放射治疗的图形表示的制作方法

本公开涉及用于在放射输送环节(例如，治疗环节或治疗计划评估环节)期间生成放射输送的进度的图形表示的放射治疗系统和方法。该图形表示可以提供关于放射治疗系统是否正在根据治疗计划生成放射注量和/或输送放射剂量的指示。

背景技术：

1、在放射治疗环节期间，将患者置于放射治疗系统中并暴露于靶向肿瘤区域的治疗剂量的放射，同时避开对放射敏感的结构(例如，处于危险中的器官或oar)。治疗放射源、束成形部件(例如，钳口、多叶准直仪)以及机架和运动系统根据放射治疗治疗计划协同操作，以用规定剂量的放射辐射一个或多个肿瘤区域为目标。

2、在治疗环节期间，操作者(例如，临床医生、医学物理学家、放射治疗技术人员)可能在场，以监视放射治疗系统，并且例如，如果检测到任何机器故障和/或如果患者不再能够承受治疗，则暂停或终止治疗环节。一些放射治疗系统可生成日志文件，该日志文件包含有关放射治疗系统的各个部件和/或硬件随时间推移的操作的数据(例如，治疗放射源的位置、发射脉冲的数量、束成形部件的移动和/或位置)等)。通过查看日志文件，操作者可以确认放射治疗系统的硬件如由放射治疗计划所指定地操作，并且确认已输送了规定的放射剂量。然而，查看系统日志文件可能很麻烦，并且可能无法提供是否根据治疗计划正在进行放射输送的准确指示。因此，可能需要改进的监视放射输送的方法。

技术实现思路

1、在此描述的是用于在放射治疗治疗环节期间监视放射输送并生成可以提供给操作者(例如，临床医生、医学物理学家、放射治疗技术人员)的放射输送的图形表示的方法。可以向操作者显示相对于计划的放射输送(例如，如由放射治疗治疗计划指定)的治疗环节期间的放射输送的进度，该操作者可以使用该信息来决定是否继续放射输送，调节某些参数以帮助放射输送更符合计划的放射注量和/或剂量分布，和/或暂停或停止放射输送。随着放射治疗系统控制器收集放射数据和/或放射治疗系统硬件数据，可以实时更新图形，并且在一些变型中，可以每15分钟或更短(例如，约12分钟或更短，约10分钟或更短，约8分钟或更短，约5分钟或更短，约2分钟或更短)地更新。图形可以可替代地或另外地在环节期间的预定时间点或控制点被更新。控制点可以包括与治疗放射的输送有关的放射治疗系统部件配置的列表。在一些变型中，控制点可以包括治疗放射源相对于患者的激发位置或布置的列表(例如，如由放射源机架角度、患者平台位置、一个或多个束成形部件(诸如一个或多个多叶准直仪和/或钳口)的配置所定义的)。控制点还可以包括治疗放射源的不同机架运动和/或位置和/或不同多叶准直仪叶片配置和/或患者平台位置和/或治疗放射源剂量率等的列表。各种图形表示(“图形”)可以用于指示相对于计划的放射输送的放射输送的状态，并且可以随时间推移提供放射输送分布。方法可以可选地包括：计算可接受度量值的范围；生成表示可接受度量值的范围的图形；以及将那些度量的实际值(基于实时获取的数据计算的)与可接受度量值的范围进行比较。

2、在此描述的方法还可以包括在治疗环节之前基于治疗计划计算在预定或预选的时间点和/或检查点的预期或计划的放射输送度量，在治疗或质量保证(qa)环节期间计算那些预定时间点的实际或当前的放射输送度量，以及生成描绘与在那些时间点或检查点的预期或计划的输送相比的实际或当前放射输送的进度的一个或多个图形。这些图形可以帮助向操作者提供关于放射输送的准确性和/或精确度的指示，这可以帮助操作者确定放射输送应该继续还是应该暂停/停止。在此描述的方法可以可选地在治疗计划验证或qa环节期间使用，并且与计划的放射输送相比，在环节期间提供放射输送到体模的图形表示。

3、用于监视放射输送并生成放射输送的图形表示的放射治疗系统的一个变型可以包括：可旋转机架；耦接至可旋转机架的机架位置传感器；治疗放射源，其安装在可旋转机架上并且通过旋转机架可移动至多个机架激发位置；放射检测器，其设置在治疗放射源的放射束路径中；束成形部件，其设置在治疗放射源的放射束路径中，该束成形部件被配置为具有带有大小和形状的放射透射孔；束成形部件传感器，其被配置为检测放射透射孔的大小和形状；以及与控制器通信的显示器。该控制器可以包括机器可读存储器介质和处理器，该机器可读存储器介质存储随时间推移的计划的放射输送度量的值。处理器可以被配置为基于在放射输送环节期间从机架位置传感器和/或放射检测器和/或束成形部件传感器获取的数据，计算放射输送环节期间多个时间点的放射输送度量的实时值，生成描绘多个时间点上的计划放射输送度量值和实时放射输送度量值的图形表示，以及将图形表示输出到显示器。机器可读存储器介质可以被配置为存储计划放射输送度量的值的预选范围，并且处理器可以被配置为生成计划放射输送度量的预选范围的图形表示。处理器可以被配置为计算放射输送度量的实时值，生成图形表示，并且约每15分钟或更短，例如约每10分钟或更短，约每5分钟或更短，约每分钟或更短，约每10秒或更短等，将图形表示输出到显示器。控制器可以被配置为将计划的放射输送度量与放射输送度量的实时值进行比较，并生成描绘实时值是否在计划的放射输送度量的值的预选范围内的图形表示。控制器可以被配置为如果实时放射输送度量超出计划的放射输送度量的预选范围，则生成用于停止放射输送的命令信号。可替代地或另外地，控制器可以被配置为当实时放射输送度量接近计划的放射输送度量的预选范围的边界时生成警告并将该警告输出到显示器。在一些变型中，放射输送度量可以是使用机架位置传感器、放射检测器、束成形部件传感器和/或患者或体模的图像在放射输送环节期间获取的数据而生成的剂量-体积度量。例如，放射输送度量可以包括等剂量轮廓，并且图形表示可以包括叠加在患者或体模的图像上的等剂量轮廓线。该图像可以包含在放射输送环节期间获取的患者或体模的结构图像，例如，该图像可以是在放射输送环节期间获取的患者或体模的pet和/或ct扫描。可替代地或另外地，患者或体模的图像可以包含在放射输送环节之前获取的患者或体模的结构图像。放射输送度量可以包括体积剂量累积，并且图形表示包括剂量-体积直方图。剂量-体积直方图可以在放射输送环节内以预定时间间隔更新。该图形表示可以包括计划的剂量-体积直方图和描绘剂量-体积直方图值的预选范围的一个或多个边界。放射输送度量可以包括剂量梯度积聚，并且图形表示可以包括叠加在患者或体模的图像上的剂量梯度。在一些变型中，随时间推移，计划的放射输送度量可以包括第一正弦图，该第一正弦图根据治疗计划指定每个机架激发位置的束成形部件的放射透射孔的大小和形状，并且图形表示可以包括第一正弦图和第二正弦图，该第二正弦图使用在放射输送环节期间从束成形部件传感器和机架位置传感器获取的数据来表示每个机架激发位置的放射透射孔的大小和形状。

4、束成形部件可以包括具有多个叶片的动态多叶片准直仪(mlc)，并且束成形部件传感器可以包括耦接到多个叶片的多个叶片位置和/或运动传感器。第一正弦图可以基于分段的治疗计划注量图来指定每个机架激发位置的多个叶片的位置，并且第二正弦图可以使用来自多个叶片位置和/或运动传感器以及机架位置传感器的数据来表示每个机架激发位置的多个叶片的位置。该系统可以可选地包括患者平台，该患者平台可以移动通过机架的孔内的多个平台位置并且沿着机架的旋转轴移动，并且该图形表示可以可选地包括3d正弦图，该3d正弦图是针对多个平台位置中的每一个平台位置的第一正弦图和第二正弦图的组合。在一些变型中，图形表示可以包括伪彩色激发图，其中伪彩色激发图中的每个单元的强度可以表示使用在放射输送环节期间从机架位置传感器、放射检测器以及叶片位置和/或运动传感器获取的数据来计算出的每个mlc叶片在每个机架激发位置处的放射输送的频率或强度。放射输送度量的实时值可以是使用在放射输送环节期间从机架位置传感器、放射检测器以及叶片位置和/或运动传感器获取的数据来生成的放射剂量分布，并且图形表示可以可选地包括沿机架旋转轴的机架孔中的放射剂量分布的模拟视图。例如，模拟视图可以可视化放射输送环节期间的放射源的放射束路径，例如，模拟视图可以可视化机架孔内的剂量累积。

5、放射检测器可以包括电离室。可旋转机架可包括具有转子元件的可旋转环和具有定子元件的固定框架，并且机架位置传感器可包括编码器，该编码器被配置为检测转子元件和定子元件的相对位置。在一些变型中，机架位置传感器可以包括倾角仪和/或加速度计。