一种基于人工智能的放射治疗综合管理系统的制作方法

本发明涉及生物医学影像和放射治疗设备，尤其涉及一种基于人工智能的放射治疗综合管理系统。

背景技术：

1、放射治疗是肿瘤治疗的手段之一，在过去几十年里，随着技术进步，放射治疗变得越来越复杂。传统的放射治疗是时间和劳动密集型的，从患者入院接受检查到最终接受放射治疗，整个过程需要数周的时间，这对患者是一种巨大的负担。近年来计算能力的进步使得人工智能飞速发展，人工智能已经被广泛应用于多个领域。人工智能可以简化放射治疗复杂且繁琐的工作流程，如诊断、分割和计划等。因此，为了借助人工智能提高放射治疗的效率和速度，大大降低放疗从业人员的工作压力，减轻患者治疗负担，现设计一种基于人工智能的放射治疗综合管理系统。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其要解决的技术问题是如何降低医护工作人员诊断、分割和计划中耗时的操作，提高放疗计划质控效率以及放疗不良反应的可预测性，实现将医护人员从重复繁琐的工作中解放出来，提高患者放射治疗效率与安全性。

2、为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于人工智能的放射治疗综合管理系统，包括：放射治疗方案生成系统、放射治疗计划生成系统、放射治疗计划评估系统、放射治疗疗效预测系统和放射治疗质控系统；

3、所述放射治疗方案生成系统用于为接受放射治疗的患者生成相应的放射治疗方案；所述放射治疗计划生成系统利用所述放射治疗方案为患者具体生成个性化的放射治疗计划；所述放射治疗计划评估系统用于评估所述放射治疗计划是否符合临床需求；所述放射治疗疗效预测系统用于将术后指标数据与期望术后指标数据对比，用于判定术后指标数据是否满足医生预期；所述放射治疗质控系统用于评估质控结果数据是否符合临床标准。

4、进一步地，所述放射治疗方案生成系统包括诊断图像采集模块、ai多模态模块、ai诊断模块和ai治疗方案模块；

5、所述诊断图像采集模块采集患者的诊断图像数据，包括ct、mri、pet、超声等不同模态的图像数据；

6、所述ai多模态模块依据输入其内的单模态或者多模态诊断图像数据，输出配准好的多模态图像数据；

7、随后所述ai诊断模块依据输入其内的配准好的多模态图像数据输出患者病情数据；

8、将所述多模态图像数据与患者病情数据输入到所述ai治疗方案模块内，同时输入期望术后指标数据，所述ai治疗方案模块输出相应的放射治疗方案；所述放射治疗方案包括处方剂量和放射治疗技术。

9、进一步地，所述放射治疗计划生成系统包括计划图像采集模块、ai分割模块和ai计划模块；

10、所述计划图像采集模块用于当患者选择接受放射治疗方案时，采集患者的计划图像数据，所述计划图像数据包括计划ct图像数据或计划mri图像数据；

11、所述ai分割模块将输入其内的计划图像数据进行分割，以从患者的计划图像数据中生成结构数据；所述结构数据包括肿瘤靶区和危及器官等用于放射治疗计划的结构的勾画数据。

12、所述ai计划模块依据输入其内的放射治疗方案、计划图像数据和结构数据，为患者生成个性化的放射治疗计划。

13、进一步地，所述放射治疗计划评估系统包括引导放疗图像采集模块、ai执行图像生成模块和ai执行计划评估模块；所述引导放疗图像采集模块用于患者接受了放射治疗计划，且在治疗日当天，采集患者的用于引导放疗的引导图像数据，包括锥形束ct(cbct)，也可以是螺旋ct、磁共振(mri)等其它模态的图像。

14、所述ai执行图像生成模块依据输入其内的引导图像数据，输出执行图像数据；

15、随后，所述ai执行计划评估模块依据输入其内的放射治疗计划与执行图像数据，输出放射治疗的计划评估结果，若计划评估结果符合临床需求，则在治疗日当天执行放射治疗操作；若计划评估结果不符合临床需求，则将执行图像数据输入所述ai分割模块内，通过所述ai分割模块输出得到新的结构数据，随后将执行图像数据、放射治疗方案与新获得的结构数据输入所述ai计划模块内，由所述ai计划模块输出新的放射治疗计划，此过程可不断重复，直至计划评估结果符合临床需求，得到相应的符合临床需求的放射治疗计划。

16、进一步地，所述放射治疗疗效预测系统包括ai疗效预测模块；

17、所述ai疗效预测模块依据输入其内的患者的计划图像数据与放射治疗计划，输出术后指标数据，与期望术后指标数据对比；如果对比的数据不合格，则将调整后的术后指标数据、多模态图像数据及患者病情数据一同输入到所述ai治疗方案模块内，所述ai治疗方案模块生成新的放射治疗方案，随后新的放射治疗方案经过所述ai计划模块与所述ai疗效预测模块，生成新的术后指标数据，此过程可不断重复，直至术后指标数据满足医生预期。

18、进一步地，所述放射治疗质控系统包括ai质控模块；

19、患者执行放射治疗操作前，将放射治疗计划输入到所述ai质控模块内，所述ai质控模块输出质控结果数据，如果质控结果数据不符合临床标准，则调整放射治疗计划，随后新的放射治疗计划再次经过ai质控模块输出新的质控结果数据，此过程不断重复，直至质控结果数据符合临床要求。

20、进一步地，所述放射治疗疗效预测系统的术后指标数据与期望术后指标数据的对比数据合格，且所述放射治疗质控系统的质控结果数据通过时，再利用所述放射治疗计划评估系统评估是否执行放射治疗。

21、进一步地，所述诊断图像数据是代表患者横断面结构的二维切片或三维体积或包括时间序列的四维数据；所述计划图像数据是代表患者横断面解剖结构的二维切片或是包含患者体积的三维图像；所述多模态图像数据包括正电子发射断层成像、磁共振成像、单光子发射计算机断层成像、超声成像、光学成像的一种或者几种。

22、进一步地，所述患者病情数据包括癌症类别、癌症分期、肿瘤大小、肿瘤形状、肿瘤位置的一种或者几种；所述结构数据包括靶区、危及器官以及任意感兴趣结构的位置、形状和大小相关的数据。

23、进一步地，所述ai多模态模块、ai诊断模块、ai治疗方案模块、ai分割模块、ai计划模块、ai执行图像生成模块、ai执行计划评估模块、ai疗效预测模块与ai质控模块在训练时，能够从医院、公开数据集和患者处，收集相应的输入数据与输出数据作为训练数据。

24、本发明的有益效果是：本发明基于人工智能构建放射治疗系统，在临床放疗工作中不仅能够减轻医护人员的工作负担，提高放疗计划质控效率以及放疗不良反应的可预测性，而且可以更好的保障放射治疗的质量和治疗效果。

技术特征：

1.一种基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于，包括：放射治疗方案生成系统、放射治疗计划生成系统、放射治疗计划评估系统、放射治疗疗效预测系统和放射治疗质控系统；

2.根据权利要求1所述的基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于，所述放射治疗方案生成系统包括诊断图像采集模块、ai多模态模块、ai诊断模块和ai治疗方案模块；

3.根据权利要求2所述的基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于，所述放射治疗计划生成系统包括计划图像采集模块、ai分割模块和ai计划模块；

4.根据权利要求3所述的基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于，所述放射治疗计划评估系统包括引导放疗图像采集模块、ai执行图像生成模块和ai执行计划评估模块；

5.根据权利要求4所述的基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于，所述放射治疗疗效预测系统包括ai疗效预测模块；

6.根据权利要求5所述的基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于，所述放射治疗质控系统包括ai质控模块；

7.根据权利要求6所述的基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于，所述放射治疗疗效预测系统的术后指标数据与期望术后指标数据的对比数据合格，且所述放射治疗质控系统的质控结果数据通过时，再利用所述放射治疗计划评估系统评估是否执行放射治疗。

8.根据权利要求3所述的基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于：所述诊断图像数据是代表患者横断面结构的二维切片或三维体积或包括时间序列的四维数据；所述计划图像数据是代表患者横断面解剖结构的二维切片或是包含患者体积的三维图像；所述多模态图像数据包括正电子发射断层成像、磁共振成像、单光子发射计算机断层成像、超声成像、光学成像的一种或者几种。

9.根据权利要求3所述的基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于：所述患者病情数据包括癌症类别、癌症分期、肿瘤大小、肿瘤形状、肿瘤位置的一种或者几种；所述结构数据包括靶区、危及器官以及任意感兴趣结构的位置、形状和大小相关的数据。

10.根据权利要求6所述的基于人工智能的放射治疗综合管理系统，其特征在于：所述ai多模态模块、ai诊断模块、ai治疗方案模块、ai分割模块、ai计划模块、ai执行图像生成模块、ai执行计划评估模块、ai疗效预测模块与ai质控模块在训练时，能够从医院、公开数据集和患者处，收集相应的输入数据与输出数据作为训练数据。

技术总结
本发明提供一种基于人工智能的放射治疗综合管理系统，属于生物医学影像和放射治疗设备技术领域。包括放射治疗方案生成系统、放射治疗计划生成系统、放射治疗计划评估系统、放射治疗疗效预测系统和放射治疗质控系统；放射治疗方案生成系统生成相应的放射治疗方案；放射治疗计划生成系统利用放射治疗方案为患者生成个性化的放射治疗计划；放射治疗计划评估系统评估放射治疗计划是否符合临床需求；放射治疗疗效预测系统将术后指标数据与期望术后指标数据对比，以判定术后指标数据是否满足医生预期；放射治疗质控系统用于评估质控结果数据是否符合临床标准。本发明能够减轻医护人员的工作负担，提高放射治疗效率，更好地保障放射治疗质量和治疗效果。

技术研发人员：杨义瑞
受保护的技术使用者：合肥锐视医疗科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/7