[发明专利]机器人术中放疗

权利要求书

1.一种用于术中放疗的机器人系统，包括：

机器人臂，其由多个可移动关节组成并且第一端固定在基部；

治疗头，其设置在所述机器人臂的远离所述基部的第二端上；

所述治疗头包括至少一个X射线部件，所述至少一个X射线部件被配置为促成产生X射线波长范围内的放疗性放射；

至少一个患者运动传感器，其用于检测与呼吸相关的患者身体的移动；和

控制系统，其由电子电路组成，所述控制系统响应来自所述至少一个患者运动传感器的患者运动数据，并且被配置为通过选择性地改变构成所述机器人臂的所述可移动关节中的至少一个的位置来促成对所述治疗头的动态位置控制，其中所述动态位置控制被配置为在使用所述治疗头进行放射治疗时使所述治疗头和所述患者体内的瘤床之间的相对运动最小化。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述控制系统被配置为选择性地控制所述治疗头在三个正交方向上的运动。

3.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述控制系统被配置为选择性地控制所述治疗头的位置，以在与呼吸相关的所述患者身体移动期间，使所述治疗头内的所述放疗性放射的源与所述瘤床的所有表面之间的距离变化最小化。

4.根据权利要求3所述的机器人系统，其中所述控制系统还被配置为选择性地控制所述治疗头的转动，以在与呼吸相关的患者身体移动的条件下，使所述放疗性放射的源相对于包括所述瘤床的表面的位置的角度变化最小化。

5.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述至少一个患者运动传感器由力传感器组成，所述力传感器被配置为感测由于所述患者移动而施加在所述机器人臂上的力。

6.根据权利要求5所述的机器人系统，其中所述力传感器由至少一个关节传感器组成，所述至少一个关节传感器被配置为感测施加在组成所述机器人臂的所述多个可移动关节中的至少一个上的力。

7.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述至少一个患者运动传感器是光学传感器，所述光学传感器被配置为检测至少一个基准标记的位置。

8.根据权利要求1所述的机器人系统，其中所述机器人臂支撑多个功用通道以促成放射治疗功能和操作，所述功用通道选自流体功用通道、电力功用通道和数据功用通道的组。

9.根据权利要求3所述的机器人系统，还包括可膨胀球囊构件，所述可膨胀球囊构件被设置成至少封闭所述治疗头的远端，所述放疗性放射源自所述远端，其中所述流体功用通道被配置为将流体传入和传出所述球囊构件的内部。

10.根据权利要求3所述的机器人系统，还包括至少一个成像装置，所述至少一个成像装置由所述机器人臂或所述治疗头支撑，以促成在切除癌肿瘤后由所述癌肿瘤留下的腔内对所述治疗头的光学引导，并且其中由所述数据功用通道承载的数据包括视频数据。

11.根据权利要求3所述的机器人系统，还包括超声探头，所述超声探头支撑在所述治疗头上，以促成对切除癌肿瘤后剩余的所述患者体内的瘤床的超声成像，其中由所述数据功用通道承载的数据包括超声成像数据。

12.一种用于术中放疗的方法，包括：

将治疗头固定在机器人臂的远离机器人臂基部的安装端上；

包括作为所述治疗头的一部分的至少一个X射线部件，所述至少一个X射线部件被配置为促成X射线波长范围内的放疗性放射的产生；

用至少一个患者运动传感器检测与呼吸相关的患者身体的移动；和

响应于从所述至少一个患者运动传感器接收的患者运动数据，通过用包括电子处理器的控制系统在组成所述机器人臂的可移动关节中的至少一个中引起位置变化来动态地控制所述治疗头的位置，从而在使用所述治疗头进行放射治疗时，所述治疗头和所述患者体内的瘤床之间的相对运动被最小化。