CN105745555B - 用于辐射治疗和超声加热的医学装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种包括处理器(104)的医学装置(100、300、400)。运行指令(120、122、124、370、372、374、376、378、380、382、384、386)令所述处理器接收(200)处置计划(120)，所述处置计划(120)描述使用具有辐射源(354)和机架(350)的辐射射束治疗系统(301)对在对象(320)内的目标区(340)的电离辐射射束处置。所述辐射源能操作用于使辐射射束路径(358)瞄准所述机架的旋转轴(352)。所述指令还令所述处理器接收(202)规划热分布(122)，所述规划热分布描述在对象内的加热区(338)和超声射束路径(332)的利用高强度聚焦超声系统(304)对所述对象的超声加热。所述目标区在所述加热区内。所述指令还令所述处理器利用所述规划热分布和所述处置计划生成(204)辐射控制命令数据(124)。所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的所述辐射射束路径与所述超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。

Description

用于辐射治疗和超声加热的医学装置

技术领域

本发明涉及辐射射束治疗，具体涉及与高热组合的辐射射束治疗。

背景技术

温和高热(HT)是这样一种治疗技术，其中，将组织加热到高于体温但低于消融温度的温度(例如，38-45℃)。这些高热处置可能导致生理(例如，灌注)和细胞(例如，基因表达)变化，当与化学治疗或辐射治疗结合使用时改善疗效。HT诱发多种变化，其提供了临床益处，使其与很多化疗药剂和辐射治疗协同作用。除了生理和细胞变化之外，可以将高热与对温度敏感的或不敏感的药物递送系统一起使用，以降低毒性并改善总体效力。

有若干当前可用的装置能够将目标组织加热到高热范围。一个范例是射频(RF)施加器，其使用调谐天线以向身体中发射RF能量。然而，由于RF的长波长，RF施加器最好是被用于加热位于深处的肿瘤。也使用微波施加器，但由于其小的波长，微波施加器通常仅被用于浅表的肿瘤。这两种类型的施加器都可以用于不同配置中，最常见的是相控阵列、波导和螺旋天线。执行局部高热的有效的方式是通过磁共振引导的高强度聚焦超声(MR-HIFU)，其中，使用聚焦的超声实现高热，并且利用MR对处置进行监测。

Moros等人在Int.J.Hyperthermia，2010年10月；26(7)699-709上的期刊文章“Present and future technology for simultaneous superficialthermoradiotherapy of breast cancer”公开了一种用于同时的热辐射治疗的装置。辐射利用双频SURLAS施加器来施加，其中，辐射和超声沿相同的方向被施加：辐射必要地行进通过超声的近场区域。德国专利申请DE102007060189提到了一种用于辐射治疗的系统，所述系统包括通过辐射治疗射束以及高强度聚焦超声(HIFU)两者的辐照。德国专利申请DE102007060189指出了当辐射治疗和高热同时被施加时发生的协同效应。

发明内容

在一个方面中，本发明在独立权利要求中提供了一种医学装置、计算机程序产品和方法。在从属权利要求中给出了实施例。

本领域的技术人员应当理解，本发明的各方面可以被实施为装置、方法或计算机程序产品。相应地，本发明的各方面可以采取以下形式：完全硬件实施例、完全软件实施例(包括固件、驻留软件、微代码等)或对本文中所有的笼统地称为“电路”、“模块”或“系统”的软件方面和硬件方面进行组合的实施例。此外，本发明的各方面可以采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品被实施在一个或多个计算机可读介质中，在所述计算机可读介质上嵌入有计算机可执行代码。

可以利用一个或多个计算机可读介质的任意组合。所述计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。本文中所使用的“计算机可读存储介质”涵盖可以存储可以由计算设备的处理器运行的指令的任意有形存储介质。所述计算机可读存储介质可以被称作计算机可读非瞬态存储介质。所述计算机可读存储介质也可以被称作有形计算机可读介质。在一些实施例中，计算机可读存储介质也可以能够存储能够由计算设备的处理器存取的数据。计算机可读存储介质的范例包括，但不限于：软盘、硬磁盘驱动器、固态硬盘、闪速存储器、USB拇指驱动器、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、光盘、磁光盘以及处理器的寄存器文件。光盘的范例包括压缩盘(CD)和数字多用盘(DVD)，例如，CD-ROM、CD-RW、CD-R、DVD-ROM、DVD-RW或DVD-R盘。术语计算机可读存储介质也指能够由计算机设备经由网络或通信链路进行存取的各种类型的记录介质。例如可以在调制解调器上、在互联网上或在局域网上取回数据。可以使用任意适当的介质来传送被实施在计算机可读介质上的计算机可执行代码，所述适当的介质包括，但不限于：无线、有线、光纤线缆、RF等或前述的任意合适的组合。

计算机可读信号介质可以包括具有在其中嵌入的计算机可执行代码的被传播的数据信号，例如，在基带中或作为载波的部分。这样的被传播的信号可以采取多种形式中的任一种，包括但不限于，电磁的、光学的或它们的任意合适的组合。计算机可读信号介质可以是任意这样的计算机可读介质：其不是计算机可读存储介质并且其能够传输、传播或输送用于由指令运行系统、装置或设备使用或与指令运行系统、装置或设备相连接的程序。

“计算机存储器”或“存储器”是计算机可读存储介质的范例。计算机存储器是处理器可直接访问的任意存储器。“计算机存储设备”或“存储设备”是计算机可读存储介质的另一范例。计算机存储设备是任意非易失性计算机可读存储介质。在一些实施例中，计算机存储设备也可以是计算机存储器，反之亦然。

本文中所使用的“处理器”涵盖能够运行程序或机器可执行指令或计算机可执行代码的电子部件。对包括“处理器”的计算设备的引用应当被解读为可能包含多于一个处理器或处理核。处理器例如可以是多核处理器。处理器也可以指在单个计算机系统之内的或被分布在多个计算机系统之间的处理器的集合。术语计算设备也应当被解读为可能指多个计算设备的集合或网络，所述多个计算设备每个均包括一个或多个处理器。计算机可执行代码可以由可以在相同的计算设备之内或者甚至可以被分布在多个计算设备上的多个处理器来运行。

计算机可执行代码可以包括令处理器执行本发明的一方面的机器可执行指令或程序。用于执行针对本发明的各方面的操作的计算机可执行代码可以被写成一种或多种编程语言的任意组合，包括面向对象的编程语言(例如，Java、Smalltalk、C++等)和常规程序编程语言(例如，“C”编程语言或类似的编程语言)，并且被编译成机器可执行指令。在一些实例中，计算机可执行代码可以是高级语言的形式或是预编译的形式，并且可以与解读器联合使用，所述解读器联机生成机器可执行指令。

计算机可执行代码可以完全在用户的计算机上、部分在用户的计算机上、作为单机软件包、部分在用户的计算机上并且部分在远程计算机上，或者完全在远程计算机或服务器上运行。在后一种场景中，远程计算机可以通过任意类型的网络连接到用户的计算机，所述网络包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者可以连接到外部计算机(例如，通过使用互联网服务提供商的互联网)的连接。

参考根据本发明的实施例的方法、装置(系统)以及计算机程序产品的流程图示和/或方框图来描述本发明的各方面。应当理解，所述流程图、图示和/或方框图的每个方框或方框的部分能够由在可应用时以计算机可执行代码的形式的计算机程序指令来实施。还应当理解，在不互相排斥时，可以组合不同的流程图、图示和/或方框图中的方框的组合。这些计算机程序指令可以被提供到通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，以产生机器，使得经由计算机或其他可编程数据处理装置的处理器运行的指令创建用于实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的单元。

这些计算机程序指令也可以被存储在计算机可读介质中，所述计算机可读介质能够指导计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备来以具体方式工作，使得被存储在计算机可读介质中的指令产生加工的条目，包括实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的指令。

计算机程序指令可以被加载到计算机、其他可编程数据处理装置或其他设备上，以引起要在计算机、其他可编程装置或其他设备上执行的一系列操作步骤，以产生计算机实施的过程，使得在计算机或其他可编程装置上运行的指令提供用于实施在流程图和/或一个或多个方框图方框中指定的功能/动作的过程。

本文中所使用的“用户接口”是允许用户或操作者与计算机或计算机系统进行交互的接口。“用户接口”也可以被称作“人机接口设备”。用户接口可以向操作者提供信息或数据和/或从操作者接收信息或数据。用户接口可以使得来自操作者的输入能够被计算机接收到，并且可以向用户提供来自计算机的输出。换言之，用户接口可以允许操作者控制或操纵计算机，并且接口可以允许计算机指示操作者的控制或操纵的效果。数据或信息在显示器或图形用户接口上的显示是向操作者提供信息的范例。通过键盘、鼠标、跟踪球、触控板、指点杆、图形输入板、操纵杆、游戏手柄、网络摄像头、头戴式受话器、变速杆、有线手套、遥控器以及加速度计对数据的接收是使得能够对来自操作者的信息或数据进行接收的用户接口部件的全部范例。

本文中所使用的“硬件接口”涵盖使得计算机系统的处理器能够与外部计算设备和/或装置进行交互和/或控制外部计算设备和/或装置的接口。硬件接口可以允许处理器向外部计算设备和/或装置发送控制信号或指令。硬件接口也可以使得处理器能够与外部计算设备和/或装置交换数据。硬件接口的范例包括，但不限于：通用串行总线、IEEE1394端口、并行端口、IEEE1284端口、串行端口、RS-232端口、IEEE-488端口、蓝牙连接、无线局域网连接、TCP/IP连接、以太网连接、控制电压接口、MIDI接口、模拟输入接口以及数字输入接口。

本文中所使用的“显示器”或“显示设备”涵盖适用于显示图像或数据的输出设备或用户接口。显示器可以输出视觉、听觉和/或触觉的数据。显示器的范例包括，但不限于：计算机监视器、电视屏幕、触摸屏、触觉电子显示器、盲文屏幕、阴极射线管(CRT)、存储管、双稳显示器、电子纸、矢量显示器、平板显示器、真空荧光显示器(VF)、发光二极管(LED)显示器、电致发光显示器(ELD)、等离子显示面板(PDP)、液晶显示器(LCD)、有机发光二极管显示器(OLED)、投影仪以及头戴式显示器。

医学图像数据在本文中被定义为使用医学成像扫描器已经采集的二维数据或三维数据。医学成像扫描器在本文中被定义为适用于采集关于患者的身体结构的信息并且构建二维医学图像数据或三维医学图像数据的集合的装置。医学图像数据能够用于构建对医生的诊断有用的可视化或医学图像。能够使用计算机来执行该可视化。本文中所使用的医学图像数据还可以涵盖描述对象的解剖结构的数据。

磁共振(MR)数据在本文中被定义为是在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线对通过原子自旋发射的射频信号的所记录的测量结果。磁共振数据是医学图像数据的范例。磁共振成像(MRI)图像在本文中被定义为是对在磁共振成像数据之内包含的解剖数据所重建的二维可视化或三维可视化。能够使用计算机来执行该可视化。磁共振图像是一种类型的医学图像。

MR温度测定数据在本文中被定义为在磁共振成像扫描期间由磁共振装置的天线对通过原子自旋发射的射频信号的所记录的测量结果，所述磁共振数据包含可以用于磁共振温度测定的信息。磁共振温度测定通过测量温度敏感参数的变化来工作。在磁共振温度测定期间可以测量的参数的范例是：质子共振频率位移、扩散系数，或者T1和/或T2弛豫时间的变化可以用于使用磁共振来测量温度。质子共振频率位移是温度相关的，这是因为个体质子、氢原子经历的磁场取决于周围的分子结构。归因于温度影响氢键，温度的升高减小了分子筛。这引起质子共振频率的温度相关性。质子密度线性地取决于平衡磁化。因此能够使用质子密度加权图像确定温度变化。

弛豫时间T1、T2和T2星(有时写作T2*)也是温度相关的。因此T1、T2和T2-星加权图像的重建能够用于构建热图或温度图。

温度还影响水溶液中分子的布朗运动。因此，可以使用能够测量扩散系数的脉冲序列，例如脉冲扩散梯度自旋回波，来测量温度。

使用磁共振测量温度的最有用的方法之一是测量水质子的质子共振频率(PRF)位移。质子的共振频率是温度相关的。由于体素中的温度变化，频率位移将令水质子的测量相位改变。因此，能够确定两幅相位图像之间的温度变化。这种确定温度的方法有这样的好处，即其与其他方法相比相对快。与其他方法相比，在本文中更详细地论述PRF方法。然而，在本文中论述的方法和技术还适用于利用磁共振成像执行温度测定的其他方法。

本文中所使用的“超声窗口”涵盖能够发射超声波或能量的窗口。通常，将薄膜或膜用作超声窗口。超声窗口例如可以由BoPET(双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯)薄膜制成。

在一个方面中，本发明提供了一种包括存储器的医学装置，所述存储器包含由处理器执行的机器可执行指令。所述医学装置还包括用于控制医学装置的处理器。所述机器可执行指令的运行令所述处理器收处置计划，所述处置计划描述使用辐射射束治疗系统对在对象内的目标区的电离辐射射束处置。所述辐射射束治疗系统包括辐射源和用于使所述辐射源绕旋转轴旋转的机架。所述辐射源能操作用于辐照辐射射束路径。

所述辐射源能操作用于使所述辐射射束路径瞄准所述旋转轴。所述机器可执行指令的运行还令所述处理器接收规划的热分布，所述规划的热分布描述利用高强度聚焦超声系统对所述对象的超声加热。所述规划的热分布是空间相关的。所述规划的热分布描述在所述对象内的加热区和超声射束路径。所述目标区在所述加热区内。在一些范例中，所述规划的热分布是测量的。在其他范例中，所述规划的热分布是利用模型计算的。

所述机器可执行指令的运行还令所述处理器生成辐射控制命令数据，所述辐射控制命令数据用于控制所述辐射射束治疗系统以利用所述规划的热分布和所述处置计划来辐照所述目标区。所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的辐射射束路径与超声射束路径相交时令辐射源减少对所述目标区的辐照。该实施例可以是有益的，因为仅当辐射射束与超声射束路径重叠不多于特定量时，才使用辐射射束来辐照目标区。这可以具有降低辐射对对象的在目标区之外的部分的影响的效果。

本文中所使用的超声射束路径可以涵盖超声射束的近场区域和/或可能远场区域。超声射束路径是在加热区之外的区域，其中，热分布在预定的阈值之上。

规划的热分布能够以若干种方式进行定义。例如，规划的热分布可以根据热剂量来定义。在另一范例中，当对象的一部分在特定温度之上时，规划的热分布可以例如是时间间隔。

处置计划可以不仅仅描述对目标区的电离辐射射束处置。处置计划可以例如指定对象的解剖结构中的部分，其可以被用作标记以将诸如CT图像或磁共振图像的医学图像数据配准到处置计划。处置计划也可以包含关于在对象内的期望的热剂量或热分布的数据。处置计划也可以描述肿瘤或目标区的定位或位置，并且也可能描述针对那些区域具有指定的辐射剂量和平均温度或热剂量的器官的位置。

在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述处置计划和高强度聚焦超声模拟模型来计算预测的热分布和超声控制命令数据。可执行所述超声控制命令数据以控制高强度聚焦超声系统，从而令所述高强度聚焦超声系统根据所述预测的热分布来加热所述对象。所述高强度聚焦超声模拟模型描述所述高强度聚焦超声系统。该实施例可以是有益的，因为高强度聚焦超声系统能够用来如何对对象进行超声处理的模型被用于确定所述规划的热分布以及可以用于控制所述高强度聚焦超声系统的命令两者。

规划的热分布被用在生成或规划辐射控制命令数据的过程中，因为相比于控制用于辐照对象的电离辐射射束，通常在对象的超声处理中存在较少灵活性。这是因为超声仅可以在特定点处进入对象并且需要行进到目标区。例如，肋骨或骨头或诸如肺的其他组织可以限制超声能够用来对对象进行超声处理的方向和位置。

在另一实施例中，规划的热分布为预测的热分布。运行还令所述处理器首先控制所述辐射射束治疗系统运行所述辐射治疗控制命令，并且其次控制所述高强度聚焦超声系统运行所述超声控制命令数据。在该实施例中，对象首先被辐照，并且之后所述对象被超声处理。由于辐照首先发生，因此当规划生成辐射控制命令数据时，应当使用利用高强度聚焦超声模拟模型计算得到的预测的热分布。在该实施例中，也能够估计对对象的实际辐射剂量并且稍后将其用于修改超声控制命令数据。

在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器控制所述辐射射束治疗系统运行所述辐射治疗控制命令，并且同时控制所述高强度聚焦超声系统运行所述超声控制命令数据。在该实施例中，利用高强度聚焦超声模拟模型来计算预测的热分布，并且之后同时执行利用高强度聚焦超声系统对所述对象的加热以及对所述对象的辐照。如果它们同时被执行，那么意味着用于控制辐射射束治疗系统的命令的至少一部分和用于控制高强度聚焦超声系统的命令诸如它们在时间上重叠地执行。

在另一实施例中，所述指令的运行还令所述处理器在所述超声控制命令数据的所述运行期间利用磁共振成像系统采集描述所述加热区和所述超声射束路径的热磁共振数据。所述指令的运行还令所述处理器利用所述热磁共振数据来计算测量的热分布。所述指令的运行还令所述处理器利用所述处置计划和所述测量的热分布来修改所述辐射控制命令数据。在该实施例中，对所述对象的加热和辐照同时进行或者至少部分地重叠，并且当进行加热时，热磁共振数据被用于对加热进行补偿。如果对所述对象的加热与通过预测的热分布所确定的不完全一样，那么能够快速考虑该改变以修改辐射控制命令数据。

在另一实施例中，所述规划的热分布为测量的热分布。所述指令的运行还令所述处理器首先控制所述高强度聚焦超声系统运行所述超声控制命令数据，并且其次控制所述辐射射束治疗系统运行所述辐射治疗控制命令。所述指令的运行还令所述处理器在所述超声控制命令数据的所述运行期间利用磁共振成像系统采集描述所述加热区和所述超声射束路径的热磁共振数据。所述指令的运行还令所述处理器利用所述热磁共振数据来计算所述测量的热分布。在该实施例中，所述对象首先利用高强度聚焦超声系统进行加热，并且测量的热分布是利用磁共振成像系统测量得到的。接下来，该测量的热分布被用作规划的热分布，并且生成辐射控制命令数据。

在另一实施例中，所述医学装置还包括高强度聚焦超声系统。

在另一实施例中，所述医学装置还包括高强度聚焦超声系统，并且所述高强度聚焦超声系统被并入到磁共振成像系统中。

在另一实施例中，所述医学装置还包括辐射治疗系统。可能的是，所述辐射治疗系统也可以合并或包括医学成像系统，例如磁共振成像系统或计算机断层摄影系统。

在另一实施例中，所述医学装置还包括辐射治疗系统。所述辐射治疗系统还包括高强度聚焦超声系统。所述辐射治疗系统还包括磁共振成像系统。如果使用磁共振成像系统，那么所述磁共振成像系统能够用于若干不同的目的，诸如测量热磁共振数据，并且也用于将处置计划配准到高强度聚焦超声系统和/或辐射治疗系统。

在另一实施例中，所述辐射射束治疗系统为LINAC系统。

在另一实施例中，所述辐射射束治疗系统为充电辐射治疗系统。

在另一实施例中，所述辐射射束治疗系统为X射线系统。

在另一实施例中，所述辐射射束治疗系统为伽马辐射治疗系统，诸如伽马刀。

在另一实施例中，所述规划的热分布描述除以时间的局部平均温度。例如，在由高强度聚焦超声系统引起的高热期间的温度可以在目标区中被保持在以下温度之下：45℃之下、44℃之下、43℃之下、42℃之下、41℃之下、或者40℃之下。

在另一实施例中，所述规划的热分布为热剂量。所述热剂量例如能够Sapareto和Dewey International Journal of Radiation Oncology*Biology*Physics，第10卷，第6期，第787-800页，1984年4月，doi:10.1016/0360-3016(84)90379-1上的“Thermal dosedetermination in cancer therapy”一文中描述的方式进行定义。也可以使用对热剂量的其他定义。

在另一方面中，本发明提供了一种计算机程序产品，其包括由控制医学装置的处理器运行的机器可执行指令。所属医学装置包括所述处理器。所述机器可执行指令的运行令所述处理器接收处置计划，所述处置计划描述利用辐射射束治疗系统对在对象内的目标区的电离辐射射束处置。所述辐射射束治疗系统包括辐射源和用于使所述辐射源绕旋转轴旋转的机架。所述辐射源能操作用于辐照辐射射束路径。所述辐射源能操作用于使所述辐射射束路径瞄准所述旋转轴。所述机器可执行指令的运行还令所述处理器接收规划的热分布，所述规划的热分布描述利用高强度聚焦超声系统对所述对象的超声加热。所述规划的热分布是空间相关的。所述规划的热分布描述在所述对象内的加热区和超声射束路径。所述目标区在所述加热区之内。所述指令的执行还令所述处理器生成辐射控制命令数据，所述辐射控制命令数据用于控制所述辐射射束治疗系统以利用所述规划的热分布和所述处置计划来辐照所述目标区。所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的辐射射束路径与超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。

在另一范例中，本发明提供了一种操作医学装置的方法。所述方法包括接收处置计划的步骤，所述处置计划描述利用辐射射束治疗系统对在对象内的目标区的电离辐射射束处置。所述辐射射束治疗系统包括辐射源和用于使所述辐射源绕旋转轴旋转的机架。所述辐射源能操作用于辐照辐射射束路径。所述辐射源能操作用于使所述辐射射束路径瞄准所述旋转轴。所述方法还包括接收规划的热分布的步骤，所述规划的热分布描述利用高强度聚焦超声系统对所述对象的超声加热。所述规划的热分布是空间相关的。所述规划的热分布描述在所述对象内的加热区和超声射束路径。所述目标区在所述加热区之内。所述方法还包括生成辐射控制命令数据的步骤，所述辐射控制命令数据用于控制所述辐射射束治疗系统以利用所述规划的热分布和所述处置计划来辐照所述目标区。所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的辐射射束路径与超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。

在另一方面中，本发明提供了一种辐射治疗的方法，其包括接收处置计划的步骤。所述处置计划描述利用辐射射束治疗系统对在对象内的目标区的电离辐射射束处置。所述辐射射束治疗系统包括辐射源和用于使所述辐射源绕旋转轴旋转的机架。所述辐射源能操作用于辐照辐射射束路径。所述辐射源能操作用于使所述辐射射束路径瞄准所述旋转轴。所述方法还包括将对象放置到高强度聚焦超声系统中的步骤。所述高强度聚焦超声系统包括磁共振成像系统。所述方法还包括利用所述磁共振成像系统来采集规划的磁共振数据的步骤。所述方法还包括生成超声控制命令数据的步骤，所述超声控制命令数据用于利用高强度聚焦超声模拟模型、所述处置计划和所述规划的磁共振数据来控制所述高强度聚焦超声系统。所述高强度聚焦超声模拟模型描述所述高强度聚焦超声系统。

所述方法还包括通过运行所述超声控制命令数据来对所述对象进行超声处理的步骤。所述方法还包括在对所述对象的所述超声处理期间测量热磁共振数据的步骤。所述方法还包括利用所述热磁共振数据来计算测量的热分布的步骤。所述方法还包括将所述对象放置到所述辐射治疗射束系统中的步骤。所述辐射射束治疗系统包括用于采集医学图像数据的医学成像系统。所述方法还包括生成电离辐射控制命令数据的步骤，所述电离辐射控制命令数据用于控制所述辐射射束治疗系统以利用所述测量的热分布、所述处置计划和所述医学图像数据来辐照所述目标区。所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的辐射射束路径与超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。所述方法还包括通过运行所述辐射控制命令数据来辐照所述对象的步骤。

在辐射治疗方法的以上范例中，可以存在各种变化。例如，在以上范例中，对象在被辐照之前进行超声处理。在其他范例中，对象可以首先被辐照，并且之后被超声处理。在又一范例中，对所述对象的超声处理和辐照可以使得它们至少部分重叠地被执。

应当理解，只要组合的实施例不相互排斥，就可以组合本发明的前述实施例中的一个或多个。

附图说明

在下文中将仅以范例的方式并且参考附图来描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1图示了医学装置的范例；

图2示出了图示操作图1的医学装置的方法流程图；

图3图示了医学装置的另一范例；

图4图示了医学装置的另一范例；

图5图示了利用超声对对象的加热；

图6图示了图5的对象正在从围绕对象的若干不同角度被辐照；

图7示出了被重叠的图5和图6；

图8类似于图7，然而，已经减少了辐射射束的数量，并且辐射射束不再从超声的近场区域被发送；

图9也类似于图7，除了直接进入超声的近场和远场的辐射射束已经被消除；

图10类似于图7，除了已经进一步减少了辐射射束的数量，使得与超声射束路径相交多于预定体积的辐射射束路径已经被消除；

图11图示了由换能器生成的超声的路径；

图12图示了超声的电子操纵的影响；

图13图示了超声换能器机械移位的影响；以及

图14图示了使用若干超声处理点的平均热阈值或平均热剂量阈值。

参考数字列表

100 医学装置

102 计算机

104 处理器

106 硬件接口

108 用户接口

110 计算机存储设备

112 计算机存储器

120 处置计划

122 规划的热分布

124 辐射控制命令数据

130 控制模块

132 辐射控制命令生成模块

300 医学装置

301 辐射射束治疗系统

302 磁共振成像系统

303 医学成像系统

304 高强度聚焦超声系统

306 磁体

308 磁体的膛

310 磁场梯度线圈

312 磁场梯度线圈电源

314 射频线圈

316 收发器

318 成像区

318’ 成像区

320 对象

322 对象支撑体

324 填充流体的腔室

326 超声换能器

328 机械定位系统

330 致动器

332 超声的路径

334 超声窗口

336 凝胶衬垫

338 超声处理点

340 目标区

350 机架

352 旋转轴

354 辐射源

356 准直器

358 辐射射束

360 支撑体定位系统

370 脉冲序列

372 磁共振数据

374 磁共振图像

376 热磁共振数据

378 测量的热分布

380 医学图像数据

382 医学图像

384 预测的热分布

386 超声控制命令数据

390 图像重建模块

392 图像配准模块

394 高强度聚焦超声模拟模块

400 医学装置

402 低温恒温器

404 超导线圈

406 补偿线圈

500 近场

502 远场

600 辐射射束路径

1100 强度阈值50％

1102 强度阈值25％

1104 强度阈值12.5％

1400 超声处理点

具体实施方式

这些附图中的相同的附图标记是等同的元件或执行相同的功能。如果功能是等同的，那么在后面的附图中将不必论述先前已经讨论过的元件。

图1示出了医学装置100的范例。医学装置被示为包括计算机102。计算机102具有处理器104。处理器104被连接到硬件接口106。所述硬件接口可以使得处理器104能够控制医学装置100的其他部件。例如，在其他范例中，医学装置100可以包括诸如高强度聚焦超声系统或甚至辐射治疗系统的其他部件。处理器104被示为也被连接到可选的用户接口108。处理器104也与计算机存储设备110和计算机存储器112通信，或被连接到计算机存储设备110和计算机存储器112。计算机存储设备110和计算机存储器112的内容可以是可互换的，在或存储设备110和存储器112内的项可以被复制。这对于在图1中示出的范例以及在稍后的范例中也适用。

计算机存储设备110被示为包含已经例如经由用户接口108或也可能经由计算机连接或网络连接被接收的处置计划120。计算机存储设备110还被示为包含也已经经由用户接口108、网络连接被接收的或者可能已经通过由处理器104的进一步计算或处理被接收的规划的热分布122。计算机存储设备110还被示为包含辐射控制命令数据124。

计算机存储器112被示为包含控制模块130。所述控制模块包含使得处理器104能够控制医学装置100的操作和功能的代码。在一些范例中，控制模块130可以使得处理器104能够经由硬件接口106来控制所述装置的其他额外部件。例如，它可以使得处理器104能够发送和接收命令以控制高强度聚焦超声系统、医学成像系统和/或辐射射束治疗系统。计算机存储器112被示为还包含辐射控制命令生成模块132，辐射控制命令生成模块132包含使得处理器104能够利用处置计划120和规划的热分布122来生成辐射控制命令数据124的代码。

图2示出了图示了控制在图1中所示的医学装置100的方法的流程图。首先，在步骤200中，接收描述利用辐射射束治疗系统对在对象内的目标区的电离辐射射束处置的处置计划120。辐射治疗系统包括辐射源和用于使所述辐射源绕旋转轴旋转的机架。辐射源能操作用于辐照辐射射束路径。所述辐射源能操作用于使辐射射束路径瞄准旋转轴。接下来，在步骤202中，接收规划的热分布122。规划的热分布202描述利用高强度聚焦超声系统对所述对象的超声加热。所述规划的热分布是在空间相关的。所述规划的热分布描述在对象内的加热区和超声射束路径。目标区在加热区之内。

接下来，在步骤204中，生成辐射控制命令数据。所述辐射控制命令数据用于控制辐射射束治疗系统，以利用规划的热分布122和处置计划120来辐照目标区。辐射控制命令数据124能操作用于在多于预定体积的辐射射束路径与超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。

图3A、3B和3C图示了医学装置300的范例。在这些图中，圆圈内的字母指示图的不同部分之间的连接。

医学装置300包括如在图1中图示的计算机102。另外，医学装置300包括与医学成像系统303集成在一起的辐射射束治疗系统301。医学装置300还包括与高强度聚焦超声系统304集成在一起的磁共振成像系统302。

磁共振成像系统302包括磁体306。在图3B中所示的磁体是圆柱类型的超导磁体。该磁体具有液氦冷却的具有超导线圈的低温恒温器。还可以使用永久性或电阻式磁体。使用不同类型的磁体也是可能的，例如，也可以使用裂开式圆柱磁体和所谓的开放磁体。裂开式圆柱磁体类似于标准圆柱磁体，只是低温恒温器已经分裂成两个部分，以允许进入磁体的等同平面，这样的磁体可以例如与带电粒子束治疗结合使用。开放磁体具有两个磁体部分，一个在另一个上方，之间的空间大到足以容纳对象：这种两部分区域的布置类似于亥姆霍兹线圈的布置。开放式磁体是常见的，因为对象受限较小。在圆柱磁体的低温恒温器内部，存在超导线圈的集合。在圆柱磁体306的膛308之内是成像区318，成像区318中的磁场足够强和均匀到以执行磁共振成像。

磁体的膛306之内还有磁场梯度线圈310，磁场梯度线圈310用于在采集磁共振数据期间对磁体成像区之内的磁自旋进行空间编码。磁场梯度线圈310被连接到磁场梯度线圈电源312。磁场梯度线圈意在用作代表。通常，磁场梯度线圈包含三个独立的线圈组，用于在三个正交的空间方向上进行空间编码。磁场梯度电源向磁场梯度线圈供应电流。根据时间控制向磁场线圈供应的电流，其可以是斜变的或脉冲的。

在膛308的中心是成像区318。与成像区相邻的是射频线圈314，射频线圈314被连接到收发器316。膛308之内还有躺在对象支撑体322上的对象320。射频线圈314适于操控成像区之内磁自旋的取向并且适于从也在成像区之内的自旋接收射频发射。射频线圈314可以包含多个线圈元件。也可以将射频线圈称为通道或天线。射频线圈314和射频收发器316可以由独立的发射和接收线圈和独立的发射器和接收器替代。应当理解，射频线圈314和射频收发器316是代表性的。射频线圈314还意在代表专用发射天线和专用接收天线。同样地，收发器也可以表示独立的发射器和接收器。

高强度聚焦超声系统304包括填充流体的腔室324，其容纳超声换能器326。超声换能器326由机械定位系统328机械地定位。存在致动器330，其用于对所述机械定位系统进行致动。在备选实施例中，超声换能器可以是手动定位的外部换能器，其没有填充流体的腔室324或机械定位系统328。

超声换能器326还可以包含用于发射超声的多个元件。未示出的电源可以控制供应给超声换能器326的元件的交流电的幅度和/或相位和/或频率。虚线332示出了来自超声换能器326的超声的路径。超声332首先通过填充流体的腔室324。超声然后通过超声窗口334。通过超声窗口334之后，超声通过任选的凝胶衬垫336，凝胶衬垫336可以用于在窗口334和对象320之间传导超声。超声332然后进入对象320体内，并且被聚焦到焦点或超声处理点338。存在区域340，所述区域340是目标区。通过对超声处理点338的电子和机械定位的组合，能够通过加热和维持轨线的组合来加热整个目标区340。目标区340在成像区318之内。

医学成像系统303具有用于从对象320采集医学图像数据的成像区318’。辐射射束治疗系统301包括被安装在医学成像系统303周围的机架350。机架350的旋转轴352被示为直接穿过目标区340。对象320处在对象支撑体322’上。支撑体定位系统360例如可以用于定位对象支撑体322’以将目标区340移动到轴352内。

辐射射束治疗系统301具有辐射源352和准直器356，它们被定位为使得它们瞄准轴352。机架350能够使辐射源354以及可选的准直器356旋转。这使得辐射源354能够绕对象320自旋，并且从不同的角度对目标区340进行辐照。辐射射束358的路径以虚线示出，并且能够被看作为与目标区340相交。

机架350使辐射源354绕磁体306旋转。机架350绕旋转轴352旋转。存在被机架350旋转的辐射源354。辐射源354生成穿过准直器356的辐射射束358。在图中，目标区被标记为340。应当注意，目标区354位于旋转轴352上。当辐射源354绕旋转轴354旋转时，目标区340总是被作为目标。还存在用于定位支撑体322’以相对于对象320定位目标区340的位置的支撑体定位系统360。

磁场梯度线圈电源312、收发器316、致动器330、支撑体定位系统360、医学成像系统303和辐射射束治疗系统301被示为都被连接到计算机系统102的硬件接口106。

在该范例中，计算机存储设备110被示为包含脉冲序列370，所述脉冲序列370包含可以被转变成用于控制磁共振成像系统302的指令的指令或数据。脉冲序列370实际上可以是多个脉冲序列。计算机存储设备372被示为包含利用脉冲序列370采集的磁共振数据372。计算机存储设备110还被示为包含根据磁共振数据372重建的磁共振图像374。计算机存储设备110还被示为包含还利用脉冲序列370的变体采集的热磁共振数据376。计算机存储设备378被示为包含在目标区340和超声332的路径周围的测量的热分布378。计算机存储设备还被示为包含通过成像区318’内的医学成像系统303采集的医学图像数据380。计算机存储设备110还被示为包含根据医学图像数据380重建的医学图像382。计算机存储设备被示为包含预测的热分布384和超声控制命令数据386。

计算机存储器112还被示为包含图像重建模块390，所述图像重建模块390包含以下指令，所述指令使得处理器104能够根据磁共振数据372重建磁共振图像374、根据热磁共振数据376重建测量的热分布378、并且根据医学图像数据380重建医学图像382。计算机存储设备被示为还包含图像配准模块392，所述图像配准模块392可以例如用于将处置计划120配准到磁共振图像374和/或医学图像382。计算机存储器112还被示为包含高强度聚焦超声模拟模块394，所述高强度聚焦超声模拟模块394被用于利用被包含在处置计划120内的数据生成预测的热分布384和超声控制命令数据386。磁共振成像系统302和高强度聚焦超声系统304可以处在与辐射射束治疗系统301和医学成像系统303分离的位置处。

医学装置300可以以各种方式被使用。例如，对象可以首先被放置到磁共振成像系统302中，以利用高强度聚焦超声系统304执行超声处理，并且然后被放置到辐射射束治疗系统301中。备选地，对象320可以首先利用辐射射束治疗系统301进行辐照，并且之后稍后利用高强度聚焦超声系统304进行超声处理。

图4图示了医学装置400的另一范例。在该范例中，辐射射束治疗系统301已经被集成到磁共振成像系统302和高强度聚焦超声系统304中。磁共振成像系统302实现医学成像系统303的功能。

磁体306是超导磁体，并且在该图中比在图3中被更详细地示出。存在具有若干超导线圈404的低温恒温器402。还存在补偿线圈406，所述补偿线圈406可以用于创建围绕磁体306的降低的磁场的区域。在该实施例中，辐射射束治疗系统301意图总体上表示辐射治疗系统。在此示出的部件通常用于LINAC和X射线治疗系统。然而，借助于较小修改，诸如利用分离磁体带电粒子或贝塔粒子，辐射治疗系统也能够利用该图进行图示。磁体306的壁可以衰减辐射射束358，然而，能够选择材料以使这种情况最小化。超导线圈404和补偿线圈能够被定位为不挡辐射射束路径358。

在图4中示出的范例中，医学装置400可以以若干不同的方式被操作。例如，对象可以首先利用高强度聚焦超声系统304进行超声处理，并且之后利用辐射射束治疗系统301来辐照对象320。医学装置400也可以被操作为使得，对所述对象320的超声处理至少部分地利用辐射射束治疗系统301在对所述对象320的辐照期间来执行。医学装置400也可以被操作为使得，首先利用辐射射束治疗系统301来辐照对象320，并且之后稍后利用高强度聚焦超声系统304来超声处理对象320。

通过高强度聚焦超声(HIFU)递送的高热是使组织对局部改善的辐射治疗处置敏感化的已知方法。然而，HIFU高热加热样式(pattern)趋向于不仅使作为目标的肿瘤组织而且使HIFU射束路径内的周围的健康组织敏感化。因此，在与具有HIFU高热的标准辐射治疗处置一起使用时，能够发生对这种敏感化的健康组织的过度附带损伤。所提出的发明在于修改辐射治疗处置规划，以通过关闭与超声射束路径对齐的辐射治疗射束来减少附带损伤。

高热的使用是使组织敏感化以改善辐射治疗处置结果或减少所应用的辐射治疗剂量的有效方法。由磁共振成像(MRI)引导的高强度聚焦超声(HIFU)技术的最近发展提供了精确控制通常在60分钟内41℃的最佳高热加热所需的定位和温度水平的可能性。

由于超声能量从换能器朝向目标区域的固有传播，通过HIFU递送的高热加热样式仍不完美。因此，不必要的加热沿着超声射束路径发生，这不仅使目标区域中的肿瘤组织而且使近场(即在肿瘤与换能器之间)和远场(沿着超声轴在肿瘤之后)中的健康组织敏感化。因此，皮肤、皮下脂肪、肌肉和超声射束路径中的其他器官也经受不必要的辐射治疗敏感化。本发明提出了一种根据所执行的高热来调整辐射治疗处置规划以减少健康组织经受不必要的辐射治疗敏感化的附带损伤的方法。

由于HIFU高热提供对在垂直于超声射束路径的方向上但并非沿着超声射束路径的温度分布的准确控制，因此所提出的解决方案在于当与超声射束路径对齐时关闭辐射治疗射束。

图5图示了对所述对象320的加热。HIFU换能器326瞄准对象320，并且超声遵循到目标区340内的路径332。超声的路径由近场500和远场502组成。对象对超声的吸收是高的，因此远场区域502在一些情况下可以是可忽略的。区域332指示在对象内的超声射束路径。

图6示出了相同的对象320和目标区340。对象320已经被定位在辐射射束治疗系统中，并且辐射源已经被旋转到若干角度以辐照目标区340。通过被标记600的箭头指示的路径示出了辐射能够进入到对象320中的不同可能的路径。比较图5和6，能够看到若干路径将会与超声路径332极大地重叠。这可能是不期望的，因为在区332中的不在目标区的区域340中的区域可能遭受无意辐射损伤。

图5和图6以轴向视图的方式图示了由聚焦超声换能器生成的高热加热样式(图5)的范例和通过围绕由粗实黑线600勾画的主体每30°应用辐射治疗射束的相同目标斑点(图6)的辐射治疗处置规划的范例。

图7示出了被重叠在彼此之上的图5和图6。邻近目标区，能够看到无意辐射损伤700的两个区域。无意辐射损伤700的区域是存在辐射射束600与超声332的极大重叠的地方。

图8类似于图7，然而辐射射束的数量已经减少，并且辐射射束不再从近场区域500被发送。当相比于图7时，在图8中能够看到存在更少的无意损伤700。

图9也类似于图8和图7。在图9中，辐射射束已经进一步被减少，使得指向近场500和远场502的辐射射束已经被消除。能够看到，无意损伤的700的面积小于在图7或图8中示出的面积。

图10类似于在图7、8和9中所示出的图。然而，在图10中，辐射射束的数量已经还进一步减少，使得与超声射束路径322相交多于预定体积的辐射射束路径已经被消除。比较图10与图7、8和9，能够看到，无意损伤的量被极大地减少。图10图示了控制辐射射束治疗系统使得当辐射射束路径与超声射束路径相交多于预定体积时不把目标区340作为目标的益处。超声射束路径可以根据在其之上存在振动强度的阈值的超声的路径来定义，其可以通过由超声递送的热剂量来定义，其还可以通过具有除以也在预定阈值之上的时间的局部平均温度的区域来确定。

通过利用辐射治疗处置规划覆盖高热加热样式，图7至图10以灰度级的方式描述了由高热与辐射治疗的组合引起的组织损伤。如在图7上示出的，具有高热的标准辐射治疗规划的使用引起超声射束路径的近场和远场中的组织的过度损伤。图8示出了备选辐射治疗处置规划，其中，来自超声换能器的取向的辐射治疗射束被关闭以保护近场健康组织，诸如皮肤和皮下脂肪。在重要器官位于超声射束路径的远场中的情况下，沿换能器轴的两个方向的辐射治疗射束都能够被关闭，如在图9中所图示的。

为了进一步保护经受通过高热的辐射敏感化的健康组织，与超声射束路径的一部分对齐的所有辐射治疗射束都能够被关闭，如在图10中呈现的。期望的是，尽管减少了所使用的辐射治疗射束取向的数量，但是在目标区域中将会发生足够量的组织损伤，因为高热显著增加辐射治疗的效力。得到的修改的辐射治疗处置规划允许对沿着换能器射束路径的加热的空间控制的缺乏进行补偿。

聚焦超声治疗换能器具有球体形状，所述球体形状允许在该球体的中心处形成焦点。在该位置处，来自换能器的每个部分的超声波以相长的方式进行干涉。其产生小椭圆形焦点，所述椭圆形焦点沿着射束轴(或换能器的旋转轴)伸长，在中心处被定义为相对于最大强度的50％强度阈值。近场区域被定义为射束路径的位于椭圆形焦点与换能器之间的部分。相反，远场区域被定义为射束路径的位于射束路径焦点之后远离换能器的部分。

如在图11中所图示的，弧形换能器生成主要被包含在由细线332表示的锥形射束形状内的超声波。在该图上，在50％1100、25％1102和12.5％1104处的强度阈值分别通过实线、虚线和点划线来勾画。在生物组织上应用该强度分布生成具有类似空间部分的温度升高。在图1上，实线、虚线和点划线也能够分别表示当在生物组织内部最初在37℃以单点超声处理的方式执行超声处理时45℃ 1100、41℃ 1102和39℃ 1104的平均加热分布。

图11图示了由换能器326生成的超声的路径332，并且图示了针对单个焦点1100的强度或热阈值。由于焦点具有非常接近超声波长度(即，当在具有1540m/s的波速的生物组织中使用1.5MHz时接近1mm)的尺寸，因此该小焦点被移到不同的位置，以便执行在从1cm到10cm直径范围内的大肿瘤体积的加热。如在图12和图13中所图示的，焦点能够利用射束路径的电子操纵(当使用相控阵换能器时)或通过换能器的机械移位(当使用机动臂时)进行移动。因为电子操纵是快速的，但是允许小的移位，而机械移位是缓慢的，但是允许大的移位，所以为了执行对大区域的高热，使用焦点的机械和电子移位两者的组合来快速地覆盖大区域。

图12图示了对超声的电子操纵。路径332处在第一位置中，并且被标记为332’的路径指示利用电子操纵控制的第二路径的超声。

图13图示了换能器326的机械移位。换能器被示出处在第一位置326和第二位置326’中。在第一位置326中，超声遵循路径332。在第二位置326’中，超声遵循路径332’。

图14示出了在四个不同位置326、326’、326”、326”’中的换能器。图14图示了使用若干超声处理点的平均热阈值或平均热剂量阈值。超声处理点被标记为1400。

当使用大量焦点1400来覆盖大的区域时，由不仅在焦点区域内而且沿着所有射束路径的每个焦点引起的加热添加到彼此之上。图14图示了靠近彼此定位的4个焦点的范例。所得到的在45℃ 1100、41℃ 1102和39℃ 1104处的平均加热分布分别利用实线、虚线和点划线来表示。大量焦点位置的使用增加了近场以及远场中的加热区的尺寸。

图14图示了使用多个超声处理点的强度或平均热阈值或剂量阈值。

加热分布能够利用每单位时间的平均加热来表征，以评价放射敏感化增益。备选地，高热对细胞损伤(并且因此放射对放射敏感化增益)的效果能够利用如由Sapareto和Dewey在1984年定义的热剂量概念来评估。以EM43为单位的热剂量被定义为利用对温度的积分的相当于在43℃进行加热的加热时间，如在如下公式中定义的：

因此，如果在图14中描述的加热样式将会以分别通过实线、虚线和点划线定义的45℃、41℃和39℃的阈值被维持30分钟，那么相同线也将会表示120EM43、2EM43和0.1EM43的热剂量阈值。

尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示范性的，而非限制性的。

本发明不限于所公开的实施例。本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解和实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求书中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管在互不相同的从属权利要求中记载的特定措施，但是这并不指示不能有效地使用这些措施的组合。权利要求中的任意附图标记都不应被解释为对范围的限制。

Claims (14)

1.一种医学装置(100、300、400)，包括：

-处理器(104)，其用于控制所述医学装置，

-存储器(112)，其包含用于由所述处理器(104)运行的机器可执行指令(120、122、124、370、372、374、376、378、380、382、384、386)，其中，所述机器可执行指令的运行令所述处理器：

-接收(200)处置计划(120)，所述处置计划描述使用辐射射束治疗系统(301)对在对象(320)内的目标区(340)的电离辐射射束处置，其中，所述辐射射束治疗系统包括辐射源(354)和用于使所述辐射源绕旋转轴(352)旋转的机架(350)，其中，所述辐射源能操作用于辐照辐射射束路径(358)，其中，所述辐射源能操作用于使所述辐射射束路径瞄准所述旋转轴；

-接收(202)规划的热分布(122)，所述规划的热分布描述利用高强度聚焦超声系统(304)对所述对象的超声加热，其中，所述规划的热分布是空间相关的，其中，所述规划的热分布描述在所述对象内的加热区(338)和超声射束路径(332)，其中，所述目标区在所述加热区之内；并且

-生成(204)辐射控制命令数据(124)，所述辐射控制命令数据用于控制所述辐射射束治疗系统使用所述规划的热分布和所述处置计划来辐照所述目标区，其中，所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的所述辐射射束路径与所述超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。

2.根据权利要求1所述的医学装置，其中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述处置计划和高强度聚焦超声模拟模型来计算预测的热分布(384)和超声控制命令数据(386)，其中，所述超声控制命令数据能运行用于控制高强度聚焦超声系统(304)，以令所述高强度聚焦超声系统根据所述预测的热分布来加热所述对象，其中，所述高强度聚焦超声模拟模型描述所述高强度聚焦超声系统。

3.根据权利要求2所述的医学装置，其中，所述规划的热分布是所述预测的热分布，其中，所述指令的运行还令所述处理器首先控制所述辐射射束治疗系统运行所述辐射控制命令数据，并且其次控制所述高强度聚焦超声系统运行所述超声控制命令数据。

4.根据权利要求2所述的医学装置，其中，所述指令的运行还令所述处理器控制所述辐射射束治疗系统运行所述辐射控制命令数据，并且同时控制所述高强度聚焦超声系统运行所述超声控制命令数据。

5.根据权利要求4所述的医学装置，其中，所述指令的运行还令所述处理器在所述超声控制命令数据的所述运行期间使用磁共振成像系统来采集描述所述加热区和所述超声射束路径的热磁共振数据(376)，其中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述热磁共振数据来计算测量的热分布(378)，其中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述处置计划和所述测量的热分布来修改所述辐射控制命令数据。

6.根据权利要求2所述的医学装置，其中，所述规划的热分布是测量的热分布(378)，其中，所述指令的运行还令所述处理器首先控制所述高强度聚焦超声系统运行所述超声控制命令数据，并且其次控制所述辐射射束治疗系统运行所述辐射控制命令数据，其中，所述指令的运行还令所述处理器在所述超声控制命令数据的所述运行期间使用磁共振成像系统来采集描述所述加热区和所述超声射束路径的热磁共振数据(376)，其中，所述指令的运行还令所述处理器使用所述热磁共振数据来计算所述测量的热分布。

7.根据权利要求1-6中的任一项所述的医学装置，其中，所述医学装置还包括所述高强度聚焦超声系统。

8.根据权利要求1或2所述的医学装置，其中，所述医学装置还包括所述辐射射束治疗系统。

9.根据权利要求1至6中的任一项所述的医学装置，其中，所述医学装置还包括所述辐射射束治疗系统，其中，所述辐射射束治疗系统还包括所述高强度聚焦超声系统，并且其中，所述辐射射束治疗系统还包括磁共振成像系统。

10.根据权利要求1-6中的任一项所述的医学装置，其中，所述辐射射束治疗系统是以下中的任一种：LINAC系统、带电粒子治疗系统、X射线系统和伽马辐射治疗系统。

11.根据权利要求1-6中的任一项所述的医学装置，其中，所述规划的热分布描述除以时间的局部平均温度。

12.根据权利要求1至6中的任一项所述的医学装置，其中，所述规划的热分布是热剂量。

13.一种计算机可读介质，包括用于由控制医学装置(100、300、400)的处理器(104)运行的机器可执行指令(120、122、124、370、372、374、376、378、380、382、384、386)，其中，所述医学装置包括所述处理器，其中，所述机器可执行指令的运行令所述处理器：

-接收(200)处置计划(120)，所述处置计划描述使用辐射射束治疗系统对在对象内的目标区(340)的电离辐射射束处置，其中，所述辐射射束治疗系统包括辐射源和用于使所述辐射源绕旋转轴(352)旋转的机架，其中，所述辐射源能操作用于辐照辐射射束路径(358)，其中，所述辐射源能操作用于使所述辐射射束路径瞄准所述旋转轴；

-接收(202)规划的热分布，所述规划的热分布描述利用高强度聚焦超声系统对所述对象的超声加热，其中，所述规划的热分布是空间相关的，其中，所述规划的热分布描述在所述对象内的加热区(338)和超声射束路径(332)，其中，所述目标区在所述加热区之内；并且

-生成(204)辐射控制命令数据，所述辐射控制命令数据用于控制所述辐射射束治疗系统使用所述规划的热分布和所述处置计划来辐照所述目标区，其中，所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的所述辐射射束路径与所述超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。

14.一种操作医学装置的方法，其中，所述方法包括以下步骤：

-接收(200)处置计划(120)，所述处置计划描述使用辐射射束治疗系统对在对象(320)内的目标区(340)的电离辐射射束处置，其中，所述辐射射束治疗系统包括辐射源(354)和用于使所述辐射源绕旋转轴(352)旋转的机架(350)，其中，所述辐射源能操作用于辐照辐射射束路径(358)，其中，所述辐射源能操作用于使所述辐射射束路径瞄准所述旋转轴；

-接收(202)规划的热分布(122)，所述规划的热分布描述利用高强度聚焦超声系统对所述对象的超声加热，其中，所述规划的热分布是空间相关的，其中，所述规划的热分布描述在所述对象内的加热区(338)和超声射束路径(352)，其中，所述目标区在所述加热区之内；并且

-生成(204)辐射控制命令数据，所述辐射控制命令数据用于控制所述辐射射束治疗系统使用所述规划的热分布和所述处置计划来辐照所述目标区，其中，所述辐射控制命令数据能运行以在多于预定体积的所述辐射射束路径与所述超声射束路径相交时令所述辐射源减少对所述目标区的辐照。