[發(fā)明專利]用于運(yùn)行射線治療設(shè)備的方法和射線治療設(shè)備

有效

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• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN103127622B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: C.肖爾茲
• 申請（專利權(quán)）人: 西門子公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10;G01T1/02
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所11105
• 代理人: 謝強(qiáng)

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于運(yùn)行射線治療設(shè)備的方法和射線治療設(shè)備。

背景技術(shù)

也被稱為放射療法（Radiotherapie，RT）的射線治療（Strahlentherapie）是根據(jù)離子化射線的治療方案，用于例如治療腫瘤。但是，射線治療也可以用于治療其它疾病。射線治療試圖將足夠的治療射線劑量輸送到患病組織，而同時留出周圍的健康組織。治療效果基于射線對患病組織的離子化作用。

例如通過強(qiáng)度調(diào)制的光子治療（Photonentherapie，IMRT）、質(zhì)子或碳離子進(jìn)行借助輻照的劑量施加。對此的前提條件是基于三維診斷、例如計(jì)算機(jī)斷層造影或磁共振斷層造影的輻照規(guī)劃。在該輻照規(guī)劃中這樣確定輻照參數(shù)，使得在腫瘤體積或目標(biāo)體積中施加所需的總射線劑量并且盡可能最好保護(hù)周圍的健康組織。一般地，借助光子束的輻照應(yīng)用可以按照所謂的“步進(jìn)-采集（Step-and-Shoot）”方案進(jìn)行，其中，在片狀準(zhǔn)直器的片運(yùn)動期間斷開射束，以便通過運(yùn)動定義后面的射束片段。另一種方案是所謂的動態(tài)技術(shù)，其中在片運(yùn)動期間保持射束接通。對于質(zhì)子或重離子，要么使用所謂的“scanned-beam”技術(shù)，其中在目標(biāo)體積上將射束分格（gerastert），要么使用被動的場形成技術(shù)，即采用補(bǔ)償器以及能量或范圍調(diào)制器。

對目標(biāo)體積（例如腫瘤）的輻照的規(guī)劃在治療規(guī)劃的范圍內(nèi)進(jìn)行。治療規(guī)劃例如包括不同射束的數(shù)量和取向，所述射束是為了在目標(biāo)體積中施加確定的處方劑量（即，總射線劑量）所需要的。在每個體積元素中射束然后可以施加部分射線劑量。存在用來改變對于每個體積元素施加的所劑量的不同技術(shù)。

由于劑量測定的原因，可能必要的是，使用多于一個射束，以便施加例如關(guān)于腫瘤的種類計(jì)算的總射束劑量。例如，治療規(guī)劃的建立可以包括對應(yīng)當(dāng)被保護(hù)不被施加射線劑量的風(fēng)險器官（OAR）的定義，因?yàn)镺AR對輻照反應(yīng)特別敏感并且在輻照的情況下不期望的副作用是可能的。輻照也可以包括對多個目標(biāo)體積的輻照。對于每個目標(biāo)體積然后按照迭代的優(yōu)化過程進(jìn)行最佳輻照參數(shù)（不同射束的數(shù)量、種類、強(qiáng)度分布和能量等）的計(jì)算。還可以規(guī)定各個這些參數(shù)，以減少問題的復(fù)雜性。

在特定的臨床情況下需要進(jìn)一步的措施，以便實(shí)現(xiàn)按照射線治療對患者的治療。一種這樣的情況是，目標(biāo)體積在射束的方向上的投影超過射束的最大輻照視野。例如，射束的最大視野可以通過硬件方面的限制來定義。于是必要的是，將一個射束分裂為兩個或多個射束。該過程典型地稱為射束分裂（“Beam-Split”），其中所述分裂特別可以通過如下來實(shí)現(xiàn)，即，定義一個分裂平面（“Split-Plane”），以便決定，在該分裂平面的哪一個面，特定的射束施加部分射線劑量。在文獻(xiàn)中公知允許射束分裂的方法。例如Q.Wu et al.in Phys.Med.Biol.45(2000)1731-1740公開了一種用于分裂射束的方法。

其中需要用于借助射線療法治療患者的進(jìn)一步的措施的其它臨床領(lǐng)域是劑量測定優(yōu)化。如果期望劑量測定的優(yōu)點(diǎn)，則有利的是，將目標(biāo)體積分裂為不同的子體積。在此，所述分裂不必如關(guān)于上述的分裂平面那樣根據(jù)硬件限制進(jìn)行。不同的子體積然后由不同的射束或分別由多個射束輻照。特別是在掃描的粒子射線療法（“Scan particle beam therapy”）中使用目標(biāo)體積到子體積的這樣的分裂。該應(yīng)用領(lǐng)域被稱為射束塊（“Beam-Patch”）并且相應(yīng)的控制平面被稱為塊平面。例如E.B.Hug et al.in Int.J.Radiat.Onkol.Biol.Phys.47(2000)979公開了一種掃描的質(zhì)子射束技術(shù)，其中借助掃描磁鐵將單個射束運(yùn)動到期望的位置。示出了如下的優(yōu)點(diǎn)：其對于一類相應(yīng)的臨床情況從對兩個通過塊平面互相相關(guān)的質(zhì)子射束的使用中得到。特別地示出了，由此可以將OAR排除在劑量的施加外。

上面提到的方法具有如下的缺陷：要么可能要應(yīng)用分裂平面要么要應(yīng)用塊平面。

發(fā)明內(nèi)容

因此，期望提供一種在射線治療設(shè)備中用于計(jì)算局部的部分射線劑量的方法，其具有在治療規(guī)劃中的高靈活性。