JP2004510466A - 中断された治療のクオリティアシュランス - Google Patents
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Abstract
【課題】治療の間に１または複数回の中断しても、中断に続く治療が確実に本来の治療計画どうりに行われるようにするための方法および装置を提供することを目的とする。
【解決手段】中断された放射線治療にクオリティアシュランス（ＱＡ）を行うための方法、装置、システムが開示される。この方法は、中断されていない治療の第１の線量分布を測定すること、中断された治療の第２の線量分布を測定すること、第１の線量分布と第２の線量分布とを示す第１の画像と第２の画像とを取得することを備える。また、この方法は、第１の画像と第２の画像とが同一空間にマップするように第１の画像と第２の画像とを位置合わせすること、第１の画像と第２の画像とを比較し、両者の差異、ひいては、中断されていない治療と中断された治療との差異を判別することを備える。この方法は、ＩＭＲＴを含む、複雑なＣＲＴへのシステム中断の影響を明確にすることに有用である。
【選択図】図２
【解決手段】中断された放射線治療にクオリティアシュランス（ＱＡ）を行うための方法、装置、システムが開示される。この方法は、中断されていない治療の第１の線量分布を測定すること、中断された治療の第２の線量分布を測定すること、第１の線量分布と第２の線量分布とを示す第１の画像と第２の画像とを取得することを備える。また、この方法は、第１の画像と第２の画像とが同一空間にマップするように第１の画像と第２の画像とを位置合わせすること、第１の画像と第２の画像とを比較し、両者の差異、ひいては、中断されていない治療と中断された治療との差異を判別することを備える。この方法は、ＩＭＲＴを含む、複雑なＣＲＴへのシステム中断の影響を明確にすることに有用である。
【選択図】図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線治療システムに関し、より詳細には、中断された放射線治療を検証するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線治療においての近年の技術の進歩によって、腫瘍への放射線の照射量を増大し、腫瘍近傍の正常組織への放射線の照射量を減少させることが可能となった。このような、強度変調放射線治療（ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ、ＩＭＲＴ）、トモセラピー、アークセラピー等の、強度が一定または変化するビームを用いる技術は、コンフォーマルラジエーションセラピー（Ｃｏｎｆｏｒｍａｌ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ，以下、ＣＲＴ）として知られている。各セラピーは、患者の外部から放射線を放射する放射線源を用いる。放射線源は、腫瘍の標的容積（ｔａｒｇｅｔ ｖｏｌｕｍｅ）等の２次元的な輪郭にほぼ等しい形状を持つ放射線フィールドを作り出す。ＩＭＲＴ等のＣＲＴは、従来の均一な外部ビーム技術（外照射技術）と比較して、腫瘍を取り囲む正常組織への放射線の放射線量を減少させるとともに、腫瘍への放射線の照射量を増大させることができるので、高い治癒率を得ることができる。ＩＭＲＴ、アークセラピー、トモセラピー等を含むＣＲＴは、米国特許第６０３８２８３号、米国特許第５８１８９０２号、米国特許第５６４７６６３号等に記載されている。これらの文献はあらゆる目的のために参照により引用される。
【０００３】
図１に、ＩＭＲＴや他のＣＲＴ療法に用いられる一般的な放射線治療システム１０を示す。放射線治療システム１０は、放射線源としてリニアアクセレレータ１２を備える。リニアアクセレレータ１２は、ガントリ１６から外部へ向かって突出する治療ヘッド１４を備える。ガントリ１６は、回転軸２０を中心として回転自在にハウジング１８に取り付けられている。ハウジング１８は、特に、回転軸２０を中心とするガントリ１６の回転動作を制御するためのハードウェア（図示せず）を備える。リニアアクセレレータ１２は、また、マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）２２等のビームシールディング装置を備えている。マルチリーフコリメータ２２は、リニアアクセレレータ１２のビームデリバリーシステム（図示せず）から照射される放射線ビーム（イオン化された放射線）を形状づける。ビームデリバリーシステムは、さらに、その製造元によって異なるが、一般的に、電子銃と、アクセレレータウェーブガイド（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）と、ベンディングマグネットアセンブリ（ｂｅｎｄｉｎｇ ｍａｇｎｅｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ）と、ターゲットアンドフラッタリングフィルタ（ｔａｒｇｅｔ ａｎｄ ｆｌａｔｔｅｒｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒｓ）と、イオンチャンバと、プライマリコリメータとを備える。リニアアクセレレータは、Ｍｅｔｃａｌｆｅ， Ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙ Ｘ−Ｒａｙｓ ｆｒｏｍ Ｌｉｎｅａｒ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ， １−３７ （１９９７）に詳細に記載されている。この文献の内容は、あらゆる目的のために参照により引用される。
【０００４】
治療の間、患者（図示せず）は、ベース３０に取り付けられた位置決めレール２８に沿って移動するテーブル２６、を備える治療台２４に固定される。テーブル２６は、位置決めレール２８上を移動することによって、ベース３０から独立して横方向や縦方向に移動することができる。ベース３０は、テーブル２６の高さ位置を調整するリフト機構と、テーブル２６の一面と垂直な軸３２を中心として、テーブル２６を回転可能に支持するベアリング機構とを備える。治療台２４とガントリ１６の回転軸２０との間の角度は、カウチ角度と呼ばれている。図示する放射線治療システム１０は、さらに、着脱可能なファントム３６を備える。ファントム３６は、患者の生体組織の模倣物であって、線量分布を校正（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）するために用いられる。この校正は、放射線治療の対象となる患者の種々の生体組織に吸収される照射線量を測定または予測するために行われる。ファントム３６は、イオン化された放射線が照射されることによって黒化する放射線感受性フィルム３８（放射線検出媒体、ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｄｉｕｍ）を備える。放射線感受性フィルム３８は、ファントム３６の複数の層４０に挟み込まれている。
【０００５】
ＩＭＲＴ治療では、マルチリーフコリメータ２２から照射されるシェープドビームは、鉛筆のように細いビームの束である。ビームの強度によって異なるが、一般的には各ビームは、１平方センチメートルの断面積を有する。放射線４２の束であるシェープドビームは、軸４４に沿って標的容積に当たる。腫瘍の標的容積は、アイソセンタと呼ばれる、ガントリ１６の回転軸２０と、治療台２４の回転軸３２と、ビーム４２の軸４４とが交差する位置にある。ほとんどの放射線治療システムは、電子または光子の放射線、陽子や中性子の放射線等、検出可能な放射線を用いる。
【０００６】
放射線治療システム１０は、さらに、コンピュータを用いた制御システム（図示せず）を備える。制御システムは、図１に示すリニアアクセレレータ１２および治療台２４から離間した場所に配置される。制御システムは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるワークステーションから構成される。コンピュータインストラクションや放射線治療システム１０を制御するためのデータは、一般的には、ストレージ装置やコンピュータが読み取り可能な記憶媒体からＲＡＭやＲＯＭにロードされる。ストレージ装置や記憶媒体は、ワークステーションに物理的に内蔵されたり、ワークステーションの外部に配置されたリモートサーバに設けられたりする。制御システムは、放射線治療システム１０と対話する（ｉｎｔｅｒａｃｔ）ために、１または複数のモニタ等の表示装置、キーボードやマウス等の入力装置を備える。ワークステーションは、セラピスト（操作者）が、放射線治療システム１０を制御するソフトウェアと対話できるように、グラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を備える。放射線治療システムに用いられるＧＵＩは、米国特許第６２２２５４４号に記載されている。この文献の内容は、あらゆる目的のために参照により引用される。
【０００７】
放射線治療を患者に施す前に、放射線技師は、治療計画を練る。治療計画は、放射線治療システム１０の制御システムに入力される複数のインストラクションである。治療計画には、腫瘍の位置や形状、腫瘍の標的容積、腫瘍に対する照射線量に影響を及ぼす腫瘍近傍の解剖学的部位の構造等、放射線治療の効率に影響を及ぼす様々な要素が考慮に入れられている。ＩＭＲＴ等のＣＲＴにおいては、治療計画は複雑で、ビーム４２の強度、ＭＬＣ２２のリーフポジション、ビーム軸の位置（ガントリ１６の角度、ガントリ角度）、カウチアングル等を時間の関数として設定している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ＩＭＲＴ等の放射線治療を行う間に、治療が中断されることがしばしばある。治療中に吐き気をもよおしたり息苦しく感じたりするなどの患者の不快感、落雷による停電、システムの故障等が治療の中断の一般的な原因である。放射線治療システムのなかには、中断の後に放射線治療を再開するためのリジューム機能を備えるものがある。この種の放射線治療システムにおいては、治療が中断されたとき、制御システムは、例えばモニタにメッセージを表示することによって、セラピストに治療が中断または停止されたことを通知する。治療を終了するか、再開するかはセラピストの任意である。治療を再開する場合、セラピストは、治療の中断が生じた時刻やステップを入力装置を用いて入力することにより、制御システムに治療を再開することを指示する。放射線治療システム１０は、ビームオフの状態で−患者にビーム４２を照射しないで−治療計画を始めから、中断された時点までリピートする。リピートする治療計画が中断された時点に達したのち、放射線治療システム１０は、治療計画に従って、放射線の照射を再開する。
【０００９】
治療が１または複数回中断されたときに、治療計画が複雑なため、放射線治療システム１０が治療計画通りに照射をしているか否かを検証するための、クオリティアシュランス（ＱＡ）テストを行うことは困難であった。このため、従来は、放射線物理学者、セラピスト、または医者は、中断された場合の治療の保全性については、放射線治療システム製造元の信頼性を信じるほかなかった。そこで、１または複数回のシステム中断に続く治療の保全性を確実にするための装置が求められていた。
【００１０】
本発明は、治療の間に中断しても、中断後の治療が確実に本来の治療計画通りに行われるようにするための方法および装置を提供することを目的とする。本発明は、強度変調放射線治療（ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ、ＩＭＲＴ）、トモセラピー、アークセラピー等の、強度が一定または変化するビームを用いた複雑なＣＲＴ（Ｃｏｎｆｏｒｍａｌ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｉｅｓ）への１または複数回の中断の影響を判別することに特に有用である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る方法は、１または複数回中断された放射線治療にクオリティアシュランスを行うためのものであって、中断されていない治療の第１の線量分布を測定すること、中断された治療の第２の線量分布を測定すること、第１の線量分布を示す第１の画像と、第２の線量分布を示す画像とを取得すること、を備える。この方法は、また、前記第１の画像と前記第２の画像とがほぼ等しい空間にマッピングするように、それぞれを位置合わせすること、前記第１の画像と前記第２の画像との差異、すなわち、中断されない治療と中断された治療との差異を判別するため、該第１の画像と該第２の画像とを比較すること、を備える。この方法は、さらに、随意的に、前記第１の画像と前記第２の画像との差異を示すクオリティ指標を表示すること、を備える。
【００１２】
また、本発明の第２の観点に係る装置は、中断された放射線治療にクオリティアシュランスを行うためのものであって、コンピュータが読み取り可能な媒体に実体的に包含されており、中断されていない治療の間に測定した第１の線量分布を示す第１の画像と、中断された治療の間に測定した第２の線量分布を示す第２の画像とを比較することによって、中断されていない治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を生成するように構成されたソフトウェアルーチン、を備える。
【００１３】
さらに、本発明の第３の観点に係るシステムは、中断された放射線治療にクオリティアシュランスを行うためのものであって、中断されていない治療の間に測定した第１の線量分布を示す第１の画像と、中断された治療の間に測定した第２の線量分布を示す第２の画像とを比較することによって、中断されていない治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を生成するように構成されたコンピュータルーチン、を操作可能にするグラフィカルユーザインターフェイスを備えたコンピュータを備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２は、１または複数回中断された放射線治療に適用されるクオリティアシュランス（Ｑｕａｌｉｔｙ Ａｓｓｕｒａｎｃｅ，ＱＡ）を行う方法１００を示している。この方法１００は、中断されていない治療で第１の線量分布を測定すること（１０２）、中断されていない治療と等しい治療計画によって、中断された治療で第２の線量分布を測定すること（１０４）、それぞれが第１の線量分布と第２の線量分布とを表示する第１の画像と第２の画像とを取得すること（１０６）、を備える。この方法１００は、さらに、第１の画像と第２の画像とがほぼ等しい物理的空間にマッピングするように、それぞれを位置合わせすること（１０８）、第１の画像と第２の画像との差異、すなわち、中断されていない治療と中断された治療との差異を判別するために、第１の画像と第２の画像とを比較すること（１１０）、を備える。そして、この方法１００は、随意的に、中断されていない治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を表示または出力すること（１１２）、を備える。
【００１５】
第１、第２の線量分布の測定（１０２、１０４）には、様々な技法を用いることができる。好ましい技法は、中断されていない治療で第１の線量分布を、中断された治療で第２の線量分布をそれぞれ得るために、それぞれの治療において放射線検出媒体（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｄｉａ）に放射線を照射する、ことを含む。有用な放射線検出媒体は、放射線が照射されることによって黒化したり色を変化させる、放射線感受性フィルム３８や、３次元的ジェル（例えばＢＡＮＧジェルやＢＡＮＡＮＡジェル）等の線量計測に用いられる材料や装置から構成される。放射線感受性フィルム３８は、単体で用いてもよいし、図１に示すように、ファントム３６の複数の層に挟み込んでもよい。この他の有用な放射線検出媒体は、電子ポータル画像装置、アモルファスシリコンディテクタアレイズ（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ａｒｒａｙｓ）等、放射線が照射されることによって信号を生成するものを含む。
放射線感受性フィルム３８の別々の複数フィルムまたは、少なくとも一枚のフィルムの別々の領域で第１の線量分布と第２の線量分布を収集するのとは対象的に、１つの電子ポータル画像装置やアモルファスシリコンディテクターで第１の線量分布と第２の線量分布とを収集できる。
【００１６】
第１および第２の線量分布は、放射線検出媒体に、図１に示す放射線治療システム１０の制御システムに入力されたテストパターン通りに放射線を照射することによって得ることができる。または、第１および第２の線量分布は、検証媒体に、制御システムに入力された実際の患者の治療計画どうりに放射線を照射することによっても得ることができる。どちらの場合でも、中断されていない治療から得られる線量分布（第１の線量分布）、これと同一の治療計画またはテストパターンで、１または複数回中断された治療から得られる線量分布（第２の線量分布）の少なくとも２度の測定、収集が方法１００には必要である。
【００１７】
第１および第２の線量分布を測定したら、方法１００は、次に、第１および第２の画像を取得する（１０６）。第１および第２の画像は、線量分布の２次元または３次元的な、ディジタル画像（コンピュータで処理可能なデータアレイ）である。各画像は、空間中の特定の平面や立体に照射された放射線の量を描写する。使用する放射線検出媒体によっては、線量分布を示す画像をディジタル化する必要がある。例えば、上述のように、放射線感受性フィルム３８は、イオン化された放射線が照射されると黒化する。フィルムの黒化度は、フィルムのエネルギ感受性層に吸収される放射線の量に依存する。技術者は、上述したように、中断されない治療と中断された治療とのそれぞれで放射線感受性フィルム３８に放射線を照射した後、これらのフィルムを現像し、次に、フィルム上の所定の点の光学的密度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）を示す値を持つピクセルアレイに変換するフィルムディジタイザでスキャンする。なお、放射線が照射されることによってデジタル信号を生成する放射線検出媒体（電子ポータル画像装置、アモルファスシリコンディテクター、等）を用いれば、測定した線量分布をデジタル化する必要がなくなる。
【００１８】
多くの場合、フィルムの光学的密度と放射線量とを関連づけるＨ＆Ｄ曲線（Ｈ＆Ｄ ｃｕｒｖｅ）等を用いる校正によって、デジタルデータ（例えば、測定した光学的密度）を吸収線量（ｃＧｙ）に変換することが望ましい。また、第１の線量分布と第２の線量分布とに同じ単位が用いられているならば、吸収線量とは異なる単位を用いることが望ましい。放射線量の測定から吸収線量を得るための校正技法は、２００１年７月２６日に公開された、国際公開番号ＷＯ０１／５２６２２Ａ２、「Ａｕｔｏｍｅｔｅｄ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｆｉｌｍ Ｄｏｓｉｍｅｔｒｙ」に記載されている。この文献の内容は、あらゆる目的のために参照のために引用される。
【００１９】
第１および第２の線量分布が測定された（１０２、１０４）のち、この方法１００は、第１の画像と第２の画像とが同一の物理的空間にマッピングするように、第１の画像と第２の画像とを位置合わせする（１０８）。換言すると、この方法１００は、２つの画像で一定な、放射線治療システム１０のアイソセンタ（または、他の基準点、複数の基準点）、に関連する線量分布の物理的な位置を確実なものにする。２つの画像の位置を合わせるために、様々な技法を用いることができる。例えば、アフィン変換が、２次元画像の変換、回転、または拡大の差異によるシフトを補正するために用いられる。なお、相互情報変換（Ｍｕｔｕａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が３次元画像を修正するために用いられる。
【００２０】
２つの画像の位置合わせ（１０８）に続いて、この方法１００は、第１の画像と第２の画像との差異、すなわち、中断されていない放射線治療と中断された放射線治療との差異を測定するため、第１の画像と第２の画像とを比較する（１１０）。この比較は簡単な差分スキーム（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）で実施できる：
【数１】
Ｉは線量値のアレイ（２次元イメージ）である。ｉおよびｊは、異なる物理的な位置に相当するアレイの個別の要素に一致する整数である。添え数字１と添え数字２とは、それぞれ、第１の画像と第２の画像とを指す。３次元画像の場合、数１は、アレイの追加要素の指数ｋを含む。方法１００は、この差分スキームを用いることに加えて、相関等の洗練された技法をさらに用いてもよい。
【００２１】
数１に示す差分スキームは、第１および第２の画像の空間的情報を維持する。しかし、他の比較技法（１１０）は、この空間的情報を維持しない場合がある。例えば、方法１００は、２つの画像から、２次元画像には線量面ヒストグラム（Ｄｏｓｅ Ａｒｅａ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ， ＤＡＨｓ）または累計線量面ヒストグラム（ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｏｓｅ Ａｒｅａ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ， ｃＤＡＨｓ）を、３次元画像には線量立体ヒストグラム（Ｄｏｓｅ Ｖｏｌｕｍｅ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ， ＤＶＨｓ）または累計線量立体ヒストグラム（ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｏｓｅ Ｖｏｌｕｍｅ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ， ｃＤＶＨｓ）を算出する。累計線量面ヒストグラムまたは累計立体ヒストグラムは、それぞれ、治療計画に基づく所定の量の放射線が照射される生体組織の総体的な面積または体積を表すグラフである。同様に、線量面ヒストグラムまたは線量立体ヒストグラムは、それぞれ、所定の治療計画における生体組織の吸収線量の面分布または立体分布を示すグラフである。累計線量立体ヒストグラム（累計線量面ヒストグラム）または線量立体ヒストグラム（線量面ヒストグラム）は、中断されていない治療と中断された治療との差異を判別するために、視覚的に比較することができ、また、どちらか一方の画像から他方の画像を減算することができる。
【００２２】
方法１００は、随意的に、継続された治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を出力または表示してもよい（１１２）。例えば、方法１００は、数１から得られる差分スキームの結果を示す２次元、３次元の画像をセラピストに提示する。このような場合、差異は、異なる色、色の明暗の程度、等によって描写されるとよい。また、方法１００は、２つの画像の差異を定量化する数字のアレイをセラピストに提供してもよい。方法１００は、セラピストが視覚的に差異を比較できるように、第１および第２の画像として、累計線量面ヒストグラム、累計線量立体ヒストグラム、線量面ヒストグラム、線量立体ヒストグラムを表示してもよい。あるいは、方法１００は、一方の画像から得られる線量面ヒストグラムを、他方の画像から得られる線量面ヒストグラムから減算し、中断されていない治療と中断された治療との差異を表示してもよい。
【００２３】
２つの画像の比較、または２つの画像から導かれるクオリティ指標の評価に基づいて、放射線技師、セラピスト、医者、または放射線治療システム１０の製造者は、中断された治療が、患者に治療を許容する程度で中断されていない治療に一致するか否か判断する。例えば、第１および第２の画像の線量立体ヒストグラムの差異がしきい値（例えば、５ｃＧｙ）分の各立体増量（ｖｏｌｕｍｅ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）未満の場合、中断されていない治療と中断された治療とは一致するといえる。しかしながら、第１の画像のＤＶＨｓと第２の画像のＤＶＨｓとの差異がしきい値分の立体増加量を超える場合、中断されていない治療と中断された治療とは一致しない、といえる。
【００２４】
上述の方法１００の大部分は、概して、ソフトウェアルーチンとしてプロセッサによって実行される。好ましいプロセッサは、例えば、一般的または特殊なマイクロプロセッサから構成される。プロセッサは、データ等をＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読み出す。放射線治療装置１０を制御するためのコンピュータインストラクションやデータは、ストレージ装置や記憶媒体からＲＡＭ、ＲＯＭにロードされる。ストレージ装置や記憶媒体は、例えば、ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリデバイス等の半導体メモリデバイス、ハードディスクやリムーバブルディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷディスクから構成されるとよい。なお、上述のプロセッサ、ＲＡＭ等の代わりに、またはこれらに加えて、ＡＳＩＣｓ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を用いてもよい。
【００２５】
方法１００の大部分を、コンピュータに実行させるとよい。このコンピュータは、ユーザに対話（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）を提供するため、ユーザに情報を提供するための表示装置や、ユーザが入力操作を行うための入力装置を備えるとよい。表示装置は、モニタやＬＣＤスクリーンから構成されると好ましい。入力装置は、マウス等のポインティング装置とともに使用できるキーボードから構成されると好ましい。加えて、コンピュータシステムは、ユーザがコンピュータルーチンと対話（ｉｎｔｅｒａｃｔ）できるように、グラフィックユーザインターフェイスを備えてもよい。
【００２６】
（実施例）
以下の例は、本発明の実施例の一例であって、理解を容易にするためのものであり、同様の結果を得られるのであれば、いかなるものであっても差し支えない。
【００２７】
まず、中断されていない治療において、テストパターンどうりに放射線を放射線感受性フィルムに照射する。このテストパターンは、１２０マルチリーフコリメータを備えるＶＡＲＩＡＮ ＣＬＩＮＡＣ ２１００リニアアクセレレータによって生成されたものである。次に、中断される治療において、２枚目の放射線感受性フィルムに、放射線を上記テストパターンどうりに放射する。２枚の放射線感受性フィルムを現像し、デジタル化して第１の画像と第２の画像とを取得する。図３に第１の画像を、図４に第２の画像をそれぞれ示す。最も黒い箇所が放射線の吸収量が最も多い箇所（光学的密度が最も高い箇所）である。また、最も明るい箇所が放射線の吸収量が最も少ない箇所（光学的密度が最も少ない箇所）である。図５は、第２の画像から第１の画像を減算した結果得られる画像を示す。
【００２８】
以上好ましい実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができることは当業者にとって明らかである。従って、この発明の技術的思想の範囲は、上記記載を参照して判断されるものではなく、添付の請求項に付与される権利の範囲に沿って、該請求項を参照して判断されるべきである。また、上述のように、参照した文献の内容は、あらゆる目的のために参照により引用される。
【００２９】
この出願は、２０００年８月１７日に出願された米国仮出願６０／２２５９１０の利益を主張するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ＩＭＲＴや他のＣＲＴに用いられる一般的な放射線治療装置の構成を示す図である。
【図２】
１または複数回中断された放射線治療にクオリティアシュランスを実施するための方法を説明するための図である。
【図３】
放射線感受性フィルムに、放射線を中断されずにリニアアクセレレータから照射したことによって得られたテストパターンの第１の画像を示す図である。
【図４】
図３の放射線感受性フィルムに用いたリニアアクセレレータから放射線感受性フィルムへの放射線の照射が中断されたことによって得られたテストパターンの第２の画像を示す図である。
【図５】
第２の画像から第１の画像を減算することによって得られる画像を示す図である。
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線治療システムに関し、より詳細には、中断された放射線治療を検証するための方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
放射線治療においての近年の技術の進歩によって、腫瘍への放射線の照射量を増大し、腫瘍近傍の正常組織への放射線の照射量を減少させることが可能となった。このような、強度変調放射線治療（ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ、ＩＭＲＴ）、トモセラピー、アークセラピー等の、強度が一定または変化するビームを用いる技術は、コンフォーマルラジエーションセラピー（Ｃｏｎｆｏｒｍａｌ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ，以下、ＣＲＴ）として知られている。各セラピーは、患者の外部から放射線を放射する放射線源を用いる。放射線源は、腫瘍の標的容積（ｔａｒｇｅｔ ｖｏｌｕｍｅ）等の２次元的な輪郭にほぼ等しい形状を持つ放射線フィールドを作り出す。ＩＭＲＴ等のＣＲＴは、従来の均一な外部ビーム技術（外照射技術）と比較して、腫瘍を取り囲む正常組織への放射線の放射線量を減少させるとともに、腫瘍への放射線の照射量を増大させることができるので、高い治癒率を得ることができる。ＩＭＲＴ、アークセラピー、トモセラピー等を含むＣＲＴは、米国特許第６０３８２８３号、米国特許第５８１８９０２号、米国特許第５６４７６６３号等に記載されている。これらの文献はあらゆる目的のために参照により引用される。
【０００３】
図１に、ＩＭＲＴや他のＣＲＴ療法に用いられる一般的な放射線治療システム１０を示す。放射線治療システム１０は、放射線源としてリニアアクセレレータ１２を備える。リニアアクセレレータ１２は、ガントリ１６から外部へ向かって突出する治療ヘッド１４を備える。ガントリ１６は、回転軸２０を中心として回転自在にハウジング１８に取り付けられている。ハウジング１８は、特に、回転軸２０を中心とするガントリ１６の回転動作を制御するためのハードウェア（図示せず）を備える。リニアアクセレレータ１２は、また、マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）２２等のビームシールディング装置を備えている。マルチリーフコリメータ２２は、リニアアクセレレータ１２のビームデリバリーシステム（図示せず）から照射される放射線ビーム（イオン化された放射線）を形状づける。ビームデリバリーシステムは、さらに、その製造元によって異なるが、一般的に、電子銃と、アクセレレータウェーブガイド（ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）と、ベンディングマグネットアセンブリ（ｂｅｎｄｉｎｇ ｍａｇｎｅｔ ａｓｓｅｍｂｌｙ）と、ターゲットアンドフラッタリングフィルタ（ｔａｒｇｅｔ ａｎｄ ｆｌａｔｔｅｒｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒｓ）と、イオンチャンバと、プライマリコリメータとを備える。リニアアクセレレータは、Ｍｅｔｃａｌｆｅ， Ｔｈｅ ｐｈｙｓｉｃｓ ｏｆ Ｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙ Ｘ−Ｒａｙｓ ｆｒｏｍ Ｌｉｎｅａｒ Ａｃｃｅｌｅｒａｔｏｒｓ， １−３７ （１９９７）に詳細に記載されている。この文献の内容は、あらゆる目的のために参照により引用される。
【０００４】
治療の間、患者（図示せず）は、ベース３０に取り付けられた位置決めレール２８に沿って移動するテーブル２６、を備える治療台２４に固定される。テーブル２６は、位置決めレール２８上を移動することによって、ベース３０から独立して横方向や縦方向に移動することができる。ベース３０は、テーブル２６の高さ位置を調整するリフト機構と、テーブル２６の一面と垂直な軸３２を中心として、テーブル２６を回転可能に支持するベアリング機構とを備える。治療台２４とガントリ１６の回転軸２０との間の角度は、カウチ角度と呼ばれている。図示する放射線治療システム１０は、さらに、着脱可能なファントム３６を備える。ファントム３６は、患者の生体組織の模倣物であって、線量分布を校正（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）するために用いられる。この校正は、放射線治療の対象となる患者の種々の生体組織に吸収される照射線量を測定または予測するために行われる。ファントム３６は、イオン化された放射線が照射されることによって黒化する放射線感受性フィルム３８（放射線検出媒体、ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｄｉｕｍ）を備える。放射線感受性フィルム３８は、ファントム３６の複数の層４０に挟み込まれている。
【０００５】
ＩＭＲＴ治療では、マルチリーフコリメータ２２から照射されるシェープドビームは、鉛筆のように細いビームの束である。ビームの強度によって異なるが、一般的には各ビームは、１平方センチメートルの断面積を有する。放射線４２の束であるシェープドビームは、軸４４に沿って標的容積に当たる。腫瘍の標的容積は、アイソセンタと呼ばれる、ガントリ１６の回転軸２０と、治療台２４の回転軸３２と、ビーム４２の軸４４とが交差する位置にある。ほとんどの放射線治療システムは、電子または光子の放射線、陽子や中性子の放射線等、検出可能な放射線を用いる。
【０００６】
放射線治療システム１０は、さらに、コンピュータを用いた制御システム（図示せず）を備える。制御システムは、図１に示すリニアアクセレレータ１２および治療台２４から離間した場所に配置される。制御システムは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等を備えるワークステーションから構成される。コンピュータインストラクションや放射線治療システム１０を制御するためのデータは、一般的には、ストレージ装置やコンピュータが読み取り可能な記憶媒体からＲＡＭやＲＯＭにロードされる。ストレージ装置や記憶媒体は、ワークステーションに物理的に内蔵されたり、ワークステーションの外部に配置されたリモートサーバに設けられたりする。制御システムは、放射線治療システム１０と対話する（ｉｎｔｅｒａｃｔ）ために、１または複数のモニタ等の表示装置、キーボードやマウス等の入力装置を備える。ワークステーションは、セラピスト（操作者）が、放射線治療システム１０を制御するソフトウェアと対話できるように、グラフィカルユーザインターフェイス（ＧＵＩ）を備える。放射線治療システムに用いられるＧＵＩは、米国特許第６２２２５４４号に記載されている。この文献の内容は、あらゆる目的のために参照により引用される。
【０００７】
放射線治療を患者に施す前に、放射線技師は、治療計画を練る。治療計画は、放射線治療システム１０の制御システムに入力される複数のインストラクションである。治療計画には、腫瘍の位置や形状、腫瘍の標的容積、腫瘍に対する照射線量に影響を及ぼす腫瘍近傍の解剖学的部位の構造等、放射線治療の効率に影響を及ぼす様々な要素が考慮に入れられている。ＩＭＲＴ等のＣＲＴにおいては、治療計画は複雑で、ビーム４２の強度、ＭＬＣ２２のリーフポジション、ビーム軸の位置（ガントリ１６の角度、ガントリ角度）、カウチアングル等を時間の関数として設定している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ＩＭＲＴ等の放射線治療を行う間に、治療が中断されることがしばしばある。治療中に吐き気をもよおしたり息苦しく感じたりするなどの患者の不快感、落雷による停電、システムの故障等が治療の中断の一般的な原因である。放射線治療システムのなかには、中断の後に放射線治療を再開するためのリジューム機能を備えるものがある。この種の放射線治療システムにおいては、治療が中断されたとき、制御システムは、例えばモニタにメッセージを表示することによって、セラピストに治療が中断または停止されたことを通知する。治療を終了するか、再開するかはセラピストの任意である。治療を再開する場合、セラピストは、治療の中断が生じた時刻やステップを入力装置を用いて入力することにより、制御システムに治療を再開することを指示する。放射線治療システム１０は、ビームオフの状態で−患者にビーム４２を照射しないで−治療計画を始めから、中断された時点までリピートする。リピートする治療計画が中断された時点に達したのち、放射線治療システム１０は、治療計画に従って、放射線の照射を再開する。
【０００９】
治療が１または複数回中断されたときに、治療計画が複雑なため、放射線治療システム１０が治療計画通りに照射をしているか否かを検証するための、クオリティアシュランス（ＱＡ）テストを行うことは困難であった。このため、従来は、放射線物理学者、セラピスト、または医者は、中断された場合の治療の保全性については、放射線治療システム製造元の信頼性を信じるほかなかった。そこで、１または複数回のシステム中断に続く治療の保全性を確実にするための装置が求められていた。
【００１０】
本発明は、治療の間に中断しても、中断後の治療が確実に本来の治療計画通りに行われるようにするための方法および装置を提供することを目的とする。本発明は、強度変調放射線治療（ｓｔａｔｉｃ ａｎｄ ｄｙｎａｍｉｃ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ、ＩＭＲＴ）、トモセラピー、アークセラピー等の、強度が一定または変化するビームを用いた複雑なＣＲＴ（Ｃｏｎｆｏｒｍａｌ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｉｅｓ）への１または複数回の中断の影響を判別することに特に有用である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係る方法は、１または複数回中断された放射線治療にクオリティアシュランスを行うためのものであって、中断されていない治療の第１の線量分布を測定すること、中断された治療の第２の線量分布を測定すること、第１の線量分布を示す第１の画像と、第２の線量分布を示す画像とを取得すること、を備える。この方法は、また、前記第１の画像と前記第２の画像とがほぼ等しい空間にマッピングするように、それぞれを位置合わせすること、前記第１の画像と前記第２の画像との差異、すなわち、中断されない治療と中断された治療との差異を判別するため、該第１の画像と該第２の画像とを比較すること、を備える。この方法は、さらに、随意的に、前記第１の画像と前記第２の画像との差異を示すクオリティ指標を表示すること、を備える。
【００１２】
また、本発明の第２の観点に係る装置は、中断された放射線治療にクオリティアシュランスを行うためのものであって、コンピュータが読み取り可能な媒体に実体的に包含されており、中断されていない治療の間に測定した第１の線量分布を示す第１の画像と、中断された治療の間に測定した第２の線量分布を示す第２の画像とを比較することによって、中断されていない治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を生成するように構成されたソフトウェアルーチン、を備える。
【００１３】
さらに、本発明の第３の観点に係るシステムは、中断された放射線治療にクオリティアシュランスを行うためのものであって、中断されていない治療の間に測定した第１の線量分布を示す第１の画像と、中断された治療の間に測定した第２の線量分布を示す第２の画像とを比較することによって、中断されていない治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を生成するように構成されたコンピュータルーチン、を操作可能にするグラフィカルユーザインターフェイスを備えたコンピュータを備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図２は、１または複数回中断された放射線治療に適用されるクオリティアシュランス（Ｑｕａｌｉｔｙ Ａｓｓｕｒａｎｃｅ，ＱＡ）を行う方法１００を示している。この方法１００は、中断されていない治療で第１の線量分布を測定すること（１０２）、中断されていない治療と等しい治療計画によって、中断された治療で第２の線量分布を測定すること（１０４）、それぞれが第１の線量分布と第２の線量分布とを表示する第１の画像と第２の画像とを取得すること（１０６）、を備える。この方法１００は、さらに、第１の画像と第２の画像とがほぼ等しい物理的空間にマッピングするように、それぞれを位置合わせすること（１０８）、第１の画像と第２の画像との差異、すなわち、中断されていない治療と中断された治療との差異を判別するために、第１の画像と第２の画像とを比較すること（１１０）、を備える。そして、この方法１００は、随意的に、中断されていない治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を表示または出力すること（１１２）、を備える。
【００１５】
第１、第２の線量分布の測定（１０２、１０４）には、様々な技法を用いることができる。好ましい技法は、中断されていない治療で第１の線量分布を、中断された治療で第２の線量分布をそれぞれ得るために、それぞれの治療において放射線検出媒体（ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｍｅｄｉａ）に放射線を照射する、ことを含む。有用な放射線検出媒体は、放射線が照射されることによって黒化したり色を変化させる、放射線感受性フィルム３８や、３次元的ジェル（例えばＢＡＮＧジェルやＢＡＮＡＮＡジェル）等の線量計測に用いられる材料や装置から構成される。放射線感受性フィルム３８は、単体で用いてもよいし、図１に示すように、ファントム３６の複数の層に挟み込んでもよい。この他の有用な放射線検出媒体は、電子ポータル画像装置、アモルファスシリコンディテクタアレイズ（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ａｒｒａｙｓ）等、放射線が照射されることによって信号を生成するものを含む。
放射線感受性フィルム３８の別々の複数フィルムまたは、少なくとも一枚のフィルムの別々の領域で第１の線量分布と第２の線量分布を収集するのとは対象的に、１つの電子ポータル画像装置やアモルファスシリコンディテクターで第１の線量分布と第２の線量分布とを収集できる。
【００１６】
第１および第２の線量分布は、放射線検出媒体に、図１に示す放射線治療システム１０の制御システムに入力されたテストパターン通りに放射線を照射することによって得ることができる。または、第１および第２の線量分布は、検証媒体に、制御システムに入力された実際の患者の治療計画どうりに放射線を照射することによっても得ることができる。どちらの場合でも、中断されていない治療から得られる線量分布（第１の線量分布）、これと同一の治療計画またはテストパターンで、１または複数回中断された治療から得られる線量分布（第２の線量分布）の少なくとも２度の測定、収集が方法１００には必要である。
【００１７】
第１および第２の線量分布を測定したら、方法１００は、次に、第１および第２の画像を取得する（１０６）。第１および第２の画像は、線量分布の２次元または３次元的な、ディジタル画像（コンピュータで処理可能なデータアレイ）である。各画像は、空間中の特定の平面や立体に照射された放射線の量を描写する。使用する放射線検出媒体によっては、線量分布を示す画像をディジタル化する必要がある。例えば、上述のように、放射線感受性フィルム３８は、イオン化された放射線が照射されると黒化する。フィルムの黒化度は、フィルムのエネルギ感受性層に吸収される放射線の量に依存する。技術者は、上述したように、中断されない治療と中断された治療とのそれぞれで放射線感受性フィルム３８に放射線を照射した後、これらのフィルムを現像し、次に、フィルム上の所定の点の光学的密度（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ）を示す値を持つピクセルアレイに変換するフィルムディジタイザでスキャンする。なお、放射線が照射されることによってデジタル信号を生成する放射線検出媒体（電子ポータル画像装置、アモルファスシリコンディテクター、等）を用いれば、測定した線量分布をデジタル化する必要がなくなる。
【００１８】
多くの場合、フィルムの光学的密度と放射線量とを関連づけるＨ＆Ｄ曲線（Ｈ＆Ｄ ｃｕｒｖｅ）等を用いる校正によって、デジタルデータ（例えば、測定した光学的密度）を吸収線量（ｃＧｙ）に変換することが望ましい。また、第１の線量分布と第２の線量分布とに同じ単位が用いられているならば、吸収線量とは異なる単位を用いることが望ましい。放射線量の測定から吸収線量を得るための校正技法は、２００１年７月２６日に公開された、国際公開番号ＷＯ０１／５２６２２Ａ２、「Ａｕｔｏｍｅｔｅｄ Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｆｉｌｍ Ｄｏｓｉｍｅｔｒｙ」に記載されている。この文献の内容は、あらゆる目的のために参照のために引用される。
【００１９】
第１および第２の線量分布が測定された（１０２、１０４）のち、この方法１００は、第１の画像と第２の画像とが同一の物理的空間にマッピングするように、第１の画像と第２の画像とを位置合わせする（１０８）。換言すると、この方法１００は、２つの画像で一定な、放射線治療システム１０のアイソセンタ（または、他の基準点、複数の基準点）、に関連する線量分布の物理的な位置を確実なものにする。２つの画像の位置を合わせるために、様々な技法を用いることができる。例えば、アフィン変換が、２次元画像の変換、回転、または拡大の差異によるシフトを補正するために用いられる。なお、相互情報変換（Ｍｕｔｕａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）が３次元画像を修正するために用いられる。
【００２０】
２つの画像の位置合わせ（１０８）に続いて、この方法１００は、第１の画像と第２の画像との差異、すなわち、中断されていない放射線治療と中断された放射線治療との差異を測定するため、第１の画像と第２の画像とを比較する（１１０）。この比較は簡単な差分スキーム（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｉｎｇ ｓｃｈｅｍｅ）で実施できる：
【数１】
【００２１】
数１に示す差分スキームは、第１および第２の画像の空間的情報を維持する。しかし、他の比較技法（１１０）は、この空間的情報を維持しない場合がある。例えば、方法１００は、２つの画像から、２次元画像には線量面ヒストグラム（Ｄｏｓｅ Ａｒｅａ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ， ＤＡＨｓ）または累計線量面ヒストグラム（ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｏｓｅ Ａｒｅａ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ， ｃＤＡＨｓ）を、３次元画像には線量立体ヒストグラム（Ｄｏｓｅ Ｖｏｌｕｍｅ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ， ＤＶＨｓ）または累計線量立体ヒストグラム（ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｏｓｅ Ｖｏｌｕｍｅ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍｓ， ｃＤＶＨｓ）を算出する。累計線量面ヒストグラムまたは累計立体ヒストグラムは、それぞれ、治療計画に基づく所定の量の放射線が照射される生体組織の総体的な面積または体積を表すグラフである。同様に、線量面ヒストグラムまたは線量立体ヒストグラムは、それぞれ、所定の治療計画における生体組織の吸収線量の面分布または立体分布を示すグラフである。累計線量立体ヒストグラム（累計線量面ヒストグラム）または線量立体ヒストグラム（線量面ヒストグラム）は、中断されていない治療と中断された治療との差異を判別するために、視覚的に比較することができ、また、どちらか一方の画像から他方の画像を減算することができる。
【００２２】
方法１００は、随意的に、継続された治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を出力または表示してもよい（１１２）。例えば、方法１００は、数１から得られる差分スキームの結果を示す２次元、３次元の画像をセラピストに提示する。このような場合、差異は、異なる色、色の明暗の程度、等によって描写されるとよい。また、方法１００は、２つの画像の差異を定量化する数字のアレイをセラピストに提供してもよい。方法１００は、セラピストが視覚的に差異を比較できるように、第１および第２の画像として、累計線量面ヒストグラム、累計線量立体ヒストグラム、線量面ヒストグラム、線量立体ヒストグラムを表示してもよい。あるいは、方法１００は、一方の画像から得られる線量面ヒストグラムを、他方の画像から得られる線量面ヒストグラムから減算し、中断されていない治療と中断された治療との差異を表示してもよい。
【００２３】
２つの画像の比較、または２つの画像から導かれるクオリティ指標の評価に基づいて、放射線技師、セラピスト、医者、または放射線治療システム１０の製造者は、中断された治療が、患者に治療を許容する程度で中断されていない治療に一致するか否か判断する。例えば、第１および第２の画像の線量立体ヒストグラムの差異がしきい値（例えば、５ｃＧｙ）分の各立体増量（ｖｏｌｕｍｅ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔ）未満の場合、中断されていない治療と中断された治療とは一致するといえる。しかしながら、第１の画像のＤＶＨｓと第２の画像のＤＶＨｓとの差異がしきい値分の立体増加量を超える場合、中断されていない治療と中断された治療とは一致しない、といえる。
【００２４】
上述の方法１００の大部分は、概して、ソフトウェアルーチンとしてプロセッサによって実行される。好ましいプロセッサは、例えば、一般的または特殊なマイクロプロセッサから構成される。プロセッサは、データ等をＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）から読み出す。放射線治療装置１０を制御するためのコンピュータインストラクションやデータは、ストレージ装置や記憶媒体からＲＡＭ、ＲＯＭにロードされる。ストレージ装置や記憶媒体は、例えば、ＥＰＲＯＭ，ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリデバイス等の半導体メモリデバイス、ハードディスクやリムーバブルディスク等の磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷディスクから構成されるとよい。なお、上述のプロセッサ、ＲＡＭ等の代わりに、またはこれらに加えて、ＡＳＩＣｓ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）を用いてもよい。
【００２５】
方法１００の大部分を、コンピュータに実行させるとよい。このコンピュータは、ユーザに対話（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎ）を提供するため、ユーザに情報を提供するための表示装置や、ユーザが入力操作を行うための入力装置を備えるとよい。表示装置は、モニタやＬＣＤスクリーンから構成されると好ましい。入力装置は、マウス等のポインティング装置とともに使用できるキーボードから構成されると好ましい。加えて、コンピュータシステムは、ユーザがコンピュータルーチンと対話（ｉｎｔｅｒａｃｔ）できるように、グラフィックユーザインターフェイスを備えてもよい。
【００２６】
（実施例）
以下の例は、本発明の実施例の一例であって、理解を容易にするためのものであり、同様の結果を得られるのであれば、いかなるものであっても差し支えない。
【００２７】
まず、中断されていない治療において、テストパターンどうりに放射線を放射線感受性フィルムに照射する。このテストパターンは、１２０マルチリーフコリメータを備えるＶＡＲＩＡＮ ＣＬＩＮＡＣ ２１００リニアアクセレレータによって生成されたものである。次に、中断される治療において、２枚目の放射線感受性フィルムに、放射線を上記テストパターンどうりに放射する。２枚の放射線感受性フィルムを現像し、デジタル化して第１の画像と第２の画像とを取得する。図３に第１の画像を、図４に第２の画像をそれぞれ示す。最も黒い箇所が放射線の吸収量が最も多い箇所（光学的密度が最も高い箇所）である。また、最も明るい箇所が放射線の吸収量が最も少ない箇所（光学的密度が最も少ない箇所）である。図５は、第２の画像から第１の画像を減算した結果得られる画像を示す。
【００２８】
以上好ましい実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができることは当業者にとって明らかである。従って、この発明の技術的思想の範囲は、上記記載を参照して判断されるものではなく、添付の請求項に付与される権利の範囲に沿って、該請求項を参照して判断されるべきである。また、上述のように、参照した文献の内容は、あらゆる目的のために参照により引用される。
【００２９】
この出願は、２０００年８月１７日に出願された米国仮出願６０／２２５９１０の利益を主張するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ＩＭＲＴや他のＣＲＴに用いられる一般的な放射線治療装置の構成を示す図である。
【図２】
１または複数回中断された放射線治療にクオリティアシュランスを実施するための方法を説明するための図である。
【図３】
放射線感受性フィルムに、放射線を中断されずにリニアアクセレレータから照射したことによって得られたテストパターンの第１の画像を示す図である。
【図４】
図３の放射線感受性フィルムに用いたリニアアクセレレータから放射線感受性フィルムへの放射線の照射が中断されたことによって得られたテストパターンの第２の画像を示す図である。
【図５】
第２の画像から第１の画像を減算することによって得られる画像を示す図である。
Claims (18)
- 中断された放射線治療にクオリティアシュランスを行う方法であって、
中断されていない治療の間に、第１の線量分布を測定すること、
中断された治療の間に、第２の線量分布を測定すること、
第１の線量分布を示す第１の画像と、第２の線量分布を示す画像とを取得すること、
前記第１の画像と前記第２の画像とがほぼ等しい空間にマッピングするように、それぞれを位置合わせすること、
前記第１の画像と前記第２の画像との差異を判別するため、該第１の画像と該第２の画像とを比較すること、
を特徴とする方法。 - さらに、前記第１の画像と前記第２の画像との差異を示すクオリティ指標を表示すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、放射線を放射線検出媒体に照射することによって、中断されていない治療と、中断された治療とから、それぞれ、前記第１の線量分布と、前記第２の線量分布とを測定すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、放射線検出媒体にテストパターンどうりに放射線を照射することによって、前記第１の線量分布と前記第２の線量分布とを測定すること、を特徴とする請求項３に記載の方法。
- さらに、患者の治療計画に基づいて放射線検出媒体に放射線を照射することによって、前記第１の線量分布と前記第２の線量分布とを測定すること、を特徴とする請求項３に記載の方法。
- さらに、前記第１の画像と前記第２の画像とをデジタル変換することによって、前記第１の線量分布のデジタル画像と前記第２の線量分布のデジタル画像とを取得すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、アフィン変換を用いて前記第１の画像と前記第２の画像とを位置合わせすること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、前記第２の画像から前記第１の画像を減算することによって、該第１の画像と該第２の画像とを比較すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、前記第１の画像と前記第２の画像とから、平面での線量分布をそれぞれ算出することによって、該第１の画像と該第２の画像とを比較すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、前記第２の画像の平面での線量分布から、前記第１の画像の平面での線量分布を減算すること、を特徴とする請求項９に記載の方法。
- さらに、前記第１の画像と前記第２の画像とから、立体での線量分布をそれぞれ算出することによって、該第１の画像と該第２の画像とを比較すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、前記第２の画像の立体での線量分布から、前記第１の画像の立体での線量分布を減算すること、を特徴とする請求項１１に記載の方法。
- さらに、前記第１の画像と前記第２の画像とから、それぞれ、平面での累計的な線量分布を算出することにより、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、前記第２の画像の平面での累計的な線量分布から、前記第１の画像の平面での累計的な線量分布を減算すること、を特徴とする請求項１３に記載の方法。
- さらに、前記第１の画像と前記第２の画像とから、それぞれ、立体での累計的な線量分布を算出することにより、前記第１の画像と前記第２の画像とを比較すること、を特徴とする請求項１に記載の方法。
- さらに、前記第２の画像の立体での累計的な線量分布から、前記第１の画像の立体での累計的な線量分布を減算すること、を特徴とする請求項１５に記載の方法。
- 放射線治療の中断された治療にクオリティアシュランスを行うための装置であって、
コンピュータが読み取り可能な媒体に実体的に包含されており、中断されていない治療の間に測定した第１の線量分布を示す第１の画像と、中断された治療の間に測定した第２の線量分布を示す第２の画像とを比較することによって、中断されていない治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を生成するように構成されたソフトウェアルーチン、を備えることを特徴とする装置。 - 放射線治療の中断された治療にクオリティアシュランスを行うためのシステムであって、
中断されていない治療の間に測定した第１の線量分布を示す第１の画像と、中断された治療の間に測定した第２の線量分布を示す第２の画像とを比較することによって、中断されていない治療と中断された治療との差異を示すクオリティ指標を生成するように構成されたコンピュータルーチン、を操作可能にするグラフィカルユーザインターフェイスを備えたコンピュータを備えることを特徴とするシステム。
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