[发明专利]调整与模型图像相关联参数来操纵呼吸模型的方法和系统

说明书

可以接收包括与患者相关联的图像的成像数据。可以识别图像的用于模型的子集，该模型与患者的用以接受放射治疗的靶向区域的位置和运动相关联。可以对图像的子集进行排序。可以提供用于标识排序后的子集的两个或更多个图像的图形用户界面即GUI。可以通过GUI接收与排序后的子集的图像其中之一相关联的选择。此外，可以生成用以基于与两个或更多个图像其中之一相关联的选择来识别靶向区域的新模型。

技术领域

本发明的各方面涉及图像的呈现，并且更具体地涉及与运动模型相关联的一系列图像的呈现。

背景技术

可以使用患者的参考图像来表示放射治疗过程期间患者的靶向区域的位置。为了方便起见，除非另外说明，否则术语“放射治疗”在本文中用于指放射外科手术和/或放射疗法。追踪治疗靶增加了放射治疗过程的准确性，由此可以使对靶向区域周围的健康组织的照射最小化。

如关于图1所述，向患者提供放射治疗的工作流可能涉及与治疗计划、患者摆位和治疗实施相对应的多个阶段。如图所示，方法100可以以治疗计划作为第一阶段开始，以向患者提供放射治疗(框110)。可以通过利用患者的感兴趣体积(VOI)的一个或多个成像形式(例如，CT图像、MR图像等)获得治疗前诊断图像来发起治疗计划阶段。治疗计划阶段还可以包括识别一个或多个治疗前图像中的一个或多个参考点。参考点可以是所获取到的图像中的在以下论述的后续阶段期间可以追踪的一个或多个可成像的界标或关注点。诸如CT图像等的治疗计划阶段中的所获取到的图像包括作为治疗靶的病理解剖结构以及位于病理解剖结构附近的关键区域。治疗计划软件使得能够生成关键区域周边的关键区域轮廓和病理解剖结构周边的靶向区域轮廓。传统上，用户在治疗计划软件所使用的显示器上手动描绘或使用软件工具自动描绘点以生成相应轮廓。在限定了靶、指定了关键的软组织体积、并且指定了针对靶的最小放射剂量和针对正常的关键健康组织的最大剂量之后，治疗计划软件然后制定治疗计划，这依赖于放射治疗系统的定位能力。

在向患者提供放射治疗之前，方法100随后可以包括患者摆位作为该工作流的第二阶段(框120)。可以诸如通过X射线成像等生成立体图像，或者可以生成诸如锥束CT(CBCT)或兆伏级CT(MVCT)图像等的3D对齐图像，然后使该图像与术前图像相关以准确地定位靶向区域。然后，基于术前图像和立体图像(或3D对齐图像)之间的相关性来自动定位位于治疗实施系统上的放射源，从而准确地对准患者中的期望治疗区域。如果患者不在放射治疗实施系统的期望范围内，则在患者摆位阶段期间调整患者的位置。

在患者摆位阶段之后，可以基于治疗计划对患者进行治疗实施(框130)。患者摆位阶段期间所获取到的图像可以用作实施参考以供稍后配准。在治疗实施期间，可以基于使用所获取到的x射线图像识别患者的内部特征并且使用外部标记追踪由于例如患者呼吸所引起的靶的运动，来进行靶的动态追踪，其中使用数字重建放射影像(DRR)和各个实时x射线图像之间的配准结果来生成相关模型。外部标记可以是联接至患者的发光二极管(LED)、以及用以追踪一个或多个外部标记的位置的追踪器或运动检测系统。一种这样的系统的示例是Accuray,Inc.所开发的Synchrony^TM呼吸追踪系统。然而，可以使用其它呼吸追踪系统。在生成相关模型之后，可以使用外部标记的位置测量值以通过使用相关模型来计算靶的对应位置。一旦计算出靶(例如，肿瘤)的位置，可以调整放射治疗实施系统的放射束源位置，以补偿由于患者呼吸(或其它运动)所引起的靶的动态运动。然后，放射治疗实施系统可以根据在治疗计划阶段期间开发的放射治疗计划来将放射剂量递送至所追踪的靶。

因此，可以获取到患者的一系列x射线图像，并且可以确定患者的肿瘤的位置和如利用放置在患者身体上的LED标记所表示的患者的运动之间的对应关系。在生成了模型之后，可以使用LED标记的运动来预测肿瘤的位置。这种信息可以用于动态地更新从放射治疗器材向患者递送放射治疗，使得即使在靶的位置基于患者的运动而移动时，也能根据治疗计划对靶进行照射。