[发明专利]放射疗法用材料插入物

说明书

公开了一种用于在放射疗法期间治疗患者的系统。该系统包括外壳1105、设置在外壳中的多个材料插入物1110，其中多个材料插入物中的每个材料插入物相应地塑形由从放射治疗系统的喷嘴发射的多个射束中的相应射束输送给患者的剂量的分布，以及设置在外壳中的支架1115组件，该支架组件将多个材料插入物保持在相对于患者的适当位置，使得每个材料插入物位于至少一个射束的路径上。

背景技术

使用放射疗法治疗癌症是众所周知的。通常，放射疗法包括将高能辐射束导入患者体内的靶(例如，肿瘤或病变)。

除了其它组件外，放射疗法设备通常包括支撑患者的平台(例如，桌子或躺椅)和发射辐射束的喷嘴。使患者处于例如仰卧位，并且喷嘴将射束导入靶(例如，正在治疗的肿瘤)。

在治疗过程中，保持患者尽可能静止(不动)是很重要的，以使得射束保持指向靶和靶内的适当位置。否则，辐射束可能会错过部分靶，或者可能会落在靶外的正常(健康)组织上。在放射治疗期间使用稳固或固定设备来固定患者的位置并保持患者静止。

标准治疗过程包括在治疗前对患者进行扫描和成像，以检测体内器官并准确定位靶(例如肿瘤)。针对患者定制的固定设备被设计并且治疗计划被生成。针对固定设备的设计被发送给制造商。制造的固定设备被送到治疗中心，并在开始放射治疗之前在治疗中心进行测试。如果需要更改，则重新与制造商进行交流。随后，患者返回并开始治疗。

提供上述固定设备的传统方法由于各种原因而存在问题。首先，需要患者多次就诊-为了设计固定设备，在治疗前至少需要一次就诊。此外，需要制造商参与增加了成本。此外，当将固定设备从制造商处运输或者运回制造商处时，可能会浪费时间。

同样在治疗期间，通常会使射束喷嘴和/或患者相对于彼此移动，以便可以从不同的方向/角度(射束几何形状)将射束引导至靶中。靶可以具有不规则的形状和/或射束路径上正常健康组织的量(深度)可以根据射束几何形状而变化。一般来说，可能需要根据靶的形状和深度以及射束几何形状来塑形射束输送的剂量分布。

射程补偿器用于改变(例如，降低)射束中粒子的能量，以影响射束穿透到靶中的距离。射程补偿器可以位于喷嘴前面的粒子加速器的下游或喷嘴本身中。

最近的一项放射生物学研究已经证明了在单次较短时间内将整个相对较高的治疗辐射剂量输送到靶的有效性。这种类型的治疗在本文通常称为FLASH放射疗法(FLASHRT)。迄今为止的证据表明，当正常、健康的组织仅暴露于单次放射非常短的时间时，FLASHRT有利于使该组织免受损伤。一般来说，由于与FLASH RT相关的较高剂量率，希望将照射靶外正常健康组织的时间降至最低。实现该目标的一种方法是制定如下的放射治疗计划，在该计划中，多个射束不在靶外重叠，或者尽可能少地重叠。在FLASH RT中，将喷嘴的方向/角度设置为使喷嘴对准靶；调节射程补偿器以考虑射束能量、到靶的距离和靶的形状(穿过靶的距离)；然后打开射束并迅速关闭。对下一个射束几何图形重复该过程。为了降低患者的总体治疗时间，希望能够针对不同的射束几何形状快速调整射程补偿器。

发明内容

一方面，本发明提供了一种根据权利要求1所述的用于在放射疗法期间治疗患者的固定设备。从属权利要求中限定了可选特征。另一方面，本发明提供了一种根据权利要求11所述的用于放射治疗计划的计算机实现的方法。从属权利要求中限定了可选特征。在另一方面，本发明提供了根据权利要求18所述的计算机实现的放射治疗方法。从属权利要求中限定了可选特征。

本发明的实施例描述了使用固定设备(例如头颅固定设备)提供放射疗法治疗的系统和方法。固定设备可以在放射治疗期间覆盖患者的头部，并且包括设置在固定设备外壳内的材料插入物。外壳可以由高Z材料制成，以降低施加到患者的辐射束的能量，并且射程补偿器会微调辐射束的深度和射程，使得布拉格峰位于患者的靶内。射程补偿器由设置在外壳中的支架固定和支撑，使得射程补偿器位于患者的正前方。