用于放射治疗设备的成像系统技术方案

本文公开了一种用于辐射治疗设备的成像系统，所述辐射治疗设备被配置为经由治疗辐射源向患者提供治疗辐射。所述成像系统包括成像辐射源、CBCT面板检测器和CT检测器，其中所述成像辐射源被配置为可调整的，使得在第一配置中，所述成像辐射源被配置为向所述CT检测器发射成像辐射，并且在第二配置中，所述成像辐射源被配置为向所述CBCT检测器发射成像辐射。源被配置为向所述CBCT检测器发射成像辐射。源被配置为向所述CBCT检测器发射成像辐射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于放射治疗设备的成像系统


[0001]本公开涉及用于放射治疗设备的成像系统及其方法。

技术介绍

[0002]辐射疗法可以描述为使用电离辐射(诸如X射线)来治疗人体或动物体。放射疗法通常用于治疗患者或受试者体内的肿瘤。在此类治疗中，电离辐射用于照射，并因此破坏或损伤形成肿瘤部分的细胞。然而，为了将规定的剂量施加到受试者体内的肿瘤或其他目标区域，辐射必须穿过健康组织，照射健康组织并因此在该过程中潜在地使健康组织受损。该领域的总体目标是在放射治疗期间最小化由健康组织接收到的剂量。
[0003]存在许多不同的辐射治疗技术，允许从不同的角度、以不同的强度和在特定的时间段内施加辐射。在辐射疗法治疗之前，创建辐射疗法治疗计划以确定应如何以及在哪里施加辐射。通常，此类治疗计划是在医学成像技术的帮助下创建的。例如，可以对患者进行计算机断层摄影(computed tomography，CT)扫描，以便产生待治疗区域的三维图像。该三维图像允许治疗计划者观察和分析目标区域并且识别周围组织。此外，可以在一段时间内(诸如呼吸周期)记录三维图像，以便提供可以告知治疗计划的四维(4D CT)视频。
[0004]已知的成像系统包括CT成像系统和锥形射束计算机断层摄影(cone beam computed tomography，CBCT)成像系统。与CBCT成像系统相比，CT成像系统具有各种优点和缺点，在质量、物理大小、测量时间和成本方面存在差异。
[0005]提供此类系统作为放射治疗设备的一部分涉及许多挑战，包括复杂性和成本。

技术实现思路

[0006]在独立权利要求中阐述了专利技术。在从属权利要求中阐述了可选特征。
附图说明
[0007]现在将参考附图通过示例的方式描述实施例，在附图中：
[0008]图1示出了已知类型的放射治疗设备或装置；
[0009]图2a示出了具有成像系统的已知类型的放射治疗设备或装置的截面视图；
[0010]图2b示出了具有成像系统的已知类型的放射治疗设备或装置的截面视图；
[0011]图3a示出了根据本公开的成像系统几何结构的截面视图；
[0012]图3b示出了根据本公开的成像系统几何结构的截面视图；
[0013]图4示出了耦合到机架的根据本公开的成像系统的截面视图和局部剖面视图；
[0014]图5示出了在根据本公开的放射疗法成像方法中执行的步骤。
具体实施方式
[0015]概述
[0016]总的来说，本公开涉及用于放射治疗设备的成像系统，该成像系统可以提供CT成
像能力和CBCT成像能力。该成像系统包括单个成像辐射源、CT检测器和CBCT检测器。CT检测器和CBCT检测器是具有不同特性的不同类型的检测器。公开了其中可以使用单个公共成像辐射源来提供交替的CT成像能力和CBCT成像能力的实施例。
[0017]如本文所使用的，CT成像系统不同于CBCT成像系统。这些术语用于指代不同的成像模态和不同的相关联成像设备。CT成像涉及围绕患者在轴向间隔的位置旋转成像辐射源360
°
，使扇形射束指向相对较窄的面板，以便获取可以用于产生患者的2D截面图像的数据。然后，成像辐射源或患者可以逐渐推进，以便获取另一个2D图像并且由此经由围绕患者的多次360
°
旋转建立患者或感兴趣区域的3D图像。替代地，除了逐渐推进，患者或辐射源可以在辐射源旋转的同时缓慢且连续地推进，以便经由成像辐射的螺旋或螺旋状递送来获取必要的数据以构建3D CT图像。在“真正的”或“传统的”CT成像器中，成像辐射通常以薄的“扇形”发射，该扇形将在一个方向上比另一个方向窄得多的细长形状投射到检测器上。因此，使用窄的弯曲检测器。
[0018]相比之下，CBCT成像系统使用更宽的锥形射束和更大的面板，以便以围绕患者的单个完整或半个或其他角度的旋转来覆盖患者的大部分，从而从用于重建3D图像的各种角度获取对象的多个2D投影，并且CBCT系统因此能够快速地提供3D图像，并且与传统的CT系统相比具有减少的机架旋转次数。例如，有可能使用CBCT模态经由围绕患者旋转单个180度来实现3D成像体积。
[0019]CT检测器通常每单位面积非常昂贵，因此通过使用在患者周围平移的弯曲检测器来最小化表面积。曲率遵循扇形射束的几何形状和角展度并且可以具有横向于射束平面的相对较窄的尺寸，即与扇形射束厚度相当的尺寸。CBCT图像是使用通常较便宜的二维平坦面板检测器获得的，由于若干技术差异和缺点，该检测器的不足以用于高质量CT成像。CBCT图像通常比CT图像更快获得，并且通常用于分次内成像。部分由于成本和速度的这些优势，CBCT成像系统已经被考虑用于辐射治疗设备，例如提供可以指导或形成辐射治疗基础的3D图像。
[0020]然而，CBCT图像通常质量较低并且与螺旋递送CT成像产生的图像不同，CBCT图像包含需要考虑的固有伪影。这些缺点可能会损害CBCT系统获得的3D图像质量。通过在CT中使用具有螺旋成像的较薄切片，还可以实现其他优点，诸如减少了对面板的散射并且如上所述，重建过程生成的伪影更少——总体上，通过CT成像可以获得更高的图像质量和更低的患者剂量。然而，其包括能够提供比CBCT更高质量成像的“真正的”或“传统的”CT成像系统的放射治疗设备由于此类系统的成本和复杂性而难以开发。即使当试图将CT成像系统集成到放射治疗设备中时，也期望包括基于二维面板的CBCT型成像技术，特别是用于分次内成像。然而，生产此类具有CT成像功能另外要求的质量的大面积面板是极其昂贵的。
[0021]因此，本文公开了这样的成像系统，其可以与放射治疗设备集成，以便提供多种类型的成像。本公开使得CT成像和CBCT成像能够集成到放射治疗设备中，而不会显著增加成本或复杂性并且设备的尺寸变化最小。
[0022]尽管本公开描述了与CBCT成像相关的各种示例和实施例，但是应理解，本文公开的系统、设备和方法实际上可以用于执行其他类型的截面成像，包括2D成像和3D成像。因此，被描述为适用于CBCT的装置(诸如检测器)应被解释为适用于期望的锥形射束成像技术，即，检测器可以不必能够产生完整的3D样本，而是可以被设计成产生2D CBCT类型的图
像。类似地，存在3D和4D CT成像的变体并且术语“CT”的使用不应被理解为局限于2D切片或螺旋配置的一个特定变体。本公开旨在涉及更高质量形式的治疗前成像，称为“CT”，以及较低质量但更快的分次内成像(intrafraction imaging)形式，称为“CBCT”。类似地，为了说明的目的，公开了“平坦面板”检测器并且在一些示例中，该检测器可以是适用于二维检测的弯曲检测器。
[0023]详细描述
[0024]图1示出了放射治疗(RT)设备100。该设备及其组成部件对于本领域技术人员来说是熟知的，但是在此对其进行总体描述是为了给本公开提供有用的附加信息。
[0025]图1中示出的RT装置100包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于辐射治疗设备的成像系统，其被配置为经由治疗辐射源向患者提供治疗辐射，所述成像系统包括成像辐射源、CBCT面板检测器和CT检测器；其中：所述成像辐射源被配置为可调整的，使得在第一配置中，所述成像辐射源被配置为向所述CT检测器发射成像辐射，并且在第二配置中，所述成像辐射源被配置为向CBCT检测器发射成像辐射。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述成像辐射源被配置为在第一位置和第二位置之间移动，其中，所述第一位置对应于所述第一配置，并且所述第二位置对应于所述第二配置。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述成像辐射源被配置为通过平移机构在所述第一位置和所述第二位置之间移动。4.根据权利要求2所述的系统，其中，所述成像辐射源被配置为通过旋转机构在所述第一位置和所述第二位置之间移动。5.根据前述权利要求任一项所述的系统，还包括准直器部件，其被布置成使得当所述成像辐射源处于所述第一配置时，所述准直器部件被配置为将辐射成形为扇形射束，并且当所述成像辐射源处于所述第二配置时，所述准直器部件被配置为将辐射成形为锥形射束。6.根据前述权利要求任一项所述的系统，其中，所述成像辐射是X射线辐射。7.根据前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼尔，
申请(专利权)人：伊利克塔有限公司，
类型：发明
国别省市：