CN104135930A - 利用感兴趣组织谱成像和跟踪进行的自适应放射治疗 - Google Patents

利用感兴趣组织谱成像和跟踪进行的自适应放射治疗 Download PDF

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Abstract

一种放射治疗装置(100)，包括感兴趣组织跟踪器(124)，所述感兴趣组织跟踪器接收感兴趣组织的第一图像和所述感兴趣组织的第二随后采集的谱图像，并且至少基于所述第一图像和第二图像来跟踪所述感兴趣组织的几何结构和/或位置的改变，并生成指示所述改变的信号。所述第二图像是基于第一谱信号和第二谱信号而被生成的，并且视觉增强对应于所述第一信号或所述第二信号的被扫描结构，同时视觉抑制对应于所述第一信号或所述第二信号中的另一个的被扫描结构，所述第一谱信号对应于能量分辨辐射敏感探测器阵列针对第一预定能量范围的输出，所述第二谱信号对应于所述能量分辨辐射敏感探测器阵列针对第二预定能量范围的输出。自适应规划器(126)基于所述信号来更新放射治疗处置规划。

Description

利用感兴趣组织谱成像和跟踪进行的自适应放射治疗
技术领域
以下大体涉及自适应放射治疗，并且更具体地涉及带有感兴趣组织谱成像与跟踪的自适应放射治疗。
背景技术
放射治疗(也被称作辐射肿瘤学和辐射治疗)是这样一种技术，其中电离辐射被用于控制或杀死感兴趣组织，例如肿瘤细胞，并通过损伤所述感兴趣组织的细胞的DNA起作用。用放射治疗，患者典型地接收在一段时间(例如几周)定期(例如每天)施予的一剂量的电离辐射。在处置过程期间，所述患者被置于放射治疗设备(一般被称作线性加速器或直线加速器)的检查区域中，所述放射治疗设备被用于辐照所述肿瘤。为了绕过周围组织，放射治疗规划典型地定义射束形状及在所述感兴趣组织相交的几个暴露角度，这得到定位到所述感兴趣区域的吸收剂量。可以限定所述感兴趣组织周围的组织的余裕，以允许所述处置规划中的不确定度。
在处置时程进程中，所述感兴趣组织的几何结构(例如大小和/或形状)和/或所述感兴趣组织在患者中的位置可能在所述患者内改变。这可能因所述感兴趣组织的收缩、患者体重减轻、内部器官移动(例如呼吸)等等而发生。结果，所述放射治疗规划可能不再使对所述感兴趣组织的处置最优化，或者不再减轻对周围组织的损伤。这已通过肿瘤跟踪与自适应放射治疗规划，而得到补偿，在所述肿瘤跟踪与自适应放射治疗规划中，在所述放射治疗规划之后创建，并在处置或后续处置之前跟踪所述患者中的所述感兴趣组织的相对几何结构和/或位置改变，并将其用于在处置过程中更新所述放射治疗规划。已使用对被植入到感兴趣组织中或非常接近感兴趣组织的金珠的双平面成像或基于CT的千伏(kV)和/或兆伏(MV)成像，实现了这样的跟踪。
针对感兴趣组织跟踪，扫描所述患者，并在得到的图像中确定所述感兴趣组织相对于所述金珠的相对几何结构及位置。可以然后基于该信息以及初始规划，来更新所述放射治疗规划，使得所述处置束再次基本上仅被定位在所述感兴趣组织处。在以下文献中讨论了这样的跟踪的范例：T.R.Mackie等人的“Tomotherapy:a new concept for the delivery of dynamicconformal radiotherapy”(MEDICAL PHYSICS-LANCASTER PA，第20卷，1709–1709页(1993年))；P.J.Keall等人的“The management of respiratorymotion in radiation oncology report of AAPM Task Group 76”，(Medicalphysics，第33卷，3874页(2006年))；以及R.D.Wiersma、W.Mao与L.Xing的“Combined kV and MV imaging for real-time tracking of implantedfiducial markers”(Medical Physics，第35卷，4号，1191页(2008年))。
遗憾的是，将这样的珠植入患者的感兴趣组织中或感兴趣组织附近是个有创过程，并且可能是具有挑战性的任务。至少鉴于以上，存在着对在自适应放射治疗中用于感兴趣组织跟踪并在其基础上更新放射治疗规划的一种或多种方法的待解决需求。
发明内容
本文描述的各方面解决上述问题以及其他问题。
在一个方面中，一种放射治疗装置，包括感兴趣组织跟踪器，所述感兴趣组织跟踪器接收感兴趣组织的第一图像和所述感兴趣组织的第二随后采集的谱图像，并且至少基于所述第一图像和第二图像来跟踪所述感兴趣组织的几何结构和/或位置的改变，并生成指示所述改变的信号。所述第二随后采集的谱图像是基于第一谱信号和第二谱信号而被生成的，所述第一谱信号对应于能量分辨辐射敏感探测器阵列针对第一预定能量范围的输出，所述第二谱信号对应于所述能量分辨辐射敏感探测器阵列针对第二预定能量范围的输出。所述第二随后采集的谱图像视觉增强对应于所述第一信号或第二信号的被扫描结构，同时视觉抑制对应于所述第一信号或第二信号中另一个的被扫描结构。自适应规划器基于来自所述感兴趣组织跟踪器的指示所述改变的所述信号来更新放射治疗处置规划。
在另一方面中，一种用于放射治疗规划的成像方法，包括：接收来自所述放射治疗系统的能量分辨辐射敏感探测器阵列的成像数据，获得感兴趣的预定子能量范围，所述能量范围为所采集的数据能量范围的子能量范围，选择所接收的成像数据中对应于所获得的感兴趣子能量范围的子成像，并且基于所选择的子成像数据来生成谱图像。
在另一方面中，一种方法，包括：获得感兴趣组织的第一图像；获得所述感兴趣组织的第二图像，包括所述感兴趣组织的谱组成；确定所述感兴趣组织在所述第一图像与第二图像之间的改变；并且基于所确定的改变来更新对所述感兴趣组织的治疗规划。
附图说明
本发明可以采取各种部件和部件的布置，以及各种步骤和步骤的安排的形式。附图仅出于图示优选的实施例的目的，并且不应被解释为对本发明的限制。
图1示意性地图示了包括能量分辨辐射敏感探测器的示范性放射治疗系统的侧视图。
图2示意性地图示了沿线A-A看向图1的示范性放射治疗系统的前视图。
图3示意性地图示了范例闪烁体/背面安装的光传感器能量分辨辐射敏感探测器。
图4示意性地图示了示范性闪烁体/侧面安装的光传感器能量分辨辐射敏感探测器。
图5示意性地图示了针对图1的示范性放射治疗系统的直接转换探测器的直接转换能量分辨电路。
图6示意性地图示了图5的能量分辨电路的鉴别器的示范性比较器。
图7图示了示范性方法。
具体实施方式
下文描述自适应放射治疗方法，其中放射治疗装置的谱X射线和/或谱CT成像功能被配置为对金和/或其他k边材料掺杂的纳米离子(其靶向于患者中的感兴趣组织，并且任选地被用于在患者的放射治疗疗程期间，增强到所述感兴趣组织的细胞的局部剂量)成像，以产生所述感兴趣组织的造影增强谱图像。相对于在其中不存在这种谱成像功能的配置，这可以改进所述感兴趣组织的造影增强，这允许自适应放射治疗中改进的感兴趣组织跟踪和靶向，而无需在患者中的介入性标记珠植入。
图1和图2示意性地图示了示范性放射治疗装置100，放射治疗装置100包括谱成像硬件和功能。图1示意性地图示了示范性放射治疗装置100的侧视图，并且图2示意性地图示了沿图1的线A-A看向放射治疗装置100的前视图。
图示的放射治疗装置100包括大体静止的部分102和可旋转的部分104，其由所述大体静止的部分102可旋转地支撑，并且关于检查区域106旋转。可旋转部分104被配置为在预定角度范围或弧上旋转，例如二百度，或者比二百度更大或更小。
放射治疗装置100还包括辐射源108，例如兆伏(MV)辐射源，其由可旋转部分104支撑并与可旋转部分104一起旋转。在该范例中，辐射源108被配置为至少作为放射治疗装置100的放射治疗处置源。任选地，辐射源108——与任选的二维(例如翻板)探测器阵列110相连——也被配置为成像源。辐射源108，如所示的，定位于与探测器阵列110相对，在检查区域106的对面。源108和探测器阵列110形成源/探测器对108/110。
图示的放射治疗装置100也包括辐射源112，例如千伏(kV)源。类似地，辐射源112由可旋转部分104支撑并与可旋转部分104一起关于检查区域106旋转。在该范例中，源112——与二维(例如翻板)探测器阵列114相连——被配置为成像源。类似地，辐射源112，如所示的，定位于与探测器阵列114相对，在检查区域106的对面。源112和探测器阵列114形成源/探测器对112/114。
在图示的实施例中，源/探测器对108/110和源/探测器对112/114彼此角度偏移大致九十度，如图2中所示。然而，在其他实施例中，所述角度偏移可以不同。此外，图示的源/探测器对112/114包括X射线源/探测器对。然而，在另一实施例中，源/探测器对112/114可选地或额外地包括锥形束计算机断层摄影(CT)源/探测器对。
大体上，针对放射治疗处置，源108发射处置束，其指向并辐照对象支撑体116上的患者的感兴趣组织(例如肿瘤或其他感兴趣组织)，对象支撑体116被用于将所述患者定位在检查区域106中，用于处置和/或成像。源108可以被旋转到一个或多个预定的角位置，和/或可以移动对象支撑体116，以方便根据放射治疗规划定向所述处置束，和/或用户改变到那里。
针对用源108/探测器对110成像，源108在处于一个或多个静态位置时或者在沿弧移动时，发射穿过检查区域106中的所述患者的辐射，并且探测器阵列110探测穿过检查区域106中的所述患者的辐射，并生成指示其的图像。在静态位置，所述图像为二维投影图像。在不同角位置采集的投影图像可以被用于产生三维图像。
要认识到，可以连续地或同时地执行使用源108的处置与成像。
针对用源/探测器对112/114的成像，源112在处于一个或多个静态位置时或者在沿弧移动时，发射穿过检查区域106中的患者的辐射，并且探测器阵列114探测穿过检查区域106中的所述患者的辐射，并生成指示其的图像。在静态位置，所述图像为二维投影图像。在不同角位置采集的投影图像可以被用于产生三维图像。
在图示的实施例中，探测器110或114中的至少一个包括能量分辨探测器像素，包括基于闪烁体的多谱探测器和/或直接转换探测器像素(例如Si、Ge、GaAs、CdTe、CdZnTe等)。图3和图4分别图示了基于闪烁体的多谱探测器的非限制性范例，并且图5和图6图示了直接转换探测器光子计数电路的非限制性范例。
短暂地转向图3，能量分辨探测器300包括闪烁体材料的第一层302和闪烁体材料的第二层304。第一层302和第二层和304被耦合为使得第一层302在所述探测器接收进入辐射的一侧306上。光传感器308被耦合到探测器300的第二相对侧，并且包括面向层302和304的光电二极管310和312。大体上，能量吸收取决于其厚度。这样，在该范例中，较低能量的光子在第一图像层302中被吸收，并且较高能量的光子在第二层304中被吸收。
光电二极管310和312分别具有匹配层302和304的谱灵敏度的发射谱。这样，只有由第一层302发射的光被光电二极管310吸收，并且只有由第二层304发射的光被光电二极管312吸收，并且光电二极管310和311分别输出指示来自不同能带的辐射的信号，所述能带对应于第一层302和第二层和304。图4示出了探测器400，其中，光传感器阵列310被耦合到闪烁体层的一侧402，其垂直于进入辐射的方向。其他变型可以包括更多的闪烁层/光传感器，并且个体闪烁层可以具有相等的厚度(例如图3)和/或不同的厚度(例如图4)。
图5和图6示意性地图示了用于处理直接转换能量分辨探测器(和/或常规的集成闪烁体/光传感器探测器)的输出信号的非限制性电路500。大体上，这样的探测器的输出包括具有峰值幅度的电流或电压信号，所述峰值幅度指示探测到的光子的能量。脉冲成形器502处理所述信号，并生成指示探测到的光子的能量的脉冲，例如电压或其他脉冲。要认识到，所述探测器信号可以在被脉冲成形器702处理之前，被放大和/或以其他方式被处理。
能量区分器504对所述脉冲进行能量区分。在图示的范例中，能量区分器504包括比较器506，比较器506将所述脉冲的幅度与两个或多个不同能量阈值(其对应于不同的感兴趣能量)进行比较。比较器506基于所述比较，产生指示所述光子的能量的输出信号。这被示于图6中，其中，比较器506包括N个子比较器6021、……、602N，其中，N为整数。子比较器6061、……、606N中的每个均包括第一图像输入和第二输入，所述第一图像输入接收脉冲成形器502的输出，所述第二输入接收阈值TH1、……、THN，并且比较器506产生输出信号，所述输出信号指示所述进入脉冲的幅度是否超过对应的阈值。
回到图5，计数器508基于能量区分器506的输出，针对每个阈值增加一计数值。例如，当比较器506针对特定阈值的输出指示所述脉冲的幅度超过对应的阈值时，则增加针对该阈值的计数值。入库器(binner)510基于所述计数，将所述信号，以及因此所述光子，能量入库到两个或多个能量库中。能量库一般包含能量子范围或窗口。例如，库可以被定义为在两个阈值之间的能量范围，其中,得到针对较低阈值而非针对较高阈值的计数的光子将被分配到该库。
回到图1和图2，通用计算机充当操作者控制台118。控制台118包括人类可读输出设备(例如监视器或显示器)和输入设备(例如键盘和鼠标)。驻留在控制台118上的软件允许操作者经由图形用户界面(GUI)或以其他方式与扫描器110交互。控制台118的处理器运行被储存在控制台118的计算机可读储存介质(例如物理存储器)中的软件。额外地或可选地，所述软件中的一些或全部可以被储存在诸如载波或信号的瞬态介质上。
注射器120被配置为注射(一种或多种)对比材料，例如用于造影增强成像程序。图示的注射器120受控制台118控制。然而，在可选的实施例中，所述对比材料是手动施予的，并且可以省略注射器120。合适的对比材料包括掺杂以金、铋、钆等和/或其他k边材料的目标特异性(例如肿瘤)纳米粒子。在R.Popovtzer等人的“Targeted Gold Nanoparticles enableMolecular CT Imaging of Cancer”(Nano letters，第8卷，第12号，4593-4596页，2008年12月)中，讨论了掺杂有金或其他合适的材料并且使用专用抗体靶向于特定癌细胞的纳米粒子。
在D.P.Cormode等人的“Atherosclerotic Plaque Composition:Analysiswith Multicolor CT and Targeted Gold Nanoparticals1”(Radiology，第256卷，第3号，774-782页，2010年；)以及Pan,D.(2010)，ComputedTomography in Color:NanoK-Enhanced Spectral CT Molecular imaging(Angewandte Chemie，9635-9)中，讨论了带有金或其他k边材料的对比材料。与所述能量分辨探测器(探测器110和/或114)一起使用这样的对比材料，允许无需植入的珠而进行感兴趣组织跟踪，这是因为可以基于金纳米粒子的能量和图像，对所采集的数据进行谱分离，并且因此，可以生成基本上仅所述感兴趣组织。
而且，金掺杂的纳米粒子也可以允许增强对被处置肿瘤的局部化剂量，这可以改进放射治疗处置的效力。在R.I.Berbeco、W.Ngwa和G.M.Makrigiorgos的“Localized Dose Enhancement to Tumor Blood VesselEndothelial Cells via Megavoltage X-rays and Targeted Gold Nanoparticles:New Potential for External Beam Radiotherapy”(International Journal ofRadiation Oncology*Biology*Physics，第81卷，第1号，270-276页，2011年9月)；以及J.F.Hainfeld、F.A.Dilmanian、D.N.Slatkin和H.M.Smilowitz的“Radiotherapy enhancement with gold nanoparticles”(Journal ofPharmacy and Pharmacology，第60卷，第8号，977–985页，2008年)中，讨论了这样使用纳米粒子。
谱处理器122处理来自能量分辨探测器110和/或114的信号。谱处理器122可以生成这样的图像，所述图像具有对应于不同能量范围之一或者所述不同能量范围中的两个或多个(包括全部)的数据。例如，在一个能量范围对应于掺杂到纳米粒子(其附着到所述感兴趣组织)的k边材料的k边时，谱处理器122可以仅处理对应于具有在所述k边材料的能量范围中的能量的辐射的数据，由此产生这样的谱图像，其中所述感兴趣组织被视觉增强，并且其他组织被视觉抑制。
感兴趣组织(TOI)跟踪器124从谱处理器122接收所述感兴趣组织的所述谱图像(和/或其他图像)，并至少基于所述感兴趣的谱图像以及先前采集的图像，来跟踪所述感兴趣组织在所述对象中的所述几何结构和/或位置。例如，TOI跟踪器124可以将所述感兴趣组织的所述谱图像与先前的图像(例如初始规划图像)、在一次或多次处置之后的图像、在将所述对象定位在检查区域106中之前的图像等，进行叠加、组合、配准等等。TOI跟踪器124在图形用户界面(GUI)中视觉呈现得到的数据。
TOI跟踪器124可以，无需用户交互或通过用户交互自动，来确定所述感兴趣组织的几何结构和/或位置的任意改变。TOI跟踪器124可以生成指示任意改变的信号。所述信号可以包括数值、视觉表示(例如被显示在GUI中)和/或其他信息。这可以针对实时和/或部分内跟踪来执行。已知的和/或其他的自动和/或基于用户交互的分割方法可以被用于在所述图像中识别所述几何结构和/或位置，并且已知的和/或其他的自动和/或基于用户交互的测量工具可以被用于测量几何结构和/或位置的任意改变。
自适应规划器126基于来自TIO跟踪器124的信号，自动地和/或通过用户交互，来更新所述处置规划。所述更新可以包括更新处置源108和/或对象支撑体116的位置，以重新聚焦所述处置束，从而所述处置束再次基本上仅定位于所述感兴趣组织处。通过用户交互更新，自适应规划器126经由GUI视觉呈现所提出的推荐的更新，并且所述用户接受、修改或拒绝所述更新。
经更新的规划被提供到控制台118，控制台118使用所述规划以定位处置源108和/或对象支撑体116。可选地，所述用户使用所述更新规划，以定位处置源108和/或对象支撑体116。可以基于由系统100和/或其他系统采集的图像，来创建所述处置规划，所述其他系统例如CT扫描器、磁共振(MR)扫描器、正电子发射断层摄影(PET)等等。
预期多种变型。
在图示的实施例中，放射治疗装置100包括单个X射线或CT源112。在另一实施例中，放射治疗装置100包括两个或多个源112以及对应的探测器114，其被布置在x/y平面中相对于彼此的不同角位置，其中，辐射源112中的至少两个发射具有不同能谱的辐射。可以在相同扫描和不同扫描期间，并行地或单独地采用所述两个或多个辐射源中的所述至少两个。
额外地或可选地，源110或112中的至少一个被配置为在两个或多个发射电压之间切换，例如，源112可以被配置为在20kVp至140kVp之间和/或kVp的其他组合之间切换。源控制器等等可以在不同扫描间、不同集成周期间、集成周期内和/或以其他方式，切换所述辐射源电压。结果，可以生成具有不同平均发射能谱的辐射束。
在另一实施例中，从放射治疗装置110中省略探测器110或源/探测器对112/114中的一个或多个。在省略其中之一或两者时，与放射治疗装置100分开的谱成像扫描器可以被用于谱成像。
图7图示了示范性方法。
要认识到，本文描述的所述方法中的动作的顺序并非限制性的。这样，本文预期其他顺序。此外，可以省略一个或多个动作和/或可以包括一个或多个额外的动作。
在702，获得针对患者的放射治疗规划。可以使用已知的和/或其他方法，创建该规划。
在704，将患者定位在放射治疗装置100的检查区域106中。
在706，使用源/探测器对108/110或112/114中的至少一个，扫描所述患者。
在708，处理所采集的数据，以产生被附着到所述患者的感兴趣组织的纳米离子的k边材料的谱图像，其中，所述谱图像视觉增强所述谱图像中的所述k边材料，同时视觉抑制所述谱图像中的其他材料。
在710，所述谱图像被用于更新所述放射治疗规划，包括更新基于所述患者中的所述感兴趣组织的所述几何结构和/或位置的参数，如本文中所描述。
例如，可以将所述谱图像与先前采集的图像进行比较，并且如在所述两个图像之间确定的所述感兴趣组织中的几何结构和/或位置改变可以被用于更新所述治疗规划。
要认识到，所更新的放射治疗规划可以在采用放射治疗装置100时，被用于处置所述感兴趣组织。而且，所述纳米粒子可以在使用放射治疗装置100对所述感兴趣组织的处置期间，帮助将剂量增强定位到所述感兴趣组织。
可以通过被编码或嵌入在计算机可读储存介质上的计算机可读指令的方式，实施以上的至少部分，所述计算机可读指令在被(一个或多个)计算机处理器运行时，令所述(一个或多个)处理器进行所述动作。额外地或可选地，所述计算机可读指令中的至少一个由信号、载波或其他瞬态介质承载。
已参考优选的实施例描述了本发明。他人在阅读了详细的描述之后可以进行修改和变型。本发明旨在被解释为包括所有这些修改和变型，只要它们落在权利要求书或其等价方案的范围之内。

Claims (22)

1.一种放射治疗装置(100)，包括：
感兴趣组织跟踪器(124)，其接收感兴趣组织的第一图像和所述感兴趣组织的第二随后采集的谱图像，并且至少基于所述第一和第二图像来跟踪所述感兴趣组织的几何结构和/或位置的改变，并生成指示所述改变的信号，
其中，所述第二随后采集的谱图像是基于第一谱信号和第二谱信号而被生成的，所述第一谱信号对应于所述放射治疗装置的能量分辨辐射敏感探测器阵列针对第一预定能量范围的输出，所述第二谱信号对应于所述放射治疗装置的所述能量分辨辐射敏感探测器阵列针对第二预定能量范围的输出，
其中，所述第二随后采集的谱图像视觉增强对应于所述第一信号或所述第二信号的被扫描结构，同时视觉抑制对应于所述第一信号或所述第二信号中的另一个的被扫描结构；以及
自适应规划器(126)，其基于来自所述感兴趣组织跟踪器的指示所述改变的所述信号来更新放射治疗处置规划。
2.如权利要求2所述的放射治疗装置，其中，所述感兴趣组织跟踪器视觉呈现所述第一图像与所述第二图像的叠加，包括对应于所述感兴趣组织的所述几何结构和/或所述位置的所述改变的标识。
3.如权利要求1至3中的任一项所述的放射治疗装置，其中，自适应规划器视觉呈现推荐的更新，并响应于接收到指示对所述更新的用户确认的信号而利用所述更新来更新所述放射治疗处置规划。
4.如权利要求1至3中的任一项所述的放射治疗装置，其中，所述更新包括更新处置源108的位置或对象支撑体的位置中的至少一个，以重新聚焦处置束，使得所述处置束基本上仅被定位在所述感兴趣组织处。
5.如权利要求1至4中的任一项所述的放射治疗装置，还包括：
至少一个辐射源(108、112)，其发射穿过检查区域(106)的电离辐射；以及
至少一个能量分辨辐射敏感探测器阵列(110、114)，其探测穿过所述检查区域的电离辐射并生成所述第一谱信号和所述第二谱信号。
6.如权利要求5所述的放射治疗装置，其中，所述至少一个辐射源是兆伏源。
7.如权利要求5所述的放射治疗装置，其中，所述至少一个辐射源是千伏源。
8.如权利要求5所述的放射治疗装置，其中，所述至少一个辐射源包括兆伏辐射源和千伏辐射源。
9.如权利要求5至7中的任一项所述的放射治疗装置，其中，所述探测器阵列包括至少一个基于闪烁体/光电二极管对(300、400)的探测器，所述探测器具有仅对应于所述第一能量范围或所述第二能量范围的谱灵敏度。
10.如权利要求5至7中的任一项所述的放射治疗装置，其中，所述探测器阵列包括至少一个直接转换光子计数探测器和相对应的能量分辨电路(500)。
11.如权利要求1至10中的任一项所述的放射治疗装置，其中，所述第一能量范围或所述第二能量范围中的至少一个对应于感兴趣的k边能量。
12.如权利要求11所述的放射治疗装置，其中，所述感兴趣的k边能量对应于结合到患者的感兴趣组织的纳米粒子的k边能量。
13.如权利要求1至12中的任一项所述的放射治疗装置，还包括：
控制台(118)，其控制施予对比材料的注射器(120)。
14.如权利要求1至13中的任一项所述的放射治疗装置，还包括：
处置源(110)，其中，所述谱图像被用于确定所述处置源的至少一个操作参数。
15.一种用于放射治疗系统(100)的成像方法，包括：
接收来自所述放射治疗系统的能量分辨辐射敏感探测器阵列(110、112)的成像数据；
获得感兴趣的预定子能量范围，所述感兴趣的预定子能量范围为所采集的数据能量范围的子能量范围；
选择接收到的成像数据中对应于所获得的感兴趣子能量范围的子成像；并且
基于所选择的子成像数据来生成谱图像。
16.如权利要求15所述的成像方法，还包括：
使用所述谱图像，来跟踪放射治疗程内的感兴趣组织的几何结构和/或位置的改变。
17.如权利要求16所述的成像方法，还包括：
通过确定感兴趣组织在所述感兴趣组织的所述谱图像与先前采集的图像之间的几何结构和/或位置来跟踪所述改变。
18.如权利要求17所述的成像方法，还包括：
组合所述谱图像与所述先前采集的图像，生成组合图像；并且
视觉呈现所述组合图像。
19.如权利要求15至18中的任一项所述的成像方法，其中，所述感兴趣子能量范围对应于感兴趣的k边能量。
20.如权利要求19所述的成像方法，其中，所述感兴趣的k边能量对应于结合到患者的感兴趣组织的纳米粒子的k边能量。
21.如权利要求15至20中的任一项所述的成像方法，还包括：
使用所述谱图像，以确定所述放射治疗系统的处置源(110)的至少一个操作参数。
22.一种方法，包括：
获得感兴趣组织的第一图像；
获得所述感兴趣组织的第二图像，包括所述感兴趣组织的谱组成；
确定所述感兴趣组织在所述第一图像与所述第二图像之间的改变；并且
基于所确定的改变来更新对所述感兴趣组织的治疗规划。
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