使用包括基于通量的子优化的直接孔径优化来促进生成经优化的辐射治疗计划的方法和装置制造方法及图纸

技术编号:39442070 阅读:61 留言:0更新日期:2023-11-19 16:25
在访问(201)针对特定患者和针对特定辐射治疗平台的优化信息之后,通过使用包括基于通量的子优化的直接孔径优化处理优化信息,控制电路生成(202)经优化的辐射治疗计划。通过一种方法,控制电路在直接孔径优化的至少一些但并非全部迭代中包括基于通量的子优化。通过一种方法,控制电路被配置为当在直接孔径优化的至少一些但并非全部迭代中包括基于通量的子优化时仅包括基于通量的子优化的几次迭代。优化时仅包括基于通量的子优化的几次迭代。优化时仅包括基于通量的子优化的几次迭代。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用包括基于通量的子优化的直接孔径优化来促进生成经优化的辐射治疗计划的方法和装置


[0001]这些教导大体上涉及根据基于能量的治疗计划,用能量治疗患者的计划目标体积,并且更具体地涉及优化基于能量的治疗计划。

技术介绍

[0002]使用能量治疗疾病包括现有技术努力的已知领域。例如,辐射疗法包括减少或消除不想要的肿瘤的许多治疗计划的重要组成部分。不幸的是,所施加的能量并不能固有地区分不想要的材料与相邻的组织、器官等,这些组织、器官等对患者的持续生存是期望的,甚或是至关重要的。因此,通常以谨慎施用的方式施加诸如辐射等能量,以至少试图将能量限制在给定的目标体积。所谓的辐射治疗计划通常在前述方面起作用。
[0003]辐射治疗计划通常包括在多个连续场中的每个连续场期间的各种治疗平台参数中的每个治疗平台参数的指定值。针对辐射治疗疗程的治疗计划通常是通过所谓的优化过程生成的。如本文使用的,“优化”将被理解为是指改进候选治疗计划,而不必确保优化结果事实上是唯一的最佳解决方案。这种优化通常包括自动调整一个或多个治疗参数(通常在观察这些方面的一个或多个对应的极限的同时),并且从数学上计算可能的对应治疗结果以标识给定的治疗参数集,它表示期望的治疗性结果和避免不期望的副作用之间的良好折衷。
[0004]所谓的直接孔径优化(DAO)包括前述方面的一个已知示例。
[0005]不幸的是,现有的优化技术(包括DAO)并不一定能解决所有潜在应用设置中的所有潜在患者的所有潜在需要。例如,DAO在一些实时应用设置中可能太慢和/或可能过早地有效锁定和/或对外部配置变化(诸如对目标函数或应用设置几何结构的变化)的反应可能(太)慢。

技术实现思路

[0006]在一个方面中,本专利技术提供了一种用于使用特定辐射治疗平台优化针对特定患者的辐射治疗计划的方法,如权利要求1所限定的。在又一方面中,本专利技术提供了一种按照经优化的辐射治疗计划使用特定辐射治疗平台,来促进用治疗性辐射治疗特定患者的装置,如权利要求9所限定的。在另一方面中,本专利技术提供了一种按照经优化的辐射治疗计划来促进用治疗性辐射治疗特定患者的装置,如权利要求15所限定的。在从属权利要求中指定了可选特征。
[0007]在另一方面中,本专利技术提供了一种按照经优化的辐射治疗计划使用特定辐射治疗平台来促进用治疗性辐射治疗特定患者的方法,该方法包括:
[0008]由控制电路:
[0009]访问针对特定患者和针对特定辐射治疗平台的优化信息;
[0010]通过至少部分地使用包括基于通量的子优化的直接孔径优化处理优化信息,通过
至少部分地使用特定辐射治疗平台优化针对特定患者的辐射治疗计划,生成经优化的辐射治疗计划。
附图说明
[0011]通过提供使用包括以下详细描述中描述的基于通量的子优化的直接孔径优化来促进生成经优化的辐射治疗计划的方法和装置,至少部分地满足了以上需要,特别是在结合附图进行研究时,其中:
[0012]图1包括根据这些教导的各种实施例配置的框图;
[0013]图2包括根据这些教导的各种实施例配置的流程图;
[0014]图3包括根据这些教导的各种实施例配置的流程图;以及
[0015]图4包括根据这些教导的各种实施例配置的说明性示意性流程。
[0016]附图中的元件为了简单和清晰起见而图示,并且不一定按比例绘制。例如,附图中的一些元件的尺寸和/或相对定位可以相对于其他元件而夸大,以帮助提高对本教导的各种实施例的理解。而且,在商业上可行的实施例中有用或必要的常见但很好理解的元件通常未被描绘,以便于对本教导的这些各种实施例进行较少阻碍的查看。某些动作和/或步骤可以按照特定的发生顺序来描述或描绘,而本领域技术人员将理解,实际上并不需要相对于序列的这种特异性。本文使用的术语和表达具有由上面陈述的
的技术人员赋予这种术语和表达的普通技术含义,除非本文另外陈述不同的具体含义。除非另有特别指示,否则本文使用的词语“或”应该被解释为具有析取构造,而不是合取构造。
具体实施方式
[0017]一般来说,这些各种实施例用于促进优化患者治疗计划,以使用特定的辐射治疗平台向特定患者施用治疗性能量。
[0018]通过一种方法,这些教导提供了访问针对特定患者和针对特定辐射治疗平台的优化信息,然后通过至少部分地使用包括基于通量的子优化的直接孔径优化处理优化信息,通过至少部分地使用特定辐射治疗平台优化特定患者的辐射治疗计划,生成经优化的辐射治疗计划。这些教导在实践中是高度灵活的,并且将适应各种应用设置。作为一个突出的示例,辐射治疗计划可以包括轨迹/电弧计划。
[0019]通过一种方法,控制电路执行前述优化。如果需要,该控制电路可以被配置为在直接孔径优化的至少一些但并非全部迭代中包括基于通量的子优化。通过一种方法,控制电路被配置为当在直接孔径优化的至少一些但并非全部迭代中包括基于通量的子优化时仅包括基于通量的子优化的几次迭代。作为这些方面的一个示例,控制电路可以被配置为包括基于通量的子优化的那几次迭代,使得与从当前的多叶准直器配置计算的通量相比,目标通量(如本文描述的)通过在成本梯度计算中使用先前迭代目标通量作为初始通量来细化。
[0020]而且,如果需要,控制电路还可以被配置为检测与直接孔径优化相对应的至少一个目标函数和与直接孔径优化相对应的控制点定位中的至少一项的变化,并且响应于检测到该变化,在直接孔径优化的至少一次迭代中自动包括基于通量的子优化。
[0021]通过一种方法,基于通量的子优化至少部分地并且在基于通量的子优化的给定迭
代内包括从给定的多叶准直器配置计算初始通量(即,当该子优化作为直接孔径优化迭代环路内的环路开始时已经存在的通量),然后将对应的剂量梯度投影到通量平面上以指定梯度通量,然后对初始通量和梯度通量求和以由此指定目标通量中的至少两项。在这种情况下,并且如果需要,控制电路可以被配置为根据该指定目标通量使用直接孔径优化来处理优化信息。
[0022]如此配置,可以使用直接孔径优化来优化辐射治疗计划,同时避免通常与直接孔径优化相关联的至少一些问题,并且不必增加处理时间要求。前述情况在电弧/轨迹类型的治疗中尤其如此,其中控制点通常被分布在大的角度空间周围,并且直接孔径优化被用于这些控制点的小区段(诸如电弧扇区)。相反,并且在许多应用设置中,可以在减少的处理时间量内实现更好的结果。然后,所得的优化辐射治疗计划当然可以被用于经由该特定的辐射治疗平台向该特定患者施加治疗性辐射。
[0023]在对以下详细描述进行彻底审查和研究后,这些和其他益处可能会变得更加清晰。现在参照附图,特别是图1,将首先呈现与这些教导中的许多教导兼容的说明性装置100。
[0024]在该特定示例中,使能装置100包括控制电路101。作为“电路”,控制电路101因此包括以下结构,该结构包括至少一个(通常是许多)导电路径(诸如由导电金属组成的路径,诸如铜或银),该导电路径以有序的方式输送电,该本文档来自技高网
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于使用特定辐射治疗平台优化针对特定患者的辐射治疗计划的方法,所述方法包括:由控制电路:访问针对所述特定患者和针对所述特定辐射治疗平台的优化信息;通过至少部分地使用包括基于通量的子优化的直接孔径优化处理所述优化信息,通过至少部分地使用所述特定辐射治疗平台优化针对所述特定患者的辐射治疗计划,生成经优化的辐射治疗计划。2.根据权利要求1所述的方法,其中所述控制电路被配置为在所述直接孔径优化的至少一些但并非全部迭代中包括所述基于通量的子优化。3.根据权利要求2所述的方法,其中所述控制电路还被配置为:检测与所述直接孔径优化相对应的至少一个目标函数和与所述直接孔径优化相对应的控制点定位中的至少一项的变化;响应于检测到所述变化,在所述直接孔径优化的至少一次迭代中自动地包括所述基于通量的子优化。4.根据权利要求2或3所述的方法,其中所述控制电路被配置为当在所述直接孔径优化的至少一些但并非全部迭代中包括所述基于通量的子优化时仅包括所述基于通量的子优化的几次迭代。5.根据权利要求4所述的方法,其中所述控制电路被配置为包括所述基于通量的子优化的所述几次迭代,使得与从当前的多叶准直器配置计算的通量相比,目标通量通过在成本梯度计算中使用先前迭代目标通量作为初始通量来细化。6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中所述基于通量的子优化至少部分地并且在所述基于通量的子优化的给定迭代内包括以下至少两项:从给定的多叶准直器配置计算初始通量;将对应的剂量梯度投影到通量平面上,以指定梯度通量;对所述初始通量和所述梯度通量求和,以指定目标通量。7.根据权利要求6所述的方法,其中所述控制电路被配置为根据所述目标通量使用所述直接孔径优化来处理所述优化信息。8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,还包括:根据经优化的所述辐射治疗计划经由所述特定辐射治疗平台将所述治疗性辐射施加到所述特定患者。9.一种按照经优化的辐射治疗计划使用特定辐射治疗平台来促进用治疗性辐射治疗特定患者的装置,所述装置包括:存储器,在所述存储器中存储有针对所述特定患者和针对所述特定辐射治疗平台的优化信息;控制电路,可操作地耦合至所述存储器并且被配置为:访问针对所述特定患者和针对所述特定辐射治疗平台的所述优化信息;通过至少部分地使用包括基于通量的子优化的直接孔径优化处理所述优化信息,通过至少部分地使用所述特定辐射治疗平台优化针对所述特定患者的辐射治疗计划,生成经优化的所述辐射治疗计划。
10.根据权利要求9所述的装置,其中所述控制电路被配置为在所述直接孔径优化的至少一些但并非全部迭代中包括所述基于通量的子优化。11.根据权利要求10所述的装...

【专利技术属性】
技术研发人员:J
申请(专利权)人:西门子医疗国际股份有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 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。

1