放射療法治療計劃的選擇的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及到射療法，并且特別是針對患者的放射療法治療計劃的選擇。
【背景技術】
[0002] 通常，調度(scheduling)以及特別是放射療法治療的調度，是眾所周知的并且某 種程度上是復雜問題。大型放射療法診療機構能夠利用多個治療機器，并且每天可以治療 大量患者。在這種場所內，治療的人工調度常常很復雜。計算機輔助調度，例如，采用為該目 的專門設計的計算機程序，有時被用來實現有效的放射療法治療的調度。這種計算機輔助 調度可以使用各種算法以用于盡可能在診療機構內有效地調度多個療程。調度可以包含各 種參數的考慮，諸如計劃的治療的持續時間、被安排治療的患者的情況，等等。
[0003] 治療計劃定義了治療患者時使用的參數。治療計劃通常在實際治療前的較長時間 被確定，有時是幾個星期前。常常根據患者的體內圖像如計算機X線斷層成像(CT)掃描確定 治療計劃，并且指定治療參數，如治療技術、治療形式和射束參數(如要實施的放射束的數 量、入射角度、形狀、強度等）。確定的參數和由此定義的治療計劃在某種程度上是專門針對 用于實施治療的機器的類型。治療的臨床目標，例如在實施到靶體(諸如腫瘤）的最小放射 劑量和對于各種危及器官(OAR)的最大允許劑量的指定水平方面，通常由放射腫瘤醫生來 定義。然后，治療計劃制訂者確定治療計劃以便實現這些目標并且獲得產生劑量分布的治 療計劃，該劑量分布盡可能在保留正常組織的同時治療靶體。通常使用治療規劃系統以確 定治療計劃。在逆向的治療計劃中，采用優化算法以找到將生成在受檢者內最接近匹配所 需劑量的劑量分布的治療參數的集合。治療計劃制訂者有時基于相同的治療形式和技術， 或者基于一些其他可用治療形式或者治療技術，創建多個可替換的計劃。然后治療計劃制 訂者和/或放射腫瘤醫生可以選擇可替換的治療計劃中的最佳候選計劃。確定多個治療計 劃再從中進行選擇的原因可能是，針對特定病例經常很難事先預見何種類型的治療計劃將 是最有效的。
[0004] 通常放射療法治療被分份(fractionate)，即，治療時間被延長，經常延續幾個星 期，其中每日給藥總計劃劑量的一定份額。因此當已經確定治療計劃時，將手動地或者使用 計算機輔助調度(半）自動地調度根據治療計劃的多個療程。
[0005] 根據現有技術的用于確定和調度治療計劃的過程不提供在診療機構的治療機器 或者其他可用資源的有效使用。
[0006] 本發明旨在克服或者至少減輕這些缺點，并且特別使能夠更好利用結合放射療法 治療使用的一個或多個資源。
【發明內容】
[0007] 根據本發明的一個方面，提供了一種在治療計劃的集合中針對患者的放射療法治 療計劃的自動選擇的方法，該治療計劃的集合包括針對該患者的至少兩個可替換的放射療 法治療計劃。優選地，在處理器中執行這種自動選擇，至少基于：
[0008] -所述至少兩個可替換的放射療法治療計劃中的每個治療計劃的計劃質量；
[0009] -根據所述至少兩個可替換的放射療法治療計劃中的每個治療計劃的治療所需的 資源；
[0010]-所述資源的可用性。
[0011] 根據本發明的另一方面，提供了計算機程序產品。優選地，該計算機程序產品包括 計算機可讀指令，該計算機可讀指令當在計算機上被執行時，將使得該計算機執行針對患 者的放射療法治療計劃的自動選擇的方法。
[0012] 根據本發明的另一方面，提供了一種計算機系統。優選地，該計算機系統包括耦合 到至少一個存儲器的處理器，該存儲器具有存儲在其上的計算機程序，該計算機程序包括 針對患者的放射療法治療計劃的自動選擇的計算機可讀指令，其中，該處理器被配置為執 行該計算機可讀指令。
[0013] 因此，本發明通過為每個患者從可替換的治療計劃的集合中自動選擇治療計劃， 實現了以上定義的目標，考慮診所內資源可用性，這樣的治療計劃相對于患者的治療和資 源如治療機器的使用是最佳的。相應地，當可替換的候選治療計劃可用于患者時，不只是基 于與所需資源相關的計劃質量，而且也基于當時的資源可用性相關聯的計劃質量，執行計 劃的自動選擇。因此在資源可用性很高的時候，能夠自動選擇需要大量資源的治療計劃，而 在資源可用性很低的時候，拒絕需要大量資源的治療計劃。后一種情況通常需要對于哪些 患者具有需要某些特定資源的"高級"治療的最大益處的全面分析。但是，根據本發明，將根 據當前情況總是選擇針對患者最合適的治療計劃。
[0014] 根據一些實施例，所述至少兩個可替換的放射療法治療計劃中的一個或多個是自 動確定的治療計劃，該自動確定的治療計劃是基于所述可替換的放射療法治療計劃的另外 的治療計劃的計劃劑量所確定的。由此，可以使用最少的手動工作容易地確定多個可替換 的治療計劃。
[0015] 根據一些實施例，計劃選擇包括優化過程，其中，在根據所選的放射療法治療計劃 的治療所需的資源不可超過資源可用性的約束之下，優化針對多個患者的多個可替換的放 射療法治療計劃的組合計劃質量。由此，能夠優化針對一組患者的總計劃質量，并且同時選 擇針對所有患者的治療計劃。
[0016] 根據一些實施例，所述至少兩個可替換的放射療法治療計劃中的至少一個或多個 是組合計劃，該組合計劃基于兩個不同的放射療法治療計劃的組合，其中，所述組合計劃的 計劃質量基于所述兩個不同的放射療法治療計劃的計劃質量的組合。因此，可為患者確定 在可用資源范圍內最佳的不同的治療技術和/或形式的組合。
[0017] 根據一些實施例，計劃選擇至少部分地基于直至根據至少兩個可替換的放射療法 治療計劃中的每個計劃的治療的實施的最短可能時間。由此，對應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劃可能在計劃選擇過程中有利。這可能是有優勢的， 因為盡快開始治療經常是有益的。
[0018] 根據一些實施例，計劃選擇部分地基于反映患者的治療的緊急性的患者優先級。 由此，對應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劃可主要對治療被 認為最緊急的患者優先。
[0019] 根據一些實施例，調度對應于針對至少一個患者的所選的治療計劃的放射療法治 療。
[0020]本發明的進一步的方面通過考慮【具體實施方式】和附圖將變得顯而易見。這些只是 為了說明優選實施例的目的，并且不應被理解為限制本發明。
【附圖說明】
[0021 ]圖1是根據本發明的方法的流程圖。
[0022]圖2A圖示出了根據本發明的實施例的針對六個不同患者的治療計劃選擇以及調 度的過程和結果。
[0023]圖2B圖示出了根據本發明的可替換的實施例的治療計劃選擇和調度的結果。
[0024] 圖3是根據本發明的示例實施例的計算機系統的示意圖。
【具體實施方式】
[0025] 圖1是示出了根據本發明的方法的不同步驟的流程圖。
[0026] 在步驟101中，檢索至少兩個可替換的候選治療計劃。至少根據某些方面，這些候 選計劃彼此不同。這些計劃可以在治療形式上不同，例如，使用光子(X射線）、質子、電子或 者任何其他治療形式。作為替換或附加，治療計劃可以基于不同形式的混合，使得例如使用 光子進行治療的一部分，而使用質子或者電子進行治療的另一部分。作為另一個示例，計劃 可以在使用的治療技術上不同。本技術領域中已知各種不同的治療技術。這些不同技術不 一定是機器特定的，而是能夠常常使用同種類型的治療機器來實施。
[0027]使用基于光子治療的可適用的治療技術的示例是三維適形放射療法(3D-CRT)，或 者是各種類型的調強放射療法（IMRT)。能夠向患者發出來自不同方向的治療射束，其中能 夠使用多葉片準直器(MLC)修改射束的橫截面。在IMRT中，能夠例如使用順序實施的多個不 同的MLC孔或者通過使用滑動窗口技術來調制特定射束的強度分布。另一個治療技術是容 積調制弧形療法(VMAT)，其在射束一直打開和MLC孔持續變化期間，沿著弧形采用恒定旋 轉。弧形療法的另一個示例是螺旋斷層放射療法，其中使用扇形射束和用于調制該射束的 二進制MLC準直器逐片實施放射。質子治療技術的示例是主動掃描，其中質子筆形射束在靶 體中多個的"點"上被掃描;和被動散射，其中散射被用于橫向延伸