用于聚焦辐射治疗的定位辅助设备.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110087728A(43)申请公布日2019.08.02(21)申请号201780077938.5(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司(22)申请日2017.12.1272002代理人孟杰雄王英(30)优先权数据16204563.72016.12.16EP(51)Int.Cl.A61N5/10(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2019.06.17(86)PCT国际申请的申请数据PCT/EP2017/0824912017.12.12(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/108952EN2018.06.21(71)申请人皇家飞利浦有限公司地址荷兰艾恩德霍芬(72)发明人A·A·伊索拉G·L·T·F·豪特瓦斯特权利要求书4页说明书13页附图5页(54)发明名称用于聚焦辐射治疗的定位辅助设备(57)摘要提供了一种有效的直接参数优化(DPO)方法，在该方法中，通过在候选导管位置的优化与候选辐射源停留时间的优化之间进行切换而应用基于剂量测定梯度的迭代贪婪技术来确定用于在聚焦辐射治疗中的导管插入的定位辅助信息。在自由手动递送导管的特定情况下，插入点可以由人类专家直接选择。通过额外的成像模态(例如，磁共振成像或超声成像)监测导管位置，该方法在处置递送的过程中实现了实时定向引导和自适应剂量校正。CN110087728ACN110087728A权利要求书1/4页1.一种用于在聚焦辐射治疗中对导管相对于预定目标体积和给定的导管插入点的定位进行辅助的定位辅助设备，所述定位辅助设备包括：候选导管提供单元，其被配置为提供候选导管数据，所述候选导管数据与所述给定的导管插入点相关联并且通过相应的候选插入导管位置、给定的候选导管内部的辐射源的相应的候选停留位置，以及相应的相关联的候选停留时间来限定候选导管；导管预先选择单元，其被配置为：使用所述候选导管的相关联的当前候选停留位置处的当前候选停留时间来针对每个当前候选导管明确和提供关于复合约束函数的停留时间的梯度，所述复合约束函数组合至少两个线性约束，所述至少两个线性约束表示关于支配所述聚焦辐射治疗的辐射剂量的临床目标；并且从所述候选导管中预先选择预定数量的一个或多个候选导管，所述预定数量的一个或多个候选导管与所述候选导管中的所述梯度的最陡下降值相关联；停留时间预先选择单元，其被配置为使用当前预先选择的候选导管来明确和预先选择针对所述相应的候选停留位置的那些当前候选停留时间，所述那些当前候选停留时间实现了组合所述至少两个线性约束的停留时间的标量复合约束函数的最小值；定位辅助控制单元，其被配置为：在多个迭代循环中交替地驱动所述导管预先选择单元的操作和所述停留时间预先选择单元的操作，并且在检测到在当前迭代循环中所述导管预先选择单元已经针对所述候选导管中的至少一个提供了所述复合约束函数的所述梯度的非负值时，提供指示下一目标导管位置的输出，作为至少一个当前预先选择的候选导管的目标导管位置。2.根据权利要求1所述的定位辅助设备，其中，所述导管预先选择单元还被配置为：接收插入导管数据，所述插入导管数据与已经插入到所述目标体积中的所有导管相关联并且指示相应的插入导管位置、辐射源的相应的停留位置，以及与已经插入的导管的所述停留位置相关联的相应的停留时间；确定与所述已经插入的导管相关联的所述停留位置和所述停留时间相关联的当前辐射剂量值；并且针对所述给定的候选导管，使用与所述已经插入的导管相关联的所述当前辐射剂量值来额外地确定所述复合约束函数的所述梯度。3.根据权利要求2所述的定位辅助设备，其中，所述导管预先选择单元被额外地配置为：接收要暴露于所述辐射的所述目标体积的和当前插入所述目标体积中的一个或多个导管的三维图像数据，并且根据所述图像数据来确定当前插入的导管的导管数据。4.根据权利要求3所述的定位辅助设备，其中，所述导管预先选择单元被额外地配置为：在通过检测根据所述图像数据确定的所定位的导管数据与作为由所述定位辅助控制单元提供的输出而先前提供的针对已经插入到所述目标体积中的错位导管的相关联的目标导管位置之间的差异而检测到该导管时，将所述错位导管添加到所述候选导管，并且其中，2CN110087728A权利要求书2/4页所述定位辅助控制单元被额外地配置为确定和提供针对所述错位导管的经调整的停留位置信息和经调整的停留时间信息。5.根据权利要求1所述的定位辅助设备，其中，所述导管预先选择单元被配置为针对每个当前候选导管将关于所述复合约束函数的停留时间的所述梯度gc计算为：其中，c是识别相应的导管的索引，是针对第c个导管的停留位置的总数，t是停留位置处的停留时间的停留时间向量，j是识别相应的停留时间位置的索引，r*是识别当前