【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于实时波束雕刻术中放射治疗处理计划的系统和方法相关申请的交叉引用本申请主张2018年10月19日提交的美国专利序列号62/748,032、2019年3月19日提交的美国专利序列号62/820,452和2019年6月24日提交的美国专利序列号62/865,338的权益。这些申请的内容通过引用整体并入本文。
本公开总体上涉及计算系统。更具体地，本公开涉及用于实时波束雕刻术中放射治疗处理处理计划的实施系统和方法。
技术介绍
电离放射在医学领域通常用于不同的目的。一种这样的应用涉及医学成像。有许多不同类型的医学成像技术，每种技术都使用不同的技术和方法来获得所需的成像产品。其中最基本的是常规射线照相或X射线成像，其使用电离放射生成人体图像。在常规射线照相中，记录单个图像以供以后评估。在计算机断层摄影(ComputedTomography,CT)系统(有时也称为计算机轴向断层摄影(computedaxialtomography)或CAT)中，随着检测器在患者身体周围移动，会记录许多X射线图像。计算机将所有单个图像重建为内部器官和组织的横截面图像或“切片”。对于CT，电动工作台将患者移动通过CT成像系统中的圆形开口，同时系统中的X射线源和检测器组件围绕患者旋转。X射线源产生狭窄的扇形X射线放射波束，该X射线放射波束穿过患者身体的一部分，与X射线相对的检测器记录通过患者身体的X射线以形成扫描。然后，在创建图像的过程中使用该扫描。在检测器组件旋转一整圈期间，收集到许多不同的“扫描”(从多个角度穿过患者)。对于X射线源...
【技术保护点】
1.一种用于放射治疗的方法，包括：/n使用机器人雕刻波束放射处理系统获取治疗区域的至少一个图像；/n通过可移动计算平台，在图形用户界面GUI中呈现所述至少一个图像；/n根据用户通过所述GUI向所述可移动计算平台的输入，为患者创建实时波束雕刻处理处理计划；/n使用所述GUI的虚拟测量部件验证所述实时波束雕刻处理处理计划的预期有效性，其中所述虚拟测量部件同时提供与所述患者的解剖结构和所述实时波束雕刻处理处理计划相关联的距离测量和放射剂量沉积测量；/n对机器人波束雕刻放射处理系统进行编程，以便根据所述实时波束雕刻处理处理计划提供放射治疗交付；以及/n通过实时波束雕刻放射处理系统执行操作，以向所述患者施加放射。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181019 US 62/748,032;20190319 US 62/820,452;20191.一种用于放射治疗的方法，包括：
使用机器人雕刻波束放射处理系统获取治疗区域的至少一个图像；
通过可移动计算平台，在图形用户界面GUI中呈现所述至少一个图像；
根据用户通过所述GUI向所述可移动计算平台的输入，为患者创建实时波束雕刻处理处理计划；
使用所述GUI的虚拟测量部件验证所述实时波束雕刻处理处理计划的预期有效性，其中所述虚拟测量部件同时提供与所述患者的解剖结构和所述实时波束雕刻处理处理计划相关联的距离测量和放射剂量沉积测量；
对机器人波束雕刻放射处理系统进行编程，以便根据所述实时波束雕刻处理处理计划提供放射治疗交付；以及
通过实时波束雕刻放射处理系统执行操作，以向所述患者施加放射。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一个图像包括数字断层合成DT扫描、计算机断层摄影CT扫描图像、磁共振成像MRI图像或正电子发射断层摄影PET扫描图像。
3.根据权利要求1所述的方法，其中在将所述机器人雕刻放射处理系统插入在医疗过程中形成的腔中之前，向所述患者施加所述放射。
4.根据权利要求1所述的方法，其中使用X射线系统获取所述至少一个图像。
5.根据权利要求4所述的方法，其中所述X射线系统：
使用机械臂精确控制X射线放射源相对于所述患者的位置；
随着通过机械臂在预定路径上移动所述X射线放射源，使用X射线检测器从多个不同角度获得所述患者的多个二维X射线投影图像；
在获得每个所述二维X射线投影图像的同时，在通过所述机械臂沿着所述预定路径移动所述X射线放射源时，确定所述X射线放射源相对于X射线检测器面板的位置；以及
在计算机系统中处理所述多个二维X射线投影图像和所确定的位置，以执行数字断层合成重建，在所述数字断层合成重建中，从已获取的所述多个二维X射线投影图像重建所述患者的截面或切片图像；
其中，通过选择性地控制与多个关节相关联的多个关节位置，使所述X射线放射源沿着预定路径移动，其中所述多个关节各自与所述机械臂相关联。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述X射线系统还：
使用所述机械臂关于所述患者重新定位所述X射线放射源，使得所述X射线放射源被放置在关于所述患者的处理位置；以及
当所述X射线放射源在所述处理位置时激活所述X射线放射源，以便对所述患者进行治疗性X射线处理。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述治疗性X射线处理是术中放射治疗处理。
8.根据权利要求6所述的方法，其中控制所述X射线放射源以产生第一X射线波束图案，以用于获得所述二维X射线投影图像，以及产生第二X射线波束图案，以用于所述治疗性X射线处理。
9.根据权利要求6所述的方法，其中所述X射线放射源被控制为产生X射线波束，该X射线波束具有第一X射线波束强度，以用于获得所述二维X射线投影图像，并且具有第二X射线波束强度，以用于进行所述治疗性X射线处理，所述第一X射线波束强度与所述第二X射线波束强度不同。
10.根据权利要求5所述的方法，其中所述预定路径限定圆弧，所述圆弧的中心角在15°至40°之间。
11.根据权利要求7所述的方法，其中执行可变形图像融合操作，其中将所述患者的术前体积成像与使用DT获得的所述多个二维X射线投影图像可变形地融合。
12.根据权利要求1所述的方法，其中所述可变形图像融合操作是在已经对所述患者执行了所述医疗过程之后，但是在马上对所述患者执行术中放射治疗过程之前执行的。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述可变形图像融合操作包括将所述术前体积成像与所述术中DT成像融合，以将较高质量的术前体积成像与使用术中DT成像获得的质量较低但是更新近的结果相结合。
14.根据权利要求13所述的方法，其中使用深度学习技术来指导所述可变形图像融合操作。
15.根据权利要求1所述的方法，其中除了所述虚拟测量部件之外，还使用3D雕刻波束工具来验证所述实时波束雕刻处理处理计划的预期有效性。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述3D雕刻波束工具呈现所述患者的横截面解剖结构以及等球体和放射源。
17.根据权利要求16所述的方法，其中所渲染的3D等球体呈现在所述患者的解剖结构内部的放射的分布，所述放射的分布形成波束的形状。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述3D雕刻波束工具允许用户看到在处理期间剂量或波束将如何在所述患者体内分布，或者允许所述用户在需要任何校正以更准确交付所述放射的情况下对放射源的位置和朝向进行微调。
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【专利技术属性】
技术研发人员：凯尔曼·费雪曼，约纳坦·瓦伊纳，
申请(专利权)人：胜赛斯医疗有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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