用于放射治疗的X射线成像系统技术方案

放射系统(100)可以包括治疗头(210)、探测器(250)、多个成像源(220、230、240)和机架(111)。治疗头(210)、探测器(250)和多个成像源(220、230、240)可以安装在机架(111)上。治疗头(210)可以被配置为向对象传送治疗束。多个成像源(220、230、240)可以被配置为向对象传送多个成像束。多个成像源中的至少两个可以共用探测器(250)。探测器(250)可以被配置为探测多个成像束中的至少两个。被探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源的不同成像源发射。束可以由至少两个成像源的不同成像源发射。束可以由至少两个成像源的不同成像源发射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于放射治疗的X射线成像系统
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求2020年9月8日提交的美国专利申请第17/015,033号、2020年11月7日提交的中国专利申请第202011234813.9号、2020年12月13日提交的中国专利申请第CN202011271345.2号和2020年12月14日提交的中国专利申请第CN202011468108.5号的优先权，其每个的内容通过引用结合于此。


[0002]本申请总的来说涉及医疗技术，更具体地，涉及用于放射治疗的成像系统的系统和方法。

技术介绍

[0003]放射治疗是针对特定目标组织(目标体积)的局部治疗，例如癌性肿瘤。在治疗之前、之后或期间检查剂量和几何数据，以确保正确放置患者，并确保实施的放射治疗与先前计划的治疗相匹配。这个过程被称为图像引导放射治疗(IGRT)，并且其涉及在对目标组织进行放射治疗的同时使用成像系统查看该目标组织。

技术实现思路

[0004]根据本申请的一个方面，可以提供一种放射系统。放射系统可以包括：机架；治疗头，被配置为向对象传送治疗束；探测器；以及多个成像源，被配置为向对象发射多个成像束。治疗头、探测器和多个成像源可以安装在机架上。多个成像源中的至少两个可以共用探测器。探测器可以被配置为探测多个成像束中的至少两个。探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源中的不同成像源发射。
[0005]在一些实施例中，治疗头、探测器和多个成像源可以位于同一平面内。
[0006]在一些实施例中，所述平面可以垂直于机架的机架轴。
[0007]在一些实施例中，多个成像源可以包括计算机断层摄影(CT)成像源和至少一个数字放射摄影(DR)成像源。
[0008]在一些实施例中，多个成像源可以包括两个DR成像源。
[0009]在一些实施例中，两个DR成像源发射的两个成像束的轴之间的角度可以小于或等于90度。
[0010]在一些实施例中，CT成像源发射的成像束的轴与治疗头发射的治疗束的轴之间的角度可以为90度。
[0011]在一些实施例中，由CT成像源发射的成像束的轴可以在探测器的中心处垂直于探测器。
[0012]在一些实施例中，至少一个DR成像源可以包括至少两个DR成像源。CT成像源可以位于至少两个DR成像源中的两个之间。
[0013]在一些实施例中，放射系统可以包括准直器，该准直器被配置为调整由CT成像源
发射的成像束的扇角。
[0014]在一些实施例中，探测器可以包括防散射栅格。
[0015]在一些实施例中，防散射栅格可以包括多个部分。多个部分中的每一个的排布可以相对于至少一个DR成像源中的至少一个是可调节的。
[0016]在一些实施例中，防散射栅格的多个部分中的至少一个的排布可以是可调节的以对应于由至少一个DR成像源发射的至少一个成像束的方向。
[0017]在一些实施例中，探测器的探测范围可以涵盖多个成像源的视野总和。
[0018]在一些实施例中，多个成像束中的至少两个可以具有不同的能级。
[0019]在一些实施例中，多个成像源中的至少一个可以被配置为发射不同能级的成像束。
[0020]在一些实施例中，探测器的宽度可以超过阈值。
[0021]在一些实施例中，探测器可以包括弧形探测器。
[0022]在一些实施例中，机架可以包括可旋转滚轮。治疗头、探测器和多个成像源可以安装在可旋转滚轮上并随可旋转滚轮旋转。
[0023]根据本申请的另一方面。可以提供一种系统。该系统可以包括至少一个存储设备，包括一组指令，与至少一个存储设备和放射系统通信的至少一个处理器。放射系统可以包括多个成像源和探测器。多个成像源中的至少两个可以共用探测器。探测器可以被配置为探测由至少两个成像源发射的至少两个成像束。探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源中的不同成像源发射。当执行指令集时，至少一个处理器可以被配置成使系统执行包括以下操作的操作：通过使放射系统的CT成像源向放射系统发射治疗前成像束来生成治疗前图像目的；基于治疗前图像确定对象的目标区域在放射系统中的位置信息；根据位置信息，将对象的目标区域定位在放射系统中。
[0024]在一些实施例中，至少一个处理器可以被配置为使系统执行以下操作的操作：通过使多个成像源中的至少一个发射至少一个第二治疗前成像来生成第二治疗前图像，其中第二治疗前图像是多能量图像；根据治疗前图像与第二治疗前图像调整对象的目标区域的治疗计划。
[0025]在一些实施例中，基于治疗前图像和第二治疗前图像调整对象的目标区域的治疗计划可以包括：通过将治疗前图像和第二治疗前图像融合，生成融合图像；确定融合图像中目标区域的信息；基于目标区域的信息调整目标区域的治疗计划。
[0026]在一些实施例中，至少一个第二治疗前成像束可以包括至少两个第二治疗前成像束，它们具有不同的能级并且由多个成像源中的至少两个发射。
[0027]在一些实施例中，多个成像源中的至少一个可以包括所述多个成像源中被配置为发射不同能级的成像束的成像源。
[0028]在一些实施例中，至少一个第二治疗前成像束中由所述CT成像源发射的成像束能够被所述放射系统的准直器可调节限束。
[0029]在一些实施例中，第二治疗前成像束的第一扇角可以小于或等于治疗前成像束的第二扇角。
[0030]在一些实施例中，至少一个处理器可以被配置为使系统执行操作，包括：基于对象的治疗计划和目标区域的位置信息，使放射系统的治疗头向对象的目标区域传送治疗束；
通过使放射系统的多个成像源向对象传送多个治疗成像束来生成对象的多个图像；根据对象的多个图像调整治疗束的发射或调整目标区域的位置信息。
[0031]在一些实施例中，调整治疗束的传送可以包括调整治疗束的方向以允许治疗束朝向目标区域中的至少一个；调整治疗计划，或暂停治疗束的发射。
[0032]在一些实施例中，多个治疗成像束中的由CT成像源发射的成像束可以被放射系统的准直器可调节地限束。
[0033]在一些实施例中，由CT成像源发射的多个治疗成像束中的一个的第一扇角可以小于或等于治疗前成像束的第二扇角。
[0034]在一些实施例中，图像可以包括对象的至少一个器官。调整治疗束的发射或调整目标区域的位置信息可以包括：基于图像确定至少一个器官的运动信息；基于至少一个器官的运动信息调整治疗束的发射或调整目标区域的位置信息。
[0035]在一些实施例中，至少一个器官的运动信息可以与至少一个器官的运动有关。
[0036]根据本申请的另一方面，可以提供一种系统。该系统可以包括至少一个包含一组指令的存储设备和与至少一个存储设备和放射系统通信的至少一个处理器。放射系统可以包括第一探测器和多个成像源，所述多个成像源中的一个是CT成像源。多个成像源中的至少两个可以共用第一探测器。第一探测器可以被配置为探测由至少两个成像源发射的至少两个成像束。探测到的至少本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种放射系统，包括：机架；治疗头，被配置为向对象传送治疗束；探测器；以及多个成像源，被配置为向所述对象传送多个成像束；其中，所述治疗头、所述探测器和所述多个成像源安装在所述机架上；所述多个成像源中的至少两个共用所述探测器，以及所述探测器被配置为探测所述多个成像束中的至少两个，探测到的至少两个成像束由所述至少两个成像源中的不同成像源发射。2.如权利要求1所述的放射系统，其特征在于，所述治疗头、所述探测器和所述多个成像源位于同一平面内。3.如权利要求2所述的放射系统，其特征在于，所述平面垂直于所述机架的机架轴。4.如权利要求1
‑
3中任一项所述的放射系统，其特征在于，所述多个成像源包括计算机断层摄影(CT)成像源和至少一个数字放射摄影(DR)成像源。5.如权利要求1
‑
4中任一项所述的放射系统，其特征在于，所述多个成像源包括两个DR成像源。6.如权利要求5所述的放射系统，其特征在于，由两个DR成像源发射的所述两个成像束的轴之间的角度小于或等于90度。7.如权利要求4所述的放射系统，其特征在于，由所述CT成像源发射的成像束的轴与由所述治疗头发射的治疗束的轴之间的角度为90度。8.如权利要求4所述的放射系统，其特征在于，由所述CT成像源发射的成像束的轴在所述探测器的中心处垂直于所述探测器。9.根据权利要求4所述的放射系统，其特征在于，所述至少一个DR成像源包括至少两个DR成像源，所述CT成像源位于所述至少两个DR成像源中的两个之间。10.如权利要求4所述的放射系统，进一步包括准直器，所述准直器被配置为调整由所述CT成像源发射的成像束的扇角。11.如权利要求4所述的放射系统，其特征在于，所述探测器包括防散射栅格。12.根据权利要求11所述的放射系统，其特征在于，所述防散射栅格包括多个部分，所述多个部分中的每一个的排布相对于所述至少一个DR成像源中的至少一个是可调整的。13.根据权利要求12所述的放射系统，其特征在于，所述防散射栅格的多个部分中的至少一个的排布能调节以对应于由所述至少一个DR成像源发射的所述至少一个成像束的方向。14.根据权利要求1
‑
13中任一项所述的放射系统，其特征在于，所述探测器的探测范围涵盖所述多个成像源的视野总和。15.根据权利要求1
‑
14中任一项所述的放射系统，其特征在于，所述多个成像束中的至少两个具有不同的能级。16.如权利要求1
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15中任一项所述的放射系统，其特征在于，所述多个成像源中的至少一个被配置为发射不同能级的成像束。17.根据权利要求1
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16中任一项所述的放射系统，其特征在于，所述探测器包括弧形探
测器。18.根据权利要求1
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17中任一项所述的放射系统，其特征在于，所述探测器的宽度超过阈值。19.如权利要求1
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18中任一项所述的放射系统，其特征在于，所述机架包括可旋转滚轮；以及所述治疗头、所述探测器和所述多个成像源安装在所述可旋转滚轮上并随所述可旋转滚轮旋转。20.一种系统，包括：至少一个存储设备，包括一组指令；与所述至少一个存储设备和放射系统通信的至少一个处理器，其中，所述放射系统包括探测器和多个成像源，所述多个成像源中的一个是CT成像源，所述多个成像源中的至少两个共用所述探测器，所述探测器被配置为探测由所述至少两个成像源发射的至少两个成像束，探测到的至少两个成像束由所述至少两个成像源中的不同成像源发射，并且当执行所述指令集时，所述至少一个处理器被配置为使所述系统执行以下操作：通过使所述放射系统的所述CT成像源向对象发射治疗前成像束来生成治疗前图像；基于所述治疗前图像，确定所述对象的目标区域在所述放射系统中的位置信息；以及根据所述位置信息，将所述对象的所述目标区域定位在所述放射系统中。21.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器被配置为使所述系统执行以下的操作：通过使所述多个成像源中的至少一个向所述对象发射至少一个第二治疗前成像束来生成第二治疗前图像，其中，所述第二治疗前图像是多能量图像；以及基于所述治疗前图像和所述第二治疗前图像调整所述对象的所述目标区域的治疗计划。22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，基于所述治疗前图像和所述第二治疗前图像调整所述对象的所述目标区域的治疗计划包括：通过将所述治疗前图像与所述第二治疗前图像融合，生成融合图像；确定所述融合图像中所述目标区域的信息；以及基于所述目标区域的信息调整所述目标区域的治疗计划。23.根据权利要求21或权利要求22所述的系统，其特征在于，所述至少一个第二治疗前成像束包括至少两个第二治疗前成像束，所述至少两个第二治疗前成像束具有不同的能级并且由所述多个成像源中的至少两个发射。24.根据权利要求21或22所述的系统，其特征在于，所述多个成像源中的所述至少一个包括所述多个成像源中被配置为发射不同能级的成像束的成像源。25.根据权利要求21
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24中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一个第二治疗前成像束中由所述CT成像源发射的成像束能够被所述放射系统的准直器能调节地限束。26.如权利要求25所述的系统，其特征在于，所述第二治疗前成像束的第一扇角小于或等于所述治疗前成像束的第二扇角。27.如权利要求20所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器被配置成使所述系统执行以下的操作：
基于所述对象的治疗计划和所述目标区域的位置信息，使所述放射系统的治疗头向所述对象的所述目标区域传送治疗束；通过使所述放射系统的所述多个成像源向所述对象传送多个治疗成像束来生成所述对象的多个图像；以及基于所述对象的所述多个图像调整所述治疗束的传送或调整所述目标区域的所述位置信息。28.如权利要求27所述的系统，其特征在于，调整治疗束的传送包括以下至少之一：调整所述治疗束的方向，以允许所述治疗束朝向所述目标区域；调整所述治疗计划；或暂停所述治疗束的发射。29.根据权利要求27所述的系统，其特征在于，所述多个治疗成像束中的由所述CT成像源发射的成像束被所述放射系统的准直器能调节地限束。30.如权利要求27所述的系统，其特征在于，所述多个治疗成像束中由所述CT成像源发射的成像束的第一扇角小于或等于所述治疗前成像束的第二扇角。31.如权利要求27所述的系统，所述图像包括所述对象的至少一个器官，其中，调整所述治疗束的传送或调整所述目标区域的所述位置信息包括：基于所述图像确定所述至少一个器官的运动信息；以及基于所述至少一个器官的运动信息调整所述治疗束的传送或调整所述目标区域的所述位置信息。32.根据权利要求31所述的系统，其特征在于，所述至少一个器官的运动信息与所述至少一个器官的运动有关。33.一种系统，包括：至少一个存储设备，包括一组指令；至少一个处理器，与所述至少一个存储设备和放射系统通信，其中，所述放射系统包括第一探测器和多个成像源，所述多个成像源中的一个是CT成像源，所述多个成像源中的至少两个共用第一探测器，所述第一探测器用于探测所述至少两个成像源发射的至少两个成像束，探测到的所述至少两个成像束由所述至少两个成像源中的不同成像源发射，以及当执行所述指令集，所述至少一个处理器被配置为使系统执行操作，包括：通过所述放射系统的所述CT成像源向对象发射治疗前成像束来生成治疗前图像；基于所述治疗前图像使所述对象的目标区域定位在所述放射系统中；基于所述对象的治疗计划，使所述放射系统的治疗头向所述对象的所述目标区域传送至少一个治疗束；基于由所述放射系统的第二探测器探测到的所述至少一个治疗束的至少一部分生成至少一个治疗图像；以及基于所述治疗前图像和所述至少一个治疗图像，确定所述治疗束的传送是否符合根据所述治疗计划的计划治疗束传送。34.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，所述至少一个治疗图像包括一个治疗图像，其中，基于所述治疗前图像和所述至少一个治疗图像，确定所述治疗束的传送是否符合
根据所述治疗计划的计划治疗束传送包括：基于所述对象的治疗前图像和所述治疗计划确定参考治疗图像；通过比较所述参考治疗图像和所述治疗图像生成比较结果；以及基于所述比较结果确定所述治疗束的传送是否符合所述治疗计划的所述计划治疗束传送。35.如权利要求34所述的系统，其特征在于，所述治疗图像和所述参考治疗图像两者都是二维的并且来自所述对象的相同视角。36.根据权利要求33所述的系统，其特征在于，所述至少一个治疗图像包括来自所述对象的至少两个不同视角的多个治疗图像，其中，基于所述治疗前图像和所述至少一个治疗图像，确定所述治疗束的传送是否符合根据所述治疗计划的计划治疗束传送包括：基于所述治疗前图像和所述多个治疗图像估计所述治疗束在所述对象中的放射剂量分布；通过比较所述治疗束的所述放射剂量分布和所述对象中的计划放射剂量分布来生成比较结果；以及基于所述比较结果确定所述治疗束的传送是否符合所述治疗计划的计划治疗束传送。37.如权利要求36所述的系统，其特征在于，所述治疗束在所述对象中的所述放射剂量分布包括三维放射剂量分布。38.一种系统，包括：至少一个存储设备，包括一组指令；与所述至少一个存储设备和放射系统通信的至少一个处理器，其中，所述放射系统包括探测器和多个成像源，所述多个成像源中的一个是CT成像源，以及当执行所述一组指令时，所述至少一个处理器被配置为使所述系统执行操作，包括：基于对象的治疗计划使所述放射系统的治疗头向所述对象的目标区域传送治疗束；使所述放射系统的所述多个成像源朝向所述对象和所述探测器发射多个成像束，其中，所述多个成像束包括由所述CT成像源发射的CT成像束，以及所述CT成像束的扇角能够通过调节所述CT成像源的准直器的孔径而实现；基于由所述探测器探测到的所述多个成像束的至少一部分来生成所述对象的图像组；以及基于所述对象的所述图像组确定所述目标区域的位置信息。39.如权利要求38所述的系统，其特征在于，所述多个成像束中的每一个照射在所述探测器的探测区域上，以及多个所述探测区域至少部分地彼此分开。40.根据权利要求38或权利要求39所述的系统，其特征在于，所述多个成像源中的至少一个与所述治疗头一起旋转。41.根据权利要求38
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40中任一项所述的系统，其特征在于，同时发射所述多个成像束和所述治疗束中的至少一个。42.根据权利要求38
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40中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个图像中的至少两个来自所述对象的不同视角。43.如权利要求38
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42中任一项所述的系统，其特征在于，所述图像组中的至少一个图
像是二维的。44.如权利要求38
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43中任一项所述的系统，其特征在于，所述多个图像包括所述对象的至少一个器官、与所述至少一个器官的运动相关的目标区域的运动，以及基于所述对象的所述多个图像确定所述目标区域的所述位置信息包括：基于所述多个图像确定所述至少一个器官的所述运动信息；以及基于所述至少一个器官的所述运动信息确定所述目标区域的所述位置信息。45.根据权利要求38
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44中任一项所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器被配置为使所述系统执行以下操作：通过使所述多个成像源向所述对象和所述探测器传送多个第二成像束来生成所述对象的包含多个图像的第二图像组，所述多个第二成像束包括由所述CT成像源发射的具有所述扇角的第二CT成像束；以及基于所述对象的第二图像组确定所述目标区域的第二位置信息。46.如权利要求45所述的系统，其特征在于，所述对象的所述图像组对应于第一时间点，以及所述对象的所述第二图像组对应于不同于所述第一时间点的第二时间点。47.一种系统，包括：至少一个存储设备，包括一组指令；与所述至少一个存储设备和放射系统通信的至少一个处理器，其中，所述放射系统包括探测器和多个成像源，所述多个成像源中的一个是CT成像源，以及当执行所述组指令时，所述至少一个处理器被配置成使所述系统执行如下操作：使所述放射系统的所述多个成像源向对象和所述探测器发射具有不同能级的多个成像束，其中，所述多个成像束包括由所述CT成像源发射的CT成像束，所述CT成像束的扇角能够通过调节所述CT成像源的准直器的孔径而实现；以及基于由所述探测器探测到的具有不同能级的所述多个成像束的至少一部分，生成所述对象的图像。48.如权利要求47所述的系统，其特征在于，所述对象的图像是多能量图像。49.如权利要求47或权利要求48所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器被配置成使所述系统执行以下操作：使所述CT成像源发射具有第二扇角的第二CT成像束，所述第二扇角通过调节所述CT成像源的准直器的孔径而实现，所述第二扇角大于所述扇角；基于所述探测器探测到的所述第二CT成像束的至少一部分，生成第二图像；通过将所述图像和第二图像融合，生成融合图像；以及确定所述融合图像中目标区域的信息。50.如权利要求49所述的系统，其特征在于，所述融合图像中的所述目标区域的所述信息包括所述目标区域的轮廓或所述目标区域周围组织的轮廓中的至少一个。51.如权利要求49或权利要求50所述的系统，其特征在于，所述至少一个处理器被配置成使所述系统执行以下的操作：基于所述融合图像中所述目标区域的所述信息，调整针对所述对象的所述目标区域的
治疗计划。52.一种在放射系统、具有至少一个处理器的计算设备和至少一个存储设备上实现的方法，所述放射系统包括探测器和多个成像源，所述多个成像源中的一个是CT成像源，...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙步梁，倪成，章卫，王理，刘韬，傅建伟，方立波，
申请(专利权)人：上海联影医疗科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：