[发明专利]语义放射治疗计划优化指导

说明书

技术领域

本发明基本上关于放射疗法的领域和更具体来说关于放射疗法治疗计划开发与优化的领域。

背景技术

肿瘤学和放射疗法技术不断进展，加速了可行治疗包膜的膨胀和与那些可行治疗有关的最优实践。同时，临床决策的复杂性正以非线性方式增大，导致实际实践与最优实践之间的差距尤其是在新兴市场中迅速扩大。

例如，当放射疗法的过程需要实施医学成像时，可使用几种系统，如X射线、核磁共振成像（MRI）、计算机断层扫描（CT）和其它系统。当使用（例如）CT或MRI成像技术时，从三维体积获取一系列二维图像。此处，每个二维图像是三维体积的横截面“切片”的图像。可组合所获得的二维横截面切片的集合以创建患者解剖结构的三维图像或重建图。这个所获得的三维图像或三维重建图将含有受关注的器官。那些受关注的器官包括放射疗法的标靶器官，以及有风险受到放射疗法照射的其它器官。含有受关注器官的三维图像或重建图部分可称为受关注结构或受关注体积。

这些一个或多个受关注结构可通过几种方式视察。视察受关注结构的第一种且最简单方式是只视察患者的原始CT或MRI图像切片，其中每个切片含有受关注结构的视图。视察受关注结构的第二种且更复杂的方法是将二维横截面切片系列组合成单一三维表示图，其中可将受关注结构表示为实心、不透明或半透明等对象，随后可加以操作（例如，旋转）以允许从多个角度视察。

含有患病或异常组织或器官的受关注结构的三维重建图的一个目的是制定三维放射疗法治疗计划。放射疗法治疗计划是在将精确的躯体区域（如癌性肿瘤）选择性暴露于特定放射剂量的医疗手术期间使用，以破坏不想要的组织。为了开发患者特异性放射疗法治疗方案，从三维模型提取信息以确定周界，如器官形状、器官体积、肿瘤形状、在器官中的肿瘤位置和几个其它受关注结构相对于受影响器官和任何肿瘤的定位或取向。

这些放射疗法治疗计划可利用与可用于获得改善的治疗方案不同的优化方法。优化可包括计算机找出满足用户（例如，医师）指定的放射公差极限的最优粒子流动或（例如）找出最优放射场方向性和计数。一般来说，这是一个反复试错过程且十分耗时。

随着不断进展的技术提供越来越复杂的放射疗法治疗计划，治疗计划中的实际临床实践与治疗计划中的可行最优实践之间的差距越来越大。因此，需要改善的利用新兴技术创新实现和传播改善结果的方法。

发明内容

本发明通过改善优化给实现放射疗法治疗计划最优实践中固有的挑战提供解决方案。在根据本发明的一个实施方案的方法中，公开了一种改善治疗计划优化的方法。该方法包括使用从数据库选择的治疗类型生成针对患者的第一放射疗法治疗计划和优化第一放射疗法治疗计划。识别来自第一放射疗法治疗计划的度量选择并且与来自从数据库选择的合集先前患者记录的度量比较。识别影响第一放射疗法治疗计划满足识别的度量的能力的至少一个目标和其相关联的参数。比较影响识别的度量的目标的参数与另一个目标的竞争参数。确定用于治疗计划的至少一个备选治疗步骤，其将改善所识别的度量。以竞争参数和它们的相关联的目标为代价，通过调整识别的目标的参数改善识别的度量。

附图说明

通过阅读以下详细描述，并结合附图，将更好地理解本发明，其中类似参考字符表示类似元件且其中：

图1图示例示性简化方框图，其图示根据本发明的实施方案的知识库治疗计划系统的实施方案。

图2图示例示性简化方框图，其图示根据本发明的实施方案的具有改善的优化程序的知识库治疗计划系统的实施方案；

图3图示根据本发明的实施方案的用于优化放射疗法治疗计划的例示性过程的步骤；以及

图4图示根据本发明的实施方案的用于优化放射疗法治疗计划的例示性过程的步骤。

具体实施方式