使用基于知识的模型触发自适应计划的系统和方法技术方案

一种设备，其包括：一个或多个输入，其通信地耦合到存储患者的当前治疗计划数据和当前图像的一个或多个介质，所述一个或多个输入被配置为获得所述患者的所述当前治疗计划数据和所述当前图像，其中所述当前治疗计划数据用于供治疗机处理；和重新计划决策处理器，其被配置为至少部分地基于所述当前治疗计划数据、所述当前图像和所述重新计划触发模型来确定重新计划信息，所述重新计划触发模型基于先前治疗计划数据和一个或多个先前图像，其中所述重新计划信息指示关于所述治疗重新计划的推荐；其中所述重新计划决策处理器被配置为输出所述重新计划信息以减轻所述设备的用户人工决定是否需要所述治疗重新计划的负担或者消除此需要。

System and Method of Triggering Adaptive Planning Using Knowledge-based Model

【技术实现步骤摘要】
使用基于知识的模型触发自适应计划的系统和方法
本文描述的实施方案涉及使用基于知识的模型触发自适应计划的系统和方法。
技术介绍
在放射疗法治疗中，目标是向癌症区域递送高剂量(以杀死肿瘤细胞)，同时保留健康组织(尤其是关键器官)。放射疗法治疗可以包括多个阶段，并且将放射递送到所有阶段中的正确部位是至关重要的。然而，由于例如内部器官运动(例如，膀胱充盈、排便等)、患者体重减轻、肿瘤萎缩等，治疗递送时的日常情况可能与治疗计划中预测的情况有很大不同。在某些情况下，如果治疗递送时的实际情况与治疗计划中的预测情况之间的差异太大，则可能不再满足治疗目标。在此类情况下，需要新的治疗计划。这被称为自适应放射疗法(ART)。ART的问题在于目前尚不清楚何时需要新的治疗计划。对每个治疗阶段执行新的计划并不总是令人满意的，因为对于护理人员和患者两者来说这是一项耗时的任务。此外，在一些情况下，患者几何结构没有充分改变以证明确定新的治疗计划是合理的。此外，患者几何结构的变化可能不足以从新的治疗计划中受益。在当前的ART环境中，对于每个治疗阶段(或每m个阶段)，采用kV或锥束CT(CBCT)，并且通过视觉检查分析当前患者几何结构。根据对情况的了解和评估，护理人员然后决定患者是否需要新的重新计划或者当前的重新计划是否足够好。这种人工决策并不总是直截了当，而是可能会面临许多灰色区域。因此，面对相同情况的不同护理人员可能会得出关于是否执行重新计划的不同结论。在本文描述的一个或多个实施方案中，提供了一种用于确定或帮助用户确定是否需要重新计划治疗的设备。
技术实现思路
括：一个或多个输入，其通信地耦合到存储患者的当前治疗计划数据和当前图像的一个或多个介质，所述一个或多个输入被配置为获得所述患者的所述当前治疗计划数据和所述当前图像，其中所述当前治疗计划数据用于供所述治疗机处理以治疗所述患者；和重新计划决策处理器，其被配置为至少部分地基于所述当前治疗计划数据、所述当前图像和所述重新计划触发模型来确定重新计划信息，其中所述重新计划触发模型基于先前治疗计划数据和一个或多个先前图像，并且其中所述重新计划信息指示关于所述治疗重新计划的推荐；其中所述重新计划决策处理器被配置为输出所述重新计划信息。可选地，所述当前治疗计划数据包含用于为所述患者操作所述治疗机的机器参数。可选地，所述设备还被配置为获得所述用户的输入，并且其中所述重新计划决策处理器被配置为还基于所述用户的所述输入来确定所述重新计划信息。可选地，所述输入包含规定何时应该执行重新计划的一个或多个标准。可选地，所述重新计划决策处理器被配置为自动输出所述重新计划信息。可选地，所述当前治疗计划数据包含所述患者的CT图像、剂量矩阵或两者。可选地，所述先前治疗计划数据包含所述患者或另一患者的先前CT图像、先前剂量矩阵或两者。可选地，所述一个或多个先前图像包含在相应的先前治疗时间获得的一系列kV或CBCT图像。可选地，所述一个或多个先前图像包含在相应的先前治疗时间获得的一系列图像，并且其中所述设备还包含存储与相应的时间戳相关联的所述一系列图像的数据库。可选地，所述设备还包括触发检测器，所述触发检测器被配置为发现重新计划的一个或多个先前未检测到的触发。可选地，所述触发检测器被配置为通过执行数据挖掘来找出触发所述重新计划的一个或多个特征以便发现所述一个或多个先前未检测到的触发。可选地，所述重新计划决策处理器被配置为基于相似度函数来确定所述重新计划信息。可选地，所述重新计划信息指示以下三个条目中的一者：推荐重新计划、没有推荐重新计划，重新计划的需要是不确定的。可选地，所述重新计划决策处理器被配置为基于一个或多个参数满足包括阈值的一个或多个标准来确定所述重新计划信息。可选地，所述重新计划决策处理器被配置为获得将kV或CBCT图像转换为合成CT图像的变换函数。可选地，所述重新计划决策处理器被配置为基于一个或多个参数来确定所述重新计划信息，其中所述一个或多个参数包含时间差、解剖特征在某个方向上的偏差、图像中的某种变形、肿瘤大小差、肿瘤转移、累积剂量与预期剂量之间的差或者前述任何组合。可选地，所述重新计划决策处理器被配置为基于通过机器学习算法获得的参数来确定所述重新计划信息。可选地，所述重新计划决策处理器被配置为确定所述患者的所述当前图像与所述患者的计划图像之间的变换，并且确定所述变换是否满足所述重新计划触发模型的标准。可选地，所述先前治疗计划数据包含用于另一患者的先前计划图像，其中所述一个或多个先前图像包含用于所述另一患者的先前治疗时间图像，并且其中所述标准基于所述另一患者的所述先前计划图像与所述另一患者的所述先前治疗时间图像之间的变换。可选地，所述重新计划决策处理器被配置为输出所述重新计划信息以减轻所述设备的用户人工决定是否需要所述治疗重新计划的负担或者消除此需要。一种处理器实施方法包括：与存储患者的当前治疗计划数据和当前图像的一个或多个介质建立通信；经由一个或多个输入从所述一个或多个介质获得所述患者的所述当前治疗计划数据和所述当前图像，其中所述当前治疗计划数据供治疗机处理以治疗所述患者；使用重新计划决策处理器至少部分地基于所述当前治疗计划数据、所述当前图像和所述重新计划触发模型来确定重新计划信息，其中所述重新计划触发模型基于先前治疗计划数据和一个或多个先前图像，并且其中所述重新计划信息指示关于所述治疗重新计划的推荐；以及由所述重新计划决策处理器输出所述重新计划信息。可选地，输出所述重新计划信息以减轻用户人工确定是否需要所述治疗重新计划的负担或者消除此需要。通过阅读以下详细描述，其他和进一步的方面和特征将是显而易见的。附图说明附图示出了本文描述的各种特征的设计和实用性，其中类似的元件由共同的附图标记表示。这些附图并不一定按比例绘制。为了更好地明白如何获得上述和其他优点和目的，将呈现更具体的描述，其在附图中示出。这些附图仅描绘了示例性特征，因此不应该被视为限制权利要求的范围。图1示出了可以包括重新计划决策处理器或可以与其结合使用的医疗系统；图2示出了图1的重新计划决策处理器的一个示例；图3示出了使用图1的重新计划决策处理器所涉及的信息流；图4示出了包括预治疗过程和治疗过程的方法；图5示出了由重新计划决策处理器执行的方法；图6示出了可以包括重新计划决策处理器或可以与其结合使用的另一种医疗系统；图7示出了与相应的振幅/位置图对齐的相图的示例；图8示出了可以包括重新计划决策处理器或可以与其结合使用的另一种医疗系统；图9示出了可以包括重新计划决策处理器或可以与其结合使用的另一种医疗系统；图10示出了可以包括重新计划决策处理器或可以与其结合使用的另一种医疗系统；和图11是专业处理系统的框图。具体实施方式在下文中参考附图描述了各种特征。应该注意的是，附图未按比例绘制，并且在所有附图中类似结构或功能的元件由相同的附图标记表示。应该注意的是，附图仅意图便于描述特征。它们并非意图作为对要求保护的专利技术的详尽描述，或者作为对要求保护的专利技术的范围的限制。另外地，所示特征不需要具有所示的所有方面或优点。结合特定特征描述的方面或优点不一定限于该特征，并且即使没有如此示出或者如果没有如此明确地描述，也可以在任何其他特征中实践。图1示出了放射系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于涉及具有能量源的治疗机的治疗过程的设备，所述设备包括：一个或多个输入，其通信地耦合到存储患者的当前治疗计划数据和当前图像的一个或多个介质，所述一个或多个输入被配置为获得所述患者的所述当前治疗计划数据和所述当前图像，其中所述当前治疗计划数据用于供所述治疗机处理以治疗所述患者；和重新计划决策处理器，其被配置为至少部分地基于所述当前治疗计划数据、所述当前图像和所述重新计划触发模型来确定重新计划信息，所述重新计划触发模型基于先前治疗计划数据和一个或多个先前图像，并且其中所述重新计划信息指示关于所述治疗重新计划的推荐；其中所述重新计划决策处理器被配置为输出所述重新计划信息。

【技术特征摘要】
2018.02.01 US 15/886,3731.一种用于涉及具有能量源的治疗机的治疗过程的设备，所述设备包括：一个或多个输入，其通信地耦合到存储患者的当前治疗计划数据和当前图像的一个或多个介质，所述一个或多个输入被配置为获得所述患者的所述当前治疗计划数据和所述当前图像，其中所述当前治疗计划数据用于供所述治疗机处理以治疗所述患者；和重新计划决策处理器，其被配置为至少部分地基于所述当前治疗计划数据、所述当前图像和所述重新计划触发模型来确定重新计划信息，所述重新计划触发模型基于先前治疗计划数据和一个或多个先前图像，并且其中所述重新计划信息指示关于所述治疗重新计划的推荐；其中所述重新计划决策处理器被配置为输出所述重新计划信息。2.如权利要求1所述的设备，其中所述当前治疗计划数据包含用于为所述患者操作所述治疗机的机器参数。3.如权利要求1所述的设备，其中所述设备还被配置为获得所述用户的输入，并且其中所述重新计划决策处理器被配置为基于所述用户的所述输入来确定所述重新计划信息。4.如权利要求3所述的设备，其中所述输入包含规定何时应该执行重新计划的一个或多个标准。5.如权利要求1所述的设备，其中所述重新计划决策处理器被配置为自动输出所述重新计划信息。6.如权利要求1所述的设备，其中所述当前治疗计划数据包含所述患者的CT图像、剂量矩阵或两者。7.如权利要求6所述的设备，其中所述先前治疗计划数据包含所述患者或另一患者的先前CT图像、先前剂量矩阵或两者。8.如权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个先前图像包含在相应的先前治疗时间获得的一系列kV或CBCT图像。9.如权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个先前图像包含在相应的先前治疗时间获得的一系列图像，并且其中所述设备还包含存储与相应的时间戳相关联的所述一系列图像的数据库。10.如权利要求1所述的设备，其还包含触发检测器，所述触发检测器被配置为发现重新计划的一个或多个先前未检测到的触发。11.如权利要求10所述的设备，其中所述触发检测器被配置为通过执行数据挖掘来找出触发所述重新计划的一个或多个特征以便发现所述一个或多个先前未检测到的触发。12.如权利要求1所述的设备，其中所述重新计划决策处理器被配置为基于相似度函数来确定所述重新计划信息。13.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·I·科德罗·马克思，H·M·拉克索南，E·屈塞拉，
申请(专利权)人：瓦里安医疗系统国际股份公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH