[发明专利]一种基于SUV值的调强放疗监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于SUV值的调强放疗监测系统，其特征是，包括：

图像处理设备、计算机设备及显示设备；

所述图像处理设备用于获得待监测的PET-CT图像并将所获得图像传输至计算机设备；

所述计算机设备被配置为：

在PET-CT图像上确定靶区和危机器官轮廓；

设定计划活性骨髓约束条件，所述计划活性骨髓约束条件是根据不同靶区和器官内不同SUV值设定，具体为：

(1)在靶区和器官内选取若干个具有不同SUV值的控制点，控制点为不同的剂量要求阈值；

(2)设定各个控制点处具体SUV值所对应的约束条件；

(3)在控制点之间进行插值计算，得到SUV值与约束条件之间的关系；

根据约束条件、图像SUV值产生目标函数，目标函数如下：

(1)

其中，f^all是总的目标函数，其是所有危机器官目标函数f^OAR和靶区目标函数f^TAR的和；f_i^OAR为第i个危机器官的目标函数；f_j^TAR为第j个靶区的目标函数；N^OAR表示所有危机器官的个数，N^TAR表示所有靶区的个数；

(2)所述危机器官目标函数f^OAR是该危机器官中所有剂量大于剂量上限的目标函数和，危机器官目标函数：f^OAR的计算公式如下：

其中，w_p(SUV)是第p个剂量点的权重，它是此剂量点对应SUV值的函数；D_p是第p个剂量点的剂量值，D_upper(SUV)是此剂量点对应的剂量上限，它也是此剂量点对应SUV值的函数；危机器官目标函数的目的是达到临床要求的剂量体积约束值；

(3)所述靶区目标函数是达到临床要求的剂量体积约束值，靶区目标函数f^TAR的计算公式如下：

其中，所述靶区目标函数为参考剂量项、下限项和上限项三部分之和，所述参考剂量项为每个剂量点的剂量值D_p与参考剂量值D_ref差值的平方和，w_ref是此项的权重；所述下限项是靶区中所有剂量值D_p小于剂量下限D_lower(SUV)的剂量点的剂量值D_p与剂量下限D_lower(SUV)差值的加权平方和，w_lower是此项的权重；所述上限项是靶区中所有剂量值D_p大于上限剂量D_upper的剂量点的剂量值D_p与上限剂量D_upper差值的平方和，w_upper是此项的权重；

采用优化算法对上述目标函数进行优化，优化结果为保证活性骨髓的剂量不超过临床要求剂量限值，获得活性骨髓的剂量体积直方图；

所述显示设备将优化结果活性骨髓的剂量体积直方图进行显示。

2.如权利要求1所述的一种基于SUV值的调强放疗监测系统，其特征是，所述选取控制点需要选取SUV值相差比较大的控制点或者在SUV值区间内均匀选取控制点。

3.如权利要求1所述的一种基于SUV值的调强放疗监测系统，其特征是，危机器官目标函数f^OAR中每个剂量点的约束条件，剂量上限D_upper(SUV)和权重w_p(SUV)都是SUV值的函数。

4.如权利要求1所述的一种基于SUV值的调强放疗监测系统，其特征是，靶区目标函数中剂量下限D_lower(SUV)和剂量点权重w_p(SUV)是SUV值的函数。

5.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1所述的一种基于SUV值的调强放疗监测系统的步骤。