技术领域
本发明涉及一种用于辅助执行如近距放射治疗流程的介入流程的系统、方法和计算机程序。
背景技术
WO 2009/156893 A1公开了一种针对靶区域的近距放射治疗系统，其包括具有中空且可延伸的多个通道的施加器，其中，所述施加器适于被植入在所述靶区域中。所述系统还包括：跟踪设备；跟踪信号生成器，其用于生成由所述跟踪设备接收的信号；以及处理器。所述跟踪设备具有通过所述多个通道中的至少一部分通道被推进和收回的尺寸和形状。所述处理器基于所述跟踪设备的移动来确定所述多个通道中的一个或多个通道的位置，其中，所述处理器至少部分地基于来自所述跟踪设备的位置测量结果来确定图像中的所述多个通道中的一个或多个通道的位置。
US 2007/0078327 A1公开了一种用于在动物身体的预选解剖部分上实现辐射处置的系统，其中，所述系统包括：第一成像器件，其用于生成待处置的预选解剖部分的图像信息；以及处理器件，其用于部分地基于所述图像信息来生成辐射处置计划以实现在预选解剖部位上的辐射治疗，其中，所述处置计划包括关于以下内容的信息：要被插入在所述解剖结构内的多个中空处置通道的数量、位置和方向，要通过多个中空处置通道插入的一个或多个辐射发射源的一个或多个位置以及对应的时间，以及要发射的辐射的量。所述系统还包括：插入器件，其用于将所述多个中空处置通道在规划的位置和方向处插入到解剖部分中；以及辐射递送器件，其用于将所述至少一个能量发射源在所述一个或多个位置处通过多个中空处置通道插入到解剖部分中。存在识别器件，所述识别器件用于识别来自多个插入的处置通道的组中的至少一个处置通道的位置，其中，所识别的位置与所述处置计划中存在的预先规划的位置中的一个或多个预先规划的位置进行比较。
US 2003/0065260 A1公开了一种用于对针或导管的放置与用于处置器官的处置计划中的预期放置的偏离进行识别和量化的系统。针或导管承载治疗药剂，用于插入到器官中以在处置计划中使用。所述系统包括：成像设备，其用于对器官进行成像；术中跟踪界面，其包括显示器；以及计算设备，其与所述术中跟踪界面电子通信。所述计算设备适于：将预期的放置输入到所述术中跟踪界面中，并且针对至少一个针或导管来计算该针或导管的预期放置与该针的实际放置之间的x-y平面中的差异。
此外，所述计算设备适于：根据所计算的x-y平面中的差异来计算针对所述治疗药剂中的每种治疗药剂的位置误差，沿着每个针或导管将治疗药剂的位置调节根据所计算的位置误差而确定的量，并且通过由所述成像设备执行的成像来确定沉积的多个治疗药剂的位置。
介入系统例如是高剂量率(HDR)近距放射治疗系统，其包括要被引入到靶区域中的若干近距放射治疗导管。在近距放射治疗导管内，所述放射性辐射源被移动到不同的驻留位置处，放射性辐射源在所述驻留位置处被定位各自的驻留时间，以便通过由放射性辐射源所发射的放射性辐射来处置所述靶区域。
所述近距放射治疗导管被引入到靶区域中，同时生成所述靶区域的实时超声图像并且向医师显示。此外，所述实时超声图像能够叠加有靶区域的介入前图像，所述介入前图像已经由例如磁共振(MR)成像设备或计算机断层摄影(CT)成像设备生成。这些图像在将近距放射治疗导管引入到靶区域中的同时对医师进行引导。然而，即使通过使用医师的这种基于图像的引导，所述近距放射治疗导管也可能不被足够准确地放置，这可能导致近距放射处置流程的质量降低的结果。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于辅助执行介入流程的系统、方法和计算机程序，其允许所述介入流程的改善的结果。
在本发明的第一方面中，提出了一种用于辅助执行介入流程的系统，其中，所述系统包括：
-第一子系统，其包括：a)第一成像设备，其用于在介入设备被引入到对象中的同时生成所述对象的第一图像；b)位置确定设备，其用于确定所述对象内的所述介入设备相对于所述第一图像的位置；以及c)存储设备，其用于在所述介入设备已经被引入到所述对象中之后存储所述对象内的所述介入设备的所确定的位置，
-第二子系统，其包括：a)第二成像设备，其用于生成具有所引入的介入设备的所述对象的第二图像，其中，所述第一成像设备和所述第二成像设备是不同的成像模态，以及b)规划和/或监测设备，其用于基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来规划要通过使用所述介入设备执行的处置，和/或监测通过使用所述介入设备执行的处置，其中，所述第一子系统和所述第二子系统被定位在不同的位置处。
由于已经通过不同的成像模态生成了所述第一图像和所述第二图像(其已经在不同的位置、即例如在不同的房间中生成)，因此其可以不同地示出相同的特征和/或在这些图像中的一幅图像中不可见的特征可能在这些图像中的另一图像中可见。这能够导致经改善的图像引导、处置规划和/或处置监测，并且因此导致介入流程的经改善的结果。例如，所述第一介入图像可以是介入超声图像，其能够被用于在将近距放射治疗导管引入到对象中时对医师进行引导，其中，所述第二介入图像能够是MR图像，在所述MR图像中，靶区域能被良好地识别，并且这能够被用于将放射性辐射源准确地放置在近距放射治疗导管内，使得由辐射源所发射的辐射来处置所述靶区域。
此外，由于所述介入设备的位置(其已经由所述第一子系统的所述位置确定设备所确定)被提供给所述第二子系统，因此所述介入设备的位置能够与所述第二图像一起被使用以用于处置规划和/或处置监测，而不需要所述第二子系统开始完全新的位置确定流程以用于确定所述介入设备的位置。例如，所述第二子系统能够仅使用由所述第一子系统所确定的位置或者通过在考虑由所述第一子系统确定的位置的来通过识别所述第二图像中的介入设备来确定所述介入设备的位置。具体地，识别流程(其可以基于在所述第二图像中分割所述介入设备)可以仅被应用于所述第二图像的有限区域，其中，能够通过使用由所述第一子系统所确定的位置来定义该有限区域。这能够减少执行所述介入流程所需的技术努力。
所述介入设备优选是针或导管。在优选实施例中，所述介入设备是近距放射治疗导管。所述位置确定设备优选地适于通过电磁跟踪或者通过使用如光学形状感测的另一跟踪技术来确定所述介入设备的位置。
所述第一子系统和所述第二子系统位于不同的位置处，即，位于不同的地点，例如，位于同一建筑物的不同房间中或不同的建筑物中。优选地，所存储的所述介入设备的位置与所述第二图像在被规划和/或监测设备用于规划和/或监测目的之前被彼此配准。具体地，所述位置确定设备能够适于确定所述介入设备相对于由所述第一成像设备所生成的第一图像的位置，即，所述位置确定设备与所述第一成像设备能够彼此配准，其中，所述第一图像和所述第二图像能够由所述规划和/或监测设备彼此配准，用于经由所述第一图像将所述介入设备的所确定的位置配准到所述第二图像。
所述规划和/或监测设备是用于基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来规划要通过使用所述介入设备执行的处置和/或监测通过使用介入设备执行的处置的设备。因此，所述规划和/或监测设备能够是这样的设备：a)能够基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来规划要通过使用所述介入设备执行的处置的设备，但是所述设备不能够基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来监测通过使用所述介入设备执行的处置，b)能够基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来监测通过使用所述介入设备执行的处置的设备，但是所述设备不能够基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来规划要通过使用所述介入设备执行的处置，或者c)能够基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来规划要通过使用介入设备执行的处置并且能够基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来监测要通过使用所述介入设备执行的处置。
在实施例中，所述第一子系统还包括：处置计划提供单元，其用于提供定义所述介入设备的规划位置的处置计划；以及可视化生成单元，其用于在所述介入设备被引入到对象中的同时生成示出所述第一图像、所述介入设备的所确定的位置以及规划的位置的可视化。具体地，所述第一子系统的所述处置计划提供单元能够适于提供定义所述介入设备的规划位置的处置计划以及定义通过使用所述介入设备向所述对象施加能量以处置所述对象的处置参数，其中，所述第二子系统的规划和/或监测设备能够适于基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来更新所提供的处置计划的处置参数。例如，所述处置能够是近距放射治疗处置，并且所述处置计划能够定义对象内的近距放射治疗导管的规划位置并且作为近距放射治疗导管内的辐射源的处置参数驻留时间和驻留位置。所述规划和/或监测设备可以适于基于所存储的所述对象内的近距放射治疗导管的位置和所述第二图像来更新所述驻留时间和/或所述驻留位置。对所述驻留时间和/或所述驻留位置的这种更新能够导致经改善的处置计划并且因此最终导致处置的经改善的结果。
所述介入流程能够使用一个或若干个介入设备，尤其是一个或若干个近距放射治疗导管。相应地，如果存在若干个介入设备，则所述处置计划提供单元能够适于提供定义所述若干个介入设备的规划位置的处置计划以及通过使用所述介入设备向所述对象施加能量以处置所述对象的处置参数，其中，所述规划和/或监测设备能够适于基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来更新所提供的处置计划的处置参数。
优选地，所述第一成像设备是超声成像设备或X射线成像设备，如X射线荧光透视检查装置。超声成像设备或X射线成像设备允许在引入所述介入设备时对所述对象内的介入设备进行实时成像，并且因此在引入流程期间以相对低的技术努力进行良好的图像引导。
进一步优选地，所述第二成像设备是CT、MR、正电子发射断层摄影(PET)或单光子发射计算机断层摄影(SPECT)成像设备。这些成像设备可以生成第二图像，所述第二图像比第一图像更好地示出所述对象和/或所述介入设备的特定特征，所述第一图像可能是超声图像或者由如X射线荧光透视检查设备的X射线成像设备所生成的图像。例如，靶区域，尤其是肿瘤，在作为MR图像的第二图像中比在作为超声图像或者由X射线荧光透视设备生成的X射线图像的第一图像中更好地可见。因此，使用这样的第二图像能够改善由所述图像提供的指导，并且因此改善所述介入流程的结果。
在实施例中，所述规划和/或监测设备适于：确定所述第二图像中的所述对象内的靶区域，并且基于所存储的所述介入设备的位置和所确定的靶区域来规划要通过使用所述介入设备执行的处置。例如，所述系统能够适于辅助执行近距放射处置流程，其中，所述介入设备能够是近距放射治疗导管，并且其中，所述规划和/或监测设备能够适于：通过基于所存储的所述介入设备的位置和所确定的靶区域来确定驻留位置和驻留时间而通过使用所述介入设备来规划要执行的处置。所述处置的该规划能够包括对已经生成的处置计划的更新或者处置计划的全新的生成。其能够导致对所述对象内的用于通过使用所述驻留位置和所述驻留时间来处置所述靶的放射性辐射源的经改善的定位，并且因此导致所述处置的经改善的结果。
在实施例中，所述系统适于辅助执行介入热疗法，其中，所述介入设备是供热针，并且其中，所述规划和/或监测设备适于基于所存储的所述供热针的位置和所述第二图像来监测介入热疗法。例如，所述第二成像设备能够是MR成像设备，并且所述规划和/或监测设备能够适于基于所存储的所述供热针的位置和作为所述第二图像的MR图像来执行MR热成像。因此，能够执行MR热成像而无需要求在第二图像中识别供热针，或者通过在考虑所述供热针的已经确定的位置的情况下识别所述第二图像中的供热针，由此减少用于执行所述介入流程所需的技术努力。
在另一实施例中，所述系统适于辅助执行介入式选择性内部放射治疗(SIRT)，其中，所述介入设备是用于提供放射性颗粒的导管，并且其中，所述规划和/或监测设备适于基于所存储的所述导管的位置和所述第二图像来监测由所述导管对所述放射性颗粒的提供。因此，为了监测所述导管对所述放射性颗粒的所述提供，不一定需要在第二图像中识别所述导管以确定其位置，或者能够通过考虑所述导管的已经确定的位置以简化的方式在所述第二图像中识别所述导管。这能够减少用于执行所述介入流程所需的技术努力。
在实施例中，所述规划和/或监测设备适于通过使用所述介入设备来规划要执行的处置，和/或还基于所述第一图像来监测通过使用所述介入设备执行的处置。因此，所述第一图像不仅可以被用于在将所述介入设备引入到所述对象中的同时对医师进行引导，而且还用于规划所述处置和/或监测所述处置。所述第一图像的额外使用能够进一步改善所述规划和/或所述监测，并且因此改善所述介入流程的结果。
在本发明的另外的方面中，提出了一种用于辅助执行介入流程的方法，其中，所述方法包括：
-由根据权利要求1所述的系统的第一子系统的第一成像设备在介入设备被引入到所述对象中时生成所述对象的第一图像，
-由所述第一子系统的位置确定设备来确定所述对象内的所述介入设备相对于所述第一图像的位置，
-在所述介入设备已经被引入到所述对象中之后由存储设备存储所述对象内的所述介入设备的所确定的位置，
-由所述系统的第二子系统的第二成像设备生成所述对象的第二图像，其中，所述第一成像设备和所述第二成像设备是不同的成像模态，并且
-由所述第二子系统的规划和/或监测设备基于所存储的所述介入设备的位置和所述第二图像来规划要通过使用所述介入设备执行的处置和/或监测通过使用所述介入设备执行的处置。
在本发明的另外的方面中，提供了一种用于辅助执行介入流程的计算机程序，其中，所述计算机程序包括程序代码模块，所述程序代码模块用于当所述计算机程序在根据权利要求1所述的系统上被运行时使所述系统执行根据权利要求12所述的方法。
应当理解，根据权利要求1所述的系统、根据权利要求12所述的方法以及根据权利要求13所述的计算机程序具有相似和/或相同的优选实施例，特别是如在从属权利要求中所限定的。
应当理解，本发明的优选实施例也能够是从属权利要求或以上实施例与各自独立权利要求的任何组合。
参考下文所描述的实施例，本发明的这些和其他方面将变得显而易见并将得以阐述。
附图说明
在以下附图中：
图1示意性和示范性示出了用于辅助执行介入流程的系统的实施例的第一子系统，
图2示意性和示范性示出了前列腺内的近距放射治疗导管的布置，
图3示意性和示范性示出了用于辅助执行介入流程的系统的第二子系统，
图4示意性和示范性示出了第二子系统的放置设备，
图5示出了示范性图示了用于辅助执行介入流程的方法的实施例的流程图，
图6示意性和示范性示出了用于辅助执行介入流程的系统的另一实施例的第一子系统，并且
图7示意性和示范性示出了用于辅助执行介入流程的系统的另外的实施例的第二子系统。
具体实施方式
图1和图3示意性和示范性示出了用于辅助执行介入流程的系统的子系统。具体地，图1示出了第一子系统1，第一子系统1包括第一成像设备40、42，所述第一成像设备用于在介入设备12被引入到人22内时生成所述人22的第一图像。在该实施例中，所述系统适于辅助执行HDR近距放射处置流程，其中，介入设备12是要经由模板70引入到人22的前列腺11中的近距放射治疗导管。模板70是用于在将近距放射治疗导管12引入到前列腺11中时保持和引导近距放射治疗导管12的保持元件。模板70包括开口的矩形网格，通过所述开口可以将近距放射治疗导管12引入到前列腺11中。优选地，如在图2中示意性和示范性图示的，若干个近距放射治疗导管12被引入到前列腺11中。
所述第一成像设备包括：经直肠超声(TRUS)探头40；以及超声控制单元42，其用于控制TRUS探头40并且用于基于从TRUS探头40接收到的信号来生成超声图像。所述超声图像是示出在医师通过使用他的/她的手45将近距放射治疗导管12引入到前列腺11中时的人22的实时图像。TRUS探头40由保持元件41保持，保持元件41可以被附接到人22可以布置在其上的患者桌台，或者被附接到相对于人22具有固定位置的另一器件。
第一子系统1还包括位置确定设备3，所述位置确定设备3用于确定各自的近距放射治疗导管12在人22内的位置。在该实施例中，位置确定设备3适于与被包括在各自的近距放射治疗导管12中的电磁传感器协作，以通过电磁跟踪来确定各自的近距放射治疗导管12的位置。在另一实施例中，所述位置确定设备能够适于以另一种方式来确定各自的近距放射治疗导管12的位置，例如，通过光学形状感测。第一成像设备40、42和位置确定设备3适于使得相对于所生成的第一图像来确定人22内的各自的近距放射治疗导管12的位置。在各自的近距放射治疗导管12已经被引入到人22中之后，人22内的各自的近距放射治疗导管12的所确定的位置被存储在存储设备4中。因此，在存储设备4中，至少存储各自的近距放射治疗导管12的位置，这在针对第一子系统1处的各自的近距放射治疗导管12已经完成引入和定位流程之后被确定。
第一子系统1还包括处置计划提供单元43，所述处置计划提供单元用于提供定义近距放射治疗导管12的规划的位置的处置计划，并且作为另外的处置参数，针对放射性辐射源在近距放射治疗导管12内的驻留位置和驻留时间。处置计划提供单元43能够适于仅提供已经确定的处置计划，或者处置计划提供单元43能够适于确定处置计划。例如，处置计划提供单元43能够适于通过使用已知的处置规划算法基于如前列腺11内的肿瘤的待处置的靶区域的给定位置、形状和尺寸来确定处置计划，所述处置规划算法尝试定义所述近距放射治疗导管的位置以及所述近距放射治疗导管内的放射学辐射源的驻留时间和驻留位置，使得所述靶区域尽可能多地接收由所述放射性辐射源所提供的辐射并且周围组织不接收或者仅接收很少的辐射。例如，能够通过在第一图像中或者在另一幅介入前图像中分割所述靶区域来获得所述靶区域的位置、形状和尺寸，所述介入前图像例如可以是MR图像或CT图像。
第一子系统1还包括可视化生成单元44，所述可视化生成单元44用于在各自的近距放射治疗导管12被引入到人22中的同时生成可视化，所述可视化示出所述第一图像、各自的近距放射治疗导管12的所确定的位置(即，各自的近距放射治疗导管12的跟踪的当前位置)、以及各自的近距放射治疗的规划的位置(其由所述处置计划来限定)。所生成的可视化被示出在显示器47上，用于在医师试图根据所提供的处置计划引入各自的近距放射治疗导管12时向医师提供图像引导。
第一子系统1还包括输入单元46，如键盘、计算机鼠标、触摸板等，以便允许医师向第一子系统1提供输入。例如，经由输入单元46，医师能够指示应当开始或应当停止图像引导的引入流程，所述引入流程包括示出实时第一图像的可视化的生成、各自的近距放射治疗导管12的当前跟踪的位置、以及如由所提供的处置计划所定义的各自的规划位置。输入单元46还能够适于允许医师修改所述靶区域的位置、形状和/或尺寸，并且指示应当基于经修改的靶区域来确定处置计划。
第一子系统1被定位在医院内的第一位置处，即，例如，被定位在医院的第一房间中。在图3中示意性和示范性示出的第二子系统被定位在第二位置处，即，例如，被定位在医院的第二房间中。因此，在近距放射治疗导管12已经被引入到人22中之后，人22被移动到第二位置，以便在所述第二位继续处置流程。
第二子系统2包括第二成像设备7、8，所述第二成像设备7、8用于生成具有引入的近距放射治疗导管12的人22的第二图像，其中，第一成像设备40、42和第二成像设备7、8是不同的成像模态。在该实施例中，所述第二成像设备包括：MR数据采集单元7，其用于采集具有引入的近距放射治疗导管12的人22的MR数据；以及MR控制单元8，其用于控制MR数据采集单元7并且用于基于由MR数据采集单元7所采集的MR数据来生成具有引入的近距放射治疗导管12的人22的MR图像。在其他实施例中，所述第二成像设备还能够是另一种成像模态，如CT成像设备或核成像设备，如PET成像设备或SPECT成像设备。
所述第二子系统还包括规划和/或监测设备9，所述规划和/或监测设备9用于基于被存储在第一子系统1的存储设备4中的位置和所生成的第二图像来规划要通过使用近距放射治疗导管12执行的处置，和/或监测通过使用近距放射治疗导管12执行的处置。因此，规划和/或监测设备9适于：接收由第一子系统1的位置确定设备3所确定的并且被存储在存储设备4中的位置，并且使用近距放射治疗导管12的这些存储的位置来用于规划和/或监测的目的。规划和/或监测设备9优选地适于将所述第一图像和所述第二图像彼此配准，使得因为已经相对于所述第一图像确定了近距放射治疗导管12的位置，相对于所述第二图像也已知近距放射治疗导管12的位置。在该实施例中，规划和/或监测设备9适于：识别所述第二图像内的靶区域的位置、形状和尺寸，并且基于近距放射治疗导管12的所确定的位置以及从所述第二图像获得的靶区域的位置、形状和尺寸来更新由处置计划提供单元43所提供的处置计划，尤其是放射性辐射源的驻留时间和驻留位置。例如，规划和/或监测设备9能够适于在所述第二图像中分割靶区域并且提供用户界面，以便允许医师修改所述分割，并且在对所述分割的基于医师的可能修改之后，确认所述靶区域的位置、形状和尺寸。同样地，对于已经提供的处置计划的更新，能够使用已知的处置规划算法。规划和/或监测设备9还能够适于在不使用先前由第一子系统1的处置计划提供单元43所提供的处置计划的情况下来确定新的计划。同样地，在这种情况下，能够使用所述第二图像以及由位置确定设备3所确定的近距放射治疗导管12的位置以及已知的处置规划算法。
如果不需要在每个近距放射治疗导管12内移动放射性辐射源21以处置所述靶区域，则规划和/或监测设备9能够适于提供不在所有引入的近距放射治疗导管12中限定驻留位置的处置计划。因此，如果针对处置不需要，则规划和/或监测设备9能够适于忽略一个或若干个近距放射治疗导管。此外，规划和/或监测设备9能够适于指示其是否能够基于当前位置和/或近距放射治疗导管的数量来生成充分处置所述靶区域的处置计划。例如，基于处置计划的剂量分布(其在给定当前位置和近距放射治疗导管的数量的情况下尽可能好)，能够由规划和/或监测设备9来计算并且在显示器47上显示，尤其覆盖有至少分割的靶区域。然后，用户能够决定是否应当改变一个或若干个近距放射治疗导管的位置和/或应当添加另外的近距放射治疗导管，其中，针对位置和/或近距放射治疗导管的数量的这种改变，人可以在第一位置处被移回到第一子系统1。规划和/或监测设备9还可以适于通过考虑近距放射治疗导管可能的其他位置和/或近距放射治疗导管的可能的其他数量来生成优化的处置计划，其中，所得到的位置以及所得到的数量能够被用在第一子系统处以各自地引入所述近距放射治疗导管。
第二子系统2适于通过使用放置单元5实际执行近距放射治疗流程，以根据由规划和/或监测设备9提供的处置计划将放射性辐射源放置在近距放射治疗导管12内。放置单元5在图4中示意性和示范性图示。放置单元5包括驱动线13，放射线辐射源21被附接到驱动线13，其中，驱动线13与放射性辐射源21能够在近距放射治疗导管12中的每个近距放射治疗导管内移动，以将放射性辐射源21在规划的驻留时间内放置在规划的驻留位置处。放置单元5还包括移动单元14，移动单元14也可以被视为后装载器并且适于通过使用电机将放射性辐射源21引入到不同的近距放射治疗导管12内并且在不同的近距放射治疗导管12内移动放射性辐射源21。具体地，移动单元14可以适于通过与不同的近距放射治疗导管12连接的分度器来驱动放射性辐射源21。针对关于这种将放射性辐射源21放置在人22内的更多细节，参考由J.Venselaar和J.Perez-Calatayud编辑的出版物“A Practical Guide to Quality Control of Brachytherapy Equipment”，European Society for Therapeutic Radiology and Oncology(2004)，在此通过引用将其并入本文。
所述放置单元能够还包括另外的元件，所述另外的元件用于辅助将所述放射性辐射源在规划的驻留时间内放置在人22内的规划的驻留位置处。例如，放置单元可包括模板，所述模板能够用于将导管保持在人22内的其位置处。
放置单元5，尤其是移动单元14，由近距放射治疗控制单元10来控制，使得放射性辐射源21在规划的驻留时间内被放置在规划的驻留位置处。放射性辐射源21例如是Ir-192或者另一种放射性辐射发射源。
规划和/或监测设备9还能够适于例如通过使用所述第二图像在近距放射治疗流程期间监测前列腺或人22的另一部分的肿胀，所述第二图像可以在不同的时间点提供，特别是实时地提供，以便监测所述肿胀。规划和/或监测设备9还能够适于基于所监测的肿胀来更新处置计划并且向近距放射治疗控制单元10提供经更新的处置计划，以允许根据肿胀对近距放射治疗流程的实时调整。
第二子系统2还包括输入单元48，如键盘、计算机鼠标或触摸板，以及输出单元49，如显示器。
在下文中，将参考在图5中所示的流程图示范性地描述用于辅助执行介入流程的方法的实施例。
在步骤201中，通过使用第一子系统1来将近距放射治疗导管12引入到人22中的第一位置处。在将近距放射治疗导管12插入到人22中期间，由第一成像设备40、42生成实时第一图像以对医师进行引导。此外，在步骤201中，由第一子系统1的位置确定设备3来确定人22内的近距放射治疗导管12的位置。在各自的近距放射治疗导管12已经被引入到人22中之后、即，在已经完成引入流程之后，至少确定各自的近距放射治疗导管12的位置，并且该确定的位置被存储在存储设备4中。
在步骤202中，将具有引入的近距放射治疗导管12的人22移动到第二子系统2所在的第二位置。在步骤203中，由第二子系统2的第二成像设备7、8生成人22的第二图像，并且基于被存储在第一子系统1的存储设备4中的近距放射治疗导管12的位置以及由第二子系统2的规划和/或监测设备9生成的第二图像，来规划通过使用近距放射治疗导管12执行的处置和/或监测通过使用近距放射治疗导管12执行的处置。具体地，基于所存储的近距放射治疗导管12的位置以及从所述第二图像获得的靶区域的位置、形状和尺寸，来生成定义近距放射治疗导管12内的放射性辐射源21的驻留位置和驻留时间的计划。此外，在步骤203中，在第二位置处，放射性辐射源21能够根据所生成的处置计划在近距放射治疗导管12内移动，以便将辐射药剂递送至所述靶区域，其中，在辐射药剂的该递送期间，能够监测前列腺或人22的其他部分的可能肿胀，并且其中，该监测到的肿胀能够被用于更新所述处置计划。近距放射治疗控制单元10能够使用经更新的处置计划，以允许针对所述肿胀对当前的近距放射治疗流程的调整。
图6和图7分别示意性地示范性示出了用于辅助执行介入流程的系统的另外的实施例的第一子系统和第二子系统。第一子系统101被定位第一位置处并且包括第一成像设备，所述第一成像设备用于在通过使用医师的手45将供热针112引入到人22中的同时生成人22的第一图像。人22被布置在诸如患者桌台6的支撑器件上。所述第一成像设备包括：超声探头140，其被布置在人22的外部皮肤上；以及超声控制单元142，其用于生成实时超声图像作为所述第一图像。第一子系统101还包括位置确定设备3，位置确定设备3用于确定供热针112在人22内的位置。同样地，在该实施例中，位置确定设备3和供热针112能够适于允许通过电磁跟踪或光学形状感测来确定供热针112的位置。优选地，相对于所生成的第一图像确定供热针112的位置并且将其存储在存储设备4中。第一子系统101还包括处置计划提供单元143，处置计划提供单元143用于提供至少限定供热针112的规划位置的处置计划。在该实施例中，所述处置计划还将待施加的热的量和/或方向定义为另外的处置参数。处置计划提供单元143能够适于提供已经确定的处置计划或者自己确定处置计划。在后一种情况下，处置计划提供单元143能够适于通过使用已知的处置规划算法基于待处置的靶区域的位置、形状和尺寸来确定处置计划。能够通过使用第一图像或者通过使用可能是MR图像或CT图像的介入前图像来确定靶区域的位置、形状和尺寸。可以经由显示器147提供图形用户界面，以允许医师经由如键盘、计算机鼠标、触摸板等的输入单元146来修改处置区域的位置、形状和尺寸，并且在可能已经修改了位置、形状和/或尺寸之后确认所述靶区域的位置、形状和尺寸。
第一子系统101还包括可视化生成单元144，所述可视化生成单元144用于在供热针112被引入到人22中时生成可视化，所述可视化示出所述第一图像、供热针112的所确定的位置(即，如由位置确定设备3跟踪的供热针112的当前位置)以及供热针112的规划位置。该可视化优选实时地生成并且被示出在显示器147上，以便向医师提供实时图像引导。
第二子系统102被定位在第二位置处并且包括第二成像设备7、8，所述第二成像设备7、8用于生成具有引入的供热针112的人22的第二图像。同样地，在该实施例中，所述第二成像设备包括MR数据采集单元7和MR控制单元8，其用于生成MR图像作为所述第二图像。第二子系统102还包括规划和/或监测设备109，其用于基于所存储的供热针112的位置和所述第二图像来规划要通过使用供热针112执行的处置和/或监测通过使用供热针112执行的处置。具体地，规划和/或监测设备109适于基于所存储的供热针112的位置和第二图像来监测介入热疗法，其中，在这种情况下，所述第二图像优选是实时图像。例如，规划和/或监测设备109能够适于基于所存储的供热针112的位置和MR图像来执行MR热成像，其中，所得到的温度分布能够被示出在显示器149上。另外，所确定的温度分布能够由热疗控制单元110用于根据所确定的温度分布来控制向靶区域的施加热。规划和/或监测设备109还能够适于根据从所述第二图像获得的靶区域的位置、形状和尺寸并且根据所存储的供热针112的位置来更新由处置计划提供单元143所提供的处置计划。对处置计划的这种更新能够包括修改要被施加到靶区域的热的量和/或方向。规划和/或监测设备109还能够适于基于所存储的供热针112的位置以及从所述第二图像获得的所述靶区域的位置、形状和尺寸来生成新的处置计划，而不使用由处置计划提供单元143所提供的处置计划。同样地，第二子系统102包括输入单元148，如键盘、计算机鼠标、触摸板等。
在另外的实施例中，所述系统能够适于辅助执行SIRT流程，其中，所述介入设备能够是用于提供放射性颗粒的导管，其中，可以通过使用例如位于第一位置处的第一子系统来放置所述导管，如上文参考图6所描述的，其中，第一成像设备在导管被引入到人体中时生成人的第一图像，如电磁跟踪设备的位置确定设备确定人体内的导管的位置，并且在导管已经被引入到人体内之后，存储设备存储人体内的导管的所确定的位置。此外，例如，如相对于图7所描述的位于第二位置处的第二子系统可以被用于基于所存储的导管的位置和第二图像来监测导管对放射性物品的提供。因此，第二成像设备可以生成具有引入的导管的人的第二图像，其中，所述第一成像设备和所述第二成像设备是不同的成像模态，并且规划和/或监测设备可以基于所存储的导管的位置和第二图像来监测导管对放射性颗粒的提供。能够由SIRT控制单元根据对应的处置计划来控制放射性颗粒的提供，其中，可以基于由处置和/或监测设备对放射性颗粒的监测的提供来更新该处置计划。所述经更新的处置计划可以由SIRT控制单元使用以针对放射性颗粒的当前提供、尤其是针对人体内的放射性颗粒的当前分布来调整所述SIRT。规划和/或监测设备还可以适于基于导管的所确定的位置并且基于所述第二图像来生成新的处置计划，其中，所述SIRT控制单元能够基于新的处置计划来控制放射性颗粒的提供。同样地，在该实施例中，所述第一图像优选是超声图像，并且所述第二图像优选是MR图像，其中，所述第一子系统和所述第二子系统优选被定位在医院的不同房间中。
所描述的系统优选涉及介入肿瘤学的领域，具体涉及多模态图像引导的聚焦治疗。在第一位置处，通过使用所述第一子系统，如针或另一器械的介入设备被定位在例如肿瘤内部或附近以递送治疗剂量的消融能量，其中，聚焦治疗可以指代近距放射治疗、冷冻疗法、射频(RF)消融、微波消融、激光消融、电穿孔等。所述第一子系统通过提供所述第一图像(其优选是实时图像)并且通过将导航技术集成到所述介入设备(如电磁跟踪或光学形状感测跟踪)中来支持这种定位，以便允许显示介入设备的位置与第一图像(其可能是病变的医学图像)的组合。
具有包括第一成像设备的第一子系统和具有第二成像设备的第二子系统的系统能够允许在介入期间生成不同成像模态的图像。具体地，整体系统支持医院内不同位置处的多模态图像引导。能够使用一种成像模式在一个子系统上开始处置，在此之后能够在另一子系统上继续所述处置，组合通过使用所述第一子系统获得的初始结果与支持要通过使用所述第二子系统执行的下一个任务的一幅或若干幅第二图像。
在实施例中，所述第二子系统的所述第二成像设备是计算机断层摄影成像设备，其用于生成计算机断层摄影图像作为所述第二图像。在该实施例中，所述规划和/或监测设备适于：识别计算机断层摄影图像中的介入设备以便确定其位置，并且基于该确定的位置来生成用于处置人的处置计划。对所述计算机断层摄影图像中的所述介入设备的所述识别使用由所述第一子系统的位置确定设备所确定的位置，例如，用于定义计算机断层摄影图像中的区域，用于识别介入设备的分割算法应当被应用于该区域。例如，所述位置确定设备能够确定在第一位置的近距放射治疗导管的位置，其中，所述近距放射治疗导管已经在超声引导下、即在所述第一成像设备已经生成实时超声图像时被引入到人体中。能够将所述近距放射治疗导管的跟踪的位置提供给所述第二子系统的规划和/或监测设备，以便基于该位置生成近距辐射处置计划，并且在该实施例中所述计算机断层摄影图像是所述第二图像，其中，在计算机断层摄影图像中，近距放射治疗导管的当前位置能够通过特别是使用由所述第一子系统的位置确定设备所确定的近距放射治疗导管的电磁跟踪的位置来确定。
尽管在上述实施例中，所述第一成像设备是超声成像设备，但是在其他实施例中，所述第一成像设备也能够是另一种成像模态。例如，所述第一成像设备能够是介入X射线成像设备，如X射线荧光透视检查设备。具体地，在SIRT的情况下，介入X射线成像设备能够被用于在将导管朝向靶位置导航的同时提供图像引导。一旦所述导管就位，人就被移动到另一位置，例如，被移动到另一房间，所述另一位置具有第二子系统，所述第二子系统包括第二成像设备，如MR成像设备或PET/CT成像设备，其中，由各自的成像设备所生成的图像能够被用于提供放射性颗粒的受控释放，包括适应性治疗调制。例如，所述规划和/或监测设备能够适于：基于所述第二图像来确定人体内放射性颗粒的分布，基于放射性颗粒的所确定的分布来调整处置计划，并且将经调整的处置计划提供给控制放射性颗粒释放的控制单元。
优选地，由所述位置确定设备和所述第二成像设备所确定的所述第一图像、所述介入设备的位置被彼此配准。在实施例中，所述规划和/或监测设备能够适于基于所述第一图像和所述第二图像中的器官描绘将所述第一图像与所述第二图像相对于彼此配准，其中，可以通过使用已知的分割算法自动地、手动地或半自动地确定所述第一图像和所述第二图像中的这些描绘，其中，在后一种情况下，允许用户修改自动地生成的分割。然而，所述规划和/或监测设备当然也可以适于使用可以仅基于图像强度的其他配准技术。
尽管在上述实施例中已经描述了用于辅助执行特定介入流程的特定系统，但是在其他实施例中，也能够使用用于辅助执行其他介入流程的其他系统，其包括根据权利要求1中所述的第一子系统和第二子系统。例如，所述系统能够适于辅助执行冷冻疗法流程、脉冲剂量率(PDR)近距放射治疗流程、低剂量率(LDR)近距放射治疗流程、激光消融流程等。
尽管在上述实施例中所述系统包括第一子系统和第二子系统，但是所述系统还能够包括超过两个的子系统，其中，在第一子系统中所确定的介入设备的位置能够与由其他子系统所生成的图像一起由另一子系统存储和使用，用于处置规划和/或监测的目的。
通过研究附图、公开内容和随附的权利要求，本领域技术人员在实践所要求保护的发明时可以理解和实现所公开的实施例的其他变型。
在权利要求中，“包括”一词不排除其他元件或步骤，并且词语“一”或“一个”不排除多个。
单个单元可以实现权利要求中所记载的若干项的功能。尽管在相互不同的从属权利要求中记载了特定措施，但是这并不指示不能够使用这些措施的组合以获益。
如由第一子系统的若干单元执行的处置计划的提供或可视化的生成或者如由第二子系统的单元执行的处置的规划和/或监测的流程能够由各自子系统的任何其他数量的单元或设备来执行。根据用于辅助执行介入流程的方法，这些流程和/或用于辅助执行介入流程的系统的控制能够被实施为计算机程序的程序代码模块和/或专用硬件。
计算机程序可以被存储/分布在适合的介质上，诸如光学存储介质或固态介质、与其他硬件一起提供或者作为其他硬件的一部分来提供，但是也可以以其他形式来分布，诸如经由因特网或者其他有线或无线电信系统。
权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。
本发明涉及一种用于辅助执行介入流程的系统。所述系统包括不同位置处、尤其是在不同房间中的第一子系统和第二子系统。在第一位置处，所述第一子系统：a)在介入设备被引入到对象中时生成所述对象的第一图像，并且b)确定所述对象内的所述介入设备的位置。在第二位置处，所述第二子系统：a)生成具有引入的介入设备的对象的第二图像，并且b)基于所述第二图像和所述介入设备的已经确定的位置来规划和/或监测处置，即，所述第二子系统不需要开始完全新的位置确定流程，由此减少了技术努力。此外，所述第一图像和所述第二图像由不同的成像模态生成，这允许例如经改善的图像引导、规划和/或监测。