专利名称：用于经放射外科减轻心律失常的心脏治疗套件、系统和方法用于经放射外科减轻心律失常的心脏治疗套件、系统和方法相关申请数据的交叉引用本申请在35USC 119(e)的规定下要求于2009年7月17日提交的美国临时申请 No. 61/271，177的权益；该临时申请的全部公开通过引用全文结合于此。本发明一般地提供用于对患者体内的运动组织进行放射外科治疗的改进的套件、 系统和方法。示例性实施例可以向心脏的目标区域施加足够的辐射剂量，由此对所述心脏的心律失常进行治疗。通过允许对以相对快步速运动的组织进行治疗，本发明的实施例可以在使得患者无需经历不必要的长期创伤或不适的情况下以及无需不必要地对放射外科治疗计划制定可用时间加以限制的情况下实现心脏各区域的显著变形或相对重新定位。业已使用放射外科手术对头部、脊椎、腹部和肺部内的肿瘤和其他目标进行了成功的治疗。在放射外科手术期间，一系列离子辐射束通常从患者体外引导以会聚至目标区域，其中手术辐射束通常包括从不同定位和定向发射的MeV X射线束。所述射线束能够通过中间组织被引向目标组织，由此改变肿瘤的生理状况。射线束轨迹帮助限制对中间和其他附随组织的辐射暴露，同时目标处的累积辐射剂量能够对肿瘤进行治疗。CyberKnifeTM(网络刀)放射外科系统(Accuray Inc.)和Trilogy (三联)放射外科系统(Varian Medical Systems)是两种已知的放射外科治疗系统。现代放射外科系统将成像并入治疗系统，由此验证目标组织的定位并且对患者的轻微移动进行调整。某些系统还具有对在呼吸期间运动的组织进行治疗的能力，并且这种能力显著拓宽了能够从放射外科手术获益的患者数量。同样已经提出了对经历生理性移动的其他组织的放射外科治疗，包括朝向心脏的所选区域引导辐射以用于治疗心房纤颤和其他心律失常。在心房纤颤期间，心房失去其有组织的泵血动作。在健康的窦性节律中，心房收缩，瓣膜打开，然后血流入心室或下部腔室。心室随后收缩以完成每个有组织的心搏循环。 与之相反，心房纤颤已被表征为由行进通过心房的电能暴发所引起的心脏上部腔室震颤或纤颤。在心房纤颤期间，血液无法随每次心跳从心房充分排空到心室。通过基于合适的创伤图案将离子辐射引向所述心脏，所得的瘢痕组织可以阻止电信号的重复循环，由此减轻或消除心房纤颤。虽然提出的对心房纤颤和其他心律失常的放射外科治疗通过显著减轻心脏病患者的创伤来提供益处，但是对现有放射外科治疗技术的改进对于完全实现这类治疗的潜力而言是有帮助的。例如，在呼吸期间移动的肿瘤可以通过邻近目标肿瘤外科植入高对比标记物结构来加以靶向。标记物用作基准，其中所述系统间歇地使用双平面X射线成像技术来标识所述基准的位置。随后获取对带有植入基准的心脏组织进行成像的详细图像(诸如，计算机断层扫描术或CT)，并且小心制定一系列交叉辐射束的计划用以消融癌性肿瘤。 不幸的是，拍摄足够的X射线图像以跟踪与心搏周期相关联的更为快速的心组织运动会导致附随组织遭受过量的图像获取辐射。实际上，并非跟踪植入基准，已知的放射外科系统可以监测安装在患者皮肤上的发光二极管(LED)基准阵列的移动，由此确定呼吸和其他患者移动。于是可以在比呼吸显著更慢的速率下获取双平面X射线通过仅间歇性地检查和查看由X射线图像跟踪的呼吸频率，这些系统足以跟踪呼吸移动而无需经受过多的成像辐射。业已提出了用于治疗随呼吸和/或心搏移动的组织的各种替换方案，并且虽然这些提出的方案最终被看做是用于心律失常治疗系统的可行方案，但是它们都无法被广泛使用。 与此同时，对在心脏组织内或附近的植入基准结构的依赖可能会对一般性地接受心脏的肿瘤和/或非肿瘤疾病的放射外科治疗提出显著且意料之外的挑战。鉴于上述，期望提供用于治疗患者的运动组织的改进的设备、系统和方法，其中这种治疗尤其是通过将来自患者体外的辐射引导到心脏的目标组织内来实现的。如下的情况将会是尤其有益的这些改进可与现有放射外科系统相兼容(并且可以通过对现有放射外科系统进行修改来实现)，理想地不考虑心搏期间目标组织相对快速的移动，不会显著增加患者对伴随的成像辐射的暴露，不会让系统成本增加到使得这些治疗对于许多患者是不可用的，不会不必要地劣化治疗的精度，和/或不会引起健康组织的附随损害。
本发明一般地提供用于对患者的运动组织进行治疗的改进的套件、系统和方法。 本发明的实施例允许针对心脏组织的改进的放射外科治疗，通常增强现有放射外科系统靶向这些相对快速移动的组织的能力，由此减轻心律失常。针对心脏组织的治疗可以从用于标识目标组织位置的植入的定位代替物获益，其中所述代替物可选地包括使用心导管插入术定位心脏内部或附近的基准标记物。相比于标准的放射外科方法，在已经完成了目标组织成像的治疗计划制定之后定位这些基准会是非常有益的。延迟基准植入直到排定的放射外科治疗日可以允许制定出减轻心律失常同时保护附随组织的精确束计划，其中所述计划典型地包括心脏内相对复杂的损伤图案以及用于诱发所述损伤的一系列相关联的辐射束。 通过避免心脏因具有植入多天的临时基准而受到创伤，可以减轻患者的总创伤和不适，同时允许将基准标记物相对于心脏组织结构安全定位在期望位置处，由此增强靶向精度。适于计划制定后的基准植入的技术可以包括使用治疗计划进行的植入基准位置的套准。具有活动基准的新颖心导管和/或递送机构可以限制对X射线的需要(并且由此最小化附随的成像辐射暴露)。还可以使用增强的计划制定和跟踪技术，其中在此描述的放射外科心脏治疗一般地与现有放射外科治疗系统的许多部件相兼容。因此，虽然在此描述的计划制定后的基准植入治疗会涉及对现有治疗方法的多个显著改变，但是这些技术可以显著拓展对来自患者体外的靶向辐射的使用并由此治疗心脏的病况，而无需要求对现有放射外科治疗系统的巨大投入和/或改变。替换实施例可以在带有或不带有基准的代替物植入之后获取计划制定图像的情况下，和/或在计划制定与治疗同一天进行的情况下，利用在此描述的许多方面。在第一方面，本发明提供一种用于治疗具有带心脏的身体的患者的放射外科方法。所述心脏患有非肿瘤疾病。所述方法包括获取来自所述心脏的三维计划制定图像数据。使用所述三维计划制定图像数据来制定对心脏目标区域的离子化辐射治疗的计划，由此减轻所述疾病。在制定所述治疗的计划之后，将定位代替物植入体内。通过参考植入的代替物，将经计划的辐射从身体外部引向所述目标区域来对所述心脏的目标区域进行重新建模。在一个替换实施例中，所述代替物的植入可以在部分或全部获取计划制定图像之前，和/或在部分或全部制定所述治疗的计划之前执行。在某些示例性实施例中，所述代替物的植入、所述目标区域的治疗、以及所述代替物从身体内的移出可以在一个治疗日执行。所述心脏的计划制定图像数据的获取以及所述治疗的计划制定在所述治疗日之前的一天或多天执行。计划制定图像将典型地在治疗日之前一天获取，由此允许医疗专业人员和 /或技术支持人员用至少一天(并且通常多于一天，典型地至少三天，至少一周，或者甚至更长)来计划治疗，由此减轻患者的非肿瘤疾病。在治疗心律失常时，例如合适的损伤图案可以在心脏专家(诸如心脏病专家、心外科医生、电生理学专家等)的帮助下被标识，所述心脏专家与放射外科专家(诸如，放射学专家、放射医师或医疗医师等)一起工作，以标识心脏内适于减轻心律失常的目标区域、用以避免对敏感结构的附随伤害的辐射剂量梯度、 以及治疗计划的其他细节。可以咨询其他的医疗专家，可选地包括标识心脏用于植入代替物等的目标区域的心脏介入专家。因此，在此描述的许多治疗方法和系统将从计划制定图像的获取以及辐射治疗的启动之间的显著时间获益。由于将可成像的标记物或其他代替物保持植入心脏这一延长的时间量有可能是不利的，并且由于心脏有可能在计划制定图像数据的获取和靶向心脏所选区域之间在患者胸腔内显著移位，因此计划制定后的代替物植入 (连同相对于这些代替物的目标区域位置的精确识别)可以增强所述程序的益处和效果。 典型地，治疗的计划制定将包括基于计划的辐射定义估计的心脏损伤，理想地允许查看估计损伤的图形表示来作为所述处理的一部分。在许多实施例中，代替物的植入将包括通过血管推入至少一个伸长的柔性主体。 所述代替物可被耦连至组织，以使得所述代替物表现出心搏和/或呼吸引发的运动。植入的代替物优选地包括一组不共线的分立基准标记物，由此能够从所述基准标记物的图像确定所述代替物和所述目标区域之间的三维偏移量定向。在某些实施例中，代替物的植入可以包括将所述伸长主体的螺旋结构旋入心脏的柔软收缩性组织。代替物的植入还可以包括膨胀带有由组织定界的管腔或空腔的可膨胀主体，其中所述可膨胀主体可选地包括能够在跳动心脏的冠状血管或心脏腔室内安全且可逆地膨胀以接合周围组织的可充气球囊，临时的支架状结构等等。在示例性实施例中，代替物的植入可以包括将有源三维定位指示器固定至所述组织，其中所述定位指示器发送能被用于将植入代替物与计划制定图像数据套准的定位指示信号。可选地，在植入代替物之后拍摄图像可以促进套准。例如，当定位指示信号指示代替物和置于体外的位置传感器(或发射器)之间的偏移量时，可以使用包含心脏和位置传感器的植入后图像数据来校准所述定位指示信号。在一个示例性实施例中，用于校准定位指示信号的图像数据包括计划制定后的校准图像数据，并且在导管尖端接合心脏组织的同时生成校准定位感测信号。传感器和身体之间的定位关系在校准图像数据的获取以及定位感测信号的生成期间被保持。更一般地，定位指示器典型地包括在超声或电磁定位指示系统中使用的传感器或信号发生器。目标区域可以通过使用来自间歇跟踪验证图像的定位指示器的定位指示信号来引导经计划的辐射而得以治疗。于是，利用这类有源基准系统的定位代替物可以限制对成像X射线的需要(并且由此最小化附随的成像辐射暴露)。可以通过获取代替物植入和目标区域处理之间的套准数据，用植入的代替物套准10所述计划制定图像数据。套准数据通常包含心脏和植入的代替物。套准数据通常包括使用第一成像模态获取的三维图像数据。计划制定图像数据也可以用相同的成像模态来获取。 例如，计划制定图像数据可以包括计算机断层扫描(CT)数据，而套准图像数据也可以包括 CT数据(使用相同的CT系统或不同的CT系统获取的)。可用于套准和计划制定的其他成像模态包括磁共振成像(MRI)、超声(US)、正电子发射成像术(PET)、单正电子计算机断层扫描(SPECT)或类似模态。在其他实施例中，套准数据可以包括使用第一成像模态获取的三维图像数据，而计划制定图像则使用不同于所述第一成像模态的第二成像模态获取。例如，US成像可用于套准，而计划制定则使用CT成像完成。在一些实施例中，套准数据可以包括三维图像数据。在计划制定图像数据和套准图像数据两者中，心脏的表面可被分段。随后可以使用分段的表面来执行套准。使用布置在血液中的对比剂来获取图像数据和/或套准数据可以促进对界定心脏腔室或血管的血液/ 组织交界面的标识。代替物的有源定位指示器可以促进套准，其中所述代替物同样典型地包括植入的多个分立的可成像标记物，由此所述标记物可以典型地使用不共线的标记物来定义三维偏移量定向。通过将具有高对比度图像的基准标记物植入在一个或多个相关联的心脏组织定义的位置，可以促进套准，其中所述基准标记物用作代替物。例如，导管可以将标记物植入在冠状窦口处或附近，肺血管间分叉顶点处或附近等。多种方法可用于将辐射治疗源与植入基准相对齐。例如，可以获取代替物的对齐图像数据，尤其是在目标区域轻易不可见的情况下。代替物图像随后可通过患者支持物的移动而被带至期望的定位和定向。替换的对齐方法可以包括为辐射源支持机械臂等提供合适的偏移量。优选地，在获取计划制定图像的同时将监测来自身体的心搏周期。可以获取时间系列的三维图像数据集，其中所述数据集分布于整个心搏周期，以指示心脏组织随着心搏周期的运动。制定治疗计划可以包括标识辐射敏感的附随组织，并且确定适于在目标区域内提供期望辐射剂量而不会过量辐照附随组织的一系列辐射束。对目标区域的重新建模可以通过监测身体的心搏周期，跟踪响应于监测的心搏周期运动的组织的至少一部分，并在同时将所述辐射引至目标组织来执行。跟踪可以使用所述时间系列的数据集。代替物的植入将通常包括通过血管推入至少一个伸长的柔性主体，并将所述代替物耦连至心脏，以使得所述代替物随着心搏周期和呼吸周期一起运动。代替物和目标区域之间的时间平均偏移量可以使用所述时间系列图像数据集来确定。目标区域的跟踪可以通过确定代替物的定位，监测身体的心搏周期，以及使用监测的心动和呼吸周期、确定的代替物定位以及所述时间平均偏移量将辐射束引导到目标区域来执行。因此，代替物和目标区域之间的心脏组织的变形没有必要必须由所述系统进行跟踪。在示例性实施例中，可以通过从所述时间系列的图像数据集标识一系列三维偏移量来确定用于所述心搏周期的时间平均偏移量。可以在整个心搏周期施加所述时间平均偏移量，从而在所述心搏周期期间所述代替物和所述目标区域之间的组织变形不被跟踪。所述时间平均偏移量可以通过从所述时间系列的数据集中选择图像数据集而被进一步地确定。所选的数据集将优选地对应于测得的系列偏移量的计算平均。所选的偏移量没有必要必须对应于所述心搏周期的静止时相，也没有必要必须对应于计算的时间平均偏移量本身。在其他实施例中，可以直接使用标识的系列偏移量的计算的时间平均。在另一方面，本发明提供一种用于治疗具有带心脏的患者身体的放射外科系统。 所述心脏患有非肿瘤疾病，并且所述系统包括用于从所述心脏获取三维计划制定图像的图像捕捉设备。可植入定位代替物是可与体内的心脏组织耦连的，优选地在计划制定图像被获取之后。提供有辐射源用于从体外发射多个离子辐射束。处理器系统包括具有输入以标识心脏的目标区域的计划制定模块。该计划制定模块响应于所述目标区域和所述计划制定图像数据生成辐射束计划。处理器系统耦连至辐射源，从而参考植入的代替物来将辐射束引向目标区域。辐射束藉此通过重新建模心脏的目标区域来减轻所述疾病。在另一方面，本发明提供一种用于与治疗患者身体的放射外科系统一起使用的治疗套件。所述身体具有患有非肿瘤疾病的心脏。放射外科系统具有用于逐计划地从患者身体外部发射多个离子辐射束的辐射源，由此减轻所述疾病。放射外科系统还具有用于将辐射束与心脏目标区域的运动相同步的多个跟踪输入。所述套件包括可耦连至所述患者由此将患者的心脏周期信号发送至放射外科系统的第一跟踪输入的电极。套件的伸长的柔性主体具有近端以及可通过患者血管插入的远端。定位代替物可由柔性主体的远端支持，由此可插入以与心脏操作性接合，使得所述代替物随着心脏一起运动，并由此适于生成放射外科系统的第二跟踪输入。可选地，所述远端保持与心脏的操作性接合，以使得所述远端在治疗期间随心脏一起运动。作为替换，所述代替物可以从远端可找回地部署，并且所述柔性主体可以在辐射束施加期间被移开。所述电极、柔性主体、和代替物将典型地被包含在包装内，所述包装通常被气密密封，并且还包含供所述套件和类似物使用的指令。所述套件的额外部件也将被典型地包括在所述包装内。所述放射外科系统的第二输入可以包括远程成像系统。所述代替物可以包括一组无源的高对比度基准标记物，这组标记物在被部署用以定义所述代替物和所述目标区域之间的三维偏移量时具有充分不共线的配置。该组基准可以具有基本线性的插入配置，并且所述代替物作为替换可以包括有源超声或电磁部件。有源代替物可被包括在超声或电磁系统内，该超声或电磁系统向第二输入提供信号以便于对代替物(以及因此对目标区域)定位的跟踪。在许多实施例中，可以提供固定表面用于将伸长主体的远端固定至所述心脏组织。该固定表面可由径向可膨胀主体、真空密封主体、或螺旋形固定螺丝来定义。该治疗套件的许多实施例可以包括可固定至患者身体的暴露表面的身体表面标记物，从而便于对身体的呼吸运动的成像。例如，发光二极管(LED)可被安装至患者的躯干。所述LED可由标准视频相机成像，由此使用标准图像处理技术检测呼吸。在许多实施例中，所述电极可被包括在一组心电图(EKG)电极内。适于将超声成像换能器固定至患者皮肤的粘性贴片也可被包括在所述套件内。还可以包括用于存取和植入所述代替物的部件。例如，可以提供插管器鞘，其具有在辐射治疗期间可固定至患者皮肤的近端，以及可插入患者和管腔之间的远端。所述管腔可以密封地容纳所述伸长主体，典型地带有插管器鞘的阀构件来提供所述密封。可以提供额外的端口或通道，从而可以同时定位多个支持代替物的导管。在示例性实施例中，所述套件还可以包括一个或多个额外部件， 诸如心导丝、可通过伸长主体的管腔递送到所述心脏的管腔或腔室的成像对比剂、麻醉皮肤洗液、定位针、导丝和/或类似物。在另一方面，本发明提供一种用于治疗具有带心脏的患者身体的放射外科系统，12其中所述心脏患有非肿瘤疾病。所述系统包括经由血管可找回地固定至体内心脏组织的可植入定位代替物。图像捕捉设备被配置为获取来自心脏的三维计划制定图像数据。辐射源从体外发射多个离子辐射束，并且跟踪系统响应于代替物的定位生成定位数据。处理器系统包括具有用于识别心脏的目标区域的输入的计划制定模块，所述计划制定模块响应于所述目标区域和所述计划制定图像数据生成辐射束计划。该处理器系统将跟踪系统耦连至辐射源，由此参考植入的代替物将辐射束引向所述目标区域，以使得所述辐射束通过对所述心脏目标区域的重新建模来减轻所述疾病。

图1是在本发明各实施例中使用的示例性CyberKnife 立体定位系统。图2是示出了来自右心房内三尖瓣峡处的点的前向/后向活动的示例性数据的曲线图，该图示出了与心搏周期和呼吸周期两者相关联的运动；图3示意性地例示了一种使用放射外科系统治疗目标组织的方法；图4是示出了在其中获取CT容积的时间序列的示例性时相的EKG波形的例示；图5图形地示出了用户界面显示的一部分，包括用于目标区域以治疗心脏的心律失常的计划制定输入，连同由治疗系统的部件估计的心脏损伤的图形表示；图6A-6C示出了部署在心脏的管腔和/或腔室内用以提供跟踪代替物的基于导管的基准；图6D-6L示出了包括基于导管的管腔内固定结构和/或非系绳可取回管腔内固定结构的临时可植入代替物系统，以及这些系统在被部署于心脏的管腔和/或腔室内用以提供跟踪代替物时的使用；图7示意性地例示了一种用于治疗心脏的放射外科系统和方法，其中在制定了目标区域和关联辐射束系列的计划之后基准被植入到所述心脏或相邻结构内；图7A示意性地例示了一种用于治疗心脏的替换放射外科系统和方法，其中在制定目标区域和关联辐射束系列的计划之前基准被临时植入到所述心脏或相邻结构内，并在治疗之后被移出；图8A-8F例示了替换的基于导管的代替物系统，其具有可成像和/或有源基准以促进对运动心脏组织的跟踪；图9A和9B示意性地例示了一种用于将导管尖端与CT数据集套准由此校准包括有源基准或类似物的定位感测系统的系统和方法；图9C是示意性地例示了一个示例的有源导管校准模块的功能框图；图10示意性地例示了植入的基于导管的有源和/或无源基准与治疗计划的套准；图11图形地例示了经套准的治疗计划和无源基准系统；图12图形地例示了治疗计划和治疗系统的对齐；图12A是示意性地例示了有源导管跟踪模块的一个实施例的功能框图；图13示意性地例示了一种根据治疗计划来治疗目标区域的方法；图Ha-He示意性地例示了可由组织变形引起的并连同有计算的平均目标中心的跟踪代替物和目标组织之间的相对运动；
图15A和15B图形地例示了当应用了固定偏移量时(图15A中)和没有应用所述偏移量时(图15B中)运动对治疗计划的影响；以及图16示意性地例示了一种与在此描述的用于治疗心脏的非肿瘤疾病的系统和方法一起使用的套件。

说明书
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和用户接口将优选地输出对沿心脏表面的实际辐射暴露的估计，优选地以估计的心脏表面损伤如在图5的右侧示意性例示的)的形式。估计的损伤M，可选地基于从现有放射外科治疗计划器输出的辐射束和辐射剂量，可以表示心脏组织表面52接收辐射剂量高于坏死阈值的部分。替换图案可以表示对将接收用于疗法重建模型足够的辐射剂量以阻断心律失常的组织的估计。用户可以基于对计划制定治疗模块的迭代输入以及从该模块的输出来交互地制定所述计划。在图5所示的心脏组织表面52上示出的估计的损伤M的示例性显示示出了左心房心内膜表面的突出显示(假色)区域，该区域接收了高于第一(较低) 阈值但低于第二(较高)阈值的辐射剂量。替换显示可以指示接收了足够剂量以最终引起组织形成瘢痕、坏死、消融等的组织表面区域，其中所指示的组织可选地使用对应于最终组织状态的颜色或组织表面图像来突出显示(例如，使得典型地浅于对应健康组织的瘢痕组织由比周围组织等更淡的色调来指示)。现在再次参考图3 (连同参考图1和6A-6C)，在完成了计划44之后，对心脏的放射外科治疗46可以通过在患者支持物24上定位患者，把患者带到与机械臂14对齐的位置， 并且将来自线性加速器12的计划的系列辐射束引至心脏的目标区域来启动。然而，如上所述，可能无法从由图像引导系统16获取的图像中轻易标识心脏目标区域。为了增强对心脏软组织的跟踪，将导管60通过血管62推入以将一个或多个代替物结构64与相关于心脏目标区域运动的组织相耦连通常将会是有利的。在图6A-6C的实施例中，导管60具有远端 66，而该远端66则带有两个支架状结构68。该支架状结构68可以无损伤地在血管或心脏腔室内膨胀，由此支持基准64抵靠周围管腔壁或腔室壁的组织表面。支架状结构68还可以在对目标区域进行放射外科治疗之后被径向缩回并被近端拉回。图6A-6C例示的示例性方法示出了以不共线配置布置在左肺动脉LPA、右肺动脉RPA、以及邻近左右肺动脉之间分叉的峡部或隔膜内的一系列基准64。这些不共线配置促进基于基准的图像数据来定义三维偏移量，其中示例性的偏移量在基准以及一个或多个目标区域之间延伸，目标区域在此如图6C中所示由左肺静脉LPV消融线和右肺静脉RPV消融线表示。现在参考图3和图7，与获取图像42和计划制定治疗44相关联的时间可以共同表示一天的至少显著部分。放射外科治疗46本身又会占据一段显著时间量，同时基准的外科植入70和移出72也需要一些时间。因为通常期望避免将结构植入到心脏组织内或附近超过必须的时间，所以在放射外科治疗日74执行基准植入70和基准移出72，而在治疗日之前执行成像42和计划制定44通常会是有益的。然而，这一计划制定后的基准植入70的结果是在治疗日之前基准图像和位置在计划制定图像数据内不可用。注意到，出于该理由，计划制定后的基准植入可能与标准放射外科治疗实践相反。鉴于上述，一种示例性治疗方法76通常包括以无需任何人工或植入的跟踪基准的CT数据42的形式获取计划制定图像。典型地将会在图像获取期间使用对比剂来促进血液-心脏组织表面的标识，并且计划制定图像数据将优选地包括时间系列的三维数据集， 其中每个三维数据集典型地包括通过心脏组织的一系列偏移量平面扫描。如上所述，计划制定可以使用通用放射外科治疗计划模块78连同专用心脏治疗计划模块80来执行。通用计划模块78可以在肿瘤治疗期间使用，例如用于在计划制定图像的某些平面CT片中标识等中心或其他辐照目标轮廓图。辐射敏感的附随组织也可以在平面CT扫描中被标识，并且基于这一输入，通用治疗计划制定模块可以生成一系列辐射束
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并且在CT扫描的平面中关联剂量信息。为了促进使用基于组织表面的损伤图案对心脏的非肿瘤疾病(例如，心律失常)进行治疗，心脏组织计划模块80可以对接(并利用)通用计划模块78的能力。如同在此描述的其他数据处理模块一样，心脏组织计划模块80将典型地包括计算机处理硬件和/或软件，其中软件典型地具有具体化为用于执行在此描述的关联方法步骤的一个、部分或全部的计算机可读指令或代码的有形介质的形式。合适的有形介质可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、易失性存储器、非易失性存储器、闪速存储器、磁性记录介质(诸如、硬盘、软盘等)、光学记录介质(诸如致密盘(CD)、数字视频盘 (DVD)、只读致密盘、记忆棒等)。在此描述的各种模块可以在单个通用计算机的单块处理器板上实施，或者所述模块中的任何一个或多个可以在多个专利或商业可用的计算机结构的各种不同处理器板上运行，其中代码、数据和信号在各处理器板之间使用总线、网络(诸如以太网、内联网或因特网)，经由有形记录介质，使用无线遥测技术等传送。代码可以被写成单片软件程序，但是将典型地包括以各种软件架构、数据处理布置等的形式处理不同功能的各种分开的子例程和/或程序。尽管如此，将程序或硬件的功能分成分开的功能模块对于理解本发明各方面的能力而言是有用的。典型的心脏组织计划模块80对接CyberKnife 放射外科系统的Multiplan (多计划)计划制定模块。并非将形状输入至平面CT扫描上，心脏计划模块80的用户接口可以在组织表面上定义线和/或曲线，其中心脏组织计划模块在CT扫描平面上标识相关联的形状。心脏组织计划模块还可以在心脏计划模块80或放射外科计划模块78上图形显示估计的心脏组织损伤(如上关于图5—般地描述的)。这允许一个或多个医疗专业人员制定患者的治疗计划以验证该损伤图案是合适的并且能够产生期望的疗效。示例性的心脏组织计划模块80还模拟患者和/或心脏与放射外科治疗系统10之间的总体未对齐的影响(带有对一个或多个制定计划的医疗专业人员的关联输出)，和/或向制定计划的医疗专业人员提供关于跟踪估计的损伤位置和形状上的误差的输出(理想地以6个自由度)。在计划44已完成之后的一个日历日，优选地在治疗日74，患者将经历跟踪代替物或基准的外科植入70。在某些实施例中，所述一个或多个基准可以在治疗被启动之前的一天被植入，和/或治疗可以发生在一天以上(其中，在各治疗之间，基准可选地被移出并且新基准被植入)。优选地，通过将导管远端经由血管推送至心脏组织来植入所述基准，其中伸长的柔性导管主体的远端将一组高对比度基准耦连至心脏组织，由此所述基准与所述目标组织相关地运动。示例性的耦连机制包括如参考图6A-6C所描述的径向可膨胀球囊或支架状结构(可任选地包括螺旋形线圈、编织带或类似物)。这些可膨胀主体可以在从周围的导管鞘中释放(诸如通过向近端拉拽所述鞘以经过可膨胀主体)时被偏置以径向膨胀，或者可以通过将流体(典型地是诸如盐水的液体或者诸如空气的气体)引入球囊的前部、缩短可膨胀主体的近端和远端之间的长度等而被膨胀。可膨胀主体将典型地被配置为径向收缩，诸如通过将鞘推进到可膨胀主体之上，排空充入的流体，将螺旋形线圈的细丝拉入鞘等来实现。各种替换的可逆可膨胀结构在支架领域内是已知的，并且这其中的许多能够被修改用于临时将代替物固定至心脏组织，无论是在心脏的腔室之内或在邻近的血管内。图7A示意性地例示了可以利用在此描述的本发明的许多方面的替换流程图。在替换的治疗流程76’中，基准植入70可以在获取计划制定CT 42或其他计划制定图像之间
17进行。在获取了计划制定图像之后，患者可以回家以在另一天再接收治疗(由此允许制定治疗计划44花费一天的至少显著部分，所述计划制定常常需要一天或几天来完成)。系绳的管腔内代替物系统(其中基准通过伸长的导管主体保持系绳至管腔内的访问点)可以可选地被临时植入一天以上。作为替换，代替地使用非系绳管腔内代替物系统(其中被临时植入并释放的固定结构将基准支持在心脏管腔或腔室内，同时没有导管主体在血管接入部位和代替物系统之间延伸)可能会是有益的。这类非系绳固定结构将优选地被配置为便于在基准移出72期间后续耦连至导管以及代替物系统的管腔内的再捕捉和找回。流程76’ 的再一个替换实施例可以利用患者体内和/或同日治疗方法。例如，可以对基准植入70、计划制定图像获取42、治疗计划制定44、患者与治疗系统的对齐136、以及治疗46、可选地甚至移出72加以协调，由此在一天内完成上述步骤，在上述治疗周期内患者通常一直待在医院或其他治疗设施。相关的替换实施例可以持续超过一天，以达到两天或三天(虽然典型地少于一周)，其中至少移出72 (并且可选地治疗本身)在两天、三天或在一周内出现，通常同时患者一直待在医院或其他治疗站点。基准移出72同样典型地在所述程序的结尾出现。现在参考图6D和6E，可以理解典型的非系绳代替物系统。图6D示出了包括两个相对的耦连在一起的螺旋形导线的临时可植入固定结构。该示例性非系绳固定结构可以使用导管结构在管腔内被布置和找回，并且可以在成像、计划制定和/或治疗期间临时支持一个或多个基准。图6D的固定结构可以利用由加利福尼亚州Menlo Park的Crux Biomedical Inc.开发用作腔静脉过滤器的结构(或者可以从该结构导出或修改得出)，并且通过参考 Johnson等人名下的于2008年6月 19 日公布的题为“Endoluminal Filter with Fixation” 的美国专利公开No. 2008/0147111 (于2008年1月4日提交，申请号为No. 11/969，827)可以进一步地理解所述固定部件以及该实施例的使用，其中上述公开的全文通过引用结合在此。通过参考该‘111公开还可以理解用于布置图6D的结构的方法和导管结构(以及用于再捕捉和找回的方法和导管结构)。如图6D和6E中可见，为了与在此描述的放射外科治疗系统和方法一起使用，可以将一个或多个增强对比度的无源基准(直接地或间接地)固定至两个相对的外部螺旋形导线或者在其端部耦连在一起的其他细丝，其中这些导线的交叉和耦连限定了其间的框。替换的实施例可以利用被固定至外部螺旋形导线的有源基准，其中所述有源基准可选地具有系绳或者是自供能的。在外部螺旋形导线之间延伸的图6D所示过滤器细丝元件在某些实施例中可以被移除或省略，或者可以被保持在原地。交叉的螺旋形导线可以限定两个、三个或更多个框(如图6E所示)。现在参考图6F和6G，可以理解使用具有图6D和6E的非系绳固定结构的代替物系统的方法。在图6F中，已将两个双框临时管腔内固定结构植入肺动脉内，用以支持不共线基准，从而促进对心脏的运动组织的跟踪。肺动脉瓣(Pulm Valve)和右心室被标识用于定向。在图6G中，对邻近左心房的环绕左上肺静脉LSPV和左下肺静脉LIPV以及环绕右上肺静脉RSPV和右下肺静脉RIPV的目标区域的跟踪可以在具有被临时植入在冠状窦CS内的多个环或框的代替物系统的帮助下进行。在部署之前，非系绳代替物系统可以被预先装载到递送和/或导向导管内。导向导管内的伸长柔性主体(可选地，扩张器)用作推出所述代替物系统以使其置留在血管(诸如，冠状窦、下腔静脉(IVC)、上腔静脉(SVC)、肺动脉或其他期望的血管)内的活塞。也可以使用定制的递送系统。一旦治疗完成，诸如捕捉器之类的找回导管可以重新捕捉并找回置留体内的代替物系统，例如通过抓住布置在固定结构近端的突出或兜帽(参见图6D)。固定结构可以可选地具有从螺旋形导线的外表面径向伸出的锚状物(类似于设置在Crux tmIVC过滤器上的那些锚状物)，以提供对血管壁的更好的固定。为了将基准系统递送至肺动脉，可以使用类似于Swan-Ganz导管的血流导向球囊导管。随后，可将导丝插入至递送部位。导丝还可以在血流导向球囊膨胀的同时被扭曲，以选择右肺动脉或左肺动脉。随后可以在导丝放置就位的情况下抽回Swan-Ganz，并且预先装载有代替物系统的导管可经由导线推入至目标部位。代替物系统被部署在目标部位。导丝和递送导管可被抽回，留下所述代替物系统。作为替换，血流导向球囊可以集成有基准递送系统。因此，所述代替物系统可以是系绳的和/或非系绳的(在置留于体内时)。现在参考图6H-6L，例示了附加的替换固定结构。在图6H的实施例中，螺旋形支架状固定结构支持基准紧靠血管壁，其中所述固定结构膨胀，典型地从相关联的鞘内释放螺旋形细丝结构。在图61的实施例中，螺旋形支架状固定结构包括位于代替物系统和/或部署导管的远端附近的血流导向球囊，以帮助引导所述部署导管在血管内顺流推进。再一次地，基准将紧靠周围的血管壁，并且基准可以按规律或变化距离(例如，每隔Icm)沿着固定结构的螺旋形长度隔开。在图6J的实施例中，通过一系列圆周柔性构件各自定义一系列轴向可膨胀篮状结构。牵引丝允许从患者体外缩短篮状结构的长度，使得这些篮状结构的直径在原处扩大。在篮远端的血流导向球囊帮助顺流引导所述导管，并且通过将基准沿着牵引丝或保持为沿着篮中央的其他结构安装，所述基准在篮膨胀时被保持在血管中央。图 6K和6Ki示意性地例示了一系列辐条和轮状球囊(可选地被称为大车轮球囊)，所述辐条和轮状球囊带有可选的血流引导远端球囊，以帮助沿着血管顺流导线所述部署导管的远端推进。基准同样可以沿着所述球囊的一个或多个的中央部分被安装。图6L示意性地例示了替换的包括编织管的可膨胀支持结构，其中沿着编织管中央布置有基准支持牵引丝。通过相对于所述管的近端牵引所述牵引丝来缩短所述管，使得所述管径向扩张，其中基准被保持在大致沿着所述血管的中央。图8A-8C和8E示意性地例示了用于部署基准并将所述基准64临时固定至心脏组织T的另外一些替换的导管结构。导管86、88、90、91使用能够通过绕轴旋转导管而被旋入组织T的螺旋形螺丝92来将基准64固定至组织T，其中所述示例性螺旋形螺丝在结构上类似于螺旋形的心脏起搏器导联。基准64由弹性或塑性的柔性构件支持，从而允许所述基准从相对于外围鞘的大致线性的配置扩张成与组织T接合的不共线部署的配置。基准64的不共线部署的配置增强了精度，由此可以相对于所述基准的三维或双平面图像来确定三至六维偏移量(在图8C中由偏移量94示意性地示出)。因为在治疗期间可以使用来自基准的三至六维偏移量94来标识所述目标组织，由此跟踪精度可以得到增强。导管91的弹性结构被偏移以形成至少部分围绕组织交界螺旋形螺丝来接合所述螺旋形螺丝的弧形物或套索。图8E示出了替换的基准部署导管89，其中通过使用耦连至导管近端的诸如注射器89b 的真空源在所述导管内部施加真空，布置在导管远端的可部署椎体89a可被临时固定至心内膜组织表面T。基准导管89c随后可通过将所述基准导管通过所述部署导管89近端处的端口 89e向远端推进而被定位在部署导管89的远端。附加的监测或消融设备也可通过所述端口被向远端推进，并且可以使用致动器89f从所述部署导管的近端来影响所述锥体的部署。基准89d可被安装在基准导管89d的远端或其附近。可以适于在本发明中使用的再一个替换的基于导管的基准结构在图8D中示出，并且在题为 “Device for Measuring Administered Dose in a Target，，的美国专利申请 2008/(^920 中被详细描述(该申请的全部公开通过引用结合在此)。虽然在该引用中描述的示例性实施例包括用于促进前列腺癌治疗的导尿管，但是可以通过包括以上关于图 8A-8C、8E和图6A-6C描述的螺旋形螺丝92或支架状结构68来修改类似的结构。某些实施例可以包括图8D中所示的导管140的剂量测量部件，虽然许多其他实施例将会省略剂量测量能力。对于示例性导管140而言，该结构包括提供有电引导物142和电标记物143的伸长的柔性导管主体141。标记物包括用于确定目标区域在患者体内的定位且包括患者标识 ID的发射器Tx。植入物还包括组合的剂量和标识单元144，其具有用于检测目标区域内施加的剂量的剂量传感器145以及剂量标识Dose/ID。组合的剂量和标识单元144设有连接器146，该连接器146被布置为连接至电引导物142并且能够通过将剂量标识Dose/ID与电标记物143内的患者ID相比较来确保连接了正确的单元144。发射器Tx可以通过组合的剂量和标识单元144被供电，由此验证导管140的定位，并根据导管(以及导管所附至的组织)的运动，确定基于发射器信号的导管定位与基于图像的导管位置之间的偏移量等。组合的剂量和标识单元144通过导线148连接至布置在外部的集成电路147，并且该集成电路147包括与剂量转化相关联的功能(在美国专利公开2008/(^920 被更完整地描述)。合适的替换有源基准常常依赖于往来基准的电磁或超声传输，由此标识基准的位置(独立于带有或不带有周围组织地获取植入基准的图像的任何成像系统)。合适的电磁定位传感结构可以从多个供应商购得，包括可从 Biosensewebster 购得的 Carto AcuNav 导管、可从佛蒙特州 Ascension Technology Corporation购得的各种三维引导跟踪器结构、可从加拿大的Sonometrics Corporation 购得的超声传感器和系统、可从明尼苏达州圣保罗市的St. Jude Medical购得的EnSite 心映射系统。这些有源基准发送和/或接收指示基准定位、基准运动等的信号，其中这些信号被用作放射外科治疗系统的处理器的输入，用以跟踪所述目标组织。在此描述的基准、固定结构、和/或代替物系统(以及可选地那些从小轮廓插入配置径向膨胀至与周围的管腔壁径向接合的临时固定配置的实施例)可以被附至如下各项中的一个或多个之内和之上冠状窦、左肺动脉、右肺动脉、肺动脉干、右心室流出道、下腔静脉、上腔静脉、肺静脉、左心室流出道、主动脉弓、升主动脉、降主动脉和冠状动脉、以及附至心脏的其他组织结构之内和之上。在其他实施例中，代替物系统(可选地包括那些利用旋入固定设备和/或真空固定的代替物系统)可被附至右心房、房间隔、左心房、右心耳、左心耳、右心室、室间隔和左心室的壁上。还可以利用其他一些替换实施例，包括支持基准的可部署或固定的环，其可被适配至三尖瓣膜环、二尖瓣膜环、肺动脉瓣膜环、和/或主动脉瓣膜环。因为治疗计划通常会在基准植入之前被制定，所以一旦标识出基准相对于计划目标的位置，对目标组织的跟踪将更为容易。参考图7、10和11可以理解用于将治疗计划与植入的无源和/或有源基准相套准的过程。作为开始点，治疗计划104优选地具有相对于计划制定图像数据108的已知的定位关系106(这些要素在图10中示意性地示出)。关系 106可以通过相对于如上所述使用计划制定图像数据生成的图像输入期望的损伤图案而被建立。为了标识基准64相对于治疗计划104的位置，可以在基准植入70之后获取套准图像数据110。套准图像数据110将典型地包括含有心脏组织和至少部分植入基准(尤其是无源高对比度基准标记物结构)两者的三维图像数据。组织表面和类似物的标识同样可以通过在血流中释放对比剂而得到促进。这促进对心脏组织表面和心脏/血液交界面的分段。 来自套准图像数据110和计划制定图像数据108的心脏各腔室和相邻血管内的心脏/血液交界面可被用于标识所述计划图像数据集和所述套准图像数据集之间的关系112。示例性关系112可以包括映射或变换，理想地包括变换矩阵、偏移量等等。并非依赖于心脏/血液交界面，替换的图像/套准关系112可以通过标识一系列分立的组织地标(诸如腔室的顶点、瓣环平面、血管的心门中心和定向、分叉位置等)而被确定。注意到，心脏组织在计划制定图像数据集108的获取和套准数据集110的获取之间可能相对于心脏外的解剖学地标显著移动，并且所述心脏和/或起组分的形状可能变形(即使在心搏周期的类似时相处)。因此，本发明的实施例可以利用简单的刚性变换作为计划/套准图像关系112，但是其他实施例可以利用各种可变形套准技术中的任意技术。为了促进计划/套准图像关系112的标识，可以使用与获取计划制定图像数据集 108所使用的成像模态相同的成像模态来获取套准图像数据集110。例如，在计划制定图像数据集包括CT数据的情况下，套准图像数据集110也可以包括CT数据。作为替换，如果 MRI数据已被用于计划制定图像数据集108，在基准植入之后的MRI获取可被用于套准图像数据集110。类似地，如果计划制定图像数据集108包括超声数据，则套准图像数据集110 可以也包括超声数据。尽管如此，其他实施例可以利用与用于获取计划制定图像数据集不同的成像模态来获取套准图像数据集。可以使用各种三维图形数据融合、三维刚性变换、和 /或三维可变形变换技术中的任意技术，而不考虑对不同成像模态的应用。在示例性实施例中，套准图像数据110可以包括有源基准系统的至少一个部件。 例如，图9A、9B和10例示了一种用于将导管尖端与高绝对精度的三维图像数据集(诸如， CT数据)相套准的方法和系统。标准的有源导管导航系统可能会经历归因于磁场多相性或电阻抗假设的几何畸变。模拟误差可以出现在超声或其他导航系统内。虽然这些跟踪技术提供相对于例如冠状窦内的可成像电极的良好相对定位测量，但是它们的绝对精度可能不像来自体外的放射外科治疗所期望的一样好。图9A和9B示意性地例示了有源基准导管导航系统的发射器122，其中示例性的发射器成形为立方体。有源基准可以包括布置在导管远端附近用于感测定位基准的位置的传感器。有源基准的参考坐标系可被定位在立方体形发射器122的一角处。替换的系统可以用外部传感器替换该外部发射器，其中所述有源基准包括相关联的发射器。无论如何，患者可以躺在患者支持物M上，并且该患者支持物还可以支持外部有源基准传感器122或发射器。在某些实施例中，患者支持物1 可以包括用以防止患者相对于患者支持物移动的真空包或其他结构，并且所述患者支持物可以是可移动的(连同患者以及安装在其上的导航系统的部件)。可移动患者支持物124、有源基准发射器122、以及患者例如可以通过被置于CT扫描仪126的诊察台上而被定位用以成像。结果，套准图像数据集(其图像1 在图9B中示出)包含有发射器立方体122，由此使得该发射器立方体在CT数据集中连同患者的组织和任何其他植入基准一起可见。在某些实施例中，患者支持物M和患者可被移到电生理实验室，并被置于操作台或电生理台上，其中患者支持物124的真空袋阻止患者相对于发射器122移动。具有有源
21基准定位传感器的导管可被引入患者体内并被推入心脏组织，由此允许该有源基准导航系统确定来自有源基准的定位数据。因为CT数据集中传感器122的定位是已知的，并且有源基准导航系统的位置和定向也是已知的，所以有源基准标记物可被叠加在由有源基准的导航系统标识的CT图像数据集位置上。因此，有源基准130和组织、无源基准、和治疗计划之间的关系也可被标识(参见图10)。通过将有源基准定位信息与心脏时相进行相关，并且通过知晓目标区域在整个心搏周期内与有源基准的关系(因为能够从计划制定图像数据的时间系列三维数据集中确定)，有源基准数据系统可以增强对目标区域的跟踪。作为套准步骤102的结果，可以确定基准和治疗计划之间的三维定位偏移量(或者一个或多个变换矩阵)，由此将所述基准与所述治疗计划132有效套准。现在参考图9C，示例性校准模块200的框图指示了用于帮助将患者组织与治疗计划相套准，和/或用于帮助将患者与放射外科治疗系统对齐的一种替换系统和方法。基准例如可以在递送治疗之前执行，即在患者呈现在放射外科系统10的患者支持物M之上前或者一旦患者位于患者支持物M之上时。校准可以确定有源基准系统的坐标系(诸如， scension Technology Corp. 3D跟踪系统的跟踪坐标系)和放射外科系统10的坐标系(诸如，CyberKnife 放射外科机械臂坐标系)之间的映射函数Φ CKp= Φ (Asp)，式 1其中，、是在机械臂坐标系中的点，而Asp是有源基准跟踪坐标系中的相同点。 映射函数Φ例如可以通过将有源基准(典型地具有一个或多个定位传感器的形式)移至一系列位置，理想地移至感兴趣的容积内的一系列栅格点而被确定。栅格点和/或感兴趣的容积可以居中于计划的治疗和/或支持线性加速器12(或其他辐射源)的机械臂14 的等中心处或附近。在使用示例性CyberKnife放射外科治疗系统时，治疗等中心可以是 CyberKnife室内的点，在所述室中，两个顶部安装的跟踪相机的轴相交。所述治疗等中心还可被用作CyberKnife坐标系的原点。有源基准在各位置或栅格点之间的运动可以使用运动平台Ω机械臂202(用于在治疗部位内或附近机械移动有源基准的分开的机械臂操纵器)执行，并且有源基准的位置可由跟踪模块206基于有源基准跟踪系统204以及图像跟踪系统(诸如，CyberKnife X射线系统)两者来感测和记录。在基于图像跟踪的定位和基于有源基准的定位之间的最小拟合方块可由校准模块206使用以找出最佳匹配映射函数Φ。校准器208是校准模块206的部件。校准器208将与在放射外科系统上运行的被称为OBerver的服务器应用相交互。OBerver将通过经以太网的通信，服务于来自校准器 208的某些请求。校准器208还可以连接至有源基准运动平台、Ω机械臂202、以及有源基准跟踪系统204，所述连接都是经由USB实现的。校准器208可以命令Ω机械臂将传感器移至具体位置命令放射外科系统的图像跟踪系统16获取一对X射线。捕捉当前位置的有源基准传感器坐标经由OBerver下载X射线。重复步骤1-4，直到所有的栅格点或其他期望位置已被访问。一旦来自所有栅格点的数据都已被捕捉，校准器208将计算映射函数Φ，并将其存储在文件内。现在参考图7、12和1，组织的目标区域与机械臂14的对齐将一般地通过如下来执行使得患者由患者支持物对支持，并且使用铰接的患者支持系统26移动患者支持物以使得所述基准(如在图像引导系统16的双平面X射线图像中所见)被布置在期望位置，由此治疗计划的目标区域与来自线性加速器12的计划轨迹相对齐。因此，虽然基准实际上已在治疗计划完成之后被植入，但是该对齐过程可以参考计划制定治疗数据上的叠加基准位置来进行，其中所述对齐过程在执行放射外科治疗的医疗人员看来，相当类似于使用计划制定前的基准时所施加的过程。现在参考图7和13，可以一般地理解由机械臂和线性加速器执行的治疗46和目标组织跟踪。对齐的治疗计划152(包括计划的轨迹和叠加的基准，一旦它们参考图12的以上描述已由机械臂14适当对齐)定义了来自线性加速器12的合适轨迹和辐射束。使用已知的放射外科治疗，确定用于补偿呼吸周期154的偏移量，其中所述呼吸偏移量一般地由使用患者(并且更具体地来自安装在患者皮肤156上的外部LED)的表面图像标识的呼吸幅度来确定。间歇双平面X射线数据158可用于查看并校正针对任何患者移动或类似情况的呼吸运动偏移量。心脏运动偏移量160还可被应用于治疗计划152，其中心脏周期偏移量的时相由 EKG传感器162耦连至患者的其他心脏周期监测器来标识。来自有源基准164的数据或信号也可被用于标识心脏运动的时相，以及提供合适的心脏运动偏移量。在遍布整个心脏周期的心脏周期偏移量(如上所解释的)可以从包括在治疗计划152内的时间系列三维数据集中标识。作为替换，EKG传感器信号162和/或有源基准信号164可被用于门控辐射束， 使得辐射束仅在期间目标组织与计划152充分对齐的心脏周期部分被引向该心脏组织。注意到，可以对位于目标区域的组织的心脏周期运动的某些部分不加以考虑，例如，其中对基准和目标区域之间的组织内部变形不加考虑并由固定偏移量取代，其中对具有充分受限幅度的一个或多个定向内的运动不加以考虑，等等。无论如何，一旦已将合适的偏移量应用于治疗计划，接下来就能够施加机械臂辐射束靶向166。现在参考图12A，现在可以理解使用与图9C的布置相关的部件和技术的跟踪模块 210。为了方便，在此可以假设计划制定CT图像内的对齐中心被布置在基准的重心处。因为通常情况不是这样，将典型地包括计划制定数据和基准中心之间的偏移量。跟踪模块210 包括在治疗递送期间在心脏跟踪计算机HTS上运行的软件。对齐模块206可以类似地在心脏跟踪计算机HTS上运行，其中跟踪模块和对齐模块包括在示例性实施例中在个人计算机(PC)上运行的代码。跟踪模块210经由USB接收来自植入的导管系统的所有有效基准传感器(诸如，Ascension传感器)的定位数据212作为输入。跟踪模块210将校准映射 214Φ应用于该有源基准数据，以计算放射外科系统的坐标系内的有源基准位置(诸如，以 CyberKnife 坐标)。由此，定位数据流入三条不同的路径对齐器216、跟踪器218和观测器 220 ο对齐器216使用来自有源基准的数据来改变所述患者与放射外科系统的对齐。更具体地，有源基准传感器数据可被在对齐器模块框[4]内匹配至来自计划制定CT数据的基准坐标(具体化为放射外科系统坐标)，以确定诊察台校正。可以计算具体时间段上的平均诊察台校正并将其显示给用户。所述用户于是可以应用这些诊察台校正，并且观察这些诊察台校正如何实时变化。框[5]可以将计算为运行平均的诊察台校正以图形形式显示给用户。
跟踪器218可以包括配置为从引入的有源基准位置计算目标位置的跟踪器模块框W]。在对齐之后，如在计划制定CT坐标系中定义的患者的对齐中心与放射外科治疗系统的等中心相一致。如果不存在运动，框[6]的输出可以是(0，0，0)。如果存在运动，框[6] 的输出可以是从初始或理想定位的定位变化。跟踪器模块框[7]可以从目标运动中移除心运动。所得的“仅呼吸”的从理想运动变化的波形可被发送至放射外科治疗