用于规划对患者的照射的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于规划对患者的照射的方法、照射规划单元和计算机程序产品。为了使得能够更好地规划对患者的照射，提出了根据本发明专利技术的用于规划对患者的照射的方法包括以下方法步骤：从患者的计算机断层成像测量数据中采集第一时间序列，从患者的磁共振测量数据中采集第二时间序列，采集表征第一时间序列的第一参数，采集表征第二时间序列的第二参数，使用第一参数和第二参数将第一时间序列和第二时间序列合成，以及使用合成的第一时间序列和第二时间序列计算照射规划。

Method for planning irradiation of a patient

The present invention relates to a method for planning irradiation of a patient, an irradiation planning unit, and a computer program product. In order to enable better planning of patients with radiation, is proposed according to the invention for planning of patients with irradiation method comprises the following steps: collecting the first time series from computer tomography data collected from second patients, the time series from a magnetic resonance measurement data of a patient, the first parameter collection and characterization of the first time series the second parameter collection and characterization of second time series, will be the first time sequence and second synthetic time series using the first and second parameters, and the use of the first and second synthetic time series time series calculation of exposure plan.

【技术实现步骤摘要】
用于规划对患者的照射的方法
本专利技术涉及一种用于规划对患者的照射的方法、照射规划单元和计算机程序产品。
技术介绍
在放射疗法中，利用电离辐射照射患者的目标组织、例如肿瘤。在此，已知包括从身体外部照射患者的身体的外部放射疗法。还已知内部放射疗法、也称为近距离放射疗法。在近距离放射疗法中，将包括放射性物质的放射源引入患者的身体中，以局部在患者的身体中破坏或者根除目标组织。已知借助成像来规划和/或监视对患者的照射。为此，通常借助利用三维成像方法创建的患者的医疗测量数据创建照射规划。对此，通常使用计算机断层成像测量数据(CT测量数据)。根据CT测量数据，一方面可以确定照射的目标体积，另一方面可以定位位于周围的要保护的组织、例如神经组织。此外，(以所谓的“豪恩斯菲尔德单位”测量的)测量数据的图像体素的强度值非常近似地反映了患者的身体中的对应位置处的电子密度，因为图像体素的强度值基于所属的位置对X射线辐射的吸收。这样可以将CT测量数据特别简单地为照射规划换算为电子密度图。因为在进行照射时，辐射的相互作用的强度与身体中的电子密度相关，因此可以根据CT测量数据相对简单地计算出辐射在通过身体时的衰减。由于这种特性，迄今为止在创建照射规划时优选使用CT测量数据。然而，存在在照射规划中使用具有更好的软组织对比度的其它成像方法的需要，以使得能够更好地识别目标器官和/或风险器官。满足针对更好的软组织对比度的要求的这种成像方法，是借助磁共振设备的磁共振成像(MR成像)。在进行这种成像时，对比度与自旋密度的分布、自旋相互之间和/或与其环境的相互作用有关。由此，可以实现明显超过利用计算机断层成像装置能够实现的对比度的软组织对比度。此外，借助磁共振成像还可以为照射规划记录特别有利的功能对比度、例如扩散对比度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是，使得能够改善对患者的照射的规划。根据本专利技术的用于规划对患者的照射的方法包括以下方法步骤：-从患者的计算机断层成像测量数据中采集第一时间序列，-从患者的磁共振测量数据中采集第二时间序列，-采集表征第一时间序列的第一参数，-采集表征第二时间序列的第二参数，-使用第一参数和第二参数将第一时间序列和第二时间序列合成，以及-使用合成的第一时间序列和第二时间序列计算照射规划。采集计算机断层成像测量数据的第一时间序列可以包括，借助计算机断层成像设备记录第一时间序列或者从数据库加载已经记录的时间序列。采集磁共振测量数据的第二时间序列可以包括借助磁共振设备记录第二时间序列或者从数据库加载已经记录的时间序列。可以提供计算的照射规划用于对患者进行照射。对此，可以将计算的照射规划传输到照射单元、例如线性加速器或者近距离治疗单元，用于执行照射。此外，还可以将计算的照射规划存储在数据库中，用于稍后进行调用。计算机断层成像测量数据和磁共振测量数据特别是从定位在患者中的规划体积获取。规划体积特别是包括照射的目标体积和对于照射的至少一个风险体积。因此，一般选择足够大的规划体积，使得目标体积和至少一个风险体积在任何情况下都包含在规划体积中。目标体积特别是包括要借助放射疗法照射的患者的身体中的目标结构。所谓的目标组织一般定位在目标体积中。目标体积一般与至少一个风险体积分离。至少一个风险体积特别是包括对于照射的风险组织。在计算照射规划时，可以在从规划体积采集的计算机断层成像测量数据和/或磁共振测量数据中半自动或者手动地标记目标体积和/或至少一个风险体积，例如借助标出点或者2D或3D关注区域(ROI)。然后可以在照射规划中对目标体积分配辐射剂量。可以在照射规划中对至少一个风险体积分配在放射疗法中不允许超过的最大剂量或者最大体积剂量。计算机断层成像测量数据的第一时间序列特别是包括在不同的时间点获取的多个三维计算机断层成像图像数据组。这样，计算机断层成像测量数据的第一时间序列可以表示四维图像数据组。四维在此由3个空间维度和一个时间维度构成。这样，计算机断层成像测量数据的第一时间序列也可以称为4D计算机断层成像图像数据组。在此可以获取超过患者的多个呼吸周期的计算机断层成像测量数据的第一时间序列。随后，可以将在多个呼吸周期上获取的三维图像数据组编组成相应的呼吸阶段，从而可以进行相应地对应于呼吸阶段的图像数据组的重建。对应地，磁共振测量数据的第二时间序列也可以借助磁共振设备采集。也就是说，磁共振设备像与计算机断层成像设备一样适合于进行4D记录。磁共振测量数据的第二时间序列特别是又可以在患者的多个呼吸周期上获取。时间分辨地获取计算机断层成像测量数据和磁共振测量数据用于照射规划可以提供如下优点：可以在照射规划中考虑患者的运动、特别是呼吸运动。因此，可以在照射规划中考虑目标体积和/或至少一个风险体积的运动。当在随着呼吸特别剧烈地移动的器官、例如肝脏或者肺附近执行照射时，这可能特别重要。第一参数可以从第一时间序列的计算机断层成像测量数据中导出。然后，第一参数特别是可以借助作为输入参数具有第一时间序列的计算机断层成像测量数据的计算算法获得。替换地或者附加地，第一参数还可以除了计算机断层成像测量数据之外在采集第一时间序列期间例如借助计算机断层成像设备的外部设备或附属设备记录。类似地，第二参数也可以根据第二时间序列的磁共振测量数据算出，和/或除了磁共振测量数据之外在采集第二时间序列期间记录。当然还可以想到采集多于一个的第一参数和/或多于一个的第二参数。第二参数特别是可以与第一参数不同地构造。第一参数可以描述在采集第一时间序列期间患者的运动在时间上的走向。特别是，第一参数可以表征在采集第一时间序列期间患者的呼吸运动在时间上的走向。因此，第一参数可以描述采集第一时间序列期间的患者的运动相位和/或运动幅值或者运动相位和/或运动幅值在时间上的走向。因此，第一参数例如可以表征采集第一时间序列期间的呼吸相位和/或呼吸幅值。此外，第一参数还可以描述由于在采集第一时间序列期间发生的患者的运动而出现的患者的组织区域的变形。在特定情况下还可以想到，代替或者除了呼吸运动，借助第一参数还表征患者的另一种运动、例如心脏运动或者随意运动。类似地，第二参数也可以描述在采集第二时间序列期间患者的运动在时间上的走向。上面的段落关于第一参数的说明可以类似地转用于第二参数。第一时间序列和第二时间序列的合成可以借助具有第一时间序列、第二时间序列、第一参数和第二参数作为输入参数的合成算法进行。合成参数于是可以具有合成的第一时间序列和第二时间序列作为输出参数。将第一时间序列和第二时间序列合成在此可以包括将第二时间序列匹配于第一时间序列或者将第一时间序列匹配于第二时间序列。在进行合成时当然也可以调整两个时间序列。第一参数和第二参数在此可以是第一时间序列和第二时间序列的合成的基础。由此，第一时间序列和第二时间序列的合成特别是不仅仅使用计算机断层成像测量数据和磁共振测量数据的直接图像内容进行，而是附加地考虑第一参数和第二参数来进行。然而，在此，如已经提及的，第一参数和第二参数可以是直接由计算机断层成像测量数据和磁共振测量数据的图像内容导出的。第一参数和第二参数特别是可以提供有价值的附加信息，其使得能够实现或改善第一时间序列和第二时间序列的合成。在一种可能的应用情况下，对于第一时间序列和第二时间序本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于规划对患者的照射的方法，包括以下方法步骤：‑从患者的计算机断层成像测量数据中采集第一时间序列，‑从患者的磁共振测量数据中采集第二时间序列，‑采集表征第一时间序列的第一参数，‑采集表征第二时间序列的第二参数，‑使用第一参数和第二参数将第一时间序列和第二时间序列合成，以及‑使用合成的第一时间序列和第二时间序列计算照射规划。

【技术特征摘要】
2016.01.15 DE 102016200433.61.一种用于规划对患者的照射的方法，包括以下方法步骤：-从患者的计算机断层成像测量数据中采集第一时间序列，-从患者的磁共振测量数据中采集第二时间序列，-采集表征第一时间序列的第一参数，-采集表征第二时间序列的第二参数，-使用第一参数和第二参数将第一时间序列和第二时间序列合成，以及-使用合成的第一时间序列和第二时间序列计算照射规划。2.根据权利要求1所述的方法，其中，将第一时间序列和第二时间序列合成包括：使用第一参数和第二参数关于患者的运动周期将第一时间序列和第二时间序列同步。3.根据权利要求2所述的方法，其中，将第一时间序列和第二时间序列同步包括：使用第一参数和第二参数匹配第一时间序列和/或第二时间序列的单个图像在时间上的排列，其中，计算照射规划包括使用匹配的第一时间序列和/或第二时间序列的单个图像在时间上的排列。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，采集第一参数包括在采集计算机断层成像测量数据的时间序列期间使用以下元素中的至少一个：-放置在患者上的呼吸带，-光学照相机，-肺活量计，-基于高频的运动检测设备，-布置在患者处的标记元件。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，采集第二参数包括在采集磁共振测量数据的时间序列期间，使用以下元素中的至少一个：-与磁共振测量数据的采集同时进行的磁共振导航测量，-放置在患者上的呼吸带，-肺活量计，-布置在患者处的标记元件。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，采集第一参数包括根据第一时间序列确定第一矢量场图，并且采集第二参数包括根据第二时间序列确定第二矢量场图，其中，使用第一矢量场图和第二矢量场图将第一时间序列和...

【专利技术属性】
技术研发人员：M雷夸德，B施魏策尔，D格罗茨基，A亨格勒，M考斯，E尼奥特西库，S施密特，
申请(专利权)人：西门子保健有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE