專(zhuān)利名稱(chēng)：處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于放射治療設(shè)備領(lǐng)域，尤其是涉及一種處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，所有放療中心在用放射治療設(shè)備(如醫(yī)用直線加速器、鈷-60治療機(jī)、深部X光治療機(jī)、γ刀和適形斷層掃描放射治療機(jī))治療病人時(shí)都采用的是“處方治療”模式，即醫(yī)生根據(jù)已知的有關(guān)腫瘤學(xué)的臨床信息，包括病史、組織學(xué)、影象學(xué)以及放療設(shè)備的放射物理學(xué)信息，包括機(jī)器性能、射野劑量學(xué)參數(shù)和可實(shí)施的治療技術(shù)等給出腫瘤病人的治療處方，然后計(jì)算出不同治療目的(根治、輔助或姑息)的照射劑量及各種放療設(shè)備的時(shí)間劑量(處方劑量)的分割，技術(shù)員則根據(jù)處方劑量大小在治療機(jī)器上對(duì)病人實(shí)施照射治療。
可以看出，首次放療時(shí)處方劑量與實(shí)際照射的符合性和以后每次治療的重復(fù)性對(duì)病人的放療質(zhì)量關(guān)系十分重大。放射治療處方劑量的問(wèn)題是一個(gè)帶有系統(tǒng)誤差的重要問(wèn)題，它會(huì)出現(xiàn)在整個(gè)放射治療的全過(guò)程之中。不同治療目的和不同治療機(jī)器的處方劑量是不相同的。而同一目的、同一機(jī)器給出的處方劑量計(jì)算又和以下諸條件有關(guān)治療處方(臨床靶區(qū)、計(jì)劃靶區(qū)、危險(xiǎn)器官、劑量、分割)，照射技術(shù)(SSD(固定源皮距)/SAD(等中心)、旋轉(zhuǎn)、非對(duì)稱(chēng))，射線類(lèi)型(光子、電子、能量大小)，射野參數(shù)(長(zhǎng)、寬)，射線調(diào)制方式(組織補(bǔ)償材料和厚度、楔形板、鉛擋塊、MLC(多葉準(zhǔn)直器))，劑量學(xué)參數(shù)(單次量、總量、劑量權(quán)重、處方劑量點(diǎn)深度)。目前國(guó)內(nèi)大部分放療中心病人的處方劑量都是由醫(yī)生自行查表計(jì)算而得出的，少數(shù)有放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)的單位由物理師在計(jì)劃系統(tǒng)上計(jì)算給出。這樣的作法不僅工作量大，而且常常容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果一個(gè)單位有3～4臺(tái)不同類(lèi)型的放療設(shè)備，計(jì)算處方劑量的不同數(shù)據(jù)表格可以達(dá)數(shù)十張之多，要計(jì)算一個(gè)稍微復(fù)雜治療方案病人的處方劑量要花費(fèi)數(shù)十分鐘甚至幾個(gè)小時(shí)的時(shí)間，而且稍不注意查錯(cuò)或算錯(cuò)一個(gè)數(shù)據(jù)就會(huì)造成治療事故(劑量不足或過(guò)量)。即使是有放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)的單位，國(guó)際輻射測(cè)量和單位委員會(huì)(ICRU)也建議從放療質(zhì)量保證的角度出發(fā)，要有一個(gè)“第三者”來(lái)重新審核復(fù)查一下治療處方劑量的可靠性?？旖?、準(zhǔn)確計(jì)算出多臺(tái)放療設(shè)備的處方劑量或?qū)Ψ派渲委熡?jì)劃系統(tǒng)(TPS)的處方劑量進(jìn)行復(fù)核，保證整個(gè)放射治療過(guò)程的準(zhǔn)確無(wú)誤，是每個(gè)放療單位進(jìn)行放療質(zhì)量保證的關(guān)鍵問(wèn)題之一。為此，國(guó)際輻射測(cè)量和單位委員會(huì)(ICRU)于1993年公布了50號(hào)報(bào)告“光子束治療的處方、記錄和報(bào)告”，并于1999年又發(fā)表了62號(hào)報(bào)告對(duì)50號(hào)報(bào)告進(jìn)行增補(bǔ)，向全世界各放療中心建議如何對(duì)放射治療處方進(jìn)行規(guī)范化和制度化，并取得了放療界的共識(shí)。目前，國(guó)外各大放療中心都有自己的一套嚴(yán)格的處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證制度，如美國(guó)的MD.Anderson醫(yī)院和Memorial Sloan-Kettering腫瘤中心也不例外。
本發(fā)明的目的就是為了解決放射治療質(zhì)量保證中處方劑量規(guī)范化的問(wèn)題，提供一種處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，方便、快捷、準(zhǔn)確地計(jì)算出不同放療設(shè)備臨床使用的各種照射時(shí)的處方劑量，并進(jìn)行科學(xué)管理，提高放射治療的工作效率和放射治療的質(zhì)量保證。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是通過(guò)下述技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)由模擬定位設(shè)備(2)、膠片掃描儀(3)、射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)、處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)、放射治療設(shè)備(6)組成，其中，處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)由放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)，模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)，放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)以及計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)組成；模擬定位設(shè)備(2)將數(shù)據(jù)傳輸給膠片掃描儀(3)，膠片掃描儀(3)將數(shù)據(jù)傳輸給處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)一方面從放射治療設(shè)備(6)采集數(shù)據(jù)，另一方面將數(shù)據(jù)傳輸給處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)自動(dòng)計(jì)算出處方劑量(MU)，由放射治療設(shè)備(6)執(zhí)行；射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)用于存儲(chǔ)放射治療設(shè)備的各種物理劑量參數(shù)，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)；放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)用于存儲(chǔ)各種放射治療計(jì)劃和計(jì)算2D(二維)通量圖，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)；
模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)用于處理膠片圖象、勾畫(huà)和自動(dòng)計(jì)算各種不規(guī)則射野面積，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)；放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)根據(jù)計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)輸入的病歷和處方信息、射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)輸入的設(shè)備參數(shù)、放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)輸入的治療計(jì)劃和國(guó)際公認(rèn)的計(jì)算公式計(jì)算出放射治療處方劑量(MU)，將計(jì)算結(jié)果與放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，給出比對(duì)誤差，對(duì)大于3％的誤差給予自動(dòng)報(bào)警，并將計(jì)算結(jié)果輸入計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)；計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)用于建立新病歷、存儲(chǔ)病歷，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)，對(duì)每次治療時(shí)病人處方劑量和輸出進(jìn)行打印，并按年、月、日對(duì)醫(yī)生工作量、各放療設(shè)備工作量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，收治病種分類(lèi)統(tǒng)計(jì)與分析以及對(duì)病人放射治療病歷檔案進(jìn)行管理。
上述方案中，處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)含有放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)，放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)一方面從模擬定位設(shè)備(2)和射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)采集數(shù)據(jù)，另一方面將數(shù)據(jù)傳輸給處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，再接受處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)的驗(yàn)證結(jié)果。
上述方案中，放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)帶有和目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)，如Varian Cadplan、CMS Focus、ADACPinnacle、PrecisePlan、NOMOS Peacock、Nucletron Plato、BrainlabBrainscan的適配接口，可方便地輸入各種計(jì)劃結(jié)果。
上述方案中，模擬定位設(shè)備(2)為X線模擬定位機(jī)或/和CT模擬定位機(jī)，放射治療設(shè)備(6)為鈷-60治療機(jī)或/和醫(yī)用直線加速器或/和深部X光機(jī)或/和γ刀或/和適形斷層掃描放射治療機(jī)。
上述方案中，放射治療處方劑量(MU)計(jì)算公式為1)固定源皮距(SSD)照射時(shí)MU＝D/(PDD×Sc×Sp×Kc×Wf×FSSD)；2)等中心(SAD)照射時(shí)MU＝D/(TMR×Sc×Sp×Kc×Wf×FSAD)；
其中D腫瘤劑量；PDD百分深度劑量；TMR組織最大劑量比；Sc準(zhǔn)直器散射因子；Sp模體散射因子；Wf楔形因子；Kc托盤(pán)因子；FSSD反平方校正因子(SSD因子)；FSAD反平方校正因子(SAD因子)。
上述方案中，射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)的程序?yàn)榇蜷_(kāi)“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”，將顯示已經(jīng)輸入的機(jī)器的物理數(shù)據(jù)，可以對(duì)相應(yīng)的物理數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，如果要“添加機(jī)器數(shù)據(jù)”，首先“輸入機(jī)器名稱(chēng)”，輸入合法的機(jī)器名稱(chēng)后，提示“手動(dòng)還是自動(dòng)”地輸入機(jī)器的物理數(shù)據(jù)，如果選擇“自動(dòng)”方式輸入，需要“輸入水箱位置及名稱(chēng)”，然后“系統(tǒng)自動(dòng)輸入射線數(shù)據(jù)”，并且將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”中的適當(dāng)位置；如果選擇“手動(dòng)”方式輸入，首先“輸入常規(guī)機(jī)器數(shù)據(jù)”，然后提示“是否是光子機(jī)”，如果選擇輸入“光子”線數(shù)據(jù)，則輸入相應(yīng)的光子射線數(shù)據(jù)，首先“添加光子能量”，然后在對(duì)應(yīng)的光子能量下，“添加PDD”，“添加TMR”，“添加Sc和Sp”，“添加楔形因子Wf”，“添加衰減因子Kt”，“添加離軸因子OAR”并且“輸入MLC信息”，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”中適當(dāng)?shù)奈恢?；如果選擇輸入“電子”線數(shù)據(jù)，則輸入相應(yīng)的電子射線數(shù)據(jù)，首先“添加電子能量”，然后在對(duì)應(yīng)的電子能量下，“添加限光筒因子”，“添加電子窗因子”，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”。
上述方案中，放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)的程序?yàn)樵诜派渲委熖幏絼┝坑?jì)算和驗(yàn)證模塊(11)中，可以“輸入計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃”和“輸入MLC文件”，從而完成調(diào)強(qiáng)治療的計(jì)算或輸入計(jì)劃系統(tǒng)計(jì)算的結(jié)果。當(dāng)“輸入計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃”時(shí)，首先“判斷計(jì)劃系統(tǒng)的文件格式”，然后“讀入計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃數(shù)據(jù)”，并且將計(jì)劃數(shù)據(jù)“轉(zhuǎn)換為當(dāng)前系統(tǒng)的文件格式”，最后返回放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)。當(dāng)“輸入MLC文件”時(shí)，首先根據(jù)MLC(多葉準(zhǔn)直器)的葉片排列數(shù)據(jù)“計(jì)算2D通量圖”，然后“顯示2D通量圖”，并且可以相應(yīng)直觀地“顯示葉片的排列”，最后取出2D(二維)通量圖信息返回放射治療處方劑量和驗(yàn)證模塊(11)。
上述方案中，模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)的程序?yàn)樵诜派渲委熖幏絼┝亢万?yàn)證模塊(11)中，可以采用模擬定位膠片來(lái)勾畫(huà)靶區(qū)的形狀，從而計(jì)算適形放療的處方劑量(MU)。通過(guò)“設(shè)置掃描參數(shù)”，確定掃描膠片的大小，分辨率等信息，然后“掃描模擬定位膠片”，如果膠片的效果不好，可以“對(duì)膠片圖象進(jìn)行處理”，緊接著在膠片圖象上“比照?qǐng)D象交互進(jìn)行輪廓線勾畫(huà)”，如果對(duì)輪廓線的勾畫(huà)不滿意，可以再“對(duì)膠片圖象進(jìn)行處理”后，重新開(kāi)始“比照?qǐng)D象交互進(jìn)行輪廓線勾畫(huà)”，直到滿意為止；之后將“計(jì)算輪廓線面積和周長(zhǎng)”，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)奈募校詈蠓祷胤派渲委熖幏絼┝亢万?yàn)證模塊(11)。
上述方案中，放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)的程序?yàn)樵凇坝?jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)”中，可以添加相應(yīng)的病人的計(jì)劃，從而計(jì)算該病人計(jì)劃對(duì)應(yīng)各個(gè)射野的放射治療的處方劑量(MU)。“輸入計(jì)劃信息”確定執(zhí)行計(jì)劃的醫(yī)生和照射的技術(shù)，然后“編輯射野信息”，對(duì)于每個(gè)射野，“輸入處方信息”，獲取這個(gè)射野照射方位等信息，選擇射線的類(lèi)型“是光子還是電子”，如果是電子，將計(jì)算電子線的處方劑量(MU)，如果是光子，將計(jì)算光子線的處方劑量(MU)和感興趣點(diǎn)的劑量(包括最大劑量、最小劑量、不同等劑量線劑量)。
在計(jì)算光子線的處方劑量(MU)時(shí)，“輸入機(jī)器和能量名”確定射野照射的機(jī)器和能量，“輸入等劑量曲線值”來(lái)確定靶區(qū)治療的劑量線數(shù)值，“選擇治療方式”來(lái)確定病人治療時(shí)的擺位是SSD(固定源皮距)還是SAD(等中心)，在“輸入射野設(shè)置”中“輸入射野寬度、高度”，“輸入SSD值、治療深度”，“輸入機(jī)器和治療床擺位信息”，“輸入感興趣點(diǎn)的深度”；在“輸入各種修正因子”中輸入楔形因子、衰減因子和非均勻校正因子等，輸入“擋塊校正”的方式，可以輸入相應(yīng)的規(guī)則擋塊的長(zhǎng)寬數(shù)值或擋塊的面積、比例，也可以通過(guò)“模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)”輸入一個(gè)不規(guī)則適形擋塊。上面的數(shù)據(jù)輸入完畢后，選擇是“常規(guī)、適形計(jì)算”還是“調(diào)強(qiáng)放療計(jì)算”，如果是“常規(guī)、適形計(jì)算”，在“輸入總劑量和單次劑量”后，將根據(jù)輸入的數(shù)值，在射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)查找射線參數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)“計(jì)算光子線MU值以及感興趣點(diǎn)的劑量值”；如果是“調(diào)強(qiáng)放療計(jì)算”，將“輸入治療的MU值”并且通過(guò)“放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)”來(lái)“輸入MLC文件”，從而根據(jù)輸入的數(shù)值，在射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)查找射線參數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)“計(jì)算感興趣點(diǎn)的劑量值”。“常規(guī)、適形計(jì)算”和“調(diào)強(qiáng)放療計(jì)算”計(jì)算的結(jié)果將與通過(guò)“放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)”輸入的計(jì)劃系統(tǒng)所做的結(jié)果進(jìn)行“計(jì)算的值與計(jì)劃結(jié)果對(duì)比”。
在計(jì)算電子線的處方劑量(MU)時(shí)，“輸入機(jī)器和能量名”確定射野照射的機(jī)器和能量，“輸入總劑量和單次劑量”確定射野照射靶區(qū)的劑量，然后“輸入治療深度”，“輸入限光筒因子”，“輸入電子窗因子”，之后根據(jù)輸入的數(shù)值，在射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)查找射線參數(shù)數(shù)據(jù)“計(jì)算電子線的MU值”。計(jì)算的結(jié)果將與通過(guò)“放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)”輸入的計(jì)劃系統(tǒng)所做的結(jié)果進(jìn)行“計(jì)算的值與計(jì)劃結(jié)果對(duì)比”。
所有射野的處方劑量(MU)計(jì)算和驗(yàn)證完畢后，返回“計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)”，存貯計(jì)劃數(shù)據(jù)或打印病人計(jì)劃驗(yàn)證報(bào)告。
上述方案中，計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)的程序?yàn)榇蜷_(kāi)“病人病歷數(shù)據(jù)庫(kù)”，將顯示所有已經(jīng)輸入的病人的病歷檔案。病歷檔案包括一些病人的基本信息，例如病歷號(hào)、姓名、性別、年齡、病種等等，還包括已經(jīng)在“放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)”中計(jì)算和驗(yàn)證并且已經(jīng)保存的所有病人計(jì)劃。
可以分別按照“病歷號(hào)”或“姓名”等信息“查詢編輯病歷信息”并且可以“編輯病人治療計(jì)劃”從而打開(kāi)已經(jīng)存在的治療計(jì)劃進(jìn)入到“放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)”，編輯后的病人計(jì)劃提示“是否保存”，也可以直接“打印病人治療計(jì)劃報(bào)告”。
可以分別“設(shè)置統(tǒng)計(jì)條件”，從而按照統(tǒng)計(jì)條件統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，例如每月的病歷數(shù)、計(jì)算和驗(yàn)證的計(jì)劃數(shù)和照射野數(shù)等等，最后“打印統(tǒng)計(jì)結(jié)果”。
當(dāng)“新建病人病歷”時(shí)，可以按照提示有選擇地“輸入病歷信息”，然后可以“新建病人治療計(jì)劃”，當(dāng)“輸入治療計(jì)劃信息”后進(jìn)入“放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)”，計(jì)算和驗(yàn)證后的病人計(jì)劃提示“是否保存”，也可以直接“打印病人治療計(jì)劃報(bào)告”。
由于采用了上述方案，本發(fā)明的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)根據(jù)輸入不同病人的治療處方，可以方便、快捷、準(zhǔn)確地計(jì)算出不同放療設(shè)備臨床使用的常規(guī)照射、特殊照射、MLC(多葉準(zhǔn)直器)照射時(shí)的處方劑量，技術(shù)人員根據(jù)此處方劑量在治療機(jī)器上對(duì)病人實(shí)施照射治療，并進(jìn)行科學(xué)管理，大大提高放射治療的工作效率和放射治療的質(zhì)量保證。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖所述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行較為詳細(xì)的描述，但本發(fā)明不僅限于所述實(shí)施例。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)示意圖。
圖2是射野數(shù)據(jù)輸入模塊的程序框圖。
圖3是放射治療計(jì)劃輸入模塊的程序框圖。
圖4是模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊的程序框圖。
圖5是放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊的程序框圖。
圖6是計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊的程序框圖。
如圖1至圖6所示，由模擬定位設(shè)備(2)、放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)、膠片掃描儀(3)、射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)、處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)、放射治療設(shè)備(6)、QA報(bào)告(7)、放療科信息管理系統(tǒng)(8)組成本發(fā)明，其中，處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)由放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)，模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)，放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)以及計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)組成。
模擬定位設(shè)備(2)將數(shù)據(jù)傳輸給放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)和膠片掃描儀(3)，膠片掃描儀(3)將數(shù)據(jù)傳輸給處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)一方面從放射治療設(shè)備(6)采集數(shù)據(jù)，另一方面將數(shù)據(jù)傳輸給放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)和處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)將數(shù)據(jù)傳輸給處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，再接受處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)的驗(yàn)證結(jié)果，處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)自動(dòng)計(jì)算出處方劑量(MU)，由放射治療設(shè)備(6)執(zhí)行。
射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)可用手工或計(jì)算機(jī)磁盤(pán)方式將劑量?jī)x器測(cè)量的放射治療設(shè)備的各種物理劑量參數(shù)(如PDD(百分深度劑量)、TMR(組織最大劑量比)、Sc(準(zhǔn)直器散射因子)、Sp(模體散射因子)、楔形因子、托盤(pán)因子、離軸比因子)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中，并輸入到系統(tǒng)中。
放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)帶有和目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)，如Varian Cadplan、CMS Focus、ADAC Pinnacle、PrecisePlan、NOMOS Peacock、Nucletron Plato、Brainlab Brainscan等的適配接口，可方便地輸入各種計(jì)劃結(jié)果，并存儲(chǔ)各種放射治療計(jì)劃和計(jì)算2D(二維)通量圖，輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)。
模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)用于處理膠片圖象、勾畫(huà)和自動(dòng)計(jì)算各種不規(guī)則射野面積，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)。
放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)根據(jù)計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)輸入的病歷和處方信息、射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)輸入的設(shè)備參數(shù)、放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)輸入的治療計(jì)劃和國(guó)際公認(rèn)的下述計(jì)算公式計(jì)算出放射治療處方劑量(MU)1)固定源皮距(SSD)照射時(shí)MU＝D/(PDD×Sc×Sp×Kc×Wf×FSSD)；2)等中心(SAD)照射時(shí)MU＝D/(TMR×Sc×Sp×Kc×Wf×FSAD)；其中D腫瘤劑量；PDD百分深度劑量；TMR組織最大劑量比；Sc準(zhǔn)直器散射因子；Sp模體散射因子；Wf楔形因子；Kc托盤(pán)因子；FSSD反平方校正因子(SSD因子)；FSAD反平方校正因子(SAD因子)。
在放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)中可對(duì)本系統(tǒng)的計(jì)算結(jié)果和放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，給出比對(duì)誤差；對(duì)大于3％的誤差給予自動(dòng)報(bào)警，提醒醫(yī)生和物理師進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證和檢查，并將計(jì)算結(jié)果輸入計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)。
計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)用于建立新病歷、存儲(chǔ)病歷，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)，可對(duì)每次治療時(shí)病人處方劑量和輸出進(jìn)行打印，并可按年、月、日對(duì)全科醫(yī)生工作量、各放療設(shè)備工作量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，收治病種分類(lèi)統(tǒng)計(jì)與分析以及對(duì)病人放射治療病歷檔案進(jìn)行管理。
如圖2所示，射野數(shù)據(jù)輸入模塊的程序框圖為打開(kāi)“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”，將顯示已經(jīng)輸入的機(jī)器的物理數(shù)據(jù)，可以對(duì)相應(yīng)的物理數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，如果要“添加機(jī)器數(shù)據(jù)”，首先“輸入機(jī)器名稱(chēng)”，輸入合法的機(jī)器名稱(chēng)后，提示“手動(dòng)還是自動(dòng)”地輸入機(jī)器的物理數(shù)據(jù)，如果選擇“自動(dòng)”方式輸入，需要“輸入水箱位置及名稱(chēng)”，然后“系統(tǒng)自動(dòng)輸入射線數(shù)據(jù)”，并且將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”中的適當(dāng)位置；如果選擇“手動(dòng)”方式輸入，首先“輸入常規(guī)機(jī)器數(shù)據(jù)”，然后提示“是否是光子機(jī)”，如果選擇輸入“光子”線數(shù)據(jù)，則輸入相應(yīng)的光子射線數(shù)據(jù)，首先“添加光子能量”，然后在對(duì)應(yīng)的光子能量下，“添加PDD”，“添加TMR”，“添加Sc和Sp”，“添加楔形因子Wf”，“添加衰減因子Kt”，“添加離軸因子OAR”并且“輸入MLC信息”，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”中適當(dāng)?shù)奈恢?；如果選擇輸入“電子”線數(shù)據(jù)，則輸入相應(yīng)的電子射線數(shù)據(jù)，首先“添加電子能量”，然后在對(duì)應(yīng)的電子能量下，“添加限光筒因子”，“添加電子窗因子”，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“射線參數(shù)數(shù)據(jù)厙”。
如圖3所示，放射治療計(jì)劃輸入模塊的程序框圖為在放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊中，可以“輸入計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃”和“輸入MLC文件”，從而完成調(diào)強(qiáng)治療的計(jì)算或輸入計(jì)劃系統(tǒng)計(jì)算的結(jié)果。當(dāng)“輸入計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃”時(shí)，首先“判斷計(jì)劃系統(tǒng)的文件格式”，然后“讀入計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃數(shù)據(jù)”并且將計(jì)劃數(shù)據(jù)“轉(zhuǎn)換為當(dāng)前系統(tǒng)的文件格式”，最后返回放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊。當(dāng)“輸入MLC文件”時(shí)，首先根據(jù)MLC(多葉準(zhǔn)直器)的葉片排列數(shù)據(jù)“計(jì)算2D通量圖”，然后“顯示2D通量圖”，并且可以相應(yīng)直觀地“顯示葉片的排列”，最后取出2D(二維)通量圖信息返回放射治療處方劑量和驗(yàn)證模塊。
如圖4所示，模擬定位膠片輸入模塊的程序框圖為在放射治療處方劑量和驗(yàn)證模塊中，可以采用模擬定位膠片來(lái)勾畫(huà)靶區(qū)的形狀，從而計(jì)算適形放療的處方劑量(MU)。通過(guò)“設(shè)置掃描參數(shù)”，確定掃描膠片的大小，分辨率等信息，然后“掃描模擬定位膠片”，如果膠片的效果不好，可以“對(duì)膠片圖象進(jìn)行處理”，緊接著在膠片圖象上“比照?qǐng)D象交互進(jìn)行輪廓線勾畫(huà)”，如果對(duì)輪廓線的勾畫(huà)不滿意，可以再“對(duì)膠片圖象進(jìn)行處理”后，重新開(kāi)始“比照?qǐng)D象交互進(jìn)行輪廓線勾畫(huà)”，直到滿意為止；之后將“計(jì)算輪廓線面積和周長(zhǎng)”，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)奈募?，最后返回放射治療處方劑量和?yàn)證模塊。
如圖5所示，放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊的程序框圖為在“計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊”中，可以添加相應(yīng)的病人的計(jì)劃，從而計(jì)算該病人計(jì)劃對(duì)應(yīng)各個(gè)野的放射治療的處方劑量(MU)?！拜斎胗?jì)劃信息”確定執(zhí)行計(jì)劃的醫(yī)生和照射的技術(shù)，然后“編輯射野信息”，對(duì)于每個(gè)射野，“輸入處方信息”，獲取這個(gè)射野照射方位等信息，選擇射線的類(lèi)型“是光子還是電子”，如果是電子，將計(jì)算電子線的處方劑量(MU)，如果是光子，將計(jì)算光子線的處方劑量(MU)和感興趣點(diǎn)的劑量(包括最大劑量、最小劑量、不同等劑量線劑量)。
在計(jì)算光子線的處方劑量(MU)時(shí)，“輸入機(jī)器和能量名”確定射野照射的機(jī)器和能量，“輸入等劑量曲線值”來(lái)確定靶區(qū)治療的劑量線數(shù)值，“選擇治療方式”來(lái)確定病人治療時(shí)的擺位是SSD(固定源皮距)還是SAD(等中心)，在“輸入射野設(shè)置”中“輸入射野寬度、高度”，“輸入SSD值、治療深度”，“輸入機(jī)器和治療床擺位信息”，“輸入感興趣點(diǎn)的深度”；在“輸入各種修正因子”中輸入楔形因子、衰減因子和非均勻校正因子等，輸入“擋塊校正”的方式，可以輸入相應(yīng)的規(guī)則擋塊的長(zhǎng)寬數(shù)值或擋塊的面積、比例，也可以通過(guò)“模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊”輸入一個(gè)不規(guī)則適形擋塊。上面的數(shù)據(jù)輸入完畢后，選擇是“常規(guī)、適形計(jì)算”還是“調(diào)強(qiáng)放療計(jì)算”，如果是“常規(guī)、適形計(jì)算”，在“輸入總劑量和單次劑量”后，將根據(jù)輸入的數(shù)值，在射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)查找射線參數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)“計(jì)算光子線MU值以及感興趣點(diǎn)的劑量值”；如果是“調(diào)強(qiáng)放療計(jì)算”，將“輸入治療的MU值”并且通過(guò)“放射治療計(jì)劃輸入模塊”來(lái)“輸入MLC文件”，從而根據(jù)輸入的數(shù)值，在射線參數(shù)數(shù)據(jù)厙中自動(dòng)查找射線參數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)“計(jì)算感興趣點(diǎn)的劑量值”。“常規(guī)、適形計(jì)算”和“調(diào)強(qiáng)放療計(jì)算”計(jì)算的結(jié)果將與通過(guò)“放射治療計(jì)劃輸入模塊”輸入的計(jì)劃系統(tǒng)所做的結(jié)果進(jìn)行“計(jì)算的值與計(jì)劃結(jié)果對(duì)比”。
在計(jì)算電子線的處方劑量(MU)時(shí)，“輸入機(jī)器和能量名”確定射野照射的機(jī)器和能量，“輸入總劑量和單次劑量”確定射野照射靶區(qū)的劑量，然后“輸入治療深度”，“輸入限光筒因子”，“輸入電子窗因子”，之后根據(jù)輸入的數(shù)值，在射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)查找射線參數(shù)數(shù)據(jù)“計(jì)算電子線的MU值”。計(jì)算的結(jié)果將與通過(guò)“放射治療計(jì)劃輸入模塊”輸入的計(jì)劃系統(tǒng)所做的結(jié)果進(jìn)行“計(jì)算的值與計(jì)劃結(jié)果對(duì)比”。
所有射野的處方劑量(MU)計(jì)算和驗(yàn)證完畢后，返回“計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊”，存貯計(jì)劃數(shù)據(jù)或打印病人計(jì)劃驗(yàn)證報(bào)告。
如圖6所示，計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊的程序框圖為打開(kāi)“病人病歷數(shù)據(jù)庫(kù)”，將顯示所有已經(jīng)輸入的病人的病歷檔案。病歷檔案包括一些病人的基本信息，例如病歷號(hào)、姓名、性別、年齡、病種等等，還包括已經(jīng)在“放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊”中計(jì)算和驗(yàn)證并且已經(jīng)保存的所有病人計(jì)劃。
可以分別按照“病歷號(hào)”或“姓名”等信息“查詢編輯病歷信息”并且可以“編輯病人治療計(jì)劃”從而打開(kāi)已經(jīng)存在的治療計(jì)劃進(jìn)入到“處方劑量計(jì)算及驗(yàn)證模塊”，編輯后的病人計(jì)劃提示“是否保存”，也可以直接“打印病人治療計(jì)劃報(bào)告”；可以分別“設(shè)置統(tǒng)計(jì)條件”，從而按照統(tǒng)計(jì)條件統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，例如每月的病歷數(shù)、計(jì)算和驗(yàn)證的計(jì)劃數(shù)和照射野數(shù)等等，最后“打印統(tǒng)計(jì)結(jié)果”當(dāng)“新建病人病歷”時(shí)，可以按照提示有選擇地“輸入病歷信息”，然后可以“新建病人治療計(jì)劃”，當(dāng)“輸入治療計(jì)劃信息”后進(jìn)入“處方劑量計(jì)算及驗(yàn)證模塊”，計(jì)算和驗(yàn)證后的病人計(jì)劃提示“是否保存”，也可以直接“打印病人治療計(jì)劃報(bào)告”。
實(shí)施例一如圖1所示，當(dāng)某一腫瘤病人(1)經(jīng)放療科醫(yī)生臨床檢查確診為某一部分(器官)的腫瘤后，根據(jù)放射治療原則確定治療方案，并給出腫瘤治療的劑量大小，然后采用模擬定位設(shè)備(2)(X線模擬定位機(jī)或CT模擬定位機(jī))對(duì)病人進(jìn)行治療前模擬定位，確定腫瘤靶區(qū)、重要器官和治療區(qū)域(GTV、CTV、PTV)，可通過(guò)光纖、磁盤(pán)或膠片將這些數(shù)據(jù)傳輸給放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)或膠片掃描儀(3)，射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)將通過(guò)手工或計(jì)算機(jī)磁盤(pán)方式采集到的放射治療設(shè)備(6)(鈷-60治療機(jī)、醫(yī)用直線加速器、深部X光機(jī)、γ刀和適形斷層掃描放射治療機(jī))的各種物理劑量學(xué)參數(shù)輸入到處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)和放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)，處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)按MU＝D/(PDD×Sc×Sp×Kc×Wf×FSSD)或MU＝D/(TMR×Sc×Sp×Kc×Wf×FSAD)的計(jì)算公式，根據(jù)不同的射線種類(lèi)和能量、射野大小、劑量權(quán)重、楔形板或擋鉛及組織補(bǔ)償?shù)葪l件計(jì)算出治療時(shí)的處方劑量(MU)，并可以和放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，若兩者誤差大于3％，則再修正放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)的治療方案，直到合乎要求為止。在沒(méi)有放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)的單位或進(jìn)行常規(guī)放療時(shí)，不規(guī)則靶區(qū)(射野)的形狀可通過(guò)膠片掃描儀(3)進(jìn)入處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，由處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)根據(jù)已有的射野數(shù)據(jù)和治療條件自動(dòng)計(jì)算出處方劑量(MU)，得出的最終處方劑量一份打印成治療單交給技術(shù)員執(zhí)行放射治療設(shè)備(6)，一份形成QA文檔(7)存儲(chǔ)在放療科信息管理系統(tǒng)(8)中，即完成了放射治療處方劑量計(jì)算與執(zhí)行的過(guò)程。
權(quán)利要求
1.一種處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于由模擬定位設(shè)備(2)、膠片掃描儀(3)、射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)、處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)、放射治療設(shè)備(6)組成處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其中，處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)由放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)，模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)，放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)以及計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)組成；模擬定位設(shè)備(2)將數(shù)據(jù)傳輸給膠片掃描儀(3)，膠片掃描儀(3)將數(shù)據(jù)傳輸給處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)一方面從放射治療設(shè)備(6)采集數(shù)據(jù)，另一方面將數(shù)據(jù)傳輸給處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)自動(dòng)計(jì)算出處方劑量(MU)，由放射治療設(shè)備(6)執(zhí)行；射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)用于存儲(chǔ)放射治療設(shè)備的各種物理劑量參數(shù)，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)；放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)用于存儲(chǔ)各種放射治療計(jì)劃和計(jì)算2D通量圖，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)；模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)用于處理膠片圖象、勾畫(huà)和自動(dòng)計(jì)算各種不規(guī)則射野面積，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)；放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)根據(jù)計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)輸入的病歷和處方信息、射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)輸入的設(shè)備參數(shù)、放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)輸入的治療計(jì)劃和國(guó)際公認(rèn)的計(jì)算公式計(jì)算出放射治療處方劑量(MU)，將計(jì)算結(jié)果與放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，給出比對(duì)誤差，對(duì)大于3％的誤差給予自動(dòng)報(bào)警，并將計(jì)算結(jié)果輸入計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)；計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)用于建立新病歷、存儲(chǔ)病歷，并輸入到放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)，對(duì)每次治療時(shí)病人處方劑量和輸出進(jìn)行打印，并按年、月、日對(duì)醫(yī)生工作量、各放療設(shè)備工作量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分析，收治病種分類(lèi)統(tǒng)計(jì)與分析以及對(duì)病人放射治療病歷檔案進(jìn)行管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)含有放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)，放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)一方而從模擬定位設(shè)備(2)和射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)采集數(shù)據(jù)，另一方面將數(shù)據(jù)傳輸給處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)，再接受處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)的驗(yàn)證結(jié)果；其中，處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)由放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)，模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)，放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)以及計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)帶有和目前國(guó)內(nèi)外公認(rèn)的放射治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPS)，如Varian Cadplan、CMS Focus、ADACPinnacle、PrecisePlan、NOMOS Peacock、Nucletron Plato、BrainlabBrainscan的適配接口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于模擬定位設(shè)備(2)為X線模擬定位機(jī)或/和CT模擬定位機(jī)，放射治療設(shè)備(6)為鈷-60治療機(jī)或/和醫(yī)用直線加速器或/和深部X光機(jī)或/和γ刀或/和適形斷層掃描放射治療機(jī)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于放射治療處方劑量(MU)計(jì)算公式為1)固定源皮距(SSD)照射時(shí)MU＝D/(PDD×Sc×Sp×Kc×Wf×FSSD)；2)等中心(SAD)照射時(shí)MU＝D/(TMR×Sc×Sp×Kc×Wf×FSAD)；其中D腫瘤劑量；PDD百分深度劑量TMR組織最大劑量比；Sc準(zhǔn)直器散射因子；Sp模體散射因子；Wf楔形因子；Kc托盤(pán)因子；FSSD反平方校正因子(SSD因子)；FSAD反平方校正因子(SAD因子)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)的程序?yàn)榇蜷_(kāi)“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”，將顯示已經(jīng)輸入的機(jī)器的物理數(shù)據(jù)，對(duì)相應(yīng)的物理數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯時(shí)，如果要“添加機(jī)器數(shù)據(jù)”，首先“輸入機(jī)器名稱(chēng)”，輸入合法的機(jī)器名稱(chēng)后，提示“手動(dòng)還是自動(dòng)”地輸入機(jī)器的物理數(shù)據(jù)，如果選擇“自動(dòng)”方式輸入，需要“輸入水箱位置及名稱(chēng)”，然后“系統(tǒng)自動(dòng)輸入射線數(shù)據(jù)”，并且將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”中的適當(dāng)位置；如果選擇“手動(dòng)”方式輸入，首先“輸入常規(guī)機(jī)器數(shù)據(jù)”，然后提示“是否是光子機(jī)”，如果選擇輸入“光子”線數(shù)據(jù)，則輸入相應(yīng)的光子射線數(shù)據(jù)，首先“添加光子能量”，然后在對(duì)應(yīng)的光子能量下，“添加PDD”，“添加TMR”，“添加Sc和Sp”，“添加楔形因子Wf”，“添加衰減因子Kt”，“添加離軸因子OAR”并且“輸入MLC信息”，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”中適當(dāng)?shù)奈槐常蝗绻x擇輸入“電子”線數(shù)據(jù)，則輸入相應(yīng)的電子射線數(shù)據(jù)，首先“添加電子能量”，然后在對(duì)應(yīng)的電子能量下，“添加限光筒因子”，“添加電子窗因子”，將相應(yīng)的數(shù)據(jù)寫(xiě)入“射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)”。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)的程序?yàn)樵诜派渲委熖幏絼┝坑?jì)算和驗(yàn)證模塊(11)中，通過(guò)“輸入計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃”和“輸入MLC文件”，從而完成調(diào)強(qiáng)治療的計(jì)算或輸入計(jì)劃系統(tǒng)計(jì)算的結(jié)果；當(dāng)“輸入計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃”時(shí)，首先“判斷計(jì)劃系統(tǒng)的文件格式”，然后“讀入計(jì)劃系統(tǒng)的計(jì)劃數(shù)據(jù)”，并且將計(jì)劃數(shù)據(jù)“轉(zhuǎn)換為當(dāng)前系統(tǒng)的文件格式”，最后返回放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)；當(dāng)“輸入MLC文件”時(shí)，首先根據(jù)MLC(多葉準(zhǔn)直器)的葉片排列數(shù)據(jù)“計(jì)算2D通量圖”，然后“顯示2D通量圖”，并相應(yīng)直觀地“顯示葉片的排列”，最后取出2D(二維)通量圖信息返回放射治療處方劑量和驗(yàn)證模塊(11)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)的程序?yàn)樵诜派渲委熖幏絼┝亢万?yàn)證模塊(11)中，采用模擬定位膠片來(lái)勾畫(huà)靶區(qū)的形狀，從而計(jì)算適形放療的處方劑量(MU)；通過(guò)“設(shè)置掃描參數(shù)”，確定掃描膠片的大小，分辨率，然后“掃描模擬定位膠片”，如果膠片的效果不好，“對(duì)膠片圖象進(jìn)行處理”，緊接著在膠片圖象上“比照?qǐng)D象交互進(jìn)行輪廓線勾畫(huà)”，如果對(duì)輪廓線的勾畫(huà)不滿意，再“對(duì)膠片圖象進(jìn)行處理”后，重新開(kāi)始“比照?qǐng)D象交互進(jìn)行輪廓線勾畫(huà)”，直到滿意為止；之后將“計(jì)算輪廓線面積和周長(zhǎng)”，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在適當(dāng)?shù)奈募?，最后返回放射治療處方劑量和?yàn)證模塊(11)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)的程序?yàn)樵凇坝?jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)”中，通過(guò)添加相應(yīng)的病人的計(jì)劃，從而計(jì)算該病人計(jì)劃對(duì)應(yīng)各個(gè)射野的放射治療的處方劑量(MU)；“輸入計(jì)劃信息”確定執(zhí)行計(jì)劃的醫(yī)生和照射的技術(shù)，然后“編輯射野信息”，對(duì)于每個(gè)射野，“輸入處方信息”，獲取這個(gè)射野照射方位信息，選擇射線的類(lèi)型“是光子還是電子”，如果是電子，將計(jì)算電子線的處方劑量(MU)，如果是光子，將計(jì)算光子線的處方劑量(MU)和感興趣點(diǎn)的劑量(包括最大劑量、最小劑量、不同等劑量線劑量)；在計(jì)算光子線的處方劑量(MU)時(shí)，“輸入機(jī)器和能量名”確定射野照射的機(jī)器和能量，“輸入等劑量曲線值”來(lái)確定靶區(qū)治療的劑量線數(shù)值，“選擇治療方式”來(lái)確定病人治療時(shí)的擺位是SSD(固定源皮距)還是SAD(等中心)，在“輸入射野設(shè)置”中“輸入射野寬度、高度”，“輸入SSD值、治療深度”，“輸入機(jī)器和治療床擺位信息”，“輸入感興趣點(diǎn)的深度”；在“輸入各種修正因子”中輸入楔形因子、衰減因子和非均勻校正因子，輸入“擋塊校正”的方式，如輸入相應(yīng)的規(guī)則擋塊的長(zhǎng)寬數(shù)值或擋塊的面積、比例，或通過(guò)“模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)”輸入一個(gè)不規(guī)則適形擋塊；上面的數(shù)據(jù)輸入完畢后，選擇是“常規(guī)、適形計(jì)算”還是“調(diào)強(qiáng)放療計(jì)算”，如果是“常規(guī)、適形計(jì)算”，在“輸入總劑量和單次劑量”后，將根據(jù)輸入的數(shù)值，在射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)查找射線參數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)“計(jì)算光子線MU值以及感興趣點(diǎn)的劑量值”；如果是“調(diào)強(qiáng)放療計(jì)算”，將“輸入治療的MU值”并且通過(guò)“放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)”來(lái)“輸入MLC文件”，從而根據(jù)輸入的數(shù)值，在射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)查找射線參數(shù)數(shù)據(jù)來(lái)“計(jì)算感興趣點(diǎn)的劑量值”；“常規(guī)、適形計(jì)算”和“調(diào)強(qiáng)放療計(jì)算”計(jì)算的結(jié)果將與通過(guò)“放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)”輸入的計(jì)劃系統(tǒng)所做的結(jié)果進(jìn)行“計(jì)算的值與計(jì)劃結(jié)果對(duì)比”；在計(jì)算電子線的處方劑量(MU)時(shí)，“輸入機(jī)器和能量名”確定射野照射的機(jī)器和能量，“輸入總劑量和單次劑量”確定射野照射靶區(qū)的劑量，然后“輸入治療深度”，“輸入限光筒因子”，“輸入電子窗因子”，之后根據(jù)輸入的數(shù)值，在射線參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)中自動(dòng)查找射線參數(shù)數(shù)據(jù)“計(jì)算電子線的MU值”；計(jì)算的結(jié)果將與通過(guò)“放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)”輸入的計(jì)劃系統(tǒng)所做的結(jié)果進(jìn)行“計(jì)算的值與計(jì)劃結(jié)果對(duì)比”；所有射野的處方劑量(MU)計(jì)算和驗(yàn)證完畢后，返回“計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)”，存貯計(jì)劃數(shù)據(jù)或打印病人計(jì)劃驗(yàn)證報(bào)告。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其特征在于計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)的程序?yàn)榇蜷_(kāi)“病人病歷數(shù)據(jù)庫(kù)”，將顯示所有已經(jīng)輸入的病人的病歷檔案；病歷檔案包括一些病人的基本信息，例如病歷號(hào)、姓名、性別、年齡、病種，還包括已經(jīng)在“放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)”中計(jì)算和驗(yàn)證并且已經(jīng)保存的所有病人計(jì)劃；分別按照“病歷號(hào)”或“姓名”信息“查詢編輯病歷信息”并且“編輯病人治療計(jì)劃”，從而打開(kāi)已經(jīng)存在的治療計(jì)劃進(jìn)入到“放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)”，編輯后的病人計(jì)劃提示“是否保存”，或直接“打印病人治療計(jì)劃報(bào)告”；分別“設(shè)置統(tǒng)計(jì)條件”，從而按照統(tǒng)計(jì)條件統(tǒng)計(jì)出相應(yīng)的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，例如每月的病歷數(shù)、計(jì)算和驗(yàn)證的計(jì)劃數(shù)和照射野數(shù)，最后“打印統(tǒng)計(jì)結(jié)果”；當(dāng)“新建病人病歷”時(shí)，按照提示有選擇地“輸入病歷信息”，然后“新建病人治療計(jì)劃”，當(dāng)“輸入治療計(jì)劃信息”后，進(jìn)入“放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)”，計(jì)算和驗(yàn)證后的病人計(jì)劃提示“是否保存”，或直接“打印病人治療計(jì)劃報(bào)告”。
全文摘要
本發(fā)明是一種處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，由模擬定位設(shè)備(2)、膠片掃描儀(3)、射野數(shù)據(jù)輸入模塊(4)、處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)、放射治療設(shè)備(6)組成處方劑量自動(dòng)計(jì)算的放射治療系統(tǒng)，其中，處方劑量計(jì)算與驗(yàn)證系統(tǒng)(5)由放射治療計(jì)劃輸入模塊(9)，模擬定位膠片數(shù)據(jù)輸入模塊(10)，放射治療處方劑量計(jì)算和驗(yàn)證模塊(11)以及計(jì)算結(jié)果輸出與數(shù)據(jù)管理模塊(12)組成；本發(fā)明解決了放射治療質(zhì)量保證中處方劑量規(guī)范化的問(wèn)題，可以方便、快捷、準(zhǔn)確地計(jì)算出不同放療設(shè)備臨床使用的各種照射時(shí)的處方劑量，并進(jìn)行科學(xué)管理，提高放射治療的工作效率和放射治療的質(zhì)量保證。
文檔編號(hào)G06F19/00GK1438602SQ0311746
公開(kāi)日2003年8月27日 申請(qǐng)日期2003年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月17日
發(fā)明者吳大可, 鄧曉春 申請(qǐng)人:吳大可, 鄧曉春