CN110114118A - 近距离放疗后装器设备 - Google Patents

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Abstract

一种近距离放疗后装器设备(100)，包括至少一条发射线(102)，所述至少一条发射线适于插入到外部第一传送通道(103)中并且在所述外部第一传送通道以前进或缩回运动的方式被驱动，并且用于将驱动能量传递到测试场源(104)，所述测试场源被布置在所述发射线的远端区域，用于生成磁测试场；至少一条接收线(106)，其适于被插入外部第二递送通道(105)中并且在所述外部第二递送通道中以前进或后退运动被驱动，用于测量所述磁测试场，所述接收线具有换能器(108)，所述换能器被配置为检测所述磁测试场中的磁场变化；以及线驱动单元(110)，其被配置为响应于相应的测试驱动控制信号(112)而可控地推进或缩回所述发射线和所述接收线。

Description

近距离放疗后装器设备
技术领域
本发明涉及近距离放疗后装器(afterloader)设备，近距离放疗系统，用于操作近距离放疗系统的后装器控制单元的方法和计算机程序。
背景技术
在近距离放疗中，通过使用近距离放疗后装器设备将放射线递送到目标区域来处置癌症，所述后装器设备用于存储一个或多个放射源，每个放射源位于相应的线上。这种近距离放疗后装器设备在本文中也简称为后装器设备或后装器。
响应于合适的控制信号，所述后装器通过植入的导管或递送通道驱动所需的线以将放射源定位在期望的处置位置，并且在处置之后缩回所述线以将放射源放回到存储位置或将其驱动到另一导管，或者更一般地说，用于根据近距离放疗处置计划来进行进一步处置的递送通道。
已知的后装器设备通常包括或附接到选择器机构，例如索引单元(indexingunit)，所述选择器机构被配置为选择将哪根线引入哪个通道或导管。通常，线可以经由索引单元而被连接到多个递送通道中的任何一个，所述多个递送通道根据预定的近距离放疗计划被放置以覆盖具有期望的放射剂量的预定目标体积。递送通道的数量通常为2至40。因此，索引单元允许使用包括例如仅一个高放射性源的后装器，其根据预定的近距离放疗处置计划顺序地插入到两个更多的递送通道中。
US2014/0350325A1描述了一种用于实现近距离放疗的这种后装器设备。该后装器设备包括第一细长柔性传送元件，例如线，其被布置为在所述后装器设备内部的存储位置和所述后装器外部的处置位置之间操纵辐射源。已知的所述后装器设备还包括第二细长柔性传输元件，其具有用于检测由所述辐射源发射的辐射的换能器，并且被布置为在第一换能器位置和第二换能器位置之间移动所述至少一个换能器。从US2014/0350325A1已知的后装器设备通过使用换能器在治疗期间根据预定的近距离放疗计划实现测量的换能器信号和预期的换能器信号之间的差异的原位检测来提供质量保证特征。
发明内容
提供一种具有支持改进的质量保证能力的后装器将是有益的。
根据本发明的第一方面，提出了一种近距离放疗后装器设备，所述近距离放疗设备包括：
-至少一条发射线，其适于被插入外部第一递送通道中并且适于在所述外部第一递送通道中以前进或后退运动被驱动，所述发射线具有测试场源，所述测试场源被布置在所述发射线的远端区域处，用于可控地提供磁测试场；
-至少一条接收线，其适于被插入外部第二递送通道中并且适于在所述外部第二递送通道中以前进或后退运动被驱动，用于测量所述磁测试场，所述接收线具有换能器，所述换能器被配置为检测所述磁测试场中的磁场变化，并且被配置为经由所述接收线来提供指示所述磁场变化的换能器信号；
-线驱动单元，其被配置为响应于接收到相应的驱动控制信号而可控地推进或缩回所述发射线和所述接收线。
因此，本发明第一方面的近距离放疗后装器设备包括位于所述发射线的远端区域的测试场源。所述测试场源是电可控的并且被配置为生成磁测试场。作为测试场，磁测试场不旨在对患者具有任何治疗或治疗性效果。定位于接收线上的换能器被配置为检测磁场变化并提供指示其的换能器信号。所述近距离放疗后装器设备还包括线驱动单元，所述线驱动单元被配置为驱动所述发射线和所述接收线的受控移动。为此，所述线驱动单元有利地被配置为响应于接收到相应的驱动控制信号而可控地推进或缩回所述发射线、所述接收线或者所述发射线和所述接收线两者。因此，所述线驱动单元有利地被配置为可控地改变所述测试场源的位置和所述换能器的位置。
所述线驱动单元用于根据接收到的测试驱动控制信号来控制所述测试场源和所述换能器之间的相对空间定位或相对运动。指示检测到的磁场变化的换能器信号包括关于所述换能器和所述测试场源相对于彼此的相对定位的信息。
通过向发射线提供生成非治疗性磁测试场的非治疗性测试场源，并且通过向所述接收线提供递送指示所述磁测试场的磁场变化的换能器信号的换能器，并且通过使用所述线驱动单元来控制所述发射线和所述接收线的定位和运动，本发明的近距离治疗后装器设备有利地提供用于任何期望的测试操作的能力，其允许对后装功能或外部治疗设置的测试评估而不必须使用放射源。这形成了质量保证的改进。
在下文中，将描述第一方面的近距离放疗后装器设备的不同实施例。
可以将合适的测试场源选择为任何磁场源，所述磁场源具有允许在要在测试中使用的给定(第一)递送通道中插入和运动的扩展，并且具有空间磁场扩展并因此具有足以检测换能器的磁场变化的场幅值强度。所述测试场源可以例如是永磁体。
在其他实施例中，所述测试场源是磁场源，其被配置为根据电驱动能量来生成磁测试场。在这些实施例中，所述发射线被配置为将电驱动能量从外部电能供应设备传输到测试场源。
优选地，在这些实施例的一些中，所述测试场源包括发射线圈，并且所述换能器包括接收线圈。在该实施例中采用的电磁生成和检测原理允许利用不同的变体，例如通过驱动测试场源以产生时变磁测试场和/或通过驱动发射和/或接收线来产生测试场源和换能器的时变的相对定位。这将在下面进一步详细说明。
发射和接收线优选地包括在发射和接收线的各自的内腔中的相应连接线。所述连接线被布置为分别将所述接收线圈与外部信号接收单元电连接以接收所述换能器信号，并且将所述发射线圈与外部发射线圈驱动单元电连接以递送电驱动能量。
在后装器的其他实施例中，所述线驱动单元包括：
-发射线卷轴，其用于在其缩回状态下容纳所述发射线的至少部分；
-接收线卷轴，其用于在其缩回状态下容纳所述接收线的至少部分；
-第一电动机，其被配置为响应于相应的第一测试驱动控制信号而驱动发射线卷轴以实现所述发射线的前进或后退运动；以及
-第二电动机，其被配置为针对对应的第二测试驱动控制信号来驱动所述接收线卷轴以实现接收线的前进或后退运动。
本发明第一方面的后装器设备可以作为独立的后装器测试模块提供，其仅具有发射线和接收线，并且没有治疗线。这种后装器设备可以用作附加模块，用于扩展现有技术的后装器设备的功能。
然而，所述近距离放疗后装器设备的优选实施例还包括至少一条治疗线，所述治疗线适于插入至少所述第一外部递送通道中并且在至少所述第一外部递送通道中以前进或缩回运动被驱动，并且所述治疗线包括放射源，所述放射源被布置在治疗线的远端区域。在这些实施例中，所述线驱动单元额外地被配置为响应于相应的治疗驱动控制信号而可控地推进或缩回所述治疗线。
应当理解，本发明第一方面的后装器设备可包括多于一个的发射线并且因此包括多于一个的测试场源。此外，所述后装器设备的实施例具有多于一个的接收线并因此具有多于一个的换能器。在不同位置使用多于一个换能器尤其有利于快速执行测试场源的精确位置检测。再其他实施例在同一接收线上具有多于一个换能器。随着每个换能器提供其自己的换能器信号，可以获得关于测试场源的位置的更多信息。
根据本发明的第二方面，提供了一种近距离放疗系统。所述近距离放疗系统包括根据本发明的任何实施例的近距离放疗后装器设备和后装器控制单元，其包括：
-测试驱动控制单元，其被配置为使用至少指示第一递送通道中的规划放射源位置的规划治疗数据来将测试驱动控制信号提供给线驱动单元，用于根据所述第一外部递送通道中的规划放射源位置来将测试场源定位在测试位置，并且用于将换能器定位在至少一个第二外部递送通道中的至少一个接收位置；
-信号接收单元，其被配置为经由所述接收线对由所述换能器在所述第二外部递送通道中的所述至少一个接收位置提供的换能器信号进行采样；以及
-质量保证单元，其与所述信号接收单元连接并且被配置为：
-使用测试位置和所述至少一个第二外部递送通道中的所述至少一个接收位置，确定当测试场源处于所述测试位置时预期的来自处于所述至少一个接收位置的所述换能器的至少一个预期换能器信号，以及
-执行对接收到的换能器信号与所述预期换能器信号的比较，并提供指示比较的结果的质量保证信号。
第二方面的近距离放疗系统实现了改进的质量保证特征。现有技术的后装器系统在操作中不知道放射源的实际精确的三维位置。出于若干原因，实际位置可能偏离期望位置。已知的错误场景例如是两个导管的无意交换，这导致规划的处置与实际处置之间的强烈差异。因此，确切的剂量仍然是不确定的。根据US2014/0350325A1已知的用于质量保证的体内剂量测定概念使得能够测量递送的剂量。然而，所述技术仅在报告处置方面有帮助，因为一旦通过体内剂量测定设备测量，就不能校正错误递送的剂量。因此，在最坏的情况下，即使可以检测到由不正确的剂量递送引起的组织损伤，但是不能避免。相反，本发明第二方面的近距离放疗系统的质量保证概念可用于在实际处置开始之前进行广泛的测试，而不会使患者有任何损伤的风险。
在下文中，将描述第二方面的近距离放疗系统的实施例。
如上面简要指出的，测试方案可以以不同的方式实现，现在将更详细地描述。
在近距离放疗系统的优选实施例中，所述后装器设备的所述发射线被配置为将电驱动能量传输到测试场源，所述测试场源继而被配置为根据接收到的电驱动能量而生成磁测试场，并且所述近距离放疗系统还包括测试场源驱动单元，所述测试场源驱动单元被配置为经由所述发射线提供电驱动能量，用于驱动所述测试场源以在所述测试位置处生成所述磁测试场。
在第二方面的近距离放疗系统的一些实施例中，为了控制磁测试场的相应测量，所述测试驱动控制单元被配置为以适合于以下项的方式将所述测试驱动控制信号提供给所述线驱动单元：
-将所述测试场源定位在一个预定测试位置并且将所述换能器相继地定位在所述第二外部递送通道中的多个接收位置；或者
-将所述测试场源相继地定位在多个预定测试位置并且将所述换能器定位在所述第二外部递送通道中的一个接收位置；或者
-将所述测试场源相继地定位在多个预定测试位置，并且同时且相继地将所述换能器定位在所述第二外部递送通道中的多个接收位置。
在不同的变体中，所述相继定位分别作为不连续运动或作为测试场源或换能器的连续运动来执行。使用不连续运动的系统利用测试场源和/或换能器在固定位置执行测试场的测量，并且然后移动到下一个测量位置。当换能器或测试场源或两者都在运动时，使用连续运动的系统生成换能器信号。
在这些实施例的一些中，所述测试场源由测试场源驱动单元提供的电驱动能量驱动，所述测试场源驱动单元在这些实施例的子集中提供用于驱动磁测试场的生成的AC电流。在这些实施例的其他子集中，所述测试场源驱动单元被配置为在生成磁测试场时提供用于驱动所述测试场源的DC电流。得到的磁测试场(在稳定状态下)的幅值基本恒定，并且所述磁测试场的变化通过改变测试场源或换能器的位置来检测。在再其他的实施例中，所述测试场源驱动单元被配置为将所述电驱动信号提供为具有可控电流幅值、可控电流频率值和可控电流相位值的电流。在又一实施例中，测试场源驱动单元被配置为在每个测试位置处生成相同或不同性质的相应电驱动信号(即，AC电流、DC电流、可变电流等)。在用于实现测试方案的其他实施例中，即，用于控制磁测试场的相应测量，测试驱动控制单元被配置为将测试驱动控制信号提供给线驱动单元，用于将测试场源定位在一个预定的测试位置并且用于将换能器定位在所述第二外部递送通道中的一个预定接收位置。本实施例的测试场源驱动单元优选地被配置为在生成磁测试场时提供用于驱动测试场源的AC电流。
在实施测试方案的近距离放疗系统的其他实施例中，所述测试驱动控制单元被配置为将测试驱动控制信号提供给所述线驱动单元，用于所述将换能器相继地定位在多个第二外部递送通道中，用于控制所述磁测试场的多个相继的测量。
在本发明的近距离放疗系统的其他实施例中，所述质量保证单元被配置为：
-确定接收到的换能器信号和预期换能器信号的信号幅值，
-通过确定指示接收到的换能器信号的信号幅值与预期换能器信号的信号幅值的偏差的偏差量度来执行比较，
-如果所述偏差量度超过预定偏差阈值，则将所述质量保证信号提供为定位误差信号。
这些实施例生成质量保证信号，作为指示检测到定位误差的警告信号，所述警告信号可以向操作者指示期望的治疗计划未按期望实施。例如，所述后装器可能已将测试场源插入到不正确的通道中，而换能器已正确插入预定通道中。在这种情况下，换能器信号将显示与预期信号的偏差，其指示测试场源和换能器的不正确的相对定位。
根据本发明的第三方面，提出了一种用于操作近距离放疗系统的后装器控制单元的方法。所述方法包括：
-控制适于插入外部第一递送通道和在所述外部第一递送通道中被驱动的至少一条发射线的前进或后退运动，以将测试场源定位在所述第一递送通道中的预定测试位置；
-控制适于插入至少一个外部第二递送通道中并且在所述至少一个外部第二递送通道中被驱动的至少一条接收线的前进或后退运动以用于定位换能器，所述换能器被布置在所述接收线上并且被配置为在预定接收位置检测磁测试场中的磁场变化；
-从所述换能器接收指示检测到的磁场变化的换能器信号。
第三方面的方法具有本发明第一方面的后装器设备的优点。
第三方面的方法的实施例还包括控制将电驱动能量传递到测试场源，所述测试场源被布置在发射线的远端区域，用于可控地生成磁测试场；
第三方面的方法的另一个实施例还包括：
-提供至少指示第一递送通道中的规划放射源位置的规划治疗数据；
-使用所述测试位置和所述至少一个第二外部递送通道中的所述至少一个接收位置，确定当所述测试场源处于所述测试位置时预期的来自处于所述至少一个接收位置的所述换能器的至少一个预期换能器信号；
-执行对接收到的换能器信号与预期换能器信号的比较；以及
-提供指示所述比较的结果的质量保证信号。
根据本发明的第四方面，提供了一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行第三方面或其任何实施例的方法。
应当理解，根据权利要求1所述的近距离放疗后装器设备，根据权利要求7的近距离放疗系统，用于操作根据权利要求13所述的近距离放疗系统的后装器控制单元的方法，以及根据权利要求15所述的计算机程序，具有相似和/或相同的优选实施例，特别是如从属权利要求中所限定的。
应该理解，本发明的优选实施例也可以是从属权利要求或以上实施例与各自的独立权利要求的任何组合。
本发明的这些和其他方面将根据下文描述的实施例变得显而易见，并且将参考下文描述的实施例得到阐述。
附图说明
在以下附图中：
图1示出了连接到外部后装器控制单元和两个外部递送通道的近距离放疗后装器设备的实施例的示意性表示。
图2示出了连接到外部后装器控制单元的近距离放疗后装器设备的另一实施例的示意性表示。
图3示出了近距离放疗后装器和两个外部递送通道的实施例的示意性表示。
图4示出了经由索引单元连接到多个递送通道的近距离放疗系统的实施例的示意表示，所述多个递送通道包括插入生物的目标体积中的导管。
图5示出了描绘由测试场源生成的磁测试场的幅值A与由换能器检测到的距离d之间的关系的曲线图。
图6示出了用于操作近距离放疗系统的后装器控制单元的方法的实施例的流程图。
图7示出了用于操作近距离放疗系统的后装器控制单元的方法的另一实施例的流程图。
具体实施方式
图1示出了连接到后装器控制单元120的近距离放疗装置后装器设备100的实施例的示意表示。近距离放疗后装器设备，也称为后装器设备或后装器，包括一条发射线102，所述一条发射线102适于插入外部第一传送通道103中并且在所述外部第一传送通道103中以前进或缩回运动的方式被驱动。所述发射线102具有测试场源104，所述测试场源104被布置在所述发射线102的远端区域处。所述后装器设备还包括一条接收线106，所述接收线106适于插入在至少一个外部第二递送通道105中并且在至所少一个外部第二递送通道105中以前进或缩回运动的方式被驱动，以测量磁测试场。所述接收线106具有换能器108，换能器108被配置为检测磁测试场中的磁场变化并且经由所述接收线提供指示所述磁场变化的换能器信号。此外，所述后装器设备包括线驱动单元110，所述线驱动单元110被配置为响应于相应的测试驱动控制信号112而可控地推进或缩回发射线102和接收线106。所述测试驱动控制信号可以包括旨在驱动发射线或接收线中的相应一条的多个个体信号。
所述后装器设备包括壳体111，壳体111包括开口109，以允许将发射线和接收线驱动到壳体111内部和外部的位置。
在优选的近距离放疗后装器设备中，例如参照图1描述的后装器设备，测试场源104是电可控的，以响应于电驱动能量的输送而生成磁测试场。在这些情况下，发射线适合于被配置为将电驱动能量从外部能量源设备传输到测试场源。在替代的后装器设备中，测试场源是永磁体，其不需要电驱动能量来生成磁测试场。
通常，在生成磁测试场时测试场源位于的位置由线驱动单元110响应于相应的驱动控制信号112来控制。类似地，接收线106与换能器108的位置也由线驱动单元控制。换能器108检测到的磁场变化和相应的换能器信号取决于换能器108和测试场源104的相对位置的其他参数，并且关于换能器和测试场源的特定相对定位的信息要以有利地从换能器信号中提取。
一些后装器设备，例如参考图1描述的装置，还包括治疗线114，所述治疗线114也适于插入至少第一外部递送通道103中并且在所述至少第一外部递送通道103中以前进或后退运动的方式被驱动。所述治疗线包括放射源116，所述放射源116被布置在治疗线的远端区域。在这种情况下，线驱动单元110还被配置为响应于根据预定的治疗或处置计划的相应的治疗驱动控制信号118而可控地推进或缩回治疗线，，所述治疗或处置计划通过至少指示在第一个传递通道中的规划放射源位置的规划治疗数据来实施。当治疗线114在壳体111内处于缩回状态时，放射源位于辐射源存储单元117内，辐射源存储单元117被配置为屏蔽放射源并避免后装器设备的其余部件的有害辐射。
给定的递送通道通常包括被配置为插入生物的目标体积中的导管和用于将导管连接到后装器设备的输送管。
图2示意性地表示近距离放疗后装器设备200的另一实施例。以下讨论将集中于区分参考图1描述的后装器设备100和本发明的后装器设备200的特征。因此，除了第一位之外，类似的特征共享相同的附图标记，第一位在后装器设备100的特征的情况下为“1”，在后装器设备200中包括的特征的情况下为“2”。
近距离放疗后装器设备200的测试场源204包括发射线圈222，其适于在由电驱动能量驱动时生成磁测试场。电驱动能量由外部发射线圈驱动单元240提供，在该特定示例中，外部发射线圈驱动单元240形成后装器控制单元220的一部分。发射线圈驱动单元218因此被配置用于可控地驱动发射线圈以生成磁测试场。类似地，换能器208包括接收线圈2224，所述接收线圈2224电连接到外部信号接收单元240，外部信号接收单元240被配置为接收换能器信号，并且在该情况下也形成后装器控制单元220的一部分。发射线202和接收线2069包括各自的连接线226，连接线226被布置在发射线和接收线的各自的内腔中。连接线被配置为将接收线圈224与外部信号接收单元242电连接以接收换能器信号，并且将发射线圈222与外部发射线圈驱动单元240电连接以递送电驱动能量。
在一些后装器控制单元220中，发射线圈驱动单元240被配置为提供AC电流以驱动发射线圈222以生成磁场。其他后装器控制单元包括发射线圈驱动单元，所述发射线圈驱动单元被配置为提供DC电流以驱动发射线圈生成磁场。其他实施例包括能够提供AC和DC电流以控制磁测试场的生成的发射线圈驱动单元。
一些后装器设备(例如参考图2描述的后装器设备)还包括治疗线和放射源(未示出)，并且相应的线驱动单元210被配置为响应于相应的治疗驱动控制信号(未示出)而可控地推进或缩回治疗线。
图3示出了用于植入生物体的目标体积中的近距离放疗后装器设备300和两个外部递送通道303和305的实施例的示意图。这里再次，以下讨论将集中于区分参考图1和图2描述的近距离治疗后装器设备100和200以及本发明的后装器设备300的特征。因此，除了第一位之外，类似的特征共享相同的附图标记，第一位在后装器设备100的特征的情况下为“1”，在后装器设备200中包括的特征的情况下为“2”，并且在后装器设备300的特征的情况下为“3”。
后装器设备300的线驱动单元310包括发射线卷轴328，用于在其缩回状态下容纳发射线302的至少一部分。其还包括接收线卷轴330，用于在其缩回状态下容纳所述接收线306的至少部分。线驱动单元310还包括第一电动机M，第一电动机M被配置为响应于相应的第一测试驱动控制信号332而驱动接收线卷轴以实现接收线的前进或后退运动，并且包括第二电动机M'，第二电动机M'针对相应的第二测试驱动控制信号334而驱动发射线卷轴以实现发射线的前进或后退运动。第一和第二驱动控制信号形成驱动控制信号312的一部分。电动机M和M'有利地被配置为在相反的两个方向上驱动相应的卷轴324和326的旋转运动(即，因此实现发射线302和接收线306前进和收回)。
一些后装器设备(例如参考图3描述的装置)还包括治疗线和放射源(未示出)，并且相应的线驱动单元310被配置为响应于相应的治疗驱动控制信号(未示出)而可控地推进或缩回治疗线。
图4示出了通过检索单元451连接到多个递送通道452的近距离放疗系统400的实施例的示意图，所述递送通道452包括插入生物体448的目标体积中的导管446。导管446经由柔性传输管450连接到索引单元451。导管和相应的传输管形成相应的递送通道。
所述近距离放疗系统包括后装器设备401和后装器控制单元420。所述后装器设备401可以连接到具有多个开口的索引单元451，相应的递送通道(例如递送通道403或递送通道405)可以连接到所述开口。因此，所述索引单元使得能够将给定的线(发射线或接收线，或包括它的后载器设备中的治疗线)连接到多个递送通道中的一个。换能器的位置和测试场源在相应的递送通道内的位置由线驱动单元410控制，线驱动单元410驱动相应的线的前进或后退。同样，近距离放疗后装器设备401的特征等同于参照图1和图2描述的近距离放疗后装器设备100、200和300的特征，除了第一位数字之外，图1、2和3共用相同的附图标记，在后装器设备100、200和300的特征的情况下分别为“1”、“2”和“3”，在后装器设备400中包括的特征的情况下为“4”。
后装器控制单元420可以与参考图1-3描述的任何后装器设备100、200或300一起使用。后装器控制单元包括测试驱动控制单元436，测试驱动控制单元436被配置为使用至少指示第一递送通道403中的规划放射源位置的规划治疗数据438、来提供到线驱动单元410的测试驱动控制信号412以用于将测试场源404定位在测试位置T。测试位置T取决于第一外部递送通道中的规划放射源位置，但不一定必须是相同的精确位置。一个或多个测试驱动控制信号也适合于将换能器408定位在至少一个第二外部递送通道405中的至少一个接收位置R。
后装器控制器420还包括测试场源驱动单元440，测试场源驱动单元被配置为经由发射线402提供电驱动能量，用于驱动所述测试场源以在所述测试位置T处生成所述磁测试场。
此外，后装器控制单元420包括信号接收单元442，信号接收单元442被配置为经由接收线406对由换能器408在第二外部递送通道405中的至少一个接收位置R中提供的换能器信号进行采样，并且还包括质量保证单元444，质量保证单元444与信号接收单元连接。
质量保证444单元被配置为使用测试位置T和至少一个接收位置R来确定当测试场源处于至少一个接收位置处时预期的来自测试位置处的换能器的至少一个预期换能器信号，并且将接收到的换能器信号与预期的换能器信号进行比较，并提供指示所述比较的结果的质量保证信号。
为了控制磁测试场的相应测量，不同的测试驱动控制单元436被配置为提供测试驱动控制信号或指示发射线和接收线的特定线移动模式的信号。在一些近距离放疗系统中，所提供的测试驱动控制信号或信号适合于将测试场源404定位在一个预定测试位置T并且用于将换能器408相继地定位在第二外部递送通道405中的多个接收位置。根据这种特定的线移动模式，对于磁测试场的给定测量，测试场源保持固定在测试位置，而换能器相继地被定位在多个接收位置，用于检测磁测试场的变化。
其他测试驱动控制单元被配置为额外地或替代地提供测试驱动控制信号或用于将测试场源404相继地定位在多个预定测试位置处并且用于将换能器408定位在第二外部递送通道中的一个接收位置R处405的信号。根据这种特定的线移动模式，对于磁测试场的给定测量，换能器保持固定在接收器位置，而测试场源相继地被定位在多个测试位置。
再其他测试驱动控制单元被配置为额外地或替代地提供测试驱动控制信号，用于将测试场源404相继地定位在多个预定测试位置处，并且用于同时且相继地将换能器定位在第二外部递送通道405中的多个接收位置处。根据这种特定的线移动模式，对于磁测试场的给定测量，换能器保持不变并且测试场源相继地分别定位在多个接收和测试位置。
在这些近距离放疗系统中的一些中，所述测试场源驱动单元被配置为在生成磁测试场时提供用于驱动测试场源的AC电流。替代地，在这些近距离放疗系统中的一些中，所述测试场源驱动单元被配置为在生成磁测试场时提供用于驱动测试场源的DC电流。
在其他近距离放疗系统中，为了控制磁测试场的相应测量，测试驱动控制单元被配置为将测试驱动控制信号提供给线驱动单元，用于将测试场源定位在一个预定测试位置并用于将换能器定位在第二外部递送通道中的一个预定接收位置处，并且测试场源驱动单元被配置为在生成磁测试场时提供用于驱动测试场源的AC电流。在这些系统中，由于对于磁测试场的给定测量，测试位置和接收位置是固定的，因此磁测试场的变化是由用于驱动测试场源的AC电流引起的。
在一些示例性近距离放疗系统中，所述测试驱动控制单元被配置为将测试驱动控制信号提供给线驱动单元，用于将换能器相继地定位在多个第二外部递送通道中，用于控制磁测试场的若干相继的测量。因此，在多个传送通道内相继地执行对由测试场源生成的磁测试场的变化的检测。
关于质量保证单元444，在一些近距离放疗系统中，其被配置为确定接收到的换能器信号和预期的换能器信号的信号幅值，以通过确定指示接收到的来处换能器的信号的信号幅值与预期换能器信号的幅值的偏差的偏差量度来执行比较，并且如果偏差量度超过预定偏差阈值则提供定位误差信号。
这将参考图5进行解释，图5示出了描绘由测试场源生成的磁测试场的幅值A与由换能器检测到的距离d之间的关系的曲线图。质量保证单元使用测试位置和接收位置(两者在不同的递送通道中)，以确定当测试场源处于测试位置并且换能器处于与其分开距离d1的接收位置处时从换能器预期的换能器信号。确定接收到的换能器信号的信号幅值At，以及预期的换能器信号的预期信号幅值Ae。任何给定距离的预期振幅的值位于曲线C上。然而，由于几种原因，换能器信号的At的信号幅值可能不在所述曲线C上。其中一些原因涉及必须对计算进行的假设以及与目标体积的材料属性相关的假设。其他原因涉及相对于规划治疗数据，导管进入目标体积不正确定位或得甚至递送通道与索引单元的错误连接，使得一个或多个递送通道占据交换位置。
所述质量保证单元被配置为通过确定偏差量度(例如，两个幅值之间的比率)来执行比较，所述偏差量度指示接收到的换能器信号的信号幅值At与预期换能器信号Ae的信号幅值At的偏差，并且如果偏差量度超过预定偏差阈值，则提供定位误差信号，由误差条500表示。有利地选择偏差阈值以使得能够将材料特性的假设中的不准确性与与导管的位置或递送通道的连接相关的其他误差源区分开。在当前示例中，Ae和At之间的偏差度量大于偏差阈值，并且质量保证单元向外部用户提供定位误差信号以指示传送信道中可能存在错误，其应该在使用高放射性源进行实际近距离放疗计划之前检查。在偏差量度低于偏差阈值的情况下，所述质量保证单元提供定位确认信号。
通过在不同的测试和/或接收位置执行对磁测试场的多个测量，一些近距离放疗系统有利地被配置为提供指示多个预期误差之一的质量保证信号，其可以包括例如两个或更多个给定的递送通道的交换或给定导管的错误定位。
一些近距离放疗系统被配置为使用不同递送通道的位置以及放射源的相应停留时间的知识，两者均根据规划治疗数据，以及关于所生成的磁测试场的信息和接收到的换能器信号模拟一个或多个位置中的信号辐射产生以及任何给定位置中的相关联的预期换能器信号。最终，所述信息可用于基于关于例如具有最高幅值或最高SNR等产生最佳信号的位置组合来选择最佳位置。
图6示出了用于操作近距离放疗系统的后装器控制单元的方法600的实施例的流程图。该方法包括，在步骤602中，控制适于插入外部第一递送通道中和在外部第一递送通道中被驱动的至少一条发射线的前进或后退运动，以将测试场源定位在所述第一递送通道中的预定测试位置。一些优选实施例任选地包括步骤604(图6中的虚线框)，用于控制将电驱动能量传递到测试场源，所述测试场源被布置在发射线的远端区域，用于可控地生成磁测试场。此外，在步骤606中，所述方法被配置为控制适于被插入至少一个外部第二递送通道中并且在所述至少一个外部第二递送通道中被驱动的至少一条接收线的前进或后退运动以用于定位换能器，所述换能器被布置在所述接收线上并且被配置为在预定接收位置检测磁测试场中的磁场变化。最后，在步骤608中，所述方法包括从换能器接收指示检测到的磁场变化的换能器信号的步骤。
图7示出了用于操作近距离放疗系统的后装器控制单元的方法700的另一实施例的流程图。所述方法包括方法600的步骤，并且还包括：步骤702，用于提供指示至少第一递送通道中的规划放射源位置的规划治疗数据；步骤704，用于使用测试位置和在至少一个第二外部递送通道中的一个接收位置，来确定在测试场源处于测试位置时，在预期的来自所述至少一个接收位置的至少一个预期换能器信号；步骤706，用于执行接收到的换能器信号与预期换能器信号的比较；以及步骤708，用于提供指示所述比较的结果的质量保证信号。

Claims (15)

1.一种近距离放疗后装器设备(100)，包括：
-至少一条发射线(102)，其适于被插入外部第一递送通道(103)中并且适于在所述外部第一递送通道中以前进或后退运动被驱动，所述发射线具有测试场源(104)，所述测试场源被布置在所述发射线的远端区域处，用于可控地提供磁测试场；
-至少一条接收线(106)，其适于被插入外部第二递送通道(105)中并且适于在所述外部第二递送通道中以前进或后退运动被驱动，用于测量所述磁测试场，所述接收线具有换能器(108)，所述换能器被配置为检测所述磁测试场中的磁场变化并且经由所述接收线提供指示所述磁场变化的换能器信号；
-线驱动单元(110)，其被配置为响应于相应的测试驱动控制信号(112)而可控地推进或缩回所述发射线和所述接收线。
2.根据权利要求1所述的近距离放疗后装器设备，其中，所述至少一条发射线被配置为将电驱动能量传输到所述测试场源，并且其中，所述测试场源被配置为根据接收到的所述电驱动能量来生成所述磁测试场。
3.根据权利要求2所述的近距离放疗后装器设备，其中，所述测试场源包括发射线圈(222)，并且所述换能器包括接收线圈(224)。
4.根据权利要求3所述的近距离放疗后装器设备，其中，所述发射线和所述接收线包括各自的连接线(226)，所述连接线被布置在所述发射线和所述接收线的各自的内腔中，并且被布置为分别将所述接收线圈与外部信号接收单元电连接以接收所述换能器信号以及将所述发射线圈与外部发射线圈驱动单元电连接以递送所述电驱动能量。
5.根据权利要求1所述的近距离放疗后装器设备，其中，所述线驱动单元(310)包括：
-发射线卷轴(328)，其用于在其缩回状态下容纳所述发射线的至少部分；
-接收线卷轴(330)，其用于在其缩回状态下容纳所述接收线的至少部分；
-第一电动机(M)，其被配置为响应于对应的第一测试驱动控制信号(332)而驱动所述发射线卷轴以实现所述发射线的前进或后退运动；以及
-第二电动机(M')，其被配置为针对对应的第二测试驱动控制信号(334)而驱动所述接收线卷轴以实现所述接收线的前进或后退运动。
6.根据权利要求1所述的近距离放疗后装器设备，还包括：
-至少一条治疗线(114)，其适于插入至少第一外部递送通道(103)并且在所述至少第一外部递送通道中以前进或缩回运动被驱动并且包括放射源(116)，所述放射源被布置在所述治疗线的远端区域；其中，
-所述线驱动单元(110)被配置为响应于对应的治疗驱动控制信号(118)而可控地推进或缩回所述治疗线。
7.一种近距离放疗系统(400)，包括根据权利要求1至6中的任一项所述的近距离放疗后装器设备(401)和后装器控制单元(420)，所述后装器控制单元包括：
-测试驱动控制单元(436)，其被配置为使用至少指示所述第一递送通道中的规划放射源位置的规划治疗数据(438)来将所述测试驱动控制信号(412)提供给所述线驱动单元(410)，用于根据所述第一外部递送通道中的所述规划放射源位置来将所述测试场源(404)定位在测试位置(T)，并且用于将所述换能器(408)定位在所述至少一个第二外部递送通道(405)中的所述至少一个接收位置(R)；
-信号接收单元(442)，其被配置为经由所述接收线(406)对由所述换能器在所述第二外部递送通道中的所述至少一个接收位置(R)提供的所述换能器信号进行采样；以及
-质量保证单元(444)，其与所述信号接收单元连接并且被配置为：
-使用所述测试位置(T)和所述至少一个第二外部递送通道(405)中的所述至少一个接收位置(R)，确定当所述测试场源处于所述测试位置时预期的来自处于所述至少一个接收位置的所述换能器的至少一个预期换能器信号，以及
-执行对接收到的换能器信号与所述预期换能器信号的比较，并且提供指示所述比较的结果的质量保证信号(445)。
8.根据权利要求7所述的近距离放疗系统，其中，
-所述近距离放疗后装器设备是根据权利要求2的；所述近距离放疗系统还包括：
-测试场源驱动单元(440)，其被配置为经由所述发射线(402)提供所述电驱动能量，用于驱动所述测试场源以在所述测试位置(T)处生成所述磁测试场。
9.根据权利要求7所述的近距离放疗系统，其中，为了控制对所述磁测试场的相应测量，所述测试驱动控制单元被配置为将所述测试驱动控制信号提供给适合以下操作的所述线驱动单元：
-将所述测试场源定位在一个预定测试位置并且将所述换能器相继地定位在所述第二外部递送通道中的多个接收位置；或者
-将所述测试场源相继地定位在多个预定测试位置并且将所述换能器定位在所述第二外部递送通道中的一个接收位置；或者
-将所述测试场源相继地定位在多个预定测试位置，并且同时且相继地将所述换能器定位在所述第二外部递送通道中的多个接收位置。
10.根据权利要求8所述的近距离放疗系统，其中，为控制对所述磁测试场的相应测量，
-所述测试驱动控制单元被配置为向所述线驱动单元提供所述测试驱动控制信号以将所述测试场源定位在一个预定测试位置，并且将所述换能器定位在所述第二外部递送通道中的一个预定接收位置；并且其中，
所述测试场源驱动单元被配置为提供AC电流以驱动所述测试场源生成所述磁测试场。
11.根据权利要求7所述的近距离放疗系统，其中，所述测试驱动控制单元被配置为将所述测试驱动控制信号提供给所述线驱动单元，用于将所述换能器相继地定位在多个第二外部递送通道中，用于控制对所述磁测试场的多个相继的测量。
12.根据权利要求7所述的近距离放疗系统，其中，所述质量保证单元被配置为：
-确定所述接收到的换能器信号和所述预期换能器信号的信号幅值，
-通过确定指示所述接收到的换能器信号的信号幅值与所述预期换能器信号的信号幅值的偏差的偏差量度来执行比较，
-如果所述偏差量度超过预定偏差阈值，则将所述质量保证信号提供为定位误差信号。
13.一种用于操作近距离放疗系统的后装器控制单元的方法(600)，所述方法包括：
-控制(602)适于插入外部第一递送通道中并且在所述外部第一递送通道中被驱动的至少一条发射线的前进或后退运动，以将测试场源定位在所述第一递送通道中的预定测试位置；
-控制(606)至少一条接收线的前进或后退运动，所述至少一条接收线适于插入至少一个外部第二递送通道中并且在所述至少一个外部第二递送通道中被驱动以用于定位换能器，所述换能器被布置在所述接收线上并且被配置为在预定接收位置检测磁测试场中的磁场变化；
-从所述换能器接收(608)指示检测到的磁场变化的换能器信号。
14.根据权利要求13所述的方法(700)，还包括：
-提供(702)至少指示所述第一递送通道中的规划放射源位置的规划治疗数据；
-使用测试位置(T)和所述至少一个第二外部递送通道(405)中的所述至少一个接收位置(R)，确定(704)当所述测试场源处于所述测试位置时预期的来自处于所述至少一个接收位置的所述换能器的至少一个预期换能器信号；
-执行(706)对接收到的换能器信号与所述预期换能器信号的比较；以及
-提供(708)指示所述比较的结果的质量保证信号。
15.一种包括指令的计算机程序，当所述程序由计算机执行时，所述指令使所述计算机执行根据权利要求13所述的方法。
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