近距離放射治療儀器、成像系統(tǒng)以及圖像采集的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種近距離放射治療儀器。尤其地，本發(fā)明涉及一種微創(chuàng)、間質(zhì)性、管腔內(nèi)的或腔內(nèi)儀器。
[0002]本發(fā)明進一步涉及一種圖像采集系統(tǒng)。本發(fā)明更進一步涉及一種圖像采集的方法。
【背景技術(shù)】
[0003]在臨床實踐中，近距離放射治療應用具有重要性。在近距離放射治療的過程中，在患者的目標空間(volume)內(nèi)引入放射源，通常是伽馬福射器(gamma emitter)?？梢允謩踊蚴褂煤笱b裝置(afterloader device)引入放射源。通常，后裝裝置用于在預先放置的導管內(nèi)部在規(guī)定的(短)時間段內(nèi)在患者體內(nèi)提供所述一個或多個放射源。在這種情況下，伽馬源可以是高劑量率源或低劑量率源?；蛘?，可以在患者的目標空間內(nèi)部設(shè)置這些源(種子)，用于更長時間(幾個小時)或永久存在。這種源可以是低劑量率源。通常，合適的放射源容納在導管或針內(nèi)，其適合于能夠?qū)⒎派湓匆胙堋⒖涨换蚪M織體內(nèi)。
[0004]當前近距離放射治療的缺點在于，間接驗證在患者體內(nèi)的實際源位置。例如，通常，合適的X光線成像可以用于確定在患者體內(nèi)的一個或多個源體(或在患者體內(nèi)引入的導管)的位置。然而，在某些情況下，例如，在提供一系列源(例如，活動棒)時，這種方法不足夠精確或可靠，其中，活動棒與完全模仿放射源的幾何圖形的非活動墊片交錯。
[0005]US2003/0153850公開了一種在超聲引導下的TRUS探針，其具有粘合的不銹鋼球，作為基準標記。提到了釓浸漬材料用作MRI的基準標記。
[0006]Us2010/0041938公開了在針傳送系統(tǒng)的前部分上將造影填充橢圓(contrastfilled ellipse)和造影填充球(contrast filled sphere)用作 MRI/CT 標記。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的一個目標是在使用改進的近距離放射治療儀器的近距離放射治療期間能夠進行改進的源定位和跟蹤。
[0008]為此，根據(jù)本發(fā)明的近距離放射治療儀器包括主體，其中，所述主體具有至少一個標記，所述標記包括適合于使用超聲波和/或磁共振成像技術(shù)來顯像的材料。
[0009]在一個優(yōu)選的實施方式中，標記是涂層，S卩，被涂覆?？梢韵鄬Ω叩木芏取⑾鄬Φ木_度，使用相對便宜的裝置，制造涂覆的標記(涂層)。例如，可在現(xiàn)有近距離放射治療儀器上涂布涂層。在實施方式中，標記涂層可用于柔性或可彎曲的儀器上。而且，尤其在涂層的涂布過程中(即，在標記的涂覆期間)，同樣可以標出涂層的尺寸或者以期望的圖案或形狀形成涂層。
[0010]在進一步的實施方式中，在近距離放射治療儀器的外部表面上，例如，在該表面的截面上，涂布標記涂層(使表面的剩余截面沒有標記涂層)。在標記涂層上涂布一個或多個其他層，例如，以保護/掩蓋標記。而且，在實施方式中，可以在儀器中，例如，在儀器的壁部內(nèi)，和/或在夾層或多層配置中，嵌入標記涂層。
[0011]人們發(fā)現(xiàn)，在直接控制源(種子)的實際位置時，可以大幅提高放射源相對于選擇通過放射治療來治療的目標體積的定位精確度。通過為放射源的主體或近距離放射治療涂藥器的主體提供標記，并且在患者體內(nèi)定位近距離放射治療儀器期間，通過執(zhí)行目標體積的實時成像，能夠進行這種直接控制。
[0012]要理解的是，可在主體的尺寸校準部分上設(shè)置標記，例如，與任何合適的參考點相距預定的距離。例如，標記可用于表示相關(guān)結(jié)構(gòu)的遠端，例如，在涂藥器內(nèi)的空腔，或者交替地，標記可用于表示在近距離放射治療儀器內(nèi)的相關(guān)位置，例如，源的存在位置。
[0013]進一步要理解的是，在本發(fā)明的背景下的近距離放射治療儀器可選自由下面構(gòu)成的組:
[0014]i)放射源或虛擬源，
[0015]ii)近距離放射治療涂藥器，其具有用于容納一個或多個放射源的空腔，
[0016]iii)用于驅(qū)動放射源或虛擬源的電纜，
[0017]iv)在近距離放射治療涂藥器的插入期間或者使用期間使用的棒、管、增強棒(reinforced rod)、增強管(reinforced tube)、填塞器(obturator)或?qū)Ь€(guide wire)。
[0018]人們進一步發(fā)現(xiàn)，在適配為輸送放射源或虛擬源的電纜具有標記時，可以實現(xiàn)改進的源定位，能夠?qū)崟r跟蹤電纜位置。尤其地，這個特征有利，能夠控制在放射治療計劃幾何圖形與實際的治療幾何圖形之間的充足匹配。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的方面的近距離放射治療儀器的進一步實施方式中，涂層標記包括從由以下項組成的組中選擇的材料或者由該材料制成:鐵磁或順磁性材料、包括鐵磁顆粒的收濕性材料、粒狀材料、超聲造影材料。
[0020]對于磁共振顯像，人們發(fā)現(xiàn)，氧化鐵、鐵磁涂層和/或油墨特別合適。
[0021]作為一個實例，涂層可以是油墨(ink)，油墨包括鐵或氧化鐵或者鐵和氧化鐵兩者。更尤其地，油墨可以包括鐵或氧化鐵或者鐵和氧化鐵兩者的顆粒或群(cluster)。
[0022]在優(yōu)選的實施方式中，使用印刷技術(shù)，例如(但不限于)噴墨印刷，在儀器上涂布涂層。還可以應用其他涂覆技術(shù)，例如，刷涂、浸涂或噴涂。
[0023]根據(jù)優(yōu)選的實施方式，提供良好的結(jié)果，涂覆的標記包括較小顆粒的集合體/群，例如，鐵磁顆粒的集合體/群。在非限制性實施方式中，集合體可以(例如)具有在大約40nm到10nm范圍內(nèi)的外部尺寸(例如，寬度、直徑)，而較小顆粒具有小于20nm(例如，大約14nm)并且(例如)大于Inm的外部尺寸(例如，寬度、直徑)。
[0024]對于超聲顯像法，可以使用加入涂藥器表面中的合適微型膠囊(microencapsulat1n)，例如，微氣泡。人們發(fā)現(xiàn)，這些材料特別適合于在患者的治療期間能夠進行近距離放射治療儀器的精確和可靠超聲波或磁共振成像。例如，對于超聲顯像法，標記涂層可包括Encapson (www.encapson.eu)的Sono-coat (tm)或由其構(gòu)成。
[0025]進一步要理解的是，從US 2007/0038075中已知通過MRI裝置調(diào)整的近距離放射治療導管的一個實施方式。已知的導管包括核磁共振(NMR)裝置，其容納在導管的遠端，用于能夠進行局部MR成像。
[0026]然而，已知裝置的缺點在于，需要在導管的遠端提供專用線圈。這與血管內(nèi)導管的尺寸約束不相符。此外，已知裝置的缺點在于，在導管的遠端提供的NMR設(shè)置僅僅能夠執(zhí)行導管尖端的MR成像，S卩，視角是亞厘米。對于具有大于1cm的目標體積的近距離放射治療應用，基于導管的NMR系統(tǒng)不合適。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的近距離放射治療儀器具有以下優(yōu)點:能夠精確地控制儀器在目標體積內(nèi)部的位置，其中，必要時，可以收集和校正關(guān)于所有預期的源位置的數(shù)據(jù)。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的第一方面的近距離放射治療儀器的更進一步實施方式中，標記位于所述主體的外表面上，或者包含在主體的材料內(nèi)，或者在主體包括空腔時位于形成空腔的表面上?；蛘?，在近距離放射治療儀器的更進一步實施方式中，可包括具有用于容納其他裝置的中空通道的近距離放射治療涂藥器。在這種情況下，標記可位于其他裝置上。
[0029]人們發(fā)現(xiàn)，這些標記位置特別適合于能夠