[發(fā)明專利]追蹤體內(nèi)結(jié)構(gòu)的外部標記物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480051618.9
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN105792746A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設計）人: 喬納森·胡貝爾;尼克·斯克勒德
• 申請（專利權(quán)）人: 普羅諾瓦解決方案有限責任公司
• 主分類號: A61B5/05
• 分類號: A61B5/05;A61N5/10
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 顧紅霞;龍濤峰

相關申請的交叉引用

本申請要求于2013年9月19日遞交的美國臨時專利申請 No.61/879,873的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容通過引用方式并入本文。

技術領域

本發(fā)明的總構(gòu)思涉及利用外部標記物追蹤患者的體內(nèi)結(jié)構(gòu)的位 置的系統(tǒng)和方法。

背景技術

在諸如質(zhì)子療法(PT)等一些醫(yī)療應用中，期望追蹤人體中目 標區(qū)域的位置。對于人體解剖結(jié)構(gòu)的例如因呼吸或心跳而移動的區(qū)域 而言，在計算運動對治療計劃產(chǎn)生的影響時，重要的是將這些運動考 慮在內(nèi)。PT是一種癌癥治療技術，其使用高能質(zhì)子來穿透患者身體， 并且將能量沉積到諸如癌性腫瘤等治療區(qū)中。可以在通稱為回旋加速 器和/或同步加速器的粒子加速器中產(chǎn)生帶電質(zhì)子，并且利用一系列 磁體將帶電質(zhì)子以束線的形式引導到患者，一系列磁體引導并定形粒 子束線，使得粒子在選定位置穿透患者身體并且沉積到治療區(qū)的部位 上。粒子療法利用了帶電粒子的布拉格峰性質(zhì)，使得大部分能量沉積 在沿著束線的行程的最后幾毫米內(nèi)，即沉積在通稱為等中心點的點 處，這與常規(guī)的調(diào)強放射治療(即，光子)不同，在該調(diào)強放射治療 中，大部分能量沉積在行程的前幾毫米內(nèi)，并且輻射會超過目標區(qū)域， 從而不期望地損傷健康組織。

為了追蹤解剖結(jié)構(gòu)的目標區(qū)域，過去使用基準標記物?；诨? 準的追蹤由于多種原因?qū)τ诨颊叨噪y以實現(xiàn)。例如，通過使用骨植 入基準標記物容易實現(xiàn)高精度，但是基準標記物植入患者體中通常痛 苦且難以進行。已經(jīng)使用了諸如皮膚附著標記物等微創(chuàng)技術，但是這 樣系統(tǒng)通常不太精確，尤其當目標區(qū)移動時，例如在患者呼吸或心跳 期間。在使用選通來處置解剖結(jié)構(gòu)運動的一些方法中，通過建立內(nèi)部 植入的基準標記物與被實時追蹤的外部放置的標記物之間的關系，可 以實現(xiàn)動態(tài)追蹤。多種劑量的輻射經(jīng)常被用于追蹤待治療目標區(qū)域的 位置。

通過成像制導進行目標定位對于放射治療的精確輸送至關重 要。核驗成像、定位和目標系統(tǒng)與真正的輻射等中心點對準是有挑戰(zhàn) 性的。因此，需要微創(chuàng)的、更精確的、耗時少的以及更有效的追蹤體 內(nèi)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)和方法。

附圖說明

下面的示例性實施例表示設計成用以實施本發(fā)明總構(gòu)思的目標 的示例性技術和結(jié)構(gòu)，但是本發(fā)明總構(gòu)思不限于這些示例性實施例。 在附圖和圖示中，為清晰起見，線、實體和區(qū)域的尺寸和相對尺寸、 形狀、數(shù)量和質(zhì)量可能被夸大。參考附圖，通過閱讀示例性實施例的 以下詳細描述，將會更容易理解和領會各種各樣的其他實施例，在附 圖中：

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的示例性實施例構(gòu)造的外部基準 標記物；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的示例性實施例的等中心點設置 階段的質(zhì)子療法治療室；

圖3A和圖3B示出了根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的示例性實施例的患者 設置階段和操作階段的質(zhì)子療法治療室；以及

圖4示出了根據(jù)本發(fā)明總構(gòu)思的示例性實施例構(gòu)造的質(zhì)子療法 治療室。

具體實施方式

現(xiàn)在參考本發(fā)明總構(gòu)思的示例性實施例，在附圖和說明書中對 這些實施例的實例進行了說明。為了通過參考附圖來解釋本發(fā)明的總 構(gòu)思，本文描述了示例性實施例。

本發(fā)明總構(gòu)思的各個示例性實施例提供了追蹤患者的體內(nèi)結(jié)構(gòu) 的位置的系統(tǒng)和方法。這些系統(tǒng)和方法可以有助于提供精確的腫瘤定 位，并且可以用于通過極小的x射線侵入將輻射束輸送到目標腫瘤。

本發(fā)明總構(gòu)思的實施例提供了多種腫瘤定位技術，這些腫瘤定 位技術能夠精確地確定腫瘤的位置，從而幫助確保有效劑量的輻射被 輸送到腫瘤，同時不對健康的、非癌性組織造成損傷。諸如單一立體 x射線成像、千伏電壓和兆伏電壓CT成像、可植入基準標記物和應 答器、超聲成像、MRI等板上成像技術可有助于通過采集腫瘤位置 信息而使得輻射束具體瞄準腫瘤區(qū)域來提高質(zhì)子或其他放射療法的 療效。還可以使用各種質(zhì)子束成形技術來幫助將輻射精確地引導到待 治療的腫瘤，同時減少輻射照射周圍組織。

在一些實施例中，可以使用錐形束CT(CBCT)成像系統(tǒng)來輸 送三維(3d)圖像，以允許三維參考圖像與三維當前圖像之間的配準， 從而提高患者定位的精度。CBCT還能夠移動到特定位置且拍攝平板 數(shù)字x射線圖像來用于確認圖像?？梢约稍\斷成像模式，以初始地 支持學術研究先進質(zhì)子療法。