用于辐射治疗和超声加热的医学装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种包括处理器(104)的医学装置(100、300、400)。运行指令(120、122、124、370、372、374、376、378、380、382、384、386)令所述处理器接收(200)处置计划(120)，所述处置计划(120)描述使用具有辐射源(354)和机架(350)的辐射射束治疗系统(301)对在对象(320)内的目标区(340)的电离辐射射束处置。所述辐射源能操作用于使辐射射束路径(358)瞄准所述机架的旋转轴(352)。所述指令还令所述处理器接收(202)规划热分布(122)，所述规划热分布描述在对象内的加热区(338)和超声射束路径(332)的利用高强度聚焦超声系统(304)对所述对象的超声加热。所述目标区在所述加热区内。所述指令还令所述处理器利用所述规划热分布和所述处置计划生成(204)辐射控制命令数据(124)。所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的所述辐射射束路径与所述超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及辐射射束治疗，具体涉及与高热组合的辐射射束治疗。
技术介绍
温和高热(HT)是这样一种治疗技术，其中，将组织加热到高于体温但低于消融温度的温度(例如，38-45℃)。这些高热处置可能导致生理(例如，灌注)和细胞(例如，基因表达)变化，当与化学治疗或辐射治疗结合使用时改善疗效。HT诱发多种变化，其提供了临床益处，使其与很多化疗药剂和辐射治疗协同作用。除了生理和细胞变化之外，可以将高热与对温度敏感的或不敏感的药物递送系统一起使用，以降低毒性并改善总体效力。有若干当前可用的装置能够将目标组织加热到高热范围。一个范例是射频(RF)施加器，其使用调谐天线以向身体中发射RF能量。然而，由于RF的长波长，RF施加器最好是被用于加热位于深处的肿瘤。也使用微波施加器，但由于其小的波长，微波施加器通常仅被用于浅表的肿瘤。这两种类型的施加器都可以用于不同配置中，最常见的是相控阵列、波导和螺旋天线。执行局部高热的有效的方式是通过磁共振引导的高强度聚焦超声(MR-HIFU)，其中，使用聚焦的超声实现高热，并且利用MR对处置进行监测。Moros等人在Int.J.Hyperthermia，2010年10月；26(7)699-709上的期刊文章“Presentandfuturetechnologyforsimultaneoussuperficialthermoradiotherapyofbreastcancer”公开了一种用于同时的热辐射治疗的装置。辐射利用双频SURLAS施加器来施加，其中，辐射和超声沿相同的方向被施加：辐射必要地行进通过超声的近场区域。德国专利申请DE102007060189提到了一种用于辐射治疗的系统，所述系统包括通过辐射治疗射束以及高强度聚焦超声(HIFU)两者的辐照。德国专利申请DE102007060189指出了当辐射治疗和高热同时被施加时发生的协同效应。
技术实现思路
在一个方面中，本专利技术在独立权利要求中提供了一种医学装置、计算机程序产品和方法。在从属权利要求中给出了实施例。本领域的技术人员应当理解，本专利技术的各方面可以被实施为装置、方法或计算机程序产品。相应地，本专利技术的各方面可以采取以下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或对本文中所有的笼统地称为“电路”、“模块”或“系统”的软件方面和硬件方面进行组合的实施例。此外，本专利技术的各方面可以采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品被实施在一个或多个计算机可读介质中，在所述计算机可读介质上嵌入有计算机可执行代码。可以利用一个或多个计算机可读介质的任意组合。所述计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。本文中所使用的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储可以由计算设备的处理器运行的指令的任意有形存储介质。所述计算机可读存储介质可以被称作计算机可读非瞬态存储介质。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。在一些实施例中，计算机可读存储介质也可以能够存储能够由计算设备的处理器存取的数据。计算机可读存储介质的范例包括，但不限于：软盘、硬磁盘驱动器、固态硬盘、闪速存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘以及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由计算机设备经由网络或通信链路进行存取的各种类型的记录介质。例如可以在调制解调器上、在互联网上或在局域网上取回数据。可以使用任意适当的介质来传送被实施在计算机可读介质上的计算机可执行代码，所述适当的介质包括，但不限于：无线、有线、光纤线缆、RF等或前述的任意合适的组合。计算机可读信号介质可以包括具有在其中嵌入的计算机可执行代码的被传播的数据信号，例如，在基带中或作为载波的部分。这样的被传播的信号可以采取多种形式中的任一种，包括但不限于，电磁的、光学的或它们的任意合适的组合。计算机可读信号介质可以是任意这样的计算机可读介质：其不是计算机可读存储介质并且其能够传输、传播或输送用于由指令运行系统、装置或设备使用或与指令运行系统、装置或设备相连接的程序。“计算机存储器”或“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可直接访问的任意存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另一范例。计算机存储设备是任意非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储设备也可以是计算机存储器，反之亦然。本文中所使用的“处理器”涵盖能够运行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解读为可能包含多于一个处理器或处理核。处理器例如可以是多核处理器。处理器也可以指在单个计算机系统之内的或被分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应当被解读为可能指多个计算设备的集合或网络，所述多个计算设备每个均包括一个或多个处理器。计算机可执行代码可以由可以在相同的计算设备之内或者甚至可以被分布在多个计算设备上的多个处理器来运行。计算机可执行代码可以包括令处理器执行本专利技术的一方面的机器可执行指令或程序。用于执行针对本专利技术的各方面的操作的计算机可执行代码可以被写成一种或多种编程语言的任意组合，包括面向对象的编程语言(例如，Java、Smalltalk、C++等)和常规程序编程语言(例如，“C”编程语言或类似的编程语言)，并且被编译成机器可执行指令。在一些实例中，计算机可执行代码可以是高级语言的形式或是预编译的形式，并且可以与解读器联合使用，所述解读器联机生成机器可执行指令。计算机可执行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为单机软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或服务器上运行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任意类型的网络连接到用户的计算机，所述网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)的连接。参考根据本专利技术的实施例的方法、装置(系统)以及计算机程序产品的流程图示和/或方框图来描述本专利技术的各方面。应当理解，所述流程图、图示和/或方框图的每个方框或方框的部分能够由在可应用时以计算机可执行代码的形式的计算机程序指令来实施。还应当理解，在不互相排斥时，可以组合不同的流程图、图示和/或方框图中的方框的组合。这些计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种医学装置(100、300、400)，包括：‑处理器(104)，其用于控制所述医学装置，‑存储器(112)，其包含用于由所述处理器(104)运行的机器可执行指令(120、122、124、370、372、374、376、378、380、382、384、386)，其中，所述机器可执行指令的运行令所述处理器：‑接收(200)处置计划(120)，所述处置计划描述使用辐射射束治疗系统(301)对在对象(320)内的目标区(340)的电离辐射射束处置，其中，所述辐射射束治疗系统包括辐射源(354)和用于使所述辐射源绕旋转轴(352)旋转的机架(350)，其中，所述辐射源能操作用于辐照辐射射束路径(358)，其中，所述辐射源能操作用于使所述辐射射束路径瞄准所述旋转轴；‑接收(202)规划的热分布(122)，所述规划的热分布描述利用高强度聚焦超声系统(304)对所述对象的超声加热，其中，所述规划的热分布是空间相关的，其中，所述规划的热分布描述在所述对象内的加热区(338)和超声射束路径(332)，其中，所述目标区在所述加热区之内；并且‑生成(204)辐射控制命令数据(124)，所述辐射控制命令数据用于控制所述辐射射束治疗系统使用所述规划的热分布和所述处置计划来辐照所述目标区，其中，所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的所述辐射射束路径与所述超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.08 EP 13192082.91.一种医学装置(100、300、400)，包括：
-处理器(104)，其用于控制所述医学装置，
-存储器(112)，其包含用于由所述处理器(104)运行的机器可执行指令(120、122、124、
370、372、374、376、378、380、382、384、386)，其中，所述机器可执行指令的运行令所述处理
器：
-接收(200)处置计划(120)，所述处置计划描述使用辐射射束治疗系统(301)对在对象
(320)内的目标区(340)的电离辐射射束处置，其中，所述辐射射束治疗系统包括辐射源
(354)和用于使所述辐射源绕旋转轴(352)旋转的机架(350)，其中，所述辐射源能操作用于
辐照辐射射束路径(358)，其中，所述辐射源能操作用于使所述辐射射束路径瞄准所述旋转
轴；
-接收(202)规划的热分布(122)，所述规划的热分布描述利用高强度聚焦超声系统
(304)对所述对象的超声加热，其中，所述规划的热分布是空间相关的，其中，所述规划的热
分布描述在所述对象内的加热区(338)和超声射束路径(332)，其中，所述目标区在所述加
热区之内；并且
-生成(204)辐射控制命令数据(124)，所述辐射控制命令数据用于控制所述辐射射束
治疗系统使用所述规划的热分布和所述处置计划来辐照所述目标区，其中，所述辐射控制
命令数据能运行以在多于预定体积的所述辐射射束路径与所述超声射束路径相交时令所
述辐射源减少对所述目标区的辐照。
2.根据权利要求1所述的医学装置，其中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述处
置计划和高强度聚焦超声模拟模型来计算预测的热分布(384)和超声控制命令数据(386)，
其中，所述超声控制命令数据能运行用于控制高强度聚焦超声系统(304)，以令所述高强度
聚焦超声系统根据所述预测的热分布来加热所述对象，其中，所述高强度聚焦超声模拟模
型描述所述高强度聚焦超声系统。
3.根据权利要求2所述的医学装置，其中，所述规划的热分布是所述预测的热分布，其
中，所述指令的运行还令所述处理器首先控制所述辐射射束治疗系统运行所述辐射治疗控
制命令，并且其次控制所述高强度聚焦超声系统运行所述超声控制命令数据。
4.根据权利要求2所述的医学装置，其中，所述指令的运行还令所述处理器控制所述辐
射射束治疗系统运行所述辐射治疗控制命令，并且同时控制所述高强度聚焦超声系统运行
所述超声控制命令数据。
5.根据权利要求4所述的医学装置，其中，所述指令的运行还令所述处理器在所述超声
控制命令数据的所述运行期间使用磁共振成像系统来采集描述所述加热区和所述超声射
束路径的热磁共振数据(376)，其中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述热磁共振数
据来计算测量的热分布(378)，其中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述处置计划和
所述测量的热分布来修改所述辐射控制命令数据。
6.根据权利要求2所述的医学装置，其中，所述规划的热分布是测量的热分布(378)，其
中，所述指令的运行还令所述处理器首先控制所述高强度聚焦超声系统运行所述超声控制
命令数据，并且其次控制所述辐射射束治疗系统运行所述辐射治疗控制命令，其中，所述指
令的运行还令所述处理器在所述超声控制命令数据的所述运行期间使用磁共振成像系统
来采集描述所述加热区和所述超声射束路径的热磁共振数据(376)，其中，所述指令的运行
还令所述处理器使用所述热磁共振数据来计算所述测量的热分布。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的医学装置，其中，所述医学装置还包括所述高
强度聚焦超声系统。
8.根据权利要求1或2所述的医学装置，其中，所述医学装置还包括辐射治疗系统。
9.根据权利要求1至6中的任一项所述的医学装置，其中，所述医学装置还包括辐射治
疗系统，其中，所述辐射治疗系统还包括所述高强度聚焦超声系统，并且其中，所述辐射治
疗系统还包括磁共振成像系统。
10.根据前述权利要求中的任一项所述的医学装置，其中，所述辐射射束治疗系统是以
下中的任一种：LINAC系统、带电粒子治疗系统、X射线系统和伽马辐射治疗系统。
11.根据前述权利要求中的任一项所述的医学装置，其中，所述规划的热分布描述除以
时间的局部平均温度。
12.根据权利要求1至10中的任一项所述的医学装...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·穆热诺，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL