【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于外部放射疗法的程序的身体组织的可重复对准的系统和方法
[0001]本系统和方法涉及分次放射疗法的领域。特别地，其涉及与定位工具组合的机器人臂，该定位工具在治疗过程中相对于电离放射疗法束重复且可再现地进行身体放置。
技术介绍
[0002]放射疗法是许多患有各种癌症(包括胸部和骨盆区域周围)的患者的标准治疗方法。使用具有旋转电离辐射治疗头的放射疗法装置的治疗技术允许将非常高的剂量聚焦地递送至用于治疗的目标(例如肿瘤、器官)，同时以极大准确度使相邻的健康组织幸免。适形放射疗法(其中在电离辐射治疗头旋转时使用多叶准直器动态地改变电离辐射束的形状)允许肿瘤的形状在三维空间中被该束非常接近地跟随。这样的系统由Varian、CyberKnife、Tomotherapy(Accuray)、Shinva等制造。这些技术提供最大的益处的前提是目标的移动被减少到最低限度。
[0003]在受试者通过放射疗法装置进行治疗之前，典型地通过CT扫描或较不经常地通过MRI来拍摄受试者的治疗区域的三维图像。根据这些图像，确定与电离辐射束的束相交体积(例如等中心)相关的一个或多个位置目标。放射肿瘤学家通常在每个CT和/或MR切片上画出肿瘤区域的形状，以及要保护的健康组织的轮廓，这些健康组织应该接收更少的剂量。他定义了由每个结构不得不接收的剂量。物理学家和放射肿瘤学技术人员使用专用软件以计算是否要通过360
°
旋转臂递送的辐射的“量”，以及在肿瘤区域周围的辐射等剂量、束形状和治疗头的移动。将来自模拟的数据(包括一个或多个束相...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于在包括一个或多个外部放射疗法疗程的外部放射疗法程序中辅助受试者治疗的放射疗法系统(100)，所述系统(100)包括：
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具有基座端(422、422a)和操作机构端(424、424a)的机器人臂RA(400、400a)，其中
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所述基座端(422、422a)安装在用于治疗受试者(50)的放射疗法治疗台(512)上或者是以固定关联可安装到所述放射疗法治疗台(512)上的，
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所述操作机构端(424、424a)设置有用于可拆卸地附接至具有近端和远端的定位工具(200)的RA配件(430、430a)，所述远端被配置为插入到所述受试者(50)的管中，和
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包括至少一个处理器和存储器的处理单元(440)，其中所述处理单元(440)被配置为在所述外部放射疗法疗程期间控制和固定所述机器人臂RA(400、400a)的移动，并且
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所述定位工具(200)包括：
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具有近端(40)和远端(20)的操纵引导装置(300)，其包括：
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在所述远端(20)处的刚性操作机构轴杆(310)，其被配置为插入到所述受试者(50)的管(602)中或者附接至插入装置(204)，所述插入装置(204)被配置为插入到所述受试者(50)的管(602)中，
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与所述操作机构轴杆(310)固定关联地设置在所述近端(40)处的刚性把手部(316)，用于控制所述操作机构轴杆(310)的位置和/或方向，并且被配置为附接至所述RA配件(430、430a)，
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将所述把手部(316)联结至所述操作机构轴杆(310)的刚性传动装置(314)，其中所述定位工具(200)被配置为响应于所述机器人臂的移动而移动和/或固定所述管(602)以用于所述外部放射疗法疗程。2.根据权利要求1所述的放射疗法系统(100)，其中所述处理单元(440)被配置为将所述定位工具(200)定位在一个或多个治疗姿态，其中治疗姿态对应于所述受试者(50)的管(602)的通过所述定位工具(200)的空间对准以用于所述外部放射疗法。3.根据权利要求1或2所述的放射疗法系统(100)，其中所述处理单元(440)被配置为根据所述定位工具(200)的一个或多个凭经验确定的模拟姿态来确定所述一个或多个治疗姿态。4.根据权利要求1至3中任一项所述的放射疗法系统(100)，其中所述受试者(50)的管(602)的通过所述定位工具(200)的空间对准：
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在所述外部放射疗法疗程期间将连接至所述管(602)的身体组织(608)带入到由电离辐射治疗头(518)发射的电离辐射束中，或者
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在所述外部放射疗法疗程期间将连接至所述管(602)的身体组织(608)移动远离由电离辐射治疗头(518)发射的电离辐射束。5.根据权利要求1至4中任一项所述的放射疗法系统(100)，其中所述处理单元(440)被配置为：
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在已经使所述定位工具(200)的姿态调整为与所述定位工具(200)的一个或多个凭经验确定的模拟姿态相对应之后接收关于所述定位工具(200)的原位姿态的实时信息，
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提供实时手动、自动或半自动的引导以细调所述定位工具(200)的姿态，
任选地其中关于所述定位工具(200)的原位姿态的实时信息是从与述放射疗法治疗台(512)已知关联地设置的医学成像单元获得的或者从与所述放射疗法治疗台(512)已知关联地设置的位置应答机读取器获得的。6.根据权利要求1至5中任一项所述的放射疗法系统(100)，所述系统(100)还包括膝部支撑件(450)，其被配置为支撑以半仰卧位躺在所述放射疗法治疗台(512)或模拟台(522)上的所述受试者的膝部，其中所述膝部支撑件(450)：
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包括具有基座端(453)和相反支撑侧(457)的主体(451)，被配置为支撑在所述放射疗法治疗台(512)或模拟台(522)上的所述受试者的每个膝部的两个后面，
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被配置为可拆卸地附接至所述放射疗法治疗台(512)或模拟台(522)并且与所述放射疗法治疗台(512)或模拟台(522)成固定关联，
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主体(451)包括狭槽(454)，所述RA的基座支撑件(432、432a、432b)能够在与所述放射疗法治疗台(512)或模拟台(522)和/或所述膝部支撑件(451)的所述主体(451)关联地限定的一个或多个位置中可锁定地滑动到所述狭槽(454)中，和所述膝部支撑件(450)的一个或两个侧面(456、458)可以是可标记的或者可以预先设置有参考标记(464、465)以指示其中投射激光参考线(516、526)越过所述一个或多个侧面(456、458)的位置。7.根据权利要求1至5中任一项所述的放射疗法系统(100)，所述系统(100)还包括膝部支撑件(450)，其被配置为支撑以半仰卧位躺在所述放射疗法治疗台(512)或模拟台(522)上的所述受试者的膝部，其中所述膝部支撑件(450)：
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包括具有基座端(453)和相对支撑侧(457)的主体(451)，被配置为支撑在所述放射疗法治疗台(512)或模拟台(522)上的所述受试者的每个膝部的两个后面，
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所述主体包含所述机器人臂RA(400、400a)的基座端(422、422a)。8.根据权利要求7所述的放射疗法系统(100)，其中所述膝部支撑件(450)包含相互附接在一起以形成所述膝部支撑件(450)的两个或更多个部分，其中
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所述膝部支撑件的一个部分(450，a)包含两个膝托(466、468)，一个膝托支撑每个膝部后面，以及任选的电池组和任选的所述处理单元，
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所述膝部支撑件的另一个部分(450，b)包含所述机器人臂RA(400、400a)的基座支撑件(432、432a、432b)。9.根据权利要求1至8中任一项所述的放射疗法系统(100)，其中所述RA配件(430、430a)经由联动装置保险连接至所述RA(400、400a)，其中所述联动装置保险被配置为：
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承受工作负荷而不会断开，并且
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在施加滥用负荷的情况下断开释放所述RA配件和所述RA(400、400a)之间的机械连接，
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响应于紧急按钮的激活而断开。10.一种用于在外部放射疗法程序的外部放射疗法疗程期间将受试者的管(602)相对于由电离辐射治疗头(518)发射的电离辐射束进行定位的定位工具(200)，所述外部放射疗法程序包括一个、两个或更多个所述外部放射疗法疗程，所述定位工具(200)包括：
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具有近端(40)和远端(20)的操纵引导装置(300)，其包括：
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在所述远端(20)从的刚性操作机构轴杆(310)，其被配置为插入到所述受试者(50)的管(602)中或者附接至插入装置(204)，所述插入装置(204)被配置为插入到所述受试者(50)的管(602)中，和
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与所述操作机构轴杆(310)固定关联地设置在所述近端(40)处的刚性把手部(316)，用于控制所述操作机构轴杆(310)的位置和/或方向，
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将所述把手部(316)联结至所述操作机构轴杆(310)的刚性传动装置(314)，其中
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所述定位工具(200)被配置为移动和/或固定所述管(602)以用于所述外部放射疗法疗程，并且其中：
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可膨胀操作机构轴杆球囊(315)设置在所述操作机构轴杆(310)上，所述可膨胀操作机构轴杆球囊(315)是可重复膨胀的用于所述管(602)的扩张，并且是可重复缩小的以将所述操作机构轴杆(310)插入到所述管中或从所述管中抽出以用于每个外部放射疗法疗程，和/或
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可膨胀传动装置球囊(322)设置在所述传动装置(314)的远端(20)上，所述可膨胀传动装置球囊(322)是可重复膨胀的用于所述管(602)的扩张，并且是可重复缩小的以将所述传动装置(314)插入到所述管中或从所述管中抽出以用于所述外部放射疗法疗程。11.根据权利要求10所述的定位工具(200)，其中：
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所述可膨胀操作机构轴杆球囊(315)是扩大受限的，其中球囊(315)扩大在有限的膨胀尺寸下可再现地停止，并且被配置为使所述操作机构轴杆在所述管(602)内居中，和/或
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所述可膨胀传动装置球囊(322)是扩大受限的，其中所述球囊(322)扩大在有限的膨胀尺寸下可再现地停止并且被配置为使所述传动装置(314)在所述管(602)内居中。12.根据权利要求10或11所述的定位工具(200)，其中：
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所述可膨胀操作机构轴杆球囊(315)与膨胀内腔(324)流体连接，所述膨胀内腔(324)在所述操纵引导装置(300)的近端(40)方向上延伸，任选地其中：
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所述操作机构轴杆球囊(315)膨胀内腔(324)设置为所述操作机构轴杆(310)和/或所述传动装置部(314)的至少一部分的主体内的通路，或者
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所述操作机构轴杆球囊(315)膨胀内腔(324)在管道(333)内，所述管道(333)设置在所述传动装置部(314)的至少一部分的主体内的通道(335)内；和/或
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配件(329)如鲁尔配件设置在所述操作机构轴杆球囊(315)膨胀内腔(328)的近端处以用于连接至泵；和/或
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所述可膨胀传动装置球囊(322)与膨胀内腔(328)流体连接，所述膨胀内腔(328)在所述操纵引导装置(300)的近端(40)方向上延伸，任选地其中：
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所述可膨胀传动装置球囊(322)膨胀内腔(328)设置为在所述传动装置部(314)的至少一部分的主体内的通路，或者
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所述可膨胀传动装置球囊(322)膨胀内腔(328)在管道(327)内，所述管道(327)设置在所述传动装置部(314)的至少一部分的主体内的通道(331)内；和/或
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配件(329)如鲁尔配件设置在所述膨胀内腔(328)的近端以用于连接至泵。13.根据权利要求10至12所述的定位工具(200)，其中
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所述操作机构轴杆(310)相对于所述传动装置(314)采用角度α，并且α为：90至260度，并且所述操作机构轴杆(310)被配置为附接至插入装置(204)，所述插入装置(204)被配置为插入到所述受试者(50)的管(602)中，或者170至190度，并且所述操作机构轴杆(310)被配置为直接插入到所述受试者的阴道管或肛管中，或者90至260度，并且所述操作机构轴杆(310)被配置为直接插入到所述受试者的直肠管中，或者和/或
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所述把手部(316)相对于所述传动装置(314)采用角度β，并且β为：40至150度，并且所述操作机构轴杆(310)被配置为附接至插入装置(204)，所述插入装置(204)被配置为插入到所述受试者(50)的管(602)中，或者70至150度，并且所述操作机构轴杆
′
310)被配置为直接插入到所述受试者的阴道管或肛管中，或者40至130度，并且所述操作机构轴杆(310)被配置为直接插入到所述受试者的直肠管中。14.根据权利要求10至13中任一项所述的定位工具(200)，所述定位工具(200)还包括具有近端(40)和远端(20)的插入装置(204)，所述插入装置(204)包括：
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细长构件(210)，其被配置为通过所述管的入口插入到所述管中；并且其中在所述远端(20)处所述操作机构轴杆(310)附接至或者可拆卸地附接至所述细长构件(210)。15.根据权利要求10至14中任一项所述的定位工具(200)，其设置有一个或多个位置确定应答机(252a
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c；256a
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b)，所述位置确定应答机(252a
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c；256a
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b)被配置为将关于所述定位工具(200)的原位姿态的实时信息发送给位置应答机读取器。16.根据权利要求10至15中任一项所述的定位工具(200)，其中所述定位工具(200)至少部分地通过医学成像单元是可见的，任选地其中所述医学成像单元内置于放射疗法装置(510)中，所述放射疗法装置(510)发射所述电离放射疗法束以用于所述外部放射疗法疗程。17.根据权利要求10至16中任一项所述的定位工具(200)，其中所述定位工具(200)至少部分地由作为MRI相容性材料的材料制成，并且是MRI可见的，和/或包含一种或多种MRI可见的标记。18.根据权利要求10至17中任一项所述的定位工具(200)，其中所述把手部(3...
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