[发明专利]近距离放射治疗处置计划的鲁棒评估

说明书

本发明涉及用于辅助规划辐射治疗处置的系统和方法，所述处置基于处置计划被递送，所述处置计划包括第一处置参数的易于出错的参数值。在所述系统中，鲁棒性评估单元(10)获得所述第一处置参数的规划的参数值，生成包括所述第一处置参数的扰动值的扰动参数配置，所述扰动参数值从所述规划的参数值偏离以在所述处置期间出现的所述第一处置参数的可能误差值，并且针对每个扰动参数配置估计由在所述扰动参数配置的基础上递送的处置造成的辐射剂量分布，和/或在所述扰动参数配置的基础上确定所述处置计划。

技术领域

本发明总体涉及辐射治疗处置的规划，具体而言，近距离放射治疗处置。更具体地，本发明涉及用于辅助规划用于患者身体的区域内的目标结构的辐射治疗处置的处置计划的系统、方法和计算机程序。

背景技术

在辐射治疗中，通过放射性或电磁辐射或超声波来处置患者身体内的目标结构，例如肿瘤，以便控制癌细胞的生长或杀死癌细胞。同时，以这样的方式来递送处置：递送到周围健康结构的辐射或热剂量尽可能低，所述周围健康结构通常也被称为风险器官(OAR)。

一种示范性性辐射治疗程序是所谓的临时近距离放射治疗，其中，使用施加器将(一个或多个)放射性辐射源在处置区域内放置限定的短时间间隔(通常被称为停留时间)，以便将限定的辐射剂量特别地施加到肿瘤细胞。

在规划系统中生成的处置计划中包括了用于对处置进行控制的处置参数。为了确定处置计划，可以执行所谓的反向规划程序。在这样的程序中，目标结构和周围OAR被识别，并且处置目标根据针对患者的医学处方被指定，其中，所述处置目标指定对于要被递送到目标结构和OAR的剂量的要求。然后，优化过程被执行以找到导致实现处置目标的优化的辐射剂量分布的处置参数。

在近距离放射治疗中，处置参数包括辐射源在处置区域中的位置(其也被称为停留位置)和相关的停留时间。然而，在现实的实现方式中，这些参数的实际值从处置计划中的包括值偏离以误差值，所述误差值由参数的确定中和/或在将参数设置为处置计划中指定的值中的不准确性造成。例如，在停留位置的情况下，这些不准确性由在相关的位置信息的确定中出现的误差产生。该位置信息可以在处置区域的图像的基础上和/或使用自动跟踪布置被确定，并且在两种情况下所确定的位置信息可能包括一定误差。在停留时间的情况下，不准确性特别地在不能允许将停留时间精确地设置为被包括在处置计划中的其值的(一个或多个)辐射源的自动或手动操纵期间产生。

由于实际参数值的这些误差，在处置期间实际上被递送到处置区域的辐射剂量的分布会偏离由被包括在处置计划中的处置参数值产生的最佳剂量分布。取决于处置参数的实际值，处置目标可以在这种偏差的情况下仍然被充分地实现，或偏差可以为使得处置目标不被实现。

鉴于此，将会希望在处置的递送之前估计在处置期间出现的处置参数的潜在误差值是否可以导致不实现处置目标的递送的辐射剂量分布。基于这样的估计，然后可以判断是应当基于给定处置计划递送处置还是由于处置目标将会由于处置而不能得以满足的增加风险而应当放弃处置计划。此外，将希望能够生成针对前面提到的类型的不准确性是更鲁棒的处置计划。

H.Okamota等人的文章“Dose error from deviation of dwell time andsource position for high dose-rate¹⁹²Ir in remote afterloading system”(Journalof Radiation Research,2014,55,780-787,DOI:10.1093/jrr/rru001(XP055458412))涉及近距离放射治疗处置，并且公开了评估停留时间和源位置的偏差对辐射剂量的影响的研究。在该程序中，测量停留时间和源位置的偏差。然后，使用假设停留时间和源位置为测量结果的1σ的高斯分布计算剂量误差。

发明内容