CN102989086B - 用于验证辐照场的方法和装置 - Google Patents
用于验证辐照场的方法和装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102989086B CN102989086B CN201210327990.0A CN201210327990A CN102989086B CN 102989086 B CN102989086 B CN 102989086B CN 201210327990 A CN201210327990 A CN 201210327990A CN 102989086 B CN102989086 B CN 102989086B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- irradiation field
- radiotherapy
- verification device
- collimator
- patient
- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 9
- 238000001959 radiotherapy Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000012795 verification Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 7
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000004088 simulation Methods 0.000 claims description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 18
- 206010028980 Neoplasm Diseases 0.000 description 5
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 2
- 230000005865 ionizing radiation Effects 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 210000000920 organ at risk Anatomy 0.000 description 2
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 2
- 230000005778 DNA damage Effects 0.000 description 1
- 231100000277 DNA damage Toxicity 0.000 description 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000011287 therapeutic dose Methods 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 210000004881 tumor cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
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
- A61N5/1048—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
- A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
- A61N5/1045—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT
-
- 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
- A61N2005/105—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using a laser alignment system
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
本发明涉及一种带有辐照场限制装置的放射治疗设备，具有用于设置辐照场（BSF）的准直器（MLC）和用于可视地验证辐照场的验证装置，其特征在于，所述验证装置被构造为在远离放射治疗设备的对称中心（IZ）定位的患者上光学地显示辐照场。
Description
技术领域
本发明涉及用于验证辐照场的一种方法和一种装置。
背景技术
放射治疗是为了治疗病变组织例如肿瘤组织而确立的方法，在该方法中采用电离辐射。放射治疗的目标在于，以足够的治疗剂量来辐照待治疗的组织并且在此同时保护周围的健康组织。除了别的之外，治疗效果基于，肿瘤细胞通常比健康细胞具有更差对通过电离辐射造成DNA损伤的修复能力。
图像辅助的放射治疗（英语：Image guided Radiation Therapy，IGRT）实现了在辐照目标体积时降低不可靠性。IGRT允许在辐照开始之前显示目标体积、危险器官（英语：Organs At Risk，OAR）以及周围的健康组织，从而原则上开辟了如下可能性：精确地辐照目标体积。
为了能够在片段（Fraktion）之间更好地确定患者变化，可以在每次辐照之前（理想地在相同患者台上）完成计算机断层造影拍摄（对于计算机断层造影也称为CT）。由此可以随后调整肿瘤的位置。
为了在辐照期间观察患者运动，也可以为投影成像，例如为所谓的“射野成像（portal imaging）”使用MV治疗射线。此外还存在如下系统：其除了MV治疗射线之外附加地还具有其它X射线源和附加的X射线敏感的探测器。由此，除了投影地监视患者运动附加地还可以运行CT成像作为安置检验。
对于为放射治疗建立辐照规划使用截面图像，该截面图像三维地显示待治疗的区域。为此占优势地使用CT图像。
为了在放射肿瘤学中可视地检查辐照场，常规地使用由多元件光阑（Multielementblende，MLC）准直的光源。这样投影的场借助患者台移动与患者标记形成一致或重合。如果实现了一致，则可视地验证了辐照场。
在医学线性加速器LINAC（LINAC表示英语：LINear ACcelerator）的辐射器头中光源通过辐射路径中的反射镜进行投影。调整光源以及反射镜的时间极其紧张并且必须定期由使用者检查。此外，将反射镜移入移出辐射路径需要沿着辐射轴的宝贵结构高度。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题是，提供一种最终导致精确并准确的辐射应用的方法。
按照本发明，将成像系统中的虚拟对称中心和辐照场的投影（类似于在虚拟仿真中）互相组合，从而实现在放射肿瘤学中的工作流程中的优化。
在此，为了可视地检查辐照场，患者或肿瘤可以位于远离对称中心的位置或在对称中心之外的位置。在检查辐照场之后，为了在对称中心进行辐照对患者或待辐照的肿瘤进行再定位。该再定位包括较大的移动并且不能等同于如下的再定：即，其中患者已经定位到对称中心，并且其中对于辐照仅进行小的位置修正来平衡可能出现的肿瘤位置不准确性。位于对称中心之外的所谓的患者远离对称中心的位置例如可以与对称中心相距多于20cm、30cm或者甚至50cm的距离。
患者可以被设置到对于医院人员最佳的高度（虚拟对称中心），这会带来人类工程学的优点。这一点是有意义的，因为医院人员应当从不同方向验证投影与患者标记的一致。在这里优点是低设置的虚拟对称中心，由此可以在没有辅助设备的情况下实施“从上面的”（anterior）视图。
通常通过辐照规划的R&V数据（R&V表示：记录并验证，Record and Verify）来确定或限制辐照场，特别是准直器或多元件光阑（MLC）的叶片（Lamelle）的位置和入射方向（机架位置）。在使用由相应部件的冗余传感器得到的实时控制数据或测量数据（real timeDaten）的情况下由医院人员实现独立于R&V系统的可视的验证。借助实际对称中心中的光源可以取消辐射场的常规光学淡入。由此获得在包括辐射源的辐射器头中的宝贵结构高度。
由于辐照场的按照本发明的验证方式，如果成像系统、例如CT系统集成在放射治疗设备中，则还可以为虚拟的CT仿真使用可移动的激光系统以用于定义患者标记和场标记。
附图说明
具有有利扩展的本发明的实施方式借助下面的附图作进一步说明，但不限制于此。附图中：
图1示出了按照本发明的放射治疗设备的实施方式。
具体实施方式
通过附加的激光系统通过在成像系统之前的投影PJ设置患者P。定义在设备之前的参考点（虚拟对称中心VIZ）以及成像系统的对称中心IZ，并且通过患者台PT相应地按照关系R进行设置或补偿。
参考点被设置成所谓的“偏离对称中心（OFF-Isozentrisch）”。换句话说，在对称中心之外或者远离放射治疗设备的对称中心光学地显示参考点。随后将患者优选地与患者台一起移动到对称中心。
对于放射治疗，为了验证辐照场BSF执行如下步骤：
1.通过至少一个交叉激光KL（Kreuzlaser）的投影可以设置患者的虚拟对称中心。即，通过患者台移动来定位患者，直到交叉激光与在患者皮肤或固定辅助上的至少一个标记或场标记FM1、FM2重合。
2.借助附加的优选可移动的激光系统将辐照场投影到患者表面。
通过用于控制叶片和相应部件的冗余传感器测量的实时数据确定辐照场，特别是多元件光阑MLC的叶片的位置和入射方向（机架位置），并且由此独立于辐照规划的R&V数据。由此，通过医院人员可视地识别出线性加速器LINAC的机械或电子起点的特定于机器的设置问题。
由于省略了开头提到的反射镜可以沿着辐射轴A构造包括辐射源SQ的紧凑的辐射器头。
附图标记列表
A 辐射轴
BSF 辐照场
FM1，FM2 （场）标记
IZ 对称中心
KL 交叉激光
L LINAC （线性加速器）
MLC 多元件光阑
P 患者
PJ 辐照场投影
PT 患者台
R 通过患者台移动来实现的虚拟对称中心和实际对称中心之间的关系
SQ 辐射源
VIZ 虚拟对称中心
Claims (10)
1.一种带有辐照场限制装置的放射治疗设备，具有用于设置辐照场(BSF)的准直器(MLC)和用于可视地验证辐照场的验证装置，其特征在于，所述验证装置被构造为在远离放射治疗设备的对称中心(IZ)定位的患者上光学地显示辐照场，
其中，依据表征准直器的设置的测量数据和/或依据用于设置准直器的控制数据，所述验证装置显示辐照场(BSF)。
2.根据上述权利要求所述的放射治疗设备，其特征在于，所述验证装置被设置在所述辐照场限制装置之外。
3.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述验证装置被可移动地设置。
4.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其特征在于，所述验证装置具有发光系统。
5.根据权利要求4所述的放射治疗设备，其特征在于，所述发光系统(KL)可以输出激光束，特别是交叉激光束。
6.根据权利要求4所述的放射治疗设备，其特征在于，所述发光系统(KL)被构造为用于可集成在放射治疗设备中的或连接到相同放射治疗设备上的成像系统的仿真。
7.一种用于验证辐照场(BSF)的方法，其中，将至少一个光束投影到位于放射治疗设备的对称中心(IZ)之外的目标区域(VIZ)，
其中，依据表征准直器的设置的测量数据和/或依据用于设置准直器的控制数据，所述验证装置显示辐照场(BSF)。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述至少一个光束与至少一个预定的标记(FM1，FM2)重合并光学地显示。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在患者的皮肤表面上确定至少一个标记(FM1，FM2)并且借助患者台移动将所述至少一个光束与至少一个标记(FM1，FM2)重合。
10.根据权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述光束表示激光束，特别是交叉激光束。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102011082257.7 | 2011-09-07 | ||
| DE102011082257.7A DE102011082257B4 (de) | 2011-09-07 | 2011-09-07 | Verifikation eines Bestrahlungsfeldes unter Verwendung eines virtuellen Isozentrums |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102989086A CN102989086A (zh) | 2013-03-27 |
| CN102989086B true CN102989086B (zh) | 2017-04-12 |
Family
ID=47710565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210327990.0A Active CN102989086B (zh) | 2011-09-07 | 2012-09-06 | 用于验证辐照场的方法和装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US8907308B2 (zh) |
| CN (1) | CN102989086B (zh) |
| DE (1) | DE102011082257B4 (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE112008004206B4 (de) * | 2008-12-24 | 2013-06-20 | Mitsubishi Electric Corp. | Teilchenstrahl-Therapiesystem mit Bestätigung der Formgebung eines variablen Kollimators auch während eines Bestrahlungsvorganges |
| DE102018008806A1 (de) | 2018-11-09 | 2020-05-14 | Städtisches Klinikum Dessau | Verfahren zur echtheitsbezogenen Korrektur der räumlichen Lage des Zentralstrahles von Strahlentherapiegeräten und der Patientenposition |
| US20220219015A1 (en) * | 2021-01-11 | 2022-07-14 | James Chinan Chen | Method of treatment by radiotherapy |
| CN115671579A (zh) * | 2022-10-31 | 2023-02-03 | 大连大学附属中山医院 | 一种图像引导放射治疗模拟定位系统与方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6032066A (en) * | 1997-02-07 | 2000-02-29 | Jcrt Radiation Oncology Support Services | Method and apparatus for virtual radiotherapy beam projection localization in real space |
| US7505559B2 (en) * | 2006-08-25 | 2009-03-17 | Accuray Incorporated | Determining a target-to-surface distance and using it for real time absorbed dose calculation and compensation |
| DE102008012496A1 (de) | 2008-03-04 | 2009-09-10 | Lap Gmbh Laser Applikationen | Vorrichtung und Verfahren zur Darstellung eines Feldes auf der Oberfläche eines Patientenkörpers |
| AU2009249863B2 (en) * | 2008-05-22 | 2013-12-12 | Vladimir Yegorovich Balakin | Multi-field charged particle cancer therapy method and apparatus |
| DE102008025014A1 (de) | 2008-05-24 | 2009-11-26 | Lap Gmbh Laser Applikationen | Vorrichtung und Verfahren zur Markierung eines Bestrahlungsfeldes auf der Oberfläche eines Patientenkörpers |
| JP2011019707A (ja) * | 2009-07-15 | 2011-02-03 | Fujifilm Corp | Ｘ線撮影装置、ｘ線撮影装置の制御方法、及びプログラム |
-
2011
- 2011-09-07 DE DE102011082257.7A patent/DE102011082257B4/de active Active
-
2012
- 2012-09-06 CN CN201210327990.0A patent/CN102989086B/zh active Active
- 2012-09-06 US US13/605,897 patent/US8907308B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20130243157A1 (en) | 2013-09-19 |
| DE102011082257B4 (de) | 2016-08-25 |
| US8907308B2 (en) | 2014-12-09 |
| DE102011082257A1 (de) | 2013-03-07 |
| CN102989086A (zh) | 2013-03-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Hanley et al. | AAPM Task Group 198 Report: An implementation guide for TG 142 quality assurance of medical accelerators | |
| US20250249288A1 (en) | Method of calibration of a stereoscopic camera system for use with a radio therapy treatment apparatus | |
| US11273326B2 (en) | Radiotherapy system and treatment support apparatus | |
| JP5167142B2 (ja) | 放射線治療装置において標的容積を位置決めするための装置 | |
| US8845191B2 (en) | Compound 6D-offset simulating phantom and quality assurance program for precision image-guided radiotherapy and radiosurgery | |
| US7697147B2 (en) | Apparatus and method for the representation of an area on the surface of a patient's body | |
| US8471222B2 (en) | Radiotherapy apparatus control method and radiotherapy apparatus control apparatus | |
| US9550075B2 (en) | Methods of projecting an image to aid proton therapy | |
| CN102596315A (zh) | 用于显示患者身体表面上几何图形的设备和方法 | |
| JP6578574B2 (ja) | 放射線治療装置較正用ファントム | |
| CN104707260A (zh) | 用于测定目标在用于放射治疗的放射室中的位置的系统和方法 | |
| US8873597B2 (en) | Method of control and of positioning with the aid of laser systems, and device for implementing said method | |
| US11964171B2 (en) | Virtual beam's-eye view imaging in radiation therapy for patient setup | |
| JP6565080B2 (ja) | 放射線治療装置、その作動方法及びプログラム | |
| CN109414235B (zh) | 使用辐射成像的体模设置和源到表面距离验证 | |
| JP7356211B2 (ja) | 放射線治療システム | |
| CN116328208A (zh) | 用于光学和辐射系统的校准和验证的通用体模 | |
| CN102989086B (zh) | 用于验证辐照场的方法和装置 | |
| JP2008022896A (ja) | 位置決め装置 | |
| Kukołowicz et al. | Optical system for precise isocenter measurement | |
| HK40012163B (zh) | 放射治疗中用於患者设置的虚拟射野方向观视成像 | |
| HK40012163A (zh) | 放射治疗中用於患者设置的虚拟射野方向观视成像 | |
| Vaganyan et al. | MODERNIZATION OF THE MEDICAL PROTON COMPLEX FOR STEREOTACTIC RADIOSURGERY AT NRC “KURCHATOV INSTITUTE”–PNPI |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20220217 Address after: Erlangen Patentee after: Siemens Healthineers AG Address before: Munich, Germany Patentee before: SIEMENS AG |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20240903 Address after: German Phu F Haim Patentee after: Siemens Medical AG Country or region after: Germany Address before: Erlangen Patentee before: Siemens Healthineers AG Country or region before: Germany |