[发明专利]用于计算辐射治疗的注量图的方法和系统

权利要求书

1.一种用于计算辐射治疗的注量图的方法，所述方法包括：

选择第一感兴趣体积；

选择所述第一感兴趣体积内的第一多个体素，其中所述第一多个体素中的每一个具有可接受剂量范围；

选择候选细光束集合b＝{b_i}，其具有初始细光束强度权重x⁰＝{x_i⁰}；

基于所述候选细光束集合b计算所述第一感兴趣体积的剂量矩阵A，其中所述剂量矩阵A表示由所述候选细光束集合b递送给所述第一多个体素中的每一个的每体素剂量；以及

通过用包含一个或多个线性惩罚的惩罚函数根据近端梯度法(x^k-1→x^k)调整初始细光束强度权重来计算具有最终细光束强度权重集合x^k的注量图，所述近端梯度法迭代所述初始细光束强度权重，直到经调整的细光束强度权重收敛于最终的细光束强度权重集合，使得所述细光束强度权重的迭代之间的变化小于预定的残差标准。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述近端梯度法是加速近端梯度法。

3.根据权利要求2所述的方法，其中所述近端梯度法是快速迭代收缩阈值算法(FISTA)。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述一个或多个线性惩罚包括一个或多个L₁惩罚。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述惩罚函数已被平滑，使得它是可微分的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中使用Moreau-Yosida正则化平滑所述惩罚函数。

7.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述初始细光束强度权重集合{x⁰}是全零向量。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述候选细光束集合b中的所述细光束在较小的发射角集合{f_i}之间被划分。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述发射角集合{f_i}包括围绕放射治疗设备的患者区域的多个发射角。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述多个发射角在所述患者区域周围360度均匀地分布。

11.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述近端梯度法惩罚函数包括一个或多个二次惩罚。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述一个或多个二次惩罚包括一个或多个L₂惩罚。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述惩罚函数惩罚所述可接受剂量范围之外的体素剂量偏移。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述惩罚函数是单值惩罚函数，其聚集在所述第一感兴趣体积中的所有所述第一多个体素的可接受剂量范围之外的所述体素剂量偏移。

15.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述第一多个体素中的每一个的可接受剂量范围至少部分地由治疗计划确定。