RU2013145952A - Изучение дозиметрического воздействия движения на формирование адаптивных границ для конкретного пациента при планировании наружной дистанционной лучевой терапии - Google Patents

Изучение дозиметрического воздействия движения на формирование адаптивных границ для конкретного пациента при планировании наружной дистанционной лучевой терапии Download PDF

Info

Publication number
RU2013145952A
RU2013145952A RU2013145952/14A RU2013145952A RU2013145952A RU 2013145952 A RU2013145952 A RU 2013145952A RU 2013145952/14 A RU2013145952/14 A RU 2013145952/14A RU 2013145952 A RU2013145952 A RU 2013145952A RU 2013145952 A RU2013145952 A RU 2013145952A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dose distribution
treatment
dose
target
planned
Prior art date
Application number
RU2013145952/14A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2603606C2 (ru
Inventor
Шиям БХАРАТ
Карл Антонин БЗДУСЕК
Параг Джитендра ПАРИКХ
Камилл Элизабет НОЭЛЬ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Вашингтон Юниверсити Ин Ст.Луис
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 Конинклейке Филипс Н.В., Вашингтон Юниверсити Ин Ст.Луис filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2013145952A publication Critical patent/RU2013145952A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2603606C2 publication Critical patent/RU2603606C2/ru

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
    • A61N5/1037—Treatment planning systems taking into account the movement of the target, e.g. 4D-image based planning
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G10—MUSICAL INSTRUMENTS; ACOUSTICS
    • G10L—SPEECH ANALYSIS TECHNIQUES OR SPEECH SYNTHESIS; SPEECH RECOGNITION; SPEECH OR VOICE PROCESSING TECHNIQUES; SPEECH OR AUDIO CODING OR DECODING
    • G10L21/00—Speech or voice signal processing techniques to produce another audible or non-audible signal, e.g. visual or tactile, in order to modify its quality or its intelligibility
    • G10L21/02—Speech enhancement, e.g. noise reduction or echo cancellation
    • G10L21/0208—Noise filtering
    • 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
    • A61N2005/1072—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the dose delivered by the treatment plan taking into account movement of the target

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)
  • Computational Linguistics (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Audiology, Speech & Language Pathology (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

1. Система (106) планирования лечения для формирования границ лечения для конкретного пациента, причем упомянутая система (106) содержит:один или более процессоров (142), запрограммированных, чтобы:принимать план лучевой терапии (RTP) для облучения мишени (122) в течение одной или более фракций лечения, причем упомянутый RTP включает в себя одну или более границ лечения вокруг мишени (122) и запланированное распределение дозы, которая должна быть доставлена мишени (122);принимать данные движения по меньшей мере для одной из фракций лечения по RTP;вычислять распределение дозы с компенсацией движения для мишени (122), используя данные движения для корректирования запланированного распределения дозы, основываясь на принятых данных движения;сравнивать распределение дозы с компенсацией движения с запланированным распределением дозы.2. Система (106) по п. 1, в которой процессоры (142) дополнительно выполнены с возможностью корректировки границ лечения, основываясь на дозиметрических разностях между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы, причем упомянутая корректировка включает в себя:идентификацию холодных мест и/или горячих мест между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы;расширение в ответ на идентификацию холодного места по меньшей мере одной из границ лечения, ближайшей к холодному месту;сужение в ответ на идентификацию горячего места по меньшей мере одной из границ лечения, ближайшей к горячему месту; и,сужение по меньшей мере одной из границ лечения в ответ на незначительные разности дозы между распределением дозы с компенсацией движ

Claims (15)

1. Система (106) планирования лечения для формирования границ лечения для конкретного пациента, причем упомянутая система (106) содержит:
один или более процессоров (142), запрограммированных, чтобы:
принимать план лучевой терапии (RTP) для облучения мишени (122) в течение одной или более фракций лечения, причем упомянутый RTP включает в себя одну или более границ лечения вокруг мишени (122) и запланированное распределение дозы, которая должна быть доставлена мишени (122);
принимать данные движения по меньшей мере для одной из фракций лечения по RTP;
вычислять распределение дозы с компенсацией движения для мишени (122), используя данные движения для корректирования запланированного распределения дозы, основываясь на принятых данных движения;
сравнивать распределение дозы с компенсацией движения с запланированным распределением дозы.
2. Система (106) по п. 1, в которой процессоры (142) дополнительно выполнены с возможностью корректировки границ лечения, основываясь на дозиметрических разностях между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы, причем упомянутая корректировка включает в себя:
идентификацию холодных мест и/или горячих мест между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы;
расширение в ответ на идентификацию холодного места по меньшей мере одной из границ лечения, ближайшей к холодному месту;
сужение в ответ на идентификацию горячего места по меньшей мере одной из границ лечения, ближайшей к горячему месту; и,
сужение по меньшей мере одной из границ лечения в ответ на незначительные разности дозы между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы.
3. Система (106) по любому из п. 1 или 2, в которой вычисление включает в себя:
создание одной или более функций плотности вероятности (PDF) из данных движения, причем каждая из упомянутых PDF представляет траекторию суммарного движения мишени (122) во время фракции лечения.
4. Система (106) по п. 3, в которой вычисление дополнительно включает в себя:
выполнение свертки запланированных распределений дозы с PDF, чтобы определить одну или более доз с компенсацией движения, указывающую дозу, фактически доставленную к мишени.
5. Система (106) по п. 1, дополнительно включающая в себя:
устройство (110) отображения;
при этом сравнение включает в себя по меньшей мере одно из следующего:
отображение на устройстве (110) отображения распределения дозы с компенсацией движения рядом с запланированы распределением дозы; и,
отображение распределения дозы с компенсацией движения с наложением на запланированное распределение дозы.
6. Система (106) по п. 1, в которой сравнение включает в себя:
вычисление разности между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы; и/или
вычисление по меньшей мере одного из следующего: гистограмм объема дозы (DVH), максимальной дозы, средней дозы и минимальной дозы для каждого из распределения дозы с компенсацией движения и запланированного распределения дозы.
7. Система (106) по п. 1, в которой RTP оптимизируется для наружной дистанционной лучевой терапии, протонной терапии, абляционной терапии или сфокусированной ультразвуковой терапии высокой интенсивности.
8. Система (100) лучевой терапии, причем упомянутая система содержит:
одно или более средств (102) получения изображений, которые получают одно или более изображений для планирования;
систему (106) планирования по любому из пп. 1-7, которая формирует из изображений для планирования план лучевой терапии (RTP) для облучения мишени (122) в течение одной или более фракций лечения, причем упомянутый RTP включает в себя одну или более границ лечения вокруг мишени (122) и запланированное распределение дозы для мишени (122), и которая формирует границы лечения для конкретного пациента на основе RTP;
устройство (148) лучевой терапии для осуществления лучевой терапии в соответствии с RTP; и
устройство (118) отслеживания движения, формирующее для мишени (122) данные движения на основе имитаторов (124) мишеней.
9. Способ (400) формирования границ лечения для конкретного пациента, причем упомянутый способ (400) содержит этапы, на которых:
принимают (402) план лучевой терапии (RTP) для облучения мишени (122) в течение одной или более фракций лечения, причем упомянутый RTP включает в себя одну или более границ лечения вокруг мишени (122) и запланированное распределение дозы для мишени (120);
принимают (404) данные движения по меньшей мере для одной из фракций лечения по RTP;
вычисляют (406) распределение дозы с компенсацией движения для мишени (122), используя данные движения для корректировки запланированного распределения дозы, основываясь на принятых данных движения; и
сравнивают (414) распределение дозы с компенсацией движения с запланированным распределением дозы.
10. Способ по п. 9, дополнительно включающий в себя этап, на котором:
корректируют (416) границы лечения, основываясь на дозиметрических разностях между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы.
11. Способ (400) по п. 10, в котором этап корректировки (416) включает в себя этапы, на которых:
идентифицируют (418) холодные места и/или горячие места между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы;
расширяют (420) в ответ на идентификацию холодного места по меньшей мере одну из границ лечения, ближайшую к холодному месту;
сужают (422) в ответ на идентификацию горячего места по меньшей мере одну из границ лечения, ближайшую к горячему месту; и,
сужают (424) по меньшей мере одну из границ лечения в ответ на незначительные разности дозы между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы.
12. Способ (400) по п. 9, в котором этап вычисления (406) включает в себя этапы, на которых:
создают (410) одну или более функций плотности вероятности (PDF) из данных движения, причем каждая из упомянутых PDF представляет траекторию суммарного движения мишени (122) во время фракции лечения; и,
выполняют свертку запланированных распределений дозы с PDF, чтобы определить одну или более доз с компенсацией движения, указывающую дозу, фактически доставленную к мишени, так что могут накапливаться дозы с компенсацией движения по меньшей мере одной из фракций лечения.
13. Способ (400) по любому из пп. 9-12, в котором этап сравнения (408) включает в себя по меньшей мере один из следующих этапов, на которых:
отображают распределение дозы с компенсацией движения рядом с запланированным распределением дозы;
отображают распределение дозы с компенсацией движения с наложением на запланированное распределение дозы;
вычисляют разность между распределением дозы с компенсацией движения и запланированным распределением дозы;
вычисляют по меньшей мере одно из следующего: гистограммы объема дозы (DVH), максимальную дозу, среднюю дозу и минимальную дозу для каждого из распределения дозы с компенсацией движения и запланированного распределения дозы; и
вычисляют дозиметрическое воздействие движения на RTP посредством весовой комбинации по меньшей мере одного из следующего: максимальной дозы, средней дозы и минимальной дозы для распределения дозы с компенсацией движения и/или запланированного распределения дозы.
14. Система (100) лучевой терапии, содержащая:
устройство (148) лучевой терапии для осуществления лучевой терапии в соответствии с RTP;
устройство (118) отслеживания движения, формирующее для мишени (122) данные движения на основе имитаторов (124) мишеней; и
один или более процессоров (142), запрограммированных для выполнения способа (400) по любому из пп. 9-13.
15. Компьютерный носитель (140) данных, содержащий программное обеспечение, управляющее одним или более процессорами (142) для выполнения способа (400) по любому из пп. 9-13.
RU2013145952/14A 2011-03-15 2012-03-13 Изучение дозиметрического воздействия движения на формирование адаптивных границ для конкретного пациента при планировании наружной дистанционной лучевой терапии RU2603606C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161452797P 2011-03-15 2011-03-15
US61/452,797 2011-03-15
PCT/IB2012/051178 WO2012123894A1 (en) 2011-03-15 2012-03-13 Studying dosimetric impact of motion to generate adaptive patient-specific margins in ebrt planning

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2013145952A true RU2013145952A (ru) 2015-04-20
RU2603606C2 RU2603606C2 (ru) 2016-11-27

Family

ID=45937472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013145952/14A RU2603606C2 (ru) 2011-03-15 2012-03-13 Изучение дозиметрического воздействия движения на формирование адаптивных границ для конкретного пациента при планировании наружной дистанционной лучевой терапии

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9744379B2 (ru)
EP (1) EP2686068B1 (ru)
CN (1) CN103687649B (ru)
BR (1) BR112013023264A2 (ru)
RU (1) RU2603606C2 (ru)
WO (1) WO2012123894A1 (ru)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IN2014CN03894A (ru) 2011-11-30 2015-10-16 Koninkl Philips Nv
US9649508B2 (en) * 2012-09-13 2017-05-16 Emory University Methods, systems and computer readable storage media storing instructions for determining patient specific treatment planning margins
FR2996008B1 (fr) * 2012-09-26 2016-08-19 Univ Rennes Procede d'evaluation d'une methode de determination de la dose cumulee recue au cours d'un traitement de radiotherapie
RU2645278C2 (ru) * 2012-10-01 2018-02-19 Профаунд Медикал Инк. Снижение нагрева в совпадающих областях ближнего поля для высокоинтенсивного фокусированного ультразвука
DE102012112348B4 (de) * 2012-12-14 2014-11-06 Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh Bestrahlungsplanung einer Partikelbestrahlung unter Berücksichtigung einer Bewegung eines Zielvolumens
US10092251B2 (en) * 2013-03-15 2018-10-09 Varian Medical Systems, Inc. Prospective evaluation of tumor visibility for IGRT using templates generated from planning CT and contours
US10258810B2 (en) 2013-09-27 2019-04-16 Mevion Medical Systems, Inc. Particle beam scanning
US9962560B2 (en) 2013-12-20 2018-05-08 Mevion Medical Systems, Inc. Collimator and energy degrader
US10675487B2 (en) 2013-12-20 2020-06-09 Mevion Medical Systems, Inc. Energy degrader enabling high-speed energy switching
US9661736B2 (en) 2014-02-20 2017-05-23 Mevion Medical Systems, Inc. Scanning system for a particle therapy system
WO2015167980A1 (en) * 2014-04-28 2015-11-05 Brigham And Women's Hospital, Inc. Real-time margin adaptation
US10786689B2 (en) 2015-11-10 2020-09-29 Mevion Medical Systems, Inc. Adaptive aperture
CN106659906B (zh) * 2015-11-16 2020-05-01 西安大医集团股份有限公司 治疗计划制定方法、装置及放疗系统
EP3481503B1 (en) 2016-07-08 2021-04-21 Mevion Medical Systems, Inc. Treatment planning
US11103730B2 (en) 2017-02-23 2021-08-31 Mevion Medical Systems, Inc. Automated treatment in particle therapy
EP3384961B1 (en) * 2017-04-05 2021-10-13 RaySearch Laboratories AB System and method for modelling of dose calculation in radiotherapy treatment planning
JP7485331B2 (ja) 2017-05-30 2024-05-16 リフレクション メディカル， インコーポレイテッド リアルタイム画像誘導放射線療法のための方法
JP2020525093A (ja) * 2017-06-22 2020-08-27 リフレクション メディカル， インコーポレイテッド 生物学的適合放射線療法のためのシステムおよび方法
CN111093767B (zh) 2017-06-30 2022-08-23 美国迈胜医疗系统有限公司 使用线性电动机而被控制的可配置准直仪
US11358008B2 (en) 2018-02-13 2022-06-14 Reflexion Medical, Inc. Beam station treatment planning and radiation delivery methods
EP3646921B1 (en) * 2018-10-31 2020-12-09 RaySearch Laboratories AB System and method for radiotherapy treatment planning
CN109621229B (zh) * 2018-12-17 2023-09-26 中国人民解放军陆军军医大学第二附属医院 一种成人胸腹部剂量验证动态体模
WO2020150505A1 (en) 2019-01-16 2020-07-23 Reflexion Medical, Inc. Methods for setup corrections in radiation therapy
WO2020185544A1 (en) 2019-03-08 2020-09-17 Mevion Medical Systems, Inc. Delivery of radiation by column and generating a treatment plan therefor
EP3744394A1 (en) * 2019-05-27 2020-12-02 Koninklijke Philips N.V. Intensity modulated particle therapy plan normalization scheme
JP2023512214A (ja) 2020-01-28 2023-03-24 リフレクション メディカル， インコーポレイテッド 放射性核種および外部ビーム放射線療法の共同最適化
WO2022006637A1 (en) * 2020-07-10 2022-01-13 University Of Sydney Dose-based optimization for multi-leaf collimator ("mlc") tracking during radiation therapy methods and apparatus
WO2023115120A1 (en) * 2021-12-21 2023-06-29 The University Of Sydney Dose-based optimization for multi-target multi-leaf collimator ("mlc") tracking during radiation therapy methods and apparatus

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5513238A (en) * 1994-10-11 1996-04-30 Radionics, Inc. Automatic planning for radiation dosimetry
WO2003092789A2 (en) * 2002-04-29 2003-11-13 University Of Miami Intensity modulated radiotherapy inverse planning algorithm
AU2004279424A1 (en) * 2003-10-07 2005-04-21 Nomos Corporation Planning system, method and apparatus for conformal radiation therapy
WO2005092197A1 (en) * 2004-03-09 2005-10-06 Robarts Research Institute An apparatus and computing device for performing brachytherapy and methods of imaging using the same
US7245698B2 (en) 2005-07-13 2007-07-17 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. 4-dimensional digital tomosynthesis and its applications in radiation therapy
JP2009502250A (ja) 2005-07-22 2009-01-29 トモセラピー・インコーポレーテッド 放射線療法治療計画に関連するデータを処理するための方法およびシステム
CA2626536C (en) 2005-10-17 2016-04-26 Alberta Cancer Board Real-time dose reconstruction using dynamic simulation and image guided adaptive radiotherapy
US7693257B2 (en) * 2006-06-29 2010-04-06 Accuray Incorporated Treatment delivery optimization
US10279196B2 (en) 2006-09-28 2019-05-07 Accuray Incorporated Radiation treatment planning using four-dimensional imaging data
US8467497B2 (en) * 2007-10-25 2013-06-18 Tomotherapy Incorporated System and method for motion adaptive optimization for radiation therapy delivery
JP2011502010A (ja) 2007-10-25 2011-01-20 トモセラピー・インコーポレーテッド 放射線療法送達の運動適応最適化のためのシステム及び方法
TWI352212B (en) * 2008-02-29 2011-11-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Method for indicating energetic status of a backup
US9262590B2 (en) 2008-08-14 2016-02-16 Koninklijke Philips N.V. Prospective adaptive radiation therapy planning

Also Published As

Publication number Publication date
CN103687649A (zh) 2014-03-26
WO2012123894A1 (en) 2012-09-20
EP2686068A1 (en) 2014-01-22
US9744379B2 (en) 2017-08-29
US20140005464A1 (en) 2014-01-02
EP2686068B1 (en) 2018-05-16
BR112013023264A2 (pt) 2018-07-03
RU2603606C2 (ru) 2016-11-27
CN103687649B (zh) 2016-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013145952A (ru) Изучение дозиметрического воздействия движения на формирование адаптивных границ для конкретного пациента при планировании наружной дистанционной лучевой терапии
Sawant et al. Management of three‐dimensional intrafraction motion through real‐time DMLC tracking
US10265543B2 (en) Beam segment-level dose computation and temporal motion tracking for adaptive treatment planning
Colvill et al. DMLC tracking and gating can improve dose coverage for prostate VMAT
US20080008291A1 (en) Spatially-variant normal tissue objective for radiotherapy
CN104117151A (zh) 一种在线自适应放疗计划优化方法
US20170050051A1 (en) Real-time margin adaptation
Zhao et al. Dosimetric effect of intrafraction tumor motion in phase gated lung stereotactic body radiotherapy
Ng et al. Quality assurance for the clinical implementation of kilovoltage intrafraction monitoring for prostate cancer VMAT
CN105447330A (zh) 调强放射治疗的权重调整方法和装置
Poels et al. Improving the intra-fraction update efficiency of a correlation model used for internal motion estimation during real-time tumor tracking for SBRT patients: fast update or no update?
US11941544B2 (en) Generating and applying robust dose prediction models
Hewson et al. The accuracy and precision of the KIM motion monitoring system used in the multi‐institutional TROG 15.01 Stereotactic Prostate Ablative Radiotherapy with KIM (SPARK) trial
Chaurasia et al. Evaluating the potential benefit of reduced planning target volume margins for low and intermediate risk patients with prostate cancer using real-time electromagnetic tracking
van Schie et al. Knowledge-based assessment of focal dose escalation treatment plans in prostate cancer
Toftegaard et al. Potential improvements of lung and prostate MLC tracking investigated by treatment simulations
Descovich et al. Improving plan quality and consistency by standardization of dose constraints in prostate cancer patients treated with CyberKnife
Skouboe et al. Simulated real‐time dose reconstruction for moving tumors in stereotactic liver radiotherapy
Zhang et al. Determination of action thresholds for electromagnetic tracking system‐guided hypofractionated prostate radiotherapy using volumetric modulated arc therapy
McMahon et al. Dynamic‐MLC leaf control utilizing on‐flight intensity calculations: A robust method for real‐time IMRT delivery over moving rigid targets
Crijns et al. Dosimetric adaptive IMRT driven by fiducial points
Lideståhl et al. An in silico planning study comparing doses and estimated risk of toxicity in 3D-CRT, IMRT and proton beam therapy of patients with thymic tumours
Balter et al. Evaluating the influence of setup uncertainties on treatment planning for focal liver tumors
Liu et al. Clinical development of a failure detection‐based online repositioning strategy for prostate IMRT—Experiments, simulation, and dosimetry study
Benedek et al. The effect of prostate motion during hypofractionated radiotherapy can be reduced by using flattening filter free beams