病人定位成像装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在强子治疗装置中将病人定位的病人定位成像装置，强子治疗装置设置有可旋转台架（２０）。病人定位成像装置包括可旋转结构（１０），该可旋转结构设置有：可伸出臂或可折叠枢轴转动臂（１２），该臂布置成用于连接成像射束源（１２１）；以及可伸出结构或可折叠枢轴转动结构（１４），该结构布置成用于承载成像射束接收器（１４１）。可旋转结构（１０）布置成当病人相对于强子治疗装置的等距点位于偏离位置时对病人进行ＣＢＣＴ照相，所述偏移位置沿可旋转台架（２０）的旋转轴线方向。可旋转结构（１０）布置成当可旋转台架（２０）保持固定时以及当可伸出或可枢轴转动臂（１２）和可伸出或可枢轴转动结构（１４）处于伸出或展开位置时可进行旋转。

【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在强子治疗装置中将病人定位的一种病人定位成 ^f象设备以及方法。
技术介绍
当在病人体内发现恶性肿瘤时，首先需要使该肿瘤形象化，以便进一步检查。这例如可以通过(第三代)3D计算机断层(CT)扫描 系统来进行。利用这样收集的信息，可以产生临床治疗计划。然后能 够通过治疗设备来开始实际治疗。在已知的强子治疗设备中(例如用于质子治疗)，通过加速器例如 回旋加速器而加速的治疗辐射束被导向治疗室，在该治疗室中，病人 被固定在治疗台(例如治疗床)上。在照射之前，治疗台必须通过定 位系统来精确定位，以使得病人身体的染病部分与治疗辐射束对准。通常，照射从各种不同角度来进行。然后，使用台架系统来使辐 射源旋转。对于强子治疗，通常，强子粒子(例如质子、中子、或者 阿尔法粒子或碳离子)从喷嘴朝着病人的、要治疗的特殊目标区域(例 如肿瘤)射出。肿瘤体积相对于称为等距点(isocentre)的特定参考 点来确定。该等距点出现在喷嘴射束通路的轴线与台架的旋转轴线交 叉的点处。等距点在整个治疗处理中保持固定。病人需要相对于治疗装置精确定位，以使得射束只照射在治疗计 划所设计的目标上。否则，射束会损坏病人体内的健康细胞。因此， 病人在治疗前的定位精度对于成功操作非常关键。通常，进行治疗的病人接受定期治疗，其中，目标在一段长时间 中受到重复照射。因此，在每次治疗之前，都需要使病人合适定位。如前所述，紧接一定剂量治疗辐射之前确定目标体积的精确位置 的方法非常重要。为了保证病人相对于治疗装置的等距点精确定位，首先相对于病人体内的一个或多个标志物确定目标的位置。该操作在外部诊断成像系统中进行，例如PET扫描仪。在标准的病人定位中， 标志物包括病人骨结构上的点，然后相对于这些标志物确定目标位置。 然后，将病人定位在治疗装置的病人定位器的床上。病人定位器运动 至所谓的"设置位置"，在此处，病人位置通过使用射线照相、激光和 /或其它能够定位所述标志物的定位辅助装置来确定。校正操作将根据 需要来确定。然后，使用病人定位器使病人运动至连续的治疗位置。 在设置位置中，病人位于等距点处或其附近。在该方法中，假定肿瘤 在CT扫描时间和全部治疗时间之间不会移动。锥形射束计算机断层(CBCT)解除了该限制。CBCT使得临床 医生能够重新构造病人体内的3D图像。在该图像上，人们能够看见 骨结构，还能看见软组织。这使得临床医生能够通过对病人身体的任 何部分进行3D人工或自动匹配而使病人对准。这也帮助临床医生监 测在治疗前的CT扫描和在治疗过程中的肿瘤发展之间的差异。作为 目前最精确的放射治疗技术的强子治疗能够充分利用CBCT装置的优 点，以便帮助临床医生更好地定位病人。用于在强子治疗环境中获得CBCT图像的一种方法如图1中所 示。该CBCT系统的获取系统由位于喷嘴中的X射线管和平面板制成。 两个装置位于病人的各侧，并且当进行连续X射线发射时，理论上可 以在整个360。上全程环绕病人转动。不过，与普通放射治疗(在普通 -故射治疗中，X射线管和平面板相对于射束轴线(beam axis)以90° 布置在台架上)相比，在强子治疗中，如图1所示的结构有若干不同 限制-为了使横向半影最小，孑L (因此支承该孔的喷嘴)将尽可能地 靠近病人。人们只能消除允许病人定位器运动和更换孔/范围补偿器的 距离。它不允许X射线管或平面板在喷嘴和病人床之间运动。-在喷嘴内部的X射线管离等距点太远，以致于不能有与普通放 射治疗领域中相同的几何(即在X射线管、病人和平面板之间的距离)。 由于喷嘴框架和孔支承件，利用喷嘴内部的X射线管时的视界将太小。-使较重的台架结构全程旋转以便获得图像将感觉不现实。一种可选方案是将CBCT系统布置在治疗室中，这显然将使用治 疗室空间，因此使临床医生不方便。在专利文献US2004/024300 - Al中公开了 一种用于将多能量成《象 器定位成对着一个或多个辐射源的方法和装置。能够传送MV能量范 围的电子束以便产生高能X射线辐射的治疗辐射源和诊断kV X射线 辐射源能够位于分开的臂(台架)上，其中， 一个臂嵌套在另一个臂 内。两个臂有公共的枢轴，并能够独立地枢轴转动。另外，内臂能够 使诊断辐射源伸出和退回，以便定位和确定间隙。在该文献中，为了 以不同角度进行多个X射线观察以便产生目标体积的三维图像，需要 使两个臂(台架) 一起旋转，以保持在诊断辐射源和治疗辐射源之间 的间隙。为了向病人提供所需的舒适性，希望能够在尽可能短的时间内获 得用于病人定位所需的图像。认为获取定位图像的可接受时间为 一分 钟，且不能超过。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供用于在强子治疗装置中将病人定位的一种病 人定位成像装置和方法，它们能够克服现有技术方案的多个缺点。本专利技术涉及一种用于在强子治疗装置中将病人定位的病人定位成 像装置。强子治疗装置设置有可旋转台架。病人定位系统包括可旋转 结构，该可旋转结构设置有可伸出臂或可折叠枢轴转动臂，该臂布 置成用于连接成像射束源；以及可伸出结构或可折叠枢轴转动结构， 该结构布置成用于承载成像射束接收器。可旋转结构布置成当病人相 对于强子治疗装置的等距点位于偏离位置(沿可旋转台架的旋转轴线 方向)时对病人进行CBCT照相，因此，可旋转结构布置成当可旋转 台架保持固定时以及当可伸出或可枢轴转动臂和可伸出或可枢轴转动 结构处于它们的伸出或展开位置时可进行旋转。在一个优选实施例中，成像射束源包括成像X射线辐射源。优选 是，成像射束接收器是平图像面板。有利地，可枢轴转动臂还设置有孔，从而当可枢轴转动臂处于退回或折叠位置时允许x射线束通过该可枢轴转动臂。在一个优选实施例中，可枢轴转动臂和可枢轴转动结构有不同长 度，这使得定位装置能够平滑折叠。在另一实施例中，可旋转结构还包括至少一个凹口。 在一个特定实施例中，可旋转台架和可旋转结构有相同的旋转轴线。最有利地，可旋转结构通常安装在可旋转台架的后面。任选地， 它可以通过可伸出支承臂安装在后面。在一个优选实施例中，病人定位成像装置还包括可伸缩结构，平 面板安装在该可伸缩结构上，所述结构可在所述凹口上面移动。在另一目的中，本专利技术涉及一种用于确定病人定位信息的方法，以便用于前述强子射束治疗中。它包括以下步骤 -使病人置于床上并靠近治疗位置；-展开前述病人定位成像装置的可枢轴转动结构和可枢轴转动或 可伸出臂；-利用病人定位器来将该床定位在沿可旋转台架的旋转轴线方向的偏移位置处；-使得可旋转结构旋转，以便获得一系列CBCT照片；-根据该系列CBCT照片来计算病人的3D图像；-将3D图像与来自治疗计划系统的图像比较，以便计算病人定位器的校正矢量；-根据所述校正矢量来使病人定位器运动至经校正的治疗位置。 在又一目的中，本专利技术涉及一种用于确定在于病人的位置或呼吸循环阶段的信息的方法，所述信息用于前迷强子射束治疗中。该方法包括以下步骤-使病人置于床上并靠近治疗位置；-展开前述病人定位成像装置的所述可枢轴转动结构和可枢轴转 动臂，或者伸出所述可伸出结构和可伸出臂；-伸出可伸出支承臂，以便使病人定位成像装置处于所述强子治疗装置的等距点处；-利用射线照相或荧光检查来给病人成像，以便确定关于病人的 位置或病人的呼吸循环本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在强子治疗装置中将病人定位的病人定位成像装置，所述强子治疗装置设置有可旋转台架（２０），所述病人定位成像装置包括可旋转结构（１０），该可旋转结构（１０）设置有：可伸出臂或可折叠枢轴转动臂（１２），该臂布置成用于连接成像射束源（１２１）；以及可伸出结构或可折叠枢轴转动结构（１４），该结构布置成用于承载成像射束接收器（１４１），其特征在于：所述可旋转结构（１０）布置成当所述病人相对于所述强子治疗装置的等距点位于偏离位置时对所述病人进行ＣＢＣＴ照相，所述偏移位置沿所述可旋转台架（２０）的旋转轴线方向，因此，所述可旋转结构（１０）布置成当所述可旋转台架（２０）保持固定时以及当所述可伸出或可枢轴转动臂（１２）和所述可伸出或可枢轴转动结构（１４）处于伸出或展开位置时可进行旋转。

【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：JC阿米莉亚，F格宁，
申请(专利权)人：离子束应用股份有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]