本技術涉及醫療，尤其涉及一種靶點數量確定方法、電子設備及存儲介質。

背景技術：

1、放射治療中的伽瑪射線立體定向治療是治療腫瘤的有效方法。伽瑪射線立體定向放射治療系統(也稱作“伽瑪刀”)可以將伽瑪射線聚焦，使焦點處靶區獲得高劑量照射，而周圍健康組織所受劑量較少。

2、通過伽瑪射線立體定向放射治療系統進行治療時，通常使用不同大小的準直器將到達靶區內不同位置的射線適形為不同直徑的近似“球體”(也稱為靶點)，用這些靶點對靶區進行填充，并通過賦予這些靶點不同的權重，使得靶區內的所有靶點疊加形成的劑量場能夠盡可能多地覆蓋靶區，同時對正常組織的損傷最小，以實現對患者的放射治療。

3、目前，一般可以通過自動計劃算法在基于人工經驗給定的最大靶點數量下，尋找最優靶點數量。若基于人工經驗給定的最大靶點數量較大，可能會導致生成質量較好的治療計劃的耗時較大，且容易導致自動計劃所生成的治療計劃中靶點數量較多，造成對正常組織的損傷。若基于人工經驗給定的最大靶點數量較小，可能會導致無法生成合格的治療計劃，造成自動計劃所生成的治療計劃中靶點數量較少，無法實現對靶區的有效放射治療。因此，需要合理、準確地確定最大靶點數量。

技術實現思路

1、本技術提供一種靶點數量確定方法、電子設備及存儲介質，可以合理、準確地確定最大靶點數量，能夠支持治療計劃高效、準確地實現尋優。

2、第一方面，本技術提供一種靶點數量確定方法，包括：獲取待治療靶區的體積、以及形狀特征參數。形狀特征參數用于反映待治療靶區的形狀的復雜程度。根據待治療靶區的體積，確定待治療靶區的初始靶點數量。初始靶點數量為一組一個或多個準直器的數量。與一組一個或多個準直器對應的一組一個或多個射束焦斑體積的組合與待治療靶區的體積相匹配。基于初始靶點數量和形狀特征參數，確定待治療靶區的目標靶點數量。目標靶點數量與形狀特征參數呈正相關。目標靶點數量用于表示允許在待治療靶區內部署的靶點的最大數量。

3、在一些實施例中，根據待治療靶區的體積，確定待治療靶區的初始靶點數量的方法，具體包括：獲取不同尺寸準直器對應的多個射束焦斑體積。基于待治療靶區的體積和多個射束焦斑體積，確定初始靶點數量。

4、在一些實施例中，基于待治療靶區的體積和多個射束焦斑體積，確定初始靶點數量的方法，具體包括：按照多個射束焦斑體積由大至小的順序，依次確定待治療靶區的當前剩余體積內可容納的當前射束焦斑體積對應的準直器的數量，得到不同尺寸準直器的數量。將不同尺寸準直器的數量之和，確定為初始靶點數量。

5、在一些實施例中，形狀特征參數包括以下至少一項：待治療靶區的孔洞特征參數、待治療靶區的連續多層靶區切片之間的相交面積特征參數、連續多層靶區切片之間的相對位置特征參數。孔洞特征參數與待治療靶區存在的孔洞的數量呈正相關。相交面積特征參數與連續多層靶區切片之間的相交面積變化趨勢的方向變換次數呈正相關，相交面積變化趨勢為每相鄰兩層靶區切片之間的相交面積的大小變化趨勢。相對位置特征參數為連續多層靶區切片對應的面積變化趨勢一致度。面積變化趨勢一致度用于指示相交面積變化趨勢和切片面積變化趨勢是否一致。切片面積變化趨勢為每相鄰兩層靶區切片之間的切片面積的大小變化趨勢。

6、在一些實施例中，獲取待治療靶區的形狀特征參數的方法，具體包括：獲取待治療靶區的連續多層靶區切片各自的切片圖像。基于連續多層靶區切片各自的切片圖像，確定形狀特征參數。

7、在一些實施例中，在形狀特征參數包括孔洞特征參數的情況下，基于連續多層靶區切片各自的切片圖像，確定形狀特征參數的方法，具體包括：基于每層切片圖像中的靶區邊緣輪廓，確定每層靶區切片是否具備孔洞。在連續多層靶區切片中存在具備孔洞的靶區切片的情況下，從連續多層靶區切片各自的不規則度中確定目標不規則度，為孔洞特征參數。靶區切片的不規則度越大，被確定為目標不規則度的概率越大。每層靶區切片的不規則度基于每層靶區切片的切片圖像中的有效行、有效列、目標行和目標列確定。有效行用于表示整行像素中存在位于靶區邊緣輪廓上的像素的行。有效列用于表示整列像素中存在位于靶區邊緣輪廓上的像素的列。目標行用于表示整行像素中位于靶區邊緣輪廓上的像素的數量大于預設數量的行。目標列用于表示整列像素中位于靶區邊緣輪廓上的像素的數量大于預設數量的列。在連續多層靶區切片中不存在具備孔洞的靶區切片的情況下，確定預設數值為孔洞特征參數。

8、在一些實施例中，基于每層切片圖像中的靶區邊緣輪廓，確定每層靶區切片是否具備孔洞的方法，具體包括：在有效行中目標行的比例大于預設比例、或有效列中目標列的比例大于預設比例的情況下，確定靶區切片具備孔洞。在有效行中目標行的比例小于或等于預設比例、且有效列中目標列的比例小于或等于預設比例的情況下，確定靶區切片不具備孔洞。

9、在一些實施例中，每層靶區切片的不規則度為目標行的行數和目標列的列數兩者之和，與有效行的行數和有效列的列數兩者之和的比值。

10、在一些實施例中，在形狀特征參數包括相交面積特征參數的情況下，基于連續多層靶區切片各自的切片圖像，確定形狀特征參數的方法，具體包括：確定連續多層切片圖像中每相鄰兩層切片圖像之間的交集像素。交集像素用于表示兩層切片圖像之間像素位置相同、且位于靶區切片內的像素。基于每相鄰兩層切片圖像之間的交集像素，確定相交面積變化趨勢對應的第一擬合結果。確定第一擬合結果中連續單調區間的數量，為相交面積特征參數。

11、在一些實施例中，在形狀特征參數包括相對位置特征參數的情況下，基于連續多層靶區切片各自的切片圖像，確定形狀特征參數的方法，具體包括：基于每層切片圖像中的靶區像素，確定切片面積變化趨勢對應的第二擬合結果。在第二擬合結果和第一擬合結果之間符合預設條件的情況下，確定第一一致度為相對位置特征參數。第一擬合結果為基于每相鄰兩層切片圖像之間的交集像素確定的。交集像素用于表示兩層切片圖像之間像素位置相同、且位于靶區切片內的像素。預設條件包括連續單調區間的數量相同、且連續單調區間對應的切片圖像相同。第一一致度用于指示相交面積變化趨勢和切片面積變化趨勢一致。在第二擬合結果和第一擬合結果之間不符合預設條件的情況下，確定第二一致度為相對位置特征參數。第二一致度用于指示相交面積變化趨勢和切片面積變化趨勢不一致。

12、在一些實施例中，基于初始靶點數量和形狀特征參數，確定待治療靶區的目標靶點數量的方法，具體包括：基于初始靶點數量和形狀特征參數，確定特征靶點數量。特征靶點數量包括以下至少一項：根據初始靶點數量、孔洞特征參數和第一系數確定的第一靶點數量、根據相交面積特征參數和第二系數確定的第二靶點數量、根據初始靶點數量、相對位置特征參數和第三系數確定的第三靶點數量。根據初始靶點數量和特征靶點數量，確定目標靶點數量。

13、第二方面，本技術提供一種靶點數量確定裝置，包括：獲取單元和處理單元。

14、獲取單元，用于獲取待治療靶區的體積、以及形狀特征參數。形狀特征參數用于反映待治療靶區的形狀的復雜程度。處理單元，用于根據待治療靶區的體積，確定待治療靶區的初始靶點數量。初始靶點數量為一組一個或多個準直器的數量。與一組一個或多個準直器對應的一組一個或多個射束焦斑體積的組合與待治療靶區的體積相匹配。處理單元，還用于基于初始靶點數量和形狀特征參數，確定待治療靶區的目標靶點數量。目標靶點數量與形狀特征參數呈正相關。目標靶點數量用于表示允許在待治療靶區內部署的靶點的最大數量。

15、在一些實施例中，處理單元，具體用于：獲取不同尺寸準直器對應的多個射束焦斑體積。基于待治療靶區的體積和多個射束焦斑體積，確定初始靶點數量。

16、在一些實施例中，處理單元，具體用于：按照多個射束焦斑體積由大至小的順序，依次確定待治療靶區的當前剩余體積內可容納的當前射束焦斑體積對應的準直器的數量，得到不同尺寸準直器的數量。將不同尺寸準直器的數量之和，確定為初始靶點數量。

17、在一些實施例中，形狀特征參數包括以下至少一項：待治療靶區的孔洞特征參數、待治療靶區的連續多層靶區切片之間的相交面積特征參數、連續多層靶區切片之間的相對位置特征參數。孔洞特征參數與待治療靶區存在的孔洞的數量呈正相關。相交面積特征參數與連續多層靶區切片之間的相交面積變化趨勢的方向變換次數呈正相關，相交面積變化趨勢為每相鄰兩層靶區切片之間的相交面積的大小變化趨勢。相對位置特征參數為連續多層靶區切片對應的面積變化趨勢一致度。面積變化趨勢一致度用于指示相交面積變化趨勢和切片面積變化趨勢是否一致。切片面積變化趨勢為每相鄰兩層靶區切片之間的切片面積的大小變化趨勢。

18、在一些實施例中，獲取單元，具體用于：獲取待治療靶區的連續多層靶區切片各自的切片圖像。基于連續多層靶區切片各自的切片圖像，確定形狀特征參數。

19、在一些實施例中，獲取單元，具體用于：基于每層切片圖像中的靶區邊緣輪廓，確定每層靶區切片是否具備孔洞。在連續多層靶區切片中存在具備孔洞的靶區切片的情況下，從連續多層靶區切片各自的不規則度中確定目標不規則度，為孔洞特征參數。靶區切片的不規則度越大，被確定為目標不規則度的概率越大。每層靶區切片的不規則度基于每層靶區切片的切片圖像中的有效行、有效列、目標行和目標列確定。有效行用于表示整行像素中存在位于靶區邊緣輪廓上的像素的行。有效列用于表示整列像素中存在位于靶區邊緣輪廓上的像素的列。目標行用于表示整行像素中位于靶區邊緣輪廓上的像素的數量大于預設數量的行。目標列用于表示整列像素中位于靶區邊緣輪廓上的像素的數量大于預設數量的列。在連續多層靶區切片中不存在具備孔洞的靶區切片的情況下，確定預設數值為孔洞特征參數。

20、在一些實施例中，獲取單元，具體用于：在有效行中目標行的比例大于預設比例、或有效列中目標列的比例大于預設比例的情況下，確定靶區切片具備孔洞。在有效行中目標行的比例小于或等于預設比例、且有效列中目標列的比例小于或等于預設比例的情況下，確定靶區切片不具備孔洞。

21、在一些實施例中，每層靶區切片的不規則度為目標行的行數和目標列的列數兩者之和，與有效行的行數和有效列的列數兩者之和的比值。

22、在一些實施例中，獲取單元，具體用于：確定連續多層切片圖像中每相鄰兩層切片圖像之間的交集像素。交集像素用于表示兩層切片圖像之間像素位置相同、且位于靶區切片內的像素。基于每相鄰兩層切片圖像之間的交集像素，確定相交面積變化趨勢對應的第一擬合結果。確定第一擬合結果中連續單調區間的數量，為相交面積特征參數。

23、在一些實施例中，獲取單元，具體用于：基于每層切片圖像中的靶區像素，確定切片面積變化趨勢對應的第二擬合結果。在第二擬合結果和第一擬合結果之間符合預設條件的情況下，確定第一一致度為相對位置特征參數。第一擬合結果為基于每相鄰兩層切片圖像之間的交集像素確定的。交集像素用于表示兩層切片圖像之間像素位置相同、且位于靶區切片內的像素。預設條件包括連續單調區間的數量相同、且連續單調區間對應的切片圖像相同。第一一致度用于指示相交面積變化趨勢和切片面積變化趨勢一致。在第二擬合結果和第一擬合結果之間不符合預設條件的情況下，確定第二一致度為相對位置特征參數。第二一致度用于指示相交面積變化趨勢和切片面積變化趨勢不一致。

24、在一些實施例中，處理單元，具體用于：基于初始靶點數量和形狀特征參數，確定特征靶點數量。特征靶點數量包括以下至少一項：根據初始靶點數量、孔洞特征參數和第一系數確定的第一靶點數量、根據相交面積特征參數和第二系數確定的第二靶點數量、根據初始靶點數量、相對位置特征參數和第三系數確定的第三靶點數量。根據初始靶點數量和特征靶點數量，確定目標靶點數量。

25、第三方面，本技術提供一種電子設備，電子設備包括：處理器，被配置為存儲處理器可執行指令的存儲器。其中，處理器被配置為執行指令，以實現如上述第一方面中任一種可能的靶點數量確定方法。

26、第四方面，本技術提供一種非易失性存儲介質，存儲介質上存儲有計算機程序，計算機程序被讀取并執行時，實現上述第一方面中任一種可能的靶點數量確定方法。

27、第五方面，本技術提供一種計算機程序產品，該計算機程序產品包括計算機指令，當該計算機指令在電子設備上運行時，使得該電子設備執行如第一方面中任一種可能的靶點數量確定方法。

28、本技術的這些方面或其他方面在以下的描述中會更加簡明易懂。

29、本技術提供的技術方案至少帶來以下有益效果：

30、本技術中，電子設備可以獲取待治療靶區的體積，并根據待治療靶區的體積，確定待治療靶區的初始靶點數量。由于初始靶點數量為一組一個或多個準直器的數量，且與一組一個或多個準直器對應的一組一個或多個射束焦斑體積的組合與待治療靶區的體積相匹配。因此，本技術實施例中電子設備確定的初始靶點數量，可以準確地匹配待治療靶區的體積。

31、并且，電子設備可以獲取待治療靶區的形狀特征參數，并進一步基于初始靶點數量和形狀特征參數，確定允許在待治療靶區內部署的靶點的最大數量。由于形狀特征參數用于反映待治療靶區的形狀的復雜程度，且目標靶點數量與形狀特征參數呈正相關。因此，本技術實施例中電子設備可以在與待治療靶區的體積相匹配的初始靶點數量的基礎上，結合待治療靶區的形狀復雜程度確定目標靶點數量，使得目標靶點數量可以準確匹配待治療靶區的體積和形狀特征，能夠適配待治療靶區形狀復雜導致的靶點不均勻現象，具備更高的合理性。

32、基于此，相比于基于人工經驗給定最大靶點數量的方式，本技術確定的目標靶點數量可以支持自動計劃在不錯過最優靶點數量的前提下，盡可能基于較小的最大靶點數量進行治療計劃的尋優，提升尋找最優靶點數量的效率。綜上，本技術可以用于合理、準確地確定最大靶點數量，能夠支持治療計劃高效、準確地實現尋優。