[发明专利]放射治疗计划优化系统、装置和存储介质

说明书

本发明实施例公开了一种放射治疗计划优化系统、装置和存储介质。所述系统包括：一个或多个处理器、存储装置，所述存储装置用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令实现下述步骤：a、获取感兴趣区域的理想剂量体积直方图；b、基于理想剂量体积直方图和当前感兴趣区域的权重进行第一优化，确定当前剂量体积直方图；c、基于感兴趣区域的理想剂量体积直方图和当前剂量体积直方图进行第二优化，确定更新后的感兴趣区域的权重；将更新后的感兴趣区域的权重返回步骤b并依次执行第一优化和第二优化直至满足终止条件。以实现通过自动、高效调整当前感兴趣区域的权重，得到符合需求的剂量体积直方图曲线，达到优化放射治疗计划的目的。

技术领域

本发明实施例涉及图像处理技术，尤其涉及一种放射治疗计划优化系统、装置和存储介质。

背景技术

目前，癌症患者的数量日益增加，放射治疗是目前最常用来直接或辅助治疗癌症的方式。放射治疗是使用电离辐射作为治疗的一种方式，其原理是大量的辐射所产生的能量可破坏细胞的染色体，使细胞停止生长，从而消灭可快速分裂和生长的癌细胞。

在放射治疗之前，需要制定放射治疗计划。现有技术中，有利用以理想剂量体积直方图(Dose volume histogram，DVH)引导计划调整的思想。例如，Masoud Zarepisheh等人在其文章“A DVH-guided IMRT optimization algorithm for automatictreatmentplanning and adaptive radiotherapy replanning”中描述过类似以DVH引导计划调整的思想，文章中依据当前DVH与理想DVH的偏差来引导每个采样点权重调整。此外，Renzhi Lu等人用同样优化的方法来人为的凭借经验来动态调整感兴趣区域权重，从而动态调整优化计划的目标函数，以此来实现计划的自动调整。

上述第一种方案中，以采样点为调整单元，调整对象数量非常多，模型复杂度高，而且模型不是基于优化策略来调整的，所以并不能保证某些被重点关注的ROI的DVH曲线一定能非常接近理想曲线。第二种方案，他们的方法是通过人为的凭借经验，手动调整计划，因此需要不断试错，是一个繁琐的过程，这种借鉴物理师经验基于规则建立的调整模型，无法保证其鲁棒性。

发明内容

本发明实施例提供一种放射治疗计划优化系统、装置和存储介质，以实现通过自动、高效调整当前感兴趣区域的权重，得到符合需求的剂量体积直方图曲线，达到优化放射治疗计划的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种放射治疗计划优化系统，该系统包括：

一个或多个处理器；

存储装置；

所述存储装置用于存储指令，所述处理器用于执行所述指令实现下述步骤：

a、获取感兴趣区域的理想剂量体积直方图；

b、基于所述理想剂量体积直方图和当前所述感兴趣区域的权重进行第一优化，确定当前剂量体积直方图；

c、基于所述感兴趣区域的理想剂量体积直方图和当前剂量体积直方图进行第二优化，确定更新后的所述感兴趣区域的权重；

将更新后的所述感兴趣区域的权重返回步骤b并依次执行第一优化和第二优化直至满足终止条件。

第二方面，本发明实施例还提供了放射治疗计划优化装置，该装置包括：

理想剂量体积直方图获取模块，用于获取感兴趣区域的理想剂量体积直方图；

当前剂量体积直方图确定模块，用于基于所述理想剂量体积直方图和当前所述感兴趣区域的权重进行第一优化，确定当前剂量体积直方图；

权重确定模块，用于基于所述感兴趣区域的理想剂量体积直方图和当前剂量体积直方图进行第二优化，确定更新后的所述感兴趣区域的权重；