CN115297926A

CN115297926A - 用于生成自适应放射治疗计划的系统和方法

Info

Publication number: CN115297926A
Application number: CN202080098525.7A
Authority: CN
Inventors: 周婧劼; 赵轲俊; 彭雄峰; 王章龙
Original assignee: Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Current assignee: Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Priority date: 2020-03-16
Filing date: 2020-03-16
Publication date: 2022-11-04
Also published as: EP4106866A1; EP4106866A4; WO2021184161A1; US20230009625A1

Abstract

一种方法可以包括获取与一个或以上目标对象相关的第一图像，第一图像通过第一扫描生成。该方法还可以包括获取用于治疗一个或以上目标对象的第一放射治疗计划。该方法还可以包括获取与所述一个或以上目标对象相关的第二图像，第二图像通过第二扫描生成。第二扫描晚于第一扫描执行。该方法还可以包括基于第一放射治疗计划、第一图像和第二图像，确定用于治疗一个或以上目标对象的目标放射治疗计划。目标放射治疗计划可以是第一放射治疗计划或与第二图像相关联的第二放射治疗计划，其中确定目标放射治疗计划的操作中的至少一部分是并行执行的。

Description

用于生成自适应放射治疗计划的系统和方法

技术领域

本说明书一般涉及用于放射治疗的系统和方法，更具体地，涉及用于生成自适应放射治疗计划的系统和方法。

背景技术

放射治疗广泛用于癌症治疗，也用于其他几种健康状况。通常，在治疗开始之前生成用于癌症患者的放射治疗计划(也被称为治疗计划)。根据放射治疗计划，放射线可以在几个治疗阶段被递送至患者，这些治疗阶段可以分布在多天的治疗期间。然而，在治疗期间，肿瘤或其他组织(例如，肿瘤周围的组织)的解剖结构可能会发生变化。例如，肿瘤可以生长、变形或收缩。如果在目标结构的变化(例如，收缩)之后使用原始治疗计划，通过向这种组织施加高放射剂量，影响健康组织的风险很高。在自适应放射治疗中可以避免或减轻这个问题。根据这种方法，在放射治疗的过程中(例如，在某些治疗阶段之间)获取目标结构的图像，以识别目标结构的轮廓变化。然后，进行重新计划程序，以使治疗计划适应目标结构变化的轮廓。当放射线被及时地递送至患者，可以有效避免肿瘤细胞的再增殖，实现了治疗的最佳功效。因此，重新计划程序需要快速执行，否则，可能导致放射治疗的实施的延迟，从而影响放射治疗的结果。因此，期望提供用于快速生成自适应放射治疗计划的系统和方法。

发明内容

根据本说明书的第一方面，一种用于生成自适应放射治疗计划的系统可以包括一个或以上存储设备和一个或以上被配置为与所述一个或以上存储设备通信的处理器。所述一个或以上存储设备可以包括一组指令。当所述一个或以上处理器执行所述一组指令时，所述一个或以上处理器可以被引导执行以下操作中的一个或以上。所述一个或以上处理器可以获取与一个或以上目标对象相关的第一图像，所述第一图像通过第一扫描生成。所述一个或以上处理器可以获取用于治疗所述一个或以上目标对象的第一放射治疗计划。所述第一放射治疗计划可以与所述第一图像相关联。所述一个或以上处理器可以获取与所述一个或以上目标对象相关的第二图像，所述第二图像通过第二扫描生成。所述第二扫描可以晚于所述第一扫描执行。所述一个或以上处理器可以基于所述第一放射治疗计划，所述第一图像和所述第二图像，确定用于治疗所述一个或以上目标对象的目标放射治疗计划。所述目标放射治疗计划是所述第一放射治疗计划或与所述第二图像相关联的第二放射治疗计划，其中确定所述目标放射治疗计划的操作中的至少一部分是并行执行的。

在一些实施例中，为了确定所述目标放射治疗计划，所述一个或以上处理器可以通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行图像配准来生成配准结果。所述一个或以上处理器可以基于所述配准结果，确定所述第二图像中的一个或以上感兴趣区域(ROI)。所述一个或以上处理器可以基于所述配准结果确定所述第二图像中的累积剂量。所述累积剂量已经被递送到所述一个或以上目标对象。所述一个或以上处理器可以基于所述第一放射治疗计划，估计所述第二图像中的第一剂量分布。基于所述配准结果确定所述第二图像中的所述一个或以上ROI的操作和基于所述配准结果确定所述第二图像中的所述累积剂量的操作，是并行执行的。替代地或另外地，基于所述第一放射治疗计划估计所述第二图像中的所述第一剂量分布的操作，与通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行所述图像配准来生成所述配准结果的操作以及基于所述配准结果确定所述第二图像中的一个或以上ROI的操作中的至少一个，是并行执行的。

在一些实施例中，为了确定所述第二图像中的所述一个或以上ROI，所述一个或以上处理器可以自动确定所述第二图像中的所述一个或以上ROI中的一个或以上第一ROI。所述一个或以上处理器可以接收第一指令，所述第一指令用于修改或接受所述一个或以上自动确定的第一ROI。所述一个或以上处理器可以基于所述第一指令处理所述一个或以上第一ROI中的至少一个。所述一个或以上处理器可以自动确定所述第二图像中的所述一个或以上ROI中的一个或以上第二ROI。自动确定所述第二图像中的所述一个或以上ROI中的所述一个或以上第二ROI的操作，与接收用于修改或接受所述一个或以上自动确定的第一ROI的所述第一指令的操作和根据所述第一指令处理所述一个或以上第一ROI的操作中的至少一个，是并行执行的。

在一些实施例中，为了确定所述第二图像中的所述一个或以上ROI，所述一个或以上处理器可以估计用于确定所述一个或以上ROI中的每一个的时间长度。所述一个或以上处理器可以对时间长度进行排序。所述一个或以上处理器可以根据排序结果自动确定所述一个或以上ROI。

在一些实施例中，为了确定所述第二图像中的所述一个或以上ROI，所述一个或以上处理器可以基于分割算法自动确定所述一个或以上ROI中的第三ROI。所述一个或以上处理器可以通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行可变形配准，基于可变形配准结果自动确定所述一个或以上ROI中的第四ROI。所述一个或以上处理器可以通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行刚性配准，基于刚性配准结果自动确定所述一个或以上ROI中的第五ROI。基于所述分割算法自动确定所述一个或以上ROI中的所述第三ROI的操作，通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行所述可变形配准，基于所述可变形配准结果自动确定所述一个或以上ROI中的所述第四ROI的操作，通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行所述刚性配准，基于所述刚性配准结果自动确定所述一个或以上ROI中的所述第五ROI的操作中，至少两个是并行执行的。

在一些实施例中，为了确定所述目标放射治疗计划，所述一个或以上处理器可以基于所述一个或以上ROI在所述第二图像中显示所述第一剂量分布。所述一个或以上处理器可以基于所述第一剂量分布和所述一个或以上ROI来确定剂量体积直方图(DVH)。所述一个或以上处理器可以显示所述DVH。所述一个或以上处理器可以基于所述估计的第一剂量分布或所述第二图像中的所述DVH，确定是否生成与所述第二图像相关联的所述第二放射治疗计划，或者继续使用所述第一放射治疗计划来处理所述一个或以上目标对象。所述一个或以上处理器可以获取与对所述一个或以上ROI的放射治疗相关的一个或以上约束条件。所述一个或以上处理器可以基于所述一个或以上约束条件和所述第二图像中的所述一个或以上ROI，生成所述第二放射治疗计划。基于所述一个或以上ROI在所述第二图像中显示所述第一剂量分布的操作，与基于所述第一剂量分布和所述一个或以上ROI确定DVH的操作和显示所述DVH的操作中的至少一个，是并行执行的。替代地或另外地，基于所述估计的第一剂量分布或所述第二图像中的所述DVH，确定是否生成与所述第二图像相关联的所述第二放射治疗计划，或者继续使用所述第一放射治疗计划来处理所述一个或以上目标对象的操作，与获取与对所述一个或以上ROI的放射治疗相关的所述一个或以上约束条件的操作和基于所述一个或以上约束条件和所述第二图像中的所述一个或以上ROI，生成所述第二放射治疗计划的操作中的至少一个，是并行执行的。

在一些实施例中，为了确定所述目标放射治疗计划，所述一个或以上处理器可以确定所述第二图像中的一个或以上ROI。所述一个或以上处理器可以基于所述一个或以上确定的ROI通过更新所述第一放射治疗计划，生成第一中间计划。所述一个或以上处理器可以通过执行至少两个迭代来更新所述第一中间计划。所述至少两个迭代中的第t次(t＝1,2,3...)迭代可以包括以下操作中的一个或以上。所述一个或以上处理器可以接收用于修改或接受第t组ROI的第二指令。所述第t组ROI包括所述一个或以上确定的ROI中的至少一个。所述一个或以上处理器可以基于所述第二指令，处理所述第t组ROI。所述一个或以上处理器可以基于第t个中间计划和处理后的第t组ROI，生成第(t+1)个中间计划。所述一个或以上处理器可以将在所述至少两个迭代的最后一次迭代中生成的中间计划，指定为所述第二放射治疗计划。通过基于所述一个或以上确定的ROI更新所述第一放射治疗计划，生成所述第一中间计划的操作，与接收用于修改或接受第1组ROI的指令的操作和基于修改或接受所述第1组ROI的指令处理所述第一组ROI的操作中的至少一个，是并行执行的。替代地或另外地，基于所述第t个中间计划和所述处理后的第t组ROI生成所述第(t+1)个中间计划的操作，与接收用于修改或接受第(t+1)组ROI指令的操作和基于修改或接受所述第(t+1)组ROI的指令处理所述第(t+1)组ROI的操作中的至少一个，是并行执行的。

在一些实施例中，为了确定所述目标放射治疗计划，所述一个或以上处理器可以估算手动修改所述一个或以上自动确定的ROI中的每一个的工作量。所述一个或以上处理器可以基于手动修改所述一个或以上ROI的工作量，将所述一个或以上ROI分为至少两个组所述一个或以上处理器可以基于所述分组结果，生成提示用户修改所述一个或以上ROI的指令。

在一些实施例中，所述指令可以提示所述用户批量处理所述一个或以上ROI中分配到同一组的ROI。

在一些实施例中，在所述第二扫描期间执行用于获得所述第一图像的操作和用于获得所述第一放射治疗计划的操作中的至少一个。

根据本说明书的另一方面，一种用于生成自适应放射治疗计划的方法可以包括以下操作中的一个或以上。一个或以上处理器可以获取与一个或以上目标对象相关的第一图像，所述第一图像通过第一扫描生成。所述一个或以上处理器可以获取用于治疗所述一个或以上目标对象的第一放射治疗计划。所述第一放射治疗计划可以与所述第一图像相关联。所述一个或以上处理器可以获取与所述一个或以上目标对象相关的第二图像，所述第二图像通过第二扫描生成。所述第二扫描可以晚于所述第一扫描执行。所述一个或以上处理器可以基于所述第一放射治疗计划，所述第一图像和所述第二图像，确定用于治疗所述一个或以上目标对象的目标放射治疗计划。所述目标放射治疗计划是所述第一放射治疗计划或与所述第二图像相关联的第二放射治疗计划，其中确定所述目标放射治疗计划的操作中的至少一部分是并行执行的。

根据本说明书的又一方面，一种用于生成自适应放射治疗计划的系统可以包括获取模块，被配置为获取与一个或以上目标对象相关的第一图像，所述第一图像通过第一扫描生成。所述获取模块还可以被配置为获取用于治疗所述一个或以上目标对象的第一放射治疗计划。所述第一放射治疗计划可以与所述第一图像相关联。所述获取模块还可以被配置为获取与所述一个或以上目标对象相关的第二图像，所述第二图像通过第二扫描生成。所述第二扫描可以晚于所述第一扫描执行。所述系统还可以包括计划确定模块，被配置为基于所述第一放射治疗计划，所述第一图像和所述第二图像，确定用于治疗所述一个或以上目标对象的目标放射治疗计划。所述目标放射治疗计划是所述第一放射治疗计划或与所述第二图像相关联的第二放射治疗计划，其中确定所述目标放射治疗计划的操作中的至少一部分是并行执行的。

根据本说明书的又一方面，一种非暂时性计算机可读介质可以包括至少一组指令。所述至少一组指令可以被计算设备的一个或以上处理器执行。所述一个或以上处理器可以获取与一个或以上目标对象相关的第一图像，所述第一图像通过第一扫描生成。所述一个或以上处理器可以获取用于治疗所述一个或以上目标对象的第一放射治疗计划。所述第一放射治疗计划可以与所述第一图像相关联。所述一个或以上处理器可以获取与所述一个或以上目标对象相关的第二图像，所述第二图像通过第二扫描生成。所述第二扫描可以晚于所述第一扫描执行。所述一个或以上处理器可以基于所述第一放射治疗计划，所述第一图像和所述第二图像，确定用于治疗所述一个或以上目标对象的目标放射治疗计划。所述目标放射治疗计划是所述第一放射治疗计划或与所述第二图像相关联的第二放射治疗计划，其中确定所述目标放射治疗计划的操作中的至少一部分是并行执行的。

附图说明

本说明书将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在这些实施例中，各图中相同的编号表示相似的结构，其中：

图1是根据本说明书的一些实施例所示的示例性放射治疗系统的示意图；

图2是根据本说明书的一些实施例所示的示例性计算设备的硬件和/或软件组件的示意图；

图3是根据本说明书的一些实施例所示的示例性移动设备的硬件和/或软件组件的示意图；

图4是根据本说明书的一些实施例所示的示例性处理设备的框图。

图5是根据本说明书的一些实施例所示的用于确定目标放射治疗计划的示例性过程的流程图。

图6是根据本说明书的一些实施例所示的用于确定目标放射治疗计划的示例性过程的流程图。以及

图7是根据本说明书的一些实施例所示的用于确定目标放射治疗计划的示例性过程的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本说明书实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。然而，本领域技术人员应该明白，可以在没有这些细节的情况下实施本说明书。在其它情况下，为了避免不必要地使本说明书的各方面变得晦涩难懂，已经在较高的层次上描述了众所周知的方法、过程、系统、组件和/或电路。对于本领域的普通技术人员来讲，显然可以对所披露的实施例作出各种改变，并且在不偏离本说明书的原则和范围的情况下，本说明书中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本说明书不限于所示的实施例，而是符合与说明书专利范围一致的最广泛范围。

本说明书中所使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而非限制性的。如本说明书使用的单数形式“一”、“一个”及“该”同样可以包括复数形式，除非上下文明确提示例外情形。还应当理解，如在本说明书说明书中使用的术语“包括”、“包含”仅提示存在所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或以上其它特征、整数、步骤、操作、组件、部件和/或其组合的情况。

应当理解，本文使用的术语“系统”、“模块”和/或“区块”是用于按升序区分不同级别的不同构件、元件、部件、部分或组件的方法。然而，如果可以达到相同的目的，这些术语也可以被其他表达替换。

通常，如本文所使用的单词“模块”或“块”是指现在硬件或固件中的逻辑，或者是软件指令的集合。本文描述的模块或块可以实现为软件和/或硬件，并且可以存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质或其他存储设备中。在一些实施例中，可以编译软件模块/单元/块并将其链接到可执行程序中。应当理解，软件模块可以从其他模块/单元/块或从它们自身调用，和/或可以响应检测到的事件或中断来调用。被配置用于在计算设备(例如，如图2中所示的处理器210)上执行的软件模块/单元/块可以提供在计算机可读介质上，例如光盘、数字视频盘、闪存驱动器、磁盘或其他任何有形介质，或作为数字下载(并且可以最初以压缩或可安装格式存储，在执行之前需要安装、解压缩或解密)。这里的软件代码可以被部分的或全部的储存在执行操作的计算设备的存储设备中，并应用在计算设备的操作之中。软件指令可以嵌入固件中，例如电子可编程只读存储器(EPROM)。还应当理解，硬件模块/单元/块可以包括在连接的逻辑组件中，例如门和触发器，和/或可以包括可编程单元，例如可编程门阵列或处理器。这里描述的模块/单元/块或计算设备功能可以实现为软件模块/单元/块，但是可以用硬件或固件表示。通常，这里描述的模块/单元/块指的是逻辑模块/单元/块，其可以与其他模块/单元/块组合或者分成子模块/子单元/子块，尽管它们是物理组织或存储器件。该描述可适用于系统、引擎或其一部分。

可以理解的是，除非上下文另有明确说明，当模块或块被称为“连接到”或“耦合到”另一个模块或块时，它可以直接连接到或耦合到另一个模块或块，或者与另一个模块或块通信，或者可能存在中间单元、引擎、模块或块。在本说明书中，术语“和/或”可以包括任何一个或以上相关所列条目或其组合。

根据以下对附图的描述，本说明书的这些和其它的特征、特点以及相关结构元件的功能和操作方法，以及部件组合和制造经济性，可以变得更加显而易见，这些附图都构成本说明书说明书的一部分。然而，应当理解的是，附图仅仅是为了说明和描述的目的，并不旨在限制本说明书的范围。应当理解的是，附图并不是按比例绘制的。

本文提供了用于医学成像和/或医学治疗的系统和组件。在一些实施例中，医学系统可以包括成像系统。成像系统可以包括单模态成像系统和/或多模态成像系统。单模态成像系统可以包括例如磁共振成像(MRI)系统、X射线系统、计算机断层扫描(CT)系统、正电子发射计算断层扫描(PET)系统、超声波系统等，或其任意组合。多模态成像系统可以包括例如计算机断层扫描磁共振成像(CT-MRI)系统、正电子发射断层扫描磁共振成像(PET-MRI)系统、单光子发射计算机断层扫描磁共振成像(SPECT-MRI)系统、数字减法血管造影磁共振成像(DSA-MRI)系统、正电子发射断层扫描计算机断层扫描(PET-CT)等。在一些实施例中，医学系统可以包括治疗系统。治疗系统可以包括治疗计划系统(TPS)、图像引导放射治疗(IGRT)等。图像引导放射治疗(IGRT)可以包括治疗设备和成像设备。治疗设备可以包括线性加速器、回旋加速器、同步加速器等，被配置为对对象进行放射治疗。治疗设备可以包括粒子例如光子、电子、质子或重离子种类的加速器。成像设备可以包括MRI扫描仪，CT扫描仪(例如，锥形光束计算机断层扫描(CBCT)扫描仪)、数字放射学(DR)扫描仪、电子门户成像设备(EPID)等。

为简洁起见，图像或其部分(例如，图像中的ROI)对应于对象(例如，对象(例如，患者等)的组织、器官、肿瘤等)可以被称为图像，或其部分(例如，ROI)或包括对象，或对象本身。例如，与肿瘤图像对应的ROI可以被描述为该ROI包括肿瘤。作为另一示例，肝脏的图像或包括肝脏的图像可以被称为肝脏图像，或简称为肝脏。为简洁起见，对应于对象的图像的一部分被处理(例如，提取、分割等)可以被描述为对象被处理。例如，从图像的其余部分中提取与肿瘤对应的部分图像可以被描述为肿瘤被提取。

本文提供了用于在放射治疗/治疗期间生成自适应放射治疗计划的系统和方法。在执行自适应放射治疗中的重新计划过程时，系统和/或方法可以并行执行重新计划过程中的至少两个操作，从而提高自适应放射治疗计划的生成效率。

图1是根据本说明书的一些实施例所示的示例性放射治疗系统100的示意图。如图1所示，放射治疗系统100可以包括放射设备110、网络120、一个或以上终端130、处理设备140和存储设备150。

放射治疗，是使用电离放射的治疗，通常作为癌症治疗的一部分来控制或杀死恶性细胞。放射治疗可以通过线性加速器(例如，图1中的放射治疗系统100中的放射设备110)递送。放射治疗可以包括外部放射治疗、近距离放射治疗、术中放射治疗、放射性同位素治疗、深吸气屏气(DIBH)等。外部光束放射治疗可以包括常规的外部光束放射治疗(2DXRT)、立体定向放射治疗(例如，立体定向放射外科、立体定向体放射治疗等)、虚拟模拟和三维适形放射治疗(3DCRT)、强度调制的放射治疗(IMRT)、体积调制的电弧治疗(VMAT)、粒子治疗、螺旋钻治疗(AT)等。

放射设备110可以向对象(例如，患者)发出放射线，以进行治疗，以控制或杀死恶性细胞。放射线可以包括α射线、β射线、γ射线、X射线、中子等。放射设备110可以包括医用直线加速器、Cobalt-60装置、伽玛刀、X刀、质子加速器、近距离放射治疗装置等，或其任意组合。在一些实施例中，在治疗(或治疗的一部分)之前，可以执行成像扫描以识别对象的肿瘤和周围的正常结构。因此，放射治疗系统100还可以包括成像设备(图1中未示出)，例如X射线设备、计算机断层摄影(CT)设备、正电子发射计算机断层摄影(PET)设备、磁共振成像(MRI)设备等，或其任意组合。

在本说明书中，“对象”和“物体”可以互换使用。举例来说，物体可以包括患者、人造物体等。作为另一示例，物体可以包括患者的特定部分、器官和/或组织。例如，物体可以包括头部、脑、颈部、身体、肩部、臂、胸部、心脏、胃、血管、软组织、膝关节、脚等或其任意组合。

为方便起见，在本说明书中的用于生成自适应放射治疗计划的方法和/或系统的描述是结合放射治疗/治疗提供的。应当注意，对用于生成应用于放射治疗的自适应放射治疗计划的方法和/或系统的描述仅出于说明的目的而提供，并不旨在限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。

网络120可以包括可以促进放射治疗系统100的信息和/或数据交换的任何合适的网络。在一些实施例中，放射治疗系统100的一个或以上组件(例如，放射设备110、终端130、处理设备140、存储设备150等)可以与放射治疗系统100的一个或以上其他组件通过网络120传送信息和/或数据。例如，处理设备140可以通过网络120从放射设备110获取与放射治疗计划或图像有关的信息。作为另一示例，处理设备140可以通过网络120从终端130获取用户指令。网络120可以是或包括公共网络(例如，因特网)、专用网络(例如、局域网(LAN))、有线网络、无线网络(例如、802.11网络、Wi-Fi网络)、帧中继网络、虚拟专用网络(VPN)、卫星网络、电话网络、路由器、集线器、交换机、服务器计算机和/或其任意组合。仅仅是示例，网络120可以包括电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、Intranet、无线局域网(WLAN)、大都市区域网络(MAN)、公开电话交换网络(PSTN)、Bluetooth^TM网络、ZigBee^TM网络、近场通信(NFC)等或其任意组合。在一些实施例中，网络120可以包括一个或以上网络接入点。例如，网络120可以包括有线和/或无线网络接入点，例如基站和/或互联网交换点，放射治疗系统100的一个或以上组件可以连接到网络120以交换数据和/或信息。

终端130可以包括移动设备131、平板计算机132、膝上型计算机133等或其任意组合。在一些实施例中，移动设备131可以包括智能家居设备、可穿戴设备、移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备等或其任意组合。在一些实施例中，智能家居设备可以包括智能照明设备、智能电器控制设备、智能监控设备、智能电视、智能摄像机、对讲机等，或其任意组合。在一些实施例中，可穿戴设备可包括手镯、鞋类、眼镜、头盔、手表、衣服、背包、智能附件等或其任意组合。在一些实施例中，移动设备可以包括移动电话、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航设备、销售点(POS)设备、笔记本电脑、平板电脑、台式机等或其任意组合。在一些实施例中，虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实眼罩、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实眼罩等，或其任意组合。例如，虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括GoogleGlass^TM、OculusRiftTM、Hololens^TM、GearVR^TM等。在一些实施例中，终端130可以是处理设备140的一部分。

处理设备140可以处理从放射设备110、终端130和/或存储设备150获取的数据和/或信息。例如，处理设备140可以生成和更新放射治疗计划。在一些实施例中，处理设备140可以是单个服务器或服务器组。服务器组可以集中或分发。在一些实施例中，处理设备140可以是局部的或远程的。例如，处理设备140可以通过网络120访问存储在放射设备110、终端130和/或存储设备150中的信息和/或数据。作为另一示例，处理设备140可以直接连接到放射设备110、终端130和/或存储设备150。在一些实施例中，处理设备140可以在云平台上实现。仅作为示例，该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。在一些实施例中，处理设备140可以由具有一个或以上组件的计算设备200实现，如图2所示。

存储设备150可以存储数据、指令和/或任何其他信息。在一些实施例中，存储设备150可以存储从放射设备110、终端130和/或处理设备140获取的数据。在一些实施例中，存储设备150可以存储处理设备140可以执行或用于执行本说明书中描述的示例性方法数据和/或指令。在一些实施例中，存储设备150可以包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等或其任意组合。示例性大容量存储设备可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。示例性可移动存储设备可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、内存卡、压缩盘、磁带等。示例性易失性读写内存可以包括随机存取内存(RAM)。示例性RAM可以包括动态随机存取内存(DRAM)、双倍数据速率同步动态随机存取内存(DDRSDRAM)、静态随机存取内存(SRAM)、晶闸管随机存取内存(T-RAM)和零电容随机存取内存(Z-RAM)等。示例性ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除的可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字多功能磁盘ROM等。在一些实施例中，所述存储设备150可以在云平台上实现。仅作为示例，该云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布云、内部云、多层云等或其任意组合。

在一些实施例中，存储设备150可以连接到网络120，以与放射治疗系统100中的一个或以上其他组件(例如，处理设备140、终端130等)通信。放射治疗系统100中的一个或以上组件可以通过网络120访问存储在存储设备150中的数据或指令。在一些实施例中，存储设备150可以直接连接到放射治疗系统100中的一个或以上其他组件(例如，处理设备140、终端130等)。在一些实施例中，存储设备150可以是处理设备140的一部分。

在一些实施例中，处理设备140可以通过网络120或在处理设备140的后端连接到放射设备110或与放射设备110通信。

图2是根据本说明书的一些实施例所示的可以在其上实现处理设备140的示例性计算设备200的示例性硬件和/或软件组件的示意图。如图2所示，计算设备200可以包括处理器210、存储器220、输入/输出(I/O)230和通信端口240。

处理器210可以执行计算机指令(例如，程序代码)并根据本文描述的技术执行处理设备140的功能。计算机指令可以包括例如执行本文描述的特定功能的例程、程序、对象、部件、数据结构、过程、模块和功能。例如，处理器210可以处理从放射设备110、终端130、存储设备150和/或放射治疗系统100的任何其他组件获取的图像数据。在一些实施例中，处理器210可以基于与治疗计划有关的信息来处理图像。在一些实施例中，处理器210可以更新与对象相关的放射治疗计划。在一些实施例中，处理器210可以包括一个或以上硬件处理器，例如微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、应用特定的集成电路(ASIC)、一种特定于应用程序的指令集处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机(ARM)、可编程逻辑设备(PLD)、能执行一种或多种功能或类似功能或其任何组合的电路或处理器。

仅仅为了说明，在计算设备200中仅描述了一个处理器。然而，应该注意，本说明书中的计算设备200还可以包括多个处理器，因此如本说明书中所述的一个处理器执行的操作和/或方法步骤，也可以由多个处理器联合或单独执行。例如，如果在本说明书中，计算设备200的处理器同时执行步骤X和步骤Y，应该理解，步骤X和步骤Y也可以通过计算设备200中的两个或以上不同的处理器中联合或单独地执行(例如，第一处理器执行步骤X，第二处理器执行步骤Y，或者第一和第二处理器联合执行步骤X和Y)。

存储器220可以存储从放射设备110、终端130、存储设备150和/或放射治疗系统100的任何其他组件获取的数据/信息。在一些实施例中，存储器220可以包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)等或其任意组合。例如，大容量存储器可以包括磁盘、光盘、固态驱动器等。可移动存储可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、拉链盘、磁带等。易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍数据速率同步动态RAM(DDRSDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)，等。ROM可以包括掩模ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘ROM(CD-ROM)和数字多功能磁盘ROM等在一些实施例中，存储器220可以存储一个或以上程序和/或指令以执行本说明书中描述的示例性方法。例如，存储器220可以存储用于处理设备140的程序，用于生成和更新自适应放射治疗计划。

I/O230可以输入和/或输出信号、数据、信息等。在一些实施例中，I/O230可以使用户能够与处理设备140交互。在一些实施例中，I/O230可以包括输入设备和输出设备。输入设备的示例可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等或其组合。输出设备的示例可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪等或其组合。显示设备的示例可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、曲面屏幕、电视设备、阴极射线管(CRT)、触摸屏幕等，或其组合。

通信端口240可以连接到网络(例如，网络120)以促进数据通信。通信端口240可以在处理设备140和放射设备110、终端130和/或存储设备150之间建立连接。连接可以是有线连接、无线连接、可以实现数据传输和/或接收的任何其他通信连接，和/或这些连接的任意组合。有线连接可以包括例如电缆、光缆、电话线等或其任意组合。无线连接可以包括例如蓝牙链路、Wi-Fi^TM链路、WiMAX^TM链路、WLAN链路、Zigbeetm链路、移动网络链路(例如，3G、4G、5G)等，或其任意组合。在一些实施例中，通信端口240可以是和/或包括标准化通信端口，例如RS232、RS485等。在一些实施例中，通信端口240可以是特定设计的通信端口。例如，通信端口240可以根据医学(DICOM)协议中的数字成像和通信设计。

图3是根据本说明书的一些实施例所示的可以在其上实现终端130的示例性移动设备300的示例性硬件和/或软件组件的示意图。如图3所示，移动设备300可以包括通信平台310、显示器320、图形处理单元(GPU)330、中央处理单元(CPU)340、输入/输出350、内存360、和存储器390。在一些实施例中，任何其他合适的组件，包括但不限于系统总线或控制器(未示出)，也可以包括在移动设备300内。在一些实施例中，移动操作系统370(例如，iOS^TM、Android^TM、WindowsPhone^TM)和一个或以上应用程序380可以从存储器390加载到内存360中，以便由CPU340执行。应用程序380可以包括浏览器或任何其他合适的移动应用，用于从处理设备140接收和呈现与图像处理或其他信息有关的信息。可以通过输入/输出350实现和信息流的用户交互，并通过网络120提供给放射治疗系统100的处理设备140和/或其他部件。

为了实施本说明书描述的各种模块、单元及其功能，计算机硬件平台可用作本文中描述的一个或以上组件的硬件平台。具有用户接口元素的计算机可用于实施个人计算机(PC)或任何其他类型的工作站或终端设备。若计算机被适当的程序化，计算机亦可用作服务器。

图4是根据本说明书的一些实施例所示的示例性处理设备的示意性框图。处理设备140可以包括获取模块410和计划确定模块420。

获取模块410可以被配置为获取与通过第一扫描生成的目标对象相关的第一图像。

获得模块410还可以被配置为获取用于治疗目标对象的第一放射治疗计划。第一放射治疗计划可以与第一图像相关联。在本说明书中，“治疗计划”和“放射治疗计划”可互换使用。

在一些实施例中，在整个治疗开始之前，可以执行一个或以上成像扫描(例如，第一扫描)以识别目标对象的目标结构(例如，肿瘤)和周围的正常结构，并且可以基于一个或以上成像扫描生成一个或以上图像(例如，第一图像)。

在一些实施例中，第一扫描可以通过通过放射治疗系统100中的成像设备扫描目标对象被执行。例如，成像设备可以是结合图1描述的CT成像设备。

第一图像可以基于从第一扫描获取的图像数据被生成。放射治疗系统100中的一个或以上组件(例如，处理设备140)可以处理图像数据以提供第一图像。第一图像可以包括一个或以上医学图像，例如MRI图像、CT图像、PET图像、超声图像、X射线图像等或其任意组合。第一图像和/或相应的图像数据可以存储在存储介质中(例如，存储设备150和/或存储器220)。处理设备140(例如，获取模块410)可以访问存储介质以获取第一图像。

第一图像可以指示与目标对象相关的信息，例如目标结构(例如，肿瘤)和/或周围组织的轮廓、形态、状况等，或其任意组合。在一些实施例中，第一图像可以是二维(2D)或三维(3D)。

治疗计划可以基于一个或以上图像被生成。治疗计划可以描述如何对患者进行放射治疗，或者更具体地，在持续数天或数周或数月的治疗过程中放射线如何被递送至患者的感兴趣区域(ROI)。

在一些实施例中，由于患者可能无法忍受在一个疗程中接受治疗计划规定的总剂量，因此整个治疗可以被分成至少两个治疗部分。患者可以在至少两个治疗部分的每一个中接受总放射剂量的一部分(例如，每天一个或两个治疗部分)。

对应于用于放射递送和/或控制放射设备110的每个治疗部分的治疗参数可以在治疗计划中被限定，例如计划的部分持续时间、计划的放射剂量、计划的放射递送方向、计划放射束形状、计划的放射束横截面积、计划的目标对象的ROI等，或其任意组合。

在一些实施例中，第一放射治疗计划可以是原始治疗计划的一部分，其包括对应于待递送的治疗部分的治疗参数。例如，整个治疗可以分为4个治疗部分，例如，依次为部分A-D。患者已经接受了部分A和B。第一放射治疗计划可以是原始治疗计划的一部分，这部分原始治疗计划可以对应已经执行的治疗部分(例如，部分A和B)之后的治疗部分(例如，部分C)。

获取模块410还可以被配置为获取通过第二扫描生成的与目标对象相关的第二图像。第二扫描可以晚于第一扫描执行。

在治疗期间，目标对象的目标结构(例如，肿瘤)的解剖或其他组织(例如，肿瘤周围的组织)的解剖可能会发生变化。例如，肿瘤可以生长、变形或收缩。如果在目标结构的变化(例如，收缩)之后使用原始治疗计划，则存在对健康组织施加的放射剂量影响健康组织的风险。在自适应放射治疗中，可以执行部分计划适应。例如，可以在放射治疗的过程(例如，在某些治疗部分之间)期间获取目标结构的一个或以上图像(例如，第二图像)，以确定目标结构的改变轮廓，以使治疗计划适应目标结构的改变轮廓。

可以在对目标对象执行一个治疗部分(不是整个治疗的第一治疗部分)之前执行第二扫描。例如，整个治疗可以分为4个治疗部分，例如，依次为部分A-D。患者已经接受了部分A和B。第二扫描可以在部分C被递送给患者之前执行。

在一些实施例中，第二扫描可以通过放射治疗系统100中的成像设备扫描目标对象被执行。例如，成像设备可以是结合图1描述的CT成像设备。

第二图像可以基于从第二扫描获取的图像数据被生成。放射治疗系统100中的一个或以上组件(例如，处理设备140)可以处理图像数据以提供第二图像。第二图像可以包括一个或以上医学图像，例如MRI图像、CT图像、PET图像、超声图像、X射线图像等或其任意组合。第二图像和/或相应的图像数据可以被存储在存储介质(例如，存储设备150和/或存储器220)中。处理设备140(例如，获取模块410)可以访问存储介质以获取第二图像。

第二图像可以指示与目标对象有关的信息，例如，目标结构(例如，肿瘤)和/或周围组织的轮廓、形态、状况等，或其任意组合。在一些实施例中，第二图像可以是二维(2D)或三维(3D)。

计划确定模块420可以被配置为基于第一放射治疗计划、第一图像和第二图像来确定目标放射治疗计划，以治疗目标对象。目标放射治疗计划可以是来自原始治疗计划的第一放射治疗计划或与第二图像相关的第二放射治疗计划。在一些实施例中，目标放射治疗计划可以对应于待递送到目标对象的治疗部分。例如，整个治疗可以被分为4个治疗部分，例如，依次为部分A-D。患者已经接受了部分A和B.在部分C中，可以根据目标放射治疗计划将放射线递送至患者。

第二放射治疗计划可以通过基于第二图像更新第一放射治疗计划以使原始治疗计划在一个或以上治疗部分之后适应第二图像中目标结构的改变的轮廓来获得。

处理设备140中的模块可以通过有线连接或无线连接连接到彼此或彼此通信。有线连接可以包括金属电缆、光缆、混合电缆等或其任意组合。无线连接可以包括局域网络(LAN)、广域网络(WAN)、蓝牙、紫蜂网络、近场通信(NFC)等或其任意组合。两个或以上模块可以合并成一个模块，以及任意一个模块可以被拆分成两个或以上单元。例如，获取模块410可以被分成两个单元。两个单元中的一个可以被配置为获取第一图像和第二图像，并且两个单元中的另一个可以被配置为获取第一放射治疗计划。

应当注意的是，以上描述仅出于说明的目的而提供，并不旨在限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。例如，处理设备140还可以包括存储模块(图4中未示出)。存储模块可以被配置为存储在通过处理设备140中的任何组件执行的任何处理期间生成的数据。作为另一示例，处理设备140的每个组件可以包括存储设备。附加地或替代地，处理设备140的组件可以共享公共存储设备。

图5是根据本说明书的一些实施例所示的用于确定目标放射治疗计划的示例性过程的流程图。在一些实施例中，处理器500的至少一部分可以由处理设备140执行(例如，在图2中所示的计算设备200中实现)。例如，过程500可以以指令(例如，应用程序)的形式存储在存储设备(例如，存储设备150和/或存储器220)中，并由处理设备140(例如，图2中所示的处理器210和/或图4中所示的处理设备140中的一个或以上模块)调用和/或执行。以下所示过程的操作仅出于说明的目的。在一些实施例中，过程500可以用一个或以上未描述的附加操作和/或不用一个或以上所讨论的操作来完成。另外，如图5所示和以下描述的过程500的操作顺序并非旨在限制。

为了简洁起见，在该过程的描述中，可以以用于治疗目标对象的自适应放射治疗为例。应该注意，下文描述的用于治疗目标对象的自适应放射治疗是出于说明目的而提供的，而不是限制性的。对于本领域普通技能的人，过程500可以应用于其他类似情况，例如用于治疗多于一个目标对象的自适应放射治疗。

在一些实施例中，处理设备140可以在进行一个治疗部分(不是整个治疗的第一个治疗部分)之前执行过程500(例如，重新计划过程)。处理设备140可以在线或离线执行过程500。

在510中，处理设备140(例如，获取模块410)可以获取与目标对象相关的第一图像，第一图像通过第一扫描生成。

在520中，处理设备140(例如，获取模块410)可以获取用于治疗目标对象的第一放射治疗计划。第一放射治疗计划可以与第一图像相关联。在本说明书中，“治疗计划”和“放射治疗计划”可互换使用。

在一些实施例中，在整个治疗开始之前，可以执行一个或以上成像扫描(例如，第一扫描)以识别目标对象的目标结构(例如，肿瘤)和周围的正常结构，并且一个或以上图像(例如，第一图像)可以基于一个或以上成像扫描被生成。

第一图像可以基于从第一扫描获取的图像数据被生成。放射治疗系统100中的一个或以上组件(例如，处理设备140)可以处理图像数据以提供第一图像。第一图像可以包括一个或以上医学图像，例如MRI图像、CT图像、PET图像、超声图像、X射线图像等或其任意组合。第一图像和/或相应的图像数据可以被存储在存储介质(例如，存储设备150和/或存储器220)中。处理设备140(例如，获取模块410)可以访问存储介质以获取第一图像。

第一图像可以指示与目标对象有关的信息，例如，目标结构(例如，肿瘤)和/或周围组织的轮廓、形态、状况等，或其任意组合。在一些实施例中，第一图像可以是二维(2D)或三维(3D)。

治疗计划可以基于一个或以上图像被生成。治疗计划可以描述如何对患者进行放射治疗，或者更具体地，在持续数天或数周或数月的治疗过程中如何将放射线递送至患者的感兴趣区域(ROI)。

在一些实施例中，由于患者可能无法忍受在一个疗程中接受治疗计划规定的总剂量，因此整个治疗可以被分成至少两个治疗部分。患者可以在至少两个治疗部分中的每一个(例如，每天一个或两个治疗部分)中接受总放射剂量的一部分。

在530中，处理设备140(例如，获取模块410)可以获取与目标对象相关的第二图像，第二图像通过第二扫描生成。第二扫描可以晚于第一扫描执行。

在540中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以基于第一放射治疗计划、第一图像和第二图像来确定目标放射治疗计划，以治疗目标对象。目标放射治疗计划可以是来自原始治疗计划的第一放射治疗计划或与第二图像相关的第二放射治疗计划。在一些实施例中，目标放射治疗计划可以对应于待递送到目标对象的治疗部分。例如，整个治疗可以被分为4个治疗部分，例如，依次为部分A-D。患者已经接受了部分A和B。在部分C中，可以根据目标放射治疗计划将放射线递送至患者。

当放射线被及时地递送至患者，可以有效避免肿瘤细胞的再增殖，实现了治疗的最佳功效。因此，重新计划过程需要快速地被执行；否则，可能导致放射治疗的实施延迟，这可能影响放射治疗的结果。在一些实施例中，处理设备140可以执行至少两个操作以执行重新计划过程。为了实现上述目的，处理设备140可以并行执行至少两个彼此独立的操作。如本文所使用的，两个或以上操作的并行执行指示两个或以上操作的至少一部分同时执行，即使这两个或以上操作的执行可能在同一时间或不同时间开始或结束。仅作为示例，处理设备140可以被视为实现至少两个并行进行的独立线程，每个线程执行自适应放射治疗中的一个或以上操作。例如，在确定目标放射治疗计划的过程中，可以执行用于确定第二图像中的一个或以上ROI的第一操作和用于估计与第一放射治疗计划相关的第一剂量分布的第二操作。第一操作和第二操作彼此独立。处理设备140可以并行执行第一操作和第二操作。例如，处理设备140可以在执行第一操作时执行启动第二操作，而不是在完成第一操作之后启动第二操作。

目标放射治疗计划的确定的更多描述可以在本说明书的其他地方(例如，图6-7，以及其描述)找到。

在一些实施例中，在基于第二扫描获取第二图像之后不久(例如，几分钟内、几小时内、同一天等)，处理设备140可以执行操作540。在这种情况下，可以在第二扫描期间获取第一图像和第一放射治疗计划。在一些实施例中，在基于第二扫描获取第二图像之后，处理设备140可以在定义的时间，例如，在第二天、几天后等，执行操作540。

在一些实施例中，在执行重新计划过程的过程500之后不久(例如，几分钟内、几小时内、同一天等)，处理设备140可以基于目标放射治疗计划使治疗部分被递送到目标对象(例如，控制放射设备110基于目标放射治疗计划递送治疗部分)。在一些实施例中，在执行重新计划过程的过程500之后，处理设备140可以基于目标放射治疗计划在定义的时间，例如，在第二天，几天后等，将治疗部分递送到目标对象(例如，控制放射设备110基于目标放射治疗计划递送治疗部分)。

应当注意的是，以上描述仅出于说明的目的而提供，并不旨在限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。

图6是根据本说明书的一些实施例所示的用于确定目标放射治疗计划的示例性过程的流程图。在一些实施例中，过程600的至少一部分可以由处理设备140执行(例如，在图2中所示的计算设备200中实现)。例如，过程600可以以指令(例如，应用程序)的形式存储在存储设备(例如，存储设备150和/或存储器220)中，并由处理设备140(例如，图2中所示的处理器210和/或图4中所示的处理设备140中的一个或以上模块)调用和/或执行。以下所示过程的操作仅出于说明的目的。在一些实施例中，过程600可以通过未描述的一个或以上附加操作，和/或没有讨论的一个或以上操作来完成。另外，如图6所示和下文描述的过程600的操作顺序并非旨在限制。在一些实施例中，过程500的操作540可以基于过程600来执行。

在610中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以通过在第一图像和第二图像之间执行图像配准来生成配准结果。如本文所使用的，图像配准是将不同图像(例如，第一图像和第二图像)的空间信息转换为相同的坐标系，以便比较或整合从不同图像获取的数据。

可以基于任何合适的图像配准技术来执行图像配准，包括例如基于体素的配准技术、基于标识的配准技术、基于分割的配准技术等或其组合。在一些实施例中，配准可以是刚性配准。在一些实施例中，配准可以是非刚性可变形配准。

仅作为示例，可以基于标识的配准技术将第二图像与第一图像配准。用于配准的标识可以是可见解剖点，其可以在图像(例如，第一图像、第二图像)中被识别和定位。例如，标识可以是骨骼。在配准中，第一图像中的标识可以与第二图像中的对应标识对齐。可以执行第二图像与第一图像的图像配准以去除至少部分误差，与获取第一张图像时相比，获取第二张图像时目标对象未对准而导致所述误差。未对准可能由例如目标对象的重量变化、用于获取第二图像的第二扫描的目标对象的设置中的错误等或其组合引起。

配准结果可以包括通过图像配准生成的一个或以上图像和/或表示第一图像和第二图像之间的变换关系的配准矩阵。例如，如果第一图像中的ROI的像素具有与坐标系A相关的一对坐标(x_A，y_A)，并且第二图像中的对应像素具有与坐标系B相关的一对坐标(x_B，y_B)，那么处理设备140可以使用配准矩阵将(x_A，y_A)转换到坐标系B或将(x_B，y_B)转换到坐标系A。

在一些实施例中，处理设备140可以自动执行图像配准。在一些实施例中，配准结果可能需要被用户(例如，医生、临床医生等)接受，然后才能用于后续操作，例如确定第二图像中的ROI。在一些实施例中，包括融合图像的配准结果可以被呈现给用户。融合图像可以通过使用图像融合技术融合配准的第二图像和第一图像来被生成。示例性图像融合技术可以包括数据级融合、特征级融合和决策级融合。本文，数据级融合可以包括空间域算法、变换域算法等。变换域算法可以包括金字塔分解融合算法、小波变换算法等。特征级融合可以包括基于热量的红外图像融合、基于亮度的可见光图像融合等。决策级融合可以基于贝叶斯算法、Dempster-Shafter(DS)证据推理、投票算法等。

用户可以通过接受配准结果或修改配准结果来查看或分析配准结果。用户与配准结果的交互可以通过I/O 230和/或I/O 350实现，并通过网络120提供给处理设备140和/或放射治疗系统100的其他组件。

在620中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以基于配准结果确定第二图像中累积剂量的分布。第二图像中的累积剂量的分布可以是在对目标对象进行一个或以上治疗部分之后，在目标结构(例如，肿瘤)和周围正常结构中已被递送到目标对象或由目标对象接收的放射累积剂量的分布。在一些实施例中，累积剂量的分布可以通过第二图像中的每个像素/体素的累积剂量表示。在一些实施例中，第二图像中的每个像素/体素的累积剂量可以表示为第二图像中的像素/体素的像素或体素值。

在一些实施例中，第二图像中累积剂量的分布可以基于与执行的治疗部分和配准的第二图像相对应的治疗参数来被确定。例如，计划确定模块420可以通过将所有执行的治疗部分的每个剂量分布相加来确定第二图像中累积剂量的分布。剂量分布可以反映在治疗部分期间与目标对象的一个或以上位置相关的放射吸收率。剂量分布可表示为{(A1，B1)，

(A2，B2)，…(Ai，Bi)，…(An，Bn)}，其中Ai可表示目标对象的位置，Bi可表示目标对象的位置Ai吸收的放射剂量。例如，计划确定模块420可以从第二图像检索目标对象Ai(例如，由像素/体素的坐标表示)的位置信息，并基于一个或以上处理参数(例如，放射束方向和/或放射束形状)获取关于应用于位置Ai的光束场的信息，以及基于至少两个治疗参数的场剂量来确定或估计递送到或被位置Ai吸收的放射剂量。

在630中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以确定第二图像中的一个或以上ROI。ROI可以是第二图像中的目标对象的区域，包括恶性组织(例如，肿瘤、癌症缠身的器官或放射治疗的非癌症目标)的至少一部分。另外或可替代地，ROI可以包括其他组织，例如恶性组织周围的正常组织。

在一些实施例中，在治疗期间，肿瘤或其他组织(例如，肿瘤周围的组织)的解剖可能会发生变化。例如，肿瘤可以生长、变形或收缩。可以在第二图像中确定一个或以上ROI，以确定目标结构和/或周围正常结构的改变的轮廓。

在一些实施例中，第二图像中的一个或以上ROI可以通过在第二图像中执行自动轮廓和/或分割来被确定。例如，第二图像中的自动轮廓可以使用训练后以识别一个或以上ROI的轮廓的机器学习模型，来被执行。作为另一示例，第二图像中的自动轮廓和/或分割可以使用自动轮廓算法和/或分割算法来被执行。在一些实施例中，通过执行自动轮廓和/或分割来确定ROI可以与操作610并行执行。

在一些实施例中，第二图像中的一个或以上ROI可以基于配准结果和第一图像自动地被确定。计划确定模块420可以将第一图像中的一个或以上对应的ROI应用到配准的第二图像，并自动确定第二图像中的一个或以上ROI。第一图像中的一个或以上对应的ROI可以基于例如轮廓算法和/或分割算法自动确定，或者由放射治疗系统100的用户手动确定。

在一些实施例中，第二图像中的一个或以上自动确定的ROI可能需要在使用之前由用户审查或分析。仅仅是示例，计划确定模块420可以使用机器学习模型或自动轮廓算法自动地确定第二图像中的一个或以上ROI。计划确定模块420还可以使一个或以上自动确定的ROI被呈现给用户，以允许用户提供指令。在一些实施例中，用户可以提供指令，以指示至少一个自动确定的ROI中的一个或以上需要修改或者是可接受的。计划确定模块420可以基于ROI可接受的用户指令(或为了简洁起见被称为接受指令)，将自动确定的ROI保留在第二图像中。计划确定模块420可以基于ROI需要修改的用户指令(或为了简洁起见被称为修改指令)，更新第二图像中的自动确定的ROI。用户可以通过在例如终端130的I/O350，和/或处理设备140的I/O230上实现的用户界面来提供指令。

在一些实施例中，第二图像中的一个或以上ROI可以由用户(例如，医生、临床医生等)通过例如处理设备140的I/O230和/或一个或以上终端130的I/O350手动确定。仅作为示例，临床医生可以直接在触摸屏上或使用鼠标在第二图像中绘制一个或以上ROI。在一些实施例中，ROI的手动确定可以与操作610并行执行。

在一些实施例中，处理设备140可以逐个地确定第二图像中的一个或以上ROI，或者并行确定第二图像中的至少两个ROI。例如，处理设备140可以用作包括至少两个独立线程，每个线程逐个地确定ROI，因此可以在第二图像中并行地确定至少两个ROI。

在一些实施例中，自动确定ROI、显示自动确定的ROI以及手动接受或修改自动确定的ROI的至少两个操作可以并行执行。

例如，在自动确定第二图像中的第一ROI之后，无论第一ROI是否显示或处理设备140已经从用户接收到的与第一ROI相关的接受或修改指令，处理设备140可以确定第二ROI。作为另一示例，处理设备140可以在继续并行执行确定第二ROI的同时基于用户指令确定是保留第一ROI还是更新第一ROI。

在一些实施例中，可以基于用于确定一个或以上ROI中的每一个的时间长度的估计来执行第二图像中的一个或以上ROI的自动确定。在一些实施例中，确定ROI的时间长度可以通过处理设备140确定或者由用户根据ROI中组织的特征和用于确定ROI的算法来预先设定。计划确定模块420可以对时间长度进行排序，例如，按升序。计划确定模块420可以基于排序结果自动确定一个或以上ROI。这样，可以存在至少一个自动确定的ROI，用于用户尽快分析。如果确定ROI可能首先需要处理设备140花费相对较长的时间来确定第二图像中的ROI，则用户可能需要等待相对较长的时间，这可能会降低自适应放射治疗中重新计划过程的效率。

在一些实施例中，在用户决定是否修改自动确定的ROI的期间，处理设备140可以完成第二图像中的多个ROI的确定。因此，在用户完成ROI的修改之后，可以有多个自动确定的ROI，供用户查看或处理或分析。在一些实施例中，处理设备140可以基于修改一个或以上自动确定的ROI中的每个所需的工作量或时间长度的估计，对要处理的一个或以上自动确定的ROI按降序排序。修改ROI所需的(估计的)的工作量或时间长度可以与使用的自动确定ROI和ROI中包括的组织结构的算法相关。用于自动确定包括组织在内的ROI的算法的准确性越高，修改ROI所需的时间长度可能越短。在一些实施例中，修改ROI所需的(估计的)的工作量或时间长度可以通过处理设备140确定或者通过用户基于ROI中的组织的特性和/或算法来预设用于自动确定ROI。在一些实施例中，处理设备140可以导致显示列表，其中自动确定的ROI基于(估计的)工作量或修改每个ROI所需的时间长度以降序排序。在一些实施例中，可以鼓励(但不是强制地)用户根据升序来查看或修改ROI，其中具有更多(估计)工作量或用户执行查看或修改的时间长度的ROI的排序高于具有更少(估计)工作量或用户执行查看或修改的时间长度的ROI。在一些实施例中，处理设备140可以允许用户仅按降序来查看或分析ROI，其中，在ROI的降序排列中，用户需要先处理那些需要用户花费更多工作量或时间来进行查看或修改的ROI，再处理其它的ROI。

这样，当用户完成对一个ROI的审核(例如，接受或修改)后，就可以有至少一个自动确定的ROI供用户分析；否则，在用户完成对一个ROI的查看之后，可能没有自动确定的ROI供用户分析，处理设备140如果以用于确定每个ROI的时间长度的升序来确定ROI，可能会降低自适应放射治疗中重新计划过程的效率。

在一些实施例中，第二图像中的一个或以上ROI可以使用不同的技术来被确定。仅作为示例，计划确定模块420可以基于分割算法自动确定第二图像中的ROI A.计划确定模块420可以基于第一图像和第二图像之间的可变形配准的结果(或为了简介起见被称为可变形配准结果)，自动确定第二图像中的ROI B。计划确定模块420可以基于第一图像和第二图像之间的刚性配准结果自动确定第二图像中的ROI C.计划确定模块420可以基于来自用户的指令确定第二图像中的ROI D.可以基于一个或以上因素从至少两个技术中选择用于自动确定ROI的技术，这些因素包括例如待确定的ROI的组织、器官或结构的解剖。在一些实施例中，待确定的ROI的类型可以包括在第一放射治疗计划中。可以基于ROI的类型来选择用于确定ROI的技术。例如，需要保护免受放射的组织的ROI，例如肺、直肠、胰腺等或其一部分，可以基于分割算法来确定。作为另一示例，放射后可能发生变化的组织的ROI，例如目标对象(例如，肿瘤)或结肠等或其一部分，可以基于可变形配准结果确定。在一些实施例中，可以并行执行第二图像中的不同ROI的确定。

在一些实施例中，可以将用于确定ROI的多种技术应用于第二图像中的相同位置(例如，相同的组织)，从中可以确定对应于相同组织的不同ROI。用户可以选择一个确定的ROI来查看，并且可以删除组织的其他ROI。例如，对于第二图像中的某些组织(例如，肿瘤)，计划确定模块420可以基于非刚性可变形配准结果确定ROIE，并使用刚性配准结果确定ROIF.用户可以被允许选择任何一个进行查看(例如，接受或修改)。仅作为示例，用户可以接受基于非刚性可变形配准结果确定的ROIE.在此之后，可以删除基于刚性配准结果确定的ROIF.在一些实施例中，可以并行执行使用不同技术确定第二图像中相同组织的ROI。

在640中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以基于第一放射治疗计划和第二图像估计第二图像中的第一剂量分布。第二图像中的第一剂量分布可以是在对应于第一放射治疗的治疗部分之后，在目标结构(例如，肿瘤)和周围正常结构处，被递送到目标对象或由目标对象接收的总放射剂量的分布。在一些实施例中，第一剂量分布可以通过第二图像中的每个像素/体素的总放射剂量来表示。在一些实施例中，第一剂量分布可以表示为第二图像中的像素/体素的像素或体素值。

计划确定模块420可以将第一放射治疗计划的治疗参数应用到配准的第二图像以生成第一放射治疗计划的第一剂量分布。第一剂量分布的确定可以类似于第二图像中累积剂量分布的确定。参见例如操作620及其描述，在此不再赘述。

在一些实施例中，操作620-640彼此独立。处理设备140可以并行执行操作620-640中的至少两个。

在650中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以基于第一剂量分布估计第二图像中的一个或以上ROI中的第二剂量分布。第二图像中的第二剂量分布可以是在对应于第一放射治疗的治疗部分中，被递送到第二图像中的一个或以上ROI或由其接收的放射的剂量。如果基于第一放射治疗计划(例如，原始整体治疗计划的一部分)将治疗部分递送至目标对象，则第二剂量分布可指示将被递送至第二图像中的每个ROI的估计放射剂量。

第二剂量分布可以基于第一剂量分布、第二图像中的一个或以上ROI以及累积剂量的分布来被估计。例如，处理设备140可以通过从第一剂量分布中减去累积剂量的分布来确定第二图像中的第三剂量分布。第二图像中的第三剂量分布可以是在对应于第一放射治疗计划的治疗部分中，在目标结构(例如，肿瘤)和周围正常结构处，被递送到目标对象或由目标对象接收的放射剂量的分布。在一些实施例中，第三剂量分布可以通过第二图像中的每个像素/体素的放射剂量来表示。在一些实施例中，第三剂量分布可以表示为第二图像中的像素/体素的像素或体素值。处理设备140可以基于第三剂量分布(例如，减法结果)和一个或以上ROI来确定第二剂量分布。

在一些实施例中，第二剂量分布可以包括与第二图像相关的剂量体积直方图(DVH)。处理设备140可以基于第一剂量分布和/或第一放射治疗来确定DVH。DVH可以显示在治疗部分中接收的放射剂量和目标对象的体积之间的关系。DVH可有助于评估不同的治疗部分和/或相应的放射治疗计划。例如，DVH可以被配置为比较来自不同治疗部分的递送放射剂量。

在一些实施例中，计划确定模块420可以为目标对象的第二图像中的每个体素/像素确定治疗部分中的递送放射剂量并生成直方图，根据第一放射治疗计算接收相同放射剂量的体素/像素的数量(或计数)。在一些实施例中，处理设备140可以确定对应于第二图像中的每个ROI的DVH。在一些实施例中，取决于结果如何被分析，在DVH中，纵轴中的体积和横轴中的剂量可以以绝对值(例如，立方厘米(cc)、Gy)或相对值(例如，体积％、％剂量)显示。

在一些实施例中，处理设备140可以基于一个或以上ROI显示第一剂量分布。在一些实施例中，处理设备140可以显示第二剂量分布。在一些实施例中，第一剂量分布的显示可以与操作650或第二剂量分布的显示并行执行。

在660中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以确定是否继续使用第一放射治疗计划来治疗相应治疗部分中的目标对象。处理设备140可以基于第二剂量分布确定第一放射治疗计划是否满足一个或以上预设条件。例如，一个或以上预设条件可以包括在治疗部分中将被递送至周围正常组织或由其接收的最大剂量、在治疗部分中要被递送至目标对象或由其接收的总剂量范围、在治疗部分中将被递送至目标对象的目标结构(例如，肿瘤)或由其接收的剂量范围等，或其任意组合。在一些实施例中，用户可以为对应于第一放射治疗计划的治疗部分添加一个或以上新的预设条件和/或修改原始预设条件中的至少一个。处理设备140可以进一步根据新增加的和/或修改的预设条件，确定是否继续使用第一放射治疗计划对治疗部分中的目标对象进行治疗。在一些实施例中，一个或以上预设条件可以由处理设备140和/或用户确定。

在670中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以响应于确定第一放射治疗不满足一个或以上预设条件而使用第二放射治疗计划来治疗目标对象。

在一些实施例中，第二放射治疗计划可以通过处理设备140和/或用户基于第一放射治疗计划、第二剂量分布、第二图像中的一个或以上ROI以及一个或以上预设条件生成。

在680中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以响应于第一放射治疗满足一个或以上预设条件的确定，使用第一放射治疗计划来治疗目标对象。

在一些实施例中，处理设备140可以并行执行第二放射治疗计划的生成和操作660。这样，响应于确定第一放射治疗不满足一个或以上预设条件，可以缩短生成第二放射治疗计划的等待时间，从而可以提高自适应放射治疗的效率。这意味着不管操作660的确定结果如何，处理设备140可以确定第二处理计划，以减少系统100或用户的空闲时间；是否将要使用第二治疗计划可以取决于操作660的确定结果。

应当注意的是，以上描述仅出于说明的目的而提供，并不旨在限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。例如，操作660和680可以被省略。

图7是根据本说明书的一些实施例所示的用于确定目标放射治疗计划的示例性过程的流程图。在一些实施例中，过程700的至少一部分可以由处理设备140执行(例如，在图2中所示的计算设备200中实现)。例如，过程700可以以指令(例如，应用程序)的形式存储在存储设备(例如，存储设备150和/或存储器220)中，并由处理设备140(例如，图2中所示的处理器210和/或图4中所示的处理设备140中的一个或以上模块)调用和/或执行。以下所示过程的操作仅出于说明的目的。在一些实施例中，过程700可以通过未描述的一个或以上附加操作，和/或没有讨论的一个或以上操作来完成。另外，如图7所示和下文描述的过程700的操作顺序并非旨在进行限制。

在710中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以确定第二图像中的一个或以上ROI。第二图像中的ROI的确定的更多描述可以在本说明书的其他地方(例如，图6中的过程600的操作630以及其描述)找到。

在720中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以基于一个或以上确定的ROI通过更新第一放射治疗计划来生成第一中间计划。

在一些实施例中，处理设备140可以基于一个或以上确定的ROI确定第二图像中的第二剂量分布，并基于第二剂量分布和一个或以上预设条件通过更新第一放射治疗计划来生成第一中间计划。第二剂量分布和第一中间计划的确定的更多描述可以在本说明书的其他地方(例如，类似于图6中的过程600的操作650和670，以及其描述)找到。

在一些实施例中，处理设备140可以基于一个或以上自动确定的ROI和第二剂量分布，生成与第一中间计划对应的DVH。DVH的更多描述可以在本说明书的其他地方(例如，类似于图6中的过程600的操作650，以及其描述)找到。

在一些实施例中，处理设备140可以将一个或以上自动确定的ROI划分为至少两个组(例如，N组ROI，N是正整数)。处理设备140可以执行至少两个迭代(例如，N迭代)以基于第一中间计划生成第二放射治疗计划。例如，至少两个迭代中的至少一个可以包括操作730-750。

在730中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以接收与查看(例如，修改或接受)第t(T＝1,2,3...，N)组ROI相关的指令。第t组ROI可以包括一个或以上确定的ROI中的至少一个。

在一些实施例中，基于用于手动修改每个ROI的工作量或时间长度的估计，可以将一个或以上确定的ROI分成至少两个组(例如，N组ROI)。例如，一个或以上ROI可以被分成3组，例如手动修改的(估计的)时间长度小于3分钟、在3分钟和5分钟之间、超过5分钟。作为另一示例，一个或以上ROI可以被分为3组，例如手动修改的(估计的)工作量复杂、中等和简单。手动修改ROI的时间长度的更多描述可以在本说明书的其他地方(例如，图6中的过程600的操作630，以及其描述)找到。

在一些实施例中，处理设备140可以导致显示列表，其中至少两个ROI被排序，例如，基于(估计的)工作量或查看每个ROI所需的时间长度按升序排序。可以允许或鼓励(但不强制的)用户根据排序结果查看ROI。在一些实施例中，处理设备140可以允许用户仅根据排序结果来查看ROI，例如，按升序，在所述升序排列中，用户需要先处理那些需要用户花费更少(估计的)工作量或时间长度来进行查看或修改的ROI，再处理其它的ROI。这样，处理设备140可以尽快更新第一中间计划以生成第二中间计划。如果确定一组确定的ROI，最初可能需要用户较长时间来查看，则处理设备140可能会空闲较长时间(例如，基于第一组查看的ROI生成第二中间计划的等待时间可能相对较长)，这可能会降低自适应放射治疗中重新计划过程的效率。

手动修改和/或接受ROI的更多描述可以在本说明书的其他地方(例如，类似于图6中流程600的操作630，及其描述)找到，此处不再赘述。

在740中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以基于该指令处理(例如，更新或保持)第t组ROI。

在一些实施例中，用户可以提供指令以指示第t组ROI中的一个或以上确定的ROI需要修改或者是可接受的。计划确定模块420可以基于ROI可接受的用户指令(或为简洁起见被称为接受指令)，将确定的ROI保持在第t组ROI中。计划确定模块420可以基于ROI需要修改的用户指令(或为简洁起见被称为修改指令)，更新第t组ROI中的确定的ROI。

在750中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以基于第t个中间计划和处理后的第t组ROI，生成第(t+1)个中间计划。

例如，处理设备140可以基于处理后的第t组ROI来处理(例如，更新或保持)在先前迭代(例如，第(t-1)次迭代)中确定的第二图像中的第二剂量分布，并基于处理后的第二剂量分布和一个或以上预设条件，通过处理(例如，更新或保持)第t个计划，生成第(t+1)个中间计划。第一中间计划和第二剂量分布的确定的更多描述可以在本说明书的其他地方(例如，类似于图6中的过程600的操作650和670，以及其描述)找到。

在一些实施例中，处理设备140可以基于处理后的第t组ROI和处理后的第二剂量分布生成对应于第(t+1)个中间计划的DVH。

在一些实施例中，处理设备140可以与操作750并行执行操作730和740。例如，在自动处理第二图像中的第一组ROI之后，无论处理设备140基于处理后的第一组ROI是否完成生成第二中间计划，一旦处理设备140从用户接收到与修改或接受第二组ROI相关的指令，处理设备140可以基于该指令处理(例如，接受或更新)第二组ROI。

在一些实施例中，处理设备140可以基于用户的指令与第一组ROI的处理并行执行操作720。例如，处理设备140可以基于一个或以上自动确定的ROI生成第一中间计划，同时接收来自用户的用于查看(例如，修改或接受)第一组自动确定的ROI或基于用户的指令处理(例如，更新或保持)第一组自动确定的ROI的指令。

在760中，处理设备140(例如，计划确定模块420)可以将在至少两次迭代的最后一次迭代中生成的中间计划，指定为第二放射治疗计划。

这样，在查看确定的ROI的过程中，处理设备140可以继续基于最新查看的ROI实时更新第一放射治疗计划。当所有确定的ROI都被查看(例如，修改或接受)时，相应地生成第二放射治疗计划，与仅在所有ROI都被查看(例如，修改或接受)之后执行更新第一放射治疗计划的过程相比，这可能花费更短的时间。

在一些实施例中，过程600和过程700可以被组合以确定目标放射治疗计划。例如，操作630-650可以通过过程700被代替。在一些实施例中，如果用户不需要处理设备140执行过程700，则用户可以通过例如I/O 230和/或I/O 350关闭过程700。

应当注意的是，以上描述仅出于说明的目的而提供，并不旨在限制本说明书的范围。对于具有本领域普通技术人员的人，可以在本说明书的教导下进行多种变化和修改。然而，这些变化和修改不脱离本说明书的范围。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于阅读此说明书后的本领域的普通技术人员来说，上述发明披露仅作为示例，并不构成对本说明书的限制。虽然此处并未明确说明，但本领域的普通技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。该类修改、改进和修正在本说明书中被建议，所以该类修改、改进、修正仍属于本说明书示范实施例的精神和范围。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。例如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特性。因此，应当强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或以上提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。此外，本说明书的一个或以上实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域的普通技术人员可以理解，本说明书的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的过程、机器、产品或物质的组合，或对其任何新的和有用的改进。因此，本说明书的各方面可以实现完全硬件、完全软件(包括固件、驻留软件、微码等)或组合软件和硬件实现，这些软件和硬件实现在这里可以所有通常被称为“单元”、“模块”，或“系统”。此外，本说明书的各方面可以采用体现在一个或以上计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，其中具有其上体现的计算机可读程序代码。。

计算机可读信号介质可以包含一个内含有计算机程序代码的传播数据信号，例如，在基带上或作为载波的一部分。此类传播信号可以有多种形式，包括电磁形式、光形式等或任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是除计算机可读存储介质之外的任何计算机可读介质，该介质可以通过连接至一个指令执行系统、装置或设备以实现通信、传播或传输供使用的程序。位于计算机可读信号介质上的程序代码可以通过任何合适的介质进行传播，包括无线电、电缆、光纤电缆、RF等，或任何上述介质的组合。

用于对本说明书的各方面进行操作的计算机程序代码可以以一种或以上编程语言的任意组合写入，包括面向对象的编程语言，例如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等。传统的过程编程语言，例如“C”编程语言、VisualBasic、Fortran2103、Perl、COBOL2102、PHP、ABAP。动态编程语言，例如，Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言。该程序代码可以完全在用户计算机上运行、或作为独立的软件包在用户计算机上运行、或部分在用户计算机上运行部分在远程计算机运行、或完全在远程计算机或服务器上运行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络(包括局域网(LAN)或广域网(WAN))连接到用户计算机，或者可以与外部计算机建立连接(例如，通过使用网络服务提供商的网络)或在云计算环境中或作为服务提供，例如，软件服务(SaaS)。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其它名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，尽管上述各种组件的实现可以体现在硬件设备中，但也可以实现为纯软件解决方案，例如，在现有服务器或移动设备上的安装。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或以上发明实施例的理解，前文对本说明书的实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。然而，本说明书的该方法不应被解释为反映所声称的待扫描对象物质需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

Claims

1.一种用于生成自适应放射治疗计划的方法，在具有一个或以上处理器和一个或以上存储设备的机器上实现，所述方法包括：

获取与一个或以上目标对象相关的第一图像，所述第一图像通过第一扫描生成；

获取用于治疗所述一个或以上目标对象的第一放射治疗计划，所述第一放射治疗计划与所述第一图像相关联；

获取与所述一个或以上目标对象相关的第二图像，所述第二图像通过第二扫描生成，所述第二扫描晚于所述第一扫描执行；以及

基于所述第一放射治疗计划，所述第一图像和所述第二图像，确定用于治疗所述一个或以上目标对象的目标放射治疗计划，所述目标放射治疗计划是所述第一放射治疗计划或与所述第二图像相关联的第二放射治疗计划，其中确定所述目标放射治疗计划的操作中的至少一部分是并行执行的。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述目标放射治疗计划包括：

通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行图像配准来生成配准结果；

基于所述配准结果，确定所述第二图像中的一个或以上感兴趣区域(ROI)；

基于所述配准结果，确定所述第二图像中的累积剂量，所述累积剂量已经被递送到所述一个或以上目标对象；以及

基于所述第一放射治疗计划，估计所述第二图像中的第一剂量分布，其中

基于所述配准结果确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域的操作和基于所述配准结果确定所述第二图像中的所述累积剂量的操作，是并行执行的；或者

基于所述第一放射治疗计划估计所述第二图像中的所述第一剂量分布的操作，与通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行所述图像配准来生成所述配准结果的操作以及基于所述配准结果确定所述第二图像中的一个或以上感兴趣区域的操作中的至少一个，是并行执行的。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域包括：

自动确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域中的一个或以上第一感兴趣区域；

接收第一指令，所述第一指令用于修改或接受所述一个或以上自动确定的第一感兴趣区域；

基于所述第一指令处理所述一个或以上第一感兴趣区域中的至少一个；以及

自动确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域中的一个或以上第二感兴趣区域，

其中自动确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域中的所述一个或以上第二感兴趣区域的操作，与接收用于修改或接受所述一个或以上自动确定的第一感兴趣区域的所述第一指令的操作和根据所述第一指令处理所述一个或以上第一感兴趣区域的操作中的至少一个，是并行执行的。

4.根据权利要求2或3所述的方法，其中，所述确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域包括：

估计用于确定所述一个或以上感兴趣区域中的每一个的时间长度；

对时间长度进行排序；以及

基于排序结果自动确定所述一个或以上感兴趣区域。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的方法，其中，所述确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域包括：

基于分割算法自动确定所述一个或以上感兴趣区域中的第三感兴趣区域；

通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行可变形配准，基于可变形配准结果自动确定所述一个或以上感兴趣区域中的第四感兴趣区域；以及

通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行刚性配准，基于刚性配准结果自动确定所述一个或以上感兴趣区域中的第五感兴趣区域，

其中，基于所述分割算法自动确定所述一个或以上感兴趣区域中的所述第三感兴趣区域的操作，通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行所述可变形配准，基于所述可变形配准结果自动确定所述一个或以上感兴趣区域中的所述第四感兴趣区域的操作，通过在所述第一图像和所述第二图像之间执行所述刚性配准，基于所述刚性配准结果自动确定所述一个或以上感兴趣区域中的所述第五感兴趣区域的操作中，至少两个是并行执行的。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的方法，其中，所述确定所述目标放射治疗计划包括：

基于所述一个或以上感兴趣区域在所述第二图像中显示所述第一剂量分布；

基于所述第一剂量分布和所述一个或以上感兴趣区域来确定剂量体积直方图(DVH)；

显示所述剂量体积直方图；

基于所述估计的第一剂量分布或所述第二图像中的所述剂量体积直方图，确定是否生成与所述第二图像相关联的所述第二放射治疗计划，或者继续使用所述第一放射治疗计划来处理所述一个或以上目标对象；

获取与对所述一个或以上感兴趣区域的放射治疗相关的一个或以上约束条件；以及

基于所述一个或以上约束条件和所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域，生成所述第二放射治疗计划，其中

基于所述一个或以上感兴趣区域在所述第二图像中显示所述第一剂量分布的操作，与基于所述第一剂量分布和所述一个或以上感兴趣区域确定剂量体积直方图的操作和显示所述剂量体积直方图的操作中的至少一个，是并行执行的。或者

基于所述估计的第一剂量分布或所述第二图像中的所述剂量体积直方图，确定是否生成与所述第二图像相关联的所述第二放射治疗计划，或者继续使用所述第一放射治疗计划来处理所述一个或以上目标对象的操作，与获取与对所述一个或以上感兴趣区域的放射治疗相关的所述一个或以上约束条件的操作和基于所述一个或以上约束条件和所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域，生成所述第二放射治疗计划的操作中的至少一个，是并行执行的。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述确定所述目标放射治疗计划包括：

确定所述第二图像中的一个或以上感兴趣区域；

基于所述一个或以上确定的感兴趣区域通过更新所述第一放射治疗计划，生成第一中间计划；

通过执行至少两个迭代来更新所述第一中间计划，所述至少两个迭代中的第t次(t＝1,2,3...)迭代，包括：

接收用于修改或接受第t组感兴趣区域的第二指令，所述第t组感兴趣区域包括所述一个或以上确定的感兴趣区域中的至少一个；

基于所述第二指令，处理所述第t组感兴趣区域；以及

基于第t个中间计划和处理后的第t组感兴趣区域，生成第(t+1)个中间计划；以及将在所述至少两个迭代的最后一次迭代中生成的中间计划，指定为所述第二放射治疗计划，其中

通过基于所述一个或以上确定的感兴趣区域更新所述第一放射治疗计划，生成所述第一中间计划的操作，与接收用于修改或接受第1组感兴趣区域的指令的操作和基于修改或接受所述第1组感兴趣区域的指令处理所述第一组感兴趣区域的操作中的至少一个，是并行执行的；或者

基于所述第t个中间计划和所述处理后的第t组感兴趣区域生成所述第(t+1)个中间计划的操作，与接收用于修改或接受第(t+1)组感兴趣区域指令的操作和基于修改或接受所述第(t+1)组感兴趣区域的指令处理所述第(t+1)组感兴趣区域的操作中的至少一个，是并行执行的。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述确定所述目标放射治疗计划还包括：

估算手动修改所述一个或以上自动确定的感兴趣区域中的每一个的工作量；

基于手动修改所述一个或以上感兴趣区域的工作量，将所述一个或以上感兴趣区域分为至少两个组；以及

基于所述分组结果，生成提示用户修改所述一个或以上感兴趣区域的指令。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述指令提示所述用户批量处理所述一个或以上感兴趣区域中分配到同一组的感兴趣区域。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述第二扫描期间，执行用于获得所述第一图像的操作和用于获得所述第一放射治疗计划的操作中的至少一个。

11.一种用于生成自适应放射治疗计划的系统，包括：

至少一个存储设备，存储一组指令；以及

至少一个处理器与所述至少一个存储设备通信，其中当所述至少一个处理器执行所述一组指令时，使所述系统执行操作包括：

12.根据权利要求11所述的系统，其中，所述确定所述目标放射治疗计划包括：

基于所述配准结果确定所述第二图像中的累积剂量，所述累积剂量已经被递送到所述一个或以上目标对象；以及

基于所述配准结果确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域的操作和

基于所述配准结果确定所述第二图像中的所述累积剂量的操作，是并行执行的；或者

13.根据权利要求12所述的系统，其中，所述确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域包括：

14.根据权利要求12或13所述的系统，其中，所述确定所述第二图像中的一个或以上感兴趣区域包括：

对时间长度进行排序；以及

基于排序结果自动确定所述一个或以上感兴趣区域。

15.根据权利要求12-14中任一项所述的系统，其中，所述确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域包括：

16.根据权利要求12-15中任一项所述的系统，其中，所述确定所述目标放射治疗计划包括：

显示所述剂量体积直方图；

17.根据权利要求11所述的系统，其中，所述确定所述目标放射治疗计划包括：

确定所述第二图像中的一个或以上感兴趣区域；

基于所述第二指令，处理所述第t组感兴趣区域；以及

基于第t个中间计划和处理后的第t组感兴趣区域，生成第(t+1)个中间计划；以及

将在所述至少两个迭代的最后一次迭代中生成的中间计划，指定为所述第二放射治疗计划，其中

18.根据权利要求17所述的系统，其中，所述确定所述目标放射治疗计划还包括：

19.根据权利要求18所述的系统，其中，所述指令提示所述用户批量处理所述一个或以上感兴趣区域中分配到同一组的感兴趣区域。

20.根据权利要求11所述的系统，其中，在所述第二扫描期间执行用于获得所述第一图像的操作和用于获得所述第一放射治疗计划的操作中的至少一个。

21.一种用于生成自适应放射治疗计划的系统，包括：

获取模块，被配置为获取与一个或以上目标对象相关的第一图像，所述第一图像通过第一扫描生成；

获取用于治疗所述一个或以上目标对象的第一放射治疗计划，所述第一放射治疗计划与所述第一图像相关联；以及

计划确定模块，被配置为基于所述第一放射治疗计划，所述第一图像和所述第二图像，确定用于治疗所述一个或以上目标对象的目标放射治疗计划，所述目标放射治疗计划是所述第一放射治疗计划或与所述第二图像相关联的第二放射治疗计划，其中确定所述目标放射治疗计划的操作中的至少一部分是并行执行的。

22.根据权利要求21所述的系统，其中，所述确定所述目标放射治疗计划包括：

基于所述配准结果，确定所述第二图像中的一个或以上感兴趣区域(感兴趣区域)；

23.根据权利要求22所述的系统，其中，所述确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域包括：

24.根据权利要求22或23所述的系统，其中，所述确定所述第二图像中的一个或以上感兴趣区域包括：

对时间长度进行排序；以及

基于排序结果自动确定所述一个或以上感兴趣区域。

25.根据权利要求22-24中任一项所述的系统，其中，所述确定所述第二图像中的所述一个或以上感兴趣区域包括：

26.根据权利要求22-25中任一项所述的系统，其中，所述确定所述目标放射治疗计划包括：

显示所述剂量体积直方图；

27.根据权利要求21所述的系统，其中，所述确定所述目标放射治疗计划包括：

确定所述第二图像中的一个或以上感兴趣区域；

基于所述第二指令，处理所述第t组感兴趣区域；以及

28.根据权利要求27所述的系统，其中，所述确定所述目标放射治疗计划还包括：

29.根据权利要求28所述的系统，其中，所述指令提示所述用户批量处理所述一个或以上感兴趣区域中分配到同一组的感兴趣区域。

30.根据权利要求21所述的系统，其中，在所述第二扫描期间执行用于获得所述第一图像的操作和用于获得所述第一放射治疗计划的操作中的至少一个。

31.一种非暂时性计算机可读介质，包括用于生成自适应放射治疗计划的至少一组指令，其中当由计算设备的一个或以上处理器执行时，所述至少一组指令使所述计算设备执行方法，所述方法包括：