本文中被稱(chēng)為 "劑量模擬"，其指示優(yōu)化的目標(biāo)是找到治療參數(shù)的集合，該治療參數(shù)的集合產(chǎn)生盡可能接 近的匹配或者"模擬"特定劑量分布的劑量分布。例如，首先，能夠手動(dòng)確定使用九個(gè)等距射 束的IMRT計(jì)劃。然后，使用IMRT計(jì)劃產(chǎn)生的劑量分布作為輸入，治療計(jì)劃系統(tǒng)自動(dòng)計(jì)算可替 換的VMAT計(jì)劃。使用這種方法，在旨在獲得與IMRT計(jì)劃所獲的劑量分布相同的劑量分布的 優(yōu)化過(guò)程中，自動(dòng)確定VMAT計(jì)劃。因此，能夠使用最小的手動(dòng)工作，輕易的確定多個(gè)可替換 的計(jì)劃。
[0063] 劑量模擬可以基于空間劑量分布，即使用優(yōu)化算法，其中針對(duì)每個(gè)體素和對(duì)應(yīng)于 參考治療計(jì)劃的劑量分布，所使用的參考劑量目標(biāo)是不同的且是特異的?？商鎿Q地或另外 地，劑量模擬可以基于劑量容積直方圖（DVH)，即在優(yōu)化中根據(jù)參考治療計(jì)劃使用DVH曲線(xiàn) 作為計(jì)劃目標(biāo)。DVH曲線(xiàn)不包含任何空間信息，只是特定結(jié)構(gòu)中劑量分布的簡(jiǎn)單的2D表示。 因此，當(dāng)使用基于DVH的劑量模擬時(shí)，優(yōu)化將更多關(guān)注劑量容積統(tǒng)計(jì)，而較少關(guān)注劑量分布 的空間特性。作為自動(dòng)模擬劑量分布的進(jìn)一步替代，參考劑量衰落(fall-off)功能能夠由 根據(jù)參考治療計(jì)劃的劑量分布被確定，并且可以被用作計(jì)劃目標(biāo)。參考劑量衰落模擬用作 復(fù)制靶體容積外的特征劑量衰落，即參考劑量如何取決于距靶體的距離。
[0064] 利用不同計(jì)劃質(zhì)量的混合計(jì)劃
[0065] 在上面的示例中，當(dāng)分析涉及不同治療技術(shù)和/或治療形式的組合的混合計(jì)劃時(shí)， 計(jì)劃和對(duì)應(yīng)的計(jì)劃質(zhì)量被描述成針對(duì)每個(gè)計(jì)劃特別確定的。即，分析基于不同組合的有限 數(shù)量的可替換的計(jì)劃。在可替換的實(shí)施例中，混合計(jì)劃以及它們對(duì)應(yīng)的計(jì)劃質(zhì)量(和所需資 源），基于用于患者的涉及不同治療技術(shù)和/或形式并且具有不同計(jì)劃質(zhì)量的至少兩個(gè)治療 計(jì)劃的組合。這將理論上導(dǎo)致無(wú)限數(shù)量計(jì)劃被用作計(jì)劃選擇過(guò)程的基礎(chǔ)。例如，當(dāng)混合計(jì)劃 在計(jì)劃質(zhì)量和所需資源使用方面的屬性可以被定義為原始計(jì)劃的屬性的線(xiàn)性組合時(shí)，這種 方法是有優(yōu)勢(shì)的。如前所述，隨后，使用任何前面舉例的優(yōu)化方法，能夠輕易的實(shí)現(xiàn)如先前 所述的優(yōu)化總計(jì)劃質(zhì)量的過(guò)程。作為一個(gè)簡(jiǎn)單示例，假設(shè)MRT計(jì)劃與可替換的VMAT計(jì)劃相 比，具有較高的計(jì)劃質(zhì)量。這兩個(gè)計(jì)劃在對(duì)應(yīng)數(shù)量的分份(fract i on)中，實(shí)施處方劑量。如 果VMAT計(jì)劃更具有時(shí)效性，并且如果對(duì)于治療機(jī)器使用的可用時(shí)間被限制，可以定義下述 妥協(xié)，其中使用IMRT計(jì)劃實(shí)施一些分份，并且使用VMAT計(jì)劃實(shí)施一些分份。作為說(shuō)明性示 例，假設(shè)在6星期期間實(shí)施30個(gè)分份(每個(gè)工作日一分份），在這段時(shí)期期間，用于實(shí)施治療 可用的總時(shí)間是T max，一個(gè)IMRT分份需要X分鐘，并且一個(gè)VMAT分份需要Y分鐘，如果實(shí)施 MRT的
個(gè)分份并且利用VMT實(shí)施其余分份，那么將實(shí)現(xiàn)最大的計(jì)劃質(zhì)量。
[0066] 約束計(jì)劃質(zhì)量
[0067] 根據(jù)上述示例實(shí)施例，在與資源可用性相關(guān)的約束下優(yōu)化總計(jì)劃質(zhì)量。作為替代， 約束可施加在最小可接受的計(jì)劃質(zhì)量以及替代的優(yōu)化的一些其他參數(shù)如資源利用。使用這 種方法，在仍然為所有患者確保充分的治療質(zhì)量的同時(shí)，治療效率被最大化。因此，這將導(dǎo) 致最大量的資源總是可用。作為一個(gè)示例，在仍然提供充分高的治療質(zhì)量的同時(shí)，診所的所 有放射療法治療的總經(jīng)濟(jì)花費(fèi)能夠被最小化。
[0068] 圖3示意性的圖示出了根據(jù)本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)301的示例。該系統(tǒng)包含耦合到存 儲(chǔ)器303的處理器302。而且，該系統(tǒng)可以包含顯示設(shè)備304(例如，用于顯示圖形用戶(hù)界面， 涉及針對(duì)多個(gè)患者的不同治療計(jì)劃和/或治療計(jì)劃的調(diào)度的信息，等等），數(shù)據(jù)輸入設(shè)備305 (例如，鍵盤(pán)、鼠標(biāo)，或者用于數(shù)據(jù)輸入的任何其他適當(dāng)設(shè)備），和數(shù)據(jù)讀/寫(xiě)設(shè)備306(例如， 光驅(qū)、USB接口，或者用于讀/寫(xiě)數(shù)據(jù)的任何其他適當(dāng)設(shè)備）。處理器302可以是任何種類(lèi)，諸 如一個(gè)或多個(gè)中央處理單元(CPU)或者任何種類(lèi)的并行處理器系統(tǒng)，例如基于一個(gè)或多個(gè) 圖形處理單元(GPU)。存儲(chǔ)器303可以是適用于存儲(chǔ)和檢索信息的任何類(lèi)型的易失性或非易 失性存儲(chǔ)器，諸如，例如，硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)。存儲(chǔ)器303具有存儲(chǔ)于其上的計(jì)算機(jī)程序307。計(jì)算機(jī)程 序307包含用于執(zhí)行至少一個(gè)治療計(jì)劃的選擇的計(jì)算機(jī)可讀指令，其中該計(jì)算機(jī)可讀指令 可以被轉(zhuǎn)移至處理器302,并被處理器302執(zhí)行。所述計(jì)算機(jī)可讀指令當(dāng)被處理器302執(zhí)行 時(shí)，將執(zhí)行圖1中示出的方法，以檢索針對(duì)至少一個(gè)患者的可替換的治療計(jì)劃，并且基于計(jì) 劃質(zhì)量、所需資源和資源可用性選擇針對(duì)該至少一個(gè)患者的治療計(jì)劃。所選的治療計(jì)劃和/ 或任何其他相關(guān)信息，諸如與治療計(jì)劃相關(guān)的任何調(diào)度信息，可以被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器303中。 計(jì)算機(jī)程序307也可以被存儲(chǔ)在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)308上，例如USB設(shè)備，諸如CD-ROM 的光學(xué)數(shù)據(jù)載體，或者任何其他適當(dāng)?shù)谋銛y式信息存儲(chǔ)設(shè)備，以使得計(jì)算機(jī)程序307可以被 加載至存儲(chǔ)器303和/或被轉(zhuǎn)移至不同的計(jì)算系統(tǒng)。參考圖3描述的系統(tǒng)只是一個(gè)示例，根據(jù) 本發(fā)明的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不必要包含所有示出的組件，并且/或者可以包含未示出的其他組件。 [0069]已經(jīng)參考多個(gè)示例實(shí)施例描述了本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例只是本發(fā)明的思想 和應(yīng)用的說(shuō)明。因此應(yīng)理解可以對(duì)說(shuō)明性實(shí)施例進(jìn)行許多修改，并且可以在不脫離如權(quán)利 要求所定義的本發(fā)明的思想和范圍的情況下，構(gòu)想其他布置。此外，應(yīng)理解一個(gè)實(shí)施例中的 特征，可以與本發(fā)明的其他實(shí)施例中的特征相結(jié)合。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種集合中針對(duì)患者的放射療法治療計(jì)劃的自動(dòng)選擇的方法，所述集合包括針對(duì)所 述患者的至少兩個(gè)可替換的放射療法治療計(jì)劃，其中所述自動(dòng)選擇在處理器中被執(zhí)行，并 且至少部分地基于： 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； 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； 所述資源的可用性。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，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)劃劑量確定的。3. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述放射療法治療計(jì)劃 的自動(dòng)選擇包括優(yōu)化過(guò)程，其中，在根據(jù)選定的放射療法治療計(jì)劃的治療所需的資源不可 超過(guò)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。4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，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)劃基于針對(duì)患者的兩個(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。5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述放射療法治療計(jì)劃 的自動(dòng)選擇至少部分地基于直至根據(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) 計(jì)劃的治療的實(shí)施的最短可能時(shí)間。6. 根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，所述放射療法治療計(jì)劃的自動(dòng)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)執(zhí)行。7. -種調(diào)度至少一個(gè)患者的放射療法治療的方法，其特征在于，針對(duì)所述至少一個(gè)患 者中的每個(gè)患者，使用根據(jù)權(quán)利要求1至6中的任何一項(xiàng)所述的方法選擇放射療法治療計(jì) 劃。8. -種包括計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，所述計(jì)算機(jī)可讀指令當(dāng)在計(jì)算機(jī)上被 執(zhí)行時(shí)，使得所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)所述的方法。9. 一種包括處理器的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，該處理器耦合到至少一個(gè)存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器具有 存儲(chǔ)在其上的計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序包括計(jì)算機(jī)可讀指令，所述處理器被配置為，通 過(guò)執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)可讀指令，執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7中的任何一項(xiàng)所述的方法。
【專(zhuān)利摘要】提供了一種用于患者的治療計(jì)劃的自動(dòng)選擇的方法，其中該自動(dòng)選擇至少部分地基于計(jì)劃質(zhì)量和與資源的可用性相關(guān)的每個(gè)治療計(jì)劃的所需資源。
【IPC分類(lèi)】G06F19/00, A61N5/10
【公開(kāi)號(hào)】CN105473180
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201380078937
【發(fā)明人】約翰·洛夫
【申請(qǐng)人】光線(xiàn)搜索實(shí)驗(yàn)室公司
【公開(kāi)日】2016年4月6日
【申請(qǐng)日】2013年12月20日
【公告號(hào)】EP2999517A1, US20160144198, WO2015090457A1