射野角度的确定装置、方法、电子设备及存储介质与流程

本技术涉及医疗科技领域，具体而言，涉及一种射野角度的确定装置、方法、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、imrt（intensity modulated radiation therapy，强度调制放射治疗）已发展成为临床上治疗肿瘤有效的方式，这种治疗方式可以在靶区产生适形剂量分布，同时避免对于危及器官进行过多照射。然而，由于整个计划的制定过程涉及许多可能的参数组合，因此想要获得最优imrt计划是一个复杂且耗时的过程。因此，需要通过改进从临床目标的定义到剂量计算的整个逆向规划程序，来减少imrt的繁琐。

2、目前，imrt中的射野角度选择过程主要是基于物理师的经验或通过试错方法来进行。适当的射野角度选择对于少量（例如1-4野）射野的计划非常重要，对于复杂病例中使用更多射野（例如9野）的计划也非常有用。一般来说，射野角度的优化可能对imrt治疗的质量产生重要影响。采用优化后的射野角度所制定的放疗计划，其放疗效果可能等同于甚至优于采用未优化的射野角度所制定计划。另外，在一个放疗计划中，少量的射野通常使用更短的治疗时间，因此在治疗过程中由于患者移动造成相关错误的概率也更低。

3、另外，关于如何选择射野角度，目前有许多优化算法，其中，遗传算法是最常用的一种，模拟退火和快速模拟退火算法也被许多研究人员使用。但是，这种启发式算法通常会探索大量的候选解决方案来获得最优射野角度，然而这大大延长了imrt中射野角度选择的整个过程。因此，尽管使用遗传算法和模拟退火法来解决射野角度优化问题是可行的，但从计算角度来看，收敛速度并不令人满意，尤其是对于常规临床应用。

4、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本技术提供了一种射野角度的确定装置、方法、电子设备及存储介质，以至少解决现有技术中使用启发式算法选择射野角度，由于选择过程需要耗费较长的时间，导致的射野角度确定效率低的技术问题。

2、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种射野角度的确定装置，包括：获取单元，用于获取射野集合，其中，射野集合中包括n个射野角度，其中，n为大于1的整数；设置单元，用于设置m个临床目标，其中，m为大于1的整数；第一确定单元，用于依据第l个临床目标确定射野集合中的每个射野角度所对应的射野强度，得到第l个临床目标对应的射野强度分布信息，其中，l为小于或等于m的正整数；第二确定单元，用于根据m个临床目标对应的m个射野强度分布信息，从n个射野角度中确定x个目标射野角度，其中，x为小于或等于n且大于或等于1的整数，目标射野角度为用于制定放疗计划的射野角度。

3、可选地，在本技术提供的射野角度的确定装置中，获取单元，包括：第一获取子单元，用于获取目标对象在医学影像中的目标区域的几何特征，其中，目标区域表征目标对象的危及器官和/或靶区在医学影像中的勾画区域；第一确定子单元，用于根据目标区域的几何特征确定一个初始射野角度；第一处理子单元，用于从初始射野角度开始，每间隔预设角度设置一个中间射野角度，直至设置n-1个中间射野角度；第二处理子单元，用于将初始射野角度和n-1个中间射野角度组成射野集合。

4、可选地，在本技术提供的射野角度的确定装置中，设置单元，包括：第一设置子单元，用于设置第一类临床目标，其中，第一类临床目标包括至少一个放疗过程中的临床参数值；目标操作执行子单元，用于对第一类临床目标进行至少一次目标操作，其中，每次目标操作用于通过对第一类临床目标中的临床参数值进行修改的方式生成一个第二类临床目标；第三处理子单元，用于将第一类临床目标和每次目标操作生成的第二类临床目标作为m个临床目标。

5、可选地，在本技术提供的射野角度的确定装置中，第一确定单元，包括：第二设置子单元，用于设置第l个临床目标的约束条件，其中，第l个临床目标的约束条件用于保证计算所得的放疗剂量信息能够实现第l个临床目标；第二确定子单元，用于依据第l个临床目标的约束条件，确定射野集合中的每个射野角度所对应的射野强度，得到第l个临床目标对应的射野强度分布信息。

6、可选地，在本技术提供的射野角度的确定装置中，第二确定单元，包括：第三确定子单元，用于根据m个临床目标对应的m个射野强度分布信息，确定n个射野角度中的每个射野角度的扰动分值，其中，每个射野角度的扰动分值表征每个射野角度的射野强度在放疗计划的执行过程中被扰动的程度；第四确定子单元，用于根据n个射野角度中的每个射野角度的扰动分值，从n个射野角度中确定x个目标射野角度。

7、可选地，在本技术提供的射野角度的确定装置中，第三确定子单元，包括：计算模块，用于在m个临床目标中的第二类临床目标为y个时，计算y个第二类临床目标对应的y个射野强度分布信息的平均值，得到目标射野强度分布信息，其中，y为大于1的整数；第一处理模块，用于将第一类临床目标对应的射野强度分布信息作为初始射野强度分布信息；扰动分值确定模块，用于根据目标射野强度分布信息和初始射野强度分布信息，确定n个射野角度中的每个射野角度的扰动分值。

8、可选地，在本技术提供的射野角度的确定装置中，第三确定子单元，包括：第三处理模块，用于在m个临床目标中的第二类临床目标为一个时，将第二类临床目标对应的射野强度分布信息作为目标射野强度分布信息；第四处理模块，用于将第一类临床目标对应的射野强度分布信息作为初始射野强度分布信息；扰动分值确定模块，用于根据目标射野强度分布信息和初始射野强度分布信息，确定n个射野角度中的每个射野角度的扰动分值。

9、可选地，在本技术提供的射野角度的确定装置中，扰动分值确定模块，包括：第一处理子模块，用于将目标射野强度分布信息中记录的第k个射野角度的射野强度作为第k个射野角度的第一射野强度，其中，第k个射野角度为射野集合中的任意一个射野角度；第二处理子模块，用于将初始射野强度分布信息中记录的第k个射野角度的射野强度作为第k个射野角度的第二射野强度；第三处理子模块，用于根据第k个射野角度的第一射野强度和第二射野强度，确定第k个射野角度的扰动分值。

10、可选地，在本技术提供的射野角度的确定装置中，第四确定子单元，包括：排序模块，用于根据每个射野角度的扰动分值，对n个射野角度进行排序，得到排序结果；目标射野角度确定模块，用于根据排序结果和目标策略，从n个射野角度中确定x个目标射野角度，其中，目标策略用于在选择的射野角度的初始射野强度能够实现m个临床目标中的至少一个临床目标的情况下，选择最少数量的射野角度。

11、根据本技术的另一方面，还提供了一种射野角度的确定方法，其中，包括：获取射野集合，其中，射野集合中包括n个射野角度，其中，n为大于1的整数；设置m个临床目标，其中，m为大于1的整数；依据第l个临床目标确定射野集合中的每个射野角度所对应的射野强度，得到第l个临床目标对应的射野强度分布信息，其中，l为小于或等于m的正整数；根据m个临床目标对应的m个射野强度分布信息，从n个射野角度中确定x个目标射野角度，其中，x为小于或等于n且大于或等于1的整数，目标射野角度为用于制定放疗计划的射野角度。

12、根据本技术的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，其中，计算机可读存储介质中存储有计算机程序，其中，在计算机程序运行时，使得计算机可读存储介质所在设备控制上述任意一项的射野角度的确定装置运行。

13、根据本技术的另一方面，还提供了一种电子设备，其中，电子设备包括一个或多个处理器和存储器，存储器用于存储一个或多个程序，其中，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器控制上述任意一项的射野角度的确定装置运行。

14、在本技术中，提供了射野角度的确定装置，包括获取单元，用于获取射野集合，其中，射野集合中包括n个射野角度，其中，n为大于1的整数；设置单元，用于设置m个临床目标，其中，m为大于1的整数；第一确定单元，用于依据第l个临床目标确定射野集合中的每个射野角度所对应的射野强度，得到第l个临床目标对应的射野强度分布信息，其中，l为小于或等于m的正整数；第二确定单元，用于根据m个临床目标对应的m个射野强度分布信息，从n个射野角度中确定x个目标射野角度，其中，x为小于或等于n且大于或等于1的整数，目标射野角度为用于制定放疗计划的射野角度。

15、由上述内容可知，本技术通过设置m个临床目标，然后根据m个临床目标对应的m个射野强度分布信息，从n个射野角度中确定x个目标射野角度，相比于人工设置射野角度，可以大大降低人工成本，提高射野角度的确定效率，而且不会受到人工经验的主观影响，最终确定的射野角度更加客观准确。此外，本技术关于射野角度的筛选算法，主要是依据射野强度分布信息，而并非采用传统的启发式算法，因此依据本技术的技术方案进行射野角度的筛选，整个过程耗时更短，所需要的计算资源也更短，进而解决了现有技术中使用启发式算法选择射野角度，由于选择过程需要耗费较长的时间，导致的射野角度确定效率低的技术问题。