[发明专利]成像系统和方法

说明书

一种成像系统，包括：成像器；成像器平移机构，其被安排成响应于所提供的电能而在第一方向和第二方向中的每一者上沿着预定平移轴平移成像器，第二方向与第一方向相对，预定平移轴与地面呈成像角，第一方向沿着平移轴朝向地面，成像角小于90度且大于0度；活塞平移机构；以及活塞动力机构，其被安排成向所述活塞平移机构提供动力，其中所述活塞平移机构被安排成在所提供的电能缺失的情况下响应于所提供的动力而在第二方向上平移成像器。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月2日提交的题为“IMAGING SYSTEM AND METHOD(成像系统和方法)”的美国临时申请S/N 62/200,038的优先权，该临时申请的全部内容通过援引纳入于此。

发明技术领域

本发明一般涉及成像设备领域，尤其涉及有角度的成像系统和方法。

发明背景

远距疗法被定义为其中放射源在离要治疗的身体的一距离处的治疗方法。X射线和电子束在远距疗法中被用来治疗各种癌症已经有很长时间了。不幸的是，X射线展示逼近指数衰减函数的线性能量传递，并因此具有对深度植入的肿瘤的最小安全使用。由于重粒子穿透到特定深度而不会明显伤害居间组织的能力，已发现越来越接受在远距放射治疗中使用重粒子(具体地使用强子并且更具体地使用质子)具体而言，强子的线性能量传递展示相反的深度分布曲线并出现在强子路径的末尾，并且明显的布拉格尖峰被定义为强子放置其绝大多数能量的点。作为该效应的结果，相比于X射线和电子束增加的能量可被指向植入式肿瘤处，这尤其损伤居间组织。虽然术语强子包括各种各样的粒子，但实际上质子和各种离子被最广泛地用于治疗。为了清楚起见，本文将治疗描述为用质子完成，然而这并不意味着以任何方式进行限制。

带电荷质子或离子可被聚焦于具有可变穿透深度的目标容体。以此方式，剂量分布曲线可以在具有高精度的情况下被紧密地匹配到目标容体。为了确保对目标肿瘤的完全放射，多个波束从若干不同方向到达植入式肿瘤是优选的。多个波束相交的点(无论是顺序地还是同时集束)被称为等中心点，并且为了最大化生物有效性，等中心点必须精确地与目标肿瘤位于同处。

在明确定义的过程中对目标组织执行放疗。在被称为治疗计划阶段的第一阶段中，目标组织被成像并且定义包括剂量、患者姿势以及放射角的治疗计划。此外，定义放置标记，以确保后续放射会话被恰当地定标。然后响应于所开展的治疗计划，在一时间段内的多个治疗会话中执行放射，每一会话被称为分剂。

不幸的是，必要的治疗姿势可能被改变很大程度，但当前CT成像器被限于其移动程度。因此，利用当前CT成像器不允许以计划的治疗姿势对患者进行成像。不利的是，患者姿势的改变可导致身体内的一个或多个器官和/或组织的位置变化。由此，当患者以CT成像器的移动限制所限的姿势成像时，图像可能未准确地呈现目标组织在处于治疗姿势时的位置。

此外，在每一分剂处，都必须当心以确保响应于放置标记而进行正确的患者定位，以便避免损害在目标组织附近的器官。通常响应于所定义的标记基于患者的可视化来执行响应于标记对患者的定位。不利地，基于可视化的定位并不总是准确。诸如用计算机断层扫描(CT)成像器在治疗之前对患者进行成像将是有利的，因为它将提供目标组织相对于放射治疗源的更准确定位。不幸的是，如上所述，利用当前的CT成像器不允许以计划的治疗姿势对患者进行成像，并且因此在从相对于CT成像器的成像姿势移动到计划的治疗姿势期间患者的姿势可发生移位。

尽管的确存在用于对处于垂直姿势(即，站立或坐下)的患者进行成像的垂直CT成像器，但这些垂直CT成像器提供若干缺点。第一，CT成像器的大小通常不允许患者在坐着时被完整地成像。具体而言，椅背和患者膝盖之间的距离一般大于CT成像器的开口的直径。通常，CT成像器中的开口的直径约为85厘米，这通常小于支撑患者的椅背与患者膝盖之间的距离。第二，坐直的患者一般不会非常好地支撑他们自己，并且结果预期到该患者的姿势移位。因此，患者将被治疗的姿势可能不是其中该患者被成像的相同姿势。第三，在停电或电动机故障的情形中，当患者在CT成像器内部时，从CT成像器内提取出患者可能是复杂且危险的。