，其至少包括放射治療計 劃的通量圖優(yōu)化模塊，所述通量圖優(yōu)化模塊被配置為當(dāng)規(guī)劃放射治療計劃時前述的優(yōu)化方 法進行優(yōu)化。
【附圖說明】
[0028] 圖1是根據(jù)本公開一實施例的通量圖優(yōu)化中某方向上的所有beamlet的梯度分布 W及塊的示例。
[0029] 圖2是根據(jù)本公開一實施例的通量圖優(yōu)化中的所有beamlet的梯度分布W及塊的 示例。
[0030] 圖3是根據(jù)本公開一實施例的通量圖優(yōu)化中的所有beamlet的梯度分布W及塊的 示例。
[0031] 圖4是根據(jù)本公開一實施例的W方式一進行通量圖優(yōu)化的子野分布示意圖。
【具體實施方式】
[0032] 現(xiàn)在參照附圖描述各個方面。在W下描述中，出于解釋目的闡述了眾多具體細節(jié) W提供對一個或多個方面的透徹理解。然而，明顯的是，沒有運些具體細節(jié)也可實踐此種 (類）方面。
[0033] 本領(lǐng)域技術(shù)人員通過閱讀本說明書可W理解，本發(fā)明可W用于逆向放射治療計 劃中，該逆向放射治療計劃包括對調(diào)強放射治療（IMRT，IntensityMo化latedRadiation Therapy)、調(diào)強弧形放射治療（IMAT，IntensityModulatedArcRadiationTherapy)、容 積旋轉(zhuǎn)調(diào)強放射治療（VMAT，VolumetricModulatedArcRadiationTherapy)和自適應(yīng)放 射治療（ART,AdaptiveRadiationTherapy)的計劃，但不限制于此。
[0034] 本公開的一示例性而非限定性實施例在迭代求解過程中，考慮子野形狀和平滑 度，將具有類似屬性的變量融合在一起，逐步對通量圖進行調(diào)制。由此，變量本身變化時就 帶有子野通量分布的效果，最終結(jié)果更適合后續(xù)轉(zhuǎn)化。
[0035] 在一示例性而非限定性實施例中，求解通量圖的優(yōu)化方法可例如包括根據(jù)子波束 beamlet的梯度選取能使目標函數(shù)趨于下降從而對目標區(qū)域的實際劑量趨于目標劑量且彼 此連通的beamlet構(gòu)成集合；將每個集合定義為塊，并且將該塊的值定義為該塊所包含的 beamlet的梯度的累加；W每塊為單獨變量根據(jù)前述目標函數(shù)來優(yōu)化其權(quán)重；W及根據(jù)優(yōu) 化結(jié)果來計算所有beamlet的權(quán)重。在此示例性實施例中，通過W每塊為單獨變量來優(yōu)化 權(quán)重，運樣塊本身反映子野通量分布，其最終結(jié)果更適合后續(xù)轉(zhuǎn)化。
[0036] 在一示例性而非限定性實施例中，本公開的方法可W例如包括W下步驟中的至少 一些步驟的組合：
[0037] (1)確定beamlet大?。粚⒛繕藚^(qū)域投影到各個射野方向上，落在其范圍內(nèi)的 beamlet作為優(yōu)化變量，落在其范圍之外的beamlet可W置成0。例如，運可通過設(shè)置參數(shù) δkmf。來實現(xiàn)，其中k表示方向，r表示行，C表示列，m表示塊。例如，當(dāng)k方向r行C列的 beamlet屬于第k方向第m個塊時，5,|"。=1，否則為0。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，其他將目 標區(qū)域投影到射野方向上的辦法也是可行的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可W理解，前述目標區(qū) 域一般指腫瘤區(qū)域，其可W包括大體祀?yún)^(qū)（GTV，GrossTargetVolume)、臨床祀?yún)^(qū)（CTV， ClinicalTargetVolume)和 / 或計劃勒1 區(qū)（PTV，PlanningTargetVolume)。
[00測 似求解劑量矩陣，即求解公式（1)中的Akru。
[0039] (3)初始化各個beamlet權(quán)重。一示例性而非限定性的典型辦法是令每個方向的 所有變量權(quán)重相等，然后根據(jù)優(yōu)化目標求解各個方向的權(quán)重。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，其他初 始化權(quán)重的辦法也是可行的。
[0040] (4)根據(jù)當(dāng)前劑量（或稱實際劑量D)和目標劑量P，計算所有beamlet的梯度。如 果梯度為正，表示降低運個beamlet的權(quán)重將使得目標函數(shù)下降，如果梯度為負，表示提高 運個beamlet的權(quán)重將使目標函數(shù)下降。根據(jù)一個示例，通過將公式（1)對體素i求偏導(dǎo)， 得到的目標梯度函數(shù)如下：
(4) 陽0創(chuàng)其中fkr。為方向k的r行C列的目標函數(shù)值，W1為體素i的權(quán)重，D1為體素i的實 際劑量，Pi為體素i的目標劑量，Abci為k方向上第r行C列的beamlet對體素i的單位劑 量貢獻。在該通量圖優(yōu)化模型中，旨在使目標梯度函數(shù)為零。如圖1，運里示意性地示出了 根據(jù)公式（4)得到的在一個射野方向上的所有beamlet的梯度。如圖2-圖3所示，運兩幅 附圖中的各個beamlet的梯度均與圖1相同。
[0043] (5)在每一個射野方向上，根據(jù)beamlet的梯度分布，選取一個或多個聯(lián)通的 beamlet構(gòu)成集合，定義其為一個塊，其塊的值與所包含的各beamlet的梯度相關(guān)聯(lián)，具體 地，在一種例子中，塊的值可W為所包含的beamlet梯度累加，也可W對不同的梯度使用不 同的權(quán)重進行累加，從而能將具有類似屬性的變量融合在一起。
[0044] 在一個示例性而非限定性示例中，根據(jù)beamlet的梯度分布選取一個或多個連通 的beamlet構(gòu)成集合W定義其為一個塊，其中可包括例如運樣的塊：
[0045] 每個beamlet的梯度均為正的且可連通的塊；
[0046] 每個beamlet的梯度均為負的且可連通的塊； 陽047] 各beamlet的梯度之和為負的而其絕對值最大的塊；和/或
[0048] 各beamlet的梯度之和為正的而其絕對值最大的塊。
[0049] 具體地，參見附圖1-3,其中，在圖1的示例中，將梯度均為正的且可連通的 beamlet集合起來形成兩個塊，又將梯度均為負的且可連通的beamlet集合起來形成另兩 個塊，運樣，整個beamlet被分成4塊，運幾個塊分別W不同的灰度和/或線條予W表示。
[0050] 較優(yōu)地，還可W同時考慮一些約束條件，運些約束條件例如可W為形狀約束條件 和/或面積約束條件，運是可W被預(yù)先定義的。舉例而言，在圖2中設(shè)置了運樣的形狀約束 條件，不允許不規(guī)則的塊出現(xiàn)，易言之，約束beamlet構(gòu)成的塊是規(guī)則形狀的，如圖2所示， 加入運個約束條件后找出4個塊，運幾個塊在圖中W不同的灰度和/或線條予W表示，其余 的梯度分別為-2、-3、-2、-5、-3、-4和-1的beamlet由于它們構(gòu)成的形狀不符合形狀約束 條件而不予考慮。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)可W理解，不規(guī)則的塊可W例如根據(jù)本領(lǐng)域常 用評價方式來定義。例如，可W使用周長面積比等來評估不規(guī)則性，也可W使用其他常用圖 像處理算法來評估不規(guī)則性，又如，對于塊的面積，可W設(shè)置相應(yīng)闊值，運些僅是示例性例 子。 陽051] 參見圖3的左圖，圖中第Ξ行的梯度為4、7、8的beamlet、第四行的梯度為4、10、 6、5的beamlet、第五行的梯度為-5、-3的beamlet、第六行的梯度為1、4的beamletW及 第屯行的梯度為3、2的beamlet形成一個塊，可W看出，雖然運個塊內(nèi)包含了梯度為負的 兩個beamlet,但總體上，運個塊的梯度之和為正而其絕對值最大。再參見圖3的右圖，圖 中第一行的梯度為-12、-23的beamlet、第二行的梯度為-1、-5、-3、-6、-8的beamlet、第 Ξ行的梯度為-3、-9的beamlet、第四行的梯度為-2、5、-3、-10的beamlet、第五行的梯度 為-3、-2、-5、-3、-4的beamletW及第六行的梯度為-1的beamlet行程一個塊，可W看出， 雖然運個塊內(nèi)包含了梯度為正的一個beamlet,但總體上，運個塊的梯度之和為負而其絕對 值最大。
[0052] 圖