专利名称：一种放疗剂量控制方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种放疗剂量控制方法及系统，尤其涉及一种用于伽玛射线放疗剂量控制的方法及系统。
背景技术：
随着肿瘤放射治疗事业的发展，尤其是调强放射治疗(IMRT)技术的推广和普及， 放射治疗的质量保证日益受到放射肿瘤学界的重视。在临床治疗前对每一例治疗计划的实际剂量分布进行模体测量和验证是一个非常重要的环节。现有技术对于放疗剂量的确定存在不能进行全面有效的评估，不能对不同层面剂量进行评估验证的缺陷。
发明内容
本发明解决的技术问题是构建一种放疗剂量控制方法及系统，克服现有技术对于放疗剂量的确定存在不能进行全面有效的评估，不能对不同层面剂量进行评估验证的技术问题。本发明的技术方案是提供一种放疗剂量控制方法，包括进行剂量照射的多个胶片，所述多个胶片分别设置于以预治疗位置为中心的三维坐标轴上，根据放疗情况构建计划剂量分布，所述放疗剂量控制方法包括如下步骤
获取胶片数据对所述胶片用射线进行照射，对显影后的所述胶片进行扫描，获取胶片剂量分布数据；
构建三维剂量分布将获得的胶片数据转换为剂量分布，根据所述胶片数据构建三维剂量分布；
进行剂量评估对三维剂量分布进行剂量评估； 确定剂量分布根据评估剂量分布结果确定剂量分布。本发明的进一步技术方案是在获取胶片数据步骤中，还包括对扫描的胶片进行预处理，所述预处理包括对胶片图像的背景校正。本发明的进一步技术方案是在获取胶片数据步骤中，还包括对扫描的胶片进行预处理，所述预处理包括提取对比度最高的通道。本发明的进一步技术方案是在构建三维剂量分布步骤中，将获得的胶片数据转换为剂量分布时，包括建立剂量校准曲线，通过所述剂量校准曲线将获得的胶片数据转换为剂量分布。本发明的进一步技术方案是在进行剂量评估步骤中，包括通过构建等剂量线进行剂量评估。本发明的进一步技术方案是在进行剂量评估步骤中，包括通过构建剂量剖面图线进行剂量评估。本发明的进一步技术方案是在进行剂量评估步骤中，包括通过获取治疗计划剂
3量与胶片测量剂量的偏差值进行评估。本发明的进一步技术方案是在进行剂量评估步骤中，包括通过获取治疗计划剂量与胶片测量剂量相同剂量的位置偏差进行评估。本发明的进一步技术方案是包括通过剂量体积直方图进行评估。本发明的技术方案是构建一种放疗剂量控制系统，包括进行剂量照射的多个胶片、照射胶片的胶片照射单元，所述多个胶片分别设置于以预治疗位置为中心的三维坐标轴上，所述放疗剂量控制系统还包括获取胶片数据的数据获取单元、构建治疗计划剂量的计划单元、构建三维剂量分布的分布构建单元、进行放疗剂量评估的评估单元、确定放疗剂量分布的确定单元，所述分布构建单元根据所述数据获取单元获取的胶片数据构建三维剂量分布，所述评估单元根据所述分布构建单元构建的三维剂量分布与所述计划单元的治疗计划剂量进行评估，所述确定单元根据所述评估单元的评估结果确定剂量分布。本发明的进一步技术方案是所述数据获取单元包括对扫描的胶片进行预处理的预处理模块。本发明的进一步技术方案是所述分布构建单元包括建立剂量校准曲线进行校正的校正模块。本发明的技术效果是本发明一种放疗剂量控制方法及系统，对所述胶片进行照射，对显影后的所述胶片进行扫描，获取胶片的照射后的分布数据，然后将获得的胶片数据转换为剂量分布，根据所述胶片数据构建三维剂量分布，再对三维剂量分布进行剂量评估， 最后根据评估剂量分布结果确定剂量分布。本发明一种放疗剂量控制方法及系统对治疗剂量进行全面有效的评估，同时对不同层面剂量进行评估验证。
图1为本发明的流程图。图2为本发明的结构示意图。
具体实施例方式下面结合具体实施例，对本发明技术方案进一步说明。如图1所示，本发明的具体实施方式
是提供一种放疗剂量控制方法，包括进行剂量照射的多个胶片，所述多个胶片分别设置于以预治疗位置为中心的三维坐标轴上，根据放疗情况构建计划剂量分布，所述放疗剂量控制方法包括如下步骤
步骤100 获取胶片数据，即对所述胶片按照治疗计划用射线进行照射，对显影后的所述胶片进行扫描后获取胶片的照射后的分布数据。具体过程如下对设置于以预治疗位置为中心的三维坐标轴上胶片进行照射，照射后对胶片进行显影处理，再对胶片进行扫描， 将照射后胶片显示的剂量分布转换成分布数据。具体实施例中，将多个胶片在三维坐标轴上进行固定，比如先固定在X方向上，然后照射，同样的方法固定在y，Z方向上照射，在照射过程中，标识胶片顺序和方向，这样保证胶片剂量系统正确读取各个方向的胶片。步骤200 构建三维剂量分布，即将获得的胶片数据转换为剂量分布，根据所述胶片数据构建三维剂量分布。具体实施过程如下获取胶片数据之后，转换测量胶片的灰度分布为剂量分布。通过获得的三维坐标轴上的序列胶片数据进行三维重建，获取测量的三维剂量数据，得到剂量的三维分布情况。本发明的具体实施例中，在构建三维剂量分布步骤中，将获得的胶片数据转换为剂量分布时，包括建立灰度-剂量校准曲线，通过所述灰度-剂量校准曲线将获得的胶片数据转换为剂量分布。步骤300 进行剂量评估，即对三维剂量分布进行剂量评估。将计划剂量分布与通过胶片获得剂量的三维分布进行对比评估。评估时，最优方式为将其在同一三维坐标系下进行对比评估。步骤400 确定剂量分布，即根据评估剂量分布结果确定剂量分布。本发明一种放疗剂量控制方法及系统，对所述胶片进行照射，对显影后的所述胶片进行扫描后获取胶片的照射后的分布数据，然后将获得的胶片数据转换为剂量分布，根据所述胶片数据构建三维剂量分布，再对三维剂量分布进行剂量评估，最后根据评估剂量分布结果确定剂量分布。本发明一种放疗剂量控制方法及系统对治疗剂量进行全面有效的评估，同时对不同层面剂量进行评估验证。本发明的优选实施方式是在获取胶片数据步骤中，还包括对扫描的胶片进行预处理，所述预处理包括对胶片图像的背景校正。通过对胶片图像的背景校正，以便在胶片数据的获取过程中，提高胶片数据处理的处理效果。还包括对扫描的胶片进行预处理，所述预处理包括提取对比度最高的通道。通过提取对比度最高的通道提取胶片数据，以便获取更加精确的结果。本发明的优选实施方式是在进行剂量评估步骤中，包括通过构建等剂量线进行剂量评估。所述等剂量线，即计算空间中的剂量分布数据，找到最大剂量点，把它定义为 100%,然后根据不同的百分比画线，从而得到百分剂量线。等剂量线是由若干个封闭的曲线构成，曲线内的剂量大于或等于曲线的百分数和最大剂量点的积。然后将计划剂量分布与通过胶片获得剂量通过该等剂量线进行比较，比较的方法可采用常规的差值图、位置偏差图、直方图等进行比较。本发明的优选实施方式是在进行剂量评估步骤中，包括通过构建剂量剖面图线进行剂量评估。所述剂量刨面图，即计算空间中的剂量分布数据，用户选择一个兴趣点，找到沿此点的垂直和水平线上的剂量，并以曲线的方式显示出来，同时显示出这些点中的最大剂量点。然后将计划剂量分布与通过胶片获得剂量通过该剂量刨面图进行比较，比较的方法可采用常规的差值图、位置偏差图、直方图等进行比较。本发明的优选实施方式是在进行剂量评估步骤中，包括通过获取治疗计划剂量与胶片测量剂量的偏差值进行评估。通过比较坐标轴上坐标位置相同的对应各点的计划剂量与胶片测量剂量的偏差值，然后根据偏差值进行评估。同时，本发明在进行剂量评估步骤中，还包括通过获取治疗计划剂量与胶片测量剂量相同剂量的位置偏差进行评估。通过比较坐标轴上剂量相同的对应各点的计划剂量与胶片测量剂量的偏差值，然后根据偏差值进行评估。本发明的优选实施方式是包括通过剂量体积直方图进行评估。所述剂量体积直方图，即计算患者不同组织(体表、病灶、敏感器官等)的体积以及不同百分剂量所占的体积，在坐标轴上显示为曲线图，横向显示剂量百分百，纵轴表示体积百分比。然后将计划剂
5量分布与通过胶片获得剂量通过该剂量体积直方图进行比较，比较的方法可采用常规的差值图、位置偏差图、直方图等进行比较。如图2所示，本发明的具体实施方式
是构建一种放疗剂量控制系统，包括进行剂量照射的多个胶片2、照射胶片的胶片照射单元1，所述多个胶片2分别设置于以预治疗位置为中心的三维坐标轴上，所述放疗剂量控制系统还包括获取胶片数据的数据获取单元3、 构建治疗计划剂量的计划单元5、构建三维剂量分布的分布构建单元4、进行放疗剂量评估的评估单元6、确定放疗剂量分布的确定单元7，所述分布构建单元4根据所述数据获取单元3获取的胶片数据构建三维剂量分布，所述评估单元6根据所述分布构建单元4构建的三维剂量分布与所述计划单元5的治疗计划剂量进行评估，所述确定单元7根据所述评估单元6的评估结果确定剂量分布。本发明的具体实施例中，所述数据获取单元3包括扫描胶片的胶片扫描模块和提取胶片数据的数据提取模块。本发明的具体实施过程所述多个胶片分别设置于以预治疗位置为中心的三维坐标轴上，计划单元5根据放疗情况构建计划剂量分布，照射单元1对设置于以预治疗位置为中心的三维坐标轴上胶片进行照射，所述数据获取单元3对照射后的胶片2进行显影处理，扫描模块再对胶片进行扫描，数据提取模块将照射后胶片显示的剂量分布转换成分布数据。具体实施例中，将多个胶片在三维坐标轴上进行固定，比如先固定在χ方向上，然后照射，同样的方法固定在y，ζ方向上照射，在照射过程中，标识胶片顺序和方向，这样保证胶片剂量系统正确读取各个方向的胶片。分布构建单元4获取胶片数据之后，转换测量胶片的灰度分布为剂量分布。通过获得的三维坐标轴上的序列胶片数据进行三维重建，获取测量的三维剂量数据，得到剂量的三维分布情况。本发明的具体实施例中，所述分布构建单元4包括建立剂量校准曲线进行校正的校正模块。将获得的胶片数据转换为剂量分布时， 校正模块建立灰度-剂量校准曲线进行剂量校正，通过所述灰度-剂量校准曲线将获得的胶片数据转换为剂量分布。评估单元6将计划剂量分布与通过胶片获得剂量的三维分布进行对比评估。评估时，最优方式为将其在同一三维坐标系下进行对比评估。确定单元7根据评估剂量分布结果确定剂量分布。本发明的进一步技术方案是所述数据获取单元包括对扫描的胶片进行预处理的预处理模块。预处理模块包括对胶片图像的背景校正对胶片图像的背景校正，通过对胶片图像的背景校正，以便在胶片数据的获取过程中，提高胶片数据处理的处理效果。预处理模块还包括对扫描的胶片进行预处理，所述预处理包括提取对比度最高的通道。通过提取对比度最高的通道提取胶片数据，以便获取更加精确的结果。本发明的技术效果是本发明一种放疗剂量控制方法及系统，对所述胶片进行照射，对显影后的所述胶片进行扫描后获取胶片的照射后的分布数据，然后将获得的胶片数据转换为剂量分布，根据所述胶片数据构建三维剂量分布，再对三维剂量分布进行剂量评估，最后根据评估剂量分布结果确定剂量分布。本发明一种放疗剂量控制方法及系统对治疗剂量进行全面有效的评估，同时对不同层面剂量进行评估验证。以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种放疗剂量控制方法，包括进行剂量照射的多个胶片，其特征在于，所述多个胶片分别设置于以预治疗位置为中心的三维坐标轴上，根据放疗情况构建计划剂量分布，所述放疗剂量控制方法包括如下步骤获取胶片数据对所述胶片用射线进行照射，对显影后的所述胶片进行扫描，获取胶片剂量分布数据；构建三维剂量分布将获得的胶片数据转换为剂量分布，根据所述胶片数据构建三维剂量分布；进行剂量评估对三维剂量分布进行剂量评估；确定剂量分布根据评估剂量分布结果确定剂量分布。
2.根据权利要求1所述的放疗剂量控制方法，其特征在于，在获取胶片数据步骤中，还包括对扫描的胶片进行预处理，所述预处理包括对胶片图像的背景校正。
3.根据权利要求2所述的放疗剂量控制方法，其特征在于，在获取胶片数据步骤中，还包括对扫描的胶片进行预处理，所述预处理包括提取对比度最高的通道。
4.根据权利要求1所述的放疗剂量控制方法，其特征在于，在构建三维剂量分布步骤中，将获得的胶片数据转换为剂量分布时，包括建立剂量校准曲线，通过所述剂量校准曲线将获得的胶片数据转换为剂量分布。
5.根据权利要求1所述的放疗剂量控制方法，其特征在于，在进行剂量评估步骤中，包括通过构建等剂量线进行剂量评估。
6.根据权利要求1所述的放疗剂量控制方法，其特征在于，在进行剂量评估步骤中，包括通过构建剂量剖面图进行剂量评估。
7.根据权利要求1所述的放疗剂量控制方法，其特征在于，在进行剂量评估步骤中，包括通过获取治疗计划剂量与胶片测量剂量的偏差值进行评估。
8.根据权利要求1所述的放疗剂量控制方法，其特征在于，在进行剂量评估步骤中，包括通过获取治疗计划剂量与胶片测量剂量相同剂量的位置偏差进行评估。
9.根据权利要求1所述的放疗剂量控制方法，其特征在于，包括通过剂量体积直方图进行评估。
10.一种放疗剂量控制系统，包括进行剂量照射的多个胶片、照射胶片的胶片照射单元，其特征在于，所述多个胶片分别设置于以预治疗位置为中心的三维坐标轴上，所述放疗剂量控制系统还包括获取胶片数据的数据获取单元、构建治疗计划剂量的计划单元、构建三维剂量分布的分布构建单元、进行放疗剂量评估的评估单元、确定放疗剂量分布的确定单元，所述分布构建单元根据所述数据获取单元获取的胶片数据构建三维剂量分布，所述评估单元根据所述分布构建单元构建的三维剂量分布与所述计划单元的治疗计划剂量进行评估，所述确定单元根据所述评估单元的评估结果确定剂量分布。
11.根据权利要求10所述的放疗剂量控制系统，其特征在于，所述数据获取单元包括对扫描的胶片进行预处理的预处理模块。
12.根据权利要求10所述的放疗剂量控制系统，其特征在于，所述分布构建单元包括建立剂量校准曲线进行校正的校正模块。
全文摘要
本发明涉及一种放疗剂量控制方法及系统，所述放疗剂量控制方法对所述胶片进行照射，对显影后的所述胶片进行扫描后获取胶片的照射后的分布数据，然后将获得的胶片数据转换为剂量分布，根据所述胶片数据构建三维剂量分布，再对三维剂量分布进行剂量评估，最后根据评估剂量分布结果确定剂量分布。本发明一种放疗剂量控制方法及系统对治疗剂量进行全面有效的评估，同时对不同层面剂量进行评估验证。
文档编号A61N5/10GK102274588SQ20111013687
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月25日 优先权日2011年5月25日
发明者孟庆前 申请人:深圳市一体医疗科技股份有限公司