用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法和裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法和裝置。該方法包括以下步驟：進(jìn)入腫瘤信息管理系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟：接收二維圖像文件序列的導(dǎo)入；觸發(fā)預(yù)處理程序：將二維圖像文件序列重建為三維體數(shù)據(jù)文件，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；調(diào)用器官自動(dòng)分割算法從三維體數(shù)據(jù)文件中分割出器官區(qū)域，并將器官區(qū)域存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；進(jìn)入放療計(jì)劃系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟：從數(shù)據(jù)庫(kù)中加載三維體數(shù)據(jù)文件；接收操作者對(duì)需要勾畫(huà)的器官的選擇，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取并呈現(xiàn)被選擇器官對(duì)應(yīng)的器官區(qū)域；接收操作者對(duì)器官及靶區(qū)的勾畫(huà)；響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段；以及響應(yīng)于操作者完成計(jì)劃制定，進(jìn)行劑量計(jì)算。
【專利說(shuō)明】
用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法和裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明主要涉及放射治療計(jì)劃系統(tǒng)，尤其涉及一種用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]放射治療(后文簡(jiǎn)稱放療)是指利用放射性同位素產(chǎn)生的射線和各類(lèi)X射線治療機(jī)或加速器產(chǎn)生的X射線、電子線、質(zhì)子束以及其他粒子束等治療腫瘤的一種方法。
[0003]制定放療計(jì)劃的一般過(guò)程是，醫(yī)生給出處方和治療方案，物理師根據(jù)醫(yī)生處方和治療方案制定放療計(jì)劃。物理師首先根據(jù)醫(yī)生處方勾畫(huà)需要治療的器官和腫瘤位置，以及總的腫瘤體積(Gross Tumor Volume GTV)、計(jì)劃治療體積(Planning Target Volume,PTV)和臨床目標(biāo)體積(Clinical Target volume，CTV)等革E區(qū)。然后物理師根據(jù)治療方案，倉(cāng)1J建射野(Beam)和子野(Beam segment)，檢查劑量體積分布(Dose-Volume Histogram,DVH)，如果不滿足處方目標(biāo)，進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算直到滿足要求為止。最后物理師批準(zhǔn)(Approve)計(jì)劃，保存整個(gè)計(jì)劃數(shù)據(jù)，用以治療。
[0004]放療計(jì)劃系統(tǒng)中器官的自動(dòng)勾畫(huà)和劑量計(jì)算在整個(gè)制定計(jì)劃過(guò)程中，比較耗時(shí)，如何提高整體的性能，是一個(gè)重要而長(zhǎng)期的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供用于放療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法和裝置，以減少制定計(jì)劃的時(shí)間。
[0006]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法，包括以下步驟:響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入腫瘤信息管理系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟:接收二維圖像文件序列的導(dǎo)入;觸發(fā)預(yù)處理程序:將該二維圖像文件序列重建為三維體數(shù)據(jù)文件，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；調(diào)用器官自動(dòng)分割算法從三維體數(shù)據(jù)文件中分割出器官區(qū)域，并將該器官區(qū)域存儲(chǔ)到該數(shù)據(jù)庫(kù)中；響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入放療計(jì)劃系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟:從該數(shù)據(jù)庫(kù)中加載該三維體數(shù)據(jù)文件;接收操作者對(duì)需要勾畫(huà)的器官的選擇，從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取并呈現(xiàn)被選擇器官對(duì)應(yīng)的器官區(qū)域;接收操作者對(duì)器官及靶區(qū)的勾畫(huà)；響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段;以及響應(yīng)于操作者完成計(jì)劃制定，進(jìn)行劑量計(jì)算。
[0007]可選地，上述方法還包括在腫瘤信息管理系統(tǒng)中，計(jì)算該器官區(qū)域的密度值，并且響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段后，從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取該器官區(qū)域的密度值作為劑量計(jì)算預(yù)處理的數(shù)據(jù)。
[0008]可選地，上述方法還包括在腫瘤信息管理系統(tǒng)中，調(diào)用劑量計(jì)算過(guò)程中與體數(shù)據(jù)密切相關(guān)且與放射治療設(shè)備的機(jī)器參數(shù)無(wú)關(guān)的計(jì)算，將結(jié)果存儲(chǔ)到該數(shù)據(jù)庫(kù)中，并且響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段后，從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取該結(jié)果作為劑量計(jì)算預(yù)處理的數(shù)據(jù)。
[0009]可選地，接收操作者對(duì)器官及靶區(qū)的勾畫(huà)，包括接收對(duì)自動(dòng)勾畫(huà)的器官和靶區(qū)的修改。
[0010]可選地，該靶區(qū)包括總的腫瘤體積、計(jì)劃治療體積和臨床目標(biāo)體積中的至少一個(gè)。
[0011]可選地，該腫瘤信息管理系統(tǒng)和該治療管理系統(tǒng)是使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。
[0012]可選地，該劑量計(jì)算方法為筆形束算法、卷積算法或蒙特卡洛算法。
[0013]可選地，該數(shù)據(jù)庫(kù)包括自定義文件系統(tǒng)和xml格式文件。
[0014]本發(fā)明還提出一種用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取裝置，包括第一模塊和第二模塊。第一模塊用于響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入腫瘤信息管理系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟:接收二維圖像文件序列的導(dǎo)入;觸發(fā)預(yù)處理程序:將該二維圖像文件序列重建為三維體數(shù)據(jù)文件，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；調(diào)用器官自動(dòng)分割算法從三維體數(shù)據(jù)文件中分割出器官區(qū)域，并將該器官區(qū)域存儲(chǔ)到該數(shù)據(jù)庫(kù)中；第二模塊用于響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入放療計(jì)劃系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟:從該數(shù)據(jù)庫(kù)中加載該三維體數(shù)據(jù)文件;接收操作者對(duì)需要勾畫(huà)的器官的選擇;從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取并呈現(xiàn)該器官對(duì)應(yīng)的器官區(qū)域;接收操作者對(duì)器官及靶區(qū)的勾畫(huà)；響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段;以及響應(yīng)于操作者完成計(jì)劃制定，進(jìn)行劑量計(jì)算。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)優(yōu)化腫瘤信息管理系統(tǒng)與放療計(jì)劃系統(tǒng)之間的協(xié)作方式和一系列的數(shù)據(jù)預(yù)處理，很大程度上減少了制定計(jì)劃的時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的治療管理系統(tǒng)的框圖。
[0017]圖2A、2B是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法流程圖。
[0018]圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖像文件導(dǎo)入界面。
[0019]圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的從患者管理界面進(jìn)入治療計(jì)劃界面的操作界面。
[0020]圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的選擇需要勾畫(huà)的器官的界面。
[0021]圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的進(jìn)入計(jì)劃制定階段的界面。
[0022]圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的計(jì)劃制定界面。
[0023]圖8A、8B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為讓本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作詳細(xì)說(shuō)明。
[0025]在下面的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其它不同于在此描述的其它方式來(lái)實(shí)施，因此本發(fā)明不受下面公開(kāi)的具體實(shí)施例的限制。
[0026]通常而言，放療計(jì)劃制定過(guò)程涉及腫瘤信息管理系統(tǒng)(Oncology Informat1nSystem,0IS)和放療計(jì)劃系統(tǒng)(Radiat1n Treatment Planning System,RTPS)兩個(gè)部分。在現(xiàn)有商業(yè)化系統(tǒng)中，這是兩個(gè)獨(dú)立的軟件產(chǎn)品，可能屬于不同的公司開(kāi)發(fā)的，兩者之間的數(shù)據(jù)交換協(xié)議是醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信(Digital Imaging and Communicat1ns inMedicine，DIC0M)。腫瘤信息管理系統(tǒng)主要對(duì)腫瘤患者的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行管理，放療計(jì)劃系統(tǒng)則對(duì)放療計(jì)劃的制定過(guò)程進(jìn)行管理。放療計(jì)劃系統(tǒng)中器官的自動(dòng)分割和劑量計(jì)算在整個(gè)制定計(jì)劃過(guò)程中，比較耗時(shí)。經(jīng)過(guò)分析，耗時(shí)的原因包括操作者進(jìn)行繁瑣的操作所耗費(fèi)的時(shí)間和操作者等待設(shè)備進(jìn)行運(yùn)算所浪費(fèi)的時(shí)間。本發(fā)明的實(shí)施例通過(guò)優(yōu)化腫瘤信息管理系統(tǒng)與放療計(jì)劃系統(tǒng)之間的協(xié)作方式和一系列的數(shù)據(jù)預(yù)處理，來(lái)很大程度上減少制定計(jì)劃的時(shí)間。
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的治療管理系統(tǒng)的框圖。參考圖1所示，本實(shí)施例的治療管理系統(tǒng)100包含腫瘤信息管理系統(tǒng)110、放療計(jì)劃系統(tǒng)120和數(shù)據(jù)庫(kù)130。數(shù)據(jù)庫(kù)130是被腫瘤信息管理系統(tǒng)110和放療計(jì)劃系統(tǒng)120共享。因此腫瘤信息管理系統(tǒng)110和放療計(jì)劃系統(tǒng)120能夠以某種程度進(jìn)行協(xié)作。舉例來(lái)說(shuō)，由腫瘤信息管理系統(tǒng)110產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，可以被放療計(jì)劃系統(tǒng)120使用?？梢岳斫猓[瘤信息管理系統(tǒng)110和放療計(jì)劃系統(tǒng)120最好使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式以方便數(shù)據(jù)共享。為減少數(shù)據(jù)格式的頻繁轉(zhuǎn)換，腫瘤信息管理系統(tǒng)110和放療計(jì)劃系統(tǒng)120在內(nèi)部交互時(shí)可以使用二者共同約定的格式。這種內(nèi)部格式可以由治療管理系統(tǒng)100的開(kāi)發(fā)者自行定義。當(dāng)然，腫瘤信息管理系統(tǒng)110和放療計(jì)劃系統(tǒng)120各自與外部設(shè)備交互時(shí)，可以使用DICOM格式。
[0028]在本發(fā)明的實(shí)施例中，數(shù)據(jù)庫(kù)130可以是某種數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)，例如0raCle、MiCrOSOftSQL Server、Access、MySQL及PostgreSQL等，也可包括自定義文件系統(tǒng)和xml格式文件。
[0029]放療計(jì)劃系統(tǒng)120進(jìn)一步包括勾畫(huà)模塊121、計(jì)劃模塊122、評(píng)估模塊123、驗(yàn)證模塊124以及劑量計(jì)算引擎125。勾畫(huà)模塊121用于器官的自動(dòng)和半自動(dòng)分割，以及手動(dòng)勾畫(huà)。勾畫(huà)模塊121提供在此過(guò)程中所需的界面和功能。計(jì)劃模塊122用于設(shè)計(jì)和制定一套包含射束的治療計(jì)劃。計(jì)劃模塊122提供在此過(guò)程中所需的界面和功能。評(píng)估模塊123用于多套計(jì)劃之間的比較和評(píng)估。評(píng)估模塊123提供在此過(guò)程中所需的界面和功能。驗(yàn)證模塊124用于驗(yàn)證治療計(jì)劃在直線加速器上的治療效果。驗(yàn)證模塊124提供在此過(guò)程中所需的界面和功能。劑量計(jì)算引擎125用于計(jì)算治療計(jì)劃中患者的目標(biāo)區(qū)域和相關(guān)器官所吸收到的放射劑量。這些模塊的進(jìn)一步細(xì)節(jié)將在后文的描述中更加清晰。
[0030]圖2A、2B是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法流程圖。參考圖2A、2B所示，本實(shí)施例的一種用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法，包括以下步驟:
[0031]在步驟201，響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入腫瘤信息管理系統(tǒng)110;
[0032]在步驟202，接收二維圖像文件序列的導(dǎo)入；
[0033]圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖像文件導(dǎo)入界面。參考圖3所示，在界面300上選定了一個(gè)或多個(gè)患者后，點(diǎn)擊導(dǎo)入按鈕301，批量導(dǎo)入一系列二維圖像文件。在此，將每個(gè)患者所對(duì)應(yīng)的多個(gè)二維圖像文件稱為二維圖像文件序列。二維圖像文件通常是CT或MR圖像數(shù)據(jù)文件，且是DICOM的格式。
[0034]在步驟203，觸發(fā)預(yù)處理程序。
[0035]當(dāng)一套完整的病人數(shù)據(jù)導(dǎo)入完成后，觸發(fā)預(yù)處理程序。
[0036]在步驟204，將二維圖像文件序列重建為三維體數(shù)據(jù)文件，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0037]在此步驟中，將一個(gè)序列下所有的單張的二維圖像文件，重建為一個(gè)三維體數(shù)據(jù)文件Rt Image3D，存到數(shù)據(jù)庫(kù)130中。
[0038]在步驟205，調(diào)用器官自動(dòng)分割算法從三維體數(shù)據(jù)文件中分割出器官區(qū)域，并將該器官區(qū)域存儲(chǔ)到該數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0039]在此步驟中，器官自動(dòng)分割算法會(huì)將感興趣區(qū)域(Volume of Interest，VOI)作為自定義內(nèi)部數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)行皮膚等相關(guān)器官的自動(dòng)分割工作。器官自動(dòng)分割是指根據(jù)人體模型初步定位出器官的位置，比如左肺、心臟、脊椎等，然后根據(jù)三維體數(shù)據(jù)文件中的不同的器官圖像值(如CT值)的不同，應(yīng)用圖像處理中邊緣提取等算法，將所需要的器官標(biāo)記出來(lái)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以使用已知的器官自動(dòng)分割算法來(lái)實(shí)施這一步驟，在此不再展開(kāi)。
[0040]在步驟206，計(jì)算器官區(qū)域的密度(Dens i ty)值；
[0041]在此步驟中，會(huì)根據(jù)圖像值(如CT值)到密度值的映射關(guān)系表，計(jì)算器官區(qū)域的密度值。
[0042]在步驟204-206，腫瘤信息管理系統(tǒng)110的預(yù)處理程序自動(dòng)執(zhí)行了許多操作，這些操作可在無(wú)需操作者干預(yù)的情況下，后臺(tái)自動(dòng)執(zhí)行?；蛘哌@些操作可在步驟204之前彈出對(duì)話框，讓操作者確認(rèn)后再開(kāi)始自動(dòng)執(zhí)行。在后續(xù)的步驟中，當(dāng)操作者需要這些操作的結(jié)果時(shí)即可直接使用。在步驟207，響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入放療計(jì)劃系統(tǒng)；
[0043]圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的從患者管理界面進(jìn)入治療計(jì)劃界面的操作界面。參考圖4所示，在患者管理界面300的“患者”條目上點(diǎn)擊右鍵，出現(xiàn)可操作的選項(xiàng)，如“TPS”，將光標(biāo)移動(dòng)“TPS”，出現(xiàn)二級(jí)選項(xiàng)，如“勾畫(huà)”、“計(jì)劃制定”、“計(jì)劃評(píng)估”和“計(jì)劃驗(yàn)證”，選擇任一選項(xiàng)均可進(jìn)入治療計(jì)劃界面。在此，選擇“勾畫(huà)”選項(xiàng)以進(jìn)入治療計(jì)劃系統(tǒng)120的界面。
[0044]在步驟208，從數(shù)據(jù)庫(kù)中加載三維體數(shù)據(jù)文件；
[0045]在此步驟中，治療計(jì)劃系統(tǒng)120會(huì)加載此前的步驟204中獲得存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)130中的三維體數(shù)據(jù)文件。
[0046]在步驟209，接收操作者對(duì)需要勾畫(huà)的器官的選擇，從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取并呈現(xiàn)被選擇器官對(duì)應(yīng)的器官區(qū)域；
[0047]在步驟210，接收操作者對(duì)器官及靶區(qū)的勾畫(huà)；
[0048]圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的選擇需要勾畫(huà)的器官的界面。參考圖5所示，在界面500中提供了一些器官供操作者選擇，例如“SKIN”(皮膚)、“LUNG LEFT”(左肺)、“LUNGRIGHT” (右肺)、“HEART”(心臟)、“LIVER” (肝臟)、“SPLEEN” (脾臟)、“BRAIN” (大腦)等，操作者可在右側(cè)的框內(nèi)選擇需要勾畫(huà)的器官。響應(yīng)于此，治療計(jì)劃系統(tǒng)120從數(shù)據(jù)庫(kù)130中提取并呈現(xiàn)器官對(duì)應(yīng)的器官區(qū)域。
[0049]在呈現(xiàn)器官的界面上，治療計(jì)劃系統(tǒng)120的勾畫(huà)模塊121允許操作者勾畫(huà)器官和靶區(qū)，其中靶區(qū)包括總的腫瘤體積GTV、計(jì)劃治療體積PTV和臨床目標(biāo)體積CTV中的至少一個(gè)，也允許操作者修改自動(dòng)勾畫(huà)出來(lái)的器官和靶區(qū)。
[0050]自動(dòng)勾畫(huà)器官和靶區(qū)可以通過(guò)現(xiàn)有技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，例如自動(dòng)勾畫(huà)GTV，可以根據(jù)醫(yī)生標(biāo)記的腫瘤位置和大小，應(yīng)用圖像處理中區(qū)域增長(zhǎng)的方法，形成GTV。
[0051]在步驟211，響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取劑量計(jì)算預(yù)處理的數(shù)據(jù)；
[0052]在本實(shí)施例中，此步驟中劑量計(jì)算預(yù)處理的數(shù)據(jù)可包括步驟206所計(jì)算的器官區(qū)域的密度(Density)值。
[0053]在另一實(shí)施例中，在步驟206中也可不計(jì)算器官區(qū)域的密度值，在此步驟中就無(wú)需從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取劑量計(jì)算預(yù)處理的數(shù)據(jù)。作為替代，器官區(qū)域的密度值會(huì)在后述的劑量計(jì)算步驟中進(jìn)行。
[0054]圖6是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的進(jìn)入計(jì)劃制定的界面。參考圖6所示，在完成器官勾畫(huà)后，點(diǎn)擊計(jì)劃制定按鈕601進(jìn)入計(jì)劃制定階段。
[0055]圖7是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的計(jì)劃制定界面。參考圖7所示，計(jì)劃制定界面700提供制定計(jì)劃所需的交互操作。治療計(jì)劃系統(tǒng)120的計(jì)劃模塊122用于提供計(jì)劃制定功能。
[0056]在步驟212，響應(yīng)于操作者完成計(jì)劃制定，進(jìn)行劑量計(jì)算。
[0057]在此步驟中，治療計(jì)劃系統(tǒng)120會(huì)調(diào)用劑量計(jì)算引擎125進(jìn)行劑量計(jì)算。在本發(fā)明的實(shí)施例中，劑量計(jì)算方法可以是筆形束算法(Pencil Beam)、卷積算法(Convolut1n)或蒙特卡洛算法(Monte Carlo)。
[0058]本實(shí)施例通過(guò)優(yōu)化腫瘤信息管理系統(tǒng)與放療計(jì)劃系統(tǒng)之間的協(xié)作方式和一系列的數(shù)據(jù)預(yù)處理，可以使得三維體數(shù)據(jù)文件的生成、劑量計(jì)算的一些數(shù)據(jù)的生成等步驟，可以在操作者沒(méi)有干預(yù)(甚至沒(méi)有察覺(jué))的情況下完成，因此可以顯著減少操作者等候設(shè)備計(jì)算所浪費(fèi)的時(shí)間。這種減少的效果在操作者于腫瘤信息管理系統(tǒng)110中同時(shí)導(dǎo)入多個(gè)病人的圖像數(shù)據(jù)文件的情況下更為顯著。在這一情況下，腫瘤信息管理系統(tǒng)110已經(jīng)在后臺(tái)完成了多個(gè)病人的三維體數(shù)據(jù)文件以及劑量計(jì)算的相關(guān)的一些數(shù)據(jù)的生成，而操作者可能還在處理第一個(gè)病人的治療計(jì)劃。因此當(dāng)操作者開(kāi)始處理第二個(gè)病人的治療計(jì)劃時(shí)，可以在幾乎不必等待的情況下制定治療計(jì)劃。并且，預(yù)處理過(guò)程中自動(dòng)進(jìn)行的器官分割，可以減少操作者進(jìn)行器官勾畫(huà)的時(shí)間。以上兩個(gè)方面結(jié)合起來(lái)，可以很大程度上減少制定計(jì)劃的時(shí)間。
[0059]可以理解，腫瘤信息管理系統(tǒng)110中所進(jìn)行的預(yù)處理，其對(duì)象范圍并不限于上面所述實(shí)施例。
[0060]圖8A、8B是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法流程圖。參考圖8A、8B所示，本實(shí)施例的一種用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)預(yù)處理方法，包括以下步驟:
[0061]在步驟801，響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入腫瘤信息管理系統(tǒng)110;
[0062]在步驟802，接收二維圖像文件序列的導(dǎo)入；
[0063]在步驟803，觸發(fā)預(yù)處理程序。
[0064]當(dāng)一套完整的病人數(shù)據(jù)導(dǎo)入完成后，觸發(fā)預(yù)處理程序。
[0065]在步驟804，將該二維圖像文件序列重建為三維體數(shù)據(jù)文件，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0066]在此步驟中，將一個(gè)序列下所有的單張的二維圖像文件，重建為一個(gè)三維體數(shù)據(jù)文件Rt Image3D，存到數(shù)據(jù)庫(kù)130中。
[0067]在步驟805，調(diào)用器官自動(dòng)分割算法從三維體數(shù)據(jù)文件中分割出器官區(qū)域，并將該器官區(qū)域存儲(chǔ)到該數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0068]在此步驟中，器官自動(dòng)分割算法會(huì)將感興趣區(qū)域(Volume of Interest，VOI)作為自定義內(nèi)部數(shù)據(jù)存到數(shù)據(jù)庫(kù)中，進(jìn)行皮膚等相關(guān)器官的自動(dòng)分割工作。器官自動(dòng)分割是指根據(jù)人體模型初步定位出器官的位置，比如左肺、心臟、脊椎等，然后根據(jù)二維圖像文件中圖像中的不同的器官密度值的不同，應(yīng)用圖像處理中邊緣提取等算法，將所需要的器官標(biāo)記出來(lái)。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可以使用已知的器官自動(dòng)分割算法來(lái)實(shí)施這一步驟，在此不再展開(kāi)。
[0069]在步驟806，計(jì)算器官區(qū)域的密度(Density)值；
[0070]在此步驟中，會(huì)根據(jù)圖像值(如CT值)到密度的映射關(guān)系表，計(jì)算器官區(qū)域的密度值。
[0071]在步驟807，調(diào)用劑量計(jì)算過(guò)程中與體數(shù)據(jù)密切相關(guān)且與放射治療設(shè)備的機(jī)器參數(shù)無(wú)關(guān)的計(jì)算，將結(jié)果存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；
[0072]在此步驟中，可先進(jìn)行劑量計(jì)算過(guò)程中與體數(shù)據(jù)密切相關(guān)而與放射治療設(shè)備的機(jī)器參數(shù)，如機(jī)架角度、準(zhǔn)直器角度、葉片位置和病床(Table)角度無(wú)關(guān)的計(jì)算，將結(jié)果存到數(shù)據(jù)庫(kù)130中。
[0073]在步驟804-807，腫瘤信息管理系統(tǒng)110的預(yù)處理程序自動(dòng)執(zhí)行了許多操作，這些操作可在無(wú)需操作者干預(yù)的情況下，后臺(tái)自動(dòng)執(zhí)行。在后續(xù)的步驟中，當(dāng)操作者需要這些操作的結(jié)果時(shí)即可直接使用。
[0074]在步驟808，響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入放療計(jì)劃系統(tǒng)；
[0075]在步驟809，從數(shù)據(jù)庫(kù)中加載三維體數(shù)據(jù)文件；
[0076]在此步驟中，治療計(jì)劃系統(tǒng)120會(huì)加載此前的步驟804中獲得存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)130中的三維體數(shù)據(jù)文件。
[0077]在步驟810，接收操作者對(duì)需要勾畫(huà)的器官的選擇，從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取并呈現(xiàn)被選擇器官對(duì)應(yīng)的器官區(qū)域；
[0078]在步驟811，接收操作者對(duì)器官及靶區(qū)的勾畫(huà)；
[0079]在步驟812，響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段，從數(shù)據(jù)庫(kù)中提取劑量計(jì)算預(yù)處理的數(shù)據(jù)；
[0080]在本實(shí)施例中，此步驟中劑量計(jì)算預(yù)處理的數(shù)據(jù)可包括步驟806所計(jì)算的器官區(qū)域的密度(Dens i ty)值和步驟807所計(jì)算的結(jié)果。
[0081 ]在步驟813，響應(yīng)于操作者完成計(jì)劃制定，進(jìn)行劑量計(jì)算。
[0082]本發(fā)明上述實(shí)施例提出的數(shù)據(jù)獲取方法，將OIS與RTPS整合在一起，通過(guò)優(yōu)化工作流和一系列的數(shù)據(jù)預(yù)處理，能夠極大地提高整體的性能，很大程度減少醫(yī)生和物理師的時(shí)間；同時(shí)提尚了制定治療計(jì)劃的效率，縮短患者等待的時(shí)間。
[0083]雖然本發(fā)明已參照當(dāng)前的具體實(shí)施例來(lái)描述，但是本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，以上的實(shí)施例僅是用來(lái)說(shuō)明本發(fā)明，在沒(méi)有脫離本發(fā)明精神的情況下還可作出各種等效的變化或替換，因此，只要在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)精神范圍內(nèi)對(duì)上述實(shí)施例的變化、變型都將落在本申請(qǐng)的權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取方法，包括以下步驟: 響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入腫瘤信息管理系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟: 接收二維圖像文件序列的導(dǎo)入； 觸發(fā)預(yù)處理程序:將該二維圖像文件序列重建為三維體數(shù)據(jù)文件，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；調(diào)用器官自動(dòng)分割算法從三維體數(shù)據(jù)文件中分割出器官區(qū)域，并將該器官區(qū)域存儲(chǔ)到該數(shù)據(jù)庫(kù)中； 響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入放療計(jì)劃系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟: 從該數(shù)據(jù)庫(kù)中加載該三維體數(shù)據(jù)文件； 接收操作者對(duì)需要勾畫(huà)的器官的選擇，從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取并呈現(xiàn)被選擇器官對(duì)應(yīng)的器官區(qū)域； 接收操作者對(duì)器官及靶區(qū)的勾畫(huà)； 響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段；以及 響應(yīng)于操作者完成計(jì)劃制定，進(jìn)行劑量計(jì)算。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在腫瘤信息管理系統(tǒng)中，計(jì)算該器官區(qū)域的密度值，并且響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段后，從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取該器官區(qū)域的密度值作為劑量計(jì)算預(yù)處理的數(shù)據(jù)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括在腫瘤信息管理系統(tǒng)中，調(diào)用劑量計(jì)算過(guò)程中與體數(shù)據(jù)密切相關(guān)且與放射治療設(shè)備的機(jī)器參數(shù)無(wú)關(guān)的計(jì)算，將結(jié)果存儲(chǔ)到該數(shù)據(jù)庫(kù)中，并且響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段后，從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取該結(jié)果作為劑量計(jì)算預(yù)處理的數(shù)據(jù)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，接收操作者對(duì)器官及靶區(qū)的勾畫(huà)，包括接收對(duì)自動(dòng)勾畫(huà)的器官和靶區(qū)的修改。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該靶區(qū)包括總的腫瘤體積、計(jì)劃治療體積和臨床目標(biāo)體積中的至少一個(gè)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該腫瘤信息管理系統(tǒng)和該治療管理系統(tǒng)是使用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該劑量計(jì)算方法為筆形束算法、卷積算法或蒙特卡洛算法。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，該數(shù)據(jù)庫(kù)包括自定義文件系統(tǒng)和xml格式文件。9.一種用于放射治療計(jì)劃的數(shù)據(jù)獲取裝置，包括: 第一模塊，用于響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入腫瘤信息管理系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟: 接收二維圖像文件序列的導(dǎo)入； 觸發(fā)預(yù)處理程序:將該二維圖像文件序列重建為三維體數(shù)據(jù)文件，存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中；調(diào)用器官自動(dòng)分割算法從三維體數(shù)據(jù)文件中分割出器官區(qū)域，并將該器官區(qū)域存儲(chǔ)到該數(shù)據(jù)庫(kù)中； 第二模塊，用于響應(yīng)于操作者操作，進(jìn)入放療計(jì)劃系統(tǒng)并執(zhí)行如下步驟: 從該數(shù)據(jù)庫(kù)中加載該三維體數(shù)據(jù)文件； 接收操作者對(duì)需要勾畫(huà)的器官的選擇；從該數(shù)據(jù)庫(kù)中提取并呈現(xiàn)該器官對(duì)應(yīng)的器官區(qū)域；接收操作者對(duì)器官及靶區(qū)的勾畫(huà)；響應(yīng)于操作者操作進(jìn)入計(jì)劃制定階段；以及響應(yīng)于操作者完成計(jì)劃制定，進(jìn)行劑量計(jì)算。
【文檔編號(hào)】A61N5/10GK105893772SQ201610246778
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月20日
【發(fā)明人】周強(qiáng)強(qiáng), 榮成誠(chéng)
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