对建筑物具有最小屏蔽要求或者无屏蔽要求的放射系统的制作方法

文档序号:12616526阅读:262来源:国知局
对建筑物具有最小屏蔽要求或者无屏蔽要求的放射系统的制作方法与工艺

技术领域

本申请大体上涉及放射系统,并且更具体地涉及放射治疗系统。



背景技术:

放射已被用于诊断目的。例如,放射可以用于X射线程序或CT程序以获得患者的图像。放射也已被采用以治疗肿瘤组织。在放射疗法中,从外部源朝着患者施加高能束。放射源可以是旋转的(如在电弧疗法的情形下),放射源产生准直放射束,该准直放射束被引导到患者中至目标位点。在放射疗法中,高能放射有时也可以用于对患者成像。

现有的用于成像和/或治疗的放射系统在程序期间生成显著数量的放射。因而,在现有的提供放射机器的设施中,收纳放射机器的建筑物结构需要被改造以提供足够的放射屏蔽。这确保了由放射机器生成的放射对放射机器的操作员或者对不是放射的预期接受者的该建筑物的其他居住者不造成伤害。

本申请的申请人确定新的放射系统将是期望的。



技术实现要素:

依据一些实施例,放射系统包括:支撑部;可旋转地耦合到支撑部的囊舱;可移动地耦合到囊舱的放射源,其中放射源被配置成提供治疗放射束,并且能够响应于控制信号而被接通或断开;以及紧挨着放射源安置的准直器,其中囊舱限定用于容纳患者的部分的空间并且包括用于衰减由放射源的操作导致的放射的屏蔽材料,并且其中屏蔽材料被配置成将放射暴露水平限制为在距等中心点3米之内在5mR/hr或以下。

依据其它实施例,放射系统包括:患者支撑部,被配置成以直立姿势支撑患者,其中患者支撑部是围绕竖直轴可旋转的;龙门(gantry),限定用于容纳患者的至少一部分的空间;以及放射源,被安装在龙门上,其中龙门被配置成在竖直方向上平移以竖直地移动放射源。

依据其它实施例,一种放射方法包括:将放射束从放射源朝着患者的部分递送,以及相对于放射源旋转患者,其中在放射束正被递送到患者的部分时,患者被旋转。

通过阅读各实施例的下列详细描述,其它和另外的方面和特征将是显而易见的。

附图说明

附图图示实施例的设计和效用,其中相似元件用共同的附图标记表示。这些附图不一定按比例绘制。为了更好地理解如何获得上述以及其它优点和目的,将给出各实施例的更具体的描述,这些实施例在附图中进行图示。这些附图仅仅描绘典型实施例并且因此不被认为是限制其范围。

图1A图示依据一些实施例的放射系统;

图1B图示依据一些实施例的图1A的放射系统的端视图;

图2A图示依据其它实施例的另一放射系统;

图2B图示依据其它实施例的另一放射系统;

图3A-3K图示依据其它实施例的另一放射系统;

图4图示依据其它实施例的另一放射系统;

图5图示依据其它实施例的另一放射系统;

图6图示依据其它实施例的另一放射系统;以及

图7图示可以用于实施依据一些实施例的放射系统的一部分的计算机系统的示例。

具体实施方式

在下文参考各图描述各种实施例。应指出,各图不是按比例绘制并且相似结构或功能的元件在各图中始终由相似附图标记来代表。还应指出,各图仅仅旨在便于对实施例的描述。它们不是旨在作为对本发明的穷举性描述或者作为对所要求保护的发明的范围的限制。此外,图示的实施例不需要将所有方面或优点示出。结合具体实施例描述的方面或优点不一定限于该实施例并且可以在任何其它实施例中实践,即使没有被如此图示。

图1A图示依据一些实施例的放射系统10。放射系统10包括底座12、支撑部14、囊舱16、放射源18、准直器19、控制系统20和患者支撑部22。在图示的实施例中,底座12和支撑部14被制造成具有统一配置的单件。在其它实施例中,底座12和支撑部14可以是耦合在一起的分离部件。另外,在另外的实施例中,支撑部14可以是相对于底座12以一个或多个自由度可移动的。在再另外的实施例中,底座12可以被认为是支撑部14的一部分。

在图示的实施例中,囊舱16围绕轴28可旋转地耦合到支撑部14,并且限定用于容纳患者42的至少一部分40的空间30。如本说明书中所使用的,术语“囊舱”可以指代至少部分地限定用于容纳对象(诸如患者42的部分)的空间的任何结构(其可以是单个部件或多个部件),并且不应被限制为提供全封闭的结构或者具有任何特定形状的结构。在图示的实施例中,部分40为患者42的头部。在其它实施例中,部分40可以包括患者42的(多个)其它部位。例如,在其它实施例中,部分40可以包括患者42的头部和肩部这二者。在另外的实施例中,部分40可以包括患者42的躯干。

如图所示,囊舱16包括第一囊舱部分50以及围绕轴54相对于第一囊舱部分50可旋转的第二囊舱部分52。在一个实施方式中,第一囊舱部分50和第二囊舱部分52可以使用舌槽机构而可旋转地彼此耦合,舌槽机构可以更有效地防止部分50、52的耦合之间的放射泄漏(因为舌槽机构的一部分可以衰减一些放射)。在其它实施例中,第一囊舱部分50和第二囊舱部分52可以使用其它机构来耦合。在图示的实施例中,第一囊舱部分50和第二囊舱部分52限定具有部分球形配置的内表面。在其它实施例中,内表面可以具有其它配置,并且不限于球形配置。

在图示的实施例中,囊舱16包括屏蔽材料,该屏蔽材料被配置成阻挡由放射源18的操作导致的至少一些放射。屏蔽材料可以包括已知用于提供放射屏蔽的任何(多种)材料,包括但不限于钢、铅、钨或其组合。在一些实施例中,屏蔽材料可以用于形成囊舱16的壁。在其它实施例中,屏蔽材料可以耦合到囊舱16的壁。例如,屏蔽材料可以耦合到囊舱16的壁的外表面、囊舱16的壁的内表面或者可以是嵌在囊舱16的壁内的层。此外,在其它实施例中,屏蔽材料可以是耦合到囊舱16的多层的形式,其具有耦合到囊舱16的壁的外表面的一个或多个层,嵌在囊舱16的壁内的一个或多个层,耦合到囊舱16的壁的内表面的一个或多个层,或者其组合。另外,在一些实施例中,屏蔽材料可以被配置(例如具有某一材料密度、某一几何形状和/或某一厚度)为阻挡放射,以使得它减少(衰减)从其行进经过的由放射源18的操作导致的放射(例如,光子/荷电粒子,诸如电子、中子等)的至少98%,以及更优选地至少99.9%,以及甚至更优选地至少99.999%。在另外的实施例中,屏蔽材料可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,以使得它消除在诸如医院或诊所之类的治疗设施处提供针对非职业性暴露的附加屏蔽的需要。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用于建筑物内的任何位置(假设系统10的重量不超过建筑物的负载承受能力),或者可用于任何设施处,而不要求对建筑物进行昂贵的改造以提供针对诸如阿尔法、贝塔、伽玛或中子之类的电离放射的屏蔽。在其它实施例中,不是完全消除建筑物处的屏蔽,屏蔽材料可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,以使得它减少在建筑物处的屏蔽要求的显著数量(例如至少50%,以及更优选地至少90%)。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用于建筑物内的任何位置,或者可用于任何设施处,而对建筑物进行最小改造以提供放射屏蔽。例如,针对整个房间的屏蔽要求可以被降低,或者仅仅房间的一(多个)部分可能需要针对屏蔽要求进行改造。

在图1A的图示实施例中,放射源18为治疗放射源,其被配置成朝着等中心点提供治疗放射束,该等中心点与患者42的部分40中的目标区域吻合。放射源18可以能够响应于控制信号(例如来自控制单元的信号等)而被接通或断开。可替换地,它可以是不能够被断开的放射性源,但是可以被快门式关闭(shutter)。放射源18可以在不同实施例中被配置成生成锥形束、扇形束或者其它类型的放射束。放射源18可以使用x频带线性加速器来实施。在其它实施例中,放射源18可以使用其它类型的线性加速器来实施。应当指出,如本说明书中所使用的,术语“放射源”或者诸如“源”之类的类似术语指代放射或能量从其发射的部件,并且可以包括或者不包括加速器。另外,在图示的实施例中,放射源18被配置成提供具有下述能量水平的治疗放射束:从0.2MV到8MV的任何值,以及更优选地,从0.9MV到3MV的任何值。在其它实施例中,放射源18可以被配置成提供具有诸如低于0.2MV或高于8MV之类的其它能量水平的治疗放射束。然而,提供具有3MV或更低的能量水平的放射束是更期望的,因为它可以避免需要添加屏蔽到设施的建筑物,或者至少降低建筑物的一些屏蔽要求。在其它实施例中,即使对于具有高于3MV的能量水平的放射束,也可以不要求对建筑物的屏蔽。这可以通过配置系统10的屏蔽(例如,提供更厚的屏蔽和/或使用(多种)更致密的材料等)来实现。

另外,在其它实施例中,可以结合紧密填充的屏蔽采用小束管来进一步减少放射暴露。为了获得与束的紧密靠近以及进一步减小到目标的立体角,屏蔽可以被构建到加速器结构中,例如采用诸如Elkonite之类的致密传导材料。借助电磁体或永磁体,蜿蜒束管可以被采用以阻挡到目标的视线以及辅助屏蔽放射暴露。示例将涉及偏转磁体(优选地消色差的)的使用。

在图示的实施例中,源到等中心点距离(SID)或者源-轴距离(SAD)小于800mm,以及更优选地小于600mm,以及甚至更优选地约为415mm(415mm±40mm)。另外,在一些实施例中,放射系统10的SID/SAD值小于现有放射机器中的SID/SAD值。这种配置允许放射源18与现有治疗放射源相比提供更少的放射能量,并且仍然足以治疗目标(例如肿瘤或神经)。另外,由于能量要求的降低,设施建筑物所需的屏蔽量大幅减少或者可能被消除。另外,由于能量要求的降低,用于生成放射的加速器的尺寸可以被减小。这进而减少系统10的重量,由此消除改造建筑物以支撑系统10的重量的任何需要,或者至少减少所要求的改造量。在其它实施例中,SID/SAD可以具有其它值。

如图1B所示,其为图1A的系统10的端视图,放射源18被倾斜以使得它相对于轴54形成角度80(例如,非零锐角)。这种配置允许放射源18在第二部分52相对于第一部分50围绕轴54旋转时从不同角度朝着患者42的部分40递送放射。在其它实施例中,囊舱16可以围绕轴28旋转以围绕患者转动放射源18,以使得放射可以从不同角度被递送到患者。在一些实施例中,部分52围绕轴54的旋转以及囊舱围绕轴28的旋转可以一个接一个地执行。可替换地,部分52围绕轴54的旋转以及囊舱围绕轴28的旋转可以同时执行。在一些实施例中,放射源18可以被配置成是相对于第二部分52可倾斜的。

回到图1A,准直器19紧挨着放射源18安置,并且被配置成依据治疗计划对来自源18的放射束成形。在一些实施例中,准直器19可以被认为是放射源18的一部分。如图所示,来自放射源18或准直器19的部件都不延伸到空间30内。这形成囊舱16的内表面,该内表面与空间30内部的患者的部分保持空隙,由此避免当囊舱16围绕轴28旋转时和/或当第二囊舱部分52围绕轴54旋转时具有与在空间30内部的患者的部分碰撞的部件的风险。在其它实施例中,代替准直器,部件19可以是带有具有预定配置的出口的锥、提供具有可调节截面的出口的虹膜或者能够阻挡从放射源18提供的至少一些放射的任何其它设备。在一个或多个实施例中,部件19可以被配置成阻挡/衰减至少98%的放射(例如在治疗场内),以及更优选地至少99.9%的放射(例如在治疗场外)。

如图1A所示,囊舱16还包括用于允许患者42的部分40从其穿过以便到达囊舱16的内部空间30的开口60。患者支撑部22包括桌台62,其用于支撑患者42;以及定位器64,其被配置成轴向地平移桌台62,以使得患者42的部分40可以穿过开口60被放置以到达空间30。在其它实施例中,定位器64可以为桌台62提供其它(多种)移动。例如,在其它实施例中,定位器64可以上下竖直地移动桌台62以允许患者42上到桌台62和/或将部分40与在囊舱16处的开口60对齐。附加地或可替换地,水平平移可以用于将治疗容积相对于旋转轴定位在期望位置。在另外的实施例中,定位器64可以围绕竖直轴旋转桌台62,以由此相对于囊舱16将患者42安置在不同的角位置。在图示的实施例中,患者支撑部22通过定位器64耦合到底座12。这种配置允许支撑部22和囊舱16作为单个单元被运输。在其它实施例中,患者支撑部22可以与底座12分离。例如,在其它实施例中,患者支撑部22可以是独立于底座12可传输的。

在图示的实施例中,控制系统20包括耦合到控件82的处理器80,诸如计算机处理器。控制系统20还可以包括用于显示数据的监视器84以及用于输入数据的输入设备86,诸如键盘或鼠标。在图示的实施例中,在成像和/或治疗程序期间,囊舱16围绕患者42旋转(如在CT程序和/或弓形疗法(arch-therapy)中那样)。放射源18和囊舱16的操作由控件82控制,控件82提供电力和计时信号到放射源18和准直器系统19,并且基于从处理器80接收的信号,控制囊舱16的旋转速度和位置和/或部分52相对于部分50的旋转速度和位置。尽管控件20被示为与囊舱16和处理器80分离的部件,但是在可替换实施例中,控件20可以是囊舱16或处理器80的一部分。

在一些实施例中,系统10的部件(例如囊舱16、部分52等)的移动可以基于治疗计划来执行。另外,在一些实施例中,当确定将使用系统10实施的治疗计划时,与系统10的移动部分的自由度关联的移动约束可以被结合到治疗计划中。

如图1A所示,放射系统10可以可选地还包括用于阻挡由放射源18的操作导致的放射的一个或多个屏蔽件90。(多个)屏蔽件90可以耦合到患者支撑部22、支撑部14、囊舱16、放射源18、系统10中的任何其它部件或者其任意组合。(多个)附加屏蔽件90是有利的,因为它允许囊舱16阻挡更少的放射。例如,在一些实施例中,囊舱16处的屏蔽材料可以被配置成阻挡放射,以使得它衰减从其行进经过的由放射源18的操作导致的放射(例如,光子/荷电例子,诸如电子、中子等)的至少98%,以及更优选地至少99.9%,以及甚至更优选地至少99.999%。在一些实施例中,囊舱16处的屏蔽材料以及(多个)附加屏蔽件90可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,以使得它们消除在设施建筑物(诸如在医院)提供屏蔽的需要。在其它实施例中,不是完全消除建筑物处的屏蔽,囊舱16处的屏蔽材料以及(多个)附加屏蔽件90可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,使得它们减少显著数量(例如至少50%,以及更优选地至少90%)的建筑物处的屏蔽要求。在其它实施例中,(多个)屏蔽件90可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的全部或大部分的放射。在这种情况下,囊舱16可以不包括任何屏蔽材料。

应指出,(多个)屏蔽件90不限于在图示的实施例中所示的配置,并且在其它实施例中,(多个)屏蔽件90可以具有不同配置(例如形状)。例如,在其它实施例中,屏蔽件90可以为收纳患者42的部分(例如躯干、腿或二者等)的管或容器的形式。

另外,如图1A所示,依据一些实施例,放射系统10可以可选地还包括成像器100。成像器(成像面板)100可以基于非晶硅或者任何本领域已知的其它技术。成像器100相对于源18安置在操作位置(例如,在囊舱16的与源18相对的一侧)。在使用期间,来自放射源18的放射进入患者42并且离开患者42以到达成像器100。成像器100响应于在其上接收的放射而生成图像数据。放射在一些实施例中可以是治疗放射,或者在其它实施例中可以是诊断放射。在一些实施例中,图像数据可以在使用诊断放射的治疗过程之前(例如,在治疗放射被递送到患者42之前)生成以设定患者42。在其它实施例中,图像数据可以在治疗过程期间生成以强化治疗放射递送的准确性。在另外的实施例中,图像数据可以由处理器80处理,处理器80基于经处理的图像数据调整治疗计划。例如,如果处理器80根据图像数据确定目标区域的一部分未在接收足够的放射,和/或如果关键(例如健康的)组织正在接收太多的放射,那么处理器80可以随后调整治疗计划,使得将来的治疗放射的递送将导致更多放射被递送到目标区域和/或更少放射被递送到关键组织。

另外,在本文描述的一个或多个实施例中,放射系统10可以可选地还包括一个或多个成像源(例如在keV范围内的两个x射线源)以及相对于(多个)成像源在相应的操作位置的一个或多个相应的成像器。(多个)成像器可以耦合到底座12,耦合到囊舱16,耦合到支撑部22,或者耦合到放射系统10的任何部件。在其它实施例中,(多个)成像器可以耦合到不是放射系统10的一部分的另一结构。例如,在其它实施例中,(多个)成像器可以安装到房间(例如安装到天花板、地板),或者安装到可独立于底座12移动的支撑部。在使用期间,来自(多个)成像源的放射进入患者42并且离开患者42以到达相应的(多个)成像器。(多个)成像器响应于在其上接收的放射而生成图像数据。在一些实施例中,图像数据可以在使用诊断放射的治疗过程之前(例如在治疗放射被递送到患者42之前)生成以设定患者42。在其它实施例中,图像数据可以在治疗过程期间生成以强化治疗放射递送的准确性。在另外的实施例中,图像数据可以由处理器80处理,处理器80基于经处理的图像数据调整治疗计划。例如,如果处理器80根据图像数据确定一部分目标区域未在接收足够的放射,和/或如果关键(例如健康的)组织正在接收太多的放射,那么处理器80可以随后调整治疗计划,使得将来的治疗放射的递送将导致更多放射被递送到目标区域和/或更少放射被递送到关键组织。

应指出,放射系统10不限于前文描述的示例,并且放射系统10在不同实施例中可以具有不同配置。

例如,在其它实施例中,放射源18不是治疗源,而可以是用于提供诊断能量的诊断放射源。这种情况下,成像器100被配置成接收诊断放射(例如在keV能量水平生成的放射)并且响应于其而生成图像信号。在其它实施例中,除了为治疗放射源之外,放射源18也可以是用于提供诊断能量的诊断放射源。这种情况下,成像器100被配置成有选择地接收诊断放射或治疗放射并且响应于其而生成图像信号。

在一些实施例中,治疗能量为具有高于160千电子伏特(keV),以及更优选地高于0.9兆电子伏特(MeV)(例如,8MeV或以下)的值的能量。另外,在一些实施例中,诊断能量通常是低于高能范围,以及更典型地低于160keV的那些能量。在其它实施例中,治疗能量和诊断能量可以具有其它能量水平,并且分别指代用于治疗和诊断目的的能量。在一些实施例中,放射源18能够在从10keV到20MeV以及更优选地从10keV到3MeV的任何位置处的范围内的多个光子能量水平生成X射线放射。能够在不同能量水平生成X射线放射的放射源在发明名称为“RADIOTHERAPY APPARATUS EQUIPPED WITH AN ARTICULABLE GANTRY FOR POSITIONING AN IMAGING UNIT”、于2001年11月2日提交的美国专利申请序列号10/033,327以及发明名称为“MULTI-ENERGY X-RAY SOURCE”、于2003年10月15日提交的美国专利申请序列号10/687,573中进行了描述。

在另外的实施例中,支撑放射源18的结构16可以具有与如所描述的那些配置不同的配置。例如,在其它实施例中,结构16可以具有环形配置,如在环形龙门中那样。在另外的实施例中,结构16可以包括用于承载放射源18的臂。臂在不同实施例中可以具有L形、C形或者任何其它形状。如果使用C形臂(C臂),那么臂的一个端部可以承载放射源18,臂的另一个端部可以承载成像器100,以及C臂的中间节段可以可旋转地耦合到支撑结构。

在上述实施例中,第二部分52的旋转轴54以及第一部分50的旋转轴28形成近似90°(即,90°±10°)的角度110。在其它实施例中,轴28、轴54之间的角度110可以是不同的,以提供系统10的不同的角覆盖。

图2A图示依据其它实施例的另一放射系统10。图2A的系统10类似于图1的系统10,除了支撑部14被安置在患者支撑部22的左侧和右侧。具体地,支撑部14具有紧挨着患者支撑部22的左侧的第一部分,以及紧挨着患者支撑部22的右侧的第二部分。支撑部14的第一部分和第二部分通过支撑部件120耦合在一起,支撑部件120在支撑部14的第一部分和第二部分之间延伸。支撑部件120具有开口,用于允许患者的部分穿过其而被插入以到达空间30。囊舱16的第一部分50可旋转地耦合到支撑部件120,使得第一部分50可以围绕轴28旋转。囊舱16的第二部分52可旋转地耦合到第一部分50,使得第二部分52可以围绕轴54旋转。

在使用期间,第二部分52可以有选择地相对于第一部分50围绕轴54旋转,以将放射源18放置在位于平面128a内的位置。通过相对于支撑部件120围绕轴28旋转第一部分50,放射源18可以随后围绕患者旋转,由此围绕患者将放射源18放置在不同位置(诸如位置130a、132a)。当第一部分50围绕轴28旋转时,治疗放射或成像放射可以被递送到患者。

在另一示例中,第二部分52可以有选择地相对于第一部分50围绕轴54旋转,以将放射源18放置在位于平面128b内的位置。通过相对于支撑部件120围绕轴28旋转第一部分50,放射源18可以随后围绕患者旋转,由此围绕患者将放射源18放置在不同位置(诸如位置130b、132b)。当第一部分50围绕轴28旋转时,治疗放射或成像放射可以被递送到患者。

在另一示例中,第二部分52可以有选择地相对于第一部分50围绕轴54旋转,以将放射源18放置在位于平面128c内的位置。通过相对于支撑部件120围绕轴28旋转第一部分50,放射源18可以随后围绕患者旋转,由此围绕患者将放射源18放置在不同位置(诸如位置130c、132c)。当第一部分50围绕轴28旋转时,治疗放射或成像放射可以被递送到患者。

在再另一示例中,第二部分52可以有选择地相对于第一部分50围绕轴54旋转,以将放射源18放置在位于平面128d内的位置。通过相对于支撑部件120围绕轴28旋转第一部分50,放射源18可以随后围绕患者旋转,由此围绕患者将放射源18放置在不同位置(诸如位置130d、132d)。当第一部分50围绕轴28旋转时,治疗放射或成像放射可以被递送到患者。

在另外的实施例中,在使用期间,通过相对于第一部分50围绕轴54旋转第二部分52,放射源18可以被放置在位置130e。这允许放射源18从患者头部的顶部递送放射(上部到下部)。

尽管作为示例示出了放射源18的若干可能位置,但是应理解,放射源18可以被放置在其它位置,诸如前文描述的示例之间任意处的位置。

另外,在另外的实施例中,不是在第一部分50围绕轴28旋转时递送治疗放射或成像放射到患者,或者除此之外,治疗放射或成像放射可以在第二部分52围绕轴54旋转时被递送到患者。

在其它实施例中,通过改变旋转轴28和旋转轴54之间的相对角度110,由放射系统10提供的角覆盖可以不同于图2A所示的角覆盖。图2B图示依据其它实施例的另一放射系统10。图2B的系统10类似于图2A的系统10,除了旋转轴28、54之间的角度110与图2A所示的角度110相比减小。另外,在图示的实施例中,放射源18的轴与第一部分50和第二部分52之间的界面的平面近似平行(形成0°±10°)。结果,可由放射源18实现的可能位置不同于图2A所示的可能位置。

在图2B的实施例中,在使用期间,第二部分52可以有选择地相对于第一部分50围绕轴54旋转,以将放射源18放置在位置130a。通过相对于支撑部件120围绕轴28旋转第一部分50,放射源18可以随后围绕患者旋转,由此围绕患者将放射源18放置在不同位置(诸如位置132a)。当第一部分50围绕轴28旋转时,治疗放射或成像放射可以被递送到患者。

在另一示例中,第二部分52可以有选择地相对于第一部分50围绕轴54旋转,以将放射源18放置在位于平面128b内的位置。通过相对于支撑部件120围绕轴28旋转第一部分50,放射源18可以随后围绕患者旋转,由此围绕患者将放射源18放置在不同位置(诸如位置130b、132b)。当第一部分50围绕轴28旋转时,治疗放射或成像放射可以被递送到患者。

在再另一示例中,第二部分52可以有选择地相对于第一部分50围绕轴54旋转,以将放射源18放置在位置130c。通过相对于支撑部件120围绕轴28旋转第一部分50,放射源18可以随后围绕患者旋转,由此围绕患者将放射源18放置在不同位置(诸如位置132c)。当第一部分50围绕轴28旋转时,治疗放射或成像放射可以被递送到患者。

尽管作为示例示出了放射源18的若干可能位置,但是应理解,放射源18可以被放置在其它位置,诸如前文描述的示例之间任意处的位置。

另外,在另外的实施例中,不是在第一部分50围绕轴28旋转时递送治疗放射或成像放射到患者,或者除此之外,治疗放射或成像放射可以在第二部分52围绕轴54旋转时被递送到患者。例如,在其它实施例中,在放射源18朝着患者递送治疗放射或成像放射时,第二部分52可以相对于第一部分50在平面128a内旋转,以围绕患者将放射源18放置在不同位置(诸如位置130a、130c)。

在另一示例中,第一部分50可以首先相对于支撑部件120旋转,相对于图2B所示旋转了180°。接着,在放射源18朝着患者递送治疗放射或成像放射时,第二部分52可以相对于第一部分50在平面128c内旋转,以围绕患者将放射源18放置在不同位置(诸如位置132a、132c)。在其它示例中,第一部分50可以相对于支撑部件120旋转,相对于图2B所示旋转其它角度(不同于180°)。

在图2B的实施例中,囊舱16在囊舱16的一侧上被支撑结构14支撑。然而,在其它实施例中,系统10可以还包括在囊舱16的相对侧上的附加支撑部。图3A图示依据一些实施例的图2B的系统10的变型。图3A的系统10中放射源18的移动程度类似于图2B的情形,除了囊舱16具有不同形状,并且囊舱16可旋转地被支撑在囊舱16的第一端部140和第二端部142。在图示的实施例中,底座12耦合到(例如与其一体形成)第一支撑部150和第二支撑部152。系统10还包括支撑部构件160,其布置在支撑部152和囊舱16的第二部分52之间。支撑部构件160具有可旋转地耦合到支撑部152的端部162以及可旋转地耦合到囊舱16的第二部分52的另一端部164。因而,第二部分52可旋转地耦合在第一部分50和支撑部构件160之间,并且第一部分50和支撑部构件160进而分别可旋转地耦合到支撑部150、152。在各种部件之间可旋转地耦合在一些实施例中可以使用诸如大的环形轴承之类的轴承来实施。如图所示,系统10还包括:第一电机170,其用于相对于支撑部152围绕轴28转动支撑部构件160;以及第二电机172,其用于相对于支撑部构件160以及相对于第一部分50围绕轴54转动第二部分52。

在图示的实施例中,第一部分50限定空间174,并且第二部分52限定空间176,其中空间174和空间176一起形成用于容纳患者的部分的空间30。支撑部桌台22在使用期间可以由定位器64定位,该定位器可以被配置成纵向地和/或竖直地平移桌台22。在其它实施例中,定位器64也可以被配置成横向地向左和向右偏移桌台22,和/或以一个或多个自由度旋转桌台22。

如图所示,第二部分152还包括在第二部分152一侧的成像器178以及位于第二部分152的相对侧的成像源179。另外,第二部分152包括附连到其的放射源18,以及位于相对侧的束阑(beam stop)182。束阑182提供主束的屏蔽并且在一些实施例中可以由钨或铅制成。面向患者的部分优选地是凹的,以更好地屏蔽散射的电离放射。应指出,在本文描述的其它实施例中可以包括束阑182,即使各图没有明确示出束阑182。成像源179可以是x射线源(例如在keV范围内)、MRI部件、超声源或者能够生成用于成像目的的能量的任何部件。尽管放射源18、成像源179和束阑182被图示为凸出到空间176内,但是在其它实施例中,这些部件可以不凸出到空间176内。在使用期间,成像源179和成像器178可以用于获得被置于它们之间的患者的部分的(多个)图像。这可以在治疗过程开始之前执行(例如,以配准患者/目标区域的位置)。可替换地,成像可以在治疗过程期间执行(例如,以跟踪和/或验证目标区域的位置)。

图3B图示依据一些实施例的图3A的系统10的实施方式,具体示出与患者42一起使用的系统10。在使用期间,患者42被支撑在桌台22上,并且定位器64沿着其纵轴移动桌台22以滑动患者22的部分穿过支撑部150处的开口,并且穿过第一部分50的空间174,使得目标区域(在所示示例中的脑组织)被置于第二部分52内的空间176中。如图所示,第二部分52可以具有在空间176一侧的成像器178以及在空间176的相对侧的成像源179(示于图3A),使得患者的部分可以被成像源179和成像器178成像。

如图所示,系统10可以包括附加屏蔽件90。(多个)屏蔽件90和囊舱16可以协同阻断至少98%,以及更优选地至少99.9%,以及甚至更优选地至少99.999%的由放射源18的操作导致的放射。在其它实施例中,(多个)屏蔽件90本身可以阻挡由放射源18的操作导致的大部分放射。在一些实施例中,屏蔽件90可以是相对于患者支撑部22可移动的。例如,在一些实施例中,每个屏蔽件90可以具有被收纳在支撑部22下方(例如在定位器64的各相对侧)的左部分和右部分。在患者被放置在支撑部22上后,分别来自定位器64的左侧和右侧的屏蔽件90的左部分和右部分可以随后被向上移动到封闭位置,由此围绕患者的各部分。

应指出,任何与参考图1的实施例讨论的屏蔽有关的特征可以被包括在图3的实施例中。例如,在一些实施例中,囊舱16包括屏蔽材料,屏蔽材料被配置成阻挡由放射源18的操作导致的至少一些放射。在一些实施例中,屏蔽材料可以用于制作囊舱16的壁。在其它实施例中,屏蔽材料可以耦合到囊舱16的壁。例如,屏蔽材料可以耦合到囊舱16的壁的外表面,囊舱16的壁的内表面,或者可以是嵌在囊舱16的壁内的层。此外,在其它实施例中,屏蔽材料可以是耦合到囊舱16的多层的形式,其具有耦合到囊舱16的壁的外表面的一个或多个层,嵌在囊舱16的壁内的一个或多个层,耦合到囊舱16的壁的内表面的一个或多个层,或者其组合。另外,在一些实施例中,屏蔽材料可以被配置(例如具有某一材料密度、某一几何形状和/或某一厚度)以阻挡放射,使得它减少从其行进经过的由放射源18的操作导致的放射(例如,光子/荷电粒子,诸如电子、中子等)的至少98%,以及更优选地至少99.9%,以及甚至更优选地至少99.999%。在另外的实施例中,屏蔽材料可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,使得它消除对在设施建筑物(诸如在医院)提供屏蔽的需求。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用在建筑物内的任何位置,或者可用在任何设施,而不要求对建筑物进行昂贵改造以提供放射屏蔽。在其它实施例中,不是完全消除建筑物处的屏蔽,屏蔽材料可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,使得它减少在建筑物处的屏蔽要求的显著数量(例如至少50%,以及更优选地至少90%)。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用在建筑物内的任何位置,或者可用在任何设施,而对建筑物进行最小改造以提供放射屏蔽。

在一些实施例中,图3的系统10的部件(例如支撑部构件160、第一部分50、第二部分52等)的移动可以基于治疗计划来执行。另外,在一些实施例中,当确定将使用系统10实施的治疗计划时,与系统10的移动部分的自由度关联的移动约束可以被结合到治疗计划中。

图3C-3H图示可以使用图3B的系统10完成的一些移动配置。如图3C所示,第二部分52可以相对于第一部分50和支撑部构件160(在部分52的相对各侧上)旋转,直至放射源18的轴180(例如束轴)近似垂直(例如90°±10°)于旋转轴28,以达成该图所示的配置。随后支撑部构件160以及囊舱16的第一部分50和第二部分52可以一起围绕轴28旋转,以围绕患者转动放射源18。例如,在部件50、52、160已经旋转了90°之后,系统10将具有图3D所示的配置。在所示示例中,放射源18的路径位于近似垂直于轴28的平面内。

可替换地,从图3C所示的位置,承载放射源18的部分52可以围绕轴54旋转,以相对于部件160、50转动部分52。例如,在第二部分52已经围绕轴54旋转了90°之后,系统10将具有图3E所示的配置。在所示示例中,放射源18相对于支撑部构件152的路径位于相对于轴28形成非垂直角度的平面内。

另外,在另一示例中,从图3E所示的位置,支撑部构件160以及第一部分50和第二部分52可以一起围绕轴28旋转180°以实现图3F所示的配置。

应指出,在任何由部件50、52、160形成的给定配置,第二部分52可以相对于两个毗邻部件50、160围绕轴54旋转以围绕患者转动放射源18,使得能量可以从各种角位置朝着患者递送。例如,从图3D所示的配置,第二部分52可以相对于部件50、160围绕轴54旋转,以围绕患者转动放射源18。这种情况下,放射源18的旋转路径位于相对于轴28形成非垂直角度的平面内。图3G示出当图3D的部件52围绕轴54旋转90°时系统10的配置。

另外,在任何由部件50、52、160形成的给定配置,所有三个部件50、52、160可以相对于支撑部150、152围绕轴28旋转以围绕患者转动放射源18,使得能量可以从各种角位置朝着患者递送。例如,从图3D所示的配置,部件50、52、160可以一起围绕轴28旋转,以围绕患者转动放射源18。这种情况下,放射源18的旋转路径位于垂直于轴28的平面内。图3C示出当图3D的部件50、52、160围绕轴28旋转90°时系统10的配置。

应指出,系统10可以实现的可能配置不限于所描述的示例,并且系统10在其它实施例中可以实现其它配置。例如,图3H示出通过转动支撑部构件160和/或部分52可以实现的另一配置。

在一个或多个实施例中,部件50、52、160围绕轴28的旋转可以通过启动电机170(图3B)来实现。在部件50、52、160围绕轴28旋转时,第二部分52可以相对于两个毗邻部件50、160保持位置固定。这可以使用锁定机构来实现,该锁定机构相对于第一部分50和支撑部构件160将第二部分52锁定就位。可替换地,在部件50、52、160围绕轴28旋转时,第二电机172也可以启动以相对于两个毗邻部件50、160转动第二部分52。同时启动电机170、172是有利的,因为它允许系统10在更短时间量内(与当电机170、172顺序启动时相比)形成期望配置,由此减少患者的治疗时间。

如所讨论的,系统10可以包括成像器178和相应的成像源179。图3I图示系统10,尤其与系统10的其余部件关联示出成像器178和成像源179。尽管一组成像器178和成像源179示于此示例中,但是在其它实施例中,系统10可以具有相对于彼此以90°(或者以任何其它角度)放置的两组成像器178和成像源179。

如所讨论的,系统10可以可选地包括一个或多个屏蔽件90。图3J图示图3B的系统10,尤其示出具有屏蔽件90的系统10。屏蔽件90具有右部分190和左部分192。在使用期间,屏蔽件90的右部分190和左部分192可以在患者支撑部22的下方和/或紧挨着定位器64而被收缩。在患者已经被放置在患者支撑部22上之后,屏蔽件90的右部分190和左部分192可以被机械地向上移动到封闭位置,由此形成完全围绕患者的封闭空间。

图3K图示系统10的另一变型,尤其示出具有多个屏蔽件90a-90c的系统。每个屏蔽件90a、90b具有左部分和右部分,它们可以在患者支撑部22以下和/或紧挨着定位器64而被收缩。在患者已经被放置在患者支撑部22上之后,每个屏蔽件90a、90b的左部分和右部分可以被机械地向上移动到封闭位置。另外,屏蔽件90c可以被放置在患者支撑部22以下的开口位置。在患者已经被放置在患者支撑部22上之后,屏蔽件90c可以围绕铰链旋转以将屏蔽件90c摆动到封闭位置。屏蔽件90a-90c共同地起到阻挡(衰减)由放射源18的操作导致的、从囊舱16发射出来的放射的作用,同时允许患者的各部分从系统10外部是可见的。在一些实施例中,屏蔽壁(例如铅玻璃)可以耦合在屏蔽件90a、90b之间以进一步衰减放射。

图4图示依据其它实施例的另一放射系统10。图4的放射系统10类似于图1的系统10,除了囊舱16具有不同配置。如图所示,囊舱16具有围绕患者42的尺寸。囊舱16具有第一部分50以及相对于第一部分50围绕轴54旋转的第二部分52。囊舱16的第二部分52承载放射源18,放射源18被配置成递送治疗放射和/或诊断放射。在使用期间,囊舱16的第二部分52围绕轴54旋转,以由此相对于期望被治疗和/或成像的患者42的部分40将放射源18放置在不同的龙门位置。放射源18可以是与参考图1所讨论的放射源相同的放射源18。在图示的实施例中,SID/SAD小于800mm,并且更优选地小于600mm,并且甚至更优选地约为415mm(415mm±40mm)。另外,在一些实施例中,放射系统10的SID/SAD值小于现有放射机器中的SID/SAD值。在其它实施例中,SID/SAD可以具有其它值(例如大于600mm的值)。

在一些实施例中,囊舱16可以可选地被配置成也围绕垂直于轴54的轴旋转。例如,在一些实施例中,囊舱16也可以被配置成围绕与系统10的等中心点200吻合并且垂直于轴54从图的纸面向外延伸的轴旋转。支撑部22可以被配置成平移患者42(例如,在箭头202代表的方向上),以由此将患者42的不同部分放置在等中心点200。

应指出,任何参考图1的实施例讨论的与屏蔽有关的特征可以被包括在图4的实施例中。例如,在一些实施例中,囊舱16包括屏蔽材料,屏蔽材料被配置成阻挡由放射源18的操作导致的至少一些放射。在一些实施例中,屏蔽材料可以用于制作囊舱16的壁。在其它实施例中,屏蔽材料可以耦合到囊舱16的壁。例如,屏蔽材料可以耦合到囊舱16的壁的外表面,囊舱16的壁的内表面,或者可以是嵌在囊舱16的壁内的层。此外,在其它实施例中,屏蔽材料可以是耦合到囊舱16的多层的形式,其具有耦合到囊舱16的壁的外表面的一个或多个层,嵌在囊舱16的壁内的一个或多个层,耦合到囊舱16的壁的内表面的一个或多个层,或者其组合。另外,在一些实施例中,屏蔽材料可以被配置(例如具有某一材料密度、某一几何形状和/或某一厚度)以阻挡放射,使得它减少从其行进经过的由放射源18的操作导致的放射(例如,光子/荷电粒子,诸如电子、中子等)的至少98%,以及更优选地至少99.9%,以及甚至更优选地至少99.999%。在另外的实施例中,屏蔽材料可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,使得它消除对在设施建筑物(诸如在医院)提供屏蔽的需求。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用在建筑物内的任何位置,或者可用在任何设施,而不要求对建筑物进行昂贵改造以提供放射屏蔽。在其它实施例中,不是完全消除建筑物处的屏蔽,屏蔽材料可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,使得它减少在建筑物处的屏蔽要求的显著数量(例如至少50%,以及更优选地至少90%)。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用在建筑物内的任何位置,或者可用在任何设施,而对建筑物进行最小改造以提供放射屏蔽。

另外,在另外的实施例中,图4的系统10可以可选地包括一个或多个屏蔽件90,如类似地讨论的那样。(多个)屏蔽件90和囊舱16可以协同阻断由放射源18的操作导致的放射的至少98%,以及优选地至少99.9%,以及甚至更优选地至少99.999%。在一些实施例中。在其它实施例中,(多个)屏蔽件90本身可以阻挡由放射源18的操作导致的大多数放射。

在一些实施例中,图4的系统10的部件(例如囊舱16、部分52等)的移动可以基于治疗计划来执行。另外,在一些实施例中,当确定将使用系统10实施的治疗计划时,与系统10的移动部分的自由度关联的移动约束可以被结合到治疗计划中。

图5图示依据其它实施例的另一放射系统10。图5的放射系统10类似于图4的系统10,除了囊舱16具有不同配置。如图所示,囊舱16提供围绕整个患者42和支撑部22的完整包围。囊舱16具有第一部分50以及相对于第一部分50围绕轴54旋转的第二部分52。囊舱16的部分可以是门,该门可移动地耦合到囊舱16的其余部分以由此允许患者42进入和离开囊舱16。囊舱16的第二部分52承载放射源18,放射源18被配置成递送治疗放射和/或诊断放射。在使用期间,囊舱16的第二部分52围绕轴54旋转,以由此相对于期望被治疗和/或成像的患者42的部分40将放射源18放置在不同龙门位置。放射源18可以是与参考图1所讨论的放射源相同的放射源18。在图示的实施例中,SID/SAD小于800mm,以及更优选地小于600mm,以及甚至更优选地约为415mm(415mm±40mm)。另外,在一些实施例中,放射系统10的SID/SAD值小于现有放射机器中的SID/SAD值。在其它实施例中,SID/SAD可以具有其它值(例如大于600mm的值)。

在一些实施例中,囊舱16可以可选地被配置成也围绕垂直于轴54的轴旋转。例如,在一些实施例中,囊舱16也可以被配置成围绕与系统10的等中心点200吻合并且垂直于轴54从图的纸面向外延伸的轴旋转。在另一示例中,囊舱16可以被配置成围绕轴300旋转,轴300从等中心点200偏离并且从图的纸面向外在垂直于轴54的方向上延伸。在一些实施例中,囊舱16内部的患者支撑部22可以通过轴杆/铰链耦合到囊舱16外部的结构支撑部12,该轴杆/铰链延伸穿过与支撑部12连接的囊舱16的壁。这种配置允许当囊舱16围绕穿过等中心点200的轴或轴300旋转时,患者支撑部22相对于支撑部12保持旋转固定。这种配置还允许囊舱16相对于患者支撑部22旋转,而不在其旋转时随其承载患者支撑部22。支撑部22可以被配置成平移患者42(例如在箭头202代表的方向上),以由此将患者42的不同部分放置在等中心点200。支撑部22也可以被配置成以不同的自由度移动,诸如参考图1的实施例所描述的那些自由度。

应指出,任何与参考图1的实施例讨论的屏蔽有关的特征可以被包括在图5的实施例中。例如,在一些实施例中,囊舱16包括屏蔽材料,屏蔽材料被配置成阻挡由放射源18的操作导致的至少一些放射。在一些实施例中,屏蔽材料可以用于制作囊舱16的壁。在其它实施例中,屏蔽材料可以耦合到囊舱16的壁。例如,屏蔽材料可以耦合到囊舱16的壁的外表面,囊舱16的壁的内表面,或者可以是嵌在囊舱16的壁内的层。此外,在其它实施例中,屏蔽材料可以是耦合到囊舱16的多层的形式,其具有耦合到囊舱16的壁的外表面的一个或多个层,嵌在囊舱16的壁内的一个或多个层,耦合到囊舱16的壁的内表面的一个或多个层,或者其组合。另外,在一些实施例中,屏蔽材料可以被配置(例如具有某一材料密度、某一几何形状和/或某一厚度)以阻挡放射,使得它减少从其行进经过的由放射源18的操作导致的放射(例如,光子/荷电粒子,诸如电子、中子等)的至少98%,以及更优选地至少99.9%,以及甚至更优选地至少99.999%。在另外的实施例中,屏蔽材料可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,使得它消除对在设施建筑物(诸如在医院)提供屏蔽的需求。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用在建筑物内的任何位置,或者可用在任何设施,而不要求对建筑物进行昂贵改造以提供放射屏蔽。在其它实施例中,不是完全消除建筑物处的屏蔽,屏蔽材料可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,使得它减少在建筑物处的屏蔽要求的显著数量(例如至少50%,以及更优选地至少90%)。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用在建筑物内的任何位置,或者可用在任何设施,而对建筑物进行最小改造以提供放射屏蔽。

另外,在另外的实施例中,图5的系统10可以可选地包括一个或多个屏蔽件90,如类似地讨论的那样。(多个)屏蔽件90和囊舱16可以协同阻断由放射源18的操作导致的放射的至少98%,以及优选地至少99.9%,以及甚至更优选地至少99.999%。在一些实施例中。在其它实施例中,(多个)屏蔽件90本身可以阻挡由放射源18的操作导致的大多数放射。

在一些实施例中,图5的系统10的部件(例如囊舱16、部分52等)的移动可以基于治疗计划来执行。另外,在一些实施例中,当确定将使用系统10实施的治疗计划时,与系统10的移动部分的自由度关联的移动约束可以被结合到治疗计划中。

图6图示依据其它实施例的另一放射系统10。系统10包括患者支撑部22、龙门500、耦合到龙门500的放射源18以及用于配置由放射源18提供的放射(例如改变放射束的形状)的准直器19。在图示的实施例中,患者支撑部22被配置成以直立姿势支撑患者42。在一个实施方式中,患者支撑部22可以被实施为医用椅。患者支撑部22还被配置成在使用期间通过定位器64围绕轴510旋转,使得患者42可以相对于放射源18旋转。因为患者42通过患者支撑部22旋转,所以承载放射源18的龙门500不需要旋转。相反,龙门500被配置成以向上或向下的姿势竖直地移动,使得放射源18可以递送放射到患者42的(多个)不同部分。这种情况下,龙门500可以例如滑动耦合到竖直轨。

在其它实施例中,定位器64也可以被配置成竖直地向上或向下移动患者支撑部22。这种情况下,龙门500不需要竖直地移动(例如,龙门500可以被固定地安装到一种结构,诸如系统10的部件、房间的一部分等)。然而,在一些实施例中,龙门500可以可选地被配置成以任何方式竖直地移动。在另外的实施例中,龙门500可以可选地被配置成相对于患者42倾斜。例如,在一些实施例中,龙门500可以被配置成围绕轴514旋转,使得放射源18可以在不同角位置朝着患者42递送放射。

如图所示,龙门500包括门512,用于允许患者42进入由龙门500围绕的空间502内。门512可以可选地包括成像器100,使得当门512封闭时,成像器100相对于放射源18处于操作位置。在使用期间,来自放射源18的放射进入患者42并且离开患者42以到达成像器100。成像器100响应于在其上接收的放射而生成图像数据。放射在一些实施例中可以是治疗放射,或者在其它实施例中可以是诊断放射。在一些实施例中,图像数据可以在使用诊断放射的治疗过程之前(例如在治疗放射被递送到患者42之前)生成以设定患者42。在其它实施例中,图像数据可以在治疗过程期间生成以强化治疗放射递送的准确性。在另外的实施例中,图像数据可以由处理器80处理,处理器80基于经处理的图像数据调整治疗计划。例如,如果处理器80根据图像数据确定一部分目标区域未在接收足够的放射,和/或如果关键(例如健康的)组织正在接收太多的放射,那么处理器80可以随后调整治疗计划,使得将来的治疗放射递送将导致更多放射被递送到目标区域和/或更少放射被递送到关键组织。

放射源18可以是与参考图1所讨论的放射源相同的放射源18。在图示的实施例中,SID/SAD小于800mm,以及更优选地小于600mm,以及甚至更优选地约为415mm(415mm±40mm)。另外,在一些实施例中,放射系统10的SID/SAD值小于现有放射机器中的SID/SAD值。这种配置允许放射源18提供与现有治疗放射源相比更少的放射能量,并且仍然足够治疗目标(例如肿瘤)。另外,由于能量要求的减少,设施建筑物所需要的屏蔽的量显著减少,或者可以被消除。在其它实施例中,SID/SAD可以具有其它值(例如大于600mm的值)。

在图示的实施例中,放射系统10还包括围绕龙门500的屏蔽件90。屏蔽件90被配置成阻挡由放射源18的操作导致的至少一些放射。在一些实施例中,屏蔽件90可以被配置(例如具有某一材料密度、某一几何形状和/或某一厚度)以阻挡放射,使得它减少从其行进经过的由放射源18的操作导致的放射(例如,光子/荷电粒子,诸如电子、中子等)的至少98%,以及更优选地至少99.9%,以及甚至更优选地至少99.999%。在另外的实施例中,屏蔽件90可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,使得它消除对在设施建筑物(诸如在医院)提供屏蔽的需求。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用在建筑物内的任何位置,或者可用在任何设施,而不要求对建筑物进行昂贵改造以提供放射屏蔽。在其它实施例中,不是完全消除建筑物处的屏蔽,屏蔽件90可以被配置成阻挡由放射源18的操作导致的足够数量的放射,使得它减少在建筑物处的屏蔽要求的显著数量(例如至少50%,以及更优选地至少90%)。这种特征是有利的,因为它允许放射系统10可用在建筑物内的任何位置,或者可用在任何设施,而对建筑物进行最小改造以提供放射屏蔽。

在一些实施例中,图6的系统10的部件(例如支撑部22、源18等)的移动可以基于治疗计划来执行。另外,在一些实施例中,当确定将使用系统10实施的治疗计划时,与系统10的移动部分的自由度关联的移动约束可以被结合到治疗计划中。

如图所示,放射系统10可以可选地还包括两个成像源520a、520b(例如两个x射线源)以及相对于成像源520a、520b处于相应操作位置的两个相应的成像器522a、522b。在其它实施例中,成像源520a、520b以及成像器522a、522b可以耦合到不是放射系统10的一部分的另一结构。例如,在其它实施例中,成像源520a、520b以及成像器522a、522b可以被安装到房间(例如安装到天花板、地板),或者安装到可独立于龙门500移动的支撑部。在使用期间,来自成像源520a、520b的放射进入患者42并且离开患者42以到达相应成像器522a、522b。成像器522a、522b响应于在其上接收的放射而生成图像数据。在一些实施例中,图像数据可以在使用诊断放射的治疗过程之前(例如在治疗放射被递送到患者42之前)生成以设定患者42。在其它实施例中,图像数据可以在治疗过程期间生成以强化治疗放射递送的准确性。在另外的实施例中,图像数据可以由处理器80处理,处理器80基于经处理的图像数据调整治疗计划。例如,如果处理器80根据图像数据确定一部分目标区域未在接收足够的放射,和/或如果关键(例如健康的)组织正在接收太多的放射,那么处理器80可以随后调整治疗计划,使得将来的治疗放射递送将导致更多放射被递送到目标区域和/或更少放射被递送到关键组织。

在其它实施例中,放射系统10可以不包括成像源520a、520b二者以及成像器522a、522b二者。相反,放射系统10可以包括仅仅一个成像源以及一个相应成像器。在另外的实施例中,放射系统10可以不包括任何成像源和成像器。

在本文描述的一个或多个实施例中(例如在图1、图2A-图2B、图3、图4、图5或图6的实施例中),系统10可以具有轻的重量和/或重量分布。例如,在一些实施例中,系统10可以具有小于20k lb,以及更优选地小于15k lb(例如10k lb)的总重量。可替换地或附加地,在一些实施例中,系统10可以具有小于500lb/ft2,以及更优选地小于400lb/ft2,诸如300lb/ft2或以下(例如200lb/ft2)的每平方英尺重量。配置系统10以具有轻的重量和/或重量分布是有利的,因为它可以消除改造建筑物以便支撑系统10的需求。另外,这种配置可以允许系统10被放置在高于地下室的其它楼层中。各种技术可以被采用以减少系统10的重量和/或重量分布。例如,在一些实施例中,轻量加速器(例如X频带加速器)可以用于系统10。在一个实施方式中,通过减少SID/SAD(例如减少到800mm或以下),加速器的能量要求可以被减少,由此减少加速器的所要求的剂量率输出。在一些实施例中,这可以进而减少加速器的尺寸。另外,在一些实施例中,轻量材料可以用于制作放射系统10的不同部件。在另外的实施例中,通过将系统10的一个或多个部件分布在更大表面积上,可以实现期望的系统10的重量分布。例如,在一些实施例中,用于放射系统10的屏蔽材料(例如囊舱16处和/或(多个)屏蔽件90处的屏蔽材料)可以使用被放置在距离系统10的一部分不同距离处的不同屏蔽部分来实施。在一个实施方式中,可以具有更靠近系统10的等中心点安置的第一屏蔽部分以及比第一屏蔽部分更远离等中心点安置的第二屏蔽部分。这种情况下,在放射程序期间,生成的放射可以被第一屏蔽部分部分地阻挡,并且随后被第二屏蔽部分进一步阻挡。因而,在一些实施例中,用于系统10的放射屏蔽可以使用不同屏蔽部分(其可以被认为是囊舱16和/或屏蔽件90的部分)来实施。只要这些屏蔽部分不被改造到建筑物的结构内,它们就可以被认为是系统10的部分。在一些实施例中,这些屏蔽部分可以物理地(直接或间接地)耦合到系统10的部件。在其它实施例中,一个或多个这些屏蔽部分可以是未物理地耦合到系统10的部件的孤立部件。另外,在一些实施例中,系统10的所有屏蔽可以安置在距系统10的等中心点5米之内,以及更优选地3米之内。

在一个或多个实施例中(例如图1-图6的任何实施例),系统10的屏蔽可以被配置成实现在设施的附近非受控区域(诸如,与系统10相距10米以内,以及更优选地与系统10相距5米以内,以及更优选地与系统10相距3米以内,以及甚至更优选地与系统10相距1.5米以内,例如从系统10的等中心点或者从其任何表面测量)中2mR/hr或以下的非职业性暴露水平。附加地或可替换地,系统10的屏蔽可以被配置成实现5mR/hr或以下的职业性暴露水平,优选地在治疗房间中的控制台处实现(诸如,与系统10相距10米以内,以及更优选地与系统10相距5米以内,以及更优选地与系统10相距3米以内,以及甚至更优选地与系统10相距1.5米以内,例如从系统10的等中心点或者从其任何表面测量)。附加地或可替换地,在一个或多个实施例中(例如图1-图6的任何实施例),系统10的屏蔽可以被配置成满足根据规定了公众个体的剂量限制的10CFR§20.1301的要求。例如,在一些实施例中,系统10的屏蔽可以被配置以使得(1)公众个体的总有效剂量当量一年内不超过0.1雷姆(1mSv),并且(2)来自外部源的任何非约束区域中的剂量在任何一小时内不超过0.002雷姆(0.02毫西弗)。

图7为图示放射系统10的一个或多个部件可以在其上实施的计算机系统1200的实施例的框图。在一些实施例中,计算机系统1200可以用于实施处理器80。计算机系统1200包括总线1202或者用于传递信息的其它通信机制,以及与总线1202耦合、用于处理信息的处理器1204。处理器1204可以被配置成执行本文描述的各种功能。计算机系统1200还包括耦合到总线1202、用于存储信息以及将由处理器1204执行的指令的主存储器1206,诸如随机存取存储器(RAM)或其它动态存储设备。主存储器1206还可以用于在执行将由处理器1204执行的指令期间存储临时变量或其它中间信息。计算机系统1200还包括耦合到总线1202、用于存储用于处理器1204的静态信息和指令的只读存储器(ROM)1208或其它静态存储设备。诸如磁盘或光盘之类的数据存储设备1210被提供并且耦合到总线1202用于存储信息和指令。

计算机系统1200可以经由总线1202耦合到显示器1212(诸如阴极射线管(CRT)或平板)以用于显示信息给用户。包括字母数字和其它按键的输入设备1214耦合到总线1202,用于传递信息和命令选集到处理器1204。另一类型的用户输入设备为光标控制器1216,诸如鼠标、轨迹球或者用于传递方向信息和命令选集到处理器1204并且用于控制显示器1212上的光标移动的光标方向键。该输入设备典型地具有在两个轴(第一轴(例如x)和第二轴(例如y))中的两个自由度,其允许该设备在平面中指定位置。

计算机系统1200可以用于执行依据本文描述的实施例的各种功能。根据一个实施例,由计算机系统1200响应于处理器1204执行主存储器1206中包含的一个或多个指令的一个或多个序列而提供这种用途。这种指令可以从诸如存储设备1210之类的另一计算机可读介质被读取到主存储器1206中。主存储器1206中包含的指令序列的执行致使处理器1204执行本文描述的处理步骤。多处理布置中的一个或多个处理器也可以被采用以执行主存储器1206中包含的指令序列。在可替换实施例中,硬连线电路系统可以替代或结合软件指令而被用来实施本发明。因而,本文描述的处理器的实施例不限于硬件电路系统和软件的任何特定组合。

本文使用的术语“计算机可读介质”指代参与提供指令到处理器1204以供执行的任何介质。这种介质可以采取很多形式,包括但不限于非易失性介质、易失性介质以及传输介质。非易失性介质(非瞬时性介质的示例)包括例如光盘或磁盘,诸如存储设备1210。易失性介质(非瞬时性介质的另一示例)包括动态存储器,诸如主存储器1206。传输介质包括同轴电缆、铜线和光纤,其包括构成总线1202的导线。传输介质还可以采取诸如在无线电波和红外数据通信期间生成的声波或光波之类的声波或光波的形式。

常见形式的计算机可读介质包括例如软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其它磁介质、CD-ROM、任何其它光学介质、打孔卡、纸带、具有孔的图案的任何其它物理介质、RAM、PROM以及EPROM、FLASH-EPROM、任何其它存储器芯片或卡盘、如下文描述的载波或者计算机可以从其读取的任何其它介质。

在将一个或多个指令的一个或多个序列运送到处理器1204供执行中,可以涉及到各种形式的计算机可读介质。例如,指令可以最初承载在远程计算机的磁盘上。远程计算机可以将指令加载到其动态存储器中并且使用调制解调器通过电话线发送指令。计算机系统1200本地的调制解调器可以在电话线上接收数据并且使用红外发射器将数据转换为红外信号。耦合到总线1202的红外检测器可以接收承载在红外信号中的数据并且将数据放置在总线1202上。总线1202将数据运送到主存储器1206,处理器1204从主存储器1206取回并且执行指令。在由处理器1204执行之前或者之后,由主存储器1206接收的指令可以可选地被存储在存储设备1210上。

计算机系统1200还包括耦合到总线1202的通信接口1218。通信接口1218向网络链路1220提供双向数据通信耦合,网络链路1220连接到本地网络1222。例如,通信接口1218可以是集成服务数字网络(ISDN)卡或调制解调器,以提供到相应类型的电话线的数据通信连接。作为另一示例,通信接口1218可以是局域网(LAN)卡,以提供到兼容LAN的数据通信连接。无线链路也可以被实施。在任何这种实施方式中,通信接口1218发送和接收承载代表各种类型的信息的数据流的电信号、电磁信号或光学信号。

网络链路1220典型地通过一个或多个网络提供数据通信到其它设备。例如,网络链路1220可以通过本地网络1222提供连接到主计算机1224或者到诸如放射束源之类的设备1226或可操作地耦合到放射束源的交换机。在网络链路1220上传输的数据流可以包括电信号、电磁信号或光学信号。通过各种网络的信号以及在网络链路1220上且通过通信接口1218的信号(其自往计算机系统1200输运数据)为传输信息的载波的示例性形式。计算机系统1200可以通过(多个)网络、网络链路1220以及通信接口1218发送消息和接收包括程序代码的数据。

尽管特定实施例已经被示出和描述,但是将理解,它们不旨在限制所要求保护的发明,并且本领域技术人员将清楚明白,可以进行各种变化和修改而不背离所要求保护的发明的精神和范围。因此,说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的。所要求保护的发明旨在覆盖替换例、修改例和等同例。

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