BR112019012061A2

BR112019012061A2 - sistemas e métodos de terapia de radiação

Info

Publication number: BR112019012061A2
Application number: BR112019012061-0A
Authority: BR
Inventors: Kawrykow Iwan; f dempsey James; Chmielewski Thomas
Original assignee: Viewray Tech Inc
Priority date: 2016-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-11-12
Also published as: CA3046091A1; JP2020501662A; RU2019121943A; AU2017378315A1; CN110382049A; EP3554635B1; EP3827883B1; US11931602B2; US20180161602A1; EP3827883A3; EP4338677A2; EP3827883A2; JP2023029992A; US20210220676A1; KR20190092530A; WO2018112085A1; US11000706B2; EP3554635A1; JP2023164855A

Abstract

trata-se de um sistema que inclui um dispositivo de varredura tc de qualidade diagnóstica para realizar imagens de um paciente, o dispositivo de varredura tc de qualidade diagnóstica tendo um isocentro de imageamento e um dispositivo de terapia de radiação posicionado adjacente ao dispositivo de varredura tc de qualidade diagnóstica, o dispositivo de terapia de radiação incluindo um pórtico que transporta uma fonte de feixes de terapia de radiação e tendo um isocentro de terapia de radiação separado do isocentro de imageamento do dispositivo de varredura tc de qualidade diagnóstica. o sistema que inclui uma mesa de exame configurada para posicionar o paciente para imageamento e para terapia de radiação transladando-se o paciente entre o dispositivo de varredura tc de qualidade diagnóstica e o dispositivo de terapia de radiação.

Description

“SISTEMAS E MÉTODOS DE TERAPIA DE RADIAÇÃO”

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório n° US 62/433.745, depositado em 13 de dezembro de 2016, intitulado “Radiation Therapy Systems And Methods”, que está aqui incorporado a título de referência.

ANTECEDENTES [0002] A presente revelação refere-se a sistemas, métodos e software de computador para realizar a terapia de radiação, incluindo a colimação e conformação de um feixe de radiação. Colimadores podem ser usados, por exemplo, para conformar um feixe de radiação com o propósito de fornecer terapia de radiação médica precisa. Os sistemas, métodos e software de terapia de radiação também podem incorporar imageamento, por exemplo, o imageamento TC pode ser realizado antes da administração de terapia de radiação ou o imageamento MRI pode ser realizado durante a administração da terapia de radiação.

SUMÁRIO [0003] Os sistemas, métodos e software relacionados à realização da terapia de radiação são revelados. Algumas implementações podem incluir um dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica para a realização de imagens de um paciente, sendo que o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica tem um isocentro de imageamento. Essas implementações também podem incluir um dispositivo de terapia de radiação posicionado adjacente ao dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica. O dispositivo de terapia de radiação pode incluir um pórtico que carrega uma fonte de feixes de terapia de radiação e que tem um isocentro de terapia de radiação separado do isocentro de imageamento do dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica. Também, uma mesa de exame pode ser configurada para posicionar o paciente para imageamento e para terapia de radiação transladando-se o paciente entre o dispositivo de varredura TC de

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2/29 qualidade diagnostica e o dispositivo de terapia de radiação. Algumas implementações podem incluir o sistema sendo configurado para administrar apenas terapia de radiação coplanar.

[0004] Em algumas variações, o dispositivo de terapia de radiação pode não ser cantiléver. O pórtico pode ser um pórtico em anel e pode ser configurado para mover a fonte somente para posições diferentes dentro de um plano. Também, a mesa de exame pode ser configurada para não girar.

[0005] Em algumas variações, a fonte de feixes de terapia de radiação pode ser um acelerador linear e o acelerador linear pode ser dividido em componentes separados ao redor do pórtico e usa pelo menos um guia de onda de RF entre os componentes de acelerador linear.

[0006] Em algumas variações, o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica pode ser projetado para simulação de RT, ou pode ser um dispositivo de varredura PET/TC.

[0007] In some implementações, o sistema pode incluir um sistema de controle configurado para usar imagens de TC de qualidade diagnostica para reotimizar um plano de tratamento. A reotimização pode ser realizada imediatamente antes do tratamento, enquanto o paciente está na mesa de exame.

[0008] Em certas implementações, o pórtico pode ser configurado para ser transladado ortogonalmente ao movimento da mesa de exame. Além disso, o pórtico pode ser configurado para ser transladado em uma faixa de pelo menos 8 cm para facilitar o posicionamento do isocentro da terapia de radiação no paciente antes do tratamento.

[0009] Em ainda outras implementações, o sistema pode ainda incluir um sistema de colimação para colimar o feixe de radiação. O sistema de colimação pode ter um primeiro colimador de múltiplas folhas tendo uma pluralidade de folhas e um segundo colimador de múltiplas folhas com uma pluralidade de folhas e ser configurado de tal forma que o feixe de radiação passará pelo primeiro colimador de múltiplas folhas antes de passar

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3/29 pelo segundo colimador de múltiplas folhas, e passará pelo segundo colimador de múltiplas folhas antes de atingir o alvo.

[0010] Em algumas implementações, as folhas do primeiro colimador de múltiplas folhas e as folhas do segundo colimador de múltiplas folhas podem ser configuradas para se moverem independentemente umas das outras. Pelo menos um dentre o primeiro colimador de múltiplas folhas e o segundo colimador de múltiplas folhas pode ser duplamente focado.

[0011] Em certas implementações, o primeiro colimador de múltiplas camadas pode ter um ponto de foco e o segundo colimador de múltiplas camadas pode ter um ponto de foco e o ponto de foco do primeiro colimador de múltiplas camadas pode ser diferente do ponto de foco do segundo colimador de múltiplas camadas. Os diferentes pontos de foco do primeiro colimador de múltiplas camadas e do segundo colimador de múltiplas camadas podem melhorar a correspondência da penumbra entre o primeiro colimador de múltiplas camadas e o segundo colimador de múltiplas camadas. O ponto de foco do primeiro colimador de múltiplas folhas também pode estar no ponto de origem efetivo e o ponto de foco do segundo colimador de múltiplas folhas pode ser removido do ponto de origem efetivo.

[0012] O primeiro colimador de múltiplas camadas e o segundo colimador de múltiplas camadas podem ser ainda configurados para colimar um feixe mais fino do que as larguras das folhas do primeiro e segundo colimadores de múltiplas camadas. As folhas do primeiro colimador de múltiplas camadas também podem ser configuradas para ficarem imediatamente adjacentes umas às outras e as folhas do segundo colimador de múltiplas camadas também podem estar imediatamente adjacentes umas às outras.

[0013] Ainda em outras implementações, o sistema pode ainda incluir proteção contra radiação entre o dispositivo de terapia de radiação e o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnóstica. A proteção de radiação pode incluir um material de alto número atômico que cubra ou

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4/29 substitua uma porção de uma cobertura externa do dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica voltado para o dispositivo de terapia de radiação.

[0014] Em algumas implementações, o dispositivo de terapia de radiação pode ser um linac e o sistema pode ainda incluir proteção de RF para pelo menos um componente do linac.

[0015] Em outras implementações, o sistema pode incluir pelo menos uma placa de base versátil configurada para montar pelo menos um sistema selecionado de um grupo compreendendo um dispositivo de terapia de radiação, um dispositivo de varredura TC, um MRI, uma mesa de exame de TC, uma mesa de exame de PET/TC e uma mesa de exame de MRI. A pelo menos uma placa de base versátil pode permitir que o sistema seja convertido entre orientações de TC e orientações de MRI sem remover o dispositivo de terapia de radiação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0016] Os desenhos anexos, que são incorporados e fazem parte desse relatório descritivo, mostram certos aspectos do assunto aqui revelado e, juntamente com a descrição, ajudam a explicar alguns dos princípios associados às implementações reveladas. Nos desenhos, [0017] A Figura 1 é um diagrama simplificado, ilustrando um dispositivo de terapia de radiação exemplificador utilizando um pórtico exemplificador e um dispositivo de colimação com uma fonte de radiação de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0018] A Figura 2 é uma ilustração simplificada de um colimador de múltiplas folhas exemplificador e a maneira pela qual ele pode criar uma abertura de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0019] A Figura 3 é uma ilustração simplificada de um dispositivo de colimação duplo empilhado exemplificador de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0020] As Figuras 4A e 4B são ilustrações simplificadas de uma maneira em que um dispositivo de colimação duplo empilhado pode

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5/29 colimar um feixe de radiação de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0021] A Figura 5 é uma ilustração isométrica simplificada de um dispositivo de colimação duplo empilhado exemplificador de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0022] A Figura 6 é uma ilustração simplificada de um dispositivo de colimação duplo empilhado exemplificador de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0023] A Figura 7 é uma ilustração simplificada de um dispositivo de colimação duplo empilhado exemplificador utilizando desenhos de folhas escalonadas de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0024] A Figura 8 é uma ilustração simplificada de um dispositivo de colimação duplo empilhado exemplificador com hardware de acionamento adicional de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0025] A Figura 9 é uma ilustração simplificada de um dispositivo de colimação duplo empilhado exemplificador com hardware de guia adicional de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0026] A Figura 10 é uma ilustração simplificada de uma montagem de folha exemplificadora de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0027] A Figura 11 é uma ilustração simplificada de um dispositivo de terapia de radiação exemplificador onde um acelerador linear é dividido em componentes espaçados ao redor do pórtico de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0028] A Figura 12 é uma ilustração simplificada de um dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica disponível no mercado exemplificador projetado para simulação de terapia de radiação de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0029] A Figura 13 é uma ilustração simplificada de um dispositivo de terapia de radiação exemplificador posicionado adjacente a um

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6/29 dispositivo de varredura TC de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0030] A Figura 14 é uma ilustração simplificada de disposições exemplificadoras para um sistema de combinação TC/RT de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0031] A Figura 15 é uma ilustração simplificada de um dispositivo de terapia de radiação exemplificador configurado para movimentarse lateralmente de acordo com certos aspectos da presente revelação.

[0032] A Figura 16 é uma ilustração simplificada de um sistema RT combinado com um design de MRI dividida exemplificador e placa (ou placas) de base versátil de acordo com certos aspectos da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0033] Um dispositivo de terapia de radiação exemplificador 101 é representado na Figura 1 incluindo um pórtico 112 que transporta uma fonte de radiação 104 capaz de emitir um feixe de radiação 106.

[0034] Um dispositivo de colimação 102 pode ser colocado na trajetória do feixe de radiação 106 e configurado para atenuar seletivamente o feixe de radiação 106 à medida que se desloca na direção de um alvo 108. A fonte de radiação 104 pode ser, por exemplo, um radioisótopo, um acelerador de íons pesados, um acelerador linear para produzir um feixe de elétrons ou fótons, ou similares. Embora a tecnologia da presente revelação possa ser usada em qualquer campo onde os feixes de radiação sejam utilizados, uma modalidade descrita aqui descreve um paciente médico P como alvo 108.

[0035] A Figura 2 descreve um tipo particular de dispositivo de colimação conhecido como Colimador de Múltiplas Folhas (ou MLC). O MLC exemplificador 200 mostrado inclui um banco de folhas móveis 202 oposto a um segundo banco de folhas móveis 204. Em tal dispositivo, cada

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7/29 folha 206 é independentemente ajustável de modo a permitir a formação de uma abertura 212, que colima o feixe na forma desejada para tratamento.

[0036] Cada folha em MLC 200 pode ser descrita como tendo uma largura 208 e uma altura 110 (a altura é mostrada na Figura 1). A altura 110 também pode ser descrita como a “espessura” de uma folha e é importante na determinação da quantidade de atenuação do feixe 106 por MLC 200. A quantidade de atenuação também é afetada pelo material de que são feitas as folhas do MLC e, portanto, são utilizados materiais altamente atenuantes, como tungstênio, ligas de tungstênio, tântalo, ligas de tântalo, chumbo, ligas de chumbo e similares.

[0037] Um sistema de colimação exemplificador contemplado pela presente revelação está representado na Figura 3 e compreende múltiplos MLCs “empilhados”. Por exemplo, a modalidade representada inclui um primeiro MLC 302 e um segundo MLC 304. Os MLCs são empilhados de forma que seus valores de atenuação sejam aditivos em relação à feixe de radiação 106. O primeiro MLC 302 está posicionado mais perto da fonte de radiação 104 do que o segundo MLC 304, de modo que o feixe de radiação 106 passe através do primeiro MLC 302 antes de passar pelo segundo MLC 304. As modalidades representadas aqui mostram dois MLCs empilhados, mas é contemplado que MLCs adicionais possam ser adicionados (por exemplo, uma pilha de três) seguindo os ensinamentos gerais da presente revelação.

[0038] Embora seja comum que os dispositivos de colimação sejam colocados próximos à fonte de radiação 104, a presente revelação contempla uma incorporação que aproxima o dispositivo de colimação do alvo ou paciente. Por exemplo, uma implementação preferencial da presente revelação move o dispositivo de colimação o mais próximo possível do alvo, sem restringir o diâmetro ou o volume desejado a ser ocupado pelo alvo/paciente. Em uma implementação preferencial, a borda do dispositivo de colimação mais próxima do alvo 108 (isto é, a borda do segundo

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MLC 304 que está mais afastada da fonte de radiação 104) está a menos de 60 cm do isocentro e, de preferência, cerca de 50 cm do isocentro. É contemplado que tal desenho facilita o posicionamento do dispositivo de colimação durante a montagem e diminui a penumbra do feixe.

[0039] A Figura 4A e a Figura 4B são ilustrações simplificadas de como os feixes podem ser colimados com um sistema de MLC duplo empilhado exemplificador. Como mostrado em ambas as figuras, as folhas no primeiro MLC 302 e no segundo MLC 304 são deslocadas em metade da largura das folhas, ou em aproximadamente metade da largura das folhas. As folhas no primeiro MLC 302 e no segundo MLC 304 podem ser movidas independentemente umas das outras. Na Figura 4A, uma folha no primeiro MLC 302 e uma folha no segundo MLC 304 podem ser retraídas para criar a menor abertura através da qual o feixe 106 pode passar (na dimensão correspondente à largura das folhas). Como resultado, as folhas dos MLCs são deslocadas de modo a permitir a colimação de um feixe mais fino que as larguras das folhas de cada um do primeiro e segundo colimadores de múltiplas camadas.

[0040] Em uma implementação particular, a largura de uma tal viga pode ser de 4,15 mm quando a largura das folhas nos dois primeiros MLC 302 e no segundo MLC 304 é de aproximadamente 8,3 mm. A Figura 4B mostra que quando duas folhas de um dos MLCs são retraídas e uma folha sobreposta no outro MLC é retraída, a segunda menor abertura através da qual a feixe de radiação 106 pode passar é criada, por exemplo, um feixe tendo uma largura de 8,3 milímetros.

[0041] Em uma implementação, os MLCs são empilhados, as folhas em cada MLC são aproximadamente da mesma largura, e as folhas no primeiro MLC 302 são deslocadas das folhas no segundo MLC 304 por aproximadamente metade de sua largura (como mostrado na Figura 4). As folhas MLC em tal implementação podem ser projetadas para serem aproximadamente duas vezes a largura de um MLC típico, enquanto ainda

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9/29 atingem aproximadamente a mesma resolução. Por exemplo, para obter uma resolução de 5 mm no isocentro, um MLC simples típico exigirá folhas com aproximadamente 2,5 mm de largura, enquanto que em um desenho com empilhamento duplo, as folhas podem ter aproximadamente 5 mm de largura e alcançar a mesma resolução. Tal projeto pode ser desejável para facilitar a usinagem e fornecer mais material para o equipamento que se conecta ou faz interface com as folhas.

[0042] A Figura 5 é uma vista isométrica do sistema de colimação exemplificador da Figura 3, mostrando os MLCs empilhados 302 e 304. Como o sistema de colimação exemplificador inclui múltiplos MLCs, dispostos para ter um efeito de atenuação de feixe aditivo, as folhas em cada um dos MLCs individuais podem ter uma altura ou espessura diminuída, em comparação com as folhas em um sistema de colimação MLC de padrão único. Como exemplo, onde dois MLCs são utilizados, as folhas em cada MLC podem ser aproximadamente metade da altura das folhas em um MLC único típico produzido do mesmo material. Isso pode diminuir o peso das folhas individuais, tornando-as mais fáceis de controlar e permitindo movimentos mais rápidos, o que pode reduzir o tempo total de tratamento. Além disso, se os colimadores são projetados para terem focalização ou focalização dupla (como preferível, e descrito mais abaixo), as bordas dos MLCs expostos ao feixe terão maior atenuação e as folhas de cada um dos MLCs podem ser ainda mais reduzidas em altura.

[0043] Dadas as características de colimação do feixe mostradas na Figura 4, e a importância da atenuação do feixe aqui descrita, as implementações preferenciais da presente revelação utilizam alturas de folhas para o primeiro MLC 302 e segundo MLC 304 que são iguais, ou aproximadamente iguais. Porque tanto o primeiro MLC 302 como o segundo MLC 304 são responsáveis pela formação de feixe 106, tanto o primeiro MLC 302 como o segundo MLC 304 são, cada um, preferencialmente projetados com altura de folha suficiente para atenuar completamente o feixe de radiação

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106, como exemplo, para terapia de radiação médica. Em uma implementação particular, as folhas do primeiro MLC 302 e do segundo MLC 304 são feitas com uma liga de tungstênio de 17,5 gm/cc ou maior densidade (por exemplo 5:5:90 Cu:Ni:W) e têm, cada uma, aproximadamente 5,5 cm de espessura. Um sistema de colimação exemplificador preferencial pode incluir 34 folhas em cada banco do primeiro MLC 302, e 35 folhas em cada banco do segundo MLC 304, embora diferentes resoluções e números de folhas em cada banco sejam contemplados.

[0044] É preferível que os MLCs utilizados com a tecnologia da presente revelação sejam duplamente focalizados, como mostram os desenhos (em oposição ao uso de colimadores não focalizados, como aqueles que têm movimento de folha linear e extremidades de folhas arredondadas). Os MLCs têm focalização dupla quando todas as superfícies que definem o feixe das folhas se projetam de volta para a fonte de radiação. Por exemplo, com referência à Figura 1, a fonte de radiação 106 ventila para fora da fonte de radiação 104. Como os sistemas de colimação exemplificadores utilizam folhas curvas que se retraem ao longo de um arco (por exemplo, como mostrado nas Figuras 1 e 3), as bordas das folhas, quando retraem, representam sempre uma linha que se projeta de volta para a fonte de radiação 104. Com um tal projeto, toda a espessura das folhas atenuará o feixe 106 à medida que este passa através do dispositivo de colimação, proporcionando uma borda de feixe mais nítida com baixa penumbra, independentemente do quanto as folhas são retraídas.

[0045] Quando todas as quatro superfícies de folhas que colimam o feixe 106 se projetam de volta para a fonte de radiação, o sistema de colimação é “duplamente” focalizado. A Figura 5 ilustra uma maneira pela qual os MLCs podem focar a viga 106 na outra dimensão - em virtude da largura das folhas que aumentam com a distância da fonte de radiação 104. Na Figura 5, por exemplo, a largura das folhas no topo da MLC 302 é a mais fina. A largura é maior no fundo das folhas de MLC 302, maior ainda no topo das

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11/29 folhas no segundo MLC 304, e maior no fundo das folhas em MLC 304. Esse projeto também é ilustrado na Figura 6.

[0046] Em uma implementação, a focalização dos projetos das folhas é propositalmente desfocada ligeiramente. Por exemplo, as superfícies das folhas podem ser elaboradas para projetar um ponto a um ou dois centímetros acima ou abaixo da fonte de radiação real. Esta ligeira desfocagem pode diminuir significativamente o vazamento de radiação através do espaço entre as folhas (isto é, vãos entre as folhas), tendo apenas um pequeno impacto na penumbra do feixe.

[0047] Em outra implementação, o primeiro MLC 302 e o segundo MLC 304 têm diferentes pontos de foco. Os arcos nos quais os MLCs percorrem, portanto, se cruzam em algum ponto, mas dentro de seus limites eles podem ser projetados para ter folga suficiente entre si. Os diferentes pontos de foco podem ser escolhidos para melhorar a correspondência de penumbra entre o primeiro colimador de múltiplas folhas e o segundo colimador de múltiplas folhas, embora estejam em distâncias diferentes da fonte. Por exemplo, o foco do primeiro MLC pode ser colocado no ponto de origem efetivo e o foco do segundo MLC pode ser movido para fora do ponto de origem efetivo. Um tal projeto exemplificador aumentaria a penumbra do MLC inferior para melhor coincidir com a penumbra do MLC superior e proporcionaria uma melhor correspondência dosimétrica das bordas do feixe moldadas pelo primeiro MLC e pelo segundo MLC.

[0048] Com MLCs convencionais não focalizados, as garras de colimador são necessárias para evitar vazamento de radiação fora das aberturas do feixe. Como as extremidades de folhas arredondadas de um MLC convencional são insatisfatórias ao bloquear a radiação mesmo quando completamente fechadas, as extremidades de folhas fechadas são frequentemente movidas para uma posição onde são bloqueadas pelas garras de colimador convencionais. A utilização de folhas duplamente focalizadas limita o vazamento final da folha e a penumbra a ponto de um MLC empilhado

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12/29 adjacente de espessura razoável (tendo um local de reunião de folhas deslocadas) ser suficiente para bloquear a transmissão, de forma que as garras colimadoras convencionais não sejam necessárias. A revelação presente contempla sistemas de colimação que não incluem garras de colimador.

[0049] Embora implementações preferenciais da presente revelação utilizem MLCs com duplo foco, é contemplado que MLCs com foco único ou sem foco também podem ser utilizados, ou uma mistura de tipos de foco pode ser usada em múltiplos MLCs empilhados.

[0050] Quando se compara a largura das folhas do primeiro MLC 302 e do segundo MLC 304 em uma implementação focada, nota-se acima que a largura da folha aumenta continuamente com a distância da fonte de radiação 104. Dito isto, uma implementação preferencial da presente revelação inclui desenhos de folhas com aproximadamente a mesma largura no primeiro MLC 302 do que no segundo MLC 304. Quando descrito deste modo, “aproximadamente a mesma largura” significa que a largura inferior das folhas no primeiro MLC 302 é aproximadamente a mesma (isto é, apenas ligeiramente menor) do que a largura superior das folhas no segundo MLC 304. Dito de outra maneira, folhas focadas no primeiro e segundo MLCs podem ser consideradas como tendo aproximadamente a mesma largura incluindo uma pequena largura adicional sendo adicionada ao longo das folhas à medida que elas se estendem além da fonte de radiação 104, como é necessário para fornecer um desenho focado (por exemplo, como mostrado nas Figuras 5 e 6).

[0051] Embora uma implementação preferencial use desenhos de folhas em que as larguras das folhas no primeiro MLC 302 e no segundo MLC 304 sejam aproximadamente as mesmas, a presente revelação contempla desenhos onde as larguras foliares podem ser diferentes entre os MLCs empilhados.

[0052] Em uma implementação preferencial da presente revelação, as folhas do primeiro MLC 302 estão imediatamente adjacentes uma

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13/29 à outra ou em contato, e as folhas do segundo MLC 304 estão imediatamente adjacentes uma à outra ou em contato. Nessa implementação, os vãos entre as folhas adjacentes no primeiro MLC 302 e no segundo MLC 304 são minimizadas de uma maneira que minimize o vazamento de radiação entre as folhas, e ainda permita o movimento relativo. Esse tipo de implementação é ilustrado, por exemplo, pelas Figuras 4, 5 e 6.

[0053] Como as folhas de um MLC são capazes de se mover de forma independente, há necessariamente um pequeno vão entre elas através do qual alguma radiação pode passar. O sistema de colimação da presente revelação contempla que as folhas do primeiro MLC 302 e as folhas do segundo MLC 304 estão, de preferência, dispostas de modo que os vãos entre folhas não estejam alinhados, de modo que o feixe de radiação 106 não seja transmitido por um vão no primeiro MLC 302 e depois diretamente através de um vão de folhas no segundo MLC 304. Em vez disso, as folhas do primeiro MLC 302 são de preferência deslocadas a partir das folhas do segundo MLC 304, de modo que não exista qualquer percurso retilíneo para o feixe percorrer através dos vãos entre as folhas de ambos os MLCs. Ver, por exemplo, as Figuras 4, 5 e 6.

[0054] Em uma modalidade exemplificadora, as folhas do primeiro MLC 302 e do segundo MLC 304 são deslocadas em aproximadamente 50% da sua largura, de modo a proporcionar a maior separação entre os vãos entre folhas do primeiro MLC 302 e do segundo MLC 304. Os deslocamentos de menos de 50% da largura da folha são contemplados pela revelação presente, mas um deslocamento é preferencialmente utilizado e é preferencialmente maior que 10% da largura das folhas.

[0055] Em sistemas típicos de colimação com apenas um MLC, o vazamento entre as folhas deve ser evitado através da usinagem complexa das folhas no local onde elas se encaixam ou se apoiam umas nas outras. Por exemplo, os desenhos de lingueta e ranhura ou escalonados

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14/29 podem ser empregados para interromper um vão entre folhas de outro modo linear, que podería permitir um vazamento significativo de feixe. O sistema de colimação da presente revelação contempla a capacidade de eliminar tal usinagem adicional porque, mesmo se forem utilizadas folhas de bordas retas, o caminho de vazamento através do sistema de colimação será interrompido em virtude da sobreposição ou deslocamento das folhas entre o primeiro MLC 302 e o segundo MLC 304. Uma implementação preferencial inclui folhas simples, com bordas retas, sem usinagem ou recursos adicionais para bloquear o vazamento entre as folhas. Tal projeto também pode resultar em uma borda da folha mais uniforme e menor penumbra no feixe.

[0056] Em uma modalidade alternativa do sistema de colimação presentemente descrito, apesar de ter múltiplos MLCs e deslocamentos foliares, as superfícies de acoplamento das folhas podem ser maquinadas para diminuir ainda mais as trajetórias de fuga e permitir a redução da altura dos MLCs. Qualquer configuração de superfícies não lineares pode ser benéfica, tal como um desenho de lingueta e ranhura ou semelhante. Em uma modalidade exemplificadora, representada na Figura 7, os degraus são usinados nas superfícies de acoplamento das folhas. A Figura 7 mostra um primeiro banco de folhas parciais 702 correspondendo ao primeiro MLC 302 e um segundo banco de folhas parciais 706, correspondendo ao segundo MLC 304. Na modalidade representada, as folhas têm uma largura 709 e alturas 704 e 708. Em uma modalidade exemplificadora, a altura 704 da folha do banco de folhas parciais 702 e a altura 708 do banco de folhas parciais 706 são as mesmas e têm aproximadamente 5,5 cm. Não é necessário, no entanto, que a altura de cada um dos bancos de folhas seja a mesma.

[0057] A usinagem da superfície de acoplamento de folha exemplificadora representada na Figura 7 é um recurso de degrau, incluído nas folhas do primeiro MLC 302 e do segundo MLC 304. Para fins de discussão simplificada, será assumido que a altura 704 e a altura 708 são as mesmas e ambas iguais à variável “H”. No exemplo da Figura 7, existirão

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15/29 trajetórias de transmissão como a trajetória 710, onde o feixe de radiação incidente 106 deve percorrer toda a altura 704 do banco de folhas 702, e a altura total 708 do banco de folhas 706, exibindo atenuação máxima do feixe através de uma espessura de 2 χ H. No entanto, há também trajetórias de transmissão que encontrarão vãos entre as folhas, como as trajetórias 712 e 714, que exibirão atenuação diminuída como resultado da passagem apenas por uma espessura total de folhas de H + 1/2 H = 3/2 H. No entanto, essa espessura de atenuação de 3/2 H é maior que a espessura de apenas 1 H que seria encontrada em um sistema de colimação duplo empilhado sem o recurso de “degrau”. O recurso de degrau permite assim uma redução de 33% na altura total das folhas em MLC 302 e MLC 304 para alcançar a mesma atenuação observada por MLCs sem o recurso de degrau. Tal recurso pode, portanto, ser usado para reduzir a quantidade de material necessário e o peso das folhas, melhorando assim a velocidade e o desempenho do MLC. Como exemplo, a altura da folha para cada um dos MLCs 302 304 pode ser de aproximadamente 3,7 cm.

[0058] Em um desenho de empilhamento duplo, com deslocamento, o deslocamento da folha fará com que o feixe 106 seja atenuado por apenas cerca de metade da quantidade típica de material em localizações na borda da abertura 212. Ou, se um recurso de degrau for utilizado, o feixe de radiação 106 será atenuado por um material ainda menor (veja, por exemplo, trajetória 716 na Figura 7).

[0059] Os conjuntos de MLC exemplificadores aqui discutidos também podem incluir estruturas mecânicas para suportar e acionar as folhas, servomotores para manipular a posição das folhas e sistemas de controle para alcançar a forma e atenuação desejadas do feixe. A Figura 8 é uma representação adicional do sistema de colimação exemplificador, com a inclusão de ligações de acionamento 802 e conjuntos de motores de acionamento de folhas 804. Vários outros sistemas relacionados, como sistemas de controle, codificadores, cabos de força, etc., não são

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16/29 representados, mas também podem ser incluídos.

[0060] A Figura 9 representa estruturas adicionais para suportar e acionar as folhas de um sistema de colimação exemplificador incluindo um guia de suporte de folha superior 902, um guia de suporte de folha intermédia 904 e um guia de suporte de folha inferior 906. Em uma modalidade, as folhas incluem abas nas suas superfícies superior e inferior, que podem rodar dentro das ranhuras nos guias de suporte da folha (ver, por exemplo, Figura 6). Além disso, as placas de ajuste de pressão-guia 908 podem também ser incluídas para assegurar um movimento suave, mas não solto, das folhas. Uma particular implementação também pode incluir varetas 910 para guiar ainda mais o movimento das folhas e evitar o balanço excessivo.

[0061] Com referência agora à Figura 10, uma implementação para o desenho de um conjunto de folhas 1002 utiliza uma estrutura 1004, separada do material atenuante 1006. Em tal desenho, a porção de armação 1004 do conjunto de folhas 1002 que se engatará a guias de suporte de folha pode ser feita com um material diferente do material de atenuação 1006. Embora o material de atenuação 1006 seja tipicamente uma liga de tungstênio ou outro material de alta densidade para atenuação da radiação, a estrutura 1004 pode ser feita de outro material, por exemplo, aço inoxidável. O material atenuador 1006 pode ser projetado para ser uma inserção na estrutura 1004 e os dois materiais podem ser fixados juntos usando vários métodos, tais como colagem, sinterização ou soldagem. De um modo preferencial, a armação 1004 não se estende até a borda atenuante 1008 do conjunto de folhas 1002 para evitar a variação nas propriedades atenuantes gerais do conjunto de folhas 1002.

[0062] Como descrito acima com respeito à Figura 1, um dispositivo de terapia de radiação exemplificador 101 pode utilizar um pórtico 112 transportando uma fonte de radiação 104 capaz de emitir um feixe de radiação 106. A Figura 11 representa uma implementação do dispositivo de terapia de radiação 101 onde a fonte de radiação 104 é um acelerador linear e

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17/29 o acelerador linear é dividido em componentes 1102 espaçados ao redor do pórtico 112. Tal configuração pode utilizar guias de ondas de RF 1104 entre os componentes de linac 1102 e pode resultar em uma diminuição geral do diâmetro máximo do dispositivo de terapia de radiação 101. Em uma implementação alternativa, várias fontes de radiação podem ser incluídas em torno do pórtico 112.

[0063] Um pórtico exemplificador 112 é tão compacto quanto possível, tendo um orifício grande, por exemplo, o orifício pode ser projetado para ser maior do que 80 cm. Em uma implementação, o orifício é de 110 cm.

[0064] Uma implementação de um pórtico aqui contemplado é um pórtico em anel, que pode transportar pelo menos uma fonte de feixes de terapia de radiação e ser usado para reorientar a fonte de feixes durante a terapia em um modo que permita a aplicação de feixes coplanares. Quanto o termo pórtico em anel é usado no presente documento, é contemplado que o pórtico não precisa necessariamente estar puramente na forma de um anel. Os pórticos que se desviam de uma forma circular, ou que até mesmo incorporam quebra (ou quebras) em sua estrutura são contemplados.

[0065] Os dispositivos de terapia de radiação aqui discutidos podem utilizar qualquer uma das modalidades e conceitos benéficos de dispositivos de colimação descritos acima. Esses dispositivos terão muito pouca transmissão, feixes de baixa penumbra e serão capazes de fornecer planos de tratamento de alta qualidade. Como resultado, a presente revelação contempla modalidades de sistemas de terapia de radiação que são configurados para fornecer apenas a terapia de radiação coplanar. Por exemplo, embora os dispositivos de terapia de radiação aqui divulgados possam ser configurados para posicionar a fonte (ou fontes) de feixe de maneiras que permitam a terapia não coplanar, ou para transladar uma mesa de exame do paciente enquanto um feixe estiver ligado (por exemplo, a

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18/29 aplicação helicoidal da TomoTherapy), certas implementações serão alternativamente configuradas para mover a fonte (ou fontes) de feixe apenas para diferentes posições dentro de um único plano e para administrar somente a terapia de radiação coplanar. Um pórtico em anel conforme descrito nas Figuras 1 e 11 pode ser usado em tal implementação. Adicionalmente, embora se contemple que um dispositivo de terapia de radiação desta revelação possa ser cantiléver, e uma mesa de exame associada ao dispositivo de terapia de radiação possa ser giratória (para permitir a terapia não coplanar), em certas implementações, a mesa do exame do paciente não está configurada para girar e o dispositivo de terapia de radiação não é cantiléver; no entanto, o sistema pode oferecer planos de tratamento de alta qualidade. O termo cantiléver, como usado aqui, refere-se à inclusão de um braço ou outra estrutura para estender a localização onde o feixe de radiação emite do dispositivo para longe da estrutura giratória principal. Tais dispositivos cantiléver são tipicamente utilizados com mesas de exame que giram para permitir a terapia não coplanar a um paciente a partir de uma fonte de feixe que se move apenas dentro de um dado plano. Para que um dispositivo seja “cantiléver” no que se refere à presente revelação, o local onde o feixe de radiação é emitido deve ser substancial mente estendido, por exemplo, com o propósito de permitir que uma mesa de exame gire e possibilite a entrega de feixes coplanares. Um dispositivo de terapia de radiação onde a localização da emissão do feixe é estendida apenas por uma distância menor não suficiente para a habilitação de terapia não coplanar, não é considerado cantiléver.

[0066] As modalidades dos dispositivos de terapia de radiação aqui divulgados podem ser usadas para realizar a terapia de arco (também chamada VMAT), onde a fonte de feixes de terapia de radiação emite um feixe de radiação, enquanto a fonte está em movimento (por exemplo, durante a rotação de um pórtico). Contudo, certas modalidades benéficas utilizando os conceitos de dispositivos de colimação discutidos acima podem ser concebidos de modo que o dispositivo de terapia de radiação não seja

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19/29 configurado para administrar terapia de arco, mas possa, no entanto, fornecer planos de tratamento de alta qualidade em um curto período de tempo.

[0067] A presente revelação contempla o uso de um dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica em conjunto com os sistemas de terapia de radiação divulgados. Os dispositivos de varredura TC de qualidade diagnostica são tipicamente sistemas de TC giratórios contínuos, baseados na “tecnologia de anel deslizante”, com capacidade de detecção de uma ou várias fatias e capazes de aquisição de dados axiais ou helicoidais e reconstrução de imagem. Eles podem ter várias fontes e matrizes de detectores configuradas para adquirir dezenas a centenas de fatias de imagem. Eles são frequentemente empregados em departamentos de diagnóstico de raios X de um hospital ou clínica e normalmente utilizam raios X de energia de quilovoltagem em uma geometria de feixe de ventilador que gira em torno do paciente. Os dispositivos de varredura TC de qualidade diagnostica são frequentemente empregados para adquirir o imageamento TC de alta qualidade para uso no planejamento do tratamento de pacientes com terapia de radiação. As imagens de TC de alta qualidade permitem a calibração dos números de Hounsfield para a densidade do tecido para melhor cálculo da dose.

[0068] Os dispositivos de varredura TC de qualidade diagnostica são distintos dos sistemas TC de feixe cônico que podem empregar um tubo de raios X retrátil e o sensor de imagem de tela plana para criar a TC de raios X por feixe cônico. Os dados de imagem de TC produzidos por uma TC de feixe cônico (também conhecido como TCFC) sofrem de pior qualidade de imagem que as unidades de TC padrão, menor contraste de tecidos moles, artefatos de movimento de órgãos e números de Hounsfield que não refletem com precisão a densidade eletrônica dos tecidos visualizados. Os aparelhos de TC de qualidade diagnostica também são distintos dos sistemas de megavoltagem que podem usar o feixe megavoltagem de radiação como uma fonte de imagem, com um imageador de tela plana, para produzir imagens de TC de megavoltagem que também levam a imagens ruidosas de baixa

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20/29 qualidade com baixo contraste de tecido mole.

[0069] Certas implementações de dispositivos de varredura TC de qualidade diagnostica utilizadas aqui terão um grande diâmetro (por exemplo, 70 a 90 cm). Em uma implementação, o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica pode ser uma unidade “pronta para uso” projetada para simulação de terapia de radiação, incluindo uma mesa de exame compatível com equipamento de imobilização para terapia e radioterapia. Um exemplo de tal dispositivo de varredura 1201 é descrito na Figura 12. Alternativamente, o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica pode ser um dispositivo de varredura PET/TC com um dispositivo de varredura TC adjacente a um dispositivo de varredura de tomografia por emissão de positrons (PET).

[0070] Um dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica pode ser colocado adjacente a qualquer um dos dispositivos de terapia de aquecimento aqui discutidos para os usos benéficos discutidos abaixo. Em uma implementação (representada na Figura 13), o dispositivo de varredura TC 1201 pode ser colocado adjacente a um dispositivo de terapia de radiação 101, utilizando um pórtico em anel, como anteriormente discutido aqui. “Adjacente” significa simplesmente próximo, e contempla os dispositivos se tocando, estando ligeiramente separados ou estando integrados um ao outro. Os dispositivos de TC e terapia de radiação são, no entanto, destinados a ter pórticos separados na implementação preferencial.

[0071] No sistema combinado TC/RT, o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica possui um isocentro de imageamento e o dispositivo de terapia de radiação possui um isocentro de terapia de radiação que é separado do isocentro de imageamento. Entende-se por separado que os isocentros estão a uma distância significativa, por exemplo, tal que uma mesa de exame deva mover o paciente entre imageamento e tratamento. Em uma implementação, os isocentros estão a aproximadamente 80 cm de distância um do outro. Em uma implementação preferencial, o dispositivo de

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21/29 varredura de TC e o dispositivo de terapia de radiação são fixados na posição um em relação ao outro, e também em relação à sala de tratamento, o que significa que eles são montados de uma forma que não podem ser movidos (por exemplo, eles estavam em trilhos, ou uma plataforma giratória).

[0072] Embora os sistemas de TC e RT na Figura 13 sejam mostrados dispostos de modo que a mesa de exame entre primeiramente na TC, e depois no dispositivo RT, é contemplado que a disposição possa ser invertida.

[0073] Em modalidades típicas do sistema combinado TC/RT, o sistema de TC e o sistema RT são geralmente alinhados um com o outro, de modo que uma mesa de exame possa transladar um paciente em uma direção para se deslocar de um sistema para o outro. Por exemplo, quando o sistema RT inclui um pórtico com um orifício (por exemplo, um pórtico em anel), os orifícios do sistema TC e RT são geralmente alinhados. No caso em que a altura total do sistema RT é maior que a altura do sistema de TC, isso pode ser feito levantando o sistema de TC em uma plataforma ou abaixando o sistema RT através do uso de uma depressão no piso da sala de tratamento (ver ilustração na Figura 15 de um sistema de RT 101 visto do final, mostrando o orifício do sistema e uma depressão 1504 no chão; a depressão também pode ser vista na Figura 14).

[0074] O sistema combinado de TC/RT pode usar uma mesa de exame configurada para posicionar o paciente para imageamento e para terapia de radiação transladando-se o paciente entre o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica e o dispositivo de terapia de radiação.

[0075] Uma mesa de exame pode ser especialmente projetada para o sistema combinado de TC/RT. Em uma implementação, a mesa de exame seria projetada para mover para cima e para baixo, e para transladar através do orifício (ou orifícios) do sistema, mas pode ser configurado para não girar, como discutido acima. Alternativamente, uma mesa de exame de simulador de TC pronta para usar pode ser usada e posicionada

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22/29 o mais próximo possível do sistema de TC/RT, de modo que esse possa se estender através de ambos os isocentros. Em outra implementação, pode ser usada uma mesa de exame de dispositivo de varredura de PET/TC pronto para uso, já que foi projetada para uso em um sistema de múltiplos isocentros. Quando o termo “pronto para uso” é usado aqui, ele se refere a um sistema que pode ser comprado em uma configuração pronta para ser usada, ou usado apenas com pequenas modificações.

[0076] Os princípios discutidos acima em relação aos sistemas de distribuição de radioterapia contemplados aplicam-se também aos sistemas de TC/RT combinados da presente revelação. Por exemplo, o sistema combinado pode ser configurado para entregar somente a terapia de radiação coplanar. Em uma modalidade exemplificadora, a fonte de feixe de radiação pode percorrer apenas dentro de um plano (por exemplo, em um pórtico em anel), o dispositivo RT pode não ser cantiléver e a mesa de exame RT/TC pode não estar configurada para girar.

[0077] O sistema combinado de TC/RT tem a capacidade de adquirir imagens de TC de qualidade diagnóstica de um paciente na mesa de exame de tratamento, imediatamente antes da radioterapia, o que pode fornecer vários benefícios. Por um lado, o paciente será posicionado exatamente da mesma maneira para a imagem prétratamento e para o tratamento em si, reduzindo assim os erros de tratamento que podem ocorrer quando o corpo do paciente é posicionado ou apoiado de forma diferente entre imageamento e tratamento.

[0078] Outros benefícios para o sistema combinado de TC/RT são obtidos através do uso de seus sistemas de controle e software associado. Por exemplo, o sistema pode ser configurado para otimizar os planos de tratamento e realizar uma terapia adaptativa em mesa baseada na imagem de TC de qualidade diagnóstica.

[0079] Em uma implementação dessa funcionalidade, a mesa de exame de tratamento da pode colocar o paciente em posição para o

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23/29 imageamento de TC. Como a imagem recebida é de qualidade diagnostica, ο sistema pode efetivamente aplicar o registro de imagem deformável para transformar o plano de tratamento original na TC atual. O sistema pode então permitir o autocontorno dos tecidos e alvos que foram segmentados no plano original sobre a varredura de TC atual. Os números de CT na varredura atual podem ser convertidos em densidades de elétrons para calcular uma previsão de entrega de dose precisa antes de tratar o paciente. A qualidade da distribuição de dose para o plano atual pode então ser avaliada e, se o plano for subótimo (por exemplo, dose para o tumor/alvo muito baixo ou dose para estruturas críticas muito altas), o plano de tratamento pode ser reotimizado para melhorar a distribuição da dose no local. A mesa de exame pode, então, mover o paciente em direção ao isocentro de RT para tratamento. Dessa forma, o sistema é capaz de se adaptar às condições relacionadas ao paciente ou definições do paciente que podem ter mudado desde o momento em que o plano de tratamento original foi criado e para fornecer um plano melhorado. Esse tratamento adaptativo/reotimização pode melhorar significativamente as distribuições de dose e os resultados dos pacientes. Em uma implementação, o sistema pode ser configurado para utilizar imagens de TC de qualidade diagnostica para reotimizar um plano de tratamento, e pode ser configurado para fazê-lo apenas antes do tratamento, enquanto o paciente está na mesa de exame.

[0080] As funcionalidades dos sistemas de controle e software podem, portanto, incluir, mas sem limitação a, aquisição de imagem de TC, registro de imagem deformável, segmentação/contorno automático de tecido, computação de dose, otimização de plano de tratamento e entrega de terapia de radiação.

[0081] A Figura 14 inclui vistas adicionais de uma disposição exemplificativa para um sistema de combinação de TC/RT. A proteção RF pode ser incluída em determinadas modalidades dos sistemas de TC/RT aqui revelados. Como um exemplo, quando a fonte de feixes de terapia

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24/29 de radiação é um acelerador linear, a radiação de RF de vários componentes do linac pode interferir nos dispositivos na sala ou no paciente (como marcapassos, CDIs, etc.). Uma maneira de reduzir a interferência é utilizar a blindagem de RF em recipientes para componentes de linac 1102. Exemplos de tais recipientes podem ser vistos na Figura 14 e são discutidos em detalhe nas Patentes US n° 8.836.332 e 9.446.263 para o cessionário atual, as quais são aqui incorporadas por referência.

[0082] As modalidades dos sistemas combinados de TC/RT também podem incluir proteção contra radiação para componentes do dispositivo de varredura de TC, para evitar danos aos componentes do dispositivo de varredura causados pela dispersão da radiação de megavoltagem a partir da fonte de feixes de terapia de radiação. Uma implementação pode utilizar uma blindagem entre o dispositivo de varredura de TC de qualidade diagnostica e o dispositivo de terapia de radiação. Outra implementação pode ser ajustada e cobrir ou substituir o envoltório externo do dispositivo de varredura voltado para a unidade de terapia de radiação com um material de alto número atômico para absorver ou espalhar a radiação para longe dos componentes desprotegidos do dispositivo de varredura de TC de raios X. Por exemplo, o material de proteção pode ser de alguns centímetros de chumbo ou de um único centímetro de tungstênio.

[0083] Em determinadas modalidades, a mesa de exame de tratamento escolhida pode ter graus de liberdade limitados. Por exemplo, a mesa de exame só pode ser capaz de transladar para cima e para baixo, e dentro e fora do orifício (como é o caso dos típicos sistemas de TC disponíveis no mercado). Essa falta de movimento lateral pode causar problemas no posicionamento de um paciente para tratamento com radiação se o alvo estiver localizado lateralmente ao eixo geométrico longitudinal do paciente ou longe do plano sagital médio. É contemplado que vários projetos podem superar essa limitação. Por exemplo, uma mesa de exame de TC pronta para uso pode ser montada em uma plataforma capaz de movimento lateral. Alternativamente,

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25/29 uma mesa de exame podería ser alterada ou reprojetada para incluir o grau adicional de liberdade. Na modalidade representada na Figura 15, o dispositivo de terapia de radiação 101 (aqui representado no interior da depressão opcional 1504) pode ser configurado para ser deslocado lateralmente em relação à mesa de exame e ao paciente localizado dentro do seu orifício. Em uma modalidade, o pórtico pode ser configurado para ser transladado ortogonalmente ao movimento da mesa de exame em uma faixa de pelo menos 8 cm para facilitar o posicionamento do isocentro da terapia de radiação no paciente antes do tratamento.

[0084] Os dispositivos de terapia de radiação aqui descritos podem também ser configurados para utilização com um MRI, tal como descrito em várias patentes e aplicações adicionais atribuídas ao cessionário da presente revelação (por exemplo, Patente n° US 9.446.263). A Figura 16 mostra um exemplo de tal configuração, utilizando um projeto de MRI dividida com as metades magnéticas 1602 e 1604 que circundam o dispositivo de terapia de radiação 101 e são ligadas por contrafortes 1606.

[0085] O sistema pode ser projetado para ser instalado com orientação por MRI ou orientação por TC de raios X e também pode ser projetado para facilitar a conversão entre os diferentes tipos de orientação por meio de uma versátil placa de base ou múltiplas placas de base versáteis (ver Figura 16). A placa (ou placas de base cobre pelo menos uma porção da área sob o sistema suficiente para montagem rígida e alinhamento da mesma. Como um exemplo, a placa (ou placas) de base pode ser projetada com vários padrões de broca para aceitar, por exemplo, 1) o dispositivo RT, 2) um dispositivo de varredura de TC ou um MRI e 3) uma mesa de exame de TC, uma mesa de exame PET/TC ou mesa de exame de MRI. Nessa questão, um sistema podería ser convertido da orientação de TC para orientação de MRI sem remover ou perturbar o próprio dispositivo de terapia de radiação.

[0086] Um ou mais aspectos ou características da matéria aqui descrita, por exemplo, os sistemas de controle para colimadores

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26/29 de múltiplas camadas, podem ser realizados em circuitos eletrônicos digitais, circuitos integrados, circuitos integrados específicos de aplicação especialmente projetada (ASICs), matrizes de porta programáveis de campo (FPGAs), hardware de computador, firmware, software e/ou combinações dos mesmos. Esses vários aspectos ou recursos podem incluir a implementação em um ou mais programas de computador que são executáveis e/ou interpretáveis em um sistema programável incluindo pelo menos um processador programável, que pode ser de propósito especial ou geral, acoplado para receber dados e instruções e para transmitir dados e instruções para, um sistema de armazenamento, pelo menos um dispositivo de entrada, e pelo menos um dispositivo de saída. O sistema programável ou sistema de computação pode incluir clientes e servidores. Um cliente e um servidor geralmente são remotos entre si e geralmente interagem através de uma rede de comunicação. A relação de cliente e servidor surge em virtude de programas de computador em execução nos respectivos computadores e tendo um relacionamento cliente-servidor entre si.

[0087] Esses programas de computador, que também podem ser referenciados a programas, softwares, aplicativos de software, aplicativos, componentes ou códigos, incluem instruções de máquina para um processador programável e podem ser implementados em uma linguagem procedural de alto nível, uma linguagem de programação orientada a objetos, uma linguagem de programação funcional, uma linguagem de programação lógica e/ou em linguagem de montagem/máquina. Como aqui utilizado, o termo “meio legível por máquina” (ou “meio legível por computador”) refere-se a qualquer produto de programa de computador, aparelho e/ou dispositivo, como, por exemplo, discos magnéticos, discos ópticos, memória e dispositivos lógicos programáveis (PLDs), usado para fornecer instruções de máquina e/ou dados para um processador programável, incluindo um meio legível por máquina que recebe instruções de máquina como um sinal legível por máquina. O termo “sinal legível por máquina” (ou “sinal legível por computador”) refere-se a

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27/29 qualquer sinal utilizado para fornecer instruções de máquina e/ou dados a um processador programável. O meio legível por máquina pode armazenar tais instruções de máquina não transitoriamente, tal como, por exemplo, uma memória de estado sólido não transiente ou um disco rígido magnético ou qualquer meio de armazenamento equivalente. O meio legível por máquina pode alternativamente ou adicionalmente armazenar tais instruções de máquina de uma maneira transitória, tal como, por exemplo, um cache de processador ou outra memória de acesso aleatório associada a um ou mais núcleos de processador físico.

[0088] Para proporcionar a interação com um usuário, um ou mais aspectos ou características do assunto aqui descrito podem ser implementados em um computador com um dispositivo de exibição, como, por exemplo, um tubo de raios catódicos (CRT) ou um monitor de cristal líquido (LCD) ou um monitor de diodes emissores de luz (LED) para exibir informações ao usuário e um teclado e um dispositivo apontador, como, por exemplo, um mouse ou um trackball, pelo qual o usuário pode fornecer entrada para o computador. Outros tipos de dispositivos também podem ser usados para fornecer interação com um usuário. Por exemplo, a feedback fornecido ao usuário pode ser qualquer forma de feedback sensorial, como feedback visual, por exemplo, feedback auditivo ou feedback tátil; e a entrada do usuário pode ser recebida de qualquer forma, incluindo, mas não se limitando a, entrada acústica, de fala ou tátil. Outros dispositivos de entrada possíveis incluem, mas não estão limitados a, telas de toque ou outros dispositivos sensíveis ao toque, como trackpads resistivos ou capacitivos de ponto único ou multiponto, hardware e software de reconhecimento de voz, varredores ópticos, ponteiros ópticos, dispositivos de captura de imagem digital e software de interpretação associado e afins.

[0089] Nas descrições acima e nas reivindicações, frases como “pelo menos um (a) de” ou “um (a) ou mais de” podem ocorrer seguidas por uma lista conjuntiva de elementos ou características. O termo “e/ou”

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28/29 também pode ocorrer em uma lista de dois ou mais elementos ou recursos. A menos que de outra forma implícita ou explicitamente contradito pelo contexto em que foi usado, tal frase pretende significar qualquer um dos elementos listados ou recursos individualmente ou qualquer um dos elementos ou recursos citados em combinação com qualquer um dos outros elementos ou recursos recitados. Por exemplo, as frases “pelo menos um (a) de A e B”; “um (uma) ou mais de A e B”; e “A e/ou B” significam, cada um, “A sozinho, B sozinho ou A e B juntos”. Uma interpretação semelhante também é destinada a listas que incluem três ou mais itens. Por exemplo, as frases “pelo menos um (uma) de A, B e C”; “um (uma) ou mais de A, B e C”; e “A, B, e/ou C” significam, cada um, “A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, ou A e B e C juntos”. A utilização do termo com base em acima e nas reivindicações pretende significar com base em pelo menos em parte, de tal modo que uma característica ou elemento não solicitado é também permissível.

[0090] Aspectos do assunto aqui descrito podem ser incorporados em sistemas, aparelhos, métodos, programas de computador e/ou artigos, dependendo da configuração desejada. Quaisquer métodos ou os fluxos lógicos representados nas figuras anexas e/ou aqui descritas não requerem necessariamente a ordem particular mostrada, ou ordem sequencial, para alcançar os resultados desejados. As implementações estabelecidas na descrição anterior não representam todas as implementações consistentes com o assunto aqui descrito. Em vez disso, eles são apenas alguns exemplos consistentes com aspectos relacionados ao assunto descrito. Embora algumas variações tenham sido descritas em detalhes acima, outras modificações ou adições são possíveis. Em particular, outras características e/ou variações podem ser fornecidas além daquelas aqui estabelecidas. As implementações descritas acima podem ser direcionadas para várias combinações e subcombinações das características divulgadas e/ou combinações e subcombinações de características adicionais observadas acima. Além disso,

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29/29 as vantagens acima descritas não se destinam a limitar a aplicação de quaisquer reivindicações emitidas a processos e estruturas que realizem qualquer uma ou todas as vantagens.

[0091] Além disso, os títulos das seções não limitarão ou caracterizarão a invenção (ou invenções) estabelecida em quaisquer reivindicações que possam resultar desta divulgação. Especificamente, e a título de exemplo, embora os títulos se refiram a um “Campo da Técnica”, tais reivindicações não devem ser limitadas pela linguagem escolhida sob este título para descrever o chamado campo da técnica. Além disso, a descrição de uma tecnologia no “Antecedentes” não deve ser entendida como uma admissão de que a tecnologia é técnica anterior para qualquer invenção (ou invenções) nesta divulgação. Nem o Sumário deve ser considerado como uma caracterização da invenção (ou invenções) estabelecida nas reivindicações expedidas. Além disso, qualquer referência a esta divulgação em geral ou à utilização da palavra “invenção” no singular não se destina a implicar qualquer limitação no âmbito das reivindicações apresentadas abaixo. Múltiplas invenções podem ser estabelecidas de acordo com as limitações das múltiplas reivindicações que resultam desta divulgação, e tais reivindicações definem em conformidade a invenção (ou invenções), e seus equivalentes, que são protegidos desta forma.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema caracterizado pelo fato de que compreende:

um dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica para realizar imagens de um paciente, sendo que o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica tem um isocentro de imageamento;

um dispositivo de terapia de radiação posicionado adjacente ao dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica, sendo que o dispositivo de terapia de radiação inclui um pórtico que carrega uma fonte de feixes de terapia de radiação e que tem um isocentro de terapia de radiação separado do isocentro de imageamento do dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica; e uma mesa de exame configurada para posicionar o paciente para imageamento e para terapia de radiação transladando-se o paciente entre o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica e o dispositivo de terapia de radiação;

em que o sistema é configurado para administrar apenas terapia de radiação coplanar.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de terapia de radiação não é cantiléver.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que o pórtico é um pórtico em anel.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que o pórtico é configurado para mover a fonte apenas em posições diferentes dentro de um plano.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que a mesa de exame não é configurada para girar.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação1, caracterizado pelo fato de que a fonte de feixes de terapia de radiação é um

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2/4 acelerador linear e o acelerador linear é dividido em componentes separados ao redor do pórtico e utiliza pelo menos um guia de onda de RF entre os compostos de acelerador linear.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica é projetado para simulação de RT.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica é um dispositivo de varredura de PET/TC.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um sistema de controle configurado para utilizar imagens de TC de qualidade diagnostica para reotimizar um plano de tratamento.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a reotimização é realizada pouco antes do tratamento, enquanto o paciente está na mesa de exame.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pórtico é configurado para ser transladado ortogonalmente ao movimento da mesa de exame.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o pórtico é configurado para ser transladado sobre uma faixa de pelo menos 8 cm para facilitar o posicionamento do isocentro da terapia de radiação no paciente antes do tratamento.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um sistema de colimação para colimar o feixe de radiação, sendo que o sistema de colimação compreende:

um primeiro colimador de múltiplas folhas com uma pluralidade de folhas; e um segundo colimador de múltiplas folhas com uma

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3A pluralidade de folhas e configurado de tal modo que o feixe de radiação passe através do primeiro colimador de múltiplas folhas antes de passar através do segundo colimador de múltiplas folhas, e passe através do segundo colimador de múltiplas folhas antes de atingir o alvo;

em que as folhas do primeiro colimador de múltiplas folhas e as folhas do segundo colimador de múltiplas folhas são configuradas para se moverem independentemente entre si; e em que pelo menos um do primeiro colimador de múltiplas folhas e segundo colimador de múltiplas folhas é duplamente focalizado.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o primeiro colimador de múltiplas folhas tem um ponto de foco e o segundo colimador de múltiplas camadas pode ter um ponto de foco e o ponto de foco do primeiro colimador de múltiplas camadas pode ser diferente do ponto de foco do segundo colimador de múltiplas camadas.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que os diferentes pontos de foco do primeiro colimador de múltiplas camadas e do segundo colimador de múltiplas camadas podem melhorar a correspondência da penumbra entre o primeiro colimador de múltiplas camadas e o segundo colimador de múltiplas camadas.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o ponto de foco do primeiro colimador de múltiplas folhas está no ponto de origem efetivo e o ponto de foco do segundo colimador de múltiplas folhas é movido para fora do ponto de origem efetivo.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o primeiro colimador de múltiplas folhas e segundo colimador de múltiplas folhas são ainda configurados para colimar um feixe mais fino do que as larguras das folhas do primeiro e segundo colimadores de múltiplas folhas
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 13,

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4/4 caracterizado pelo fato de que as folhas do primeiro colimador de múltiplas folhas estão imediatamente adjacentes entre si e as folhas do segundo colimador de múltiplas folhas estão imediatamente adjacentes entre si.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda proteção contra radiação entre o dispositivo de terapia de radiação e o dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a proteção contra radiação compreende um material de alto número atômico que cobra ou substitui uma porção de uma cobertura externa do dispositivo de varredura TC de qualidade diagnostica voltado para o dispositivo de terapia de radiação.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de terapia de radiação é um linac e o sistema compreende ainda proteção para pelo menos um componente do linac.
22. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda pelo menos uma placa de base versátil configurada para montar pelo menos um sistema selecionado de um grupo compreendendo um dispositivo de terapia de radiação, um dispositivo de varredura de TC, um MRI, uma mesa de exame de TC, uma mesa de exame de PET/CT e uma mesa de exame de MRI.
23. Sistema, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma placa de base versátil permite que o sistema seja convertido entre orientação por TC e orientação por MRI sem remover o dispositivo de terapia de radiação.