JP2011528273A - 電子ビームスキャナを含む照射システム - Google Patents
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Abstract
【選択図】図7
Description
本願は、2008年7月16日出願の「電子ビームスキャナを用いた照射」と題する米国特許仮出願第61/081,360号及び2008年9月5日出願の「電子ビームスキャナを含む照射システム」と題する米国特許仮出願第61/094,549号の利益を主張するものである。
別の一般的態様において、治療ビームは走査期間中に制御される。領域の一部分が走査期間中に、電子ビームスキャナにより発生された画像化x線ビームに曝される。この領域からのx線放射が検出され、このx線放射は、領域の部分により引き起こされた画像化x線ビームの減衰を表す。領域の部分の第1の画像が検出されたx線放射に基づいて生成される。該領域の該部分の特性が、生成された第1の画像から決定される。該特性から導出された入力が生成され、ここで入力は、治療ビーム源に治療ビームの性質を修正させるように構成される。治療ビーム源に入力を与えることにより、治療ビーム源は走査期間中に治療ビームの性質を修正する。
上述の技術の実施には、方法若しくはプロセス、システム若しくは装置、又はコンピュータ可読媒体上のコンピュータソフトウェアを含めることができる。
患者の一領域(例えば腫瘍)を迅速に画像化することができる電子ビームスキャナを、該電子ビームスキャナによって画像化される腫瘍に高エネルギー放射(治療ビームと呼ぶことができる)を照射する照射システムと組み合せることができる。電子ビームスキャナ(eビームスキャナ)は毎秒10走査又はそれ以上の速度で領域を走査するので、領域(又は領域の一部分)が動く場合にも該領域の明瞭な画像を生成することができる。電子ビームスキャナによって生成された画像は、治療ビームを制御し成形して、治療ビームを画像化される領域又はその部分、例えば、患者の画像化領域内又はその上の腫瘍に適合させるように用いられる。このようにして、腫瘍に照射される放射の量を、周囲の組織に照射される放射の量に比べて増すことができる。便宜上、治療を受ける患者内部又はその上の領域(例えば、腫瘍、臓器、臓器の一部分、又は別の種類の生物学的構造体など)は対象と呼ぶことができる。
105、205:領域
110、115、210、215、515、520:電子エミッタ(電子銃)
111、116、211、216:高電圧コネクタ
112、117、212、217:加速器
125:コリメータ
127:開放スロット
130、230、530:検出システム(検出器)
134:材料(検出器)
136:検出器ボード電子回路
225、457、522:患者
300、405:照射システム
310、410、510:ガントリー
320、523:患者台
400、500:システム
420:電子ビーム走査チャンバ
440:走査ビーム
445:x線ビーム領域
460:治療ビーム
465:角度
525:走査領域
535:治療ビーム(テラピービーム)
600:照射システム
610:電子ビームスキャナ(eビームスキャナ)
612:電子エミッタ
614:電子加速器
615:標的材料
616:ステアリング装置
618:検出器
619:検出器電子回路
620:照射エネルギー源(照射源)
622:治療ビーム
624:ビームコントローラ
630:入力/出力インタフェース(I/Oインタフェース)
640:プロセッサ
650:電子記憶装置
700:プロセス
Claims (26)
- 電子ビームを発生するように構成された電子エミッタと、
前記電子ビームを当てられることに応じてx線ビームを発生する標的に向けて前記電子ビームを加速するように構成された加速器と、
前記電子ビームを前記標的に沿って走査し、前記発生されたx線ビームを画像化される領域の一部分に対して位置付けるように構成されたステアリング装置と、
前記領域からのx線放射を検知し、該検知された放射の表現を生成するように構成された検出器と、
を備える電子ビームスキャナ、及び治療ビームを発生するように構成された照射エネルギー源を備え、
前記電子ビームスキャナ及び照射エネルギー源は、前記領域の前記部分が前記治療ビームに曝され、同時にx線ビームを発生することを可能にするように配置され、
さらに、
前記検知されたx線放射の表現を受取り、
前記検知されたx線放射の前記表現に基づいて前記領域の前記画像化された部分の特性を決定し、
前記特性に基づいて前記治療ビームの性質を修正する、
ように動作可能なプロセッサを備える
ことを特徴とするシステム。 - 前記電子ビームスキャナは、前記治療ビームの伝搬方向に対してある角度に配置されることを特徴とする、請求項1に記載のシステム。
- ガントリーをさらに備え、前記電子ビームスキャナ及び前記照射エネルギー源は、両方共に前記ガントリーの内部に配置されることを特徴とする、請求項2に記載のシステム。
- 前記電子ビームスキャナは前記ガントリーに対して移動可能であり、前記プロセッサは、前記ガントリーに対する前記電子ビームスキャナの位置及び前記ガントリーに対する前記発生されたx線ビームの位置を決定するように、さらに動作可能であることを特徴とする、請求項3に記載のシステム。
- 前記領域の前記部分の前記特性は、前記部分の位置、前記部分のサイズ、及び前記部分の形状のうちの1つ又はそれ以上を含むことを特徴とする、請求項1に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記検知された放射の表現に基づいて、前記領域の画像を生成するようにさらに動作可能であることを特徴とする、請求項1に記載のシステム。
- 前記部分はヒト患者体内の生物学的構造体を含むことを特徴とする、請求項1に記載のシステム。
- 前記領域は膵臓を含み、前記領域の前記部分は前記膵臓の一部分を含むことを特徴とする、請求項7に記載のシステム。
- 前記特性に基づいて前記治療ビームを制御するために、前記プロセッサは、入力を前記照射エネルギー源に与えるようにさらに動作可能であり、
前記入力は前記領域の前記部分の前記特性から導出され、前記入力は前記照射エネルギー源に前記治療ビームの性質を修正させるのに十分である、
ことを特徴とする、請求項1に記載のシステム。 - 前記プロセッサは、前記発生されたx線ビームが前記領域の前記部分を照射するのと同時に、前記入力を前記照射エネルギー源に与えることを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、前記領域の前記部分が前記x線ビームにより画像化されるのと同時に、前記入力を前記照射エネルギー源に与えることを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
- 前記プロセッサは、治療セッション中に前記入力を前記照射エネルギー源に与えることを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
- 前記治療ビームの前記性質は、前記治療ビームのビームプロファイル及び前記治療ビームの強度のうちの1つ又はそれ以上を含むことを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
- 対象の前記特性は該対象のサイズ及び形状を含み、前記照射エネルギー源の前記入力は、該照射エネルギー源に前記治療ビームのビームプロファイルを修正させて前記プロファイルが前記対象のサイズ及び形状に近似的に適合するようにするのに十分であることを特徴とする、請求項9に記載のシステム。
- 実行されたとき、プロセッサに以下の動作、
領域の一部分が電子ビームスキャナにより画像化される走査期間中に、前記電子ビームスキャナにより生成され、前記部分の特性の第1の表示を含む第1のデータを受け取ることと、
前記走査期間中に、前記第1のデータから前記部分の特性を決定することと、
前記走査期間中に、前記特性から導出され、治療ビーム源に該治療ビームの性質を修正させるのに十分な第1の入力を、前記治療ビーム源に与えることと、
前記走査期間中に、前記電子ビームスキャナにより生成され、前記部分の前記特性の第2の表示を含む第2のデータを、前記第1のデータの後に受け取ることと、
前記走査期間中に、前記第2のデータから前記部分の前記特性を決定することと、
前記走査期間中に、前記第2のデータから決定された前記特性から導出され、前記治療ビーム源に前記治療ビームの前記性質を修正させて前記第2のデータから決定された前記特性に適合させるのに十分な第2の入力を、前記治療ビーム源に与えることと、
を実行させる命令を格納することを特徴とするコンピュータ可読記憶媒体。 - 前記治療ビームの前記性質は、前記治療ビームのビームプロファイルを含むことを特徴とする、請求項15に記載の媒体。
- 前記部分の前記特性は該部分の形状を含み、該部分の該形状は前記走査期間中に変化することを特徴とする、請求項15に記載の媒体。
- 前記部分は前記走査期間中に動くことを特徴とする、請求項15に記載の媒体。
- 前記領域はヒト患者を含み、前記領域の前記部分は前記ヒト患者体内の生物学的構造体を含むことを特徴とする、請求項15に記載の媒体。
- 前記治療ビームの前記性質は、該治療ビームのビームプロファイルであり、前記第1の入力及び前記第2の入力は、前記治療ビーム源に結合されたマルチリーフ・コリメータのリーフを移動させて前記ビームプロファイルを修正するのに十分な入力であることを特徴とする、請求項15に記載の媒体。
- 前記領域の前記部分の前記特性は位置であり、前記第1の入力及び前記第2の入力は、前記治療ビーム源に前記治療ビームを前記部分の前記位置に向けて方向付けさせるのに十分な入力であることを特徴とする、請求項15に記載の媒体。
- 前記領域の前記部分は患者の生物学的構造体を含み、前記走査期間は、前記患者が前記領域内に留まり、前記治療ビームが前記生物学的構造体を照射する連続的治療セッションであることを特徴とする、請求項15に記載の媒体。
- 前記第2の入力は、前記第1の入力が前記照射ビーム源に与えられた後の1000ミリ秒未満の間に前記照射ビーム源に与えられることを特徴とする、請求項15に記載の媒体。
- 走査期間中に治療ビームを制御する方法であって、
走査期間中に領域の一部分を、電子ビームスキャナによって生成された画像化x線ビームに曝し、
前記領域の前記部分により引き起こされた前記画像化ビームの減衰を表す、前記領域からのx線放射を検出し、
前記検出されたx線放射に基づいて前記領域の前記部分の第1の画像を生成し、
前記生成された第1の画像から、前記領域の前記部分の特性を決定し、
前記特性から導出され、治療ビーム源に前記治療ビームを修正させるように構成された入力を生成し、
前記入力を前記治療ビーム源に与えることによって、前記走査期間中に前記治療ビーム源に前記治療ビームの性質を修正させる
ステップを含むことを特徴とする方法。 - 前記部分の前記特性は前記部分の位置を含み、前記治療ビーム源に前記治療ビームの性質を修正させるステップは、該治療ビームの伝搬方向を修正して該治療ビームが前記部分を照射するようにするステップを含むことを特徴とする、請求項24に記載の方法。
- 電子ビームスキャナからのデータに基づいて治療ビームを制御するための装置を組たてる方法であって、
治療ビームを発生するように構成された照射エネルギー源をハウジング内に配置し、
x線画像化ビームを発生するように構成された電子ビームスキャナを前記ハウジング内で前記照射エネルギー源に対して位置決めする、
ステップを含み、
前記電子ビームスキャナを前記位置決めするステップは、前記ハウジング内の領域内の対象を前記治療ビーム及び前記x線画像化ビームに同時に曝すことを可能にする、
ことを特徴とする方法。
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