放射疗法用材料插入物制造技术

公开了一种用于在放射疗法期间治疗患者的系统。该系统包括外壳1105、设置在外壳中的多个材料插入物1110，其中多个材料插入物中的每个材料插入物相应地塑形由从放射治疗系统的喷嘴发射的多个射束中的相应射束输送给患者的剂量的分布，以及设置在外壳中的支架1115组件，该支架组件将多个材料插入物保持在相对于患者的适当位置，使得每个材料插入物位于至少一个射束的路径上。少一个射束的路径上。少一个射束的路径上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】放射疗法用材料插入物

技术介绍

[0001]使用放射疗法治疗癌症是众所周知的。通常，放射疗法包括将高能辐射束导入患者体内的靶(例如，肿瘤或病变)。
[0002]除了其它组件外，放射疗法设备通常包括支撑患者的平台(例如，桌子或躺椅)和发射辐射束的喷嘴。使患者处于例如仰卧位，并且喷嘴将射束导入靶(例如，正在治疗的肿瘤)。
[0003]在治疗过程中，保持患者尽可能静止(不动)是很重要的，以使得射束保持指向靶和靶内的适当位置。否则，辐射束可能会错过部分靶，或者可能会落在靶外的正常(健康)组织上。在放射治疗期间使用稳固或固定设备来固定患者的位置并保持患者静止。
[0004]标准治疗过程包括在治疗前对患者进行扫描和成像，以检测体内器官并准确定位靶(例如肿瘤)。针对患者定制的固定设备被设计并且治疗计划被生成。针对固定设备的设计被发送给制造商。制造的固定设备被送到治疗中心，并在开始放射治疗之前在治疗中心进行测试。如果需要更改，则重新与制造商进行交流。随后，患者返回并开始治疗。
[0005]提供上述固定设备的传统方法由于各种原因而存在问题。首先，需要患者多次就诊
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为了设计固定设备，在治疗前至少需要一次就诊。此外，需要制造商参与增加了成本。此外，当将固定设备从制造商处运输或者运回制造商处时，可能会浪费时间。
[0006]同样在治疗期间，通常会使射束喷嘴和/或患者相对于彼此移动，以便可以从不同的方向/角度(射束几何形状)将射束引导至靶中。靶可以具有不规则的形状和/或射束路径上正常健康组织的量(深度)可以根据射束几何形状而变化。一般来说，可能需要根据靶的形状和深度以及射束几何形状来塑形射束输送的剂量分布。
[0007]射程补偿器用于改变(例如，降低)射束中粒子的能量，以影响射束穿透到靶中的距离。射程补偿器可以位于喷嘴前面的粒子加速器的下游或喷嘴本身中。
[0008]最近的一项放射生物学研究已经证明了在单次较短时间内将整个相对较高的治疗辐射剂量输送到靶的有效性。这种类型的治疗在本文通常称为FLASH放射疗法(FLASH RT)。迄今为止的证据表明，当正常、健康的组织仅暴露于单次放射非常短的时间时，FLASH RT有利于使该组织免受损伤。一般来说，由于与FLASH RT相关的较高剂量率，希望将照射靶外正常健康组织的时间降至最低。实现该目标的一种方法是制定如下的放射治疗计划，在该计划中，多个射束不在靶外重叠，或者尽可能少地重叠。在FLASH RT中，将喷嘴的方向/角度设置为使喷嘴对准靶；调节射程补偿器以考虑射束能量、到靶的距离和靶的形状(穿过靶的距离)；然后打开射束并迅速关闭。对下一个射束几何图形重复该过程。为了降低患者的总体治疗时间，希望能够针对不同的射束几何形状快速调整射程补偿器。

技术实现思路

[0009]一方面，本专利技术提供了一种根据权利要求1所述的用于在放射疗法期间治疗患者的固定设备。从属权利要求中限定了可选特征。另一方面，本专利技术提供了一种根据权利要求11所述的用于放射治疗计划的计算机实现的方法。从属权利要求中限定了可选特征。在另
一方面，本专利技术提供了根据权利要求18所述的计算机实现的放射治疗方法。从属权利要求中限定了可选特征。
[0010]本专利技术的实施例描述了使用固定设备(例如头颅固定设备)提供放射疗法治疗的系统和方法。固定设备可以在放射治疗期间覆盖患者的头部，并且包括设置在固定设备外壳内的材料插入物。外壳可以由高Z材料制成，以降低施加到患者的辐射束的能量，并且射程补偿器会微调辐射束的深度和射程，使得布拉格峰位于患者的靶内。射程补偿器由设置在外壳中的支架固定和支撑，使得射程补偿器位于患者的正前方。
[0011]根据一个实施例，公开了一种用于在放射疗法期间治疗患者的固定设备。该设备包括：外壳；设置在外壳中的多个不同形状和尺寸的材料插入物，其中多个材料插入物中的每个材料插入物，并且根据治疗计划分布具体地塑形由从放射治疗系统的喷嘴发射的多个射束中的相应射束输送给患者的剂量的分布；以及设置在外壳中的支架组件，该支架组件可操作以将多个材料插入物保持在相对于患者的适当位置，其中每个材料插入物位于多个射束中的至少一个射束的路径上。
[0012]根据另一个实施例，公开了一种用于放射治疗计划的计算机实现的方法。该方法包括从计算机系统的存储器访问用于放射治疗计划的参数，参数包括射束的数量和射束相对于患者位置的路径，并且标识设置在固定设备(例如头颅固定设备)中的多个材料插入物在患者身上的位置，其中所述多个材料插入物中的每个材料插入物位于至少一个射束路径上，并且根据治疗计划相应地塑形将由至少一个射束输送给患者的剂量的分布。
[0013]根据不同的实施例，公开了一种计算机实现的放射治疗方法。该方法包括从计算机系统的存储器访问放射治疗计划，该放射治疗计划规定由从放射治疗系统的喷嘴发射的多个射束向患者体内的靶输送的剂量的分布，并且控制该喷嘴将多个射束对准定位在固定设备(例如头颅固定设备)中不同位置的多个材料插入物，其中多个材料插入物中的每个材料插入物由设置在固定设备中的支架支撑，并相应地塑形由多个射束中的相应射束输送给患者的相应剂量的分布。该控制包括将喷嘴对准多个材料插入物中的第一材料插入物，然后打开第一射束并对第一材料插入物发射第一射束，之后关闭第一射束并将喷嘴对准多个材料插入物中的第二材料插入物，并且打开第二射束并对第二材料插入物发射第二射束。
附图说明
[0014]并入本说明书中并形成本说明书一部分的附图示出了本公开的实施例，并与详细描述一起用于解释本公开的原理，在整个附图中相同的附图标记表示相同的元件。
[0015]图1示出了可以实现本文描述的实施例的计算系统的示例的框图。
[0016]图2是示出可以实施根据本专利技术的实施例的放射治疗系统的选定组件的框图。
[0017]图3图示了根据本专利技术实施例的放射治疗系统的元件。
[0018]图4是图示根据本专利技术的实施例中用于形成固定设备的过程中的组件的框图。
[0019]图5A、5B、5C和5D图示了根据本专利技术的实施例中的固定设备。
[0020]图6是在根据本专利技术的实施例中用于生产固定设备的计算机实现操作的示例的流程图。
[0021]图7是根据本专利技术的实施例中用于执行放射治疗的计算机实现操作示例的流程图。
[0022]图8A是根据本专利技术的实施例中用于在放射疗法期间治疗患者的系统。
[0023]图8B图示了根据本专利技术的实施例中的射束几何形状的示例的透视图。
[0024]图8C图示了根据本专利技术的实施例中的射束几何形状的示例的透视图。
[0025]图9是根据本专利技术的实施例中用于放射治疗计划的计算机实现操作示例的流程图。
[0026]图10是根据本专利技术的实施例中用于放射治疗的计算机实现操作示例的流程图。
[0027]图11是根据本专利技术实施例的用于提供头颅放射疗法的示例固定设备的俯视图。
[0028]图12是根据本专利技术实施例的用于提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在放射疗法期间治疗患者的固定设备，包括：外壳组件(1105)；多个材料插入物(1110)，设置在所述外壳组件(1105)中，其中所述多个材料插入物(1110)中的每个材料插入物根据治疗计划相应地塑形由从放射治疗系统的喷嘴发射的多个射束中的相应射束输送给所述患者的剂量的分布；以及支架(1115)组件，设置在所述外壳组件中，并且可操作以将所述多个材料插入物保持在相对于所述患者的适当位置，其中每个材料插入物位于所述多个射束中的至少一个射束的路径上。2.根据权利要求1所述的设备，其中所述多个材料插入物中的每个材料插入物包括以下至少一项：射程补偿器；射程调制器；和准直器。3.根据权利要求1或2所述的设备，其中所述多个射束包括选自由以下组成的组的射束：质子束、和离子束，并且其中所述多个射束中的相应射束穿过相应的材料插入物，以根据所述治疗计划将所述相应射束的布拉格峰定位在所述患者的靶内的预定位置处。4.根据权利要求1、2或3所述的设备，其中所述外壳组件和支架限制所述患者的运动，并且其中所述外壳呈头盔形状以容纳所述患者的头部。5.根据权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述外壳组件包括高Z材料，并且可操作以执行针对所述多个射束的射程补偿。6.根据权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述支架包括多个孔，每个孔具有与所述多个材料插入物中的相应材料插入物相对应的形状，以将相应材料插入物固定在所述患者体表附近。7.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中所述支架是使用3D打印被制造的。8.根据权利要求1至7中任一项所述的设备，其中所述支架包括位于所述患者眼睛附近的孔。9.根据权利要求1至8中任一项所述的设备，其中所述支架还包括用于适应呼吸的孔。10.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其中所述多个材料插入物包括脊形过滤器。11.一种用于放射治疗计划的计算机实现的方法，所述方法包括：从计算机系统的存储器访问放射治疗计划的参数，所述参数包括所计划的射束的数目和相对于患者的位置的所计划的射束路径；以及标识设置在患者身体部位固定设备中的多个材料插入物在所述患者身上的位置，其中所述多个材料插入物中的每个材料插入物位于所述所计划的射束路径中的至少一个所计划的射束路径上，并且被布置和/或被配置为根据治疗计划相应地塑形将由所述所计划的射束中的所计划的至少一个射束输送给所述患者的剂量的分布。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述多个材料插入物中的每个材料插入物包括以...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：瓦里安医疗系统公司瓦里安医疗系统粒子治疗有限公司，
类型：发明
国别省市：