專利名稱：具有寬口徑ct掃描儀的直線加速器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
下面描述的實(shí)施例通常涉及輻射治療，并且更具體而言涉及結(jié)合這樣的治療而使 用的成像系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
根據(jù)傳統(tǒng)的輻射治療，治療輻射的射束直接指向位于病人體內(nèi)的腫瘤。輻射射束 根據(jù)所建立的治療計(jì)劃將預(yù)定劑量的治療性輻射遞送給腫瘤。所遞送的輻射通過(guò)引起細(xì)胞 內(nèi)的電離來(lái)殺死腫瘤細(xì)胞。因此，治療計(jì)劃被設(shè)計(jì)成在最小化遞送給健康組織的輻射的同時(shí)最大化遞送給目 標(biāo)的輻射。然而，治療計(jì)劃被設(shè)計(jì)成假設(shè)在治療期間病人的相關(guān)部分將處于與治療設(shè)備有 關(guān)的特定位置。如果該相關(guān)部分沒有按照治療計(jì)劃所需的那樣精確定位，則可能不能實(shí)現(xiàn) 最大化目標(biāo)輻射和最小化健康組織輻射的目標(biāo)。更具體地，定位病人的誤差會(huì)使得將低輻 射劑量遞送給腫瘤而將高輻射劑量遞送給敏感的健康組織。錯(cuò)誤遞送的潛在性隨著定位誤 差的增加而增加。因?yàn)樯鲜鲈?，治療?jì)劃被設(shè)計(jì)成處于可能發(fā)生會(huì)導(dǎo)致輻射的錯(cuò)誤遞送的定位誤 差的假設(shè)的條件下。治療計(jì)劃通過(guò)指定比沒有預(yù)期錯(cuò)誤遞送時(shí)所指定的低的劑量或小的射 束形狀(例如不會(huì)輻射到腫瘤邊緣的射束)來(lái)補(bǔ)償這種潛在的錯(cuò)誤遞送。隨著病人定位的 誤差邊界的減小這樣的補(bǔ)償可能會(huì)減小。因此，提供一種可以在輻射治療期間增加病人定位的準(zhǔn)確性的系統(tǒng)和方法是有益 的。當(dāng)結(jié)合傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的治療使用時(shí)，更準(zhǔn)確地定位會(huì)降低損害健康組織的機(jī)會(huì)。更準(zhǔn)確地 病人定位還會(huì)允許使用更積極地治療。具體來(lái)說(shuō)，如果已知病人定位中的誤差的邊界小，則 治療可以被設(shè)計(jì)成利用比誤差的邊界大的情況下高的劑量來(lái)安全地輻射腫瘤的更大部分。

發(fā)明內(nèi)容
為了至少處理上述問題，一些實(shí)施例提供了系統(tǒng)、方法、媒介、裝置和手段來(lái)從治 療頭向體積(volume)發(fā)射兆伏級(jí)輻射射束；在多個(gè)X射線源基本上相對(duì)于該體積穩(wěn)定時(shí)從 多個(gè)X射線源中的每一個(gè)向該體積發(fā)射相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束；在檢測(cè)器處接收穿過(guò)該體 積之后的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束；以及僅基于在多個(gè)X射線源基本上相對(duì)于該體積穩(wěn)定時(shí)由 所述檢測(cè)器接收的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束來(lái)生成該體積的三維圖像。根據(jù)一些實(shí)施例，在治 療頭、多個(gè)X射線源以及檢測(cè)器都穩(wěn)定的周期期間，同時(shí)發(fā)生兆伏級(jí)輻射射束的發(fā)射、來(lái)自 多個(gè)X射線源的每一個(gè)的相應(yīng)千伏級(jí)輻射射束的發(fā)射、以及多個(gè)千伏級(jí)輻射射束的接收。根據(jù)一些實(shí)施例，提供一種裝置，其包括用于向體積發(fā)射兆伏級(jí)輻射射束治療頭； 多個(gè)X射線源，在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上穩(wěn)定時(shí)多個(gè)X射線源中的每一 個(gè)向所述體積發(fā)射相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束；檢測(cè)器，其用于接收穿過(guò)所述體積之后的多個(gè) 千伏級(jí)輻射射束；以及處理器，其用于僅基于在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上 穩(wěn)定時(shí)由所述檢測(cè)器接收的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束來(lái)生成該體積的三維圖像。
在其它方面中，可旋轉(zhuǎn)托臺(tái)耦合到治療頭，并且機(jī)殼(housing)容納多個(gè)X射線源 和檢測(cè)器，其中所述機(jī)殼耦合到托臺(tái)以便與其一起旋轉(zhuǎn)。該機(jī)殼可限定一個(gè)開口，當(dāng)所述機(jī) 殼移動(dòng)到部署位置時(shí)所述治療頭的一部分通過(guò)所述開口，并且可以相對(duì)于處于所述部署位 置的治療頭來(lái)固定檢測(cè)器和多個(gè)X射線源。一些實(shí)施例提供裝置，所述裝置包括可旋轉(zhuǎn)托臺(tái)；耦合到所述托臺(tái)的治療頭；用 于發(fā)射兆伏輻射的治療頭；以及耦合到所述托臺(tái)的機(jī)殼，所述機(jī)殼用于容納多個(gè)X射線源 和檢測(cè)器，其中所述機(jī)殼限定讓所述治療頭的一部分通過(guò)的開口。根據(jù)其它方面，一種設(shè)備 耦合到所述機(jī)殼并且耦合到所述托臺(tái)，以將所述機(jī)殼向著所述托臺(tái)移動(dòng)到停靠位置，并且 將所述機(jī)殼從所述托臺(tái)移開到部署位置。當(dāng)所述機(jī)殼移動(dòng)到所述部署位置時(shí)，所述治療頭 的一部分通過(guò)所述開口。在一些方面中，相對(duì)于處于所述部署位置的治療頭來(lái)固定檢測(cè)器 和多個(gè)X射線源。然而，由于本領(lǐng)域技術(shù)人員可以容易地適應(yīng)此處的教導(dǎo)以創(chuàng)建其它實(shí)施例和應(yīng) 用，權(quán)利要求不限于所公開的實(shí)施例。


根據(jù)對(duì)附圖中圖示的下面的說(shuō)明的考慮，實(shí)施例的解釋和使用將變得顯而易見， 在附圖中相同的參考標(biāo)記指定相同的部件并且其中圖1是根據(jù)一些實(shí)施例的輻射治療房間的透視圖；圖2是根據(jù)一些實(shí)施例的成像設(shè)備的透明透視圖；圖3是根據(jù)一些實(shí)施例的輻射治療房間中的成像設(shè)備的透明透視圖；圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的多個(gè)輻射源的透視圖；圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的處理步驟的流程圖；圖6是根據(jù)一些實(shí)施例的處于?？课恢玫木哂谐上裨O(shè)備的輻射治療房間的透視 圖；圖7是根據(jù)一些實(shí)施例的處理步驟的流程圖；圖8是根據(jù)一些實(shí)施例的輻射治療房間的透視圖；以及圖9是示出根據(jù)一些實(shí)施例的輻射射束的定位的三維圖像的視圖。
具體實(shí)施例方式提供下面的描述來(lái)使得本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠完成和使用一些實(shí)施例并且闡述發(fā) 明人預(yù)期用于實(shí)行一些實(shí)施例的最佳模式。然而，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，各種修改仍將是 非常顯而易見的。圖1圖示依照一些實(shí)施例的輻射治療房間1。輻射治療房間1包括直線加速器 (Iinac) 10、成像系統(tǒng)20、操作員控制臺(tái)30和工作臺(tái)40。輻射治療房間1的部件可以被用 來(lái)將治療輻射遞送給射束對(duì)象50的目標(biāo)體積。就這一點(diǎn)來(lái)說(shuō)，射束對(duì)象50可以包括被定 位來(lái)接收根據(jù)輻射治療計(jì)劃的輻射的病人。根據(jù)一些實(shí)施例，可以在其它應(yīng)用中使用該治 療房間1的部件。直線加速器10生成并發(fā)射輻射，并且主要包括治療頭11和托臺(tái)12。該治療頭11 包括用于發(fā)射在校準(zhǔn)、驗(yàn)證和/或治療期間使用的輻射射束的射束發(fā)射設(shè)備(未示出)。該輻射射束可以包括電子、光子或任何其它類型的輻射。根據(jù)一些實(shí)施例，該治療輻射包括兆 伏輻射。在治療頭11中還包括用于整形射束并且用于屏蔽敏感表面免遭射束輻射的射束 屏蔽設(shè)備或準(zhǔn)直器(未示出)。附屬托盤13可以被安裝在治療頭11上，并且可以被配置用于接收且安全地保持 在治療計(jì)劃和治療過(guò)程期間使用的附件。這些附件可以包括用于進(jìn)一步限定域尺寸和強(qiáng)度 的標(biāo)線、楔狀物等等。治療頭11耦合到托臺(tái)12的突出部分。在輻射治療之前、期間和之后托臺(tái)12可以 圍繞托臺(tái)軸14旋轉(zhuǎn)。盡管可以像箭頭15所指示的那樣順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，但是托臺(tái)12還可以或 可替換地根據(jù)一些實(shí)施例逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。托臺(tái)12的旋轉(zhuǎn)用于使治療頭11圍繞軸14旋轉(zhuǎn)。在放射期間，治療輻射被從直線加速器10遞送到治療頭11的射束發(fā)射設(shè)備，并且從那里作為發(fā)散射束被發(fā)射。該射束朝向直線加速器10的等中心(isocenter)發(fā)射。該 等中心被定位在射束軸和托臺(tái)軸14的交叉點(diǎn)。因?yàn)檩椛渖涫陌l(fā)散性以及由之前提到的 射束整形設(shè)備對(duì)射束的整形，該射束可以將輻射遞送到射束對(duì)象50的體積而不是僅遞送 到該等中心。工作臺(tái)40在輻射治療期間支撐射束對(duì)象50。工作臺(tái)40可以是可調(diào)整的，以幫助 將射束對(duì)象50的治療區(qū)域定位在直線加速器10的等中心處。工作臺(tái)40還可以被用來(lái)支 撐用于校準(zhǔn)和/或驗(yàn)證的設(shè)備。成像系統(tǒng)20可以被用來(lái)獲取可以在輻射治療之前、期間和/或之后使用的圖像。 例如，成像系統(tǒng)20可以被用來(lái)獲取目標(biāo)體積位置的以及輻射所遞送到的內(nèi)部病人入口的 驗(yàn)證和記錄的圖像。如將在下面詳細(xì)描述的那樣，成像設(shè)備20可以在從治療頭11發(fā)射兆 伏級(jí)輻射射束期間提供目標(biāo)體積的三維圖像。該三維圖像可以被用來(lái)確定是否應(yīng)該繼續(xù)輻 射治療(即輻射射束的發(fā)射)。根據(jù)一些實(shí)施例，由成像設(shè)備20所獲取的圖像可以被用來(lái) 提供輻射治療的四維熒光檢查。成像設(shè)備20包括機(jī)殼21，其包括多個(gè)χ射線源(未示出)和檢測(cè)器(未示出)。 在多個(gè)X射線源相對(duì)于該體積基本上穩(wěn)定時(shí)，多個(gè)X射線源的每一個(gè)都可以向目標(biāo)體積發(fā) 射相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束，并且檢測(cè)器用來(lái)接收穿過(guò)該目標(biāo)體積之后的多個(gè)千伏級(jí)輻射射 束。在一些實(shí)施例中，可以基于由所述檢測(cè)器接收的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束來(lái)生成該體積的 三維圖像。由于之前的布置，可以僅基于在多個(gè)X射線源相對(duì)于該體積基本上穩(wěn)定時(shí)由所 述檢測(cè)器接收的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束來(lái)生成三維圖像。下面將詳細(xì)描述包括多個(gè)X射線源 和檢測(cè)器的機(jī)殼21的一些實(shí)施例。機(jī)殼21限定了一個(gè)讓治療頭11的一部分通過(guò)的開口 22。在一些實(shí)施例中，開口 22寬1100到1150mm。開口 22可以允許成像設(shè)備20的內(nèi)徑有比沒有該開口 22時(shí)可能的 內(nèi)徑大。根據(jù)一些實(shí)施例，機(jī)殼21包括一些固定的部件，它們也可允許更大的內(nèi)徑，因?yàn)槠?它的成像部件可以被定位在機(jī)殼21外部。更大的內(nèi)徑可以更容易將身體接納在成像設(shè)備 20中以及/或者可能使用上述檢測(cè)器和多個(gè)X射線源來(lái)提供該身體的更大視場(chǎng)。伸縮臂23耦合到托臺(tái)12并且耦合到機(jī)殼21。為了將機(jī)殼21離開托臺(tái)12移動(dòng) 到在圖1中圖示的部署位置，可以開動(dòng)該伸縮臂23。當(dāng)機(jī)殼21移動(dòng)到所述部署位置時(shí)，治 療頭11的一部分通過(guò)開口 22。伸縮臂23還可以向著托臺(tái)12將機(jī)殼21移動(dòng)到?？课恢?。 實(shí)施例不限于伸縮臂23 ；可以如所描述的那樣使用已已知的或變?yōu)橐阎娜魏芜m合的系統(tǒng)來(lái)移動(dòng)機(jī)殼21。當(dāng)處于部署位置時(shí)，成像設(shè)備20相對(duì)于治療頭11旋轉(zhuǎn)地固定。具體來(lái)說(shuō)，成像設(shè) 備20響應(yīng)于托臺(tái)12的任何旋轉(zhuǎn)沿著治療頭11進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。在一些實(shí)施例中，當(dāng)處于部署位 置時(shí)，在托臺(tái)12的任何旋轉(zhuǎn)之前、期間和之后，成像設(shè)備20的多個(gè)χ射線源和檢測(cè)器還可 以保持相對(duì)于治療頭11固定。圖2和圖3包括根據(jù)一些實(shí)施例的成像設(shè)備20的透明透視圖。圖2和圖3的成像設(shè)備20包括第一多個(gè)X射線源24、第二多個(gè)X射線源25、第一檢測(cè)器26和第二檢測(cè)器 27。如在圖3中所圖示的那樣，X射線源24的每個(gè)X射線源發(fā)射通過(guò)體積55的千伏級(jí)輻 射射束，并且在通過(guò)了該體積55之后由第一檢測(cè)器26接收。類似地，X射線源25的每個(gè)X 射線源發(fā)射通過(guò)體積55的千伏級(jí)輻射射束，并且在已經(jīng)通過(guò)該體積55之后由第二檢測(cè)器 27接收。在一些實(shí)施例中，在沒有通過(guò)體積55或?qū)ο?0的情況下，檢測(cè)器可以接收一部分 所發(fā)射的千伏級(jí)輻射射束。第一多個(gè)X射線源24和第二多個(gè)X射線源25被布置成比檢測(cè)器26和27更離開 托臺(tái)12。因此，為了使X射線源24和25發(fā)射的射束基本上正好落在相應(yīng)的檢測(cè)器26和 27上，所述X射線源24和25可以稍微向后地指向托臺(tái)12。根據(jù)一些實(shí)施例，第一多個(gè)X射線源24和第二多個(gè)X射線源25可以被布置成沿 著體積55周圍的270度弧。源24和25可以沿著該弧均勻地隔開，并且可以位于垂直于軸 14的平面內(nèi)。源24和25可以呈現(xiàn)已經(jīng)已知或者變?yōu)橐阎娜魏芜m合的空間配置。檢測(cè)器26和27可以基于以已經(jīng)已知或變?yōu)橐阎娜魏畏绞剿邮盏妮椛鋪?lái)獲取 圖像數(shù)據(jù)。例如，檢測(cè)器26和27的一個(gè)或這兩個(gè)可以包括以二維陣列布置的固態(tài)非晶硅 發(fā)光二極管和閃爍體層。在操作中，閃爍體層接收X射線并且生成與所接收的X射線的強(qiáng) 度成比例的光。發(fā)光二極管陣列接收光并且將所接收的光的強(qiáng)度記錄為所存儲(chǔ)的電荷。因 此，所存儲(chǔ)的電荷包括所獲取的圖像，該圖像表示在由輻射射束產(chǎn)生的輻射場(chǎng)的每個(gè)位置 處的強(qiáng)度。檢測(cè)器26和27可以包括其它類型的成像設(shè)備。例如在不使用閃爍體層的情況下， X射線輻射還可以被轉(zhuǎn)換成并且存儲(chǔ)為電荷。在這樣的成像設(shè)備中，X射線可以直接被非晶 硒光電導(dǎo)體陣列吸收。這些光電導(dǎo)體直接將X射線轉(zhuǎn)換成被存儲(chǔ)的電荷，所述被存儲(chǔ)的電 荷包含輻射場(chǎng)的所獲取圖像。檢測(cè)器26和27還可以包括C⑶或基于顯像管的攝像機(jī)。這 樣的成像設(shè)備可以包括不透光的機(jī)殼，在該不透光的機(jī)殼中布置閃爍體、鏡子和攝像機(jī)。由檢測(cè)器26和27獲取的電荷表示所接收的輻射射束通過(guò)的組織的衰減特性。更 具體來(lái)說(shuō)，機(jī)殼21的每個(gè)X射線源通過(guò)向其相應(yīng)的檢測(cè)器發(fā)射輻射射束來(lái)創(chuàng)建投影圖像， 并且每個(gè)投影圖像表示其相應(yīng)的射束通過(guò)了的組織的衰減特性。因?yàn)閄射線源在機(jī)殼21 中的布置，這些投影圖像如圖3所圖示的那樣可以交疊。可以使用已知的基于計(jì)算機(jī)斷層 掃描技術(shù)基于交疊的投影圖像來(lái)生成三維圖像。這樣的技術(shù)還考慮圍繞體積55的不同軌 道，在這些軌道中存在X射線源24和25以及檢測(cè)器26和27。前述特征的一些實(shí)施例使得能夠僅基于在源24和25處于相對(duì)于體積55基本上 穩(wěn)定的位置時(shí)由所述源24和25發(fā)射的輻射射束來(lái)生成三維圖像。相反，其它系統(tǒng)需要目 標(biāo)體積周圍的X射線源的旋轉(zhuǎn)，以連續(xù)地獲得生成三維圖像所需的投影圖像。圖4是根據(jù)一些實(shí)施例的多個(gè)X射線源60的透視圖。X射線源60包括與單個(gè)長(zhǎng)陽(yáng)極64相關(guān)聯(lián)的多個(gè)陰極62。根據(jù)一些實(shí)施例，可以通過(guò)外殼66內(nèi)的再循環(huán)油來(lái)冷卻陽(yáng) 極64和陰極62。在一些實(shí)施例中，第一多個(gè)X射線源24和第二多個(gè)X射線源25的每一個(gè) 都包括圖4的兩個(gè)源60。在一些實(shí)施例中使用的多個(gè)X射線源可以包括任何適合的設(shè)備或 多個(gè)設(shè)備以發(fā)射已經(jīng)已知或變?yōu)橐阎那Х椛?，包括但不限于離散的X射線管。返回到圖1，操作員控制臺(tái)30包括用于從操作員接收指令的輸入設(shè)備301以及輸 出設(shè)備302，所述輸出設(shè)備302可以是用于呈現(xiàn)直線加速器10的以及用于接收指令的成像 設(shè)備20和/或接口的操作參數(shù)的監(jiān)控器。這樣的指令可以包括將成像設(shè)備20從?？课恢?移動(dòng)到如圖1所圖示的部署位置的指令、從設(shè)備20的多個(gè)X射線源發(fā)射千伏級(jí)輻射射束的 指令、基于所發(fā)射的輻射射束生成對(duì)象50的三維圖像的指令。輸出設(shè)備302還可以基于三 維圖像來(lái)呈現(xiàn)這樣的三維圖像和/或二維“切片”圖像。輸入設(shè)備301和輸出設(shè)備302耦合到處理器303和存儲(chǔ)裝置304。處理器303可以執(zhí)行使得成像設(shè)備執(zhí)行上述任何步驟的程序代碼，并且基于由設(shè)備20的檢測(cè)器接收的 千伏級(jí)輻射射束生成三維圖像和切片圖像。程序代碼、三維圖像和切片圖像可以被存儲(chǔ)在 存儲(chǔ)裝置304中。根據(jù)一些實(shí)施例，存儲(chǔ)裝置304還可以存儲(chǔ)用于生成和/或修改治療計(jì)劃的程序 代碼。這樣的代碼可以包括西門子醫(yī)療解決方案(SiemensMedical Solutions)所出售的 COHERENCE 工作空間或K0NRAD 治療計(jì)劃系統(tǒng)。因此，存儲(chǔ)裝置304還可以存儲(chǔ)與任何當(dāng) 前已知的或之后已知的格式一致的輻射治療計(jì)劃。該治療計(jì)劃可以包括可以由房間1的部 件自動(dòng)執(zhí)行的腳本以提供輻射治療部分。每個(gè)治療計(jì)劃可能需要以特定方式將病人相對(duì)于 治療頭11來(lái)定位。為了防止操作員控制臺(tái)30的操作員受到輻射，該操作員控制臺(tái)30可以在不同于 治療房間1的房間中。例如，治療房間1可以是被嚴(yán)重屏蔽的(例如混凝土拱頂)以屏蔽 操作員使其免于受到由直線加速器10生成的輻射。在圖1到圖4中示出的每個(gè)設(shè)備可以包括比所示出的那些少或多的部件。此外， 實(shí)施例不限于在圖1到圖4中所示出的設(shè)備。圖5是根據(jù)一些實(shí)施例的處理的流程圖?？梢允褂糜布?、軟件或手動(dòng)方式的任何 適合的組合來(lái)執(zhí)行處理500。下面將參考治療房間1中的部件來(lái)描述處理500的實(shí)例，但是 實(shí)施例不限于此。最初，在510處，包括多個(gè)X射線源和檢測(cè)器的機(jī)殼圍繞體積移動(dòng)。圖6圖示根據(jù) 一些實(shí)施例的、在510之前的治療房間1。如所示出的那樣，射束對(duì)象50被布置在工作臺(tái) 40上，以使得目標(biāo)體積55位于直線加速器10的等中心處。包括多個(gè)X射線源和檢測(cè)器的 程序設(shè)備20位于鄰近托臺(tái)12的“?？俊蔽恢谩Ｔ撏？课恢猛ǔ２贿m合用于生成目標(biāo)體積 55的圖像，并且可以在不需要成像的時(shí)候使用。在510處，伸縮臂23可以將機(jī)殼21從?？课恢靡苿?dòng)到圖1的部署位置。根據(jù)510 的一些實(shí)施例，直線加速器10從操作員控制臺(tái)30接收指令以開動(dòng)伸縮臂23。如上面描述 的那樣，當(dāng)機(jī)殼21從?？课恢靡苿?dòng)到部署位置時(shí)，治療頭11的一部分通過(guò)機(jī)殼21的開口 22。在520處，從多個(gè)X射線源的每一個(gè)向該體積發(fā)射相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束。在一 些實(shí)施例中，操作員控制臺(tái)30控制成像設(shè)備20來(lái)從每個(gè)輻射源24和25向目標(biāo)體積55發(fā)射千伏級(jí)輻射射束。在520期間，輻射射束24和25可以相對(duì)于目標(biāo)體積55基本上穩(wěn)定。 因此，在530處，在檢測(cè)器處接收已經(jīng)通過(guò)該體積之后的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束。圖2和圖3 圖示530的一些實(shí)施例，在這些實(shí)施例中第一檢測(cè)器26和第二檢測(cè)器27的每一個(gè)都接收已經(jīng)通過(guò)體積55之后的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束。在540處，僅基于在這些X射線源基本上穩(wěn)定時(shí)所接收的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束來(lái) 生成三維圖像。檢測(cè)器26和27例如生成對(duì)應(yīng)于每個(gè)所接收的輻射射束的投影圖像。治療 房間10的操作員控制臺(tái)30或其它部件可以應(yīng)用當(dāng)前已知的或以后已知的基于計(jì)算機(jī)斷層 掃描技術(shù)來(lái)生成基于投影圖像的三維圖像。如上面所提到的那樣，這些技術(shù)考慮圍繞體積 55的不同軌道，在這些軌道中存在X射線源24和25以及檢測(cè)器26和27。在550處，確定該體積是否被適當(dāng)?shù)囟ㄎ灰杂糜谳椛渲委?。?50處的確定可以包 括將所生成的三維圖像與由預(yù)先定義的輻射治療計(jì)劃所提供的圖像進(jìn)行比較。就這一點(diǎn)來(lái) 說(shuō)，根據(jù)該三維圖像生成的切片圖像可以與同輻射治療計(jì)劃相關(guān)聯(lián)的切片圖像相比較。根 據(jù)550的一些實(shí)施例，可以基于所生成的三維圖像確定目標(biāo)體積55的空間坐標(biāo)，并且與所 存儲(chǔ)的空間坐標(biāo)相比較。如果在550處確定目標(biāo)體積沒有被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，則在560處重新定位該體積。可以 基于在550處輸出的位置誤差信息來(lái)執(zhí)行重新定位。例如，在550處的確定可以包括確定 特定平移和/或旋轉(zhuǎn)的空間誤差(例如X軸4mm、Y軸0mm、Z軸_3mm)，并且可以基于所確 定的誤差在560處重新定位該體積。流程返回到520處并且在560之后如上所述地進(jìn)行。在570處，如果在550處的確定是肯定的，則根據(jù)治療計(jì)劃遞送輻射。更具體地， 在570處，操作員控制臺(tái)30可以控制直線加速器來(lái)向目標(biāo)體積55發(fā)射兆伏級(jí)輻射射束。該 輻射射束可以呈現(xiàn)由輻射治療計(jì)劃所指定的能量、形狀和劑量率。根據(jù)一些實(shí)施例，570包 括將托臺(tái)12旋轉(zhuǎn)到各個(gè)旋轉(zhuǎn)位置并且從所述各個(gè)位置的每一個(gè)將輻射射束遞送到目標(biāo)體 積55。在570中，成像設(shè)備20可以被布置在部署位置或者在?？课恢?。圖7包括根據(jù)一些實(shí)施例的處理700?？梢詧?zhí)行處理700以在輻射遞送期間確認(rèn) 目標(biāo)體積定位?？梢允褂糜布?、軟件或手動(dòng)方式的任何適合的組合來(lái)執(zhí)行處理700。在710處，包括多個(gè)X射線源和檢測(cè)器的機(jī)殼圍繞體積移動(dòng)。710可以如上面參考 圖510所描述的那樣進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，機(jī)殼21被固定在圖1所示的位置中，并且在 直線加速器10的構(gòu)造期間執(zhí)行710。在720處，從治療頭向體積發(fā)射兆伏輻射。該體積位于治療頭的等中心處。在本 實(shí)例中，治療頭在操作員控制臺(tái)30的控制下向體積55發(fā)射兆伏級(jí)輻射射束。接著，操作員 控制臺(tái)30根據(jù)輻射治療計(jì)劃控制直線加速器10和輻射射束參數(shù)。在720的一些實(shí)施例中，治療頭不需要如圖1所圖示的那樣被定位。圖8圖示托 臺(tái)12已經(jīng)圍繞軸14旋轉(zhuǎn)的實(shí)施例。結(jié)果，治療頭11和成像設(shè)備20已對(duì)應(yīng)地圍繞目標(biāo)體 積55旋轉(zhuǎn)。在730處，在多個(gè)X射線源相對(duì)于體積基本上穩(wěn)定時(shí)，機(jī)殼的多個(gè)X射線源的每一 個(gè)都向該體積發(fā)射相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束。如上所提到的那樣，在740處，在檢測(cè)器處接收 已經(jīng)通過(guò)該體積之后的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束。接著，在750處，基于所接收的多個(gè)千伏級(jí)輻 射射束來(lái)生成三維圖像。已在此處描述了 730、740和750的一些實(shí)施例，所以為了簡(jiǎn)潔起 見將不再重復(fù)。
然后在760處確定該體積是否被適當(dāng)?shù)囟ㄎ弧Ｔ?60處的確定可以包括但不限于 此處所描述的任何定位確定。根據(jù)一些實(shí)施例，在730、740、750和760期間，治療頭可以繼 續(xù)發(fā)射兆伏級(jí)輻射射束。在這樣的實(shí)施例中，有可能有效地促進(jìn)輻射治療監(jiān)控。圖9圖示根據(jù)處理700的一些實(shí)施例可顯示在操作員控制臺(tái)的輸出設(shè)備302上 的圖像900。圖像900包括在750處生成的三維圖像以及疊加在該三維圖像上的指示標(biāo)記 950。圖像900的指示標(biāo)記950表示從治療頭發(fā)射的兆伏級(jí)輻射射束的位置。該位置可以 由(一個(gè)或多個(gè))檢測(cè)器檢測(cè)，并且/或者可以基于托臺(tái)12的位置以及輻射射束的已知尺 寸和形狀而確定。如上面所提到的那樣，可以在處理700之前、期間或之后730、740和/或 750來(lái)發(fā)射由指示標(biāo)記950表示的兆伏級(jí)輻射射束。在760之后，如果確定該體積沒有被適當(dāng)?shù)囟ㄎ唬瑒t處理700終止。根據(jù)一些實(shí)施 例，可以在760之后利用此后假設(shè)的輻射治療來(lái)如上面所描述的那樣重新定位該體積。如 果確定該體積被適當(dāng)?shù)囟ㄎ?，則流程進(jìn)行到770。如果在770處確定治療沒有完成，則流程返回到720。因此，流程如上面所描述地 那樣繼續(xù)經(jīng)過(guò)720、730、740、750和760直到該治療完成。在720、750、760和/或770期間
成像設(shè)備20可以被布置在部署布置或停靠位置。
根據(jù)一些實(shí)施例，托臺(tái)12可以被旋轉(zhuǎn)，以及/或者兆伏級(jí)輻射射束的特性可以在 處理700期間的任何時(shí)候被改變。例如，在770之后且在返回到720之前，治療頭11可以 圍繞目標(biāo)體積55旋轉(zhuǎn)。因此，處理700可以被用來(lái)執(zhí)行各種輻射治療部分。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，可以在不偏離權(quán)利要求的范圍和精神的情況下配置 上述實(shí)施例的各種適應(yīng)和修改。因此，要理解的是，可以不同于此處所特定描述地來(lái)實(shí)行權(quán) 利要求。
權(quán)利要求
一種裝置，包括治療頭(11)，該治療頭向體積(55)發(fā)射兆伏級(jí)輻射射束；多個(gè)X射線源(24、25)，所述多個(gè)X射線源中的每一個(gè)向所述體積發(fā)射相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束；檢測(cè)器(26、27)，所述檢測(cè)器在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上穩(wěn)定時(shí)從所述多個(gè)X射線源的每一個(gè)接收多個(gè)千伏級(jí)輻射射束；以及處理器(303)，所述處理器僅基于在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上穩(wěn)定時(shí)由所述檢測(cè)器接收的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束來(lái)生成所述體積的三維圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述檢測(cè)器包括第一檢測(cè)器(26)和第二檢測(cè)器 (27)，以及其中所述多個(gè)X射線源包括第一多個(gè)X射線源(24)，所述第一多個(gè)X射線源的每一個(gè)向所述第一檢測(cè)器發(fā)射穿過(guò) 所述體積的相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束；以及第二多個(gè)X射線源(25)，所述第二多個(gè)X射線源的每一個(gè)向所述第二檢測(cè)器發(fā)射穿過(guò) 所述體積的相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述多個(gè)X射線源包括多個(gè)陰極(62)和相關(guān)聯(lián)的 陽(yáng)極(64)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，還包括 耦合到所述治療頭的可旋轉(zhuǎn)托臺(tái)(12)；以及機(jī)殼(21)，所述機(jī)殼用于容納所述多個(gè)X射線源和所述檢測(cè)器， 其中所述機(jī)殼耦合到所述托臺(tái)以便與其一起旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，還包括設(shè)備(23)，其耦合到所述機(jī)殼并且耦合到所述托臺(tái)，所述設(shè)備將所述機(jī)殼向著所述托 臺(tái)移動(dòng)到停靠位置，并且將所述機(jī)殼從所述托臺(tái)移開到部署位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中所述機(jī)殼限定開口(22)，當(dāng)所述機(jī)殼移動(dòng)到所述 部署位置時(shí)，所述治療頭的一部分通過(guò)所述開口。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其中相對(duì)于處于所述部署位置的治療頭固定所述檢測(cè) 器和所述多個(gè)X射線源。
8.一種裝置，包括 可旋轉(zhuǎn)托臺(tái)(12)；治療頭(11)，該治療頭(11)耦合到所述托臺(tái)，所述治療頭發(fā)射兆伏輻射；以及 機(jī)殼(21)，該機(jī)殼(21)耦合到所述托臺(tái)，所述機(jī)殼容納所述多個(gè)X射線源(24、25)和 所述檢測(cè)器(26、27)，其中所述機(jī)殼限定讓所述治療頭的一部分通過(guò)的開口(22)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其中所述多個(gè)X射線源中的每一個(gè)向體積發(fā)射相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束；以及 其中所述檢測(cè)器接收穿過(guò)了所述體積之后的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束， 該裝置還包括處理器(303)，其基于由所述檢測(cè)器接收的所述多個(gè)千伏級(jí)輻射射束來(lái)生成所述體積的三維圖像。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其中所述多個(gè)X射線源包括多個(gè)陰極(62)和相關(guān)聯(lián) 的陽(yáng)極(64)。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，還包括耦合到所述機(jī)殼并且耦合到所述托臺(tái)的設(shè)備(23)，所述設(shè)備將所述機(jī)殼向著所述托臺(tái) 移動(dòng)到?？课恢?，并且將所述機(jī)殼從所述托臺(tái)移開到部署位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中當(dāng)所述機(jī)殼移動(dòng)到所述部署位置時(shí)，所述治療 頭的一部分通過(guò)所述開口(22)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其中所述檢測(cè)器和所述多個(gè)X射線源相對(duì)于處于所 述部署位置的治療頭被固定。
14.一種方法，包括從治療頭(U)向體積(55)發(fā)射(720)兆伏級(jí)輻射射束；在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上穩(wěn)定時(shí)從所述多個(gè)X射線源(24、25)的每 一個(gè)向所述體積發(fā)射(730)相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束；在檢測(cè)器(26、27)處接收(740)所述多個(gè)千伏級(jí)輻射射束；以及僅基于在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上穩(wěn)定時(shí)由所述檢測(cè)器接收的多個(gè) 千伏級(jí)輻射射束來(lái)生成(750)所述體積的三維圖像(900)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其中在所述治療頭、所述多個(gè)X射線源以及所述檢測(cè) 器都穩(wěn)定的周期期間，同時(shí)進(jìn)行兆伏級(jí)輻射射束的發(fā)射、來(lái)自所述多個(gè)X射線源的每一個(gè) 的相應(yīng)千伏級(jí)輻射射束的發(fā)射、以及所述多個(gè)千伏級(jí)輻射射束的接收。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括旋轉(zhuǎn)與所述治療頭、所述多個(gè)X射線源以及所述檢測(cè)器都耦合的托臺(tái)(12)；從所述治療頭向所述體積發(fā)射第二兆伏級(jí)輻射射束；在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上穩(wěn)定時(shí)從所述多個(gè)X射線源中的每一個(gè)向 所述體積發(fā)射相應(yīng)的第二千伏級(jí)輻射射束；在所述檢測(cè)器處接收多個(gè)第二千伏級(jí)輻射射束；以及僅基于在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上穩(wěn)定時(shí)由所述檢測(cè)器接收的多個(gè) 千伏級(jí)輻射射束來(lái)生成所述體積的第二三維圖像。
全文摘要
根據(jù)一些實(shí)施例的系統(tǒng)可以包括治療頭(11)，其向體積(55)發(fā)射兆伏級(jí)輻射射束；多個(gè)X射線源(24、25)，其用于在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上穩(wěn)定時(shí)向所述體積發(fā)射相應(yīng)的千伏級(jí)輻射射束；檢測(cè)器(26、27)，其用于接收多個(gè)千伏級(jí)輻射射束；以及處理器(303)，其僅基于在所述多個(gè)X射線源相對(duì)于所述體積基本上穩(wěn)定時(shí)由所述檢測(cè)器接收的多個(gè)千伏級(jí)輻射射束來(lái)生成所述體積的三維圖像。
文檔編號(hào)A61B6/03GK101801272SQ200880107441
公開日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月17日
發(fā)明者A·杰弗里 申請(qǐng)人:美國(guó)西門子醫(yī)療解決公司