[发明专利]一种放射治疗计划的自动生成方法及应用

说明书

本发明公开一种放射治疗计划的自动生成方法及应用，该方法包括以下步骤：1)指定靶区和患侧危及器官；2)指定所用的治疗机器和治疗参数；3)添加切线野；4)添加固定铅门野；5)设置准直器角度和钨门范围；6)添加辅助器官；7)添加优化约束；8)优化引擎开始优化；9)计划自动评估。本发明可以大大减少了计划设计、计划评估时间，为计划师减轻了负担，保证各放疗单位计划质量的一致性。

技术领域

本发明属于放射治疗技术领域，具体涉及一种放射治疗计划的自动生成方法及应用。

背景技术

乳腺癌是全球女性肿瘤发病率和死亡率的前3位。对于早期乳腺癌，保乳手术联合放射治疗不仅可以有效地去除肿瘤，还可以极大地提高患者的生活质量，因此逐渐成为标准治疗模式。传统的标准全乳照射通常采用2个加楔形板的切线照射野沿胸壁进行全乳照射。

近年来，调强放射治疗(intensity modulated radiation therapy，IMRT)技术成为保乳病例放射治疗的主流技术，它可以使剂量高度适形靶区，同时更好地保护危及器官。IMRT逆向计划设计是医生根据患者影像并结合临床要求，给出确定的剂量要求，移交计划师制作计划后，得到肿瘤和周围正常器官受照剂量的过程。

制作计划的过程，如图1所示，分为以下几个步骤：设置射野参数，优化目标约束，计划优化，计划结果显示，计划评估。当计划评估结果不满足临床要求时，需重新设置射野参数和目标约束，直至计划满足临床要求。这个过程不仅耗时耗力，且最终的计划效果极度依赖于计划师的水平，计划质量的一致性得不到保证。

为了解决上述问题，各治疗计划软件系统(treatment planning system，TPS)提出了多种自动计划的方法：

1).基于预测模型的自动计划，该技术建立了病例库中患者的解剖信息与剂量分布之间的预测模型，以此为依据来预测新患者的剂量分布；

2).基于协议的自动迭代优化，该技术使用初始模板开始优化，在迭代过程中不断调整约束和权重，达到靶区和危及器官剂量的最优分布；

3).多目标优化，该技术可权衡多个器官的临床要求，生成多个计划以供医生选择。

对于乳腺癌保乳病例的计划设计，射野参数设置直接影响计划效果，且不同病例之间射野参数(机架角度，准直器角度等)不尽相同上述3种方法均有缺陷，体现在：

1).都只考虑了目标约束的添加和优化，未考虑重要的射野添加部分；

2).基于预测模型的方法和基于协议的自动迭代方法极度依赖于病例库的计划质量；

3).多目标优化方法需要大量的人工调整，依然耗时。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种放射治疗计划的自动生成方法及应用。

为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一方面，本发明公开了一种放射治疗计划的自动生成方法，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。