用于辐射疗法的距离补偿器制造技术

一种用于在辐射疗法期间治疗患者的系统，包括距离补偿器。所述距离补偿器中的每一个使由从辐射治疗系统的喷嘴发射的射束递送到所述患者的剂量的分布成形。定位部件将所述距离补偿器相对于所述患者保持在适当位置，使得所述距离补偿器位于所述射束的路径上。

Distance compensator for radiation therapy

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于辐射疗法的距离补偿器
技术介绍
使用辐射疗法治疗癌症是众所周知的。通常，辐射疗法涉及将高能辐射射束引导到患者体内的目标(例如，肿瘤或病灶)中。除其他部件之外，辐射疗法装置通常包括支撑患者的平台(例如，桌子或睡椅)以及发射辐射射束的喷嘴。患者处于例如仰卧位置，并且喷嘴将射束引导到目标(例如，正被治疗的肿瘤)中。在治疗期间，重要的是要使患者尽可能保持静止(固定)，以便使射束保持指向目标并且指向目标内的适当位置。否则，辐射射束可能会错过目标的某些部分，或者会降落在目标外部的正常(健康)组织上。锁定或固定装置用于固定患者的位置，并使患者在放射疗法期间保持静止。标准治疗过程包括：在治疗之前对患者进行扫描和成像，以检测内部器官并定位目标(例如，肿瘤)。设计为患者定制的固定装置，并生成治疗计划。将固定装置的设计发送给制造商。将所制造的固定装置递送到治疗中心，在治疗中心处，在开始放射疗法之前对它们进行测试。如果需要改动，则重复与制造商交互的过程。然后患者返回并且可开始治疗。由于多种原因，上文描述的常规方法是有问题的。首先，需要多次患者就诊—治疗前至少需要就诊一次以便设计固定装置。而且，制造商参与的需要增加了成本。另外，在从制造商运送固定装置以及可能地将固定装置运送回制造商时会浪费时间。而且在治疗期间，喷嘴和/或患者通常相对于彼此移动，使得可从不同的方向/角度(射束几何)将射束引导到目标中。目标可能具有不规则的形状，并且/或者射束路径上的正常健康组织的量(深度)可根据射束几何而变化。总体上，可能必须根据目标的形状和深度以及射束几何来使由射束递送的剂量分布成形。距离补偿器用于改变(例如，减小)射束中的粒子的能量，以影响射束穿透到目标中的距离。距离补偿器可位于喷嘴之前的粒子加速器的下游或位于喷嘴本身中。最近的辐射生物学研究已经证明在单个短暂的时间段内将全部的相对高的治疗性辐射剂量递送到目标的效用。这种类型的指令在本文中总体上称为FLASH辐射疗法(FLASHRT)。迄今为止的证据表明当正常健康组织暴露于仅单次辐照达仅非常短暂的时间段时，FLASHRT有利地使所述组织免受损害。总体上，由于与FLASHRT相关联的较高剂量率，因此期望使辐照目标外部的正常健康组织的时间的量最小化。实现这一点的手段是制定辐射治疗计划，在此计划中，射束在目标外部不重叠或尽可能少地重叠。在FLASHRT的情况下，将喷嘴的方向/角度设置为使得喷嘴瞄准目标；调整距离补偿器以考虑射束能量、到目标的距离、以及目标的形状(跨越目标的距离)；然后将射束打开并将其迅速关闭。此过程针对下一射束几何重复。为了出于患者舒适度而减少总治疗时间，期望能够针对不同的射束几何快速调整距离补偿器。
技术实现思路
在实施方案中，一种用于辐射疗法期间限制患者在患者支撑装置上的移动的固定装置包括距离补偿器和定位部件。距离补偿器使由从辐射治疗系统的喷嘴发射的射束递送给患者的剂量的分布成形。剂量分布跨目标可以是相对均匀的或者可以是不均匀的(例如，分布可包括布拉格峰)。定位部件将固定装置相对于患者保持在适当位置。实际上，在一个或多个此这样的实施方案中，距离补偿器从辐射治疗系统的喷嘴移动到固定装置。固定装置的这种多功能方面可改善辐射治疗并降低成本。固定装置可使用三维打印机来制造。因此，可在现场容易、快速、廉价且有效地产生患者特定的装置而无需外部制造商，从而避免了从制造商运送以及可能地运送回制造商。患者就诊的次数可减少，因为例如可在患者接受治疗时制造固定装置，和/或因为可在针对拟合性和/或功能进行测试之后或在执行辐射治疗时现场快速修改固定装置。另外，固定装置可循环使用并且不需要储存，这有助于节省成本。在实施方案中，一种用于在辐射疗法期间治疗患者的系统包括多个距离补偿器。实际上，每个距离补偿器定位在患者身上。至少一个定位部件相对于患者将距离补偿器保持在适当位置，使得每个距离补偿器位于从辐射治疗系统的喷嘴发射的射束的路径上。在实施方案中，距离补偿器中的至少一个是诸如前述固定装置的固定装置的一部分。距离补偿器中的每一个使由射束递送到患者的剂量的分布成形。剂量分布跨目标可以是相对均匀的或者可以是不均匀的(例如，分布可包括布拉格峰)。实际上，在实施方案中，距离补偿器从辐射治疗系统的射束递送系统(例如，从喷嘴)移动到患者身上的位置。在另一实施方案中，一种计算机实现的辐射治疗计划方法包括：从计算机的存储器访问辐射治疗计划的参数。参数包括例如射束的数量以及射束相对于患者在患者支撑装置上的位置的路径。标识距离补偿器在患者身上的位置。具体地，每个距离补偿器位于患者身上，使得每个距离补偿器位于射束路径中的至少一个上。在另一实施方案中，一种计算机实现的辐射治疗计划方法包括：从计算机的存储器访问辐射治疗计划，辐射治疗计划规定将由从辐射治疗系统的喷嘴发射的多个射束递送到患者体内的目标的剂量的分布。控制喷嘴以将射束瞄准定位在患者身上的不同位置处的距离补偿器。将喷嘴瞄准第一距离补偿器，然后打开第一射束并将其朝向第一距离补偿器发射。然后关闭第一射束，将喷嘴瞄准第二距离补偿器，再打开第二射束并将其朝向第二距离补偿器发射。此过程可针对多个射束中的每一个重复。根据本专利技术的实施方案中的距离补偿器可代替常规距离补偿器但也可与常规距离补偿器结合用于使目标中的剂量分布成形。通过策略性地将距离补偿器定位在患者身上，可容易适应不同的射束几何。在射束几何改变时，不必等到距离补偿器被调整；相反，正确配置的距离补偿器已在适当位置。因此，可快速地执行辐射疗法，从而有利于患者舒适度。根据本专利技术的实施方案中的距离补偿器还可用于在目标内部提供规定剂量，并且因此可通过使得更易于解决使用FLASHRT的辐射治疗计划的这一方面而促进计划。阅读以下详细描述后，本领域技术人员将认识到在各种附图中示出的根据本专利技术的实施方案的这些和其他目标和优点。此
技术实现思路
提供用于以简化的形式介绍下面在以下详细描述中进一步描述的一些概念。此
技术实现思路
并不意图明确所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也不意图用于限制所要求保护的主题的范围。附图说明并入本说明书中并形成本说明书一部分并且其中相似数字描绘相似元件的附图示出本公开的实施方案，并且连同详细描述一起用于解释本公开的原理。图1示出可在其上实现本文描述的实施方案的计算系统的实例的框图。图2是示出可在其上实现根据本专利技术的实施方案的辐射治疗系统的选定部件的框图。图3示出根据本专利技术的实施方案中的辐射治疗系统的元件。图4是示出根据本专利技术的实施方案中的用于制造固定装置的过程中的部件的框图。图5A、图5B、图5C和图5D示出根据本专利技术的实施方案中的固定装置。图6是根据本专利技术的实施方案中的用于产生固定装置的计算机实现的操作的实例的流程图。图7是根据本专利技术的实施方案中的用于执行辐射治疗的计算机实现的操作的实例的流程图。图8A是根据本专利技术的实施方案中的用于在辐射疗法期间治疗患者的系统。图8B是根据本专利技术的实本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在辐射疗法期间治疗患者的系统，所述系统包括：/n多个距离补偿器，其中所述多个距离补偿器中的每个距离补偿器分别使由从辐射治疗系统的喷嘴发射的多个射束中的相应射束递送到所述患者的剂量的分布成形；以及/n定位部件，所述定位部件耦接到所述多个距离补偿器中的距离补偿器，并且将所述距离补偿器相对于所述患者保持在适当位置，使得所述距离补偿器位于所述射束中的至少一个的路径上。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170721 US 15/656,9371.一种用于在辐射疗法期间治疗患者的系统，所述系统包括：
多个距离补偿器，其中所述多个距离补偿器中的每个距离补偿器分别使由从辐射治疗系统的喷嘴发射的多个射束中的相应射束递送到所述患者的剂量的分布成形；以及
定位部件，所述定位部件耦接到所述多个距离补偿器中的距离补偿器，并且将所述距离补偿器相对于所述患者保持在适当位置，使得所述距离补偿器位于所述射束中的至少一个的路径上。


2.如权利要求1所述的系统，其中所述距离补偿器具有在所述射束的路径的方向上测量的不均匀厚度。


3.如权利要求1所述的系统，其中所述多个射束包括选自由质子射束和离子射束组成的组，并且其中所述每个距离补偿器被配置来将所述相应射束的布拉格峰定位在所述患者体内的目标内部。


4.如权利要求1所述的系统，其中所述距离补偿器是相对于所述射束限制所述患者在患者支撑装置上的移动的固定装置的一部分。


5.如权利要求4所述的系统，其中所述定位部件将所述固定装置紧固到所述患者。


6.如权利要求4所述的系统，其中所述定位部件将所述固定装置紧固到由所述患者穿戴的物品。


7.如权利要求1所述的系统，其中所述定位部件进一步耦接到所述多个距离补偿器中的每个距离补偿器，并且将所述每个距离补偿器相对于所述患者保持在适当位置，使得所述每个距离补偿器位于所述射束中的至少一个的路径上。


8.如权利要求1所述的系统，其中所述多个距离补偿器中的每个距离补偿器耦接到相应定位部件。


9.如权利要求1所述的系统，其中所述定位部件具有拟合所述患者的轮廓的形状。


10.如权利要求1所述的系统，其中所述距离补偿器和所述定位部件被制造为单件。


11.一种计算机实现的辐射治疗计划方法，所述方法包括：
从所述计算机的存储器访问辐射治疗计划的参数，所述参数包括射束的数量以及所述射束相对于患者在患者支撑装置上的位置的路径；以及
标识多个距离补偿器在所述患者身上的位置，其中所述多个距离补偿器中的每个距离补偿器位于所述患者身上，使得所述每个距离补偿器位于所述射束路径中的至少一个上并分别使将由所述射束中的至少一个递送到所述患者的剂量的分布成形。

【专利技术属性】
技术研发人员：E·阿贝尔，C·赞克维斯基，
申请(专利权)人：瓦里安医疗系统公司，
类型：发明
国别省市：美国;US