在高剂量率近距放射治疗程序中由组织接收的运动补偿剂量的制作方法
【专利摘要】一种系统和方法，包括：形状感测使能的设备(116)，其具有至少一根光纤(118)；源定位模块(124)，其被配置为从在结构之内的所述至少一根光纤接收光学信号并且解读所述光学信号，以提供在所述设备之内的处置源的运动信息；剂量确定模块(130)，其被配置为提供表示总的处置时间的一个或多个时间箱。对于每个时间箱，所述剂量确定模块被配置为使用所述处置源的所述运动信息来确定由要被处置的靶区域接收的剂量。所述剂量确定模块还被配置为组合针对所述一个或多个时间箱中的每个的由所述靶区域接收的剂量，以确定由所述靶区域接收的总的剂量。
【专利说明】在高剂量率近距放射治疗程序中由组织接收的运动补偿剂量
【技术领域】
[0001]本公开涉及对由靶区域接收的剂量的估计，并且更具体地涉及在医学应用中使用运动补偿对由组织接收的剂量的估计。
【背景技术】
[0002]高剂量率(HDR)近距放射治疗涉及通过在革巴位点内部或紧密接近革巴位点(例如，前列腺)的高放射性源的暂时插入对癌症的处置。在第一处置会话之前，将多根导管经会阴插入靶位点。导管在经直肠超声(TRUS)图像中被勾画出，并且导管位置信息被馈入处置规划系统，以确定用于在每个导管之内的HDR源的最佳位置及其在每个位置上消耗的时间。然后在几天的过程中在单个部分或多个部分中施予HDR近距放射治疗处置计划。在一些实例中，可以在每个部分之前和之后执行计算机断层摄影(CT)扫描，以验证导管的位置。然而，尽管这提供了在处置期间对导管位置的某些几何结构的验证，但是实际递送给患者的剂量尚未确定。
【发明内容】
[0003]根据本发明的原理，提供了一种系统，所述系统包括:形状感测使能的设备，其具有至少一根光纤；源定位模块，其被配置为从在结构之内的所述至少一根光纤接收光学信号并且解读所述光学信号，以提供在所述设备之内的处置源的运动信息；剂量确定模块，其被配置为提供表示总的处置时间的一个或多个时间箱。对于每个时间箱，所述剂量确定模块被配置为使用处置源的运动信息来确定由要被处置的靶区域接收的剂量。所述剂量确定模块还被配置为组合针对所述一个或多个时间箱中的每个的由所述靶区域接收的剂量，以确定由所述靶区域接收的总的剂量。
[0004]例如，剂量确定模块能够被配置为使用处置源的运动信息来确定由处置源递送的剂量。剂量确定模块也能够被配置为使用初始处置计划来确定由处置源递送的剂量。此夕卜，剂量确定模块还能够被配置为确定由靶区域接收的剂量作为由处置源递送的剂量。示例性系统还能够也包括被配置为通过对靶区域进行成像来提供靶区域的运动信息的成像模块。剂量确定模块还能够被配置为基于靶区域的运动信息来创建靶区域的每个体素的运动模式的概率分布函数(HF)。剂量确定模块也能够被进一步配置为将每个体素的PDF与由处置源递送的剂量做卷积，以确定由靶区域接收的剂量。形状感测使能的设备能够是导管。成像模块能够被配置为执行超声成像和/或磁共振成像。示例性系统还能够包括被配置为基于处置源的运动信息和/或靶区域的运动信息来修正处置计划的规划模块。例如，总的处置时间能够包括用于单个部分、多个部分和/或针对一时间段的部分的时间。
[0005]而且，根据本发明的原理，提供了工作站，所述工作站包括形状感测系统，所述形状感测系统包括:形状感测使能的设备，其具有至少一根光纤；和源定位模块；其被配置为从在结构之内的所述至少一根光纤接收光学信号并且解读所述光学信号，以提供在所述设备之内的处置源的运动信息；剂量确定模块，其被配置为提供表示总的处置时间的一个或多个时间箱。对于每个时间箱，所述剂量确定模块被配置为使用所述处置源的所述运动信息来确定由要被处置的靶区域接收的剂量。所述剂量确定模块还被配置为组合针对所述一个或多个时间箱中的每个的由所述靶区域接收的剂量，以确定由所述靶区域接收的总的剂量。还能够包括显示器。
[0006]例如，剂量确定模块能够被配置为使用处置源的运动信息来确定由处置源递送的剂量。剂量确定模块也能够被配置为使用初始处置计划来确定由处置源递送的剂量。此外，剂量确定模块还能够被配置为确定由靶区域接收的剂量作为由处置源递送的剂量。示例性的工作站还能够包括被配置为通过对靶区域进行成像来提供靶区域的运动信息的成像模块。剂量确定模块还能够被配置为基于靶区域的运动信息来创建靶区域的每个体素的运动模式的概率分布函数(PDF)。剂量确定模块也能够被进一步配置为将每个体素的概率分布函数与由处置源递送的剂量做卷积，以确定由靶区域接收的剂量。形状感测使能的设备能够是导管。成像模块能够被配置为执行超声成像和/或磁共振成像。示例性的工作站还能够包括被配置为基于处置源的运动信息和/或革E区域的运动信息来修正处置计划的规划模块。例如，总的处置时间能够包括用于单个部分、多个部分和/或针对一时间段的部分的时间。
[0007]而且，根据本发明的原理，提供了一种方法，所述方法包括确定在被设置在结构之内的形状感测使能的设备之内的处置源的运动信息。提供了一个或多个表示总的处置时间的时间箱。对于一个或多个时间箱中的每个，使用处置源的运动信息来计算由要被处置的靶区域接收的剂量。组合针对一个或多个时间箱中的每个的由靶区域接收的剂量来确定由靶区域接收的总的剂量。
[0008]例如，对于(一个或多个)时间箱中的每个，示例性方法还能够包括使用处置源的运动信息来计算由处置源递送的剂量。对于(一个或多个)时间箱中的每个，示例性方法也能够包括使用初始处置计划来计算由处置源递送的剂量。计算由靶区域接收的剂量能够包括确定由靶区域接收的剂量作为由处置源递送的剂量。示例性方法还能够包括对靶区域进行成像，以提供靶区域的运动信息。此外，示例性方法还能够包括基于靶区域的运动信息来计算靶区域的每个体素的运动模式的概率分布函数(PDF)。对于示例性方法，也能够还包括将每个体素的概率分布函数与由处置源递送的剂量做卷积，以确定由靶区域接收的剂量。形状感测使能的设备能够是导管。对靶区域进行成像能够包括执行超声成像和/或磁共振成像。此外，示例性方法还能够包括基于处置源的运动信息和/或靶区域的运动信息来修正处置计划。例如，总的处置时间能够包括用于单个部分、多个部分和/或所有部分的时间。
[0009]根据要与附图结合阅读的本公开的示意性实施例的以下详细描述，本公开的这些和其他目的、特征以及优点将变得明显。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]参考以下附图，本公开将详细地呈现对优选实施例的以下描述，其中:
[0011]图1是示出了根据一个实施例的用于确定被接收的剂量的系统/方法的方框图/流程图；
[0012]图2是示出了根据一个实施例的用于使用运动信息来确定由靶区域接收的剂量的系统/方法的方框图/流程图；并且
[0013]图3是示出了根据一个实施例的用于确定被接收的剂量的系统/方法的方框图/
流程图。
【具体实施方式】
[0014]根据本发明原理，提供了由对象的靶区域接收的运动补偿剂量分布。具体地，利用一个或多个时间箱表示用于例如高剂量率(HDR)近距放射治疗的处置时间。对于每个箱，基于源的运动来确定由在一根或多根导管之内的放射性源递送的3D剂量分布。优选地，应用形状感测技术来确定导管的形状。在导管之内的源的位置可以通过询问后装治疗机设备来确定。使用导管和源的运动信息以及初始处置计划来确定由源递送的3D剂量分布。
[0015]然后可以基于靶区域的运动信息来确定由靶区域接收的3D剂量分布。在优选实施例中，可以使用成像(例如，超声成像)来确定靶区域的运动信息。可以计算针对靶区域的每个体素的运动模式的概率分布函数。可以将针对每个体素的概率分布函数与由源递送的3D剂量分布做卷积，以提供在该时间箱期间由靶区域接收的3D剂量分布。当靶区域的运动信息不可获得时，例如，当成像不能被执行时，由靶区域接收的3D剂量分布被确定作为由源递送的3D剂量分布。由靶区域接收的总的剂量可以通过组合针对一个或多个时间箱中的每个的由靶区域接收的3D剂量分布来确定。
[0016]有利地，根据一个实施例，由靶区域接收的剂量可以用于自适应的处置规划。例如，由靶区域接收的剂量可以用于修正在递送期间或在处置部分之间的处置计划。在其他实施例中，由靶区域接收的剂量可以用于提供回顾性信息，以用于处置递送的质量保证。
[0017]还应当理解，将从医学仪器和医学程序的方面对本发明进行描述；然而，本发明的教导是更为广泛的，并且可应用于对任何介入程序的监测。在一些实施例中，本发明原理被用在分析复杂的生物系统或机械系统中。例如，本发明原理可以普遍地应用于对任何介入治疗程序的处置监测。在其他实施例中，本发明原理可应用于生物系统的内部追踪程序、身体的所有区域中(例如，肺、胃肠道、排泄器官、血管等)的程序。在附图中描绘的元件可以以硬件和软件的各种组合来实施，并且提供可以在单个元件或多个元件中组合的功能。
[0018]在附图中示出的各种元件的功能能够通过使用专用硬件以及与适当的软件相关联的能够运行软件的硬件来提供。当由处理器提供时，能够由单个专用处理器、单个共享处理器或一些能够被共享的多个独立的处理器来提供这些功能。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为专指能够运行软件的硬件，并且能够隐含地包括但不限于，数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)、非易失性存储器等。
[0019]此外，本文中详述原理、各方面和本发明的实施例以及其具体范例的所有陈述旨在涵盖其结构上和功能上的等价方案。额外地，其旨在这样的等价方案包括当前已知的等价方案以及将来开发的等价方案(即，所开发的执行相同功能、无论结构如何的任何元件)二者。因此，例如，本领域技术人员应当理解，本文中呈现的方框图表示实施本发明的原理的图示性系统部件和/或电路的概念上的视图。类似地，应当理解，任何流程图表、流程图等表示可以实质上被表示在计算机可读存储介质中并且因此由计算机或处理器运行的各种过程，无论这样的计算机或处理器是否被明确示出。
[0020]此外，本发明的实施例能够采取可从计算机可用存储介质或计算机可读存储介质访问的计算机程序产品的形式，所述计算机可用存储介质或计算机可读存储介质提供用于由计算机或任何指令运行系统使用或与计算机或任何指令运行系统结合使用的程序代码。为了本说明书的目的，计算机可用存储介质或计算机可读存储介质能够是可以包括、存储、通信、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、装置或设备结合使用的程序的任何装置。介质能够是电学、磁性、光学、电磁、红外或半导体系统(或装置或设备)或传播介质。计算机可读介质的范例包括半导体或固态存储器、磁带、可移动计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、硬磁盘以及光盘。光盘的当前范例包括压缩盘一只读存储器(CD-ROM)、压缩盘一读取/写入(CD-R/W)、蓝光?以及DVD。
[0021]现在参考附图并且从图1开始，根据一个实施例图示性地描绘了用于确定被接收的剂量的系统100的方框图，在所述参考附图中，相同的附图标记表示相同或相似的元件。系统100可以包括工作站或控制台112，从所述工作站或控制台112监督和管理程序(例如，HDR近距放射治疗)。工作站102优选地包括一个或多个处理器106和用于存储程序和应用的存储器104。应当理解，系统100的功能和部件可以被集成到一个或多个工作站或系统中。
[0022]工作站102可以包括一个或多个用于查看的显示器108。显示器108还可以允许用户与工作站102及其部件和功能进行交互。通过用户接口 110使其进一步被促进，所述用户接口 110可以包括键盘、鼠标、操纵杆或允许用户与工作站102进行交互的任何其他外围设备或控制设备。
[0023]存储器104可以存储计算机实施的程序122，所述程序122包括被配置为确定在一个或多个设备或仪器116之内的(例如，放射性的)源的运动的源定位模块124。设备116优选地包括导管，但也可以包括以下中的一个或多个:导丝、探头、内窥镜、机器人、电极、过滤设备、气囊设备或其他部件等。导管116可以被放置在用于处置(例如，高剂量率(HDR)近距放射治疗)的对象112 (例如，患者)之内。本发明原理还可以应用于其他类型的处置和程序。
[0024]源定位模块124可以采用包括形状感测模块126的形状感测系统，以准确且连续地追踪与导管116和/或其周围区域相关联的形状和姿态。形状感测系统可以包括光学询问器136，所述询问器136提供选定的信号并接收光学响应。可以提供光源138作为询问器136的部分，或作为用于向形状感测设备114提供光信号的单独的单元。形状感测设备114包括一根或多根光纤118，所述一根或多根光纤118可以以设定的模式被親合到导管116。光纤118可以被集成到导管116中，或者可以被提供为用于向形状感测设备114提供光信号的单独的单元。纤维118可以通过布线134被耦合到工作站102。根据需要，布线可以包括光纤、电气连接、其他仪器仪表等。形状感测模块126被配置为解读来自形状感测设备或系统114的光学反馈信号(以及任何其他反馈，例如，电磁(EM)追踪)。也预期追踪导管116的形状和姿态的其他方法。
[0025]可以使用光纤传输/反射的任何机构来实施具有纤维118的形状感测114。例如，可以使用以下中的一种或多种来实施具有纤维118的形状感测114:波分多路复用分布式感测、时间-波分多路复用分布式感测、干涉仪检测、基于幅度的固有散射等。优选地，具有纤维118的形状感测114基于纤维布拉格光栅(FBG)原理；然而，也预期其他方法，例如，瑞利散射、拉曼散射或布里渊散射。FBG是光纤的短段，所述光纤的短段反射光的具体波长并传输光的其他波长。这通过在纤维芯中添加折射率的周期变化来实现，其产生波长特异性的介质镜。纤维布拉格光栅能够因此被用作阻挡特定波长的内联光学滤波器，或作为波长特异性的反射器。
[0026]纤维118在沿着其长度的任何空间位置上的形状取决于在纤维中发展的内部应变。布拉格波长对该应变敏感。形状感测模块126可以使用在三个或更多个FBG(在一组三根纤维118中，每根纤维118中一个)中的应变来计算纤维组中的局部弯曲。因此，纤维的形状被累积。沿着纤维的FBG位置的先验知识能够被利用，以在所期望的参考框架中提供纤维的形状和位置的估计结果。
[0027]源定位模块124也可以通过例如询问后装治疗机设备(未示出)来确定在任何给定的时间点处的导管116之内的源的位置。初始处置计划可以指定停留位置和停留时间，所述停留位置是在导管116之内的源要被放置在的位置，所述停留时间是在每个位置处的时间的量。后装治疗机设备用于按顺序地定位在导管116之内的源。源定位模块124可以组合在导管116之内的源的定位与由形状感测模块126确定的导管116的形状信息，以提供源在共同的参考框架中(例如，在经直肠超声的参考框架中)的运动信息。
[0028]计算机实施的程序122还可以包括被配置为确定对象112的靶区域的形状和移动的成像模块128。对于所接收的剂量被估计的组织的区域可以包括除靶区域之外的有风险的器官(OAR)。优选地，实时三维(3D)经直肠超声(TRUS)成像可以被实施，以搜集靶区域的3D体积信息。TRUS成像可以涉及在经直肠探头120上的二维或一维矩阵阵列。探头120可以被机械地或电子地操控。探头120可以通过布线134连接到工作站102。也预期其他成像技术，例如，计算机断层摄影(CT)、磁共振成像(MRI)等。
[0029]计算机实施的程序122可以包括被配置为确定由靶区域接收的所估计的3D剂量分布的剂量确定模块130。剂量确定模块130可以组合由源定位模块124和/或成像模块128确定的运动信息与用于例如HDR近距放射治疗的初始处置计划，以估计由靶区域接收和/或被递送到靶区域的3D剂量分布。初始处置计划可以指示在被植入在对象112中的导管116之内的停留位置和停留时间。剂量确定模块130可以优选地使用基于例如用于线性源的美国医学物理学家协会(AAPM)任务组(TG)43号形式体系的方法来确定3D剂量计划。也预期确定3D剂量计划的其他方法。从每个源得到的3D剂量分布可以被加法叠加在3D剂量计划中，以产生累积的3D剂量分布。
[0030]在进一步的细节中，剂量确定模块130可以确定由革El区域接收的3D剂量的估计结果，其中，在导管116之内的源的运动信息和靶区域的运动信息是可获得的。继续参考图1时暂时参考一下图2，根据一个实施例图示性地描绘了示出由靶区域接收的剂量的确定的方框图/流程图200。该理念是针对较小的时间箱重新计算3D剂量分布并将其与在那些各自的时间处的靶区域和/或OAR的位置相关。
[0031]创建多个时间箱η 202，所述多个时间箱η 202相加等于整个处置递送时间。所述处置递送时间可以包括用于如单个部分、多个部分、在时间段上执行的部分、要被执行的所有部分的时间。首先，确定由源递送的3D剂量分布。对于每个箱202，组合由源定位模块124确定的源206的运动信息与初始处置计划204，以计算在该箱202期间由源递送的3D剂量分布208。优选地，使用例如AAPM TG 43确定被递送的3D剂量分布。在一个实施例中，通过使用在每个导管116内部的放射性源的停留位置和停留时间以及已知的每个源的放射性分布模式来计算被递送的3D剂量分布，以计算整个被递送的剂量。在另一实施例中，源运动与对剂量产生的影响之间的(例如，数学的)关系能够被确定。因此，所递送的剂量能够从源运动模式和初始剂量分布来确定，而不必重新计算剂量。也预期用于确定3D递送剂量分布的其他实施例。
[0032]对于每个箱202，由成像模块128确定的靶区域的运动信息210可以用于确定由靶区域接收的3D剂量分布。对于对象112的靶区域的每个体素，创建运动模式的概率分布函数(PDF)212。每个体素的PDF表示在空间区域范围中由体素消耗的时间的百分比。每个体素的百分比之和为100%。通过首先量化靶区域的运动模式来计算每个体素的HF。运动模式可以包括例如从给定的初始位置的平移和旋转。运动模式可以应用于每个靶体素来计算其HF。
[0033]将用于靶区域的每个体素的PDF与用于整个靶区域的静态递送的3D剂量分布做卷积214，以确定存在运动时由体素接收的剂量以及因此确定在每个箱202期间所接收的3D剂量分布。在整个处置递送时间上由靶区域接收的累积的3D剂量分布220能够通过以加法218组合针对每个箱202接收的3D剂量分布来确定。
[0034]如果归因于技术限制或阻碍诸如TRUS的成像技术的使用的其他挑战而使靶区域的运动信息不可获得时，系统100仍然可以通过假设靶区域是静态的来进行操作。因此，对于每个箱202，所递送的3D剂量分布被假设为等于由靶区域接收的3D剂量分布。在整个处置递送时间上由靶区域接收的总的3D剂量分布能够通过以加法组合在每个箱202期间接收的3D剂量分布来确定。
[0035]计算机实施的程序122还可以包括规划模块132。规划模块132可以涉及一个或多个显示器108和/或用户接口 110。在一个实施例中，规划模块132可以在处置递送期间向临床医生提供实时反馈。规划模块132可以基于源和导管116以及靶区域的更新的运动信息来提供对处置计划的修正建议或自动修正。例如，如果由靶区域接收的剂量分布小于在例如靶区域的后部区域范围中的所规划的剂量，那么在最接近于靶区域的后部区域范围的导管116中的放射性源的停留位置和停留时间能够被相应地调节(例如，被增加)，以补偿在该区域范围中被降低的剂量。
[0036]在另一实施例中，规划模块132可以提供日常自适应的处置规划。对于所有被递送的部分，规划模块132可以以被递送到靶区域的累积的3D剂量的形式来提供日常反馈。对于剩余的部分，规划模块132可以提供对处置计划的修正建议或自动修正。
[0037]在又另一实施例中，规划模块132可以为了质量保证而提供回顾性的规划和递送。规划模块132可以为了质量保证目的而提供被递送到靶区域的3D剂量分布的回顾性估计结果。可以建立与对患者的特性的剂量测定结果相关的数据库。患者的特性可以包括例如年龄、体重、疾病类型、疾病阶段等。也预期其他特性。
[0038]现在参考图3，根据一个实施例图示性地描绘了示出用于估计由靶区域接收的剂量的方法300的流程图。在方框302中，创建累积地表示总的处置时间的一个或多个时间箱。总的处置时间可以表示例如单个部分、多个部分、在一时间段上执行的部分、所有要被执行的部分等。该理念是重新计算针对较小的时间箱的3D递送剂量分布，并且将所述3D递送剂量分布与靶区域在那些时间处的位置相关联，以便计算由靶区域接收的3D剂量分布。所接收的剂量被估计的组织的区域可以包括除靶区域之外的OAR。
[0039]在方框304中，对于每个时间箱，确定由(例如，放射性的)源递送的3D剂量分布。所述源优选地被定位在诸如导管的设备之内；然而，应当注意，所述设备可以包括以下中的一个或多个:导丝、探头、内窥镜、机器人、电极、过滤设备、气囊设备或其他医学部件等。所述导管被定位在用于处置的对象(例如，患者)之内。在方框306中，确定由源递送的剂量分布可以包括确定源的运动。在优选实施例中，形状感测可以应用于追踪导管和/或其周围区域范围的形状和姿态。形状感测可以包括来自形状感测设备的(例如，光学、电磁的等)解读反馈信号。也预期确定源的运动的其他方法。
[0040]形状感测可以包括一根或多根光纤。所述光纤可以被集成到导管中，或者可以被提供为单独的单元。形状感测可以使用光纤传输/反射的任何机构来实施。例如，形状感测可以使用以下中的一种或多种来实施:波分多路复用分布式感测、时间-波分多路复用分布式感测、干涉仪检测、基于幅度的固有散射等。优选地，形状感测基于光纤布拉格光栅(FBG)原理；然而，也预期其他方法，例如，瑞利散射、拉曼散射或布里渊散射。
[0041]纤维在沿着其长度的任何空间位置处的形状取决于在纤维中发展的内部应变。形状感测可以使用在三个或更多个FBG (在一组三根纤维中，每根纤维中一个)中的应变来计算在该纤维组中的局部弯曲。因此，纤维的形状被累积。沿着纤维的FBG位置的先验知识能够用于在所期望的参考框架中提供纤维的形状和位置估计结果。
[0042]在一个实施例中，确定由源递送的3D剂量分布包括确定在导管之内的源的位置。可以询问后装治疗机设备来确定针对任何给定时间的停留位置。可以组合导管的形状(例如，使用形状感测)与源的位置来提供由源递送的剂量分布。优选地，使用例如AAPM TG 43来确定被递送的3D剂量分布。在一个实施例中，通过使用在每个导管内部的放射性源的停留位置和停留时间以及已知的每个源的放射性分布模式来计算被递送的3D剂量分布，以计算被递送的总共的剂量。在另一实施例中，源运动与对剂量产生的影响之间的(例如，数学)关系能够被确定。因此，能够从源运动模式和初始剂量分布来确定所递送的剂量，而不必重新计算剂量。也预期用于确定3D递送剂量分布的其他实施例。
[0043]在方框308中，对于每个时间箱，确定由靶区域接收的3D剂量分布。在方框310中，确定靶区域的运动信息是否是获得的。在方框312中，可以优选地根据对靶区域进行成像来获取运动信息。对靶区域进行成像优选地涉及实时3D TRUSo TRUS成像可以涉及在经直肠探头上的二维或一维矩阵阵列。探头可以被机械地或电子地操控。也预期其他成像技术，例如，CT,MRI等。
[0044]在方框314中，如果靶区域的运动信息是可获得的，则计算针对靶区域的每个体素的运动模式的H)F。在方框316中，通过将针对每个体素的PDF与由源递送的剂量分布做卷积来确定在该时间箱期间接收的3D剂量分布。在方框318中，如果靶区域的运动信息是不可获得的，则在该时间箱期间由靶区域接收的3D剂量分布被确定为是针对该时间箱递送的3D剂量分布。归因于例如技术上的限制或可以阻碍成像的使用的其他挑战，运动信息可以是不可获得的。在方框320中，通过组合针对一个或多个时间箱中的每个接收的剂量分布来确定由靶区域接收的总的剂量分布。
[0045]在方框322中，处置可以基于由靶区域接收的总的剂量分布而被调整。在一个实施例中，可以在处置递送期间向临床医生提供在飞行中的实时反馈。可以基于源和/或靶区域的被更新的运动信息来提供对处置计划的修正建议或自动修正。例如，如果由靶区域接收的剂量分布小于在例如靶区域的后部区域中的规划的剂量，那么在最接近靶区域的后部区域的导管中的放射性源的停留位置和停留时间能够被相应地调节(例如，被增加)，以补偿在该区域中降低的剂量。
[0046]在另一实施例中，可以提供日常自适应的处置规划。例如，对于所有被递送的部分，可以提供被递送到靶区域的累积的3D剂量分布。对于剩余的部分，可以提供对处置计划的修正建议或自动修正。在又另一实施例中，可以提供由源递送的回顾性3D剂量分布和任选地由组织接收的回顾性3D剂量分布，以用于质量保证目的。可以建立与对患者特性的剂量测量结果相关的数据库。患者特性可以包括例如，年龄、体重、疾病类型、疾病阶段等。
[0047]在解释权利要求时，应当理解:
[0048]a) “包括” 一词不排除存在给定权利要求中列出的元件或动作之外的其他元件或动作；
[0049]b)元件前的“一”或“一个”一词不排除存在多个这样的元件；
[0050]c)在权利要求中的任何参考标记不限制其范围；
[0051]d)若干“器件”可以由相同的项目或硬件或实施结构或功能的软件来表示；以及
[0052]e)并不要求动作的具体顺序，除非具体指示。
[0053]已经描述了用于在高剂量率近距放射治疗程序中由组织接收的运动补偿的剂量的优选实施例(其旨在图示而非限制)，应当注意，按照以上教导，本领域技术人员能够做出修改和变型。因此，应当理解，在本公开的具体实施例中可以做出改变，公开的所述改变在如权利要求书概括的在本文中公开的实施例的范围之内。因此，已经描述了由专利法要求的详情和特征，在权利要求书中阐述了由专利证书权利要求和期望保护的内容。
【权利要求】
1.一种系统，包括: 形状感测使能的设备(116)，其具有至少一根光纤(118); 源定位模块(124)，其被配置为从在结构之内的所述至少一根光纤接收光学信号并且解读所述光学信号，以提供在所述设备之内的处置源的运动信息； 剂量确定模块(130)，其被配置为提供表示总的处置时间的一个或多个时间箱，其中，对于每个时间箱，所述剂量确定模块被配置为使用所述处置源的所述运动信息来确定由要被处置的靶区域接收的剂量，所述剂量确定模块还被配置为组合针对所述一个或多个时间箱中的每个的由所述靶区域接收的剂量，以确定由所述靶区域接收的总的剂量。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述剂量确定模块(130)被配置为使用所述处置源的所述运动信息来确定由所述处置源递送的剂量。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述剂量确定模块(130)被配置为使用初始处置计划来确定由所述处置源递送的剂量。
4.如权利要求2所述的系统，其中，所述剂量确定模块(130)还被配置为确定由所述靶区域接收的剂量作为由所述处置源递送的剂量。
5.如权利要求2所述的系统，还包括成像模块(128)，所述成像模块被配置为通过对所述靶区域进行成像来提供所述靶区域的运动信息。
6.如权利要求5所述的系统，其中，所述剂量确定模块(130)还被配置为基于所述靶区域的所述运动信息来创建所述靶区域的每个体素的运动模式的概率分布函数(HF)。
7.如权利要求6所述的系统，其中，所述剂量确定模块(130)还被配置为将每个体素的PDF与由所述处置源递送的剂量做卷积，以确定由所述靶区域接收的剂量。
8.如权利要求5所述的系统，其中，所述成像模块(128)被配置为执行超声成像或磁共振成像中的至少一种。
9.如权利要求1所述的系统，其中，所述形状感测使能的设备(116)是导管。
10.如权利要求1所述的系统，还包括规划模块(132)，所述规划模块被配置为基于所述处置源的所述运动信息或所述革E区域的运动信息中的至少一个来修改处置计划。
11.如权利要求1所述的系统，其中，所述总的处置时间包括用于以下中的至少一种的时间:单个部分、多个部分或针对一时间段的部分。
12.—种工作站，包括: 形状感测系统，包括: 形状感测使能的设备(116)，其具有至少一根光纤(118); 源定位模块(124)，其被配置为从在结构之内的所述至少一根光纤接收光学信号并且解读所述光学信号，以提供在所述设备之内的处置源的运动信息； 剂量确定模块(130)，其被配置为提供表示总的处置时间的一个或多个时间箱，其中，对于每个时间箱，所述剂量确定模块被配置为使用所述处置源的所述运动信息来确定由要被处置的靶区域接收的剂量，所述剂量确定模块还被配置为组合针对所述一个或多个时间箱中的每个的由所述靶区域接收的剂量，以确定由所述靶区域接收的总的剂量；以及 显示器(108) ο
13.如权利要求12所述的工作站，其中，所述剂量确定模块(130)被配置为使用所述处置源的所述运动信息或初始处置计划中的至少一个来确定由所述处置源递送的剂量，并且其中，所述剂量确定模块(130)还被配置为确定由所述靶区域接收的剂量作为由所述处置源递送的剂量。
14.如权利要求13所述的工作站，还包括成像模块(128)，所述成像模块被配置为通过对所述靶区域进行成像来提供所述靶区域的运动信息，其中，所述剂量确定模块(130)还被配置为基于所述靶区域的所述运动信息来创建所述靶区域的每个体素的运动模式的概率分布函数(PDF)，并且其中，所述剂量确定模块(130)还被配置为将每个体素的PDF与由所述处置源递送的剂量做卷积，以确定由所述靶区域接收的剂量。
15.—种方法，包括: 确定(306)被设置在结构之内的形状感测使能的设备之内的处置源的运动信息； 提供(302)表示总的处置时间的一个或多个时间箱； 对于所述一个或多个时间箱中的每个，使用所述处置源的所述运动信息来计算(316)由要被处置的靶区域接收的剂量；并且 组合针对所述一个或多个时间箱中的每个的由所述靶区域接收的剂量，以确定由所述靶区域接收的总的剂量。
【文档编号】A61N5/10GK104487136SQ201380039401
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2013年7月19日 优先权日:2012年7月25日
【发明者】S·巴拉特 申请人:皇家飞利浦有限公司