[发明专利]基于优化分布式云放疗计划系统及使用方法、存储介质

说明书

本发明属于医疗技术领域和云计算技术领域，涉及一种云放疗计划系统及使用方法、储存介质。该系统包括受控计算机、网络通信模块以及主控云服务器；所述网络通信模块与所述的受控计算机及所述主控云服务器通信连接；所述主控云服务器用来定义计算模体、靶区勾画以及定义计算参数，优化分配调度任务，并监控受控计算机执行；所述受控计算机用来接收主控云服务器发出的运行指令进行判断任务执行、执行计算任务、反馈计算进度与计算结果。本发明提供的系统能够减轻在制定放疗计划系统时云计算服务器的工作压力，降低成本；还能提高运算效率；解决不同地区间计算机使用效率分配不均的问题，减少资源浪费，整合全世界的资源可以服务于更多的肿瘤患者。

技术领域

本发明属于医疗技术领域和云计算技术领域，涉及一种云放疗计划系统(也称云放射治疗计划系统)及使用方法、存储介质。

背景技术

放射治疗又称为放疗，目前广泛应用于肿瘤治疗；放射治疗最为广泛使用医用电子直线加速器所产生的高能光子或者电子进行治疗。而针对高抗辐射性的肿瘤细胞，目前也积极发展具有高相对生物效应(relative biological effectiveness,RBE)的辐射源，如质子治疗、重粒子治疗、中子捕获治疗等。

放疗计划系统是在专用计算机系统的帮助下确定照射方式，计算出该照射方式的结果，再调整照射方式，直到满意为止。治疗计划是放疗技术特别是精确放疗技术实现的中枢环节。治疗计划系统的使用需要具备专业经验的经过特别培训的物理师和医师，其中医师确定肿瘤靶区和危及器官、临床剂量要求、评价治疗方案，物理师则负责设计并修改照射方案、从剂量学角度协助医师评价结果、输出各种治疗所需资料等其它技术工作。

治疗计划系统的作用至少在于：1、为临床医生提供交互式的断层图像的三维构建工具；2、可以精确的确定体表、靶区及重要组织、器官的几何描述；3、精确测量靶区，提供相应的定量数据；4、辅助医生和物理师指定治疗方案；5、计算剂量在体内组织间的空间分布并直观显示；6、评估和优化治疗计划方案；7、实施治疗计划的验证，确定补救措施。

现有技术中，《基于云计算的治疗计划系统及其使用方法》(公开号CN106621071A)，该发明提供的治疗计划系统包括至少一个主控端、网络通信模块及云计算服务器，主控端用来定义照射与被照体几何、器官、肿瘤范围、材质、照射角度及设定相关计算所需参数，主控端提出计算要求并通过该网络通信模块将计算数据传送至云计算服务器，该云计算服务器用来判断计算执行优先次序并根据设定的优先次序进行辐射迁移计算或剂量计算或辐射强度分布计算，云计算服务器通过网络通信模块根据数据来源传回对应的主控端。然而，该系统必须通过本地主控端的主控端定义模体等相关参数，然后将数据发往云计算服务器，这种方法属于“自下而上”的方法，没有考虑优化调度，导致效率低下，并且无法有效利用资源，导致服务器需要极强的运算能力，大大增加了运行成本，使用也不方便。

在放疗技术领域，利用云服务器控制多个受控计算机的方式可以非常方便增加和减少计算节点，有效利用多方资源。同时，目前有大量的计算性能很好的计算机分布于世界各地，并且使用率极为不均匀，大城市中心医院使用往往很频繁，而二三线城市使用率则大打则扣，如果能够充分利用这一个资源可以大大减少资源浪费同时，将极大的提高国民的经济效益，整合全世界的资源可以服务于更多的肿瘤患者。

发明内容

本发明的目的在于为克服上述现有技术的中基于云计算的放疗(治疗)计划管理平台中云计算服务器计算压力大、医疗系统资源特别是放疗技术领域高性能计算机使用率不均等缺陷而提供一种基于优化分布式云放疗计划系统及使用方法、存储介质。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：