基于实时剂量引导的子野信息获取方法及设备与流程

本发明属于放射治疗，具体涉及一种基于实时剂量引导的子野信息获取方法及设备。

背景技术：

1、放射治疗是癌症治疗的重要手段，利用高能放射线破坏肿瘤细胞。为了确保治疗效果，图像引导放疗(igrt)和肿瘤跟踪技术采用先进的医疗影像技术，如cbct和kv x射线等实时监测肿瘤位置和形态的变化，并调整治疗计划，以精确照射肿瘤组织，同时最小化对周围正常组织的损伤。

2、电子射野影像装置(epid)是一种常用的影像设备，可以实时获取病人接受放射治疗时的剂量分布，从而开展在体剂量验证。

3、借助这些技术的应用提高了放疗的精准性和安全性，为患者提供了更有效的个性化治疗方案。

4、epid剂量重建方面，主要用于术前剂量验证和在体剂量验证。其中，epid可以在治疗过程中获取透过人体后的剂量，反推病人实际接收的剂量，实现在体剂量验证。

5、图像引导方面，射波刀的kv影像系统，也可以在治疗过程中提供病人的影像信息，用于术前摆位和术中位置调整。

6、尽管现有的放射治疗技术在一定程度上保证了放射剂量的准确性，但仍存在一些问题。

7、首先，现有的剂量验证方法主要集中在术前和在体阶段，无法实现全程的剂量监控，并给予治疗过程中的参考。

8、其次，虽然图像引导技术可以提高放射治疗的精度，保证治疗中位置的准确性，但目前的图像引导设备大多只能提供肿瘤轮廓，无法准确预测肿瘤的形状变化，也无法保证剂量的准确性。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于实时剂量引导的子野信息获取方法及设备。

2、为了达到上述目的，本发明的技术方案如下：

3、一方面，本发明公开一种基于实时剂量引导的子野信息获取方法，包括：

4、步骤s1：利用epid获取在放疗过程中的实时剂量；

5、步骤s2：根据epid获取的实时剂量，获取患者在t时刻靶区实际累积剂量

6、步骤s3：获取放疗计划剂量表中，患者在t+1时刻靶区计划累积剂量

7、步骤s4：基于多模态影像，预测t+1时刻靶区动度f；

8、步骤s5：根据下式，求取(t,t+1]时刻即将照射的子野信息a；

9、

10、其中：d(f,a)为在靶区动度f下，子野信息a在t+1时刻照射的剂量；

11、步骤s6：重复步骤s1-步骤s5，直至放疗结束。

12、在上述技术方案的基础上，还可做如下改进：

13、作为优选的方案，步骤s2包括：

14、步骤s2.1：根据epid获取的实时剂量，计算患者在(t-1,t]时间段的人体内靶区剂量

15、步骤s2.2：通过下式，获得患者在t时刻靶区实际累积剂量

16、其中：为患者在t-1时刻靶区实际累积剂量。

17、作为优选的方案，步骤s3包括：

18、步骤s3.1：抽取放疗计划剂量表中(t,t+1]时间段的靶区计划累积剂量

19、步骤s3.2：通过下式，获得患者在t+1时刻靶区计划累积剂量

20、

21、其中：为患者在t时刻靶区计划累积剂量。

22、作为优选的方案，靶区动度f包括：靶区lat方向上的位置变化、靶区lng方向上的位置变化、靶区vrt方向上的位置变化以及靶区射野bev方向上的形状变化。

23、另一方面，本发明还公开一种基于实时剂量引导的子野信息获取设备，包括：

24、实时剂量获取模块，用于利用epid获取在放疗过程中的实时剂量；

25、实际累积剂量获取模块，用于根据epid获取的实时剂量，获取患者在t时刻靶区实际累积剂量

26、计划累积剂量获取模块，用于获取放疗计划剂量表中，患者在t+1时刻靶区计划累积剂量

27、预测模块，用于基于多模态影像，预测t+1时刻靶区动度f；

28、子野信息求取模块，用于根据下式，求取(t,t+1]时刻即将照射的子野信息a；

29、

30、其中：d(f,a)为在靶区动度f下，子野信息a在t+1时刻照射的剂量；

31、重复执行模块，用于重复执行实时剂量获取模块、实际累积剂量获取模块、计划累积剂量获取模块、预测模块、子野信息求取模块中的方法，直至放疗结束。

32、作为优选的方案，实际累积剂量获取模块包括：

33、实际累积剂量第一处理单元，用于根据epid获取的实时剂量，计算患者在(t-1,t]时间段的人体内靶区剂量

34、实际累积剂量第二处理单元，用于通过下式，获得患者在t时刻靶区实际累积剂量

35、

36、其中：为患者在t-1时刻靶区实际累积剂量。

37、作为优选的方案，计划累积剂量获取模块包括：

38、计划累积剂量第一处理单元，用于抽取放疗计划剂量表中(t,t+1]时间段的靶区计划累积剂量

39、计划累积剂量第二处理单元，用于通过下式，获得患者在t+1时刻靶区计划累积剂量

40、

41、其中：为患者在t时刻靶区计划累积剂量。

42、作为优选的方案，靶区动度f包括：靶区lat方向上的位置变化、靶区lng方向上的位置变化、靶区vrt方向上的位置变化以及靶区射野bev方向上的形状变化。

43、本发明公开一种基于实时剂量引导的子野信息获取方法及设备，其利用epid获取患者在治疗过程中的实时累积剂量，结合多模态影像预测靶区位置及形状的变化，对实时剂量与计划剂量间的差异进行推测，获取下一时刻的子野信息，对剂量进行全程监控，保证计划与执行的一致性，提高放射治疗的效果。

技术特征：

1.基于实时剂量引导的子野信息获取方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的子野信息获取方法，其特征在于，所述步骤s2包括：

3.根据权利要求1所述的子野信息获取方法，其特征在于，所述步骤s3包括：

4.根据权利要求1所述的子野信息获取方法，其特征在于，所述靶区动度f包括：靶区lat方向上的位置变化、靶区lng方向上的位置变化、靶区vrt方向上的位置变化以及靶区射野bev方向上的形状变化。

5.基于实时剂量引导的子野信息获取设备，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的子野信息获取设备，其特征在于，所述实际累积剂量获取模块包括：

7.根据权利要求5所述的子野信息获取设备，其特征在于，所述计划累积剂量获取模块包括：

8.根据权利要求5所述的子野信息获取设备，其特征在于，所述靶区动度f包括：靶区lat方向上的位置变化、靶区lng方向上的位置变化、靶区vrt方向上的位置变化以及靶区射野bev方向上的形状变化。

技术总结本发明公开一种基于实时剂量引导的子野信息获取方法及设备，包括：利用EPID获取在放疗过程中的实时剂量；根据EPID获取的实时剂量，获取患者在t时刻靶区实际累积剂量获取放疗计划剂量表中，患者在t+1时刻靶区计划累积剂量基于多模态影像，预测t+1时刻靶区动度f；根据对应公式，求取(t,t+1]时刻即将照射的子野信息A；重复上述步骤，直至放疗结束。本发明其利用EPID获取患者在治疗过程中的实时累积剂量，结合多模态影像预测靶区位置及形状的变化，对实时剂量与计划剂量间的差异进行推测，获取下一时刻的子野信息，对剂量进行全程监控。技术研发人员：鞠垚,姚毅受保护的技术使用者：苏州雷泰医疗科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/6