[发明专利]引导的光动态治疗

权利要求书

1.一种光动态处置系统，包括：

-介入式设备(IDV)，其包括具有分布式纤维末端的多个光纤(F1、F2、F3)的束，所述分布式纤维末端形成相应的光出射口，所述光出射口被布置为在不同方向上发射光，其中，所述束包括光学形状感测纤维(OSS)，所述光学形状感测纤维(OSS)被布置为感测所述纤维末端的位置和取向，

-光学控制台(OCS)，其被布置为连接到所述多个光纤(F1、F2、F3)，并且被布置为响应于光剂量信号(LDS)，单独生成去往所述多个光纤的能控制的光输出(LD1、LD2、LD3)，

-位置控制台(PCS)，其被布置为连接到所述光学形状感测纤维(OSS)，并且被布置为，基于应用于所述光学形状感测纤维(OSS)的光学测量结果，来确定所述介入式设备(IDV)的所述纤维末端的位置和取向(P_O)，以及

-处理器(P)，其被布置为执行控制算法(CTLA)，以便生成所述光剂量信号(LDS)，以允许所述光学控制台(OCS)相应地生成去往所述多个光纤(F1、F2、F3)的光输出(LD1、LD2、LD3)，其中，所述控制算法(CTLA)响应于以下各项来生成所述光剂量信号(LDS)：

-来自所述位置控制台的所述纤维末端的位置和取向(P_O)，以及

-通过第一图像模态获得的三维身体解剖图像信息(I1)，所述第一图像模态能够在身体内部的不同解剖组织之间进行区分。

2.根据权利要求1所述的光动态处置系统，其中，所述控制算法(CTLA)被布置为生成具有针对所述多个光纤(F1、F2、F3)中的每个光纤的个体光强度信息的光剂量信号(LDS)，以便获得来自所述介入式设备(IDV)的空间光模式，所述介入式设备(IDV)基于所述纤维末端的所述位置和所述取向(P_O)，并且基于关于针对所述多个纤维末端的光发射方向模式的知识，对所述三维身体解剖图像(I1)中识别的靶体积进行匹配。

3.根据权利要求1所述的光动态处置系统，其中，所述控制算法(CTLA)包括应用光漫射建模。

4.根据权利要求1所述的光动态处置系统，其中，所述第一图像模态是从X-射线、MRI、CT、超声以及PET-CT中选择的。

5.根据权利要求1所述的光动态处置系统，其中，所述控制算法(CTLA)被布置为，响应于由第二图像模态获得的图像信息(I2)生成所述光剂量信号(LDS)，所述由第二图像模态获得的图像信息(I2)涉及所述身体组织中的光敏剂的分布。

6.根据权利要求5所述的光动态处置系统，其中，所述第二图像模态是从MR谱、¹⁹F MRI、核PET成像、核SPECT成像以及磁性粒子成像中选择的。

7.根据权利要求1所述的光动态处置系统，其中，所述控制算法(CTLA)被布置为，响应于由第三图像模态获得的图像信息(I3)来生成所述光剂量信号(LDS)，所述由第三图像模态获得的图像信息(I3)涉及所述身体组织中的氧浓度。

8.根据权利要求7所述的光动态处置系统，其中，所述第三图像模态是从FMISO-PET和MRI中选择的。

9.根据权利要求1所述的光动态处置系统，其中，所述控制算法(CTLA)被布置为，基于所述纤维末端的实际达到的位置(P_O)和所述三维身体解剖图像信息(I1)，来确定与所识别的靶体积有关的所述介入式设备的规划位置。

10.根据权利要求1所述的光动态处置系统，其中，所述控制算法(CTLA)包括应用动态光组织模型来计算作为所述身体组织中的温度依赖的局部光学属性、光敏剂浓度以及氧浓度的函数的光分布。

11.根据权利要求10所述的光动态处置系统，其中，所述动态光组织模型包括在每个时间步骤处更新以下各项中的一项或多项：

1)基于实际光学属性的静态光分布，和基于光敏剂浓度和氧浓度而产生的毒性，

2)基于光漫射计算的热扩散计算，

3)损伤的总计算，

4)由于温度变化而引起的光学属性的变化，

5)光敏剂浓度的变化，以及

6)氧浓度的变化。