[发明专利]放射治疗剂量测量的系统和方法

说明书

本公开提供了一种用于医学成像的系统和方法，具体为放射治疗剂量测量的系统和方法。该方法可以包括获得受试者的治疗计划，计划图像和一个或多个治疗图像，其中，一个或多个治疗图像通过执行至少一部分治疗计划生成，至少一部分治疗计划包括使用放射装置向受试者放射至少一个放射束。该方法还包括基于一个或多个治疗图像确定受试者的初始图像，并通过将初始图像反向衰减至位于受试者和放射装置的准直器组件之间的平面来确定受试者的反向衰减的初始图像。该方法还可以包括估算与反向衰减的初始图像相对应的放射装置的机器参数。

交叉引用

本公开要求2020年6月27日提交的申请号为16/914,361的美国专利申请的优先权，其内容通过引用的方式整体并入本文。

技术领域

本公开涉及放射治疗，更具体地，涉及用于放射治疗中的放射剂量测定的系统和方法。

背景技术

放射治疗广泛应用于癌症治疗和其他一些健康状况。通常，在开始治疗之前，为患者生成放射治疗计划(也称为治疗计划)。根据治疗计划，放射剂量可分几个治疗阶段传送至患者。在此过程中，由于包括例如由准直器组件定义的治疗区域边缘周围的半影区域等因素，传送至患者的实际剂量可能不同于计划剂量。因此，可能希望开发用于测量放射治疗期间传送的实际剂量的系统和方法。

发明内容

根据本公开的一个方面，提供了一种系统。该系统可以包括有包括一组指令集的至少一个存储设备，以及被配置为与至少一个存储设备通信的至少一个处理器。当执行所述指令集时，所述至少一个处理器可被配置为指示系统执行以下操作。以下操作可以包括获取治疗计划和受试者的计划图像；获取受试者的一个或多个治疗图像，其中，所述一个或多个治疗图像通过执行至少一部分所述治疗计划生成，所述至少一部分治疗计划包括使用放射装置向所述受试者放射至少一个放射束；基于所述一个或多个治疗图像确定所述受试者的初始图像；通过将所述初始图像反向衰减至位于所述受试者和所述放射装置的准直器组件之间的平面来确定所述受试者的反向衰减的初始图像；并估算与所述反向衰减的初始图像相对应的所述放射装置的机器参数。

在一些实施例中，所述一个或多个治疗图像包括电子射野影像装置(EPID)图像。

在一些实施例中，所述通过将所述初始图像反向衰减至位于所述受试者和所述放射装置的准直器组件之间的平面来确定所述受试者的反向衰减的初始图像包括获取与所述准直器组件边缘的半影特性相关联的半影模型；并通过至少部分地基于半影模型将初始图像反向衰减至所述平面，以确定所述受试者的反向衰减的初始图像。

在一些实施例中，所述准直器组件边缘的半影特性基于查找表确定，其中，所述查找表涉及所述受试者的等效介质厚度、一个或多个所述准直器组件的元件，至少一个所述准直器组件的元件中的每个元件的位置，或所述放射装置的光束质量中的至少一个。

在一些实施例中，所述查找表还涉及至少两个组织类型和所述受试者的所述至少两个组织类型中的至少一个组织类型的每个组织类型的尺寸。

在一些实施例中，所述准直器组件边缘的半影特性基于治疗区域通过受试者的正向传输确定。

在一些实施例中，所述正向传输包括蒙特卡罗模拟或玻耳兹曼输运算法。

在一些实施例中，所述正向传输具有与所述一个或多个治疗图像中的半影区域相关联的扰动范围。

在一些实施例中，所述正向传输中的散射根据基于核的算法确定。

在一些实施例中，所述操作还包括基于所述受试者的反向衰减的初始图像确定输入注量图；通过将所述输入注量图输入正向剂量计算算法，确定传送至所述受试者的估算剂量。

在一些实施例中，所述机器参数与待传送至所述受试者的计划剂量相对应。