剂量分布生成方法、装置及电子设备

1.一种剂量分布生成方法，其特征在于，所述方法包括：根据与目标对象的目标组织轮廓数据相适配的预估剂量分布，确定初始强度分布图，所述目标组织轮廓数据表征肿瘤组织区域和与所述肿瘤组织区域相邻的器官组织区域，所述初始强度分布图表征与预估剂量分布相对应的射束强度；利用目标优化函数和目标约束条件优化初始强度分布图，得到目标强度分布图，其中，所述目标优化函数用于优化初始强度分布图在边界区域的边界射束强度，所述目标约束条件用于约束所述边界区域中边界转化剂量超出预设边界剂量阈值的目标体素比例小于预设比例阈值，所述边界区域表征所述器官组织区域与所述肿瘤组织区域之间的边界的区域，所述边界转化剂量是基于强度剂量转化因子对所述边界射束强度转化得到的；根据所述目标强度分布图，确定表征模拟射线照射所述肿瘤组织区域和所述器官组织区域沉积的目标剂量分布。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于， 所述利用目标优化函数和目标约束条件优化初始强度分布图，得到目标强度分布图，包括：基于所述初始强度分布图的数量和所述初始强度分布图中投影射束区域的射束强度，融合多个初始强度分布图，得到中间强度分布图，所述中间强度分布图的维度低于所述初始强度分布图的维度；利用目标优化函数和目标约束条件优化所述中间强度分布图，得到目标强度分布图。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述优化所述中间强度分布图包括执行目标操作：根据第i-1靶区剂量和预设靶区处方剂量之间的偏差，得到第i-1靶区剂量偏差，其中，所述第i-1靶区剂量是基于所述强度剂量转化因子对第i-1中间强度分布图在所述肿瘤组织区域的靶区射束强度进行转化得到的；根据第i-1空间加权矩阵、第i-1参考区剂量和预设参考区剂量上限值，得到第i-1参考区剂量偏差，所述第i-1参考区剂量基于所述强度剂量转化因子对第i-1中间强度分布图在所述器官组织区域的参考区射束强度转化得到的，所述第i-1空间加权矩阵表征第i-1中间强度分布图中位于所述器官组织区域中的体素与所述边界区域的距离；在所述第i-1靶区剂量偏差大于预设靶区剂量偏差阈值、所述第i-1参考区剂量偏差大于预设参考区剂量偏差阈值或者第i-1中间强度分布图在所述边界区域中的目标体素比例大于预设比例阈值的情况下，调整第i-1中间强度分布图在肿瘤组织区域体素的第一权重、边界区域中体素的自适应惩罚权重或者器官组织区域中体素的距离感知权重，得到第i中间强度分布图；在第I中间强度分布图的第I靶区剂量偏差小于或者等于预设靶区剂量偏差阈值、第I参考区剂量偏差小于或者等于预设参考区剂量偏差阈值且在所述边界区域中的目标体素比例小于或者等于预设比例阈值的情况下，根据第I中间强度分布图确定目标强度分布图，I≥i＞1。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述调整第i-1中间强度分布图在肿瘤组织区域体素的第一权重、边界区域中体素的自适应惩罚权重或者器官组织区域中体素的所述距离感知权重，得到第i中间强度分布图包括：根据预设边界强度调整规则、所述目标体素比例和预设比例阈值，调整第i-1中间强度分布图中位于所述边界区域的体素的自适应惩罚权重，得到调整后的自适应惩罚权重；根据所述第i-1参考区剂量偏差以及所述第i-1空间加权矩阵中器官组织区域中体素与所述边界区域之间的距离，调整第i-1中间强度分布图中位于器官组织区域的体素的所述距离感知权重，得到调整后的距离感知权重；根据调整后的第一权重、所述调整后的自适应惩罚权重或者所述调整后的距离感知权重，更新第i-1中间强度分布图，得到第i中间强度分布图。 5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标约束条件还用以约束第i-1中间强度分布图的平滑度大于预设平滑度阈值以及在所述器官组织区域的剂量体积约束值在预设剂量体积约束范围内。 6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据与目标对象的目标组织轮廓数据相适配的预估剂量分布，确定初始强度分布图，包括：利用强度预测网络根据所述预估剂量分布，在至少一个预设射野方向上分别对所述目标组织轮廓数据进行强度预测，得到与至少一个预设射野方向各自对应的初始强度分布图，其中，所述预设射野方向表征射束照射所述目标对象的预设空间角度。 7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标强度分布图，得到表征模拟射线照射所述肿瘤组织区域和所述器官组织区域沉积的目标剂量分布，包括：对所述目标强度分布图进行分解处理，得到多个矩形孔径，其中，所述矩形孔径表征射束照射到目标对象的组织区域的空间形状信息和强度信息；利用启发式优化函数对多个所述矩形孔径进行排序优化，得到多叶准直器叶片序列，所述多叶准直器叶片序列用于确定射束出射的时空分布和强度分布，所述启发式优化函数的优化目标为最小化所述多叶准直器叶片序列的叶片总行程指数；基于所述多叶准直器叶片序列，得到目标剂量分布。 8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述基于所述多叶准直器叶片序列，得到目标剂量分布，包括：基于所述多叶准直器叶片序列，利用加速器模型生成模拟射线束；利用物理作用模型处理将所述模拟射线束输运到表征目标对象的目标组织轮廓数据的数字体膜上得到的射束能量变化信息，得到目标剂量分布。 9.一种剂量分布生成装置，包括：预测模块，用于根据与目标对象的目标组织轮廓数据相适配的预估剂量分布，确定初始强度分布图，所述目标组织轮廓数据表征肿瘤组织区域和与所述肿瘤组织区域相邻的器官组织区域，所述初始强度分布图表征与预估剂量分布相对应的射束强度；优化模块，用于利用目标优化函数和目标约束条件优化初始强度分布图，得到目标强度分布图，其中，所述目标优化函数用于优化初始强度分布图在边界区域的边界射束强度，所述目标约束条件用于约束所述边界区域中边界转化剂量超出预设边界剂量阈值的目标体素比例小于预设比例阈值，所述边界区域表征所述器官组织区域与所述肿瘤组织区域之间的边界的区域，所述边界转化剂量是基于强度剂量转化因子对所述边界射束强度转化得到的；生成模块，用于根据所述目标强度分布图，确定表征模拟射线照射所述肿瘤组织区域和所述器官组织区域沉积的目标剂量分布。 10.一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器，用于存储一个或多个计算机程序，其特征在于，所述一个或多个处理器调用所述一个或多个计算机程序以实现根据权利要求1~8中任一项所述方法的步骤。