【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及计算机
，具体来说，是。
技术介绍
放射治疗是治疗癌症最主要的手段之一。伽玛刀放射治疗使用伽玛射线照射癌变的肿瘤组织，在尽可能减少损害正常组织的前提下，抑制癌变细胞的生长、繁殖和扩散。为了达到治疗的目的，一般在对病人进行治疗之前，通过治疗计划系统(TPS)制定治疗计划，使革El区内的剂量具有较好的覆盖度(Coverage)和适形度(Conformity);危及器官(OAR)承受尽可能低的剂量(Avoidance);同时兼顾治疗计划的可行性。传统的治疗计划正向设计是一个不断试错修改(trial and error)的过程:物理师根据临床经验设计出初步的治疗计划，然后基于靶区和危及器官内的剂量分布和治疗计划的可行度进行调整，重复这个步骤直到得出一个可行的治疗计划。然而，计划设计通常需要综合权衡考虑多个目标，设计的过程繁重且耗时较长，而且在很大程度上依赖于物理师的临床经验。不同于正向计划设计，逆向计划设计根据预期的剂量分布定义优化目标和约束条件，建立优化模型，从而将计划设计转化为优化问题。借助计算机强大的运算能力，使用高效的优化算法，逆向计划设计可以快速的制定出治疗计划，还可以提高治疗计划的可行度，同时降低了对临床经验的依赖程度。现有的优化方法主要针对头部伽玛刀提出，主要包括非线性优化方法和基于几何特征的优化方法。其中， 针对头部伽玛刀的非线性优化方法，通过查表的方法计算剂量，进而建立优化模型并求解。对于体部伽玛刀，由于体部由于肋骨等骨骼的遮挡，不同位置靶点剂量分布相差较大，不能通过查表法计算剂量分布。此外，非线性优化方法求解时...
【技术保护点】
一种伽玛刀放射治疗逆向计划设计方法，其特征在于：具体通过下述步骤完成：步骤1：重建感兴趣区域的三维模型，并对靶区部分进行膨胀处理生成靶区边缘轮廓；步骤2：建立优化模型；优化目标为：1、保证靶区剂量的覆盖度；2、提高靶区剂量的适形度；3、降低危及器官承受的剂量；步骤3：确定步骤2建立的优化模型参数；步骤4：确定遗传算法参数；步骤5：基因编码及初始化族群；步骤6：对每个靶点序列进行剂量计算；步骤7：评价族群中各个个体，并通过计算适应度函数得到一个适应度数值；步骤8：选择繁殖个体；将族群中的个体按适应度数值由高到底排序，选取前m个个体两两任意配对，作为父代和母代个体繁殖下一代；m为族群中个体数与繁殖概率的乘积；步骤9：父代和母代个体繁殖；A、确定父代和母代个体的重心，得到重心位移方向向量d；父代和母代个体的重心位置H为：H=Σi=1nφi×Si×Pi---(1)]]>其中，φi为靶点序列中第i个靶点对应的靶点准直器的半径；Si为靶点序列中第i个靶点对应的靶点的使能状态；Pi为靶点序列中第i个靶点的位置坐标；n为靶点序列中靶点数量；B、以d为方向向量...
【技术特征摘要】
1.一种伽玛刀放射治疗逆向计划设计方法，其特征在于:具体通过下述步骤完成: 步骤1:重建感兴趣区域的三维模型，并对靶区部分进行膨胀处理生成靶区边缘轮廓； 步骤2:建立优化模型； 优化目标为:1、保证靶区剂量的覆盖度；2、提高靶区剂量的适形度；3、降低危及器官承受的剂量； 步骤3:确定步骤2建立的优化模型参数； 步骤4:确定遗传算法参数； 步骤5:基因编码及初始化族群； 步骤6:对每个靶点序列进行剂量计算； 步骤7:评价族群中各个个体，并通过计算适应度函数得到一个适应度数值； 步骤8:选择繁殖个体； 将族群中的个体按适应度数值由高到底排序，选取前m个个体两两任意配对，作为父代和母代个体繁殖下一代为族群中个体数与繁殖概率的乘积； 步骤9:父代和母代个体繁殖； A、确定父代和母代个体的重心，得到重心位移方向向量d； 父代和母代个体的重心位置H为: 2.如权利要求1所述一种伽玛刀放射治疗逆向计划设计方法，其特征在于:对感兴趣区域的三维模型进行采样处理。3.如权利要求1所述一种伽玛刀放射治疗逆向计划设计...
【专利技术属性】
技术研发人员：梁斌，周付根，刘博，郭斌，许轩昂，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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