放射治疗计划系统中剂量编辑的方法

技术领域

本发明涉及医疗系统技术领域，尤其涉及一种放射治疗计划系统中剂量编辑的方法。

背景技术

目前，现有放射治疗计划系统中剂量的生成均是通过剂量优化和剂量计算算法而来，通过调节算法控制参数，剂量体积约束参数或生物约束参数，编辑通量或叶片序列等间接影响剂量的分布。

上述方式具有下列缺点：

1.剂量优化及剂量计算算法耗时较长；

2.可调节的计划参数太多，计划调节策略不明确；

3.间接调节参数影响剂量分布的方式不直观；

4.计划设计过程需要反复调整参数和剂量优化，计划设计效率不高。

发明内容

针对上述问题中的至少之一，本发明提供了一种放射治疗计划系统中剂量编辑的方法，通过直接编辑剂量的方式让用户直观、直接地得到想要的剂量分布，相对于间接调整参数影响剂量分布的方式更加快捷直观，极大提高了计划设计效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种放射治疗计划系统中剂量编辑的方法，包括：在接收到剂量编辑触发指令时，进入剂量编辑模式；空间剂量模型在当前放射治疗图像断面上的切面图形随控制光标的轨迹移动，其中，所述控制光标所在位置为所述空间剂量模型的中心，所述控制光标的轨迹与动作操控装置的移动轨迹对应；监听所述动作操控装置的动作事件，并根据该动作事件对应的预设操控命令调整所述空间剂量模型中心点处的剂量；以所述空间剂量模型中心点的剂量为基准通过插值算法计算所述空间剂量模型内其余点的剂量；保存和更新所述空间剂量模型内各点的剂量数据，并对所述空间剂量模型以外区域的剂量数据不做修改。

在上述技术方案中，优选地，所述放射治疗计划系统中剂量编辑的方法还包括：监听动作操控装置的动作事件，根据该动作事件对应的预设操控命令还可对所述空间剂量模型所在的放射治疗图像进行翻层操作，以及可调整所述空间剂量模型的尺寸。

在上述技术方案中，优选地，所述根据该动作事件对应的预设操控命令调整所述空间剂量模型中心点处的剂量具体包括：在监听到动作事件时，浮动显示剂量调节指示标签；在所述控制光标在所述剂量调节指示标签区域时监听到所述动作操控装置被触发第一动作事件，则以所述控制光标所处位置对应的剂量值作为所述空间剂量模型中心点处的剂量；在所述控制光标在所述剂量调节指示标签上的指示滑块上时监听到所述动作操控装置被触发第二动作事件，则以解除点击第二动作事件时所述控制光标所处位置对应的剂量值作为所述空间剂量模型中心点处的剂量；在所述控制光标处于当前切面图形区域内时监听到所述动作操控装置被触发第三动作事件，则以所述第三动作事件的动作参数调整所述空间剂量模型中心点处的剂量。

在上述技术方案中，优选地，在监听到所述动作操控装置被触发第四动作事件时，根据所述第四动作事件的动作参数调节所述空间剂量模型的尺寸。

在上述技术方案中，优选地，所述空间剂量模型中心点的剂量调节上限Dl和下限Du分别为：

其中，Dl为剂量可调节的下限，Du为剂量可调节的上限，D0为所述动作操控装置的动作事件被触发时所述空间剂量模型中心点处的点剂量，R为所述空间剂量模型的特征参数，Dmax为剂量数据的全局最大剂量值，n为常数。

在上述技术方案中，优选地，将所述空间剂量模型内各点的剂量计算后，更新保存至数据库，并以DVH(Dose-Volume Histogram，剂量体积直方图)、等剂量线、剂量云和/或剂量体积直方图统计数据的方式进行前端更新显示。

在上述技术方案中，优选地，在所述控制光标未处于当前切面图形区域内时若监听到所述动作操控装置被触发第三动作事件，则以所述第三动作事件的动作参数对所述放射治疗图像进行翻层操作。

在上述技术方案中，优选地，所述控制光标处于当前切面图形区域内时，所述动作操控装置的第三动作事件向第一方向的动作步数为n步，动作步长为(Du-D0)/n，所述动作操控装置的第三动作事件向第二方向的动作步数为m步，动作步长为(D0-Dl)/m，其中，Dl为剂量可调节的下限，Du为剂量可调节的上限，D0为所述动作操控装置的第三动作事件被触发时所述空间剂量模型中心点处的点剂量，n、m为常数。

在上述技术方案中，优选地，所述动作操控装置在所述控制光标处于当前切面图形区域内期间被触发第三动作事件后，移出该切面图形区域时保存所述第三动作事件调整的剂量。

在上述技术方案中，优选地，所述插值算法包括线性插值、双线性插值、三次插值、双三次插值、最近邻插值、立方卷积插值算法、自然邻点插值法、三角网/线形插值法、谢别德法、径向基本函数法、多元回归法、最小曲率法、克里金法和距离倒数乘方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：通过直接编辑剂量的方式让用户直观、直接地得到想要的剂量分布，相对于间接调整参数影响剂量分布的方式更加快捷直观，极大提高了计划设计效率。

附图说明

图1为本发明一种实施例公开的放射治疗计划系统中剂量编辑的方法的流程示意框图；

图2为本发明又一种实施例公开的放射治疗计划系统中剂量编辑的方法的流程示意框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：

如图1所示，根据本发明提供的一种放射治疗计划系统中剂量编辑的方法，包括：在接收到剂量编辑触发指令时，进入剂量编辑模式；空间剂量模型在当前放射治疗图像断面上的切面图形随控制光标的轨迹移动，其中，控制光标所在位置为空间剂量模型的中心，控制光标的轨迹与动作操控装置的移动轨迹对应；监听动作操控装置的动作事件，并根据该动作事件对应的预设操控命令调整空间剂量模型中心点处的剂量；以空间剂量模型中心点的剂量为基准通过插值算法计算空间剂量模型内其余点的剂量；保存和更新空间剂量模型内各点的剂量数据，并对空间剂量模型以外区域的剂量数据不做修改。

在该实施例中，通过直接利用编辑工具编辑放疗剂量的方式，让用户直观、直接地得到想要的剂量分布，相对于间接调整参数影响剂量分布的方式更加快捷直观，极大提高了计划设计效率。

在上述实施例中，优选地，放射治疗计划系统中剂量编辑的方法还包括：监听动作操控装置的动作事件，根据该动作事件对应的预设操控命令还可对空间剂量模型所在的放射治疗图像进行翻层操作，以及可调整空间剂量模型的尺寸。

在上述实施例中，优选地，根据该动作事件对应的预设操控命令调整空间剂量模型中心点处的剂量具体包括：在监听到动作事件时，浮动显示剂量调节指示标签；在控制光标在剂量调节指示标签区域时监听到动作操控装置被触发第一动作事件，则以控制光标所处位置对应的剂量值作为空间剂量模型中心点处的剂量；在控制光标在剂量调节指示标签上的指示滑块上时监听到动作操控装置被触发第二动作事件，则以解除点击第二动作事件时控制光标所处位置对应的剂量值作为空间剂量模型中心点处的剂量；在控制光标处于当前切面图形区域内时监听到动作操控装置被触发第三动作事件，则以第三动作事件的动作参数调整空间剂量模型中心点处的剂量。

在上述实施例中，优选地，在监听到动作操控装置被触发第四动作事件时，根据第四动作事件的动作参数调节空间剂量模型的尺寸。

根据上述实施例提出的放射治疗计划系统中剂量编辑的方法，其中，空间剂量模型为球体、立方体、长方体或椭球体，动作操控装置为鼠标或其他人机交互的操控装置，若采用鼠标为动作操控装置，则动作操控装置的第一动作事件可为鼠标左键被点击，第二动作事件可为鼠标左键被点击被保持点击状态移动，第三动作事件可为鼠标滚轮被滚动，第四动作事件可为鼠标右键被点击被保持点击状态移动。

如图2所示，在下列实施例中，以鼠标作为动作操控装置、以球体的空间剂量模型为例，对放射治疗计划系统中剂量编辑的方法进行详细描述，则放射治疗计划系统中剂量编辑的方法具体包括：

1.在点击剂量球编辑按钮，接收到剂量编辑触发指令时，进入剂量编辑模式；

2.剂量球在当前放射治疗图像断面上的切面圆随控制光标的轨迹移动，其中，控制光标所在位置为剂量球的中心，控制光标的轨迹与鼠标的移动轨迹对应；

3.监听鼠标的动作事件，在鼠标的滚轮滚动时对放射治疗图像进行翻层操作，在鼠标的右键被点击且保持点击状态移动时调节剂量球的半径；

4.在鼠标的左键被点击时以控制光标当前位置作为剂量球的中心点位置同时显示剂量调节指示条，剂量滑块所在位置即为当前球心处的点剂量；

5.剂量编辑的方式有以下三种，不同的鼠标事件完成不同的功能：

1)控制光标在切面圆内时，鼠标滚轮上下滚动时可增大和减小球心处的点剂量，鼠标滚轮向上可滚动n步，滚动步长为(Du-D0)/n，鼠标滚轮向下可滚动m步，滚动步长为(D0-Dl)/m，其中，Dl为剂量可调节的下限，Du为剂量可调节的上限，D0为鼠标左键点击时剂量球中心点处的点剂量，n、m为常数；

2)鼠标左键点击剂量调节指示条上的滑块并拖动，松开鼠标后球心处的剂量调整为滑块所在位置的剂量值；

3)鼠标左键点击剂量调节指示条上时，滑块移到点击的位置，并且球心处的剂量调整为滑块所在位置的剂量值；

6.剂量球内剂量分布的重新调整：剂量球球心的剂量编辑确定后，剂量球内空间各点的剂量由剂量球边缘与球心处剂量通过插值算法得到；

7.剂量球位置确定后依然可以通过按住鼠标右键移动来显示和调整剂量球的半径；

8.控制光标移出切面圆时，滚动鼠标滚轮可实现图像翻层功能；

9.剂量的保存与更新：球内剂量分布调整后自动将编辑后的剂量保存到数据库；

10.前端更新显示剂量数据，包括剂量体积直方图，等剂量线，DVH统计数据等。

在上述实施例中，优选地，在剂量球的中心点位置确定后，在鼠标的右键被点击且保持点击状态移动时，同样能够调整剂量球的半径。

在该实施例中，除直接的直观方式编辑剂量外，还可通过调整积分DVH曲线或调整微分DVH曲线的方式修改某些感兴趣体积内的剂量；通过编辑等剂量线的方式修改剂量分布；通过剂量云的笔刷等方式修改剂量分布；在剂量的三维视图下修改剂量分布等方式，对剂量进行编辑。

在上述实施例中，优选地，剂量球中心点的剂量调节上限Dl和下限Du分别为：

其中，Dl为剂量可调节的下限，Du为剂量可调节的上限，D0为鼠标左键点击时剂量球中心点处的点剂量，单位cGy，R为剂量球的半径，Dmax为剂量数据的全局最大剂量值，n为常数。

在上述实施例中，优选地，将剂量球中心点及空间模型剂量模型内其他点的剂量计算后，更新保存至数据库，并以DVH、等剂量线和/或剂量体积直方图统计数据的方式进行前端更新显示。

在上述实施例中，优选地，控制光标未处于当前切面图形区域内时鼠标滚轮被滚动，则对放射治疗图像进行翻层操作。

在上述实施例中，优选地，鼠标在控制光标处于当前切面图形区域内期间滚动后，移出该切面图形区域时保存鼠标滚动过程调整的剂量。

在上述实施例中，优选地，插值算法包括线性插值、双线性插值、三次插值、双三次插值、最近邻插值、立方卷积插值算法、自然邻点插值法、三角网/线形插值法、谢别德法、径向基本函数法、多元回归法、最小曲率法、克里金法和距离倒数乘方法。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。