[发明专利]用于在辐射处置规划中使用的新组织补偿器厚度可视化和修改工具

说明书

一种用于在期望目标和其中的剂量覆盖的情境中对用于辐射治疗的补偿器(26)的厚度进行可视化和修改的系统(10)包括平面切片图像生成模块(40)、可视化单元(42)以及调节模块(44)。平面切片图像生成模块(40)根据患者图像数据集(14)来生成平面切片图像(24)的系列，所述平面切片图像的系列被设置具有平行于辐射射束的一个轴和垂直于所述辐射射束(22)的一个轴。可视化单元(42)以图形化方式将补偿器厚度型线(26)、感兴趣的目标(28)和/或剂量表示描绘在全部在位于射束的纵向方向上的相同平面中的平面切片图像(24)的系列中的至少一个上。调节模块(44)经由对至少一个补偿器厚度值的图形化描绘的操纵接收对所述至少一个补偿器厚度值的调节的用户输入。

技术领域

下文总体上涉及辐射治疗规划和评估。下文发现结合对要在在使用调制笔形射束的强度调制质子治疗(IMPT)中或在恒定强度宽射束质子治疗中使用的补偿器的厚度进行可视化和指定的具体应用，并且将具体参考其进行描述。下文也涉及对在强度调制辐射治疗(IMRT)中利用的补偿器调节器的厚度进行可视化和指定。然而，将理解，本申请还适用于其他使用场景，而不必限于前述应用。下文描述将处在针对包括处置计划的射束组内的单个射束的补偿器修改和剂量评估的情境中。然而，其不必被限制到仅仅在每射束的基础上来进行，由此，例如描绘的和评估的剂量能够是从许多源加和的剂量。

背景技术

辐射治疗的目的是将辐射的致死剂量递送到诸如肿瘤的感兴趣的目标区域，同时最小化到其他区，尤其是危险器官的辐射。各种途径可以被用于在治疗期间递送辐射，例如，IMRT、VMAT等。这些途径将具有外部辐射的良好定义的且精确计算的射束的辐射剂量递送到感兴趣的目标区域。

在质子辐射治疗中，固体元件可以被放置到辐射射束中以这样的方式修改辐射射束：使辐射射束适应具体患者的解剖结构并创建在患者内的辐射的期望沉积样式。这些设备的一类是孔径或块准直器，其被定制构建以定义射束的横截面，允许在射束轴和一般传播方向的横向的方向上调节射束边缘定位。另一设备被称为是bolus或组织补偿器或简单地被称为补偿器。质子射束补偿器允许在射束轴和一般传播方向的纵向的方向上调节质子射束边缘定位。

补偿器与质子射束等一起被用于修改辐射的穿透深度或停止定位。通过创建在包括补偿器的固体材料中的二维厚度样式，可以调节针对跨射束的横截面的所有点的停止厚度。这样做是为了创建能够环绕要被处置的目标的最下游表面的远端剂量表面。

系统计算的厚度补偿器值常常被修改以调节辐射剂量沉积的厚度样式。规划针对给定患者的辐射治疗处置的技术员想要快速地进行在补偿器的厚度样式中的这些修改，并且同时对相对于患者的解剖结构的得到的剂量样式进行可视化。可视化应当是以可容易解读的方式，因此技术员能够在浏览患者解剖结构时容易地评估修改和其结果。

为了进行调节，需要修改单个补偿器厚度值。技术员这样做的最基本且最直接的方法是经由对被存储在表中的厚度值的手动编辑。这是单调乏味的任务并且不提供对编辑的效果的空间透视。需要对该过程的可视化。

常见途径是创建在被称为射束相对视图(BRV)方面的可视化。这是透视图，如同人正沿着处置射束的中心轴向患者中看去。在该取向中，在患者的解剖结构中的期望深度处的与射束轴正交的平面(切片)沿着叠加的补偿器的厚度图被显示。在3-D解剖规划图像中的该切片显示患者解剖结构，并且已经被叠加在其对目标和其他器官的分割、等剂量线和任选地其他信息上。平面常常处在到在患者的解剖结构中的三个主要剖面(横向、矢状和冠状)的斜角处。

然而，存在关于射束相对视图显示的问题，因为所有元素被示出在一个平面中、在彼此的顶部上。这使其难以容易地确定单个元素，尤其是在所有元素被同时示出的情况下。

关于射束相对视图的另一问题是技术员不能够看到目标的整个远端表面或连续轮廓。相反，技术员仅仅看到表示对存在于可视化切片中的目标的轮廓的分割的不规则外形轮廓。这些表示常常不是以熟悉的方式逐切片地有规律连接，并且因此难以解读。