[发明专利]凸逆计划方法

权利要求书

1.一种制订治疗计划的计算机结构，该计算机结构被配置为执行用于针对放射治疗系统制订治疗计划的方法，所述放射治疗系统包括具有固定的辐射焦点的放射治疗单元，其中通过调整射束形状设置能够改变围绕所述焦点的空间剂量分布，所述射束形状设置包括准直器设置，所述准直器被布置在扇区中并具有多个准直器通道入口，所述准直器通道入口将从所述治疗系统的源载体排列的放射源发出的辐射指向所述焦点，所述方法包括以下步骤：

生成靶标体积中的间隔不均匀的等中心位置；

在所生成的固定等中心位置中选择等中心位置用于随后的优化，其中每个所选的等中心位置代表所生成的等中心位置的一个子集；

为关注区域设置反映临床标准的若干目标，其中为包括在治疗患者期间要被治疗的靶标、风险器官和/或健康组织的不同区域设置不同目标；

提供根据所述目标操纵被传递的辐射的凸优化问题；

使用所述凸优化问题，为具体的治疗配置计算剂量率，所述具体的治疗配置包括扇区和准直器设置以及所选的等中心的照射时间；

创建治疗计划，包括基于所述治疗配置确定在治疗期间要被传递的发射，其中通过辐射的空间剂量体积分布对每次发射进行建模，所述空间剂量体积分布的形状取决于所述具体的扇区和准直器设置以及照射时间；以及

选择满足所述临床标准的最佳治疗计划。

2.根据权利要求1所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，基于基函数，将辐射源位置生成为所述靶标体积中的一组点，其中，在所述制订治疗计划期间所述点是固定的。

3.根据权利要求1所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，由所述计算机结构执行的方法包括定位辐射源的步骤：

通过求解所述凸优化问题的初始实例并随后排除未对所述问题的所述初始实例中的所述临床标准产生实质性改进的位置，执行缩减处理以减少辐射源位置的数量。

4.根据权利要求1所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，所述凸优化问题的目标函数是加权和，其中每个目标与函数和标量权重相关联。

5.根据权利要求1所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，所述目标包括以下各项中的至少一项：向靶标传递的剂量、向围绕所述靶标的边界空间传递的剂量、向被分类为风险器官的区域传递的剂量、射束开启时间处罚。

6.根据权利要求1所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，使用所述凸优化问题为具体的治疗配置计算剂量率的步骤包括：

对于所述体积内的预定的等中心，使用所述凸优化问题，为具体的治疗配置计算剂量率，所述具体的治疗配置包括扇区和准直器设置以及照射时间。

7.根据权利要求1所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，根据剂量率核矩阵Φ，基于特定准直器状态中的源和特定等中心位置中的扇区，针对特定照射时间计算剂量率。

8.根据权利要求1所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，所述剂量由与x线性相关的函数D(x)给出，其中x对应于自由度。

9.根据权利要求8所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，D(x) = Φ* x，Φ是小射束强度或剂量率核。

10.根据权利要求1所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，使用所述凸优化问题为具体的治疗配置计算剂量率的步骤包括：

执行缩减处理以减少所计算的剂量率的数量，其中，基于向所述靶标传递的剂量率的体积表示的近似值，选择空间上有代表性的剂量率子集用于计算。

11.根据权利要求1所述的制订治疗计划的计算机结构，其中，使用所述凸优化问题为具体的治疗配置计算剂量率的步骤包括：

缩减处理，所述缩减处理基于在预定水平截断所估算的剂量率或者应用统计模型以从所述计算中去除所估算的剂量率。