專利名稱：在放射療法治療中考慮腫瘤運動的方法
在方M療法治療中考慮腫瘤運動的方法
方謝療縣用諸如x線方謝之類的方謝對諸如癌劍中瘤之類的各種疾病進 行治療的方法。在對疾病組織施加放射的過程中， 一對建康組織也暴驗所述 娜中。暴驗鄉(xiāng)中的麟組織可引起與治療相關的并發(fā)癥。因此，所期望 的是正確和精確地勾畫疾病區(qū)域，以便將方謝主要施加到疾病組織并4娜加到 周圍自組織的方 最小。
對治療區(qū)域(i-枝帽標體積或PTV)的正確和精確勾畫并入了在局部治療 期間戶脫目標的運動。由于PTV包括疾病組織的輪廓以及考慮至U患者安置和運 動體的邊際，所以一^ 組織將暴 方謝中。在方謝療法治療期間，患 者可接收可在延長時間段上發(fā)生的局部治療。疾病組織和周圍 組織在這個 時間段上的運動是不可避免的，并增加了暴露到方謝中的自組織的量。運動 可以是患者的物理運動(安置誤差)或者包括疾病組織在內的內部組織的運動 和變形，其中這些內部組織的運動和變形由諸如心臟、呼吸和消化系統(tǒng)之類的
生理功會浙弓胞，離作為諸如腫瘤大小的M^之類的治療響應的結果而導致。
可艦4D成像和呼吸門控或動態(tài)校準的結合來考慮諸如呼吸和心臟運動 之類的一些運動，以便將腫瘤運動誠到治療中去，從而允i權高PTV的精確 度。另外，這種信息能夠通過量化呼吸循環(huán)期間的運動來使得對齡治療期上 釋放的真實劑量的計算更準確。然而，腫瘤運動的估算需要利用在二維切片上 手動勾勒柳中瘤描繪或交互式分割工具。這僧程非常耗時并缺乏可再現(xiàn)性。 因而，需要在方謝療法治療期間準確、t艦并可彰也考慮運動的方謝療法處理。
本發(fā)明目的在于一種^^M療法治療期間考慮腫瘤運動的方法和設備。局 部內和局部間運動影響娜療法計戈啲準確性和精確性。在此公開的方法和設 ^f共了方謝療法itfe啲周斯性更新以考慮腫瘤的運動。
在一個實施例中，獲取方謝療法計劃圖像。根據(jù)iM^it^幅像開發(fā)方謝 療法計劃。然后導出局部放射療法治療方式。為那，于己更新的放射療法計 劃的局部娜療法治療方式，獲取鄉(xiāng)療法治療圖像，對這些圖f織行自動分
害拼且接著對其進行可變形配準。這允許給定的局部娜療法治療以腫瘤的當
前大小和健為基礎，從而進行更精確的劑量釋放。
在并入其中并構M說明書一部分的附圖中闡述了本發(fā)明的各實施例，它 們與上面給出的本發(fā)明一般性描述、以及下面給出的詳細描述一起用來闡述本
發(fā)明的原理。本領域的技術人員將會意識到，這些闡述性實施例并不意I5^對
本發(fā)明柳蹄ij，而僅是麟了并A^發(fā)明原理的示例。


圖1說明了在方M療法治療中考慮腫瘤運動的方法的處理流程圖。
圖2說明了在呼吸循環(huán)的不同階段獲取的兩個三維CT的軸向切片中的被
分割的腫瘤和肺。
圖3說明了可在方 "療法治療中考慮腫瘤運動的設備的一個，例的示意圖。
此處公開的、在方，療法治療中考慮腫瘤運動的方法提供了對經(jīng)^^f療 法治療的腫瘤的自動運動估算。該方^JI供了腫瘤的自動分割，然后將其用在 配準算法中以關聯(lián)相似點并考慮運動。該方法允許準確、快速和可靠地更新 PTV，以允許鵬的方婦牙治療。ilil在艦治療期間以及在局部娜治療之間 考慮腫瘤和周圍組織的運動(諸如圖2戶際)，可以更新娜it^以考慮患病組 織和處于危險的周圍器官的運動。更新的方，療法it^允許更精確地將方M應 用到期望的目標區(qū)域并最小化暴露于放射的 組織。
在所公開方法的一個實施例中，通過利用與自動分割算法相結合的可^ ^ 圖像配準算法，提供了一種零點擊(zeroclick)自動腫瘤運動估算。值得注意 的是，可4頓倒可適合的可變形配準和自動分害啲結合。例如，配準算法可以 以任何基于可'郷體元的酉己準方法為基礎。在一i^寺定實施例中，例如，分割 算法可以以用于對^^結進行自動分割的方法為基礎，Mffi準算法以可，B 樣條或彈性##條配準方法為基礎。在2001年由CRC Press出版的、V Hajnal, D. Hill,D.Hawkes (編輯)所著的"Medical Image Registration"中公開了這種配準 方法，其全部公開通過引用于此并入。在以Wiemker and Koninklijke Philips ElectronicsN. V的名義并且標題為"Computer-Aided Detection of Lung-Nodules" 的國P辦抻請公開WO2004046995A2中公開了適當分割處理的示例，其頓
公開m引用于此并入。
圖3說明了可以在^t療法期間考劇中瘤運動的設備l的一個實施例。設
備1包括處理單元3，其連接到用于獲耳X^ 9的圖像6的成像設備5和用于對 對象9進行放射的放射設備7。本領域的技術人員將會意i昭lj，成像設備5和放 射設備7可以是分別^^對象的圖像和對)^a行方M的各種不同設備。例如， 成像設備可以是CT、 MRI、超聲、SPECT/CT、 PET/CT、 X線鄉(xiāng)4也成像設備。 處理單元3還可采用很多不同單元的形式，只要該處理單元售執(zhí)行此 述的 方法或處理即可。
圖1說明了用于實U中瘤運動的零點擊(zeroclick)自動化的方法的一個 可能實施例。處理開始于10并且接著在20處獲l^謝治療i伐個像。在30處， 根據(jù)方謝治療計劃圖像開^^謝治療計劃。該方謝治療計劃描繪腫瘤和可選的 周圍器官的輪廓，并規(guī)定給M所勾勒區(qū)域的Mf劑量。為在圖1中的35處所
示的方i^療法治療實現(xiàn)該方M療法it^。
方謝療法治療部分是 ^見定方謝劑量的一部分。例如，娜療法治療可 包含30個分離的部分，一4^分為一個月過程中的一天。在S^面，如下戶/M， ^^方謝治療部分可以以更新的娜治療it^j為基礎。然而，應該意i詔啲是， 可能不是每次治療都需要更新的放射療法計劃。例如，可以為每隔一次方M療 法治療、每三次療法治療或在一些其他常規(guī)或非常規(guī)間隔的基礎上獲取魏的 方，療法計劃。獲取更新的放射治療的間隔取決于腫瘤和處于危險的器官的相 對運動量、以及為了皿成功的治療而需要的精確度。
對于給定的放射療法治療35，在40處獲取自療法治療圖像。然后在50 自動分割這些圖像。接著處理移動到60，其中在己分割的圖像上執(zhí)行可^^酉己 準?？勺冃闻錅试试S成像區(qū)域的輪廓基于所勾勒區(qū)域的運動而發(fā)生變形。所勾 勒區(qū)域的運動可源自患者的運動、由患者生理系統(tǒng)弓胞的內部器官的運動、所 勾勒區(qū)域的大小改變或它們的組合。成像區(qū)域的已，勾勒的區(qū)域允許OT療 法i錢瞎于新的、更準確勾勒的區(qū)鄉(xiāng)行Mf 。在70處，更新Mt療法i找拼 出J鵬部Wt療法治療。如果^^謝療法治療35中存在另外的局部治療，貝ij所 述方法循環(huán)75回到40。如果沒有另夕卜的局部方謝療法治療，則戶;f^方法前進到 80，在此完成i^^f療法治療。
已經(jīng)參考一個或多個雌實施例描述了本發(fā)明。明顯的是，其他人在閱讀 并理解了本說明書后將會想到修改或更換。本發(fā)明意圖包括所有在附加權利要
求或其等同物范圍內的這^f參改和更換。
權利要求
1、一種在放射療法治療期間考慮腫瘤運動的方法，包含(a)獲取放射計劃圖像(b)開發(fā)放射治療計劃；以及(c)執(zhí)行第一組局部放射療法治療，每一個局部放射療法治療包含(i)獲取放射治療圖像；(ii)生成所述放射治療圖像的自動分割；(iii)執(zhí)行所分割的放射治療圖像的可變形配準； (iv)基于所分割的放射治療圖像的可變形配準來更新所述放射療法計劃；以及(v)基于所更新的放射療法計劃提供放射治療。
2、 如權利要求1的方法，還包含執(zhí)行第1服部方謝療法治療，每一怖含基于先前娜療法i錢鵬供娜治療。
3、 女口權利要求2的方法，其中戶腿第一會,部方謝療法治療和臓第I^且局部娜療法治療鄉(xiāng)M^整的方謝療法治療。
4、 如權利要求2的方法，其中在方爐療法治療過程中，在相互間散布戶服 第一纟，部方J(^療法治療和戶;M第二纟IM部方，療法治療。
5、 如權利要求4的方法，其中^^M方Mf療法治療期間，以設定間隔在相互間散布戶膽第一,部方熵療法治療和戶;M第二會賜部方謝療法治療。
6、 如權利要求l的方法，其中戶脫方謝治療圖像的自動分割基于用于對肺 結節(jié)進行自動分割的方法。
7、 如權利要求1的方法，其中所分割的放射治療圖像的可，配M于可 變形B樣條或彈性##條配準方法。
8、 一種用于在方，療法治療期間考慮腫瘤運動的設備，包含-(a) 用于獲^^M計劃圖像的裝置(5);(b) 用于幵^5M療法計劃的裝置(3);以及(c) 用于執(zhí)蹄一,部娜療法治療的體，每一個局部娜療法治療包 含(i)用于獲取Mf治療圖像的裝置(5); (ii) 用于生^^^^射治療圖像的自動分割的裝置；(iii) 用于執(zhí)行所分割方M治療圖像的可^配準的裝置；(iv) 用于基于所分害IJMt治療圖像的可，配準來更新Mt療法計 劃的裝置；以及(力用于基于所更新的放射療法if^掛共放射治療的裝置(7)。
9、 如權利要求8的設備，還包含用于第1M部^f療法治療的裝置，每 一賴含用于基于先前方鄉(xiāng)療法itfe鵬臓臺療的體。
10、 如權利要求9的設備，其中戶/M^—組局部，療法治療和戶;M第二組局部方謝療法治療鄉(xiāng)賊識的方謝療法治療。
11、 如權利要求9的設備，其中在方謝療法治療過程中，相互間散布戶腿 第一組局部方Mt療法治療和戶腿第二組局部方謝療法治療。
12、 如權利要求ll的設備，其中^^f^J謝療法治療期間，以設定間隔在相互間散布戶;M第一組局部方M療法治療和戶;M第二組局部方M療法治療。
13、 如權利要求8的設備，其中戶;M用于生^J謝治療圖像的自動分害啲體包括基于用于對肺結節(jié)進行自動分害啲方、MS行分割的體。
14、 如權利要求8的設備，其中所 1行所分割方謝治療圖像的可 配準的 包括基于以可 體元為基礎的配準方皿行配準的裝置。
15、 一種方謝療法i悄j工具，包含 接il^謝療法射個像的驢； 勾勒方i^療法計劃圖像的選擇區(qū)域的裝置；向戶;fti療法i錢u圖像中的^h所勾勒區(qū)域分配方謝劑量的體；接^J，療法治療圖像的，； 生^^l^療法治療圖像的自動分割的體； 執(zhí)行所分割娜療法治療圖像的可娜酉灘的體；和 基于所分割放射療法治療的可變形配準來調整所選勾勒區(qū)域的輪廓的裝
全文摘要
提供了一種在放射治療期間考慮腫瘤運動的方法和設備。該方法允許基于更新的放射治療計劃的放射療法治療。對于每一個導致更新放射治療的局部放射療法治療，獲取放射治療圖像，自動進行分割，然后經(jīng)受可變形配準以開發(fā)更新的輪廓和更新的放射療法計劃。設備(1)包括處理單元(3)，其連接到獲取對象(9)的圖像(6)的圖像設備(5)和對對象(9)進行放射的放射設備(7)。
文檔編號A61N5/10GK101365511SQ200680025523
公開日2009年2月11日 申請日期2006年7月10日 優(yōu)先權日2005年7月14日
發(fā)明者M·考斯, T·麥克努特, V·佩卡 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司