放射治療裝置及控制igrt裝置的方法
【專利摘要】本發(fā)明描述了放射治療裝置和控制圖像引導(dǎo)放射治療IGRT裝置的方法。該放射治療裝置包括：環(huán)形臺(tái)架，該環(huán)形臺(tái)架具有中心開(kāi)口，所述中心開(kāi)口大到足以容納患者身體，所述患者身體沿著縱軸定位并且延伸穿過(guò)所述中心開(kāi)口；臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)，該臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得所述環(huán)形臺(tái)架相對(duì)于所述縱軸傾斜成多個(gè)不同傾斜角度；以及放射治療頭，該放射治療頭被耦合到所述環(huán)形臺(tái)架并且能夠圍繞所述中心開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至少180度弧度，其中所述放射治療頭被機(jī)械耦合到所述環(huán)形臺(tái)架，以使得能夠動(dòng)態(tài)控制所述放射治療頭相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架朝著所述中心開(kāi)口向內(nèi)延伸的距離。
【專利說(shuō)明】
放射治療裝置及控制IGRT裝置的方法
[0001 ] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2012年01月10日、申請(qǐng)?zhí)枮?01280010985.5、發(fā)明名稱為"帶有 環(huán)形臺(tái)架的放射治療遞送系統(tǒng)"的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003] 本申請(qǐng)要求2011年1月20日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/434,824?及均2011年4月 15日提交的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?3/088，289和號(hào)13/088，321的權(quán)益，上述所有申請(qǐng)出于所有目的W 引用方式并入本文。本專利說(shuō)明書的主題設(shè)及W下共同轉(zhuǎn)讓的申請(qǐng)的主題:2011年2月23日 提交的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?3/033,571;2011年2月23日提交的美國(guó)申請(qǐng)?zhí)?3/033,584;2011年2月 23日提交的國(guó)際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US11/25936;2010年6月8日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/352， 637;2010年8月8日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)?zhí)?1/371，732; W及2010年8月8日提交的美國(guó)臨時(shí) 申請(qǐng)?zhí)?1/371，733。上文引用的專利申請(qǐng)全部W引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0004] 本專利說(shuō)明書設(shè)及使用放射W便用于醫(yī)療目的。更為具體地說(shuō)，本專利說(shuō)明書設(shè) 及放射治療系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0005] 如腫瘤和病變等病理解剖體可W通過(guò)侵入性操作(如外科手術(shù))來(lái)治療，對(duì)于病人 而言，運(yùn)種侵入性操作可能有害并且充滿風(fēng)險(xiǎn)。一種用W治療病理解剖體(例如，腫瘤、病 變、血管崎形、神經(jīng)病癥等等）的非侵入性方法是外部線束放射治療，運(yùn)種外部線束放射治 療通常使用如線性加速器化INAC)等治療放射源來(lái)生成如X射線等放射線束。在外部線束放 射治療的一種類型中，外部放射源會(huì)從多個(gè)共面角度來(lái)將一系列X射線線束定向到腫瘤部 位，此時(shí)患者被定位成使得腫瘤位于線束旋轉(zhuǎn)中屯、(等中屯、）。隨著治療放射源角度改變，因 此，每個(gè)線束均會(huì)通過(guò)所述腫瘤部位，但在其往返于腫瘤途中穿過(guò)健康組織的不同區(qū)域。因 此，腫瘤處的累積放射劑量確實(shí)較高，并且健康組織處的累積放射劑量相對(duì)較低。
[0006] 術(shù)語(yǔ)"放射外科手術(shù)"是指一種過(guò)程，其中放射是在較少治療療程或分次中W足W 致死病理的劑量而被應(yīng)用于目標(biāo)區(qū)域，而非是在大量分次中通過(guò)每個(gè)分次遞送較少劑量而 被應(yīng)用。區(qū)別于放射治療，放射外科手術(shù)通常特征在于，每個(gè)分次放射劑量相對(duì)較高(例如， 500-2000厘戈瑞）、每個(gè)分次治療時(shí)間延長(zhǎng)(例如，每次治療30-60分鐘）W及分次較少（例 如，一至五個(gè)分次或治療日）。放射治療通常特征在于，每個(gè)分次劑量較低(例如，100-200厘 戈瑞）、分次時(shí)間較短(例如，每次治療10至30分鐘似及分次較多(例如，30至45個(gè)分次）。為 了方便起見(jiàn)，除非另外指出，否則本文所用術(shù)語(yǔ)"放射治療"均指放射外科手術(shù)和/或放射治 療。
[0007] 圖像引導(dǎo)放射治療(IGRT)系統(tǒng)包括基于臺(tái)架的系統(tǒng)和基于機(jī)器人臂的系統(tǒng)。在基 于臺(tái)架的系統(tǒng)中，臺(tái)架使治療放射源圍繞穿過(guò)等中屯、的軸旋轉(zhuǎn)。基于臺(tái)架的系統(tǒng)包括C形臂 臺(tái)架，其中治療放射源是W類似懸臂方式而被安裝在穿過(guò)等中屯、的軸之上并且圍繞所述軸 旋轉(zhuǎn)?；谂_(tái)架的系統(tǒng)進(jìn)一步包括總體上具有圓環(huán)形狀的環(huán)形臺(tái)架，其中患者身體延伸穿 過(guò)圈環(huán)/圓環(huán)，并且治療放射源被安裝在圈環(huán)圓周上并圍繞穿過(guò)等中屯、的軸旋轉(zhuǎn)。傳統(tǒng)臺(tái)架 系統(tǒng)（圈環(huán)或C形臂)在放射源的旋轉(zhuǎn)軌跡所界定的單個(gè)平面（即，共面）中遞送治療放射。C 形臂系統(tǒng)的實(shí)例是由德國(guó)西口子公司和加利福尼亞州瓦里安醫(yī)療系統(tǒng)公司制造。在基于機(jī) 器人臂的系統(tǒng)中，治療放射源被安裝在關(guān)節(jié)連接的機(jī)器人臂上，所述機(jī)器人臂越過(guò)并且圍 繞患者延伸，所述機(jī)器人臂被構(gòu)造成提供至少五個(gè)自由度?；跈C(jī)器人臂的系統(tǒng)提供從多 個(gè)平面外方向遞送治療放射的能力，即，能夠進(jìn)行非共面遞送。加利福尼亞州Accuray公司 制造出一種系統(tǒng)，其中放射源被安裝在機(jī)器人臂上W供放射線束的非共面遞送。
[0008] 關(guān)聯(lián)每個(gè)放射治療系統(tǒng)的是成像系統(tǒng)，所述成像系統(tǒng)提供治療中圖像，用W擺位 并且(在一些實(shí)施例中）引導(dǎo)放射遞送操作而且追蹤治療中的祀運(yùn)動(dòng)。入口成像系統(tǒng)將檢測(cè) 器放置成與治療源相對(duì)W對(duì)患者進(jìn)行成像，從而獲得擺位(setup)圖像和治療中圖像，然而 其它方法利用一個(gè)或多個(gè)不同的、獨(dú)立的圖像放射源和一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)器來(lái)獲得擺位圖像 和治療中圖像。治療期間，通過(guò)將治療中圖像與治療前圖像信息進(jìn)行比較，即可完成祀或祀 體積追蹤。例如，治療前圖像信息可W包括計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)數(shù)據(jù)、圓錐形線束CT數(shù)據(jù)、 磁共振成像(MRI)數(shù)據(jù)、正電子發(fā)射斷層攝影(PET)數(shù)據(jù)或3D旋轉(zhuǎn)血管造影(3DRA)數(shù)據(jù)，W 及從運(yùn)些成像模態(tài)獲得的任何信息(例如但不限于數(shù)字重建射線照片或DRR)。
[0009] 在一個(gè)常見(jiàn)情景中，治療源是產(chǎn)生治療放射的線性加速器化INAC)(可被稱作"MV 源"）并且成像系統(tǒng)包括產(chǎn)生密度相對(duì)低的能量成像放射的一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立X射線成像源 (其各自可被稱作"kV源"）。治療中圖像可W包括W-個(gè)或多個(gè)不同視角獲得的一個(gè)或多個(gè) (優(yōu)選兩個(gè))二維圖像(典型地是X射線）（例如，立體X射線圖像），并且可與從Ξ維治療前圖 像信息獲得的二維DRR進(jìn)行比較。DRR是通過(guò)W下方式生成的合成X射線圖像:通過(guò)3D成像數(shù) 據(jù)投射假想X射線，其中所述假想X射線的方向和取向模擬治療中的X射線成像系統(tǒng)的幾何 形狀。所得DRR則會(huì)具有近似與治療中的X射線成像系統(tǒng)相同的比例和視角，并且可與治療 中的X射線圖像進(jìn)行比較W便確定祀的定位和取向，從而隨后用來(lái)引導(dǎo)放射到所述祀的遞 送。
[0010] 在放射治療中存在兩個(gè)總體目標(biāo)：（i)將高度適形的劑量分布遞送到祀體積；W及
[11] 在每個(gè)治療分次整個(gè)過(guò)程中W高準(zhǔn)確性遞送治療線束。第Ξ目標(biāo)在于針對(duì)每個(gè)分次W 盡可能少的時(shí)間完成兩個(gè)總體目標(biāo)。遞送更適形的劑量分布要求(例如)遞送非共面線束的 能力。準(zhǔn)確遞送治療線束要求追蹤祀體積分次內(nèi)的位置的能力。增加遞送速度的能力要求 準(zhǔn)確、精確并且快速移動(dòng)放射源而不碰撞室內(nèi)其它物體或患者或不違背管理機(jī)構(gòu)速度限制 的能力。
[0011] 關(guān)于已知放射治療系統(tǒng)，已經(jīng)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，運(yùn)些問(wèn)題至少部分通過(guò)在下 文中進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行解決?？傮w來(lái)說(shuō)，運(yùn)些問(wèn)題是由已知放射 治療系統(tǒng)中的機(jī)械穩(wěn)定性與系統(tǒng)多用性之間的緊張關(guān)系所致，運(yùn)種緊張關(guān)系在放射治療的 所希望的用途從僅僅頭部應(yīng)用擴(kuò)展到整個(gè)身體、例如(但不限于)肺、肝W及前列腺時(shí)變得 更為突出。比起基于C形臂臺(tái)架的系統(tǒng)，基于機(jī)器人臂的系統(tǒng)傾向于針對(duì)不同身體部分允許 更大范圍的放射線束角度，尤其是在希望患者躺椅在放射治療療程期間保持不動(dòng)的情況 下。因此，比起基于C形臂和環(huán)形臺(tái)架的系統(tǒng)，基于機(jī)器人臂的系統(tǒng)總體傾向于允許在可供 患者使用的治療計(jì)劃種類中實(shí)現(xiàn)更多用性。另外，就可W重達(dá)數(shù)百千克的大多數(shù)治療放射 源的特有性質(zhì)而言，基于將治療放射源安裝在C形臂臺(tái)架的系統(tǒng)經(jīng)受底座結(jié)構(gòu)的不希望的 治療中的變形，運(yùn)種變形難W建?；蝾A(yù)測(cè)并且會(huì)因無(wú)法精確并且準(zhǔn)確標(biāo)識(shí)線束在Ξ維空間 中所指位置而致線束遞送錯(cuò)誤和/或治療計(jì)劃余量增加。
[0012] 另一方面，基于環(huán)形臺(tái)架的系統(tǒng)傾向于呈現(xiàn)相對(duì)高的穩(wěn)定性，即，基于C形臂臺(tái)架 的系統(tǒng)所呈現(xiàn)的變形問(wèn)題較少，并且因此能夠可重復(fù)地并且準(zhǔn)確定位放射源，包括W相對(duì) 高的機(jī)械驅(qū)動(dòng)速度進(jìn)行定位。然而，如上所述，比起機(jī)器人臂系統(tǒng)，基于臺(tái)架的系統(tǒng)(例如，C 形臂臺(tái)架)傾向于提供更小范圍的可達(dá)角度來(lái)將治療放射引入不同身體部分之中，并且因 此提供更窄放射治療選項(xiàng)陣列。
[0013] X射線斷層攝影合成是指W下過(guò)程:使用W對(duì)應(yīng)多個(gè)不同角度入射在祀體積上的X 射線獲得所述祀體積的多個(gè)二維X射線投影圖像，接著針對(duì)所述二維X射線投影圖像進(jìn)行數(shù) 學(xué)處理W便產(chǎn)生表示所述祀體積的一個(gè)或多個(gè)對(duì)應(yīng)切片的一個(gè)或多個(gè)斷層攝影合成重構(gòu) 圖像的集，其中X射線投影圖像數(shù)量少于CT圖像重構(gòu)將會(huì)要求的集中的數(shù)量，和/或入射放 射角度的數(shù)量或范圍小于CT成像操作中將會(huì)使用的數(shù)量。通常，生成多個(gè)斷層攝影合成重 構(gòu)圖像，其中每個(gè)圖像表示祀體積的不同切片，并且因此斷層攝影合成重構(gòu)圖像的集有時(shí) 稱作斷層攝影合成體積。本文所用術(shù)語(yǔ)斷層攝影合成投影圖像是指在斷層攝影合成成像過(guò) 程期間獲得的其中一個(gè)二維X射線投影圖像。
[0014] 出于上述術(shù)語(yǔ)目的，對(duì)于一些優(yōu)選實(shí)施方案，CT圖像重構(gòu)所要求的圖像的集被認(rèn) 為是包括在一定的入射角度范圍上生成的圖像(例如，300或更多），所述入射角度即為180 度加上扇形線束角度。對(duì)于一些優(yōu)選實(shí)施方案，用于重構(gòu)斷層攝影合成圖像的X射線投影圖 像是在介于1度與小于用于CT成像的完整投影集合所需要的角度范圍值的角度范圍值(例 如，180度加上扇形角度)之間的角度范圍上獲得，其中在此范圍中生成的投影圖像數(shù)量是 介于2與1000之間的值。在其它優(yōu)選實(shí)施方案中，重構(gòu)斷層攝影合成圖像的X射線投影圖像 是在介于5度與45度之間的角度范圍上獲得，其中在此范圍中生成的投影圖像數(shù)量介于5與 100之間。
[0015] 已經(jīng)提出將X射線斷層攝影合成作為治療中的kV成像模態(tài)W與放射治療系統(tǒng)結(jié)合 使用。在US7532705B2中，提出處理Ξ維治療前圖像信息（例如，計(jì)劃CT圖像體積），W便通過(guò) W下方式生成位于患者體內(nèi)或身上的祀的數(shù)字?jǐn)鄬訑z影合成(DTS)參考圖像數(shù)據(jù)，如通過(guò) 計(jì)劃CT圖像體積模擬X射線圓錐形線束投影。隨后，針對(duì)治療床上的患者，通過(guò)W不同角度 獲得多個(gè)X射線圓錐形線束圖像生成DTS驗(yàn)證圖像。然后，通過(guò)比較DTS參考圖像數(shù)據(jù)和DTS 驗(yàn)證圖像數(shù)據(jù)中的如骨骼結(jié)構(gòu)、軟組織解剖體、植入祀W及皮膚輪廓等標(biāo)志執(zhí)行祀取位。在 US7711087B2中，提出在治療療程期間獲得斷層攝影合成圖像數(shù)據(jù)。出于在治療療程期間進(jìn) 行移動(dòng)追蹤目的，斷層攝影合成重構(gòu)切片結(jié)合捜索最為匹配所選參考CT切片的斷層攝影合 成重構(gòu)圖像過(guò)程中的參考CT數(shù)據(jù)直接進(jìn)行處理。產(chǎn)生最大匹配程度的具體斷層攝影合成重 構(gòu)圖像的標(biāo)識(shí)與斷層攝影合成重構(gòu)圖像所要求的用來(lái)實(shí)現(xiàn)峰值匹配的空間偏移的量一起 用于在Ξ維空間中對(duì)祀進(jìn)行取位。共同轉(zhuǎn)讓的US6778850(W引用方式并入本文)還披露了 使用X射線斷層攝影合成圖像(更為具體地說(shuō)，使用祀?yún)^(qū)域的清晰度相對(duì)要低的治療中的3D 圖像，所述治療中的3D圖像是由W不同角度獲得的多個(gè)2D診斷圖像合成)作為治療中的kV 成像模態(tài)。
[0016] 還提出將圓錐形CT(CBCT)作為與放射治療系統(tǒng)結(jié)合使用的治療中的成像模態(tài)，在 一些情況下作為kV成像模態(tài)，并且在其它情況下作為MV(入口）成像模態(tài)。然而，常規(guī)CT成像 通過(guò)祀體積從ID投影重構(gòu)2D切片，隨后堆疊所述2D切片W便形成3D體積圖像，CBCT成像從 祀體積的2D投影直接重構(gòu)3D體積圖像。如現(xiàn)有技術(shù)中已知，CBCT提供通過(guò)單個(gè)臺(tái)架旋轉(zhuǎn)(更 為確切地說(shuō)，旋轉(zhuǎn)至少180度加上扇形線束角度)形成3D圖像體積的能力，然而常規(guī)CT要求 每個(gè)切片旋轉(zhuǎn)一次(對(duì)于單排檢測(cè)器而言)或每個(gè)切片旋轉(zhuǎn)1/M次(對(duì)于具有Μ排的較新準(zhǔn)線 性多排檢測(cè)器而言）dCBCT還提供了更加各項(xiàng)同性的空間分辨率，然而常規(guī)CT在切片厚度的 縱向方向上限制空間分辨率。不過(guò)，由于常規(guī)CT系統(tǒng)通常在其線性或準(zhǔn)線性排檢測(cè)器附近 提供的準(zhǔn)直程度基本上高于CBCT系統(tǒng)在其二維檢測(cè)器附近所能提供的準(zhǔn)直程度，因此比起 常規(guī)CT系統(tǒng)，散射的噪聲和偽像對(duì)于CBCT系統(tǒng)而言更成問(wèn)題。
[0017] 在US7471765 B2中，提出使用一種CBCT成像系統(tǒng)，其包括kV X射線管和安裝在 LINAC臺(tái)架上的平板成像檢測(cè)器，W使得kV放射近似是與來(lái)自LINAC的MV治療放射正交。治 療之前，治療計(jì)劃獲得CBCT計(jì)劃圖像。隨后，每個(gè)治療分次之前，獲得CBCT圖像，并且與CBCT 治療前的計(jì)劃圖像進(jìn)行比較，并且使用比較結(jié)果來(lái)對(duì)治療分次的治療計(jì)劃進(jìn)行修改W補(bǔ)償 級(jí)分之間擺位誤差和/或級(jí)分之間器官運(yùn)動(dòng)。由于可允許的臺(tái)架旋轉(zhuǎn)速度限制（例如，每一 分鐘旋轉(zhuǎn)一次）導(dǎo)致CBCT獲得時(shí)間比起患者呼吸(或其它生理周期)來(lái)說(shuō)減慢，因此，在CBCT 獲取期間使用與患者呼吸（或其它生理周期）同步的選通方案來(lái)在重構(gòu)圖像中減小器官運(yùn) 動(dòng)的不利影響。另外，由于相對(duì)低的CBCT獲取時(shí)間，因此CBCT體積數(shù)據(jù)一般僅僅對(duì)于在每個(gè) 治療分次之前的患者準(zhǔn)備而言有用，并且對(duì)于分次內(nèi)運(yùn)動(dòng)校準(zhǔn)而言無(wú)用。
[0018] 如場(chǎng)發(fā)射"冷陰極"X射線源陣列等X射線源陣列表示出醫(yī)療成像中的良好進(jìn)展并 且在若干方面提供超過(guò)常規(guī)X射線管源的潛在優(yōu)勢(shì)。常規(guī)X射線管通常包括鶴、粗或鍊陰極， 所述陰極被加熱至約2000°C W致電子被熱離子地發(fā)射出來(lái)，自由電子隨后通過(guò)如120kV等 較高電勢(shì)朝著陽(yáng)極加速。可用于成像的X射線放射是在熱離子地生成的電子撞擊陽(yáng)極時(shí)形 成，陽(yáng)極通常是由鶴、鋼或銅支撐，位于X射線管的焦點(diǎn)處，運(yùn)種碰撞致使X射線光子發(fā)射。然 而W往作為在醫(yī)療成像環(huán)境中提供成像X射線放射的唯一可行并且具有成本效益的方式， 常規(guī)X射線管源可W使得W下方面實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)折衷：它們的相對(duì)大的尺寸和重量、高操作溫 度、高動(dòng)力消耗、相對(duì)適度的時(shí)間分辨率(例如，接通/斷開(kāi)切換時(shí)間及它們?cè)谖⑿突?或形成緊密地隔開(kāi)的陣列方面的最小順從性。
[0019] 作為其中通過(guò)熱離子發(fā)射生成自由電子的常規(guī)X射線管技術(shù)的替代方案，替代技 術(shù)已被引入，其中自由電子是通過(guò)場(chǎng)發(fā)射生成的。在場(chǎng)發(fā)射源中，自由電子在電壓被應(yīng)用到 具有高發(fā)射密度的材料(如某些碳納米管(CNT)材料)上時(shí)發(fā)射。由于電子的場(chǎng)發(fā)射是通過(guò) 高電場(chǎng)生成，因此無(wú)需加熱。因此，場(chǎng)發(fā)射源通常被稱作冷陰極源。有利地，由此類材料發(fā)射 的電子線束可W具有低發(fā)散性，并且因此使得容易聚焦到焦點(diǎn)上。此外，源的幾乎瞬時(shí)響應(yīng) 提供甚至可W在納秒量級(jí)上的時(shí)間選通能力。由于它們可被制造得極其小，因此場(chǎng)發(fā)射X射 線源非常適于形成陣列。根據(jù)US07505562B2(W引用方式并入本文），可W使用本領(lǐng)域的現(xiàn) 有技術(shù)內(nèi)的技術(shù)設(shè)想每米具有1000像素（即，每米1000個(gè)單獨(dú)X射線源）的、帶有近似lOMHz 的脈沖重復(fù)率的設(shè)備。
[0020] 本文所用術(shù)語(yǔ)X射線源陣列是指X射線的源，所述X射線的源包括多個(gè)空間上不同 的、電子上活性的X射線發(fā)射器或發(fā)射點(diǎn)（焦點(diǎn)），所述X射線發(fā)射器或發(fā)射點(diǎn)可W在單獨(dú)或 成組方式中的至少一者的基礎(chǔ)上進(jìn)行尋址。盡管適于與一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案一起使用 的多數(shù)X射線源陣列通常將是場(chǎng)發(fā)射"冷陰極"類型，但本教導(dǎo)的范圍不限于此。例如，可能 適于與一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案一起使用的其它類型的X射線陣列包括掃描束線陣列X射 線源，其中電子線束數(shù)字掃描整個(gè)鶴傳輸祀，每秒掃描Ξ十次，之后產(chǎn)生一萬(wàn)單獨(dú)經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直 的X射線線束，如加利福尼亞州紐瓦克市化iple Ring Technologies有限公司報(bào)告指出。
[0021] 已經(jīng)提出將X射線源陣列用于關(guān)聯(lián)放射治療系統(tǒng)的kV成像系統(tǒng)，如 US20090296886A1中所述。然而，人們認(rèn)為，需要在X射線源陣列到IGRT系統(tǒng)的集成的構(gòu)造、 操作和/或方式方面的實(shí)質(zhì)進(jìn)展（如本文中的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案所提供的那些進(jìn) 展），W便實(shí)現(xiàn)臨床實(shí)用性、有效性W及市場(chǎng)接受性。應(yīng)了解，盡管在IGRT系統(tǒng)的上下文中由 其有利，但一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案還可W應(yīng)用于在圖像引導(dǎo)放射治療范圍外的各種各樣 的其它醫(yī)療成像應(yīng)用。
[0022] 一般來(lái)說(shuō)，關(guān)于已知醫(yī)療成像和/或放射治療系統(tǒng)，已經(jīng)產(chǎn)生一個(gè)或多個(gè)問(wèn)題，運(yùn) 些問(wèn)題至少部分通過(guò)在下文中進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案進(jìn)行解決。例如，影 響患者舒適性的一個(gè)問(wèn)題是IGRT系統(tǒng)的物理構(gòu)造是否要向患者提供"隧道樣的"感覺(jué)，運(yùn)種 感覺(jué)可能帶來(lái)所不希望的幽閉恐懼癥感覺(jué)。如另一實(shí)施例，將會(huì)希望提供一種IGRT系統(tǒng)，其 中并不要求在（i)治療前成像過(guò)程和/或擺位成像過(guò)程與（ii)包括治療中的成像的治療遞 送過(guò)程的時(shí)間之間移動(dòng)患者，運(yùn)不僅是為了促進(jìn)方便性和患者舒適性，還是為了增加對(duì)應(yīng) 圖像集合之間的空間配準(zhǔn)的精確性，W便允許實(shí)現(xiàn)更精確的放射治療遞送。
[0023] 如又一實(shí)施例，在US07188999B2(W引用方式并入本文）中提出一種放射治療裝 置，其中LINAC是由弧形導(dǎo)軌支撐并且可W沿著所述弧形導(dǎo)軌周向移動(dòng)，所述弧形導(dǎo)軌可相 對(duì)于縱軸傾斜，患者沿著所述縱軸定位。通過(guò)使得弧形導(dǎo)軌W致動(dòng)方式傾斜并且使得LINAC 沿著所述弧形導(dǎo)軌W致動(dòng)方式周向平移，由此，至少在理論上可W沿著中屯、在等中屯、處的 虛設(shè)半球來(lái)將LINAC基本上定位在任何位置。然而，出現(xiàn)的至少一個(gè)困難在于，LINAC可能潛 在會(huì)與患者皮膚表面碰撞或幾乎碰撞，在弧形導(dǎo)軌相對(duì)于縱軸偏離法線傾斜。盡管 US07188999B2討論了可W至少部分解決運(yùn)個(gè)問(wèn)題的一個(gè)建議，運(yùn)個(gè)建議是將包括整個(gè)弧形 導(dǎo)軌在內(nèi)的整個(gè)臺(tái)架結(jié)構(gòu)致動(dòng)式升高到治療室地板上方的不同高度，此類建議被認(rèn)為會(huì)帶 來(lái)能夠通過(guò)在下文中進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案避免的一個(gè)或多個(gè)不利后果， 和/或經(jīng)受在下文中進(jìn)一步描述的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案并不經(jīng)受的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。 就本教導(dǎo)而言，如本領(lǐng)域中的技術(shù)人員將會(huì)清楚，還會(huì)產(chǎn)生其它問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，提供的是一種放射治療裝置，其包括:環(huán)形臺(tái)架，其具有 中屯、開(kāi)口； W及被連接到所述環(huán)形臺(tái)架的放射治療頭。所述放射治療頭可W圍繞所述中屯、 開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至少180度弧度。所述放射治療裝置進(jìn)一步包括臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)，所述臺(tái)架平移機(jī)構(gòu) 被構(gòu)造成在延伸穿過(guò)所述中屯、開(kāi)口的縱軸的方向上平移所述環(huán)形臺(tái)架。
[0025] 還提供了一種用于針對(duì)患者身體部分進(jìn)行圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT)的方法，所述 方法包括沿著IGRT裝置的縱軸定位所述患者，所述IGRT裝置具有帶有中屯、開(kāi)口的環(huán)形臺(tái) 架，所述縱軸延伸穿過(guò)所述中屯、開(kāi)口，所述IGRT裝置進(jìn)一步包括放射治療頭，所述放射治療 頭被連接到所述環(huán)形臺(tái)架并且可W圍繞所述中屯、開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至少180度弧度，所述IGRT裝置 進(jìn)一步包括臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)，所述臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在所述縱軸的方向上平移所述環(huán)形 臺(tái)架。所述IGRT裝置在治療分次期間經(jīng)過(guò)操作W便將非共面放射治療應(yīng)用到所述身體部 分，其中所述放射治療頭圍繞所述中屯、開(kāi)口被旋轉(zhuǎn)到多個(gè)不同臺(tái)架角度，并且其中所述環(huán) 形臺(tái)架沿著所述縱軸被平移到不同縱向位置。
[0026] 還提供了一種放射治療裝置，其包括環(huán)形臺(tái)架，所述環(huán)形臺(tái)架具有中屯、開(kāi)口，所述 中屯、開(kāi)口大到足W容納患者身體，所述患者身體沿著縱軸定位并且延伸穿過(guò)所述中屯、開(kāi) 口，并且所述放射治療裝置進(jìn)一步包括臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)，所述臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得所 述環(huán)形臺(tái)架相對(duì)于所述縱軸傾斜成多個(gè)不同傾斜角度。所述裝置進(jìn)一步包括放射治療頭， 所述放射治療頭被連接到所述環(huán)形臺(tái)架并且可W圍繞所述中屯、開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至少180度弧度。 所述放射治療頭被機(jī)械連接到所述環(huán)形臺(tái)架，W使得可W動(dòng)態(tài)控制所述放射治療頭相對(duì)于 所述環(huán)形臺(tái)架朝著所述中屯、開(kāi)口向內(nèi)延伸的距離。
[0027] 還提供了一種用于針對(duì)患者身體部分進(jìn)行圖像引導(dǎo)放射治療的方法，所述方法包 括沿著IGRT裝置的縱軸定位所述患者，所述IGRT裝置包括:環(huán)形臺(tái)架，其具有中屯、開(kāi)口，所 述中屯、開(kāi)口大到足W容納所述患者的所述身體；W及臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)，其被構(gòu)造成使得所述 環(huán)形臺(tái)架相對(duì)于所述縱軸傾斜成多個(gè)不同傾斜角度。放射治療頭被連接到所述環(huán)形臺(tái)架并 且可W圍繞所述中屯、開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至少180度弧度，而且是被機(jī)械連接到所述環(huán)形臺(tái)架的，W使 得可W動(dòng)態(tài)控制所述放射治療頭相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架朝著所述中屯、開(kāi)口向內(nèi)延伸的距離。 所述IGRT裝置在治療分次期間經(jīng)過(guò)操作W便將非共面放射治療應(yīng)用到所述身體部分，所述 操作包括圍繞所述中屯、開(kāi)口來(lái)將所述放射治療頭旋轉(zhuǎn)到多個(gè)不同臺(tái)架角度，所述操作進(jìn)一 步包括使得所述環(huán)形臺(tái)架相對(duì)于所述縱軸傾斜成多個(gè)不同傾斜角度。
[00%]還提供了一種放射治療裝置，其包括環(huán)形臺(tái)架，所述環(huán)形臺(tái)架具有中屯、開(kāi)口，所述 中屯、開(kāi)口大到足W容納患者身體，所述患者身體沿著縱軸定位并且延伸穿過(guò)所述中屯、開(kāi) 口。所述裝置進(jìn)一步包括放射治療頭，所述放射治療頭被連接到所述環(huán)形臺(tái)架并且可W圍 繞所述中屯、開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至少180度弧度。所述放射治療頭被機(jī)械連接到所述環(huán)形臺(tái)架，W使得 可W動(dòng)態(tài)控制所述放射治療頭相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架朝著所述中屯、開(kāi)口向內(nèi)延伸的距離。
[0029] 還提供了一種用于針對(duì)患者身體部分進(jìn)行圖像引導(dǎo)放射治療的方法，所述方法包 括沿著IGRT裝置的縱軸定位所述患者，所述IGRT裝置包括環(huán)形臺(tái)架，所述環(huán)形臺(tái)架具有中 屯、開(kāi)口，所述中屯、開(kāi)口大到足W容納所述患者的所述身體。放射治療頭被連接到所述環(huán)形 臺(tái)架并且可W圍繞所述中屯、開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至少180度弧度，而且所述放射治療頭是被機(jī)械連接 到所述環(huán)形臺(tái)架的，W使得可W動(dòng)態(tài)控制所述放射治療頭相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架朝著所述中 屯、開(kāi)口向內(nèi)延伸的距離。所述IGRT裝置在治療分次期間經(jīng)過(guò)操作W便將非共面放射治療應(yīng) 用到所述身體部分，所述操作包括圍繞所述中屯、開(kāi)口來(lái)將所述放射治療頭旋轉(zhuǎn)到多個(gè)不同 臺(tái)架角度，所述操作進(jìn)一步包括動(dòng)態(tài)控制所述放射治療頭通過(guò)所述多個(gè)臺(tái)架角度向內(nèi)延伸 的所述距離。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的放射治療環(huán)境；
[0031] 圖2A-2B各自示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的圖像引導(dǎo)放射治療(IGRT)裝置的側(cè)向剖切 視圖和軸向剖切視圖；
[0032] 圖3A-3B各自示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置的側(cè)向剖切視圖和軸向剖切視 圖；
[0033] 圖4示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置的側(cè)向剖切視圖W及與所述IGRT裝置集成 和/或連接的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的示意圖；
[0034] 圖5A-5D針對(duì)在圓錐形非共面或圓錐形螺旋式非共面放射治療遞送期間所述IGRT 裝置的環(huán)形臺(tái)架的多個(gè)不同縱向位置示出圖3所示IGRT裝置的側(cè)向剖切視圖；
[0035] 圖5E-5G針對(duì)在螺旋式非共面放射治療遞送期間環(huán)形臺(tái)架的多個(gè)不同縱向位置示 出圖3所示IGRT裝置的側(cè)向剖切視圖；
[0036] 圖6A-6D示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的3D成像設(shè)備的縱向平移和IGRT系統(tǒng)的環(huán)形臺(tái)架 結(jié)構(gòu)，所述優(yōu)選實(shí)施方案用W在允許患者保持靜止的同時(shí)結(jié)合放射治療遞送提供治療前 和/或擺位成像；
[0037] 圖7示出示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置在任選躺椅擺動(dòng)操作模式期間的俯視 剖切視圖；
[0038] 圖8A-8B各自示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置的軸向剖切視圖和俯視剖切視 圖；
[0039] 圖9A-9C各自示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置的一個(gè)軸向剖切視圖和兩個(gè)俯視 剖切視圖；
[0040] 圖10示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置的俯視剖切視圖；
[0041] 圖11A-11C示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置的側(cè)向剖切視圖，所述IGRT裝置包 括環(huán)形臺(tái)架，所述環(huán)形臺(tái)架圍繞水平傾斜軸W不同的對(duì)應(yīng)傾斜角度傾斜；
[0042] 圖12A-12C針對(duì)IGRT裝置的對(duì)應(yīng)環(huán)形臺(tái)架傾斜角度示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的圖 11A-11C所示IGRT裝置的平面內(nèi)環(huán)形臺(tái)架剖切視圖，運(yùn)些視圖各自包括處于兩個(gè)不同臺(tái)架 角度時(shí)的所述IGRT裝置的放射頭的視圖，用W示出所述放射頭的動(dòng)態(tài)向內(nèi)/向外定位控制；
[0043] 圖13A-13C示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置的俯視剖切視圖，所述IGRT裝置包 括環(huán)形臺(tái)架，所述環(huán)形臺(tái)架圍繞垂直傾斜軸W不同的對(duì)應(yīng)傾斜角度傾斜；
[0044] 圖14A-14B示出根據(jù)圖5A-5D所示方法的使用IGRT系統(tǒng)的圓錐形非共面和圓錐形 螺旋式非共面放射治療遞送的實(shí)施例；
[0045] 圖15A-15B示出使用圖11A-11C所示IGRT系統(tǒng)的非共面放射治療遞送的實(shí)施例；W 及
[0046] 圖16A-16B示出使用圖13A-13C所示IGRT系統(tǒng)的非共面放射治療遞送的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 在下文中進(jìn)一步描述了用于圖像引導(dǎo)放射治療(IGRT)的系統(tǒng)、方法W及相關(guān)計(jì)算 機(jī)程序產(chǎn)品，包括圖像引導(dǎo)放射治療（IGRT)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)提供W下項(xiàng)的有利組合:高機(jī)械 穩(wěn)定性、放射遞送過(guò)程中的多用性、戶外構(gòu)造 W及使得患者在（i)治療前成像和/或擺位成 像與（ii)包括治療中的成像在內(nèi)的治療遞送的時(shí)間之間保持靜止的能力。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施 方案中，提供一種放射治療裝置，所述放射治療裝置包括:環(huán)形臺(tái)架，所述環(huán)形臺(tái)架具有中 屯、開(kāi)口；放射治療頭，所述放射治療頭被連接到所述環(huán)形臺(tái)架并且可W圍繞所述中屯、開(kāi)口 旋轉(zhuǎn)至少180度弧度；W及臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)，所述臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在在延伸穿過(guò)所述中 屯、開(kāi)口的縱軸的方向上平移所述環(huán)形臺(tái)架。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述環(huán)形臺(tái)架裝在環(huán) 形臺(tái)架結(jié)構(gòu)內(nèi)，所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)沿著所述縱軸具有小于約一米的整體長(zhǎng)度，從而有利促 使患者得到非幽閉恐懼癥的、"戶外的"感覺(jué)和體驗(yàn)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述放射治療 頭可W圍繞所述中屯、開(kāi)口旋轉(zhuǎn)整個(gè)360度弧度。
[0048] 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，所述環(huán)形臺(tái)架界定中屯、環(huán)形臺(tái)架平面，所述放射治療頭 的質(zhì)量中屯、沿著所述環(huán)形臺(tái)架平面進(jìn)行維持，并且所述放射治療頭被可樞轉(zhuǎn)地安裝到所述 環(huán)形臺(tái)架的方式為允許治療放射相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架平面被定向在平面外。更優(yōu)選地，所 述放射治療頭被安裝成允許進(jìn)一步可樞轉(zhuǎn)移動(dòng)，W使得放射治療可W相對(duì)于穿過(guò)等中屯、的 中屯、縱軸偏離中屯、進(jìn)行定向。有利地，可W提供豐富多樣的不同治療類型和治療剖面，包括 但不限于圓錐形非共面旋轉(zhuǎn)弧形治療和圓錐形螺旋式非共面旋轉(zhuǎn)弧形治療。根據(jù)另一優(yōu)選 實(shí)施方案，通過(guò)W下方式來(lái)提供又一自由度:將放射治療頭安裝到環(huán)形臺(tái)架，W使得放射治 療頭與中屯、縱軸之間的徑向距離能夠得到動(dòng)態(tài)控制。
[0049] 對(duì)于優(yōu)選實(shí)施方案，治療中的成像是由第一 kV成像系統(tǒng)提供，所述第一 kV成像系 統(tǒng)包括第一成像源和第一成像檢測(cè)器，所述第一成像源和所述第一成像檢測(cè)器可W隨著所 述環(huán)形臺(tái)架沿著所述縱軸平移。第一成像源和第一成像檢測(cè)器可W被安裝到環(huán)形臺(tái)架，從 而可W與放射治療頭圍繞中屯、開(kāi)口一致旋轉(zhuǎn)，或者作為替代，第一成像源和第一成像檢測(cè) 器可W被固定到環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)的框架，W使得它們無(wú)法圍繞中屯、開(kāi)口旋轉(zhuǎn)，但卻仍會(huì)沿著 縱軸隨著所述環(huán)形臺(tái)架平移。優(yōu)選地，還提供包括第二成像源和第二成像檢測(cè)器的第二kV 成像系統(tǒng)，所述第二kV成像系統(tǒng)或沿著縱軸靜止或可相對(duì)于環(huán)形臺(tái)架沿著縱軸獨(dú)立平移。 可固定地定位和/或移動(dòng)地控制第二kV成像系統(tǒng)，W使得在縱向移動(dòng)環(huán)形臺(tái)架W將其中屯、 平面從等中屯、處移除時(shí)，所述第二kV成像系統(tǒng)可接管"第一kV成像系統(tǒng)，W便提供所需 治療中圖像信息。
[0050] 根據(jù)另一優(yōu)選實(shí)施方案，治療拱室也配備有3D成像設(shè)備(例如，CT、MRI)，所述3D成 像設(shè)備與包含環(huán)形臺(tái)架和放射治療頭的環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)分開(kāi)，其中所述3D成像設(shè)備可W沿著 中屯、縱軸單獨(dú)并獨(dú)立于所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)平移。環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)可W在其中所述環(huán)形臺(tái)架結(jié) 構(gòu)縱向包圍等中屯、的第一位置與遠(yuǎn)離所述等中屯、的第二位置之間沿著中屯、縱軸平移。類似 地，3D成像設(shè)備可W在其中其遠(yuǎn)離等中屯、的第Ξ位置與其縱向包圍所述等中屯、的第四位置 之間沿著中屯、縱軸平移。有利地，運(yùn)提供了一種在保持患者完全靜止的同時(shí)實(shí)現(xiàn)W下兩種 情況的能力：（a)通過(guò)3D成像設(shè)備來(lái)對(duì)祀組織體積進(jìn)行治療前成像和/或擺位成像和(b)通 過(guò)放射治療頭來(lái)向所述祀組織體積遞送放射治療。對(duì)于治療前成像和/或擺位成像，環(huán)形臺(tái) 架結(jié)構(gòu)被移動(dòng)開(kāi)，同時(shí)3D成像設(shè)備獲得治療前圖像和/或擺位圖像，然而，對(duì)于遞送放射治 療，所述3D成像設(shè)備被移動(dòng)開(kāi)，W便允許安裝在環(huán)形臺(tái)架上的放射治療頭執(zhí)行放射遞送，上 述所有操作無(wú)需平移、旋轉(zhuǎn)或W其它方式移動(dòng)患者。
[0051] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，還提供了一種放射治療裝置，所述放射 治療裝置包括環(huán)形臺(tái)架，所述環(huán)形臺(tái)架具有中屯、開(kāi)口，所述中屯、開(kāi)口大到足W容納患者身 體，所述患者身體沿著固定縱軸定位并且延伸穿過(guò)所述中屯、開(kāi)口，并且所述放射治療裝置 進(jìn)一步包括臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)，所述臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得所述環(huán)形臺(tái)架相對(duì)于所述縱軸 傾斜成多個(gè)不同傾斜角度。所述裝置進(jìn)一步包括放射治療頭，所述放射治療頭被連接到所 述環(huán)形臺(tái)架并且可W圍繞所述中屯、開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至少180度弧度，并且更優(yōu)選地旋轉(zhuǎn)整個(gè)360度 弧度。對(duì)于一個(gè)優(yōu)選實(shí)實(shí)施方案，環(huán)形臺(tái)架可W傾斜而不可W在治療拱室中縱向平移，然 而，在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，環(huán)形臺(tái)架可W傾斜，同時(shí)可W在治療拱室中縱向平移。對(duì)于一 個(gè)優(yōu)選實(shí)實(shí)施方案，環(huán)形臺(tái)架可w圍繞水平傾斜軸傾斜，然而，在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，環(huán) 形臺(tái)架可W圍繞垂直傾斜軸傾斜。對(duì)于其中環(huán)形臺(tái)架既可傾斜也可縱向平移的優(yōu)選實(shí)施方 案中，傾斜軸將可能會(huì)隨著所述環(huán)形臺(tái)架平移。提供一個(gè)或多個(gè)kv成像系統(tǒng)，所述kV成像系 統(tǒng)可W包括一個(gè)或多個(gè)在臺(tái)架上的kV成像系統(tǒng)，所述在臺(tái)架上的kV成像系統(tǒng)被安裝到環(huán)形 臺(tái)架并且由此可W隨之傾斜和/或平移。所述一個(gè)或多個(gè)kV成像系統(tǒng)可W進(jìn)一步和/或替代 地包括在治療拱室中獨(dú)立于環(huán)形臺(tái)架進(jìn)行移動(dòng)的一個(gè)或多個(gè)可獨(dú)立移動(dòng)的kV成像系統(tǒng)，并 且可W進(jìn)一步和/或替代地包括相對(duì)于所述治療拱室固定的一個(gè)或多個(gè)固定的kV成像系 統(tǒng)。
[0052] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，結(jié)合可傾斜的環(huán)形臺(tái)架提供一種介于放射治療頭與環(huán)形 臺(tái)架之間的機(jī)械連接，運(yùn)種機(jī)械連接設(shè)計(jì)用來(lái)促進(jìn)并且促使所述放射治療頭相對(duì)于所述環(huán) 形臺(tái)架朝著中屯、開(kāi)口向內(nèi)延伸的距離得到動(dòng)態(tài)控制。例如，在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，放射治 療頭通過(guò)伸縮臂來(lái)連接到環(huán)形臺(tái)架，所述伸縮臂被構(gòu)造成在計(jì)算機(jī)化控制下朝著或遠(yuǎn)離環(huán) 形臺(tái)架平面的中屯、動(dòng)態(tài)延伸。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，當(dāng)放射治療頭圍繞中屯、開(kāi)口通過(guò)多 個(gè)臺(tái)架角度旋轉(zhuǎn)時(shí)，動(dòng)態(tài)控制向內(nèi)延伸距離，所述動(dòng)態(tài)控制的應(yīng)用方式為使得所述放射治 療頭鄰近地維持在沿著縱軸圍繞患者延伸的預(yù)先界定的圓柱形緩沖區(qū)外。對(duì)于其中環(huán)形臺(tái) 架相對(duì)于縱軸W非垂直角度傾斜的實(shí)施例，放射治療頭的尖端遵循總體上楠圓形的軌跡， 伸縮臂在環(huán)形臺(tái)架圓周更為接近緩沖區(qū)時(shí)的位置處相對(duì)收縮，伸縮臂在環(huán)形臺(tái)架圓周更為 遠(yuǎn)離緩沖區(qū)時(shí)的位置處相對(duì)延伸。對(duì)于其中環(huán)形臺(tái)架既可傾斜也可縱向平移的優(yōu)選實(shí)施方 案，治療拱室也可W配備有可W沿著縱軸單獨(dú)并獨(dú)立于環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)平移的單獨(dú)3D成像設(shè) 備(例如，CT、MRI)，W便提供在保持患者完全靜止的同時(shí)實(shí)現(xiàn)（i)治療前成像和/或擺位成 像和(ii)遞送放射治療兩者的能力。
[0053] 圖1示出放射治療環(huán)境100, 一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案被被有利地應(yīng)用到所述放射 治療環(huán)境之內(nèi)。放射治療環(huán)境100包括參考成像系統(tǒng)102和IGRT系統(tǒng)104。參考成像系統(tǒng)102 通常包括高精確性體積成像系統(tǒng)，如計(jì)算機(jī)斷層攝影(CT)系統(tǒng)或核磁共振成像(MRI)系統(tǒng)。 鑒于許多臨床環(huán)境中的成本和工作流程因素，所述參考成像系統(tǒng)102通常是在診所或醫(yī)院 環(huán)境中用于各種不同目的的通用工具，并且并不是特別專用于IGRT系統(tǒng)104。相反，參考成 像系統(tǒng)102通常位于其自己的單獨(dú)的室或拱室之中，并且在單獨(dú)并且比IGRT系統(tǒng)104更通用 的基礎(chǔ)上購(gòu)買、安裝和/或維護(hù)。因此，對(duì)于圖1實(shí)施例，參考成像系統(tǒng)102被示出為是不同于 IGRT系統(tǒng)104的。值得注意地是，對(duì)于沒(méi)有超出本教導(dǎo)范圍的其它放射治療環(huán)境，參考成像 系統(tǒng)102可W被認(rèn)為是IGRT系統(tǒng)104的集成部件。
[0054] IGRT系統(tǒng)104包括放射治療(MV)源108,其選擇性地將高能量X射線治療放射應(yīng)用 到定位在治療躺椅TC上的患者P的祀體積。MV源108在系統(tǒng)控制器114并且更具體地說(shuō)是在 其治療放射控制子系統(tǒng)128的控制下來(lái)應(yīng)用治療放射。系統(tǒng)控制器114進(jìn)一步包括處理電路 120、檢測(cè)器控制器122、躺椅定位控制器124和kV放射控制器126,上述各自被編程并且構(gòu)造 成實(shí)現(xiàn)本文中進(jìn)一步描述的一種或多種功能。一個(gè)或多個(gè)成像化V)放射源110在kV放射控 制器126的控制下選擇性地發(fā)射相對(duì)低能量的X射線成像放射，所述成像放射是由一個(gè)或多 個(gè)成像檢測(cè)器112捕獲。在替代優(yōu)選實(shí)施方案中，一個(gè)或多個(gè)成像檢測(cè)器112可W是所謂的 入口成像檢測(cè)器，其捕獲來(lái)自MV源108的高能量X射線治療放射，運(yùn)種治療放射穿過(guò)祀體積 傳播。
[0055] 對(duì)于一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，kV成像放射源110包括二維立體定向X射線成像系統(tǒng)和斷 層攝影合成成像系統(tǒng)兩者。對(duì)于其它優(yōu)選實(shí)施方案，僅僅提供二維立體定向X射線成像系 統(tǒng)，然而對(duì)于另外一些優(yōu)選實(shí)施方案，僅僅提供斷層攝影合成成像系統(tǒng)。優(yōu)選地，立體定向X 射線成像系統(tǒng)和斷層攝影合成成像各自具有W下特征：（a)相對(duì)于治療室的(x，y，z)坐標(biāo)系 統(tǒng)的固定的、預(yù)定的、非移動(dòng)的幾何形狀或(b)在幾何形狀可W動(dòng)態(tài)移動(dòng)時(shí)相對(duì)于治療室的 (x，y，z)坐標(biāo)系統(tǒng)的可精確測(cè)量的和/或可精確確定的幾何形狀。MV放射源108當(dāng)然也應(yīng)具 有相對(duì)于治療室的(x，y，z)坐標(biāo)系統(tǒng)的可精確測(cè)量的和/或可精確確定的幾何形狀。
[0056] 躺椅定位器130是由躺椅定位控制器124致動(dòng)，W便定位躺椅TC。任選地，基于非X 射線的定位傳感系統(tǒng)134感測(cè)策略性地固持到患者上的一個(gè)或多個(gè)外部標(biāo)記的定位和/或 運(yùn)動(dòng)，和/或感測(cè)患者皮膚表面本身的定位和/或運(yùn)動(dòng)，運(yùn)種感測(cè)使用并不設(shè)及離子放射的 一種或多種方法進(jìn)行，所述方法如基于光學(xué)的或基于超聲的的方法。IGRT系統(tǒng)104進(jìn)一步包 括操作員工作站116和治療計(jì)劃系統(tǒng)118。
[0057] 圖2A-2B示出根據(jù)一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT系統(tǒng)，包括可平移的環(huán)形臺(tái)架 結(jié)構(gòu)200。環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200包括框架202,所述框架內(nèi)設(shè)置有環(huán)形臺(tái)架204。安裝到環(huán)形臺(tái)架 204的是放射治療頭210,所述放射治療頭如但不限于線性加速器化INAC)或緊湊質(zhì)子源，所 述放射治療頭上包括如多葉準(zhǔn)直器(MLC)等末端準(zhǔn)直器212并且提供了治療放射線束203。 放射治療頭210通過(guò)包括臂207的底座206來(lái)被安裝到環(huán)形臺(tái)架204上。對(duì)于一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方 案，放射治療頭210包括緊湊輕量LINAC，如采用緊湊構(gòu)造而無(wú)偏轉(zhuǎn)磁鐵的X帶或C帶LINAC。 運(yùn)就允許一種緊湊系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其中所有移動(dòng)部件位于固定表面蓋罩(參見(jiàn)遮蔽結(jié)構(gòu)220)后 面，從而消除與患者碰撞的風(fēng)險(xiǎn)并且實(shí)現(xiàn)較高旋轉(zhuǎn)速度(存在一種美國(guó)管理標(biāo)準(zhǔn)，其中規(guī)定 如果存在與患者碰撞的風(fēng)險(xiǎn)，那么就不允許旋轉(zhuǎn)速度高于1轉(zhuǎn)/分鐘）。在替代實(shí)施方案中， 緊湊加速器可W包括偏轉(zhuǎn)磁鐵。
[005引環(huán)形臺(tái)架204和放射治療頭210經(jīng)過(guò)構(gòu)造，W使得所述放射治療頭210可W圍繞穿 過(guò)等中屯、216的縱向取向的中屯、軸214旋轉(zhuǎn)。就本發(fā)明而言，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)清楚， 各種不同機(jī)制中的任何機(jī)制都可用來(lái)實(shí)現(xiàn)運(yùn)種旋轉(zhuǎn)功能，所述機(jī)制包括其中環(huán)形臺(tái)架204 固定而底座206圍繞所述環(huán)形臺(tái)架滑動(dòng)或滾動(dòng)的機(jī)制、其中整個(gè)環(huán)形臺(tái)架204旋轉(zhuǎn)并且底座 206被固定于所述環(huán)形臺(tái)架的單點(diǎn)上的的機(jī)制及其各種組合。對(duì)于其中環(huán)形臺(tái)架204保持固 定而底座206圍繞所述環(huán)形臺(tái)架滑動(dòng)或滾動(dòng)的情況，將會(huì)易于理解地是，術(shù)語(yǔ)"臺(tái)架角度"仍 然可W用來(lái)表示在從設(shè)備末端軸向觀察時(shí)放射治療頭相對(duì)于中屯、縱軸的角度設(shè)置，即使所 述環(huán)形臺(tái)架本身并不轉(zhuǎn)動(dòng)并且相反所述放射治療頭圍繞所述環(huán)形臺(tái)架周向平移也是如此。
[0059] 技術(shù)人員將會(huì)了解，允許臺(tái)架角度的此類變化的各種不同機(jī)械支持方案中的任何 方案均可使用(例如，抗摩擦套筒、滑動(dòng)軸承、滾柱軸承等等）。為了簡(jiǎn)化
【發(fā)明內(nèi)容】
，下文描述 呈現(xiàn)針對(duì)整個(gè)環(huán)形臺(tái)架204旋轉(zhuǎn)并且底座206被固持在所述環(huán)形臺(tái)架的單點(diǎn)上的情況，但應(yīng) 了解，本教導(dǎo)范圍不限于此。
[0060] 環(huán)形臺(tái)架204和放射治療頭210被構(gòu)造和尺寸調(diào)整成允許中屯、開(kāi)口（中屯、孔桐)218 存在，也就是說(shuō)，存在運(yùn)樣一種開(kāi)口：足W允許患者P被定位成從中穿過(guò)，而不可能在放射治 療頭210或其它機(jī)械部件圍繞患者P旋轉(zhuǎn)時(shí)被所述放射治療頭或其它機(jī)械部件意外接觸。優(yōu) 選地，提供遮蔽結(jié)構(gòu)220W便對(duì)中屯、孔桐218邊界加襯而且覆蓋環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200側(cè)面。除了 防止動(dòng)患者的手或其它身體部分發(fā)生所不期望的移動(dòng)而導(dǎo)致與移動(dòng)零件碰撞之外，就設(shè)備 中的大型移動(dòng)零件而言，遮蔽結(jié)構(gòu)220可W減少病人可感覺(jué)到的威脅感。遮蔽結(jié)構(gòu)220提供 最大化臺(tái)架旋轉(zhuǎn)速度而仍滿足所有管理安全要求的能力。遮蔽結(jié)構(gòu)220應(yīng)由對(duì)于治療和成 像放射而言基本上可透射的材料形成，并且所述遮蔽結(jié)構(gòu)任選地也可W是在視覺(jué)上不透明 的。中央孔桐218可替代地稱作圓柱形緩沖區(qū)，或者可能更通俗地稱作"禁飛區(qū)"，運(yùn)種替代 術(shù)語(yǔ)尤其合適其中不包括遮蔽結(jié)構(gòu)220的實(shí)施例。
[0061] 關(guān)聯(lián)IGRT系統(tǒng)的是一種虛設(shè)平面，本文稱作橫向等中屯、的平面217,運(yùn)個(gè)平面與旋 轉(zhuǎn)軸214正交并且穿過(guò)等中屯、216。關(guān)聯(lián)包括環(huán)形臺(tái)架204的環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200的是環(huán)形臺(tái)架 平面219,如果運(yùn)個(gè)平面在某些時(shí)間上和/或針對(duì)某些操作可W保持與圖2A所示橫向等中屯、 的平面217共面，那么運(yùn)個(gè)平面即可變成通過(guò)環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)202在縱向方向上的平移來(lái)與橫 向等中屯、的平面217在縱向方向上分開(kāi)。如本文所使用，等中屯、是治療室(治療拱室）中的固 定的物理點(diǎn)。治療中屯、是患者的祀體積內(nèi)的點(diǎn)，該點(diǎn)是由醫(yī)師在治療計(jì)劃期間界定，運(yùn)種界 定通?；谥委熐皥D像參考帖。對(duì)于等中屯、的治療，在準(zhǔn)備操作期間，治療中屯、與等中屯、對(duì) 準(zhǔn)。值得注意地是，即使當(dāng)環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200在縱向方向上平移，等中屯、216也會(huì)保持處于治 療拱室中的固定點(diǎn)處，并且在縱向位置上變化的是環(huán)形臺(tái)架平面219。
[0062] 圖2A-2B所示的是平移致動(dòng)機(jī)構(gòu)240,用W在縱向方向上平移環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200。盡 管借助簡(jiǎn)化實(shí)施例在圖2A-2B中示出的是輪子可由電動(dòng)機(jī)(未示出巧區(qū)動(dòng)，但就本發(fā)明而言， 本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)清楚，平移致動(dòng)機(jī)構(gòu)240也可采用各種不同形式，W便實(shí)現(xiàn)運(yùn)種平移功 能。還應(yīng)了解，盡管被示出為被旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在治療拱室的底板226上，但環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200也 可替代地或與其結(jié)合地被平移地連接到治療拱室的頂板和/或一個(gè)或多個(gè)側(cè)壁。
[0063] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，比起圖2A-2B中示意性地指出的那種框架，框架202可 W根據(jù)所用具體材料和其它設(shè)計(jì)考慮而被制造成基本上較厚或者在各種位置處可被加強(qiáng)， W便確保運(yùn)種機(jī)械穩(wěn)定性。提供患者躺椅222用于支撐患者P，所述患者躺椅222優(yōu)選地被連 接到自動(dòng)患者定位系統(tǒng)224,運(yùn)種系統(tǒng)能夠ΚΞ個(gè)或更多個(gè)自由度(例如，Ξ個(gè)正交平移，其 中一個(gè)正交平移平行于旋轉(zhuǎn)軸214,兩個(gè)正交平移與旋轉(zhuǎn)軸214正交，所述正交平移任選地 加上一次或多次旋轉(zhuǎn))操縱患者。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，許多 躺椅均可使用。
[0064] 有利地，環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200提供患者對(duì)周圍空間的高度可見(jiàn)性，從而提供較不產(chǎn)生 幽閉恐懼癥的體驗(yàn)。任選地或替代地，遮蔽結(jié)構(gòu)220可為結(jié)構(gòu)支撐圓柱或輪穀，框架202在所 述支撐圓柱或輪穀的近似相對(duì)端部處被機(jī)械連接到所述支撐圓柱或輪穀。在運(yùn)個(gè)實(shí)施方案 中，除了框架202之外或替代所述框架，輪穀將會(huì)提供額外或替代結(jié)構(gòu)支撐件。在另一實(shí)施 方案中，輪穀(無(wú)論是否是由射線可透射的材料制成)和/或遮蔽結(jié)構(gòu)220具有沿著中屯、開(kāi)口 218具有平行于旋轉(zhuǎn)軸214的縱向狹縫，W便允許放射從中無(wú)阻礙地穿過(guò)，從而降低所謂的 趨膚效應(yīng)或使皮膚防護(hù)最大化。應(yīng)了解，遮蔽結(jié)構(gòu)220可W仍然對(duì)結(jié)構(gòu)圓柱加襯并且不必具 有狹縫，從而完全封閉患者視角并且接觸旋轉(zhuǎn)放射源。狹縫(如果患者可W看到）可W被構(gòu) 造成使得對(duì)旋轉(zhuǎn)放射源的潛在接觸最小化，并且患者可能僅僅會(huì)在旋轉(zhuǎn)放射源位于或接近 大約垂直指向下方的環(huán)形頂部時(shí)看到所述旋轉(zhuǎn)放射源。如將了解，所述輪穀將與放射頭近 似一致地旋轉(zhuǎn)。作為額外選項(xiàng)，W不同方式描述的是，遮蔽結(jié)構(gòu)220可被連接，W使得其隨環(huán) 形臺(tái)架204旋轉(zhuǎn)。任選地，就皮膚防護(hù)問(wèn)題而言為了維持移動(dòng)部件盡可能地處于固定表面蓋 罩后面，可W提供可移除的蓋子來(lái)"堵住"狹縫，運(yùn)將會(huì)適于可旋轉(zhuǎn)的治療治療。對(duì)于僅僅使 用少量（1-4個(gè))靜態(tài)線束的治療，如果積累最為關(guān)鍵，而線束之間的旋轉(zhuǎn)速度并不關(guān)鍵，那 么狹縫保持打開(kāi)。用于旋轉(zhuǎn)弧形治療治療，如果積累并不關(guān)鍵(因?yàn)槠つw劑量涂抹在非常多 的線束方向上），而旋轉(zhuǎn)速度是關(guān)鍵的，那么塞子會(huì)被配合到狹縫中。運(yùn)可W在治療前通過(guò) 總體上可移除的塞子來(lái)手動(dòng)實(shí)現(xiàn)，或替代地，在遮蔽結(jié)構(gòu)220上提供一種機(jī)械滑動(dòng)系統(tǒng)，運(yùn) 種機(jī)械滑動(dòng)系統(tǒng)可W在治療人員的控制和/或致動(dòng)下蓋住或露出狹縫。
[0065] 如圖2A-2B所示，放射治療頭210優(yōu)選地被連接到底座206的臂207的方式為允許所 述放射治療頭210圍繞第一樞轉(zhuǎn)軸Ml(在本文中稱作主要樞轉(zhuǎn)軸)進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，并且(iii)治療 放射頭210圍繞第二軸M2旋轉(zhuǎn)（在本文中稱作次要樞轉(zhuǎn)軸），所述第二軸與Ml成直角。優(yōu)選 地，軸Ml和M2各自穿過(guò)治療放射頭210的質(zhì)量中屯、(CoM)(所述質(zhì)量中屯、還與放射源重合，例 如LINAC中的焦點(diǎn)），所述質(zhì)量中屯、沿著治療放射線束203軸安置，并且所述質(zhì)量中屯、會(huì)與環(huán) 形臺(tái)架平面219重合?？偠灾饕獓@軸Ml樞轉(zhuǎn)和次要圍繞軸M2樞轉(zhuǎn)可被認(rèn)作治療放射 頭210的常平架或常平運(yùn)動(dòng)。為了清楚描述，主要圍繞軸Ml樞轉(zhuǎn)在下文中可用術(shù)語(yǔ)"Ml樞轉(zhuǎn) (Mlpivotr或"Ml樞轉(zhuǎn)(Mlpivoting)"表示，并且次要圍繞軸M2樞轉(zhuǎn)在下文中可用術(shù)語(yǔ)"M2 樞轉(zhuǎn)(M化ivot)"或"M2樞轉(zhuǎn)(M化ivoting)"表示。值得注意地是，本文所用術(shù)語(yǔ)主要/M巧口次 要/M2在用于標(biāo)識(shí)目的，并且并不指示任何具體與成像相關(guān)或治療相關(guān)的相對(duì)分級(jí)。如圖2A 所示，圍繞M2軸樞轉(zhuǎn)允許治療放射相對(duì)于環(huán)形臺(tái)架平面219被定向在平面外。
[0066] 對(duì)于一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，底座206和臂207被構(gòu)造成允許放射治療頭210與環(huán)形臺(tái) 架204之間的距離可控制地縮短和延長(zhǎng)。例如，臂207可W是伸縮臂。因此，可W動(dòng)態(tài)控制放 射治療頭210與中屯、縱軸214之間的徑向距離。可有利地使用運(yùn)種能力，W便在圍繞M2樞轉(zhuǎn) 軸樞轉(zhuǎn)放射處理頭210時(shí)，防止MLC 212與遮蔽結(jié)構(gòu)220之間在沿著中屯、孔桐218的位置處碰 撞。運(yùn)又可W有利地放寬某些設(shè)計(jì)限制，運(yùn)樣即會(huì)允許中屯、孔桐218大于其原本大小，同時(shí) 還會(huì)允許放射處理頭210實(shí)現(xiàn)基本M2軸樞轉(zhuǎn)自由。在替代優(yōu)選實(shí)施方案(未示出）中，放射治 療頭210與中屯、縱軸214之間的徑向距離固定并且無(wú)法進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制。
[0067] 圖2A-2B進(jìn)一步示出第一 kV成像系統(tǒng)S1/D1，所述成像系統(tǒng)包括成像源S1和成像檢 測(cè)器D1，所述成像源和所述成像檢測(cè)被連接到環(huán)形臺(tái)架204W便可W與其一起旋轉(zhuǎn)并且平 移。對(duì)于另一優(yōu)選實(shí)施方案(未示出），所述第一kV成像系統(tǒng)S1/D1可與環(huán)形臺(tái)架204-起平 移，但或固定地附接到框架202或通過(guò)所述環(huán)形臺(tái)架204的旋轉(zhuǎn)W其它方式斷開(kāi)連接。在不 背離本教導(dǎo)范圍的情況下，所述第一kV成像系統(tǒng)S1/D1-般可W具有任何多種不同硬件部 件(例如，單個(gè)X射線源、源陣列等等)和二維或Ξ維成像方案(例如，2D立體成像、CBCT、斷層 攝影合成等等）。針對(duì)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，所述成像源S1包括使用計(jì)算機(jī)可操縱的電子線束 和金屬祀的空間布置的源陣列，如由化iple Ring Technologies(參見(jiàn)上文)研發(fā)的一個(gè)或 多個(gè)此類設(shè)備，所述成像檢測(cè)器D1是數(shù)字陣列檢測(cè)器，并且提供3D斷層攝影合成治療中的 成像功能。
[006引技術(shù)人員將了解，圖2A-^的IGRT系統(tǒng)進(jìn)一步包括多個(gè)各種類型的致動(dòng)器(未示 出），用W實(shí)現(xiàn)本教導(dǎo)中的上述和下述機(jī)械功能。因此，例如，所述IGRT系統(tǒng)包括對(duì)應(yīng)致動(dòng)設(shè) 備(未示出），用W實(shí)現(xiàn)W下情況:環(huán)形臺(tái)架204圍繞旋轉(zhuǎn)軸214旋轉(zhuǎn)、放射治療頭210從中屯、 縱軸214向內(nèi)和向外徑向平移、放射治療頭210進(jìn)行Ml樞轉(zhuǎn)和M2樞轉(zhuǎn)，W及環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200 沿著縱軸的方向平移。所述IGRT系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)處理和/或控制單元，如可W實(shí) 施在一個(gè)或多個(gè)可編程計(jì)算機(jī)上的處理和/或控制單元，用W控制各種致動(dòng)器并且根據(jù)需 要來(lái)將信號(hào)發(fā)送到各種列舉出的放射源和檢測(cè)器并從所述放射源和所述檢測(cè)器發(fā)送信號(hào)， 從而實(shí)現(xiàn)本教導(dǎo)中的上述和下述功能。就本教導(dǎo)而言，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能構(gòu)造此類致 動(dòng)設(shè)備、處理和/或控制單元、可編程計(jì)算機(jī)等等，并且將能操作所述IGRT系統(tǒng)而不進(jìn)行過(guò) 度實(shí)驗(yàn)。
[0069] 圖3A-3B示出圖2A-2B所示IGRT系統(tǒng)，其中注釋更清楚地描繪放射治療頭210的、有 利地提供的若干自由度。總而言之，放射治療頭210可W圍繞中屯、軸214旋轉(zhuǎn)(箭頭302)，可 W沿著縱向方向平移(箭頭304)，可W圍繞Ml軸樞轉(zhuǎn)（箭頭306)，可W圍繞M2軸樞轉(zhuǎn)(箭頭 308)，并且可W相對(duì)于中屯、軸214徑向平移(箭頭310)。有利地，借助由運(yùn)些自由度的組合提 供的可能性，促成豐富多樣的放射治療遞送計(jì)劃。同時(shí)，借助環(huán)形臺(tái)架204的環(huán)式機(jī)械性質(zhì) W及沿著臂207W某些臺(tái)架角度形成的任何懸臂力矩比起常規(guī)C形臂懸臂力矩較為適度運(yùn) 一事實(shí)，提供高度機(jī)械穩(wěn)定性。此外，有利地為患者提供非幽閉恐懼癥的、"戶外"的感覺(jué)和 體驗(yàn)。另外，如下文進(jìn)一步描述，一種能力在于使得患者在（i)治療前成像和/或擺位成像與 (ii)包括治療中的成像的治療遞送的時(shí)間之間保持完全靜止。
[0070] 圖4示出所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200,所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)使用一個(gè)或多個(gè)總線、網(wǎng)絡(luò)或 其它通信系統(tǒng)460(包括有線和/或無(wú)線通信系統(tǒng))而被連接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)449和/或與所述 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成，而且能夠與其結(jié)合W便實(shí)施一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的方法。根據(jù)一個(gè) 或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施實(shí)施方案的圖像引導(dǎo)放射治療方法可W通過(guò)機(jī)器可讀代碼（即，軟件或計(jì) 算機(jī)程序產(chǎn)品）實(shí)施并且在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上執(zhí)行，所述計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如但不限于計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 449，其中包括微處理器452、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器453 W及非易失性存儲(chǔ)器454 (例如，機(jī)電硬盤 驅(qū)動(dòng)器、固態(tài)驅(qū)動(dòng)器)的中央處理單元(CPUM51會(huì)與各種輸入/輸出設(shè)備結(jié)合操作，所述輸 入/輸出設(shè)備如顯示監(jiān)視器455、鼠標(biāo)461、鍵盤463W及能夠讀出和寫入來(lái)自機(jī)器可讀媒體 458的數(shù)據(jù)和指令的其它I/O設(shè)備456,所述機(jī)器可讀媒體如磁帶、光盤(CD)、數(shù)字通用光盤 (DVD)、藍(lán)光光盤(BD)等等。此外，可W存在經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)總線、網(wǎng)絡(luò)或其它通信系統(tǒng)460 到其他計(jì)算機(jī)和設(shè)備的連接，如可W存在于此類設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)上的連接，所述網(wǎng)絡(luò)例如，互聯(lián) 網(wǎng)459。用W控制本文中所述的圖像引導(dǎo)放射治療步驟的軟件可實(shí)施為程序產(chǎn)品并且存儲(chǔ) 在有形存儲(chǔ)設(shè)備上，所述有形存儲(chǔ)設(shè)備如，機(jī)器可讀媒體458、外部非易失性存儲(chǔ)設(shè)備462或 其它有形存儲(chǔ)媒體。為了清楚呈現(xiàn)，W下進(jìn)一步附圖和/或描述中省略圖4所示計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 449。就本教導(dǎo)而言，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)清楚用于構(gòu)造和編程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)449W實(shí)現(xiàn)本 文所述功能的方法。
[0071] 圖5A-5D針對(duì)環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200相對(duì)于治療拱室的不同縱向位置(x(l)、x(2)、x(3) 和x(4))示出圖2A-4所示IGRT系統(tǒng)(參見(jiàn)上文）。如圖所示，放射治療頭210與環(huán)形臺(tái)架204之 間的距離可W變化成不同的量(各自為dl、d2、d3和d4)，從而避免MLC 212與遮蔽結(jié)構(gòu)220之 間發(fā)生碰撞，和/或?qū)崿F(xiàn)其它有利目的。在根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的用于放射治療遞送的方 法中，IGRT裝置經(jīng)過(guò)操作W便應(yīng)用非共面放射治療，包括圍繞縱軸214將放射治療頭210旋 轉(zhuǎn)成多個(gè)不同臺(tái)架角度，并且使包括環(huán)形臺(tái)架204在內(nèi)的環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200沿著縱軸214平 移至多個(gè)不同縱向位置。在放射治療期間的任何時(shí)間上，患者始終可W相對(duì)于治療拱室保 持靜止并且無(wú)需進(jìn)行移動(dòng)。多個(gè)不同縱向位置包括環(huán)形臺(tái)架平面219不與等中屯、（或一般而 言，治療中屯、)重合的許多位置，而且對(duì)于此類位置，放射治療頭210進(jìn)行樞轉(zhuǎn)W將治療放射 定向在所述環(huán)形臺(tái)架平面219外并且朝著治療中屯、，由此可W遞送圓錐形非共面放射治療 和/或圓錐形螺旋式非共面放射治療。在放射治療遞送期間，放射治療頭210也可進(jìn)行樞轉(zhuǎn) W將治療放射定向成相對(duì)于所述縱軸214偏離中屯、定向，因?yàn)榫唧w治療計(jì)劃、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)鹊?可能需要如此。
[0072] 圖14A-14B示出可從圖5A-5D所示IGRT裝置的操作獲得的非共面旋轉(zhuǎn)弧形治療剖 面。在本文中被引用為圓錐形非共面旋轉(zhuǎn)弧形治療的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，環(huán)形臺(tái)架204 (并且因此，放射治療頭210)在離散步驟中縱向平移，其中每個(gè)步驟處環(huán)形臺(tái)架204均會(huì)發(fā) 生旋轉(zhuǎn)。能夠W對(duì)應(yīng)離散臺(tái)架角度離散射出治療放射線束，或者能夠隨著臺(tái)架角度連續(xù)改 變而來(lái)連續(xù)射出所述治療放射線束，上述情況均在本教導(dǎo)范圍內(nèi)。圖14A示出用于圓錐形非 共面旋轉(zhuǎn)弧形治療的所得遞送剖面的截面視圖，其中每個(gè)離散圓錐形狀1-5對(duì)應(yīng)放射治療 頭210的不同平移步驟。在本文中被引用為圓錐形螺旋式非共面旋轉(zhuǎn)弧形治療的另一優(yōu)選 實(shí)施方案中，環(huán)形臺(tái)架204(并且因此，放射治療頭210)隨著環(huán)形臺(tái)架204旋轉(zhuǎn)而在縱向方向 上連續(xù)平移。能夠W對(duì)應(yīng)離散臺(tái)架角度離散射出治療放射線束(并且放射治療頭210相應(yīng)地 離散平移前進(jìn)），或者隨著臺(tái)架角度連續(xù)改變而來(lái)連續(xù)射出所述治療放射線束(并且對(duì)應(yīng) 地，放射治療頭8210連續(xù)平移前進(jìn)），上述情況均在本教導(dǎo)范圍內(nèi)。圖14B示出用于圓錐形螺 旋式非共面旋轉(zhuǎn)弧形治療的所得遞送剖面的截面視圖，所述圓錐形螺旋式非共面旋轉(zhuǎn)弧形 治療與圓錐形非共面旋轉(zhuǎn)弧形治療跨越相同的圓錐形Ξ維體積，但其并非采用連續(xù)或螺旋 方式跨越。
[0073] 對(duì)于可被稱為螺旋式非共面放射治療遞送、螺旋式非共面旋轉(zhuǎn)弧形治療或螺旋斷 層治療，圖5E-5G針對(duì)環(huán)形臺(tái)架的多個(gè)不同縱向位置示出圖2A-4所示IGRT裝置的側(cè)向剖切 視圖。圖祀-5G所示實(shí)施例中提供的放射治療遞送可W實(shí)現(xiàn)與可商購(gòu)自威斯康星州麥迪遜 市TomoTherapy有限公司的訊-ART嚴(yán)治療系統(tǒng)所提供的螺旋斷層治療相同或基本上相同 的遞送剖面，同時(shí)有利地消除移動(dòng)患者的需要。如圖祀-5G所示，環(huán)形臺(tái)架204被平移至其中 環(huán)形臺(tái)架平面219不與等中屯、(或一般而言，治療中屯、)重合的不同縱向位置，然而在此類位 置上，放射治療頭210并不樞轉(zhuǎn)出所述環(huán)形臺(tái)架平面219。能夠W對(duì)應(yīng)離散臺(tái)架角度離散射 出治療放射線束并且使得放射治療頭210相應(yīng)地離散平移前進(jìn)，或者能夠隨著臺(tái)架角度連 續(xù)改變而來(lái)連續(xù)射出所述治療放射線束并且使得放射治療頭連續(xù)前進(jìn)。所得遞送剖面(未 示出）采用螺旋或螺線形狀。值得注意地是，本教導(dǎo)的任何IGRT系統(tǒng)當(dāng)然也將能夠遞送共面 放射治療遞送或共面弧形治療，運(yùn)種遞送并不使用本文中所述的環(huán)形臺(tái)架平移和/或環(huán)形 臺(tái)架傾斜能力。
[0074] 圖6A-抓示出根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT系統(tǒng)，所述IGRT系統(tǒng)提供在患者保持 完全靜止的同時(shí)實(shí)現(xiàn)W下兩者的能力：（a)使用高質(zhì)量的3D成像設(shè)備來(lái)對(duì)祀組織體積進(jìn)行 治療前成像和/或擺位成像和(b)通過(guò)放射治療頭來(lái)向祀組織體積遞送放射治療。如圖6A- 6D所示，IGRT系統(tǒng)的治療拱室包括3D成像設(shè)備602(例如，CT、MRI)，所述3D成像設(shè)備與所述 環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200分開(kāi)，所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)包含環(huán)形臺(tái)架204和放射治療頭210。30成像設(shè)備 602可W沿著中屯、縱軸214單獨(dú)并獨(dú)立于環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200平移，如通過(guò)平移機(jī)構(gòu)604平移。 環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200可W在其中所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)縱向包圍等中屯、的第一位置L1與遠(yuǎn)離所述 等中屯、216的第二位置L2之間沿著中屯、縱軸214平移。類似地，所述3D成像設(shè)備602可W在遠(yuǎn) 離等中屯、的第Ξ位置L3與縱向包圍所述等中屯、的第四位置L4之間沿著所述中屯、縱軸214平 移。對(duì)于治療前成像和/或擺位成像，環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)被移動(dòng)開(kāi)，同時(shí)3D成像設(shè)備獲取治療前 圖像和/或擺位圖像(圖6A-6B)，然而對(duì)于放射治療遞送，3D成像設(shè)備被移動(dòng)開(kāi)，W便允許安 裝在環(huán)形臺(tái)架上的放射治療頭執(zhí)行放射遞送（圖6C-6D)，上述情況均不需要平移、旋轉(zhuǎn)或W 其它方式移動(dòng)患者。技術(shù)人員將了解，可W使用各種不同機(jī)械平移方案和安裝方案中的任 意方案來(lái)實(shí)現(xiàn)3D成像設(shè)備的平移功能(例如，頂板軌道、壁軌道、底板軌道等等）。
[0075] 圖7示出在尤其用于某些頭煩治療的任選操作模式下使用所謂的"躺椅擺動(dòng)"（改 變患者躺椅222相對(duì)于縱軸214的角度）。有利地，各種各樣的取向和構(gòu)造均可用于W各種攻 角來(lái)將放射線束定向到頭部之中。
[0076] 圖8A示出圖2B所示環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200(參見(jiàn)上文）的相同側(cè)向截面視圖，然而圖8B 示出環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200的俯視截面視圖（即，從治療拱室頂板觀察到的截面視圖）。圖8A所示 優(yōu)選實(shí)施方案中包括的是第一 kV成像系統(tǒng)S1/D1，所述第一 kV成像系統(tǒng)被安裝在環(huán)形臺(tái)架 204上并且因此可W隨之旋轉(zhuǎn)并且平移。值得注意地是，如果平移環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200W使環(huán) 形臺(tái)架平面遠(yuǎn)離等中屯、216,那么第一 kV成像系統(tǒng)S1/D1將會(huì)同樣不再朝著在等中屯、216處 成像定向。
[0077] 圖9A-9C和圖10示出根據(jù)替代優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT系統(tǒng)，其中在等中屯、216處的治 療中的成像仍然可W實(shí)現(xiàn)，即使環(huán)形臺(tái)架平面219被定位成偏離等中屯、也是如此。提供包括 第二成像源S2和第二成像檢測(cè)器D2的第二kV成像系統(tǒng)D2/S2。第二kV成像系統(tǒng)D2/S2被構(gòu)造 成在等中屯、216處成像并且使用固定成像底座952和954而相對(duì)于治療拱室固定。如圖9C所 示，在縱向移動(dòng)環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200W將環(huán)形臺(tái)架平面219從橫向等中屯、平面217中移除時(shí)，第 二kV成像系統(tǒng)D2/S2可接管"第一 kV成像系統(tǒng)D1/S1，W便提供所需治療中圖像信息。在 替代優(yōu)選實(shí)施方案中，第二kV成像系統(tǒng)S2/D2可W相對(duì)于治療拱室在縱向方向上獨(dú)立于環(huán) 形臺(tái)架結(jié)構(gòu)200移動(dòng)。如圖10所示另一優(yōu)選實(shí)施方案中所示，第二kV成像系統(tǒng)可W采用任何 各種不同構(gòu)造，如使用安裝在固定墊子952a/952b上的雙源陣列S2a/S沈和安裝在固定墊子 954a/954b上的雙探測(cè)器陣列D2a/D2b，上述陣列采用立體構(gòu)造。在替代優(yōu)選實(shí)施方案中，第 二kV成像系統(tǒng)可W相對(duì)于治療拱室W任何各種不同方式移動(dòng)，同時(shí)保持與環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu) 200的縱向移動(dòng)斷開(kāi)連接，W便獲得用于在等中屯、216處進(jìn)行治療中的成像的更好構(gòu)造。
[0078] 圖11A-11C示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置的側(cè)向剖切視圖，所述IGRT裝置包 括環(huán)形臺(tái)架，所述環(huán)形臺(tái)架圍繞水平傾斜軸W不同的對(duì)應(yīng)傾斜角度傾斜。IGRT裝置1100包 括環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)1102,所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)包括環(huán)形臺(tái)架1104。環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)1102和環(huán)形臺(tái) 架1104連接，W使得它們可W-起傾斜(和/或平移），并且因此，運(yùn)種傾斜(和/或平移)在下 文中被描述成僅僅用于所述環(huán)形臺(tái)架，應(yīng)理解，環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)1102將會(huì)隨著環(huán)形臺(tái)架1104 如此傾斜(和/或平移）。環(huán)形臺(tái)架1104具有中屯、開(kāi)口，所述中屯、開(kāi)口大到足W容納患者身 體，所述患者身體沿著縱軸1114定位并且延伸穿過(guò)所述中屯、開(kāi)口。提供臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)1170/ 1172,所述臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得環(huán)形臺(tái)架1104圍繞水平傾斜軸1177相對(duì)于縱軸1114 傾斜成多個(gè)不同傾斜角度。所述環(huán)形臺(tái)架1104界定環(huán)形臺(tái)架平面1119。放射治療頭1110被 連接到環(huán)形臺(tái)架1104并且可W圍繞環(huán)形臺(tái)架平面1119的中屯、旋轉(zhuǎn)至少180度弧度并且優(yōu)選 地旋轉(zhuǎn)360°弧度。放射治療頭1110被機(jī)械連接到所述環(huán)形臺(tái)架，W使得可W動(dòng)態(tài)控制所述 放射治療頭相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架朝著所述中屯、開(kāi)口向內(nèi)延伸的距離"d"，其中對(duì)于圖11A所 示傾斜而言，距離"d"為dl，對(duì)于圖11B所示傾斜而言，距離"d"為d2,并且對(duì)于圖11C所示傾 斜而言，距離"d"為d3。機(jī)械連接可W基于(例如)使用被連接到環(huán)形臺(tái)架1104的底座1106的 伸縮臂1107。優(yōu)選地，放射治療頭1110被連接到伸縮臂1107的方式為允許圍繞多個(gè)樞轉(zhuǎn)軸 樞轉(zhuǎn)，W使得治療放射可W相對(duì)于縱軸1114偏離中屯、定向和/或相對(duì)于環(huán)形臺(tái)架平面1119 被定向在平面外。
[0079] 技術(shù)人員將了解，圖11A-11C的IGRT系統(tǒng)1100進(jìn)一步包括多個(gè)各種類型的致動(dòng)器 (未示出），用W實(shí)現(xiàn)本發(fā)明中的上述和下述機(jī)械功能。例如，臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)1170/1172包括 可升高的、可降低的并且可平移的底板樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)1170,運(yùn)種底板樞軸結(jié)構(gòu)被構(gòu)造成與可升 高的、可降低的并且可平移的頂板樞轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)1172-致操作，W便圍繞水平傾斜軸1177實(shí)現(xiàn) 所述傾斜功能。所述IGRT系統(tǒng)進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)處理和/或控制單元，如可W實(shí)施在一 個(gè)或多個(gè)可編程計(jì)算機(jī)上的處理和/或控制單元，用W控制各種致動(dòng)器并且根據(jù)需要來(lái)將 信號(hào)發(fā)送到各種列舉出的放射源和檢測(cè)器并從所述放射源和所述檢測(cè)器發(fā)送信號(hào)，從而實(shí) 現(xiàn)本教導(dǎo)中的上述和下述功能。就本教導(dǎo)而言，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能構(gòu)造此類致動(dòng)設(shè)備、 處理和/或控制單元、可編程計(jì)算機(jī)等等，并且將能操作所述IGRT系統(tǒng)而不進(jìn)行過(guò)度實(shí)驗(yàn)。
[0080] 圖12A-12C示出在針對(duì)所述IGRT裝置的每個(gè)對(duì)應(yīng)環(huán)形臺(tái)架傾斜角度從環(huán)形臺(tái)架平 面1119觀察時(shí)圖11A-11C所示IGRT裝置的面內(nèi)剖切視圖。圖12A-12C中各自包括的是處于兩 個(gè)不同臺(tái)架角度的放射治療頭1110的視圖，用W示出放射治療頭1110相對(duì)于環(huán)形臺(tái)架1104 的優(yōu)選動(dòng)態(tài)向內(nèi)內(nèi)/向外定位控制。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案，在放射治療頭1110通過(guò)多個(gè)臺(tái)架角 度旋轉(zhuǎn)時(shí)所述放射治療頭1110從環(huán)形臺(tái)架1104向內(nèi)延伸的距離"d"可W得到動(dòng)態(tài)控制，運(yùn) 樣所述放射治療頭1110鄰近地維持在圍繞并且沿著縱軸1114延伸的預(yù)先界定的圓柱形緩 沖區(qū)1118("禁飛區(qū)"）外。如圖12A和圖12C所示，當(dāng)環(huán)形臺(tái)架1104相對(duì)于縱軸1114傾斜成偏 離法線的傾斜角度時(shí)，放射治療頭1110在臺(tái)架平面內(nèi)的軌跡是楠圓形的（各自參見(jiàn)楠圓eA 和eC)，W便維持處于圓柱形緩沖區(qū)1118上或只在所述圓柱形緩沖區(qū)外。對(duì)于其中提供中屯、 孔桐遮蓋的實(shí)施方案(未示出），圓柱形緩沖區(qū)1118與所述中屯、孔桐遮蓋的外部尺寸對(duì)應(yīng)。 在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，IGRT系統(tǒng)1100被構(gòu)造成在實(shí)現(xiàn)至少30度的環(huán)形臺(tái)架傾斜角度的同 時(shí)維持合適尺寸的圓柱形緩沖區(qū)1118。在另一優(yōu)選實(shí)施方案中，IGRT系統(tǒng)1100被構(gòu)造成在 實(shí)現(xiàn)至少45度的環(huán)形臺(tái)架傾斜角度的同時(shí)維持合適尺寸的圓柱形緩沖區(qū)1118,并且在又一 優(yōu)選實(shí)施方案中，被構(gòu)造成在實(shí)現(xiàn)至少60度的環(huán)形臺(tái)架傾斜角度的同時(shí)維持合適尺寸的圓 柱形緩沖區(qū)1118。
[0081 ] 值得注意地是，盡管US07188999B2論述的一種建議能夠至少部分解決在弧形導(dǎo)軌 相對(duì)于縱軸偏離法線傾斜時(shí)圍繞患者維持某種禁飛區(qū)域的問(wèn)題，但運(yùn)個(gè)建議是將包括整個(gè) 弧形導(dǎo)軌在內(nèi)的整個(gè)臺(tái)架結(jié)構(gòu)致動(dòng)地升高到治療室上方的不同高度。在與圖11A-11C和圖 13A-13C的優(yōu)選實(shí)施方案比較時(shí)，除了要求機(jī)械致動(dòng)包括弧形導(dǎo)軌和LINAC的組合重量在內(nèi) 的極重負(fù)載之外，并且除了在US07188999B2的臺(tái)架升高建議的上下文中弧形導(dǎo)軌僅是半圓 形的W便限制LINAC到升高的和降低的半球的某些部分的可能定位之外，還有關(guān)于LINAC定 位的允許范圍的實(shí)際限制。
[0082] 水平傾斜軸1177通常是與縱軸1114垂直。對(duì)于一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，如圖11A-11C所 示，縱軸1114穿過(guò)等中屯、1116(或一般而言，治療中屯、）。對(duì)于一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，臺(tái)架傾斜 機(jī)構(gòu)1170/1172可W被構(gòu)造成同樣用作能夠在縱軸的方向上平移整個(gè)環(huán)形臺(tái)架1104的臺(tái)架 平移機(jī)構(gòu)。對(duì)于運(yùn)種情況，水平傾斜軸1177同樣可在縱向方向上相應(yīng)移動(dòng)。
[0083] 還結(jié)合圖11A-11C所示IGRT系統(tǒng)1100W及結(jié)合圖13A-13C所示IGRT系統(tǒng)1300(參見(jiàn) 下文)提供了類似圖8A-10示出和就圖2A-5G的IGRT系統(tǒng)描述的一個(gè)或多個(gè)kV成像系統(tǒng)，運(yùn) 種描述在此不必重復(fù)。此外，對(duì)于其中環(huán)形臺(tái)架1104/1304可W沿著縱軸1114/1314的方向 縱向平移的優(yōu)選實(shí)施方案，治療拱室也可W配備有可W沿著縱軸單獨(dú)并獨(dú)立于環(huán)形臺(tái)架結(jié) 構(gòu)平移的可獨(dú)立平移的3D成像設(shè)備和單獨(dú)3D成像設(shè)備(例如，CT、MRI)，W便W類似圖6A-6D 示出并且在圖2A-5G所示IGRT系統(tǒng)的上下文中描述的方式類似的方式提供在保持患者完全 靜止的同時(shí)實(shí)現(xiàn)(i)治療前成像和/或擺位成像和（ii)遞送放射治療兩者的能力，運(yùn)種描述 在此不必重復(fù)。
[0084] 13A-13C示出根據(jù)優(yōu)選實(shí)施方案的IGRT裝置1300的俯視剖切視圖，所述IGRT裝置 1300具有與圖11所示IGRT裝置1100(參見(jiàn)上文)類似的能力，不同之處在于環(huán)形臺(tái)架可W圍 繞垂直軸而非水平軸傾斜。IGRT裝置1300包括環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)1302,所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)包括 環(huán)形臺(tái)架1304,所述環(huán)形臺(tái)架包括中屯、開(kāi)口，所述中屯、開(kāi)口大到足W容納患者身體，所述患 者身體沿著縱軸1314定位并且延伸穿過(guò)所述中屯、開(kāi)口。提供臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)(未示出），所述 臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得環(huán)形臺(tái)架1304圍繞垂直傾斜軸1377相對(duì)于縱軸1114傾斜成多 個(gè)不同傾斜角度。與圖11A-11C的優(yōu)選實(shí)施方案類似，放射治療頭1310被連接到環(huán)形臺(tái)架 1304并且可W圍繞環(huán)形臺(tái)架平面1319的中屯、旋轉(zhuǎn)，并且被機(jī)械連接到環(huán)形臺(tái)架1304, W使 得可W動(dòng)態(tài)控制所述放射治療頭相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架朝著所述中屯、開(kāi)口向內(nèi)延伸的距離 "d"，其中對(duì)于圖13A所示傾斜而言，距離"d"為dl，對(duì)于圖13B所示傾斜而言，距離"d"為d2， 并且對(duì)于圖13C所示傾斜而言，距離"d"為d3。機(jī)械連接可W基于（例如）使用被連接到環(huán)形 臺(tái)架1304的底座1306的伸縮臂1307。優(yōu)選地，放射治療頭1310被連接到伸縮臂1307的方式 為允許圍繞多個(gè)樞轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)，W使得治療放射可W相對(duì)于縱軸1314偏離中屯、定向和/或相 對(duì)于環(huán)形臺(tái)架平面1319被定向在平面外。垂直傾斜軸1377通常是與縱軸1314垂直。對(duì)于一 個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，如圖13A-11C所示，縱軸1314穿過(guò)等中屯、1316(或一般而言，治療中屯、）。對(duì) 于一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)(未示出）可W被構(gòu)造成同樣用作能夠在縱軸的方向上 平移整個(gè)環(huán)形臺(tái)架1304的臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)，并且對(duì)于此種情況，垂直傾斜軸1377同樣可W在 縱軸方向上相應(yīng)移動(dòng)。
[0085] 一種基于IGRT系統(tǒng)1100 (水平傾斜)或1300 (垂直傾斜）的針對(duì)患者身體部分進(jìn)行 圖像引導(dǎo)放射治療的方法可W如下進(jìn)行。沿著IGRT裝置1100/1300的縱軸1114/1314定位患 者。所述IGRT裝置在治療分次期間經(jīng)過(guò)操作W便將非共面放射治療應(yīng)用到所述身體部分， 所述操作包括將放射治療頭1110/1310旋轉(zhuǎn)到多個(gè)不同臺(tái)架角度，所述操作進(jìn)一步包括使 得環(huán)形臺(tái)架1104/1304相對(duì)于縱軸1114/1314傾斜成多個(gè)不同傾斜角度。對(duì)于環(huán)形臺(tái)架 1104/1304的任何具體非垂直傾斜角度，在放射治療頭1110/1310通過(guò)不同臺(tái)架角度旋轉(zhuǎn) 時(shí)，所述放射治療頭1110/1310向內(nèi)延伸的距離可W得到動(dòng)態(tài)控制，運(yùn)樣所述放射治療頭 1110/1310鄰近地維持沿著縱軸圍繞患者延伸的預(yù)先界定的圓柱形緩沖區(qū)1118/1318外。
[0086] 預(yù)先界定的圓柱形緩沖區(qū)1118/1318可為圓柱形、楠圓柱形，或可替代地，可W圍 繞患者提供緩沖區(qū)，所述緩沖區(qū)具有各種不同形狀，包括根據(jù)沿著縱軸的距離改變的形狀。 任選地，放射治療頭1110/1310可W圍繞至少兩個(gè)樞轉(zhuǎn)軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，W使得治療放射可W被 定向在環(huán)形臺(tái)架平面1119/1319外或相對(duì)于縱軸1114/1314偏離中屯、定向，因?yàn)榫唧w治療計(jì) 劃、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償?shù)鹊瓤赡苄枰绱恕?br>[0087] 圖15A-15B示出使用圖11A-11C所示IGRT系統(tǒng)1100的非共面放射治療遞送的實(shí)施 例，而圖16A-16B示出使用圖13A-13C所示IGRT系統(tǒng)1300的非共面放射治療遞送的實(shí)施例。 為了實(shí)現(xiàn)圖15A和圖16A中的剖面，臺(tái)架角度通過(guò)針對(duì)離散環(huán)形臺(tái)架角度(各自針對(duì)圖15A和 圖16A的水平傾斜角度和垂直傾斜角度)進(jìn)行一個(gè)完整旋轉(zhuǎn)而來(lái)致動(dòng)離散步驟致動(dòng)或連 續(xù)致動(dòng)）。為了實(shí)現(xiàn)圖15A和圖16A中的剖面，隨著臺(tái)架角度通過(guò)連續(xù)旋轉(zhuǎn)而被致動(dòng)離散 步驟致動(dòng)或連續(xù)致動(dòng)），傾斜角度逐漸變化(W離散步驟變化或連續(xù)變化）。
[0088] -般來(lái)說(shuō)，可W使用當(dāng)前公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)IGRT系統(tǒng)適應(yīng)豐富多樣的放射治療剖 面和策略。此類可能性包括但不限于:帶有矩形場(chǎng)成形和1D(使用MLC的模形或虛擬模形)強(qiáng) 度調(diào)制的單個(gè)或平行相對(duì)靜態(tài)線束；帶有矩形場(chǎng)成形和1D調(diào)制的靜態(tài)線束；帶有矩形場(chǎng)成 形和1D調(diào)制的共面旋轉(zhuǎn)治療（"弧形治療"）；帶有不規(guī)則場(chǎng)成形和1D調(diào)制的共面或非共面線 束Γ適形放射治療"，即CRT);帶有不規(guī)則場(chǎng)成形和2D調(diào)制的共面或非共面線束（"強(qiáng)度調(diào)制 放射治療"，即IMRT); W及使用與躺椅移動(dòng)和2D調(diào)制組合的窄線束進(jìn)行共面旋轉(zhuǎn)的斷層治 療（螺旋或順序）。此類可能性進(jìn)一步包括旋轉(zhuǎn)弧形治療，其也稱為強(qiáng)度調(diào)制弧形治療 (IMAT)，運(yùn)種治療包括一個(gè)或多個(gè)共面旋轉(zhuǎn)、不規(guī)則場(chǎng)成形W及2D調(diào)制，其中臺(tái)架旋轉(zhuǎn)速 度、劑量速率、MLC位置W及在某些情況下的準(zhǔn)直器角度在旋轉(zhuǎn)期間變化，并且運(yùn)種治療包 括多次旋轉(zhuǎn)，W便就治療期間關(guān)于MLC運(yùn)動(dòng)的實(shí)際限制而言增加可達(dá)到的強(qiáng)度調(diào)制程度。
[0089] 根據(jù)另一優(yōu)選的實(shí)施方案提供一種IGRT系統(tǒng)（未示出），所述IGRT系統(tǒng)類似圖2A- 3B所示系統(tǒng)，包括放射治療頭，所述放射治療頭可移動(dòng)地連接到圓形環(huán)形臺(tái)架的方式為允 許朝著中屯、縱軸延伸并且遠(yuǎn)離中屯、縱軸收縮(參見(jiàn)圖3B所示箭頭310)，例如通過(guò)伸縮臂連 接延伸并且收縮，但其中省略環(huán)形臺(tái)架的X軸平移能力。盡管由于缺乏縱向平移能力而比圖 2A-3B所示優(yōu)選實(shí)施方案用途略少，但此類設(shè)備實(shí)現(xiàn)起來(lái)將會(huì)更為簡(jiǎn)單并且更為便宜，同時(shí) 還由于放射治療頭相對(duì)于環(huán)形臺(tái)架外周的可延伸性和可收縮性而提供優(yōu)于已知現(xiàn)有技術(shù) 環(huán)形臺(tái)架系統(tǒng)的若干優(yōu)點(diǎn)。例如，放射治療頭將能夠橫越任何各種不同圓形和非圓形軌跡， W便實(shí)現(xiàn)任何各種不同目標(biāo)。調(diào)整源軸距離（SAD)的能力允許實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠調(diào)節(jié)放 射治療場(chǎng)大小，所述放射治療場(chǎng)大小與距離W及祀位置處的有效劑量速率(按MU/分鐘計(jì)） 成比例地變化。關(guān)于場(chǎng)大小，通常在通過(guò)準(zhǔn)直所能得到多小的場(chǎng)大小方面存在實(shí)際限制，并 且用于形成更小SAD的能力可W幫助減輕運(yùn)種困難。例如，在某些實(shí)際情景中，會(huì)發(fā)現(xiàn)難W 在800mm的SAD處實(shí)現(xiàn)小于5mm的場(chǎng)大小(例如，由于極難測(cè)量如用于此類場(chǎng)大小的輪廓和輸 出因素等小場(chǎng)劑量參數(shù)，因此難W調(diào)試）。然而，通過(guò)可變SAD，系統(tǒng)即可通過(guò)在800mm SAD處 為5mm的準(zhǔn)直器調(diào)試，并且隨后對(duì)于希望4mm的較小場(chǎng)大小的治療療程，SAD可W變?yōu)?40mm， W便實(shí)現(xiàn)所希望的場(chǎng)大小（5mm X 640/800 = 4mm)。運(yùn)可W在治療小祀(例如，Ξ叉神經(jīng)根， 其在治療Ξ叉神經(jīng)痛時(shí)作為祀)時(shí)使用。相反，在希望場(chǎng)大小大于相對(duì)小的MLC(例如，10cm X 12cm MLC)所能提供的場(chǎng)大小時(shí)，運(yùn)可W通過(guò)使放射治療頭移動(dòng)得更遠(yuǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)。使得SAD 可致動(dòng)地變化的能力也可適應(yīng)用于肥胖患者或用于適于瘦弱患者。在臺(tái)架旋轉(zhuǎn)期間使得 SAD動(dòng)態(tài)地變化的能力也可有利地適應(yīng)用于"躺椅擺動(dòng)"或其中患者身體不垂直于環(huán)形臺(tái)架 平面的其它取向，對(duì)于運(yùn)種情況，楠圓形的軌道或其它非圓形的軌道可W針對(duì)基于臺(tái)架的 系統(tǒng)有利地允許此類取向的可能性并且允許各種額外的相關(guān)非共面遞送角度。
[0090] 雖然對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，閱讀W上描述之后，本發(fā)明的許多更改和 修改無(wú)疑將會(huì)變得清楚，但應(yīng)理解，借助圖示所示出和描述的具體實(shí)施方案決不意圖被視 為限制性的。借助實(shí)施例，應(yīng)理解，雖然在臺(tái)架旋轉(zhuǎn)時(shí)（或連續(xù)旋轉(zhuǎn)或W離散步驟旋轉(zhuǎn)），對(duì) 放射治療頭向內(nèi)/向外延伸的動(dòng)態(tài)控制事實(shí)上在控制是在治療分次期間應(yīng)用的情況下尤為 有利，但對(duì)放射治療頭的動(dòng)態(tài)控制不限于此，并且因此，在一些優(yōu)選實(shí)施方案中，運(yùn)種動(dòng)態(tài) 控制可W僅僅應(yīng)用一次(例如，在治療傳輸之前，或在臺(tái)架開(kāi)始旋轉(zhuǎn)和/或線束激活之前的 治療分次中的一個(gè)分次期間應(yīng)用，W便例如適應(yīng)肥胖患者)而仍在本教導(dǎo)的范圍內(nèi)，并且同 時(shí)仍然構(gòu)成如本文中所用的術(shù)語(yǔ)動(dòng)態(tài)控制。通過(guò)進(jìn)一步的實(shí)施例，盡管上文描述了其中治 療中的成像源不同于治療放射源的一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案，但在其它優(yōu)選實(shí)施方案中成 像系統(tǒng)可被提供作為入口成像系統(tǒng)，其中成像檢測(cè)器相對(duì)于等中屯、而與治療放射源相對(duì)設(shè) 置。
[0091]借助進(jìn)一步的實(shí)施例，雖然臺(tái)架角度變化在一個(gè)或多個(gè)優(yōu)選實(shí)施例(參見(jiàn)上文)被 描述為通過(guò)旋轉(zhuǎn)環(huán)形臺(tái)架本身而實(shí)現(xiàn)，由此放射治療頭借助其通過(guò)固定機(jī)械底座到環(huán)形臺(tái) 架的連接進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，但所述優(yōu)選實(shí)施方案的范圍不限于此。例如，替代地提供非旋轉(zhuǎn)環(huán)形臺(tái) 架并不超出本發(fā)明的范圍，其中臺(tái)架角度通過(guò)底座機(jī)械平移來(lái)變化，所述底座保持放射治 療頭圍繞環(huán)形臺(tái)架的圓周。因此，對(duì)實(shí)施方案細(xì)節(jié)的提及并不意圖限制所述實(shí)施方案的范 圍，運(yùn)種范圍僅由所附權(quán)利要求書的范圍限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種放射治療裝置，該放射治療裝置包括： 環(huán)形臺(tái)架，該環(huán)形臺(tái)架具有中心開(kāi)口，所述中心開(kāi)口大到足以容納患者身體，所述患者 身體沿著縱軸定位并且延伸穿過(guò)所述中心開(kāi)口； 臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)，該臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得所述環(huán)形臺(tái)架相對(duì)于所述縱軸傾斜成多 個(gè)不同傾斜角度；以及 放射治療頭，該放射治療頭被耦合到所述環(huán)形臺(tái)架并且能夠圍繞所述中心開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至 少180度弧度，其中所述放射治療頭被機(jī)械耦合到所述環(huán)形臺(tái)架，以使得能夠動(dòng)態(tài)控制所述 放射治療頭相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架朝著所述中心開(kāi)口向內(nèi)延伸的距離。2. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，其中所述放射治療頭能夠圍繞所述中心開(kāi)口旋 轉(zhuǎn)至少360度弧度。3. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，所述環(huán)形臺(tái)架界定環(huán)形臺(tái)架平面，其中所述放射 治療頭向內(nèi)延伸的所述距離能夠通過(guò)操作機(jī)械耦合在所述放射治療頭與所述環(huán)形臺(tái)架之 間的伸縮臂進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制，所述伸縮臂被構(gòu)造成朝著和遠(yuǎn)離所述環(huán)形臺(tái)架平面的中心動(dòng)態(tài) 延伸。4. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，該放射治療裝置進(jìn)一步包括控制設(shè)備，所述控制 設(shè)備被構(gòu)造成在所述放射治療頭通過(guò)多個(gè)臺(tái)架角度圍繞所述中心開(kāi)口旋轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)態(tài)控制所 述放射治療頭向內(nèi)延伸的所述距離，所述控制設(shè)備控制所述距離，以使得所述放射治療頭 鄰近地維持在圍繞并且沿著所述縱軸延伸的預(yù)先界定的圓柱形緩沖區(qū)外。5. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，其中所述臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得所述環(huán)形 臺(tái)架圍繞垂直于所述縱軸的水平傾斜軸傾斜。6. 如權(quán)利要求5所述的放射治療裝置，其中所述水平傾斜軸與所述縱軸在等中心附近 相交。7. 如權(quán)利要求5所述的放射治療裝置，該放射治療裝置進(jìn)一步包括臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)，所述 臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在所述縱軸的方向上平移所述環(huán)形臺(tái)架，由此所述水平傾斜軸能夠 在所述縱向方向上相應(yīng)地移動(dòng)。8. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，其中所述臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得所述環(huán)形 臺(tái)架圍繞垂直于所述縱軸的垂直傾斜軸傾斜。9. 如權(quán)利要求8所述的放射治療裝置，其中所述垂直傾斜軸與所述縱軸在等中心附近 相交。10. 如權(quán)利要求8所述的放射治療裝置，該放射治療裝置進(jìn)一步包括臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)，所 述臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在所述縱軸的方向上平移所述環(huán)形臺(tái)架，由此所述垂直傾斜軸能 夠在所述縱向方向上相應(yīng)地移動(dòng)。11. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，該放射治療裝置進(jìn)一步包括臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)，所 述臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在所述縱軸的方向上平移所述環(huán)形臺(tái)架。12. 如權(quán)利要求11所述的放射治療裝置，該放射治療裝置進(jìn)一步包括第一成像系統(tǒng)，所 述第一成像系統(tǒng)包括第一成像源和第一成像檢測(cè)器，所述第一成像源和所述第一成像檢測(cè) 器被構(gòu)造并且定位成能夠隨著所述環(huán)形臺(tái)架沿著所述縱軸平移。13. 如權(quán)利要求12所述的放射治療裝置，其中所述第一成像源和所述第一成像檢測(cè)器 被安裝到所述環(huán)形臺(tái)架，從而能夠與所述放射治療頭圍繞所述中心開(kāi)口一致旋轉(zhuǎn)。14. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，所述環(huán)形臺(tái)架界定環(huán)形臺(tái)架平面，其中所述放 射治療頭被耦合到所述環(huán)形臺(tái)架的方式為允許所述放射治療頭圍繞至少一個(gè)樞轉(zhuǎn)軸進(jìn)行 樞轉(zhuǎn)，以使得放射治療能夠相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架平面被定向在平面外。15. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，所述縱軸是穿過(guò)等中心的固定的中心縱軸，其 中所述放射治療頭被耦合到所述環(huán)形臺(tái)架的方式為允許所述放射治療頭圍繞至少兩個(gè)樞 轉(zhuǎn)軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，以使得治療放射能夠進(jìn)一步相對(duì)于所述中心縱軸偏離中心進(jìn)行定向。16. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，該放射治療裝置進(jìn)一步包括第一成像系統(tǒng)，所 述第一成像系統(tǒng)包括第一成像源和第一成像檢測(cè)器，所述第一成像源和所述第一成像檢測(cè) 器相對(duì)于其中安裝所述放射治療裝置的治療拱室而被固定地定位。17. 如權(quán)利要求1所述的放射治療裝置，所述放射治療裝置用于針對(duì)被設(shè)置在治療拱室 的等中心處的、患者的靶組織體積提供放射治療，所述放射治療裝置進(jìn)一步包括： 環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形臺(tái)架裝在所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)之內(nèi)，所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)能夠沿 著所述縱軸在(i)第一位置與（ii)第二位置之間平移，對(duì)于所述第一位置，所述環(huán)形臺(tái)架結(jié) 構(gòu)縱向包圍所述等中心，對(duì)于所述第二位置，所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)并不包圍所述等中心；以及 不同于所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)的3D成像設(shè)備，用于提供以下至少一者:所述靶組織體積的 治療前成像和擺位成像，其中所述3D成像設(shè)備能夠沿著所述縱軸在（iii)第三位置與（iv) 第四位置之間平移，對(duì)于所述第三位置，所述3D成像設(shè)備并不縱向包圍所述等中心，對(duì)于所 述第四位置，所述3D成像設(shè)備包圍所述等中心； 由此，無(wú)需移動(dòng)所述患者即能同時(shí)實(shí)現(xiàn)以下兩種情況：（a)通過(guò)所述3D成像設(shè)備來(lái)對(duì)所 述靶組織體積進(jìn)行治療前成像和/或擺位成像和(b)通過(guò)所述放射治療頭來(lái)向所述靶組織 體積遞送放射治療。18. 如權(quán)利要求17所述的放射治療裝置，其中所述治療前成像和/或擺位成像包括將所 述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)平移到所述第二位置并且將所述3D成像設(shè)備平移到所述第四位置，并且其 中所述遞送放射治療包括將所述3D成像設(shè)備平移到所述第三位置并且將所述環(huán)形臺(tái)架結(jié) 構(gòu)平移到所述第一位置。19. 如權(quán)利要求17所述的放射治療裝置，其中所述3D成像設(shè)備選自由以下項(xiàng)組成的組： CT成像設(shè)備和MRI設(shè)備。20. -種控制圖像引導(dǎo)放射治療IGRT裝置的方法，所述方法包括： 沿著所述IGRT裝置的縱軸定位桌子，所述IGRT裝置包括： 環(huán)形臺(tái)架，該環(huán)形臺(tái)架具有中心開(kāi)口； 臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)，該臺(tái)架傾斜機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成使得所述環(huán)形臺(tái)架相對(duì)于所述縱軸傾斜成多 個(gè)不同傾斜角度；以及 放射治療頭，該放射治療頭被耦合到所述環(huán)形臺(tái)架并且能夠圍繞所述中心開(kāi)口旋轉(zhuǎn)至 少180度弧度；以及 操作所述IGRT裝置以將所述放射治療頭定位到多個(gè)平面外方向上以產(chǎn)生非共面放射 線束，所述操作包括圍繞所述中心開(kāi)口來(lái)將所述放射治療頭旋轉(zhuǎn)到多個(gè)不同臺(tái)架角度，所 述操作進(jìn)一步包括使得所述環(huán)形臺(tái)架相對(duì)于所述縱軸傾斜成多個(gè)不同傾斜角度。21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述操作所述IGRT裝置進(jìn)一步包括： 使得所述環(huán)形臺(tái)架相對(duì)于所述縱軸傾斜成至少一個(gè)非垂直傾斜角度； 在所述環(huán)形臺(tái)架處于所述至少一個(gè)非垂直傾斜角度時(shí)，通過(guò)多個(gè)臺(tái)架角度圍繞所述中 心開(kāi)口旋轉(zhuǎn)所述放射治療頭；以及 針對(duì)所述多個(gè)臺(tái)架角度動(dòng)態(tài)控制所述放射治療頭向內(nèi)延伸的距離，執(zhí)行所述動(dòng)態(tài)控制 以使得所述放射治療頭鄰近地維持在沿著所述縱軸圍繞所述桌子延伸的預(yù)先界定的圓柱 形緩沖區(qū)外。22. 如權(quán)利要求21所述的方法，其中所述預(yù)先界定的圓柱形緩沖區(qū)具有圓柱形形狀和 橢圓柱形形狀中的一者。23. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中在所述操作所述IGRT裝置以便應(yīng)用非共面放射治 療期間的任何時(shí)間，所述桌子都不相對(duì)于其中設(shè)置所述IGRT系統(tǒng)的治療拱室進(jìn)行移動(dòng)。24. 如權(quán)利要求20所述的方法，所述環(huán)形臺(tái)架界定中心環(huán)形臺(tái)架平面，所述放射治療頭 被耦合到所述環(huán)形臺(tái)架的方式為允許所述放射治療頭相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架平面樞轉(zhuǎn)到平 面外，其中所述操作進(jìn)一步包括使得所述放射治療頭樞轉(zhuǎn)到所述環(huán)形臺(tái)架平面外。25. 如權(quán)利要求24所述的方法，所述縱軸是穿過(guò)等中心的中心縱軸，其中所述放射治療 頭被耦合到所述環(huán)形臺(tái)架的方式為允許所述放射治療頭圍繞至少兩個(gè)樞轉(zhuǎn)軸進(jìn)行樞轉(zhuǎn)，其 中所述操作進(jìn)一步包括使得放射治療圍繞所述至少兩個(gè)軸樞轉(zhuǎn)以相對(duì)于所述中心縱軸偏 離中心應(yīng)用治療放射。26. 如權(quán)利要求25所述的方法，所述IGRT裝置進(jìn)一步包括機(jī)載成像系統(tǒng)，所述機(jī)載成像 系統(tǒng)包括成像源和成像檢測(cè)器，其中所述操作所述IGRT裝置進(jìn)一步包括： 在所述治療分次期間，操作所述成像系統(tǒng)，以便獲得多個(gè)分次中圖像；以及 在所述治療分次期間，至少部分基于從所述分次中圖像得到的信息來(lái)調(diào)整所述放射治 療頭的所述樞轉(zhuǎn)。27. 如權(quán)利要求20所述的方法，所述IGRT裝置進(jìn)一步包括臺(tái)架平移機(jī)構(gòu)，所述臺(tái)架平移 機(jī)構(gòu)被構(gòu)造成在所述縱軸的方向上平移所述環(huán)形臺(tái)架，其中所述操作所述IGRT裝置以產(chǎn)生 非共面放射線束包括沿著所述縱軸將所述環(huán)形臺(tái)架平移到多個(gè)不同縱向位置。28. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述傾斜包括使得所述環(huán)形臺(tái)架圍繞垂直于所述 縱軸的水平傾斜軸傾斜。29. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中所述傾斜包括使得所述環(huán)形臺(tái)架圍繞垂直于所述 縱軸的垂直傾斜軸傾斜。30. 如權(quán)利要求20所述的方法，所述IGRT裝置進(jìn)一步包括環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形臺(tái)架 裝在所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)之內(nèi)，其中所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)能夠沿著所述縱軸在（i)第一位置與 (ii)第二位置之間平移，對(duì)于所述第一位置，所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)縱向包圍所述等中心，對(duì)于 所述第二位置，所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)并不包圍所述等中心，所述方法進(jìn)一步包括： 在所述操作所述IGRT裝置以產(chǎn)生非共面放射線束之前，使不同于所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)的 3D成像設(shè)備沿著所述縱軸從(iii)第三位置平移到（iv)第四位置，對(duì)于所述第三位置，所述 3D成像設(shè)備并不縱向包圍所述等中心，對(duì)于所述第四位置，所述3D成像設(shè)備包圍所述等中 心； 在所述3D成像設(shè)備處于所述第四位置時(shí)，操作所述3D成像設(shè)備； 將所述3D成像設(shè)備從所述第四位置平移回到所述第三位置； 使得所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)沿著所述縱軸從所述第二位置平移到所述第一位置；以及 在所述環(huán)形臺(tái)架結(jié)構(gòu)處于所述第一位置時(shí)，操作所述IGRT裝置以產(chǎn)生非共面放射線 束。31. 如權(quán)利要求30所述的方法，其中所述3D成像設(shè)備選自由以下項(xiàng)組成的組:CT成像設(shè) 備和MRI設(shè)備。32. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述放射治療頭被機(jī)械耦合到所述環(huán)形臺(tái)架，以 使得能夠動(dòng)態(tài)控制所述放射治療頭相對(duì)于所述環(huán)形臺(tái)架朝著所述中心開(kāi)口向內(nèi)延伸的距 離。
【文檔編號(hào)】A61N5/06GK105879245SQ201610218017
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2012年1月10日
【發(fā)明人】C·R·小毛雷爾, E·P·林德奎斯特
【申請(qǐng)人】愛(ài)可瑞公司