用于自动放射疗法治疗计划的系统和方法与流程
技术特征：
1.一种用于生成放射疗法的治疗计划的治疗计划方法，其中要治疗靶集合（18a-18q），所述方法使用用于成形弧射束（24）的多叶片准直器（mlc）（4）、用于保持所述mlc的机架（2）、用于定位所述患者的卧榻（6），所述机架（2）能够至少部分地围绕患者旋转，所述mlc（4）能够移动并限定准直器角度（12），所述机架（2）能够移动并限定机架角度（10），并且所述卧榻（6）可选地能够移动从而限定卧榻角度（8），所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的治疗计划方法，其中，所述计算步骤（s08）还考虑至少一个卧榻角度（8）。
3.根据权利要求1或2所述的治疗计划方法，其中，所述靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’’）的最大数量由治疗计划者提供，或者是2至30之间的任何给定数量，对于所有弧射束（24）优选为8至20，替代地每个弧射束1至6个靶组。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的治疗计划方法，其中，所述计算步骤（s08）还包括将所述候选弧路径（20、20’、20’’、22）分割成以规则间隙间隔的控制点（28），每个间隙对应于机架角度段，其中，在每个控制点（28）处计算最优mlc角度（12）和/或最优卧榻角度（8）。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的治疗计划方法，其中，针对每个控制点（28），计算最优mlc开口（26a–26i），其中基于最低成本和最优mlc角度（12）与先前和后续控制点（28）处的先前和后续mlc角度（12）来选择所述最优mlc开口。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的治疗计划方法，其中，所述计算步骤（s08）还包括将所述候选弧路径（20、20’、20’’、22）分割成以规则间隙间隔的控制点（28），每个间隙对应于机架角度段，其中，针对每个控制点（28），所述mlc角度（12）被保持在固定位置中，并且其中，针对每个控制点（28）计算每个候选mlc角度（12）的成本以找到每个候选弧路径（20、20’、20’’、22）的最优固定mlc角度（12）。
7.根据权利要求4所述的治疗计划方法，其中，如果需要在相邻控制点（28）之间改变所述mlc角度（12），则增加附加成本。
8.根据权利要求2所述的治疗计划方法，其中，如果需要在相邻控制点（28）之间改变所述卧榻角度（8），则增加附加成本。
9.根据前述权利要求中的任一项所述的治疗计划方法，其中，如果当前靶划分（36、36’、36’’）中的靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’ ’’）的总数超过某个阈值，诸如15至20个靶组，则增加附加成本。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的治疗计划方法，其中，所述弧射束（24）的最大数量对应于所述靶组（34、34’、34’’、34’ ’’、34’’’’）的最大数量。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的治疗计划方法，其中，所述弧射束（24）是保形弧射束。
12.根据前述权利要求中的任一项所述的治疗计划方法，还包括以下步骤：针对所述最优靶划分（36、36’、36’’）的每个靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’’）检索具有最低成本mlc角度（12）和机架角度（10）对的最低成本弧射束（“4）并递送这些最低成本弧射束（24），由此，每个弧射束（24）与所述最优靶划分（36、36’、36’’）的一个靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’’）相符，使得每个靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’’）接收一个弧射束（24）以进行治疗。
13.根据前述权利要求中的任一项所述的治疗计划方法，还包括使用根据前述权利要求中的任一项所述的治疗计划方法作为体积调制弧疗法优化的起始点的步骤。
14.根据前述权利要求中的任一项所述的治疗计划方法，其中，针对各种候选弧路径（20、20’、20’’、22）考虑至少一些可能的靶划分（36、36’、36’’），并基于所述最优靶划分（36、36’、36’’）和最低成本弧射束（24），提供包括弧射束（24）和弧路径（20、20’、20’’、22）的弧计划，同时考虑对所述弧射束（24）的最大数量的限制，诸如，在所述弧射束（24）的最大数量上总共的靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’’）的最大数量。
15.根据前述权利要求中的任一项所述的治疗计划方法，还包括以下步骤：
16.根据权利要求11所述的治疗计划方法，其中，修改控制点（28）和/或起始机架角度（10）和停止机架角度（10）使得避免在控制点（28）或段处的任何完全关闭的mlc开口（26a-26i），其中所有靶（18a-18q）被阻挡。
17.根据前述权利要求中的任一项所述的治疗计划方法，其中，如果两个靶（18a-18q）之间的距离（s01）超过某个阈值或者如果所述靶的数量超过（s03）n个靶，其中n是整数，则在权利要求1中公开的步骤之前执行聚类步骤（s04a），所述聚类步骤包括以下步骤：基于所述靶（18a-18q）的数量来选择聚类（38、38’）的最大数量m，其中m是整数，将聚类（38、38’）中的所述靶的数量限制为小于或等于n并且基于同一聚类的两个靶之间的最大允许距离来选择聚类中的靶。
18.根据权利要求17所述的治疗计划方法，其中，提供所述靶集合中的每个靶（18a-18q）相对于所述靶集合中的其他靶的位置和三维形状作为输入，并且其中，操作员指定整数n和m。
19.一种计算机程序产品（52），包括计算机可读装置，当在计算机中执行时，所述计算机可读装置将使得所述计算机执行根据前述权利要求中的任一项所述的方法。
20.一种放射疗法计划系统，包括处理器（44）、存储器，其中，所述存储器（46）包括根据权利要求20所述的计算机程序产品，所述放射疗法计划系统被设计用于执行根据前述权利要求1至18中的任一项所述的方法。
技术总结
本文公开了一种用于生成放射疗法的治疗计划的治疗计划方法，其中要治疗靶集合（18a‑18q），该方法使用用于成形弧射束（24）的多叶片准直器（MLC）（4）、用于保持MLC的机架（2）、用于定位患者的卧榻（6），机架（2）能够至少部分地围绕患者旋转，MLC（4）能够移动并限定准直器角度（12），机架（2）能够移动并限定机架角度（10），并且卧榻（6）可选地能够移动从而限定卧榻角度（8），该方法包括以下步骤：‑提供（S05）用于治疗计划的具有等中心和弧射束（24）的最大数量的多个候选弧路径（20、20’、20’’、22），并且取决于弧射束的最大数量，提供靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’’）的最大数量；‑提供（S06）靶集合中的每个靶（18a‑18q）的形状和位置；‑计算（S08）靶集合的至少一些可能的靶划分中的靶划分（36、36’、36’’），至少一些可能的靶划分（36、36’、36’’）包括靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’）的最大数量，至少一些可能的靶划分（36，36’，36’’）中的每个包括靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’），‑考虑可能的靶划分（36、36’、36’’）的每个靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’’）的候选弧路径（20、20’、20’’、22）、至少一个机架角度（10）和至少一个MLC角度（12），确定（S09）可能的靶划分（36、36’、36’’）的每个靶组（34、34’、34’’、34’’、34’’’、34’’’’）的成本；‑通过对可能的靶划分（36、36’、36’’）的靶组（34、34’、34’’、34’’’、34’’’’）的成本求和来确定（S10）可能的靶划分（36、36’、36’’）和当前候选弧路径（20、20’、20’’、22）的成本；‑针对至少一些可能的靶划分（36、36’、36’’）和至少一些候选弧路径（20、20’、20’’、22）中的每个重复（S12）计算（S08）、确定（S09）和求和（S10）步骤，以及‑选择（S13）治疗计划的具有最低成本总和的最优靶划分（36、36’、36’’）和候选弧路径（20、20’、20’’、22）。
技术研发人员：安东·芬森,约翰·森德斯特龙,阿尔宾·弗雷德里克松,谢尔·埃里克松,塞西莉亚·巴蒂内利
受保护的技术使用者：光线搜索实验室公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10
技术研发人员：安东·芬森,约翰·森德斯特龙,阿尔宾·弗雷德里克松,谢尔·埃里克松,塞西莉亚·巴蒂内利
技术所有人：光线搜索实验室公司
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