温器214。磁场梯度线圈可以具有将磁场梯度线圈分成两部分的间隙。如果存在，则该间隙减小由磁场梯度线圈224对辐射射束242的衰减。在一些实施例中，射频线圈228也可以具有间隙或被分开，以减小辐射射束242的衰减。
[0135]射野成像系统243被示为被安装在机架206上。射野成像系统243能够使用辐射射束242来采集图像。由于机架旋转，因此射野成像系统与放射治疗源一起旋转。在该范例中，磁体212被示为是圆柱型磁体，并且辐射射束242穿过低温恒温器214。也能够使用不同类型的磁体。可以使用所谓的分开式磁体，所述分开式磁体可以被划分成两个圆柱形部分，并且辐射射束242可以穿过空气而不是穿过低温恒温器214。在步骤2中也可以使用所谓的开放式磁体，所述开放式磁体具有两个环形磁体。这些备选的磁体设计具有优点，即，辐射射束242不穿过低温恒温器214。这可以得到更好的射野图像。
[0136]收发器230、磁场梯度线圈电源226和机械定位系统237都被示为被连接到计算机系统244的硬件接口 246。计算机系统244被示为还包括处理器248，所述处理器248用于运行机器可执行指令并且用于控制治疗装置的操作和功能。硬件接口 246使得处理器248能够与医学仪器200交互并控制医学仪器200。处理器248被示为还被连接到用户接口 250、计算机存储设备252和计算机存储器254。
[0137]计算机存储设备252被示为包含规划数据260。规划数据260包含描述对目标区238的期望的辐射剂量的空间相关数据。计算机存储设备252还被示为包含脉冲序列262。脉冲序列262使得处理器248能够控制磁共振成像系统204以采集磁共振数据。计算机存储设备252还被示为包含根据规划数据260生成的外部射束放射治疗控制命令264。计算机存储设备252还被示为包含磁共振数据266，所述磁共振数据266是使用脉冲序列262利用磁共振成像系统204来采集的。计算机存储设备252还被示为包含磁共振图像268。
[0138]磁共振图像268是根据磁共振数据266来重建的。计算机存储设备252还被示为包含使用射野成像系统243采集的辐射射束探测数据270。计算机存储设备252还被示为包含根据辐射射束探测数据270重建的射野图像272。计算机存储设备252还被示为包含射野图像272与磁共振图像268之间的配准274。计算机存储设备252还被示为包含映射276。映射276是磁共振成像系统204的第一坐标系与属于外部射束放射治疗系统202的第二坐标系之间的。
[0139]计算机存储器254被示为包含控制模块。控制模块280包含计算机可执行代码，所述计算机可执行代码使得处理器248能够控制医学仪器200的操作和功能。例如，控制模块280可以使得处理器248能够使用脉冲序列262以采集磁共振数据266。计算机存储器254还被示为包含控制命令生成模块282。控制命令生成模块282包含使得处理器248能够根据规划数据260来生成外部射束放射治疗控制命令264的代码。控制命令生成模块282也包含使得处理器248能够根据或使用映射276来校正外部射束放射治疗控制命令264的代码。
[0140]计算机存储器254还被示为包含图像重建模块284。图像重建模块284包含使得处理器248能够根据磁共振数据266来重建磁共振图像268并且也能够根据辐射射束探测数据270来重建射野图像272的计算机可执行代码。计算机存储器254还被示为包含配准模块286。配准模块286包含使得处理器248能够执行图像处理任务的计算机可执行代码，例如，射野图像272到磁共振图像268的配准274。图像配准模块286可以被编程用于识别解剖结构界标或者甚至识别具有识别标记的原子的存在或者对象236的剪影。
[0141]图3示出了类似于图2中示出的医学仪器的医学仪器300。然而，在该实施例中，存在被示为被附接到磁体212的外表面的两个窄射束X射线生成器302。它们进行瞄准使得当它们生成窄射束X射线304时，窄射束X射线304击中射野相机243。根据窄射束X射线304的图像示出在射野图像272的何处，能够推断出第一坐标系与第二坐标系之间的映射276。可以存在被安装在磁共振成像系统204上的多个窄射束X射线生成器，以考虑射野成像系统243的旋转，其中，机架与放射治疗源和射野成像系统一起旋转。
[0142]图4示出了被示为类似于图2和图3中的医学仪器的医学仪器400。与图2相比较，图4与图2的不同之处在于对象支撑物234包含体模402。体模402在成像区232内，并且在磁共振图像268中将是可见的。体模能够由示出磁共振图像中的对比度的两种或更多种材料来构建。所述两种或更多种材料也能够示出X射线类型图像中的对比度，使得它们在射野图像272中将是可见的。辐射射束242被示为穿过体模402。能够通过对射野图像272与磁共振图像268进行比较并且注意体模402在两个图像中的位置来确定配准274。
[0143]图5示出了与图2、图3和图4中示出的医学仪器类似的医学仪器500。与图2相比较，图5中的医学仪器500的不同之处在于被安装在磁体212的外表面上的两个窄射束X射线生成器302’、302”。窄X射线射束源302’产生瞄准被安装在机架206上的X射线探测传感器阵列502的窄射束X射线源304’。在一些实施例中，传感器阵列302被相对于磁体212固定定位，并且不与机架206—起旋转。在其他实施例中，可以存在与机架206—起旋转的大量的传感器502。在任一情况中，传感器阵列502能够探测窄X射线射束304’并且确定MRI系统204相对于外部射束放射治疗系统202的位置的位置。在存在大量的传感器502并且它们与机架206—起旋转的情况中，传感器502也将能够探测放射治疗源208相对于磁体212的坐标系的旋转位置。外部射束放射治疗系统202也具有基座或底座，所述基座或底座具有被安装在其上的第二传感器阵列502’。窄X射线射束源302”将窄射束X射线304”瞄准第二传感器阵列302’。传感器阵列502’将也提供描述磁共振成像系统204相对于外部射束放射治疗系统202的位置的数据。可以存在窄X射线射束源302’、302”中的一个或两个。
[0144]图6示出了在许多方面类似于图2-图5中示出的医学仪器的医学仪器600。存在射野成像系统243，并且也存在任选的窄射束X射线生成器302。在该范例中，质子射束602被导向目标区238。质子射束由在该图中未示出的粒子加速器604提供。带电粒子或质子射束物体606采取质子的射束602并且将其导向目标区238。在该范例中，使用所谓的分开式磁体。磁体212’、212”被划分成两半。RF线圈也被示为具有用于质子射束602行进通过的间隙。RF线圈228和对象支撑物234被示为没有间隙，但是它们也能够具有间隙以辅助质子射束602以最小的衰减行进。在该范例中，射野相机243用于使用由质子射束602生成的辐射来创建对象236的初步图像。
[0145]图7示出了类似于图3中示出的医学仪器的医学仪器700的实施例。然而，在图7中示出的范例中，使用分开式磁体设计。磁体包括两半202，和212”。辐射射束242能够在磁体的两半212’、212”之间的间隙中自由地经过。
[0146]对于集成的MR-Linac系统，各自的坐标系之间精确的共配准(对齐)对于操作和临床使用而言是有用的。规定要求对这样的关键系统参数的持续质量保证。在系统的设计期间必须采用高标准以使系统的几何容限最小化并使系统的机械稳定性增加。然而，系统的大尺寸和大小以及改变的环境参数(例如，温度)能够导致与完美对齐的偏差。这些偏差将导致被成像的解剖结构(MR)的位置与应用的治疗辐照(LINAC)的假定的对应位置之间的不匹配。这继而将导致错误的处置。除了针对患者的显著的可能负面的副作用之外，这能够导致严重的管理后果。
[0147]未能监测对MR-LINAC系统的子系统的未对齐(例如，归因于机械容限、系统结构的变形、环境影响)能够导致未被察觉到的错误处置和严重后果。
[0148]在本文中的医学仪器的范例可以采用图像处理单元和任选的集成的X射线导航器，以确定和监测MR的坐标系与LINAC的坐标系的对齐。能够在处置方案前、处置方案中和处置方案后完成必要的测量结果。对所测量的数据的共配准允许非常快速地确定系统之间的当前变换。这些变换参数然后能够用于针对偏离来校正成像和计划或者用于停止处置。
[0149]采用包含在MR-LINAC系统中的X射线探测器以及辐射源，能够生成(已知为射野成像)图像。归因于辐射的高能量和组织的吸收特性，这样的图像的质量是有限的。然而，其足以识别界标。联合额外的解剖结构信息(例如，对目标的分割、OAR和身体轮廓、已知位置中的患者固定物)，能够在MR图像中(自动)识别对应的界标。这样的界标能够是点或表面(基于锥形射束CT射野成像和3D MR数据)。
[0150]然后能够计算两个数据集之间的(仿射)变换。这些变换参数然后能够用于变换连贯的图像数据，或者能够用于在对齐的偏差变得太大时停止治疗。能够在时期之前、期间或之后短时间内采用该方法。
[0151]任选地，少量小的(例如，基于小型设计或基于纳米管的)的X射线源能够被放置在MR系统(例如，低温恒温器)内部/上并充当“导航器”(或稀疏采样的最小投影“图像”)，并且被导向被放置在LINAC机架上的射野成像探测器或少量微探测器。类似于射野成像方法，该信息然后能够用于共配准，而没有归因于射野成像的额外的患者剂量和成像时间，允许对正确的对齐的实时监测。
[0152]对坐标系的配准也允许导出用于(基于射野成像的)计划调整和剂量累积(Q&A)结构的吸收特性。
[0153]尽管已经在附图和前面的描述中详细图示和描述了本发明，但是这样的图示和描述应当被认为是图示性或示范性的，而非限制性的;本发明不限于所公开的实施例。
[0154]本领域技术人员通过研究附图、公开内容以及权利要求，在实践请求保护的发明时能够理解并实现对所公开的实施例的其他变型。在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现在权利要求中记载的若干项的功能。尽管某些措施被记载在互不相同的从属权利要求中，但是这并不指示不能有利地使用这些措施的组合。计算机程序可以被存储/分布在合适的介质上，例如与其他硬件一起或作为其他硬件的部分供应的光学存储介质或固态介质，但是也可以被以其他形式分布，例如经由互联网或其他有线或无线的电信系统。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为对范围的限制。
【主权项】
1.一种医学仪器(200、300、400、500、600、700)包括: -磁共振成像系统(204)，其能够操作用于采集来自成像区(232)内的对象(236)的磁共振数据(266)，其中，所述磁共振成像系统具有第一坐标系； -外部射束放射治疗系统(202)，其能够操作用于辐照目标区(238)，其中，所述目标区在所述成像区内，其中，所述外部射束放射治疗系统具有第二坐标系； -辐射射束生成系统(208、302、302 ’、302” )，其能够操作用于生成辐射射束(242、304、304’、304”)； _辐射射束探测系统(243、502、502’)，其能够操作用于采集描述在所述第二坐标系中的所述辐射射束的辐射射束探测数据(270); -存储器(254)，其用于存储机器可执行指令(280、282、284、2