CN117717723A - 射野信息确定装置、处理器以及电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种射野信息确定装置、处理器以及电子设备。其中，射野信息确定装置包括：获取单元，用于获取目标对象对应的放疗靶区和N个危及器官区域；优化操作执行单元，用于对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，每个危及器官区域在执行优化操作时用于不断增加该危及器官区域的权重，直至该危及器官区域的权重增加至与该危及器官区域相对应的目标权重；确定单元，用于根据每个危及器官区域对应的目标权重确定目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。本申请解决了现有技术中无法依据不同患者间的危及器官和/或放疗靶区的差异性为不同患者设置个体化的射野信息的技术问题。

Description

射野信息确定装置、处理器以及电子设备

技术领域

本申请涉及医疗科技领域，具体而言，涉及一种射野信息确定装置、处理器以及电子设备。

背景技术

在现有技术中，射野信息一般基于医生经验及模版直接确定，但是，由于不同患者之间的放疗靶区和危及器官的分布及大小存在差异，因此对于不同患者而言，最佳的射野信息也会有所差异，在此基础上，现有技术中使用统一的射野信息为不同的患者制定放疗计划，则会导致无法针对每个患者制定最优质的放疗计划的技术问题。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请提供了一种射野信息确定装置、处理器以及电子设备，以至少解决现有技术中无法依据不同患者间的危及器官和/或放疗靶区的差异性为不同患者设置个体化的射野信息的技术问题。

根据本申请的一个方面，提供了一种射野信息确定装置，包括：获取单元，用于获取目标对象对应的放疗靶区和N个危及器官区域，其中，N为大于1的整数；优化操作执行单元，用于对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，每个危及器官区域在执行优化操作时用于不断增加该危及器官区域的权重，直至该危及器官区域的权重增加至与该危及器官区域相对应的目标权重，其中，该危及器官区域在增加至目标权重时导致放疗靶区的剂量不满足预设的处方剂量；确定单元，用于根据每个危及器官区域对应的目标权重确定目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

可选地，获取单元，包括：获取子单元，用于获取目标对象对应的医学影像；勾画子单元，用于对医学影像进行勾画操作，得到目标对象对应的勾画影像，其中，勾画影像中至少包括第一影像区域以及N个第二影像区域，第一影像区域用于表征目标对象对应的放疗靶区在医学影像中的轮廓信息，N个第二影像区域用于表征N个危及器官区域在医学影像中的轮廓信息；第一确定子单元，用于依据第一影像区域确定目标对象对应的放疗靶区；第二确定子单元，用于依据N个第二影像区域确定目标对象对应的N个危及器官区域，其中，N个第二影像区域与N个危及器官区域之间存在一一对应的关系。

可选地，优化操作执行单元，包括：第一执行子单元，用于通过图像处理器采用并行处理方式对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作。

可选地，射野信息确定装置还包括：记录单元，用于记录放疗靶区的预设权重与每个危及器官区域对应的目标权重之间的权重比例；第一确定单元，用于依据放疗靶区对应的处方剂量以及权重比例确定每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息；处理单元，用于从每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息中提取该危及器官区域对应的剂量体积直方图。

可选地，确定单元，包括：第一设置子单元，用于设置初始射野信息，其中，初始射野信息包括X个射野，其中，X为大于1的整数，X个射野中每相邻的两个射野之间的间距为预设间距；第二设置子单元，用于设置射野优化条件，其中，射野优化条件包括放疗靶区对应的处方剂量、放疗靶区的预设权重以及每个危及器官区域对应的目标权重和上限剂量指标，其中，每个危及器官区域的上限剂量指标为该危及器官区域对应的剂量体积直方图；第三确定子单元，用于依据射野优化条件和初始射野信息确定目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

可选地，第三确定子单元，包括：第一处理模块，用于依据射野优化条件对初始射野信息进行射野优化操作，其中，射野优化操作用于在满足射野优化条件的情况下，通过预设正则项使得X个射野各自对应的初始通量权重缩小至趋近于0，得到X个射野各自对应的目标通量权重，其中，每个射野的目标通量权重的大小与该射野的初始通量权重的大小之间为正相关的关系；第二处理模块，用于将X个射野中目标通量权重大于预设阈值的Y个射野作为Y个待处理射野，其中，Y为小于或等于X的正整数；第三处理模块，用于根据Y个待处理射野确定目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

可选地，第三处理模块，包括：排序子模块，用于依据Y个待处理射野中的每个待处理射野的射野角度的大小对Y个待处理射野进行排序，得到排序结果；处理子模块，用于根据排序结果将Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围作为目标射野信息。

可选地，第三处理模块，包括：第一处理子模块，用于将Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围合并为目标射野角度范围；第二处理子模块，用于根据目标射野角度范围确定目标射野的数量以及目标射野对应的射野角度，其中，全部目标射野对应的射野角度恰好能够覆盖目标射野角度范围；第三处理子模块，用于将目标射野的数量和目标射野对应的射野角度作为目标射野信息。

根据本申请的另一方面，还提供了一种处理器，其中，处理器通过执行计算机程序控制上述任意一项的射野信息确定装置运行。

根据本申请的另一方面，还提供了一种电子设备，其中，电子设备包括一个或多个处理器和存储器，存储器用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器控制上述任意一项的射野信息确定装置运行。

在本申请中，采用对多个危及器官中的每个危及器官分别进行权重优化的方式，通过获取单元获取目标对象对应的放疗靶区和N个危及器官区域，其中，N为大于1的整数；通过优化操作执行单元对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，每个危及器官区域在执行优化操作时用于不断增加该危及器官区域的权重，直至该危及器官区域的权重增加至与该危及器官区域相对应的目标权重，其中，该危及器官区域在增加至目标权重时导致放疗靶区的剂量不满足预设的处方剂量；通过确定单元根据每个危及器官区域对应的目标权重确定目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

由上述内容可知，本申请通过优化操作执行单元，用于对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，每个危及器官区域在执行优化操作时用于不断增加该危及器官区域的权重，直至该危及器官区域的权重增加至与该危及器官区域相对应的目标权重，其中，该危及器官区域在增加至目标权重时导致放疗靶区的剂量不满足预设的处方剂量，从而实现了基于患者的每个危及器官和放疗靶区逐一对每个危及器官设置最合适的权重，并基于每个危及器官对应的最合适的权重为患者设置目标射野信息的技术效果，因此在不同患者间的放疗靶区和OAR（Organ of Rist，危及器官）的分布及大小存在差异时，每个患者都能基于自身的放疗靶区和OAR的特征确定适配自身的射野信息，即达到了个体化设置射野信息的目的，解决了现有技术中无法依据不同患者的危及器官和/或放疗靶区的差异性为不同患者设置个体化的射野信息的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的一种射野信息确定装置的示意图；

图2是根据本申请实施例的一种确定单元的结构示意图；

图3是根据本申请实施例的一种第三确定子单元的结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

还需要说明的是，本申请所涉及的相关信息和数据，均为经用户授权或者经过各方充分授权的信息和数据。例如，本系统和相关用户或机构间设置有接口，在获取相关信息之前，需要通过接口向前述的用户或机构发送获取请求，并在接收到前述的用户或机构反馈的同意信息后，获取相关信息。

根据本申请实施例，提供了一种射野信息确定装置的实施例，其中，图1是根据本申请实施例的一种可选的射野信息确定装置的结构示意图，如图1所示，该装置包括：获取单元101、优化操作执行单元102以及确定单元103。

可选地，获取单元101，用于获取目标对象对应的放疗靶区和N个危及器官区域，其中，N为大于1的整数。

可选地，本申请实施例中的射野信息确定装置可以以软件系统的方式呈现，也可以以一种软硬件相结合的嵌入式系统的方式呈现。

可选地，本申请实施例中的目标对象可以是准备接受放射治疗的患者。

在一种可选的实施例中，优化操作执行单元102，用于对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，每个危及器官区域在执行优化操作时用于不断增加该危及器官区域的权重，直至该危及器官区域的权重增加至与该危及器官区域相对应的目标权重，其中，该危及器官区域在增加至目标权重时导致放疗靶区的剂量不满足预设的处方剂量。

可选地，在本申请实施例中，实施的是单目标的危及器官区域优化操作，即每次优化操作时，仅设置放疗靶区和一个危及器官区域进入优化过程，优化过程具体为不断增加该危及器官区域对应的权重，权重增加时所使用的步长可以设置为自然数M，直至放疗靶区的剂量不满足预设的处方剂量时停止本次优化操作。其中，在危及器官有N个时，需要执行N次优化操作，其中，N次优化操作可以在GPU（Graphics Processing Unit，图像处理器）中并行执行。

需要说明的是，一个危及器官区域的权重大小与在射野优化过程中该危及器官区域的重要程度成正相关的关系，即一个危及器官区域的权重越大，说明该危及器官区域的重要程度越高，在射野优化过程中，越需要保证该危及器官区域对应的剂量指标能够得到实现。

在一种可选的实施例中，确定单元103，用于根据每个危及器官区域对应的目标权重确定目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

可选地，在确定了N个危及器官区域中的每个危及器官区域对应的目标权重之后，确定单元103可以根据每个危及器官区域对应的目标权重对射野信息进行优化，例如，通过整合射野数量和射野角度，得到与目标对象的放疗靶区以及N个危及器官的分布特征、形状特征、体积特征最为匹配的射野数量和射野角度，即得到目标射野信息。

由上述内容可知，本申请通过优化操作执行单元，用于对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，每个危及器官区域在执行优化操作时用于不断增加该危及器官区域的权重，直至该危及器官区域的权重增加至与该危及器官区域相对应的目标权重，其中，该危及器官区域在增加至目标权重时导致放疗靶区的剂量不满足预设的处方剂量，从而实现了基于患者的每个危及器官和放疗靶区逐一对每个危及器官设置最合适的权重，并基于每个危及器官对应的最合适的权重为患者设置目标射野信息的技术效果，因此在不同患者间的放疗靶区和OAR的分布及大小存在差异时，每个患者都能基于自身的放疗靶区和OAR的特征确定适配自身的射野信息，即达到了个体化设置射野信息的目的，解决了现有技术中无法依据不同患者的危及器官和/或放疗靶区的差异性为不同患者设置个体化的射野信息的技术问题。

在一种可选的实施例中，获取单元101，包括：获取子单元、勾画子单元、第一确定子单元以及第二确定子单元。

在一种可选的实施例中，获取子单元，用于获取目标对象对应的医学影像。

可选地，医学影像包括但不限于CT影像、MR影像以及CBCT影像等多模态影像。

在一种可选地实施例中，勾画子单元，用于对医学影像进行勾画操作，得到目标对象对应的勾画影像，其中，勾画影像中至少包括第一影像区域以及N个第二影像区域，第一影像区域用于表征目标对象对应的放疗靶区在医学影像中的轮廓信息，N个第二影像区域用于表征N个危及器官区域在医学影像中的轮廓信息。

可选地，勾画操作所采用的勾画方式包括但不限于利用预先训练完成的神经网络模型对医学影像进行自动勾画的方式、通过人工标注对医学影像进行勾画的方式。

可选地，第一影像区域也称为放疗靶区对应的勾画区域，第二影像区域也称为危及器官区域对应的勾画区域。

在一种可选的实施例中，第一确定子单元，用于依据第一影像区域确定目标对象对应的放疗靶区。

可选地，第一影像区域通过影像的方式呈现出目标对象对应的放疗靶区。

在一种可选的实施例中，第二确定子单元，用于依据N个第二影像区域确定目标对象对应的N个危及器官区域，其中，N个第二影像区域与N个危及器官区域之间存在一一对应的关系。

可选地，N个第二影像区域通过影像的方式分别呈现出目标对象对应的N个危及器官区域。

在一种可选的实施例中，优化操作执行单元102还包括第一执行子单元，其中，第一执行子单元，用于通过图像处理器采用并行处理方式对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作。

可选地，为了提高优化操作的执行效率，可以通过GPU（Graphics ProcessingUnit，图像处理器）以并行处理的方式对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，图像处理器的型号以及各项参数，本申请实施例不作特别限定。

在一种可选的实施例中，射野信息确定装置还包括：记录单元、第一确定单元以及处理单元。

其中，记录单元，用于记录放疗靶区的预设权重与每个危及器官区域对应的目标权重之间的权重比例。

可选地，在本申请实施例中，除了为放疗靶区设置对应的处方剂量之外，还会为放疗靶区设置对应的预设权重，从而可以以放疗靶区的预设权重为参考值，确定放疗靶区的预设权重与每个危及器官区域对应的目标权重之间的权重比例。举例而言，N个危及器官区域包括危及器官区域A-1、危及器官区域A-2、危及器官区域A-3，放疗靶区对应的预设权重为1000。其中，在对危及器官区域A-1进行优化操作之后，危及器官区域A-1对应的目标权重为600；在对危及器官区域A-2进行优化操作之后，危及器官区域A-2对应的目标权重为700；在对危及器官区域A-3进行优化操作之后，危及器官区域A-3对应的目标权重为800，因此，放疗靶区的预设权重与危及器官区域A-1对应的目标权重之间的权重比例为5/3，放疗靶区的预设权重与危及器官区域A-2对应的目标权重之间的权重比例为10/7，放疗靶区的预设权重与危及器官区域A-3对应的目标权重之间的权重比例为5/4。

在一种可选的实施例中，第一确定单元，用于依据放疗靶区对应的处方剂量以及权重比例确定每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息。

可选地，在记录放疗靶区的预设权重与每个危及器官区域对应的目标权重之间的权重比例的情况下，在后续为目标对象设计放疗计划或者对放疗计划进行优化（包括但不限于射野信息的优化）的过程中，便可以根据放疗靶区对应的处方剂量以及放疗靶区的预设权重与每个危及器官区域对应的目标权重之间的权重比例确定每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息。另外，在放疗计划的优化过程中，放疗靶区实际对应的剂量可能并非是处方剂量，例如，比处方剂量略高或者略低，但是符合预设的调整范围内，在此情况下，第一确定单元还可以根据放疗靶区对应的实际剂量以及放疗靶区的预设权重与每个危及器官区域对应的目标权重之间的权重比例确定每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息。

由此可见，基于放疗靶区的预设权重与每个危及器官区域对应的目标权重之间的权重比例，仅需要再获取得到放疗靶区对应的剂量，便可以相对应地确定每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息。

在一种可选的实施例中，处理单元，用于从每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息中提取该危及器官区域对应的剂量体积直方图。

可选地，每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息可以是通过剂量影像的形式进行表示，基于每个危及器官区域对应的剂量影像可以提取得到每个危及器官区域对应的DVH（Dose and Volume，剂量体积直方图）信息。

在一种可选的实施例中，如图2所示，确定单元103，包括：第一设置子单元201、第二设置子单元202、第三确定子单元203。

在一种可选的实施例中，第一设置子单元201，用于设置初始射野信息，其中，初始射野信息包括X个射野，其中，X为大于1的整数，X个射野中每相邻的两个射野之间的间距为预设间距。

可选地，初始的射野角度可以设置为0度至360度中的任意角度，预设间距可以是1度和20度中的任意角度，例如，将预设间距设置为1度，将射野角度设置为360度，一共设置360个射野。

可选地，在设置初始射野信息时，还可以设置规避区域，例如，设置规避区域为30度至40度，则在规避区域内不设置对应的射野。

在一种可选的实施例中，第二设置子单元202，用于设置射野优化条件，其中，射野优化条件包括放疗靶区对应的处方剂量、放疗靶区的预设权重以及每个危及器官区域对应的目标权重和上限剂量指标，其中，每个危及器官区域的上限剂量指标为该危及器官区域对应的剂量体积直方图。

可选地，假设N个危及器官区域包括危及器官区域A-1、危及器官区域A-2、危及器官区域A-3，放疗靶区对应的预设权重为1000，放疗靶区对应的处方剂量为2000cgy，则射野优化条件至少包括如下信息：

放疗靶区对应的处方剂量为2000cgy；

放疗靶区对应的预设权重为1000；

危及器官区域A-1对应的目标权重、危及器官区域A-2对应的目标权重、危及器官区域A-3对应的目标权重；

危及器官区域A-1对应的DVH信息、危及器官区域A-2对应的DVH信息、危及器官区域A-3对应的DVH信息。

在一种可选的实施例中，第三确定子单元203，用于依据射野优化条件和初始射野信息确定目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

可选地，第三确定子单元用于依据上述射野优化条件对初始射野信息进行优化，例如，整合初始射野信息中的射野数量以及射野角度，并将整合后的射野数量以及射野角度作为目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

在一种可选的实施例中，如图3所示，第三确定子单元，包括：第一处理模块301、第二处理模块302、第三处理模块303。

可选地，第一处理模块301，用于依据射野优化条件对初始射野信息进行射野优化操作，其中，射野优化操作用于在满足射野优化条件的情况下，通过预设正则项使得X个射野各自对应的初始通量权重缩小至趋近于0，得到X个射野各自对应的目标通量权重，其中，每个射野的目标通量权重的大小与该射野的初始通量权重的大小之间为正相关的关系。

可选地，针对上述示例而言，在保证满足放疗靶区对应的处方剂量为2000cgy；放疗靶区对应的预设权重为1000；危及器官区域A-1对应的目标权重、危及器官区域A-2对应的目标权重、危及器官区域A-3对应的目标权重；危及器官区域A-1对应的DVH信息、危及器官区域A-2对应的DVH信息、危及器官区域A-3对应的DVH信息的情况下，第一处理模块301对初始射野信息中的每个射野增加预设正则项，其中，预设正则项的作用为使得每个射野对应的初始通量缩小至趋近于0，得到X个射野各自对应的目标通量权重。

需要说明的是，由于对每个射野添加的是相同的预设正则项，因此，X个射野对应的X个初始通量之间的大小关系会保留继承给X个射野对应的X个目标通量权重，即如果射野A对应的初始通量大于射野B对应的初始通量，则在对射野A和射野B都增加了预设正则项之后，虽然射野A对应的初始通量和射野B对应的初始通量都缩小至趋近于0，但是两个初始通量之间的大小关系会得到保留，即射野A对应的目标通量会大于射野B对应的目标通量。

还需要说明的是，不同类型的放疗计划所对应的预设正则项可能不同。

在一种可选的实施例中，第二处理模块302，用于将X个射野中目标通量权重大于预设阈值的Y个射野作为Y个待处理射野，其中，Y为小于或等于X的正整数。

可选地，预设阈值可以自定义设置，由于每个射野的目标通量权重的大小反映了该射野在X个射野中的重要程度，因此，第二处理模块302将X个射野中目标通量权重大于预设阈值的Y个射野作为Y个待处理射野，从而实现了将重要程度高的射野进行保留，将重要程度低的射野进行滤除的技术效果。

在一种可选的实施例中，第三处理模块303，用于根据Y个待处理射野确定目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

可选地，第三处理模块303用于对重要程度较高的Y个待处理射野的射野数量以及射野角度进行进一步地整合处理，并将整合处理后的射野数量以及射野角度作为目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

在一种可选的实施例中，第三处理模块303，包括：排序子模块和处理子模块。其中，排序子模块，用于依据Y个待处理射野中的每个待处理射野的射野角度的大小对Y个待处理射野进行排序，得到排序结果；处理子模块，用于根据排序结果将Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围作为目标射野信息。

可选地，基于Y个处理射野确定目标射野信息的方式可以有多种，其中，一种方式可以是依据Y个待处理射野中的每个待处理射野的射野角度的大小对Y个待处理射野进行排序，得到排序结果，然后根据排序结果将Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围作为目标射野信息。

需要说明的是，上述方式可以适用于VMAT（volumetric modulated Arc Therapy，容积调强放射治疗）计划的设计和优化中，由于VMAT计划最终所需要得到的是放疗过程中对应的最佳照射范围、起始照射角度以及终止照射角度，因此，在目标对象的放疗计划为VMAT计划时，目标对象对应的目标射野信息也应该是基于目标对象的放疗靶区和N个危及器官所对应的最佳照射范围、起始照射角度以及终止照射角度，基于该诉求，本申请实施例通过将Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围作为目标射野信息，可以将重复的射野角度进行合并，从而得到与目标对象最适配并且最准确的照射范围、起始照射角度以及终止照射角度。

在一种可选的实施例中，第三处理模块303还可以包括：第一处理子模块、第二处理子模块以及第三处理子模块。

可选地，第一处理子模块，用于将Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围合并为目标射野角度范围；第二处理子模块，用于根据目标射野角度范围确定目标射野的数量以及目标射野对应的射野角度，其中，全部目标射野对应的射野角度恰好能够覆盖目标射野角度范围；第三处理子模块，用于将目标射野的数量和目标射野对应的射野角度作为目标射野信息。

可选地，在本申请实施例中，还提供了另外一种基于Y个待处理射野确定目标射野信息的方式，其中，该方式可以将Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围合并为目标射野角度范围，然后根据目标射野角度范围确定目标射野的数量以及目标射野对应的射野角度，其中，全部目标射野对应的射野角度恰好能够覆盖目标射野角度范围。最后，将目标射野的数量和目标射野对应的射野角度作为目标射野信息。需要说明的是，这种方式可以适用于IMRT（intensity-modulated radiation therapy，调强发射治疗）计划的设计和优化中，其中，IMRT计划是通过设计至少一个射野以及每个射野对应的射野角度，然后基于每个射野以及该射野对应的射野角度进行射线的释放，因此，与VMAT计划最终所需要得到的是放疗过程中对应的最佳照射范围、起始照射角度以及终止照射角度不同，IMRT计划最终所需要得到的是最优的射野数量以及每个射野对应的最优射野角度。

基于上述IMRT计划的诉求，本申请实施例通过将Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围合并为目标射野角度范围，然后根据目标射野角度范围确定目标射野的数量以及目标射野对应的射野角度，其中，全部目标射野对应的射野角度恰好能够覆盖目标射野角度范围，例如，在目标射野角度范围为180度至270度的情况下，部署3个射野，第一个射野的射野角度为180度至210度，第二个射野的射野角度为210度至240度，第三个射野的射野角度为240度至270度，由此可得到与目标对象最适配的射野数量和射野角度。

在一种可选的实施例中，本申请实施例的技术方案可以总结为如下步骤：

步骤一：获取患者的医学影像，模态包含但不限于CT/MR/CBCT等多模态；

步骤二：对患者的医学影像进行ROI区域的勾画操作，其中，勾画方式包括但不限于神经网络模型自动勾画的方式和手动勾画的方式，共计勾画ROI区域包括N个危及器官区域和放疗靶区区域。

步骤三：设置初始射野信息，初始射野信息中的射野角度范围可设置为0度至360度，相邻的射野之间的预设间距可设置为1度至20度之间的任意角度，例如，预设间距设置为1度时，共设置360个初始射野。此外，在设置初始射野信息时，可以人为地设置规避区域。

步骤四：设置放疗靶区对应的处方剂量以及预设权重，并设置N个危及器官区域中的每个危及器官区域的剂量限制为0，初始权重为0。

步骤五：进行单目标的危及器官区域的优化操作，每次仅设置放疗靶区及一个危及器官区域进入优化，优化过程为不断增加该危及器官区域对应的权重，步长为自然数M，直至放疗靶区对应的剂量不满足处方剂量时停止此次优化操作。其中，N个危及器官区域共进行N次优化操作，N次优化操作可以在GPU中并行执行。

步骤六：基于每个危及器官区域在完成优化操作之后所得的剂量影像，提取每个危及器官区域对应的DVH信息，并记录每个危及器官区域在完成优化操作后该危及器官区域增加至的权重值（目标权重）。

步骤七：设置射野优化条件，其中，射野优化条件包括放疗靶区对应的处方剂量、放疗靶区的预设权重以及每个危及器官区域对应的目标权重和上限剂量指标，其中，每个危及器官区域的上限剂量指标为该危及器官区域对应的DVH信息；

步骤八：对于VMAT计划，进行射野稀疏优化操作，射野稀疏优化操作过程中对每个射野的通量权重增加L1正则项，使得射野通量在权重趋近于0。在射野稀疏优化操作结束后，设置通量权重阈值，将通量权重低于阈值的区域去除，剩余的区域按射野角度的大小排序，取相连的范围作为适合目标对象的照射范围。

步骤九：对于IMRT计划，进行射野稀疏优化操作，射野稀疏优化操作过程中对每个射野的通量权重增加L1正则项，使得射野通量在权重趋近于0。在射野稀疏优化操作结束后，设置通量权重阈值，将通量权重低于阈值的区域去除，剩余区域取相连的范围进行角度合并，并基于合并后的角度范围设计得到最优的射野数目及射野角度。

综上，在本申请中，采用对多个危及器官中的每个危及器官分别进行权重优化的方式，通过获取单元101获取目标对象对应的放疗靶区和N个危及器官区域，其中，N为大于1的整数；通过优化操作执行单元102对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，每个危及器官区域在执行优化操作时用于不断增加该危及器官区域的权重，直至该危及器官区域的权重增加至与该危及器官区域相对应的目标权重，其中，该危及器官区域在增加至目标权重时导致放疗靶区的剂量不满足预设的处方剂量；通过确定单元103根据每个危及器官区域对应的目标权重确定目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

由上述内容可知，本申请通过优化操作执行单元102，用于对N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，每个危及器官区域在执行优化操作时用于不断增加该危及器官区域的权重，直至该危及器官区域的权重增加至与该危及器官区域相对应的目标权重，其中，该危及器官区域在增加至目标权重时导致放疗靶区的剂量不满足预设的处方剂量，从而实现了基于患者的每个危及器官和放疗靶区逐一对每个危及器官设置最合适的权重，并基于每个危及器官对应的最合适的权重为患者设置目标射野信息的技术效果，因此在不同患者间的放疗靶区和OAR（危及器官）的分布及大小存在差异时，每个患者都能基于自身的放疗靶区和OAR（危及器官）的特征确定适配自身的射野信息，即达到了个体化设置射野信息的目的，解决了现有技术中无法依据不同患者的危及器官和/或放疗靶区的差异性为不同患者设置个体化的射野信息的技术问题。

在一种可选的实施例中，根据本申请的另一方面，还提供了一种处理器，其中，处理器通过执行计算机程序控制上述任意一项的射野信息确定装置运行。

在一种可选的实施例中，根据本申请的另一方面，还提供了一种电子设备，其中，电子设备包括一个或多个处理器和存储器，存储器用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器控制上述任意一项的射野信息确定装置运行。

上述本申请实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

在本申请的上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的技术内容，可通过其它的方式实现。其中，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如所述单元的划分，可以为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，单元或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可为个人计算机、服务器或者网络设备等）执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种射野信息确定装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于获取目标对象对应的放疗靶区和N个危及器官区域，其中，N为大于1的整数；

优化操作执行单元，用于对所述N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作，其中，所述每个危及器官区域在执行所述优化操作时用于不断增加该危及器官区域的权重，直至该危及器官区域的权重增加至与该危及器官区域相对应的目标权重，其中，该危及器官区域在增加至所述目标权重时导致所述放疗靶区的剂量不满足预设的处方剂量；

确定单元，用于根据所述每个危及器官区域对应的目标权重确定所述目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息；

其中，所述确定单元，包括：第一设置子单元，用于设置初始射野信息，其中，所述初始射野信息包括X个射野，其中，X为大于1的整数，所述X个射野中每相邻的两个射野之间的间距为预设间距；

所述确定单元还用于根据每个危及器官区域对应的目标权重对所述初始射野信息中的射野数量和射野角度进行整合，得到与所述放疗靶区以及所述N个危及器官的分布特征、形状特征、体积特征相匹配的射野数量和射野角度作为所述目标射野信息，其中，所述目标射野信息中所包括的射野数量小于或等于X。

2.根据权利要求1所述的射野信息确定装置，其特征在于，所述获取单元，包括：

获取子单元，用于获取所述目标对象对应的医学影像；

勾画子单元，用于对所述医学影像进行勾画操作，得到所述目标对象对应的勾画影像，其中，所述勾画影像中至少包括第一影像区域以及N个第二影像区域，所述第一影像区域用于表征所述目标对象对应的放疗靶区在所述医学影像中的轮廓信息，所述N个第二影像区域用于表征所述N个危及器官区域在所述医学影像中的轮廓信息；

第一确定子单元，用于依据所述第一影像区域确定所述目标对象对应的放疗靶区；

第二确定子单元，用于依据所述N个第二影像区域确定所述目标对象对应的N个危及器官区域，其中，所述N个第二影像区域与所述N个危及器官区域之间存在一一对应的关系。

3.根据权利要求1所述的射野信息确定装置，其特征在于，所述优化操作执行单元，包括：

第一执行子单元，用于通过图像处理器采用并行处理方式对所述N个危及器官区域中的每个危及器官区域分别执行一次优化操作。

4.根据权利要求1所述的射野信息确定装置，其特征在于，所述射野信息确定装置还包括：

记录单元，用于记录所述放疗靶区的预设权重与所述每个危及器官区域对应的目标权重之间的权重比例；

第一确定单元，用于依据所述放疗靶区对应的处方剂量以及所述权重比例确定所述每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息；

处理单元，用于从所述每个危及器官区域在对应的目标权重下的剂量信息中提取该危及器官区域对应的剂量体积直方图。

5.根据权利要求4所述的射野信息确定装置，其特征在于，所述确定单元，包括：

第二设置子单元，用于设置射野优化条件，其中，所述射野优化条件包括所述放疗靶区对应的处方剂量、所述放疗靶区的预设权重以及所述每个危及器官区域对应的目标权重和上限剂量指标，其中，所述每个危及器官区域的上限剂量指标为该危及器官区域对应的剂量体积直方图；

第三确定子单元，用于依据所述射野优化条件和所述初始射野信息确定所述目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

6.根据权利要求5所述的射野信息确定装置，其特征在于，所述第三确定子单元，包括：

第一处理模块，用于依据所述射野优化条件对所述初始射野信息进行射野优化操作，其中，所述射野优化操作用于在满足所述射野优化条件的情况下，通过预设正则项使得所述X个射野各自对应的初始通量权重缩小至趋近于0，得到所述X个射野各自对应的目标通量权重，其中，每个射野的目标通量权重的大小与该射野的初始通量权重的大小之间为正相关的关系；

第二处理模块，用于将所述X个射野中目标通量权重大于预设阈值的Y个射野作为Y个待处理射野，其中，Y为小于或等于X的正整数；

第三处理模块，用于根据所述Y个待处理射野确定所述目标对象在放射治疗时采用的目标射野信息。

7.根据权利要求6所述的射野信息确定装置，其特征在于，所述第三处理模块，包括：

排序子模块，用于依据所述Y个待处理射野中的每个待处理射野的射野角度的大小对所述Y个待处理射野进行排序，得到排序结果；

处理子模块，用于根据所述排序结果将所述Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围作为所述目标射野信息。

8.根据权利要求6所述的射野信息确定装置，其特征在于，所述第三处理模块，包括：

第一处理子模块，用于将所述Y个待处理射野对应的相连的射野角度范围合并为目标射野角度范围；

第二处理子模块，用于根据所述目标射野角度范围确定目标射野的数量以及所述目标射野对应的射野角度，其中，全部所述目标射野对应的射野角度恰好能够覆盖所述目标射野角度范围；

第三处理子模块，用于将所述目标射野的数量和所述目标射野对应的射野角度作为所述目标射野信息。

9.一种处理器，其特征在于，所述处理器通过执行计算机程序控制权利要求1至8中任意一项所述的射野信息确定装置运行。

10.一种电子设备，其特征在于，包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器控制权利要求1至8中任意一项所述的射野信息确定装置运行。