CN105283221A - 用于在辐射处置规划中使用的新组织补偿器厚度可视化和修改工具 - Google Patents

Abstract

一种用于在期望目标和其中的剂量覆盖的情境中对用于辐射治疗的补偿器(26)的厚度进行可视化和修改的系统(10)包括平面切片图像生成模块(40)、可视化单元(42)以及调节模块(44)。平面切片图像生成模块(40)根据患者图像数据集(14)来生成平面切片图像(24)的系列，所述平面切片图像的系列被设置具有平行于辐射射束的一个轴和垂直于所述辐射射束(22)的一个轴。可视化单元(42)以图形化方式将补偿器厚度型线(26)、感兴趣的目标(28)和/或剂量表示描绘在全部在位于射束的纵向方向上的相同平面中的平面切片图像(24)的系列中的至少一个上。调节模块(44)经由对至少一个补偿器厚度值的图形化描绘的操纵接收对所述至少一个补偿器厚度值的调节的用户输入。

Description

用于在辐射处置规划中使用的新组织补偿器厚度可视化和修改工具

技术领域

下文总体上涉及辐射治疗规划和评估。下文发现结合对要在在使用调制笔形射束的强度调制质子治疗(IMPT)中或在恒定强度宽射束质子治疗中使用的补偿器的厚度进行可视化和指定的具体应用，并且将具体参考其进行描述。下文也涉及对在强度调制辐射治疗(IMRT)中利用的补偿器调节器的厚度进行可视化和指定。然而，将理解，本申请还适用于其他使用场景，而不必限于前述应用。下文描述将处在针对包括处置计划的射束组内的单个射束的补偿器修改和剂量评估的情境中。然而，其不必被限制到仅仅在每射束的基础上来进行，由此，例如描绘的和评估的剂量能够是从许多源加和的剂量。

背景技术

辐射治疗的目的是将辐射的致死剂量递送到诸如肿瘤的感兴趣的目标区域，同时最小化到其他区，尤其是危险器官的辐射。各种途径可以被用于在治疗期间递送辐射，例如，IMRT、VMAT等。这些途径将具有外部辐射的良好定义的且精确计算的射束的辐射剂量递送到感兴趣的目标区域。

在质子辐射治疗中，固体元件可以被放置到辐射射束中以这样的方式修改辐射射束：使辐射射束适应具体患者的解剖结构并创建在患者内的辐射的期望沉积样式。这些设备的一类是孔径或块准直器，其被定制构建以定义射束的横截面，允许在射束轴和一般传播方向的横向的方向上调节射束边缘定位。另一设备被称为是bolus或组织补偿器或简单地被称为补偿器。质子射束补偿器允许在射束轴和一般传播方向的纵向的方向上调节质子射束边缘定位。

补偿器与质子射束等一起被用于修改辐射的穿透深度或停止定位。通过创建在包括补偿器的固体材料中的二维厚度样式，可以调节针对跨射束的横截面的所有点的停止厚度。这样做是为了创建能够环绕要被处置的目标的最下游表面的远端剂量表面。

系统计算的厚度补偿器值常常被修改以调节辐射剂量沉积的厚度样式。规划针对给定患者的辐射治疗处置的技术员想要快速地进行在补偿器的厚度样式中的这些修改，并且同时对相对于患者的解剖结构的得到的剂量样式进行可视化。可视化应当是以可容易解读的方式，因此技术员能够在浏览患者解剖结构时容易地评估修改和其结果。

为了进行调节，需要修改单个补偿器厚度值。技术员这样做的最基本且最直接的方法是经由对被存储在表中的厚度值的手动编辑。这是单调乏味的任务并且不提供对编辑的效果的空间透视。需要对该过程的可视化。

常见途径是创建在被称为射束相对视图(BRV)方面的可视化。这是透视图，如同人正沿着处置射束的中心轴向患者中看去。在该取向中，在患者的解剖结构中的期望深度处的与射束轴正交的平面(切片)沿着叠加的补偿器的厚度图被显示。在3-D解剖规划图像中的该切片显示患者解剖结构，并且已经被叠加在其对目标和其他器官的分割、等剂量线和任选地其他信息上。平面常常处在到在患者的解剖结构中的三个主要剖面(横向、矢状和冠状)的斜角处。

然而，存在关于射束相对视图显示的问题，因为所有元素被示出在一个平面中、在彼此的顶部上。这使其难以容易地确定单个元素，尤其是在所有元素被同时示出的情况下。

关于射束相对视图的另一问题是技术员不能够看到目标的整个远端表面或连续轮廓。相反，技术员仅仅看到表示对存在于可视化切片中的目标的轮廓的分割的不规则外形轮廓。这些表示常常不是以熟悉的方式逐切片地有规律连接，并且因此难以解读。

另外，当前实施方式不允许技术员看到在关于目标的补偿器厚度和等剂量水平中的关联。这是因为感兴趣的剂量水平可能位于被可视化以示出目标的当前切片的近平面或远平面。即，技术员不具有等剂量线位于哪个平面中或以哪种方式将该线带到期望定位的清晰的主意。

发明内容

下文公开了解决以上提到的问题和其他问题的一种用于对补偿器厚度进行可视化和监控的新的且改进的方法。

根据一个方面，一种补偿器厚度可视化和修改系统包括平面切片图像生成模块，所述平面切片图像生成模块用于根据患者图像数据集来生成平面切片图像的系列，所述平面切片图像的系列被设置具有平行于辐射射束的一个视图轴(射束相对视图或BRV)和垂直于辐射射束的一个视图轴(垂直射束相对视图或PBRV)。所述系统也包括可视化单元，所述可视化单元用于以图形化方式将补偿器厚度型线、感兴趣的目标和剂量表示中的至少一个描绘在所述平面切片图像的系列中的至少一个上。另外，所述系统包括调节模块，所述调节模块用于经由对至少一个补偿厚度值的图形化描绘的操纵接收对所述至少一个补偿器厚度值的调节的用户输入。

根据另一方面，一种用于对补偿器厚度进行可视化和修改的方法包括通过患者图像数据集来生成多个平面重建。所述方法还包括以图形化将补偿器厚度型线、感兴趣的目标区域和剂量表示中的至少一个描绘在所述多个平面重建中的至少一个上。所述方法也包括经由对至少一个补偿厚度值的图形化描绘的操纵接收对所述至少一个补偿器厚度值的调节，并且响应于接收到的调节而动态地更新以图形化方式描绘在多个平面重建中的至少一个上的所述补偿器厚度型线和所述剂量表示中的所述至少一个。

根据另一方面，一种补偿器厚度可视化和修改系统包括显示设备、至少一个用户输入设备和一个或多个处理器。所述一个或多个处理器被配置为根据患者数据集来生成平面切片图像的系列，所述图像的系列中的每个具有垂直于辐射射束方向的一个视图轴和在所有能用的垂直(方位角)查看方向内的用户选择的查看角度的一个视图轴。所述处理器还被配置为在所述显示设备上以图形化方式将补偿器厚度型线、至少一条等剂量线和感兴趣的目标描绘在所述平面切片图像的系列中的垂直于处置射束的轴的一个上。所述处理器还被配置为响应于接收到的对所述补偿器厚度型线和所述至少一条等剂量线的图形化描绘的操纵而动态地更新所述补偿器厚度型线和所述至少一条等剂量线。另外，所述一个或多个处理器被配置为响应于对补偿器厚度值表的图形化描绘的操纵而自动更新所述补偿器厚度值表。

一个优点是临床医师能够在单个显示器上在单个平面内同时查看感兴趣的目标、补偿器厚度型线和包括穿透深度的等剂量线。

另一优点在于临床医师的使关于目标的补偿器厚度和等剂量水平的关联可视化的能力。

另一优点在于经由关联的补偿器厚度型线、等剂量线和目标平面切片图像对辐射剂量分布的有效可视化和操纵。

另一优点在于临床医师的以图形化方式操纵在可视化中的补偿器厚度以及立即看到在下游(远端)剂量表面的结果改变的能力。

另一优点在于响应于对向临床医师显示的补偿器型线进行的调节而自动更新补偿器厚度值表的能力。

另一优点在于从补偿器厚度值表选择单元格和自动查看恰当平面切片图像的能力，所述恰当平面切片图像包括对应于与单元格相关联的定位的、补偿器上的定位。

另一优点在于使用在当前显示的补偿器厚度型线上的工具以图形化方式选择定位并且使软件自动导航以及显示示出对应补偿器厚度值和单元格定位的对应厚度表单元格的能力。

另一优点是使用与以图形化方式显示的补偿器厚度型线交互的分析工具以及显示补偿器的当前物理属性，包括(x，y)定位、物理(z)厚度和水等效厚度的能力。

另一优点在于以图形化方式示出在补偿器厚度表中的选择的行/列与显示的补偿器厚度型线之间的关联性的能力，反之亦然。当用户浏览示出不同补偿器厚度型线的垂直切片时，构成显示的补偿器型线的单元格的对应行或列被突出显示。

另一优点是软件的在射束相对视图(BRV)中显示解剖结构、补偿器厚度和剂量以及在该额外的视图中显示导航线的能力。这些线描绘当前显示的垂直射束相对视图(PBRV)平面的在射束相对视图(BRV)内的定位。当用户滚动通过垂直视图切片或改变它们的方位角视图角度时，自动更新这些导航线。用户可以与在射束相对视图中显示的导航线交互，并且将它们移动到新的定位，或者当它们平分射束的中心轴时，使这些线旋转。所述系统自动更新对垂直切片的显示以反映导航线的新的定位。

另一优点是软件的执行本发明的实施例而无论补偿器制造方法如何的能力。所述方法允许对使用切入的、连续的和其他制造方法制造的补偿器的可视化和厚度修改。

本领域的普通技术人员在阅读并理解下文详细描述后将认识到其他优点。

附图说明

本发明可以采用各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图仅出于说明优选实施例的目的，并且不应被解释为对本发明的限制。

图1示意性地图示了补偿器厚度可视化和修改系统的实施例。

图2图示了根据一个实施例的平面切片图像。

图3图示了辐射处置射束和查看射束的三维表示。

图4图示了在用户指定方位角度的辐射处置射束和查看射束的三维表示。

图5A图示了针对其厚度产生不完全覆盖目标的剂量分布的补偿器的在图4中描绘的垂直视图射束的重建切片的二维表示。

图5B图示了针对图5A的垂直视图射束的重建切片的二维表示，其中，补偿器厚度已经被调节使得剂量现在遵循在垂直视图中的示出的切片中的目标。

图6示出了补偿器厚度可视化和修改的一个方法的流程图。

具体实施方式

参考图1，示意性地图示了补偿器厚度可视化和修改系统10的实施例。系统10能够接收聚焦于包括目标28的感兴趣的区域的对象16的患者图像数据14。包括目标28的患者图像数据14可以来自CT图像设备12、磁共振成像设备(MRI)、PET/CT成像设备或其他适当的成像设备。

在一个实施例中，系统10能够基于辐射治疗计划48来接收针对对象16的感兴趣的目标28的规划的等剂量线30和/或剂量体积直方图(DVH)46。辐射治疗计划48可以基于IMRT途径、VMAT途径、IMPT途径、恒定强度宽射束质子治疗等，或者系统10能够根据诸如射束或相关的注量图、IMPT射束、宽射束质子射束等的IMRT或VMAT信息来构建等剂量线30和/或DVH46。辐射治疗计划48可以包括针对处置递送设备18的控制指令。处置递送设备18包括控制20，所述控制根据辐射治疗计划执行控制指令以将辐射递送到对象16的感兴趣的目标28。如将认识到，处置递送设备18可以根据辐射治疗计划48将质子或光子射束22递送到对象16。控制20还可以接收并执行用于控制等剂量线30的相对于发送到对象的辐射射束22的上游分量的指令，如下面讨论的图2中图示的。控制信号在对外部辐射射束22的递送中控制处置递送设备18。如图1描绘的，射束22发送具有变化厚度的补偿器26以控制下游等剂量线30，如下面详细解释的。

系统10采用补偿器26来修改辐射射束22到对象16中的穿透深度。补偿器26是被设置在射束22的源(处置递送设备18)与对象16之间的物理设备。取决于辐射源，补偿器26可以包括各种材料。例如，当在利用x-射线的光子治疗中使用时，诸如黄铜的金属板可以被利用并被铣削成为补偿器26；当在质子治疗中使用时，诸如有机玻璃(丙烯酸)、蓝蜡等的圆柱块材料能够被机器加工成具有适当的厚度样式以控制射束22到对象16中的下游深度。将认识到，根据对象16的解剖结构和到对象16中的期望穿透深度适当地确定补偿器26的厚度样式，如在图2中图示的。下面关于制造部件49讨论对补偿器26的制造。

在图1中图示的系统10包括计算机系统31，所述计算机系统至少包括与存储器33通信的处理器32。如下面讨论的，存储器33包括处理过的数据，例如如下面讨论的剂量体积直方图46、辐射治疗计划48、平面切片图像24、补偿器厚度表39等。存储器33也包括一个或多个处理器可执行指令，所述一个或多个处理器可执行指令当由处理器32执行时协调计算机系统31的操作，以及与图像设备12和处置递送设备18交互。处理器32执行被存储在存储器33中的处理器可执行指令。

系统10包括补偿器厚度值表模块38，所述补偿器厚度值表模块被配置为生成被设置在射束22与对象16之间的补偿器26的各种厚度的表39。即，模块38能够填充补偿器26在补偿器26上的特定定位处的厚度的表39。表39可以包括对应于在补偿器26上的坐标(x，y)的行和列，其中，每个单元格是补偿器26在该特定定位处的物理厚度。将认识到，如下面更新的，表39可以被用于生成用于并入到对象16的辐射治疗计划48中的补偿器26。在一些实施例中，表39可以被用于机器加工、铣削、铸造或以其他方式形成物理补偿器26以便在辐射治疗计划48的后续进程期间被设置在处置递送设备18与对象16之间。

所述系统还包括平面切片图像生成模块40，所述平面切片图像生成模块被配置为根据患者图像数据集14来重建平面切片图像24的系列。平面切片图像24的系列可以表示间隔开预定距离的图像的系列，其中的一个位于垂直于射束的中心轴22的图像平面，并且其中的另一个位于平行于射束的中心轴22的图像平面。在一些实例中，任意的查看角度可以由临床医师选择，使得一个视图轴保持垂直于射束22，同时对应于切片图像24的第二视图轴横向在任意选择的查看角度。切片图像24的系列能够通过模块40在3-D患者图像数据集14中被间隔开任何期望距离。例如，切片图像24可以具有在它们之间的5mm的距离，在它们之间的2mm的距离，等，如通过临床医师指导的。将认识到，在切片图像24之间选择的距离可以取决于目标28的尺寸(例如小肿瘤具有在切片图像24之间的相对小的距离，较大肿瘤具有在切片图像24之间的较大距离)、目标28的形状、对应于目标28的肿瘤的类型等。在本文中预见的一些实施例中，临床医师可以选择表39中的特定单元格，基于此，平面切片图像模块40自动地检索或重建其中描绘了单元格的定位的切片图像24。

系统10包括可视化单元42，所述可视化单元在相关联的显示设备34上对平面切片图像24、等剂量线30、补偿器26、辐射射束22等进行可视化。可视化单元42可以包括图形化选择部件，即，(在图2中示出的)图形化工具60，其允许相关联的临床医师以图形化方式调节补偿器26，例如，朝向或远离目标28点击和拉拽补偿器26的插入部分，向右或向左点击以增大或减小在补偿器26上的点处的厚度，等等。在一个实施例中，可视化单元42向临床医师提供图形化用户接口，所述图形化用户接口被配置为经由用户输入设备36接收输入从而以图形化方式更改在特定平面切片图像24中显示的补偿器26的形状，对厚度表39进行显示并且允许修改表39中的一个或多个单元格，从而修改补偿器26在对应于单元格的定位处的厚度，等等。可视化单元42可以包括额外的工具从而以图形化方式辅助临床医师修改辐射治疗处置计划48，对补偿器26的改变进行可视化，调节等剂量线30等。可视化单元42也能够使得临床医师能够经由对表39进行显示的图形用户接口来选择表39中的单元格、行或列，并且因此对平面切片图像24进行可视化，所述平面切片图像图示在与单元格、行或列相关联的、补偿器上的(一个或多个)定位处的单元格、行或列的(一个或多个)补偿器厚度值。

系统10也包括调节模块44，所述调节模块被配置为经由可视化单元42的图形化工具60接收用户输入，并且结合可视化单元42调节补偿器26在显示设备34上显示的平面图像切片24上的可视化显示。调节模块44还可以被配置为将输入提供到表生成模块38，从而使得表模块38能够响应于经由图形化工具60对补偿器26进行的调节而更新补偿器厚度值表39。调节模块44还可以被配置为在对补偿器26的制造和插入之后调节关于目标28的上游等剂量线30。

系统10还包括补偿器制造部件49，所述补偿器制造部件被配置为接收补偿器厚度信息(例如，厚度表39)并且根据在表39中阐述的值来促进对补偿器26的制造。制造部件49可以被实施为计算机控制铣削系统，其利用接收到的表39来将适当材料的毛坯、钢坯等铣削成具有恰当厚度值的补偿器26。将认识到，其他机器加工或制造工艺可以在产生具有在接收到的表39中阐述的选择的厚度值的补偿器26中使用。然后由此生产的制造的补偿器26可以被放置在射束22中作为最后的射束线部件，由此使得能够根据辐射治疗计划48来对对象16进行处置。

在图2中更详细地示出了在图1中描绘的平面切片图像24，以及各种等剂量线30和目标28的近视图。现在转向图2，示出了通过平面切片图像生成模块40根据患者图像数据集14生成的单幅平面切片图像24。平面切片图像24一般在宽度上为单个体素，并且对应于在与以上引用的通常利用的射束的视角不同的选择的角度的对象16中的目标的视图。即，平面切片图像24的视图对应于相对于射束22的查看的任意角度。如图2中图示的，平面切片图像24的视图包括平行于射束22的一个轴和垂直于射束22，即在射束22上往下看的一个轴，从而提供射束22相对于目标28的到对象16的深度的视图，以及补偿器26的横截面视图，使得能够对补偿器26的关于该特定平面切片图像24的厚度进行可视化。

如在图2中描绘的，平面切片图像24图示了当射束穿过对象16时围绕由射束22创建的感兴趣的目标28的若干等剂量线50、54和56。如将认识到，等剂量线50-56的下游边缘能够通过射束源(处置递送设备18)调节，即，经由控制20控制射束22到对象16中的穿透深度。在图2中图示的在平面切片图像24中描绘的目标28经由可视化单元42由临床医师绘制。然后目标28被指定并被分配到射束，并且补偿器厚度通过标准射束追踪方法来确定。然后补偿器26被绘制在图像24上，表示在将辐射射束瞄准目标28的初始尝试。根据调节模块44经由可视化单元42生成的图形化工具60使得临床医师能够修改补偿器26的厚度以实现期望的等剂量线50从而更准确地贴合目标。将认识到，通过修改补偿器26，作为响应，在射束22的下游末端上的穿透深度能够更深地或更浅地被调节，从而延伸在目标28上或经过目标28。相反地，通过利用工具60调节等剂量线，能够调节对补偿器厚度的可视化。

图2的图示也描绘了表示到对象16的各种辐射量的不同的等剂量线。例如，80％水平等剂量线52被描绘以指示80％的参考辐射水平到贯穿线经过的所有像素的应用，然而50％的参考辐射水平被应用到由等剂量线56连接的像素，并且20％的参考辐射水平被应用到由等剂量线58指示的像素。根据一个实施例，临床医师能够通过在期望的方向上移动图形化工具60来调节在该平面切片图像24上的补偿器26的厚度，同时，在显示器上立即指示覆盖范围的增加或减少。补偿器厚度值表模块38可以接收来自图形化工具60和调节模块44的输入以自动更新对应于的新厚度值的与由临床医师进行的改变相关联的表39中的一个或多个单元格。

图3描绘了图示图2的切片图像24的视点70的三维视图70。如图3所示，补偿器26被设置在源(未示出)与目标28之间。等剂量线50和等剂量线52被图示为在视图70中围绕目标28的等剂量表面。将认识到，在图3中在附图标记72处描绘了在图2中示出的视图的方向，图示了临床医师正在查看具有垂直于射束22的方向的一个视图轴和在到射束22的方向的任意极角的另一视图轴的平面切片图像24。图3被绘制为仅仅说明等剂量表面50和等剂量表面52，并且将认识到，射束22被描绘在其中以示出方向，并且如在图2中图示的，射束22可以在围绕目标的等剂量线的末端停止。

图4描绘了图示在离开患者前后方向的45度的方位角处的(下面在图5A-5B中示出)视点76的三维视图74。如图4所示，补偿器26位于源(未示出)与目标(未示出)之间。在图4中示出的视图76图示了临床医师查看具有垂直于射束22的方向的一个轴和在45度的方位角的另一轴的平面切片图像78(例如，图5A-5B)。在图5A-5B中还图示了各种等剂量线52-56、目标28等。45度的角度不是唯一的，并且临床医师可以取决于对期望的解剖结构进行可视化的偏好或需要来指定在0-360度之间的角度。

图5A图示了针对其厚度产生不完全覆盖目标28的剂量分布的补偿器26的在图4中描绘的垂直视图射束76的重建切片78的二维表示。如图5A所示，视点76表示相对于射束22的方向的45度方位角。在图5A中的各个等剂量线52、54和56被示出与补偿器26的厚度相关联。即，各个线52-56被描绘为受在图5A中实施的补偿器26的厚度的影响。

图5B图示了针对图5A的垂直视图射束76的重建切片78的二维表示，其中，补偿器26的厚度已经被调节，使得等剂量线52、54和56更紧密遵循在垂直视图78中的示出的切片78中的目标28。如将认识到，在图5A中描绘的补偿器26的厚度导致欠剂量覆盖，其通过图5B中示出的修改补偿器26来补救。如以上讨论的，临床医师可以经由图形化工具60调节在图5A中描绘的补偿器26的厚度以补救关于等剂量线52示出的欠剂量，同时更新得到的补偿器厚度值表39以反映在图5B中示出的补偿器26的新厚度。如通过目标28的恰当的覆盖指示的，一旦补偿器26的厚度可由临床医师接受，则经更新的厚度值表39可以被输出到补偿器制造部件49以用于对如下面讨论的补偿器26的制造。

图6示出了用于可视化和修改补偿器厚度的一个方法的流程图，所述方法能够由一个或多个处理器执行。在步骤100中，从图像扫描器12、存储器等接收对应于对象16的患者图像数据集14。在一个实施例中，患者图像数据集14适当地对应于在对象上的感兴趣的区域，例如肿瘤、器官等位于其中的对象解剖结构的部分。在步骤102，从存储器31检索对应于对象16的辐射治疗计划48。将认识到，辐射治疗计划48可以包括与对象16有关的数据、图像分割数据、射束参数数据、计算的剂量数据、预设等剂量水平等。在104，临床医师根据本文中阐述的系统和方法选择用于剂量评估的感兴趣的射束。将认识到，当辐射治疗计划48包含多于一个的处置射束22时，临床医师将选择感兴趣的射束以用于对该射束22的剂量评估和可能的补偿器元件26的厚度调节。

在步骤106，通过补偿器厚度表生成模块38响应于由临床医师选择的预设补偿器26等来填充对应于在步骤102检索到的辐射治疗计划48的补偿器厚度表39。在步骤106，通过平面切片图像生成模块40根据接收到的患者图像数据集14来生成平面切片图像24的系列。在一个实施例中，临床医师选择在其中的系列中的每个切片图像24之间的期望厚度。即，临床医师可以选择在根据患者图像数据集14生成的每幅平面图像24之间的2mm、4mm、5mm等的厚度。在其他实施例中，在平面切片图像24之间的变化可以根据系统10的操作来预选择，根据被处置的肿瘤类型来选择，等等。

在步骤110，通过临床医师选择或根据预选择的参数自动生成对用于在显示设备34上查看的切片图像24的选择。在一个实施例中，经由对厚度值表39中的单元格的选择做出对用于查看的切片图像24的选择。即，临床医师可以选择表39的单元格中的值，基于此，可视化单元42或与系统31相关联的其他适当的部件从显示具有选择的厚度值的补偿器型线26的系列中自动选择恰当的切片图像24。其他实施例可以基于被处置的目标28的类型、在对象16的解剖结构中的定位、等等来确定对切片图像24的选择。

根据一个实施例，本文中讨论的系统和方法能够利用对应射束相对视图(BRV)查看器来协调显示和导航，由此通过在BRV视图中的导航线描绘当前垂直视图平面定位。在这样的实施例中，通过滚动通过垂直视图平面，例如，切片图像24，临床医师将使系统更新导航线的位置。备选地，移动导航线的定位将滚动通过垂直视图平面的系列，即平面切片图像24的系列。

在112，可视化单元42在显示设备34上以图形化方式将补偿器26的沿着线(例如，表39的行、列或斜线)的型线、感兴趣的目标28、剂量水平(例如，等剂量线30)等描绘在选择的平面切片图像24上。如以上讨论的，在图2中图示了这样的图形化描绘的适当的范例。在步骤114中，经由可视化单元42在平面切片图像24上生成图形化工具60。如以上讨论的，在平面图像切片24上显示图形化工具60从而允许临床医师调节补偿器26的厚度和/或等剂量线30。然后经由用户输入设备36在116接收来自临床医师的用户输入，所述用户输入对应于以图形化方式描绘在显示在显示设备34上的平面切片图像24上的补偿器26的型线的厚度的调节。将认识到，图形化工具60可以被可视化在切片图像24上、靠近补偿器26的型线，并且可以包括用于推或拉的并且具有不同的半径或其他形状特征的一族形式。

在118，响应于在116由临床医师进行的调节而动态地调节对补偿器26的图形化描绘。在一个实施例中，调节模块44被配置为接收用户输入并且修改/调节在平面切片图像24上对补偿器26的显示。

在120，补偿器厚度表生成模块38响应于利用图形化工具60进行的修改而更新对应于辐射治疗计划48的表39。生成模块38可以自动地，即动态地，更新表39中的一个或多个单元格，以反映到与(一个或多个)单元格相关联的、补偿器26上的定位的厚度的(一种或多种)对应改变。

在122，根据对补偿器26进行的(一种或多种)修改来计算对等剂量线30的改变。然后在124调节模块44根据122的计算促进在切片图像24上对剂量(即等剂量线30)的描绘的调节。即，如在图2中的关联图像中图示的，由临床医师对补偿器26进行的改变和/或更新的表39影响等剂量线30的下游定位。在一些实施例中，由处理器32利用算法响应于对补偿器26的用户进行的修改来计算对等剂量线30的调节。如图2所示，可视化单元42可以促进对经调节的补偿器26和等剂量线30的图形化显示。根据一个实施例，临床医师可以利用图形化工具60来将等剂量线30移动到相对于目标28、特定器官、特定组织等的新定位。在这样的实施例中，本文中阐述的系统和方法使得能够自动计算针对补偿器26的补偿器厚度值以实现那些改变。因此，然后将适当地对表39进行更新以反映由于临床医师经由图形化工具60对等剂量线30的移动而得到的计算的厚度值。

在126，做出临床医师是否已经进行另一改变的确定。即，做出临床医师是否已经利用图形化工具60来进一步修改补偿器26或等剂量线30的确定。基于肯定确定，操作返回到步骤116，基于此，接收关于在平面切片图像24上描绘的补偿器26的型线的用户输入，并且其后如上所述继续进行。基于未进行对补偿器26的另一改变的确定，操作前进到128，基于此，做出临床医师是否希望查看来自根据患者图像数据集14生成的系列的另一平面切片图像24的确定。基于肯定确定，操作返回到步骤110，基于此，选择下一切片图像24，并且操作如上所述继续进行。基于在128的否定确定，经更新的表39被输出到补偿器制造部件49以用于生成(例如，制造、修改、铣削等)要在步骤130被使用在关于对象16的辐射治疗计划48中的补偿器26。

然后经由补偿器制造部件49在步骤132制造对应于经更新的表39的补偿器26。在步骤134，所制造的补偿器26被插入到射束22中从而将辐射治疗计划48递送到对象16。将认识到，对补偿器26的制造和安装可以在对对象16的处置的后续系列期间。还将认识到，在对对象16的处置期间，响应于目标28中的改变(例如，肿瘤已经缩小或扩大等)可能需要根据本文中阐述的系统和方法设计并制造额外的补偿器26。

因此，本文中阐述的系统和方法向临床医师提供对等剂量线30的可视化、补偿器26的横截面视图以及目标28。取决于目标28(尺寸、形状、位置等)和与对象16相关联的辐射治疗计划48，关于可视化提供的图形化工具60允许临床医师调节补偿器26的厚度，这自动更新被显示的等剂量线30，允许临床医师调节射束22的穿透深度，调节为更深或更浅。可以查看切片图像的系列中的每个，允许临床医师调节针对每个平面的补偿器26的厚度。一旦所有平面是可接受的，具有对应于定位和对应厚度值的单元格的补偿器厚度值表39被更新并被输出以用于对物理补偿器26的创建或对补偿器26进行的调节/机器加工，以完成辐射治疗计划48。

如本文中使用的，存储器包括以下中的一个或多个：非暂态计算机可读介质；磁盘或其他磁性存储介质；光盘或其他光学存储介质；随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、或其他电子存储设备或芯片或可操作地互联的芯片组；因特网/内联网服务器，可以经由因特网/内联网或局域网从所述因特网/内联网服务器检索存储的指令；等等。另外，如本文中使用的，处理器包括以下中的一个或多个：微处理器、微控制器、图形处理单元(GPU)、专用集成电路(ASIC)、FPGA、等等；控制器包括：(1)处理器和存储器，所述处理器执行在实现控制器的功能的存储器上的计算机可执行指令；或(2)模拟和/或数字硬件；用户输入设备包括以下中的一个或多个：鼠标、键盘、触摸屏显示器、一个或多个按钮、一个或多个开关、一个或多个触发器、语音识别引擎、等等；数据库包括一个或多个存储器；并且显示设备包括以下中的一个或多个：LCD显示器、LED显示器、等离子显示器、投影式显示器、触摸屏显示器、CRT显示器等。

已经参考优选实施例描述了本发明。他人在阅读并理解前面的详细描述后可以进行修改和更改。旨在将本发明解释为包括所有这样的修改和更改，只要它们落入权利要求书或其等价要件的范围内。

Claims (20)

1.一种补偿器厚度可视化和修改系统(10)，包括：

平面切片图像生成模块(40)，其用于根据患者图像数据集(14)来生成平面切片图像(24)的系列，所述平面切片图像的系列被设置具有平行于辐射射束的一个视图轴和垂直于所述辐射射束(22)的一个视图轴；

可视化单元(42)，其用于以图形化方式将补偿器厚度型线(26)、感兴趣的目标(28)和剂量表示中的至少一个描绘在所述平面切片图像(24)的系列中的至少一个上；以及

调节模块(44)，其用于接收经由对所述补偿器厚度型线(26)和剂量表示中的至少一个的图形化描绘的操纵对所述补偿器厚度型线和所述剂量表示中的所述至少一个的调节的用户输入。

2.根据权利要求1所述的系统(10)，还包括：

补偿器厚度表生成模块(38)，其用于响应于接收到的用户输入而自动更新与所述补偿器厚度型线(26)相关联的补偿器厚度表(39)。

3.根据权利要求2所述的系统(10)，其中：

所述可视化单元(42)被配置为接收对对应于补偿器厚度值表(39)中的至少一个单元格的选择的用户输入并在相关联的显示设备(34)上生成所述平面切片图像(24)的系列中的一个，所述平面切片图像的系列中的所述一个对应于所述补偿器(26)的在与至少一个所选择的单元格相关联的、所述补偿器上的定位处的描绘。

4.根据权利要求2所述的系统(10)，其中，所述可视化单元(42)被配置为响应于经由所述调节模块(44)接收到的所述用户输入而动态地更新以图形化方式描绘在所述平面切片图像(24)的系列中的所述至少一个上的所述补偿器厚度型线(26)和所述剂量表示中的所述至少一个。

5.根据权利要求1-4中的任一项所述的系统，其中，所述可视化单元(42)被配置为接收对查看角度的用户选择输入，其中，所述平面切片图像生成模块(40)生成所述平面切片图像(24)的系列，所述平面切片图像的系列被设置具有垂直于所述辐射射束的一个轴和在相对于所述辐射射束(22)的所述查看角度的另一轴。

6.根据权利要求1-5中的任一项所述的系统，其中，所述剂量表示包括邻近所述感兴趣的目标(28)的至少一条等剂量线(30)。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的系统，其中，所述调节模块(44)还被配置为将输入提供到表生成模块(38)以用于更新所述补偿器厚度值表(39)。

8.根据权利要求1-7中的任一项所述的系统，其中，在所述平面切片图像(24)的系列中的每幅图像具有预选择的厚度。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，根据用户输入、所述感兴趣的目标(28)的大小和所述感兴趣的目标(28)的形状中的至少一个来选择每幅平面切片图像(24)的所述预选择的厚度。

10.一种用于对补偿器厚度进行可视化和修改的方法，包括：

根据患者图像数据集(14)来生成(106)平面切片图像(24)的系列，所述平面切片图像的系列被设置具有平行于辐射射束的一个视图轴和垂直于所述辐射射束(22)的一个视图轴；

以图形化方式将补偿器厚度型线(26)、感兴趣的目标(28)和剂量表示中的至少一个描绘(110)在所述平面切片图像(24)的系列中的至少一个上；

接收(114)经由对所述补偿器厚度型线和剂量表示值中的至少一个的图形化描绘的操纵对所述补偿器厚度型线和所述剂量表示值中的所述至少一个的调节；并且

响应于接收到的调节而动态地更新(116)以图形化方式描绘在所述平面切片图像(24)的系列中的所述至少一个上的所述补偿器厚度型线(26)和所述剂量表示(30)中的所述至少一个。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述剂量表示包括对辐射剂量样式的可视化，并且其中，动态地更新所述剂量表示包括调节对所述辐射剂量样式的所述可视化。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述剂量表示包括对辐射的穿透深度的可视化，并且其中，动态地更新所述剂量表示包括调节对所述辐射的所述穿透深度的所述可视化。

13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述剂量表示包括邻近所述感兴趣的目标(28)的至少一条等剂量线(30)。

14.根据权利要求10-13中的任一项所述的方法，还包括：

响应于接收到的经由对所述图形化描绘的所述操纵的调节值而自动更新(118)补偿器厚度值表(39)。

15.根据权利要求14所述的方法，其中，对所述补偿器厚度值表(39)的所述自动更新包括修改在对应于对所述至少一个补偿器厚度值的所述图形化描绘的所述操纵的所述表的至少一个单元格中的值。

16.根据权利要求14所述的方法，还包括：

接收(108)对对应于在所述补偿器厚度值表(39)中的至少一个单元格的选择的用户输入；

识别对应于所述补偿器(26)的在与至少一个所选择的单元格相关联的定位处的描绘的所述平面切片图像(24)的系列中的一个；并且

在相关联的显示设备(34)上生成对所述平面切片图像(24)的系列中的所识别的一个的可视化。

17.根据权利要求16所述的方法，还包括：

在所述平面切片图像(24)上生成(112)图形化工具，其中，接收所述调节包括接收对所述图形化工具(60)的操纵。

18.根据权利要求10-17中的任一项所述的方法，还包括：

接收对查看角度的用户选择输入，其中，生成所述平面切片图像(24)的系列还包括生成所述平面切片图像(24)的系列，所述平面切片图像的系列被设置具有垂直于所述辐射射束(22)的一个轴和在相对于所述辐射射束(22)的所述查看角度的另一轴。

19.一种承载了软件的非暂态计算机可读存储介质，所述软件控制一个或多个电子数据处理设备(31)来执行根据权利要求10-18中的任一项所述的方法。

20.一种补偿器厚度可视化和修改系统(10)，包括：

显示设备(34)；

至少一个用户输入设备(36)；以及

一个或多个处理器(32)，其被配置为：

根据患者数据集来生成平面切片图像的系列，所述图像的系列中的每个具有垂直于辐射射束的传播方向的一个轴和在所有能用的垂直查看方向内的选择的查看角度的一个轴；

在所述显示设备(34)上以图形化方式将补偿器厚度型线(26)、至少一条等剂量线(30)和感兴趣的目标(28)描绘在所述平面切片图像(24)的系列中的一个上；

响应于接收到的对所述补偿器厚度型线(26)和所述至少一条等剂量线(30)的图形化描绘的操纵而动态地更新所述补偿器厚度型线和所述至少一条等剂量线；以及

响应于对补偿器厚度值表(39)的图形化描绘的操纵而自动更新所述补偿器厚度值表。