[发明专利]剂量规划系统

说明书

本发明揭露一种剂量规划系统，将人体器官组织内的药物浓度分布与原子组成分布一起列入考量，利用蒙地卡罗法(Monte Carlo Method)计算在此药物浓度分布下，人体器官组织内的中子/光子剂量分布。

技术领域

本发明涉及放射肿瘤治疗(Radiation Oncology)领域，特别涉及一种将人体器官组织内的药物浓度分布列入考量的剂量规划系统。

背景技术

目前已知的剂量规划系统，例如硼中子捕获治疗(boron neutron capturetherapy；BNCT)计划系统，是基于受测者器官内药物浓度分布为均匀分布(uniformdistribution)的假设，而进行中子/光子剂量分布的计算与规划。然而，以含硼药物为例，其浓度在受测者的正子造影(positron emission tomography；PET)影像中，尤其是在肿瘤体积(gross tumor volume；GTV)的区域附近，通常是分布不均匀的。这种不均匀的药物浓度分布，会导致已知的剂量规划系统在中子/光子剂量分布的计算与规划方面的不准确。

因此，需要一种剂量规划系统，能考量药物在人体器官组织内的实际分布状况，对中子/光子剂量分布进行较为准确的计算与规划。

发明内容

本发明的实施例提供一种剂量规划系统，包含：影像处理模组，设置以载入受测者的复数帧电脑断层(Computer Tomography；CT)影像及感兴趣区域(Region of Interest；ROI)资料，整合CT影像及ROI资料，以产生对应于受测者的影像资料数据；药物吸收比分布模组，设置以载入受测者的药物浓度分布影像，对药物浓度分布影像及影像资料数据进行影像对位(image registration)，以产生药物吸收比分布资料数据，作为剂量规划系统进行药物剂量分布计算的依据。

在某些实施例中，剂量规划系统更包含：器官组织分布模组，依据ROI资料，定位出影像资料数据上的复数个器官组织，以产生器官组织分布资料数据；剂量率分布模组，设置以载入器官组织分布资料数据、药物吸收比分布资料数据及材料组成参数资料数据，并基于器官组织分布资料数据、药物吸收比分布资料数据及材料组成参数资料数据，计算每一复数个均质化体积内的像素剂量率分布，以产生像素剂量率分布资料数据。

在某些实施例中，剂量规划系统更包含：剂量规划模组，设置以接收生物效应参数、射束强度、药物血中浓度及照射时间，将生物效应参数、射束强度、药物血中浓度及照射时间整合进像素剂量率分布资料数据，以产生剂量规划资料数据。

在某些实施例中，剂量规划模组更设置以对不同照射条件或基于不同影像资料数据或其他放射治疗下的多个剂量规划资料数据进行剂量叠加，以产生多重剂量规划资料数据。

在某些实施例中，剂量规划系统更包含剂量报告模组，设置以基于剂量规划资料数据，产生可视觉化呈现的剂量报告数据，剂量报告数据包含等剂量分布、单维剂量分布、体积剂量直方图，以及器官组织的剂量分布。

在某些实施例中，剂量率分布模组更设置以：设定体积均质化尺寸、粒子计数尺寸、射束参数及药物血中浓度；基于器官组织分布资料数据、药物吸收比分布资料数据、材料组成参数资料数据、体积均质化尺寸、粒子计数尺寸、射束参数及药物血中浓度，进行体积均质化计算及材料分群计算，以产生蒙地卡罗(Monte Carlo)程式输入数据，其中蒙地卡罗程式输入数据包含均质化体积所各自对应的材料群编码；依照蒙地卡罗程式输入数据进行蒙地卡罗粒子迁移计算，以产生蒙地卡罗程式输出数据；基于蒙地卡罗程式输出数据，使用像素剂量重建法计算每一均质化体积内的像素剂量率分布，以产生像素剂量率分布资料数据。

在某些实施例中，体积均质化计算包含：计算在体积均质化尺寸下，每一均质化体积内的平均材料组成；其中材料分群计算，包含：基于均质化体积内的平均材料组成，对均质化体积进行分群，以取得均质化体积所各自对应的材料群编码。