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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201480040072.7 (22)申请日 2014.07.07 61/847,284 2013.07.17 US A61N 5/10(2006.01) (71)申请人 皇家飞利浦有限公司 地址 荷兰艾恩德霍芬 (72)发明人 C里宾 R陈 LF古铁雷斯 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 李光颖 王英 (54) 发明名称 用于短距离放射治疗的射野成像 (57) 摘要 一种用于介入性短距离放射治疗的系统， 其 用于生成要被直接用于治疗和 / 或用于治疗规划 的数据， 所述系统包括 ： 辐射源， 其辐照患者。
2、的组 织 ； 以及一个或多个辐射探测器， 其探测被递送 到所述患者的辐射并生成指示所述辐射的辐射剂 量数据。一个或多个位置传感器确定所述辐射源 的位置 ； 并且与所述一个或多个位置传感器通信 的定位单元生成指示所述辐射源的所述位置的位 置数据。图像数据库存储所述患者的一幅或多幅 解剖图像。 剂量计算单元， 其将所述一幅或多幅解 剖图像与所述位置数据和所述辐射剂量数据共配 准， 并基于所述共配准来生成剂量监测数据。 (30)优先权数据 (85)PCT国际申请进入国家阶段日 2016.01.14 (86)PCT国际申请的申请数据 PCT/IB2014/062905 2014.07.07 (87)P。
3、CT国际申请的公布数据 WO2015/008188 EN 2015.01.22 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书2页 说明书7页 附图2页 CN 105407966 A 2016.03.16 CN 105407966 A 1/2 页 2 1.一种用于治疗规划的系统， 所述系统包括 ： 辐射源， 其辐照患者的组织 ； 一个或多个辐射探测器， 其探测被递送到所述患者的辐射并生成指示所述辐射的辐射 剂量数据 ； 一个或多个位置传感器， 其确定所述辐射源的位置 ； 图像数据库， 其存储所述患者的一幅或多幅解剖图像 ； 以及 一个或多个处理器。
4、， 其被编程为 ： 与所述一个或多个位置传感器通信 ； 生成指示所述辐射源的所述位置的位置数据 ； 将所述一幅或多幅解剖图像与所述位置数据和所述辐射剂量数据共配准 ； 基于所述共配准来生成剂量监测数据 ； 并且 基于所述剂量监测数据来重新规划辐射治疗规划。 2.根据权利要求 1 所述的系统， 其中， 剂量计算单元基于所述一幅或多幅解剖图像来 确定被递送到所述组织的每个体素的实际剂量。 3.根据权利要求1和2中的任一项所述的系统， 其中， 剂量计算单元还根据所述剂量监 测数据和显示被递送到所述组织的每个体素的所述实际剂量的解剖图像来生成多模态图 像。 4.根据权利要求 1-3 中的任一项所述的系。
5、统， 其中， 每个治疗规划包括要经由所述辐 射源被提供到期望位置的多个分数的辐射剂量， 并且所述一个或多个处理器还被编程为 ： 在治疗期间对剩余分数的辐射剂量进行自适应重新规划。 5.根据权利要求 1-4 中的任一项所述的系统， 其中， 基于所述剂量监测数据来重新规 划所述辐射治疗规划包括患者和器官运动 / 变形以用于实时剂量验证。 6.一种用于介入性短距离放射治疗的系统， 其用于生成要被直接用于治疗和 / 或用于 治疗规划的数据， 所述系统包括 ： 辐射源， 其辐照患者的组织 ； 一个或多个辐射探测器， 其探测被发射穿过所述患者的辐射并生成指示所述辐射的辐 射剂量数据 ； 一个或多个位置传感。
6、器， 其确定所述辐射源的位置 ； 与所述一个或多个位置传感器通信的定位单元， 其生成指示所述辐射源的所述位置的 位置数据 ； 图像数据库， 其存储所述患者的一幅或多幅解剖图像 ； 以及 剂量计算单元， 其将所述一幅或多幅解剖图像与所述位置数据和所述辐射剂量数据共 配准， 并基于所述共配准来生成剂量监测数据。 7.根据权利要求 6 所述的系统， 其中， 所述剂量监测数据是实时生成的。 8.根据权利要求6和7中的任一项所述的系统， 其中， 所述一个或多个位置传感器包括 光学形状感测 (OSS) 传感器， 所述光学形状感测 (OSS) 传感器跟踪被集成到所述辐射源中 的纤维传感器。 9.根据权利要求。
7、 6-8 中的任一项所述的系统， 其中， 所述一个或多个位置传感器包括 差分 GPS(dGPS)、 阻抗感测、 光学标记 / 相机测量以及电磁 (EM) 跟踪中的至少一种。 权 利 要 求 书 CN 105407966 A 2 2/2 页 3 10.根据权利要求 6-9 中的任一项所述的系统， 其中， 所述辐射源为微型 X 射线源和 192-Ir 中的至少一种。 11.根据权利要求 6-10 中的任一项所述的系统， 其中， 所述剂量计算单元基于所述一 幅或多幅解剖图像来确定被递送到所述组织的每个体素的实际剂量。 12.根据权利要求 6-11 中的任一项所述的系统， 其中， 所述剂量计算单元还根。
8、据所述 剂量监测数据和显示被递送到所述组织的每个体素的所述实际剂量的解剖图像来生成多 模态图像。 13.根据权利要求 6-12 中的任一项所述的系统， 其中， 规划单元基于所述剂量监测数 据来重新规划辐射处置规划。 14.一种直接用于治疗和 / 或用于治疗规划的短距离放射治疗治疗的方法， 所述方法 包括 ： 利用一个或多个辐射探测器来探测从辐射源被递送被发射穿过患者的辐射 ； 生成所递送的辐射的辐射剂量数据 ； 利用一个或多个位置传感器来确定所述辐射源的位置 ； 生成指示所述辐射源的所述位置的位置数据 ； 检索所述患者的一幅或多幅解剖图像 ； 将所述一幅或多幅解剖图像与所述位置数据和所述辐射剂。
9、量数据共配准 ； 并且 基于所述共配准来生成剂量监测数据。 15.根据权利要求 14 所述的方法， 其中， 所述剂量监测数据是实时生成的。 16.根据权利要求 14-15 中的任一项所述的方法， 其中， 所述一个或多个位置传感器包 括光学形状感测 (OSS) 传感器， 所述光学形状感测 (OSS) 传感器跟踪被集成到所述辐射源 中的纤维传感器。 17.根据权利要求 14-16 中的任一项所述的方法， 其中， 所述一个或多个位置传感器包 括差分 GPS(dGPS)、 阻抗感测、 光学标记 / 相机测量以及电磁 (EM) 跟踪中的至少一种。 18.根据权利要求 14-17 中的任一项所述的方法， 。
10、其中， 将所述一幅或多幅解剖图像与 所述位置数据和所述辐射剂量数据共配准还包括 ： 基于所述一幅或多幅解剖图像来确定被递送到所述组织的每个体素的实际剂量。 19.根据权利要求 14-18 中的任一项所述的方法， 还包括 ： 根据所述剂量监测数据和显示被递送到所述组织的每个体素的所述实际剂量的预采 集的解剖图像来生成多模态图像。 20.根据权利要求 14-19 中的任一项所述的方法， 还包括 ： 基于所述剂量监测数据来重新规划辐射治疗规划。 权 利 要 求 书 CN 105407966 A 3 1/7 页 4 用于短距离放射治疗的射野成像 技术领域 0001 本申请涉及治疗技术。本申请具体结合高。
11、剂量率 (HDR) 短距离放射治疗加以应 用， 并将具体参考其进行描述。然而， 要认识到， 本发明也将结合诸如低剂量短距离放射治 疗、 对其他处置源进行定位、 等等的其他治疗处置应用。 背景技术 0002 病灶放疗 (RT) 发展得越多， 剂量监测就变得越重要， 以便跟踪剂量并将剂量适于 目标体积或关键结构。射野成像是利用放射治疗射束对图像进行采集。来自这些设备的图 像然后被用于例如验证患者的处置。在正交射线成像和射束内 PET 中， 在外部射束 RT 期间 原位监测被吸收剂量、 患者定位、 器官运动 / 变形。在射野成像期间， 目标体积和器官运动 被监测， 例如能够探测到分次内(intraf。
12、raction)呼吸、 分次间(interfraction)组织密度 改变、 空腔填充、 壁增厚以及肿瘤肿大与消退。在短距离放射治疗 ( 其中微型 X 射线源被插 入活体内 ) 中， 对监测的需要甚至更高， 因为该 RT 比使用 MeV 光子的外部射束更具病灶性。 关键结构或危及器官的移动使得有动机进行剂量监测。 0003 在短距离放射治疗中， 辐射源不是固定的而是可移动的。已开发出各种短距离放 射治疗技术， 在各种短距离放射治疗技术中辐射源被放置在身体内部。 例如， 低剂量率种子 能够被永久性地植入到目标区中。 为了准确的放置， 需要准确已知(从其放出每个种子的) 导管的尖端的位置。在高剂量。
13、率短距离放射治疗中， 单个高剂量率放射性同位素被放置在 导管的端部上。导管被定位为毗邻目标并且保持被如此定位选定的持续时间。高剂量率种 子可以被重新定位以处置来自各个位置的目标。第三选项是使用微型 X 射线管， 其被定位 在导管的尖端处以辐照目标。 0004 当使用可移动内部辐射源时， 用于监测剂量递送的射野成像将是有帮助的。施用 器的精确位置以及种子或任意其他辐射源的精确位置是至关重要的。通常， 施用器在基于 例如超声 (US) 或 X 射线的实时图像引导下被引导， 或者施用器能够在放置之后 ( 基于例如 计算机断层摄影 CT 技术 ) 被成像。使放置基于实时超声成像由于有限的分辨率或患者移。
14、 动、 器官移动(例如肠、 子宫)或组织变形(例如组织被施用器压缩、 肿大， 等等)， 而严重限 制了放置准确性。另外， 当如上面建议的使用 X 射线或 CT 放置引导时， 必须小心压低通过 成像递送的剂量， 并且 CT 时间常常是匮乏的。而且， X 射线成像具有受限的软组织对比， 使 得难以辨别肿瘤组织、 脂肪或肌肉。 0005 另外， 放射性种子 (125-I 或 103-Pd) 在前列腺中的永久放置 ( 被称作低剂量率 (LDR) 短距离放射治疗 ) 是对早期局部性前列腺癌的广泛的处置方法。种子是在使用被插 入穿过会阴到前列腺中的针的超声引导下被放置的。具体地， LDR 流程开始于对用于。
15、对前 列腺底 ( 远端 ) 进行成像的经直肠超声 (TRUS) 探头的插入。对于针引导， 孔阵列模板被放 置为抵着会阴。两个或三个固定导管被放置在外周以使前列腺不动， 并且得到的超声图像 被用作针对在前列腺和任何另外的图像中的导管和种子位置的空间参考。随后， 根据预规 划来插入种子引导导管。针对每个导管， TRUS 探头被定位为使得导管是可见的。任何错位 说 明 书 CN 105407966 A 4 2/7 页 5 的导管被移除并被重新插入。 导管在插入时偏斜， 并且它们的3D位置几乎不能通过通过2D 超声来评估。当种子放置完成时， 一系列 2D 超声图像被获取以表征最终剂量分布。额外 地， 。
16、CT 或正交荧光检查图像常常是在植入后几周时被获取以确定种子放置。超声引导允许 对针位置的评估， 但不能够分辨遍及整个前列腺体积的放射性种子。这意味着种子相对于 初步规划的任何错位在流程期间是未知的， 并且因此不能够通过针对剩余种子的自适应重 新规划来补偿。 0006 因此， 存在着对解决这些缺点的定位和剂量监测系统 ( 例如用于短距离放射治疗 的射野成像 ) 的需要。本申请描述了一种克服这些问题及其他问题的新的且改进的装置和 方法。 发明内容 0007 根据一个方面， 提供一种用于介入性短距离放射治疗的系统， 其用于生成要被直 接用于治疗和/或用于治疗规划的数据。 所述系统包括辐射源， 其辐。
17、照患者的组织 ； 以及一 个或多个辐射探测器， 其探测被递送到所述患者的辐射并生成指示所述辐射的辐射剂量数 据。一个或多个位置传感器确定所述辐射源的位置， 并且与所述一个或多个位置传感器通 信的定位单元生成指示所述辐射源的所述位置的位置数据。 图像数据库存储所述患者的一 幅或多幅解剖图像。 剂量计算单元将所述一幅或多幅解剖图像与所述位置数据和所述辐射 剂量数据共配准， 并基于所述共配准来生成剂量监测数据。 0008 根据另一方面， 提供一种直接用于治疗和 / 或用于治疗规划的短距离放射治疗治 疗的方法。 所述方法包括 ： 利用辐射源来辐照患者的组织， 利用一个或多个辐射探测器来探 测发射穿过所。
18、述患者的辐射， 生成所递送的辐射的辐射剂量数据， 利用一个或多个位置传 感器来确定所述辐射源的位置， 生成指示所述辐射源的所述位置的位置数据， 检索所述患 者的一幅或多幅解剖图像， 将所述一幅或多幅解剖图像与所述位置数据和所述辐射剂量数 据共配准， 并且基于所述共配准来生成剂量监测数据。 0009 根据另一方面， 提供一种用于介入性短距离放射治疗的系统， 其用于生成要被直 接用于治疗和 / 或用于治疗规划的数据。所述系统包括辐照患者的组织的辐射源。一个或 多个辐射探测器探测被递送到所述患者的辐射并生成指示所述辐射的辐射剂量数据。 一个 或多个位置传感器确定所述辐射源的位置。 图像数据库存储所述。
19、患者的一幅或多幅解剖图 像。一个或多个处理器被编程为与所述一个或多个位置传感器通信， 生成指示所述辐射源 的所述位置的位置数据， 将所述一幅或多幅解剖图像与所述位置数据和所述辐射剂量数据 共配准， 基于所述共配准来生成剂量监测数据， 并且基于所述剂量监测数据来重新规划辐 射治疗规划。 0010 一个优点在于规划的短距离放射治疗的有保证的准确性。 0011 另一优点在于对辐射源和探测器的实时跟踪。 0012 另一优点在于对目标体积和器官运动的实时监测。 0013 在阅读并理解下文的详细描述后， 更进一步的优点和益处对于对本领域普通技术 人员将变得显而易见。 附图说明 说 明 书 CN 10540。
20、7966 A 5 3/7 页 6 0014 图 1 是根据本申请的实时定位和剂量监测系统的图解性图示。 0015 图 2 是根据本申请的用于实时定位和剂量监测的方法的流程图。 0016 本发明可以采取各种部件和部件的布置， 以及各个步骤和步骤的安排的形式。附 图仅出于说明优选的实施例的目的， 并且不应当被解释为对本发明的限制。 具体实施方式 0017 本申请涉及用于短距离放射治疗的摄影成像的实时定位和剂量监测系统。具体 地， 利用实时、 高准确度定位系统来跟踪移动的短距离放射治疗源， 以及在一些实施例中的 ( 一个或多个 ) 辐射探测器。定位系统能够是光学形状感测系统 (OSS)， 其跟踪被集。
21、成到源 和 ( 一个或多个 ) 探测器中的纤维传感器。也预期来自诸如差分 GPS(dGPS)、 阻抗感测、 光 学标记 / 相机测量或电磁 (EM) 跟踪的其他装置的定位信息。将通过对所发射的辐射的探 测收集的和定位系统收集的信息与源自例如 (TR)US、 荧光检查、 CT 或光学、 MRI、 荧光或红 外成像的其他成像信息组合以提供包括患者和器官运动 / 变形的多模态图像或剂量监测 数据以用于实时剂量验证和对剩余分数的自适应重新规划。也预期基于相同的辐射 - 组织 相互作用蒙特卡洛模型的辐射剂量模拟器用于辐射治疗规划， 并且说明被跟踪的短距离放 射治疗源相对于在处置下的目标解剖结构的移动位置。
22、。 0018 参考图 1， 图示了用于短距离放射治疗的射野成像的实时定位和剂量监测的辐射 治疗系统 10。系统 10 包括用于将辐射源 14 插入在患者或对象 6 内的位置处的辐射施用 装置 12。辐射施用装置 12 包括导管 18， 其用于根据辐射治疗规划将辐射源 14 施用在患者 或对象 16 内的期望位置处。每个治疗规划包括要经由辐射源 14 被提供到期望位置的多个 分数的辐射剂量。每个辐射剂量包括规定的辐射剂量、 多个辐射束轨迹以及至少一个辐射 源几何结构。在另一实施例中， 辐射施用装置 12 包括探头、 内窥镜或被用于图像引导的介 入的其他设备。 在导管18已经被导航到期望位置之后，。
23、 辐射源14被引入到患者或对象16。 例如到电机的丝在导管18内伸展和收回辐射源14， 以防止患者或对象16对辐射源14的不 必要的暴露。在辐射源 14 已经被移动到导管 18 内的期望位置之后， 辐射能够被施加到例 如人内的肿瘤以用于摧毁肿瘤。具体地， 辐射源 14 能够被插入到肿瘤腔中或自然管腔中， 以便在这些位置处和 / 或接近这些位置施加辐射。 0019 在一个实施例中， 辐射源 14 为 X 射线源， 其用于在电能被施加到 X 射线源的同时 生成 X 射线。在该实施例中， X 射线源为被布置在导管内的以 20-70kV 操作的微型 X 射线 源。 例如， 辐射源14为带有热丝作为阴极。
24、以及发射(针对几乎为各向同性的X射线发射)或 所谓的反射 ( 针对直接发射 ) 阳极的 X 射线管型。这种所谓的电子冲击源的优点在于能够 通过对阳极材料、 滤波以及采用的加速电压的选择来定制辐射的能量 ( 光谱和最大能量 )。 另一备选方案将是带有热点或压电阴极的源， 其将省略对向活体内管电极供应高电压的需 要。在另一实施例中， 辐射源 14 为被放置在导管端部处的高剂量率放射性同位素 (192-lr 等等 )。 0020 辐射治疗系统 10 还包括一个或多个外部辐射探测器 20， 其探测穿过辐射源 14 与 一个或多个辐射探测器 20 之间的患者或对象 16 的组织的辐射， 并生成指示所述辐。
25、射的辐 射剂量信息。在一个实施例中， 一个或多个辐射探测器 20 为手持式的或被安装在轻型臂 ( 可能带有基于源相对于探测器的位置信息的自动化臂致动， 以便确保以最优视角 / 体积 说 明 书 CN 105407966 A 6 4/7 页 7 覆盖范围获得测量结果 ) 上。一个或多个辐射探测器 20 也可以包括为柔性或刚性的底板， 具有提供关于探测器几何结构的实时反馈的定位测量结果。在患者或对象 16 的组织与一 个或多个辐射探测器 20 之间， 可以并入 X 射线光学器件或准直构件。在其中存在常规 C 型 臂或 CT 机架的流程中， X 射线探测子系统利用微型 X 射线源 ( 微型管或放射性。
26、同位素 ) 用 于图像采集。 0021 定位单元22实时跟踪辐射源14和/或一个或多个辐射探测器20的位置和几何结 构， 并生成指示所述位置和所述几何结构的定位信息。为了跟踪辐射源 14 的位置， 辐射施 用装置 12 包括一个或多个位置传感器 24， 例如光学形状感测 (OSS) 传感器。类似地， 一个 或多个辐射探测器 20 包括探测器元件内的 OSS 传感器。光学形状感测 (OSS) 利用沿多芯 光纤的光用于在微创介入期间的设备定位和导航。 基于光纤的形状感测光学器件利用常规 光纤中固有的背散射。 所涉及的原理利用在光纤中使用特征瑞利背散射或受控光栅图案的 分布式应变测量结果。光纤的形状。
27、是根据沿传感器的特定点 ( 被称作发射或 z 0) 而限 定的， 并且随后的形状位置和取向是相对于该点的。被栓系到辐射施用装置 12 的光学形状 感测传感器包括裸光纤其被连接在一端结束于尖端处以抑制反射， 并且包含沿系链的 发射点其充当形状重建的原点。 使用螺旋路径板中的直角参考和摆动参考针对形状感 测校准每个系链。在校准之后， 然后在制作过程期间经由任何数目的方法 ( 附接、 嵌入、 粘 合、 电 / 磁吸引或其他耦合手段 ) 将裸纤维集成到设备中。该集成过程能够影响光学形状 感测的稳健性和准确性。另外， 在集成之后， 必须执行配准以确定非线性空时变换， 其将柔 性器械的动态几何结构映射到在。
28、任何时刻的形状感测测量结果。 这包括形状感测坐标系到 发射固定装置/器械坐标系的配准。 在另一实施例中， 位置传感器24包括差分GPS(dGPS)、 阻抗感测、 光学标记 / 相机测量或电磁 (EM) 引导、 等等。 0022 剂量计算单元26根据由一个或多个辐射探测器20探测到的辐射剂量信息和由定 位单元 22 确定的定位信息来生成用于实时剂量监测的一个或多个剂量地图。 0023 在另一实施例中， 一个或多个辐射探测器20被配置为可绕患者或对象16旋转， 使 得剂量计算单元22生成3D剂量地图。 剂量计算单元26然后将一个或多个剂量地图存储在 剂量地图数据库28中。 为了实现实时剂量监测， 。
29、辐射治疗系统10还包括生成患者的解剖图 像的诊断成像系统。在一个实施例中， 解剖图像被用作对辐射治疗系统 10 的输入信息， 以 确定患者的目标的位置。 在另一实施例中， 将解剖图像与剂量地图组合， 以提供多模态图像 或剂量监测数据。 诊断系统可以为计算机断层摄影(CT)扫描器、 磁共振成像(MRI)扫描器、 正电子发射断层摄影 (PET) 扫描器、 超声设备、 X 射线设备、 荧光或红外扫描器， 等等。优选 地， 解剖图像为患者的解剖结构的 3D 图像， 并且被存储在图像数据库 30 中。在对辐射剂量 的施予之前， 诊断成像系统采集表示患者的目标体积或非目标体积的解剖图像数据。解剖 图像数据。
30、包括配准前解剖图像、 在导管放置期间的实时超声图像， 等等。在一个实施例中， 运动模型预测在处置期间目标和非目标体积的位置， 包括患者和器官运动 / 变形。解剖图 像数据然后被数字化并被处理， 以使用许多周知的重建技术重建解剖图像。 应当预见到， 基 于随时间移动的延伸的或点状内部源对解剖图像的重建需要被扩大， 以说明到辐射源 / 探 测器几何结构相对于患者解剖结构的时变性。 对于这些重建， 利用快速迭代重建， 因为能够 将成像几何结构相对于患者解剖结构的动态模型与从定位单元 22 导出的实时位置信息耦 合。 说 明 书 CN 105407966 A 7 5/7 页 8 0024 剂量计算单元。
31、 26 将一个或多个剂量地图与解剖图像组合， 以提供多模态图像或 剂量监测数据， 包括患者和器官运动 / 变形， 以用于实时剂量验证和对剩余分数的自适应 重新规划。 在一个实施例中， 剂量计算单元26将来自所跟踪的辐射源14和/或一个或多个 辐射探测器 20 的局部剂量地图与解剖图像共配准， 以生成对向解剖结构的各个部分所递 送的剂量的局部剂量地图的可视化。具体地， 在辐射剂量被递送之后， 剂量计算单元 22 基 于解剖图像和一个或多个剂量地图来确定被递送到目标的每个体素的实际剂量。 基于该确 定， 剂量计算单元 22 生成多模态图像或剂量监测数据， 其指示包括局部剂量地图的实时剂 量监测和验。
32、证。在一个实施例中， 剂量监测数据被用于相对于辐射治疗规划验证辐射剂量 分布。 在另一实施例中， 多模式图像被用于实时监测正被递送的辐射剂量。 多模态图像和/ 或剂量监测数据被显示在用户接口 32 的显示器上。用户接口 32 还包括用户输入设备， 临 床医师能够使用该用户输入设备用于控制多模态图像和 / 或剂量监测数据的视图， 更新辐 射治疗规划， 等等。 0025 在一个实施例中， 规划处理器 34 基于剂量监测数据自动地更新辐射治疗规划， 即 后续辐射剂量中的至少一个或全部。 在另一实施例中， 辐射规划是在用户引导下， 即由医师 或临床医师来更新的。医师在用户接口 32 上实时验证所递送的。
33、辐射剂量。使用输入设备 和多模态图像， 医师能够识别目标体积和非目标体积， 即敏感组织、 器官， 等等。 规划处理器 60 根据被递送到目标体积和非目标体积的实际剂量来更新剩余的辐射治疗规划， 即辐射剂 量中的至少一个或全部。 0026 在另一实施例中， 基于相同的辐射 - 组织相互作用蒙特卡洛模型的辐射剂量模拟 器也被预见用于更新辐射治疗规划， 并且说明所跟踪的辐射源相对于在处置下的目标解剖 结构的移动位置。基于蒙特卡洛方法和辐射 - 组织相互作用模型的自适应辐射处置规划并 不在当前利用关于移动的源 / 探测器部件在目标组织内的位置的额外信息。在这样的剂量 映射模型中利用位置的动态测量结果的。
34、能力将允许对短距离放射治疗规划的更大的适配 / 优化， 实时说明对组织以及对解剖结构内的设备发生的任何变化。 0027 在另一实施例中， 辐射治疗系统 10 包括单独的或被集成到辐射施用装置 12 中的 超声设备。针对低剂量率 (LDR) 前列腺癌处置， 放射性种子在超声引导下使用被插入穿过 会阴到前列腺中的针被永久性地放置。超声引导 ( 直肠放置的 US 探头等等 ) 允许对针位 置的大致估计， 但不能够分辨遍及整个前列腺体积的放射性种子。这防止将与根据初始剂 量规划错位的每个种子相关的有效实时重新规划。使用组合式 X 射线源与超声设备的多模 态成像将避免该问题， 并允许低剂量实时重新规划。。
35、这样的系统也将允许比单独使用超声 更高的分辨率。使用微型 X 射线源， 能够基于实时剂量监测数据以分次间的方式和 / 或以 分次内的方式调节辐射源的能量、 剂量率以及方向性。 0028 图 2 图示用于实时定位和剂量监测的方法 100。在步骤 102 中， 在患者内导航用 于向目标递送辐射的辐射源。在步骤 104 中， 生成指示辐射源的位置的位置信息。在步骤 106 中， 生成指示被递送到患者的辐射的辐射剂量信息 ( 例如局部剂量测定 )。在步骤 108 中， 检索患者的解剖结构的一幅或多幅图像。在步骤 110 中， 将一幅或多幅图像与位置信息 和辐射剂量信息共配准。在步骤 112 中， 基于。
36、共配准来生成多模态图像和剂量监测数据中 的至少一个。 0029 以上提供了一种用于原位短距离放射治疗监测的射野成像方法。由于非固定的 说 明 书 CN 105407966 A 8 6/7 页 9 源， 与源和探测器位置确定的高分辨手段的组合是必要的。定位系统能够为例如光学形状 感测系统 (OSS)， 其实时跟踪源和探测器两者， 或者在探测固定或刚硬时仅仅跟踪源。能够 将通过对所发射的辐射的探测收集到的信息与其他成像信息组合， 以提供多模态图像或剂 量监测数据， 包括患者和器官运动或变形， 以用于剂量验证和对剩余分数的自适应重新规 划。这允许在该耗时的流程期间的实时自适应重新规划。其他潜在的用途。
37、包括在人类对象 或动物的管道和管腔中的内窥镜流程， 用于诊断、 处置引导、 监测以及跟进。临床应用包括 妇科疾病， 直肠、 尿道和前列腺疾病， 以及食管和支气管应用， 腹腔镜检查， 诸如消融和 IGIT 的微创流程。被插入的 X 射线源可以与 US 组合 ( 如在前列腺 LDR 的情况中 )， 或者例如与 光学成像组合(如用于胃镜检查)。 另一潜在的应用是对前列腺癌的处置， 其早先一直是通 过 LDR 短距离放射治疗来处置的。在该情况中， 已经被植入的 Pd 或 I 种子存在于整个前列 腺中。 0030 本领域普通技术人员鉴于本文中提供的教导将认识到， 本公开 / 说明书中描述的 或在附图和 。
38、/ 或任何其他附录中描绘的特征、 元件、 部件等可以以硬件与软件的各种组合 得以实施， 并且提供可以被组合在单个元件或多个元件中的功能。例如， 附图中示出 / 图示 / 描绘的各个特征、 元件、 部件等的功能能够通过专用硬件以及与合适的软件相关联的能够 运行软件的硬件的使用来提供。 当由处理器提供时， 所述功能能够由单个专用处理器、 由单 个共享处理器， 或由多个个体处理器 ( 它们中的一些能够是共享的和 / 或多路复用的 ) 来 提供。此外， 对术语 “处理器” 或 “控制器” 的明确使用不应当被解释为排他性地指代能够 运行软件的硬件， 而是能够暗含地不加限制地包括数字信号处理器 (“DSP。
39、” ) 硬件、 存储器 ( 例如用于存储软件的只读存储器 (“ROM” )、 随机存取存储器 (“RAM” )、 非易失性存储装 置等 ) 以及能够 ( 和 / 或可配置为 ) 执行和 / 或控制过程的任何虚拟装置和 / 或机器 ( 包 括硬件、 软件、 固件、 它们的组合等 )。 0031 此外， 本文中记载本发明的原理、 方面和实施例以及其具体范例的所有陈述旨在 涵盖其结构和功能上的等价方案两者。额外地， 旨在将这样的等价方案包括当前已知的等 价方案以及未来开发的等价方案两者 ( 例如， 开发出的能够执行相同或基本上相同的功能 的任何元件， 而无论结构如何)。 因此， 例如， 本领域普通技。
40、术人员鉴于本文中提供的教导将 认识到， 本文中呈现的任何方框图能够表示实现本发明的原理的说明性系统部件和 / 或电 路的概念图。 类似地， 本领域普通技术人员鉴于本文中提供的教导应当认识到， 任意流程图 示、 流程图等能够表示能够基本上被表示在计算机可读存储介质中并且由计算机、 处理器 或具有处理能力的其他设备如此运行的各种过程， 而无论是否明确示出这样的计算机或处 理器。 0032 此外， 本发明的示范性实施例能够采取可从提供程序代码和 / 或指令的计算机可 用和 / 或计算机可读存储介质访问的计算机程序产品的形式， 所述程序代码和 / 或指令用 于由例如计算机或任何指令运行系统使用或者与计。
41、算机或任何指令运行系统结合使用。 根 据本公开， 计算机可用或计算机可读存储介质能够为能够例如包括、 存储、 传送、 传播或传 输用于由指令运行系统、 装置或设备使用或与指令运行系统、 装置或设备结合的程序的任 何装置。 这样的示范性介质能够为例如电子介质、 磁性介质、 光学介质、 电磁介质、 红外介质 或半导体系统 ( 或装置或设备 ) 或传播介质。计算机可读介质的范例包括例如半导体或 固态存储器、 磁带、 移动计算机磁盘、 随机存取存储器 (RAM)、 只读存储器 (ROM)、 闪存 ( 驱 说 明 书 CN 105407966 A 9 7/7 页 10 动器 )、 硬磁盘以及光盘。光盘的。
42、当前范例包括紧凑盘只读存储器 (CD-ROM)、 紧凑盘读写 (CD-R/W) 以及 DVD。另外， 应当理解， 以后可能开发出的任何新的计算机可读介质也应当被 视为可以根据本发明和公开的示范性实施例使用或引用的计算机可读介质。 0033 已经描述了例如针对系统、 方法以及其他的优选的且示范性的实施例 ( 这些实施 例旨在为说明性而非限制性的 )， 注意， 本领域技术人员鉴于本文 ( 包括附图和附录 ) 中提 供的教导能够进行修改和变型。因此要理解， 能够在本申请的优选的且示范性的实施例中 或对这些实施例进行在本文中公开的实施例的范围内的改变。 他人在阅读和理解前面的详 细描述后可以想到修改和更改。旨在将本发明解释为包括全部这样的修改和更改， 只要它 们落入权利要求书或其等价方案的范围内。 说 明 书 CN 105407966 A 10 1/2 页 11 图 1 说 明 书 附 图 CN 105407966 A 11 2/2 页 12 图 2 说 明 书 附 图 CN 105407966 A 12 。