技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醫(yī)療裝置及其監(jiān)控方法，尤其涉及一種放射治療系統(tǒng)及其實(shí)時(shí)監(jiān)控方法。

背景技術(shù)

作為腫瘤治療的一個(gè)重要手段，放射治療的基本原理是通過放射線照射腫瘤，造成腫瘤細(xì)胞的內(nèi)部損害，阻斷細(xì)胞的活動(dòng)過程，阻止腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)分裂，直至導(dǎo)致其最終死亡，從而達(dá)到治療的目的。放射治療主要針對(duì)一些對(duì)射線感受性強(qiáng)的腫瘤，例如鼻咽癌、乳腺瘤、食道癌、子宮癌等，對(duì)感受性不強(qiáng)的腫瘤以及復(fù)發(fā)的腫瘤往往效果不佳。即便是對(duì)感受性強(qiáng)的腫瘤，通常也需要優(yōu)化照射治療方案以降低副作用。為了降低輻射對(duì)腫瘤周圍正常組織的損害，一些先進(jìn)的治療技術(shù)，如三維適形放射治療（conformal?radiation?therapy，CRT）、強(qiáng)度調(diào)制放射療法（Intensitymodulated?radiation?therapy，IMRT）等被廣泛地應(yīng)用在臨床治療中。所有這些技術(shù)的實(shí)施都需要預(yù)先知道腫瘤的位置、大小和分布等相關(guān)信息，這就需要利用CT、MRI、X-射線、超聲等影像手段來提供。在常用的三維適形放射治療中，先用多葉準(zhǔn)直器約束線束的形狀，使之與該角度的腫瘤截面吻合，減少正常組織受到的不必要的輻射。進(jìn)一步的，放射線束從不同的角度照射腫瘤，從而獲得理想的劑量沉積。其中，周圍正常組織由于受輻照的范圍增大，所受劑量被大大分散，其生物損害也隨之降低。在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的強(qiáng)度調(diào)制放射治療則更進(jìn)一步對(duì)于照射野內(nèi)的輻射進(jìn)行調(diào)制，在時(shí)序和線束輪廓強(qiáng)度上調(diào)節(jié)放射束，從而獲得更為理想的劑量分布。為了進(jìn)一步減輕輻射帶來的副作用，考慮到正常細(xì)胞的修復(fù)能力優(yōu)于腫瘤細(xì)胞，通常采用所謂分割放療技術(shù)，即每次只照射一定比例的劑量，分多次照射完成預(yù)定劑量在腫瘤區(qū)域的沉積。照射間歇期，正常組織可以修復(fù)放射帶來的損害。

人體是一個(gè)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)，精確的放射治療必須要考慮到治療過程中組織的運(yùn)動(dòng)，例如心臟和肺等周期性的運(yùn)動(dòng)，以及病人本身的運(yùn)動(dòng)對(duì)于劑量輸運(yùn)的影響。為了把輻射劑量準(zhǔn)確地輸送到目標(biāo)區(qū)域，就要監(jiān)測(cè)人體的運(yùn)動(dòng)，知道它的實(shí)時(shí)狀態(tài)。現(xiàn)有的兩類監(jiān)測(cè)方法，一是在治療束之外再引入一個(gè)額外的成像束（例如KeV能量段X-射線）進(jìn)行監(jiān)測(cè)，由于監(jiān)測(cè)和治療是分開進(jìn)行的，這一方式通常不能提供真正的實(shí)時(shí)圖像，而且頻繁使用KeV監(jiān)測(cè)射線束也會(huì)給病人帶來不必要的額外劑量損害。二是在治療束序列之間插入成像束以提供人體狀態(tài)的信息，并在人體的對(duì)面探測(cè)穿透人體的射線分布，即放射投影圖像。這一方法成像過程和治療過程也是分開進(jìn)行的，也無法提供真正的實(shí)時(shí)信息，正常組織也會(huì)因?yàn)槌上袷艿筋~外的輻射劑量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種放射治療系統(tǒng)及其實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，能夠保證治療成像同步進(jìn)行，并且避免附加成像射線束所帶來的額外劑量沉積。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種放射治療系統(tǒng)，包括放射治療頭、監(jiān)測(cè)控制臺(tái)和治療床，其中，在所述放射治療頭的相對(duì)位置還設(shè)有射線探測(cè)裝置，所述射線探測(cè)裝置接收來自放射治療頭的治療束,并輸出圖像成像信息給所述監(jiān)測(cè)控制臺(tái)；所述監(jiān)測(cè)控制臺(tái)連接并控制所述放射治療頭和/或治療床。

上述的放射治療系統(tǒng)，其中，所述放射治療頭的放射源為X射線源、電子源、同步輻射源或中子源。

上述的放射治療系統(tǒng)，其中，所述射線探測(cè)裝置為實(shí)時(shí)射線強(qiáng)度分布探測(cè)器。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題而采用的技術(shù)方案是提供一種上述放射治療系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其中，包括如下步驟：a)獲取治療束序列,并按順序?qū)嵤┮粋€(gè)治療束；b)調(diào)整所述治療束，使其對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)病灶區(qū)域；c)所述射線探測(cè)裝置接收放射治療頭的治療束序列穿過目標(biāo)病灶區(qū)域后的射線，并進(jìn)行實(shí)時(shí)成像；d)所述成像信息輸出到所述監(jiān)測(cè)控制臺(tái)，所述監(jiān)測(cè)控制臺(tái)將實(shí)時(shí)投影成像的位置形狀和預(yù)定成像的位置形狀進(jìn)行比較，控制并實(shí)時(shí)調(diào)整所述放射治療頭和/或治療床。

上述的放射治療系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其中，所述步驟a)中獲取治療束序列后對(duì)治療束序列的配送順序或/和時(shí)間間隔進(jìn)行調(diào)整。

上述的放射治療系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其中，所述對(duì)治療束序列的調(diào)整包括調(diào)整治療束射線的數(shù)目、劑量大小和劑量分割。

上述的放射治療系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其中，所述步驟b)中調(diào)整治療束包括調(diào)整治療束的位置和形狀；所述調(diào)整治療束的位置包括調(diào)整治療束射線的入射位置和入射角度；所述調(diào)整治療束的形狀包括調(diào)整治療束射線的線束形狀和線束強(qiáng)度分布。

上述的放射治療系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)控方法，其中，對(duì)治療束調(diào)整時(shí)，還包括通過調(diào)節(jié)治療束的脈沖寬度使得調(diào)整前后的沉積劑量保持不變。