用于通过磁共振成像对横穿目标组织的强子射束的布拉格峰值进行定位的设备和方法技术

本发明专利技术涉及一种用于使横穿有机体的强子射束可视化的方法和医疗设备，所述方法包括捕获磁共振图像，其中，围绕着强子射束并且磁化率已被所述强子射束修改的被照射可激发原子A1的体积作为亚信号被捕获。在基于不受强子射束影响的可激发原子A0的激发来捕获MR图像之前，通过使被照射可激发原子A1的自旋饱和来获得亚信号。

A device and method for locating the peak of the Prague peak that crosses the hadronic beam through a target tissue by magnetic resonance imaging

The invention relates to a method for medical equipment and visualization of the organisms across the hadron beam, the method includes capturing magnetic resonance images, which surrounds the hadron beam and the magnetic susceptibility has been modified by the hadron beam irradiation can excite the atoms of A1 volume as sub signal was caught. Based on the excitation of excitable atom A0 excited by the hadron beam, we can get the sub signal before the MR image is captured by irradiating the A1 spin saturation.

【技术实现步骤摘要】
用于通过磁共振成像对横穿目标组织的强子射束的布拉格峰值进行定位的设备和方法
本专利技术涉及一种医疗设备，所述医疗设备包括耦合到磁共振成像装置(MRI)的带电强子治疗装置，所述磁共振成像装置被适配用于在体将横穿目标组织的强子射束的布拉格峰值的位置相对于所述目标组织中目标点的位置可视化。紧接在强子治疗会话开始之前，Bragg峰值相对于目标点的实际位置的在体定位对于验证在先前确定的用于治疗目标点的治疗计划中所确定的强子射束的布拉格峰值的计划位置是非常有用的。如果在强子射束的布拉格峰值的计划位置和实际位置之间出现差异，则本专利技术可以允许校正将布拉格峰值定位在目标点上所需的强子射束的初始能量E1。强子治疗会话无需取消，并且因此可以用经校正的参数进行。现有技术的说明用于治疗患者的强子治疗(例如，质子治疗)已经知道了几十年，具有优于常规放射治疗的若干优点。这些优点是由于强子的物理性质产生的。常规放射治疗中的光子束根据由光子束横穿的组织的距离的递减指数曲线释放其能量。相比之下，并且如图2所示，强子射束首先在其穿透组织41-43时释放其能量的一小部分，形成平台，然后随着强子路径延长，整个能量在陡本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使横穿有机体的强子射束可视化的方法，所述方法包括：(a)确定：·存在于感兴趣对象的目标组织m中并暴露于均匀磁场B0的可激发原子(A0)的拉莫尔静止频率fLm,0，其中，m指

【技术特征摘要】
2016.10.07 EP 16192739.71.一种用于使横穿有机体的强子射束可视化的方法，所述方法包括：(a)确定：·存在于感兴趣对象的目标组织m中并暴露于均匀磁场B0的可激发原子(A0)的拉莫尔静止频率fLm,0，其中，m指代目标组织(40)，以及·被定义为存在于同一组织m中并暴露于具有初始能量E0的强子射束的作用的所述可激发原子(A0)的被照射可激发原子(A1)的拉莫尔照射频率fLm,1，所述强子射束横穿位于同一磁场B0中的所述目标组织，以及(b)计算所述目标组织(40)中的频移ΔfLm＝|fLm,1-fLm,0|；(c)提供磁场共振成像装置(MRI)，所述MRI用于在位于所述均匀主磁场B0内的包括所述目标组织的成像体积Vp内采集磁共振数据；(d)提供强子源，所述强子源被适配用于沿着与所述成像体积中的所述目标组织相交的射束路径Xp引导具有初始能量E0的强子射束；(e)至少通过激发步骤(MRe)从所述成像体积采集磁共振数据，所述激发步骤包括：·A1-饱和步骤，所述步骤包括产生饱和电磁场B1-sat的n个脉冲串B1-sat，其中，n是大于0的整数，所述饱和电磁场在带宽为b1<2.ΔfLm并以所述拉莫尔照射频率fLm,1为中心并且不包括所述拉莫尔静止频率fLm,0的频率范围[fL1]下振荡，以使得所述被照射可激发原子(A1)的核达到饱和状态，其中，自旋的净极化向量相对于所述核静止(即，不存在B1-sat)时的自旋的净极化向量以包括在100°和180°之间的角度并且在第n个脉冲串B1-sat之后的时间Δts-e之后反向；·A0-激发步骤，所述步骤包括在以拉莫尔静止频率fLm,0为中心的频率范围[fL0]下振荡的激发电磁场B1-exc的m个脉冲串，以使得所述可激发原子(A0)达到激发状态，其中，m是大于0的整数，所述可激发原子不受所述强子射束的影响并且因此不会因为所述饱和电磁场B1-sat而达到饱和状态，(f)在数量N个具有脉冲周期Pbi＝(tbi,1-tbi,0)的强子脉冲中，沿着与所述目标体相交的射束路径引导具有所述初始能量E0的强子射束，其中，N是大于0的整数，并且tbi,0和tbi,1是周期Pbi的开始和结束；(g)根据在所述成像体积Vp内由所述MRI采集的所述磁共振数据在显示器上表示所述有机体，(h)在所述显示器上，将所述目标组织中的所述射束路径可视化为弱于由不明显受所述强子射束影响的所述可激发原子(A0)所产生的信号的亚信号(1p)，其中，在所述A1-饱和步骤期间所述N个强子脉冲与所述饱和电磁场B1-sat的所述n个脉冲串的至少50％重叠。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述N个强子脉冲与所述饱和电磁场B1-sat的所述n个脉冲串的至少70％、优选至少80％、更优选至少90％并且最优选100％重叠，并且其中，所述N个强子脉冲优选地与所述饱和电磁场B1-sat的所述n个脉冲串同相。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述N个强子脉冲的周期PBi被包括在10μs和30ms之间、优选在1ms和10ms之间、或可替代地优选在5ms和20ms之间，并且两个强子脉冲优选地彼此间隔开包括在1ms和20ms之间的周期ΔPBi。4.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述饱和电磁场B1-sat的所述n个脉冲串各自的周期被包括在1ms和20ms之间、优选在2ms和10ms之间。5.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，所述目标组织(40)是暴露于均匀磁场B0的并由具有初始能量E0的强子射束横穿的肿瘤，并且其中，在主磁场B0＝1.5T中在所述强子射束的布拉格峰值的水平处所述频移ΔfLm被包括在为60Hz和6000Hz之间、优选在200Hz和1200Hz之间，或者其中，相对频移ΔfLmr的范围为0.9-93ppm、优选为3-16ppm。6.根据以上权利要求中任一项所述的方法，其中，将所述n个饱和电磁场B1...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·普芮里斯，塞巴斯蒂安·亨罗廷，埃里克·范德克拉伊，C·布鲁萨斯科，
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：比利时,BE