[发明专利]利用磁共振成像的粒子疗法

说明书

使用磁共振成像(MRI)数据的粒子放射疗法和计划。可以接收放射疗法处方信息和患者MRI数据，并且可以确定与粒子束一起使用的放射疗法治疗计划。治疗计划可以利用放射疗法处方信息和患者MRI数据来考虑粒子束穿过的患者的软组织的相互作用特性。可以从与粒子放射疗法系统集成在一起的磁共振成像系统接收患者MRI数据。在治疗期间获得的MRI数据也可用于修改或优化粒子放射疗法治疗。

相关申请

本申请要求2016年3月2日提交的美国临时申请No.62/302,761的权益，该临时申请通过引用并入本文。

技术领域

本文描述的主题涉及用于粒子放射疗法治疗计划和施用(administration)的装置、系统和方法。

背景技术

粒子疗法使用粒子束来杀死细胞以治疗疾病，所述疾病通常是增殖性组织疾病，例如癌症。粒子疗法可以用于治疗需要一定剂量的电离辐射来达成治疗效果的患者中的目标，所述目标例如为肉眼可观察到的肿瘤、包含微观疾病或潜在疾病扩散的解剖学区域、或者包括运动和/或递送不确定性的边缘(margin)的区域。粒子疗法束递送的电离辐射破坏了病变细胞的DNA和其他重要成分并且阻止细胞复制。

典型的粒子疗法涉及治疗计划以确定如何将规定的辐射剂量递送至目标，同时通过限制剂量低于可接受阈值以防止致命或使人衰弱的副作用来保护附近的健康组织。治疗计划通常使用X射线计算机断层扫描(CT)数据来确定患者身体的组成以及形成粒子疗法治疗计划。

发明内容

在一个方面，描述了一种存储指令的非暂时性计算机程序产品，所述指令在由形成至少一个计算系统的一部分的至少一个可编程处理器执行时使所述至少一个可编程处理器执行操作。所述操作可以包括接收患者放射疗法处方信息、接收患者磁共振成像(MRI)数据以及利用患者放射疗法处方信息并利用患者MRI数据确定与粒子束一起使用的放射疗法计划，以考虑粒子束穿过的软组织的相互作用特性。可以从与粒子放射疗法系统集成在一起的磁共振成像设备接收患者磁共振成像数据。

在一些变型中，可以考虑由MRI系统产生的磁场对粒子束的影响。

确定放射疗法计划可以包括确定由粒子束递送到软组织的剂量的生物有效性。可以通过利用患者磁共振成像数据来进行所述确定。

可以接收X射线计算机断层扫描数据。确定放射疗法治疗计划可以利用X射线计算机断层扫描数据。

所述操作可以包括接收用于利用粒子束的患者的放射疗法治疗的放射疗法束信息、在放射疗法治疗期间接收患者磁共振成像(MRI)数据、以及利用患者MRI数据执行粒子束剂量沉积位置的实施时间计算，该计算考虑了粒子束穿过的软组织的相互作用特性。在执行剂量沉积位置的实时计算时，可以考虑由MRI系统产生的磁场对粒子束的影响。所述操作可以包括：如果剂量沉积位置的实时计算指示剂量沉积发生在目标之外，则中断粒子束。所述操作可以包括：如果剂量沉积位置的实时计算指示剂量沉积发生在目标之外，则调节粒子束的能量。

可以利用患者MRI数据和剂量沉积位置的实时计算来修改粒子束的方向以便跟踪目标。在一些变型中，可以通过偏转磁体来修改粒子束的方向。在一些变型中，可以利用患者MRI数据和放射疗法束信息来计算在放射疗法治疗期间对患者的累积剂量沉积。

剂量沉积位置的实时计算可以包括通过利用患者磁共振成像数据确定由粒子束递送给软组织的剂量的生物有效性。可以基于所计算的剂量沉积来重新优化放射疗法治疗。

在一个方面，描述了一种放射疗法系统。所述放射疗法系统可以包括粒子疗法递送系统，用于通过粒子束向患者递送放射疗法。放射疗法系统可以包括磁共振成像系统，其配置成在放射疗法期间获得患者磁共振成像(MRI)数据。放射疗法系统可以包括控制器，该控制器被配置为在放射疗法期间接收患者MRI数据并利用患者MRI数据来执行粒子束的剂量沉积位置的实时计算，该计算考虑了粒子束穿过的软组织的相互作用特性。