α粒子放射治疗的治疗计划制造技术

公开了一种用于计划扩散性α发射体放射治疗(DaRT)疗程的装置(100)。该装置包括输出接口(110)和存储器(112)，该存储器(112)配置有多个表格，该多个表格提供由于一种或更多种类型的DaRT放射治疗源、针对相对于DaRT放射治疗源的多个不同距离和角度而在特定时间段内辐射的累积度量，该一种或更多种类型的DaRT放射治疗源从源发射子体放射性核素。另外，处理器(108)被配置成接收多个DaRT放射治疗源在肿瘤中的布局的描述，响应于布局，使用存储器中的表格计算肿瘤中的辐射剂量分布，并响应于辐射剂量分布，通过输出接口输出对治疗的反馈。通过输出接口输出对治疗的反馈。通过输出接口输出对治疗的反馈。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】α
粒子放射治疗的治疗计划
专利

[0001]本专利技术总体上涉及放射治疗，并且具体涉及选择放射治疗参数的方法。
[0002]专利技术背景
[0003]α粒子是对某些类型的肿瘤(包括恶性肿瘤)进行放射治疗的有力手段。一种类型的α放射治疗源是装载有镭
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224原子的扩散性α发射体放射治疗(DaRT)源(在本文也称为α
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DaRT源)，镭
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224原子的半衰期对于治疗目的来说不太长也不太短。
[0004]Kelson的第8,834,837号美国专利描述了DaRT治疗的方法。
[0005]为了使对肿瘤的治疗有效，治疗中所采用的近距离放射治疗粒籽源(brachytherapy seeds)应当释放足够数量的粒子来破坏肿瘤。另一方面，粒籽源不应释放过量的粒子，因为这可能会损害患者的健康组织。
[0006]Sgouros等人的第2013/0165732号美国专利公开描述了一种用于确定要施用的放射性药物治疗(RPT)的最佳量的计算机化系统。
[0007]TG
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43发行物(Recommendations of the AAPM Radiation Therapy Committee Task Group No.43,Med.Phys.22:209
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234)定义了用于计算各种间质近距离放射治疗源(interstitial brachytherapy sources)的定量剂量测定数据的必要物理量(例如，空气比释动能强度、径向剂量函数、各向异性函数、剂量率常数等)。
[0008]第2019/0099620号美国专利公开建议：基于根据目标区域的解剖结构量化每单位强度发射的辐射对目标区域的影响的一组影响参数，适配放射疗法治疗计划。
[0009]第2011/0184283号美国专利公开描述了使用蒙特卡罗方法并针对特定组织类型计算剂量的近距离放射疗法治疗计划系统(TPS)。
[0010]专利技术概述
[0011]本专利技术的一些实施例的一个方面涉及一种用于选择扩散性α发射体放射治疗的参数的方法，该方法包括计算肿瘤放射治疗的剂量分布，并基于剂量分布调整参数。
[0012]因此，根据本专利技术的实施例，提供了一种用于计划扩散性α
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发射体放射治疗(DaRT)疗程的装置，该装置包括输出接口、存储器以及处理器，该存储器配置有多个表格，该多个表格提供由于一种或更多种类型的DaRT放射治疗源、针对相对于DaRT放射治疗源的多个不同距离和角度而在特定时间段内辐射的累积度量，该一种或更多种类型的DaRT放射治疗源从源发射子体放射性核素(daughter radionuclides)，该处理器被配置成接收多个DaRT放射治疗源在肿瘤中的布局的描述，响应于该布局，使用存储器中的表格计算肿瘤中的辐射剂量分布，并响应于辐射剂量分布，通过输出接口输出对治疗的反馈。
[0013]可选地，存储器配置有针对单个源类型的不同时间段的多个表格，并且其中处理器被配置成确定布局的治疗持续时间，并且响应于治疗持续时间而选择在计算辐射剂量分布时待使用的表格。可选地，存储器配置有针对肿瘤的不同分区(zone)中的单个源类型的源的多个表格，并且其中处理器被配置成响应于布局中的每个源所在的分区，选择在计算来自该源的辐射剂量时待使用的表格。可选地，处理器响应于在源和肿瘤边缘之间的距离来确定源所在的分区。可选地，处理器被配置成识别肿瘤中剂量低于阈值的区域，并建议改
变布局，该改变使得所识别区域中的辐射剂量高于阈值。
[0014]可选地，处理器被配置成针对多个不同的治疗持续时间重复辐射剂量分布的计算，并响应于该计算而选择持续时间中的一个。可选地，由表格提供的辐射的累积度量包括仅由于α辐射而产生的累积辐射剂量。
[0015]可选地，由表格提供的辐射的累积度量包括由于α辐射以及电子和光子辐射中的一个或更多个而产生的累积辐射剂量。可选地，由表格提供的辐射的累积度量包括放射性核素的一个或更多个数密度(number density)。
[0016]根据本专利技术的实施例，还提供了一种计划放射治疗疗程的方法，该方法包括由处理器接收对多个DaRT放射治疗源在肿瘤中的布局的描述；由处理器响应于布局而使用表格来计算肿瘤中的辐射剂量分布，该表格提供由于一种或更多种类型的DaRT放射治疗源、针对相对于DaRT放射治疗源的多个不同距离和角度而在特定时间段内辐射的累积度量，该一种或更多种类型的DaRT放射治疗源从源发射子体放射性核素；以及响应于辐射剂量分布而从处理器输出对治疗的反馈。
[0017]可选地，计算辐射剂量分布包括：确定布局的治疗持续时间，以及响应于治疗持续时间而选择在计算辐射剂量分布时待使用的表格。可选地，计算辐射剂量分布包括：响应于布局中的每个源所在的肿瘤的分区，选择在计算来自该源的辐射剂量时待使用的表格。可选地，该方法包括针对多个不同的治疗持续时间重复辐射剂量分布的计算，并响应于该计算而选择持续时间中的一个。
[0018]根据本专利技术的实施例，还提供了一种计划放射治疗疗程的方法，该方法包括：由处理器接收需要放射治疗的肿瘤组织的多个参数；由处理器接收将被放置在肿瘤中的扩散性α发射体放射治疗(DaRT)源的布局的指示；响应于源的布局，计算氡
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220、铅
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212和铋
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212放射性核素在肿瘤中的分布；响应于所计算的分布，确定由在肿瘤中发射的α辐射产生的剂量的分布；响应于源，确定肿瘤中的电子和光子辐射剂量分布；以及响应于所确定的α辐射、电子和光子辐射的分布，设置放射治疗疗程的一个或更多个参数。
[0019]可选地，计算氡
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220、铅
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212和铋
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212的分布是根据氡
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220和铅
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212在肿瘤中的扩散系数而进行的。
[0020]可选地，通过求解铅
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212的包括泄漏因子(leakage factor)的迁移方程(migration equation)来计算氡
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220、铅
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212和铋
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212的分布，该泄漏因子是铅
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212的浓度和常数的乘积。可选地，计算放射性核素的分布包括针对单个源计算放射性核素的分布，并对布局中的源的分布求和。
[0021]可选地，设置放射治疗疗程的一个或更多个参数包括选择源的活度(activity)。可选地，设置放射治疗疗程的一个或更多个参数包括调整源的布局。可选地，计算氡
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220、铅
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212和铋
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212在肿瘤中的分布并确定α辐射的分布包括：预先准备针对多个不同肿瘤类型的辐射分布表格，并且通过对与来自表格之一的布局相匹配的值进行求和来计算α辐射的分布。可选地，预先准备辐射分布表格包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于计划扩散性α发射体放射治疗(DaRT)疗程的装置，包括：输出接口；存储器，所述存储器配置有多个表格，所述多个表格提供由于一种或更多种类型的DaRT放射治疗源、针对相对于所述DaRT放射治疗源的多个不同距离和角度而在特定时间段内辐射的累积度量，所述一种或更多种类型的DaRT放射治疗源从所述源发射子体放射性核素；以及处理器，所述处理器被配置成接收多个DaRT放射治疗源在肿瘤中的布局的描述，响应于所述布局，使用所述存储器中的所述表格计算所述肿瘤中的辐射剂量分布，并响应于所述辐射剂量分布，通过所述输出接口输出对治疗的反馈。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述存储器配置有针对单个源类型的不同时间段的多个表格，并且其中，所述处理器被配置成确定所述布局的治疗持续时间，并且响应于所述治疗持续时间而选择在计算所述辐射剂量分布时待使用的表格。3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述存储器配置有针对所述肿瘤的不同分区中的单个源类型的源的多个表格，并且其中，所述处理器被配置成响应于所述布局中的每个源所在的分区，选择在计算来自该源的辐射剂量时待使用的表格。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述处理器响应于在源和所述肿瘤的边缘之间的距离来确定所述源所在的分区。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器被配置成识别所述肿瘤中剂量低于阈值的区域，并建议改变所述布局，所述改变使得所识别区域中的辐射剂量高于所述阈值。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述处理器被配置成针对多个不同的治疗持续时间重复辐射剂量分布的所述计算，并且响应于所述计算而选择所述持续时间中的一个。7.根据权利要求1
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6中任一项所述的装置，其中，由所述表格提供的所述辐射的累积度量包括仅由于α辐射而产生的累积辐射剂量。8.根据权利要求1
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6中任一项所述的装置，其中，由所述表格提供的所述辐射的累积度量包括由于α辐射以及电子和光子辐射中的一个或更多个而产生的累积辐射剂量。9.根据权利要求1
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6中任一项所述的装置，其中，由所述表格提供的所述辐射的累积度量包括放射性核素的一个或更多个数密度。10.一种计划放射治疗疗程的方法，包括：由处理器接收对多个DaRT放射治疗源在肿瘤中的布局的描述；由所述处理器响应于所述布局使用表格来计算所述肿瘤中的辐射剂量分布，所述表格提供由于一种或更多种类型的DaRT放射治疗源、针对相对于所述DaRT放射治疗源的多个不同距离和角度而在特定时间段内辐射的累积度量，所述一种或更多种类型的DaRT放射治疗源从所述源发射子体放射性核素；以及响应于所述辐射剂量分布，从所述处理器输出对治疗的反馈。11.根据权利要求10所述的方法，其中，计算所述辐射剂量分布包括：确定所述布局的治疗持续时间，以及响应于所述治疗持续时间而选择在计算所述辐射剂量分布时待使用的表格。12.根据权利要求10所述的方法，其中，计算所述辐射剂量分布包括：响应于所述布局中的每个源所在的所述肿瘤的分区，选择在计算来自该源的辐射剂量时待使用的表格。
13.根据权利要求10
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12中任一项所述的方法，包括针对多个不同的治疗持续时间重复辐射剂量分布的所述计算，并响应于所述计算而选择所述持续时间中的一个。14.一种计划放射治疗疗程的方法，包括：由处理器接收需要放射治疗的肿瘤的组织的多个参数；由所述处理器接收将被放置在所述肿瘤中的扩散性α发射体放射治疗(DaRT)源的布局的指示；响应于所述源的布局，计算氡
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220、铅
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212和铋
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212放射性核素在所述肿瘤中的分布；响应于所计算的分布，确定由在所述肿瘤中发射的α辐射产生的剂量的分布；响应于所述源，确定所述肿瘤中的电子和光子辐射剂量分布；以及响应于所确定的α辐射、电子和光子辐射的分布，设置所述放射治疗疗程的一个或更多个参数。15.根据权利要求14所述的方法，其中，计算所述氡
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220、铅
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212和铋
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212的分布是根据氡
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220和铅
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212在所述肿瘤中的扩散系数而进行的。16.根据权利要求14所述的方法，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊扎克，
申请(专利权)人：阿尔法陶医疗有限公司，
类型：发明
国别省市：