[发明专利]用于向在靶中的斑点递送高剂量率的辐射治疗计划

说明书

从计算机系统(410)存储器访问描述要被辐射治疗的患者内部的靶(408)的信息。确定靶内部的斑点(506)的排列。每个斑点对应于靶内部相应射束(412)在患者的辐射治疗期间被引导的位置。确定针对射束中的每个射束的剂量率。针对每个射束的剂量率可以是在不到一秒内递送到对应于该射束的斑点的剂量。例如，每个射束可以在不到一秒的时间内递送至少四戈瑞(GY)，并且可以在不到一秒的时间内递送多达20Gy到50Gy或100Gy或更多。辐射治疗计划被存储在计算机系统存储器中，该计划包括斑点排列和针对射束中的每个射束的剂量率。

背景技术

使用辐射疗法治疗癌症是众所周知的。通常，辐射治疗涉及将高能量质子、光子、离子或电子辐射(“治疗辐射”)的射束引导到靶或靶体积(例如，包括肿瘤或病变的体积)中。

在患者接受辐射治疗之前，制定针对该患者的治疗计划。该计划使用模拟和基于过去经验的优化来定义治疗的各个方面。一般来说，治疗计划的目的是向不健康的组织提供足够的辐射，同时将周围健康组织对辐射的暴露降至最低。

计划者的目标是找到相对于多个临床目标而言最优的解决方案，这些临床目标在朝着一个目标的改进可能会对达到另一目标产生不利影响的意义上可能是矛盾的。例如，一项不让肝脏接受一定剂量辐射的治疗计划可能会导致胃部接受过多的辐射。这些类型的权衡导致了一个迭代过程，在这个过程中，计划者创建不同的计划，以找到最适合实现所需结果的一个计划。

最近的一项放射生物学研究证明了在单个、短时间内将整个、相对较高的治疗辐射剂量递送到靶的有效性。例如，每个射束可以在不到一秒的时间内递送至少4个戈瑞(Gy)，并且在不到一秒的时间内可以递送多达20Gy到50Gy或多达100Gy或更多。这种类型的治疗在本文通常被称为FLASH辐射治疗(FLASH RT)。

迄今为止的证据表明，当正常健康组织仅在非常短的时间内暴露在高辐射剂量下时，FLASH RT有利地使该组织免受损害。因此，FLASH RT引入了常规辐射治疗计划中未考虑或未实现的重要限制。

发明内容

本发明提供了如权利要求1所定义的计算机系统。可选特征在从属权利要求中指定。

可以针对多个射束中的每个射束和/或患者的靶中的相应斑点接收相应的剂量率或相应的最小处方剂量率。一些或所有相应的剂量率或相应的最低处方剂量率可以彼此不同。

除了剂量率或最小处方剂量率之外或作为备选，最大处方剂量率可以由计算机系统接收和使用。

根据一个实施例，提供了一种计算机系统，包括：

处理器；以及

存储器，该存储器耦合到所述处理器并且包括指令，所述指令在被执行时，使所述处理器执行用于辐射治疗计划的方法的操作，所述操作包括：

从存储器访问包括要被辐射治疗的患者内部的靶体积的轮廓的信息；

确定所述轮廓内部的斑点的排列，其中斑点中的每个斑点对应于所述靶体积内的、辐射的射束中的相应一个射束在所述患者的辐射治疗期间被引导的位置；

确定多个射束中的每个射束的剂量率，其中针对所述每个射束的剂量率是在不到一秒内递送到对应于所述每个射束的相应斑点的剂量；以及

将包括针对射束中的每个射束的斑点排列和剂量率的辐射治疗计划存储到存储器。

根据另一实施例，提供了一种计算机系统，包括：

处理器；以及

存储器，该存储器耦合到所述处理器并且包括指令，所述指令在被执行时，使所述处理器执行用于生成辐射治疗计划的操作，所述操作包括：

从所述存储器访问要由射束递送到患者靶中的斑点的最小处方剂量率；

确定靶中的斑点的排列和斑点的数目；以及