本申請(qǐng)涉及圖像引導(dǎo)輻射治療規(guī)劃。其尤其適合與多模態(tài)輻射治療規(guī)劃結(jié)合應(yīng)用。

背景技術(shù)：
輻射治療是一種常用的腫瘤學(xué)治療技術(shù)，其中，將一定劑量或者一系列劑量的高能伽瑪（γ）輻射、粒子束或其他輻射輸送至患者身體或者患者身體的目標(biāo)區(qū)域，以實(shí)現(xiàn)諸如根除癌變組織的治療效果。在輻射處置之前基于一個(gè)或多個(gè)規(guī)劃體積圖像規(guī)劃輻射治療會(huì)話（session），所述一個(gè)或多個(gè)規(guī)劃體積圖像的目的在于限定腫瘤和周圍組織的解剖學(xué)邊界，以確定輻射束參數(shù)和劑量分布。在輻射治療規(guī)劃（RTP）中通常采用計(jì)算機(jī)斷層攝影（CT）掃描器，因?yàn)槌上袂惶啪哂谐浞值某叽纾匀菁{較大的/平的輻射治療床和平均體格或大于平均體格的患者連同固定裝置的相當(dāng)體積。而且，如此采集的CT數(shù)據(jù)直接提供了用于RTP的組織的衰減性質(zhì)。RTP床是經(jīng)過仔細(xì)設(shè)計(jì)的平的支撐，其確保按照與成像時(shí)一樣的位置對(duì)患者進(jìn)行處置。用于RTP的CT成像的一個(gè)問題是患者將受到額外的電離輻射，其將導(dǎo)致對(duì)額外的長(zhǎng)期不良副作用，例如癌癥的擔(dān)憂（而在很多情況下癌癥正是其所要處置的）。此外，CT無法為身體的所有軟組織區(qū)域提供必要的圖像質(zhì)量。最近人們引入了正電子發(fā)射斷層攝影（PET）作為可行的癌癥檢測(cè)成像模態(tài)，其包括轉(zhuǎn)移擴(kuò)散。在與諸如CT的其他數(shù)據(jù)融合之后，PET能夠提供額外的用于輻射治療規(guī)劃和監(jiān)測(cè)的腫瘤機(jī)能信息。在PET掃描中，向患者施用放射性藥劑，其中，所述放射性藥劑的放射性衰變事件將產(chǎn)生正電子。每一正電子在短射程內(nèi)與電子相互作用從而產(chǎn)生發(fā)射兩個(gè)反向的γ射線的正電子－電子湮滅事件。在采用符合探測(cè)電路的情況下，圍繞患者的輻射探測(cè)器環(huán)形陣列探測(cè)對(duì)應(yīng)于湮滅事件的符合反向γ射線事件。連接兩個(gè)符合探測(cè)的響應(yīng)線（LOR）含有湮滅事件的位置。所述響應(yīng)線與投影數(shù)據(jù)類似，對(duì)其重建，以生成二維或三維圖像。PET聚焦在諸如腫瘤性癌變組織的具有高代謝活動(dòng)的區(qū)域上，因此有助于將惡性腫瘤與良性腫瘤、表征腫瘤復(fù)發(fā)和輻射壞死的低含氧量區(qū)域區(qū)分開。PET已經(jīng)表現(xiàn)出了改善分級(jí)、預(yù)后、規(guī)劃和跟蹤監(jiān)測(cè)的潛力。然而，PET的一些限制包括空間分辨率有限，并且在出現(xiàn)高示蹤劑累積的情況下缺少組織以外的額外解剖學(xué)細(xì)節(jié)。PET在描繪解剖學(xué)細(xì)節(jié)方面一般較差，因此在相對(duì)于其他患者解剖學(xué)結(jié)構(gòu)定位腫瘤方面存在困難。存在多模態(tài)PET-CT系統(tǒng)用于進(jìn)行輻射治療規(guī)劃，但是如上所述，這一布置仍將使患者遭受額外的來自所采用的CT掃描的有害電離輻射。磁共振成像（MRI）和光譜檢查（MRS）提供了作為RTP中的解剖學(xué)成像的替代的可能性。在MR掃描中，通過靜態(tài)主磁場(chǎng)B0對(duì)所要檢查的身體組織的核自旋對(duì)準(zhǔn)，并通過在射頻（RF）段內(nèi)振蕩的橫向磁場(chǎng)B1對(duì)其進(jìn)行激勵(lì)。使所產(chǎn)生的馳豫信號(hào)暴露于梯度磁場(chǎng)下，從而對(duì)所產(chǎn)生的共振定位。按照已知的方式接收所述弛豫信號(hào)，并將其重建成單維或多維圖像。MRI具有優(yōu)良的軟組織成像，而MRS能夠表征組織代謝，其能夠提供有關(guān)感興趣區(qū)域內(nèi)的血管生成、細(xì)胞增殖和細(xì)胞程序死亡的信息。然而，磁共振系統(tǒng)受到其腔膛尺寸的限制，其無法舒適地容納大于平均體格的患者以及較大的RTP床/平臺(tái)面。此外，在某些定位/固定情況下，額外的腔膛空間（>70cm）是有益的，但是對(duì)于當(dāng)前的MR系統(tǒng)而言，并不存在這樣的額外空間。成像模態(tài)之間的圖像配準(zhǔn)的準(zhǔn)確性是RTP的重要特征，因此優(yōu)選在同一會(huì)話內(nèi)執(zhí)行這兩種掃描，從而避免患者移動(dòng)和誤配準(zhǔn)誤差。組合圖像表示之間的偏差可能對(duì)處置評(píng)估工具，例如劑量體積直方圖、腫瘤控制概率、正常組織并發(fā)癥概率和適形性（conformality）指標(biāo)產(chǎn)生重要影響。因此，需要一種PET-MRI多模態(tài)輻射治療規(guī)劃系統(tǒng)，其具有足夠大的腔膛，從而舒適地容納所述RTP床/平臺(tái)面、大于平均體格的患者以及固定裝置，從而以改進(jìn)的工作流程在單個(gè)成像會(huì)話內(nèi)執(zhí)行掃描。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本申請(qǐng)?zhí)峁┝丝朔鲜鰡栴}和其他問題的新的改進(jìn)的方法和系統(tǒng)。根據(jù)一個(gè)方面，提出一種輻射治療規(guī)劃（RTP）系統(tǒng)。所述RTP系統(tǒng)包括具有第一腔膛的磁共振（MR）系統(tǒng)，所述第一腔膛沿MR縱軸限定容納受檢者的MR成像區(qū)域。所述第一腔膛具有至少70cm的直徑，在優(yōu)選實(shí)施例中為85cm。所述RTP系統(tǒng)包括具有第二腔膛的核成像掃描器，所述第二腔膛沿與所述MR縱軸對(duì)準(zhǔn)的核縱軸限定容納受檢者的核成像區(qū)域。所述第二腔膛具有至少70cm的直徑，在優(yōu)選實(shí)施例其為85cm。所述系統(tǒng)包括具有平的臺(tái)面的、線性移動(dòng)通過所述MR和核成像區(qū)域的輻射治療床，輻射治療床順次將受檢者定位到所述MR和核成像區(qū)域內(nèi)。所述平的臺(tái)面的材料與MR和PET成像過程都兼容。在另一實(shí)施例中，所述第二掃描器也可是CT掃描器。根據(jù)另一方面，提出一種用于生成或更新輻射治療計(jì)劃的方法。所述方法包括將受到輻射治療床支撐的受檢者定位到MR掃描器的MR成像區(qū)域和核掃描器的核成像區(qū)域之一內(nèi)。采集目標(biāo)體積的MR或核圖像表示并相對(duì)于對(duì)應(yīng)的成像區(qū)域?qū)δ繕?biāo)體積定位。使所定位的目標(biāo)體積與輻射治療床配準(zhǔn)，并相對(duì)于所述輻射治療床確定患者的預(yù)期坐標(biāo)位置。將受檢者從所述MR成像區(qū)域和所述核成像區(qū)域之一線性地重新定位到所述核掃描器和與之共享共同的縱軸的MR掃描器之一的另一成像區(qū)域內(nèi)。采用所述核及MR掃描器中的另一個(gè)采集所述目標(biāo)體積的圖像表示。將所采集到的MR及核圖像表示組合成組合圖像表示。根據(jù)所述組合、MR及核圖像表示之一生成或更新輻射治療計(jì)劃。限定MR成像區(qū)域的第一腔膛和限定核成像區(qū)域的第二腔膛中的每者均具有至少70cm的直徑。一個(gè)優(yōu)點(diǎn)存在于改進(jìn)的工作流程內(nèi)。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是降低了輻射治療規(guī)劃過程中的電離輻射暴露。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，將通過增加來自MR圖像的軟組織對(duì)比度改進(jìn)輻射治療計(jì)劃。在閱讀并理解了下述詳細(xì)說明的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到本發(fā)明的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)。附圖說明本發(fā)明可以采取各種部件和部件布置的形式，以及各種步驟和步驟布置的形式。附圖的作用僅在于對(duì)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行舉例說明，不應(yīng)將其推斷為對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。圖1是一種多模態(tài)輻射治療規(guī)劃系統(tǒng)的示意圖；圖2是采用圖1的系統(tǒng)規(guī)劃輻射治療的方法的流程圖；圖3是采用圖1的系統(tǒng)規(guī)劃輻射治療的另一方法的流程圖；以及圖4是采用圖1的系統(tǒng)監(jiān)測(cè)和更新輻射治療的方法的流程圖。具體實(shí)施方式參考圖1，輻射治療規(guī)劃（RTP）系統(tǒng)10能夠?qū)嵤┐殴舱癯上窈?或光譜檢查以及第二成像模態(tài)，例如，PET、SPECT等核成像或者計(jì)算機(jī)斷層攝影（CT）成像。RTP系統(tǒng)10包括解剖學(xué)成像系統(tǒng)，在所示的實(shí)施例中，是容納在第一掃描架14內(nèi)的諸如磁共振掃描器的大腔膛解剖學(xué)掃描器12。第一患者容納腔膛16限定MR掃描器12的第一或MR檢查區(qū)域18?；颊呷菁{腔膛16具有至少70cm的直徑。然而，也可以設(shè)想更大的，例如，85cm的腔膛直徑。可以通過增大超導(dǎo)磁體的凈腔膛以及提高腔膛內(nèi)的RF身體線圈和梯度線圈部件的直徑而實(shí)現(xiàn)更大腔膛的MR掃描器。利用增大的RF放大器功率和梯度放大器功率能夠稍微補(bǔ)償RF身體線圈（用于發(fā)射功能）和梯度線圈部件的降低的效率。所述MR掃描器包括主磁體20，其生成通過所述第一檢查區(qū)域18的時(shí)間穩(wěn)定、空間均勻的B0場(chǎng)。與所述主磁體鄰近設(shè)置的梯度磁場(chǎng)線圈22的作用在于相對(duì)于所述B0磁場(chǎng)沿選定軸生成磁場(chǎng)梯度，從而對(duì)所述磁共振信號(hào)進(jìn)行空間編碼，以及生成磁化破壞場(chǎng)梯度等。所述磁場(chǎng)梯度線圈22可以包括被配置成沿三個(gè)正交方向產(chǎn)生磁場(chǎng)梯度的線圈段，所述三個(gè)方向通常為縱向或z向、橫向或者x向以及垂直方向或y向?？梢允固荻染€圈凹陷到主磁體內(nèi)，以順應(yīng)增大的腔膛直徑。使諸如全身射頻線圈的射頻（RF）線圈組件24鄰近檢查區(qū)域設(shè)置。所述RF線圈組件生成用于激勵(lì)受檢者的經(jīng)對(duì)準(zhǔn)偶極子中的磁共振的射頻B1脈沖。所述射頻線圈組件24還用于探測(cè)從具有至少55cm的截面直徑的視場(chǎng)（FOV）內(nèi)的成像區(qū)域發(fā)出的磁共振信號(hào)。也可以將僅接收的RF線圈用于所述磁共振信號(hào)的探測(cè)。可以采用大于85cm的腔膛實(shí)現(xiàn)大約60-65cm的較大FOV。將任選的局部化鐵增壓器（booster）并入到RF線圈組件24內(nèi)，從而在不截?cái)噍S向FOV的情況下實(shí)現(xiàn)更大的橫截面的FOV。在這種布置中，通過磁體設(shè)計(jì)，使軸向FOV隨著橫截面FOV的增大而按比例增大，或者任選使軸向FOV保持與較小腔膛（例如，60cm腔膛）MR系統(tǒng)相似，以創(chuàng)建扁圓球形或者橢圓球形成像體積。在大腔膛MR系統(tǒng)中，通常沒有規(guī)定使軸向FOV延伸到常規(guī)60cm腔膛系統(tǒng)之外。將第二成像系統(tǒng)容納到限定第二患者容納腔膛30的第二掃描架28內(nèi)，在所示的實(shí)施例中，所述第二成像系統(tǒng)是諸如PET掃描器的功能掃描器26。所述患者容納腔膛30具有至少70cm的直徑。然而，也可以設(shè)想更大的，例如，85cm的腔膛直徑。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，也可以設(shè)想CT掃描器、SPECT掃描器等。圍繞腔膛30布置輻射探測(cè)器固定環(huán)，例如，光學(xué)耦合至閃爍體層34的光學(xué)探測(cè)器層32，以限定第二或PET檢查區(qū)域36。任選將RF屏蔽38設(shè)置到光學(xué)探測(cè)器32和閃爍體34組件的面上，并且在一些實(shí)施例中，所述屏蔽順著所述探測(cè)器組件的前后端延伸。所述RF屏蔽38對(duì)可能干擾MR掃描的由PET掃描器發(fā)出的RF噪聲進(jìn)行屏蔽。在PET（或SPECT）掃描器利用常規(guī)光電倍增管（PMT）作為光學(xué)探測(cè)器的情況下，它們將并入磁屏蔽材料，以降低所述PMT上的MR系統(tǒng)的邊緣磁場(chǎng)的影響。在采用固態(tài)探測(cè)器的情況下，能夠消除磁屏蔽（但是仍將利用RF屏蔽）。在來自MR掃描器12的RF脈沖的泄漏RF場(chǎng)可能激勵(lì)或干擾閃爍體相關(guān)電子部件的情況下，所述RF屏蔽也是有利的。因此，所述RF屏蔽38還起著降低源自于光學(xué)探測(cè)器32及相關(guān)電路的RF干擾的作用。閃爍體層34不斷地發(fā)射光學(xué)輻射，其將觸發(fā)來自光學(xué)探測(cè)器的電響應(yīng)。這一電響應(yīng)將生成可能對(duì)MR信噪比造成不利影響的RF干擾。在SPECT掃描器中，將探測(cè)器32并入到各個(gè)機(jī)頭內(nèi)，所述機(jī)頭被安裝用于圍繞第二腔膛30旋轉(zhuǎn)，以及相對(duì)于受檢者進(jìn)行徑向運(yùn)動(dòng)。為了采集受檢者的磁共振數(shù)據(jù)，將受檢者定位在MR檢查區(qū)域18內(nèi)，優(yōu)選處于主磁場(chǎng)的等中心上或附近。掃描控制器40控制梯度控制器42，梯度控制器使得梯度線圈22跨越成像區(qū)域施加選定的磁場(chǎng)梯度脈沖，其可以是適合于選定磁共振成像或光譜檢查序列的。所述掃描控制器40控制RF發(fā)射器44，RF發(fā)射器令所述RF線圈組件24生成磁共振激勵(lì)和操縱B1脈沖。所述掃描控制器還控制一個(gè)或多個(gè)RF接收器46，該一個(gè)或多個(gè)RF接收器連接至RF線圈組件24，從而由其接收所生成的磁共振信號(hào)。將從接收器46接收的數(shù)據(jù)暫時(shí)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)緩沖器48內(nèi)，并由MR數(shù)據(jù)處理器50對(duì)其進(jìn)行處理。MR數(shù)據(jù)處理器50能夠執(zhí)行本領(lǐng)域已知的各種功能，包括圖像重建（MRI）、磁共振光譜檢查（MRS）等。將所重建的磁共振圖像、光譜檢查讀出結(jié)果以及其他經(jīng)處理的MR數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到MR圖像存儲(chǔ)器52內(nèi)。為了采集核成像數(shù)據(jù)，將患者置于PET檢查區(qū)域36內(nèi)。PET掃描控制器60對(duì)PET掃描器26進(jìn)行操作，以執(zhí)行選定目標(biāo)區(qū)域的選定成像序列。典型地，向所要成像的對(duì)象或患者注入一種或多種放射性藥劑或放射性同位素示蹤劑，之后將其置于PET檢查區(qū)域36內(nèi)。用于PET的此類示蹤劑的例子為18F-FDG、C-11，用于SPECT的此類示蹤劑的例子為Tc-99m、Ga67核In-111。對(duì)于SPECT示蹤劑而言，由所述示蹤劑直接產(chǎn)生γ輻射。對(duì)于PET而言，示蹤劑在所述對(duì)象內(nèi)的存在產(chǎn)生了來自所述對(duì)象的發(fā)射輻射。通過圍繞檢查區(qū)域36的閃爍體探測(cè)器34探測(cè)輻射事件。通過時(shí)間戳單元62使時(shí)間戳與每一探測(cè)到的輻射事件相關(guān)聯(lián)。符合探測(cè)器64確定γ射線的符合對(duì)，并基于所述符合對(duì)的探測(cè)時(shí)間的差異和視場(chǎng)的已知直徑確定由γ射線的每一符合對(duì)定義的響應(yīng)線（LOR）。重建處理器66將所有的LOR重建成存儲(chǔ)到功能圖像存儲(chǔ)器68內(nèi)的圖像表示。任選地，飛行時(shí)間處理器70通過由每一LOR的時(shí)間戳導(dǎo)出飛行時(shí)間信息而對(duì)每一輻射事件定位。在一個(gè)實(shí)施例中，首先將患者置于核掃描器26內(nèi)，并對(duì)其成像。在采集核圖像數(shù)據(jù)之后，對(duì)核掃描器26的選定部件斷電，并且就PMT而言，暫時(shí)降低所施加的偏壓，從而減少/停止可能在圖像采集過程中對(duì)MR掃描器12造成干擾的RF信號(hào)的發(fā)射。將患者支撐平移到MR檢查區(qū)域18內(nèi)，MR掃描器12采集用于進(jìn)行重建的MR成像數(shù)據(jù)，其包括用于PET數(shù)據(jù)的衰減校正的數(shù)據(jù)。一旦完成了MR數(shù)據(jù)采集，就對(duì)核掃描器26的所述選定部件加電。到當(dāng)前患者離開檢查室，下一患者抵達(dá)并準(zhǔn)備好成像時(shí)，核掃描器26處于可全面運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，并且準(zhǔn)備好對(duì)患者進(jìn)行核圖像數(shù)據(jù)采集。如果所述核探測(cè)器沒有達(dá)到其標(biāo)稱工作溫度，那么加熱元件72能夠調(diào)節(jié)所述過程。在另一實(shí)施例中，在MR過程中對(duì)核掃描器26的光學(xué)探測(cè)器32和相關(guān)電路有選擇地?cái)嚯姟榱酥匦麻_始PET掃描器26的正常操作，加熱元件72在延長(zhǎng)的休止周期之后使光學(xué)探測(cè)器32的溫度迅速升高至標(biāo)稱工作溫度，或者在休止周期內(nèi)保持最低工作溫度?？梢詫⑺龊藪呙杵?6置于休止模式內(nèi)，其包括對(duì)光學(xué)探測(cè)器32斷電或者降低提供給其的功率，以降低RF干擾。在所述休止周期之后，任選借助加熱元件72激活所述掃描器或者將其置于激活模式下，以采集核成像數(shù)據(jù)。所述加熱元件72可以是電阻加熱元件、暖空氣管道、流體散熱器等。在另一實(shí)施例中，將PET電路60、62、64、66、68、70設(shè)置到檢查室外，以降低RF干擾。或者或此外，可以在核成像過程中將MR掃描器12置于休止（降低的RF噪聲）模式內(nèi)。診斷成像系統(tǒng)10包括工作站或圖形用戶接口（GUI）80，其包括顯示裝置82和用戶輸入裝置84，臨床醫(yī)生能夠采用其選擇掃描序列和協(xié)議，顯示圖像數(shù)據(jù)等。所述兩個(gè)掃描架14、28在線性布置內(nèi)彼此相鄰，并且彼此緊密靠近。掃描架14、28共享公共的輻射治療規(guī)劃（RTP）床90，其沿患者支撐軌道或路徑92在兩個(gè)檢查區(qū)域18、36之間沿縱軸平移。所述床任選具有順應(yīng)患者在PET和MR掃描器之間的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)設(shè)計(jì)，連同通過每一掃描器的線性行進(jìn)。電動(dòng)機(jī)或其他驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)（未示出）提供所述支撐在檢查區(qū)域18、34內(nèi)的縱向移動(dòng)和垂直調(diào)整。所述RTP床90任選包括可伸縮護(hù)欄93，從而在運(yùn)送過程中使患者保持在所述床上，圖中所示的護(hù)欄處于伸縮位置。在所示的實(shí)施例中，第二掃描架28沿掃描架軌道94平移，從而縮短兩個(gè)成像系統(tǒng)12、26之間的患者運(yùn)送時(shí)間。兩個(gè)掃描架之間的閉合布置降低了患者移動(dòng)和誤配準(zhǔn)誤差的可能性。可以將所述掃描架隔開，以降低成像模態(tài)之間的干擾。例如，PET掃描器26的光學(xué)探測(cè)器32發(fā)射RF信號(hào)，其可能對(duì)MR掃描器12的共振檢測(cè)造成干擾。而且，所述MR掃描器的磁邊緣場(chǎng)隨著與掃描器的距離的增大而降低。在一個(gè)實(shí)施例中，可以將掃描架14、28放到一起，以降低患者錯(cuò)位的可能性，或者可以通過沿軌道94移動(dòng)掃描器12、26中的一者或兩者而將它們分開，以降低所述核掃描器和MR掃描器12、26之間的干擾。在輻射治療規(guī)劃中，患者在處置之前、處置之間以及處置之后的圖像采集過程中必須處于與輻射處置過程中相同的固定位置上。在很多情況下，輻射處置過程包括一系列經(jīng)規(guī)劃的（分成幾部分的）劑量輸送。在一個(gè)實(shí)施例中，RTP床或患者支撐90具有與為受檢者提供輻射處置的輻射治療系統(tǒng)（未示出）的臺(tái)面基本等同的幾何結(jié)構(gòu)。其通常為平的臺(tái)面表面。RTP床90和輻射治療系統(tǒng)臺(tái)面幾何結(jié)構(gòu)之間的不精確可能導(dǎo)致患者位置復(fù)現(xiàn)性差、圖像空間失真、患者標(biāo)記不準(zhǔn)確等，其有可能導(dǎo)致不準(zhǔn)確的輻射處置，從而對(duì)患者造成顯著的傷害。在另一實(shí)施例中，RTP床90能從患者支撐軌道92上拆卸下來，以供在輻射治療系統(tǒng)中使用。通過采用同一床進(jìn)行治療規(guī)劃和治療輸送，減少或者避免了由兩個(gè)床之間的幾何結(jié)構(gòu)不準(zhǔn)確性造成的圖像配準(zhǔn)誤差和定位誤差。輻射處置系統(tǒng)臺(tái)面任選大于常規(guī)MR或核成像系統(tǒng)患者支撐，以順應(yīng)各種為了取得通往目標(biāo)區(qū)域的最佳處置路徑的患者位置。在任一種成像系統(tǒng)中，患者支撐以及某些情況下的肢體末端升高的患者定位/固定受到腔膛尺寸的限制，其又制約著可用的患者位置，其中，對(duì)于常規(guī)MR系統(tǒng)而言，腔膛的尺寸一般為60cm，對(duì)于常規(guī)PET系統(tǒng)而言，腔膛的尺寸一般為70cm。這也是通常采用具有更大的能夠容納更大的輻射治療床的腔膛（～80-85cm）的計(jì)算機(jī)斷層攝影（CT）系統(tǒng)執(zhí)行輻射治療規(guī)劃的一個(gè)原因。然而，采用CT系統(tǒng)執(zhí)行規(guī)劃是以使原本已經(jīng)很脆弱的患者遭受更多的電離輻射為代價(jià)的，其可能造成額外的長(zhǎng)期不良副作用。而且，在存在來自CT的額外電離輻射劑量的情況下，就會(huì)不愿執(zhí)行處置中成像以評(píng)估處置響應(yīng)或器官移動(dòng)/變化，從而達(dá)到重新規(guī)劃目的。而采用MR則減少了這種顧慮。然而，將CT用于RTP已經(jīng)得到了公認(rèn)，因?yàn)槟軌蛑苯荧@得組織的衰減特性，能夠很好地對(duì)硬組織成像，并且能夠獲得良好的幾何精確度。著眼于這一點(diǎn)，替代實(shí)施例包括將大腔膛CT-MR組合用于RTP。當(dāng)前CT是RTP的黃金標(biāo)準(zhǔn)，然而將MR數(shù)據(jù)與CT數(shù)據(jù)融合，使其作為處置計(jì)劃的部分，以改善RT規(guī)劃，將（例如）腫瘤附近的軟組織結(jié)構(gòu)或血管考慮在內(nèi)，能夠帶來醫(yī)療利益。而且，如文中提到的，由于不存在額外的電離輻射，因而將MR用于腫瘤響應(yīng)監(jiān)測(cè)/跟蹤也是有好處的。與所描述的具有RTP床/平臺(tái)面的大腔膛核醫(yī)學(xué)（NM）掃描器，例如，PET掃描器和MR掃描器類似，也可以將所述NM掃描器改為大腔膛CT掃描器。在這一實(shí)施例中，以CT造影劑代替PET造影劑。通過這種方式，可以針對(duì)RTP有效率地實(shí)現(xiàn)既定患者的單個(gè)工作流程會(huì)話，其中，借助改進(jìn)的互配準(zhǔn)使CT和MR圖像采集之間的患者移動(dòng)降至了最低。所述CT和MR掃描器優(yōu)選處于同一室內(nèi)。在額外的替代實(shí)施例中，它們?cè)诳臻g上接近，并且所述共享的RTP床還包括手推車（trolley），以允許將固定到平的臺(tái)面上的患者從一個(gè)系統(tǒng)到另一系統(tǒng)容易地轉(zhuǎn)運(yùn)。在所描述的CT+MR例子中，可以將CT用于RTP，并且采集并融合MR數(shù)據(jù)，以改善規(guī)劃，可以將MR用于RTP，并且可以將CT和MR中的任一者或兩者用于處置響應(yīng)/效率監(jiān)測(cè)（優(yōu)選MR）。在另一實(shí)施例中，提供了一種核醫(yī)學(xué)掃描器和一種組合的MR/CT掃描器?？梢詫⑺鯪M和CT掃描器用于規(guī)劃，并且可以將所述NM和MR掃描器周期性地用于跟蹤檢查，以監(jiān)測(cè)進(jìn)展。所述RTP系統(tǒng)10包括較大的腔膛16、36，其直徑為70cm或更大，優(yōu)選為80-85cm，其大到足以容納具有復(fù)制對(duì)應(yīng)的輻射處置系統(tǒng)的床的尺寸的RTP床90。在這種布置中，在RTP系統(tǒng)10和輻射處置系統(tǒng)之間再現(xiàn)了準(zhǔn)確的患者定位，從而在不對(duì)患者引入有害的額外電離輻射的情況下在部分（fraction）之間或者在幾個(gè)部分之后監(jiān)測(cè)處置進(jìn)展。所述RTP床90和相似的處置系統(tǒng)床是平的，而不是像常規(guī)成像系統(tǒng)當(dāng)中那樣是凹面的或者曲面的。常規(guī)成像系統(tǒng)通常具有凹面形狀，以順應(yīng)腔膛的圓形開口，并限制患者的移動(dòng)。床90的垂直和縱向運(yùn)動(dòng)是準(zhǔn)確的并且可再現(xiàn)的。RTP床90包括多個(gè)安裝結(jié)構(gòu)96，例如，安裝孔、夾具等，以順應(yīng)各種專門的附著和約束裝置，從而在治療周期的多個(gè)部分期間將患者重復(fù)地準(zhǔn)確固定到共同的固定位置上。所述床90和約束裝置對(duì)于MR成像以及核及CT成像都是兼容的，其不應(yīng)當(dāng)包含任何產(chǎn)生顯著的偽影的物體或材料。例如，所述床90是非鐵磁的，具有低RF損耗并且不生成質(zhì)子信號(hào)，以滿足MR兼容性標(biāo)準(zhǔn)。為了實(shí)現(xiàn)核及CT成像兼容性，所述床90在用于成像的能量范圍內(nèi)具有低γ射線和x射線衰減和散射。這些針對(duì)MR的標(biāo)準(zhǔn)一般能夠采用具有一定程度的γ射線和X射線衰減的機(jī)械設(shè)計(jì)、玻璃和/或凱夫拉爾增強(qiáng)塑料實(shí)現(xiàn)，為了實(shí)現(xiàn)核及CT成像兼容性，能夠針對(duì)RTP床90以及MR線圈或患者固定附件對(duì)所述衰減進(jìn)行建模和定量表示，并通過相應(yīng)的重建處理器50、66對(duì)其加以考慮。將圖1中的配準(zhǔn)標(biāo)記、基準(zhǔn)標(biāo)記物98或者兩者的組合結(jié)合到床90的表面中或者表面上，其使所述床相對(duì)于圖像掃描器12、26和受檢者配準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，患者配準(zhǔn)系統(tǒng)100檢測(cè)諸如柵格、線、點(diǎn)等的配準(zhǔn)標(biāo)記或者基準(zhǔn)標(biāo)記物98?；颊吲錅?zhǔn)系統(tǒng)100包括掃描架激光器102、壁式安裝激光器（未示出）、頂板（未示出）或其任何組合，它們與兩個(gè)檢查區(qū)域18、36的等中心具有準(zhǔn)確的空間關(guān)系。所述激光器根據(jù)相對(duì)于檢查區(qū)域18、36的激光角度和測(cè)得的距離生成表示配準(zhǔn)標(biāo)記的三維（3D）空間位置的信號(hào)。配準(zhǔn)處理器104根據(jù)這些信號(hào)確定所述配準(zhǔn)標(biāo)記的三維空間坐標(biāo)，并使所述配準(zhǔn)標(biāo)記的實(shí)際坐標(biāo)位置與預(yù)期的坐標(biāo)位置進(jìn)行比較?？梢栽诨颊呱砩蠘?biāo)繪出所述配準(zhǔn)標(biāo)記，因而所述標(biāo)記可通過患者配準(zhǔn)系統(tǒng)100檢測(cè)到，以進(jìn)行定位。配準(zhǔn)處理器104確定接收自配準(zhǔn)系統(tǒng)100的實(shí)際坐標(biāo)位置和配準(zhǔn)標(biāo)記的預(yù)期坐標(biāo)位置之間的比較結(jié)果，并生成反饋信號(hào)，將該信號(hào)顯示在GUI80上，從而對(duì)臨床醫(yī)生提供指導(dǎo)意見。配準(zhǔn)處理器104生成類似的反饋信號(hào)，從而使RTP床90與對(duì)應(yīng)的檢查區(qū)域18、36配準(zhǔn)。所生成的信號(hào)指示每一相應(yīng)的成像掃描器12、26的控制器40、60對(duì)RTP床90的垂直和/或水平位置做相應(yīng)的調(diào)整。在另一實(shí)施例中，將掃描器12和26兩者都可對(duì)其成像的基準(zhǔn)標(biāo)記物粘附到RTP床90的安裝結(jié)構(gòu)96和/或患者上，或者粘附到附著至患者的固定裝置上。執(zhí)行定位掃描，從而確定所述基準(zhǔn)標(biāo)記物相對(duì)于成像區(qū)域18、36的3D坐標(biāo)位置。配準(zhǔn)處理器104由所述定位掃描確定所述基準(zhǔn)的實(shí)際坐標(biāo)位置，并使其與預(yù)期坐標(biāo)位置進(jìn)行比較。配準(zhǔn)處理器104通過GUI80指示臨床醫(yī)生對(duì)患者重新定位，或者指示相應(yīng)的掃描器控制器對(duì)RTP床90重新定位。應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，所述基準(zhǔn)標(biāo)記物是能通過患者配準(zhǔn)系統(tǒng)100檢測(cè)的，因而能夠采用成像掃描器12、26或者采用患者配準(zhǔn)系統(tǒng)100通過所述基準(zhǔn)標(biāo)記物使患者和床90配準(zhǔn)。所述基準(zhǔn)標(biāo)記物可在各個(gè)模態(tài)圖像數(shù)據(jù)集內(nèi)看到，從而簡(jiǎn)化了多模態(tài)圖像數(shù)據(jù)集的配準(zhǔn)，由此得到用于RTP和處置監(jiān)測(cè)的融合圖像顯示。在監(jiān)測(cè)的優(yōu)選工作流程中，患者返回接受掃描，應(yīng)用其固定和基準(zhǔn)標(biāo)記物布置，并任選（以及自動(dòng)）使新采集的圖像數(shù)據(jù)與處置前圖像數(shù)據(jù)融合。參考圖2，在處置前輻射治療規(guī)劃中，在將核掃描器26置于休止模式S100之后，采用MR掃描器12對(duì)將要接受治療輻射劑量的目標(biāo)體積成像，之后相對(duì)于MR成像區(qū)域18對(duì)其定位S102。休止模式是指掃描器不發(fā)射任何可能對(duì)其他掃描器的功能造成潛在干擾的噪聲，例如，電噪聲或RF噪聲的工作模式。目標(biāo)區(qū)域的MR成像生成有關(guān)目標(biāo)區(qū)域的形狀、尺寸和位置的解剖學(xué)數(shù)據(jù)。對(duì)于對(duì)比健康組織以及周圍軟組織或血管結(jié)構(gòu)描繪腫瘤軟組織而言，MR成像優(yōu)于CT成像。對(duì)于對(duì)包括骨骼在內(nèi)的較硬組織成像而言，CT優(yōu)于MR成像，而且在某些由呼吸導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)偽像將影響圖像質(zhì)量的人體應(yīng)用中，為了進(jìn)行非?？焖俚膾呙?，在這樣的一些條件下也優(yōu)選采用CT。一旦完成了對(duì)目標(biāo)區(qū)域的定位，就采用患者配準(zhǔn)系統(tǒng)100使患者位置和目標(biāo)體積與RTP床配準(zhǔn)S104。所述配準(zhǔn)過程確定患者和RTP床90上的配準(zhǔn)標(biāo)記的預(yù)期坐標(biāo)位置。任選借助加熱元件72將核掃描器26置于激活模式S106。為了準(zhǔn)備好進(jìn)行核圖像數(shù)據(jù)采集，向患者注射或者在開始MR研究之前預(yù)先向患者注射放射性同位素S108。將MR掃描器12置于休止模式S110，任選移動(dòng)核掃描器26使之與MR掃描器鄰近S112，以降低患者在MR和核成像區(qū)域18、36之間行進(jìn)的縱向距離。在采集目標(biāo)區(qū)域的處置前核圖像表示的過程中將MR掃描器置于休止模式S114。諸如PET的核成像提供了目標(biāo)區(qū)域的功能數(shù)據(jù)而不是解剖學(xué)數(shù)據(jù)，例如，其表征細(xì)胞增殖來說明目標(biāo)區(qū)域出現(xiàn)腫瘤、血流、細(xì)胞壞死、缺氧等。所述功能數(shù)據(jù)可以用于在處置周期內(nèi)更新所生成的處置計(jì)劃，以考慮腫瘤惡性生長(zhǎng)、細(xì)胞死亡或者其他臨床重要發(fā)現(xiàn)的增加或減少。融合處理器110將來自MR和PET掃描器12、26的經(jīng)配準(zhǔn)的處置前圖像表示組合S116成合成圖像。通過規(guī)劃處理器112對(duì)融合圖像進(jìn)行分析，其根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的解剖學(xué)和功能特征生成或更新處置計(jì)劃S118。根據(jù)所生成的或更新的處置計(jì)劃由單獨(dú)的輻射處置系統(tǒng)執(zhí)行S118生成的或更新的輻射處置計(jì)劃S120，從而根據(jù)所確定的預(yù)期坐標(biāo)位置將患者定位到所述輻射處置系統(tǒng)的處置床上。在另一實(shí)施例中，在手推車上將固定的患者從RTP系統(tǒng)10轉(zhuǎn)運(yùn)到輻射處置系統(tǒng)，從而在同一RTP床90上對(duì)患者進(jìn)行成像和處置。當(dāng)然，所述治療計(jì)劃是受到諸如輻射腫瘤學(xué)家的處置專業(yè)人員的監(jiān)督、調(diào)整和批準(zhǔn)的?？梢栽谂c規(guī)劃處理器112接口的圖形用戶界面（GUI）80上或者單獨(dú)的處置規(guī)劃GUI（未示出）上使所述處置計(jì)劃可視化。參考圖3，為了準(zhǔn)備好進(jìn)行核圖像數(shù)據(jù)采集，向患者注射或者在開始MR研究之前預(yù)先向患者注射放射性同位素S200，并將MR掃描器12置于休止模式S202。之后采用核掃描器26對(duì)要接收處置輻射劑量的目標(biāo)體積成像，并相對(duì)于核成像區(qū)域36對(duì)其進(jìn)行定位S204。目標(biāo)區(qū)域的核成像生成有關(guān)細(xì)胞增殖的表征的功能數(shù)據(jù)，從而示出所述目標(biāo)區(qū)域的腫瘤、血流、細(xì)胞壞死、缺氧等的存在。所述功能數(shù)據(jù)可以用于在處置周期內(nèi)更新所生成的處置計(jì)劃，以考慮腫瘤惡性生長(zhǎng)或細(xì)胞死亡的增加或減少。一旦完成了對(duì)目標(biāo)區(qū)域的定位，就采用患者配準(zhǔn)系統(tǒng)100使患者位置和目標(biāo)體積與RTP床配準(zhǔn)S206。所述配準(zhǔn)過程確定患者和RTP床90上的配準(zhǔn)標(biāo)記的預(yù)期坐標(biāo)位置。將MR掃描器12置于激活模式S208，同時(shí)將核掃描器26置于休止模式210，并任選將其移動(dòng)到與MR掃描器12鄰近的位置S212，以降低患者在MR和核成像區(qū)域18、36之間行進(jìn)的縱向距離。目標(biāo)區(qū)域的MR成像生成有關(guān)目標(biāo)區(qū)域的形狀、尺寸和位置的解剖學(xué)數(shù)據(jù)而不是功能數(shù)據(jù)。對(duì)于對(duì)比健康組織以及周圍軟組織或血管結(jié)構(gòu)描繪腫瘤軟組織而言，MR成像優(yōu)于CT成像。對(duì)于對(duì)包括骨骼在內(nèi)的較硬組織成像而言，CT優(yōu)于MR成像，而且在由呼吸導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)偽影將影響圖像質(zhì)量的某些人體應(yīng)用中，為了進(jìn)行非?？焖俚膾呙?，在這樣的一些條件下也優(yōu)選采用CT。在MR圖像數(shù)據(jù)采集S214之后，融合處理器110將來自MR和核掃描器12、26的經(jīng)配準(zhǔn)的處置前圖像表示組合S216成合成圖像。通過規(guī)劃處理器112對(duì)融合圖像進(jìn)行分析，從而根據(jù)目標(biāo)區(qū)域的解剖學(xué)和功能特征生成或更新處置計(jì)劃S218。根據(jù)所生成的或更新的處置計(jì)劃通過輻射處置系統(tǒng)執(zhí)行輻射處置S120，從而根據(jù)所確定的預(yù)期坐標(biāo)位置將患者定位到所述輻射處置系統(tǒng)的處置床上。當(dāng)然，所述處置計(jì)劃是受到諸如輻射腫瘤學(xué)家的處置專業(yè)人員的監(jiān)督、調(diào)整和批準(zhǔn)的?？梢栽谂c規(guī)劃處理器112接口的圖形用戶界面（GUI）80上或者單獨(dú)的處置規(guī)劃GUI（未示出）上使所述處置規(guī)劃可視化。盡管在上文的描述中是在功能圖像之前取得解剖學(xué)圖像，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到也可以使所述順序相反。參考圖4，由于患者不用經(jīng)受CT成像的有害的額外電離輻射，因而能夠更加頻繁地執(zhí)行處置中MR或MR及NM成像和監(jiān)測(cè)，例如，在每一處置會(huì)話之前和之后。當(dāng)在規(guī)劃過程中根據(jù)患者的預(yù)期坐標(biāo)位置使患者和RTP床90配準(zhǔn)S200之后，采集目標(biāo)區(qū)域的MR及核圖像S202，并采用融合處理器112對(duì)其組合S204。規(guī)劃處理器112分析經(jīng)融合的圖像表示S206，并確定是更新當(dāng)前的處置計(jì)劃S208并施行更新后的處置計(jì)劃S210，繼續(xù)當(dāng)前的處置計(jì)劃并再次施行所述處置部分S212，還是由于已經(jīng)根除了目標(biāo)體積或者目標(biāo)體積已經(jīng)不再呈惡性而終止處置周期S214。在一些情況下，對(duì)于處置監(jiān)測(cè)階段可以只采集MR數(shù)據(jù)。已經(jīng)參考優(yōu)選實(shí)施例描述了本發(fā)明。在閱讀并理解了前述詳細(xì)說明的同時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可能想到修改和變化。這意味著，應(yīng)當(dāng)將本發(fā)明推斷為包括所有此類落在所附權(quán)利要求或者其等同要件的范圍內(nèi)的修改和變化。