ブラキセラピー方法及びシステム
目標領域２００に関するブラキセラピーシステムは、中空の複数のチャネル１１０を有し、目標領域に植え込まれるアプリケータ１００と、追跡装置１７５と、追跡装置によって受信される信号を生成する追跡信号発生器１８０と、プロセッサ５５０と、を有する。追跡装置は、複数のチャネルの少なくとも一部を通って前進され後退されるサイズ及び形状を有することができる。プロセッサは、追跡装置の移動に基づいて、複数のチャネルの１又は複数の位置を決定することができる。プロセッサは、追跡装置からの位置測定情報に基づいて、画像における複数のチャネルのロケーションを決定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、特に高線量率（ＨＤＲ）ブラキセラピー（小線源治療）に関連する治療技術に関し、特にそれを参照して記述される。しかしながら、本発明は更に、例えば低線量ブラキセラピー、パルス化線量ブラキセラピー、高周波アブレーション、クリオアブレーション、マイクロ波アブレーション、レーザアブレーション、他の治療ソースの位置付け等の他の治療処置に関連するアプリケーションも見い出すことが理解されるべきである。
【背景技術】
【０００２】
癌は、多くの場合、外科手術、化学療法、放射線療法等の治療法の組み合わせによって治療される。例えば、腫瘍は、多くの場合、外科的に除去され、その後、患者は、除去されなかった任意の癌細胞を殺すために化学療法又は放射線によって治療される。１つの放射線治療では、線形アクセラレータからのＸ線ビームが、（複数の）目標領域を通るように方向付けられる。対照的に、ブラキセラピーでは、（複数の）放射性線源又はシードが、内部から目標領域を照射するために、目標領域に挿入される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＨＤＲブラキセラピーでは、アプリケータが、照射されるべき目標領域を通って延在するように、患者内に位置付けられる。アプリケータは、１つのカテーテル、多数の分離可能なチャネル、いくつかのチャネルを含む装置、１又は複数のニードル、又は臓器特有のデザインでありうる。例えばイリジウム−１９２ペレット又はシードのような高線量率ソースは、ワイヤの端部上でアプリケータを通って移動され、計画された時間期間の間、１又は複数の位置にとどまる。この治療は、一般に、数日の期間にわたって、１日１又は２回繰り返される。
【０００４】
乳癌を治療する例において、乳腺腫瘤摘出術に続いて、アプリケータが、照射されるべき目標領域に外科的に植え込まれる。ＣＴスキャンが、目標領域におけるアプリケータ及び組織の高解像度画像を生成するために実施される。この画像は、ソースがアプリケータに沿ったどの場所に位置付けられるか、及びどれくらいの間位置付けられるかを計画するために、ブラキセラピー計画セッションの間使用される。
【０００５】
計画されたブラキセラピー治療は、数日間にわたって１日１又は２回適用される。特に乳房のような軟組織の場合、アプリケータが、治療される組織に対してシフトしうる可能性がある。アプリケータが、適切な位置にあり、計画された治療が、供給されることを確実にするために、ＣＴスキャン及びそれに伴う画像内のアプリケータのセグメント化が、各々のブラキセラピーセッションの前に実施される。これは、時間の浪費であり、面倒なプロセスでありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の開示は、本発明の性質及びサマリーを簡潔に示す発明の開示を要求する37 C.F.R.§1.73に従うために提示される。発明の開示は、それが請求項の範囲又は意味を解釈し又は制限するために使用されないという理解の下で提示される。
【０００７】
例示的な実施形態の１つの見地によれば、ブラキセラピー方法は、目標領域にアプリケータを位置付けるステップであって、アプリケータが複数の中空のチャネルを有する、ステップと、追跡装置を複数のチャネルの少なくとも一部を通って移動させるステップと、追跡装置の移動に基づいて、複数のチャネルの１又は複数の位置を得るステップと、複数のチャネルの１又は複数の位置に基づいて、放射線量を投与するためのブラキセラピー計画を生成するステップと、を含む。
【０００８】
例示的な実施形態の別の見地によれば、コンピュータ可読記憶媒体は、それに記憶されるコンピュータ実行可能なコードを含むことができ、コンピュータ実行可能なコードは、追跡装置に基づいて、目標領域に関するアプリケータの複数のチャネルの１又は複数の位置を得るステップであって、アプリケータが目標領域に位置付けられ、追跡装置が、複数のチャネルの１又は複数を通って移動される、ステップと、複数のカテーテルの１又は複数の位置に基づいて放射線量を投与するためのブラキセラピー計画の少なくとも一部を生成するステップと、をコンピュータ可読記憶媒体がロードされるコンピューティング装置に実行させるように構成される。
【０００９】
例示的な実施形態の別の見地によれば、目標領域に関するブラキセラピーシステムは、複数の中空のチャネルを有するアプリケータと、追跡装置と、追跡装置によって受け取られる信号を生成する追跡信号発生器と、プロセッサと、を有する。追跡装置は、複数のチャネルの少なくとも一部を通って前進され、後退されるサイズ及び形状を有することができる。プロセッサは、追跡装置の移動に基づいて、複数のチャネルの１又は複数の位置を決定することができる。
【００１０】
ここに記述される例示的な実施形態は、今日のシステム及びプロセスよりも優れた、放射線被曝の低減及び計画されたブラキセラピーの保証される正確さを含む多くの利点を有する。加えて、ここに記述されるシステム及び方法は、既存のアプリケータに後付けされることができ、それに追跡システムを組み込んで製造される必要はない。更に別の利点及び利益が、以下の詳細な説明を読み、理解することによって、当業者に明らかになる。
【００１１】
本開示の上述の及び他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、図面及び添付の請求項から、当業者によって評価され、理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】１つの例示的な実施形態のブラキセラピーシステムと共に用いられるアプリケータの概略図。
【図２】目標の解剖学的構造に植え込まれる図１のブラキセラピーアプリケータの第１の図。
【図３】目標の解剖学的構造に植え込まれる図１のブラキセラピーアプリケータの第２の図。
【図４】ブラキセラピーシステムの一部がその上に位置付けられる目標とされる解剖学的構造の概略図。
【図５】ブラキセラピーシステムの概略図。
【図６】ブラキセラピーを実施するための図１−図５のシステムによって使用されることができる方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の例示的な実施形態は、人間の高線量率（ＨＤＲ）ブラキセラピーに関して記述される。本開示の例示的な実施形態は、人間又は動物にせよ、他のタイプのブラキセラピー及び身体の他の部分に適用されることができることが理解されるべきである。本開示の例示的な実施形態の方法及びシステムの使用は、他のタイプのアプリケータへの応用のために適応されることができる。本開示の例示的な実施形態の方法及びシステムの使用は、これに限定されないが、高周波アブレーション、クリオアブレーション、マイクロ波アブレーション及びレーザアブレーションを含む他のタイプの治療に対する応用のために適応されることができる。
【００１４】
図面を参照して、特に図１−図５を参照して、ブラキセラピーシステム１０は、複数の中空のチャネル又はカニューレ１１０を有するアプリケータ１００を備えることができ、チャネルは、アプリケータの放射線シード受け取り端部１０５から、アプリケータの反対側の端部における閉じた先端１１５まで延在する。チャネル１１０の特定の形状は、多様でありえ、それに沿って放射性シードをガイドすることを可能にする支柱、カテーテル、チューブ又は他の構造でありうることが当業者によって理解されるべきである。回転ノブ１２０又は他のアクチュエータが、中空のチャネル１１０に機能的に接続されることができ、それによって、チャネルは、選択的に半径方向に膨らませられることができる（例えば弓のように曲がる）。例えば、チャネル１１０は、回転ノブ１２０を用いることにより、軸方向に縮められる可撓性チューブでありえ、その結果、チャネルは、半径方向に外向きに変形する。
【００１５】
引っ張り棒のような膨張機構は、例えば、先端１１５及びコンプレッサリング１２５を互いの方に近づけて、ヘッド部分のチャネルを外向きに弓のように曲げるように、アプリケータ１００の挿入されたヘッド部分を膨らませるためにアクチュエータ１２０を介して動作されることができる。チャネルは、中空のチャネルによって規定されるシード供給経路を、照射されるべき組織又は他の目標の解剖学的構造に隣り合うようにさせるために、適当なふくらんだ構造に膨張されることができる。この治療のための可撓性の、変形可能なチャネルを有するそのようなアプリケータは、Cianna Medical（Aliso Veijo, California）から入手可能なCianna SAVI HDRアプリケータである。後述するように、外向きの変形は、アプリケータ１０が、効率的に治療を供給するように目標の解剖学的構造内の空隙を埋めることを可能にする。
【００１６】
ブラキセラピーシステム１０は、可動追跡センサ１７５を有することができる。センサ１７５は、フィールド発生器１８０等によって生成される電磁信号を受け取る電磁センサでありうる。一実施形態において、電磁センサ１７５は、センサが押し出し及び引っ張り力を介して各チャネル１１０を通って移動されることを可能にするワイヤ又は他の半硬質ケーブル１５０に接続されることができる。様々なタイプの電磁追跡システムが利用されることができる。
【００１７】
一実施形態において、フィールド発生器１８０は、それぞれ異なる向きに複数のアンテナを有することができる。センサ１７５は、チャネル１１０のさまざまな位置に沿って、さまざまな向きで、アンテナから信号を拾うことができる。例えば相対信号強度、相対位相等のそれらの相対信号特性から、アンテナに対するセンサ１７５の位置が決定されることができる。別の実施形態において、センサ１７５は、それぞれ異なる向きを有する受信コイル又はアンテナを有することができる。一実施形態において、センサ１７５は、アプリケータ１００の中を又はそれに沿って走るワイヤによって、例えばワイヤ１５０に沿って、イメージングシステム５００のプロセッサ５５０と通信することができる。別の実施形態において、ワイヤレス通信経路が使用されることができる。他のタイプのアプリケータ及び他のタイプの追跡システムもまた企図される。
【００１８】
一実施形態において、追跡システムは、例えばTraxtal Inc.又はNorthern Digital Inc.から入手可能な、さまざまな追跡コンポーネントを使用することができる。別の例として、可動追跡センサ１７５は、例えばNorthern Digitalから入手可能なOptotrak Certus運動計測システムのような、光学追跡技法及びコンポーネントを利用することができる。ロケーションセンサ又は送信機及びロケーションモニタ又は受信機のような他の技法及びコンポーネントが使用されることができ、超音波技法及びコンポーネントを含みうる。
【００１９】
更に図６を参照して、ブラキセラピー方法が、参照数字６００によって概略的に示されている。方法６００は、さまざまなタイプのプロシージャののち、例えば、乳腺腫瘤摘出術が、寝台又は他のプラットホーム５２０上に位置しているように示される目標の解剖学的構造２００から、癌塊若しくは潜在的な癌塊又は他の望ましくない組織を除去するために実施されたのち、放射線治療のために用いられることができる。手術後、ステップ６０２において、アプリケータ１００は、その畳まれた状態で、切開口又は目標の解剖学的構造の他の入口ポイントを通じて、挿入されることができ、これは、カテーテル４５０等を介することを含む。アプリケータ１００の畳まれた状態は、アプリケータの断面を最小限にするように、互いに平行であって近接している中空のチャネル１１０の各々を含むことができる。一実施形態において、アプリケータ１００は、一般に、癌塊によって空けられたボリュームにヘッド部分を配置するために、選択された位置にアプリケータを配置するように超音波ガイダンスシステムを使用して位置付けられることができる。他のイメージング技法を含む他のガイダンスシステムが利用されることもできる。アクチュエータ２２０又はある他の膨張機構を使用して、アプリケータ１００のチャネル１１０は、中空のチャネルによって規定されるシード供給経路を、照射されるべき組織に隣り合うようにするために、適当な膨張した構造に膨らませられることができる。
【００２０】
アプリケータの挿入及び膨張後、ステップ６０４において、１又は複数のマーカのような複数のマーカ又は基準４００が、植え込まれたアプリケータ１００に近接して目標とされる解剖学的構造２００に載置されることができる。各々のマーカ４００は、電磁センサユニットを有することができ、例えばＣＴスキャナ５００のような高解像度イメージングモダリティによって撮像可能でありうる。
【００２１】
ステップ６０６において、アプリケータ１００及び周囲組織を含む目標領域２００の高解像度画像が、ＣＴスキャナ５００によって生成されることができ、ＣＴ画像メモリに記憶されることができる。囲まれたＣＴスキャン装置５１０が、説明の目的で図５に示されているが、本開示は、移動式Ｃアーム装置又はＭＲＩを含むさまざまなイメージング装置の使用を企図する。
【００２２】
ステップ６０８において、マーカ４００の各々の位置及び向きが、例えば電磁追跡システム及びフィールド発生器１８０のような追跡システムを使用して得られる。例えば、電磁信号は、フィールド発生器１８０によって生成され、目標の解剖学的構造２００に載置されたマーカ４００によって受信されることができる。プロセッサ５５０は、取得された電磁データから、マーカ４００の位置及び向きを決定することができる。上述したように、超音波又は光学技術のような他の追跡技法が利用される場合、追跡システムは、マーカ４００の位置及び向きの測定を行うために、それらのモダリティを使用することができる。
【００２３】
ステップ６１０において、電磁センサ１７５又は他の可動追跡装置は、チャネル１１０のうちの１つに位置付けられ、電磁的又は他の追跡測定信号を取得しながら、チャネルに沿って前進されることができる。このプロシージャは、チャネル１１０の各々について繰り返されることができ、例えばワイヤ１５０の使用を通じて、センサ１７５の前進及び／又は後退によって実施されることができる。ワイヤ１５０は、手動でチャネル１１０を通って前進され、後退されることができる。しかしながら、本開示は、ワイヤに機能的に接続されて、ワイヤ１５０を前進させ、後退させるアクチュエータ又は他の動力を企図し、かかるワイヤは、制御されたスピード下で前進され及び／又は後退されることができる。
【００２４】
方法６００は、ＣＴ画像のセグメント化のために電磁データを利用することができる。ステップ６１２において、ユーザは、ＣＴ画像において電磁的に追跡されたマーカ４００を識別することができ、この情報を使用して、ＣＴ画像の基準のフレームに電磁測定情報を位置合わせすることができる。結果として得られた位置合わせは、基準の電磁フレームから基準のＣＴ画像フレームへ、チャネル１１０の位置の電磁測定情報を移すために、利用されることができる。別の実施形態において、システム１０は、例えばワイヤ１５０の移動の制御されたスピードを使用することによって、ユーザ介入なく、ＣＴ画像の基準のフレームに、電磁測定情報を位置合わせすることができる。ステップ６１４において、システム１０は、例えばディスプレイ５７０を用いることにより、電磁測定されたジオメトリを、ＣＴ画像上に重ねて視覚的に表示することができる。ユーザは、正確なセグメント化として支柱位置の位置合わせされた電磁測定を受け入れ、拒否し又は編集することができ、放射線治療計画を続行することができる。
【００２５】
マーカ４００の使用は、追跡測定情報に部分的に基づいて、画像においてチャネル１１０を位置特定するための１つの技法であることが理解されるべきである。本開示は、マーカ４００に付加的に又はその代替として利用される他の技法を企図する。例えば、例示的な実施形態は、位置特定のために画像の相関付け又は処理アルゴリズムを利用することができる。例えば、画像に現れる、既知の位置を有する１又は複数の特徴は、例えばアプリケータ１００の一部である、画像相関付けアルゴリズムによって利用されることができる。
【００２６】
一実施形態において、プロセッサ５５０は、チャネル１１０に沿ったさまざまな位置に関してセンサ１７５の、患者載置マーカ４００に対する相対ロケーションを決定することができ、センサマップを生成することができる。マーカ４００が、ＣＴ画像においても画像化される場合、チャネル１１０に沿ったセンサ１７５の、マーカに対する位置は、ＣＴスキャナの座標系及びＣＴスキャナが生成するＣＴ画像においても知られることができる。別の実施形態において、センサ１７５がチャネル１１０を通じて進むときのセンサ１７５のさまざまな位置又はロケーションは、センサマップから得られ、組み合わされた画像を生成するために、ＣＴ画像に重ね合せられることができ、組み合わせられた画像は、計画セッションメモリに記憶されることができる。
【００２７】
一実施形態において、例えば組み合わせられた画像のような、イメージング及び電磁的追跡から得られる情報は、ブラキセラピーを計画するために、ブラキセラピー計画セッションにおいて利用されることができる。この計画セッションは、放射性シードがチャネルのどれに配置されるか、シードの配置のための支柱に沿った位置、及びシードがどれくらいの間当該位置にあるか、を決定することが必要でありうる。例えば、各々の放射性シードは、シードを囲む概して球状の複数の領域の各々において、単位時間当たり既知の線量を生成することができる。それぞれ異なる時間期間の間、チャネル１１０に沿ったそれぞれ異なるロケーションに放射性シードを位置付けることによって、周囲組織２００の領域における総放射線量が決定されることができる。計画セッションにおいて、１又は複数の指定された周囲組織領域において供給されるべき所望の線量が、担当の癌専門医によって決定されることができ、（複数の）シードの位置及び持続時間が、供給される線量分布を所望の線量分布に合致させるように、計算されることができる。一実施形態において、計算は、例えばプロセッサのグラフィックユーザインターフェイスに入力される癌専門医により選択された線量分布に基づいて、治療計画を生成するとともに、シードの位置付けを最適化するように適切にプログラムされるプロセッサ５５０によって、実施されることができる。
【００２８】
さまざまなブラキセラピー方法が、システム１０の使用により得られた放射線治療計画に基づいて用いられることができる。例えば、アフターローダが、計画された治療セッションによってプログラムされ、適当な（複数の）放射性シードを充填され、アプリケータ１００の装填端部に取り付けられることができる。一実施形態において、各々のシードは、シードの位置付けを確認するために、それ自身の電磁センサ又は他の追跡装置を保持することができる。アフターローダは、計算された持続時間の各々の間、選択されたチャネル１１０の各々を通じて、チャネルに沿った計算された位置又はロケーションの各々へ、シードを移動させることができる。別の実施形態において、シードは、例えばシードに機能的に接続される移動装置の測定情報（例えばワイヤがアプリケータまで伸張されている長さ）のような、他の情報及び他の装置を使用して、チャネルに沿った位置へ移動されることができる。
【００２９】
ブラキセラピーセッションは、セッション中アプリケータが挿入されたままである状態で、数日間にわたって１日に複数回実施されることができる。一実施形態において、方法６００又はその一部が、アプリケータが適当な位置からずれていないことを確かめるために、繰り返されることができる。別の実施形態において、プロセッサ５５０は、目標の解剖学的構造２００内のアプリケータ１００の位置ずれが生じていないか決定するために、アライメントデータ（すなわち、最近得られた支柱位置）を、元の支柱位置と比較することができる。プロセッサ５５０が、位置が変わったと判定する場合、１つのオプションは、電磁センサ１７５の付加の測定が行われるので、アプリケータをその元の位置及び向きに戻す又はできるだけその元の位置及び向きに近付けるように試みることによって、アプリケータ１００を再位置付けすることを試みることである。
【００３０】
アプリケータ１００が、治療が計画された元の位置にない場合、マーカ４００及び目標とされる解剖学的構造２００に対するアプリケータの現在のロケーション及び元のロケーションの間の変更が、プロセッサ５５０によって判定されることができる。この変更は、例えば計画画像メモリからの計画画像に影響を及ぼすように、すなわち、変更に従ってアプリケータ１００及び目標領域２００の相対ロケーションをシフトさせて、変更された治療計画画像を形成するために、プロセッサによって使用されることができる。このシフトされた情報は、新しいブラキセラピー計画を生成するために、プロセッサ５５０によって使用されることができる。新しいブラキセラピー計画は、アフターローダへロードされることができ、次のブラキセラピーセッションが始められることができる。
【００３１】
一実施形態において、線量デリバリの間、チャネル１１０及びシードの位置は、シードに結合される電磁センサ又は他の追跡装置によって、追跡されることができる。例えば、目標組織２００は、３次元（３Ｄ）サブ領域に分割されることができる。電磁的に追跡されたシードロケーションは、３Ｄサブ領域にマップされることができ、各々のサブ領域における蓄積線量は、時間及びソースからの距離に基づいて、連続的に又は間欠的に更新され又はインクリメントされることができ、これは、供給された線量が、プロセッサ５５０及び／又は臨床医によってモニタされることを可能にする。ブラキセラピー計画からのずれが検出される場合、更新された線量計画が、ずれに基づいて生成されることができ（例えば次の位置におけるシードの持続時間を変更する等）、及び／又は治療が中止されることができる。ブラキセラピーセッション中にチャネル及びシードの追跡を実施することは、セッション中のアプリケータの移動がないことを確実にし、任意の移動が生じる場合、治療計画計算器は、リアルタイムにブラキセラピー計画を再計算することができる。シードに結合される追跡装置からのシード位置のフィードバックは更に、治療計画又は各々のセッションに実際に供給される放射線を示す放射線マップのレコードを生成するために使用されることができる。
【００３２】
一実施形態において、外科的配置後のアプリケータ１００の撮像は、ＭＲＩ又は超音波（例えば３Ｄ超音波）イメージングを使用して、実施されることができる。本開示は更に、画像（ＣＴ、ＭＲＩ及び／又はＵＳ）における電磁的に追跡された基準マーカ４００の自動的な識別を使用することを企図する。一実施形態において、システム１０は、電磁的に測定されたジオメトリを、画像（ＣＴ、ＭＲＩ及び／又はＵＳ）に重ねて視覚的に表示することができる。この場合、ユーザは、電磁ジオメトリ及び画像の間の選択的な混合を行うことができる。別の実施形態において、システム１０は、セグメント化プロセスの自動的な洗練を初期化するために、支柱位置の位置合わせされた電磁測定情報を利用することができる。
【００３３】
乳房に関して記述されたが、前立腺、頭部、頸部及び婦人科部位に関する他のブラキセラピー処理もまた企図される。
【００３４】
上述の手順のステップを含む本発明は、ハードウェア、ソフトウェア又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにおいて実現されることができる。本発明は、１つのコンピュータシステムにおいて集中化された形で、又はそれぞれ異なる構成要素がいくつかの相互接続されたコンピュータシステム全体に分散される分散形態で、実現されることができる。ここに記述される方法を実施するために適応される任意の種類のコンピュータシステム又は他の装置が適している。ハードウェア及びソフトウェアの一般の組み合わせは、コンピュータプログラムを有する汎用コンピュータシステムでありえ、コンピュータプログラムは、それがロードされ実行されるとき、ここに記述される方法を実施するようにコンピュータシステムを制御する。
【００３５】
上述の手順のステップを含む本発明は、コンピュータプログラム製品に組み込まれることが可能である。コンピュータプログラム製品は、ここに記述されるさまざまなプロシージャ、プロセス及び方法をコンピューティング装置又はコンピュータに基づくシステムに実施させるためのコンピュータ実行可能コードを含むコンピュータプログラムが組み込まれたコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。コンピュータプログラムは、本文脈において、情報処理能力を有するシステムに直接的に又は以下のいずれか又は両方の後に特定の機能を実施させることが意図される命令の組の、任意の言語、コード又は表記法での任意の表現を意味する：ａ）別の言語、コード又は表記法への変換；ｂ）異なる材料形態での再生。
【００３６】
ここに記述される実施形態の図は、さまざまな実施形態の構造の一般的な理解を提供することが意図され、それらは、ここに記述される構造を使用しうる装置及びシステムのすべてのエレメント及び特徴の完全な記述として働くことは意図されない。多くの他の実施形態が、上述の説明を吟味することにより、当業者に明らかになる。他の実施形態が、利用され、上述の説明から導き出されることができ、構造的及び論理的な置き換え及び変更が、本開示の範囲を逸脱することなく行われることができる。図は更に、描写的なものにすぎず、一定の比率で描かれていないことがある。図の特定の部分は誇張されていることがあり、他の部分は縮小されていることがある。従って、明細書及び図面は、制限的でなく説明的な意味において考察されるべきである。
【００３７】
従って、特定の実施形態が、図示され、ここに記述されているが、同じ目的を達成することが意図される任意の構成が、示される特定の実施形態と置き換えられることができることが理解されるべきである。本開示は、さまざまな実施形態の任意の及びすべての適応例又は変形例をカバーすることが意図される。上述の実施形態及びここに具体的に記述されない他の実施形態の組み合わせが、上述の説明を吟味することにより、当業者に明らかになるであろう。従って、本開示は、本発明を実施するために企図される最良のモードとして開示される（複数の）特定の実施形態に制限されず、本発明は、添付の請求項の範囲内にあるすべての実施形態を含むことが意図される。
【００３８】
開示の要約が、読者が技術的な開示の性質を速く確かめることを可能にする要約を要求する37 C.F.R.§1.72(b)に従うために提示される。要約は、請求項の範囲又は意味を解釈し又は制限するために使用されないという理解の下で提出される。
【技術分野】
【０００１】
本願は、特に高線量率（ＨＤＲ）ブラキセラピー（小線源治療）に関連する治療技術に関し、特にそれを参照して記述される。しかしながら、本発明は更に、例えば低線量ブラキセラピー、パルス化線量ブラキセラピー、高周波アブレーション、クリオアブレーション、マイクロ波アブレーション、レーザアブレーション、他の治療ソースの位置付け等の他の治療処置に関連するアプリケーションも見い出すことが理解されるべきである。
【背景技術】
【０００２】
癌は、多くの場合、外科手術、化学療法、放射線療法等の治療法の組み合わせによって治療される。例えば、腫瘍は、多くの場合、外科的に除去され、その後、患者は、除去されなかった任意の癌細胞を殺すために化学療法又は放射線によって治療される。１つの放射線治療では、線形アクセラレータからのＸ線ビームが、（複数の）目標領域を通るように方向付けられる。対照的に、ブラキセラピーでは、（複数の）放射性線源又はシードが、内部から目標領域を照射するために、目標領域に挿入される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＨＤＲブラキセラピーでは、アプリケータが、照射されるべき目標領域を通って延在するように、患者内に位置付けられる。アプリケータは、１つのカテーテル、多数の分離可能なチャネル、いくつかのチャネルを含む装置、１又は複数のニードル、又は臓器特有のデザインでありうる。例えばイリジウム−１９２ペレット又はシードのような高線量率ソースは、ワイヤの端部上でアプリケータを通って移動され、計画された時間期間の間、１又は複数の位置にとどまる。この治療は、一般に、数日の期間にわたって、１日１又は２回繰り返される。
【０００４】
乳癌を治療する例において、乳腺腫瘤摘出術に続いて、アプリケータが、照射されるべき目標領域に外科的に植え込まれる。ＣＴスキャンが、目標領域におけるアプリケータ及び組織の高解像度画像を生成するために実施される。この画像は、ソースがアプリケータに沿ったどの場所に位置付けられるか、及びどれくらいの間位置付けられるかを計画するために、ブラキセラピー計画セッションの間使用される。
【０００５】
計画されたブラキセラピー治療は、数日間にわたって１日１又は２回適用される。特に乳房のような軟組織の場合、アプリケータが、治療される組織に対してシフトしうる可能性がある。アプリケータが、適切な位置にあり、計画された治療が、供給されることを確実にするために、ＣＴスキャン及びそれに伴う画像内のアプリケータのセグメント化が、各々のブラキセラピーセッションの前に実施される。これは、時間の浪費であり、面倒なプロセスでありうる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
発明の開示は、本発明の性質及びサマリーを簡潔に示す発明の開示を要求する37 C.F.R.§1.73に従うために提示される。発明の開示は、それが請求項の範囲又は意味を解釈し又は制限するために使用されないという理解の下で提示される。
【０００７】
例示的な実施形態の１つの見地によれば、ブラキセラピー方法は、目標領域にアプリケータを位置付けるステップであって、アプリケータが複数の中空のチャネルを有する、ステップと、追跡装置を複数のチャネルの少なくとも一部を通って移動させるステップと、追跡装置の移動に基づいて、複数のチャネルの１又は複数の位置を得るステップと、複数のチャネルの１又は複数の位置に基づいて、放射線量を投与するためのブラキセラピー計画を生成するステップと、を含む。
【０００８】
例示的な実施形態の別の見地によれば、コンピュータ可読記憶媒体は、それに記憶されるコンピュータ実行可能なコードを含むことができ、コンピュータ実行可能なコードは、追跡装置に基づいて、目標領域に関するアプリケータの複数のチャネルの１又は複数の位置を得るステップであって、アプリケータが目標領域に位置付けられ、追跡装置が、複数のチャネルの１又は複数を通って移動される、ステップと、複数のカテーテルの１又は複数の位置に基づいて放射線量を投与するためのブラキセラピー計画の少なくとも一部を生成するステップと、をコンピュータ可読記憶媒体がロードされるコンピューティング装置に実行させるように構成される。
【０００９】
例示的な実施形態の別の見地によれば、目標領域に関するブラキセラピーシステムは、複数の中空のチャネルを有するアプリケータと、追跡装置と、追跡装置によって受け取られる信号を生成する追跡信号発生器と、プロセッサと、を有する。追跡装置は、複数のチャネルの少なくとも一部を通って前進され、後退されるサイズ及び形状を有することができる。プロセッサは、追跡装置の移動に基づいて、複数のチャネルの１又は複数の位置を決定することができる。
【００１０】
ここに記述される例示的な実施形態は、今日のシステム及びプロセスよりも優れた、放射線被曝の低減及び計画されたブラキセラピーの保証される正確さを含む多くの利点を有する。加えて、ここに記述されるシステム及び方法は、既存のアプリケータに後付けされることができ、それに追跡システムを組み込んで製造される必要はない。更に別の利点及び利益が、以下の詳細な説明を読み、理解することによって、当業者に明らかになる。
【００１１】
本開示の上述の及び他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明、図面及び添付の請求項から、当業者によって評価され、理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】１つの例示的な実施形態のブラキセラピーシステムと共に用いられるアプリケータの概略図。
【図２】目標の解剖学的構造に植え込まれる図１のブラキセラピーアプリケータの第１の図。
【図３】目標の解剖学的構造に植え込まれる図１のブラキセラピーアプリケータの第２の図。
【図４】ブラキセラピーシステムの一部がその上に位置付けられる目標とされる解剖学的構造の概略図。
【図５】ブラキセラピーシステムの概略図。
【図６】ブラキセラピーを実施するための図１−図５のシステムによって使用されることができる方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本開示の例示的な実施形態は、人間の高線量率（ＨＤＲ）ブラキセラピーに関して記述される。本開示の例示的な実施形態は、人間又は動物にせよ、他のタイプのブラキセラピー及び身体の他の部分に適用されることができることが理解されるべきである。本開示の例示的な実施形態の方法及びシステムの使用は、他のタイプのアプリケータへの応用のために適応されることができる。本開示の例示的な実施形態の方法及びシステムの使用は、これに限定されないが、高周波アブレーション、クリオアブレーション、マイクロ波アブレーション及びレーザアブレーションを含む他のタイプの治療に対する応用のために適応されることができる。
【００１４】
図面を参照して、特に図１−図５を参照して、ブラキセラピーシステム１０は、複数の中空のチャネル又はカニューレ１１０を有するアプリケータ１００を備えることができ、チャネルは、アプリケータの放射線シード受け取り端部１０５から、アプリケータの反対側の端部における閉じた先端１１５まで延在する。チャネル１１０の特定の形状は、多様でありえ、それに沿って放射性シードをガイドすることを可能にする支柱、カテーテル、チューブ又は他の構造でありうることが当業者によって理解されるべきである。回転ノブ１２０又は他のアクチュエータが、中空のチャネル１１０に機能的に接続されることができ、それによって、チャネルは、選択的に半径方向に膨らませられることができる（例えば弓のように曲がる）。例えば、チャネル１１０は、回転ノブ１２０を用いることにより、軸方向に縮められる可撓性チューブでありえ、その結果、チャネルは、半径方向に外向きに変形する。
【００１５】
引っ張り棒のような膨張機構は、例えば、先端１１５及びコンプレッサリング１２５を互いの方に近づけて、ヘッド部分のチャネルを外向きに弓のように曲げるように、アプリケータ１００の挿入されたヘッド部分を膨らませるためにアクチュエータ１２０を介して動作されることができる。チャネルは、中空のチャネルによって規定されるシード供給経路を、照射されるべき組織又は他の目標の解剖学的構造に隣り合うようにさせるために、適当なふくらんだ構造に膨張されることができる。この治療のための可撓性の、変形可能なチャネルを有するそのようなアプリケータは、Cianna Medical（Aliso Veijo, California）から入手可能なCianna SAVI HDRアプリケータである。後述するように、外向きの変形は、アプリケータ１０が、効率的に治療を供給するように目標の解剖学的構造内の空隙を埋めることを可能にする。
【００１６】
ブラキセラピーシステム１０は、可動追跡センサ１７５を有することができる。センサ１７５は、フィールド発生器１８０等によって生成される電磁信号を受け取る電磁センサでありうる。一実施形態において、電磁センサ１７５は、センサが押し出し及び引っ張り力を介して各チャネル１１０を通って移動されることを可能にするワイヤ又は他の半硬質ケーブル１５０に接続されることができる。様々なタイプの電磁追跡システムが利用されることができる。
【００１７】
一実施形態において、フィールド発生器１８０は、それぞれ異なる向きに複数のアンテナを有することができる。センサ１７５は、チャネル１１０のさまざまな位置に沿って、さまざまな向きで、アンテナから信号を拾うことができる。例えば相対信号強度、相対位相等のそれらの相対信号特性から、アンテナに対するセンサ１７５の位置が決定されることができる。別の実施形態において、センサ１７５は、それぞれ異なる向きを有する受信コイル又はアンテナを有することができる。一実施形態において、センサ１７５は、アプリケータ１００の中を又はそれに沿って走るワイヤによって、例えばワイヤ１５０に沿って、イメージングシステム５００のプロセッサ５５０と通信することができる。別の実施形態において、ワイヤレス通信経路が使用されることができる。他のタイプのアプリケータ及び他のタイプの追跡システムもまた企図される。
【００１８】
一実施形態において、追跡システムは、例えばTraxtal Inc.又はNorthern Digital Inc.から入手可能な、さまざまな追跡コンポーネントを使用することができる。別の例として、可動追跡センサ１７５は、例えばNorthern Digitalから入手可能なOptotrak Certus運動計測システムのような、光学追跡技法及びコンポーネントを利用することができる。ロケーションセンサ又は送信機及びロケーションモニタ又は受信機のような他の技法及びコンポーネントが使用されることができ、超音波技法及びコンポーネントを含みうる。
【００１９】
更に図６を参照して、ブラキセラピー方法が、参照数字６００によって概略的に示されている。方法６００は、さまざまなタイプのプロシージャののち、例えば、乳腺腫瘤摘出術が、寝台又は他のプラットホーム５２０上に位置しているように示される目標の解剖学的構造２００から、癌塊若しくは潜在的な癌塊又は他の望ましくない組織を除去するために実施されたのち、放射線治療のために用いられることができる。手術後、ステップ６０２において、アプリケータ１００は、その畳まれた状態で、切開口又は目標の解剖学的構造の他の入口ポイントを通じて、挿入されることができ、これは、カテーテル４５０等を介することを含む。アプリケータ１００の畳まれた状態は、アプリケータの断面を最小限にするように、互いに平行であって近接している中空のチャネル１１０の各々を含むことができる。一実施形態において、アプリケータ１００は、一般に、癌塊によって空けられたボリュームにヘッド部分を配置するために、選択された位置にアプリケータを配置するように超音波ガイダンスシステムを使用して位置付けられることができる。他のイメージング技法を含む他のガイダンスシステムが利用されることもできる。アクチュエータ２２０又はある他の膨張機構を使用して、アプリケータ１００のチャネル１１０は、中空のチャネルによって規定されるシード供給経路を、照射されるべき組織に隣り合うようにするために、適当な膨張した構造に膨らませられることができる。
【００２０】
アプリケータの挿入及び膨張後、ステップ６０４において、１又は複数のマーカのような複数のマーカ又は基準４００が、植え込まれたアプリケータ１００に近接して目標とされる解剖学的構造２００に載置されることができる。各々のマーカ４００は、電磁センサユニットを有することができ、例えばＣＴスキャナ５００のような高解像度イメージングモダリティによって撮像可能でありうる。
【００２１】
ステップ６０６において、アプリケータ１００及び周囲組織を含む目標領域２００の高解像度画像が、ＣＴスキャナ５００によって生成されることができ、ＣＴ画像メモリに記憶されることができる。囲まれたＣＴスキャン装置５１０が、説明の目的で図５に示されているが、本開示は、移動式Ｃアーム装置又はＭＲＩを含むさまざまなイメージング装置の使用を企図する。
【００２２】
ステップ６０８において、マーカ４００の各々の位置及び向きが、例えば電磁追跡システム及びフィールド発生器１８０のような追跡システムを使用して得られる。例えば、電磁信号は、フィールド発生器１８０によって生成され、目標の解剖学的構造２００に載置されたマーカ４００によって受信されることができる。プロセッサ５５０は、取得された電磁データから、マーカ４００の位置及び向きを決定することができる。上述したように、超音波又は光学技術のような他の追跡技法が利用される場合、追跡システムは、マーカ４００の位置及び向きの測定を行うために、それらのモダリティを使用することができる。
【００２３】
ステップ６１０において、電磁センサ１７５又は他の可動追跡装置は、チャネル１１０のうちの１つに位置付けられ、電磁的又は他の追跡測定信号を取得しながら、チャネルに沿って前進されることができる。このプロシージャは、チャネル１１０の各々について繰り返されることができ、例えばワイヤ１５０の使用を通じて、センサ１７５の前進及び／又は後退によって実施されることができる。ワイヤ１５０は、手動でチャネル１１０を通って前進され、後退されることができる。しかしながら、本開示は、ワイヤに機能的に接続されて、ワイヤ１５０を前進させ、後退させるアクチュエータ又は他の動力を企図し、かかるワイヤは、制御されたスピード下で前進され及び／又は後退されることができる。
【００２４】
方法６００は、ＣＴ画像のセグメント化のために電磁データを利用することができる。ステップ６１２において、ユーザは、ＣＴ画像において電磁的に追跡されたマーカ４００を識別することができ、この情報を使用して、ＣＴ画像の基準のフレームに電磁測定情報を位置合わせすることができる。結果として得られた位置合わせは、基準の電磁フレームから基準のＣＴ画像フレームへ、チャネル１１０の位置の電磁測定情報を移すために、利用されることができる。別の実施形態において、システム１０は、例えばワイヤ１５０の移動の制御されたスピードを使用することによって、ユーザ介入なく、ＣＴ画像の基準のフレームに、電磁測定情報を位置合わせすることができる。ステップ６１４において、システム１０は、例えばディスプレイ５７０を用いることにより、電磁測定されたジオメトリを、ＣＴ画像上に重ねて視覚的に表示することができる。ユーザは、正確なセグメント化として支柱位置の位置合わせされた電磁測定を受け入れ、拒否し又は編集することができ、放射線治療計画を続行することができる。
【００２５】
マーカ４００の使用は、追跡測定情報に部分的に基づいて、画像においてチャネル１１０を位置特定するための１つの技法であることが理解されるべきである。本開示は、マーカ４００に付加的に又はその代替として利用される他の技法を企図する。例えば、例示的な実施形態は、位置特定のために画像の相関付け又は処理アルゴリズムを利用することができる。例えば、画像に現れる、既知の位置を有する１又は複数の特徴は、例えばアプリケータ１００の一部である、画像相関付けアルゴリズムによって利用されることができる。
【００２６】
一実施形態において、プロセッサ５５０は、チャネル１１０に沿ったさまざまな位置に関してセンサ１７５の、患者載置マーカ４００に対する相対ロケーションを決定することができ、センサマップを生成することができる。マーカ４００が、ＣＴ画像においても画像化される場合、チャネル１１０に沿ったセンサ１７５の、マーカに対する位置は、ＣＴスキャナの座標系及びＣＴスキャナが生成するＣＴ画像においても知られることができる。別の実施形態において、センサ１７５がチャネル１１０を通じて進むときのセンサ１７５のさまざまな位置又はロケーションは、センサマップから得られ、組み合わされた画像を生成するために、ＣＴ画像に重ね合せられることができ、組み合わせられた画像は、計画セッションメモリに記憶されることができる。
【００２７】
一実施形態において、例えば組み合わせられた画像のような、イメージング及び電磁的追跡から得られる情報は、ブラキセラピーを計画するために、ブラキセラピー計画セッションにおいて利用されることができる。この計画セッションは、放射性シードがチャネルのどれに配置されるか、シードの配置のための支柱に沿った位置、及びシードがどれくらいの間当該位置にあるか、を決定することが必要でありうる。例えば、各々の放射性シードは、シードを囲む概して球状の複数の領域の各々において、単位時間当たり既知の線量を生成することができる。それぞれ異なる時間期間の間、チャネル１１０に沿ったそれぞれ異なるロケーションに放射性シードを位置付けることによって、周囲組織２００の領域における総放射線量が決定されることができる。計画セッションにおいて、１又は複数の指定された周囲組織領域において供給されるべき所望の線量が、担当の癌専門医によって決定されることができ、（複数の）シードの位置及び持続時間が、供給される線量分布を所望の線量分布に合致させるように、計算されることができる。一実施形態において、計算は、例えばプロセッサのグラフィックユーザインターフェイスに入力される癌専門医により選択された線量分布に基づいて、治療計画を生成するとともに、シードの位置付けを最適化するように適切にプログラムされるプロセッサ５５０によって、実施されることができる。
【００２８】
さまざまなブラキセラピー方法が、システム１０の使用により得られた放射線治療計画に基づいて用いられることができる。例えば、アフターローダが、計画された治療セッションによってプログラムされ、適当な（複数の）放射性シードを充填され、アプリケータ１００の装填端部に取り付けられることができる。一実施形態において、各々のシードは、シードの位置付けを確認するために、それ自身の電磁センサ又は他の追跡装置を保持することができる。アフターローダは、計算された持続時間の各々の間、選択されたチャネル１１０の各々を通じて、チャネルに沿った計算された位置又はロケーションの各々へ、シードを移動させることができる。別の実施形態において、シードは、例えばシードに機能的に接続される移動装置の測定情報（例えばワイヤがアプリケータまで伸張されている長さ）のような、他の情報及び他の装置を使用して、チャネルに沿った位置へ移動されることができる。
【００２９】
ブラキセラピーセッションは、セッション中アプリケータが挿入されたままである状態で、数日間にわたって１日に複数回実施されることができる。一実施形態において、方法６００又はその一部が、アプリケータが適当な位置からずれていないことを確かめるために、繰り返されることができる。別の実施形態において、プロセッサ５５０は、目標の解剖学的構造２００内のアプリケータ１００の位置ずれが生じていないか決定するために、アライメントデータ（すなわち、最近得られた支柱位置）を、元の支柱位置と比較することができる。プロセッサ５５０が、位置が変わったと判定する場合、１つのオプションは、電磁センサ１７５の付加の測定が行われるので、アプリケータをその元の位置及び向きに戻す又はできるだけその元の位置及び向きに近付けるように試みることによって、アプリケータ１００を再位置付けすることを試みることである。
【００３０】
アプリケータ１００が、治療が計画された元の位置にない場合、マーカ４００及び目標とされる解剖学的構造２００に対するアプリケータの現在のロケーション及び元のロケーションの間の変更が、プロセッサ５５０によって判定されることができる。この変更は、例えば計画画像メモリからの計画画像に影響を及ぼすように、すなわち、変更に従ってアプリケータ１００及び目標領域２００の相対ロケーションをシフトさせて、変更された治療計画画像を形成するために、プロセッサによって使用されることができる。このシフトされた情報は、新しいブラキセラピー計画を生成するために、プロセッサ５５０によって使用されることができる。新しいブラキセラピー計画は、アフターローダへロードされることができ、次のブラキセラピーセッションが始められることができる。
【００３１】
一実施形態において、線量デリバリの間、チャネル１１０及びシードの位置は、シードに結合される電磁センサ又は他の追跡装置によって、追跡されることができる。例えば、目標組織２００は、３次元（３Ｄ）サブ領域に分割されることができる。電磁的に追跡されたシードロケーションは、３Ｄサブ領域にマップされることができ、各々のサブ領域における蓄積線量は、時間及びソースからの距離に基づいて、連続的に又は間欠的に更新され又はインクリメントされることができ、これは、供給された線量が、プロセッサ５５０及び／又は臨床医によってモニタされることを可能にする。ブラキセラピー計画からのずれが検出される場合、更新された線量計画が、ずれに基づいて生成されることができ（例えば次の位置におけるシードの持続時間を変更する等）、及び／又は治療が中止されることができる。ブラキセラピーセッション中にチャネル及びシードの追跡を実施することは、セッション中のアプリケータの移動がないことを確実にし、任意の移動が生じる場合、治療計画計算器は、リアルタイムにブラキセラピー計画を再計算することができる。シードに結合される追跡装置からのシード位置のフィードバックは更に、治療計画又は各々のセッションに実際に供給される放射線を示す放射線マップのレコードを生成するために使用されることができる。
【００３２】
一実施形態において、外科的配置後のアプリケータ１００の撮像は、ＭＲＩ又は超音波（例えば３Ｄ超音波）イメージングを使用して、実施されることができる。本開示は更に、画像（ＣＴ、ＭＲＩ及び／又はＵＳ）における電磁的に追跡された基準マーカ４００の自動的な識別を使用することを企図する。一実施形態において、システム１０は、電磁的に測定されたジオメトリを、画像（ＣＴ、ＭＲＩ及び／又はＵＳ）に重ねて視覚的に表示することができる。この場合、ユーザは、電磁ジオメトリ及び画像の間の選択的な混合を行うことができる。別の実施形態において、システム１０は、セグメント化プロセスの自動的な洗練を初期化するために、支柱位置の位置合わせされた電磁測定情報を利用することができる。
【００３３】
乳房に関して記述されたが、前立腺、頭部、頸部及び婦人科部位に関する他のブラキセラピー処理もまた企図される。
【００３４】
上述の手順のステップを含む本発明は、ハードウェア、ソフトウェア又はハードウェア及びソフトウェアの組み合わせにおいて実現されることができる。本発明は、１つのコンピュータシステムにおいて集中化された形で、又はそれぞれ異なる構成要素がいくつかの相互接続されたコンピュータシステム全体に分散される分散形態で、実現されることができる。ここに記述される方法を実施するために適応される任意の種類のコンピュータシステム又は他の装置が適している。ハードウェア及びソフトウェアの一般の組み合わせは、コンピュータプログラムを有する汎用コンピュータシステムでありえ、コンピュータプログラムは、それがロードされ実行されるとき、ここに記述される方法を実施するようにコンピュータシステムを制御する。
【００３５】
上述の手順のステップを含む本発明は、コンピュータプログラム製品に組み込まれることが可能である。コンピュータプログラム製品は、ここに記述されるさまざまなプロシージャ、プロセス及び方法をコンピューティング装置又はコンピュータに基づくシステムに実施させるためのコンピュータ実行可能コードを含むコンピュータプログラムが組み込まれたコンピュータ可読記憶媒体を含むことができる。コンピュータプログラムは、本文脈において、情報処理能力を有するシステムに直接的に又は以下のいずれか又は両方の後に特定の機能を実施させることが意図される命令の組の、任意の言語、コード又は表記法での任意の表現を意味する：ａ）別の言語、コード又は表記法への変換；ｂ）異なる材料形態での再生。
【００３６】
ここに記述される実施形態の図は、さまざまな実施形態の構造の一般的な理解を提供することが意図され、それらは、ここに記述される構造を使用しうる装置及びシステムのすべてのエレメント及び特徴の完全な記述として働くことは意図されない。多くの他の実施形態が、上述の説明を吟味することにより、当業者に明らかになる。他の実施形態が、利用され、上述の説明から導き出されることができ、構造的及び論理的な置き換え及び変更が、本開示の範囲を逸脱することなく行われることができる。図は更に、描写的なものにすぎず、一定の比率で描かれていないことがある。図の特定の部分は誇張されていることがあり、他の部分は縮小されていることがある。従って、明細書及び図面は、制限的でなく説明的な意味において考察されるべきである。
【００３７】
従って、特定の実施形態が、図示され、ここに記述されているが、同じ目的を達成することが意図される任意の構成が、示される特定の実施形態と置き換えられることができることが理解されるべきである。本開示は、さまざまな実施形態の任意の及びすべての適応例又は変形例をカバーすることが意図される。上述の実施形態及びここに具体的に記述されない他の実施形態の組み合わせが、上述の説明を吟味することにより、当業者に明らかになるであろう。従って、本開示は、本発明を実施するために企図される最良のモードとして開示される（複数の）特定の実施形態に制限されず、本発明は、添付の請求項の範囲内にあるすべての実施形態を含むことが意図される。
【００３８】
開示の要約が、読者が技術的な開示の性質を速く確かめることを可能にする要約を要求する37 C.F.R.§1.72(b)に従うために提示される。要約は、請求項の範囲又は意味を解釈し又は制限するために使用されないという理解の下で提出される。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブラキセラピー方法であって、
複数の中空のチャネルを有するアプリケータを、目標領域に位置付けるステップと、
追跡装置を、前記複数のチャネルの少なくとも一部を通って移動させるステップと、
前記追跡装置の移動に少なくとも部分的に基づいて、前記複数のチャネルのうちの１又は複数の位置を得るステップと、
前記追跡装置からの位置測定情報を使用して、画像における前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置を特定するステップと、
前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置に基づいて、放射線量を投与するためのブラキセラピー計画を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記目標領域の近くに前記１又は複数のマーカを位置付けるステップを更に含み、前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置は、前記１又は複数のマーカに少なくとも部分的に基づいて特定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置を得るために電磁信号を利用することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ワイヤの端部に前記追跡装置を位置付けるステップと、
前記ワイヤを使用して前記追跡装置を移動させるステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ブラキセラピー計画は、前記複数のチャネルの１つに関する放射性シードのシード位置及び前記シード位置における持続時間を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記目標領域は、乳房、前立腺、頭部、頸部及び婦人科部位のうちの１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記画像に示される１又は複数の特徴に部分的に基づいて前記画像内の前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置を特定するために、画像相関付けアルゴリズムを適用するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記画像を取得するために、コンピュータトモグラフィ、磁気共鳴イメージング及び超音波イメージングのうち少なくとも１つを実施するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のチャネルの前記１又は複数を表わすジオメトリが重ねられた前記画像を表示するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
コンピュータ実行可能コードが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能コードは、
追跡装置に少なくとも部分的に基づいて、目標領域に関してアプリケータの複数の中空のチャネルの１又は複数の位置を得るステップであって、前記アプリケータは、前記目標領域に位置付けられ、前記追跡装置は、前記複数のチャネルの１又は複数を通って移動される、ステップと、
前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置に基づいて、放射線量を投与するためのブラキセラピー計画の少なくとも一部を生成するステップと、
を、前記コンピュータ可読記憶媒体がロードされるコンピューティング装置に実行させる、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１１】
前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置を得るために、前記コンピューティング装置に電磁信号を利用させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含み、前記チャネルは膨張可能なチャネルである、請求項１０に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１２】
前記コンピューティング装置に、前記目標領域の外側部分に接続される１又は複数のマーカに部分的に基づいて、前記複数の中空のチャネルの前記１又は複数の前記位置を特定させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含む、請求項１０に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１３】
前記１又は複数のマーカを有する前記目標領域の画像を取得するステップと、
前記１又は複数のマーカに少なくとも部分的に基づいて、前記複数のチャネルの前記１又は複数の位置を位置合わせするステップと、
を前記コンピューティング装置に実施させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含む、請求項１２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】
前記コンピューティング装置に、前記目標領域の前記画像を取得するためにコンピュータトモグラフィ、磁気共鳴イメージング及び超音波イメージングのうち少なくとも１つを実施させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含む、請求項１３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１５】
前記コンピューティング装置に、前記複数のチャネルの前記１又は複数を表わすジオメトリが重ねられた前記画像を表示させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含む、請求項１３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
目標領域に関するブラキセラピーシステムであって、
中空であって膨張可能な複数のチャネルを有する、前記目標領域に植え込まれるアプリケータと、
追跡装置と、
前記追跡装置によって受け取られる信号を生成する追跡信号発生器と、
プロセッサと、
を有し、
前記追跡装置は、前記複数のチャネルの少なくとも一部を通って前進され、後退されるサイズ及び形状を有し、
前記プロセッサは、前記追跡装置の移動に基づいて、前記複数のチャネルの１又は複数の位置を決定し、
前記プロセッサは、前記追跡装置からの位置測定情報に少なくとも部分的に基づいて、前記画像における前記複数のチャネルの前記１又は複数のロケーションを決定する、システム。
【請求項１７】
前記追跡信号発生器と通信し、前記目標領域の外側部分に載置可能な１又は複数の基準マーカを更に有し、前記プロセッサは、前記１又は複数の基準マーカに部分的に基づいて、前記画像における前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記ロケーションを決定する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記追跡装置は、ワイヤの端部に位置付けられる電磁センサを有し、前記ブラキセラピー計画は、前記複数のチャネルの１つに関する放射性シードのシード位置及び前記シード位置の持続時間を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記１又は複数の基準マーカを有する前記目標領域の前記画像を取得する撮像装置を更に有し、前記プロセッサは、前記１又は複数の基準マーカに少なくとも部分的に基づいて、前記複数のチャネルの前記１又は複数の位置を位置合わせし、前記撮像装置は、前記画像を取得するために、コンピュータトモグラフィ、磁気共鳴イメージング及び超音波イメージングのうちの少なくとも１つを実施する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサは、前記画像に示される１又は複数の特徴を利用する画像相関付けアルゴリズムに部分的に基づいて、前記画像における前記複数のチャネルの前記１又は複数のロケーションを決定する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１】
ブラキセラピー方法であって、
複数の中空のチャネルを有するアプリケータを、目標領域に位置付けるステップと、
追跡装置を、前記複数のチャネルの少なくとも一部を通って移動させるステップと、
前記追跡装置の移動に少なくとも部分的に基づいて、前記複数のチャネルのうちの１又は複数の位置を得るステップと、
前記追跡装置からの位置測定情報を使用して、画像における前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置を特定するステップと、
前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置に基づいて、放射線量を投与するためのブラキセラピー計画を生成するステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記目標領域の近くに前記１又は複数のマーカを位置付けるステップを更に含み、前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置は、前記１又は複数のマーカに少なくとも部分的に基づいて特定される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置を得るために電磁信号を利用することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
ワイヤの端部に前記追跡装置を位置付けるステップと、
前記ワイヤを使用して前記追跡装置を移動させるステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記ブラキセラピー計画は、前記複数のチャネルの１つに関する放射性シードのシード位置及び前記シード位置における持続時間を含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記目標領域は、乳房、前立腺、頭部、頸部及び婦人科部位のうちの１つである、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記画像に示される１又は複数の特徴に部分的に基づいて前記画像内の前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置を特定するために、画像相関付けアルゴリズムを適用するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記画像を取得するために、コンピュータトモグラフィ、磁気共鳴イメージング及び超音波イメージングのうち少なくとも１つを実施するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記複数のチャネルの前記１又は複数を表わすジオメトリが重ねられた前記画像を表示するステップを更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
コンピュータ実行可能コードが記憶されたコンピュータ可読記憶媒体であって、前記コンピュータ実行可能コードは、
追跡装置に少なくとも部分的に基づいて、目標領域に関してアプリケータの複数の中空のチャネルの１又は複数の位置を得るステップであって、前記アプリケータは、前記目標領域に位置付けられ、前記追跡装置は、前記複数のチャネルの１又は複数を通って移動される、ステップと、
前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置に基づいて、放射線量を投与するためのブラキセラピー計画の少なくとも一部を生成するステップと、
を、前記コンピュータ可読記憶媒体がロードされるコンピューティング装置に実行させる、コンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１１】
前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記位置を得るために、前記コンピューティング装置に電磁信号を利用させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含み、前記チャネルは膨張可能なチャネルである、請求項１０に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１２】
前記コンピューティング装置に、前記目標領域の外側部分に接続される１又は複数のマーカに部分的に基づいて、前記複数の中空のチャネルの前記１又は複数の前記位置を特定させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含む、請求項１０に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１３】
前記１又は複数のマーカを有する前記目標領域の画像を取得するステップと、
前記１又は複数のマーカに少なくとも部分的に基づいて、前記複数のチャネルの前記１又は複数の位置を位置合わせするステップと、
を前記コンピューティング装置に実施させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含む、請求項１２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】
前記コンピューティング装置に、前記目標領域の前記画像を取得するためにコンピュータトモグラフィ、磁気共鳴イメージング及び超音波イメージングのうち少なくとも１つを実施させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含む、請求項１３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１５】
前記コンピューティング装置に、前記複数のチャネルの前記１又は複数を表わすジオメトリが重ねられた前記画像を表示させるためのコンピュータ実行可能コードを更に含む、請求項１３に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
目標領域に関するブラキセラピーシステムであって、
中空であって膨張可能な複数のチャネルを有する、前記目標領域に植え込まれるアプリケータと、
追跡装置と、
前記追跡装置によって受け取られる信号を生成する追跡信号発生器と、
プロセッサと、
を有し、
前記追跡装置は、前記複数のチャネルの少なくとも一部を通って前進され、後退されるサイズ及び形状を有し、
前記プロセッサは、前記追跡装置の移動に基づいて、前記複数のチャネルの１又は複数の位置を決定し、
前記プロセッサは、前記追跡装置からの位置測定情報に少なくとも部分的に基づいて、前記画像における前記複数のチャネルの前記１又は複数のロケーションを決定する、システム。
【請求項１７】
前記追跡信号発生器と通信し、前記目標領域の外側部分に載置可能な１又は複数の基準マーカを更に有し、前記プロセッサは、前記１又は複数の基準マーカに部分的に基づいて、前記画像における前記複数のチャネルの前記１又は複数の前記ロケーションを決定する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記追跡装置は、ワイヤの端部に位置付けられる電磁センサを有し、前記ブラキセラピー計画は、前記複数のチャネルの１つに関する放射性シードのシード位置及び前記シード位置の持続時間を含む、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記１又は複数の基準マーカを有する前記目標領域の前記画像を取得する撮像装置を更に有し、前記プロセッサは、前記１又は複数の基準マーカに少なくとも部分的に基づいて、前記複数のチャネルの前記１又は複数の位置を位置合わせし、前記撮像装置は、前記画像を取得するために、コンピュータトモグラフィ、磁気共鳴イメージング及び超音波イメージングのうちの少なくとも１つを実施する、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記プロセッサは、前記画像に示される１又は複数の特徴を利用する画像相関付けアルゴリズムに部分的に基づいて、前記画像における前記複数のチャネルの前記１又は複数のロケーションを決定する、請求項１６に記載のシステム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公表番号】特表２０１１−５２５８２８（Ｐ２０１１−５２５８２８Ａ）
【公表日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１５６８１（Ｐ２０１１−５１５６８１）
【出願日】平成２１年６月１２日（２００９．６．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５２５２２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１５６８９３
【国際公開日】平成２１年１２月３０日（２００９．１２．３０）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１２日（２００９．６．１２）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００９／０５２５２２
【国際公開番号】ＷＯ２００９／１５６８９３
【国際公開日】平成２１年１２月３０日（２００９．１２．３０）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
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