[发明专利]用于动态频闪弧形疗法的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2009年6月23日提交的美国临时专利申请号61/219,662，题目为“HYBRIDARC IMRT”的优先权，为了所有目的其内容在此引入以供参考。

本申请是2009年8月18日提交的美国专利申请序列号12/543,437，题目为“SYSTEM AND METHOD FOR DYNAMIC STROBE ARC THERAPY(用于动态频闪弧形疗法的系统和方法)”的部分继续申请，为了所有目的其内容在此引入以供参考。

本申请要求2010年6月1日提交的欧洲专利申请号10164658.6的优先权，为了所有目的其内容在此引入以供参考。

技术领域

下面描述的实施例通常涉及按照“动态频闪(dynamic strobe)”递送方案向患者递送放射疗法(radiation therapy)。在一些实施例中，“动态频闪”递送方案可以包括和/或无缝结合一个或多个其它放射疗法递送方法。

背景技术

按照传统的放射疗法，一束射线指向位于患者内的肿瘤。根据治疗计划，该束射线向该肿瘤递送预定剂量的治疗性放射物。该递送的射线通过引发细胞内部的电离，从而杀死肿瘤细胞。主要的问题是如何限制对肿瘤周围的健康组织的损害。

图1示出了传统的患者诊疗过程，其包括放射疗法。按照过程100的一些示例，获取患者的图像数据，并且在诊断期间(105)基于图像数据，识别目标体积和关键内部结构。为了实现关于目标体积的预期结果，同时最小化对关键结构的损害，规定放射剂量(110)。接下来，确定用于递送该剂量的治疗计划(115)。

然后在某些天的时段上间隔的数次开会，或“片段”期间向患者递送治疗计划(125)。在每个片段之前，按照治疗计划的需要，对患者进行定位(120)。这种定位可能涉及使用激光，皮肤标记等等。

多种放射疗法递送的方法或模式已经被提出和利用。放射疗法递送系统典型地包括针对放射疗法递送的一个特定模式而优化的控制系统和硬件。一些放射疗法递送模式包括，例如，传统IMRT，动态调制弧形疗法，CT引导IMRT(强度调制放射疗法)，和体积调制弧形疗法。

在传统IMRT系统中，在患者周围的多个固定位置或角度产生具有调制强度的射束。然后，这些射束通过在每个固定位置上固定的机架来递送。可以通过在固定位置上叠加多个形状(“步进和发射(step and shoot)IMRT”)，或者通过以变化的速度横跨射束移动多叶准直器(“MLC”)的叶片(“滑动窗口IMRT”)，来调制射束的强度。在动态调制弧形疗法系统中，递送系统的机架执行连续的旋转运动(每弧小于或等于360度)。遍及旋转运动，射束保持恒定剂量率，并且MLC叶片不断地重新组成以保持与从各自的角度观看的肿瘤的形状相同的形状。动态调制弧形疗法的吞吐量比传统的IMRT更大，但需要更复杂的MLC叶片控制。

在CT引导IMRT系统，例如TomoTherapy公司提供的系统中，线性加速器被安装在环形机架上，并且围绕患者做360度旋转动作。在这个运动期间，射束一直打开，并且随着机架的旋转，通过快速地打开和关闭MLC叶片，该射束被部分地阻挡或排除障碍。在体积调制弧形疗法系统中，例如由来自于Varian医疗系统的RapidArc^TM放射疗法技术所提供，L型机架围绕患者执行360度旋转。射束持续地打开，并且可调制剂量率。随着机架旋转，MLC叶片也在持续运动，由此产生不同的形状。后两种系统需要复杂的和昂贵的部件，对机架和MLC叶片的运动进行同步和控制。

在治疗的计划阶段(115)期间，做出关于使用何种递送模式的决定。该决定可能基于几种因素，包括例如患者的诊断，递送系统的约束，涉及日程表的时间问题，和患者和/或放射疗法系统的可用性，等等。在决定递送的具体模式之后，确定适于该递送模式的治疗计划。

如上所述，递送模式的选择涉及折衷或妥协。可能尤其适于某些应用的其他放射疗法递送模式是希望的。

发明内容