处理设备和处理系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于暂时地或永久地将治疗设备放置于有机体的本体(corpus)的一部分中的处理设备。本发明进一步涉及包括该处理设备的处理系统。
【背景技术】
[0002]在短程治疗中，并且尤其在活体内的短程治疗中，辐射源被放置在身体内的要求辐射处理的组织内的位置处或靠近要求辐射处理的组织的位置处。诸如前列腺癌的若干形式的癌采用短程治疗来处理。在这些形式的处理中，重要的是，辐射源被放置在本体内的预定位置处以获得癌性组织的最有效处理。如果辐射源未被放置在正确的位置处，则组织可能潜在地接收导致用量不足和/或过用量的错误辐射用量，从而影响处理的功效。
[0003]在示例中，能量发射源可以是放射性源。这些源中的一些发射相对少量的能量(在所谓的低用量率短程治疗中)并且借助例如针被永久地放置在身体内。能量发射源中的一些发射相对大量的能量(在所谓的高用量率短程治疗中)并且被暂时地放置在靠近将在例如导管中被处理的组织的具体位置处。在高用量率短程治疗中，辐射源例如被耦合到线，并且辐射源被激发(fired)到导管中到达与线的长度有关的预定义位置。研宄已经表明在高用量率短程治疗的这些实施例中，辐射源不是总是到达预定义位置。存在对于导管内的辐射源的位置的独立检查的需要。
[0004]同样，在其它形式的治疗中，能量发射源通过探针、针或者例如导管被引导到本体中。在这些形式的治疗中，还要求知道能量发射源在身体内的确切位置。这样的治疗技术的示例是激光诱发的热治疗，其中光纤通过探针被插入到瘤中并且激光被引导到光纤的尖端。在激光诱发的热治疗中，不仅知道光纤是否到达探针的尖端以及探针尖端实际在什么地方是重要的，而且知道光纤从探针突出多少也是重要的。因而，要求的是具有独立的检查以确定光纤相对于探针的相对位置。
[0005]公布的专利申请US6447438涉及用于定位植入在人体中的治疗种子的装置和方法。该公开涉及用于处理前列腺癌的低用量率短程治疗。在这样的治疗中，能量发射治疗种子经由针被植入到前列腺中。在处理之前，制定处理计划，其规定处理种子在前列腺内的位置。实践中，相对难以确信关于治疗种子在前列腺中被植入的位置，并且如果种子被植入在不同于规定的位置的另一位置处，则处理功效降低。引用的专利申请提供了可被用来定位已经被植入的治疗种子的装置和方法。该信息可在植入治疗种子的过程期间使用，以更新处理计划。根据所提供的参考，治疗种子是部分铁磁性的，并且通过磁场使其振动，并且振动的治疗种子通过传送到治疗种子的超声信号的反射被识别。由所引用的参考的装置和方法提供的信息涉及已经植入的治疗种子，并且不涉及种子在实际的植入时刻之前的位置。因而，该装置和方法在更新处理计划的背景下可能是有用的，但是无助于外科医生在预定义位置处植入种子。
【发明内容】
[0006]本发明的目的是提供处理设备，其提供能量发射治疗设备相对于处理设备的位置的位置的独立检查。
[0007]本发明的第一方面提供处理设备。本发明的第二方面提供处理系统。有利的实施例被定义在从属权利要求中。
[0008]根据本发明的第一方面的处理设备适合用于暂时地或永久地将治疗设备放置在有机体的本体的一部分中。该处理设备包括用于被插入本体的一部分中的伸长主体。伸长主体包括通道和阻抗传感器元件。该通道用于弓I导治疗设备到通道内的具体位置和/或用于在通道内的具体位置处保持治疗设备。阻抗传感器元件被配置成耦合到检测设备，该检测设备用于基于由阻抗传感器元件提供的信号的改变来检测治疗设备在具体位置处的存在。
[0009]处理设备适合用于将治疗设备放置在本体中的位置处。具有通道的伸长主体是借助其将治疗设备安置在本体内(通道引导治疗设备到所要求的位置)的构件。治疗设备可被推动、吹过、激发到或者通过该通道被拉到所要求的位置。为了永久地将治疗设备植入到本体中，可从通道推出治疗设备和/或推回伸长主体，而在时间上的同一时刻，治疗设备例如由柱塞保持于其在本体中的位置处。如果治疗设备不得不仅在有限的时间间隔内存在于具体位置处，则伸长主体在该时间间隔之后被推回，或者治疗设备在有限的时间间隔之后经由通道从本体被引导出。
[0010]处理设备包括能够检测治疗设备在具体定位处的存在的阻抗传感器元件。阻抗传感器元件至少提供在对象抵达具体定位或从具体定位移动走时改变的信号。在示例中，阻抗传感器元件的阻抗(例如其电容、电感或者电阻)响应于治疗设备在具体定位处的存在而改变。在另一示例中，阻抗传感器元件使用诸如线性可变差动变压器(LVDT)的变压器-动作来生成信号。治疗设备例如可包括影响阻抗传感器元件的电感或电容的金属。当阻抗传感器元件使用变压器动作时，存在于治疗设备中的金属或者铁磁体影响变压器动作。因而，当治疗设备存在于具体位置时，由阻抗传感器元件提供的信号改变并且如果检测到该改变，则获得关于治疗设备的精确位置信息。信号的改变的实际检测是由向例如外科医生提供信息的检测设备执行的。阻抗传感器元件至少被配置成例如借助线耦合到检测设备。
[0011]因而，如果治疗设备不得不被永久地植入本体中，则有利的是，知道治疗设备是例如存在于其中通道的出口是可用的伸长主体的尖端处，使得当施加力以释放治疗设备时，立即知道治疗设备被释放。如果治疗设备不得不在本体的一部分中停留有限量的时间，则有利的是，知道治疗设备是否确切地存在于通道内的具体位置处，以防止例如在治疗设备是能量辐射治疗设备时辐射不应被辐射的组织。将注意的是，具体的成像技术或者其它的追踪技术可以被同时地或者独立地用来检测伸长主体是否存在于本体的一部分内的正确位置处。由于各种原因，这些技术通常不适合于持续地检测治疗设备是否存在于通道内的具体位置处。因此，处理设备提供附加的检查以确信治疗设备存在于通道内的具体位置处。
[0012]将注意的是，治疗设备可以是以例如X-射线的形式发射能量的无源对象。治疗设备还可以是发射光的设备，或者释放药物的对象，或者，在替代的实施例中，治疗设备是外科工具，例如采取组织样本以确定组织的病理状态的活组织检查工具。进一步将注意的是，术语“具体位置”不仅仅意味着“具体点”，而且在本文档的背景中还可以被理解为“具体区域”。在实际的实施例中，当治疗设备存在于具体区域中时，由阻抗传感器元件提供的信号可能改变。
[0013]可选地，治疗设备包括能量发射治疗设备。
[0014]可选地，阻抗传感器元件被配置成耦合至阻抗检测设备，该阻抗检测设备用于响应于治疗设备在具体位置处的存在而检测阻抗传感器元件的阻抗的改变。
[0015]可选地，阻抗传感器元件包括用于检测具体位置处的电磁场的线圈。线圈是检测电磁场的有效构件。如果线圈被布置在具体位置处或接近具体位置，则其能够测量具体位置处的电磁场。如果治疗设备存在于具体位置处，则相比于没有治疗设备的情况，电磁场改变，并且线圈能够测量这样的改变。
[0016]在可选的实施例中，电磁场由线圈自身生成-线圈可连接到向线圈施加AC电压的信号发生器。如果线圈接收AC电压，则可测量其电感并且当包括例如至少一些金属的治疗设备存在于线圈中或者线圈附近时，相比于其中不存在治疗设备的情况，测量到的电感不同。
[0017]在另一可选的实施例中，线圈包括铁氧体磁心。具有铁氧体磁心的线圈能够更好地检测电磁场。
[0018]可选地，线圈围绕通道布置。因而，如果治疗设备存在于由线圈围起的或者在线圈附近的通道的部分中，则相比于在具体定位处不存在治疗设备的情况，线圈测量不同的电磁场。线圈的使用的进一步的优势在于当线圈由细的线制成时，由于线圈的存在，在垂直于通道的方向上测量到的伸长主体的厚度仅稍微增加。这在活体内的手术中是尤其有利的，因为将较细的伸长对象插入到本体的部分中对本体的该部分具有较小的影响。
[0019]可选地，伸长主体包括针、探针、套针、套管或者导管。针、探针、套针、套管和导管是具有通道的可用于活体内的短程治疗的伸长主体。
[0020]可选地，伸长主体包括耦合到检测设备的另外的阻抗传感器元件，以用于与经由阻抗传感器元件的检测合作地基于由阻抗传感器元件提供的和/或由另外的阻抗传感器元件提供的信号的改变来检测治疗设备在具体位置处的存在。当存在两个阻抗传感器元件时，可以获得关于治疗设备的更精确的位置信息。而且，如果使用两个阻抗传感器元件，则组合可能是更加敏感的和/或可以响应于治疗设备在具体位置处的存在而获得信号中的较大改变。
[0021]可选地，另外的阻抗传感器元件包括围绕通道布置以用于检测具体位置处的电磁场的另外的线圈。之前讨论的使用线圈作为阻抗传感器元件的一部分的优点也适用于该可选的实施例。
[0022]可选地，阻抗传感器元件和另外的阻抗传感器元件中的至少一个被配置成也检测由布置在相对于本体的固定位置处的场发生器生成的电磁场。阻抗传感器元件和另外的阻抗传感器元件中的至少一个还被配置成耦合到用于追踪阻抗传感器元件和另外的阻抗传感器元件中的至少一个相对于固定位置的相对位置的位置追踪设备。因而，阻抗传感器元件和/或另外的阻抗传感器元件可具有第二检测功能。它们不仅具有检测治疗元件在伸长主体的通道内的位置的功能，而且它们还可用于电磁追踪系统中，该电磁追踪系统被用于追踪传感器元件相对于例如手术室中的固定的已知位置的位置-并且因而被用于追踪本体内的传感器元件的位置(假定本体相对于固定位置的位置是公知的)。具体的位置追踪设备可耦合到阻抗传感器元件和另外的阻抗传感器元件中的至少一个，并且位置追踪设备可耦合到向例如外科医生显示阻抗传感器元件和另外的阻抗传感器元件中的至少一个在本体内的位置的成像系统。
[0023]替代性地，处理设备包括另一线圈。另一线圈与阻抗传感器元件电气隔离，并且另一线圈被配置成检测电磁场，该电磁场由布置在相对于本体的固定位置处的场发生器生成。另一线圈被配置成耦合到用于追踪该另一线圈相对于固定位置的位