[发明专利]一种从Pinnacle放疗计划系统中导出并重建剂量‑体积直方图的方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机在放疗计划中的应用技术领域，具体地说是一种从Pinnacle放疗计划系统中导出并重建剂量-体积直方图的方法。

背景技术

放疗计划系统：

放疗计划系统是一种通过对放射源及患者建模，来模拟一个放射治疗方案的计算机软件系统。

在肿瘤患者接受放射治疗前，要在放疗计划系统平台上为每一例患者进行放疗计划设计：首先，由影像科医生对患者进行CT扫描，并将扫描后得到的患者体部断层图像传输至放疗计划系统计算机工作站；第二步，由放疗科临床医生在放疗计划系统显示的患者断层图像上勾画肿瘤区域及肿瘤周围各正常器官的轮廓；第三步，由肿瘤放射物理师在放疗计划系统上，通过重建患者三维图像、设置放射治疗过程中的照射角度、照射能量和照射野形状等参数，模拟患者接受放射治疗的过程，并由放疗计划系统计算治疗实施后，X射线在人体中形成的剂量分布；第四步，通过放疗计划系统提供的放疗计划评估模块，评估模拟得到的肿瘤及正常器官受照射剂量，其中，剂量-体积直方图是进行剂量评估的主要工具。

剂量-体积直方图：

由于放疗计划系统中的剂量计算都是在三维网格矩阵中进行的，二维和三维剂量分布的显示实际上是三维网格矩阵单元等剂量分布的二维和三维表示，因此，就能够计算和表示出在某一感兴趣区域如肿瘤靶区、重要器官的体积内有多少体积受到多高剂量水平的照射，这种表示方法称为剂量-体积直方图。

图1为Pinnacle 放疗计划系统模拟一例食管癌患者接受放疗后，靶区如PTV、CTV及其周围正常组织如肺、心脏、脊髓等受到辐射剂量的剂量-体积直方图，横坐标为剂量（单位：cGy），纵坐标为归一化的百分积分体积，图中每一条曲线描述了一个感兴趣区域受到照射的剂量-体积信息。以描述心脏受照射剂量的曲线为例，从该曲线可以看出，有大约14%的心脏体积受到了不低于1000cGy辐射剂量的照射。

现有技术存在的不足：

Philips公司的Pinnacle 放疗计划系统被广泛应用于世界多个国家，在中国，其设备遍布除西藏外其他各省的200余家医院的放疗中心。然而，如图1所示，该放疗计划系统的计划评估模块仅提供了对剂量-体积直方的图形化显示及其相关统计结果列表，没有提供将剂量-体积直方图导出的功能。

这一局限对进一步分析数据和开展研究造成了如下困难：循证医学要求对大量患者数据进行回顾性分析以总结临床经验，如果无法将剂量-体积直方图导出并单独存储为独立的文件，就无法对大量患者数据进行批量处理，只能针对每一例患者的图形化剂量-体积直方图进行逐个的记录。例如，希望回顾性分析并统计100例食管癌患者接受放疗后，心脏受到1000cGy剂量照射的相对百分体积、脊髓受到照射的最大点剂量以及双侧肺受到2000cGy剂量照射的相对百分体积。以现有技术而言，一方面，医生需要单独占用一台放疗计划系统资源，在完全手工操作下去查看每一例患者的图形化剂量-体积直方图曲线，并逐一记录每一例患者对应的上述指标，这将占用昂贵的放疗计划系统医疗资源并花费大量时间，而且记录过程中可能出现读数错误和视觉偏差；另一方面，在后续研究中，如果希望对记录的结果进行审核或者再次统计其他指标，需要再次逐一查看患者剂量-体积直方图，而通常情况下，在多数医院的肿瘤放疗物理室，放疗计划系统工作站资源有限，没有充裕的工作站供医生进行单纯的科研及统计工作。

利用本发明提供的方法，可以将感兴趣器官对应的剂量-体积直方图曲线导出为独立的文件，一方面可以通过计算机程序对大批量患者的统计指标进行批量处理，节省了大量时间，并提高了统计数据的准确性；另一方面，便于对数据的保存，使后续研究工作可以脱离放疗计划系统工作站，为科研工作提供了方便。

发明内容

本发明的技术任务是解决现有技术的不足，提供一种从Pinnacle放疗计划系统中导出并重建剂量-体积直方图的方法。

本发明的技术方案是按以下方式实现的，通过编写脚本程序并将该程序嵌入Pinnacle放疗计划系统中，然后，执行脚本程序，将图形化的剂量-体积直方图以微分形式导出为自定义格式的ASCII码文本文件，最后，解析该文本文件并重建剂量-体积直方图曲线，得到数字化的积分剂量-体积直方图，具体步骤如下：

第一步，嵌入脚本程序

1）编写脚本：通过文本编辑器新建一个空白文本文件，并在其中录入以下三段脚本代码：

WindowList.PlanEval.CreateUnrealized = "PlanEvalButton";