專利名稱:多個(gè)準(zhǔn)直器的自動(dòng)選擇的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的實(shí)施例一般涉及放射治療，并且更具體地涉及放射治療中的放 射計(jì)劃。
背景技術(shù)：
腫瘤和病灶是病理解剖體的類型，其特征在于細(xì)胞的不受控制的累進(jìn)的 繁殖所導(dǎo)致的組織的異常生長(zhǎng)，而不提供生理功能。病理解剖體可由例如手 術(shù)的侵入性操作治療，但這對(duì)病人可能是有害的并且充滿危險(xiǎn)。治療病理解 剖體(例如腫瘤、病灶、脈管畸形、神經(jīng)錯(cuò)亂等)的非侵入性方法是外部射 束放射療法。在外部射束放射療法的一種類型中，在病人定位成使腫瘤位于 射束的路徑中的情況下，外部放射源用于將一系列的x射線射束從多個(gè)角度 對(duì)準(zhǔn)腫瘤部位。隨著放射源的角度的改變，每個(gè)射束穿過(guò)腫瘤部位，但在其 到達(dá)腫瘤的途中穿過(guò)不同區(qū)域的健康組織。結(jié)果，腫瘤處的累積的放射劑量 是高的，并且對(duì)健康組織的平均放射劑量是低的。
術(shù)語(yǔ)"放射療法"是指放射治療操作，其中放射被施加到目標(biāo)區(qū)域用于 治療目的而不是壞死目的。與放射手術(shù)時(shí)段中使用的放射量相比，在放射療 法治療時(shí)段中使用的放射量典型地小大約一個(gè)數(shù)量級(jí)。放射療法的典型特征 在于每次治療的低劑量(例如100-200厘戈瑞(cGy))、短的治療時(shí)間(例 如，每次治療10到30分鐘)和常規(guī)的或超分級(jí)的治療(例如30到45天的治療)。為了方便起見(jiàn)，這里使用的術(shù)語(yǔ)"放射治療"意味著放射手術(shù)和/或 放射療法，除非通過(guò)放射的大小以其它方式指出。
為了輸送必需的劑量到目標(biāo)區(qū)域，同時(shí)最小化對(duì)健康組織的照射并避免 敏感的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)，需要合適的治療計(jì)劃系統(tǒng)。治療計(jì)劃指定例如所施加的放 射射束的方向和強(qiáng)度，以及射束照射的持續(xù)時(shí)間的量。希望的是，治療計(jì)劃 設(shè)計(jì)成使指定的劑量(即將進(jìn)行的臨床目的所需的)被輸送到腫瘤，同時(shí)避 免對(duì)周圍健康組織并且特別地對(duì)任何重要的附近器官的過(guò)多劑量。對(duì)于較大 的、具有不規(guī)則形狀的或者靠近敏感或關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的腫瘤，開(kāi)發(fā)適當(dāng)?shù)闹委熡?jì) 劃系統(tǒng)是特別困難的。
治療計(jì)劃可典型地從例如射束位置、射束定向、射束形狀、射束強(qiáng)度和 希望的放射劑量約束(為了實(shí)現(xiàn)特定的臨床目的，它被放射學(xué)家認(rèn)為是必要 的)的輸入?yún)?shù)產(chǎn)生。使用先進(jìn)的建模技術(shù)和目前發(fā)展水平的優(yōu)化算法，可 開(kāi)發(fā)完善的治療計(jì)劃。
已知兩類治療計(jì)劃操作正向計(jì)劃和反向計(jì)劃。在放射治療的早期，治 療計(jì)劃系統(tǒng)傾向于集中在正向計(jì)劃技術(shù)。在正向治療計(jì)劃中，醫(yī)學(xué)物理學(xué)家 確定放射劑量持續(xù)時(shí)間或射束工作時(shí)間和選定射束的軌跡，并且隨后計(jì)算多 少放射將由腫瘤、關(guān)鍵結(jié)構(gòu)(即要害器官)和其它健康組織吸收。對(duì)于給定 數(shù)量的射束到達(dá)腫瘤和其它結(jié)構(gòu)的劑量水平?jīng)]有獨(dú)立控制，因?yàn)樵谝欢w積 的組織中的放射吸收由組織的性質(zhì)和體積中的每個(gè)點(diǎn)到射束的發(fā)出點(diǎn)和射 束軸線的距離確定。更具體地，醫(yī)學(xué)物理學(xué)家可基于他的經(jīng)驗(yàn)"猜測(cè)"或賦 值給例如射束位置和射束強(qiáng)度的各種治療參數(shù)。治療計(jì)劃系統(tǒng)隨后計(jì)算由此 引起的劑量分布。在檢查由此引起的劑量分布之后，醫(yī)學(xué)物理學(xué)家可調(diào)節(jié)治 療參數(shù)的值。該系統(tǒng)重新計(jì)算新的由此引起的劑量分布。可以重復(fù)這個(gè)過(guò)程， 直到與醫(yī)學(xué)物理學(xué)家的希望分布相比，由此引起的劑量分布使醫(yī)學(xué)物理學(xué)家 滿意。正向計(jì)劃傾向于依靠用戶的能力通過(guò)射束方向和劑量權(quán)重的各種選擇而進(jìn)行迭代，并適當(dāng)估計(jì)由此引起的劑量分布。用戶越有經(jīng)驗(yàn)，越有可能產(chǎn) 生滿意的劑量分布。
正向計(jì)劃經(jīng)常利用等中心治療過(guò)程，其中，在病人被定位成使腫瘤處于 射束的旋轉(zhuǎn)中心(等中心)的情況下，外部放射源用于將一系列的X射線射 束從多個(gè)角度對(duì)準(zhǔn)腫瘤目標(biāo)。在等中心計(jì)劃中，每個(gè)可用的射束對(duì)準(zhǔn)相同的 點(diǎn)以形成"等中心"，該"等中心"通?？赡苁侨缜虮硎镜拇致缘那蛐蔚葎?量區(qū)域。因此，當(dāng)治療具有大體規(guī)則的(例如球形的)形狀的腫瘤時(shí)，通常 可以施加等中心計(jì)劃。放射射束由稱為準(zhǔn)直器的裝置成形。準(zhǔn)直器由對(duì)于放 射來(lái)說(shuō)不透明的致密材料組成，例外的是存在放射可穿過(guò)的中空部分。然后， 放射射束的形狀和尺寸由這個(gè)中空部分(孔徑)的形狀和尺寸確定。當(dāng)我們 提及"準(zhǔn)直器尺寸"時(shí)，我們意指如在離開(kāi)放射源的給定距離處測(cè)得的由給 定準(zhǔn)直器配置產(chǎn)生的放射射束的尺寸。因此，在等中心計(jì)劃中的放射劑量的 球體的尺寸可取決于準(zhǔn)直器尺寸，該準(zhǔn)直器尺寸可以是例如在離放射源大約 800毫米處測(cè)得的大約30毫米的尺寸。隨著放射源的角度的改變，每個(gè)射束 穿過(guò)腫瘤，但在其到達(dá)腫瘤的途中可能穿過(guò)不同區(qū)域的健康組織。為治療目 標(biāo)病理解剖體，多個(gè)劑量球體彼此重疊或"疊加"以試圖獲得接近匹配病理 解剖體的側(cè)影的輪廓。通過(guò)在目標(biāo)體積內(nèi)疊加等中心，可開(kāi)發(fā)一種計(jì)劃，該 計(jì)劃保證幾乎所有的目標(biāo)接收足夠的劑量。結(jié)果，腫瘤處的累積的放射劑量 可以是高的，并且對(duì)健康組織的平均放射劑量可以是低的。
在基于機(jī)架的放射治療系統(tǒng)中，放射射束可由多葉準(zhǔn)直器(MLC)成形， 從而當(dāng)從放射射束源的定向看時(shí)符合目標(biāo)的側(cè)影。MLC安裝在機(jī)架上并且 耦合到線性加速器。MLC包括若干個(gè)可調(diào)節(jié)的葉片，這些葉片能夠阻擋和/ 或?yàn)V去放射以改變射束強(qiáng)度并控制放射的分布。所述葉片典型地由對(duì)放射基 本上不透明的致密材料(例如鎢)制成，并且單獨(dú)地被機(jī)械驅(qū)動(dòng)以使射束進(jìn) 出放射場(chǎng)從而產(chǎn)生放射場(chǎng)形狀。圖1示出被調(diào)節(jié)以產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于目標(biāo)側(cè)影的放射場(chǎng)形狀的MLC的葉片。存在兩種為MLC產(chǎn)生放射治療計(jì)劃的常規(guī)方法。
大多數(shù)放射輸送系統(tǒng)使用包圍病人的圓形機(jī)架，該圓形機(jī)架具有在圓內(nèi) 自由旋轉(zhuǎn)的線性加速器。圍繞該圓移動(dòng)加速器可產(chǎn)生多個(gè)射束。射束的軌跡
可被表征為描述旋轉(zhuǎn)角度的單個(gè)角度，稱為"機(jī)架角"。對(duì)于具有MLC的常 規(guī)IMRT (強(qiáng)度調(diào)制放射療法)系統(tǒng)，通過(guò)首先在治療系統(tǒng)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，即 在每個(gè)希望角度確定優(yōu)化劑量分布而執(zhí)行治療計(jì)劃。在已經(jīng)確定劑量分布 后，考慮MLC的約束，使用葉片定序算法產(chǎn)生場(chǎng)形狀。就是說(shuō)，產(chǎn)生一組 指令從而以給定模式移動(dòng)葉片，以便盡可能接近地實(shí)現(xiàn)優(yōu)化劑量分布。在從 產(chǎn)生的葉片定序算法計(jì)算預(yù)測(cè)的劑量分布之后，進(jìn)行所關(guān)心的目標(biāo)體積
("vor)的放射治療。
對(duì)于具有MLC的常規(guī)3D適形系統(tǒng)，通過(guò)首先匹配MLC的葉片到目標(biāo) 側(cè)影而執(zhí)行治療計(jì)劃。在這種情況下，沒(méi)有葉片定序算法，因此計(jì)劃部件僅 設(shè)法從那個(gè)機(jī)架角度匹配每個(gè)射束的形狀到目標(biāo)的側(cè)影。一旦已經(jīng)確定MLC 的位置，就可產(chǎn)生預(yù)測(cè)的劑量分布，并且進(jìn)行目標(biāo)VOI的放射治療。
輸送放射治療的另一模式是由CyberKnife⑧(射波刀⑧)系統(tǒng)提供的模 式。取代圍繞病人沿圓周移動(dòng)放射輸送裝置，放射輸送裝置安裝在能自由地 進(jìn)行平移和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的多關(guān)節(jié)機(jī)器人操縱器上。因此，可相對(duì)于病人從寬范 圍的位置和定向輸送放射，而不是限制到在圓弧內(nèi)選定的角度，機(jī)架安裝的 線性加速器可在該圓弧上移動(dòng)。


在附圖的圖中，通過(guò)例子的方式而不是限制的方式示出了本發(fā)明，其中: 圖1是被調(diào)節(jié)以符合病理解剖體的多葉準(zhǔn)直器的平面圖； 圖2是顯示CT圖像的切片的治療計(jì)劃軟件的圖形輸出的示意圖； 圖3是示出用于病理解剖體的理想DVH的曲線圖；圖4是示出用于關(guān)鍵區(qū)域的希望DVH的曲線圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的具有空間節(jié)點(diǎn)的放射治療系統(tǒng)的透視
圖；
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的不同定向的準(zhǔn)直器的透視圖； 圖7A是治療計(jì)劃算法的一個(gè)實(shí)施的流程圖；
圖7B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的治療計(jì)劃算法的一個(gè)實(shí)施的流程
圖；
圖7C是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例在空間節(jié)點(diǎn)處的預(yù)優(yōu)化的流程圖； 圖8A-8K是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的預(yù)優(yōu)化算法的示意圖； 圖9A-9B是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的預(yù)優(yōu)化算法的示意圖； 圖10A-10B是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的預(yù)優(yōu)化算法的示意圖； 圖11A-E是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的對(duì)應(yīng)于治療計(jì)劃算法的用戶界 面的屏幕截圖；
圖12是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的在病理解剖體處的非等中心放射射 束輸送的透視圖；
圖13是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于診斷成像和/或治療輸送的系統(tǒng) 的框圖；以及
圖14是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于診斷成像和/或治療輸送的系統(tǒng) 的透視圖。
具體實(shí)施方式
在下面的描述中，為了說(shuō)明的目的，闡述了許多具體細(xì)節(jié)以便提供本發(fā) 明的徹底理解。然而，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯然的是，可以在沒(méi)有這些 具體細(xì)節(jié)的情況下實(shí)施本發(fā)明。換句話說(shuō)，熟知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)沒(méi)有被 詳細(xì)地示出或者以框圖的形式被示出，以便避免不必要地模糊此描述的理解。
在該描述中，提及"一個(gè)實(shí)施例"或"實(shí)施例"意指結(jié)合該實(shí)施例描述 的特定的特征、結(jié)構(gòu)或特性被包括在本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例中。短語(yǔ)"在 一個(gè)實(shí)施例中"在本說(shuō)明書中的各處出現(xiàn)，不一定全部指的是相同實(shí)施例。
描述了用來(lái)自動(dòng)化用于放射治療系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)放射射束參數(shù)的選 擇的設(shè)備和方法。在一個(gè)特定實(shí)施例中，該設(shè)備和方法自動(dòng)地選擇射束尺寸。 在另一實(shí)施例中，該設(shè)備和方法自動(dòng)地確定射束形狀。在又一實(shí)施例中，該 設(shè)備和方法自動(dòng)地確定射束定向?？梢岳斫獾剑撛O(shè)備和方法可自動(dòng)地確定 射束尺寸、射束形狀和射束定向的組合。該設(shè)備和方法的實(shí)施例也可自動(dòng)地 選擇多個(gè)準(zhǔn)直器。該設(shè)備和方法的實(shí)施例也可基于自動(dòng)確定的射束參數(shù)自動(dòng) 地選擇一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器。
與正向計(jì)劃相比，在反向計(jì)劃中，醫(yī)學(xué)物理學(xué)家指定希望的劑量分布， 例如獨(dú)立地指定對(duì)于腫瘤的最小劑量和對(duì)于其它健康組織的最大劑量，并且 治療計(jì)劃模塊隨后選擇射束的方向、距離以及總數(shù)量和強(qiáng)度以便實(shí)現(xiàn)指定的 劑量條件。在用戶指定并輸入希望的劑量分布(例如，最小和最大劑量)的 情況下，反向計(jì)劃模塊選擇并優(yōu)化劑量權(quán)重和/或射束方向，即選擇導(dǎo)致這種 分布的最優(yōu)的射朿組。
在反向計(jì)劃期間，所關(guān)心的體積(VOI)用于代表相對(duì)于施加的放射劑 量作為目標(biāo)的或避免的用戶定義的結(jié)構(gòu)。就是說(shuō)，以計(jì)算出的次序布置放射
源，從而將放射劑量限制到代表需要治療的腫瘤的.VOI中，而盡可能避免對(duì) 代表關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的VOI的放射劑量。 一旦目標(biāo)(例如腫瘤)VOI己經(jīng)被限定， 并且關(guān)鍵VOI和軟組織(既不是由目標(biāo)也不是由關(guān)鍵VOI代表的治療區(qū)域
內(nèi)的所有組織)體積已經(jīng)被指定，負(fù)責(zé)的放射腫瘤學(xué)家或醫(yī)學(xué)物理學(xué)家指定
例如對(duì)于目標(biāo)VOI的最小放射劑量以及對(duì)于正常和關(guān)鍵健康組織的最大放
射劑量。然后，該軟件依靠放射治療系統(tǒng)的定位能力產(chǎn)生反向治療計(jì)劃，從而滿足治療計(jì)劃的劑量約束。
圖2是顯示CT圖像的切片的治療計(jì)劃系統(tǒng)的圖形輸出的構(gòu)思圖示。CT
圖像的圖示包括作為治療目標(biāo)的病理解剖體以及位于病理解剖體附近的關(guān) 鍵區(qū)域。治療計(jì)劃軟件使得在關(guān)鍵區(qū)域周圍能夠產(chǎn)生關(guān)鍵區(qū)域輪廓并且在病 理解剖體周圍能夠產(chǎn)生目標(biāo)區(qū)域輪廓。常規(guī)地，用戶手動(dòng)地在由治療計(jì)劃軟
件使用的顯示器上描繪點(diǎn)(例如，圖2的輪廓線上的一些點(diǎn))，從而產(chǎn)生相
應(yīng)的輪廓。雖然這可能看起來(lái)是容易的任務(wù)，但由于病理的和正常的解剖體 的三維性質(zhì)和不規(guī)則性，這種匹配是困難的?；谥付ǖ膶?duì)于目標(biāo)區(qū)域的最 小劑量和對(duì)于關(guān)鍵區(qū)域的最大劑量，治療計(jì)劃軟件為目標(biāo)區(qū)域產(chǎn)生劑量等量 線。該劑量等量線是恒定劑量的線，并且代表用于目標(biāo)區(qū)域的指定處方劑量
的給定劑量百分比(例如，60°/。、 70%、 80%等)或絕對(duì)劑量值(例如，2000 厘戈瑞)。理想地，代表被認(rèn)為臨床有效的劑量的最小量的劑量等量線應(yīng)當(dāng) 完美地匹配目標(biāo)區(qū)域的輪廓。在一些情況下，由治療計(jì)劃軟件產(chǎn)生的劑量等 量線不是最優(yōu)的，并且可能包括關(guān)鍵區(qū)域的一些部分，如圖2中所示。
有效的放射治療系統(tǒng)的兩個(gè)主要要求是均勻性和適形性。均勻性是目標(biāo) 體積(例如，諸如腫瘤、病灶、脈管畸形等的病理解剖體)上的放射劑量的 一致性，并且可由劑量體積直方圖(DVH)表征。DVH在y軸上代表體積， 作為絕對(duì)測(cè)量值或VOI體積的百分比。在x軸上是劑量值，作為絕對(duì)劑量或 作為給定劑量(例如，最大劑量或處方劑量)的百分比。DVH曲線圖示出 VOI的多少體積被大于或等于x軸上的相應(yīng)劑量值的劑量覆蓋。用于病理解 剖體的理想DVH將是如圖3中所示的矩形函數(shù)，其中劑量是病理解剖體的 體積上的指定劑量的百分之一百。用于關(guān)鍵區(qū)域的所希望的DVH將具有圖 4中示出的外形，其中關(guān)鍵解剖結(jié)構(gòu)的體積接收盡可能少的指定劑量。
適形性是放射劑量匹配(符合)目標(biāo)(例如，腫瘤)的形狀和廣度以避 免對(duì)關(guān)鍵的鄰近結(jié)構(gòu)的損害。更具體地，適形性是目標(biāo)VOI內(nèi)處方(Rx)劑量的量(施加的劑量的量)的度量?？梢允褂眠m形性指標(biāo)(CI)測(cè)量適形 性，CI =在^RX劑量時(shí)的總體積/在》RX劑量時(shí)的目標(biāo)體積。完美的適 形性導(dǎo)致CI=1。借助常規(guī)的放射療法治療，使用治療計(jì)劃軟件，臨床醫(yī)生
識(shí)別對(duì)應(yīng)VOI的劑量等量線以便施加治療劑量(例如，3000 cGy)。
放射治療計(jì)劃的目的是找到一組放射射束，該組放射射束包括產(chǎn)生匹配 臨床目標(biāo)(例如，對(duì)于目標(biāo)和關(guān)鍵結(jié)構(gòu)的最小和最大劑量、適形性和均勻性) 的劑量分布的每個(gè)射束的位置、形狀和"權(quán)重"(由該射束輸送的放射的量)。 在例如CyberKnife⑧系統(tǒng)的基于機(jī)器人的放射治療中，放射射束可以移動(dòng)到 相對(duì)于病人的多種位置和定向。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括一組空間節(jié)點(diǎn)的放射治療輸送系統(tǒng) 100的工作空間的透視圖，在該節(jié)點(diǎn)處布置放射源。放射治療輸送系統(tǒng)100 的示出的實(shí)施例包括放射源105、治療床110、檢測(cè)器115A禾n 115B (共同 稱為115，也稱為成像器)、成像源120A和120B (共同稱為120)以及機(jī)器 人臂125。
放射治療輸送系統(tǒng)100可用于執(zhí)行放射治療(例如，放射手術(shù)和/或放 射療法)，從而治療或破壞病人內(nèi)的病灶(例如，腫瘤組織)。在放射治療期 間，病人靠在治療床UO上，該治療床被操縱以將描述目標(biāo)的所關(guān)心的體積
("vor)布置到預(yù)設(shè)位置或布置在放射源105可接近的操作范圍(例如，
視場(chǎng))內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，放射治療輸送系統(tǒng)100是圖像引導(dǎo)的放射治療 輸送系統(tǒng)。成像源120和檢測(cè)器115合起來(lái)是成像引導(dǎo)系統(tǒng)，該成像引導(dǎo)系 統(tǒng)提供治療床110及其上的病人的位置以及放射源105相對(duì)于病人內(nèi)的VOI 的對(duì)準(zhǔn)的可視控制。在一個(gè)實(shí)施例中，治療床IIO可耦合到例如機(jī)器人臂的 定位系統(tǒng)(未示出)，該定位系統(tǒng)從成像引導(dǎo)系統(tǒng)接收反饋，以便精確控制 病人內(nèi)的VOI相對(duì)于放射源105的位移和定向。
在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)器人臂125具有多個(gè)(例如六個(gè))自由度，能夠在其操作范圍內(nèi)以幾乎無(wú)限的可能性定位放射源105。允許這種類型的移動(dòng)將 導(dǎo)致數(shù)個(gè)挑戰(zhàn)。首先，當(dāng)為了治療特定VOI而確定射束位置和軌跡時(shí)，大量 位置的可能性創(chuàng)造了治療計(jì)劃系統(tǒng)要解決的難題。第二，在機(jī)器人臂125的
操作范圍內(nèi)允許不受約束的移動(dòng)可導(dǎo)致放射源105和病人或其它靜止對(duì)象之 間的可能的碰撞。通過(guò)限制放射源105到有限數(shù)量的空間節(jié)點(diǎn)可解決這些問(wèn) 題，放射源105可從這些節(jié)點(diǎn)發(fā)出放射射束并進(jìn)一步在空間節(jié)點(diǎn)之間創(chuàng)建機(jī) 器人臂125必須遵循的特定路徑(已知的安全路徑)。
空間節(jié)點(diǎn)和互連這些空間節(jié)點(diǎn)的相關(guān)聯(lián)的安全路徑的集合被稱為"工作 空間"或"節(jié)點(diǎn)集"。圖5示出工作空間130，該工作空間130包括每個(gè)都由 "+ "符號(hào)表示的許多空間節(jié)點(diǎn)135 (僅僅兩個(gè)被標(biāo)出)。對(duì)于不同的病人工 作區(qū)域，可以產(chǎn)生并限定多個(gè)不同的工作空間。例如，工作空間130可以是 球形的(如所示的)并且被限定用來(lái)治療位于病人的頭部?jī)?nèi)的VOI。可選地， 工作空間130可具有其它幾何形狀(例如橢圓形的)并且被限定用來(lái)治療位 于病人的其它區(qū)域內(nèi)的VOI。另外，可以限定多個(gè)工作空間130用于病人的 不同部分，每一個(gè)具有不同的半徑或源到軸的距離("SAD")，例如650mm 和800mm。 SAD是放射源105中用于光子產(chǎn)生的電子目標(biāo)和由VOI描述的 目標(biāo)之間的距離。SAD限定工作空間的表面面積。在橢圓形工作空間的一個(gè) 實(shí)施例中，SAD可從900mm到1000mm變動(dòng)?？梢允褂闷渌黃AD。
空間節(jié)點(diǎn)135位于工作空間130的表面上。空間節(jié)點(diǎn)135代表允許放射 源105停止并輸送一定劑量的放射到病人內(nèi)的VOI的位置。在治療計(jì)劃的輸 送期間，機(jī)器人臂125遵循預(yù)定路徑將放射源105移動(dòng)到每一個(gè)空間節(jié)點(diǎn) 135。在一個(gè)實(shí)施例中，即使特定的治療計(jì)劃不要求從特定的空間節(jié)點(diǎn)135 輸送一定劑量的放射，但由于放射源105沿預(yù)定安全路徑落下，放射源105 將仍然訪問(wèn)那個(gè)特定空間節(jié)點(diǎn)135。在其它實(shí)施例中，機(jī)器人使用節(jié)點(diǎn)之間 的容許躍遷的更詳細(xì)的認(rèn)知可跳過(guò)未使用的節(jié)點(diǎn)。圖5示出包括示例性數(shù)量的空間節(jié)點(diǎn)135的全部節(jié)點(diǎn)集。該全部節(jié)點(diǎn)集
可包括大體上均勻分布在工作空間130的幾何表面上的空間節(jié)點(diǎn)135。該全 部節(jié)點(diǎn)集包括所有已規(guī)劃的空間節(jié)'點(diǎn)135并提供可用數(shù)量的空間節(jié)點(diǎn)135以 便為大多數(shù)疾病和相關(guān)聯(lián)的VOI有效地確定治療計(jì)劃解決方案。全部節(jié)點(diǎn)集 提供適當(dāng)大量的空間節(jié)點(diǎn)135，使得可以為多種多樣的不同VOI獲取均勻性 和適形性閾值，同時(shí)提供足夠的有利位置以避免病人內(nèi)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)?？梢岳?解到，全部節(jié)點(diǎn)集可包括比示出的或論述的更多或更少的空間節(jié)點(diǎn)135。例 如，由于處理能力增加以及創(chuàng)建治療計(jì)劃獲得的經(jīng)驗(yàn)，空間節(jié)點(diǎn)135的平均 數(shù)量可隨著時(shí)間增加，從而提供更大的靈活性和更高質(zhì)量的治療計(jì)劃。在一 些實(shí)施例中，目標(biāo)基于它們的部位可以具有預(yù)定的空間節(jié)點(diǎn)集。典型地通過(guò) 相同或類似部位中的類似目標(biāo)的經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)該集。
圖6示出放射源105在節(jié)點(diǎn)處的重新定向。如上所述，放射源105可布 置在任何空間節(jié)點(diǎn)135。此外，在每個(gè)節(jié)點(diǎn)處，放射源可被重新定向。例如， 放射源105可在節(jié)點(diǎn)135處以角度on布置在第一定向(定向1)。放射源105 也可在相同節(jié)點(diǎn)135以角度c^被重新定向到任何數(shù)量的定向。在一個(gè)實(shí)施 例中，放射源105在每個(gè)節(jié)點(diǎn)135處(以十二個(gè)不同角度011...0112)可被重新 定向到十二個(gè)不同定向?？梢岳斫獾剑派湓?05可被重新定向到更少的定 向或更多的定向。如圖6所示， 一個(gè)定向(定向1)可以以穿過(guò)VOI的中心 的角度輸送放射射束。其它定向可在VOI內(nèi)但不是穿過(guò)VOI的中心輸送放 射射束，并且還有一些其它定向可在VOI外輸送放射射束?？梢岳斫獾剑?療計(jì)劃系統(tǒng)可自動(dòng)排除在VOI外輸送放射射束的定向。
圖7A-7C示出用來(lái)產(chǎn)生用于治療計(jì)劃系統(tǒng)中的治療計(jì)劃的示例性算法。 在一個(gè)實(shí)施例中，該算法是迭代算法，它優(yōu)化最大劑量約束之上和最小劑量 約束之下的偏差。迭代計(jì)劃算法首先產(chǎn)生一組候選射束并執(zhí)行初始劑量分布 計(jì)算，并且隨后通過(guò)改變一個(gè)或多個(gè)射束的權(quán)重試圖改善初始劑量分布計(jì)算。在另一實(shí)施例中，該算法執(zhí)行凸優(yōu)化，例如Simplex (單純型)算法。
可由凸優(yōu)化優(yōu)化的成本函數(shù)的一個(gè)例子是遭受最小/最大劑量約束的監(jiān)視器
單元的數(shù)量(與允許治療射束的時(shí)間的總量線性相關(guān))。Simplex算法在該技 術(shù)領(lǐng)域中是熟知的?？蛇x地，可使用其它迭代和非迭代優(yōu)化算法。在一個(gè)實(shí) 施例中，可以使用兩種算法的組合。在任何情況下，用戶的目標(biāo)描繪被轉(zhuǎn)化 成VOI位屏蔽(即用于描繪的3D圖像體積上的疊加，使得3D圖像的每個(gè) 位置具有代表每個(gè)VOI的位，如果給定VOI與那個(gè)圖像位置重疊，則該位 設(shè)置為"1"，否則設(shè)置為"0")以便與治療計(jì)劃算法一起使用。
典型地，治療計(jì)劃算法需要用戶識(shí)別目標(biāo)。治療計(jì)劃算法典型地向用戶 給出2D圖像的層疊，該2D圖像的層疊組合起來(lái)以代表病人的3D治療區(qū)域， 并且需要用戶識(shí)別隨后被組合以限定3D目標(biāo)體積(目標(biāo)VOI)的2D圖像 上的輪廓。在一個(gè)實(shí)施例中，目標(biāo)識(shí)別包括邊緣檢測(cè)和將邊緣轉(zhuǎn)化為圖像空 間中的一系列點(diǎn)的組合。這個(gè)成系列的點(diǎn)隨后可組合以產(chǎn)生呈現(xiàn)在3D圖像 頂部上的3D結(jié)構(gòu)。在密歇根大學(xué)工程學(xué)院機(jī)器人系統(tǒng)部機(jī)器人技術(shù)和集成 制造中心Delp等人的"Edge Detection Using Contour Tracing", RSD-TR-12-83 (1983) 43中進(jìn)一步詳細(xì)描述了邊緣檢測(cè)。在赫爾大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系Mat, Ruzinoor Che的MSC計(jì)算機(jī)圖形和虛擬環(huán)境論文"Evaluation of Silhouette Rendering Algorithms in Terrain Visualisation" (http:staf.uum.edu.my/ruzinoor/ dissertation.htm)中進(jìn)一步詳細(xì)描述了點(diǎn)的取輪廓。用于目標(biāo)識(shí)別的其它熟 知的方法可用在治療計(jì)劃算法中。
圖7A示出用來(lái)產(chǎn)生治療計(jì)劃的過(guò)程200。在圖7A示出的實(shí)施中，過(guò)程 200以描繪目標(biāo)VOI (塊205)開(kāi)始。在圖7A的實(shí)施中，用戶識(shí)別目標(biāo)，并 且系統(tǒng)創(chuàng)建目標(biāo)VOI (塊210)。為簡(jiǎn)潔起見(jiàn)，我們此后將這個(gè)過(guò)程稱為"用 戶識(shí)別目標(biāo)VOI"，并且類似地對(duì)于用戶識(shí)別關(guān)鍵結(jié)構(gòu)VOI。
過(guò)程200在塊215處通過(guò)識(shí)別劑量約束而繼續(xù)。劑量約束包括例如但不限于最小目標(biāo)VOI劑量、對(duì)健康組織的最大容許劑量、均勻性程度、適形 性程度、總的射束工作時(shí)間、監(jiān)視器單元的總數(shù)和射束數(shù)量。在圖7A的實(shí) 施中，用戶也識(shí)別劑量約束(塊220)?？蛇x地，用戶可首先識(shí)別劑量約束并
隨后識(shí)別目標(biāo)VOI，或者用戶可識(shí)別一些劑量約束，識(shí)別目標(biāo)VOI，并隨后
識(shí)別其它劑量約束。
過(guò)程200在用戶手動(dòng)選擇射束形狀和射束尺寸的塊225處繼續(xù)?？梢岳?解到，通過(guò)手動(dòng)選擇射束形狀和射束尺寸，用戶手動(dòng)地選擇要用于治療輸送 的準(zhǔn)直器。由治療計(jì)劃算法隨機(jī)地確定射束定向。治療計(jì)劃算法可結(jié)合VOI 位屏蔽使用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，從而識(shí)別導(dǎo)致射束交叉VOI中的內(nèi)部或表面點(diǎn)的定向。
該過(guò)程在為候選射束產(chǎn)生劑量屏蔽的塊230處繼續(xù)。劑量屏蔽是由射束 輸送到空間中的一組部位的標(biāo)準(zhǔn)化到射束的持續(xù)時(shí)間的放射劑量的量的表 示。劑量屏蔽中的一個(gè)示例要素將是體素部位，比方說(shuō)病人的CT圖像中的 (128， 203， 245)，以及每秒射束工作時(shí)間1 cGy的劑量值?？梢允褂糜脕?lái) 產(chǎn)生劑量屏蔽的任何熟知的過(guò)程。在圖7A的實(shí)施中，候選射束是隨機(jī)產(chǎn)生 的(塊235)。治療計(jì)劃算法可結(jié)合可用射束的數(shù)量、尺寸、位置、定向或其 組合而使用隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，從而產(chǎn)生候選射束集。在塊240，為候選射束優(yōu) 化射束權(quán)重。可以使用用來(lái)優(yōu)化射束權(quán)重的任何熟知的過(guò)程。如上所述，劑 量計(jì)算和/或射束優(yōu)化可以是迭代的、凸的或組合算法。
過(guò)程200在產(chǎn)生治療計(jì)劃的塊245處結(jié)束。治療計(jì)劃可以隨后使用放射 治療系統(tǒng)被輸送到病人。在一個(gè)實(shí)施例中，放射治療系統(tǒng)是上面參考圖5描 述的放射治療系統(tǒng)100。
圖7B示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用來(lái)產(chǎn)生治療計(jì)劃的另一過(guò)程 300。在圖7B示出的實(shí)施中，該過(guò)程以識(shí)別目標(biāo)VOI (塊305)開(kāi)始。在圖 7B的實(shí)施中，用戶識(shí)別目標(biāo)VOI (塊310)，如上所述。該過(guò)程在塊315處通過(guò)識(shí)別劑量約束而繼續(xù)。劑量約束包括例如但不限于最小VOI劑量、對(duì) 健康組織的最大容許劑量、均勻性程度、適形性程度、總的射束工作時(shí)間、 監(jiān)視器單元的總數(shù)和射束數(shù)量。在圖7B的實(shí)施中，用戶也識(shí)別劑量約束(塊
320)?？蛇x地，用戶可首先識(shí)別劑量約束并隨后識(shí)別目標(biāo)VOI，或者用戶可 識(shí)別一些劑量約束，識(shí)別目標(biāo)VOI，并隨后識(shí)別其它劑量約束。
該過(guò)程在自動(dòng)確定一個(gè)或多個(gè)射束參數(shù)的塊325處繼續(xù)。在一個(gè)實(shí)施例
中，射束參數(shù)包括例如，射束定向、射束形狀和射束尺寸的一個(gè)或多個(gè)。
用來(lái)自動(dòng)確定一個(gè)或多個(gè)射束參數(shù)的示例性算法在下面被公開(kāi)?？梢岳斫?到，因?yàn)橹委熡?jì)劃算法自動(dòng)確定射束參數(shù)，因此治療計(jì)劃算法也可自動(dòng)選擇 一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器尺寸以便最好地滿足已經(jīng)施加的劑量約束。在一個(gè)實(shí)施例
中，準(zhǔn)直器是固定孔徑準(zhǔn)直器。在另一個(gè)實(shí)施例中，準(zhǔn)直器是可變光闌(iris) 準(zhǔn)直器。對(duì)于可變光闌準(zhǔn)直器，準(zhǔn)直器孔徑的形狀是固定的，但在治療時(shí)段 期間可連續(xù)地或以尺寸的固定增量的方式改變孔徑的尺寸。在一個(gè)實(shí)施例 中，IRIS準(zhǔn)直器可以是德國(guó)海德?tīng)柋さ腄eutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ，亥姆霍茲協(xié)會(huì)的德國(guó)癌癥研究中心)開(kāi)發(fā)的IRIS準(zhǔn)直器。
該過(guò)程在為候選射束產(chǎn)生劑量屏蔽的塊330處繼續(xù)?？梢允褂糜脕?lái)產(chǎn)生 劑量屏蔽的任何熟知的過(guò)程。在圖7B的實(shí)施中，使用在塊325處確定的射 束參數(shù)來(lái)確定候選射束。也可以使用劑量約束和VOI位屏蔽來(lái)確定候選射 束。在塊340，為候選射束優(yōu)化射束權(quán)重?？梢允褂糜脕?lái)優(yōu)化射束權(quán)重的任 何熟知的過(guò)程。如上所述，劑量計(jì)算和/或射束優(yōu)化可以是迭代的、凸的或組 合算法。
過(guò)程300在產(chǎn)生治療計(jì)劃的塊345處結(jié)束。治療計(jì)劃可以隨后使用放射 治療系統(tǒng)被輸送到病人。在一個(gè)實(shí)施例中，放射治療系統(tǒng)是上面參考圖5描 述的放射治療系統(tǒng)100。
圖7C示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用來(lái)自動(dòng)確定一個(gè)或多個(gè)射束參數(shù)的迭代過(guò)程400。如圖7C中所示，過(guò)程400在塊405確定是否需要分析 節(jié)點(diǎn)。在圖7C的過(guò)程中提及的節(jié)點(diǎn)可以是圖5的空間節(jié)點(diǎn)135。如果需要 分析節(jié)點(diǎn)(塊405)，則在塊410識(shí)別目標(biāo)側(cè)影，在塊420確定劑量約束，在 塊430使用目標(biāo)的幾何形狀自動(dòng)確定形狀和減尺寸，在塊440使用打包算法 (packing algorithm)自動(dòng)確定定向和/或尺寸。該過(guò)程返回到塊405并在每 個(gè)節(jié)點(diǎn)重復(fù)自身，直到?jīng)]有節(jié)點(diǎn)剩余。當(dāng)沒(méi)有節(jié)點(diǎn)剩余時(shí)，該過(guò)程繼續(xù)到產(chǎn) 生劑量屏蔽的塊450。
使用目標(biāo)幾何形狀用來(lái)確定形狀和/尺寸的示例性過(guò)程和使用打包算法 用來(lái)確定定向和/或尺寸的示例性過(guò)程在下面被公開(kāi)。也可以理解到，圖7C 的迭代過(guò)程可包括更少的步驟或更多的步驟。例如，迭代過(guò)程可以僅包括在 每個(gè)節(jié)點(diǎn)自動(dòng)確定射束定向、形狀和尺寸的一個(gè)或多個(gè)。也可以理解到，迭 代過(guò)程中的步驟的次序可以改變。例如，在使用目標(biāo)幾何形狀確定形狀和/ 或尺寸之前，可以使用打包算法確定定向和/或尺寸。
也可以理解到，治療計(jì)劃算法可包括用戶選擇(圖7A)和自動(dòng)確定(圖 7B和7C)的組合。例如，用戶可手動(dòng)選擇射束尺寸和射束形狀，而治療計(jì) 劃算法自動(dòng)確定射束定向。在另一例子中，用戶手動(dòng)選擇射束形狀，并且治 療計(jì)劃算法自動(dòng)確定射束尺寸和射束定向。此外，由于系統(tǒng)約束，準(zhǔn)直器的 數(shù)量可以是固定的。類似地，準(zhǔn)直器尺寸可以是固定的(例如，單個(gè)準(zhǔn)直器 尺寸)或者被限制到尺寸的離散集。具有連續(xù)可變尺寸的射束的配置可被四 舍五入到最接近的容許準(zhǔn)直器尺寸。
如上面參考圖7B和7C說(shuō)明的，治療計(jì)劃可包括自動(dòng)確定一個(gè)或多個(gè) 射束參數(shù)。圖8A-10B示出用來(lái)自動(dòng)確定射束參數(shù)的示例性算法的一個(gè)方面。
圖8A-8K示出使用打包算法用來(lái)自動(dòng)確定射束參數(shù)的示例性過(guò)程的一 個(gè)方面。用于將VOI打包在放射治療計(jì)劃系統(tǒng)的打包算法中的對(duì)象對(duì)應(yīng)于放 射射束的橫截面。放射射束依次對(duì)應(yīng)于由一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器產(chǎn)生的放射外形。這樣，打包對(duì)象限定一個(gè)或多個(gè)射束參數(shù)。射束參數(shù)可用于自動(dòng)選擇一 個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器。例如，打包對(duì)象的尺寸可限定準(zhǔn)直器的尺寸，并且打包對(duì) 象的形狀可限定準(zhǔn)直器的形狀。類似地，打包形狀的中心可限定準(zhǔn)直器的定 向，該定向通過(guò)獲得從節(jié)點(diǎn)到打包形狀的中心的直線而被限定。
例如彭尼打包(penny packing)(對(duì)于等尺寸的圓)或圓打包(circle packing)(對(duì)于變化尺寸的圓)算法的打包算法產(chǎn)生一組圓，該組圓以非重 疊的圓最佳地填充例如目標(biāo)側(cè)影的對(duì)象。圖8A示出目標(biāo)(VOI) 500，根據(jù) 彭尼打包算法，多個(gè)圓505布置在VOI 500中而不允許有重疊。可選的打包 算法找到一組重疊的圓，這些圓的聯(lián)合體在該對(duì)象中。圖8B示出重疊的彭 尼打包算法。在圖8B中，圓505布置在目標(biāo)500中，使得每個(gè)圓的至少一 部分重疊另一個(gè)圓?？梢岳斫獾?，重疊的程度可不同于圖8B中示出的情形。 在計(jì)算幾何學(xué)2003年第25期第233-356頁(yè)上的Collins等人的"A circle packing algorithm"和在SCG '01 2001年第212-221頁(yè)上的Chen等人的 "Algorithms for Congruent Sphere Packing and Applications"描述了不例性圓 打包算法。可選地，可使用在該技術(shù)領(lǐng)域：
中已知的其它打包算法。
圓(或其它打包對(duì)象)可以是固定尺寸或多個(gè)尺寸。圖8C示出打包算 法可使用不同尺寸的打包對(duì)象。圖8C示出VOI 500，該VOI 500具有第一 尺寸的圓510、第二尺寸的圓515和第三尺寸的圓520。在圖8C中，圓510 大于圓515，圓515大于圓520?？梢岳斫獾剑虬惴梢允褂蒙儆谌齻€(gè) 或多于三個(gè)的尺寸，并且該尺寸可以不同于示出的尺寸。
對(duì)于給定準(zhǔn)直器尺寸，通過(guò)檢驗(yàn)預(yù)測(cè)的劑量分布(例如，如劑量屏蔽所 表示的)的橫截面可以確定用于打包算法的對(duì)象的尺寸。例如，獲取具有 30mm準(zhǔn)直器直徑的射束的劑量屏蔽的橫截面，并且獲取具有大于1 cGy/秒 的值的橫截面中的所有要素，可以給出半徑15mm的圓的近似。
如上面說(shuō)明的，打包算法可以是重疊算法。中軸變換是示例性重疊打包算法。中軸變換是最大內(nèi)切圓盤的中心的軌跡。最大內(nèi)切圓盤是半徑等于到 達(dá)最近邊界點(diǎn)的距離的圓盤，該圓盤不會(huì)完全地包含在以該對(duì)象中的任何其 它點(diǎn)作為中心的任何其它內(nèi)切圓盤中。所有最大內(nèi)切圓盤的集的聯(lián)合體是該 對(duì)象自身(即VOI)。該構(gòu)架加上在所有構(gòu)架點(diǎn)處的最大圓盤的半徑是對(duì)稱
車由變換。在IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence的 1996年第18巻第11期第1055-1066頁(yè)的Ge等人發(fā)表的題目為"On the
了示例性中軸變換算法?？蛇x地，可以使用該技術(shù)領(lǐng)域：
中已知的其它中軸變 換算法或非重疊算法。
圖8D和8E示出VOI的中軸變換。圖8D示出具有不規(guī)則幾何形狀的 VOI 500，該VOI 500使用中軸變換算法在其內(nèi)形成構(gòu)架525。圖8E示出簡(jiǎn) 單目標(biāo)幾何形狀的中軸變換算法。可以理解到，中軸變換算法也可用于更復(fù) 雜的目標(biāo)幾何形狀；簡(jiǎn)單的目標(biāo)幾何形狀僅僅用于方便描述。在圖8E中， VOI 500a包括構(gòu)架525a。沿構(gòu)架525a布置圓505a。構(gòu)架525a用于確定可 能的圓505a的集?；趧┝考s束，該算法隨后決定那些圓505a的哪一個(gè)可 用于滿足劑量約束。例如，如果算法識(shí)別100個(gè)圓505a，該算法可僅僅挑選 五個(gè)圓505a，以及因此相應(yīng)的準(zhǔn)直器尺寸和定向，用于治療目的。此外，可 以識(shí)別重疊的最大量，且/或未覆蓋區(qū)域的最大量可由用戶限定或基于例如均 勻性、最大劑量和適形性的劑量約束被計(jì)算，從而排除一些圓505a。
圖8F示出V01 500，該VOI 500具有目標(biāo)側(cè)影530的第一輪廓和目標(biāo) 側(cè)影540的第二輪廓。如果用戶希望例如適形性，打包算法可以使用與實(shí)際 側(cè)影500相對(duì)的目標(biāo)側(cè)影530的第一輪廓。如果用戶希望例如劑量均勻性， 打包算法可以使用與實(shí)際側(cè)影500相對(duì)的目標(biāo)側(cè)影540的第二輪廓。
圖8G示出應(yīng)用于打包算法的射束的侵蝕和擴(kuò)張。在圖8G中，VOI 500b 包括圓505b，每個(gè)圓具有圓530b的第一輪廓和圓540b的第二輪廓。第一輪廓530b對(duì)應(yīng)于放射射束的侵蝕且第二輪廓540b對(duì)應(yīng)于放射射束的擴(kuò)張。侵
蝕和擴(kuò)張分別允許重疊打包算法變成非重疊算法以及非重疊算法變成重疊 算法。
圖8H-K示出打包算法，其打包對(duì)象具有不同的形狀和形狀的組合。在 一個(gè)實(shí)施例中，打包對(duì)象的形狀是幾何基元(即，準(zhǔn)直器的形狀是幾何基元)。 示例性幾何基元包括例如圓、橢圓、六邊形、正多邊形和不規(guī)則多邊形(例 如梯形)。
圖8H示出以橢圓500打包的VOI 500,它對(duì)應(yīng)于橢圓形放射射束(即， 橢圓形準(zhǔn)直器)。圖8I示出以圓555和橢圓560打包的VO1 500。圖8J示出 以六邊形565打包的目標(biāo)500。圖8K示出以六邊形570、橢圓575和圓580 打包的目標(biāo)500?？梢岳斫獾?，用于治療計(jì)劃算法的形狀類型、形狀組合等 可以不同于圖8H-8K中示出的那些算法。
如圖8A-8H中示出的，不同尺寸和/或形狀和/或不同定向的準(zhǔn)直器的使 用對(duì)于不規(guī)則成形的目標(biāo)可以是特別有利的。例如，大的準(zhǔn)直器可快速輸送 劑量到目標(biāo)的中心部分，而較小的準(zhǔn)直器可輸送劑量以符合周邊的不規(guī)則形 狀。此外，不同尺寸和/或形狀和/或不同定向的準(zhǔn)直器的使用可導(dǎo)致更有效 的治療計(jì)劃。
圖9A和9B示出示例性算法，在該算法中，使用目標(biāo)(VOI) 600的幾 何形狀自動(dòng)確定一個(gè)或多個(gè)射束參數(shù)。在J Nucl Med 1990年第31期第 1717-1722頁(yè)的Alpert等人發(fā)表的題目為"The Principal Axes Transformation -A Method for Image Registration"的論文中公開(kāi)了一種示例性算法。如上所 述，射束參數(shù)導(dǎo)致一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器的選擇。準(zhǔn)直器可選擇作為形狀的特征 幾何尺寸和/或特征度量的函數(shù)?？梢允褂眯螤畹母鞣N度量，包括最小和最大 主軸的比率、偏心率的各種度量和表面與體積的比率(有或沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)化到相 同體積的球體的表面與體積的比率)。圖9A示出具有質(zhì)心605的VOI 600。在質(zhì)心605處，準(zhǔn)直器被示出在 目標(biāo)600的中心。以質(zhì)心605為原點(diǎn)的坐標(biāo)系615被示出。在一個(gè)實(shí)施例中， 準(zhǔn)直器被選擇作為特征幾何尺寸的特定百分比。例如，確定用戶描繪的目標(biāo) 的主要軸(主軸)，并且選擇準(zhǔn)直器作為最小主軸的特定百分比。在示出的 實(shí)施例中，主軸由坐標(biāo)系615表示，并且最小主軸由軸620表示。在一個(gè)實(shí) 施例中，準(zhǔn)直器尺寸可以是最小主軸的100%到200%?？梢岳斫獾剑瑴?zhǔn)直器 尺寸也可以小于最小主軸的100%。
圖9B示出穿過(guò)目標(biāo)600的中心的軸625。多個(gè)軸630示出為垂直于軸 625。在一個(gè)實(shí)施例中，軸630用于目標(biāo)625的均方根分析。均方根分析可 用于識(shí)別射束尺寸。
治療計(jì)劃算法從每個(gè)節(jié)點(diǎn)位置分析VOI以發(fā)現(xiàn)一個(gè)或多個(gè)準(zhǔn)直器尺寸， 使得對(duì)應(yīng)于可用準(zhǔn)直器的一個(gè)或多個(gè)特征尺寸(例如一個(gè)或多個(gè)直徑的圓) 的幾何基元(即打包對(duì)象形狀)最佳地填充或打包遭受劑量約束的VOI。圖 IOA和10B從兩個(gè)不同的節(jié)點(diǎn)位置示出目標(biāo)(VOI)。圖IOA從第一位置示 出VOI 700a，且圖IOB從第二位置示出VOI700b。取決于位置，相同的VOI 具有不同的形狀。VOI 700a和700b都被示出為打包有圓705，但VOI 700b 比VOI 700a被更有效地打包。如上所述，打包對(duì)象的形狀及其尺寸對(duì)應(yīng)于 準(zhǔn)直器形狀和尺寸，并且其在VOI中的位置對(duì)應(yīng)于在每個(gè)節(jié)點(diǎn)位置處用于產(chǎn) 生候選射束的射束定向。
圖11A-E是用于治療計(jì)劃系統(tǒng)的用戶界面800的示例性屏幕截圖?？梢?理解到，用戶界面和屏幕截圖可不同于那些示出的和描述的。如圖IIA中所 示，治療區(qū)域的圖像被加載到治療計(jì)劃系統(tǒng)中。圖IIB示出包含目標(biāo)的橫截 面的不同2D圖像切片。如圖11C中所示，用戶可將如上所述的各種劑量約 束輸入用戶界面800。圖IID示出使用這里描述的算法產(chǎn)生的用于目標(biāo)的治 療計(jì)劃。圖IIE示出用于目標(biāo)的治療計(jì)劃，在該治療計(jì)劃中自動(dòng)地選擇準(zhǔn)直器尺寸?？蛇x地，用戶可配備有建議的準(zhǔn)直器尺寸，并且可接受和/或修改建 議的準(zhǔn)直器尺寸。
應(yīng)當(dāng)注意到，可結(jié)合正向計(jì)劃和/或反向計(jì)劃技術(shù)(例如，等中心的和 非等中心的、或適形的、射束幾何形狀)使用本發(fā)明的實(shí)施例以開(kāi)發(fā)治療計(jì) 劃。圖12示出基于適形計(jì)劃的在目標(biāo)區(qū)域的非等中心放射射束輸送的二維 透視圖。應(yīng)當(dāng)注意，圖12中示出四個(gè)射束射束一1901、射束_2 902、射束
—3 903和射束一4 904僅僅為了容易論述，并且實(shí)際治療計(jì)劃可包括多于或少 于四個(gè)的射束。此外，四個(gè)射束代表適形計(jì)劃，其中每個(gè)射束穿過(guò)目標(biāo)區(qū)域 900 (例如，病理解剖體)內(nèi)的多個(gè)點(diǎn)。在適形計(jì)劃中， 一些射束可以相交 或匯聚在公共點(diǎn)，或者可以不相交或匯聚在公共點(diǎn)，并且雖然四個(gè)射束在圖 12的透視圖中看起來(lái)相交，但射束在它們實(shí)際的三維空間中可能不相交。放 射射束僅需要與目標(biāo)體積相交，并且不必匯聚在目標(biāo)900內(nèi)的單個(gè)點(diǎn)或等中 心上。在一個(gè)實(shí)施例中，適形計(jì)劃利用圖像引導(dǎo)的基于機(jī)器人的放射治療系 統(tǒng)(例如，用來(lái)執(zhí)行放射手術(shù))，例如CyberKnife⑧系統(tǒng)，因?yàn)長(zhǎng)INAC定位 機(jī)構(gòu)(例如，圖14的機(jī)器人臂3012)可以以多個(gè)自由度自由地來(lái)回移動(dòng)， 因而允許LINAC的放射射束指向空間中的任何地方。
圖13示出可用于執(zhí)行放射治療的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，其中可實(shí)施本發(fā) 明的特征。如下面描述的和圖13中示出的，系統(tǒng)4000可包括診斷成像系統(tǒng) 1000，治療計(jì)劃系統(tǒng)2000和治療輸送系統(tǒng)100。診斷成像系統(tǒng)IOOO可以是 能夠產(chǎn)生病人中的治療區(qū)域的醫(yī)學(xué)診斷圖像的任何系統(tǒng)，它可用于隨后的醫(yī) 學(xué)診斷、治療計(jì)劃和/或治療輸送。例如，診斷成像系統(tǒng)IOOO可以是計(jì)算機(jī) 斷層掃描(CT)系統(tǒng)、磁共振成像(MRI)系統(tǒng)、正電子發(fā)射斷層掃描(PET) 系統(tǒng)、超聲系統(tǒng)等等。為了容易論述，診斷成像系統(tǒng)IOOO可以在下面涉及 CTx射線成像形態(tài)時(shí)被不時(shí)地論述。然而，例如上面那些成像形態(tài)的其它成 像形態(tài)也可以使用。診斷成像系統(tǒng)1000包括成像源1010，用來(lái)產(chǎn)生成像射束(例如，X
射線、超聲波、無(wú)線電頻率波等)；和成像檢測(cè)器1020，用來(lái)檢測(cè)和接收由 成像源IOIO產(chǎn)生的射束，或者由來(lái)自成像源的射束激發(fā)的次級(jí)射束或發(fā)射 (例如，在MRI或PET掃描中)。在一個(gè)實(shí)施例中，診斷成像系統(tǒng)1000可 包括兩個(gè)或更多診斷X射線源和兩個(gè)或更多相應(yīng)的成像檢測(cè)器。例如，兩個(gè) x射線源可布置在要被成像的病人周圍，以彼此成角度(例如，90度、45 度等)的方式被固定，并且穿過(guò)病人對(duì)準(zhǔn)成像檢測(cè)器，該成像檢測(cè)器可沿直 徑方向與x射線源相對(duì)。也可使用單個(gè)大的成像檢測(cè)器或多個(gè)成像檢測(cè)器， 這些檢測(cè)器將由每個(gè)x射線成像源照亮?？蛇x地，可使用其它數(shù)量和配置的 成像源和成像檢測(cè)器。
成像源1010和成像檢測(cè)器1020耦合到數(shù)字處理系統(tǒng)1030以控制成像 操作和處理圖像數(shù)據(jù)。診斷成像系統(tǒng)IOOO包括總線或其它裝置1035，用 來(lái)在數(shù)字處理系統(tǒng)1030、成像源1010和成像檢測(cè)器1020之間傳送數(shù)據(jù)和命 令。數(shù)字處理系統(tǒng)1030可包括一個(gè)或多個(gè)通用處理器(例如微處理器)，例 如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的專用處理器，或例如控制器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣 列(FPGA)的其它類型的裝置。數(shù)字處理系統(tǒng)1030也可包括其它部件(未 示出)，例如存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)裝置、網(wǎng)絡(luò)適配器等。數(shù)字處理系統(tǒng)1030可配置 成以標(biāo)準(zhǔn)的格式產(chǎn)生數(shù)字診斷圖像，例如以DICOM (醫(yī)學(xué)中的數(shù)字成像和 通信)格式。在其它實(shí)施例中，數(shù)字處理系統(tǒng)1030可產(chǎn)生其它標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo) 準(zhǔn)數(shù)字圖像格式。數(shù)字處理系統(tǒng)1030可在數(shù)據(jù)鏈路1500上傳輸診斷圖像文 件(例如前述DICOM格式的文件)到治療計(jì)劃系統(tǒng)2000，該數(shù)據(jù)鏈路1500 可以是例如直接鏈路、局域網(wǎng)(LAN)鏈路或諸如因特網(wǎng)的廣域網(wǎng)(WAN) 鏈路。此外，在系統(tǒng)之間被傳送的信息可以被拉或推過(guò)連接系統(tǒng)的通信介質(zhì)， 例如在遠(yuǎn)程診斷或治療計(jì)劃配置中。在遠(yuǎn)程診斷或治療計(jì)劃中，用戶可利用 本發(fā)明的實(shí)施例來(lái)進(jìn)行診斷或治療計(jì)劃，而不考慮系統(tǒng)用戶和病人之間的物理分離的存在。
治療計(jì)劃系統(tǒng)2000包括處理裝置2010，用于接收和處理圖像數(shù)據(jù)。
處理裝置2010可代表一個(gè)或多個(gè)通用處理器(例如微處理器)、例如數(shù)字信 號(hào)處理器(DSP)的專用處理器、或例如控制器或現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA) 的其它類型的裝置。處理裝置2010可配置成執(zhí)行用來(lái)實(shí)施這里論述的治療 計(jì)劃系統(tǒng)2000的操作的指令，該指令例如可從存儲(chǔ)器2030和/或系統(tǒng)存儲(chǔ)器 2020加載在處理裝置2010中。
治療計(jì)劃系統(tǒng)2000也可包括系統(tǒng)存儲(chǔ)器2020，該系統(tǒng)存儲(chǔ)器2020可包 括隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)或其它動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)裝置，通過(guò)總線2055耦合到 處理裝置2010，用來(lái)存儲(chǔ)要由處理裝置2010執(zhí)行的信息和指令。在處理裝 置2010執(zhí)行指令期間，系統(tǒng)存儲(chǔ)器2020也可用于存儲(chǔ)臨時(shí)變量或其它中間 信息。系統(tǒng)存儲(chǔ)器2020也可包括耦合到總線2055的只讀存儲(chǔ)器(ROM) 和/或其它靜態(tài)存儲(chǔ)裝置，用來(lái)存儲(chǔ)用于處理裝置2010的靜態(tài)信息和指令。
治療計(jì)劃系統(tǒng)2000也可包括存儲(chǔ)裝置2030，代表耦合到總線2055 的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)裝置(例如磁盤驅(qū)動(dòng)器或光盤驅(qū)動(dòng)器)，用來(lái)存儲(chǔ)信息和 指令。存儲(chǔ)裝置2030可用于存儲(chǔ)用來(lái)實(shí)施這里論述的治療計(jì)劃方法的指令。
處理裝置2010也可耦合到顯示裝置2040，例如陰極射線管(CRT)或 液晶顯示器(LCD)，用來(lái)向用戶顯示信息(例如VOI的二維或三維的顯示)。 例如鍵盤的輸入裝置2050可耦合到處理裝置2010，用來(lái)將信息和/命令選擇 傳達(dá)到處理裝置2010。 一個(gè)或多個(gè)其它用戶輸入裝置(例如鼠標(biāo)、跟蹤球或 光標(biāo)方向鍵)也可用于傳達(dá)方向信息，從而選擇用于處理裝置2010的命令 并在顯示器2040上控制光標(biāo)移動(dòng)。
可以理解到，治療計(jì)劃系統(tǒng)2000僅代表治療計(jì)劃系統(tǒng)的一個(gè)例子，它 可具有許多不同配置和體系，它可包括比治療計(jì)劃系統(tǒng)2000更多的部件或 更少的部件，并且它可與本發(fā)明一起使用。例如， 一些系統(tǒng)通常具有多個(gè)總線，例如外圍總線、專用緩存總線等。治療計(jì)劃系統(tǒng)2000也可包括MIRIT (醫(yī)學(xué)圖像檢査和導(dǎo)入工具)以支持DICOM導(dǎo)入(因此圖像可被融合并且 目標(biāo)描繪在不同系統(tǒng)上并隨后導(dǎo)入治療計(jì)劃系統(tǒng)以便計(jì)劃和劑量計(jì)算)和擴(kuò) 展的圖像融合能力，該擴(kuò)展的圖像融合能力允許用戶在各種成像形態(tài)(例如， MRI、 CT、 PET等)的任一個(gè)下進(jìn)行治療計(jì)劃和觀察劑量分布。治療計(jì)劃系 統(tǒng)在該技術(shù)領(lǐng)域：
中是已知的；因此，不輯供更詳細(xì)的論述。
治療計(jì)劃系統(tǒng)2000可與例如治療輸送系統(tǒng)100的治療輸送系統(tǒng)共享其 數(shù)據(jù)庫(kù)(例如，存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置2030的數(shù)據(jù))，使得數(shù)據(jù)庫(kù)在治療輸送之前 可以不必從治療計(jì)劃系統(tǒng)導(dǎo)出。治療計(jì)劃系統(tǒng)2000可通過(guò)數(shù)據(jù)鏈路2500鏈 接到治療輸送系統(tǒng)IOO，該數(shù)據(jù)鏈路可以是直接鏈路、LAN鏈路或WAN鏈 路，如上面關(guān)于數(shù)據(jù)鏈路1500所論述的。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)數(shù)據(jù)鏈路1500和2500 被實(shí)施為L(zhǎng)AN或WAN連接時(shí)，診斷成像系統(tǒng)1000、治療計(jì)劃系統(tǒng)2000和 /或治療輸送系統(tǒng)100的任何幾個(gè)可處于分散的部位，使得這些系統(tǒng)可以在物 理上彼此遠(yuǎn)離?？蛇x地，診斷成像系統(tǒng)2000、治療計(jì)劃系統(tǒng)2000和/或治療 輸送系統(tǒng)100的任何幾個(gè)可以彼此集成在一個(gè)或多個(gè)系統(tǒng)中。
治療輸送系統(tǒng)100包括治療學(xué)的和/或外科的放射源105，以依照治療計(jì) 劃施加指定的放射劑量到目標(biāo)體積。治療輸送系統(tǒng)100也可包括成像系統(tǒng) 3020以捕獲病人體積(包括目標(biāo)體積)的內(nèi)部治療圖像，用來(lái)與上述診斷圖 像配準(zhǔn)或關(guān)聯(lián)，以便相對(duì)于放射源定位病人。治療輸送系統(tǒng)IOO也可包括數(shù) 字處理系統(tǒng)3030以控制放射源105、成像系統(tǒng)3020和例如治療床110的病 人支撐裝置。數(shù)字處理系統(tǒng)3030可包括一個(gè)或多個(gè)通用處理器(例如微處 理器)、例如數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)的專用處理器、或例如控制器或現(xiàn)場(chǎng) 可編程門陣列(FPGA)的其它類型的裝置。數(shù)字處理系統(tǒng)3030也可包括其 它部件(未示出)，例如存儲(chǔ)器、存儲(chǔ)裝置、網(wǎng)絡(luò)適配器等。數(shù)字處理系統(tǒng) 3030可通過(guò)總線3045或其它類型的控制和通信接口耦合到放射源105、成像系統(tǒng)3020和治療床110。
在一個(gè)實(shí)施例中，如圖14中示出的，治療輸送系統(tǒng)IOO可以是圖像引 導(dǎo)的基于機(jī)器人的放射治療系統(tǒng)(例如，用來(lái)執(zhí)行放射手術(shù))，例如由加利 福尼亞的艾可瑞公司(Accuray Incorporated of California)幵發(fā)的CyberKnife 系統(tǒng)。在圖14中，放射源105可由安裝在機(jī)器人臂3012的端部上的線性加 速器(LINAC)代表，該機(jī)器人臂3012具有多個(gè)(例如5個(gè)或更多)自由 度，以便定位LINAC從而在病人周圍的操作體積(例如，球體)中用從許 多角度輸送的射束照射病理解剖體(目標(biāo)區(qū)域或體積)。治療可涉及具有單 個(gè)等中心(匯聚點(diǎn))、多個(gè)等中心或具有非等中心通路(即，在如圖12中示 出的目標(biāo)內(nèi)，射束僅需要與病理目標(biāo)體積相交并且不必匯聚在單個(gè)點(diǎn)或等中 心上)的射束路徑。如在治療計(jì)劃期間確定的，治療可在單個(gè)時(shí)段(單部分) 中或在少數(shù)時(shí)段中被輸送。在一個(gè)實(shí)施例中，借助治療傳輸系統(tǒng)100，可以 根據(jù)治療計(jì)劃輸送放射射束，而不需要在手術(shù)前治療計(jì)劃階段期間將病人固 定到剛性的外部框架以將目標(biāo)體積的內(nèi)部手術(shù)位置與目標(biāo)體積的位置對(duì)準(zhǔn)。
在圖14中，成像系統(tǒng)3020可由X射線源120A和120B以及X射線圖 像檢測(cè)器(成像器)115A和115B表示。在一個(gè)實(shí)施例中，例如，兩個(gè)x射 線源120A禾n 120B可以名義上對(duì)準(zhǔn)以投射從兩個(gè)不同的角位置(例如，分 開(kāi)90度、45度等)穿過(guò)病人的成像x射線射束，并穿過(guò)治療床110上的病 人對(duì)準(zhǔn)各自的檢測(cè)器115A和115B。在另一個(gè)實(shí)施例中，可使用由每個(gè)x射 線成像源照亮的單個(gè)大的成像器。可選地，可使用其它數(shù)量和配置的成像源 和成像器。
數(shù)字處理系統(tǒng)3030可實(shí)施算法以將從成像系統(tǒng)3020獲得的圖像與手術(shù) 前治療計(jì)劃圖像配準(zhǔn)(即為其確定公共坐標(biāo)系)，以便在治療輸送系統(tǒng)100 內(nèi)對(duì)準(zhǔn)治療床110上的病人，并相對(duì)于目標(biāo)體積精確定位放射源。
治療床110可耦合到具有多個(gè)(例如5個(gè)或更多)自由度的另一機(jī)器人臂(未示出)。床臂可具有五個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)大體上豎直的線性自由度。 可選地，該床臂可具有六個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度和一個(gè)大體上豎直的線性自由度或至 少四個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度。該床臂可豎直地安裝到柱或壁上，或者水平地安裝到基 座、地板或天花板上。可選地，治療床110可以是另一機(jī)械機(jī)構(gòu)(例如由加 利福尼亞的艾可瑞公司開(kāi)發(fā)的Axum⑧治療床)的部件，或者是本領(lǐng)域技術(shù) 人員已知的另一種類型的常規(guī)治療臺(tái)。
應(yīng)當(dāng)注意，這里描述的方法和設(shè)備不限于僅用于醫(yī)學(xué)診斷成像和治療。 在替代實(shí)施例中，這里的方法和設(shè)備可用于醫(yī)學(xué)技術(shù)領(lǐng)域：
之外的應(yīng)用，例如 工業(yè)成像和材料的非破壞性測(cè)試(例如，汽車工業(yè)中的電機(jī)組、航空工業(yè)中 的飛機(jī)機(jī)身、建筑業(yè)中的焊接和石油工業(yè)中的鉆孔巖心)以及地震勘測(cè)。在 這種應(yīng)用中，例如，"治療"可廣泛地指由治療計(jì)劃系統(tǒng)控制的操作的實(shí)現(xiàn)， 例如射束(例如，放射的、聲學(xué)的，等等)的施加。
在前述說(shuō)明書中，己經(jīng)參考本發(fā)明的具體示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明。 然而，顯然的是，可以在不偏離如所附權(quán)利要求
中闡述的本發(fā)明的寬泛的精 神和范圍的情況下對(duì)本發(fā)明作出各種修改和改變。因此，本說(shuō)明書和附圖被 認(rèn)為是說(shuō)明性意義的而不是限制性意義的。
權(quán)利要求
1.一種方法，該方法包括
自動(dòng)選擇多個(gè)準(zhǔn)直器以在多個(gè)治療節(jié)點(diǎn)輸送放射；以及
通過(guò)所述多個(gè)準(zhǔn)直器自動(dòng)計(jì)算在所述多個(gè)治療節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)要被輸送的放射劑量所對(duì)應(yīng)的射束持續(xù)時(shí)間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的方法，其中自動(dòng)選擇多個(gè)準(zhǔn)直器包括自動(dòng)確定 準(zhǔn)直器尺寸。
3. 根據(jù)權(quán)利要求
l所述的方法，其中自動(dòng)選擇多個(gè)準(zhǔn)直器包括自動(dòng)確定 準(zhǔn)直器形狀。
4. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，該方法還包括自動(dòng)確定所述多個(gè)準(zhǔn)直器 中的每一個(gè)的定向。
5. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述多個(gè)準(zhǔn)直器中的一個(gè)或多個(gè)是 固定孔徑準(zhǔn)直器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求
1所述的方法，其中所述多個(gè)準(zhǔn)直器中的一個(gè)或多個(gè)是 可變光闌準(zhǔn)直器。
7. —種系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用來(lái)自動(dòng)選擇多個(gè)準(zhǔn)直器以在多個(gè)治療節(jié)點(diǎn)輸送放射的裝置；以及 用來(lái)通過(guò)所述多個(gè)準(zhǔn)直器自動(dòng)計(jì)算在所述多個(gè)治療節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)要 被輸送的放射劑量所對(duì)應(yīng)的射束持續(xù)時(shí)間的裝置。
8. 根據(jù)權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)準(zhǔn)直器中的一個(gè)或多個(gè)是固定孔徑準(zhǔn)直器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求
7所述的系統(tǒng)，其中所述多個(gè)準(zhǔn)直器中的一個(gè)或多個(gè)是 可變光闌準(zhǔn)直器。
10. —種設(shè)備，該設(shè)備包括放射射束治療系統(tǒng)，該放射射束治療系統(tǒng)具有用于將放射射束輸送到治 療部位的多個(gè)準(zhǔn)直器；以及放射治療計(jì)劃系統(tǒng)，該放射治療計(jì)劃系統(tǒng)可操作地耦合到所述放射射束 治療系統(tǒng)，該放射治療計(jì)劃系統(tǒng)用于自動(dòng)選擇所述多個(gè)準(zhǔn)直器中的若干個(gè)準(zhǔn) 直器以在多個(gè)治療節(jié)點(diǎn)輸送放射并通過(guò)所述多個(gè)準(zhǔn)直器來(lái)自動(dòng)計(jì)算在所述 多個(gè)治療節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)要被輸送的放射劑量所對(duì)應(yīng)的射束持續(xù)時(shí)間。
11. 根據(jù)權(quán)利要求
IO所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)準(zhǔn)直器中的一個(gè)或多個(gè) 是固定孔徑準(zhǔn)直器。
12. 根據(jù)權(quán)利要求
IO所述的設(shè)備，其中所述多個(gè)準(zhǔn)直器中的一個(gè)或多個(gè) 是可變光闌準(zhǔn)直器。
專利摘要
公開(kāi)了一種用于在多個(gè)治療節(jié)點(diǎn)中的每一個(gè)自動(dòng)確定射束參數(shù)的系統(tǒng)和方法。所述射束參數(shù)可包括射束形狀、射束尺寸和/或射束定向。也公開(kāi)了在放射治療系統(tǒng)中用于自動(dòng)選擇多個(gè)準(zhǔn)直器的系統(tǒng)和方法。
文檔編號(hào)G21K1/02GKCN101410910SQ200780011575
公開(kāi)日2009年4月15日 申請(qǐng)日期2007年4月6日
發(fā)明者C·R·莫勒, J·B·韋斯特, J·W·阿利森 申請(qǐng)人:艾可瑞公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan