用于辐射治疗计划的组合成像模式制造技术

本发明专利技术公开了用于辐射治疗计划的组合成像模式。系统包括使用磁共振成像扫描仪（110）来获取病人体积的第一三维图像（510）、使用由线性加速器（205）发射的锥形射束辐射来获取病人体积的第二三维图像（530）以及基于第一图像和第二图像来生成辐射治疗计划（S450、S460）。

【技术实现步骤摘要】

下文所述的实施例一般涉及治疗性辐射到病人的输送。更具体地，某些实施例针对辐射治疗计划的生成。
技术介绍
根据常规辐射治疗，一束辐射指向位于病人内的目标体积(例如癌症肿瘤)。该辐射束根据建立的治疗计划向目标体积输送预定剂量的治疗辐射。输送的辐射通过引起细胞内的离子化或其他辐射引发的细胞损坏来杀死目标体积的细胞。治疗计划被设计成向目标体积输送特定辐射剂量，同时保证周围的健康组织不接收不安全的剂量。治疗计划设计因此要求病人体积内的各种组织的识别(即识别目标、周围组织和危及器官)以及各种组织的电子密度(即以计算被输送到那些组织的剂量)。可以采用计算机化断层显像(CT)成像来获取病人体积的图像以用于治疗计划目的。CT图像可以提供适合于肿瘤和器官描绘的一定水平的清晰度。此外，CT图像提供被成像组织的电子密度的良好表示。磁共振(MR)成像与CT成像相比通常提供组织类型的更清楚的区别，并且因此特别适合于肿瘤和器官描绘。然而，MR图像并未适当地表示被成像组织的电子密度。某些常规系统包括病人体积的CT图像和MR图像以及CT图像和MR图像的组合的获取。然后可以基于组合图像来设计治疗计划，基于MR数据来执行初始描绘步骤并基于CT数据来执行剂量计算步骤。还可以获取正电子发射断层显像(PET)图像并与CT图像和MR图像组合以便帮助识别恶性肿瘤。使用前述系统的机构除将用来执行设计的治疗计划的线性加速器(LINAC)之外还要求MR扫描仪和CT扫描仪。由于伴随的成本，已提出仅仅基于MR图像来设计治疗计划。根据此提议，使用MR图像来描绘组织，并且基于预定义值对每个组织类型分配电子密度。然后将所分配的电子密度用于上述剂量计算。然而，用于特定类型的组织的电子密度对于不同的病人将不同，因此以这种方式计算的用于给定病人的剂量将不如使用根据病人的CT图像确定的电子密度计算的剂量那么准确。需要一种在解决现有系统的一个或多个缺点的同时促进治疗计划的系统。
技术实现思路
为了至少解决前述问题，某些实施例提供了用以使用磁共振成像扫描仪来获取病人体积的第一三维图像、使用由线性加速器发射的锥形射束(cone beam)福射来获取病人体积的第二三维图像以及基于第一图像和第二图像来生成辐射治疗计划的系统、方法、设备和装置。在某些方面中，基于第一三维图像在病人体积内定义多个子区域，并基于第二三维图像来确定与多个子区域中的每一个相关联的辐射剂量。某些方面包括使用正电子发射断层显像扫描仪来获取第三三维图像，其中，治疗计划基于第一图像、第二图像和第三图像而生成。根据某些方面,基于第一三维图像来记录病人的治疗等中心点(isocenter),并使病人的治疗等中心点与线性加速器的等中心点配准(register)。此外，在病人的治疗等中心点与线性加速器的等中心点配准的同时获取第二三维图像。然而，权利要求不限于所公开的实施例，本领域的技术人员能够容易地修改在此的描述产生其它实施例和应用。附图说明通过考虑在附图中说明的以下说明书，实施例的构造和使用将变得显而易见，在附图中相同的参考标号指代相同的部分，并且在所述附图中 图1是根据某些实施例的磁共振成像系统的透视 图2是根据某些实施例的辐射治疗系统的透视 图3是根据某些实施例的辐射治疗系统的内部架构的方框 图4包括说明根据某些实施例的过程的流程图；以及 图5说明根据某些实施例的基于磁共振图像和锥形射束CT图像的辐射治疗计划的生成。具体实施例方式提供以下描述是为了使得本领域的技术人员能够实现和使用所述实施例并阐明打算用于执行所述实施例的最佳模式。然而，各种修改对于本领域的技术人员来说仍将是显而易见的。图1说明用于生成病人体积的图像的MRI系统100。MRI系统100包括MRI扫描仪110、操作员控制台120和工作台(table)130。MRI扫描仪110的主要部件(未示出)包括用以将病人体内的原子极化的主磁体、用于修正主磁体的磁场中的不均匀性的匀场线圈、用以激励样本并检测结果得到的信号的射频系统以及用以对结果得到的信号进行定位的梯度线圈。在操作中，并且在操作员操作控制台120的控制下，病人140被放置于工作台130上并移动至由MRI扫描仪110产生的磁场中。扫描仪110的射频系统使用射频场来系统地改变病人140的这样极化的原子的对准。此类操作促使原子核产生可检测信号，并且使用此信息来构造病人的被扫描体积的一个或多个图像。为了获得三维图像，梯度线圈在每个方向中提供强磁场梯度，其促使在不同的位置处的核子以不同的速度旋转并产生不同的信号。与诸如CT或X射线的其他医学成像技术相比，磁共振图像显示出人体的不同软组织之间的良好对比。此外，不同于CT扫描或传统X射线，磁共振成像并未使用电离辐射。操作员控制台120包括用于从操作员接收指令的输入设备122和输出设备270，其可以是用于呈现扫描仪110的操作参数并用于显示从而获取的图像的监视器。输入设备122和输出设备124耦合到处理器126和存储器128。处理器126可以执行存储在存储器128中的程序代码以执行任何操作和/或促使扫描仪110执行在此所述的任何操作。存储器128还可以存储可执行以允许临床医生评估一个(或多个)MRI图像并识别治疗等中心点的程序代码。治疗等中心点是病人体积中的点，治疗辐射的中心射束应通过该点。例如，治疗等中心点可以包括在MRI图像中识别的肿瘤的中心点。系统100还包括激光器152、154和156。根据某些实施例，控制台120将激光器152、154和156定位为朝着病人140发射光束，如果被想象无麻烦地延伸到病人体积中，则其将全部在治疗等中心点处交叉。可以在其中每个射束拦截皮肤的点处标记病人140的皮肤(例如用纹身)，以便促进治疗等中心点向线性加速器等中心点的未来配准。根据某些实施例，可以采用任何其他已知系统(例如植入基准、表面摄影测量)来实现此类配准。图2说明根据某些实施例的辐射治疗系统200。辐射治疗系统200包括LINAC205、工作台245、操作员控制台260和激光器290、292和294。根据辐射治疗计划，可以使用辐射治疗系统200的元件来向病人250的目标体积输送辐射。还可以使用该元件来使用锥形射束CT技术而生成目标体积的三维图像。线性加速器205产生并发射辐射，并且主要由治疗头210和构台215组成。治疗头210包括用于在治疗、校准和/或其他方案期间发射一个或多个辐射束的射束发射器件(未示出)。发射的辐射束可以包括电子、光子或任何其他类型的辐射。根据某些实施例，辐射束表现出超过I MeV (即兆伏辐射)和/或在50和150 keV (即千伏辐射)之间的能量。在治疗头210内还包括射束屏蔽器件或用于对射束进行成形的准直仪(未示出)。治疗头210 I禹合到构台215的凸出体(projection)。构台215在成像和/或福射治疗之前、期间和之后可绕着构台轴220旋转。如箭头225所指示的，根据某些实施例，构台215可以顺时针或逆时针旋转。构台215的旋转用于使治疗头210绕着轴220旋转。在成像或辐射治疗期间，从治疗头210作为发散射束(即圆锥体)来发射辐射束。该射束朝着线性加速器205的等中心点发射。该等中心点位于射束轴230与构台轴220的交本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包括：使用磁共振成像扫描仪（110）来获取病人体积的第一三维图像（510）；使用由线性加速器（205）发射的锥形射束辐射来获取病人体积的第二三维图像（530）；以及基于第一图像和第二图像来生成辐射治疗计划（S450、S460）。

【技术特征摘要】
2011.10.07 US 13/269,3241.一种方法，包括 使用磁共振成像扫描仪(110)来获取病人体积的第一三维图像(510); 使用由线性加速器(205)发射的锥形射束辐射来获取病人体积的第二三维图像(530);以及 基于第一图像和第二图像来生成辐射治疗计划(S450、S460)。2.根据权利要求1所述的方法，其中，生成辐射治疗计划包括； 基于第一三维图像在病人体积内定义(S450)多个子区域(522、524、528);以及 基于第二三维图像来确定(S460)与所述多个子区域中的每一个相关联的辐射剂量。3.根据权利要求1所述的方法，还包括 使用正电子发射断层显像扫描仪来获取第三三维图像， 其中，基于第一图像和第二图像来生成辐射治疗计划包括基于第一图像、第二图像和第三图像来生成辐射治疗计划。4.根据权利要求1所述的方法，其中，由线性加速器发射的锥形射束辐射包括兆伏辐射。5.根据权利要求1所述的方法，其中，由线性加速器发射的锥形射束辐射包括千伏辐射。6.根据权利要求1所述的方法，其中，使用由线性加速器发射的锥形射束辐射来获取病人体积的第二三维图像包括； 通过将线性加速器的成像面板(235)定位为使得从线性加速器发射的锥形射束辐射的中心射线不与成像面板的中心交叉来获取至少一个投影图像。7.根据权利要求1所述的方法，还包括 基于第一三维图像来记录病人的治疗等中心点；以及 使病人的治...

【专利技术属性】
技术研发人员：A巴尼哈舍米，
申请(专利权)人：美国西门子医疗解决公司，
类型：发明
国别省市：