CN101765406B - 放射治疗装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种放射治疗装置，其具有：大致垂向的病人支承表面；布置成相对于病人支承表面以固定关系固定病人的病人固定机构；固定在病人支承表面一端并布置成围绕一大致垂向的轴线转动病人支承表面的转动平台，该转动平台可选地至少部分地围绕大致正交于该大致垂向轴线的平面平移病人支承表面；具有第一模式和第二模式的成像机，在第一模式中，成像机阻挡从固定的射束辐射源射出的辐射，而在第二模式中，成像机使得能从固定的射束辐射源进行辐射；以及垂向平移机构，其与病人支承表面联系并布置成沿着大致垂向的轴线将病人支承表面从加载位置平移到辐射位置。

Description

放射治疗装置和方法

相关申请的交互参考

本申请要求对2007年5月24日提交的题为“远距放射疗法定位和确证(Teletherapy Positioning and Validation)”的美国临时专利申请S/N 60/939,923以及2008年2月14日提交的同样题目的美国临时专利申请S/N 61/028,519的优先权。本文以参见方式包含上述各个专利申请。

技术领域

本发明总的涉及远距放射疗法领域，具体来说，涉及用来在固定的射束辐射源前对病人定位和确证的系统和方法。

背景技术

远距放射疗法通常使用设置在离被治疗身体一定距离处的辐射源。X射线和电子束已在远距放射疗法中用来治疗各种癌症。然而，X射线和电子束呈现的能量传输特性接近于指数衰减函数，因此，对于处理深嵌生长肿瘤或靶区域不是最佳的。近来，重粒子尤其是强子在远距放射疗法中的使用日益得到认可，这部分地是因为重粒子具有穿透到特定深度的而不明显伤害居间组织的能力。尤其是，强子的能量传输特性呈现一反相深度曲线，在强子积聚其大部分能量的部位处(这大致在强子路径的结束处)出现布拉格(Bragg)峰值。由于该强子能量传输特性，与X射线和电子束相比，有更多的能量被引导或积聚在嵌入的生长肿瘤。还有，当强子束用来治疗深嵌的肿瘤或患病靶组织时，对健康的居间组织造成的损伤较小。

应该认识到，术语“强子”可指各种粒子，包括用于治疗中的质子和其它离子。尽管本文件描述的治疗是用质子来完成的，但这不意味着有任何方式的限制，合适的话，其它类型的强子和离子都可被包括在如此的讨论中。

一般地，在一治疗系统中，带电质子或离子聚焦成有可变穿透深度的狭窄、强度调制的扫描锐方向性射束。这样，剂量曲线可匹配于靶体积。为了确保靶生长肿瘤的完全辐射，可采用从几个不同方向到达嵌入的生长肿瘤的多个射束。不管射束是顺序地提供还是同时地提供，多个射束相交的体积常被称之为等角点。为了提高生物的治疗效率，使等角点与靶生长肿瘤并置，以将最大资料剂量提供给靶体积并不伤害周围组织。

目前的远距放射疗法系统采用带有射束发生和供应系统的门式装置。该门式装置是机动或动力的装置，其围绕通常在治疗台上不动的病人移动庞大的粒子供应系统。由于射束发生和供应系统很大且极其沉重，如此的门式系统是令人望而却步的昂贵，限制了可向病人提供服务的可用质子治疗中心的数量。此外，由于机械方面的约束，如此门式驱动的系统的空间范围受到限制。为了实现提供多个射束，射束发生和供应系统从一个地方移动到另一个地方导致等角点的偏离，这在供应射束之前必须小心地调整。上述治疗系统的一个实例阐述于授予Moyers的美国专利No.6,769,806中。

例如，Siemens Aktiengesellshaft的于2007年2月1日出版的世界知识产权组织出版物WO 2007/012649涉及到一种用来为计划放射治疗方案而获得图像数据的装置，该装置包括计算机处理的X射线断层摄影术(CT)门架和病人定位单元。CT门架以可移动方式进行布置，这样，为放射治疗目的，可在病人身体位置内进行成像。自由地移动CT门架之需要会增加成本，因为获得较佳成像所需质量的CT可重达2公吨或以上。

成像机已经用于病人治疗中，例如，如授予Gregerson等人的于2005年9月6日出版的题为“基于多维X射线成像的可分解的门式装置”的美国专利6,949,941中所述的。

此外，现有技术需要用于治疗计划和放射的单独的结构。如此的对于多个结构的需要还增加了系统的成本并降低其实际可应用性。

因此需要有改进的远距放射疗法用装置，其克服某些或所有的上述局限性。

发明内容

鉴于以上提供的讨论和其它的考虑，本发明提供克服现有的和目前的远距放射疗法系统和方法的某些或所有缺点的方法和装置。本发明方法和装置的其它新的和有用的优点也将作描述，并可被本技术领域内的技术人员所认同。

在一个实施例中，这由一种放射治疗装置来提供，其包括病人固定装置，该装置布置成将病人以大致垂向的位置固定于病人支承表面上。病人支承表面在一端连接到可转动平台，可转动平台布置成围绕其大致垂向的轴线转动病人支承表面，沿着垂直于转动轴线的一平面的至少一部分可供选择地平移病人支承表面。病人支承表面还垂向平移，大致沿着转动轴线平移，并大致布置在固定的射束辐射源之前。

在一个实施例中，提供一种成像机，较佳地是计算机处理的X射线断层摄影术(CT)成像机，其具有两种操作模式。在第一种模式中，成像机阻挡固定的射束辐射源，而在第二种模式中，成像机使得能从固定的射束辐射源中进行辐射。

在一特别的实施例中，成像机垂向在第一和第二模式之间平移。在另一特别的实施例中，成像机具有可径向移位部分，且第一模式代表着成像机是基本上关闭的环，而第二模式代表着成像机的部分可径向移位。

在还有另一特别的实施例中，成像机设置有让治疗射束通过的窗口，使第一模式代表着窗口被关闭，而第二模式代表着窗口被打开。

较佳地，第一模式中的成像机用于治疗计划足够的高分辨率图像。在某些实施例中，第二模式对互相治疗(inter-treatment)确证和内治疗(intra-treatment)确证提供足够的定义。

在一个实施例中，在加载位置，病人被抬上病人支承表面、平台上或一般地说是构件上，病人支承表面被垂向平移，使靶组织大致与固定的射束辐射源对齐。病人支承表面还水平地平移和/或转动，以便以要求的角度使靶组织与固定的射束辐射的最终路径大致对齐，以治疗患病组织的靶体积。

应该理解到，如在本文件中使用的术语“固定的射束辐射源”不排斥扫描和散射技术，它们来源于带有柱射束产生扫描或散射功能的固定部位带电的强子源。还应该理解的是，如在本文件中使用的术语“固定的射束辐射源”不局限于单个固定的射束辐射源，可提供独立控制的或联合控制的多个固定的射束，而不超出本发明的范围。

在一个实施例中，本发明提供一种放射治疗装置，其包括：病人支承表面；转动机构；布置成相对于病人支承表面以固定关系固定病人的病人固定机构；与病人支承表面和转动机构联系并布置成围绕大致垂向的轴线转动病人支承表面的平台；具有第一模式和第二模式的成像机，在第一模式中，成像机阻挡从固定的射束辐射源射出的辐射，而在第二模式中，成像机使得能从固定的射束辐射源进行辐射；以及垂向平移机构，其与病人支承表面联系并布置成沿着大致垂向轴线将病人支承表面从加载位置平移到辐射位置。

在另一实施例中，成像机在作为第一模式中的成像位置和作为第二模式中的中性位置之间垂向平移。在另一实施例中，成像机具有窗口，第一模式是该窗口关闭之时，而第二模式是该窗口打开之时。在还有另一实施例中，放射治疗装置还包括与成像机联系的控制单元，该控制单元可操作以：将成像机设定到第一模式；通过垂向平移机构将病人支承表面垂向平移通过成像机；以及操作成像机而由此对病人的一部分进行成像。

在另一实施例中，成像机具有可径向移位部分，第一模式是可径向移位部分移位而能产生360度的X射线图像之时，而第二模式是可径向移位部分移位而能产生小于360度的X射线图像之时。在还有另一实施例中，放射治疗装置还包括与成像机联系的控制单元，该控制单元可操作以：将成像机设定到第一模式；通过垂向平移机构将病人支承表面垂向平移通过成像机；以及操作成像机而由此对病人的一部分进行成像。在还有另一实施例中，处于第二模式中的成像机可操作以执行内治疗成像。

在另一实施例中，成像机布置成执行计算机处理的X射线断层摄影术。在还有另一实施例中，垂向平移机构联接到平台，由此，实现与病人支承表面的联系。

在另一实施例中，放射治疗装置还包括联接到平台的水平平移机构，该水平平移机构可操作以沿着一对垂向于大致垂向的轴线的正交轴线平移病人支承表面。在还有另一实施例中，辐射位置使被固定的病人的靶组织与最终从固定的射束辐射源射出的射束对齐。

在另一实施例中，放射治疗装置还包括联接到成像机的成像机平移机构，该机构可操作以在相对于病人支承表面加载位置的连续位置范围上垂向定位成像机。在还有另一实施例中，放射治疗装置还包括与成像机联系的成像机平移机构，该机构可操作以将成像机定位在作为第一模式的成像位置和作为第二模式的中性位置处，成像位置布置成对相交于最终从固定的射束辐射源射出的治疗射束的组织进行成像。在还有另一实施例中，放射治疗装置还包括与成像机平移机构、成像机和垂向平移机构联系的控制单元，该控制单元可操作以：通过成像机平移机构将成像机垂向平移到第一模式中；通过垂向平移机构将病人支承表面垂向平移通过成像机；以及操作成像机以由此对病人的一部分进行成像。在还有另一实施例中，该部分的成像至少部分地用于治疗计划。

在另一实施例中，放射治疗装置还包括固定的射束辐射源。在还有另一实施例中，病人支承表面通常是垂向的。在还有另一实施例中，大致垂向的病人支承表面具有座椅模式，其中，病人脊椎通过大致垂向的病人支承表面而被垂向大致固定。

在一个实施例中，本发明提供一种方法，该方法包括：将病人固定在病人支承表面上；垂向平移固定的病人，以使固定病人的靶组织与最终从固定的射束辐射源射出的治疗射束大致对齐；围绕大致垂向的轴线转动该固定的病人，以第一要求的角度将靶组织大致呈现于最终从固定的射束辐射源射出的治疗射束；将成像机设定到两个模式中的第一模式，其中，成像机阻挡从固定的射束辐射源射出的辐射；通过第一模式中的成像机对与最终从固定的射束辐射源射出的治疗射束对齐的靶组织进行成像；将成像机设定到两个模式中的第二模式，其中，成像机不阻挡从固定的射束辐射源射出的辐射；以及以第一要求角度从固定的射束辐射源辐射靶组织。

在还有另一实施例中，该方法还在成像靶组织之后包括如下中的至少一个：响应于成像，垂向细微平移固定的病人，以使固定的病人的靶组织以第一要求角度与最终从固定的射束辐射源射出的治疗射束对齐；以及响应于成像，围绕大致垂向的轴线细微地转动固定的病人，以第一要求的角度将靶组织呈现于最终从固定的射束辐射源射出的治疗射束。在还有另一实施例中，该方法还包括在辐射之前沿着最终的射束的纵向轴线平移辐射源，以在固定的射束辐射源和靶组织之间达到理想的距离。

在另一实施例中，成像机布置成执行计算机处理的X射线断层摄影术。在还有另一实施例中，成像机在一位置范围上平移，第一模式是成像位置。

在另一实施例中，成像机在中性位置和成像位置之间平移。在还有另一实施例中，该方法还包括在辐射过程中用处于第二模式中的成像机对使靶组织进行成像。

在另一实施例中，将病人固定到病人支承表面上是站立和坐下位置中的一个。在还有另一实施例中，该方法还包括在以第一要求角度辐射之后：围绕大致垂向的轴线转动以及围绕正交于该大致垂向轴线的一平面平移固定好的病人，以便以第二要求角度将靶组织大致呈现于最终从固定的射束辐射源射出的治疗射束；将成像机设定到第一模式，通过成像机对与最终从固定的射束辐射源射出的治疗射束对齐的靶组织进行成像；将成像机设定到第二个模式；以及以第二要求角度从固定的射束辐射源辐射靶组织。

从以下的附图和描述中将会明白到本发明其它的特征和优点。

附图说明

为了更好地理解本发明，并显示如何可实现本发明，现将参照附图，这些附图纯粹是为了举例而已，附图中，附记标号表示相应的元件或部分。

现详细地具体参照附图，需强调指出的是，图中所示细节仅是举例而已，只是为了本发明优选实施例的说明性的讨论之用，呈现这些细节是为了提供被认为是最有用的内容和容易理解本发明原理和概念性方面的描述。在这方面，并不意图显示比基础地理解本发明所需更详细的本发明的结构细节，结合附图所作的描述使本技术领域内的技术人员明白到在实践中如何来实施若干形式的本发明。附图中：

图1示出放射治疗装置及治疗的示范实施例；

图2A示出图1放射治疗装置的第一底部轨道平台的示范实施例；

图2B示出图2A的第一底部轨道平台的在2B处剖切的示范剖视图；

图3A示出图1放射治疗装置的可平移的第二底部轨道平台的示范实施例；

图3B示出图3A的可平移的第二底部轨道平台的在3B处剖切的示范剖视图；

图3C示出图3A的可平移的第二底部轨道平台的在3C处剖切的示范剖视图；

图4A示出用于图1的病人平台的底部支承件的示范的局部剖切的俯视图，包括平移成像机的机构和转动病人支承表面的机构；

图4B示出图4A的底部支承件的在4B处剖切的示范剖视图；

图4C示出图4A的底部支承件的在4C处剖切的示范剖视图；

图5A示出病人平台的示范的局部剖切的俯视图，包括处于关闭位置的剪刀式机构，用来垂向平移病人平台；

图5B示出处于局部打开位置中的剪刀式机构420的示范侧视图，病人平台70处于其顶端；

图5C示出病人平台70的示范的高位立体仰视图，包括处于关闭位置中的剪刀式机构；

图6示出图1的放射治疗装置和治疗布置的示范的高位侧视图，使坐位的病人抵靠病人支承表面固定在大致垂向的位置中，成像机位于中性位置中；

图7示出图1的放射治疗装置和治疗布置的示范的高位侧视图，使站立的病人抵靠病人支承表面固定在大致垂向的位置中，成像机位于成像位置中；

图8示出放射治疗装置和治疗布置的示范的高位侧视图，其中，成像机具有一窗口，当窗口打开时可允许固定的射束辐射源进入；

图9A示出显示一可径向移位部分的成像机的示范高位俯视图；

图9B示出放射治疗装置和治疗布置的示范的高位侧视图，其中，图9A的成像机已经移动可径向移位部分以允许固定的射束辐射源进入；

图10示出病人支承表面的一实施例的示范的立体图；

图11示出辐射方法的一实施例的示范的高位流程图；

图12示出治疗计划的方法的一实施例的示范的高位流程图；

图13示出放射治疗装置和治疗布置的第二实施例的示范的高位前视图。

具体实施方式

目前某些或所有的实施例提供并能使用一种较佳地还提供治疗计划的放射治疗装置。

这里所指的病人首选是活人，但也可以是动物，或其它合适的器官，或应用本发明远距放射治疗术的靶。

靶组织是从邻近非靶组织中勾画出来；确定计划的靶体积(PTV)；确定多个射束角和对于多个角中的每个角确定勾画出的靶组织离治疗射束源的最佳距离。

还应理解到，固定的射束辐射可包括扫描和散射技术，它们源自带有柱射束发生扫描或散射功能的固定部位的带电强子源。此外，固定的射束辐射不局限于从单个固定的射束辐射源发出的辐射，而是可包括独立控制的或联合控制的多个固定的射束。

在一个实施例中，放射治疗装置包括一病人固定装置，其布置成在大致垂向位置中将病人固定在一病人支承表面上。该病人支承表面的一端连接到一可转动的和平移的平台，该平台布置成围绕大致垂向轴线转动该病人支承表面，并沿着一垂直于转动轴线的平面平移病人支承表面。病人支承表面还大致沿着转动轴线可垂向平移。一成像机，最好是具有高分辨率的计算机处理的X射线断层摄影术的成像机，设置和布置成可垂向平移。在另一实施例中，成像机可在第一中性位置和第二成像位置之间平移。在另一实施例中，成像机可在各个位置的范围上平移。在还有另一实施例中，成像机被固定，并布置成从相对病人阻挡开治疗射束的一个模式中变化到治疗射束布置成照射病人的另一模式。

病人被抬到病人支承表面上的加载位置内，病人支承表面垂向平移以大致地使靶组织与固定的射束辐射源对齐。病人支承表面继续转动，还可供选择地作水平平移，于是，以要求的角度使靶组织大致与最终射束对齐。

可供选择地且有利地，在一实施例中，放射治疗装置还可用于治疗计划上，尤其是在成像机是足够高分辨率的实施例中。

如果规定了多个治疗角度，则对每个治疗角度应重复上述的过程，最好在病人支承表面每次平移或转动之后进行成像。

为了实现根据本发明实施例的远距放射疗法，在治疗室内放置一固定的射束辐射源。在一实施例中，固定的射束辐射源布置成可控地输出大致水平的射束，在另一实施例中，固定的射束辐射源布置成可控地输出大致倾斜的射束，射束可倾斜至与水平向成45°。应该理解到，除非在特殊实例中另有具体限定，这里提及角度和定向之处仅是举例提供的，其它的角度或定向也可被包括在本讨论的范围内。

在还有另一实施例中，多个固定的射束可被独立地控制或联合地控制，可提供这样多个固定的射束而不会超出本发明的范围。固定的射束辐射源还可具有柱扫描或散射功能而不会超出本发明的范围。较佳地，固定的射束辐射源具有一出口喷嘴，其可以可伸缩的或其它方式从靶组织平移到规定的距离。

如早先和某些地方所提到的，应该认识到，本发明不将其应用限制在以下描述所阐述或附图中所示的结构细节和部件的布置。本发明还综合了其它的实施例，并可以各种方式实践或实施。

图1示出放射治疗装置和治疗布置的第一实施例的示范高位前视图。该装置包括固定的射束辐射源10和放射治疗装置5及控制单元15。放射治疗装置5包括一第一底部轨道平台20、一可平移的第二底部轨道平台30、一可平移的平台40和成像机50。可平移的平台40包括：一底部支承件55、一成像机垂向平移机构60、一平台垂向平移机构65、一病人平台70和一病人支承表面或构件90。病人平台70可围绕轴线80转动并可通过平台垂向平移机构65相对于底部支承件55平移。病人支承表面90布置成将病人固定在大致垂向的位置中，并固定在病人平台70的一端。成像机50通过成像机垂向平移机构60垂向平移。可平移的第二底部轨道平台30、可平移的平台40和病人支承表面70的平移机构将分别参照图2、3和5进一步进行描述。平台垂向平移机构60将参照图4进行进一步的描述。

成像机50显示为一圆形的CT成像机，然而，这无论如何都不意味着有限制的意义。在另一实施例中，成像机50选自超声成像机、CT成像机、磁共振成像机、X射线成像机、荧光镜、正电子发射断层摄影成像机以及单光子发射计算机处理的断层摄影成像机，并可包括各种成像机的组合，而不超出本发明的范围。

在操作中，病人平台70由平台垂向平移机构65放置在一加载位置，该病人被加载和固定到病人支承表面90。然后，病人平台70由平台垂向平移机构65相对于底部支承件55平移而使靶组织与固定的射束辐射源10大致对齐。如果需要的话，病人平台70还由可平移的第二底部轨道平台30和可平移平台40水平地平移，并围绕轴线80转动，以使固定到病人支承表面90的病人的靶组织以要求角度与从固定的射束辐射源10射出的最终射束对齐。

成像机50通过成像机垂向平移机构60垂向平移到成像位置，使靶组织成像。再者，应该指出的是，当涉及到垂向方向或定向时，其意欲包括大致垂向的方向或定向。这一般化的做法同样也适用于水平的或其它方向和定向的讨论。

在成像位置中，成像机50阻挡来自于固定的射束辐射源10的最终射束。响应于成像，如果要求的话，可对病人平台70的垂向平移、转动和水平平移实施微调。然后，成像机50通过成像机垂向平移机构60垂向平移到中性位置，其中，成像机50不阻挡来自于固定的射束辐射源10的最终射束。可供选择地，固定的射束辐射源10的管嘴或孔大致沿着最终射束轴线平移，于是，管嘴或孔离靶组织为预定的距离，执行从固定的射束辐射源的辐射，不需进一步移动病人。

如果规定多个治疗角度，则对每个治疗角度可选地重复上述过程，并在每次转动或可选地平移病人平台70之后进一步可选地进行成像。

在一实施例中描述了放射治疗装置5，其中，病人平台70可沿着一平面平移，然而，这无论如何都不意味着有限制意义。在另一实施例中，病人平台70仅围绕一平面部分地平移，以平衡由固定的射束辐射源10的铰接沿着辐射轴线提供的平移有效性。

在一优选实施例中，成像机50和所有平移和转动机构都作出响应来控制单元15。

图2A示出图1放射治疗装置5的第一底部轨道平台20的示范高位俯视图，其包括多个轨道110、多个延长的螺杆120、齿轮125、一对链条130、齿轮135和电动机140。电动机140布置成通过啮合连接到电动机140轴的齿轮135来水平地移动链条130。每个延长的螺杆120布置成通过布置在相应延长螺杆120的端部处的相应齿轮125啮合到相应的链条130。图2B示出图2A的第一底部轨道平台20的在2B处剖切的剖视图。

在操作中，电动机140转动齿轮135，齿轮135与链条130互相作用，由此移动链条130。链条130与相应的齿轮125互相作用，由此转动相应的延长的螺杆120。延长的螺杆120代表可平移的第二底部轨道平台30的平移机构，这将在图3B中进一步描述。

图3A示出图1放射治疗装置5的可平移的第二底部轨道平台30的示范高位俯视图，其包括多个加强构件205、多个轮子210、多个轨道230、多个延长的螺杆240，每个螺杆具有一齿轮245、一对链条250以及具有连接到电动机轴的齿轮255的电动机260。齿轮255和齿轮245各在相应部位处啮合链条250。

在操作中，电动机260转动齿轮255，齿轮255与链条250互相作用，由此移动链条250。移动链条250与每个齿轮245互相作用，由此转动延长的螺杆240。延长的螺杆240代表平移平台40的平移机构，这将参照图3C进一步描述。轮子210沿着图2的第一底部轨道平台20的轨道110运行。

图3B示出图3A的可平移的第二底部轨道平台30在3B处剖切的示范剖视图。图2的延长的螺杆120放置成通过相应的螺母220。在操作中，延长的螺杆120如以上参照图2所述地转动，由此，沿着图2的第一底部轨道平台20的轨道110平移可平移的第二底部轨道平台30，使轮子210配合该轨道110。

图3C示出图3A的可平移的第二底部轨道平台30在3C处剖切的示范剖视图。图1的可平移平台40的轮子210驻留在轨道230上，这将在图4A、4B中进一步作描述。图3A的延长的螺杆240放置成通过平台40的相应的螺母270，这将在图4A、4B中进一步作描述。在操作中，延长的螺杆240如上所述地转动，由此，沿着图3A的第二底部轨道平台200的轨道平移可平移的图1的平台40，使可平移的平台40的轮子沿着轨道230运行。

在某些实施例中，轨道230的纵向轴线布置成正交于轨道110的纵向轴线，由此，能围绕一水平平面平移病人平台70。

图4A示出用于图1的放射治疗装置5的底部支承件55的示范的局部剖切的高位俯视图，包括一孔305、多个轮子310、多个各包围相应延长螺杆325的通道320、一链条340、多个皮带轮345、一电动机350、一加强环360、多个齿轮365以及一电动机370。用于图1的病人支承表面70的底部的对中销放置在孔305内，这将在图5A中作进一步描述。轮子310沿着图3A的可平移的第二底部轨道平台30的轨道230运行，如以上参照图3C所描述。相应通道320的延长的螺杆325各具有一齿轮330，这将参照图4B作进一步描述，这些齿轮布置成接合链条340。链条340布置成通过皮带轮345基本上围绕底部支承件55的周界运行，并啮合连接到电动机350轴上的齿轮(未示出)。

在操作中，电动机350与链条340互相作用，由此移动链条340，移动的链条340与连接到延长的螺杆325的齿轮330互相作用，这将参照图4B作进一步描述，由此转动延长的螺杆325。延长的螺杆325与成像机50上的固定的狭槽(未示出)或附连到成像机的螺母中的一个互相作用，由此，垂向平移成像机50。

电动机370具有一附连到其轴上的齿轮365，通过一中间齿轮365的啮合，该电动机转动一大齿轮470，这将参照图5A作进一步解释。图1的病人平台70连接到大齿轮360，这将参照图5A作进一步描述。因此，在操作中，电动机370通过转动大齿轮360而转动病人平台70。

图4B示出底部支承件55在4B处剖切的示范剖视图，显示延长的螺杆325的齿轮330，而图4C示出底部支承件55在4C处剖切的示范剖视图。图3A的延长的螺杆240布置成穿过相应的螺母380。在操作中，如以上参照图3C所述，延长的螺杆240如图3A所述地转动，由此，沿着图3A的第二底部轨道平台30的轨道平移平台底部55，使轮子310沿着第二底部轨道平台30的轨道230运行。

图5A示出病人平台70的示范的局部剖切的高位俯视图，包括处于关闭位置的剪刀式机构，其用来垂向平移病人平台70。在某些实施例中，病人平台70包括多个连接构件410、一剪刀式机构420、一对梁430、多个滚子435、一对通道440、一对有齿的直线构件450、一齿轮455、一电动机460以及一大齿轮470。连接构件410布置成将病人平台70连接到图4A的底部支承件55的大齿轮360上，而底部400的对中销490(示于图5B中)放置在底部支承件55的孔305内，由此，当大齿轮470转动时，能使图1的病人平台70转动，这如以上参照图4A所述。剪刀式机构420的端部连接到梁430，梁430的端部连接到放置在通道440内的滚子435。每个梁430还连接到有齿的直线构件450。有齿的直线构件450布置成与齿轮455啮合。电动机460具有一齿轮(未示出)，其布置成与齿轮455轴上的齿轮啮合。齿轮455布置成与有齿的直线构件450啮合。

在操作中，电动机460转动齿轮455，齿轮455又与有齿的直线构件450一致地啮合。当有齿的直线构件450平移时，梁430也平移，由此，打开或关闭剪刀式机构420。打开剪刀式机构420致使图1的病人平台70朝向成像机50垂向平移；关闭剪刀式机构420致使病人平台70朝向成像机50可平移平台40垂向平移。滚子435布置在通道440内以保持梁430为直线。

图5B示出处于局部打开位置中的剪刀式机构420的示范侧视图，病人平台70处于其顶端。显示出图5A和5B的剖开部分，以及如上所述的对中销490。

图5C示出根据本发明原理的病人平台70的示范的立体仰视图，包括剪刀式机构420、梁430、滚子435、管子440、有齿的直线构件450以及齿轮455。剪刀式机构420的端部连接到梁430，而梁430的端部连接到放置在通道440内的滚子435。梁430还连接到有齿的直线构件450。有齿的直线构件450各与齿轮455啮合。

以上在一实施例中示出了其中提供一对独立的基本上正交的平移机构，然而，这无论如何并不意味着有限制意义。在另一实施例中，提供一转动和延伸的机构，能够平移而沿着平面实现特定的定位。

参照一剪刀式机构描述了垂向平移机构60，然而，这无论如何不意味着有限制意义。尤其是，在另一实施例中，提供了一液压机构而不超出本发明的范围。

图6示出图1的放射治疗装置和治疗布置的示范的高位侧视图，使坐位的病人抵靠病人支承表面90固定在大致垂向的位置中，使成像机50位于中性位置中，其中，最终的射束不被阻挡。

图7示出图1的放射治疗装置和治疗布置的示范的高位侧视图，使站立的病人抵靠病人支承表面90固定在大致垂向的位置中，根据本发明原理使成像机50位于成像位置中，其中，最终的射束被阻挡。

图8示出放射治疗装置和治疗布置600的示范的高位侧视图，其中，成像机610具有一窗口620，当窗口打开时可允许固定的射束辐射源进入。成像机610不需要垂向平移。在一实施例中，成像机610处于固定位置中。当窗口620关闭时，成像机610执行360度成像，其适用于治疗计划和互相治疗确证。较佳地，当窗口620打开时，成像机610能够执行足够用于内治疗确证的低分辨率的成像。

图9A示出具有一可径向移位部分710的成像机700的示范高位俯视图。当可径向移位部分710关闭时，成像机700执行360度成像，其适用于治疗计划和相互治疗确证。较佳地，当可径向移位部分710打开时，成像机700能够执行足够用于内治疗确证的较低分辨率的成像。

图9B示出放射治疗装置和治疗布置的示范的高位侧视图，其中，成像机700已经移动可径向移位部分以允许固定的射束辐射源10进入。

图10示出病人支承表面90的一实施例的示范的立体图，具有膝盖支承表面800；可移动的腋窝和/或肩胛支承件810；前固定机构820；以及足部支承件830。有利地是，膝盖支承表面800可折叠成一座位，由此能用单个病人支承表面90来提供坐下或站立的呈现姿势。

图11示出辐射方法的一实施例的示范的高位流程图。在步骤100，病人在大致垂向的位置中被固定到病人支承表面。可供选择地，病人可在站立和坐下位置之一中被固定。

在一个或多个实施例中，在步骤1010，固定好的病人被垂向平移，以使靶组织与固定的射束辐射源的最终射束大致对齐。在步骤1020，转动固定的病人，可选地沿着水平平面平移到理想的第一辐射角和呈现姿势。应该理解到，步骤1010可与步骤1020混合着完成，或在步骤1020之后完成，而不超出本发明的范围。

在步骤1030，成像机最好是CT成像机被设定成第一模式，以阻挡治疗射束。在一实施例中，成像机具有高的分辨率。在一实施例中，成像机在两个固定位置之间平移，在另一实施例中，成像机可在一位置范围内平移。成像机因此基本上与从固定的射束辐射源发出的最终射束成一直线并相交。

在另一实施例中，如以上参照图8所述，一窗口被关闭。在还有另一实施例中，如以上参照图9A-9B所述，可径向移位部分被关闭。

在步骤1040，在步骤1010、1020的第一辐射角呈现姿势处成像病人的靶组织。在步骤1050，响应于步骤1050的成像，观察靶组织的图像以确定是否需要调整呈现位置。这可能由于靶组织的变化或病人对齐不准所造成。

如果需要作调整，那么，在步骤1060，固定的病人响应于步骤1050的成像细微地作垂向平移，沿着水平平面水平地平移，并转动到理想的第一辐射角和呈现姿势。可选地，在步骤1070，再次如上参照步骤1040所述地进行成像，以确认合适的呈现姿势，并继续执行任何其它的细微调整。

如果在步骤1050不需要调整，或在步骤1070之后不需要，那么，在步骤1080，将成像机设定到第二模式，其中，固定的射束辐射源不被阻挡。在一实施例中，其中成像机可垂向平移，该成像机平移到一中性位置。在该实施例中，如以上参照图8所描述的，窗口被打开。在还有另一实施例中，如以上参照图9A-9B所述，可径向移位部分移动到被打开，即，不再呈一关闭的环。

在步骤1090，可选地，固定的射束辐射源沿着最终射束的纵向轴线平移，以具有离靶组织理想的距离。在另一实施例中，利用一名义的位置并代之以修改辐射的能量水平。

在步骤1100，病人以第一辐射角被固定的射束辐射源辐照。可选地，如果在第二模式中为成像机所允许，诸如图8的成像机610和图9A、9B的成像机700那样，则可完成内治疗的成像，通常在比步骤1040的成像分辨率低的分辨率下成像。应该理解到，病人位置和呈现姿势最好在步骤1040、1070的确认的成像和步骤1100的辐射之间保持不变。

如果在步骤1100中规定了多个辐射角和呈现姿势，则固定的病人如图1所示地围绕z轴线转动，可选项地，至少部分地沿着一水平平面平移到理想的第二辐射角和呈现姿势。可选地，固定的病人还可按照需要进一步垂向平移。在步骤1120，步骤1030的成像机被设定在第一模式中。因此，该成像机基本上与从固定的射束辐射源发出的最终射束成一直线并大致地阻挡最终射束。

在步骤1130，病人靶组织以步骤1110的第二辐射角呈现姿势成像。如以上参照步骤1050-1070所述，如果需要的话，可完成响应于成像的调整。

在步骤1140，成像机被设定成第二模式，其中，射束不被阻挡，即，不再与固定的射束辐射源成一直线。在步骤1150，可选地，固定的射束辐射源沿着最终射束的纵向轴线平移，以具有一离靶组织理想的距离。

在步骤1160，病人以第二辐射角被固定的射束辐射源辐照。应该理解到，病人位置和呈现姿势最好在步骤1130的确认成像和步骤1160的辐射之间基本上保持不变。

以上在一实施例中描述了其中规定了1个或2个辐射角和呈现姿势，然而，这无论如何不意味着有限制的意义。在另一实施例中，对每个附加的角度和呈现姿势，重复步骤1110-1160来规定了3个或3个以上的辐射角和呈现姿势。

图12示出治疗计划的方法的一实施例的示范的高位流程图。在步骤2000，病人在大致垂向的位置中固定到病人支承表面。可选地，病人可在站立和坐下位置之一中被固定。

在步骤2010，成像机最好是CT成像机被设置到第一模式。较佳地，该成像机呈现高的分辨率。在一实施例中，成像机在两个固定位置之间平移，在另一实施例中，成像机可在一位置范围内平移。

在另一实施例中，如以上参照图8所述，一窗口被关闭。在还有另一实施例中，如以上参照图9A-9B所述，可径向移位部分被关闭。

在步骤2020，步骤2000的固定病人垂向平移通过步骤2010的成像机，以成像病人的薄片。在步骤2030，步骤2020的图像用作为治疗计划过程的一部分，以确定辐射角、辐射功率和距离。

图13示出放射治疗装置和治疗布置的第二实施例的示范的高位前视图。在某些情形中，图13的实施例不同于图1的放射治疗装置5，主要不同之处在于平移和转动机构的次序。图13包括一平移和转动机构900，其由以下构成：一转动机构910、一第一平移机构920、一第二平移机构930和一平台935；一病人支承表面90；一垂向平移机构940；以及一固定的射束辐射源10。转动机构910与诸如地板或平台之类的水平底部联系，第一平移机构920与转动机构910联系，而第二平移机构930与第一平移机构920联系。平台935与第二平移机构930联系，并通过带有病人支承表面90与垂向平移机构940联系。第一平移机构920布置成沿着方向Y平移，方向Y正交于第二平移机构930的平移方向X。方向X和Y通常定义一正交于转动机构910转动轴线的平面，该转动轴线用标号Zi表示。垂向平移机构940的移动方向用标号Z表示。

有利地，图13的结构允许设定靶组织的等角点以与从固定的射束辐射源10输出的射束对齐，并大致沿着靶组织的等角点围绕轴线Z转动。

以上在一实施例中描述了其中的病人支承表面90大致呈垂向的，然而，这无论如何不意味着含有限制的意义。病人支承表面90在一个实施例中可以从垂向向倾斜达15°而不会超出本发明的范围。在另一实施例中，病人支承表面90大致呈垂向；然而，设置了一单独的倾斜头支承件，其允许头倾斜，同时保持病人身体处于基本上直立的位置。

因此，本发明实施例能使放射治疗装置包含有一病人固定装置，该装置布置成以大致垂向的位置将病人固定在病人支承表面上。病人支承表面的一端连接到转动和平移平台，布置成围绕大致垂向的轴线转动病人支承表面，并沿着垂直于转动轴线的一平面平移病人支承表面。病人支承表面还可垂向平移，通常沿着转动轴线平移。一成像机最好是计算机处理的X射线断层摄影术的成像机具有高的分辨率和大的扫描宽度，提供和布置成具有两种模式：射束被阻挡的第一模式，以及射束不被阻挡的第二模式。

应该认识到，为了简明起见，本发明的某些特征在多个单独的实施例中进行了描述，但它们也可组合地提供在一单个实施例中。相反，为了简明起见描述在单个实施例中的本发明的各种特征，也可单独地或以任何合适的子组合的方式提供。

除非另有定义，这里所用的所有技术和科学的术语具有本发明所属技术领域内的技术人员普遍理解的含义。尽管类似于或等价于这里所述的各种方法可用来实践或检验本发明，但这里还是描述了多个合适的方法。

这里提及的所有出版物、专利申请、专利和其它的参考资料都以参见方式包含它们的全部内容。万一有冲突的话，则本专利说明书包括定义将占据主导地位。此外，所有的材料、方法和实例仅是为了举例而已并无限制的意义。

这里使用的术语“包括”、“包含”和“具有”以及其动词变化都意指“包括但不一定局限于”。

本技术领域内的技术人员将会认识到，本发明不局限于以上特别所示和所述的内容。相反，本发明的范围由附后的权利要求书予以定义，本发明的范围包括上述各种特征的组合和子组合，以及本技术领域内的技术人员在阅读以上描述后会想到的诸多变体和修改。

Claims (10)

1.一种放射治疗装置，其包括：

病人支承表面；

转动机构；

布置成相对于所述病人支承表面以固定关系固定病人的病人固定机构；

与所述病人支承表面和所述转动机构联系并布置成围绕大致垂向的轴线转动所述病人支承表面的平台；

包括窗口并具有第一模式和第二模式的成像机，所述窗口设置成交替地打开和关闭，在所述第一模式中，所述窗口关闭，所述成像机阻挡从固定的射束辐射源射出的辐射，而在所述第二模式中，所述窗口打开，所述成像机使得能从所述固定的射束辐射源进行辐射；

垂向平移机构，所述垂向平移机构与所述病人支承表面联系并布置成沿着所述大致垂向的轴线将所述病人支承表面从加载位置平移到辐射位置；以及

与所述成像机联系的控制单元，所述控制单元能操作以：

将所述成像机设定到所述第一模式；

当所述成像机在所述第一模式时通过所述垂向平移机构将所述病人支承表面垂向平移通过所述成像机；以及

当所述成像机在所述第一模式时操作所述成像机而由此对所述病人的一部分进行成像。

2.如权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于，所述第二模式中的所述成像机能操作以执行内治疗成像。

3.如权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于，所述成像机布置成执行计算机处理的X射线断层摄影术。

4.如权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于，所述垂向平移机构联接到所述平台，由此，实现与所述病人支承表面的所述联系。

5.如权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于，还包括联接到所述平台的水平平移机构，所述水平平移机构能操作以沿着一对垂直于所述大致垂向的轴线的正交轴线平移所述病人支承表面。

6.如权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于，所述辐射位置使被固定的病人的靶组织与最终从所述固定的射束辐射源射出的射束对齐。

7.如权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于，对所述部分进行的所述成像至少部分地用于治疗计划。

8.如权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于，还包括固定的射束辐射源。

9.如权利要求1所述的放射治疗装置，其特征在于，所述病人支承表面是大致垂向的。

10.如权利要求9所述的放射治疗装置，其特征在于，所述大致垂向的病人支承表面具有座椅模式，其中，所述病人的脊椎通过所述大致垂向的病人支承表面而被垂向大致固定。

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