用于非躺着的患者的放射治疗系统技术方案

一种用于非躺着的患者的放射治疗系统，包括：固定器，其可操作来固定包含靶的区域，使得区域变形由公式表征，其中该区域变形是分别处于躺着的位置和处于非躺着的位置的区域组织的相对位置；成像设备，其可附接到所述固定器，用于对靶成像；治疗设备，其可附接到所述固定器，用于对处于非躺着的位置的靶进行治疗；以及处理器，其可操作来使用应用于在成像位置所获得的图像的公式，产生处于非躺着的位置的区域的治疗仿真。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及一种放射治疗系统，并且更特别涉及一种用于照射非躺着的直立 的患者(例如处于直立位置或处于前倾位置)的放射治疗系统。
技术介绍
先进的放射治疗要求用于治疗计划的精确成像。由于成像和治疗发生在不同时间 和/或地点，在该两个过程中患者位置必须尽可能地保持相同，以降低与内部器官移位和 变形相关的位置误差。围绕垂直旋转轴的患者旋转是可接受的，因为这种旋转不会影响施 加给内部器官的重力，从而对器官移位和变形没有影响。类似地，患者可以相对于放射束平 移，但相对于重力场保持在相同位置。治疗非躺着的患者，例如处于直立位置或处于前倾位置，可以具有临床的和经济 上的优势。然而，由于用于治疗计划的CT扫描仪关于在非躺着的位置定位患者在结构上受 到限制，在现有技术中实际上没有考虑这种位置，而CT扫描以躺着的位置进行。只躺着成 像，例如CT或MRI典型地在通常躺着的位置应用，然而通常的成像，例如X-射线或超声还 可以在非躺着的位置应用。典型地，只躺着的成像提供好于那些由通常成像提供的三维分 辨率和/或解剖学细节。因此，用于放射治疗的治疗计划基于只躺着的成像。
技术实现思路
如在以下更详细描述的，本专利技术寻求提供一种用于照射非躺着的患者的改进的放 射治疗系统。根据本专利技术的实施例，还提供一种用于非躺着的患者的放射治疗系统，包括可操 作来固定包含靶的区域的固定器，使得区域变形由公式表征，其中该区域变形是分别处于 躺着的位置和非躺着的位置的区域组织的相对位置；可附接到所述固定器的、用于对靶成 像的成像设备；治疗设备，可附接到所述固定器，用于对处于非躺着的位置的靶进行治疗； 处理器，所述处理器可操作来使用应用于在成像位置所获得的图像的公式，产生在非躺着 的位置的区域的治疗仿真。固定该区域可以包括密封和压缩包含靶的区域。定位患者可以包括通过至少两个 方位角或两个仰角定向所述区域。此外或可选择地，定位患者可以包括通过成像的靶定位。照射靶可以包括应用通常的水平方向的放射束。所述公式可以基于线性模型，其中非躺着的靶位置通过由重力和其他力确定的偏 移和旋转与躺着的靶位置相关，其中靶位置相对于标记而言。对于坚固封闭的区域(例如脑)，偏移和旋转可能是微小的。区域的示例包括骨盆 区域、乳房和颅骨中的至少一个。附图说明结合附图，通过以下详细描述，将更全面充分地理解和意识到本专利技术，其中图IA和IB是分别处于用于成像的躺着的位置和用于治疗的非躺着的位置的器官 /组织/靶的简3图2是根据本专利技术的实施例构造的和操作的用于组织固定的系统的简要框图；图3A和:3B是分别处于用于成像的躺着的位置和用于治疗的非躺着的位置的颅外 的器官/组织/靶(例如女性乳房)的简图；以及图4是根据本专利技术的实施例的用于将放射治疗应用于非躺着的患者的方法的简 化的流程图。具体实施方式封闭的生物组织的下垂通常被认为不显著。因此，坚固封闭的组织通常对重力的 取向不敏感。这就是例如如图IA和IB中所看到的封闭的脑的状况。图IA示出患者处于 躺着的位置的脑。靶T具有坐标，例如直角坐标(X，y，z)，其中ζ轴沿重力定向。尽管脑 是封闭的，但是相对于颅骨的微小的脑位移仍然可能响应于重力场中不同的颅骨定向而发 生。因此，在图IB中示出的非躺着的位置，靶T的位置已经改变，并且现在是(χ+ δ x，y+ δ y， z+Sz)。然而，注意到的是，δχ和Sy通常能够认为是零。δ ζ位移小，并且可以例如通过 在相关方向上的非CT的脑成像来建模。这种模型提供了用于在各种不同位置的位移的公 式。能够将该公式应用于躺着的CT图像，来得出处于非躺着的位置的治疗仿真。其他器官，例如女性的乳房，没有被骨头封闭而是呈现在外的，并且容易使得它们 被压缩或固定。现在参考图2，其中图示根据本专利技术的实施例构建和操作的、用于组织固定 的系统10。系统10包括固定器12，例如用于在其中接收组织或器官的接收器。该接收器可 以由刚性材料(例如金属或塑料)制成并为特定的乳房定制尺寸，或者可以包括可膨胀的 气囊，当该气囊膨胀时压紧和固定乳房。如图3Α和;3Β中所示，固定器12固定包含靶(在 图示的情况下，在乳房中的靶14)的区域。固定器12可以封闭和压缩该区域。图3Α示出 在成像(躺着的)位置的乳房，而图3Β示出在治疗(非躺着的)位置的乳房。固定器12附接到成像设备16，例如但不限于超声成像器、X射线成像器、MRI成像 器等等，用于对图3Α的成像位置中的区域和靶进行成像。固定器12关于成像设备16的空 间位置已知，并且固定器12连同靶的空间位移(平移和旋转)利用传感器18容易地感测 和测量，例如利用固定器12上的光学装置感测基准标记，或利用安装在固定器12上的传 感器(例如加速度仪)，或利用任意其他装置。固定器12还能够单独地或同时地附接到治 疗设备20，例如但不限于LINAC，用于执行在图;3Β的非躺着的位置的治疗。此外，固定器12 相对于治疗设备20的空间位置和移动是已知的。区域变形是分别处于成像位置(图3Α)和处于非躺着的治疗位置(图3Β)的区域 组织的相对位置。区域变形可以由公式来表征，所述公式考虑了组织弹性和其他参数。可 操作(有效)地连接到固定器12、传感器18、成像设备16和治疗设备20的处理器22，使用 应用于在成像位置获得的图像的公式，产生在非躺着的位置的区域的治疗仿真。现在参考图4，其示出根据本专利技术的实施例的用于对非躺着的患者应用放射治疗 的方法。首先，患者可以在非躺着的(例如直立的)位置成像，以确定相对于其他身体结构 (例如骨结构)的器官/组织/靶(贯穿权利要求书称为靶)位置(步骤401)。患者随后 可以重新定位到CT扫描位置(步骤40幻。重新定位的患者随后可以在施加压力的同时成 像(步骤403)。计算施加的压力，作为用于产生类似于非躺着的(例如直立的)患者的器 官/组织/靶的位置所需的压力。使用用于身体的变形的简化的公式计算压力，并且可以考虑组织弹性，这将在以下讨论。患者随后可以在施加确定的压力的同时成像(例如CT扫 描)(步骤404)。在步骤404中，在躺着的成像位置固定包含靶的该区域。在非躺着的治疗位置的 区域的空间位置通过对在成像位置所获得的图像应用一公式来确定，该公式计算作为躺着 的成像位置的函数的非躺着的治疗位置(步骤40 。患者随后可以定位在用于治疗的非躺 着的治疗位置(步骤406)。随后可以在靶处于非躺着的治疗位置的同时使用放射束照射该 靶(步骤407)。在步骤404中固定区域可以包括封闭和压缩包含靶的区域。在步骤406中定位患 者可以包括通过至少两个方位角或两个仰角来定向该区域。此外或可选择地，定位患者可 以包括经由成像进行靶定位。在步骤407中照射靶可以包括应用通常水平方向的放射束。在步骤405中的公式可以基于线性模型，其中非躺着的治疗位置是躺着的成像位 置与一系数的乘积，该系数将变形与重力和其他力相关联。因此，在本专利技术中，用于治疗计划的图像仿真在成像位置执行。固定包含靶的区 域，使得对重力的区域敏感度降低，以便相关的变形能够由简单的公式表征。这种表征提供 了如下的能力在成像位置对区域成像并且应用该公式以仿真在非躺着的治疗位置的相应 图像。通常，将组织变形与施加的(重)力场相关联的模本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非躺着的患者的放射治疗系统，包括：　　固定器，其可操作来固定包含靶的区域，使得区域变形由公式表征，其中所述区域变形是分别处于躺着的位置和处于非躺着的位置的区域组织的相对位置；　　成像设备，其可附接到所述固定器，用于对所述靶成像；治疗设备，其可附接到所述固定器，用于对处于非躺着的位置的靶进行治疗；　　处理器，其可操作来使用应用于在成像位置所获得的图像的公式，产生处于非躺着的位置的区域的治疗仿真。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：摩西艾因高尔，
申请(专利权)人：摩西艾因高尔，
类型：实用新型
国别省市：IL[]