JP2021517059A - 線量誤差決定装置 - Google Patents
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Abstract
Description
−前記関心領域に関連するボクセルを有する身体ボリュームの現在の画像のボクセルに関連する線量値を示す線量計画データを提供するように構成される線量計画ユニットと、
−前記身体ボリュームの対応する特徴に関連する前記現在の画像におけるボクセル座標の空間誤差の量に対応する空間誤差量の値を示すユーザ入力を要求し、受信するように構成される入力ユニットと、
−線量誤差決定ユニットであって、
ように構成される線量誤差決定ユニットと、
−前記線量誤差量の前記それぞれの値を受信し、それを示す出力を提供するように構成される出力ユニットと
を有する。
提供される最大線量値及び最小線量値は、最悪の場合の線量誤差を推定するために、ユーザによって有利に使用され得る。
−前記関心領域に関するボクセルを有する前記身体ボリュームの現在の画像のボクセルに関する線量値を示す線量計画データを提供するステップと、
−前記身体ボリュームの対応する特徴に関する前記現在の画像内のボクセル座標の空間誤差の量に対応する空間誤差量の値を示すユーザ入力を要求し、受信するステップと、
−前記それぞれの関心領域の前記線量計画データ及び前記空間誤差量の値を使用して、前記それぞれの関心領域と比較して前記空間誤差量の値に対応する量だけ体積が拡大するそれぞれの修正される関心領域における前記線量値の変化率を示す線量変動データを生成するステップと、
−前記線量誤差量と前記決定される線量変動データとの正の相関を表す計算ルールを使用して、前記それぞれの関心領域に関する線量誤差量のそれぞれの値を決定し、提供するステップと、
−前記線量誤差量の前記それぞれの値を示す出力を提供するステップと
を有する。
における線量dとの間の差によって定量化することができる。
と
との差は、ボクセルiの空間誤差ベクトルである。
を決定するための手動編集を必要とし、又は同等に、誤差ベクトルを必要とする。しかしながら、臨床現場では、真のボクセル位置又は誤差ベクトルは利用できない。
の上限は、平均値定理を使用することによって確立することができる。詳しくは3 つの変数fを持ち、実数値を持つ関数、すなわち
であり、Dが
のサブセットである場合の平均値定理は、Dがオープンで接続されるセットであり、fがD上で連続的で差分化可能である場合、(xi,yi,zi)及び
を結合する線分Lのような
2つの点(xi,yi,zi)及び
の何れかに対して、
のような点
がある。ここで、
は(a,b,c)におけるfの勾配であり、「・」は二つのベクトルの間のスカラ積である。
が成り立つ。ここで、ROI_rはrを備えるROI体積を一様に拡大することによって得られる体積を表し、Dは線量グリッドである。ここで、不等式(5)の右辺は「上限」(UB)によって表される。
から位置(xi,yi,zi)まで)と記述できる空間誤差だけでなく、「真の」ROIの境界からの距離rまでの欠落又は余分なボクセルをもたらす空間誤差に対しても成り立つことが注意される。
特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが広く有利に使用されることができないことを示すものではない。
特許請求の範囲におけるいかなる参照符号も、範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
Claims (13)
- 線量計画に基づいて放射線治療を受ける一つ又はそれより多くの関心領域を有する身体ボリュームに対する放射線量誤差を予測するための線量誤差決定装置であって、前記線量誤差決定装置は、
−前記関心領域に関連するボクセルを有する前記身体ボリュームの現在の画像のボクセルに関連する線量値を示す線量計画データを提供するように構成される線量計画ユニットと、
−前記身体ボリュームの対応する特徴に関連する前記現在の画像におけるボクセル座標の空間誤差の量に対応する空間誤差量の値を示すユーザ入力を要求し、受信するように構成される入力ユニットと、
−線量誤差決定ユニットであって、
−前記それぞれの関心領域に対する前記線量計画データ及び前記空間誤差量の値を使用して、前記それぞれの関心領域と比較して前記空間誤差量の値に対応する量だけ体積が拡大されるそれぞれの修正される関心領域における前記線量値の変化率を示す線量変動データを生成し、
−線量誤差量と前記決定される線量変動データとの正の相関を表す計算ルールを使用して、前記それぞれの関心領域に関連する前記線量誤差量のそれぞれの値を決定し、提供する
ように構成される線量誤差決定ユニットと、
−前記線量誤差量の前記それぞれの値を受信し、それを示す出力を提供するように構成される出力ユニットと
を有する、線量誤差決定装置。 - 前記線量誤差決定ユニットは、前記修正される関心領域の各ボクセルに対して、前記所与のボクセルに関連する前記現在の線量値の局所変化率の量と前記空間誤差量の値との積を表す局所線量変動データを決定し、前記修正される関心領域内の前記積の最大量として前記関心領域に関連する前記線量変動データを決定するように構成される、請求項1に記載の線量誤差決定装置。
- 前記線量誤差決定ユニットは、前記線量計画データの中の最大線量値を識別し、前記識別される最大線量値が、前記修正される関心領域内の前記積の前記決定される最大値よりも量が小さいと決定するとき、前記それぞれの関心領域に関連する前記線量誤差量の前記それぞれの値として前記出力ユニットに前記識別される最大線量値を提供するようにさらに構成される、請求項2に記載の線量誤差決定装置。
- 前記線量誤差決定ユニットは、前記線量変動量として、各関心領域に関連する何れかのボクセルに対して前記空間誤差量によって与えられる距離内に位置されるボクセルに対応する線量値のうちの最大線量値及び最小線量値を決定するようにさらに構成される、請求項1に記載の線量誤差決定装置。
- −前記入力ユニットは、所与の関心領域に関連する前記線量誤差量の許容間隔を示す線量許容ユーザ入力を要求し、受信するようにさらに構成され、
−前記線量誤差決定ユニットは、
−前記許容間隔を受信し、
−さらに前記許容間隔を使用して、前記線量誤差量の前記決定される値と、前記所与の関心領域に関連する前記許容間隔との間の関係を決定する
ように構成され、
−前記出力ユニットは、前記決定される関係をさらに示すように前記出力を提供するように構成される、
請求項1に記載の線量誤差決定装置。 - 以前の測定値の統計母集団に基づいて前記空間誤差量に関連する統計値をそれぞれの関心領域に関連付ける統計母集団データを記憶する統計ユニットをさらに有し、
−前記入力ユニットは少なくとも1つの関心領域を示すユーザ入力を要求及び受信し、そのようなユーザ入力の受信に応答して、前記統計ユニットにアクセスし、前記ユーザ入力によって示される前記関心領域に対する前記空間誤差量に関連する前記統計値を確定し、その後、前記確定されるそれぞれの統計値を示す出力に関連して、前記空間誤差量の値を示すユーザ入力の前記要求を提供するように構成される、
請求項1に記載の線量誤差決定装置。 - −前記以前の線量計画に関連する線量目標量の所望の値を示す前記関心領域に対する線量目標データを受信するための線量目標入力インターフェース
を更に有し、
−前記線量誤差決定ユニットは、前記線量計画データ及び前記関心領域に対する前記線量誤差量の前記決定される値を使用して、前記線量目標量の予測値を示す前記関心領域に対する線量予測データを生成するように更に構成され、
−前記出力ユニットは、前記線量目標データ及び前記線量予測データをさらに示すものとして前記出力を提供するように構成される、
請求項1に記載の線量誤差決定装置。 - −前記入力ユニットを介して受信される選択命令に応答して、それの空間ボクセル座標に関してのみ前記関心領域を変換するための空間座標変換命令を定義する一つ又はそれより多くのそれぞれの不確定性モデルのセットの選択される1つに従って修正し、それによって、変換される関心領域の表現を提供することによって、一つ又はそれより多くの前記関心領域の所与の1つに関連する第2のインスタンスの関心領域データを生成するように構成されるROIモデリングユニット
を更に有し、
−前記線量誤差決定ユニットは、前記変換される関心領域に関連する前記線量誤差量の期待値を決定し、提供するように更に構成され、
−前記入力ユニットは、前記ROIモデリングユニットによって使用されるべき前記不確定性モデルを示すユーザ入力を要求し、受信するように更に構成される、
請求項1に記載の線量誤差決定装置。 - −前記出力ユニットは、前記線量誤差量の異なる所定の値の間隔に異なる色を割り当てる所定のカラーコードに従って、前記線量誤差量の前記受信される値にカラーコード値を関連付け、前記線量誤差量の前記それぞれの値に割り当てられる前記色を更に示すものとして前記出力を生成し、提供するように構成される、
請求項1に記載の線量誤差決定装置。 - −前記出力ユニットは、前記それぞれの関心領域の画像を表す2次元画像データを受信し、前記それぞれの関心領域の前記画像上にグラフィカルオーバレイの形で前記線量誤差量の出力を生成し、提供するようにさらに構成される、
請求項8に記載の線量誤差決定装置。 - −前記線量計画ユニットは、前記関心領域の代替線量計画に関連するそれぞれの線量計画データを各々有する複数の線量計画を提供するように構成され、
−前記線量誤差決定ユニットは、前記空間誤差量の前記受信される値に依存して、各線量計画に対してそれぞれの計画堅牢性値を示す計画堅牢性データを提供し、前記計画堅牢性値は、前記一つ又はそれより多くの関心領域に関連する前記線量誤差量の前記決定される値に基づいて所定のルールに従って決定され、
−前記出力ユニットは、前記計画堅牢性データを受信し、それを示す出力を提供するようにさらに構成される、
請求項1に記載の線量誤差決定装置。 - 線量計画に基づいて放射線治療を受ける一つ又はそれより多くの関心領域を有する身体ボリュームに対する放射線量誤差を予測するためのコンピュータ実装される線量誤差決定方法であって、前記線量誤差決定方法は、
−前記関心領域に関連するボクセルを有する前記身体ボリュームの現在の画像のボクセルに関連する線量値を示す線量計画データを提供するステップと、
−前記身体ボリュームの対応する特徴に関連する前記現在の画像内のボクセル座標の空間誤差の量に対応する空間誤差量の値を示すユーザ入力を要求し、受信するステップと、
−前記それぞれの関心領域に対する前記線量計画データ及び前記空間誤差量の値を使用して、前記それぞれの関心領域と比較して前記空間誤差量の値に対応する量だけ体積が拡大されるそれぞれの修正される関心領域における前記線量値の変化率を示す線量変動データを生成するステップと、
−前記線量誤差量と前記決定される線量変動データとの正の相関を表す計算ルールを使用して、前記それぞれの関心領域に関連する線量誤差量のそれぞれの値を決定し、提供するステップと、
−前記線量誤差量の前記それぞれの値を示す出力を提供するステップと
を有する、コンピュータ実装される線量誤差決定方法。 - 前記プログラムがコンピュータによって実行されるとき、前記コンピュータに、請求項12に記載の方法を実行させる命令を有するコンピュータプログラム。
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