近距离放射治疗系统还包括长度确定单元45，长度确定单元45用于基于跟踪设备16的跟踪位置来确定各自的导管12的长度。具体而言，由于跟踪设备16从各自的导管12缩回，因此跟踪设备16的位置可以被确定并提供给长度确定单元45，以自动确定人体2内的各自的导管12的(即到网格19的远端的)长度，以及人体2外面的各自的导管12 (即到网格19的近端的)长度。为了确定人体2外面的各自的导管12的终点，跟踪位置数据的波形起伏可以由长度确定单元45使用，这是因为一旦具有电磁感测元件的跟踪设备16的端部已经退出各自的导管12，位置数据的波形起伏将急剧增加。备选地，长度确定单元45可以仅确定人体2内的各自的导管12 (即网格19远端的)的长度，其中，人体2外面的导管12的长度可以通过其他常规手段进行测量。
[0066]为了确定网格19在由跟踪系统定义的坐标系中的位置，跟踪设备16的端部可以被布置在网格19上，而跟踪设备16的端部位置由跟踪系统来确定。在该过程之后，已知跟踪设备16的端部的哪些位置是到网格19的远端，以及跟踪设备16的端部的哪些位置是到网格19的近端。
[0067]由长度确定单元45确定的长度可以与人工测得的导管的总实际长度进行比较，以便于提供针对跟踪系统的质量的量度。如果在人工测得的导管的总长度与由长度确定单元45确定的导管的总长度之间的差大于预定的阈值，则应当改进由跟踪设备16提供的位置跟踪。
[0068]在该实施例中，跟踪设备位置提供单元6是电磁跟踪单元，所述电磁跟踪单元与被布置在跟踪设备16的端部的电磁感测元件配合，跟踪设备16可以由导丝和被布置在导丝的端部处的电磁感测元件来形成。在其他实施例中，跟踪设备位置提供单元还可以适于通过使用其他跟踪技术(如FOSSL)来对跟踪设备16的位置进行跟踪。
[0069]近距离放射治疗系统I还包括图像提供单元8，图像提供单元8用于提供示出导管12和已经被尽可能远地插入到导管12中的跟踪设备16的第一图像，以及示出导管12和校准元件(在该实施例中是虚拟辐射源46)的第二图象，所述校准元件具有与辐射源10相同的尺寸并且已经被尽可能远地插入到导管12中。第一图像和第二图像优选但不限于放射照相X射线图像，所述X射线图像在初始校准过程期间已经被生成，所述初始校准过程在近距离放射治疗系统第一次使用之前，已经在近距离放射治疗系统I试运行时被执行。在该实施例中，图像提供单元8是存储单元，这些图像已经被存储在所述存储单元中，并且可以从所述存储单元检索这些图像以提供这些图像。为了生成这些图像，优选地，使用如图5中示意性且示范性示出的校准设备的实施例。
[0070]图5示意性且示范性地示出了校准设备55的实施例，校准设备55包括具有能在放射照相图像中识别的不透射线的基准点的射线透射的块56和用于接收各自的导管12的通道57。通道57具有不同的直径，以便于允许容纳具有不同直径的导管。基准点可以在放射照相图像中被自动探测到。块56包括优选地基本上是圆形，特别是球形的第一类基准点58，以及是平行于通道57布置的略长的元件的第二类基准点59。第二类不透射线的基准点59具有平行于导管通道57的已知长度，以使在图像空间中测得的距离与实际物理空间中的距离相关。
[0071]在该实施例中，块56还包括电磁跟踪传感器60，电磁跟踪传感器60可以与EM跟踪系统一起使用。在另一实施例中，可以使用可以基于其他跟踪技术的其他种类的跟踪传感器，如用于空间跟踪块56的姿态的FOSSL跟踪传感器。
[0072]校准设备55的块56可以任选地包括用于将各自的导管在各自的通道57内固定就位的固定单元。比如，可以提供夹持机构来将已插入的导管保持就位。
[0073]为了校准近距离放射治疗系统，导管12被插入到块56的通道57中的一个中，其中，如图6中示意性且示范性示出的，跟踪设备或虚设辐射源被尽可能远地插入到已经被插入到各自的通道的各自的导管中。
[0074]再次参考图5，X射线成像系统50被用于生成第一图像和第二图像。X射线成像系统50包括用于基本沿由箭头54指示的方向发射X射线辐射的X射线源51，以及用于探测横穿校准设备55之后的X射线辐射的X射线探测器52。指示探测到的X射线辐射的信号被提供给X射线控制单元53，X射线控制单元53适于基于提供的信号来生成X射线图像。X射线控制单元53还控制X射线辐射的发射和探测。具体而言，在具有跟踪设备16的导管12已经被插入到如图6上部分所示的校准设备55的通道57中之后，生成第一 X射线图像，在具有虚拟辐射源46的导管12已经被插入到如图6下部分所示的近距离放射治疗设备55的通道57中之后，生成第二 X射线图像。虚拟辐射源46已经通过使用优选地是导丝的导航元件47被移动到导管12内的最远位置。
[0075]EM跟踪传感器60优选地被布置成使得其出现在由X射线成像系统50生成的X射线图像中，以便于使X射线成像系统50的坐标系与EM跟踪系统的坐标系彼此相关。在这两个坐标系彼此相关之后，EM跟踪传感器60与通道57之间的空间关系可以根据X射线图像而确定，并且在导管已经被插入到通道57中之后的，这些空间关系可以和EM跟踪传感器60与通过使用EM跟踪系统确定的导管之间的其他空间关系进行比较，以便于提供EM跟踪系统关于其用于估计导管的姿态、形状和端部位置的能力的进一步质量保证。这种比较可以被用于验证在额外的TRUS-EM质量保证过程中由EM跟踪系统报告的EM读数的准确性，这将在下文进一步描述。
[0076]近距离放射治疗系统I还包括识别单元70，识别单元70用于识别第一图像和第二图像中的导管12的端部、跟踪设备16的端部48和虚拟辐射源46。近距离放射治疗系统I还包括空间关系确定单元71，空间关系确定单元71用于根据第一图像和第二图像来确定导管12的端部、跟踪设备16的端部48和虚拟辐射源46的位置之间的空间关系，导管12、跟踪设备16的端部48和虚拟辐射源46已经在所述第一图像和第二图像中被识别。识别单元70可以适于自动识别导管12的端部、跟踪设备16的端部48和虚拟辐射源46，或者适于允许用户识别图像中的这些元件。为了自动探测这些元件，可以使用可以是基于阈值处理的已知分割技术。
[0077]空间关系确定单元71适于确定:i)导管12的端部的位置与跟踪设备16的端部48的位置之间的距离X1;ii)导管12的端部的位置与虚拟辐射源46的位置之间的距离X 2；以及iii)跟踪设备16的端部48的位置与虚拟辐射源46的位置之间的距离X3。距离父3是通过从彼此中减去另一个距离&和X i来确定的。
[0078]识别单元和空间关系确定单元可以被实现为在工作站上运行的用于执行图像处理和计算过程的软件部件。因此，可以提供允许导入第一放射照相图像和第二放射照相图像的软件，所述第一放射照相图像和第二放射照相图像示出了被插入到具有跟踪设备16或虚拟辐射源46的块56的通道57中的导管12，其中，导管端部、跟踪设备的端部和虚设辐射源可以在第一图像和第二图像中被人工地或自动地识别，并且其中，可以计算所述位置的差，特别是其中，可以计算距离X3。至少该空间关系X3接着被提供给处置计划确定单元39，以允许处置计划确定单元39尤其根据该空间关系来确定处置计划。
[0079]在近距离放射治疗系统I或近距离放射治疗系统I的部分(如导管12、跟踪设备16和/或辐射源10)第一次使用之前已经被执行的初始校准之后，并且在校准系统已经被使用若干次之后，初始确定的空间关系可能不再对应于近距离放射治疗系统的不同部件之间的真实的空间关系。比如，在近距离放射治疗系统I已经被使用了若干次之后，初始确定的距离&可能不再与各自的导管12内跟踪设备16的端部的最远位置与各自的导管12内辐射源10的最远位置之间的实际距离相对应。空间关系随时间的这种变化可以由例如随时间发生的机械磨损和损耗或其他物理变化引起，其中，这些变化可以导致近距离放射治疗系统的导航、规划和递送部件之间的接口错误。
[0080]由于这个原因，近距离放射治疗系统适于允许质量保证过程，所述质量保证过程可以以周期性为基础来执行。例如，质量保证过程可以每三个月或每年执行一次。具体而言，在跟踪设备16已经被尽可能远地插入到导管12中的同时，超声图像提供单元40、42 (即该实施例中的TRUS探头和超声控制单元)可以适于提供导管12的端部的超声图像。在这种情况下，识别单元70可以在超声图像中识别导管12的端部，并且跟踪设备位置提供单元6可以确定导管12内跟踪设备16的端部的最远位置。基于这两个位置，空间关系确定单元71可以更新距离X1，距离X1继而可以被用于重新计算距离X 3，其中，在该范例中，假设距离&不随时间变化。经更新的空间关系，具体而言是经校正的距离X 3，可以被提供给处置计划确定单元39，以允许处置计划确定单元39尤其根据经更新的距离X3来确定针对接下来的近距离放射治疗的处置计划。
[0081]为了执行该质量保证过程，可以使用以上参考图5描述的校准设备55，其中，在这种情况下，校准设备55适于是TRUS兼容的，即射线透射的块56的成分优选地模仿组织的声学属性。备选地，对于质量保证过程，可以使用市售的具有与组织的声学属性相似的声学属性的超声体模(phantom)。
[0082]此外，质量保证过程也可以在导管被插入到人体2中之后通过使用跟踪设备16和TRUS探头40来执行，即质量保证过程也可以在人体上以内部过程(intra-proceduralIy)的形式被执行。
[0083]处置计划确定单元39适于依据导管12已经被引入到人体2中之后的姿态和形状、依据靶区域11在各自的导管12内实际确定的跟踪设备16的端部的最远位置上的所确定的姿态和形状、并且依据在初始校准步骤中所确定的距离&来确定处置计划，其中，该距离X3可以在后续的质量保证过程中被更新。为了规划不同的放置位置和对应的放置时间，可以使用已知的规划技术，如在Ron Alterovitz等的“Optimizat1n of HDRbrachytherapy dose distribut1ns using linear programming with penalty costs，，，Medical Physics，33卷，11号，4012至4019页，2006年11月，中公开的规划技术，在本文中通过引用将其并入。所述规划技术特别使用距离&来确定辐射源的第一驻留位置，所述第一驻留位置优选地被用作放置单元5的坐标系中的参考点，放置单元5可以被看作是后装机单元。
[0084]在下文中，将参考图7中示出的流程图来示范性地描述用于校准近距离放射治疗系统I的校准方法。
[0085]在步骤101中，导管12被引入到校准设备55的通道57中，其中，在步骤102中，跟踪设备16被尽可能远地插入到导管12中。具体而言，跟踪设备16可以包括在跟踪设备的导丝端部处的电磁感测元件，其中，具有电磁感测元件的导丝被完全插入到导管12中并被保持就位。在步骤103中，通过使用X射线成像系统50来生成具有跟踪设备16的导管12的第一图像。具体而言，获得示出含有导丝的导管12的第一 X射线图像