JP2014505548A5 - - Google Patents

Description

また、提供されるのは、前後軸に沿って位置付けられ、かつそれを通して延在する、患者の身体を収容するために十分に大きな中心開口部を有するリングガントリを備え、前後軸に対して、リングガントリを複数の異なる傾斜角度に傾斜させるように構成される、ガントリ傾斜機構をさらに備える、放射線治療装置である。装置はさらに、リングガントリに連結され、少なくとも１８０度の孤度において、中心開口部の周囲で回転可能である、放射線治療ヘッドを備える。放射線治療ヘッドは、放射線治療ヘッドが、リングガントリに対して、中心開口部に向かって内向きに伸びる距離が、動的に制御可能であるように、リングガントリに機械的に連結される。

また、提供されるのは、患者の身体部分の画像誘導放射線治療のための方法であって、ＩＧＲＴ装置の前後軸に沿って、患者を位置付けることを含み、ＩＧＲＴ装置は、患者の身体を収容するために十分に大きい中心開口部を有するリングガントリと、前後軸に対して、リングガントリを複数の異なる傾斜角度に傾斜させるように構成される、ガントリ傾斜機構とを備える。放射線治療ヘッドは、リングガントリに連結され、少なくとも１８０度の孤度において、中心開口部の周囲で回転可能であって、放射線治療ヘッドが、リングガントリに対して、中心開口部に向かって内向きに伸びる距離が、動的に制御可能であるように、リングガントリに機械的に連結される。ＩＧＲＴ装置は、治療用分割照射の間、非同一面放射線治療を身体部分に適用するように操作され、操作は、中心開口部の周りを、放射線治療ヘッドを複数の異なるガントリ角度に回転させることを含み、操作はさらに、前後軸に対して、リングガントリを複数の異なる傾斜角度に形動させることを含む。

また、提供されるのは、前後軸に沿って位置付けられ、かつそれを通して延在する、患者の身体を収容するために十分に大きな中心開口部を有するリングガントリを備える、放射線治療装置である。装置はさらに、リングガントリに連結され、少なくとも１８０度の孤度において、中心開口部の周囲で回転可能である、放射線治療ヘッドを備える。放射線治療ヘッドは、放射線治療ヘッドが、リングガントリに対して、中心開口部に向かって内向きに伸びる距離が、動的に制御可能であるように、リングガントリに機械的に連結される。

また、提供されるのは、患者の身体部分の画像誘導放射線治療のための方法であって、ＩＧＲＴ装置の前後軸に沿って、患者を位置付けることを含み、ＩＧＲＴ装置は、患者の身体を収容するために十分に大きい中心開口部を有するリングガントリを備える。放射線治療ヘッドは、リングガントリに連結され、少なくとも１８０度の孤度において、中心開口部の周囲で回転可能であって、放射線治療ヘッドが、リングガントリに対して、中心開口部に向かって内向きに伸びる距離が、動的に制御可能であるように、リングガントリに機械的に連結される。ＩＧＲＴ装置は、治療用分割照射の間、非同一面放射線治療を身体部分に適用するように操作され、操作は、中心開口部の周りに、放射線治療ヘッドを複数の異なるガントリ角度に回転させることを含み、操作はさらに、複数のガントリ角度を通して、放射線治療ヘッドが内向きに伸びる距離を動的に制御することを含む。

別の好ましい実施形態によると、治療室はまた、リングガントリおよび放射線治療ヘッドを含有するリングガントリ構造とは別個の３Ｄ撮像デバイス（例えば、ＣＴ、ＭＲＩ）が装備されており、３Ｄ撮像デバイスは、リングガントリ構造から別個にかつ独立して、中心前後軸に沿って、平行移動可能である。リングガントリ構造は、アイソセンタを前後方向に包含する第１の場所と、アイソセンタから離れた第２の場所との間において、中心前後軸に沿って、平行移動可能である。同様に、３Ｄ撮像デバイスは、アイソセンタから離れた第３の場所と、アイソセンタを前後方向に包含する第４の場所との間において、中心前後軸に沿って、平行移動可能である。有利には、これは、患者を完全に静止させておくる一方、（ａ）３Ｄ撮像デバイスによる、標的組織体積の治療前および／または準備撮像と、（ｂ）放射線治療ヘッドによる、標的組織体積への放射線治療の送達の両方を達成する能力を提供する。治療前および／または準備撮像のために、リングガントリ構造は、３Ｄ撮像デバイスが、治療前および／または準備画像を取得する間、邪魔にならないように移動される一方、放射線治療の送達のために、３Ｄ撮像デバイスは、リングガントリ搭載放射線治療ヘッドが、放射線送達を行うことを可能にするように、邪魔にならないように移動され、全て、患者を平行移動、回転、または別様に移動させる必要がない。

また、１つ以上の好ましい実施形態に従って提供されるのは、固定前後軸に沿って位置付けられ、それを通して延在する、患者の身体を収容するために十分に大きい中心開口部を有するリングガントリを備え、前後軸に対して、リングガントリを複数の異なる傾斜角度に傾斜させるように構成される、ガントリ傾斜機構をさらに備える、放射線治療装置である。装置はさらに、リングガントリに連結され、少なくとも１８０度の孤度、より好ましくは、完全３６０度の孤度において、中心開口部の周囲で回転可能である、放射線治療ヘッドを備える。一好ましい実施形態に関して、リングガントリは、治療室内を前後方向に平行移動可能ではなく、傾斜可能である一方、別の好ましい実施形態では、リングガントリは、治療室内で傾斜および前後方向平行移動の両方が可能である。一好ましい実施形態に関して、リングガントリは、水平傾斜軸の周囲で傾斜可能である一方、別の好ましい実施形態では、リングガントリは、垂直傾斜軸の周囲で傾斜可能である。リングガントリが、傾斜および前後方向平行移動の両方が可能である、好ましい実施形態に関して、傾斜軸は、同様に、リングガントリとともに平行移動可能である。
リングガントリに搭載され、したがって、それとともに傾斜可能および／または平行移動可能である、１つ以上のガントリ上ｋＶ撮像システムを含むことができる、１つ以上のｋＶ撮像システムが、提供される。１つ以上のｋＶ撮像システムはさらにおよび／または代替として、リングガントリから独立して、治療室内を移動する、１つ以上の独立して移動可能なｋＶ撮像システムを含むことができ、さらにおよび／または代替として、治療室に対して固定される、１つ以上の固定ｋＶ撮像システムを含むことができる。

好ましい実施形態による、傾斜可能リングガントリと併せて提供されるのは、放射線治療ヘッドが、リングガントリに対して、中心開口部に向かって内向きに伸びる距離の動的制御を促進および助長するように設計される、放射線治療ヘッドとリングガントリとの間の機械的連結である。一例として、好ましい実施形態の１つでは、放射線治療ヘッドは、コンピュータ制御下、リングガントリ面の中心に向かって、かつそこから離れるようにして動的に伸びるように構成される伸縮自在アームによって、リングガントリに連結される。好ましい実施形態の１つでは、内向きに伸びる距離は、放射線治療ヘッドが、中心開口部の周りを、複数のガントリ角度を通して回転されるにつれて、動的に制御され、動的制御は、放射線治療ヘッドが、前後軸に沿って、患者の周囲に延在する、所定の円筒形緩衝帯外に隣接して維持されるような様式で適用される。リングガントリが、前後軸に対して、非垂直角度で傾斜される事例に関して、放射線治療ヘッドの先端は、略楕円形軌跡を辿り、伸縮自在アームは、リングガントリの円周が、緩衝帯により接近する場所では、比較的に後退され、伸縮自在アームは、リングガントリの円周が、緩衝帯からより離れる場所では、比較的に延在される。リングガントリが、傾斜および前後方向平行移動の両方が可能である好ましい実施形態に関して、治療室はまた、患者を完全に静止させておく一方、（ｉ）治療前および／または準備撮像と、（ｉｉ）放射線治療の送達の両方を達成する能力を提供するために、リングガントリ構造とは別個にかつ独立して、前後軸に沿って、平行移動可能な別個の３Ｄ撮像デバイス（例えば、ＣＴ、ＭＲＩ）が装備されている。

ＩＧＲＴシステムと関連付けられるのは、本明細書では、回転軸２１４に直交し、アイソセンタ２１６を通過する、横軸アイソセントリック面２１７と称される、想像上の面である。リングガントリ２０４を含む、リングガントリ構造２００と関連付けられるのは、リングガントリ面２１９であって、これは、図２Ａに図示されるように、ある時間および／またはある手技の間、横軸アイソセントリック面２１７と同一面のままであるが、前後方向におけるリングガントリ構造２０２の平行移動によって、横軸アイソセントリック面２１７から前後方向に分離された状態になることができる。本明細書で使用されるように、アイソセンタは、治療室内の固定された物理的点である。治療中心は、通常、治療前画像基準フレームに基づく、治療計画の間、医師によって画定される患者の標的体積内の点である。アイソセントリック治療に関して、治療中心は、準備手技の間、アイソセンタと整合される。着目すべきとして、リングガントリ構造２００が、前後方向に平行移動される場合でも、アイソセンタ２１６は、治療室内の固定点にあるままであって、前後方向位置が変動するのは、リングガントリ面２１９である。

図２Ａ〜２Ｂに図示されるのは、リングガントリ構造２００を前後方向に平行移動させるための平行移動作動機構２４０である。図２Ａ〜２Ｂには、モータ（図示せず）によって駆動され得る、車輪として、簡略化された実施例によって示されるが、平行移動作動機構２４０は、本開示に照らして、当業者に明白となるであろうように、そのような平行移動機能を達成するために、種々の異なる形態をとることができる。また、治療室の床２２６上に転動可能に配置されるものとして示されるが、リングガントリ構造２００は、代替として、またはそれと併用して、治療室の天井および／または１つ以上の側面壁に平行移動可能に連結されることができることを理解されたい。

図５Ａ〜５Ｄは、治療室に対するリングガントリ構造２００の異なる前後方向位置（ｘ（１）、ｘ（２）、ｘ（３）、およびｘ（４））のための図２Ａ〜４（上記参照）のＩＧＲＴシステムを図示する。図示されるように、放射線治療ヘッド２１０とリングガントリ２０４との間の距離は、ＭＬＣ２１２と遮蔽構造２２０との間の衝突を回避するために、および／または他の有利な目的のために、異なる量（それぞれ、ｄ１、ｄ２、ｄ３、およびｄ４）に変動されることができる。好ましい実施形態による放射線治療送達のための方法では、ＩＧＲＴ装置は、非同一面放射線治療を適用するように操作され、前後軸２１４の周りに、放射線治療ヘッド２１０を複数の異なるガントリ角度に回転させ、前後軸２１４に沿って、リングガントリ２０４を含む、リングガントリ構造２００を複数の異なる前後方向位置に平行移動させることを含む。放射線治療の間、常時、患者は、治療室に対して静止したままであることができ、移動される必要がない。複数の異なる前後方向位置は、その多くが、リングガントリ面２１９が、アイソセンタ（または、より一般的には、治療中心）と一致しない位置を含み、そのような位置に対して、放射線治療ヘッド２１０は、治療放射線をリングガントリ面２１９外に、かつ治療中心に向かって指向するように枢動され、それによって、円錐非同一面放射線治療および／または円錐ヘリカル非同一面放射線治療が、送達されることができる。放射線治療送達の間、放射線治療ヘッド２１０はまた、特定の治療計画、動きの補償等のために必要とされ得るように、前後軸２１４に対して、中心を外れて、治療放射線を指向するように枢動されることができる。

図６Ａ〜６Ｄは、患者を完全に静止させておく能力を提供する一方、（ａ）高品質３Ｄ撮像デバイスを使用して、標的組織体積の治療前および／または準備撮像と、（ｂ）放射線治療ヘッドによる、標的組織体積への放射線治療の送達の両方を達成する、好ましい実施形態による、ＩＧＲＴシステムを図示する。図６Ａ〜６Ｄに図示されるように、ＩＧＲＴシステムの治療室は、リングガントリ２０４および放射線治療ヘッド２１０を含有するリングガントリ構造２００と別個の３Ｄ撮像デバイス６０２（例えば、ＣＴ、ＷＭＲＩ）を含む。３Ｄ撮像デバイス６０２は、リングガントリ構造２００から別個かつ独立して、中心前後軸２１４に沿って、例えば、平行移動機構６０４によって、平行移動可能である。リングガントリ構造２００は、アイソセンタ２１６を前後方向に包含する第１の場所Ｌ１と、アイソセンタから離れた第２の場所Ｌ２との間において、中心前後軸２１４に沿って、平行移動可能である。同様に、３Ｄ撮像デバイス６０２は、アイソセンタから離れた第３の場所Ｌ３と、アイソセンタを前後方向に包含する、第４の場所Ｌ４との間において、中心前後軸２１４に沿って、平行移動可能である。治療前および／または準備撮像のために、３Ｄ撮像デバイスが、治療前および／または準備画像を取得する（図６Ａ〜６Ｂ）間、リングガントリ構造は、邪魔にならないように移動される一方、放射線治療の送達のために、３Ｄ撮像デバイスは、邪魔にならないように移動され、リングガントリ搭載放射線治療ヘッドが、放射線送達を行う（図６Ｃ〜６Ｄ）ことを可能にし、全て、患者を平行移動、回転、または別様に移動させる必要はない。当業者は、種々の異なる機械的平行移動方式および搭載方式のいずれかを使用して、３Ｄ撮像デバイスの平行移動機能を達成することができることを理解するであろう（例えば、天井レール、壁レール、床レール等）。

図８Ａは、図２Ｂのリングガントリ構造２００（上記参照）の同一の側面断面図を図示する一方、図８Ｂは、リングガントリ構造２００の上部断面図（すなわち、治療室の天井から見た断面図）を図示する。図８Ａの好ましい実施形態に含まれるのは、リングガントリ２０４上に搭載され、したがって、それとともに回転可能かつ平行移動可能である、第１のｋＶ撮像システムＳ１／Ｄ１である。着目すべきとして、リングガントリ構造２００が、リングガントリ面がアイソセンタ２１６から離れるように平行移動される場合、第１のｋＶ撮像システムＳ１／Ｄ１は、同様に、アイソセンタ２１６における撮像に向かって指向されることはもうないであろう。

図９Ａ〜９Ｃおよび図１０は、代替の好ましい実施形態による、ＩＧＲＴシステムを図示しており、アイソセンタ２１６における治療中撮像は、リングガントリ面２１９が、アイソセンタから外れて位置付けられる場合でも、依然として、達成されることができる。
第２の撮像源Ｓ２および第２の撮像検出器Ｄ２を含む、第２のｋＶ撮像システムＤ２／Ｓ２が、提供される。第２のｋＶ撮像システムＤ２／Ｓ２は、アイソセンタ２１６における撮像のために構成され、固定撮像搭載部９５２および９５４を使用して、治療室に対して固定される。図９Ｃに図示されるように、リングガントリ構造２００が、リングガントリ面２１９が横軸アイソセントリック面２１７から除去されるように、前後方向に移動されると、第２のｋＶ撮像システムＤ２／Ｓ２は、第１のｋＶ撮像システムＤ１／Ｓ１に「代わり」、必要な治療中画像情報を提供することができる。代替の好ましい実施形態では、第２のｋＶ撮像システムＳ２／Ｄ２は、リングガントリ構造２００から独立して、治療室に対して、前後方向に移動可能であることができる。図１０に示される別の好ましい実施形態に図示されるように、第２のｋＶ撮像システムは、種々の異なる構成のいずれかをとることができ、例えば、立体構成において、固定パッド９５２ａ／９５２ｂ上に搭載される二重源アレイＳ２ａ／Ｓ２ｂ、および、固定パッド９５４ａ／９５４ｂ上に搭載される二重検出器アレイＤ２ａ／Ｄ２ｂの使用である。代替の好ましい実施形態では、第２のｋＶ撮像システムは、アイソセンタ２１６における治療中撮像のためのより良い構成を得る目的のために、リングガントリ構造２００の前後方向移動と分断されたまま、種々の異なる方法のいずれかにおいて、治療室に対して、移動可能であることができる。

図１１Ａ〜１１Ｃは、好ましい実施形態による、異なる個別の傾斜角度において、水平傾斜軸の周囲で傾斜されるリングガントリを含む、ＩＧＲＴ装置の側面裁断図を図示する。ＩＧＲＴ装置１１００は、リングガントリ１１０４を含む、リングガントリ構造１１０２を含む。リングガントリ構造１１０２およびリングガントリ１１０４は、ともに傾斜可能（および／または平行移動可能）であるように連結され、したがって、そのような傾斜（または、平行移動）は、本明細書では、リングガントリのみに対して後述されるが、リングガントリ構造１１０２も、リングガントリ１１０４とともに、そのように傾斜（および／または平行移動）することを理解されたい。リングガントリ１１０４は、前後軸１１１４に沿って位置付けられ、かつそれを通して延在する、患者の身体を収容するために十分に大きな中心開口部を有する。ガントリ傾斜機構１１７０／１１７２は、前後軸１１１４に対して、水平傾斜軸１１７７の周りに、リングガントリ１１０４を複数の異なる傾斜角度に傾斜させるように構成されるように提供される。リングガントリ１１０４は、リングガントリ面１１１９を画定する。放射線治療ヘッド１１１０は、リングガントリ１１０４に連結され、少なくとも１８０度の孤度、好ましくは、３６０度の孤度において、リングガントリ面１１１９の中心の周囲で回転可能である。放射線治療ヘッド１１１０は、放射線治療ヘッドが、リングガントリに対して、中心開口部に向かって内向きに伸びる距離「ｄ」が、動的に制御可能であるように、リングガントリに機械的に連結され、距離「ｄ」は、図１１Ａの傾斜に対して、ｄ１であって、図１１Ｂの非傾斜シナリオに対して、ｄ２であって、図１１Ｃの傾斜に対して、ｄ３である。機械的連結は、例えば、リングガントリ１１０４に接続される、搭載部１１０６の伸縮自在アーム１１０７の使用に基づくことができる。好ましくは、放射線治療ヘッド１１１０は、治療放射線が、前後軸１１１４に対して、中心を外れて、および／またはリングガントリ面１１１９に対して、面外に指向され得るように、複数の枢動軸の周囲で枢動可能である様式で、伸縮自在アーム１１０７に連結される。

図１２Ａ〜１２Ｃは、その個別のリングガントリ傾斜角度のそれぞれに対して、リングガントリ面１１１９において見たときの図１１Ａ〜１１ＣのＩＧＲＴ装置の面内裁断図を図示する。図１２Ａ〜１２Ｃのそれぞれに含まれるのは、リングガントリ１１０４に対する放射線治療ヘッド１１１０の好ましい動的内向き／外向き位置制御を図示するための、２つの異なるガントリ角度における放射線治療ヘッド１１１０の図である。好ましい実施形態によると、放射線治療ヘッド１１１０が、放射線治療ヘッド１１１０が複数のガントリ角度を通して回転されるにつれて、リングガントリ１１０４から内向きに伸びる距離「ｄ」は、放射線治療ヘッド１１１０が、前後軸１１１４の周囲かつそれに沿って延在する、所定の円筒形緩衝帯１１１８（「照射禁域」）外に隣接して維持されるように、動的に制御される。図１２Ａおよび１２Ｃに図示されるように、リングガントリ１１０４が、前後軸１１１４に対して、垂直傾斜角度から外れて傾斜されると、放射線治療ヘッド１１１０のガントリ面内軌跡は、円筒形緩衝帯１１１８またはそのすぐ外側に維持されるために、楕円形（それぞれ、楕円形ｅＡおよびｅＣ参照）である。中心ボア遮蔽が提供される実施形態（図示せず）に関して、円筒形緩衝帯１１１８は、中心ボア遮蔽の外側寸法に対応する。好ましい実施形態の１つでは、ＩＧＲＴシステム１１００は、少なくとも３０度のリングガントリ傾斜角度を達成する一方、好適に定寸された円筒形緩衝帯１１１８を維持するように構成される。別の好ましい実施形態では、ＩＧＲＴシステム１１００は、少なくとも４５度のリングガントリ傾斜角度を達成する一方、好適に定寸された円筒形緩衝帯１１１８を維持するように構成され、さらに別の好ましい実施形態では、少なくとも６０度のリングガントリ傾斜角度を達成する一方、好適に定寸された円筒形緩衝帯１１１８を維持するように構成される。

また、図１１Ａ〜１１ＣのＩＧＲＴシステム１１００ならびに図１３Ａ〜１３ＣのＩＧＲＴシステム１３００（以下参照）と併せて提供されるのは、図８Ａ〜１０に図示され、図２Ａ〜５ＧのＩＧＲＴシステムに関連して説明されたものに類似する１つ以上のｋＶ撮像システムであって、その説明は、ここで繰り返される必要はないものとする。加えて、リングガントリ１１０４／１３０４が、前後軸１１１４／１３１４の方向に沿って平行移動可能である好ましい実施形態に関して、治療室は、図６Ａ〜６Ｄに図示され、図２Ａ〜５ＧのＩＧＲＴシステムに関連して説明されたものに類似する様式で、患者を完全に静止しておくための能力を提供する一方、（ｉ）治療前および／または準備撮像と、（ｉｉ）放射線治療の送達の両方を達成するために、リングガントリ構造から別個かつ独立して、前後軸に沿って平行移動可能である、独立平行移動式３Ｄ撮像システムおよび別個の３Ｄ撮像デバイス（例えば、ＣＴ、ＭＲＩ）を装備することができ、その説明は、ここで繰り返される必要はないものとする。

図１３Ａ〜１３Ｃは、好ましい実施形態による、ＩＧＲＴ装置１３００の上部裁断図を図示しており、ＩＧＲＴ装置１３００は、図１１、（上記参照）のＩＧＲＴ装置１１００と類似能力を有するが、リングガントリは、水平軸ではなく、垂直軸の周囲で傾斜可能である。ＩＧＲＴ装置１３００は、前後軸１３１４に沿って位置付けられ、それを通して延在する、患者の身体を収容するために十分に大きな中心開口部を有する、リングガントリ１３０４を含む、リングガントリ構造１３０２を含む。ガントリ傾斜機構（図示せず）は、前後軸１１１４に対して、垂直傾斜軸１３７７の周りに、リングガントリ１３０４を複数の異なる傾斜角度に傾斜させるよう構成されるように提供される。図１１Ａ〜１１Ｃの好ましい実施形態と同様に、放射線治療ヘッド１３１０は、リングガントリ１３０４に連結され、リングガントリ面１３１９の中心の周囲で回転可能であって、放射線治療ヘッドが、リングガントリに対して、中心開口部に向かって内向きに伸びる距離「ｄ」が、動的に制御可能であるように、リングガントリ１３０４に機械的に連結され、距離「ｄ」は、図１３Ａの傾斜に対して、ｄ１であって、図１３Ｂの非傾斜シナリオに対して、ｄ２であって、図１３Ｃの傾斜に対して、ｄ３である。機械的連結は、例えば、リングガントリ１３０４に接続される、搭載部１３０６の伸縮自在アーム１３０７の使用に基づくことができる。好ましくは、放射線治療ヘッド１３１０は、治療放射線が、前後軸１３１４に対して、中心を外れて、および／またはリングガントリ面１３１９に対して、面外に指向され得るように、複数の枢動軸の周囲で枢動可能な様式で、伸縮自在アーム１３０７に連結される。垂直傾斜軸１３７７は、前後軸１３１４に略垂直である。図１３Ａ〜１３Ｃに図示される、一好ましい実施形態に関して、前後軸１３１４は、アイソセンタ１３１６（または、より一般的には、治療中心）を通過する。一好ましい実施形態に関して、ガントリ傾斜機構（図示せず）はまた、前後軸の方向に、リングガントリ１３０４全体を平行移動可能であるガントリ平行移動機構としての役割を果たすように構成することができ、そのような場合、垂直傾斜軸１３７７は、同様に、対応して前後方向に移動可能である。

ＩＧＲＴシステム１１００（水平傾斜）または１３００（垂直傾斜）に基づく、患者の身体部分の画像誘導放射線治療のための方法は、以下のように進められることができる。
患者は、ＩＧＲＴ装置１１００／１３００の前後軸１１１４／１３１４に沿って位置付けられる。ＩＧＲＴ装置は、治療用分割照射の間、非同一面放射線治療を身体部分に適用するように操作され、操作は、放射線治療ヘッド１１１０／１３１０を複数の異なるガントリ角度に回転させることを含み、操作はさらに、前後軸１１１４／１３１４に対して、リングガントリ１１０４／１３０４を複数の異なる傾斜角度に傾斜させることを含む。リングガントリ１１０４／１３０４の任意の特定の非垂直傾斜角度に対して、放射線治療ヘッド１１１０／１３１０が、異なるガントリ角度を通して回転されるにつれて、放射線治療ヘッド１１１０／１３１０が内向きに伸びる距離は、放射線治療ヘッド１１１０／１３１０が、前後軸に沿って、患者の周囲に延在する所定の円筒形緩衝帯１１１８／１３１８外に隣接して維持されるように、動的に制御される。

別の好ましい実施形態に従って提供されるのは、例えば、伸縮自在アーム連結によって、中心前後軸（図３Ｂにおける矢印３１０参照）に向かっての伸びおよびそこからの後退を可能にする様式で、円形リングガントリに移動可能に連結される放射線治療ヘッドを含む、図２Ａ〜３Ｂのものに類似するが、リングガントリのｘ軸平行移動能力が、省略される、ＩＧＲＴシステム（図示せず）である。前後方向平行移動能力の欠如のため、幾分、図２Ａ〜３Ｂの好ましい実施形態より多用途性が低いが、そのようなデバイスは、実現がより単純かつ安価である一方、また、リングガントリの外側周縁に対する放射線治療ヘッドの拡張可能性および後退可能性によって、公知の先行技術リングガントリシステムに勝る、いくつかの利点を提供するであろう。例えば、放射線治療ヘッドは、種々の異なる目標のいずれかを達成するために、種々の異なる円形および非円形軌跡のいずれかを横断可能であろう。線源軸距離（ＳＡＤ）を調節するための能力は、距離に比例して変化する、放射線治療照射場サイズ、ならびに標的場所における有効線量率（ＭＵ／分）を調節可能であるという利点をもたらす。照射場サイズに関して、多くの場合、照射場サイズが、コリメーションによって、どれだけ小さくできるかについて、実践的制限が存在し、ＳＡＤをより短くするための能力は、本難点を緩和するのに役立ち得る。例えば、ある実践的シナリオでは、ＳＡＤ８００ｍｍでは、５ｍｍ未満の照射場サイズを達成することは、困難であることが見出され得る（例えば、小照射場線量測定パラメータ、例えば、そのような照射場サイズに対するプロファイルおよび出力係数を測定することは非常に難しいことによる、試運転調整の難点）。しかしながら、可変ＳＡＤでは、システムは、８００ｍｍＳＡＤにおいて、５ｍｍであるコリメータによって試運転調整され得、次いで、４ｍｍのより小さい照射場サイズが所望される治療セッションに対して、ＳＡＤは、６４０ｍｍに変更され、所望の照射場サイズ（５ｍｍ ｘ ６４０／８００＝４ｍｍ）を達成し得る。これは、小標的、例えば、三叉神経痛の治療における標的である、三叉神経根の治療のときに有用であり得る。逆に、比較的小さいＭＬＣ（例えば、１０ｃｍ ｘ １２ｃｍ ＭＬＣ）によって提供されることができるより大きな照射場サイズが、所望される場合、これは、放射線治療ヘッドをさらに離れるように移動させることによって、達成されることができる。ＳＡＤを作動可能に変動させる能力はまた、肥満患者に適応するため、または非常に痩せた患者に対して調節するために、有用であり得る。ガントリ回転の間、ＳＡＤを動的に変動させる能力はまた、有利には、「寝台旋回」または患者の身体がリングガントリ面に垂直ではない他の配向に適応するために有用であり得、その場合、楕円形軌道または他の非円形軌道が、有利には、ガントリベースのシステムに対して、そのような配向および種々の付加的関連した非同一面送達角度の可能性をもたらし得る。

前述の説明を熟読後、当然ながら、本発明の多くの改変および修正が、当業者に明白となるであろうが、例証として図示および説明された特定の実施形態は、いかようにも、制限として見なされることを意図するものではないことを理解されたい。一例として、放射線治療ヘッドの内向き／外向きの伸びの動的制御は、実際、その制御が、治療用分割照射の間、ガントリが回転されるにつれて、適用される（継続的に、または離散ステップにおいて）とき、特に、有利であるが、放射線治療ヘッドの動的制御は、そのように制限されず、したがって、いくつかの好ましい実施形態では、そのような動的制御は、１回のみ（例えば、治療送達に先立って、またはガントリ回転および／またはビーム作動を開始する前に、治療用分割照射のうちの１回の間、例えば、肥満患者に適応するために）適用されることができ、本教示の範囲内であって、依然として、その用語が本明細書で使用されるように、動的制御を構成することを理解されたい。さらなる実施例として、治療中撮像源が、治療用放射線源と別である、１つ以上の好ましい実施形態が、前述されたが、他の好ましい実施形態では、撮像システムは、ポータル撮像システムとして提供されることができ、撮像検出器は、アイソセンタに対して治療用放射線源の反対に提供される。

Claims (40)

1. 放射線治療装置であって、
   中心開口部を有するリングガントリと、
   前記リングガントリに連結され、少なくとも１８０度の孤度において、前記中心開口部の周囲で回転可能である、放射線治療ヘッドと、
   前記中心開口部を通して延在する前後軸の方向に、前記リングガントリを平行移動させるように構成されるガントリ平行移動機構と、
   を備える、装置。
2. 前記放射線治療ヘッドは、少なくとも３６０度の孤度において、前記中心開口部の周囲で回転可能である、請求項１に記載の放射線治療装置。
3. 前記リングガントリは、中心リングガントリ面を画定し、前記放射線治療ヘッドは、治療放射線が、前記リングガントリ面に対して、面外に指向され得るように、少なくとも１つの枢動軸の周りで前記放射線治療ヘッドの枢動を可能にする様式で、前記リングガントリに連結される、請求項１に記載の放射線治療装置。
4. 前記放射線治療ヘッドは、前記少なくとも１つの枢動軸の周囲における前記放射線治療ヘッドの任意の枢動角度に対して、前記中心リングガントリ面に沿って、前記放射線治療ヘッドの質量中心を維持する様式で、前記リングガントリに連結される、請求項３に記載の放射線治療装置。
5. 前記前後軸は、アイソセンタを通過する中心前後軸であって、前記放射線治療ヘッドは、治療放射線がさらに、前記中心前後軸に対して、中心を外れて指向され得るように、少なくとも２つの枢動軸の周りで前記放射線治療ヘッドの枢動を可能にする様式で、前記リングガントリに連結される、請求項３に記載の放射線治療装置。
6. 前記リングガントリに連結された第１の撮像源および第１の撮像検出器を含む、第１の撮像システムをさらに備える、請求項１に記載の放射線治療装置。
7. 前記放射線治療装置が設置される、治療用円筒形構造体に対して、固定可能に位置付けられる、第１の撮像源および第１の撮像検出器を含む、第１の撮像システムをさらに備える、請求項１に記載の放射線治療装置。
8. 前記前後軸に沿って、前記リングガントリとともに平行移動可能であるように構成され、位置付けられる、第１の撮像源および第１の撮像検出器を含む、第１の撮像システムをさらに備える、請求項１に記載の放射線治療装置。
9. 前記第１の撮像源および前記第１の撮像検出器は、前記リングガントリに搭載され、前記中心開口部の周りを、前記放射線治療ヘッドと連動して回転可能である、請求項８に記載の放射線治療装置。
10. 前記第１の撮像源は、Ｘ線源アレイを備える、請求項８に記載の放射線治療装置。
11. 第２の撮像源および第２の撮像検出器を含む第２の撮像システムをさらに備え、前記第２の撮像システムは、（ｉ）前記前後軸に対して固定されている、または（ｉｉ）前記リングガントリに対して、前記前後軸の方向に独立して平行移動可能であるかのいずれかである、請求項７に記載の放射線治療装置。
12. 請求項１に記載の放射線治療装置であって、前記放射線治療装置は、治療用円筒形構造体のアイソセンタに配置される患者の標的組織体積に、放射線治療を提供するためのものであり、前記リングガントリが格納されるリングガントリ構造であって、（ｉ）前記リングガントリ構造が前記アイソセンタを前後方向に包含する、第１の場所と、（ｉｉ）前記リングガントリ構造が前記アイソセンタを包含しない、第２の場所との間で、前記前後軸に沿って平行移動可能である、リングガントリ構造と、
    前記リングガントリ構造とは別の、前記標的組織体積の治療前撮像および準備撮像のうちの少なくとも１つを提供するための３Ｄ撮像デバイスであって、（ｉｉｉ）前記３Ｄ撮像デバイスが前記アイソセンタを前後方向に包含しない、第３の場所と、（ｉｖ）前記３Ｄ撮像デバイスが前記アイソセンタを包含する、第４の場所との間で、前記前後軸に沿って平行移動可能である、３Ｄ撮像デバイスと、
    をさらに備え、それによって、（ａ）前記３Ｄ撮像デバイスによる、前記標的組織体積の治療前および／または準備撮像と、（ｂ）前記放射線治療ヘッドによる、前記標的組織体積への放射線治療の送達の両方が、前記患者の移動を要求せずに、達成されることができる、放射線治療装置。
13. 前記治療前および／または準備撮像は、前記リングガントリ構造を前記第２の場所に平行移動させることと、前記３Ｄ撮像デバイスを前記第４の場所に平行移動させることとを含み、前記放射線治療の送達は、前記３Ｄ撮像デバイスを前記第３の場所に平行移動させることと、前記リングガントリ構造を前記第１の場所に平行移動させることとを含む、請求項１２に記載の放射線治療装置。
14. 前記３Ｄ撮像デバイスは、ＣＴ撮像デバイスおよびＭＲＩデバイスから成る群から選択される、請求項１２に記載の放射線治療装置。
15. 放射線治療装置であって、
    前後軸に沿って位置付けられ、かつそれを通して延在する、患者の身体を収容するために十分に大きな中心開口部を有するリングガントリと、
    前記前後軸に対して、前記リングガントリを複数の異なる傾斜角度に傾斜させるように構成される、ガントリ傾斜機構と、
    前記リングガントリに連結され、少なくとも１８０度の孤度において、前記中心開口部の周囲で回転可能である、放射線治療ヘッドであって、前記放射線治療ヘッドが、前記リングガントリに対して、前記中心開口部に向かって内向きに延在する距離が、動的に制御可能であるように、前記リングガントリに機械的に連結される、放射線治療ヘッドと、
    を備える、装置。
16. 前記放射線治療ヘッドは、少なくとも３６０度の孤度において、前記中心開口部の周囲で回転可能である、請求項１５に記載の放射線治療装置。
17. 前記リングガントリは、リングガントリ面を画定し、前記放射線治療ヘッドが内向きに延在する距離は、前記放射線治療ヘッドと前記リングガントリとの間に機械的に連結された伸縮自在アームの動作によって、動的に制御可能であって、前記伸縮自在アームは、前記リングガントリ面の中心に向かって、およびそこから離れるように動的に延在するように構成される、請求項１５に記載の放射線治療装置。
18. 前記放射線治療ヘッドが、前記中心開口部の周囲において、複数のガントリ角度を通じて回転されるにつれて、前記放射線治療ヘッドが内向きに延在する距離を動的に制御するように構成される、制御デバイスをさらに備え、前記制御デバイスは、前記放射線治療ヘッドが、前記前後軸の周囲におよびそれに沿って延在する、所定の円筒形緩衝帯外に隣接して維持されるように、前記距離を制御する、請求項１５に記載の放射線治療装置。
19. 前記ガントリ傾斜機構は、前記前後軸に垂直である水平傾斜軸の周りで、前記リングガントリを傾斜させるように構成される、請求項１５に記載の放射線治療装置。
20. 前記水平傾斜軸は、アイソセンタの近傍において、前記前後軸に交差する、請求項１９に記載の放射線治療装置。
21. 前記前後軸の方向に、前記リングガントリを平行移動させるように構成される、ガントリ平行移動機構をさらに備え、それによって、前記水平傾斜軸は、対応して、前記前後方向に移動可能である、請求項１９に記載の放射線治療装置。
22. 前記ガントリ傾斜機構は、前記前後軸に垂直である垂直傾斜軸の周囲において、前記リングガントリを傾斜させるように構成される、請求項１５に記載の放射線治療装置。
23. 前記垂直傾斜軸は、アイソセンタの近傍において、前記前後軸に交差する、請求項２２に記載の放射線治療装置。
24. 前記前後軸の方向に、前記リングガントリを平行移動させるように構成される、ガントリ平行移動機構をさらに備え、それによって、前記垂直傾斜軸は、対応して、前記前後方向に移動可能である、請求項２２に記載の放射線治療装置。
25. 前記前後軸の方向に、前記リングガントリを平行移動させるように構成される、ガントリ平行移動機構をさらに備える、請求項１５に記載の放射線治療装置。
26. 前記前後軸に沿って、前記リングガントリとともに平行移動可能であるように構成され、位置付けられる、第１の撮像源および第１の撮像検出器を含む、第１の撮像システムをさらに備える、請求項２５に記載の放射線治療装置。
27. 前記第１の撮像源および前記第１の撮像検出器は、前記リングガントリに搭載され、前記中心開口部の周りを、前記放射線治療ヘッドと連動して回転可能である、請求項２６に記載の放射線治療装置。
28. 前記リングガントリは、リングガントリ面を画定し、前記放射線治療ヘッドは、治療放射線が、前記リングガントリ面に対して、面外に指向され得るように、少なくとも１つの枢動軸の周りで前記放射線治療ヘッドの枢動を可能にする様式で、前記リングガントリに連結される、請求項１５に記載の放射線治療装置。
29. 前記前後軸は、アイソセンタを通過する固定中心前後軸であって、前記放射線治療ヘッドは、治療放射線がさらに、前記中心前後軸に対して、中心を外れて、指向され得るように、少なくとも２つの枢動軸の周りで前記放射線治療ヘッドの枢動を可能にする様式で、前記リングガントリに連結される、請求項１５に記載の放射線治療装置。
30. 前記放射線治療装置が設置される、治療用円筒形構造体に対して、固定可能に位置付けられる、第１の撮像源および第１の撮像検出器を含む、第１の撮像システムをさらに備える、請求項１５に記載の放射線治療装置。
31. 請求項１５に記載の放射線治療装置であって、前記放射線治療装置は治療用円筒形構造体のアイソセンタに配置される患者の標的組織体積に、放射線治療を提供するためのものであり、
    前記リングガントリが格納されるリングガントリ構造であって、（ｉ）前記リングガントリ構造が前記アイソセンタを前後方向に包含する、第１の場所と、（ｉｉ）前記リングガントリ構造が前記アイソセンタを包含しない、第２の場所との間で、前記前後軸に沿って平行移動可能である、リングガントリ構造と、
    前記リングガントリ構造とは別の、前記標的組織体積の治療前撮像および準備撮像のうちの少なくとも１つを提供するための３Ｄ撮像デバイスであって、（ｉｉｉ）前記３Ｄ撮像デバイスが前記アイソセンタを前後方向に包含しない、第３の場所と、（ｉｖ）前記３Ｄ撮像デバイスが前記アイソセンタを包含する、第４の場所との間で、前記前後軸に沿って平行移動可能である、３Ｄ撮像デバイスと、
    をさらに備え、それによって、（ａ）前記３Ｄ撮像デバイスによる、前記標的組織体積の治療前および／または準備撮像と、（ｂ）前記放射線治療ヘッドによる、前記標的組織体積への放射線治療の送達の両方が、前記患者の移動を要求せずに、達成されることができる、放射線治療装置。
32. 前記治療前および／または準備撮像は、前記リングガントリ構造を前記第２の場所に平行移動させることと、前記３Ｄ撮像デバイスを前記第４の場所に平行移動させることとを含み、前記放射線治療の送達は、前記３Ｄ撮像デバイスを前記第３の場所に平行移動させることと、前記リングガントリ構造を前記第１の場所に平行移動させることとを含む、請求項３１に記載の放射線治療装置。
33. 前記３Ｄ撮像デバイスは、ＣＴ撮像デバイスおよびＭＲＩデバイスから成る群から選択される、請求項３１に記載の放射線治療装置。
34. 放射線治療装置であって、
    前後軸に沿って位置付けられ、かつそれを通して延在する、患者の身体を収容するために十分に大きな中心開口部を有するリングガントリと、
    前記リングガントリに連結され、少なくとも１８０度の孤度において、前記中心開口部の周囲で回転可能である、放射線治療ヘッドと、
    を備え、前記放射線治療ヘッドは、前記放射線治療ヘッドが、前記リングガントリに対して、前記中心開口部に向かって内向きに延在する距離が、動的に制御可能であるように、前記リングガントリに機械的に連結される、装置。
35. 前記放射線治療ヘッドは、少なくとも３６０度の孤度において、前記中心開口部の周囲で回転可能である、請求項３４に記載の放射線治療装置。
36. 前記リングガントリは、リングガントリ面を画定し、前記放射線治療ヘッドが内向きに延在する距離は、前記放射線治療ヘッドと前記リングガントリとの間に機械的に連結された伸縮自在アームの動作によって、動的に制御可能であり、前記伸縮自在アームは、前記リングガントリ面の中心に向かって、およびそこから離れるように動的に延在するように構成される、請求項３４に記載の放射線治療装置。
37. 前記リングガントリは、中心リングガントリ面を画定し、前記放射線治療ヘッドは、治療放射線が、前記リングガントリ面に対して、面外に指向され得るように、少なくとも１つの枢動軸の周りで前記放射線治療ヘッドの枢動を可能にする様式で、前記リングガントリに連結される、請求項３４に記載の放射線治療装置。
38. 前記前後軸は、アイソセンタを通過する中心前後軸であって、前記放射線治療ヘッドは、治療放射線がさらに、前記中心前後軸に対して、中心を外れて指向され得るように、少なくとも２つの枢動軸の周りで前記放射線治療ヘッドの枢動を可能にする様式で、前記リングガントリに連結される、請求項３７に記載の放射線治療装置。
39. 前記前後軸に対して、前記リングガントリを複数の異なる傾斜角度に傾斜させるように構成される、ガントリ傾斜機構をさらに備える、請求項３４に記載の放射線治療装置。
40. 前記前後軸の方向に、前記リングガントリを平行移動させるように構成される、ガントリ平行移動機構をさらに備える、請求項３４に記載の放射線治療装置。