[发明专利]用于在辐射治疗设备内定位目标体的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及场辐射治疗。具体地，本发明涉及一种用于在辐射治疗设备定位目标体的装置和方法。所述目标可以是进行辐射测试的病人或者表示所述病人的人体模型(phantom)。

背景技术

当已经在病人的身体内发现肿瘤时，需要首先可视化所述肿瘤以用于进一步的诊断。可以例如使用诸如计算层析X射线摄影法(CT)扫描系统或者MRI设备的成像系统来执行这一点。获得肿瘤体的三维表示。使用以这种方式收集的信息，可以产生临床治疗计划。然后，使用辐射治疗设备的实际治疗可以开始。

在诸如在质子治疗中使用的、已知的强子治疗设备内，由诸如回旋加速器的加速器加速的治疗辐射光束被引导到治疗室，在此，病人被固定到治疗台，诸如治疗病床。在辐射之前，必须通过定位系统来精确地定位治疗台，以便病人的身体的被影响部分与治疗辐射光束对准。

经常从不同角度执行辐射。因此使用起重机架系统来旋转辐射源。对于强子治疗，通常，诸如质子、中子、阿尔发粒子或者碳离子束的强子粒子束从喷管向病人的特定目标区域——例如要治疗的肿瘤——发出。与标志一起或者通过标志在成像系统(CT扫描或者MRI)内确定肿瘤位置。在CT扫描成像的情况下，这些标志可以是诊断成像系统内可视的自然骨骼标志，或者诸如在病人内插入(在皮肤下)的金种子的人为标志，或者使用不透射线的墨水在皮肤上作出的标志。需要所有这些类型的标志在所使用的诊断成像系统和用于在辐射治疗设备内定位病人的系统下是可视的。

在机架辐射治疗设备内，将等中心点(isocentre)定义为喷管光束路径的轴与旋转的机架轴相交的点。所述等中心点在治疗过程内保持固定。

需要相对于辐射治疗设备精确地定位病人，以便光束仅仅辐射在治疗计划内设计的目标。否则，所述光束会损害在病人的身体内的健康细胞，因此，在治疗之前的病人定位的精度对于成功的手术是很重要的。

通常，进行治疗的病人接收定期治疗，其中，在延长的时段过程中，重复地辐射目标。因此，在每次治疗时期之前，需要病人的适当定位。

如上所述，在治疗辐射的剂量紧前识别目标体的精确的位置的处理很重要。为了保证相对于治疗装置而精确地定位病人，初始相对于在病人体内的一个或多个标记(monument)确定目标的位置。在诸如PET扫描器的诊断成像系统的外部执行这个操作。在标准的病人定位内，所述标记包括在病人的骨骼结构上的点，因此相对于这些标记来确定目标的位置。病人然后被定位在治疗装置内的病人定位器的病床上。病人定位器被移动到所谓的“设置位置”，其中通过使用射线照片、激光和/或能够定位所述标记的其他本地辅助物来确定病人位置。在需要时进行确定校正量。病人定位器然后用于将病人移动到连续的治疗位置。在所述设置位置，病人被定位在等中心点或者其附近。在这种手段内，假定肿瘤在CT扫描时和所有的治疗日期之间从不移动。

现有技术讨论

美国专利第5,117,829号公开了用于辐射治疗的病人对准系统和规程。在此公开的方法包括如下步骤：

-与标记一起获得要治疗的区域的三维图像；

-从所述三维图像计算数字重建的射线照片(DRR)，用于表示来自在治疗装置内的成像系统的将从要治疗的所述区域获得的图像和标记；

-获得数字射线照片(DR)，其中包括标记的位置；

-比较在DRR和DR上的标记的位置，并且根据所述比较计算对于病人的位置的校正。

对于不同类型的校正，可以从前部/后部(AP)或者横向获得DR。在AP图像的情况下，必须向喷管内插入X射线源，用于沿着治疗光束的方向导向成像光束，并且在治疗光束提供之前去除所述X射线源。但是，这种方法假定以可抗的方式已知相对于被提供的治疗光束的、在所述治疗装置内的所述一个或多个成像装置的相对几何形状。在这种和类似的病人定位方法内，需要精确的和可重复的机械病人定位器，其具有作为角坐标的用于校正以及平移的手段。