JP2013544605A5 - 医療用撮像スキャンによって患者が受ける放射線量に関する予測の作成 - Google Patents

Description

同様に、現在使用される線量予測のためのアプローチも、不正確な結果を提供する。例えば、一つのアプローチは、所定の患者を表すために、限定された数の身体撮像用ファントムに頼ることである。ところが、利用可能な撮像用ファントムは、ＣＴスキャンを受ける個人集団における人々のサイズおよび体重の幅広いばらつきを適切に表わさない。結果として、線量が少しでも予測される例の大部分で現在行なわれているのは、シングルポイント表面測定である。ところが、シングルポイント線量がどこで測定されるかによっては、これは質が低くばらつきの大きな結果をもたらす。より一般的には、放射線暴露の表面測定は、体内の組織、臓器および構造に対する実際の吸収の正確な測定を提供しない。
この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、以下のものがある（国際出願日以降国際段階で引用された文献及び他国に国内移行した際に引用された文献を含む）。
（先行技術文献）
（特許文献）
（特許文献１） 米国特許出願公開第２００８／０２９８５４０号明細書
（特許文献２） 米国特許第５８４４２４１号明細書
（特許文献３） 米国特許第６３４５１１２号明細書
（特許文献４） 米国特許出願公開第２００１／００２７２６２号明細書
（特許文献５） 米国特許出願公開第２０１０／０２８８９１６号明細書
（特許文献６） 米国特許出願公開第２００８／０２９２０５５号明細書
（特許文献７） 米国特許第５３４１２９２号明細書
（特許文献８） 米国特許出願公開第２００８／００８９５６９号明細書

Claims (13)

1. 撮像スキャンを受ける個人によって吸収される予測放射線量を決定するコンピュータによる実施方法であって、
   前記撮像スキャンを表すパラメーターセットおよび前記撮像スキャンを実行するために使用される画像スキャン装置を受信する工程と、
   前記個人に対応するように変形された撮像用変形ファントムを受信する工程と、
   放射線量吸収を予測するために事前に完了した複数のシミュレーションを評価する工程と、
   前記評価に基づいて、前記事前に完了した複数のシミュレーションのうちの二つ若しくはそれ以上が、前記受信されたパラメーターセットおよび特定の許容範囲尺度内にある前記受信された撮像用変形ファントムと一致すると決定した場合、前記二つ若しくはそれ以上のシミュレーションにおける前記予測放射線量を補間して、前記撮像スキャンを受ける前記個人によって吸収される予測放射線量を決定する工程と
   を有し、
   前記評価に基づいて、前記複数のシミュレーションが、前記受信されたパラメーターセットおよび前記特定の許容範囲尺度内にある前記受信された撮像用変形ファントムに一致する少なくとも二つのシミュレーションを含まないと決定した場合、
   前記受信された撮像用変形ファントムおよび前記パラメーターセットを使用して前記撮像スキャンのシミュレーションを実行する工程と、
   前記シミュレーションに基づいて、前記撮像スキャンを実行することにより前記個人によって吸収される放射線量を予測する工程と、
   前記実行されたシミュレーションを前記複数のシミュレーションに追加する工程と
   を有する方法。
2. 請求項１記載の方法において、前記受信された撮像用変形ファントムは、画像登録処理を介して、初期撮像用ファントムに関連付けられた少なくとも一つのローカライザー画像と前記個人の少なくとも一つのスカウト画像との間の変換則を決定することによって変形されるものである方法。
3. 請求項１に記載の方法において、前記受信された撮像用変形ファントムは、
   前記個人に関連付けられた参照スキャンを分割して、当該参照スキャンに存在する前記個人の複数の解剖学的ランドマークの三次元（３Ｄ）位置を特定する工程と、
   前記分割された参照スキャン中の前記特定された解剖学的ランドマークの一若しくはそれ以上を初期撮像用ファントムの対応する解剖学的ランドマークに一致させる工程と、
   前記一致した解剖学的ランドマークから三次元（３Ｄ）変位マップを決定する工程と、
   前記初期撮像用ファントムをボクセル化する工程と、
   前記ボクセル化された撮像用ファントムを変換して前記変位マップに一致させる工程と、
   によって変形されるものである方法。
4. システムであって、
   プロセッサと、
   撮像スキャンを受ける個人によって吸収される予測放射線量を決定するための工程を前記プロセッサに実行させるように構成されたアプリケーションプログラムを格納するメモリと
   を備え、前記工程は、
   前記撮像スキャンを表すパラメーターセットおよび前記撮像スキャンを実行するために使用される画像スキャン装置を受信する工程と、
   前記個人に対応するように変形された撮像用変形ファントムを受信する工程と、
   放射線量吸収を予測するために事前に完了した複数のシミュレーションを評価する工程と、
   前記評価に基づいて、前記事前に完了した複数のシミュレーションのうちの二つ若しくはそれ以上が、前記受信されたパラメーターセットおよび特定の許容範囲尺度内にある前記受信された撮像用変形ファントムと一致すると決定した場合、前記二つ若しくはそれ以上のシミュレーションにおける前記予測放射線量を補間して、前記撮像スキャンを受ける前記個人によって吸収される予測放射線量を決定する工程と
   を有し、
   前記評価に基づいて、前記複数のシミュレーションが、前記受信されたパラメーターセットおよび前記特定の許容範囲尺度内にある前記受信された撮像用変形ファントムに一致する少なくとも二つのシミュレーションを含まないと決定した場合、
   前記受信された撮像用変形ファントムおよび前記パラメーターセットを使用して前記撮像スキャンのシミュレーションを実行する工程と、
   前記シミュレーションに基づいて、前記撮像スキャンを実行することにより前記個人によって吸収される放射線量を予測する工程と、
   前記実行されたシミュレーションを前記複数のシミュレーションに追加する工程と
   を有するものである
   システム。
5. 請求項４記載のシステムにおいて、前記受信された撮像用変形ファントムは、画像登録処理を介して、初期撮像用ファントムに関連付けられた少なくとも一つのローカライザー画像と前記個人の少なくとも一つのスカウト画像との間の変換則を決定することによって変形されるものであるシステム。
6. 請求項４記載のシステムにおいて、前記受信された撮像用変形ファントムは、
   前記個人に関連付けられた参照スキャンを分割して、当該参照スキャンに存在する前記個人の複数の解剖学的ランドマークの三次元（３Ｄ）位置を特定する工程と、
   前記分割された参照スキャン中の前記特定された解剖学的ランドマークの一若しくはそれ以上を前記初期撮像用ファントムの対応する解剖学的ランドマークに一致させる工程と、
   前記一致した解剖学的ランドマークから三次元（３Ｄ）変位マップを決定する工程と、
   前記初期撮像用ファントムをボクセル化する工程と、
   前記ボクセル化された撮像用ファントムを変換して前記変位マップに一致させる工程と
   によって変形されるものであるシステム。
7. 一若しくはそれ以上のアプリケーションプログラムを格納する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体であって、当該プログラムはプロセッサにより実行されると、当該プロセッサに撮像スキャンを受ける個人によって吸収される予測放射線量を決定するための工程を実行させるものであり、当該工程は、
   前記撮像スキャンを表すパラメーターセットおよび前記撮像スキャンを実行するために使用される画像スキャン装置を受信する工程と、
   前記個人に対応するように変形された撮像用変形ファントムを受信する工程と、
   放射線量吸収を予測するために事前に完了した複数のシミュレーションを評価する工程と、
   前記評価に基づいて、前記事前に完了した複数のシミュレーションのうちの二つ若しくはそれ以上が、前記受信されたパラメーターセットおよび特定の許容範囲尺度内にある前記受信された撮像用変形ファントムと一致すると決定した場合、前記二つ若しくはそれ以上のシミュレーションにおける前記予測放射線量を補間して、前記撮像スキャンを受ける前記個人によって吸収される予測放射線量を決定する工程と
   を有し、
   前記評価に基づいて、前記複数のシミュレーションが、前記受信されたパラメーターセットおよび前記特定の許容範囲尺度内にある前記受信された撮像用変形ファントムに一致する少なくとも二つのシミュレーションを含まないと決定した場合、
   前記受信された撮像用変形ファントムおよび前記パラメーターセットを使用して前記撮像スキャンのシミュレーションを実行する工程と、
   前記シミュレーションに基づいて、前記撮像スキャンを実行することにより前記個人によって吸収される放射線量を予測する工程と、
   前記実行されたシミュレーションを前記複数のシミュレーションに追加する工程と
   を有するものである
   コンピュータ可読記憶媒体。
8. 請求項７記載のコンピュータ可読記憶媒体において、前記撮像スキャンはコンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャンであるコンピュータ可読記憶媒体。
9. 請求項７記載のコンピュータ可読記憶媒体において、前記補間は多変量散乱補間であるコンピュータ可読記憶媒体。
10. 請求項７記載のコンピュータ可読記憶媒体において、前記シミュレーションはモンテカルロ・シミュレーションであるコンピュータ可読記憶媒体。
11. 請求項７記載のコンピュータ可読記憶媒体において、前記受信された撮像用変形ファントムは、前記個人の年齢および性別に基づいて選択されるものであるコンピュータ可読記憶媒体。
12. 請求項１１記載のコンピュータ可読記憶媒体において、前記受信された撮像用変形ファントムは、画像登録処理を介して、初期撮像用ファントムに関連付けられた少なくとも一つのローカライザー画像と前記個人の少なくとも一つのスカウト画像との間の変換則を決定することによって変形されるものであるコンピュータ可読記憶媒体。
13. 請求項１１記載のコンピュータ可読記憶媒体において、前記受信された撮像用変形ファントムは、
    前記個人に関連付けられた参照ＣＴ（コンピュータ断層撮影）スキャンを分割して、当該参照ＣＴスキャンに存在する前記個人の複数の解剖学的ランドマークの三次元（３Ｄ）位置を特定する工程と、
    前記分割された参照ＣＴスキャン中の前記特定された解剖学的ランドマークの一若しくはそれ以上を前記初期撮像用ファントムの対応する解剖学的ランドマークに一致させる工程と、
    前記一致した解剖学的ランドマークから三次元（３Ｄ）変位マップを決定する工程と、
    前記初期撮像用ファントムをボクセル化する工程と、
    前記ボクセル化された撮像用ファントムを変換して前記変位マップに一致させる工程と
    によって変形されるものであるコンピュータ可読記憶媒体。