[发明专利]近距离放射治疗系统和方法

说明书

本发明涉及一种用于支持将辐射施加到患者身体的近距离放射治疗系统。所述系统与施加器(1)协作，所述施加器被配置用于将至少一个辐射源固定在身体区域中，并且所述系统包括超声设备(3)，所述超声设备被配置用于生成包括所述施加器(1)的所述身体区域的三维图像。此外，图像生成单元(9)包括所述施加器(1)的预存储的三维模型，并且被配置为基于所述身体区域的所述三维图像来获得与所述施加器(1)相关的位置信息并且基于所述位置信息来将所述身体区域的所述三维图像与所述施加器(1)的所述预存储的三维模型对齐。

技术领域

本发明总体涉及近距离放射治疗领域。更具体地，本发明涉及用于支持将辐射施加到患者身体的身体区域的近距离放射治疗系统，用于操作该系统的方法以及用于执行该方法的计算机程序。

背景技术

在近距离放射治疗中，一个或多个辐射源被放置在包括肿瘤的处置区域内的患者身体内部。每个辐射源发射电离辐射以处置周围组织，其主要目标是破坏包括在该组织中的肿瘤细胞。在通常称为暂时性近距离放射治疗的一种类型的近距离放射治疗中，在限定的较短时间间隔内将(一个或多个)辐射源放置在处置内，以便特别向肿瘤细胞施加限定的辐射剂量。这种类型的近距离放射治疗允许高效处置宫颈癌以及还有其他类型的癌症，例如前列腺癌。

为了将辐射源放置在处置区域内，使用所谓的施加器。为了准备放射处置，在不包括(一个或多个)辐射源的情况下将施加器插入处置区域中。一旦施加器被正确定位，剂量计算单元尤其基于施加器和肿瘤之间的相对位置并且基于处置区域的解剖构造来确定要施加的剂量分布。基于该剂量分布，然后确定辐照计划，其指定一个或多个辐射源在施加器内的定位和处置时间，使得肿瘤细胞被充分处置并且肿瘤细胞周围的敏感组织(也称为风险器官)接受尽可能低的辐射剂量。于是，根据辐射计划将(一个或多个)辐射源输送到施加器中。

为了帮助引导施加器的放置，使用处置区域的图像，其使用适当的成像模态获取。此外，剂量分布和辐照计划是基于在施加器被正确定位时获取的图像来确定的。在这方面，优选的成像模态是计算机断层摄影(CT)和磁共振(MR)成像，因为这些模态允许精确地确定处置区域的解剖构造和施加器的位置。然而，由于所需成像设备的大量成本，CT或MR成像通常在医院中不可获得。特别是发展中国家的医院通常没有CT或MR成像设备。

当CT或MR成像不可获得时，通常基于若干二维X射线图像来确定辐照计划，二维X射线图像可以从不同(正交)方向获取。然而，在这样的图像中通常不能看到诸如子宫颈、子宫、膀胱、直肠等软组织，从而在不考虑患者解剖结构的实际大小和形状的情况下进行剂量计算。因此，辐照计划可能产生关于肿瘤体积的剂量不足和/或可能产生关于风险器官的剂量过量。

WO 2015/181632公开了一种用于生成用于近距离放射治疗处置的处置计划的系统。在该系统中，获取包括处置施加器的解剖区域的超声图像。另外，施加器的位置基于由跟踪设备提供的跟踪信息来确定，该跟踪设备包括被附接到施加器的标记。基于跟踪信息，将施加器的图形表示投影到超声图像上。此外，获得解剖区域的CT图像，并且将施加器的图形表示投影到CT图像上。因此，通过将在超声和CT图像中的处置施加器的图形表示进行配准来组合超声和CT图像，以便提供对处置组织的改进的可视化。

发明内容

因此，本发明的一个目的是允许高质量的近距离放射治疗处置规划，与使用MR或CT成像的处置规划相比，该近距离放射治疗处置规划可以以更低的成本来实现。

在一个方面，本发明提供了一种用于支持将辐射施加到患者身体的身体区域的近距离放射治疗系统。所述系统与施加器协作，所述施加器被配置用于将至少一个辐射源固定在所述身体区域中。所述系统包括超声(US)设备和图像生成单元，所述US设备被配置用于获取包括所述施加器的所述身体区域的三维图像。所述图像生成单元包括所述施加器的预存储的三维模型，并且被配置为基于所述身体区域的所述三维图像来获得与所述施加器相关的位置信息并且基于所述位置信息来将所述身体区域的所述三维图像与所述施加器的预存储的三维模型对齐。