放射治疗计划系统、确定装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种放射治疗计划系统、确定装置及存储介质。该系统包括一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器执行如下方法：获取随时间分布的图像序列，所述图像序列包括对应于感兴趣区域的相同位置的采样点；基于采样点以及图像序列中每幅图像的权重建立优化模型；求解优化模型，确定放射治疗计划。采用上述技术方案解决了现有技术中肿瘤靶区随呼吸、心跳等原因产生周期性移动，导致靶区及靶区周围危及器官的实际受照剂量与目标剂量存在差异的问题，为运动靶区提供更精准的放射治疗计划，有利于实现更精确的治疗，有效保护了靶区周围的危及器官，同时适用于与现有的大部分执行放射治疗计划的放疗设备。

Radiotherapy planning system, determination device and storage medium

The embodiment of the present invention discloses a radiotherapy planning system, a determination device and a storage medium. The system includes one or more processors; a storage device for storing one or more programs; one or more programs are executed by one or more processors so that one or more processors perform the following methods: acquiring image sequences distributed over time, which include sampling points corresponding to the same location of the region of interest; and based on sampling points and image sequences The weight of each image in the column is used to establish the optimization model, and the optimization model is solved to determine the radiotherapy plan. The above technical scheme solves the problem of periodic movement of tumor target area with breathing and heartbeat in the prior art, which results in the difference between the actual irradiation dose and the target dose of the organs in danger around the target area and the target area. It provides a more accurate radiotherapy plan for the moving target area, which is conducive to achieving more precise treatment and effectively protecting the organs in danger around the target area. It is suitable for radiotherapy equipment with most existing radiotherapy plans.

【技术实现步骤摘要】
放射治疗计划系统、确定装置及存储介质
本专利技术实施例涉及医疗
，尤其涉及一种放射治疗计划系统、确定装置及存储介质。
技术介绍
放射治疗是肿瘤治疗的重要方法之一，在进行放射治疗之前，首先会采集患者的静态CT(ComputedTomography，电子计算机断层扫描)图像，，然后根据患者的静态CT图像进行确定放射治疗计划。在执行放射治疗计划时，会由于呼吸、心跳等原因致使肿瘤部位会发生周期性移动。为了使运动中的肿瘤能够达到处方剂量，现有技术中通常采用肿瘤靶区外扩或通过使用具备门控或靶区追踪功能的放疗设备来解决上述问题。然而，采用肿瘤靶区外扩时需要让整个靶区覆盖肿瘤的变化范围，此种方式需要物理师具备较高的临床经验，同时还存在肿瘤周围的危及器官的受照剂量被动上升的情况，给患者的危及器官的健康状况带来威胁。而采用具备特殊功能的放疗设备时，需要放疗设备具备门控功能，以实时监控靶区位置，并仅在靶区与静态CT位置对应时控制治疗头出束，不仅延长了放疗的执行时间，还对放疗设备的快速响应能力提出了较高要求；或者使用具备靶区追踪功能的放疗设备实施监控靶区位置，并控制治疗头随靶区位置的移动进行相应变化，对放疗设备的追踪能力和精准控制提出了较高要求。
技术实现思路
本专利技术提供一种放射治疗计划系统、确定装置及存储介质，以为运动靶区提供更精准的放射治疗计划，有利于实现更精确的治疗，有效保护了靶区周围的危及器官，同时适用于与现有的大部分执行放射治疗计划的放疗设备。第一方面，本专利技术实施例提供了一种放射治疗计划系统，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器执行如下放射治疗计划确定方法：获取随时间分布的图像序列，所述图像序列包括对应于感兴趣区域的相同位置的采样点；基于所述采样点以及所述图像序列中每幅图像的权重建立优化模型；求解所述优化模型，确定放射治疗计划。第二方面，本专利技术实施例还提供了一种放射治疗计划确定装置，配置于如第一方面实施例所提供的系统，包括：图像序列获取模块，用于获取随时间分布的图像序列，所述图像序列包括对应于感兴趣区域的相同位置的采样点；优化模型建立模块，用于基于所述采样点以及所述图像序列中每幅图像的权重建立优化模型；放疗计划确定模块，用于求解所述优化模型，确定放射治疗计划。第三方面，本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如下方法：获取随时间分布的图像序列，所述图像序列包括对应于感兴趣区域的相同位置的采样点；基于所述采样点以及所述图像序列中每幅图像的权重建立优化模型；求解所述优化模型，确定放射治疗计划。本专利技术实施例通过放射治疗计划系统中包括的处理器执行以下方法：获取随时间分布包括对应于感兴趣区域的相同位置的采样点，基于采样点以及图像序列中每幅图像的权重建立优化模型，并求解所述优化模型，确定放射治疗计划，解决了现有技术中肿瘤靶区随呼吸、心跳等原因产生周期性移动，导致靶区及靶区周围危及器官的实际受照剂量与目标剂量存在差异的问题，为运动靶区提供更精准的放射治疗计划，有利于实现更精确的治疗，有效保护了靶区周围的危及器官，同时适用于与现有的大部分执行放射治疗计划的放疗设备。附图说明图1是本专利技术实施例一中的一种放射治疗计划确定方法的结构图；图2是本专利技术实施例二中的一种放射治疗计划确定方法的流程图；图3是本专利技术实施例三中的一种放射治疗计划确定方法的流程图；图4是本专利技术实施例四中的一种放射治疗计划确定装置的结构图；图5是本专利技术实施例五中的一种放射治疗计划系统的结构图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。实施例一图1是本专利技术实施例一中的一种放射治疗计划确定方法的结构图，本专利技术实施例适用于针对肿瘤患者的肿瘤部位确定放射治疗计划的情况，该方法由放射治疗计划确定装置执行，该装置由软件和/或硬件实现，并具体配置于承载放射治疗计划系统的服务器或计算机设备中。如图1所示的一种放射治疗计划确定方法，包括：S110、获取随时间分布的图像序列，所述图像序列包括对应于感兴趣区域的相同位置的采样点。其中，图像序列为在一段时间内对同一待扫描区域执行扫描操作后，重建所得的关联图像。其中，待扫描区域可以理解为肿瘤器官及危及器官所形成的区域。其中，感兴趣区域为待扫描区域所包括的放疗靶区及需要保护的重要器官对应区域。其中，图像序列中的每幅图像的感兴趣区域内均设置有多个采样点，并且图像序列中的各图像的采样点之间具备位置关联。示例性地，图像序列为4DCT(four-dimensionalcomputedtomography，四维计算机断层扫描)图像。示例性地，获取随时间分布的图像序列，可以是获取放射治疗计划系统本地、或放射治疗计划系统关联存储设备或云端中预先存储的随时间分布的图像序列；还可以是控制影像扫描设备按照设定的时间分布执行扫描操作，并根据产生的扫描数据重建所得到的图像组合形成图像序列。可选的，获取随时间分布的图像序列，包括：获取同一生理运动周期内，扫描所述感兴趣区域所得到的各幅图像形成图像序列；其中，生理运动周期可以理解为使肿瘤位置产生移动的生理活动所对应的时间周期。或者可选的，获取随时间分布的图像序列，包括：获取至少两个生理运动周期内，扫描感兴趣区域所得到各幅候选图像，并从各候选图像中选择部分图像形成图像序列；其中图像序列中至少两个图像的时间段位于不同的生理运动周期。。示例性地，图像序列中各幅图像所包含的感兴趣区域可以预先勾画并与相应的图像关联存储，或者还可以在获取到图像序列之后，由技术人员手动勾画，和/或通过自动勾画算法自动生成。可选的，各图像上对应的采样点可以预先采样确定并与相应的图像关联存储；或者可选的，在获取随时间分布的图像序列之后，从所述图像序列中选择其中一个图像作为参考图像，并对所述参考图像进行采样得到多个采样点；将所述参考图像与所述随时间分布的图像序列中的其它图像进行配准，并根据配准结果将所述参考图像中的各采样点分别映射至所述其它图像上。可选的，本实施例中的采样点之间的位置关联可以指不同图像中的位置关联的采样点代表待扫描区域内的同一位置。S120、基于所述采样点以及所述图像序列中每幅图像的权重建立优化模型。其中，权重用于表征对应图像在所述图像序列中的出现概率。示例性地，图像序列中每幅图像的权重可以根据所述图像序列中每幅图像对应的时间长度以及所述图像序列对应的总时间长度计算得到，或者还可以由技术人员根据经验值确定。其中，图像序列对应的总时间长度与感兴趣区域的生理运动周期相对应。具体的，优化模型用于：根据感兴趣区域各器官对应的约束条件，并在该约束条件下基于各采样点确定子野信息及每幅图像中各采样点的剂量信息，进而通过子野信息、每幅图像中的采样点的剂量信息以及每幅图像的权重，确定放射治疗计划。所述子野信息包括子野跳数和子野形状。S130、求解所述优化模型，确定放射治疗计划。可选的，可以通过迭代方式求解优化模型，具体可以是：确定放射治疗计划本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射治疗计划系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器执行如下放射治疗计划确定方法：获取随时间分布的图像序列，所述图像序列包括对应于感兴趣区域的相同位置的采样点；基于所述采样点以及所述图像序列中每幅图像的权重建立优化模型；求解所述优化模型，确定放射治疗计划。

【技术特征摘要】
1.一种放射治疗计划系统，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器执行如下放射治疗计划确定方法：获取随时间分布的图像序列，所述图像序列包括对应于感兴趣区域的相同位置的采样点；基于所述采样点以及所述图像序列中每幅图像的权重建立优化模型；求解所述优化模型，确定放射治疗计划。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述求解所述优化模型，确定放射治疗计划，包括：根据子野信息以及所述图像序列中每幅图像的权重，计算所述采样点上的剂量。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，根据子野信息以及所述图像序列中每幅图像的权重，计算所述采样点上的剂量，包括：对每幅图像，根据每个子野的跳数和每个子野对所述图像中的所述采样点的单位剂量，计算当前图像中的所述采样点上的剂量；根据每幅图像中的所述采样点上的剂量以及所述图像序列中每幅图像的权重，计算所述采样点上的剂量。4.根据权利要求1-3任一项所述的系统，其特征在于，所述图像序列中每幅图像的权重根据所述图像序列中每幅图像对应的时间长度以及所述图像序列对应的总时间长度计算得到。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述图像序列对应的总时间长度与所述感兴趣区域的生理运动周期相对应。6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述图像序列为四维计算机断层扫描图像。7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述获取随时间分布的图像序列，包括：获取同一生理运动周期内，扫描所述感兴趣区域所得到的各幅图像形成...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵轲俊，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31