一种治疗设备（300、400、500、600），包括：用于处置受试者（306）的靶标区（304）的治疗系统（302、402），其中所述治疗系统具有用于将辐射（410）引导至所述靶标区中的能调节聚焦；用于测量所述受试者的呼吸时相的呼吸传感器（308、310、416、424）；用于控制所述治疗设备的处理器（322）；以及包含用于由所述处理器执行的机器能执行指令（340、342、344、346、348、350、352）的存储器（326、328），其中所述指令的执行令所述处理器：发送（100、206）控制信号到所述治疗系统，所述控制信号引起对所述靶标区的处置；从所述呼吸传感器接收（102、208）时间依赖性呼吸时相数据（330）；根据所述时间依赖性呼吸时相数据生成（104、210）聚焦调节控制信号；以及发送（106、212）所述聚焦调节控制信号到所述治疗系统。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将辐射聚焦到靶标区的焦点中的治疗设备的控制，尤其涉及使用呼吸传感器对聚焦的控制。
技术介绍
使用辐射疗法或高强度聚焦超声(HIFU)对移动肿瘤的有效处置需要靶标位置的实时三维信息。需要该信息来保证针对靶标的充足剂量，并避免对周围的健康组织用药。肿瘤的所述移动在腹部器官，例如胰腺、肝和肾中是典型的。所述移动本质上是周期性的，并且是由于患者的呼吸造成。肿瘤在呼吸循环内的位移可达几个厘米，这相比于HIFU聚焦区的尺寸是相当大的。·呼吸门控是用于辐射疗法中的方法，用于补偿呼吸移动:测量呼吸信号，然后用CT扫描器在呼吸循环的不同时相采集体积图像，以对靶标的移动建立模型。处置期间，呼吸信号也被测量，并在靶标处于预定义的窗口以外时随时切换治疗光束。其他呼吸运动检测方法包括:呼吸量测定法、追踪放在患者皮肤上的外部标记物、带有应变计的皮带、躯干的立体声成像，以及躯干的飞行时间成像。美国专利申请公开US2010/0094153A1公开一种呼吸传感器，其适于从患者一侧上的第一接触点延伸到患者相对侧上的第二接触点。呼吸信号数据被实时分析，并被用于门控CT扫描器，籍此创建时相协同的图像。
技术实现思路
本专利技术在独立权利要求中提供一种治疗设备、计算机实现方法，以及计算机程序产品。在从属权利要求书给出实施例。现有治疗设备的困难在于，治疗或者医学成像数据的采集是根据呼吸循环的时相而被门控的。本专利技术的一些实施例基于受试者的呼吸时相调节治疗系统的聚焦。一些实施例使用模型，所述模型基于受试者的所述呼吸时相预测聚焦位置。—些实施例使用集成到受试者支撑体中的作为呼吸传感器的力传感器。这样的治疗设备的使用可以具有以下优点:1、患者便利性得以改善。不向患者连接烦扰的呼吸测量设备或皮带。2、产品集成水平得到提高。存在较少与处置相关的附件。所述呼吸测量装置是台面的整体部分。对患者和对护士均为无缝的。3、所述呼吸测量装置具有来自HIFU平台的原有支撑体。这样的优点在于不需要到成像软件的接口。一些实施例组合了测量心冲击描记图信号(BCG)的力传感器、呼吸触发磁共振成像，以及磁共振引导(MR引导)的高强度聚焦超声(HIFU)，该高强度聚焦超声具有针对具有因患者呼吸造成的肿瘤移动而调适到限定的HIFU疗程的焦点。其具有三个步骤。首先，用位于所述台面的力传感器测量所述BCG (心冲击描记图)信号。所述BCG被用于检测所述患者的呼吸移动。所述BCG信号包括因所述患者的心跳和呼吸造成的施加到所述台面的力。为了测量呼吸运动，需要非常敏感的力传感器，并且将输出信号低通滤波。其次，所测量的呼吸信号被用作在预处置阶段中感兴趣的器官的体积图像的触发器(例如可以使用MRI)。可以在呼吸循环的不同时相采集体积图像。得到一系列的体积图像，每个代表所述呼吸循环的不同时相(Θ )。所述呼吸信号可以用常规方法测量。本专利技术的一些实施例中，使用BCG触发的MRI。接下来，将为Θ的函数的呼吸时相依赖性周期矢量分配给靶标的位置。可以计算指向所述靶标的矢量，并将其用来控制聚焦的靶向。最终，在处置阶段过程中还实时测量所述呼吸信号。现在，周期矢量提供针对每个呼吸时相的靶标位置信息。该实时靶标位置信息被用作针对相控阵换能器控制电子器件的输入，以在MR引导的HIFU中随同移动的肿瘤移动所述焦点。所述力传感器可以一种方式被定位到所述台面，即其支撑受试者体重部分或全部。输出信号为BCG信号，并在低通滤波之后其代表所述患者呼吸信号。所述传感器可以被用作任选附件，或者其可以是所述台面的一体部分。本文使用的“计算机可读存储介质”囊括可以存储能由计算装置的处理器执行的指令的任何有形存储介质。所述计算机可读存储介质可以被称作计算机可读永久性存储介质。所述计算机可读存储介质也可以被称作有形计算机可读介质。一些实施例中，计算机可读存储介质也可以能够存储能够被所述计算装置的所述处理器访问的数据。计算机可读存储介质的范例包括，但不限于:软盘、磁硬盘驱动、固态硬盘器、闪存、USB指状驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘，以及所述处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(CD)和数字多用光盘(DVD)，例如，CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机 可读存储介质也指能够被所述计算机装置经由网络或通信链路访问的各种类型的记录介质。例如，数据可以通过调制解调器、通过互联网，或通过局域网络被检索。计算机存储器是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是处理器能直接访问的任何存储器。计算机存储器的范例包括，但不限于:RAM存储器、寄存器，以及寄存器文件。计算机存储设备是计算机可读存储介质的范例。计算机存储设备为任何非易失性计算机可读存储介质。计算机存储设备的范例包括，但不限于:硬盘驱动器、USB指状驱动器、软盘驱动器、智能卡、DVD、⑶-R0M，以及固态硬盘驱动器。一些实施例中，计算机存储设备也可以是计算机存储器，反之亦然。处理器为能够执行程序或机器能执行指令的电子部件。对包括“处理器”的计算装置的引用应被解读为可能包含多于一个处理器。术语计算装置还应被解读为可能指每个包括处理器的计算装置或计算机的集合或网络。许多程序具有它们的指令，这些指令由多个处理器运行，所述多个处理器可以在同一计算装置内，或者所述多个处理器甚至可以分布在多个计算装置上。本文使用的“用户界面”是允许用户或操作员与计算机或计算机系统交互的界面。用户界面可以向所述操作员提供信息或数据和/或从所述操作员接收信息或数据。数据或信息在显示器或图形用户界面上的显示是向操作员提供信息的范例。数据通过键盘、鼠标、轨迹球、触摸板、指点杆、绘图板、操纵杆、手柄、网络摄像头、头戴式受话器、变速杆、方向盘、踏板、有线手套、跳舞毯、远程控制，以及加速计的接收都是从操作员接收信息或数据的范例。本文使用的“医学图像数据”囊括已使用医学成像系统采集的二维或三维数据。本文使用的“医学成像系统”囊括适于采集有关患者物理结构的信息，以及构建多套二维或三维医学图像数据的设备。医学图像数据可被用于构建可视化，所述可视化对于医师的诊断是有用的。该可视化可以使用计算机来进行。本文使用的“磁共振(MR)数据”囊括在磁共振成像扫描过程中由磁共振设备的天线记录的通过原子自旋发射的射频信号的测量结果。磁共振数据是医学成像数据的范例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被定义为包含在磁共振成像数据中的解剖数据的经重建的二维或三维可视化。该可视化可以使用计算机来执行。在本专利技术的一方面中，本专利技术提供一种治疗设备。所述治疗设备包括用于处置受试者的靶标区的治疗系统。所述治疗系统具有将辐射引导至所述靶标区中的能调节聚焦。所述治疗系统实质上将辐射引导至所述靶标区中，并且具有用于对焦所述靶标区的器件。所述治疗系统可以为例如，但不限于，X射线治疗系统、带电粒子治疗系统、质子治疗系统、高强度聚焦超声系统、激光消融系统，以及低温消融系统。所述治疗设备还包括用于测量所述受试者的呼吸时相的呼吸传感器。用所述呼吸传感器采集的数据被称作呼吸时相数据。来自所述呼吸传感器的数据可以根据时间被记录。根据时间记录的呼吸时相数据被称作时间依赖性呼吸时相数据。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】2010.10.26 EP 10188817.01.一种治疗设备(300、400、500、600)，包括: 治疗系统(302、402)，其用于处置受试者(306)的靶标区(304)，其中，所述治疗系统具有用于将辐射(410)引导至所述靶标区中的能调节聚焦； 呼吸传感器(308、310、416、424)，其用于测量所述受试者的呼吸时相； 处理器(322)，其用于控制所述治疗设备；以及 存储器(326、328)，其包含供所述处理器执行的机器能执行指令(340、342、344、346、348、350、352 )，其中，所述指令的执行引起所述处理器: -发送(100、206)控制信号到所述治疗系统，所述控制信号引起对所述靶标区的处置， -从所述呼吸传感器接收(102、208)时间依赖性呼吸时相数据(330)， -根据所述时间依赖性呼吸时相数据生成(104、210)聚焦调节控制信号，并且 -发送(106、212)所述聚焦调节控制信号到所述治疗系统。2.如权利要求1所述的治疗设备，其中，所述存储器还包含靶向模型(338)，其中，所述靶向模型根据所述时间依赖性呼吸时相数据描述所述靶标区的位置，并且其中，所述聚焦调节控制信号根据所述时间依赖性呼吸时相数据和所述靶向模型来生成。3.如权利要求2所述的治疗设备，其中，所述治疗设备还包括用于采集医学成像区的时间依赖性医学图像数据的医学成像系统(314、502、506、508、510)，其中，所述指令的执行还引起所述处理器: -从所述医学成像系统接收(200)所述时间依赖性医学图像数据(332)； -从所述呼吸传感器接收(202)初步时间依赖性呼吸时相数据(334)，其中，所述时间依赖性医学图像数据和所述初步时间依赖性呼吸时相数据是时间相关的；并且 -根据所述时间依赖性医学图像数据和所述初步时间依赖性呼吸时相数据生成(204)所述靶向模型。4.如权利要求3所述的治疗设备，其中，所述指令引起所述处理器通过以下方式生成靶标模型: -配准所述时间依赖性医学图像数据中的所述靶标区的时间依赖性位置(704)，并且-根据所述初步时间依赖性呼吸时相数据将矢量(706)映射到所述靶标区的经配准的时间依赖性位置上。5.如权利要求3或4所述的治疗设备，其中，所述指令还引起所述处理器: -计算所述初步时间依赖性呼吸时相数据与所述时间依赖性呼吸时相数据之间的相关性， -在所计算的相关性低于预定相关性阈值时，发送停止控制信号到所述治疗系统，所述停止控制信号弓I起对所述靶标区的所述处置停止。6.如权利要求3、4或5所述的治疗设备，其中，所述医学成像系统为以下的任意一种:磁共振成像系统、超声成像系统，以及计算机断层摄影系统。7.如前述权利要求中任一项所述的治疗设备，其中，所述治疗设备还包括用于支撑所述受试者(312)的受试者支撑体，其中，所述呼吸传感器为集成到所述受试者支撑体中的力传感器，从而所述呼吸传感器支撑所述受试者的至少一部分体重。8.如权利要求7所述的治疗设备，其中，所述力传感器采集时间依...
【专利技术属性】
技术研发人员：K·V·T·皮波宁，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：
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