[发明专利]辐射处置递送期间的实时肿瘤灌注成像

说明书

技术领域

本公开涉及医疗仪器，并且更具体地涉及辐射治疗递送期间的肿瘤灌注成像。

背景技术

辐射治疗(RT)通常用于癌症的处置。常规地，RT处置规划是静态的，这是因为它们被在各个部分之间没有任何修改的情况下被创建并且被递送。与化学治疗相结合使用的RT增强了对癌症的处置，这是因为肿瘤对化学治疗药剂的摄取增加了RT的效果。肿瘤对化学治疗药剂的摄取由肿瘤中药剂的浓度水平确定，所述肿瘤中药剂的浓度水平进而取决于肿瘤灌注水平。因此，测量RT递送期间肿瘤灌注的变化的能力在确定针对剩余部分的RT处置规划的适配中以及在确定针对施用化学治疗的适当的药物递送模式中可以产生有价值的反馈。然而，目前不存在用于在RT递送期间实时无创地量化肿瘤响应的方法。

发明内容

根据本发明的原理，一种成像系统包括成像设备，所述成像设备被配置为从靶区域收集灌注信息。处理模块被配置为基于所述灌注信息来确定所述靶区域的灌注水平。规划模块被配置为通过将所述灌注水平与针对所属靶区域的处置活动相关来提供针对所述靶区域的处置规划，其中，所述处置活动是基于所述靶区域中的所述灌注水平的特性而被调节的。

一种灌注成像系统包括成像设备，所述成像设备被配置为从靶区域收集灌注信息。处理模块被配置为基于所述灌注信息来确定所述靶区域的灌注水平。规划模块被配置为通过将所述灌注水平与针对所述靶区域的处置活动相关来提供针对所述靶区域的处置规划，其中，所述处置活动是通过将肿瘤灌注水平和正常组织灌注水平中的至少一个用作优化参数基于所述靶区域中的所述灌注水平的特性而被调节的。所述处置活动包括辐射治疗和化学治疗中的至少一个。

一种用于灌注成像的方法包括从靶区域收集灌注信息。基于所述灌注信息来确定所述靶区域的灌注水平。通过将所述灌注水平与针对所述靶区域的处置活动相关来提供针对靶区域的处置规划，其中，所述处置活动是基于所述靶区域中的所述灌注水平的特性而被调节的。

结合附图阅读对本公开的说明性实施例的以下详细说明，本公开的这些和其他目的、特征和优势将变得显而易见。

附图说明

本公开将参考以下附图来详细介绍对优选实施例的以下说明，其中：

图1是示出了根据一个说明性实施例的灌注成像系统的方框图/流程图；

图2示出了根据一个说明性实施例的适于监测肿瘤的灌注水平的灌注成像系统；

图3示出了具有根据一个说明性实施例的适于对乳房肿瘤进行成像的灌注成像系统的对象的截面图；

图4是示出了根据一个说明性实施例的用于灌注成像的方法的方框图/流程图；并且

图5是示出了根据一个说明性实施例的采用灌注水平来调整治疗的示范性使用案例的方框图/流程图。

具体实施方式

根据本发明的原理，提供了用于灌注成像的系统和方法。电离辐射和化学治疗的结果是被辐照的组织区域中的血红蛋白和水含量水平的变化，以及随着血管舒张增加的局部灌注模式的变化。灌注成像技术测量血红蛋白的组织浓度、水、氧饱和度和流量，以获得辐射治疗递送期间的肿瘤灌注水平作为辐射治疗效果的量度。可以在辐射治疗各部分之间实时地或间歇地获得灌注水平。

优选地，灌注成像设备的探头被定位为使得它不干扰有效辐射治疗束。在一个实施例中，探头被耦合到机器人手臂以定位探头。可以基于以下中的一项或多项来定位探头：当前有效RT束、光学信号的信噪比、从RT规划系统和/或记录和验证系统获得的直线加速器位置的已知的时间模式、以及每个有效束的出口路径。备选地，可以基于用于在程序期间监测最大视场的最优静态位置的RT规划系统的输出来定位探头。

在特别有用的实施例中，将靶区域的灌注水平与处置活动相关，以提供针对靶区域的处置规划。优选地，可以基于靶区域中的灌注水平的特性来调节处置活动。处置活动可以包括辐射治疗。例如，肿瘤灌注水平和正常(即健康的)组织灌注水平可以被用作辐射治疗规划中的优化参数。处置活动还可以包括与辐射治疗一起施用的化学治疗。

有利地，本发明的原理以安全和无创的方式确定肿瘤的灌注水平。通过测量辐射治疗递送期间肿瘤灌注的变化，可以收集关于不同肿瘤类型及癌症阶段对辐射治疗的响应的重要信息。该数据可以被用来针对肿瘤的具体类型和位置来定制辐射治疗处置规划或化学治疗处置规划。