图像引导式放射治疗中的三维呼吸运动管理制造技术

公开了用于在图像引导式放射治疗期间管理患者的受关注的解剖区域的运动的系统和方法。示例性系统可以包括图像获取装置、放射治疗装置和处理器装置。处理器装置可以被配置成控制图像获取装置来获取至少一个2D图像。每个2D图像可以包括受关注的解剖区域的截面图像。处理器装置还可以被配置成在每个2D图像中执行自动取轮廓，以提取在该2D图像中分割受关注的解剖区域的截面图像的一组轮廓元素。处理器装置还可以被配置成将所述一组轮廓元素与受关注的解剖区域的3D表面图像进行匹配以确定受关注的解剖区域的运动，并且基于所确定的运动来控制辐射递送。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】图像引导式放射治疗中的三维呼吸运动管理相关申请的交叉引用本申请要求于2016年2月2日提交的美国临时申请No.62/290,198的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。
本公开内容总体上涉及辐射治疗或放射治疗。更具体地，本公开内容涉及用于管理图像引导式放射治疗中患者的运动的系统和方法。
技术介绍
放射治疗被用于治疗哺乳动物(例如，人和动物)组织中的癌症和其他疾病。使用线性加速器(LINAC)来提供示例性放射治疗，由此肿瘤受到高能粒子(例如，电子、质子、离子等)的辐照。在辐射治疗过程期间，可以使用图像获取装置获取肿瘤和周围组织的图像，以提高辐射场布置的精确度。例如，由图像显示的信息可以被用于补偿由于治疗或者由于患者的运动而引起的肿瘤的变化。可以在治疗疗程(session)之前获取图像以确定在疗程之间肿瘤的变化，或者在治疗疗程期间获取图像以确定由于例如患者的运动而引起的肿瘤的变化。磁共振成像(MagneticResonanceImaging，MRI)技术由于其优异的软组织对比度和高分辨率可以被用于产生这样的图像。然而，MRI图像尤其是三维(3D)MRI图像的获取时间相对较长。例如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射治疗系统，包括：图像获取装置，其被配置成获取患者的受关注的解剖区域的图像；放射治疗装置，其被配置成基于所述受关注的解剖区域的图像来将一定剂量的辐射递送至所述受关注的解剖区域；以及处理器装置，其被配置成：控制所述图像获取装置来获取至少一个二维2D图像，所述至少一个2D图像中的每一个包括所述受关注的解剖区域的截面图像；在所述至少一个2D图像中的每一个中执行自动取轮廓，以提取在该2D图像中分割所述受关注的解剖区域的截面图像的一组轮廓元素；将所述一组轮廓元素与所述受关注的解剖区域的三维3D表面图像进行匹配，以确定所述受关注的解剖区域的运动；以及基于所确定的运动来控制辐射递送。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.02 US 62/290,1981.一种放射治疗系统，包括：图像获取装置，其被配置成获取患者的受关注的解剖区域的图像；放射治疗装置，其被配置成基于所述受关注的解剖区域的图像来将一定剂量的辐射递送至所述受关注的解剖区域；以及处理器装置，其被配置成：控制所述图像获取装置来获取至少一个二维2D图像，所述至少一个2D图像中的每一个包括所述受关注的解剖区域的截面图像；在所述至少一个2D图像中的每一个中执行自动取轮廓，以提取在该2D图像中分割所述受关注的解剖区域的截面图像的一组轮廓元素；将所述一组轮廓元素与所述受关注的解剖区域的三维3D表面图像进行匹配，以确定所述受关注的解剖区域的运动；以及基于所确定的运动来控制辐射递送。2.根据权利要求1所述的放射治疗系统，其中，所述图像获取装置被配置成获取所述患者的受关注的解剖区域的2D磁共振成像MRI图像。3.根据权利要求1所述的放射治疗系统，其中，所述放射治疗装置包括线性加速器LINAC。4.根据权利要求1所述的放射治疗系统，其中，所述一组轮廓元素包括以下中至少之一：一组点；一组线段；或一组图像块。5.根据权利要求1所述的放射治疗系统，其中，所述处理器装置被配置成：控制所述图像获取装置来获取多个2D图像，所述多个2D图像中的每一个包括所述受关注的解剖区域的相应截面图像；执行自动取轮廓，以提取多组轮廓元素，每组轮廓元素与所述多个2D图像中的一个相对应并且在该2D图像中分割所述受关注的解剖区域的相应截面图像；以及将所述多组轮廓元素与所述受关注的解剖区域的3D表面图像进行匹配，以确定所述受关注的解剖区域的运动。6.根据权利要求5所述的放射治疗系统，其中，所述多个2D图像包括在矢状面、冠状面或横断面中的至少两个中获取的2D图像。7.根据权利要求5所述的放射治疗系统，其中，所述多个2D图像包括在第一时间点处获取的第一2D图像和在第二时间点处获取的第二2D图像，所述第二时间点比第一时间点更近，并且其中，所述处理器装置被配置成：通过将所述第一2D图像在时间上向前推展到所述第二时间点来生成预测图像；执行自动取轮廓，以提取在所述预测图像中分割所述受关注的解剖区域的截面图像的第一组轮廓元素和在所述第二2D图像中分割所述受关注的解剖区域的截面图像的第二组轮廓元素；以及将所述第一组轮廓元素和所述第二组轮廓元素与所述受关注的解剖区域的3D表面图像进行匹配，以确定所述受关注的解剖区域的运动。8.根据权利要求7所述的放射治疗系统，其中，所述第一2D图像和所述第二2D图像是在不同的解剖平面中获取的。9.根据权利要求7所述的放射治疗系统，其中，所述处理器装置被配置成：基于所述患者的周期性运动来生成所述预测图像。10.根据权利要求9所述的放射治疗系统，其中，所述患者的周期性运动包括呼吸运动。11.根据权利要求1所述的放射治疗系统，其中，所述处理器装置被配置成：通过使所述一组轮廓元素与所述3D表面之间的距离最小化来将所述一组轮廓元素与所述受关注的解剖区域的3D表面图像进行匹配。12.根据权利要求1所述的放射治疗系统，其中，所述受关注的解剖区域的运动包括移位或旋转中至少之一。13.根据权利要求1所述的放射治疗系统，其中，所述处理器装置被配置成在放射治疗疗程期间确定所述运动并且控制所述辐射递送。14.根据权利要求1所述的放射治疗系统，其中，所述处理器被配置成基于所确定的运动来控制以下中至少之一：辐射束的选通；多叶准直器MLC的修改；或者患者支承系统的移动。15.一种通过放射治疗系统的处理器装置实现的用于在图像引导式放射治疗疗程期间管理患者的受关注的解剖区域的运动的方法，所述方法包括：控制图像获取装置来获取至少一个二维2D图像，所述至少一个2D图像中的每一个包括所述受关注的解剖区域的截面图像；在所述至少一个2D图像中的每一个中执行自动取轮廓，以提取在该2D图像中分割所述受关注的解剖区域的截面图像的一组轮廓元素；将所述一组轮廓元素与所述受关注的解剖区域的三维3D表面图像进行匹配，以确定所述受关注的解剖区域的运动；以及控制放射治疗装置以基于所确定的运动来递送辐射。16....

【专利技术属性】
技术研发人员：马丁·埃米尔·拉谢纳，
申请(专利权)人：医科达有限公司，
类型：发明
国别省市：加拿大,CA