CN105209116A - 用于同位素源外部束放疗的系统和方法 - Google Patents

用于同位素源外部束放疗的系统和方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105209116A
CN105209116A CN201480026688.9A CN201480026688A CN105209116A CN 105209116 A CN105209116 A CN 105209116A CN 201480026688 A CN201480026688 A CN 201480026688A CN 105209116 A CN105209116 A CN 105209116A
Authority
CN
China
Prior art keywords
value
group
bundle
sequence
dose
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201480026688.9A
Other languages
English (en)
Inventor
詹姆士·F·登普西
I·卡瓦利科夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ViewRay Inc
Original Assignee
ViewRay Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ViewRay Inc filed Critical ViewRay Inc
Publication of CN105209116A publication Critical patent/CN105209116A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103—Treatment planning systems
    • A61N5/1031—Treatment planning systems using a specific method of dose optimization
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1045—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103—Treatment planning systems
    • A61N5/1036—Leaf sequencing algorithms
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1071—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the dose delivered by the treatment plan
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077—Beam delivery systems

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

本文描述的主题提供了为放疗系统建立IMRT处理方案的方法。在一个方面，该方法可以包括提供初始处理参数。这些参数可以包括：多个同位素束、每个束的传送角、目标的规定剂量以及剂量容积柱状图限制。该方法还可包括确定包括一个或多个子束的初始注量图。初始注量图可以为每个子束指定注量值。该方法还可包括为初始注量图中的注量值确定递送序列。该递送序列可以包括由准直器的叶所形成的一个或多个孔径。当同位素束靠近关键结构时，这些孔径可以具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。还描述了相关装置和系统。

Description

用于同位素源外部束放疗的系统和方法
相关申请的交叉引用
本PCT申请要求2013年3月14日提交的、题为“SystemsandMethodsforIsotopicSourceExternalBeamRadiotherapy”的美国专利申请系列号13/830,794的优先权，通过引用将其申请日和全文整体合并于此。
技术领域
本文描述的主题涉及与同位素放疗系统一起使用的处理方案的建立。
背景技术
在放疗期间，辐射束可以穿过患者。由于辐射束可以杀死恶性肿瘤以及健康组织和器官，可以形成处理方案来识别将被照射的目标、将避开的关键结构以及在处理期间所使用的辐射束的强度。调强放疗(IMRT)是一种处理形式，其利用来自多个方向的一个或多个束照射患者并且允许精确地控制辐射的递送。放射性同位素处理单元可以与IMRT处理方案结合使用。
发明内容
在一些实施中，包括计算机程序产品和系统的方法和装置被提供来建立处理方案。
在一个方面，确定包括一个或多个子束的初始注量图。初始注量图为一个或多个子束中的每一个指定了注量值。确定了用于初始注量图中的注量值的递送序列。递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径。当同位素束靠近关键结构时，一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。
在一些变体中，下述中的一个或多个可以可选地包括在上述方法、装置、计算机程序制品和系统中的任何可选的组合中。
可以提供一个或多个初始处理参数。这些初始处理参数可以选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
指定尺寸可以为大体上2厘米乘以2厘米或更小。
递送序列可以指定了最大数量的孔径，或者递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
基于确定的初始注量图和确定的递送序列，可以开始处理。
在另一个方面，确定包括一个或多个子束的初始注量图。初始注量图为一个或多个子束中的每一个指定了注量值。确定用于初始注量图中的注量值的第一递送序列。第一递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径。基于第一递送序列中的一个或多个孔径，利用先验剂量计算方法计算一个或多个剂量值。将一个或多个计算的剂量值与规定剂量相比较。如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间存在明显的误差，则确定第二递送序列。
在一些变体中，下述中的一个或多个可以可选地包括在上述方法、装置、计算机程序制品和系统中的任何可选的组合中。
可以提供一个或多个初始处理参数。初始处理参数可以选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
第二递送序列可以包括由第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径。此外，当同位素束靠近关键结构时，第二递送序列中的一个或多个孔径可以具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。
第二递送序列还可以指定了最大数量的孔径，或者第二递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
指定尺寸可以为大体上2厘米乘以2厘米或更小。
先验剂量计算方法可以选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法组成的群组。
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间不存在明显的误差，则利用最终组孔径开始处理。
在又一方面，将多个同位素束中的每一个离散化成一个或多个子束。为一个或多个子束中的每一个计算价值。对于一个或多个子束中的每一个，如果价值大于阈值价值，则保留子束，并且如果价值等于或小于阈值价值，则抛弃子束。为一个或多个保留的子束确定递送序列。递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径。利用先验剂量计算方法计算一个或多个孔径中的每一个的剂量值。为一个或多个孔径中的每一个确定上束时间值。基于确定的上束时间值计算目标函数的第一值。对于一个或多个孔径中的每一个，如果确定的上束时间值小于上束时间阈值，则抛弃该孔径。调整未被抛弃的一个或多个孔径的上束时间值。基于调整的上束时间值计算目标函数的第二值。确定目标函数是否已经收敛。该确定基于目标函数的第一值和目标函数的第二值之间的差。
在一些变体中，下述中的一个或多个可以可选地包括在上述方法、装置、计算机程序制品和系统中的任何可选的组合中。
可以提供一个或多个初始处理参数。初始处理参数可以选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
可以利用预先计算的影响矩阵或者通过运行蒙特卡洛模拟来进行计算。
阈值价值可以选自由下述各项构成的群组：零值、一个或多个子束的最大价值的预定分数、以及价值大于零的一个或多个子束的平均价值的预定分数。
先验剂量计算方法可以选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法组成的群组。
计算、保留、抛弃子束、确定递送序列、计算剂量值、确定上束时间值、计算目标函数的第一值、抛弃孔径、调整上束时间值、以及计算目标函数的第二值可以被重复，直到目标函数收敛。
确定目标是否已经收敛可以包括：将当前迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值与一个或多个前序迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值相比较。
如果目标函数已经收敛，则利用最终组孔径开始处理。
本文描述的主题的一个或多个变体的细节在附图和下面的说明书中列出。根据说明书、附图和权利要求书，本文描述的主题的其他特征和优势将显而易见。
附图说明
结合在本文中并且构成说明书一部分的附图示出了本文公开的主题的某些方面，并且这些附图与说明书一起帮助解释了与本文公开的主题相关联的一些原理。附图中，
图1示出了放疗系统；
图2示出了多叶准直器；
图3示出了建立IMRT处理递送方案的实现方式；
图4示出了建立IMRT处理递送方案的另一种实现方式；及
图5示出了建立IMRT处理递送方案的又一种实现方式。
各个附图中类似的附图标记表示类似的元件。
具体实施方式
本文公开的主题涉及用于放疗系统的IMRT处理递送方案的建立，其可以减轻同位素束的半影中的不期望或不定的辐射的效应。在一些实现方式中，这些效应可以通过调整用于递送辐射剂量的孔径来减少。
图1示出了可以执行IMRT的放疗系统100。IMRT是一种用于根据肿瘤的大小、形状和位置而成形放疗束(例如钴-60束)的技术。放疗系统100可以包括一个或多个同位素放射源110(例如，钴-60放射源)，其通过多叶准直器113将束朝着患者120投射。放射源110和多叶准直器113可以附接到机架115。在处理期间，机架115可以旋转到不同位置以使能来自不同角度的辐射。尽管图1的配置示出了三个放射源-多叶准直器对，但可以使用任意数量的放射源-多叶准直器对。
图2示出了多叶准直器113的放大视图。多叶准直器113可以包括一个或多个叶205的左组和一个或多个叶210的右组。这些叶可以位于多叶准直器113的相对侧上，并且可被控制打开以形成可变大小的孔径215。左组和右组中的叶的数量可以变化。
多叶准直器控制系统可以控制相对组的叶205和210，并且独立地将各叶的边缘放置在特定位置，从而阻挡辐射束，并且形成特定形状的场尺寸。通过切换叶205和210所形成的图案可以阻挡从放射源110发出的束的一些部分，该放射源可以成形或调整同位素束。在一些实现方式中，切换叶205和210可以交错，从而叶205可以十字交叉叶210，并且反之亦然。这些叶的控制大体上在Z.Taskin等人的“OptimalMultileafCollimatorLeafSequencingInIMRTTreatmentPlanning”(OperationsResearch(2010),第1-17页)中描述，出于所有目的通过引用将其整体内容合并到本文中。
IMRT处理方案可以在患者120经受辐射之间被建立。处理方案的制定可以使用通过3D计算机断层扫描(CT)、正电子成像术(PET)和/或磁共振成像(MRI)所获取的图像，以及计算机化的剂量计算以找出最佳地使剂量符合患者的独立目标形状和位置的束截面强度图案。这些诊断图像可以在辐射期之前辅助确定目标的精确位置。例如，目标可以是肿瘤。
可以在处理方案制定过程中建立注量图和递送序列。注量图可以指定处理期间所使用的同位素束的强度分布。为了使能通过多叶准直器的注量图的递送，注量图可以转换成一组可以由多叶准直器113中的叶形成的可递送的孔径或段。叶205和210可以切换以形成特定图案，由此根据来自注量图的强度分布阻挡同位素束的一些部分。
由于叶205和210形成的可递送孔径或段的大小在尺寸上增加，因此，与同位素束相关联的束边缘或半影也在尺寸上增加。例如，当使用钴-60束时，这种效应是显而易见的，因为例如与这种特定束相关的半影可能不与线性加速器束一样锐利。尽管线性加速器束中的半影也随场大小而增加，但该效应与钴-60束相比不那么明显。同位素束的半影中的不期望或不定的辐射可以不利地影响目标附近的关键结构以及规定剂量的精确递送。图3-5中示出的流程图示出了可以减缓这种效应的IMRT处理方案的不同实现方式。
图3示出了可以与放疗系统100一起使用的IMRT处理递送方案建立的流程图300。在305，可以输入初始处理参数。这些参数可以限定各种操作性参数以及给定处理方案的最佳客体。举例来说，初始处理参数可以包括：将使用的束的数量(例如，钴-60束的数量)、每个束的等中心、目标的规定剂量、目标的最小剂量、目标剂量均匀性需求、目标和关键结构的一般等价均匀性剂量要求、关键结构的最大和平均剂量、各种生物客体(肿瘤控制概率、正常组织并发症概率等)、剂量容积柱状图限制、以及类似参数。剂量容积柱状图限制可以包括罚函数，该罚函数指定了避开各种关键结构和提供所需目标剂量的相对重要性。束角度也可以与这些初始处理参数包括在一起。例如，束角度可以指定束相对于机架或者相对于患者的旋转的角度(当多叶准直器或患者躺在其上的躺椅倾斜时)。
在310，可以基于初始处理参数确定初始注量图。举例来说，可以利用注量图优化程序来计算初始注量图。同位素束可以由一个或多个子束抽象地表示。初始注量图可以包含这些子束的注量值。
在315，可以利用叶排序程序确定递送序列。叶排序程序可以为初始注量图中的注量值形成一组可递送孔径。例如，可以通过求解组合优化模型来确定这些孔径。该模型可以基于各种处理标准优化方案，处理标准例如包括：总上束时间(即，患者被辐射的时间量)以及总递送时间(即，总上束时间加上多叶准直器成形孔径的时间量以及将机架旋转到期望的束角度所需的时间量)。
为了降低同位素束的的辐射，可以对叶排序程序确定的孔径加以限制。例如，这些限制可以指定限制为大体上小于多叶准直器的尺寸所允许的最大孔径大小的孔径大小。限制准直器的叶所形成的孔径大小可以调整同位素束，其又转而能够降低相关半影的大小。例如，孔径大小可以被限制到大致2cm乘以2cm、大致1cm乘以1cm及类似值的最大面积。在一些实现方式中，仅当同位素束接近关键结构时，才可以应用孔径大小的限制。例如，当束半影足够靠近以击中关键结构时，可能出现这种情况。当束半影和关键结构之间的距离足够大以使得没有重叠时，可以移除孔径大小的限制。移除这些限制可以使能大剂量的辐射至目标的递送，而不用担心击中关键结构，并且能够允许更快的处理。可以使用其他限制，例如，这些限制包括：指定最大数量的孔径以提升递送时间、指定叶之间的最小距离、防止叶交错、使用减少叶之间的榫槽效应的孔径、规定每个孔径的最小上束时间以与非常短的束的递送相关的任何不确定性，以及类似限制。这些限制可以以任体顺序和以任何组合来应用。
在320，放疗系统100可以根据在310确定的注量值以及在315确定的递送序列开始其处理方案。
图4示出了可以与放疗系统100一起使用的IMRT处理递送方案建立的另一实现方式的流程图400。可以在405输入初始处理参数。例如，这些初始处理参数可以包括：使用的同位素束的数量、每个束的传送角、目标的规定剂量、剂量容积柱状图限制、以及类似参数。可以在410确定初始注量图。过程405和410可以以与过程305和310相同的方式进行。
在415，叶序列器可以确定在410确定的初始注量图的递送序列。过程415可以以与过程315类似的方式进行。然而，不像过程315，叶序列器可以或者可以不对多叶准直器形成的孔径加以任何限制。
在420，与多叶准直器形成的束形状相关的剂量值可以利用先验剂量计算方法来计算。可以使用各种计算技术，例如，包括：蒙特卡洛模拟、离散坐标法和类似技术。这些技术可以根据叶序列器所确定的孔径精确地估计同位素束的半影中的辐射。
在425，在420计算的剂量值可以与在405输入的规定剂量相比较。如果在计算的剂量和规定的剂量之间观察到明显的剂量测定误差，则控制可以继续到430。
在430，叶序列器可以确定新一组的可递送孔径。在430执行的叶排序可以包括上文中相对于过程315描述的限制中的一个或多个。这些限制可以以任体顺序和以任何组合来应用。
一旦在430确定了新组的可递送孔径，则控制可以返回到420，并且可以利用上述的先验剂量计算方法来计算与新孔径相关的剂量值。如图4所示，过程420-430可以重复，直到计算的剂量和规定的剂量之间没有明显的剂量测定误差。当没有这种误差时，控制可以继续至435，并且放疗系统100可以利用最终组的孔径开始其处理方案。最终组的孔径可以由流程图400的最近的迭代来确定，并且可以例如对应于在415或430确定的孔径。
图5示出了可以与放疗系统100一起使用的IMRT处理递送方案建立的又一实现方式的流程图500。该实现方式可以在孔径方面(而不是子束和其相关的强度)限定处理方案，并且依赖于H.Romeijn等人的“AColumnGenerationApproachToRadiationTherapyTreatmentPlanningUsingApertureModulation”(SocietyForIndustrialAndAppliedMathematics,Vol.15,No.3(2005),第838-862页)中描述的方法，出于所有的目的通过引用将其全部内容并入本文中。
在505，可以如上文中相对于305和405描述的那样输入初始处理参数。此外，可以在目标函数F(Di)方面制定优化目标。目标函数可以取决于将被辐射的区域中的特定体素i中沉积的剂量Di。
在510，在处理期间所使用的束可以被离散化为一组子束。叶的方向上的子束的大小可以由叶宽度来设定。任何子束大小可以用在沿着叶的方向中，包括均匀或非均匀的子束大小。
在515，例如，可以利用预先计算的影响矩阵dij来确定子束j的价值cj。该矩阵可以提供通过子束j而沉积到体素i中的剂量。可以根据下式计算价值cj：
c j = - Σ i d i j ∂ F / ∂ D i
备选地，可以通过运行蒙特卡洛模拟并且以权重累加从穿过子束j的区域的粒子沉积的能量来计算cj。术语是目标函数F（Di）相对于体素i中的剂量的部分迭代。
一旦对于每个子束确定了价值cj，则仅有价值高于特定阈值的子束能够被保留，而所有其他子束可以被放弃(即，价值等于或小于阈值的子束)。该阈值可以是预定值，例如，包括：零(即，提升目标函数的所有子束均被保留)、所有子束的最大价值cj的预定分数，具有价值cj＞0的所有子束的平均价值的预定分数，以及类似值。
在520，可以利用叶排序程序为保留的子束确定递送序列。该递送序列可以包括一个或多个孔径。可以利用或不利用上文中相对于315描述的限制来确定这些孔径。这些孔径可以包括所有新创建的孔径、对目标函数具有最大影响的仅单个孔径的添加、或者新创建的孔径的子集的添加。可以基于每个孔径对目标函数的影响来选择孔径的子集。
在525，可以利用先验剂量计算方法(例如，蒙特卡洛模拟、离散坐标法或类似方法)来计算来自每个新添加的孔径的剂量。
在530，可以利用优化程序来确定所有孔径(即，预先存在的和新添加的孔径)的权重或上束时间值。可以进行这些确定以优化目标函数。可以基于确定的上束时间值来确定目标函数的值。
在535，上束时间值低于特定阈值的孔径可以被抛弃。然而，如果所有的孔径具有符合或超出阈值的上束时间值，并且已经达到了预定最大数量的孔径，则对目标函数的值具有最低影响的孔径可以被抛弃。剩余孔径的权重或上束时间值可以被调整以优化目标函数，并且可以基于这些调整的上束时间值来计算目标函数的值。
在540，可以确定目标函数是否已经收敛。可以通过将当前迭代期间在530和535获得的目标函数值在利用前序迭代中(即，当控制遍历515-540时)获得的目标函数值相比较，来进行这种确定。例如，如果对于给定数量的迭代，目标函数值中的变化小于特定阈值，则目标函数已经收敛，并且处理方案可以利用最终组的孔径在545开始。最终组的孔径可以由流程图500的最近的迭代来确定，并且可以对应于未被过程535抛弃的孔径。然而，如果对于给定数量的迭代，目标函数值中的变化等于或大于特定阈值，则目标函数未收敛，并且控制可以循环回到515以如上所述地确定新一组的孔径。在一些实现方式中，当所有输入的临床目标被满足时，控制可以从540进行至545。
如上文中结合图5描述的那样，随着控制迭代通过515-540，初始孔径(其可以是大的)的大小可以逐渐地降低。与抛弃孔径的能力结合的孔径大小的这种逐渐降低可以改进目标函数所指定的剂量分布。
本文描述的主题的一个或多个方面或特征可以实现在数字电子电路、集成电路、特别设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合中。这些不同实现方式可以包括实现在一个或多个计算机程序中，计算机程序可以在可编程系统上执行和/或解释，可编程系统包括至少一个可编程处理器，其可以是专用或通用目的，可编程处理器耦接为从存储系统、至少一个输入设备(例如，鼠标、触摸屏、等)以及至少一个输出设备接收数据和指令和向它们发送数据和指令。
这些计算机程序(也可以称为程序、软件、软件应用、应用、部件或者代码)可以包括用于可编程处理器的机器指令，并且可以以高级程序化和/或面向对象的程序语言来实现，和/或以汇编/机器语言来实现。如本文所使用的，术语“机器可读介质”指任何计算机程序制品、装置和/或设备，例如磁盘、光盘、存储器和可编程逻辑器件(PLD)，其用于为可编程处理器提供机器指令和/或数据，包括将机器指令作为机器可读信号接收的机器可读介质。术语“机器可读信号”指用于为可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。机器可读介质可以非临时地存储这些机器指令，例如非临时性固态存储器或磁盘硬驱动器或者任何等价存储介质那样。机器可读介质可以替代地或额外地以临时的方式存储这些机器指令，例如处理器缓存或与一个或多个物理处理器核心相关的其他随机存取存储器。
为了提供与用户的交互，本文描述的主题可以实现在具有显示设备和键盘和指针设备的计算机上，显示设备例如用于为用户显示信息的阴极射线管(CRT)或液晶显示(LCD)监视器上，键盘和指针设备例如鼠标或轨迹球，用户可以通过其为计算机提供输入。其他类型的设备也可以用于提供与用户的交互。例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的感知反馈，例如视觉反馈、音频反馈或触觉反馈；并且来自用户的输入可以以任何形式被接收，包括但不限于声音、说话或触觉输入。其他可能的输入设备包括但不限于：触摸屏或者其他触觉灵敏的设备，例如单点或多点电阻式或电容式触控板、声音识别硬件和软件、光学扫描仪、光学指向器、数字图像捕获设备以及相关的解释软件及类似设备。
根据期望的配置，本文描述的主题可以实施在系统、装置、方法和/或物品中。前述说明书中列出的实现方式不代表与本文描述的主题一致的所有实现方式。相反，它们仅仅是与描述的主题相关的方面一致的一些实例。尽管上文详细描述了一些变化，但其他改进或添加是可能的。具体地，除了本文列出的特征和变化，可以提供其他特征和/或变化。例如，上文描述的实现方式可以涉及公开的特征的各种组合和子组合和/或上文公开的若干其他特征的组合和子组合。此外，当在附图中描绘的和/或本文描述时，逻辑流程不一定需要所示出的特定顺序或者连续顺序来实现期望的结果。其他实现方式可以落入下述权利要求书的范围内。
在上述说明书以及权利要求中，诸如“至少一个”或“一个或多个”的词组后面可以跟随元件或特征的连接词列表。术语“和/或”也可以出现在两个或多个元件或特征的列表中。除非与其使用的上下文暗示地或明确地矛盾，这种词组用于指独立列出的元件或特征中的任意一个，或者引述的元件或特征中的任意一个以及其他引述的元件或特征中的任何一个。例如，词组“A和B中的至少一个”，“A和B中的一个或多个”以及“A和/或B”均指“单指A、单指B或A和B一起”。类似地解释也适用于包括三个或多个项的列表。例如，词组“A、B和C中的至少一个”，“A、B和C中的一个或多个”以及“A、B和/或C”均指“单指A、单指B、单指C、A和B一起、A和C一起、B和C一起或者A和B和C一起”。
上文和权利要求中的术语“基于”的使用旨在指“至少部分基于”，从而未引述的特征或元件也是可允许的。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种方法，包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；及
为初始注量图中的注量值确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，当同位素束的半影与关键结构重叠时，所述一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸，
其中，当同位素束的半影和关键结构之间没有重叠时，不限制指定尺寸。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
提供一个或多个初始治疗参数，初始治疗参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，指定尺寸大体上为2厘米乘以2厘米或者更小。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，递送序列还指定了最大数量的孔径，或者递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括：
基于确定的初始注量图和确定的递送序列开始治疗。
6.一种方法，包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；
为初始注量图中的注量值确定第一递送序列，该第一递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
基于第一递送序列中的一个或多个孔径，利用先验剂量计算方法计算一个或多个剂量值；
将一个或多个计算的剂量值与规定剂量相比较；及
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间存在明显的误差，则确定第二递送序列。
7.如权利要求6所述的方法，还包括：
提供一个或多个初始治疗参数，初始治疗参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
8.如权利要求6-7中任一项所述的方法，其中，第二递送序列包括由第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，并且
其中，当同位素束靠近关键结构时，第二递送序列中的一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。
9.如权利要求6-8中任一项所述的方法，其中，第二递送序列还指定了最大数量的孔径，或者第二递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
10.如权利要求6-9中任一项所述的方法，其中，指定尺寸大体上为2厘米乘以2厘米或者更小。
11.如权利要求6-10中任一项所述的方法，其中，先验剂量计算方法选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法所组成的群组。
12.如权利要求6-11中任一项所述的方法，还包括：
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间存没有明显的误差，则利用最终组的孔径开始治疗。
13.一种方法，包括：
将多个同位素束中的每一个离散化成一个或多个子束；
为一个或多个子束中的每一个确定价值；
对于一个或多个子束中的每一个，如果价值大于阈值价值，则保留子束，如果价值等于或小于阈值价值，则抛弃子束；
为一个或多个保留的子束确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
利用先验剂量计算方法计算一个或多个孔径中的每一个的剂量值；
为一个或多个孔径中的每一个确定上束时间值；
基于确定的上束时间值计算目标函数的第一值；
对于一个或多个孔径中的每一个，如果确定的上束时间值小于上束时间阈值，则抛弃该孔径；
调整未被抛弃的一个或多个孔径的上束时间值；
基于调整的上束时间值计算目标函数的第二值；及
基于目标函数的第一值和目标函数的第二值之间的差，确定目标函数是否已经收敛。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
提供一个或多个初始治疗参数，初始治疗参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
15.如权利要求13-14中任一项所述的方法，其中，利用预先计算的影响矩阵或者通过运行蒙特卡洛模拟来执行计算。
16.如权利要求13-15中任一项所述的方法，其中，阈值价值选自由下述各项构成的群组：零值、一个或多个子束的最大价值的预定分数、以及价值大于零的一个或多个子束的平均价值的预定分数。
17.如权利要求13-16中任一项所述的方法，其中，先验剂量计算方法选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法所组成的群组。
18.如权利要求13-17中任一项所述的方法，还包括：
重复计算、保留、抛弃子束、确定递送序列、计算剂量值、确定上束时间值、计算目标函数的第一值、抛弃孔径、调整上束时间值、以及计算目标函数的第二值，直到目标函数收敛。
19.如权利要求13-18中任一项所述的方法，其中，确定目标是否已经收敛包括：将当前迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值与一个或多个前序迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值相比较。
20.如权利要求13-19中任一项所述的方法，还包括：
如果目标函数已经收敛，则利用最终组孔径开始治疗。
21.一种系统，包括：
处理器；及
存储器，其中，该处理器和存储器被配置为执行操作，操作包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；及
为初始注量图中的注量值确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，当同位素束的半影与关键结构重叠时，所述一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸，
其中，当同位素束的半影和关键结构之间没有重叠时，不限制指定尺寸。
22.如权利要求21所述的系统，操作还包括：
提供一个或多个初始治疗参数，初始治疗参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
23.如权利要求21-22中任一项所述的系统，其中，指定尺寸大体上为2厘米乘以2厘米或者更小。
24.如权利要求21-23中任一项所述的系统，其中，递送序列还指定了最大数量的孔径，或者递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
25.如权利要求21-24中任一项所述的系统，操作还包括：
基于确定的初始注量图和确定的递送序列开始治疗。
26.一种系统，包括：
处理器；及
存储器，其中，该处理器和存储器被配置为执行操作，操作包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；
为初始注量图中的注量值确定第一递送序列，该第一递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
基于第一递送序列中的一个或多个孔径，利用先验剂量计算方法计算一个或多个剂量值；
将一个或多个计算的剂量值与规定剂量相比较；及
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间存在明显的误差，则确定第二递送序列。
27.如权利要求26所述的系统，操作还包括：
提供一个或多个初始治疗参数，初始治疗参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
28.如权利要求26-27中任一项所述的系统，其中，第二递送序列包括由第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，并且
其中，当同位素束靠近关键结构时，第二递送序列中的一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。
29.如权利要求26-28中任一项所述的系统，其中，第二递送序列还指定了最大数量的孔径，或者第二递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
30.如权利要求26-29中任一项所述的系统，其中，指定尺寸大体上为2厘米乘以2厘米或者更小。
31.如权利要求26-30中任一项所述的系统，其中，先验剂量计算方法选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法所组成的群组。
32.如权利要求26-31中任一项所述的系统，操作还包括：
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间存没有明显的误差，则利用最终组的孔径开始治疗。
33.一种系统，包括：
处理器；及
存储器，其中，该处理器和存储器被配置为执行操作，操作包括：
将多个同位素束中的每一个离散化成一个或多个子束；
为一个或多个子束中的每一个确定价值；
对于一个或多个子束中的每一个，如果价值大于阈值价值，则保留子束，如果价值等于或小于阈值价值，则抛弃子束；
为一个或多个保留的子束确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
利用先验剂量计算方法计算一个或多个孔径中的每一个的剂量值；
为一个或多个孔径中的每一个确定上束时间值；
基于确定的上束时间值计算目标函数的第一值；
对于一个或多个孔径中的每一个，如果确定的上束时间值小于上束时间阈值，则抛弃该孔径；
调整未被抛弃的一个或多个孔径的上束时间值；
基于调整的上束时间值计算目标函数的第二值；及
基于目标函数的第一值和目标函数的第二值之间的差，确定目标函数是否已经收敛。
34.如权利要求33所述的系统，操作还包括：
提供一个或多个初始治疗参数，初始治疗参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
35.如权利要求33-34中任一项所述的系统，其中，利用预先计算的影响矩阵或者通过运行蒙特卡洛模拟来执行计算。
36.如权利要求33-35中任一项所述的系统，其中，阈值价值选自由下述各项构成的群组：零值、一个或多个子束的最大价值的预定分数、以及价值大于零的一个或多个子束的平均价值的预定分数。
37.如权利要求33-36中任一项所述的系统，其中，先验剂量计算方法选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法所组成的群组。
38.如权利要求33-37中任一项所述的系统，操作还包括：
重复计算、保留、抛弃子束、确定递送序列、计算剂量值、确定上束时间值、计算目标函数的第一值、抛弃孔径、调整上束时间值、以及计算目标函数的第二值，直到目标函数收敛。
39.如权利要求33-38中任一项所述的系统，其中，确定目标是否已经收敛包括：将当前迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值与一个或多个前序迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值相比较。
40.如权利要求33-39中任一项所述的系统，操作还包括：
如果目标函数已经收敛，则利用最终组孔径开始治疗。
41.一种非临时性计算机可读介质，其包含指令以将处理器配置为执行操作，操作包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；及
为初始注量图中的注量值确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，当同位素束的半影与关键结构重叠时，所述一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸，
其中，当同位素束的半影和关键结构之间没有重叠时，不限制指定尺寸。
42.一种非临时性计算机可读介质，其包含指令以将处理器配置为执行操作，操作包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；
为初始注量图中的注量值确定第一递送序列，该第一递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
基于第一递送序列中的一个或多个孔径，利用先验剂量计算方法计算一个或多个剂量值；
将一个或多个计算的剂量值与规定剂量相比较；及
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间存在明显的误差，则确定第二递送序列。
43.一种非临时性计算机可读介质，其包含指令以将处理器配置为执行操作，操作包括：
将多个同位素束中的每一个离散化成一个或多个子束；
为一个或多个子束中的每一个确定价值；
对于一个或多个子束中的每一个，如果价值大于阈值价值，则保留子束，如果价值等于或小于阈值价值，则抛弃子束；
为一个或多个保留的子束确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
利用先验剂量计算方法计算一个或多个孔径中的每一个的剂量值；
为一个或多个孔径中的每一个确定上束时间值；
基于确定的上束时间值计算目标函数的第一值；
对于一个或多个孔径中的每一个，如果确定的上束时间值小于上束时间阈值，则抛弃该孔径；
调整未被抛弃的一个或多个孔径的上束时间值；
基于调整的上束时间值计算目标函数的第二值；
基于目标函数的第一值和目标函数的第二值之间的差，确定目标函数是否已经收敛。

Claims (43)

1.一种方法，包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；及
为初始注量图中的注量值确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，当同位素束靠近关键结构时，所述一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
提供一个或多个初始处理参数，初始处理参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
3.如权利要求1-2中任一项所述的方法，其中，指定尺寸大体上为2厘米乘以2厘米或者更小。
4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，递送序列还指定了最大数量的孔径，或者递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，还包括：
基于确定的初始注量图和确定的递送序列开始处理。
6.一种方法，包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；
为初始注量图中的注量值确定第一递送序列，该第一递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
基于第一递送序列中的一个或多个孔径，利用先验剂量计算方法计算一个或多个剂量值；
将一个或多个计算的剂量值与规定剂量相比较；及
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间存在明显的误差，则确定第二递送序列。
7.如权利要求6所述的方法，还包括：
提供一个或多个初始处理参数，初始处理参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
8.如权利要求6-7中任一项所述的方法，其中，第二递送序列包括由第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，并且
其中，当同位素束靠近关键结构时，第二递送序列中的一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。
9.如权利要求6-8中任一项所述的方法，其中，第二递送序列还指定了最大数量的孔径，或者第二递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
10.如权利要求6-9中任一项所述的方法，其中，指定尺寸大体上为2厘米乘以2厘米或者更小。
11.如权利要求6-10中任一项所述的方法，其中，先验剂量计算方法选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法所组成的群组。
12.如权利要求6-11中任一项所述的方法，还包括：
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间不存在明显的误差，则利用最终组的孔径开始处理。
13.一种方法，包括：
将多个同位素束中的每一个离散化成一个或多个子束；
计算一个或多个子束中的每一个的价值；
对于一个或多个子束中的每一个，如果价值大于阈值价值，则保留子束，如果价值等于或小于阈值价值，则抛弃子束；
为一个或多个保留的子束确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
利用先验剂量计算方法计算一个或多个孔径中的每一个的剂量值；
为一个或多个孔径中的每一个确定上束时间值；
基于确定的上束时间值计算目标函数的第一值；
对于一个或多个孔径中的每一个，如果确定的上束时间值小于上束时间阈值，则抛弃该孔径；
调整未被抛弃的一个或多个孔径的上束时间值；
基于调整的上束时间值计算目标函数的第二值；及
基于目标函数的第一值和目标函数的第二值之间的差，确定目标函数是否已经收敛。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：
提供一个或多个初始处理参数，初始处理参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
15.如权利要求13-14中任一项所述的方法，其中，利用预先计算的影响矩阵或者通过运行蒙特卡洛模拟来执行计算。
16.如权利要求13-15中任一项所述的方法，其中，阈值价值选自由下述各项构成的群组：零值、一个或多个子束的最大价值的预定分数、以及价值大于零的一个或多个子束的平均价值的预定分数。
17.如权利要求13-16中任一项所述的方法，其中，先验剂量计算方法选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法所组成的群组。
18.如权利要求13-17中任一项所述的方法，还包括：
重复计算、保留、抛弃子束、确定递送序列、计算剂量值、确定上束时间值、计算目标函数的第一值、抛弃孔径、调整上束时间值、以及计算目标函数的第二值，直到目标函数收敛。
19.如权利要求13-18中任一项所述的方法，其中，确定目标是否已经收敛包括：将当前迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值与一个或多个前序迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值相比较。
20.如权利要求13-19中任一项所述的方法，还包括：
如果目标函数已经收敛，则利用最终组孔径开始处理。
21.一种系统，包括：
处理器；及
存储器，其中，该处理器和存储器被配置为执行操作，操作包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；及
为初始注量图中的注量值确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，当同位素束靠近关键结构时，所述一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。
22.如权利要求21所述的系统，操作还包括：
提供一个或多个初始处理参数，初始处理参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
23.如权利要求21-22中任一项所述的系统，其中，指定尺寸大体上为2厘米乘以2厘米或者更小。
24.如权利要求21-23中任一项所述的系统，其中，递送序列还指定了最大数量的孔径，或者递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
25.如权利要求21-24中任一项所述的系统，操作还包括：
基于确定的初始注量图和确定的递送序列开始处理。
26.一种系统，包括：
处理器；及
存储器，其中，该处理器和存储器被配置为执行操作，操作包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；
为初始注量图中的注量值确定第一递送序列，该第一递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
基于第一递送序列中的一个或多个孔径，利用先验剂量计算方法计算一个或多个剂量值；
将一个或多个计算的剂量值与规定剂量相比较；及
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间存在明显的误差，则确定第二递送序列。
27.如权利要求26所述的系统，操作还包括：
提供一个或多个初始处理参数，初始处理参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
28.如权利要求26-27中任一项所述的系统，其中，第二递送序列包括由第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，并且
其中，当同位素束靠近关键结构时，第二递送序列中的一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。
29.如权利要求26-28中任一项所述的系统，其中，第二递送序列还指定了最大数量的孔径，或者第二递送序列防止第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶之间的交错。
30.如权利要求26-29中任一项所述的系统，其中，指定尺寸大体上为2厘米乘以2厘米或者更小。
31.如权利要求26-30中任一项所述的系统，其中，先验剂量计算方法选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法所组成的群组。
32.如权利要求26-31中任一项所述的系统，操作还包括：
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间不存在明显的误差，则利用最终组的孔径开始处理。
33.一种系统，包括：
处理器；及
存储器，其中，该处理器和存储器被配置为执行操作，操作包括：
将多个同位素束中的每一个离散化成一个或多个子束；
计算一个或多个子束中的每一个的价值；
对于一个或多个子束中的每一个，如果价值大于阈值价值，则保留子束，如果价值等于或小于阈值价值，则抛弃子束；
为一个或多个保留的子束确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
利用先验剂量计算方法计算一个或多个孔径中的每一个的剂量值；
为一个或多个孔径中的每一个确定上束时间值；
基于确定的上束时间值计算目标函数的第一值；
对于一个或多个孔径中的每一个，如果确定的上束时间值小于上束时间阈值，则抛弃该孔径；
调整未被抛弃的一个或多个孔径的上束时间值；
基于调整的上束时间值计算目标函数的第二值；及
基于目标函数的第一值和目标函数的第二值之间的差，确定目标函数是否已经收敛。
34.如权利要求33所述的系统，操作还包括：
提供一个或多个初始处理参数，初始处理参数选自由下述参数构成的群组：多个同位素束、各个同位素束的等中心、目标的规定剂量、关键结构的最大剂量以及一个或多个剂量容积柱状图限制。
35.如权利要求33-34中任一项所述的系统，其中，利用预先计算的影响矩阵或者通过运行蒙特卡洛模拟来执行计算。
36.如权利要求33-35中任一项所述的系统，其中，阈值价值选自由下述各项构成的群组：零值、一个或多个子束的最大价值的预定分数、以及价值大于零的一个或多个子束的平均价值的预定分数。
37.如权利要求33-36中任一项所述的系统，其中，先验剂量计算方法选自由蒙特卡洛模拟和离散坐标法所组成的群组。
38.如权利要求33-37中任一项所述的系统，操作还包括：
重复计算、保留、抛弃子束、确定递送序列、计算剂量值、确定上束时间值、计算目标函数的第一值、抛弃孔径、调整上束时间值、以及计算目标函数的第二值，直到目标函数收敛。
39.如权利要求33-38中任一项所述的系统，其中，确定目标是否已经收敛包括：将当前迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值与一个或多个前序迭代中的目标函数的第一值和目标函数的第二值相比较。
40.如权利要求33-39中任一项所述的系统，操作还包括：
如果目标函数已经收敛，则利用最终组孔径开始处理。
41.一种非临时性计算机可读介质，其包含指令以将处理器配置为执行操作，操作包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；及
为初始注量图中的注量值确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径，当同位素束靠近关键结构时，所述一个或多个孔径具有指定尺寸，该指定尺寸被限制为大体上小于与准直器相关的最大尺寸。
42.一种非临时性计算机可读介质，其包含指令以将处理器配置为执行操作，操作包括：
确定包括一个或多个子束的初始注量图，该初始注量图指定了一个或多个子束中每一个的注量值；
为初始注量图中的注量值确定第一递送序列，该第一递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
基于第一递送序列中的一个或多个孔径，利用先验剂量计算方法计算一个或多个剂量值；
将一个或多个计算的剂量值与规定剂量相比较；及
如果在一个或多个计算的剂量值和规定剂量之间存在明显的误差，则确定第二递送序列。
43.一种非临时性计算机可读介质，其包含指令以将处理器配置为执行操作，操作包括：
将多个同位素束中的每一个离散化成一个或多个子束；
计算一个或多个子束中的每一个的价值；
对于一个或多个子束中的每一个，如果价值大于阈值价值，则保留子束，如果价值等于或小于阈值价值，则抛弃子束；
为一个或多个保留的子束确定递送序列，该递送序列包括由准直器中的第一组一个或多个叶和第二组一个或多个叶所形成的一个或多个孔径；
利用先验剂量计算方法计算一个或多个孔径中的每一个的剂量值；
为一个或多个孔径中的每一个确定上束时间值；
基于确定的上束时间值计算目标函数的第一值；
对于一个或多个孔径中的每一个，如果确定的上束时间值小于上束时间阈值，则抛弃该孔径；
调整未被抛弃的一个或多个孔径的上束时间值；
基于调整的上束时间值计算目标函数的第二值；及
基于目标函数的第一值和目标函数的第二值之间的差，确定目标函数是否已经收敛。
CN201480026688.9A 2013-03-14 2014-03-11 用于同位素源外部束放疗的系统和方法 Pending CN105209116A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/830,794 US8952346B2 (en) 2013-03-14 2013-03-14 Systems and methods for isotopic source external beam radiotherapy
US13/830,794 2013-03-14
PCT/US2014/023740 WO2014159455A2 (en) 2013-03-14 2014-03-11 Systems and methods for isotopic source external beam radiotherapy

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105209116A true CN105209116A (zh) 2015-12-30

Family

ID=50693960

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480026688.9A Pending CN105209116A (zh) 2013-03-14 2014-03-11 用于同位素源外部束放疗的系统和方法

Country Status (9)

Country Link
US (2) US8952346B2 (zh)
EP (1) EP2968979A2 (zh)
JP (1) JP2016511117A (zh)
KR (1) KR20150135354A (zh)
CN (1) CN105209116A (zh)
AU (1) AU2014240516A1 (zh)
CA (1) CA2904594A1 (zh)
HK (1) HK1219916A1 (zh)
WO (1) WO2014159455A2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111093768A (zh) * 2017-09-12 2020-05-01 光线搜索实验室公司 用于放射治疗计划的弧的评估
CN111111017A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 光线搜索实验室公司 用于放射疗法治疗计划的系统和方法

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2749057A1 (en) 2004-02-20 2005-09-09 University Of Florida Research Foundation, Inc. System for delivering conformal radiation therapy while simultaneously imaging soft tissue
CN102202576B (zh) * 2008-10-10 2015-04-08 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于为了在微创的x射线引导的介入中减少x射线剂量而产生覆盖经分割的目标结构或病变的减小视场的、具有自动快门适应的血管造影图像采集系统和方法
CN102472830B (zh) 2009-07-15 2016-03-30 微雷公司 用于使直线性加速器和磁共振成像设备彼此屏蔽的方法和装置
WO2011106524A1 (en) 2010-02-24 2011-09-01 Viewray Incorporated Split magnetic resonance imaging system
US8981779B2 (en) 2011-12-13 2015-03-17 Viewray Incorporated Active resistive shimming fro MRI devices
US10561861B2 (en) 2012-05-02 2020-02-18 Viewray Technologies, Inc. Videographic display of real-time medical treatment
AU2013334064A1 (en) 2012-10-26 2015-05-14 Viewray Technologies, Inc. Assessment and improvement of treatment using imaging of physiological responses to radiation therapy
US9675271B2 (en) * 2013-03-13 2017-06-13 Viewray Technologies, Inc. Systems and methods for radiotherapy with magnetic resonance imaging
US8952346B2 (en) * 2013-03-14 2015-02-10 Viewray Incorporated Systems and methods for isotopic source external beam radiotherapy
US9446263B2 (en) 2013-03-15 2016-09-20 Viewray Technologies, Inc. Systems and methods for linear accelerator radiotherapy with magnetic resonance imaging
JP6893876B2 (ja) 2015-02-11 2021-06-23 ビューレイ・テクノロジーズ・インコーポレイテッドＶｉｅｗＲａｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ， Ｉｎｃ． 磁気共鳴によってガイドされた放射線療法のための計画及び制御
EP3103519B1 (en) * 2015-06-12 2021-06-02 RaySearch Laboratories AB A method, a computer program product and a computer system for radiotherapy optimization
US9950193B2 (en) * 2015-06-12 2018-04-24 Accuray Incorporated Image-based aperture verification system for multi-leaf collimator
CN105105780B (zh) * 2015-08-04 2018-04-03 上海联影医疗科技有限公司 动态楔形板控制点的生成方法及装置
EP3175885B1 (en) * 2015-12-03 2017-11-22 RaySearch Laboratories AB System and method for determining a radiation treatment plan and a radiation therapy machine
WO2017151662A1 (en) 2016-03-02 2017-09-08 Viewray Technologies, Inc. Particle therapy with magnetic resonance imaging
CN109152928B (zh) 2016-03-09 2021-05-28 反射医疗公司 用于计算辐射治疗的注量图的方法和系统
CN118141398A (zh) 2016-12-13 2024-06-07 优瑞技术公司 放射治疗系统和方法
CN116036499A (zh) 2017-12-06 2023-05-02 优瑞技术公司 多模态放射疗法的优化
US11209509B2 (en) 2018-05-16 2021-12-28 Viewray Technologies, Inc. Resistive electromagnet systems and methods
US10709905B2 (en) * 2018-06-29 2020-07-14 Victor Hernandez Method of calculating a tongue-and-groove effect of a multi-leaf collimator
ES2940534A1 (es) * 2021-11-04 2023-05-08 Univ Sevilla Metodo para la planificacion de tratamiento de radioterapia

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050254623A1 (en) * 2004-04-08 2005-11-17 Srijit Kamath Field splitting for intensity modulated fields of large size
CN1981892A (zh) * 2002-08-14 2007-06-20 株式会社东芝 集中照射型放疗设备
CN101247852A (zh) * 2005-07-25 2008-08-20 卡尔·奥托 用于计划和供给放射治疗的方法和装置
US7609811B1 (en) * 2008-11-07 2009-10-27 Varian Medical Systems International Ag Method for minimizing the tongue and groove effect in intensity modulated radiation delivery
US20100177870A1 (en) * 2009-01-14 2010-07-15 Varian Medical Systems International Ag Treatment planning using modulability and visibility factors
US20110284757A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-24 Hampton University Apparatus, method and system for measuring prompt gamma and other beam-induced radiation during hadron therapy treatments for dose and range verification purposes using ionization radiation detection

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2749057A1 (en) * 2004-02-20 2005-09-09 University Of Florida Research Foundation, Inc. System for delivering conformal radiation therapy while simultaneously imaging soft tissue
US7466797B2 (en) 2004-03-22 2008-12-16 University Of Notre Dame Du Lac Error control in algorithmic approach to step-and-shoot intensity modulated radiation therapy
US7180980B2 (en) 2004-08-25 2007-02-20 Prowess, Inc. Method for intensity modulated radiation treatment using independent collimator jaws
US8565378B2 (en) 2005-05-06 2013-10-22 Deutsches Krebsforschungszentrum Stiftung Des Oeffentlichen Rechts Method and device for defining a beam of high-energy rays
US7880154B2 (en) 2005-07-25 2011-02-01 Karl Otto Methods and apparatus for the planning and delivery of radiation treatments
JP2011524185A (ja) * 2008-05-08 2011-09-01 ザ・ジョンズ・ホプキンス・ユニバーシティ 放射線療法における畳み込み／重ね合わせ線量計算法のグラフィックス・プロセッシング・ユニット加速を用いたリアルタイム線量計算
US8952346B2 (en) * 2013-03-14 2015-02-10 Viewray Incorporated Systems and methods for isotopic source external beam radiotherapy

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1981892A (zh) * 2002-08-14 2007-06-20 株式会社东芝 集中照射型放疗设备
US20050254623A1 (en) * 2004-04-08 2005-11-17 Srijit Kamath Field splitting for intensity modulated fields of large size
CN101247852A (zh) * 2005-07-25 2008-08-20 卡尔·奥托 用于计划和供给放射治疗的方法和装置
US7609811B1 (en) * 2008-11-07 2009-10-27 Varian Medical Systems International Ag Method for minimizing the tongue and groove effect in intensity modulated radiation delivery
US20100177870A1 (en) * 2009-01-14 2010-07-15 Varian Medical Systems International Ag Treatment planning using modulability and visibility factors
US20110284757A1 (en) * 2010-05-11 2011-11-24 Hampton University Apparatus, method and system for measuring prompt gamma and other beam-induced radiation during hadron therapy treatments for dose and range verification purposes using ionization radiation detection

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111093768A (zh) * 2017-09-12 2020-05-01 光线搜索实验室公司 用于放射治疗计划的弧的评估
CN111093768B (zh) * 2017-09-12 2021-12-28 光线搜索实验室公司 用于确定治疗计划的弧成本的方法和治疗计划系统和计算机可读装置
CN111111017A (zh) * 2018-10-31 2020-05-08 光线搜索实验室公司 用于放射疗法治疗计划的系统和方法
CN111111017B (zh) * 2018-10-31 2022-05-24 光线搜索实验室公司 用于放射疗法治疗计划的系统和程序存储器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014159455A3 (en) 2014-12-24
US8952346B2 (en) 2015-02-10
HK1219916A1 (zh) 2017-04-21
US20150165233A1 (en) 2015-06-18
EP2968979A2 (en) 2016-01-20
JP2016511117A (ja) 2016-04-14
KR20150135354A (ko) 2015-12-02
AU2014240516A1 (en) 2015-09-24
WO2014159455A4 (en) 2015-02-12
US20140275696A1 (en) 2014-09-18
WO2014159455A2 (en) 2014-10-02
CA2904594A1 (en) 2014-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105209116A (zh) 用于同位素源外部束放疗的系统和方法
CN110114117B (zh) 用于辐射治疗计划的计算机系统和计算机产品
US20210085997A1 (en) Three-dimensional radiotherapy dose distribution prediction
US10328282B2 (en) System and method for novel chance-constrained optimization in intensity-modulated proton therapy planning to account for range and patient setup uncertainties
US7809107B2 (en) Method for controlling modulation strength in radiation therapy
US10417390B2 (en) Methods and systems for radiotherapy treatment planning
US9889317B2 (en) System and method for automated radiation treatment planning using physical objectives
WO2015168431A1 (en) Optimization methods for radiation therapy planning
WO2008106522A2 (en) System and method for optimization of a radiation therapy plan in the presence of motion
CN111050848A (zh) 在优化期间用于oar和靶目标的调谐机制
Diot et al. Biological‐based optimization and volumetric modulated arc therapy delivery for stereotactic body radiation therapy
US20180111005A1 (en) Method of selecting beam geometries
CN110570923A (zh) 一种混合蒙特卡罗的放疗逆向优化方法、设备和存储介质
WO2018053648A1 (en) Treatment planning based on multiple modalities
Childress et al. Mobius3D white paper: dose calculation algorithm
JP6692923B2 (ja) 放射線治療計画における分画選択ツール
US10881875B2 (en) Pre-optimization method for quick prediction of achievability of clinical goals in intensity modulated radiation therapy
Modiri et al. Radiotherapy planning using an improved search strategy in particle swarm optimization
Zhang et al. A two-stage sequential linear programming approach to IMRT dose optimization
WO2020047044A1 (en) System and method for robust treatment planning in radiation therapy
Mittauer et al. Online adaptive radiotherapy: Assessment of planning technique and its impact on longitudinal plan quality robustness in pancreatic cancer
Gerlach et al. Towards fast adaptive replanning by constrained reoptimization for intra‐fractional non‐periodic motion during robotic SBRT
WO2024082293A1 (en) Multicriterial treatment plan optimization using let cost functions
Martinot Deep learning-based methods for radiotherapy dose optimization
Cirriez et al. Real-time replanning for proton therapy

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information

Address after: ohio

Applicant after: Yourui technology Ltd.

Address before: ohio

Applicant before: Viewray Inc

COR Change of bibliographic data
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20151230