觸發式治療系統和方法技術方案

在各種實施方案中，一種輻射療法方法可包括：加載人體內的靶標的計劃圖像。此外，可監測所述靶標的位置。可對所述靶標的位置與所述計劃圖像的所述靶標的位置之間的基本上對準的發生進行計算。另外，在所述計算之后，觸發輻射射束以在短暫時間段(例如，短于一秒)內將劑量遞送到所述靶標。遞送到所述靶標。遞送到所述靶標。

【技術實現步驟摘要】
觸發式治療系統和方法
[0001]本申請是于國際申請日2018年7月19日提交的、2019年11月27日進入中國國家階段的、申請號為201880035119.9、專利技術名稱為“觸發式治療系統和方法”的分案申請。

技術介紹

[0002]輻射療法治療癌癥的用途眾所周知。通常，輻射療法涉及將一束高能質子、光子、離子或電子輻射(“治療性輻射”)引導到患者體內的靶標或靶標體積(例如，腫瘤或病灶)中。
[0003]在用輻射治療患者之前，制定特定于所述患者的治療計劃。計劃基于過去經驗使用模擬和優化限定療法的各種方面。總體上，治療計劃的目的是將足夠的輻射遞送到靶標，同時使周圍的正常健康組織到輻射的暴露最小化。
[0004]計劃者的靶標是相對于在朝向一個靶標的改進對達到另一靶標可能有不利影響的意義上可能相矛盾的多個臨床靶標找到最佳的解決方案。例如，使肝避免接收一定劑量的輻射的治療計劃可能導致胃接收太多輻射。這些類型的權衡導致其中計劃者制定不同計劃以找到最適于達到期望結果的一個計劃的迭代過程。
[0005]最近的輻射生物學研究已經證明在單個短暫的時間段內將全部的相對高的治療性輻射劑量遞送到靶標的效用。這種類型的指令在本文中總體上稱為FLASH輻射療法(FLASH RT)。迄今為止的證據表明當正常健康組織暴露于僅單次輻照達僅非常短暫的時間段時，FLASH RT有利地使所述組織免受損害。FLASH RT因此引入了常規輻射治療計劃中未考慮到或未達到的重要約束。
[0006]對于輻射療法治療來說，患者通常首先接受用于模擬患者治療的CT(計算機斷層攝影)掃描。模擬的治療計劃限定射束取向和對應的粒子注量，以生成最佳地實現醫師的處方和/或意圖的3D(三維)劑量分配。一旦限定了治療計劃，就可開始治療。應當注意的是，與從其得出治療計劃的CT模擬相比，治療不確定性是由于患者在各分次治療時的外觀不同所致。此外，與患者大幅度移動、呼吸、心臟功能和器官充盈變化有關的器官運動進一步加劇了治療不確定性。當前采用各種技術來管理器官運動，以便使計劃劑量和遞送給患者的劑量之間的差異最小化，這些技術包括：屏氣、治療門控或腹部壓迫。這些技術中的每一種都有相關聯的優點和缺點，但是所有這些技術都被設計來在治療遞送時間超過數分鐘且可能持續長達60分鐘時管理運動。
[0007]例如，屏氣的缺點之一是：許多患者沒有屏住他們的呼吸達超過幾秒鐘的肺功能；因此，阻礙了他們在整個治療域的持續時間內屏住他們的呼吸。應當注意的是，與治療門控相關聯的缺點之一是：它需要在相對較長的治療期間對患者進行連續監測，并且每當靶標體積移動到預定感興趣體積之外時就關閉治療射束。此外，治療門控可顯著增加治療時間，因為治療射束會在呼吸周期的較長時段內保持關閉。需注意，大多數患者通常不太能忍受腹部按壓，因為它使患者非常不適，并且會限制與正常器官運動相關聯的關鍵功能(諸如呼吸或排便)。

技術實現思路

[0008]根據本公開的各種實施方案可解決上述缺點。
[0009]本專利技術提供了如權利要求書中所限定的輻射治療方法。
[0010]本專利技術進一步提供了如權利要求書中所限定的輻射療法系統。
[0011]本專利技術另外提供了如權利要求書中所限定的用于實施輻射療法方法的計算機程序。
[0012]在各種實施方案中，本公開提供了觸發式治療，這是幾乎消除了輻射遞送期間的器官運動的圖像引導輻射療法的新范例。在各種實施方案中，通過以持續短暫時間段(例如，一秒的一小部分)的閃光來從每個射束遞送整個治療，靶標和器官運動在3D(三維)空間中是相對“凍結”的并且由運動引起的治療不確定性得到最小化。根據各種實施方案的方法涉及：在治療之前監測患者的靶標體積的運動，以及選擇適當的時間來觸發治療的閃光。對于每個射束取向，可在穿過患者的實時熒光透視投影中監測感興趣區域。當靶標在患者體內移動時，單個或多個同步熒光透視圖像可在三個維度上定位靶標。當靶標位置匹配其在治療前模擬(例如，CT(計算機斷層攝影)、MRI(磁共振成像)或任何醫學成像)中的定位時，可以幾乎瞬時的閃光將觸發式治療精確地遞送到靶標。
[0013]在各種實施方案中，本公開的觸發式治療可包括：使用熒光透視成像(或替代方法)實時監測患者運動，這允許患者自由呼吸或在指示時屏住他們的呼吸。此外，這保留了患者舒適度，最終使患者體驗更加積極。此外，應當注意的是，由于超短的觸發式治療閃光，可明顯減少造成運動不確定性的治療裕度，這意味著受到輻照的健康組織顯著減少，這將導致副作用以及因治療引起的后期毒性較小。
[0014]在各種實施方案中，本公開的觸發式治療可包括：連續地監測患者表面并且觸發要獲取以確認靶標的位置的一系列放射線圖像，之后觸發治療。
[0015]在各種實施方案中，本公開的觸發式治療可包括結合使內部解剖結構可視化的某種形式、基準標記或內部解剖結構的替代物連續跟蹤患者運動和/或呼吸的任何方法。
[0016]在各種實施方案中，本公開的觸發式治療可用以FLASH劑量率(例如，大于40Gy(戈瑞)/秒)遞送的任何粒子或波輻射實施，但不限于此。
[0017]在各種實施方案中，根據本公開，應當注意的是，熒光透視檢查(例如，電離輻射)劑量可與標準劑量率一起使用以重建用于分次間劑量跟蹤的劑量。
[0018]在各種實施方案中，一種輻射療法方法可包括：加載人體內的靶標的計劃圖像。此外，可生成所述靶標的四維(4D)實時視頻圖像。可對所述4D實時視頻圖像的所述靶標與所述計劃圖像的所述靶標之間的基本上對準發生進行計算。另外，在所述計算之后，觸發輻射射束以在短暫時間段(例如，短于一秒)內將劑量遞送到所述靶標。
[0019]在各種實施方案中，一種輻射療法方法可包括：加載人體內的靶標的計劃圖像。此外，可生成所述靶標的4D實時視頻圖像。可對所述4D實時視頻圖像和所述計劃圖像兩者中的所述靶標執行映射。可對所述4D實時視頻圖像的所述靶標與所述計劃圖像的所述靶標之間的基本上對準發生進行計算。此外，在所述計算之后，觸發輻射射束以在短暫時間段(例如，短于一秒)內將劑量的一小部分遞送到所述靶標。
[0020]在各種實施方案中，一種輻射療法方法可包括：加載人體內的靶標的計劃圖像。可生成所述靶標的4D實時視頻圖像。此外，可對所述4D實時視頻圖像的所述靶標與所述計劃
圖像的所述靶標之間的基本上對準的發生進行計算。在所述計算之后，觸發輻射射束以在短暫時間段(例如，短于一秒)內將劑量遞送到所述靶標。此外，在所述觸發之后，利用與所述4D實時視頻圖像相關聯的成像信息來執行質量保證。
[0021]在各種實施方案中，一種輻射療法方法可包括：加載人體內的靶標的計劃圖像。此外，可監測所述靶標的位置。可對所述靶標的位置與所述計劃圖像的所述靶標的位置之間的基本上對準的發生進行計算。另外，在所述計算之后，觸發輻射射束以在短于一秒內將劑量遞送到所述靶標。
[0022]在各種實施方案中，一種輻射療法方法可包括：加載人體內的靶標的計劃圖像。此外，可監測所述靶標的位置。本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種輻射療法方法，包括：加載人體內的靶標的計劃圖像；監測所述靶標的位置；計算所述靶標的位置與所述計劃圖像的所述靶標的位置之間的基本上對準的發生；和在所述計算后，觸發輻射射束以在一秒內將至少4戈瑞遞送到所述靶標。2.根據權利要求1所述的方法，其中所述監測包括實時視頻饋送。3.根據權利要求1所述的方法，其中所述監測包括實時熒光透視成像。4.根據權利要求1所述的方法，其中所述監測包括磁共振成像。5.根據權利要求1所述的方法，其中所述監測包括錐形射束計算機斷層攝影。6.根據權利要求1所述的方法，其中所述監測包括數字斷層融合。7.根據權利要求1所述的方法，其中所述監測包括超聲。8.根據權利要求1所述的方法，其中所述監測包括基準標記。9.一種輻射療法方法，包括：加載人體內的靶標的計劃圖像；監測所述靶標的位置；計算所述靶標的位置與所述計劃圖像的所述靶標的位置之間的基本上對準的發生；和在所述計算后，觸發輻射射束以在一秒內將至少20戈瑞遞送到所述靶標。10.根據權利要求9所述的方法，其中所述計算由人手動執行。11.根據權利要求9所述的方法，其中所述計算由計算系統自動執行。12.根據權利要求9所述的方法，其中所述輻射束包括質子。13.根據權利要求9所述的方法，其中所述輻射束包括光子。14.根據權利要求9所述的方法，其中所述輻射束包括離子。15.根據權利要求9所述的方法，其中所述輻射束包括電子。16.一種輻射療法方法，包括：加載人體內的靶標的計劃圖像；監測所述靶標的位置；計算所述靶標的位置與所述計劃圖像的靶標的位置之間的基本上對準的發生；和在所述計算后，觸發輻射射束以在一秒內將至少40戈瑞遞送到所述靶標。17.根據權利要求16所述的方法，其中所述計劃圖像包括磁共振成像MRI圖像。18.根據權利要求16所述的方法，其中所述計劃圖像包括計算機斷層掃描CT圖像。19.根據權利要求16所述的方法，其中所述計算包括利用視覺表示。20.根據權利要求16所述的方法，其中所述監測包括四維4D錐形射束。21.一種輻射療法方法，包括：加載人體內的靶標的計劃圖像；監測所述靶標的位置；計算所述靶標的位置與所述計劃圖像的所述靶標的位置之間的基本上對準的發生；以及在所述計算之后，觸發輻射射束以在短于一秒內將輻射治療遞送到所述靶標。22.根據...

【專利技術屬性】
技術研發人員：C，
申請(專利權)人：瓦里安醫療系統公司，
類型：發明
國別省市：