用于運(yùn)行放射治療設(shè)備的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種用于運(yùn)行放射治療設(shè)備（200）的方法。所述放射治療設(shè)備（200）包含磁共振裝置（204）。在所述方法中，接收用于患者（203）的照射計劃。當(dāng)所述患者（203）被置于所述放射治療設(shè)備（200）中并且被給予了超極化的造影劑時，采集該患者（203）的磁共振數(shù)據(jù)。在磁共振數(shù)據(jù)中，基于超極化的造影劑來確定分子的照射目標(biāo)區(qū)域并且依賴于在磁共振數(shù)據(jù)中所確定的分子的照射目標(biāo)區(qū)域來修正所接收到的照射計劃。分子的照射目標(biāo)區(qū)域涉及具有預(yù)定的分子特征的患者（203）的區(qū)域。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及一種以及一種在其中應(yīng)用該方法的放射治療設(shè)備。
技術(shù)介紹
放射治療，其也被稱為輻射治療(RT)，是一種基于電離輻射的治療方法，用于治療例如癌癥。但是放射治療也可以被用于治療其他的疾病。在放射治療中嘗試將足夠的放射性輻射劑量提供給患病組織，而周邊健康組織被空出。治療效果以電離輻射在健康組織和患病組織上的不同作用為基礎(chǔ)。通常給目標(biāo)區(qū)域附上邊緣區(qū)域(所謂的邊緣)，以便確保在規(guī)劃階段和治療階段之間有關(guān)位置的差異與運(yùn)動不影響治療效果。反之，為了在確定的包括邊緣區(qū)域以及待使用的劑量在內(nèi)的目標(biāo)區(qū)域參數(shù)的情況下不影響周圍的健康組織，邊緣區(qū)域的應(yīng)用限制了最大可提供給目標(biāo)區(qū)域的劑量。由此，近年來提出了所謂的圖像引導(dǎo)的放射治療(Image-Guided Radiation Therapy，IGRT，圖像引導(dǎo)放射治療)。圖像引導(dǎo)放射治療使得可以在輻射提供之前將目標(biāo)區(qū)域與可以包含所謂危險器官(Organs at Risk, OAR,處于危險中的器官)的周圍健康組織可視化，從而可以理論上減少邊緣區(qū)域。對于成像的放射治療，基本上使用了所有的公知的成像技術(shù)以及成像模式，就像例如投影的X射線輻射、斷層造影的X射線輻射、超聲波或者磁共振。然而，目前斷層造影的X射線成像被最廣泛地傳播，就像例如在文獻(xiàn)“A survey of image-guided radiation therapy use in the United States，，(作者是 Simpson DR 等； 2010 年 8 月 15 H ；116 (16) :3953-60)所描述的那樣。另一方面，在一些臨床應(yīng)用中，在使用X射線成像的情況下軟組織的對比度不是足夠的，例如在膀胱、前列腺以及腸之間的交接區(qū)域處。在這種情況下可以例如組合使用放射治療設(shè)備以及磁共振成像設(shè)備，就像例如在Lagendijk JJ等人在文獻(xiàn)“MRI/linac integration”(發(fā)表在 Radiother Oncol. 2008 年 I 月；86 (I) : 25-9)中所描述的那樣。成像裝置的使用與放射治療裝置相結(jié)合可以這樣進(jìn)一步得到擴(kuò)展，使得可以在治療期間針對解剖學(xué)信息補(bǔ)充目標(biāo)區(qū)域的功能的或者分子的信息。由此可以實(shí)現(xiàn)所謂的生物學(xué)引導(dǎo)的放射治療(biologically guided radiation therapy,BGRT),其例如由 Steward RD等人在Med Phys. 2007 年 10 月；34 (10) :3739-51 中的文獻(xiàn)“BRGT:biologically guided radiation therapy-the future is fast approaching”所描述。然而，由于磁共振成像關(guān)于分子成像具有低的靈敏度，所以對于生物學(xué)引導(dǎo)的放射治療的分子成像通常使用正電子發(fā)射斷層造影(PET)。然而正電子發(fā)射斷層造影相對成本過高。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
因此，本專利技術(shù)要解決的技術(shù)問題是，提供一種更為簡易和低成本的生物學(xué)引導(dǎo)的放射治療，其在放射治療中確保了對目標(biāo)區(qū)域的精確照射以及對健康組織的微小影響。按照本專利技術(shù)，通過運(yùn)行放射治療設(shè)備的方法、放射治療設(shè)備、計算機(jī)程序產(chǎn)品以及電子可讀的數(shù)據(jù)載體來解決該技術(shù)問題。按照本專利技術(shù)提供了一種。放射治療設(shè)備包含用于采集磁共振數(shù)據(jù)的磁共振設(shè)備。在所述方法中由放射治療設(shè)備接收用于患者的放射計劃。例如，可以事先借助X射線計算機(jī)斷層造影、磁共振斷層造影或者正電子發(fā)射斷層造影來確定放射計劃。在下一步驟中當(dāng)患者被置于放射治療設(shè)備中時采集患者的磁共振數(shù)據(jù)。在采集磁共振數(shù)據(jù)之前，向患者給予超極化的造影劑。超極化的造影劑可以例如設(shè)置在治療空間中或者設(shè)置在緊靠治療區(qū)域的附近，并且當(dāng)患者被置于放射治療設(shè)備中時給予患者超極化造影劑。超極化的造影劑使得極大地提升了在所采集的磁共振數(shù)據(jù)中的信噪比。基于超極化的造影劑來確定在磁共振數(shù)據(jù)中的分子的照射目標(biāo)區(qū)域。分子的照射目標(biāo)區(qū)域包含具有預(yù)定的分子特征的患者區(qū)域。分子的照射目標(biāo)區(qū)域可以例如包含患病器官的部分區(qū)域， 其具有預(yù)定的分子特征。這樣的分子特征也被稱作功能特征或者生物學(xué)特征并且能夠例如具有在組織中增大了的物質(zhì)比例，例如增大了的乳酸鹽含量或者增大了的氧含量或者組織區(qū)域的增大了的分子活性或者生物學(xué)活性。依賴于在磁共振數(shù)據(jù)中所確定的分子的照射目標(biāo)區(qū)域來修正所接收的照射計劃。照射目標(biāo)區(qū)域的修正可以包含例如幾何修正或者劑量測定的修正。所接收的照射計劃可以已經(jīng)包含分子的照射目標(biāo)區(qū)域。在這種情況下，例如在所接收照射計劃中的分子的照射目標(biāo)區(qū)域的位置可以不同于在磁共振數(shù)據(jù)中所確定的照射目標(biāo)區(qū)域，或者在磁共振數(shù)據(jù)中所確定的分子的照射目標(biāo)區(qū)域之內(nèi)的分子特征不同于在所接收的照射計劃中的。于是，可以依賴于在磁共振數(shù)據(jù)中所確定的分子的照射目標(biāo)區(qū)域來修正照射計劃。通過使用超極化的造影劑可以以優(yōu)選的方式在磁共振數(shù)據(jù)中強(qiáng)調(diào)分子的照射目標(biāo)區(qū)域，由此可以平滑出涉及干擾背景(例如大量的水)的信號。通過使用超極化的造影劑可以標(biāo)記出例如腫瘤的分子活動。當(dāng)患者在治療臺上位于與其將接受照射時相同的位置時，可以采集該分子的信息。以這種方式可以確保，關(guān)于治療射束正確地對準(zhǔn)照射區(qū)域。在錯誤對準(zhǔn)的情況下可以借助例如準(zhǔn)直儀來進(jìn)行幾何尺寸的重新調(diào)整。也可以進(jìn)行劑量的調(diào)整。由此，如果在由磁共振設(shè)備和放射治療設(shè)備組成的組合的裝置中使用超極化的造影劑以用于磁共振成像，則可以基于生物學(xué)引導(dǎo)的放射治療進(jìn)行改進(jìn)的放射治療。由此可以允許減小目標(biāo)區(qū)域的邊緣區(qū)域并且提供用于較高分子活性的區(qū)域的劑量，所述較高分子活性通過超極化的造影劑的記錄來顯示。由此可以更安全并且更有效地進(jìn)行放射治療。按照一個實(shí)施方式，所述方法還包含控制射束產(chǎn)生裝置用于根據(jù)修正的照射計劃來產(chǎn)生治療位于放射治療設(shè)備內(nèi)的患者的射束。由于患者在采集磁共振數(shù)據(jù)以及在修正照射計劃時已經(jīng)位于放射治療設(shè)備內(nèi)，可以這樣精確地控制射束產(chǎn)生裝置，使得以高精度擊中照射目標(biāo)區(qū)域卻可以使周圍健康的組織以及危險器官避免照射。按照另一個實(shí)施方式，所接收的照射計劃除了分子的照射目標(biāo)區(qū)域還包含解剖學(xué)的照射目標(biāo)區(qū)域以及危險器官區(qū)域。附加地在所采集的磁共振數(shù)據(jù)中確定解剖學(xué)的照射目標(biāo)區(qū)域，并且依賴于在磁共振數(shù)據(jù)中所確定的分子的照射目標(biāo)區(qū)域以及在磁共振數(shù)據(jù)中所確定的解剖學(xué)的照射目標(biāo)區(qū)域來修正所接收的照射計劃。由于基于所采集的磁共振數(shù)據(jù)也可以確定解剖學(xué)區(qū)域，可以精確地采集和定位解剖學(xué)的照射目標(biāo)區(qū)域(例如確定的器官)以及不被照射的危險器官區(qū)域。基于該附加的解剖學(xué)信息可以修正照射計劃，方法是，例如調(diào)整射束準(zhǔn)直或者射束劑量。由此可以減少開頭所述的邊緣區(qū)域或者邊緣，其位于照射目標(biāo)區(qū)域以及不被照射的區(qū)域或危險器官區(qū)域之間。由此可以實(shí)施對患者的有效和安全的照射。超極化的造影劑可以例如包含13C丙酮酸鹽。該造影劑可以顯著地提高在所采集的用于例如照射目標(biāo)區(qū)域(就像例如腫瘤區(qū)域)的磁共振數(shù)據(jù)中的信噪比。腫瘤區(qū)域的更高的分子活性可以例如通過13C丙酮酸鹽更強(qiáng)的吸收來顯示。超極化的造影劑可以不基于碳 (13C)而是基于氦(3He)或者氙(129Xe)。按照另一個實(shí)施方式，放射治療設(shè)備包含直線加速器(Linear Accelerator, LINAC)或者鈷 60 源(Co本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于運(yùn)行放射治療設(shè)備的方法，其中所述放射治療設(shè)備（200）包含磁共振裝置（204），所述方法包含醫(yī)學(xué)步驟：?接收用于患者（203）的照射計劃，?當(dāng)所述患者（203）被置于放射治療設(shè)備（200）中并且具有在采集磁共振數(shù)據(jù)之前所給予的超極化的造影劑時，采集該患者（203）的磁共振數(shù)據(jù)，?基于超極化的造影劑在磁共振數(shù)據(jù)中確定分子的照射目標(biāo)區(qū)域，其中分子的照射目標(biāo)區(qū)域包含具有預(yù)定的分子特征的患者區(qū)域，以及?依賴于在磁共振數(shù)據(jù)中所確定的分子的照射目標(biāo)區(qū)域來修正所接收的照射計劃。

【技術(shù)特征摘要】
2011.09.06 DE 102011082181.31.ー種用于運(yùn)行放射治療設(shè)備的方法，其中所述放射治療設(shè)備(200)包含磁共振裝置(204)，所述方法包含醫(yī)學(xué)步驟 -接收用于患者(203)的照射計劃， -當(dāng)所述患者(203)被置于放射治療設(shè)備(200)中并且具有在采集磁共振數(shù)據(jù)之前所給予的超極化的造影剤吋，采集該患者(203)的磁共振數(shù)據(jù)， -基于超極化的造影劑在磁共振數(shù)據(jù)中確定分子的照射目標(biāo)區(qū)域，其中分子的照射目標(biāo)區(qū)域包含具有預(yù)定的分子特征的患者區(qū)域，以及 -依賴于在磁共振數(shù)據(jù)中所確定的分子的照射目標(biāo)區(qū)域來修正所接收的照射計劃。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其中，用于患者的所述照射計劃具有分子的照射目標(biāo)區(qū)域，其中，對所接收的照射計劃進(jìn)行的修正包含依賴于在所述磁共振數(shù)據(jù)中所確定的分子的照射目標(biāo)區(qū)域來對照射計劃的分子的照射目標(biāo)區(qū)域所進(jìn)行的修正。3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的方法，其還包含 -控制用于產(chǎn)生射束(202)的射束產(chǎn)生裝置(201)以便根據(jù)所修正的照射計劃來治療布置在放射治療設(shè)備(200)中的患者(203)。4.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中，所接收的照射計劃包含解剖學(xué)的照射目標(biāo)區(qū)域和危險器官區(qū)域，其中，所述方法還包含在所述磁共振數(shù)據(jù)中確定所述解剖學(xué)的照射目標(biāo)區(qū)域，其中，依賴于在所述磁共振數(shù)據(jù)中所確定的分子的照射目標(biāo)區(qū)域以及在所述磁共振數(shù)據(jù)中所確定的解剖學(xué)的照射目標(biāo)區(qū)域來對所接收的照射計劃進(jìn)行修正。5.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中，所述超極化的造影剤包含13C丙酮酸鹽。6.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項所述的方法，其中，所述分子特征包含乳酸鹽含量、氧含量和/或組織區(qū)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J斯坦卡內(nèi)羅，
申請(專利權(quán))人：西門子公司，
類型：發(fā)明
國別省市：