專利名稱：用于遞送放射治療的運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)優(yōu)化的系統(tǒng)和方法
用于遞送放射治療的運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)優(yōu)化的系統(tǒng)和方法相關(guān)申請(qǐng)本申請(qǐng)要求于2009年3月5日提交的序號(hào)為12/398，869的美國(guó)專利申請(qǐng)和于 2008年10月27日提交的序號(hào)為12/259，038的美國(guó)專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)。所述兩個(gè)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此并入作為參考。
背景技術(shù)：
眾所周知腫瘤在放療療法治療的遞送期間和之間會(huì)發(fā)生移動(dòng)(Webb，2006a， Langen和Jones，2001)。報(bào)導(dǎo)過(guò)的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償法主要基于循跡。亦即，通過(guò)如所計(jì)劃那樣在相同時(shí)間將相同強(qiáng)度的放射束置于腫瘤基準(zhǔn)幀中的相同位置上，有效實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償。這些方法通過(guò)直線加速器循跡(Nuyttens等，2006，Murphy，2004)、MLC循跡(Keall等，2001， Keall等，2006，Neicu等，200 或治療床循跡(D' Souza等，200 來(lái)執(zhí)行，并且可以表征為硬件解決方案。Papiez 等(Papiez 等，2005，Papiez 和 Rangaraj，2005，Papiez 等，2007，Papiez 等，1999，Papiez 和 Timmerman, 2008，Papiez 等，1994，Papiez 和 Langer, 2006，Papiez 等， 2002, Papieza, 2004) ,McMahon ^ (McMahon 等，2007a，McMahon 等，2007b)和 Webb 等(Webb 和Birmie，2006，Webb，2006b)將腫瘤運(yùn)動(dòng)結(jié)合到動(dòng)態(tài)MLC葉片速度優(yōu)化中。這些方法被認(rèn)為是運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)能浖緩??；谘E的方法旨在一旦檢測(cè)到運(yùn)動(dòng)，即可完全和即時(shí)地補(bǔ)償運(yùn)動(dòng)誤差。這樣的方案被認(rèn)為是開(kāi)環(huán)方法，因?yàn)樗鼈儾](méi)有明確地模擬來(lái)自硬件限制和/或預(yù)測(cè)的補(bǔ)償誤差。這些開(kāi)環(huán)循跡方法對(duì)硬件例如MLC、直線加速器或治療床等的速度和位置準(zhǔn)確度，以及對(duì)運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確度，有著非常高的要求。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)強(qiáng)放射治療(“IMRT”)遞送遵循所計(jì)劃的葉片序列。所述葉片序列在治療計(jì)劃期間進(jìn)行優(yōu)化，其采取一定的治療構(gòu)型，包括患者擺位、解剖結(jié)構(gòu)和生理狀態(tài)。但是，難以在治療計(jì)劃過(guò)程期間準(zhǔn)確地模擬實(shí)時(shí)治療構(gòu)型，例如患者呼吸。治療遞送條件與計(jì)劃條件的偏差導(dǎo)致未達(dá)最佳劑量分布。特別是，對(duì)移動(dòng)中的腫瘤進(jìn)行的IMRT遞送， 本質(zhì)上是動(dòng)態(tài)的，會(huì)導(dǎo)致在整個(gè)腫瘤體積上的熱和冷點(diǎn)。由于分次內(nèi)(intra-fraction)運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，這種運(yùn)動(dòng)不僅是患者特有的，而是對(duì)于同一患者而言也在這一秒到下一秒之間變化，導(dǎo)致腫瘤運(yùn)動(dòng)的精確建模乃至長(zhǎng)期預(yù)測(cè)仍然是不可實(shí)行的任務(wù)。但是，實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償因?yàn)樗](méi)有非常依賴于關(guān)于分次內(nèi)運(yùn)動(dòng)的先驗(yàn)知識(shí)或假設(shè)，反而是有前途的。本發(fā)明包括IMRT遞送的閉環(huán)反饋系統(tǒng)，它結(jié)合實(shí)時(shí)優(yōu)化來(lái)應(yīng)對(duì)累積誤差和適應(yīng)未來(lái)放射。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了用于放射治療遞送的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)自適應(yīng)優(yōu)化(“ΜΑΟ”)的可行工作流程。放射治療遞送的特點(diǎn)在于多個(gè)投射。MAO引導(dǎo)下的遞送恰在每個(gè)投射的遞送之前， 更新運(yùn)動(dòng)編碼的累積劑量并優(yōu)化葉片序列。MAO技術(shù)包括幾個(gè)實(shí)時(shí)程序，包括運(yùn)動(dòng)檢測(cè)和預(yù)測(cè)、遞送的劑量累積、未來(lái)劑量估算和投射優(yōu)化。當(dāng)實(shí)時(shí)執(zhí)行MAO時(shí)，這些程序?qū)⒃谏儆谝粋€(gè)投射的時(shí)間中施行。這些MAO程序的測(cè)試花時(shí)不到100ms。利用模擬的ID情形、真實(shí)的治療計(jì)劃和來(lái)自臨床上肺和前列腺患者的運(yùn)動(dòng)跡線， 將MAO引導(dǎo)的遞送與兩個(gè)其它類型的遞送相比較，該兩個(gè)其他類型的遞送為運(yùn)動(dòng)無(wú)補(bǔ)償遞送(MD)和靜態(tài)遞送(SD)。結(jié)果顯示，所提出的MAO技術(shù)有效補(bǔ)償了所有測(cè)試病例的運(yùn)動(dòng)誤差。無(wú)論運(yùn)動(dòng)是規(guī)則或不規(guī)則的呼吸，還是小或大的前列腺運(yùn)動(dòng)，MAO引導(dǎo)的遞送的劑量分布和DVH很好地達(dá)到了 SD的水平。那些結(jié)果從概念上證明了所提出的方法適用于放射治療遞送中的實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。 實(shí)時(shí)優(yōu)化的方法可以用于自適應(yīng)放射治療(ART)，以補(bǔ)償各種各樣的遞送誤差。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了遞送放射療法治療的方法。所述方法包括生成患者的治療計(jì)劃和將患者定位以接收放射。機(jī)器參數(shù)基本上被實(shí)時(shí)監(jiān)視。監(jiān)視機(jī)器參數(shù)包括分析關(guān)于所述機(jī)器參數(shù)的信息和所述參數(shù)如何影響遞送給患者的劑量。至少一部分治療計(jì)劃基本上實(shí)時(shí)地進(jìn)行優(yōu)化，以結(jié)合來(lái)自所監(jiān)視的機(jī)器參數(shù)的所分析的信息。所述方法進(jìn)一步包括向患者遞送優(yōu)化的治療計(jì)劃的至少一部分。本發(fā)明的其它方面將通過(guò)考慮具體說(shuō)明和附圖而變得明白。


圖1是放射療法治療系統(tǒng)的透視圖。圖2是可用于圖1所示的放射療法治療系統(tǒng)的多葉片準(zhǔn)直儀的透視圖。圖3是圖1的放射療法治療系統(tǒng)的示意圖。圖4是用于放射療法治療系統(tǒng)的軟件程序的示意圖。圖5是示出實(shí)時(shí)MAO引導(dǎo)的放射治療遞送的流程圖。圖6示出了運(yùn)動(dòng)u沿著葉片方向(cos (Φ-π/2)，8 η(φ-π/2),0)的投影，其中 Φ是源方向的角度。圖7示出了實(shí)時(shí)MAO時(shí)間線。對(duì)第η個(gè)投射的優(yōu)化發(fā)生在第(η_1)個(gè)投射中。完成了優(yōu)化之后，將結(jié)果在第η個(gè)投射開(kāi)始之前發(fā)送到機(jī)器以遞送指令。圖8圖形示出了 ID矩形劑量剖面曲線(profile)的實(shí)時(shí)MAD遞送的仿真結(jié)果。圖9圖形示出了實(shí)時(shí)MAO引導(dǎo)的遞送的仿真結(jié)果。圖10圖形示出了實(shí)時(shí)MAD遞送的仿真結(jié)果，其中上圖中的運(yùn)動(dòng)模擬了 Lujan型規(guī)則呼吸，T = 4. 3sec, A = 20mm, b = 0，和 η = 3。圖11圖形示出了實(shí)時(shí)MAO引導(dǎo)的遞送的仿真結(jié)果。圖12圖形示出了從真實(shí)的肺癌患者測(cè)量的呼吸跡線(上圖)的仿真結(jié)果。圖13圖形示出了實(shí)時(shí)MAO引導(dǎo)的遞送的呼吸跡線的仿真結(jié)果。圖14圖形示出了對(duì)M-形計(jì)劃弦圖(sinogram)的仿真結(jié)果。圖15示出對(duì)于處于螺旋斷層放射療法治療下的肺癌患者進(jìn)行不同遞送方法的 DVH比較。圖16示出對(duì)于在不同呼吸跡線下的處于螺旋斷層放射療法治療下的肺癌患者進(jìn)行不同遞送方法的DVH比較。圖17示出圖16所示病例的劑量分布。
圖18示出對(duì)于處于螺旋斷層放射療法治療下的前列腺癌患者進(jìn)行不同遞送方法的DVH比較。圖19示出對(duì)于正在經(jīng)歷分次內(nèi)前列腺運(yùn)動(dòng)的前列腺患者進(jìn)行不同遞送方法的 DVH比較。圖20示出對(duì)于正在經(jīng)歷分次內(nèi)前列腺運(yùn)動(dòng)的前列腺患者進(jìn)行不同遞送方法的 DVH比較。圖21示出圖20所示病例的劑量分布。圖22是示出實(shí)時(shí)ART的流程圖。圖23是示出根據(jù)本發(fā)明的能夠操作以優(yōu)化治療計(jì)劃的動(dòng)態(tài)編程環(huán)路的流程圖。具體說(shuō)明在詳細(xì)解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，要理解，本發(fā)明沒(méi)有將其應(yīng)用局限于以下說(shuō)明書中闡明或以下圖中顯示的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件布置上。本發(fā)明能夠有其它實(shí)施例，并且能夠以各種方式實(shí)踐或執(zhí)行。此外，要理解，本文使用的措辭和術(shù)語(yǔ)是出于說(shuō)明的目的，不應(yīng)該被認(rèn)為是限制。本文中使用的“包括”、“包含”或“具有”及其變型意味著包涵此后列出的項(xiàng)目及其等價(jià)物以及附加項(xiàng)。除非指定或以其它方式加以限制，術(shù)語(yǔ)“安裝的”、“連接的”、“支持的”和“偶聯(lián)的”及其變型以廣義使用，并包涵直接和間接的安裝、連接、支持和偶聯(lián)。雖然對(duì)圖進(jìn)行說(shuō)明時(shí)在本文中，可以進(jìn)行方向參照，例如上、下、向下、向上、向后、 底、前、后等等，，這些參照是為了方便起見(jiàn)相對(duì)于圖(按照正常觀看)做出的。這些方向不準(zhǔn)備從字面取意，或以任何形式限制本發(fā)明。另外，術(shù)語(yǔ)例如“第一”、“第二”和“第三”在本文使用是為了說(shuō)明的目的，不意圖表示或暗示相對(duì)重要性或意義。另外要理解，本發(fā)明的實(shí)施例包括硬件、軟件和電子部件或模塊，為了討論起見(jiàn)， 對(duì)它們的說(shuō)明和描述可以視為大部分部件只在硬件中實(shí)行一樣。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本詳細(xì)說(shuō)明書的基礎(chǔ)上，將認(rèn)識(shí)到，在至少一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明基于電子的方面可以在軟件中實(shí)行。因此，應(yīng)注意，可以利用以多個(gè)硬件和軟件為基礎(chǔ)的裝置以及多個(gè)不同的結(jié)構(gòu)部件來(lái)實(shí)行本發(fā)明。此外，并且如后面的段落所述，在圖中示出的特定機(jī)械構(gòu)造是打算例示本發(fā)明的實(shí)施例，其它的替代機(jī)械構(gòu)造也是可能的。圖1示出可以向患者14提供放射療法的放射療法治療系統(tǒng)10。放射療法治療可以包括基于光子的放射療法，近距放射療法，電子束療法，質(zhì)子、中子或粒子療法，或其它類型的治療療法。放射療法治療系統(tǒng)10包括機(jī)架18。機(jī)架18可以支持放射模塊22，放射模塊22可以包括放射源M和線性加速器26 (也稱為“直線加速器”)，可用于產(chǎn)生放射束30。 雖然圖中顯示的機(jī)架18是環(huán)形機(jī)架，S卩，它延伸通過(guò)整個(gè)360°弧以產(chǎn)生完整的環(huán)或圈，但其它類型的安裝布置也可以使用。例如，可以使用C-型、部分環(huán)形機(jī)架或機(jī)械臂。也可以采用能夠?qū)⒎派淠K22定位在相對(duì)于患者14的各種旋轉(zhuǎn)和/或軸向位置處的任何其它框架。另外，放射源24可以沿著不遵循機(jī)架18形狀的路線行進(jìn)。例如，放射源對(duì)可以沿著非圓形路線行進(jìn)，雖然所示出的機(jī)架18通常是圓形的。所示出的實(shí)施例的機(jī)架18限定了機(jī)架孔32，治療期間患者14移動(dòng)到該機(jī)架孔32中。放射模塊22還可以包括調(diào)制裝置34，其可用于修改或調(diào)制放射束30。調(diào)制裝置 34提供放射束30的調(diào)制并將放射束30導(dǎo)向朝著患者14。具體地說(shuō)，放射束34被導(dǎo)向朝著患者的部位38。寬泛地講，該部位可以包括整個(gè)身體，但是通常小于整個(gè)身體并可以由二維面積和/或三維體積來(lái)限定。需要接受放射的部位或區(qū)域，可以稱為靶或靶區(qū)，是感興趣區(qū)的例子。另一種感興趣區(qū)是危及區(qū)。如果部分中包括危及區(qū)，則放射束優(yōu)選偏轉(zhuǎn)離開(kāi)該危及區(qū)。這樣的調(diào)制有時(shí)稱為調(diào)強(qiáng)放療(“IMRT”)。調(diào)制裝置34可以包括圖2所示的準(zhǔn)直裝置42。該準(zhǔn)直裝置42包括一組顎件46， 它們限定并調(diào)整了可以通過(guò)放射束30的孔徑50的大小。顎件46包括上顎件M和下顎件 58。上顎件M和下顎件58可以移動(dòng)，以調(diào)整孔徑50的大小。顎件46的位置調(diào)節(jié)遞送給患者14的束30的形狀。在一個(gè)實(shí)施例中，和在圖2中示出，調(diào)制裝置34可以包含多葉片準(zhǔn)直器62 (也稱為“MLC”)，該準(zhǔn)直器包括多個(gè)交錯(cuò)的葉片66，可用于從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置，以提供強(qiáng)度調(diào)制。還要注意，葉片66可以移動(dòng)到最小和最大打開(kāi)位置之間的任何位置。多個(gè)交錯(cuò)的葉片66在放射束30到達(dá)患者14上的部位38之前，調(diào)制放射束30的強(qiáng)度、大小和形狀。各個(gè)葉片66由致動(dòng)器70、例如電動(dòng)機(jī)或空氣閥獨(dú)立控制，以便葉片66可以迅速開(kāi)閉， 以容許或阻斷放射線的通過(guò)。致動(dòng)器70可以由電腦74和/或控制器來(lái)控制。放射療法治療系統(tǒng)10還可以包括檢測(cè)器78，例如千伏或兆伏檢測(cè)器，用于接收放射束30，如圖1所示。直線加速器沈和檢測(cè)器78還可以作為計(jì)算機(jī)X射線斷層攝影(CT) 系統(tǒng)操作，以產(chǎn)生患者14的CT圖像。直線加速器沈向著患者14中的部位38發(fā)出放射束30。部位38吸收部分放射。檢測(cè)器78檢測(cè)或測(cè)量被部位38吸收的放射量。在直線加速器沈圍繞患者14旋轉(zhuǎn)并向著患者14發(fā)出放射線的同時(shí)，檢測(cè)器78從不同角度采集吸收數(shù)據(jù)。采集的吸收數(shù)據(jù)被傳送到計(jì)算機(jī)74以處理該吸收數(shù)據(jù)并產(chǎn)生患者的身體組織和器官的圖像。圖像還可以顯示骨、軟組織和血管。系統(tǒng)10還可以包括患者支撐裝置，例如治療床82，其可用于在治療期間支撐患者14的至少一部分。雖然所示出的治療床82被設(shè)計(jì)成支撐患者14的整個(gè)身體，但在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，患者支撐物不需要支撐整個(gè)身體，而是可以設(shè)計(jì)成在治療期間只支撐患者14的一部分。治療床82沿著軸84(即Y軸) 移入和移出放射場(chǎng)。治療床82還能夠如圖1所示沿著X和Z軸移動(dòng)。圖2和3中所示的計(jì)算機(jī)74包括運(yùn)行各種軟件程序和/或通訊應(yīng)用程序的操作系統(tǒng)。特別是，計(jì)算機(jī)74可以包括(一個(gè)或多個(gè))軟件程序90，用于與放射療法治療系統(tǒng) 10通訊。計(jì)算機(jī)74可以包括適于由醫(yī)務(wù)人員訪問(wèn)的任何適當(dāng)?shù)妮斎?輸出裝置。計(jì)算機(jī) 74可以包括典型的硬件例如處理器、I/O接口和存儲(chǔ)裝置或存儲(chǔ)器。計(jì)算機(jī)74還可以包括輸入裝置，例如鍵盤和鼠標(biāo)。計(jì)算機(jī)74還可以包括標(biāo)準(zhǔn)輸出裝置，例如監(jiān)視器。另外，計(jì)算機(jī)74可以包括外圍設(shè)備，例如打印機(jī)和掃描儀。計(jì)算機(jī)74可以與其它計(jì)算機(jī)74和放射療法治療系統(tǒng)10聯(lián)網(wǎng)。其它計(jì)算機(jī)74可以包括另外的和/或不同的計(jì)算機(jī)程序和軟件，不需要與本文描述的計(jì)算機(jī)74 一致。計(jì)算機(jī)74和放射療法治療系統(tǒng)10可以與網(wǎng)絡(luò)94通訊。計(jì)算機(jī)74和放射療法治療系統(tǒng)10還可以與(一個(gè)或多個(gè))數(shù)據(jù)庫(kù)98和(一個(gè)或多個(gè))服務(wù)器102通訊。要注意(一個(gè)或多個(gè))軟件程序90還可以駐留在(一個(gè)或多個(gè))服務(wù)器102上。網(wǎng)絡(luò)94可以按照任何聯(lián)網(wǎng)技術(shù)或布局或者技術(shù)和布局的組合來(lái)建立，并可以包括多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)。圖3顯示的計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)之間的連接可以通過(guò)局域網(wǎng)(“LAN”)、廣域網(wǎng) (“WAN”)、公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(“PSTN”)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)、因特網(wǎng)或者任何其它適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在醫(yī)院或醫(yī)療護(hù)理機(jī)構(gòu)中，圖3顯示的計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)之間的通訊可以通過(guò)健康信息交換第七層協(xié)議(“HL7”)協(xié)議或任何版本的其它協(xié)議和/或其它需要的協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)。HL7是標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，規(guī)定了來(lái)自不同賣方的兩種計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序(發(fā)送器和接收器)之間接口的實(shí)現(xiàn)，用于醫(yī)療環(huán)境中的電子數(shù)據(jù)交換。HL7可以允許醫(yī)療機(jī)構(gòu)交換來(lái)自不同的應(yīng)用系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)集。具體地說(shuō)，HL7可以定義要交換的數(shù)據(jù)、互換的時(shí)間和誤差到應(yīng)用程序的通訊。該格式在本質(zhì)上通常是通用的，并可加以配置以滿足所涉及的應(yīng)用的需要。圖3所示的計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)之間的通訊還可以通過(guò)任何版本的醫(yī)療數(shù)字成像和通訊(DICOM)協(xié)議和/或其它需要的協(xié)議來(lái)產(chǎn)生。DICOM是NEMA建立的國(guó)際通訊標(biāo)準(zhǔn)，定義了用于在不同件的醫(yī)療設(shè)備之間傳送醫(yī)學(xué)圖像相關(guān)數(shù)據(jù)的格式。DICOM RT表示放射療法數(shù)據(jù)專用的標(biāo)準(zhǔn)。圖3中的雙向箭頭通常表示圖3中顯示的網(wǎng)絡(luò)94與計(jì)算機(jī)74和系統(tǒng)10中任何一個(gè)之間的雙向通訊和信息傳輸。但是，對(duì)于有些醫(yī)療和計(jì)算機(jī)化設(shè)備，可能僅僅需要單向通訊和信息傳輸。軟件程序90 (在圖4中以方框圖形式示出)包括多個(gè)模塊，它們彼此通訊以執(zhí)行放射療法治療過(guò)程的功能。各種模塊也彼此通訊以判斷放射療法治療計(jì)劃的遞送是否如預(yù)期發(fā)生。軟件程序90包括治療計(jì)劃模塊106，用于根據(jù)醫(yī)務(wù)人員向系統(tǒng)10的數(shù)據(jù)輸入來(lái)產(chǎn)生患者14的治療計(jì)劃。數(shù)據(jù)包括患者14的至少一部分的一個(gè)或多個(gè)圖像(例如，計(jì)劃圖像和/或治療前圖像)。治療計(jì)劃模塊106將治療分成多個(gè)分次(fraction)，并根據(jù)醫(yī)務(wù)人員的處方輸入確定各個(gè)分次或治療的放射劑量。治療計(jì)劃模塊106還確定部位38的放射劑量。放射劑量可以基于在部位38周圍勾畫的各種輪廓，所述各種輪廓限定部位38周圍的邊緣。多個(gè)部位38可以存在并包括在相同的治療計(jì)劃中。治療計(jì)劃包括向患者遞送放射的多個(gè)投射。治療計(jì)劃模塊106還可用于限定各個(gè)投射的時(shí)間段。治療計(jì)劃模塊106能夠調(diào)整超出所有投射的總時(shí)間段的各個(gè)投射的時(shí)間段，以置入緩沖器中來(lái)遞送治療計(jì)劃。換句話說(shuō)，治療計(jì)劃模塊106可以有意不充分利用遞送能力，使得能夠有更多的再優(yōu)化機(jī)會(huì)。軟件程序90還包括圖像模塊108，其可用于獲取患者14的至少一部分的圖像。圖像模塊108可以指示機(jī)載圖像裝置，例如CT成像裝置，以根據(jù)期望方案在治療開(kāi)始之前、治療期間和治療之后獲取患者14的圖像。在一個(gè)方面，圖像模塊108在患者14基本上處于治療位置的同時(shí)獲取患者14的圖像。其它離線成像裝置或系統(tǒng)可用來(lái)獲取患者14的治療前圖像，例如非定量CT、MRI、PET、SPECT、超聲、透射成像、熒光透視法、基于射頻的定位等等。 獲得的(一個(gè)或多個(gè))治療前圖像可用于患者14的配準(zhǔn)和/或用于產(chǎn)生變形圖，以識(shí)別在一個(gè)或多個(gè)計(jì)劃圖像與一個(gè)或多個(gè)治療前、治療期間或治療后圖像之間的差別。獲得的圖像還可用于患者14的配準(zhǔn)和/或用于確定或預(yù)測(cè)要遞送給患者14的放射劑量。獲得的圖像還可用于確定患者14在先前治療或分次照射期間接收的放射劑量。圖像模塊108還可用來(lái)在患者14接收治療的同時(shí)獲取患者14的至少一部分的圖像，以確定患者14實(shí)時(shí)接收的放射劑量。軟件程序90還包括優(yōu)化模塊110，其可用于在治療遞送之前和期間優(yōu)化治療計(jì)劃。治療遞送期間的實(shí)時(shí)優(yōu)化最好要考慮各種因素，例如患者解剖和生理變化(例如呼吸及其他移動(dòng)等等)和機(jī)器配置改變(例如射線束輸出因數(shù)，治療床誤差，葉片誤差等等)。 射束強(qiáng)度的實(shí)時(shí)修改可以應(yīng)對(duì)這些改變(例如實(shí)時(shí)再優(yōu)化子束)。優(yōu)化模塊110考慮到累積誤差以調(diào)整用于遞送給患者的未來(lái)放射的治療計(jì)劃。優(yōu)化模塊110恰在每個(gè)投射剛要遞送之前更新運(yùn)動(dòng)編碼的累積劑量并優(yōu)化葉片打開(kāi)時(shí)間。對(duì)優(yōu)化治療計(jì)劃的另外細(xì)節(jié)在下面論述。軟件程序90還包括患者定位模塊114，用于針對(duì)具體治療分次，將患者14相對(duì)于機(jī)架18的等中心定位和對(duì)準(zhǔn)。當(dāng)患者在治療床82上的同時(shí)，患者定位模塊114取得患者 14的圖像，并將患者14的當(dāng)前位置與基準(zhǔn)圖像中患者的位置進(jìn)行比較?；鶞?zhǔn)圖象可以是計(jì)劃圖像、任何治療前圖像、或計(jì)劃圖像和治療前圖像的組合。如果患者的位置需要調(diào)整，患者定位模塊114向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86提供指令來(lái)移動(dòng)治療床82，或者可以將患者14手動(dòng)移動(dòng)到新的位置。在一種構(gòu)造中，患者定位模塊114可以從定位在治療室中的激光器接收數(shù)據(jù)，以提供相對(duì)于機(jī)架18的等中心的患者位置數(shù)據(jù)。根據(jù)來(lái)自激光器的數(shù)據(jù)，患者定位模塊114 向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86提供指令，該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86移動(dòng)治療床82以實(shí)現(xiàn)患者14相對(duì)于機(jī)架18的正確對(duì)準(zhǔn)。要注意，激光器以外的裝置和系統(tǒng)可用于向患者定位模塊114提供數(shù)據(jù)，以協(xié)助對(duì)準(zhǔn)過(guò)程。患者定位模塊114還可用于在治療期間檢測(cè)和/或監(jiān)視患者運(yùn)動(dòng)。患者定位模塊 110可以與運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)112通信和/或?qū)⑵浣Y(jié)合，所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)112例如χ射線、室內(nèi)CT、激光定位裝置、照相機(jī)系統(tǒng)、肺活量計(jì)、超聲、張力測(cè)量、胸帶等等?；颊哌\(yùn)動(dòng)可以是不規(guī)律的或非預(yù)期的，以及不需要遵循平滑或可再生的路徑。軟件程序90還包括治療遞送模塊118，可用于指示放射療法治療系統(tǒng)10按照治療計(jì)劃向患者14遞送治療分次。治療遞送模塊114可以產(chǎn)生指令并向機(jī)架18、直線加速器沈、調(diào)制裝置34和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86發(fā)送指令，以向患者14遞送放射。指令協(xié)調(diào)了機(jī)架18、 調(diào)制裝置34和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86的必要移動(dòng)，以如治療計(jì)劃中指定那樣，向正確的靶以正確量遞送放射束30。治療遞送模塊118還計(jì)算待遞送的放射束的適當(dāng)樣式(pattern)、位置和強(qiáng)度，以匹配如由治療計(jì)劃指定的處方。放射束30的樣式由調(diào)制裝置34產(chǎn)生，更具體是通過(guò)多葉片準(zhǔn)直器中多個(gè)葉片的移動(dòng)產(chǎn)生。治療遞送模塊118可以利用規(guī)范的、預(yù)定的或模板葉片樣式，以根據(jù)治療參數(shù)產(chǎn)生放射束30的適當(dāng)樣式。治療遞送模塊118還可以包括典型范例的樣式庫(kù)，可以訪問(wèn)所述典型范例的樣式庫(kù)以比較當(dāng)前的患者數(shù)據(jù)，來(lái)確定放射束30的樣式。軟件程序90還包括反饋模塊122，可用于在患者治療期間從放射療法治療系統(tǒng)10 接收數(shù)據(jù)。反饋模塊122可以從放射療法治療裝置接收數(shù)據(jù)，并可以包括與患者傳輸數(shù)據(jù)、 離子室數(shù)據(jù)、MLC數(shù)據(jù)、系統(tǒng)溫度、部件速度和/或位置、流率等相關(guān)的信息。反饋模塊122 還可以接收與治療參數(shù)、患者接收的輻射劑量的量、在治療期間獲得的圖像數(shù)據(jù)和患者移動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)。另外，反饋模塊122可以從使用者和/或其它源接收輸入數(shù)據(jù)。反饋模塊 122取得并儲(chǔ)存數(shù)據(jù)，直到需要進(jìn)一步處理。軟件程序90還包括分析模塊126，可用于分析來(lái)自反饋模塊122的數(shù)據(jù)，以判斷治療計(jì)劃的遞送是否如預(yù)期發(fā)生并根據(jù)新獲得的數(shù)據(jù)確認(rèn)所計(jì)劃的遞送是合理的。分析模塊1 還可以根據(jù)接收的數(shù)據(jù)和/或補(bǔ)充輸入的數(shù)據(jù)，判斷在治療計(jì)劃的遞送期間是否發(fā)生問(wèn)題。例如，分析模塊126可以判斷問(wèn)題是否與放射療法治療裝置10的誤差、解剖誤差例如患者移動(dòng)、和/或臨床誤差例如數(shù)據(jù)輸入誤差有關(guān)。分析模塊1 可以檢測(cè)放射療法治療裝置10中與治療床82、裝置輸出(即直線加速器沈輸出變動(dòng))、機(jī)架18、多葉片準(zhǔn)直器62、患者擺位和放射療法治療裝置10的部件之間的定時(shí)誤差相關(guān)的誤差。例如，分析模塊1 可以判斷在計(jì)劃期間是否執(zhí)行了治療床更換、在計(jì)劃期間是否正確使用和考慮了固定裝置、在治療期間位置和速度是否正確。分析模塊126可以判斷在放射療法治療裝置10 的輸出參數(shù)中是否發(fā)生了改變或變動(dòng)。就機(jī)架18而言，分析模塊1 可以判斷機(jī)架18的速度和定位是否存在誤差。分析模塊126可以接收數(shù)據(jù)以判斷多葉片準(zhǔn)直器62是否被恰當(dāng)操作。例如，分析模塊1 可以判斷葉片66是否在正確時(shí)間移動(dòng)，是否有任何葉片66被卡在原位，葉片定時(shí)是否被恰當(dāng)校準(zhǔn)，以及葉片調(diào)制樣式對(duì)于任何給出的治療計(jì)劃是否正確。 分析模塊1 還可以針對(duì)任何給出的治療計(jì)劃來(lái)確認(rèn)患者擺位、定向和位置。分析模塊1 還可以確認(rèn)機(jī)架18、治療床62、直線加速器26、葉片66之間的定時(shí)是正確的。分析模塊1 還可以利用形變配準(zhǔn)數(shù)據(jù)以確?；颊?4跨多個(gè)分次接收正確的放射劑量。當(dāng)分析所述劑量時(shí)，有用的是，跨多個(gè)治療分次累計(jì)劑量以判定是否加劇了任何誤差或它們是否互相消減。配準(zhǔn)是用于跨多個(gè)圖像確定患者的解剖或生理的位置之間的相關(guān)性的方法。形變配準(zhǔn)是確定患者的解剖或生理的位置之間的相關(guān)性以考慮到在圖像、相或時(shí)間之間解剖結(jié)構(gòu)中的非剛性改變的方法?；趤?lái)自放射療法治療裝置10的在線圖像和反饋重新計(jì)算待遞送給患者14的放射劑量，以確保已經(jīng)或正在向患者14遞送正確的劑量。分析模塊1 還可以出于質(zhì)量保證的目的，利用與基于形變的圖像的輪廓勾畫相關(guān)的數(shù)據(jù)。形變配準(zhǔn)技術(shù)可用于為新圖像產(chǎn)生自動(dòng)或半自動(dòng)的輪廓。一般說(shuō)來(lái)，已經(jīng)為計(jì)劃或其它基線患者圖像限定了輪廓集，但是對(duì)于新圖像來(lái)說(shuō)，輪廓集通常不是現(xiàn)成可用的。比起需要操作者手動(dòng)勾畫圖像輪廓，執(zhí)行形變圖像配準(zhǔn)可以更快和更一致，然后使用形變結(jié)果作為基礎(chǔ)以修改原始輪廓集來(lái)反映新的患者解剖結(jié)構(gòu)。基于以前可得到的圖像和輪廓的集，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了相似的基于模板的輪廓勾畫算法族，以為最新可得到的圖像產(chǎn)生輪廓。這些基于模板的算法可基于以前的患者圖像和輪廓、或可能基于規(guī)范的或圖譜(atlas)患者圖像和輪廓，為新的患者圖像勾畫輪廓。這可以作為累計(jì)每日?qǐng)D像中劑量的工具，針對(duì)自適應(yīng)治療而執(zhí)行，其中各個(gè)每日?qǐng)D像都具有自動(dòng)的每日輪廓。此外，雖然這些算法以前用于基于規(guī)范的或圖譜的圖像生成新輪廓的情形，但本發(fā)明的新的方面是將這些技術(shù)應(yīng)用于在圖像引導(dǎo)的放射療法期間產(chǎn)生的具體的大量圖像數(shù)據(jù)和圖像類型。具體地說(shuō)，這包括同一患者的多個(gè)圖像的基于形變和模板的輪廓勾畫，其中可能只存在用于一個(gè)圖像的輪廓集。患者的這多個(gè)圖像可以通過(guò)使用在線或室內(nèi)患者成像系統(tǒng)產(chǎn)生，圖像可能在不同的日子取得， 或者這些圖像可能得自“4D”成像系統(tǒng)，例如CT掃描器，其中各個(gè)圖像代表一個(gè)運(yùn)動(dòng)相，例如呼吸相。還應(yīng)當(dāng)注意，在線或者室內(nèi)成像系統(tǒng)可能是與基準(zhǔn)圖像相同、相似或者不同的影像設(shè)備。例如，基準(zhǔn)圖像可能是CT圖像，而在線圖像可以是CT、錐形束CT、兆伏CT、MRI、超聲或者不同的影像設(shè)備。通過(guò)將這些輪廓勾畫技術(shù)接口到質(zhì)量保證和自適應(yīng)治療的應(yīng)用， 有可能既從圖像的輪廓勾畫節(jié)省可觀量的時(shí)間，并且該方法還可以提高在相同患者的多個(gè)圖像(不同的時(shí)間取得或者代表不同的相)之間輪廓的一致性。已知手動(dòng)的輪廓可能苦于無(wú)再現(xiàn)性，而自動(dòng)產(chǎn)生的輪廓能夠有潛力在將初始輪廓的原理應(yīng)用于產(chǎn)生后續(xù)輪廓中更為一致。
使用形變配準(zhǔn)技術(shù)的輪廓勾畫過(guò)程的另一個(gè)益處是，產(chǎn)生的輪廓可以提供形變過(guò)程的驗(yàn)證。如果產(chǎn)生的輪廓密切反映人們將手動(dòng)繪制的輪廓，那么這是良好的指示表明形變過(guò)程是合理的；然而，如果自動(dòng)輪廓的相關(guān)性較低，則向使用者表明也許形變是不適當(dāng)?shù)模乙蚕蚴褂谜咛峁C(jī)會(huì)查證手動(dòng)輪廓，以檢查錯(cuò)誤或不一致。本方法的另一個(gè)方面是基于形變的輪廓可以用作用于自適應(yīng)過(guò)程的輪廓的粗糙草圖，并加以手動(dòng)編輯以反映用于在線圖像的期望輪廓。這樣做時(shí)，形變過(guò)程能因此再運(yùn)行，約束形變圖以將初始輪廓與手動(dòng)編輯的自動(dòng)輪廓相匹配，并且這有助于引導(dǎo)在其余圖像中的一致結(jié)果。分析模塊1 還可用于為了質(zhì)量保證的目的，利用形變圖在不同的圖像上執(zhí)行劑量計(jì)算。可以利用形變圖來(lái)聯(lián)系多個(gè)圖像，其中一個(gè)圖像是對(duì)劑量計(jì)算有用的計(jì)劃圖像，而另一個(gè)圖像，例如在線圖像，具有定性值，但是不太直接應(yīng)用于劑量計(jì)算。這種聯(lián)系然后可以用來(lái)將更為定量的圖像“再映射”到在線或定量性較低的圖像的定性形狀。所得到的再映射后的圖像將比其它兩個(gè)圖像中的任何一個(gè)更適宜用于劑量計(jì)算或定量應(yīng)用，因?yàn)樗鼘⒕哂械谝粋€(gè)圖像的定量利益，而且具有第二個(gè)圖像中所包含的更新后的解剖信息。這在各種情況下可能是有用的，例如第一個(gè)圖像(例如計(jì)劃圖像)是CT而另外的圖像缺乏定量的圖象值(例如MRI、PET、SPECT、超聲或非定量CT等圖像)的情況。代替定量限制或除了定量限制之外，這種方法的類似應(yīng)用將是校正幾何失真、缺陷和/或不完備。例如，很好地表現(xiàn)解剖結(jié)構(gòu)但是包含幾何失真的當(dāng)前MRI圖像可以被再映射到?jīng)]有失真的CT圖像。或者， 可以使用多個(gè)圖像來(lái)在表現(xiàn)解剖變化的同時(shí)校正失真。從上文注意到，重要的是能夠在計(jì)劃圖像之后獲得的患者圖像上重新計(jì)算劑量。 給出這些劑量，還可用于針對(duì)多個(gè)遞送分次累計(jì)這些劑量。這些劑量可以基于所述劑量在物理空間中的位置而相加，但是更好的方法是將形變方法結(jié)合到所述過(guò)程中，以便基于接收所述劑量的結(jié)構(gòu)來(lái)相加劑量，即便所述結(jié)構(gòu)已經(jīng)改變了位置。然而，有可能依靠這種技術(shù)來(lái)執(zhí)行新類型的自適應(yīng)治療。在重新計(jì)算劑量的情形下，本發(fā)明有幾個(gè)其它方面來(lái)提高或者促進(jìn)這一過(guò)程。例如，在記錄應(yīng)用于患者的任何每日配準(zhǔn)之后，有可能基于圖像引導(dǎo)，在重新計(jì)算劑量時(shí)將這些相同的配準(zhǔn)可選地應(yīng)用于患者圖像。這可以自動(dòng)或半自動(dòng)執(zhí)行?；蛘?，可以用不同的配準(zhǔn)重新計(jì)算劑量。好處是通過(guò)自動(dòng)地使用記錄的配準(zhǔn)，重新計(jì)算所遞送的劑量的過(guò)程得以簡(jiǎn)化和流水線化(streamline)。此外，通過(guò)具有針對(duì)不同的配準(zhǔn)重新計(jì)算劑量的能力，人們能夠進(jìn)行試驗(yàn)以確定是否其它的患者對(duì)準(zhǔn)方案也許更有效或不那么有效。并且通過(guò)不使用記錄的配準(zhǔn)，人們可以確定在不存在圖像引導(dǎo)的情況下，將對(duì)治療產(chǎn)生什么影響。劑量再計(jì)算過(guò)程還可以通過(guò)填補(bǔ)不完整圖像來(lái)提高。這是因?yàn)槌叽缡芟薜膱D像， 無(wú)論在軸平面和/或在上/下方向上受限，都可以降低劑量計(jì)算的準(zhǔn)確度。克服它的方法是用其它圖像數(shù)據(jù)，例如來(lái)自計(jì)劃圖像的數(shù)據(jù)，來(lái)填補(bǔ)尺寸受限的圖像。這種填補(bǔ)方法可以對(duì)在軸向或上/下方受限的數(shù)據(jù)奏效。另外，另一個(gè)用于填補(bǔ)上/下方數(shù)據(jù)的方法是根據(jù)需要重復(fù)不完整圖像的末端切片，直至數(shù)據(jù)對(duì)于改進(jìn)劑量計(jì)算而言足夠大為止。圖5示出了實(shí)時(shí)MAO引導(dǎo)的放射治療遞送的流程圖。在這個(gè)流程圖中，治療計(jì)劃系統(tǒng)(TPQ用來(lái)優(yōu)化計(jì)劃的弦圖，但是在所述計(jì)劃過(guò)程中沒(méi)有加上運(yùn)動(dòng)邊緣。這種方法不改變治療床、機(jī)架速度或顎件位置。換句話說(shuō)，在放射遞送期間，恰如所計(jì)劃的，治療床和機(jī)架以定速移動(dòng)，并且顎件處于固定位置。借助一些替代物或直接通過(guò)治療束來(lái)實(shí)時(shí)檢測(cè)/更新腫瘤位置，同時(shí)本發(fā)明的運(yùn)動(dòng)管理系統(tǒng)獨(dú)立于運(yùn)動(dòng)檢測(cè)方法。計(jì)劃的弦圖與累積的遞送劑量、估算的未來(lái)劑量和預(yù)測(cè)的腫瘤位置一起，被饋送到優(yōu)化過(guò)程中，以輸出用于下次投射的葉片打開(kāi)時(shí)間。這被認(rèn)為是閉環(huán)過(guò)程，因?yàn)閮?yōu)化器的輸出作為指令被發(fā)送到機(jī)器以遞送劑量，以及遞送的劑量通過(guò)4D劑量計(jì)算器進(jìn)行實(shí)時(shí)累計(jì)并發(fā)送回(作為輸入)到優(yōu)化器。4D劑量計(jì)算器用來(lái)實(shí)時(shí)累計(jì)遞送的劑量直至最后一次遞送的投射。估計(jì)待在未來(lái)投射(在下個(gè)投射以外)中遞送的劑量。根據(jù)對(duì)于下個(gè)投射預(yù)測(cè)的腫瘤位置和累計(jì)的遞送劑量，實(shí)時(shí)優(yōu)化下個(gè)投射的葉片打開(kāi)時(shí)間，以應(yīng)付累計(jì)遞送誤差和未來(lái)劑量估計(jì)。優(yōu)化后的葉片打開(kāi)時(shí)間用來(lái)控制調(diào)制下個(gè)投射的放射遞送的MLC。該流程圖將放射遞送過(guò)程建模為負(fù)反饋系統(tǒng)。為了實(shí)時(shí)執(zhí)行該流程圖，按照所示， 除了離線計(jì)劃步驟以外，所述過(guò)程必須在少于一個(gè)投射的時(shí)間內(nèi)施行。投射時(shí)間可以被認(rèn)為是實(shí)時(shí)MAO技術(shù)的時(shí)間分辨率，因?yàn)槊總€(gè)投射系統(tǒng)只優(yōu)化一次。TomoTherapy 放射治療系統(tǒng)的最小投射時(shí)間是大約200ms，其對(duì)應(yīng)于機(jī)架每旋轉(zhuǎn)10秒有51個(gè)投射。以下注釋貫穿本文檔全文使用B 大小為MXN的計(jì)劃子束劑量的矩陣，其中M是體素的數(shù)量而N是子束的數(shù)量。 B的各列是來(lái)自單位強(qiáng)度的子束(葉片)的劑量分布。w 利用投射序數(shù)i和葉片序數(shù)j標(biāo)記的葉片注量(葉片打開(kāi)時(shí)間)的弦圖，w =
K,j} ο^ 通過(guò)在計(jì)劃步驟中優(yōu)化而獲得并用hat符號(hào)強(qiáng)調(diào)的計(jì)劃弦圖。w 根據(jù)腫瘤運(yùn)動(dòng)從計(jì)劃弦圖調(diào)節(jié)并用波形符號(hào)強(qiáng)調(diào)的遞送弦圖。δ 機(jī)架每轉(zhuǎn)的治療床移動(dòng)。P 機(jī)架每轉(zhuǎn)的投射數(shù)，對(duì)于現(xiàn)行的螺旋形TomoTherapy放射療法治療系統(tǒng)典型為 P = 51。u = (ux, uy, uz)腫瘤運(yùn)動(dòng)乂中的上標(biāo)指示第i個(gè)投射的運(yùn)動(dòng)。理論計(jì)劃優(yōu)化IMRT計(jì)劃優(yōu)化一般可以公式化為約束非線性優(yōu)化問(wèn)題
權(quán)利要求
1.一種遞送放射療法治療的方法，所述方法包含為患者生成治療計(jì)劃；將患者定位以接收放射；基本上實(shí)時(shí)地監(jiān)視機(jī)器參數(shù)，所述監(jiān)視包括分析關(guān)于機(jī)器參數(shù)以及參數(shù)如何影響遞送給患者的劑量的信息；基本上實(shí)時(shí)地優(yōu)化治療計(jì)劃的至少一部分，以結(jié)合來(lái)自所監(jiān)視的機(jī)器參數(shù)的所分析的信息；和向患者遞送優(yōu)化后的治療計(jì)劃的至少一部分。
2.權(quán)利要求1的遞送放射療法治療的方法，進(jìn)一步包含基本上實(shí)時(shí)地累計(jì)遞送給患者的放射劑量的量。
3.權(quán)利要求2的遞送放射療法治療的方法，其中，累計(jì)遞送給患者的放射劑量的量包括在患者的4D表示上使用劑量計(jì)算。
4.權(quán)利要求2的遞送放射療法治療的方法，進(jìn)一步包含估算待在未來(lái)投射中遞送給患者的放射劑量的量。
5.權(quán)利要求4的遞送放射療法治療的方法，進(jìn)一步包含根據(jù)所估算的待在未來(lái)投射中遞送給患者的放射劑量的量以及在未來(lái)投射期間患者靶的預(yù)測(cè)位置，來(lái)調(diào)節(jié)治療計(jì)劃。
6.權(quán)利要求2的遞送放射療法治療的方法，其中，基本上實(shí)時(shí)地累計(jì)遞送的劑量結(jié)合與遞送指令、遞送誤差檢測(cè)和患者運(yùn)動(dòng)檢測(cè)中的至少一個(gè)有關(guān)的信息。
7.權(quán)利要求2的遞送放射療法治療的方法，其中，累計(jì)劑量包括累計(jì)當(dāng)前劑量加上以前遞送的劑量加上未來(lái)待遞送的劑量，使得優(yōu)化后的計(jì)劃最佳地匹配或改善計(jì)劃的劑量。
8.權(quán)利要求2的遞送放射療法治療的方法，其中，累計(jì)劑量基于對(duì)治療的實(shí)時(shí)修改。
9.權(quán)利要求1的遞送放射療法治療的方法，其中，治療計(jì)劃包括多個(gè)投射，并且其中， 優(yōu)化治療計(jì)劃的至少一部分包括優(yōu)化待在一個(gè)投射中遞送的放射劑量的量，以補(bǔ)償在之前投射中發(fā)生的累計(jì)的遞送誤差。
10.權(quán)利要求9的遞送放射療法治療的方法，其中，累計(jì)的遞送誤差基于來(lái)自之前投射的累計(jì)放射劑量、所估算的待在未來(lái)投射中遞送的放射劑量以及在下個(gè)投射期間的患者的預(yù)測(cè)構(gòu)型。
11.權(quán)利要求10的遞送放射療法治療的方法，其中，累計(jì)的遞送誤差包括來(lái)自之前分次的遞送誤差。
12.權(quán)利要求9的遞送放射療法治療的方法，其中，累計(jì)的遞送誤差包括直線加速器輸出因數(shù)變化。
13.權(quán)利要求9的遞送放射療法治療的方法，其中，累計(jì)的遞送誤差包括MLC葉片位置誤差。
14.權(quán)利要求9的遞送放射療法治療的方法，其中，累計(jì)的遞送誤差包括直線加速器位置誤差、治療床位置誤差、顎件位置誤差和補(bǔ)償器誤差中的一種。
15.權(quán)利要求9的遞送放射療法治療的方法，其中，累計(jì)的遞送誤差在隨后的治療遞送中進(jìn)行補(bǔ)償。
16.權(quán)利要求1的遞送放射療法治療的方法，其中，優(yōu)化治療計(jì)劃的至少一部分包括經(jīng)由閉合反饋環(huán)路將改變結(jié)合到治療計(jì)劃中。
17.權(quán)利要求1的遞送放射療法治療的方法，進(jìn)一步包含基本上實(shí)時(shí)地監(jiān)視患者的變化。
18.權(quán)利要求17的遞送放射療法治療的方法，其中，基本上實(shí)時(shí)地監(jiān)視患者的變化包括檢測(cè)患者呼吸相。
19.權(quán)利要求17的遞送放射療法治療的方法，其中，基本上實(shí)時(shí)地監(jiān)視患者的變化包括檢測(cè)腫瘤運(yùn)動(dòng)或腫瘤形變。
20.權(quán)利要求17的遞送放射療法治療的方法，其中，基本上實(shí)時(shí)地監(jiān)視患者的變化包括預(yù)測(cè)患者呼吸相。
21.權(quán)利要求17的遞送放射療法治療的方法，其中，基本上實(shí)時(shí)地監(jiān)視患者的變化包括預(yù)測(cè)腫瘤運(yùn)動(dòng)或腫瘤形變。
22.權(quán)利要求17的遞送放射療法治療的方法，其中，基本上實(shí)時(shí)地優(yōu)化計(jì)劃的至少一部分包括預(yù)測(cè)患者變化。
23.權(quán)利要求1的遞送放射療法治療的方法，其中，基本上實(shí)時(shí)地優(yōu)化計(jì)劃的至少一部分包括預(yù)測(cè)機(jī)器參數(shù)。
24.權(quán)利要求23的遞送放射療法治療的方法，其中，預(yù)測(cè)是基于有關(guān)機(jī)器參數(shù)的先驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br> 25.權(quán)利要求23的遞送放射療法治療的方法，其中，預(yù)測(cè)是基于有關(guān)機(jī)器參數(shù)的動(dòng)態(tài)模型。
26.權(quán)利要求1的遞送放射療法治療的方法，其中，基本上實(shí)時(shí)地優(yōu)化計(jì)劃的至少一部分包括利用動(dòng)態(tài)編程以對(duì)治療遞送指令進(jìn)行優(yōu)化。
全文摘要
本發(fā)明提供了優(yōu)化放射療法治療的遞送的系統(tǒng)和方法。所述系統(tǒng)實(shí)時(shí)地優(yōu)化治療遞送以考慮各種因素，例如患者解剖和生理變化(例如呼吸及其他移動(dòng)等等)以及機(jī)器配置改變(例如射線束輸出因數(shù)，治療床誤差，葉片誤差等等)。
文檔編號(hào)A61N5/10GK102316930SQ200980150098
公開(kāi)日2012年1月11日 申請(qǐng)日期2009年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月27日
發(fā)明者盧衛(wèi)國(guó), 古斯塔沃·H·奧利弗拉, 肯尼斯·J·盧卡拉, 陳明麗, 陳泉 申請(qǐng)人:斷層放療公司