CN116209500A - 用于放射治疗的x射线成像*** - Google Patents

Abstract

一种辐射***(200)可以包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头(204)、被配置为促进所述治疗束的递送的第一辅助组件(214)、被配置为将第一成像束导向对象的第一成像辐射源(206)、被配置为探测第一成像束的至少一部分的第一探测器(207)以及被配置为促进第一成像束的递送的第二辅助组件(215)。机架(210)可以包括具有旋转轴的第一机架部分(202)和沿着旋转轴位于第一机架部分(202)旁边的第二机架部分(203)。治疗头(204)、第一成像辐射源(206)和第一探测器(207)可以设置在第一机架部分(202)上。第一辅助组件(214)和第二辅助组件(215)可以容纳在第二机架部分(203)内。

Description

用于放射治疗的X射线成像***

相关申请

本申请要求2020年9月8日提交的美国专利第17/015,033号、2020年11月7日提交的中国申请第CN202011234813.9号、2020年11月13日提交的中国申请第CN202011271345.2号和2020年12月14日提交的中国申请第CN202011468108.5号的优先权，上述申请的内容通过引用并入本文。

技术领域

本说明书内容总的来说涉及医疗技术，更具体地，涉及用于放射治疗的成像***和方法。

背景技术

放射治疗是对特定靶组织(靶区)例如癌性肿瘤的局部治疗。在治疗前、治疗后或治疗过程中检查剂量和几何数据，以确保患者位置正确，并确保实施的放射治疗与先前计划的治疗相符。这个过程称为图像引导放疗(IGRT)，其涉及向靶区递送放射治疗的同时使用成像***观察靶组织。

发明内容

根据本说明书的一个方面，可以提供一个***。该***可以包括：治疗组件，治疗组件包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头和被配置为促进治疗束的递送的第一辅助组件；成像组件，成像组件包括第一成像辐射源、第一探测器和第二辅助组件，第一成像辐射源被配置为将第一成像束导向对象，第一探测器被配置为探测第一成像束的至少一部分，第二辅助组件被配置为促进第一成像束的递送；机架，机架包括第一机架部分和第二机架部分，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器设置在具有旋转轴的第一机架部分上；并且第二机架部分沿着旋转轴位于第一机架部分旁边，第一辅助组件和第二辅助组件容纳在第二机架部分内。

在一些实施例中，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器被配置为在垂直于旋转轴的相同旋转平面中旋转。

在一些实施例中，治疗头被配置为在垂直于旋转轴的第一旋转平面中旋转，第一成像辐射源和第一探测器被配置为在垂直于旋转轴的第二旋转平面中旋转，并且第一旋转平面不同于第二旋转平面。

在一些实施例中，第一成像辐射源和第一探测器位于第二机架部分和治疗头之间。

在一些实施方案中，第一成像辐射源位于尽可能靠近治疗头而不干扰治疗束的位置。

在一些实施例中，治疗束的递送和第一成像束的递送交替进行。

在一些实施例中，当递送第一成像束时，第一机架部分以第一速度旋转，当递送治疗束时，第一机架部分以第二速度旋转，并且第一速度比第二速度快。

在一些实施例中，治疗束的递送和第一成像束的递送同时进行。

在一些实施例中，当递送第一成像束和治疗束时，第一成像辐射源、第一探测器和治疗头以第三速度旋转。

在一些实施例中，第一成像辐射源和治疗头之间存在角度偏移。

在一些实施例中，成像组件包括至少一个第二成像辐射源，至少一个第二成像辐射源中的每个被配置为向对象发射第二成像束，至少一个第二探测器，至少一个第二探测器被配置为探测至少一个第二成像束的至少一部分，并且至少一个第二成像辐射源和至少一个第二探测器安装在第一机架部分上。

在一些实施例中，至少一个第二成像辐射源和治疗头中的至少一个被配置为在垂直于旋转轴的相同旋转平面中旋转。

在一些实施例中，至少一个第二成像辐射源和治疗头中的至少一个被配置为在不同的旋转平面中旋转，每个旋转平面垂直于旋转轴。

在一些实施例中，至少一个第二成像辐射源中的两个沿着旋转轴分别位于治疗头的两侧。

在一些实施例中，至少一个第二成像辐射源中的至少一个被配置用于对象的二维(2D)成像。

在一些实施例中，第一辅助组件包括以下中的至少一个：微波装置，微波装置被配置为促进治疗束的递送，加速装置，加速装置被配置为加速电子束以产生治疗束，或第一冷却装置，第一冷却装置被配置为冷却治疗头组件的至少一个部件。

在一些实施例中，第二辅助组件包括高压装置，高压装置被配置为促进第一成像束的递送，或者第二冷却装置，第二冷却装置被配置为冷却成像组件的至少一个部件。

在一些实施例中，第一成像辐射源包括计算机断层扫描(CT)源，并且第一探测器包括CT探测器。

在一些实施例中，第一成像辐射源沿着旋转轴与治疗头相隔一定距离定位，使得在治疗头朝向对象的第二区域递送治疗束的同时，第一成像辐射源递送第一成像束以对对象的第一区域成像。

在一些实施例中，第一区域与第二区域的运动有关。

在一些实施例中，基于第一区域的图像确定第二区域的运动。

在一些实施例中，治疗组件包括准直器，准直器包括形成孔的多个叶片，孔被配置为准直治疗束以与待治疗对象的目标区域相符。

在一些实施例中，当对象沿着旋转轴相对于治疗头移动时，调整孔的位置或形状中的至少一个，使得准直的治疗束跟踪目标区域。

在一些实施例中，当待治疗对象的目标区域由于对象的器官的运动而相对于治疗头移动时，调整孔的位置或形状中的至少一个，使得准直的治疗束跟踪待治疗对象的目标区域。

在一些实施例中，对象沿着旋转轴进一步移动，以获得下一个待治疗目标区域的图像。

在一些实施例中，孔的位置或形状通过以下中的至少一个来调节：沿旋转轴移动整个准直仪，或调节涉及形成孔的准直器的多个叶片中的一个或多个叶片。

在一些实施例中，第一成像辐射源和第一探测器设置在第一机架部分的第一部分中，治疗头设置在第一机架部分的第二部分中，并且第一部分被配置为独立于第二部分旋转。

在一些实施例中，第一部分被配置为在第一范围内旋转而不与第二部分碰撞。

在一些实施例中，治疗头被配置为径向移动远离机架的旋转轴，以允许第一部分在第二范围内独立旋转而不发生碰撞，第二范围大于第一范围。

在一些实施例中，第一部分和第二部分同心布置。

在一些实施例中，第一部分和第二部分沿着旋转轴平行布置。

在一些实施例中，第一成像辐射源和第一探测器被配置为与治疗头一起旋转。

在一些实施例中，治疗组件的等中心与成像组件的等中心之间的距离低于阈值。

在一些实施例中，阈值不大于1米。

在一些实施例中，成像组件包括螺旋计算机断层扫描(CT)或序列CT。

根据本说明书的另一个方面，可以提供一种方法。该方法可以包括使对象定位在辐射***中，辐射***包括：治疗组件，治疗组件包括治疗头和第一辅助组件，第一辅助组件被配置为促进从治疗头发出的治疗束的递送；成像组件，成像组件包括成像辐射源、探测器和第二辅助组件，第二辅助组件被配置为促进从成像辐射源发出的成像束的递送；以及机架，机架包括第一机架部分和第二机架部分，第一机架部分具有旋转轴，治疗头、成像辐射源和探测器安装在第一机架部分上；并且第二机架部分沿着旋转轴位于第一机架部分旁边，第一辅助组件和第二辅助组件容纳在第二机架部分内；使成像辐射源向对象递送成像束；获得与由探测器探测到的成像束的至少一部分相对应的成像数据集；以及使治疗头向对象递送治疗束。

在一些实施例中，方法进一步包括：基于成像数据集生成与对象相关联的图像，其中进一步基于图像将治疗束递送到对象。

在一些实施例中，将治疗束递送到对象进一步包括：基于图像调整治疗计划；以及基于调整后的治疗计划从治疗头向对象递送调整后的治疗束。

在一些实施例中，使治疗头向对象递送治疗束进一步包括：基于图像调整治疗计划；以及使治疗头暂停治疗束的递送。

在一些实施例中，方法进一步包括：基于图像确定对象是否存在不可预测的运动；以及响应于确定对象存在不可预测的运动，使治疗头暂停治疗束的递送。

在一些实施例中，方法进一步包括：基于图像确定对象是否已停止计划的屏气；以及响应于确定对象已停止计划的屏气，使治疗头暂停治疗束的递送。

根据本说明书的另一个方面，可以提供一种非暂时性计算机可读介质，包括至少一组指令，其中，当由计算设备的一个或多个处理器执行时，至少一组指令使计算设备执行方法，方法包括：使对象定位在辐射***中，辐射***包括：治疗组件，治疗组件包括治疗头和第一辅助组件，第一辅助组件被配置为促进从治疗头发出的治疗束的递送；成像组件，成像组件包括成像辐射源、探测器和第二辅助组件，第二辅助组件被配置为促进从成像辐射源发出的成像束的递送；以及机架，机架包括第一机架部分和第二机架部分，第一机架部分具有旋转轴，治疗头、成像辐射源和探测器安装在第一机架部分上；并且第二机架部分沿着旋转轴位于第一机架部分旁边，第一辅助组件和第二辅助组件容纳在第二机架部分内；使成像辐射源向对象递送成像束；获得与由探测器探测到的成像束的至少一部分相对应的成像数据集；以及使治疗头向对象递送治疗束。

根据本说明书的另一个方面，可以提供一种***。该***可以包括：治疗组件，治疗组件包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头和被配置为促进治疗束的递送的第一辅助组件；成像组件，成像组件包括第一成像辐射源、第一探测器和第二辅助组件，第一成像辐射源被配置为将第一成像束导向对象，第一探测器被配置为探测第一成像束的至少一部分，第二辅助组件被配置为促进第一成像束的递送；机架，机架具有旋转轴并支撑治疗组件和成像组件，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器沿着旋转轴设置在第一辅助组件和第二组件的同一侧。

在一些实施例中，治疗头沿着旋转轴位于第一成像源的一侧，并且第一辅助组件和第二辅助组件沿着旋转轴位于第一成像源的另一侧。

在一些实施例中，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器可与机架一起旋转。

在一些实施例中，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器被配置为在垂直于旋转轴的相同旋转平面中旋转。

在一些实施例中，治疗头被配置为在垂直于旋转轴的第一旋转平面中旋转，第一成像辐射源和第一探测器被配置为在垂直于旋转轴的第二旋转平面中旋转，并且第一旋转平面不同于第二旋转平面。

在一些实施例中，第一成像辐射源位于尽可能靠近治疗头而不干扰治疗束的位置。

在一些实施例中，治疗束的递送和第一成像束的递送交替进行。

在一些实施例中，第一成像辐射源和治疗头之间存在角度偏移。

在一些实施例中，成像组件包括至少一个第二成像辐射源，至少一个第二成像辐射源中的每个被配置为向对象发射第二成像束，至少一个第二探测器，至少一个第二探测器被配置为探测至少一个第二成像束的至少一部分，并且至少一个第二成像辐射源和至少一个第二探测器沿着旋转轴安装在第一辅助组件和第二辅助组件的同一侧。

在一些实施例中，至少一个第二成像辐射源和治疗头中的至少一个被配置为在垂直于旋转轴的相同旋转平面中旋转。

在一些实施例中，至少一个第二成像辐射源和治疗头中的至少一个被配置为在不同的旋转平面中旋转，每个旋转平面垂直于旋转轴。

在一些实施例中，至少一个第二成像辐射源中的两个沿着旋转轴分别位于治疗头的两侧。

在一些实施例中，至少一个第二成像辐射源中的至少一个被配置用于对象的二维(2D)成像。

在一些实施例中，第一辅助组件包括以下中的至少一个：微波装置，微波装置被配置为促进治疗束的递送，加速装置，加速装置被配置为加速电子束以产生治疗束，或第一冷却装置，第一冷却装置被配置为冷却治疗头组件的至少一个部件。

在一些实施例中，第二辅助组件包括高压装置，高压装置被配置为促进第一成像束的递送，或者第二冷却装置，第二冷却装置被配置为冷却成像组件的至少一个部件。

在一些实施例中，第一成像辐射源包括计算机断层扫描(CT)源，并且第一探测器包括CT探测器。

在一些实施例中，第一成像辐射源沿着旋转轴与治疗头间隔一定距离定位，使得在治疗头朝向对象的第二区域递送治疗束的同时，第一成像辐射源递送第一成像束以对对象的第一区域成像；第一区域与第二区域的运动相关；或基于第一区域的图像确定第二区域的运动。

在一些实施例中，治疗组件包括准直器，准直器包括形成孔的多个叶片，孔被配置为准直治疗束以与待治疗对象的目标区域相符。

在一些实施例中，当对象沿着旋转轴相对于治疗头移动时，调整孔的位置或形状中的至少一个，使得准直的治疗束跟踪目标区域。

在一些实施例中，当待治疗对象的目标区域由于对象的器官的运动而相对于治疗头移动时，调整孔的位置或形状中的至少一个，使得准直的治疗束跟踪待治疗对象的目标区域。

在一些实施例中，对象沿着旋转轴进一步移动，以获得下一个待治疗目标区域的图像。

在一些实施例中，孔的位置或形状通过以下中的至少一个来调节：沿旋转轴移动整个准直仪，或调节涉及形成孔的准直器的多个叶片中的一个或多个叶片。

在一些实施例中，第一成像辐射源和第一探测器设置在第一辅助组件和第二辅助组件的同一侧的第一部分中，治疗头设置在第一辅助组件和第二辅助组件的同一侧的第二部分中，并且第一部分被配置为独立于第二部分旋转。

在一些实施例中，第一部分被配置为在第一范围内旋转而不与第二部分碰撞。

在一些实施例中，治疗头被配置为径向移动远离机架的旋转轴，以允许第一部分在第二范围内独立旋转而不发生碰撞，第二范围大于第一范围。

在一些实施例中，第一部分和第二部分同心布置。

在一些实施例中，第一部分和第二部分沿着旋转轴平行布置。

在一些实施例中，第一成像辐射源和第一探测器可与治疗头一起旋转。

在一些实施例中，治疗组件的等中心与成像组件的等中心之间的距离低于阈值。

在一些实施例中，阈值不大于1米。

在一些实施例中，成像组件包括螺旋计算机断层扫描(CT)或序列CT。

根据本说明书的又一个方面，可以提供一种方法。该方法可以包括：使对象定位在辐射***中，辐射***包括：治疗组件，治疗组件包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头和被配置为促进治疗束的递送的第一辅助组件；成像组件，成像组件包括第一成像辐射源、第一探测器和第二辅助组件，第一成像辐射源被配置为将第一成像束导向对象，第一探测器被配置为探测第一成像束的至少一部分，第二辅助组件被配置为促进第一成像束的递送；机架，机架具有旋转轴并支撑治疗组件和成像组件，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器沿着旋转轴设置在第一辅助组件和第二辅助组件的同一侧；使成像辐射源向对象递送成像束；获得与由探测器探测到的成像束的至少一部分相对应的成像数据集；以及使治疗头向对象递送治疗束。

根据本说明书内容的另一个方面，可以提供一种非暂时性计算机可读介质，包括至少一组指令，其中，当由计算设备的一个或多个处理器执行时，至少一组指令使计算设备执行方法，方法包括：使对象定位在辐射***中，辐射***包括：治疗组件，治疗组件包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头和被配置为促进治疗束的递送的第一辅助组件；成像组件，成像组件包括第一成像辐射源、第一探测器和第二辅助组件，第一成像辐射源被配置为将第一成像束导向对象，第一探测器被配置为探测第一成像束的至少一部分，第二辅助组件被配置为促进第一成像束的递送；机架，机架具有旋转轴并支撑治疗组件和成像组件，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器沿着旋转轴设置在第一辅助组件和第二辅助组件的同一侧；使成像辐射源向对象递送成像束；获得与由探测器探测到的成像束的至少一部分相对应的成像数据集；以及使治疗头向对象递送治疗束。

本说明书的一部分附加特性可以在以下描述中进行说明。通过对以下描述和相应附图的研究或者对实施例的生产或操作的了解，本说明书的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本说明书的特征可以通过对以下描述的具体实施例的各个方面的方法、手段和组合的实践或使用得以实现和达到。

附图说明

本文描述的内容根据示例性实施例得到进一步描述。而这些示例性实施例将结合参考附图得到详细的描述。这些实施例是非限制性示例性实施例，其中附图的视图中相同的标记表示相似的结构。其中：

图1是根据本说明书的一些实施例所示的示例性辐射***的示意图。

图2至图9B是根据本说明书的一些实施例所示的辐射装置的示例性配置的示意图。

图10A至图10D是根据本说明书的一些实施例所示的准直器孔的示例性调整的示意图。

图10E至图10G是根据本说明书的一些实施例所示的对象的示例性第一区域和第二区域的示意图。

图11是根据本说明书的一些实施例所示的计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图。

图12是根据本说明书的一些实施例所示的移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图。

图13是根据本说明书的一些实施例所示的示例性处理设备的模块图；以及

图14是根据本说明书的一些实施例所示的示例性成像过程的流程图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。然而，本领域技术人员应该明白，可以在没有这些细节的情况下实施本申请。在其它情况下，为了避免不必要地使本申请的各方面变得晦涩难懂，已经在较高的层次上描述了众所周知的方法、过程、***、组件和/或电路。对于本领域的普通技术人员来讲，显然可以对所披露的实施例作出各种改变，并且在不偏离本申请的原则和范围的情况下，本申请中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本申请不限于所示的实施例，而是符合与申请权利要求范围一致的最广泛范围。

本申请中所使用的术语仅出于描述特定示例实施例的目的，而非限制性的。如本申请使用的单数形式“一”、“一个”及“该”同样可以包括复数形式，除非上下文明确提示例外情形。还应当理解，如在本申请说明书中使用的术语“包括”、“包含”仅提示存在所述特征、整数、步骤、操作、组件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或以上其它特征、整数、步骤、操作、组件、部件和/或其组合的情况。

可以理解的是，本文使用的术语“***”、“引擎”、“单元”、“模块”和/或“块”是用于按升序区分不同级别的不同构件、元件、部件、部分或组件的方法。然而，如果这些术语能达到相同的目的，也可以用其他表达方式来替代。

通常，这里使用的词语“模块”、“单元”或“块”是指体现在硬件或固件中的逻辑，或者是软件指令的集合。这里描述的模块、单元或块可以实现为软件和/或硬件，并且可以存储在任何类型的非暂时性计算机可读介质或其他存储设备中。在一些实施例中，可以编译软件模块/单元/块并将其链接到可执行程序中。应当理解，软件模块可以从其他模块/单元/块或从它们自身调用，和/或可以响应探测到的事件或中断来调用。可以在计算机可读介质上提供用于在计算设备(例如，如图11所示的处理器1110)上执行用于计算设备的软件模块/单元/块，例如，光盘、数字视频光盘、闪存驱动器、磁盘或任何其他有形介质，或作为数字下载(并且最初可以在执行之前需要安装，解压缩或解密的压缩或可安装格式)。这里的软件代码可以被部分的或全部的储存在执行操作的计算设备的存储设备中，并应用在计算设备的操作之中。软件指令可以嵌入在固件中，例如EPROM。还应当理解，硬件模块/单元/块可以包括在连接的逻辑组件中，例如门和触发器，和/或可以包括可编程单元，例如可编程门阵列或处理器。这里描述的模块/单元/块或计算设备功能可以实现为软件模块/单元/块，但是可以用硬件或固件表示。通常，这里描述的模块/单元/块指的是逻辑模块/单元/块，其可以与其他模块/单元/块组合或者分成子模块/子单元/子块，尽管它们是物理组织或存储器件。该描述可适用于***、引擎或其一部分。

可以理解的是，除非上下文另有明确说明，当单元、引擎、模块或块被称为在另一单元、引擎、模块或块“上”、“连接”或“耦合至”另一单元、引擎、模块或块时，其可以直接在其它单元、引擎、模块或块上，与其连接或耦合或与之通信，或者可能存在中间单元、引擎、模块或块。在本申请中，术语“和/或”可以包括任何一个或以上相关所列条目或其组合。

根据以下对附图的描述，本申请的这些和其它的特征、特点以及相关结构元件的功能和操作方法，以及部件组合和制造经济性，可以变得更加显而易见，这些附图都构成本申请说明书的一部分。然而，应当理解的是，附图仅仅是为了说明和描述的目的，并不旨在限制本申请的范围。应当理解的是，附图并不是按比例绘制的。

出于说明目的，提供以下描述以帮助更好地理解放射治疗的过程。据了解，这不是为了限制本申请的范围。对于具有本领域普通技能的人，可以在本申请的指导下扣除一定量的变型、改变和/或修改。这些变型、改变和/或修改不会偏离本申请的范围。

在本申请中，术语“放射疗法”、“放射治疗”和“治疗”可以互换使用，指使用放射方法治疗例如生物(例如，人和动物)组织中的癌症和其他疾病。术语“治疗计划”和“放射疗法计划”可互换使用，指用于进行放射疗法的计划。

本说明书的一个方面涉及一种辐射***。该辐射***可以包括机架、治疗组件和成像组件。治疗组件可以包括治疗头和第一辅助组件，该第一辅助组件被配置为促进治疗头递送治疗束。成像组件可以包括一个或多个成像辐射源、一个或多个探测器和第二辅助组件，该第二辅助组件被配置为促进由一个或多个成像辐射源递送成像束。机架可以包括第一机架部分和沿旋转轴位于第一机架部分旁边的第二机架部分。治疗头、一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器可以设置在第一机架部分上。第一辅助组件和第二辅助组件可以容纳在第二机架部分内。相比于将治疗组件一起设置在机架的一部分，且将成像组件一起设置在机架的另一部分的配置，通过将治疗头、一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器一起设置在第一机架部分中，并将第一辅助组件和第二辅助组件设置在第二机架部分中，治疗组件的等中心和成像组件的等中心之间的距离可以减少到低于阈值(例如，20厘米、40厘米、50厘米、80厘米、1米)。治疗组件的等中心和成像组件的等中心之间的距离减少，可以避免在辐射***中对目标区域进行成像和治疗的不同位置之间移动患者，或者减少辐射***中需要移动患者在成像和治疗的不同位置之间的距离，这反过来可以减少在不同位置之间成像和治疗的移动所带来的误差(例如，由辐射***中不同位置的患者支撑(例如，患者支撑113)的不同下沉引起的误差)和/或提高使用辐射***进行成像/治疗的效率。

图1是根据本说明书的一些实施例所示的示例性辐射***的示意图。在一些实施例中，辐射***100可以被配置为对患者体内任何需要放射治疗的病变、肿瘤和病症提供辐射治疗(例如，立体定向放射外科和/或精确放疗)。在一些实施例中，辐射***100可以包括治疗计划***(TPS)、图像引导放疗(IGRT)***等。

如图1所示，辐射***100可以包括辐射装置110、处理设备120、存储设备130、一个或多个终端140和网络150。辐射***100中的组件可以以一种或多种方式连接。仅仅作为示例，辐射装置110可以通过网络150连接到处理设备120。作为另一个示例，辐射装置110可以直接与处理设备120连接，如连接辐射装置110和处理设备120的虚线中的双向箭头所示。作为进一步的示例，存储设备130可以直接或通过网络150连接到处理设备120。作为再一个示例，终端140可以直接(如连接终端140和处理设备120的虚线中的双向箭头所示)或通过网络150连接到处理设备120。

在一些实施例中，辐射***100可以执行图像引导放疗(IGRT)，其使用X射线成像来监测对象(例如，患者)内部要治疗的靶区(例如，肿瘤、病变等)(也被称为目标区域)。在这种情况下，辐射装置110可以包括治疗组件(也被称为治疗设备)和成像组件(也被称为成像设备)。治疗组件可以被配置为向靶区递送治疗束。成像组件可以被配置为在进行放疗之前、之后或进行放疗时对靶区和/或靶区周围的正常组织(也称为“危险器官”)进行成像(例如，二维(2D)成像、三维(3D)成像或四维(4D)成像)。通过这种方式，可以探测到靶区的解剖结构以及运动或变形，并且可以调整患者的位置和/或治疗束，以便更精确地向靶区递送辐射剂量。

在一些实施例中，治疗组件可以包括治疗头112和第一辅助组件。在一些实施例中，治疗头112可以被配置为向对象递送治疗束，以对对象内部的靶区进行辐射治疗和/或对对象的感兴趣区域(ROI)(例如，包括靶区和/或危险器官(OARs))进行成像。例如，治疗头112可以包括加速装置(例如，加速管)、治疗源(例如，X射线靶)、初级准直器、过滤器(例如，扁平过滤器)、至少一个铅门、多叶准直器等。治疗头112可以包括粒子种类的加速管，粒子种类可以包括例如光子、电子、质子或重离子等。在一些实施例中，治疗束可以包括相对高能量的射束(例如，MV射束)。在一些实施例中，治疗束可以包括扇形射束、锥形射束或四面体射束。

在一些实施例中，第一辅助组件可以被配置为促进治疗束的递送。第一辅助组件可以包括被配置为促进治疗束递送的微波装置、被配置为加速电子束以产生治疗束的加速装置、被配置为冷却治疗头组件的至少一个部件(例如，微波装置、加速装置)的第一冷却装置，或类似装置，或其任何组合。微波装置可以被配置为产生电磁场，该电磁场被配置为加速电子束以产生高能电子束。例如，第一辅助组件可以包括微波装置、加速装置和第一冷却装置。又如，第一辅助组件可以包括第一冷却装置，而微波装置和加速装置可以是治疗头的一部分，并与治疗头一起旋转。

在一些实施例中，第一辅助组件的至少一个部件可与治疗头一起旋转。例如，加速装置的第一冷却装置(例如，其冷却介质包括气体(例如，空气、氮气、氦气、氢气)的冷却装置(或称为气体冷却装置))可与治疗头一起旋转。作为另一个示例，微波装置可与治疗头一起旋转。再例如，第一辅助组件整体可以与治疗头一起旋转。在一些实施例中，第一辅助组件的至少一个部件可以是静止的，而第一辅助组件的其他部件则随治疗头旋转。例如，加速装置的第一冷却装置(例如，冷却介质包括液体(例如，水、水溶液、电介质液体、聚亚烷基二醇(PAG)、油)的冷却装置(或称为液体冷却装置))可以静止，而第一辅助组件的微波装置随治疗头旋转。作为另一个示例，当第一辅助组件的加速装置随治疗头旋转时，微波装置可以是静止的。再例如，第一辅助组件整体可以是静止的，而治疗头则旋转。

在一些实施例中，成像装置可以包括一个或多个成像辐射源、一个或多个探测器和第二辅助组件。如本文所用，成像辐射源可以被配置为向对象递送成像束，以对对象的ROI(例如，包括靶区和/或OARs)进行成像(例如，2D成像、3D成像或4D成像)。成像束可以包括X射线、γ射线、α射线、紫外线、射频、雷达、激光、中子、质子等，或其组合。在一些实施例中，成像束可以包括相对低能量的射束(例如，kV射束)。在一些实施例中，成像束可以包括扇形射束、锥形射束或四面体射束。

在一些实施例中，一个或多个探测器可以被配置为探测从一个或多个成像辐射源发射的(多个)成像束的至少一部分。例如，一个或多个探测器可以包括单排探测器或多排探测器。作为另一个示例，一个或多个探测器可以包括平板探测器或弧形探测器。在一些实施例中，成像设备可以包括计算机断层扫描(CT)设备(例如，螺旋CT设备、序列CT设备)。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源中的至少两个可以共用一个或多个探测器中的一个。共用的探测器可以被配置为探测至少两个成像束，其中每个成像束来自至少两个成像辐射源中的一个。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源中的每一个可以对应于一个或多个探测器中的一个。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源可以包括第一成像辐射源和至少一个第二成像辐射源。一个或多个探测器可以包括与第一成像辐射源对应的第一探测器和与至少一个第二成像辐射源对应的至少一个第二探测器。第一成像辐射源可以被配置为将第一成像束导向对象。相应的第一探测器可以被配置为探测第一成像束的至少一部分。基于第一成像束的至少一部分获得的成像数据集可用于生成三维图像。至少一个第二成像辐射源中的每一个可以被配置为向对象发射第二成像束。至少一个第二探测器可以被配置为探测至少一个第二成像束的至少一部分。基于由至少一个第二探测器之一探测到的第二成像束的至少一部分获得的成像数据集可用于生成二维图像。

在一些实施例中，至少一个第二探测器中的一个(也称为治疗束探测器)可以被配置为探测从治疗头112发射的治疗束和/或从一个或多个成像辐射源发射的(多个)成像束的至少一部分。例如，治疗束探测器可以包括电子射野成像装置(EPID)。在一些实施例中，治疗束探测器可以是静态的。在一些实施例中，治疗束探测器可以独立于治疗头112移动。在一些实施例中，治疗束探测器可以与治疗头112相对设置，并与治疗头112一起旋转。在一些实施例中，治疗束探测器可以被配置为探测kV射束和MV射束。在一些实施例中，治疗束探测器可以被配置为仅探测kV射束或仅探测MV射束。

在一些实施例中，第二辅助组件可以被配置为促进成像束的递送。第二辅助组件可以包括被配置为促进第一成像束的递送的高压装置，或被配置为冷却成像组件的至少一个部件(例如，高压装置)的第二冷却装置。高压装置可以被配置为产生电场以加速电子束，加速的电子束可冲击第二辅助组件的阳极以产生第一成像束。例如，第二辅助组件可以包括高压装置和第二冷却装置。作为另一个示例，第二辅助组件可以包括第二冷却装置，高压装置可以与第二辅助组件分开，例如，位于第一机架部分，并与一个或多个成像辐射源一起旋转。作为进一步的示例，第二辅助组件可以包括高压装置，第二冷却装置可以与第二辅助组件分离，例如，位于第一机架部分，并与一个或多个成像辐射源一起旋转。

在一些实施例中，第二辅助组件的至少一个部件可以与一个或多个成像辐射源一起旋转。例如，高压装置可以与一个或多个成像辐射源一起旋转。作为另一个示例，第二冷却装置(例如，液体(例如，水、水溶液、电介质液体、聚亚烷基二醇(PAG)、油)冷却装置)可与一个或多个成像辐射源一起旋转。作为进一步的示例，整个第二辅助组件215可以与一个或多个成像辐射源一起旋转。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源旋转时，第二辅助组件215的至少一个部件可以是静止的。例如，第二冷却装置(例如，气体(例如，空气、氮气、氦气、氢气)冷却装置、液体冷却装置)可以在一个或多个成像辐射源旋转时静止。作为另一个示例，当一个或多个成像辐射源旋转时，高压装置可以是静止的。

在一些实施例中，成像组件可以被配置为对对象进行多能谱成像。例如，来自一个或多个成像辐射源中的至少两个成像束具有不同的能级，并且可以根据与一个或多个探测器探测到的至少两个成像束中的每一个对应的成像数据集来生成对象的图像。多能谱图像可以通过融合基于对应于至少两个成像束的至少两个成像数据集生成的至少两个图像来生成。作为另一个示例，一个或多个成像辐射源之一可以发射不同能级的不同成像束，并且可以根据与一个或多个探测器探测到的不同能级的不同成像束中的每一个对应的成像数据集来生成对象的图像。可以通过融合基于对应于不同能级的不同成像束的成像数据集生成的不同图像来生成多能谱图像。成像辐射源可以通过调整成像辐射源的电压来发射不同能级的不同成像束。作为进一步的示例，一个或多个探测器中的至少一个(例如，层探测器)可以将(被探测到的)成像束分成不同能级的不同部分，其中每一部分都是相同的能级，并进一步根据基于探测到的成像束的不同部分中的每一部分生成的图像数据集生成图像。可以通过融合基于与探测到的成像束的不同部分相对应的成像数据集生成的不同图像来生成多能谱图像。

在本说明书中，图1中所示的x轴、y轴和z轴可以构成一个正交坐标系。图1中所示的x轴和y轴可以是水平的，z轴可以是垂直的。如图所示，从面向辐射装置110的方向看，x轴的正x方向可以是从辐射装置110的右侧到左侧；沿图1所示的z轴的正z方向可以是从辐射装置110的下部到上部；沿图1所示的y轴的正y方向可以指对象移出辐射装置110的孔的方向。

在一些实施例中，辐射装置110还可以包括机架111和患者支撑113。在一些实施例中，机架111可以被配置为支撑治疗头112、一个或多个成像辐射源、一个或多个探测器、第一辅助组件或第二辅助组件中的至少一个。在一些实施例中，机架111或其一部分(例如，本说明书中其他地方描述的第一机架部分)可以被配置为围绕移动到辐射装置110的视野(FOV)(例如，从治疗头112或一个或多个成像辐射源中的至少一个发射出的一个或多个射束所覆盖的区域)的对象(例如，患者)旋转。在一些实施例中，患者支撑113可以被配置为支撑对象。在一些实施例中，患者支撑113可以有6个自由度，例如，沿三个坐标方向(即图1所示的x方向、y方向和z方向)的三个平移自由度和围绕三个坐标方向的三个旋转自由度。因此，患者支撑113可以沿着图1所示的三维坐标系的任何方向移动对象。仅仅作为示例，患者支撑113可以沿图1中的y方向将对象移入辐射装置110的FOV。

在一些实施例中，机架111可以有与图1中Y方向平行的旋转轴。在一些实施例中，机架111可以包括C型臂机架。例如，治疗头112可以以类似悬臂的方式安装在C型臂机架上。在一些实施例中，机架111可以包括环形机架(例如，如图1所示)，该环形机架具有环形形状，其中患者的身体延伸穿过环形的孔(例如，图2的孔211)。例如，治疗头112、一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器中的至少一个可以安装在环形机架的周边。在一些实施例中，机架111可以被配置为在一个方向(例如，顺时针方向或逆时针方向)上旋转。在一些实施例中，机架111可以被配置为反复旋转和反转。

在一些实施例中，治疗头112可以被配置为可操作地连接到或安装在机架111上。治疗头112可以围绕旋转轴并在旋转平面(或称为旋转环，或简称为环)内旋转。旋转平面的中心点可以称为治疗组件的等中心(例如，图4中的等中心416)。旋转轴可以穿过等中心，并与旋转平面垂直。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源或一个或多个探测器中的至少一个可以可操作地连接到或安装在机架111上，或与机架111分离。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器中的至少一个可以与机架111一起移动或独立于机架111移动。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源或一个或多个探测器中的至少一个可以可操作地连接到或安装在除机架111之外的旋转环(例如，图9B中的第二环902)上。一个或多个成像辐射源或一个或多个探测器中的至少一个可随旋转环移动。旋转环可以可操作地连接或安装在机架111上，或与机架111分开。旋转环可以与机架111一起移动或独立于机架111移动。在一些实施例中，一个或多个探测器或一个或多个成像辐射源可以是相对于彼此静止的或基本静止的。如本文所用，两个设备，例如，两个成像辐射源，成像辐射源和探测器(例如，第一探测器、第二探测器)彼此静止，表明无论两个设备中的至少一个是否相对于机架111或患者支撑113移动，两个设备的相对位置保持不变。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器可以围绕机架111的旋转轴并在旋转平面(或称为旋转环或简称为环)内旋转。旋转平面的中心点可以称为成像组件的等中心。旋转轴可以穿过等中心并垂直于旋转平面。

在一些实施例中，治疗头112、一个或多个成像辐射源中的至少一个以及一个或多个探测器中的至少一个的旋转轨迹可沿同一个圆或不同的圆定位。在一些实施例中，治疗头112、一个或多个成像辐射源中的至少一个和一个或多个探测器中的至少一个可以在同一平面或不同平面上旋转。关于辐射装置110的细节可以在本说明书的其他地方找到(例如，与图2至图9B有关的描述)。

在一些实施例中，对象可以是生物或非生物的。仅仅作为示例，该对象可以包括患者、人造对象等。作为另一个示例，该对象可以包括患者的特定部分、器官和/或组织。例如，对象可以包括头部、大脑、颈部、身体、肩部、手臂、胸腔、心脏、胃、血管、软组织、膝盖、脚等，或其任何组合。在本申请中，“受试者”和“对象”可互换使用。

网络150可以促进信息和/或数据的交换。在一些实施例中，辐射***100的一个或多个组件(例如，辐射装置110、处理设备120、存储设备130或终端140)可以通过网络150将信息和/或数据发送到辐射***100的另一个(多个)组件。例如，处理设备120可以通过网络150从终端140获取用户指令。作为另一个示例，处理设备120可以通过网络150从辐射装置110获取扫描数据(例如，投影数据)。在一些实施例中，网络150可以是任何类型的有线或无线网络，或其组合。网络150可以是和/或包括公共网络(例如，互联网)、专用网络(例如，局域网(LAN)、广域网(WAN)等)、有线网络(例如，以太网网络)、无线网络(例如，802.11网络、Wi-Fi网络)、蜂窝网络(例如，长期演进(LTE)网络)、帧中继网络、虚拟专用网络(VPN)、卫星网络、电话网络、路由器、集线器、交换机、服务器计算机和/或其任何组合。仅仅作为示例，网络150可以包括电缆网络、有线网络、光纤网络、电信网络、内联网、互联网、局域网(LAN)、广域网(WAN)、无线局域网(WLAN)、城域网(MAN)、广域网(WAN)、公共电话交换网络(PSTN)、蓝牙^TM网络、ZigBee^TM网络、近场通信(NFC)网络，或类似的，或其任意组合。在一些实施例中，网络150可以包括一个或多个网络接入点。例如，网络150可以包括有线或无线网络接入点，例如，基站和/或互联网交换点，辐射***100的一个或多个组件可以通过它们连接到网络150以交换数据和/或信息。

终端140可以包括移动设备140-1、平板电脑140-2、笔记本电脑140-3，或类似的，或其任何组合。在一些实施例中，移动设备140-1可以包括智能家居设备、可穿戴设备、智能移动设备、虚拟现实设备、增强现实设备等，或其任何组合。在一些实施例中，智能家居设备可以包括智能照明设备、智能电器的控制设备、智能监控设备、智能电视、智能摄像机、对讲机或类似设备，或其任何组合。在一些实施例中，可穿戴设备可以包括手镯、脚套、眼镜、头盔、手表、衣服、背包、配件或类似物，或其任何组合。在一些实施例中，智能移动设备可以包括智能手机、个人数字助理(PDA)、游戏设备、导航设备、销售点(POS)设备等，或其任何组合。在一些实施例中，虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括虚拟现实头盔、虚拟现实眼镜、虚拟现实贴片、增强现实头盔、增强现实眼镜、增强现实贴片或类似物，或其任何组合。例如，虚拟现实设备和/或增强现实设备可以包括谷歌眼镜、Oculus Rift、HoloLens、Gear VR等。在一些实施例中，终端140可以远程操作辐射装置110。在一些实施例中，终端140可以通过无线连接操作辐射装置110。在一些实施例中，终端140可以接收用户输入的信息和/或指令，并通过网络150将接收的信息和/或指令发送到辐射装置110或处理设备120。在一些实施例中，终端140可以从处理设备120接收数据和/或信息。在一些实施例中，终端140可以是处理设备120的一部分。在一些实施例中，终端140可以被省略。

在一些实施例中，处理设备120可以处理从辐射装置110、存储设备130或终端140获得的数据。例如，处理设备120可以从辐射装置110获得对象的投影数据，并基于该投影数据生成对象的图像。作为另一个示例，处理设备120可以使辐射装置110的一个或多个部件(例如，治疗头、成像辐射源、探测器、准直器、患者支撑、机架等)位于特定的位置。处理设备120可以是中央处理单元(CPU)、数字信号处理器(DSP)、片上***(SoC)、微控制器单元(MCU)等，或其任何组合。

在一些实施例中，处理设备120可以是单一的服务器或服务器组。该服务器组可以是集中式的或分布式的。在一些实施例中，处理设备120可以是本地或远程的。例如，处理设备120可以通过网络150访问存储在辐射装置110、存储设备130和/或终端140中的信息和/或数据。作为另一个示例，处理设备120可以直接连接到辐射装置110、存储设备130和/或终端140，以访问存储的信息和/或数据。在一些实施例中，处理设备120可以在云平台上实现。仅仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、云间云、多云或类似的云，或其任何组合。

存储设备130可以存储数据和/或指令。在一些实施例中，存储设备130可以存储从终端140和/或处理设备120获得的数据。例如，存储设备130可以存储由处理设备120生成的一个或多个图像。在一些实施例中，存储设备130可以存储处理设备120可以执行或用于执行本说明书中描述的示例性方法的数据和/或指令。例如，存储设备130可以存储处理设备120可以执行或用于基于投影数据生成一个或多个图像的指令。在一些实施例中，存储设备130可以包括大容量存储、可移动存储、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)，或类似物，或其任何组合。示例性的大容量存储可以包括磁片、光盘、固态驱动器等。示例性的可移动存储器可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩磁盘、磁带等。示例性的易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。示例性的RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双倍数据率同步动态RAM(DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)等。示例性的ROM可以包括掩膜ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(PEROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、紧凑型磁盘ROM(CD-ROM)和数字多功能磁盘ROM等。在一些实施例中，存储设备130可以在云平台上实现。仅仅作为示例，云平台可以包括私有云、公共云、混合云、社区云、分布式云、云间云、多云等，或其任何组合。

在一些实施例中，存储设备130可以连接到网络150，以与辐射***100的一个或多个组件(例如，辐射装置110、处理设备120、终端140)通信。辐射***100的一个或多个组件可以通过网络150访问存储在存储设备130中的数据或指令。在一些实施例中，存储设备130可以直接连接到辐射***100的一个或多个组件(例如，处理设备120、终端140)或与之通信。在一些实施例中，存储设备130可以是处理设备120的一部分。

图2和图3是根据本说明书的一些实施例所示的辐射装置110的示例性配置的示意图。

根据图2和图3所示的配置200或300，辐射装置110可以包括治疗组件、成像组件和机架210。治疗组件可以包括治疗头204和第一辅助组件214。成像组件可以包括第一成像辐射源206(例如，CT成像辐射源)、第一探测器207(例如，CT探测器)和第二辅助组件215。如图2和图3所示，机架210可以包括第一机架部分202和第二机架部分203，第二机架部分203位于沿辐射装置110(或机架210)的旋转轴208的第一机架部分202旁边。如本文所用，第一机架部分202和第二机架部分203彼此相邻表示在第一机架部分202和第二机架部分203之间没有其他旋转环。

在一些实施例中，第一机架部分202和第二机架部分203可以容纳在机架210的外壳中。在一些实施例中，第一机架部分202和第二机架部分203可以分别容纳在机架210内部的不同壳体中。例如，第一机架部分202和第二机架部分203可以容纳在不同的外壳中，这些外壳相对于彼此是固定的。作为另一个示例，第一机架部分202和第二机架部分203可以容纳在不同的外壳中，这些外壳可以相互移动(例如，容纳第一机架部分202的外壳被配置为旋转，而容纳第二机架部分203的外壳是固定的)。

在一些实施例中，第一机架部分202和第二机架部分203可以集成为一个整体机架(例如，机架210)并一起旋转。在一些实施例中，第一机架部分202和第二机架部分203可以集成为一个整体机架(例如，机架210)，并且第一机架部分202可以独立于第二机架部分203进行旋转。在一些实施例中，第一机架部分202和第二机架部分203可以是机架210的两个独立部分，同步旋转。在一些实施例中，第一机架部分202和第二机架部分203可以是机架210的两个独立部分，第一机架部分202可以独立于第二机架部分203旋转。

在一些实施例中，治疗头204、第一成像辐射源206和第一探测器207可以设置在第一机架部分202上。在一些实施例中，第一机架部分202可以有旋转轴。在一些实施例中，第一机架部分202可以围绕旋转轴旋转。在一些实施例中，第一机架部分202的旋转轴可与本说明书其他部分所述的机架210的旋转轴或辐射装置110的旋转轴208相重合。仅仅作为示例，第一成像辐射源206和第一探测器207可以布置在第一机架部分202的第一部分。治疗头204可以设置在第一机架部分202的第二部分。在一些实施例中，第一部分可以被配置为独立于第二部分旋转。第一部分可以被配置为在第一范围内旋转而不与第二部分碰撞。在一些实施例中，治疗头可以被配置为在径向上远离机架210的旋转轴，以允许第一部分在第二范围内独立旋转而不发生碰撞。如本文所用，第二范围可大于第一范围。如本说明书的其他部分所述，机架210的旋转轴可与辐射装置110的旋转轴208重合。

在一些实施例中，第一部分和第二部分可以沿辐射装置110的旋转轴208平行排列。参见，例如，图4及其描述。在一些实施例中，第一部分和第二部分可以是同心排列。参见，例如，图5及其描述。在一些实施例中，第二机架部分203的至少一部分可以与治疗头204或第一成像辐射源206一起旋转。在一些实施例中，第二机架部分203的至少一部分可以是静止的，而治疗头204或第一成像辐射源206旋转。

在一些实施例中，第一辅助组件214和第二辅助组件215可以被安置在第二机架部分203内。仅仅作为示例，第一辅助组件214可以位于第二机架部分203的部分，与图2和图3所示的第二辅助组件215不同。应该注意的是，上述描述是为了说明而非限制性的。结合图1相关描述，第一辅助组件214或第二辅助组件215可以包括不同的组件。在一些实施例中，第一辅助组件214或第二辅助组件215的组件可以根据实际需求分别布置在第二机架部分203的可用空间中。例如，第一辅助组件214的不同组件可以位于第二机架部分203的不同部分。作为另一个示例，第二辅助组件215的不同组件可以位于第二机架部分203的不同部分。作为进一步的示例，如图2和3所示，第一辅助组件214的不同组件可以被集中并配置在第二机架部分203的一个部分，而第二辅助组件215的不同组件可以被集中并配置在第二机架部分203的另一个部分。

在一些实施例中，治疗头204、第一成像辐射源206和第一探测器207可以被配置为在同一旋转平面内旋转；也就是说，第一成像辐射源206和第一探测器207可以与治疗头204一起旋转。例如，治疗头204、第一成像辐射源206和第一探测器207可以被配置为在同一旋转平面内旋转，例如，第一旋转平面212，垂直于图2中辐射装置110的旋转轴208。

在一些实施例中，治疗头204、第一成像辐射源206和第一探测器207可以在不同的旋转平面上旋转。如图3所示，治疗头204可以被配置为在垂直于辐射装置110的旋转轴208的第一旋转平面212中旋转。第一成像辐射源206和第一探测器207可以被配置为在第二旋转平面213中旋转，该旋转平面垂直于辐射装置110的旋转轴208，并不同于第一旋转平面212。在一些实施例中，第二旋转平面213可以比第一旋转平面212更接近第二机架部分；也就是说，第一成像辐射源206和第一探测器207可以位于第二机架部分203和治疗头204之间。

如图2和图3所示，机架210的孔211可在第一机架部分202内延伸，这只是为了说明目的而非限制性。在一些实施例中，机架210的孔211可以从第一机架部分202延伸到第二机架部分203的至少一部分。例如，机架210的孔211可以延伸穿过第一机架部分202和第二机架部分203。又如，机架210的孔211可以从第一机架部分202延伸到第二机架部分203的至少一部分。

在一些实施例中，辐射装置110的治疗头(例如，图1中的治疗头112、图2中的治疗头204)可以包括初级准直器，该初级准直器被配置为确定最大治疗辐射区域。由治疗头发射的治疗束可以在最大治疗辐射区域内从治疗头向对象移动。在一些实施例中，治疗头可以包括二级准直器(例如，图6中的准直器602)。二级准直器可以位于初级准直器的下方，并相对于治疗头定位。如本文所用，部件A在部件B下面表示部件B比部件A更接近治疗辐射源(例如，治疗辐射源610)。二级准直器可以在最大治疗辐射区域内调节治疗束的大小、位置和/或形状，使准直的治疗束接近并瞄准对象内部的靶区。在一些实施例中，二级准直器可以设置在治疗束的治疗路径上。在一些实施例中，二级准直器可以包括多叶准直器(MLC)。

垂直于治疗束的中心轴(如图4中的417)并穿过治疗组件的等中心(如图4中的416)的平面可以称为等中心平面(如图4中的415)。最大治疗辐射区域可在等中心平面上提供最大治疗场(如图6中的608)。

如图4所示，等中心平面415以上的最大治疗辐射区域可称为第一治疗子区域，而等中心平面415以下的最大治疗辐射区域可称为第二治疗子区域。在一些实施例中，第一治疗子区域和第二治疗子区域可以构成治疗束的最大治疗辐射区域。如图4所示，沿治疗束的发射方向靠近等中心平面415并由表示治疗束414的实线划定的区域可以被称为第一治疗子区域。沿着治疗束的发射方向到等中心平面415的远端、由表示治疗束414的虚线划定的区域可称为第二治疗子区域。

当治疗头向对象(如患者)递送治疗束时，如果第一治疗子区域内有异物(如一个或多个成像辐射源、一个或多个探测器)，异物可能会阻碍至少一部分治疗束到达对象，从而影响对象的放射治疗和/或成像。此外，设备(例如，一个或多个成像辐射源、一个或多个探测器中的任何一个)暴露在治疗束下，可能会对设备造成损害，这又会减少设备的使用寿命。

在一些实施例中，当治疗头向对象递送治疗束时，一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器可以定位在第一治疗子区域之外，以便一个或多个成像辐射源、一个或多个探测器可以进行成像而不干扰治疗束。在这种情况下，一个或多个成像辐射源、一个或多个探测器中的至少一个可以位于靠近第一治疗子区域的地方。例如，一个或多个成像辐射源、一个或多个探测器中的至少一个可以位于第一治疗子区域的边缘或附近。

当治疗束还用于对对象成像时，如果在第二治疗子区域内有异物，异物可能会阻碍至少一部分治疗束到达被配置为探测至少一部分治疗束的治疗束探测器，从而影响对象的成像。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源和被配置为探测(多个)成像束的一个或多个成像束探测器(治疗束探测器除外)可以从治疗束的路径中移除。例如，当治疗头将治疗束递送到对象时，一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器可以设置在治疗区域(不仅第一治疗子区域，而且第二治疗子区域)之外，以便一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器可以在不干扰治疗束的情况下进行成像，并且/或者可以避免一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器的曝光。在这种情况下，一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器中的至少一个可以位于靠近治疗区域的位置。例如，一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器中的至少一个可以位于治疗区域内或治疗区域外的治疗区域边缘或附近。

在一些实施例中，治疗束可以被准直为准直治疗束。准直治疗束可以提供准直的治疗辐射区域，该区域比治疗束的最大治疗辐射区域小。准直治疗束可以在治疗组件的等中心平面上提供靶向治疗区域。靶向治疗区域可以小于最大治疗辐射区的最大治疗区域。最大治疗辐射区与靶向治疗区域的交集可以构成准直治疗辐射区。沿着治疗束的发射方向靠近等中心平面的准直治疗辐射区域的一部分可以称为第三治疗子区域。沿着治疗束的发射方向，远离等中心平面的准直治疗辐射区域的部分可称为第四治疗子区域。

例如，当治疗头将治疗束递送到对象时，一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器可以定位在第三治疗子区域之外，以便一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器不干扰准直的治疗束。在这种情况下，一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器中的至少一个可以定位在靠近第三治疗子区域的地方。例如，一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器中的至少一个可以定位在准直治疗束的第三治疗子区域的边缘，而不是治疗束的第一治疗子区域，这表明一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器中的至少一个可以定位在第一治疗子区域的边缘附近。这样，一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器中的至少一个沿着治疗束投射到治疗组件的等中心平面上的投影可以在治疗头的最大治疗区域内。

在一些实施例中，如果治疗束也用于对对象成像，当治疗头向对象递送治疗束时，一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器可以位于准直治疗辐射区域之外，以便一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器可在不干扰准直治疗束的情况下进行成像。在这种情况下，一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器中的至少一个可以位于靠近准直治疗辐射区域的位置。例如，一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器中的至少一个可以位于准直治疗辐射区域的边缘，而不是治疗束的治疗区域，这表明一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器中的至少一个可以位于治疗束的治疗区域的边缘“附近”。这样，一个或多个成像辐射源和一个或多个成像束探测器中的至少一个沿治疗束投射到等中心平面上的投影可以在治疗头的最大治疗区域内。

图6是根据本说明书的一些实施例所示的辐射装置110的示例性配置600的截面的示意图。图6中所示的辐射装置110的配置600是从面向辐射装置110的前面的方向(例如，沿图1中的负y方向)看辐射装置110的视图。图6中的x、y和z方向可以对应于图1中的方向。在图6中，正y方向与纸张垂直，并指向外面。

如图6所示，治疗头604的治疗辐射源610(例如，X射线靶)可以发射治疗束601，该治疗束601为第一治疗区域606提供最大治疗区域608(例如，40cm×40cm)。治疗束601可由准直器602(例如，二级准直器)准直为准直治疗束605。准直治疗束605可以提供一个比第一治疗区域606小的第二治疗区域603。准直治疗束605可以提供靶向治疗区域607(例如，15cm×15cm)，该区域比最大治疗区域608小。

如图6所示，当治疗头604将治疗束601递送到对象时，成像辐射源609可以位于第二治疗区域603的边缘，这表明成像辐射源609位于第一治疗区域606的边缘附近。成像辐射源609沿着治疗束601对治疗组件的等中心平面的投影可以在最大治疗区域608内。

在一些实施例中，辐射装置110的治疗组件可以包括治疗头，辐射装置110的成像组件可以包括第一成像辐射源(例如，CT成像辐射源)，以及与第一成像辐射源相对应的第一探测器。第一成像辐射源可以尽可能地靠近治疗头，而不干扰治疗头发射的治疗束。在一些实施例中，第一成像辐射源和治疗头之间可能有角度偏移。例如，当治疗头沿第一方向向对象递送治疗束时，第一成像辐射源可以被设置成第一成像辐射源沿第二方向发射成像束。第一方向和第二方向之间的差异可以低于30度，以便成像束与治疗束的方向相近。第一方向可以是治疗束的中心轴的方向。第二方向可以是第一成像辐射源的成像束的中心轴的方向。这样，可以获得更多基本沿第一方向或接近第一方向的投影数据，从而有利于探测垂直于治疗束(例如，第一方向)的对象的ROI(包括，例如，靶区、OAR等)的解剖结构和/或运动(对于光子治疗来说影响最大的运动类型)。

在一些实施例中，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器可以被配置为在不同的旋转平面上旋转。在这种情况下，第一成像辐射源可以沿辐射装置110的旋转轴与治疗头相隔一定的距离定位。该距离可以低于阈值(例如，20厘米、40厘米、50厘米、80厘米、1米)。治疗组件的等中心可以在治疗头的旋转平面内。成像组件的等中心可以在第一成像辐射源的旋转平面内。因此，沿旋转轴方向治疗组件的等中心和成像组件的等中心之间的距离可以低于阈值(例如，20厘米、40厘米、50厘米、80厘米、1米)。

图4是根据本说明书的一些实施例所示的辐射装置110的示例性配置400的示意图。根据配置400，治疗头404、第一成像辐射源406和第一探测器407可以被配置为围绕辐射装置110的旋转轴408在不同的旋转平面上旋转。例如，治疗头404可以在第一旋转平面412中旋转，第一成像辐射源406和第一探测器407可以在不同于第一旋转平面412的第二旋转平面413中旋转。第二旋转平面413可位于由治疗头404发射的治疗束414的边缘。

如图4所示，第一旋转平面412和第二旋转平面413之间可以有一定的距离，也就是说，第一成像辐射源可以沿辐射装置110的旋转轴408与治疗头相隔一定距离，其中，距离可以低于阈值(例如，20厘米、40厘米、50厘米、80厘米、1米)。治疗组件的等中心可以是在旋转轴408和旋转平面412的交点处。成像组件的等中心可以在旋转轴408和旋转平面413的交点处。因此，治疗组件的等中心(或第一旋转平面412)和成像组件的等中心(或第二旋转平面413)之间的距离可以低于阈值(例如，20厘米、40厘米、50厘米、80厘米、1米)。

例如，图5是根据本说明书的一些实施例所示的辐射装置110的示例性配置500的示意图。根据配置500，治疗头504、第一成像辐射源506和第一探测器507可以在同一旋转平面内旋转。第一成像辐射源506和第一探测器507可以位于第一环512上。治疗头504可位于不同于第一环512的第二环513上。第一环512和第二环513可以是同心的。

在一些实施例中，第一成像辐射源506和第一探测器507可以被配置为摆动，以便不干扰治疗束514的第一治疗子区域。治疗束514可以形成治疗头504的最大治疗区域。例如，当治疗束514开启时，承载第一成像辐射源506和第一探测器507的第一环512可以被调整位置，以便第一成像辐射源506和第一探测器507位于第一治疗子区域之外。当治疗束514关闭时，承载第一成像辐射源506和第一探测器507的第一环512可以移动，使得第一成像辐射源506的至少一部分位于第一治疗子区域内，第一探测器507的至少一部分定位在第二治疗子区域内；当治疗束514恢复时，承载第一成像辐射源506和第一探测器507的第一环512可以移动，使得第一成像辐射源506和第一探测器507再次位于第一治疗子区域外。在一些实施例中，通过摆动运动，第一成像辐射源506或第一探测器507中的至少一个被移入和移出第一治疗子区域。在一些实施例中，通过摆动运动，第一成像辐射源506或第一探测器507中的至少一个被移入和移出第二治疗子区域。这样，成像束可基本沿着或接近治疗束的视角；也就是说，成像束可基本沿着或接近治疗束514的中心轴的第一方向。如此获得的成像数据可以更好地描绘出治疗束(例如，第一方向)所遇到的对象的ROI(包括，例如，靶区、OAR等)的解剖结构和/或运动。

在一些实施例中，治疗束的递送和第一成像束的递送可以交替进行。例如，第一成像辐射源可以被配置为在暂停向对象递送治疗束时发射第一成像束。在这种情况下，机架的第一机架部分可以在第一成像束发射时以第一速度旋转，在治疗束发射时以第二速度旋转。在一些实施例中，第一速度可以比第二速度快。

在一些实施例中，治疗束的递送和第一成像束的递送可以同时进行。例如，第一成像辐射源可以被配置为在治疗头向对象递送治疗束时发射第一成像束。在这种情况下，当递送第一成像束和治疗束时，第一机架部分可以以第三速度旋转，也就是说，第一成像辐射源、第一探测器和治疗头以第三速度旋转。在一些实施例中，第三速度可以与第一速度或第二速度相同或不同。

在一些实施例中，第一成像辐射源的第一角度投影范围可以是辐射***全部角度投影范围的一部分。第一成像辐射源可以被配置为在治疗头向对象递送治疗束时或暂停向对象递送治疗束时旋转，以覆盖第二角度投影范围。第一角度投影范围和第二角度投影范围可以构成辐射装置110的全部角度投影范围。

在一些实施例中，第一成像辐射源和第一探测器可以被配置为在360度的范围内移动，而不与辐射装置110的其他部件(例如，治疗头)碰撞。在一些实施例中，第一成像辐射源和第一探测器可以被配置为在小于360度的有限角度范围内移动。治疗头可以被配置为径向移动远离辐射***的等中心(例如，治疗组件的等中心)，以允许第一成像辐射源和第一探测器在360度范围内移动。

例如，第一成像辐射源和第一探测器可以定位成沿同一旋转环移动。第一成像辐射源和第一探测器可以在小于360度的有限角度范围内独立移动。通过治疗头的径向移动，治疗头可以为第一成像辐射源和第一探测器的独立移动腾出空间。

在一些实施例中，第一成像辐射源可以被配置为与第一探测器一起，围绕机架的旋转轴并独立于机架在小于或等于360度的第一范围内移动而不发生碰撞。在一些实施例中，治疗头可以被配置为移动(例如，径向移动远离成像组件的等中心，或沿Y方向移动)，以便为第一成像辐射源和第一探测器的独立移动腾出空间，从而允许第一成像辐射源和第一探测器在第二范围内独立移动而不发生碰撞。第二范围可以比第一范围大。

在一些实施例中，第一成像辐射源可以被配置为在360度的范围内进行一次或多次的单向旋转(例如，顺时针旋转或逆时针旋转)。因此，第一成像辐射源可以在任何角度范围内(例如，45度、90度、180度、270度、360度、720度)旋转。例如，第一成像辐射源可以沿着一个方向旋转，只旋转一次。作为另一个示例，第一成像辐射源可以沿一个方向旋转，进行多次旋转。在一些实施例中，第一成像辐射源可以被配置为在360度范围内或小于360度的有限角度范围内进行摆动。如本文所使用的，摆动是指向前和向后移动，例如，沿顺时针方向，然后沿逆时针方向，或反之亦然。

图9A是根据本说明书的一些实施例所示的辐射装置110的示例性配置900A的截面的示意图。图9A中所示的辐射装置110的配置900A是从面向辐射装置110的正面的方向(例如，沿图1中的负y方向)观察辐射装置110的视图。图9A中的x、y和z方向可以对应于图6中的方向。

如图9A所示，根据配置900A，辐射装置110可以包括治疗头904、第一成像辐射源906、安装在环901上的第一探测器907(例如，曲线探测器)。第一成像辐射源906和第一探测器907可以在角度范围α内独立于治疗头904旋转。第一成像辐射源906和第一探测器907可以被配置为在该角度范围α内独立旋转，以免干扰具有最大治疗场的治疗束的第一治疗子区域。例如，当治疗束开启时，第一成像辐射源906和第一探测器907可以旋转，以便第一成像辐射源906和第一探测器907位于第一治疗子区域之外。当治疗束关闭时，第一成像辐射源906和第一探测器907可以旋转，使第一成像辐射源906的至少一部分位于第一治疗子区域内，第一探测器907的至少一部分位于第二治疗子区域内；当治疗束恢复时，第一成像辐射源906和第一探测器907可以调整位置，使第一成像辐射源906和第一探测器907再次位于第一治疗子区域外。

图9B是根据本说明书的一些实施例所示的辐射装置110的示例性配置900B的横截面的示意图。图9B中所示的辐射装置110的配置900B是从面向辐射装置110的正面的方向(例如，沿图1中的负y方向)观察辐射装置110的视图。图9B中的x、y和z方向可分别对应于图6中的方向。

如图9B所示，根据配置900B，辐射装置110可以包括安装在第一环901上的治疗头904和安装在第二环902上的第一成像辐射源906和第一探测器907(例如，曲线探测器)。第一成像辐射源906和第一探测器907可以独立于治疗头904旋转。在一些实施例中，治疗头可以被配置为在径向移动远离辐射装置110的等中心916，以允许第一成像辐射源和第一探测器在一定范围(360度)内独立旋转而不发生碰撞。

在一些实施例中，辐射装置110可以包括治疗头、第一成像辐射源(例如，图1至图6、图9A和图9B中所示的第一成像辐射源)、至少一个第二成像辐射源(例如，图1中示出的至少一个第二成像辐射源)、对应于第一成像辐射源的第一探测器(例如，如图1至图6、图9A和图9B所示的第一探测器)，以及对应于至少一个第二成像辐射源的至少一个第二探测器(例如，图1中所示的至少一个第二探测器)。如本文所用，第一成像辐射源和至少一个第二成像辐射源可统称为“一个或多个成像辐射源”。第一探测器和至少一个第二探测器可统称为“一个或多个探测器”。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源中的至少两个可以共用一个或多个探测器中的一个。共用探测器可以被配置为探测至少两个成像束，每个成像束来自至少两个成像辐射源的不同成像辐射源。例如，第一成像辐射源和至少一个第二成像辐射源中的一个可以共用第一探测器。作为另一个示例，至少一个第二成像辐射源中的两个可以共用至少一个第二探测器中的一个。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源中的每一个都可以对应于一个或多个探测器中的一个。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源(或至少一个第二成像辐射源)和治疗头中的至少一个可以被配置为在垂直于辐射装置110的旋转轴的同一旋转平面(例如，治疗头的旋转平面)中旋转。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源(或至少一个第二成像辐射源)可以连续排列且不通过探测器间隔开。在一些实施例中，一个或多个探测器(或至少一个第二探测器)和一个或多个成像辐射源(或至少一个第二成像辐射源)可以交替排列(例如，在图8中所示)。例如，一个或多个成像辐射源中的至少一个或两个可以位于两个探测器之间。作为另一个示例，至少两个探测器可以位于一个或多个成像辐射源中的两个之间。

图7是根据本说明书的一些实施例所示的辐射装置110的示例性配置700的示意图。根据配置700，四个成像辐射源701、成像辐射源702、成像辐射源703和成像辐射源705，治疗头704和三个探测器706、探测器707和探测器708可以在不同的旋转平面上旋转。例如，成像辐射源701和成像辐射源703以及探测器707可以被配置为在旋转平面714中旋转。治疗头704和探测器708(例如，EPID)可以被配置为在旋转平面(或称为旋转环或简称为环)712中旋转。成像辐射源705和探测器706可以被配置为在旋转平面713中旋转。旋转平面712、旋转平面713和旋转平面714可以是沿辐射装置110的旋转轴的不同平面。

如图7所示，探测器706可位于成像辐射源703的对面，并被配置为探测从703发射的成像束。探测器707可位于成像辐射源705的对面，并被配置为探测从705发射的成像束。探测器708可位于成像辐射源701和702以及治疗头704的对面，并被配置为探测从701和/或702发射的(多个)成像束和/或从704发射的治疗束。

图8是根据本说明书的一些实施例所示的辐射装置110的示例性配置800的示意图。治疗头804、成像辐射源801、成像辐射源803、成像辐射源805和成像辐射源802以及探测器806、探测器808和探测器807可以被配置为在同一旋转平面内旋转。成像辐射源801、成像辐射源803、成像辐射源805和成像辐射源802以及探测器806、探测器808和探测器807可以交替排列。在一些实施例中，探测器708(例如，EPID)可以被配置为探测由成像辐射源801、成像辐射源803、成像辐射源805和成像辐射源802发射的(多个)成像束的至少一部分和/或由治疗头804发射的治疗束的至少一部分。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源(或至少一个第二成像辐射源)和治疗头中的至少一个可以被配置为在不同的旋转平面中旋转，这些旋转平面彼此平行并垂直于辐射装置110的旋转轴。例如，至少一个第二成像辐射源中的两个可以沿辐射装置110的旋转轴分别位于治疗头的两个侧面。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源(或至少一个第二成像辐射源)和一个或多个探测器(或至少一个第二探测器)中的至少一个可沿治疗头发射的治疗束的发射方向定位在治疗头的最大治疗场的近端或远端。

在一些实施例中，与第一成像辐射源和治疗头类似，一个或多个成像辐射源(或至少一个第二成像辐射源)中的至少两个可以被配置为同时或交替发射成像束。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源中的至少一个可以被配置为在治疗头向对象递送治疗束时或治疗头暂停向对象递送治疗束时发射成像束。

在一些实施例中，一个或多个静态成像辐射源(或至少一个第二成像辐射源)的组合的第一角度投影范围可以是辐射***的全部角度投影范围的一部分。一个或多个成像辐射源(或至少一个第二成像辐射源)中的至少一个可以被配置为在治疗头向对象递送治疗束时或治疗头暂停向对象递送治疗束时旋转，以覆盖第二角度投影范围。第一角度投影范围和第二角度投影范围可以构成辐射装置110的全部角度投影范围。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源中的一个(或称为第三成像辐射源)和一个或多个探测器中的相应探测器(或称为第三探测器)，统称为第三成像源-第三探测器组，可以设置在第一旋转平面(例如，图7中的旋转平面712，图9B中的环901)；其余的辐射源和其余的探测器，统称为其余辐射源-其余探测器组，可以设置在第二旋转平面(例如，图7中的旋转平面713或旋转平面714，图9B中的环902)；第三图像源-第三探测器组可以在与其余辐射源-其余探测器组不同的旋转平面中移动，而不会相互干扰。因此，第三成像辐射源和第三探测器可以在360度的范围内沿相应的旋转环移动而不发生碰撞。

在一些实施例中，一个或多个剩余辐射源(包括治疗头和除第三成像辐射源外的一个或多个成像辐射源)，或一个或多个剩余探测器(除第三成像辐射源对应的第三探测器外的一个或多个探测器)中的至少一个可以被配置为径向移动离开辐射***的等中心，以允许第三成像辐射源和第三探测器在360度范围内移动。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源和一个或多个探测器可以被定位沿同一旋转环移动。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源中的一个(或称为第三成像辐射源)可以被配置为与一个或多个探测器中的相应探测器(或称为第三探测器)一起，围绕机架的旋转轴并独立于机架在小于或等于360度的第一范围内移动而不发生碰撞。在一些实施例中，其余辐射源(包括治疗头和一个或多个成像辐射源(第三成像辐射源除外)或一个或多个探测器(对应于第三成像辐射源的第三探测器除外)中的至少一个可以被配置为移动(例如，径向移动远离辐射***的等中心，或沿y方向移动)，以便为第三成像辐射源和第三探测器的独立移动腾出空间，从而允许第三成像辐射源和第三探测器在第二范围内独立移动而不发生碰撞。第二范围可以比第一范围大。

在一些实施例中，一个或多个成像辐射源中的至少一个可以被配置为在360度的范围内执行单向旋转(例如，顺时针旋转或逆时针旋转)。在一些实施例中，一个或多个成像辐射源中的至少一个可以被配置为在360度的范围内或小于360度的有限角度范围内执行摆动。如本文所使用的，摆动是指向前和向后移动，例如，沿顺时针方向，然后沿逆时针方向，或反之亦然。

在一些实施例中，如上所述，第一成像辐射源可沿辐射装置110的旋转轴与治疗头相隔一定距离定位。因此，第一成像辐射源可以提供第一成像束对对象的第一区域进行成像，而治疗头则向对象的第二区域(例如，待治疗对象的目标区域)提供治疗束。在一些实施例中，辐射装置110可以包括准直器(例如，二级准直器)。该准直器可以包括多个形成孔的叶片，孔被配置为使治疗束准直以符合对象的第二区域。在一些实施例中，第一区域(例如，对象的心脏、肺、横膈膜、膀胱或直肠)可与第二区域(例如，对象的胸部、***或腹部)的运动有关。在一些实施例中，第一区域可以至少部分地与第二区域重叠。在一些实施例中，基于与由辐射***100的探测器探测的第一成像束的至少一部分相对应的成像数据集确定的第一区域的图像可以包括第二区域。第一区域的图像不仅可用于监测第一区域和/或第二区域的运动，还可用于监测第二区域的放射治疗。在一些实施例中，可以调整第一成像辐射源的位置，以使第一区域至少部分地与第二区域重叠。在一些实施例中，可调整第一成像辐射源的辐射范围，以使第一区域至少部分地与第二区域重叠。在一些替代性的实施例中，第一区域可以不与第二区域重叠。例如，第一区域可以与第二区域相邻，或与第二区域相隔。

在一些实施例中，当第二区域由于对象器官的运动而相对于治疗头移动时，可调整准直器的孔的位置或形状中的至少一个，以便准直治疗束跟踪第二区域。在一些实施例中，如上所述，第一区域可与第二区域的运动有关。处理设备120可以根据第一区域的图像调整准直器的孔的位置或形状中的至少一个。例如，如果第二区域由于对象器官的运动而相对于治疗头向左移动(例如，正X方向)第一距离，则整个准直器可以向左移动与第一距离相对应的第二距离。作为另一个示例，如果第二区域由于对象器官的运动而相对于治疗头向左移动(例如，正x方向)第一距离，则用于塑造准直器第二区域的至少一片叶片可以向左移动与第一距离相对应的第二距离。作为进一步的示例，如果第二区域由于对象器官的运动而相对于治疗头向左(例如，正X方向)移动了第一距离，整个准直器可以旋转一定程度(例如，10度、30度、60度、90度、180度、270度)，以便在第二区域移动之后，治疗束跟踪第二区域。

在一些实施例中，当对象沿着辐射装置110的旋转轴相对于治疗头移动时，例如，在对待治疗对象的目标区域进行辐射治疗期间，可调整准直器的孔的位置和/或形状中的至少一个，以便准直的治疗束跟踪待治疗对象的目标区域。准直器的孔位置可以沿对象相对于治疗头移动的方向移动。例如，如果对象通过沿旋转轴移动患者支撑113而相对于治疗头移动，准直器的孔位置可以沿与患者支撑113相同的方向移动。作为另一个示例，如果对象通过移动辐射***的机架而相对于治疗头移动，则准直器的孔的位置可以沿着与辐射***的机架移动的方向相反的方向移动。在一些实施例中，可通过沿旋转轴移动整个准直器和/或调整准直器多个叶片中参与形成孔的一个或多个叶片来调整准直器的位置和/或孔的形状。例如，如果通过将患者支撑113向左(例如，正X方向)沿旋转轴移动第一距离而使对象相对于治疗头移动，则整个准直器可向左移动对应于第一距离的第二距离。作为另一个示例，如果通过将患者支撑113向左(例如，正x方向)沿旋转轴移动一段距离，使对象相对于治疗头移动，则整个准直器可旋转一定程度(例如，10度、30度、60度、90度、180度、270度)，使治疗束在移动后跟踪第二区域。

在一些实施例中，在待处理的目标区域的辐射处理完成后，可沿辐射装置110的旋转轴移动该对象，以定位辐射***100中待处理的下一个目标区域。例如，要治疗的下一个目标区域的中心可以被定位为(基本上)与辐射***的等中心(例如，辐射***的治疗组件的等中心)相吻合。此外，一个或多个成像辐射源中的至少一个可向待治疗的下一个目标区域发射(多个)成像束，并可生成待治疗的下一个目标区域的图像。在一些实施例中，可利用待治疗的下一个目标区域的图像指导对下一个目标区域的辐射治疗。

图10A至图10D是根据本说明书的一些实施例所示的准直器孔的示例性调整的示意图。如图10A所示，准直器1001(例如，二级准直器)的叶片1002可以形成第一孔1008-1，并将由治疗头1004的治疗辐射源1010(例如，X射线靶)发射的治疗束准直为第一准直治疗束1005-1。第一准直治疗束1005-1可以通过第一孔1008-1照射到对象1006的待治疗区域1007。如图10B所示，对象1006可沿正Y方向移动第一距离(例如，距离e)。为了使治疗束跟踪要治疗的区域1007，整个准直器1001的位置和至少一个叶片1002的至少一个位置可以移动，使准直器1001的孔的位置沿正y方向移动第二距离(例如，距离f)。在这种情况下，准直器1001的叶片1002可以形成第二孔1008-2，并使由治疗头1004发射的治疗束准直，以提供第二准直治疗束1005-2。第二准直治疗束1005-2可以通过第二孔1008-2照射到要治疗的区域1007上。

如图10C所示，对象1006可以沿正Y方向移动第一距离(例如，距离a)。为了使治疗束跟踪要治疗的区域1007，至少一个叶片1002的至少一个位置移动，使准直器1001的孔的位置沿正y方向移动第二距离(例如，距离b)。在这种情况下，准直器1001的叶片1002可以形成第三孔1008-3，并使由治疗头1004发射的治疗束准直，以提供第三准直治疗束1005-3。第三准直治疗束1005-3可以通过第三孔1008-3照射到要处理的区域1007上。

如图10D所示，对象1006可以沿正Y方向移动第一距离(例如，距离c)。为了使治疗束跟踪要治疗的区域1007，整个准直器1001的位置移动，使准直器1001的孔的位置沿正y方向移动第二距离(例如，距离d)。在这种情况下，准直器1001的叶片1002可以形成第四孔1008-4，并使由治疗头1004发射的治疗束准直，以提供第四准直治疗束1005-4。第四准直治疗束1005-4可以通过第四孔1008-4照射到要处理的区域1007上。

图10E至图10G是根据本说明书的一些实施例所示的对象的示例性第一区域和第二区域的示意图。如图10E所示，第一成像辐射源可递送第一成像束以对对象的第一区域1021(例如，隔膜)进行成像。准直器1023(例如，二级准直器)的叶片1024可以沿y方向(例如，与图1和图10A至图10D中说明的y方向相同)排列。叶片可以沿着垂直于第一方向的X方向(例如，与图1和图10A至图10D中说明的X方向相同)移动。准直器1023可使治疗束准直，以符合对象的第二区域1022(例如，胸部)。在一些实施例中，第二区域1022的运动可以基于第一区域1021的图像来确定。第二区域1022的辐射处理可以根据第一区域1021的图像来确定或调整。如图10E和图10F所示，第一区域1021不与第二区域1022重叠。与图10E不同，准直器1023的叶片1024可以沿Y方向移动，并沿图10F中X方向排列。与图10E不同的是，准直器1023的叶片1024可以沿Y方向移动并沿X方向排列，并且如图10G所示第一区域1021与第二区域1022重叠。

图11是根据本说明书的一些实施例所示的计算设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图，处理设备120可在该计算设备上实现。如图11所示，计算设备1100可以包括处理器1110、存储器1120、输入/输出(I/O)1130和通信端口1140。

处理器1110可以执行计算机指令(程序代码)，并根据本文所述的技术执行处理设备120的功能。计算机指令可以包括例程、程序、对象、组件、信号、数据结构、程序、模块和功能，它们执行本文所述的特定功能。例如，处理器1110可以处理从辐射装置110、存储设备130、终端140、或辐射***100的任何其他组件获得的数据。在一些实施例中，处理器1110可以包括微控制器、微处理器、精简指令集计算机(RISC)、特定应用集成电路(ASIC)、特定应用指令集处理器(ASIP)、中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)。物理处理单元(PPU)、微控制器单元、数字信号处理器(DSP)、现场可编程门阵列(FPGA)、高级RISC机(ARM)、可编程逻辑装置(PLD)、任何能够执行一种或多种功能的电路或处理器，或类似的东西，或其任何组合。

仅仅为了说明的目的，在计算设备1100中只描述了一个处理器。然而，应该注意的是，本说明书内容中的计算设备1100也可以包括多个处理器，因此本说明书内容中描述的由一个处理器执行的操作和/或方法步骤也可以由多个处理器联合或单独执行。例如，如果在本说明书中计算设备1100的处理器同时执行步骤A和步骤B，那么应该理解，步骤A和步骤B也可以由计算设备1100中的两个不同的处理器联合或分别执行(例如，第一处理器执行步骤A和第二处理器执行步骤B，或者第一处理器和第二处理器联合执行步骤A和B)。

存储器1120可以存储从辐射装置110、存储设备130、终端140或辐射***100的任何其他组件获得的数据/信息。在一些实施例中，存储器1120可以包括大容量存储设备、可移动存储设备、易失性读写存储器、只读存储器(ROM)，或类似物，或其任何组合。例如，大容量存储设备可以包括磁片、光盘、固态驱动器等等。可移动存储设备可以包括闪存驱动器、软盘、光盘、存储卡、压缩磁盘、磁带等。易失性读写存储器可以包括随机存取存储器(RAM)。该RAM可以包括动态RAM(DRAM)、双日期率同步动态RAM(DDR SDRAM)、静态RAM(SRAM)、晶闸管RAM(T-RAM)和零电容RAM(Z-RAM)等。ROM可以包括掩膜ROM(MROM)、可编程ROM(PROM)、可擦除可编程ROM(PEROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、紧凑型磁盘ROM(CD-ROM)和数字多功能磁盘ROM等。在一些实施例中，存储器1120可以存储一个或多个程序和/或指令，以执行本说明书内容中描述的示例性方法。

I/O 1130可以输入或输出信号、数据或信息。在一些实施例中，I/O 1130可以使用户与处理设备120互动。例如，处理设备120可以通过I/O 1130显示图像。在一些实施例中，I/O 1130可以包括输入设备和输出设备。示例性的输入设备可以包括键盘、鼠标、触摸屏、麦克风等，或其组合。示例性的输出设备可以包括显示设备、扬声器、打印机、投影仪或类似物，或其组合。示例性的显示设备可以包括液晶显示器(LCD)、基于发光二极管(LED)的显示器、平板显示器、弧形屏幕、电视设备、阴极射线管(CRT)等，或其组合。

通信端口1140可以连接到网络(例如，网络150)以促进数据通信。通信端口1140可以在处理设备120和辐射装置110、存储设备130、或终端140之间建立连接。该连接可以是有线连接、无线或两者的组合，使数据传输和接收。有线连接可以包括电线、光缆、电话线或类似物，或其任何组合。无线连接可以包括蓝牙、Wi-Fi、WiMax、WLAN、ZigBee、移动网络(例如，3G、4G、5G等)，或类似物，或其组合。在一些实施例中，通信端口1140可以是标准化的通信端口，例如RS232、RS485等。在一些实施例中，通信端口1140可以是特别设计的通信端口。例如，通信端口1140可以按照医学数字成像和通信(DICOM)协议设计。

图12是根据本说明书的一些实施例所示的移动设备的示例性硬件和/或软件组件的示意图，终端140可以在其上实现。如图12所示，移动设备1200可以包括通信平台1210、显示器1220、图形处理单元(GPU)1230、中央处理单元(CPU)1240、I/O 1250、存储器1260和存储1290。在一些实施例中，任何其他合适的组件，包括***总线或控制器(未示出)，也可以包括在移动设备1200中。在一些实施例中，移动操作***1270(例如，iOS、Android、WindowsPhone等)和一个或多个应用程序1280可以从存储1290加载到存储器1260中，以便由CPU1240执行。应用程序1280可以包括浏览器或任何其他合适的移动应用程序，用于接收和呈现与放射治疗有关的信息或来自处理设备120的其他信息。用户与信息流的互动可以通过I/O 1250实现，并通过网络150提供给处理设备120和/或辐射***100的其他组件。

为了实现本说明书内容中所述的各种模块、单元及其功能，可使用计算机硬件平台作为本文所述的一个或多个元素的(多个)硬件平台。这种计算机的硬件元素、操作***和编程语言在本质上是常规的，并假定本领域的技术人员充分熟悉这些技术以适应本文所述的放射治疗。带有用户界面元素的计算机可用于实现个人计算机(PC)或另一种类型的工作站或终端设备，尽管如果适当编程，计算机也可作为服务器。相信本领域的技术人员都熟悉这种计算机设备的结构、编程和一般操作，因此，附图应该是不言自明的。

图13是根据本说明书的一些实施例所示的示例性处理设备的模块图。处理设备120可以包括定位模块1310、成像束控制模块1320、探测模块1330和治疗束控制模块1340。

定位模块1310可以被配置为使对象(例如，患者)在辐射***(例如，辐射***100)中被定位。在一些实施例中，对象的待治疗区域(或靶区)的中心可与辐射***的等中心对齐。

成像束控制模块1320可以被配置为使辐射***的至少一个成像辐射源(例如，图1至图10G中所示的第一成像辐射源、至少一个第二成像辐射源)向对象递送至少一个成像束。

探测模块1330可以被配置为获得至少一个成像数据集(例如，投影数据)，该至少一个成像数据集对应于由辐射***的一个或多个探测器中的至少一个(例如，图1至图10G中所示的第一探测器、至少一个第二探测器)探测到的至少一个成像束中的至少一部分。在一些实施例中，探测模块1330可以基于至少一个第一成像数据集的至少一部分，生成与对象相关的图像(例如，3D图像)(或称为参考图像)。在一些实施例中，探测模块1330可以使用重建算法重建参考图像。例如，至少一个成像束可以包括由辐射***的CT成像辐射源发射的相对大扇角的CT成像束。探测模块1330可以基于与相对大扇形角的CT成像束相对应的成像数据集来重建参考图像。对应于相对大扇形角度的CT成像束的成像数据集可用于重建三维图像。作为另一个示例，至少一个成像束可以包括两个或更多的成像束，这些射束是由辐射***的两个或更多的成像辐射源发射的，并且来自对象的两个或更多视角。探测模块1330可以根据与来自对象的两个或多个视角的两个或多个成像束相对应的两个或多个成像数据集(例如，投影数据)重建参考图像。

治疗束控制模块1340可以被配置为使辐射***的治疗头(例如，图1至图10G中所示的治疗头)向对象递送治疗束。治疗束可以被递送到对象的靶区。在一些实施例中，由于对象器官的各种运动，例如，心脏运动(及其对其他器官的影响)、呼吸运动(肺和/或膈肌的运动及其对其他器官的影响)、血管搏动引起的血流和运动、肌肉收缩和放松、胰腺的分泌活动、膀胱、直肠和消化***的填充/排空，或类似情况，或其任何组合，靶区的位置可能随时间变化。在一些实施例中，整个对象可以沿着一个方向(例如，治疗***的辐射装置的旋转轴)移动。

在一些实施例中，治疗束控制模块1340可使得在放射治疗期间对对象进行成像。例如，治疗束的至少一部分可由探测器(例如，EPID)探测，以在放疗期间的第一时间点生成第二成像数据集(例如，投影数据)。治疗束控制模块1340可基于第二成像数据集的至少一部分生成第二图像。治疗束控制模块1340可以通过使另一个至少一个成像辐射源在与放疗期间的第一时间点相同或不同的第二时间点向对象递送另一个至少一个成像束来产生至少一个第三成像数据集。治疗束控制模块1340可以基于至少一个第三成像数据集的至少一部分生成至少一个第三图像。例如，治疗束控制模块1340可以基于至少一个第三成像数据集中的每一个的至少一部分来生成第三图像(例如，二维图像、三维图像)。作为另一个示例，治疗束控制模块1340可以基于来自对象的两个或多个视角的至少一个第三成像数据集中的两个或多个，生成第三图像。在一些实施例中，治疗束控制模块1340可以基于第二成像数据集的至少一部分和至少一个第三成像数据集的至少一部分生成第四图像。参考图像、第二图像、至少一个第三图像和/或第四图像可用于监测放疗期间靶体的位置和/或运动(或移动)、其变化或其变化率中的至少一个。

在一些实施例中，治疗束控制模块1340可以根据参考图像、第二图像、至少一个第三图像或第四图像中的至少一个，确定是否需要对放射治疗进行任何改变或调整。在一些实施例中，当探测到靶区的移动或变化时，治疗束控制模块1340可以根据参考图像、第二图像、至少一个第三图像或第四图像中的至少一个，调整治疗束的递送或对象的位置。例如，治疗束控制模块1340可以通过调整辐射***的辐射装置的至少一个机器参数来调整治疗束的递送或对象的位置。在一些实施例中，治疗束控制模块1340可以调整靶区相对于治疗束的位置，以使治疗束朝向靶区。在一些实施例中，治疗束控制模块1340可以调整治疗束的方向，以使治疗束朝向靶区。在一些实施例中，治疗束控制模块1340可以调整治疗计划(例如，靶区的辐射剂量、靶区的辐射时间)，并基于调整后的治疗计划从治疗头向对象递送调整后的治疗束。在一些实施例中，治疗束控制模块1340可使治疗头暂停治疗束的递送。例如，治疗束控制模块1340可以暂停治疗束的递送，然后调整治疗头以瞄准移动或改变的靶区的位置。作为另一个示例，治疗束控制模块1340可以暂停治疗束的递送，然后调整靶区相对于治疗束的位置，使治疗束瞄准靶区。在治疗束的递送或对象的位置被调整后，治疗头可以恢复治疗束的递送。在一些实施例中，当探测到靶区的移动或变化时，治疗头可以终止递送。在一些实施例中，治疗束控制模块1340可根据探测到的靶区的移动或变化生成通知。在一些实施例中，该通知可以包括靶区的移动或变化的信息。该通知可以是文本、视频、音频等形式。

在一些实施例中，治疗束控制模块1340可以根据参考图像、第二图像、至少一个第三图像或第四图像中的至少一个来确定是否存在对象的未预测的运动。响应于确定存在对象的未预测的运动，治疗束控制模块1340可使治疗头暂停治疗束的递送。例如，治疗束控制模块1340可以确定对象是否已经停止了计划的屏气。响应于确定该对象已经停止了计划中的屏气，治疗束控制模块1340可以使治疗头暂停治疗束的递送。

处理设备120中的模块可以通过有线连接或无线连接相互连接或通信。有线连接可以包括金属电缆、光缆、混合电缆等，或其任何组合。无线连接可以包括局域网(LAN)、广域网(WAN)、蓝牙、ZigBee、近场通信(NFC)等，或其任何组合。两个或更多的模块可以合并为一个模块，任何一个模块可以分成两个或更多单元。

应该注意的是，上述描述只是为了说明问题，而不是为了限制本说明书的范围。对于拥有本领域普通技能的人来说，在本说明书的教导下可以做出多种变化和修改。然而，这些变化和修改并不偏离本说明书的范围。例如，处理设备120可以进一步包括存储模块(在图13中未示出)。存储模块可以被配置为存储由处理设备120中的任何组件执行的任何过程中产生的数据。作为另一个示例，处理设备120的每个组件可以包括存储装置。此外或替代地，处理设备120的组件可以共用一个共同的存储装置。

图14是根据本说明书的一些实施例所示的示例性成像过程的流程图。流程1400可以在图1所示的辐射***100中实现。例如，流程1400可以以指令(例如，应用程序)的形式存储在存储设备130和/或存储器1120中，并由处理设备120(例如，图11中所示的处理器1110，或图13中说明的处理设备120中的一个或多个模块)调用和/或执行。下面介绍的图示过程的操作是为了说明问题。在一些实施例中，该流程1400可以用一个或多个未描述的额外操作来完成，和/或删除一个或多个讨论的操作。此外，图14中所示的和下面描述的流程1400的操作的顺序并不意味着是限制性的。

在1410中，处理设备120(例如，定位模块1310)可使对象(例如，患者)在辐射***(例如，辐射***100)中定位。在一些实施例中，对象的待治疗区域的中心可通过定位操作与辐射***的等中心对准。例如，辐射***的等中心可以包括辐射***的治疗组件的等中心或辐射***的成像组件的等中心。

在1420中，处理设备120(例如，成像束控制模块1320)可使辐射***的至少一个成像辐射源(例如，图1至图10G中说明的第一成像辐射源、至少一个第二成像辐射源)向对象递送至少一个成像束。关于至少一个成像束和至少一个成像辐射源的细节可以在本说明书的其他地方找到(例如，与图1至图10G有关的描述)。

在1430中，处理设备120(例如，探测模块1330)可以获得至少一个成像数据集(例如，投影数据)，该至少一个成像数据集对应于由辐射***的一个或多个探测器中的至少一个(例如，图1至图10G中说明的第一探测器、至少一个第二探测器)探测到的至少一个成像束中的至少一部分。在一些实施例中，处理设备120可以基于至少一个第一成像数据集的至少一部分，生成与该对象相关的图像(例如，3D图像)(或称为参考图像)。在一些实施例中，处理设备120可以使用重建算法重建参考图像。例如，重建算法可以包括迭代重建算法(例如，统计重建算法)、傅里叶切片定理算法、滤波背投(FBP)算法、扇形射束重建算法、分析重建算法等，或其任何组合。例如，至少一个成像束可以包括由辐射***的CT成像辐射源发射的相对较大扇形角度的CT成像束。处理设备120可以根据与相对大扇形角度的CT成像束相对应的成像数据集重建参考图像。对应于相对大扇形角的CT成像束的成像数据集可用于重建三维图像。作为另一个示例，至少一个成像束可以包括两个或更多的成像束，这些成像束是由辐射***的两个或更多的成像辐射源并且从对象的两个或更多的视角发射的。处理设备120可以根据与来自对象的两个或多个视角的两个或多个成像束相对应的两个或多个成像数据集重建参考图像。

在一些实施例中，参考图像可用于确定对对象的靶区(例如，待治疗区域)的放射治疗计划。在一些实施例中，参考图像可用于调整基于对象的计划图像确定的靶区的计划治疗方案。为了说明问题，处理设备120可以通过配准参考图像和计划图像来生成配准结果，并基于配准结果来调整治疗计划。仅作为示例，计划的治疗方案的一个参数(例如，肿瘤的位置、肿瘤的轮廓)与基于配准结果确定的相应参数之间的差异超过阈值，处理设备120可以相应地调整该参数。作为另一个示例，处理设备120可以补充至少一个基于配准结果确定的新参数(新生长的肿瘤的位置、新生长的肿瘤的轮廓)。

在1440中，处理设备120(例如，治疗束控制模块1340)可使辐射***的治疗头(例如，图1至图10G所示的治疗头)将治疗束递送到对象。治疗束可以被递送到对象的靶区。在一些实施例中，由于对象器官的各种运动，例如，心脏运动(及其对其他器官的影响)、呼吸运动(肺和/或膈肌的运动，及其对其他器官的影响)、血管搏动引起的血流和运动、肌肉收缩和放松、胰腺的分泌活动、膀胱、直肠和消化***的填充/排空，或类似情况，或其任何组合，靶区的位置可能随时间变化。在一些实施例中，整个对象可以沿一个方向(例如，治疗***的辐射装置的旋转轴)移动。

在一些实施例中，处理设备120可以使对象的成像在放疗期间进行。例如，治疗束的至少一部分可以由探测器(例如EPID)探测，以在放疗期间的第一时间点生成第二成像数据集(例如，投影数据)。处理设备120可以基于第二成像数据集的至少一部分生成第二图像。处理设备120可以通过使另一个至少一个成像辐射源在与放疗期间的第一时间点相同或不同的第二时间点向对象递送另一个至少一个成像束来生成至少一个第三成像数据集。处理设备120可以基于至少一个第三成像数据集的至少一部分生成至少一个第三图像。例如，处理设备120可以基于至少一个第三成像数据集中的每个的至少一部分生成第三图像(例如，二维图像、三维图像)。作为另一个示例，处理设备120可以基于来自对象的两个或多个视角的至少一个第三成像数据集中的两个或多个，生成第三图像。在一些实施例中，处理设备120可以基于第二图像数据集的至少一部分和至少一个第三成像数据集的至少一部分生成第四图像。参考图像、第二图像、至少一个第三图像和/或第四图像可用于监测放疗期间靶区的位置和/或运动(或移动)、其变化或其变化率中的至少一个。

在一些实施例中，处理设备120可以根据参考图像、第二图像、至少一个第三图像或第四图像中的至少一个，确定是否需要对放疗进行任何改变或调整。在一些实施例中，当探测到靶区的移动或变化时，处理设备120可以根据参考图像、第二图像、至少一个第三图像或第四图像中的至少一个，调整治疗束的递送或对象的位置。例如，处理设备120可以通过调整辐射***的辐射装置的至少一个机器参数来调整治疗束的递送或对象的位置。在一些实施例中，处理设备120可以调整靶区相对于治疗束的位置，使治疗束朝向靶区。在一些实施例中，处理设备120可以调整治疗束的方向，使治疗束朝向靶区。在一些实施例中，处理设备120可以调整治疗计划(例如，靶区的辐射剂量、靶区的辐射时间)，并根据调整后的治疗计划从治疗头向对象递送调整后的治疗束。在一些实施例中，处理设备120可以使治疗头暂停治疗束的递送。例如，处理设备120可以暂停治疗束的递送，然后调整治疗头，使其瞄准在移动或改变的靶区的位置上。又如，处理设备120可以暂停治疗束的递送，然后调整靶区相对于治疗束的位置，使治疗束瞄准靶区。在治疗束的递送或目标物的位置被调整后，治疗头可以恢复治疗束的递送。在一些实施例中，当探测到靶区的移动或变化时，治疗头可以终止递送。在一些实施例中，处理设备120可以根据探测到的靶区的移动或变化生成通知。在一些实施例中，该通知可以包括靶区的移动或变化的信息。该通知可以是文本、视频、音频等形式。

在一些实施例中，处理设备120可以根据参考图像、第二图像、至少一个第三图像或第四图像中的至少一个，确定是否存在对象的未预测的运动。响应于确定存在对象的未预测的运动，处理设备120可以使治疗头暂停治疗束的递送。例如，处理设备120可以确定该对象是否已经停止了计划中的屏气。响应于确定该对象已经停止了计划中的屏气，处理设备120可以使治疗头暂停治疗束的递送。

根据本说明书内容所述的***和方法，在对靶区进行放疗期间，处理设备120可以自动生成和/或分析图像(例如，参考图像、第二图像、至少一个第三图像或第四图像)以记录放疗，监测靶区的位置，评估靶区的位置变化，和/或确定如何进一步进行放疗(例如，按计划继续进行放疗，以修订的计划继续进行放疗或终止放疗等)。在一些实施例中，监测、评估和/或调整可以在用户(例如，医生)的输入下半自动地进行。例如，处理设备120可以将图像传输到终端140(例如，显示器)上，以便用户可以分析图像并提供关于如何进一步进行放疗的指示(例如，按计划继续进行放疗、以修订的计划继续进行放疗或终止放疗，等等)。作为另一个示例，处理设备120可以首先分析图像并确定靶区是否发生任何变化以及变化的程度。处理设备120可以相应地确定是否需要对放疗进行任何调整。如果靶区的变化或放疗中需要的调整在阈值之内，处理设备120可以自动调整。在一些实施例中，当处理设备120做出这样的判断时，可以产生一个通知。如果靶区的变化或放疗中需要的调整不在阈值之内，处理设备120可以生成通知给例如用户，以寻求用户关于如何进一步进行的指示。

在一些应用场景中，在对对象的靶区进行放射治疗之前，处理设备120可以通过使辐射***(例如，辐射***100)的一个或多个成像辐射源(例如，CT成像辐射源)向对象发射第一治疗前成像束而产生第一治疗前图像(例如，3D图像)。处理设备120可以根据第一治疗前成像确定对象的靶区的位置信息(例如，其位置、其轮廓)。此外，处理设备120可以根据位置信息使对象的靶区在辐射***中定位。在一些实施例中，靶区的中心可以与辐射***的等中心对齐。例如，辐射***的等中心可以包括辐射***的治疗组件的等中心或辐射***的成像组件的等中心。

在一些实施例中，处理设备120可以通过使一个或多个成像辐射源中的至少一个向对象发射至少一个第二治疗前成像束来产生第二治疗前图像。例如，第二治疗前图像可以是多能谱的图像。在一些实施例中，至少一个第二治疗前成像束可以包括至少两个不同能级的第二治疗前成像束。在一些实施例中，不同能级的至少两个第二治疗前成像束可由辐射***的一个或多个成像辐射源中的至少两个发射。在一些实施例中，不同能级的至少两个第二治疗前成像束可由多个成像源中的一个发射，该成像源被配置为发射不同能级的成像束。例如，成像源可以通过调整成像源的电压来发射不同能级的成像束。

在一些实施例中，探测器(例如，层探测器)可以探测由第二治疗前成像束冲击探测器所产生的信号。探测器可以确定发射冲击成像束的成像源。成像源的确定可以基于与第二治疗前成像束的能级相对应的信号的能级或强度、第二治疗前成像束冲击探测器的进入角度和/或第二治疗前成像束冲击的探测器上的探测区域。

在一些实施例中，如果至少一个成像辐射源包括CT成像辐射源，则CT成像源可由辐射***的准直器进行可调整的准直。第一治疗前成像束的第一扇形角可以大于由CT成像辐射源发射的至少一个第二治疗前成像束之一的第二扇形角。CT成像源发射的第二治疗前成像束可以是通过调整CT成像源的准直器的孔实现的第二扇形角。

处理设备120可以基于与探测器探测到的不同能级的至少两个第二治疗前成像束中的每一个对应的成像数据集来生成第二治疗前图像。例如，处理设备120可以基于对应于至少两个成像束的至少两个成像数据集生成至少两个图像(例如，二维图像)，并通过融合至少两个图像来生成第二治疗前图像，例如，根据融合算法。例如，融合算法可以包括平均算法、布罗维算法、主成分分析(PCA)算法或类似算法，或其任何组合。

此外，处理设备120可以根据第一治疗前图像和第二治疗前图像来调整对象的靶区的治疗计划。在一些实施例中，处理设备120可以通过融合第一治疗前图像和第二治疗前图像来生成融合图像。在图像融合期间，可以提取目标区域和/或靶区周围的组织(例如，软组织)的详细轮廓信息。因此，融合后的图像可以有一个改进的靶区周围组织的对比度。处理设备120可以确定融合图像中的靶区的信息。例如，靶区的信息可以包括融合图像中靶区的轮廓、融合图像中靶区周围组织的轮廓等。处理设备120可以根据靶区的信息来调整对象的靶区的治疗方案。在一些实施例中，处理设备120可以基于融合图像中的靶区的信息，与基于例如对象的平面图像确定的靶区的计划信息(例如，计划轮廓)相比，识别靶区的变化(例如，其轮廓)。在一些实施例中，平面图像可用于确定对象的治疗计划。响应于确定该变化超过第一阈值，处理设备120可以基于融合图像中的靶区的信息或该变化来调整治疗计划。在一些实施例中，响应于确定该变化超过大于第一阈值的第二阈值，处理设备120可以基于融合图像确定新的治疗计划。

在一些应用场景中，处理设备120可以使辐射***(例如，辐射***100)的治疗头在治疗疗程中根据对象的治疗计划向对象的靶区递送治疗束。治疗束可以被递送到靶区。在治疗疗程中，处理设备120可以通过在第一时间点使辐射***的一个或多个成像辐射源中的至少两个向对象递送至少两个成像束以从不同方向/视角提供对象的视图(例如，前视图、侧视图、侧视图)来生成对象的第一组图像(例如，2D图像)。在一些实施例中，处理设备120可以通过在不同于第一时间点的第二时间点，使辐射***的至少两个成像辐射源向对象递送另一个至少两个成像束，从而生成对象的第二组图像(例如，二维图像)。第一组图像和第二组图像可用于跟踪靶区的位置变化。响应于确定该变化超过阈值，处理设备120可以根据本说明书其他地方描述的调整治疗束的递送或靶区的位置的过程来调整治疗束的递送或靶区的位置。参见，例如，图14中的操作1440及其描述，这里不再重复。

在一些应用场景中，在对对象的靶区进行放射治疗之前，处理设备120可以通过使成像辐射源(例如，辐射***(例如，辐射***100)的CT成像辐射源)向对象发射治疗前的成像束来生成治疗前的图像(例如，3D图像)。在放疗期间，处理设备120可使辐射***的治疗头根据对象的治疗计划向对象的靶区递送至少一个治疗束。处理设备120可以根据辐射***的探测器(例如，EPID)探测到的至少一个治疗束的至少一部分，生成至少一个治疗图像。处理设备120可以根据治疗前图像和至少一个治疗图像，确定治疗束的递送是否符合治疗计划中计划的治疗束的递送。

在一些实施例中，至少一个治疗图像可以包括一个治疗图像(例如，2D图像)。处理设备120可以根据治疗前图像和对象的处理方案确定参考处理图像(例如，二维图像)。例如，治疗图像和参考治疗图像可以都是二维的，并且来自对象的同一视角。在一些实施例中，处理设备120可以确定对象中治疗束的参考辐射剂量分布(例如，二维辐射剂量分布)和对象中治疗束的实际辐射剂量分布(例如，二维辐射剂量分布)。参考辐射剂量分布可以根据参考治疗图像来确定。实际辐射剂量分布可根据治疗图像确定。此外，处理设备120可以通过比较参考辐射剂量分布和实际辐射剂量分布产生比较结果。处理设备120可以根据比较结果确定治疗束的递送是否符合治疗计划的计划治疗束。响应于确定比较结果包括参考辐射剂量分布和实际辐射剂量分布之间的差异超过阈值，处理设备120可以确定治疗束的递送未能符合治疗计划的计划治疗束。在一些实施例中，处理设备120可以根据本说明书其他地方描述的调整治疗束的递送或靶区的位置的过程，基于比较结果进一步调整治疗束的递送或靶区的位置。参见，例如，图14中的操作1440及其描述，这里不再重复。

在一些实施例中，至少一个治疗图像可以包括来自该对象的至少两个不同视角的多个治疗图像。处理设备120可以根据治疗前图像和多个治疗图像，确定治疗束在对象中的辐射剂量分布(例如，三维辐射剂量分布)(也称为实际辐射剂量分布)。处理设备120可以从治疗计划中检索出计划的辐射剂量分布。处理设备120可以通过比较治疗束的实际辐射剂量分布和对象中的计划辐射剂量分布(例如，三维辐射剂量分布)来产生一个比较结果。此外，处理设备120可以根据比较结果确定治疗束的递送是否符合治疗计划的计划治疗束。在一些实施例中，响应于确定实际辐射剂量分布和计划的辐射剂量分布之间的差异超过阈值，处理设备120可以确定治疗束的递送未能符合治疗计划的计划治疗束。在一些实施例中，处理设备120可以根据本说明书其他地方描述的调整治疗束的递送或靶区的位置的过程，进一步调整治疗束的递送或靶区的位置。参见，例如，图14中的操作1440及其描述，这里不再重复。

根据本说明书的一些实施例，图1至图14中描述的辐射***(例如，辐射***100)可以包括治疗组件、成像组件和机架。治疗组件可以包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头和被配置为促进递送治疗束的第一辅助组件。成像组件可以包括被配置为将第一成像辐射源导向对象的第一成像束、被配置为探测第一成像束的至少一部分的第一探测器，以及被配置为促进第一成像束递送的第二辅助组件。关于治疗组件和成像组件的更多描述可以在本说明书的其他地方找到。例如，见图1至图14及其说明。

在一些实施例中，机架可以有旋转轴(例如，图2或图3中所示的旋转轴208)。治疗组件和成像组件可以支撑在机架上。治疗头、第一成像辐射源和第一探测器可沿旋转轴布置在第一辅助组件和第二辅助组件的同一侧。例如，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器可以配置在机架的第一侧，而第一辅助组件和第二辅助组件可以配置在机架的第二侧，其中第一侧和第二侧沿机架的旋转轴间隔开。参见，例如，图2和图3。在一些实施例中，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器可以被放置在机架的第一机架部分。第一辅助组件和第二辅助组件可以设置在机架的第二机架部分，该部分沿旋转轴位于第一机架部分旁边。例如，第一机架部分可以布置在第二机架部分的右侧(例如，正Y方向)，也就是说，治疗头、第一成像辐射源和第一探测器可以布置在图2或图3中的第一辅助组件和第二辅助组件的右侧(例如，正Y方向)。关于机架的更多描述可以在本说明书的其他地方找到。例如，见图1至图14及其说明。

应该注意的是，上述描述只是为了说明问题，而不是为了限制本说明书的范围。对于拥有本领域普通技能的人来说，在本说明书的教导下可以做出多种变化和修改。然而，这些变化和修改并不偏离本说明书的范围。

在这样描述了基本概念之后，对于本领域的技术人员来说，在阅读了本详细披露的内容之后，可能相当明显的是，上述详细披露的内容只是以举例的方式提出，并不具有限制性。各种改变、改进和修改可能会发生，而且对于本领域的技术人员来说也是如此，尽管在此没有明确说明。这些改变、改进和修改是由本说明书内容提出的，并在本说明书内容的示范性实施例的精神和范围之内。

此外，某些术语已被用于描述本说明书的实施例。例如，术语“一个实施例”、“一个实施例”和/或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性被包括在本说明书的至少一个实施例中。因此，强调并应理解的是，本说明书各部分中两次或多次提到“一个实施例”或“一个实施例”或“另一个实施例”不一定都是指同一个实施例。此外，特定的特征、结构或特性可以在本说明书的一个或多个实施例中适当地组合。

此外，本领域的技术人员将理解到，本说明书的各个方面可以在本文中以若干可申请专利的类别或背景中的任何一种来说明和描述，包括任何新的和有用的过程、机器、制造或物质的组成，或其任何新的和有用的改进。因此，本说明书内容的各个方面可以完全通过硬件、完全通过软件(包括固件、常驻软件、微代码等)或结合软件和硬件实现来实现，这些都可以在本文中一般被称为“单元”、“模块”或“***”。此外，本说明书内容的各个方面可以采取体现在一个或多个计算机可读介质中的计算机程序产品的形式，该介质上体现有计算机可读程序代码。

非暂时性计算机可读信号介质可以包括一个传播的数据信号，其中体现了计算机可读程序代码，例如，以基带或作为载波的一部分。这样的传播信号可以采取各种形式中的任何一种，包括电磁、光学或类似形式，或其任何合适的组合。计算机可读信号介质可以是任何计算机可读介质，它不是计算机可读存储介质，可以通信、传播或传输程序，供指令执行***、装置或设备使用或与之相关。体现在计算机可读信号介质上的程序代码可以使用任何适当的介质进行传输，包括无线、有线、光纤电缆、射频或类似的方式，或上述的任何适当组合。

用于执行本说明书内容的操作的计算机程序代码可以用一种或多种编程语言的任何组合来编写，包括面向对象的编程语言，如Java、Scala、Smalltalk、Eiffel、JADE、Emerald、C++、C#、VB.NET、Python等，传统的程序性编程语言，如“C”编程语言、VisualBasic、Fortran2003、Perl、COBOL 2002、PHP、ABAP，动态编程语言，如Python、Ruby和Groovy，或其他编程语言。程序代码可以完全在用户的计算机上执行，部分在用户的计算机上执行，作为一个独立的软件包，部分在用户的计算机上执行，部分在远程计算机上执行，或者完全在远程计算机或服务器上执行。在后一种情况下，远程计算机可以通过任何类型的网络连接到用户的计算机，包括局域网(LAN)或广域网(WAN)，或者连接到外部计算机(例如，通过互联网使用互联网服务提供商)或在云计算环境中，或作为一种服务，如软件即服务(SaaS)提供。

此外，所叙述的处理元素或序列的顺序，或因此而使用数字、字母或其他符号，并不是为了将所要求的过程和方法限制在任何顺序上，除非在权利要求书中可能指定。尽管上述公开内容通过各种实例讨论了目前被认为是本说明书内容的各种有用的实施例，但应理解这种详细说明仅仅是为了该目的，所附的权利要求书不限于所公开的实施例，相反，旨在涵盖在所公开的实施例的精神和范围内的修改和同等安排。例如，尽管上述各种组件的实施可以体现在硬件设备中，但它也可以作为一个仅有的软件解决方案来实施，例如，在现有的服务器或移动设备上的安装。

同样，应该理解的是，在前述对本说明书的实施例的描述中，各种特征有时被组合在一个实施例、图或其描述中，目的是简化公开内容，帮助理解各种创造性的实施例中的一个或多个。然而，这种披露方法不能被解释为反映出一种意图，即所要求的主题需要比每项权利要求中明确列出的更多的特征。相反，创造性的实施例在于少于前述单一公开实施例的所有特征。

在一些实施例中，用于描述和要求本申请的某些实施例的表达数量、属性等的数字应理解为在某些情况下被术语“大约”、“近似”或“基本上”所修饰。例如，“大约”、“近似”或“基本上”可以表示其描述的数值的±20％的变化，除非另有说明。因此，在一些实施例中，书面描述和所附权利要求中列出的数字参数是近似值，可根据特定实施例寻求获得的所需特性而变化。在一些实施例中，数字参数应根据报告的有效数字的数量并通过应用普通的四舍五入技术进行解释。尽管规定了本申请的一些实施例的广泛范围的数字范围和参数是近似值，但具体实施例中规定的数值是在实际可行的情况下准确报告的。

在此提及的每项专利、专利申请、专利申请的出版物以及其他材料，如文章、书籍、说明书、出版物、文件、东西和/或类似的东西，在此为所有目的全部并入，但与之相关的任何起诉文件历史、与本文件不一致或冲突的任何内容，或可能对现在或以后与本文件相关的权利要求的最广泛范围产生限制性影响的任何内容除外。举例来说，如果与任何合并材料相关的描述、定义和/或术语的使用与本文件相关的描述、定义和/或术语的使用之间存在任何不一致或冲突，则应以本文件中的描述、定义和/或术语的使用为准。

最后，需要理解的是，这里披露的本申请的实施例是对本申请实施例的原理的说明。可以采用的其他修改可以在本申请的范围内。因此，通过举例，但不限于此，本申请的实施例的替代配置可根据本文的教导加以利用。因此，本申请的实施例并不局限于如图所示和描述的那样精确。

Claims (75)

1.一种***，包括：

治疗组件，所述治疗组件包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头和被配置为促进所述治疗束的递送的第一辅助组件；

成像组件，所述成像组件包括第一成像辐射源、第一探测器和第二辅助组件，所述第一成像辐射源被配置为将第一成像束导向所述对象，所述第一探测器被配置为探测所述第一成像束的至少一部分，所述第二辅助组件被配置为促进所述第一成像束的递送；

机架，所述机架包括第一机架部分和第二机架部分，

所述治疗头、所述第一成像辐射源和所述第一探测器设置在具有旋转轴的所述第一机架部分上；并且

所述第二机架部分沿着所述旋转轴位于所述第一机架部分旁边，所述第一辅助组件和所述第二辅助组件容纳在所述第二机架部分内。

2.根据权利要求1所述的***，其中，所述治疗头、所述第一成像辐射源和所述第一探测器被配置为在垂直于所述旋转轴的相同旋转平面中旋转。

3.根据权利要求1所述的***，其中，

所述治疗头被配置为在垂直于所述旋转轴的第一旋转平面中旋转，

所述第一成像辐射源和所述第一探测器被配置为在垂直于所述旋转轴的第二旋转平面中旋转，并且

所述第一旋转平面不同于所述第二旋转平面。

4.根据权利要求3所述的***，其中，所述第一成像辐射源和所述第一探测器位于所述第二机架部分和所述治疗头之间。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的***，其中，所述第一成像辐射源位于尽可能靠近所述治疗头而不干扰所述治疗束的位置。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的***，其中，所述治疗束的递送和所述第一成像束的递送交替进行。

7.根据权利要求6所述的***，其中，

当递送所述第一成像束时，所述第一机架部分以第一速度旋转，

当递送所述治疗束时，所述第一机架部分以第二速度旋转，并且

所述第一速度比所述第二速度快。

8.根据权利要求1-5中任一项所述的***，其中，所述治疗束的递送和所述第一成像束的递送同时进行。

9.根据权利要求8所述的***，其中，当递送所述第一成像束和所述治疗束时，所述第一成像辐射源、所述第一探测器和所述治疗头以第三速度旋转。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的***，其中，所述第一成像辐射源和所述治疗头之间存在角度偏移。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的***，其中，所述成像组件包括：

至少一个第二成像辐射源，所述至少一个第二成像辐射源中的每个被配置为向所述对象发射第二成像束，

至少一个第二探测器，所述至少一个第二探测器被配置为探测所述至少一个第二成像束的至少一部分，并且

所述至少一个第二成像辐射源和所述至少一个第二探测器安装在所述第一机架部分上。

12.根据权利要求11所述的***，其中，所述至少一个第二成像辐射源和所述治疗头中的至少一个被配置为在垂直于所述旋转轴的相同旋转平面中旋转。

13.根据权利要求11所述的***，其中，所述至少一个第二成像辐射源和所述治疗头中的至少一个被配置为在不同的旋转平面中旋转，每个所述旋转平面垂直于所述旋转轴。

14.根据权利要求13所述的***，其中，所述至少一个第二成像辐射源中的两个沿着所述旋转轴分别位于所述治疗头的两侧。

15.根据权利要求11-14中任一项所述的***，其中，所述至少一个第二成像辐射源中的至少一个被配置用于所述对象的二维(2D)成像。

16.根据权利要求1-15中任一项所述的***，其中，所述第一辅助组件包括以下中的至少一个：

微波装置，所述微波装置被配置为促进所述治疗束的递送，

加速装置，所述加速装置被配置为加速电子束以产生所述治疗束，或

第一冷却装置，所述第一冷却装置被配置为冷却所述治疗头组件的至少一个部件。

17.根据权利要求1-16中任一项所述的***，其中，所述第二辅助组件包括：

高压装置，所述高压装置被配置为促进所述第一成像束的递送，或者

第二冷却装置，所述第二冷却装置被配置为冷却所述成像组件的至少一个部件。

18.根据权利要求1-17中任一项所述的***，其中，所述第一成像辐射源包括计算机断层扫描(CT)源，并且所述第一探测器包括CT探测器。

19.根据权利要求1所述的***，其中，所述第一成像辐射源沿着所述旋转轴与所述治疗头相隔一定距离定位，使得在所述治疗头朝向所述对象的第二区域递送所述治疗束的同时，所述第一成像辐射源递送所述第一成像束以对所述对象的第一区域成像。

20.根据权利要求19所述的***，其中，所述第一区域与所述第二区域的运动有关。

21.根据权利要求20所述的***，其中，基于所述第一区域的图像确定所述第二区域的运动。

22.根据权利要求1-21中任一项所述的***，其中，所述治疗组件包括准直器，所述准直器包括形成孔的多个叶片，所述孔被配置为准直所述治疗束以与所述待治疗对象的目标区域相符。

23.根据权利要求22所述的***，其中，当所述对象沿着所述旋转轴相对于所述治疗头移动时，调整所述孔的位置或形状中的至少一个，使得所述准直的治疗束跟踪所述目标区域。

24.根据权利要求22所述的***，其中，当所述待治疗对象的所述目标区域由于所述对象的器官的运动而相对于所述治疗头移动时，调整所述孔的位置或形状中的至少一个，使得所述准直的治疗束跟踪所述待治疗对象的所述目标区域。

25.根据权利要求23或24所述的***，其中，所述对象沿着所述旋转轴进一步移动，以获得下一个待治疗目标区域的图像。

26.根据权利要求23或24所述的***，其中，所述孔的位置或形状通过以下中的至少一个来调节：

沿所述旋转轴移动整个准直仪，或

调节涉及形成所述孔的所述准直器的多个叶片中的一个或多个叶片。

27.根据权利要求1-26中任一项所述的***，其中，

所述第一成像辐射源和所述第一探测器设置在所述第一机架部分的第一部分中，所述治疗头设置在所述第一机架部分的第二部分中，并且

所述第一部分被配置为独立于所述第二部分旋转。

28.根据权利要求27所述的***，其中，所述第一部分被配置为在第一范围内旋转而不与所述第二部分碰撞。

29.根据权利要求28所述的***，其中，所述治疗头被配置为径向移动远离所述机架的旋转轴，以允许所述第一部分在第二范围内独立旋转而不发生碰撞，所述第二范围大于所述第一范围。

30.根据权利要求27-29中任一项所述的***，其中，所述第一部分和所述第二部分同心布置。

31.根据权利要求27所述的***，其中，所述第一部分和所述第二部分沿着所述旋转轴平行布置。

32.根据权利要求1-31中任一项所述的***，其中，所述第一成像辐射源和所述第一探测器被配置为与所述治疗头一起旋转。

33.根据权利要求1-32中任一项所述的***，其中，所述治疗组件的等中心与所述成像组件的等中心之间的距离低于阈值。

34.根据权利要求33所述的***，其中，所述阈值不大于1米。

35.根据权利要求1-34中任一项所述的***，其中，所述成像组件包括螺旋计算机断层扫描(CT)或序列CT。

36.一种方法，包括：

使对象定位在辐射***中，所述辐射***包括：

治疗组件，所述治疗组件包括治疗头和第一辅助组件，所述第一辅助组件被配置为促进从所述治疗头发出的治疗束的递送；

成像组件，所述成像组件包括成像辐射源、探测器和第二辅助组件，所述第二辅助组件被配置为促进从所述成像辐射源发出的成像束的递送；以及

机架，所述机架包括第一机架部分和第二机架部分，

所述第一机架部分具有旋转轴，所述治疗头、所述成像辐射源和所述探测器安装在所述第一机架部分上；并且

所述第二机架部分沿着所述旋转轴位于所述第一机架部分旁边，所述第一辅助组件和所述第二辅助组件容纳在所述第二机架部分内；

使所述成像辐射源向所述对象递送成像束；

获得与由所述探测器探测到的所述成像束的至少一部分相对应的成像数据集；以及

使所述治疗头向所述对象递送治疗束。

37.根据权利要求36所述的方法，进一步包括：

基于所述成像数据集生成与所述对象相关联的图像，其中进一步基于所述图像将所述治疗束递送到所述对象。

38.根据权利要求37所述的方法，所述将所述治疗束递送到所述对象进一步包括：

基于所述图像调整治疗计划；以及

基于所述调整后的治疗计划从所述治疗头向所述对象递送所述调整后的治疗束。

39.根据权利要求37所述的方法，所述使所述治疗头向所述对象递送治疗束进一步包括：

基于所述图像调整治疗计划；以及

使所述治疗头暂停所述治疗束的递送。

40.根据权利要求37所述的方法，进一步包括：

基于所述图像确定所述对象是否存在不可预测的运动；以及

响应于确定所述对象存在所述不可预测的运动，使所述治疗头暂停所述治疗束的递送。

41.根据权利要求37所述的方法，进一步包括：

基于所述图像确定所述对象是否已停止计划的屏气；以及

响应于确定所述对象已停止所述计划的屏气，使所述治疗头暂停所述治疗束的递送。

42.一种非暂时性计算机可读介质，包括至少一组指令，其中，当由计算设备的一个或多个处理器执行时，所述至少一组指令使所述计算设备执行方法，所述方法包括：

使对象定位在辐射***中，所述辐射***包括：

治疗组件，所述治疗组件包括治疗头和第一辅助组件，所述第一辅助组件被配置为促进从所述治疗头发出的治疗束的递送；

成像组件，所述成像组件包括成像辐射源、探测器和第二辅助组件，所述第二辅助组件被配置为促进从所述成像辐射源发出的成像束的递送；以及

机架，所述机架包括第一机架部分和第二机架部分，

所述第一机架部分具有旋转轴，所述治疗头、所述成像辐射源和所述探测器安装在所述第一机架部分上；并且

所述第二机架部分沿着所述旋转轴位于所述第一机架部分旁边，所述第一辅助组件和所述第二辅助组件容纳在所述第二机架部分内；

使所述成像辐射源向所述对象递送成像束；

获得与由所述探测器探测到的所述成像束的至少一部分相对应的成像数据集；以及

使所述治疗头向所述对象递送治疗束。

43.一种***，包括：

治疗组件，所述治疗组件包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头和被配置为促进所述治疗束的递送的第一辅助组件；

成像组件，所述成像组件包括第一成像辐射源、第一探测器和第二辅助组件，所述第一成像辐射源被配置为将第一成像束导向所述对象，所述第一探测器被配置为探测所述第一成像束的至少一部分，所述第二辅助组件被配置为促进所述第一成像束的递送；

机架，所述机架具有旋转轴并支撑所述治疗组件和所述成像组件，

所述治疗头、所述第一成像辐射源和所述第一探测器沿着所述旋转轴设置在所述第一辅助组件和所述第二组件的同一侧。

44.根据权利要求43所述的***，其中，

所述治疗头沿着所述旋转轴位于所述第一成像源的一侧，并且

所述第一辅助组件和所述第二辅助组件沿着所述旋转轴位于所述第一成像源的另一侧。

45.根据权利要求43或44所述的***，其中，所述治疗头、所述第一成像辐射源和所述第一探测器能与所述机架一起旋转。

46.根据权利要求43-45中任一项所述的***，其中，所述治疗头、所述第一成像辐射源和所述第一探测器被配置为在垂直于所述旋转轴的相同旋转平面中旋转。

47.根据权利要求43所述的***，其中，

所述治疗头被配置为在垂直于所述旋转轴的第一旋转平面中旋转，

所述第一成像辐射源和所述第一探测器被配置为在垂直于所述旋转轴的第二旋转平面中旋转，并且

所述第一旋转平面不同于所述第二旋转平面。

48.根据权利要求43-47中任一项所述的***，其中，所述第一成像辐射源位于尽可能靠近所述治疗头而不干扰所述治疗束的位置。

49.根据权利要求43-48中任一项所述的***，其中，所述治疗束的递送和所述第一成像束的递送交替进行。

50.根据权利要求43-49中任一项所述的***，其中，所述第一成像辐射源和所述治疗头之间存在角度偏移。

51.根据权利要求43所述的***，其中，所述成像组件包括：

至少一个第二成像辐射源，所述至少一个第二成像辐射源中的每个被配置为向所述对象发射第二成像束，

至少一个第二探测器，所述至少一个第二探测器被配置为探测所述至少一个第二成像束的至少一部分，并且

所述至少一个第二成像辐射源和所述至少一个第二探测器沿着所述旋转轴安装在所述第一辅助组件和所述第二辅助组件的同一侧。

52.根据权利要求51所述的***，其中，所述至少一个第二成像辐射源和所述治疗头中的至少一个被配置为在垂直于所述旋转轴的相同旋转平面中旋转。

53.根据权利要求51所述的***，其中，所述至少一个第二成像辐射源和所述治疗头中的至少一个被配置为在不同的旋转平面中旋转，每个所述旋转平面垂直于所述旋转轴。

54.根据权利要求53所述的***，其中，所述至少一个第二成像辐射源中的两个沿着所述旋转轴分别位于所述治疗头的两侧。

55.根据权利要求51-54中任一项所述的***，其中，所述至少一个第二成像辐射源中的至少一个被配置用于所述对象的二维(2D)成像。

56.根据权利要求43-55中任一项所述的***，其中，所述第一辅助组件包括以下中的至少一个：

微波装置，所述微波装置被配置为促进所述治疗束的递送，

加速装置，所述加速装置被配置为加速电子束以产生所述治疗束，或

第一冷却装置，所述第一冷却装置被配置为冷却所述治疗头组件的至少一个部件。

57.根据权利要求43-56中任一项所述的***，其中，所述第二辅助组件包括：

高压装置，所述高压装置被配置为促进所述第一成像束的递送，或者

第二冷却装置，所述第二冷却装置被配置为冷却所述成像组件的至少一个部件。

58.根据权利要求43-57中任一项所述的***，其中，所述第一成像辐射源包括计算机断层扫描(CT)源，并且所述第一探测器包括CT探测器。

59.根据权利要求43所述的***，其中，

所述第一成像辐射源沿着所述旋转轴与所述治疗头间隔一定距离定位，使得在所述治疗头朝向所述对象的第二区域递送所述治疗束的同时，所述第一成像辐射源递送所述第一成像束以对所述对象的第一区域成像；

所述第一区域与所述第二区域的运动相关；或

基于所述第一区域的图像确定所述第二区域的运动。

60.根据权利要求43-59中任一项所述的***，其中，所述治疗组件包括准直器，所述准直器包括形成孔的多个叶片，所述孔被配置为准直所述治疗束以与所述待治疗对象的目标区域相符。

61.根据权利要求60所述的***，其中，当所述对象沿着所述旋转轴相对于所述治疗头移动时，调整所述孔的位置或形状中的至少一个，使得所述准直的治疗束跟踪所述目标区域。

62.根据权利要求60所述的***，其中，当所述待治疗对象的所述目标区域由于所述对象的器官的运动而相对于所述治疗头移动时，调整所述孔的位置或形状中的至少一个，使得所述准直的治疗束跟踪所述待治疗对象的所述目标区域。

63.根据权利要求61或62所述的***，其中，所述对象沿着所述旋转轴进一步移动，以获得下一个待治疗目标区域的图像。

64.根据权利要求61或62所述的***，其中，所述孔的位置或形状通过以下中的至少一个来调节：

沿所述旋转轴移动整个准直仪，或

调节涉及形成所述孔的所述准直器的多个叶片中的一个或多个叶片。

65.根据权利要求43所述的***，其中，

所述第一成像辐射源和所述第一探测器设置在所述第一辅助组件和所述第二辅助组件的同一侧的第一部分中，

所述治疗头设置在所述第一辅助组件和所述第二辅助组件的同一侧的第二部分中，并且

所述第一部分被配置为独立于所述第二部分旋转。

66.根据权利要求65所述的***，其中，所述第一部分被配置为在第一范围内旋转而不与所述第二部分碰撞。

67.根据权利要求66所述的***，其中，所述治疗头被配置为径向移动远离所述机架的旋转轴，以允许所述第一部分在第二范围内独立旋转而不发生碰撞，所述第二范围大于所述第一范围。

68.根据权利要求65-67中任一项所述的***，其中，所述第一部分和所述第二部分同心布置。

69.根据权利要求65所述的***，其中，所述第一部分和所述第二部分沿着所述旋转轴平行布置。

70.根据权利要求43-69中任一项所述的***，其中，所述第一成像辐射源和所述第一探测器能与所述治疗头一起旋转。

71.根据权利要求43-70中任一项所述的***，其中，所述治疗组件的等中心与所述成像组件的等中心之间的距离低于阈值。

72.根据权利要求71所述的***，其中，所述阈值不大于1米。

73.根据权利要求43-72中任一项所述的***，其中，所述成像组件包括螺旋计算机断层扫描(CT)或序列CT。

74.一种方法，包括：

使对象定位在辐射***中，所述辐射***包括：

治疗组件，所述治疗组件包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头和被配置为促进所述治疗束的递送的第一辅助组件；

成像组件，所述成像组件包括第一成像辐射源、第一探测器和第二辅助组件，所述第一成像辐射源被配置为将第一成像束导向所述对象，所述第一探测器被配置为探测所述第一成像束的至少一部分，所述第二辅助组件被配置为促进所述第一成像束的递送；机架，所述机架具有旋转轴并支撑所述治疗组件和所述成像组件，

所述治疗头、所述第一成像辐射源和所述第一探测器沿着所述旋转轴设置在所述第一辅助组件和所述第二辅助组件的同一侧；

使所述成像辐射源向所述对象递送成像束；

获得与由所述探测器探测到的所述成像束的至少一部分相对应的成像数据集；以及

使所述治疗头向所述对象递送治疗束。

75.一种非暂时性计算机可读介质，包括至少一组指令，其中，当由计算设备的一个或多个处理器执行时，所述至少一组指令使所述计算设备执行方法，所述方法包括：

使对象定位在辐射***中，所述辐射***包括：

治疗组件，所述治疗组件包括被配置为向对象递送治疗束的治疗头和被配置为促进所述治疗束的递送的第一辅助组件；

成像组件，所述成像组件包括第一成像辐射源、第一探测器和第二辅助组件，所述第一成像辐射源被配置为将第一成像束导向所述对象，所述第一探测器被配置为探测所述第一成像束的至少一部分，所述第二辅助组件被配置为促进所述第一成像束的递送；机架，所述机架具有旋转轴并支撑所述治疗组件和所述成像组件，

所述治疗头、所述第一成像辐射源和所述第一探测器沿着所述旋转轴设置在所述第一辅助组件和所述第二辅助组件的同一侧；

使所述成像辐射源向所述对象递送成像束；

获得与由所述探测器探测到的所述成像束的至少一部分相对应的成像数据集；以及

使所述治疗头向所述对象递送治疗束。

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