[发明专利]显示放射疗法治疗计划的评估结果的方法、计算机可读介质和计算机系统

说明书

一种用于对基于离子的放射疗法的放射疗法治疗计划的鲁棒性进行评估的方法，该方法包括以下步骤：获得与将停止在治疗区的每个体素中的离子的入射能量有关的信息，计算表示这些离子的入射能量的量值，使用对第一部分和第二部分所计算的量值以作为对放射疗法治疗计划的质量的度量，特别是对其鲁棒性的度量。该信息可以包括所有离子的平均入射能量和/或对所有离子的能量值分布的指示。

技术领域

本发明涉及一种用于评估基于离子的放射治疗计划的方法和系统，以及用于控制这种系统的计算机程序产品。

背景技术

在基于离子的放射治疗中，每个离子将朝向其路径的末端发射其大部分能量，从而产生了所谓的布拉格(Bragg)峰。治疗计划中的关键问题是为了确保以在最小化到周围区的剂量的同时治疗区的所有部分接收所规定的剂量这样的方式将所有射束的布拉格峰置于治疗区之内。

布拉格峰的位置受每个离子的动能Tp的影响。选择用于Tp的值，使得具有最低能量的离子将停止在治疗区的最近端处的范围(area)中并且具有最高能量的离子将停止在治疗区的最远端处的范围中。

在基于离子的放射疗法中，离子遵循各个路径，所述路径通过从入射的点到其中离子已经失去其所有能量并停止的点的治疗区。将这个点称为“轨迹末端”。在离子放射疗法中，轨迹末端的分布有极大的意义，因为轨迹末端确定了治疗场范围的末端。

用于递送离子放射疗法的目前的方法包括：

-主动扫描技术，其中将患者照射作为一系列准单能“光点”来递送，选择所述一系列准单能“光点”的能量、方向、和重量，使得治疗区被覆盖。将该主动技术有时称为铅笔状射束扫描(PBS)。

-被动技术，即其中患者被宽场照射，调制在宽场中方向、入射能量、何侧向延伸，使得治疗区被覆盖。该被动技术能够是通过若干技术解决方案来实现的。示例是双散射(DS)、均匀扫描(US)、或摆动。

本发明适用于用于递送离子放射疗法的所有目前的方法。

在整个文档中，将讨论主动扫描技术和被动技术。为简单起见，有时将这些分别称为PBS和DS，作为相应技术的最显著示例。

对于PBS计划，能够在创建计划的处理期间将射束中的光点分组在“能量层”中。能量层中的所有光点具有相同的入射能谱。能够向能量层分配指数(控制点指数)和标称能量(控制点能量)。

对于DS计划，离子的能量是作为每射束的单个照射场递送的。在该场中离子能量被分布在所限定的能量范围内，使得布拉格峰落在治疗区的最浅部分与最远部分之间。入射能量是进一步由补偿器调制且由孔径校准的横向范围。

对于DS计划，以对于PBS计划相同的方式通常不存在能量层。但是对于被动技术计划仍然能够将入射能量分组成能量层。

在整个文档中应当理解的是，当描述本发明时并当在主动技术与被动技术之间不存在对于所需的本发的明目的必不可少的区别时，我们将在更广泛的意义上使用术语能量层。

由于CT校准、组织不均匀性、器官运动、以及变形而存在不确定因素。由于这样的不确定因素，因此期望计划尽可能地鲁棒性，这意旨即使一些因素发生变化，也应当提供相同的剂量分布。重要的是，对放射疗法治疗计划的质量进行评估，以确保该放射疗法治疗计划将被正确地递送并以所期望的方式影响患者。在评估放射疗法治疗计划时，其鲁棒性是关键因素。鲁棒性反映了在微小改变设置的情况下计划将工作得如何。例如，如果接受治疗的患者相对于假定位置移动，则这将影响其中颗粒停止的位置并且从而也影响所述治疗。

用于确定鲁棒性的当前的方法包括：

-显示每能量层的射束剂量。在这种情况下，对每个图像示出了用于单个能量层的剂量分布

-显示用于离子的布拉格峰位置。

发明内容