自适应剂量累积算法的制作方法

技术特征：
1.一种方法，包括：由一个或更多个处理器在向患者递送放射疗法治疗分段期间，以第一速率获得所述患者的一个或更多个图像；通过以低于所述第一速率的第二速率对所述一个或更多个图像进行采样，基于以所述第一速率获得的所述一个或更多个图像以所述第二速率生成患者运动信息；在所述放射疗法治疗分段的递送期间以大于所述第一速率的第三速率接收放射疗法治疗装置设置；在所述放射疗法治疗分段的递送期间，基于生成的患者运动信息和所述放射疗法治疗装置设置计算具有第一准确度水平的递送至所述患者的剂量；以及在所述放射疗法治疗分段的递送期间，使用一个或更多个先前的剂量计算以低于所述第一速率的速率确定具有与所述第一准确度水平相比第二较高的准确度水平的递送至所述患者的累积剂量的实时测量。2.根据权利要求1所述的方法，还包括：确定计算和累积所述剂量的第四速率，所述第四速率低于所述第一速率；以及基于计算所述剂量的所述第四速率来设置对所述一个或更多个图像进行采样的所述第二速率。3.根据权利要求2所述的方法，其中，生成所述患者运动信息包括：调整对所述一个或更多个图像的集合进行采样的所述第二速率，以从所述生成的患者运动信息中忽略和排除所述一个或更多个图像中以所述第一速率获得的部分。4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中，使用高级蒙特卡罗剂量计算技术来计算所述剂量，从而产生具有与所述第一准确度水平相对应的噪声水平的剂量分布。5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中，以第四速率计算所述剂量，使得以所述第四速率输出针对所述放射疗法治疗分段的多个剂量计算中的每一个，所述多个剂量计算中的每一个分别具有低于所述第二准确度水平的准确度水平，所述方法还包括：将所述多个剂量计算中的每一个转换到参考几何结构的相同参照系，并且以各自的增量累积所述多个剂量计算中的每一个，以确定所述累积剂量的实时测量，其中，累积中的每个增量使剂量测定指数的准确度水平增加。6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第二速率被设置为足以分辨所述患者的运动模式的值，其中，每个个体剂量计算的准确度水平包括个体高级蒙特卡罗剂量计算，其中，所述第二准确度水平包括累积的三维(3d)蒙特卡罗剂量计算。7.根据权利要求5至6中任一项所述的方法，其中，所述剂量测定指数包括以下中至少之一：从3d剂量分布提取的定量单个测量、接近最大剂量、接近最小剂量或剂量分布与目标体积之间的一致性测量。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中，所述剂量测定指数包括剂量值直方图(dvh)或dvh测量。9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，还包括：通过提取所述累积的3d蒙特卡罗剂量计算中的3d部分的子集来计算所述剂量测定指数，所述剂量测定指数具有比所述第一准确度水平和所述第二准确度水平高的第三准确度水平。10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，还包括：
基于生成所述患者运动信息的所述第二速率将所述放射疗法治疗装置设置压缩成单个有效区段，其中，基于压缩的放射疗法治疗装置设置计算所述剂量。11.根据权利要求10所述的方法，其中，以所述第三速率接收的放射疗法治疗装置设置包括在所述放射疗法治疗分段的与所述第三速率相对应的给定时间间隔期间执行的对所述放射疗法治疗装置设置的一组更新，所述方法还包括将由多个束递送区段递送的总注量聚集到所述单个有效区段中。12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述单个有效区段包括每个束限制装置(bld)元件对的起始位置和停止位置，其中，计算所述有效区段包括：针对每个bld元件对执行以下操作：针对所述一组更新中的每次更新，获得所述bld元件对的所有位置；在所述一组更新中的获得的位置中识别当前bld元件对中的每个bld元件对的最大位置；在所述一组更新中的获得的位置中识别所述当前bld元件对中的每个bld元件对的最小位置；将所述最小位置指定为所述当前bld元件对中的每个bld元件对的起始位置；以及将所述最大位置指定为所述当前bld元件对中的每个bld元件对的停止位置。13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述bld元件对包括多叶准直器(mlc)的夹片对或所述mlc的叶片对中的至少一者，所述方法还包括：确定针对所述一组更新中的每次更新递送的监测单元(mu)的数目；累积针对所述一组更新的确定的mu的数目以计算总注量；以及将累计的mu分配至所述有效区段。14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，还包括：基于所确定的在所述放射疗法治疗分段的递送期间递送至所述患者的累积剂量的实时测量，以第四速率生成剂量累积的可视化。15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述可视化示出了所述放射疗法治疗分段的实时进展，所述方法还包括：获得基于参考放射疗法治疗计划计算的参考剂量测定指数；以及通过以图形方式显示相对于所述参考剂量测定指数的基于所述累积剂量的相同剂量测定指数而在所述可视化中呈现所述实时进展。16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，还包括：在所述放射疗法治疗分段的递送期间基于确定的剂量的实时测量和一个或更多个另外的因素来门控或调整所述放射疗法治疗装置设置。17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其中，所述患者运动信息通过以下操作生成：将患者运动模型应用于所述患者的一个或更多个参考图像以创建运动估计；以及使用所述运动估计将患者解剖结构变形到当前状态。18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其中，计算剂量包括与所述放射疗法治疗分段的第一部分相对应的第一计算剂量，所述方法还包括：对所述第一计算剂量的微分剂量体积直方图进行降噪，同时计算用于所述放射疗法治疗分段的第二部分的第二剂量。
19.一种用于实时调整针对患者的放射疗法治疗的系统，所述系统包括：一个或更多个处理器，所述一个或更多个处理器用于执行包括以下的操作：在向患者递送放射疗法治疗分段期间以第一速率获得所述患者的一个或更多个图像；基于以所述第一速率获得的所述一个或更多个图像，以第二速率生成患者运动信息；在所述放射疗法治疗分段的递送期间，以第三速率接收放射疗法治疗装置设置；在所述放射疗法治疗分段的递送期间，基于生成的患者运动信息和所述放射疗法治疗装置设置计算具有第一准确度水平的递送至所述患者的剂量；以及在所述放射疗法治疗分段的递送期间，使用一个或更多个先前的剂量计算确定具有与所述第一准确度水平相比第二较高的准确度水平的递送至所述患者的累积剂量的实时测量。20.根据权利要求19所述的系统，其中，所述操作还包括：确定计算和累积所述剂量的第四速率，所述第四速率低于所述第一速率；以低于所述第一速率的第二速率对所述一个或更多个图像的集合进行采样；以及基于计算所述剂量的所述第四速率设置对所述一个或更多个图像进行采样的所述第二速率。

技术总结
提供了用于实时调整针对患者的放射疗法治疗的技术。该技术包括以下操作，所述操作包括：在向患者递送放射疗法治疗分段期间，以第一速率获得患者的一个或更多个图像；基于以第一速率获得的一个或更多个图像，以第二速率生成患者运动信息；在放射疗法治疗分段的递送期间，以第三速率接收放射疗法治疗装置设置；在放射疗法治疗分段的递送期间，基于生成的患者运动信息和放射疗法治疗装置设置计算具有第一准确度水平的递送至患者的剂量；以及在放射疗法治疗分段的递送期间，使用一个或更多个先前的剂量计算确定具有与第一准确度水平相比第二较高的准确度水平的递送至患者的累积剂量的实时测量。量的实时测量。量的实时测量。


技术研发人员：大卫
受保护的技术使用者：医科达股份有限公司
技术研发日：2019.12.20
技术公布日：2022/9/1