近距离放射治疗处置计划的鲁棒评估制造技术

本发明专利技术涉及用于辅助规划辐射治疗处置的系统和方法，所述处置基于处置计划被递送，所述处置计划包括第一处置参数的易于出错的参数值。在所述系统中，鲁棒性评估单元(10)获得所述第一处置参数的规划的参数值，生成包括所述第一处置参数的扰动值的扰动参数配置，所述扰动参数值从所述规划的参数值偏离以在所述处置期间出现的所述第一处置参数的可能误差值，并且针对每个扰动参数配置估计由在所述扰动参数配置的基础上递送的处置造成的辐射剂量分布，和/或在所述扰动参数配置的基础上确定所述处置计划。

Robust evaluation of brachytherapy treatment plan

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】近距离放射治疗处置计划的鲁棒评估
本专利技术总体涉及辐射治疗处置的规划，具体而言，近距离放射治疗处置。更具体地，本专利技术涉及用于辅助规划用于患者身体的区域内的目标结构的辐射治疗处置的处置计划的系统、方法和计算机程序。
技术介绍
在辐射治疗中，通过放射性或电磁辐射或超声波来处置患者身体内的目标结构，例如肿瘤，以便控制癌细胞的生长或杀死癌细胞。同时，以这样的方式来递送处置：递送到周围健康结构的辐射或热剂量尽可能低，所述周围健康结构通常也被称为风险器官(OAR)。一种示范性性辐射治疗程序是所谓的临时近距离放射治疗，其中，使用施加器将(一个或多个)放射性辐射源在处置区域内放置限定的短时间间隔(通常被称为停留时间)，以便将限定的辐射剂量特别地施加到肿瘤细胞。在规划系统中生成的处置计划中包括了用于对处置进行控制的处置参数。为了确定处置计划，可以执行所谓的反向规划程序。在这样的程序中，目标结构和周围OAR被识别，并且处置目标根据针对患者的医学处方被指定，其中，所述处置目标指定对于要被递送到目标结构和OAR的剂量的要求。然后，优化过程被执行以找到导致实现处置目标的优化的辐射剂量分布的处置参数。在近距离放射治疗中，处置参数包括辐射源在处置区域中的位置(其也被称为停留位置)和相关的停留时间。然而，在现实的实现方式中，这些参数的实际值从处置计划中的包括值偏离以误差值，所述误差值由参数的确定中和/或在将参数设置为处置计划中指定的值中的不准确性造成。例如，在停留位置的情况下，这些不准确性由在相关的位置信息的确定中出现的误差产生。该位置信息可以在处置区域的图像的基础上和/或使用自动跟踪布置被确定，并且在两种情况下所确定的位置信息可能包括一定误差。在停留时间的情况下，不准确性特别地在不能允许将停留时间精确地设置为被包括在处置计划中的其值的(一个或多个)辐射源的自动或手动操纵期间产生。由于实际参数值的这些误差，在处置期间实际上被递送到处置区域的辐射剂量的分布会偏离由被包括在处置计划中的处置参数值产生的最佳剂量分布。取决于处置参数的实际值，处置目标可以在这种偏差的情况下仍然被充分地实现，或偏差可以为使得处置目标不被实现。鉴于此，将会希望在处置的递送之前估计在处置期间出现的处置参数的潜在误差值是否可以导致不实现处置目标的递送的辐射剂量分布。基于这样的估计，然后可以判断是应当基于给定处置计划递送处置还是由于处置目标将会由于处置而不能得以满足的增加风险而应当放弃处置计划。此外，将希望能够生成针对前面提到的类型的不准确性是更鲁棒的处置计划。H.Okamota等人的文章“Doseerrorfromdeviationofdwelltimeandsourcepositionforhighdose-rate192Irinremoteafterloadingsystem”(JournalofRadiationResearch,2014,55,780-787,DOI:10.1093/jrr/rru001(XP055458412))涉及近距离放射治疗处置，并且公开了评估停留时间和源位置的偏差对辐射剂量的影响的研究。在该程序中，测量停留时间和源位置的偏差。然后，使用假设停留时间和源位置为测量结果的1σ的高斯分布计算剂量误差。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是允许估计针对参数值的确定中和/或将处置参数设置为在处置计划中指示的值中的不准确性的处置计划的鲁棒性。本专利技术的又一目的是允许生成针对这样的不准确性更加鲁棒的处置计划。在一个方面中，本专利技术提出了一种用于辅助规划对患者身体的区域中的目标结构的辐射治疗处置的系统，所述处置在处置计划的基础上被递送，所述处置计划包括用于控制所述辐射的递送的第一处置参数的易于出错的参数值。所述系统包括鲁棒性评估单元，所述鲁棒性评估单元被配置为：获得所述第一处置参数的规划的参数值，生成包括所述第一处置参数的扰动参数值的扰动参数配置，所述扰动参数值从所述规划的参数值偏离以在所述处置期间出现的所述第一处置参数的可能误差值，并且针对每个扰动参数配置估计由在所述扰动参数配置的基础上递送的处置造成的辐射剂量分布，和/或在所述扰动参数配置的基础上确定所述处置计划。所述第一处置参数的规划值可以作为处置规划过程的结果而被确定。这还包括，第一处置参数根据在规划过程中确定的值进行设置，并且第一处置参数的规划值对应于在已经设置第一处置参数之后测量的值。第一处置参数的规划的参数值可以特别地被包括在针对针对辐射治疗处置生成的初步处置计划中。通过估计对应于扰动参数配置的辐射剂量分布，模拟可能由于第一处置参数的值的确定中和/或将第一处置参数设置为被包括在初步处置计划中的其规划值中的不准确性而发生的误差情景是可能的。这里，每个扰动参数配置可以对应于一种误差情景，并且包括针对第一处置参数的一组扰动值。在此基础上，特别地能够估计不准确性能够导致不能实现处置目标的递送的辐射剂量分布还是初步处置计划针对此类不准确性是否是足够鲁棒的。如果处置目标仍然能够在第一处置参数的可能扰动值的基础上被实现，后者可以特别地是这种情况。此外，鲁棒性评估单元可以被配置为在扰动参数配置的基础上生成用于辐射治疗处置的(最终)处置计划。通过在处置计划的生成中考虑扰动参数配置，提供针对第一处置参数的参数值的确定中和/或将第一处置参数设置为在初步处置计划中指示的值中的不准确性是更鲁棒的处置计划是可能的。在本专利技术的一个实施例中，所述辐射治疗处置是近距离放射治疗处置。在该实施例中，所述辐射由所述患者身体内的辐射源在停留时间期间在停留位置处发射，其中，每个辐射源特别地与相关的停留位置和相关的停留时间相关联，并且其中，所述第一处置参数对应于所述停留位置和/或所述停留时间。在本专利技术的又一实施例中，所述扰动参数值自所述规划的参数值偏离预先确定的最大量或更少。例如，预先确定的最大量可以对应于第一处置参数的参数值的确定中和/或将第一处置参数设置为期望值中的最大或平均误差。因此，如果第一处置参数对应于辐射源的停留位置，则预先确定的最大量可以对应于在停留位置的确定中发生的位置误差。因此，扰动停留位置可以位于相关的规划的停留位置周围的区域中，其中，所述区域的半径可以对应于位置误差。在本专利技术的又一实施例中，所述扰动参数值被随机地生成。特别地，扰动参数值可以在由前面提到的预先确定的量限定的极限内被随机地生成。通过随机地生成扰动值，更真实的误差情景能够被生成。在本专利技术的一个实施例中，所述第一处置参数的所述规划值被包括在初步处置计划中，并且如果所述第一处置参数的所述规划值由被包括在相应扰动参数配置中的所述第一处置参数的所述扰动值替换，则通过所述鲁棒性评估单元针对由所述初步处置计划造成的扰动参数配置估计所述辐射剂量分布中的每个。如上所述，在该实施例中，评估针对第一处置参数的参数值的确定中和/或将第一处置参数设置为规划的参数值中的不准确性的初步处置计划的鲁棒性是可能的。在又一实施例中，所述系统被配置为向所述系统的用户可视本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于辅助规划对患者身体的区域中的目标结构的辐射治疗处置的系统，所述处置在处置计划的基础上被递送，所述处置计划包括用于控制所述辐射的递送的第一处置参数的易于出错的参数值，其中，所述系统包括鲁棒性评估单元(10)，所述鲁棒性评估单元被配置为：/n获得所述第一处置参数的规划的参数值，/n生成包括所述第一处置参数的扰动值的扰动参数配置，所述扰动参数值从所述规划的参数值偏离以在所述处置期间出现的所述第一处置参数的可能误差值，/n针对每个扰动参数配置估计由在所述扰动参数配置的基础上递送的处置造成的辐射剂量分布，并且/或者/n在所述扰动参数配置的基础上确定所述处置计划。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171003 EP 17194553.81.一种用于辅助规划对患者身体的区域中的目标结构的辐射治疗处置的系统，所述处置在处置计划的基础上被递送，所述处置计划包括用于控制所述辐射的递送的第一处置参数的易于出错的参数值，其中，所述系统包括鲁棒性评估单元(10)，所述鲁棒性评估单元被配置为：
获得所述第一处置参数的规划的参数值，
生成包括所述第一处置参数的扰动值的扰动参数配置，所述扰动参数值从所述规划的参数值偏离以在所述处置期间出现的所述第一处置参数的可能误差值，
针对每个扰动参数配置估计由在所述扰动参数配置的基础上递送的处置造成的辐射剂量分布，并且/或者
在所述扰动参数配置的基础上确定所述处置计划。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述辐射由被定位于所述患者身体内的辐射源在停留时间期间在停留位置处发射，并且其中，所述第一处置参数对应于所述停留位置和/或所述停留时间。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述扰动参数值从所述规划的参数值偏离以预先确定的最大量或更少。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述扰动参数值被随机地生成。


5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一处置参数的所述规划值被包括在初步处置计划中，并且其中，如果所述第一处置参数的所述规划值由被包括在相应扰动参数配置中的所述第一处置参数的所述扰动值替换，则由所述鲁棒性评估单元(10)针对扰动参数配置估计由所述初步处置计划造成的所述辐射剂量分布中的每个。


6.根据权利要求1所述的系统，还被配置为向所述系统的用户可视化针对所述扰动参数配置估计的所述辐射剂量分布和/或被配置为根据所述辐射剂量分布来确定至少一个统计特征。


7.根据权利要求2所述的系统，其中，所述第一处置参数的规划值被包括在初步处置计划中，所述第一处置参数的所述规划值对应于规划的辐射剂量分布，并且其中，所述鲁棒性评估单元(10)被配置为通过计算针对所述停留位置周围的区域中的处置区域的体积元素的剂量值并且通过根据所述规划的辐射剂量分布取得针对所述区域外面的所述处置区域的体积元素的剂量值来针对每个扰动参数配置估计辐射剂量分布，所述区域的尺寸在所述停留时间的基础上被确定。


8.根据权利要求1所述的系统，其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·A·伊索拉，C·诺伊基兴，G·L·T·F·豪特瓦斯特，D·森登，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL