申请/专利权人：瓦里安医疗系统国际股份公司

申请日：2018-07-06

公开（公告）日：2024-01-19

公开（公告）号：CN109215759B

主分类号：G16H20/40

分类号：G16H20/40;G16H40/63

优先权：["20170706 US 15/643,148"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.01.19#授权;2019.04.19#实质审查的生效;2019.01.15#公开

摘要：公开了在IMRT规划的优化期间形成3D剂量分布的交互式直观方法。用于提供用户友好界面的新技术在本文中被描述，用于在辐射应用规划的优化期间调整剂量分布值。在一个实施例中，图形用户界面被提供，其提供用于辐射应用的靶标区域的图像和被设置在靶标区域上的剂量分布的图形叠加层，其根据输入的剂量参数在视觉上表示规划的剂量分布。在一个或多个实施例中，剂量分布可以在优化之前从用户通过图形用户界面提供的输入参数来自动计算。用户例如临床医生、辐射肿瘤学家或辐射治疗操作员等能够在优化期间经由用户输入设备结合图形用户界面来修改剂量分布体积的可视化并且使得修改被实时地调整。

主权项：1.一种用于更新初始体积剂量的方法，所述方法包括：在计算设备的处理器中基于输入数据自动生成靶标区域中的初始体积剂量目标，所述输入数据包括初始剂量分布；导致包括所述靶标区域和所述初始体积剂量目标的图形图像的显示，所述图形图像被显示在被通信地耦合到所述计算设备的显示设备中；经由用户输入装置接收用户输入，所述用户输入包括所述图形图像中第一位置处的第一用户动作和所述图形图像中第二位置处的第二用户动作；基于所述用户输入来计算所述初始体积剂量目标的变形，所述变形开始于所述初始体积剂量目标的对应于所述第一位置的位置，并且终止于所述初始体积剂量目标的对应于所述第二位置的位置；以及基于所述变形和所述显示来更新所述初始体积剂量目标，以包括所述变形的可视化；其中：所述靶标区域包括内部区段和外部区段，并且其中与被施加到所述内部区段的变形相比，所述变形被配置为使所述外部区段变形到更大的程度；或者，加权乘数被应用于更接近起始位置的位置的剂量值，其中所述乘数随着所述变形从所述起始位置延伸得越远而减小；或者，所述加权乘数被用于补充变形值，所述变形被延伸的距离越大，导致在所述变形中朝向终点的变形的程度大于变形操作开始的位置处经历的变形，或反之亦然。

全文数据：在IMRT规划优化期间形成3D剂量分布的交互式直观方法版权声明本专利或申请文件包含至少一幅彩色附图。具有彩色附图的本专利或专利申请公开的副本将在请求和支付必要费用后将由主管局提供。本专利文档的公开内容的一部分包含受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人对专利文件或专利公开内容进行传真复制，就如同它出现在专利和商标局的专利文件或记录中那样，但在其他方面保留所有版权。技术领域本发明的实施例一般地涉及辐射应用规划程序。更具体地，本发明的实施例涉及图形用户界面中的剂量分布目标的交互式建模。背景技术在辐射治疗中，在治疗规划阶段准确标识和描绘解剖结构至关重要。每个此类程序的目标是提供靶标体积和任何风险器官的准确定义，以便向靶标体积例如肿瘤递送最大辐射剂量，同时避免周围健康组织被暴露于潜在的有害辐射。在规划阶段，通常治疗规划者会定义一个规划，以将计算的剂量的辐射递送到靶标区域和结构器官。该规划可以被定义为一个或多个剂量目标，其包括限制辐射应用范围的参数。这些参数通常作为数据值而由自动软件应用生成，并且可以被表示为剂量-体积直方图DVH曲线，其绘制在靶标区域处或附近的一个或多个结构中被接收的预期辐射量。通常，对计算的剂量分布的优化可以被执行，以例如计算更均匀的剂量分布，并且例如应用进一步的约束—诸如对于某些区域或结构的辐射下限和辐射上限。虽然DVH曲线是用于有效地传递剂量分布数据的有用工具，但是DVH曲线是二维表示，并因此，对应于规划剂量的任何三维数据在这样的表示将被丢失。除了DVH曲线之外，规划的剂量分布应用还可以被表示为三维剂量分布体积，其在多个二维图像“切片”上绘制在靶标区域的计算机生成的图像内辐射应用所包围的预期体积。这些体积通常作为叠加层被呈现在靶标区域的图像之上，以允许治疗规划者在视觉上验证期望的结构被包括。然而，对于每个计算的剂量分布，辐射应用体积的尺寸和形状是静态的。因此，调整结构的一部分的剂量将使DVH无效，并且需要剂量分布的重新计算。当“热点”被创建时，类似的问题会出现。热点是被非预期地计算的区段通常是由于不完整的或冲突的优化参数引起的，用以在一个或多个位置处接收不期望的高剂量。虽然当针对非关键组织例如脂肪时，非预期的剂量分配可能不重要，但是当热点恰好对准靶标或健康组织或器官时，剂量分布可能需要重新计算以确保患者安全。类似地，冷点也是由于不完整的或冲突的优化参数引起的可能出现，其中剂量分布被计算以向结构或区域递送不足的辐射量。因为分布和剂量分布体积是静态的，所以对剂量值的任何修改或调整例如，在热点和冷点之间重新分配辐射不能通过可用的解决方案来执行。发明内容本发明内容被提供以便以简化的形式介绍概念的精华，其将在下面的具体实施方式中进一步被描述。本发明内容不旨在标识所要求保护的技术方案的关键特征或必要特征，也不旨在被用于限制所要求保护的技术方案的范围。为了克服传统剂量分布优化应用中固有的困难，用于提供用户友好的界面的新技术在本文中被描述，该用户友好的界面用于在辐射应用规划的优化期间调整剂量分布值。在一个实施例中，图形用户界面被提供，其提供用于辐射应用的靶标区域的图像，以及被设置在靶标区域上的体积剂量目标和优化的剂量分布的图形叠加层，其根据输入的剂量参数在视觉上表示规划的剂量分布。在一个或多个实施例中，剂量分布可以在优化之前从由用户通过图形用户界面提供的输入参数来自动计算。用户诸如临床医生、辐射肿瘤学家或辐射治疗操作员等能够在优化期间经由用户输入设备结合图形用户界面来修改剂量分布体积的可视化。在一个或多个实施例中，用户能够通过在剂量分布体积的图形用户界面中的需要修改的位置处致动用户输入设备，来制定变形操作，以直接修改剂量分布体积。例如，使用鼠标或触笔输入设备，用户能够致动由分布体积包围的第一位置以开始变形过程。用户然后能够通过致动图像中的第二位置来指定变形过程的结束位置，该第二位置位于由原始分布体积包围的空间之外。此后，剂量分布体积在第一位置和第二位置之间被扭曲或“变形”以包围第二位置以及位于第一位置和第二位置之间例如，沿着直线的所有点。根据另一方面，一种方法被提供，以用于在优化期间自动变形针对剂量分布计算的体积剂量目标。该方法包括：从用户提供的输入或预先存在的数据接收用于辐射应用对象中的靶标区域的一组初始剂量目标。优化针对该组剂量目标被执行，导致优化剂量分布规划。此后，体积剂量目标基于优化的剂量分布规划被生成，并且被显示给用户例如，在图形用户界面中。用户能够经由在一段时间内接收的用户输入来变形体积剂量目标，在所述一段时间期间，在输入被接收的同时响应于用户输入，来调整体积剂量目标的显示，直到变形操作结束。在一个实施例中，用户能够使用“拖动”操作来实现变形，该“拖动”操作是通过以下方式来执行的：在第一位置处致动用户输入设备，在将输入设备移动到第二位置时维持致动，并且在第二位置处释放致动。变形被执行，其中体积剂量目标被连续更新，并且所得到的优化剂量分布被显示给用户，同时该设备移动，只要致动经由按钮或其他控制机构被维持。进一步的实施例提供了一种系统，其包括处理器、存储器、显示设备和用户输入设备，其基于用户通过图形用户界面的用户交互提供的输入，共同执行在优化期间执行自动体积剂量目标变形所必需的执行和实现。通过利用上述系统和方法，剂量分布优化可以在优化期间进一步被调整，其中基于体积剂量的视觉显示的自动重新计算允许用户根据需要更准确地形成辐射应用的剂量分布。附图说明包含在本说明书中并形成本说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起用于解释当前要求保护的技术方案的原理：图1描绘了根据本公开的实施例的用于在优化期间计算更新的体积剂量目标的示例性过程的流程图。图2描绘了根据本公开的实施例的用于响应于用户输入实时计算更新的剂量分布的示例性过程的流程图。图3描绘了根据本公开的实施例的包括优化的剂量分布的示例性图形用户界面。图4a描绘了根据本公开的实施例的体积剂量目标的示例性早期变形的图。图4b描绘了根据本公开的实施例的体积剂量目标的示例性后期变形的图。图5描绘了根据本公开的实施例的在变形期间变形之后的示例性备选的体积剂量目标的图。图6描绘了根据本公开的实施例的示例性计算环境。具体实施方式现在将详细参考若干实施例。虽然技术方案将结合替代实施例被描述，但是应该理解，它们并不旨在将要求保护的技术方案限制于这些实施例。相反，所要求保护的技术方案旨在覆盖替代、修改和等同物，其可以被包括在由所附权利要求书限定的所要求保护的技术方案的精神和范围内。此外，在以下详细描述中，许多具体细节被阐述以便提供对所要求保护的技术方案的透彻理解。然而，本领域技术人员将认识到，实施例可以在没有这些具体细节或其等同物的情况下被实施。在其他情况下，众所周知的过程、程序、组件和电路没有被详细描述，以免不必要地模糊本技术方案的方面和特征。以下的详细描述的部分根据过程被呈现和讨论。尽管在本文中在描述该过程的操作的一个或多个附图例如，图1、图2中公开了操作和其顺序，但是这样的操作和排序是示例性的。实施例非常适合于执行本文的附图的流程图中所述的各种其他操作或操作的变化，并且以不同于本文所描绘和描述的顺序。详细描述的一些部分根据可以在计算机存储器上被执行的数据位上的程序、操作、逻辑块、处理和操作的其他符号表示被呈现。这些描述和表示是由数据处理领域的技术人员用来最有效地将他们工作的实质传达给本领域其他技术人员的手段。过程、计算机执行的操作、逻辑块、过程等在这里并且通常被认为是导致期望结果的自洽操作序列或指令。这些操作是那些需要物理量的物理操纵的操作。通常，尽管不是必须的，这些量采取能够在计算机系统中被存储、传输、组合、比较和以其他方式操纵的电信号或磁信号的形式。有时，主要出于通用的原因，已经证明将这些信号称为位、值、元件、符号、字符、术语、数字等是方便的。然而，应该记住，所有这些和类似的术语都与适当的物理量相关联，并且仅仅是被应用于这些量的方便标签。除非另有明确说明，否则从以下讨论中可以看出，应当理解，在整个过程中，利用诸如“访问”、“写入”、“包括”、“存储”、“发送”、“遍历”、“关联”、“识别”等术语进行的讨论，指的是计算机系统或类似电子计算设备的动作和过程，其将被表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理电子量的数据操纵和变换为其他数据，该其他数据类似地被表示为计算机系统的存储器或寄存器或其他这种信息存储、传输或显示设备内的物理量。虽然以下示例配置被示出为包含特定的、列举的特征和元件，但是应理解，这种描绘是示例性的。相应地，实施例非常适合于涉及不同的、附加的或更少的元件、特征或布置的应用。体积剂量目标变形图1描绘了示出根据所要求保护的技术方案的实施例的由实现自动体积剂量目标变形的计算机系统执行的示例性过程的流程图。关于图1所描述的过程可以由以下关于图6所描述的一个或多个计算系统中的任何一个来执行。例如，在一些实施例中，所描述的过程100的一些或所有步骤由作为治疗规划系统或辐射应用规划系统的一部分操作的任何计算系统来执行。图1中所示的处理流程仅用于说明目的而被提供。本领域技术人员将理解，图1中所示的过程的一个或多个步骤可以被去除，或者步骤的顺序可以被改变。如图所示，过程100通过生成初始体积剂量目标，开始于步骤101。初始体积剂量目标可以基于初始剂量目标被生成。初始剂量目标包括表征或形成辐射应用的剂量分布的一个或多个参数和或约束。这些参数可以包括：例如，总剂量；靶标区域中的位置信息；靶标区域中的一个或多个标识的结构或特征；靶标区域中的一个或多个坐标；用于分一个或多个结构、特征、或坐标的最大或最小剂量限制；或者分布的剂量的任何其他特性。在一个或多个实施例中，参数和或约束被表示为值，其可以由用户例如，经由用户界面提供，或者从被预先存储的数据引用。在一个或多个另外实施例中，这些值可以被接收作为剂量矩阵或剂量-体积直方图或被用于生成剂量矩阵和剂量-体积直方图的数据，或从剂量矩阵或剂量-体积直方图或被用于生成剂量矩阵和剂量-体积直方图的数据来外推。在步骤103，计算的剂量分布的图形可视化被显示在显示设备中，计算的剂量分布的图形可视化是当初始体积剂量目标被用于优化在步骤101生成的治疗规划时产生的。在一个或多个实施例中，图形可视化可以在辐射应用对象中的靶标区域的图像附近被显示。例如，在预先规划阶段期间，该图像可以从辐射应用对象的预先存在的计算机生成的医学成像数据中被引用。图形可视化可以在图像的一个或多个部分上被投影、转置或叠加，该图像的一个或多个部分对应于由初始剂量目标指定的、靶标对象中的位置。根据另外的实施例，例如，图形可视化可以被显示为二维区域的轮廓。该过程通过接收用户输入在步骤105继续。用户输入可以使用一个或多个用户输入设备通过例如图形用户界面例如，用户界面300的至少一部分来接收。备选地，在显示设备包括触摸屏设备的情况下，用户输入可以通过在触摸屏设备的一个或多个位置处与合适的对象的接触来接收。附加的实施例还可以包括使用增强现实或虚拟现实设备中的虚拟指针接收的输入。在一个或多个实施例中，用户输入可以包括在步骤101期间被生成的并在步骤103被显示的初始体积剂量目标的边界内的靶标区域的显示中的一个或多个位置处的用户致动。在步骤105所接收的用户输入例如，用户致动的配准在步骤107开启变形操作。变形操作通过基于在步骤105所接收的用户输入其可以是在一段时间内的连续用户输入计算初始体积剂量目标的变形来执行。取决于所接收的具体的用户输入，剂量目标值可以在步骤109被自动调整以反映体积剂量目标的更新的图形表示，并且更新的图形表示被显示在显示设备中以供用户验证。例如，在初始体积剂量目标之外的某个位置处的、图形用户界面中的用户输入可以导致变形操作，用以扭曲体积剂量目标的一部分以完全包围用户输入的位置，和或在该位置的方向上延伸。用户输入和示例性结果变形的附加示例在以下关于图2被描述。一旦变形操作被完成例如，经由用户输入的随后的致动或停止，该过程通过计算针对更新的体积剂量目标的优化剂量分布而在步骤111继续。优化剂量分布通过验证所分配的剂量值符合剂量参数和约束来计算，并且还可以包括重新调整剂量值以在靶标区域之间平衡或重新分配剂量，同时仍实现剂量目标并保持符合剂量约束。以这种方式，用户因此能够交互地形成和查看被优化的计算的剂量，以确保针对靶标中的所有期望位置的足够剂量分布覆盖。图2描绘了示出根据所要求保护的技术方案的实施例的由实时实现自动体积剂量目标变形和可视化的计算机系统执行的示例性过程200的流程图。关于图2所描述的过程可以由以下关于图6所描述的一个或多个计算系统中的任何一个来执行。例如，在一些实施例中，所描述的过程200的一些或所有步骤由作为治疗规划系统或辐射应用规划系统的一部分操作的任何计算系统来执行。图2中所示的处理流程仅用于说明目的被提供。本领域技术人员将理解，图2中所示的过程的一个或多个步骤可以被去除，或者步骤的顺序可以被改变。如图所示，过程200通过接收一个或多个剂量目标，而开始于步骤201。在一个或多个实施例中，剂量目标可以由用户通过图形用户界面来输入，或者从被预先存储的数据来引用，该被预先存储的数据包括例如剂量矩阵、或剂量-体积直方图、或其他辐射规划数据。在步骤203，初始剂量分布由执行过程200的计算系统来自动优化和计算。优化可以包括例如计算靶标对象内的射束强度和布置的优化配置，以实现在步骤201所接收的剂量目标。优化还可以包括调整剂量值以使空间剂量分布与靶标体积一致，并使靶标之外的剂量分布的梯度最大化。体积剂量分布的图形可视化在步骤205基于包括在步骤203计算的优化剂量分布的数据值而被生成，并在步骤207在显示设备中被显示给用户。在一个或多个实施例中，图形可视化可以在辐射应用对象中的靶标区域的图像附近被显示。例如，在预先规划阶段期间，该图像可以从辐射应用对象的预先存在的计算机生成的医学成像数据中被引用。图形可视化可以在图像的一个或多个部分上被投影、转置或叠加，该图像的一个或多个部分对应于由初始剂量目标指定的靶标对象中的位置。根据另外的实施例，例如，图形可视化可以被显示为二维区域的轮廓。该过程通过基于所接收的用户输入开启变形操作而在步骤209继续。用户输入可以使用一个或多个用户输入设备通过例如图形用户界面的至少一部分来接收。备选地，在显示设备包括触摸屏设备的情况下，用户输入可以通过在触摸屏设备的一个或多个位置处与合适的对象接触来接收。在一个或多个实施例中，用户输入可以包括在步骤203期间被生成的并在步骤205被显示的初始体积剂量分布的边界内的、靶标区域的显示中的一个或多个位置处的用户致动。在一个或多个实施例中，在靶标区域的显示内所接收的任何用户输入例如，用户致动的配准和或体积剂量目标自动开启变形操作。在一个或多个实施例中，用户致动可以在靶标区域的显示中被维持一段距离并且被维持一段时间。例如，用户致动可以对应于“拖动”操作，其中用户在第一位置处致动用户输入设备例如，经由用户输入设备、虚拟增强用户输入界面，或者在触摸屏上注册第一接触点，并且在维持致动或不与触摸屏断开接触的同时将用户输入设备接触点的位置移动到备选位置。致动接触点的随后释放终止变形操作。在备选实施例中，变形操作可以通过连续的单独致动来被开启和终止，而不需要维持致动。根据一个或多个实施例，一旦致动的位置被修改或移动拖动，变形就被计算。变形的计算包括确定与用户输入相对应的、靶标区域中的位置，以及基于用户输入来计算体积剂量目标的修改。体积剂量目标可以被修改，例如，通过在用户输入移动的方向和或区域中使初始体积剂量目标的一部分扭曲或变形以包围经由延伸突出靶标区域的附加的、先前未被包围的部分。在一个或多个实施例中，扭曲延伸的程度基于用户输入移动的特性。例如，在用户输入对应于远离初始体积剂量目标的质心的方向的情况下，最接近用户输入的位置的、初始体积剂量目标的一部分在相同方向上被变形。通过重新分配剂量靶标值以考虑额外区域，剂量目标数据值被自动调整以适应更新的体积剂量目标。在变形操作被执行的同时，用户输入可以继续被接收例如，经由随后的致动或用户输入的继续，该过程在步骤211通过使用通过计算变形而确定的更新的剂量目标值来计算更新的体积剂量目标，并将优化的剂量分布的更新的图形表示显示给用户而继续。根据一个或多个实施例，在对应于变形的用户输入被接收的整个时间段期间，步骤207到步骤211被实时连续地重复。通过实时地重复计算更新的剂量值并更新体积剂量目标，用户能够立即可视化并直观地识别响应于基于用户输入实现的变形对体积剂量目标以及通过扩展剂量分布的影响。一旦变形操作结束例如，基于用户致动或用户输入的中断，基于在变形操作期间生成的最终体积剂量目标，更新的优化剂量分布在步骤213被存储。例如，更新的优化剂量分布可以通过验证分配的剂量值符合剂量参数和约束、调整剂量值以使空间剂量分布符合靶标体积、以及最大化靶标之外剂量分布的梯度来计算。其他优化技术还可以包括重新调整剂量值以在靶标区域之间平衡或重新分配剂量，同时仍实现剂量目标并维持符合剂量约束。以这种方式，用户因此能够交互地形成和查看被优化的计算剂量，以确保针对靶标中的所有期望位置的足够剂量分布覆盖。示例性图形用户界面图3描绘了根据一个或多个实施例的示例性图形用户界面的一部分。如图所示，图形用户界面可以被实现为包括例如显示面板300，显示面板300被配置为显示靶标区域的计算机生成的图像301。在一个或多个实施例中，图像可以使用经由一种或多种医学成像技术所获取的图像数据来生成，所述医学成像技术包括但不限于X射线、磁共振成像MRI、计算机断层摄影CT扫描、正电子发射断层摄影PET扫描等。图像数据可以作为输入从例如存储器或其他存储设备接收，该存储器或其他存储设备被包括在当前实施图形用户界面的实例的计算设备中，或者被通信地耦合到实施实例的计算设备。根据其他实施例，图像数据还可以直接从一个或多个医学成像设备被接收。如图3所示，面板300还可以包括体积剂量目标和优化剂量分布的图形叠加层，优化剂量分布根据初始剂量分布并且基于用户提供的剂量目标而被计算。如图3所示，显示面板301显示靶标区域的图像数据。根据各种实施例，靶标区域的显示可以包括一个或多个被预先标识的结构303，以及基于计算的剂量分布生成的一个或多个体积剂量目标例如，体积剂量目标305、307和309。剂量分布可以基于一组剂量目标来计算。根据一个或多个实施例，剂量分布可以从作为用户提供的输入提交的剂量目标来计算，或者从预先存在的配置被引用。剂量目标本身可以部分或全部由剂量约束例如，特定靶标的最小最大剂量或被用于计算应用于靶标区域的剂量应用的剂量值的其他参数组成。根据一个或多个实施例，用户可以直接通过图形用户界面实现对体积剂量目标的修改变形。例如，如果用户想要延伸体积剂量目标以包围未被包括在当前体积剂量目标可视化中的结构或结构的一部分，则用户可以致动体积剂量目标内的位置，在感兴趣的靶标中的位置处或附近致动体积剂量目标外部的第二位置，并且变形操作在由用户致动的两个位置之间被执行。在一个或多个实施例中，致动可以经由诸如鼠标的用户输入设备或者触摸屏上的接触点的配准例如，经由手指、触笔或其他合适的对象来执行。根据另外的实施例，致动可以包括“按压”致动和“释放”致动，类似于经由用户输入设备执行的“拖动”操作。在一个或多个实施例中，变形在两个位置之间以直线来实现。如图3中所示，例如，箭头311指示示例性拖动操作，其中箭头点指示拖动操作被执行的方向例如，用户输入被移动的箭头。从体积剂量目标的实线区段305、307和309出现的虚线指示在变形被计算和应用之后所形成的各个新区段。根据备选实施例，变形可以被实现为几何形状313诸如圆形、矩形、盒形、椭圆形等，其直径为两个位置之间的直线。根据又一另外的实施例，不是单个恒定变形，而是区段305、307和309中的每一个可以具有影响变形可以被实现的程度的特定剂量参数约束。根据这样的实施例，所计算的变形可以单独地特别地适合于每个区段。例如，当与被施加到内部区段307的变形相比时，外部区段305可以被变形到更大相对的程度，当与被施加到最内区段309的变形相比时，内部区段307又可以被变形到更大相对的程度。图4a和图4b描绘了根据本公开的实施例的在变形过程的不同阶段的体积剂量目标的示例性变形的图400a、400b。图4a描绘了靶标区域内的单级体积剂量目标401a的示例性早期变形，并且可以被显示在显示面板中，诸如以上关于图3所描述的图形用户界面的显示面板300。如图4a所示，体积剂量目标包括初始体积被表示为被包含在实线中的区域、在时间A1的初始用户输入、以及在时间A2处用户输入的当前位置。如图所示，基于用户输入从时间A1到时间A2的移动，体积剂量目标401a被变形根据虚线。变形包括由体积剂量目标401a占据的并施加例如作为椭圆405a有对应于两个位置A1和A2之间的线距离的直径的区域的延伸403a。在一个或多个实施例中，变形可以被计算和应用，并且更新的体积剂量目标可以在移动用户输入设备时被实时显示。因此，例如，A2可以对应于由用户输入设备执行的远离A1的单个移动的快照。图4b描绘了在稍后阶段例如，变形后的相同体积剂量目标401b。如图所示，体积剂量目标401b已经基于用户输入从时间A1到时间A3的移动而被变形。A3可以对应于用户致动被接收或者用户致动被终止以完成变形操作例如，释放鼠标按钮以终止拖动操作的位置。如图4b所示，最终体积剂量目标401b和变形的区域403b比在图4a的时间A2处的相应的体积剂量目标401a和变形区的域403b延伸得更远，时间A2对应于相同变形操作的较早时间点。如图所示，变形包括由体积剂量目标401b占据的并施加有对应于两个位置A1和A3之间的线的直径的区域的延伸403b。图5描绘了根据本公开的实施例的在变形过程的不同阶段的体积剂量目标的备选示例性变形的图500。图5描绘了靶标区域内的单级体积剂量目标501的示例性变形，并且可以被显示在显示面板中，诸如以上关于图3所描述的图形用户界面的显示面板300。如图5所示，体积剂量目标包括初始体积被表示为被包含在实线中的区域、在时间A1的初始用户输入、以及在时间A2的用户输入的最终位置。如图所示，基于用户输入从时间A1到时间A2的移动，体积剂量目标501被变形根据虚线。变形包括由体积剂量目标501占据的区域的穿透经由用户输入和随后的缩回503，作为椭圆505被施加有对应于两个位置A1和A2之间的线的直径。在一个或多个实施例中，变形可以被计算和应用，并且更新的体积剂量目标可以在用户输入设备被移动时实时被显示。因此，例如，A2可以对应于由用户输入设备执行的远离A1的单个移动的快照。在一个或多个实施例中，在变形操作503期间被移除的区域可以在操作被完成之后以图形方式与体积剂量分布501的剩余部分区分开。根据一个或多个实施例，变形操作被执行的时间越长，体积剂量目标被变形的速率和程度就越高。即，加权乘数可以被用于补充变形值，变形被延伸的距离越大。这些实施例将导致在变形中朝向变形终点的变形的相对程度大于在变形操作开始的位置处例如，A1处的用户致动经历的变形。在备选实施例中，反之亦然。因此，加权乘数可以被应用于更接近起始位置的位置的剂量值，其中乘数随着变形从开始位置被延伸得越远而减小例如，线性地。根据任一实施例，用户能够将体积剂量目标具体地扩展到未被包括的靶标并且响应于手动输入自动计算剂量值，以获得更直观和更具交互性的体验。与常规剂量分布优化解决方案相比，所要求保护的技术方案提供了使用用户输入设备通过图形用户界面手动实现对体积剂量目标的修改的能力。用于视觉上修改体积剂量目标和实时地响应于用户输入重新计算剂量分布所需的所有操作在单个工具中与直观的用户界面设计相结合例如图3中所示的图形用户界面。图形用户界面被优化以用于治疗规划优化，并且被配置为执行一组操作以从预先存在的和或用户提供的输入处理、生成和创建更新的剂量分布，而无需手动重新启动剂量分布计算。图3至图5中所示的示例特征被提供是出于说明性目的，而不应被解释为限制。比图3至图5中示出的更多或更少的元件以及那些元件的不同布置可以在其他实施例中被实现。此外，关于图3至图5所描述的特征不一定出现在当前描述的创新的所有实施例中。示例性计算机系统在一个或多个实施例中，以上关于图1和图2所描述的自动化结构推导可以作为一系列编程的指令来执行并且在计算环境中被执行。图6描绘了这样的计算环境，其包括计算系统600，在其上本发明的实施例可以被实现，计算系统600包括通用计算系统环境。在其最基本的配置中，计算系统600通常包括至少一个处理单元601和存储器，以及用于传送信息的地址数据总线609或其他接口。取决于计算系统环境的确切配置和类型，存储器可以是易失性的诸如RAM602、非易失性的诸如ROM603、闪存等或两者的某种组合。计算机系统600还可以包括可选的图形子系统605，用于向辐射科医师或其他用户呈现信息，例如，通过在由视频电缆611连接的被附接的显示设备610上显示信息。在一个或多个实施例中，以上关于图3、图4a、图4b和图5所描述的一个或多个图形用户界面可以至少部分地被呈现在可选的图形子系统605中。备选地，图形用户界面可以至少部分地在处理单元601中被呈现。根据所要求保护的本发明的实施例，图形子系统605可以通过视频电缆611直接被耦合到显示设备610。在备选实施例中，显示设备610可以被集成到计算系统例如，膝上型电脑或上网本显示面板中，并且不需要视频电缆611。在一个或多个实施例中，以上关于图3、图4a、图4b和图5所描述的一个或多个图形用户界面可以在显示设备610中被显示给用户。根据一个或多个实施例，临床数据的存储和自动结构推导的执行中的一个或多个可以在相对于显示设备远程定位的一个或多个分布式计算系统中被执行，在该显示设备上，上述图形用户界面的一个或多个实例被实例化。例如，处理可以使用动态供应的资源在一个或多个云计算中心中被执行，其结果显示被呈现在用户的本地显示器和计算设备中。同样地，临床数据可以被存储在一个或多个数据存储器中，所述数据存储器可以相对于用户的本地显示器和计算设备中的一个或两个被远程定位，并且计算设备执行用于自动结构分割和临床数据分析的大部分处理。附加地，计算系统600还可以具有附加特征功能。例如，计算系统600还可以包括附加存储器可移动的和或不可移动的，其包括但不限于磁盘或光盘或磁带。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据之类的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动介质。RAM602、ROM603和外部数据存储设备未示出都是计算机存储介质的示例。计算机系统600还包括可选的字母数字输入设备606、可选的光标控制或引导设备607、以及一个或多个信号通信接口输入输出设备，例如网络接口卡608。可选的字母数字输入设备606可以将信息和命令选择传送到中央处理器601。可选的光标控制或引导设备607被耦合到总线609，用于将用户输入信息和命令选择传送到中央处理器601。也被耦合到总线609的信号通信接口输入输出设备608可以是串行端口。通信接口608还可以包括无线通信机制。使用通信接口608，计算机系统600可以通过诸如因特网或内联网例如，局域网之类的通信网络被通信地耦合到其他计算机系统。尽管本技术方案已经用特定于结构特征和或处理逻辑动作的语言进行了描述，但应该理解，所附权利要求书中定义的技术方案不必限于上述具体特征或动作。更确切地，上述具体特征和动作作为实现权利要求的示例形式而被公开。

权利要求：1.一种用于更新初始体积剂量的方法，所述方法包括：在计算设备的处理器中基于输入数据自动生成靶标区域中的初始体积剂量目标，所述输入数据包括初始剂量分布；导致包括所述靶标区域和所述初始体积剂量目标的图形图像的显示，所述图形图像被显示在被通信地耦合到所述计算设备的显示设备中；经由用户输入装置接收用户输入，所述用户输入包括所述图形图像中第一位置处的第一用户动作和所述图形图像中第二位置处的第二用户动作；基于所述用户输入来计算所述初始体积剂量目标的变形，所述变形开始于所述初始体积剂量目标的对应于所述第一位置的位置，并且终止于所述初始体积剂量目标的对应于所述第二位置的位置；以及基于所述变形和所述显示来更新所述初始体积剂量目标，以包括所述变形的可视化。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：基于更新的所述初始体积剂量目标来计算更新的剂量分布；基于更新的所述体积剂量目标来生成更新的剂量矩阵；以及在所述图形用户界面中显示更新的所述剂量矩阵。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述用户输入包括拖动操作，进一步地，其中所述第一用户动作和所述第二用户动作分别对应于所述用户输入设备的单个拖动操作的开始和结束。4.根据权利要求3所述的方法，其中所述第一用户动作包括在显示所述图形图像的图形用户界面中的致动，其中所述致动经由所述用户输入装置被执行，并且所述第二用户动作包括在所述图形用户界面中的所述致动的释放，所述释放经由所述用户输入装置被执行，其中所述用户输入装置的所述致动被维持在所述第一用户动作和所述第二用户动作之间。5.根据权利要求1所述的方法，其中导致图形图像的所述显示在具有触敏屏幕的计算设备上被执行，进一步地，其中所述用户输入包括在所述触敏屏幕上的一个或多个触摸输入。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述用户输入装置包括以下中的至少一个：鼠标输入设备；手指；触笔；虚拟现实显示设备，被配置为生成虚拟用户界面；增强现实显示设备，被配置为生成增强现实用户界面；以及键盘。7.根据权利要求1所述的方法，其中更新所述初始体积目标被实时执行，并且响应于在所述第一用户动作和所述第二用户动作之间被接收的所述用户输入。8.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述变形包括：计算半径在所述第一位置和所述第二位置之间的体积；以及基于所述体积来应用所述变形，其中所述半径相对于所述第一位置和所述第二位置之间的距离。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始剂量分布包括被映射到所述初始体积目标中的多个位置的多个初始剂量值。10.根据权利要求9所述的方法，其中计算所述变形包括：在所述用户输入正在被接收的同时，响应于所述用户输入，实时地自动重新计算所述多个初始剂量值的子集。11.根据权利要求10所述的方法，其中计算所述变形包括：计算所述第一位置和所述第二位置之间的线；以及自动重新计算所述多个初始剂量值的所述子集，所述子集与所述靶标区域中在所述线的阈值距离内的位置相对应，其中针对所述靶标区域中在所述阈值距离内的所述位置的剂量值基于所述位置与所述线的接近度而被自动调节。12.根据权利要求1所述的方法，其中所述体积剂量目标包括多个区段，所述多个区段中的每个区段对应于所述初始剂量分布的剂量水平，进一步地，其中计算所述初始体积剂量的所述变形包括计算针对所述多个区段中的每个区段的单独变形。13.根据权利要求1所述的方法，其中所述用户输入对应于单个剂量成形操作，进一步地，其中计算所述变形、更新所述初始体积剂量目标以及计算更新的优化剂量分布在所述剂量成形操作的过程中被重复地执行。14.一种用于基于用户输入使体积剂量变形的方法，所述方法包括：接收一组初始剂量目标；基于所述一组初始剂量目标来计算优化剂量分布；基于所述优化剂量分布来生成体积剂量目标；导致所述体积剂量分布的显示；接收对应于剂量成形操作的用户输入；以及在所述用户输入被接收的同时，实时地重复更新所述优化剂量分布和所述体积剂量目标。15.根据权利要求14所述的方法，其中所述第二用户输入包括在一个时间段内接收到的多个用户动作，所述多个用户动作至少包括第一用户动作和第二用户动作，所述第一用户动作对应于在所述时间段的开始时间处所述体积剂量目标的所述显示中的开始位置，所述第二用户动作对应于在所述时间段的当前时间处所述体积剂量目标的所述显示中的当前位置。16.根据权利要求15所述的方法，其中更新所述优化剂量分布和所述体积剂量目标包括：响应于在所述时间段期间接收到的用户动作而重复执行以下操作：基于所述开始位置一直到所述第二用户输入的所述当前位置，使所述体积剂量目标变形；基于所述一组初始剂量目标和变形的所述体积剂量目标，重新优化所述一组初始剂量目标；基于重新优化的所述一组剂量目标来计算更新的优化剂量分布；以及用更新的所述优化剂量分布来代替先前的所述优化剂量分布。17.根据权利要求14所述的方法，其中导致所述体积剂量目标的显示包括：导致在靶标区域的显示上被插入的所述体积剂量目标的显示。18.一种用于从剂量分布创建剂量目标的系统，所述系统包括：存储器设备，被配置为存储一组经编程的指令和图像数据；用户输入设备，被配置为接收用户提供的输入；显示设备；以及处理器，被配置为执行所述经编程的指令以生成图形用户界面的显示，所述图形用户界面的所述显示包括对应于所述图像数据的图像的显示，其中所述处理器进一步被配置为：基于包括初始剂量分布的输入数据来自动生成靶标区域中的初始体积剂量目标；导致包括所述靶标区域和所述初始体积剂量目标的图形图像在所述显示设备中的所述显示；经由所述用户输入设备接收用户输入，所述用户输入包括在所述图形图像中的第一位置处的第一用户动作和在所述图形图像中的第二位置处的第二用户动作；计算所述初始体积剂量目标的变形，所述变形开始于所述初始体积剂量目标的对应于所述第一位置的位置，并且结束于所述初始体积剂量目标的对应于所述第二位置的位置；基于所述变形来更新所述初始体积剂量；更新所述显示以包括所述变形的可视化；以及基于更新的所述初始体积剂量来计算更新的剂量分布。19.根据权利要求18所述的系统，其中所述用户输入装置包括以下中的至少一个：鼠标输入设备；手指；触笔；以及键盘。20.根据权利要求18所述的系统，其中所述用户输入包括拖动操作，进一步地，其中所述第一动作和所述第二动作分别对应于所述用户输入设备的单个拖动操作的开始和结束。

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