在线自适应深吸气屏气处理制造技术

一种在线自适应深吸气屏气处理。一种执行放射疗法过程的计算机实现的方法，包括：当患者被置于第一位置并且维持第一吸气水平时，获取与患者相关联的目标体积的投影图像集合；基于与放射疗法过程相关联的处理计划数字体积和投影图像集合，生成包括目标体积的合成数字体积；基于与处理计划数字体积相关联的处理计划并且基于合成数字体积，生成修改的处理部分；以及当患者保持在第一位置并且维持至少第一吸气水平时，执行修改的处理部分。执行修改的处理部分。执行修改的处理部分。

【技术实现步骤摘要】
在线自适应深吸气屏气处理


[0001]除非本文另有说明，否则本节中描述的方法不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不通过包含在本节中而被承认为现有技术。
[0002]放射疗法(therapy)是针对特定目标组织(计划目标体积)，诸如癌性肿瘤的局部处理(treatment)。理想情况下，对计划目标体积进行放射疗法，其使周围正常组织免于接收超过指定容差的剂量，从而最大限度地减少对健康组织造成损害的风险。在递送放射疗法之前，通常采用成像系统来提供目标组织和周围区域的三维图像。根据这样的成像，可以估计目标组织的大小和质量，并且生成适当的处理计划并且确定计划目标体积。

技术介绍

[0003]为了在放射疗法期间将规定剂量正确地供应到计划目标体积(即，目标组织)，患者应该相对于提供放射疗法的线性加速器被正确定位。通常，在处理前和处理期间检查剂量学数据和几何数据，以确保正确放置患者并且确保所进行的放射疗法处理与先前计划的处理相匹配。该过程被称为图像引导放射疗法(IGRT)，并且涉及使用成像系统在将放射处理递送到计划目标体积之前或同时查看目标组织。IGRT结合了处理计划中的成像坐标，以确保患者正确对齐以在放射疗法设备中进行处理。

技术实现思路

[0004]根据本公开的至少一些实施例，公开了一种基于屏气的放射疗法方法，其中当患者不能维持处理计划所基于的阈值吸气水平时，生成并且实现修改的处理部分。具体地，在执行处理计划的每个处理部分之前，确定患者的呼吸能力。当患者无法维持等于或大于阈值吸气水平的屏气水平时，在可达到的吸气水平下对患者解剖结构进行成像，并且基于原始处理计划和在可达到的吸气水平处的患者解剖结构的图像来生成修改的处理部分。然后在患者维持等于或大于可达到的吸气水平的屏气水平时执行修改的处理部分。因此，在执行处理部分时，每个处理部分都可以适应患者的呼吸能力。结果，即使是不能维持处理计划所基于的阈值吸气水平的患者，也可以从深吸气屏气处理中受益。
[0005]前述概述仅是说明性的并且不旨在以任何方式进行限制。除了上述说明性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实施例和特征将变得明显。
附图说明
[0006]本公开的前述和其他特征将通过结合附图的以下描述和所附权利要求变得更加明显。这些附图仅描绘了根据本公开的数个实施例，因此不应被认为是对其范围的限制。将通过使用附图以附加的具体性和细节来描述本公开。
[0007]图1是根据各种实施例的与处理计划过程相关联的屏气曲线的图示。
[0008]图2是根据各种实施例的与处理计划的处理部分相关联的屏气曲线的图示。
[0009]图3是可以有利地实现本公开的各个方面的放射疗法系统的透视图。
[0010]图4示意性地图示了根据各种实施例的图1的放射疗法系统的驱动架和台架。
[0011]图5示意性地图示了根据各种实施例的图1的放射疗法系统的驱动架和台架。
[0012]图6示意性地图示了根据各种实施例的基于由包括在图1的放射疗法系统中的一个或多个X射线成像器生成的投影图像构建的数字体积。
[0013]图7阐述了根据一个或多个实施例的放射疗法过程的流程图。
[0014]图8阐述了根据一个或多个实施例的放射疗法过程的流程图。
[0015]图9是被配置为执行本公开的各种实施例的计算设备的图示。
[0016]图10是用于实现本公开的一个或多个实施例的计算机程序产品的说明性实施例的框图。
具体实施方式
[0017]在以下详细描述中，参考了构成其部分的附图。在附图中，除非上下文另有说明，相似的符号通常标识相似的组件。详细描述、附图和权利要求中描述的说明性实施例并不意味着限制。在不背离这里提出的主题的精神或范围的情况下，可以利用其他实施例，并且可以做出其他改变。将容易理解的是，如本文一般描述的和图中所示的本公开的各方面可以以各种不同的配置来布置、替换、组合和设计，所有这些都被明确地考虑并且构成本公开的部分。
[0018]介绍
[0019]图像引导放射疗法(IGRT)用于处理身体区域中的肿瘤，这些区域中的肿瘤经受自主运动，诸如肺，或不自主运动，诸如受蠕动、气体运动、肌肉收缩等影响的器官。IGRT涉及在对其递送放射处理之前或同时使用成像系统来查看目标组织(也称为“目标体积”)。在IGRT中，将来自先前确定的处理计划的目标体积的基于图像的坐标与在应用处理束期间确定的目标体积的基于图像的坐标进行比较。以这种方式，可以检测周围有风险的器官的变化和/或目标体积相对于放射疗法系统的运动或变形。因此，可以基于日常位置和形状来准确地实施对有风险的器官的剂量限制，并且可以调整患者的位置和/或处理束以更精确地将辐射剂量瞄准肿瘤。例如，在胰腺肿瘤处理中，有风险的器官包括十二指肠和胃。这些有风险的器官相对于目标体积的形状和相对位置可能每天都有很大的不同。因此，准确适应这些有风险的器官的形状和相对位置，使得能够将剂量升级到目标体积并且获得更好的处理结果。
[0020]在一些放射疗法系统中，执行基于屏气的放射疗法，诸如深吸气屏气(DIBH)处理，其中患者在整个特定处理部分执行一个或多个屏气。DIBH处理通常用于在处理部分期间将有风险的器官或其他关键解剖结构与目标体积分开。另外，DIBH处理可以减少由患者呼吸引起的目标体积的运动和/或变形，从而减少非目标组织接收的剂量。
[0021]DIBH处理的一个缺点是患者不能接收处理部分，除非能够在最初获取计划计算机断层扫描期间实现的相同吸气水平来执行屏气。如果患者在处理时无法进行这样的屏气，则改为递送自由呼吸计划。一般来说，自由呼吸计划会为有风险的器官(诸如，乳腺癌放射疗法中的心脏)递送更多剂量，并且可能会增加针对患者的短期和长期处理副作用。
[0022]患者呼吸信号
[0023]根据各种实施例，当患者无法维持该患者的处理计划所基于的阈值吸气水平时，
将生成并且实现修改的处理部分。在一些实施例中，患者维持特定吸气水平的能力基于指示患者当前吸气水平的呼吸信号。在这种实施例中，可以使用基准点、标记块或其他内部或外部标记和/或检测患者身体表面运动的表面识别系统来测量呼吸信号。在一些实施例中，患者的呼吸信号可以表示为指示患者吸气水平随时间变化的屏气曲线。下面结合图1和图2描述不同屏气曲线的实施例。
[0024]图1是根据各种实施例的与处理计划过程相关联的屏气曲线100的图示。屏气曲线100示出了运动信号105在包括患者屏气的时间间隔101上的变化。在图1所示的实施例中，时间间隔101与在患者解剖结构的计划CT扫描期间和/或在计划CT扫描之前的训练会话期间执行的患者屏气相关联。一般，患者的计划CT扫描涉及获取患者解剖结构的投影图像集合，患者解剖结构包括诸如肿瘤的目标体积。为了促进DIBH处理，患者通常在计划CT扫描期间执行最大或接近最大的呼吸吸气，以便在后续处理部分期间将目标体积与有风险的器官或其他关键解剖结构分开。因此，运动信本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种执行放射疗法过程的计算机实现的方法，所述方法包括：当患者被置于第一位置并且维持第一吸气水平时，获取与所述患者相关联的目标体积的投影图像集合；基于与所述放射疗法过程相关联的处理计划数字体积和所述投影图像集合，生成包括所述目标体积的合成数字体积；基于与所述处理计划数字体积相关联的处理计划并且基于所述合成数字体积，生成修改的处理部分；以及当所述患者保持在所述第一位置并且维持至少所述第一吸气水平时，执行所述修改的处理部分。2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述处理计划数字体积基于所述目标体积的处理计划CT扫描的投影图像。3.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中获取所述目标体积的所述投影图像集合包括：执行所述目标体积的锥形束计算机断层扫描。4.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：在获取所述目标体积的所述投影图像集合之前，确定所述患者不能维持达到或超过所述预定阈值的吸气水平。5.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中确定所述患者不能维持达到或超过所述预定阈值的所述吸气水平包括：接收指示所述患者的吸气水平的呼吸信号。6.根据权利要求4所述的计算机实现的方法，其中确定所述患者不能维持达到或超过所述预定阈值的所述吸气水平是在所述患者被置于所述第一位置时被执行的。7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中生成所述合成数字体积包括：将所述处理计划数字体积内的图像数据可变形地配准到与所述投影图像集合相关联的对应图像数据上。8.根据权利要求7所述的计算机实现的方法，其中生成所述修改的处理部分包括：在所述处理计划数字体积内的图像数据被可变形地配准到所述对应图像数据上之后，检测所述处理计划数字体积内的解剖结构。9.根据权利要求8所述的计算机实现的方法，其中生成所述修改的处理部分还包括：基于在所述处理计划数字体积内检测到的所述解剖结构，确定用于所述修改的处理部分的一个或多个处理束参数。10.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：在获取所述目标体积的所述投影图像集合之前，确定所述第一吸气水平小于与所述处理计划相关联的预定阈值水平。11.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：西门子医疗国际股份有限公司，
类型：发明
国别省市：