【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】生物自适应放射疗法的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年6月22日提交的美国临时专利申请No.62/523,691的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
在此公开了基于从实时(例如，在治疗时)获取的成像数据中提取或计算出的生物学和/或生理学数据和/或解剖学数据来在治疗环节(session)期间自适应调节和/或更新放射疗法治疗计划和/或放射输送的系统和方法。在此还公开了用于基于实时获取的成像数据评估治疗计划的方法。
技术介绍
放射疗法治疗计划通常在治疗环节(例如，几周、几天、几小时)之前进行。这样，在治疗规划环节和治疗环节之间的时间段内，各种参数可能已经改变，并且这些改变可能会影响输送给患者的剂量(即，对靶区域的放射不足，对非靶区域的放射增加等)。通常，就在治疗环节之前的患者成像扫描提供有关患者和/或靶区域的任何结构或几何变化的信息。例如，在治疗当天以及就在治疗环节之前执行的来自CT或MRI扫描的解剖图像可以用于根据患者和/或肿瘤的位置偏移来改变放射通量，放大或缩小辐射区域的大小以与患...
【技术保护点】
1.一种用于计算用于评估治疗计划的有界剂量-体积直方图(DVH)的方法，所述方法包括：/n基于获取的患者图像X生成多个图像X’
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170622 US 62/523,6911.一种用于计算用于评估治疗计划的有界剂量-体积直方图(DVH)的方法，所述方法包括：
基于获取的患者图像X生成多个图像X’1,2,3,…,j，其中，患者靶体积(PTV)位于患者的放射激发区域(RFZ)内的j个不同位置处；
通过将剂量计算矩阵A与放射激发矩阵P和X’j相乘来为每个所述图像X’1,2,3,…,j计算剂量Dj(Dj＝A·P·Xj′)；
绘制每个剂量Dj的剂量-体积直方图(DVH)曲线以生成j个DVH曲线族，其中，每个剂量Dj的所述DVH曲线代表每个剂量值的体积分数；以及
生成所述DVH曲线族的最小边界曲线(min-DVH曲线)和最大边界曲线(max-DVH曲线)，其中，所述min-DVH曲线包括第一系列点，该第一系列点代表所述DVH曲线族的每个剂量值的最小体积分数，并且所述max-DVH曲线包括第二系列点，该第二系列点代表每个剂量值的最大体积分数。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成多个图像X’j包括：对于每个所述图像X’j，模拟在所述RFZ内的所述PTV的j个三维刚性移位。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中，生成多个图像X’j包括改变每个图像X’j中的所述PTV的强度值以模拟标准摄取值(SUV)的范围。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，改变所述PTV的强度值包括将所述PTV的所述强度值增加到标称强度值以上+25％。
5.根据权利要求3所述的方法，其中，改变所述PTV的强度值包括将所述PTV的所述强度值减小到标称强度值以下-25％。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其中，所获取的图像X是PET图像。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，生成min-DVH曲线包括将所述第一系列点拟合至第一曲线，并且生成max-DVH曲线包括将所述第二系列点拟合至第二曲线。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述剂量计算矩阵A和所述放射激发矩阵P是基于治疗环节之前所获取的患者图像X得出。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述患者图像X是第一患者图像，并且所述方法进一步包括获取第二患者图像Y，通过将所述剂量计算矩阵A与所述放射激发矩阵P和Y相乘来计算剂量DY(DY＝A·P·Y)，并绘制与第二患者图像Y对应的DVH曲线。
10.根据权利要求9所述的方法，进一步包括：如果所述第二患者图像Y的所述DVH曲线未在所述min-DVH曲线和所述max-DVH曲线之间界定，则生成通知。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述通知是视觉通知和/或音频通知。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，与所述第二患者图像Y对应的所述DVH曲线代表针对每个剂量值的对于所述PTV的体积分数。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，与所述第二患者图像Y对应的所述DVH曲线代表针对每个剂量值的对于危险器官(OAR)的体积分数。
14.根据权利要求1所述的方法，进一步包括在显示器上显示所述min-DVH曲线和所述max-DVH曲线。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述显示器是放射治疗系统的显示器。
16.根据权利要求9所述的方法，其中，绘制每个剂量Dj的DVH曲线包括绘制针对每个剂量值的对于所述PTV的体积分数，以生成所述PTV的j个DVH曲线族。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括通过绘制针对每个剂量值的对于危险器官(OAR)的体积分数来绘制每个剂量Dj的DVH曲线，以生成所述OAR的j个DVH曲线族，以及其中，所述min-DVH曲线是OARmin-DVH曲线，并且所述max-DVH曲线是OARmax-DVH曲线。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，与所述第二图像Y对应的所述DVH曲线是OARDVH曲线，以及其中，所述方法进一步包括：如果所述第二患者图像Y中的所述OAR的所述DVH曲线超过所述OAR的所述max-DVH曲线，则生成通知。
19.一种用于评估放射疗法治疗计划的方法，所述方法包括：
获取患者的成像数据x；
基于所获取的成像数据和放射激发矩阵P计算放射剂量Dx(Dx＝A·P·x)并绘制剂量-体积直方图(DVH)；以及
如果所述DVH不在由最小DVH曲线和最大DVH曲线定义的范围内，则生成在监视器上显示的通知。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：如果所述放射剂量分布Dx不在由最小剂量阈值和最大剂量阈值定义的剂量分布范围内，则生成在所述监视器上显示的通知。
21.根据权利要求19所述的方法，其中，所述成像数据是PET成像数据。
22.根据权利要求19所述的方法，进一步包括：基于所获取的成像数据x，计算计划质量指数(PQI)；以及如果所述PQI不在由最小PQI阈值和最大PQI阈值定义的PQI范围内，则生成在监视器上显示的通知。
23.一种用于自适应调节放射疗法治疗计划的方法，所述方法包括：
在放射治疗环节期间使用一个或多个PET检测器测量患者区域的生物活性数据；
将所测量的生物活性数据与初始生物活性范围进行比较以计算所述生物活性数据的变化；以及
基于所计算的所述生物活性数据的变化，更新放射疗法治疗计划。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，在测量所述生物活性数据之前，在所述放射治疗环节期间测量所述初始生物活性范围。
25.根据权利要求23所述的方法，其中，在先前的放射治疗环节期间测量所述初始生物活性范围。
26.根据权利要求23所述的方法，其中，更新所述放射疗法治疗计划包括改变一个或多个患者靶区域的剂量学目标。
27.根据权利要求23所述的方法，其中，更新所述放射疗法治疗计划包括改变一个或多个患者靶区域和/或剂量整形结构的几何形状。
28.根据权利要求23所述的方法，其中，所述放射疗法治疗计划包括治疗环节的初始数量，以及其中，更新所述治疗计划包括从所述治疗环节的所述初始数量改变所述治疗环节的数量。
29.根据权利要求23所述的方法，其中，所述放射疗法治疗计划包括初始治疗环节持续时间，以及其中，更新所述治疗计划包括从所述初始治疗环节持续时间改变所述治疗环节持续时间。
30.根据权利要求23所述的方法，其中，更新所述放射疗法治疗计划包括改变在多个治疗环节上的分次模式。
31.根据权利要求24所述的方法，其中，测量生物活性数据包括测量所述患者区域的PET示踪剂的标准摄取值(SUV)。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述PET示踪剂选自由如下组成的组：18F-FDG、18F-NaF、18FHX4、18FFAZA、18FFMISO、用18F标记的放射性标记的5F7抗HER2纳米抗体、11C-棕榈酸酯和14(R，S)-18F-氟-6-硫十七烷、15O-水、13N-氨、82Rb-铷、18F-氟胸腺苷、68Ga-镓、68Ge-锗、F18-Fluciclovine、Ga68-DOTATATE、C11-胆碱、Ga68-PSMA、F18-PyL(PSMA)、PD-L1、13N-氮、11C-甲硫氨酸、18F-氟赤式硝基咪唑、3'-氮杂-2'-[18F]氟叶酸(3'-Aza-2'-[18F]fluorofolicacid)、N-琥珀酰亚胺基3-((4-(4-(18)F-氟丁基)-1H-1,2,3-三唑-1-基)甲基)-5-(胍基甲基)苯甲酸酯放射性标记的5F7抗体、1-(2'-脱氧-2'-[18F]氟阿拉伯呋喃糖基)胞嘧啶(18F-FAC)。
33.根据权利要求23所述的方法，其中，生物活性数据包括组织代谢数据。
34.根据权利要求23所述的方法，其中，生物活性数据包括成骨活性。
35.根据权利要求23所述的方法，其中，生物活性数据包括氧合水平。
36.根据权利要求23所述的方法，其中，生物活性数据包括人类生长因子受体2...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·K·欧文斯，R·巴萨洛，P·D·奥尔科特，Y·沃罗年科，D·Q·拉金，S·马赞，
申请(专利权)人：反射医疗公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。