[发明专利]一种基于SUV值的调强放疗监测系统及方法

说明书

本公开提出了一种基于SUV值的调强放疗监测系统及方法，包括：图像处理设备、计算机设备及显示设备；所述图像处理设备用于获得待监测的PET‑CT图像并将所获得图像传输至计算机设备；所述计算机设备被配置为：在PET‑CT图像上确定靶区和危机器官轮廓；设定计划活性骨髓约束条件；根据约束条件、图像SUV值产生目标函数；采用优化算法对上述目标函数进行优化，优化结果为保证活性骨髓的剂量不超过临床要求剂量限值，获得活性骨髓的剂量体积直方图；所述显示设备将优化结果活性骨髓的剂量体积直方图进行显示。本公开系统将SUV值嵌入到调强放疗优化的目标函数中，有针对性的保护活性骨髓，或杀伤活性程度高的肿瘤。

技术领域

本公开涉及监测技术领域，特别是涉及一种基于SUV值的调强放疗监测系统及方法。

背景技术

目前，放疗计划的设计首先由放疗医生勾画靶区和危机器官的解剖结构轮廓，再应用反映解剖结构的CT图像进行模拟定位、计划优化和剂量计算。然而，CT图像是以不同的灰度来表示密度值，反映器官和组织对X射线的吸收程度，不能反映骨骼内活性骨髓的分布情况。功能分子影像的出现，使研究者有机会观察到患者活性骨髓的分布情况。近年来研究者应用18F-FLT PET影像研究骨盆活性骨髓分布，并与尸体解剖的骨盆骨髓分布进行对照研究，对放射治疗计划中活性骨髓保护的研究提供了更具应用价值的数据；这些研究解决的主要问题仅限于利用18F-FLT PET骨髓成像反映活性骨髓的分布，而骨髓活性程度的量化、在放疗计划设计中如何加以保护的研究鲜有报道。

与传统放疗(Conventional Radiotherapy，CR)、三维适形放疗(ThreeDimensional Conformal Radiotherapy，3DCRT)相比，调强放疗(Intensity-ModulatedRadiotherapy，IMRT)技术可以显著减少骨髓的受照射剂量。但是本领域中，尚无如何在调强放疗中根据SUV值反应的细胞活性，有针对性的保护活性脊髓的研究。

发明内容

本说明书实施方式的目的是提供一种基于SUV值的调强放疗监测系统，可以调强放疗，更有效地保护活性骨髓。

本说明书实施方式提供一种基于SUV值的调强放疗监测系统，通过以下技术方案实现：

包括：

图像处理设备、计算机设备及显示设备；

所述图像处理设备用于获得待监测的PET-CT图像并将所获得图像传输至计算机设备；

所述计算机设备被配置为：

在PET-CT图像上确定靶区和危机器官轮廓；

设定计划活性骨髓约束条件；

根据约束条件、图像SUV值产生目标函数；

采用优化算法对上述目标函数进行优化，优化结果为保证活性骨髓的剂量不超过临床要求剂量限值，获得活性骨髓的剂量体积直方图；

所述显示设备将优化结果活性骨髓的剂量体积直方图进行显示。

进一步的技术方案，计划活性骨髓约束条件是根据不同靶区和器官内不同SUV值设定，具体为：

在靶区和器官内选取若干个具有不同SUV值的控制点，控制点为不同的剂量要求阈值；

设定各个控制点处具体SUV值所对应的约束条件；

在控制点之间进行插值计算，得到SUV值与约束条件之间的关系。

进一步的技术方案，所述选取控制点需要选取SUV值相差比较大的控制点或者在SUV值区间内均匀选取控制点。

进一步的技术方案，所述目标函数如下：