Терапевтическое устройство

Терапевтическое устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к системе лучевой терапии, в частности, к системе лучевой терапии с магнитно-резонансным наведением.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В лучевой терапии ионизирующее излучение используют для того, чтобы избирательно разрушать участки тканей внутри организма субъекта. Лучевую терапию типично используют для уничтожения злокачественных опухолей. Можно использовать ионизирующее излучение различных типов: заряженные частицы, рентгеновские лучи и гамма-лучи.

Трудность, связанная с лучевой терапией, заключается в том, что ионизирующее излучение может вызывать повреждение здоровой ткани, которая лежит на пути ионизирующего излучения. Следовательно полезно минимизировать эффект ионизирующего излучения, оказываемый на здоровую ткань на пути ионизирующего излучения.

В патентной заявке США US2005/0080468 раскрыто применение ультразвука для местной генерации гипертермии, чтобы повысить эффективность лучевой терапии. Также в немецкой патентной заявке DE 10 2007 060 189 упомянут синергический эффект от применения лучевой терапии и нагревания пораженной ткани. Кроме того, в немецкой патентной заявке DE 10 2007 060 189 отмечено, что температуру целевого объема определяют посредством чувствительной к температуре регистрационной МР последовательности.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к терапевтическому устройству и компьютерному программному продукту в независимых пунктах формулы изобретения. Варианты осуществления приведены в зависимых пунктах формулы изобретения.

Лучевая терапия является одним из наиболее значимых способов лечения опухолей. Однако сравнение различных опухолевых клеток может выявить значительные различия в их чувствительности к излучению, т.е., в вероятности индуцируемого излучением некроза клеток или апоптоза. Повышение температуры ткани на несколько градусов повышает радиационную чувствительность клеток, что обусловлено вызываемым увеличением перфузии. Эта мягкая форма гипертермии ниже уровня абляции, т.е., не сама гипертермия повреждает опухолевые клетки, а только комбинация гипертермии и излучения.

Мягкую гипертермию можно применять в комбинированной магнитно-резонансной и радиотерапевтической системе. Гипертермию можно индуцировать, например, с помощью фокусированного ультразвука высокой интенсивности или радиочастотной индуцированной гипертермии. Радиочастотную индуцированную гипертермию можно осуществлять, повторно используя магнитно-резонансную радиочастотную передачу, в частности, при использовании системы множественной передачи.

Нагревание ткани можно осуществлять посредством радиочастотной передачи, предпочтительно посредством группы передающих антенн. Группа антенн может быть такой же, как используют для магнитно-резонансной визуализации, или отдельной группой, предназначенной для гипертермии. Альтернативно, нагревание можно вызывать посредством фокусированного ультразвука высокой интенсивности.

Температуру можно картировать с использованием магнитно-резонансной визуализирующей термометрии. Таким образом, магнитно-резонансная система делает возможным контроль температуры в реальном времени в целевом участке во время нагревания. Достижение целевой температуры может запускать начало лучевой терапии. Полезно, если во время излучения, поддерживают гипертермию, чтобы достичь максимального эффекта излучения. Магнитно-резонансную термометрию можно использовать для повторного мониторинга температуры во время лучевой терапии. Использование магнитно-резонансной термометрии может позволить избежать «холодных пятен» в облучаемом объеме, а также «горячих пятен» с температурами выше уровня абляции за пределами облучаемого объема. Облучаемый объем представляет собой участок субъекта, облучаемый посредством системы лучевой терапии.

Различные варианты осуществления изобретения можно применять для поддержания больных (недиссеменированным, неметастатическим) раком, проходящих радиотерапевтическое лечение, в частности, больных с ограниченной радиационной чувствительностью, обусловленной недостаточной перфузией (например, злокачественная опухоль шейки матки, злокачественная опухоль клеток почки, меланома, саркома и т.п.).

Изобретение относится к терапевтическому устройству. Терапевтическое устройство содержит систему нагревания ткани. Система нагревания ткани, как используют в настоящем документе, представляет собой любое устройство, выполненное с возможностью нагревания объема или участка субъекта. Терапевтическое устройство дополнительно содержит систему магнитно-резонансной визуализации для получения данных магнитно-резонансной термометрии от ядер субъекта, расположенных внутри визуализируемого объема. Система магнитно-резонансной визуализации также может быть выполнена с возможностью получения данных магнитно-резонансного изображения.

Данные магнитно-резонансного изображения определяют в настоящем документе как записанные измерения радиочастотных сигналов, испускаемых спинами атомов, с помощью антенны системы магнитно-резонансной визуализации во время сканирования магнитно-резонансной визуализации. Магнитно-резонансное изображение определяют в настоящем документе как реконструированную двух- или трехмерную визуализацию анатомических данных, содержащихся в данных магнитно-резонансной визуализации. Эту визуализацию можно осуществлять с использованием компьютера или контроллера.

Данные магнитно-резонансной термометрии определяют в настоящем документе как записанные измерения радиочастотных сигналов, испускаемых спинами атомов, с помощью антенны системы магнитно-резонансной визуализации во время сканирования магнитно-резонансной визуализации, которые содержат информацию, которую можно использовать для магнитно-резонансной термометрии. Магнитно-резонансная термометрия действует посредством измерения изменений параметров, чувствительных к температуре. Примерами параметров, которые можно измерять во время магнитно-резонансной термометрии, являются: сдвиг резонансной частоты протона, коэффициент диффузии или изменения времени релаксации T1 и/или T2 можно использовать для измерения температуры с использованием магнитного резонанса. Сдвиг резонансной частоты протона зависит от температуры, поскольку магнитное поле, действию которого подвергаются отдельные протоны, атомы водорода, зависит от окружающей молекулярной структуры. Увеличение температуры снижает молекулярный скрининг в связи с температурой, влияющей на водородные связи. Это ведет к температурной зависимости резонансной частоты протона.

Устройство дополнительно содержит систему лучевой терапии для облучаемого объема субъекта. Облучаемый объем находится внутри визуализируемого объема. Система лучевой терапии, как используют в настоящем документе, представляет собой устройство, выполненное с возможностью облучения объема/участка субъекта с использованием ионизирующего излучения. Ионизирующее излучение, как используют в настоящем документе, представляет собой или субатомные частицы, или электромагнитные волны, которые обладают достаточно высокой энергией, чтобы разрушать химические связи или отрывать электроны от атомов и молекул. Отрыв электронов от атомов или молекул ионизирует их.

Терапевтическое устройство дополнительно содержит контроллер для управления терапевтическим устройством. Контроллер, как используют в настоящем документе, представляет собой любое устройство, выполненное с возможностью исполнения исполняемых машиной инструкций или программы и выполненное с возможностью подачи управляющих сигналов другим компонентам или устройствам. Примеры контроллера могут представлять собой, но не ограничены: микропроцессором, вычислительным устройством и микроконтроллером. Также понятно, что в настоящем документе ссылка на «контроллер» также может относиться более чем к одному контроллеру или объединению контроллеров различных типов. То есть функциональные возможности контроллера не обязательно ограничены одним устройством. Может иметь место множество контроллеров, и контроллеры также можно встроить в другие элементы терапевтического устройства.

Контроллер выполнен с возможностью получения данных магнитно-резонансной термометрии повторно с использованием системы магнитно-резонансной визуализации. Контроллер выполнен с возможностью нагревания, по меньшей мере, облучаемого объема с использованием системы нагревания ткани. Нагреванием управляют с использованием данных магнитно-резонансной термометрии. В некоторых вариантах осуществления данные магнитно-резонансной термометрии превращают в магнитно-резонансную температурную карту. Магнитно-резонансная температурная карта представляет собой схему или модель, которая содержит температурные данные о субъекте в виде функции положения внутри субъекта. Магнитно-резонансную температурную карту можно наложить на магнитно-резонансное изображение или другое изображение, которое отражает анатомическую информацию, чтобы можно было отображать температуру различных анатомических участков. Контроллер дополнительно выполнен с возможностью облучения облучаемого объема с использованием системы лучевой терапии. Этот вариант осуществления является особенно полезным, поскольку данные магнитно-резонансной термометрии используют для управления нагреванием облучаемого объема. Нагревание ткани делает ее более восприимчивой или более легко повреждаемой ионизирующим излучением. Управление нагреванием ткани с использованием системы нагревания ткани и данных магнитно-резонансной термометрии делает возможным более точное нагревание ткани и снижает вероятность повреждения здоровой ткани.

В другом варианте осуществления система нагревания ткани предназначена для нагревания нагреваемого объема субъекта. Нагреваемый объем расположен внутри визуализируемого объема. Поскольку нагреваемый объем расположен внутри визуализируемого объема, данные магнитно-резонансной термометрии можно получать для нагреваемого объема. Облучаемый объем расположен внутри нагреваемого объема. Контроллер представляет собой вычислительное устройство. Вычислительное устройство содержит процессор. Вычислительное устройство содержит машиночитаемый носитель, содержащий инструкции для исполнения процессором.

Вычислительное устройство, как используют в настоящем документе, относится к любому устройству, содержащему процессор. Процессор представляет собой электронный компонент, который способен исполнять программу или исполняемую машиной инструкцию. Ссылки на вычислительное устройство, содержащее «процессор», следует интерпретировать как возможно более чем один процессор. Термин «вычислительное устройство» также следует интерпретировать как возможно относящееся к объединению или сети вычислительных устройств, каждое содержит процессор. Инструкции многих программ выполняются посредством множества процессоров, которые могут находиться внутри одного и того же вычислительного устройства или которые даже могут быть распределены среди множества вычислительных устройств.

Машиночитаемый носитель информации, как используют в настоящем документе, представляет собой любой носитель информации, выполненный с возможностью хранить инструкции, которые могут быть исполнены процессором вычислительного устройства. В некоторых вариантах осуществления машиночитаемый носитель информации также может быть выполнен с возможностью хранить данные, к которым может обращаться процессор вычислительного устройства. Примеры машиночитаемого носителя информации включают в качестве неограничивающих примеров: гибкий диск, привод магнитного жесткого диска, твердотельный жесткий диск, флеш-память, USB привод, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), оптический диск, магнитооптический диск и регистровый файл процессора. Примеры оптических дисков включают компакт-диски (CD) и универсальные цифровые диски (DVD), например, диски CD-ROM, CD-RW, CD-R, DVD-ROM, DVD-RW или DVD-R. Термин «машиночитаемый носитель информации» также относится к записывающему носителю различных типов, к которым может обращаться компьютерное устройство посредством сети или канала связи. Например, данные можно выбирать через модем, интернет или локальную сеть.

Исполнение инструкций предписывает, по меньшей мере, одному процессору выполнять способ, включающий этапы получения плана лечения. План лечения, как используют в настоящем документе, представляет собой подробный план, который содержит действия системы нагревания ткани и системы лучевой терапии для осуществления лечения. План лечения может содержать анатомические данные. План лечения может содержать подробные инструкции по работе системы нагревания ткани и системы лучевой терапии, или он может просто содержать план для нагревания различных участков ткани с использованием системы нагревания ткани и план для облучения различных объемов ткани с использованием системы лучевой терапии. Нагреваемый объем может быть больше, чем облучаемый объем. План лечения может содержать план для нагревания нагреваемого объема, и затем план для перемещения облучаемого объема внутри нагреваемого объема в виде функции времени. Способ дополнительно содержит этап получения данных магнитно-резонансного изображения с использованием системы магнитно-резонансной визуализации.

Способ дополнительно содержит этап совмещения данных магнитно-резонансного изображения с планом лечения. Этап совмещения данных магнитно-резонансного изображения с планом лечения может содержать конструирование магнитно-резонансного изображения с использованием данных магнитно-резонансного изображения. Совмещение данных магнитно-резонансного изображения может содержать конструирование магнитно-резонансного изображения по данным магнитно-резонансного изображения. Совмещение данных магнитно-резонансного изображения с планом лечения можно выполнять посредством идентификации анатомических ориентиров внутри данных магнитно-резонансного изображения или магнитно-резонансного изображения. Анатомические ориентиры можно идентифицировать с использованием специализированных алгоритмов и/или правил для конкретных анатомических участков. Диафрагму можно идентифицировать, используя алгоритм обнаружения краев. Для трехмерных данных магнитно-резонансного изображения можно использовать деформируемую модель или модели с ограниченной формой, чтобы идентифицировать анатомические ориентиры.

Способ дополнительно содержит этап генерации плана управления с использованием совмещения данных магнитно-резонансной визуализации с планом лечения. План управления содержит исполняемые машиной инструкции для управления системой магнитно-резонансной визуализации и для управления системой лучевой терапии. Способ дополнительно содержит этап исполнения плана управления для того, чтобы нагревать нагреваемый объем с использованием системы нагревания ткани и облучать облучаемый объем с использованием системы облучения. Нагревание нагреваемого объема и облучение облучаемого объема можно осуществлять одновременно или их можно осуществлять последовательно. Способ дополнительно содержит этап получения данных магнитно-резонансной термометрии повторно во время исполнения плана управления с использованием системы магнитно-резонансной визуализации. Способ дополнительно содержит этап генерации магнитно-резонансной температурной карты повторно во время исполнения плана управления с использованием данных магнитно-резонансной термометрии. Способ дополнительно содержит этап модификации плана управления повторно во время исполнения плана управления с использованием магнитно-резонансной температурной карты. Этот вариант осуществления является особенно полезным. План лечения получали и затем совмещали с использованием данных магнитно-резонансной визуализации. Совмещение данных магнитно-резонансной визуализации используют для генерации плана управления, который затем модифицируют повторно во время исполнения плана управления. Использование данных магнитно-резонансной термометрии для повторной модификации плана управления во время его исполнения делает возможным более точное управление нагреванием ткани внутри субъекта. Повреждение ткани излучением может зависеть от температуры ткани. Посредством более точного управления температурой ткани во время облучения снижают риск непреднамеренного повреждения ткани с использованием системы лучевой терапии.

В другом варианте осуществления облучаемый объем облучают, только когда нагретый объем выше первой предварительно определенной температуры. Облучаемый объем облучают только когда участок субъекта внутри визуализируемого объема и за пределами нагретого объема ниже второй предварительно определенной температуры. Этот вариант осуществления полезен, поскольку только нагретый объем выше первой предварительно определенной температуры. Разность температур между первой предварительно определенной температурой и второй предварительно определенной температурой можно поддерживать с тем, чтобы снизить вероятность повреждения ионизирующим излучением ткани внутри визуализируемого объема и за пределами нагретого объема. Повышение температуры ткани на 5 градусов по Цельсию может повысить чувствительность ткани к излучению. В некоторых вариантах осуществления разность между первой предварительно определенной температурой и второй предварительно определенной температурой может составлять более чем 4 градуса по Цельсию. В некоторых вариантах осуществления разность между первой предварительно определенной температурой и второй предварительно определенной температурой может составлять более чем 5 градусов по Цельсию.

Способ дополнительно содержит обновление данных магнитно-резонансного изображения повторно во время исполнения плана управления. Способ дополнительно содержит модификацию плана управления повторно во время исполнения плана управления с использованием обновленных данных магнитно-резонансного изображения, чтобы компенсировать движение субъекта. Этап модификации плана управления повторно с использованием обновленных данных магнитно-резонансного изображения может содержать этап конструирования магнитно-резонансного изображения с использованием данных магнитно-резонансного изображения. Этап обновления данных магнитно-резонансного изображения может быть предназначен для получения данных магнитно-резонансного изображения для определения различных анатомических ориентиров. Альтернативно обновление данных магнитно-резонансного изображения можно осуществлять с использованием навигационного способа. В этом способе ограниченную область субъекта визуализируют с использованием магнитно-резонансной визуализации. Например, можно измерять участок, охватывающий край диафрагмы. Навигатор может делать заключения об анатомическом местоположении других участков субъекта. Когда субъект дышит, предсказуемым образом происходит внутренняя деформация анатомических структур субъекта. Отслеживая местоположение диафрагмы с использованием навигатора, движение субъекта можно компенсировать во время исполнения плана управления. Этот вариант осуществления полезен, поскольку можно компенсировать движение субъекта, внутреннее или внешнее.

В другом варианте осуществления система нагревания ткани представляет фокусированную ультразвуковую систему высокой интенсивности. Фокусированная ультразвуковая система высокой интенсивности, как используют в настоящем документе, представляет собой ультразвуковую систему, которую используют для нагревания ткани внутри субъекта и которая сосредотачивает ультразвук в участке или объеме. Это фокусирование может быть нацелено на сосредоточенную точку или малый объем с целью нагревания ткани или ее механического разрушения с использованием такого процесса, как кавитация. Фокусированный ультразвук высокой интенсивности также может быть менее сфокусированным или может быть предназначен для нагревания более крупного объема.

В другом варианте осуществления система нагревания ткани представляет собой систему радиочастотной гипертермии. В системе радиочастотной гипертермии используют радиочастотную антенну или катушку и радиочастотный источник питания для нагревания ткани.

В другом варианте осуществления система лучевой терапии представляет собой систему фотонной лучевой терапии. Система фотонной лучевой терапии, как используют в настоящем документе, представляет собой систему лучевой терапии, в которой используют или которая генерирует ионизирующее излучение с использованием фотонов. Этот вариант осуществления полезен, поскольку высокоэнергетические фотоны легко генерировать, и они не поддаются воздействию магнитного поля системы магнитно-резонансной визуализации.

В другом варианте осуществления система фотонной лучевой терапии представляет собой любое одно из следующего: система терапии гамма-излучением с линейным ускорителем, рентгеновская система лучевой терапии и система терапии радиоизотопным гамма-излучением. Система терапии гамма-излучением с линейным ускорителем представляет собой систему лучевой терапии, в которой использован линейный ускоритель для получения гамма-излучения. Рентгеновская система лучевой терапии представляет собой систему лучевой терапии, которая генерирует рентгеновское излучение. Система терапии радиоизотопным гамма-излучением представляет собой систему лучевой терапии, которая генерирует гамма-излучение с использованием образцов радиоизотопа. Система терапии радиоизотопным гамма-излучением может представлять собой так называемый гамма-нож.

В другом варианте осуществления система фотонной лучевой терапии представляет собой стереотаксическую радиохирургическую систему лучевой терапии. В стереотаксической радиохирургической системе лучевой терапии используют множество пучков излучения, которые целиком сосредоточены на фокальной точке. Цель использования множества пучков заключается в том, чтобы снизить эффект, оказываемый на ткань, в которую не целятся. Излучение распространяется по большей области субъекта и затем концентрируется в облучаемом объеме.

В другом варианте осуществления система лучевой терапии представляет собой систему терапии заряженными частицами. Система терапии заряженными частицами представляет собой систему лучевой терапии, в которой используют ускоренные заряженные частицы. Если пучок заряженных частиц нацелен на субъекта, заряженные частицы взаимодействуют с веществом субъекта в первую очередь посредством кулоновской силы. Эффективное сечение для кулоновских столкновений увеличивается с уменьшением относительных скоростей двух частиц. По мере прохождения пучка заряженных частиц через субъект, он теряет свою энергию все быстрее и быстрее. Эффект этого состоит в том, что наибольшая часть энергии пучка частиц рассеивается рядом с концом пути пучка. Следовательно, существует большой пик энергии, рассеянной в конце пути пучка, который называют брэгговским максимумом. Этот вариант осуществления полезен, поскольку наибольшая часть энергии ионизирующего излучения или пучка частиц в этом случае рассеивается в облучаемом объеме. Эффект, оказываемый на промежуточную ткань, минимизирован.

В другом варианте осуществления в системе терапии заряженными частицами используют любое из следующего: протоны, ядра углерода или ядра других атомов.

В другом варианте осуществления терапевтическое устройство дополнительно содержит систему охлаждения, выполненную с возможностью охлаждения субъекта. Этот вариант осуществления полезен, поскольку с увеличением температуры участка ткани увеличивается вероятность повреждения клеток внутри ткани ионизирующим излучением. Если участок ткани охлаждают, то снижается возможность повреждения ионизирующим излучением. Следовательно, полезно нагревать ткань в нагреваемом объеме и охлаждать другую ткань, расположенную смежно с нагреваемым объемом, и/или ткань, через которую проходит ионизирующее излучение от системы лучевой терапии.

В другом варианте осуществления система охлаждения содержит воздушный охладитель, выполненный с возможностью направления охлажденного воздуха в направлении субъекта. Например, воздушный охладитель можно использовать для того, чтобы направлять воздух к участку поверхности субъекта, через который проходит ионизирующее излучение. Это будет снижать вероятность повреждения ткани на пути ионизирующего излучения, которая расположена за пределами облучаемого объема.

В другом варианте осуществления система охлаждения содержит жидкостной охладитель для обеспечения охлажденной жидкостью. Этот вариант осуществления полезен, поскольку охлажденная жидкость может быть очень эффективной при охлаждении участка субъекта.

В другом варианте осуществления система охлаждения содержит приспособление для подачи охлажденной жидкости в камеру насыщения и/или инструмент, выполненный с возможностью введения в отверстие в субъекте. Этот вариант осуществления полезен, поскольку камера насыщения или такой инструмент можно использовать для охлаждения ткани рядом с облучаемым объемом и/или на пути, по которому проходит ионизирующее излучение от системы лучевой терапии. Камера насыщения, как используют в настоящем документе, представляет собой заполненную текучим веществом камеру, выполненную с возможностью размещения на поверхности субъекта. Камеру насыщения можно заполнять веществом, которое обладает такой же магнитной восприимчивостью, что и жировая ткань. Камеру насыщения жира можно использовать для увеличения эффективности последовательности импульсов насыщения жира для системы магнитно-резонансной визуализации. Добавление камеры насыщения или водяной камеры симулирует более гомогенный объем ткани, что повышает качество магнитно-резонансного изображения. Также типично такую водяную камеру помещают между антенной и поверхностью субъекта, когда осуществляют радиочастотную гипертермию. Причина этого заключается в том, что когда там расположена водяная камера, она помогает минимизировать магнитное поле и максимизировать электрическое поле в участке, который подлежит нагреву. Термин «камера насыщения», как используют в настоящем документе, относится к камере насыщения для оптимизации насыщения жира при магнитно-резонансной визуализации, а также к камере, которую используют для максимизации электрического поля в нагреваемом объеме, когда осуществляют радиочастотную гипертермию. Примером инструмента, выполненного с возможностью введения в отверстие в субъекте, может быть инструмент, выполненный с возможностью введения в уретру для охлаждения ткани вокруг простаты во время лечения злокачественной опухоли предстательной железы.

В другом варианте осуществления система магнитно-резонансной визуализации содержит катушку градиента магнитного поля, выполненную с возможностью пространственного кодирования спинов ядер внутри визуализируемого объема. Система лучевой терапии выполнена с возможностью формирования пучка излучения для облучения облучаемого объема. Катушка градиента магнитного поля представляет собой разделенную катушку со щелью. Система лучевой терапии выполнена с возможностью нацеливания пучка излучения с помощью щели. Щель может представлять собой физическую щель, где отсутствует соединение или она может представлять собой участок катушки градиента магнитного поля, где отсутствует металлический проводник. Может присутствовать металлическое соединение между частями разделенной катушки по обеим сторонам от щели в участке, с помощью которого ионизирующее излучение для системы лучевой терапии никогда не нацеливают. Катушку градиента магнитного поля можно залить в пластмассу или смолу. До тех пор, пока проводник или металлическая часть катушки градиента магнитного поля не пересекает путь ионизирующего излучения от системы лучевой терапии, она будет оказывать незначительный эффект на энергию или интенсивность ионизирующего излучения.

В другом аспекте изобретение относится к компьютерному программному продукту, содержащему исполняемые машиной инструкции для исполнения системой управления терапевтического устройства. Контроллер выполнен с возможностью управления терапевтическим устройством. Терапевтическое устройство содержит систему нагревания ткани. Терапевтическое устройство дополнительно содержит систему магнитно-резонансной визуализации для получения данных магнитно-резонансной визуализации от ядер субъекта, расположенных внутри визуализируемого объема. Терапевтическое устройство дополнительно содержит систему лучевой терапии для облучения облучаемого объема субъекта. Облучаемый объем находится внутри визуализируемого объема. Исполняемые машиной инструкции предписывают контроллеру исполнять способ, содержащий этап получения данных магнитно-резонансной термометрии повторно с использованием системы магнитно-резонансной визуализации. Способ дополнительно содержит этап нагревания, по меньшей мере, облучаемого объема с использованием системы нагревания ткани. Нагреванием управляют с использованием данных магнитно-резонансной термометрии. Способ дополнительно содержит этап облучения облучаемого объема с использованием системы лучевой терапии. Преимущества этого рассмотрены ранее.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Далее предпочтительные варианты осуществления изобретения описаны только в качестве примера и со ссылкой на чертежи, на которых:

на фиг. 1 представлена блок-схема, которая иллюстрирует вариант осуществления способа в соответствии с изобретением;

на фиг. 2 представлена блок-схема, которая иллюстрирует дополнительный вариант осуществления способа в соответствии с изобретением;

на фиг. 3 представлена функциональная диаграмма терапевтического устройства согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 4 представлена функциональная диаграмма терапевтического устройства согласно дополнительному варианту осуществления изобретения; и

на фиг. 5 представлена функциональная диаграмма терапевтического устройства согласно дополнительному варианту осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Элементы со схожими номерами на этих фигурах либо представляют собой эквивалентные элементы, либо осуществляют ту же функцию. Элементы, которые рассмотрены ранее, не обязательно рассмотрены на последующих фигурах, если функция эквивалентна.

На фиг. 1 представлен вариант осуществления способа в соответствии с изобретением. На этапе 100 данные магнитно-резонансной термометрии получают повторно. На этапе 102 облучаемый объем нагревают с использованием системы нагревания ткани. На этапе 104 облучаемый объем облучают с использованием системы лучевой терапии.

На фиг. 2 представлена блок-схема, которая иллюстрирует дополнительный вариант осуществления способа в соответствии с изобретением. На этапе 200 получают план лечения. На этапе 202 получают данные магнитно-резонансной визуализации. На этапе 204 данные магнитно-резонансного изображения совмещают с планом лечения. Совмещение данных магнитно-резонансного изображения с планом лечения устанавливает связь между геометрией данных магнитно-резонансного изображения и геометрией плана лечения. На этапе 206 план управления генерируют с использованием совмещения плана лечения. Как изложено ранее, план управления содержит подробные инструкции для функционирования системы нагревания ткани и системы лучевой терапии. На этапе 208 исполняют план управления. Во время исполнения плана управления облучаемый объем нагревают с использованием системы нагревания ткани и облучаемый объем облучают с использованием системы лучевой терапии. На этапе 210 данные магнитно-резонансной термометрии получают повторно во время исполнения плана управления. На этапе 212 магнитно-резонансную температурную карту генерируют повторно во время исполнения плана управления. Повторно полученные данные магнитно-резонансной термометрии используют для генерации магнитно-резонансных температурных карт. На этапе 214 план управления модифицируют повторно с использованием магнитно-резонансной температурной карты.

На фиг. 3 представлена функциональная диаграмма в поперечном сечении терапевтического устройства согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Терапевтическое устройство, представленное на этой диаграмме, содержит систему 300 магнитно-резонансной визуализации, фокусированную ультразвуковую систему 302 высокой интенсивности и систему 304 фотонной лучевой терапии. Система 304 фотонной лучевой терапии может генерировать высокоэнергетические фотоны с использованием рентгеновского источника, линейного ускорителя или радиоизотопов. Система 304 фотонной лучевой терапии может быть выполнена с возможностью вращения вокруг оси магнита 306 системы 300 магнитно-резонансной визуализации. Вращение системы 304 фотонной лучевой терапии вокруг оси магнита позволяет излучению входить в субъекта 318 под различными углами. Система 300 магнитно-резонансной визуализации имеет магнит 306. Магнит 306, показанный в этом варианте осуществления, представляет собой цилиндрический магнит со сверхпроводящими катушками. В этом магните 306 присутствует вакуумная изоляция 308, чтобы изолировать магнит от температуры окружающей среды. Внутри вакуумной изоляции 308 расположен криостат 310, заполненный жидким гелием.

Катушки 312a- 312j представляют собой сверхпроводящие катушки, расположенные внутри криостата 310. Это представляет собой цилиндрический магнит 306, а сверхпроводящие катушки 312a- 312j имеют форму кольца. Например, сверхпроводящая катушка 312a в верхней части магнита 306 представляет собой аналогичную катушку, обозначенную 312a, в нижней части магнита 306. На этой фигуре показан пучок 314 ионизирующего излучения, испускаемый системой 304 фотонной лучевой терапии. Пучок 314 ионизирующего излучения проходит через облучаемый объем 316 внутри субъекта 318 или в этот объем. Субъект 318 расположен внутри канала магнита 306. Тело субъекта 318 приблизительно совмещают с его осью или осью z магнита 306.

Пучок ионизирующего излучения способен проходить через магнит 306. Магнит 306 выполнен так, чтобы минимизировать ослабление пучка излучения магнитом. Это можно выполнить посредством перемещения сверхпроводящих катушек и других компонентов магнита, таких как градиентные катушки, за пределы пути пучка излучения. Относительно тонкие стенки криостата не значительно ослабляют пучок излучения.

Пучок проходит между катушками 312e и 312f. Также внутри канала магнита 306 расположена катушка 320 градиента магнитного поля. Катушку 320 градиента магнитного поля соединяют с источником 322 питания катушки градиента магнитного поля. Когда через катушку 320 градиента магнитного поля проходит ток, подаваемый источником 322 питания катушки градиента магнитного поля, катушка 320 градиента магнитного поля способна создавать градиенты магнитного поля, которые можно использовать для пространственного кодирования спинов атомов, расположенных внутри визуализируемого объема 330 системы 300 магнитно-резонансной визуализации. Катушка 320 градиента магнитного поля имеет щель 324.

Катушка 320 градиента магнитного поля может представлять собой две отдельные градиентные катушки или щель может просто представлять собой участок, в котором проводящее вещество отсутствует или уменьшено его количество. Например, градиентные катушки 320 поля магнита типично производят в смоле или пластмассе. Они могут быть разработаны с тем, чтобы внутри щелевого участка 324 не было вещества, которое будет препятствовать прохождению пучка 314 ионизирующего излучения. Магнит, показанный в этом варианте осуществления 306,