射野角度的推荐方法和装置、处理器及电子设备与流程

本技术涉及放射治疗，具体而言，涉及一种射野角度的推荐方法和装置、处理器及电子设备。

背景技术：

1、放射治疗的目的是给予靶区要求的剂量消灭肿瘤，同时靶区周围的正常组织和放疗危及器官(oar)尽可能得到保护，至少不能受到超过剂量限制值的照射。在临床实践中，现行使用两类方法，第一类是使射线投射在临床靶区(ctv)上的形状和临床靶区在此方向上的投影一致，射线束的强度在垂直于射线束中心轴的平面上不发生变化，或配合使用楔形板使其在一个方向上发生线性变化，称之为经典(传统)适形治疗(ccrt)；第二种方法和第一种类似，只是射线强度在垂直于射线束中心轴的平面上可以根据需要发生变化，称之为调强适形放疗(imrt)。

2、在设计一个治疗计划过程中，有许多参数可以选择和调整，如射线种类，射野数目，射野权重，是否使用楔形板和楔形板的角度和方向，射野入射角度等等。近20年来，为了得到更好的治疗计划，发展了多种计算机优化技术，包括对射野权重的优化，对楔形板方向和角度的优化，如果是调强计划还可以对射野强度分布进行优化。目前在设计一个治疗计划的开始阶段，计划的设计者首先决定射线的种类和能量。一般来说，一个治疗单位的治疗机所能提供的射线种类和能量有限并都是事先预置的。传统做法是，计划设计者必须首先根据经验决定射野数目及射野的入射角度，再根据需要确定射野的形状和剂量权重；所选用的射野数目和方向完全却决于计划设计者的经验。如果最终计算出来的剂量分布不能达到要求，则计划设计者需要改变某些射野方向或同时改变射野数目和相应的剂量权重，再进行新一轮计算。如果放疗靶区(ctv)和oar的关系复杂，则这种试评过程可能要进行许多轮次，才能达到一个临床可以接受，但不是最好的方案。所以有必要对射野方向，射野剂量权重的设置进行研究。现有人工手动调整参数，通过多次尝试，修改的方式，虽然最终可以得到一组射野角度，但其过程耗费物理师大量的时间和精力。

3、针对相关技术中依靠人工经验进行射野角度确定，导致确定射野角度的效率比较低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本技术的主要目的在于提供一种射野角度的推荐方法和装置、处理器及电子设备，以解决相关技术中依靠人工经验进行射野角度确定，导致确定射野角度的效率比较低的问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的一个方面，提供了一种射野角度的推荐方法。该方法包括：获取多层目标医学影像，其中，所述多层目标医学影像中至少包括放疗靶区的勾画信息以及放疗危及器官的勾画信息；对所述多层目标医学影像中的放疗危及器官影像的勾画信息进行特征提取，得到第一目标特征信息；计算所述第一目标特征信息和目标数据库中存储的多个历史案例对应的第二目标特征信息的相似度值，得到多个相似度值；依据所述多个相似度值，从所述多个历史案例对应的射野角度中确定所述多层目标医学影像的目标射野角度。

3、进一步地，对所述多层目标医学影像中的放疗危及器官影像的勾画信息进行特征提取，得到第一目标特征信息包括：读取所述多层目标医学影像中的目标中心点，其中，所述目标中心点为历史射野照射的中心点或者依据所述放疗靶区的勾画信息计算得到的中心点；依据所述目标中心点和预设的间隔角度对每层目标医学影像中进行均分，得到多组目标医学子影像，其中，所述多组目标医学子影像由多层目标医学子影像组成；计算每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的勾画信息与所述目标中心点的相对位置，以得到所述第一目标特征值。

4、进一步地，计算每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的勾画信息与所述目标中心点的相对位置，以得到所述第一目标特征值包括：依据每组目标医学子影像中放疗危及器官影像的勾画信息与所述目标中心点的相对位置，计算每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的体积值；将每组目标医学子影像中放疗危及器官影像的勾画信息中的像素坐标与所述目标中心点的最小距离值和所述每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的体积值作为所述第一目标特征值。

5、进一步地，依据每组目标医学子影像中放疗危及器官影像的勾画信息与所述目标中心点的相对位置，计算每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的体积值包括：以所述目标中心点为起点，计算每组目标医学子影像中放疗危及器官影像的勾画信息中的像素坐标与所述目标中心点的距离值，得到多个距离值；从所述多个距离值中确定每组目标医学子影像中放疗危及器官影像的勾画信息中的像素坐标与所述目标中心点的最大距离值和每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的勾画信息中的像素坐标与所述目标中心点的最小距离值；依据所述最大距离值、所述最小距离值和所述间隔角度进行扇形面积计算，得到每层目标医学子影像的放疗危及器官影像的面积值；依据所述每层目标医学子影像的放疗危及器官影像的面积值，计算得到每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的体积值。

6、进一步地，在计算所述第一目标特征信息和目标数据库中存储的多个历史案例对应的第二目标特征信息的相似度值，得到多个相似度值之前，所述方法还包括：获取每个历史案例对应的多层医学影像，并对每个历史案例对应的多层医学影像中的放疗危及器官影像的勾画信息进行特征提取，得到第二目标特征信息；将所述第二目标特征信息和所述第二目标特征信息对应的历史案例以键值对的形式存储在所述目标数据库中。

7、进一步地，计算所述第一目标特征信息和目标数据库中存储的多个历史案例对应的第二目标特征信息的相似度值，得到多个相似度值包括：从所述目标数据库中读取所有的第二目标特征信息；计算所述第一目标特征信息中的每个特征值与所述第二目标特征信息的每个特征值之间的欧式距离，得到所述多个相似度值。

8、进一步地，依据所述多个相似度值，从所述多个历史案例对应的射野角度中确定所述多层目标医学影像的目标射野角度包括：确定最大的相似度值对应的历史案例为目标历史案例；获取所述目标历史案例对应的射野角度，并将所述目标历史案例对应的射野角度作为所述多层目标医学影像的目标射野角度。

9、为了实现上述目的，根据本技术的另一方面，提供了一种射野角度的推荐装置。该装置包括：第一获取单元，用于获取多层目标医学影像，其中，所述多层目标医学影像中至少包括放疗靶区的勾画信息以及放疗危及器官的勾画信息；提取单元，用于对所述多层目标医学影像中的放疗危及器官影像的勾画信息进行特征提取，得到第一目标特征信息；计算单元，用于计算所述第一目标特征信息和目标数据库中存储的多个历史案例对应的第二目标特征信息的相似度值，得到多个相似度值；确定单元，用于依据所述多个相似度值，从所述多个历史案例对应的射野角度中确定所述多层目标医学影像的目标射野角度。

10、进一步地，所述提取单元包括：读取子单元，用于读取所述多层目标医学影像中的目标中心点，其中，所述目标中心点为历史射野照射的中心点或者依据所述放疗靶区的勾画信息计算得到的中心点；均分子单元，用于依据所述目标中心点和预设的间隔角度对每层目标医学影像中进行均分，得到多组目标医学子影像，其中，所述多组目标医学子影像由多层目标医学子影像组成；第一计算子单元，用于计算每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的勾画信息与所述目标中心点的相对位置，以得到所述第一目标特征值。

11、进一步地，所述第一计算子单元包括：计算模块，用于依据每组目标医学子影像中放疗危及器官影像的勾画信息与所述目标中心点的相对位置，计算每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的体积值；确定模块，用于将每组目标医学子影像中放疗危及器官影像的勾画信息中的像素坐标与所述目标中心点的最小距离值和所述每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的体积值作为所述第一目标特征值。

12、进一步地，所述计算模块包括：第一计算子模块，用于以所述目标中心点为起点，计算每组目标医学子影像中放疗危及器官影像的勾画信息中的像素坐标与所述目标中心点的距离值，得到多个距离值；确定子模块，用于从所述多个距离值中确定每组目标医学子影像中放疗危及器官影像的勾画信息中的像素坐标与所述目标中心点的最大距离值和每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的勾画信息中的像素坐标与所述目标中心点的最小距离值；第二计算子模块，用于依据所述最大距离值、所述最小距离值和所述间隔角度进行扇形面积计算，得到每层目标医学子影像的放疗危及器官影像的面积值；第三计算子模块，用于依据所述每层目标医学子影像的放疗危及器官影像的面积值，计算得到每组目标医学子影像中的放疗危及器官影像的体积值。

13、进一步地，所述装置还包括：第二获取单元，用于在计算所述第一目标特征信息和目标数据库中存储的多个历史案例对应的第二目标特征信息的相似度值，得到多个相似度值之前，获取每个历史案例对应的多层医学影像，并对每个历史案例对应的多层医学影像中的放疗危及器官影像的勾画信息进行特征提取，得到第二目标特征信息；存储单元，用于将所述第二目标特征信息和所述第二目标特征信息对应的历史案例以键值对的形式存储在所述目标数据库中。

14、进一步地，所述计算单元包括：读取子单元，用于从所述目标数据库中读取所有的第二目标特征信息；第二计算子单元，用于计算所述第一目标特征信息中的每个特征值与所述第二目标特征信息的每个特征值之间的欧式距离，得到所述多个相似度值。

15、进一步地，所述确定单元包括：确定子单元，用于确定最大的相似度值对应的历史案例为目标历史案例；获取子单元，用于获取所述目标历史案例对应的射野角度，并将所述目标历史案例对应的射野角度作为所述多层目标医学影像的目标射野角度。

16、为了实现上述目的，根据本技术的另一方面，还提供了一种处理器，其中，所述处理器用于运行程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一项所述的射野角度的推荐方法。

17、为了实现上述目的，根据本技术的另一方面，还提供了一种电子设备，其中，所述电子设备包括一个或多个处理器和存储器，所述存储器用于存储一个或多个程序，其中，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现上述任意一项所述射野角度的推荐方法。

18、通过本技术，采用以下步骤：获取多层目标医学影像，其中，多层目标医学影像中至少包括放疗靶区的勾画信息以及放疗危及器官的勾画信息；对多层目标医学影像中的放疗危及器官影像的勾画信息进行特征提取，得到第一目标特征信息；计算第一目标特征信息和目标数据库中存储的多个历史案例对应的第二目标特征信息的相似度值，得到多个相似度值；依据多个相似度值，从多个历史案例对应的射野角度中确定多层目标医学影像的目标射野角度，解决了相关技术中依靠人工经验进行射野角度确定，导致确定射野角度的效率比较低的问题。在本方案中，对多层目标医学影像中的放疗危及器官影像的勾画信息进行特征提取，得到放疗危及器官对应第一目标特征信息，从多个历史案例对应的射野中获取与第一目标特征信息最相近的射野角度作为推荐射野角度，可以有效减少物理师试错所需耗费的大量时间和精力，并且历史射野是经过实践证明可行的射野，因此，还可以提升放疗计划的质量，进而达到了提高确定射野角度的效率的效果。