[发明专利]放疗磁共振实时影像3.5DMR成像及引导治疗方法

说明书

放疗磁共振实时影像3.5DMR成像及引导治疗方法，确定扫描的成像参数，包括；成像中心坐标、成像范围FOV、按照射野方向确定成像的三个或者多个层面，对于每个射野方向，设置至少三个正交垂直层面BPV‑BEV图像，BPV‑BEV图像均在三维空间中覆盖靶区中心位置，分别是沿着射线的两个入射路径观图(Beam Path Vi ew‑BPV)和垂直于射线方向的一个射野方向观图(Beam Eye Vi ew‑BEV)，其中两个BPV层面和BEV层面相互正交；在磁共振模拟扫描定位过程中，成像方位依照放疗中经验或者经典射野方向设置入射路径观图和射野方向观图。

技术领域

本发明涉及放疗磁共振实时影像3.5DMR成像及引导治疗方法，属于计算机及医疗器械技术领域。

背景技术

放疗提高治疗率的最简单方法是在治疗过程中以足够剂量的放射线包围并杀死所有癌细胞，同时保留周围的正常组织。但是器官运动成为全身放疗，尤其是颈部、胸腹部放疗的影像、放疗计划以及治疗过程中产生几何和剂量学不确定性的重要因素，影响患者的预后效果。因此，放疗中精准锁定靶区位置的问题是迫切的和至关重要的问题。放疗中对于肿瘤和周围正常组织做实时图像引导是解决该问题的重要方法。

目前在放疗中广泛采用锥形束CT(CBCT)作为在线肿瘤位置验证手段，但其应用受到扫描时间长、软组织对比度差和成像剂量大的限制。虽然可以采用替代器官，例如膈肌、胸壁等成像来替代肿瘤的运动情况，但肿瘤运动与替代器官运动的直接相关性尚未得到数据支撑，Ozhasoglu等人研究表明膈肌不一定与肿瘤、或者肿瘤周围的危及器官在位移或者相位运动上有强关联。

采用最新研发的磁共振加速器(MR-Linac)，可用于分次内和分次间的肿瘤和周围危及器官的位置验证。与CBCT相比，磁共振图像具有更好的软组织对比度，并且不会对患者产生电离辐射。目前已经开发出用于2D电影MRI(2DcineMRI)，例如医科达公司生产的磁共振加速器Unity和ViewRay公司生产的磁共振加速器MRIdian可以获取正交2D电影MRI，但该图像的中心需要手动勾画指定感兴趣区域，成像范围覆盖指定感兴趣区域的几何中心，成像是三幅正交2D电影MRI(横断位、矢状位和冠状位的三个切面图像)，获取的信息需要处理才可以作验证或跟踪。目前研发的四维磁共振图像(4D-MRI)都是回顾性的，无法实时图像引导。

以上公开的几种磁共振引导放疗(Magnetic Resonance guided RadiationTherapy-MRgRT)是目前市面上所用的磁共振加速器常用方式。虽然上述研发的2D电影MRI技术可以提供实时的图像引导，仍存在以下缺陷，首先，在临床应用中，要在治疗前通过勾画感兴趣得到扫描方位，而且只能以感兴趣区域的几何中心，作为三个切面2D电影MRI图像的原点，但勾画的中心会有误差，不一定是患者的治疗中心(射野中心)。但是在放疗实施过程中，患者的治疗中心是肿瘤的几何中心，才是治疗中关注的中心位置；其次，三个层面的动态图像的是患者的横断位、矢状位和冠状位，三个层面方向固定，肿瘤和周围危及器官信息十分有限。因为患者治疗时只有受到照射肿瘤区和正常组织才会受到影响，所以每个照射野的入射路径上，以及垂直于射野入射方向并且通过射野中心的层面图像才是关注的重点。而这些信息，是目前正交2D电影MRI技术所不具备的。最后，目前正交2D电影MRI技术虽然可以提供疗中实时信息，但是步骤复杂繁琐，信息缺失，无法直观体现放疗中最关心层面的图像，无法满足放疗中图像实时引导治疗的需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提供放疗磁共振实时影像3.5DMR成像及引导治疗方法。

放疗磁共振实时影像3.5DMR成像及引导治疗方法,含有以下步骤：