[发明专利]用于放射治疗的图像导引

说明书

一种自适应治疗递送系统可以接收包括体积图像的成像信息，并且可以接收对应于包括靶的不同部分的一个或更多成像切片的成像信息，所述体积图像包括诸如肿瘤或一个或更多其他结构的靶，所述成像切片诸如在采集体积图像之后的不同时间采集的成像切片。所述系统可以将来自较早采集的图像的信息与包括在较晚采集的一个成像切片中的靶的部分空间配准。然后，系统能够确定由空间配准的信息指示的靶的更新的位置。使用所述更新的位置，系统能够生成更新的治疗方案以控制治疗射束的递送。

优先权要求

本专利申请要求(1)Moreau于2014年10月27日提交的题目为“核磁共振成像直线加速器实时图像导引技术”的序列号为62/069,145的美国临时专利申请以及(2)Lachaine等人于2014年12月9日提交的题目为“磁共振成像靶定位”的序列号为62/089,482的美国临时专利申请的优先权，其各自的全部内容通过引用并入文中。

技术领域

本公开总体涉及放射治疗或放射疗法。更具体地，本公开涉及用于使放射疗法治疗计划适应性改变以补偿放射治疗的递送期间的靶肿瘤位置的变化的系统和方法。

背景技术

放射治疗或“放射疗法”可用于治疗哺乳动物(例如，人和动物)组织中的癌症或其它疾病。一种这样的放射疗法技术是伽马刀，通过伽玛刀，患者被以高强度和高精度汇聚到靶(例如，肿瘤)处的大量低强度γ射线照射。在另一个实施例中，使用直线加速器提供放射疗法，由此肿瘤被高能粒子(例如，电子、质子、离子、高能光子等)照射。放射束的放置和剂量必须被精确控制以确保肿瘤接收到规定的放射，并且射束应当被放置成诸如对周围健康组织(常常称为危及器官(OAR))的损害最小化。放射被称为“规定的”，因为医师为肿瘤和周围的器官开了类似于药物处方的预定义的放射量。

通常，准直射束形式的电离放射从外部放射源指向患者。

指定或可选择的射束能量可以用于诸如递送诊断能级范围或治疗能级范围。放射束的调制可由一个或更多衰减器或准直器(例如，多叶准直器)提供。放射束的强度和形状可以通过准直来调节，通过使投射的射束适形于靶向组织的轮廓来避免损害邻近靶向组织的健康组织(例如，危及器官)。

治疗计划程序可以包括使用患者的三维图像来识别靶区(例如，肿瘤)并识别肿瘤附近的关键器官。制定治疗计划可能是一个耗时的过程，其中计划者试图遵守各种治疗目的或约束(例如，剂量体积直方图(DVH)目的))，考虑它们的个体重要性(例如，权重)以产生临床可接受的治疗计划。这个任务可能是被各种危及器官(OAR)复杂化的耗时的试错过程，因为随着OAR的数量增大(例如，对头颈部治疗达到十三处)，该过程的复杂性也增大。远离肿瘤的OAR可以容易地免于放射，而靠近靶肿瘤或与靶肿瘤重叠的OAR可能难以免于放射。

传统来说，对于每个患者，可以以“离线”的方式产生初始治疗计划。治疗计划可以在放射治疗被递送之前诸如使用一种或更多种医学成像技术很好地改进。成像信息可以包括例如来自X射线、计算机断层摄影(CT)、核磁共振(MR)、正电子发射断层摄影(PET)、单光子发射计算机断层摄影(SPECT)或超声的图像。诸如医师的医护人员可以使用指示患者解剖结构的三维成像信息来识别一个或更多靶肿瘤连同在肿瘤附近的危及器官。医护人员可以使用手动技术来勾画要接收规定的放射剂量的靶肿瘤，并且医护人员可以类似地勾画附近的有受到放射治疗的损害的风险的诸如器官的组织。可替代地或另外地，可以使用自动化工具(例如，由瑞典的医科达公司提供的ABAS)来辅助识别或勾画靶肿瘤和危及器官。然后可以使用基于临床和剂量测定目标和约束(例如，对肿瘤和关键器官的最大、最小和平均放射剂量)的优化技术来制定放射疗法治疗计划(“治疗计划”)。