[发明专利]一种降低基于DMPO的IMRT规划中的局部热/冷点的方法、装置、系统和介质

说明书

本发明公开一种调节现有处置计划的方法和相关系统。基于双目标函数系统运行第二优化，所述双目标函数系统包括用于关于现有计划的优化的第一目标函数和包括所述第一目标函数作为函数要素的第二扩展的目标函数。

技术领域

本发明涉及用于借助于辐射分配器调节要暴露于辐射的对象中的剂量分布的第一规范的方法，涉及用于借助于辐射分配器调节要暴露于辐射的对象中的剂量分布的第一规范的装置，涉及计算机程序产品，并且涉及计算机可读介质。

背景技术

癌症仍然是人类的灾难之一，并且辐射治疗是与之相抗击的主要手段之一。在辐射治疗中，使用高能量处置辐射射束来破坏癌变的组织，同时节省健康的组织。

被称为强度调制放射治疗(IMRT)的特定类型的辐射治疗规划允许在空间上调制处置射束，从而不仅在形状上，而且在根据处置计划的规定剂量要求方面精确地顺应。

基于定义多个剂量目标或剂量体积目标的目标函数使用数值优化来计算处置计划。尽管计划可能在全局范围内符合这些目标，但仍然可能存在局部缺陷。例如，癌变区域的一些部分可能接收超过所需的剂量或可能接收小于所需的剂量。

尽管有系统来“微调”现有的处置计划(参见例如C Cotrutz和L Xing，“FMRT doseshaping with regionally variable penalty scheme”，Med.Phys. 2003；30 544-51)，但是这些有时不容易操作。鉴于移除这种局部缺陷对当前处置计划的射束布置或目标函数参数进行的任何修改都可能导致剂量分布的巨大变化。特别地，变化的幅度和类型超出了用户的直接影响，并且可能导致若干手动回溯步骤。

发明内容

因此，本领域可能需要一种用于调节辐射处置计划的备选方法。

本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决，其中，进一步的实施例被并入从属权利要求中。

应当注意，本发明的以下描述的方面同样适用于借助于辐射分配器调节要暴露于辐射的对象中的剂量分布的第一规范的装置，适用于计算机程序产品，并且适用于计算机可读介质。

根据本发明的第一方面，提供了一种借助于辐射分配器调节要暴露于辐射的对象中的剂量分布的第一规范的方法，所述规范是基于第一目标函数计算的，所述目标函数依据针对所述辐射分配器的机器设置来定义对象中的至少一个相应位置的剂量要求，所述方法包括以下步骤：

基于所述第一规范来识别相对于阈值不满足依据所述第一目标函数的相应剂量要求的至少一个位置；

接收针对所识别的至少一个位置的新剂量要求；

基于两个目标函数来计算第二规范，所述两个目标函数包括所述第一目标函数和由所述第一目标函数形成的第二扩展的目标函数，其中，除了所述新剂量要求之外，所述扩展的目标函数包括依据所述第一目标函数的所述剂量要求中的至少一个。

根据一个实施例，所述方法包括将所述机器设置分类到两个组中，即分类到关键组和非关键组中，其中，能够与至少一个识别的对象位置相关联的机器设置被分类到所述关键组中，而如果满足依据所述第一目标函数的所述相应剂量要求，则能够与所述对象位置或不同对象位置相关联的机器设置被分类到所述非关键组中。

根据一个实施例，在非关键组中存在比在关键组中存在的更多的机器设置。

根据一个实施例，第一目标函数被限制于机器设置的非关键组，并且其中，第二目标函数被限制于机器设置的关键组。

根据一个实施例，第二目标函数包括至少一个用户可调节权重因子，以对第一目标函数对第二目标函数的贡献进行加权。根据一个实施例，该权重因子是用户可调节的。

根据一个实施例，该方法包括在显示设备上显示第一和/或第二目标函数的相应的值。