[发明专利]剂量误差确定设备

说明书

一种用于预测针对基于剂量计划而经受辐射处置的包括一个或多个感兴趣区域的身体体积的辐射剂量误差的剂量误差确定设备(100)，所述剂量误差确定设备包括剂量误差确定单元(106)，所述剂量误差确定单元被配置为：使用针对相应的感兴趣区域的剂量计划数据以及空间误差量的输入值来生成剂量变化数据，所述剂量变化数据指示相应的经修改的感兴趣区域中的剂量值的变化率，所述相应的经修改的感兴趣区域与所述相应的感兴趣区域相比在体积上扩大了与所述空间误差量的所述值相对应的量；并且使用表示所述剂量误差量与所确定的剂量变化数据的正相关的计算规则来确定并提供与所述相应的感兴趣区域相关联的剂量误差量的相应值。

技术领域

本发明涉及用于预测针对基于剂量计划而经受辐射处置的包括一个或多个感兴趣区域的身体体积的辐射剂量误差的剂量误差确定设备。

背景技术

在临床实践中，通常通过对每日患者解剖结构评价原始处置计划来做出处置调整的决定。能够通过在患者的规划图像和每日采集的体积图像(例如，磁共振图像、超声图像、计算机断层摄影图像或锥束计算机断层摄影图像)之间使用可变形图像配准(DIR)来自动执行这种评价。DIR将感兴趣区域(ROI)的轮廓从规划计算机断层摄影图像自动传播到每日图像，并且使得能够自动化评估辐射治疗计划以及被递送到ROI的放射治疗剂量，而无需手动描画。基于针对每个ROI的剂量测定约束条件(例如，针对肿瘤的最小治疗剂量水平和针对危及器官的最大容许剂量水平)来计算处置计划。对当前解剖结构的处置计划评价会重新计算剂量参数并更新记分卡。记分卡指示剂量参数的当前值是否满足剂量测定约束条件。经重新计算的剂量参数和经更新的计分卡信息用于估计对处置调整的需求。

Neil Kirby等人的文章“An automated deformable image registrationevaluation of confidence tool”(Physics in Medicine and Biology，第61卷，第N203页至第N214页，2016年)中批评DIR可能产生误差并且其准确度不固定，在不同情况下不同。为了解决这些问题，Kirby等人描述了一种用于创建对DIR准确度的患者特异性和体素特异性评价的自动化程序。描述了一种用于执行该评价以将临床DIR算法应用于患者图像的集合的软件工具。该软件工具使用算法来生成变形并将该变形应用于这些图像并一起处理以生成测试图像的集合，其中，已知变形与实际变形相似并且具有逼真的噪声属性。临床DIR算法应用于这些测试图像集合。根据这些测试，该软件工具会基于Student的t分布为每个图像体素生成空间和剂量不确定性估计结果。在已报道的研究中，使用了四种可商购的DIR算法来使与虚拟骨盆体模图像集合相关联的剂量分布变形，并且使用了该软件工具为每个变形生成剂量不确定性估计结果。

发明内容

本发明的目的是提供一种剂量误差确定设备，该剂量误差确定设备需要相对较低的处理费用在临床应用中协助估计任何类型的空间误差对预定剂量计划的针对一个或多个感兴趣区域的剂量值的影响。

根据本发明的第一方面，描述了一种用于预测针对基于剂量计划而经受辐射处置的包括一个或多个感兴趣区域的身体体积的辐射剂量误差的剂量误差确定设备。所述剂量误差确定设备包括：

剂量计划单元，其被配置为提供剂量计划数据，所述剂量计划数据指示与所述身体体积的当前图像的包括与所述感兴趣区域相关联的体素的体素相关联的剂量值；

输入单元，其被配置为请求并接收用户输入，所述用户输入指示所述当前图像中的与所述身体体积的对应特征相关联的体素坐标的空间误差的量相对应的空间误差量的值；

剂量误差确定单元，其被配置为：

使用针对相应的感兴趣区域的所述剂量计划数据以及所述空间误差量的所述值来生成剂量变化数据，所述剂量变化数据指示相应的经修改的感兴趣区域中的所述剂量值的变化率，所述相应的经修改的感兴趣区域与所述相应的感兴趣区域相比在体积上扩大了与所述空间误差量的所述值相对应的量；并且