CN110381838A - 使用体积成像的无视图的视图的分次间处置靶运动管理 - Google Patents

使用体积成像的无视图的视图的分次间处置靶运动管理 Download PDF

Info

Publication number
CN110381838A
CN110381838A CN201880015808.3A CN201880015808A CN110381838A CN 110381838 A CN110381838 A CN 110381838A CN 201880015808 A CN201880015808 A CN 201880015808A CN 110381838 A CN110381838 A CN 110381838A
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
target
imaging
breathing
gradation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880015808.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110381838B (zh
Inventor
P·乔丹
C·R·小毛雷尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Acori Corp
Original Assignee
Acori Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Acori Corp filed Critical Acori Corp
Priority to CN201910971664.5A priority Critical patent/CN110613898A/zh
Publication of CN110381838A publication Critical patent/CN110381838A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110381838B publication Critical patent/CN110381838B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computerised tomographs
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4258—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector for detecting non x-ray radiation, e.g. gamma radiation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48—Diagnostic techniques
    • A61B6/486—Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50—Clinical applications
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1001—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy using radiation sources introduced into or applied onto the body; brachytherapy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103—Treatment planning systems
    • A61N5/1039—Treatment planning systems using functional images, e.g. PET or MRI
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1045—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1065—Beam adjustment
    • A61N5/1067—Beam adjustment in real time, i.e. during treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1069—Target adjustment, e.g. moving the patient support
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1069—Target adjustment, e.g. moving the patient support
    • A61N5/107—Target adjustment, e.g. moving the patient support in real time, i.e. during treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1071—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the dose delivered by the treatment plan
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077—Beam delivery systems
    • A61N5/1081—Rotating beam systems with a specific mechanical construction, e.g. gantries
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077—Beam delivery systems
    • A61N5/1083—Robot arm beam systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1055—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using magnetic resonance imaging [MRI]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1061—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source

Abstract

本发明的方法包括基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积(ITV)。所述方法还包括在运动图像或所述参考图像中识别非靶对象。所述方法还包括对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准。所述方法包括基于所述体积对准来修改非靶‑靶位移矢量。所述方法包括基于修改后的非靶‑靶位移矢量来跟踪所述靶。

Description

使用体积成像的无视图的视图的分次间处置靶运动管理
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年1月4日提交的美国专利申请15/862,461和2018年1月4日提交的美国专利申请15/862,449的权益，这两者又要求2017年1月6日提交的美国临时申请62/443,583的权益，其全部内容通过引用而并入于此。
技术领域
本发明涉及放射处置靶运动管理。
背景技术
处置靶可能在诸如放射处置等的图像引导处置期间移动。为了考虑这种移动，传统辐射递送系统对内靶体积(ITV)、即靶在呼吸或其它移动期间的整个运动范围进行处置，其中具有扩展边缘以补偿设定的不精确性、处置期间的总患者移动、以及计划和处置之间的呼吸模式或其它运动模式的变化。然而缺点，是大量的正常组织暴露于处方剂量，尤其是肿瘤在呼吸期间经历大幅偏移的情况下。
附图说明
根据以下给出的详细描述以及本发明的各种实现的附图，将更全面地理解本发明。
图1A示出根据这里所描述的实施例可以使用的放射处置系统。
图1B是根据这里所描述的实施例的放射处置系统的截面。
图2A示出根据这里所描述的实施例的、图1B的成像系统并包括患者体内的内部解剖结构的简化视图。
图2B示出根据这里所描述的实施例的、图1B的成像系统在处置床已被重新定位成使得处置中心通过ITV的中心之后的简化视图。
图3A示出根据这里所描述的实施例的ITV的放大视图，其示出处置平面内的运动以及与处置平面垂直的运动。
图3B示出根据这里所描述的实施例的ITV的另一放大视图，其示出通过将运动投影到与处置平面垂直的轴上而已经生成的部分ITV。
图4A～4E示出根据这里所描述的实施例的、在患者的呼吸循环期间的肿瘤的不同位置。
图5A示出根据这里所描述的实施例的使用体积成像的1视图分次间处置靶运动管理的第一方法。
图5B示出根据这里所描述的实施例的使用体积成像的1视图分次间处置靶运动管理的第二方法。
图6示出根据这里所描述的实施例的、在发生进行放射处置时可以使用的系统。
图7示出根据这里所描述的实施例的基于机架的强度调制放射治疗系统。
图8示出根据这里所描述的实施例的螺旋放射递送系统。
具体实施方式
这里描述了用于放射处置靶运动管理的方法和设备的实施例。处置靶运动管理是放射治疗和放射外科手术的重要方面。在最广泛的意义上，运动管理涉及两个阶段：(1)靶的位置的确定；以及(2)基于靶的位置对处置束的递送(例如，动态靶跟踪、门控、处置中断、处置计划调整)。
本发明的实施例涉及用于使用分次内体积成像来显著降低由于分次间摆位误差和分次间基线偏移所引起的运动管理不确定性的方法。这些类型的靶位置变化是对于肺、胰腺、肝脏和其它腹部处置位点的挑战。本发明的实施例可以与诸如放射外科手术系统等的包括立体x射线成像能力的放射处置递送系统一起使用。可选地，可以使用其它类型的放射处置递送系统(例如，基于机架的，基于螺旋的等)。
特别是在肺部应用中，放射外科手术系统提供了针对2视图、1视图和0视图的软组织跟踪解决方案。2视图是使用病灶和本底之间的图像强度差在不使用基准点的情况下直接跟踪肺部肿瘤的跟踪方法。
1视图是可以例如与Accuray’s 呼吸跟踪系统结合使用的跟踪方法，其中该呼吸跟踪系统使束递送与呼吸所产生的靶运动持续同步，而无需中断处置或移动患者。1视图允许临床医生显著地减少裕量，同时消除对于门控或屏气技术的需求。1视图在两个X射线投影其中之一中跟踪肿瘤运动，从而允许精确剂量递送，但在跟踪方向上具有放射外科手术裕量。在这种情况下，在未跟踪的X射线投影中应用ITV扩展。
在一个实施例中，对于1视图跟踪，在处置分次开始时获取3D扫描以进行直接靶对准。这种操作有效地消除了分次间基线偏移。经由1视图跟踪来管理后续靶运动(即呼吸运动)，其中直接跟踪与患者下-上轴重合的平面内的靶运动。不跟踪运动的正交分量。作为替代，基于根据4D CT(或3D吸气/呼气CT对)估计的靶运动幅度而使用部分ITV。
0视图跟踪是应用于肺肿瘤在任何X射线投影中都不清晰可见的情形的处置方法。0视图在两个X射线投影中使用ITV扩展并使用Xsight脊柱跟踪系统来跟踪患者位置。在0视图跟踪的一个实施例中，不直接跟踪处置靶。作为替代，通过系统来跟踪诸如患者的脊柱等的代理结构(例如，非靶对象)以考虑总患者运动，同时间接管理靶的运动。使用脊柱上的参考点和由计划图像定义的靶中心之间的位移矢量来估计靶位置。在处置期间，可以在每次脊柱跟踪校正之后应用相同的位移矢量以估计靶的位置。该方法可以补偿分次内总患者运动。可以通过ITV来考虑分次间基线偏移、摆位误差、以及分次内呼吸运动和基线偏移，并且可以使用PTV扩展来考虑所描述的不确定性来源。
在利用2视图跟踪进行处置的患者中，检测并完全补偿靶运动的分次间分量和分次内分量。在1视图跟踪中，仅在与有源成像器正交的一个平面中直接跟踪分次间靶运动和分次内靶运动。第三轴运动是“无法测得”的，其需要估计运动的分次间分量和分次内分量的其它方法。在一个特定实施例中，例如，在放射外科手术系统与LungOptimized TreatmentTM(LOT)工具一起使用的情况下，分次内分量可以根据术前4D CT扫描(或在其它实施例中，根据其它扫描，诸如一对吸气/呼气CT扫描)估计出，而分次间运动通过足够大以覆盖整个患者群体中的预期变化的计划靶体积(PTV)裕量来管理。应当注意，为了便于讨论，本发明的实施例仅关于0视图、1视图和2视图进行讨论，并且这里所讨论的方法和系统可以与其它跟踪方法一起使用。
如图1A所示的对体积成像系统(例如，medPhoton ImagingRing系统(IRS))与放射处置递送系统(例如，放射处置系统)的共同使用能够实现新的图像配准和图像跟踪机会。值得注意的是，这里所使用的术语“跟踪”既可指代在处置计划阶段跟踪处置靶(例如，确定处置靶的位置)，也可指代在处置期间跟踪处置靶(例如，主动更新处置靶的位置)。在体积成像系统(例如，1239)可以提供更好的解剖结构信息和稳健的患者对准的同时，立体x射线成像系统(例如，1210)能够实现频繁的分次内成像和跟踪。在可选实施例中，可以使用具有一体化室内诊断计算机断层成像(CT)的放射治疗装置。利用室内诊断CT，患者在室内诊断扫描仪和放射处置递送系统之间(例如，使用机器人床)进行物理移动。
如这里所使用的，医学图像的“配准”(这里也被称为“图像配准”)是指这些医学图像中出现的相应解剖学特征或其它特征(例如基准点)之间的数学关系的确定。在一个实施例中，可以利用单一模式或不同模式对患者进行多次成像。解释并比较图像集时的一个步骤是在多个图像中的不同点之间建立对应关系。图像配准是计算一个图像空间中的坐标和另一图像空间中的坐标之间的映射或变换的过程。这种变换导致不同图像集中的相同解剖结构点彼此映射，并且可用于融合图像集以使用组合成像信息来进行诊断和处置。
图像配准和融合在各种背景下(包括在组合诸如来自MR的软组织与来自CT的骨骼等的互补结构信息的情况下)可以是有用的。图像融合对于解释功能成像也是非常有用的。在功能PET或fMR图像与高分辨率解剖结构图像融合的情况下，功能特性可以与其发生的解剖结构相联系。
配准可以包括但不限于对一个或多个空间变换、对准变换或分次内变换的确定，其中这些变换在应用于医学图像中的一个或全部两个的情况下将导致相应解剖学特征的重叠。空间变换或对准变换或分次内变换可以包括刚体变换和/或可变形变换，并且在医学图像来自不同坐标系或参考系的情况下可以考虑这些坐标系或参考系的差异。
一般来说，图像配准可能涉及相似度值、或者等效地、涉及差值(例如，互相关度、熵、互信息、梯度相关度、模式强度、梯度差、图像强度梯度)的计算，其中这些值被评价以确定计划室图像中的靶的位置和处置室图像中的靶的位置之间的空间变换。可以利用其它的图像配准方法。对于不使用相同成像系统且不在相同时间获取医学图像的情况，配准过程可以包括但不限于对考虑不同成像系统的成像模式、成像几何结构和/或参考系之间的差异的第一变换的确定、以及对考虑在获取时间之间可能已经发生的身体部位的潜在解剖学差异(例如，定位差异、整体移动、身体部位内的不同结构之间的相对移动、整体变形、以及身体部位内的局部变形等)的第二变换的确定。
各种图像配准方法可以与这里所描述的实施例一起使用。在一个示例中，可以使用基于点的配准。点是可以用于医学图像配准的简单几何特征。基于点的配准涉及确定两个图像中的相应点的3D坐标、以及计算使这些点最佳对准的变换。
在另一实施例中，可以使用基于表面的配准。解剖对象或结构的3D边界或表面是可用于医学图像配准的几何特征。基于表面的图像配准方法可以涉及确定两个图像中的相应表面、以及计算使这些表面最佳对准的变换。尽管基于点的配准涉及一般使少量的相应基准点对准，但是基于表面的配准涉及一般使更大量的不可获得点对应关系信息的点对准。
在另一实施例中，可以使用基于强度的配准。基于强度的配准可以涉及使用仅基于图像中的像素或体素的值的对准量度来计算两个图像之间的变换。在其它实施例中，可以使用其它的图像配准方法。
这里，术语“对准变换(例如，体积对准)”是指第一坐标系(例如但不限于患者的计划图像坐标系)和第二坐标系(处置室坐标系)之间的变换，由此对准变换例如但不限于在处置分次开始之前的患者摆位时确定第二坐标系中的靶相对于第一坐标系的位置。
这里，术语“分次内变换”是指第一坐标系和第二坐标系之间的变换，由此分次内变换在过程开始之后(例如但不限于在处置分次期间)确定第一坐标系中的靶相对于第二坐标系的位置。
术语“靶”可以是指处置区域(例如，肿瘤)附近(一定接近度内)的一个或多个基准点。在另一实施例中，靶可以是骨结构。在又一实施例中，靶可以指患者的软组织。如这里所描述的，靶可以是能够被识别并跟踪的任何定义结构或区域。
需要改进图像配准方法，以提高定位一个或多个图像中的靶的精度和计算效率，从而更精确且更高效地确定靶位置在处置室参考系中相对于处置计划图像参考系之间的空间变换。
图1A示出根据这里所描述的实施例的可以使用的放射处置系统1200。如图所示，图1A示出放射处置系统1200的配置。在所示的实施例中，放射处置系统1200包括用作放射处置源的直线加速器(LINAC)1201。在一个实施例中，LINAC 1201安装在具有多个(例如，5个或更多个)自由度的机器人臂1235的一端以对LINAC 1201进行定位，从而在患者周围的操作体积中利用从多个角度、在多个平面中递送的束来辐照病理解剖结构(例如，靶120)。处置可以涉及具有单个等中心点、多个等中心点或具有非等中心趋向的束路径。可选地，可以使用其它类型的图像引导放射处置(IGRT)系统。如以下所描述的，在一个可选实施例中，LINAC 1201可以安装在基于机架的系统上。
在处置期间，可以通过移动机器人臂1235来将LINAC 1201定位在多个不同节点(LINAC 1201停止和可以递送放射的预定义位置)处。在节点处，LINAC 1201可以将一个或多个放射处置束递送至靶。节点可以围绕患者被布置成近似球形的分布。节点的具体数量以及在各节点处施加的处置束的数量可以根据要处置的病理解剖结构的位置和类型而变化。
放射处置系统1200包括成像系统1210，该成像系统1210具有与x射线源1203A和1203B(即，成像源)以及固定x射线检测器1204A和1204B相连接的处理装置1230。可选地，x射线源1203A、1203B和/或x射线检测器1204A、1204B可以是移动的，其中在这种情况下，它们可被重新定位成保持与靶120的对准、或可选地从不同取向对靶进行成像或者获取多个x射线图像并重建三维(3D)锥形束CT。在一个实施例中，如本领域技术人员将理解的，x射线源不是点源，而是x射线源阵列。在一个实施例中，LINAC 1201用作成像源，其中LINAC电力水平降低至成像用的可接受水平。
成像系统1210可以进行诸如锥形束CT或螺旋兆伏级计算机断层成像(MVCT)等的计算机断层成像(CT)，并且成像系统功能1210所生成的图像可以是二维(2D)或三维(3D)的。两个x射线源1203A和1203B可以安装在手术室的天花板上的固定位置处，并且可以对准以将来自两个不同角度位置(例如，间隔90度)的x射线成像束投影成在机器等中心点(这里称为处置中心，其提供用于在处置期间将患者定位在处置床1206上的参考点)处相交并在穿过患者之后照射相应检测器1204A和1204B的成像平面。在一个实施例中，成像系统1210提供靶和周围感兴趣体积(VOI)的立体成像。在其它实施例中，成像系统1210可以包括多于或少于两个的x射线源、以及多于或少于两个的检测器，并且任意检测器可以是可移动的，而不是固定的。在另外的其它实施例中，x射线源和检测器的位置可以互换。如本领域技术人员所公知的，检测器1204A和1204B可以由用于将x射线转换为可见光的闪烁材料(例如，非晶硅)、以及用于将光转换为数字图像的CMOS(互补金属氧化物硅)或CCD(电荷耦合器件)成像单元的阵列制成，其中在用于将数字图像的坐标系变换为参考图像的坐标系的图像配准过程期间，可以将数字图像与参考图像进行比较。参考图像可以例如是数字重建放射影像(DRR)，其中该数字重建放射影像(DRR)是基于通过将射线投射通过CT图像来模拟x射线图像形成过程、从3D CT图像生成的虚拟x射线图像。
IGRT递送系统1200还包括辅助成像系统1239。成像系统1239是锥形束计算机断层成像(CBCT)的成像系统，例如，medPhoton ImagingRing系统。可选地，可以使用其它类型的体积成像系统。辅助成像系统1239包括附接至臂和轨道系统(未示出)的可旋转机架1240(例如，环)，其中臂和轨道系统使可旋转机架1240沿着一个或多个轴(例如，沿着从处置床1206的头部延伸至脚部的轴)移动。成像源1245和检测器1250安装到可旋转机架1240。可旋转机架1240可以围绕从处置床的头部延伸至脚部的轴360度旋转。因此，成像源1245和检测器1250可以以多个不同角度定位。在一个实施例中，成像源1245是x射线源，并且检测器1250是x射线检测器。在一个实施例中，辅助成像系统1239包括可单独旋转的两个环。成像源1245可以安装到第一环，并且检测器1250可以安装到第二环。在一个实施例中，可旋转机架1240在放射处置递送期间置于处置床的脚部，以避免与机器人臂1202的碰撞。
如图1A所示，图像引导放射处置系统1200还可以与处置递送工作站150相关联。处置递送工作站可以远离放射处置系统1200地位于与放射处置系统1200和患者所在的处置室不同的房间中。如这里所述，处置递送工作站150可以包括处理装置(其可以是处理装置1230或其它处理装置)和存储器，其中处理装置和存储器根据基于一个或多个图像配准的靶运动检测来修改到患者1225的处置递送。
在一些实施例中，可以使用具有螺旋递送的机架系统来使成像系统1210旋转。例如，可以使用机架系统以不同的角度获取两个、三个或更多个图像(例如，x射线图像)。放射处置递送系统还可以包括位于患者周围的旋转成像系统109。
在一个实现中，系统1200包括无框架机器人放射外科手术系统(例如，处置递送系统)。在另一实现中，系统1200连接至基于机架的LINAC处置系统，其中，例如，LINAC 1201连接至基于机架的系统中的机架。可选地，系统1200可以与其它类型的放射处置系统(例如，如以下所讨论的螺旋递送系统)一起使用。
图1B示出图像引导放射处置(IGRT)系统700的配置。一般来说，IGRT系统700可以与图1A的放射处置系统1200相对应。
如图1B所示，IGRT系统700可以包括两个千伏(kV)级成像源702A和702B，其可以安装在手术室的天花板720上的轨道722A和722B上，并且可以对准以将来自两个不同位置的成像x射线束704A和704B投影成使得束704A的射线712A与束704B的射线712B在成像中心726(即，等中心点)处相交，该成像中心726提供了用于在处置期间将用以生成处置束716A、716B和716C的LINAC708以及患者710定位在处置床714上的参考点。在穿过患者710之后，成像x射线束704A和704B可以照射x射线检测器724A和724B的相应成像表面，其中x射线检测器724A和724B可以安装在手术室的地板718上或附近并且彼此基本上平行(例如，在5度内)。kV级成像源702A和702B可以基本上共面，使得kV级成像源702A和702B的成像表面形成单个成像平面。在一个实施例中，kV级成像源702A和702B可以用单个kV级成像源替代。一旦已经生成患者710的x射线图像，LINAC 708就可以旋转以从不同角度生成处置束716。在LINAC 708旋转至不同角度的同时，kV级成像源702A和702B就可以沿着轨道722A和722b移动以从新角度生成患者710的x射线图像。
图2A示出根据这里所描述的实施例的图1B的成像系统700(包括患者108体内的内部解剖结构)的简化视图。图2A包括用于识别脊柱205、肿瘤210和ITV 215的关键点202。在一个实施例中，ITV是靶随着其移动通过其全部运动范围而定义的体积。如该实施例中所示，患者的脊柱205与处置中心(例如，成像轴的交点)对准。这可以通过定位用于保持患者108的处置床714来进行。系统在检测器104A和104B这两者中查看脊柱205。因此，如本领域技术人员将理解的，系统通过使检测器104A、104B所拍摄的立体x射线图像与由分次内图像(例如，3D运动图像)生成的DRR配准，来使脊柱205在三维(3D)空间中对准。
处置平面220被示出为与脊柱205相交。处置平面220是与用于跟踪的检测器(例如，检测器104B)的成像平面平行并穿过处置中心的平面。当使用1视图跟踪模式跟踪靶时，系统根据可用的1视图确定用于跟踪的检测器(例如，检测器104B)的成像平面的两个维度中的靶VOI位置。2D位置数据可以投影到处置平面上，以根据2D位置数据来提供3D坐标位置。
在一个实施例中，一旦系统使脊柱(或其它参考、非靶结构)与处置中心对准，系统就重新定位用于保持患者的处置床，使得处置中心穿过ITV 215的中心。在一个实施例中，处置床714基于处置计划所提供的脊柱205和ITV215的中心之间的预定偏移而移动。
图2B示出根据这里所描述的实施例的图1B的成像系统700在处置床714已被重新定位成使得处置中心穿过ITV 215的中心之后的简化视图。在处置床714基于预定偏移而移动之后，用户(例如，医生或技术人员)可以调整处置床714的位置以进行对准校正。在一个实施例中，在初始偏移运动之后，严格控制处置床714的位置。在一个实施例中，不允许处置平面220以外的对准运动。例如，图2B示出x轴和y轴。用户将不被允许进行仅沿着y轴或仅沿着x轴的调整，这是因为这可能导致处置平面220之外的运动。因此，x轴上的任何调整可能伴随着y轴上的相应调整。类似地，y轴上的任何调整可能伴随着x轴上的相应调整。这确保脊柱206与ITV 215的中心之间在垂直于处置平面220的轴上的偏移不改变。
图3A示出根据这里描述的实施例的ITV 215的放大视图300，其示出处置平面内的运动301以及与处置平面垂直的运动303。
在一个实施例中，在1视图跟踪模式下，跟踪处置平面220内的运动301，而不跟踪与处置平面220垂直的运动303。在另一实施例中，在0视图跟踪模式下，既不跟踪处置平面220内的运动301，也不跟踪与处置平面220垂直的运动303。
图3B示出根据这里所描述的实施例的ITV 215的另一放大视图350，其示出通过将运动(例如，ITV)投影到与处置平面200垂直的轴上而已经生成的部分ITV 305。这可以例如通过将ITV表示为三维矢量并将该三维矢量投影到处置平面垂直的轴上来进行。这提供了肿瘤210的运动沿着垂直于处置平面220的轴的分量。肿瘤210和部分ITV 305被示出在第一位置(位置I)和第五位置(位置V)处。如图所示，随着肿瘤210的位置变化，部分ITV 305在处置平面220内移动。然而，部分ITV 305不沿着与处置平面220垂直的轴移动。
图4A～4E示出根据这里所描述的实施例的、在患者的呼吸循环期间的肿瘤210的不同位置(例如，位置I～V)。可以使用检测器104B来跟踪处置平面220内的肿瘤移动。由于其它检测器无法查看肿瘤，因此不能跟踪处置平面之外或与处置平面垂直的运动。系统通过处置部分ITV 305来考虑处置平面220之外的靶VOI运动，并且系统跟踪并考虑处置平面内的运动。
在一个实施例中，系统使用放射处置束来生成诊断图像。在该实施例中，系统包括被称为电子射野成像装置(EPID)的装置。EPID被定位成接收放射处置源所生成的已穿过患者的放射束。EPID使用放射处置束本身来创建可用于确定靶VOI的位置的射野(portal)图像。在一个实施例中，EPID包括二维区域检测器，并因此可以检测成像平面内的靶VOI位置。对于这种EPID，可以使用上述的1视图跟踪模式来跟踪靶VOI位置。例如，如上所述，系统可以通过将ITV投影到与EPID成像平面垂直的轴上来生成部分ITV。
在一个实施例中，EPID包括一维扫描检测器。一维扫描检测器检测成像轴内的靶VOI位置。当使用包括一维扫描检测器的EPID时，系统可以通过将ITV投影到与成像轴垂直的平面上来生成部分ITV。因此，部分ITV可以考虑成像轴以外的靶VOI运动。
在一个实施例中，系统进行被称为门控的技术(这里也称为门控处置模式)。在门控处置模式下，在所估计的靶位置在预定义范围内的情况下启用处置束，并在所估计的靶位置在该范围外的情况下禁用处置束。靶位置的估计可以通过直接测量(例如，通过在一个或多个X射线图像中对靶进行定位)来进行，或者可以通过替代测量(例如，通过跟踪附接至患者胸部外部的光学标记)来进行。对于门控处置模式，部分ITV所覆盖的运动范围可以跨越将开启处理束的位置。例如，可以在肿瘤被估计为在整个呼气肿瘤位置的5mm内的期间激活处置束。部分ITV可以包括5mm内的肿瘤的运动范围。可以使用门控来适应诸如呼吸运动或心脏运动等的周期性患者运动。在一个实施例中，将门控与1视图跟踪或使用EPID的跟踪相结合。在这样的实施例中，部分ITV可以覆盖在预定处置区内(例如，在患者呼吸循环的特定阶段期间)发生的未跟踪平面或轴中的靶VOI的运动。使部分ITV与门控系统结合使用、并使用门控系统的允许运动范围来定义部分ITV的优点是，在处置计划步骤显示的剂量分布精确地反映了在处置递送期间将暴露于放射的组织的量。
图5A示出根据这里所描述的实施例的使用体积成像的1视图分次间处置靶运动管理的第一方法500。一般来说，方法500可以由如下的处理逻辑进行，其中该处理逻辑可以包括硬件(例如，处理装置、电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码、装置的硬件等)、软件(例如，在处理装置上运行或执行的指令)或其组合。在一些实施例中，方法500可以由图1的放射处置系统1200的处理逻辑进行。在一个实施例中，方法500的操作可以应用于1视图跟踪。
如图5所示，方法500可以从基于参考图像(例如，3D计划图像)识别靶的全运动范围的处理逻辑(502)开始。在一个实施例中，参考图像是在处置分次(例如，会话)开始时获取以进行直接靶对准的3D扫描的结果。参考图像可以是四维(4D)计划图像。4D计划图像可以是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像(kV-CT)图像、磁共振成像(MRI)图像、千伏级锥形束计算机断层成像(kV-CBCT)图像、兆伏级计算机断层成像(MVCT)图像、或任何其它4D图像。在另一实施例中，参考图像是三维(3D)吸气和呼气计划图像。3D吸气和呼气计划图像可以是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像(kV-CT)图像、磁共振成像(MRI)图像、千伏级锥形束计算机断层成像(kV-CBCT)图像、兆伏级计算机断层成像(MVCT)图像、或任何其它3D图像。该步骤可以消除分次间基线偏移。在一个实施例中，靶的全运动范围定义了全ITV。
在块504处，处理逻辑可以基于运动图像(例如，3D分次内图像)来确定靶的部分运动范围。在一个实施例中，运动图像是三维(3D)分次内图像。3D分次内图像可以是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像(kV-CBCT)图像、兆伏级锥形束计算机断层成像(MV-CBCT)图像、兆伏级计算机断层成像(MVCT)图像、或任何其它3D图像。在一个实施例中，如这里所述，参考图像和运动图像可以由螺旋放射递送系统的成像源或相对于患者处于不同位置处的一个或多个成像源生成。
在一个实施例中，部分运动范围是靶的全运动范围的未跟踪部分。部分运动范围可以包括未跟踪平面和未跟踪轴其中之一。在块506处，处理逻辑可以通过处理装置基于靶的部分运动范围来生成部分ITV。在一个实施例中，部分ITV是随着靶移动通过部分运动范围由靶扫过的体积。在一个实施例中，部分ITV小于全ITV。
在块508处，处理逻辑可以提供部分ITV以辅助跟踪靶。具体地，可以经由1视图跟踪来管理后续靶运动(例如，呼吸运动)，其中直接跟踪与患者下-上轴重合的平面内的靶运动。部分ITV可以用于补偿未跟踪平面或轴。
在一个实施例中，处理逻辑可以使部分ITV与全ITV体积对准，以减少与靶相关联的基线偏移和摆位误差(块510)。在另一实施例中，处理逻辑可以使用二维运动x射线图像来跟踪靶的运动。
图5B示出根据这里所描述的实施例的使用体积成像的1视图分次间处置靶运动管理的第二方法501。一般来说，方法501可以由如下的处理逻辑进行，其中该处理逻辑可以包括硬件(例如，处理装置、电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码、装置的硬件等)、软件(例如，在处理装置上运行或执行的指令)或其组合。在一些实施例中，方法501可以由图1的放射处置系统1200的处理逻辑进行。在一个实施例中，方法501的操作可以应用于0视图跟踪。
在块503处，处理逻辑以基于参考图像识别靶的全运动范围开始。在一个实施例中，靶的全运动范围定义了全ITV。如这里所述，参考图像可以是在处置分次(例如，会话)开始时获取以进行直接靶对准的3D扫描的结果。参考图像可以是四维(4D)计划图像。4D计划图像可以是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像(kV-CT)图像、磁共振成像(MRI)图像、千伏级锥形束计算机断层成像(kV-CBCT)图像、兆伏级计算机断层成像(MVCT)图像、或任何其它4D图像。在另一实施例中，参考图像是三维(3D)吸气和呼气计划图像。3D吸气和呼气计划图像可以是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像(kV-CT)图像、磁共振成像(MRI)图像、千伏级锥形束计算机断层成像(kV-CBCT)图像、兆伏级计算机断层成像(MVCT)图像、或任何其它3D图像。该步骤可以消除分次间基线偏移。
在块505处，处理逻辑在运动图像和/或参考图像中识别非靶对象。如这里所述，非靶对象可以包括骨结构、软组织、或基准点、或未直接跟踪的任何其它对象。在一个实施例中，非靶对象是患者的脊柱。运动图像可以是三维(3D)分次内图像，包括：千伏级锥形束计算机断层成像(kV-CBCT)图像、兆伏级锥形束计算机断层成像(MV-CBCT)图像、兆伏级计算机断层成像(MVCT)图像、或任何其它3D图像。
在块507处，处理逻辑对ITV和非靶对象进行体积对准。在一个实施例中，体积校准可以减少与靶相关联的基线偏移和摆位误差。在一个实施例中，对ITV和非靶对象进行体积对准包括使用所确定的感兴趣配准区域(ROI)或通过可变形配准来进行两个独立的刚性配准。
在块509处，处理逻辑通过处理装置基于体积对准来修改非靶-靶位移矢量。非靶位移矢量可以在非靶对象上的参考点和由参考图像定义的靶中心之间。
在块511处，处理逻辑通过处理装置基于修改后的非靶-靶位移矢量来跟踪靶。在处置期间，可以在各非靶对象跟踪校正之后应用相同的非靶位移矢量以估计靶的位置。在块513处，处理逻辑可以基于ITV来补偿以下各项至少之一：分次间基线偏移、摆位误差、患者解剖结构的变化、或分次内呼吸运动和基线偏移。在一个实施例中，患者解剖结构的变化可以包括对象的小于到靶的定义接近度阈值的变化。应当重复指出，在一个实施例中，如这里所述，参考图像或运动图像可以由螺旋放射递送系统的成像源或相对于患者处于不同位置处的一个或多个成像源生成。
应当注意，这里所描述的实施例可以与各种类型的计划图像类型一起使用，包括诊断kV-CT、MRI、kV-CBCT和MVCT。这里所讨论的方法可以与基于MR的计划一起使用(例如，在无CT用于或可用于处置计划的情况下)。这里所讨论的实施例还可以与各种类型的分次内3D图像一起使用，包括kV-CBCT、MVCT、MVCBCT以及室内螺旋/诊断kV-CT。这里所讨论的实施例可以与各种类型的分次内2D成像系统一起使用，包括立体x射线对、旋转单目镜2D x射线成像器、以及(外科手术和介入性引导应用中所使用的)C形臂术中成像系统。尽管有时与机器人外科手术系统相关地描述了实施例，但在可选实施例中，这里所讨论的方法可以与诸如螺旋递送系统和基于机架的系统等的其它类型的处置递送系统一起使用。另外，尽管有时与medPhoton ImagingRing系统(IRS)相关地描述了实施例，但在可选实施例中，这些方法可以与其它类型的体积成像系统一起使用。
图6示出计算机系统600的示例性机器，其中在计算机系统600内，可以执行用于使机器进行这里所讨论的任何一种或多种方法的指令集。在可选实现中，机器可以连接(例如，联网)至LAN、内联网、外联网和/或因特网中的其它机器。机器可以以客户端-服务器网络环境中的服务器或客户机的能力运行，作为对等(或分布式)网络环境中的对等机运行、或者作为云计算基础设施或环境中的服务器或客户机运行。
机器可以是个人计算机(PC)、平板PC、机顶盒(STB)、个人数字助理(PDA)、蜂窝电话、web设备、服务器、网络路由器、交换机或桥、或能够执行用于指定该机器所要采取的动作的指令集(序列或以其它方式)的任何机器。此外，虽然示出单个机器，但术语“机器”也应被视为包括单独或联合执行一个(多个)指令集以进行这里所讨论的任何一种或多种方法的任何机器集合。
示例性计算机系统600包括经由总线630彼此通信的处理装置602、主存储器604(例如，只读存储器(ROM)、闪速存储器、诸如同步DRAM(SDRAM)或Rambus DRAM(RDRAM)等的动态随机存取存储器(DRAM)等)、静态存储器606(例如，闪速存储器、静态随机存取存储器(SRAM)等)、以及数据存储装置618。
处理装置602表示例如微处理器或中央处理单元等的一个或多个通用处理装置。更具体地，处理装置可以是复杂指令集计算(CISC)微处理器、精简指令集计算(RISC)微处理器、超长指令字(VLIW)微处理器、或用于实现其它指令集的处理器、或用于实现指令集的组合的处理器。处理装置602还可以是诸如专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或网络处理器等的一个或多个专用处理装置。处理装置602被配置为执行用于进行这里所讨论的操作和步骤的指令626。
计算机系统600还可以包括用以通过网络620来进行通信的网络接口装置608。计算机系统600还可以包括视频显示单元610(例如，液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT))、字母数字输入装置612(例如，键盘)、光标控制装置614(例如，鼠标)、图形处理单元622、信号生成装置616(例如，扬声器)、图形处理单元622、视频处理单元628和音频处理单元632。
数据存储装置618可以包括机器可读存储介质624(也称为计算机可读介质)，其中该机器可读存储介质624上存储了用于体现这里所描述的任何一种或多种方法或功能的一个或多个指令集或软件626。在由同样构成机器可读存储介质的计算机系统600、主存储器604和处理装置602执行期间，指令626可以完全或至少部分地存在于主存储器604和/或处理装置602内。
在一个实现中，指令626包括用以实现与这里的公开相对应的功能的x射线运动部件699。虽然机器可读存储介质624在示例性实现中被示出为单个介质，但术语“机器可读存储介质”应被视为包括用于存储一个或多个指令集的单个介质或多个介质(例如，集中或分布式数据库、以及/或者相关联的缓存器和服务器)。术语“机器可读存储介质”也应被视为包括能够存储供机器执行的指令集或对其进行编码、并使机器执行本发明的任何一种或多种方法的任何介质。因此，术语“机器可读存储介质”应被视为包括但不限于固态存储器、光学介质和磁性介质。
图7示出根据本发明的实施例的基于机架的强度调制放射治疗(IMRT)系统709。在基于机架的系统709中，具有头部组件701的放射源(例如，LINAC1201)安装在机架703上。在一个实施例中，可以从(例如，围绕旋转轴的)圆形旋转平面上的多个位置递送放射束160。在一个实施例中，系统709包括处置成像系统，其可以包括kV级成像源705和x射线检测器707。kV级成像源705可以用于通过将入射在x射线检测器707上的一系列x射线束引导至患者的ROI处来生成ROI的x射线图像，其中x射线检测器707与kV级成像源705相对以对患者进行成像从而进行摆位、并生成处置中图像。所得到的系统生成任意形状的放射束760，其中该放射束760在等中心点处彼此相交，以向靶位置递送剂量分布。在一个实现中，基于机架的系统700可以是基于c形臂的系统。
图8示出根据本发明的实施例的螺旋放射递送系统800。螺旋放射递送系统800可以包括安装到环形机架820的直线加速器(LINAC)810。LINAC 810可以用于通过将电子束引导朝向x射线发射靶来生成窄的强度调制笔形束(即，处置束)。处置束可以向靶区域(即，肿瘤)递送放射。环形机架820大致具有圆环(toroidal)形状，其中患者830延伸穿过环/圆环的孔，并且LINAC 810安装在环的周边并且围绕穿过中心的轴旋转，以利用从患者周围的一个或多个角度递送的束来辐照靶区域。在处置期间，患者830可以在处置床840上同步地移动通过机架的孔。
螺旋放射递送系统800包括处置成像系统，其可以包括kV级成像源850和x射线检测器870。kV级成像源850可以用于通过将入射在x射线检测器870上的一系列x射线束引导至患者830的感兴趣区域(ROI)处来生成ROI的x射线图像，其中x射线检测器870与kV级成像源850相对以对患者830进行成像从而进行摆位、并生成处置中图像。处置成像系统还可以包括准直器860。在一个实施例中，准直器860可以是可变孔径准直器。在另一实施例中，准直器860可以是多叶准直器(MLC)。MLC包括用于容纳多个叶的壳体，其中这多个叶可移动地调整MLC的孔径以实现成像x射线束的成形。在另一实施例中，可变孔径准直器860可以是包含梯形块的虹膜准直器，其中这些梯形块以与照相机虹膜类似的方式沿着框架移动以产生用于实现成像x射线束的成形的可变大小的孔径。kV级成像源850和x射线检测器870可以相对于LINAC 810正交(例如，相隔90度)地安装在环形机架820上，并且可以对准以将成像x射线束投影在靶区域上并在穿过患者130之后照射检测器870的成像平面。在一些实施例中，LINAC 810和/或kV级成像源850可以以类似悬臂的方式安装到C形臂机架，其中C形臂机架使LINAC 810和kV级成像源850围绕穿过等中心的轴旋转。本发明的方面还可用于诸如以下的其它这类系统：基于机架的LINAC系统、与放射治疗和放射外科手术相关联的静态成像系统、使用一体化图像引导的质子治疗系统、介入性放射学以及术中x射线成像系统等。
螺旋放射递送系统800还包括辅助成像系统801。成像系统801是CBCT成像系统，例如，medPhoton ImagingRing系统。可选地，可以使用其它类型的体积成像系统。辅助成像系统801包括附接至臂和轨道系统(未示出)的可旋转机架807(例如，环)，其中臂和轨道系统使可旋转机架807沿着一个或多个轴(例如，沿着从处置床840的头部延伸至脚部的轴)移动。成像源803和检测器805安装到可旋转机架807。可旋转机架807可以围绕从处置床的头部延伸至脚部的轴360度旋转。因此，成像源803和检测器805可以以多个不同角度定位。在一个实施例中，成像源803是x射线源，并且检测器805是x射线检测器。在一个实施例中，辅助成像系统801包括可单独旋转的两个环。成像源803可以安装到第一环，并且检测器805可以安装到第二环。
从前面的描述中显而易见的是，本发明的各方面可以至少部分地以软件实现。也就是说，该技术可以在响应于处理装置625、640或602(参见图6)的、例如执行存储器中所包含的指令的序列的计算机系统或其它数据处理系统中执行。在各种实现中，硬件电路可以与软件指令结合使用以实现本发明。因此，技术不限于硬件电路和软件的任何特定组合或数据处理系统所执行的指令的任何特定源。另外，在整个说明书中，各种功能和操作可被描述为由软件代码执行或推进以简化描述。然而，本领域技术人员将认识到这种表达的含义是这些功能是由于处理装置625、640或602执行代码而得到的。
可以使用机器可读介质来存储软件和数据，其中这些软件和数据在由通用或专用数据处理系统执行时使该系统进行本发明的各种方法。该可执行软件和数据可以存储在各种地方，包括例如系统存储器以及能够存储软件程序或数据至少之一的存储装置或任何其它装置。因此，机器可读介质包括以机器(例如，计算机、网络装置、个人数字助理、制造工具、具有一个或多个处理器的集合的任何装置等)可访问的形式提供(即，存储)信息的任何机构。例如，机器可读介质包括可记录/不可记录介质，诸如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁盘存储介质、光存储介质、闪速存储器装置等。机器可读介质可以是非暂时性计算机可读存储介质。
除非从前面的讨论中明显说明，否则应当理解，诸如“接收”、“定位”、“进行”、“发射”或“使”等的术语可以是指计算机系统或类似电子计算装置的动作和处理，其中该计算机系统或类似电子计算装置操纵表示为计算机系统的寄存器和存储器内的物理(例如，电子)量的数据并将该数据变换为类似地表示为计算机系统存储器或寄存器或者其它这类信息存储或显示装置内的物理量的其它数据。可以使用计算机软件来实现这里所描述的方法的实现。如果用符合公认标准的编程语言编写，则可以编译被设计为实现这些方法的指令的序列，以在各种硬件平台上执行并且与各种操作系统相配合。另外，不参考任何特定编程语言来描述本发明的实现。应当理解，可以使用各种编程语言来实现本发明的实现。
应当注意，这里描述的方法和设备不限于仅用于医学诊断成像和处置。在可选实现中，这里的方法和设备可用于医疗技术领域之外的应用，例如工业成像和材料的非破坏性测试。在这样的应用中，例如，“处置”一般可以是指由处置计划系统控制的操作的实现，诸如束(例如，放射束、声束等)的应用，并且“靶”可以是指非解剖对象或区域。
在前面的说明书中，已经参考具体典型实现描述了本发明。然而，显而易见的是，在不脱离所附权利要求中所阐述的本发明的更广泛的精神和范围的情况下，可以对其进行各种修改和改变。因此，说明书和附图应被视为说明性意义而非限制性意义。
条款
部分视图
1.一种方法，包括：
基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积即全ITV；
基于运动图像来确定所述靶的部分运动范围，其中所述部分运动范围是所述靶的全运动范围中的未跟踪部分，所述未跟踪部分包括未跟踪平面和未跟踪轴其中之一；
通过处理装置基于所述靶的部分运动范围来生成部分ITV，其中所述部分ITV是随着所述靶移动通过所述部分运动范围由所述靶扫过的体积，以及所述部分ITV小于所述全ITV；以及
提供所述部分ITV以辅助跟踪所述靶。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使所述部分ITV与所述全ITV体积对准以减少与所述靶相关联的基线偏移和摆位误差。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像是四维吸气和呼气计划图像即4D吸气和呼气计划图像，以及所述4D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像是三维吸气和呼气计划图像即3D吸气和呼气计划图像，以及所述3D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述运动图像是三维分次内图像即3D分次内图像，以及所述3D分次内图像是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、兆伏级锥形束计算机断层成像图像即MV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用二维运动x射线图像来跟踪所述靶的运动。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像或所述运动图像由螺旋放射递送系统的成像源或相对于患者处于不同位置处的一个或多个成像源生成。
8.一种系统，包括：
存储器；以及
处理装置，其可操作地与所述存储器相连接，以进行：
基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积即全ITV；
基于运动图像来确定所述靶的部分运动范围，其中所述部分运动范围是所述靶的全运动范围中的未跟踪部分，所述未跟踪部分包括未跟踪平面和未跟踪轴其中之一；
基于所述靶的部分运动范围来生成部分ITV，其中所述部分ITV是随着所述靶移动通过所述部分运动范围由所述靶扫过的体积，以及所述部分ITV小于所述全ITV；以及
提供所述部分ITV以辅助跟踪所述靶。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述处理装置还用于：使所述部分ITV与所述全ITV体积对准以减少与所述靶相关联的基线偏移和摆位误差。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考图像是四维吸气和呼气计划图像即4D吸气和呼气计划图像，以及所述4D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考图像是三维吸气和呼气计划图像即3D吸气和呼气计划图像，以及所述3D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
12.根据权利要求8所述的系统，其中，所述运动图像是三维分次内图像即3D分次内图像，以及所述3D分次内图像是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、兆伏级锥形束计算机断层成像图像即MV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
13.根据权利要求8所述的系统，其中，所述处理装置还用于：使用二维运动x射线图像来跟踪所述靶的运动。
14.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考图像或所述运动图像由螺旋放射递送系统的成像源或相对于患者处于不同位置处的一个或多个成像源生成。
15.一种非暂时性计算机可读介质，其包括在由处理装置执行时使所述处理装置进行以下操作的指令：
基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积即全ITV；
基于运动图像来确定所述靶的部分运动范围，其中所述部分运动范围是所述靶的全运动范围中的未跟踪部分，所述未跟踪部分包括未跟踪平面和未跟踪轴其中之一；
通过所述处理装置基于所述靶的部分运动范围来生成部分ITV，其中所述部分ITV是随着所述靶移动通过所述部分运动范围由所述靶扫过的体积，以及所述部分ITV小于所述全ITV；以及
提供所述部分ITV以辅助跟踪所述靶。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述处理装置还用于：使所述部分ITV与所述全ITV体积对准以减少与所述靶相关联的基线偏移和摆位误差。
17.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述参考图像是四维吸气和呼气计划图像即4D吸气和呼气计划图像或三维吸气和呼气计划图像即3D吸气和呼气计划图像，以及所述4D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述参考图像是三维计划图像即3D计划图像，以及所述3D计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
19.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述运动图像是三维分次内图像即3D分次内图像，以及所述3D分次内图像是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、兆伏级锥形束计算机断层成像图像即MV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
20.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述处理装置还用于：使用二维运动x射线图像来跟踪所述靶的运动。
21.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，为了生成所述部分ITV，所述处理装置用于将所述全ITV投影到所述部分ITV。
22.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述运动图像是三维吸气和呼气分次内图像即3D吸气和呼气分次内图像。
22.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述运动图像是四维吸气和呼气分次内图像即4D吸气和呼气分次内图像。
无视图
1.一种方法，包括：
基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积即全ITV；
在运动图像或所述参考图像中识别非靶对象；
对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准；
通过处理装置基于所述体积对准来修改非靶-靶位移矢量；以及
通过所述处理装置基于修改后的非靶-靶位移矢量来跟踪所述靶。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述全ITV来补偿以下各项至少之一：分次间基线偏移、摆位误差、患者解剖结构的变化、以及分次内呼吸运动和基线偏移。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像是四维吸气和呼气计划图像即4D吸气和呼气计划图像，以及所述4D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像是三维吸气和呼气计划图像即3D吸气和呼气计划图像，以及所述3D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述运动图像是三维分次内图像即3D分次内图像，以及所述3D分次内图像是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、兆伏级锥形束计算机断层成像图像即MV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准包括：使用确定的感兴趣配准区域即确定的配准ROI或通过可变形配准来进行两个独立的刚性配准。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像或所述运动图像由螺旋放射递送系统的成像源或相对于患者处于不同位置处的一个或多个成像源生成。
8.一种系统，包括：
存储器；以及
处理装置，其可操作地与所述存储器相连接，以进行：
基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积即全ITV；
在运动图像或所述参考图像中识别非靶对象；
对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准；
基于所述体积对准来修改非靶-靶位移矢量；以及
基于修改后的非靶-靶位移矢量来跟踪所述靶。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述处理装置还用于基于所述全ITV来补偿以下各项至少之一：分次间基线偏移、摆位误差、患者解剖结构的变化、以及分次内呼吸运动和基线偏移。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考图像是四维吸气和呼气计划图像即4D吸气和呼气计划图像，以及所述4D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考图像是三维吸气和呼气计划图像即3D吸气和呼气计划图像，以及所述3D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
12.根据权利要求8所述的系统，其中，所述运动图像是三维分次内图像即3D分次内图像，以及所述3D分次内图像是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、兆伏级锥形束计算机断层成像图像即MV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
13.根据权利要求8所述的系统，其中，为了对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准，所述处理装置用于：使用确定的感兴趣配准区域即确定的配准ROI或通过可变形配准来进行两个独立的刚性配准。
14.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考图像或所述运动图像由螺旋放射递送系统的成像源或相对于患者处于不同位置处的一个或多个成像源生成。
15.一种非暂时性计算机可读介质，其包括在由处理装置执行时使所述处理装置进行以下操作的指令：
基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积即全ITV；
在运动图像或所述参考图像中识别非靶对象；
对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准；
通过处理装置基于所述体积对准来修改非靶-靶位移矢量；以及
通过所述处理装置基于修改后的非靶-靶位移矢量来跟踪所述靶。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述处理装置还用于基于所述全ITV来补偿以下各项至少之一：分次间基线偏移、摆位误差、患者解剖结构的变化、以及分次内呼吸运动和基线偏移。
17.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述参考图像是四维吸气和呼气计划图像即4D吸气和呼气计划图像或三维吸气和呼气计划图像即3D吸气和呼气计划图像，以及所述4D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述参考图像是三维计划图像即3D计划图像，以及所述3D计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
19.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述运动图像是三维分次内图像即3D分次内图像，以及所述3D分次内图像是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、兆伏级锥形束计算机断层成像图像即MV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
20.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，为了对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准，所述处理装置用于：使用确定的感兴趣配准区域即确定的配准ROI或通过可变形配准来进行两个独立的刚性配准。
21.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述非靶对象是患者的脊柱，以及为了基于修改后的非靶-靶位移矢量来跟踪所述靶，所述处理装置用于跟踪相对于所述脊柱的总患者运动。
22.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述运动图像是三维吸气和呼气分次内图像即3D吸气和呼气分次内图像。
23.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述运动图像是四维吸气和呼气分次内图像即4D吸气和呼气分次内图像。

Claims (23)

1.一种方法，包括：
基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积即全ITV；
在运动图像或所述参考图像中识别非靶对象；
对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准；
通过处理装置基于所述体积对准来修改非靶-靶位移矢量；以及
通过所述处理装置基于修改后的非靶-靶位移矢量来跟踪所述靶。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括基于所述全ITV来补偿以下各项至少之一：分次间基线偏移、摆位误差、患者解剖结构的变化、以及分次内呼吸运动和基线偏移。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像是四维吸气和呼气计划图像即4D吸气和呼气计划图像，以及所述4D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像是三维吸气和呼气计划图像即3D吸气和呼气计划图像，以及所述3D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述运动图像是三维分次内图像即3D分次内图像，以及所述3D分次内图像是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、兆伏级锥形束计算机断层成像图像即MV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准包括：使用确定的感兴趣配准区域即确定的配准ROI或通过可变形配准来进行两个独立的刚性配准。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述参考图像或所述运动图像由螺旋放射递送系统的成像源或相对于患者处于不同位置处的一个或多个成像源生成。
8.一种系统，包括：
存储器；以及
处理装置，其可操作地与所述存储器相连接，以进行：
基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积即全ITV；
在运动图像或所述参考图像中识别非靶对象；
对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准；
基于所述体积对准来修改非靶-靶位移矢量；以及
基于修改后的非靶-靶位移矢量来跟踪所述靶。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述处理装置还用于基于所述全ITV来补偿以下各项至少之一：分次间基线偏移、摆位误差、患者解剖结构的变化、以及分次内呼吸运动和基线偏移。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考图像是四维吸气和呼气计划图像即4D吸气和呼气计划图像，以及所述4D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
11.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考图像是三维吸气和呼气计划图像即3D吸气和呼气计划图像，以及所述3D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
12.根据权利要求8所述的系统，其中，所述运动图像是三维分次内图像即3D分次内图像，以及所述3D分次内图像是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、兆伏级锥形束计算机断层成像图像即MV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
13.根据权利要求8所述的系统，其中，为了对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准，所述处理装置用于：使用确定的感兴趣配准区域即确定的配准ROI或通过可变形配准来进行两个独立的刚性配准。
14.根据权利要求8所述的系统，其中，所述参考图像或所述运动图像由螺旋放射递送系统的成像源或相对于患者处于不同位置处的一个或多个成像源生成。
15.一种非暂时性计算机可读介质，其包括在由处理装置执行时使所述处理装置进行以下操作的指令：
基于参考图像来识别靶的全运动范围，其中所述靶的全运动范围定义全内靶体积即全ITV；
在运动图像或所述参考图像中识别非靶对象；
对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准；
通过处理装置基于所述体积对准来修改非靶-靶位移矢量；以及
通过所述处理装置基于修改后的非靶-靶位移矢量来跟踪所述靶。
16.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述处理装置还用于基于所述全ITV来补偿以下各项至少之一：分次间基线偏移、摆位误差、患者解剖结构的变化、以及分次内呼吸运动和基线偏移。
17.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述参考图像是四维吸气和呼气计划图像即4D吸气和呼气计划图像或三维吸气和呼气计划图像即3D吸气和呼气计划图像，以及所述4D吸气和呼气计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
18.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述参考图像是三维计划图像即3D计划图像，以及所述3D计划图像是以下各项其中之一：千伏级计算机断层成像图像即kV-CT图像、磁共振成像图像即MRI图像、千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
19.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述运动图像是三维分次内图像即3D分次内图像，以及所述3D分次内图像是以下各项其中之一：千伏级锥形束计算机断层成像图像即kV-CBCT图像、兆伏级锥形束计算机断层成像图像即MV-CBCT图像、以及兆伏级计算机断层成像图像即MVCT图像。
20.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，为了对所述全ITV和所述非靶对象进行体积对准，所述处理装置用于：使用确定的感兴趣配准区域即确定的配准ROI或通过可变形配准来进行两个独立的刚性配准。
21.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述非靶对象是患者的脊柱，以及为了基于修改后的非靶-靶位移矢量来跟踪所述靶，所述处理装置用于跟踪相对于所述脊柱的总患者运动。
22.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述运动图像是三维吸气和呼气分次内图像即3D吸气和呼气分次内图像。
23.根据权利要求15所述的非暂时性计算机可读介质，其中，所述运动图像是四维吸气和呼气分次内图像即4D吸气和呼气分次内图像。
CN201880015808.3A 2017-01-06 2018-01-05 使用体积成像的无视图分次间处置靶运动管理 Active CN110381838B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910971664.5A CN110613898A (zh) 2017-01-06 2018-01-05 用于辅助跟踪靶的方法、系统和计算机可读介质

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762443583P 2017-01-06 2017-01-06
US62/443,583 2017-01-06
US15/862,461 US20180193669A1 (en) 2017-01-06 2018-01-04 No-view interfraction treatment target motion management using volumetric imaging
US15/862,461 2018-01-04
US15/862,449 2018-01-04
US15/862,449 US20180193668A1 (en) 2017-01-06 2018-01-04 Partial view interfraction treatment target motion management using volumetric imaging
PCT/US2018/012660 WO2018129375A1 (en) 2017-01-06 2018-01-05 No-view view interfraction treatment target motion management using volumetric imaging

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910971664.5A Division CN110613898A (zh) 2017-01-06 2018-01-05 用于辅助跟踪靶的方法、系统和计算机可读介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110381838A true CN110381838A (zh) 2019-10-25
CN110381838B CN110381838B (zh) 2023-09-15

Family

ID=62781740

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880015808.3A Active CN110381838B (zh) 2017-01-06 2018-01-05 使用体积成像的无视图分次间处置靶运动管理
CN201910971664.5A Pending CN110613898A (zh) 2017-01-06 2018-01-05 用于辅助跟踪靶的方法、系统和计算机可读介质

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910971664.5A Pending CN110613898A (zh) 2017-01-06 2018-01-05 用于辅助跟踪靶的方法、系统和计算机可读介质

Country Status (5)

Country Link
US (2) US20180193669A1 (zh)
EP (2) EP3565471B1 (zh)
JP (1) JP7271426B2 (zh)
CN (2) CN110381838B (zh)
WO (1) WO2018129375A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10342996B2 (en) * 2016-08-29 2019-07-09 Accuray Incorporated Online angle selection in rotational imaging and tracking systems
DE102017004705A1 (de) * 2017-05-16 2018-11-22 Ziehm Imaging Gmbh Verfahren zum Erzeugen eines in der Zentralschicht vollständigen 3D-Datensatzes zur Volumenrekonstruktion und Röntgensystem mit einem Kegelstrahl-C-Bogen-Röntgengerät zur Durchführung des Verfahrens
US10770196B2 (en) 2018-08-06 2020-09-08 Accuray Incorporated Binary multileaf collimator delivery with per-leaf field width
US20210316156A1 (en) * 2018-12-26 2021-10-14 Our United Corporation Positioning method realized by computer, and radiotherapy system
US11040221B2 (en) 2019-08-13 2021-06-22 Elekta Ltd. Adaptive radiation therapy using composite imaging slices

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060074292A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Accuray, Inc. Dynamic tracking of moving targets
CN103099630A (zh) * 2012-11-18 2013-05-15 成都威铭科技有限公司 肿瘤放射治疗中靶器官的定位方法
CN103229178A (zh) * 2010-10-29 2013-07-31 艾可瑞公司 用于治疗靶的部分活动范围的方法和仪器
CN104587609A (zh) * 2015-02-03 2015-05-06 瑞地玛医学科技有限公司 放射治疗摆位定位装置及静态、动态靶区摆位方法
US20180015305A1 (en) * 2010-06-08 2018-01-18 Accuray Incorporated Two-dimensional x-ray imaging of a target volume

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101268474A (zh) * 2005-07-22 2008-09-17 断层放疗公司 用于估算实施剂量的方法和系统
US9248312B2 (en) * 2007-10-26 2016-02-02 Accuray Incorporated Automatic correlation modeling of an internal target
US8849633B2 (en) * 2010-10-29 2014-09-30 Accuray Incorporated Method and apparatus for selecting a tracking method to use in image guided treatment
JP5812841B2 (ja) * 2011-12-14 2015-11-17 株式会社日立製作所 画像診断支援装置、画像診断支援方法、画像診断支援プログラム
RU2675678C1 (ru) * 2014-12-11 2018-12-21 Электа, Инк. Управление движением в линейном ускорителе (linac), управляемом с помощью mri

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060074292A1 (en) * 2004-09-30 2006-04-06 Accuray, Inc. Dynamic tracking of moving targets
CN101076282A (zh) * 2004-09-30 2007-11-21 安科锐公司 移动目标的动态追踪
US20180015305A1 (en) * 2010-06-08 2018-01-18 Accuray Incorporated Two-dimensional x-ray imaging of a target volume
CN103229178A (zh) * 2010-10-29 2013-07-31 艾可瑞公司 用于治疗靶的部分活动范围的方法和仪器
CN103099630A (zh) * 2012-11-18 2013-05-15 成都威铭科技有限公司 肿瘤放射治疗中靶器官的定位方法
CN104587609A (zh) * 2015-02-03 2015-05-06 瑞地玛医学科技有限公司 放射治疗摆位定位装置及静态、动态靶区摆位方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20180193668A1 (en) 2018-07-12
EP3590433A1 (en) 2020-01-08
CN110613898A (zh) 2019-12-27
JP2020503146A (ja) 2020-01-30
EP3565471A1 (en) 2019-11-13
EP3565471B1 (en) 2022-11-16
US20180193669A1 (en) 2018-07-12
JP7271426B2 (ja) 2023-05-11
CN110381838B (zh) 2023-09-15
WO2018129375A1 (en) 2018-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7443462B2 (ja) 治療計画画像、断片内３ｄ画像、及び断片内２ｄｘ線画像の画像見当合わせ
US11896850B2 (en) Online angle selection in rotational imaging and tracking systems
US11691029B2 (en) Offline angle selection in rotational imaging and tracking systems
EP3565473B1 (en) Using a rotating 2d x-ray imager as an imaging device to perform target tracking during radiation treatment delivery
US8824630B2 (en) Method and apparatus for treating a target's partial motion range
US20230044983A1 (en) Sequential monoscopic tracking
US20080021300A1 (en) Four-dimensional target modeling and radiation treatment
US20110176723A1 (en) Motion Correction in Cone-Beam CT by Tracking Internal and External Markers Using Cone-Beam Projection From a kV On-Board Imager: Four-Dimensional Cone-Beam CT and Tumor Tracking Implications
CN110381838A (zh) 使用体积成像的无视图的视图的分次间处置靶运动管理
Zhou et al. Analysis of precision in tumor tracking based on optical positioning system during radiotherapy

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant