近距离放射治疗仪器、成像系统以及图像采集的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种近距离放射治疗仪器。尤其地，本发明涉及一种微创、间质性、管腔内的或腔内仪器。
[0002]本发明进一步涉及一种图像采集系统。本发明更进一步涉及一种图像采集的方法。
【背景技术】
[0003]在临床实践中，近距离放射治疗应用具有重要性。在近距离放射治疗的过程中，在患者的目标空间(volume)内引入放射源，通常是伽马福射器(gamma emitter)。可以手动或使用后装装置(afterloader device)引入放射源。通常，后装装置用于在预先放置的导管内部在规定的(短)时间段内在患者体内提供所述一个或多个放射源。在这种情况下，伽马源可以是高剂量率源或低剂量率源。或者，可以在患者的目标空间内部设置这些源(种子)，用于更长时间(几个小时)或永久存在。这种源可以是低剂量率源。通常，合适的放射源容纳在导管或针内，其适合于能够将放射源引入血管、空腔或组织体内。
[0004]当前近距离放射治疗的缺点在于，间接验证在患者体内的实际源位置。例如，通常，合适的X光线成像可以用于确定在患者体内的一个或多个源体(或在患者体内引入的导管)的位置。然而，在某些情况下，例如，在提供一系列源(例如，活动棒)时，这种方法不足够精确或可靠，其中，活动棒与完全模仿放射源的几何图形的非活动垫片交错。
[0005]US2003/0153850公开了一种在超声引导下的TRUS探针，其具有粘合的不锈钢球，作为基准标记。提到了钆浸渍材料用作MRI的基准标记。
[0006]Us2010/0041938公开了在针传送系统的前部分上将造影填充椭圆(contrastfilled ellipse)和造影填充球(contrast filled sphere)用作 MRI/CT 标记。
【发明内容】
[0007]本发明的一个目标是在使用改进的近距离放射治疗仪器的近距离放射治疗期间能够进行改进的源定位和跟踪。
[0008]为此，根据本发明的近距离放射治疗仪器包括主体，其中，所述主体具有至少一个标记，所述标记包括适合于使用超声波和/或磁共振成像技术来显像的材料。
[0009]在一个优选的实施方式中，标记是涂层，S卩，被涂覆。可以相对高的精密度、相对的精确度，使用相对便宜的装置，制造涂覆的标记(涂层)。例如，可在现有近距离放射治疗仪器上涂布涂层。在实施方式中，标记涂层可用于柔性或可弯曲的仪器上。而且，尤其在涂层的涂布过程中(即，在标记的涂覆期间)，同样可以标出涂层的尺寸或者以期望的图案或形状形成涂层。
[0010]在进一步的实施方式中，在近距离放射治疗仪器的外部表面上，例如，在该表面的截面上，涂布标记涂层(使表面的剩余截面没有标记涂层)。在标记涂层上涂布一个或多个其他层，例如，以保护/掩盖标记。而且，在实施方式中，可以在仪器中，例如，在仪器的壁部内，和/或在夹层或多层配置中，嵌入标记涂层。
[0011]人们发现，在直接控制源(种子)的实际位置时，可以大幅提高放射源相对于选择通过放射治疗来治疗的目标体积的定位精确度。通过为放射源的主体或近距离放射治疗涂药器的主体提供标记，并且在患者体内定位近距离放射治疗仪器期间，通过执行目标体积的实时成像，能够进行这种直接控制。
[0012]要理解的是，可在主体的尺寸校准部分上设置标记，例如，与任何合适的参考点相距预定的距离。例如，标记可用于表示相关结构的远端，例如，在涂药器内的空腔，或者交替地，标记可用于表示在近距离放射治疗仪器内的相关位置，例如，源的存在位置。
[0013]进一步要理解的是，在本发明的背景下的近距离放射治疗仪器可选自由下面构成的组:
[0014]i)放射源或虚拟源，
[0015]ii)近距离放射治疗涂药器，其具有用于容纳一个或多个放射源的空腔，
[0016]iii)用于驱动放射源或虚拟源的电缆，
[0017]iv)在近距离放射治疗涂药器的插入期间或者使用期间使用的棒、管、增强棒(reinforced rod)、增强管(reinforced tube)、填塞器(obturator)或导线(guide wire)。
[0018]人们进一步发现，在适配为输送放射源或虚拟源的电缆具有标记时，可以实现改进的源定位，能够实时跟踪电缆位置。尤其地，这个特征有利，能够控制在放射治疗计划几何图形与实际的治疗几何图形之间的充足匹配。
[0019]在根据本发明的方面的近距离放射治疗仪器的进一步实施方式中，涂层标记包括从由以下项组成的组中选择的材料或者由该材料制成:铁磁或顺磁性材料、包括铁磁颗粒的收湿性材料、粒状材料、超声造影材料。
[0020]对于磁共振显像，人们发现，氧化铁、铁磁涂层和/或油墨特别合适。
[0021]作为一个实例，涂层可以是油墨(ink)，油墨包括铁或氧化铁或者铁和氧化铁两者。更尤其地，油墨可以包括铁或氧化铁或者铁和氧化铁两者的颗粒或群(cluster)。
[0022]在优选的实施方式中，使用印刷技术，例如(但不限于)喷墨印刷，在仪器上涂布涂层。还可以应用其他涂覆技术，例如，刷涂、浸涂或喷涂。
[0023]根据优选的实施方式，提供良好的结果，涂覆的标记包括较小颗粒的集合体/群，例如，铁磁颗粒的集合体/群。在非限制性实施方式中，集合体可以(例如)具有在大约40nm到10nm范围内的外部尺寸(例如，宽度、直径)，而较小颗粒具有小于20nm(例如，大约14nm)并且(例如)大于Inm的外部尺寸(例如，宽度、直径)。
[0024]对于超声显像法，可以使用加入涂药器表面中的合适微型胶囊(microencapsulat1n)，例如，微气泡。人们发现，这些材料特别适合于在患者的治疗期间能够进行近距离放射治疗仪器的精确和可靠超声波或磁共振成像。例如，对于超声显像法，标记涂层可包括Encapson (www.encapson.eu)的Sono-coat (tm)或由其构成。
[0025]进一步要理解的是，从US 2007/0038075中已知通过MRI装置调整的近距离放射治疗导管的一个实施方式。已知的导管包括核磁共振(NMR)装置，其容纳在导管的远端，用于能够进行局部MR成像。
[0026]然而，已知装置的缺点在于，需要在导管的远端提供专用线圈。这与血管内导管的尺寸约束不相符。此外，已知装置的缺点在于，在导管的远端提供的NMR设置仅仅能够执行导管尖端的MR成像，S卩，视角是亚厘米。对于具有大于1cm的目标体积的近距离放射治疗应用，基于导管的NMR系统不合适。
[0027]根据本发明的近距离放射治疗仪器具有以下优点:能够精确地控制仪器在目标体积内部的位置，其中，必要时，可以收集和校正关于所有预期的源位置的数据。
[0028]在根据本发明的第一方面的近距离放射治疗仪器的更进一步实施方式中，标记位于所述主体的外表面上，或者包含在主体的材料内，或者在主体包括空腔时位于形成空腔的表面上。或者，在近距离放射治疗仪器的更进一步实施方式中，可包括具有用于容纳其他装置的中空通道的近距离放射治疗涂药器。在这种情况下，标记可位于其他装置上。
[0029]人们发现，这些标记位置特别适合于能够