BR112015024300B1 - Sistema de planejamento de terapia para tratamento de um alvo interno de um paciente, um ou mais processadores programados para controlar um sistema de controle de aplicação para tratamento de um alvo interno de um paciente, e sistema de aplicação de terapia para tratamento de um alvo interno de um paciente - Google Patents

Abstract

SISTEMA DE PLANEJAMENTO DE TERAPIA PARA TRATAMENTO DE UM ALVO INTERNO DE UM PACIENTE, MÉTODO DE APLICAÇÃO DE TERAPIA PARA TRATAMENTO DE UM ALVO INTERNO DE UM PACIENTE, UM OU MAIS PROCESSADORES PROGRAMADOS PARA CONTROLAR O TRATAMENTO DE UMA PARTE INTERNA DE UM PACIENTE, MÍDIA LEGÍVEL POR COMPUTADOR NÃO TEMPORÁRIA, E SISTEMA DE APLICAÇÃO DE TERAPIA PARA TRATAMENTO DE UM ALVO INTERNO DE UM PACIENTE Um sistema de terapia e método tratam um alvo interno de um paciente (16). Um plano de tratamento (36) é recebido para tratar um alvo interno. O plano de tratamento (36) inclui uma pluralidade de frações de tratamento que inclui correspondências (38) entre o alvo interno e uma superfície externa do corpo com base em uma imagem de planejamento pré-procedimento (14) e em dados de rastreamento pré-procedimento (20). Antes das frações do tratamento serem selecionadas dentre a pluralidade das frações de tratamento, uma imagem de planejamento pré-frações (50) do alvo é recebida, os dados de rastreamento (20, 52) da superfície externa do corpo do paciente (16) são recebidos e as correspondências (38) entre o alvo interno e a superfície externa do corpo são atualizadas com base na imagem de planejamento pré- fração recebida (50) e nos dados de rastreamento recebidos (20, 52). A terapia é aplicada (...).

Description

[001] O presente pedido se refere, de modo geral, à radioterapia de feixe externo (EBRT). Ele tem aplicação específica em conjunto com o gerenciamento e o planejamento dinâmico do movimento com base no rastreamento de superfície e será descrito com referência específica ao mesmo. Entretanto, deve-se compreender que a invenção pode ser aplicada também em outras situações de uso e não está necessariamente limitada à aplicação supracitada.

[002] EBRT é fornecida em múltiplas frações divididas em várias semanas, mas é usualmente projetada com base em um único plano de tratamento estático. O fato de não se levar em conta o movimento intrafrações (por exemplo, movimento respiratório, movimento cardíaco, etc.) e o movimento interfrações (por exemplo, redução do tumor devido a lesão por radiação progressiva) pode resultar em cobertura de dose incompleta dos alvos (por exemplo, tumores) e lesão do tecido circundante normal, que pode incluir órgãos em risco (OERs). Para se assegurar a cobertura completa dos alvos, são adicionadas margens em torno do alvo. Essas margens são usualmente estáticas e grandes o bastante para cobrir toda a faixa de movimento do alvo. Entretanto, as margens podem aumentar a lesão do tecido normal circundante, especificamente, durante certas fases do ciclo respiratório. Os tumores podem diminuir durante o curso das frações, consequentemente, exacerbar a lesão do tecido circundante normal, trazendo-a para os “pontos quentes” dos feixes de tratamento, se os feixes de tratamento não estiverem adequadamente ajustados.

[003] Para se tratar os problemas de movimento de intrafração e interfração, margens dinâmicas para o volume de planejamento do alvo (PTV) e monitoramento de aplicação foram propostos. As margens de VAP são dinamicamente ajustadas, trocando-se os contornos do VAP com base nos dados obtidos do movimento em tempo real e nos modelos de previsão do movimento do alvo. Por exemplo, a trajetória do alvo é seguida, alterando-se as posições das folhas do colimador multifolhas (MLC) em um acelerador de partículas linear (LINAC). O controle da aplicação utiliza dados obtidos do movimento em tempo real do alvo, capturados durante a aplicação do tratamento, para determinar se os feixes do tratamento precisam ser ligados ou desligados. As abordagens para quantificar o movimento em tempo real incluem transponders eletromagnéticos sem fio (EM), imageamento a bordo (por exemplo, imageamento por ressonância magnética (IRM) e ultrassom (US), rastreamento de superfície do corpo etc. O rastreamento por superfície do corpo (por exemplo, que usa câmeras de velocidade alta) é de baixo custo e de fácil implementação para quantificação de movimento em tempo real. Para se fazer uso de dados demovimento de superfície, entretanto, é necessário um conhecimento adequado da correspondência entre o movimento da superfície do corpo e o movimento do alvo.

[004] O rastreamento da superfície do corpo foi anteriormente proposto em combinação com dados anatômicos de uma imagem de tomografia computadorizada (TC) quadridimensional (4D) do pré-procedimento para prever padrões de movimento do alvo. Usando-se o rastreamento da superfície do corpo dessa forma, a correspondência entre o formato externo do corpo e o formato interno do alvo é definida por cada fase do ciclo respiratório. Portanto, dado um formato da superfície do corpo específico detectado em qualquer momento durante a aplicação do tratamento, o formato e a posição do alvo interno podem ser previstos. A exatidão da previsibilidade reside na repetitividade da manifestação da respiração no movimento do órgão interno. A previsibilidade pode ser usada para implementar os esquemas de controle de aplicação ou para implementar margens de VAP dinâmicas, de modo que o tecido normal circundante e os OERs estejam menos sujeitos a risco de exposição à radiação.

[005] Os desafios à abordagem supracitada em prever padrões de movimento do alvo incluem a incapacidade da abordagem supracitada de quantificar as alterações no formato e no tamanho do tumor específico do paciente durante o curso da radiação. O encolhimento do tumor é uma ocorrência comum durante a radioterapia, especificamente, durante as frações de médias a finais. De fato, a radioterapia é frequentemente usada para encolher tumores antes da remoção cirúrgica. Além disso, durante o tratamento, pode haver alterações leves no padrão respiratório, que variam a correlação entre o formato externo do corpo e o formato do alvo interno ao longo do tempo. Erros de registro podem então se acumularem durante o tratamento, resultando em predição incorreta do movimento do alvo para a aplicação do tratamento. Portanto, planejar esquemas de controle da aplicação e planos de tratamento dinâmicos com base no tamanho e formato originais do tumor não só é ineficiente, como também leva à dosagem nociva do tecido normal circundante.

[006] O presente pedido fornece um sistema e método novos e aprimorados, que resolvem os problemas acima mencionados e outros.

[007] De acordo com um aspecto, um sistema de terapia para tratar um alvo interno de um paciente é fornecido. O sistema de terapia inclui pelo menos um processador programado para receber um plano de tratamento para tratar um alvo interno. O plano de tratamento inclui uma pluralidade de frações, incluindo correspondências entre o alvo interno e uma superfície externa do corpo, com base em uma imagem de planejamento pré-procedimento e em dados de rastreamento pré- procedimento. O pelo menos um processador é adicionalmente programado para, antes de serem selecionadas as frações do tratamento dentre a pluralidade de frações do tratamento, receber uma imagem de planejamento da pré-fração do alvo, receber dados de rastreamento da superfície externa do corpo do paciente e atualizar as correspondências entre o alvo interno e a superfície externa do corpo com base na imagem de planejamento da pré-fração recebida e nos dados de rastreamento recebidos. O pelo menos um processador é também programado para fornecer o plano de tratamento e correspondências atualizadas para um sistema de liberação de terapia, configurado para fornecer terapia para o paciente de acordo com o plano de tratamento e com o uso das correspondências atualizadas.

[008] De acordo com um outro aspecto, um método de terapia para tratar um alvo interno de um paciente é fornecido. Um plano de tratamento para tratar um alvo interno é recebido. O plano de tratamento inclui uma pluralidade de frações, incluindo correspondências entre o alvo interno e uma superfície externa do corpo, com base em uma imagem de planejamento pré-procedimento e em dados de rastreamento pré-procedimento. Antes de serem selecionadas as frações do tratamento dentre a pluralidade de frações do tratamento, uma imagem de planejamento da pré-fração do alvoé recebida, os dados de rastreamento da superfície externa do corpo do paciente são recebidos e as correspondências entre o alvo interno e a superfície externa do corpo são atualizadas com base na imagem de planejamento da pré-fração recebida e nos dados de rastreamento recebidos. O plano de tratamento e as correspondências atualizadas são fornecidos para um sistema de liberação de terapia, configurado para fornecer terapia para o paciente de acordo com o plano de tratamento e com o uso das correspondências atualizadas.

[009] De acordo com um outro aspecto, um sistema de liberação de terapia para tratar um alvo interno de um paciente é fornecido. O sistema de terapia inclui um sistema de planejamento configurado para gerar um plano de tratamento para tratar um alvo interno. O plano de tratamento inclui uma pluralidade de frações. O sistema de terapia inclui adicionalmente um módulo de sincronização, configurado para, antes de cada uma ou mais frações de tratamento serem selecionadas dentre a pluralidade de frações, atualizar um tamanho e formato do alvo interno e atualizar o plano de tratamento para o tamanho e formato do alvo atualizados. O sistema de planejamento é configurado para fornecer o plano de tratamento atualizado para um sistema de controle de aplicação configurado para fornecer terapia ao paciente de acordo com o plano de tratamento atualizado.

[010] Uma vantagem reside em levar em conta o encolhimento do tumor ao prever os padrões de movimento do alvo.

[011] Outra vantagem reside na administração de dose reduzida no tecido normal, o que pode incluir órgãos em risco (OERs) que circundam os alvos.

[012] Outra vantagem reside em dosagem mais completa dos alvos.

[013] Outra vantagem reside no rastreamento aprimorado do alvo e movimento dos OERs.

[014] Outra vantagem reside em margens reduzidas do volume de planejamento do alvo (VAP).

[015] Uma outra vantagem está no controle de aplicação aprimorado.

[016] Ainda outras vantagens adicionais da presente invenção serão entendidas pelos versados na técnica após a leitura e compreensão da seguinte descrição detalhada.

[017] A invenção pode assumir a forma de vários componentes e disposições de componentes e em várias etapas e disposições de etapas. Os desenhos são apenas para os propósitos de ilustração das modalidades preferenciais e não devem ser interpretados como limitadores da invenção.

[018] A Figura 1 ilustra um sistema de terapia que usa rastreamento da superfície do corpo para aplicação de terapia aprimorada.

[019] A Figura 2 ilustra um exemplo do fluxo de trabalho do sistema de terapia da Figura 1.

[020] A Figura 3 ilustra um outro exemplo, mais detalhado, do fluxo de trabalho do sistema da terapia da Figura 1.

[021] Com referência à Figura 1, um sistema de terapia 10 (por exemplo, um sistema (EBRT) de radioterapia por feixe externo) inclui um sistema de imageamento pré- procedimento 12, que gera uma imagem de planejamento pré- procedimento 14 de um alvo de um paciente 16 e do tecido normal do paciente 16 que circunda o alvo. O tecido normal circundante comumente inclui um ou mais órgãos em risco (OERs), e o alvo é comumente uma lesão, como um tumor, a ser tratada. Adicionalmente, a imagem de planejamento pré- procedimento 14 pode incluir a superfície externa do corpo do paciente 16 adjacente ao alvo. Por exemplo, onde o alvo é um tumor no pulmão do paciente 16, a superfície externa do corpo é a superfície externa do tórax do paciente 16.

[022] A imagem de planejamento pré-procedimento 14 é tipicamente quadridimensional (4D), onde tipicamente inclui uma imagem tridimensional (3D) para cada um dentre uma pluralidade de pontos no tempo. Isto é para ser contrastado com a imagem em 3D que inclui apenas um único ponto no tempo.A pluralidade de pontos no tempo pode, por exemplo, corresponder às fases de um ciclo de movimento do paciente 16 (por exemplo, o ciclo respiratório do paciente) e múltiplos ciclos de movimento de amplitude adequada. A imagem de planejamento pré-procedimento 14 pode ser gerada usando-se qualquer modalidade de imageamento, mas é adequadamente gerada ao ser usada uma dentre tomografia computadorizada (TC), tomografia por emissão de pósitrons (PET), ressonância magnética (RM), tomografia computadorizada por emissão de feixe fotônico único (SPECT), ultrassonografia (US), tomografia computadorizada de feixe cônico (TCFC) e similares.

[023] O sistema de rastreamento pré-procedimento 18 do sistema de terapia 10 mede a superfície externa do corpo do paciente 16, que pode ser incluída na imagem de planejamento pré-procedimento 14, durante a geração da imagem de planejamento pré-procedimento 14, para gerar dados de rastreamento pré-procedimento 20. Os dados de rastreamento pré-procedimento 20 incluem uma medição de amostras da superfície externa do corpo (por exemplo, tamanho, formato, contornos etc.) do paciente 16 em pontos no tempo da imagem de planejamento pré-procedimento 14. Tipicamente, o sistema de rastreamento pré-procedimento 18 usa uma ou mais câmeras de velocidade alta para gerar os dados de rastreamento pré- procedimento 20. Entretanto, outras abordagens para gerar os dados de rastreamento pré-procedimento 20 também são contempladas.

[024] Um sistema de planejamento 22 do sistema de terapia 10 recebe a imagem de planejamento pré-procedimento 14 (por exemplo, uma imagem de TC 4D) de um sistema de imageamento pré-procedimento 12 e dados de rastreamento pré- procedimento 20 (por exemplo, uma imagem em 4D de uma superfície externa do corpo do paciente 16) do sistema de rastreamento pré-procedimento 18. A imagem de planejamento pré-procedimento 14 e os dados de rastreamento pré- procedimento 18 são aplicados a uma pluralidade de módulos do sistemas de Plano 22, incluindo um módulo de segmentação 24, um módulo de interface de usuário 26, um módulo de sincronização 28, um módulo de registro 30, um módulo de rastreamento da superfície do corpo 32 e um módulo de otimização 34, para gerar um plano de tratamento 36 e correspondências 38 entre a superfície externa do corpo e o alvo, para o paciente 16.

[025] O módulo de segmentação 24 recebe uma imagem (por exemplo, a imagem de planejamento pré-procedimento 14) e delineia uma ou mais regiões de interesse (RDIs) na imagem, como um alvo e/ou OERs). As regiões de interesse (RDIs) são tipicamente delineadas com contornos que traçam os limites das RDIs da imagem. A delineação pode ser executada automática e/ou manualmente. Para a delineação automática, qualquer número de algoritmos de segmentação conhecidos pode ser empregado. Para a delineação manual, o módulo de segmentação 24 coopera com o módulo de interface de usuário 26 para permitir que os médicos delineiem manualmente as regiões na imagem e/ou ajustem manualmente as delineações automáticas das regiões na imagem.

[026] O módulo de interface de usuário 26 apresenta uma interface de usuário a um usuário associado com um dispositivo de saída de usuário 40(por exemplo, uma tela) do sistema de planejamento 22. A interface de usuário pode permitir ao usuário ao menos uma dentre as ações de delinear RDIs em uma imagem, modificar delineações de RDIs em uma imagem e ver delineações de RDIs em uma imagem. Tipicamente, o usuário delineia uma RDI de uma imagem ao desenhar um contorno ao longo do limite da RDI na imagem, com o uso de um dispositivo de entrada do usuário 42 (por exemplo, um mouse de computador) do sistema de planejamento 22. Adicionalmente, a delineação de uma RDI em uma imagem é tipicamente vista ao se sobrepor um contorno representativo na imagem, e modificada ao se redimensionar e/ou reformatar o contorno representativo, com o uso do dispositivo de entrada do usuário 42. A interface de usuário pode também permitir ao usuário inserir e/ou definir parâmetros para gerar e/ou atualizar o plano de tratamento com o uso do dispositivo de entrada do usuário 42.

[027] O módulo de sincronização 28 recebe um primeiro conjunto de dados anatômicos de um paciente (por exemplo, a imagem de planejamento pré-procedimento 14) e um segundo conjunto de dados anatômicos do paciente (por exemplo, os dados de rastreamento pré-procedimento 20), sendo que cada conjunto de dados inclui um ou mais pontos no tempo. Com base no primeiro e segundo conjuntos de dados, o módulo de sincronização alinha os pontos no tempo do primeiro conjunto de dados com os pontos no tempo do segundo conjunto de dados de pontos no tempo, com base na fase em um ciclo de movimento (por exemplo, ciclo respiratório) do paciente.

[028] A sincronização pode ser executada pela análise direta do primeiro e segundo conjuntos de dados. Por exemplo, o ciclo de movimento pode ser extraído para cada um dentre o primeiro e o segundo conjuntos de dados da análise (por exemplo, análise de imagens) dos elementos do primeiro e do segundo conjuntos de dados. Os ciclos de movimento extraídos podem ser alinhados e usados para alinhar os pontos no tempo do primeiro e do segundo conjuntos de dados. Como outro exemplo, o primeiro e o segundo conjuntos de dados podem ser correlacionados (por exemplo, com o uso da correlação de imagens) para determinar um melhor alinhamento dos pontos no tempo do primeiro e do segundo conjuntos de dados. A sincronização pode ser executada pela análise dos metadados do primeiro e segundo conjuntos de dados. Por exemplo, cada ponto no tempo do primeiro e do segundo conjuntos de dados pode ser anotado com fase cardíaca ou respiratória, de modo que a fase cardíaca ou respiratória nos metadados seja usada para alinhamento dos pontos no tempo do primeiro e do segundo conjuntos de dados. Por exemplo, cada ponto no tempo do primeiro e do segundo conjuntos de dados pode ser anotado com um carimbo de tempo, de modo que o tempo nos metadados seja usado para executar o alinhamento dos pontos no tempo do primeiro e segundo conjuntos de dados. A sincronização pode também ser executada por combinações das abordagens anteriormente mencionadas ou qualquer outra abordagem de sincronização.

[029] O módulo de registro 30 converte um primeiro conjunto de dados anatômicos dentro de uma primeira estrutura coordenada (por exemplo, os dados de rastreamento pré-procedimento 20) em uma segunda estrutura coordenada de um segundo conjunto de dados anatômicos (por exemplo, a imagem de planejamento pré-procedimento 14). Qualquer número de algoritmos de registro conhecidos pode ser empregado com elementos anatômicos ou elementos artificiais compartilhados pelo primeiro e o segundo conjuntos de dados. Por exemplo, o primeiro conjunto de dados pode ser registrado de modo deformável no segundo conjunto de dados, usando-se um algoritmo de registro de imagem deformável (RID) com elementos anatômicos compartilhados pelo primeiro e o segundo conjuntos de dados. Como outro exemplo, o primeiro conjunto de dados pode ser registrado no segundo conjunto de dados usando-se marcadores fiduciais implantados no paciente 16 e comuns tanto para o primeiro quanto para o segundo conjuntos de dados. Marcadores fiduciais são ideais onde elementos anatômicos são difíceis de ser encontrados em ambos os conjuntos de dados devido a, por exemplo, mudanças na anatomia resultantes de EBRT ou progressão da doença. Como outro exemplo, o primeiro conjunto de dados pode ser registrado no segundo conjunto de dados usando-se estruturas segmentadas no primeiro e segundo conjuntos de dados.

[030] Quando o primeiro e o segundo conjuntos de dados são em 4D, o registro inclui sincronização do primeiro e segundo conjuntos de dados. Em alguns casos, isso inclui sincronização do primeiro e segundo conjuntos de dados com o uso do módulo de sincronização 28. Um algoritmo de registro em 4D pode, então, ser aplicado para registrar o primeiro conjunto de dados sincronizados com o segundo conjunto de dados sincronizados, ou um algoritmo de registro em 3D pode ser aplicado, para cada par de pontos no tempo alinhados, parar registrar os dados no primeiro conjunto de dados sincronizados que correspondem ao primeiro ponto no tempo do par de dados no segundo conjunto de dados sincronizado, que corresponde ao segundo par de pontos no tempo. Alternativamente, um algoritmo de registro em 4D pode ser aplicado para registrar o primeiro conjunto de dados com o segundo conjunto de dados sem antes sincronizar o primeiro e o segundo conjuntos de dados com o uso do módulo de sincronização 28, sincronizando assim o primeiro e o segundo conjuntos de dados. Por exemplo, o algoritmo de registro em 4D pode encontrar as melhores correlações espaciais entre os pontos no tempo do primeiro e do segundo conjuntos de dados.

[031] O módulo de rastreamento da superfície do corpo 32 recebe uma imagem anatômica (por exemplo, a imagem de planejamento pré-procedimento 14), incluindo um alvo, um tecido normal circundando o alvo e, tipicamente, uma superfície do corpo externa adjacente ao alvo. Adicionalmente, o módulo de rastreamento da superfície do corpo 32 recebe uma delineação do alvo na imagem anatômica. Alternativamente, a delineação do alvo na imagem anatômica é determinada usando-se o módulo de segmentação 24. E ainda o módulo de superfície do corpo 32 recebe os dados de rastreamento (por exemplo, os dados de rastreamento pré- procedimento 20) que descreve a superfície externa do corpo. Os dados de rastreamento podem ser: 1) dados de rastreamento que descrevem a superfície externa do corpo durante a geração da imagem anatômica; 2) dados de rastreamento que descrevem a superfície externa do corpo durante a geração de outra imagem anatômica que compartilha RDIs comuns (por exemplo, o alvo) com a imagem anatômica e sincronizados com a outra imagem anatômica; ou 3) outros dados de rastreamento que descrevem a superfície externa do corpo.

[032] A imagem anatômica é tipicamente uma coleta de imagens 3D (isto é, uma imagem em 4D) coletada ao longo de um período de tempo, como uma pluralidade de ciclos respiratórios. Quando a imagem anatômica é em 4D, os dados de rastreamento são uma coleta de medições de amostras coletadas durante o período de tempo ou outro período de tempo de extensão similar ao período de tempo. Por exemplo, enquanto a imagem anatômica é coletada durante uma pluralidade de ciclos respiratórios, os dados de rastreamento são coletados durante uma pluralidade de ciclos respiratórios, que não precisa ser a mesma pluralidade de ciclos respiratórios da imagem anatômica.

[033] Adicionalmente, quando a imagem anatômica é em 4D, o módulo de rastreamento da superfície do corpo 32 sincroniza e registra a imagem anatômica com os dados de rastreamento usando o módulo de registro 30. Tipicamente, isso é executado registrando-se os dados de rastreamento na imagem anatômica, ou vice-versa, para trazer a imagem anatômica e os dados de rastreamento para uma estrutura coordenada comum. Entretanto, outras abordagens são contempladas. Por exemplo, isso pode ser alternativamente executado registrando-se tanto a imagem anatômica quanto os dados de rastreamento em outra imagem anatômica e outros dados de rastreamento usando-se o módulo de registro 30.

[034] Quando os dados de rastreamento correspondem à imagem anatômica, o módulo de registro 30 pode ser usado para sincronizar a imagem anatômica e os dados de rastreamento usando-se, por exemplo, carimbos de tempo. Quando os dados de rastreamento descrevem a superfície externa do corpo durante a geração de outra imagem anatômica que compartilha RDIs comuns com a imagem anatômica e é sincronizada com a outra imagem anatômica, o módulo de registro 30 pode sincronizar a imagem anatômica com os dados de rastreamento, mediante registro e sincronização da imagem anatômica com a outra imagem anatômica. Quando nada se sabe sobre os dados de rastreamento além de descreverem a superfície externa do corpo, o módulo de registro 30 pode sincronizar a imagem anatômica com o uso de qualquer abordagem adequada.

[035] Após o registro e a sincronização, correspondências entre a superfície externa do corpo nos dados de rastreamento e a delineação do alvo na imagem anatômica são determinadas pelo módulo de rastreamento da superfície do corpo 32. Para cada par alinhado de pontos no tempo da imagem anatômica e dados de rastreamento, correspondências entre a superfície externa do corpo e a delineação do alvo são determinadas para criar, por exemplo, um vetor de distância, sendo que cada elemento do vetor de distância corresponde à distância entre um par de pontos, um para o alvo delineado e um para a superfície externa do corpo. Em alguns casos, as correspondências (por exemplo, vetores de distância) são todas combinadas. Alternativamente, as correspondências (por exemplo, os vetores de distância) podem ser agrupadas com base na fase de movimento (por exemplo, fase respiratória) e combinadas dentro dos grupos. Correspondências podem ser combinadas, por exemplo, mediante cálculo de média.

[036] Além de determinar correspondências, o módulo de rastreamento da superfície do corpo 32 pode extrair um padrão de movimento (isto é, um ou mais ciclos de movimento) a partir dos dados de rastreamento, quando os dados de rastreamento são coletados ao longo de um período de tempo. Por exemplo, um padrão respiratório pode ser extraído quando dados de rastreamento descreveram a superfície externa do tórax de um paciente e os dados de rastreamento são coletados ao longo de um período de tempo. Adequadamente, os dados de rastreamento são registrados e sincronizados antes de se obter o padrão de movimento.

[037] O módulo de otimização 34 recebe os dados de entrada que incluem: 1) parâmetros do plano para gerar um plano de tratamento para um paciente, por exemplo, do módulo de interface de usuário 26; 2) delineações de um alvo e, em alguns casos, OERs circundantes em uma imagem de planejamento de um paciente, por exemplo, de um módulo de segmentação 24; 3) tipicamente, um padrão de movimento do paciente (por exemplo, um padrão respiratório que descreve um ou mais ciclos respiratórios quando o alvo se encontra no tórax do paciente) e 4) outras ações relevantes, como a distribuição da dose aplicada, que indica a liberação de dose ao alvo. Quando a imagem de planejamento é 4D, as delineações do alvo e/ou dos OERs definem padrões de movimento para o alvo e/ou os OERs.

[038] Com base nos dados de entrada, o módulo de otimização 34gera e/ou atualiza um plano de tratamento para cumprir com os parâmetros do plano. O plano de tratamento pode incluir um volume de planejamento do alvo (VAP), que inclui margens ao redor do alvo e uma pluralidade de frações, sendo que cada fração especifica as direções de feixe e as energias de feixe. Alternativamente, o plano de tratamento pode incluir uma pluralidade de VAP, sendo que cada um inclui margens diferentes ao redor do alvo, e uma pluralidade de frações, sendo que cada fração especifica as direções de feixe e energias de feixe para irradiação do VAP. A pluralidade de VAPs corresponde adequadamente a fases diferentes de movimento (por exemplo, fases respiratórias quando o alvo reside no tórax do paciente). Em alguns casos, a localização do VAP é fixa, sendo que, em outras instâncias, a localização do VAP é baseada dinamicamente na localização do alvo e/ou do ciclo de movimento.

[039] Para se aplicar a imagem de planejamento pré- procedimento 14 e os dados de rastreamento pré-procedimento 20 aos módulos do sistema de planejamento 22 e gerar o plano de tratamento 36 e as correspondências 38, a imagem de planejamento pré-procedimento 14 é segmentada para delinear o alvo e, onde aplicável, os OERs na imagem de planejamento pré-procedimento 14 usando-se o módulo de segmentação 24. O módulo de otimização 34 é, então, fornecido: 1) as delineações do alvo e, onde aplicável, dos OERs; 2) parâmetros do planejamento (por exemplo, do módulo de interface de usuário 26; e 3) tipicamente um padrão de movimento do paciente 14 (por exemplo, um padrão respiratório do paciente). O padrão de movimento pode ser determinado a partir dos dados de rastreamento pré-procedimento 20 usando- se, por exemplo, o módulo de rastreamento da superfície do corpo 32. Com base nessas ações, o módulo de otimização 34 gera um plano de tratamento 36.

[040] Além de se gerar um plano de tratamento 36, correspondências entre a superfície externa do corpo e o alvo são determinadas com o uso de um módulo de rastreamento da superfície do corpo 32. O registro entre a imagem de planejamento pré-procedimento 14 e os dados de rastreamento pré-procedimento 20 podem ser prontamente executados por elementos anatômicos da superfície externa do corpo, quando a imagem de planejamento pré-procedimento 14 incluir a superfície externa do corpo dos dados de rastreamento pré- procedimento 20.

[041] Em um dia e hora programados para cada fração de tratamento do plano de tratamento 36, o paciente é acomodado em um leito de tratamento 44 de um aparelho de aplicação de terapia 46 do sistema de terapia 10. Para que sejam selecionadas frações do plano de tratamento 36, o plano de tratamento 36 e as correspondências 38 são atualizados antes de começar a fração do tratamento, enquanto o paciente 16 está no leito de tratamento 44. Por exemplo, a atualização pode ser executada para cada fração de tratamento. Como outro exemplo, a atualização pode ser executada a cada número predeterminado de fração do tratamento, como a cada fração de tratamento alternada, ou a cada período de tempo predeterminado, como uma vez a cada semana. Em alguns casos, a atualização é sempre executada para a primeira fração de tratamento.

[042] Para executar a atualização para uma fração de tratamento, um sistema de imageamento pré-fração 48 gera uma imagem de planejamento pré-fração 50 do alvo do paciente 16, e o tecido normal do paciente 16 que circunda o alvo. A imagem de planejamento pré-fração 50 pode incluir, ainda, a superfície externa do corpo do paciente 16 incluída na imagem de planejamento pré-procedimento 14. As dimensões de imagem de planejamento pré-fração 50 são iguais às dimensões da imagem de planejamento pré-procedimento 14. Por exemplo, se a imagem de planejamento pré-procedimento 14 é 4D, a imagem de planejamento pré-fração 50 é 4D. Adicionalmente, os pontos no tempo da imagem de planejamento pré-fração 50 são adequadamente capturados para alinharem-se com os pontos no tempo da imagem de planejamento pré-procedimento 14. Por exemplo, onde os pontos no tempo da imagem pré-procedimento 14 correspondem às fases do ciclo respiratório do paciente 16, os pontos no tempo da imagem pré-fração 50 correspondem às fases do ciclo respiratório do paciente 16. A imagem de planejamento pré-fração 50 pode ser gerada usando-se qualquer modalidade de imageamento, mas é adequadamente gerada com o uso de um dentre TC, PET, US, RM, SPECT, TCFC e similares. Devido ao seu tamanho e pronto posicionamento em conjunto com um paciente posicionado em um acelerador linear (LINAC) ou outro sistema EBRT, a US é particularmente vantajosa.

[043] Em alguns casos, dados de rastreamento pré- fração 52 são gerados por um sistema de rastreamento de aplicação 54 de um sistema de terapia 10 durante a geração da imagem de planejamento pré-fração 50. Os dados de rastreamento pré-fração 52 incluem uma medição de amostra da superfície externa do corpo em pontos no tempo da imagem de planejamento pré-fração 50. O sistema de rastreamento de aplicação 54 tipicamente mede a superfície externa do corpo do paciente 16 usando-se uma ou mais câmeras de velocidade alta. Entretanto, outras abordagens para gerar os dados de rastreamento são contempladas.

[044] Um sistema de planejamento 22 recebe a imagem de planejamento pré-fração 50 (por exemplo, uma imagem de US 4D) do sistema de imageamento pré-fração 48 e, em alguns casos, os dados de rastreamento pré-fração 52 (por exemplo, uma imagem 4D da superfície do corpo do paciente 16) do sistema de rastreamento da aplicação 54. O alvo e, onde aplicável, os OERs são delineados em uma imagem de planejamento pré-fração 50 usando-se o módulo de segmentação 24.

[045] Para agilizar a segmentação, as delineações na imagem de planejamento pré-fração 50 podem ser baseadas nas delineações na imagem de planejamento pré-procedimento 14. Por exemplo, a imagem de planejamento pré-fração 50 é registrada na imagem de planejamento pré-procedimento 14, ou vice-versa, com o uso do módulo de registro 30. Isso permite que delineações na imagem de planejamento pré-procedimento 14 sejam convertidas na estrutura coordenada da imagem de planejamento pré-fração 50, ou vice-versa. Como outro exemplo, as delineações na imagem de planejamento pré-procedimento 14 são convertidas na estrutura coordenada da imagem de planejamento pré-fração da primeira fração de tratamento do plano de tratamento 36. Depois disso, as imagens de planejamento pré-fração de frações de tratamentos subsequentes do plano de tratamento 36 são convertidas em estruturas coordenadas da imagem de planejamento pré-fração da primeira fração de tratamento para usar as delineações convertidas.

[046] Após segmentação da imagem de planejamento pré- fração 50, o módulo de otimização 34 é dotado de: 1) delineações do alvo e, onde aplicável, dos OERs na imagem de planejamento pré-fração 50; 2) parâmetros de plano; e 3) tipicamente um padrão de movimento do paciente 14. O padrão de movimento pode ser baseado nos dados de rastreamento pré- fração 52 ou em outros dados externos. Com base nessas ações, o módulo de otimização 34 atualiza o plano de tratamento 36 reotimizando-se uma ou mais direções de feixes de tratamento, um ou mais VAPs e outros parâmetros do plano de tratamento 36.

[047] Além de se gerar um plano de tratamento 6, correspondências entre a superfície externa do corpo e o alvo são atualizadas com o uso de um módulo de rastreamento da superfície do corpo 32. A atualização usa imagem de planejamento pré-fração 50 e tipicamente os dados de rastreamento pré-fração 52 ou os dados de rastreamento pré- procedimento 20. Isso inclui registrar e sincronizar a imagem de planejamento pré-fração 50 com os dados de rastreamento pré-procedimento 20. Onde os dados de rastreamento pré- procedimento 20 são usados, o registro e a sincronização da imagem de planejamento pré-fração 50 com os dados de rastreamento pré-procedimento 20 podem usar a sincronização conhecida entre os dados de planejamento pré-procedimento 14 e os dados de rastreamento pré-procedimento 20.

[048] Por exemplo, a imagem de planejamento pré- fração 50 é registrada na imagem de planejamento pré- procedimento 14, ou vice-versa, com o uso do módulo de registro 30. Isso sincroniza a imagem de planejamento pré- fração 50 e a imagem de planejamento pré-procedimento 14, de modo que a sincronização entre os dados de rastreamento pré- procedimento 20 e os dados de rastreamento pré-fração 50 também possa ser determinada. Em algumas modalidades, as segmentações nas imagens pré-fração e pré-procedimento 14, 50 podem ser usadas para executar o registro. Como outro exemplo, a sincronização entre dados de rastreamento pré- procedimento 20 e a imagem de planejamento pré-fração da primeira fração de tratamento são determinadas como descrito acima. Depois disso, imagens de planejamento pré-fração de frações de tratamentos subsequentes do plano de tratamento 36 são sincronizadas com a imagem de planejamento pré-fração da primeira fração de tratamentos subsequente, de modo que a sincronização entre os dados de rastreamento pré-procedimento 20 e os dados de rastreamento pré-fração das frações de tratamentos subsequentes também possa ser determinada.

[049] O aparelho de aplicação de terapia 46, como um acelerador linear (LINAC), aplica terapia, como terapia por ablação, ao paciente 14. A terapia tipicamente inclui radiação, como um ou mais dentre raios X, prótons, ultrassonografia focalizada de alta intensidade (HIFU) e similares. O aparelho de aplicação de terapia 46 é controlado por um sistema de controle de aplicação 56 do sistema de terapia 10 de acordo com o plano de tratamento 36 e as correspondências 38.

[050] Durante a aplicação da terapia, o sistema de controle da terapia 56 recebe dados de rastreamento em tempo real 58 do sistema de rastreamento da aplicação 54. Os dados de rastreamento em tempo real 58 incluem a superfície externa do corpo do planejamento pré-fração 50 e a imagem de planejamento pré-procedimento 14. Quando o plano de tratamento 36 inclui uma pluralidade de VAPs que corresponde a fases diferentes de movimento (por exemplo, fases respiratórias), o sistema de controle das aplicações 56 determina a fase de movimento atual com o uso de dados de rastreamento em tempo real 58 ou outros dados externos. Os parâmetros do plano de tratamento (por exemplo, o VAP) são então dinamicamente ajustados com base na fase de movimento atual.

[051] Além de usar dados de rastreamento em tempo real 58 para determinar a fase de movimento atual, o sistema de controle das aplicações 56, através de um módulo de rastreamento da superfície do corpo 60, determina a localização do alvo com base nos dados de rastreamento em tempo real 58. Deve-se compreender que se deve alinhar a estrutura coordenada do aparelho de aplicação de terapia 46 com a estrutura coordenada do plano de tratamento 36 antes da aplicação da terapia. Isso pode ser ampliado para alinhar a estrutura coordenada do sistema de rastreamento da aplicação 54 à estrutura coordenada compartilhada pelo plano de tratamento 36 e as correspondências 38.

[052] O alinhamento das estruturas coordenadas do aparelho de aplicação de terapia 46, o plano de tratamento 36, as correspondências 38 e os dados de rastreamento em tempo real podem ter por base as relações conhecidas entre as estruturas coordenadas do sistema de imageamento pré-fração 48 e o aparelho de aplicação de terapia 46 (por exemplo, determinado por um procedimento de calibração). Com o uso da imagem de planejamento pré-fração 50 ou alguma outra imagem gerada pelo sistema de imageamento pré-fração 48, a estrutura coordenada dos dados de rastreamento em tempo real 58 pode ser convertida na estrutura coordenada do aparelho de aplicação de terapia 46 através, por exemplo, do registro em tempo real dos dados de rastreamento 58 na imagem de planejamento pré-fração 48 e do uso de relações conhecidas. A conversão entre a estrutura coordenada compartilhada pelo plano de tratamento 36 e as correspondências 38 e a estrutura coordenada do aparelho de aplicação de terapia 46 pode também ser executada pelo registro da imagem de planejamento usado para gerar ou atualizar o plano de tratamento 36 com a imagem de planejamento pré-fração 48, ou alguma outra imagem gerada pelo sistema de imageamento pré- fração 48 e usando relações conhecidas.

[053] Supondo-se que a relação entre a estrutura coordenada dos dados de rastreamento em tempo real 58 e o aparelho de aplicação de terapia 46 é conhecida, a localização do alvo pode ser determinada pela conversão dos dados de rastreamento em tempo real 58 na estrutura coordenada do aparelho de aplicação de terapia 46, ou vice-versa, e aplicando as correspondências 38 aos dados de rastreamento em tempo real 58. Por exemplo, onde as correspondências 38 são vetores de distância, as distâncias podem ser adicionadas ou subtraídas da superfície externa do corpo, se necessário. Em alguns casos, as correspondências 38 se referem a fases de movimento específicas. Portanto, as correspondências adequadas são usadas para a fase de movimento atual, determinada acima.

[054] Com base na localização determinada do alvo, o sistema de controle da aplicação 56 pode executar o controle da aplicação pelo módulo de controle 62. Quando o plano de tratamento 36 inclui uma pluralidade de VAPs que correspondem a fases de movimento, o módulo de controle 62 pode controlar os feixes de tratamento com base em se a fase de movimento atual corresponde a um dos VAPs. Adicionalmente, a localização de um ou mais VAPs do plano de tratamento 36 pode ser definida no plano de tratamento 36. Se a localização determinada dos alvos ficar fora do VAP atual, os feixes de tratamento podem ficar de fora até que o alvo retorne ao VAP.

[055] Alternativamente, com base na localização determinada pelo alvo, o sistema de controle da aplicação 56 pode executar VAP dinâmico através do módulo de VAP dinâmico 64. VAP dinâmico se refere à alteração da localização do VAP atual com base na localização determinada do alvo. Por exemplo, a trajetória do alvo é seguida de alteração das posições das folhas do colimador multifolhas (MLC) em um acelerador de partículas linear (LINAC).

[056] O sistema de planejamento 22 e o sistema de controle da aplicação 56 incluem uma ou mais memórias do programa 66, 68 e um ou mais processadores 70, 72. As memórias do programa 66, 68 armazenam instruções executáveis do processador para executar as funções associadas ao sistema de planejamento 22 e o sistema de controle da aplicação 56, inclusive aqueles associados ao módulo de interface de usuário 26, o módulo de segmentação 24, os módulos de rastreamento da superfície do corpo 32, 60, o módulo de otimização 34, o módulo de registro 30, o módulo de sincronização 28, o módulo de controle 62 e o módulo de VAP dinâmico 64. Os processadores 70, 72 executam as instruções executáveis armazenadas nas memórias 66, 68. O sistema de planejamento 22 e/ou o sistema de controle de aplicação 56 incluem, ainda, uma ou mais unidades 74, 76, o que facilita a comunicação entre os processadores 70, 72, as memórias do programa 66, 68, o dispositivo de entrada do usuário 42 e o dispositivo de saída do usuário 40.

[057] Com referência à Figura 2, é mostrado um exemplo 100 do fluxo de trabalho do sistema de terapia 10 da Figura 1. Uma imagem de TC 4D do planejamento pré- procedimento 102 é gerada com o uso, por exemplo, de um sistema de imageamento pré-procedimento 12. Adicionalmente, dados de rastreamento da superfície do corpo 104 para imagem de planejamento pré-procedimento de TC em 4D são gerados usando-se, por exemplo, o sistema de rastreamento da superfície do corpo pré-procedimento 18. A imagem de planejamento pré-procedimento de TC 4D 102 é, então, usada para planejamento de tratamento 106, o que gera, assim, um plano de tratamento. Adicionalmente, a imagem de planejamento pré-procedimento de TC 4D 102 é usada em conjunto com os dados de rastreamento da superfície do corpo 104 para gerar vetores de distância 108 que abrange da superfície externa do corpo do paciente 16 à superfície interna do alvo do paciente 16. A superfície externa do corpo é determinada pelos dados de rastreamento da superfície do corpo 104, e a superfície interna do alvo é determinada pela imagem de pré-procedimento de TC 4D 102.

[058] Antes de serem selecionadas as frações de tratamento, imagens de planejamento pré-fração 110, como imagens de US 4D, são geradas usando-se, por exemplo, sistema de imageamento pré-fração 48. Adicionalmente, dados de rastreamento da superfície do corpo 104 para imagem de planejamento pré-fração 110 são gerados usando-se, por exemplo, sistema de rastreamento da superfície do corpo pré- fração 54. As imagens de planejamento pré-fração 110 são então usadas para atualizar o plano de tratamento antes de corresponder frações de tratamento (por exemplo, responder por um alvo menor e VAP devido a encolhimento das frações anteriores). Por exemplo, a atualização inclui registrar e transformar as imagem de TC 4D de planejamento pré- procedimento 14 em imagens US 4D pré-fração 50 para ajustar o alvo, OERs e outras anatomias quanto às alterações em tamanho, formato e relação devido ao tratamento nas frações. Adicionalmente, as imagens de planejamento pré-fração 110 são usadas em conjunto com os dados de rastreamento da superfície do corpo 104 para gerar 108 vetores de distância que abrangem da superfície do corpo externa do paciente 16 à superfície interna do alvo do paciente 16. Deve-se compreender que o planejamento pré-procedimento TC 4D 102, os dados de rastreamento da superfície do corpo 104 e as imagens de planejamento pré-fração 110 são temporariamente sincronizados, por exemplo, com base na fase de movimento, como a fase respiratória.

[059] No tempo programado para uma fração de tratamento, e depois de atualizar o plano de tratamento e/ou os vetores de distância para a fração de tratamento, se o plano atualizado e as correspondências estão disponíveis, o paciente passa pela aplicação da terapia 112 com o uso, por exemplo, do aparelho de aplicação de terapia 46. A terapia é aplicada com o uso de paradigmas adaptáveis, como controles e VAP dinâmico, com base no plano de tratamento, nos vetores de distância e nos dados de rastreamento da superfície do corpo em tempo real 104.

[060] Com referência à Figura 3, um outro exemplo, mais detalhado 150 do fluxo de trabalho do sistema de terapia 10 da Figura 1 é mostrado. Uma imagem TC 4D de planejamento pré-procedimento 152 que inclui um alvo T dentro do pulmão, que circunda o tecido normal, e uma superfície externa do tórax é gerada. Adicionalmente, dados de rastreamento 154 da superfície externa do tórax são gerados. Os dados de rastreamento 154 são, então, registrados 156 na superfície externa do tórax 158 da imagem de planejamento pré-procedimento TC 4D 152, e usados para identificar o padrão respiratório 160 do paciente. Adicionalmente, a imagem de planejamento pré-procedimento TC 4D 152 é segmentada 162 para delinear as RDIs, como o alvo.

[061] Com base nas delineações, um modelo de movimento do pulmão e do alvo 164 é determinado, o qual é representado por um vetor q. Adicionalmente, com base nos dados de rastreamento da superfície, um modelo de movimento de superfície 166 da superfície externa do tórax é determinado, o qual é representado por um vetor S. Com base nos modelos de movimento 164, 166 e na fase respiratória, um vetor de distâncias entre a superfície externa do tórax e o alvo é determinado 168, por exemplo, obtendo-se a diferença de q e S. Adicionalmente, com base nos modelos de movimento 164, 166 e na fase respiratória, um plano de tratamento com um VAP dinâmico 170 é determinado 168. O VAP é indicado pela linha genericamente oval circundante e ligeiramente espaçada em relação ao alvo T.

[062] Antes de serem selecionadas as frações de tratamento, imagens 4D pré-fração 172, como imagens RM 4D, são geradas. As imagens 4D pré-fração 172 incluem o alvo, o tecido normal circundante do alvo, e tipicamente a superfície externa do tórax de um paciente. Adicionalmente, dados de rastreamento 154 da superfície externa do tórax são gerados. As imagens 4D pré-fração 172 e os dados de rastreamento adicionais 154 são então usados para atualizar 174 o modelo de movimento do alvo e do pulmão 164, o qual é representado por um vetor q’, e o modelo de movimento da superfície 166, o qual é representado por um vetor S’. Esses modelos atualizados, por sua vez, são usados para ajustar 176 o VAP dinâmico 170. Note-se que o alvo e o VAP encolheram de um formato quase circular do formato original ou VAP anterior 170 para um formato de rim menor no VAP ajustado 176.

[063] No tempo programado para a fração de tratamento, e depois de atualizar o plano de tratamento e/ou os vetores de distância para a fração de tratamento, se o plano atualizado e as correspondências estiverem disponíveis, o paciente passa pela aplicação da terapia 178. A terapia é aplicada com o uso de paradigmas adaptáveis, como controles e VAP dinâmico, com base no plano de tratamento, nos vetores de distância e nos dados de rastreamento em tempo real 154.

[064] Como usado aqui, uma memória inclui um ou mais dentre: uma mídia não transitória legível por computador; um disco magnético ou outra mídia de armazenamento magnético; um disco óptico ou outro meio de armazenamento óptico; uma memória de acesso aleatório (RAM), uma memória só de leitura (ROM) ou outro dispositivo de memória eletrônica ou circuito integrado ou um conjunto de circuitos integrados operacionalmente interconectados; um servidor de Internet/Intranet a partir do qual as instruções armazenadas podem ser recuperadas por meio da Internet/Intranet ou uma rede de área local etc. Além disso, como usado aqui, um processador inclui um ou mais de um microprocessador, um microcontrolador, uma unidade de processamento gráfico (GPU), um circuito integrado de aplicação específica (ASIC), uma disposição de porta programável em campo (FPGA) e similares; um controlador inclui ao menos uma memória e ao menos um processador, sendo que o processador executa instruções executáveis do processador na memória; um dispositivo de entrada de usuário inclui um ou mais dentre um mouse, um teclado, uma exibição de tela sensível ao toque, um ou mais botões, uma ou mais chaves, uma ou mais teclas tipo balança, e similares; e um dispositivo de exibição inclui uma ou mais dentre uma tela de LCD, uma tela de LED, uma tela de plasma, uma tela de projeção, uma tela de toque e similares.

[065] A invenção foi descrita com referência às modalidades preferenciais. Modificações e alterações podem ocorrer a outros mediante a leitura e compreensão da descrição detalhada acima. Pretende-se que a invenção seja interpretada de modo a incluir todas essas modificações e alterações na medida em que as mesmas estejam contidas no escopo das reivindicações anexas ou seus equivalentes.

Claims (14)

1. SISTEMA DE PLANEJAMENTO DE TERAPIA (10) PARA TRATAMENTO DE UM ALVO INTERNO DE UM PACIENTE (16) USANDO UM SISTEMA DE CONTROLE DE APLICAÇÃO (56) CONFIGURADO PARA FORNECER TERAPIA PARA O PACIENTE (16), sendo que o dito sistema de terapia (10) é caracterizado por compreender: pelo menos um processador (70, 72) programado para: receber um plano de tratamento (36) para tratar o alvo interno, sendo que o plano de tratamento (36) inclui uma pluralidade de frações de tratamento que inclui correspondências (38) entre o alvo interno e uma superfície externa do corpo com base em i) uma imagem de planejamento pré-procedimento (14) que é segmentada para delinear o alvo e ii) dados de rastreamento pré-procedimento (20); em que o pelo menos um processador (70, 72) é adicionalmente programado para executar as seguintes etapas antes de fornecer uma ou mais frações de tratamento selecionadas dentre a pluralidade de frações de tratamento: receber uma imagem de planejamento pré-fração (50) do alvo; segmentar o alvo na imagem de planejamento pré- fração (50) registrando a imagem de planejamento pré-fração (50) para a imagem de planejamento de pré-procedimento (14) segmentada; receber dados de rastreamento (20, 52) da superfície externa do corpo do paciente (16); atualizar as correspondências (38) entre o alvo interno e a superfície externa do corpo com base na imagem de planejamento pré-fração (50) em que o alvo é segmentado e nos dados de rastreamento recebidos (20, 52); e fornecer o plano de tratamento (36) e as correspondências atualizadas (38) para o sistema de controle de aplicação (56), de acordo com o plano de tratamento (36) e com o uso das correspondências atualizadas (38).

2. SISTEMA DE TERAPIA (10), de acordo a reivindicação 1, caracterizado por ao menos um processador (70, 72) ser adicionalmente programado para: atualizar o plano de tratamento (36) com base na imagem de planejamento pré-fração (50) e nos dados de rastreamento recebidos (20, 52).

3. SISTEMA DE TERAPIA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 e 2, caracterizado pelo plano de tratamento (36) ser gerado como uso de uma imagem de planejamento pré-procedimento (14) que inclui o alvo e pelos dados de rastreamento recebidos (20) que correspondem à geração de imagem de planejamento pré-procedimento (14).

4. SISTEMA DE TERAPIA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pela imagem de planejamento pré-fração (50) ser quadridimensional (4D).

5. SISTEMA DE TERAPIA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo sistema de controle de aplicação (56) ser adicionalmente configurado para: ajustar dinamicamente o volume de planejamento do alvo, VAP, do plano de tratamento (36) com o uso das correspondências atualizadas (38) durante a aplicação da terapia.

6. SISTEMA DE TERAPIA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo sistema de controle de aplicação (56) ser adicionalmente configurado para: controlar um feixe de terapia com o uso das correspondências atualizadas (38) durante a aplicação da terapia.

7. SISTEMA DE TERAPIA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por o pelo menos um processador (70, 72) ser adicionalmente programado para: sincronizar temporariamente as imagens de planejamento pré-fração recebidas (50) com os dados de rastreamento recebidos (20, 52).

8. SISTEMA DE TERAPIA (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pela sincronização temporal ter por base as fases respiratórias do paciente (16).

9. SISTEMA DE TERAPIA (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo plano de tratamento (36) ser gerado com o uso de uma imagem de planejamento pré-procedimento (14) que inclui o alvo, e em que o pelo menos um processador (70, 72) é adicionalmente programado para: sincronizar temporariamente as imagens de planejamento pré-procedimento (14) com a imagem de planejamento pré-fração recebida (50).

10. UM OU MAIS PROCESSADORES (70, 72) PROGRAMADOS PARA CONTROLAR UM SISTEMA DE CONTROLE DE APLICAÇÃO (56) PARA TRATAMENTO DE UM ALVO INTERNO DE UM PACIENTE (16) pela execução das etapas do método de: receber um plano de tratamento (36) para tratar o alvo interno, plano de tratamento (36) que inclui uma pluralidade de frações de tratamento que inclui correspondências (38) entre o alvo interno e uma superfície externa do corpo com base em i) uma imagem de planejamento pré-procedimento (14) que é segmentada para delinear o alvo e em ii) dados de rastreamento pré-procedimento (20); caracterizado por o pelo menos um processador (70, 72) ser adicionalmente programado para realizar as seguintes etapas antes de fornecer uma ou mais frações de tratamento serem selecionadas dentre uma pluralidade de frações de tratamento: receber uma imagem de planejamento pré-fração (50) do alvo; segmentar o alvo na imagem de planejamento pré- fração (50) registrando a imagem de planejamento pré-fração (50) para a imagem de planejamento de pré-procedimento (14) segmentada; receber dados de rastreamento (20, 52) da superfície externa do corpo do paciente (16); e atualizar as correspondências (38) entre o alvo interno e a superfície externa do corpo com base na imagem de planejamento pré-fração (50) em que o alvo é segmentado, e nos dados de rastreamento recebidos (20, 52); e fornecer o plano de tratamento (36) e as correspondências atualizadas (38) para o sistema de controle de aplicação (56) de acordo com o plano de tratamento (36) e com o uso das correspondências atualizadas (38).

11. UM OU MAIS PROCESSADORES, de acordo com a reivindicação 10, caracterizados por serem adicionalmente programados para controlar o sistema de controle de aplicação (56) realizando as etapas do método de atualização do plano de tratamento (36) com base na imagem de planejamento pré- fração recebida (50) e nos dados de rastreamento recebidos (20, 52).

12. UM OU MAIS PROCESSADORES, de acordo com a reivindicação 10, caracterizados por serem adicionalmente programados para controlar o sistema de controle de aplicação (56) realizando as etapas do método de: ajustar dinamicamente um VAP do plano de tratamento (36) com o uso das correspondências atualizadas (38) durante a aplicação da terapia.

13. UM OU MAIS PROCESSADORES, de acordo com a reivindicação 10, caracterizados por serem adicionalmente programados para controlar o sistema de controle de aplicação (56) realizando as etapas do método de: sincronizar temporariamente as imagens de planejamento pré-fração recebidas (50) com os dados de rastreamento recebidos (20, 52).

14. SISTEMA DE APLICAÇÃO DE TERAPIA PARA TRATAMENTO DE UM ALVO INTERNO DE UM PACIENTE (16) com um sistema de controle de aplicação (56) configurado para fornecer terapia para o paciente (16), sendo que o dito sistema de fornecimento de terapia é caracterizado por compreender: o sistema de planejamento de terapia conforme definido na reivindicação 1; e um módulo de sincronização (28) configurado para, antes de cada uma ou mais frações de tratamento serem selecionadas dentre a pluralidade de frações, atualizar um tamanho e formato do alvo interno e atualizar o plano de tratamento para o tamanho e formato do alvo atualizados; em que o sistema de planejamento (22) é configurado para fornecer o plano de tratamento atualizado para o sistema de controle de aplicação (56) de acordo com o plano de tratamento atualizado (36).

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