利用合成層析成像的實時運動跟蹤方法

專利名稱：：利用合成層析成像的實時運動跟蹤方法利用合成層析成像的實時運動跟蹤方法
背景技術：
：除非在此處另有說明，在此段落中所描述的方法并非在此申請案的權利要求的公知技術，且在此段落中所包含的這些方法并不承認為公知技術。已有多種系統與方法可提供利用高能量輻射的腫瘤組織的放射療法治療。許多形式的放射治療得利于其準確地控制病人體內輻射的量、位置與分布。這種控制通常包括利用多葉片準直儀來形成放射光束，以近似于該腫瘤區域的形狀。許多既有的放射治療程序需要決定目標區域的位置，通過在施加輻射到該目標區域之前相對于放射源而準確地登記該目標區域。計算機斷層掃描(Computedtomography,CT)為一種已經廣泛用于醫療領域的成像技術。在CT的程序中，將X光源與檢測器設備設置在接受檢查的病人的一部分的相對側邊上。該X光源產生X光束，并將X光束導引朝向病人，而該檢測器設備在該程序期間測量在由該X光束所定義的復數傳輸路徑處的X光吸收。該檢測器設備產生正比于入射X光的強度的電壓，且該電壓被讀取與數字化用于在計算機中進行后續處理。通過采取來自環繞該病人的數個角度的多個讀數，因此累積相當大量的數據。然后所累積的數據被分析與處理，用于重建矩陣(視覺上或其它)，其構成在被檢查的身體區域的一個容積的密度函數的描述。使用平板檢測器的錐形射束計算機斷層掃描(Cone-beamcomputedtomography,CBCT)成像基本上用于放射療法系統中。CT主要應用在于檢查在相對靜止狀態下的身體結構或類似者。在某些狀況下，可能需要連續地監測目標區域的位置，同時執行治療程序。但是，目前支持CT的可使用的設備可能無法產生具有充分質量與準度的斷層掃描影像，其部分因為病人未注意地偏移或自然的生理程序所造成的部分內的運動。例如，呼吸或經由直腸的排氣皆已顯示出會造成CT影像的質量劣化。在這些狀況下，會需要跟蹤該目標區域的移動，以確保治療放射光束被準確地瞄準朝向該目標區域。在既有的放射治療系統中，該目標區域的跟蹤并未使用CT成像技術。此是因為收集足量的CT影像數據來進行影像重建會需要很長的時間，因此無法以夠快的速度來執行，以提供充分實時的信息來調整該治療放射光束。另一種進行3D定位的方法為“3D點跟蹤”，其依據采取個別的投影射線照相，并在每次投影中定位高密度植入的基準標記，例如通過使用這些標記的質量中心的像素坐標。然后執行三角測量，以通過利用在不同投影角度下采取的不同射線照相來找出標記的三維(Three-dimensional,3D)位置。但是，在單一X光投影中尋找高密度標記的這些像素坐標會很困難。覆蓋的解剖結構與外部結構為這些技術失效的重要來源。常見的是，X光量子噪聲與散射的放射造成利用自動影像分析算法來檢測或定位標記的失敗。公知的入口成像技術使用治療“射束觀點”(Beam，seyeview,BEV)成像來同時跟蹤部分間與部分內的運動。一個缺點在于大多數的BEV成像發生在百萬伏特(Megavolt，MV)能量處，其比在千伏特(kilo-Volt，kV)能量下成像的劑量效率更差。另一個缺點在于，如果使用高密度基準標記，這些標記可能不會一直暴露至BEV，因此使得治療為了重新設置這些多葉片準直儀葉片的目的而中斷。治療的中斷對于弧形療法而言特別不利。—些放射療法治療系統裝設有kV成像系統，其被安裝至其投影角度垂直于該治療光束的支架上。利用這種正交系統的這些成像技術也可包括CT成像與3D點跟蹤。該kV系統的好處在于其較高的劑量效率。再者，該成像目標于治療期間一直被暴露，因為該kV來源僅用于成像。然而，仍然存在利用完整CT采集的運動相關的問題，如同信噪比(Signal-to-noiseratio,SNR)與其它關聯于對于3D點跟蹤取得單一投影射線照相的限制。
發明內容一種利用合成層析成像判定目標區域移動的方法，該方法包括在由第一范圍的投影角度所定義的第一處理窗當中存取該目標區域的第一組投影射線照相；在由第二范圍的投影角度所定義的第二處理窗當中存取該目標區域的第二組投影射線照相，其中該第一處理窗在該目標區域的治療期間滑動至該第二處理窗；以及比較自該第一組投影射線照相所得到的第一位置信息與自該第二組投影射線照相所得到的第二位置信息來判定該目標區域的該移動。一種設置成利用合成層析成像判定目標區域移動的治療系統，其包含可旋轉支架；第一放射源；第二放射源；以及控制系統，其中該控制系統設置成于由第一范圍的投影角度所定義的第一處理窗當中存取該目標區域的第一組投影射線照相；在由第二范圍的投影角度所定義的第二處理窗當中存取該目標區域的第二組投影射線照相，其中該第一處理窗在該目標區域的治療期間滑動至該第二處理窗；以及比較自該第一組投影射線照相所得到的第一位置信息及自該第二組投影射線照相所得到的第二位置信息與該第一位置信息來判定該目標區域的移動。一種含有用于利用合成層析成像判定目標區域移動的序列的程序化指令的計算機可讀取媒體，其在當由治療系統中處理器執行時使得該治療系統進行在由第一范圍的投影角度所定義的第一處理窗當中存取該目標區域的第一組投影射線照相；在由第二范圍的投影角度所定義的第二處理窗當中存取該目標區域的第二組投影射線照相，其中該第一處理窗在該目標區域的治療期間滑動至該第二處理窗；以及比較自該第一組投影射線照相所得到的第一位置信息及自該第二組投影射線照相所得到的第二位置信息與該第一位置信息來判定該目標區域的該移動。所以，可以詳細了解本發明上述特征的方式中，本發明的更為特定的說明可通過參照實施例來進行，其中一些示例于附圖中。但應注意這些附圖僅示例典型實施例，因此其并非要作為本發明的權利要求的限制，本發明自可包含其它同等有效的實施例。圖1為示例根據本發明實施例的治療放射系統的示意圖；圖2為示例根據本發明實施例中利用合成層析成像的實時跟蹤的方法步驟的流程圖；圖3為示例根據本發明實施例的限制角度采集的示意圖；圖4為示例根據本發明實施例取得投影射線照相的方法步驟的流程圖；圖5A為示例根據本發明實施例利用滑動弧形合成層析成像處理投影射線照相的方法步驟的流程圖；〔0017〕圖58為示例根據本發明實施例利用短弧形合成層析成像處理投影射線照相的方法步驟的流程〔0018〕圖6為示例根據本發明實施例中該三維像素列的軸向視圖的示意圖；以及〔0019〕圖7為示例根據本發明實施例實時調整治療的方法步驟的流程圖。^00203主要元件標記說明^00213100治療放射系統〔0022〕102第一放射源〔0023〕104病人〔0024〕106電子入口成像裝置^00253108第二放射源〔0026〕110支架〔0027〕112徑向方向^00283114平板檢測器〔0029〕116控制系統〔0030〕200方法〔0031〕202-206步驟〔0032〕300示意圖〔0〇33〕302角度范圍〔0034〕302斷層掃描角度〔0035〕304第一投影角度〔0〇36〕306最后角度〔0037〕400方法〔0038〕402-410步驟〔0039〕500方法〔0040〕502-508步驟〔0041〕550方法〔0〇42〕552-562步驟〔0043〕600示意圖〔0〇44〕602短弧形013立體像素〔0〇45〕604中央投影〔0046〕606采集弧形〔0047〕700方法〔0048〕702-714步驟具體實施例方式〔0049〕以下將參照不同的實施例。應注意所述附圖并未依比例繪制。也應必須注意這些附圖僅是要便于這些實施例的說明。它們并非要作為本發明的窮盡式說明，或是作為對本發明的權利要求的限制。此外，配合一特定實施例所述的一個實施方式不必受限于該實施例，并可實施在任何其它實施例中。圖1為示例根據本發明實施例的治療放射系統100的示意圖。治療放射系統100包括第一放射源102、電子入口成像裝置(Electronicportalimagingdevice,EPID)106、安裝在支架110上的第二放射源108、平板檢測器114及控制系統116。第一放射源102被瞄準朝向病人104，及瞄準EPID106。病人104具有標記，其可為利用X光投影射線照相來定位的高密度物體。標記的一些實施例包括(但不限于)骨頭、手術夾或其它高對比的物體。在一種方案中，病人104可具有植入著金標記珠的攝護腺。在一個實施例中，第二放射源108是與第一放射源102成垂直角度而定位。此處的徑向方向(r)112被定義為由第二放射源108經過這些角點(isocenter)至平板檢測器114的方向。由治療放射系統100所取得的信息由控制系統116進行分析，其據此調整第一放射源102與支架110的旋轉。在所示例的實施例中，第一放射源102為一種治療放射源，用于提供具有準直儀系統的治療能量來控制該治療光束的遞送，且第二放射源108為成像放射源。在其它實施例中，除了作為治療放射源之外，第一放射源102也可提供成像數據。在其它實施例中，第一放射源102能夠提供成像數據，而不提供治療能量。該治療能量概略代表160千電子伏特(Kilo-electron-volts，keV)或更高的能量，更典型者為1百萬電子伏特(Mega-electron-volts,MeV)或更高。該成像能量可包括治療能量，以及低于該高能量范圍的能量，更典型者為低于160keV。在所示例的實施例中，控制系統116包括用于執行指令的處理器、用于顯示數據的監視器、以及用于輸入數據的輸入裝置，例如鍵盤或鼠標。在所示例的實施例中，支架110可以旋轉，且在治療過程期間，支架110環繞病人104旋轉，如同在弧形療法當中。在此處，“治療過程”概略代表病人104被成像及/或治療的過程。第一放射源102、準直儀系統、與支架110的操作由控制系統116控制，該控制系統提供電力、時序、旋轉及基于所收到信號的位置控制。雖然控制系統116顯示為與支架110分開的組件，在替代性實施例中，控制系統116可為支架110的一部分。應注意治療放射系統100不應限于上述的結構，且該系統也可具有其它結構。例如，除了所示的環狀結構之外，該系統可包括其上固定著第一放射源102或第二放射源108的C型臂或其它形式的臂。也應注意治療放射系統100可具有一個或多個放射源。其它的組態可包括具有多個檢測器的單一放射源，或具有單一檢測器的多個放射源。圖2為示例根據本發明實施例中利用合成層析成像執行實時運動跟蹤的方法200的流程圖。配合圖1，在步驟202中，控制系統116在治療過程期間存取成像數據。在此處，“成像數據”概略代表投影射線照相，如上所述，其可來自第一放射源102、第二放射源108或這兩個來源的組合。在步驟204中，控制系統116處理該成像數據用于在該治療過程期間判定來自這些標記的3D信息。在步驟206中，控制系統116基于關聯于3D位置的信息調整這些放射源。在此處，“實時運動跟蹤”廣義地代表當進行該治療過程時發生的運動跟蹤。同樣地，第一放射源102的“實時調整”也廣義地代表當進行該治療過程時發生的調整。步驟202、204與206與治療同時地執行，且重復直到該過程結束為止。以上步驟中的每一個均獨立于其它步驟而執行。它們也可同時地執行。在該治療過程于步驟202中開始之前，圖1的病人104進行設定，并定位在治療放射系統100上。設定可以包含取得投影射線照相，以定位這些標記，通過與來自基準掃描的數字重建的射線照相做比較。另外，錐形射束計算機斷層掃描(CBCT)可用于同時定位軟性組織與標記。病人104的位置是根據該定位信息而調整。在一種實施例中，獨立于步驟202之外，該支架連續地旋轉，并使用第二放射源108與平板檢測器114來以固定隔開的間隔取得投影射線照相。在另一種實施例中，第二放射源108與平板檢測器114用于取得在某個角度范圍中具有間隙的成像數據。在又另一種實施例中，第二放射源108與平板檢測器114用于以預定支架角度取得成像數據。在仍又另一種實施例中，控制系統116基于最適化的考慮決定何時使用第二放射源108與平板檢測器114來取得成像數據。在一種實施例中，第二放射源108與平板檢測器114代表來自VarianMedicalSystems^w](On-BoardImaging,OBI)系統。另外，第一放射源102與EPID106也可一起產生成像數據。例如可使用由EPID106在高能量下使用第一放射源102時(例如用于治療)所取得的投影射線照相。在另一實施例中，可使用由EPID106在低能量下使用第一放射源102時(例如用于成像)所取得的投影射線照相。在一種實施例中，在治療過程期間，第一放射源102設置成于傳遞用于治療一目標區域的光束與傳遞用于產生合成層析成像的成像數據的光束之間交替。在另一種實施例中，來自利用第一放射源102與第二放射源108的成像數據的組合可用于合成層析成像。在具有多個放射源的實施例中，來自這些放射源的成像數據的組合可用于合成層析成像。在步驟206中的放射源調整可用多種方式完成。例如，第一放射源102、第二放射源108或圖1的這兩個放射源的組合的這些準直儀葉片可被調變，所以這些標記經照射來最小化被傳遞到病人104的額外的劑量。此外，這些準直儀葉片的位置可于治療期間每當這些標記被判定并不在視域當中時進行調整，以維持這些標記的照明。在另一實施例中，該劑量可根據該投影角度來改變。為了示例起見，骨盆的側照(lateralview)的劑量可以高于由前向后照(anterior-posteriorview)的劑量。此可通過調整每次投影的mAs或是通過調整該投影密度或取樣率成為該投影角度的函數來達到。圖3為示例根據本發明實施例的限制角度采集方式的示意圖300。配合圖1，此處第二放射源108被瞄準朝向病人104，并通到平板檢測器114。在該順序中橫跨角度范圍Δθ302(也稱為“斷層掃描角度Δθ302”)有N個投影射線照相。第一投影角度304標示為Θμ+1。最后角度306標示為Qi，其對應于目前的時間點t-i，該時間點為正在取得的成像數據的最新時間。在其它實施例中，該限制角度采集方式可由第一放射源102或其它放射源使用。如上所述，在一種實施例中，第二放射源108能夠環繞支架110旋轉360°，并且每1度就可產生一個影像。在其它實施例中，第二放射源108可設置成旋轉通過一組不同的旋轉角度，產生不同數目的影像，或是在取得這些影像的角度范圍中具有間隙。圖4為示例根據本發明實施例取得投影射線照相方法400的流程圖。在步驟402中，處理窗由斷層掃描角度Δθ302所定義。在一種實施例中，該處理窗的范圍可由3°到40°。方法400可由第一放射源102、第二放射源108或在其它實施例中的其它放射源所執行。配合圖1，在步驟404中，控制系統116在由時間、_Ν+1到、中取得的處理窗的內存取該成像數據，其對應于在圖3的投影角度到θi306之間取得的N個投影射線照相。例如，對于滑動弧形窗，控制系統116存取在投影角度20°與40°之間取得的21個投影射線照相(在每個角度間距取得的1個投影射線照相)。在步驟406中，在時間ti;即處理開始于時間、_Ν+1的N個投影射線照相的窗。配合以下的圖5A與5B進一步說明兩種處理投影射線照相窗的方法，即滑動弧形合成層析成像與短弧形合成層析成像。繼續參照圖4，在步驟408中，控制系統116滑動到下一個處理窗(i=i+1)。處理窗302于仍在進行治療時滑動，所以在下一時間增量ti+1時，可以刪除時間、_Ν+1的投影射線照相。如果該背投影矩陣的坐標在采集時不會在適當地方旋轉，則處理可通過減除時間、_Ν+1的投影射線照相，并加入時間的投影射線照相而繼續。在以上的滑動弧形實施例中，在下一個時間增量時，于投影角度20°下的該投影射線照相被刪除，并加入在此時間增量時取得的新投影射線照相，其對應于投影角度41°。換言之，處理窗302滑動來涵蓋投影角度21°到41°。步驟404、406與408在整個治療周期當中重復進行。在以上的實施例中，首先處理由21°到41°的21個投影射線照相。然后，后續處理由22°到42°的21個投影射線照相，依此類推，在每一個時間增量時滑動在1°之上的該20°處理窗。在步驟410中，滑動結束于治療結束時。圖5A為示例根據本發明實施例利用滑動弧形合成層析成像處理投影射線照相的方法500的流程圖。方法500可由第一放射源102、第二放射源108或在其它實施例中的其它放射源來進行。步驟502對應于圖2的步驟202與圖4的步驟404。配合圖1與上述滑動弧形合成層析成像的實施例，控制系統116對于每個20°處理窗存取21個投影射線照相。步驟504、506與508更示例步驟204與406。在時間、時，處理開始于時間、_Ν+1的N個投影射線照相的窗。在步驟504中，重建使用的技術例如(但不限于)背投影或濾光。步驟504也可包括預處理技術，例如(但不限于)執行對數轉換。具體而言，背投影為用于臨床數據的斷層掃描重建中常用的算法。當η維度的物體被投影時，每個投影射線照相為其密度沿著該投影軸的η-1個維度的總和。該反函數稱為背投影，并重新產生該原始物體。在某些實施例中，該背投影矩陣的方向可隨著該影像采集系統旋轉，其為對于合成層析成像重建的更為“自然”的坐標系統。在此處該徑向方向定義成平行于該中央投影角度θp=該成像系統的(θi_N+1+θ》/2，而一側向方向定義為垂直于該徑向方向。對于合成層析成像重建，該背投影(或重建)矩陣的兩個軸心在側向方向上，而該第三軸的方向在該徑向方向上，其概略要比這些側向軸具有較低的空間分辨率。在替代實施例中，該背投影矩陣可被固定在用于成像與放射療法的標準的笛卡兒坐標系統中(例如左-右，前-后，上-下)。已知有一種常用的背投影方法，即“偏移與加入合成層析成像”。特別是，利用以上配合圖4所述方法所取得這些投影射線照相被偏移，并加入在該相關的平面上，以將這些標記聚焦，而在其它平面上的結構被分布，藉此出現模糊。在執行背投影之前，可處理該數據來加強某些空間頻率，并抑制其它頻率。一個實施例為該頻率領域斜面濾波器，其用于i^eldkamp、Davis與Kress0Idkamp，DavisandKress,FDK)重建算法。對于由FDK算法所規定的1/r2效應可進行補償。在背投影之后，該數據可被過濾來去除影像的模糊。去模糊技術可以包括空間頻率過濾選擇性計劃移除、遞歸式恢復、反矩陣、或其它本技術中已知的技術。在某些實施例中，使用完全遞歸式重建方法，其中數據先經背投影，然后前向投影來與原始的投影射線照相做比較。遞歸技術的實施例包括但不限于代數重建技術(AlgebraicReconstructionTechnique,ART)、最大期望最大相似度與均值最大化算法(Expectation-MaximizationMaximumliklihoodexpectationmaximization,EMMLEM)與序列子集均值與最佳化算法(OrderedSubsetExpectationMaximization,OSEM)。在步驟506中，判定這些標記的位置。在一種實施例中，利用一種不同的方法來辨識沿著這些標記的徑向方向的軸心，而非沿著這些側向方向的軸心。一些用于檢測這些標記的技術包括但不限于計算每個標記的3D質心、曲線配適或尋找尖峰。在步驟508中，基于這些標記如何已經相對于就在治療開始的之前的它們的位置移動來判定平均偏移。此原始或開始位置可利用多種技術判定，其中包括但不限于CBCT或涉及該第一及/或第二來源檢測器配對的合成層析成像。圖5B為示例根據本發明實施例利用短弧形合成層析成像處理投影射線照相的方法550的流程圖。方法550可由第一放射源102、第二放射源108或在其它實施例中的其它放射源來進行。類似于圖5A，步驟552也對應于圖2的步驟202與圖4的步驟404。但是，作為一種上述的滑動弧形合成層析成像方法的變化，該弧形長度可小于使用短弧形合成層析成像的標記跟蹤。例如，此處圖1的控制系統116概略對于每3°的處理窗存取6個投影射線照相。短弧形合成層析成像的處理窗的角度范圍大致為3度，或可對應于折衷的較大弧形長度，以包括大約最小的6個投影射線照相。步驟554、556、558、560與562更示例圖2的步驟204與圖4的步驟406。類似于圖5A，在步驟5M中執行的重建也可包括一些技術，例如但不限于背投影或濾波，且在步驟554中可能利用的預處理技術包括例如但不限于執行對數轉換的技術。在步驟554中，在一種實施例中，當短弧形合成層析成像重建小的容積時，一些斷面(slices)通過背投影該輸入投影射線照相來產生，但不會將它們應用二維(Two-dimensional,2D)空間濾波。由這些斷面所覆蓋的深度可涵蓋相關容積的深度的數倍。在這種實施例中，可應用3D濾波器至所產生的斷面來對于相關的這些斷面移除所述模糊的斷面之外(out-of-slice)的結構。此方法說明于VarianMedicalSystems公司的第US2007/0237290A1號美國專利申請當中。在步驟556中，控制系統116產生加強的2D影像。與可產生3D信息的圖5A的滑動弧形合成層析成像方法不同，此種短弧形合成層析成像方法結合在一段支架旋轉的小弧形當中取得的投影射線照相，以產生具有顯著加強該目標區域的2D影像。此2D影像用于取代這些原始的投影射線照相用于標記跟蹤。步驟552、5M與556利用不同的短弧形窗而至少重復一次，從而產生多個2D影像。在一種實施例中，此短弧形能夠如同在滑動弧形合成層析成像時般“滑動”，且對應于該短弧形的成像數據可連續地取得。在另一種實施例中，對應于該短弧形的成像數據可利用在某個角度范圍中的間隙來取得。在又另一種實施例中，對應于該短弧形的成像數據可在預定的支架角度下取得。在仍又另一種實施例中，圖1的控制系統116可在基于最適化考慮之下決定何時要存取對應于該短弧形的該成像數據。在說明圖5的步驟558之前，圖6為示例根據本發明實施例的立體像素列的軸向視圖的示意圖600。為了3D跟蹤的目的，短弧形DTS立體像素602可在平行于該成像器旋轉軸(也稱為“斷面平面”或“側向平面”)且于采集弧形606的中央投影604處垂直于該成像軸的這些平面中看見。這些立體像素維度在該斷面平面中較小，而在該弧形中心處平行于該成像軸的方向(即該徑向方向)上較長。該長立體像素維度，或大的“立體像素深12度”對應于低深度分辨率，且是由于用于合成層析成像的短弧形。深度分辨率由三角測量決定，且非個別影像的目標。短弧形合成層析成像可在有噪聲存在之下增進這些標記的影像，并降低覆蓋由這些標記占據的該容積之外的物體的效應。例如，在前列腺中多個標記的例子中，該立體像素深度可為大約2到3公分，通過最小化任何覆蓋骨頭結構或外部物體的效應。此立體像素深度可利用2到3度的短弧形來達成。請回頭參照圖5，在步驟558中，控制系統116利用由步驟556產生的多個2D影像來執行三角測量。通過三角測量的三維度跟蹤使用由中心點在不同的支架角度的短弧形所重建的兩個或更多的影像。按幾何學而言，這些標記的2D影像可被視為這些標記在由斷面平面602所定義的新的影像平面上的投影射線照相。在一種實施例中，利用這些影像中兩個影像的三角測量可通過相交在每個影像中可發現的行經該目標的2D位置的兩條直線而達到，且其中每條線也連接至該相對應弧形中心的該放射源位置。這些兩條線的此相交也稱為三角測量位置。在這種實施例中，每個2D影像的幾何校準參數可隨著對應于該短弧形中心的支架角度而改變，該來源至影像平面距離為對應于弧形中心的放射源位置到該斷面平面的垂直距離；此不同于來源至平板(實體影像傳感器)距離，并可隨著對應于短弧形中心的支架角度而改變。類似于圖5A，3D信息在步驟560中被判定，且在步驟562中計算該平均偏移。圖7為示例根據本發明實施例執行實時治療調整的方法700的流程圖。在一種實施例中，在圖1的控制系統116計算平均偏移之后，如圖5A與圖5B中所示并如上所述，也可計算出基于來自兩個處理窗的這些平均偏移的用于跟蹤或重新定位的偏移數據。具體而言，在一種實施例中，控制系統116在步驟702中判定是否已經發生低頻率運動。如果的確檢測到低頻率運動，控制系統116設置成在步驟704中使用線性預測方法來補償該短暫延遲。在該徑向方向上以秒計的平均短暫延遲(Tr)由公式Tr=NAt/2定義，其中N為所處理的投影射線照相的數目，而At為這些投影射線照相的取樣周期。在步驟706中，該偏移數據被反饋至該治療系統。在步驟708中，該多葉片準直儀將被調整，所以第一放射源102被導引來補償該偏移。如果在步驟702中，控制系統116另判定已經發生短暫運動，則在步驟710中停止治療，直到該短暫運動消失。在步驟712中，控制系統116判定該短暫運動是否已經回到該初始位置。如果是如此，該偏移數據被反饋到該治療系統，且該多葉片準直儀將分別在步驟706與708中進行調整。如果不是，在步驟714中，控制系統116可取得來自第一放射源102的光束視野投影，以在該徑向方向上重置標記位置。在這些標記位置被重置之后，該偏移數據在步驟706中再次地反饋至該治療系統，且在步驟708中該多葉片準直儀被調整來補償該偏移數據。在其它實施例中，配合圖1，控制系統116設置成不僅調整來自第一放射源102的治療光束，但也交錯來自第二放射源108的成像光束、來自第一放射源102的成像光束、來自第一放射源102的治療光束及其它的數據信號。在所示例的實施例中，方法400、500與550在當治療發生時被執行。在替代性實施例中，方法400、500與550可利用在目前治療過程之前所取得的這些投影射線照相來執行。在一些實施例中，配合圖1，利用方法500與550所判定的這些標記的3D信息也可用于驗證目標區域的位置，以跟蹤該目標區域的移動，及/或控制第一放射源102及/或該準直1儀的操作。在所示例的實施例中，方法700于治療期間實時地調整該多葉片準直儀。在其它實施例中，方法700能夠調整支架速度、遞送劑量或其它治療參數。本發明實施例可以示例成用于運算裝置的程序產品。該程序產品的程序化指令定義這些實施例的功能(包括此處所述的方法)，并可包含在多種計算機可讀取儲存媒體上。示例性的計算機可讀取儲存媒體包括但不限于(i)不可寫入儲存媒體(例如在計算機內的只讀存儲器裝置，例如可由CD-ROM(Compactdiskread-onlymemory，光盤只讀存儲器)驅動器讀取的CD-ROM盤片、可由DVD(Digitalversatiledisk，數字多功能盤片)驅動器讀取的DVD盤片、ROM(Read-onlymemory，只讀存儲器)芯片、或任何其它種類的固態非揮發性半導體內存)，其上可永久儲存信息；以及(ii)可寫入儲存媒體(例如在磁盤驅動器內的軟盤片、硬盤機、⑶-RW(⑶-Rewritable，可重復讀寫光盤)盤片、DVD-RW(DVD-Rewritable，可重復讀寫數字多功能盤片)盤片、固態驅動器、閃存、或任何種類的隨機存取內存)，其上可儲存可改變的信息。這些計算機可讀取儲存媒體當承載關于本發明的這些功能的計算機可讀取指令時為本發明的實施例。雖然前述說明是針對本發明的實施例，本發明的其它及進一步的實施例皆可在不背離其權利要求之下進行。因此，以上的實施例及附圖不應視為唯一的實施例，并用于示例由權利要求所定義的本發明的彈性及好處。權利要求1.一種利用合成層析成像判定目標區域移動的方法，其特征在于，該方法包括在由第一范圍的投影角度所定義的第一處理窗當中存取該目標區域的第一組投影射線照相；在由第二范圍的投影角度所定義的第二處理窗當中存取該目標區域的第二組投影射線照相，其中該第一處理窗在該目標區域的治療期間滑動至該第二處理窗；以及比較自該第一組投影射線照相所得到的第一位置信息與自該第二組投影射線照相所得到的第二位置信息來判定該目標區域的該移動。2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該第一組投影射線照相中的大多數與該第二組投影射線照相相同。3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，該第一處理窗與該第二處理窗的角度范圍在4與40度之間。4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，還包含對于該第一組投影射線照相與該第二組投影射線照相執行重建；基于該第一組投影射線照相計算第一平均偏移；以及基于該第二組投影射線照相計算第二平均偏移。5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，還包含基于該第一平均偏移與該第二平均偏移判定偏移數據；以及調整該目標區域的治療來補償該偏移數據。6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，該處理窗對應于包括至少6個投影射線照相的弧形長度。7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，還包含執行來自該第一組投影射線照相的第一斷面與來自該第二組投影射線照相的第二斷面的重建；在二維空間中跟蹤關聯于對應到該第一組投影射線照相的該第一斷面的該第一位置信息與關聯于對應到該第二組投影射線照相的該第二斷面的該第二位置信息；三角測量該第一位置信息與該第二位置信息；以及基于該目標三角測量的位置計算平均偏移。8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，還包含基于該目標的該三角測量的位置判定偏移數據；并調整該目標區域的治療來補償該偏移數據。9.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，該第一組投影射線照相與該第二組投影射線照相獨立地自第一放射源取得。10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，還包含利用第二放射源在不同于治療光束的視野方向的方向上取得該第一組投影射線照相與該第二組投影射線照相。11.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，該方向垂直于該治療光束的視野方向。12.根據權利要求10所述的方法，其特征在于，還包含交錯來自該第一放射源的第一光束與來自該第二放射源的第二光束。13.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，還包含特性化該目標區域的移動。14.一種設置成利用合成層析成像判定目標區域移動的治療系統，其特征在于，其包含可旋轉支架；第一放射源；第二放射源；以及控制系統，其中該控制系統設置成在由第一范圍的投影角度所定義的第一處理窗當中存取該目標區域的第一組投影射線照相；在由第二范圍的投影角度所定義的第二處理窗當中存取該目標區域的第二組投影射線照相，其中該第一處理窗在該目標區域的治療期間滑動至該第二處理窗；以及比較自該第一組投影射線照相所得到的第一位置信息及自該第二組投影射線照相所得到的第二位置信息與該第一位置信息來判定該目標區域的移動。15.根據權利要求14所述的治療系統，其特征在于，該第一組投影射線照相中的大多數與該第二組投影射線照相相同。16.根據權利要求15所述的治療系統，其特征在于，該第一處理窗與該第二處理窗的角度范圍在4與40度之間。17.根據權利要求16所述的治療系統，其特征在于，該控制系統還設置成對于該第一組投影射線照相與該第二組投影射線照相執行重建；基于該第一組投影射線照相計算第一平均偏移；以及基于該第二組投影射線照相計算第二平均偏移。18.根據權利要求17所述的治療系統，其特征在于，該控制系統還設置成基于該第一平均偏移與該第二平均偏移判定偏移數據；以及調整該目標區域的治療來補償該偏移數據。19.根據權利要求15所述的治療系統，其特征在于，該處理窗對應于包括至少6個投影射線照相的弧形長度。20.根據權利要求18所述的治療系統，其特征在于，該控制系統還設置成執行來自該第一組投影射線照相的第一斷面與來自該第二組投影射線照相的第二斷面的重建；在二維空間中跟蹤關聯于對應到該第一組投影射線照相的第一斷面的第一位置信息與關聯于對應到該第二組投影射線照相的第二斷面的第二位置信息；三角測量該第一位置信息與該第二位置信息；以及基于該目標的三角測量的位置計算平均偏移。21.根據權利要求20所述的治療系統，其特征在于，該控制系統還設置成基于該目標的三角測量的位置判定偏移數據；并調整該目標區域的治療來補償該偏移數據。22.根據權利要求14所述的治療系統，其特征在于，該第一組投影射線照相與該第二組投影射線照相獨立地自該第一放射源取得。23.根據權利要求22所述的治療系統，其特征在于，該治療系統利用該第二放射源在不同于治療光束的視野方向的方向上取得該第一組投影射線照相與該第二組投影射線照相。24.根據權利要求23所述的治療系統，其特征在于，該方向垂直于該治療光束的視野方向。25.根據權利要求23所述的治療系統，其特征在于，該控制系統還設置成交錯來自該第一放射源的第一光束與來自該第二放射源的第二光束。26.根據權利要求22所述的治療系統，其特征在于，該控制系統還設置成特性化該目標區域的該移動。27.一種含有用于利用合成層析成像判定目標區域移動的序列的程序化指令的計算機可讀取媒體，其特征在于，其在當由治療系統中處理器執行時使得該治療系統進行在由第一范圍的投影角度所定義的第一處理窗當中存取該目標區域的第一組投影射線照相；在由第二范圍的投影角度所定義的第二處理窗當中存取該目標區域的第二組投影射線照相，其中該第一處理窗于該目標區域的治療期間滑動至該第二處理窗；以及比較自該第一組投影射線照相所得到的第一位置信息及自該第二組投影射線照相所得到的第二位置信息與該第一位置信息來判定該目標區域的該移動。28.根據權利要求27所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，該第一組投影射線照相中的大多數與該第二組投影射線照相相同。29.根據權利要求觀所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，該第一處理窗與該第二處理窗的角度范圍在4與40度之間。30.根據權利要求四所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，還包含序列的程序化指令，其在當由該處理器執行時使得該治療系統進行對于該第一組投影射線照相與該第二組投影射線照相執行重建；基于該第一組投影射線照相計算第一平均偏移；以及基于該第二組投影射線照相計算第二平均偏移。31.根據權利要求30所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，還包含序列的程序化指令，其在當由該處理器執行時使得該治療系統進行基于該第一平均偏移與該第二平均偏移判定偏移數據；以及調整該目標區域的治療來補償該偏移數據。32.根據權利要求觀所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，該處理窗對應于包括至少6個投影射線照相的弧形長度。33.根據權利要求32所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，還包含序列的程序化指令，其在當由該處理器執行時使得該治療系統進行執行來自該第一組投影射線照相的第一斷面與來自該第二組投影射線照相的第二斷面的重建；在二維空間中跟蹤關聯于對應到該第一組投影射線照相的第一斷面的第一位置信息與關聯于對應到該第二組投影射線照相的第二斷面的第二位置信息；三角測量該第一位置信息與該第二位置信息；以及基于該目標的三角測量的位置計算平均偏移。34.根據權利要求33所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，還包含序列的程序化指令，其在當由該處理器執行時使得該治療系統進行基于該目標的三角測量的位置判定偏移數據；并調整該目標區域的治療來補償該偏移數據。35.根據權利要求27所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，該第一組投影射線照相與該第二組投影射線照相獨立地自第一放射源取得。36.根據權利要求35所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，還包含序列的程序化指令，其在當由該處理器執行時使得該治療系統利用第二放射源在不同于治療光束的視野方向的方向上取得該第一組投影射線照相與該第二組投影射線照相。37.根據權利要求36所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，該方向垂直于該治療光束的視野方向。38.根據權利要求36所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，還包含序列的程序化指令，其在當由該處理器執行時使得該治療系統交錯來自該第一放射源的第一光束與來自該第二放射源的第二光束。39.根據權利要求35所述的計算機可讀取媒體，其特征在于，還包含序列的程序化指令，其在當由該處理器執行時使得該治療系統特性化該目標區域的移動。全文摘要本發明的實施例提供一種利用合成層析成像判定目標區域移動的方法。該方法包括以下步驟在由第一范圍的投影角度所定義的第一處理窗當中存取該目標區域的第一組投影射線照相；在由第二范圍的投影角度所定義的第二處理窗當中存取該目標區域的第二組投影射線照相，其中該第一處理窗在該目標區域的治療期間滑動至該第二處理窗；以及比較自該第一組投影射線照相得到的第一位置信息及自該第二組投影射線照相得到的第二位置信息與該第一位置信息來判定該目標區域的移動。文檔編號A61B6/00GK102341044SQ201080010930公開日2012年2月1日申請日期2010年1月15日優先權日2009年1月16日發明者喬許·史塔爾-萊克,哈薩·莫斯塔法衛申請人:瓦里安醫療系統公司