JP2015518389A - 放射線の処置の治療を計画するための方法及びシステム - Google Patents
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Abstract
Description
2010年2月9日に出願された米国仮特許出願シリアル番号60/302,571への優先権を主張する、2011年1月14日に出願された及び米国を指定する“Apparatus,System and Method for Imaging and Treatment Using Optical Position Sensing”と題された、発明者R.Chan、G.Shechter、A.E.Desjardins、G.‘T Hooft、及びC.S.HallへのWO2011/098926、
2010年5月7日に出願された米国仮特許出願シリアル番号61/332,212への優先権を主張する、2011年3月29日に出願された及び米国を指定する“Motion Compensation and Patient Feedback in Medical Imaging Systems”と題された、発明者J.Wang、R.Chan、G.‘T Hooft、A.E.Desjardins、及びC.S.HallへのWO2011/138691、並びに、
2011年8月3日に出願された“Dynamic Constraining with Optical Shape Sensing”と題された、発明者R.Manzke、G.‘T Hooft、R.Chan、及びA.E.Desjardinsへの米国仮特許出願シリアル番号61/514,585、
に記載される。特許出願は、FOSSL追跡技術及び方法のそれらのそれぞれの開示についてそれらの三つの先行の出願を参照によってここに組み込む。
図2は、概略的に、光学的なセンシングシステム100との連結で使用されることがある光学的なフーリエ(Fourier)ドメイン反射率計システム200を図示すると共に、
図3は、概略的に、放射線送出の間におけるオンラインでの放射線線量測定のためのある数の異なるシンチレーティングクラッディングを組み込む光学的なワイヤーファイバーコア300を図示すると共に、
図4は、概略的に、図1の光学的なセンシングシステム100を組み込む放射線治療システム400を図示すると共に、
図5は、概略的に、構成可能な体積を有する光学的なセンサーデバイス502を図示すると共に、
図6Aは、概略的に、緩和された状態において構成可能な体積を有する、光学的なセンサーデバイス602を図示すると共に、
図6Bは、概略的に、ふくらませられた状態において構成可能な体積を備えた図6Aのデバイス602を図示すると共に、
図7は、概略的に、放射線治療の処置の間に光学的なセンシングシステムを使用するための方法のステップを図示する。
このように数個の実施形態を記載してきたが、発明は、今、以下のものであるように請求される。
前記放射線送出システムは、患者(433)内の指定されたターゲット領域(432)へ放射線を向けると共に提供するための可動な放射線源(431)を具備すると共に、
前記計画する方法は、
前記患者内の少なくとも一つのリスク領域内において又はそれの近接近において前記患者へと光学的なセンサーデバイス(102)を移植すること(761)、前記光学的なセンサーデバイスが基準の点に対する前記光学的なセンサーデバイスの配向を測定するように構成された少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線の線量を測定するように構成された少なくとも一つの放射線ファイバーコアを具備すること、
前記患者への放射線送出の間における前記光学的なセンサーデバイスに関する配向情報(765)を発生させるために前記少なくとも一つの配向ファイバーコアに光学的に呼びかけること(764)、及び、前記放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスの配向を見積もる(768)ために前記配向情報を使用すること、
前記放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスに関する放射線線量情報(767)を発生させるために前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアに光学的に呼びかけること(766)、及び、前記放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線線量を見積もる(770)ために前記放射線線量情報を使用すること、並びに、
前記放射線送出の間に見積もられた配向及び見積もられた放射線線量を監視すること
を具備する、方法。
前記光学的な呼びかけのステップは、光学的なフーリエ周波数ドメイン反射率計(200)を使用することで行われる、方法。
前記光学的なセンサーデバイス(102)は、前記少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアを支持する基体(106)を具備する、方法。
前記基体(106)は、バルーン(606)を具備する、方法。
前記光学的なセンサーデバイス(102)は、構成可能な体積を具備する、方法。
前記少なくとも一つの配向ファイバーコアは、ブラッグ回折格子のアレイ及びレイリー散乱構造の少なくとも一つを具備する、方法。
前記放射線ファイバーコア(300)は、可視光へと入射する放射線を変換するための少なくとも一つのクラッディング(322)を具備する、方法。
前記光学的なセンサーデバイス(102)は、前記デバイスの長さ対して比較的小さいものである断面を有する腔内可撓体を具備すると共に、前記配向ファイバーコアは、腔内の構造の配向に関する情報を収集するように構成される、方法。
前記見積もられた配向及び前記見積もられた放射線線量の監視に基づいて更新された放射線送出計画を形成するために初期の放射線送出計画を変更することをさらに具備する、方法。
前記患者(433)は、前立腺癌について処置されるものであると共に、
前記少なくとも一つのリスク領域は、直腸の組織を具備すると共に、
前記光学的なセンサーデバイスは、前記放射線送出の間に前記患者の直腸内に移植される直腸のバルーンを具備する、
方法。
前記計画するシステムは、
前記患者内の少なくとも一つのリスク領域内に又はそれの近接近に移植されるための並びに基準の点に対する前記光学的なセンサーデバイスの配向を測定するように構成された少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線の線量を測定するように構成された少なくとも一つの放射線ファイバーコアを具備する光学的なセンサーデバイス(102)、
前記患者への放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスに関する配向情報(765)を発生させるために前記少なくとも一つの配向ファイバーコアに光学的に呼びかける(764)と共に、前記放射線送出の間における光学的なセンサーデバイスに関する放射線線量情報(767)を発生させるために前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアに光学的に呼びかける(766)ための光学的な呼びかけのコンソール(101)、
前記放射線送出の間に前配向情報に基づいて前記光学的なセンサーデバイスの配向を見積もるための配向再構築器(103)、
前記放射線送出の間に前記放射線情報に基づいて前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線線量を見積もるための放射線線量計算機(104)、並びに、
前記放射線送出の間に見積もられた配向及び見積もられた放射線線量を監視するためのプロセッサー(435)
を具備する、システム。
前記光学的な呼びかけのコンソール(101)は、光学的なフーリエ周波数ドメイン反射率計(200)を具備する、システム。
前記光学的なセンサーデバイス(102)は、前記少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアを支持する基体(106)を具備する、システム。
前記基体(106)は、バルーン(606)を具備する、システム。
前記光学的なセンサーデバイス(102)は、構成可能な体積を具備する、システム。
前記少なくとも一つの配向ファイバーコアは、ブラッグ回折格子のアレイ及びレイリー散乱構造の少なくとも一つを具備する、システム。
前記放射線ファイバーコア(300)は、可視光へと入射する放射線を変換するための少なくとも一つのクラッディング(322)を具備する、システム。
前記光学的なセンサーデバイス(102)は、前記デバイスの長さ対して比較的小さいものである断面を有する腔内可撓体を具備すると共に、前記配向ファイバーコアは、腔内の構造の配向に関する情報を収集するように構成される、システム。
前記プロセッサー(435)は、前記見積もられた配向及び前記見積もられた放射線線量の監視に基づいて更新された放射線送出計画を形成するために初期の放射線送出計画を変更するようにさらに構成される、システム。
前記光学的なセンサーデバイス(102)は、さらに、前記放射線送出の間における前記患者の直腸への挿入のための直腸のバルーンを具備する、システム。
前記光学的な呼びかけのコンソール(101)は、波長の関数として各々のファイバーコアについての反射の振幅及び位相の両方の測定の表示をする反射スペクトルデータを発生させる、システム。
前記配向再構築器(103)は、前記少なくとも一つの配向ファイバーコアに沿った複数の位置についての局所的なひずみのデータを発生させるために並びに前記配向ファイバーコアに沿った各々の局所的なひずみの関数として局所的な曲率の及びねじれ角のデータを発生させるために並びに各々の局所的な曲率及びねじれ角の関数として前記配向ファイバーコアの三次元の形状を再構築するために前記配向情報を使用する、システム。
患者内の少なくとも一つのリスク領域内に又はそれの近接近に移植されるための並びに基準の点に対する前記光学的なセンサーデバイスの配向を測定するように構成された少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線の線量を測定するように構成された少なくとも一つの放射線ファイバーコアを具備する光学的なセンサーデバイス(102)、
前記患者への放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスに関する配向情報(765)を発生させるために前記少なくとも一つの配向ファイバーコアに光学的に呼びかける(764)と共に、前記放射線送出の間における光学的なセンサーデバイスに関する放射線線量情報(767)を発生させるために前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアに光学的に呼びかける(766)ための光学的な呼びかけのコンソール(101)、
前記放射線送出の間に前配向情報に基づいて前記光学的なセンサーデバイスの配向を見積もるための配向再構築器(103)、
前記放射線送出の間に前記放射線情報に基づいて前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線線量を見積もるための放射線線量計算機(104)、並びに、
前記放射線送出の間に見積もられた配向及び見積もられた放射線線量を監視するためのプロセッサー(435)
を具備する、光学的なセンシングシステム。
Claims (23)
- 放射線送出システムの動作を計画する方法において、
前記放射線送出システムは、患者内の指定されたターゲット領域へ放射線を向けると共に提供するための可動な放射線源を具備すると共に、
前記計画する方法は、
前記患者内の少なくとも一つのリスク領域内において又はそれの近接近において前記患者へと光学的なセンサーデバイスを移植すること、前記光学的なセンサーデバイスが基準の点に対する前記光学的なセンサーデバイスの配向を測定するように構成された少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線の線量を測定するように構成された少なくとも一つの放射線ファイバーコアを具備すること、
前記患者への放射線送出の間における前記光学的なセンサーデバイスに関する配向情報を発生させるために前記少なくとも一つの配向ファイバーコアに光学的に呼びかけること、及び、前記放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスの配向を見積もるために前記配向情報を使用すること、
前記放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスに関する放射線線量情報を発生させるために前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアに光学的に呼びかけること、及び、前記放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線線量を見積もるために前記放射線線量情報を使用すること、並びに、
前記放射線送出の間に見積もられた配向及び見積もられた放射線線量を監視すること
を具備する、方法。 - 請求項1の方法において、
前記光学的な呼びかけのステップは、光学的なフーリエ周波数ドメイン反射率計を使用することで行われる、方法。 - 請求項1の方法において、
前記光学的なセンサーデバイスは、前記少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアを支持する基体を具備する、方法。 - 請求項3の方法において、
前記基体は、バルーンを具備する、方法。 - 請求項3の方法において、
前記光学的なセンサーデバイスは、構成可能な体積を具備する、方法。 - 請求項1の方法において、
前記少なくとも一つの配向ファイバーコアは、ブラッグ回折格子のアレイ及びレイリー散乱構造の少なくとも一つを具備する、方法。 - 請求項1の方法において、
前記放射線ファイバーコアは、可視光へと入射する放射線を変換するための少なくとも一つのクラッディングを具備する、方法。 - 請求項1の方法において、
前記光学的なセンサーデバイスは、前記デバイスの長さ対して比較的小さいものである断面を有する腔内可撓体を具備すると共に、前記配向ファイバーコアは、腔内の構造の配向に関する情報を収集するように構成される、方法。 - 請求項1の方法において、
前記見積もられた配向及び前記見積もられた放射線線量の監視に基づいて更新された放射線送出計画を形成するために初期の放射線送出計画を変更することをさらに具備する、方法。 - 請求項1の方法において、
前記患者は、前立腺癌について処置されるものであると共に、
前記少なくとも一つのリスク領域は、直腸の組織を具備すると共に、
前記光学的なセンサーデバイスは、前記放射線送出の間に前記患者の直腸内に移植される直腸のバルーンを具備する、
方法。 - 患者内の指定されたターゲット領域へ放射線を向けると共に提供するための可動な放射線源を具備する放射線送出システムによって実施されるための放射線送出計画を発生させることにおける使用のための放射線治療を計画するシステムであって、
前記計画するシステムは、
前記患者内の少なくとも一つのリスク領域内に又はそれの近接近に移植されるための並びに基準の点に対する前記光学的なセンサーデバイスの配向を測定するように構成された少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線の線量を測定するように構成された少なくとも一つの放射線ファイバーコアを具備する光学的なセンサーデバイス、
前記患者への放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスに関する配向情報を発生させるために前記少なくとも一つの配向ファイバーコアに光学的に呼びかけると共に、前記放射線送出の間における光学的なセンサーデバイスに関する放射線線量情報を発生させるために前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアに光学的に呼びかけるための光学的な呼びかけのコンソール、
前記放射線送出の間に前配向情報に基づいて前記光学的なセンサーデバイスの配向を見積もるための配向再構築器、
前記放射線送出の間に前記放射線情報に基づいて前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線線量を見積もるための放射線線量計算機、並びに、
前記放射線送出の間に見積もられた配向及び見積もられた放射線線量を監視するためのプロセッサー
を具備する、システム。 - 請求項11のシステムにおいて、
前記光学的な呼びかけのコンソールは、光学的なフーリエ周波数ドメイン反射率計を具備する、システム。 - 請求項11のシステムにおいて、
前記光学的なセンサーデバイスは、前記少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアを支持する基体を具備する、システム。 - 請求項13のシステムにおいて、
前記基体は、バルーンを具備する、システム。 - 請求項13のシステムにおいて、
前記光学的なセンサーデバイスは、構成可能な体積を具備する、システム。 - 請求項11のシステムにおいて、
前記少なくとも一つの配向ファイバーコアは、ブラッグ回折格子のアレイ及びレイリー散乱構造の少なくとも一つを具備する、システム。 - 請求項11のシステムにおいて、
前記放射線ファイバーコアは、可視光へと入射する放射線を変換するための少なくとも一つのクラッディングを具備する、システム。 - 請求項11のシステムにおいて、
前記光学的なセンサーデバイスは、前記デバイスの長さ対して比較的小さいものである断面を有する腔内可撓体を具備すると共に、前記配向ファイバーコアは、腔内の構造の配向に関する情報を収集するように構成される、システム。 - 請求項11のシステムにおいて、
前記プロセッサーは、前記見積もられた配向及び前記見積もられた放射線線量の監視に基づいて更新された放射線送出計画を形成するために初期の放射線送出計画を変更するようにさらに構成される、システム。 - 請求項11のシステムにおいて、
前記光学的なセンサーデバイスは、さらに、前記放射線送出の間における前記患者の直腸への挿入のための直腸のバルーンを具備する、システム。 - 請求項11のシステムにおいて、
前記光学的な呼びかけのコンソールは、波長の関数として各々のファイバーコアについての反射の振幅及び位相の両方の測定の表示をする反射スペクトルデータを発生させる、システム。 - 請求項11のシステムにおいて、
前記配向再構築器は、前記少なくとも一つの配向ファイバーコアに沿った複数の位置についての局所的なひずみのデータを発生させるために並びに前記配向ファイバーコアに沿った各々の局所的なひずみの関数として局所的な曲率の及びねじれ角のデータを発生させるために並びに各々の局所的な曲率及びねじれ角の関数として前記配向ファイバーコアの三次元の形状を再構築するために前記配向情報を使用する、システム。 - 光学的なセンシングシステムであって、
患者内の少なくとも一つのリスク領域内に又はそれの近接近に移植されるための並びに基準の点に対する前記光学的なセンサーデバイスの配向を測定するように構成された少なくとも一つの配向ファイバーコア及び前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線の線量を測定するように構成された少なくとも一つの放射線ファイバーコアを具備する光学的なセンサーデバイス、
前記患者への放射線送出の間に前記光学的なセンサーデバイスに関する配向情報を発生させるために前記少なくとも一つの配向ファイバーコアに光学的に呼びかけると共に、前記放射線送出の間における光学的なセンサーデバイスに関する放射線線量情報を発生させるために前記少なくとも一つの放射線ファイバーコアに光学的に呼びかけるための光学的な呼びかけのコンソール、
前記放射線送出の間に前配向情報に基づいて前記光学的なセンサーデバイスの配向を見積もるための配向再構築器、
前記放射線送出の間に前記放射線情報に基づいて前記光学的なセンサーデバイスによって受け取られた放射線線量を見積もるための放射線線量計算機、並びに、
前記放射線送出の間に見積もられた配向及び見積もられた放射線線量を監視するためのプロセッサー
を具備する、光学的なセンシングシステム。
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