放射療法治療計(jì)劃的選擇的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及到射療法，并且特別是針對(duì)患者的放射療法治療計(jì)劃的選擇。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常，調(diào)度(scheduling)以及特別是放射療法治療的調(diào)度，是眾所周知的并且某 種程度上是復(fù)雜問題。大型放射療法診療機(jī)構(gòu)能夠利用多個(gè)治療機(jī)器，并且每天可以治療 大量患者。在這種場所內(nèi)，治療的人工調(diào)度常常很復(fù)雜。計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度，例如，采用為該目 的專門設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)程序，有時(shí)被用來實(shí)現(xiàn)有效的放射療法治療的調(diào)度。這種計(jì)算機(jī)輔助 調(diào)度可以使用各種算法以用于盡可能在診療機(jī)構(gòu)內(nèi)有效地調(diào)度多個(gè)療程。調(diào)度可以包含各 種參數(shù)的考慮，諸如計(jì)劃的治療的持續(xù)時(shí)間、被安排治療的患者的情況，等等。
[0003] 治療計(jì)劃定義了治療患者時(shí)使用的參數(shù)。治療計(jì)劃通常在實(shí)際治療前的較長時(shí)間 被確定，有時(shí)是幾個(gè)星期前。常常根據(jù)患者的體內(nèi)圖像如計(jì)算機(jī)X線斷層成像(CT)掃描確定 治療計(jì)劃，并且指定治療參數(shù)，如治療技術(shù)、治療形式和射束參數(shù)(如要實(shí)施的放射束的數(shù) 量、入射角度、形狀、強(qiáng)度等）。確定的參數(shù)和由此定義的治療計(jì)劃在某種程度上是專門針對(duì) 用于實(shí)施治療的機(jī)器的類型。治療的臨床目標(biāo)，例如在實(shí)施到靶體(諸如腫瘤）的最小放射 劑量和對(duì)于各種危及器官(OAR)的最大允許劑量的指定水平方面，通常由放射腫瘤醫(yī)生來 定義。然后，治療計(jì)劃制訂者確定治療計(jì)劃以便實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)并且獲得產(chǎn)生劑量分布的治 療計(jì)劃，該劑量分布盡可能在保留正常組織的同時(shí)治療靶體。通常使用治療規(guī)劃系統(tǒng)以確 定治療計(jì)劃。在逆向的治療計(jì)劃中，采用優(yōu)化算法以找到將生成在受檢者內(nèi)最接近匹配所 需劑量的劑量分布的治療參數(shù)的集合。治療計(jì)劃制訂者有時(shí)基于相同的治療形式和技術(shù)， 或者基于一些其他可用治療形式或者治療技術(shù)，創(chuàng)建多個(gè)可替換的計(jì)劃。然后治療計(jì)劃制 訂者和/或放射腫瘤醫(yī)生可以選擇可替換的治療計(jì)劃中的最佳候選計(jì)劃。確定多個(gè)治療計(jì) 劃再從中進(jìn)行選擇的原因可能是，針對(duì)特定病例經(jīng)常很難事先預(yù)見何種類型的治療計(jì)劃將 是最有效的。
[0004] 通常放射療法治療被分份(fractionate)，即，治療時(shí)間被延長，經(jīng)常延續(xù)幾個(gè)星 期，其中每日給藥總計(jì)劃劑量的一定份額。因此當(dāng)已經(jīng)確定治療計(jì)劃時(shí)，將手動(dòng)地或者使用 計(jì)算機(jī)輔助調(diào)度(半）自動(dòng)地調(diào)度根據(jù)治療計(jì)劃的多個(gè)療程。
[0005] 根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于確定和調(diào)度治療計(jì)劃的過程不提供在診療機(jī)構(gòu)的治療機(jī)器 或者其他可用資源的有效使用。
[0006] 本發(fā)明旨在克服或者至少減輕這些缺點(diǎn)，并且特別使能夠更好利用結(jié)合放射療法 治療使用的一個(gè)或多個(gè)資源。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種在治療計(jì)劃的集合中針對(duì)患者的放射療法治 療計(jì)劃的自動(dòng)選擇的方法，該治療計(jì)劃的集合包括針對(duì)該患者的至少兩個(gè)可替換的放射療 法治療計(jì)劃。優(yōu)選地，在處理器中執(zhí)行這種自動(dòng)選擇，至少基于：
[0008] -所述至少兩個(gè)可替換的放射療法治療計(jì)劃中的每個(gè)治療計(jì)劃的計(jì)劃質(zhì)量；
[0009] -根據(jù)所述至少兩個(gè)可替換的放射療法治療計(jì)劃中的每個(gè)治療計(jì)劃的治療所需的 資源；
[0010]-所述資源的可用性。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。優(yōu)選地，該計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括 計(jì)算機(jī)可讀指令，該計(jì)算機(jī)可讀指令當(dāng)在計(jì)算機(jī)上被執(zhí)行時(shí)，將使得該計(jì)算機(jī)執(zhí)行針對(duì)患 者的放射療法治療計(jì)劃的自動(dòng)選擇的方法。
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。優(yōu)選地，該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括耦合 到至少一個(gè)存儲(chǔ)器的處理器，該存儲(chǔ)器具有存儲(chǔ)在其上的計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序包括 針對(duì)患者的放射療法治療計(jì)劃的自動(dòng)選擇的計(jì)算機(jī)可讀指令，其中，該處理器被配置為執(zhí) 行該計(jì)算機(jī)可讀指令。
[0013] 因此，本發(fā)明通過為每個(gè)患者從可替換的治療計(jì)劃的集合中自動(dòng)選擇治療計(jì)劃， 實(shí)現(xiàn)了以上定義的目標(biāo)，考慮診所內(nèi)資源可用性，這樣的治療計(jì)劃相對(duì)于患者的治療和資 源如治療機(jī)器的使用是最佳的。相應(yīng)地，當(dāng)可替換的候選治療計(jì)劃可用于患者時(shí)，不只是基 于與所需資源相關(guān)的計(jì)劃質(zhì)量，而且也基于當(dāng)時(shí)的資源可用性相關(guān)聯(lián)的計(jì)劃質(zhì)量，執(zhí)行計(jì) 劃的自動(dòng)選擇。因此在資源可用性很高的時(shí)候，能夠自動(dòng)選擇需要大量資源的治療計(jì)劃，而 在資源可用性很低的時(shí)候，拒絕需要大量資源的治療計(jì)劃。后一種情況通常需要對(duì)于哪些 患者具有需要某些特定資源的"高級(jí)"治療的最大益處的全面分析。但是，根據(jù)本發(fā)明，將根 據(jù)當(dāng)前情況總是選擇針對(duì)患者最合適的治療計(jì)劃。
[0014] 根據(jù)一些實(shí)施例，所述至少兩個(gè)可替換的放射療法治療計(jì)劃中的一個(gè)或多個(gè)是自 動(dòng)確定的治療計(jì)劃，該自動(dòng)確定的治療計(jì)劃是基于所述可替換的放射療法治療計(jì)劃的另外 的治療計(jì)劃的計(jì)劃劑量所確定的。由此，可以使用最少的手動(dòng)工作容易地確定多個(gè)可替換 的治療計(jì)劃。
[0015] 根據(jù)一些實(shí)施例，計(jì)劃選擇包括優(yōu)化過程，其中，在根據(jù)所選的放射療法治療計(jì)劃 的治療所需的資源不可超過資源可用性的約束之下，優(yōu)化針對(duì)多個(gè)患者的多個(gè)可替換的放 射療法治療計(jì)劃的組合計(jì)劃質(zhì)量。由此，能夠優(yōu)化針對(duì)一組患者的總計(jì)劃質(zhì)量，并且同時(shí)選 擇針對(duì)所有患者的治療計(jì)劃。
[0016] 根據(jù)一些實(shí)施例，所述至少兩個(gè)可替換的放射療法治療計(jì)劃中的至少一個(gè)或多個(gè) 是組合計(jì)劃，該組合計(jì)劃基于兩個(gè)不同的放射療法治療計(jì)劃的組合，其中，所述組合計(jì)劃的 計(jì)劃質(zhì)量基于所述兩個(gè)不同的放射療法治療計(jì)劃的計(jì)劃質(zhì)量的組合。因此，可為患者確定 在可用資源范圍內(nèi)最佳的不同的治療技術(shù)和/或形式的組合。
[0017] 根據(jù)一些實(shí)施例，計(jì)劃選擇至少部分地基于直至根據(jù)至少兩個(gè)可替換的放射療法 治療計(jì)劃中的每個(gè)計(jì)劃的治療的實(shí)施的最短可能時(shí)間。由此，對(duì)應(yīng)的所需資源指示可以在 沒有延遲的情況下開始治療的治療計(jì)劃可能在計(jì)劃選擇過程中有利。這可能是有優(yōu)勢的， 因?yàn)楸M快開始治療經(jīng)常是有益的。
[0018] 根據(jù)一些實(shí)施例，計(jì)劃選擇部分地基于反映患者的治療的緊急性的患者優(yōu)先級(jí)。 由此，對(duì)應(yīng)的所需資源指示可以在沒有延遲的情況下開始治療的治療計(jì)劃可主要對(duì)治療被 認(rèn)為最緊急的患者優(yōu)先。
[0019] 根據(jù)一些實(shí)施例，調(diào)度對(duì)應(yīng)于針對(duì)至少一個(gè)患者的所選的治療計(jì)劃的放射療法治 療。
[0020]本發(fā)明的進(jìn)一步的方面通過考慮【具體實(shí)施方式】和附圖將變得顯而易見。這些只是 為了說明優(yōu)選實(shí)施例的目的，并且不應(yīng)被理解為限制本發(fā)明。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是根據(jù)本發(fā)明的方法的流程圖。
[0022]圖2A圖示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的針對(duì)六個(gè)不同患者的治療計(jì)劃選擇以及調(diào) 度的過程和結(jié)果。
[0023]圖2B圖示出了根據(jù)本發(fā)明的可替換的實(shí)施例的治療計(jì)劃選擇和調(diào)度的結(jié)果。
[0024] 圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例實(shí)施例的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的方法的不同步驟的流程圖。
[0026] 在步驟101中，檢索至少兩個(gè)可替換的候選治療計(jì)劃。至少根據(jù)某些方面，這些候 選計(jì)劃彼此不同。這些計(jì)劃可以在治療形式上不同，例如，使用光子(X射線）、質(zhì)子、電子或 者任何其他治療形式。作為替換或附加，治療計(jì)劃可以基于不同形式的混合，使得例如使用 光子進(jìn)行治療的一部分，而使用質(zhì)子或者電子進(jìn)行治療的另一部分。作為另一個(gè)示例，計(jì)劃 可以在使用的治療技術(shù)上不同。本技術(shù)領(lǐng)域中已知各種不同的治療技術(shù)。這些不同技術(shù)不 一定是機(jī)器特定的，而是能夠常常使用同種類型的治療機(jī)器來實(shí)施。
[0027]使用基于光子治療的可適用的治療技術(shù)的示例是三維適形放射療法(3D-CRT)，或 者是各種類型的調(diào)強(qiáng)放射療法（IMRT)。能夠向患者發(fā)出來自不同方向的治療射束，其中能 夠使用多葉片準(zhǔn)直器(MLC)修改射束的橫截面。在IMRT中，能夠例如使用順序?qū)嵤┑亩鄠€(gè)不 同的MLC孔或者通過使用滑動(dòng)窗口技術(shù)來調(diào)制特定射束的強(qiáng)度分布。另一個(gè)治療技術(shù)是容 積調(diào)制弧形療法(VMAT)，其在射束一直打開和MLC孔持續(xù)變化期間，沿著弧形采用恒定旋 轉(zhuǎn)?；⌒委煼ǖ牧硪粋€(gè)示例是螺旋斷層放射療法，其中使用扇形射束和用于調(diào)制該射束的 二進(jìn)制MLC準(zhǔn)直器逐片實(shí)施放射。質(zhì)子治療技術(shù)的示例是主動(dòng)掃描，其中質(zhì)子筆形射束在靶 體中多個(gè)的"點(diǎn)"上被掃描;和被動(dòng)散射，其中散射被用于橫向延伸