Лучевая терапия с адаптивным расчетом дозы в реальном масштабе времени - RU2015129082A
Код документа: RU2015129082A
Формула
1. Система лучевой терапии, содержащая
блок трехмерной визуализации в реальном масштабе времени, который генерирует базовое изображение и трехмерные изображения в режиме реального времени по меньшей мере участка области тела субъекта, включающей в себя целевой объект и один или более органов, подверженных риску (ОПР);
блок регистрации, который деформируемо регистрирует плановое изображение области тела субъекта и базовое изображение, а также наносит карту свойств ткани по поглощению излучения в плановом изображении на базовое изображение;
блок движения, который измеряет движение целевого объема и ОПР в процессе проведения лучевой терапии на основе изображений в реальном масштабе времени; и
подсистему расчета дозы в реальном масштабе времени, которая вычисляет дозу облучения в реальном масштабе времени, доставленную в целевой объект и ОПР, на основе свойств ткани по поглощению излучения, нанесенных в виде карты с базового изображения или планового изображения на трехмерные изображения в реальном масштабе времени.
2. Система по п. 1, причем блок движения регистрирует базовое изображение с нанесенными в виде карты свойствами поглощения излучения на изображениях в реальном масштабе времени.
3. Система по п. 1, дополнительно включающая в себя
источник излучения, который доставляет пучки излучения в область тела субъекта для пересечения целевого объекта, при этом каждый пучок имеет размер, форму, направление, интенсивность и продолжительность, заданные на основе плана лучевой терапии.
4. Система по п. 1, причем вычисленная доза облучения в реальном масштабе времени, доставленная в область тела субъекта, включает в себя вычисленную кумулятивную дозу для каждого воксела планового изображения.
5. Система по п. 1, причем вычисленная доза облучения в реальном масштабе времени, доставленная в ткани, включает в себя
вычисленную накопленную дозу для каждого воксела планового изображения и прогнозируемую вычисленную кумулятивную дозу для оставшейся части фракции лучевой терапии.
6. Система по п. 1, причем доставка излучения изменяется на основе вычисленной кумулятивной дозы в реальном масштабе времени.
7. Система по п. 6, причем блок трехмерной визуализации в реальном масштабе времени включает в себя ультразвук (УЗ), который генерирует трехмерные УЗ-изображения в реальном масштабе времени, а также дополнительно включает в себя
робот, который управляет положением и/или ориентацией УЗ-зонда, излучающего и принимающего УЗ-волны для генерирования упомянутых УЗ-изображений в реальном масштабе времени.
8. Система по п. 1, причем свойство по поглощению излучения включает плотность ткани.
9. Система по п. 1, дополнительно включающая в себя
устройство отображения, которое отображает вычисленную кумулятивную дозу облучения в реальном масштабе времени, наложенную на плановое изображение.
10. Система по п. 1, дополнительно включающая в себя
устройство отображения, которое отображает разность между вычисленной кумулятивной дозой облучения и запланированной дозой облучения, наложенной на плановое изображение.
11. Способ лучевой терапии, содержащий
генерирование базового и планового трехмерных изображений в реальном масштабе времени области тела субъекта, включающей в себя целевой объект и один или более органов, подверженных риску (ОПР);
деформируемое регистрирование планового изображения и базового трехмерного изображения;
нанесение карты свойств тканей по поглощению излучения в области тела субъекта с планового изображения на базовое изображение;
измерение движения целевого объекта и органов, подверженных риску, в реальном масштабе времени в процессе проведения лучевой терапии на основе изображений в реальном масштабе времени; и
вычисление дозы облучения в реальном масштабе времени, доставленной в ткани, на основе свойств ткани по поглощению излучения, нанесенных в виде карты с базового или планового изображения на трехмерные изображения в реальном масштабе времени.
12. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя
регистрирование базового изображения с нанесенными в виде карты свойствами поглощения излучения на каждом из изображений в реальном масштабе времени.
13. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя
доставку пучков излучения в ткань области тела субъекта, при этом каждый пучок имеет размер, форму, направление, интенсивность и продолжительность, заданные на основе плана лучевой терапии.
14. Способ по п. 11, причем вычисление дозы облучения в реальном масштабе времени дополнительно включает в себя
вычисление кумулятивной дозы для каждого воксела планового изображения.
15. Способ по п. 11, причем вычисление дозы облучения в реальном масштабе времени дополнительно включает в себя
вычисление прогнозируемой рассчитанной накопленной дозы для оставшейся части фракционной терапии.
16. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя
изменение доставки излучения на основе вычисленной накопленной дозы.
17. Способ по п. 11, дополнительно включающий в себя
отображение вычисленной дозы облучения в реальном масштабе времени, наложенной на плановое изображение и/или изображения в реальном масштабе времени.
18. Невременный машиночитаемый носитель информации, содержащий программное обеспечение, которое управляет одним или более электронными устройствами обработки данных для осуществления способа по п. 11.
19. Электронное устройство обработки данных, выполненное с возможностью осуществления способа по п. 11.
20. Система лучевой терапии, содержащая
линейный ускоритель (LINAC), который генерирует множество пучков излучения в по меньшей мере один целевой объем в теле субъекта, при этом каждый пучок имеет размер, форму, направление, интенсивность и продолжительность, заданные на основе плана лучевой терапии;
управляемый роботом блок ультразвуковой (УЗ) визуализации, который генерирует 3-хмерные (3D) УЗ изображения области тела субъекта, включающей в себя упомянутый по меньшей мере один целевой объем и окружающие ткани, подверженные воздействию множества пучков излучения;
блок регистрации, который деформируемо регистрирует рентгеновское плановое изображение компьютерной томографии (КТ) и базовые ультразвуковые (УЗ) изображения, сгенерированные УЗ-блоком до проведения терапии, а также наносит карту плотностей тканей, основанную на плановом изображении КТ, на базовые трехмерные УЗ-изображения для создания трехмерной карты плотностей тканей;
УЗ- блок движения, который измеряет движение целевого объема и окружающих тканей и регистрирует трехмерную карту плотностей тканей на трехмерных УЗ-изображениях в реальном масштабе времени, сгенерированных блоком УЗ=визуализации; и
подсистему расчета дозы, которая вычисляет дозу облучения в реальном масштабе времени, доставленную в упомянутый по меньшей мере один целевой объем, подверженные риску органы и окружающие ткани, на основе трехмерной карты плотностей тканей, УЗ-изображений в реальном масштабе времени и измеренного движения.
