CN110663083A - 近距离放射治疗处置规划系统 - Google Patents

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Abstract

一种近距离放射治疗处置规划系统包括处理器，所述处理器：接收对应于前列腺的至少部分的规划图像；生成近距离放射治疗处置计划，对于多个近距离放射治疗种子或导管中的每个，所述计划包括在规划图像中的对应的近距离放射治疗种子或导管位置，使得在规划图像中的多个近距离放射治疗种子或导管位置一起满足在前列腺中的期望的放射性剂量目标；接收对应于前列腺的至少部分的处置前图像；并且通过执行在规划图像和处置前图像之间的配准将规划图像中的每个近距离放射治疗种子或导管位置映射为在处置前图像中的对应的位置。

Description

近距离放射治疗处置规划系统
技术领域
本发明涉及一种近距离放射治疗处置规划系统。还公开了相关的方法和计算机程序产品。
背景技术
近距离放射治疗通常适用于处置前列腺癌。可以指示低剂量率(即LDR)或高剂量率(即HDR)近距离放射治疗。LDR近距离放射治疗通常适用于患有中低危前列腺癌的患者。在LDR近距离放射治疗中，放射性种子被永久植入到前列腺中，以破坏附近的肿瘤细胞。在初始门诊预约以确定LDR近距离放射治疗的适用性之后，患者通常经历成像流程，例如使用磁共振成像(即MRI)或计算机断层摄影(即CT)，以确定前列腺的确切形状和尺寸。随后，根据该“处置规划”图像生成在前列腺中提供期望放射性剂量分布的处置计划。在对处置中心的随后访问期间，根据处置规划，在全麻情况下将通常包括放射性碘(125I)的大约100个放射性种子植入前列腺中的预定位置。大约20-30针，每个针通常在称为模板的机械网格状设备的支持下植入2与6个种子之间。可以在植入流程之间完成一幅或多幅“处置内”图像，以验证针和种子相对解剖结构的定位。通常使用X射线、CT或超声完成处置内图像。在植入后，有时完成“处置后”CT图像，以便验证种子植入位置，并且由此确认将实现期望的放射性剂量分布。LDR种子的放射性随时间而减少，从而大约10个月后变为可忽略不计。
相比之下，HDR近距离放射治疗涉及通常经由塑料棒(即导管)将放射性珠子临时插入前列腺中。HDR近距离放射治疗适用于早期阶段和一些局部晚期前列腺癌。例如，其理想地适合于患有已扩散至精囊的高风险前列腺癌的患者。与LDR近距离放射治疗一样，HDR近距离放射治疗患者通常经历类似的初始门诊预约，然后使用成像流程来生成规划图像和随后的处置计划。在随后访问处置中心期间，将大约15至20个导管插入到前列腺中，通过其中每个来插入通常包括60Co或192Ir的放射性珠子。放射性珠子通常借助于线连接到后装载器，所述后装载器准确地控制珠子在导管中的位置。珠子通常根据治疗计划沿着导管平移，使得其在多个预定位置(即“停留位置”)中的每个位置中保持预定时间段，即“停留时间”。处置通常仅花费几分钟，之后导管收回，并且没有放射性物质保留在前列腺中。
通常影响前列腺近距离放射治疗处置(包括LDR和HDR近距离放射治疗处置)的一个问题是，在生成处置规划图像时的初始成像流程与随后处置递送阶段(当生成(一幅或多幅)处置内图像时)之间，前列腺的位置和尺寸能够变化。前列腺位置和尺寸的变化能够例如由癌症的进展、前列腺肿胀、附近膀胱的充盈的变化、或者直肠内(即经直肠超声“TRUS”)探头(其通常用于生成处置内超声图像)的存在导致。
在该问题的一个解决方案中，文档WO/2016/092463公开了一种用于动态定位医学仪器的系统，所述系统包括超声成像系统，所述超声成像系统被配置为对一个或多个医学仪器被部署的体积进行成像。配准模块配准一个或多个医学仪器的两幅图像，以计算在两幅图像之间的变换，所述两幅图像在时间上分开。规划模块被配置为具有体积以及基于所述变换而更新的一个或多个医学仪器的位置，并且继而根据经更新的位置来更新处置计划，以使得在经更新的计划中考虑体积和一个或多个医学仪器的位置的变化。
不管有这样的发展，但仍存在改进基于近距离放射治疗的前列腺处置的处置规划的空间。
发明内容
本发明寻求改进用于基于近距离放射治疗的前列腺处置的处置规划。为此，提供了一种近距离放射治疗处置规划系统，以及相关联的方法和计算机程序产品。所述近距离放射治疗处置规划系统包括处理器，所述处理器被配置为：
接收对应于前列腺的至少部分的规划图像；
生成近距离放射治疗处置计划，针对多个近距离放射治疗种子或导管中的每个种子或导管，所述近距离放射治疗处置计划包括所述规划图像中的对应的近距离放射治疗种子或导管位置，使得所述规划图像中的多个近距离放射治疗种子或导管位置一起满足所述前列腺中的期望的放射性剂量目标；
接收对应于前列腺的所述至少部分的处置前图像，所述处置前图像在时间上比所述规划图像更晚并且在时间上比将任何近距离放射治疗种子或导管插入到所述前列腺中更早被生成；并且
通过执行所述规划图像与所述处置前图像之间的配准将所述规划图像中的每个近距离放射治疗种子或导管位置映射为所述处置前图像中的对应的位置。
在生成规划图像和处置前图像之间的时间间隔期间，各种因子能够影响前列腺的尺寸、形状和位置。这些能够包括癌症的进展、膀胱的充盈或生成处置内图像的TRUS探头的存在。系统提供由于这些因子而可能被错误定位的导管对于系统的用户变得显而易见。用户随后可以决定适应计划的部分，或完全生成全新的计划。有利的是，由于处置前图像在时间上比将任何近距离放射治疗种子或导管插入前列腺中更早生成，因此这种错定位的近距离放射治疗种子或导管阻断危及器官的风险被最小化。由此改进了处置效果。
根据一方面，规划图像和处置前图像各自包括对应的危及器官；并且系统的处理器还被配置为：
显示包括危及器官的处置前图像；
在处置前图像中指示每个近距离放射治疗种子或导管位置；并且所述处理器被配置为：
要么a)在处置前图像中识别阻断危及器官的至少一个近距离放射治疗种子或导管位置，要么b)在处置前图像中指示没有近距离放射治疗种子或导管位置阻断危及器官。
有利地，该识别向用户警告递送当前的近距离放射治疗处置计划的结果。
根据一个方面，系统的处理器还被配置为：
生成经修订的近距离放射治疗处置计划，针对所述多个近距离放射治疗种子或导管中的每个种子或导管，所述经修订的近距离放射治疗处置计划包括所述处置前图像中的对应的经修订的近距离放射治疗种子或导管位置，使得所述处置前图像中的多个经修订的近距离放射治疗种子或导管位置一起满足所述前列腺中的所述期望的放射性剂量目标。
有利地，由于使用处置前图像来完成经修订的近距离放射治疗处置计划，因此其考虑了患者的最新解剖结构。
根据一个方面，规划图像和处置前图像各自包括对应的危及器官。此外，多个近距离放射治疗种子或导管中的每个包括规划图像中的对应的插入轨迹。系统的处理器还被配置为：
使用在规划图像和处置前图像之间的配准，将规划图像中的每个插入轨迹映射为处置前图像中的对应插入轨迹。
有利地，该方面提供了可能由于诸如前列腺的形状或位置的改变的因子而阻断危及器官的(一个或多个)任何导管轨迹对于系统的用户而言变得显而易见。由此改进了处置效果。用户随后可以决定适应规划的部分，或完全生成全新的规划。
参考所附权利要求描述了另外的方面。
来自所描述的发明的另外的优点对于本领域技术人员也是显而易见的。
附图说明
图1图示了LDR近距离放射治疗流程，在此期间，放射性种子被永久定位在前列腺中。
图2图示了HDR近距离放射治疗流程，在此期间，放射性珠子借助于导管被暂时定位在前列腺中。
图3图示了可以根据本发明的一些方面执行的各种方法步骤。
图4图示了基于在规划图像和处置前图像之间的配准将规划图像中的近距离放射治疗种子或导管位置映射为处置前图像中的对应位置。
图5图示了基于在规划图像和处置前图像之间的配准将规划图像中的近距离放射治疗种子或导管插入轨迹映射为处置前图像中的对应轨迹。
具体实施方式
在近距离放射治疗流程之前，患者通常经历成像流程，例如MRI或计算机断层摄影(即CT)，以确定前列腺的确切形状和尺寸。由该过程产生的规划图像被绘制或“轮廓化”，以便识别前列腺和附近的关键器官。鉴于其高分辨率成像能力，诸如MRI和CT的成像模态优选用于生成该图像。随后从规划图像生成处置计划。对于LDR近距离放射治疗，针对多个近距离放射治疗种子中的每个，这包括规划图像中对应的近距离放射治疗种子位置。对于HDR近距离放射治疗，针对多个近距离放射治疗导管中的每个，处置规划包括在规划图像中的对应的近距离放射治疗导管位置，使得在规划图像中的多个近距离放射治疗导管位置一起满足前列腺中的期望放射性剂量目标。通常，规划图像中的近距离放射治疗种子或导管位置一起满足多个这样的剂量目标。剂量目标可以例如包括将足够的辐射剂量递送到前列腺的癌症区域，将辐射剂量最小化到(一个或多个)关键结构(例如“危及器官”)以及尽可能多健康附近组织的节省。
为了图示本发明的原理，图1图示了LDR近距离放射治疗流程，在此期间，放射性种子被永久地定位在前列腺中。然而，应意识到，本发明还应用于其它类型的近距离放射治疗处置规划中，包括图2所图示的HDR近距离放射治疗流程。
参考图1，在LDR近距离放射治疗处置递送流程期间，根据处置计划将近距离放射治疗种子植入到前列腺中。通常，在全麻情况下将包括放射性碘(125I)的约100个放射性种子植入在患者内。在图1中，图示了男性解剖结构的各个部分，包括前列腺11、尿道12、膀胱13和直肠14。在剪切部分中示出了虚线圆圈内的前列腺11的细节。通常将由TRUS成像探头15例示的超声成像探头插入直肠14中，以便引导通过导管17将放射性种子16n放置到前列腺11中。导管17通常被最大程度地插入并且然后收回，同时释放种子16n在其期望位置18n。在插入导管17期间必须小心以避免关键结构，例如尿道12、膀胱13和直肠14的壁。为了最小化这种风险，TRUS成像探头15通常以实况成像模式操作，以在植入流程期间生成实况“处置内”图像，并且由此验证针和种子相对解剖结构的位置。通常将机械网格状设备(模板18)可固定地安装到TRUS成像探头15，以便通过导管17引导种子16n的释放。这确保了将种子相对实况超声图像插入到预定位置。导管17的深度和种子16n的释放可以由操作者根据导管17侧面上的标记手动控制，或者代替地，其深度和种子16n的释放可以使用机械步进器设备进行计算机控制。这样做，根据如在规划图像中定义的种子16n的其期望位置来插入种子16n。要注意，尽管在图1中图示了单个导管17，但是通常在单个流程中使用大约20-30个这样的导管，每个导管植入2与6个种子之间。
HDR近距离放射治疗处置规划阶段通常与上述LDR流程共享相同的初始MRI或CT成像流程。然后，将得到的处置规划图像用于生成HDR近距离放射治疗处置计划。然而，HDR近距离放射治疗处置规划不是定义近距离放射治疗种子的位置，而是针对多个近距离放射治疗导管中的每个来定义规划图像中对应的近距离放射治疗导管位置，使得在规划图像中的多个近距离放射治疗导管位置一起满足前列腺中期望的放射性剂量目标。鉴于它们的临时位置，这些HDR近距离放射治疗导管位置通常称为“停留位置”，临时辐射源或珠子在每个停留位置中保持对应的时间，称为“停留时间”。
然而，HDR近距离放射治疗的处置递送阶段与LDR近距离放射治疗的处置递送阶段稍微不同。到此，图2图示了HDR近距离放射治疗流程，在此期间，将放射性珠子通过导管暂时地定位在前列腺中。图2中类似识别的项目涉及图1中的相同项目。参考图2，在HDR近距离放射治疗处置递送流程期间，通常将由TRUS成像探头15例示的超声成像探头插入直肠14中，以便引导将导管17n放置到前列腺11中。导管17n通常由塑料制成，并且在每个导管内的放射性珠子的位置由后装载器借助于线控制。通常在流程中将大约15至20个导管17n插入前列腺中。放射性珠子通常包括60Co或192Ir。图2中未示出后装载器、线和珠子。每个珠子根据治疗计划沿其导管17n进行平移，使得其在预定时间(即停留时间)内保持在规划图像中定义的每个位置18n中，即每个停留位置。与在LDR近距离放射治疗中一样，在插入导管17期间必须小心，以避免关键结构，诸如尿道12、膀胱13和直肠14的壁。TRUS成像探头15因此可以在实况成像模式中使用，以在植入流程期间生成实况“处置内”图像，以便验证针和种子相对解剖结构的位置。尽管未在图2中示出，但是可以将类似于模板18的模板可固定地安装到TRUS成像探头15，以便引导导管17n的插入。
图3图示了可以根据本发明一些方面执行的各种方法步骤。尽管相对于LDR近距离放射治疗处置规划进行了描述，但是方法步骤也适用于HDR近距离放射治疗处置规划，以及通常近距离放射治疗处置规划。在一个实施例中，参考图3描述的方法可以由近距离放射治疗处置规划系统的处理器执行。此外，尽管被图示为步骤的顺序系列，但是这些步骤中的一些步骤可以与图示的顺序并行或不同地执行。本文公开的方法步骤可以以指令的形式记录，所述指令在处理器上执行时使处理器执行这样的方法步骤。指令可以存储在计算机程序产品上。计算机程序产品可以由专用硬件以及能够与适当的软件相关联地执行软件的硬件来提供。在由处理器提供时，所述功能能够由单个专用处理器、由单个共享处理器、或由多个个体处理器(它们中的一些能够被共享)来提供。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应被解释为唯一地指代能够运行软件的硬件，并且能够暗含地包括而不限于数字信号处理器“DSP”硬件、用于存储软件的只读存储器“ROM”、随机存取存储器“RAM”、非易失性存储设备等。此外，本发明的实施例能够采取计算机程序产品的形式，所述计算机程序产品可从计算机可用或计算机可读存储介质存取，所述计算机可用或计算机可读存储介质提供用于由计算机或任何指令运行系统使用或者与计算机或任何指令运行系统结合来使用的程序代码。出于该描述目的，计算机可用或计算机可读存储介质能够是可以包括、存储、通信、传播或运输用于由指令运行系统、装置或设备使用或与其结合来使用的程序的任何装置。所述介质能够是电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的或半导体系统(或者装置或设备)或传播介质。计算机可读介质的示例包括半导体或固态存储器、磁带、可移除计算机软盘、随机存取存储器RAM、只读存储器ROM、刚性磁盘以及光盘。光盘的当前示例包括压缩盘-只读存储器CD-ROM、压缩盘-读/写CD-R/W、Blu-RayTM以及DVD。
返回图3，并另外参考图1和图2，根据本发明，近距离放射治疗处置规划系统包括处理器，其被配置为：
接收30对应于前列腺11的至少部分的规划图像40；
生成31近距离放射治疗处置计划41，对于多个近距离放射治疗种子16n或导管17n中的每个，近距离放射治疗处置计划41包括在规划图像40中的对应的近距离放射治疗种子或导管位置18n，使得在规划图像40中的多个近距离放射治疗种子或导管位置18n一起满足在前列腺11中期望的放射性剂量目标；
接收32对应于前列腺11的至少部分的处置前图像42，处置前图像42在时间上比规划图像40更晚，并且在时间上比将任何近距离放射治疗种子或导管插入到前列腺中早地生成；以及
通过执行在规划图像40和处置前图像42之间的配准43将规划图像40中的每个近距离放射治疗种子或导管位置18n映射33为在处置前图像42中的对应位置。
规划图像40可以例如是包括患者的前列腺的MRI、CT或超声图像。超声图像可以例如使用TRUS探头生成。鉴于MRI和CT图像的比超声图像更高的分辨率，以及因此其区分不同解剖区域的改进的能力，因此其是优选的。
处置前图像42同样可以是包括患者前列腺的MRI、CT或超声图像。然而，对于处置前图像42，鉴于优化工作流程和最小化对患者的X射线辐射剂量，诸如TRUS图像的超声图像是优选的；通常从这种相对较低分辨率的成像模态中可用足够的解剖学细节。然而，规划图像40通常在递送近距离放射治疗处置之前的几天生成，以便给予足够的时间来生成和验证近距离放射治疗处置计划，但是通常在处置当天(即紧接在将任何放射性种子或导管插入到前列腺中之前)生成处置前图像42。
在一个示例性实施方式中，可以根据文档“Recent developments and bestpractice in brachytherapy treatment planning”(C.D.Lee,Br.J.Radiol，2014年9月；87(1041))中公开的原理从规划图像生成放射治疗计划41。在一个示例性实施方式中，可以根据文档“Current state of the art brachytherapy treatment planning dosimetryalgorithms”(Papagiannis,P等人Br J Radiol，2014年9月；87(1041))中公开的原理使用蒙特卡洛模拟来计算剂量计算。
在映射18中使用的在规划图像40和处置前图像42之间的配准43优选是刚性配准。为了执行该配准，可以以手动或自动分割技术来绘制一或两幅图像中的轮廓。也可以使用手动和自动技术的组合。例如，可以使用自动分割技术，例如基于模型的分割技术，或将图像配准到包括前列腺的至少部分的解剖图谱。在轮廓化过程之后，可以使用刚性配准来匹配轮廓上的点或轮廓本身，即在最小二乘意义上最好地匹配两幅图像的变换。在图4的右侧图示了基于轮廓的配准43，其中，来自规划图像40的前列腺11的轮廓被叠加在来自处置前图像42的前列腺11’的对应的虚线轮廓上。备选地，可以在没有轮廓化的情况下使用刚性配准过程，其中，可以使用刚性配准来匹配两幅图像中的每幅图像上的点或界标，所述刚性配准即为在最小二乘意义上最好匹配两幅图像的变换。这样的基于界标的配准在图4的右侧图示，其中，来自规划图像40的前列腺11的界标45最好匹配于处置前图像42中的对应的界标45’。
在一种实施方式中，在规划图像40上执行上述轮廓化或分割，并且通过将这样分割的规划图像40非刚性地配准到处置前图像42来分割包括前列腺的处置前图像的特征。该实施方式可以具有减少分割时间和/或改进分割准确度的益处，特别是当规划图像具有比处置前图像相对更高的分辨率时。
配准43最终定义了向量，所述向量用于将规划图像40中的每个近距离放射治疗种子或导管位置18n映射为处置前图像42中的对应位置。然而，在图4中，作为危及器官的示例的尿道46的位置被向上移位到相对实线轮廓化规划图像40的虚线轮廓化处置前图像42中的位置46’。这种移位例如是由在插入TRUS成像探头15后前列腺11上的压力导致的。现在，映射到处置前图像42中的附近近距离放射治疗种子位置阻断尿道46。因此，映射33用于警告近距离放射治疗规划系统的用户：如果根据当前的近距离放射治疗计划插入近距离放射治疗种子，则将会损害尿道46’。
任选地，并且参考图3，处理器还可以被配置为：
显示34包括危及器官46的处置前图像42；
在处置前图像42中指示35每个近距离放射治疗种子或导管位置18n；并且被配置为：
要么a)在处置前图像42中识别36阻断危及器官46的至少一个近距离放射治疗种子或导管位置，要么b)在处置前图像42中指示没有近距离放射治疗种子或导管位置阻断危及器官46。
这样做，可以向系统的用户指示递送当前近距离放射治疗处置计划的风险。所述识别例如可以包括改变与在处置前图像42中的相关近距离放射治疗种子或导管位置18n相对应的标记的形状、颜色、饱和度或色调，突出显示所述标记，使所述标记间歇地闪烁，或以文本形式指示相关阻断位置18n。通过备选地指示没有近距离放射治疗种子或导管位置阻断危及器官46，系统的用户可以容易地对当前的近距离放射治疗处置计划获得信心。这样的识别或指示可以通过比较相对于危及器官的(一个或多个)近距离放射治疗种子或导管的二维或三维位置来实现。没有近距离放射治疗种子或导管位置阻断危及器官的指示可以采取例如显示文本的形式，或如上所述，通过改变代表性标记的形状、颜色、饱和度或色调。
任选地，并继续参考图3，处理器还可以被配置为：
生成37经修订的近距离放射治疗处置计划，对于多个近距离放射治疗种子16n或导管17n中的每个，所述计划包括在处置前图像42中的对应的经修订的近距离放射治疗种子或导管位置，使得在处置前图像42中的多个经修订的近距离放射治疗种子或导管位置一起满足前列腺11中的期望的放射性剂量目标。
在该较后的步骤中，由于针对处置前图像42完成了经修订的近距离放射治疗处置计划，因此其考虑了前列腺和(一个或多个)任何危及器官的最新位置和形状。因此，可以递送更有效的近距离放射治疗处置规划。可以使用例如上述的蒙特卡洛剂量模拟来计算经修订的近距离放射治疗处置计划。在一种实施方式中，未被识别为阻断危及器官的任何近距离放射治疗种子或导管位置都维持在处置前图像42中的其原始位置中，并且在处置前图像中仅对被识别为阻断危及器官46的近距离放射治疗种子或导管位置进行调节。可以将被识别为阻断危及器官46的近距离放射治疗种子或导管位置调节为处置前图像中的新位置，或将其完全移除。该实施方式具有更快重新规划时间额益处。在另一实施方式中，经修订的近距离放射治疗处置计划可以涉及向多个近距离放射治疗种子16n或导管17n添加一个或多个新的近距离放射治疗种子或导管。每个新的近距离放射治疗种子或导管在处置前图像42中具有对应的添加的近距离放射治疗种子或导管位置，使得处置前图像42中包括添加的近距离放射治疗种子或导管位置的多个经修订的近距离放射治疗种子或导管位置一起满足前列腺11中的期望的放射性剂量目标。在该实施方式中，可以使用添加的位置来递送准确地满足前列腺11中的期望的放射性剂量目标的剂量。
在另一实施方式中，多个近距离放射治疗种子16n或导管17n中的每个包括在规划图像40中的对应的插入轨迹47n。对此，图5图示了基于规划图像和处置前图像之间的配准43来在规划图像中将近距离放射治疗种子或导管插入轨迹映射到处置前图像中的对应的轨迹。图5中与图4中相同项目相对应的项目利用相同的标签来识别。规划图像40和处置前图像42在图5中被图示为三维图像，但是这些备选地可以是如图4所图示的二维图像切片。参考图5，规划图像40和处置前图像42任选地均包括尿道46，作为危及器官的示例。在该实施方式中，处理器还被配置为：
使用在规划图像40和处置前图像42之间的配准43将规划图像40中的每个插入轨迹47n映射为处置前图像42中的对应的插入轨迹47n。
通过映射轨迹，向近距离放射治疗规划系统的用户提供另外的警告：如果根据近距离放射治疗计划插入近距离放射治疗种子，则会损害危及器官，在该示例中为尿道46。如图5所图示的，前列腺的变形导致穿过尿道的当前位置的插入轨迹。
在该实施方式中，处理器可选地还可以被配置为：
显示包括危及器官46的处置前图像42；
在处置前图像42中指示每个近距离放射治疗种子或导管位置18n及其对应的插入轨迹47n；并且
a)在处置前图像42中识别阻断危及器官46的至少一个近距离放射治疗种子或导管位置和/或在处置前图像42中识别阻断危及器官46的至少一个插入轨迹47n，或者b)在处置前图像(42)中指示没有近距离放射治疗种子或导管位置阻断危及器官(46)，和/或在处置前图像(42)中指示没有插入轨迹(42n)阻断危及器官(46)。
这样做，向用户提供更鲁棒的警告，尤其是当显示图像切片并且在当前未显示的图像切片中发生阻断危及器官时。在备选方案中，通过指示没有近距离放射治疗种子或导管位置阻断危及器官46，或者没有插入轨迹(42n)阻断危及器官(46)，系统的用户可以容易地获得对当前近距离放射治疗处置计划的信心。这样的识别或指示可通过比较(一个或多个)近距离放射治疗种子或导管相对危及器官的二维或三维位置来实现。
在该实施方式中，处理器任选地还可以被配置为在处置前图像42中识别阻断危及器官46的至少一个插入轨迹47n，并且：
在处置前图像42中调节至少一个识别的插入轨迹，使得其不阻断危及器官46。
该步骤可以通过调节相应的近距离放射治疗种子或导管位置18n来执行，或者不调节其位置并且由此仅调节其轨迹来执行。后一种可能性更简单，其中，不需要重新计算剂量。在必要时，可以使用例如上述蒙特卡洛剂量模拟来执行导管的重新定位。
应注意，尽管上述方法步骤被描述为由近距离放射治疗处置规划系统的处理器执行，但是方法步骤可以备选地以指令的形式记录，当在处理器上执行时，所述指令使处理器执行这样的方法步骤。此外，步骤不必按照所描述的顺序执行，并且其可以与本文描述的其它步骤组合以获得另外的有益效果。
总而言之，已经描述了近距离放射治疗处置规划系统，其中，所述系统的处理器接收对应于前列腺的至少部分的规划图像；生成近距离放射治疗处置计划，针对多个近距离放射治疗种子或导管中的每个，所述近距离放射治疗处置规划包括在规划图像中的对应的近距离放射治疗种子或导管位置，使得在规划图像中的多个近距离放射治疗种子或导管位置一起满足在前列腺中期望的放射性剂量目标；接收对应于前列腺的至少部分的处置前图像，所述处置前图像在时间上比规划图像更晚并且在时间上比将任何近距离放射治疗种子或导管插入到前列腺中早地生成；并且通过执行在规划图像和处置前图像之间的配准将规划图像中的每个近距离放射治疗种子或导管位置映射为在处置前图像中的对应的位置。

Claims (15)

1.一种近距离放射治疗处置规划系统，所述系统包括处理器，所述处理器被配置为：
接收(30)对应于前列腺(11)的至少部分的规划图像(40)；
生成(31)近距离放射治疗处置计划(41)，针对多个近距离放射治疗种子(16n)或导管(17n)中的每个种子或导管，所述近距离放射治疗处置计划包括所述规划图像(40)中的对应的近距离放射治疗种子或导管位置(18n)，使得所述规划图像(40)中的多个近距离放射治疗种子或导管位置(18n)一起满足所述前列腺(11)中的期望的放射性剂量目标；
接收(32)对应于前列腺(11)的所述至少部分的处置前图像(42)，所述处置前图像(42)在时间上比所述规划图像(40)更晚并且在时间上比将任何近距离放射治疗种子或导管插入到所述前列腺中更早被生成；并且
通过执行所述规划图像(40)与所述处置前图像(42)之间的配准(43)将所述规划图像(40)中的每个近距离放射治疗种子或导管位置(18n)映射(33)为所述处置前图像(42)中的对应的位置。
2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述规划图像(40)和所述处置前图像(42)各自包括对应的危及器官(46)；并且其中，所述处理器还被配置为：
显示(34)包括所述危及器官(46)的所述处置前图像(42)；
在所述处置前图像(42)中指示(35)每个近距离放射治疗种子或导管位置(18n)；并且所述处理器被配置为：
要么a)在所述处置前图像(42)中识别(36)阻断所述危及器官(46)的至少一个近距离放射治疗种子或导管位置，要么b)在所述处置前图像(42)中指示没有近距离放射治疗种子或导管位置阻断所述危及器官(46)。
3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：
生成(37)经修订的近距离放射治疗处置计划，针对所述多个近距离放射治疗种子(16n)或导管(17n)中的每个种子或导管，所述经修订的近距离放射治疗处置计划包括所述处置前图像(42)中的对应的经修订的近距离放射治疗种子或导管位置，使得所述处置前图像(42)中的多个经修订的近距离放射治疗种子或导管位置一起满足所述前列腺(11)中的所述期望的放射性剂量目标。
4.根据权利要求3所述的系统，其中，生成(37)所述经修订的近距离放射治疗处置计划包括：针对未被识别为阻断所述危及器官的每个近距离放射治疗种子或导管位置，维持所述近距离放射治疗种子或导管在所述处置前图像(42)中的位置；并且针对被识别为阻断所述危及器官(46)的每个近距离放射治疗种子或导管位置，调节所述近距离放射治疗种子或导管在所述处置前图像中的位置。
5.根据权利要求3所述的系统，其中，生成(37)所述经修订的近距离放射治疗处置计划包括：向所述多个近距离放射治疗种子(16n)或导管(17n)添加一个或多个新的近距离放射治疗种子或导管，每个新的近距离放射治疗种子或导管具有所述处置前图像(42)中的对应的添加的近距离放射治疗种子或导管位置，使得所述处置前图像(42)中包括所述添加的近距离放射治疗种子或导管位置的所述多个经修订的近距离放射治疗种子或导管位置一起满足所述前列腺(11)中的所述期望的放射性剂量目标。
6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述规划图像和所述处置前图像各自包括对应的危及器官(46)，其中，所述多个近距离放射治疗种子(16n)或导管(17n)中的每个种子或导管包括所述规划图像(40)中的对应的插入轨迹(47n)，并且其中，所述处理器还被配置为：
使用所述规划图像(40)与所述处置前图像(42)之间的所述配准(43)将所述规划图像(40)中的每个插入轨迹(47n)映射为所述处置前图像(42)中的对应的插入轨迹(47n)。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述处理器还被配置为：
显示包括所述危及器官(46)的所述处置前图像(42)；
在所述处置前图像(42)中指示每个近距离放射治疗种子或导管位置(18n)及其对应的插入轨迹(47n)；并且所述处理器被配置为：
要么a)在所述处置前图像(42)中识别阻断所述危及器官(46)的至少一个近距离放射治疗种子或导管位置，和/或在所述处置前图像(42)中识别阻断所述危及器官(46)的至少一个插入轨迹(47n)；要么b)在所述处置前图像(42)中指示没有近距离放射治疗种子或导管位置阻断所述危及器官(46)，和/或在所述处置前图像(42)中指示没有插入轨迹(42n)阻断所述危及器官(46)。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述处理器被配置为在所述处置前图像(42)中识别阻断所述危及器官(46)的至少一个插入轨迹(47n)，并且其中，所述系统还被配置为：
在所述处置前图像(42)中调节所识别的至少一个插入轨迹，使得所识别的至少一个插入轨迹不阻断所述危及器官(46)。
9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述调节是在不调节对应的近距离放射治疗种子或导管位置(18n)的情况下执行的。
10.根据权利要求1所述的系统，其中，所述处理器还被配置为通过以下操作中的任一项来在所述规划图像(40)和/或所述处置前图像(42)中分割前列腺(11)的所述至少部分：i)使用基于模型的分割技术；以及ii)将所述规划图像(40)和/或所述处置前图像(42)与包括前列腺(11)的所述至少部分的解剖图谱进行配准。
11.根据权利要求1所述的系统，其中，所述规划图像(40)和所述处置前图像(42)各自包括对应的危及器官(46)；
并且其中，所述处理器还被配置为通过以下操作中的任一项来在所述规划图像(40)和/或所述处置前图像(42)中分割所述危及器官(46)：使用基于模型的分割技术；以及将所述规划图像(40)和/或所述处置前图像(42)与包括所述危及器官(46)的解剖图谱进行配准。
12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述规划图像(40)和所述处置前图像(42)各自包括对应的危及器官(46)；
其中，所述处理器还被配置为通过以下操作中的任一项来在所述规划图像(40)中分割前列腺(11)的所述至少部分和所述危及器官(46)：使用基于模型的分割技术；以及将所述规划图像(40)与包括前列腺(11)的所述至少部分和所述危及器官(46)的解剖图谱进行配准；并且
通过执行所述规划图像(40)与所述处置前图像(42)之间的非刚性配准来在所述处置前图像(42)中分割前列腺(11)的所述至少部分和所述危及器官(46)。
13.根据权利要求1所述的系统，其中，所述规划图像(40)是X射线图像或CT图像或MRI图像，和/或其中，所述处置前图像(42)是超声图像。
14.一种近距离放射治疗处置规划方法，所述方法包括以下步骤：
接收(30)对应于前列腺(11)的至少部分的规划图像(40)；
生成(31)近距离放射治疗处置计划(41)，针对多个近距离放射治疗种子(16n)或导管(17n)中的每个种子或导管，所述近距离放射治疗处置计划包括所述规划图像(40)中的对应的近距离放射治疗种子或导管位置(18n)，使得所述规划图像(40)中的多个近距离放射治疗种子或导管位置(18n)一起满足所述前列腺(11)中的期望的放射性剂量目标；
接收(32)对应于前列腺(11)的所述至少部分的处置前图像(42)，所述处置前图像(42)在时间上比所述规划图像(40)更晚并且在时间上比将任何近距离放射治疗种子或导管插入到所述前列腺中更早被生成；
通过执行所述规划图像(40)与所述处置前图像(42)之间的配准(43)将所述规划图像(40)中的每个近距离放射治疗种子或导管位置(18n)映射(33)为所述处置前图像(42)中的对应的位置。
15.一种包括指令的计算机程序产品，所述指令当在处理器上运行时使所述处理器执行根据权利要求14所述的方法的步骤。
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