用于短距離放射治療的射野成像的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及治療技術(shù)。本申請(qǐng)具體結(jié)合高劑量率(HDR)短距離放射治療加以應(yīng)用，并將具體參考其進(jìn)行描述。然而，要認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明也將結(jié)合諸如低劑量短距離放射治療、對(duì)其他處置源進(jìn)行定位、等等的其他治療處置應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]病灶放療(RT)發(fā)展得越多，劑量監(jiān)測(cè)就變得越重要，以便跟蹤劑量并將劑量適于目標(biāo)體積或關(guān)鍵結(jié)構(gòu)。射野成像是利用放射治療射束對(duì)圖像進(jìn)行采集。來(lái)自這些設(shè)備的圖像然后被用于例如驗(yàn)證患者的處置。在正交射線成像和射束內(nèi)PET中，在外部射束RT期間原位監(jiān)測(cè)被吸收劑量、患者定位、器官運(yùn)動(dòng)/變形。在射野成像期間，目標(biāo)體積和器官運(yùn)動(dòng)被監(jiān)測(cè)，例如能夠探測(cè)到分次內(nèi)(intrafract1n)呼吸、分次間(interfract1n)組織密度改變、空腔填充、壁增厚以及腫瘤腫大與消退。在短距離放射治療(其中微型X射線源被插入活體內(nèi))中，對(duì)監(jiān)測(cè)的需要甚至更高，因?yàn)樵揜T比使用MeV光子的外部射束更具病灶性。關(guān)鍵結(jié)構(gòu)或危及器官的移動(dòng)使得有動(dòng)機(jī)進(jìn)行劑量監(jiān)測(cè)。
[0003]在短距離放射治療中，輻射源不是固定的而是可移動(dòng)的。已開(kāi)發(fā)出各種短距離放射治療技術(shù)，在各種短距尚放射治療技術(shù)中福射源被放置在身體內(nèi)部。例如，低劑量率種子能夠被永久性地植入到目標(biāo)區(qū)中。為了準(zhǔn)確的放置，需要準(zhǔn)確已知(從其放出每個(gè)種子的)導(dǎo)管的尖端的位置。在高劑量率短距離放射治療中，單個(gè)高劑量率放射性同位素被放置在導(dǎo)管的端部上。導(dǎo)管被定位為毗鄰目標(biāo)并且保持被如此定位選定的持續(xù)時(shí)間。高劑量率種子可以被重新定位以處置來(lái)自各個(gè)位置的目標(biāo)。第三選項(xiàng)是使用微型X射線管，其被定位在導(dǎo)管的尖端處以輻照目標(biāo)。
[0004]當(dāng)使用可移動(dòng)內(nèi)部輻射源時(shí)，用于監(jiān)測(cè)劑量遞送的射野成像將是有幫助的。施用器的精確位置以及種子或任意其他輻射源的精確位置是至關(guān)重要的。通常，施用器在基于例如超聲(US)或X射線的實(shí)時(shí)圖像引導(dǎo)下被引導(dǎo)，或者施用器能夠在放置之后(基于例如計(jì)算機(jī)斷層攝影CT技術(shù))被成像。使放置基于實(shí)時(shí)超聲成像由于有限的分辨率或患者移動(dòng)、器官移動(dòng)(例如腸、子宮)或組織變形(例如組織被施用器壓縮、腫大，等等)，而嚴(yán)重限制了放置準(zhǔn)確性。另外，當(dāng)如上面建議的使用X射線或CT放置引導(dǎo)時(shí)，必須小心壓低通過(guò)成像遞送的劑量，并且CT時(shí)間常常是匱乏的。而且，X射線成像具有受限的軟組織對(duì)比，使得難以辨別腫瘤組織、脂肪或肌肉。
[0005]另外，放射性種子(125-1或103-Pd)在前列腺中的永久放置(被稱(chēng)作低劑量率(LDR)短距離放射治療)是對(duì)早期局部性前列腺癌的廣泛的處置方法。種子是在使用被插入穿過(guò)會(huì)陰到前列腺中的針的超聲引導(dǎo)下被放置的。具體地，LDR流程開(kāi)始于對(duì)用于對(duì)前列腺底(遠(yuǎn)端)進(jìn)行成像的經(jīng)直腸超聲(TRUS)探頭的插入。對(duì)于針引導(dǎo)，孔陣列模板被放置為抵著會(huì)陰。兩個(gè)或三個(gè)固定導(dǎo)管被放置在外周以使前列腺不動(dòng)，并且得到的超聲圖像被用作針對(duì)在前列腺和任何另外的圖像中的導(dǎo)管和種子位置的空間參考。隨后，根據(jù)預(yù)規(guī)劃來(lái)插入種子引導(dǎo)導(dǎo)管。針對(duì)每個(gè)導(dǎo)管，TRUS探頭被定位為使得導(dǎo)管是可見(jiàn)的。任何錯(cuò)位的導(dǎo)管被移除并被重新插入。導(dǎo)管在插入時(shí)偏斜，并且它們的3D位置幾乎不能通過(guò)通過(guò)2D超聲來(lái)評(píng)估。當(dāng)種子放置完成時(shí)，一系列2D超聲圖像被獲取以表征最終劑量分布。額外地，CT或正交熒光檢查圖像常常是在植入后幾周時(shí)被獲取以確定種子放置。超聲引導(dǎo)允許對(duì)針位置的評(píng)估，但不能夠分辨遍及整個(gè)前列腺體積的放射性種子。這意味著種子相對(duì)于初步規(guī)劃的任何錯(cuò)位在流程期間是未知的，并且因此不能夠通過(guò)針對(duì)剩余種子的自適應(yīng)重新規(guī)劃來(lái)補(bǔ)償。
[0006]因此，存在著對(duì)解決這些缺點(diǎn)的定位和劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(例如用于短距離放射治療的射野成像)的需要。本申請(qǐng)描述了一種克服這些問(wèn)題及其他問(wèn)題的新的且改進(jìn)的裝置和方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]根據(jù)一個(gè)方面，提供一種用于介入性短距離放射治療的系統(tǒng)，其用于生成要被直接用于治療和/或用于治療規(guī)劃的數(shù)據(jù)。所述系統(tǒng)包括輻射源，其輻照患者的組織；以及一個(gè)或多個(gè)輻射探測(cè)器，其探測(cè)被遞送到所述患者的輻射并生成指示所述輻射的輻射劑量數(shù)據(jù)。一個(gè)或多個(gè)位置傳感器確定所述輻射源的位置，并且與所述一個(gè)或多個(gè)位置傳感器通信的定位單元生成指示所述輻射源的所述位置的位置數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)所述患者的一幅或多幅解剖圖像。劑量計(jì)算單元將所述一幅或多幅解剖圖像與所述位置數(shù)據(jù)和所述輻射劑量數(shù)據(jù)共配準(zhǔn)，并基于所述共配準(zhǔn)來(lái)生成劑量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0008]根據(jù)另一方面，提供一種直接用于治療和/或用于治療規(guī)劃的短距離放射治療治療的方法。所述方法包括:利用輻射源來(lái)輻照患者的組織，利用一個(gè)或多個(gè)輻射探測(cè)器來(lái)探測(cè)發(fā)射穿過(guò)所述患者的輻射，生成所遞送的輻射的輻射劑量數(shù)據(jù)，利用一個(gè)或多個(gè)位置傳感器來(lái)確定所述輻射源的位置，生成指示所述輻射源的所述位置的位置數(shù)據(jù)，檢索所述患者的一幅或多幅解剖圖像，將所述一幅或多幅解剖圖像與所述位置數(shù)據(jù)和所述輻射劑量數(shù)據(jù)共配準(zhǔn)，并且基于所述共配準(zhǔn)來(lái)生成劑量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0009]根據(jù)另一方面，提供一種用于介入性短距離放射治療的系統(tǒng)，其用于生成要被直接用于治療和/或用于治療規(guī)劃的數(shù)據(jù)。所述系統(tǒng)包括輻照患者的組織的輻射源。一個(gè)或多個(gè)輻射探測(cè)器探測(cè)被遞送到所述患者的輻射并生成指示所述輻射的輻射劑量數(shù)據(jù)。一個(gè)或多個(gè)位置傳感器確定所述輻射源的位置。圖像數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)所述患者的一幅或多幅解剖圖像。一個(gè)或多個(gè)處理器被編程為與所述一個(gè)或多個(gè)位置傳感器通信，生成指示所述輻射源的所述位置的位置數(shù)據(jù)，將所述一幅或多幅解剖圖像與所述位置數(shù)據(jù)和所述輻射劑量數(shù)據(jù)共配準(zhǔn)，基于所述共配準(zhǔn)來(lái)生成劑量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并且基于所述劑量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)重新規(guī)劃輻射治療規(guī)劃。
[0010]一個(gè)優(yōu)點(diǎn)在于規(guī)劃的短距離放射治療的有保證的準(zhǔn)確性。
[0011]另一優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)輻射源和探測(cè)器的實(shí)時(shí)跟蹤。
[0012]另一優(yōu)點(diǎn)在于對(duì)目標(biāo)體積和器官運(yùn)動(dòng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0013]在閱讀并理解下文的詳細(xì)描述后，更進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)和益處對(duì)于對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是根據(jù)本申請(qǐng)的實(shí)時(shí)定位和劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的圖解性圖示。
[0015]圖2是根據(jù)本申請(qǐng)的用于實(shí)時(shí)定位和劑量監(jiān)測(cè)的方法的流程圖。
[0016]本發(fā)明可以采取各種部件和部件的布置，以及各個(gè)步驟和步驟的安排的形式。附圖僅出于說(shuō)明優(yōu)選的實(shí)施例的目的，并且不應(yīng)當(dāng)被解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本申請(qǐng)涉及用于短距離放射治療的攝影成像的實(shí)時(shí)定位和劑量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。具體地，利用實(shí)時(shí)、高準(zhǔn)確度定位系統(tǒng)來(lái)跟蹤移動(dòng)的