[发明专利]用于监控放射治疗装置的几何形状的系统、可跟踪组件、程序产品及相关方法

说明书

相关申请

本申请涉及2006年3月10日提交的美国非临时申请No.11/374,572其要求在2005年3月23日提交的美国临时申请No.60/664,513的优先权和利益，在这里将他们整体引入作为参考。

技术领域

本发明涉及患者疗法。更具体地，本发明涉及用于监控放射治疗装置的几何形状以校验在治疗计划传送期间所用坐标系的原点和取向的一种系统、一种可跟踪组件、程序产品和相关方法。

背景技术

放射疗法可以有效用于治疗某些类型的癌性肿瘤、病变或其它“目标”。如果将足够的放射剂量传送到肿瘤或病变区域，可以完全地根除大量的这种目标。然而，由于对围绕目标的健康组织或接近目标的其它健康身体器官的损伤，使用必需的有效放射剂量可能导致并发症。诸如共形放射疗法治疗的不同放射程序的目标是将传送的放射剂量仅限制在由目标外表面确定的目标区域，同时使传送到周围的健康组织或邻近健康器官的放射剂量最小化。如果没有将有效放射剂量传送到患者内的正确位置，可能导致严重的并发症。

放射疗法治疗通常使用诸如线性加速器或其它放射产生源的放射传送装置或设备来治疗目标。例如，传统线性加速器包括一般围绕水平轴旋转且具有能够将放射束对准要治疗的目标的可相对于患者定位的旋转束源的旋转托台。线性加速器还可以包括一般围绕垂直轴旋转且能够在旋转托台的旋转平面内定位目标的旋转治疗台。不同类型装置还可以当放射治疗束在放射束源旋转期间穿过患者身体达到目标时，使放射治疗束的形状符合目标的如来自线性加速器的放射治疗束所见的那样的空间轮廓。可以编程控制具有多个叶状或指状投影的多叶准直器以独立进出放射束路径来定形放射束。

不同类型的放射治疗计划系统可以产生放射治疗计划，当执行该计划时，将传送形状符合目标区域的特定放射剂量而限制传送到敏感的周围健康组织或邻近健康器官或结构的放射剂量。通常，患者具有基于通过应用计算机层析(“CT”)扫描、磁共振(“MR”)成像或传统模拟成像片的诊断研究而准备的放射疗法治疗计划，上述诊断方法使用在患者内并由此在患者的将要在放射疗法治疗期间使用的位置内的肿瘤或病变内产生的普通X-射线。

不管在用于发展放射疗法治疗计划的诊断研究时使用哪种放射产生装置或技术，在共形放射疗法治疗或静态放射疗法治疗等的传送中，相对于放射传送装置的目标位置是非常重要的。成功的放射疗法取决于将放射束精确定位到目标上的适当位置。因此，必须使目标在诊断研究时的位置与放射疗法治疗时如何定位目标相联系。还必须在放射疗法传送期间保持放射传送装置与目标的对准。如果该位置关系不正确，可能不能将放射剂量传送到患者体内的正确位置，可能欠治疗该目标肿瘤或病变并损伤健康的周围组织和器官。

可以通过参考在被称为等中心(isocenter)坐标系的由放射传送装置的几何形状定义的坐标系中的放射束和患者位置，实现放射束在将要治疗的患者的适当毗邻位置的定位。在线性加速器示例中，托台、治疗台和准直器每个具有规划成在治疗室中部的特定位置交叉的旋转轴，该特定位置被称为等中心，是治疗室中关注的坐标系的原点，该坐标系相应被称为等中心坐标系。等中心坐标系通常定义为水平的(x-轴)、垂直的(z-轴)、且与托台旋转轴共线(y-轴)。确定这些关注的三个轴的等中心并用作参考“点”以在治疗计划发展和后续放射传送期间将目标定向到放射治疗计划。

为了根据放射计划传送放射疗法，调整患者位置以将目标放置在线性加速器的等中心。通常，将患者放置在放射传送装置的治疗台上以符合在治疗计划规化期间所用位置。根据放射治疗计划，进一步旋转治疗台来将目标放置在等中心，以使目标视场与由准直器或线性加速器的其它放射传送装置预期的视场相对准。然后将治疗台在适当的位置锁定且使患者不能移动，以便可以开始放射疗法治疗。