[发明专利]针对放射治疗处置规划的同时多模态逆向优化

权利要求书

1.一种便于对采用光子射束辐射处置和离子射束辐射处置两者的多模态辐射治疗规划进行优化的系统（10），包括：

输入图形用户界面（GUI）（16），包括：

显示器（18），在其上向用户呈现与一个或多个辐射处置规划模拟

模型（44）相关的信息；

优化器（36），其通过在模拟期间迭代地调整针对光子治疗设备（30）和离子治疗设备（32）中的每个的多个优化参数（38），而同时优化一个或多个模拟模型（44）中的来自所述光子治疗设备（30）和所述离子治疗设备（32）的剂量递送；以及

模拟器（40），其根据所述优化参数（38）生成所述一个或多个模拟模型（44）。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述优化器（36）识别满足预定义辐射处置目标标准（48）的最优模拟模型（44）。

3.根据权利要求1或2中任一项所述的系统，还包括：

诊断扫描器，其采集将要使用组合的光子和离子辐射处置进行处置的患者（34）内的感兴趣体积（112）的图像数据；以及

重建处理器（52），其将所采集的图像数据重建为一个或多个图像（54），所述模拟器（40）使用所述一个或多个图像来识别所述患者（34）的轮廓和将要处置的所述感兴趣体积（158）。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的系统，其中，所述离子治疗设备发射氢离子射束、质子射束、碳离子射束或其他离子射束中的一种。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的系统，其中，所述最优模拟模型（44）表示破坏所述感兴趣体积（158）且相对于其他模拟模型具有所述感兴趣体积外的最小组合辐射剂量的组合的光子和离子处置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的系统，其中，所述最优模拟模型在所述显示器上呈现给所述用户。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的系统，还包括系统处理器（12），所述系统处理器生成在所述显示器（18）上呈现给所述用户的一个或多个剂量体积直方图（DVH）（49）。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的系统，其中，所述光子射束和所述离子射束是笔形射束和蒙特卡罗建模射束中的一个，并且其中，所述一个或多个模拟模型（44）包括覆盖整个感兴趣体积（158）的多个感兴趣区域（156）。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的系统，其中，所述优化参数包括以下中的一个或多个：

射束轨迹；

剂量递送；

到所述感兴趣体积的距离；

射束强度；

每单位时间的剂量；

所述感兴趣体积上或其内的射束布置；

机器特性；

生物学效率；以及

所述感兴趣体积或患者的轮廓。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的系统，还包括输入设备（20），用户经由所述输入设备输入针对辐射处置规划的辐射处置目标标准（48）。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的系统，其中，符合以下中的至少一项：

所述光子治疗设备是强度调制放射治疗（IMRT）设备并且所述离子治疗设备是体积调制弧形治疗（VMAT）设备；

所述光子治疗设备是VMAT设备并且所述离子治疗设备是强度调制质子治疗（IMPT）设备；

所述光子治疗设备是IMRT设备并且所述离子治疗设备是IMPT设备；以及

所述光子治疗设备是用于光子治疗的VMAT设备并且所述离子治疗设备是用于离子治疗的VMAT设备。

12.一种对采用光子射束辐射处置和离子射束辐射处置两者的多模态辐射治疗规划进行优化的方法，包括：

通过在模拟期间迭代地调整针对光子治疗设备（30）和离子治疗设备（32）中的每个的多个优化参数（38），而同时优化一个或多个模拟模型（44）中的来自所述光子治疗设备（30）和所述离子治疗设备（32）的剂量递送；以及

根据所述优化参数（38）生成所述一个或多个模拟模型（44）。

13.根据权利要求12所述的方法，还包括：

识别满足预定义辐射处置目标标准（48）的最优模拟模型（44）。