專利名稱：監(jiān)視醫(yī)療設(shè)備操作的系統(tǒng)和方法
監(jiān)視醫(yī)療設(shè)備操作的系統(tǒng)和方法相關(guān)申請(qǐng)
本申請(qǐng)要求美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/701， 588的優(yōu)先權(quán)， 該申請(qǐng)于2005年7月22日提出且標(biāo)題為"System and method of determining position of an object and delivering radiation therapy treatment";同時(shí)還要求美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/701， 580的優(yōu)先權(quán)， 該申請(qǐng)于2005年7月22日提出且標(biāo)題為"System and method for feedback guided quality assurance and adaptations to radiation therapy treatment";以上兩篇文獻(xiàn)均通過(guò)參考結(jié)合到本申請(qǐng)中。
背景技術(shù)：
過(guò)去的幾十年，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)、放射療法規(guī)劃軟件和醫(yī)學(xué)成 像器械(CT、 MRI、 US和PET)的改進(jìn)逐漸被結(jié)合到放射療法實(shí)踐中。 通常，設(shè)備用于跟蹤實(shí)施治療的裝置的運(yùn)動(dòng)和位置。為了將正確劑量 (例如放射量)實(shí)施到適當(dāng)?shù)陌兄委焻^(qū)域，在治療中需監(jiān)視實(shí)施到患 者的放射量。典型地，通過(guò)與控制計(jì)算機(jī)硬接線的機(jī)械傳感器來(lái)采集 裝置和患者的位置信息。發(fā)明內(nèi)容
在一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明提供了用來(lái)控制、檢驗(yàn)、同步和/ 或質(zhì)量評(píng)價(jià)放射治療系統(tǒng)或成像設(shè)備系統(tǒng)的局部定位系統(tǒng)("LPS")。 這可實(shí)時(shí)地或作為后續(xù)程序完成。該實(shí)施例的一方面包括在LPS和 其它定位系統(tǒng)之間的接口，以及使用該用于機(jī)器控制、同步、禾P/或諸 如成像或治療的患者過(guò)程的信息。在另一實(shí)施例中，LPS可以與其他 的患者監(jiān)視設(shè)備通訊，以獲取用于機(jī)器控制、同步、和/或患者過(guò)程的 #"自
本發(fā)明的另一實(shí)施例包括在患者成像或治療的情況下跟蹤 不同硬件部件的方法。這些部件可以包括機(jī)架、治療床、準(zhǔn)直儀(基 座和/或各個(gè)葉片)或期望其反饋的其他部件。用于該系統(tǒng)的傳感器也 可附于患者上。
定位反饋的一種方法利用典型地硬接線到控制計(jì)算機(jī)的機(jī) 械傳感器。其他反饋方法集中在患者監(jiān)視上，并且這些方法包含能夠 插入患者體內(nèi)的可植入RF設(shè)備。這些設(shè)備的一些應(yīng)用MOSFET技術(shù) 來(lái)提供對(duì)于接收劑量的反饋，而其他設(shè)備提供位置的讀出。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供用于監(jiān)視醫(yī)療設(shè)備操作的系 統(tǒng)，該醫(yī)療設(shè)備包含可動(dòng)部分和用于控制該可動(dòng)部分的控制器。該系 統(tǒng)包括直接耦合到可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備。該系統(tǒng)配置為為該運(yùn)動(dòng) 檢驗(yàn)設(shè)備確定運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
在另一實(shí)施例中，本發(fā)明提供了監(jiān)視醫(yī)療設(shè)備操作的方法， 其中該醫(yī)療設(shè)備包含可動(dòng)部分、控制該可動(dòng)部分的控制器和直接耦合 到可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備。該方法包含以下行為運(yùn)動(dòng)可動(dòng)部分， 為運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，以及監(jiān)視該運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
通過(guò)考慮詳細(xì)的描述和附圖，本發(fā)明的其他方面將變得顯而 易見(jiàn)。


圖1為局部透視圖，根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的放射治療系統(tǒng) 的局部示意圖示。[OOIO]圖2為局部透視圖，可在圖1所示的放射治療系統(tǒng)中使用的 多葉準(zhǔn)直儀的局部示意圖示。
圖3示意性示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例并與圖1的放射治療 系統(tǒng)結(jié)合的局部定位系統(tǒng)。
圖4為可應(yīng)用于圖3的局部定位系統(tǒng)的多個(gè)設(shè)備的框圖。
圖5為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例利用可變強(qiáng)度種子實(shí)施放射療法治療的方法的流程圖。
圖6為根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例利用來(lái)自植入或臨近靶的MOSFET型標(biāo)記物的反饋的方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
在詳細(xì)地解釋本發(fā)明的任何實(shí)施例之前，需要了解的是本發(fā) 明在其申請(qǐng)中并不僅限于下列描述中闡明或附圖中示出的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和部件布置。本發(fā)明還可有其它實(shí)施例并能以多種方式實(shí)踐或執(zhí)行。還 需要了解的是，這里使用的措詞和術(shù)語(yǔ)是用于描述并且不應(yīng)被視為限 制。這里"包括"、"包含"或者"具有"及其變體的使用，意為包 括其后所列出的項(xiàng)目及其等效物以及附加項(xiàng)。除非另外指出或者限制， 術(shù)語(yǔ)"安裝的"、"連接的"、"支撐的"和"耦合的"以及變體被 廣泛地使用，并包括所有直接和間接的安裝、連接、支撐及耦合。更 進(jìn)一步地，"連接的"和"耦合的"并不限于物理或機(jī)械的連接或耦
盡管在描述附圖時(shí)可以在這里進(jìn)行諸如上面、下面、向下、 向上、向后、底部、前面、后面等方向的參考，為了方便相對(duì)于附圖 (如正常視角)進(jìn)行這些參考。這些方向不意圖照字面意義或以任何 形式限制本發(fā)明。另外，為了描述的目的而在此使用如"第一"、"第 二"和"第三"的術(shù)語(yǔ)，而不意圖顯示或暗示相對(duì)的重要性或意義。
另外，需要了解的是，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，其可被描述和示出為就像大部分部件單獨(dú) 以硬件實(shí)現(xiàn)。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員基于對(duì)該詳細(xì)描述的閱讀，可以 認(rèn)識(shí)到，在至少一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的基于電子的方面可能以軟件 實(shí)現(xiàn)。由此，應(yīng)該注意許多基于硬件和軟件的設(shè)備以及許多不同結(jié) 構(gòu)的部件都可能被用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。此外，正如后續(xù)段落中所描述的，在附圖中所示的詳細(xì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)是為了例示本發(fā)明的實(shí)施例，并且其 他可選擇的機(jī)械結(jié)構(gòu)是可以的。[OOIS]圖1示出可以為患者14提供放射療法的放射治療系統(tǒng)10。 放射療法可以包括基于光子的放射治療、短程治療、電子束治療、質(zhì)子、中子或粒子治療或者其他類型的治療方法。放射治療系統(tǒng)10包括 具有機(jī)架18的放射治療設(shè)備，其中，機(jī)架18由機(jī)架控制器20控制。 盡管在圖中所示的機(jī)架18是環(huán)狀機(jī)架，也就是其延伸通過(guò)完整的360 度弧以建立完整的環(huán)或圓，也可以使用其他類型的安裝布置。例如， 可以使用C型、部分環(huán)形機(jī)架或者機(jī)器臂。
機(jī)架18可以支撐放射模塊，該放射模塊具有放射源22和可 操作以產(chǎn)生光子射線束30的線性加速器26。放射模塊也可以包括可操 作以修改或調(diào)節(jié)射線束30的調(diào)節(jié)設(shè)備34。調(diào)節(jié)設(shè)備34提供射線束30 的調(diào)節(jié)并引導(dǎo)射線束30朝向患者14。具體地，射線束30朝向患者的 一部分。 一般來(lái)說(shuō)，這一部分可以包括整個(gè)身體，但一般小于整個(gè)身 體，并可以由二維面積和/或三維體積來(lái)定義。期望接收放射的部分， 該部分可以被稱為靶或靶區(qū)域(如46所示)，是感興趣區(qū)域的例子。 另一感興趣的區(qū)域類型為危險(xiǎn)區(qū)域。如果該部分包括危險(xiǎn)區(qū)域，則射 線束優(yōu)選從危險(xiǎn)區(qū)域轉(zhuǎn)移?；颊?4可能會(huì)有多于一個(gè)的需要接受放射 治療的耙區(qū)域46。這種調(diào)節(jié)有時(shí)稱為強(qiáng)度調(diào)節(jié)放射治療("IMRT")。
其他能夠在相對(duì)于患者14的多種轉(zhuǎn)動(dòng)位置和/或軸位置定位 放射模塊的框架也可使用。另外，放射源22可以在不遵循機(jī)架18形 狀的路徑中運(yùn)動(dòng)。例如，即便圖示的機(jī)架18為通常的圓形，放射源24 也可在非圓形路徑中運(yùn)動(dòng)。
在如圖2所示的一種結(jié)構(gòu)中，調(diào)節(jié)設(shè)備34包括準(zhǔn)直設(shè)備。 準(zhǔn)直設(shè)備包括具有一組夾件(jaw) 39的主準(zhǔn)直儀。夾件定義并調(diào)節(jié)射 線束30可以通過(guò)的孔40的大小。夾件39包括由致動(dòng)器41控制的上夾和下夾。上、下夾可動(dòng)以調(diào)節(jié)孔40的大小。準(zhǔn)直設(shè)備進(jìn)一步包括多 葉準(zhǔn)直儀(MLC) 38，該多葉準(zhǔn)直儀包括多個(gè)可操作以從一個(gè)位置運(yùn) 動(dòng)到另一個(gè)位置的交錯(cuò)(interlaced)葉42。葉42和夾件39的運(yùn)動(dòng)可 以用定位設(shè)備(如下更詳細(xì)所述)跟蹤。需要注意的是，葉42可以被 運(yùn)動(dòng)到在最小打開(kāi)位置與最大打開(kāi)位置之間的任何位置。在射線束30 到達(dá)患者14上的耙46之前，多個(gè)交錯(cuò)葉42調(diào)節(jié)射線束30的強(qiáng)度、 大小和形狀。每一個(gè)葉42均由諸如電機(jī)或空氣閥的致動(dòng)器50獨(dú)立控 制，從而使得葉42可以快速打開(kāi)和關(guān)閉以允許或阻擋射線的通過(guò)。致 動(dòng)器50可由MLC計(jì)算機(jī)和/或控制器54控制。
放射治療系統(tǒng)(圖1)也可以包含檢測(cè)器58 (如千伏或兆伏 檢測(cè)器)，該檢測(cè)器可操作以接收來(lái)自治療放射源22或獨(dú)立放射源的 射線束。線性加速器26和檢測(cè)器58也可以操作作為計(jì)算機(jī)X射線斷 層攝影(簡(jiǎn)稱為CT)系統(tǒng)以產(chǎn)生患者14的CT圖像。線性加速器26 向患者14中的靶46發(fā)射射線束30。 CT圖像可以通過(guò)具有扇形幾何形 狀、多切片幾何形狀或錐形光束幾何形狀的射線束30來(lái)獲得。另外， CT圖像可通過(guò)實(shí)施兆伏能量或千伏能量的線性加速器26來(lái)獲得。靶 46及其周圍組織吸收一些放射。檢測(cè)器58檢測(cè)或測(cè)量被靶46及其周 圍組織吸收的放射量。當(dāng)線性加速器26旋轉(zhuǎn)并向患者14發(fā)射射線時(shí)， 檢測(cè)器58從不同的角度收集吸收數(shù)據(jù)。收集的數(shù)據(jù)被傳輸給計(jì)算機(jī)54 來(lái)處理吸收數(shù)據(jù)并產(chǎn)生患者身體組織和器官的截面圖像或"切片"。 圖像也可顯示骨頭、軟組織和血管。
放射治療系統(tǒng)10也可包含患者支撐件，例如支撐患者14 的治療床62。治療床62沿著x、 y或z軸其中的一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在其 他結(jié)構(gòu)中，患者支撐件可為適于支撐患者身體的任何部分的設(shè)備，并 且不被限制為必須支撐患者的整個(gè)身體。系統(tǒng)io也包括可操作以操縱 治療床70的位置的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)66。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)66可由治療床計(jì)算機(jī)和/或 控制器70進(jìn)行控制?？蛇x擇地，可以使用治療系統(tǒng)10的另一計(jì)算機(jī) 和/或控制器來(lái)控制驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)66。
如上面所描述的放射治療系統(tǒng)10包括許多為了向患者14 實(shí)施期望劑量(例如預(yù)期的放射量)而可以從一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一位 置的部件和機(jī)構(gòu)(例如治療床62、 MLC 38、機(jī)架18等)。例如，可 以移動(dòng)MLC38的葉42，從而調(diào)節(jié)實(shí)施到患者14的放射強(qiáng)度。另外， 可以運(yùn)動(dòng)治療床62以恰當(dāng)?shù)囟ㄎ话?6。因此治療系統(tǒng)10的每個(gè)部件 的運(yùn)動(dòng)可以被精確地控制以實(shí)施適當(dāng)劑量到患者14?？梢岳枚鄠€(gè)計(jì) 算機(jī)和/或控制器(例如機(jī)架控制器20、治療床控制器70、 MLC控制 器54等)來(lái)控制治療系統(tǒng)10的部件和機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)(及操作)。也可 以執(zhí)行其他控制器例如劑量控制器75 (圖3所示)以在治療期間實(shí)施 適當(dāng)劑量到患者14。劑量控制器75可以從多個(gè)定位和劑量檢驗(yàn)設(shè)備(如 下面詳細(xì)所述)接收信號(hào)，從而確定要實(shí)施到患者14的適當(dāng)劑量。
可選擇地，單個(gè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)(未示出)也能用于控制整個(gè)治 療系統(tǒng)10，該單個(gè)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)合并所有各個(gè)控制器和/或計(jì)算機(jī)的處理 程序和操作。
圖3示出LPS 100的一種實(shí)施例，該系統(tǒng)與多個(gè)放射治療系 統(tǒng)部件及其各自的控制器相連接。LPS IOO也可用于跟蹤患者14和靶 46的運(yùn)動(dòng)(如圖4所示)。在其他實(shí)施例中，LPS IOO能夠在其他類 型的成像裝置(如CT、 MRI、 PET等)中實(shí)現(xiàn)，而不限于圖l所示的 放射治療系統(tǒng)10。在圖3所示的實(shí)施例中，LPS 100包括綜合 (integration)計(jì)算機(jī)105、系統(tǒng)監(jiān)視模塊IIO和多個(gè)位置檢驗(yàn)設(shè)備125。
在更進(jìn)一步地進(jìn)行之前，需要了解的是，這里也可以將多個(gè) 位置檢驗(yàn)設(shè)備125稱為多個(gè)運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備125。如這里所討論的，位置 檢驗(yàn)設(shè)備125可用于為設(shè)備125獲取速度(或速率)、加速度或時(shí)間 序列。這里，可以將位置信息、速度信息、加速度信息和時(shí)間序列信 息總稱為運(yùn)動(dòng)信息，因此可以用術(shù)語(yǔ)"運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備"來(lái)代替"位置 檢驗(yàn)設(shè)備"。也正如這里所討論的，位置檢驗(yàn)設(shè)備125 (或運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備125)可被用于監(jiān)視向位置檢驗(yàn)設(shè)備125的放射。
如圖3所示，治療系統(tǒng)10的每個(gè)控制器(如機(jī)架控制器20、 治療床控制器70、 MLC控制器54、劑量控制器75等)可以向它們相 應(yīng)的治療系統(tǒng)部件傳輸信號(hào)，以控制它們的運(yùn)動(dòng)和操作。需要了解的 是，如在圖3中被接收和傳輸?shù)男盘?hào)能夠通過(guò)有線和無(wú)線通訊部件(例 如銅線、同軸電纜、射頻("RF")、紅外("IR")信號(hào)、Wi-Fi 信號(hào)等)維持。治療系統(tǒng)部件也向系統(tǒng)監(jiān)視模塊110傳輸信號(hào)。那些 信號(hào)可以與部件的實(shí)際位置和操作相對(duì)應(yīng)。系統(tǒng)監(jiān)視模塊110也可以 從位置檢驗(yàn)設(shè)備125接收信號(hào)。
仍參考圖3， LPS100的位置檢驗(yàn)設(shè)備125耦合到治療系統(tǒng) 10的各個(gè)部件。位置檢驗(yàn)設(shè)備125可用于從治療系統(tǒng)10的部件收集相 對(duì)的和絕對(duì)的位置數(shù)據(jù)，這些位置數(shù)據(jù)可以幫助優(yōu)化放射療法的實(shí)施。 例如，位置檢驗(yàn)設(shè)備125可以耦合到治療床62以提供治療床62的位 置、速度和/或下陷(sag)。作為其他例子，位置檢驗(yàn)設(shè)備125可以在 戰(zhàn)略上定位以檢測(cè)機(jī)架位置、速度和下陷以及葉的位置和速度。
位置檢驗(yàn)設(shè)備125也可以提供相對(duì)于其他部件的位置數(shù)據(jù)， 例如，相對(duì)于機(jī)架位置的治療床位置。相似地，也可以將位置檢驗(yàn)設(shè) 備125耦合到治療系統(tǒng)的多個(gè)其他部件(例如MLC 38的葉42、機(jī)架 18、線性加速器26等)，以提供其他位置數(shù)據(jù)。另外，在一些實(shí)施例 中，可以將定位設(shè)備和信標(biāo)(beacon)耦合到患者14或植入患者14 內(nèi)，以提供患者14和靶位置信息(如參考圖4詳細(xì)所述)。
在一些實(shí)施例中，LPS100也可用于跟蹤治療系統(tǒng)10的部件 運(yùn)動(dòng)的速度。更具體地，部件的速度可以通過(guò)使用位置檢驗(yàn)設(shè)備125 的信號(hào)以多種方法來(lái)確定。在一個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)用多普勒效應(yīng)來(lái)跟蹤 每個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的速度。在另一實(shí)施例中，可以完成位置/時(shí)間比較計(jì)算 來(lái)確定治療系統(tǒng)10的每個(gè)部件的速度。例如，應(yīng)用多普勒效應(yīng)，通過(guò)跟蹤固定于線性加速器上的位置檢驗(yàn)設(shè)備125，可以檢測(cè)線性加速器26圍繞機(jī)架18從一個(gè)位置運(yùn)動(dòng)到另一個(gè)位置的速度。
為了跟蹤每個(gè)檢驗(yàn)設(shè)備125的位置和速度，將通過(guò)系統(tǒng)監(jiān)視 模塊IIO接收到的信號(hào)分程傳遞給綜合計(jì)算機(jī)105。在一些實(shí)施例中， 從系統(tǒng)監(jiān)視模塊110傳輸給綜合計(jì)算機(jī)105的信號(hào)被直接分程傳送并 且沒(méi)有改變。在其他實(shí)施例中，從系統(tǒng)監(jiān)視模塊110傳輸給綜合計(jì)算 機(jī)105的信號(hào)在被發(fā)送之前被調(diào)制或改變?？蛇x擇地，系統(tǒng)監(jiān)視模塊 IIO可以直接合并到綜合計(jì)算機(jī)105中。
接收到來(lái)自系統(tǒng)監(jiān)視模塊110的信號(hào)后，綜合計(jì)算機(jī)105 可以完成由LPS 100創(chuàng)建的控制回路，并將信號(hào)傳回多個(gè)系統(tǒng)控制器 (例如機(jī)架控制器20、治療床控制器70、 MLC控制器54、劑量控制 器75等)的每一個(gè)。然后，可以使用從綜合計(jì)算機(jī)105傳輸給每個(gè)系 統(tǒng)控制器的信號(hào)來(lái)改變系統(tǒng)部件的位置和操作。因此，綜合計(jì)算機(jī)105 能夠有效地控制整個(gè)治療系統(tǒng)10。
在一個(gè)實(shí)施例中，可以使用LPS IOO的綜合計(jì)算機(jī)105來(lái)將 治療系統(tǒng)每個(gè)部件的信號(hào)(例如諸如位置信號(hào)、速度信號(hào)、加速度信 號(hào)等的運(yùn)動(dòng)信號(hào))與位置檢驗(yàn)設(shè)備125的信號(hào)進(jìn)行比較。例如，耦合 到治療床62的位置檢驗(yàn)設(shè)備125的位置信號(hào)可以利用硬接線位置信號(hào) 進(jìn)行再核對(duì)(cross-check)，從治療床62直接傳輸該硬接線位置信號(hào)。 如果位置檢驗(yàn)設(shè)備的信號(hào)與由治療床62產(chǎn)生的信號(hào)不同，則綜合計(jì)算 機(jī)105可以判定是否需要改變治療床位置。然后，綜合計(jì)算機(jī)105傳 遞校正信號(hào)給治療床控制器70以將治療床62移動(dòng)到恰當(dāng)?shù)奈恢谩?br> 在另一實(shí)施例中，利用使用綜合計(jì)算機(jī)105的LPS 100可以 校正部件的速度。例如，可以將利用位置檢驗(yàn)設(shè)備125監(jiān)視的速度與 由線性加速器26的硬接線部件產(chǎn)生的速度相比較。如果利用位置檢驗(yàn) 設(shè)備125監(jiān)視的速度不同于硬接線連接的速度，則可使用綜合計(jì)算機(jī)105進(jìn)行對(duì)于線性加速器26的運(yùn)動(dòng)的改變。
因此，可以使用LPS IOO來(lái)從治療系統(tǒng)IO的部件收集多個(gè) 信息，從而使用絕對(duì)和相對(duì)參考點(diǎn)來(lái)在時(shí)間和空間上監(jiān)視并校正每個(gè) 部件的運(yùn)動(dòng)。這種做法中，由位置檢驗(yàn)設(shè)備125跟蹤的治療系統(tǒng)10的 每個(gè)部件可以彼此協(xié)調(diào)和同步，以向患者14實(shí)施正確的劑量和治療。 例如，治療床62、線性加速器26和MLC42均可被同步并利用綜合計(jì) 算機(jī)105來(lái)實(shí)時(shí)檢驗(yàn)它們的運(yùn)動(dòng)，以對(duì)患者14實(shí)施治療。如果需要， 可以對(duì)治療系統(tǒng)10的部件的速度和位置進(jìn)行校正。
在另一實(shí)施例中，LPS 100和/或其他目標(biāo)定位系統(tǒng)可以與治 療系統(tǒng)10接口和/或通訊，以引導(dǎo)后處理檢驗(yàn)操作。需要注意的是，患 者監(jiān)視設(shè)備也可與治療系統(tǒng)10接口和/或通訊以執(zhí)行后處理檢驗(yàn)操作。 治療完成之后，可以査看位置檢驗(yàn)設(shè)備125的信號(hào)。也可以查看治療 系統(tǒng)IO每個(gè)部件的硬接線信號(hào)。然后，可以將來(lái)自位置檢驗(yàn)設(shè)備125 的信號(hào)與相應(yīng)的硬接線信號(hào)進(jìn)行比較。比較的結(jié)果可用作質(zhì)量保證檢 查以驗(yàn)證治療系統(tǒng)10的所有部件操作正確。應(yīng)用該對(duì)比，可以潛在地 識(shí)別故障部件和需要替換的部件。
LPS 100的位置檢驗(yàn)設(shè)備125不限于監(jiān)視機(jī)械設(shè)備和部件 (也就是機(jī)架1S、 MLC 38、治療床62等)。并且，本發(fā)明的檢驗(yàn)方 面也不限于上面所描述的LPS設(shè)備。在另一個(gè)實(shí)施例中，為了監(jiān)視、 檢測(cè)和/或改變?cè)谥委熎陂g實(shí)施的劑量115，可以將多個(gè)位置監(jiān)視設(shè)備 耦合到患者14或植入患者14內(nèi)。圖4示出協(xié)助實(shí)施放射治療的示例 性位置設(shè)備的組200。位置設(shè)備可以包含反射器標(biāo)記物205、發(fā)射器標(biāo) 記物210、可變強(qiáng)度種子215和晶體管標(biāo)記物220。其他類型的位置設(shè) 備可以包括射頻種子和可變頻率種子。在組200中包括的每個(gè)位置設(shè) 備均可合并到LPS 100中。在其他實(shí)施例中，位置設(shè)備205 — 220不需 要包含在LPS 100中，并可在分開(kāi)獨(dú)立的監(jiān)視系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步進(jìn) 行之前，需要了解的是，這里廣泛使用的術(shù)語(yǔ)"標(biāo)記物"包含術(shù)語(yǔ)種子。例如，這里可將可變強(qiáng)度種子215稱為可變強(qiáng)度標(biāo)記物215。
在一些實(shí)施例中，反射器標(biāo)記物205被植入在患者14的靶 46附近，并被用作被動(dòng)跟蹤和定位信標(biāo)。反射器標(biāo)記物205也可被布 置在接近患者14的位置(例如治療床62)。當(dāng)反射器標(biāo)記物205被諸 如放射源的觸發(fā)源觸發(fā)時(shí)，反射器標(biāo)記物205的位置可用于"局部化" 耙46的位置。在一些實(shí)施例中，反射器標(biāo)記物也可在放射治療之前或 期間與CT成像結(jié)合使用。用反射器標(biāo)記物205獲取的位置數(shù)據(jù)可以確 認(rèn)患者14和靶46相對(duì)于患者解剖結(jié)構(gòu)的位置。因此，反射器標(biāo)記物 可以幫助引導(dǎo)朝著靶46的放射治療。反射器標(biāo)記物205也可植入患者 14的其他的區(qū)域中(或安置于附近)。例如，為了避免極易受攻擊的 區(qū)域暴露在射線中，可以將標(biāo)記物205植入已經(jīng)確認(rèn)的危險(xiǎn)區(qū)域 ("RAR")附近。
發(fā)射器標(biāo)記物210是另一種類型的定位器，并可與反射器標(biāo) 記物205類似地使用。然而，發(fā)射器標(biāo)記物210不需要觸發(fā)源以被激 活。因此，基于結(jié)構(gòu)，可以在治療過(guò)程中的任何時(shí)間(并且不僅是當(dāng) 患者被暴露于射線中時(shí))定位該發(fā)射器標(biāo)記物210。發(fā)射器標(biāo)記物可以 發(fā)射多種信號(hào)(例如射頻、藍(lán)牙、WiFi、 IEEE802.15.4及類似)，這 些信號(hào)由相應(yīng)的接收器接收。
在另一實(shí)施例中，可變強(qiáng)度種子215既可用于跟蹤患者14 的位置，也可用于跟蹤實(shí)施到患者14的劑量。例如，射頻定位種子可 配置為產(chǎn)生特殊信號(hào)，該特殊信號(hào)對(duì)應(yīng)于實(shí)施到患者14的某個(gè)預(yù)期劑 量。然后，可以將配置好的射頻種子植入到患者14的靶46中或植入 該耙46附近。每次射頻種子被暴露于放射治療中時(shí)，從種子傳輸來(lái)的 射頻信號(hào)會(huì)變?nèi)?。?dāng)實(shí)施完全部的預(yù)定劑量之后，種子將會(huì)停止傳輸 信號(hào)。
對(duì)于需要多次實(shí)施會(huì)話(delivery session)的放射治療，每一次治療之前，都需要探測(cè)可變強(qiáng)度種子215的信息。通過(guò)這種做法， 可以檢驗(yàn)在該實(shí)施會(huì)話之前已經(jīng)實(shí)施到患者的放射量。此外，已經(jīng)由種子215接收到的放射量可以通過(guò)己經(jīng)由治療系統(tǒng)10實(shí)施的放射量進(jìn)行檢驗(yàn)。然后，可以比較那些值，并可以檢驗(yàn)治療系統(tǒng)io的操作。在其他實(shí)施例中，種子215可以使用多種其他技術(shù)(包括無(wú)線和有線連 接)來(lái)傳輸它們的可變信號(hào)，這些技術(shù)如WiFi、 IEEES02.15族中包括 的信號(hào)、光纖連接器或者傳統(tǒng)的導(dǎo)線連接器。此外，可以以可選擇方 式改變種子215以確定實(shí)施到患者14的劑量。例如，在一些實(shí)施例中， 從種子215傳輸?shù)男盘?hào)可以根據(jù)接收到的放射量而增加或變強(qiáng)。
在一些實(shí)施例中，可變強(qiáng)度種子215能夠幫助確定靶46的 變形(例如靶46對(duì)放射治療如何反應(yīng))。例如，諸如可變強(qiáng)度種子215 的標(biāo)記物可被用做用于變形計(jì)算的參照點(diǎn)(fiduciary point)。最初可 以使用CT圖像或者用一個(gè)或多個(gè)標(biāo)記物跟蹤靶46，來(lái)進(jìn)行變形計(jì)算。 在2005年7月22日提交且標(biāo)題為"System and method for feedback guided quality assurance and adaptations to radiation therapy treatment"中 的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/701， 580，描述了變形計(jì)算的例子，并且 該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)參考被包括在這里。然后，可以將靶46的變形 與實(shí)施到患者14的放射量相對(duì)比，其中，放射量可以通過(guò)種子215進(jìn) 行計(jì)算。當(dāng)將接收的放射量與已經(jīng)發(fā)生的變形量對(duì)比時(shí)，放射治療策 略可以根據(jù)接收到的放射量來(lái)改變。
圖5示出利用可變強(qiáng)度種子215實(shí)施放射治療的方法的流程 圖。首先利用治療系統(tǒng)10對(duì)患者14進(jìn)行注冊(cè)(方框250)。通過(guò)這樣 做，可變強(qiáng)度種子215可以傳輸對(duì)于患者14和靶46唯一的注冊(cè)信號(hào)， 其可以幫助確保執(zhí)行正確的治療。 一旦注冊(cè)，則可以確定要實(shí)施到患 者14的劑量(方框255)。從(多個(gè))種子215傳輸?shù)男盘?hào)強(qiáng)度可以 根據(jù)確定的劑量來(lái)調(diào)節(jié)。 一劑中實(shí)施的放射量可以取決于患者14、靶 46及靶46的變形。在確定了要實(shí)施到患者14的劑量后，可以確定靶 46的位置(方框260)。在一些實(shí)施例中，從種子215傳輸?shù)男盘?hào)可以用于計(jì)算靶46的位置。在其他實(shí)施例中，標(biāo)記物(如標(biāo)記物205和 210)可以用于確定靶46的定位。另外，其他區(qū)域的位置(例如在治 療床62上的患者身體的位置)也可如上述那樣被跟蹤。
—旦已經(jīng)收集到位置數(shù)據(jù)，可以將預(yù)期劑量實(shí)施到患者14 (方框265)。在實(shí)施期間，種子215可用于計(jì)算已經(jīng)由患者14接收 到的劑量(方框270)。在一些實(shí)施例中，連續(xù)地跟蹤正在從種子215 傳輸?shù)男盘?hào)，從而可以在整個(gè)治療期間跟蹤正在被患者接收的放射量。 在其他實(shí)施例中，以預(yù)期間隔來(lái)讀取或輪詢來(lái)自種子215的信號(hào)。為 了驗(yàn)證患者正在接收正確劑量，可以將正在實(shí)施的劑量與根據(jù)種子215 正在接收到的劑量相對(duì)比(方框275)。如果患者正在接收到的放射量 與正在實(shí)施的放射量相對(duì)相等，則可以判定是否繼續(xù)治療(方框280)。 如果來(lái)自種子215的信號(hào)不再出現(xiàn)，則治療可以結(jié)束(方框285)。然 而，如果需要額外的治療，過(guò)程可以回到方框255以確定要實(shí)施到患 者14的正確劑量。
再次參考方框275，如果患者正在接收的放射量與由治療系 統(tǒng)IO正在實(shí)施的放射量并不相對(duì)相等，則可以判定是否繼續(xù)治療(方 框290)。在一些實(shí)施例中，在實(shí)施到患者14的放射量與患者14接收 到的放射量之間的差別可以發(fā)信號(hào)通知治療系統(tǒng)故障。這樣的差異也 能指示正在治療不正確的區(qū)域。在這樣的實(shí)施例中，治療可以終止 (方框295)。然而，在一些實(shí)施例中，需要進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)改變實(shí)施的劑 量、改變治療系統(tǒng)10的部件的位置、或改變患者14的位置(方框300)。 這種改變可以校正治療的實(shí)施從而使治療可以繼續(xù)執(zhí)行。在調(diào)節(jié)必要 的部件后，過(guò)程可以回到方框255，從而使得可以為隨后實(shí)施完成劑量 計(jì)算。在美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)No.60/701， 580中也描述了劑量計(jì)算的例 子。
在一個(gè)實(shí)施例中，圖5所示的過(guò)程可以用在LPS 100中包括 的劑量控制器75 (圖3所示)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施例中，圖5所示的過(guò)程可以用分開(kāi)的獨(dú)立系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。過(guò)程步驟的完成速度可以取決于 執(zhí)行這些步驟的系統(tǒng)的性能。在一些實(shí)施例中，過(guò)程實(shí)質(zhì)上連續(xù)更新， 從而可以在治療過(guò)程中進(jìn)行對(duì)于劑量和實(shí)施的治療系統(tǒng)改變。
返回參考圖4，晶體管標(biāo)記物220也可用于跟蹤患者14的 位置以及由患者14接收到的劑量。然而，與可變強(qiáng)度種子215不同， 晶體管標(biāo)記物220的信號(hào)可用于監(jiān)視劑量的強(qiáng)度，也可監(jiān)視已經(jīng)被患 者接收到的放射量。更具體地，可以編譯來(lái)自晶體管標(biāo)記物220的強(qiáng) 度信號(hào)以提供已經(jīng)被患者14接收到的劑量的指示。
在一個(gè)實(shí)施例中，金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)晶體管 ("MOSFET")標(biāo)記物220，諸如來(lái)自美國(guó)北卡羅來(lái)納州的Morrisville 的Sicel Technologies公司的傳感器或標(biāo)記物，可與其他定位器標(biāo)記物 (如標(biāo)記物205和210)結(jié)合使用以幫助優(yōu)化對(duì)于患者14的劑量實(shí)施。 定位器標(biāo)記物可用于確定靶46的定位和變形特征，以及MOSFET型標(biāo) 記物220可用于監(jiān)視正在被患者14接收的劑量。然后，可以將由患者 14所接收到的并被MOSFET標(biāo)記物220跟蹤的劑量與從治療系統(tǒng)10 實(shí)際實(shí)施的劑量相比較。治療之后的劑量比較可以用于檢測(cè)在治療期 間的系統(tǒng)錯(cuò)誤或隨機(jī)錯(cuò)誤，并為將來(lái)的補(bǔ)救治療或治療修改作準(zhǔn)備。 在其他實(shí)施例中，整個(gè)治療期間可以由MOSFET標(biāo)記物220實(shí)時(shí)地監(jiān) 視劑量，并在同一治療中對(duì)于實(shí)施策略進(jìn)行改變。
圖6示出利用來(lái)自植入靶46內(nèi)或植入在靶46附近的 MOSFET標(biāo)記物220的反饋的方法的流程圖。在圖6所示的實(shí)施例中， 過(guò)程結(jié)合日常CT掃描來(lái)完成，該過(guò)程在實(shí)施治療之前完成。然而在其 他實(shí)施例中，標(biāo)記物220可以在治療前、期間、后的任何時(shí)間被使用， 并與多種其他治療(MRI、 PET等)相結(jié)合。
如圖6所示，首先確定標(biāo)記物220的定位(方框350)。其 他信標(biāo)和種子(例如標(biāo)記物205 — 220)也可以被定位以提供患者H和靶46的整套(complete set)位置數(shù)據(jù)。在將標(biāo)記物205 —220定位后， 可以將它們當(dāng)前的位置與過(guò)去治療的標(biāo)記物位置相比較〈方框355)。 通過(guò)這樣做，可以跟蹤標(biāo)記物220 (如果有任何)的移動(dòng)。標(biāo)記物220 由于外力或耙46的運(yùn)動(dòng)可以從一個(gè)位置移動(dòng)到另一個(gè)位置。在任何一 種情形下，如果標(biāo)記物在接下來(lái)的治療中從一個(gè)位置充分地移動(dòng)到另 一個(gè)位置，則需要調(diào)節(jié)。確定了標(biāo)記物的位置(方框355)之后，可以 記錄已經(jīng)由治療系統(tǒng)10實(shí)施的劑量，并且可以計(jì)算患者14實(shí)際接收 到的預(yù)測(cè)放射量(方框360)。還可以利用標(biāo)記物200測(cè)量實(shí)際已經(jīng)接 收的放射量和強(qiáng)度(方框365)。可以將預(yù)測(cè)劑量計(jì)算(方框360)可與利用標(biāo)記物220所監(jiān) 視的劑量(方框365)進(jìn)行比較。在判定實(shí)施到患者14的治療是否與 患者H接收到的治療相等(方框370)之后，可以考慮耙46的定位(方 框375)。要通過(guò)放射療法治療的靶46的益處(conduciveness)可以 在全身各處變化。因此，在一些情形下，由治療系統(tǒng)IO實(shí)施的放射量 會(huì)比由靶46所接收到的劑量更大?？梢陨蓤?bào)告(方框380),其基 于對(duì)靶46和過(guò)去治療的現(xiàn)有知識(shí)，指示對(duì)于特定實(shí)施應(yīng)由患者接收的 劑量。也可以考慮可能發(fā)生的變形效應(yīng)。使用確定性報(bào)告的信息和來(lái) 自標(biāo)記物220的劑量數(shù)據(jù)，可以決定是否需要后續(xù)治療(方框385)。 用這種方法使用標(biāo)記物220可以改進(jìn)變形計(jì)算并確認(rèn)投影的變形圖。 如果不需要后續(xù)治療則結(jié)束過(guò)程(方框390)。如果需要另一治療，則 可以調(diào)節(jié)治療系統(tǒng)IO的設(shè)定(方框395)并且過(guò)程可以回到方框360。 治療系統(tǒng)10的部件的位置和其實(shí)施的劑量可能需要基于治療的類型、 變形或患者位置來(lái)調(diào)節(jié)。再次參考圖4，在另一實(shí)施例中，可以選擇和使用組200的 一套標(biāo)記物和種子以將治療實(shí)施到運(yùn)動(dòng)中的靶10(例如肺、消化道等)。 從組200中選擇的標(biāo)記物和種子205 — 220的組合可以根據(jù)治療系統(tǒng) 10、實(shí)施的治療類型和患者14來(lái)確定。
在一個(gè)實(shí)施例中，靶46的運(yùn)動(dòng)既可以用標(biāo)記物和種子的組 200跟蹤，也可用其他設(shè)備(例如熒光透視法、MVCT、 kVCT等)跟 蹤。然后，在劑量的實(shí)施期間，可以根據(jù)靶的位置來(lái)調(diào)整或中斷治療。 例如，患者14的肺可能需要被放射。由于患者在治療過(guò)程中呼吸，所 以靶46 (即肺)可能有相關(guān)的持續(xù)運(yùn)動(dòng)。為了跟蹤肺的運(yùn)動(dòng)，組200 的標(biāo)記物和種子可以被植入肺中或布置在肺附近。肺的運(yùn)動(dòng)也可用諸 如上面列出的其他設(shè)備監(jiān)視。通過(guò)跟蹤肺的運(yùn)動(dòng)，可以根據(jù)正在發(fā)生 的運(yùn)動(dòng)類型來(lái)調(diào)整正在實(shí)施的治療以包括不同的劑量。更具體地，當(dāng) 患者吸氣時(shí)實(shí)施的劑量可能不同于患者呼氣時(shí)實(shí)施的劑量。另外，通 過(guò)將組200的標(biāo)記物和種子的信號(hào)與其他設(shè)備的信號(hào)進(jìn)行比較，可以 檢驗(yàn)肺的運(yùn)動(dòng)和實(shí)施的治療。如果比較的結(jié)果彼此不一致，可以識(shí)別 治療中的錯(cuò)誤或儀器故障。也可以利用組200的標(biāo)記物和種子來(lái)識(shí)別 肺的不穩(wěn)定行為(例如咳嗽)，從而可以暫?；蛑袛嘀委熤钡竭\(yùn)動(dòng)變 得更加穩(wěn)定。
在另一實(shí)施例中，用于跟蹤治療系統(tǒng)10的部件的設(shè)備和種 子與標(biāo)記物的組200的全部集合可用于向患者14實(shí)施治療。在一個(gè)這 樣的實(shí)施例中，使用四維計(jì)算機(jī)X線斷層攝影術(shù)(4DCT)圖像來(lái)使用 治療系統(tǒng)10的部件和耙46的運(yùn)動(dòng)以提供優(yōu)化治療。4D CT圖像可以 表示3D圖像容積的集合，每個(gè)3D圖像容積表示運(yùn)動(dòng)模式的"相 (phase)"，該運(yùn)動(dòng)模式例如呼吸。這些4DCT圖像可以用于作構(gòu)造 輪廓，也可用于產(chǎn)生預(yù)期某個(gè)周期的相的治療計(jì)劃。然而，病人的運(yùn) 動(dòng)模式會(huì)經(jīng)常偏離由4D CT成像裝置識(shí)別的理想可再生模式。在治療 期間，通過(guò)監(jiān)視患者和/或系統(tǒng)部件的運(yùn)動(dòng)，可以使用組200的種子和 標(biāo)記物來(lái)更準(zhǔn)確地計(jì)算用于每個(gè)容積的劑量。使用種子和標(biāo)記物跟蹤 的運(yùn)動(dòng)可以是無(wú)規(guī)律或者非期望的，并不需要遵循平滑或可再生的軌 跡。也可在實(shí)施過(guò)程中檢驗(yàn)治療系統(tǒng)10的每個(gè)部件的位置。使用利用 多種設(shè)備獲得的測(cè)量結(jié)果，可以為患者的實(shí)際運(yùn)動(dòng)模式重新計(jì)算最優(yōu) 劑量。在另一實(shí)施例中，患者14、靶46和治療系統(tǒng)IO部件的運(yùn)動(dòng)可 用于在治療過(guò)程中實(shí)時(shí)地為4D CT的每個(gè)相重新計(jì)算劑量。變形監(jiān)視技術(shù)(如上所述的)也可作為在不同相之間計(jì)算和改變劑量的參數(shù)。 利用所有可利用的數(shù)據(jù)資源可以得到優(yōu)化治療。
因此，其中，本發(fā)明提供了確定對(duì)象的位置和實(shí)施放射療法 的新型且有用的系統(tǒng)和方法。在以下的權(quán)利要求中闡述了本發(fā)明的多 個(gè)特征和優(yōu)點(diǎn)。
權(quán)利要求
1.一種用于監(jiān)視醫(yī)療設(shè)備的操作的系統(tǒng)，所述醫(yī)療設(shè)備包括可動(dòng)部分和控制所述可動(dòng)部分的控制器，該系統(tǒng)包含直接耦合到所述可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備；并且其中，所述系統(tǒng)配置為為所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
2. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述可動(dòng)部分包含放射源。
3. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述醫(yī)療設(shè)備包含具有所述可 動(dòng)部分的放射源。
4. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中所述可動(dòng)部分包含機(jī)架、治療 床、放射調(diào)節(jié)設(shè)備和檢測(cè)器中的至少一種。
5. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包含以下數(shù)據(jù)中的至少一項(xiàng)相對(duì)位置數(shù)據(jù)、絕對(duì)位置數(shù)據(jù)、相對(duì)速度數(shù)據(jù)、絕對(duì)速度數(shù)據(jù)、相對(duì)加速度數(shù)據(jù)、絕對(duì)加速度數(shù)據(jù)和時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
6. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器至少部分地根據(jù)所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)控制所述可動(dòng)設(shè)備。
7. 如權(quán)利要求l所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含直接耦合到所述可動(dòng)部 分的第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步配置為為所述第二運(yùn) 動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
8. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包含以下數(shù) 據(jù)中的至少一項(xiàng)在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)位置數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn) 設(shè)備之間相對(duì)速度數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)加速度數(shù)據(jù)和在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一 運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
9. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備直接耦合到所述可動(dòng)部分。
10. 如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療設(shè)備還包含第二 可動(dòng)部分，并且其中，所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備直接耦合到所述第二可 動(dòng)部分。
11. 如權(quán)利要求IO所述的系統(tǒng)，其中所述醫(yī)療設(shè)備還包含用于控 制所述第二可動(dòng)部分的第二控制器，以及其中，所述第二控制器至少 部分地根據(jù)所述第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)控制所述可動(dòng)設(shè)備。
12. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含與所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備 通訊的系統(tǒng)監(jiān)視模塊，并且其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視模塊被配置為為所述 運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，在所述系統(tǒng)監(jiān)視模塊與所 述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的通訊包括無(wú)線通訊。
14. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步包含直接 耦合到所述可動(dòng)部分的第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備，其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視模塊 進(jìn)一步配置為為所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
15. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療設(shè)備包含第二可 動(dòng)部分和用于控制所述第二可動(dòng)部分的第二控制器，其中，所述系統(tǒng) 進(jìn)一步包含直接耦合到所述第二可動(dòng)部分的第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備，并且 其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視模塊進(jìn)一步配置為為所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定 第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
16. 如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含與所述第一控制器和所述第二控制器通訊的綜合計(jì)算機(jī)，其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視模塊與所述 綜合計(jì)算機(jī)通訊，并且其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視模塊將所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳送 到所述綜合計(jì)算機(jī)。
17. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視模塊與所述 控制器通訊，并且其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視模塊將所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)傳送給所 述控制器。
18. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)適于與第二運(yùn)動(dòng) 檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行通訊，所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與接收放射的患者相關(guān)聯(lián)， 其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步配置為為所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
19. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包含以 下數(shù)據(jù)中的至少一項(xiàng)在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn) 設(shè)備之間的相對(duì)位置數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng) 檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)速度數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一 運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)加速度數(shù)據(jù)和在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所 述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
20. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備包含以下數(shù)據(jù)中的至少一項(xiàng)反射器標(biāo)記物、射頻標(biāo)記物、發(fā)射器標(biāo)記物、可變強(qiáng)度標(biāo)記物、可變頻率標(biāo)記物和晶體管標(biāo)記物。
21. 如權(quán)利要求18所述的系統(tǒng)，其中，所述醫(yī)療設(shè)備進(jìn)一步包含 第二控制器，所述第二控制器被配置為控制由放射源所實(shí)施的放射， 其中，所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)一步配置為感應(yīng)與由所述第二運(yùn)動(dòng)檢 驗(yàn)設(shè)備所接受到的放射相關(guān)的參數(shù)，以及其中，所述系統(tǒng)進(jìn)一步配置 為接收與所述放射參數(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
22. 如權(quán)利要求21所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含與所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn) 設(shè)備和所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備通訊的系統(tǒng)監(jiān)視模塊，以及其中，所述 系統(tǒng)監(jiān)視模塊被配置為為所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；為所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；以及確定與所述放射參 數(shù)相關(guān)的所述數(shù)據(jù)。
23. 如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其中，所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn) 一步被配置為感應(yīng)與由所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備接收的放射相關(guān)的參 數(shù)，并且其中，所述系統(tǒng)監(jiān)視模塊被進(jìn)一步配置為接收與由所述第一 運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備接收到的所述放射參數(shù)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
24. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，進(jìn)一步包含耦合到所述控制器并 且被配置為感應(yīng)所述可動(dòng)部分的位置的位置傳感器。
25. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備包括以 下標(biāo)記物中的至少一項(xiàng)反射器標(biāo)記物、射頻標(biāo)記物、發(fā)射器標(biāo)記物、 可變強(qiáng)度標(biāo)記物、可變頻率標(biāo)記物和晶體管標(biāo)記物。
26. —種監(jiān)視醫(yī)療設(shè)備的操作的方法，所述醫(yī)療設(shè)備包含可動(dòng)部 分、用于控制所述可動(dòng)部分的控制器和直接耦合到所述可動(dòng)部分的運(yùn) 動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備，所述方法包含移動(dòng)所述可動(dòng)部分；為所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；以及 監(jiān)視所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
27. 如權(quán)利要求26所述的方法，進(jìn)一步包含 利用運(yùn)動(dòng)傳感器獲取所述可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)信號(hào)，所述運(yùn)動(dòng)傳感器與所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備不同；獲取與所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)相關(guān)的數(shù)據(jù)；從所述被監(jiān)視的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)中獲取與所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備相關(guān)的數(shù) 據(jù)；以及將所述運(yùn)動(dòng)信號(hào)的所述數(shù)據(jù)與所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備的所述數(shù)據(jù)進(jìn)行 比較。
28. 如權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包含基于所述比較來(lái)判定 所述可動(dòng)部分是否在預(yù)期的定位。
29. 如權(quán)利要求27所述的方法，進(jìn)一步包含基于所述比較來(lái)判定 所述運(yùn)動(dòng)傳感器是否與所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備正確地同步。
30. 如權(quán)利要求29所述的方法，進(jìn)一步包含如果所述運(yùn)動(dòng)傳感 器未與所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備正確地同步，則生成信號(hào)。
31. 如權(quán)利要求29所述的方法，進(jìn)一步包含如果所述位置傳感 器未與所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備正確地同步，則校正所述運(yùn)動(dòng)傳感器的所述 信號(hào)。
32. 如權(quán)利要求26所述的方法，至少部分地基于所述被監(jiān)視的運(yùn) 動(dòng)數(shù)據(jù)來(lái)判定所述可動(dòng)部分是否在預(yù)期的定位。
33. 如權(quán)利要求32所述的方法，其中，所述判定動(dòng)作包括將所述 運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和所述預(yù)期的定位進(jìn)行比較。
34. 如權(quán)利要求32所述的方法，進(jìn)一步包含如果所述可動(dòng)部分 沒(méi)有在所述預(yù)期的定位，則產(chǎn)生信號(hào)。
35. 如權(quán)利要求32所述的方法，進(jìn)一步包含如果所述可動(dòng)部分 沒(méi)有在所述預(yù)期的定位，則運(yùn)動(dòng)所述可動(dòng)部分。
36. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包含以下數(shù) 據(jù)中的至少一項(xiàng)相對(duì)位置數(shù)據(jù)、絕對(duì)位置數(shù)據(jù)、相對(duì)速度數(shù)據(jù)、絕對(duì)速度數(shù)據(jù)、相對(duì)加速度數(shù)據(jù)、絕對(duì)加速度數(shù)據(jù)和時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
37. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述醫(yī)療設(shè)備進(jìn)一步包含 直接耦合到所述可動(dòng)部分的第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備，并且其中，所述方法 進(jìn)一步包含為所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；以及監(jiān)視所述第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
38. 如權(quán)利要求37所述的方法，其中，所述第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包括以 下數(shù)據(jù)中的至少一項(xiàng)在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)位置數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng) 檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)速度數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一 運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)加速度數(shù)據(jù)和在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所 述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
39. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述醫(yī)療設(shè)備進(jìn)一步包含 第二可動(dòng)部分和直接耦合到所述第二可動(dòng)部分的第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備，并且其中，所述方法進(jìn)一步包含為所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；以及 監(jiān)視所述第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
40. 如權(quán)利要求39所述的方法，其中，所述第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包含以 下數(shù)據(jù)中的至少一項(xiàng)在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)位置數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng) 檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)速度數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一 運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)加速度數(shù)據(jù)和在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所 述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
41. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述醫(yī)療設(shè)備適于與與接 收放射的患者相關(guān)聯(lián)的第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行通訊，并且其中，所述 方法進(jìn)一步包含為所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；以及監(jiān)視所述第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
42. 如權(quán)利要求41所述的方法，其中，所述第二運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)包含以 下數(shù)據(jù)中的至少一項(xiàng)在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)位置數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一運(yùn)動(dòng) 檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)速度數(shù)據(jù)、在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所述第一 運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的相對(duì)加速度數(shù)據(jù)和在所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備與所 述第一運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備之間的時(shí)間序列數(shù)據(jù)。
43. 如權(quán)利要求41所述的方法，其中，所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備包含以下標(biāo)記物中的至少一項(xiàng)反射器標(biāo)記物、射頻標(biāo)記物、發(fā)射器標(biāo)記物、可變強(qiáng)度標(biāo)記物、可變頻率標(biāo)記物和晶體管標(biāo)記物。
44. 如權(quán)利要求41所述的方法，進(jìn)一步包含向所述患者實(shí)施放 射；為所述第二運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定放射相關(guān)數(shù)據(jù)；以及監(jiān)視所述放射 相關(guān)數(shù)據(jù)。
45. 如權(quán)利要求44所述的方法，進(jìn)一步包含為所述第一運(yùn)動(dòng)檢 驗(yàn)設(shè)備確定第二放射相關(guān)數(shù)據(jù)；以及監(jiān)視所述第二放射相關(guān)數(shù)據(jù)。
46. 如權(quán)利要求45所述的方法，進(jìn)一步包含將所述第一放射相 關(guān)數(shù)據(jù)與所述第二放射相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。
47. 如權(quán)利要求26所述的方法，其中，所述運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備包含以 下標(biāo)記物中的至少一項(xiàng)反射器標(biāo)記物、射頻標(biāo)記物、發(fā)射器標(biāo)記物、 可變強(qiáng)度標(biāo)記物、可變頻率標(biāo)記物和晶體管標(biāo)記物。
全文摘要
一種用于監(jiān)視醫(yī)療設(shè)備的操作的系統(tǒng)，該醫(yī)療器械包含可動(dòng)部分和用于控制該可動(dòng)部分的控制器。該系統(tǒng)包括直接耦合到可動(dòng)部分的運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備。該系統(tǒng)被配置為為該運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。在一種操作的方法中，該方法包含運(yùn)動(dòng)可動(dòng)部分；為運(yùn)動(dòng)檢驗(yàn)設(shè)備確定運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)；和監(jiān)視該運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)A61B5/05GK101267770SQ200680034977
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)明者古斯塔沃·H·奧利弗拉, 托馬斯·R·麥克基, 肯尼斯·J·盧卡拉, 艾里克·斯楚勒塞爾 申請(qǐng)人:斷層放療公司