利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法、装置及放疗设备制造方法及图纸

一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法、装置及放疗设备，涉及医疗领域，以减少对正常组织的损伤。该放疗设备包括第一射线源(1)、第二射线源(2)以及至少一个探测器(5)；该方法包括：第一射线源(1)运动至第一位置(11)处，发出射束(S101)；探测器(5)接收第一射线源(1)在第一位置(11)发出的射束，并根据接收的射束生成目标靶点(3)的第一图像数据(S102)；根据第一图像数据调整第二射线源(2)，以使得第二射线源(2)运动至第一位置(11)处，发出的射束穿过目标靶点(3)；其中，第二射线源(2)运动至第一位置(11)的所用时间为患者预设呼吸周期的正整数倍(S103)。

Methods, devices and radiotherapy equipment of target tracking and irradiation by radiotherapy equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法、装置及放疗设备
本专利技术涉及放疗器械领域，更具体的说，涉及一种治疗设备及控制方法。
技术介绍
放射治疗的关键因素之一，是在治疗中保持对肿瘤的精确定位。例如肺部肿瘤会随呼吸移动，对肿瘤每一时刻的精确定位非常困难。肿瘤实时追踪成为一个极具挑战性的问题。现有方法中，一种方式为监测与呼吸相关联的外部替代信号，以此为根据，对肿瘤移动进行预测。其中外部替代信号包括：患者体表标记物的上下移动、患者呼吸的气体量的增减或患者腹压的变化。然而外部替代信号无法准确表征肿瘤的运动，存在较大的不确定性。并且已有多项研究表明，两者之间存在相位偏移(Phase shift)，而且该偏移的幅度是随患者呼吸变化的，无法预测，难以消除。另一种方式为直接对肿瘤区域做透视成像，通过两幅互成夹角的X光投影中肿瘤的2D位置，反推计算肿瘤在空间的3D位置。为弥补肿瘤在透视投影上对比度的不足，通常在成像前对肿瘤植入多个金属标记物。肿瘤在透视图像中的对比度较低，大部分情况下无法直接观测。为增强对比度，通常在成像前对肿瘤植入多个金属标记物(金标)。金标的植入不但给患者带来额外的手术痛苦，并很有可能诱发“气胸”等病症，而且金标本身有可能随时间发生相对移动，给位置确定带来较高误差。若不植入金标，检测成像有限的可视度将会导致肿瘤跟踪的准确率极低。上述方式在临床应用上均无法准确的实现治疗中的肿瘤位置实时追踪。因此，医生在制订治疗计划时，不得不选择将处方剂量分配到涵盖肿瘤运动范围的扩大的照射区域，以保证治疗中肿瘤始终处于照射范围内部，但此方法造成对肿瘤本身照射的不足，同时导致对肿瘤周边正常器官的额外照射，造成损害。因此，如何使得放射束能够始终照射肿瘤，而避免照射正常组织，减少对正常组织的损伤，成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法、装置及放疗设备，使得放射束能够始终照射肿瘤，而避免照射正常组织，减少对正常组织的损伤。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法，所述放疗设备包括第一射线源、第二射线源以及至少一个探测器；所述方法包括：第一射线源运动至第一位置处，发出射束；探测器接收第一射线源在第一位置发出的射束，并根据接收的射束生成目标靶点的第一图像数据；根据所述第一图像数据调整第二射线源，以使得第二射线源运动至第一位置处，发出的射束穿过目标靶点；其中，所述第二射线源运动至所述第一位置的所用时间为患者预设呼吸周期的正整数倍。本专利技术公开一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的装置，所述放疗设备包括第一射线源、第二射线源以及至少一个探测器；所述装置包括：第一控制器，用于控制所述第一射线源的运动，其中，第一射线源运动至第一位置处发出射束；第二控制器，用于控制所述探测器接收第一射线源在第一位置发出的射束，并根据接收的射束生成目标靶点的第一图像数据；第三控制器，用于接收探测器的第一图像数据，并根据第一图像数据调整第二射线源，以使得第二射线源运动至第一位置处，发出的射束穿过目标靶点；所述第三控制器还用于控制所述第二射线源运动至所述第一位置的所用时间为患者预设呼吸周期的正整数倍。本专利技术公开一种放疗设备，包括上述任一项所述的装置。本专利技术中的利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法，由于所述放疗设备包括第一射线源、第二射线源以及至少一个探测器；所述方法包括：第一射线源运动至第一位置处，发出射束；探测器接收第一射线源在第一位置发出的射束，并根据接收的射束生成目标靶点的第一图像数据；根据所述第一图像数据调整第二射线源，以使得第二射线源运动至第一位置处，发出的射束穿过目标靶点；其中，所述第二射线源运动至所述第一位置的所用时间为患者预设呼吸周期的正整数倍。采用这种方式，第一射线源在第一位置处发出射束，探测器接收后形成目标靶点的第一图像数据，然后根据第一图像数据调整第二射线源，并控制第二射线源运动到第一位置发出射束，由于第二射线源运动到第一位置所用时间为患者预设呼吸周期的正整数倍，这样第一射线源照射时的节点和第二射线源照射时的节点为不同呼吸周期的同一节点；因此在第二射线源处于第一位置对目标靶点进行照射时，目标靶点所处的状态与目标靶点在接收第一射线源的照射所处的状态是非常近似的，所以参照第一图像数据控制第二射线源对目标靶点进行照射将会大大减小因患者呼吸带来的误差，更加准确的照射到目标靶点位置处，使得放射束能够始终照射肿瘤位置，而避免照射正常组织，减少对正常组织的损伤。附图说明图1是本专利技术实施例的一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法的流程图；图2是本专利技术实施例的第一射线源位于第一位置的示意图；图3是本专利技术实施例的第二射线源位于第一位置的示意图；图4是本专利技术实施例的另一种第二射线源位于第一位置的示意图；图5是本专利技术实施例的多个第一位置的示意图；图6是本专利技术实施例的另一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法的流程图；图7是本专利技术实施例的第一射线源与第二射线源的夹角为0°的示意图；图8是本专利技术实施例的第一射线源与第二射线源的夹角为90°的示意图；图9是本专利技术实施例的第一射线源与第二射线源的夹角为180°的示意图；图10是本专利技术实施例的又一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法的流程图；图11是本专利技术实施例的再一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法的流程图；图12是本专利技术实施例的其他一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法的流程图；图13是本专利技术实施例的另外一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法的流程图；图14是本专利技术实施例的一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的装置的示意图；图15是本专利技术实施例的另一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的装置的示意图。具体实施方式虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。计算机设备包括用户设备与网络设备。其中，用户设备或客户端包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算的由大量计算机或网络服务器构成的云。计算机设备可单独运行来实现本专利技术，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本专利技术。计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制，使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法，所述放疗设备包括第一射线源、第二射线源以及至少一个探测器；其特征在于，所述方法包括：/n第一射线源运动至第一位置处，发出射束；/n探测器接收第一射线源在第一位置发出的射束，并根据接收的射束生成目标靶点的第一图像数据；/n根据所述第一图像数据调整第二射线源，以使得第二射线源运动至第一位置处，发出的射束穿过目标靶点；/n其中，所述第二射线源运动至所述第一位置的所用时间为患者预设呼吸周期的正整数倍。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的方法，所述放疗设备包括第一射线源、第二射线源以及至少一个探测器；其特征在于，所述方法包括：
第一射线源运动至第一位置处，发出射束；
探测器接收第一射线源在第一位置发出的射束，并根据接收的射束生成目标靶点的第一图像数据；
根据所述第一图像数据调整第二射线源，以使得第二射线源运动至第一位置处，发出的射束穿过目标靶点；
其中，所述第二射线源运动至所述第一位置的所用时间为患者预设呼吸周期的正整数倍。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
设定所述预设呼吸周期的至少一个呼吸节点；
所述第一射线源运动至第一位置处发出射束包括；所述第一射线源运动至第一位置处，在所述呼吸节点发出射束。


根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：在一个所述呼吸周期内，第一射线源位于多个不同第一位置处，分别在各呼吸节点发出射束；
所述探测器分别接收第一射线源在各第一位置发出的射束，并根据接收的各射束分别生成目标靶点的多个第一图像数据；
根据多个所述第一图像数据，获取目标靶点在一个呼吸周期的运动轨迹信息。


根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取不同呼吸周期中相同呼吸节点的第一图像数据；
所述根据所述第一图像数据调整第二射线源包括：根据所述不同呼吸周期中相同呼吸节点的第一图像数据，调整第二射线源。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取至少两个不同呼吸周期的第一图像数据；
根据所述不同呼吸周期的第一图像数据确定目标靶点的位置信息；
所述根据所述第一图像数据调整第二射线源包括：根据所述目标靶点的位置信息调整第二射线源。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

探测器接收第二射线源在第一位置发出的射束，并根据接收的射束生成目标靶点的第二图像数据；
对所述第一图像数据与所述第二图像数据进行确认。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取患者的当前呼吸周期；
根据所述当前呼吸周期调整预设呼吸周期。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一射线源、第二射线源可绕所述患者圆周旋转；所述方法还包括：设定所述第一射线源的旋转速率，其中，所述旋转速率为：
x＝(α/NT)，其中，x为旋转角速率，α为第一射线源与第二射线源的夹角，T为患者的呼吸周期，N第二射线源运动至第一位置处所用的时间为预设呼吸周期的倍数。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一图像数据调整第二射线源包括：
根据所述第一图像数据，调整第二射线源的照射角度、剂量大小或剂量分布。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一射线源为KV级的成像源，所述第二射线源为MV级的治疗源。


根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一射线源和所述第二射线源的夹角为0°或180°。


一种利用放疗设备对靶点跟踪照射的装置，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李久良，闫浩，李金升，
申请(专利权)人：深圳市奥沃医学新技术发展有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44