[发明专利]一种放射治疗计划的自动生成方法及应用

权利要求书

1.一种放射治疗计划的自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤：

Stp1：指定靶区和患侧危及器官；

Stp2：指定所用的治疗机器和治疗参数；

Stp3：添加切线野；

Stp4：添加固定铅门野；

Stp5：设置准直器角度和钨门范围；

Stp6：添加辅助器官；

Stp7：添加优化约束；

Stp8：优化引擎开始优化；

Stp9：计划自动评估。

2.根据权利要求1所述的放射治疗计划的自动生成方法，其特征在于，Stp3包括以下内容：寻找切线野的两个机架角，当射束方向视图BEV上患侧危及器官与靶区重叠面积最小时的入射角度即为切线野的机架角。

3.根据权利要求2所述的放射治疗计划的自动生成方法，其特征在于，Stp3具体包括以下步骤：

Stp3.1：准备机器数据、靶区和患侧危及器官(机器数据决定了器官在BEV上的投影轮廓)；

Stp3.2：计算初始机架角rawAngle1；

Stp3.3：以初始机架角rawAngle1为初值，每隔n°，计算一次目标函数，目标函数为射束方向视图BEV上患侧危及器官与靶区的重叠面积，直至局部最小值落在n°范围内；

Stp3.4：在n°范围内，每隔1°再计算一次目标函数，目标函数重叠面积最小的角度即为第一机架角gantryAngle1；

Stp3.5：间隔第一机架角gantryAngle1的180°为第二机架角的初始值rawAngle2；

Stp3.6：在[rawAngle2-n，rawAngle2+n]范围内，每隔1°计算一次目标函数，重叠面积最小的角度即为第二机架角gantryAngle2。

4.根据权利要求1所述的放射治疗计划的自动生成方法，其特征在于，Stp4具体包括以下步骤：

Stp4.1：准备机器数据、靶区和患侧危及器官：

Stp4.2：准备固定铅门野机架角gantry angle；

Stp4.3：以垂直于固定铅门野机架角gantry angle且过等中心的平面将靶区切分为两部分：上半部分upper polygon和下半部分lower polygon；

Stp4.4：分别计算上半部分upper polygon和下半部分lower polygon两部分的射束方向视图轮廓BEVOutline，射束方向视图轮廓BEVOutline包围面积最小的即为需要保留的部分，即有效靶区；

Stp4.5：在有效靶区的基础上设计射野的钨门范围。

5.根据权利要求1所述的放射治疗计划的自动生成方法，其特征在于，Stp5具体包括以下步骤：

Stp5.1：准备靶区和患侧危及器官的射束方向视图轮廓BEVOutline；

Stp5.2：对靶区射束方向视图轮廓BEVOutline执行主成分分析PCA降维；

Stp5.3：将降维得到的最大特征值对应的基向量方向即为准直器角度；

Stp5.4：靶区射束方向视图轮廓BEVOutline和患侧危及器官射束方向视图轮廓BEVOutline分别根据准直器角度旋转后，得到现在靶区轮廓target_pts和患侧危及器官轮廓lung_pts；

Stp5.5：根据靶区轮廓target_pts计算钨门范围；

Stp5.6：计算患侧危及器官轮廓lung_pts中心点位置，判断患侧危及器官相对靶区的方位；

Stp5.7：放开皮肤一侧的钨门范围。

6.根据权利要求1-5任一项所述的放射治疗计划的自动生成方法，其特征在于，Stp6中，添加的辅助器官为环。

7.根据权利要求1-5任一项所述的放射治疗计划的自动生成方法，其特征在于，Stp7中，添加的优化约束为靶区和辅助器官的剂量以及剂量体积的约束。