Дозиметр, терапевтический аппарат и компьютерный программный продукт для измерения дозы облучения субъекта во время магнитно-резонансной визуализации

Дозиметр, терапевтический аппарат и компьютерный программный продукт для измерения дозы облучения субъекта во время магнитно-резонансной визуализации

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Изобретение относится к дозиметрии облучения, в частности, к дозиметрии облучения во время магнитно-резонансной визуализации.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Во время радиотерапевтического (RT) лечения пучок излучения нужно сфокусировать на точно определенной целевой области и его дозу следует точно контролировать. Чтобы верифицировать правильность поля радиотерапевтического лечения относительно пациента, радиочувствительную пленку, видеосистемы, ионные камеры и устройства электронной визуализации портала (EPID) в настоящее время используют для двухмерного (в реальном времени) мониторинга поданной дозы. Дополнительно требующее времени регулярное обеспечение качества (трехмерного) распределения дозы облучения следует осуществлять с использованием специальных фантомов.

Некоторые из уместных характеристик используемых в настоящее время способов верификации поля лечения облучением/дозиметрии:

- Ионная камера (медленное неинтегрирующее измерение дозы с низким разрешением),

- Видеопоследовательность (громоздкая, геометрически не точная, с плохой эффективностью),

- Пленка (критическая последовательность операций, более низкая чувствительность, чем у EPID),

- EPID (дорогостоящий, битые пиксели).

В патенте США 5633584 описан гель в контейнере, в котором визуализируемое на MRI постоянное изображение формируют в ответ на ионизирующее излучение. Изображение представляет распределение дозы энергии, воздействию которой подвергся гель. Изображение можно использовать для дозиметрических целей; чтобы предоставить эталонные стандарты для контроля качества способов магнитно-резонансной визуализации и оборудования; и в качестве трех- или двухмерного матричного детектора в промышленной радиографии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к дозиметру, терапевтическому аппарату и компьютерному программному продукту в независимых пунктах формулы изобретения. Варианты осуществления даны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Правильность и воспроизводимость установки в клинической повседневной практике являются очень важными для правильного определения положения пациента, но это сложно выполнять с использованием первых трех способов в связи с недостаточной механической воспроизводимостью, связанной с конструкцией, неотъемлемыми неточностями пространственной локализации излучения через обнаружение края поля и ненадежной/трудоемкой регистрации анатомических ориентиров.

С использованием EPID возможна верификация дозы и геометрии (неинтегрирующее измерение дозы), но для полной визуализации поля лечения необходимо дополнительное воздействие визуализирующего излучения («контрольные единицы дозы»), которое увеличивает риск появления злокачественной опухоли и является неосуществимым, например, для визуализации предстательной железы в связи со значительным внутренним перемещением. Также требуется дополнительное время визуализации, и устройства EPID являются дорогостоящими.

Систему магнитно-резонансной (MR) визуализации можно интегрировать с устройством RT (MR-RT), что позволяет осуществлять MR-мониторинг пациента во время лучевой терапии в реальном времени. Совмещение систем координат двух устройств делает возможной точную локализацию точек в RT и MR пространстве. Но эта интеграция устройств MR и RT вдет к пространственным ограничениям (например, магнит, окружающий пациента в канале), которые делают использование применяемых в настоящее время устройств визуализации излучения (например, портальная визуализация с EPID, см. выше) трудным, если не невозможным.

Следовательно, существует потребность в улучшенном способе, визуализирующем или измеряющем дозу облучения для комбинированных устройств MR и RT. Варианты осуществления изобретения могут делать возможным измерение трехмерного распределения приложенной дозы в реальном времени с использованием устройства MR. Это не требует дополнительного времени визуализации или дозы, как в современных системах лучевой терапии, например, с использованием портальной визуализации. Используемые радиочувствительные вещества или дозиметры в некоторых вариантах осуществления могут быть полностью MR совместимыми и могут не быть опасными.

Варианты осуществления изобретения также могут не быть инвазивными, что является значительным преимуществом над альтернативными радиочувствительными контрастными средствами. Предложенный дозиметр можно легко применять в различных существующих устройствах (например, для фиксации пациента, в покрытиях, одеялах), которые могут допускать небольшую, гибкую, мало весящую, очень экономичную и персонализированную конструкцию. Это может увеличивать безопасность пациента, комфорт и клинический производственный поток.

В связи с очень строгими нормативными положениями обеспечения качества и мониторинга излучения, которые касаются RT лечения, предложенное изобретение представляет собой потенциальный инструмент реализации - если не предпосылку - для одобрения и клинического применения будущих устройств MR-RT.

Предложенное изобретение может позволять в реальном времени трехмерную дозиметрию пациентов, проходящих лучевую терапию в системе MR-RT. Объединение радиочувствительных веществ с существующими устройствами делает возможным беспрепятственный клинический производственный поток. Простая в использовании легковесная конструкция и гибкость конструкции делают возможным комфортное персонализированное применение.

Возможные реализации для радиочувствительного вещества коммерчески доступны (например, хорошо известный полимер или гели Фрике). Доказана их пригодность для дозиметрических целей, поскольку они проявляют линейный дозозависимый эффект в широком динамическом диапазоне. В настоящее время их используют для исследований и целей обеспечения качества путем облучения их с использованием стандартных устройств RT и впоследствии транспортировки и визуализации с использованием устройств MR.

Гель Фрике особенно легко получить, и он обладает хорошими свойствами имитации тканей. Его физические свойства можно корректировать посредством добавления различных веществ.

Чтобы преодолеть проблемы диффузии кислорода (которая увеличивает скорость релаксации) и диффузионные эффекты (которые размывают измерение), вещество можно заключать в (гибкие) микрокапсулы.

Чтобы добиться абсолютной дозиметрии в некоторых вариантах осуществления можно обеспечивать постоянное качество вещества и рабочую температуру и проводить эталонные измерения. Это можно легко осуществлять для образца из каждой партии полученного материала с использованием аппарата MR-RT.

Используя подходящую постобработку (простые операции фильтрации и дифференцирования), интегрирующие свойства веществ, связанные с необратимыми процессами, можно компенсировать для того, чтобы добиться визуализации распределения дозы в реальном времени.

Можно представить различные реализации предложенного дозиметрического устройства (например, для фиксации пациента, в одеялах, (снимаемых) покрытиях для стола пациента, в оборачиваемых вокруг пациента покрытиях). Ниже приведены ортогональные виды в разрезе устройства фиксации пациента, содержащие радиочувствительное вещество.

Это представляет собой конструкцию, схожую с используемыми в настоящее время устройствами фиксации пациента, в которых используют кушетки с откаченным воздухом для пациента: так называемые вакуумные матрасы, вакуумные подушки или бескаркасный пуф. Но в этом случае «пуф» заполняют радиочувствительными микрокапсулами. После правильного расположения пациента на свободном (не откачанном) «бескаркасном пуфе», воздух из него откачивают, тем самым фиксируя капсулы и, следовательно, пациента в стабильном положении, как того требует лучевая терапия.

Во время терапии источник излучения вращается вокруг пациента и подает запланированную дозу, проникающую при этом через указанное вещество. Это вызывает необратимые химические реакции, которые можно визуализировать с использованием известных последовательностей MR визуализации параллельно облучению.

Путем фильтрации и временной дифференциальной реконструкции приложенную дозу можно вычислять в реальном времени.

Чтобы снизить эффекты температурного дрейфа в геле, слой тепловой изоляции можно помещать между пациентом и радиочувствительным веществом.

Чтобы минимизировать одноразовый материал, радиочувствительное вещество можно помещать в слое, близком к пациенту. Затем этот слой можно отсоединять от кушетки для фиксации пациента и замещать новым слоем.

Эта многослойная конструкция может быть использована для того, чтобы окружать пациента в облучаемой области. Путем сравнения измеренной дозы, входящей в пациента и покидающей пациента, фактическое поглощение можно реконструировать и использовать в качестве дополнительной верификации плана лечения.

В некоторых вариантах осуществления можно реализовать устройство, дозиметр, и способ для осуществления радиометрического контроля терапии и интегрированных дозиметрических измерений для обеспечения качества для процедур лучевой терапии (RT) под контролем магнитного резонанса (MR) с использованием радиочувствительного вещества.

Это вещество заключают в структуру, частично окружающую или располагаемую в непосредственной близости от пациента в форме, например, вакуумного матраса или одеяла.

Этот подход не требует дополнительной дозы облучения для целей визуализации, делает возможной трехмерную визуализацию дозы в реальном времени и полностью совместим с MR. Его компактная и гибкая конструкция позволяет легко выполнять персональную адаптацию (например, интеграцию внутрь устройств фиксации пациента).

Используемые радиочувствительные вещества допускают легкое и экономичное получение.

Стандартные способы верификации поля RT лечения (например, детекторы портальной визуализации) не могут быть использованы в системах MR-RT.

В связи с очень строгими нормативными положениями обеспечения качества и мониторинга излучения, которые касаются RT лечения, предложенное изобретение представляет собой потенциальный инструмент реализации для одобрения и клинического применения будущих устройств MR-RT.

Данные магнитного резонанса (MR) определены в настоящем описании в качестве измерений радиочастотных сигналов, испускаемых спинами атомов, зарегистрированных посредством антенны аппарата магнитного резонанса во время сканирования посредством магнитно-резонансной визуализации. Изображение при магнитно-резонансной визуализации (MRI) определено в настоящем описании в качестве реконструированной двух- или трехмерной визуализации анатомических данных, содержащихся в данных магнитного резонанса. Эту визуализацию можно осуществлять с использованием компьютера.

Машиночитаемый носитель информации, как использовано в настоящем описании, охватывает любой материальный носитель информации, выполненный с возможностью сохранения инструкций, которые может исполнять процессор вычислительного устройства. Машиночитаемый носитель информации может обозначаться как машиночитаемый носитель информации долговременного хранения. Машиночитаемый носитель информации также может обозначаться как материальный машиночитаемый носитель. В некоторых вариантах осуществления машиночитаемый носитель информации также может быть выполнен с возможностью хранения данных, доступ к которым можно осуществлять посредством процессора вычислительного устройства. Примеры машиночитаемых носителей информации включают в себя, но без ограничения перечисленным: гибкий диск, накопитель на жестком магнитном диске, твердотельный жесткий диск, флэш-память, USB-накопитель, оперативное запоминающее устройство (RAM), постоянное запоминающее устройство (ROM), оптический диск, магнито-оптический диск и файл регистров 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 различным типам носителей записи, доступ к которым можно осуществлять посредством вычислительного устройства через сеть или канал связи. Например, данные можно получать через модем, через интернет или через локальную сеть.

Термин «компьютерная память» представляет собой пример машиночитаемого носителя информации. Компьютерная память представляет собой какую-либо память, к которой процессор может осуществлять непосредственный доступ. Примеры компьютерной памяти включают в себя, но без ограничения перечисленным: память RAM, регистры и файлы регистров.

Термин «компьютерный накопитель» представляет собой пример машиночитаемого носителя информации. Компьютерный накопитель представляет собой какой-либо энергонезависимый машиночитаемый носитель информации. Примеры компьютерного накопителя включают в себя, но без ограничения перечисленным: накопитель на жестком диске, USB-накопитель, гибкий диск, интеллектуальную карту, DVD, CD-ROM и твердотельный жесткий диск. В некоторых вариантах осуществления компьютерный накопитель также может представлять собой компьютерную память или наоборот.

Термин «процессор» охватывает электронный компонент, выполненный с возможностью исполнения программы или исполняемой машиной инструкции. Упоминания о вычислительном устройстве, содержащем «процессор» следует интерпретировать в качестве возможно содержащего больше чем один процессор. Термин вычислительное устройство также следует интерпретировать как возможно указывающий на группу или сеть вычислительных устройств, каждое из которых содержит процессор. Многие программы имеют свои инструкции, которые выполняются множеством процессоров, которые могут находиться в одном и том же вычислительном устройстве или которые могут быть даже распределены во множестве вычислительных устройств.

В одном из аспектов изобретение относится к дозиметру для измерения дозы облучения субъекта во время сеанса лучевой терапии под контролем магнитно-резонансной визуализации. Дозиметр содержит наружную поверхность, выполненную с возможностью размещения поверхности субъекта. Другими словами дозиметр выполнен с возможностью контактирования с поверхностью субъекта. Дозиметр дополнительно содержит отдельные ячейки, заполненные дозиметром излучения магнитного резонанса. Дозиметр излучения магнитного резонанса, как использовано в настоящем описании, охватывает дозиметр, для которого дозу измеряют с использованием магнитно-резонансной визуализации или ядерного магнитного резонанса. Примеры дозиметров излучения магнитного резонанса включают в себя, но без ограничения перечисленным, дозиметр Фрике и полимерный дозиметр. Этот вариант осуществления является предпочтительным, поскольку отдельные ячейки заполняют дозиметром излучения магнитного резонанса. Размер ячейки можно выбирать так, что диффузия материала дозиметра ограничена размером отдельных ячеек. Использование отдельных ячеек также может обеспечивать структурную поддержку для дозиметра. Например, если дозиметру придали форму одеяла, использование отдельных ячеек делает возможным формирование гибкого листа из отдельных ячеек с дозиметром излучения магнитного резонанса.

В другом варианте осуществления дозиметр дополнительно содержит теплоизоляционный слой между наружной поверхностью и отдельными ячейками. Этот вариант осуществления является особо предпочтительным, поскольку если субъект имеет температуру, которая не идентична температуре дозиметра излучения магнитного резонанса, то субъект может нагревать или охлаждать дозиметр излучения магнитного резонанса. Дозиметры излучения магнитного резонанса, такие как дозиметр Фрике, могут быть чувствительными к температуре. Например, если субъект представляет собой млекопитающее, то субъект может, как правило, нагревать дозиметр излучения магнитного резонанса и это будет влиять на правильность измерений.

В другом варианте осуществления дозиметр представляет собой вакуумную подушку. Дозиметр дополнительно содержит пенополистирольные шарики. Каждая отдельная ячейка содержит оболочки, заполненные дозиметром излучения магнитного резонанса. Внутри вакуумной подушки отдельные ячейки и пенополистирольные шарики смешаны. Вакуумная подушка, как использовано в настоящем описании, охватывает подушку, заполненную сжимаемыми шариками, такими как пенополистирольные шарики. Когда воздух откачен из вакуумной подушки, покрытие, окружающее пенополистирольные шарики, и легкое сжатие заставляют их держать свою форму. Вакуумные подушки типично используют для медицинского лечения, где предпочтительно, чтобы субъект сохранял одно и то же положение или не двигался. Например, субъект может лежать на вакуумной подушке и затем вакуум можно использовать для того, чтобы не позволить вакуумное подушке менять форму. Встраивание дозиметра внутрь вакуумной подушки является предпочтительным, поскольку вакуумная подушка служит синергической цели: она стабильно иммобилизует или удерживает пациента и одновременно предоставляет дозиметрическую функцию.

В другом варианте осуществления дозиметр адаптируют для установки на опору для пациента системы магнитно-резонансной визуализации. Этот вариант осуществления является предпочтительным, поскольку дозиметр можно интегрировать или устанавливать на опору для пациента.

В другом варианте осуществления дозиметр представляет собой прокладку. Отдельные ячейки рассредоточены произвольно внутри теплоизоляционного слоя. Например, дозиметр может представлять собой подушку или подушечку из вспененного материала, и отдельные ячейки могут быть рассредоточены равномерно внутри вспененного материала, который формирует подушку, а также теплоизоляционную пару. В этом варианте осуществления это можно реализовать несколькими различными путями. Например, отдельные ячейки можно просто случайным образом смешать с пеной, которая затем отверждается. В других вариантах осуществления отдельные ячейки могут представлять собой, например, сферы, которые упакованы равномерно и затем покрыты слоем вспененного материала. Например, отдельные ячейки могут находиться в гексагональной плотно упакованной структуре.

В другом варианте осуществления дозиметр представляет собой одеяло. Отдельные ячейки располагают в непрерывном слое и теплоизоляционный слой окружает непрерывный слой. Этот вариант осуществления является особенно предпочтительным, поскольку во время процедуры дозиметр можно просто поместить под или на субъекта.

В другом варианте осуществления дозиметр содержит две части. Каждая из двух частей имеет наружную поверхность, выполненную с возможностью размещения двух противоположных поверхностей субъекта. Этот вариант осуществления можно реализовать несколькими различными путями. Например, две части могут иметь центровочные штыри или другие структуры, которые подогнаны друг к другу или имеют блокировочное соединение. В других вариантах осуществления две части просто могут представлять собой нижнюю подушечку и верхнее одеяло.

В другом варианте осуществления дозиметр магнитного резонанса представляет собой дозиметр Фрике. Этот вариант осуществления является предпочтительным, поскольку хорошо известны дозиметры Фрике и их способность функционировать в качестве дозиметра для ионизирующего излучения, или хорошо известно измерение посредством ядерного магнитного резонанса или магнитно-резонансной визуализации.

В другом варианте осуществления дозиметр излучения магнитного резонанса представляет собой полимерный дозиметр.

В другом аспекте изобретение относится к терапевтическому аппарату. Терапевтический аппарат содержит систему магнитно-резонансной визуализации, выполненную с возможностью получения набора данных магнитного резонанса в зоне визуализации. Терапевтический аппарат дополнительно содержит источник ионизирующего излучения, выполненный с возможностью направления пучка ионизирующего излучения в направлении целевой зоны внутри субъекта. Источник ионизирующего излучения может относиться к одному из множества различных типов. Например, источник ионизирующего излучения может представлять собой, но без ограничения перечисленным: систему гамма-излучения, ускоритель заряженных частиц, источник излучения ядер углерода, источник излучения протонного пучка и источник рентгеновского излучения. Комбинация системы магнитно-резонансной визуализации и источника ионизирующего излучения является полезной, поскольку систему магнитно-резонансной визуализации можно использовать для того, чтобы направлять источник ионизирующего излучения. Например, изображения при магнитно-резонансной визуализации можно конструировать из данных магнитного резонанса и использовать для того, чтобы конструировать изображения, которые показывают внутреннее анатомическое строение субъекта.

Терапевтический аппарат дополнительно содержит компьютерную систему с процессором. Компьютерная система функционирует в качестве системы управления терапевтическим аппаратом. Понятно, что в настоящем описании указание на компьютерную систему может фактически указывать на множество компьютеров или компьютерных систем. Например, компьютерная система может представлять сеть компьютерных систем. Также понятно, что в настоящем описании указание на процессор также может указывать на множество процессоров. Например, один компьютер может иметь многоядерные или множество процессоров, и также процессоры могут быть распределены среди группы компьютерных систем.

Терапевтический аппарат дополнительно содержит машиночитаемый носитель информации, содержащий исполняемые машиной инструкции для исполнения посредством процессора. Исполнение инструкций предписывает процессору выполнять этап определения положения целевой зоны. Определение положения целевой зоны можно осуществлять несколькими различными путями. Например, данные магнитного резонанса можно получать посредством системы магнитно-резонансной визуализации, а анатомические данные, сегментированные из получаемых изображений, можно использовать для того, чтобы определять положение в целевой зоне.

В других вариантах осуществления системы физического позиционирования, такие как вакуумная подушка и/или средства закрепления, можно использовать для позиционирования пациента. Например, начальную визуализацию можно осуществлять с использованием других систем, таких как система CT.

В других вариантах осуществления маркеры можно помещать на поверхности субъекта и их можно использовать для того, чтобы определять положение целевой зоны. Исполнение инструкций кроме того предписывает процессору выполнять этапы направления пучка ионизирующего излучения внутрь целевой зоны с использованием положения целевой зоны. Ионизирующее излучение направляют так, что ионизирующее излучение проходит через дозиметр. Ионизирующее излучение проходит через целевую зону и дозиметр. Следовательно, в этом отношении дозиметр можно использовать для того, чтобы оценивать количество ионизирующего излучения, проходящего через целевую зону.

Исполнение инструкций, кроме того, предписывает процессору выполнять этап получения набора данных магнитного резонанса от дозиметра по любому из предыдущих пунктов с использованием системы магнитно-резонансной визуализации. Дозиметр находится в пределах зоны визуализации.

Исполнение инструкций дополнительно предписывает процессору выполнять этап вычисления дозы ионизирующего излучения субъекта в соответствии с набором данных магнитного резонанса. На этом этапе данные магнитного резонанса, получаемые от дозиметра, используют для того, чтобы сделать заключение о дозе излучения, полученного субъектом. Количество ионизирующего излучения можно вычислять для излучения, полученного в целевой зоне, и также его можно вычислять для областей субъекта, окружающих целевую зону. Например, во время терапии, когда клетки злокачественной опухоли являются мишенью, полезно понимать или иметь точные сведения о количестве излучения, получаемого здоровыми тканями.

В другом варианте осуществления получают набор данных магнитного резонанса и вычисляют дозу одновременно с этапом направления пучка ионизирующего излучения. Исполнение инструкций дополнительно предписывает процессору корректировать любое из положения, формы и/или интенсивности пучка излучения в соответствии с дозировкой. Эти изменения в пучке излучения могут быть достигнуты по-разному, в зависимости от типа пучка излучения. Например, для заряженных частиц можно использовать магнитные поля, оптику заряженных частиц, коллиматоры и ослабители, чтобы модифицировать пучок излучения. Физическое перемещение источника излучения также может оказывать эффект на пучок излучения. Этот вариант осуществления является особенно предпочтительным, поскольку дозировку ионизирующего излучения используют для того, чтобы корректировать или контролировать позиционирование и/или интенсивность пучка излучения. Например, положение пучка излучения можно корректировать для того, чтобы снизить повреждение здоровых тканей.

В другом варианте осуществления дозировку ионизирующего излучения в целевой зоне вычисляют в соответствии с набором данных магнитного резонанса.

В другом варианте осуществления инструкции дополнительно предписывают процессору корректировать любое из положения, формы и/или интенсивности пучка излучения в соответствии с дозировкой ионизирующего излучения в целевой зоне.

В другом варианте осуществления этап определения положения целевой зоны выполняют посредством использования приведенной системы координат, определяемой до операции.

В другом варианте осуществления этап определения положения целевой зоны выполняют посредством определения положения целевой зоны в соответствии с данными магнитного резонанса.

В другом варианте осуществления инструкции дополнительно предписывают процессору выполнять этап вычисления карты распределения дозировки у субъекта в соответствии с данными магнитного резонанса. Как использовано в настоящем описании, карта распределения дозировки охватывает карту, на которой картирована дозировка в различных областях субъекта. Карту распределения дозировки можно вычислять посредством использования сведений о положении ионизирующего пучка излучения в конкретный момент времени, а также сведений о дозировке, измеренной дозиметром в качестве функции времени. В некоторых вариантах осуществления ослабление или абсорбцию излучения субъектом можно вычислять в соответствии с данными магнитного резонанса. То есть данные магнитного резонанса можно использовать для считывания дозировки, получаемой дозиметром, а также оценки типа ткани, через которую проходит пучок излучения. Эти сведения об анатомических структурах субъекта можно использовать, чтобы помочь в вычислении карты распределения дозировки.

В другом варианте осуществления инструкции дополнительно предписывают процессору выполнять этап направления ионизирующего излучения через второй дозиметр согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Второй дозиметр находится в пределах зоны визуализации. Инструкции дополнительно предписывают процессору выполнять этап вычисления карты абсорбции дозы у субъекта в соответствии с данными магнитного резонанса. Карта абсорбции дозы представляет собой карту или изображение, на котором показано, какие области субъекта поглощают конкретную дозировку излучения. Карту абсорбции дозы можно вычислять, поскольку дозировку, получаемую одним из дозиметров, можно вычесть из дозировки, получаемой вторым из дозиметров. Это дает прямое измерение того, сколько ионизирующего излучения абсорбирует субъект. Карту абсорбции дозы также можно использовать для вычисления карты распределения дозировки у субъекта.

В другом аспекте изобретение относится к компьютерному программному продукту, содержащему исполняемые машиной инструкции для исполнения процессором компьютерной системы для управления терапевтическим аппаратом согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Терапевтический аппарат содержит систему магнитно-резонансной визуализации, выполненную с возможностью получения набора данных магнитного резонанса в зоне визуализации. Терапевтический аппарат дополнительно содержит источник ионизирующего излучения, выполненный с возможностью направления пучка ионизирующего излучения в направлении целевой зоны внутри субъекта. Зона визуализации содержит целевую зону. Исполнение инструкций предписывает процессору выполнять этап определения положения целевой зоны. Исполнение инструкций дополнительно предписывает процессору выполнять этап направления пучка ионизирующего излучения в направлении целевой зоны с использованием положения целевой зоны. Исполнение инструкций дополнительно предписывает процессору выполнять этап получения набора данных магнитного резонанса от дозиметра по любому из предыдущих пунктов с использованием системы магнитно-резонансной визуализации. Исполнение инструкций дополнительно предписывает процессору выполнять этап вычисления дозировки ионизирующего излучения субъекта в соответствии с набором данных магнитного резонанса.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

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

на фиг. 1 проиллюстрировано использование дозиметра согласно одному из вариантов осуществления изобретения;

на фиг. 2 представлен вид в поперечном разрезе изображения, представленного на фиг. 1;

на фиг. 3 представлен вариант осуществления дозиметра в соответствии с изобретением;

на фиг. 4 представлен дополнительный вариант осуществления дозиметра в соответствии с изобретением;

на фиг. 5 представлен дополнительный вариант осуществления дозиметра в соответствии с изобретением;

на фиг. 6 представлена диаграмма, которая иллюстрирует терапевтический аппарат в соответствии с изобретением; и

на фиг. 7 представлена блок-схема последовательности операций, которая иллюстрирует способ согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Сходно пронумерованные элементы на этих фигурах или представляют собой эквивалентные элементы или осуществляют одинаковые функции. Элементы, которые рассмотрены предварительно, не обязательно будут рассмотрены на дальнейших фигурах, если функция является эквивалентной.

Фиг. 1 и 2 используют для того, чтобы иллюстрировать использование дозиметра согласно одному из вариантов осуществления изобретения. На фиг. 1 представлен вид сбоку субъекта, располагающегося на опоре 104 для субъекта. Между субъектом и опорой 104 для субъекта расположен дозиметр 102. Дозиметр 102 имеет форму вакуумной подушки или подушечки на которой может располагаться субъект 100. Фиг. 2 идентична фиг. 1 за исключением того, что на фиг. 2 поперечное сечение по линии, помеченной AB на фиг. 1, представлено на фиг. 2. Дозиметр 102 показан как имеющий внешний теплоизоляционный слой 106, который обеспечивает тепловую изоляцию дозиметра 102 от субъекта 100. Наряду с линией AB поперечного сечения имеет место источник 108 излучения, который генерирует пучок ионизирующего излучения 110. Ионизирующее излучение 110 показано проходящим через субъект 100, дозиметр 102 и опору 104 для субъекта. В частности, на фиг. 2 проиллюстрировано, что излучение, проходящее через субъект 100, также проходит через дозиметр 102. Поскольку излучение также проходит через дозиметр 102, дозиметр 102 можно использовать для выполнения правильного определения ионизирующего излучения 110, которое проходит через субъект 100.

На фиг. 3 представлен вариант осуществления дозиметра 300 в соответствии с изобретением. В этом дозиметре 300 имеет место группа ячеек 302, которые расположены непрерывным слоем. Чтобы сформировать этот непрерывный слой, например, отдельные ячейки могут представлять собой квадраты, шестиугольники или другие формы, которые помещают непрерывным слоем. В некоторых вариантах осуществления отдельные ячейки 302 находятся в полном контакте друг с другом. В других вариантах осуществления имеет место расстояние между отдельными ячейками 302. Непрерывный слой отдельных ячеек 302 окружает теплоизоляционный слой 304. Вариант осуществления, представленный на фиг. 3, по существу представляет собой прокладку или одеяло. Использование отдельных ячеек 302, образующих непрерывный слой, позволяет дозиметру 300 быть гибким. Теплоизоляционный слой 304 можно использовать для тепловой изоляции отдельных ячеек 302 от субъекта. Дозиметр 300, представленный на фиг. 3, имеет две различные наружные поверхности, наружные поверхности 306 и 308, которые можно приводить в контакт с поверхностью субъекта.

На фиг. 4 представлен альтернативный вариант осуществления дозиметра 400 согласно одному из вариантов осуществления изобретения. В варианте осуществления, представленном на фиг. 4, дозиметр 400 представляет собой прокладку или подушку. Имеют место отдельные ячейки 402, заполненные дозиметром излучения магнитного резонанса. Отдельные ячейки 402 рассеяны на всем протяжении корпуса дозиметра. Теплоизоляционный слой 404 также случит в качестве структуры дозиметра 400. Отдельные ячейки 402 рассредоточены внутри теплоизоляционного слоя 404. Например, теплоизоляционный слой 404 может представлять собой вспененный материал. Например, чтобы сконструировать дозиметр, показанный на фиг. 4, маленькие сферы или оболочки, заполненные дозиметром излучения магнитного резонанса, можно смешивать с вспененным материалом и затем вспененный материал усаживается. На виде, показанном на фиг. 4, представлен поперечный разрез через дозиметр 400. Дозиметр, представленный на фиг. 4, имеет четыре наружные поверхности, 406, 408, 410 и 412, которые могут входить в контакт и выступать в качестве наружной поверхности, выполненной с возможностью размещения поверхности субъекта.

На фиг. 5 представлен пример дозиметра 500 согласно одному из вариантов осуществления изобретения. В этом варианте осуществления дозиметр 500 имеет форму вакуумной подушки. Вакуумная подушка имеет наружную оболочку 502, которая также выполняет функцию теплоизоляционного слоя. Через вакуумный порт 504 воздух или другой газ можно откачивать из вакуумной подушки. Когда это происходит, наружная оболочка 502 сжимает пенополистирольные шарики 508, расположенные внутри вакуумной подушки. Вакуумная подушка 500 показана установленной на необязательную опору 506. В этом примере опора 506 может быть выполнена с возможностью взаимной блокировки с опорой для пациента на системе магнитно-резонансной визуализации. Внутри вакуумной подушки расположены пенополистирольные шарики 508 и оболочки 512, заполненные дозиметром излучения магнитного резонанса. Наружная оболочка 502 сжимает пенополистирольные шарики. Также показаны несколько пенополистирольных шариков 510, которые находятся в сжатом состоянии. В этом варианте осуществления можно видеть, что посредством смешивания небольших оболочек или шариков, заполненных дозиметром излучения магнитного резонанса, в вакуумной подушке, можно конструировать комбинированную вакуумную подушку и дозиметр. На этой фигуре пенополистирольные шарики 508, 510 показаны в виде незаполненных кругов. Затененные круги 512 представляют оболочки, заполненные дозиметром излучения магнитного резонанса. В связи с большим числом пенополистирольных шариков 508, 510 и большим числом оболочек 512, помечены не все. Вид, представленный на фиг. 5, представляет собой вид в поперечном разрезе через вакуумную подушку.

На фиг. 6 представлен пример терапевтического аппарата 600 согласно одному из вариантов осуществления изобретения. Терапевтический аппарат содержит систему магнитно-резонансной визуализации и источник