JP2010540050A - 動いている標的の容積部を放射線照射するための方法並びに装置 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
当該動いている標的の容積部の第一の動いている状態にある複数の体積の要素の第一の位置を検出する処理;
当該動いている標的の容積部の少なくとも一つのさらなる動いている状態にある複数の体積の要素のさらなる位置を検出する処理;
当該第一の位置を当該さらなる位置に変換することにより変換パラメーターを決定する処理;
放射線照射を受けるべき複数のラスタ点を有している照射計画に従って該動いている標的の容積部を照射する処理であって、そこでは、あるラスタ点を照射している間、該動いている状態の何れが該動いている標的の容積部(102)によって占められているかを検出せしめている処理;
ラスタ点を、該動いている標的の容積部が占めている該第一の動いている状態の部分を照射している間、第一のサブ照射計画に割り当てる処理;
ラスタ点を、該動いている標的の容積部が占めている該少なくとも一つのさらなる動いている状態の部分を照射している間、少なくとも一つのさらなるサブ照射計画に割り当てる処理;
そして
該第一のサブ照射計画のラスタ点及び該少なくとも一つのさらなるサブ照射計画のラスタ点からの寄与分からそれぞれの場合について、該変換パラメーターを使用して、複数の体積の要素のうちの少なくとも一つについて実際の本当の線量を決定する処理
を有していることを特徴とする方法を提供する。
複数の体積の要素を有しており且つ動いている標的の容積部を放射線照射するための照射計画であり且つ訂正用の数値を有している該照射計画を設定するための方法であって、該方法は次なる処理:
該動いている標的の容積部の第一の動いている状態にある複数の体積の要素の第一の位置を検出する処理;
当該動いている標的の容積部の少なくとも一つのさらなる動いている状態にある複数の体積の要素のさらなる位置を検出する処理;
当該第一の位置を当該さらなる位置に変換することにより変換パラメーターを決定する処理;
当該第一の位置に基づいて該動いている標的の容積部を放射線照射するための照射計画であって、当該照射計画は放射線照射を受けるべき複数のラスタ点を有しているという照射計画を設定する処理;
各ラスタ点と動いている状態についての訂正パラメーターであって、当該訂正パラメーターは該少なくとも一つのさらなる動いている状態と一致するように該照射計画を修正することを可能にするもので、且つ、当該訂正パラメーターは、コンピューターユニットのストレージ領域に保存することのできるものであるという訂正パラメーターを決定する処理;
該第一の動いている状態にあり且つ後で放射線照射を受けるべきラスタ点の実際の本当の放射線量、特には実際の本当の有効放射線量を計算するのに使用することに適しているラスタ点による第一の寄与分を決定する処理;
該訂正パラメーターを考慮しながら、該少なくとも一つのさらなる動いている状態にあり且つ後で放射線照射を受けるべきラスタ点の実際の本当の放射線量、特には実際の本当の有効放射線量を計算するのに使用することに適しているラスタ点による第二の寄与分を決定する処理;及び
該第一の寄与分と該第二の寄与分からの訂正用の寄与分、特には相違点の寄与分であって、該訂正用の寄与分はコンピューターユニットのストレージ領域に保存することのできるものであるという訂正用の寄与分を設定する処理
を有していることを特徴とする方法を提供する。
動いている標的の容積部を放射線照射する場合に放射線量を補償することを決定する方法であって、該方法は次なる処理:
本発明の方法に従って訂正パラメーターと訂正用の寄与分を有している照射計画を提供する処理;
該照射計画に従って該動いている標的の容積部を放射線照射している間、現在の動いている状態と現在のラスタ点(222)を決定する処理;
現在処理されている訂正パラメーターであって、該現在処理されている訂正パラメーターは、該現在の動いている状態と該現在のラスタ点に割り当てられているものである該現在処理されている訂正パラメーターを、そのストレージ領域から読み出す処理;
該訂正用の寄与分を使用しながら、該現在のラスタ点に既に適用された放射線量を、その前に放射線照射されたラスタ点によって、決定する処理;及び
該現在処理されている訂正パラメーター及び該既に適用された放射線量を考慮しながら、該照射計画に従って該現在のラスタ点に提供された該放射線量を修正する処理
を有していることを特徴とする方法を提供する。
を備えていることができる。該コントロール装置112 は、さらに、現在の訂正パラメーターを、例えば、その第一の訂正の一覧表から、読み出す装置、その現在のラスタ点に既に適用された放射線量を決定する装置及びその放射線量を修正する装置を備えていることができる。
放射線照射の前に、各ラスタ点及び動き又は運動の各フェーズ(動き又は運動のフェーズと言われる)の所で、アルファ、ベータ及びその他の線量の重み、すなわち、実際の本当の有効線量を計算するために必要とされるパラメーターを、前もって放射線照射を受けるべきすべてのラスタ点に関して予め計算し、コントロールユニットに保存せしめる。その関連するラスタ点の粒子の数により乗算せしめた場合、これらの重みは、そのラスタ点から、その混合フィールドの生存率、アルファ、ベータ及び吸収せしめられた線量を計算するのに重要であるパラメーターへの寄与分を与える。その放射線照射の始まりにおいては、リストを作成する。該リストでは、粒子数が導入せしめられており、そのタイムポイントで適用できる動き又は運動のフェーズが、各ラスタ点に関して書き留められている。ある点(ポイント)の放射線照射の前に、そのリストからの粒子数を、その相当する動き又は運動のフェーズに属している重みにより乗算せしめ、前にあったポイントのすべてに関し積算せしめる。これから、オンラインのアルファの線量、ベータの線量、そして混合フィールドの吸収された放射線量を決定することをなし、その結果として、その前に適用された実際の本当の有効線量を決定することをなす。実際の本当の有効線量の所望の値に対しての差異から、現在のポイントの粒子数を、その実際の本当の有効線量が所望されるものに相当するように決定される。その訂正処理及び、また、その結果、前もっての計算処理は、必ずしも、ラスタ点の位置に限定されなければならないことはないが、また、体積の要素及び/又はその他の位置に関連付けられることができる。
その放射線照射の前に、各ラスタ点に及び各動きのフェーズ又は各運動のフェーズに標準化されたエネルギー及び粒子スペクトルを、それに引き続いて放射線照射を受けるべきすべてのラスタ点に関し、適切なエネルギービンニング(binning)を使用して予め計算せしめ、一覧表(テーブル)でコントロールユニットに対して利用可能にせしめる。これは、放射線照射を受けるべき該第一のラスタ点では、ラスタ点2からMまでに対して各動きのフェーズに関し、標準化されたスペクトルを計算すること; 該第二のラスタ点では、そのラスタ点3からMまでに対して各動きのフェーズに関し、スペクトルを計算することなどということを意味する。そのプロセスにおいて、その現在のラスタ点からの距離に依存して、また、もし、いかなる寄与もない、あるいは、無視できるような寄与があるだけなら、そのさらなるラスタ点に関して計算処理及び保存処理なしに済ませることができる。
104 加速器
105 粒子ビーム
106 走査用磁石
108 ウェッジシステム
110 検出装置
112 コントロール装置
114 ラスタ走査ユニット
116 粒子カウンター
222 参照点(参照ポイント)
222a 参照点(参照ポイント)
352 標的の容積部の動き又は運動
354 動いている状態
356 ビーム強度
358 グリッドポジション生成時間
Claims (22)
- 複数の体積の要素を有しており且つ動いている標的の容積部(102)を放射線照射する場合に実際の本当の放射線量の分布を決定するための方法であって、該方法は次なる処理:
当該動いている標的の容積部(102)の第一の動いている状態にある複数の体積の要素の第一の位置を検出する処理;
当該動いている標的の容積部(102)の少なくとも一つのさらなる動いている状態にある複数の体積の要素のさらなる位置を検出する処理;
当該第一の位置を当該さらなる位置に変換することにより変換パラメーターを決定する処理;
放射線照射を受けるべき複数のラスタ点(222)を有している照射計画に従って該動いている標的の容積部(102)を照射する処理であって、そこでは、あるラスタ点を照射している間、該動いている状態の何れが該動いている標的の容積部(102)によって占められているかを検出せしめている処理;
ラスタ点(222)を、該動いている標的の容積部(102)が占めている該第一の動いている状態の部分を照射している間、第一のサブ照射計画に割り当てる処理;
ラスタ点(222a)を、該動いている標的の容積部(102)が占めている該少なくとも一つのさらなる動いている状態の部分を照射している間、少なくとも一つのさらなるサブ照射計画に割り当てる処理;そして
該第一のサブ照射計画及び該少なくとも一つのさらなるサブ照射計画のラスタ点(222, 222a)からの寄与分からそれぞれの場合について、該変換パラメーターを使用して、複数の体積の要素のうちの少なくとも一つについて実際の本当の線量を決定する処理
を有していることを特徴とする方法。 - 前記実際の本当の線量を決定する処理は、該少なくとも一つのさらなるサブ照射計画のラスタ点(222a)からの寄与分を決定するために当該第一の位置を当該さらなる位置に変換することを含んでいるものであることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- それぞれの場合について該ラスタ点(222, 222a)からの寄与分が、吸収せしめられた放射線量並びに効果比を計算するためのパラメーターを含んでいるものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- ある体積の要素における該効果比は、該体積の要素により吸収される放射線量、放射線の粒子とエネルギースペクトル及び/又は該体積の要素の物質の種類により影響を受けることのできるものであることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- 該実際の本当の線量が決定されるものであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一に記載の方法。
- 前記照射処理が、当該第一の位置に基づいて該照射計画を設定する処理を含むものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一に記載の方法。
- 前記照射処理が、該動いている標的の容積部(102)の動きを考慮するために、放射線照射の進路への割り込み、一回より多くの照射計画を適用すること、又は、補償パラメーターを用いて動かすこと又は動きを補償することを含むものであることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一に記載の方法。
- 複数の体積の要素を有しており且つ動いている標的の容積部(102)を放射線照射する場合に実際の本当の放射線量の分布を決定するための装置であって、該装置は次なる構成:
当該動いている標的の容積部(102)の第一の動いている状態にある複数の体積の要素の第一の位置を検出するための装置;
当該動いている標的の容積部(102)の少なくとも一つのさらなる動いている状態にある複数の体積の要素のさらなる位置を検出するための装置;
当該第一の位置を当該さらなる位置に変換することにより変換パラメーターを決定するための装置;
放射線照射を受けるべき複数のラスタ点(222)を有している照射計画に従って該動いている標的の容積部(102)を照射するための装置であって、当該放射線照射装置は、あるラスタ点を照射している間、該動いている状態の何れが該動いている標的の容積部(102)によって占められているかを検出するように、さらに、構成せしめられている装置;
ラスタ点(222)を、該動いている標的の容積部(102)が占めている該第一の動いている状態の部分を照射している間、第一のサブ照射計画に割り当てるための装置;
ラスタ点(222a)を、該動いている標的の容積部(102)が占めている該少なくとも一つのさらなる動いている状態の部分を照射している間、少なくとも一つのさらなるサブ照射計画に割り当てるための装置; 及び
該第一のサブ照射計画及び該少なくとも一つのさらなるサブ照射計画のラスタ点(222, 222a)からの寄与分からそれぞれの場合について、該変換パラメーターを使用して、複数の体積の要素のうちの少なくとも一つについて実際の本当の線量を決定するための装置
を有していることを特徴とする装置。 - 請求項1〜7のいずれか一に記載の方法を実施するように構成されていることを特徴とする請求項8に記載の装置。
- 複数の体積の要素を有しており且つ動いている標的の容積部(102)を放射線照射するための照射計画であり且つ訂正用の数値を有している該照射計画を設定するための方法であって、該方法は次なる処理:
該動いている標的の容積部(102)の第一の動いている状態にある複数の体積の要素の第一の位置を検出する処理;
当該動いている標的の容積部(102)の少なくとも一つのさらなる動いている状態にある複数の体積の要素のさらなる位置を検出する処理;
当該第一の位置を当該さらなる位置に変換することにより変換パラメーターを決定する処理;
当該第一の位置に基づいて該動いている標的の容積部(102)を放射線照射するための照射計画であって、当該照射計画は放射線照射を受けるべき複数のラスタ点(222)を有しているという照射計画を設定する処理;
各ラスタ点と動いている状態についての訂正パラメーターであって、当該訂正パラメーターは該少なくとも一つのさらなる動いている状態と一致するように該照射計画を修正することを可能にするもので、且つ、当該訂正パラメーターは、コンピューターユニットのストレージ領域に保存することのできるものであるという訂正パラメーターを決定する処理;
該第一の動いている状態にあり且つ後で放射線照射を受けるべきラスタ点の実際の本当の放射線量を計算するのに使用することに適しているラスタ点(222)による第一の寄与分を決定する処理;
該訂正パラメーターを考慮しながら、該少なくとも一つのさらなる動いている状態にあり且つ後で放射線照射を受けるべきラスタ点の実際の本当の放射線量を計算するのに使用することに適しているラスタ点(222a)による第二の寄与分を決定する処理;及び
該第一の寄与分と該第二の寄与分からの訂正用の寄与分であって、該訂正用の寄与分はコンピューターユニットのストレージ領域に保存することのできるものであるという訂正用の寄与分を設定する処理
を有していることを特徴とする方法。 - ラスタ点は該第一の動いている状態のブラッグマキシマムの位置を規定するもので、割り当てられた訂正パラメーターは該少なくとも一つのさらなる動いている状態のブラッグマキシマムの位置への変化を規定するものであることを特徴とする請求項10に記載の方法。
- ラスタ点に割り当てられた訂正パラメーターはブラッグマキシマム位への横への変化又は縦への変化を規定するものであることを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 該実際の本当の放射線量は請求項1〜7のいずれか一に従って決定されることを特徴とする請求項10〜12のいずれか一に記載の方法。
- 複数の体積の要素を有しており且つ動いている標的の容積部(102)を放射線照射するための、訂正値を有している照射計画を設定するための装置であって、該装置は次なる構成:
該動いている標的の容積部(102)の第一の動いている状態にある複数の体積の要素の第一の位置を検出するための装置;
該動いている標的の容積部(102)の少なくとも一つのさらなる動いている状態にある複数の体積の要素のさらなる位置を検出するための装置;
当該第一の位置を当該さらなる位置に変換することにより変換パラメーターを決定するための装置;
当該第一の位置に基づいて該動いている標的の容積部(102)を放射線照射するための照射計画であって、該照射計画は放射線照射を受けるべき複数のラスタ点(222)を有しているものである照射計画を設定するための装置;
該変換パラメーターに基づいて各ラスタ点と各動いている状態に関する訂正パラメーターであって、該訂正パラメーターは、該少なくとも一つのさらなる動いている状態と一致するように該照射計画を修正することを可能にするものであり、そして、該訂正パラメーターはコンピューターユニットのストレージ領域中に保存することのできるものであるという訂正パラメーターを決定するための装置;
該第一の動いている状態にあり且つ後で放射線照射を受けるべきラスタ点の実際の本当の放射線量を計算するのに使用することに適しているラスタ点(222)による第一の寄与分を決定するための装置;
該訂正パラメーターを考慮しながら、該少なくとも一つのさらなる動いている状態にあり且つ後で放射線照射を受けるべきラスタ点の実際の本当の放射線量を計算するのに使用することに適しているラスタ点(222a)による第二の寄与分を決定する装置;そして
該第一の寄与分及び該第二の寄与分からの訂正用の寄与分であって、該訂正用の寄与分はコンピューターユニットのストレージ領域中に保存することのできるものであるという訂正用の寄与分を形成するための装置
を有していることを特徴とする装置。 - 請求項10〜13のいずれか一に記載の方法を実施するように構成されていることを特徴とする請求項14に記載の装置。
- 動いている標的の容積部(102)を放射線照射する場合に放射線量を補償することを決定する方法であって、該方法は次なる処理:
請求項10〜13のいずれか一に従って訂正パラメーターと訂正用の寄与分を有している照射計画を提供する処理;
該照射計画に従って該動いている標的の容積部(102)を放射線照射している間、現在の動いている状態と現在のラスタ点(222)を決定する処理;
現在処理されている訂正パラメーターであって、該現在処理されている訂正パラメーターは、該現在の動いている状態と該現在のラスタ点に割り当てられているものである該現在処理されている訂正パラメーターを、そのストレージ領域から読み出す処理;
該訂正用の寄与分を使用しながら、該現在のラスタ点に既に適用された放射線量を、その前に放射線照射されたラスタ点によって、決定する処理;及び
該現在処理されている訂正パラメーター及び該既に適用された放射線量を考慮しながら、該照射計画に従って該現在のラスタ点に提供された該放射線量を修正する処理
を有していることを特徴とする方法。 - 該修正する処理は、該照射計画に従って提供された当該放射線量を、該既に適用された放射線量と比較することを含むものであり、該現在のラスタ点を放射線照射するため提供される粒子の数を、当該比較の結果に従って修正できるものであることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 該既に適用された放射線量を決定する処理は、その前のラスタ点を放射線照射することを原因とする、各ラスタ点(222)に関する偏差量をログ記録処理することを含んでおり、そして、該現在のラスタ点を放射線照射する前に、当該偏差量と該照射計画に従って適用されるべき粒子数に基づいて粒子数の違いを計算することをさらに含んでいるものであることを特徴とする請求項16又は17に記載の方法。
- 該実際の本当の放射線量の決定が、請求項1〜7のいずれか一に従って実施されるものであることを特徴とする請求項16〜18のいずれか一に記載の方法。
- 動いている標的の容積部(102)を放射線照射する場合に放射線量の補償分を決定するための装置であって、該装置は次なる構成:
請求項10〜13のいずれか一に従って、照射計画、訂正パラメーター及び訂正用の寄与分を提供するための装置;
該照射計画に従って該動いている標的の容積部(102)を放射線照射する間、現在の動いている状態と現在のラスタ点(222)とを決定するための装置;及び
現在処理されている訂正パラメーターであって、該現在処理されている訂正パラメーターは、該現在の動いている状態と該現在のラスタ点に割り当てられているものである該現在処理されている訂正パラメーターを読み出すための装置;
該訂正用の寄与分を使用しながら、該現在のラスタ点に既に適用された放射線量を、その前に放射線照射されたラスタ点によって、決定するための装置;及び
該現在処理されている訂正パラメーター及び該既に適用された放射線量を考慮しながら、該照射計画に従って該現在のラスタ点に提供された該放射線量を修正するための装置
を有していることを特徴とする装置。 - 請求項16〜19のいずれか一に記載の方法を実施するように構成されていることを特徴とする請求項20に記載の装置。
- 動いている標的の容積部(102)を放射線照射するための装置であって、当該装置は、請求項20又は21に記載の放射線量の補償分を決定するための装置を含んでおり、該放射線照射する装置は請求項16〜19のいずれか一に記載の放射線量を補償することを決定する方法を実施するように構成されていることを特徴としている装置。
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