1.一种放射输送系统,包括:
机架;
治疗性放射源,其安装在所述机架上并且被配置为在放射治疗束平面中施加放射;
平台,其相对于所述机架可移动;以及
控制器,其与所述机架、所述放射源和所述平台进行通信,其中,所述控制器被配置为:
将位于所述平台上的患者从第一位置移动到第二位置,使得所述患者在获取第一组成像数据的同时穿过所述放射治疗束平面;
当所述患者穿过所述放射治疗束平面时,采用所述放射源施加第一放射量,其中,所述第一放射量从所述第一组成像数据中得出;
将所述患者从所述第二位置移动到所述第一位置,使得所述患者在获取第二组成像数据的同时穿过所述放射治疗束平面;以及
当所述患者穿过所述放射治疗束平面时,采用所述放射源施加第二放射量,其中,所述第二放射量从所述第二组成像数据得出并且与所述第一放射量不同。
2.根据权利要求1所述的系统,其中,所述第一放射量基于所述第一组成像数据确定,并且所述第二放射量基于所述第二组成像数据确定。
3.根据权利要求2所述的系统,其中,所述第一组成像数据和所述第二组成像数据选自包括如下的组:正电子湮没发射数据、kvx射线数据以及k空间中的mri子采样。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述控制器被配置为基于所述第一放射量来计算归一化因子k2,以及其中,所述第二放射量被至少部分地使用所述归一化因子和所述第二组成像数据确定。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,所述控制器被配置为获取位于放射治疗系统平台上的所述患者的靶点区域的预扫描图像(xprescan),并且基于所述预扫描图像(xprescan)计算第一归一化因子k1,其中,所述归一化因子k2是第二归一化因子。
6.根据前述权利要求中任一项所述的系统,其中,将所述患者从所述第一位置移动到第二位置定义第一次穿梭通过,将所述患者从所述第二位置移动到所述第一位置定义第二次穿梭通过,以及其中,所述控制器被配置为选择穿梭通过的次数(n)和累积阻尼因子(α),并计算归一化阻尼因子(β),其中,对于i=1,…,n,
7.根据权利要求6所述的系统,其中,所述第一放射量(d1,calculated)基于所述第一组成像数据计算并且通过所述第一归一化因子k1进行缩放。
8.根据权利要求7所述的系统,其中,所述第一放射量(d1,calculated)通过将所述第一组成像数据与治疗计划的放射激发矩阵(rfm)相乘,采用与所述靶点区域的空间位置对应的位掩码bfz进行空间滤波,并乘以所述第一归一化因子k1来计算。
9.根据权利要求7和8中任一项所述的系统,其中,计算所述第二归一化因子k2包括:通过对在放射输送的(n-1)次通过中所输送的剂量d1,calculated进行求和来计算预测的累积剂量(d1,predictedcumulative),并且计算在计划剂量(dplan)和所述第一放射量(d1,calculated)之间的差,并取所述剂量差与所述预测的累积剂量(d1,predictedcumulative)的比率。
10.根据权利要求8所述的系统,其中,所述第二放射量(d2,calculated)通过将所述第二组成像数据与所述治疗计划的所述rfm相乘,采用与所述靶点区域的空间位置对应的位掩码bfz进行空间滤波,并且乘以所述第一归一化因子k2来计算。
11.根据权利要求6所述的系统,其中,所述第一归一化因子k1由下式确定:
其中dplan是如在所述治疗计划中指定的放射剂量或通量,并且d0,raw是由下式给出的放射通量
dprescan是通过将所述预扫描图像(xprescan)与治疗计划的放射激发矩阵(rfm)相乘,采用与所述靶点区域的空间位置对应的位掩码bfz进行空间滤波,并且乘以剂量计算矩阵来计算的所述放射通量。
12.根据权利要求9所述的系统,其中,计算所述预测的累积剂量(d1,predictedcumulative)包括将所述第一组成像数据与治疗计划的放射激发矩阵(rfm)相乘并采用与所述靶点区域的空间位置对应的位掩码bfz进行空间滤波而得到的任何负放射通量相加。
13.一种放射输送系统,用于在治疗环节期间输送放射,所述放射输送系统包括:
机架;
治疗性放射源,其安装在所述机架上;
成像系统,其安装在所述机架上;以及
控制器,其与所述机架、所述放射源和所述成像系统进行通信,其中,所述控制器被配置为:
采用所述成像系统获取位于平台上的患者的成像数据;
采用所述放射源向所述患者施加放射量以输送治疗计划量的放射dplan,其中,所述放射量从所获取的成像数据得出;
停止向所述患者施加放射;
存储在停止施加放射之前向所述患者施加的所述放射量ddelivered,pre-interrupt,以及所述平台在停止施加放射时的位置;以及
在获取附加成像数据的同时恢复向所述患者施加放射,其中,向所述患者施加的第二放射量从所述附加成像数据得出并根据dplan和ddelivered,pre-interrupt之间的差进行调节。
14.根据权利要求13所述的系统,其中,恢复施加放射包括:将所述患者平台移回到所述平台在停止施加放射时的所述位置。
15.根据权利要求13所述的系统,其中,在停止施加放射之前施加的所述放射量是第一放射量,并且从在停止施加放射之前的所述治疗环节期间获取的成像数据xi得出。
16.根据权利要求15所述的系统,其中,所述第一放射量通过将所获取的成像数据xi与放射激发矩阵rfm相乘并且应用生物激发区位掩码bfz来得出,其中,所述rfm和所述bfz在治疗计划环节期间被计算。
17.根据权利要求15所述的系统,其中,向所述患者施加放射量包括:在获取第一组成像数据x1的同时,在将所述患者平台从第一位置向第二位置移动通过治疗性放射束平面时施加放射的第一次通过,其中,通过将所述第一组成像数据x1与所述放射激发矩阵rfm相乘并施加所述生物激发区位掩码bfz来获得d1,raw,并且通过第一归一化因子k1缩放d1,raw得出在所述第一通过期间发射的所述放射量(d1,calc)。
18.根据权利要求17所述的方法,其中,所述第一归一化因子k1通过以下方式计算:
通过将在所述治疗环节期间获取的所述患者的预扫描图像与所述放射激发矩阵rfm相乘并施加所述生物激发区位掩码bfz来计算放射量d0,raw;
通过将d0,raw乘以所述治疗环节中的放射通过的总次数n来计算累积的预测剂量d0,predictedcumulative;以及
取dplan和所述累积的预测剂量d0,predictedcumulative之间的比率。
19.根据权利要求17和18中任一项所述的系统,其中,向所述患者施加放射量进一步包括:在获取第二组成像数据x2的同时,将所述患者平台从所述第二位置向所述第一位置移动通过所述治疗性放射束平面时施加放射的第二次通过,其中,通过将所述第二组成像数据x2与所述放射激发矩阵rfm相乘并施加所述生物激发区位掩码bfz以获得d2,raw,并且通过第二归一化因子k2缩放d2,raw得出在所述第二次通过期间发射的所述放射量(d2,calc)。
20.根据权利要求19所述的系统,其中,停止向所述患者施加放射包括在放射的所述第二次通过期间停止施加放射,以及恢复向所述患者施加放射包括:获取恢复的一组成像数据x2,resumed,并发射通过将所述恢复的一组成像数据x2,resumed与所述放射激发矩阵rfm相乘并施加所述生物激发区位掩码bfz以获得d2,raw,post-interrupt并通过所述第二归一化因子k2缩放d2,raw,post-interrupt得出的放射量,其中,在停止施加放射之前施加的所述放射量是d2,raw,pre-interrupt。
21.根据权利要求20所述的系统,其中,恢复向所述患者施加放射进一步包括:在获取第三组成像数据x3的同时,将所述患者平台从所述第一位置向所述第二位置移动通过所述治疗性放射束平面时施加放射的第三次通过,其中,通过将所述第三组成像数据x3与所述放射激发矩阵rfm相乘,施加所述生物激发区位掩码bfz,并且通过第三归一化因子k3缩放来得出在所述第三次通过期间发射的所述放射量。
22.根据权利要求21所述的系统,其中,所述第三归一化因子k3通过以下方式计算:
计算dplan与在所述第一次通过中施加的放射量d1,calc和所述第二次通过中施加的放射量d2,calc的累积放射量之间的差;
通过将(d2,raw,pre-interrupt+d2,raw,post-interrupt)乘以n-3计算累积的预测剂量d2,predictedcumulative;以及
取在(dplan–(d1,calc+d2,calc))和所述累积的预测剂量d2,predictedcumulative之间的比率。
23.根据权利要求19所述的系统,其中,停止向所述患者施加放射包括在所述放射的第二次通过期间停止施加放射,并且恢复向所述患者施加放射包括:
获取所述患者的第二预扫描图像;
将所述患者平台移回到所述患者平台在停止施加放射时的位置;以及
获取恢复的一组成像数据x2,resumed,并且发射通过将所述恢复的一组成像数据x2,resumed与所述放射激发矩阵rfm相乘并施加所述生物激发区位掩码bfz以获得d2,raw,post-interrupt并通过恢复的归一化因子k2_resumed缩放d2,raw,post-interrupt得出的放射量,其中,在停止施加放射之前施加的所述放射量是d2,raw,pre-interrupt。
24.根据权利要求23所述的系统,其中,所述恢复的归一化因子k2_resumed通过以下方式计算:
通过将所述患者的所述第二预扫描图像与所述放射激发矩阵rfm相乘并施加所述生物激发区位掩码bfz来计算放射量d2,raw,post-interrupt;
通过将(d2,raw,pre-interrupt+d2,raw,post-interrupt)乘以n-2来计算累积的预测剂量d2,predictedcumulative;以及
取dplan与所述累积的预测剂量d2,predictedcumulative之间的比率。
25.根据权利要求24所述的系统,其中,恢复向所述患者施加放射进一步包括:在获取第三组成像数据x3的同时,将所述患者平台从所述第一位置向所述第二位置移动通过所述治疗性放射束平面时施加放射的第三次通过,其中,通过将所述第三组成像数据x3与所述放射激发矩阵rfm相乘,施加所述生物激发区位掩码bfz,并且通过第三归一化因子k3缩放来得出在所述第三次通过期间发射的所述放射量。
26.根据权利要求25所述的系统,其中,所述第三归一化因子k3通过以下方式计算:
计算dplan与在所述第一次通过中施加的放射量d1,calc和在所述第二次通过中施加的放射量d2,calc的累积放射量之间的差;
通过将(d2,raw,pre-interrupt+d2,raw,post-interrupt)乘以n-3来计算累积的预测剂量d2,predictedcumulative;以及
取(dplan–(d1,calc+d2,calc))和所述累积的预测剂量d2,predictedcumulative之间的比率。
27.一种放射输送系统,包括:
机架;
治疗性放射源,其安装在所述机架上并且被配置为在放射治疗束平面中施加放射;
多个pet检测器,其安装在所述机架上;
平台,其相对于所述机架可移动;以及
控制器,其与所述机架、所述治疗性放射源和所述平台进行通信,所述控制器被配置为获取所述平台上的患者的图像,基于所述患者的图像计算归一化因子,并穿越预选次数的穿梭通过向所述患者输送放射,
其中,在每次穿梭通过中,所述控制器被配置为:
采用所计算的归一化因子更新治疗计划的放射激发矩阵;
将所述平台从第一预定位置移动到第二预定位置并移回到所述第一预定位置,使得所述患者的靶点区域至少两次穿越所述放射治疗束平面;
使用所述pet检测器获取pet数据;
基于所更新的放射激发矩阵和所获取的pet数据向所述患者输送放射;
计算当所述平台已经移回到所述第一预定位置时向所述患者输送的通量;
计算在向所述患者输送的所述通量与治疗计划通量之间的通量差;以及
基于所述通量差计算更新的归一化因子。
28.根据权利要求27所述的系统,其中,所述pet检测器与所述放射治疗束平面共面。
29.根据权利要求27所述的系统,其中,所获取的图像是pet图像。
30.根据权利要求29所述的系统,其中,计算所述归一化因子包括:计算在所述所获取的pet图像中的所述靶点区域的pet强度的平均值。
31.根据权利要求27所述的系统,其中,所述穿梭通过的预选次数是偶数。
32.根据权利要求30所述的系统,其中,所述穿梭通过的预选次数是二或更多。
33.根据权利要求27所述的系统,其中,计算更新的归一化因子包括计算由所述治疗性放射源发射的所述放射的平均通量值。
34.根据权利要求27所述的系统,其中,计算更新的归一化因子包括计算向所述靶点区域的放射的平均计划剂量值与所述放射的平均输送剂量值之间的比率。
35.根据权利要求27所述的系统,其中,基于所述所更新的放射激发矩阵和所获取的pet数据来输送放射包括:
将所述所更新的放射激发矩阵与所述所获取的pet数据的一个或多个响应线(lor)相乘以得出输送通量图;以及
根据所述输送通量图使用所述治疗性放射源生成放射。
36.根据权利要求27所述的系统,进一步包括设置在所述治疗性放射源上方的可移动钳口和耦接至所述钳口的多叶准直仪,其中,所述治疗平面由所述可移动钳口的位置和所述多叶准直仪相对于所述治疗性放射源的配置来定义。
37.根据权利要求36所述的系统,其中,所述控制器被配置为当向所述患者输送放射时将所述可移动钳口从第一钳口位置移动到第二钳口位置再移回到所述第一钳口位置。
38.根据权利要求27所述的系统,其中,所述控制器被配置为通过由所计算的归一化因子来调节所述图像来计算预测剂量和剂量值直方图。
39.一种放射输送系统,包括:
机架;
治疗性放射源,其中,可移动钳口和多叶准直仪二者都设置在所述放射源的放射束路径中,以及其中,所述可移动钳口的位置和所述多叶准直仪相对于所述放射源的配置定义治疗平面;
放射治疗系统平台;以及
控制器,其与所述机架、所述放射源和所述放射治疗系统平台进行通信,所述控制器被配置为:
(a)通过将所述平台从第一预定位置移动到第二预定位置来移动位于所述平台上的患者,使得所述患者的一个或多个靶点区域穿越所述治疗平面;以及
(b)当所述一个或多个靶点区域的一部分穿越所述治疗平面时,采用所述放射源向所述患者输送放射,其中,输送所述放射包括在移动到下一个平台位置之前从所述放射源发射放射的同时,将所述可移动钳口从第一钳口位置移动到第二位置再移回到所述第一钳口位置。
40.根据权利要求39所述的系统,其中,移动所述平台包括在一系列预定义的递增的患者平台位置中移动所述平台,以及其中,向所述患者输送放射包括在所述靶点区域穿越所述治疗平面的每个平台位置处输送放射。
41.根据权利要求39所述的系统,其中,移动所述平台包括沿着纵轴平移所述平台,以及其中,移动所述可移动钳口包括移动所述钳口使得所述治疗平面沿着所述纵轴偏移。
42.根据权利要求41所述的系统,其中,移动所述可移动钳口使所述治疗平面沿着所述纵轴从约3cm偏移到约6cm。
43.根据权利要求42所述的系统,其中,移动所述可移动钳口以约0.5cm/s的速度偏移所述治疗平面。
44.根据权利要求39所述的系统,其中,所述控制器被配置为在将放射向所述患者输送之前获取所述患者的图像。
45.根据权利要求44所述的系统,进一步包括多个pet检测器,所述pet检测器被配置为获取包括响应线(lor)的pet数据,以及其中,向所述患者输送放射包括将治疗计划的放射激发矩阵与一个或多个lor相乘以得出输送通量图,并根据所述输送通量图使用所述治疗性放射源生成放射。
46.根据权利要求44所述的系统,其中,所获取的图像是pet图像。
47.根据权利要求39所述的系统,其中,所述控制器被配置为重复步骤(a)和(b)预选数次的穿梭通过。
48.根据权利要求47所述的系统,其中,所述穿梭通过的所述预选次数是二或更多。
49.一种放射输送系统,包括:
机架;
治疗性放射源;以及
控制器,其与所述机架和所述放射源进行通信,所述控制器被配置为:
计算在先前的放射输送环节期间向患者靶点区域输送的放射通量;
比较向所述靶点区域的所输送的放射通量和向所述靶点区域的治疗计划通量并计算通量差;
基于所计算的通量差计算放射激发矩阵;以及
基于所计算的放射激发矩阵和在后续放射输送环节期间获取的pet数据,在所述后续放射输送环节中向所述患者输送放射。
50.根据权利要求49所述的系统,其中,比较包括:比较向所述靶点区域输送的平均放射通量和向所述靶点区域的平均治疗计划通量,并通过取所述平均输送的放射通量和所述平均治疗计划通量之间的差来计算通量差。
51.根据权利要求49所述的系统,其中,所述pet数据包括响应线(lor)数据。