JP2017538497A - 高線量率小線源療法の適応プランニング及び送達 - Google Patents

Abstract

医療器具の動的位置特定のためのシステムは、１つ以上の医療器具が展開されるボリュームを撮像するように構成された超音波撮像システム（１１０）を含む。レジストレーションモジュール（１３６）が、上記１つ以上の医療器具の２つの画像をレジストレーションして、これら２つの画像間での変換を計算する。これら２つの画像は時間的に隔てられている。プランニングモジュール（１４２）が、上記ボリューム及び上記１つ以上の医療器具の位置を、上記変換に基づいて更新し、次いで、該更新された位置に従って治療プランを更新することで、該更新されたプランにおいて、上記ボリューム及び上記１つ以上の医療器具の位置における変化が計算に入れられるようにする、ように構成される。

Description

本開示は、医療器具に関し、より具体的には、画像ベースの技術を用いた、例えば高線量率（high-dose rate；ＨＤＲ）小線源療法又はその他の治療のための、適応プランニング及び治療更新のシステム及び方法に関する。

高線量率（ＨＤＲ）小線源療法は、がん組織を死滅させるために幾つかの中空のカテーテルを介して幾らかの放射線源が前立腺に一時的に導入される前立腺がんの治療法である。超音波（ＵＳ）ガイド下でのＨＤＲ小線源療法では、プランに基づいて、カテーテルを案内グリッドに通すことによって、中空カテーテルが前立腺の内部に埋め込まれる。次に、底から尖に経直腸超音波（ＴＲＵＳ）プローブを並進させることによって、３次元（３Ｄ）ＵＳボリュームが生成される。画像上で前立腺及びカテーテルがセグメント化され、カテーテルの位置がコンピュータに送られ、それにより、カテーテルの内部での放射性源の位置（滞留位置）と、それらの滞留位置に放射性源が存在すべき時間量（滞留時間）とが最適化される。その後、アフターローダーを使用してプランが実行される。このアプローチの欠点は、ＵＳ画像内でのカテーテルのセグメンテーションが、シャドーイングおよび石灰化のために厄介で困難なことである。

カテーテルを位置特定するために電磁（ＥＭ）トラッカーが提案されている。この種のシステムでは、ＥＭトラッカーを用いてプローブが追跡され、前立腺の底から尖へのプローブの引き戻しによって３Ｄ超音波ボリュームが作り出される。また、較正段階において、ＥＭ追跡されるポインタを使用して、案内グリッドが超音波ボリュームに関係付けられる。ＥＭトラッカーと超音波ボリュームとの間の関係は、較正段階の後に知られる。カテーテルの挿入後、ＥＭ追跡されるガイドワイヤがカテーテル中に挿入され、超音波ボリューム内でカテーテルが位置特定される。

慎重な較正の後であっても、ＥＭ追跡を用いて特定されるカテーテルの位置と、超音波ボリューム内で明るい領域として現れるカテーテルの実際の位置との間には、幾らかの誤差が存在する。補正されない場合、この誤差は組織の有意な過少又は過多の線量をもたらしてしまい得る。この誤差の原因は、ＵＳ画像とプローブＥＭトラッカーとの間の元々の較正誤差の結果であり得るとともに、近くの金属物体によって、あるいは単純に、フィールド（場）発生器の異なる距離及び／又は向きによって生じるＥＭトラッカーの読み取りの変化によって、引き起こされるＥＭ場発生器の磁場の変動の結果であり得る。別の方法では、カテーテルを位置特定するために超音波追跡技術が使用されることがある。

プランがアフターローダーに転送されると、アフターローダーは、プランに基づいて組織を照射すべく、カテーテル内に放射性物質を順次に挿入する。総放射時間は約０．５時間に達し得る。この間に、患者又はカテーテルが動くことがある。さらに、カテーテル挿入外傷及び放射線の結果として前立腺が腫れる。故に、前立腺に対するカテーテルの相対位置が、放射の間に変化し得る。現行のプラクティスでは、これらの要因のどれもが考慮されていない。

本原理によれば、医療器具の動的位置特定のためのシステムは、１つ以上の医療器具が展開されるボリュームを撮像するように構成された超音波撮像システムを含む。レジストレーションモジュールが、上記１つ以上の医療器具の少なくとも２つの画像をレジストレーションして、これら少なくとも２つの画像間での変換を計算するように構成され、これら少なくとも２つの画像は時間的に隔てられる。プランニングモジュールが、上記ボリューム及び上記１つ以上の医療器具の位置を、上記変換に基づいて更新し、次いで、該更新された位置に従って治療プランを更新することで、該更新されたプランにおいて、上記ボリューム及び上記１つ以上の医療器具の位置における変化が計算に入れられるようにする、ように構成される。

医療器具の動的位置特定のための別のシステムは、１つ以上の医療器具の位置を追跡するように構成された追跡システムと、上記１つ以上の医療器具を受け入れて、ボリューム内に展開されるときに上記１つ以上の医療器具の位置決めを支援するように構成された案内グリッドと、上記１つ以上の医療器具が展開される上記ボリュームを撮像するように構成された超音波撮像システムとを含む。レジストレーションモジュールが、上記１つ以上の医療器具の少なくとも２つの画像をレジストレーションして、上記少なくとも２つの画像間での変換を計算するように構成され、上記少なくとも２つの画像は時間的に隔てられる。プランニングモジュールが、上記ボリューム及び上記１つ以上の医療器具の位置を、上記変換に基づいて更新し、次いで、該更新された位置に従って治療中に治療プランを更新することで、該更新されたプランにおいて、上記ボリューム及び上記１つ以上の医療器具の位置における変化が計算に入れられるようにする、ように構成される。

医療器具を動的に位置特定する方法は、ボリューム内の１つ以上の医療器具の位置を追跡することと、上記１つ以上の医療器具が展開される第１過程において、上記ボリューム内の上記１つ以上の医療器具を超音波撮像することと、上記１つ以上の医療器具が展開される治療中の後続過程において、上記ボリューム内の上記１つ以上の医療器具を超音波撮像することと、上記第１過程における上記ボリュームを、後続過程における上記ボリュームとレジストレーションして、上記第１過程における上記ボリュームの画像と、上記後続過程における上記ボリュームの画像との間での変換を計算することと、上記変換を用いて画像間で上記ボリューム内の上記１つ以上の医療器具及び器官の位置を更新することと、プランニングモジュールにて上記位置を更新することと、更新された位置を用いて治療プランを更新することとを含む。

添付の図面とともに読まれるべき例示的な実施形態の以下の詳細な説明から、本開示の上述及びその他の目的、特徴及び利点が明らかになる。

以下、本開示は、以下の図を参照して好適実施形態を詳細に説明する。
一実施形態に従った、超音波画像を用いた器具位置特定のための動的システムを示すブロック／フロー図である。 例示的な一実施形態に従った動的器具位置特定及びプランニングの方法を示すフロー図である。 例示的な他の一実施形態に従った動的器具位置特定及びプランニングの他の方法を示すフロー図である。

本原理によれば、現在考慮されていない発生し得る変数を計算に入れるような、超音波（ＵＳ）における例えばカテーテル又はニードルなどの医療器具の自動位置特定のためのシステム及び方法が提供される。特に有用な実施形態によれば、適応プランニングが、高線量率（ＨＤＲ）前立腺小線源療法に採用される。放射線源はカテーテルに順次導入されるので、各カテーテルに放射線源を挿入する前にプランを適応させることが可能である。前立腺体積、前立腺若しくはカテーテルの位置、及びその他の効果（運きなど）における変化が、組織照射の前又は最中に考慮に入れられ得る。これは、ひいては、線量カバレッジの適合性を改善し、治療の質を高めることができる。画像ベースのレジストレーション法を使用して、カテーテルの位置が画像座標系（例えば、超音波座標系）内にレジストレーションされる。

高線量率（ＨＤＲ）小線源療法は、前立腺に挿入された中空のカテーテルの中を通る幾らかの放射線源によって一時的に提供される内部放射線による前立腺がんの治療である。正確なプランニング及び線量送達のためには、前立腺の解剖学的構造に対するカテーテルの正確な位置特定が必要である。処置に先立っていったんカテーテルがデジタル処理され、ターゲットの腺に十分な線量を送達するとともに、さらにはその他の器官に危害を加えないように、プランが立案される。そして、プランが、当該プランに基づいてカテーテルの内部に放射線源を挿入するアフターローダーシステムに転送される。従来のプラクティスでは、いったん放射線治療が開始されるとプランは適応されない。しかしながら、放射中に患者が動くことがあり、あるいは放射線及びカテーテル挿入の外傷に反応して前立腺が腫れることになる。故に、前立腺に対するカテーテルの位置が照射中に変化し得る。

本原理は、前立腺の位置および体積における変化を検出して補正するための超音波誘導適応式ＨＤＲプランニングを提供する。ＨＤＲ前立腺小線源療法のプランを適応させる能力は、あらゆるマルチモダリティ小線源療法システムにおいて重要な機能となり得る。有用な実施形態に従ったＨＤＲ特有の適応ワークフローは、放射線治療が開始された後に、治療プランの実行を微調整するための変更を可能にする。追跡されるカテーテルを表すものをＵＳ画像に対してレジストレーションするために、複数のＵＳボリュームのデフォーマブル画像レジストレーション及び画像ベースのレジストレーションが使用され得る。前立腺の位置及びボリュームの変化並びにカテーテルの何らかの動きを検出するために、追跡技術が使用され得る。この情報が、ＨＤＲ小線源療法の術中適応プランニングのために処理ユニットに送られる。一実施形態において、放射線の送達中に前立腺を撮像するために、３Ｄ経直腸ＵＳ（ＴＲＵＳ）プローブが使用される。放射線カプセルが新たなカテーテルに挿入される前に、新たな３Ｄ ＵＳボリュームが収集される。この新たなボリュームが、先行ボリューム又はベースライン（基準）ボリュームに対してデフォーマブル（変形可能）にレジストレーションされる。デフォーマブルレジストレーションは、前立腺及びその他のクリティカル構造物の新たな位置及びボリュームを明らかにする。また、デフォーマブル画像レジストレーション結果を用いて、先行ボリューム内でデジタル処理されたカテーテルの位置を新たなボリュームに転写することができる。さらに、カテーテルの新たな位置を、追跡技術を用いて測定することができる。この情報が、コンピュータシステムに送られて、それに従ってプランが適応される。

理解されるべきことには、本発明は以下では医療器具に関して説明されるが、本発明の教示は、もっと広いものであり、あらゆる撮像システムに適用可能である。一部の実施形態において、本原理は、複雑な生体系又は機械系を監視あるいは分析する際に使用される。特に、本原理は、生体系の内部監視手順、例えば肺、消化管、排泄器官、血管、前立腺、腎臓などの体の全ての領域での手順に適用可能である。図に示される要素は、ハードウェア及びソフトウェアの様々な組合せにて実装されることができ、単一の要素又は複数の要素に結合され得る機能を提供する。

図に示される様々な要素の機能は、専用ハードウェア、及び適切なソフトウェアと協働してソフトウェアを実行することが可能なハードウェアの使用を介して提供され得る。プロセッサによって提供されるとき、それらの機能は、単一の専用プロセッサによって、単一の共用プロセッサによって、あるいは一部が共用され得る複数の個別プロセッサによって提供される。また、“プロセッサ”又は“コントローラ”なる用語の明示的な使用は、ソフトウェアを実行可能なハードウェアを排他的に意味するものと解釈されるべきでなく、以下に限られないが、デジタル信号プロセッサ（“ＤＳＰ”）ハードウェア、ソフトウェアを格納する読み出し専用メモリ（“ＲＯＭ”）、ランダムアクセスメモリ（“ＲＡＭ”）、不揮発性ストレージなどを暗示的に含み得る。

また、発明の原理、態様及び実施形態、並びにその具体例を記載するここでの全ての記述は、構造的な均等物及び機能的な均等物の双方を包含することを意図したものである。さらに、そのような均等物は現在知られている均等物と将来的に開発される均等物（構造にかかわらず、同じ機能を果たす何らかの開発された要素）との双方を含むことが意図される。故に、例えば、当業者に認識されるように、ここに提示されるブロック図は、発明の原理を具現化する例示的なシステムコンポーネント及び／又は回路を概念的に見たものを表している。同様に、認識されるように、フローチャート、フロー図、及びそれらに類するものは、コンピュータ又はプロセッサが明示的に示されていようといなかろうと、事実上コンピュータ読み取り可能記憶媒体内に表現されてコンピュータ又はプロセッサによってそのように実行され得る様々な処理を表している。

また、本発明の実施形態は、コンピュータ使用可能あるいはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体からアクセス可能なコンピュータプログラムの形態をとることができ、これは、コンピュータ又は何らかの命令実行システムによって使用され、あるいはそれとともに使用されるプログラムコードを提供する。この説明の目的で、コンピュータ使用可能あるいはコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、命令実行システム、装置又はデバイスによる使用又はそれとともにの使用のためにプログラムを含み、格納し、通信し、伝播し、あるいは輸送し得る如何なる装置であってもよい。媒体は、電子媒体、磁気媒体、光媒体、電磁気媒体、赤外線媒体、半導体システム（若しくは装置、デバイス）、又は伝搬媒体とし得る。コンピュータ読み取り可能媒体の例には、半導体メモリ若しくはソリッドステートメモリ、磁気テープ、取り外し可能コンピュータディスク、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、リジッドな磁気ディスク及び光ディスクがある。光ディスクの現行例には、コンパクトディスク型読み出し専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、リード／ライト型コンパクトディスク（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）、及びＤＶＤがある。

以下、図面を参照する。図において、同一あるいは同様の要素は、似通った参照符号によって表すこととする。先ず図１を参照するに、一実施形態に従った、超音波画像を用いた適応的な医療器具の位置特定及びプランニングのためのシステム１００が例示的に示されている。システム１００は、そこからプロシージャが指揮及び／又は管理されるワークステーション又はコンソール１１２を含み得る。ワークステーション１１２は好ましくは、１つ以上のプロセッサ１１４と、プログラム及びアプリケーションを格納するためのメモリ１１６とを含む。メモリ１１６は、超音波撮像システム１１０からの画像を解釈して比較するように構成された画像処理モジュール１１５を格納し得る。画像処理モジュール１１５は、ＵＳプローブ１２８を用いて取得される画像を収集又は受信するように構成される。高線量率（ＨＤＲ）小線源療法手順に関して本原理が例示的に記載されるので、ＵＳプローブ１２８は、経直腸ＵＳ（ＴＲＵＳ）プローブ（２Ｄ又は３Ｄ）を含み得る。プローブ１２８は、光学的に追跡されるＵＳプローブ、電磁（ＥＭ）追跡されるＵＳプローブ、非追跡３Ｄプローブなどを使用し得る。画像処理モジュール１１５はまた、例えば撮像ボリューム又は画像１３４における器具及び／又は器官の手動又は自動でのデジタル処理などの機能を提供するために使用され得る。

処置中に、例えばカテーテル、アプリケータ又はその他の器具などの医療器具１０２が、被検体１６０（例えば、患者）、そして特には、例えば前立腺などの器官１６４に挿入される。小線源療法での適用において、器具１０２は案内グリッド１６２を通り抜けるとし得る。案内グリッド１６２は、治療に先立って（すなわち、先験的に）、撮像システム１１０の座標系１２３で較正され／それに対応付けられ得る。器具１０２はその中に、例えばＥＭ追跡、光形状センシングデバイス／システムなどといった、追跡デバイス１０４を含むか受け入れるかするように構成され得る。中空のチューブであるカテーテル１０２が、組織（被検体１６０又は器官１６４）に挿入される。次いで、例えばＥＭ追跡ガイドワイヤ又は光形状センシングファイバなどの、形状再構成デバイス又は追跡デバイス１０４が、カテーテル１０２に挿入され、そして取り除かれる。実際には、１つのＥＭ追跡ガイドワイヤ又は光形状センシング（ＯＳＳ）ファイバ１２５を用いて、幾つかのカテーテルの形状を再構成することができる。他の実施形態では、カテーテル１０２と形状再構成センサ（１２５）又は追跡デバイス１０４とが共に一体化されてもよい。理解されるべきことには、例えば画像ベースのレジストレーション及び追跡などの、その他の手順も同様に使用得る。

ＥＭ追跡では、例示的な一実施形態において、フィールド（場）発生器１２２及び追跡システム処理モジュール１２４（例えば、ＥＭ追跡用）を使用して、器具１０２の位置が追跡される。ＥＭ場が生成され、器具１０２の動きがＥＭ座標系１２６で追跡される。ＯＳＳファイバ追跡では、例示的な一実施形態において、光ファイバデバイス１２５からのフィードバック及び追跡システム処理モジュール１２４（例えば、光形状センシング用）を使用して、器具１０２の位置が追跡される。モジュール１２４は、ＥＭ追跡用及びＯＳＳ追跡用に別々のモジュールを含み得るが、参照しやすさのために単一のモジュールとして描かれている。ファイバデバイスの形状によって生成された後方反射光が、それ自身の座標系（例えば、座標系１２７）で追跡される。単一の追跡方法のみが必要であるが、複数のシステムが一緒に使用されてもよいし、あるいは他の追跡システムが使用されてもよい。

一実施形態によれば、画像処理モジュール１１５にてレジストレーションモジュール１３６を用いて、ＥＭ処理モジュール１２４からのカテーテル位置をＵＳボリューム上に重ね合わせる又はレジストレーションするために、そしてひいては、ＵＳボリューム内でカテーテル１０２を位置特定するために、画像ベースの手法が使用され得る。他の実施形態では、モジュール１２４内でＥＭ処理が光形状センシングで置き換えられ得るとともに、ＥＭ追跡デバイス１０４が形状センシング用の光ファイバで置き換えられ得る。ＥＭ信号又は光信号を用いて、器具１０２の位置が決定される。器具１０２は、好ましくはカテーテルを含むが、ガイドワイヤ、プローブ、内視鏡、その他の医療コンポーネントなどを含んでいてもよい。

他のレジストレーションシステム及び技術も使用され得る。例えば、画像ベースのレジストレーションは、デジタル処理されたカテーテルをＵＳボリュームに対してレジストレーションする一手法である。カテーテルが、画像内で手動デジタル処理される場合、又はＵＳを用いた器具追跡を用いて（ＩｎＳｉｔｕ）デジタル処理される場合、それらは既にＵＳ座標系にあり、レジストレーションは不要である。プローブ１２８が、ＯＳＳ又はＥＭを使用して追跡されるとともに、同じ方法でカテーテル１０２がデジタル処理される場合、レジストレーションは、画像に頼ることなく追跡情報を使用して行われることができる。

理解されるべきことには、器官の位置、及び／又はそれらの器官の内部若しくは近傍の医療デバイスの位置を理解することは、本原理に従って複数の様々な方法で行われることができる。例えば、器官全体や輪郭などを追跡するために、３Ｄシーケンシャル・デフォーマブル画像レジストレーション（画像対画像（イメージ・ツー・イメージ））１３８が使用され得る。これは、プローブ又はカテーテルの如何なる追跡もなしで行われることができる。斯くして、画像ベースレジストレーションによって、そして、少なくとも最初の画像におけるカテーテル（１０２）の手動特定（又は可能であれば自動での画像ベースカテーテル識別）を用いて、全てを行うことができる。これは、その上でプローブ１２８及び／又はグリッド１６２が作動されるステッパ１３０に因って、すなわち、ステッパ１３０の能動的若しくは受動的な位置エンコーディングを用いて、その位置が既知であるプローブ１２８（例えば、ボリューム超音波プローブ、又は２Ｄ ＵＳプローブ）を使用し、そうして、３Ｄ ＵＳ画像を再構成することができる。

空間追跡を用いることで、２Ｄ超音波プローブ１２８を用いて、３Ｄ ＵＳの再構成を容易にし得る。プローブ１２８は、例えば、ＥＭ、ＯＳＳ、光学的又はその他の追跡機構（又は単純にステッパ１３０の機械的な能動／受動位置エンコーディング）を用いて追跡され得る。カテーテル１０２の空間的な追跡又は“マッピング”を用いて、１回限りのマッピング（挿入直後）と、それに続くカテーテルの形状／位置の後続画像への画像ベース伝播とが実行され、あるいは、器具対画像（インスツルメント・ツー・イメージ）ベースのレジストレーションモジュール１４０（やはり、デフォーマブル画像レジストレーションの形態）によって、手順全体を通じて断続的なマッピング（例えば、取得される３Ｄ ＵＳ毎、又はｎ番目の画像毎）が実行される。空間的に追跡されるカテーテルの形状は、最新の３Ｄ ＵＳ画像に対するレジストレーションを必要とすることもあるし、必要としないこともある。

ＵＳを用いた（ＩｎＳｉｔｕ）器具追跡のための知的センシングでは、器具１０２が常に超音波に対してレジストレーションされるが、画像に対する再レジストレーションからの利益が存在することがあり、例えば、“経路対ボリューム（パス・ツー・ボリューム）”レジストレーションは、単にＩｎＳｉｔｕを“そのまま”使用することよりも良好な精度を提供し得る。

ＯＳＳ及びＥＭ追跡が、上述のように使用され得る。これが特に有利であるのは、追跡システムと同じ追跡モダリティでプローブ１２８が追跡され、そして、ＩｎＳｉｔｕと同様に、追跡される経路の位置もＵＳ座標（較正、追跡誤差などを被る）で知られているが、より良い精度のために、なおも再レジストレーション（“経路対ボリューム”）の恩恵を受け得る場合である。同じモダリティでプローブが追跡されない場合は、追跡されたパスが最新画像に対してレジストレーションされる必要がある。

一実施形態において、ワークステーション１１２は、被検体（患者）１６０の内部画像を見るためのディスプレイ１１８を含むとともに、ボリュームの画像１３４を別の画像又は描写（レンダリング）のオーバーレイとして含み得る。ディスプレイ１１８はまた、ユーザが、ワークステーション１１２及びそのコンポーネントや機能、又はシステム１００内のその他の要素とインタラクトすることを可能にし得る。これは、ワークステーション１１２からのユーザフィードバック及びワークステーション１１２とのユーザインタラクションを可能にするキーボード、マウス、ジョイスティック、触覚デバイス、又は何らかのその他の周辺機器若しくは制御装置を含み得るインタフェース１２０によって更に支援される。

メモリ１１６は、レジストレーションモジュール１３６を格納することができ、レジストレーションモジュール１３６は好ましくは、複数のＵＳボリューム（例えば、経時的変化追跡）をレジストレーションするためのデフォーマブル画像レジストレーションモジュール１３８を含む。レジストレーションモジュール１３６は、カテーテルの追跡表示を１つ以上のＵＳ画像１３４に対してレジストレーションするための画像ベースレジストレーションモジュール１４０を含む。追跡表示は、超音波画像レジストレーションのための画像ベースの追跡、ＥＭ、ＯＳＳ、ＩｎＳｉｔｕ又は他の追跡技術を含み得る。

メモリ１１６はまた、例えばＨＤＲ前立腺小線源療法治療又はこれに類するものなどの治療を計画作成するための適応プランニングモジュール１４２を含む。プランニングモジュール又はプランナ１４２は、超音波座標系におけるカテーテル位置及び関心器官の輪郭描写を用いて、プランの一部として、又はプランを更新する手順中の何らかの時点で、滞留（ドウェル）位置及び時間を計算する。線量及び滞留時間の量は、高線量率（ＨＤＲ）小線源療法又はその他の治療について計算され得る。使用されるレジストレーション方法の１つの利益は、レジストレーション後に、カテーテル及び器官輪郭の双方が同じ座標系にあり、進捗を追跡するために使用されることができることである。

本原理は、器官の位置及びボリュームにおける変化を検出して補正する超音波誘導適応ＨＤＲプランニングを提供する。ＨＤＲ前立腺小線源療法のプランを適応させる能力は、あらゆるマルチモダリティ小線源療法システムにおいて重要な機能となり得る。有用な実施形態に従ったＨＤＲ特有の適応ワークフローは、放射線治療が開始された後に、治療プランの実行を微調整するための変更を可能にする。器具（カテーテル）１０２を表すものをＵＳ画像１３４に対してレジストレーションするために、デフォーマブル画像レジストレーションモジュール１３８及び画像ベースレジストレーションモジュール１４０が使用され得る。

経時的な前立腺の位置及びボリュームの変化並びにカテーテルの何らかの動きを検出するために、追跡技術が使用され得る。ＥＭ又はＯＳＳにおけるような追跡は、例えば前立腺といった器官の位置及びボリュームの変化を検出するためには使用されることができない。デフォーマブル画像レジストレーションモジュール１３８は、（１つ以上の）器官の位置又はボリュームにおける変化についての情報を与える。カテーテル１０２の位置を更新するために、追跡技術（ＥＭ、ＯＳＳなど）又はデフォーマブル画像レジストレーションを当てにすることができる。

変化情報が、ＨＤＲ小線源療法又はその他の処置に関する術中適応プランニングのためにプランナ１４２に送られる。一実施形態において、放射線の送達中に前立腺（１６４）を撮像するために、３Ｄ経直腸ＵＳ（ＴＲＵＳ）プローブ（１２８）が使用される。放射線カプセルが新たなカテーテルに挿入される前に、新たな３Ｄ ＵＳボリュームが収集される。この新たなボリュームが、先行ボリューム又はベースラインボリュームに対してデフォーマブルにレジストレーションされる。モジュール１３８によって提供されるデフォーマブルレジストレーションは、前立腺及びその他のクリティカル構造物の新たな位置及びボリュームを明らかにする。また、先行ボリューム内でデジタル処理されたカテーテルの位置を新たなボリュームに転写することができる。さらに、カテーテルの新たな位置を、追跡技術を用いて測定することができる。この情報が、ワークステーション１１２、そして特にはプランニングモジュール１４２に送られて、それに従ってプランが適応される。

治療プランがアフターローダー１４６に送られ、アフターローダー１４６が、ガイドチューブに沿ってのカテーテル１０２内の予め指定された位置への放射線源の送達を制御する。線源は、治療プランに従って、予め指定された滞留時間だけ適所に留まる。線源は、チューブに沿ってアフターローダー１４６に戻される。

ここに記載される様々な実施形態は、必要に応じて図１の要素のうちの一部又は全てを使用し得る。レジストレーションモジュール１３６及びプランニングモジュール１４２並びに図１のその他のコンポーネントを、図２及び３を参照して更に詳細に説明する。

図２を参照するに、本原理が、ベースライン画像を用いるＨＤＲ前立腺小線源療法の適応プランニングのための臨床ワークフローに統合されて、フロー図にて示されている。図２の実施形態においては、各ステップにて、新たな超音波ボリューム（ｎ）が最初の超音波ボリューム（０）に対してレジストレーションされる。患者が手術室内で治療のために準備され、必要な全てのカテーテルが患者の前立腺又はその他の器官に挿入されていると仮定する。全てのカテーテルの挿入に続いて、以下のタスクが実行される。ブロック２０２にて、３Ｄ超音波ボリュームがベースラインボリュームとして収集される。このボリュームは、静止した３Ｄ ＴＲＵＳプローブを用いて収集され、あるいは追跡式２Ｄ ＴＲＵＳプローブの引き戻し又は回転によって収集され得る。２Ｄ ＴＲＵＳプローブは、ＥＭ、ＯＳＳ、又は並進及び回転エンコーダを有する小線源療法ステッパを用いて追跡され得る。３Ｄプローブも追跡されてもよい。この画像（図１の１３４）又はボリュームをＩ_０として指定する。

ブロック２０６にて、ターゲット（このケースでは前立腺）及び例えば膀胱、尿道、直腸などのその他のクリティカル器官が、ＵＳボリュームＩ_０内で輪郭描写（セグメント化）され得る。超音波座標系におけるこれらの構造物の位置を、ｐ_ＵＳ又は^０ｐとして指定する。ブロック２０８にて、カテーテルがデジタル処理され、ブロック２１０にて、それらの位置（^０ｃ）がＵＳボリュームに対してレジストレーションされる。挿入されたカテーテルは、ＵＳボリューム内でデジタル処理される。カテーテルのデジタル処理は、複数の方によって行われることができる。それらは、手動セグメンテーション、電磁（ＥＭ）追跡、ＵＳを用いた器具追跡（例えば、ＩｎＳｉｔｕ追跡）のための知的センシング、光形状センシング（ＯＳＳ）などを含み得る。デジタル処理されたカテーテルは、超音波ボリュームＩ_０に対してレジストレーションされる。トラッカー座標系（図１の１２６）におけるカテーテルの位置はｃ_Ｔｒであり、ＵＳ座標系（図１の１２３）におけるそれらの位置はｃ_ＵＳであり、ｃ_ＵＳ＝Ｔ_{Ｔｒ→ＵＳ}＊ｃ_Ｔｒである。カテーテルが、手動で又はＩｎＳｉｔｕ技術を用いてデジタル処理される場合、それらは既にＵＳボリュームに対してレジストレーションされており、Ｔ_{Ｔｒ→ＵＳ}の特定は必要でない。追跡技術（例えば、ＥＭ、ＯＳＳなど）が使用される場合、追跡された超音波又は画像ベースレジストレーションを使用して、Ｔ_{Ｔｒ→ＵＳ}を特定することができる。

器官の位置（及び／又は輪郭）及びレジストレーション済みのデジタル処理されたカテーテルが、プランニングモジュール１４２（図１）に渡され、ブロック２１２にて、各カテーテルに沿った放射線源の滞留位置及び滞留時間が決定される。プランがアフターローダー（図１の１４６）に転送される。アフターローディングは、放射線源をロードすることを含む。アフターローダーは、放射線源をカテーテルの内部に配置する。この段階では、非放射性のカテーテル又はアプリケータが既に治療部位にある。リモートアフターローディングシステムは、遮蔽された安全容器内で放射線源を守ることによって、医療従事者への放射線被爆からの防護を提供する。カテーテルが患者の中に正しく位置付けられると、それらカテーテルが、一連の接続ガイドチューブを通じてアフターローダー（放射線源を有する）に接続される。治療プランがアフターローダーに送られ、そして、アフターローダーが、ガイドチューブ（カテーテル）に沿っての、カテーテル内の予め指定された位置への線源の送達を制御する。線源は、治療プランに従って、予め指定された滞留時間だけ適所に留まる。線源は、チューブに沿ってアフターローダーに戻される。ブロック２１４にて、第１の線源が第１のカテーテルに挿入され、滞留時間だけ放置され、次いで、引っ込められる。

第１のカテーテルから線源が引っ込められた後、ブロック２１６にて、新たな超音波ボリュームＩ_ｎが収集される。この新たなＵＳボリュームは、例えば、静止３Ｄプローブ又は追跡式２Ｄプローブを用いて収集されることができる。

ブロック２１８にて、新（Ｉ_ｎ）及び旧（Ｉ_０）の超音波ボリュームが、例えばデーモン（Ｄｅｍｏｎ）のレジストレーションアルゴリズム又はその他のレジストレーションアルゴリズムといったバリエーションを使用して、デフォーマブルにレジストレーションされる。旧超音波ボリューム（Ｉ_ｏ）から新超音波ボリューム（Ｉ_ｎ）への変換は、Ｔ_０→ｎ（又はＴ_０→１）である。デフォーマブルレジストレーションは、デフォーマブル画像レジストレーションモジュール１３８（図１）によって実行される。

ブロック２２０にて、ターゲット及びその他のクリティカル器官の位置が、^ｎｐ_ＵＳ＝Ｔ_０→ｎ（^０ｐ_ＵＳ）として、現在の超音波座標系に更新される。ブロック２２２にて、カテーテル位置が更新される。一実施形態において、カテーテル位置は、^ｎｃ_ＵＳ＝Ｔ_０→ｎ（^０ｃ_ＵＳ）のように、ブロック２１８で計算された変換を用いて更新されることができる。他の一実施形態では、次のカテーテルが、例えばＥＭ、ＯＳＳ、超音波追跡技術などの追跡法を用いて、新たな超音波ボリューム内で再デジタル処理され、残りのカテーテルは、ブロック２１８からの変換を用いて更新される。更なる他の一実施形態では、残りのカテーテルは、例えばＥＭ、ＯＳＳ、超音波追跡技術などの追跡法を用いて、新たな超音波ボリューム内で再デジタル処理され得る。

ブロック２２３にて、必要に応じて、新たにデジタル処理されたカテーテルの位置はまた、画像ベースのレジストレーション法などを用いて、新たに収集された超音波ボリュームに対して再レジストレーションされ得る。この再レジストレーションはオプションである。なお、この新たなデジタル処理されたカテーテルは、図１を参照して上述したレジストレーション法のうちの何れかを用いてＵＳボリュームに対してレジストレーションされ得る。画像ベースのレジストレーションは、可能なもののうちの１つである。当初にデジタル処理されたカテーテルがＩ_０に対してレジストレーションされ、そしてＩ_０がＩ_ｎに対してレジストレーションされているので、追跡式プローブ又は静止３Ｄプローブ又はＩｎＳｉｔｕ追跡の場合には、新たにデジタル処理されたカテーテルは既にレジストレーションされており、新たなレジストレーションは冗長であり得る。しかしながら、再レジストレーションは、精度を高めることができる。

この方法においては、先ず、全てのカテーテルの位置が、デフォーマブルレジストレーション法（図１のモジュール１３８）に基づいて更新される。次いで、新たに追跡されたカテーテルの位置が、画像ベースのレジストレーション法を用いて（図１の画像ベースレジストレーションモジュール１４０を用いて）局所的に最適化される。他の一実施形態では、全てのカテーテルが、例えばＥＭ、ＯＳＳ、ＩｎＳｉｔｕなどの追跡法を用いて再デジタル処理されて、新たな超音波ボリュームに対してレジストレーションされ得る。再デジタル処理されたカテーテルの位置は、新たに収集された超音波ボリュームに対して、画像ベースのレジストレーション（図１の画像ベースレジストレーションモジュール１４０）又はその他の追跡法を用いてレジストレーションされることができる。

ブロック２２４にて、更新されたカテーテル位置及び更新された器官位置が、プランを更新するためにプランニングモジュール１４２（図１）に転送される。新たなプランは、新たなカテーテルに放射線源を挿入するためにアフターローダーに転送される。そのカテーテルからの線源の引っ込め後、ブロック２１４からの上述のステップ群が繰り返される。図２の実施形態においては、各ステップにて、新たな超音波ボリュームが最初の超音波ボリュームに対してレジストレーションされる。この場合、ボリュームｎでは、ブロック２１４、２１６及び２１８での上付き文字又は下付き文字が“ｎ”となる。ブロック２２６にて、プランが完全に実行されたかを判定するためのチェックが実行される。プランが完了していない場合、ブロック２２８にて、ステップが進められ（ｎがｎ＋１になる）、プロセスがブロック２１４に戻って、プランを更に実行する。プランが完了している場合、プロセスがブロック２３０で終了する。

図３を参照するに、本原理が、漸進的更新画像アプローチを用いるＨＤＲ前立腺小線源療法の適応プランニングのための臨床ワークフローに統合されて、フロー図にて示されている。図３の実施形態においては、各ステップにて、新たな超音波ボリューム（ｎ）が、先行する超音波ボリューム（ｎ−１）に対してレジストレーションされ、更新は漸進的である。ブロック３１４、３１６及び３１８において、図２における式中の上付き文字又は下付き文字“０”が、“ｎ−１”によって置き換えられる。患者が手術室内で治療のために準備され、必要な全てのカテーテルが患者の前立腺又はその他の器官に挿入されていると仮定する。全てのカテーテルの挿入に続いて、以下のタスクが実行される。ブロック２０２−２１２は、図２に関して記述したのと基本的に同じ方法で実行される。

前述と同様に、プランがアフターローダー（図１の１４６）に転送される。ブロック３１４にて、第１の線源が第１のカテーテルに挿入され、滞留時間だけ放置され、次いで、引っ込められる。

第１のカテーテルから線源が引っ込められた後、ブロック３１６にて、新たな超音波ボリュームＩ_ｎが収集される。ブロック３１８にて、新（Ｉ_ｎ）及び旧（Ｉ_ｎ−１）の超音波ボリュームが、例えばデーモン（Ｄｅｍｏｎ）のレジストレーションアルゴリズム又はその他のレジストレーションアルゴリズムといったバリエーションを使用して、デフォーマブルにレジストレーションされる。旧超音波ボリューム（Ｉ_ｎ−１）から新超音波ボリューム（Ｉ_ｎ）への変換は、Ｔ_{ｎ−１→ｎ}（又はＴ_０→１）である。デフォーマブルレジストレーションは、デフォーマブル画像レジストレーションモジュール１３８（図１）によって実行される。

ブロック３２０にて、ターゲット及びその他のクリティカル器官の位置が、^ｎｐ_ＵＳ＝Ｔ_{ｎ−１→ｎ}（^ｎ−１ｐ_ＵＳ）として、現在の超音波座標系に更新される。ブロック３２２にて、カテーテル位置が更新される。一実施形態において、カテーテル位置は、^ｎｃ_ＵＳ＝Ｔ_{ｎ−１→ｎ}（^ｎ−１ｃ_ＵＳ）のように、ブロック３１８で計算された変換を用いて更新されることができる。他の一実施形態では、次のカテーテルが、例えばＥＭ、ＯＳＳ、ＩｎＳｉｔｕなどの追跡法を用いて、新たな超音波ボリューム内で再デジタル処理され、残りのカテーテルは、ブロック３１８からの変換を用いて更新される。更なる他の一実施形態では、残りのカテーテルの全てが、例えばＥＭ、ＯＳＳ、ＩｎＳｉｔｕなどの追跡法を用いて再デジタル処理され得る。新たにデジタル処理されたカテーテルの位置が、画像ベースのレジストレーション法又はその他の追跡法若しくはレジストレーション法を用いて、新たに収集された超音波ボリュームに対してレジストレーションされ得る。

この方法においては、先ず、全てのカテーテルの位置が、デフォーマブルレジストレーション法（図１のモジュール１３８）に基づいて更新される。次いで、新たに追跡されたカテーテルの位置が、画像ベースのレジストレーション法を用いて（図１の画像ベースレジストレーションモジュール１４０を用いて）局所的に最適化される。他の一実施形態では、全てのカテーテルが、例えばＥＭ、ＯＳＳ、ＩｎＳｉｔｕなどの追跡法を用いて再デジタル処理されて、新たな超音波ボリュームに対してレジストレーションされ得る。再デジタル処理されたカテーテルの位置は、新たに収集された超音波ボリュームに対して、上述のように画像ベースのレジストレーション（図１の画像ベースレジストレーションモジュール１４０）又はその他の方法を用いてレジストレーションされることができる。ブロック３２３にて、必要に応じて、新たにデジタル処理されたカテーテルの位置はまた、画像ベースのレジストレーション法などを用いて、新たに収集された超音波ボリュームに対して再レジストレーションされ得る。

ブロック３２４にて、更新されたカテーテル位置及び更新された器官位置が、プランを更新するためにプランニングモジュール１４２（図１）に転送される。新たなプランは、新たなカテーテルに放射線源を挿入するためにアフターローダーに転送される。そのカテーテルからの線源の引っ込め後、ブロック３１４からの上述のステップ群が繰り返される。図３の実施形態においては、各ステップにて、ブロック３１４、３１６及び３１８で、新たな超音波ボリュームが先行超音波ボリューム（ｎ−１）に対してレジストレーションされる。ブロック３２６にて、プランが完全に実行されたかを判定するためのチェックが実行される。プランが完了していない場合、ブロック３２８にて、ステップが進められ（ｎがｎ＋１になる）、プロセスがブロック３１４に戻って、プランを更に実行する。プランが完了している場合、プロセスがブロック３３０で終了する。

以上の方法によれば、放射線カプセルが新たなカテーテルに挿入される前に、新たな３Ｄ ＵＳボリュームが収集される。この新たなボリュームが、ベースラインボリューム（図２）又は先行ボリューム（図３）に対してデフォーマブルにレジストレーションされる。デフォーマブルレジストレーションは、前立腺、器官又はその他の構造物の新たな位置及びボリュームを明らかにする。また、先行ボリューム内でデジタル処理されたカテーテルの位置を、新たなボリュームに転写することができる。さらに、カテーテルの新しい位置を、追跡技術を用いて測定することができる。この情報が、コンピュータシステムに送られて、それに従ってプランが適応される。

添付の特許請求の範囲を解釈するに当たって理解されるべきことには、
ａ）用語“有する”は、所与の請求項に列挙された要素又はステップ以外の要素又はステップの存在を排除するものではなく、
ｂ）要素の前の不定冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、そのような要素が複数存在することを排除するものではなく、
ｃ）請求項中の如何なる参照符号もその範囲を制限するものではなく、
ｄ）複数の“手段”が、同一のアイテム、ハードウェア、ソフトウェア実装構造又は機能によって表されていることがあり、
ｅ）特に指し示していない限り、ステップ群の特定の順序を必須とするものではない。

高線量率小線源療法の適応プランニング及び送達に関して好適実施形態（例示的なものであり、限定的なものではない）を説明してきたが、以上の教示を受けた当業者によって変更及び変形が為され得る。故に、理解されるように、本開示に係る特定の実施形態において変形が為され得るが、それは添付の特許請求の範囲にまとめた開示の実施形態の範囲内でのものである。以上では特許法によって要求される詳細事項を説明したが、特許証による保護を望むものは添付の特許請求の範囲に記載されたものである。

高線量率小線源療法の適応プランニング及び送達に関して好適実施形態（例示的なものであり、限定的なものではない）を説明してきたが、以上の教示を受けた当業者によって変更及び変形が為され得る。故に、理解されるように、本開示に係る特定の実施形態において変形が為され得るが、それは添付の特許請求の範囲にまとめた開示の実施形態の範囲内でのものである。以上では特許法によって要求される詳細事項を説明したが、特許証による保護を望むものは添付の特許請求の範囲に記載されたものである。
（１） 医療器具の適応的位置特定のためのシステムであって、
１つ以上の医療器具が展開されるボリュームを撮像するように構成された超音波撮像システムと、
前記１つ以上の医療器具の少なくとも２つの画像をレジストレーションして、前記少なくとも２つの画像間での変換を計算するように構成されたレジストレーションモジュールであり、前記少なくとも２つの画像は時間的に隔てられている、レジストレーションモジュールと、
前記ボリューム及び前記１つ以上の医療器具の位置を、前記変換に基づいて更新し、次いで、該更新された位置に従って治療プランを更新することで、該更新されたプランにおいて、前記ボリュームと前記１つ以上の医療器具との位置における変化が計算に入れられるようにする、ように構成されたプランニングモジュールと、
を有するシステム。
（２） 前記１つ以上の医療器具は、手動デジタル処理、電磁追跡、光形状センシング、超音波を用いた知的センシング、又は画像ベース追跡のうちの少なくとも１つを用いて追跡される、（１）に記載のシステム。
（３） 前記１つ以上の医療器具は、器官に治療を送達するためのカテーテル又はアプリケータのうちの少なくとも一方を含む、（１）に記載のシステム。
（４） 前記更新は、患者の動き、器官の腫れ若しくは動き、又は配置誤差のうちの１つ以上を計算に入れる、（１）に記載のシステム。
（５） 前記超音波撮像システムは、経直腸超音波（ＴＲＵＳ）プローブを有し、前記１つ以上の医療器具は、小線源療法のために放射線源を展開するように構成された少なくとも１つのカテーテルを有する、（１）に記載のシステム。
（６） 前記レジストレーションモジュールは、経時的な前記位置の違いを決定するために、器官及び前記１つ以上の医療器具の位置を決定する、（１）に記載のシステム。
（７） 医療器具の動的位置特定のためのシステムであって、
１つ以上の医療器具の位置を追跡するように構成された追跡システムと、
前記１つ以上の医療器具を受け入れて、ボリューム内に展開されるときに前記１つ以上の医療器具の位置決めを支援するように構成された案内グリッドと、
前記１つ以上の医療器具が展開される前記ボリュームを撮像するように構成された超音波撮像システムと、
前記１つ以上の医療器具の少なくとも２つの画像をレジストレーションして、前記少なくとも２つの画像間での変換を計算するように構成されたレジストレーションモジュールであり、前記少なくとも２つの画像は時間的に隔てられている、レジストレーションモジュールと、
前記ボリューム及び前記１つ以上の医療器具の位置を、前記変換に基づいて更新し、該更新された位置に従って治療中に治療プランを更新することで、該更新されたプランにおいて、前記ボリュームと前記１つ以上の医療器具との位置における変化が計算に入れられるようにする、ように構成されたプランニングモジュールと、
を有するシステム。
（８） 前記１つ以上の医療器具は、手動デジタル処理、電磁追跡、光形状センシング、超音波を用いた知的センシング、又は画像ベース追跡のうちの少なくとも１つを用いて追跡される、（７）に記載のシステム。
（９） 前記１つ以上の医療器具は、放射線源を受け入れて器官に治療を送達するための１つ以上のカテーテル又は１つ以上のアプリケータのうちの少なくとも一方を含む、（７）に記載のシステム。
（１０） 前記治療プランへの前記更新は、患者の動き、器官の腫れ若しくは動き、又は配置誤差のうちの少なくとも１つを計算に入れる、（７）に記載のシステム。
（１１） 前記超音波撮像システムは、経直腸超音波（ＴＲＵＳ）プローブを有し、前記１つ以上の医療器具は、小線源療法のために放射線源を展開するための１つ以上のカテーテルを含む、（７）に記載のシステム。
（１２） 前記レジストレーションモジュールは、経時的な前記位置の違いを決定するために、器官及び前記１つ以上の医療器具の位置を決定する、（７）に記載のシステム。
（１３） ボリューム内の器具を動的に位置特定する方法であって、
１つ以上の器具が展開される第１過程において、前記ボリューム内の前記１つ以上の器具を超音波撮像して、第１の画像を形成することと、
前記１つ以上の器具が展開される治療中の後続過程において、前記ボリューム内の前記１つ以上の器具を超音波撮像して、第２の画像を形成することと、
前記第１過程における前記ボリュームを、前記後続過程における前記ボリュームとレジストレーションして、前記第１過程における前記ボリュームと前記後続過程における前記ボリュームとの前記第１及び第２の画像間での変換を計算することと、
前記変換を用いて、前記第１及び第２の画像間で、前記ボリューム内の前記１つ以上の器具の位置及びターゲットの位置を更新して、更新された位置を形成することと、
ディスプレイ上で、前記更新された位置を含む前記第２の画像上に前記第１の画像を表示することと、
を有する方法。
（１４） 手動デジタル処理、電磁追跡、光形状センシング、超音波を用いた知的センシング、又は画像ベース追跡のうちの少なくとも１つを用いて、前記１つ以上の器具の前記位置を追跡すること、を更に有する（１３）に記載の方法。
（１５） 前記１つ以上の器具をデジタル処理し、且つ前記１つ以上の器具を前記第１過程における前記ボリュームに対してレジストレーションすること、を更に有する（１３）に記載の方法。
（１６） 前記ボリューム内で前記ターゲットのうちの少なくとも１つのターゲットをセグメント化すること、を更に有する（１３）に記載の方法。
（１７） 前記１つ以上の器具は、１つ以上のカテーテル又は１つ以上のアプリケータのうちの少なくとも一方を有し、前記ターゲットは器官を含み、当該方法は更に、
前記更新された位置を用いて治療プランを更新することと、
前記１つ以上のカテーテル又は前記１つ以上のアプリケータのうちの少なくとも一方を用いて前記器官に治療を送達することと
を有する、（１３）に記載の方法。
（１８） 前記位置を更新することは、患者の動き、ターゲットの腫れ若しくは動き、又は配置誤差のうちの少なくとも１つを計算に入れることを有する、（１３）に記載の方法。
（１９） 前記治療プランを更新することは、前記ボリューム内の前記１つ以上の器具及び前記ターゲットの現在及び以前の位置に従って、滞留時間と前記１つ以上の器具の前記位置及び前記ターゲットの前記位置とを計算することを有する、（１３）に記載の方法。
（２０） 当該方法は更に、前記更新された位置を用いて治療プランを更新することを有し、前記第１過程は先行画像を含み、前記後続過程は現在画像を含み、前記治療プランの次のイテレーションにおいて前記現在画像が前記先行画像になる、（１３）に記載の方法。
（２１） 当該方法は更に、前記更新された位置を用いて治療プランを更新することを有し、前記第１過程は最初の画像を含み、前記後続過程は現在画像を含み、前記治療プランの各イテレーションにおいて前記現在画像が前記最初の画像に対してレジストレーションされる、（１３）に記載の方法。

Claims (21)

1. 医療器具の適応的位置特定のためのシステムであって、
   １つ以上の医療器具が展開されるボリュームを撮像するように構成された超音波撮像システムと、
   前記１つ以上の医療器具の少なくとも２つの画像をレジストレーションして、前記少なくとも２つの画像間での変換を計算するように構成されたレジストレーションモジュールであり、前記少なくとも２つの画像は時間的に隔てられている、レジストレーションモジュールと、
   前記ボリューム及び前記１つ以上の医療器具の位置を、前記変換に基づいて更新し、次いで、該更新された位置に従って治療プランを更新することで、該更新されたプランにおいて、前記ボリューム及び前記１つ以上の医療器具の位置における変化が計算に入れられるようにする、ように構成されたプランニングモジュールと、
   を有するシステム。
2. 前記１つ以上の医療器具は、手動デジタル処理、電磁追跡、光形状センシング、超音波を用いた知的センシング、又は画像ベース追跡のうちの少なくとも１つを用いて追跡される、請求項１に記載のシステム。
3. 前記１つ以上の医療器具は、器官に治療を送達するためのカテーテル又はアプリケータのうちの少なくとも一方を含む、請求項１に記載のシステム。
4. 前記更新は、患者の動き、器官の腫れ若しくは動き、又は配置誤差のうちの１つ以上を計算に入れる、請求項１に記載のシステム。
5. 前記超音波撮像システムは、経直腸超音波（ＴＲＵＳ）プローブを有し、前記１つ以上の医療器具は、小線源療法のために放射線源を展開するように構成された少なくとも１つのカテーテルを有する、請求項１に記載のシステム。
6. 前記レジストレーションモジュールは、経時的な位置の違いを決定するために、器官及び前記１つ以上の医療器具の位置を決定する、請求項１に記載のシステム。
7. 医療器具の動的位置特定のためのシステムであって、
   １つ以上の医療器具の位置を追跡するように構成された追跡システムと、
   前記１つ以上の医療器具を受け入れて、ボリューム内に展開されるときに前記１つ以上の医療器具の位置決めを支援するように構成された案内グリッドと、
   前記１つ以上の医療器具が展開される前記ボリュームを撮像するように構成された超音波撮像システムと、
   前記１つ以上の医療器具の少なくとも２つの画像をレジストレーションして、前記少なくとも２つの画像間での変換を計算するように構成されたレジストレーションモジュールであり、前記少なくとも２つの画像は時間的に隔てられている、レジストレーションモジュールと、
   前記ボリューム及び前記１つ以上の医療器具の位置を、前記変換に基づいて更新し、該更新された位置に従って治療中に治療プランを更新することで、該更新されたプランにおいて、前記ボリューム及び前記１つ以上の医療器具の位置における変化が計算に入れられるようにする、ように構成されたプランニングモジュールと、
   を有するシステム。
8. 前記１つ以上の医療器具は、手動デジタル処理、電磁追跡、光形状センシング、超音波を用いた知的センシング、又は画像ベース追跡のうちの少なくとも１つを用いて追跡される、請求項７に記載のシステム。
9. 前記１つ以上の医療器具は、放射線源を受け入れて器官に治療を送達するための１つ以上のカテーテル又は１つ以上のアプリケータのうちの少なくとも一方を含む、請求項７に記載のシステム。
10. 前記治療プランへの前記更新は、患者の動き、器官の腫れ若しくは動き、又は配置誤差のうちの少なくとも１つを計算に入れる、請求項７に記載のシステム。
11. 前記超音波撮像システムは、経直腸超音波（ＴＲＵＳ）プローブを有し、前記１つ以上の医療器具は、小線源療法のために放射線源を展開するための１つ以上のカテーテルを含む、請求項７に記載のシステム。
12. 前記レジストレーションモジュールは、経時的な位置の違いを決定するために、器官及び前記１つ以上の医療器具の位置を決定する、請求項７に記載のシステム。
13. 医療器具を動的に位置特定する方法であって、
    １つ以上の医療器具が展開される第１過程において、ボリューム内の前記１つ以上の医療器具を超音波撮像し、
    前記１つ以上の医療器具が展開される治療中の後続過程において、前記ボリューム内の前記１つ以上の医療器具を超音波撮像し、
    前記第１過程における前記ボリュームを、後続過程における前記ボリュームとレジストレーションして、前記第１過程における前記ボリュームの画像と、前記後続過程における前記ボリュームの画像との間での変換を計算し、
    前記変換を用いて画像間で前記ボリューム内の前記１つ以上の医療器具及び器官の位置を更新し、且つ
    更新された位置を用いて治療プランを更新する、
    ことを有する方法。
14. 手動デジタル処理、電磁追跡、光形状センシング、超音波を用いた知的センシング、又は画像ベース追跡のうちの少なくとも１つを用いて、前記１つ以上の医療器具の位置を追跡する、ことを更に有する請求項１３に記載の方法。
15. 前記１つ以上の医療器具をデジタル処理し、且つ前記１つ以上の医療器具を前記第１過程における前記ボリュームに対してレジストレーションする、ことを更に有する請求項１３に記載の方法。
16. 前記ボリューム内で少なくとも１つの器官をセグメント化する、ことを更に有する請求項１３に記載の方法。
17. 前記１つ以上の医療器具は、１つ以上のカテーテル又は１つ以上のアプリケータのうちの少なくとも一方を有し、当該方法は更に、前記１つ以上のカテーテル又は前記１つ以上のアプリケータのうちの少なくとも一方を用いて器官に治療を送達することを有する、請求項１３に記載の方法。
18. 前記位置を更新することは、患者の動き、器官の腫れ若しくは動き、又は配置誤差のうちの少なくとも１つを計算に入れることを有する、請求項１３に記載の方法。
19. 前記更新することは、前記ボリューム内の前記１つ以上の医療器具及び前記器官の現在及び以前の位置に従って、滞留時間及び位置を計算することを有する、請求項１３に記載の方法。
20. 前記第１過程は先行画像を含み、前記後続過程は現在画像を含み、前記治療プランの次のイテレーションにおいて前記現在画像が前記先行画像になる、請求項１３に記載の方法。
21. 前記第１過程は最初の画像を含み、前記後続過程は現在画像を含み、前記治療プランの各イテレーションにおいて前記現在画像が前記最初の画像に対してレジストレーションされる、請求項１３に記載の方法。

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