一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及腫瘤放射治療，具體地是一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)及方法，屬于醫(yī)療器械。
【背景技術(shù)】
[0002]放射治療的目的是保護(hù)危及器官的同時(shí)，給靶區(qū)即腫瘤組織致死劑量。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)需要制定最優(yōu)的放療方案。由于腫瘤靶區(qū)的復(fù)雜性不同，放療方案的復(fù)雜性也會(huì)差別很大。有的腫瘤非常復(fù)雜比如多個(gè)靶區(qū)，就需要針對(duì)不同的靶區(qū)給予不同的處方劑量，從而制定不同的放療計(jì)劃，那么不同計(jì)劃劑量之間的相互影響就需要重點(diǎn)考慮。目前臨床上，需要計(jì)劃設(shè)計(jì)者完成一個(gè)計(jì)劃優(yōu)化時(shí)，另外一個(gè)計(jì)劃優(yōu)化時(shí)需要手動(dòng)設(shè)置，并人為憑經(jīng)驗(yàn)地考慮第一個(gè)計(jì)劃的劑量影響，非常耗時(shí)而且醫(yī)生考慮的不夠周全，不能實(shí)現(xiàn)高精度的治療方案。因此，針對(duì)腫瘤多靶區(qū)的復(fù)雜放射治療案例，急需要發(fā)展能實(shí)現(xiàn)多個(gè)計(jì)劃協(xié)調(diào)自動(dòng)優(yōu)化的方法及系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明技術(shù)解決問題:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種放療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)及方法，為復(fù)雜病例放射治療制定高效的方案，以提高放射治療方案的制定效率。
[0004]本發(fā)明實(shí)施提供一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0005]輸入單元，適于獲取經(jīng)過分割后的病人圖像信息及多個(gè)放療計(jì)劃基本信息；
[0006]可視化顯示單元，將導(dǎo)入的病人信息進(jìn)行顯示，包括圖像及計(jì)劃基本信息的三維疊加顯示、及任意切面顯示，計(jì)劃參數(shù)顯示及編輯；
[0007]計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化單元，適于將導(dǎo)入的多個(gè)計(jì)劃進(jìn)行關(guān)聯(lián)，然后進(jìn)行疊加逆向優(yōu)化，滿足要求則進(jìn)入計(jì)劃輸出單元，否則進(jìn)入可視化顯示單元；
[0008]計(jì)劃輸出單元，適于將優(yōu)化后的計(jì)劃信息進(jìn)行輸出顯示，包括計(jì)劃參數(shù)、劑量分布及器官劑量體積直方圖。
[0009]一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，所述的計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化單元，包括:
[0010]關(guān)聯(lián)設(shè)置子單元，適于設(shè)置處方劑量、計(jì)劃間的依從關(guān)系、腫瘤靶區(qū)和危及器官的處方劑量約束要求用于逆向優(yōu)化；
[0011]逆向優(yōu)化子單元，適于根據(jù)處方劑量、腫瘤靶區(qū)和危及器官的劑量約束要求及計(jì)劃依從關(guān)系進(jìn)行計(jì)劃的優(yōu)化;對(duì)選擇的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，則需檢索該計(jì)劃跟其它計(jì)劃的依賴關(guān)系，首先對(duì)被依賴的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，并計(jì)算優(yōu)化后的劑量分布，然后在再對(duì)該計(jì)劃優(yōu)化時(shí)將被此計(jì)劃依賴的計(jì)劃劑量作為背景劑量，優(yōu)化時(shí)對(duì)背景劑量進(jìn)行疊加考慮，完成計(jì)劃的優(yōu)化。
[0012]本發(fā)明實(shí)施提供一種放射治療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化方法，所述方法包括:
[0013](I)導(dǎo)入分割后的病人圖像、多個(gè)放療計(jì)劃的基本信息，設(shè)置計(jì)劃間的依從關(guān)系、腫瘤靶區(qū)和危及器官的劑量約束要求；
[0014](2)對(duì)選擇的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，則需檢索該計(jì)劃跟其它計(jì)劃的依賴關(guān)系，首先對(duì)被依賴的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，并計(jì)算優(yōu)化后的劑量分布，然后在再對(duì)該計(jì)劃優(yōu)化時(shí)將被此計(jì)劃依賴的計(jì)劃劑量作為背景劑量，優(yōu)化時(shí)對(duì)背景劑量進(jìn)行疊加考慮，完成計(jì)劃的優(yōu)化；
[0015](3)將優(yōu)化后的計(jì)劃信息進(jìn)行輸出顯示，包括劑量分布及器官劑量體積直方圖。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下的優(yōu)點(diǎn):本發(fā)明通過獲取病人腫瘤部位已分割好的圖像信息及計(jì)劃基本信息，并將分割好圖像及計(jì)劃基本信息可視化顯示出來;設(shè)置計(jì)劃間的依附關(guān)系及處方劑量要求，然后進(jìn)行逆向計(jì)劃優(yōu)化，并在優(yōu)化過程中自動(dòng)考慮計(jì)劃之間劑量的互相影響。因此，與目前臨床上醫(yī)生手工進(jìn)行多個(gè)計(jì)劃的疊加優(yōu)化相比，可以快速地完成復(fù)雜腫瘤計(jì)劃的優(yōu)化及方案確定，提尚放射治療方案的制定效率。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)組成和流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了節(jié)省人力資源、提高效率，本發(fā)明實(shí)施方案中，通過獲取病人腫瘤部位已分割好的圖像信息及計(jì)劃基本信息，本系統(tǒng)提供分割好圖像的三維顯示及切面顯示(比如橫斷面、管狀面和矢狀面)，并將基本信息以參數(shù)的形式顯示出來，也可以與病人分割好的圖像進(jìn)行疊加顯示;設(shè)置計(jì)劃間的依附關(guān)系及處方劑量要求，然后進(jìn)行逆向計(jì)劃優(yōu)化，并在優(yōu)化過程中考慮計(jì)劃之間的劑量影響。可以快速地完成多靶區(qū)腫瘤計(jì)劃的優(yōu)化及方案確定，提高治療方案的制定效率，節(jié)省人力資源。
[0019]為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施做詳細(xì)的說明。
[0020]圖1給出了本發(fā)明實(shí)施中一種放療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，包括輸入單元、顯示單元、計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化單元和計(jì)劃輸出單元，其中:輸入單元，適于獲取經(jīng)過分割后的病人圖像信息及多個(gè)放療計(jì)劃基本信息；顯示單元，適于將信息輸入單元導(dǎo)入的病人信息進(jìn)行顯示，包括圖像及計(jì)劃基本信息的三維疊加顯示、及任意切面顯示;計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化單元，將輸入單元導(dǎo)入的多個(gè)放療計(jì)劃基本信息進(jìn)行關(guān)聯(lián)，再進(jìn)行疊加逆向優(yōu)化，滿足要求則進(jìn)入計(jì)劃輸出單元，否則進(jìn)入可視化顯示單元計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化單元，其中包括關(guān)聯(lián)設(shè)置子單元及逆向優(yōu)化子單元，關(guān)聯(lián)設(shè)置子單元主要是設(shè)置計(jì)劃間的依從關(guān)系、腫瘤靶區(qū)和危及器官的劑量約束要求用于逆向優(yōu)化;逆向優(yōu)化子單元主要根據(jù)處方劑量、腫瘤靶區(qū)和危及器官的劑量約束要求及計(jì)劃依從關(guān)系進(jìn)行計(jì)劃的優(yōu)化，其中對(duì)選擇的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化時(shí)，則需檢索該計(jì)劃跟其它計(jì)劃的依賴關(guān)系，首先對(duì)被依賴的計(jì)劃進(jìn)行優(yōu)化，并計(jì)算優(yōu)化后的劑量分布，然后在再對(duì)該計(jì)劃優(yōu)化時(shí)將被此計(jì)劃依賴的計(jì)劃劑量作為背景劑量，優(yōu)化時(shí)對(duì)背景劑量進(jìn)行疊加考慮，完成計(jì)劃的優(yōu)化;計(jì)劃輸出單元，將優(yōu)化后的計(jì)劃信息進(jìn)行輸出顯示，包括計(jì)劃參數(shù)、劑量分布及器官劑量體積直方圖。一種放療計(jì)劃自動(dòng)疊加優(yōu)化方法，其實(shí)現(xiàn)步驟如下:
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