[发明专利]跟踪系统中的在线角度选择方法和放射治疗设备

说明书

本发明提供了一种放射治疗设备，其确定具有满足跟踪质量度量标准的跟踪质量度量值的角度的集合。在所述放射治疗设备所进行的靶的处置阶段的对准期或处置期期间，所述放射治疗设备针对所述机架的第一次旋转、从所述角度的集合中选择至少第一角度和第二角度。所述放射治疗设备使用被安装到所述机架的成像装置、在所述机架的所述第一次旋转期间从所述第一角度生成所述靶的第一跟踪图像。所述放射治疗设备使用所述成像装置、在所述机架的所述第一次旋转期间从所述第二角度生成所述靶的第二跟踪图像。所述放射治疗设备基于所述第一跟踪图像和所述第二跟踪图像来进行靶跟踪。

技术领域

本专利说明书涉及旋转成像和跟踪系统，特别地涉及用于旋转成像和跟踪系统的角度选择。

背景技术

诸如肿瘤和病变等的病理解剖可以通过诸如外科手术等的侵入性过程来处置，这对患者而言可能是有害的并且充满风险的。用以处置病理解剖(例如，肿瘤、病变、血管畸形、神经障碍等)的非侵入性方法是外部束放射治疗，其中该外部束放射治疗通常使用放射处置源(例如，直线加速器(LINAC))来产生诸如x射线等的放射束。在一种类型的外部束放射治疗中，放射处置源(这里也称为治疗放射源)从多个角度将一系列x射线束引导到肿瘤部位，其中患者被定位成使得肿瘤位于束的旋转中心(等中心点)。随着治疗放射源的角度改变，每个束穿过肿瘤部位，但在进出肿瘤的途中穿过健康组织的不同区域。作为结果，肿瘤处的累积放射剂量高，而健康组织的累积放射剂量相对较低。

术语“放射外科手术”是指如下的过程，其中与用较大数量的处置阶段(也称为处置分割或者简称为分割)而针对各分割递送较低剂量相比，以足以用较少处置阶段处置病理的剂量对靶区域施加放射。区别于放射治疗，放射外科手术的特征通常在于针对各分割或处置阶段的相对高放射剂量(例如，500～2000厘戈瑞)、针对各分割的延长处置时间(例如，各处置为30～60分钟)、以及低分割(例如，1～5次分割)。放射治疗的特征通常在于针对各分割或处置阶段的低剂量(例如，100～200厘戈瑞)、较短分割时间(例如，各处置为10～30分钟)、以及超分割(例如，30～50次分割)。为方便起见，除非另有说明，否则术语“放射处置”在这里用于表示放射外科手术和/或放射治疗(也称为x射线治疗和放射治疗)。

图像引导放射治疗(IGRT)系统包括基于机架的系统以及基于机器人臂的系统。在基于机架的系统中，机架使治疗放射源围绕穿过等中心点的轴旋转。基于机架的系统包括C形臂机架，其中治疗放射源以类似悬臂的方式安装在穿过等中心点的轴上并绕该轴旋转。基于机架的系统还包括具有大致圆环形状的环形机架，其中患者的身体延伸穿过环/圆环的孔，并且治疗放射源安装在环的周边并围绕穿过等中心点的轴旋转。基于机器人臂的系统包括治疗放射源安装至的机器人臂。

与各放射治疗系统相关联的是用以提供处置中图像(这里称为跟踪图像)的成像系统，其中处置中图像用于设置并在一些示例中引导放射递送过程，并且跟踪处置中靶运动。射野成像系统将检测器放置成与治疗放射源相对以对患者进行成像从而获得摆位和处置中图像，而其它方法利用不同、独立的图像放射源和检测器以获得患者摆位和处置中图像。跟踪以某些角度生成的图像可能比跟踪以其它角度生成的图像更适合于靶跟踪。然而，可能难以确定哪些角度将产生最佳靶跟踪性能。

发明内容

本专利提供了一种方法，包括：确定具有满足跟踪质量度量标准的跟踪质量度量值的角度的集合；以及在包括以高于每分钟一次旋转的速度旋转的机架的放射治疗设备所进行的靶的处置阶段的对准期或处置期期间，进行以下操作，包括：针对所述机架的第一次旋转，从所述角度的集合中选择至少第一角度和第二角度；使用被安装到所述机架的成像装置，在所述机架的所述第一次旋转期间从所述第一角度生成所述靶的第一跟踪图像；使用所述成像装置，在所述机架的所述第一次旋转期间从所述第二角度生成所述靶的第二跟踪图像；以及基于所述第一跟踪图像和所述第二跟踪图像来进行靶跟踪。