JP2020522337A - 放射療法処置のための処置計画生成 - Google Patents
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Abstract
Description
近接照射療法システムでは、標的構造は、一つまたは複数の放射線源によって照射され、該放射線源は、標的構造の近傍の処置領域に一時的に配置される(以下では、複数の放射線源が使用されるとする)。処置は、一度にまたは複数の部分に分けて(すなわち、放射線源は数回、処置領域内に配置される)施すことができる。
外部ビーム放射療法システムは、処置ゾーン21内に電離放射線を放出するように動作させることができる放射線源20を有する。処置領域21には患者の身体が、患者テーブルのような好適な支持体(図示せず)上に位置される。関連する身体領域に関する放射線源20の相対的な位置および配向は、位置および配向のある範囲にわたって変化させることができる。この目的のために、放射線源20は、異なるビーム方向で放射を送達するために、放射線源201が、360°以下であってもよいある角度範囲内で処置ゾーン21のまわりで回転させることができるように、回転可能なガントリー22上に取り付けられてもよい。さらに、ガントリー22および/または患者支持体は、ガントリー22の回転軸に平行な方向および/または垂直な方向に移動可能であってもよい。これにより、標的構造が放射アイソセンター内に配置されるよう、患者と放射アイソセンターとの間の、ある相対位置を設定することが可能である。さらに、支持体をガントリー22の回転軸に垂直な軸のまわりに回転させることも可能でありうる。
処置計画の生成は、一般に、それぞれの放射療法システムにおいて利用可能な個々に制御可能な放射成分によって提供される放射の量が最適化されるような仕方で実行される。最適化は、十分な放射線量が標的構造に送達され、OARに送達される放射線量が事前に定義された閾値より下に維持されるように行なわれる。この目的のために、放射療法システムの計画ユニット4、25は、個々に制御可能な放射成分によって提供される放射の量を定量化するパラメータの値を決定する最適化手順を実行し、これらのパラメータ値に基づいて処置計画を生成する。
C(τ)≧0またはC(τ)=0
が満たされることを保証してもよい。
Claims (13)
- 患者の身体の領域内の標的構造の放射療法処置を計画するためのシステムであって、前記領域に送達される放射は、処置計画に基づいて個々に制御可能な複数の放射寄与を含み、当該システムは:
・前記放射成分によって与えられる放射の量を定量化するパラメータの値に従って生成された、患者の身体の前記領域において第一の線量分布を与える第一の処置計画を取得し、
・前記第一の線量分布に従って前記領域の少なくとも一つの体積要素に送達される放射線量を変化させる命令を取得し、
・前記放射成分の少なくともいくつかについて、前記命令に基づき、かつ、その放射成分の、前記少なくとも一つの体積要素に送達される放射線量への寄与に基づいて、その放射成分によって与えられる放射の量を定量化する前記パラメータ値の変化を直接計算し、
・前記放射成分によって与えられる放射の量を定量化する前記パラメータ値の決定された変化に基づいて、更新されたパラメータ値を計算し、
・前記更新されたパラメータ値に基づいて第二の処置計画を決定するよう計画ユニットを有しており、
前記放射成分によって与えられる放射の量の変化を定量化するパラメータ値は、上限および/または下限閾値に束縛され、前記計画ユニットは、パラメータ値が上限または下限閾値に達するまで、または更新されたパラメータ値に基づいて生成される処置計画から帰結する線量分布が前記少なくとも一つの体積要素の前記変化した線量を含むまで、決定された変化をパラメータ値に逐次反復的に加算することによって、前記更新されたパラメータ値を計算するよう構成されている、
システム。 - 前記少なくとも一つの体積要素に送達される放射線量に対する前記放射成分の寄与は、局所性パラメータに基づいて、かつ寄与自体に基づいて、前記放射成分によって与えられる放射の量を定量化するパラメータ値の変化を決定するために適応される、請求項1記載のシステム。
- 前記放射成分のそれぞれは、患者体内の複数の放射線源のうちの一つによって、滞留時間の間に放出される放射に対応し、一つの放射線源によって与えられる放射の量を定量化する前記パラメータは、関連する滞留時間に対応する、請求項1記載のシステム。
- 前記放射成分のそれぞれは、患者の身体の外部の放射線源によって発生される放射ビームの要素に対応し、放射ビームの一つの要素によって与えられる放射の量を定量化する前記パラメータは、関連するフルエンスに対応する、請求項1記載のシステム。
- 前記計画ユニットは、患者の身体の領域の個々の体積要素に対する前記放射成分の寄与を定量化する影響行列に基づいて、前記放射成分によって与えられる放射の量を定量化する前記パラメータ値の変化を決定するよう構成されている、請求項1記載のシステム。
- 前記計画ユニットは、i番目の放射成分によって与えられる放射の量を定量化するパラメータ値の変化を
- Δτiは、i番目の放射線源の滞留時間の変化、または放射ビームのi番目の要素のフルエンスの変化を表わす、請求項6記載のシステム。
- 前記計画ユニットが、前記第一の線量分布において、最高の放射線量および/または最低の放射線量を吸収する少なくとも一つの体積要素を識別し、前記少なくとも一つの体積要素に送達される放射線量を変化させるための、前記放射成分によって提供される放射の量を定量化するパラメータの変化を決定するよう構成されている、請求項1記載のシステム。
- 前記計画ユニットは、前記第二の処置計画に対応する線量分布についてのグローバルな線量制約条件を受領し、前記第一の線量分布に従って少なくとも一つの体積要素に送達される放射線量の変化が前記グローバルな線量制約条件の充足につながるよう該少なくとも一つの体積要素を同定し、同定された少なくとも一つの体積要素に送達される放射線量を変化させる命令を生成するよう構成されている、請求項1記載のシステム。
- 前記患者の前記領域のある体積の所与の割合部分は、前記第一の線量分布に従って第一の放射線量を吸収し、前記グローバルな線量制約条件は、その割合部分に送達される放射線量が指定された第二の線量値よりも大きいことを要求し、前記計画ユニットは、前記第一および第二の放射線量の間の放射を吸収する少なくとも一つの体積要素を識別し、前記少なくとも一つの体積要素に送達される放射を変更する命令を生成するよう構成されている、請求項10記載のシステム。
- 患者の身体の領域内の標的構造の放射療法処置を計画するための方法であって、前記領域に送達される放射は、処置計画に基づいて個々に制御可能な複数の放射寄与を含み、当該方法は:
・前記放射成分によって与えられる放射の量を定量化するパラメータの値に従って生成された、患者の身体の前記領域において第一の線量分布を与える第一の処置計画を取得し、
・前記第一の線量分布に従って前記領域の少なくとも一つの体積要素に送達される放射線量を変化させる命令を取得し、
・前記放射成分の少なくともいくつかについて、その放射成分の、前記少なくとも一つの体積要素に送達される放射線量への寄与に基づいて、その放射成分によって与えられる放射の量を定量化する前記パラメータ値の変化を直接計算し、
・前記放射成分によって与えられる放射の量を定量化する前記パラメータ値の決定された変化に基づいて、更新されたパラメータ値を計算し、
・前記更新されたパラメータ値に基づいて第二の処置計画を決定することを含み、
前記放射成分によって与えられる放射の量の変化を定量化するパラメータ値は、上限および/または下限閾値に束縛され、前記更新されたパラメータ値は、パラメータ値が上限または下限閾値に達するまで、または更新されたパラメータ値に基づいて生成される処置計画から帰結する線量分布が前記少なくとも一つの体積要素の前記変化した線量を含むまで、決定された変化をパラメータ値に逐次反復的に加算することによって、計算される、
方法。 - プログラム・コードを有するコンピュータ・プログラムであって、該プログラム・コードは、コンピュータ装置において該プログラム・コードが実行されるときに、請求項12記載の方法を実行するようコンピュータ装置に命令するためのものである、コンピュータ・プログラム。
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