CN108135564A - 辐照治疗计划系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种辐照治疗计划方法，所述辐照治疗计划方法由以下项组成：控制患者支撑构件围绕第一轴线旋转初始旋转角度；对所述患者进行成像；接受治疗处方；以及响应于所述患者图像、所述治疗处方和围绕至少两个正交轴线的可允许旋转范围，确定辐照治疗计划，其中在所述辐照治疗计划不符合所述治疗处方的情况下，所述方法还包括：响应于所述患者图像、所述治疗处方和所述可允许旋转范围来确定所述患者支撑构件的围绕所述第一轴线的旋转角度；针对每个旋转角度，控制所述患者支撑构件围绕所述第一轴线旋转所述旋转角度并对所述患者进行成像；以及针对每个旋转角度，响应于所述患者图像、所述治疗处方和所述可允许旋转范围来确定辐照治疗计划部分。

Description

辐照治疗计划系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求以下专利申请的优先权：2015年7月22日提交的题目为“PATIENTIRRADIATION TREATMENT PLAN IMAGE ADJUSTMENT SYSTEM AND METHOD”的美国临时专利申请S/N 62/195,302；以及2015年8月2日提交的题目为“IMAGING SYSTEM AND METHOD”的美国临时专利申请S/N 62/200,038，这两篇文献的全文均以引用方式并入本文。

技术领域

本发明总体上涉及远距疗法领域，并且具体涉及患者辐照治疗计划图像调节系统和方法。

背景技术

远距治疗被定义为辐照源与待治疗的身体相距一段距离的治疗方法。X射线和电子束长期以来一直用于远距疗法以治疗各种癌症。不幸的是，X射线表现出接近指数衰减函数的线性能量传递，因此用于深度嵌入式生长时安全性很低。由于重粒子具有穿透到特定深度而不明显地损害中间组织的能力，因此在远距疗法中使用重粒子，尤其是强子，更尤其是质子，已逐渐为人们所接受。特别是，强子的线性能量传递表现为翻转的深度曲线，其中标志性的布拉格峰被定义为沉积了强子大部分能量且发生在强子路径末端的点。作为这种效应的结果，与特别损害中间组织的X射线和电子束相比，导入在嵌入式生长处的能量更高。尽管术语强子包括各种各样的粒子，但实际上，质子和各种离子在治疗中应用最广泛。为了清楚起见，本文件将描述用质子完成的治疗，然而这并不意味着以任何方式进行限制。

质子或离子可被聚焦到可变穿透深度的目标体积。通过这种方式，剂量曲线可高度精确地与目标体积紧密匹配。为了确保目标生长的完全辐照，优选让多个射束从多个不同方向到达嵌入式生长。无论多个射束是按顺序照射还是同时照射，其相交的点被称为等深点，并且为了使生物效能最大化，等深点必须精确对应到目标生长。

辐照治疗以明确限定的方法在目标组织上执行。在称为治疗计划阶段的第一阶段中，对目标组织进行成像并限定包括剂量、患者位置和辐照角度的治疗计划。此外，限定放置标记，以确保后续的辐照正确定位。然后响应于制定的治疗计划，在一段时间的多次治疗中进行照射，每次被称为一个部分。在每个此类部分中，须响应于放置标记，小心确保适当的患者定位，以避免损伤目标组织附近的器官。基于响应于所限定的标记的患者图像，执行响应于标记的患者定位。

具体而言，在每个部分期间，患者位于设置位置的患者支撑构件诸如床上。在治疗计划阶段的成像期间，设置位置与患者位置相同，除了是在治疗室中并且生长物质的中心定位于辐照源的等深点处之外。患者的设置位置可选地通过成像和/或定位装置进行验证。不幸的是，现有的辐照系统被设置为使得患者的设置位置总是垂直于辐照源的辐照束喷嘴的中心轴线。这限制了患者定位更舒适或符合治疗室其他约束的可能性，特别是当辐照源具有固定位置且不可移动时。

发明内容

因此，本发明的主要目的是克服现有技术方法和远距疗法装置的缺点。本发明提供了一种辐照治疗计划系统，包括：被布置成支撑患者的患者支撑构件，该患者支撑构件被布置成围绕三个正交轴线旋转；成像仪；存储器，该存储器上存储有用于所述三个正交轴线中的至少两个正交轴线的关于该患者支撑构件围绕相应轴线的可允许旋转范围的信息；和控制电路系统，该控制电路系统被布置成：控制该患者支撑构件围绕三个正交轴线中的第一正交轴线旋转预定的初始旋转角度；在围绕第一轴线旋转之后，控制成像仪来对患者进行成像；接收关于患者治疗处方的信息；并且响应于患者图像、所接收的治疗处方信息和可允许旋转范围信息，确定第一辐照治疗计划，其中控制电路系统被进一步布置成在确定的第一辐照治疗计划符合患者治疗处方的情况下输出确定的第一辐照治疗计划，并且其中控制电路系统被进一步布置成在确定的第一辐照治疗计划不符合患者治疗处方的情况下：响应于患者图像、所接收的治疗处方信息和可允许旋转范围信息，确定该患者支撑构件的围绕第一轴线的多个旋转角度；针对确定的多个旋转角度中与预定的初始旋转角度不同的每个旋转角度，控制该患者支撑构件围绕第一轴线旋转相应的确定的旋转角度并控制成像仪来对患者进行成像；针对确定的多个旋转角度中的每个旋转角度，响应于相应的患者图像、患者治疗处方和可允许旋转范围信息来确定辐照治疗计划部分；以及输出多个确定的治疗计划部分中的每个确定的治疗计划部分。

在一个实施方案例中，控制电路系统被进一步布置成响应于处于预定的初始旋转角度的患者图像和接收的治疗处方信息来确定第二辐照治疗计划，该第二辐照治疗计划是在不受可允许旋转范围信息的限制的情况下确定的，其中多个旋转角度确定响应于确定的第二辐照治疗计划。在另一个实施方案中，患者支撑构件的围绕第一轴线的可允许旋转范围与以患者为中心的坐标系统相关，并且患者支撑构件的围绕第二轴线的可允许旋转范围与以包含该患者支撑构件的房间为中心的坐标系统相关，其中该控制电路系统被进一步布置成将围绕第二轴线的可允许旋转范围映射到以患者为中心的坐标系统，第一辐照治疗计划确定响应于该映射的结果。

在一个实施方案中，控制电路系统被进一步布置成在确定的第一辐照治疗计划不符合患者治疗处方的情况下：调节患者支撑构件围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的可允许旋转范围；并且响应于经调节的至少一个可允许范围，确定附加的第一辐照治疗计划，用于确定多个旋转角度的布置仅在确定的附加第一辐照不符合患者治疗处方的情况下才被执行。在另一个实施方案中，围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的可允许旋转范围的调节包括围绕三个轴线中的多个轴线中的至少两个轴线的可允许旋转范围的调节。

在一个实施方案中，存储器上存储有关于患者支撑构件围绕所有三个正交轴线的可允许旋转范围的信息。在另一个实施方案中，成像仪是计算机断层扫描(CT)成像仪。

在一个独立的实施方案中，提供了一种用于由患者支撑构件支撑的患者的辐照治疗计划方法，该患者支撑构件被布置成围绕三个正交轴线旋转，该方法包括：使患者支撑构件围绕三个正交轴线中的第一正交轴旋转预定的初始旋转角度；在围绕第一轴线旋转之后，对患者进行成像；接收关于患者治疗处方的信息；以及响应于该患者图像、所接收的治疗处方信息以及关于患者支撑构件围绕三个正交轴线中的至少两个的可允许旋转范围信息，确定第一辐照治疗计划，其中在确定的第一辐照治疗计划符合患者治疗处方的情况下，该方法还包括输出确定的第一辐照治疗计划，并且其中在确定的第一辐照治疗计划不符合患者治疗处方的情况下，该方法还包括：响应于患者图像、所接收的治疗处方信息和可允许旋转范围信息，确定该患者支撑构件围绕第一轴线的多个旋转角度；对于确定的多个旋转角度中与预定的初始旋转角度不同的每个旋转角度，使该患者支撑构件围绕第一轴线旋转相应的确定的旋转角度并对患者进行成像；对于确定的多个旋转角度中的每个旋转角度，确定响应于相应的患者图像、患者治疗处方和可允许旋转范围信息的辐照治疗计划部分；以及输出多个确定的治疗计划部分中的每一个确定的治疗计划部分。

在一个实施方案中，该方法还包括，响应于处于预定的初始旋转角度的患者图像和接收的治疗处方信息，确定第二辐照治疗计划，该第二辐照治疗计划是在不受可允许旋转范围信息的限制的情况下确定的，其中多个旋转角度的确定响应于确定的第二辐照治疗计划。在另一个实施方案中，患者支撑构件的围绕第一轴线的可允许旋转范围与以患者为中心的坐标系统相关，并且患者支撑构件的围绕第二轴线的可允许旋转范围与以包含该患者支撑构件的房间为中心的坐标系统相关，其中该方法还包括将围绕第二轴线的可允许旋转范围映射到以患者为中心的坐标系统，第一辐照治疗计划确定响应于该映射的结果。

在一个实施方案中，该方法还包括在确定的第一辐照治疗计划不符合患者治疗处方的情况下：调节患者支撑构件围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的可允许旋转范围；以及响应于经调节的至少一个可允许范围，确定附加的第一辐照治疗计划，用于确定多个旋转角度的布置仅在确定的附加第一辐照不符合患者治疗处方的情况才被下执行。在另一个实施方案中，围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的可允许旋转范围的调节包括围绕三个轴线中的多个轴线中的至少两个轴线的可允许旋转范围的调节。

在一个实施方案中，关于患者支撑构件的可允许旋转范围的信息包括关于患者支撑构件围绕所有三个正交轴线的可允许旋转范围的信息。在另一个实施方案中，成像包括计算机断层扫描(CT)成像。

在另一独立实施方案中，提供了一种辐照治疗计划系统，该系统包括：被布置成支撑患者的患者支撑构件，该患者支撑构件被布置成围绕三个正交轴线旋转，该患者支撑构件初始围绕三个轴线中的第一轴线旋转预定的初始旋转角度；成像仪；存储器，该存储器上存储有针对所述三个正交轴线中的至少两个正交轴线的关于该患者支撑构件围绕相应轴线的可允许旋转范围的信息；和控制电路系统，该控制电路系统被布置成：控制成像仪来对患者进行成像；接收关于患者治疗处方的信息；并且响应于患者图像、所接收的治疗处方信息和可允许旋转范围信息，确定第一辐照治疗计划，其中控制电路系统被进一步布置成在确定的第一辐照治疗计划符合患者治疗处方的情况下输出确定的第一辐照治疗计划，并且其中控制电路系统被进一步布置成在确定的第一辐照治疗计划不符合患者治疗处方的情况下：响应于患者图像、所接收的治疗处方信息和可允许旋转范围信息，确定该患者支撑构件围绕第一轴线的多个旋转角度；针对确定的多个旋转角度中与预定的初始旋转角度不同的每个旋转角度，控制该患者支撑构件围绕第一轴线旋转相应的确定的旋转角度并控制成像仪来对患者进行成像；针对确定的多个旋转角度中的每个旋转角度，确定响应于相应的患者图像、患者治疗处方和可允许旋转范围信息的辐照治疗计划部分；以及输出多个确定的治疗计划部分中的每一个。

在一个实施方案中，控制电路系统被进一步布置成响应于处于预定的初始旋转角度的患者图像和接收的治疗处方信息来确定第二辐照治疗计划，该第二辐照治疗计划是在不受可允许旋转范围信息的限制的情况下确定的，其中多个旋转角度的确定响应于确定的第二辐照治疗计划。在另一个实施方案中，患者支撑构件围绕第一轴线的可允许旋转范围与以患者为中心的坐标系统相关，并且患者支撑构件围绕第二轴线的可允许旋转范围与以包含该患者支撑构件的房间为中心的坐标系统相关，并且其中该控制电路系统被进一步布置成将围绕第二轴线的可允许旋转范围映射到以患者为中心的坐标系统，第一辐照治疗计划确定响应于该映射的结果。

在一个实施方案中，控制电路系统被进一步布置成在确定的第一辐照治疗计划不符合患者治疗处方的情况下：调节患者支撑构件围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的可允许旋转范围；并且响应于经调节的至少一个可允许范围，确定附加的第一辐照治疗计划，用于确定多个旋转角度的布置仅在确定的附加第一辐照不符合患者治疗处方的情况下才被执行。在另一个实施方案中，围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的可允许旋转范围的调节包括围绕三个轴线中的多个轴线的至少两个轴线的可允许旋转范围的调节。

在一个实施方案中，存储器上存储有关于患者支撑构件围绕所有三个正交轴线的可允许旋转范围的信息。

结合以下附图和描述，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。

附图说明

为了更好地理解本发明并示出如何实现本发明，现在仅通过示例的方式参考附图，其中相同的附图标记始终表示对应的元件或部分。

现在详细参考附图，需要强调的是，所示的细节仅为示例方式，并且仅以对本发明的优选实施方案的说明性论述为目的，并且是为了提供本发明原理和概念方面的最有用且最容易理解的描述而呈现。因此，不需要示出本发明中比基本理解所需更详细的结构细节，配有附图的描述足以使得本领域技术人员明白如何在实践中体现本发明的几种形式。在附图中：

图1A至1C示出了根据某些实施方案的辐照治疗计划系统的高级示意图；并且

图2示出根据某些实施方案的辐照治疗计划方法的高级流程图。

具体实施方式

在详细解释本发明的至少一个实施方案之前，应当理解的是，本发明的应用不限于下文所述或附图所示的部件的构造和布置细节。本发明适用于其他实施方案或以各种方式实践或执行。此外，应当理解的是，本文所用的措辞和术语是以描述为目的，而不应被认为具有限制性。

图1A示出了根据某些实施方案的辐照治疗计划系统10的高级示意图。辐照治疗计划系统10包括：患者支撑构件20；成像仪40，其可选地包括计算机断层扫描(CT)成像仪；成像仪旋转机构45；以及包括控制电路系统50和存储器55的控制单元。在一个优选实施方案中，患者支撑构件20包括椅子，使得由患者支撑构件20支撑的患者60处于由椅背22和椅座24支撑的坐姿位置，如图1C所示。在另一个实施方案中，患者支撑构件20可被转换成水平的床，使得由患者支撑构件20支撑的患者60躺下。患者支撑构件20还包括旋转机构25。旋转机构25被布置成围绕三个正交轴线70R、72R和74R旋转患者支撑构件20。具体而言，轴线70R平行于包括辐照治疗计划系统10的治疗室的地板75。轴线72R平行于地板75并与轴线70R正交。轴线74R与地板75正交。患者支撑构件20的旋转引起患者60围绕三个正交轴线70P、72P和74P的旋转。具体而言，轴线70P正交于患者支撑构件20的椅背22的纵向轴线并正交于患者支撑构件20的椅座24的纵向轴线，使得患者支撑构件20围绕轴线70P的负向旋转将使患者60后仰，如图1B所示。轴线72P平行于患者支撑构件20的椅座24的纵向轴线，使得围绕轴线72P的旋转将导致患者60侧向倾斜。轴线74P平行于患者支撑构件20的椅背22的纵向轴线，使得围绕轴线74P的旋转将导致患者60转向。在一个实施方案中，轴线70P、72P和74P分别对应于轴线70R、72R和74R。

成像仪旋转机构45被布置成使成像仪40围绕轴线70R旋转。在一个非限制性实施方案中，成像仪旋转机构45被构造成如2015年7月30日公布的Marash等人的题目为“APPARATUS AND METHOD FOR PROVIDING PATIENT IMAGING”的美国专利申请公开S/N2015/0208992中所描述并按其进行操作，其全文以引用方式并入本文。

患者支撑构件20与辐照源80相关地定位。在一个实施方案中，辐照源80由允许其移动的门架支撑。在另一个实施方案中，辐照源80是固定的射束辐照源并被布置成输出沿固定的中心轴线90的辐照射束，该中心轴线对应于辐照源80(未示出)的喷嘴的中心轴线。具体而言，本文使用的术语“固定的射束辐照源”是指辐照源80具有预定的固定位置和辐照角度，并且中心轴线90与包含辐照源80的治疗室的地板75和壁相关的角度不针对患者60进行调节。在一个实施方案中，由辐照源80输出的辐照射束主要由强子构成，优选为质子。在一个非限制性实施方案中，控制电路系统50是处理器和ASIC电路中的一者。控制电路系统50与患者支撑构件20和成像仪40通信(连接未示出)。在一个实施方案(未示出)中，提供两个成像仪40，可选地，一个成像仪40被布置成以多个角度对患者60进行成像，而另一个成像仪40被布置成对水平位置的患者60进行成像。在另一个实施方案中(未示出)，成像仪40或两个成像仪40与辐照源80处于不同的房间中。

存储器55上存储有关于患者60围绕轴线70P和72P的可允许旋转范围的信息。在另一个实施方案中，存储器55上存储有关于患者60围绕轴线70P、72P和74P的可允许旋转范围的信息。在另一个实施方案中，存储器55上存储有关于患者60围绕轴线70P的可允许旋转范围、患者支撑构件20围绕轴线72R的可允许旋转范围以及可选地患者支撑构件20围绕轴线74R的可允许旋转范围的信息。存储器55上还存储有关于轴线70R、72R和74R以及轴线70P、72P和74P之间的关系的信息。在一个实施方案中，围绕轴线70P的可允许旋转范围是从-5度到-35度的30度范围，即意味着患者60后仰的负向角度。在另一个实施方案中，围绕轴线72R的可允许旋转范围是20度范围，每个方向10度。在另一个实施方案中，围绕轴线74R的可允许旋转范围是360度。可允许范围表示在治疗过程中为避免患者60的不舒服位置的期望旋转限制、患者支撑构件20的机械限制和/或由于辐照源80的中心轴线90的位置而造成的限制。

在操作时，患者60由患者支撑构件20支撑。控制电路系统50被布置成控制患者支撑构件20的旋转机构25，使得患者60围绕轴线70P旋转预定的初始旋转角度。可选地，预定的初始旋转角度为-20度，即患者60后仰20度。在另一个实施方案中，患者支撑构件20已围绕轴线70P旋转了预定的初始旋转角度。在围绕轴线70P旋转之后，控制电路系统50被布置成控制成像仪40的成像旋转机构45以使成像仪40围绕轴线70R旋转，使得成像仪40与患者60对准，并且还被布置成控制成像仪40以对患者60成像。成像仪40被布置成将患者60的一个或多个图像输出到控制电路系统50。

控制电路系统50被布置成从用户输入控制台或从外部网络接收用于患者60治疗的治疗处方。在一个实施方案中，治疗处方包括要施加到目标组织的最小剂量和要施加到周围关键结构的最大剂量，例如至少90％的目标组织剂量和小于10％的关键结构的剂量。

响应于从成像仪40接收的患者60的图像、所接收的治疗处方和存储在存储器55上的可允许旋转范围信息，控制电路系统50被布置成确定患者60的第一辐照治疗计划。在一个实施方案中，在治疗计划之前，控制电路系统50被布置成指示治疗计划软件将治疗计划的辐照射束旋转患者60的初始旋转角度。或者，控制电路系统50被布置成将接收的一个或多个图像旋转患者60的初始旋转角度。在另一个实施方案中，在治疗计划之前，控制电路系统50被布置成将围绕轴线72R和74R的旋转限制映射到轴线70P、72P和74P的坐标系统，因为治疗计划是与患者60的坐标系统相关地计算出的。

在一个实施方案中，图像的三维(3D)网格的节点各自围绕分别与轴线72R和74R对应的轴线72P和74P中的相应轴线旋转。旋转之后，每个网格节点将位于其本地3D单元格中，该3D单元格由旋转前的3D网格的八个节点限定。该节点的HU值是通过在本地单元格的节点处相应HU值的插值来计算出的。

在一个实施方案中，控制电路系统50被进一步布置成确定用于患者60的第二辐照治疗计划，第二辐照治疗计划是在不受用于计算第一辐照治疗计划的旋转范围限制的情况下计算出的。控制电路系统50被布置成确定在维持旋转范围限制的同时第一辐照治疗计划是否能够符合治疗处方。在一个实施方案中，控制电路系统50被布置成对比第一辐照治疗计划和第二辐照治疗计划，并且响应于治疗计划对比的结果，确定是否符合治疗处方。在第一辐照治疗计划符合患者治疗处方的情况下，控制电路系统50被布置成输出确定的第一辐照治疗计划，可选地输出到用户控制台。进一步可选地，控制电路系统50被布置成控制辐照源80以根据输出的辐照治疗计划来辐照患者60。控制电路系统50被进一步布置成在第一辐照治疗计划输出之前，将患者60围绕轴线72P和74P的计划旋转角度映射到轴线70R、72R和74R的坐标系统。

在控制电路系统50确定第一辐照治疗计划不符合患者治疗处方的情况下，控制电路系统50被布置成响应于接收的患者图像、接收的治疗处方信息以及可允许旋转范围信息来确定患者60围绕轴线70P的多个旋转角度，所述多个旋转角度将允许多个辐照治疗部分组合后符合患者治疗处方。控制电路系统50还被布置成确定患者支撑构件20围绕轴线70R的对应旋转角度。在一个实施方案中，多个旋转角度响应于可选地确定的第二辐照治疗计划。在一个实施方案中，多个旋转角度中的一个旋转角度可以是预定的初始旋转角度。确定的旋转角度受围绕轴线70P的可允许旋转范围限制，然而在一个实施方案中确定的旋转角度可以包括-90度旋转，即水平位置。

对于不包括预定的初始旋转角度在内的多个确定的旋转角度中的每一个旋转角度，控制电路系统50被布置成：控制患者支撑构件20以使患者60围绕轴线70P旋转相应的确定的旋转角度；控制成像仪旋转机构45以使成像仪40相应地旋转；以及控制成像仪40在相应的旋转角度下对患者60进行成像。初始旋转角度不需要图像，因为患者60已经以该角度进行了成像。

对于多个确定的旋转角度中的每个旋转角度，控制电路系统50被布置成响应于从相应旋转角度下的成像仪40处接收的相应图像、患者治疗处方以及围绕轴线72R和可选地轴线74R的可允许旋转范围信息，确定辐照治疗计划部分。控制电路系统50被进一步布置成输出每个确定的治疗计划部分，如上文与输出的第一辐照治疗计划相关地所述。在一个实施方案中，在确定的辐照治疗计划部分的组合仍然不符合患者治疗处方的情况下，控制电路系统50被布置成再次确定患者60围绕轴线70P的其他旋转角度并确定其他的辐照治疗计划部分。

在一个实施方案中，如果控制电路系统50已经确定第一辐照治疗计划不符合治疗方案，则控制电路系统50被布置成调节围绕轴线72R和可选地轴线74R的可允许旋转范围，并且响应于此，确定附加的第一个辐照治疗计划。可选地，只有在附加的第一辐照治疗计划不符合患者治疗方案的情况下，控制电路系统50才确定辐照治疗部分的其他旋转角度。类似地，在确定的辐照治疗计划部分的组合仍然不符合患者治疗处方的情况下，控制电路系统50被布置成调节患者60围绕轴线70P的可允许旋转角度，并确定新的旋转角度。

图2示出了根据某些实施方案的由患者支撑构件支撑的患者的辐照治疗计划方法的高级流程图，该患者支撑构件被布置成围绕三个正交轴线旋转。如阶段1000所示，在一个实施方案中，患者支撑构件围绕三个正交轴线中的第一正交轴线以预定的初始旋转角度旋转。在另一个实施方案中，患者支撑构件被布置成最初处于围绕第一轴线旋转预定的初始旋转角度的旋转位置，并且在阶段1000期间不需要附加的旋转。在阶段1010中，在围绕阶段1000的第一轴线旋转之后，(可选地通过CT成像)对患者进行成像。在阶段1020中，接收关于患者治疗处方的信息。在阶段1030中，响应于阶段1010的患者图像、阶段1020接收的治疗处方信息以及关于患者支撑构件围绕三个正交轴线中的至少两个(可选的所有三个)的可允许旋转范围信息，确定第一辐照治疗计划。

在可选阶段1032中，患者支撑构件的围绕第一轴线的可允许旋转范围与以患者为中心的坐标系统相关，并且患者支撑构件的围绕第二轴线的可允许旋转范围与以包含该患者支撑构件的房间为中心的坐标系统相关。围绕第二轴线的可允许旋转范围被映射到以患者为中心的坐标系统，第一辐照治疗计划确定响应于该映射的结果。

在可选阶段1035中，响应于阶段1010中预定的初始旋转角度处的患者图像和阶段1020中接收的治疗处方信息来确定第二辐照治疗计划，该第二辐照治疗计划是在不受阶段1030中可允许旋转范围信息的限制的情况下确定的。

在阶段1040中，分析阶段1030中确定的第一辐照治疗计划，以确定其是否符合阶段1020的治疗处方，以可选地响应于可选阶段1035的第二辐照治疗计划来确定该第二辐照治疗计划是否符合治疗处方。在确定的第一辐照治疗计划符合患者治疗处方的情况下，在阶段1050中输出阶段1030中确定的第一辐照治疗计划。

在确定的第一辐照治疗计划不符合阶段1020的患者治疗处方的情况下，在可选阶段1052中，调节阶段1030中的轴线中的至少一个轴线(可选地轴线中2个轴线)的可允许旋转范围。响应于该调节，确定附加的第一治疗计划。在可选阶段1054中，分析可选阶段1052中的附加的第一治疗计划以确定其是否符合阶段1020的治疗处方。在附加的第一治疗计划符合治疗处方的情况下，在可选阶段1056中输出附加的第一治疗计划。

在可选阶段1052中的附加的第一治疗计划不符合阶段1020的治疗处方的情况下，在阶段1060中，响应于阶段1010的患者图像、接收的治疗处方信息和阶段1030中的可允许旋转范围信息，确定患者支撑构件围绕第一轴线的多个旋转角度。在阶段1070中，针对阶段1060中的多个确定的旋转角度中的不同于阶段1000的预定初始旋转角度的每个确定的旋转角度，控制患者支撑构件围绕第一轴线旋转相应的确定的旋转角度并对患者进行成像。

在阶段1080中，针对阶段1060中的多个确定的旋转角度中的每个确定的旋转角度，响应于阶段1070的相应患者图像、阶段1020的患者治疗处方和阶段1030的可允许旋转范围信息来确定辐照治疗计划部分。在阶段1090中，输出阶段1080的多个确定的治疗计划部分中的每个确定的旋转角度。

应该理解，为了清楚起见而在单独实施方案的语境下描述的本发明的某些特征也可以在单个实施方案中组合提供。相反，为了清楚起见而在单个实施方案的语境下描述的本发明的各种特征也可单独提供或以任何合适的子组合提供。

除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管与本文所述相似或等同的方法可用于本发明的实践或测试，但是本文中描述了合适的方法。

本文提及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献的全文以引用方式并入本文。如有冲突，以专利说明书(包括定义)为准。另外，这些材料、方法和示例仅为说明性质而非限制性质。

如本文所用的术语“包括”、“包含”和“具有”及其同源词是指“包括但不限于”。

本领域技术人员应当理解，本发明不限于上文具体示出和描述的内容。相反，本发明的范围由所附权利要求书限定，并且包括上文描述的各种特征的组合和子组合以及其变型和修改形式，本领域技术人员在阅读前述描述时将会想到这些组合和子组合以及其变型和修改形式。

Claims (20)

1.一种辐照治疗计划系统，所述辐照治疗计划系统包括：

被布置成支撑患者的患者支撑构件，所述患者支撑构件被布置成围绕三个正交轴线旋转；

成像仪；

存储器，所述存储器上存储有针对所述三个正交轴线中的至少两个正交轴线的关于所述患者支撑构件围绕相应轴线的可允许旋转范围的信息；和

控制电路系统，所述控制电路系统被布置成：

控制所述患者支撑构件围绕所述三个正交轴线中的第一正交轴线旋转预定的初始旋转角度；

在围绕所述第一轴线的所述旋转之后，控制所述成像仪来对所述患者进行成像；

接收关于所述患者的治疗处方的信息；以及

响应于所述患者图像、所述接收的治疗处方信息和所述可允许旋转范围信息，确定第一辐照治疗计划，

其中所述控制电路系统被进一步布置成在所述确定的第一辐照治疗计划符合所述患者治疗处方的情况下输出所述确定的第一辐照治疗计划，并且

其中所述控制电路系统被进一步布置成在所述确定的第一辐照治疗计划不符合所述患者治疗处方的情况下：

响应于所述患者图像、所述接收的治疗处方信息和所述可允许旋转范围信息，确定所述患者支撑构件围绕所述第一轴线的多个旋转角度；

针对所述确定的多个旋转角度中与所述预定的初始旋转角度不同的每个旋转角度，控制所述患者支撑构件围绕所述第一轴线旋转相应的所述确定的旋转角度，并控制所述成像仪来对所述患者进行成像；

针对所述确定的多个旋转角度中的每个旋转角度，响应于所述相应的患者图像、所述患者治疗处方和所述可允许旋转范围信息来确定辐照治疗计划部分；以及

输出所述多个确定的治疗计划部分中的每个确定的治疗计划部分。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制电路系统被进一步布置成响应于处于所述预定的初始旋转角度的所述患者图像和所述接收的治疗处方信息来确定第二辐照治疗计划，所述第二辐照治疗计划是在不受所述可允许旋转范围信息的限制的情况下确定的，

其中所述多个旋转角度的所述确定响应于所述确定的第二辐照治疗计划。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述患者支撑构件的围绕所述第一轴线的所述可允许旋转范围与以所述患者为中心的坐标系统相关，并且所述患者支撑构件的围绕第二轴线的所述可允许旋转范围与以包含所述患者支撑构件的房间为中心的坐标系统相关，并且

其中所述控制电路系统被进一步布置成将围绕所述第二轴线的所述可允许旋转范围映射到所述以患者为中心的坐标系统，所述第一辐照治疗计划确定响应于所述映射的结果。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制电路系统被进一步布置成在所述确定的第一辐照治疗计划不符合所述患者治疗处方的情况下：

调节所述患者支撑构件的围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的可允许旋转范围；以及

响应于所述经调节的至少一个可允许范围，确定附加的第一辐照治疗计划，用于确定多个旋转角度的所述布置仅在所述确定的附加的第一辐照不符合所述患者治疗处方的情况下才被执行。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的所述可允许旋转范围的所述调节包括围绕三个轴线中的多个轴线中的至少两个轴线的所述可允许旋转范围的调节。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述存储器上存储有关于所述患者支撑构件围绕所有所述三个正交轴线的所述可允许旋转范围的信息。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述成像仪为计算机断层扫描(CT)成像仪。

8.一种用于由患者支撑构件支撑的患者的辐照治疗计划方法，所述患者支撑构件被布置成围绕三个正交轴线旋转，所述方法包括：

使所述患者支撑构件围绕所述三个正交轴线中的第一正交轴线旋转预定的初始旋转角度；

在围绕所述第一轴线的所述旋转之后，对所述患者进行成像；

接收关于所述患者的治疗处方的信息；以及

响应于所述患者图像、所述接收的治疗处方信息以及关于所述患者支撑构件围绕所述三个正交轴线中的至少两个正交轴线的可允许旋转范围信息，确定第一辐照治疗计划，

其中在所述确定的第一辐照治疗计划符合所述患者治疗处方的情况下，所述方法还包括输出所述确定的第一辐照治疗计划，并且

其中在所述确定的第一辐照治疗计划不符合所述患者治疗处方的情况下，所述方法进一步包括：

响应于所述患者图像、所述接收的治疗处方信息和所述可允许旋转范围信息，确定所述患者支撑构件的围绕所述第一轴线的多个旋转角度；

针对所述确定的多个旋转角度中与所述预定初始旋转角度不同的每个旋转角度，使所述患者支撑构件围绕所述第一轴线旋转相应的所述确定的旋转角度并对所述患者进行成像；

针对所述确定的多个旋转角度中的每个旋转角度，响应于所述相应的患者图像、所述患者治疗处方和所述可允许旋转范围信息来确定辐照治疗计划部分；以及

输出所述多个确定的治疗计划部分中的每个确定的治疗计划部分。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括响应于处于所述预定初始旋转角度的所述患者图像和所述接收的治疗处方信息而确定第二辐照治疗计划，所述第二辐照治疗计划是在不受所述可允许旋转范围信息的限制的情况下确定的，

其中所述多个旋转角度的所述确定响应于所述确定的第二辐照治疗计划。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述患者支撑构件的围绕所述第一轴线的所述可允许旋转范围与以所述患者为中心的坐标系统相关，并且所述患者支撑构件的围绕第二轴线的所述可允许旋转范围与以包含所述患者支撑构件的房间为中心的坐标系统相关，并且

其中所述方法进一步包括将围绕所述第二轴线的所述可允许旋转范围映射到所述以患者为中心的坐标系统，所述第一辐照治疗计划确定响应于所述映射的结果。

11.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在所述确定的第一辐照治疗计划不符合所述患者治疗处方的情况下：

调节所述患者支撑构件的围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的可允许旋转范围；以及

响应于所述经调节的至少一个可允许范围，确定附加的第一辐照治疗计划，用于确定多个旋转角度的所述布置仅在所述确定的附加的第一辐照不符合所述患者治疗处方的情况下才被执行。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，围绕所述三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的所述可允许旋转范围的所述调节包括围绕三个轴线中的多个轴线中的至少两个轴线的所述可允许旋转范围的调节。

13.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，关于所述患者支撑构件的所述可允许旋转范围的信息包括关于所述患者支撑构件的围绕所有所述三个正交轴线的所述可允许旋转范围的信息。

14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述成像包括计算机断层扫描(CT)成像。

15.一种辐照治疗计划系统，所述辐照治疗计划系统包括：

被布置成支撑患者的患者支撑构件，所述患者支撑构件被布置成围绕三个正交轴线旋转，所述患者支撑构件初始围绕所述三个轴线中的第一轴线旋转预定的初始旋转角度；

成像仪；

存储器，所述存储器上存储有针对所述三个正交轴线中的至少两个正交轴线的关于所述患者支撑构件围绕相应轴线的可允许旋转范围的信息；和

控制电路系统，所述控制电路系统被布置成：

控制所述成像仪来对所述患者进行成像；

接收关于所述患者的治疗处方的信息；以及

响应于所述患者图像、所述接收的治疗处方信息和所述可允许旋转范围信息，确定第一辐照治疗计划，

其中所述控制电路系统被进一步布置成在所述确定的第一辐照治疗计划符合所述患者治疗处方的情况下输出所述确定的第一辐照治疗计划，并且

其中所述控制电路系统被进一步布置成在所述确定的第一辐照治疗计划不符合所述患者治疗处方的情况下：

响应于所述患者图像、所述接收的治疗处方信息和所述可允许旋转范围信息，确定所述患者支撑构件的围绕所述第一轴线的多个旋转角度；

针对所述确定的多个旋转角度中与所述预定的初始旋转角度不同的每个旋转角度，控制所述患者支撑构件围绕所述第一轴线旋转相应的所述确定的旋转角度并控制所述成像仪来对所述患者进行成像；

针对所述确定的多个旋转角度中的每个旋转角度，响应于所述相应的患者图像、所述患者治疗处方和所述可允许旋转范围信息来确定辐照治疗计划部分；以及

输出所述多个确定的治疗计划部分中的每个确定的治疗计划部分。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述控制电路系统被进一步布置成响应于处于所述预定的初始旋转角度的所述患者图像和所述接收的治疗处方信息而确定第二辐照治疗计划，所述第二辐照治疗计划是在不受所述可允许旋转范围信息的限制的情况下确定的，

其中所述多个旋转角度的所述确定响应于所述确定的第二辐照治疗计划。

17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述患者支撑构件的围绕所述第一轴线的所述可允许旋转范围与以所述患者为中心的坐标系统相关，并且所述患者支撑构件的围绕第二轴线的所述可允许旋转范围与以包含所述患者支撑构件的房间为中心的坐标系统相关，并且

其中所述控制电路系统被进一步布置成将围绕所述第二轴线的所述可允许旋转范围映射到所述以患者为中心的坐标系统，所述第一辐照治疗计划确定响应于所述映射的结果。

18.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述控制电路系统被进一步布置成在所述确定的第一辐照治疗计划不符合所述患者治疗处方的情况下：

调节所述患者支撑构件的围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的可允许旋转范围；以及

响应于所述经调节的至少一个可允许范围，确定附加的第一辐照治疗计划，用于确定多个旋转角度的所述布置仅在所述确定的附加第一辐照不符合所述患者治疗处方的情况下才被执行。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，围绕三个轴线中的多个轴线中的至少一个轴线的所述可允许旋转范围的所述调节包括围绕三个轴线中的多个轴线中的至少两个轴线的所述可允许旋转范围的调节。

20.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，所述存储器上存储有关于所述患者支撑构件围绕所有所述三个正交轴线的所述可允许旋转范围的信息。