用于放射治疗的X射线成像系统的制作方法

本技术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系统的系统和方法。

背景技术：

1、放射治疗是针对特定目标组织(目标体积)的局部治疗，例如癌性肿瘤。在治疗之前、之后或期间检查剂量和几何数据，以确保正确放置患者，并确保实施的放射治疗与先前计划的治疗相匹配。这个过程被称为图像引导放射治疗(igrt)，并且其涉及在对目标组织进行放射治疗的同时使用成像系统查看该目标组织。

技术实现思路

1、根据本技术的一个方面，可以提供一种放射系统。放射系统可以包括：机架；治疗头，被配置为向对象传送治疗束；探测器；以及多个成像源，被配置为向对象发射多个成像束。治疗头、探测器和多个成像源可以安装在机架上。多个成像源中的至少两个可以共用探测器。探测器可以被配置为探测多个成像束中的至少两个。探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源中的不同成像源发射。

2、在一些实施例中，治疗头、探测器和多个成像源可以位于同一平面内。

3、在一些实施例中，所述平面可以垂直于机架的机架轴。

4、在一些实施例中，多个成像源可以包括计算机断层摄影(ct)成像源和至少一个数字放射摄影(dr)成像源。

5、在一些实施例中，多个成像源可以包括两个dr成像源。

6、在一些实施例中，两个dr成像源发射的两个成像束的轴之间的角度可以小于或等于90度。

7、在一些实施例中，ct成像源发射的成像束的轴与治疗头发射的治疗束的轴之间的角度可以为90度。

8、在一些实施例中，由ct成像源发射的成像束的轴可以在探测器的中心处垂直于探测器。

9、在一些实施例中，至少一个dr成像源可以包括至少两个dr成像源。ct成像源可以位于至少两个dr成像源中的两个之间。

10、在一些实施例中，放射系统可以包括准直器，该准直器被配置为调整由ct成像源发射的成像束的扇角。

11、在一些实施例中，探测器可以包括防散射栅格。

12、在一些实施例中，防散射栅格可以包括多个部分。多个部分中的每一个的排布可以相对于至少一个dr成像源中的至少一个是可调节的。

13、在一些实施例中，防散射栅格的多个部分中的至少一个的排布可以是可调节的以对应于由至少一个dr成像源发射的至少一个成像束的方向。

14、在一些实施例中，探测器的探测范围可以涵盖多个成像源的视野总和。

15、在一些实施例中，多个成像束中的至少两个可以具有不同的能级。

16、在一些实施例中，多个成像源中的至少一个可以被配置为发射不同能级的成像束。

17、在一些实施例中，探测器的宽度可以超过阈值。

18、在一些实施例中，探测器可以包括弧形探测器。

19、在一些实施例中，机架可以包括可旋转滚轮。治疗头、探测器和多个成像源可以安装在可旋转滚轮上并随可旋转滚轮旋转。

20、根据本技术的另一方面。可以提供一种系统。该系统可以包括至少一个存储设备，包括一组指令，与至少一个存储设备和放射系统通信的至少一个处理器。放射系统可以包括多个成像源和探测器。多个成像源中的至少两个可以共用探测器。探测器可以被配置为探测由至少两个成像源发射的至少两个成像束。探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源中的不同成像源发射。当执行指令集时，至少一个处理器可以被配置成使系统执行包括以下操作的操作：通过使放射系统的ct成像源向放射系统发射治疗前成像束来生成治疗前图像目的；基于治疗前图像确定对象的目标区域在放射系统中的位置信息；根据位置信息，将对象的目标区域定位在放射系统中。

21、在一些实施例中，至少一个处理器可以被配置为使系统执行以下操作的操作：通过使多个成像源中的至少一个发射至少一个第二治疗前成像来生成第二治疗前图像，其中第二治疗前图像是多能量图像；根据治疗前图像与第二治疗前图像调整对象的目标区域的治疗计划。

22、在一些实施例中，基于治疗前图像和第二治疗前图像调整对象的目标区域的治疗计划可以包括：通过将治疗前图像和第二治疗前图像融合，生成融合图像；确定融合图像中目标区域的信息；基于目标区域的信息调整目标区域的治疗计划。

23、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第二治疗前成像束，它们具有不同的能级并且由多个成像源中的至少两个发射。

24、在一些实施例中，多个成像源中的至少一个可以包括所述多个成像源中被配置为发射不同能级的成像束的成像源。

25、在一些实施例中，至少一个第二治疗前成像束中由所述ct成像源发射的成像束能够被所述放射系统的准直器可调节限束。

26、在一些实施例中，第二治疗前成像束的第一扇角可以小于或等于治疗前成像束的第二扇角。

27、在一些实施例中，至少一个处理器可以被配置为使系统执行操作，包括：基于对象的治疗计划和目标区域的位置信息，使放射系统的治疗头向对象的目标区域传送治疗束；通过使放射系统的多个成像源向对象传送多个治疗成像束来生成对象的多个图像；根据对象的多个图像调整治疗束的发射或调整目标区域的位置信息。

28、在一些实施例中，调整治疗束的传送可以包括调整治疗束的方向以允许治疗束朝向目标区域中的至少一个；调整治疗计划，或暂停治疗束的发射。

29、在一些实施例中，多个治疗成像束中的由ct成像源发射的成像束可以被放射系统的准直器可调节地限束。

30、在一些实施例中，由ct成像源发射的多个治疗成像束中的一个的第一扇角可以小于或等于治疗前成像束的第二扇角。

31、在一些实施例中，图像可以包括对象的至少一个器官。调整治疗束的发射或调整目标区域的位置信息可以包括：基于图像确定至少一个器官的运动信息；基于至少一个器官的运动信息调整治疗束的发射或调整目标区域的位置信息。

32、在一些实施例中，至少一个器官的运动信息可以与至少一个器官的运动有关。

33、根据本技术的另一方面，可以提供一种系统。该系统可以包括至少一个包含一组指令的存储设备和与至少一个存储设备和放射系统通信的至少一个处理器。放射系统可以包括第一探测器和多个成像源，所述多个成像源中的一个是ct成像源。多个成像源中的至少两个可以共用第一探测器。第一探测器可以被配置为探测由至少两个成像源发射的至少两个成像束。探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源中的不同成像源发射。当执行指令集时，至少一个处理器可以被配置为使系统执行以下操作的操作，包括：通过使放射系统的ct成像源向对象发射治疗前成像束来生成治疗前图像；基于治疗前图像使对象的目标区域定位在放射系统中；基于对象的治疗计划，使放射系统的治疗头向对象的目标区域传送至少一个治疗束；基于由放射系统的第二探测器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；基于治疗前图像和至少一个治疗图像，确定治疗束的传送是否符合根据治疗计划的计划治疗束传送。

34、在一些实施例中，至少一幅治疗图像可以包括一幅治疗图像。基于治疗前图像和至少一个治疗图像确定治疗束的传送是否符合根据治疗计划的计划治疗束传送可以包括：基于治疗前图像确定参考治疗图像。对象的治疗图像和治疗计划；通过比较参考治疗图像和治疗图像生成比较结果；基于比较结果确定治疗束的传送是否符合治疗计划的计划治疗束传送。

35、在一些实施例中，治疗图像和参考治疗图像两者可以都是二维的并且来自对象的相同视角。

36、在一些实施例中，至少一个治疗图像可以包括来自对象的至少两个不同视角的多个治疗图像。基于治疗前图像和至少一个治疗图像，确定治疗束的传送是否符合根据治疗计划的计划治疗束传送可以包括：估计治疗束的放射剂量分布在基于治疗前图像和多个治疗图像的对象；通过比较治疗束的放射剂量分布和对象中的计划放射剂量分布来生成比较结果；基于比较结果确定治疗束的传送是否符合治疗计划的计划治疗束传送。

37、在一些实施例中，治疗束在对象中的放射剂量分布可以包括三维放射剂量分布。

38、根据本技术的另一方面，可以提供一种系统。该系统可以包括:至少一个存储设备，包含一组指令；与至少一个存储设备和放射系统通信的至少一个处理器,放射系统可以包括探测器和多个成像源，其中一个是ct成像源，当执行指令集时，至少一个处理器可以被配置成使系统执行包括以下操作：使放射系统的治疗头基于对象的治疗计划向对象的目标区域传送治疗束；使放射系统的多个成像源向对象和探测器发射多个成像束，其中，多个成像束包括由ct成像源发射的ct成像束，所述ct成像束的扇角能够通过调节所述ct成像源的准直器的孔径而实现；基于由探测器探测到的多个成像束中的至少一部分生成对象的图像组；根据对象的图像组确定目标区域的位置信息。

39、在一些实施例中，多个成像束中的每一个都可以照射在探测器的探测区域上。多个探测区域可以至少部分地彼此分开。

40、在一些实施例中，多个成像源中的至少一个可以与治疗头一起旋转。

41、在一些实施例中，可以同时发射多个成像束和治疗束中的至少一个。

42、在一些实施例中，多个图像中的至少两个可以来自对象的不同视角。

43、在一些实施例中，图像组中的至少一个图像可以是二维的。

44、在一些实施例中，多个图像可以包括对象的至少一个器官的器官信息、与至少一个器官的运动相关的目标区域的运动。基于对象的多幅图像确定目标区域的位置信息可以包括：基于器官信息确定至少一个器官的运动信息；根据至少一个器官的运动信息确定目标区域的位置信息。

45、在一些实施例中，至少一个处理器可以被配置为使系统执行包括以下操作的操作：通过使多个成像源向对象传送第二组多个成像束来生成对象的包含多个图像的第二图像组，以及探测器，多个第二成像束包括由ct成像源发射的具有所述扇角的第二ct成像束；根据对象的第二图像组确定目标区域的第二位置信息。

46、在一些实施例中，对象的图像组可以对应于第一时间点。对象的第二图像组可以对应于不同于第一时间点的第二时间点。

47、根据本技术的另一方面，可以提供一种系统。该系统可以包括至少一个包含一组指令的存储设备和与至少一个存储设备和放射系统通信的至少一个处理器。放射系统可以包括探测器和多个成像源，其中之一是ct成像源。当执行指令集时，至少一个处理器可以被配置成使系统执行操作，包括：使放射系统的多个成像源向对象发射不同能级的多个成像束，并且探测器，其中，所述多个成像束包括ct成像源发射的ct成像束，ct成像束的扇角能够通过调节所述ct成像源的准直器的孔径而实现；基于由探测器探测到的具有不同能级的多个成像束的至少一部分生成对象的图像。

48、在一些实施例中，对象的图像可以是多能量图像。

49、在一些实施例中，至少一个处理器可以被配置为使系统执行包括以下操作的操作：使ct成像源发射具有第二扇角的第二ct成像束，所述第二扇角通过调节所述ct成像源的准直器的孔径而实现，第二扇角大于扇角；基于探测器探测到的第二ct成像束的至少一部分生成第二图像；通过将图像和第二图像融合，生成融合图像；确定融合图像中目标区域的信息。

50、在一些实施例中，融合图像中目标区域的信息可以包括目标区域的轮廓或目标区域周围组织的轮廓中的至少一种。

51、在一些实施例中，至少一个处理器可以被配置为使系统执行包括以下操作的操作：基于融合图像中的目标区域的信息，调整关于对象的目标区域的治疗计划。

52、根据本技术的另一方面，可以提供一种方法。该方法可以在放射系统和具有至少一个处理器和至少一个存储设备的计算设备上实现。放射系统可以包括多个成像源和探测器。多个成像源中的至少两个可以共用探测器。探测器可以被配置为探测由至少两个成像源发射的至少两个成像束。探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源中的不同成像源发射。该方法可以包括：通过使放射系统的ct成像源向对象发射治疗前成像束来生成治疗前图像；基于治疗前图像确定对象的目标区域在放射系统中的位置信息；根据位置信息，将对象的目标区域定位在放射系统中。

53、在一些实施例中，该方法可以包括：通过使多个成像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生成第二治疗前图像，其中第二治疗前图像是多能量图像；根据治疗前图像与第二治疗前图像调整对象的目标区域的治疗计划。

54、在一些实施例中，基于治疗前图像和第二治疗前图像调整对象的目标区域的治疗计划可以包括：通过将治疗前图像和第二治疗前图像融合，生成融合图像；确定融合图像中目标区域的信息；基于目标区域的信息调整目标区域的治疗计划。

55、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第二治疗前成像束，它们具有不同的能级并且由多个成像源中的至少两个发射。

56、在一些实施例中，多个成像源中的至少一个可以包括被配置为发射不同能级的成像束的多个成像源之一。

57、在一些实施例中，由ct成像源发射的至少一个第二治疗前成像束之一可以由放射系统的准直器可调节地限束。

58、在一些实施例中，第二治疗前成像束的第一扇角可以小于或等于治疗前成像束的第二扇角。

59、在一些实施例中，该方法可以包括使放射系统的治疗头基于对象的治疗计划和目标区域的位置信息向对象的目标区域传送治疗束；通过使放射系统的多个成像源向对象传送多个治疗成像束来生成对象的多个图像；根据对象的多个图像调整治疗束的发射或调整目标区域的位置信息。

60、在一些实施例中，调整治疗束的传送可以包括调整治疗束的方向以允许治疗束朝向目标区域中的至少一个；调整治疗计划，或暂停治疗束的发射。

61、在一些实施例中，由ct成像源发射的多个治疗成像束之一可以由放射系统的准直器可调节地限束。

62、在一些实施例中，由ct成像源发射的多个治疗成像束之一的第一扇角可以小于或等于治疗前成像束的第二扇角。

63、在一些实施例中，图像可以包括对象的至少一个器官。调整治疗束的发射或调整目标区域的位置信息可以包括：基于图像确定至少一个器官的运动信息；基于至少一个器官的运动信息调整治疗束的发射或调整目标区域的位置信息。

64、在一些实施例中，至少一个器官的运动信息可以与至少一个器官的运动有关。

65、根据本技术的另一方面，可以提供一种方法。该方法可以在放射系统和具有至少一个处理器和至少一个存储设备的计算设备上实现。放射系统可以包括第一探测器和多个成像源，其中一个是ct成像源。多个成像源中的至少两个可以共用第一探测器。第一探测器可以被配置为探测由至少两个成像源发射的至少两个成像束。探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源中的不同成像源发射。该方法可以包括：通过使放射系统的ct成像源向对象发射治疗前成像束来生成治疗前图像；基于治疗前图像使对象的目标区域定位在放射系统中；基于对象的治疗计划，使放射系统的治疗头向对象的目标区域传送至少一个治疗束；基于由放射系统的第二探测器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；基于治疗前图像和至少一个治疗图像，确定治疗束的传送是否符合根据治疗计划的计划治疗束传送。

66、在一些实施例中，至少一幅治疗图像可以包括一幅治疗图像。基于治疗前图像和至少一个治疗图像确定治疗束的传送是否符合根据治疗计划的计划治疗束传送可以包括：基于治疗前图像确定参考治疗图像。对象的治疗图像和治疗计划；通过比较参考治疗图像和治疗图像生成比较结果；基于比较结果确定治疗束的传送是否符合治疗计划的计划治疗束传送。

67、在一些实施例中，治疗图像和参考治疗图像两者可以都是二维的并且来自对象的相同视角。

68、在一些实施例中，至少一个治疗图像可以包括来自对象的至少两个不同视角的多个治疗图像。基于治疗前图像和至少一个治疗图像，确定治疗束的传送是否符合根据治疗计划的计划治疗束传送可以包括：估计治疗束的放射剂量分布在基于治疗前图像和多个治疗图像的对象；通过比较治疗束的放射剂量分布和目标中的计划放射剂量分布来生成比较结果；基于比较结果确定治疗束的传送是否符合治疗计划的计划治疗束传送。

69、在一些实施例中，治疗束在对象中的放射剂量分布可以包括三维放射剂量分布。

70、根据本技术的另一方面，可以提供一种方法。该方法可以在放射系统和具有至少一个处理器和至少一个存储设备的计算设备上实现。放射系统可以包括探测器和多个成像源，其中之一是ct成像源。该方法可包括：使放射系统的治疗头基于对象的治疗计划向对象的目标区域传送治疗束；使放射系统的多个成像源向对象和探测器发射多个成像束，其中多个成像束包括由ct成像源发射的ct成像束，ct成像束的扇角能够通过调节所述ct成像源的准直器的孔径而实现；基于由探测器探测到的多个成像束中的至少一部分生成对象的图像组；根据对象的图像组确定目标区域的位置信息。

71、在一些实施例中，多个成像束中的每一个都可以照射在探测器的探测区域上。多个探测区域可以至少部分地彼此分开。

72、在一些实施例中，多个成像源中的至少一个可以与治疗头一起旋转。

73、在一些实施例中，可以同时发射多个成像束和治疗束中的至少一个。

74、在一些实施例中，多个图像中的至少两个可以来自对象的不同视角。

75、在一些实施例中，图像组中的至少一个图像可以是二维的。

76、在一些实施例中，多个图像可以包括对象的至少一个器官。目标区域的运动可以与至少一个器官的运动有关。基于对象的多幅图像确定目标区域的位置信息可以包括：基于多幅图像确定至少一个器官的运动信息；根据至少一个器官的运动信息确定目标区域的位置信息。

77、在一些实施例中，该方法可以包括：通过使多个成像源向对象和探测器传送多个第二成像束来生成对象的第二图像组，多个第二成像束包括第二ctct成像源发出的扇角成像束；根据对象的第二图像组确定目标区域的第二位置信息。

78、在一些实施例中，对象的图像组可以对应于第一时间点。对象的第二图像组可以对应于不同于第一时间点的第二时间点。

79、根据本技术的另一方面，可以提供一种方法。该方法可以在放射系统和具有至少一个处理器和至少一个存储设备的计算设备上实现。放射系统可以包括探测器和多个成像源，其中之一是ct成像源。该方法可以包括：使放射系统的多个成像源向对象和探测器发射不同能级的多个成像束，其中多个成像束包括由ct成像源发射的ct成像束，ct成像束的扇角是通过调整ct成像源的准直器的孔径而实现；基于由探测器探测到的具有不同能级的多个成像束的至少一部分生成对象的图像。

80、在一些实施例中，对象的图像可以是多能量图像。

81、在一些实施例中，该方法可以包括：使ct成像源发射第二扇角的第二ct成像束，第二扇角通过调整ct成像源的准直器的孔径实现，第二扇角大于扇角；基于探测器探测到的第二ct成像束的至少一部分生成第二图像；通过融合图像和第二图像生成融合图像；确定融合图像中目标区域的信息。

82、在一些实施例中，融合图像中目标区域的信息可以包括目标区域的轮廓或目标区域周围组织的轮廓中的至少一种。

83、在一些实施例中，该方法可以包括：基于融合图像中的目标区域的信息调整关于对象的目标区域的治疗计划。

84、根据本技术的另一方面，可以提供一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以包括由至少一个处理器执行的指令，使得至少一个处理器在放射系统上实施一种方法。放射系统可以包括多个成像源和探测器。多个成像源中的至少两个可以共用探测器。探测器可以被配置为探测由至少两个成像源发射的至少两个成像束。探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源中的不同成像源发射。该方法可以包括：通过使放射系统的ct成像源向对象发射治疗前成像束来生成治疗前图像；基于治疗前图像确定对象的目标区域在放射系统中的位置信息；根据位置信息，将对象的目标区域定位在放射系统中。

85、根据本技术的另一方面，可以提供一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以包括：由至少一个处理器执行的指令，使得至少一个处理器在放射系统上实施方法。放射系统可以包括第一探测器和多个成像源，其中一个是ct成像源。多个成像源中的至少两个可以共用第一探测器。第一探测器可以被配置为探测由至少两个成像源发射的至少两个成像束。探测到的至少两个成像束可以由至少两个成像源中的不同成像源发射。该方法可以包括：通过使放射系统的ct成像源向对象发射治疗前成像束来生成治疗前图像；基于治疗前图像使对象的目标区域定位在放射系统中；基于对象的治疗计划，使放射系统的治疗头向对象的目标区域传送至少一个治疗束；基于由放射系统的第二探测器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；基于治疗前图像和至少一个治疗图像，确定治疗束的传送是否符合根据治疗计划的计划治疗束传送。

86、根据本技术的另一方面，可以提供一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以包括由至少一个处理器执行的指令，使得至少一个处理器在放射系统上实施一种方法。放射系统可以包括探测器和多个成像源，其中之一是ct成像源。该方法可包括：使放射系统的治疗头基于对象的治疗计划向对象的目标区域传送治疗束；使放射系统的多个成像源向对象和探测器发射多个成像束，其中多个成像束包括由ct成像源发射的ct成像束，并且ct成像束具有通过调整ct成像源的准直器孔径实现扇角；基于由探测器探测到的多个成像束中的至少一部分生成对象的图像组；根据对象的图像组确定目标区域的位置信息。

87、根据本技术的另一方面，可以提供一种非暂时性计算机可读介质。非暂时性计算机可读介质可以包括：由至少一个处理器执行的指令，使得至少一个处理器在放射系统上实施方法。放射系统可以包括探测器和多个成像源，其中之一是ct成像源。该方法可以包括：使放射系统的多个成像源向对象和探测器发射不同能级的多个成像束，其中多个成像束包括由ct成像源发射的ct成像束，ct成像束的扇角是通过调整ct成像源的准直器的孔径实现的；基于由探测器探测到的具有不同能级的多个成像束的至少一部分生成对象的图像。

88、根据本技术的另一方面，可以提供一种放射系统。该系统可包括：龙门架；治疗头被配置为向对象传送治疗束；多个成像源被配置为向对象传送多个成像束，多个成像源包括第一类型的第一成像源和不同于第一类型的第二类型的第二成像源，以及第一类型的第一成像源是ct成像源；至少一个探测器被配置为探测由多个成像源发射的多个成像束。至少一个探测器和多个成像源可以安装在机架上。多个成像束和治疗束可以穿过对象的同一平面。

89、在一些实施例中，至少一个探测器可以包括一个探测器。第一成像源和第二成像源可以共用探测器，使得探测器可以被配置为探测由第一成像源和第二成像源发射的成像束。

90、在一些实施例中，放射系统还可以包括不同于第一类型的第一成像源的第三类型的第三成像源。

91、在一些实施例中，至少一个探测器可以包括一个探测器。第一成像源、第二成像源和第三成像源可以共用探测器，使得探测器可以被配置为探测由第一成像源、第二成像源和第三成像源发射的成像束。

92、在一些实施例中，第二类型的第二成像源可以是dr成像源。

93、在一些实施例中，第三类型的第三成像源可以是dr成像源。

94、本技术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，本技术的一部分附加特性对于本领域技术人员是明显的。本技术的特征可以通过实践或使用在下面讨论的详细示例中阐述的方法、手段和组合的各个方面来实现和获得。