用于预测剂量实施的方法和系统技术方案

一种预测将要实施给患者的放射剂量的系统和方法。该方法包括 以下动作：产生患者的至少一部分的第一图像，定义用于该患者的治 疗计划，在该患者基本上处于治疗位置的同时产生该患者的至少一部 分的第二图像，用第二图像更新该患者档案，以及基于该患者档案和 治疗计划来预测将要实施给患者的放射剂量。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预测剂量实施的方法和系统相关申请本申请要求2005年7月22日提交的美国临时专利申请号 60/701,580 、名称为SYSTEM AND METHOD FOR FEEDBACK GUIDED QUALITY ASSURANCE AND ADAPTATIONS TO RADIATION THERAPY TREATMENT的优先权，在此将其全部内容引 入供参考。
技术介绍
在过去的几十年中，计算机和网络、放射疗法治疗计划软件和医 学成像器械(CT、 MRI、 US和PET)的改进已经被引入放射疗法实践 中。这些改进导致图像引导放射治疗("IGRT")的发展。IGRT是使 用患者的内部解剖结构的剖视图的放射疗法，以更好地将放射剂量瞄 准在肿瘤中，同时减小健康器官的放射线暴露。实施给肿瘤的放射剂 量用调强放射疗法来控制("IMRT" ) ， IMRT涉及改变放射电子束 的尺寸、形状和强度以符合患者肿瘤的尺寸、形状和位置。IGRT和 IMRT导致肿瘤的改进控制，同时减小由于肿瘤周边健康组织的放射所 引起的急剧副作用。IMRT正在变为几个国家中的护理标准。但是，在许多情况下，由 于时间、资源和付帐约束，IMRT不被用来治疗患者。患者的曰常图像 可用于保证由IMRT计划产生的高梯度位于患者治疗的正确位置上。 此外，这些图像可以提供必需的信息，以根据需要在线或离线地调整 计划。放射治疗领域中公知可能有许多会在患者的治疗过程中发生的不 确定性和变化的源。这些源中的一些表示随机误差，如每天患者设置位置的小差异。其他源归因于如果在治疗期间患者的肿瘤退化或患者 体重减轻则可能发生的生理变化。第三种可能的类别与运动有关。运 动可能与其他类别的任何一种叠加，如某些运动可能是更随机和不可预测的，如患者咳嗽或放屁，而其他运动可能更规则，如有时的呼吸 运动。
技术实现思路
在放射疗法中，不确定性可能影响患者治疗的质量。例如，当向 耙区实施治疗剂量时，标准管理是还治疗该靶周围的高剂量"边缘(margin)"区。这帮助确保该靶即使其位置在治疗过程期间或者在单 次照射治疗期间改变也能接收期望的剂量。靶的位置越不明确，典型 地需要使用更大的边缘。自适应放射疗法通常指在放射疗法治疗过程中使用反馈来提高未 来治疗的原理。反馈可被用于离线自适应治疗过程和在线自适应治疗 过程。当患者不被处理时，诸如在各次照射治疗之间，发生离线自适 应治疗过程。在这些方法的一个版本中，在每次照射治疗期间，在每 次照射治疗之前或之后获得患者的新的CT图像。在从前几次照射治疗 获得图像之后，这些图像被评估以缺定靶结构的多天位置的有效包络。 然后可以研制一个新计划以更好反映靶结构的运动范围，而不是使用 运动的规范假定。离线自适应治疗的更复杂版本是在每次照射治疗之 后重新计算实施的剂量并累加这些剂量，可以在该累加过程中利用形 变技术来说明内部运动。然后可以将该累加剂量与计划剂量相比较， 以及如果注意到任何偏差，可以修改随后次的照射治疗以说明这些变 化。当患者处于治疗室内时，可能地但不是必定地在治疗实施期间， 典型地发生在线自适应治疗过程实施。例如，某些放射疗法治疗系统 装备有成像系统，如在线CT或X射线系统。在治疗之前可以使用这 些系统，以验证或调整用于治疗实施的患者设置。该成像系统也可以用来在实际的治疗实施过程中调整该治疗。例如，可以在治疗同时使 用成像系统，以修改该治疗实施来反映患者解剖结构的变化。本专利技术的一个方面公开了用于应用自适应治疗技术的新机会，以 及附加方面是提出用于自适应治疗的新方法。具体说来，自适应治疗 典型地集中于反馈以修改患者的治疗，但是本专利技术集中于在质量保证 环境中使用的自适应治疗过程。在系统级验证的环境中这尤其正确。例如，检测器可用于收集表示多少治疗电子束已经通过患者的信 息，由该信息可以确定治疗输出的大小以及用于该实施的任意放射图 案。该实施验证过程的优点是它使得操作员能够检测机器实施中的错 误，如不正确的叶图案或机器输出。但是，证实该机器正确工作自身并不保证治疗计划的正确实施， 因为人们还需要正视用来编程该机器的外部输入是有效和一致的。因 此，本专利技术的一个方面包括用于整个治疗过程的提高的质量保证的自 适应型反馈回路的广泛原理。在这方面，本专利技术包括这些步骤定位 用于治疗的患者，以及使用用于图像引导的方法来确定患者位置，基 于图像引导根据治疗需要再定位该患者，以及开始治疗。然后，在治 疗期间或之后，重新计算患者剂量并结合在治疗之前或治疗期间收集 的患者图像信息。在完成这些步骤之后，收集质量保证数据以分析未 按计划执行实施的程度，而且证实在最新可用数据的环境中计划的实 施是合理的。在这点上，反馈的原理不再用来表示基于患者或实施的 变化的治疗的改变，而是用来验证初始实施本身。作为一个例子，这种情况是可能的可能为患者研制治疗计划， 但是用于计划的图像如通过应用不正确的密度校准而变坏。在此情况 下，该治疗计划将基于不正确的信息，不可能将正确的剂量实施给患 者。然而，许多质量保证技术不会检测该错误，因为它们将验证该机 器按照指示操作而不是检查该机器的指令是否基于正确的输入信息。同样， 一些自适应治疗技术可以被应用于该实施，但是如果该例子的 校准问题继续存在，那么该修改后的治疗将经受类似缺点。有许多可用于为了质量保证目的而扩展反馈使用的过程。例如， 在一个实施例中，该过程会包括上述的实施验证技术。这些方法提供 的机器性能的验证是全系统质量保证工具箱的有价值元件。此外，实 施验证过程可以被扩展为分析其他系统错误，如基于具有截断视野的 图像的实施。在一个实施例中，本专利技术提供一种预测在向患者实施治疗计划时实施实施给患者的放射剂量的方法，该患者具有档案(profile)。该方 法包括以下动作产生患者的至少一部分的第一图像，定义用于该患者的治疗计划，在该患者基本上处于治疗位置时产生患者的至少一部 分的第二图像，利用第二图像更新患者档案，以及基于患者档案和治 疗计划预测将要实施给患者的放射剂量。在另一实施例中，本专利技术提供一种确定将要实施给患者的放射剂量的方法。该方法包括以下动作产生患者的治疗计划，在该患者基 本上处于治疗位置时获得患者的至少一部分的图像，对于多个患者档 案的每一个计算会实施给患者的多个剂量，以及选择用于实施治疗计 划的一个患者档案。在又一实施例中，本专利技术提供一种确定将要实施给患者的放射剂 量的方法。该方法包括以下动作根据预定治疗计划向患者实施放射， 在放射的实施期间获得患者的至少一部分的图像，计算放射实施期间 的放射剂量，该放射剂量至少部分地基于获得的影像，以及判定是否 修改该放射的实施。在另一实施例中，本专利技术提供一种确定将要实施给患者的放射剂 量的方法。该方法包括以下动作产生患者的治疗计划，该治疗计划包括第一影像；获得患者的至少一部分的第二图像；基于该第二图像 来定位患者；以及基于第一图像和患者位置来预测要实施给患者的放 射剂量。通过考虑详细描述和附图，本专利技术的其他方面将变得显而易见。 附图说明图1是放射疗法治疗系统的透视图。图2是可用于图1所示的放射疗法治疗系统的多叶准直仪的透视图。图3是图1的放射疗法治疗系统的示意图。图4是根据本专利技术一个实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：古斯塔沃·H·奥利弗拉，肯尼斯·J·卢卡拉，艾里克·斯楚纳尔，杰弗里·M·卡帕拓斯，卢卫国，詹森·海枚尔，约翰·H·胡贺斯，托马斯·R·麦克基，
申请(专利权)人：断层放疗公司，
类型：发明
国别省市：