一种剂量分布的确定方法和系统技术方案

本说明书实施例公开了一种剂量分布的确定方法和系统。其中，该方法包括：获取目标对象的治疗相关数据；基于目标对象的治疗相关数据和剂量分布算法，确定剂量分布。其中，剂量分布算法的核函数包括一个或多个第一函数项与一个或多个第二函数项的线性组合，第二函数项与深度信息不相关；其中，确定所述剂量分布包括：基于治疗相关数据、一个或多个第一函数项与一个或多个第二函数项的线性组合进行卷积运算，确定剂量分布。确定剂量分布。确定剂量分布。

【技术实现步骤摘要】
一种剂量分布的确定方法和系统


[0001]本说明书涉及放射治疗领域，特别涉及一种剂量分布的确定方法和系统。

技术介绍

[0002]放射治疗技术广泛应用于癌症治疗。相较于简单放疗技术而言，复杂放疗技术，例如调强放射治疗(Intensity Modulated Radiotherapy，IMAT)，可以允许在放疗治疗过程中机架连续旋转，放疗设备的剂量率及多叶光栅(Multi
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leaf Collimator，MLC)的位置等连续快速变化，从而可以使肿瘤区域达到指定剂量，同时将周围组织的照射剂量控制在安全范围内。
[0003]在放射治疗中，调强放射治疗计划对剂量计算的速度和质量都有较高的要求，因此需要提供一种剂量分布的确定方法，以在确保剂量分布的计算速度的情况下获得更加准确的剂量计算结果。

技术实现思路

[0004]本说明书实施例的一个方面提供一种剂量分布的确定方法。所述剂量分布的确定方法包括：获取目标对象的治疗相关数据；基于所述目标对象的治疗相关数据和剂量分布算法，确定剂量分布；其中，所述剂量分布算法的核函数包括一个或多个第一函数项与一个或多个第二函数项的线性组合，所述第二函数项与深度信息不相关。其中，确定所述剂量分布，包括：基于所述治疗相关数据、所述一个或多个第一函数项与一个或多个所述第二函数项的线性组合进行卷积运算，确定所述剂量分布。
[0005]本说明书实施例的另一个方面提供一种剂量分布的确定系统。所述系统包括：获取模块，可以用于获取目标对象的治疗相关数据。确定模块，可以用于基于所述目标对象的治疗相关数据和剂量分布算法，确定剂量分布；其中，所述剂量分布算法的核函数包括一个或多个第一函数项与一个或多个第二函数项的线性组合，所述第二函数项与深度信息不相关。其中，确定所述剂量分布，包括：基于所述治疗相关数据、所述一个或多个第一函数项与一个或多个所述第二函数项的线性组合进行卷积运算，确定所述剂量分布。
[0006]本说明书实施例的另一个方面提供一种剂量分布的确定装置包括至少一个存储介质和至少一个处理器，所述至少一个存储介质用于存储计算机指令；所述至少一个处理器用于执行所述计算机指令以实现剂量分布的确定方法。
[0007]本说明书实施例的另一个方面提供一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储计算机指令，当计算机读取存储介质中的计算机指令后，计算机执行剂量分布的确定方法。
附图说明
[0008]本说明书将以示例性实施例的方式进一步说明，这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例并非限制性的，在这些实施例中，相同的编号表示相同的结构，其中：
[0009]图1是根据本说明书一些实施例所示的剂量分布的确定系统的示例性应用场景示意图；
[0010]图2是根据本说明书一些实施例所示的剂量分布的确定方法的示例性流程图；
[0011]图3是根据本说明书一些实施例所示的确定剂量分布的示例性流程图；
[0012]图4是根据本说明书一些实施例所示的剂量分布的确定系统的示例性模块图。
具体实施方式
[0013]为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本说明书应用于其它类似情景。除非从语言环境中显而易见或另做说明，图中相同标号代表相同结构或操作。
[0014]应当理解，本文使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模组”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换所述词语。
[0015]如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。
[0016]本说明书中使用了流程图用来说明根据本说明书的实施例的系统所执行的操作。应当理解的是，前面或后面操作不一定按照顺序来精确地执行。相反，可以按照倒序或同时处理各个步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中，或从这些过程移除某一步或数步操作。
[0017]本说明书提供用于医疗诊断和/或治疗的系统和部件。在一些实施例中，诊断和治疗系统可以包括放射治疗系统。放射治疗系统可以包括治疗计划系统(TPS，Treatment Planning System)、图像引导放射治疗(Image Guided Radiation Therapy,IGRT)系统等。仅作为示例，图像引导放射治疗系统可以包括CT(电子计算机断层扫描，Computed Tomography)引导放射治疗系统、MRI(磁共振成像，Magnetic Resonance Imaging)引导放射治疗系统等。在一些实施例中，所述系统可以是成像系统，包括计算机断层成像(CT)系统、发射型计算机断层成像(Emission Computed Tomography，ECT)系统、X射线摄影系统、正电子发射断层成像(Positron Emission Computed Tomography，PET)系统等中的一种或几种的组合。为理解方便，本说明书中均称为放射治疗的系统和方法。本申请中使用的术语“图像”可以指2D图像、3D图像或者4D图像，也可以指目标对象的感兴趣区域(Region Of Interest，ROI)的图像。本申请中的术语“图像”可以是指CT图像、电子射野影像装置(Electronic Portal Imaging Device，EPID)图像、荧光透视图像、超声图像、PET图像等。
[0018]目前，剂量计算的方法包括基于卷积核的快速剂量计算方法和基于剂量分布核函数的剂量计算方法。基于卷积核的快速剂量计算方法在计算速度上具有优势，可以获得较快的计算速度，但计算精度相对较低；而基于剂量分布核函数的剂量计算方法，虽然可以获得较准确的剂量计算结果，但计算速度较慢。相关技术中，使用基于卷积核的快速剂量计算
方法中对剂量整个计算深度范围内取平均卷积核参数进行计算，虽然可以在卷积核框架下获得更快的剂量计算速度，但会导致模体顶底层的结果产生较大的偏差，而对每个深度逐层计算则又非常耗费计算时间。另一方面，基于自洽核函数的剂量计算算法虽然更加精确，但计算速度较慢，难以满足临床使用需求。
[0019]因此，本说明书实施例披露了一种剂量分布的确定方法和系统，能够在保证计算速度的情况下，对每个深度使用单独的卷积核函数计算散射的方法，使得剂量计算结果在不同的深度的准确性得到提高。以下通过对附图的描述详细阐述本说明书所披露的技术方案。
[0020]图1是根据本说明书一些实施例所示的剂量分布的确定系统的示例性应用场景示意图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种剂量分布的确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标对象的治疗相关数据；基于所述目标对象的治疗相关数据和剂量分布算法，确定剂量分布；其中，所述剂量分布算法的核函数包括一个或多个第一函数项与一个或多个第二函数项的线性组合，所述第二函数项与深度信息不相关；其中，确定所述剂量分布，包括：基于所述治疗相关数据、所述一个或多个第一函数项与一个或多个所述第二函数项的线性组合进行卷积运算，确定所述剂量分布。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述治疗相关数据、所述多个第一函数项和所述第二函数项的线性组合进行卷积运算，确定所述剂量分布，包括：基于所述治疗相关数据，确定用于卷积运算的通量图；基于所述通量图与所述一个或多个第一函数项和一个或多个所述第二函数项的线性组合进行卷积运算，确定所述剂量分布。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述基于所述通量图与所述多个第一函数项和所述第二函数项的线性组合进行卷积运算，确定所述剂量分布，包括：基于所述通量图与一个或多个所述第二函数项进行卷积运算，确定卷积运算结果；基于所述卷积运算结果与一个或多个所述第一函数项的线性组合，确定所述剂量分布。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一函数项与所述深度信息相关。5.根据权利要求1所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：文理斌，刘艳芳，
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：