CN119604237A - 医疗辐射系统对准 - Google Patents
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Abstract
本文提供涉及医疗辐射系统的技术,并且特别地但不排他地涉及用于将辐射源与患者摆位系统和/或患者旋转系统对准以用于医疗诊断成像和/或放射疗法的设备、方法和系统的技术。
Description
本申请要求于2022年8月22日提交的美国临时专利申请系列号63/399,862的优先权,其全部内容通过援引并入本文。
技术领域
本文提供涉及医疗辐射系统的技术,并且特别地但不排他地涉及用于将辐射源与患者摆位系统和/或患者旋转系统对准以用于医疗诊断成像和/或放射疗法的设备、方法和系统的技术。
背景技术
医疗辐射系统采用辐射源用于成像和治疗目的,例如用于计算机体层成像和放射疗法。医学疗法和成像程序通常涉及将患者固定在床上或椅子上,并在患者周围移动辐射源以靶向患者身体的相关区。用于此类程序的技术通常包括复杂的机制,以为医疗辐射系统提供稳定性并为移动的辐射源提供广泛的屏蔽。因此,传统的医疗辐射系统的安装和维护通常是昂贵的。
美国专利申请公开号20200268327和美国专利申请系列号63/237,513(其中每一项专利都通过援引并入本文)描述了患者摆位组件和患者摆位系统,用于使患者相对于静态辐射源定向,并根据成像或治疗的需要移动、摆位和/或旋转患者的身体。患者摆位组件和患者摆位系统与辐射源的对准可以改善患者的治疗和成像。因此,医疗辐射系统的使用将受益于与将医疗辐射系统与患者摆位组件或患者摆位系统对准相关的技术。
发明内容
本文提供涉及医疗辐射系统的技术,并且特别地但不排他地涉及用于将辐射源与患者摆位系统和/或患者旋转系统对准以用于医疗诊断成像和/或放射疗法的设备、方法和系统的技术。
特别地,本文提供的技术涉及医疗诊断(例如,成像)和/或治疗放射技术,其中患者支撑组件(例如,包括患者)围绕本文所述的轴线旋转。该技术通过计算患者支撑组件和/或患者沿三个平移轴线中的一个或多个的补偿平移,提供调节患者支撑组件(例如,包括患者)的旋转轴线,以使成像射束和/或治疗射束与患者体内的任何点对准。此外,在一些实施方式中,该技术通过计算患者沿一个或多个平移轴线的补偿平移,提供调节患者支撑组件(例如,包括患者)的任何旋转轴线,以使成像和/或治疗射束与患者体内的任何点对准。特别地,实施方式提供了方法,其中,第一步骤包括计算沿一个或多个轴线的补偿平移;以及第二步骤包括矢量添加独立平移。
因此,在一些实施方式中,本技术提供一种将包括患者旋转系统和辐射源的医疗辐射系统对准的方法。例如,在一些实施方式中,方法包括:使患者旋转系统围绕旋转轴线旋转;检测来自辐射源的辐射射束以产生定位于患者旋转系统的患者支撑组件上的参考目标的图像;分析图像以确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移;以及调节患者支撑组件以使患者支撑组件相对于旋转轴线对准。在一些实施方式中,位移是通过比较参考目标相对于旋转轴线的位置和定向来确定的。在一些实施方式中,调节患者支撑组件包括将参考目标的旋转中心与旋转轴线对准。在一些实施方式中,方法进一步包括:分析图像以相对于旋转轴线定位辐射射束的中心轴线;以及调节辐射源,使得辐射射束的中心轴线与旋转轴线相交。在一些实施方式中,患者旋转系统包括被配置为旋转的基部。在一些实施方式中,基部支撑患者支撑组件。在一些实施方式中,所述患者支撑组件被配置为相对于所述基部以六个自由度移动。在一些实施方式中,调节患者支撑组件包括实现患者支撑组件相对于基部的平移移动。在一些实施方式中,调节患者支撑组件包括实现患者支撑组件相对于基部的旋转移动。在一些实施方式中,旋转所述患者旋转系统包括旋转所述基部,并且,所述旋转轴线是所述基部的轴线。在一些实施方式中,所述旋转轴线是所述基部的对称轴线。在一些实施方式中,医疗辐射系统进一步包括用于检测辐射射束并产生参考目标的图像的成像装置。在一些实施方式中,成像装置被定位成相对于所述患者支撑组件与所述辐射源相对。在一些实施方式中,参考目标的图像包括针对患者旋转系统的不同旋转角度产生的参考目标的至少两个图像。
在一些实施方式中,参考目标包括本体以及以预先布置的配置固定至本体的一个或多个标记物。在一些实施方式中,所述一个或多个标记物以预先布置的配置固定至所述本体,使得每个标记物在所述患者旋转系统的每个旋转角度处至少部分地暴露于所述辐射射束。在一些实施方式中,所述一个或多个标记物设置在所述本体中的假想平面上,并且其中,当所述参考目标定位于所述患者支撑组件上时,所述假想平面相对于所述旋转轴线倾斜。在一些实施方式中,所述参考目标包括设置在所述本体中、位于所述参考目标的旋转中心处的中心标记物。在一些实施方式中,本体对于辐射射束是透明的(例如,射线可透的)。在一些实施方式中,所述一个或多个标记物对于辐射射束是不透明的(例如,辐射不透的)。在一些实施方式中,辐射源是成像辐射源或治疗辐射源。
在一些实施方式中,辐射源是第一辐射源(例如,产生第一辐射射束)并且医疗辐射系统进一步包括第二辐射源(例如,产生第二辐射射束)。在一些实施方式中,方法进一步包括:检测来自第二辐射源的第二辐射射束以产生参考目标的额外图像;分析额外图像以相对于旋转轴线定位第二辐射射束的中心轴线;以及调节第二辐射源,使得第二辐射射束的中心轴线与旋转轴线相交。在一些实施方式中,方法进一步包括调节第一辐射源和/或第二辐射源中的至少一个,使得第二辐射射束的中心轴线与第一辐射射束的中心轴线相交。
在一些实施方式中,方法进一步包括将参考目标附接至患者支撑组件。在一些实施方式中,患者支撑组件包括用于将参考目标附接在患者支撑组件上的固定位置处的接口。
在一些实施方式中,该技术提供系统。例如,在一些实施方式中,系统包括:医疗放射系统;以及参考目标,该参考目标包括本体和以预先布置的配置固定至本体的一个或多个标记物。在一些实施方式中,系统包括检测器。在一些实施方式中,系统包括患者支撑组件。在一些实施方式中,患者支撑组件包括被构造为接受所述参考目标的接口。在一些实施方式中,所述系统被构造为使所述参考目标围绕与源和检测器之间的轴线正交的轴线旋转。在一些实施方式中,医疗放射系统包括静态源。在一些实施方式中,系统包括软件部件,所述软件部件包括用于以下的指令:使患者旋转系统围绕旋转轴线旋转;控制辐射射束;从检测器接收信号和/或数据以产生图像;分析图像以确定所述患者支撑组件相对于所述旋转轴线的位移;分析图像以定位辐射射束相对于所述旋转轴线的等中心;和/或确定辐射射束的中心轴线相对于旋转轴线的位移。在一些实施方式中,系统包括被构造为调节所述患者支撑组件以使所述患者支撑组件相对于所述患者支撑组件的旋转轴线对准的部件。在一些实施方式中,系统包括被构造为调节辐射源的位置和/或由所述辐射源产生的射束的位置的部件。
本说明书的一些部分根据信息操作的算法和符号表示来描述该技术的实施方式。这些算法描述和表示通常被数据处理领域的技术人员用来将他们工作的实质有效地传达给本领域的其他技术人员。这些操作虽然在功能上、计算上或逻辑上进行了描述,但应理解为由计算机程序或等效电路、微代码等来实现。此外,在不失一般性的情况下,有时将这些操作布置称为模块也被证明很方便。所描述的操作及其相关联的模块可以体现在软件、固件、硬件或其任何组合中。
本文描述的某些步骤、操作或过程可以用一个或多个硬件或软件模块单独或与其他装置组合来执行或实现。在一些实施方式中,软件模块是用计算机程序产品实现的,该计算机程序产品包括含有计算机程序代码的计算机可读介质,该计算机程序代码可以由计算机处理器实行以执行所描述的任何或所有步骤、操作或过程。
在一些实施方式中,系统包括虚拟提供的计算机和/或数据存储(例如,作为云计算资源)。在特定实施方式中,该技术包括使用云计算来提供虚拟计算机系统,该虚拟计算机系统包括如本文所述的部件和/或执行如本文所述的计算机的功能。因此,在一些实施方式中,云计算通过网络和/或经互联网提供如本文所述的基础设施、应用程序和软件。在一些实施方式中,计算资源(例如,数据分析、计算、数据存储、应用程序、文件存储等)是通过网络(例如,互联网;和/或蜂窝网络)远程提供的。
该技术的实施方式还可以涉及用于执行本文的操作的设备。该设备可以为所需目的而专门构造和/或它可以包括通用计算设备,该通用计算设备由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置。这样的计算机程序可以存储在非暂时性、有形计算机可读存储介质或适合于存储电子指令的任何类型的介质中,其可以联接到计算机系统总线。此外,说明书中提及的任何计算系统可以包括单个处理器或者可以是采用多处理器设计以增加计算能力的架构。
基于本文包含的教导,其他实施方式对于相关领域的技术人员将是显而易见的。
附图说明
参考以下附图将更好地理解本技术的这些和其他特征、方面和优点。
图1A是示出实例医疗放射系统的透视图的示意图。
图1B是示出医疗辐射系统的俯视图的示意图。
图1C是示出医疗辐射系统的俯视图的示意图。患者摆位于射束路径中。
图1D是示出包括两个源的医疗辐射系统的俯视图的示意图。将患者摆位于由两个源之一产生的射束的路径中。
图1E是示出包括两个源的医疗辐射系统的俯视图的示意图。将患者摆位于由两个源之一产生的射束的路径中。
图1F是示出医疗辐射系统的俯视图的示意图。参考目标摆位于射束路径中。
图2是对准医疗辐射系统的实例方法的框图。
图3是示出了与图2的方法一起使用的实例参考目标的透视图的图。
图4是图3的参考目标的俯视图的图。
应当理解,附图不一定是按比例绘制的,附图中的物体也不一定是彼此按比例关系绘制的。附图是旨在使本文公开的设备、系统和方法的各种实施方式清晰易懂的描述。在所有附图中,尽可能使用相同的附图标记物来指代相同或相似的部分。此外,应当理解,附图并不旨在以任何方式限制本教导的范围。
具体实施方式
本文提供涉及医疗辐射系统的技术,并且特别地但不排他地涉及用于将辐射源与患者摆位系统和/或患者旋转系统对准以用于医疗诊断成像和/或放射疗法的设备、方法和系统的技术。在一些实施方式中,本技术提供了用于将包括患者旋转系统和辐射源的医疗辐射系统对准的方法的实施方式。在一些实施方式中,方法包括使患者旋转系统围绕旋转轴线旋转、检测来自辐射源的辐射射束、以及产生定位于患者旋转系统的患者支撑组件上的参考目标的图像。在一些实施方式中,方法进一步包括:分析图像以确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移,以及调节患者支撑组件以使患者支撑组件相对于旋转轴线对准。在一些实施方式中,方法进一步包括:分析图像以确定辐射射束的中心轴线相对于旋转轴线的位移,以及调节辐射源使得辐射射束的中心轴线与旋转轴线相交。
在各种实施方式的详细描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节以提供对所公开的实施方式的透彻理解。然而,本领域技术人员将理解,可以在有或没有这些具体细节的情况下实践这些各种实施方式。在其他情况下,结构和装置以框图形式显示。此外,本领域的技术人员可以容易地理解,呈现和执行方法的特定顺序是说明性的,并且预期顺序可以变化并且仍然保持在本文公开的各种实施方式的精神和范围内。
本申请中引用的所有文献和类似材料,包括但不限于专利、专利申请、文章、书籍、论文和互联网网页,均出于任何目的明确通过引用以其整体并入。除非另有定义,否则本文使用的所有技术和科学术语具有本文描述的各种实施方式所属领域的普通技术人员普遍理解的相同含义。当并入的参考文献中的术语定义与本教导中提供的定义不同时,以本教导中提供的定义为准。本文使用的章节标题仅用于组织目的,不应被解释为以任何方式限制所描述的主题。
定义
为了促进对本技术的理解,下面定义了多个术语和短语。在整个详细说明书中阐述了附加定义。
在整个说明书和权利要求书中,除非上下文另有明确规定,否则以下术语具有与本文明确关联的含义。如本文使用的,短语“在一种实施方式中”不一定指代相同的实施方式,尽管它可以指代相同的实施方式。此外,如本文使用的,短语“在另一实施方式中”不一定指代不同的实施方式,尽管它可以指代不同的实施方式。因此,如下所述,在不脱离本发明的范围或精神的情况下,可以容易地组合本发明的各种实施方式。
另外,如本文使用的,除非上下文另有明确规定,否则术语“或”是包含性的“或”运算符并且等同于术语“和/或”。除非上下文另有明确规定,否则术语“基于”不是排他性的并且允许基于未描述的额外因素。另外,在整个说明书中,“一个/一种(a/an)”和“所述/该(the)”的含义包括复数引用。“在……内”的含义包括“在……内”和“在……上”。
如本文使用的,术语“约”、“大约”、“基本上”和“显著”为本领域普通技术人员所理解,并且将在一定程度上根据它们所使用的上下文而变化。如果这些术语的使用在考虑使用它们的上下文的情况下对于本领域普通技术人员来说仍不清楚,则“约”和“大约”意指加上或减去特定术语的小于或等于10%,并且“基本上”和“显著”意指加上或减去特定术语的大于10%。
如本文使用的,范围的公开包括对整个范围内的所有值和进一步划分的范围(包括为范围给出的端点和子范围)的公开。如本文使用的,数值范围的公开包括端点和其间具有相同精确度的每个中间数字。例如,对于6-9的范围,除了6和9之外,还预期了数字7和8,以及对于6.0-7.0的范围,明确预期了数字6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9和7.0。
如本文使用的,后缀“-无”指的是省略了附加了“-无”的词的基本词根的特征的技术的实施方式。即,本文所用的术语“无X”意指“没有X”,其中X是“无X”技术中省略的技术特征。例如,“无钙”组合物不包括钙,“无混合”方法不包括混合步骤等。
尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种步骤、元件、组合物、部件、区域、层和/或部分,但除非另有说明,否则这些步骤、元件、组合物、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个步骤、元件、组合物、部件、区域、层和/或部分与另一步骤、元件、组合物、部件、区域、层和/或部分区分开来。除非上下文明确指出,否则本文使用的诸如“第一”、“第二”的术语和其他数字术语并不暗示序列或顺序。因此,在不脱离技术的情况下,本文讨论的第一步骤、元件、组合物、部件、区域、层或部分可以称为第二步骤、元件、组合物、部件、区域、层或部分。
如本文使用的,词语“存在”或“不存在”(或可替代地,“存在的”或“不存在的”)在相对意义上用于描述特定实体(例如,部件、作用、元件)的量或水平。例如,当实体被称为“存在的”时,这意指该实体的水平或数量高于预定阈值;相反,当实体被称为“不存在”时,这意指该实体的水平或数量低于预定阈值。预定阈值可以是与用于检测实体的特定测试相关联的可检测性阈值或任何其他阈值。当实体“被检测到”时,它就“存在”;当实体“未被检测到”时,它就“不存在”。
如本文使用的,“增加”或“减少”分别指变量的值相对于先前测量的变量值、相对于预先确定的值和/或相对于标准对照的值的可检测(例如,测量的)正或负变化。增加是相对于先前测量的变量值、预先确定的值和/或标准对照的值正向变化优选至少10%,更优选50%,还更优选2倍,甚至更优选至少5倍,以及最优选至少10倍。类似地,减少是先前测量的变量值、预先确定的值和/或标准对照的值的负向变化优选至少10%,更优选50%,还更优选至少80%,以及最优选至少90%。表示数量变化或差异的其他术语,诸如“更多”或“更少”,在本文中以与上述相同的方式使用。
如本文使用的,“系统”是指为了共同目的一起操作的多个真实和/或抽象部件。在一些实施方式中,“系统”是硬件和/或软件部件的集成组装体。在一些实施方式中,系统的每个部件与一个或多个其他部件交互和/或与一个或多个其他部件相关。在一些实施方式中,系统指的是用于控制和指导方法的部件和软件的组合。例如,“系统”或“子系统”可包括以下中的一种或多种或任意组合:机械装置、硬件、硬件的部件、电路、线路、逻辑设计、逻辑部件、软件、软件模块、软件或软件模块的部件、软件过程、软件指令、软件例程、软件对象、软件功能、软件类、软件程序、包含软件的文件等,以执行系统或子系统的功能。因此,实施方式的方法和设备,或其某些方面或部分,可以采用体现在有形介质诸如软盘、CD-ROM、硬盘驱动器、闪存或任何其他机器可读存储介质中的程序代码(例如,指令)的形式,其中,当程序代码被加载到机器诸如计算机中并由其执行时,该机器成为实践实施方式的设备。在程序代码在可编程计算机上执行的情况下,计算装置通常包括处理器、处理器可读的存储介质(例如,易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入装置和至少一个输出装置。一个或多个程序可以实现或利用结合实施方式描述的过程,例如,通过使用应用程序接口(API)、可重用控件等。这样的程序优选地以高级过程或面向对象的编程语言来实现以与计算机系统联通。然而,如果需要,一个或多个程序可以用汇编语言或机器语言来实现。在任何情况下,该语言都可以是编译或解释语言,并与硬件实现相结合。
如本文使用的,术语“计算机体层成像”缩写为“CT”并且指体层成像和非体层成像射线照相术两者。例如,术语“CT”指的是多种形式的CT,包括但不限于x射线CT、正电子发射体层成像(PET)、单光子发射计算机体层成像(SPECT)和光子计数计算机体层成像。一般来说,计算机体层成像(CT)包括使用x射线源和围绕患者旋转的检测器以及随后将图像重建到不同的平面。在本文描述的CT(例如,为CT提供的装置、设备和方法)的实施方式中,x射线源是静态源并且患者相对于静态源旋转。CT中使用的x射线电流描述了从阴极到阳极的电流流动,并且通常以毫安(mA)为单位进行测量。
如本文使用的,术语“被构造为[动词]”意指被鉴别的元件或组件具有被成形、定大小、被设置、联接和/或被配置为执行被鉴别的动词的结构。例如,“被构造为移动”的构件可移动地联接到另一元件,并且包括引起构件移动的元件,或者构件以其他方式被配置为响应其他元件或组件而移动。因此,如本文使用的,“被构造为[动词]”叙述结构而非功能。此外,如本文使用的,“被构造为[动词]”意指被鉴别的元件或组件旨在并被设计为执行被鉴别的动词。
如本文使用的,术语“关联”意指元件是同一组件的一部分和/或以某种方式一起运行或彼此/相互作用。例如,汽车有四个轮胎和四个轮毂盖。虽然所有元件都作为汽车的一部分联接,但可以理解的是,每个轮毂盖都与特定轮胎“关联”。
如本文使用的,术语“联接”是指通过任何合适的方式固定在一起的两个或更多个部件。因此,在一些实施方式中,两个或更多个部分或部件“联接”的表述应意指这些部分直接或间接地连接或一起操作,例如通过一个或多个中间部分或部件。如本文使用的,“直接联接”意指两个元件直接彼此接触。如本文使用的,“固定联接”或“固定”意指两个部件联接以便作为一个整体移动,同时保持相对于彼此的恒定方向。因此,当两个元件联接时,这些元件的所有部分都联接。然而,描述第一元件的特定部分与第二元件联接时,例如,车轴第一端与第一车轮联接,意指第一元件的特定部分设置比其其他部分更靠近第二元件。此外,除非上部物体以其他方式基本维持就位,否则搁置在仅通过重力保持就位的另一物体上的物体不会“联接”至下部物体。也就是说,例如,桌子上的书不与其联接,但是粘在桌子上的书与其联接。
如本文使用的,术语“可移除地联接”或“临时联接”意指一个部件以基本上临时的方式与另一部件联接。即,两个部件以部件的连接或分离容易且不损坏部件的方式联接。因此,“可移除地联接”的部件容易地解联接和重新联接,而不会对部件造成损坏。
如本文使用的,术语“可操作地联接”意指多个元件或组件被联接,使得当第一元件从一个位置/配置移动至另一位置时,第二元件也在位置/配置之间移动,其中,多个元件或组件中的每一个在第一位置和第二位置之间,或者在第一配置和第二配置之间都是可移动的。值得注意的是,第一元件“可操作地联接”到另一个元件,反之亦然。
如本文使用的,术语“可旋转地联接”是指两个或更多个部件以使得至少一个部件能够相对于另一个部件旋转的方式联接。
如本文使用的,术语“可平移地联接”是指两个或更多个部件以使得至少一个部件能够相对于另一个部件平移的方式联接。
如本文使用的,术语“暂时设置”意指第一元件或组件以允许第一元件/组件移动而无需解联接或以其他方式操纵第一元件的方式搁置于第二元件或组件上。例如,书简单地搁置于桌子上,例如,该书没有粘合或紧固到桌子上,而是“暂时设置”在桌子上。
如本文使用的,术语“对应”表示两个结构部件的大小和形状彼此相似并且以最小量的摩擦联接。因此,“对应”于构件的开口的大小略大于该构件,使得该构件可以以最小量的摩擦穿过该开口。如果两个部件“紧密”地配合在一起,则可以修改此定义。在这种情况下,部件大小之间的差异甚至更小,从而摩擦量增加。如果限定开口的元件和/或插入开口中的部件由可变形或可压缩材料制成,则开口甚至可以稍微小于插入开口中的部件。关于表面、形状和线,两个或更多个“对应的”表面、形状或线通常具有相同的大小、形状和轮廓。
如本文使用的,“行进路径”或“路径”当与移动的元件关联使用时,包括元件在运动时移动通过的空间。因此,固有移动的元件都具有“行进路径”或“路径”。
如本文使用的,两个或更多个部分或部件彼此“接合”的表述应当意指元件直接地或者通过一个或多个中间元件或部件对彼此施加力或偏置。此外,如本文使用关于移动部分,移动部分可以在从一个位置到另一位置的运动期间“接合”另一元件和/或一旦处于所描述的位置就可以“接合”另一元件。因此,应当理解,表述“当元件A移动到元件A第一位置时,元件A接合元件B”和“当元件A处于元件A第一位置时,元件A接合元件B”是等同的表述并且意指元件A或者在移动到元件A第一位置时接合元件B和/或元件A或者处于元件A第一位置时接合元件B。
如本文使用的,术语“可操作地接合”意指“接合并移动”。即,当相对于被构造为移动可移动或可旋转的第二部件的第一部件使用时,“可操作地接合”意指第一部件施加足以引起第二部件移动的力。例如,将螺丝刀放置在与螺钉接触的地方。当没有对螺丝刀施加力时,螺丝刀只是“联接”到螺钉上。如果向螺丝刀施加轴向力,螺丝刀就会压在螺钉上并“接合”螺钉。然而,当向螺丝刀施加旋转力时,螺丝刀“可操作地接合”螺钉并引起螺钉旋转。此外,对于电子部件,“可操作地接合”意指一个部件通过控制信号或电流来控制另一部件。
如本文使用的,术语“数量”应指一或大于一的整数(例如,多个)。
如本文使用的,在短语“[x]在其第一位置和第二位置之间移动”或“[y]被构造为在其第一位置和第二位置之间移动[x]”中,“[x]”是元件或组件的名称。此外,当[x]是在多个位置之间移动的元件或组件时,代词“其(its)”意指“[x]”,即代词“其”之前的命名元件或组件。
如本文使用的,圆形或圆柱形本体的“径向侧面/表面”是围绕其中心或穿过其中心的高度线延伸的或者环绕其中心或穿过其中心的高度线的侧面/表面。如本文使用的,圆形或圆柱形本体的“轴向侧面/表面”是在大致垂直于穿过中心的高度线延伸的平面中延伸的侧面。也就是说,一般来说,对于圆柱形汤罐来说,“径向侧面/表面”是大致圆形的侧壁,并且“一个或多个轴向侧面/表面”是汤罐的顶部和底部。
如本文使用的,“诊断”测试包括检测或鉴别受试者的疾病状态或病症、确定受试者感染给定疾病或病症的可能性、确定患有疾病或病症的受试者对治疗有响应的可能性,确定患有疾病或病症的受试者的预后(或其可能的进展或消退),以及确定治疗对患有疾病或病症的受试者的影响。例如,诊断可用于检测受试者患有癌症的存在或可能性,或者这样的受试者对化合物(例如,药物,例如药品)或其他治疗产生有利响应的可能性。
如本文使用的,术语“病症”通常是指疾病、病相、损伤、事件或健康状况的变化。
如本文使用的,术语“治疗(treating)”或“治疗(treatment)”就病症而言是指预防病症、减缓病症的发作或发展速度、降低发展病症的风险、预防或延迟与病症相关联的症状的发展、减少或结束与病症相关联的症状、生成病症的完全或部分消退、或其某种组合。在一些实施方式中,“治疗”包括将患者或其部分(例如,患者身体的组织、器官、身体部分或其他局部区域)暴露于辐射(例如,电磁辐射、电离辐射)。
如本文使用的,术语“射束”是指辐射流(例如电磁波和/或粒子辐射)。在一些实施方式中,射束由源产生并且被限制为小立体角。在一些实施方式中,射束经过准直。在一些实施方式中,射束一般是单向的。在一些实施方式中,射束是发散的。
如本文使用的,术语“患者”或“受试者”是指被鉴别和/或选择用辐射进行成像和/或治疗的哺乳动物。因此,在一些实施方式中,患者或受试者接触辐射的射束,例如由辐射源产生的主要射束。在一些实施方式中,患者或受试者为人类。在一些实施方式中,患者或受试者为兽医或农场动物、家畜或宠物,或用于临床研究的动物。在一些实施方式中,受试者或患者患有癌症和/或受试者或患者已被确认为患有癌症或有罹患癌症的风险。
如本文使用的,术语“治疗体积”或“成像体积”是指患者被选择用辐射进行成像和/或治疗的体积(例如组织)。例如,在一些实施方式中,“治疗体积”或“成像体积”包括癌症患者体内的肿瘤。如本文使用的,术语“健康组织”是指不是和/或不包括治疗体积的患者体积(例如组织)。在一些实施方式中,成像体积大于治疗体积并且包括治疗体积。
如本文使用的,术语“辐射源”或“源”是指产生光子(例如被描述为粒子或波)形式的辐射(例如电离辐射)的设备。在一些实施方式中,辐射源是产生x射线或电子来通过以x射线或电子射束接触肿瘤来治疗癌症患者的直线加速器(“直线加速器”)。在一些实施方式中,源产生粒子(例如光子、电子、中子、强子、离子(例如质子、碳离子、其他重离子))。在一些实施方式中,源产生电磁波(例如波长处于大约1pm至大约1nm范围内的x射线和γ射线)。尽管了解到辐射可以被描述为具有波粒二象性,有时用波来指代辐射比较方便,有时用粒子来指代辐射比较方便。因此,在不对该技术造成限制并且理解规定每个粒子或量子实体都被描述为粒子或波的量子力学定律的情况下,两种描述都会全程使用。
如本文使用的,术语“静态源”是指在使用源进行成像或治疗期间不围绕患者转动的源。特别地,“静态源”在对患者进行成像或治疗时相对于穿过患者的轴线保持固定。尽管患者可能围绕所述轴线旋转,以在静态源和旋转的患者之间产生与源围绕静态的患者转动的相对运动相当的相对运动,但在成像或治疗期间,以第三物体、参照系(例如患者所在的诊疗室)或患者旋转轴线为参照,静态源并不发生移动,尽管患者在成像或治疗期间相对于所述第三物体、所述参照系(例如所述患者所在的所述诊疗室)或患者旋转轴线发生旋转。因此,静态源被安装在移动平台上并且在移动平台移动以运输静态源时,静态源可以因此相对于地面和地面上的固定物发生移动。因此,术语“静态源”可以是指移动的“静态源”,条件是移动的“静态源”在对患者进行成像或治疗期间不围绕穿过患者的旋转轴线发生转动。另外,静态源可以平移和/或围绕患者转动,以在对患者进行成像或治疗之前或对患者进行成像或治疗之后将静态源定位。因此,术语“静态源”可以是指在患者非成像和非治疗使用中平移或围绕患者转动的源,例如当患者未在接受成像和/或治疗时将源相对于患者定位。在一些实施方式中,“静态源”是光子源并且因此被称为“静态光子源”。
如本文使用的,术语“检测器”是指用于检测光子(例如由源(例如静态源)产生的光子)的传感器。因此,实施方式提供了用于成像和/或用于将患者支撑件对准的检测器。在一些实施方式中,检测器是电磁辐射检测器、X射线检测器、光子检测器和/或γ射线检测器。因此,在一些实施方式中,检测器可以检测可见光的光子。实施方式提供了用于CT、PET、SPECT、光子计数计算机体层成像和/或射野成像的检测器。
检测器可以包括多个“检测器元件”,其中的每一个包括像素阵列。如本文使用的,术语“像素”在涉及检测器时是指通过光子检测器元件并且因此也通过检测器进行光子感测的最小离散元素。在一些实施方式中,像素具有大约1mm×1mm的面积。检测器元件包括用于检测每个像素处的光子的部件和用于为每个像素输出与由检测器元件的每个像素检测到的光子相对应的电信号(例如,电流或电压)的部件。集成(“间接”)检测器元件包括闪烁体和光电二极管(例如,半导体)。撞击闪烁体的光子产生被光电二极管吸收的许多可见光光子。光电二极管测量由闪烁体产生的光量,并生成与在测量间隔期间沉积的总能量成比例的电信号(例如电流或电压)。光子计数(“直接”)检测器元件包括光电二极管(例如,半导体),其为由光电二极管(光子计数检测器元件不包括闪烁体)检测到的每个光子产生电流或电压。半导体中吸收的光子由于施加在半导体上的电压而生成彼此远离的成对的正电荷和负电荷。移动的电荷生成电信号,该电信号被提供给电子读出电路。例如,光子计数检测器元件可以包括多通道分析器,其基于光子能量来鉴别光子并基于光子能量将光子分类到能量通道中。因此,光子计数检测器元件可用于产生光子能谱。
如本文使用的,术语“模块”或“检测器模块”是指包括多个检测器元件的检测器的分立部件。因此,可以组装多个检测器模块以提供具有期望的设计和多个检测器元件的检测器,例如,在一些实施方式中,以多个行和多个列布置。
因此,检测器可以包括多个检测器模块,检测器模块可以包括多个检测器元件,并且检测器元件可以包括多个像素。
如本文使用的,术语“Z”是指原子数(例如元素的原子数和/或包含元素的材料的原子数)。如本文使用的,材料的“Z”是指制成材料的一种或多种元素的原子数。
如本文使用的,术语“有效原子序数”或“Zeff”是指化合物或材料混合物(例如合金)的有效原子序数或平均原子序数。Zeff可以通过实验确定或根据由以下描述的计算来估计:Murty(1965)“Effective Atomic Numbers of Heterogeneous Materials”Nature 207(4995):398–99;Taylor(2008)“The effective atomic number of dosimetric gels”Australasian Physics&Engineering Sciences in Medicine 31(2):131–38;Taylor(2009)“Electron Interaction with Gel Dosimeters:Effective Atomic Numbers forCollisional,Radiative and Total Interaction Processes”Radiation Research 171(1):123–26;Taylor(2011)“Robust determination of effective atomic numbers forelectron interactions with TLD-100and TLD-100H thermoluminescent dosimeters”Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B:BeamInteractions with Materials and Atoms 269(8):770–73;以及Taylor(2012)“Robustcalculation of effective atomic numbers:The Auto-Zeff software”Medical Physics39(4):1769–78,其每一篇均通过援引并入本文。由Taylor描述的Auto-Zeff软件可免费用于计算化合物或材料混合物的Zeff。
如本文使用的,术语“衰减系数”或“线性衰减系数”是指例如由于吸收和/或散射,当射束穿过特定材料时射束的辐射通量减少的程度的测量。可以使用材料的“质量衰减系数”,其中衰减系数被归一化为材料的每单位密度,从而提供对于给定元素或化合物而言恒定的值。
本文描述的技术的实施方式涉及沿轴线的平移和/或围绕轴线的旋转。在一些实施方式中,使用包括相对于患者支撑件和/或患者限定的X轴线、Y轴线和Z轴线的坐标系。参见图1A。如图1A所示,实施方式使用坐标系,其中X轴线和Y轴线一同位于和/或限定水平面,并且Z轴线位于和/或限定竖直轴线。相对于摆位在患者支撑件(例如,患者摆位设备)上的患者,X轴线是左右轴线、水平轴线或额轴线;Y轴线是前后位轴线、背腹轴线或矢状轴线;以及Z轴线是矢状轴线或纵向轴线。X轴线和Y轴线一同位于和/或限定水平、横向和/或轴向平面。Y轴线和Z轴线一同位于和/或限定矢状或纵向平面。X轴线和Z轴线一同位于和/或限定额平面或冠平面。
因此,在一些实施方式中,对“向前”或“向后”移动的描述是沿Y轴线的移动;对“左”或“右”移动的描述是沿X轴线的移动;对“上”和“下”移动的描述是沿Z轴线的移动。此外,对“横滚(roll)”旋转的描述是围绕Y轴线的旋转;对“俯仰(pitch)”旋转的描述是围绕X轴线的旋转;以及对“偏航(yaw)”旋转的描述是围绕Z轴线的旋转。因此,在一些实施方式中,技术被描述为具有六个自由度,例如,沿着X、Y和/或Z轴线中的一个或多个平移;和/或围绕X、Y和/或Z轴线中的一个或多个旋转。
医疗辐射系统
在一些实施方式中,该技术涉及将医疗辐射系统的部件对准。在一些实施方式中,例如,如图1A至1F所示,该技术涉及医疗辐射系统100。在一些实施方式中,医疗辐射系统100包括被构造为围绕旋转轴线旋转的患者旋转系统110。在一些实施方式中,患者旋转系统110包括安装在基部130上的患者摆位系统(例如,包括患者摆位设备或可配置的患者支撑组件120)。基部130被构造为围绕基部130的轴线131旋转。在一些实施方式中,基部130被构造为围绕基部130的垂直对称轴线旋转。在一些实施方式中,患者摆位系统、患者摆位设备和/或可配置的患者支撑件120如美国专利申请公开号20200268327和美国专利申请系列号63/237,513中所描述,其每一篇都通过援引并入本文。
患者支撑组件120被构造为在放射治疗或成像期间将患者140支撑在直立(例如,站立、坐着、栖息(perched))位置。因此,实施方式提供了可配置的患者支撑组件120是可调节的,以将患者140支撑在直立(例如,站立、坐着、栖息)位置或任何其他位置,其中,患者140的躯干处于大致垂直或直立位置(例如,半站立位置、蹲伏位置)。在一些实施方式中,患者支撑组件120包括支撑构件,诸如座椅、靠背、头靠、臂靠、胫托(shin rest)、足部支架(例如足跟止动件)和/或脚踏板,以在给定的位置协助支撑和/或固定患者140。在一些实施方式中,例如,如美国专利申请系列号63/237,513中所描述,其通过援引并入本文,可配置的患者支撑组件120包括一个或多个可配置且可移动的部件,例如靠背(例如,可配置且可移动的靠背)、头靠(例如,可配置且可移动的头靠)、臂靠(例如,可配置且可移动的臂靠)、座椅构件(例如,可配置且可移动的座椅构件)、胫托(例如,可配置且可移动的胫托)和/或足部支架(例如,可配置且可移动的足部支架)。在一些实施方式中,可配置患者支撑件的一个或多个可配置且可移动的部件包括一个或多个电动部件,例如,电动靠背(例如,与靠背马达可操作地接合的靠背)、电动头靠(例如,与头靠马达可操作地接合的头靠)、电动臂靠(例如,与臂靠马达可操作地接合的臂靠)、电动座椅构件(例如,与座椅构件马达可操作地接合的座椅构件)、电动胫托(例如,与胫托马达可操作地接合的胫托)和/或电动足部支架(例如,与足部支架马达可操作地接合的电动足部支架)。在一些实施方式中,靠背马达被构造为移动(例如,平移和/或旋转)靠背、头靠马达被构造为移动(例如,平移和/或旋转)头靠、臂靠马达被构造为移动(例如,平移和/或旋转)臂靠、座椅构件马达被构造为移动(例如,平移和/或旋转)座椅构件、胫托马达被构造为移动(例如,平移和/或旋转)胫托和/或足部支架马达被构造为移动(例如,平移和/或旋转)足部支架。在一些实施方式中,该技术提供以静态配置来配置的可配置患者支撑件120。在一些实施方式中,该技术提供了可配置的患者支撑件120,其被配置为动态配置(例如,移动以协助患者移动的配置,例如用于患者进入和/或用于患者离开)。参见,美国专利申请系列号63/237,513,其通过援引并入本文。
在一些实施方式中,患者支撑组件120可操作地联接至基部130,使得患者支撑组件120与基部130一起(例如,围绕轴线131)旋转。然而,患者支撑组件120可以可调节地安装到基部130,以调节患者支撑组件120相对于基部130的位置和/或定向。在一些实施方式中,患者支撑组件120被配置为以六个自由度移动,允准沿三个垂直轴线平移(例如,水平面中的两个轴线和垂直轴线;参见图1A)以及围绕三个垂直轴线旋转(例如,偏航、俯仰和横滚;参见图1A)。参见,美国专利申请系列号63/237,513,其通过援引并入本文。在一些实施方式中,患者支撑组件120能够以小于六个自由度移动。
在一些实施方式中,医疗辐射系统100包括被构造为生成电磁辐射的射束151的第一辐射源150。在一些实施方式中,第一辐射源150是千伏(kV)或兆伏(MV)x射线辐射源。第一辐射源150可以是治疗辐射源或成像辐射源。在一些实施方式中,医疗辐射系统进一步包括被构造为生成电磁辐射的第二射束153的第二辐射源152。因此,在一些实施方式中,医疗辐射系统100包括两个辐射源,例如作为治疗辐射源的第一辐射源和作为成像辐射源的第二辐射源。在一些实施方式中,辐射源150是静态源,例如在正常运行期间(例如在放射疗法期间)不可移动的源。因此,辐射源150可以在校准或对准程序期间平移、转动和/或旋转。在一些实施方式中,第一辐射源150是静态源和/或第二辐射源152是静态源。因此,第一辐射源150和/或第二辐射源152可以在校准或对准程序期间平移、转动和/或旋转。
此外,实施方式提供来自第一辐射源150的辐射射束151垂直于基部130的旋转轴线131(例如,在对准程序之后)和/或来自第二辐射源152的辐射射束153垂直于基部130的旋转轴线131(例如,在对准程序之后)。在一些实施方式中,辐射源150被定向为使得辐射射束151与旋转轴线131相交。在一些实施方式中,辐射射束的等中心与旋转轴线131相交。
在一些实施方式中,辐射源150被构造为沿患者支撑组件120的方向引导辐射射束151。因此,当患者140被摆位在患者支撑组件120上时,辐射源150被构造为沿患者140的方向引导辐射射束151。在一些实施方式中,医疗辐射系统100包括与辐射源150相对设置的检测器160(例如,检测面板),以检测穿过患者140的辐射射束151。一些实施方式中,检测器160是产生用于生成由辐射射束151产生的图像的信号和/或数据的成像装置。在一些实施方式中,额外的(例如,第二)检测器162与医疗辐射系统100的第二辐射源152相关联。在一些实施方式中,例如,如本文另外描述的,参考目标170(例如,包括本体和固定至本体的多个标记物的参考目标170(例如,如图3和图4中所示))被放置在辐射源150和检测器160(例如,检测面板)之间。在一些实施方式中,例如,如本文另外描述的,参考目标170(例如,包括本体和固定至本体的多个标记物的参考目标170(例如,如图3和图4中所示))被放置在第二辐射源152和第二检测器162(例如,检测面板)之间。在一些实施方式中,本技术提供了一种系统,该系统包括医疗辐射系统100和参考目标170(例如,包括本体和固定至本体的多个标记物的参考目标170(例如,如图3和图4中所示))。
方法
在一些实施方式中,例如,如图2所示,该技术提供了用于将医疗辐射系统(例如,包括患者旋转系统和辐射源的医疗辐射系统)(例如,如图1A–F所示)对准的方法200。在一些实施方式中,方法200包括使患者旋转系统围绕旋转轴线旋转210。在一些实施方式中,方法200包括检测220来自辐射源的辐射射束以产生定位于患者旋转系统的患者支撑组件上的参考目标的图像。在一些实施方式中,参考目标是如本文所述的参考目标300的实施方式(参见例如,图3和图4)。在一些实施方式中,方法200包括分析230图像以确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移或偏移。在一些实施方式中,方法200包括调节240患者支撑组件以使患者支撑组件相对于旋转轴线对准。
在一些实施方式中,方法200可用于将医疗辐射系统,例如如图1所示的医疗辐射系统100对准。然而,该技术不限于将如图1所示的医疗放射系统100对准。因此,该技术可用于将任何其他医疗辐射系统,诸如放射疗法系统或医疗成像系统对准。
在一些实施方式中,患者旋转系统包括被构造为旋转的基部。在一些实施方式中,基部被构造为相对于基部的轴线诸如基部的对称的竖直轴线旋转。在一些实施方式中,基部支撑患者支撑组件。在一些实施方式中,患者支撑组件可调节地安装至基部。在一些实施方式中,调节患者支撑组件包括实现患者支撑组件相对于基部的平移移动和/或旋转移动。在一些实施方式中,调节患者支撑组件包括平移和/或旋转以下的一种或多种:靠背(例如,可配置且可移动的靠背)、头靠(例如,可配置且可移动的头靠)、臂靠(例如,可配置且可移动的臂靠)、座椅构件(例如,可配置且可移动的座椅构件)、胫托(例如,可配置且可移动的胫托)和/或足部支架(例如,可配置且可移动的足部支架)。
在一些实施方式中,基部固定在一个位置(例如,医疗提供者的地板),例如,基部的轴线位于固定位置(例如,医疗提供者的地板),并且基部被构造为相对于轴线和/或地板旋转。因此,实施方式提供基部包括轴线,并且基部的轴线进一步限定系统旋转轴线,医疗辐射系统的部件(例如,患者支撑组件和辐射源)被调节为相对于该系统旋转轴线对准。在一些实施方式中,安装至患者旋转系统的部件(例如患者摆位系统、患者摆位设备和/或患者支撑组件)相对于固定的旋转轴线对准(例如居中或归零)。例如,在一些实施方式中,患者支撑组件相对于旋转轴线的水平位移可能引起患者支撑组件的中心围绕旋转轴线进动而不是在其上旋转(例如,患者支撑组件的旋转轴线未对准,使得患者支撑组件的旋转轴线围绕第二轴线旋转,并且患者支撑组件围绕第二轴线进动)。因此,实施方式提供,辐射射束的中心轴线被调节为对准并指向患者旋转系统的等中心。
在一些实施方式中,例如,分析230图像以确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移或偏移包括比较参考目标相对于旋转轴线的位置和/或定向。在一些实施方式中,调节240患者支撑组件以使患者支撑组件相对于旋转轴线对准包括将参考目标的旋转中心(或对称中心)与旋转轴线对准。
在一些实施方式中,方法200进一步包括分析图像以相对于旋转轴线定位辐射射束的中心轴线或等中心。在一些实施方式中,分析图像以相对于旋转轴线定位辐射射束的中心轴线或等中心包括分析图像以确定辐射射束的中心轴线相对于旋转轴线的位移(例如,辐射射束的中心轴线和旋转轴线之间的位移)。在一些实施方式中,方法200进一步包括调节辐射源,使得辐射射束的中心轴线或等中心与旋转轴线相交。在一些实施方式中,调节辐射源使得辐射射束的中心轴线或等中心与旋转轴线相交包括实现辐射源的平移和/或旋转移动。在一些实施方式中,调节辐射源进一步包括调节或改变辐射源的运行特征以改变辐射射束的方向。
在一些实施方式中,医疗辐射系统包括第二辐射源。例如,在一些实施方式中,医疗辐射系统包括第一辐射源和第二辐射源,第一辐射源是用于在治疗期间产生患者的图像的成像辐射源,并且第二辐射源是用于治疗患者的医疗或治疗辐射源。在一些实施方式中,第一辐射源和/或第二辐射源是静态的(例如,在调节之后)。在一些实施方式中,第一辐射源和/或第二辐射源在正常运行期间被固定就位以防止它们变得未对准。
在一些实施方式中,方法200进一步包括检测来自第二辐射源的第二辐射射束,例如以产生参考目标的额外图像。在一些实施方式中,方法200进一步包括分析额外图像以确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移。在一些实施方式中,方法200进一步包括:分析额外图像以相对于旋转轴线定位第二辐射射束的中心轴线或者以确定第二辐射射束的中心轴线相对于旋转轴线的位移;以及调节辐射源,使得第二辐射射束的中心轴线与旋转轴线相交。
在一些实施方式中,方法200进一步包括调节第一辐射源和/或第二辐射源,使得第二辐射射束的中心轴线与第一辐射射束的中心轴线相交。在一些实施方式中,两个辐射射束在患者旋转系统的旋转轴线处相交。
在一些实施方式中,医疗辐射系统进一步包括用于检测辐射射束并产生参考目标的图像的成像装置(例如,检测器)。在一些实施方式中,医疗辐射系统包括多个成像装置,每个成像装置与不同的辐射源相关联。在一些实施方式中,每个成像装置相对于患者支撑组件定位成与其相关联的辐射源相对、或有效或基本上相对。因此,实施方式提供,在方法200的执行期间,患者支撑组件上的参考目标定位于辐射源和其相关联的成像装置之间,使得来自辐射源的辐射射束在由成像装置接收之前穿过参考目标,以产生参考目标的图像。
在一些实施方式中,参考目标的图像包括针对患者旋转系统的不同旋转角度产生的参考目标的至少两个图像(例如,至少第一图像和第二图像)。在一些实施方式中,参考目标的图像包括在患者旋转系统的正交旋转角度处产生的参考目标的至少四个图像(例如,至少第一图像、第二图像、第三图像和第四图像)。在一些实施方式中,分析230图像以确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移或偏移包括产生参考目标的多个图像以提供参考目标在三维空间中的位置。因此,在一些实施方式中,方法200包括提供参考目标在三维空间中的位置。在一些实施方式中,独立地分析由每个辐射源产生的参考目标的图像以相对于旋转轴线定位参考目标。在一些实施方式中,组合分析由每个辐射源产生的参考目标的图像以相对于旋转轴线定位参考目标。
在一些实施方式中,参考目标提供一个或多个参考点,用于确定患者支撑组件的或辐射射束相对于旋转轴线或任何其他固定轴线、点或位置的摆位。在一些实施方式中,参考目标是患者支撑组件上的点或表面。在一些实施方式中,参考目标是单独的装置,包括已知尺寸、组成(例如,已知材料、已知Z和/或已知Zeff)和配置的标记物,该标记物附接至患者支撑组件并通过患者旋转系统旋转。
在一些实施方式中,在围绕旋转轴线旋转210患者旋转系统之前,参考目标附接至患者支撑组件的(和/或患者旋转系统的)固定位置处。在一些实施方式中,参考目标附接至患者支撑组件的中心。在一些实施方式中,调节患者支撑组件,使得其中心移动至与患者旋转系统的旋转轴线对准,同时调节240患者支撑组件以使患者支撑组件相对于旋转轴线对准。
在一些实施方式中,使用患者支撑组件上提供的质量保证(QA)接口、指引、皮带、带子或其他紧固部件将参考目标附接至患者支撑组件。
在一些实施方式中,参考目标通过接口附接至患者支撑组件。在一些实施方式中,接口提供参考目标相对于患者支撑组件(和/或相对于患者旋转系统)的固定摆位。例如,在一些实施方式中,接口将目标可靠地摆位在患者支撑组件的中心上,从而允许通过使用参考目标来确定患者支撑组件的位置和/或定向。在一些实施方式中,接口在患者支撑组件上的放置用于校准和/或限定患者支撑组件的零位置(和/或用于校准和/或限定患者旋转系统的零位置)。参考目标在患者支撑组件上的放置的偏移或再现性差可能导致执行方法200之后表观零位置的变化。因此,在一些实施方式中,方法200进一步包括将参考目标附接或安装至患者支撑组件。在一些实施方式中,患者支撑组件包括用于将参考目标附接或安装在患者支撑组件上的固定位置处的接口。
在一些实施方式中,方法200提供使治疗射束和/或成像射束的辐射等中心最小化的方法(例如,通过引导辐射射束的中心轴线与旋转轴线相交)。在一些实施方式中,方法200提供了使用射束成形系统的边缘的图像中的特征来将治疗射束对准的方法。在一些实施方式中,医疗辐射系统包括射束成形系统,其衰减治疗射束以成形其强度分布,例如以匹配肿瘤的分布。在一些实施方式中,方法包括将射束成形系统与治疗射束的中心轴线对准,例如以确保辐射场的形状围绕射束中心轴线对称和/或以优化准直器叶片(它们是射束成形系统的可调节部分)的形状。
参考目标
在一些实施方式中,例如,如图3和图4所示,该技术涉及参考目标300(也称为“基准体模”)。在一些实施方式中,参考目标300可用于本文描述的方法200的实施方式中。
在一些实施方式中,参考目标300包括本体310和固定至本体的多个标记物320。在一些实施方式中,多个标记物320以预先布置的配置固定至本体。在一些实施方式中,本体310由具有低衰减系数的材料(例如,射线透明或“射线可透的”材料)制成。在一些实施方式中,本体310包括具有低衰减系数的均质材料(例如,射线透明或“射线可透的”材料)。在一些实施方式中,具有低衰减系数的材料是例如聚(甲基丙烯酸甲酯),其也称为丙烯酸玻璃并且以名称PERSPEX商业销售。在一些实施方式中,本体310包括隆起部(ridge)。
在一些实施方式中,标记物320由具有高衰减系数的材料(例如,“辐射不透的”材料)制成。在一些实施方式中,具有高衰减系数的材料是例如钨。因此,当使用辐射源对参考目标300进行成像时,提供了本体310和标记物320之间的对比度用于区分本体310与标记物320。在一些实施方式中,多个标记物320中的第一标记物由具有高衰减系数的第一材料制成,并且多个标记物320中的第二标记物由具有高衰减系数的第二材料制成。在一些实施方式中,第一材料是与第二材料不同的材料。因此,实施方式提供,当使用辐射源对参考目标300进行成像时,可以将多个标记物320中的第一标记物与多个标记物320中的第二标记物区分。另外的实施方式提供,第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、……和/或第n标记物由具有高衰减系数的第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、……和/或第n种材料制成,使得当使用辐射源对参考目标300成像时,第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八、第九、第十、……和/或第n种标记物中的一种或多种标记物可与多个标记物320的其他标记物中的一个或多个区分。
射线可透的材料诸如空气具有的亨斯菲尔德数为大约–1000,而射线可透的材料诸如水具有的亨斯菲尔德数为0(零)。身体组织具有的亨斯菲尔德数为例如–900至–750(例如,对于肺),–100至–50(例如,对于脂肪)以及500至3000(例如,对于具有密度较低的小梁骨(例如,较低的亨斯菲尔德数)和密度较高的皮质骨(例如,较高的亨斯菲尔德数)的骨)。辐射不透的标记物通常包括具有与骨相同范围内的亨斯菲尔德数(例如,500至3000(例如,500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1050、1100、1150、1200、1250、1300、1350、1400、1450、1500、1550、1600、1650、1700、1750、1800、1850、1900、1950、2000、2050、2100、2150、2200、2250、2300、2350、2400、2450、2500、2550、2600、2650、2700、2750、2800、2850、2900、2950、3000))的材料。
在一些实施方式中,一个或多个标记物320具有例如便于在放射图像中鉴别和/或确认的形状。在一些实施方式中,一个或多个标记物320具有球体、椭圆体、棱柱体、棱锥体、长型条或圆环体的形状。在一些实施方式中,当投影至二维平面上时,一个或多个标记物320具有圆形、正方形、矩形、多边形或线状的形状。
在一些实施方式中,本体310是具有旋转对称性的形状(例如,圆柱体或球体)。在一些实施方式中,本体310具有允许其附接(例如,固定)至患者被放置于其中的患者支撑组件(例如,如图1所示的患者支撑组件120)的形状。
在一些实施方式中,例如,如图3所示,标记物320被配置成旋转不对称布置,即,在本体310旋转一圈期间不重复自身的布置。以这种方式,每个标记物在旋转过程的每个阶段都是可见的,使得其对基准体模300的每个图像做出贡献。在一些实施方式中,标记物320以这样的配置固定至本体310,即使得每个标记物在患者旋转系统的每个旋转角度(或最多角度)处沿着辐射射束的直线至少部分地暴露或可见。在一些实施方式中,标记物320被配置为对称布置。
在一些实施方式中,标记物320被布置为位于平面330上。在一些实施方式中,标记物320被布置为位于相对于参考目标300的旋转中心340倾斜或成一定角度的平面330上。因此,在一些实施方式中,旋转中心340不垂直或正交于平面330。
在一些实施方式中,参考目标包括中心标记物322。在一些实施方式中,当参考目标300附接至患者支撑组件时,中心标记物322与患者支撑组件的中心(并且与旋转中心340)对准。因此,实施方式提供,非中心或偏移标记物320可用于确定基准体模300的倾斜。在一些实施方式中,标记物320的倾斜布置避免了标记物之间的重叠,例如以可能难以检测两个重叠标记物的位置的角度。
在一些实施方式中,该技术提供了用于测量参考目标300(例如,以一个或多个角度)的倾斜的方法。在一些实施方式中,该技术提供了通过测量参考目标300以一个或多个角度的倾斜来校正等中心大小(例如,由于射束未对准而导致等中心过大)的方法。例如,当辐射射束未对准并且患者支撑组件与旋转轴线对准时,参考目标300的倾斜不会随着患者支撑组件的旋转而改变(例如,不会实质性改变、不会有效改变和/或不会可检测地改变),但中心标记物322在旋转期间会出现移动(例如,中心标记物322可能以第一旋转角度出现在辐射等中心的左侧,以及中心标记物322可能以不同于第一旋转角度的第二旋转角出现在辐射等中心的右侧;在相隔180°的第一旋转角度和第二旋转角度之间可以检测到最大程度的移动)。相反,当辐射射束对准并且患者支撑组件与旋转轴线未对准时,中心标记物322的位置不会改变(例如,不会实质性改变、不会有效改变和/或不会可检测地改变),但非中心标记物的倾斜将随着旋转角度而变化(例如,非中心标记物可能以第一旋转角度出现向左倾斜,并且非中心标记物可能以不同于第一旋转角度的第二旋转角度出现向右倾斜;在相隔180°的第一旋转角度和第二旋转角度之间可以检测到最大程度的倾斜差异)。
在一些实施方式中,参考目标300可用于确定辐射射束相对于物理装置诸如患者旋转系统或另一质量保证装置的位移。在一些实施方式中,参考目标300可用于确定辐射射束相对于旋转的物理装置的位移。在一些实施方式中,参考目标300可用于确定辐射射束(例如,治疗射束或成像射束)的等中心相对于患者旋转系统和/或质量保证装置的位移。在一些实施方式中,参考目标300可用于验证等中心大小和/或等中心的重合度(MV和kV)是否满足给定规格。在一些实施方式中,参考目标300可用于测量等中心大小。在一些实施方式中,参考目标300可用于测量等中心的差异和/或重合度(MV和kV)。
在一些实施方式中,参考目标300定位于患者旋转系统上的固定位置,并且测量标记物的位置用于将患者旋转系统(或安装至患者旋转系统上的设备)对准参考点(例如,等中心)。在一些实施方式中,方法包括测量定位于患者旋转系统上固定位置处的参考目标300上的标记物的位置,可用于辐射系统、患者摆位系统、患者摆位设备、患者旋转系统和/或源的初始安装和设置期间。在一些实施方式中,方法包括测量定位于患者旋转系统上固定位置处的参考目标300上的标记物的位置,可用于辐射系统、患者摆位系统、患者摆位设备、患者旋转系统和/或源的维护和/或质量保证。
在一些实施方式中,参考目标300可用于确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移。例如,在一些实施方式中,确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移以用于将x、y和z轴线位置中的一个或多个相对于旋转轴线的位置“归零”。在一些实施方式中,确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移以用于将围绕俯仰、横滚和偏航旋转轴线中的一个或多个的旋转“归零”。在一些实施方式中,该技术提供确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移;将x、y和z轴线位置中的一个或多个相对于旋转轴线的位置“归零”;和/或使用一组图像对所有移动平面执行围绕俯仰、横滚和偏航旋转轴线中的一个或多个旋转的“归零”,例如,因为标记物320的布置提供了至少一个标记物始终可见,并且中心标记物320鉴别参考目标300和患者支撑组件的中心。在一些实施方式中,参考目标提供将成像辐射源和治疗辐射源两者的中心轴线对准,使得成像辐射源和治疗辐射源与患者旋转系统的等中心(例如,旋转轴线)相交。因此,参考目标300可用于对准治疗射束的中心轴线、成像射束的中心轴线、旋转轴线和/或患者支撑组件的“零”位置中的一种或多种。
在一些实施方式中,参考目标300的标记物320的布置提供了使用参考目标300的同一组图像来计算不同的量。例如,针对参考目标300的全周期旋转获得的一组图像允许其计算:患者旋转系统的旋转轴线(或等中心)的位置;治疗射束的中心轴线与旋转轴线之间的距离;成像射束的中心轴线与旋转轴线之间的距离;成像射束的中心轴线与治疗射束的中心轴线之间的距离;以及患者旋转系统上的固定位置(如由通过将参考目标300安装到患者支撑组件的接口的标记物所鉴别的)与患者旋转系统位置的当前读数(例如,x、y、z轴线;俯仰、偏航和横滚)之间的距离。在一些实施方式中,测量患者旋转系统上的固定位置(如由通过将参考目标300安装到患者支撑组件的接口的标记物所鉴别的)与患者旋转系统位置的当前读数(例如,x、y、z轴线;俯仰、偏航、横滚)之间的距离包括提供接口,该接口允许参考目标300被安装到患者支撑组件(或患者旋转系统)上的固定、可再现的位置。
系统
在一些实施方式中,本技术提供包括参考目标的系统,例如,包括医疗辐射系统和参考目标的系统(例如,如图1A-F所示)。在一些实施方式中,本技术提供了一种系统,该系统包括医疗辐射系统100和参考目标170(例如,包括本体和固定至本体的多个标记物的参考目标170。例如,在一些实施方式中,参考目标是如本文所述的参考目标300的实施方式(参见例如,图3和图4)。
在一些实施方式中,患者旋转系统110包括安装在基部130上的患者摆位系统(例如,包括患者摆位设备或可配置的患者支撑组件120)。基部130被构造为围绕基部130的轴线131旋转。在一些实施方式中,基部130被构造为围绕基部130的垂直对称轴线旋转。在一些实施方式中,患者摆位系统、患者摆位设备和/或可配置的患者支撑件120如美国专利申请公开号20200268327和美国专利申请系列号63/237,513中所描述,其每一篇都通过援引并入本文。
在一些实施方式中,患者支撑组件120可操作地联接至基部130,使得患者支撑组件120与基部130一起(例如,围绕轴线131)旋转。在一些实施方式中,系统包括辐射源。例如,系统的一些实施方式包括被构造为生成电磁辐射的射束151的第一辐射源150。在一些实施方式中,第一辐射源150是千伏(kV)或兆伏(MV)x射线辐射源。第一辐射源150可以是治疗辐射源或成像辐射源。在一些实施方式中,系统进一步包括被构造为生成电磁辐射的第二射束153的第二辐射源152。因此,在一些实施方式中,系统包括两个辐射源,例如作为治疗辐射源的第一辐射源和作为成像辐射源的第二辐射源。在一些实施方式中,辐射源150是静态源,例如在正常运行期间(例如在放射疗法期间)不可移动的源。因此,辐射源150可以在校准或对准程序期间平移、转动和/或旋转。在一些实施方式中,第一辐射源150是静态源和/或第二辐射源152是静态源。因此,第一辐射源150和/或第二辐射源152可以在校准或对准程序期间平移、转动和/或旋转。
此外,实施方式提供来自第一辐射源150的辐射射束151垂直于基部130的旋转轴线131(例如,在对准程序之后)和/或来自第二辐射源152的辐射射束153垂直于基部130的旋转轴线131(例如,在对准程序之后)。在一些实施方式中,辐射源150被定向为使得辐射射束151与旋转轴线131相交。在一些实施方式中,辐射射束的等中心与旋转轴线131相交。
在一些实施方式中,辐射源150被构造为沿患者支撑组件120的方向引导辐射射束151。因此,当参考目标170被摆位在患者支撑组件120上时,辐射源150被构造为沿参考目标170的方向引导辐射射束151。在一些实施方式中,系统包括与辐射源150相对设置的检测器160(例如,检测面板)以检测穿过参考目标170的辐射射束151。一些实施方式中,检测器160是产生用于生成由辐射射束151产生的图像的信号和/或数据的成像装置。在一些实施方式中,额外的(例如,第二)检测器162与第二辐射源152相关联。
系统的实施方式可用于将医疗辐射系统(例如,包括患者旋转系统和辐射源的医疗辐射系统)(例如,如图1A-F所示)对准。在一些实施方式中,系统被构造为使患者旋转系统围绕旋转轴线旋转。在一些实施方式中,系统包括被构造为产生辐射射束的辐射源,该辐射射束用于产生定位于患者旋转系统的患者支撑组件上的参考目标的图像。
如本文所述,在一些实施方式中,系统包括患者旋转系统。在一些实施方式中,患者旋转系统包括被构造为旋转的基部。在一些实施方式中,基部被构造为相对于基部的轴线诸如基部的对称的竖直轴线旋转。在一些实施方式中,基部支撑患者支撑组件。在一些实施方式中,患者支撑组件可调节地安装至基部。在一些实施方式中,系统被构造成通过实现患者支撑组件相对于基部的平移移动和/或旋转移动来调节患者支撑组件。在一些实施方式中,系统被构造为通过平移和/或旋转以下的一种或多种来调节患者支撑组件:靠背(例如,可配置且可移动的靠背)、头靠(例如,可配置且可移动的头靠)、臂靠(例如,可配置且可移动的臂靠)、座椅构件(例如,可配置且可移动的座椅构件)、胫托(例如,可配置且可移动的胫托)和/或足部支架(例如,可配置且可移动的足部支架)。
在一些实施方式中,基部固定在一个位置(例如,医疗提供者的地板),例如,基部的轴线位于固定位置(例如,医疗提供者的地板),并且基部被构造为相对于轴线和/或地板旋转。因此,实施方式提供基部包括轴线,并且基部的轴线进一步限定系统旋转轴线,医疗辐射系统的部件(例如,患者支撑组件和辐射源)被调节为相对于该系统旋转轴线对准(例如,与射束对准)。在一些实施方式中,安装至患者旋转系统的部件(例如患者摆位系统、患者摆位设备和/或患者支撑组件)相对于固定的旋转轴线对准(例如居中或归零)。例如,在一些实施方式中,患者支撑组件相对于旋转轴线的水平位移可能引起患者支撑组件的中心围绕旋转轴线进动而不是在其上旋转(例如,患者支撑组件的旋转轴线未对准,使得患者支撑组件的旋转轴线围绕第二轴线旋转,并且患者支撑组件围绕第二轴线进动)。因此,实施方式提供,辐射射束的中心轴线被调节为对准并指向患者旋转系统的等中心。
在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于使患者旋转系统围绕旋转轴线旋转的指令。在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于控制辐射射束的指令。在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于从检测器接收信号和/或数据以产生图像(例如参考目标的图像)的指令。在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于分析图像以确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移或偏移的指令。在一些实施方式中,系统被构造为调节患者支撑组件以使患者支撑组件相对于旋转轴线对准。例如,在一些实施方式中,系统包括用于调节患者支撑组件以使患者支撑组件相对于旋转轴线对准的部件(例如,马达、线性致动器、调节螺钉等)。在一些实施方式中,包括用于分析图像以确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移或偏移的指令的软件部件包括用于比较参考目标相对于旋转轴线的位置和/或定向的指令。在一些实施方式中,系统被构造为调节患者支撑组件以使患者支撑组件相对于旋转轴线对准。例如,在一些实施方式中,系统包括用于将参考目标的旋转中心(或对称中心)与旋转轴线对准的部件(例如,马达、线性致动器、调节螺钉等)。
在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于分析图像以相对于旋转轴线定位辐射射束的中心轴线或等中心的指令。在一些实施方式中,分析图像以相对于旋转轴线定位辐射射束的中心轴线或等中心包括分析图像以确定辐射射束的中心轴线相对于旋转轴线的位移(例如,辐射射束的中心轴线和旋转轴线之间的位移)。在一些实施方式中,系统被构造为调节辐射源,使得辐射射束的中心轴线或等中心与旋转轴线相交。在一些实施方式中,系统被构造为调节辐射源,通过实现辐射源的平移和/或旋转移动来使得辐射射束的中心轴线或等中心与旋转轴线相交。在一些实施方式中,系统被构造为通过调节或改变辐射源的运行特征以使辐射射束的方向变化来调节辐射源。
在一些实施方式中,系统包括第二辐射源。例如,在一些实施方式中,系统包括第一辐射源和第二辐射源,第一辐射源是用于在治疗期间产生患者的图像的成像辐射源,并且第二辐射源是用于治疗患者的医疗或治疗辐射源。在一些实施方式中,第一辐射源和/或第二辐射源是静态的(例如,在调节之后)。在一些实施方式中,第一辐射源和/或第二辐射源在正常运行期间被固定就位以防止它们变得未对准。
在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于控制第二辐射射束的指令。在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于从第二检测器接收信号和/或数据以产生额外图像(例如参考目标的额外图像)的指令。在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于分析额外图像以确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移的指令。在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于分析额外图像的指令,以相对于旋转轴线定位第二辐射射束的中心轴线或者以确定第二辐射射束的中心轴线相对于旋转轴线的位移;并且系统被构造为调节辐射源,使得第二辐射射束的中心轴线与旋转轴线相交。
在一些实施方式中,系统包括部件(例如,马达、线性致动器、调节螺钉等),该部件被构造为调节第一辐射源和/或第二辐射源,使得第二辐射射束的中心轴线与第一辐射射束的中心轴线相交。在一些实施方式中,两个辐射射束在患者旋转系统的旋转轴线处相交。
在一些实施方式中,系统包括用于检测辐射射束并产生参考目标的图像的成像装置(例如,检测器)。在一些实施方式中,系统包括多个成像装置,每个成像装置与不同的辐射源相关联。在一些实施方式中,每个成像装置相对于患者支撑组件定位成与其相关联的辐射源相对、或有效或基本上相对。因此,在一些实施方式中,系统包括定位于在辐射源和其相关联的成像装置之间的患者支撑组件上的参考目标,使得来自辐射源的辐射射束穿过参考目标并被成像装置接收,其随后将数据和/或信号传递到软件部件以产生参考目标的图像。
在一些实施方式中,系统包括参考目标的图像。在一些实施方式中,系统包括存储器部件,该存储器部件包括数字形式的参考目标的图像。在一些实施方式中,参考目标的图像包括针对患者旋转系统的不同旋转角度产生的参考目标的至少两个图像(例如,至少第一图像和第二图像)。在一些实施方式中,参考目标的图像包括在患者旋转系统的正交旋转角度处产生的参考目标的至少四个图像(例如,至少第一图像、第二图像、第三图像和第四图像)。
在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于通过产生鉴别参考目标在三维空间中的位置的参考目标的多个图像来确定患者支撑组件相对于旋转轴线的位移或偏移的指令。因此,在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括用于确定参考目标在三维空间中的位置的指令。在一些实施方式中,通过软件部件独立地分析由每个辐射源产生的参考目标的图像以相对于旋转轴线定位参考目标。在一些实施方式中,通过软件部件组合分析由每个辐射源产生的参考目标的图像以相对于旋转轴线定位参考目标。
在一些实施方式中,系统包括参考目标,定位该参考目标以提供一个或多个参考点,用于确定患者支撑组件的或辐射射束相对于旋转轴线或任何其他固定轴线、点或位置的摆位。在一些实施方式中,参考目标是患者支撑组件上的点或表面。在一些实施方式中,参考目标是单独的装置,包括已知尺寸、组成(例如,已知材料、已知Z和/或已知Zeff)和配置的标记物,该标记物附接至患者支撑组件并通过患者旋转系统旋转。
在一些实施方式中,系统包括附接在患者支撑组件的(和/或患者旋转系统的)固定位置处的参考目标。在一些实施方式中,参考目标附接至患者支撑组件的中心。在一些实施方式中,患者支撑组件被构造为调节使得其中心移动至与患者旋转系统的旋转轴线对准,同时调节患者支撑组件以使患者支撑组件相对于旋转轴线对准。
在一些实施方式中,患者支撑组件包括质量保证(QA)接口、指引、皮带、带子或其他紧固部件。在一些实施方式中,系统包括使用患者支撑组件上提供的质量保证(QA)接口、指引、皮带、带子或其他紧固部件而被附接至患者支撑组件的参考目标。
在一些实施方式中,患者支撑组件包括接口。在一些实施方式中,使用接口将参考目标附接至患者支撑组件。在一些实施方式中,接口提供参考目标相对于患者支撑组件(和/或相对于患者旋转系统)的固定摆位。例如,在一些实施方式中,接口将参考目标可靠地摆位在患者支撑组件的中心上,从而允许使用参考目标(例如,通过系统)来确定患者支撑组件的位置和/或定向。在一些实施方式中,接口在患者支撑组件上的放置用于校准和/或限定患者支撑组件的零位置(和/或用于校准和/或限定患者旋转系统的零位置)。因此,在一些实施方式中,系统包括附接或安装至患者支撑组件的参考目标。在一些实施方式中,患者支撑组件包括位于患者支撑组件上的固定位置处的接口,并且参考目标安装至该接口。
在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括指令,该指令用于使治疗射束和/或成像射束的辐射等中心最小化(例如,通过引导辐射射束的中心轴线与旋转轴线相交)。在一些实施方式中,系统包括软件部件,该软件部件包括指令,该指令用于使用射束成形系统的边缘图像中的特征来将治疗射束对准。在一些实施方式中,系统包括射束成形系统,其衰减治疗射束以成形其强度分布,例如以匹配肿瘤的分布。在一些实施方式中,系统被构造为将射束成形系统与治疗射束的中心轴线对准,例如以确保辐射场的形状围绕射束中心轴线对称和/或以优化准直器叶片(它们是射束整形系统的可调节部分)的形状。
尽管本文的公开内容涉及某些示例的实施方式,但是应当理解,这些实施方式是通过实例以非限制的方式呈现。
出于所有目的,上述说明书中提及的所有出版物和专利均通过引用以其整体并入本文。在不脱离所描述的技术的范围和精神的情况下,所描述的组合物、方法和技术的使用的各种修改和变化对于本领域技术人员来说将是显而易见的。尽管已经结合特定示例性实施方式描述了该技术,但是应当理解所要求保护的本发明不应不适当地限制于这些特定实施方式。实际上,对本领域技术人员显而易见的用于实施本发明的所述模式的各种修改旨在落入所附权利要求的范围内。
Claims (33)
1.一种将包括患者旋转系统和辐射源的医疗辐射系统对准的方法,所述方法包括:
使所述患者旋转系统围绕旋转轴线旋转;
检测来自所述辐射源的辐射射束以产生定位于所述患者旋转系统的患者支撑组件上的参考目标的图像;
分析所述图像以确定所述患者支撑组件相对于所述旋转轴线的位移;以及
调节所述患者支撑组件以使所述患者支撑组件相对于所述旋转轴线对准。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述位移是通过比较所述参考目标相对于所述旋转轴线的位置和方向来确定的。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其中,调节所述患者支撑组件包括将所述参考目标的旋转中心与所述旋转轴线对准。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法,进一步包括:
分析所述图像以相对于所述旋转轴线定位所述辐射射束的中心轴线;以及
调节所述辐射源,使得所述辐射射束的中心轴线与所述旋转轴线相交。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法,其中,所述患者旋转系统包括被配置为旋转的基部,所述基部支撑所述患者支撑组件。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法,其中,所述患者支撑组件被配置为相对于所述基部以六个自由度移动。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其中,调节所述患者支撑组件包括实现所述患者支撑组件相对于所述基部的平移移动。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法,其中,调节所述患者支撑组件包括实现所述患者支撑组件相对于所述基部的旋转移动。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的方法,其中,旋转所述患者旋转系统包括旋转所述基部,并且其中,所述旋转轴线是所述基部的轴线。
10.根据权利要求9所述的方法,其中,所述旋转轴线是所述基部的对称轴线。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的方法,其中,所述医疗辐射系统进一步包括用于检测所述辐射射束并产生所述参考目标的图像的成像装置,所述成像装置被定位成相对于所述患者支撑组件与所述辐射源相对。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法,其中,所述参考目标的图像包括针对所述患者旋转系统的不同旋转角度产生的所述参考目标的至少两个图像。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法,其中,所述参考目标包括本体和以预先布置的配置固定至所述本体的一个或多个标记物。
14.根据权利要求13所述的方法,其中,所述一个或多个标记物以预先布置的配置固定至所述本体,使得每个标记物在所述患者旋转系统的每个旋转角度处至少部分地暴露于所述辐射射束。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其中,所述一个或多个标记物设置在所述本体中的假想平面上,并且其中,当所述参考目标定位于所述患者支撑组件上时,所述假想平面相对于所述旋转轴线倾斜。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的方法,其中,所述参考目标包括设置在所述本体中、位于所述参考目标的旋转中心处的中心标记物。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的方法,其中,所述本体对于所述辐射射束基本上是射线可透的。
18.根据权利要求13至17中任一项所述的方法,其中,所述一个或多个标记物对于所述辐射射束是不透明的。
19.根据权利要求1至18中任一项所述的方法,其中,所述辐射源是成像辐射源或治疗辐射源之一。
20.根据权利要求1至19中任一项所述的方法,其中,所述医疗辐射系统进一步包括第二辐射源。
21.根据权利要求20所述的方法,进一步包括:
检测来自所述第二辐射源的第二辐射射束以产生所述参考目标的额外图像;
分析所述额外图像以相对于所述旋转轴线定位所述第二辐射射束的中心轴线;以及
调节所述第二辐射源,使得所述第二辐射射束的中心轴线与所述旋转轴线相交。
22.根据权利要求21所述的方法,进一步包括调节所述辐射源和所述第二辐射源中的至少一个,使得所述第二辐射射束的中心轴线与所述辐射射束的中心轴线相交。
23.根据权利要求1至22中任一项所述的方法,进一步包括将所述参考目标附接至所述患者支撑组件。
24.根据权利要求23所述的方法,其中,所述患者支撑组件包括用于将所述参考目标附接在所述患者支撑组件上的固定位置处的接口。
25.一种系统,包括:
医疗辐射系统;以及
参考目标,所述参考目标包括本体和以预先布置的配置固定至所述本体的一个或多个标记物。
26.根据权利要求25所述的系统,进一步包括检测器。
27.根据权利要求25所述的系统,进一步包括患者支撑组件。
28.根据权利要求27所述的系统,其中,所述患者支撑组件包括被构造为接受所述参考目标的接口。
29.根据权利要求25所述的系统,所述系统被构造为使所述参考目标围绕与源和检测器之间的轴线正交的轴线旋转。
30.根据权利要求25所述的系统,其中,所述医疗辐射系统包括静态源。
31.根据权利要求25所述的系统,进一步包括软件部件,所述软件部件包括用于以下的指令:使患者旋转系统围绕旋转轴线旋转;控制辐射射束;从检测器接收信号和/或数据以产生图像;分析所述图像以确定所述患者支撑组件相对于所述旋转轴线的位移;分析图像以定位辐射射束相对于所述旋转轴线的等中心;和/或确定辐射射束的中心轴线相对于所述旋转轴线的位移。
32.根据权利要求25所述的系统,进一步包括被构造为调节所述患者支撑组件以使所述患者支撑组件相对于所述患者支撑组件的旋转轴线对准的部件。
33.根据权利要求25所述的系统,进一步包括被构造为调节辐射源的位置和/或由所述辐射源产生的射束的位置的部件。
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