[发明专利]用于实施照射的装置以及监视该照射的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于对运动的对象实施照射的装置，以及一种用于监 视这类照射治疗的方法。

背景技术

在射线疗法中，除了别的之外，利用X射线、利用电子射线或者利用 粒子射线照射患病的组织。特别是，在最近的几年中粒子疗法已经发展成 为对于治疗组织、特别是肿瘤组织的确立的方法。不过，照射方法(正如 其在粒子疗法的范围内被使用的那样)还被用在非治疗的领域，例如，在 研究工作的范围内对模体(Phantom)或者非生命体的照射，对材料的照射， 等等。

在粒子疗法中产生粒子，主要是诸如质子、碳离子或者其它离子类型 的离子。这些粒子在加速器中被加速到高的能量、形成粒子射线并且接着 被对准待照射的组织。粒子渗透到待照射的组织中，并且在那里将其能量 释放到限定的区域中。粒子射线在待照射的组织中的渗透深度主要地取决 于该粒子射线的能量。粒子射线的能量越高，则粒子在待照射的组织中的 渗透深度就越深。

在照射期间，必须考虑到被照射的对象的运动。例如，呼吸运动可以 导致肺肿瘤和肝肿瘤的实质性的位置改变，使得目标容积可能不是如所希 望的那样被照射。在强度调制的照射中，还可能额外地在照射与目标容积 的运动之间出现干扰效应，使得对目标容积所规划的剂量分配受到影响。

为了在运动的目标容积的条件下对照射过程进行控制，已知有不同的 方法。例如，所谓的“门控(gating)”被理解为：直接或者间接地采集目 标容积的运动。只有在目标容积处于所希望的位置上时，才进行对目标容 积的照射。所谓的“跟踪(tracking)”被理解为对粒子射线的跟踪。

可以利用不同的方法来采集目标容积的运动，例如，通过在患者上的 外加标记、通过对患者表面的观察、或者借助于采集呼吸运动的腰带或者 Spyrometer。另一种可能性是：拍摄待照射的对象的连续的X射线图像或者 说透视图像。由此，还可以在内部采集待照射的对象的运动。因此，可以 根据外部和内部运动之间的差别避免可能的错误。

US 7245698 B2公开一种用于利用X射线进行照射的系统，其中重建 待照射的对象的数字层析X射线摄影合成照片(Tomosynthese-Aufnehme)。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种用于利用粒子射线实施照射治 疗的装置，利用该装置可以灵活和精确地采集待照射的对象的可能运动。 此外，本发明要解决的问题是，同样提供一种用于监视照射治疗的方法。

按照本发明的用于利用治疗射线对运动的对象实施照射的装置包括：

-射线出口，由所述射线出口能够将治疗射线，特别是加速为射线能 量的粒子射线对准所述运动的对象，

-成像单元，包括X射线检测器和相对的X射线辐射器，它们能够被 独立于所述射线出口的位置围绕所述对象定位，

其中，所述成像单元被用于：在施用所述治疗射线期间，从不同的方 向记录X射线图像，并且从中在线地重建该运动的对象的一系列数字层析 X射线摄影合成图像，以及

-控制单元，其被构造用于：对所述数字层析X射线摄影合成图像进 行分析，并且在此基础上对治疗的过程进行控制。

数字层析X射线摄影合成图像仅仅是二维的图像，但是与X射线图像、 即透视图像不同它们的突出之处是对于软组织的良好的对比度。仅仅二维 的图像也被理解为这样的图像：在其重建中尽管首先产生三维的图像数据 组，但是该图像数据组仅仅包含在一个平面中清晰的图像，这与(例如由 锥形束计算机断层成像所公知的)真实的三维图像数据组不同。在这类三 维的数据组的条件下，在该平面的图像中再现了所希望的软组织对比度。 而在该三维的数据组中的其它平面中则具有极低的图像质量。通过对数字 层析X射线摄影合成图像的分析，可以采集到运动的对象的运动。与常规 的X射线图像相比，例如也可以精确地采集软组织的运动。于是，可以将 目标容积的所采集的运动，用于对照射的过程进行控制。而在常规的X射 线图像中，则经常仅仅能够对诸如骨骼的高对比度的对象进行采集。