[发明专利]用于放射疗法优化的方法、计算机存储介质和计算机系统

权利要求书

1.一种优化放射疗法治疗计划的方法，所述方法包括下述步骤：

a.获得可投送输入治疗计划，

b.使用目标函数和至少一个约束条件优化所述可投送输入治疗计划以获得优化的治疗计划，其中所述目标函数涉及在下述至少一个方面降低计划复杂性：

i.最小化机器输出，

ii.最小化投送所述计划所需的时间，

iii.最大化子野面积，

iv.最小化MLC形状的粗糙度，

c.其中所述至少一个约束条件基于所述输入计划的剂量分布并涉及维持其中在特定公差内满足最大和最小剂量目标的可接受剂量分布，其中使用所述至少一个约束以确保所述计划将不会改变成使得当再优化时靶接收的辐射太少或健康组织接受的辐射比可接受的多。

2.根据权利要求1的方法，还包括最小化高于所述输入计划中实现的投送至至少一个危及器官或健康组织的剂量。

3.根据权利要求1或2的方法，其中所述目标函数涉及通过最小化下述中一项或多项来降低完成所述计划所需的机器输出：

a.所述计划的总机器输出，表示为监控跳数

b.一个或多个射束的机器输出，表示为监控跳数或权重，

c.所述射束内一个或多个控制点/子野的机器输出，表示为监控跳数或权重。

4.根据权利要求1或2的方法，其中所述目标函数涉及通过最小化下述中一项或多项来减少所述计划的投送时间：

a.所述计划的总投送时间

b.一个或多个射束的投送时间

c.射束内一个或多个控制点/子野的投送时间。

5.根据权利要求1或2的方法，其中所述目标函数涉及通过下述中一项或多项设置MLC叶：

a.最大化所述计划内的一个、一些或所有控制点的子野面积

b.最小化所述计划内的一个、一些或所有控制点的粗糙度。

6.根据权利要求1或2的方法，其中所述至少一个约束条件基于下述一者或多者：

·把一个或多个靶DVH曲线的全部或部分的形状约束到所述输入计划中DVH曲线的相应形状；

·把一个或多个健康组织DVH曲线的全部或部分的形状约束到不超过所述输入计划中DVH曲线的相应形状；

·依照所述输入计划，约束靶DVH中的一个或多个DVH点；

·约束结构或整个患者内的一些或所有体元中的剂量，使得维持靶体元内的剂量并且较之所述输入计划中的剂量不增加健康组织体元中的剂量；

·依照所述输入计划，约束结构内剂量分布的统计度量；

·约束生物学指标，使得较之所述输入计划，同样的生物学指标对靶结构维持或不降低，并且对健康组织结构不提高；

·约束均一性指数和/或均匀性指数，使得它们与所述输入计划相比不提高。

7.根据权利要求6的方法，其中，所述统计度量包括均值剂量或所述剂量分布的相对标准偏差；并且其中，所述生物学指标包括EUD、gEUD、TCP、NTCP、P+。

8.根据权利要求1或2的方法，还包括步骤：识别并丢弃对所述剂量分布做出不重要贡献的任何子野和/或射束。

9.根据权利要求8的方法，还包括步骤：重新优化所述计划以补偿任何丢弃的子野或射束。

10.一种计算机存储介质，其包含计算机可读的代码，所述代码当运行在计算机上时，引起所述计算机执行根据前述权利要求任一项的方法。

11.一种用于为放射疗法执行剂量计算的计算机系统(31)，所述系统包含处理装置(33)，所述计算机系统具有其中储存有根据权利要求10的存储介质的代码的程序存储器(35)，使得所述代码在被执行时控制所述处理装置(33)。