[发明专利]生物学指导的适应性治疗方案制定

说明书

本申请涉及医学中的治疗方案制定。尽管本发明特别适用于外部放疗 和分子治疗，但其也涉及将治疗施用于患者或其他对象的其他情况。

计算机断层扫描(CT)图连同放疗治疗方案制定(RTP)被广泛用于 肿瘤学中。为了开发治疗方案，在CT图中对肿瘤和风险器官进行定位和 确定界线，并且处方适当的剂量水平。通常，所处方的治疗方案被设计成 使得施用到目标组织的放射剂量最大化，而对周围组织和风险组织的损伤 最小化。

在分次放疗中，在一段期望的时间内，例如在几星期内，处方剂量被 分次施用。分次能够使得健康组织至少部分从不期望的放射影响恢复。从 而，与通常能够在单次应用中施用的相剂量比，可以为目标组织施用更高 的总剂量。

通常，分次治疗方案被应用于患者，其通过将放射束对准与目标区域 具有已知关系的人工或天然基准标记物(例如纹身或其他所施加的标记 物，骨和其他解剖学结构等)。然而，诸如治疗批次之间解剖学的变化和 标记物的变化以及给定治疗批次过程中患者的动作的因素会造成重合不 良和其他定位误差。结果，所实现的暴露可能与治疗方案会有区别。

图像指导或适应性放疗(ART)技术降低了这些差异，其通过向分次 治疗应用基于图像的校正。结果，可以对所施用的剂量进行调整以更匹配 一开始所计算的方案。参见Erbel等人，Method for creating or updating a radiation treatment plan，European patent application EP1238684(2005)； Ruchala等人，Method for modification of radiotherapy treatment delivery， United States patent publication 20050201516(2005)；Amies等人，Active therapy redefinition，United States patent publication 20040254448(2004)； Rehbinder，等人，Adaptive radiation therapy for compensation of errors in patient setup and treatment delivery，Med Phys.vol.31，no.12，pp.3363-3371 (2004)；Lam，等人，An application of bayesian statistical methods to adaptive radiotherapy，Phys Med Biol.vol.50，no.16，pp.3849-3858(August 2005)； Schaly，等人，Image-guided adaptive radiation therapy(igart)： Radiobiological and dose escalation considerations for localized carcinoma of the prostate，Med Phys.vol.32，no.7，pp.2193-2203(July 2005)；Yan，等人， Computed tomography guided management of interfractional patient variation， Seminars in Radiation Oncology，vol.15，no.3，pp.168-179(July 2005)。

与ART不同，生物学指导的放疗(BGRT)利用功能成像技术，所述 功能成像技术提供了关于代谢参数的信息。通过使用适当功能参数的现有 知识，计算治疗方案，其能够优化所期待的对目标组织的治疗影响。参见 Xing等人，Inverse planning for functional image-guided intensity-modulated radiation therapy，Phys Med Biol.vol.47，pp.3567-3578(2002)。接着以分次 及其他方式为基础施用计算的治疗方案。

尽管ART和BGRT技术已经成功地用于治疗疾病，但仍存在改进空 间。更具体地，期望调整治疗方案以解决特定病理或患者中的生物学变化。

本发明的一些方面解决了这些问题等。