專利名稱：輻射劑量的回顧式計算和改進的處置規劃的制作方法
輻射劑量的回顧式計算和改進的處置規劃本申請涉及用于輻射治療的改進的規劃和輸送的方法和系統。本發明尤其適用于能夠同時進行MR成像和輻照的組合式磁共振成像(MRI)和射線治療系統，但也可以應用于其他成像或波譜模態或其他類型的處置。在腫瘤學中輻射治療是一種通用的治療技術，其中，向患者身體輸送一定劑量的高能量伽馬(口)輻射、粒子束或其他輻射，以實現治療效果，即根除癌變組織。出于若干原因，該劑量被劃分(fractionate)或分布在若干個星期的時間內。由于輻射束在其到達目標的路上通過健康組織行進，所以這種劃分允許處置期間被損傷的健康組織恢復，而不允許低效的癌癥組織在劃分之間得到修復。為了使不希望有的損傷最小化，同時保持治療效果，在處置之前產生治療計劃，詳細規定劃分安排還有最佳射束形狀和方向。典型地，采集腫瘤及周圍組織的靜態體圖像，例如計算斷層攝影(CT)圖像。計算機化的規劃系統自動或半自動地描繪出目標體積、健康的周圍組織和存在損傷風險的敏感區(例如脊髓、腺體等)、輻射遮擋或衰減組織(例如骨骼等)的輪廓。利用輪廓數據，規劃系統然后確定最佳處置計劃，詳細規定輻射劑量分布和劃分安排，還有輻射束的方向和形狀。在輻射處置之前，拍攝目標體積的圖像，例如熒光檢查、X射線等圖像，以將目標體積位置與輻射治療坐標系對準并檢驗當前治療計劃的精確度。在處置過程中，治療計劃，因為定位精確度、器官位置每天的變化、呼吸、心跳、腫瘤尺寸的增大/減小和其他生理過程， 例如膀胱填充等，可能會損失精確度。為了解決這種不確定性并實現期望的治療效果，當前的方法涉及到輻照比從靜態體圖像確定的目標體積稍大的體積。這種方法導致對健康組織的損傷增大，并且能夠導致不必要的副作用。如果當前的治療計劃發生顯著變化，例如如果目標體積的大小由于治療而縮小，可以取消該計劃并產生新的治療計劃，這可能是耗時的。本申請提供了克服上述問題和其他問題的新的改進的基于MRI的圖像引導輻射治療劑量規劃。根據一個方面，一種用于輻射劑量輸送的方法包括產生輻射治療計劃，輻射治療計劃包括多個輻射劑量。采集目標體積和非目標體積的處置前圖像表示并基于處置前圖像表示確定目標體積和至少一個非目標體積的輪廓和位置。施用輻射劑量，該輻射劑量包括多個輻射束軌跡和至少一個輻射束幾何性質(geometry)。基于所確定的目標體積和至少一個非目標體積的輪廓和位置、輻射束軌跡和至少一個輻射束幾何性質，確定向目標體積和至少一個非目標體積的每個區域輸送的實際輻射劑量。根據另一個方面，一種磁共振引導的輻射治療裝置包括膛型磁體，其在檢查區域中產生靜態磁場，該磁體配置有磁體輻射半透明(translucent)區域，該磁體輻射半透明區域允許輻射束徑向地通過膛型磁體行進到設置于其中的受試者體內。分裂型梯度線圈， 其界定縫隙，縫隙包括與磁體輻射半透明區域對準的梯度線圈輻射半透明區域，分裂型線圈被配置成在在成像區域施加選定的磁場梯度脈沖。射頻(RF)線圈被配置成在檢查區域中的受試者體內誘發并操控磁共振和/或從檢查區域采集磁共振數據。輻射源在膛型磁體側面設置，定位所述輻射源以通過所述磁體和梯度線圈輻射半透明區域向膛型磁體的等中心發射輻射束，并且掃描機控制器控制梯度線圈和RF線圈以產生圖像表示。一個優點在于減少了健康組織的輻射曝光。在閱讀和理解以下詳細描述之后，本領域的普通技術人員將認識到本發明的其他優點。本發明可以采用各種部件和部件布置，以及各種步驟和步驟布置的形式。附圖僅僅為了圖示優選實施例的目的，不應被解釋為限制本發明。
圖1是組合式磁共振(MR)和輻射治療系統的示意圖；圖2是用于輻射治療的方法的流程圖；圖3是用于輻射劑量輸送的另一種方法的流程圖；圖4是用于輻射劑量輸送的另一種方法的流程圖；圖5是用于輻射劑量輸送的另一種方法的流程圖；以及圖6是用于輻射劑量輸送的另一種方法的流程圖。參考圖1，組合式磁共振(MR)和輻射治療系統10包括主磁體12，其產生通過檢查區域14的時域均勻的Btl場。主磁體可以是環形或膛型磁體、C形開放磁體、其他設計的開放磁體等。磁體包括磁體輻射半透明區域16，其允許輻射束，例如伽馬(口)射線、X射線、 粒子束等通過磁體。在一個實施例中，主磁體12是膛型磁體。沿圓周布置磁體輻射半透明區域16，以允許輻射束徑向地行進通過膛的等中心。與主磁體相鄰設置的梯度磁場線圈18 用于沿著相對于Btl磁場的選定軸產生磁場梯度，以對磁共振信號進行空間編碼，產生磁化擾相場梯度等。梯度磁場線圈18包括與磁體輻射半透明區域16對準的梯度輻射半透明區域20以允許輻射束以可預測方式通過主磁體12和梯度磁場線圈18行進到檢查區域14中的受試者22，即整個輻射半透明區域16、20內的吸收是常數。磁場梯度線圈18可以包括配置成在三個正交方向上，典型地為縱向或z，橫向或χ以及垂直或y方向上，產生磁場梯度的線圈段。輻射束源自于輻射源M，例如直線加速器等，輻射源M設置于主磁體12側面并與輻射半透明區域16、20相鄰。吸收器沈吸收沿不希望方向行進的來自源M的任何輻射。 準直器觀幫助輻射束成形以將處置局限到目標體積30。在一個實施例中，準直器是可調節的準直器，例如多葉準直器(MLC)等，其調節輻射束的幾何性質。MLC的葉片能夠對輻射束進行保形成形，以從受試者周圍輻射束的每個角位置匹配目標體積30的形狀。輻射源組件32由輻射源24、吸收器沈和準直器28構成，安裝在軌道系統34上， 軌道系統34允許輻射源組件繞著輻射半透明區域16、20沿圓周旋轉到多個位置，獲得對應數量的輻射束軌跡。或者，輻射源組件能夠連續移動，其截面和強度也連續地得到調節。應當認識到，也想到了其他定位系統或方法，例如，固定軌道系統、非固定軌道系統、單一軌道系統、多軌道系統、C臂等。在一個實施例中，輻射源組件能夠繞膛型磁體12旋轉360° ；不過，在臨床實踐中，不需要這樣寬的范圍。在另一個實施例中，繞著輻射半透明區域16、20 沿圓周定位多個輻射源組件，每個輻射源組件具有基本固定的軌跡。這種布置能夠減少輻射治療期的持續時間，這對于更多的或焦急的受試者而言可能是有利的。應當指出，可以用非鐵磁性材料構造輻射源組件和軌道系統，以免干擾主磁體或梯度磁場線圈或被其干擾。與檢查區域相鄰設置射頻(RF)線圈組件40，例如全身射頻線圈。RF線圈組件產生射頻脈沖，用于在受檢者的已對準偶極子中激勵磁共振。射頻線圈組件40還用于檢測源
6自成像區域的磁共振信號。全身線圈可以是單個線圈或多個線圈元件(作為陣列一部分)。 配置RF線圈組件，使其不會遮蓋(obscure)輻射半透明區域16、20或與輻射半透明區域 16、20相鄰而半透明輻射。為了采集受試者的磁共振數據，將受試者放在檢查區域14內部，優選在主磁場的等中心處或附近。掃描控制器42控制梯度控制器44，梯度控制器44令梯度線圈在整個成像區域內施加選定的磁場梯度脈沖，這可能適于選定的磁共振成像或波譜序列。掃描控制器42還控制至少一個RF發射機46，RF發射機46令RF線圈組件產生磁共振激勵并操控& 脈沖。掃描控制器還控制連接到全身或局部RF線圈的RF接收機48，以接收從那里產生的磁共振信號。將從接收機48接收的數據暫時存儲在數據緩存器50中并由磁共振數據處理器52 處理。磁共振數據處理器能夠執行現有技術中已知的各種功能，包括圖像重建、磁共振波譜術等。重建的磁共振圖像、波譜讀數、和其他經處理的MR數據被存儲在圖像存儲器56中并顯示于圖形用戶界面58上。圖形用戶界面58還包括用戶輸入裝置，臨床醫生能夠使用用戶輸入裝置控制掃描控制器42以選擇掃描序列和規程等。在接受輻射治療之前，規劃處理器60自動地或由用戶引導，產生劃分的輻射治療計劃；每個治療計劃包括多個部分或輻射劑量。每個輻射劑量包括處方輻射劑量、多個輻射束軌跡和至少一個輻射束幾何性質(截面)。以Gray(Gy)為單位測量輻射治療中使用的輻射量，且輻射量根據被處置腫瘤的類型、尺寸和階段而改變。例如，可以將授權60Gy的輻射劑量的輻射治療計劃劃分成30個2Gy的輻射劑量計劃，每個輻射劑量計劃在總共六個星期中每星期的五天中執行。在每個治療期中，在多個，例如20個軌跡上分布輻射，沿著軌跡輸送治療期劑量的相同或不同部分。典型地，用于成年人的輻射劑量計劃為1.8-2.0Gy，用于兒童的為1.5-1.8Gy。為了確定輻射束軌跡和幾何性質，檢測單元62通過利用圖像處理技術和/或描述體積的模型從高分辨率3D圖像確定目標體積30和非目標體積的輪廓來檢測目標體積30 和非目標體積，下文將詳細描述。圖像處理技術可以包括自動或半自動分割、邊緣檢測、主成分分析等的任意組合，可以與描繪體積的形狀、紋理、運動等的模型結合以進一步增強檢測。在檢測單元62自身之內的存儲器中存儲確定的輪廓供將來使用。在一個實施例中，高分辨率3D圖像表示是從組合式MR和輻射治療系統10采集的MR圖像表示，并且是從用于輪廓描繪的圖像存儲器56檢索的。或者，可以利用其他成像模態，例如計算斷層攝影(CT)、 X射線、X射線熒光檢查、超聲等采集高分辨率3D圖像表示。規劃處理器60使用所確定的輪廓產生個體輻射劑量并將它們存儲在處理器自身內的存儲器中。特定非目標體積，例如輻射阻擋或衰減組織和敏感組織，像組織、器官、腺體等，應當避免接收輻射。規劃處理器確定使目標體積的輻射曝光量最大化同時保持非目標體積免于不希望損傷的射束軌跡。令人遺憾的是，由于很多生理變化，例如呼吸、膀胱體積、 肺的膨脹/收縮、體重增加/減少、腫瘤尺寸、器官位置的每天變化等，這些體積的位置和形狀可能每天發生波動。作為輻照稍大區域或產生全新輻射治療計劃進行過補償的替代，可以通過在每次處置之后確定輸送給目標和非目標體積的每個部分的劑量來更新當前輻射治療計劃。可以基于輸送的輻射劑量改變后續輻射劑量或所有后續劑量。參考圖2，在一個方面中，在輸送輻射劑量之后，基于處置前圖像確定輸送給目標30和非目標體積的每個體素的實際劑量。在施用輻射劑量之前，掃描機控制器42控制MR 系統以采集目標體積30和非目標體積的3D處置前圖像表示。處置前圖像可以是低分辨率 3D圖像表示，檢測單元62從其確定目標體積30和非目標體積的輪廓和位置。規劃處理器 60將當前的目標體積30位置與輻射源組件32的坐標系對準。任選地，可以使用手術植入的標記物和/或界標以簡化對準。輻射控制器64控制輻射源組件32，即其旋轉位置、MLC 28的葉片和輻射源M，以在根據當前輻射劑量的射束軌跡和幾何性質下施用處置。處置之后，劑量單元66使用當前射束軌跡、當前射束幾何性質和從處置前圖像表示確定的輪廓和 /或位置確定輸送給目標體積30和非目標體積的每個體素的實際輻射劑量。規劃處理器 60根據輸送給目標體積30和非目標體積的實際輻射更新剩余的輻射治療計劃，即至少一個或全部后續輻射劑量。參考圖3，在第二方面中，在輸送輻射劑量之后，基于處置前圖像和處置后圖像確定輸送給目標30和非目標體積的每個體素的實際劑量。在施用輻射劑量之后，掃描機控制器42控制MR系統以采集目標體積30和非目標體積的處置后圖像表示。檢測單元62確定目標體積30和非目標體積的輪廓和位置。劑量單元66基于當前射束軌跡、當前射束幾何性質以及確定的在處置前和處置后圖像表示之間輪廓和/或位置的改變，來確定輸送給目標體積30和非目標體積的每個體素的實際輻射劑量。通過比較處置前和處置后圖像表示中的目標30和非目標體積的位置，能夠改進所確定的實際劑量的精確度。規劃處理器60 根據輸送給目標體積30和非目標體積的實際輻射更新剩余的輻射治療計劃，即至少一個或全部后續輻射劑量。參考圖4，在第三方面中，在輸送輻射劑量之后，基于處置前圖像和運動模型確定輸送給目標30和非目標體積的每個體素的實際劑量。在施用輻射劑量之前，掃描機控制器 42控制MR系統以采集目標體積30和非目標體積的3D處置前圖像表示，并從外部傳感器 68，例如呼吸傳感器、ECG傳感器等采集運動信號。檢測單元62確定目標體積30和非目標體積的輪廓和位置并基于來自外部傳感器的信號確定用于運動模型的參數。運動模型預測處置期間的目標30和非目標體積的位置。規劃處理器60將當前的目標體積30位置與輻射源組件32的坐標系對準。任選地，可以使用手術植入的標記物和/或界標以簡化對準。輻射控制器64控制輻射源組件32，即其旋轉位置、MLC 28的葉片和輻射源24，以在根據當前輻射劑量的射束軌跡和幾何性質下施用處置。處置之后，劑量單元66使用當前射束軌跡、 當前射束幾何性質以及從處置前圖像表示和所確定的運動模型確定的輪廓和/或位置，來確定輸送給目標體積30和非目標體積的每個體素的實際輻射劑量。通過預測處置期間的目標30和非目標體積的位置，可以改善所確定的實際劑量的精確度。規劃處理器60根據輸送給目標體積30和非目標體積的實際輻射更新剩余的輻射治療計劃，即至少一個或全部后續輻射劑量。參考圖5，在第四方面中，在輸送輻射劑量之后，基于處置前圖像和多個3D處置中圖像確定輸送給目標30和非目標體積的每個體素的實際劑量。在施用輻射劑量之前，掃描機控制器42控制組合式MR和輻射治療系統10以采集目標體積30和非目標體積的3D處置前圖像表示。檢測單元62確定目標體積30和非目標體積的輪廓和位置，規劃處理器60 利用其將當前目標體積30的位置與輻射源組件32的坐標系對準。任選地，可以使用手術植入的標記物和/或界標以簡化對準。輻射控制器64控制輻射源組件32，即其旋轉位置、MLC觀的葉片和輻射源M，以在根據當前輻射劑量的射束軌跡和幾何性質下施用處置。在處置期間，掃描機控制器42控制組合式MR和輻射治療系統10以采集目標體積30和非目標體積的多個3D處置中圖像表示。在處置之后，檢測單元62從處置中圖像表示確定目標體積30和非目標體積的輪廓和位置。劑量單元66使用當前射束軌跡、當前射束幾何性質和從處置前和處置中圖像表示確定的輪廓和/或位置，來確定輸送給目標體積30和非目標體積的每個體素的實際輻射劑量。通過定期監測處置期間的目標體積30和非目標體積的實際位置，可以改善所確定的實際劑量的精確度。3D處置中圖像表示的更慢的時間尺度能夠解決呼吸運動的問題。規劃處理器60根據輸送給目標體積30和非目標體積的實際輻射更新剩余的輻射治療計劃，即至少一個或全部后續輻射劑量。參考圖6，在第五方面中，在輸送輻射劑量之后，基于處置前圖像和多個2D/1D處置中圖像確定輸送給目標30和非目標體積的每個體素的實際劑量。2D處置中圖像之間的更短時間間隔，以及ID導航器脈沖之間的甚至更短的時間間隔，能夠解決體積的更快脈沖式運動問題。在施用輻射劑量之前，掃描機控制器42控制組合式MR和輻射治療系統10以采集目標體積30和非目標體積的3D處置前圖像表示。檢測單元62確定目標體積30和非目標體積的輪廓和位置，規劃處理器60利用其將當前目標體積30的位置與輻射源組件32 的坐標系對準。任選地，可以使用手術植入的標記物和/或界標以簡化對準。輻射控制器 64控制輻射源組件32，即其旋轉位置、MLC 28的葉片和輻射源24，以在根據當前輻射劑量的射束軌跡和幾何性質下施用處置。在處置期間，掃描機控制器42控制組合式MR和輻射治療系統10以采集目標體積30和非目標體積的多個2D/1D處置中圖像表示。在處置之后，檢測單元62從2D/1D處置中圖像表示確定目標體積30和非目標體積的輪廓和位置。劑量單元66使用當前射束軌跡、當前射束幾何性質和從處置前和處置中圖像表示確定的輪廓和/ 或位置，來確定輸送給目標體積30和非目標體積的每個體素的實際輻射劑量。通過以更高的時間分辨率監測處置期間的目標體積30和非目標體積的實際位置，可以改善所確定的實際劑量的精確度。規劃處理器60根據輸送給目標體積30和非目標體積的實際輻射更新剩余的輻射治療計劃，即至少一個或全部后續輻射劑量。或者，檢測單元62基于2D/1D處置中圖像表示確定運動模型，并且運動模型用于確定實際輻射劑量。在一個實施例中，規劃處理器60自動更新剩余的輻射治療計劃，即至少一個或全部后續輻射劑量。在另一個實施例中，在用戶指導下，例如由醫師或臨床醫生更新輻射計劃。醫師在圖形用戶界面58上檢驗目標30和非目標體積的輪廓和位置的檢測。在圖形用戶界面58上顯示在確定治療計劃時使用的高分辨率圖像表示、處置前圖像表示、處置中圖像表示和處置后圖像表示，描繪出體積的輪廓和位置。利用輸入裝置，醫師能夠識別目標體積30和非目標體積，即敏感組織、器官等。在另一個實施例中，規劃處理器60配準目標30和非目標體積的所有圖像表示并在圖形用戶界面58上顯示配準的圖像表示，供醫生評估。基于在治療計劃期間所有時間點體積發生的變化，醫師然后能夠選擇是繼續當前治療計劃、更新治療計劃的剩余輻射劑量， 還是取消治療計劃。或者，規劃處理器60將輸送給目標體積30和非目標體積的每個體素的實際輻射劑量顯示為配準到在確定治療計劃時使用的高分辨率圖像表示、處置前圖像表示、處置中圖像表示或處置后圖像表示之一的彩色圖的強度，供醫生進行評估。在另一個實施例中，向受試者22體內引入增強對比度的藥劑，例如基于釓(Gd)、基于超順磁鐵氧化物(SPIO)和基于超小SPIO (USPIO)、基于錳(Mn)的藥劑等，以改善MR圖像表示的對比度。對比度增強藥劑能夠改善輪廓檢測和模型參數的精確度。在采集用于產生輻射治療計劃的高分辨率體圖像表示之前施用對比度增強藥劑，并在采集用于更新輻射治療計劃的處置前圖像表示之前施用對比度增強藥劑。 已經參考優選實施例描述了本發明。他人在閱讀和理解以上詳細描述之后可能想到修改和變更。應當將本發明解釋為包括所有這樣的修改和變更，只要它們在所附權利要求或其等價要件的范圍之內。
權利要求
1.一種用于輻射劑量輸送的方法，包括產生輻射治療計劃，所述輻射治療計劃包括多個輻射劑量； 采集目標體積(30)和非目標體積的處置前圖像表示；基于所述處置前圖像表示確定所述目標體積(30)和至少一個非目標體積的輪廓和位置；施用所述輻射劑量，所述輻射劑量包括多個輻射束軌跡和至少一個輻射束幾何性質；以及基于所確定的所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置、所述輻射束軌跡和所述至少一個輻射束幾何性質，確定向所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的每個區域輸送的實際輻射劑量。
2 根據權利要求1所述的方法，還包括在施用所述輻射劑量之前，將所確定的所述目標體積(30)的位置與輻射源組件(32) 的坐標系對準。
3.根據權利要求1和2中的任一項所述的方法，還包括基于所確定的實際輻射劑量更新所產生的輻射治療計劃的至少一個剩余輻射劑量。
4.根據權利要求1-3中的任一項所述的方法，還包括在施用所述輻射劑量之后，采集所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的處置后圖像表示；基于所述處置后圖像表示確定所述目標體積(30)和至少一個非目標體積的輪廓和位置；以及基于從所述處置前圖像表示和所述處置后圖像表示確定的所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置、所述輻射束軌跡和所述至少一個輻射束幾何性質，確定向所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的每個區域輸送的實際輻射劑量。
5.根據權利要求1-4中的任一項所述的方法，還包括 從外部傳感器(68)采集運動信號；基于從處置前確定的所述目標體積(30)和至少一個非目標體積的輪廓和位置以及所采集的運動信號，確定運動模型；以及基于所確定的所述目標體積30和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置、所述輻射束軌跡、所述至少一個輻射束幾何性質以及所確定的運動模型，確定向所述目標體積30和所述至少一個非目標體積的每個區域輸送的實際輻射劑量。
6.根據權利要求1-5中的任一項所述的方法，還包括在施用所述輻射劑量期間，采集目標體積(30)和非目標體積的多個處置中圖像表示； 基于所述處置中圖像表示，確定所述目標體積(30)和至少一個非目標體積的輪廓和位置；以及基于從所述處置前圖像表示和所述處置中表示所確定的所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置、所述輻射束軌跡和所述至少一個輻射束幾何性質，確定向所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的每個區域輸送的實際輻射劑量。
7.根據權利要求6所述的方法，其中，所述多個處置中圖像是所述目標體積(30)和至少一個非目標體積的三維(3D)、二維QD)和一維(ID)圖像表示中的至少一種。
8.根據權利要求1-7中的任一項所述的方法，其中，自動地或半自動地執行更新所述至少一個剩余輻射劑量的步驟。
9.根據權利要求3-8中的任一項所述的方法，還包括顯示向所述目標體積(30)和非目標體積的每個體素輸送的實際輻射劑量的實際輻射表不。
10.一種配置成執行權利要求1-9中的任一項所述的步驟的處理器。
11.一種承載計算機程序的計算機可讀介質，所述計算機程序控制處理器，所述處理器控制輻射治療裝置和磁共振(MR)掃描機以執行根據權利要求1-9中的任一項所述的方法。
12.一種磁共振(MR)引導的輻射治療裝置，包括膛型磁體(12)，其在檢查區域(14)中產生靜態磁場，所述磁體配置有磁體輻射半透明區域(16)，所述磁體輻射半透明區域(16)允許輻射束徑向地通過所述膛型磁體行進到設置于其中的受試者體內；分裂型梯度線圈(18)，其界定縫隙，所述縫隙包括與所述磁體輻射半透明區域(16)對準的梯度線圈輻射半透明區域(20)，所述分裂型線圈被配置成在成像區域中施加選定的磁場梯度脈沖；射頻(RF)線圈(40)，其被配置成在所述檢查區域(14)中的受試者0 中誘發并操控磁共振和/或從所述檢查區域采集磁共振數據；在所述膛型磁體側面設置的輻射源(M)，定位所述輻射源以發射所述輻射束通過所述磁體和梯度線圈輻射半透明區域(16、20)到達所述膛型磁體的等中心；以及掃描機控制器(42)，其控制所述梯度線圈(18)和RF線圈00)以產生圖像表示。
13.根據權利要求12所述的磁共振引導的輻射治療裝置，還包括基于處理器的控制器，其被編程以執行根據權利要求1-9中的任一項所述的方法。
14.根據權利要求12-13中的任一項所述的磁共振引導的輻射治療裝置，還包括規劃單元(60)，其產生輻射治療計劃，所述輻射治療計劃包括多個輻射劑量；檢測單元(62)，其從處置前MR圖像表示確定目標體積(30)和至少一個非目標體積的輪廓和位置；以及輻射控制器(64)，其控制所述輻射源組件(3 以向所述目標體積(30)施用輻射劑量， 所述輻射劑量包括多個輻射束軌跡和至少一個輻射束幾何性質；以及劑量單元(66)，其基于所確定的所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置、和所述輻射束軌跡以及所述至少一個輻射束幾何性質，確定向所述目標體積 (30)和所述至少一個非目標體積的每個體素輸送的實際輻射劑量。
15.根據權利要求14所述的磁共振引導的輻射治療裝置，其中，在施用所述輻射劑量之前，所述規劃單元(60)將所確定的所述目標體積(30)的位置與輻射源組件(3 的坐標系對準。
16.根據權利要求14和15中的任一項所述的磁共振引導的輻射治療裝置，其中，所述規劃單元(60)基于所確定的實際輻射劑量更新所產生的輻射治療計劃的至少一個剩余輻射劑量。
17.根據權利要求14-16中的任一項所述的磁共振引導的輻射治療裝置，其中所述檢測單元(6 從處置后MR圖像表示確定目標體積(30)和至少一個非目標體積的輪廓和位置；并且所述劑量單元(66)基于從所述處置前圖像表示和所述處置后圖像表示確定的所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置、所述輻射束軌跡和所述至少一個輻射束幾何性質，確定向所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的每個區域輸送的實際輻射劑量。
18.根據權利要求14-17中的任一項所述的磁共振引導的輻射治療裝置，還包括 產生運動信號的外部傳感器(68)；其中，所述劑量單元(66)基于從所述處置前圖像表示確定的所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置，確定運動模型；并且所述劑量單元(66)基于所確定的所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置、所述輻射束軌跡和所述至少一個輻射束幾何性質以及所確定的運動模型，確定向所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的每個區域輸送的實際輻射劑量。
19.根據權利要求14-18中的任一項所述的磁共振引導的輻射治療裝置，其中， 所述檢測單元(6 從施用輻射劑量期間采集的多個處置中MR圖像表示確定所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置；并且所述劑量單元(66)基于從所述處置前圖像表示和所述處置中表示確定的所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的輪廓和位置、所述輻射束軌跡和所述至少一個輻射束幾何性質，確定向所述目標體積(30)和所述至少一個非目標體積的每個區域輸送的實際輻射劑量。
20.根據權利要求14-19中的任一項所述的磁共振引導的輻射治療裝置，其中，所述多個處置中圖像是所述目標體積(30)和至少一個非目標體積的三維(3D)、二維QD)和一維 (ID)圖像表示中的至少一種。
全文摘要
一種組合式磁共振(MR)和輻射治療系統(10)包括具有磁體輻射半透明區域(16)的膛型磁體(12)，所述磁體輻射半透明區域允許輻射束通過磁體徑向地行進；以及分裂型梯度線圈(18)，其包括與磁體輻射半透明區域(16)對準的梯度線圈輻射半透明區域(20)。在磁體側面設置的輻射源(24)通過磁體和梯度線圈輻射半透明區域(16、20)向檢查區域(14)施用輻射劑量。劑量單元(66)基于目標體積(30)和至少一個非目標體積的處置前、處置中和/或處置后圖像表示來確定向目標體積(30)和至少一個非目標體積的每個體素輸送的實際輻射劑量。規劃處理器(60)基于所確定的實際輻射劑量更新輻射治療計劃的至少一個剩余輻射劑量。
文檔編號G01R33/48GK102576060SQ201080044961
公開日2012年7月11日 申請日期2010年9月16日 優先權日2009年10月6日
發明者F·烏勒曼, J·A·奧弗韋格, P·博爾納特, T·尼爾森 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司