專利名稱：用于估算實(shí)施劑量的方法和系統(tǒng)的制作方法
用于估算實(shí)施劑量的方法和系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域本申請(qǐng)要求2005年7月22日提交的、名稱為"SYSTEM AND METHOD FOR FEEDBACK GUIDED QUALITY ASSURANCE AND ADAPTATIONS TO RADIATION THERAPY TREATMENT"的美國(guó)臨 時(shí)專利申請(qǐng)No. 60/701,580的優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用而包含于 此。
背景技術(shù)：
在過(guò)去的幾十年里，已經(jīng)把計(jì)算機(jī)和聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、放射療法治療計(jì) 劃軟件以及醫(yī)學(xué)成像器械(CT、 MRI、 US和PET)的改進(jìn)結(jié)合進(jìn)了放 射療法實(shí)踐中。這些改進(jìn)促進(jìn)了圖像導(dǎo)引放射療法("IGRT")的發(fā)展。 IGRT是利用患者內(nèi)部解剖結(jié)構(gòu)的剖面圖像以更好地把放射劑量對(duì)準(zhǔn)腫 瘤同時(shí)減少對(duì)健康器官的輻射的放射療法。用調(diào)強(qiáng)放射療法(IMRT) 控制實(shí)施到腫瘤的放射劑量，包括改變放射束的尺寸、形狀、以及強(qiáng) 度以便符合患者腫瘤的尺寸、形狀和位置。IGRT和IMRT導(dǎo)致腫瘤的 改進(jìn)控制，同時(shí)還降低了由輻射腫瘤周圍健康組織所可能導(dǎo)致的急劇 副作用。IMRT正在成為多個(gè)國(guó)家的護(hù)理標(biāo)準(zhǔn)。然而，在很多情況下，由于 時(shí)間、資源和付款的限制，并不用IMRT來(lái)治療患者?？梢允褂没颊?的每日?qǐng)D像來(lái)確保IMRT計(jì)劃生成的高梯度位于用于患者治療的正確 位置上。而且，這些圖像可以根據(jù)需要提供在線或離線調(diào)整計(jì)劃所需 的信息。在放射療法領(lǐng)域中，公知地，存在可能在患者治療的療程中出現(xiàn) 的不確定性和變化的來(lái)源。這些來(lái)源中的一些表示隨機(jī)誤差，諸如每天患者擺位位置的小差異。其它來(lái)源歸因于生理改變，如果在治療期 間患者的腫瘤退化或患者體重下降則可能發(fā)生該生理變化。第三種可 能的類型與運(yùn)動(dòng)有關(guān)。運(yùn)動(dòng)可能與其它類型疊加，因?yàn)橛行┻\(yùn)動(dòng)可能 更加隨機(jī)并且不可預(yù)測(cè)，諸如患者咳嗽或放屁，而有時(shí)其它運(yùn)動(dòng)可以 是比較有規(guī)律的，諸如呼吸運(yùn)動(dòng)。發(fā)明內(nèi)容在放射療法中，不確定性能夠影響患者的治療質(zhì)量。例如，當(dāng)向 耙區(qū)實(shí)施治療劑量時(shí)，標(biāo)準(zhǔn)慣例是也處理靶周圍的高劑量"邊緣(margin)"區(qū)域。這有助于確保耙即使在治療療程期間或者甚至在單 次放射治療期間位置改變也能接收到預(yù)期劑量。靶位置限定越不明確， 通常就越需要使用較大的邊緣區(qū)。適應(yīng)性放射療法通常指的是在放射療法治療的療程期間使用反饋 來(lái)改善將來(lái)治療的原理。在離線適應(yīng)性療法過(guò)程和在線適應(yīng)性療法過(guò) 程中，可以使用反饋。在沒(méi)有正在治療患者的同時(shí)，諸如在治療次期 間，離線適應(yīng)性療法過(guò)程發(fā)生。在離線適應(yīng)性療法的一個(gè)版本中，在 每次放射治療期間，在每次前后獲取患者的新CT圖像。在從前幾次治 療獲取圖像之后，對(duì)圖像進(jìn)行評(píng)估從而確定靶結(jié)構(gòu)的多日位置的有效 包絡(luò)。接著，可以制訂(develop)新的計(jì)劃以便更好地反映靶結(jié)構(gòu)的 運(yùn)動(dòng)范圍，而不是利用運(yùn)動(dòng)的規(guī)范假設(shè)。離線適應(yīng)性療法的更復(fù)雜版 本，是在每次之后重新計(jì)算實(shí)施的劑量，并累積這些劑量，在累積期 間可以利用變形技術(shù)以便解決內(nèi)部運(yùn)動(dòng)。之后可以比較累積劑量和計(jì) 劃劑量，如果發(fā)現(xiàn)任何差異，則可以修改后續(xù)次治療以便解決這些變 化。通常在患者處于治療室內(nèi)的同時(shí)發(fā)生在線適應(yīng)性療法過(guò)程，可能 而不是必須在治療實(shí)施期間發(fā)生。例如，有些放射療法治療系統(tǒng)帶有 成像系統(tǒng)，諸如在線CT或X射線系統(tǒng)?？梢栽谥委熐笆褂眠@些系統(tǒng) 來(lái)驗(yàn)證或調(diào)節(jié)患者擺位以實(shí)施治療。成像系統(tǒng)還可以用來(lái)在實(shí)際的治療實(shí)施期間對(duì)治療進(jìn)行調(diào)整。例如，成像系統(tǒng)可以與治療系統(tǒng)協(xié)同使 用，以便修改治療實(shí)施從而反映患者解剖結(jié)構(gòu)的變化。本發(fā)明的一個(gè)方面，是公開(kāi)適應(yīng)性療法技術(shù)應(yīng)用的新時(shí)機(jī)，另一 個(gè)方面是提供適應(yīng)性療法的新方法。具體而言，通常適應(yīng)性療法集中 在用來(lái)修改患者治療的反饋上，但是本發(fā)明集中在用于質(zhì)量保證環(huán)境 中的適應(yīng)性療法過(guò)程。在全系統(tǒng)檢査的情況下，這尤為正確。例如，可以用檢測(cè)器來(lái)收集表示多少治療束穿過(guò)患者的信息，據(jù) 此可以確定治療輸出的大小以及用于實(shí)施的任何放射樣式。該實(shí)施驗(yàn) 證過(guò)程的好處是，使操作者能夠檢測(cè)機(jī)器實(shí)施中的錯(cuò)誤，諸如不正確 的葉片樣式或機(jī)器輸出。然而，驗(yàn)證機(jī)器是否運(yùn)行正常本身并不能保證治療計(jì)劃的正確實(shí) 施，因?yàn)檫€需要驗(yàn)證用來(lái)對(duì)機(jī)器進(jìn)行編程的外部輸入是有效并且一致 的。因此，本發(fā)明的一個(gè)方面包括用于整個(gè)治療過(guò)程的改進(jìn)的質(zhì)量保 證的適應(yīng)性類型反饋環(huán)的更廣義概念。在這方面，本發(fā)明包括下列步 驟定位治療的患者，使用用于圖像導(dǎo)引的方法來(lái)確定患者的位置， 根據(jù)圖像導(dǎo)引按照治療的需要重定位患者，以及開(kāi)始治療。隨后，在 治療期間或之后，重新計(jì)算患者的劑量并結(jié)合治療之前或期間已經(jīng)收 集到的患者圖像信息。這些步驟都完成之后，收集質(zhì)量保證數(shù)據(jù)以便 分析沒(méi)有按計(jì)劃執(zhí)行實(shí)施的程度，檢驗(yàn)證在新的可用數(shù)據(jù)的情況下計(jì) 劃的實(shí)施是否合理。在這點(diǎn)上，反饋的概念不再用來(lái)根據(jù)患者或?qū)嵤?的變化表示治療的變化，而是用來(lái)驗(yàn)證原始實(shí)施本身。作為例子，可以為患者制訂治療計(jì)劃，除非用來(lái)計(jì)劃的圖像變壞， 諸如采用了不正確的密度校準(zhǔn)。在這種情況下，治療計(jì)劃將基于不正 確的信息，可能向患者實(shí)施不正確的劑量。然而，很多質(zhì)量保證技術(shù) 不會(huì)檢測(cè)到該錯(cuò)誤，因?yàn)樗鼈凃?yàn)證機(jī)器是否按指令運(yùn)行，而不檢查給 機(jī)器的指令是否基于正確的輸入信息。同樣地，有些適應(yīng)性療法技術(shù)可以應(yīng)用到這種實(shí)施中，但是如果該例子的校準(zhǔn)問(wèn)題仍存在，則適應(yīng) 性治療仍面臨同樣的缺陷。為了質(zhì)量保證，可以使用多個(gè)過(guò)程來(lái)擴(kuò)展反饋的使用。例如，在 一個(gè)實(shí)施例中，該過(guò)程將包括上面描述的實(shí)施驗(yàn)證技術(shù)。這些方法所 提供的機(jī)器性能的檢査，是整個(gè)系統(tǒng)質(zhì)量保證工具箱中的一個(gè)有價(jià)值 的部分。而且，實(shí)施驗(yàn)證過(guò)程可以被擴(kuò)展到分析其它系統(tǒng)錯(cuò)誤，諸如 基于具有殘缺視野的圖像的實(shí)施。在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種估算實(shí)施到接收放射療法的 患者的放射劑量的方法。該方法包括下列行為生成一系列基于時(shí)間 的患者圖像，收集一系列基于時(shí)間的表示患者運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，以及根據(jù) 所述一系列基于時(shí)間的患者圖像和所述一系列基于時(shí)間的數(shù)據(jù)估算實(shí) 施給患者的放射劑量。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種用于確定實(shí)施到患者的放 射劑量的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括包括計(jì)算機(jī)處理器的放射療法治療裝置， 該放射療法治療裝置可操作來(lái)向患者實(shí)施治療計(jì)劃，以及保存在可由 計(jì)算機(jī)處理器訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的軟件程序。該軟件程序可操 作用來(lái)接收一系列基于時(shí)間的患者圖像，輸入一系列基于時(shí)間的表示 患者運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述一系列基于時(shí)間的患者圖像和所述一 系列基于時(shí)間的數(shù)據(jù)估算實(shí)施到患者的放射劑量。在又一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種估算實(shí)施到接收放射療法 的患者的放射劑量的方法。該方法包括下列行為為患者生成治療計(jì) 劃，根據(jù)治療計(jì)劃開(kāi)始放射療法治療，在放射療法治療的實(shí)施期間生 成患者的4DCT圖像，計(jì)算每個(gè)4DCT圖像上的放射劑量。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種估算實(shí)施到接收放射療法的患者的放射劑量的方法。該方法包括下列行為為患者生成治療計(jì)劃，治療計(jì)劃包括參考圖像；從位于放射療法治療系統(tǒng)上的成像裝置獲取4DCT圖像；利用變形把參考圖像和4DCT圖像相關(guān)聯(lián)；以及計(jì) 算在得到的4DCT圖像上的放射劑量。在另一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了一種估算將要實(shí)施到患者的放 射劑量的方法。該方法包括下列行為生成一系列基于時(shí)間的患者圖像，檢索(retrieve) —系列模擬的基于時(shí)間的表示患者運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)， 以及根據(jù)所述一系列基于時(shí)間的患者圖像和所述一系列模擬的基于時(shí) 間的數(shù)據(jù)，估算將要實(shí)施到患者的放射劑量。結(jié)合下面的詳細(xì)描述以及所附附圖，將會(huì)明白本發(fā)明的其它方面。


圖1是放射療法治療系統(tǒng)的透視圖。圖2是圖1中所示的放射療法治療系統(tǒng)中可以使用的多葉片準(zhǔn)直儀的透視圖。圖3是圖1的放射療法治療系統(tǒng)的示意性說(shuō)明。圖4是放射療法治療系統(tǒng)中所用的軟件程序的示意圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例估算實(shí)施到患者的放射劑量的方法的流程圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例估算實(shí)施到患者的放射劑量的方 法的流程圖。圖7是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例估算實(shí)施到患者的放射劑量的方 法的流程圖。圖8是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例估算將要實(shí)施到患者的放射劑量 的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在詳細(xì)解釋本發(fā)明的實(shí)施例之前，應(yīng)該明白本發(fā)明的應(yīng)用并不局 限于下列描述中提出的或在下列附圖中給出的結(jié)構(gòu)和部件配置的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可以是其它實(shí)施例并以其它方式實(shí)施或執(zhí)行。還應(yīng)該明白 此處所用的措詞或術(shù)語(yǔ)是用于描述而不是用于限制的。本文所用的"包 括"、"包含"或"具有"及其各種變形，意思是包含其后所列的項(xiàng) 目和其等價(jià)物以及其它項(xiàng)目。除非特別指定或另外限制，術(shù)語(yǔ)"安裝"、 "連接"、"支持"和"耦合"及其變形被寬泛地使用并包含直接和 間接的安裝、連接、支持和耦合。此外，"連接"和"耦合"并不局 限于物理或機(jī)械連接或耦合。雖然本文在描述附圖時(shí)使用了方向性參考，諸如上、下、向下、 向上、向后、底、前、后等，然而這些標(biāo)記只是為了方便相對(duì)于附圖 進(jìn)行的(如正常看來(lái))。這些方向不意圖字面上或以任何形式限制本 發(fā)明。此外，這里使用的諸如"第一"、"第二"和"第三"這樣的 術(shù)語(yǔ)，是用來(lái)描述的，而不用來(lái)指示或暗示其相對(duì)重要性或顯著性。此外，應(yīng)該明白，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，這些可以被說(shuō)明或描述成大部分部件單獨(dú)用硬件實(shí) 施。然而，本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員，在閱讀完這里的詳細(xì)描述的基 礎(chǔ)上，將意識(shí)到在至少一個(gè)實(shí)施例中，可以用軟件來(lái)實(shí)施基于本發(fā)明 的各個(gè)方面的電子器件。同樣地，應(yīng)該注意到，可以用基于硬件和軟 件的多個(gè)裝置以及多種不同結(jié)構(gòu)的部件來(lái)實(shí)施本發(fā)明。此外，如在后 面段落中描述的，附圖中示出的具體機(jī)械構(gòu)造是用來(lái)舉例說(shuō)明本發(fā)明 的實(shí)施例的，還可以使用其它備選的機(jī)械構(gòu)造。圖1示出了能夠?yàn)榛颊咛峁┓派渲委煹姆派浏煼ㄖ委熛到y(tǒng)10。放 射療法治療可以包括基于光子的放射療法、短程療法、電子束療法、 光子、中子或粒子療法、或其它類型的療法。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24和線性加速器26，其可操作用來(lái)生成放射束30。雖然附圖中示 出的機(jī)架18是環(huán)形機(jī)架，即其延伸通過(guò)整個(gè)36(T弧從而生成一個(gè)封 閉的環(huán)或圓，但是還可以采用其它類型的安裝布置。例如，可以使用C型、部分環(huán)形機(jī)架或機(jī)器人臂?？梢允褂媚軌蛟谙鄬?duì)于患者14的各種 旋轉(zhuǎn)和/或軸向位置處定位放射模塊22的任何其他框架。此外，放射源 24可以在不遵循機(jī)架18的形狀的路線上行進(jìn)。例如，放射源24可以 在非圓形路線上移動(dòng)，即使示出的機(jī)架18通常是圓形的。放射模塊22還可以包括可操作用來(lái)修改或調(diào)制放射束30的調(diào)制 裝置34。調(diào)制裝置34提供放射束30的調(diào)制并引導(dǎo)放射束30朝著患者 14。具體而言，引導(dǎo)放射束30朝向患者的一部分。廣泛來(lái)說(shuō)，該部分 包括整個(gè)身體，但是通常比整個(gè)身體小并可由二維面積或三維體積來(lái) 定義。期望接收輻射的部分，其可以被稱為靶38或靶區(qū)38，是關(guān)注區(qū) 域的一個(gè)例子。另一類型的關(guān)注區(qū)域是危險(xiǎn)區(qū)域。如果某部分包括危 險(xiǎn)區(qū)域，則放射束最好從危險(xiǎn)區(qū)域轉(zhuǎn)移?；颊?4可以具有不止一處需 要接收放射療法的靶區(qū)。這種調(diào)制有時(shí)被叫做調(diào)強(qiáng)放射療法 ("MRT")。如圖2所示，調(diào)制裝置34可以包括準(zhǔn)直裝置42。準(zhǔn)直裝置42包 括一組顎件46，其定義并調(diào)節(jié)放射束30可以通過(guò)的孔50的尺寸。顎 件46包括上顎件54和下顎件58。上顎件54和下顎件58可移動(dòng)以便 調(diào)節(jié)孔50的尺寸。在圖2示出的一個(gè)實(shí)施例中，調(diào)制裝置34可以包括多葉片準(zhǔn)直儀 62，其包括多個(gè)交錯(cuò)葉片66，其可操作以從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位 置以便提供強(qiáng)度調(diào)整。還應(yīng)該注意，葉片66可以被移動(dòng)到最小和最大 打開(kāi)位置之間的任意位置。多個(gè)交錯(cuò)葉片66在放射束30到達(dá)患者14 身上的耙38之前調(diào)制放射束30的強(qiáng)度、尺寸和形狀。每個(gè)葉片66都 由諸如馬達(dá)或空氣閥的致動(dòng)器70獨(dú)立控制，以便葉片66可以快速打 開(kāi)或關(guān)閉從而允許或阻止射線通過(guò)。致動(dòng)器70可以由計(jì)算機(jī)74和/或 控制器控制。放射療法治療系統(tǒng)10還可以包括檢測(cè)器78，例如千伏或兆伏電壓檢測(cè)器，可操作用于接收放射束30。線性加速器26和檢測(cè)器78還 可以用作X射線計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)系統(tǒng)，以便生成患者14的CT 圖像。線性加速器26向患者14的靶38發(fā)射放射束30。靶38吸收一 些輻射。檢測(cè)器78檢測(cè)或測(cè)量靶38所吸收的輻射量。隨著線性加速 器26繞著患者14旋轉(zhuǎn)并發(fā)出輻射，檢測(cè)器78從不同角度收集吸收數(shù) 據(jù)。收集的吸收數(shù)據(jù)被發(fā)送給計(jì)算機(jī)74，以便處理吸收數(shù)據(jù)并生成患 者身體組織和器官的圖像。圖像還還可以示出骨骼、軟組織和血管?？梢岳镁哂猩刃螏缀涡螤睢⒍嗥瑤缀涡螤罨蝈F形束幾何形狀的 放射束30獲得CT圖像。此外，還可以利用傳遞兆伏電壓能量或千伏 電壓能量的線性加速器26獲得CT圖像。還應(yīng)該注意，可以將所獲得 的CT圖像與先前獲得的CT圖像(來(lái)自放射療法治療系統(tǒng)10或其它 圖像獲得裝置，諸如其他CT掃描儀、MRI系統(tǒng)以及PET系統(tǒng))配準(zhǔn)。 例如，用于患者14的先前獲得的CT圖像可以包括勾畫(huà)輪廓過(guò)程完成 的識(shí)別出的耙38。可以將用于患者14的新獲得的CT圖像與先前獲得 的CT圖像配準(zhǔn)，以便幫助識(shí)別新CT圖像中的耙38。該配準(zhǔn)過(guò)程可以 使用剛性的或可變形的配準(zhǔn)工具。在有些實(shí)施例中，放射療法治療系統(tǒng)IO可以包括X射線源和CT 圖像檢測(cè)器。X射線源和CT圖像檢測(cè)器以與上述線性加速器26和檢 測(cè)器78相似的方式工作，以便獲得圖像數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)被發(fā)送給計(jì)算 機(jī)74,在此對(duì)其進(jìn)行處理以便生成患者身體組織和器官的圖像。放射療法治療系統(tǒng)10還可以包括支持患者14的患者支持件，諸 如治療床82 (在圖1中示出)。治療床82沿著x， y或者z方向中的 至少一個(gè)軸84移動(dòng)。在本發(fā)明的其它實(shí)施例中，患者支持件可以是適 于支持患者身體任一部分的裝置?；颊咧С旨幌抻诒仨氈С制鹫麄€(gè) 患者身體。系統(tǒng)10還可以包括可操作來(lái)操縱治療床82的位置的驅(qū)動(dòng) 系統(tǒng)86。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86可以由計(jì)算機(jī)74控制。在圖2和3中示出的計(jì)算機(jī)74，包括用于運(yùn)行各種軟件程序和/ 或通信應(yīng)用程序的操作系統(tǒng)。尤其是，計(jì)算機(jī)74可以包括操作以與放 射療法治療系統(tǒng)10通信的(多個(gè))軟件程序90。(多個(gè))軟件程序 90能夠從外部軟件程序和硬件接收數(shù)據(jù)，并且應(yīng)該注意的是，還可以 把數(shù)據(jù)輸入給(多個(gè))軟件程序90。計(jì)算機(jī)74可以包括適于由醫(yī)務(wù)人員訪問(wèn)的任何適合的輸入/輸出 裝置。計(jì)算機(jī)74可以包括諸如處理器、I/O接口以及存儲(chǔ)裝置或存儲(chǔ) 器的典型硬件。計(jì)算機(jī)74還可以包括諸如鍵盤(pán)和鼠標(biāo)的輸入裝置。計(jì) 算機(jī)74還可以包括諸如監(jiān)視器的標(biāo)準(zhǔn)輸出裝置。此外，計(jì)算機(jī)74可 以包括諸如打印機(jī)和掃描儀的外圍設(shè)備。計(jì)算機(jī)74可以與其它計(jì)算機(jī)74以及放射療法治療系統(tǒng)IO聯(lián)網(wǎng)。 其它計(jì)算機(jī)74可以包括其它和/或不同計(jì)算機(jī)程序以及軟件，并且不必 與此處描述的計(jì)算機(jī)74相同。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通信。計(jì)算機(jī)74和放射療法治療系統(tǒng)IO還可以與(多個(gè)) 數(shù)據(jù)庫(kù)98和(多個(gè))服務(wù)器102通信。應(yīng)該注意，(多個(gè))軟件程序 90還可以駐留在(多個(gè))服務(wù)器102上?？梢愿鶕?jù)任意網(wǎng)絡(luò)技術(shù)或網(wǎng)絡(luò)布局或技術(shù)和布局的組合來(lái)構(gòu)建網(wǎng) 絡(luò)94，網(wǎng)絡(luò)94可以包括多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)。圖3中示出的計(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)絡(luò)、因特網(wǎng)、或任意其它 合適的網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成。在醫(yī)院或醫(yī)療設(shè)施中，圖3中所示的計(jì)算機(jī)和系 統(tǒng)之間的通信，可以通過(guò)健康信息交換第七層協(xié)議("HL7")或具有 任何版本的其它協(xié)議和/或其它要求的協(xié)議來(lái)完成。HL7是規(guī)定兩個(gè)來(lái) 自不同賣方的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序(發(fā)送方和接收程方)之間的接口的實(shí) 施的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，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)自不同應(yīng)用程序系統(tǒng)的關(guān)鍵數(shù)據(jù)集。尤其是，HL7可以定 義將要交換的數(shù)據(jù)、交換的計(jì)時(shí)以及與應(yīng)用程序的出錯(cuò)通信。格式通常實(shí)質(zhì)上是通用的，并可配置為滿足所涉及應(yīng)用程序的需要。圖3中所示出的計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)之間的通信還可以通過(guò)具有任意版本的醫(yī)學(xué)數(shù)字成像和通信("DICOM")協(xié)議和/或其它需要的協(xié)議進(jìn) 行。DICOM是NEMA制定的國(guó)際通信標(biāo)準(zhǔn)，其定義了用來(lái)在醫(yī)學(xué)設(shè)備 的不同件之間傳輸關(guān)于醫(yī)學(xué)圖像的數(shù)據(jù)的格式。DICOM RT指的是放 射治療數(shù)據(jù)專用的標(biāo)準(zhǔn)。圖3中的雙向箭頭通常表示圖3中所示出的網(wǎng)絡(luò)94與計(jì)算機(jī)74 和系統(tǒng)10中的任一個(gè)之間的雙向通信和信息傳輸。然而，對(duì)于某些醫(yī) 學(xué)和計(jì)算機(jī)化設(shè)備來(lái)說(shuō)，可能只需單向通信和信息傳輸。圖4是軟件程序90的示意圖。軟件程序90包括多個(gè)互相通信以 便執(zhí)行放射療法治療過(guò)程的功能的模塊。軟件程序90包括治療計(jì)劃模塊106，其可操作用于根據(jù)由醫(yī)務(wù)人 員輸入到系統(tǒng)10的數(shù)據(jù)為患者14生成治療計(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把治療分成多次，并根據(jù)醫(yī)務(wù)人員輸入的處方為每次 或每個(gè)治療確定放射劑量。治療計(jì)劃模塊106還根據(jù)圍繞靶38畫(huà)出的 各種輪廓為靶38確定放射劑量。在同一治療計(jì)劃中可以出現(xiàn)并包括多 個(gè)耙38。軟件程序90還包括患者定位模塊110，其可操作用來(lái)為特定次的 治療相對(duì)于機(jī)架18的等中心定位并對(duì)準(zhǔn)患者14。當(dāng)患者在患者支持件 82上的同時(shí)，患者定位模塊110獲取患者14的圖像并對(duì)患者14的當(dāng) 前位置和在參考圖像中的患者位置進(jìn)行比較。參考圖像可以是計(jì)劃圖 像、任何治療前圖像、或者計(jì)劃圖像和治療前圖像的組合。如果需要 調(diào)節(jié)患者的位置，患者定位模塊110就提供指令給驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86以便移 動(dòng)患者支持件82，或者把患者14手動(dòng)移動(dòng)到新位置處。在一種結(jié)構(gòu)中，患者定位模塊110可以從位于醫(yī)療室內(nèi)的激光器接收數(shù)據(jù)，以便提供 患者相對(duì)于機(jī)架18的等中心的位置數(shù)據(jù)。根據(jù)來(lái)自激光器的數(shù)據(jù)，患者定位模塊110向驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86提供指令，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86移動(dòng)治療床82 以獲得患者14相對(duì)于機(jī)架18的正確對(duì)準(zhǔn)。應(yīng)該注意到，除了激光器 之外的裝置和系統(tǒng)也可用于向患者定位模塊110提供數(shù)據(jù)以協(xié)助對(duì)準(zhǔn) 過(guò)程?；颊叨ㄎ荒K110還可操作用來(lái)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IIO可以與運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)U4通信和/或包括運(yùn)動(dòng)檢 測(cè)系統(tǒng)114，諸如X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)可以是無(wú)規(guī)律的或者 不能預(yù)期的，并且不需遵循平滑的或者可再現(xiàn)的路徑。軟件程序90可以包括圖像模塊118，其可操作用來(lái)獲取患者14 的至少一部分的圖像。圖像模塊118可以根據(jù)期望協(xié)議，在治療開(kāi)始 之前、治療期間、和治療之后，指示諸如CT成像裝置的機(jī)載圖像裝置 獲取患者M(jìn)的圖像。還可以使用其它離線成像裝置或者系統(tǒng)來(lái)獲取患 者14的治療前圖像，這些離線成像裝置或者系統(tǒng)諸如非定量CT、MRI、 PET、 SPECT、超聲、透射成像、熒光檢査、基于RF的定位等等。所 獲取的(多個(gè))治療前圖像可以用于患者14的配準(zhǔn)和/或生成變形映射 (deformation map)，以便識(shí)別在一個(gè)或多個(gè)計(jì)劃圖像和一個(gè)或多個(gè)治 療前圖像之間的差異。獲取的圖像還可以用于患者14的配準(zhǔn)和/或確定或者預(yù)測(cè)將要實(shí) 施到患者14的放射劑量。獲取的圖像還可用于確定患者在先前的治療 期間接收的放射劑量。圖像模塊118還可操作用來(lái)在患者正在接收治 療的同時(shí)獲取患者14的至少一部分的圖像，以便實(shí)時(shí)確定患者14正 在接收的放射劑量。軟件程序90還包括放射劑量計(jì)算模塊122，其可操作用來(lái)計(jì)算實(shí)施到患者14的放射劑量。劑量計(jì)算模塊122可以確定患者的位置和/或運(yùn)動(dòng)對(duì)規(guī)定放射劑量的實(shí)施的影響。劑量計(jì)算模塊122可以根據(jù)各 種類型的計(jì)劃，計(jì)算實(shí)施到患者14的放射劑量的量或?qū)⒁獙?shí)施到患者 14的輻射量。劑量計(jì)算模塊122可以根據(jù)任何計(jì)劃在計(jì)劃的任何時(shí)刻 計(jì)算放射劑量的量。例如，該計(jì)劃可以是預(yù)期計(jì)劃，其中醫(yī)務(wù)人員 檢查劑量選項(xiàng)以便確定哪個(gè)計(jì)劃用于治療的實(shí)施；或者回溯計(jì)劃，其 中醫(yī)務(wù)人員檢査實(shí)施到患者14的劑量量及其效果，以便確定是否需要 改變計(jì)劃或者為將來(lái)的治療實(shí)施考慮不同的(多個(gè))計(jì)劃。計(jì)劃的類 型可以包括但不局限于4D、自由呼吸、跟蹤、3D、 IMRT、選通、呼 吸暫停(breathhold)以及呼吸同步實(shí)施。"4DCT"圖像是3D圖像容 積的集，其每個(gè)表示運(yùn)動(dòng)模式的一個(gè)"相"，諸如呼吸運(yùn)動(dòng)。劑量計(jì) 算模塊122可以在這些容積的一個(gè)上更準(zhǔn)確地重新計(jì)算劑量。劑量計(jì)算模塊122可操作用來(lái)接收患者數(shù)據(jù)(實(shí)時(shí)以及歷史性 的)、患者圖像(例如計(jì)劃圖像和/或治療錢(qián)圖像)、患者位置數(shù)據(jù)、 解剖位置數(shù)據(jù)、以及系統(tǒng)或者機(jī)器數(shù)據(jù)。劑量計(jì)算模塊122可以通過(guò) 下述方法來(lái)確定實(shí)施到患者14的放射劑量的量，即，利用來(lái)自運(yùn)動(dòng)檢 測(cè)系統(tǒng)114的數(shù)據(jù)以識(shí)別患者在任一給定時(shí)間所處的相，以及對(duì)于每 次處于與患者的瞬時(shí)位置最佳匹配的4D CT圖像的相中則重新計(jì)算放 射劑量。換句話說(shuō)，劑量計(jì)算模塊122把患者運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與圖像數(shù)據(jù)相 關(guān)聯(lián)起來(lái)，并計(jì)算實(shí)施的劑量?？梢灾鹣嘤?jì)算實(shí)施的劑量，或者可以 作為在所有相中實(shí)施的累積劑量來(lái)計(jì)算實(shí)施的劑量。根據(jù)對(duì)患者實(shí)際 正在接收的放射劑量的量的更好的理解，醫(yī)務(wù)人員可以調(diào)整治療計(jì)劃、 治療期間患者的位置/配準(zhǔn)、劑量量、劑量分布、以及其它參數(shù)和系統(tǒng) 設(shè)置。還可以在更新后的4D CT圖像以及其它類型的4D圖像上執(zhí)行劑 量計(jì)算，該其他類型的4D圖像諸如治療之前或者治療期間獲得的4D PET或者4D MRI。劑量計(jì)算模塊122可以向醫(yī)務(wù)人員提供關(guān)于放射劑量對(duì)患者14的 生物效應(yīng)的信息。劑量計(jì)算模塊122可以根據(jù)患者14已經(jīng)接收的放射劑量的量和/或患者配準(zhǔn)來(lái)確定輻射對(duì)于組織、腫瘤和器官產(chǎn)生的生 物效應(yīng)。根據(jù)該生物效應(yīng)，醫(yī)務(wù)人員可以調(diào)整患者14、系統(tǒng)設(shè)置，或 者對(duì)治療計(jì)劃進(jìn)行其它調(diào)整?？梢栽诨颊吲錅?zhǔn)過(guò)程中結(jié)合生物信息， 以便識(shí)別得到具有優(yōu)選生物效應(yīng)的實(shí)施劑量的患者14的優(yōu)選位置。劑量計(jì)算模塊122可以利用關(guān)于實(shí)際實(shí)施的放射劑量以及所實(shí)施 放射劑量的生物效應(yīng)的數(shù)據(jù)，并應(yīng)用把臨床放射劑量與患者效應(yīng)相關(guān) 聯(lián)的生物模型。實(shí)施的凈放射劑量(利用變形技術(shù)累積的放射劑量) 可用于估算繼續(xù)該治療會(huì)產(chǎn)生的生物效應(yīng)，以及同樣地，可以為優(yōu)選的生物效應(yīng)評(píng)估用于修改治療的可能備選?？梢孕薷暮?或更新得到的分次進(jìn)度表、劑量分布、以及計(jì)劃，以便反映信息的極點(diǎn)(culmination)。軟件程序90還可以包括可操作用來(lái)接收數(shù)據(jù)的變形模塊126，該 數(shù)據(jù)諸如來(lái)自圖像模塊118以及治療計(jì)劃模塊106的圖像數(shù)據(jù)，及來(lái) 自治療計(jì)劃模塊106的患者和系統(tǒng)數(shù)據(jù)，以便生成圖像的變形映射。 變形模塊126可以使用變形技術(shù)來(lái)確定所有實(shí)施的治療的放射劑量的 累積?？梢杂米冃斡成浒汛罅繄D像關(guān)聯(lián)起來(lái)以供計(jì)算劑量之用。例如， 變形映射可以把對(duì)劑量計(jì)算有用的計(jì)劃圖像和在線圖像關(guān)聯(lián)起來(lái)，其 中在線圖像具有定性值但較少直接用于劑量計(jì)算。隨后，這種關(guān)系可 以用來(lái)將更定量的圖像"再映射"到在線或者更少定量的圖像的定性 形狀。所生成的再映射圖像將比計(jì)劃圖像或者在線圖像更適合劑量計(jì) 算或者定量性的應(yīng)用，因?yàn)樗鼘⒕哂械谝粓D像的定量性益處，但還具 有如包含于第二圖像中的更新的解剖信息。這在很多情況下都很有用， 諸如第一圖像(例如計(jì)劃圖像)是CT圖像并且第二圖像缺乏定量性圖 像值時(shí)(例如MRI、 PET、 SPECT、超聲、或者非定量性CT等圖像)。 變形映射還可以關(guān)聯(lián)諸如3D圖像(例如計(jì)劃圖像或者治療前圖像)的 參考圖像和諸如4D CT圖像這樣的基于時(shí)間的一系列圖像，以便確定 實(shí)施到患者14的放射劑量的量。代替或者除定量性限制之外，變形模塊126也可以校正幾何失真、 不完美、和/或不完全，例如，較好地表示解剖結(jié)構(gòu)但包括幾何失真的當(dāng)前的MRI圖像，可以被再映射到不失真的CT圖像?；蛘?，可使用多個(gè)圖像來(lái)在表示解剖變化的同時(shí)校正失真。變形映射可用于計(jì)算在計(jì)劃圖像之后獲取的患者圖像上的放射劑量。其還可用于累積多次實(shí)施的劑量?？梢愿鶕?jù)物理空間(physical space)中的劑量位置來(lái)增加劑量，但另一種方法將把變形方法結(jié)合到 該過(guò)程中，以便根據(jù)接收劑量的結(jié)構(gòu)來(lái)增加劑量，即使結(jié)構(gòu)已經(jīng)改變 了位置。變形模塊126可以計(jì)算患者14已經(jīng)從前幾次實(shí)施中接收的 輻射的劑量。在把一個(gè)圖像配準(zhǔn)另一個(gè)圖像的情況下描述上述變形過(guò)程的同 時(shí)，其還可以通過(guò)可變形地把一組兩個(gè)或多個(gè)圖像與另一組一個(gè)或多 個(gè)圖像配準(zhǔn)來(lái)操作。例如，如果有兩對(duì)圖像，每對(duì)都包括MRI和CT 圖像，則變形映射能夠在MRI具有更多信息的區(qū)域中把兩個(gè)MRI圖像 配準(zhǔn)到一起，而在CT具有更多信息的區(qū)域中把CT圖像配準(zhǔn)到一起。 由此能把這些變形結(jié)合起來(lái)?；蛘邎D像之間的變形映射可以一起使用， 例如用于使用CT變形映射來(lái)校正MRI圖像中的幾何失真和變形，在 已經(jīng)校正該失真之后，使用MRI變形映射以更好地分析軟組織的運(yùn)動(dòng)。 從一般意義來(lái)講，因?yàn)橥ㄟ^(guò)應(yīng)用指示諸如解剖尺寸、形狀和內(nèi)容的信 息的變形技術(shù)，可以更好理解并由此改善不良圖像，所以該過(guò)程使得 能夠經(jīng)由變形改善成像。應(yīng)該注意，變形映射還可以關(guān)聯(lián)諸如3D圖像 (例如計(jì)劃圖像或者治療前圖像)的參考圖像和諸如4D CT圖像的基 于時(shí)間的一系列圖像，以便確定實(shí)施到患者14的放射劑量的量。該 信息可以被結(jié)合到圖像重建、修改、或者增強(qiáng)過(guò)程中。軟件程序90還包括治療實(shí)施模塊130，其可操作用來(lái)指示放射療 法治療系統(tǒng)10根據(jù)治療計(jì)劃向患者14實(shí)施治療計(jì)劃。治療實(shí)施模塊126可以生成并傳送指令給機(jī)架18、線性加速器26、調(diào)制裝置34以及 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86，以便向患者14實(shí)施輻射。指令協(xié)調(diào)機(jī)架18、調(diào)制裝置 34以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)86的必要運(yùn)動(dòng)，以便按照治療計(jì)劃中規(guī)定的向正確的 耙實(shí)施正確量的放射束30。治療實(shí)施模塊130還計(jì)算將要實(shí)施的放射束30的合適樣式、位置 以及強(qiáng)度，以便與治療計(jì)劃規(guī)定的處方匹配。放射束30的樣式由調(diào)制 裝置34生成，具體而言是通過(guò)多葉片準(zhǔn)直儀中的多個(gè)葉片的運(yùn)動(dòng)生成。 治療實(shí)施模塊130可以根據(jù)治療參數(shù)使用規(guī)范的、預(yù)定的或者模板葉 片樣式來(lái)生成放射束30的合適的樣式。圖5是估算實(shí)施到患者14的放射劑量的方法的流程圖。醫(yī)務(wù)人員 根據(jù)患者數(shù)據(jù)、圖像或者其它信息為患者14生成(在200)治療計(jì)劃。 當(dāng)患者14準(zhǔn)備好治療時(shí)，醫(yī)務(wù)人員在實(shí)施治療之前利用患者定位模塊 IIO的協(xié)助，把患者14定位(在204)在治療床82上?？梢垣@取患者 14的圖像以便幫助定位?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn)行另外的位置調(diào)整。正確地 定位患者14之后，圖像模塊118獲取(在208)患者的一個(gè)或多個(gè)圖 像。圖像可以是基于時(shí)間的一系列圖像，諸如4D CT圖像。醫(yī)務(wù)人員 啟動(dòng)(在212)治療計(jì)劃的實(shí)施。在治療計(jì)劃實(shí)施期間，運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng) 114監(jiān)視并收集(在216)關(guān)于患者運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)。劑量計(jì)算模塊126根 據(jù)放射療法治療實(shí)施之前獲取的圖像以及運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，估算(在220)實(shí) 施到患者14的放射劑量。圖6是估算實(shí)施到患者14的放射劑量的另一種方法的流程圖。醫(yī) 務(wù)人員根據(jù)患者數(shù)據(jù)、圖像或者其它信息為患者14生成(在250)治 療計(jì)劃。當(dāng)患者14準(zhǔn)備好治療時(shí)，醫(yī)務(wù)人員在實(shí)施治療之前利用患者 定位模塊110的協(xié)助，把患者14定位(在254)在患者支持件82上。 可以獲取患者14的圖像以便幫助定位?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn)行另外的位置 調(diào)整。醫(yī)務(wù)人員啟動(dòng)(在25S)治療計(jì)劃的實(shí)施。在治療實(shí)施期間，圖 像模塊118獲取(在262)患者的一個(gè)或多個(gè)圖像。圖像可以是基于時(shí)間的一系列圖像，諸如4D CT圖像。劑量計(jì)算模塊126根據(jù)圖像計(jì)算 (在266)實(shí)施到患者14的放射劑量。圖7是估算實(shí)施到患者14的放射劑量的方法的流程圖。醫(yī)務(wù)人員 根據(jù)患者數(shù)據(jù)、圖像或者其它信息為患者14生成(在300)治療計(jì)劃。 治療計(jì)劃包括參考圖像，諸如計(jì)劃圖像或者治療前圖像。當(dāng)患者14準(zhǔn) 備好治療時(shí)，醫(yī)務(wù)人員在實(shí)施治療之前利用患者定位模塊110的協(xié)助， 把患者14定位(在304)在患者支持件82上?？梢垣@取患者14的圖 像以便幫助定位?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn)行另外的位置調(diào)整。正確地定位患 者14之后，醫(yī)務(wù)人員啟動(dòng)(在308)治療計(jì)劃的實(shí)施。圖像模塊118 獲取(在312)患者的一個(gè)或多個(gè)圖像。圖像可以是基于時(shí)間的一系列 圖像，諸如4D CT圖像。變形模塊126利用變形把參考圖像和新獲取 的圖像關(guān)聯(lián)起來(lái)(在316)。劑量計(jì)算模塊122根據(jù)由變形過(guò)程得到的 圖像來(lái)計(jì)算(在320)實(shí)施到患者14的放射劑量。圖8是估算實(shí)施到患者14的放射劑量的方法的流程圖。醫(yī)務(wù)人員 根據(jù)患者數(shù)據(jù)、圖像或者其它信息為患者14生成(在350)治療計(jì)劃。 治療計(jì)劃可以包括圖像，諸如基于時(shí)間的一系列圖像或者4D CT圖像。 醫(yī)務(wù)人員取得(在354)模擬或者預(yù)先存在的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。劑量計(jì)算模塊 126根據(jù)基于時(shí)間的圖像序列以及運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，估算(在35S)將要實(shí)施 到患者M(jìn)的放射劑量。當(dāng)患者14準(zhǔn)備好治療時(shí)，醫(yī)務(wù)人員在實(shí)施治 療之前利用患者定位模塊110的協(xié)助，把患者14定位(在362)在治 療床82上?？梢垣@取患者14的圖像以便幫助定位?？梢愿鶕?jù)需要進(jìn) 行另外的位置調(diào)整。正確地定位患者14之后，醫(yī)務(wù)人員啟動(dòng)(在366) 治療計(jì)劃的實(shí)施。本發(fā)明的一個(gè)應(yīng)用是校正可能由不良計(jì)劃或者治療計(jì)劃的不良實(shí) 施導(dǎo)致的不良治療。軟件程序90可以分析凈實(shí)施劑量，并生成校正的 計(jì)劃以便實(shí)施凈期望放射劑量或者選擇以與想要的生物效應(yīng)匹配的劑 量。初始治療不必局限于基于光子的放射療法，而是可以是包括短程療法、電子束療法、質(zhì)子、中子或者粒子療法的任何形式的治療，或 者其它類型的治療。
在下列權(quán)利要求中陳述了本發(fā)明的各種特征和優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種估算實(shí)施到接受放射療法的患者的放射劑量的方法，該方法包括生成基于時(shí)間的一系列患者圖像；收集表示患者運(yùn)動(dòng)的基于時(shí)間的一系列數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述基于時(shí)間的一系列患者圖像和所述基于時(shí)間的一系列數(shù)據(jù)，估算實(shí)施到所述患者的放射劑量。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，還包括把所述患者運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與所 述圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述一系列患者圖像包括 相，并且其中所述方法還包括計(jì)算在每個(gè)相中實(shí)施的所述劑量的步驟。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，還包括根據(jù)所述一系列圖像來(lái)計(jì) 算實(shí)施到所述患者的累積劑量。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，還包括利用可變形配準(zhǔn)來(lái)關(guān)聯(lián)所 述圖像。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，還包括獲取關(guān)于實(shí)施的臨床劑量 和患者效應(yīng)的數(shù)據(jù)，并應(yīng)用把所述臨床劑量與所述患者效應(yīng)相關(guān)聯(lián)的 生物學(xué)模型。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述基于時(shí)間的一系列患 者圖像由4DCT、 4DMRI和4DPET中的一個(gè)生成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述基于時(shí)間的一系列患 者運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)源自機(jī)載檢測(cè)器和外部裝置中的一個(gè)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中，所述外部裝置是照相機(jī)、 肺活量計(jì)和胸帶中的一個(gè)。
10. —種確定實(shí)施到患者的放射劑量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括 包括計(jì)算機(jī)處理器的放射療法治療裝置，該放射療法治療裝置可操作用來(lái)向患者實(shí)施治療計(jì)劃；以及 ——______存儲(chǔ)在所述計(jì)算機(jī)處理器可訪問(wèn)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中的軟件程 序，所述軟件可操作用來(lái)接收基于時(shí)間的一系列患者圖像，輸入表示 患者運(yùn)動(dòng)的基于時(shí)間的一系列數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述基于時(shí)間的一系列患 者圖像和所述基于時(shí)間的一系列數(shù)據(jù)來(lái)估算實(shí)施到所述患者的放射劑且里。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，還包括運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，以及其中所述運(yùn)動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)可操作用來(lái)檢測(cè)所述患者的運(yùn)動(dòng)并與所述計(jì)算機(jī) 處理器通信。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中，所述基于時(shí)間的一系列 圖像包括相，以及其中，所述軟件程序還可操作用來(lái)估算每次在最佳 表示所述患者位置的所述圖像的一個(gè)或多個(gè)相中實(shí)施到所述患者的所 述放射劑量。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中，所述軟件程序可操作用 來(lái)根據(jù)所述一系列圖像來(lái)計(jì)算實(shí)施到所述患者的累積放射劑量。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中，所述軟件程序還可操作 用來(lái)使用可變形配準(zhǔn)來(lái)關(guān)聯(lián)所述一系列圖像。
15. —種估算實(shí)施到接受放射療法的患者的放射劑量的方法，該方法包括為所述患者生成治療計(jì)劃；根據(jù)所述治療計(jì)劃開(kāi)始放射療法治療；在實(shí)施所述放射療法治療期間生成所述患者的4DCT圖像；以及 計(jì)算在每個(gè)所述4D CT圖像上的放射劑量。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述4DCT圖像包括相， 并且其中，計(jì)算所述4D CT圖像的所述放射劑量包括計(jì)算在每個(gè)相中 實(shí)施的所述放射劑量。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括根據(jù)所述4D CT圖像來(lái) 計(jì)算實(shí)施到所述患者的累積劑量。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括利用可變形配準(zhǔn)來(lái)關(guān)聯(lián) 所述4D CT圖像。
19. 一種估算實(shí)施到接受放射療法的患者的放射劑量的方法，該 方法包括為所述患者生成治療計(jì)劃，該治療計(jì)劃包括參考圖像； 從布置在放射療法治療系統(tǒng)上的成像裝置獲取4D CT圖像； 使用變形把所述參考圖像和所述4DCT圖像相關(guān)聯(lián)；以及 計(jì)算在所述得到的4D CT圖像上的放射劑量。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述參考圖像是計(jì)劃圖 像和治療前圖像中的一個(gè)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括獲取患者運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)并把 所述患者運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)與所述4D CT圖像數(shù)據(jù)相關(guān)聯(lián)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述4DCT圖像包括相， 以及其中，計(jì)算所述4D CT圖像的所述放射劑量包括計(jì)算在每個(gè)相中實(shí)施的所述放射劑量。
23. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，還包括根據(jù)所述4D CT圖像來(lái)計(jì)算 實(shí)施到所述患者的累積劑量。
24. 根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括使用可變形配準(zhǔn)來(lái)關(guān)聯(lián) 所述圖像。
25. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述治療計(jì)劃可以包括 多個(gè)子計(jì)劃。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述子計(jì)劃是預(yù)期計(jì)劃 和回顧計(jì)劃中的一個(gè)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，所述子計(jì)劃是選通計(jì)劃、 呼吸暫停計(jì)劃、自由呼吸計(jì)劃、三維計(jì)劃、和呼吸同步實(shí)施計(jì)劃中的 一個(gè)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括至少部分地根據(jù)所述變 形和所述參考圖像的組合來(lái)修改所述4D CT圖像。
29. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，還包括根據(jù)所述4D CT圖像和 所述變形的組合來(lái)修改所述參考圖像。
30. —種估算實(shí)施到患者的放射劑量的方法，該方法包括 生成基于時(shí)間的一系列患者圖像；檢索表示患者運(yùn)動(dòng)的模擬的基于時(shí)間的一系列數(shù)據(jù)；以及 根據(jù)所述基于時(shí)間的一系列患者圖像和所述模擬的基于時(shí)間的一 系列數(shù)據(jù)，估算將要實(shí)施到所述患者的放射劑量。
全文摘要
一種估算實(shí)施給接受放射療法的患者的放射劑量的系統(tǒng)和方法(圖S)。該方法包括下列步驟生成一系列基于時(shí)間的患者圖像(208)，收集一系列基于時(shí)間的表示患者運(yùn)動(dòng)的數(shù)據(jù)(216)，以及根據(jù)所述一系列基于時(shí)間的患者圖像和所述一系列基于時(shí)間的數(shù)據(jù)估算實(shí)施給患者的放射劑量(220)。
文檔編號(hào)H05G1/28GK101268474SQ200680034734
公開(kāi)日2008年9月17日 申請(qǐng)日期2006年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者盧衛(wèi)國(guó), 古斯塔沃·H·奧利弗拉, 托馬斯·R·麥克基, 杰弗里·M·卡帕拓斯, 肯尼斯·J·盧卡拉, 艾里克·斯楚納爾, 詹森·海枚爾 申請(qǐng)人:斷層放療公司