[发明专利]用于辐射治疗规划的具有实时轮廓片断影响绘制的轮廓勾画

说明书

技术领域

以下涉及辐射治疗领域、医疗领域、辐射治疗规划领域、图像处理领域，以及相关领域。

背景技术

在辐射治疗中，将电离辐射的空间靶向剂量施加到肿瘤或者其他包含癌或恶性组织的区域。生长并且快速增殖的癌细胞与正常细胞相比倾向于更加易于受到电离辐射的损伤，并且因而通过适当地规划通过施加优选杀死癌或者恶性组织的辐射而施予的更高剂量来强化所述损伤。但是，电离辐射对于恶性和健康细胞都是有害的，因此对于将有效地向恶性肿瘤施加辐射治疗同时限制对健康组织的附带损伤而言，辐射的精密空间靶向是很重要的。

在辐射治疗中，以如下的方式在围绕对象的角位置施加辐射束：所述辐射束组合以产生集中于肿瘤或者其他治疗区域的靶向总辐射剂量空间分布，同时保持某些对辐射敏感的重要器官的累积照射量低于安全阈值。可以通过使用多个围绕对象分布的固定放射源，或者通过围绕对象旋转诸如线性加速器（直线加速器）的单一放射源（即，断层放疗），来实现角度覆盖。事先针对特定对象，基于所采集的那一对象的成像数据来规划辐射治疗。通常，使用计算机断层摄影（CT）成像进行辐射治疗规划，但是也可额外地或者替代CT利用其他成像模态，例如磁共振（MR）或者正电子发射断层摄影（PET）。

为了规划辐射治疗程序，在图像中与勾画对辐射敏感的“风险”器官或者必须限制其辐射剂量的区域一起，勾画肿瘤或者其他目标。辐射规划参数由肿瘤学家或者其他医务人员提供。辐射治疗规划参数典型地包括将被递送给恶性肿瘤的最小剂量或者目标剂量，以及对于风险器官或者区域而言最大的允许剂量。器官勾画以及辐射治疗规划参数和对各种组织的放射衰减或吸收特性的已知信息用作对强度调制优化的输入，该优化对辐射束的空间属性和强度进行优化以将辐射集中于目标同时限制风险器官或区域的照射量，从而满足辐射治疗规划的参数。一种已知的用于执行这种图像引导辐射治疗的辐射治疗规划系统是Pinnacle^TM辐射治疗规划系统（可以从荷兰埃因霍温的皇家飞利浦电子股份有限公司获得）。

通常，强度调制优化是辐射治疗工作流程中的主要瓶颈。优化是一种“逆向”过程，其中优化辐射束的空间属性和强度以提供基于这些空间属性和强度而计算出的优化的辐射剂量图。然而，由更新型的计算机所提供的更快的处理速度正在逐渐克服这一瓶颈。

轮廓描绘处理也是工作流程的瓶颈。对肿瘤和所有的相关风险器官的准确勾画通常被认为是辐射治疗规划处理的重要方面。为了确保精度和准确性，由放射学专家或者其他训练有素的医务人员来手动执行轮廓描绘。一些系统提供了用于定义初始轮廓的自动分割——然而，在这种系统中通常会有后继的手动轮廓描绘操作，其中放射学专家或者其他训练有素的医务人员视情况确定和调整轮廓。手动轮廓描绘处理是繁琐且费时的，并且占用了专业医务人员的宝贵时间。

以下提供了新的和改进的装置及方法，其克服了以上提及的问题和其他问题。

发明内容

根据一个公开的方面，一种方法包括：执行轮廓描绘以在规划图像中限定勾画了辐射靶区域和一个或多个风险区域的轮廓；以及在所述轮廓描绘期间显示规划图像以及所述轮廓，所述显示包括对所述轮廓进行编码以指示所述轮廓对强度调制优化的输出的影响。

根据另一公开的方面，一种方法包括：执行轮廓描绘以在规划图像中限定勾画了辐射靶区域和一个或多个风险区域的轮廓片断；使用所述轮廓片断来执行强度调制优化以生成辐射治疗规划和相应的计算的辐射剂量图；以及在所述轮廓描绘期间，显示所述规划图像和所述轮廓片断，所述轮廓片断被关于所述轮廓片断对所述强度调制优化的影响编码。

根据另一公开的方面，一种方法包括：通过具有至少勾画了辐射靶区域和一个或多个风险区域的轮廓作为输入的强度调制优化来计算依从于剂量规划参数的辐射剂量图，所述剂量规划参数指示针对所述辐射靶区域和所述一个或多个风险区域的剂量或者剂量约束；以及在所显示的规划图像中绘制所述轮廓，包括对所述轮廓进行编码以指示所述轮廓对所述强度调制优化的影响。

根据另一公开的方面，公开了一种数字处理器，其被配置为执行在紧接的前三个段落中任一个所述的方法。根据另一公开的方面，公开了一种存储有指令的存储介质，所述指令可以由数字处理器运行以执行在紧接的前三个段落中任一个所述的方法。