[发明专利]心脏目标的治疗技术

说明书

公开了一种放射治疗设备。该放射治疗设备包括辐射源、检测装置和通信地耦合到辐射源和检测装置的控制器。辐射源被配置为生成用于照射受试者的治疗束。检测装置被配置为检测受试者的运动，该运动包括第一生理运动分量和第二生理运动分量。控制器被配置为基于第一生理运动分量生成束成形控制信号并且基于第二生理运动分量生成束选通控制信号。

技术领域

本发明涉及放射治疗设备，具体涉及控制用于照射心脏目标的放射治疗设备。

背景技术

放射治疗可以描述为使用电离辐射(例如X射线)来治疗人体或动物体。放射治疗通常用于治疗患者或受试者体内的肿瘤。在这样的治疗中，电离辐射用于照射，因此破坏或损坏形成肿瘤一部分的细胞。

放射治疗设备通常包括台架，其支撑可围绕患者旋转的束生成系统或其他辐射源。例如，对于直线加速器(linac)设备，束生成系统可以包括射频能量源、电子源、加速波导、束成形装置等。放射治疗设备可用于向肿瘤施加辐射。另外，放射治疗设备可以用于非肿瘤应用，例如应用辐射来在心脏中产生损伤，从而治疗预先存在的病症。

在放射治疗中，期望将规定剂量的辐射递送到受试者的目标区域，并且限制受试者的其他部分的照射，即，到健康组织的照射。受试者的运动可能导致向目标区域施加的剂量减少和/或向健康组织施加的剂量增加。为了解决这个问题，已知的技术包括监测受试者的位置和/或移动并且选通治疗束，使得仅在受试者(即，受试者内的目标区域)处于期望的位置时并且不在受试者/目标区域处于次优位置时才施加辐射。其它已知的技术包括使用准直器(例如多叶准直器)来对辐射束进行成形。这使得治疗束的横截面形状能够适应于肿瘤的特定形状。通过准直器或其部分的移动，还可以基于受试者的位置和/或移动来调整治疗束的形状。

存在可以有助于受试者的总运动的各种生理运动。受试者的大幅度或大尺度移动可包括移位、咳嗽或打喷嚏。受试者也可能进行周期性的生理移动。例如，受试者可能由于其呼吸周期而进行呼吸运动，并且可能基于其心脏的跳动而进行心脏运动。这些伪周期运动通常是异步的。通常，运动具有不同的频率并且在时间上偏移。呼吸运动通常相对较慢，包括每分钟大约12至20次呼吸。相反，心脏运动通常相对较快，包括每分钟大约60至100次跳动。

可能难以或不可能使用准直器足够快地成形束以考虑心脏运动或对心脏运动作出反应。进一步地，心脏运动和呼吸运动叠加以产生受试者的复杂总运动。这种总运动可能导致肿瘤以不规则的间隔、仅在治疗时间的一小部分和/或仅在短暂的持续时间内处于期望的位置。当心脏运动或呼吸运动导致目标区域处于次优位置时，不期望对束进行选通，因为这将导致在总治疗时间的大部分时间内对束进行选通。因此，在限定的呼吸阶段和限定的心脏阶段中同时照射将导致不频繁的照射和难以置信的长治疗时间。因此，可能难以准确且高效地控制治疗束以考虑复杂的生理运动。

当目标区域位于心脏处或心脏附近时，即对于心脏目标，这些考虑是特别重要的。对于这样的目标，心脏运动(以及在某种程度上呼吸运动)更可能影响目标区域是否与由治疗束实际照射的区域对齐。出于安全原因，重要的是不照射心脏中或周围的非预期位置。

立体定向体部放射治疗(Stereotactic Body Radiation Therapy，SBRT)可以用于以高剂量的辐射来照射精确限定的目标区域。这些治疗可以特别适合于定位为靠近危险器官的小目标区域的照射，例如心脏目标。进一步地，使用SBRT治疗心房纤颤备受关注，心房纤颤导致不规律和/或异常快的心率。SBRT可用于消融心脏组织的一部分，从而治疗心房纤颤。这种技术需要高的空间和时间精度，并且必须考虑生理运动以便避免照射受试者内的非预期位置。

提供用于在放射治疗期间考虑患者运动并对患者运动作出反应的改进的装置将是有利的。另外，提供更动态且响应性更好的束递送将是有利的。因此，需要对治疗束进行更准确且高效的控制以考虑生理运动。

本发明寻求解决现有技术中遇到的这些和其它缺点。

发明内容

在独立权利要求中阐述了本发明。