Выравнивание систем координат внешней лучевой радиотерапии и систем магнитно-резонансной томографии - RU2016116904A

1. Медицинский инструмент (200, 300, 400, 500, 600, 700), содержащий:

- систему (204) магнитно-резонансной томографии, выполненную с возможностью получения магнитно-резонансных данных (266) от субъекта (236) в пределах зоны (232) формирования изображения, причем система магнитно-резонансной томографии имеет первую систему координат;

- систему (202) внешней лучевой радиотерапии, выполненную с возможностью облучения целевой зоны (238), причем целевая зона находится в пределах зоны формирования изображения, причем система внешней лучевой радиотерапии имеет вторую систему координат;

- систему (208, 302, 302', 302'') генерации пучка излучения, выполненную с возможностью генерации пучка (242, 304, 304', 304'') излучения;

- систему (243, 502, 502') обнаружения пучка излучения, выполненную с возможностью получения данных (270) обнаружения пучка излучения, описывающих пучок излучения во второй системе координат,

- память (254) для хранения машинно-исполнимых команд (280, 282, 284, 286);

- процессор (248) для выполнения машинно-исполнимых команд, причем выполнение команд предписывает процессору принимать (100) плановые данные (260), описывающие пространственно-зависимую дозу излучения в целевой зоне, причем выполнение команд дополнительно предписывает процессору генерировать (102) команды (264) управления внешней лучевой радиотерапией, используя пространственно-зависимую дозу излучения, причем выполнение команд предписывает процессору многократно:

- управлять (106) системой внешней лучевой радиотерапии для облучения целевой зоны, используя команды управления системой внешней лучевой радиотерапии;

- генерировать (108) пучки излучения, используя систему генерации пучка излучения;

- измерять (110) данные обнаружения пучка излучения, используя систему обнаружения пучка излучения;

- получать (112) данные магнитно-резонансной томографии, используя систему магнитно-резонансной томографии,

- генерировать (114) магнитно-резонансное изображение (268), используя данные магнитно-резонансного изображения,

- определять (116) совмещение (274) магнитно-резонансного изображения с данными обнаружения пучка излучения;

- вычислять (118) соответствие (276) между первой системой координат и второй системы координат, используя совмещение; и

- модифицировать команды управления системой внешней лучевой радиотерапии, используя соответствие, и причем

- система внешней лучевой радиотерапии содержит источник (208) пучка излучения для облучения целевой зоны, причем система генерации пучка излучения содержит источник пучка излучения, причем система обнаружения пучка излучения содержит систему (243) формирования портального изображения для получения портального изображения (272) субъекта, используя пучок излучения, причем данные обнаружения пучка излучения содержат портальное изображение, причем выполнение команд дополнительно предписывает процессору, по меньшей мере, частично вычислять соответствие, посредством совмещения портального изображения с магнитно-резонансным изображением.

2. Медицинский инструмент по п. 1, в котором выполнение команд дополнительно предписывает процессору управлять системой внешней лучевой радиотерапии для получения портального изображения, используя излучение, проходящее через субъект.

3. Медицинский инструмент по п. 2, в котором выполнение команд дополнительно предписывает процессору:

- определять анатомический ориентир субъекта в портальном изображении;

- определять анатомический ориентир в магнитно-резонансном изображении, в котором совмещение портального изображения с магнитно-резонансным изображением выполняется, по меньшей мере, частично с использованием анатомического ориентира.

4. Медицинский инструмент по п. 3, в котором анатомический ориентир представляет собой одно из следующего: переход между костной и мягкой тканью, имплантированная координатная метка, а также внешняя поверхность субъекта.

5. Медицинский инструмент по п. 4, в котором система магнитно-резонансной томографии содержит опору (234) субъекта, причем опора субъекта содержит фантом (402), причем фантом содержит, по меньшей мере, одну контрольную точку, идентифицируемую в портальном изображение и магнитно-резонансном изображении, причем выполнение команд дополнительно предписывает процессору, по меньшей мере, частично вычислять соответствие посредством совмещения, по меньшей мере, одной контрольной точки в портальном изображении с, по меньшей мере, одной контрольной точкой в магнитно-резонансном изображении.

6. Медицинский инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором система генерации пучка излучения содержит генератор (302', 302'') узкого рентгеновского пучка для генерации узкого рентгеновского пучка, причем генератор узкого рентгеновского пучка прикреплен к системе магнитно-резонансной томографии, причем память содержит пространственную калибровку, описывающую путь узкого рентгеновского пучка относительно поля зрения системы магнитно-резонансной томографии, и причем система обнаружения пучка излучения установлена на системе внешней лучевой радиотерапии, и причем данные обнаружения пучка излучения описывают путь узкого рентгеновского пучка через систему обнаружения рентгеновского излучения.

7. Медицинский инструмент по п. 6, в котором система магнитно-резонансной томографии выполнена с возможностью поддержки субъекта вдали от пути узкого рентгеновского пучка.

8. Медицинский инструмент по п. 6 или 7, в котором система обнаружения пучка излучения содержит систему (243) формирования портального изображения для получения портального изображения (272) субъекта при облучении целевой зоны, используя систему внешней лучевой радиотерапии, причем система формирования портального изображения выполнена с возможностью обнаружения узкого рентгеновского пучка, причем выполнение команд дополнительно предписывает процессору, по меньшей мере, частично вычислять соответствие посредством совмещения портального изображения с пространственной калибровкой.

9. Медицинский инструмент по пп. 6, 7 или 8, в котором система обнаружения пучка излучения дополнительно содержит матрицу (502, 502') датчиков обнаружения рентгеновского излучения, выполненную с возможностью обнаружения пути узкого рентгеновского пучка через датчик обнаружения рентгеновского излучения.

10. Медицинский инструмент по п. 9, в котором система внешней лучевой радиотерапии имеет изо-центр, причем модифицированные команды управления системой внешней лучевой радиотерапии предписывают медицинскому инструменту выравнивать изо-центр с целевой зоной.

11. Медицинский инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором выполнение команд предписывает процессору выполнять любое из следующего: управление системой внешней лучевой радиотерапии, чтобы остановить облучение целевой зоны, если соответствие указывает на разницу между первой системой координат и второй системой координат, которая больше, чем первое, заранее заданное, пороговое значение, отображение предупреждающего сообщения на дисплее, автоматическую регулировку облучения системы внешней лучевой радиотерапии, автоматическую регулировку получения данных магнитно-резонансной томографии, управление системой внешней лучевой радиотерапии, чтобы остановить облучение целевой зоны, если временное изменение в соответствии больше, чем второе, заранее определенное, пороговое значение, а также сочетания этого.

12. Медицинский инструмент по любому из предшествующих пунктов, в котором система внешней лучевой радиотерапии содержит любое одно из следующего: системы пучка протонов и системы электронного пучка, системы пучка заряженных частиц и линейного ускорителя.

13. Компьютерный программный продукт, содержащий машинно-исполнимые команды (280, 282, 284, 286) для выполнения процессором (248), управляющим медицинским инструментом (200, 300, 400, 500, 600, 700), причем медицинский инструмент содержит систему (204) магнитно-резонансной томографии, выполненную с возможностью получения магнитно-резонансных данных (266) от субъекта (236) в зоне формирования изображения, причем система магнитно-резонансной томографии имеет первую систему координат, причем медицинский инструмент дополнительно содержит систему (202) внешней лучевой радиотерапии, выполненную с возможностью облучения целевой зоны (238), причем целевая зона находится в пределах зоны формирования изображения, причем система обнаружения пучка излучения имеет вторую систему координат, причем медицинский инструмент дополнительно содержит систему (208, 302, 302', 302'') генерации пучка излучения, выполненную с возможностью генерации пучка (242, 304, 304', 304'') излучения, причем медицинский инструмент дополнительно содержит систему (243, 502, 502') обнаружения пучка излучения, выполненную с возможностью получения данных (270) обнаружения пучка излучения, описывающих пучок излучения во второй системе координат, причем выполнение команд предписывает процессору принимать плановые данные (260), описывающие пространственно-зависимую дозу излучения в целевой зоне, причем выполнения команд дополнительно предписывает процессору генерировать (102) команды (264) управления внешней лучевой радиотерапией, используя пространственно-зависимую дозу излучения,

причем выполнение команд предписывает процессору многократно:

- управлять (106) системой внешней лучевой радиотерапии для облучения целевой зоны, используя команды управления системой внешней лучевой радиотерапии;

- генерировать (108) пучок излучения, используя систему генерации пучка излучения;

- измерять (110) данные обнаружения пучка излучения, используя систему обнаружения пучка излучения;

- получать (112) данные магнитно-резонансной томографии, используя систему магнитно-резонансной томографии,

- восстанавливать (114) магнитно-резонансное изображение (268), используя данные магнитно-резонансного изображения,

- определять (116) совмещение (274) между магнитно-резонансным изображением и данными обнаружения пучка излучения;

- вычислять (118) соответствие (276) между первой системой координат и второй системой координат, используя совмещение; и

- модифицировать (120) команды управления системой внешней лучевой радиотерапии, используя соответствие, и причем

- система внешней лучевой радиотерапии содержит источник (208) пучка излучения для облучения целевой зоны, причем система генерации пучка излучения содержит источник пучка излучения, причем система обнаружения пучка излучения содержит систему (243) формирования портального изображения для получения портального изображения (272) субъекта, используя пучок излучения, причем данные обнаружения пучка излучения содержат портальное изображение, причем выполнение команд дополнительно предписывает процессору, по меньшей мере, частично вычислять отображение посредством совмещения портального изображения с магнитно-резонансным изображением.

14. Способ работы медицинского инструмента (200, 300, 400, 500, 600, 700), в котором инструмент содержит систему (204) магнитно-резонансной томографии (204), выполненную с возможностью получения магнитно-резонансных данных (266) от субъекта (236) в пределах зоны (232) формирования изображения, причем система магнитно-резонансной томографии имеет первую систему координат, причем инструмент дополнительно содержит систему (202) внешней лучевой радиотерапии, выполненную с возможностью облучения целевой зоны (238), причем целевая зона находится в пределах зоны формирования изображения, причем система обнаружения пучка излучения имеет вторую систему координат, причем инструмент дополнительно содержит систему (208, 302, 302', 302'') генерации пучка излучения, выполненную с возможностью генерации пучка (242, 304, 304', 304'') излучения, причем инструмент дополнительно содержит систему (243, 502, 502')обнаружения пучка излучения, выполненную с возможностью получения данных обнаружения пучка излучения, описывающих пучок излучения во второй системе координат, причем способ содержит прием (100) плановых данных (260), описывающих пространственно-зависимую дозу излучения в целевой зоне, причем способ дополнительно содержит генерирование (102) команд (264) управления внешней лучевой радиотерапией, используя пространственно-зависимую дозу облучения, причем способ дополнительно содержит этапы, в которых:

- управляют (106) системой внешней лучевой радиотерапии для облучения целевой зоны, используя команды управления системой внешней лучевой радиотерапии;

- генерируют (108) пучок излучения, используя систему генерации пучка излучения;

- измеряют (110) данные обнаружения пучка излучения, используя систему обнаружения пучка излучения;

- получают (112) данные магнитно-резонансной томографии, используя систему магнитно-резонансной томографии,

- восстанавливают (114) магнитно-резонансное изображение (268), используя данные магнитно-резонансного изображения,

- определяют (116) совмещение (274) между магнитно-резонансным изображением и данными обнаружения пучка излучения;

- вычисляют (118) соответствие (276) между первой системой координат и второй системой координат, используя совмещение; и

- модифицируют (120) команды управления системой внешней лучевой радиотерапии, используя соответствие

и причем

- система внешней лучевой радиотерапии содержит источник (208) пучка излучения для облучения целевой зоны, причем система генерации пучка излучения содержит источник пучка излучения, причем система обнаружения пучка излучения содержит систему (243) формирования портального изображения для получения портального изображения (272) субъекта, используя пучок излучения, причем данные обнаружения пучка излучения содержат портальное изображение, причем выполнение команд дополнительно предписывает процессору, по меньшей мере, частично вычислять соответствие посредством совмещения портального изображения в магнитно-резонансном изображении.