[发明专利]用于确定针对IMRT的照射分布的设备

说明书

本发明涉及一种用于确定用于IMRT的照射分布的设备(18)。使用分层图结构来确定照射分布的延伸，所述分层图结构考虑照射分布沿着各自的线的哪些延伸以及由此的哪些照射分布是能实现的。而且，确定限定照射分布的注量的第二权重，使得由各自的所确定的延伸和各自的第二权重所限定的照射分布的组合所形成的注量图与所提供的注量图之间的偏差最小化。该确定流程得到与所提供的注量图对应得非常好并且能通过辐射设备自动实现的照射分布。这得到经改进的IMRT，其中，不必要求对所确定的照射分布进行用于保证所确定的照射分布确实能实现的后处理。

技术领域

本发明涉及一种用于确定要被引导到靶区域以用于执行强度调制辐射治疗(IMRT)的照射分布的设备、方法和计算机程序。本发明还涉及一种用于执行IMRT的装置。

背景技术

在IMRT中，通过使用不同的照射分布从不同的方向来照射如肿瘤区域的靶区域，其中，这些照射分布适于在已经通过不同方向上的不同照射分布照射靶区域之后，靶区域已经接收大部分辐射剂量，而靶区域的周围已经接收尽可能小的辐射剂量。一般地，以至少两个步骤来确定照射分布。在第一步骤中，针对每个照射方向，在辐射剂量约束下计算注量图(fluence map)，所述注量图基本上限定哪个区域应当接收哪个辐射剂量，并且在第二步骤中，针对每个照射方向，将各自的注量图变换为能由用于执行IMRT的辐射设备实现的照射分布的序列。对计算出的注量图到能实现的照射分布的序列的这种变换对辐射剂量进行修改，所述辐射计量将最终由不同的区域接收并因此导致IMRT的降低的质量。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于确定要被引导到靶区域以用于执行IMRT的照射分布的设备、方法和计算机程序，所述设备、方法和计算机程序允许具有经改进的质量的IMRT。本发明的另一目的是提供一种用于执行所述IMRT的装置。

在本发明的第一方面中，提出了一种用于确定要被引导到靶区域以用于执行IMRT的照射分布的设备，其中，所述设备包括：

注量图提供单元，其用于提供注量图，

分层图结构提供单元，其用于提供分层图结构，其中，所述分层图结构包括具有节点的层，其中，层的所述节点表示照射分布沿着线的能实现的延伸，所述延伸能通过辐射设备实现，其中，不同层的所述节点表示照射分布沿着不同的平行线的能实现的延伸，并且其中，相邻层的节点由被分配有第一权重和正则化值的图边缘连接，其中，所述正则化值取决于通过由各自的图边缘连接的所述节点所表示的所述照射分布的所述延伸之间的偏差，

延伸确定单元，其用于针对若干照射分布确定照射分布沿着所述平行线的延伸，其中，所述延伸确定单元适于通过确定由所述图边缘连接的、通过所述分层图结构的节点的序列来确定照射分布的所述延伸，所述节点的序列对取决于被分配给将所述序列的所述节点连接的所述图边缘的所述第一权重和所述正则化值的组合的成本函数进行优化，由此确定所述照射分布的轮廓，

第二权重确定单元，其用于确定限定所述延伸已经被确定的所述照射分布的注量的第二权重，使得具有所确定的延伸和由所述第二权重限定的所述注量的所述照射分布的组合与所提供的注量图之间的偏差最小化。

通过使用考虑了照射分布沿着各自的线的哪些延伸以及由此的哪些照射分布是能实现的所述分层图结构来确定节点的序列以及由此的所述照射分布的延伸，并且通过确定针对所述照射分布的所述第二权重以使得由各自确定的延伸和各自的第二权重限定的照射分布的组合所形成的注量图与所提供的注量图之间的偏差最小化，所确定的照射分布与所提供的注量图非常好地相对应，其中，这些照射分布能由所述辐射设备自动实现。在根据这些所确定的照射分布来执行所述IMRT的情况下，这引起经改进的IMRT。