CN102844076A - 用于在医学放射治疗中基于x射线地强调软组织的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在医学成像中基于X射线地强调软组织的装置。该装置以及所属的方法尤其可以在放射治疗设备中采用或者在放射治疗中应用。本发明的一方面是监视为治疗所需的辐射剂量，其源于基于X射线的强调软组织的相位对比成像，这优选可以在放射治疗装置中使用。强调软组织的成像的结果可以用于实时和非实时治疗规划以及对治疗规划或辐射剂量的调整。在此，辐射剂量监视包括：c）在辐照之前、期间和之后为肿瘤定位而解剖地成像；d）可选的：基于强调软组织的成像实时地调整治疗规划。彼此独立地定位或布置在这种放治疗设备中的X射线源S和X射线探测器D组合以及加速器T。加速器允许用射线覆盖整个患者身体P。

Description

用于在医学放射治疗中基于X射线地强调软组织的装置
技术领域
本发明涉及一种主要用于在医学成像中基于X射线地强调软组织的装置。
背景技术
在放射治疗的领域内一般应当辐照人体内部的目标区域来克服疾病，特别是癌症。在此，有针对性地在辐照装置或放射治疗设备的辐照中心（对称中心）内产生高的辐射剂量。放射治疗设备将医学电离辐射应用到人体，以便治疗疾病或者延迟其发展，尤其是肿瘤的发展。在此，主要将伽马射线、X射线和电子用作电离的高能射线。也可以采用利用中子、质子和重离子进行治疗的装置。
为了治疗例如肿瘤，应当利用放射治疗设备在目标体积内实现特定的期望的剂量分布。在辐照中通常存在如下问题，即辐照目标在体内运动。于是，例如在呼吸过程期间在腹部区域的肿瘤移动。另一方面，在辐照规划和实际辐照之间的时间段中肿瘤也会生长或者已经缩小。因此可以通过成像来监视辐照期间在人体内的辐照目标的位置，从而相应地控制射线或者必要时能够中断辐照并且由此提高治疗成果。
在放射治疗中的目标是，借助实时图像引导治疗，而不必在治疗期间重新定位患者。存在具有集成的X射线成像的放射治疗系统或者分开的计算机断层造影或者磁共振成像，它们辅助治疗规划。然而，具有集成的X射线成像的放射治疗系统不提供用于精确的治疗或辐照的高分辨率的软组织对比图像，并且其也不满足如下必要的可能性：在治疗中实时地基于所产生的图像来调整。也就是说，目前不能在治疗期间对于呼吸或患者运动进行调整。存在具有集成的常规X射线成像的放射治疗系统，该常规X射线成像利用基于光子吸收的传统特征的对比成像，其中将光电子过程用于关注的目标区域的成像。该应用具有如下缺陷：所产生的对比不适合用来显示软组织，并且在辐射治疗时精确性受限制。此外，不能实现治疗规划的实时调整。超声波装置也可以被作为成像工具来监视治疗。但这仅有限地解决该问题。超声波成像对于许多应用来说缺少侵入深度。此外，例如由DE 10 2008 007 245A1公知具有集成的磁共振成像解决方案的不同的放射治疗系统。磁共振成像的软组织强调的高质量，对于识别应当利用放射治疗来治疗的软组织来说是有用的。该方案是非常昂贵并且复杂的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，在放射治疗中提供一种方法或一种装置，其允许受实时图像控制的治疗，其中成像应当以足够的精确性来强调软组织。此外，应当允许实时地调整治疗规划或辐射剂量。
上述技术问题通过按照独立权利要求的装置以及方法来解决。装置或方法的优选的实施方式是从属权利要求的内容或者可以由随后的描述以及实施例中得出。
本发明的一个方面是监视为治疗所需的辐射剂量，其源于基于X射线的强调软组织的相位对比成像，这优选可以在放射治疗装置中使用。强调软组织的成像的结果可以用于实时和非实时治疗规划以及治疗规划或辐射剂量的调整。
在此辐射剂量监视包括：
a）在辐照之前、期间和之后为肿瘤定位而解剖地成像
b）可选的：基于强调软组织的成像实时地调整治疗规划。
本发明的一种扩展在于，这样实现高质量的强调软组织的成像，即，使用单色的X射线源。单色的X射线源通常产生具有窄的波长窗的质子，从而实现了对于软组织的可显示性的相位对比成像。
优选地，可以如下产生改善的软组织对比，即采用K吸收带。
本发明的另一种实施方式在于，通过抑制能量的X射线探测器来实现高分辨率的强调软组织的成像。优选地基于窄的质子能量范围抑制散射。此外，可以通过取决于波长的吸收（特别是颜色）或光谱（spektroskopische）信息产生提高的对比。
本发明的另一种实施方式在于，通过相干的X射线源来实现高质量的强调软组织的成像，该相干的X射线源通过恒定的相对相位产生光子。可以为相位敏感的成像使用X射线干涉仪。
本发明的另一种实施方式在于，如下实现高质量的强调软组织的成像：将不相干的X射线源优选与干涉仪一起使用，该不相干的X射线源通过随机的相位分布产生光子。为了能够实现相位对比图像，在此采用所谓的“光栅（Grating）”，由此产生必要的、相同的、平行的和延长的元素的规律的空间上的积聚。
本发明的另一方面在于一种用于位置控制基于X射线的用于强调目标区域的软组织的成像部件（S，D）的方法，该成像部件设置在放射治疗装置内以用于相位对比成像，其中，将该成像部件独立于用于放射治疗的装置部件（T）地关于目标区域定位。
本发明的另一种实施方式在于，由控制装置输出的控制信号避免了在成像部件（S，D）和用于放射治疗的装置部件（T）之间的冲突。
本发明具有如下优点：
提供一种放射治疗系统，其具有集成的高质量的强调软组织的成像，类似于磁共振成像，从而实现了高精确的辐射治疗。
按照本发明的高精确的辐射治疗具有经济的类似于已经存在的辐射治疗方案的应用。
附图说明
本发明的其它优点、细节和扩展结合附图由下面对实施例的描述给出。
图1示出了放射治疗设备的示例，其中定位X射线源S和X射线探测器D使得射线可以从各个可能的角度覆盖整个患者身体P。这一点通过所示的箭头和圆圈表示。
具体实施方式
所示的加速器（Beschleuniger）或用于治疗的辐照源T允许用射线从各个可能的角度覆盖整个患者身体。这一点通过所示的箭头和圆圈表示。
彼此独立地定位或布置X射线源和X射线探测器组合以及加速器，其中，X射线源和X射线探测器相对于彼此静止地例如可以安装在C形臂的两个“端部”。未示出的硬件控制器或软件控制器阻止组件S、D和T在其定位时冲突，该硬件控制器或软件控制器被集成在放射治疗设备中，或者在放射治疗设备之外将控制信号传输到该放射治疗设备。

Claims (10)

1.一种放射治疗装置，具有基于X射线的用于强调目标区域的软组织的成像部件（S，D），其被构造为，使得成像部件构造用于相位对比成像。
2.根据上述权利要求所述的装置，其特征在于，所述成像部件能够独立于用于放射治疗的装置部件（T）地关于目标区域定位。
3.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述成像部件具有至少一个X射线源（S）和至少一个探测器（D），其相对于彼此静止地布置，但相对于用于放射治疗的装置部件（T）能够被一起自由地运动和/或定位。
4.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置具有控制信号的控制装置或接收装置，所述控制信号用于避免在所述成像部件（S，D）和所述用于放射治疗的装置部件（T）之间的冲突。
5.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述成像部件具有至少一个单色的X射线源。
6.根据上述权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述成像部件具有至少一个相干的X射线源。
7.根据上述权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述成像部件具有至少一个不相干的X射线源。
8.根据上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述成像部件具有至少一个抑制能量的探测器。
9.一种用于位置控制基于X射线的用于强调目标区域的软组织的成像部件（S，D）的方法，该成像部件设置在放射治疗装置内以用于相位对比成像，其中，将该成像部件独立于用于放射治疗的装置部件（T）地关于目标区域定位。
10.根据上述权利要求所述的方法，其特征在于，由控制装置输出的控制信号避免了在成像部件（S，D）和用于放射治疗的装置部件（T）之间的冲突。
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