JP6637195B2 - 治療評価装置 - Google Patents

Description

本発明は、被検体の治療を評価するための治療評価装置、方法及びコンピュータプログラムに関する。本発明はさらに、被験体を治療するための治療システムに関し、該治療システムは、該治療評価装置を含む。

治療システムは、例えば、高線量率（HDR）小線源療法システムである。 HDR小線源療法システムは、標的領域内に導入される小線源療法カテーテルを含み、小線源療法カテーテル内で、放射線源は、それぞれの滞留時間の間に放射線源が位置する異なる滞留位置に移動される。標的領域は、それぞれの滞留時間の間、異なる滞留位置で放射線源によって放出される放射線によって治療される。

HDR小線源療法治療を行う前に、治療計画が生成され、治療計画は、例えば、被験体内の小線源療法カテーテルの計画された位置を含む。医師が小線源療法カテーテルを被検体に導入する間、小線源療法カテーテルの位置は電磁追跡ユニットを用いて追跡され、小線源療法カテーテルの追跡位置は、医師をガイドするために小線源療法カテーテルの計画位置と共にディスプレイに表示されることができる。医師が小線源療法カテーテルを被検体に導入した後、小線源療法カテーテルの現在位置と小線源療法カテーテルの計画位置との間に偏差があり、すなわち計画位置と現在位置とが互いに完全に一致しないことがある。医師が、この偏差、したがって小線源療法カテーテルのこの位置決めを使用することによって実行される治療は十分に良好であるか、すなわち許容できるか、又は再位置決めが必要かを評価することは困難である。

本発明の目的は、被検体の治療を評価するための治療評価装置、方法及びコンピュータプログラムを提供することにある。本発明のさらなる目的は、治療評価装置を有する、被検体を治療するための治療システムを提供することにある。

本発明の第1の態様では、被検体の治療を評価するための治療評価装置であって、現在の治療は追跡ユニットによって追跡され、治療評価装置は、
-現在の治療計画を提供するための治療計画提供ユニットと、
-以前の治療計画との以前の治療の以前の適合度を示す以前の適合値を提供するための適合値提供ユニットと、
-現在の治療、現在の治療計画、及び提供された以前の適合値の追跡に基づいて、以前の適合度に関連して現在の治療計画との現在の治療の適合度を示す視覚化を生成するための視覚化ユニットと
を有する、治療評価装置が提案される。

治療を行っている医師にディスプレイ上に表示されることができ、以前の適合度に関連して現在の治療計画との現在の治療の現在の適合度を示す視覚化が生成されるため、医師は、現在の治療が以前の治療で達成された適合度と比較して治療計画にどれほど良く適合しているかを確認することができ、それによって以前の治療に関連して現在の治療の質の評価を提供する。

治療計画提供ユニットは、現在の治療計画が既に記憶されており、同じものを提供ために現在の治療計画が検索されることができる記憶ユニットであってもよい。しかしながら、治療計画提供ユニットは、治療計画生成ユニットから現在の治療計画を受信する受信ユニットであってもよい。治療計画提供ユニットは、治療計画生成ユニットであってもよく、すなわち、治療計画提供ユニットは、現在の治療計画を生成するように適合されることができる。

以前の適合値は、それぞれの以前の治療に適用された適合度から得られる値とすることができる。適合度を適用することによって得られるこれらの値は、適合度値と見なすことができ、例えば、a）追跡された介入装置の位置と、以前の治療計画によって規定された介入装置の計画位置との間の距離、b）それぞれの以前の治療計画によって規定され、それぞれの以前の治療によって実際に満たされた課題の数又はパーセンテージ、c）それぞれの以前の治療計画によって規定された線量分布と、以前の治療計画によって達成された実際の線量分布との間の偏差を示す値等であってもよい。以前の適合値は、これらの適合測定値の母集団を記述する統計値であってもよい。

一実施形態では、治療は介入装置を用いて行われ、現在の治療の追跡は、現在の治療中の介入装置の位置を決定することを含み、a）治療計画提供ユニットは、介入装置の計画された位置を含むように現在の治療計画を提供し、b）適合値提供ユニットは、以前の治療計画に含まれる計画位置との、以前の治療中に決定された介入装置の位置の以前の適合度を示すように、以前の適合値を提供し、c）視覚化ユニットは、提供された以前の適合値、現在の治療計画に含まれる計画位置、及び現在の治療中に決定された位置に基づいて以前の適合度に関連して現在の治療計画に含まれる計画位置との、現在の治療中に決定された現在の位置の現在の適合度を示すように、視覚化を生成する。この視覚化は、以前の治療における介入装置の位置に関して介入装置の現在の位置の質の評価を提供する。

介入装置は、小線源療法カテーテル、針又は別の介入装置のようなカテーテルとすることができる。この治療は、好ましくは介入腫瘍治療になる。視覚化ユニットは、医師にリアルタイムの誘導を提供するために、現在の治療中にリアルタイムに視覚化を生成するように優先的に適合される。優先的に治療評価装置は、被検体の画像を提供する画像提供ユニットも備え、視覚化ユニットは、現在の適合度が画像と共に以前の適合度に関連して示されるように視覚化を生成することができる。

治療が小線源療法カテーテルのような介入装置の位置決めを必要とする場合、優先的に介入装置の位置決めが治療の一部であるとみなされるべきであり、すなわち、現在の治療が、介入装置の位置決めを追跡することによって追跡され、以前の適合値は、以前の治療計画によって規定された介入装置の計画位置との、介入装置の以前の位置の適合度を示すことができ、生成された視覚化は、以前の適合度に関連して、現在の治療計画によって規定される介入装置の計画位置との、介入装置の現在の位置の現在の適合度を示すことができる。

視覚化ユニットは、提供される以前の適合値に基づいて統計値を提供し、視覚化を生成するために統計値を使用するように適合されることができる。統計値は、以前の適合度測定値の母集団を統計的に表すことができ、すなわち、この母集団の統計的特性を示すことができ、この統計的特性は、比較的に簡単な方法で以前の適合度に関連して現在の適合度を示すように使用されることができる。以前の適合値は適合測定値とすることができ、視覚化ユニットは、以前の適合測定値に基づいて統計値を決定するように適合されることができる。しかしながら、以前の適合値はすでに統計値であってもよく、視覚化ユニットは、これらの統計値を提供するように、又は提供される統計値に基づいてさらなる統計値を決定するように適合されることができる。

具体的には、視覚化ユニットは、b）現在の治療が統計値として現在の治療計画に適合するよりも、a）以前の治療が各々の以前の治療計画に良く適合するか、又は悪く適合するかのパーセンテージを提供することができる。さらに、一実施形態では、視覚化ユニットは、統計値に基づいて許容可能な適合度の範囲を提供し、許容可能な適合度の決定される範囲を視覚化するように適合されることができ、統計値は標準偏差又は別の統計値になることができる。したがって、治療を実施している間に、例えば、カテーテル又は針を被検体に導入している間に、現在の治療が現在の治療計画に適合するよりも以前の治療がそれぞれの以前の治療計画にうまく適合するか、又は悪く適合するかの現在のパーセンテージ及び/又は許容可能な適合度の範囲を視覚化することができる。医師が現在の治療を変更することができ、例えば医師がカテーテル又は針の現在の位置を変更することができるので、現在の治療が現在の治療計画に適合するよりも以前の治療がそれぞれの以前の治療計画にうまく適合するか、又は悪く適合するかのパーセンテージが改善され、及び/又は現在の適合度がそれぞれ許容可能な適合度の範囲内にある。これは、治療中の医師のさらなる改善されるガイダンスを可能にする。

好ましい実施形態では、適合値提供ユニットは、少なくとも以前の適合値を含むデータベースを備え、適合値提供ユニットは、データベースからの以前の適合値を提供し、現在の治療計画及び現在の治療の追跡に基づいて現在の適合値を決定し、現在の適合値に基づいてデータベースを更新する。特に、現在の適合値は、それを更新するためにデータベースに追加されてもよい。例えば、データベースは、以前の適合値として介入装置の位置と、対応する計画位置との間の距離を有することができ、介入装置の現在の位置と介入装置の計画位置との間の現在の距離をデータベースに追加することができるので、現在の距離は後続する治療で他の適合値と一緒に使用される。

データベースは、以前の治療計画を用いて現在の治療を行うためにも使用される同じ治療システムによって実行される、以前の治療の適合度を示す以前の適合値を優先的に含む。これにより、視覚化ユニットは、同じ治療システムによって達成される以前の適合度に関連して、現在の治療計画による現在の治療の適合度を示す視覚化を生成することができる。しかしながら、他の実施形態では、現在の治療計画との、現在の治療の現在の適合度は、同じ病院内又は他の病院内の他の治療システムによって達成される以前の適合度に関連して示され得る。したがって、データベースは、以前の治療を実行するために使用される異なる病院及び/又は異なる治療システム及び/又は以前の治療を行った異なる医師のための以前の適合値を含むことができる。これは、例えば、異なる病院、異なる治療システム及び/又は異なる医師の品質評価を可能にする。

一実施形態では、治療評価装置は、データベースを使用することによって現在の治療の結果を示す結果値を決定する結果値決定ユニットを含む。現在の適合値によって規定される現在の治療の結果及び随意にさらなるパラメータがより良好になる場合、結果値はより高くなることができ、現在の治療の結果がより低いと予想される場合、結果値はより小さくなり得る。データベースは、a）適合値と場合によってはさらなるパラメータとb）結果値との間の割り当てを含むことができ、現在の適合値及び可能なさらなるパラメータ及び割り当てに基づいて、結果値は現在の治療について決定されることができる。結果値を決定するために使用されるさらなるパラメータは、例えば、医師の識別、治療システムの識別、介入装置の識別、治療プロトコルの識別、治療される器官の体積などであり得る。

本発明のさらなる態様では、被検体を治療するための治療システムであって、前記治療システムが、
-被検体の治療を行うための治療装置と、
-治療を追跡するための追跡ユニットと、
-前記治療を評価するための、請求項1に記載の治療評価装置と
を有する、治療システムが提供される。

本発明の別の態様では、被検体の治療を評価するための治療評価方法であって、現在の治療が追跡ユニットによって追跡され、前記治療評価方法は、
-治療計画提供ユニットによって現在の治療計画を提供するステップと、
-適合値提供ユニットによって以前の治療計画との、以前の治療の適合度を示す以前の適合値を提供するステップと、
-視覚化ユニットによる、提供される以前の適合値、現在の治療計画、及び現在の治療の追跡に基づいて、以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の現在の適合度を視覚化する視覚化を生成するステップと、
を有する、治療評価方法が提示される。

本発明のさらなる態様では、被検体の治療を評価するためのコンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムは、請求項1に記載の治療評価装置に、コンピュータプログラムが前記治療評価装置上で実行されるとき、請求項12に記載の治療評価方法を実行させるプログラムコード手段を有する、コンピュータプログラムが提供される。

請求項1の治療評価装置、請求項11の治療システム、請求項12の治療評価方法及び請求項13のコンピュータプログラムは、同様の、及び／又は同じ、特に、従属請求項に記載の好ましい実施例を有する。

本発明の好ましい実施形態は、それぞれの独立請求項との従属請求項又は上記の実施形態の何れかの組み合わせとすることもできることが理解される。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実施形態を参照して明らかになるであろう。

被験体を治療するための治療システムを概略的かつ例示的に示す。 治療システムの小線源療法用カテーテルを有する配置ユニットを概略的かつ例示的に示す。 被検体に導入された後の小線源治療用カテーテルの可能な配置を概略的かつ例示的に示す。 以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の適合度を示す視覚化を概略的かつ例示的に示す。 以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の適合度を示す他の視覚化を概略的かつ例示的に示す。 以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の適合度を示す他の視覚化を概略的かつ例示的に示す。 以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の適合度が許容可能な状況における、図6に示される視覚化の図形要素を概略的かつ例示的に示す。 以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の適合度が許容され得ない状況における、図6に示される視覚化の図形要素を概略的かつ例示的に示す。 以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の適合度を示すさらなる視覚化を概略的かつ例示的に示す。 以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の適合度を示すさらなる視覚化を概略的かつ例示的に示す。 被検体を治療するための治療方法の一実施形態を例示的に例示するフローチャートを示す。 治療中に決定されるデータに基づく品質保証プロシージャの可能な結果を概略的かつ例示的に示す。

図1は、被験体を治療するための治療システムを概略的かつ例示的に示している。この実施形態では、治療システム1は、テーブルのような支持手段3上に横たわる被検体2に小線源療法を適用するための小線源療法システムである。小線源療法システム1は、放射線源によって放出される放射線を標的領域に向けるために、被検体2内の標的領域の近くに、又は標的領域内に、放射線源を配置するための配置ユニット5を有する。放射線源10は、好ましくは、Ir-192のような放射線を放出する放射線源である。配置ユニット5は、図2に概略的かつ概略的に示されている。

配置ユニット5は、被検体2に導入される先端20を備える、本実施形態ではカテーテルである複数の細長い介入装置12を有する。配置ユニット5は、放射線源10が取り付けられる駆動ワイヤ13をさらに有し、放射線源10を有する駆動ワイヤ13は、所望の滞留時間の間、所望の滞留位置に放射線源10を配置するために、カテーテル12の各々の内部で移動されることができる。配置ユニット5は、アフターローダとしてもよく、放射線源10を導入し、モータを用いることによって異なるカテーテル12内で放射線源10を移動させる移動ユニット14を更に有する。特に、移動ユニット14は、異なるカテーテル12に接続するインデクサを介して放射線源10を駆動するように適合されてもよい。放射線源10を被検体内に配置するこの種の詳細については、文献J. Venselaar及びJ. Perez-Calatayudによる「小線源療法装置の品質管理に関する実践ガイド」（欧州治療用放射線学及び腫瘍学会（2004））が参照され、これは参照により本明細書に組み込まれる。

配置ユニット5は、被検体2内に、所望の滞留時間の間、所望の滞留位置に放射線源を配置することを支援するためのさらなる要素を含むことができる。例えば、配置ユニットは、より均一な構成でカテーテル12を被検体2に挿入するために使用され得るテンプレートを有する。

この実施形態では、システム1は、前立腺において、好ましくは腫瘍領域である標的領域を治療するように適合される。放射線源は、標的領域内及び/又は標的領域に近接して、すなわち特に標的領域に隣接して配置されることができる。図3は、前立腺11内における配置ユニット5のカテーテル12の可能な配置を概略的かつ例示的に示している。

各カテーテル12は、ブラッググレーティングを備えた光ファイバを備え、光学検出制御ユニット15は、ブラッググレーティングを有する光ファイバを使用することによって、被検体2内において各カテーテル12の形状、したがって、その位置を示す光信号を生成することができる。光信号に基づく各カテーテル12の形状、したがって位置の決定に関する詳細については、例えば、F.T.S.Yuら、Marcel Dekker Inc.による著書「Fiber Optic Sensors」（ 2002）、特にこの本の第4章が参照され、これは参照により本明細書に組み込まれる。各カテーテル12の形状、したがって位置の決定は、位置決定ユニット30によって決定される。光学検出制御ユニット15及び位置決定ユニット30は、各カテーテルの位置を追跡することによって治療を追跡するための追跡ユニットを形成するものとみなすことができる。

システム1は、この実施形態では、超音波ユニットである撮像ユニット4,8をさらに備える。超音波ユニットは、超音波プローブ4及び超音波制御ユニット8を含む。超音波プローブ4は、図1に概略的かつ例示的に示されているように、被検体2の外面に配置されてもよく、又は超音波プローブは、被検体2、特に標的領域の画像を生成するために、被検体2内に構成されてもよい。例えば、超音波プローブは、経直腸超音波（TRUS）プローブであってもよい。生成される画像は、カテーテル12を被検体2に導入している間、ユーザを誘導するために、ディスプレイ41上でユーザに示されることができる。他の実施形態では、撮像ユニットは、磁気共鳴（MR）イメージングモダリティのような他のイメージングモダリティになり得る。

標的領域提供ユニット9は、例えば、提供される画像内の標的領域をセグメント化することによって、撮像ユニット4,8によって提供される画像に基づいて、被検体2内の標的領域の位置を決定するように適合されることができる。標的領域は、治療計画を生成するための治療計画提供ユニット31によって使用され得る。治療計画は、カテーテル12の計画位置及びカテーテル12内の放射線源10の滞留位置及び滞留時間を規定することができる。治療計画提供ユニット31は、標的領域内又はその近傍にのみ滞留位置を規定するように、治療計画を生成するように適合される。治療計画提供ユニット31は、カテーテル12の計画位置と、標的領域の位置に依存して放射線源10の滞留位置及び滞留時間とを規定する治療計画生成ルールを有することができる。

小線源治療システム1は、以前の治療計画との以前の治療の適合度を示す適合値を証明するための適合値提供ユニット32をさらに備える。この実施形態では、適合値提供ユニット32は、少なくとも適合値を含むデータベース33を備え、適合値は、a）以前の治療中に決定されるカテーテルの位置と、b）以前の治療計画に含まれる計画位置との間の距離である。これらの適合値は、以前の治療計画に含まれる計画位置との、以前の治療計画中に決定される各カテーテルの位置の適合度を示す。

小線源治療システムはさらに、a）現在の治療の追跡、すなわち、この場合、光学形状検出によって決定される各カテーテル12の現在の位置、b) 現在の治療計画、すなわちこの場合、現在の治療計画によって規定される各カテーテル12の計画位置、及びc）提供される以前の適合値に基づいて、以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の現在の適合度を示す視覚化を生成する視覚化ユニット34を備える。この実施形態では、視覚化は、以前の適合度に関連して現在の治療計画に含まれる計画位置との、現在の治療中に決定される各カテーテル12の位置の現在の適合度を示す。視覚化は、撮像ユニット4,8によって提供される被検体2の画像にレジストレーションされ、画像とともにディスプレイ41に示される。

好ましくは、視覚化ユニット34は、提供される以前の適合値に基づいて統計値を決定し、視覚化を生成するために統計値を使用するように適合される。例えば、視覚化ユニット34は、提供される以前の適合値に基づいて標準偏差を統計値として決定し、許容可能な適合度の範囲、すなわちこの場合、各カテーテル12の計画位置と各カテーテル12の追跡される現在の位置との間の許容可能な距離の範囲を決定するために、決定される標準偏差を使用するように適合されることができる。許容可能な適合度の決定される範囲の視覚化は、図4に示すようにディスプレイ41に示される。

この実施形態では、カテーテル12は、例えば図2に示すように、実質的に平行な配置で被検体2に導入される。図４は、平行なカテーテル12に対して垂直な平面の図を示しており、図2において、現在位置付けられている単一のカテーテル12の追跡される位置51及び対応する計画位置50のみが、被検体の超音波画像53に重ねて示されている。円52は、許容可能な適合度の決定される範囲を示すために使用される。すなわち、円52内の各カテーテル12の追跡される現在位置は許容可能であるとみなされる。視覚化ユニット34は、各カテーテル12の追跡される現在の位置が許容可能な適合度の範囲内にあるか否かに依存して視覚化の外観を変更するように適合されることができる。例えば、ディスプレイ上に示される追跡される現在位置51の色は、この位置が許容可能な適合度の決定される範囲内にあるか否かに依存し得る。特に、図4では、各カテーテルの追跡される現在の位置が緑色のような第1の色で示され、図5に示される状況では、各カテーテル12の追跡される現在の位置51が赤色のような第二の色で示され得る。

図6は、以前の適合度に関連して現在の治療計画との、現在の治療の現在の適合度を示す他の視覚化を示し、現在の治療の追跡、現在の治療計画、及び提供された以前の適合度に基づいて生成され、この実施形態において視覚化が示されるように、以前の適合度に関連して各カテーテルの計画位置との、各カテーテルの現在位置51の現在の適合度を示し、各カテーテルの現在の位置、現在の治療計画に含まれるそれぞれのカテーテルの計画位置、及び以前の治療における計画されたカテーテルの位置及び実際のカテーテルの位置の提供される以前の偏差に基づいて生成される。この例では、視覚化は、垂直バー61とマーカ60とを有する図形要素63を含み、垂直バー61の上端とマーカ60との間の距離は、カテーテルの現在位置と計画位置との間の偏差を示す。許容可能な適合度、すなわち許容可能な偏差の範囲62も示されている。図6は、医師が計画位置に向かってカテーテルを動かすことによって計画位置に近づくことを試みる状況における図形要素63を示す。この状況では、カテーテルの現在の位置を示すバー61は第1の色で示されることができる。図7は、バー61の上端がマージン62内にあるため、マーカ60によって示される計画位置とバー61によって示される現在位置との間の偏差が許容される状況における図形要素63を示す。この状況では、バー61は第2の色で示される。図8は、カテーテルの現在の位置と計画位置との間の偏差が大きすぎ、すなわち偏差がもはや許容できず、それに対応してバー61の上端が許容可能な適合度、すなわち許容可能な偏差の範囲62内にない、さらなる状況における図形要素63を示す。この状況では、バー61は第3の色で示される。一実施形態では、第1の色は白色であり、第2の色は緑色であり、第3の色は赤色である。しかしながら、他の実施形態では、もちろん他の色を使用することもできる。許容可能な偏差の範囲62は、データベース33に記憶されている以前の治療の以前の偏差に基づいて決定される。特に、それは、データベース33における以前の偏差の標準偏差であってもよく、それに依存してもよい。範囲62を示すことによって、視覚化は、以前の偏差に関連して現在の偏差を示す。従って、記録される統計に基づいて許容可能な偏差に関してカテーテルの現在の追跡位置の間の関係を示すために追加の色フィードバックを備える垂直バーを使用する視覚フィードバックが提供され、この実施形態では、バーは、許容可能な範囲内で緑色になり、許容可能な範囲を超えた場合に赤色になる。

図9は、視覚化ユニット34によって生成され得るさらなる可能な視覚化を概略的かつ例示的に示している。この例では、現在の治療が治療計画に適合するよりもうまくそれぞれの以前の治療計画に適合する以前の治療のパーセンテージを示すパーセンテージ値71が示されており、このパーセント値は、配置されるべき現在のカテーテルのみを指す。第2のパーセンテージ値72は、既に配置された全てのカテーテルを指すことができる。それぞれのパーセンテージ値が所定の閾値よりも低い場合、その偏差は許容可能であり、これは、例えば、それぞれのパーセンテージ値を第1の色で示すことによって示されてもよく、それぞれのパーセンテージ値が所定の閾値より小さくない場合、これは、例えば、それぞれのパーセント値を他の色で示すことによって示され得る。したがって、記録される統計値と比較されるとき、現在のカテーテル配置の精度を表示するために、現在のカテーテル位置のパーセントベースの評価は、リアルタイムにユーザに提供されることができる。この例では、記録される統計値に関してこれまでに実行された全プロシージャ精度の比較も表示される。

視覚化ユニット34によって生成され得るさらなる視覚化が、図10に例示的に示される。この例では、追跡される実際のカテーテル位置と計画されるカテーテル位置との間の以前の偏差は、計画位置50を囲むクラウド55によって示され、ここで、クラウドの密度は、以前の偏差の数と共に増加し、すなわち、各カテーテルの現在位置51が、比較的密集しているクラウド55の一部分内にある場合、現在の偏差は以前の治療における多くの偏差に類似する。したがって、この偏差がどのようにカテーテルの位置決めにおける記録される偏差に履歴として関連するかの視覚フィードバックと結合される現在の位置51に関して計画されるカテーテル位置50の偏差が、視覚化によって示され得る。

また、図4乃至図6、図9及び図10は、垂直図を示し、即ち計画される平行カテーテル位置に垂直な平面の超音波画像を示し、各カテーテルの先端の追跡位置及び計画位置がこの平面に示され、すなわちこの面に投影される。これに代えて又は加えて、他の方法で方向付けられた1つ又は複数のビューを示すことができる。例えば、計画されるカテーテル位置に平行な平面内に配置される超音波画像を表示することができ、各カテーテルを導入しながら、各カテーテル全体又は各カテーテルの先端のみの計画位置がこの平面に示されることができ、すなわち、この平面に投影されることができる。また、各カテーテル全体又は各カテーテルの先端の追跡される位置は、この平面内に示され得る。

治療が行われた後、これらの偏差をその後の治療のための以前の偏差として使用するため、小線源治療用カテーテル12の追跡位置と対応する計画位置との間の偏差はデータベース33に追加されることができる。この実施形態では、データベース33は、同じ治療システム1に関連する偏差、すなわち適合値のみを含む。しかしながら、他の実施形態では、異なる病院に位置される異なる治療システムで測定される偏差も含むことができる。従って、データベースにおいて、偏差は、異なる病院及び/又は同じ病院若しくは異なる病院の治療システムであり得る異なる治療システムのために記憶され得る。偏差は、治療を行った異なる医師のために記憶されてもよい。これは、それぞれの病院及び/又はそれぞれの治療システム及び/又はそれぞれの医師に依存する品質評価を可能にする。すなわち、それぞれの病院及び/又はそれぞれの治療システム及び/又はそれぞれの医師の質を評価することが可能である。

治療システム1は、データベース33を使用して現在の治療の結果を示す結果値を決定する結果値決定ユニット35をさらに含むことができる。好ましくは、データベース33の結果値を決定するために、偏差だけでなく、以前の治療を特徴付ける更なるパラメータ及び以前の治療の結果も記憶され、結果は結果値によって示され得る。結果値が高いほど良い結果を示し、結果値が低いほど悪い結果を示す。データベース33は、以前の治療を特徴付けるパラメータと結果値との間の割り当てを含むことができ、これらの割り当ては、現在の治療の結果値を決定するための現在の治療の対応するパラメータと共に使用されることができる。また結果値をディスプレイ41に表示することができる。現在の治療のパラメータは、キーボード、コンピュータマウス、タッチパッドなどの入力装置40を使用することによって治療システムに入力することができる。医師がそれぞれの計画位置からの各小線源治療カテーテルの位置の現在の偏差及び/又はパラメータを変更することによって可能な結果を改善することを可能にするために、結果値は、現在の治療を特徴付けるパラメータを入力する間、及び/又は被検体2内のそれぞれの小線源療法カテーテルを動かす間、リアルタイムに決定され、ディスプレイ41に表示されてもよい。

治療システム1は、治療計画によって定められた滞留位置及び滞留時間に依存して移動ユニット14を制御する小線源療法制御ユニット37をさらに備える。

治療計画生成ユニット31、適合値提供ユニット32、視覚化ユニット34及び結果値決定ユニット35は、治療評価装置37のユニットとみなすことができる。

以下では、被検体を治療するための治療方法の実施形態が、図11に示すフローチャートを参照して例示的に説明される。

ステップ101において、治療計画提供ユニット31は、被検体内の小線源療法用カテーテル12の位置、小線源療法用カテーテル12内の滞留位置及び滞留時間を規定する現在の治療計画を提供する。ステップ102において、小線源療法カテーテル12の位置は、医師によって被検体2に導入されながら追跡され、以前の治療計画との以前の治療の適合度を示す以前の適合値が、適合値提供ユニット32によって提供され、視覚化は、現在の治療の追跡、すなわちこの実施形態では、各小線源療法用カテーテル12の位置の追跡、現在の治療計画及び提供される以前の適合値に基づいて視覚化ユニット34によって生成され、視覚化は、以前の適合度に関連して、現在の治療計画との現在の治療の現在の適合度を示す。具体的には、視覚化ユニット34は、各小線源療法カテーテルの現在の位置の追跡、提供される現在の治療計画、及びデータベース33に記憶される以前の治療の対応する計画位置からの、小線源療法カテーテルの追跡される位置の以前の偏差に基づいて、小線源療法カテーテルの追跡位置と対応する計画位置との間の以前の偏差に関連して、計画位置からの、小線源療法カテーテルの位置の現在の偏差を視覚化する。生成される視覚化は、ディスプレイ41に示される。

ステップ102において、全ての小線源療法カテーテル12が被験体2内に配置された後、ステップ103において、小線源療法制御ユニット37は、治療計画に従って小線源治療用カテーテル12内の放射線源10の移動を制御する。

ステップ102で実行される治療方法の一部は、被検体の治療を評価するための治療評価方法を形成するものとみなすことができる。

局所療法では、針のような介入装置及び場合によっては他の器具は、例えば、腫瘍の内部または近くに位置決めされ、治療線量のアブレーションエネルギーを送達する。局所療法は、例えば、小線源療法、凍結療法、熱焼灼療法などである。局所療法は、画像誘導治療システムと見なすことができる画像誘導介入システムによって実行されることができ、介入装置及び可能なさらなる器具の位置決めは、介入装置及び可能なさらなる器具における電磁トラッキングのようなナビゲーション技術を統合することによってサポートされることができる。それから、それぞれの装置又は器具の追跡される位置は、腫瘍であり得る標的のリアルタイム画像と組み合わせてディスプレイ上に示されることができる。また、それぞれのデバイス又は器具の現在の位置とターゲットとの間の距離は、対応する図形要素を使用することによって、ディスプレイ上に示されることができる。このガイダンス支援は、治療計画によって規定される計画パラメータと、それぞれの装置又は器具の位置決めから導き出される対応するパラメータとの間の差を提示することによって拡張されることができる。例えば、治療計画との、現在の治療の適合度を評価するため、及びこの評価の結果を示すため、小線源療法では、治療計画によって規定される計画線量と、1つ又は複数の小線源療法カテーテルの現在の位置から導出される送達線量との間の差は決定され、ディスプレイ上に提示されることができる。このガイダンス支援は、装置又は器具の位置決め及び各治療プロシージャ中の計画適合に関するリアルタイム情報を提供する。このガイダンス支援は、図1乃至１１を参照して上述した治療システム及び方法を使用することによって、特に、それぞれの装置又は器具を位置決めする品質への洞察、及び他のプロシージャに関連して、及び場合によってはプロシージャの結果に関して、計画の適合度についての洞察を提供することによって、改善されることができる。以前の介入、すなわち以前の治療、又は他の医師によって実行される介入と比較して、それぞれの医師がどれほどうまく行っているかを評価することが特に可能である。これは、医師に針又はカテーテルはどの程度正確に配置される必要があるか、及び随意に現在の偏差がどのように治療結果に関連するかを示すことができる。

図1乃至１１を参照して上述した治療システム及び方法は、リアルタイムのガイダンス及び品質保証を可能にし、治療の間、データは、リアルタイムに収集されることができ、同様の治療システムを使用して、すなわち同じタイプの治療システムを使用して、他の治療、特に他の病院で収集されるデータベースに保存される以前の適合値と比較されることができる。また、収集されるデータは、各病院での後の品質保証を可能にするために、データベースに記憶されることができる。これらのデータは、異なる病院間の比較を可能にするために中央サービスと共有されることもできる。

図1乃至11を参照して上述した治療システム及び方法は、例えば、前立腺の病変内又はその近くに配置されるべき5乃至15個の小線源療法用カテーテルを用いることにより、小線源療法を実施するように適合されることができる。計画の適合性、すなわち現在の治療計画との、現在の治療の適合度は、例えば計画されるカテーテルの位置とそれに対応するカテーテルの追跡される実際の位置との間の距離を測定することによって測定されることができる。医師を誘導するため、各カテーテルを前立腺内に位置決めするとき、カテーテルの追跡される現在位置と対応する計画位置との間のそれぞれの距離がリアルタイムに測定され、ディスプレイ上に示されることができる。図1乃至図11を参照して上述した治療システム及び方法は、統計的に動機付けされるガイダンスによって、例えば、以前のプロシージャにおいて現在のカテーテルよりも遠く、又は近くに配置されるカテーテルのパーセンテージに基づいて医師を導くことによって、このガイダンスを展開する。この統計的に動機づけられたガイダンスを提供するために、以前のサンプル、すなわち以前の治療の数及び共分散が使用されることができる。この情報はデータベースに記憶されることができ、データベースは、現在の治療中に測定される距離に基づいて数及び共分散を更新することによって更新されることができる。現在の介入システム、すなわち現在の治療システムに対する配置精度のための尺度を提供するため、この統計フィードバックループは局所的に使用されることができる。例えば各病院で行われる全ての局所HDR小線源療法の全ての治療の品質保証を可能にするため、データベースに記憶されるデータは、病院内の同様のシステムと交換されることもできる。

一実施形態では、データベースに記憶される以前の適合値は、a）以前の治療中に決定されるカテーテルの位置と、b）以前の治療計画に含まれる計画位置との間の以前の距離の母集団を記述する統計値である。それから、視覚化ユニットは、これらの統計値に基づいて分散、したがって標準偏差を決定し、決定される標準偏差に基づいて許容可能な適合度の範囲を決定するように適合されることができる。分散、したがって標準偏差を決定するために使用されることができるデータベースに記憶される統計値は、a）以前の治療中に決定されるカテーテルの位置と、b）以前の治療計画に含まれる計画位置との間の二乗距離の和及び平均になり得る。このデータベースは、a）現在の治療中に決定される各カテーテルの現在の位置と、b）現在の治療計画に含まれる計画位置との間の現在の距離を使用することによって、記憶される平均を更新することによって更新されることができる。また、現在の距離を使用することによって、記憶される差の二乗和が更新されることもできる。より高次元の場合、交差項に対して維持される差の和は共分散である。

上記の実施形態では、適合値は、a）以前の治療中に決定されるカテーテルの位置と、b）以前の治療計画に含まれる計画位置との間の距離であり、又はこれらの距離の母集団を表す統計値である。他の実施形態では、適合値は、以前の治療計画との、以前の治療の他の種類の適合度を示す他の値にもなり得る。例えば、適合値は、治療計画との、治療の線量適合度を示すことができる。特に、以前の適合値は、各々の以前の治療計画で達成されるべき線量分布との、以前の治療で達成される以前の線量分布の適合度を示すことができる。以前の適合値は、以前の治療計画によって規定される目標との、以前の治療の以前の適合度を示すこともできる。例えば、以前の適合値は、それぞれの以前の治療計画によって規定され、それぞれの実際の以前の治療によって達成される目標の数又はパーセンテージを示すことができる。治療計画によって規定される第1の目標は、標的領域の95％超が処方される線量の100％を受けなければならないことであり、また治療計画によって規定される第2の目標は、例えば、処方線量の75％を受け取る直腸及び膀胱の体積は1cm3未満に保たれるべきである。これらの以前の適合値及び場合によっては治療時間、治療されるべき標的領域の体積などのさらなるパラメータがデータベースに記憶されることができる。したがって、これらの適合値及び可能性のあるさらなるパラメータが統計的フィードバックループで使用されることもでき、これらのデータに関して品質評価が行われることができる。例えば、プロトコル適合性とみなされ得る、異なる病院及び/又は異なる医師及び/又は異なる治療システムの線量適合度又は適合目標のパーセンテージは、それを評価するために比較されることができる。

一実施形態では、それぞれの治療計画で規定される目標との治療の適合度を示す適合値を提供するためにペナルティ関数が使用され得る。ペナルティ関数は、それぞれの目標を参照するペナルティ項の総和であってもよく、それに依存してもよく、それぞれの目標があまり満たされない場合、それぞれのペナルティ項は、より高い値を提供することができる。例えば、第1の目標は、ある量より多い線量を標的に送達することにあり、第2の目標は、他の量より多い線量を危険な器官に送達しないことにある。これには、十分な線量を受けていない標的のパーセンテージと過度の線量を受ける、リスクのある器官のパーセンテージになる、2つのペナルティ項の和を使用することによってペナルティを与えることができる。この例は単純な線形ペナルティ関数である。しかしながら、依存性が異なる可能性もある。例えば、すべての項は二次的に又はより高い次元にされることができる。一実施形態では、ペナルティ関数を使用することができ、これは、例えば、放射線量が患者に適用される治療を計画するための逆自動計画アルゴリズムにおいて考慮されることが知られている。

現在の治療計画との現在の治療の比較を可能にするために、現在の治療は追跡される。したがって、追跡ユニットは、この比較を実行するために使用されるべき治療の少なくとも1つの態様を追跡するように適合される。例えば、介入装置の位置が介入装置の計画位置と比較されなければならない場合、治療を追跡するために追跡ユニットは少なくとも介入装置の位置を追跡するように適合される。現在の線量分布が計画される線量分布と比較されるべきである場合、追跡ユニットは、少なくとも現在の線量分布を追跡するように適合されることができる。これは、線量を適用する放射線源の位置を追跡することによって、及び追跡される位置と放射線源によって提供される放射線の特性とに基づいて現在の線量分布を計算することによって、直接的又は間接的に行われ得る。追跡ユニットは、治療計画によって規定される、いくつの目標の数が達成されるかを追跡するように適合されてもよい。具体的には、追跡ユニットは、線量を適用する放射線源の位置を追跡し、患者のどの部分がどれだけの線量を受けたかを計算し、計算結果が治療計画によって与えられる目標に対応するか、及び患者のどの部分がどれだけの線量を受けるべきかを決定する。

データベースに記憶されるパラメータはスカラーパラメータでもよいが、正規化ベクトルのような他の種類のパラメータであってもよい。例えば、特定の器官の線量体積ヒストグラムがデータベースに記憶されることができる。特に、計画される体積線量ヒストグラム及び実際に得られた線量体積ヒストグラムは、異なる治療のためにデータベースに記憶されることができる。パラメータは、それぞれの治療を行ったそれぞれの医師の識別、治療システムのタイプ又はそれぞれの治療を行うために使用される治療システムの一部、例えば異なる撮像装置のインパクトを評価するための治療システムによって使用される一つ又はいくつかの撮像装置の識別、それぞれの治療システム又はそれぞれの治療システムの一部、例えば追跡センサの品質を監視するためのそれぞれの治療システムの追跡センサの識別、異なるプロトコルに対して治療結果を監視するためにそれぞれの治療に使用される治療プロトコルの識別、例えば特定の解剖学的相違が特定の治療にはあまり適していないかを監視するためにそれぞれの治療プロシージャによって治療される被検体の1つ以上の器官の体積のような異なる共変量に対して記憶される。例えば、ランニングアベレージのトレンドモニタリングを可能にするために、各治療の日付のようにさらなるデータがデータベースに記憶されることができる。治療費がデータベースに保存されることもできる。

データベース内のデータは患者データとともに記憶されてもよいので、記憶されるデータはフォローアップ中の治療結果に関連付けられることができる。結果は、治療の副作用の発生とともに、治療の有効性を参照してもよい。

図12は、以前の治療と比較した最後の治療の質を概略的かつ例示的に示している。この例では、2つのバー80,81が示されており、第1のバー80は線量適合性を指し、第2のバー81はプロトコル適合性を指す。各バー80,81の長さは、データベースに記憶される最良の値を示し、線82,83は許容可能な適合度を示し、すなわち線量適合度及び線82,83上のプロトコル適合度が許容され得る。破線85,86は平均適合度を示し、線84,87は最後の治療の適合度を示す。

開示される実施形態に対する他の変更は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求される発明を実施する際、当業者によって理解され得、達成され得る。

特許請求の範囲において、「含む（comprising）」という単語は他の要素又はステップを排除するものではなく、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外しない。

単一のユニット又は装置が、請求項に記載されるいくつかの項目の機能を満たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。

1つ又は複数のユニット又は装置によって実行される治療計画の決定、適合値の決定、視覚化の生成などのプロシージャは、他の何れかの数のユニット又は装置によって実行され得る。これらの治療及び/又は治療評価方法による治療評価装置の制御は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段及び/又は専用ハードウェアとして実施されることができる。

コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又は他のハードウェアの一部として供給される、光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体上に記憶/分配され得るが、インターネット又は他の有線又は無線電気通信システムなどの他の形態で分配されてもよい。

特許請求の範囲内のいかなる参照符号も、発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。

本発明は、現在の治療が追跡ユニットによって追跡され、以前の治療計画との以前の治療の適合度を示す以前の適合値が提供される、被検体の治療を評価するための治療評価装置に関する。視覚化ユニットは、現在の治療、現在の治療計画及び提供される以前の適合値の追跡に基づいて、以前の適合度に関連して現在の治療計画との現在の治療の適合度を示す視覚化を生成する。視覚化はディスプレイ上に表示されることができるので、医師は、以前の治療で達成される適合度と比較して、現在の治療が治療計画にどれほど良好に適合しているかを見ることができ、それにより、以前の治療に関して現在の治療の質の評価が提供される。

Claims (12)

1. 被検体の治療を評価するための治療評価装置であって、使用中、現在の治療が追跡ユニットによって追跡され、前記治療評価装置は、
   -現在の治療計画を提供する治療計画提供ユニットと、
   -以前の治療計画との、以前の治療の以前の適合度を示す以前の適合値を提供する適合値提供ユニットと、
   -前記現在の治療、前記現在の治療計画、及び前記提供される以前の適合値の前記追跡に基づいて、前記以前の適合度に関連して前記現在の治療計画との、前記現在の治療の現在の適合度を示す視覚化を生成する視覚化ユニットと
   を有する、治療評価装置。
2. 前記治療は、介入装置を使用することによって実行され、前記現在の治療の前記追跡は、前記現在の治療の間に前記介入装置の位置を決定することを含み、
   -前記治療計画提供ユニットは、前記介入装置の計画位置を含むように前記現在の治療計画を提供し、
   -前記適合値提供ユニットは、前記以前の治療計画に含まれる計画位置との、前記以前の治療の間に決定される介入装置の位置の以前の適合度を示すように前記以前の適合度を提供し、
   -前記視覚化ユニットは、前記提供された以前の適合値、前記現在の治療計画に含まれる前記計画位置、及び前記現在の治療の間に決定される前記位置に基づいて、前記以前の適合度に関連して前記現在の治療計画に含まれる前記計画位置との、前記現在の治療の間に決定される前記位置の前記現在の適合度を示すように、前記視覚化を生成する、
   請求項１に記載の治療評価装置。
3. 前記視覚化ユニットは、前記提供される前記以前の適合値に基づいて統計値を提供し、前記視覚化を生成するために前記統計値を使用する、請求項１に記載の治療評価装置。
4. 前記視覚化ユニットは、b）前記現在の治療が前記統計値として前記現在の治療計画に適合するよりも、a）以前の治療が前記各々の以前の治療計画に良く適合するか、又は悪く適合するかのパーセンテージを提供する、請求項３に記載の治療評価装置。
5. 前記視覚化ユニットは、前記統計値に基づいて許容可能な適合度の範囲を決定し、前記許容可能な適合度の前記決定される範囲も視覚化する、請求項３に記載の治療評価装置。
6. 前記視覚化ユニットは、前記統計値として前記提供される以前の適合値に基づいて標準偏差を提供する、請求項５に記載の治療評価装置。
7. 前記適合値提供ユニットは、少なくとも前記適合値を含むデータベースを有し、前記適合値提供ユニットは、前記データベースから前記適合値を提供し、前記現在の治療計画及び前記現在の治療の前記追跡に基づいて現在の適合値を決定し、前記現在の適合値に基づいて前記データベースを更新する、請求項１に記載の治療評価装置。
8. 前記データベースは、前記現在の治療を実行するためにも使用される同じ治療システムによって実行される以前の治療の、前記以前の治療計画との以前の適合度を示す適合値を含む、請求項７に記載の治療評価装置。
9. 前記データベースは、前記以前の治療を実行するために使用される異なる病院及び/又は異なる治療システム及び/又は前記以前の治療を実行する異なる医師のための前記適合値を含む、請求項７に記載の治療評価装置。
10. 前記治療評価装置は、前記データベースを用いることによって前記現在の治療の前記結果を示す結果値を決定する結果値決定ユニットを含む、請求項７に記載の治療評価装置。
11. 被検体を治療するための治療システムであって、前記治療システムは、
    -前記被検体の治療を実行する治療装置と、
    -前記治療を追跡する追跡ユニットと、
    -前記治療を評価する、請求項１に記載の治療評価装置と
    を有する、治療システム。
12. 被検体の治療を評価するための治療評価装置の作動方法であって、前記治療評価装置は、治療計画提供ユニット、適合値提供ユニット、及び視覚化ユニットを有し、現在の治療が追跡ユニットによって追跡され、前記方法は、
    -前記治療計画提供ユニットが現在の治療計画を提供するステップと、
    -前記適合値提供ユニットが以前の治療計画との、以前の治療の以前の適合度を示す以前の適合値を提供するステップと、
    -前記視覚化ユニットが、前記提供される以前の適合値、前記現在の治療計画、及び前記現在の治療の前記追跡に基づいて、前記以前の適合度に関連して前記現在の治療計画との、前記現在の治療の現在の適合度を視覚化する視覚化を生成するステップと、
    を有する、方法。

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