JP2019517880A - 陽子治療のためのロバストなブロードビーム最適化 - Google Patents
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- コンピュータと、
陽子治療計画演算を行うように、前記コンピュータによって読出し可能及び実行可能である命令を記憶している少なくとも1つの非一時的記憶媒体と、
を含み、
前記陽子治療計画演算は、
少なくとも到達距離補償体形状を規定するパラメータを有する陽子治療計画に従って、ボリュームに対して陽子治療を行うことによって、前記ボリュームに照射されるノミナル線量分布を計算する計算演算と、
調整演算によって調整される前記パラメータを有する前記陽子治療計画に従って、エラーシナリオによって変更される前記ボリュームに対して陽子治療を行うことによって、前記エラーシナリオによって変更される前記ボリュームに照射されるように計算される摂動線量分布と、前記ノミナル線量分布との差を小さくするように、前記陽子治療計画の前記パラメータを調整する調整演算と、
前記調整演算によって調整された前記陽子治療計画の前記パラメータを有する前記陽子治療計画を記憶する記憶演算と、
を含む、陽子治療計画デバイス。 - 前記陽子治療計画の前記パラメータは更に、到達距離モジュレータデバイスによって実現される到達距離バンドを規定する、請求項1に記載の陽子治療計画デバイス。
- 前記陽子治療計画演算は更に、
前記コンピュータの表示コンポーネント上に、前記調整演算によって調整された前記陽子治療計画に従って、前記ボリュームに対して陽子治療を行うことによって、前記ボリュームに照射されるように計算される前記摂動線量分布の視覚化を表示する演算を含む、請求項1又は2に記載の陽子治療計画デバイス。 - 前記陽子治療計画の前記パラメータは更に、陽子ビームアパーチャ横断面を規定する、請求項1乃至3の何れか一項に記載の陽子治療計画デバイス。
- 前記調整演算は、エラーシナリオの集合の各エラーシナリオに対して繰り返され、
前記記憶演算は、前記エラーシナリオの集合のすべてのエラーシナリオについて繰り返される前記調整演算によって調整された前記陽子治療計画の前記パラメータを有する前記陽子治療計画を記憶する、請求項1乃至4の何れか一項に記載の陽子治療計画デバイス。 - 前記陽子治療計画演算は更に、前記エラーシナリオの集合のうちの少なくとも2つの異なるエラーシナリオに対して前記調整演算を繰り返した後に、
前記少なくとも2つの異なるエラーシナリオのそれぞれについて繰り返された前記調整演算によって調整されたパラメータを用いて、前記少なくとも2つの異なるエラーシナリオの各エラーシナリオによって変更された前記ボリュームに照射されるように計算される各摂動線量分布と、前記ノミナル線量分布との差の合計を計算する演算を含み、
前記合計の各差は、対応する重み付け係数によって重み付けされる、請求項5に記載の陽子治療計画デバイス。 - 前記差の前記合計が閾値を上回る場合、前記調整演算は、前記少なくとも2つの異なるエラーシナリオの少なくとも一方のエラーシナリオについて繰り返される、請求項6に記載の陽子治療計画デバイス。
- 前記ノミナル線量分布と、各摂動線量分布との差は、1ボクセル当たり又は1領域当たりの差の総和として計算され、前記差に対応する前記重み付け係数は、前記1ボクセル当たり又は1領域当たりの差に適用され、ボクセル又は領域の位置の関数である、請求項6又は7に記載の陽子治療計画デバイス。
- 前記エラーシナリオの集合は、複数の平行移動エラーシナリオを含み、各平行移動エラーシナリオによって変更される前記ボリュームは、前記平行移動エラーシナリオによって共に規定される方向及び距離だけ移動する、請求項5乃至8の何れか一項に記載の陽子治療計画デバイス。
- 前記エラーシナリオの集合は、特徴ボリュームエラーシナリオを含み、前記特徴ボリュームエラーシナリオによって変更される前記ボリュームは、前記特徴ボリュームエラーシナリオによって規定される量だけ変更された前記ボリューム内に少なくとも部分的にある臓器、腫瘍又は病変を含む特徴のボリュームを有する、請求項5乃至9の何れか一項に記載の陽子治療計画デバイス。
- 前記エラーシナリオの集合は、臓器移動エラーシナリオを含み、前記臓器移動エラーシナリオによって変更される前記ボリュームは、前記臓器移動エラーシナリオによって共に規定される方向及び距離だけ移動した、前記ボリューム内に少なくとも部分的にある臓器を有する、請求項5乃至10の何れか一項に記載の陽子治療計画デバイス。
- 前記陽子治療計画は、複数の陽子ビームを含み、前記陽子治療計画の前記パラメータは、少なくとも、各陽子ビームの到達距離補償体形状を規定する、請求項1乃至11の何れか一項に記載の陽子治療計画デバイス。
- 請求項1乃至12の何れか一項に記載の陽子治療計画デバイスと、
前記調整演算によって調整された前記陽子治療計画に従って、前記ボリュームに対して陽子治療を行う陽子ビームノズルと、
を含み、
前記陽子ビームノズルの構成は、前記陽子ビームノズルに取り付けられ、その形状が、前記到達距離補償体形状を規定する前記調整演算によって調整された前記パラメータに従って規定される到達距離補償体を少なくとも含む、陽子治療デバイス。 - コンピュータと、
陽子治療計画演算を行うように、前記コンピュータによって読出し可能及び実行可能である命令を記憶している少なくとも1つの非一時的記憶媒体と、
を含み、
前記陽子治療計画演算は、
到達距離モジュレータデバイスによって実現される到達距離バンドを少なくとも規定するパラメータを有する陽子治療計画を生成する演算と、
前記陽子治療計画に従って、患者のボリュームに対して陽子治療を行うことによって、前記患者の前記ボリュームに照射されるノミナル線量分布を計算する計算演算と、
前記患者の前記ボリューム内の計画ターゲットボリュームと計算された前記ノミナル線量分布の一致を向上させるように、前記到達距離バンドを規定する前記パラメータを調整する調整演算と、
を含む、陽子治療計画デバイス。 - 前記陽子治療計画の前記パラメータは更に、到達距離補償体の形状を規定するパラメータを含み、前記陽子治療計画演算は更に、
前記患者の前記ボリューム内の前記計画ターゲットボリュームとの計算された前記ノミナル線量分布の一致を向上させるために、前記到達距離補償体の前記形状を規定する前記パラメータを調整する演算を含む、請求項14に記載の陽子治療計画デバイス。 - 前記陽子治療計画演算は更に、
前記調整演算によって調整される前記パラメータを有する前記陽子治療計画に従って、エラーシナリオによって変更された前記ボリュームに対して陽子治療を行うことによって、前記エラーシナリオによって変更された前記ボリュームに照射されるように計算される摂動線量分布と、前記ノミナル線量分布との差を小さくするように、前記陽子治療計画の前記パラメータを調整する演算を含む、請求項14又は15に記載の陽子治療計画デバイス。 - 少なくとも到達距離補償体形状を規定するパラメータを有する陽子治療計画に従って、ボリュームに対して陽子治療を行うことによって、前記ボリュームに照射されるノミナル線量分布を計算するステップと、
エラーシナリオの集合の各エラーシナリオについて、前記陽子治療計画に従って、前記エラーシナリオによって変更された前記ボリュームに対して陽子治療を行うことによって、前記エラーシナリオによって変更された前記ボリュームに照射されるように計算される摂動線量分布と、前記ノミナル線量分布との差を計算するステップと、
計算された前記差の合計を低減するように、前記陽子治療計画の前記パラメータを調整するステップと、
前記調整するステップによって調整された前記陽子治療計画の前記パラメータを有する前記陽子治療計画を記憶するステップと、
を含む、陽子治療計画方法。 - 前記調整するステップは、
前記エラーシナリオによって変更された前記ボリュームに照射されるように計算される前記摂動線量分布と、前記ノミナル線量分布との前記差を小さくするように、前記エラーシナリオの集合の各エラーシナリオについて、前記陽子治療計画の前記パラメータを連続的に調整するステップと、
前記エラーシナリオの集合のすべてのエラーシナリオについて、前記連続的に調整するステップを行った後、計算された前記差の前記合計が合格基準を満たすことを検証するステップと、
を含み、
前記記憶するステップは、前記検証が成功した場合に行われる、請求項17に記載の陽子治療計画方法。 - 前記合計は、各差の対応する重みでの重み付けを含む、請求項17又は18に記載の陽子治療計画方法。
- 各差は、前記ノミナル線量分布と前記摂動線量分布との1ボクセル当たりの差の総和として計算され、各差に対応する前記重みは、前記1ボクセル当たりの差に適用され、また、ボクセル位置の関数である、請求項19に記載の陽子治療計画方法。
- 表示コンポーネント上に、前記調整するステップによって調整された前記陽子治療計画の前記パラメータを有する前記陽子治療計画に従って、前記ボリュームに対して陽子治療を行うことによって、前記ボリュームに照射されるように計算される前記摂動線量分布の視覚化を表示するステップを更に含み、
前記視覚化は、前記摂動線量分布の3次元レンダリング、及び、前記摂動線量分布を交差する2次元スライスの少なくとも一方を含む、請求項17乃至20の何れか一項に記載の陽子治療計画方法。
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