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计划系统轮廓自动生成软件开发
作者:网站采编关键词:
摘要：0 引言 放射治疗计划设计[1-3]是肿瘤病人放射治疗过程中的重要环节，先进的治疗计划系统为用户提供了脚本记录与回放，用户只需写一个小脚本便能快速自动处理不同病人计划设计的
0 引言
放射治疗计划设计[1-3]是肿瘤病人放射治疗过程中的重要环节，先进的治疗计划系统为用户提供了脚本记录与回放，用户只需写一个小脚本便能快速自动处理不同病人计划设计的相同操作。在Pinnacle计划系统[4]下，早在2007年澳大利亚Royal Perth医院[5]将他们的研究成果以及其他人贡献总结成一个脚本库，方便国内外医学物理工作者使用[6]。瑞典RayStation计划系统[7]能够通过IronPython编程与.Net控件相结合实现治疗计划设计的自动化。而Eclipse 11.0计划系统只提供计划数据读取，无法写入，要在Eclipse 13.0版本才提供，国内暂时还没有13.0版本。本文的目的是开发一套适用于Eclipse 11.0计划系统轮廓自动生成脚本软件，并提供良好的用户界面，该软件不仅能够对单个轮廓操作生成脚本；还能够生成按不同规范制定的计划靶区和辅助轮廓模版脚本；最后能在计划系统下模拟键盘或鼠标键击动作来实现轮廓自动生成，从而减少放射治疗物理师的重复操作，节省治疗计划准备时间，提高工作效率。
1 材料与方法
本研究采用了Windows平台下开放源代码的热键脚本语言（AutoHotkey），该语言通过发送键盘或鼠标的键击动作命令来实现操作的自动化，也可以通过命令调用系统接口及程序，并能创建基于简单语言的图形化界面的执行程序。
我院计划系统[8]支持C#编写的脚本读取计划中数据并输出，不支持写入数据，现编写一套适合该计划系统的轮廓自动生成脚本软件，该软件能模拟键盘或鼠标的键击动作来实现轮廓自动生成，脚本软件模块包括：轮廓操作函数，轮廓自动生成脚本
可视化以及脚本文件新建存储读取运行。
1.1 定义轮廓操作函数
本研究将Eclipse计划系统下对轮廓的单独操作分别编写成函数，比如新建轮廓时产生键盘或鼠标的一系列键击动作命令定义为NewStructure函数，如图1所示，其中包括轮廓命名、类型和颜色三个参数；复制轮廓，定义为CopyStructure函数，包括复制轮廓的名称参数；外扩轮廓，定义为MarginStructure函数，包括外扩轮廓名称、6个方向的尺寸参数；后处理轮廓，定义为PostProcessing函数，包括移除轮廓大小和平滑参数；轮廓的布尔算法处理，定义为BooleanOperates函数，包括布尔计算式参数；轮廓的剪切，定义为CropStructure函数，包括剪切轮廓的名称、剪切方向选择、避开轮廓的名称、剪切距离参数。
图1 NewStructure函数流程图Fig.1 The flow chart of NewStructure
1.2 轮廓自动生成脚本可视化
Autohotkey自带Gui命令，该命令可以创建和管理一个窗体及窗体之上的控件，本研究创建了脚本软件界面，用户能通过简单操作设计出轮廓生成自动化脚本。界面上方控件有文件处理菜单包括新建、打开和保存，工具菜单包括轮廓新建、删除、复制、外扩等以及帮助菜单，界面左上方是病人的名，界面左边列举出生成轮廓的名称，双击轮廓能在界面右边显示对该轮廓的所有操作，包括新建、复制、后处理等以及相关参数定义。
1.3 脚本文件新建存储读取运行
本研究执行脚本需按标准格式编写，也可通过CAM生成，脚本文件格式为ini。用户可创建适合本医院不同病种的模版脚本，由CAM打开模版脚本并运行，程序会根据用户对轮廓不同操作定义调用不同轮廓操作函数，实现轮廓自动生成。如图2所示，（a）是医生在CT横断面上勾画的临床靶区CTV2、肿瘤靶区GTVnd、下颚骨Mandible、唾液腺Salivary gland和脊髓SpinalCord，这些轮廓是应用脚本软件前的初始状态，当调用模版脚本运行后，就会生成计划所需轮廓，如（b）所示，在同一层CT的横断面上自动生成的轮廓有计划临床靶区PTV2、计划肿瘤靶区PGTVnd、脊髓外扩轮廓SpinalCordPRV、剂量限值环Ring4000和Ring5000。PTV2、PGTVnd和SpinalCordPRV分别由CTV2、GTVnd和SpinalCord均匀外放5 mm所得，Ring4000是由PTV2外放2cm减去PTV2外放1 cm所得，Ring5000是由PTV2外放1 cm减去PTV2外放5 mm所得。
图2 轮廓的自动生成Fig.2 Automatically generated contours
2 结果
2.1 验证脚本在Eclipse 11.0计划系统下的运行情况
在CAM上创建对轮廓进行各种操作的脚本，操作包括新建、复制、外扩、后处理、布尔算法和剪切，并在计划系统下运行脚本。在计划系统下能顺利准确完成脚本中对轮廓的操作，说明CAM处理轮廓的操作都能在计划系统下执行。
2.2 单个轮廓自动生成与手动生成比较
文章来源：《自动化应用》 网址: http://www.zdhyyzz.cn/qikandaodu/2021/0430/1461.html
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