JP2013536745A5

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Publication number: JP2013536745A5
Application number: JP2013527581A
Authority: JP
Filing date: 2011-09-06
Publication date: 2016-01-21
Anticipated expiration: 2031-09-06

Description

本発明に従った方法における次のステップ（１３０）は、ステップ（１２０）の前、後又は同時のいずれかで実際には行うことができるが、該ステップは、データベース内の各患者に関して以下に基づいて全理論的作用体積を決定することから構成される：ファイバーのトータル数；各ファイバーの位置；各ファイバーの挿入長さ；及び以下の式で表される光ファイバーの初等の理論的作用体積：
Ｖ＝πＲ²Ｌ

有利には、得られた計画は、例えば、手動でファイバーの数を変更することなどにより、精錬させることができる。ファイバーの追加又は削除、カバー率、インデックス及び長さの合計それぞれについては、再計算し、インターフェース上に表示することができる。また、同じ患者についての新たな計画も、以下から選択される１以上のパラメータを変更することにより、容易に導入することができる：
−小線源治療グリッドの位置
−ファイバーの数
−セーフティ・マージン
−ファイバーの作用半径
本発明は一側面において以下の発明を包含する。
（発明１）
モデリング方法（１００）であり、
コンピュータによって実行される方法であり、
前記光ファイバーの作用（４）に関する方法であり、
光線力学療法で患者を治療するのに用いられる方法であり、
治療領域内に挿入したある長さの光ファイバーで、前記治療領域を、所定の波長で照射して、前記患者に投与され、前記治療領域に存在し、且つ予め決められた感光性物質を活性化するモデリング方法であって、以下を特徴とする方法：
・前記方法は、ある作用半径Ｒと及びある作用長さＬ（ここで、前記Ｌは前記挿入した長さに対応する）とを有する円柱の作用体積によって、前記光ファイバーの初等の理論的作用体積をモデリングするステップから構成される；
・前記作用半径Ｒと前記作用長さＬは、実際の壊死領域の測定体積と相関する前記挿入長さ、及び決定（１４０）するための前記作用半径Ｒに対応する；
・前記モデリングは、少なくとも１つの光ファイバーに関連した前記感光性物質を用いた異なる患者で実施された複数の臨床試験の後で行われる；
・臨床試験は、１組のパラメーターと関連している；
・該パラメーターは、前記臨床試験の実際の条件と対応しており、且つ使用する光ファイバーの数、小線源治療グリッド（１）に対するこれらの相対的位置、及び前記治療領域における各ファイバーの挿入長さを少なくとも含む；
・理論的作用体積は、前記同組のパラメーターと、前記初等の理論的作用体積から計算される。
（発明２）
発明１に記載のモデリング方法（１００）であり、以下のステップを含むことを特徴とする方法：
− 前記臨床試験からコンピュータ・データベースを構築（１１０）するステップ（ここで、該ステップは、前記データベース中の各患者について、以下のものを保存する：
・第一のデジタル・ファイルであって、前記臨床試験前の前記治療領域に関する一連のデジタル画像に対応するファイル；
・第二のデジタル・ファイルであって、前記臨床試験後の前記領域に関する一連のデジタル画像に対応するファイル；及び
・前記臨床試験の実際の条件に対応する前記組のパラメーター）；
− 測定（１２０）ステップであって、前記データベース中の各患者についての測定であり、前記第一及び第二のデジタル・ファイルから、前記臨床試験間での前記実際の壊死領域の体積を測定するステップ；
− 計算（１３０）ステップであって、前記データベース中の各患者についての計算であり、ファイバーに関する前記組及び前記初等の理論的作用体積のパラメーター内での全理論的作用体積を計算するステップ；
− １つの光ファイバーの作用半径Ｒを決定する（１４０）ステップであって、前記データベース中の各患者に関する前記算出された全理論的作用体積を、前記実際の壊死領域の測定体積に関連付けることにより決定するステップ。
（発明３）
発明１に記載のモデリング方法（１００）であって、前記第一及び第二のデジタル・ファイルの一連のデジタル画像が、治療の前後それぞれの前記領域の横断面像に対応することを特徴とする該方法。
（発明４）
前記発明のいずれか１つに記載のモデリング方法（１００）であって、前記デジタル画像が磁気共鳴画像又は超音波画像であることを特徴とする該方法。
（発明５）
前記発明のいずれか１つに記載のモデリング方法（１００）であって、前記実際の壊死領域の体積を測定するステップ（１２０）が以下のサブステップを含むことを特徴とする該方法：
− コンピュータ・スクリーン上に表示されるコンピュータ・グラフィカル・ユーザー・インターフェース上で前記第二のコンピュータ・ファイルの一連の画像をロード及び表示する（１２１）サブステップ；
− 前記コンピュータ・スクリーン上に表示される一連の各画像上に直接入力することにより前記実際の壊死領域の輪郭をとる（１２２）サブステップ；
− 前記入力した輪郭をデジタル処理して、体積再構築を行うことにより前記実際の壊死領域の体積を測定する（１２３）サブステップ。
（発明６）
アシスト方法（２００）であって、
コンピュータによって実行される方法であり、
光線力学療法で患者を治療するための計画を作成するための方法であり、
所定の感光性物質を前記患者に投与して、その後、複数の光ファイバーを通して所定の波長で照射することを必要とする方法であり、
前記光ファイバーは、小線源治療グリッド（１）に対する位置に従って、ある挿入長さにわたって前記治療領域に導入するように設計されており、
以下のステップを含むことを特徴とする該方法：
− コンピュータ・スクリーン上に表示されるグラフィカル・ユーザー・インターフェース（６）上で前記治療領域の一連のデジタル画像（７）に対応するデジタル・ファイルをロード及び表示する（２１０）ステップ；
− 前記コンピュータ・スクリーン上に表示される一連の各画像上に直接入力することにより前記治療領域の輪郭をとる（２２０）ステップ；
− 前記入力した輪郭（１１）をデジタル処理して、体積再構築を行うことにより前記治療領域の体積を測定する（２３０）ステップ；
− 前記小線源治療グリッド（１）の平面表示（１６）の表示及びポジショニングを行う（２４０）ステップ（ここで、前記グリッドは、前記一連の且つ対応する入力輪郭（１１）の各画像（７）上に重ね合わせる）；
− 使用された光ファイバの数、前記小線源治療グリッドに対するこれらの位置、及びこれらの挿入長さを計算することにより決定を行う（２５０）ステップであって、該ステップは、前記治療領域の測定体積と計算された全理論的作用体積との対応を最適化し、前記全理論的作用体積は、前記各ファイバーの位置、及びファイバーの初等の理論的作用体積に基づいて計算され、前記初等の理論的作用体積は、所定の作用半径Ｒと、前記ファイバーの挿入長さに対応する高さとを有する円柱の体積に対応する該ステップ。
（発明７）
発明６に記載のアシスト方法（２００）であって、発明１〜５のいずれかに記載のモデリング方法に従って作用半径Ｒが予め決定されていることを特徴とする該方法。
（発明８）
発明６に記載のアシスト方法（２００）であって、前記作用半径Ｒは１組の可能な値から選択されることを特徴とする該方法。
（発明９）
発明６〜８いずれか１つに記載のアシスト方法（２００）であって、前記治療領域の一連のデジタル画像（７）が前記治療領域の前記横断面像に対応することを特徴とする該方法。
（発明１０）
前記発明のいずれかに記載のアシスト方法（２００）であって、前記デジタル画像が磁気共鳴画像又は超音波画像であることを特徴とする該方法。
（発明１１）
発明６〜１０いずれか１つに記載のアシスト方法（２００）であって、計算による決定ステップ（２５０）が勾配降下型最適化アルゴリズムを用いることを特徴とする該方法。
（発明１２）
発明１１に記載のアシスト方法（２００）であって、計算による決定ステップ（２５０）がＰｏｗｅｌｌアルゴリズムを用いることを特徴とする該方法。
（発明１３）
コンピュータ・プログラム製品であって、コンピュータ上で実装した際に、発明１〜５いずれか１つに記載のモデリング方法を実行する該製品。
（発明１４）
コンピュータ・プログラム製品であって、コンピュータ上で実装した際に、発明６〜１２いずれか１つに記載のアシスト方法を実行する該製品。

Claims

モデリング方法（１００）であり、
コンピュータによって実行される方法であり、
光ファイバーの作用（４）に関する方法であり、
光線力学療法で患者を治療するのに用いられる方法であり、
治療領域内に挿入したある長さの光ファイバーで、前記治療領域を、所定の波長で照射して、前記患者に投与され、前記治療領域に存在し、且つ予め決められた感光性物質を活性化するモデリング方法であって、前記光ファイバーは、該光ファイバーの長手軸方向に対して垂直な方向に最大強度で光を発するタイプであり、
以下を特徴とする方法：
・前記方法は、ある作用半径Ｒと及びある作用長さＬ（ここで、前記Ｌは前記挿入した長さに対応する）とを有する円柱の作用体積によって、前記感光性物質と組み合わせた前記光ファイバーの理論的作用体積をモデリングするステップから構成され、前記作用半径Ｒを以下のステップを実施することによって決定（１４０）すること；
− 複数の臨床試験からコンピュータ・データベースを構築（１１０）するステップであって、
前記複数の臨床試験は、少なくとも１つの光ファイバーに関連した前記感光性物質を用いて異なる患者で行われる試験であり、各臨床試験は１組のパラメーターと関連しており、
該パラメーターは、前記臨床試験の実際の条件と対応しており、且つ使用する光ファイバーの数、小線源治療グリッド（１）に対するこれらの相対的位置、及び前記治療領域における各ファイバーの挿入長さを少なくとも含む、該ステップ
（ここで、該ステップは、前記データベース中の各患者について、以下のものを保存する：
・第一のデジタル・ファイルであって、前記臨床試験前の前記治療領域に関する一連のデジタル画像に対応するファイル；
・第二のデジタル・ファイルであって、前記臨床試験後の前記領域に関する一連のデジタル画像に対応するファイル；及び
・前記臨床試験の前記実際の条件に対応する前記１組のパラメーター）；
− 測定（１２０）ステップであって、前記データベース中の各患者についての測定であり、前記第一及び第二のデジタル・ファイルから、前記臨床試験間での実際の壊死領域の体積を測定するステップ；
− 計算（１３０）ステップであって、前記データベース中の各患者についての計算であり、各ファイバーに関する前記１組のパラメーター及び前記理論的作用体積に基づいて全理論的作用体積を計算するステップ；
− １つの光ファイバーの作用半径Ｒを決定する（１４０）ステップであって、前記データベース中の各患者に関する前記算出された全理論的作用体積を、前記実際の壊死領域の測定体積に相関させることにより決定するステップ。
請求項１に記載のモデリング方法（１００）であって、前記第一及び第二のデジタル・ファイルの一連のデジタル画像が、治療の前後それぞれの前記領域の横断面像を表すことを特徴とする該方法。
請求項１又は２に記載のモデリング方法（１００）であって、前記デジタル画像が磁気共鳴画像又は超音波画像であることを特徴とする該方法。
請求項１〜３のいずれか１項に記載のモデリング方法（１００）であって、前記実際の壊死領域の体積を測定するステップ（１２０）が以下のサブステップを含むことを特徴とする該方法：
− コンピュータ・スクリーン上に表示されるコンピュータ・グラフィカル・ユーザー・インターフェース上で前記第二のコンピュータ・ファイルの一連の画像をロード及び表示する（１２１）サブステップ；
− 前記コンピュータ・スクリーン上に表示される一連の各画像上に直接入力することにより前記実際の壊死領域の輪郭をとる（１２２）サブステップ；
− 前記入力した輪郭をデジタル処理して、体積再構築を行うことにより前記実際の壊死領域の体積を測定する（１２３）サブステップ。
アシスト方法（２００）であって、
コンピュータによって実行される方法であり、
光線力学療法で患者を治療するための計画を作成するための方法であり、
所定の感光性物質を前記患者に投与して、その後、複数の光ファイバーを通して所定の波長で照射することを必要とする方法であり、
前記光ファイバーは、小線源治療グリッド（１）に対する位置に従って、ある挿入長さにわたって前記治療領域に導入するように設計されており、
前記光ファイバーは、該光ファイバーの長手軸方向に対して垂直な方向に最大強度で光を発するタイプであり、
以下のステップを含むことを特徴とする該方法：
− コンピュータ・スクリーン上に表示されるグラフィカル・ユーザー・インターフェース（６）上で前記治療領域の一連のデジタル画像（７）に対応するデジタル・ファイルをロード及び表示する（２１０）ステップ；
− 前記コンピュータ・スクリーン上に表示される一連の各画像上に直接入力することにより前記治療領域の輪郭をとる（２２０）ステップ；
− 前記入力した輪郭（１１）をデジタル処理して、体積再構築を行うことにより前記治療領域の体積を測定する（２３０）ステップ；
− 前記小線源治療グリッド（１）の平面表示（１６）の表示及びポジショニングを行う（２４０）ステップ（ここで、前記グリッドは、前記一連の且つ対応する入力輪郭（１１）の各画像（７）上に重ね合わせる）；
− 使用された光ファイバーの数、前記小線源治療グリッドに対するこれらの位置、及びこれらの挿入長さを計算することにより決定を行う（２５０）ステップであって、該ステップは、前記治療領域の測定体積と計算された全理論的作用体積との対応を最適化し、前記全理論的作用体積は、前記各ファイバーの位置、及び前記感光性物質と組み合わせたファイバーの理論的作用体積に基づいて計算され、該理論的作用体積は、所定の作用半径Ｒと、前記ファイバーの挿入長さに対応する高さとを有する円柱の体積に対応する該ステップ。
請求項５に記載のアシスト方法（２００）であって、以下のステップを実施することによって作用半径Ｒが予め決定されていることを特徴とする該方法：
− 複数の臨床試験からコンピュータ・データベースを構築（１１０）するステップであって、
前記複数の臨床試験は、少なくとも１つの光ファイバーに関連した前記感光性物質を用いて異なる患者で行われるステップであり、各臨床試験は１組のパラメーターと関連しており、
該パラメーターは、前記臨床試験の実際の条件と対応しており、且つ使用する光ファイバーの数、小線源治療グリッド（１）に対するこれらの相対的位置、及び前記治療領域における各ファイバーの挿入長さを少なくとも含む、該ステップ
（ここで、該ステップは、前記データベース中の各患者について、以下のものを保存する：
・第一のデジタル・ファイルであって、前記臨床試験前の前記治療領域に関する一連のデジタル画像に対応するファイル；
・第二のデジタル・ファイルであって、前記臨床試験後の前記領域に関する一連のデジタル画像に対応するファイル；及び
・前記臨床試験の実際の条件に対応する前記１組のパラメーター）；
− 測定（１２０）ステップであって、前記データベース中の各患者についての測定であり、前記第一及び第二のデジタル・ファイルから、前記臨床試験間での前記実際の壊死領域の体積を測定するステップ；
− 計算（１３０）ステップであって、前記データベース中の各患者についての計算であり、各ファイバーに関する前記１組のパラメーター及び前記理論的作用体積に基づいて全理論的作用体積を計算するステップ；
− １つの光ファイバーの作用半径Ｒを決定する（１４０）ステップであって、前記データベース中の各患者に関する前記算出された全理論的作用体積を、前記実際の壊死領域の測定体積に相関させることにより決定するステップ。
請求項５に記載のアシスト方法（２００）であって、前記作用半径Ｒは１組の可能な値から選択されることを特徴とする該方法。
請求項５〜７のいずれか１項に記載のアシスト方法（２００）であって、前記治療領域の一連のデジタル画像（７）が前記治療領域の横断面像を表すことを特徴とする該方法。
請求項５〜８のいずれかに記載のアシスト方法（２００）であって、前記デジタル画像が磁気共鳴画像又は超音波画像であることを特徴とする該方法。
請求項５〜９のいずれか１項に記載のアシスト方法（２００）であって、計算による決定ステップ（２５０）が勾配降下型最適化アルゴリズムを用いることを特徴とする該方法。
請求項１０に記載のアシスト方法（２００）であって、計算による決定ステップ（２５０）がＰｏｗｅｌｌアルゴリズムを用いることを特徴とする該方法。
コンピュータ・プログラム製品であって、コンピュータ上で実装した際に、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモデリング方法を実行する該製品。
コンピュータ・プログラム製品であって、コンピュータ上で実装した際に、請求項５〜１１のいずれか１項に記載のアシスト方法を実行する該製品。