辐射治疗的感兴趣区域定位方法及系统与流程

    技术2026-01-30  5


    本申请涉及辐射治疗,特别是涉及一种辐射治疗的感兴趣区域定位方法及系统。


    背景技术:

    1、随着原子科学的发展,例如钴六十、直线加速器、电子射束等放射线治疗已成为癌症治疗的主要手段之一。然而传统光子或电子治疗受到放射线本身物理条件的限制,在杀死肿瘤细胞的同时,也会对射束途径上大量的正常组织造成伤害;另外由于肿瘤细胞对放射线敏感程度的不同,传统放射治疗对于较具抗辐射性的恶性肿瘤的治疗成效往往不佳。为了减少肿瘤周边正常组织的辐射伤害,化学治疗(chemotherapy)中的标靶治疗概念便被应用于放射线治疗中;而针对高抗辐射性的肿瘤细胞,目前也积极发展具有高相对生物效应(relative biological effectiveness, rbe)的辐射源,如质子治疗、重粒子治疗、中子捕获治疗等。其中,中子捕获治疗便是结合上述两种概念,如硼中子捕获治疗(boronneutron capture therapy, bnct),借由含硼药物在肿瘤细胞的特异性集聚,配合精准的射束调控,提供比传统放射线更好的癌症治疗选择。

    2、在进行放射治疗时,如硼中子捕获治疗,需要将标记的硼药注入被照射体内,药物会选择性地累积于肿瘤细胞、肿瘤周围组织器官或其他正常组织器官内。在中子照射下,吸收了硼药的各组织器官达到相同生物效应的物理剂量不同,化合物生物效应(compoundbiological effectiveness, cbe)能够有效评估在照射下硼药对特定组织的生物反应。为了能够对肿瘤靶区实施高度适形的剂量分布,降低危及器官oar的辐射剂量以减少辐射诱导的毒性,必须制定精准的放射治疗计划,这需要在计划ct图像上准确分割oar,将危及器官所在区域定义为感兴趣区域。现有技术中,感兴趣区域的划分通常由专业医生手工完成,这往往需要花费大量的时间,而且其结果严重依赖于医生的专业水平,缺乏准确性和一致性的保证,进而影响治疗计划对照射剂量的评估。


    技术实现思路

    1、基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能够直接、准确地获得感兴趣区域的辐射治疗的感兴趣区域定位方法及系统。

    2、第一方面,本申请提供了一种辐射治疗的感兴趣区域定位方法,所述被照射体具有未注射标记物的第一状态和注射标记物的第二状态;所述方法包括:获取被照射体在第一状态或第二状态的第一影像数据;获取被照射体在第二状态的第二影像数据;所述第一影像数据与所述第二影像数据进行配准对位;基于所述第一影像数据或第二影像数据获取参考区域,基于第一影像数据获取的参考区域与基于第二影像数据获取的参考区域位置信息一致;基于所述第二影像数据获得标记物参数,所述参考区域的标记物参数为参考值;基于所述参考值确定设定值,根据所述设定值划定感兴趣区域。

    3、在其中一个实施例中,所述设定值为待划定区域的标记物参数与参考值的比值,所述设定值至少为1.5。

    4、在其中一个实施例中,所述设定值至少为2。

    5、在其中一个实施例中,所述设定值为待划定区域的标记物参数,所述设定值至少为参考值的1.5倍。

    6、在其中一个实施例中,所述标记物参数至少为标记物放射性活度、标记物放射性强度、单位时间内衰变的原子数、互毁光子的有效计数、半定量标准摄取值以及标准摄取值中的一个。

    7、在其中一个实施例中,所述标记物参数为标准摄取值,所述标准摄取值通过以下公式计算:

    8、

    9、其中,suvroi为感兴趣区域的标准摄取值;ac,roi为感兴趣区域的药物放射活度浓度;w为被照射体的体重;△t为药物注射时间和扫描开始时间的延迟;为药物放射核种半衰期;d为注射药物的剂量。

    10、在其中一个实施例中,根据设定值在第一影像数据中划定所述感兴趣区域。

    11、在其中一个实施例中,根据所述第二影像数据中标记物参数符合设定值的区域对应到第一影像数据并在第一影像数据中划定所述感兴趣区域。

    12、在其中一个实施例中,所述第二影像数据通过第二功能影像和第二断面影像融合得到。

    13、在其中一个实施例中,配准所述第一影像数据和第二断面影像数据,所述第一影像数据的清晰度高于所述第二断面影像数据。

    14、在其中一个实施例中,所述第一影像数据通过第一影像装置获取,所述第二影像数据通过不同于第一影像装置的第二影像装置获取。

    15、在其中一个实施例中,所述第二影像装置为多模式影像装置。

    16、在其中一个实施例中,所述多模式影像装置利用发射型计算机断层成像技术和计算机断层扫描技术。

    17、第二方面,本申请还提供了一种辐射治疗的感兴趣区域定位系统,所述被照射体具有未注射标记物的第一状态和注射标记物的第二状态;所述系统包括:影像装置,用于获取被照射体在第一状态或第二状态的第一影像数据,和获取被照射体在第二状态的第二影像数据;处理装置,基于所述第一影像数据或第二影像数据获取参考区域,第一影像数据与第二影像数据获取的参考区域位置一致;根据第二影像数据获得标记物参数,所述参考区域的标记物参数为参考值;基于所述参考值确定设定值,根据所述设定值划定感兴趣区域。

    18、在其中一个实施例中,所述设定值为待划定区域的标记物参数与参考值的比值,所述设定值至少为1.5。

    19、在其中一个实施例中,所述设定值为待划定区域的标记物参数,所述设定值至少为参考值的1.5倍。

    20、上述辐射治疗的感兴趣区域定位方法及系统,以第一影像数据确定参考区域,将参考区域对应至第二影像数据,结合了在第二影像数据中参考区域的标记物参数确定设定值,从而基于设定值确定被照射体的感兴趣区域,能够快速、准确的划分出感兴趣区域,正确评估患者照射条件,提升治疗计划中评估正常组织耐受剂量或肿瘤处方剂量的准确性和可信度,避免对被照射体的正常组织被过度照射后产生严重的副作用。



    技术特征:

    1.一种辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,被照射体具有未注射标记物的第一状态和注射标记物的第二状态;所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,所述设定值为待划定区域的标记物参数与参考值的比值,所述设定值至少为1.5。

    3.根据权利要求1或2所述的辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,所述标记物参数至少为标记物放射性活度、标记物放射性强度、单位时间内衰变的原子数、互毁光子的有效计数、半定量标准摄取值以及标准摄取值中的一个。

    4.根据权利要求3所述的辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,所述标记物参数为标准摄取值,所述标准摄取值通过以下公式计算:

    5.根据权利要求1所述的辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,根据所述设定值在所述第一影像数据中划定感兴趣区域。

    6.根据权利要求1所述的辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,所述第二影像数据通过第二功能影像和第二断面影像融合得到。

    7.根据权利要求6所述的辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,配准所述第一影像数据和第二断面影像数据,所述第一影像数据的清晰度高于所述第二断面影像数据。

    8.根据权利要求1所述的辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,所述第一影像数据通过第一影像装置获取,所述第二影像数据通过不同于第一影像装置的第二影像装置获取。

    9.根据权利要求8所述的辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,所述第二影像装置为多模式影像装置。

    10.根据权利要求9所述的辐射治疗的感兴趣区域定位方法,其特征在于,所述多模式影像装置利用发射型计算机断层成像技术和计算机断层扫描技术。

    11.一种辐射治疗的感兴趣区域定位系统,其特征在于,被照射体具有未注射标记物的第一状态和注射标记物的第二状态;所述系统包括:


    技术总结
    本申请涉及一种辐射治疗的感兴趣区域定位方法及系统,方法包括:获获取被照射体在第一状态或第二状态的第一影像数据;获取被照射体在第二状态的第二影像数据;所述第一影像数据与所述第二影像数据进行配准对位,基于所述第一影像数据或第二影像数据获取参考区域;基于所述第二影像数据获得标记物参数,所述参考区域的标记物参数为参考值;基于所述参考值确定设定值,根据所述设定值划定感兴趣区域。本发明利用核素医学影像,能更准确获的标记物在被照射体不同类型区域的参数,进而更快速、准确的划分出感兴趣区域,使得照射剂量的计算更加准确,避免了对被照射体健康造成影响。

    技术研发人员:邓逸樵,陈江
    受保护的技术使用者:中硼(厦门)医疗器械有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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