欧美在线观看视频网站,亚洲熟妇色自偷自拍另类,啪啪伊人网,中文字幕第13亚洲另类,中文成人久久久久影院免费观看 ,精品人妻人人做人人爽,亚洲a视频

放療系統(tǒng)的制作方法

文檔序號:864322閱讀:273來源:國知局
專利名稱:放療系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及放療,并且特別地涉及用于根據(jù)在放療治療期間采集的射野(portal) 圖像來重建三維圖像的方法和裝置。
背景技術(shù)
已知使人類或者動物組織曝光于電離輻射將損傷因此曝光的細(xì)胞。這例如在治療病理細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)應(yīng)用。然而為了治療患者體內(nèi)深處的腫瘤,輻射必須穿透健康組織以便照射和破壞病理細(xì)胞。在常規(guī)輻射療法中,因此可能使大量健康組織曝光于有害劑量的輻射從而潛在地造成不可接受的副作用。因此期望的是設(shè)計(jì)一種如下設(shè)備用于用電離輻射和治療方案(protocol)治療患者以便使病理組織曝光于將造成那些細(xì)胞死亡的輻射劑量同時使健康組織的曝光保持最少。先前已采用若干方法以實(shí)現(xiàn)所期望的病理細(xì)胞破壞性曝光同時使健康細(xì)胞的曝光保持最少。許多方法通過從大量方向(或者同時從多個源或者從單個可移動源隨時間的多次曝光)把輻射指引向腫瘤來工作。從每個方向沉積的劑量因此少于為了破壞腫瘤而將需要的劑量,但是在來自多個方向的輻射束會聚的情況下,總輻射劑量足以是有療效的。通過從多個方向提供輻射,可以減少對周圍健康細(xì)胞引起的損傷。強(qiáng)度調(diào)制弧形療法(IMAT)是一種實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的方法并且在US5,818,902中被描述。在這一過程中,圍繞患者旋轉(zhuǎn)輻射源,并且通常用多葉準(zhǔn)直器(MLC)根據(jù)源的旋轉(zhuǎn)角來準(zhǔn)直輻射束以取得所期望的形狀。特定形式的IMAT——體積調(diào)制弧形療法(VMAT)——的潛在優(yōu)點(diǎn)最近已帶來大量商業(yè)實(shí)施和研究學(xué)習(xí)。在這些系統(tǒng)中,劑量率、旋轉(zhuǎn)速度和MLC葉位置全都可以在遞送(delivery)期間變化。一般而言,可以獲得在質(zhì)量和準(zhǔn)確性方面與靜態(tài)機(jī)架強(qiáng)度調(diào)制放療(IMRT)可比較的計(jì)劃而遞送時間正常減少。為了保證正確地指引輻射束,可以在治療之前或者甚至在治療期間通過目標(biāo)區(qū)的成像來指導(dǎo)治療。例如,可以通過提供相對于主輻射頭成角度放置的可旋轉(zhuǎn)機(jī)架上裝配的單獨(dú)成像輻射源而在治療期間使用千伏電壓計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)。檢測器與成像輻射源直徑上相對地定位并且針對機(jī)架的多個旋轉(zhuǎn)角收集成像數(shù)據(jù)。然后可以使用已知的CT技術(shù)來重建這一數(shù)據(jù)以形成三維圖像。這一方法的示例參見PCT申請WO 2006/030181。千伏電壓輻射由于在患者中的不同結(jié)構(gòu)之間的高對比度而優(yōu)選用于成像。一種備選的成像方法是使用兆伏電壓輻射和電子成像設(shè)備。在這一方案中,輻射檢測器與主治療頭直徑上相對地放置于可旋轉(zhuǎn)機(jī)架上并且設(shè)計(jì)成在兆伏電壓輻射已穿過患者(并且被患者衰減)之后檢測兆伏電壓輻射。生成的圖像因此是來自束眼圖(BEV)的個別透射圖像。兆伏電壓成像可以用來驗(yàn)證MLC葉相對于患者內(nèi)的目標(biāo)的位置。由MLC葉因此創(chuàng)建的孔徑被稱為射野,因此這一形式的成像經(jīng)常稱為‘射野圖像’而檢測器稱為‘電子射野成像設(shè)備’或者EPID。然而,與治療輻射關(guān)聯(lián)的高能量對于成像目的而言并不理想,因?yàn)榛颊邇?nèi)的各種組織類型的衰減系數(shù)在這一能量水平上相似從而導(dǎo)致不良的圖像對比度。 此外,這一方法固有地為二維,因?yàn)樵诔R?guī)放療中,兆伏電壓束從通常兩個至九個角度被指引向患者,這可能不足以提供三維成像。已表明根據(jù)兆伏電壓圖像的CT重建(S卩,MVCT)是可能的(參見Pouliot J的 "Megavoltage imaging, megavoltage cone beam CT and dose-guided radiation therapy,,2007 Frontiers of Radiation Therapy and Oncology vol. 40, pp 132 -42)。 然而針對這樣的重建,需要在遞送治療束之前或者之后使用如下束來獲得兆伏電壓圖像, 所述束一般包圍期望被成像的解剖體(anatomy)并且因此不是輻射治療的部分。由于這一方法未利用在治療期間采集的射野圖像(即用療法的可變MLC孔徑采集的那些射野圖像), 所以它與向患者的不期望輻射劑量的增加關(guān)聯(lián)。Ruchala^AWifeiI ("Megavoltage CT imaging as a by-product of multileaf collimator leakage”,2000 Physics in Medicine and Biology, vol. 45,pp N61 - 70) 公開一種在斷層療法中重建三維CT圖像的方法。這一過程利用經(jīng)過二元多葉準(zhǔn)直器(MLC) 的關(guān)閉葉的泄漏輻射以及治療遞送中的略微低效以在治療期間生成MVCT圖像。然而,該過程僅適用于其中MLC的葉打開或者關(guān)閉(即二元)的斷層療法。僅當(dāng)MLC的所有葉處于它們的關(guān)閉位置時,采集用于CT重建的射野圖像,即用來創(chuàng)建圖像的泄漏輻射也一般包圍期望被成像的整個解剖體。需要的是一種用于在放療期間提供患者中的目標(biāo)區(qū)的圖像的裝置和方法。常規(guī)千伏電壓CT掃描需要相當(dāng)大的附加設(shè)備(例如額外輻射源和檢測器)從而導(dǎo)致復(fù)雜性和成本增加。二維射野成像受不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間的減少對比度困擾,并且常常有必要向它補(bǔ)充在治療之前或者之后拍攝的更大和/或正交圖像。兆伏電壓CT和這些其它兩種方式因此增加向患者施加的不期望劑量。這些技術(shù)也潛在地增加為了治療患者而需要的時間,因?yàn)樗鼈兇硪豁?xiàng)讓操作者執(zhí)行的附加任務(wù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于在旋轉(zhuǎn)弧形放療治療中生成患者中的目標(biāo)區(qū)的三維CT圖像的方法和裝置。射野成像器檢測衰減的治療輻射束,并且這一數(shù)據(jù)可以用來重建三維CT圖像。這一技術(shù)避免向患者施加的任何附加輻射劑量,因?yàn)榕c治療遞送同時采集圖像由此避免附加采集時間。將錐形束公式應(yīng)用于在VMAT遞送期間采集的射野圖像確實(shí)令人驚訝地造成可容易識別的CT體積。另外,局部(Λ (lambda))斷層攝影可以用來增強(qiáng)圖像的視覺質(zhì)量。這樣的VMAT-CT重建可以是一種用于治療位置驗(yàn)證的有用工具。在本發(fā)明的一個方面中,提供一種放療系統(tǒng),該放療系統(tǒng)包括支撐件,用于支撐經(jīng)受放療治療的患者;機(jī)架,圍繞軸可旋轉(zhuǎn);輻射源,裝配于機(jī)架上并且產(chǎn)生指引向患者的目標(biāo)區(qū)的輻射束;準(zhǔn)直器,耦合到所述輻射源用于準(zhǔn)直所述輻射束,該準(zhǔn)直器包括多個限束元件,每個限束元件可移動以共同定義輻射束穿過的成形孔徑;射野成像器,與輻射源相對地裝配于機(jī)架上用于在輻射已穿過患者之后檢測該輻射并且生成對應(yīng)圖像;以及關(guān)聯(lián)電路,用于至少控制機(jī)架、源、準(zhǔn)直器和射野成像器;核對包括從成像器采集的多個圖像的檢測數(shù)據(jù),所述多個圖像包括在所述機(jī)架的多個旋轉(zhuǎn)角下的圖像和在多個準(zhǔn)直器形狀下的圖像;并且基于所述檢測數(shù)據(jù)來生成目標(biāo)區(qū)的三維圖像。在一個實(shí)施例中,關(guān)聯(lián)電路被配置成將算法應(yīng)用于所述檢測數(shù)據(jù)從而重建針對目標(biāo)區(qū)中的多個位置的衰減系數(shù)值。算法可以針對對于大于機(jī)架的旋轉(zhuǎn)角的閾值范圍而言位于輻射束以外的位置將衰減系數(shù)設(shè)置成空值。以這一方式,通過嘗試重建衰減系數(shù)的值(對其而言存在不足數(shù)據(jù)) 而不讓圖像降級。算法可以根據(jù)其中每個位置在輻射束中的、機(jī)架的角度旋轉(zhuǎn)范圍來歸一化該位置的衰減系數(shù),因此考慮到位置可能對于輻射源的完整2π弧形未落在束眼圖內(nèi)的事實(shí)。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),算法可以包括定義MLC葉的位置的遮罩(masking)函數(shù)。算法可以針對落在輻射束以外的位置外推該檢測數(shù)據(jù)。一種可能的外推方案是設(shè)置針對延伸超出輻射束邊緣的位置的檢測數(shù)據(jù)值等于針對在輻射束邊緣的位置的檢測數(shù)據(jù)值。在某些實(shí)施例中,算法可以包括平滑和去模糊函數(shù),該函數(shù)僅依賴于針對落在所述位置的范圍內(nèi)的位置的檢測數(shù)據(jù)。備選地,平滑和去模糊函數(shù)可以是全局的(依賴于針對特定維度的所有檢測數(shù)據(jù))。


現(xiàn)在將參照附圖通過例子的方式描述本發(fā)明的實(shí)施例,其中 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的放療系統(tǒng)的示意圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的方法的流程圖; 圖3a示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的放療系統(tǒng)的幾何形狀;并且圖北示出了如從束眼圖所見的變量。
具體實(shí)施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的放療系統(tǒng)1。該系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上類似于常規(guī)放療裝置。該系統(tǒng)包括機(jī)架10,輻射源12和與源12 直徑上相對的輻射檢測器16裝配于該機(jī)架10上。這樣的檢測器通常稱為射野成像器。輻射源12通常是產(chǎn)生χ射線或者其它穿透輻射的線性加速器。機(jī)架圍繞軸22可旋轉(zhuǎn)。在圖中,將機(jī)架10描繪為環(huán)形支撐件。然而備選地,機(jī)架可以包括C形臂,而源12和成像器16在相對臂上。將系統(tǒng)的等中心(isocentre)定義為如下平面,該平面穿過機(jī)架10的與輻射束的瞬時軸垂直的旋轉(zhuǎn)軸22。準(zhǔn)直器14耦合到輻射源12以便對輻射束進(jìn)行準(zhǔn)直和成形。也就是說,輻射的第一準(zhǔn)直(未圖示)靠近源12發(fā)生。這將由源產(chǎn)生的輻射準(zhǔn)直成比如從源發(fā)散開的錐形束或者扇形束的束。又一準(zhǔn)直器14然后作用于這一準(zhǔn)直束以便按照療法需要對輻射進(jìn)行成形。 用于這一方面的適當(dāng)準(zhǔn)直器的例子為多葉準(zhǔn)直器(MLC)。這樣的設(shè)備包括一組或者多組平行葉,每個葉可以在與輻射束軸橫切的方向上移動。這些葉在更大或者更小程度上可移入和移出輻射束的路徑,因此葉位置的組合共同定義輻射穿過的成形孔徑。在一個實(shí)施例中, MLC包括在輻射束的相對側(cè)上定位的兩組葉,其中每個葉能夠取得范圍從輻射束以外到與輻射束交叉的任何位置。為了足夠衰減(即阻擋)高能輻射,這些葉在與輻射束軸平行的方向上具有相當(dāng)大的深度并且由原子序數(shù)高的材料諸如鎢制造。因此,輻射源12和準(zhǔn)直器14 的輸出是一般向內(nèi)指引向機(jī)架旋轉(zhuǎn)軸的成形輻射束24。
控制和處理電路沈與機(jī)架10、源12和準(zhǔn)直器14通信并且控制它們的操作?;颊?0定位于用于治療的支撐件18上,使得治療目標(biāo)21 (例如腫瘤)放置于系統(tǒng)的等中心處。支撐件的縱軸以及因此患者20通常但是未必位于與機(jī)架的旋轉(zhuǎn)軸22基本上平行。用于對患者進(jìn)行定位和安放的各種過程和裝置將為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知。在一個實(shí)施例中,支撐件允許患者在三個維度中的線性平移。支撐件18也可以允許患者20的傾斜和旋轉(zhuǎn),因此提供多達(dá)六個自由度(即n ^、俯仰(Pitch )、偏轉(zhuǎn)(yaw)、滾動(ro 11)) 的移動。在操作中,系統(tǒng)1執(zhí)行如圖2中闡述的方法。一旦患者已被正確定位(即目標(biāo)在等中心處),就開始該方法。本發(fā)明的實(shí)施例也可以提供患者在治療期間的運(yùn)動。例如,支撐件18可以補(bǔ)償由于呼吸或者心臟循環(huán)所致的患者移動(即,使目標(biāo)21相對于系統(tǒng)1的運(yùn)動最少)。類似地, 準(zhǔn)直器葉的移動和定位可以補(bǔ)償目標(biāo)21的這樣的循環(huán)移動。然而在所示的方法中,為了簡化起見而未考慮這樣的過程。在步驟100中,該方法始于輻射源12生成輻射束。輻射本身按照需要可以是χ射線或者其它穿透輻射。在步驟102中,通過準(zhǔn)直器14的作用來準(zhǔn)直該輻射束以生成用于療法目的的成形準(zhǔn)直束M。例如,可以對該束進(jìn)行成形以符合目標(biāo)或者目標(biāo)的部分的形狀或者任何其它形狀從而在目標(biāo)中和周圍實(shí)現(xiàn)所期望的劑量分布。該束入射在患者20上,并且一些輻射被不可避免地吸收。吸收量依賴于患者內(nèi)的特定結(jié)構(gòu)。在步驟104中,衰減的輻射束由射野成像器16檢測。檢測信號被轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)并且被提供給控制電路沈。這些數(shù)據(jù)集主要包括像素?cái)?shù)據(jù)并且因此可以(通常)匯集成可查看圖像。它們因此將在本申請中稱為“圖像”,但是這不應(yīng)當(dāng)解釋為意味著必須以圖像格式存儲數(shù)據(jù)集或者必須在任何點(diǎn)以圖像形式查看它們。 數(shù)據(jù)集經(jīng)常將傳送給處理器用于轉(zhuǎn)換成CT數(shù)據(jù)集而不曾以圖像形式來查看。步驟100、102和104 —般全都在機(jī)架100圍繞患者旋轉(zhuǎn)(步驟106)時發(fā)生。因此步驟100、102、104和106可以全都基本上同時發(fā)生。也就是說,機(jī)架10圍繞患者旋轉(zhuǎn),而源12連續(xù)生成輻射束并且準(zhǔn)直器葉移向新位置??刂齐娐飞蚩刂七@一操作并且可以在整個過程中改變輻射能、劑量率、準(zhǔn)直器位置和機(jī)架的旋轉(zhuǎn)速度。該方法然后繼續(xù)步驟108,其中電路沈?qū)⑺惴☉?yīng)用于射野圖像數(shù)據(jù)并且重建目標(biāo)區(qū)的三維CT圖像。不存在應(yīng)用算法的固定時間。算法作用于在算法調(diào)用的時刻之前已采集的數(shù)據(jù)。如果在治療期間需要三維CT圖像,則可以在治療期間調(diào)用算法。CT圖像然后可以用來指導(dǎo)療法以用于其余治療。備選地,可以在治療之后生成CT圖像以輔助確定向患者遞送的劑量分布或者記錄患者組織的內(nèi)部運(yùn)動。然而一般地,采集的數(shù)據(jù)越多,獲得的CT 圖像的質(zhì)量就越好。這樣生成的CT圖像是對在目標(biāo)區(qū)內(nèi)的任一個三維點(diǎn)的衰減的測量。因此在一個實(shí)施例中發(fā)現(xiàn)衰減系數(shù)/tΓ, Ζ)本身(其中(Γ 為圓柱極坐標(biāo))。在備選的實(shí)施例中, 重建的變量可以是不過與衰減系數(shù)有關(guān)的并且提供有用成像信息的備選量。在下文中,術(shù)語“衰減系數(shù)”是指衰減系數(shù)/P, φ,ζ)以及這些有關(guān)量。盡管有許多挑戰(zhàn),在步驟108中應(yīng)用的算法仍然允許根據(jù)射野圖像來生成三維圖像。射野圖像具有目標(biāo)的很窄視野,因?yàn)闇?zhǔn)直器葉用于阻擋未指引向目標(biāo)的任何輻射以便使對周圍健康組織的損傷最少。另外,準(zhǔn)直器葉的位置可以隨著機(jī)架圍繞患者旋轉(zhuǎn)而變化。 因此,在一個旋轉(zhuǎn)角下的視野一般而言不會與在另一旋轉(zhuǎn)角中的視野相同。算法具有數(shù)學(xué)組件(component),每個數(shù)學(xué)組件獨(dú)自和組合地用于克服這些難點(diǎn)。算法的第一部分涉及確認(rèn)可能沒有可能針對目標(biāo)區(qū)內(nèi)的所有位置重建衰減系數(shù)。 首先不可能對完全落在目標(biāo)區(qū)——以及因此在所有機(jī)架旋轉(zhuǎn)角下輻射束的路徑——以外的位置進(jìn)行成像。只是沒有用來重建值的數(shù)據(jù)。然而,可以在目標(biāo)區(qū)內(nèi)有僅針對機(jī)架旋轉(zhuǎn)角的子集落在輻射束的路徑內(nèi)的其它位置。針對這些位置,不過可能有不足以針對衰減系數(shù)重建準(zhǔn)確值的數(shù)據(jù)。針對這些位置重建衰減系數(shù)值可能降低圖像的整體質(zhì)量。因此針對目標(biāo)區(qū)內(nèi)的每個位置,如果該位置針對大于閾值角度范圍而落在輻射束以外,則算法的第一部分將衰減系數(shù)設(shè)置成空值。例如,該閾值可以設(shè)置成270°。在該情況下,如果位置針對機(jī)架的360°旋轉(zhuǎn)中的僅75°位于輻射束以內(nèi),則用于該位置的衰減系數(shù)設(shè)置成空??罩悼梢允橇慊蛘呤窃趯?shí)踐中被系統(tǒng)視為空的任何其它值。算法的第二部分根據(jù)特定位置在輻射束以內(nèi)的角度范圍來歸一化針對該位置的衰減系數(shù)的重建值。因此,如果特定位置針對周轉(zhuǎn)的分?jǐn)?shù)(fraction)位于輻射束內(nèi),則針對該位置的重建衰減系數(shù)除以該分?jǐn)?shù)。例如,如果位置針對180° (即可能機(jī)架角度的一半) 位于輻射束內(nèi),則衰減系數(shù)的值可以乘以二以說明這一點(diǎn)。算法的這兩個部分均可以采用遮罩函數(shù)以定義準(zhǔn)直器葉在任何特定旋轉(zhuǎn)角的位置。在與輻射束軸正交的平面中,遮罩函數(shù)針對被準(zhǔn)直器葉阻擋的位置而言等于零而針對開放讓輻射行進(jìn)經(jīng)過的位置而言等于一。用來定義該平面中的位置的兩個變量可以分別與準(zhǔn)直器葉的行進(jìn)方向平行和正交或者關(guān)于葉成任何角度。算法的部分是對在射野成像器16處接收的能量的測量。先前我們已描述可能沒有可能針對在機(jī)架旋轉(zhuǎn)期間位于或者部分地位于輻射束以外的位置重建衰減系數(shù)值。然而,為了針對位于輻射束以內(nèi)的位置重建值,不過可能有必要針對位于輻射束以外的那些位置估計(jì)由射野成像器本來會接收的能量值。也就是說,“本來會接收”讓準(zhǔn)直器葉例如不阻擋輻射??梢酝馔平邮盏哪芰恐狄怨烙?jì)在束以外的這些位置處接收的能量。一個例子是設(shè)置在輻射束的右邊緣以外的接收能量等于在輻射束的右邊緣處的接收能量;同樣,可以設(shè)置在輻射束的左邊緣以外的接收能量等于在輻射束的左邊緣處的接收能量。然而,其它外推方案是可能的。最后,重建的衰減系數(shù)可以經(jīng)受平滑和去模糊運(yùn)算。平滑和去模糊運(yùn)算可以是全局的(考慮到在整個視野內(nèi)檢測到的輻射)或者局部的(僅考慮到在考慮的位置范圍內(nèi)檢測到的輻射)。在后一種情況下,減少對外推接收的能量的要求,并且因此重建的衰減系數(shù)的準(zhǔn)確性可以更大。在下面描述的等式(14)中體現(xiàn)所有這些特征。然而,本發(fā)明的實(shí)施例可以實(shí)施上述算法特征中的僅一個或者多個算法特征以便根據(jù)射野圖像來重建衰減系數(shù)。本發(fā)明因此提供一種用于根據(jù)在治療期間采集的射野圖像來重建三維CT圖像的方法和裝置。這樣的可能性先前由于窄的且不斷變化的視野以及旋轉(zhuǎn)輻射源對重建點(diǎn)的不完整角度覆蓋(即由于數(shù)據(jù)不足)而視為不可能。然而,本發(fā)明的實(shí)施例與成像技術(shù)普遍采用的、通常需要單獨(dú)千伏電壓輻射源和檢測器的常規(guī)放療系統(tǒng)相比可以被極大地簡化。
附錄
現(xiàn)在接著是對在步驟108中采用的算法的數(shù)學(xué)描述。在等式(10)中示出了 ‘全局’算法;在等式(14)中示出了包括全局和‘局部’算法的一般算法。在等式(16)中示出了設(shè)計(jì)成并入全局和局部算法的益處的混合版本。函數(shù)/(r,#,z)表示描述主體衰減系數(shù)的3D函數(shù),其中(r,#,z)為圓柱極坐標(biāo)。在
實(shí)踐中,在 CT 重建中應(yīng)用 Ram-Lak 內(nèi)核(參見 Ramachandran G N and Lakshminarayanan A V 1971 "Three dimensional reconstruction from radiographs and electron micrographs: applications of convolutions instead of Fourier transforms,, Proceedings of the National Academy of Sciences US vol 68, pp 2236 - 2240,其內(nèi)
容通過引用結(jié)合于此)或者變跡(apodizing)內(nèi)核。這造成重建并非/(r,#,Z)本身而是由點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)(PSF)平滑的這一函數(shù)。在Ram-Lak內(nèi)核的情況下,該P(yáng)SF僅起因于有限像素寬度。在apodizing內(nèi)核的情況下,可以包括附加平滑以減少圖像噪聲。在^^平面中考慮這樣的重建“圖像”。平滑的3D函數(shù)可以表達(dá)為
權(quán)利要求
1.一種放療系統(tǒng),包括支撐件,用于支撐經(jīng)受放療治療的患者;機(jī)架,圍繞軸可旋轉(zhuǎn);輻射源,裝配于所述機(jī)架上,產(chǎn)生指引向所述患者的目標(biāo)區(qū)的輻射束;準(zhǔn)直器,耦合到所述輻射源,用于準(zhǔn)直所述輻射束,所述準(zhǔn)直器包括可移動以共同定義所述輻射束穿過的成形孔徑的多個限束元件;射野成像器,與所述輻射源相對地裝配于所述機(jī)架上,用于在所述輻射已穿過所述患者之后檢測所述輻射并且生成對應(yīng)圖像;以及關(guān)聯(lián)電路,用于 i.至少控制所述機(jī)架、所述源、所述準(zhǔn)直器和所述射野成像器, .核對包括從所述成像器采集的多個圖像的檢測數(shù)據(jù),所述多個包括在所述機(jī)架的多個旋轉(zhuǎn)角下的圖像和在多個準(zhǔn)直器形狀下的圖像,并且iii.基于所述檢測數(shù)據(jù)來生成所述目標(biāo)區(qū)的三維圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放療系統(tǒng),其中所述關(guān)聯(lián)電路被配置成將算法應(yīng)用于所述檢測數(shù)據(jù)從而針對所述目標(biāo)區(qū)中的多個位置重建衰減系數(shù)的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的放療系統(tǒng),其中所述算法包括描述所述限束元件的位置的遮罩函數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或者3所述的放療系統(tǒng),其中所述算法針對落在所述輻射束以外的位置外推所述檢測數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放療系統(tǒng),其中所述外推把針對延伸超出所述輻射束的邊緣的位置的所述檢測數(shù)據(jù)的值設(shè)置成等于針對在所述輻射束的邊緣的位置處的所述檢測數(shù)據(jù)的值。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的任一項(xiàng)所述的放療系統(tǒng),其中所述算法針對對于大于所述機(jī)架的旋轉(zhuǎn)角的閾值范圍而言位于所述輻射束以外的位置把所述衰減系數(shù)設(shè)置成空值。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至6中的任一項(xiàng)所述的放療系統(tǒng),其中所述算法根據(jù)其中每個位置在所述輻射束中的、所述機(jī)架的角度旋轉(zhuǎn)范圍來歸一化針對所述位置的衰減系數(shù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2至7中的任一項(xiàng)所述的放療系統(tǒng),其中所述算法包括平滑和去模糊函數(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放療系統(tǒng),其中針對每個位置,所述平滑和去模糊函數(shù)僅依賴于針對落在所述位置的范圍內(nèi)的位置的檢測數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的放療系統(tǒng),其中隨著所述機(jī)架旋轉(zhuǎn)而連續(xù)生成所述輻射束。
11.一種在系統(tǒng)中生成患者內(nèi)的目標(biāo)區(qū)的三維圖像的方法,所述系統(tǒng)包括可旋轉(zhuǎn)機(jī)架;輻射源,裝配于所述機(jī)架上,用于產(chǎn)生輻射束;多葉準(zhǔn)直器,用于準(zhǔn)直所述輻射束;以及檢測器,與所述源相對地裝配于所述機(jī)架上,所述方法包括以下步驟針對所述機(jī)架的多個旋轉(zhuǎn)角,在衰減的輻射束已穿過所述目標(biāo)區(qū)之后檢測衰減的輻射束,所述衰減的輻射束被準(zhǔn)直成針對第一旋轉(zhuǎn)角的第一形狀和針對第二旋轉(zhuǎn)角的第二不同形狀;針對所述機(jī)架的所述多個旋轉(zhuǎn)角,核對與檢測的衰減輻射束對應(yīng)的檢測數(shù)據(jù);并且基于所述核對的檢測數(shù)據(jù)來生成所述目標(biāo)區(qū)的三維圖像。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其中所述生成步驟包括將算法應(yīng)用于所述檢測數(shù)據(jù)從而針對所述目標(biāo)區(qū)中的多個位置重建衰減系數(shù)的值。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其中所述算法包括描述MLC中的限束元件的位置的遮罩函數(shù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或者13所述的方法,其中所述算法針對落在所述輻射束以外的位置外推所述檢測數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法,其中所述外推把針對延伸超出所述輻射束的邊緣的位置的所述檢測數(shù)據(jù)的值設(shè)置成等于針對在所述輻射束的邊緣處的位置的所述檢測數(shù)據(jù)的值。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述算法針對對于大于所述機(jī)架的旋轉(zhuǎn)角的閾值范圍而言位于所述輻射束以外的位置把所述衰減系數(shù)設(shè)置成空值。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述算法根據(jù)其中每個位置在所述輻射束中的、所述機(jī)架的角度旋轉(zhuǎn)范圍來歸一化針對所述位置的衰減系數(shù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至17中的任一項(xiàng)所述的方法,其中所述算法包括平滑和去模糊函數(shù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法,其中針對每個位置,所述平滑和去模糊函數(shù)僅依賴于針對落在所述位置的范圍內(nèi)的位置的檢測數(shù)據(jù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求11至19中的任一項(xiàng)所述的方法,還包括 基于所述三維圖像來控制所述輻射束的進(jìn)一步準(zhǔn)直。
全文摘要
公開一種放療系統(tǒng),該放療系統(tǒng)包括支撐件,用于支撐經(jīng)受放療治療的患者;機(jī)架,圍繞軸可旋轉(zhuǎn);輻射源,裝配于機(jī)架上并且產(chǎn)生指引向患者的目標(biāo)區(qū)的輻射束;準(zhǔn)直器,耦合到所述輻射源,用于準(zhǔn)直所述輻射束,該準(zhǔn)直器包括多個限束元件,每個限束元件可移動以共同定義輻射束穿過的成形孔徑;射野成像器,與輻射源相對地裝配于機(jī)架上,用于在輻射已穿過患者之后檢測輻射并且生成對應(yīng)圖像;以及關(guān)聯(lián)電路,用于至少控制機(jī)架、源、準(zhǔn)直器和射野成像器;核對包括從成像器采集的多個圖像的檢測數(shù)據(jù),所述多個圖像包括在所述機(jī)架的多個旋轉(zhuǎn)角下的圖像和在多個準(zhǔn)直器形狀下的圖像;并且基于所述檢測數(shù)據(jù)來生成目標(biāo)區(qū)的三維圖像。
文檔編號A61N5/10GK102294083SQ20111017122
公開日2011年12月28日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者G.G.波盧尼奧夫斯基, M.D.R.托馬斯 申請人:癌癥研究所皇家癌癥醫(yī)院
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評論。精彩留言會獲得點(diǎn)贊!
1
邻水| 莫力| 合山市| 固始县| 四子王旗| 哈巴河县| 宁阳县| 丁青县| 静安区| 巴里| 荃湾区| 苏尼特右旗| 云浮市| 林周县| 洛浦县| 旬阳县| 开鲁县| 南昌市| 新龙县| 林州市| 车致| 独山县| 屯昌县| 安达市| 安西县| 衡山县| 柯坪县| 尚义县| 江西省| 梁山县| 东兴市| 微山县| 乌拉特中旗| 恩平市| 柳江县| 图木舒克市| 秭归县| 麦盖提县| 敖汉旗| 舒兰市| 枣阳市|