CN106714905B - 一种放射治疗设备以及射束成像方法 - Google Patents

一种放射治疗设备以及射束成像方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106714905B
CN106714905B CN201680002219.2A CN201680002219A CN106714905B CN 106714905 B CN106714905 B CN 106714905B CN 201680002219 A CN201680002219 A CN 201680002219A CN 106714905 B CN106714905 B CN 106714905B
Authority
CN
China
Prior art keywords
focus
lesion
treatment head
radiation
target area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201680002219.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106714905A (zh
Inventor
闫浩
李金升
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cybermed Radiotherapy Technologies Co ltd
SHENZHEN AOWO MEDICAL NEW TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Our United Corp
Original Assignee
SHENZHEN AOWO MEDICAL NEW TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Cybermed Technologies Xian Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHENZHEN AOWO MEDICAL NEW TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD, Cybermed Technologies Xian Co Ltd filed Critical SHENZHEN AOWO MEDICAL NEW TECHNOLOGY DEVELOPMENT CO LTD
Publication of CN106714905A publication Critical patent/CN106714905A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106714905B publication Critical patent/CN106714905B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1043—Scanning the radiation beam, e.g. spot scanning or raster scanning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1065—Beam adjustment
    • A61N5/1067—Beam adjustment in real time, i.e. during treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1069—Target adjustment, e.g. moving the patient support
    • A61N5/107—Target adjustment, e.g. moving the patient support in real time, i.e. during treatment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077—Beam delivery systems
    • A61N5/1084—Beam delivery systems for delivering multiple intersecting beams at the same time, e.g. gamma knives
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1001—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy using radiation sources introduced into or applied onto the body; brachytherapy
    • A61N2005/1019—Sources therefor
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1054—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using a portal imaging system
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1056—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam by projecting a visible image of the treatment field
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1061—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103—Treatment planning systems
    • A61N5/1031—Treatment planning systems using a specific method of dose optimization

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

本发明属于医疗器械领域，公开一种放射治疗设备以及射束成像方法，其中，所述放射治疗设备包括：治疗头，所述治疗头包括多个放射源，所述多个放射源分布在目标区域的一侧，所述多个放射源发出的放射束相交于目标区域；病灶位于所述目标区域内；射束探测器，用于接收所述放射源所发出的穿过所述病灶的放射束，以获取每个放射束经过所述病灶的投影数据，并根据获取的投影数据生成病灶的切片图像；以及处理器，用于根据所述射束探测器生成的切片图像建立目标区域中病灶的图像。本发明的放射治疗设备是可以达到实时性进行三维成像过程，可直接利用射束治疗设备的治疗头进行肿瘤的追踪，同时，还可以在术前根据重建的三维图像对人体进行摆位。

Description

一种放射治疗设备以及射束成像方法
技术领域
本发明涉及医疗器械领域，更具体的说，涉及一种放射治疗设备以及射束成像方法。
背景技术
射束治疗设备用于对肿瘤进行治疗，通常，射束治疗设备包括射束治疗头、床体以及控制***。其中，所述射束治疗头包括射源装置以及驱动装置等，所述射源装置上设置有多个球面排布的射源或多个供面排布的射源，这些射源被分配成多个组，治疗时，通过控制射束治疗台上的准直孔来开启这些射源发出射束。床体的作用则在于将病人摆位到合适的位置，以使得射束能够准确的对肿瘤进行照射。
其中，在进行摆位时，需要通过X光源进行病人体内成像，进而根据成像结果定位到肿瘤的位置，根据成像结果对病人进行摆位。因此，现有的射束治疗设备需要配置对应的X射束图像处理***，X射束图像处理***包括光源发生装置及相应的附件如高压发生器、电缆、电控部件等，这样造成了设备的成本高昂。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种放射治疗设备以及射束成像方法，所述放射治疗设备包括的治疗头为多源聚焦治疗头，所述射束成像方法可利用所述多源聚焦治疗头的放射束进行病灶的成像，从而无需配置X射束图像处理***。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
一种放射治疗设备，包括：
治疗头，所述治疗头包括多个放射源，所述多个放射源分布在目标区域的一侧，所述多个放射源发出的放射束相交于目标区域；病灶位于所述目标区域内；
射束探测器，用于接收所述放射源所发出的穿过所述病灶的放射束，以获取每个放射束经过所述病灶的投影数据，并根据获取的投影数据生成病灶的切片图像；以及
处理器，用于根据所述射束探测器生成的切片图像建立目标区域中病灶的图像。
优选的，所述放射治疗设备还包括第一驱动机构，用于驱动所述治疗头圆周旋转。
优选的，所述放射治疗设备还包括枢转机构，用于驱动所述治疗头绕轴枢转。
优选的，所述放射治疗设备还包括床体以及第二驱动机构；
所述处理器还用于，根据所述病灶的图像确定病灶的位置；所述第二驱动机构用于根据所述处理器确定的病灶的位置，驱动所述床体移动。
优选的，所述治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束；
所述处理器还用于，获取病灶的参考位置，所述病灶的参考位置为治疗计划中病灶的位置、或，根据所述治疗头在前一次发出的放射束确定的病灶的位置；
所述处理器还用于，对获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对；
所述第二驱动机构还用于根据所述处理器确定的比对结果驱动所述床体移动。
优选的，所述处理器还用于，根据所述病灶的图像确定病灶的位置；
所述放射治疗设备还包括第三驱动机构，用于驱动所述治疗头移动，从而调节靶区的位置。
优选的，所述治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束；
所述处理器还用于，获取病灶的参考位置，所述病灶的参考位置为治疗计划中病灶的位置、或，根据所述治疗头在前一次发出的放射束确定的病灶的位置；
所述处理器还用于，对获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对；
所述第三驱动机构还用于根据所述处理器确定的比对结果驱动治疗头移动。
优选的，所述处理器还用于，获取人体的运动信号，并确定所述人体的运动信号与所述比对结果的权重；
在人体的运动信号的权重小于所述比对结果的权重的情况下，所述第二驱动机构还用于根据所述人体的运动信号驱动所述床体和/或治疗头移动；
在人体的运动信号的权重大于所述比对结果的权重的情况下，所述第二驱动机构还用于根据所述比对结果驱动所述床体和/或治疗头移动。
优选的，所述治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束；
所述处理器还用于，获取病灶的参考位置，并对获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对；所述病灶的参考位置为治疗计划中病灶的位置，或，根据所述治疗头在前一次发出的放射束确定的病灶的位置；
所述治疗头还用于根据所述处理器的比对结果调整射束强度。
优选的，所述处理器还用于，获取人体的运动信号，并确定所述人体的运动信号与所述比对结果的权重；
在人体的运动信号的权重小于所述比对结果的权重的情况下，所述治疗头还用于根据所述人体的运动信号调整射束强度；
在人体的运动信号的权重大于所述比对结果的权重的情况下，所述治疗头还用于根据所述比对结果调整射束强度。
一种射束成像方法，应用于放射治疗设备，所述放射治疗设备包括治疗头以及射束探测器，其中，所述治疗头包括多个放射源，所述多个放射源分布在目标区域的一侧，其中，所述多个放射源发出的多个放射束相交于目标区域，病灶位于所述目标区域内；所述成像方法包括：
至少一个所述放射源发出放射束，所述放射束穿过目标区域的病灶并被所述射束探测器接收；
根据所述射束探测器接收的放射束获取每个放射束穿过所述病灶的第一切片投影数据；所述第一切片投影数据包括治疗头位于第一位置的病灶图像信息；
根据所述第一切片投影数据建立目标区域中病灶的图像。
优选的，所述方法还包括：按预设角度旋转所述治疗头至第二位置，在该第二位置至少一个所述放射源发出放射束，所述放射束穿过目标区域的病灶并被所述探测器接收；
根据所述探测器接收的放射束获取每个放射束穿过所述病灶的第二切片投影数据；所述第二切片投影数据包括治疗头位于第二位置的病灶图像信息；
根据所述第二切片投影数据或根据所述第一切片投影数据和所述第二切片投影数据建立目标区域中病灶的图像。
优选的，所述预设角度为90°。
优选的，所述放射治疗设备还包括床体，在根据所述第一切片图像建立目标区域中病灶的图像之前，所述方法还包括：移动床体，以调节所述床体和所述治疗头的距离。
优选的，所述方法还包括：根据所述图像确定病灶的位置，并根据所述图像中病灶的位置调整目标区域的病灶和/或靶区的位置，以使得所述目标区域的病灶位于所述靶区。
优选的，所述放射治疗设备还包括床体，所述治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束；所述方法还包括：
获取病灶的参考位置，所述病灶的参考位置为治疗计划中病灶的位置、或，根据所述治疗头在前一次发出的放射束确定的病灶的位置；
对病灶的参考位置和根据所述图像确定的病灶位置进行比对；
根据比对结果调整床体和/或靶区位置使得所述目标区域的病灶位于所述靶区，和/或，调整射束强度使得病灶在靶区位置接受第一剂量射束照射、在非靶区位置接受第二剂量或不接受射束照射；
其中，所述第一剂量大于所述第二剂量。
优选的，在根据比对结果调整床***置，和/或，调整射束强度之前，所述方法还包括获取人体的运动信号；
确定所述人体的运动信号与所述比对结果的权重；
在人体的运动信号的权重小于所述比对结果的权重的情况下，根据所述比对结果调整所述调整床体和/或靶区位置，和/或，调整射束强度；在人体的运动信号的权重大于所述比对结果的权重的情况下，根据所述运动信号调整所述床***置，或/和，调整射束强度。
本发明的放射治疗设备中，治疗头上的多个放射源按预定角度分布在目标区域的一侧，多个放射源所述发出的放射束相交，当多个放射源从不同角度同时发出放射束并穿过位于目标区域的病灶时，可通过射束探测器生成病灶的切片图像，处理器可以根据所述切片图像生成病灶的三维图像。由于在一次照射中，多个放射源从多个角度照射，从而可以在一次过程即可获得多个投影数据，因此，本发明的放射治疗设备是可以达到实时性进行三维成像过程，这样可以在射束治疗手术中无需借助X射线成像***对肿瘤进行实时追踪，可直接利用射束治疗设备的治疗头进行肿瘤的追踪，同时，还可以在术前利用治疗头的射束穿透人体后重建的病灶的三维图像对人体进行摆位。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的放射治疗设备结构示意图，
图2是本发明实施例一提供的另一种放射治疗设备结构示意图，
图3是本发明实施例提供的一种放射源在alfa入射角下进行射束照射的示意图，
图4是本发明实施例提供的一种的射束治疗设备照射过程示意图，
图5是本发明实施例提供的一种反投影计算原理示意图，
图6是本发明实施例提供的一种放射源旋转至beta入射角的示意图，
图7是本发明实施例提供的一种放射源在beta入射角下进行射束照射的示意图，
图8是本发明实施例提供的一种反投影计算原理示意图，
图9是本发明实施例提供的一种根据切片投影数据进行三维重建的原理图，
图10是本发明实施例提供的一种成像方法示意图；
图11是本发明实施例提供的另一种成像方法示意图；
图12是本发明实施例提供的另一种成像方法示意图；
图13是本发明实施例提供的另一种成像方法示意图；
图14是本发明实施例提供的一种应用示意图。
具体实施方式
下面结合附图和较佳的实施例对本发明作进一步说明。
实施例一
如图1所示，本实施例提供一种放射治疗设备，该设备包括：治疗头10、射束探测器20以及处理器30，治疗头10设置有多个放射源，其中，多个放射源分布在目标区域的一侧，且多个放射源所发出的放射束相交；其中，病灶被设置于目标区域内。
在本实施例中，治疗头10主要用于承载放射源，并具有打开和屏蔽放射源的作用，治疗头10打开和屏蔽放射源主要通过设置在其上的准直器实现。一般来说，治疗头上的放射源可以是钴源或加速器放射源等可以发出放射束并能够穿透人体的放射源。治疗头10上的多个放射源设置在目标区域的一侧，目标区域是人体病灶位置的摆放区域，同时，也是放射源的放射束穿过的区域，其中，人体病灶位置为人的机体上发生病变的部分。如图4所示，放射源可以是按照一定的球形面排列设置在治疗头10内，放射源发出的射束将从一侧穿过目标区域以及人体的病灶位置。治疗头10上的多个放射源可以仅开启一个，也就是说一个放射源发出放射束穿过病灶，当然也可以同时开启多个放射源或全部开启放射源使得放射源发出的放射束穿过病灶。更多的放射束穿过人体的病灶，将可以获得病灶的更多数据，当然，在实际的应用中，可根据病灶的大小，选择合适的数量的放射源是必要的。
作为本实施例中治疗头的另一种实施方式，如图3所示，治疗头10可以是安装在环形滚筒上，环形滚筒具有中心开口，目标区域被设置在滚筒的开口中。
射束探测器20是将放射束的射束能量转换成电信号的装置，如图4、图7所示，放射束穿过人体时，射束探测器上的探测单元(如光电转换单元)探测到放射束，并将放射束能量转换成电信号，射束探测器20中的信号转换单元可将电信号进行处理获得投影数据，如图5、图8所示，根据投影数据通过“反投影重建算法”进行重建获取断层平面的图像即切片图像。
在本实施例中，处理器30可根据切片图像建立目标区域中病灶的图像。示例的，如图9所示，射束探测器20接收多个放射源发出的放射束生成了多个切片图像。图9所示以放射源位于第一位置生成多个第一切片图像4，放射源位于第二位置生成多个第二切片图像5为例，第一切片图像4和第二切片图像5分别包含了多个子切片图像，子切片图像中包含了病灶的影像信息，可对多个子切片图像进行图像处理，重建生成病灶的三维图像。
本发明的放射治疗设备中，治疗头上的多个放射源按预定角度分布在目标区域的一侧，多个放射源发出的放射束相交，当多个放射源从不同角度同时发出放射束并穿过位于目标区域的病灶时，可通过射束探测器生成病灶的切片图像，图像处理装置可以根据切片图像生成病灶的三维图像。例如，当5个放射源按照-10°、-5°、0°、5°、10°设置在治疗头10上时，治疗头在alfa角打开所有的放射源，每个放射源在射束探测器上形成一个投影数据并生成一个第一子切片图像，每个第一子切片图像与alfa视角垂直，从而形成3D切片图像层。当然，在使用中，也可以只使用其中的一个放射源发出放射束，通过反投影重建算法，可以获得病灶的2D图像，根据病灶的2D图像，可以对病灶进行初步的摆位，同时也可提供初步的诊疗信息。对于多个放射源而言，由于在一次照射中，多个放射源从多个角度照射，从而可以在一次过程即可获得多个投影数据，多个投影数据可以生成多个子切片图像，且在空间上按照3D形式排列，根据多个子切片图像可生成病灶的三维图像，因此，本发明的放射治疗设备是可以达到实时性进行三维成像过程，这样可以在射束治疗手术中无需借助X射线图像处理***对肿瘤进行实时追踪，可直接利用射束治疗设备的治疗头进行肿瘤的追踪，同时，还可以在术前根据重建的三维图像对人体进行摆位。该成像***可以在较短的时间内，免去旋转治疗头的方式进行成像(因为在一次照射中即可获得多个视角的投影数据)，这些数据足以进行对病灶的三维重建，因此，尽可能的避免了人体微小运动造成的投影数据的偏移，提高了成像的精度。同时可用于射束治疗设备中，直接使用治疗头的射束进行成像过程，免去了额外的成像装置，降低了设备的成本。
在本实施例中，如图2所示，还包有用于驱动治疗头10旋转的第一驱动机构，利用驱动机构可将治疗头10从第一位置旋转至第二位置，射束探测器20可以跟随旋转。或者在第一位置、第二位置也分别设置射束探测器，从而射束探测器在第一位置、第二位置都可以接收到治疗头发出的放射束。
示例的，如图6所示，第一驱动结构可以是带有中心开口的滚筒，患者位于滚筒的中心开口，滚筒绕中心轴旋转从而带动治疗头从第一位置(alfa)旋转至第二位置(beta)，即治疗头从第一位置旋转至第二位置旋转90°，从而可以获得肿瘤的三维图像。其中，投影数据包括治疗头在第一位置时射束探测器获取第一投影数据，以及治疗头在第二位置时射束探测器获取第二投影数据。例如，治疗头在第一位置时，获得的第一切片图像基本与x轴垂直，当旋转至90°治疗头在第二位置时，获得的第二切片图像基本与y轴垂直，因而获得两组切片图像间的相交角度为90°，相交的切片图像包含了更多的三维空间的信息，利用两组相交的切片图像重建病灶的三维图像更加准确。
在本实施例中，治疗头至少包括一段拱形曲面或者是半球形曲面，这样可以使得多个放射源可以按照预定的角度进行分布，同时能够让多个放射源的放射束实现相交。
本发明实施例中，放射治疗设备还包括枢转机构，用于驱动治疗头绕轴枢转。示例的，治疗头可以是通过连接轴连接在滚筒上，连接轴可以连接有万向轴承，万向轴承带动治疗头在不同平面内旋转，从而实现治疗头的枢转。当然，治疗头实现枢转的方式有很多，本发明实施例对其具体实现方式不做限定，仅以上述为例进行说明。
如图2、图3所示，治疗设备还包括床体70以及用于驱动床体70的第二驱动机构，床体70在放射束的照射方向上可移动。床体70和治疗头10的距离影响放射束在病灶上的穿过区域的大小，在需要对人体的病灶进行整体成像时，可以通过第二驱动机构将床体朝向远离治疗头的方向移动，即增大床体和治疗头的距离，从而增加放射束在人体的照射面积，对肿瘤进行更大面积的成像。
进一步的，第二驱动机构还可以驱动床体70实现三维或六维移动，例如上下、左右、前后、旋转等，从而可以调节病灶的位置，使其与靶区对应。
在本实施例中，对靶区的调整可通过移动治疗头或者床体实现，其中，靶区为治疗计划中接受高剂量放射束的区域，因而，病灶的位置应当尽可能的处于靶区内才能达到最好的治疗效果。处理器根据本实施例中生成的病灶的二维图像或三维图像，确定病灶的位置，第二驱动机构根据确定的病灶的位置驱动床体进行移动以将人体的病灶移动至靶区内。
或者，在本实施例中，治疗头10还设置有第三驱动机构，第三驱动机构根据确定的病灶的位置可驱动治疗头进行移动以对靶区进行调整，使得靶区移动至病灶区域并使病灶处于靶区内。以球面形的治疗头为例，其移动主要在弧形导轨的导向进行，因此，对靶区的调整，主要通过弧形导轨对治疗头进行旋转从而放射源的位置发生改变，从而与滚筒的旋转形成非共面，以调整靶区的位置。又以滚筒结构的治疗头为例，滚筒结构的治疗头由电机驱动整个筒体进行旋转，同时，治疗头还可以沿弧形导轨等移动，在旋转时使得放射源在靶区的投影发生改变，实现了靶区形状和剂量的调整。
在本实施例中，治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束，处理器获取病灶的参考位置，其中，参考位置可以是从治疗计划中获取病灶的位置或者，参考位置还可以是前一次发出的放射束确定的病灶的位置。处理器将获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对，若比对结果表明病灶的参考位置与确定的病灶位置没有重叠时，第三驱动机构根据处理器的比对结果驱动治疗头移动以使得病灶的参考位置移动并与确定的病灶位置重叠。
若参考位置选取为治疗计划中获取的病灶的位置，则可以是治疗前进行病灶的位置确认，即实现治疗前的摆位。若参考位置选取为治疗中前一次发出的放射束确定的病灶的位置，则可以是在治疗中进行病灶的位置确认，即实现治疗中的肿瘤追踪，以在治疗过程中，使得肿瘤时刻位于靶区内，从而实现精准治疗，提高治疗效果。
在本实施例中，处理器还用于，获取人体的运动信号，并确定人体的运动信号与比对结果的权重；在人体的运动信号的权重大于比对结果的权重的情况下，第二驱动机构还用于根据人体的运动信号驱动床体移动；在人体的运动信号的权重小于比对结果的权重的情况下，第二驱动机构还用于根据比对结果驱动床体移动。即通过驱动床体调整病灶的位置，从而使得病灶位于靶区内。
具体的，可以在处理器存储预先设置好的权重关系，其中，权重即运动信号与比对结果的可靠性比重。例如，由于在呼吸信号的末段时间内，肿瘤运动变化比较小，人体的运动信号权重大于对比结果的权重；在呼吸信号的初始段时间内，肿瘤的运动变化较大，人体的运动信号权重小于对比结果的权重。当然，该末段或始端可以根据实际的呼吸周期进行确定。
或者，在本实施例中，处理器还用于，获取人体的运动信号，并确定人体的运动信号与比对结果的权重；在人体的运动信号的权重大于比对结果的权重的情况下，第三驱动机构还用于根据人体的运动信号驱动治疗头移动；在人体的运动信号的权重小于比对结果的权重的情况下，第三驱动机构还用于根据比对结果驱动治疗头移动。即通过驱动治疗头调整靶区的位置，从而使得病灶位于靶区内。
在本实施例中，在治疗过程中，治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束时，处理器还用于，获取病灶的参考位置，并对获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对；病灶的参考位置为治疗计划中病灶的位置、或，根据治疗头在前一次发出的放射束确定的病灶的位置；治疗头还用于根据处理器的比对结果调整射束强度。处理器还用于，获取人体的运动信号，并确定人体的运动信号与比对结果的权重；在人体的运动信号的权重大于比对结果的权重的情况下，治疗头还用于根据人体的运动信号调整射束强度；在人体的运动信号的权重小于比对结果的权重的情况下，治疗头还用于根据比对结果调整射束强度，从而可以实现在治疗过程中对肿瘤的实时追踪。
示例的，根据比对结果调整射束强度可以是在肿瘤位于靶区内的情况下，治疗头发出治疗计划的剂量对肿瘤进行照射，在肿瘤部分位于靶区的情况下，治疗头发出较小的剂量对肿瘤进行照射，在肿瘤完全脱离靶区的情况下，治疗头发出的剂量可以是零，即可以关闭治疗头，使其停止发出治疗射束，从而保护正常组织，避免肿瘤周围的正常组织的过度照射。
实施例二
本实施例提供一种射束成像方法，其应用于放射治疗设备，如图1所示放射治疗设备包括治疗头10以及射束探测器20，其中，治疗头10包括多个放射源，多个放射源分布在目标区域的一侧，其中，多个放射源发出的多个放射束相交于目标区域，病灶位于目标区域内；如图10所示，成像方法包括：
步骤101、至少一个放射源发出放射束，放射束穿过目标区域的病灶并被射束探测器接收。
示例的，第一位置可以是如图3所示的alfa位置。目标区域是人体病灶位置的摆放区域，同时，也是放射源的放射束穿过的区域，其中，人体病灶位置为人的机体上发生病变的部分。如图4、图5、图7以及图8所示，以放射源按照一定的球形面排列设置在治疗头10内为例，放射源发出的射束将从一侧穿过目标区域以及人体的病灶位置。治疗头10上的多个放射源可以仅开启一个，一个放射源发出放射束穿过病灶，也可以同时开启多个放射源或全部开启放射源使得放射源发出的放射束穿过病灶。更多的放射束穿过人体的病灶，将可以获得病灶的更多数据，当然，在实际的应用中，可根据病灶的大小，选择合适的数量的放射源是必要的。
步骤102、根据射束探测器接收的放射束获取每个放射束穿过病灶的第一切片投影数据。
其中，第一切片投影数据包括治疗头位于第一位置的病灶图像信息。具体的，参照图4所示，放射束穿过人体时，射束探测器上的探测单元(如光电转换单元)探测到放射束，并将放射束能量转换成电信号。射束探测器20中的信号转换单元可将电信号进行处理获得投影数据，如图5所示，根据投影数据通过“反投影重建算法”进行重建获取断层平面的图像即切片图像。具体的，步骤102可以是由处理器完成。
步骤103、根据第一切片投影数据建立目标区域中病灶的图像。
其中，在本实施例中，处理器30可根据切片图像建立目标区域中病灶的图像。示例的，如图9所示，射束探测器20接收多个放射源发出的放射束生成了多个切片图像。图9所示以放射源位于第一位置生成多个第一切片图像4，放射源位于第二位置生成多个第二切片图像5为例，第一切片图像4和第二切片图像5分别包含了多个子切片图像，子切片图像中包含了病灶的影像信息，可对多个子切片图像进行图像处理，重建生成病灶的三维图像。
本发明实施例提供的射束成像方法中，治疗头上的多个放射源按预定角度分布在目标区域的一侧，多个放射源发出的放射束相交，当多个放射源从不同角度同时发出放射束并穿过位于目标区域的病灶时，可通过射束探测器生成病灶的切片图像，图像处理装置可以根据切片图像生成病灶的三维图像。例如，当5个放射源按照-10°、-5°、0°、5°、10°设置在治疗头10上时，治疗头在alfa角打开所有的放射源，每个放射源在射束探测器上形成一个投影数据并生成一个子切片图像，每个子切片图像与alfa视角垂直，从而形成3D切片图像层。当然，在使用中，也可以只使用其中的一个放射源发出放射束，通过反投影重建算法，可以获得病灶的2D图像，根据病灶的2D图像，可以对病灶进行初步的摆位，同时也可提供初步的诊疗信息。对于多个放射源而言，由于在一次照射中，多个放射源从多个角度照射，从而可以在一次过程即可获得多个投影数据，多个投影数据可以生成多个子切片图像，且在空间上按照3D形式排列，根据多个子切片图像可生成病灶的三维图像，因此，本发明的放射治疗设备是可以达到实时性进行三维成像过程，这样可以在射束治疗手术中无需借助X射线图像处理***对肿瘤进行实时追踪，可直接利用射束治疗设备的治疗头进行肿瘤的追踪，同时，还可以在术前根据重建的三维图像对人体进行摆位。该成像***可以在较短的时间内，免去旋转治疗头的方式进行成像(因为在一次照射中即可获得多个视角的投影数据)，这些数据足以进行对病灶的三维重建，因此，尽可能的避免了人体微小运动造成的投影数据的偏移，提高了成像的精度。同时可用于射束治疗设备中，直接使用治疗头的射束进行成像过程，免去了额外的成像装置，降低了设备的成本。
在本实施例中，如图11所示，方法还包括：
步骤104、按预设角度旋转治疗头至第二位置。在该第二位置至少一个放射源发出放射束，放射束穿过目标区域的病灶并被探测器接收。
其中，预设角度例如可以是预先在***中设置，其中，预设角度例如可以为45°、60°等，当然，在本实施例中，将预设角度为90°，这样，在互为90°的第一切片投影数据以及第二切片投影数据将可最大化的包含三维空间信息，从而可以建立起更接近病灶的真实图像。
本发明实施例中，如图3所示，第一位置可以是alfa位置；如图6所示，第二位置可以是beta位置，即治疗头从第一位置旋转至第二位置旋转90°，从而即使是利用一个放射源发出放射束，从垂直的两个平面可以获得肿瘤的三维图像，如图9所示。
具体的，如图2所示，放射治疗设备还包有用于驱动治疗头10旋转的第一驱动机构，利用驱动机构可将治疗头10从第一位置旋转至第二位置，射束探测器20可以跟随旋转或者在第一位置、第二位置也分别设置射束探测器，从而射束探测器在第一位置、第二位置都可以接收到治疗头发出的放射束。图6所示的第一驱动结构可以是带有中心开口的滚筒，患者位于滚筒的中心开口，滚筒绕中心轴旋转从而带动治疗头从第一位置旋转至第二位置。
步骤105、根据探测器接收的放射束获取每个放射束穿过病灶的第二切片投影数据，第二切片投影数据包括治疗头位于第二位置的病灶信息。
具体的，参照图7所示，放射束穿过人体时，射束探测器上的探测单元(如光电转换单元)探测到放射束，并将放射束能量转换成电信号。射束探测器20中的信号转换单元可将电信号进行处理获得投影数据，如图8所示，根据投影数据通过“反投影重建算法”进行重建获取断层平面的图像即切片图像。具体的，步骤105可以是由处理器完成。
步骤103具体为：根据第一切片投影数据以及第二切片投影数据建立目标区域中病灶的图像。
参照图9所示，射束探测器20接收多个放射源从alfa和beta方向分别发出的放射束生成了多个子切片图像，其中。放射源从alfa发出放射束被探测器接收生成第一切片图像4，第一切片图像4包含了多个第一子切片图像，第一子切片图像中包含了治疗头位于第一位置的病灶的多个平影像信息。放射源从beta方向发出放射束被探测器接收生成第二切片图像5，第二切片图像5包含了多个第二子切片图像，第二子切片图像中包含了治疗头位于第二位置的病灶的多个影像信息。根据第一切片图像4和第二切片图像5，进行图像处理后重建生成病灶的三维图像6。
在本实施例中，治疗设备还包括床体，在根据切片图像建立目标区域中病灶的三维图像之前，还包括移动床体，以调节床体和治疗头的距离，从而调整放射束穿过人体的区域的大小，从而可以使得病灶能够更好的对准在靶区内。如图2所示，治疗设备还包括床体70以及用于驱动床体70的第二驱动机构50，床体70在放射束的照射方向上可移动。床体和治疗头的距离影响放射着在病灶上的穿过区域的大小，在需要对人体的病灶进行整体成像时，可以通过第二驱动机构将床体朝向远离治疗头的方向移动，即增大床体和治疗头的距离，从而增加放射束在人体的照射面积，对肿瘤进行更大面积的成像。进一步的，第二驱动机构还可以驱动床体70在三维空间上进行移动或在六维空间上进行移动，床体70在三维空间或六维空间上的移动，可实现对病灶位置的调整，或者实现靶区的调整等。
在本实施例中，还包括：根据建立的三维图像确定病灶的位置，根据病灶的位置调整目标区域的病灶和/或靶区的位置，以使得目标区域的病灶位于治疗计划中的靶区内。其中，靶区内是接收高剂量放射束的区域，将病灶置于靶区内，可以提高治疗的有效性。例如，如图2所示，治疗设备还可包括床体70以及用于驱动床体70的第二驱动机构，床体70在放射束的照射方向上可移动。床体和治疗头的距离影响放射着在病灶上的穿过区域的大小，在需要对人体的病灶进行整体成像时，可以通过第二驱动机构将床体朝向远离治疗头的方向移动，即增大床体和治疗头的距离。进一步的，第二驱动机构还可以驱动床体70在三维空间上进行移动或在六维空间上进行移动，床体70在三维空间或六维空间上的移动，可实现对目标区域中病灶位置的调整。例如，对靶区的调整可通过移动治疗头10或者床体70实现。处理器根据建立的病灶的三维图像，确定病灶的位置，第二驱动机构根据确定的病灶的位置驱动床体进行移动以将人体的病灶(即目标区域的病灶)移动至靶区内。或者，在本实施例中，治疗头10还设置有第三驱动机构，第三驱动机构根据确定的病灶的位置可驱动治疗头进行移动以对靶区进行调整，使得靶区移动至病灶区域并使病灶处于靶区内。以球面形的治疗头为例，其移动主要在弧形导轨的导向进行，因此，对靶区的调整，主要通过弧形导轨对治疗头进行旋转从而放射源的位置发生改变，从而与滚筒的旋转形成非共面，以调整靶区的位置。又以滚筒结构的治疗头为例，滚筒结构的治疗头由电机驱动整个筒体进行旋转，同时，治疗头还可以沿弧形导轨等移动，在旋转时使得放射源在靶区的投影发生改变，实现了靶区形状和剂量的调整。
如图12所示，方法还包括：
步骤106、根据图像确定病灶的位置，并根据图像中病灶的位置调整目标区域的病灶和/或靶区的位置，以使得目标区域的病灶位于靶区。
具体的，步骤106可以是在治疗前进行前对患者进行摆位。即获取治疗计划中病灶的位置，将图像确定病灶的位置与治疗计划中病灶的位置进行比对，在病灶的位置与治疗计划中病灶的位置不匹配的情况下，调整目标区域的病灶和/或靶区的位置，以使得目标区域的病灶位于靶区，从而完成治疗前的摆位。
或者，本发明实施例提供的射束成像方法，还可以在治疗过程中进行病灶的追踪，如图13所示，射束成像方法包括：
步骤107、获取病灶的参考位置。其中，病灶的参考位置可以是治疗计划中所确定的病灶的位置，或者，可以是在上一次放射束照射过程中所建立的图像中确定的病灶位置。
步骤108、根据图像确定病灶的位置，对病灶的参考位置和根据图像确定的病灶位置进行比对。
步骤109、根据比对结果调整床体和/或靶区位置使得目标区域的病灶位于靶区，和/或，调整射束强度使得病灶在靶区位置接受第一剂量射束照射、在非靶区位置接受第二剂量或不接受射束照射。
具体的，可以是根据比对结果调整床体使得目标区域的病灶位于靶区。或者，可以是根据比对结果调整靶区位置使得目标区域的病灶位于靶区。或者，还可以是根据比对结果调整床体和靶区位置使得目标区域的病灶位于靶区。或者，还可以是根据比对结果调整床体调整射束强度使得病灶在靶区位置接受第一剂量射束照射、在非靶区位置接受第二剂量或不接受射束照射。或者，还可以是根据比对结果调整床体，并调整射束强度使得病灶在靶区位置接受第一剂量射束照射、在非靶区位置接受第二剂量或不接受射束照射。或者，还可以是根据比对结果调整靶区位置，并调整射束强度使得病灶在靶区位置接受第一剂量射束照射、在非靶区位置接受第二剂量或不接受射束照射。
为了提高治疗的精度，同时保证图像所囊括的范围足以用于进行治疗需求，靶区及靶区外的部分区域将同时接受放射束的照射，但接受照射的剂量将有所区别。其中，靶区内将接受第一剂量射束照射，而非靶区将接受第二剂量射束照射，当然，非靶区也可以避免接受第二剂量射束照射，在本实施例中，第一剂量大于第二剂量。
根据参考位置与本次照射中建立的图像的病灶位置进行对比的对比结果，可以根据上述方式调整床体或者靶区的位置，同时，调整射束强度使得病灶在靶区位置接受第一剂量射束照射、在非靶区位置接受第二剂量或不接受射束照射。
在本实施例中，在根据上述对比结果调整床***置，和/或，调整射束强度之前，还包括：获取人体的运动信号，并确定人体的运动信号与比对结果的权重；在人体的运动信号的权重小于比对结果的权重的情况下，第二驱动机构还用于根据比对结果驱动床体移动；在人体的运动信号的权重大于比对结果的权重的情况下，第二驱动机构还用于根据运动信号驱动床体移动。其中，人体的运动信号来自于人体的细微运动，如心跳、呼吸以及微小的移动等等。其中，驱动床体移动，即可以病灶的位置，从而使得病灶位于靶区内。
又或者，在人体的运动信号的权重小于比对结果的权重的情况下，第三驱动机构还用于根据比对结果驱动治疗头移动；在人体的运动信号的权重大于比对结果的权重的情况下，第三驱动机构还用于根据运动信号驱动治疗头移动。其中，驱动治疗头移动，即可以调整靶区的位置，从而使得病灶位于靶区内。
或者，在调整床体或治疗头的同时，调整射束的强度，使得病灶在靶区位置接受第一剂量射束照射、在非靶区位置接受第二剂量或不接受射束照射。其中，第一剂量大于第二剂量，从而使得第一剂量的射束将病灶杀死，第二剂量的射束照射尽量小，以避免对正常组织的伤害。
实施例三
提供了一个具体的基于成像进行摆位以及基于成像在治疗过程中进行对病灶(本实施例以肿瘤为例)追踪的具体实施例，以对本发明进行进一步的说明，如图14所示，使用射线治疗设备进行肿瘤治疗的过程包括步骤：
S201，从计划CT中提取肿瘤相关的成像野或成像剂量要求。
对床体上的病人进行3D或2D摆位，其中，3D摆位是将病人在3维空间上进行摆动，而2D摆位是在平面上移动，比如平移。
如果进行3D摆位，则步骤如下：
S202A：如图3所示，在入射角为alfa的第一位置，一个或多个放射源发出放射束，进行成像。成像的过程即如上述实施例二的过程，通过射束治疗头上的放射源发出的放射束穿过人体，通过射束探测器在第一位置获得第一投影数据，根据第一投影数据通过反投影算法，得到多个第一切片图像，根据第一切片图像重建病灶的三维图像。
S203A：如图6所示，调整放射源角度到入射角为beta的第二位置，如图9所示，在入射角为beta的第二位置，一个或多个放射源发出放射束，形成多个第二切片图像5。从而结合步骤S202A中的第一切片图像和步骤S203A中的第二切片图像进行三维成像。
需要说明的是，根据步骤S202A所获得的第一切片图像或步骤S203A所获得第二切片图像也能够完成对肿瘤的三维重建。为了更准确的体现肿瘤的信息，对病人进行摆位后从入射角为beta(第二位置)进行照射，得到第二投影数据并获取第二切片图像，根据第一切片图像和第二切片图像重建肿瘤的三维图像。
S204A：根据获取的三维图像(S202A-S203A)进行摆位。具体的，处理器从治疗计划中获取病灶的位置作为参考位置，处理器根据获取的三维图像确定的病灶的位置，处理器将获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对，若比对结果表明病灶的参考位置与确定的病灶位置没有重叠时，第二驱动机构根据处理器的比对结果驱动床体移动以使得确定的病灶位置与病灶的参考位置重叠。或者，第三驱动机构根据处理器的比对结果驱动治疗头移动以使得病灶的参考位置移动冰雨确定的病灶位置重叠。或者，第二驱动机构根据处理器的比对结果驱动床体移动的同时第三驱动机构根据处理器的比对结果驱动治疗头移动，使得病灶的参考位置与确定的病灶位置重叠。
如果进行2D摆位，则步骤如下：
S202B：降低病人床位高度以增大放射束穿过的区域，一个放射源发出放射束，进行前后位的成像，得到病灶前后位的二维图像。
S203B：病人床位回到等中心，并向远离光源方向平移以增大成像野，打开单准直孔进行侧位的成像，得到病灶侧位的二维图像。
S204B：根据病灶的二维图像(S202B-S204B)进行摆位。具体的，处理器从治疗计划中获取病灶的位置作为参考位置，处理器根据获取的二维图像确定的病灶的位置，处理器将获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对，若比对结果表明病灶的参考位置与确定的病灶位置没有重叠时，第二驱动机构根据处理器的比对结果驱动床体移动以使得确定的病灶位置与病灶的参考位置重叠。或者，第三驱动机构根据处理器的比对结果驱动治疗头移动以使得病灶的参考位置移动并与确定的病灶位置重叠。或者，第二驱动机构根据处理器的比对结果驱动床体移动的同时第三驱动机构根据处理器的比对结果驱动治疗头移动，使得病灶的参考位置与确定的病灶位置重叠。
S205：在治疗中参照上述步骤202A-步骤203A或参照上述步骤202B-203B中病灶的图像，获取病灶的位置。
步骤206、根据重建的图像进行治疗中的肿瘤追踪。
示例的，具体包括：步骤2061、获取病灶的参考位置。病灶的参考位置为根据上一周期的放射束确定的病灶的位置。
步骤2062、对病灶的参考位置和根据图像确定的病灶位置进行比对。
步骤2063、获取人体的运动信号，并确定人体的运动信号与比对结果的权重。
在人体的运动信号的权重小于比对结果的权重的情况下，第二驱动机构还用于根据比对结果驱动床体移动；在人体的运动信号的权重大于比对结果的权重的情况下，第二驱动机构还用于根据运动信号驱动床体移动。其中，人体的运动信号来自于人体的细微运动，如心跳、呼吸以及微小的移动等等。其中，驱动床体移动，即可以病灶的位置，从而使得病灶位于靶区内。
S209：报告治疗控制***肿瘤位置，将步骤S206中对肿瘤的追踪结果传输至治疗控制***。
治疗控制***确认治疗靶点后，决定是否执行射束治疗过程。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (17)

1.一种放射治疗设备，其特征在于，包括：
治疗头，所述治疗头包括多个放射源，所述多个放射源分布在目标区域的一侧，所述多个放射源发出的放射束相交于目标区域；病灶位于所述目标区域内；
射束探测器，用于接收所述多个放射源中的至少两个同时所发出的穿过所述病灶的放射束，以获取每个放射束经过所述病灶的投影数据，并根据获取的投影数据生成病灶的切片图像，所述切片图像包括多个互相平行的子切片图像；以及
处理器，用于根据所述射束探测器生成的多个子切片图像建立目标区域中病灶的三维图像。
2.如权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述放射治疗设备还包括第一驱动机构，用于驱动所述治疗头圆周旋转。
3.如权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述放射治疗设备还包括枢转机构，用于驱动所述治疗头绕轴枢转。
4.如权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述放射治疗设备还包括床体以及第二驱动机构；
所述处理器还用于，根据所述病灶的三维图像确定病灶的位置；所述第二驱动机构用于根据所述处理器确定的病灶的位置，驱动所述床体移动。
5.如权利要求4所述的放射治疗设备，其特征在于，所述治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束；
所述处理器还用于，获取病灶的参考位置，所述病灶的参考位置为治疗计划中病灶的位置或根据所述治疗头在前一次发出的放射束确定的病灶的位置；
所述处理器还用于，对获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对；
所述第二驱动机构还用于根据所述处理器确定的比对结果驱动所述床体移动。
6.如权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述处理器还用于，根据所述病灶的三维图像确定病灶的位置；
所述放射治疗设备还包括第三驱动机构，用于驱动所述治疗头移动，从而调节靶区的位置。
7.如权利要求6所述的放射治疗设备，其特征在于，所述治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束；
所述处理器还用于，获取病灶的参考位置，所述病灶的参考位置为治疗计划中病灶的位置或根据所述治疗头在前一次发出的放射束确定的病灶的位置；
所述处理器还用于，对获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对；
所述第三驱动机构还用于根据所述处理器确定的比对结果驱动治疗头移动。
8.如权利要求5所述的放射治疗设备，其特征在于，所述处理器还用于，获取人体的运动信号，并确定所述人体的运动信号与所述比对结果的权重；
在人体的运动信号的权重小于所述比对结果的权重的情况下，所述第二驱动机构还用于根据所述人体的运动信号驱动所述床体和/或治疗头移动；
在人体的运动信号的权重大于所述比对结果的权重的情况下，所述第二驱动机构还用于根据所述比对结果驱动所述床体和/或治疗头移动。
9.如权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束；
所述处理器还用于，获取病灶的参考位置，并对获取的病灶的参考位置和确定的病灶位置进行比对；所述病灶的参考位置为治疗计划中病灶的位置或根据所述治疗头在前一次发出的放射束确定的病灶的位置；
所述治疗头还用于根据所述处理器的比对结果调整射束强度。
10.如权利要求9所述的放射治疗设备，其特征在于，所述处理器还用于，获取人体的运动信号，并确定所述人体的运动信号与所述比对结果的权重；
在人体的运动信号的权重小于所述比对结果的权重的情况下，所述治疗头还用于根据所述人体的运动信号调整射束强度；
在人体的运动信号的权重大于所述比对结果的权重的情况下，所述治疗头还用于根据所述比对结果调整射束强度。
11.一种射束成像方法，应用于放射治疗设备，所述放射治疗设备包括治疗头以及射束探测器，其中，所述治疗头包括多个放射源，所述多个放射源分布在目标区域的一侧，其中，所述多个放射源发出的放射束相交于目标区域，病灶位于所述目标区域内；其特征在于，所述成像方法包括：
至少两个所述放射源同时发出放射束，所述放射束穿过目标区域的病灶并被所述射束探测器接收；
根据所述射束探测器接收的放射束获取每个放射束穿过所述病灶的第一切片投影数据；所述第一切片投影数据包括治疗头位于第一位置的病灶图像信息；并根据所述第一切片投影数据生成病灶的切片图像，所述切片图像包括多个互相平行的子切片图像；
根据多个子切片图像建立目标区域中病灶的三维图像。
12.如权利要求11所述的射束成像方法，其特征在于，所述方法还包括：按预设角度旋转所述治疗头至第二位置，在该第二位置至少一个所述放射源发出放射束，所述放射束穿过目标区域的病灶并被所述探测器接收；
根据所述探测器接收的放射束获取每个放射束穿过所述病灶的第二切片投影数据；所述第二切片投影数据包括治疗头位于第二位置的病灶图像信息；
根据所述第二切片投影数据或根据所述第一切片投影数据和所述第二切片投影数据建立目标区域中病灶的图像。
13.如权利要求12所述的射束成像方法，其特征在于，所述预设角度为90°。
14.如权利要求11所述的射束成像方法，其特征在于，所述放射治疗设备还包括床体，在根据多个子切片图像建立目标区域中病灶的三维图像之前，所述方法还包括：移动床体，以调节所述床体和所述治疗头的距离。
15.如权利要求11所述的射束成像方法，其特征在于，所述方法还包括：根据所述三维图像确定病灶的位置，并根据所述三维图像中病灶的位置调整目标区域的病灶和/或靶区的位置，以使得所述目标区域的病灶位于所述靶区。
16.如权利要求15所述的射束成像方法，其特征在于，所述放射治疗设备还包括床体，所述治疗头按照预设的时间周期性的发出放射束；所述方法还包括：
获取病灶的参考位置，所述病灶的参考位置为治疗计划中病灶的位置、或，根据所述治疗头在前一次发出的放射束确定的病灶的位置；
对病灶的参考位置和根据所述三维图像确定的病灶位置进行比对；
根据比对结果调整床体和/或靶区位置使得所述目标区域的病灶位于所述靶区，和/或，调整射束强度使得病灶在靶区位置接受第一剂量射束照射、在非靶区位置接受第二剂量或不接受射束照射；
其中，所述第一剂量大于所述第二剂量。
17.如权利要求16所述的射束成像方法，其特征在于，在根据比对结果调整床***置，和/或，调整射束强度之前，所述方法还包括获取人体的运动信号；
确定所述人体的运动信号与所述比对结果的权重；
在人体的运动信号的权重小于所述比对结果的权重的情况下，根据所述比对结果调整所述床体和/或靶区位置，和/或，调整射束强度；在人体的运动信号的权重大于所述比对结果的权重的情况下，根据所述运动信号调整所述床***置，或/和，调整射束强度。
CN201680002219.2A 2016-08-01 2016-08-01 一种放射治疗设备以及射束成像方法 Active CN106714905B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/CN2016/092740 WO2018023344A1 (zh) 2016-08-01 2016-08-01 一种放射治疗设备以及射束成像方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106714905A CN106714905A (zh) 2017-05-24
CN106714905B true CN106714905B (zh) 2019-12-27

Family

ID=58906749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680002219.2A Active CN106714905B (zh) 2016-08-01 2016-08-01 一种放射治疗设备以及射束成像方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11135450B2 (zh)
CN (1) CN106714905B (zh)
WO (1) WO2018023344A1 (zh)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE540237C2 (en) * 2016-09-12 2018-05-08 P H Kleven As Radiotherapy system comprising plurality of individually controllable particle beam sources
WO2018232566A1 (zh) * 2017-06-19 2018-12-27 深圳市奥沃医学新技术发展有限公司 利用放疗设备确定目标靶点位置的方法、装置和放疗设备
WO2019019188A1 (zh) * 2017-07-28 2019-01-31 西安大医集团有限公司 肿瘤追踪方法及装置、存储介质
US20200289852A1 (en) * 2017-07-31 2020-09-17 Our United Corporation Method and apparatus for controlling radiotherapy device, and radiotherapy system
US11033759B2 (en) 2017-09-15 2021-06-15 Shenzhen Our New Medical Technologies Development Co., Ltd. Radiotherapy device and system
WO2019041538A1 (zh) * 2017-11-02 2019-03-07 西安大医集团有限公司 肿瘤追踪方法及装置、放疗***、存储介质
CN108042931A (zh) * 2018-01-15 2018-05-18 西安大医数码科技有限公司 一种放射治疗***
WO2019140637A1 (zh) * 2018-01-19 2019-07-25 深圳市奥沃医学新技术发展有限公司 摆位方法、装置及放射治疗***
US10668303B2 (en) * 2018-03-01 2020-06-02 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Devices and methods for measuring a radiation output rate and monitoring beam energy
CN108785873A (zh) * 2018-04-11 2018-11-13 西安大医数码科技有限公司 一种旋转式聚焦放射治疗头、放射治疗设备及***
WO2019210455A1 (en) * 2018-05-02 2019-11-07 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Radiation systems for radition treatment and imaging
CN109621234B (zh) * 2019-01-02 2020-11-24 华南理工大学 一种任意曲面放射治疗床***
CN109782367A (zh) * 2019-01-14 2019-05-21 河北华讯方舟太赫兹技术有限公司 一种安检***以及安检方法
WO2020198935A1 (en) * 2019-03-29 2020-10-08 Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. A method of imaging
CN110215622A (zh) * 2019-05-21 2019-09-10 中国科学院深圳先进技术研究院 一种放疗设备及其使用方法
CN110582328B (zh) * 2019-07-22 2022-03-01 北京市肿瘤防治研究所 一种放射治疗出射束监测方法和***
CN110812717A (zh) * 2019-12-11 2020-02-21 山东新华医疗器械股份有限公司 一种全周球面立体定向放疗装置
CN111557676B (zh) * 2020-05-13 2023-12-19 山东省肿瘤防治研究院（山东省肿瘤医院） 放疗过程中由肿瘤的变化动态调整靶区位置的***及设备
CN112426127B (zh) * 2020-09-04 2023-05-09 华克医疗科技（北京）股份公司 机器人以及确定目标对象放射性强度分布的方法
US11951333B2 (en) 2020-09-08 2024-04-09 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. X-ray imaging system for radiation therapy
US11883687B2 (en) * 2020-09-08 2024-01-30 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. X-ray imaging system for radiation therapy
WO2022104497A1 (zh) * 2020-11-17 2022-05-27 西安大医集团股份有限公司 靶点的权重确定方法、装置及放射治疗***
CN115068833B (zh) * 2021-03-15 2024-02-06 湖南华创医疗科技有限公司 用于束流阻挡器的定位装置和放射治疗***

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1919374A (zh) * 2005-08-25 2007-02-28 惠小兵 放射治疗辐射装置
CN101808582A (zh) * 2007-09-28 2010-08-18 美国西门子医疗解决公司 用于x射线断层造影合成的***和方法
CN103386168A (zh) * 2013-07-17 2013-11-13 官爱平 一种集成数字成像设备的放疗***
CN103845816A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 上海联影医疗科技有限公司 一种放射治疗***及其实时监控方法
CN104921745A (zh) * 2015-07-14 2015-09-23 天津福斯特科技股份有限公司 多探测器断层扫描仪

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19950794A1 (de) * 1999-10-21 2001-06-13 Siemens Ag Röntgeneinrichtung und Verfahren zur Beeinflussung von Röntgenstrahlung
US6914959B2 (en) * 2001-08-09 2005-07-05 Analogic Corporation Combined radiation therapy and imaging system and method
US6950492B2 (en) * 2003-06-25 2005-09-27 Besson Guy M Dynamic multi-spectral X-ray projection imaging
US8042209B2 (en) * 2005-04-13 2011-10-25 University Of Maryland Techniques for compensating movement of a treatment target in a patient
DE102005018330B4 (de) 2005-04-20 2007-04-19 Siemens Ag System zur Erzeugung von CT-Bilddatensätzen und zur Bestrahlung eines Tumor-Patienten
US7400755B2 (en) * 2005-06-02 2008-07-15 Accuray Incorporated Inverse planning using optimization constraints derived from image intensity
US7245694B2 (en) * 2005-08-15 2007-07-17 Hologic, Inc. X-ray mammography/tomosynthesis of patient's breast
EP2053972B1 (en) 2006-08-17 2013-09-11 Koninklijke Philips Electronics N.V. Computed tomography image acquisition
US8295435B2 (en) * 2008-01-16 2012-10-23 Accuray Incorporated Cardiac target tracking
DE102010010192A1 (de) * 2010-03-04 2011-09-08 Siemens Aktiengesellschaft Medizinische Untersuchungs- und/oder Behandlungsvorrichtung
US8559596B2 (en) * 2010-06-08 2013-10-15 Accuray Incorporated Target Tracking for image-guided radiation treatment
DE102010026674B4 (de) 2010-07-09 2012-09-27 Siemens Aktiengesellschaft Bildgebungsvorrichtung und Strahlentherapiegerät
GB2530060B (en) 2014-09-11 2020-12-09 Elekta Ab Portal imaging during radiotherapy
CN205411197U (zh) * 2015-09-09 2016-08-03 瑞地玛医学科技有限公司 双影像c臂***
US10850128B2 (en) * 2016-04-11 2020-12-01 The Regents Of The University Of California Real-time, parallel x-ray tomosynthesis

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1919374A (zh) * 2005-08-25 2007-02-28 惠小兵 放射治疗辐射装置
CN101808582A (zh) * 2007-09-28 2010-08-18 美国西门子医疗解决公司 用于x射线断层造影合成的***和方法
CN103845816A (zh) * 2012-12-05 2014-06-11 上海联影医疗科技有限公司 一种放射治疗***及其实时监控方法
CN103386168A (zh) * 2013-07-17 2013-11-13 官爱平 一种集成数字成像设备的放疗***
CN104921745A (zh) * 2015-07-14 2015-09-23 天津福斯特科技股份有限公司 多探测器断层扫描仪

Also Published As

Publication number Publication date
US20190175945A1 (en) 2019-06-13
WO2018023344A1 (zh) 2018-02-08
CN106714905A (zh) 2017-05-24
US11135450B2 (en) 2021-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106714905B (zh) 一种放射治疗设备以及射束成像方法
US10709903B2 (en) Gantry image guided radiotherapy system and related treatment delivery methods
US9149656B2 (en) Real-time three-dimensional radiation therapy apparatus and method
US9155912B2 (en) Method and system for stereotactic intensity-modulated arc therapy
US8494117B2 (en) Radiation therapy device
CN113164132A (zh) 使用多源***进行可缩放视场成像的设备和方法
US20090202045A1 (en) Treatment booth for radiation therapy
CN108853753B (zh) 肿瘤实时监控装置、放射治疗***
KR101415596B1 (ko) 진단 및 치료를 위한 복합형 의료용 방사선 장치
KR101788468B1 (ko) 방사선 치료 시 광조사야 및 광반사체를 이용한 환자정렬 방법 및 시스템
US20120213332A1 (en) Radiation therapy system with a telescopic arm
JP3790481B2 (ja) 放射線治療装置
US10124191B2 (en) Hadron therapy installation comprising an imaging device

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: Nanshan District Shenzhen City, Guangdong Province, 518000 North Road No. 9116 Fu technology building B block 8 layer

Co-patentee after: CYBERMED RADIOTHERAPY TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

Patentee after: Shenzhen Aowo Medical New Technology Development Co.,Ltd.

Address before: Nanshan District Shenzhen City, Guangdong Province, 518000 North Road No. 9116 Fu technology building B block 8 layer

Co-patentee before: CYBERMED RADIOTHERAPY TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

Patentee before: Shenzhen Aowo Medical New Technology Development Co.,Ltd.

Address after: Nanshan District Shenzhen City, Guangdong Province, 518000 North Road No. 9116 Fu technology building B block 8 layer

Co-patentee after: CYBERMED RADIOTHERAPY TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

Patentee after: Shenzhen Aowo Medical New Technology Development Co.,Ltd.

Address before: Nanshan District Shenzhen City, Guangdong Province, 518000 North Road No. 9116 Fu technology building B block 8 layer

Co-patentee before: CYBERMED TECHNOLOGIES (XI'AN) Co.,Ltd.

Patentee before: Shenzhen Aowo Medical New Technology Development Co.,Ltd.

Address after: Nanshan District Shenzhen City, Guangdong Province, 518000 North Road No. 9116 Fu technology building B block 8 layer

Co-patentee after: Xi'an Dayi Group Co.,Ltd.

Patentee after: Shenzhen Aowo Medical New Technology Development Co.,Ltd.

Address before: Nanshan District Shenzhen City, Guangdong Province, 518000 North Road No. 9116 Fu technology building B block 8 layer

Co-patentee before: CYBERMED RADIOTHERAPY TECHNOLOGIES Co.,Ltd.

Patentee before: Shenzhen Aowo Medical New Technology Development Co.,Ltd.