[发明专利]放射疗法系统中的成像和治疗X射线的时域交织

说明书

放射疗法系统中的图像引导放射疗法(IGRT)过程期间的治疗X射线和成像X射线的时域交织防止治疗X射线的散射降低被用于生成靶标体积的体积图像数据的X射线图像的质量。成像X射线在一个或多个成像间隔期间被递送至靶标体积，并且治疗X射线的一个或多个脉冲在成像间隔之间被递送至靶标体积。在X射线治疗的脉冲被定时为在成像间隔期间发生的情况下，治疗X射线的脉冲被禁止在成像间隔期间发生，并被重新安排为在与该成像间隔或后续成像间隔不重合的稍后时间发生。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年7月28日提交的美国临时申请号62/711,483的权益。

背景技术

除非本文另外指出，否则本节中描述的方法不是本申请中的权利要求的现有技术，并且不由于包含在本节中而被承认是现有技术。

放射疗法是针对特定靶标组织(计划靶标体积)(诸如，癌性肿瘤)的局部治疗。理想地，放射疗法对计划靶标体积执行，以使得周围的正常组织免于接受超过指定公差的剂量，从而将对健康组织造成损害的风险最小化。在进行放射疗法之前，成像系统通常被用来提供靶标组织和周围区域的三维图像。根据这样的成像，可以估计靶标组织的尺寸和质量，并且生成适当的治疗计划，并确定计划的靶标体积。

为了在放射疗法期间将规定剂量正确地供应到计划靶标体积(即，靶标组织)，患者应相对于提供放射疗法的线性加速器正确定位。通常，在治疗之前和治疗期间检查剂量和几何数据，以确保正确放置患者并确保所实施的放射疗法治疗与先前计划的治疗匹配。该过程被称为图像引导放射疗法(IGRT)，并且涉及在放射治疗被递送至计划靶标体积的同时，使用成像系统来查看靶标组织。IGRT并入了来自治疗计划的成像坐标，以确保患者在放射疗法设备中被正确对准，以进行治疗。

发明内容

根据本公开的至少一些实施例，放射疗法系统被配置为在治疗期间，生成针对靶标体积的体积图像数据，其中体积图像数据不会由于X射线图像噪声而退化，X射线图像噪声由治疗X射线的散射引起。结果，如此生成的体积图像数据可以被用来更准确地检测在施加治疗X射线期间发生的分次内运动。例如，利用靶标体积的这种更高质量的体积图像数据，由于屏气丧失和/或由于蠕动引起的解剖学变化而引起的靶标体积的分次内运动可以被更容易地检测。因此，放射疗法系统可以执行图像引导放射疗法(IGRT)，图像引导放射疗法使用X射线成像而不是磁共振成像(MRI)来监视分次内运动。所检测的解剖学变化然后可以经由患者重新定位和/或治疗修改来补偿，或者当前的治疗可以被中止。

在一些实施例中，在IGRT过程期间，治疗X射线和成像X射线的时域交织防止了治疗X射线的散射降低被用于生成靶标体积的体积图像数据的X射线图像的质量。在这样的实施例中，在一个或多个成像间隔期间，成像X射线被递送至靶标体积，并且在成像间隔之间，治疗X射线的一个或多个脉冲被递送至靶标体积。在治疗X射线的脉冲被定时为在成像间隔期间发生的情况下，治疗X射线的脉冲被禁止在成像间隔期间发生，并且被重新安排为在与成像间隔或后续成像间隔不重合的稍后时间发生。

在一些实施例中，治疗X射线被递送到靶标体积，同时成像X射线也被递送到靶标体积来生成靶标体积的体积图像数据。即，在成像X射线被递送到靶标体积的成像间隔期间，治疗X射线的一个或多个脉冲也被递送到靶标体积。在这样的实施例中，在X射线成像设备的每个像素中，图像信号在成像间隔的各部分中累积，在成像间隔中，仅治疗X射线被递送到靶标体积；并且在治疗X射线的脉冲期间，图像信号被防止在每个像素中累积。

前述发明内容仅是例示性的，而无意于以任何方式进行限制。除了上述例示性方面、实施例和特征之外，通过参考附图和以下详细描述，其他方面、实施例和特征将变得显而易见。

附图说明

通过结合附图进行的以下描述和所附权利要求，本公开的前述和其他特征将变得更加显而易见。这些附图仅描绘了根据本公开的若干实施例，并且因此不应被视为对其范围的限制。通过使用附图，将以附加的特异性和细节来描述本公开。