放射治疗剂量测量的系统和方法技术方案

本公开提供了一种用于医学成像的系统和方法，具体为放射治疗剂量测量的系统和方法。该方法可以包括获得受试者的治疗计划，计划图像和一个或多个治疗图像，其中，一个或多个治疗图像通过执行至少一部分治疗计划生成，至少一部分治疗计划包括使用放射装置向受试者放射至少一个放射束。该方法还包括基于一个或多个治疗图像确定受试者的初始图像，并通过将初始图像反向衰减至位于受试者和放射装置的准直器组件之间的平面来确定受试者的反向衰减的初始图像。该方法还可以包括估算与反向衰减的初始图像相对应的放射装置的机器参数。

【技术实现步骤摘要】
放射治疗剂量测量的系统和方法交叉引用本公开要求2020年6月27日提交的申请号为16/914,361的美国专利申请的优先权，其内容通过引用的方式整体并入本文。
本公开涉及放射治疗，更具体地，涉及用于放射治疗中的放射剂量测定的系统和方法。
技术介绍
放射治疗广泛应用于癌症治疗和其他一些健康状况。通常，在开始治疗之前，为患者生成放射治疗计划(也称为治疗计划)。根据治疗计划，放射剂量可分几个治疗阶段传送至患者。在此过程中，由于包括例如由准直器组件定义的治疗区域边缘周围的半影区域等因素，传送至患者的实际剂量可能不同于计划剂量。因此，可能希望开发用于测量放射治疗期间传送的实际剂量的系统和方法。
技术实现思路
根据本公开的一个方面，提供了一种系统。该系统可以包括有包括一组指令集的至少一个存储设备，以及被配置为与至少一个存储设备通信的至少一个处理器。当执行所述指令集时，所述至少一个处理器可被配置为指示系统执行以下操作。以下操作可以包括获取治疗计划和受试者的计划图像；获取受试者的一个或多个治疗图像，其中，所述一个或多个治疗图像通过执行至少一部分所述治疗计划生成，所述至少一部分治疗计划包括使用放射装置向所述受试者放射至少一个放射束；基于所述一个或多个治疗图像确定所述受试者的初始图像；通过将所述初始图像反向衰减至位于所述受试者和所述放射装置的准直器组件之间的平面来确定所述受试者的反向衰减的初始图像；并估算与所述反向衰减的初始图像相对应的所述放射装置的机器参数。在一些实施例中，所述一个或多个治疗图像包括电子射野影像装置(EPID)图像。在一些实施例中，所述通过将所述初始图像反向衰减至位于所述受试者和所述放射装置的准直器组件之间的平面来确定所述受试者的反向衰减的初始图像包括获取与所述准直器组件边缘的半影特性相关联的半影模型；并通过至少部分地基于半影模型将初始图像反向衰减至所述平面，以确定所述受试者的反向衰减的初始图像。在一些实施例中，所述准直器组件边缘的半影特性基于查找表确定，其中，所述查找表涉及所述受试者的等效介质厚度、一个或多个所述准直器组件的元件，至少一个所述准直器组件的元件中的每个元件的位置，或所述放射装置的光束质量中的至少一个。在一些实施例中，所述查找表还涉及至少两个组织类型和所述受试者的所述至少两个组织类型中的至少一个组织类型的每个组织类型的尺寸。在一些实施例中，所述准直器组件边缘的半影特性基于治疗区域通过受试者的正向传输确定。在一些实施例中，所述正向传输包括蒙特卡罗模拟或玻耳兹曼输运算法。在一些实施例中，所述正向传输具有与所述一个或多个治疗图像中的半影区域相关联的扰动范围。在一些实施例中，所述正向传输中的散射根据基于核的算法确定。在一些实施例中，所述操作还包括基于所述受试者的反向衰减的初始图像确定输入注量图；通过将所述输入注量图输入正向剂量计算算法，确定传送至所述受试者的估算剂量。在一些实施例中，所述机器参数与待传送至所述受试者的计划剂量相对应。根据本公开的另一方面，提供了一种系统。该系统可以包括有包括一组指令集的至少一个存储设备，并且至少一个处理器被配置为与所述至少一个存储设备通信。当执行所述指令集时，所述至少一个处理器被配置成指示所述系统执行以下操作。以下操作可以包括获取治疗计划和受试者的计划图像；获取受试者的一个或多个治疗图像，其中，所述一个或多个治疗图像通过执行至少一部分所述治疗计划生成，所述至少一部分治疗计划包括使用放射装置向所述受试者放射至少一个放射束；基于所述一个或多个治疗图像确定所述受试者的初始图像；通过至少部分地基于与准直器组件边缘的半影特性相关联的半影模型，将所述初始图像反向衰减到位于所述受试者和所述放射装置的准直器组件之间的平面，以确定所述受试者的反向衰减的初始图像。基于所述受试者的反向衰减的初始图像确定输入注量图；并通过将所述输入注量图输入到正向剂量计算算法中以估算传送至所述受试者的剂量。根据本专利技术的另一方面，提供了一种在具有处理器和计算机可读存储设备的计算设备上实现的方法。所述方法可以包括获取治疗计划和受试者的计划图像；获取受试者的一个或多个治疗图像，其中，所述一个或多个治疗图像通过执行至少一部分所述治疗计划生成，所述至少一部分治疗计划包括使用放射装置向所述受试者放射至少一个放射束；基于所述一个或多个治疗图像确定所述受试者的初始图像；通过将所述初始图像反向衰减至位于所述受试者和所述放射装置的准直器组件之间的平面来确定所述受试者的反向衰减的初始图像；并估算与所述反向衰减的初始图像相对应的所述放射装置的机器参数。本申请的一部分附加特性可以在以下描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解，本申请的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本公开的特征可以通过实践或使用下文讨论的详细示例中阐述的方法、工具和组合的各个方面来实现和实现。附图说明本申请将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在这些实施例中，各图中相同的编号表示相似的结构，其中：图1是示出根据本公开的一些实施例的示例性放射治疗(RT)系统的示意图；图2是示出根据本公开的一些实施例的计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图；图3是示出根据本公开的一些实施例的示例性移动设备的硬件和/或软件组件的示意图；图4是示出根据本公开的一些实施例的示例性处理设备的框图；图5包括示出根据本公开的一些实施例的用于确定传送至受试者的剂量估算的示例性流程的流程图；图6示出了根据本公开的一些实施例的治疗区域的区域边缘处的半影区域的宽度与通过受试者的相应放射束的路径长度之间的示例性关系；图7A和7B示出了根据本公开的一些实施例的由两对颚式准直器和MLC准直的示例性治疗区域；以及图8包括示出根据本公开的一些实施例的用于估算放射装置的机器参数的示例性流程的流程图。具体实施方式为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。然而，本领域技术人员应该明白，可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其它情况下，为了避免不必要地使本申请的各方面变得晦涩难懂，已经在较高的层次上描述了众所周知的方法、流程、系统、组件和/或电路。对于本领域的普通技术人员来讲，显然可以对所披露的实施例作出各种改变，并且在不偏离本申请的原则和范围的情况下，本申请中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本申请不限于所示的实施例，而是符合与申请专利范围一致的最广泛范围。本申请中所使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而非限制性的。如本申请使用的单数形式“一”、“一个”及“该”同样可以包括复数形式，除非上下文明确提示例外情形。还应当理解，如在本申请说明书中使用的术语“包括”、“包含”仅提示存在所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n至少一个存储设备，包括一组指令集；以及/n至少一个处理器，被配置成与所述至少一个存储设备通信，其中，当执行所述指令集时，所述至少一个处理器被配置为指示所述系统执行操作，所述操作包括：/n获取治疗计划和受试者的计划图像；/n获取所述受试者的一个或多个治疗图像，其中，所述一个或多个治疗图像通过执行至少一部分所述治疗计划生成，所述至少一部分治疗计划包括使用放射装置向所述受试者放射至少一个放射束；/n基于所述一个或多个治疗图像确定所述受试者的初始图像；/n通过将所述初始图像反向衰减至位于所述受试者和所述放射装置的准直器组件之间的平面来确定所述受试者的反向衰减的初始图像；以及/n估算与所述反向衰减的初始图像相对应的所述放射装置的机器参数。/n

【技术特征摘要】
20200627 US 16/914,3611.一种系统，包括：
至少一个存储设备，包括一组指令集；以及
至少一个处理器，被配置成与所述至少一个存储设备通信，其中，当执行所述指令集时，所述至少一个处理器被配置为指示所述系统执行操作，所述操作包括：
获取治疗计划和受试者的计划图像；
获取所述受试者的一个或多个治疗图像，其中，所述一个或多个治疗图像通过执行至少一部分所述治疗计划生成，所述至少一部分治疗计划包括使用放射装置向所述受试者放射至少一个放射束；
基于所述一个或多个治疗图像确定所述受试者的初始图像；
通过将所述初始图像反向衰减至位于所述受试者和所述放射装置的准直器组件之间的平面来确定所述受试者的反向衰减的初始图像；以及
估算与所述反向衰减的初始图像相对应的所述放射装置的机器参数。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个治疗图像包括电子射野影像装置采集的图像。


3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述通过将所述初始图像反向衰减至位于所述受试者和所述放射装置的准直器组件之间的平面来确定所述受试者的反向衰减的初始图像包括：
获取与所述准直器组件边缘的半影特性相关联的半影模型；以及
通过至少部分地基于半影模型将所述初始图像反向衰减至所述平面，以确定所述受试者的反向衰减的初始图像。


4.根据权利要求3所述的系统，其中，所述准直器组件边缘的半影特性基于查找表确定，其中，所述查找表涉及所述受试者的等效介质厚度、一个或多个所述准直器组件的元件，至少一个所述准直器组件的元件中的每个元件的位置，或所述放射装置的光束质量中的至少一个。


5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述查找表还涉及至少两个组织类型和所述受试者的所述至少两个组织类型中的至少一个组织类型的每个组织类型的尺寸。


6.根据权利要求3所述的系统，...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·墨子，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31