[发明专利]评价放射剂量递送的装置和验证放射剂量递送的系统

说明书

用于通过选择性评价测量点进行放射疗法治疗的剂量测定验证的系统、设备和方法。用于通过使用不同的评价标准评价测量点来提供放射疗法治疗的剂量测定验证的系统、方法和计算机程序产品。

本申请是申请号为201610201152.7、申请日为2016年03月31日、发明名称为“射野剂量测定系统、设备和方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开一般涉及向患者递送放射，并且更具体地，用于通过选择性评价测量点来提供放射疗法治疗的剂量测定(dosimetry)验证的系统、方法和计算机程序产品。本公开还涉及用于通过使用不同的评价标准评价测量点来提供放射疗法治疗的剂量测定验证的系统、方法和计算机程序产品。本公开还涉及用于在放射治疗之前和在放射治疗期间用于执行质量控制测量的系统、方法和计算机程序产品。

背景技术

一般而言，放射手术治疗和放射疗法治疗包括几个阶段。首先，感兴趣区域(头部，身体等)中的解剖结构的精确的三维(3D)映射图(map)被构造成确定解剖结构内的靶(target)的准确坐标，即，定位身体内的肿瘤或异常并且限定其准确形状和大小。第二，计算用于放射射束的运动路径，以递送将多种医疗限制考虑在内的外科医生认为可以接受的剂量分布。在该阶段期间，专家小组使用特殊的计算机软件开发了一种治疗计划来通过设计放射射束最佳地照射肿瘤并且最小化到周围正常组织的剂量以从不同的角度和平面汇聚在靶区域上。第三阶段是执行放射治疗计划的地方。在该阶段期间，根据使用放射治疗技术(诸如例如强度调制放射疗法(IMRT)和体积调制弧形疗法(VMAT))所规定的治疗计划向患者递送放射剂量。这些技术通常与配备有多叶准直器(MLC)的放射疗法系统(诸如线性加速器(linac))一起用来通过向病理解剖体递送所规定的放射剂量(X射线、γ射线、电子、质子和/或离子)来治疗病理解剖体(肿瘤、病灶、血管畸形、神经紊乱等)，同时使得对周围组织和关键解剖结构的放射暴露最小化。

存在许多导致所规定的放射剂量分布和所递送的实际剂量(即，在放射治疗期间递送给靶的实际剂量)之间差异的因素。一个这样的因素是患者在放射疗法系统中的位置的不确定性。其它因素包括由可以在患者治疗过程期间发生的改变引入的不确定性。这样的改变可以包括随机误差(诸如患者设置位置中的小差异)。其它来源归结于如果患者肿瘤消退或者如果患者在治疗期间体重减轻可能发生的生理改变。另一类别的不确定性包括运动。因为有些动作可能更加随意和不可预测，而其它的运动可以更加有规律，所以运动可能与任一类别重叠。存在许多其它不确定性的来源，诸如缺少大丸剂或固定设备(人为误差)、错误的患者、机械故障/校准误差/改变是放射输出、破坏的数据(方案与所计算的剂量不吻合)、错误递送机(例如，在原来的那个此刻不能运转的情况下，患者可能在另一递送机上治疗)。这些不确定性可能会影响患者的治疗质量以及递送给靶的实际放射剂量。

因此，基于预先确定的治疗计划向靶递送预测放射剂量的准确性在放射治疗的最终成功或未通过中起到重要作用。不准确的剂量递送可能会导致放射不足以治愈或对附近的健康组织和有风险器官有风险器官(OAR)的过多的放射。过高的放射剂量可能导致严重损害肿瘤周围的健康组织以及位于邻近的器官，而剂量太低可能危及治愈的可能性。因此，递送放射剂量的相对小的误差会严重伤害患者。因此，质量保证工具和协议都需要验证在没有危及有风险器官和健康组织的情况下，将所规定的放射剂量递送给靶。

因为治疗计划的高复杂性和唯一性，所以患者特定的治疗前(即，在射束中没有患者的情况下)验证通常被认为是患者治疗的必要的先决条件。治疗前验证包括程序，其比较预期的治疗计划的全部或至少部分与由患者治疗时间以外的线性加速器(linac)递送的对应的放射射束的测量。

剂量测定验证是对于放射疗法治疗实施的治疗前协议之一。剂量测定验证包括：验证所递送的剂量分布实际上是预测要递送给患者的剂量分布。因为由一些放射疗法(诸如(IMRT)和(VMAT)治疗)所提供的射束递送复杂性的增加，所以用于治疗的剂量测定验证需要放射剂量递送的严格验证。