JP2024053037A - 放射性核種および外部ビーム放射線療法の共同最適化 - Google Patents
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Abstract
【課題】放射性核種および外部ビーム放射線療法の共同最適化の提供。【解決手段】本明細書に開示されるのは、内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）および外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）の両方を使用して１つ以上の標的領域を照射するための、放射線療法治療計画の最適化のための方法である。ＩＴＲＳは、標的化骨格および放射性核種を有する注射可能な化合物であり、この注射可能な化合物と同じ標的化骨格を有する画像化化合物を使用して取得された画像を使用して、注射可能なＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量を計算することができ、かつまた生物学的誘導放射線療法（ＢＧＲＴ）システムを使用して放射線を送達するための、発射フィルタを計算することもできる。以前の治療セッションから取得された画像データを使用して、ＩＴＲＳおよび／またはＥＴＲＳによって提供される線量を将来の治療セッション用に適応させることができる。【選択図】なし
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０２０年１月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／９６６，９９７号に対する優先権を主張するものであり、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２０年１月２８日に出願された米国仮特許出願第６２／９６６，９９７号に対する優先権を主張するものであり、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
高エネルギー光子または粒子源などの外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）によって提供される放射線は、腫瘍（例えば、病変）に所定の線量の放射線を送達することができ得る。例えば、１つ以上の治療用放射線源を備えた外部ビーム放射線療法（ＥＢＲＴ）は、治療前の画像に基づいて、体内の固形腫瘍を正確に標的にすることができる。多くの種類のがんの広がりを制御するのを助けるために、非常に均一な線量を固形腫瘍に送達することができる。残念ながら、多くのがんは治療前の画像では目に見えないため、ＥＢＲＴは、広く播種された（例えば、転移性の）かつ／または顕微鏡的疾患の、完全な治療法を提供することができない可能性がある。ＥＢＲＴは目に見える固形腫瘍に有効である可能性があるが、患者に注射または埋め込まれる放射性化合物などの、内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）によって提供される放射線は、びまん性もしくは広く播種された疾患、ならびに／または微小転移性および／もしくは顕微鏡的疾患、ならびに固形腫瘍に対処することができ得る。
内部治療用放射線源（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｔｈｅｒａｐｅｕｔｉｃ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｓｏｕｒｃｅ、ＩＴＲＳ）によって提供される放射線療法の一例に、内部放射性核種療法がある。内部放射性核種療法（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒａｄｉｏｎｕｃｌｉｄｅ ｔｈｅｒａｐｙ、ＩＲＴ）は典型的に、放射性核種および／または放射性医薬化合物を患者に注射することを含み、その結果、放射性核種および／または放射性医薬化合物が患者の体全体に全身送達される。放射性核種は放射性同位元素であり、一部の放射性核種は腫瘍細胞を直接標的とする。放射性医薬化合物は、がん細胞に選択的に結合する担体分子（例えば、標的化骨格）に付着した放射性核種を含み得る。放射性医薬化合物は、腫瘍およびその周囲の細胞に蓄積する可能性があり、微小腫瘍にも付着する可能性がある。放射性医薬品の蓄積部位での同位体の放射性崩壊は、がん細胞を直接破壊する可能性のある局所領域、クロスファイア効果によって隣接する腫瘍細胞、または腫瘍を支持する周囲の細胞のイオン化を引き起こす。ただし、健康な組織で放射性核種および／または放射性医薬品を非特異的に取り込むことは、特に放射性医薬品が、骨髄、膀胱、肝臓、腎臓、脾臓、唾液腺、および涙腺などの臓器に蓄積する場合、患者に有毒である可能性がある。この毒性により、放射性核種および／または放射性医薬品の最大注射可能線量は制限され、したがってＩＲＴの有効性が制限される可能性がある。これに加えて、より大きい腫瘍の場合、ＩＲＴ線量分布は不均一になる傾向があり、すなわち、より大きい腫瘍の場合、線量は腫瘍の中心により多く集中する傾向があるが、腫瘍の外側の境界に向かって急速に減少する。例えば、放射性核種Ｌｕ－１７７の水中での最大ベータ範囲は約１．５ｍｍである。１ｃｍを超える腫瘍の場合、放射線量は腫瘍の中心で著しくピークに達するが、腫瘍の端に向かって急速に低下する。腫瘍の縁／境界領域に十分な線量が送達されない場合、これらの境界細胞は生き残ることができ、がんが再発するおそれがある。
いくつかの放射線療法法は、ＩＲＴおよびＥＲＴの両方のモダリティを組み合わせている。これらの方法では、各モダリティは個別に最適化されてから合計される。いくつかの方法は、所望の線量分布を達成するために、線形スケーリング係数を適用する場合がある。ただし、ＩＲＴおよびＥＲＴのモダリティの線量は単純に合計されるため、結果として得られる累積線量分布は依然として不均一である。したがって、マルチモーダル放射線療法の改善された方法が望ましい。
本明細書に開示されるのは、内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）によって提供される放射線量および外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）によって提供される放射線量の両方を共同で最適化する、共同放射線療法治療計画を作成するためのシステムおよび方法である。
内部および外部の共同放射線療法治療計画を作成するための方法の一変形例は、内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することと、外部治療用放射線（ＥＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することと、ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／またはＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整して、患者の標的領域への所定の線量要件を満たす累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）を達成することと、ＤＩＴＲＳ＋ＤＥＴＲＳ＝Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅとなるように、ＩＴＲＳ（ＤＩＴＲＳ）を使用して送達される放射線量および／またはＥＴＲＳ（ＤＥＴＲＳ）を使用して送達される放射線量を指定することと、を含み得る。Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅは、生物学的等価線量（ＢＥＤ）であり得る。ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算するには、患者の機能的画像データを使用することができ、これには任意選択で解剖学的データが含まれ得る。機能的画像データは、ＰＥＴ画像データを含み得る。ＰＥＴ画像データは、以前の治療セッション中に取得され得る。いくつかの変形例では、機能的画像データは、ＮａＦ－１８、Ｆ－１８、Ｇａ－６８、Ｃｕ－６４、Ｚｒ－８９、Ｉ－１２４、Ｓｃ－４４、Ｔｂ－１５２、Ｙ－８６、Ｔｃ－９９ｍ、Ｉｎ－１１１、Ｔｂ－１５５、Ｉ－１２３、Ｃｕ－６７、Ｓｒ－８９、Ｙ－９０、Ｉ－１３１、Ｔｂ－１６１、Ｌｕ－１７７、Ｂｉ－２１２、Ｂｉ－２１３、Ａｔ－２１１、Ａｃ－２２５、Ｔｈ－２２７、Ｒａ－２２３、Ｐｂ－２１２、およびＴｂ－１４９からなる群から選択される放射性核種などの、放射性核種を含む化合物を使用して取得された画像データを含み得る。ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することは、ある量のＩＴＲＳ（ｑ）を患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算することを含み得、ここで、Ｄ０＿ＩＴＲＳ＝Ｒｑである。ＩＴＲＳは、標的化骨格および放射性核種を含む化合物であり得、線量マッピングマトリックス（Ｒ）は、ＩＴＲＳ標的化骨格を含む画像診断化合物を使用して取得された機能的画像データを使用して計算され得る。代替的または追加的に、ＩＴＲＳは、標的化骨格および放射性核種を含む化合物であり得、線量マッピングマトリックス（Ｒ）は、ＩＴＲＳ放射性核種を含む画像診断化合物を使用して取得された機能的画像データを使用して計算され得る。放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の計算は、モンテカルロ線量計算方法、ボクセルベースのＳ値カーネル、および／または線量ボリュームカーネルを使用する畳み込みを使用し得る。ＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算するには、患者の機能的画像データを使用することができ、これには任意選択で解剖学的画像データが含まれ得る。機能的画像データは、ＰＥＴ画像データを含み得る。
いくつかの変形例では、ＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することは、解剖学的画像データを使用し得る。ＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することは、放射線フルエンス（ｘ）を患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＥＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ａ）を計算することを含み得、ここで、Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ａｘである。ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することは、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物を使用して取得された機能的画像データの第１のセットを使用し得、ＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することは、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を含む第２の化合物を使用して取得された機能的画像データの第２のセットを使用し得る。第１の標的化骨格および第２の標的化骨格は、同じであり得、かつ／または第１の放射性核種および第２の放射性核種は、同じであり得る。ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することは、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物を使用して取得された機能的画像データの第１のセットを使用し得、ＩＴＲＳは、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を含む第２の化合物であり得る。第１の標的化骨格および第２の標的化骨格は、同じであり得、かつ／または第１の放射性核種および第２の放射性核種は、同じであり得る。
いくつかの変形例では、ＩＴＲＳは、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物であり得、ＥＴＲＳは、患者の周りを移動可能な高エネルギー放射線源を含む放射線療法システムであり得る。放射線療法システムは、複数のＰＥＴ検出器を備え得、かつこのＰＥＴ検出器によって取得された陽電子消滅放出データに基づいて、患者に治療用放射線を適用するように構成され得る。いくつかの方法は、患者にＰＥＴトレーサを注射することを含み得、ＰＥＴトレーサは、ＩＴＲＳの第１の標的化骨格と同じである第２の標的化骨格を含み得る。
ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／またはＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することは、ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）の異なる値を反復することと組み合わせて、ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の異なる値を反復して１つ以上の線量制約を満たすことを含み得る。１つ以上の線量制約は、１つ以上のコスト関数を含み得、本方法は、ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の異なる値および／またはＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）の異なる値を反復して、１つ以上のコスト関数を満たす累積線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）に収束させることを含み得る。いくつかの変形例では、共同最適化のための方法は、ある量のＩＴＲＳ（ｑ）を患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算することによって、ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することであって、式中、Ｄ０＿ＩＴＲＳ＝Ｒｑである、計算することと、放射線フルエンス（ｘ）を患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＥＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ａ）を計算することによって、ＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することであって、式中、Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ａｘであり、かつＤｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ａｘ＋Ｒｑである、計算することと、１つ以上のコスト関数が、Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ａｘ＋Ｒｑに対して満たされるようにｘおよびｑについて解くことによって、ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／またはＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することと、を含み得る。１つ以上のコスト関数は、放射線フルエンス（ｘ）に関するコスト関数Ｃ（ｘ）、および／またはＩＴＲＳ量（ｑ）に関するコスト関数Ｃ（ｑ）、および／またはＤ０＿ＥＴＲＳに関するコスト関数Ｃ（Ａｘ）、および／またはＤ０＿ＩＴＲＳに関するコスト関数Ｃ（Ｒｑ）、および／またはコスト関数Ｃ（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）を含み得る。例えば、１つ以上のコスト関数が、各コスト関数に対する重み係数とともに、累積コスト関数を含んでもよい。
１つ以上のコスト関数のいずれか１つは、非標的領域への放射線毒性に関するコスト関数を含み得る。各コスト関数の重み係数は、他のコスト関数に対するそのコスト関数の優先順位を表し得る。例えば、コスト関数に対する少なくとも１つの重み係数が最高の優先順位に割り当てられ得、かつ最高の重み係数を有し得、優先順位がより低いコスト関数は、各々、最高の重み係数よりも低い許容可能な重み係数の範囲を有し得る。
いくつかの変形例では、ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／またはＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することは、ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）に基づいてＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することを含み得る。ＩＴＲＳを使用して送達可能な放射線量放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／またはＥＴＲＳを使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することは、ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）に基づいてＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を調整することを含み得る。放射線療法治療計画は、ＩＴＲＳを使用する第１の数の治療セッションおよびＥＴＲＳを使用する第２の数の治療セッションをさらに指定し得る。ＩＴＲＳは、標的化骨格および放射性核種を有する注射可能な化合物を含み得、放射線療法治療計画は、第１の数の治療セッションの各々で注射される注射可能な化合物の量をさらに指定し得る。代替的または追加的に、ＩＴＲＳは、放射性部分とその放射性部分の上に配設されたハウジングとを含む、埋め込み型放射線源を備え得、放射線療法治療計画は、放射性部分の放射能レベルをさらに指定し得る。埋め込み型放射線源は放射性シードを含み得、放射線療法治療計画は、埋め込まれるシードの数をさらに指定し得、シードの場所は患者の標的領域にある。代替的または追加的に、埋め込み型放射線源は、放射性チューブまたはワイヤを含み得、放射線療法治療計画は、チューブもしくはワイヤの埋め込み場所、チューブもしくはワイヤの数、埋め込み時間、および／またはチューブもしくはワイヤの放射性レベルをさらに指定し得る。いくつかの変形例では、ＥＴＲＳを使用して送達される放射線量（ＤＥＴＲＳ）は、送達フルエンスマップによって表され得る。例えば、本方法は、送達フルエンスマップに基づいて、外部治療用放射線源と外部治療用放射線源のマルチリーフコリメータについての指示とを作成することを含み得、外部治療用放射線源の指示は、１つ以上の放射線放出位置を含み、マルチリーフコリメータの指示は、１つ以上の放射線放出位置に対応する１つ以上のリーフ構成を含む。放射線療法計画は、ＥＴＲＳの各放射線放出位置に対して１つ以上の発射フィルタを含み得、この１つ以上の発射フィルタは、シフト不変であり得、かつ送達フルエンスマップと患者の標的領域を含む画像との間のマッピングを表し得る。
ＩＴＲＳを使用して送達される放射線量（ＤＩＴＲＳ）は、ＩＴＲＳの体積当たりの線量で表され得、ＥＴＲＳを使用して送達される放射線量（ＤＥＴＲＳ）は、送達フルエンスマップで表され得る。代替的または追加的に、ＩＴＲＳを使用して送達される放射線量（ＤＩＴＲＳ）は、ＩＴＲＳの体積当たりの線量で表され得、放射線療法計画は、ＥＴＲＳ放射線量（ＤＥＴＲＳ）を送達するための一連のＥＴＲＳ機械命令を含み得る。累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）には、上限曲線および下限曲線を有する有界線量体積ヒストグラム（ｂＤＶＨ）によって表される線量不確実性が含まれ得、放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することは、Ｄ０＿ＩＴＲＳとＤ０＿ＥＴＲＳとの合計が、累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）ｂＤＶＨの上限曲線および下限曲線内にある公称線量曲線をもたらすように、放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を変更することを含み得る。
本明細書に開示されているのは、内部および外部の共同放射線療法のための方法である。共同放射線療法の１つの方法は、内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（ＤＩＴＲＳ）および外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（ＤＥＴＲＳ）を指定する放射線療法治療計画を作成することであって、放射線量（ＤＩＴＲＳ）および（ＤＥＴＲＳ）が、所定の線量要件を満たす累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝ＤＩＴＲＳ＋ＤＥＴＲＳ）を達成するために、ＩＴＲＳ放射線量の中間値とＥＴＲＳ放射線量の中間値とを繰り返すことによって計算されている、作成することと、患者の標的領域の周りを移動可能なＥＴＲＳを備える放射線治療システムを使用して、第１の治療セッションで患者の標的領域に放射線を送達することと、ＩＴＲＳを使用して、第２の治療セッションで患者の標的領域に放射線を送達することと、を含み得る。放射線療法治療計画を作成することは、機能的画像データを使用してＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）の中間値を計算することを含み得る。機能的画像データは、ＰＥＴデータ、および／またはＣＴデータ、および／またはＳＰＥＣＴデータを含み得る。ＩＴＲＳは、注射可能な化合物を含み得、ＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）の中間値を計算することは、機能的画像データから導出された生体内分布データを使用し得る。累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）は、１つ以上の線量制約、例えば１つ以上のコスト関数を満たし得る。１つ以上のコスト関数は、非標的領域への放射線毒性に関するコスト関数を含み得、かつ／または１つ以上のコスト関数は、ＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）および／もしくはＥＴＲＳ線量（ＤＥＴＲＳ）のコスト関数を含み得る。第２の治療セッションで放射線を送達することは、ＩＴＲＳを患者に注射することを含み得、このＩＴＲＳは、標的化骨格および放射性核種を有する化合物を含み得る。例えば、標的化骨格はＤＯＴＡ－ＴＡＴＥであり得、放射性核種は、Ｇａ－６８およびＬｕ－１７７からなる群から選択され得る。いくつかの変形例では、標的化骨格は、ＤＯＴＡ－ＴＯＣ、ＰＳＭＡ－１１、ＰＳＭＡ－６１７、ＮｅｏＢＯＭＢ１、Ｐｅｎｔｉｘａｆｏｒ、イオベングアン（ＭＩＢＧ）、ＴＣＭＣトラスツズマブ、ＭＤＰ、ヨウ素、イブリツモマブチウキセタン、ＳＡＲＴＡＴＥ、チミジン、メチオニン、ミソニダゾール（ＭＩＳＯ）、アゾマイシン－アラビノシド、エリスロニトロイミダゾール、ニトロミダゾール誘導体、葉酸、５Ｆ７抗体、コリン、ＤＣＦＰｙＬ、ＤＣＦＢＣ、ＰＤ－１結合タンパク質、ＰＤ－Ｌ１結合タンパク質、ＰＤ－Ｌ２結合タンパク質、サテロチドテトラキセタン、レキシドロナム、トシツモマブ、アパミスタマブ、リロトマブサテトラキセタン、オンブルタマブ、３ＢＰ－２２７、線維芽細胞活性化タンパク質（ＦＡＰ）阻害剤、ＦＡＰ結合分子、ジレンツキシマブおよびペンチキサザーからなる群から選択され得、放射性核種は、Ｇａ－６８またはＬｕ－１７７からなる群から選択され得る。いくつかの変形例では、第２の治療セッションで放射線を送達することは、患者の標的領域にＩＴＲＳを埋め込むことを含み得、このＩＴＲＳは、放射性部分とこの放射性部分の上に配設されたハウジングとを含み得る。例えば、埋め込み型放射線源は、放射性シードを含み得る。
放射線療法システムは、ＥＴＲＳの放射線ビーム経路に配設されたマルチリーフコリメータと、ＥＴＲＳが取り付けられた可動ガントリとをさらに備え、第１の治療セッションで放射線を送達することは、ガントリを動かして、放射線放出の場所にＥＴＲＳを位置決めすることと、ＥＴＲＳ放射線量（ＤＥＴＲＳ）を送達するために、マルチリーフコリメータのリーフを放射線放出位置の各々に配置することと、を含み得る。放射線治療システムは、複数のＰＥＴ検出器をさらに備え得、第１の治療セッションで放射線を送達することは、マルチリーブコリメータのリーフを配置することと、ＰＥＴ検出器データに応答してＥＴＲＳから放射線を放出することと、含み得る。
いくつかの変形例では、内部および外部の共同放射線療法のための方法は、ＩＴＲＳを使用して放射線を送達した後に、機能的画像データを取得することと、ＩＴＲＳを使用して放射線を送達した後に、機能的画像データを取得することと、第３の治療セッションでＩＴＲＳを使用して、更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）を送達することと、をさらに含み得る。更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）を計算することは、機能的画像データに基づいて第２の治療セッションで送達される放射線量を計算することを含み得る。例えば、更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）を計算することは、第１の治療セッションで送達される放射線量を計算することをさらに含み得、任意選択で、第１の治療セッションで送達される放射線量を計算することは、機能的画像データを使用し得る。いくつかの方法は、任意選択で、更新されたＥＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＥＴＲＳ）を計算することをさらに含み得、この更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）および更新されたＥＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＥＴＲＳ）を計算することが、第１および第２の治療セッションで送達される放射線量を差し引くことにより、更新された累積線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）を計算することと、ＩＴＲＳ放射線量の中間値およびＥＴＲＳ放射線量の中間値を繰り返して、更新された累積放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ＋Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＥＴＲＳ）を達成することと、を含み得る。機能的画像データを取得することは、１つ以上のＰＥＴ画像データ、ＣＴ画像データ、ＭＲＩ画像データ、および／またはＳＰＥＣＴ画像データを取得することを含み得る。いくつかの変形例では、放射線療法治療計画を作成することは、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を有する第１の化合物を使用して、機能的画像データを取得することと、取得した機能的画像データに基づいて計算されている、ＩＴＲＳ放射線量の中間値およびＥＴＲＳ放射線量の中間値を繰り返すことと、を含み得る。第２の治療セッションで放射線を送達することは、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を有する第２の化合物を含むＩＴＲＳを使用し得る。いくつかの変形例では、第１の標的化骨格および第２の標的化骨格は、同じであり得、かつ／または第１の放射性核種および第２の放射性核種は、同じであり得る。機能的画像データを取得することは、１つ以上のＰＥＴ画像データ、ＣＴ画像データ、ＭＲＩ画像データ、および／またはＳＰＥＣＴ画像データを取得することを含み得る。
いくつかの変形例では、機能的画像データは、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物を使用して取得され得、ＩＴＲＳは、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を含む第２の化合物であり得る。第１の標的化骨格および第２の標的化骨格は、同じであり得、かつ／または第１の放射性核種および第２の放射性核種は、同じである。機能的画像データは、画像診断セッション中に取得され得、かつ／または機能的画像データは、放射線療法システムのＥＴＲＳを使用して以前の治療セッション中に取得され得る。いくつかの変形例では、機能的画像データは、放射線療法システムのイメージャを使用して取得され得る。
本明細書に開示されるのは、内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）によって提供される放射線量および外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）によって提供される放射線量の両方を共同で最適化することによって、共同放射線療法治療計画を作成するためのシステムおよび方法である。方法の一変形例には、外部ビーム放射線療法（ＥＢＲＴ）システムによって送達可能な放射線量またはフルエンスおよび放射性核種（例えば、ＩＲＴ）の注射された放射線量の両方を、共同で最適化することを含む。いくつかの変形例では、内部治療用放射線源および外部治療用放射線源の両方によって送達可能な放射線の共同最適化は、治療期間の開始前に一度だけ行うことができる。治療期間は、複数の治療セッションを含み得、そのいくつかは、ＩＴＲＳ治療セッションであり得、そのいくつかは、ＥＴＲＳ治療セッションであり得る。任意選択で、治療期間中の１つ以上のＥＴＲＳおよび／またはＩＴＲＳ治療セッションの後、治療セッション中または治療セッション間に取得される画像データ（例えば、機能的画像データ）などの、更新されたまたは新たに取得された画像データに基づいて、ＩＴＲＳおよびＥＴＲＳ放射線量を共同で再最適化することができる。治療セッション間および／または治療期間中にわたってＩＴＲＳおよびＥＴＲＳ放射線量を共同で最適化することは、患者の生物学的変化を説明するために放射線治療を適応させるのに役立ち得る。
ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化することによって放射線療法治療計画を作成すると、ＩＴＲＳとＥＴＲＳ線量とを別々に最適化することによって放射線療法治療計画を作成するよりも、患者の標的領域でより良い線量均一性を有する累積線量プロファイルが得られる可能性がある。ＩＴＲＳ線量とＥＴＲＳ線量とを別々に最適化する放射線療法治療計画は、通常、従来の放射線療法治療計画方法を使用してＥＢＲＴ治療計画を計算し、ＩＲＴ線量を別々に計算することを含む。ＥＢＲＴ治療計画を計算する際、ＩＲＴ線量はまったく考慮されないか、または単に固定線量量として扱われるかのいずれかである。同様に、ＩＲＴ線量を計算する際、外部の治療用放射線源によって提供される線量は考慮されない。治療の前に、別々に計算されたＥＢＲＴ治療計画とＩＲＴ線量とが組み合わされ、所定の線量レベルおよび制約を満たす累積線量を得るために、各々にスケーリング係数を掛けることができる。図１は、ＩＴＲＳ線量とＥＴＲＳ線量とを別々に最適化する（すなわちＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化しない）、任意選択で各々にスケーリング係数を掛けたＩＴＲＳ線量とＥＴＲＳ線量の合計である複合線量を送達する、複合放射線療法治療計画を作成するための方法（１００）の一例を描写している。方法（１００）は、患者の解剖学的データ（例えば、ＣＴ画像データ）の取得（１０２）、患者の臓器輪郭データの決定（１０４）、機能的画像診断スキャンおよび／または機能的画像データの取得（１０６）、処方線量および臓器線量の限度および制約の決定（１０８）、ならびに治療期間中の分割数または治療セッション数の決定（１１０）を含み得る。これらの治療パラメータ（例えば、患者の標的領域への所定の線量、リスク臓器またはＯＡＲへの線量限度、線量制約、分割数など）が決定された後、方法（１００）は、機能的画像データに基づいてＩＴＲＳまたは放射性核種の線量を計算し（１１２）、次いで、送達のための放射性核種の線量（ＩＲＴ線量Ｄｉｒｔ）を計算すること（１１４）を含み得る。例えば、ＩＲＴ線量は通常、患者の体重に基づいて計算され、機能的画像データに基づいて毒性が評価される。機能的画像スキャンは、患者内部の分子の生物学的分布を表す画像データ（例えば、放射性核種および／または放射性医薬品を有する化合物などの画像化トレーサ）を含む。いくつかの変形例では、機能的画像データを使用して、患者内の分子の生体内分布および／または薬物動態の画像またはマップを作成することができる。機能的画像データは、解剖学的画像と組み合わせる（例えば、オーバーレイする）ことができる。機能的画像スキャンの例には、ＰＥＴスキャンまたはＳＰＥＣＴスキャンが含まれ、機能的ＰＥＴ画像データまたはＳＰＥＣＴ画像データは、患者内のＰＥＴトレーサまたはＳＰＥＣＴトレーサの分布に関する情報を提供する。これらのスキャンは、ＣＴスキャン、例えばＰＥＴ／ＣＴ、ＳＰＥＣＴ／ＣＴスキャンと組み合わせることができる。本明細書に開示される様々な方法は、ＰＥＴ画像データまたはＳＰＥＣＴ画像データなどの機能的画像データを使用する文脈で説明されるが、本方法は、ＣＴ画像データ、ＭＲ画像データ超音波画像データ、分子画像データ、核画像データなどの、任意の画像化モダリティも使用し得ることを理解されたい。
いくつかの変形例では、画像スキャン（例えば、機能的画像スキャン）を作成するために使用される画像化トレーサは、特定の細胞マーカーおよび放射性同位元素（例えば、ＰＥＴ画像化の場合のポジトロン放出同位元素）に結合する標的化骨格または担体分子を含み得る。放射性同位元素がトレーサの場所を示すマーカーとして作用する一方で、標的化骨格は特定の腫瘍に選択的に結合することができる。代替的または追加的に、放射性同位元素は、十分な量のトレーサが腫瘍に蓄積したときに腫瘍を致死的に照射する、治療用放射線源として作用し得る。「セラノスティック（ｔｈｅｒａｎｏｓｔｉｃ）」は、造影剤および治療剤の両方として作用する化合物であり得、言い換えれば、治療機能と診断機能の両方を有している。セラノスティック化合物の例には、標識付きソマトスタチン類似体ペプチドであるルテチウムＬｕ－１７７ ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥ（例えば、ＬＵＴＡＴＨＥＲＡ（登録商標））である。診断薬として、Ｌｕ－１７７ ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥは低エネルギーのガンマ線を放出する。これらのガンマ線は、ＳＰＥＣＴまたはガンマカメラを使用して画像化することができる。例えば、Ｌｕ－１７７低エネルギーガンマ線放出画像の長期（すなわち、複数日にわたる）薬物動態情報を使用して、治療期間にわたるセラノスティックの吸収線量を推定することができる。いくつかの変形例では、標的化骨格および放射性同位元素を有する画像化トレーサは、画像スキャンに使用することができ、同じ標的化骨格を有するが異なる放射性同位元素を有する放射性医薬化合物は、治療に使用することができる。同じ分子であるＬｕ－１７７ ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥも、ＰＥＴ放出バージョンのＧａ－６８ ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥを有する。ＰＥＴ画像は、Ｌｕ－１７７のＳＰＥＣＴ画像または平面ガンマカメラ画像よりもはるかに優れたコントラスト、定量化、および解像度を備え得る。いくつかの変形例では、Ｇａ－６８ ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥは、患者がＬｕ－１７７ ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥ療法の候補であるかどうかを決定するための、初期診断評価に使用され得る。治療の過程にわたり、Ｌｕ－１７７のＳＰＥＣＴ画像または平面ガンマカメラ画像を使用して、治療期間中の薬物動態を監視することができる。初期のＧａ－６８ ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥ画像およびＳＰＥＣＴ Ｌｕ－１７７ ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥ画像はどちらも、放射性医薬品の吸収線量を決定するために使用され得る画像である。
方法（１００）は、外部ビーム放射線療法システムによって送達可能な線量と、ＥＢＲＴ線量（Ｄｅｂｒｔ）とを別々に計算し（１１６）、次に、それぞれ、ＩＲＴ線量およびＥＢＲＴ線量に対するスケーリング係数ｋｉおよびｋｅを計算することによって、累積ＩＲＴ線量および累積ＥＢＲＴ線量を調整すること（１１８）を含み得る。スケーリング係数ｋｉおよびｋｅを計算することは、累積ＩＲＴ線量および累積ＥＢＲＴ線量（ｋｉＤｉｒｔ＋ｋｅＤｅｂｒｔ）が患者の標的領域の所定の線量を満たすように、ｋｉおよびｋｅの値を決定することを含み得る。送達のために累積線量を調整している（１１８）間、計算されたＥＢＲＴ線量Ｄｅｂｒｔおよび計算されたＩＲＴ線量Ｄｉｒｔは変更されない。次に、方法（１００）は、患者にＥＢＲＴ放射線量（ｋｅＤｅｂｒｔ）を送達し（１２０）、次いで、患者にＩＲＴ放射線量（ｋｉＤｉｒｔ）を送達すること（１２２）を含み得る。ＥＢＲＴ放射線量を線形にスケーリングすることは、ＥＴＲＳの線量率を変更すること、すなわち、単位時間当たりに放出される治療用放射線ビームパルスの数を調整することを含み得る。ＩＲＴ放射線量を線形にスケーリングすることは、患者に注射または埋め込まれる放射性核種および／または放射性医薬品の量を線形にスケーリングすることを含み得る。
ただし、別々に最適化されているＩＲＴおよびＥＢＲＴ放射線量を線形にスケーリングおよび合計すると、ＩＲＴから生じる不均一な線量分布が保持される。図２Ａ～２Ｃは、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を別々に最適化し、送達のために線量をスケーリングおよび合計する治療計画方法のシミュレーションのための、線量分布（上のプロット）および線量体積ヒストグラムＤＶＨ（下のプロット）を描写している。ＰＴＶは、図２Ａ～２Ｃの上部パネル中の外側の黒い線（２００）によって表されている。図２Ａは、ＩＲＴ線量（Ｄｉｒｔ）分布およびＤＶＨ曲線を描写し、図２Ｂは、ＥＢＲＴ線量（Ｄｅｂｒｔ）分布およびＤＶＨ曲線を描写し、図２Ｃは、ＩＲＴ線量とＥＢＲＴ線量との組み合わせ（ｋｉＤｉｒｔ＋ｋｅＤｅｂｒｔ）分布およびＤＶＨ曲線を描写している。ＤＶＨ曲線（２０２）は、ＰＴＶの体積分率／比率ごとに送達される線量に対応している。図２Ａは、放射性核種がＰＴＶの比較的小さい割合に高線量を提供することができることを示し（例えば、下のプロットによると、ＤＶＨ曲線は、ＰＴＶの１０％未満が約２５Ｇｙを超える線量を受け取ることを示している）、かつ高線量領域がＰＴＶの中心に位置することを示している（例えば、上のプロットによると、高強度領域がＰＴＶ（２００）の中央部分にある）。図２Ｂは、ＥＢＲＴがＰＴＶにより均一な線量を提供することができることを示し（例えば、下のプロットによると、ＤＶＨ曲線は、ＰＴＶの１００％が約５０Ｇｙを超える線量を受け取り、急激な減衰があることを示している）、かつ高線量領域がＰＴＶのほぼ全体を包含することを示している（例えば、上のプロットによると、高強度領域がＰＴＶ（２００）のほぼすべてにまたがっている）。ただし、ＩＲＴ線量とＥＢＲＴ線量とを組み合わせると、ＰＴＶの累積線量分布は比較的不均一になる。図２Ｃの上のプロットは、高線量領域の大部分が依然としてＰＴＶの中心に位置していることを示しており、ＤＶＨ曲線はより遅い線量低下を示している。例えば、ＰＴＶの８０％が約５８Ｇｙの線量を受け取るのに対し、ＰＴＶの２０％は約７７Ｇｙの線量を受け取り、ＰＴＶの６０％を超える約１９Ｇｙの線量スプレッド（２０４）を受け取る。効果を定量化する別の方式は、均質性指数（ＨＩ）と呼ばれる。ＨＩは、ＰＴＶの最大線量または最大強度レベルをＰＴＶの最小線量または最小強度で割ることによって計算することができる。別々に最適化されているＩＲＴ線量とＥＢＲＴ線量とを組み合わせた場合のＰＴＶ（２００）に対するＨＩは、９５Ｇｙ／５０Ｇｙまたは約１．９である。ＩＲＴ線量とＥＢＲＴ線量とを線形に組み合わせると、腫瘍の大部分に十分なレベルの放射線が照射されるが、不均一性により腫瘍の端にあるがん細胞が見落とされ、再発の可能性が高くなる可能性がある。さらに、送達される線量をスケーリング係数によって調整することにより、腫瘍に致死量の放射線が提供される可能性があり、また患者への毒性が高まり、患者が不必要に高レベルの放射線にさらされる可能性もある。
対照的に、内部治療用放射線源および外部治療用放射線源からの放射線量を共同で最適化することを含む治療計画方法は、潜在的に毒性が少ない腫瘍への治療的かつより均一な放射線量を提供するのに役立つ可能性がある。ＩＴＲＳおよびＥＴＲＳの両方の放射線治療を組み合わせ、両方のモダリティによって提供される放射線量を共同で最適化することにより、いずれかのモダリティから生じる可能性のある有意な毒性を最小限に抑えながら、転移性がんの正確な治療を促進することもできる。本明細書に記載の共同放射線療法治療計画方法は、治療計画の最適化ステップ中に、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量の両方を調整することを含む。ＩＴＲＳおよびＥＴＲＳの両方の放射線量を調整することは、ＩＴＲＳ線量分布をＥＴＲＳ線量分布と併せて変更し（かつ／またはその逆も同様）、累積ＩＴＲＳ線量分布および累積ＥＴＲＳ線量分布を評価して線量の制約が満たされているかどうかを判断することを含み得る。ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を一緒に共同で最適化すると、ＩＴＲＳ線量（したがって、組み合わせた線量）に、ＩＴＲＳ線量を別々に計算する場合には通常は含まれない線量制約が課せられる可能性がある。これにより、累積線量分布のよりきめ細かい正確な調整が提供され得るため、がん細胞に致死量の放射線を提供しながら、線量および毒性の制約を満たすことができる。
内部放射性核種療法（ＩＲＴ）と生物学に基づく外部ビーム放射線療法（ＥＢＲＴ）との間の相乗効果
さらに、放射線送達に画像データ（例えば、機能的画像データ）を使用するＥＢＲＴ法は、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量の共同最適化を含む治療計画法との追加の相乗効果を有し得る。上述し、図１の方法フローチャートで描写したように、放射性核種の線量測定を計算するために、かつ所定の線量を送達するために注射される放射性核種の量 （例えば、体積） を決定するために、放射性核種を使用して患者の画像スキャンが必要になる場合がある。ほとんどのＥＢＲＴ法は画像スキャンを必要としないため、ＩＲＴおよびＥＢＲＴの共同治療計画には「追加の」画像セッションが含まれるであろう。しかしながら、放射線送達のための画像データに依存するＥＢＲＴ治療計画の作成には、すでに画像化セッションが含まれているため、ＥＢＲＴ治療計画に使用されるのと同じ画像データをＩＲＴ治療計画および共同最適化にも使用することができる。一変形例では、画像化セッションで使用される造影剤は、ＩＲＴを送達するために使用される放射性医薬品と同じ標的化骨格を有し得る。画像データ（例えば、機能的画像データ）を使用して放射線送達を誘導するＥＢＲＴ法の一例は、生物学的誘導放射線療法（ＢＧＲＴ）である。ＢＧＲＴは、治療セッション中に取得されたＰＥＴ画像データに基づいて、患者に放射線を誘導する。ＰＴＥトレーサは、治療セッションの前に（例えば、治療計画の一部として、かつ／または治療セッションの開始時に）患者に注射され、ＰＴＥトレーサの取り込み速度および／またはＰＴＥトレーサの蓄積場所は、患者の生理機能の生物学的状態および／または機能を表す、生体内分布および／または薬物動態データを提供する。このデータは、外部ビーム放射線療法を誘導するため、かつ／または放射性核種の線量測定を計算するために使用することができる。標的化骨格に付着した陽電子放出同位元素を使用する画像スキャンは、同じ標的化骨格を有する放射性医薬化合物の線量測定計算に使用することができる。このようにして、ＢＧＲＴおよびＩＲＴは、ＩＲＴの線量測定およびＢＧＲＴの生物学的誘導の診断分析に同じＰＥＴトレーサを使用することができる。例えば、ＰＥＴ画像化トレーサは、標的ペプチドＤＯＴＡ－ＴＡＴＥに付着したＰＥＴ放出同位元素（例えば、Ｇａ－６８）を含み得、治療用の放射性医薬化合物は、標的ペプチドＤＯＴＡ－ＴＡＴＥに付着したベータ放出同位元素（例えば、Ｌｕ－１７７）を有し得る。このＰＥＴ画像化トレーサおよび放射性医薬化合物は、ソマトスタチン陽性の神経内分泌腫瘍の診断および治療のために対にすることができる。同様に、ＳＰＥＣＴ画像化に好適な単一光子放出同位元素を画像化用の標的化骨格に付着させることができ、一方、同じ標的化骨格を有するが異なる放射性同位元素を有する放射性医薬品は、治療用に使用することができる。
さらに、放射線送達に画像データ（例えば、機能的画像データ）を使用するＥＢＲＴ法は、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量の共同最適化を含む治療計画法との追加の相乗効果を有し得る。上述し、図１の方法フローチャートで描写したように、放射性核種の線量測定を計算するために、かつ所定の線量を送達するために注射される放射性核種の量 （例えば、体積） を決定するために、放射性核種を使用して患者の画像スキャンが必要になる場合がある。ほとんどのＥＢＲＴ法は画像スキャンを必要としないため、ＩＲＴおよびＥＢＲＴの共同治療計画には「追加の」画像セッションが含まれるであろう。しかしながら、放射線送達のための画像データに依存するＥＢＲＴ治療計画の作成には、すでに画像化セッションが含まれているため、ＥＢＲＴ治療計画に使用されるのと同じ画像データをＩＲＴ治療計画および共同最適化にも使用することができる。一変形例では、画像化セッションで使用される造影剤は、ＩＲＴを送達するために使用される放射性医薬品と同じ標的化骨格を有し得る。画像データ（例えば、機能的画像データ）を使用して放射線送達を誘導するＥＢＲＴ法の一例は、生物学的誘導放射線療法（ＢＧＲＴ）である。ＢＧＲＴは、治療セッション中に取得されたＰＥＴ画像データに基づいて、患者に放射線を誘導する。ＰＴＥトレーサは、治療セッションの前に（例えば、治療計画の一部として、かつ／または治療セッションの開始時に）患者に注射され、ＰＴＥトレーサの取り込み速度および／またはＰＴＥトレーサの蓄積場所は、患者の生理機能の生物学的状態および／または機能を表す、生体内分布および／または薬物動態データを提供する。このデータは、外部ビーム放射線療法を誘導するため、かつ／または放射性核種の線量測定を計算するために使用することができる。標的化骨格に付着した陽電子放出同位元素を使用する画像スキャンは、同じ標的化骨格を有する放射性医薬化合物の線量測定計算に使用することができる。このようにして、ＢＧＲＴおよびＩＲＴは、ＩＲＴの線量測定およびＢＧＲＴの生物学的誘導の診断分析に同じＰＥＴトレーサを使用することができる。例えば、ＰＥＴ画像化トレーサは、標的ペプチドＤＯＴＡ－ＴＡＴＥに付着したＰＥＴ放出同位元素（例えば、Ｇａ－６８）を含み得、治療用の放射性医薬化合物は、標的ペプチドＤＯＴＡ－ＴＡＴＥに付着したベータ放出同位元素（例えば、Ｌｕ－１７７）を有し得る。このＰＥＴ画像化トレーサおよび放射性医薬化合物は、ソマトスタチン陽性の神経内分泌腫瘍の診断および治療のために対にすることができる。同様に、ＳＰＥＣＴ画像化に好適な単一光子放出同位元素を画像化用の標的化骨格に付着させることができ、一方、同じ標的化骨格を有するが異なる放射性同位元素を有する放射性医薬品は、治療用に使用することができる。
本明細書で開示される例は、１つ以上の放射性核種および１つ以上の外部高エネルギー光子源を使用して送達可能な放射線量の共同最適化に関するが、本明細書に記載の方法は、任意の内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）および任意の外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量の共同最適化に使用され得ることを理解されたい。ＩＴＲＳは、患者の体内から治療レベルの放射線を放出するように構成される、任意の化合物またはデバイス、例えば、放射性核種（ＲＮ）、放射性医薬品、および／または放射性シードもしくはミクロスフェア（例えば、小線源療法デバイス）を含み得る。いくつかの変形例では、ＩＴＲＳは、患者の血流に注射可能、および／または患者の標的領域に埋め込み可能であってもよい。例えば、放射性シードまたはミクロスフェアは、患者の血流に注射可能であってもよく、かつ／または患者の標的領域に埋め込み可能であってもよい。内部放射性核種療法（ＩＲＴ）とは、治療用放射線源が、患者の体に注射または埋め込まれるか、そうでなければ付着されるＲＮ（単独でまたは放射性医薬品の一部として標的化骨格と併せて動作する放射性核種を含む）を含む、任意の放射線療法法を指す。「ＩＴＲＳ線量」とは、内部治療用放射線源によって提供される放射線量を指す。
ＥＴＲＳは、患者の体外から治療レベルの放射線を放出するように構成され、患者の標的領域に向けることができる、任意の化合物またはデバイスを含み得る。例えば、ＥＴＲＳは、高エネルギー光子（例えば、Ｘ線またはガンマ線）または粒子（例えば、陽子、中性子、電子など）の供給源を含み得、線形加速器（ライナック）、コバルト６０線源、陽子線源、中性子線源、ベータトロンなどを含み得る。１つ以上のＥＴＲＳは、外部ビーム放射線療法（ＥＢＲＴ）システムの一部として含まれ得る。ＥＢＲＴは、高エネルギー光子または粒子ビームを生成し、非標的領域をシールドしながら標的領域に向けるようにビームを成形することを含む。ＥＢＲＴシステムは、１つ以上の高エネルギー光子源および／または粒子源と、１つ以上のジョーおよびコリメータを含むことができるビーム成形アセンブリとを含むことができる。ＥＢＲＴシステムの例には、定位体放射線治療（ＳＢＲＴ）システム、強度変調放射線治療（ＩＭＲＴ）システム、画像誘導放射線療法（ＩＧＲＴ）システム、生物学的誘導放射線療法（ＢＧＲＴ）システムなどが含まれる。ＥＢＲＴシステムの追加の詳細および例は以下で提供される。「ＥＴＲＳ線量」とは、外部の治療用放射線源によって提供される放射線量を指す。
共同放射線療法治療計画のための方法
１つ以上の患者標的領域を照射する共同放射線療法治療計画を作成するための方法は、１つ以上のＩＴＲＳおよび１つ以上のＥＴＲＳを使用して送達される放射線量および／またはフルエンスを共同で最適化することを含み得る。次に、この方法は、臨床医が決定した線量制約のセットに基づいて、放射性核種線量測定と併せて外部ビーム放射線療法計画を共同で最適化することを含み得る。より一般的には、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量の共同最適化は、１つ以上の患者標的領域の所定の線量制約を満たすために、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量（例えば、線量分布）の両方を、繰り返し調整することを含み得る。線量制約は、１つ以上の患者標的領域に対して（例えば、臨床医および／または医学物理学者によって）定義され得、制約は、１つ以上のコスト関数を含むことができる。コスト関数には、ペナルティ関数が含まれ得、健康な組織および／またはリスク臓器
（ＯＡＲ） などの非標的領域に対するＩＴＲＳの毒性に関する制約、さらにはＩＴＲＳおよびＥＴＲＳの両方によって送達される放射線量に関する制約が含まれ得る。ＩＴＲＳ固有の制約の一例は、広範な血液学的毒性を制限する（例えば、平均ＩＴＲＳ放射線量を制限することによって、白血球への毒性を弱める）ことに関する。ＩＴＲＳ固有の制約の他の例は、ＲＮの調製および注射の際に実際の制約を処理するための、または、目に見えない微小転移巣を治療するために最小量のＲＮを注射することを確実にすることに役立つための、注射されるＩＴＲＳ放射線量の最小値と最大値である。例えば、注射可能なＲＮまたは放射性医薬品は、特定の量（例えば、ｍＬ単位の絶対体積、または単位体積当たりの放射能レベルｋＢｑ／ｍＬ）、または離散的もしくは量子化された放射線量レベル（例えば、Ｇｙ単位の絶対線量レベル、または単位放射能当たりの線量レベルＧｙ／ｋＢｑ、またはμＣ単位の放射能レベル）でのみ利用可能であり得る。例えば、注射可能なＲＮは、約１００ｍＣの増分で、約１００ｍＣ～約３００ｍＣ提供され得る。ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量の共同最適化中に、ＩＴＲＳ線量は、事前に指定された注射可能量および／または放射線量に制限される場合がある。共同最適化では、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量の両方が、線量要件および／または線量制約が満たされるまで繰り返し調整される。共同最適化後、共同放射線療法治療計画法は、ＩＴＲＳ線量を送達するために患者に導入されるＩＴＲＳの量を計算することを含み得、計算された量のＩＴＲＳが、患者に注射および／または埋め込まれ得る。例えば、治療計画方法は、各治療セッションで患者に注射されるＲＮおよび／または放射性医薬品の量を計算することを含み得る。代替的または追加的に、治療計画方法は、１つ以上の患者標的領域に埋め込まれる放射性シードおよび／またはマイクロビーズの量を計算することを含み得る。いくつかの変形例では、埋め込み型放射線源は、放射性チューブもしくはワイヤを含むことができ、放射線療法治療計画はさらに、チューブもしくはワイヤの埋め込み場所、チューブもしくはワイヤの数、埋め込み時間、および／またはチューブもしくはワイヤの放射能レベルを指定することができる。共同放射線療法計画法はまた、ＥＢＲＴシステムの送達フルエンスマップを計算すること、および／または各治療セッションのためのＥＢＲＴシステム機械命令のセットを生成することを含む。送達フルエンスマップは、治療セッション中に高エネルギービームを使用して送達するためのビームレットおよびビームレット強度のセットを含み得る。いくつかの変形例では、ＥＢＲＴシステムは、治療計画方法によって計算された送達フルエンスマップを、治療セッション中に機械命令にセグメント化すること（すなわち、機械命令が治療セッションの前に計算されないリアルタイムセグメンテーション）ができる。代替的に、ＥＢＲＴシステムは、放射線療法治療計画システムによって生成された機械命令を実行することができる。
１つ以上の患者標的領域を照射する共同放射線療法治療計画を作成するための方法は、１つ以上のＩＴＲＳおよび１つ以上のＥＴＲＳを使用して送達される放射線量および／またはフルエンスを共同で最適化することを含み得る。次に、この方法は、臨床医が決定した線量制約のセットに基づいて、放射性核種線量測定と併せて外部ビーム放射線療法計画を共同で最適化することを含み得る。より一般的には、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量の共同最適化は、１つ以上の患者標的領域の所定の線量制約を満たすために、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量（例えば、線量分布）の両方を、繰り返し調整することを含み得る。線量制約は、１つ以上の患者標的領域に対して（例えば、臨床医および／または医学物理学者によって）定義され得、制約は、１つ以上のコスト関数を含むことができる。コスト関数には、ペナルティ関数が含まれ得、健康な組織および／またはリスク臓器
（ＯＡＲ） などの非標的領域に対するＩＴＲＳの毒性に関する制約、さらにはＩＴＲＳおよびＥＴＲＳの両方によって送達される放射線量に関する制約が含まれ得る。ＩＴＲＳ固有の制約の一例は、広範な血液学的毒性を制限する（例えば、平均ＩＴＲＳ放射線量を制限することによって、白血球への毒性を弱める）ことに関する。ＩＴＲＳ固有の制約の他の例は、ＲＮの調製および注射の際に実際の制約を処理するための、または、目に見えない微小転移巣を治療するために最小量のＲＮを注射することを確実にすることに役立つための、注射されるＩＴＲＳ放射線量の最小値と最大値である。例えば、注射可能なＲＮまたは放射性医薬品は、特定の量（例えば、ｍＬ単位の絶対体積、または単位体積当たりの放射能レベルｋＢｑ／ｍＬ）、または離散的もしくは量子化された放射線量レベル（例えば、Ｇｙ単位の絶対線量レベル、または単位放射能当たりの線量レベルＧｙ／ｋＢｑ、またはμＣ単位の放射能レベル）でのみ利用可能であり得る。例えば、注射可能なＲＮは、約１００ｍＣの増分で、約１００ｍＣ～約３００ｍＣ提供され得る。ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量の共同最適化中に、ＩＴＲＳ線量は、事前に指定された注射可能量および／または放射線量に制限される場合がある。共同最適化では、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量の両方が、線量要件および／または線量制約が満たされるまで繰り返し調整される。共同最適化後、共同放射線療法治療計画法は、ＩＴＲＳ線量を送達するために患者に導入されるＩＴＲＳの量を計算することを含み得、計算された量のＩＴＲＳが、患者に注射および／または埋め込まれ得る。例えば、治療計画方法は、各治療セッションで患者に注射されるＲＮおよび／または放射性医薬品の量を計算することを含み得る。代替的または追加的に、治療計画方法は、１つ以上の患者標的領域に埋め込まれる放射性シードおよび／またはマイクロビーズの量を計算することを含み得る。いくつかの変形例では、埋め込み型放射線源は、放射性チューブもしくはワイヤを含むことができ、放射線療法治療計画はさらに、チューブもしくはワイヤの埋め込み場所、チューブもしくはワイヤの数、埋め込み時間、および／またはチューブもしくはワイヤの放射能レベルを指定することができる。共同放射線療法計画法はまた、ＥＢＲＴシステムの送達フルエンスマップを計算すること、および／または各治療セッションのためのＥＢＲＴシステム機械命令のセットを生成することを含む。送達フルエンスマップは、治療セッション中に高エネルギービームを使用して送達するためのビームレットおよびビームレット強度のセットを含み得る。いくつかの変形例では、ＥＢＲＴシステムは、治療計画方法によって計算された送達フルエンスマップを、治療セッション中に機械命令にセグメント化すること（すなわち、機械命令が治療セッションの前に計算されないリアルタイムセグメンテーション）ができる。代替的に、ＥＢＲＴシステムは、放射線療法治療計画システムによって生成された機械命令を実行することができる。
いくつかの変形例では、放射線療法治療計画を作成することは、計画画像（例えば、ＣＴ画像、ＰＥＴ画像データなどの機能的画像データ）を取得することと、患者の標的領域の輪郭を定義することと、ＲＮ（または任意のＩＴＲＳ）の線量測定を計算することと、患者の標的領域、ＯＡＲ、および／または他の任意の関心領域、に対する線量処方を決定することと、を含み得る。線量処方には、ＩＴＲＳ／ＥＴＲＳ併用療法が所望の治療効果のために満たす必要のある、線量制約が含まれ得る。例えば、線量処方は、がん細胞の増殖を低減または遮断するために患者の標的領域が受けなければならない最小の必要線量を定義することができる。線量処方はまた、望ましくない副作用を回避するために臓器系が受け得る最大線量を定義することができる。いくつかの変形例では、治療期間中の治療過程は、臨床医によって事前に定義され得る。例えば、臨床医は、治療期間中のＩＴＲＳおよびＥＴＲＳ治療セッションの数および順序を決定することができる。例えば、ＥＴＲＳ治療セッションは、１回のＩＴＲＳ治療セッションと結合されてもよい。代替的または追加的に、いくつかのＥＴＲＳ治療セッションがＩＴＲＳ治療セッションの前（またはその逆）に行われてもよい。治療セッションの数、順序、およびタイプを使用して、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を計算することができるため、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を同じ等価線量空間に合計することができる。等価線量空間は、ＥＴＲＳ送達に関連する単位（Ｇｙ）、および／またはＩＴＲＳ送達に関連する単位（吸収されたＧｙ）、および／または中間ＥＴＲＳ／ＩＴＲＳ線量空間でスケーリングされ得る。いくつかの変形例では、生物学的等価線量（ＢＥＤ）と呼ばれる数学的方法を使用して、線量の分割、および送達のタイミングに基づいて、送達されたＥＴＲＳおよび／または吸収されたＩＴＲＳ線量を再正規化することができる。いくつかの方法は、ＢＥＤ空間におけるＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化することを含んでもよい。
本明細書で提供される共同放射線療法治療計画方法の変形例は、ＩＴＲＳ放射線量および／またはＥＴＲＳ放射線量を共同で最適化することを含むが、他の変形例では、共同放射線療法治療計画方法は、ＩＴＲＳ放射線フルエンスおよび／またはＥＴＲＳ放射線フルエンスを共同で最適化することを含み得ることを理解されたい。いくつかの変形例では、共同最適化方法は、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線フルエンスの最適化を含み得る。例えば、共同放射線療法治療計画方法は、ＩＲＴ注射線量およびＥＢＲＴフルエンスを共同で最適化することを含み得る。
図３は、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量を共同で最適化することを含む共同放射線療法治療計画を作成するための方法（３００）の、一変形例を示すフローチャート描写である。方法（３００）は、患者の解剖学的データ（例えば、ＣＴ画像データ）の取得（３０２）、患者の臓器輪郭の決定（３０４）、機能的画像スキャンの取得（３０６）、処方線量制約および臓器線量制約の決定（３０８）、治療期間中の分割数または治療セッション数の決定（３１０）、および機能的画像スキャンからの放射性核種（または任意の所望のＩＴＲＳ）の線量測定の計算（３１２）を含み得る。任意選択で、機能的画像データ、解剖学的画像データ、所定の線量要件、およびＲＮ線量測定データを治療計画システムに提供すること（３１４）ができ、これは、１つ以上のプロセッサを有する治療計画コントローラによって実行され得るソフトウェアコードを含み得る。いくつかの変形例では、方法（３００）の治療計画分析および計算（３０２～３１６）は、治療計画システムを使用して直接実施され得る。方法（３００）は、ＲＮ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化して（３１６）、ＲＮによって送達される線量およびＥＴＲＳ（例えば、任意のＥＢＲＴシステム、ＢＧＲＴシステム）を使用して送達される線量を指定する共同放射線療法治療計画を作成することをさらに含むことができる。いくつかの変形例では、共同放射線療法治療計画には、ＥＢＲＴシステムのための送達フルエンスマップおよび／または機械命令、ならびに特定のタイプのＲＮもしくは放射性医薬品のための注射量が含まれる。ＲＮ線量測定は、注射された線量の単位当たりの吸収線量を決定するための、１つ以上の方法を使用して計算することができる。例えば、ＲＮ線量測定では、解剖学的組織密度データ用の治療計画ＣＴ画像、放射性核種の濃度および／または生体内分布の機能的画像、放射性核種用の経時的な薬物動態モデル、および／または患者内のエネルギーの蓄積ののモンテカルロシミュレーションを使用することができる。代替的または追加的に、ＲＮ線量測定は、画像からの注射の単位当たりの吸収線量を計算するＳ値カーネルに基づくボクセルベースの方法を使用して計算され得る。代替的または追加的に、ＲＮ線量測定は、線量体積カーネル（ＤＶＫ）を使用する画像の畳み込みを使用して計算され得る。任意選択で、ＲＮ線量測定は、生物学的等価線量モデルによってさらにスケーリングされ、ＲＮ線量測定は、ＥＴＲＳ線量と同じスカラー空間にある。
治療期間中の分割数または治療セッション数を決定すること（３１０）は、ＲＮセッションの設定数に基づいてＥＴＲＳセッションの数を計算すること、および／またはＥＴＲＳセッションの設定数に基づいてＲＮセッションの数を計算することを含み得る。治療セッションの総数、および／または各タイプの治療セッション（すなわち、ＥＴＲＳセッション、ＲＮセッション）の数は、臨床医または臨床方針によって設定され得、かつ／または治療計画システムによって計算され得る。臨床医は、臨床試験データを使用して、所与の症状に最適な分割スキームを決定し得る。追加的に、臨床医は、組織学的または診断的な血液検査情報を使用して、腫瘍の攻撃性を測定し得る。腫瘍がより攻撃的であると、より高いＢＥＤ線量を達成するために、ＥＴＲＳもしくはＲＮのいずれか、またはより多くの分割に対して、分割当たりの線量が高くなる可能性がある。また、臨床医は、特定のＯＡＲに対する毒性を減らすために分割スキームを調整することができる。分割数または治療セッション数を自動的に計算する治療計画システムの場合、腫瘍制御確率モデル（ＴＣＰ）および正常組織合併症モデル（ＮＴＣＰ）を、患者内の標的および／または組織の各々に対して作成することができる。ＴＣＰおよびＮＴＣＰモデルを使用して、臨床医に推奨される分割化スキームを導き出すことができる。代替的に、患者は以前に治療を受けていた可能性があり、この情報を使用して分割数を決定することができる。いくつかの変形例では、治療計画システム（すなわち、本明細書に記載の共同最適化方法を実施することもできる）は、各患者標的部位への生物学的実効線量に関する線量処方、各患者標的部位の解剖学的場所（例えば、「肺、左上」、相対的な腫瘍場所および近くのリスク臓器を特定する場所データ）、病理学データ（例えば、腫瘍の病期分類、患者の標的領域が原発性病変か転移性病変か、遺伝子検査データ、および／または組織学データ）、リスク臓器に対する許容可能な毒性リスク（例えば、正常組織合併症確率ＮＴＣＰ）、および／または以前の任意の治療（例えば、放射線量、以前の照射によるＣＴ／ＲＴＳＳ、化学療法、および／または以前の治療のタイミング）に基づいて、分割数を計算することができる。ＩＴＲＳおよびＥＴＲＳの提案された治療セッション数または分割数、および治療セッションスケジュールが決定されると、選択（例えば、承認して続行、承認せず再計算）および／またはさらなる修正（例えば、臨床医の変更により承認）のために、モニタ上で臨床医に表示することができる。
方法（３００）は、任意選択で、共同放射線療法計画に従って患者を治療することを含み得る。例えば、方法（３００）は、ＥＢＲＴシステムを使用して１回以上の治療セッションまたは分割を送達し（３１８）、１回以上の治療セッションで計算されたＲＮの線量を患者に注射すること（３２０）を含み得る。いくつかの変形例では、方法（３００）は、任意選択で、別のＥＢＲＴ治療セッションおよび／またはＲＮ注射（すなわち、ＲＮ治療セッション）の前に、ＲＮが崩壊するのを待つこと（３２２）を含み得る。任意選択で、治療セッションの間に、追加の画像データ（例えば、機能的画像データ）を取得してもよい。追加の画像データは、将来の治療セッションのためにＥＢＲＴおよび／またはＲＮ線量を適応させるために使用され得る。画像データを取得するための画像化トレーサは、ＲＮと同じ標的化骨格を有し得るため、ＲＮの線量測定は、治療中（例えば、治療期間中、治療期間内の治療セッション間または分割間）の患者の生物学的および／または生理学的状態の変化を反映するように更新することができる。いくつかの変形例では、治療セッション中に取得された画像データおよび／または治療セッション間（例えば、ＩＴＲＳ治療セッション間、ＥＴＲＳ治療セッション間など）に取得された画像を使用して、次の治療セッションのために放射線量を適応させることができる。将来の治療セッション用に放射線量を適応させることは、その治療期間の異なる分割数または治療セッション数による共同再最適化を含む場合がある（例えば、ＩＴＲＳセッションの数、ＥＴＲＳセッションの数、またはその両方を、最初の共同最適化から変更する）。
図４は、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量の共同最適化のための方法の一変形例を描写しており、これは、本明細書に記載の共同放射線療法治療計画方法のいずれかとともに使用することができる。方法（４００）は、ＩＴＲＳによって送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の計算（４０８）、ＥＴＲＳによって送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）の計算（４１０）、（臨床医によって決定された）線量処方を満たすための、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ、Ｄ０＿ＥＴＲＳ）の調整（４１２）、ならびに１つ以上の所定の線量要件（例えば、制約）の評価（４１４）を含み得る。所定の線量要件が満たされない場合、方法（４００）は、要件が満たされるまで、ＩＴＲＳ線量分布およびＥＴＲＳ線量分布（Ｄ０＿ＩＴＲＳ、Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を繰り返し調整することを含む。線量要件が満たされた後、方法（４００）は、１つ以上の治療セッション中の送達のために、ＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）およびＥＴＲＳ線量（ＤＥＴＲＳ）を出力すること（４１６）を含み得る。いくつかの変形例では、方法（４００）は、ＩＴＲＳ注射線量の出力（４２０）、ＥＴＲＳシステム機械命令の出力（４２２）、および／またはＥＴＲＳシステムフルエンスマップの出力（４２４）、のうちの１つ以上を含み得る。
いくつかの変形例では、方法（４００）は、任意選択で、所定の線量分布（ｙ）および患者への線量制約の決定（４０２）、ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）の計算（４０４）、ならびにＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ、Ｄ０＿ＥＴＲＳ）の調整または反復（４１２）に使用され得る、ＥＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ａ）の計算（４０６）を含み得る。所定の線量分布は、臨床医によって指定された患者への累積放射線量であり得、患者内のボクセルのベクトル（ｙ）によって表され得、各ボクセルは線量値を有する。ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算すること（４０４）は、注射または埋め込まれたＩＴＲＳの体積とその送達された線量との間の関係を決定することを含み得る。いくつかの変形例では、放射性核種の線量測定は、一定の注射量に対して実施され、放射性核種治療の線量測定は、概して、注射される放射性核種の量に直線的に関連し得る。ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算すること（４０４）は、１つ以上の画像（Ｉ）（例えば、機能的画像）を、注射されたＩＴＲＳ（例えば、ＲＮおよび／または放射性医薬品）の単位当たりの生物学的に等価な吸収線量Ｇｙにマッピングすることを含み得る。画像は、ＩＴＲＳの担体分子もしくは標的化骨格と同じ担体分子もしくは標的化骨格を有する画像化トレーサを使用して取得することができる。このマッピング（Ｆ）は、以下で与えられる。
患者に送達することが可能なＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）は、注射された線量スカラー（より一般的には、ＩＴＲＳの量であり得るｑ）に、注射された線量（ｑ）をボクセル化された線量測定Ｄ０＿ＩＴＲＳにマッピングするＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を掛けたものと同様の線形関係で表すことができる。すなわち、下のとおりである。
Ｄ０＿ＩＴＲＳ ＝ Ｒｑ
Ｄ０＿ＩＴＲＳ ＝ Ｒｑ
上述のＲＮ線量測定法のいずれかを使用して、ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算すること（４０４）ができる。代替的または追加的に、ＩＴＲＳ線量測定は、注射されたＩＴＲＳの量に非線形に関連し、ＩＴＲＳの時変薬物動態を組み込むことができる（例えば、注射量が多い場合、ＩＴＲＳは、患者に電離放射線とは無関係の生理学的影響を及ぼす）。
単一の治療セッションで単一の放射性医薬品を使用して治療線量の放射線を送達する代わりに、またはそれに加えて、内部治療用放射線は、１つ以上の治療セッションにわたって複数の異なる放射性医薬品を使用して送達され得る。いくつかの変形例では、ＩＴＲＳは、２つの異なる放射性医薬品を含み得る。例えば、内部治療用放射線は、Ｙ－９０およびＬｕ－１７７を含む２つの放射性医薬品によって提供され得る。Ｙ－９０およびＬｕ－１７７のβエネルギーは異なるため、それらの線量測定は異なる可能性がある。２つの異なる放射性医薬品を組み合わせることにより、ＩＴＲＳ線量分布は、単一の放射性医薬品を使用して達成できない方式で調節および調整することができる。総ＩＴＲＳ線量は、第１の放射性核種の第１の注射（ｑ１）および第２の放射性核種の第２の注射（ｑ２）によって表すことができる。第１および第２の放射性医薬品は、同時にまたは連続して患者に注射され得る。各放射性医薬品は、異なる線量マッピングマトリックス（Ｒ１、Ｒ２）を有し得るが、線量は線形に合計され得る。
Ｄ０＿ＩＴＲＳ＝Ｒ１ｑ１＋Ｒ２ｑ２
Ｄ０＿ＩＴＲＳ＝Ｒ１ｑ１＋Ｒ２ｑ２
２つの放射性医薬品の共同最適化により、注射された２つの異なる放射性医薬品（ｑ１、ｑ２）の最適な組み合わせが生成され得る。例えば、共同放射線療法治療の一変形例は、Ｌｕ－１７７を第１の放射性核種（例えば、ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥと共役したＬｕ－１７７）として使用し、はるかに広いβ範囲を有するＹ－９０を、第２の放射性核種（例えば、ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥと共役したＹ－９０）として使用することができる。共同最適化は、累積線量が所定の線量要件を満たすように、ＥＴＲＳ線量と併せて２つのＲＮの注射線量を調整することを含み得る。この方法は、任意の数Ｎ個の放射性医薬品、例えば、Ｄ０＿ＩＴＲＳ＝Ｒ１ｑ１＋Ｒ２ｑ２＋．．．ＲＮｑＮに拡張することができる。
患者に送達可能なＥＴＲＳ線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）は、線形システムとしてモデル化され、ＥＢＲＴシステム（例えば）によって患者に送達可能なＥＴＲＳフルエンス（ｘ）をＥＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ａ）に乗算することによって計算することができる。
Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ａｘ
Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ａｘ
ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量の反復（４１２～４１４）は、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を処方線量空間と等価な線量空間にスケーリングし（４１８）、ＲＮ量（ｑ）およびＥＴＲＳフルエンス（ｘ）を反復することを含み得る。いくつかの変形例では、処方線量、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量は、すべてＢＥＤ空間で定義され得る。ＢＥＤ空間でのＩＴＲＳ線量とＥＴＲＳ線量との合計（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）は、臨床医によって処方された放射線量、すなわち所定の線量分布（ｙ）を概算または一致させることを目的としている。
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝ｙ、式中
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄ０＿ＩＴＲＳ＋Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ｒｑ＋Ａｘ
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝ｙ、式中
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄ０＿ＩＴＲＳ＋Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ｒｑ＋Ａｘ
ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量の合計が所定の線量分布になることを要求することに加えて、所定の線量要件は、すべての処方目的に対する制約のセットを含み得る。いくつかの変形例では、これらの制約は凸制約であり得る。これらの凸制約は、ＥＴＲＳフルエンス（ｘ）、ＩＴＲＳ量（ｑ）、ＩＴＲＳによって送達可能な線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）、ＥＴＲＳによって送達可能な線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）、および／または累積線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄ０＿ＩＴＲＳ＋Ｄ０＿ＥＴＲＳ）、および／またはそれらの任意の組み合わせに課され得る。共同最適化に固有の凸制約の例は、患者の標的領域（例えば、ＰＴＶ）の最小線量であり、ここで、Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄ０＿ＩＴＲＳ＋Ｄ０＿ＥＴＲＳは、事前定義された線量値（Ｇｙ）を超えない。ＩＴＲＳ量（ｑ）は、許容可能な量の範囲内にあるように制約される（すなわち、ｑは指定された範囲内になければならない）場合があり、かつ／または量子化されたステップの整数倍になるように制約される場合がある。例えば、線量に関する実際的な理由から、ＩＴＲＳ量は特定の個別の線量でのみ利用できる場合がある。次に、共同最適化は、一定の線量の制約されたセットにわたって注射された投与量（ｑ）を最適化しなければならない場合がある。いくつかの変形例では、制約は、以前に送達されたＩＴＲＳ線量および／またはＥＴＲＳ線量に基づいて（例えば、以前の治療期間から、以前の治療過程から）導き出され得、かつ／またはＯＡＲおよび／もしくは健康な組織の毒性モデルから導き出された制約を任意選択で含み得る。例えば、ＯＡＲが以前の治療セッションまたは期間でかなりの照射を受けていた場合、ＯＡＲの線量制約は、次の治療セッションまたは期間ではより厳しくなり得る（すなわち、より低いレベルの照射を保証するため）。このような毒性制約は、ＩＴＲＳ線量、ＥＴＲＳ線量、および／または累積線量に適用される場合がある。
いくつかの変形例では、これらの制約は、それらの相対的な重要性を定義または近似する線形係数によって重み付けされ得る。例えば、線量制約は、１つ以上のコスト関数を含み得、任意選択で、各コスト関数は、個々のスケーリング係数によって重み付けされ得る。所定の線量要件または制約（Ｃ）は、１つ以上のコスト関数を含み得、例えば、放射線フルエンス（ｘ）に関するコスト関数Ｃ（ｘ）、および／またはＩＴＲＳ量（ｑ）に関するコスト関数Ｃ（ｑ）、および／またはＤ０＿ＥＴＲＳに関するコスト関数Ｃ（Ａｘ）、および／またはＤ０＿ＩＴＲＳに関するコスト関数Ｃ（Ｒｑ）、および／またはコスト関数Ｃ（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）、のうちの１つ以上を含み得る。これらは各々、任意選択で、個々のスケーリング係数（ｗｉ、ｗｊ、ｗｋ、ｗｌ、ｗｍ）によって重み付けされてもよい。例えば、フルエンスに関するコスト関数を使用して、共同送達のコンテキストで治療時間を最適化することができる。任意選択で、皮膚線量および／または放射線熱傷毒性を制限するために、ＥＴＲＳ線量のコスト関数を含めることができる。例えば、注射された線量（ｑ）に関するコスト関数を最適化して、線量値が、調製して患者に導入するのに実行可能な値であることを確実にすることができる。例えば、Ｄ０＿ＲＮのコスト関数は、ＥＴＲＳ線量とは別個に、血液毒性を最適化する可能性がある（例えば、白血球の保存を優先するコスト関数）。別の例には、心臓への平均複合線量を制限する累積ＩＴＲＳ線量および累積ＥＴＲＳ線量Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅに課せられるコスト関数がある。
いくつかの変形例では、最適化の制約は、優先順位に基づいて満たされ得る。例えば、各線量制約を順位付けることができ、最適化中に、対応する優先順位に基づいて制約を満足させ、または満たすことができる。例えば、共同最適化では、ＲＮ制約がＥＴＲＳ制約よりも優先される場合があり、その逆も同様である。代替的に、例えば、異なるＥＴＲＳ制約およびＩＴＲＳ制約が、異なる優先順位を有することができるように、制約は器官系に基づいて優先順位を付けられもよい。
共同最適化の方法は、任意選択で、１つ以上のコスト関数が高優先度（例えば、必須）のコスト関数として指定される線量制約を定義し、他のコスト関数を低優先度（例えば、任意選択）のコスト関数として指定することを含み得る。優先度の高いコスト関数には、可能な限り高い重みおよび／または優先順位を割り当てることができ、優先度の低いコスト関数には、より低い重みおよび／または優先順位を割り当てることができる。いくつかの変形例では、優先度の高いコスト関数はより「厳しい」制約を有し、一方、優先度の低いコスト関数はより「緩い」制約を有し得る。例えば、優先度の高いコスト関数は、心臓（または任意の望ましいＯＡＲ）の照射を約１Ｇｙ未満の範囲に厳密に制限することができ、一方、優先度の低いコスト関数は、患者の標的領域の周辺の組織の照射を、約５Ｇｙ以下のより広い範囲への領域に制限することができる。いくつかの変形例では、臨床医は、膵臓および／または膀胱への潜在的な毒性よりも、骨髄毒性および／または肝臓毒性を優先する場合がある。つまり、膵臓および／または膀胱の制約を評価する前に、骨髄および／または肝臓の制約を満たす必要がある。いくつかの変形例では、臨床医は、優先度の高いコスト関数の重みおよび／または優先順位を設定することができ、この臨床医の入力に基づいて、治療計画システム／オプティマイザは、重みおよび／または優先度の低いコスト関数の優先順位を自動計算することができる。共同最適化中、累積ＲＮおよび／またはＥＴＲＳ線量は、指定された重みおよび／または優先順位で高優先度のコスト関数を満たす（例えば、任意の高優先度のペナルティ関数の値を減らす）必要があるが、低優先度のコスト関数は、様々なより低い重みおよび／または優先順位で満たされ得る。例えば、低優先度のコスト関数の許容値の範囲は、高優先度のコスト関数の許容値の範囲よりも広くてもよい。低優先度のペナルティ関数の重みおよび／または優先順位は、所定の線量制約または線量要件を満たすために、互いに対して調整（例えば、自動的に調整および／または計算）され得る。許容範囲は、臨床医によって指定され得、かつ／または治療計画システムによって計算され得る（かつ臨床医のレビューおよび／または承認の対象となる場合がある）。
共同最適化のいくつかの方法は、任意選択で臨床医に臨床目的のセットを表示することができ、共同最適化を誘導するための特定の線量制約およびコスト関数は、臨床医によって選択される臨床目的に基づいて定義され得る。これにより、臨床医の線量制約の定義および／または特定のコスト関数の設定が容易になり、治療計画および共同最適化のセットアップ時間が短縮される可能性がある。これに加えて、臨床目的に基づいて線量制約を定義することにより、放射性核種の専門家および放射線腫瘍医を含むがこれらに限定されない、より幅広い臨床医の治療計画システムの使いやすさおよび理解しやすさを促進することができる。これにより、患者の治療目標とニーズが満たされていることを確実にし、リスク臓器が治療計画システムに対して正しく定義されていることを確実にするのに役立ち得る。一変形例では、各臨床目的は、１つ以上のコスト関数にリンクされ得る。いくつかの変形例では、臨床目的の例は、５０Ｇｙより大きくなければならないＰＴＶの最小線量のコスト関数を有することによって、約１ｃｍより大きいすべての腫瘍を制御することであり得る。臨床目的の例は、最大腎臓線量を４０Ｇｙ未満に制限するコスト関数にリンクすることにより、グレード２の腎臓毒性の可能性を１０％未満に制限することであり得る。臨床目的の別の例は、臨床医によって指定されたように、異なるグレードの直腸出血の可能性を制限することであり得る。例えば、臨床医は、直腸出血の許容可能なリスクをグレード１の第１レベル（例えば、１．２５）または第２レベル（例えば、１．１０）に指定し得る。グレード１の直腸出血のリスクが第１レベルに設定されている場合、治療計画システムは、この臨床目的をＶ７０Ｇｙ≦５％の直腸容積の線量制約に変換することができ、グレード１の直腸出血のリスクが第２レベルに設定されている場合、治療計画システムは、この臨床目的をＶ５０Ｇｙ≦５％の直腸容積の制約に変換することができる。この例では２つのレベルの臨床リスクが提供されているが、いくつかのコスト関数または線量制約に対応する任意の数の臨床リスクレベルが存在してもよいことが理解されるべきである。１つ以上の臨床目的からのコスト関数は、共同最適化中に評価され得る。任意選択で、複数の臨床目的が選択された場合、臨床医は、他の臨床目的と比較して、各臨床目的に優先度または重みを割り当てる（例えば、各臨床目的の優先順位を設定する）ことができ得る。共同最適化は次に、ＲＮ線量およびＥＴＲＳ線量を繰り返して、対応する臨床目的に従って優先順位が付けられている、かつ／または重み付けされている線量制約および／またはコスト関数を満たすことができる。
共同最適化のための方法のいくつかの変形例は、凸型オプティマイザを使用して、上記のコスト関数のうちの１つ以上を含む線量制約が与えられた場合の最適なＥＴＲＳフルエンス（ｘ）および最適な注射ＲＮ線量（ｑ）を解くことができる。最適化は、治療計画システムで実施、評価、および分析され、臨床医によってレビューおよび承認され得る。
いくつかの変形例では、所定の線量分布（ｙ）は、所定の公称線量曲線を有する有界線量体積ヒストグラム（ｂＤＶＨ）によって表され得、任意の線量送達の不確実性は、上限曲線および下限曲線によって表され得る。所定の線量分布ｂＤＶＨの上限および下限は、ＩＴＲＳおよび／またはＥＴＲＳによって送達される放射線量の不確実性および／または変動性に基づいて計算され得る。例えば、ＥＴＲＳ線量送達の不確実性および／または変動性は、患者の運動（例えば、呼吸運動、心臓運動、放射線送達中に患者の標的領域の位置を変える可能性のある生理学的運動）、高エネルギー放射線源の精度および／または正確さなどから生じる可能性がある。ＩＴＲＳによって提供される線量は、画像スキャン（例えば、機能的画像スキャン）を使用して計算されるため、スキャンの画像ベースの変動により、線量推定値に変動が生じる可能性がある。画像スキャンの不確実性および／または変動性は、血流量、灌流分布、薬物動態、標的化骨格の結合特異性、注射線量測定、スキャナの誤較正、画像再構成アルゴリズムの制限などにおける変動から生じる可能性がある。ＩＴＲＳ線量送達の不確実性および／または変動性は、血流量、灌流分布、薬物動態、標的化骨格の結合特異性、注射線量測定の不確実性、ＢＥＤモデリングエラーなどにおける変動から生じる可能性がある。他のＩＴＲＳ線量変動は、患者の生理学的または生物学的状態の変化から生じる可能性がある。例えば、患者の代謝および／または胃腸状態（例えば、便秘、胃炎など）に変化があり、注射または摂取されたＲＮもしくは放射性医薬品が排泄される速度および様式が変化する可能性がある。患者が胃の問題を抱えている場合、ＲＮの大部分が胃腸管ではなく尿路から排泄される可能性がある。また、患者が服用している他の薬剤とＲＮまたは放射性医薬品との間に相互作用があり、ＩＴＲＳ線量と動態に影響を与える可能性もある。ＥＴＲＳ線量およびＩＴＲＳ線量の不確実性を組み合わせて、送達線量の上限および送達線量の下限を導き出すことができる。いくつかの例では、ＥＴＲＳおよび／またはＩＴＲＳ線量の不確実性のモデルを使用して上限と下限を導き出すことができるため、異なる不確実性間の相互作用をｄＤＶＨの境界で表すことができる。ＢＥＤ空間におけるＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量の反復（４１２～４１４、４１８）は、累積線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）のＤＶＨが、所定の線量分布（ｙ）ｂＤＶＨの上限および下限内にあるように、Ｄ０＿ＩＴＲＳおよびＤ０＿ＥＴＲＳの一方または両方を調整することを含み得る。いくつかの変形例では、これは、累積線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）のＤＶＨが所定の線量分布（ｙ）ｂＤＶＨの上限および下限内になるまで、ＲＮ量（ｑ）および／またはＥＴＲＳフルエンス（ｘ）を反復することを含み得る。ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化した結果の出力は、所定の線量分布（ｙ）ｂＤＶＨの上限および下限内にある１つ以上の累積線量（すなわち、累積線量の範囲）を表す１つ以上のＤＶＨ曲線を含み得る。ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化した出力は、非標的体積の異なる極小値で設定された、同じ最適化問題に対する１つ以上の解決法を含み得る。例えば、最適化において異なるＯＡＲに対して低コストで関与する３つのコスト関数があり、それが標的処方線量を同等に達成する場合、オプティマイザは、臨床医が選択するために、これらの結果の各々ごとにＤＶＨ曲線および線量分布を生成することができる。これら３つの場合のすべてにおいて、処方線量は同等に満たされているが、ＯＡＲに対する個々の線量は大幅に異なる場合がある。いくつかの変形例では、共同最適化は、所定の線量分布ｂＤＶＨの上限および下限内にある最適化された累積線量に対するＤＶＨ曲線のセットを生成することができる。制約の評価（４１４）には、任意選択で、臨床医評価および／またはＤＶＨ曲線に基づく特定の線量分布の選択が含まれ得る。例えば、このＤＶＨ曲線のセットは、個々のＩＴＲＳ線量およびＤＶＨ曲線の各々に対するＥＴＲＳ線量とともに臨床医に表示され得、臨床医は、送達のためにこのＤＶＨ曲線のうちの１つとそれに対応するＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量とを選択することができる。例えば、所定の線量要件を満たし、かつ／または患者の標的領域に対する所定の線量ｂＤＶＨの境界内にあるＤＶＨ曲線のセットでは、１つ以上のＯＡＲへの線量が変化する可能性があり、共同で最適化された線量分布を評価することの一部として、臨床医は、他の線量分布と比較して、特定のＯＡＲに送達する放射線量が少ない線量分布を選択することができる。線量制約／線量要件および／または臨床医の選択に基づいて、送達のために考え得る放射線量を評価した後、共同オプティマイザは、治療期間中に送達されるＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳフルエンス／線量を出力すること（４１６）ができる。
共同放射線療法治療計画の臨床医の承認後、治療は患者に送達され、投与されることができる。一変形例では、共同放射線療法治療計画は一度だけ行われ、治療の全過程（すなわち、同じ共同最適化の一部であったＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量のすべて）が、治療期間中の複数の治療セッションにわたって患者に送達される。
図５Ａ～５Ｅは、図３～４に示され上述された方法を使用して、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化する治療計画方法のシミュレーションのためのＩＴＲＳを示し、かつ／またはＥＴＲＳは線量分布（ＤＩＴＲＳ、ＤＥＴＲＳ）を描写している。これらのプロットは、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量が別々に最適化された場合と、それらが共同に最適化された場合との線量分布の違いを描写している。図５Ａは、ＥＴＲＳ線量をＩＴＲＳ線量から別々に最適化することから生じるＥＴＲＳ線量分布（すなわち、標準ＥＢＲＴ最適化方法）を描写し、図５Ｂは、ＥＴＲＳ線量およびＩＴＲＳ線量を共同で最適化することから生じる（すなわち、本明細書に開示される共同最適化方法を使用する）ＥＴＲＳ線量分布を描写している。図５Ａ～５Ｂに示されるように、ＥＴＲＳ線量マップは、有意に異なる線量分布を有する。ＰＴＶの輪郭は、外側の黒い線（２００）で表される。ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量が共同で最適化されていない場合、ＥＴＲＳ線量分布はＰＴＶ領域全体で均一になる（図５Ａ）。一方で、共同最適化から生じるＥＴＲＳ線量分布には、より低い線量の中央領域がある（２０３）。図５Ｂに示されるこの「ドーナツ」形状のＥＴＲＳ線量マップは、ＩＴＲＳ線量がより大きい腫瘍の中央領域に向かって強く凝集する傾向があるため、共同最適化の一部としての累積線量分布へのＩＴＲＳ線量の組み込みを反映している。ＥＴＲＳ線量をＩＴＲＳ線量とともに最適化しないと、結果として得られる累積線量マップは、ＰＴＶの中心に強い放射線の「ホットスポット」を引き起こし得る。ＩＴＲＳ線量をＥＴＲＳ線量最適化に組み込むことにより、ＩＴＲＳが治療レベルの放射線を提供するエリアのＥＴＲＳ線量を低減することができる。これは、患者の標的領域に治療レベルの放射線をなおも提供しながら、患者への全体的な放射線被曝と毒性を低減するのに役立ち得る。
図５Ｃ～５Ｅは、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化する治療計画方法のシミュレーションのための線量分布（上のプロット）および線量体積ヒストグラムＤＶＨ（下のプロット）を描写している。ＰＴＶは、図５Ｃ～５Ｅの上部パネル中の外側の黒い線（２００）によって表されている。図５Ｃは、共同で最適化されたＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ＝Ｒｑ）分布およびＤＶＨ曲線を描写し、図５Ｄは、共同で最適化されたＥＴＲＳ線量（ＤＥＴＲＳ＝Ａｘ）分布およびＤＶＨ曲線を描写し、図５Ｅは、組み合わせて共同で最適化されたＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量（Ｒｑ＋Ａｘ＝ｙ）分布ならびにＤＶＨ曲線を描写している。ＤＶＨ曲線（２１２）は、ＰＴＶの体積分率／割合（例えば、患者の標的領域）ごとに送達される線量に対応する。図５Ｃは、ＲＮまたは放射性医薬化合物などのＩＴＲＳが、ＰＴＶの中央部分に高線量を提供できる（例えば、上のプロットによれば、高強度領域は、ＰＴＶ（２００）の中央部分にある）ことを示している。図５Ｄは、共同最適化により、ＥＴＲＳ線量分布がＩＴＲＳの寄与を説明し（すなわち、ＰＴＶの中央で）、それによりＰＴＶの中央部分へのＥＴＲＳ線量が減少し、結果として「ドーナツ」状のＥＴＲＳ線量分布（２０３）が得られることを示している。図５Ｅは、共同で最適化されたＩＴＲＳ線量分布およびＥＴＲＳ線量分布が組み合わされる場合、ＰＴＶにおける累積線量分布は、ＩＴＲＳ線量分布とＥＴＲＳ線量分布とが別々に最適化される場合よりも（すなわち、図２Ｃに描写される線量分布と比較して）均一であることを示す。特に、図５Ｅの複合線量分布のＤＶＨ曲線は、急速な線量低下を示している。例えば、ＰＴＶの８０％が約５２Ｇｙの線量を受け、ＰＴＶの２０％が約５７Ｇｙの線量を受け、ＰＴＶの６０％超が約５Ｇｙの線量分散（２１４）を受ける（図２Ｃの約１９Ｇｙの線量分散と比較して）。線量分布は、均一性指数（ＨＩ）として定量化することもできる。１に近づくＨＩはより均一であり、ＰＴＶの中心に余分な線量を送達しないので腫瘍を殺すのに不要であり得るため、望ましい場合がある。図５Ｅでは、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化することによってＰＴＶに送達される線量のＨＩは、約６５Ｇｙ（最大）／５０Ｇｙ（最小）または１．３のＨＩである。対照的に、図２Ｃで描写されるように、ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を別々に最適化することによってＰＴＶに送達される線量のＨＩは、約９５Ｇｙ／５０Ｇｙまたは１．９である。他のより高い重みまたは優先度の制約が満たされている場合、共同で最適化された計画のＨＩ値はより低くなる可能性がある。本明細書に開示される方法を使用してＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化することは、患者への過剰な放射線被曝および／または毒性を低減しながら、患者の標的領域に所定もしくは所望の線量レベルを提供し得る。
治療期間中に放射性核種の線量を適応させるための方法
いくつかの変形例では、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量が共同で最適化された後、同じＩＴＲＳ線量が、治療期間の各ＩＴＲＳ治療セッションまたは分割の間に送達され得る。例えば、ＲＮ線量およびＥＢＲＴ線量の共同最適化後、ＲＮ治療セッション中に注射されるＲＮの量は、治療期間中のすべてのＲＮ治療セッションで一定であり得る（この場合、治療期間は１つ以上のＲＮ治療セッションおよび１つ以上のＥＢＲＴセッションで構成される）。代替的または追加的に、各治療セッションで送達されるＩＴＲＳ線量は変動し得、いくつかの変形例では、更新された患者データに基づいて適応され得る。放射線療法の治療期間は、数日から数週間に及ぶ可能性があるため、患者の病状および他の生物学的機能は変化する場合があり、治療計画が最初に作成されたときとは異なる場合がある。例えば、ＩＲＴまたはＥＢＲＴ治療セッションの後に、新しい画像（例えば、機能的画像）のセットが取得され得、患者の標的領域および／または器官の追加のまたは更新された輪郭が治療計画に含まれる可能性がある。治療セッションの間に取得された画像スキャンは、初期治療計画を作成するために使用された、治療前の画像では見えなかったかまたは検出できなかった潜在的な毒性を示している可能性がある。
いくつかの変形例では、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量が共同で最適化された後、同じＩＴＲＳ線量が、治療期間の各ＩＴＲＳ治療セッションまたは分割の間に送達され得る。例えば、ＲＮ線量およびＥＢＲＴ線量の共同最適化後、ＲＮ治療セッション中に注射されるＲＮの量は、治療期間中のすべてのＲＮ治療セッションで一定であり得る（この場合、治療期間は１つ以上のＲＮ治療セッションおよび１つ以上のＥＢＲＴセッションで構成される）。代替的または追加的に、各治療セッションで送達されるＩＴＲＳ線量は変動し得、いくつかの変形例では、更新された患者データに基づいて適応され得る。放射線療法の治療期間は、数日から数週間に及ぶ可能性があるため、患者の病状および他の生物学的機能は変化する場合があり、治療計画が最初に作成されたときとは異なる場合がある。例えば、ＩＲＴまたはＥＢＲＴ治療セッションの後に、新しい画像（例えば、機能的画像）のセットが取得され得、患者の標的領域および／または器官の追加のまたは更新された輪郭が治療計画に含まれる可能性がある。治療セッションの間に取得された画像スキャンは、初期治療計画を作成するために使用された、治療前の画像では見えなかったかまたは検出できなかった潜在的な毒性を示している可能性がある。
治療計画および送達方法のいくつかの変形例では、各治療セッションで送達される放射線量は、患者への生物学的変化を反映するように適応させることができる。本明細書に記載の共同放射線療法法のうちの１つ以上は、任意選択で、追加の画像データ（例えば、機能的画像データ）に基づいて、将来の治療セッションのためにＩＴＲＳ放射線量を適応または調整することを含み得る。ＩＴＲＳ放射線量を適応させるために使用される追加の画像データは、治療計画画像の後に取得され得、例えば、治療計画が作成された後に取得された画像データ、および／または治療セッション中に取得された画像データを含み得る。追加的または代替的に、将来の治療セッションのためのＥＴＲＳ放射線量は、追加の画像データに基づいて適応される可能性がある。いくつかの変形例では、前述のように、将来の治療セッションのためにＩＴＲＳ線量を適応させることは、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量を共同で最適化することを含み得る。この第２の共同最適化（すなわち、共同再最適化）では、過去の治療セッションで（ＩＴＲＳおよびＥＴＲＳの両方から）すでに送達された放射線量が、再度送達されないように組み込まれ得る。例えば、以前に送達された放射線量をＢＥＤ空間に変換し、全体の所定の線量から差し引くことができ、残りの（すなわち、未送達の）所定の線量に基づいて共同再最適化を進めることができる。代替的または追加的に、以前に送達された放射線量を使用して、所定の線量を共同再最適化のために再スケーリングすることができる。更新されたおよび／または追加の画像データを分析して、ＲＮおよび／またはＥＢＲＴからの毒性レベルが所定の許容差範囲内にあるかどうかを決定し、それに応じて将来のＲＮ線量および／またはＥＢＲＴ線量を調整することができる。例えば、画像データ分析により、ＲＮ注射による毒性が、１つ以上の患者領域で指定された許容差範囲を超えていることが示された場合、毒性制約（例えば、コスト関数、ペナルティ関数）を再最適化のために調整することができ、例えば、制約が厳しくなる場合がある。これにより、例えば、将来のセッションのためのＲＮ線量が減少し、将来の治療セッションのＥＢＲＴ線量が増加して、ＲＮが照射されていたであろう患者の標的領域（すなわち、以前にＲＮによって照射されたエリアでフルエンスレベルが増加するように適応されたＥＢＲＴ送達フルエンスマップ）を補償することができる。
画像データ（例えば、機能的画像データ）はまた、病変の特定のサブ領域が治療に反応しているのに対し、病変の他の領域が反応していないかどうかを示し得る。将来の治療セッションのためのＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量は、より多くのＥＴＲＳ線量を非反応性の患者領域に向けるために共同で再最適化され得る。いくつかの変形例では、将来の治療セッションでは、異なる（例えば、より高い光子エネルギーの）放射性核種を有するＩＴＲＳを選択することにより、かつ／または標的化骨格（例えば、より特異的および／または非反応性の標的領域に対してより高い親和性を有する）を選択することにより、非反応性の患者領域へのＩＴＲＳ線量が増加する可能性がある。代替的または追加的に、臨床医は、非反応性の患者領域に対処するために他の治療方法（例えば、免疫療法、化学療法など）を使用することを決定することができ、したがって、将来の治療計画のための線量を共同で再最適化して、ＥＴＲＳおよびＩＴＲＳの一方または両方からの、非反応性の患者領域への線量を減らすかまたは排除することができる。いくつかの変形例では、将来の治療セッションのための線量は、以前の治療セッションとは異なるＩＴＲＳを使用して適応および再最適化されてもよい。代替的または追加的に、適応および再最適化は、ＩＴＲＳ治療セッションおよび／またはＥＴＲＳ治療セッションの数を調整することを含み得る。
図６は、ＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量を共同で最適化し、ＩＴＲＳ放射線量および／またはＥＴＲＳ線量を将来の治療セッション用に適応または調整することを含む、共同放射線療法治療計画を生成するための方法（６００）の一変形例を示すフローチャート描写である。方法（６００）は、患者の解剖学的データ（例えば、ＣＴ画像データ）の取得（６０２）、患者の臓器輪郭の決定（６０４）、画像スキャン（例えば、機能的画像スキャン）の取得（６０６）、処方線量制約および臓器線量制約の決定（６０８）、治療期間中の分割数または治療セッション数の決定（６１０）、および機能的画像スキャンからの放射性核種（または任意の所望のＩＴＲＳ）の線量測定の計算（６１２）を含み得る。任意選択で、機能的画像データ、解剖学的画像データ、所定の線量要件、およびＲＮ線量測定データを治療計画システムに提供すること（６１４）ができ、これは、１つ以上のプロセッサを有する治療計画コントローラによって実行可能なソフトウェアコードを含み得る。いくつかの変形例では、方法（６００）の治療計画分析および計算（６０２～６１６）は、治療計画システムを使用して直接実施され得る。方法（６００）は、本明細書に記載の方法のいずれかを使用してＲＮ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化（６１６）して、ＲＮによって送達される線量およびＥＴＲＳ（例えば、任意のＥＢＲＴシステム、ＢＧＲＴシステム）を使用して送達される線量を指定する共同放射線療法治療計画を作成することをさらに含むことができる。いくつかの変形例では、共同放射線療法治療計画には、ＥＢＲＴシステムのための送達フルエンスマップおよび／または機械命令、ならびに特定のタイプのＲＮもしくは放射性医薬品のための注射量が含まれる。治療期間中の分割数または治療セッション数を決定すること（６１０）は、ＲＮセッションの設定数に基づいてＥＴＲＳセッションの数を計算すること、および／またはＥＴＲＳセッションの設定数に基づいてＲＮセッションの数を計算することを含み得る。セッションの総数、および／または各タイプのセッション（すなわち、ＥＴＲＳセッション、ＲＮセッション）の数は、臨床医または臨床方針によって設定され得、かつ／または治療計画システムによって計算され得る。臨床医は、臨床試験データを使用して、所与の症状に最適な分割スキームを決定し得る。追加的に、臨床医は、腫瘍の攻撃性を測定するために、組織学的または診断的な血液検査情報であり得る。より攻撃的な腫瘍は、より高いＢＥＤ線量を達成するために、ＥＴＲＳもしくはＲＮのいずれか、またはより多くの分割に対して、分割当たりより高い線量を有し得る。また、臨床医は、特定のＯＡＲに対する毒性を減らすために分割スキームを調整することができる。分割数または治療セッション数を自動的に計算する治療計画システムの場合、腫瘍制御確率モデル（ＴＣＰ）および正常組織合併症モデル（ＮＴＣＰ）を、患者標的領域および患者内の組織の各々に対して使用することができる。ＴＣＰおよびＮＴＣＰモデルを使用して、臨床医への推奨分割スキームを導き出すことができる。代替的に、患者は以前に治療を受けていた可能性があり、この情報を使用して分割数を決定することができる。
方法（６００）は、任意選択で、共同放射線療法計画に従って患者を治療することを含み得る。例えば、方法（６００）は、ＥＢＲＴシステムを使用して１つ以上の治療セッションまたは分割を送達（６１８）し、１つ以上の治療セッションで計算されたＲＮの線量を患者に注射（６２０）することを含み得る。いくつかの変形例では、方法（６００）は、任意選択で、ＲＮが崩壊するのを待つこと（６２２）、および治療期間が終了したかどうか（すなわち、所定の線量が送達されているかどうか、治療期間内のすべての治療セッションが完了しているかどうか）を決定すること（６２４）を含み得る。方法（６００）は、追加または更新された機能的画像データ（例えば、機能的画像スキャン）を取得すること（６２８）、追加または更新された機能的画像データに基づいてＲＮの更新された線量測定を計算すること（６３０）、ならびに更新されたＲＮ線量測定に基づいてＲＮ線量および／またはＥＴＲＳ／ＥＢＲＴ線量を共同で最適化すること（６３４）を含み得る。任意選択で、以前に送達されたＥＢＲＴ線量およびＲＮ線量を治療計画システムにインポートし（６３２）、共同最適化に組み込んでもよい（６３４）。これには、ＯＡＲ制約を生成するために使用され得る毒性データが含まれ得る。次に、方法（６００）は、再最適化されたＲＮ線量および／またはＥＴＲＳ線量を患者に送達すること、すなわち、別の治療セッションで更新されたＥＢＲＴ線量を送達すること（６１８）、およびさらなる治療で更新されたＲＮ線量を注射すること（６２０）を含み得る）。追加の機能的画像の取得、ＲＮ線量測定の更新、ＲＮ線量および／またはＥＢＲＴ線量の共同再最適化、ならびに更新された線量の送達は、治療期間全体にわたって必要な回数だけ繰り返すことができる。例えば、ＲＮ線量および／またはＥＢＲＴ線量の更新／適応は、各治療セッション後、各第２の治療セッション後、ＲＮ治療セッションごとの後（例えば、ＲＮ注射の直後、ＲＮが崩壊した後）、治療期間の途中（例えば、所定の治療セッションの半分が完了した後）などで起こり得る。いくつかの変形例では、ＲＮ線量および／またはＥＢＲＴ線量の更新／適応は、治療期間中のＲＮ治療セッションおよび／またはＥＢＲＴ治療セッションの数を変更することを含み得る。例えば、治療セッションの全体の数は、減少または増加する可能性があり、かつ／またはＲＮ治療セッションおよび／もしくはＥＢＲＴ治療セッションの数は、減少または増加する可能性がある。
上述のように、共同最適化のいくつかの変形例は、ＲＮ線量／ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を繰り返して、所定の線量分布ｂＤＶＨの境界内にある累積線量分布を達成する。ＲＮ放射線量および／またはＥＴＲＳ放射線量を将来の送達セッションに適応させることは、所定の線量分布ｂＤＶＨに基づいて再最適化すること（６３４）を含み得、上述のように、所定の線量ｂＤＶＨの境界内にあるＤＶＨ曲線のセットを生成し得る。いくつかの変形例では、所定の線量ｂＤＶＨの上限および下限は、再最適化の前に更新され得る（６３４）。上限および下限は、すでに送達された線量および／またはまだ送達されていない線量を考慮して更新され得、所定の線量ｂＤＶＨの更新された上限および下限は、第１の共同最適化のための所定の線量ｂＤＶＨの上限および下限とは異なり得る。つまり、所定の公称線量分布は両方の共同最適化で同じである可能性があるが、上限と下限は異なる可能性がある。例えば、公称線量分布からの許容可能な偏差の範囲は、１回以上の治療セッションの後に発生する第２の共同最適化に対するものよりも、第１の共同最適化に対するものの方が広い場合がある。後で送達される線量に対するより厳しい許容差は、治療期間全体の（すなわち、複数の治療セッションにわたる）全体的な送達線量が所定の線量分布に収束することを確実にするのに役立ち得る。例えば、更新されたＲＮ線量測定を組み込むこと（６３０）、ならびに／または以前の外部ビームおよび／もしくはＲＮ治療セッションからの線量を共同再最適化（６３４）に組み込むこと（６３２）は、任意選択で、更新されたＲＮ線量測定および／もしくは以前に送達された線量に基づいて、所定の線量分布ｂＤＶＨの上限および下限を更新すること、ならびにＲＮ線量およびＥＴＲＳ線量を反復して、ｂＤＶＨの更新された境界内にある累積線量を導き出すことを含み得る。
治療期間の間に放射性核種の線量を適応させるための方法
治療期間が終了した後（すなわち、共同で最適化および計画されたＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量のすべてが送達されている）、画像データ（例えば、機能的画像データ）は、一部の腫瘍が治療に反応したことを示し得（例えば、サイズの縮小または完全な消失により）、一方で、他の腫瘍が反応しなかったことを示し得る（例えば、サイズおよび／または代謝活性の変化があったとしてもごくわずかである）。画像データは、追加の腫瘍（すなわち、第１の治療期間が計画されたときに未知であった腫瘍）の存在を明らかにする可能性がある。いくつかの変形例では、非反応性のまたは新しい腫瘍に対処するために、第２の治療期間が追加され得る。第２の治療期間の治療計画および共同最適化は、図３、４、６、７Ａ～７Ｂ（以下で説明される）に記載および描写された方法と同様であり得、線量処方および最適化制約の更新を含み得る。いくつかの変形例では、第２の治療期間のための共同治療計画および最適化は、異なる放射性核種および化合物、異なる線量構造、以前の治療期間で送達された放射線の影響を反映するための調整されたＯＡＲコスト関数（または制約）の線量測定を計算することを含み得る。例えば、第１の治療期間は、共同で最適化されているＥＢＲＴと併せて第１のＲＮ化合物（例えば、ＲＮ１－Ｔａｒｇｅｔ１）を使用して、患者に放射線を送達することができる。治療期間の終わりに撮影された画像データは、腫瘍のサブセットが第１の治療期間中に送達された放射線に反応しなかったことを示し得る。この画像データは、毒性データ、送達された線量データなどとともに、第２の治療期間の治療計画の作成に組み込まれ得る。この治療計画では、非反応性腫瘍の特性に応じて、第２のＲＮ化合物（例えば、ＲＮ２－Ｔａｒｇｅｔ１、ＲＮ１－Ｔａｒｇｅｔ２）を使用することができる。例えば、ＩＴＲＳの標的化骨格は、第１の治療期間から、非反応性腫瘍により特異的な別の標的化骨格に変更され得（例えば、それらの腫瘍に特異的な細胞マーカーを標的とするため）、かつ／または非反応性腫瘍による親和性または取り込みが高い標的化骨格に変更され得る。代替的または追加的に、より高エネルギーのＲＮを選択することができる。いくつかの変形例では、ＥＴＲＳ線量分布は、非反応性腫瘍に対処するために調整され得る。ＯＡＲに対する毒性を低減する助けとするために、ＩＴＲＳおよびＥＴＲＳの一方または両方の線量に対して１つ以上のＯＡＲの制約を厳しくすることができる。この第２のＩＴＲＳ線量は、ＥＴＲＳ線量と共同で最適化することができ、ＥＴＲＳ線量の制約は、第２のＲＮ化合物の線量分布を補完するように調整することができる。第２の治療期間における治療セッションの数およびタイプは、第１の治療期間における治療セッションの数およびタイプから調整することができる。治療計画は、第１の治療期間について前述したのと同様に第２の治療期間に送達され得、任意選択で、分割間の適応または更新（すなわち、治療セッション間の適応または更新）を含み得る。
治療期間が終了した後（すなわち、共同で最適化および計画されたＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量のすべてが送達されている）、画像データ（例えば、機能的画像データ）は、一部の腫瘍が治療に反応したことを示し得（例えば、サイズの縮小または完全な消失により）、一方で、他の腫瘍が反応しなかったことを示し得る（例えば、サイズおよび／または代謝活性の変化があったとしてもごくわずかである）。画像データは、追加の腫瘍（すなわち、第１の治療期間が計画されたときに未知であった腫瘍）の存在を明らかにする可能性がある。いくつかの変形例では、非反応性のまたは新しい腫瘍に対処するために、第２の治療期間が追加され得る。第２の治療期間の治療計画および共同最適化は、図３、４、６、７Ａ～７Ｂ（以下で説明される）に記載および描写された方法と同様であり得、線量処方および最適化制約の更新を含み得る。いくつかの変形例では、第２の治療期間のための共同治療計画および最適化は、異なる放射性核種および化合物、異なる線量構造、以前の治療期間で送達された放射線の影響を反映するための調整されたＯＡＲコスト関数（または制約）の線量測定を計算することを含み得る。例えば、第１の治療期間は、共同で最適化されているＥＢＲＴと併せて第１のＲＮ化合物（例えば、ＲＮ１－Ｔａｒｇｅｔ１）を使用して、患者に放射線を送達することができる。治療期間の終わりに撮影された画像データは、腫瘍のサブセットが第１の治療期間中に送達された放射線に反応しなかったことを示し得る。この画像データは、毒性データ、送達された線量データなどとともに、第２の治療期間の治療計画の作成に組み込まれ得る。この治療計画では、非反応性腫瘍の特性に応じて、第２のＲＮ化合物（例えば、ＲＮ２－Ｔａｒｇｅｔ１、ＲＮ１－Ｔａｒｇｅｔ２）を使用することができる。例えば、ＩＴＲＳの標的化骨格は、第１の治療期間から、非反応性腫瘍により特異的な別の標的化骨格に変更され得（例えば、それらの腫瘍に特異的な細胞マーカーを標的とするため）、かつ／または非反応性腫瘍による親和性または取り込みが高い標的化骨格に変更され得る。代替的または追加的に、より高エネルギーのＲＮを選択することができる。いくつかの変形例では、ＥＴＲＳ線量分布は、非反応性腫瘍に対処するために調整され得る。ＯＡＲに対する毒性を低減する助けとするために、ＩＴＲＳおよびＥＴＲＳの一方または両方の線量に対して１つ以上のＯＡＲの制約を厳しくすることができる。この第２のＩＴＲＳ線量は、ＥＴＲＳ線量と共同で最適化することができ、ＥＴＲＳ線量の制約は、第２のＲＮ化合物の線量分布を補完するように調整することができる。第２の治療期間における治療セッションの数およびタイプは、第１の治療期間における治療セッションの数およびタイプから調整することができる。治療計画は、第１の治療期間について前述したのと同様に第２の治療期間に送達され得、任意選択で、分割間の適応または更新（すなわち、治療セッション間の適応または更新）を含み得る。
共同内部放射線核治療（ＩＲＴ）および生物学的誘導放射線療法（ＢＧＲＴ）のための方法
内部放射性核種療法（ＩＲＴ）と生物学的誘導放射線療法（ＢＧＲＴ）とを組み合わせた共同放射線療法治療計画を作成するための方法は、同じ画像データのセットを使用してＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量を共同で最適化することができる。ＰＥＴデータを使用してリアルタイムの放射線送達を誘導するＢＧＲＴの変形例の場合、治療計画中に取得された画像データ（例えば、機能的画像データ）は、放射線療法対象の患者に注射されたまたは埋め込まれた放射性医薬品と同じ標的化骨格を有するＰＥＴトレーサを使用し得る。ＢＧＲＴ治療セッションまたは分割中に、計画画像を作成するために使用されたのと同じＰＥＴトレーサが患者に注射され、ＢＧＲＴ治療セッション中に取得されたＰＥＴデータに基づいて、外部ビーム放射線を患者の標的領域に向けることができる。ＲＮ治療セッションは、ＢＧＲＴ治療セッションの後に続くことができ、ＰＥＴトレーサと同じ標的化骨格を有する放射性医薬品が患者に注射されてもよい。注射された放射性医薬品は、画像化のために使用されるＰＥＴトレーサと同じ標的化骨格を有し得るが、放射性核種は陽電子放出放射性核種ではない可能性があり、代わりに、異なる（例えば、より高い）エネルギーレベルを放出する放射性核種および／または患者の標的領域の治療用照射のための粒子であり得る。いくつかの変形例では、ＢＧＲＴ治療セッション中に取得されたＰＥＴデータを使用して、ＲＮ治療セッション中に患者に注射される放射性医薬品の量を適応または修正することができる。適応は、患者の毒性の変化に基づいて放射性医薬品の線量の体積をスケーリングすることであり得、かつ／または本明細書に記載の最適化方法のいずれかを使用してＲＮ線量を再最適化することを含み得る。代替的または追加的に、画像データは、ＢＧＲＴ治療セッションの外で取得され得、かつこの画像データは、ＲＮ治療セッション中に患者に注射される放射性医薬品の量を適応または修正するために使用され得る。任意選択で、将来の治療セッション用のＲＮ線量分布およびＢＧＲＴ線量分布は、以前の治療セッション中または後に取得されたＰＥＴデータに従って共同で再最適化されてもよい。
内部放射性核種療法（ＩＲＴ）と生物学的誘導放射線療法（ＢＧＲＴ）とを組み合わせた共同放射線療法治療計画を作成するための方法は、同じ画像データのセットを使用してＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量を共同で最適化することができる。ＰＥＴデータを使用してリアルタイムの放射線送達を誘導するＢＧＲＴの変形例の場合、治療計画中に取得された画像データ（例えば、機能的画像データ）は、放射線療法対象の患者に注射されたまたは埋め込まれた放射性医薬品と同じ標的化骨格を有するＰＥＴトレーサを使用し得る。ＢＧＲＴ治療セッションまたは分割中に、計画画像を作成するために使用されたのと同じＰＥＴトレーサが患者に注射され、ＢＧＲＴ治療セッション中に取得されたＰＥＴデータに基づいて、外部ビーム放射線を患者の標的領域に向けることができる。ＲＮ治療セッションは、ＢＧＲＴ治療セッションの後に続くことができ、ＰＥＴトレーサと同じ標的化骨格を有する放射性医薬品が患者に注射されてもよい。注射された放射性医薬品は、画像化のために使用されるＰＥＴトレーサと同じ標的化骨格を有し得るが、放射性核種は陽電子放出放射性核種ではない可能性があり、代わりに、異なる（例えば、より高い）エネルギーレベルを放出する放射性核種および／または患者の標的領域の治療用照射のための粒子であり得る。いくつかの変形例では、ＢＧＲＴ治療セッション中に取得されたＰＥＴデータを使用して、ＲＮ治療セッション中に患者に注射される放射性医薬品の量を適応または修正することができる。適応は、患者の毒性の変化に基づいて放射性医薬品の線量の体積をスケーリングすることであり得、かつ／または本明細書に記載の最適化方法のいずれかを使用してＲＮ線量を再最適化することを含み得る。代替的または追加的に、画像データは、ＢＧＲＴ治療セッションの外で取得され得、かつこの画像データは、ＲＮ治療セッション中に患者に注射される放射性医薬品の量を適応または修正するために使用され得る。任意選択で、将来の治療セッション用のＲＮ線量分布およびＢＧＲＴ線量分布は、以前の治療セッション中または後に取得されたＰＥＴデータに従って共同で再最適化されてもよい。
本明細書に記載の変形例は、陽電子を放出する放射性核種（すなわち、ＰＥＴトレーサまたは放射性医薬品）に関連するが、これらの方法は、任意の好適な放射性核種、例えば、単一光子放出放射性核種（例えば、ＳＰＥＣＴ）トレーサまたは放射性医薬品にも使用され得ることを理解されたい。
図７Ａは、ＲＮ放射線量およびＢＧＲＴ放射線量を共同で最適化し、任意選択でＲＮ放射線量および／またはＢＧＲＴ線量を将来の治療セッション用に適応または調整することを含む、共同放射線療法治療計画を作成するための方法（７００）の一変形例を示すフローチャート描写である。方法（７００）は、患者の解剖学的データ（例えば、ＣＴ画像データ）の取得（７０２）、患者の臓器輪郭の決定（７０４）、ＰＥＴ画像スキャンの取得（７０６）、処方線量制約および臓器線量制約の決定（７０８）、治療期間中の分割数または治療セッション数の決定（７１０）、およびＰＥＴ画像スキャンからの放射性核種もしくは放射性医薬品の線量測定の計算（７１２）を含み得る。任意選択で、ＰＥＴ画像データ、解剖学的画像データ、所定の線量要件、およびＲＮ線量測定データを治療計画システムに提供すること（７１４）ができ、これは、１つ以上のプロセッサを有する治療計画コントローラによって実行可能なソフトウェアコードを含み得る。いくつかの変形例では、方法（７００）の治療計画分析および計算（７０２～７１６）は、治療計画システムを使用して直接実施され得る。方法（７００）は、本明細書に記載の方法のいずれかを使用してＲＮ線量および放射性医薬品線量およびＢＧＲＴ線量を共同で最適化して（７１６）、ＲＮまたは放射性医薬品によって送達される線量およびＢＧＲＴシステムを使用して送達される線量を指定する共同放射線療法治療計画を作成することをさらに含むことができる。方法（７００）はまた、患者の標的領域を照射するためにＢＧＲＴ治療セッション中に取得されたＰＥＴ画像データと併せて使用され得る、１つ以上の発射フィルタ（例えば、シフト不変発射フィルタ）を出力し得る。治療期間中の分割数または治療セッション数を決定すること（７１０）は、ＲＮセッションの設定数に基づいてＢＧＲＴセッションの数を計算すること、および／またはＢＧＲＴセッションの設定数に基づいてＲＮセッションの数を計算することを含み得る。前述のように、セッションの総数、および／または各タイプのセッション（すなわち、ＢＧＲＴセッション、ＲＮセッション）の数は、臨床医または臨床方針によって設定され得、かつ／または治療計画システムによって計算され得る。例えば、臨床医は、臨床試験データを使用して、所与の症状に最適な分割スキームを決定し得、かつ／または特定のＯＡＲへの毒性を低減するように分割スキームを調整し得る。代替的または追加的に、ＴＣＰおよびＮＴＣＰモデルを使用して、臨床医に推奨される分割スキームを導き出すことができる。
方法（７００）は、任意選択で、共同のＲＮおよびＢＧＲＴ放射線療法計画に従って患者を治療することを含み得る。例えば、方法（７００）は、ＢＧＲＴシステムを使用して１つ以上の治療セッションまたは分割を送達（７１８）し、１つ以上のＲＮ治療セッションで計算された放射性医薬品の線量を患者に注射すること（７２０）を含み得る。いくつかの変形例では、方法（７００）は、任意選択で、放射性医薬品が崩壊するのを待つこと（７２２）を含み得る。方法（７００）は、追加の画像データ（例えば、機能的画像データ）に基づいて、放射性医薬品の線量および／またはＢＧＲＴの線量を適応させること（７２４）を含み得る。追加の画像データは、治療セッションの間に発生する追加の画像化セッション中に、および／またはＢＧＲＴ治療セッション中に取得され得る。放射性医薬品および／またはＢＧＲＴ線量を適応させることには、上述のように、共同再最適化（例えば、図６で描写される方法（６００）のステップ（６２８～６３４））が含まれ得る。追加の画像の取得、ＲＮ線量測定の更新、ＲＮ線量および／またはＢＧＲＴ線量の共同再最適化、ならびに更新された線量の送達は、治療期間全体にわたって必要な回数だけ繰り返すことができる。例えば、ＲＮ線量および／またはＢＧＲＴ線量の更新／適応は、各治療セッション後、各第２の治療セッション後、ＲＮ治療セッションごとの後（例えば、ＲＮ注射の直後、ＲＮが崩壊した後）、治療期間の途中（例えば、所定の治療セッションの半分が完了した後）などで起こり得る。
ＲＮ放射線量およびＢＧＲＴ放射線量を共同で適応および再最適化する（７２４）一変形例は、ＲＮ線量分布の薬物動態モデルを更新するための画像データ（例えば、機能的画像データ）を取得すること、更新された薬物動態モデルに基づいてＲＮの更新された線量測定を計算すること、ならびに更新されたＲＮ線量測定データを使用してＲＮ放射線量およびＢＧＲＴ放射線量を共同で再最適化することを含み得る。画像データには、ＢＧＲＴ治療セッション中に取得されたＰＥＴ画像データ、および／またはＲＮ治療セッション中（例えば、ＲＮ注射後であるがＲＮ崩壊前）に取得されたガンマカメラ画像データが含まれ得る。任意選択で、画像データには、画像診断セッションなどの治療セッションとは別の画像化セッション中に取得された画像化データが含まれてもよい。新たに取得されたこれらの画像データは、ＲＮ線量測定を更新するために使用され得、これにより、共同再最適化が、送達可能なＲＮ線量をより正確に反映し、かつ／またはＲＮ線量分布および薬物動態に影響を与える可能性のある患者の生理学的変化を考慮し得る。代替的または追加的に、ＲＮ放射線量およびＢＧＲＴ放射線量を共同で適応および再最適化すること（７２４）は、１つ以上の適応された（例えば、更新された）発射フィルタ（例えば、シフト不変発射フィルタ）を出力し得る。これらの更新された発射フィルタをＢＧＲＴ治療セッション中に取得されたＰＥＴ画像データと併せて使用すると、治療用放射線は患者の標的領域に異なる線量の放射線を送達し、それによって患者の生理学的状態および／または病状の変化に応答する。
図７Ｂは、ＲＮ放射線量およびＢＧＲＴ放射線量の共同最適化のための方法の、一変形例を描写する。この方法は、元の共同最適化で使用することができ、任意選択で、後続の共同再最適化に使用することができる。ＢＧＲＴ治療計画には、１つ以上の発射フィルタｐの計算が含まれる。発射フィルタは、画像データから放射線フルエンスマップへの変換を指定するマトリックスまたはマッピングオペレータであり得、フルエンスマップには、治療セッション中に患者に適用される放射線ビームレットパターンおよび／またはビームレット強度が含まれ得る。発射フィルタｐは、シフト不変であり得る。ＢＧＲＴ治療セッション中に、発射フィルタｐが、治療セッション中に取得された画像データに適用されて（例えば、畳み込まれて、乗算されて）、送達フルエンスを計算することができる。画像データには、短い時間ウィンドウ（例えば、約１秒、約５００ミリ秒以下）の間に取得され得る低信号の部分的なＰＥＴ画像が含まれ得る。いくつかの変形例では、そのような画像データは、限られた時間でサンプリングされた（ｌｉｍｉｔｅｄ ｔｉｍｅ ｓａｍｐｌｅｄ、ＬＴＳ）画像と称されることがある。計算された送達フルエンスは、ＢＧＲＴ治療セッション中に患者の標的領域を照射するために、リアルタイムでＢＧＲＴ機械命令にセグメント化され得る。概念上は、発射フィルタ （ｐ） は、患者領域への放射線送達のためのフルエンスマップｘとその患者領域の画像 ｉ との関係を表し得る。
ｘ ＝ ｐ・ｉ
ｘ ＝ ｐ・ｉ
発射フィルタｐは、図７Ｂで描写され以下に説明されるように、放射性医薬品の線量およびＢＧＲＴ線量の共同最適化の一部として計算され得る。方法（７３０）は、ＲＮまたは放射性医薬品によって送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＲＮ）の計算（７３８）、ＢＧＲＴシステムによって送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＢＧＲＴ）の計算（７４０）、（臨床医によって決定された）線量処方を満たすための、ＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量（Ｄ０＿ＲＮ、Ｄ０＿ＢＧＲＴ）の調整（７４２）、ならびに１つ以上の所定の線量要件（例えば、制約）の評価（７４４）を含み得る。所定の線量要件が満たされない場合、方法（７３０）は次に、要件が満たされるまで、ＲＮ線量分布およびＢＧＲＴ線量分布（Ｄ０＿ＲＮ、Ｄ０＿ＢＧＲＴ）を繰り返し調整することを含む。線量要件が満たされた後、方法（７００）は、１つ以上の治療セッション中の送達のために、ＲＮ線量（ＤＲＮ）およびＢＧＲＴ線量（ＤＢＧＲＴ）を出力すること（７４６）を含み得る。いくつかの変形例では、方法（７００）は、ＲＮ注射線量の出力（７５０）、各患者標的領域に対する１つ以上の発射フィルタの出力（７５２）、および／またはＢＧＲＴシステムフルエンスマップの出力（７５４）、のうちの１つ以上を含み得る。ＢＧＲＴシステムのフルエンスマップには、ＢＧＲＴシステムによって送達可能なフルエンス値が含まれ得る。
いくつかの変形例では、方法（７３０）は、任意選択で、所定の線量分布（ｙ）および患者への線量制約の決定（７３２）、ＲＮ線量マッピングマトリックス（Ｒ）の計算（７３４）、ならびにＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量（Ｄ０＿ＲＮ、Ｄ０＿ＢＧＲＴ）の調整または反復（７４２）に使用され得る、ＢＧＲＴ線量マッピングマトリックス（Ａ）の計算を含み得る。所定の線量分布は、臨床医によって指定された患者への累積放射線量であり得、患者内のボクセルのベクトル（ｙ）によって表され得、各ボクセルは線量値を有する。ＲＮ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算すること（７３４）は、注射または埋め込まれたＲＮの体積とその送達された線量との間の関係を決定することを含み得る。いくつかの変形例では、放射性核種の線量測定は、一定の注射量に対して実施され、放射性核種治療の線量測定は、概して、注射される放射性核種の量に直線的に関連し得る。ＲＮ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算すること（７３４）は、１つ以上の画像（Ｉ）（例えば、機能的画像）を、注射されたＲＮの単位当たりの生物学的に等価な吸収線量Ｇｙにマッピングすることを含み得る。画像は、ＲＮもしくは放射性医薬品の担体分子もしくは標的化骨格と同じ担体分子もしくは標的化骨格を有する画像化トレーサを使用して取得することができる。このマッピング（Ｆ）は、以下で与えられる。
患者に送達することが可能なＲＮ放射線量（Ｄ０＿ＲＮ）は、注射された線量スカラー（より一般的には、ＲＮの量であり得るｑ）に、注射された線量（ｑ）をボクセル化された線量測定Ｄ０＿ＩＴＲＳにマッピングするＲＮ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を掛けたものと同様の線形関係で表すことができる。すなわち、下のとおりである。
Ｄ０＿ＲＮ ＝ Ｒｑ
Ｄ０＿ＲＮ ＝ Ｒｑ
上述のＲＮ線量測定法のいずれかを使用して、ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算すること（７３４）ができる。代替的または追加的に、ＲＮ線量測定は、注射されたＲＮの量に非線形に関連し、ＲＮの時変薬物動態を組み込むことができる（例えば、注射量が多い場合、ＲＮは、患者に電離放射線とは無関係の生理学的影響を及ぼす）。時変薬物動態は、患者に固有のものであるか、または母集団の平均から導き出され得る。また、時変薬物動態は、治療中に取得された機能的画像スキャンから更新され得る。次に、さらなる適応治療のために、時変薬物動態は、最新の機能スキャン情報を使用して更新されることができる。
時変薬物動態は、機能的画像化以外の他の方法から導き出され得る。例えば、時変薬物動態は、注射の前後の血液サンプルまたは複数の血液サンプルから導き出され得る。代替的または追加的に、時変薬物動態は、尿中の排泄された放射性を測定することから導き出され得る。
任意選択で、いくつかの変形例では、ＩＴＲＳは、２つの異なる放射性医薬品を含み得る。総ＩＴＲＳ線量は、第１の放射性核種の第１の注射（ｑ１）および第２の放射性核種の第２の注射（ｑ２）によって表すことができる。第１および第２の放射性医薬品は、同時にまたは連続して患者に注射され得る。各放射性医薬品は、異なる線量マッピングマトリックス（Ｒ１、Ｒ２）を有し得るが、線量は線形に合計され得る。総ＲＮ線量は、図４を参照して上述したように計算することができる。
患者に送達可能なＢＧＲＴ線量（Ｄ０＿ＢＧＲＴ）は、線形システムとしてモデル化され、送達可能なＢＧＲＴフルエンス（ｘ）をＢＧＲＴ線量マッピングマトリックス（Ａ）に乗算することによって計算され、ここで、送達可能なＢＧＲＴフルエンス（ｘ）は、発射フィルタ（ｐ） を計画画像 （ｉ）（機能的画像の場合もある）で乗算 （または畳み込み） することによって得られる。
Ｄ０＿ＢＧＲＴ０＿ＢＧＲＴ＝Ａｘ＝Ａｐｉ
Ｄ０＿ＢＧＲＴ０＿ＢＧＲＴ＝Ａｘ＝Ａｐｉ
ＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量の反復（７４２～７４４）は、ＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量を処方線量空間と等価な線量空間にスケーリングし（７４８）、ＲＮ量（ｑ）および発射フィルタ（ｐ）を反復することを含み得る。いくつかの変形例では、処方線量、ＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量は、すべてＢＥＤ空間で定義され得る。ＢＥＤ空間でのＲＮ線量とＢＧＲＴ線量との合計（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）は、臨床医によって処方された放射線量、すなわち所定の線量分布（ｙ）である必要がある。
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝ｙ、式中、
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄ０＿ＲＮ＋Ｄ０＿ＢＧＲＴ＝Ｒｑ＋Ａｐｉ
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝ｙ、式中、
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄ０＿ＲＮ＋Ｄ０＿ＢＧＲＴ＝Ｒｑ＋Ａｐｉ
ＲＮ放射線量およびＢＧＲＴ放射線量の合計が所定の線量分布になることを要求することに加えて、所定の線量要件は、すべての処方目的に対する制約のセットを含み得る。いくつかの変形例では、これらの制約は凸制約であり得る。これらの凸制約は、ＢＧＲＴフルエンス（ｘ）および／または発射フィルタ（ｐ）、ＲＮ量（ｑ）、ＲＮによって送達可能な線量（Ｄ０＿ＲＮ）、ＢＧＲＴによって送達可能な線量（Ｄ０＿ＢＧＲＴ）、および／または累積線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄ０＿ＲＮ＋Ｄ０＿ＢＧＲＴ）に課され得る。共同最適化に固有の凸制約の例は、患者の標的領域（例えば、ＰＴＶ）の最小線量であり、ここで、Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄ０＿ＲＮ＋Ｄ０＿ＢＧＲＴは、事前定義された線量値（Ｇｙ）を超えない。ＩＴＲＳ量（ｑ）は、許容可能な量の範囲内にあるように制約される（すなわち、ｑは指定された範囲内になければならない）場合があり、かつ／または量子化されたステップの整数倍になるように制約される場合がある。例えば、線量に関する実際的な理由から、ＩＴＲＳ量は特定の個別の線量でのみ利用できる場合がある。次に、共同最適化は、一定の線量の制約されたセットにわたって注射された投与量（ｑ）を最適化しなければならない場合がある。
いくつかの変形例では、これらの制約は、それらの相対的な重要性を定義または近似する線形係数によって重み付けされ得る。例えば、線量制約は、１つ以上のコスト関数を含み得、任意選択で、各コスト関数は、個々のスケーリング係数によって重み付けされ得る。所定の線量要件または制約（Ｃ）は、１つ以上のコスト関数を含み得、例えば、放射線フルエンス（ｘ）に関するコスト関数Ｃ（ｘ）および／もしくは発射フィルタ（ｐ）、ならびに／またはＲＮ量（ｑ）に関するコスト関数Ｃ（ｑ）、ならびに／またはＤ０＿ＢＧＲＴに関するコスト関数Ｃ（Ａｐｉ）、ならびに／またはＤ０＿ＲＮに関するコスト関数Ｃ（Ｒｑ）、ならびに／またはコスト関数Ｃ（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）、のうちの１つ以上を含み得る。これらは各々、任意選択で、個々のスケーリング係数（ｗｉ、ｗｊ、ｗｋ、ｗｌ、ｗｍ）によって重み付けされてもよい。例えば、フルエンスに関するコスト関数を使用して、共同送達のコンテキストで治療時間を最適化することができる。任意選択で、皮膚線量および／または放射線熱傷毒性を制限するために、ＥＴＲＳ線量のコスト関数を含めることができる。例えば、注射された線量（ｑ）に関するコスト関数を最適化して、線量値が、調製して患者に導入するのに実行可能な値であることを確実にすることができる。例えば、Ｄ０＿ＲＮのコスト関数は、ＥＴＲＳ線量とは別個に、血液毒性を最適化する可能性がある（例えば、白血球の保存を優先するコスト関数）。別の例には、心臓への平均複合線量を制限する累積ＩＴＲＳ線量および累積ＥＴＲＳ線量Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅに課せられるコスト関数がある。
いくつかの変形例では、最適化の制約は、優先順位に基づいて満たされ得る。例えば、各線量制約を順位付けることができ、最適化中に、対応する優先順位に基づいて制約を満足させ、または満たすことができる。例えば、共同最適化では、ＲＮ制約がＢＧＲＴ制約よりも優先される場合があり、その逆も同様である。代替的に、例えば、異なるＢＧＲＴ制約およびＲＮ制約が、異なる優先順位を有することができるように、制約は器官系に基づいて優先順位を付けられもよい。
共同最適化の方法は、任意選択で、１つ以上のコスト関数が高優先度（例えば、必須）のコスト関数として指定される線量制約を定義し、他のコスト関数を低優先度（例えば、任意選択）のコスト関数として指定することを含み得る。優先度の高いコスト関数には、可能な限り高い重みおよび／または優先順位を割り当てることができ、優先度の低いコスト関数には、より低い重みおよび／または優先順位を割り当てることができる。いくつかの変形例では、優先度の高いコスト関数はより「厳しい」制約を有し、一方、優先度の低いコスト関数はより「緩い」制約を有し得る。例えば、優先度の高いコスト関数は、心臓（または任意の望ましいＯＡＲ）の照射を１Ｇｙ未満の範囲に厳密に制限することができ、一方、優先度の低いコスト関数は、患者の標的領域の周辺の組織の照射を、５Ｇｙ以下のより広い範囲への領域に制限することができる。いくつかの変形例では、臨床医は、膵臓に対する潜在的な毒性よりも骨髄毒性を優先する場合がある。例えば、膵臓の制約を評価する前に、骨髄の制約を満たす必要がある。いくつかの変形例では、臨床医は、優先度の高いコスト関数の重みおよび／または優先順位を設定することができ、この臨床医の入力に基づいて、治療計画システム／オプティマイザは、重みおよび／または優先度の低いコスト関数の優先順位を自動計算することができる。共同最適化中、累積ＲＮおよび／またはＢＧＲＴ線量は、指定された重みおよび／または優先順位で高優先度のコスト関数を満たす（例えば、任意の高優先度のペナルティ関数の値を減らす）必要があるが、低優先度のコスト関数は、様々なより低い重みおよび／または優先順位で満たされ得る。例えば、低優先度のコスト関数の許容値の範囲は、高優先度のコスト関数の許容値の範囲よりも広くてもよい。低優先度のペナルティ関数の重みおよび／または優先順位は、所定の線量制約または線量要件を満たすために、互いに対して調整（例えば、自動的に調整および／または計算）され得る。許容範囲は、臨床医によって指定され得、かつ／または治療計画システムによって計算され得る（かつ臨床医のレビューおよび／または承認の対象となる場合がある）。
前述のように、共同最適化のいくつかの方法は、任意選択で臨床医に臨床目的のセットを表示することができ、共同最適化を誘導するための特定の線量制約およびコスト関数は、臨床医によって選択される臨床目的に基づいて定義され得る。１つ以上の臨床目的を指定すると、臨床医の線量制約の定義および／または特定のコスト関数の設定が容易になり、治療計画および共同最適化のセットアップ時間が短縮される可能性がある。これに加えて、臨床目的に基づいて線量制約を定義することにより、放射性核種の専門家および放射線腫瘍医を含むがこれらに限定されない、より幅広い臨床医の治療計画システムの使いやすさおよび理解しやすさを促進することができる。これにより、患者の治療目標とニーズが満たされていることを確実にし、リスク臓器が治療計画システムに対して正しく定義されていることを確実にするのに役立ち得る。一変形例では、各臨床目的は、１つ以上のコスト関数にリンクされ得る。一部の臨床目的は、ＥＴＲＳ（例えば、ＥＢＲＴシステムによって送達される放射線）またはＩＴＲＳ（例えば、放射性核種または小線源療法によって送達される放射線）に固有であり得るが、一部の臨床目的は、任意のタイプの治療用放射線（例えば、ＥＴＲＳ線量とＩＴＲＳ線量との複合効果）に適用可能であり得る。例えば、皮膚線量および／または放射線熱傷毒性を含む臨床目的は、ＥＴＲＳ（しかし、必ずしもＩＴＲＳである必要はない）の線量制約を定義するために使用され得るが、灌流速度および／または分布動態にリンクする血液毒性を含む臨床目的は、ＩＴＲＳの線量制約を使用して定義することができる（しかし、必ずしもＥＴＲＳである必要はない）。いくつかの変形例では、臨床目的の例（ＥＴＲＳおよびＩＴＲＳの両方の線量に適用可能）は、５０Ｇｙより大きくなければならないＰＴＶの最小線量のコスト関数を有することによって、１ｃｍより大きいすべての腫瘍を制御することであり得る。いくつかの変形例では、臨床目的の例は、最大腎臓線量を４０Ｇｙ未満に制限するコスト関数にリンクすることにより、グレード２の腎臓毒性の可能性を１０％未満に制限することであり得る。任意選択で、複数の臨床目的が選択された場合、臨床医は、他の臨床目的と比較して、各臨床目的に優先度または重みを割り当てる（例えば、各臨床目的の優先順位を設定する）ことができ得る。共同最適化は次に、ＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量を繰り返して、対応する臨床目的に従って優先順位が付けられている、かつ／または重み付けされている線量制約および／またはコスト関数を満たすことができる。
共同最適化のための方法のいくつかの変形例では、凸型オプティマイザを使用して、上記のコスト関数のうちの１つ以上を含む線量制約が与えられた場合の最適なＢＧＲＴフルエンス（ｘ）および／または発射フィルタ（ｐ）、ならびに最適な注射ＲＮ線量（ｑ）を解くことができる。最適化は、治療計画システムで実施、評価、および分析され、臨床医によって承認され得る。ＢＧＲＴ治療計画および送達方法に関する追加の詳細は、２０１８年５月３０日に出願された米国特許第１５／９９３，３２５号に見出され得、この出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
いくつかの変形例では、ＢＧＲＴ放射線送達がより高いＲＮ線量値を有する画像内のエリアに低減されるように、ＢＧＲＴ発射フィルタ（ｐ）が生成され得る。例えば、ＰＥＴデータ強度（例えば、標準取り込み値またはＳＵＶ）が閾値を超えるエリアへのＢＧＲＴ線量は縮小され、ＰＥＴデータ強度またはＳＵＶが閾値以下であるエリアへのＢＧＲＴ線量は増加する（例えば、縮小されない）。例えば、比較的高いＲＮ線量値を有する患者標的領域内のエリアは、「ホットスポット」とみなされ得、そのエリアへのＢＧＲＴ線量は、それに応じて低下され得る。
いくつかの変形例では、所定の線量分布（ｙ）は、所定の公称線量曲線を有する有界線量体積ヒストグラム（ｂＤＶＨ）によって表され得、任意の線量送達の不確実性は、上限曲線および下限曲線によって表され得る。所定の線量分布ｂＤＶＨの上限および下限は、ＲＮおよび／またはＢＧＲＴによって送達される放射線量の不確実性および／または変動性に基づいて計算され得る。例えば、ＢＧＲＴ線量送達の不確実性および／または変動性は、患者の運動（例えば、呼吸運動、心臓運動、放射線送達中に患者の標的領域の位置を変える可能性のある生理学的運動）、高エネルギー放射線源の精度および／または正確さ、ＰＥＴトレーサ注射の変動性などから生じる可能性がある。ＲＮによって提供される線量は、機能的画像スキャンを使用して計算され得るため、スキャンの変動により、線量推定値に変動が生じる可能性がある。画像スキャンの不確実性および／または変動性は、血流量、灌流分布、薬物動態、標的化骨格の結合特異性、注射線量測定などにおける変動から生じる可能性がある。また、患者の放射性医薬品の注入の変動性により、線量が変動する可能性がある。ＲＮ線量送達の不確実性および／または変動性は、血流量、灌流分布、薬物動態、標的化骨格の結合特異性、注射線量測定の不確実性、ＢＥＤモデリングエラーなどにおける変動から生じる可能性がある。他のＩＴＲＳ線量変動は、患者の生理学的または生物学的状態の変化から生じる可能性がある。例えば、患者の代謝および／または胃腸状態（例えば、便秘、胃炎など）に変化があり、注射または摂取されたＲＮもしくは放射性医薬品が排泄される速度および様式が変化する可能性がある。患者が胃の問題を抱えている場合、ＲＮの大部分が胃腸管ではなく尿路から排泄される可能性がある。また、患者が服用している他の薬剤とＲＮまたは放射性医薬品との間に相互作用があり、ＩＴＲＳ線量と動態に影響を与える可能性もある。ＢＧＲＴ線量およびＲＮ線量の不確実性を組み合わせて、送達線量の上限および送達線量の下限を導き出すことができる。いくつかの例では、ＢＧＲＴおよび／またはＲＮ線量の不確実性のモデルを使用して上限と下限を導き出すことができるため、異なる不確実性間の相互作用をｄＤＶＨの境界で表すことができる。ＢＥＤ空間におけるＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量の反復（７４２～７４４、７４８）は、累積線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）のＤＶＨが、所定の線量分布（ｙ）ｂＤＶＨの上限および下限内にあるように、Ｄ０＿ＲＮおよびＤ０＿ＥＴＲＳの一方または両方を調整することを含み得る。いくつかの変形例では、これは、累積線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）のＤＶＨが所定の線量分布（ｙ）ｂＤＶＨの上限および下限内になるまで、ＲＮ量（ｑ）および／またはＢＧＲＴフルエンス（ｘ）を反復することを含み得る。ＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量を共同で最適化した結果の出力は、所定の線量分布（ｙ）ｂＤＶＨの上限および下限内にある１つ以上の累積線量（すなわち、累積線量の範囲）を表す１つ以上のＤＶＨ曲線を含み得る。ＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を共同で最適化した出力は、非標的体積の異なる極小値で設定された、同じ最適化問題に対する１つ以上の解決法を含み得る。例えば、最適化において異なるＯＡＲに対して低コストで関与する３つのコスト関数があり、それが標的処方線量を同等に達成する場合、オプティマイザは、臨床医が選択できるように、これらの結果の各々ごとにＤＶＨ曲線および線量分布を生成することができる。これら３つの場合のすべてにおいて、処方線量は同等に満たされているが、ＯＡＲに対する個々の線量は大幅に異なる場合がある。いくつかの変形例では、共同最適化は、所定の線量分布ｂＤＶＨの上限および下限内にある最適化された累積線量に対するＤＶＨ曲線のセットを生成することができる。制約の評価（７４４）には、任意選択で、臨床医評価および／またはＤＶＨ曲線に基づく特定の線量分布の選択が含まれ得る。例えば、このＤＶＨ曲線のセットは、個々のＲＮ線量およびＤＶＨ曲線の各々に対するＢＧＲＴ線量とともに臨床医に表示され得、臨床医は、送達のためにこのＤＶＨ曲線のうちの１つとそれに対応するＲＮ線量およびＢＧＲＴ線量とを選択できる。例えば、所定の線量要件を満たし、かつ／または患者の標的領域に対する所定の線量ｂＤＶＨの境界内にあるＤＶＨ曲線のセットでは、１つ以上のＯＡＲへの線量が変化する可能性があり、共同で最適化された線量分布を評価することの一部として、臨床医は、他の線量分布と比較して、特定のＯＡＲに送達する放射線量が少ない線量分布を選択することができる。線量制約／線量要件および／または臨床医の選択に基づいて、送達のために考え得る放射線量を評価した後、共同オプティマイザは、治療期間中に送達されるＲＮ線量およびＢＧＲＴフルエンス／線量を出力すること（７４６）ができる。
いくつかの変形例では、ＲＮおよびＢＧＲＴの共同放射線治療期間には、ＢＧＲＴ治療セッション、ＲＮ治療セッション、セッション間の間隔、ならびにその後、別のＢＧＲＴ治療セッションおよび別のＲＮ治療セッションが含まれ得る。これは、治療期間中の所定の数のＢＧＲＴ治療セッションおよびＲＮ治療セッションが完了するまで繰り返すことができる。セッション間の間隔は、任意の所望の期間、例えば、数時間（例えば、１時間、２時間、３時間、４時間、６時間、８時間など）、数日（例えば、１日、２日、３日、５日、６日など）、または数週間（例えば、１週間、１．５週間、２週間、３週間、４週間以上など）であり得る。任意選択で、将来の治療セッションのためのＢＧＲＴ線量およびＲＮ線量は、追加の機能的画像データおよび／または患者データに基づいて、共同で最適化、適応、および／または他の方法で修正され得る。適応されたＢＧＲＴ線量および／またはＲＮ線量は、患者の毒性、病状、患者のウェルビーイング（ｗｅｌｌ－ｂｅｉｎｇ）、心的状態、生理学的機能の変化を反映し得る。
画像化および放射線治療のための放射性医薬化合物
様々な放射性核種および放射性医薬化合物を、患者の画像化（例えば、機能的画像化、分子画像化、核画像化など）のために、および／または内部治療用放射線源として使用することができる。方法は、治療に使用される放射性医薬化合物と同じ標的化骨格を有する放射性医薬化合物を使用して画像データ（例えば、機能的画像データ）を取得することを含み得る。放射線療法用の放射性同位元素は、画像化に使用されるものと同じかまたは異なる放射性同位元素であり得る。いくつかの変形例では、第１の放射性医薬化合物を第１の注射に使用することができ、第２の放射性医薬化合物を第２の注射に使用することができる。第２の放射性医薬化合物は、第１の放射性医薬化合物と異なるか、または同じであり得る。いくつかの変形例では、放射線療法治療は第１の放射性医薬化合物で開始することができるが、更新されたかまたはより最近に取得された画像データを取得および分析した後、異なる放射性医薬化合物が後の治療セッションのために選択されてもよい。例えば、更新された画像データ（例えば、生物学的および／または機能的画像データ）が、予想よりも高いレベルの毒性、または突然の疾患の進行、または治療に対する反応がほとんどまたはまったくないことを示している場合、臨床医は将来のセッションのために、例えば、毒性が少ない、かつ／または放射線送達がより標的化もしくは増加された、異なる放射性医薬化合物を選択する可能性がある。図８は、本明細書に記載の方法のいずれかにおいて、画像データ取得および放射線療法（例えば、標的化放射性核種療法）に使用され得る放射性医薬化合物のいくつかの例を要約している。図８の表中の化合物は単なる例であり、表中の放射性核種は、表中のもの以外の標的化骨格または担体分子と対にされ得ることが理解されるべきである。画像化および／または治療のために（単独で、または担体分子もしくは標的化骨格と共役してのいずれか）使用され得る放射性核種の例として、ＮａＦ－１８、Ｆ－１８、Ｇａ－６８、Ｃｕ－６４、Ｚｒ－８９、Ｉ－１２４、Ｓｃ－４４、Ｔｂ－１５２、およびＹ－８６などのＰＥＴ放射性核種、Ｔｃ－９９ｍ、Ｉｎ－１１１、Ｔｂ－１５５、およびＩ－１２３などのＳＰＥＣＴ放射性核種、Ｃｕ－６７、Ｓｒ－８９、Ｙ－９０、Ｉ－１３１、Ｔｂ－１６１、Ｌｕ－１７７などのベータ放射性核種、ならびにＢｉ－２１２、Ｂｉ－２１３、Ａｔ－２１１、Ａｃ－２２５、Ｔｈ－２２７、Ｒａ－２２３、Ｐｂ－２１２、およびＴｂ－１４９などのアルファ放射性核種が挙げられ得るが、これらに限定されない。
様々な放射性核種および放射性医薬化合物を、患者の画像化（例えば、機能的画像化、分子画像化、核画像化など）のために、および／または内部治療用放射線源として使用することができる。方法は、治療に使用される放射性医薬化合物と同じ標的化骨格を有する放射性医薬化合物を使用して画像データ（例えば、機能的画像データ）を取得することを含み得る。放射線療法用の放射性同位元素は、画像化に使用されるものと同じかまたは異なる放射性同位元素であり得る。いくつかの変形例では、第１の放射性医薬化合物を第１の注射に使用することができ、第２の放射性医薬化合物を第２の注射に使用することができる。第２の放射性医薬化合物は、第１の放射性医薬化合物と異なるか、または同じであり得る。いくつかの変形例では、放射線療法治療は第１の放射性医薬化合物で開始することができるが、更新されたかまたはより最近に取得された画像データを取得および分析した後、異なる放射性医薬化合物が後の治療セッションのために選択されてもよい。例えば、更新された画像データ（例えば、生物学的および／または機能的画像データ）が、予想よりも高いレベルの毒性、または突然の疾患の進行、または治療に対する反応がほとんどまたはまったくないことを示している場合、臨床医は将来のセッションのために、例えば、毒性が少ない、かつ／または放射線送達がより標的化もしくは増加された、異なる放射性医薬化合物を選択する可能性がある。図８は、本明細書に記載の方法のいずれかにおいて、画像データ取得および放射線療法（例えば、標的化放射性核種療法）に使用され得る放射性医薬化合物のいくつかの例を要約している。図８の表中の化合物は単なる例であり、表中の放射性核種は、表中のもの以外の標的化骨格または担体分子と対にされ得ることが理解されるべきである。画像化および／または治療のために（単独で、または担体分子もしくは標的化骨格と共役してのいずれか）使用され得る放射性核種の例として、ＮａＦ－１８、Ｆ－１８、Ｇａ－６８、Ｃｕ－６４、Ｚｒ－８９、Ｉ－１２４、Ｓｃ－４４、Ｔｂ－１５２、およびＹ－８６などのＰＥＴ放射性核種、Ｔｃ－９９ｍ、Ｉｎ－１１１、Ｔｂ－１５５、およびＩ－１２３などのＳＰＥＣＴ放射性核種、Ｃｕ－６７、Ｓｒ－８９、Ｙ－９０、Ｉ－１３１、Ｔｂ－１６１、Ｌｕ－１７７などのベータ放射性核種、ならびにＢｉ－２１２、Ｂｉ－２１３、Ａｔ－２１１、Ａｃ－２２５、Ｔｈ－２２７、Ｒａ－２２３、Ｐｂ－２１２、およびＴｂ－１４９などのアルファ放射性核種が挙げられ得るが、これらに限定されない。
記載されている放射性核種のいずれも、前立腺特異的膜抗原（ＰＳＭＡ）、線維芽細胞活性化タンパク質（ＦＡＰ）、ソマトスタチン受容体（ＳＳＲ）、ソマトスタチン受容体２型（ＳＳＴＲ２）、ヒト上皮成長因子受容体２（ＨＥＲ２）、ガストリン放出ペプチド受容体（ＧＲＰＲ）、Ｃ－Ｘ－Ｃケモカイン受容体４型（ＣＸＣＲ４）、骨のヒドロキシアパタイト結晶、ＣＤ２０抗原、ＣＤ２２抗原、ＣＤ４５抗原、ＣＤ３３抗原、ＣＤ３７抗原、ＣＤ３８抗原、ＣＤ２７６抗原、メソテリン（ＭＳＬＮ）、低酸素マーカー、葉酸受容体、ＰＤ－１、ＰＤ－Ｌ１、ＰＤ－Ｌ２、Ｎａ／Ｉシンポーターなどの免疫チェックポイントタンパク質、カルシウム感知受容体（例えば、カルシウム模倣薬）、ノルエピネフリントランスポーター、およびニューロテンシン受容体１（ＮＴＳＲ１）、を標的とする（すなわち、特異的に結合する）担体分子に結合することができる。上記の放射性核種のうちの１つ以上とともに使用され得る担体分子または標的化骨格の例としては、ＤＯＴＡ－ＴＡＴＥ（ＮＥＴＳＰＯＴ）、ＤＯＴＡ－ＴＯＣ、ＰＳＭＡ－１１、ＰＳＭＡ－６１７、ＮｅｏＢＯＭＢ１、ペンチキサフォル、イオベングアン（ＭＩＢＧ）、ＴＣＭＣトラスツズマブ、ＭＤＰ、ヨウ素、イブリツモマブチウキセタン、サルテート、チミジン、メチオニン、ミソニダゾール（ＭＩＳＯ）、アゾマイシンアラビノシド、エリスロニトロイミダゾール、他のニトロミダゾール誘導体、葉酸、５Ｆ７抗体、コリン、ＤＣＦＰｙＬ、ＤＣＦＢＣ、ＰＤ－１抗体または他のＰＤ－１結合タンパク質、ＰＤ－Ｌ１抗体または他のＰＤ－Ｌ１結合タンパク質、ＰＤ－Ｌ２抗体または他のＰＤ－Ｌ２結合タンパク質、サトレオチドテトラキセタン、レキシドロナム、トシツモマブ、アパミスタマブ、リロトマブサテトラキセタン、オンブルタマブ、３ＢＰ－２２７（ＦＡＰ－２２８６）、線維芽細胞活性化タンパク質阻害剤（ＦＡＰＩ）、または線維芽細胞活性化タンパク質に結合する他の分子、ギレンツキシマブ、およびペンティキサーが挙げられるが、これらに限定されない。
ＥＢＲＴと併せて使用され得、放射性医薬品線量およびＥＴＲＳ線量の両方を共同で最適化する治療計画に組み込まれ得る放射性医薬化合物の例として、ラジウム－２２３クロリド、Ｙ－９０装填ミクロスフェア（樹脂ミクロスフェアであり得る）、Ｉ－１３１放射性ヨウ素、ＳＭ－１５３レキシドロナム、Ｌｕ－１７７ ＤＯＴＡＴＡＴＥ、Ｉ－１３１
ｍｌＢＧ、Ｉ－１３１ ａＣＤ４５、Ｌｕ－１７７ ＰＳＭＡ－６１７、Ｌｕ－１７７
ＮｅｏＢＯＭＢ１、Ｈｏ－１６６ミクロスフェア、Ｌｕ－１７７ ＤＴＡ－ＪＲ１１、Ｌｕ－１７７ ＰＳＭＡ－Ｒ２、Ａｃ－２２５ ａＣＤ３８、Ａｃ－２２５ ａＣＤ３３、Ｔｈ－２２７ ＭＳＬＮ－ＴＴＣ、Ｔｈ－２２７ ＰＳＭＡ－ＴＴＣ、Ｔｈ－２２７ ＣＤ２２－ＴＴＣ、Ｌｕ－１７７ ＣＴＴ－１４０３、Ｉ－１３１ ＣＬＲ１３１、Ｉ－１３１ ＣＬＲ１４０４、Ａｃ－２２５ ＦＰＸ－０１、Ｓｍ－１５３ ＣｙｃｌｏＳａｍ、Ｐｂ－２１２ ＤＯＴＡＭＴＡＴＥ、Ｌｕ－１７７ ＲＭ２、Ｔｈ－２２５ ＨＥＲ２－ＴＴＣ、Ｐｂ－２１２ ＰＬＥ、Ｐｂ－２１２ ａＴＥＭ１、Ｐｂ－２１２ ａＣＤ３７、Ａｔ－２１１ ａＬＡＴ－１が挙げられるが、これらに限定されない。
ｍｌＢＧ、Ｉ－１３１ ａＣＤ４５、Ｌｕ－１７７ ＰＳＭＡ－６１７、Ｌｕ－１７７
ＮｅｏＢＯＭＢ１、Ｈｏ－１６６ミクロスフェア、Ｌｕ－１７７ ＤＴＡ－ＪＲ１１、Ｌｕ－１７７ ＰＳＭＡ－Ｒ２、Ａｃ－２２５ ａＣＤ３８、Ａｃ－２２５ ａＣＤ３３、Ｔｈ－２２７ ＭＳＬＮ－ＴＴＣ、Ｔｈ－２２７ ＰＳＭＡ－ＴＴＣ、Ｔｈ－２２７ ＣＤ２２－ＴＴＣ、Ｌｕ－１７７ ＣＴＴ－１４０３、Ｉ－１３１ ＣＬＲ１３１、Ｉ－１３１ ＣＬＲ１４０４、Ａｃ－２２５ ＦＰＸ－０１、Ｓｍ－１５３ ＣｙｃｌｏＳａｍ、Ｐｂ－２１２ ＤＯＴＡＭＴＡＴＥ、Ｌｕ－１７７ ＲＭ２、Ｔｈ－２２５ ＨＥＲ２－ＴＴＣ、Ｐｂ－２１２ ＰＬＥ、Ｐｂ－２１２ ａＴＥＭ１、Ｐｂ－２１２ ａＣＤ３７、Ａｔ－２１１ ａＬＡＴ－１が挙げられるが、これらに限定されない。
小線源療法
本明細書に記載の例は放射性核種の使用に関するものであるが、同様の方法およびワークフローは、放射線を内部で放出する（すなわち、治療用放射線が患者の体内から放出される）、患者に注射または埋め込まれるように構成された任意の薬剤またはデバイスを使用し得ることを理解されたい。例えば、本明細書に記載の方法およびワークフローは、小線源療法デバイスおよび方法とともに使用することができる。小線源療法デバイスの一変形例は、放射性チューブもしくはワイヤを含むことができ、放射線療法治療計画はさらに、チューブもしくはワイヤの埋め込み場所、チューブもしくはワイヤの数、埋め込み時間、および／またはチューブもしくはワイヤの放射能レベルを指定することができる。放射性チューブまたはワイヤは、１つ以上のカテーテルを使用して、およびいくつかの変形例では、ロボット制御下で、患者に一時的に挿入することができる。小線源療法デバイスの別の変形例は、放射性部分（例えば、シードまたはミクロスフェア）、および放射性部分の上に配設されたハウジングを含み得る。ハウジングは、放射性部分が共同放射線療法治療計画によって指定された場所に位置決めされるように、埋め込み場所で解剖学的構造を収容するためにサイズ決めおよび形状にすることができる。いくつかの方法は、治療に使用される注射可能なＲＮおよび小線源療法デバイスの両方を使用することを含み得、それらの方法は、線量測定データを得るために、小線源療法デバイスおよび注射されたＲＮの両方の機能的画像を取得することを含み得る。そのような機能的画像からの線量測定データは、将来の治療セッションのためにＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を適応および／または再最適化するために使用され得る。機能的画像はまた、線量計算、治療送達適応、および／または再最適化のために小線源療法デバイスのみから取得され得ることも理解されたい。
本明細書に記載の例は放射性核種の使用に関するものであるが、同様の方法およびワークフローは、放射線を内部で放出する（すなわち、治療用放射線が患者の体内から放出される）、患者に注射または埋め込まれるように構成された任意の薬剤またはデバイスを使用し得ることを理解されたい。例えば、本明細書に記載の方法およびワークフローは、小線源療法デバイスおよび方法とともに使用することができる。小線源療法デバイスの一変形例は、放射性チューブもしくはワイヤを含むことができ、放射線療法治療計画はさらに、チューブもしくはワイヤの埋め込み場所、チューブもしくはワイヤの数、埋め込み時間、および／またはチューブもしくはワイヤの放射能レベルを指定することができる。放射性チューブまたはワイヤは、１つ以上のカテーテルを使用して、およびいくつかの変形例では、ロボット制御下で、患者に一時的に挿入することができる。小線源療法デバイスの別の変形例は、放射性部分（例えば、シードまたはミクロスフェア）、および放射性部分の上に配設されたハウジングを含み得る。ハウジングは、放射性部分が共同放射線療法治療計画によって指定された場所に位置決めされるように、埋め込み場所で解剖学的構造を収容するためにサイズ決めおよび形状にすることができる。いくつかの方法は、治療に使用される注射可能なＲＮおよび小線源療法デバイスの両方を使用することを含み得、それらの方法は、線量測定データを得るために、小線源療法デバイスおよび注射されたＲＮの両方の機能的画像を取得することを含み得る。そのような機能的画像からの線量測定データは、将来の治療セッションのためにＩＴＲＳ線量およびＥＴＲＳ線量を適応および／または再最適化するために使用され得る。機能的画像はまた、線量計算、治療送達適応、および／または再最適化のために小線源療法デバイスのみから取得され得ることも理解されたい。
外部ビーム放射線療法システム
外部治療用放射線源は、外部治療用放射線源の制御および使用のための構成要素を備える放射線療法システムの一部であり得、いくつかの変形例では、外部ビーム放射線療法システムであり得る。図９Ａ～９Ｂは、本明細書に記載の方法のいずれかによる、共同放射性医薬品およびＢＧＲＴ放射線療法に使用することができる放射線療法システムの一変形例を描写している。ＢＧＲＴシステム（９００）は、患者エリア（９０４）の周りで回転可能なガントリ（９０２）と、ガントリ上に取り付けられた１つ以上のＰＥＴ検出器（９０６）と、ガントリ上に取り付けられた治療用放射線源（９０８）と、治療用放射線源のビーム経路に配設された動的マルチリーフコリメータ（９１０）と、を含み得る。いくつかの変形例では、ＢＧＲＴシステムは、第１のアレイのＰＥＴ検出器（９０６ａ）および第１のアレイの向かいに配設された第２のアレイのＰＥＴ検出器（９０６ｂ）と、線形加速器（９０８）またはリニアックと、動的バイナリマルチリーフコリメータ（９１０）と、を含み得る。システムは、ガントリ、ＰＥＴ検出器、リニアック、およびＭＬＣと通信するコントローラをさらに備えてもよく、コントローラは、治療計画、発射フィルタ、フルエンスマップ、システム命令／コマンドを格納し得る１つ以上のメモリと、本明細書に記載の計算および方法を実行するように構成されたプロセッサと、を有する。患者エリア内に配設された患者は、ポジトロンを放出するＰＥＴトレーサを注射されていてもよく、ＰＥＴトレーサは、患者の特定の領域（例えば、腫瘍領域などの照射標的領域）に蓄積し得る。いくつかの変形例では、ＰＥＴトレーサは、内部治療用放射線源として別の治療セッションで注射される放射性医薬化合物の標的化骨格と同じ標的化骨格を有し得る。近くの電子によるポジトロンの消滅は、反対方向に移動して線を定義する２つの光子の放出をもたらし得る。１つ以上の取得されたＰＥＴ部分画像または検出されたＰＥＴ部分画像データが、１つ以上のポジトロン消滅放出経路（すなわち、応答線またはＬＯＲ、放出経路）を含み得る。いくつかの変形例では、ＰＥＴ検出器は、飛行時間差ＰＥＴ検出器であってもよく、これは、ポジトロン消滅イベントの場所を識別するのに役立ち得る。任意選択で、ＢＧＲＴシステム（９００）は、治療用放射線源と同じガントリに取り付けられるかまたは別個のガントリに取り付けられた、ＣＴ画像化システムを含んでもよい。ＰＥＴベースの放射線療法システムの追加の詳細および例が、２０１７年１１月１５日に出願された米国特許出願第１５／８１４，２２２号に記載されており、この出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
外部治療用放射線源は、外部治療用放射線源の制御および使用のための構成要素を備える放射線療法システムの一部であり得、いくつかの変形例では、外部ビーム放射線療法システムであり得る。図９Ａ～９Ｂは、本明細書に記載の方法のいずれかによる、共同放射性医薬品およびＢＧＲＴ放射線療法に使用することができる放射線療法システムの一変形例を描写している。ＢＧＲＴシステム（９００）は、患者エリア（９０４）の周りで回転可能なガントリ（９０２）と、ガントリ上に取り付けられた１つ以上のＰＥＴ検出器（９０６）と、ガントリ上に取り付けられた治療用放射線源（９０８）と、治療用放射線源のビーム経路に配設された動的マルチリーフコリメータ（９１０）と、を含み得る。いくつかの変形例では、ＢＧＲＴシステムは、第１のアレイのＰＥＴ検出器（９０６ａ）および第１のアレイの向かいに配設された第２のアレイのＰＥＴ検出器（９０６ｂ）と、線形加速器（９０８）またはリニアックと、動的バイナリマルチリーフコリメータ（９１０）と、を含み得る。システムは、ガントリ、ＰＥＴ検出器、リニアック、およびＭＬＣと通信するコントローラをさらに備えてもよく、コントローラは、治療計画、発射フィルタ、フルエンスマップ、システム命令／コマンドを格納し得る１つ以上のメモリと、本明細書に記載の計算および方法を実行するように構成されたプロセッサと、を有する。患者エリア内に配設された患者は、ポジトロンを放出するＰＥＴトレーサを注射されていてもよく、ＰＥＴトレーサは、患者の特定の領域（例えば、腫瘍領域などの照射標的領域）に蓄積し得る。いくつかの変形例では、ＰＥＴトレーサは、内部治療用放射線源として別の治療セッションで注射される放射性医薬化合物の標的化骨格と同じ標的化骨格を有し得る。近くの電子によるポジトロンの消滅は、反対方向に移動して線を定義する２つの光子の放出をもたらし得る。１つ以上の取得されたＰＥＴ部分画像または検出されたＰＥＴ部分画像データが、１つ以上のポジトロン消滅放出経路（すなわち、応答線またはＬＯＲ、放出経路）を含み得る。いくつかの変形例では、ＰＥＴ検出器は、飛行時間差ＰＥＴ検出器であってもよく、これは、ポジトロン消滅イベントの場所を識別するのに役立ち得る。任意選択で、ＢＧＲＴシステム（９００）は、治療用放射線源と同じガントリに取り付けられるかまたは別個のガントリに取り付けられた、ＣＴ画像化システムを含んでもよい。ＰＥＴベースの放射線療法システムの追加の詳細および例が、２０１７年１１月１５日に出願された米国特許出願第１５／８１４，２２２号に記載されており、この出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
図１０は、本明細書に記載の方法のうちのいずれかを実装する外部ビーム放射線療法に使用され得る放射線療法システムの別の変形例を描写している。放射線療法システム（１０２０）は、患者エリア（１０２４）の周りで回転可能なガントリ（１０２２）と、ガントリ上に取り付けられた、ｋＶ Ｘ線源（１０２８）を有するｋＶ画像化システム（１０２６）およびｋＶ検出器（１０３０）と、ガントリ（１０２２）上に取り付けられた治療用放射線源（１０３２）（例えば、ＭＶ Ｘ線源）およびＭＶ検出器（１０３４）と、を備え得る。ｋＶ検出器（１０３０）は、ｋＶ Ｘ線源（１０２８）の向かいに位置し得、ＭＶ検出器（１０３４）は、ＭＶ Ｘ線源（１０３２）の向かいに位置し得る。任意選択で、ｋＶ画像化システムは、ｋＶ Ｘ線源（１０２８）の上に動的ＭＬＣ（１０２７）を備えてもよい。本システムは、ＭＶ Ｘ線源（１０３２）の上に配設された動的ＭＬＣ（１０３１）を備えてもよい。部分画像または画像データは、各ｋＶ Ｘ線源パルスの後にｋＶ検出器によって取得された画像データを含み得る。部分ｋＶ Ｘ線画像の例として、２Ｄ投影データなどのＸ線投影画像データが挙げられ得る。ｋＶ画像化システムは、治療用放射線源照射場と同一平面上または非同一平面上にある視野を有し得る。ｋＶ画像化システムは、治療用放射線源と同じかまたは異なるガントリ上にあってもよい。外部ビーム放射線療法システムの追加の詳細および例が、２０１８年３月２９日に出願されたＰＣＴ／ＵＳ１８／２５２５２に記載されており、この出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
図１１は、本明細書に記載の方法のいずれかを実装する外部ビーム放射線療法に使用され得る放射線療法システム（１１５０）の別の変形例を描写している。放射線療法システム（１１５０）は、ガントリ（１１５１）を含み得、このガントリ（１１５１）は、患者エリアの周りで回転可能な第１の対のアーム（１１５２）および患者エリアの周りで回転可能な第２の対のアーム（１１５４）と、第１の対のアーム（１１５２）の第１のアーム（１１５２ａ）上に取り付けられたｋＶ放射線源（１１５６）および第１の対のアーム（１１５２）の第２のアーム（１１５２ｂ）上に取り付けられたｋＶ検出器（１１５８）を含む画像化システムと、第２の対のアーム（１１５４）の第１のアーム（１１５４ａ）上に取り付けられたＭＶ放射線源（１１６０）および第２の対のアーム（１１５４）の第２のアーム（１１５４ｂ）上に取り付けられたＭＶ検出器（１１６２）を含む治療用放射線システムと、を含む。第１の対のアーム（１１５２）の第１および第２のアームは、ｋＶ放射線源（１１５６）およびｋＶ検出器（１１５８）が互いに対向して位置する（例えば、ｋＶ検出器がｋＶ放射線源のビーム経路に位置する）ように、互いに対向して（例えば、患者エリアの両反対側に、互いに向かい合って、かつ／または互いから約１８０度に）位置し得る。第２の対のアーム（１１５４）の第１および第２のアームは、互いに対向して（例えば、患者エリアの両反対側に、互いに向かい合って、かつ／または互いから約１８０度に）位置し得、ＭＶ放射線源（１１６０）およびＭＶ検出器（１１６２）は、互いに対向して位置する（例えば、ＭＶ検出器は、ＭＶ放射線源のビーム経路に位置する）。部分画像または画像データは、各ｋＶ Ｘ線源パルスの後にｋＶ検出器によって取得された画像データを含み得る。部分ｋＶ Ｘ線画像の例として、２Ｄ投影データなどのＸ線投影画像データが挙げられ得る。
様々な発明の変形例および実施形態が本明細書に記載および図示されてきたが、当業者は、機能を実施するための、ならびに／または結果および／もしくは本明細書に記載の利点のうちの１つ以上を取得するための、様々な他の手段および／もしくは構造を容易に想像し、かつそのような変形および／または修正の各々は、本明細書に記載の本発明の実施形態の範囲内にあるとみなされる。より一般的には、当業者は、本明細書に記載のすべてのパラメータ、寸法、材料、および構成が例示的であることを意味し、実際のパラメータ、寸法、材料、および／または構成は、本発明の教示が使用される特定の用途または複数の用途に依存することを容易に理解するであろう。当業者であれば、本明細書に記載の特定の本発明の実施形態に対する多くの同等物を認識するか、または日常的な実験のみを使用して確認することができるであろう。したがって、前述の実施形態は単なる例として提示されており、添付の特許請求の範囲およびその均等物の範囲内で、発明の実施形態は、具体的に記載および特許請求される以外の方式で実施され得ることを理解されたい。本開示の発明の実施形態は、本明細書に記載される各々の個々の特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法を対象としている。これに加えて、２つ以上のそのような特徴、システム、物品、材料、キット、および／または方法の任意の組み合わせは、そのような機能、システム、物品、材料、キット、および／または方法が相互に矛盾していない場合、本開示の発明の範囲内に含まれる。
上述の変形例および実施形態は、多数の方式のいずれかで実装することができる。例えば、本明細書に開示される技術を設計および製造する実施形態は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせを使用して実装され得る。ソフトウェアで実装される場合、ソフトウェアコードは、単一のコンピュータ（例えば、コントローラ）で提供されるか、複数のコンピュータ（例えば、コントローラ）に分散されるかにかかわらず、任意の好適なプロセッサまたはプロセッサの集まりで実行することができる。
さらに、コンピュータまたはコントローラは、ラックマウント型コンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、またはタブレットコンピュータなどのいくつかの形態のいずれかで具体化され得ることを理解されたい。追加的に、コンピュータまたはコントローラは、一般にコンピュータとはみなされないが、携帯情報端末（ＰＤＡ）、スマートフォン、または他の好適な携帯または固定電子デバイスを含む好適な処理能力を備えたデバイスに組み込まれ得る。
また、コンピュータまたはコントローラは、１つ以上の入力および出力デバイスを備え得る。これらのデバイスは、とりわけ、ユーザインターフェースを提示するために使用され得る。ユーザインターフェースを提供するために使用され得る出力デバイスの例には、出力を視覚的に提示するためのプリンタまたはディスプレイ画面、および出力を聴覚的に提示するためのスピーカまたは他の音響生成デバイスが含まれる。ユーザインターフェースに使用され得る入力デバイスの例には、キーボードと、マウス、タッチパッドなどのポインティングデバイスと、デジタル化タブレットとが含まれる。別の例として、コンピュータは、音声認識または他の可聴形式で入力情報を受け取ることができる。
このようなコンピュータまたはコントローラは、ローカルエリアネットワーク、またはエンタープライズネットワークなどのワイドエリアネットワーク、およびインテリジェントネットワーク（ＩＮ）もしくはインターネットを含む、任意の好適な形態の１つ以上のネットワークによって相互接続され得る。そのようなネットワークは、任意の好適な技術に基づくことができ、任意の好適なプロトコルに従って動作することができ、無線ネットワーク、有線ネットワーク、または光ファイバーネットワークを含むことができる。
本明細書で概説する様々な方法またはプロセス（例えば、共同放射線療法治療計画の方法、ならびに上記で開示したＩＴＲＳ放射線量およびＥＴＲＳ放射線量の共同最適化の方法）は、様々なオペレーティングシステムまたはプラットフォームのいずれか１つを採用する１つ以上のプロセッサ上で実行可能なソフトウェアとしてコード化され得る。追加的に、そのようなソフトウェアは、いくつかの好適なプログラミング言語および／またはプログラミングもしくはスクリプトツールのいずれかを使用して記述され得、また、フレームワークもしくは仮想機械上で実行される実行可能機械語コードもしくは中間コードとしてコンパイルされ得る。
この点に関して、様々な本発明の概念は、１つ以上のコンピュータまたは他のプロセッサ上で実行されると、上で考察された本発明の様々な実施形態を実装する方法を実施する１つ以上のプログラムで符号化された、コンピュータ可読記憶媒体（または複数のコンピュータ可読記憶媒体）（例えば、コンピュータメモリ、１つ以上のフロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク、光ディスク、磁気テープ、フラッシュメモリ、フィールドプログラマブルゲートアレイもしくは他の半導体デバイスの回路構成、または他の非一時的媒体もしくは有形コンピュータ記憶媒体）として具体化され得る。コンピュータ可読媒体または複数のコンピュータ可読媒体は、その上に格納されたプログラムまたは複数のプログラムを１つ以上の異なるコンピュータまたは他のプロセッサにロードして、上で考察された本発明の様々な態様を実装するように、輸送可能であり得る。
「プログラム」または「ソフトウェア」という用語は、本明細書では、一般的な意味で使用され、コンピュータまたは他のプロセッサをプログラムして、上で考察された実施形態の様々な態様を実装するために採用され得る任意のタイプのコンピュータコードまたはコンピュータ実行可能命令のセットを指す。追加的に、一態様によれば、実行されたときに本発明の方法を実施する１つ以上のコンピュータプログラムは、単一のコンピュータまたはプロセッサ上に常駐する必要はないが、本発明の様々な態様を実装するために、いくつかの異なるコンピュータまたはプロセッサ間でモジュール様式で配布され得ることを理解されたい。
コンピュータ実行可能命令は、１つ以上のコンピュータまたは他のデバイスによって実行されるプログラムモジュールなどの多くの形態であり得る。概して、プログラムモジュールには、特定のタスクを実施し、または特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造などが含まれる。典型的には、プログラムモジュールの機能は、様々な実施形態において所望されるように組み合わされるかまたは分配され得る。
また、データ構造は、任意の好適な形態でコンピュータ可読媒体に格納することができる。説明を簡単にするために、データ構造は、データ構造内の場所によって関連付けられたフィールドを有するように示される場合がある。このような関係は、同様に、フィールド間の関係を伝達するコンピュータ可読媒体内の場所を有するフィールドにストレージを割り当てることによって、達成することができる。ただし、データ要素間の関係を確立するポインタ、タグ、または他のメカニズムを使用することを含む、データ構造のフィールド内の情報間の関係を確立するために、任意の好適なメカニズムを使用することができる。
また、様々な発明の概念は、１つ以上の方法として具体化することができ、その例が提供されている。方法の一部として実施される行為は、任意の好適な方式で順序付けることができる。したがって、例示的な実施形態において連続的な行為として示されているとしても、行為が図示されているのとは異なる順序で実施される実施形態を構築することができ、これは、一部の行為を同時に実施することを含み得る。
本明細書で定義され使用されるすべての定義は、辞書の定義、参照により組み込まれる文書内の定義、および／または定義された用語の通常の意味を制御するものと理解されるべきである。
本書の本明細書および特許請求の範囲で使用される不定冠詞「ａ」および「ａｎ」は、明確に反対であることが示されない限り、「少なくとも１つ」を意味すると理解されるべきである。
本明細書および特許請求の範囲において明細書で使用される「および／または」という句は、そのように結合された要素、すなわち、ある場合には結合的に存在し、他の場合には分離的に存在する要素の「いずれかまたは両方」を意味すると理解されるべきである。「および／または」でリストされた複数の要素は、同じ方式で解釈されるべきであり、つまり、そのように結合された要素のうちの「１つ以上」である。「および／または」節によって具体的に特定される要素以外の他の要素が、具体的に特定される要素に関連するかどうかにかかわらず、任意選択で存在することができる。したがって、非限定的な例として、「Ａおよび／またはＢ」への言及は、「含む」などの制限のない言語と組み合わせて使用される場合、一実施形態では、Ａのみ（任意選択で、Ｂ以外の要素を含む）、別の実施形態では、Ｂのみ（任意選択で、Ａ以外の要素を含む）、さらに別の実施形態では、ＡとＢの両方（任意選択で、他の要素を含む）などを指すことができる。
本明細書および特許請求の範囲において明細書で使用される場合、「または」は、上記で定義された「および／または」と同じ意味を有すると理解されるべきである。例えば、リスト内の項目を区切る場合、「または」または「および／または」は包括的である、すなわち、要素の数またはリストの少なくとも１つを含むが複数も含み、かつ任意選択で、追加のリストされていない項目を含むものと解釈されるべきである。「～の１つのみ」もしくは「正確に～の１つ」、または特許請求の範囲で使用される場合の「からなる」などの、明確に反対であることが示されている用語のみが、数または要素のリストの１つの要素のみを含むことを指す。一般に、本明細書で使用される「または」という用語は、「いずれか」、「１つの」、「のただ１つ」、または「正確に１つ」などの排他性の用語が先行する場合にのみ、排他的代替（すなわち、「いずれか一方だが、両方ではない」）を示すと解釈されるものとする。「本質的にからなる」は、特許請求の範囲で使用される場合、特許法の分野で使用される通常の意味を有するものとする。
本明細書および特許請求の範囲において明細書で使用される場合、１つ以上の要素のリストを参照した「少なくとも１つ」という句は、要素のリスト内の任意の１つ以上の要素から選択される少なくとも１つの要素を意味すると理解されるべきであるが、必ずしも要素のリスト内に具体的にリストされているすべての要素の少なくとも１つを含む必要はなく、要素のリスト内の要素の組み合わせを除外する必要はない。この定義はまた、「少なくとも１つ」という句が参照する要素のリスト内で具体的に特定された要素以外の要素が、具体的に特定された要素に関連するかどうかにかかわらず、任意選択で存在し得ることを可能にする。したがって、非限定的な例として、「ＡおよびＢの少なくとも１つ」（または同等に「ＡまたはＢの少なくとも１つ」、または同等に「Ａおよび／またはＢの少なくとも１つ」）は、一実施形態では、少なくとも１つの、任意選択で２つ以上のＡを含み、Ｂが存在しない（および任意選択でＢ以外の要素を含む）ことを指し、別の実施形態では、少なくとも１つの、任意選択で２つ以上のＢを含み、Ａが存在しない（および任意選択でＡ以外の要素を含む）ことを指し、さらに別の実施形態では、少なくとも１つの、任意選択で２つ以上のＡを含み、少なくとも１つの、任意選択で２つ以上のＢを含む（および任意選択で他の要素を含む）こと指す、などである。
特許請求の範囲および上記の明細書において、「備える」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「運ぶ」、「有する」、「包含する」、「含む（ｉｎｖｏｌｖｉｎｇ）」、「保持する」、「構成される」などのすべての移行句は、オープンエンドであること、すなわち、含むがそれに限定されないことを意味すると理解されるべきである。Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ Ｐａｔｅｎｔ Ｏｆｆｉｃｅ Ｍａｎｕａｌ ｏｆ Ｐａｔｅｎｔ Ｅｘａｍｉｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅのセクション２１１１．０３に記載のように、「～からなる」および「本質的に～からなる」移行句のみが、それぞれ、クローズまたはセミクローズの移行句でなければならない。
特定の実施形態では、例えば、以下が提供される：
（項目１）
内部および外部の共同放射線療法治療計画を作成するための方法であって、前記方法は、
内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することと、
外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することと、
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整して、患者の標的領域への所定の線量要件を満たす累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）を達成することと、
ＤＩＴＲＳ＋ＤＥＴＲＳ＝Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅとなるように、前記ＩＴＲＳ（ＤＩＴＲＳ）を使用して送達される放射線量および／または前記ＥＴＲＳ（ＤＥＴＲＳ）を使用して送達される放射線量を指定する、放射線療法治療計画を作成することと、を含む、方法。
（項目２）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、患者の機能的画像データを使用する、項目１に記載の方法。
（項目３）
機能的画像データが、ＰＥＴ画像データを含む、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記ＰＥＴ画像データが、以前の治療セッション中に取得される、項目３に記載の方法。
（項目５）
機能的画像データが、放射性核種を含む化合物を使用して取得された画像データを含む、項目２に記載の方法。
（項目６）
放射性核種を含む前記化合物が、ＮａＦ－１８、Ｆ－１８、Ｇａ－６８、Ｃｕ－６４、Ｚｒ－８９、Ｉ－１２４、Ｓｃ－４４、Ｔｂ－１５２、Ｙ－８６、Ｔｃ－９９ｍ、Ｉｎ－１１１、Ｔｂ－１５５、Ｉ－１２３、Ｃｕ－６７、Ｓｒ－８９、Ｙ－９０、Ｉ－１３１、Ｔｂ－１６１、Ｌｕ－１７７、Ｂｉ－２１２、Ｂｉ－２１３、Ａｔ－２１１、Ａｃ－２２５、Ｔｈ－２２７、Ｒａ－２２３、Ｐｂ－２１２、およびＴｂ－１４９からなる群から選択される、項目５に記載の方法。
（項目７）
機能的画像データが、解剖学的データを含む、項目２に記載の方法。
（項目８）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、ある量のＩＴＲＳ（ｑ）を前記患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算することを含み、ここで、Ｄ０＿ＩＴＲＳ＝Ｒｑである、項目２に記載の方法。
（項目９）
前記ＩＴＲＳが、標的化骨格および放射性核種を含む化合物であり、前記線量マッピングマトリックス（Ｒ）が、前記ＩＴＲＳ標的化骨格を含む画像診断化合物を使用して取得された機能的画像データを使用して計算される、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記ＩＴＲＳが、標的化骨格および放射性核種を含む化合物であり、前記線量マッピングマトリックス（Ｒ）が、前記ＩＴＲＳ放射性核種を含む画像診断化合物を使用して取得された機能的画像データを使用して計算される、項目８に記載の方法。
（項目１１）
前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の前記計算が、モンテカルロ線量計算方法、ボクセルベースのＳ値カーネル、および／または線量ボリュームカーネルを使用する畳み込みを使用する、項目８に記載の方法。
（項目１２）
前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、患者の機能的画像データを使用する、項目１に記載の方法。
（項目１３）
機能的画像データが、ＰＥＴ画像データを含む、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
機能的画像データが、解剖学的画像データを含む、項目１２に記載の方法。
（項目１５）
前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、解剖学的画像データを使用する、項目１に記載の方法。
（項目１６）
前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、放射線フルエンス（ｘ）を前記患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＥＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ａ）を計算することを含み、ここで、Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ａｘである、項目１に記載の方法。
（項目１７）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物を使用して取得された機能的画像データの第１のセットを使用し、前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を含む第２の化合物を使用して取得された機能的画像データの第２のセットを使用する、項目１に記載の方法。
（項目１８）
前記第１の標的化骨格および前記第２の標的化骨格が、同じである、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記第１の放射性核種および前記第２の放射性核種が、同じである、項目１７に記載の方法。
（項目２０）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物を使用して取得された機能的画像データの第１のセットを使用し、前記ＩＴＲＳが、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を含む第２の化合物である、項目１に記載の方法。
（項目２１）
前記第１の標的化骨格および前記第２の標的化骨格が、同じである、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
前記第１の放射性核種および前記第２の放射性核種が、同じである、項目２０に記載の方法。
（項目２３）
前記ＩＴＲＳが、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物であり、前記ＥＴＲＳが、患者の周りを移動可能な高エネルギー放射線源を備える放射線療法システムである、項目１に記載の方法。
（項目２４）
前記放射線療法システムが、複数のＰＥＴ検出器を備え、かつ前記ＰＥＴ検出器によって取得された陽電子消滅放出データに基づいて、前記患者に治療用放射線を適用する、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
前記患者に注入されたＰＥＴトレーサが、前記ＩＴＲＳの前記第１の標的化骨格と同じである第２の標的化骨格を含む、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することが、前記ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）の異なる値を反復することと組み合わせて、前記ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の異なる値を反復して、１つ以上の線量制約を満たすことを含む、項目１に記載の方法。
（項目２７）
前記１つ以上の線量制約が、１つ以上のコスト関数を含み、前記方法が、前記ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の異なる値および／または前記ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）の異なる値を反復して、前記１つ以上のコスト関数を満たす累積線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）に収束させることを含む、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、ある量のＩＴＲＳ（ｑ）を前記患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算することであって、ここで、Ｄ０＿ＩＴＲＳ＝Ｒｑである、計算することを含み、
前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、放射線フルエンス（ｘ）を前記患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＥＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ａ）を計算することであって、ここで、Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ａｘであり、かつＤｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ａｘ＋Ｒｑである、計算することを含み、
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することは、１つ以上のコスト関数が、Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ａｘ＋Ｒｑに対して満たされるように、ｘおよびｑについて解くことを含む、項目１に記載の方法。
（項目２９）
前記１つ以上のコスト関数が、放射線フルエンス（ｘ）に関するコスト関数Ｃ（ｘ）、および／またはＩＴＲＳ量（ｑ）に関するコスト関数Ｃ（ｑ）、および／またはＤ０＿ＥＴＲＳに関するコスト関数Ｃ（Ａｘ）、および／またはＤ０＿ＩＴＲＳに関するコスト関数Ｃ（Ｒｑ）、および／またはコスト関数Ｃ（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）を含む、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
前記１つ以上のコスト関数が、各コスト関数に対する重み係数とともに、累積コスト関数を含む、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
前記１つ以上のコスト関数が、非標的領域への放射線毒性に関するコスト関数を含む、項目２８に記載の方法。
（項目３２）
前記１つ以上のコスト関数が、非標的領域への放射線毒性に関するコスト関数を含む、項目２９に記載の方法。
（項目３３）
各コスト関数の前記重み係数が、他のコスト関数に対するそのコスト関数の優先順位を表す、項目３０に記載の方法。
（項目３４）
コスト関数に対する少なくとも１つの重み係数が最高の優先順位に割り当てられ、最高の重み係数を有し、優先順位がより低い前記コスト関数は、各々、前記最高の重み係数よりも低い許容可能な重み係数の範囲を有する、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅが、生物学的等価線量（ＢＥＤ）である、項目１～３４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することが、前記ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）に基づいて前記ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することを含む、項目１に記載の方法。
（項目３７）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することが、前記ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）に基づいて前記ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を調整することを含む、項目１に記載の方法。
（項目３８）
前記放射線療法治療計画が、前記ＩＴＲＳを使用する第１の数の治療セッションおよび前記ＥＴＲＳを使用する第２の数の治療セッションをさらに指定する、項目１に記載の方法。
（項目３９）
前記ＩＴＲＳが、標的化骨格および放射性核種を有する注射可能な化合物を含み、前記放射線療法治療計画が、前記第１の数の治療セッションの各々で注射される前記注射可能な化合物の量をさらに指定する、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
前記ＩＴＲＳが、放射性部分と前記放射性部分の上に配設されたハウジングとを含む、埋め込み型放射線源を備え、前記放射線療法治療計画が前記放射性部分の放射能レベルをさらに指定する、項目３８に記載の方法。
（項目４１）
前記埋め込み型放射線源が放射性シードを含み、前記放射線療法治療計画が、埋め込まれるシードの数をさらに指定し、前記シードの場所が前記患者の標的領域に置かれている、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
前記ＥＴＲＳ（ＤＥＴＲＳ）を使用して送達される前記放射線量が、送達フルエンスマップによって表される、項目１に記載の方法。
（項目４３）
前記送達フルエンスマップに基づいて、前記外部治療用放射線源と前記外部治療用放射線源のマルチリーフコリメータについての指示とを作成することをさらに含み、前記外部治療用放射線源についての前記指示が、１つ以上の放射線放出位置を含み、前記マルチリーフコリメータについての前記指示が、前記１つ以上の放射線放出位置に対応する１つ以上のリーフ構成を含む、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
放射線療法計画が、前記ＥＴＲＳの各放射線放出位置に対して１つ以上の発射フィルタを含み、前記１つ以上の発射フィルタが、シフト不変でありかつ前記送達フルエンスマップと前記患者の標的領域を含む画像との間のマッピングを表す、項目４２に記載の方法。
（項目４５）
前記ＩＴＲＳ（ＤＩＴＲＳ）を使用して送達される前記放射線量が、前記ＩＴＲＳの体積当たりの線量で表され、前記ＥＴＲＳ（ＤＥＴＲＳ）を使用して送達される前記放射線量が、送達フルエンスマップで表される、項目１に記載の方法。
（項目４６）
前記ＩＴＲＳ（ＤＩＴＲＳ）を使用して送達される前記放射線量が、前記ＩＴＲＳの体積当たりの線量で表され、前記放射線療法計画が、前記ＥＴＲＳ放射線量（ＤＥＴＲＳ）を送達するための一連のＥＴＲＳ機械命令を含む、項目１に記載の方法。
（項目４７）
前記累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）には、上限曲線および下限曲線を有する有界線量体積ヒストグラム（ｂＤＶＨ）によって表される線量不確実性が含まれ、前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することは、Ｄ０＿ＩＴＲＳとＤ０＿ＥＴＲＳとの合計が、前記累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）ｂＤＶＨの前記上限曲線および下限曲線内にある公称線量曲線をもたらすように、前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を変更することを含む、項目１に記載の方法。
（項目４８）
内部および外部の共同放射線療法のための方法であって、前記方法は、
内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（ＤＩＴＲＳ）および外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（ＤＥＴＲＳ）を指定する放射線療法治療計画を作成することであって、前記放射線量（ＤＩＴＲＳ）および（ＤＥＴＲＳ）が、所定の線量要件を満たす累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝ＤＩＴＲＳ＋ＤＥＴＲＳ）を達成するために、ＩＴＲＳ放射線量の中間値とＥＴＲＳ放射線量の中間値とを繰り返すことによって計算されている、作成することと、
患者の標的領域の周りを移動可能なＥＴＲＳを備える放射線治療システムを使用して、第１の治療セッションで患者の標的領域に放射線を送達することと、
ＩＴＲＳを使用して、第２の治療セッションで前記患者の標的領域に放射線を送達することと、を含む、方法。
（項目４９）
前記放射線療法治療計画を作成することが、機能的画像データを使用して前記ＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）の中間値を計算することを含む、項目４８に記載の方法。
（項目５０）
機能的画像データが、ＰＥＴデータ、および／またはＣＴデータ、および／またはＳＰＥＣＴデータを含む、項目４９に記載の方法。
（項目５１）
前記ＩＴＲＳが、注射可能な化合物を含み、前記ＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）の中間値を計算することが、前記機能的画像データから導出された生体内分布データを使用する、項目４９に記載の方法。
（項目５２）
前記累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）が、１つ以上の線量制約を満たす、項目４８に記載の方法。
（項目５３）
前記１つ以上の線量制約が、１つ以上のコスト関数を含む、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
前記１つ以上のコスト関数が、非標的領域への放射線毒性に関するコスト関数を含む、項目５３に記載の方法。
（項目５５）
前記１つ以上のコスト関数が、前記ＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）および／またはＥＴＲＳ線量（ＤＥＴＲＳ）のコスト関数を含む、項目５３に記載の方法。
（項目５６）
前記放射線治療システムが、前記ＥＴＲＳの放射線ビーム経路に配設されたマルチリーフコリメータと、前記ＥＴＲＳが取り付けられた可動ガントリとをさらに備え、前記第１の治療セッションで放射線を送達することが、前記ガントリを動かして、放射線放出の場所に前記ＥＴＲＳを位置決めすることと、前記ＥＴＲＳ放射線量（ＤＥＴＲＳ）を送達するために、前記マルチリーフコリメータのリーフを前記放射線放出位置の各々に配置することと、を含む、項目４８に記載の方法。
（項目５７）
前記放射線治療システムが、複数のＰＥＴ検出器をさらに備え、前記第１の治療セッションで放射線を送達することが、前記マルチリーブコリメータのリーフを配置することと、ＰＥＴ検出器データに応答して前記ＥＴＲＳから放射線を放出することと、を含む、項目５６に記載の方法。
（項目５８）
前記第２の治療セッションで放射線を送達することが、前記ＩＴＲＳを前記患者に注射することを含み、前記ＩＴＲＳが、標的化骨格および放射性核種を有する化合物を含む、項目４８に記載の方法。
（項目５９）
前記標的化骨格がＤＯＴＡ－ＴＡＴＥであり、前記放射性核種がＧａ－６８およびＬｕ－１７７からなる群から選択される、項目５８に記載の方法。
（項目６０）
前記標的化骨格が、ＤＯＴＡ－ＴＯＣ、ＰＳＭＡ－１１、ＰＳＭＡ－６１７、ＮｅｏＢＯＭＢ１、Ｐｅｎｔｉｘａｆｏｒ、イオベングアン（ＭＩＢＧ）、ＴＣＭＣトラスツズマブ、ＭＤＰ、ヨウ素、イブリツモマブチウキセタン、ＳＡＲＴＡＴＥ、チミジン、メチオニン、ミソニダゾール（ＭＩＳＯ）、アゾマイシン－アラビノシド、エリスロニトロイミダゾール、ニトロミダゾール誘導体、葉酸、５Ｆ７抗体、コリン、ＤＣＦＰｙＬ、ＤＣＦＢＣ、ＰＤ－１結合タンパク質、ＰＤ－Ｌ１結合タンパク質、ＰＤ－Ｌ２結合タンパク質、サテロチドテトラキセタン、レキシドロナム、トシツモマブ、アパミスタマブ、リロトマブサテトラキセタン、オンブルタマブ、３ＢＰ－２２７、線維芽細胞活性化タンパク質（ＦＡＰ）阻害剤、ＦＡＰ結合分子、ジレンツキシマブおよびペンチキサザーからなる群から選択され、前記放射性核種が、Ｇａ－６８またはＬｕ－１７７からなる群から選択される、項目５８に記載の方法。
（項目６１）
前記第２の治療セッションで放射線を送達することが、前記患者の標的領域に前記ＩＴＲＳを埋め込むことを含み、前記ＩＴＲＳが、放射性部分と前記放射性部分の上に配設されたハウジングとを含む、項目４８に記載の方法。
（項目６２）
前記埋め込み型放射線源が、放射性シードを含む、項目６１に記載の方法。
（項目６３）
前記ＩＴＲＳを使用して放射線を送達した後に、機能的画像データを取得することと、
前記ＩＴＲＳを使用して放射線を送達した後に、機能的画像データを取得することと、
第３の治療セッションで前記ＩＴＲＳを使用して、更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）を送達することと、をさらに含む、項目４８に記載の方法。
（項目６４）
前記更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）を計算することが、前記機能的画像データに基づいて前記第２の治療セッションで送達される放射線量を計算することを含む、項目６３に記載の方法。
（項目６５）
前記更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）を計算することが、前記第１の治療セッションで送達される放射線量を計算することをさらに含む、項目６４に記載の方法。
（項目６６）
前記第１の治療セッションで送達される放射線量を計算することが、前記機能的画像データを使用する、項目６５に記載の方法。
（項目６７）
更新されたＥＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＥＴＲＳ）を計算することをさらに含み、
前記更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）および前記更新されたＥＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＥＴＲＳ）を計算することが、
前記第１および第２の治療セッションで送達された前記放射線量を差し引くことにより、更新された累積線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）を計算することと、
ＩＴＲＳ放射線量の中間値およびＥＴＲＳ放射線量の中間値を繰り返して、前記更新された累積放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ＋Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＥＴＲＳ）を達成することと、を含む、項目６５または６６に記載の方法。
（項目６８）
機能的画像データを取得することが、１つ以上のＰＥＴ画像データ、ＣＴ画像データ、ＭＲＩ画像データ、および／またはＳＰＥＣＴ画像データを取得することを含む、項目６３～６７のいずれか一項に記載の方法。
（項目６９）
放射線療法治療計画を作成することが、
第１の標的化骨格および第１の放射性核種を有する第１の化合物を使用して、機能的画像データを取得することと、
前記取得した機能的画像データに基づいて計算されている、ＩＴＲＳ放射線量の中間値およびＥＴＲＳ放射線量の中間値を繰り返すことと、を含み、
前記第２の治療セッションで放射線を送達することが、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を有する第２の化合物を含むＩＴＲＳを使用する、項目４８に記載の方法。
（項目７０）
前記第１の標的化骨格および前記第２の標的化骨格が、同じである、項目６９に記載の方法。
（項目７１）
前記第１の放射性核種および前記第２の放射性核種が、同じである、項目６９に記載の方法。
（項目７２）
機能的画像データを取得することが、１つ以上のＰＥＴ画像データ、ＣＴ画像データ、ＭＲＩ画像データ、および／またはＳＰＥＣＴ画像データを取得することを含む、項目６９～７１のいずれか一項に記載の方法。
（項目７３）
前記機能的画像データが、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物を使用して取得され、前記ＩＴＲＳが、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を含む第２の化合物である、項目５０に記載の方法。
（項目７４）
前記第１の標的化骨格および前記第２の標的化骨格が、同じである、項目７３に記載の方法。
（項目７５）
前記第１の放射性核種および前記第２の放射性核種が、同じである、項目７３に記載の方法。
（項目７６）
前記機能的画像データが、画像診断セッション中に取得される、項目６９に記載の方法。
（項目７７）
前記機能的画像データが、放射線療法システムのＥＴＲＳを使用して以前の治療セッション中に取得される、項目６９に記載の方法。
（項目７８）
前記機能的画像データが、前記放射線療法システムのイメージャを使用して取得される、項目７７に記載の方法。
特定の実施形態では、例えば、以下が提供される：
（項目１）
内部および外部の共同放射線療法治療計画を作成するための方法であって、前記方法は、
内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することと、
外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することと、
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整して、患者の標的領域への所定の線量要件を満たす累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）を達成することと、
ＤＩＴＲＳ＋ＤＥＴＲＳ＝Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅとなるように、前記ＩＴＲＳ（ＤＩＴＲＳ）を使用して送達される放射線量および／または前記ＥＴＲＳ（ＤＥＴＲＳ）を使用して送達される放射線量を指定する、放射線療法治療計画を作成することと、を含む、方法。
（項目２）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、患者の機能的画像データを使用する、項目１に記載の方法。
（項目３）
機能的画像データが、ＰＥＴ画像データを含む、項目２に記載の方法。
（項目４）
前記ＰＥＴ画像データが、以前の治療セッション中に取得される、項目３に記載の方法。
（項目５）
機能的画像データが、放射性核種を含む化合物を使用して取得された画像データを含む、項目２に記載の方法。
（項目６）
放射性核種を含む前記化合物が、ＮａＦ－１８、Ｆ－１８、Ｇａ－６８、Ｃｕ－６４、Ｚｒ－８９、Ｉ－１２４、Ｓｃ－４４、Ｔｂ－１５２、Ｙ－８６、Ｔｃ－９９ｍ、Ｉｎ－１１１、Ｔｂ－１５５、Ｉ－１２３、Ｃｕ－６７、Ｓｒ－８９、Ｙ－９０、Ｉ－１３１、Ｔｂ－１６１、Ｌｕ－１７７、Ｂｉ－２１２、Ｂｉ－２１３、Ａｔ－２１１、Ａｃ－２２５、Ｔｈ－２２７、Ｒａ－２２３、Ｐｂ－２１２、およびＴｂ－１４９からなる群から選択される、項目５に記載の方法。
（項目７）
機能的画像データが、解剖学的データを含む、項目２に記載の方法。
（項目８）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、ある量のＩＴＲＳ（ｑ）を前記患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算することを含み、ここで、Ｄ０＿ＩＴＲＳ＝Ｒｑである、項目２に記載の方法。
（項目９）
前記ＩＴＲＳが、標的化骨格および放射性核種を含む化合物であり、前記線量マッピングマトリックス（Ｒ）が、前記ＩＴＲＳ標的化骨格を含む画像診断化合物を使用して取得された機能的画像データを使用して計算される、項目８に記載の方法。
（項目１０）
前記ＩＴＲＳが、標的化骨格および放射性核種を含む化合物であり、前記線量マッピングマトリックス（Ｒ）が、前記ＩＴＲＳ放射性核種を含む画像診断化合物を使用して取得された機能的画像データを使用して計算される、項目８に記載の方法。
（項目１１）
前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の前記計算が、モンテカルロ線量計算方法、ボクセルベースのＳ値カーネル、および／または線量ボリュームカーネルを使用する畳み込みを使用する、項目８に記載の方法。
（項目１２）
前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、患者の機能的画像データを使用する、項目１に記載の方法。
（項目１３）
機能的画像データが、ＰＥＴ画像データを含む、項目１２に記載の方法。
（項目１４）
機能的画像データが、解剖学的画像データを含む、項目１２に記載の方法。
（項目１５）
前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、解剖学的画像データを使用する、項目１に記載の方法。
（項目１６）
前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、放射線フルエンス（ｘ）を前記患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＥＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ａ）を計算することを含み、ここで、Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ａｘである、項目１に記載の方法。
（項目１７）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物を使用して取得された機能的画像データの第１のセットを使用し、前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を含む第２の化合物を使用して取得された機能的画像データの第２のセットを使用する、項目１に記載の方法。
（項目１８）
前記第１の標的化骨格および前記第２の標的化骨格が、同じである、項目１７に記載の方法。
（項目１９）
前記第１の放射性核種および前記第２の放射性核種が、同じである、項目１７に記載の方法。
（項目２０）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物を使用して取得された機能的画像データの第１のセットを使用し、前記ＩＴＲＳが、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を含む第２の化合物である、項目１に記載の方法。
（項目２１）
前記第１の標的化骨格および前記第２の標的化骨格が、同じである、項目２０に記載の方法。
（項目２２）
前記第１の放射性核種および前記第２の放射性核種が、同じである、項目２０に記載の方法。
（項目２３）
前記ＩＴＲＳが、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物であり、前記ＥＴＲＳが、患者の周りを移動可能な高エネルギー放射線源を備える放射線療法システムである、項目１に記載の方法。
（項目２４）
前記放射線療法システムが、複数のＰＥＴ検出器を備え、かつ前記ＰＥＴ検出器によって取得された陽電子消滅放出データに基づいて、前記患者に治療用放射線を適用する、項目２３に記載の方法。
（項目２５）
前記患者に注入されたＰＥＴトレーサが、前記ＩＴＲＳの前記第１の標的化骨格と同じである第２の標的化骨格を含む、項目２４に記載の方法。
（項目２６）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することが、前記ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）の異なる値を反復することと組み合わせて、前記ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の異なる値を反復して、１つ以上の線量制約を満たすことを含む、項目１に記載の方法。
（項目２７）
前記１つ以上の線量制約が、１つ以上のコスト関数を含み、前記方法が、前記ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）の異なる値および／または前記ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）の異なる値を反復して、前記１つ以上のコスト関数を満たす累積線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）に収束させることを含む、項目２６に記載の方法。
（項目２８）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を計算することが、ある量のＩＴＲＳ（ｑ）を前記患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＩＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ｒ）を計算することであって、ここで、Ｄ０＿ＩＴＲＳ＝Ｒｑである、計算することを含み、
前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を計算することが、放射線フルエンス（ｘ）を前記患者に適用した結果として生じる複数の患者領域に放射線量をマッピングする、ＥＴＲＳ線量マッピングマトリックス（Ａ）を計算することであって、ここで、Ｄ０＿ＥＴＲＳ＝Ａｘであり、かつＤｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ａｘ＋Ｒｑである、計算することを含み、
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することは、１つ以上のコスト関数が、Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ａｘ＋Ｒｑに対して満たされるように、ｘおよびｑについて解くことを含む、項目１に記載の方法。
（項目２９）
前記１つ以上のコスト関数が、放射線フルエンス（ｘ）に関するコスト関数Ｃ（ｘ）、および／またはＩＴＲＳ量（ｑ）に関するコスト関数Ｃ（ｑ）、および／またはＤ０＿ＥＴＲＳに関するコスト関数Ｃ（Ａｘ）、および／またはＤ０＿ＩＴＲＳに関するコスト関数Ｃ（Ｒｑ）、および／またはコスト関数Ｃ（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）を含む、項目２８に記載の方法。
（項目３０）
前記１つ以上のコスト関数が、各コスト関数に対する重み係数とともに、累積コスト関数を含む、項目２９に記載の方法。
（項目３１）
前記１つ以上のコスト関数が、非標的領域への放射線毒性に関するコスト関数を含む、項目２８に記載の方法。
（項目３２）
前記１つ以上のコスト関数が、非標的領域への放射線毒性に関するコスト関数を含む、項目２９に記載の方法。
（項目３３）
各コスト関数の前記重み係数が、他のコスト関数に対するそのコスト関数の優先順位を表す、項目３０に記載の方法。
（項目３４）
コスト関数に対する少なくとも１つの重み係数が最高の優先順位に割り当てられ、最高の重み係数を有し、優先順位がより低い前記コスト関数は、各々、前記最高の重み係数よりも低い許容可能な重み係数の範囲を有する、項目３３に記載の方法。
（項目３５）
Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅが、生物学的等価線量（ＢＥＤ）である、項目１～３４のいずれか一項に記載の方法。
（項目３６）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することが、前記ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）に基づいて前記ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することを含む、項目１に記載の方法。
（項目３７）
前記ＩＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記ＥＴＲＳを使用して送達可能な前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することが、前記ＥＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）に基づいて前記ＩＴＲＳ放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）を調整することを含む、項目１に記載の方法。
（項目３８）
前記放射線療法治療計画が、前記ＩＴＲＳを使用する第１の数の治療セッションおよび前記ＥＴＲＳを使用する第２の数の治療セッションをさらに指定する、項目１に記載の方法。
（項目３９）
前記ＩＴＲＳが、標的化骨格および放射性核種を有する注射可能な化合物を含み、前記放射線療法治療計画が、前記第１の数の治療セッションの各々で注射される前記注射可能な化合物の量をさらに指定する、項目３８に記載の方法。
（項目４０）
前記ＩＴＲＳが、放射性部分と前記放射性部分の上に配設されたハウジングとを含む、埋め込み型放射線源を備え、前記放射線療法治療計画が前記放射性部分の放射能レベルをさらに指定する、項目３８に記載の方法。
（項目４１）
前記埋め込み型放射線源が放射性シードを含み、前記放射線療法治療計画が、埋め込まれるシードの数をさらに指定し、前記シードの場所が前記患者の標的領域に置かれている、項目４０に記載の方法。
（項目４２）
前記ＥＴＲＳ（ＤＥＴＲＳ）を使用して送達される前記放射線量が、送達フルエンスマップによって表される、項目１に記載の方法。
（項目４３）
前記送達フルエンスマップに基づいて、前記外部治療用放射線源と前記外部治療用放射線源のマルチリーフコリメータについての指示とを作成することをさらに含み、前記外部治療用放射線源についての前記指示が、１つ以上の放射線放出位置を含み、前記マルチリーフコリメータについての前記指示が、前記１つ以上の放射線放出位置に対応する１つ以上のリーフ構成を含む、項目４２に記載の方法。
（項目４４）
放射線療法計画が、前記ＥＴＲＳの各放射線放出位置に対して１つ以上の発射フィルタを含み、前記１つ以上の発射フィルタが、シフト不変でありかつ前記送達フルエンスマップと前記患者の標的領域を含む画像との間のマッピングを表す、項目４２に記載の方法。
（項目４５）
前記ＩＴＲＳ（ＤＩＴＲＳ）を使用して送達される前記放射線量が、前記ＩＴＲＳの体積当たりの線量で表され、前記ＥＴＲＳ（ＤＥＴＲＳ）を使用して送達される前記放射線量が、送達フルエンスマップで表される、項目１に記載の方法。
（項目４６）
前記ＩＴＲＳ（ＤＩＴＲＳ）を使用して送達される前記放射線量が、前記ＩＴＲＳの体積当たりの線量で表され、前記放射線療法計画が、前記ＥＴＲＳ放射線量（ＤＥＴＲＳ）を送達するための一連のＥＴＲＳ機械命令を含む、項目１に記載の方法。
（項目４７）
前記累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）には、上限曲線および下限曲線を有する有界線量体積ヒストグラム（ｂＤＶＨ）によって表される線量不確実性が含まれ、前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を調整することは、Ｄ０＿ＩＴＲＳとＤ０＿ＥＴＲＳとの合計が、前記累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）ｂＤＶＨの前記上限曲線および下限曲線内にある公称線量曲線をもたらすように、前記放射線量（Ｄ０＿ＩＴＲＳ）および／または前記放射線量（Ｄ０＿ＥＴＲＳ）を変更することを含む、項目１に記載の方法。
（項目４８）
内部および外部の共同放射線療法のための方法であって、前記方法は、
内部治療用放射線源（ＩＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（ＤＩＴＲＳ）および外部治療用放射線源（ＥＴＲＳ）を使用して送達可能な放射線量（ＤＥＴＲＳ）を指定する放射線療法治療計画を作成することであって、前記放射線量（ＤＩＴＲＳ）および（ＤＥＴＲＳ）が、所定の線量要件を満たす累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝ＤＩＴＲＳ＋ＤＥＴＲＳ）を達成するために、ＩＴＲＳ放射線量の中間値とＥＴＲＳ放射線量の中間値とを繰り返すことによって計算されている、作成することと、
患者の標的領域の周りを移動可能なＥＴＲＳを備える放射線治療システムを使用して、第１の治療セッションで患者の標的領域に放射線を送達することと、
ＩＴＲＳを使用して、第２の治療セッションで前記患者の標的領域に放射線を送達することと、を含む、方法。
（項目４９）
前記放射線療法治療計画を作成することが、機能的画像データを使用して前記ＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）の中間値を計算することを含む、項目４８に記載の方法。
（項目５０）
機能的画像データが、ＰＥＴデータ、および／またはＣＴデータ、および／またはＳＰＥＣＴデータを含む、項目４９に記載の方法。
（項目５１）
前記ＩＴＲＳが、注射可能な化合物を含み、前記ＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）の中間値を計算することが、前記機能的画像データから導出された生体内分布データを使用する、項目４９に記載の方法。
（項目５２）
前記累積放射線量（Ｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）が、１つ以上の線量制約を満たす、項目４８に記載の方法。
（項目５３）
前記１つ以上の線量制約が、１つ以上のコスト関数を含む、項目５２に記載の方法。
（項目５４）
前記１つ以上のコスト関数が、非標的領域への放射線毒性に関するコスト関数を含む、項目５３に記載の方法。
（項目５５）
前記１つ以上のコスト関数が、前記ＩＴＲＳ線量（ＤＩＴＲＳ）および／またはＥＴＲＳ線量（ＤＥＴＲＳ）のコスト関数を含む、項目５３に記載の方法。
（項目５６）
前記放射線治療システムが、前記ＥＴＲＳの放射線ビーム経路に配設されたマルチリーフコリメータと、前記ＥＴＲＳが取り付けられた可動ガントリとをさらに備え、前記第１の治療セッションで放射線を送達することが、前記ガントリを動かして、放射線放出の場所に前記ＥＴＲＳを位置決めすることと、前記ＥＴＲＳ放射線量（ＤＥＴＲＳ）を送達するために、前記マルチリーフコリメータのリーフを前記放射線放出位置の各々に配置することと、を含む、項目４８に記載の方法。
（項目５７）
前記放射線治療システムが、複数のＰＥＴ検出器をさらに備え、前記第１の治療セッションで放射線を送達することが、前記マルチリーブコリメータのリーフを配置することと、ＰＥＴ検出器データに応答して前記ＥＴＲＳから放射線を放出することと、を含む、項目５６に記載の方法。
（項目５８）
前記第２の治療セッションで放射線を送達することが、前記ＩＴＲＳを前記患者に注射することを含み、前記ＩＴＲＳが、標的化骨格および放射性核種を有する化合物を含む、項目４８に記載の方法。
（項目５９）
前記標的化骨格がＤＯＴＡ－ＴＡＴＥであり、前記放射性核種がＧａ－６８およびＬｕ－１７７からなる群から選択される、項目５８に記載の方法。
（項目６０）
前記標的化骨格が、ＤＯＴＡ－ＴＯＣ、ＰＳＭＡ－１１、ＰＳＭＡ－６１７、ＮｅｏＢＯＭＢ１、Ｐｅｎｔｉｘａｆｏｒ、イオベングアン（ＭＩＢＧ）、ＴＣＭＣトラスツズマブ、ＭＤＰ、ヨウ素、イブリツモマブチウキセタン、ＳＡＲＴＡＴＥ、チミジン、メチオニン、ミソニダゾール（ＭＩＳＯ）、アゾマイシン－アラビノシド、エリスロニトロイミダゾール、ニトロミダゾール誘導体、葉酸、５Ｆ７抗体、コリン、ＤＣＦＰｙＬ、ＤＣＦＢＣ、ＰＤ－１結合タンパク質、ＰＤ－Ｌ１結合タンパク質、ＰＤ－Ｌ２結合タンパク質、サテロチドテトラキセタン、レキシドロナム、トシツモマブ、アパミスタマブ、リロトマブサテトラキセタン、オンブルタマブ、３ＢＰ－２２７、線維芽細胞活性化タンパク質（ＦＡＰ）阻害剤、ＦＡＰ結合分子、ジレンツキシマブおよびペンチキサザーからなる群から選択され、前記放射性核種が、Ｇａ－６８またはＬｕ－１７７からなる群から選択される、項目５８に記載の方法。
（項目６１）
前記第２の治療セッションで放射線を送達することが、前記患者の標的領域に前記ＩＴＲＳを埋め込むことを含み、前記ＩＴＲＳが、放射性部分と前記放射性部分の上に配設されたハウジングとを含む、項目４８に記載の方法。
（項目６２）
前記埋め込み型放射線源が、放射性シードを含む、項目６１に記載の方法。
（項目６３）
前記ＩＴＲＳを使用して放射線を送達した後に、機能的画像データを取得することと、
前記ＩＴＲＳを使用して放射線を送達した後に、機能的画像データを取得することと、
第３の治療セッションで前記ＩＴＲＳを使用して、更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）を送達することと、をさらに含む、項目４８に記載の方法。
（項目６４）
前記更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）を計算することが、前記機能的画像データに基づいて前記第２の治療セッションで送達される放射線量を計算することを含む、項目６３に記載の方法。
（項目６５）
前記更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）を計算することが、前記第１の治療セッションで送達される放射線量を計算することをさらに含む、項目６４に記載の方法。
（項目６６）
前記第１の治療セッションで送達される放射線量を計算することが、前記機能的画像データを使用する、項目６５に記載の方法。
（項目６７）
更新されたＥＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＥＴＲＳ）を計算することをさらに含み、
前記更新されたＩＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ）および前記更新されたＥＴＲＳ放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＥＴＲＳ）を計算することが、
前記第１および第２の治療セッションで送達された前記放射線量を差し引くことにより、更新された累積線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ）を計算することと、
ＩＴＲＳ放射線量の中間値およびＥＴＲＳ放射線量の中間値を繰り返して、前記更新された累積放射線量（Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ＝Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＩＴＲＳ＋Ｄｕｐｄａｔｅｄ＿ＥＴＲＳ）を達成することと、を含む、項目６５または６６に記載の方法。
（項目６８）
機能的画像データを取得することが、１つ以上のＰＥＴ画像データ、ＣＴ画像データ、ＭＲＩ画像データ、および／またはＳＰＥＣＴ画像データを取得することを含む、項目６３～６７のいずれか一項に記載の方法。
（項目６９）
放射線療法治療計画を作成することが、
第１の標的化骨格および第１の放射性核種を有する第１の化合物を使用して、機能的画像データを取得することと、
前記取得した機能的画像データに基づいて計算されている、ＩＴＲＳ放射線量の中間値およびＥＴＲＳ放射線量の中間値を繰り返すことと、を含み、
前記第２の治療セッションで放射線を送達することが、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を有する第２の化合物を含むＩＴＲＳを使用する、項目４８に記載の方法。
（項目７０）
前記第１の標的化骨格および前記第２の標的化骨格が、同じである、項目６９に記載の方法。
（項目７１）
前記第１の放射性核種および前記第２の放射性核種が、同じである、項目６９に記載の方法。
（項目７２）
機能的画像データを取得することが、１つ以上のＰＥＴ画像データ、ＣＴ画像データ、ＭＲＩ画像データ、および／またはＳＰＥＣＴ画像データを取得することを含む、項目６９～７１のいずれか一項に記載の方法。
（項目７３）
前記機能的画像データが、第１の標的化骨格および第１の放射性核種を含む第１の化合物を使用して取得され、前記ＩＴＲＳが、第２の標的化骨格および第２の放射性核種を含む第２の化合物である、項目５０に記載の方法。
（項目７４）
前記第１の標的化骨格および前記第２の標的化骨格が、同じである、項目７３に記載の方法。
（項目７５）
前記第１の放射性核種および前記第２の放射性核種が、同じである、項目７３に記載の方法。
（項目７６）
前記機能的画像データが、画像診断セッション中に取得される、項目６９に記載の方法。
（項目７７）
前記機能的画像データが、放射線療法システムのＥＴＲＳを使用して以前の治療セッション中に取得される、項目６９に記載の方法。
（項目７８）
前記機能的画像データが、前記放射線療法システムのイメージャを使用して取得される、項目７７に記載の方法。
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- 明細書に記載の発明。
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|---|---|---|---|---|
| US4932412A (en) | 1986-12-18 | 1990-06-12 | Immunomedics, Inc. | Intraoperative and endoscopic tumor detection and therapy |
| US5647663A (en) | 1996-01-05 | 1997-07-15 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Radiation treatment planning method and apparatus |
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| ATE374640T1 (de) | 1998-08-06 | 2007-10-15 | Wisconsin Alumni Res Found | Prüfsystem für radiotherapie |
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| US6402689B1 (en) | 1998-09-30 | 2002-06-11 | Sicel Technologies, Inc. | Methods, systems, and associated implantable devices for dynamic monitoring of physiological and biological properties of tumors |
| CA2371728C (en) | 1999-06-11 | 2009-06-02 | Neorx Corporation | High dose radionuclide complexes for bone marrow suppression |
| US6911200B2 (en) | 2000-03-24 | 2005-06-28 | Cell Genesys, Inc. | Methods of treating neoplasia with combination of target-cell specific adenovirus, chemotherapy and radiation |
| WO2002024278A1 (en) | 2000-09-22 | 2002-03-28 | Numerix Llc | Improved radiation therapy treatment method |
| US9320813B2 (en) | 2002-02-14 | 2016-04-26 | Gholam A. Peyman | Method and composition for hyperthermally treating cells |
| EP1501489A4 (en) | 2002-04-15 | 2007-11-21 | Sloan Kettering Inst Cancer | COMBINATION THERAPY FOR THE TREATMENT OF CANCER |
| US7289599B2 (en) | 2002-10-04 | 2007-10-30 | Varian Medical Systems Technologies, Inc. | Radiation process and apparatus |
| US7651689B2 (en) | 2002-11-15 | 2010-01-26 | Albert Einstein College Of Medicine Of Yeshiva University | Methods of applying ionization radiation for therapy of infections |
| US7945021B2 (en) | 2002-12-18 | 2011-05-17 | Varian Medical Systems, Inc. | Multi-mode cone beam CT radiotherapy simulator and treatment machine with a flat panel imager |
| US20050143965A1 (en) | 2003-03-14 | 2005-06-30 | Failla Gregory A. | Deterministic computation of radiation doses delivered to tissues and organs of a living organism |
| US20060228297A1 (en) | 2003-04-15 | 2006-10-12 | Roy Larsen | Thorium-227 for use in radiotherapy of soft tissue disease |
| DE602004024682D1 (de) | 2003-07-15 | 2010-01-28 | Koninkl Philips Electronics Nv | Ung |
| US20050027196A1 (en) | 2003-07-30 | 2005-02-03 | Fitzgerald Loretta A. | System for processing patient radiation treatment data |
| US20050196340A1 (en) | 2003-08-06 | 2005-09-08 | Jocelyn Holash | Use of a VEGF antagonist in combination with radiation therapy |
| DE602004025726D1 (de) | 2003-11-14 | 2010-04-08 | Genvec Inc | Pharmazeutische verbindung zur behandlung von lokal fortgeschrittenem primär inoperablen pankreaskarzinom (lapc). |
| WO2005072825A1 (en) | 2004-01-20 | 2005-08-11 | University Of Florida Research Foundation, Inc. | Radiation therapy system using interior-point methods and convex models for intensity modulated fluence map optimization |
| CA2556934C (en) | 2004-02-20 | 2018-05-22 | James F. Dempsey | System for delivering conformal radiation therapy while simultaneously imaging soft tissue |
| US20070275934A1 (en) | 2004-05-10 | 2007-11-29 | Curd John G | Treatment of pancreatic cancer with active vitamin d compounds in combination with other treatments |
| WO2006012355A2 (en) | 2004-06-28 | 2006-02-02 | University Of Maryland, Baltimore | Radiolabeled nanohybrids targeting solid tumor neovasculature and method of using same |
| US8423125B2 (en) | 2004-11-09 | 2013-04-16 | Spectrum Dynamics Llc | Radioimaging |
| DE102005007851A1 (de) | 2005-02-21 | 2006-08-24 | Siemens Ag | Bestrahlungsvorrichtung |
| US20060257317A1 (en) | 2005-05-04 | 2006-11-16 | Duke University | Combination therapy in the treatment of cancer |
| US7875602B2 (en) | 2005-10-21 | 2011-01-25 | Sutter West Bay Hospitals | Camptothecin derivatives as chemoradiosensitizing agents |
| RU2446843C2 (ru) | 2006-08-01 | 2012-04-10 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | Планирование биологически направляемой адаптивной терапии |
| WO2008130380A2 (en) | 2006-10-25 | 2008-10-30 | Bruce Reiner | Method and apparatus of providing a radiation scorecard |
| TW200833345A (en) | 2006-11-01 | 2008-08-16 | Novacea Inc | Use of vitamin D compounds and mimics thereof to enhance delivery of therapeutics and oxygen to tumors and other tissues |
| US9387344B2 (en) | 2006-11-21 | 2016-07-12 | The Johns Hopkins University | Methods for determining absorbed dose information |
| US8663083B2 (en) | 2006-12-08 | 2014-03-04 | Koninklijke Philips N.V. | System, method, computer-readable medium, and use for planning combined therapy |
| WO2008120116A1 (en) | 2007-03-30 | 2008-10-09 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Improved treatment plan evaluation in radiotherapy by stochastic analysis of delineation uncertainty |
| JP5331116B2 (ja) | 2007-07-30 | 2013-10-30 | ローマ リンダ ユニヴァーシティ メディカル センター | 粒子放射線で増強された治療を供給するシステム及び方法 |
| US8784846B2 (en) | 2007-07-30 | 2014-07-22 | Loma Linda University Medical Center | Systems and methods for particle radiation enhanced delivery of therapy |
| DE102007039454B4 (de) | 2007-08-21 | 2016-07-28 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zur Quantifizierung der Aufnahme wenigstens eines Radiotracers in einem für eine Positronen-Emissions-Tomograpie-Messung interessierenden Körperbereich eines Patienten |
| EP2201490A2 (en) | 2007-09-04 | 2010-06-30 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Multi-treatment planning apparatus and method |
| US8017915B2 (en) | 2008-03-14 | 2011-09-13 | Reflexion Medical, Inc. | Method and apparatus for emission guided radiation therapy |
| US20110086850A1 (en) | 2008-04-11 | 2011-04-14 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Radiosensitization of tumors with indazolpyrrolotriazines for radiotherapy |
| US9387342B2 (en) | 2008-07-21 | 2016-07-12 | Varian Medical Systems, Inc. | External beam radiotherapy and imaging with radioactive isotope |
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| US7817778B2 (en) | 2008-08-29 | 2010-10-19 | Varian Medical Systems International Ag | Interactive treatment plan optimization for radiation therapy |
| US10363437B2 (en) | 2008-12-11 | 2019-07-30 | Varian Medical Systems International Ag | Real time treatment parameter algorithm for moving targets |
| US20100178244A1 (en) | 2009-01-13 | 2010-07-15 | Arnsdorf Morton F | Biocompatible Microbubbles to Deliver Radioactive Compounds to Tumors, Atherosclerotic Plaques, Joints and Other Targeted Sites |
| US20100178245A1 (en) | 2009-01-13 | 2010-07-15 | Arnsdorf Morton F | Biocompatible Microbubbles to Deliver Radioactive Compounds to Tumors, Atherosclerotic Plaques, Joints and Other Targeted Sites |
| EP2412405B1 (en) | 2009-03-24 | 2015-05-20 | National University Corporation Hokkaido University | Radiation therapy apparatus |
| US8693629B2 (en) * | 2009-12-09 | 2014-04-08 | The Johns Hopkins University | Method and system for administering internal radionuclide therapy (IRT) and external radiation therapy (XRT) |
| US9757084B2 (en) | 2011-12-22 | 2017-09-12 | The Johns Hopkins University | Method and system for administering radiopharmaceutical therapy (RPT) |
| US10007961B2 (en) | 2009-09-09 | 2018-06-26 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Treatment planning system for radiopharmaceuticals |
| WO2011053802A2 (en) | 2009-10-30 | 2011-05-05 | Tomotherapy Incorporated | Non-voxel-based broad-beam (nvbb) algorithm for intensity modulated radiation therapy dose calculation and plan optimization |
| CN102812045B (zh) | 2009-11-13 | 2018-04-13 | 第一三共欧洲有限公司 | 用于治疗或预防人表皮生长因子受体‑3(her‑3)相关疾病的材料和方法 |
| JP5595738B2 (ja) | 2010-01-05 | 2014-09-24 | 株式会社東芝 | 核医学診断装置 |
| US20120323599A1 (en) | 2010-03-08 | 2012-12-20 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Scheduling of dose calculation tasks including efficient dose calculation |
| CN102068763B (zh) | 2010-03-23 | 2013-03-27 | 北京大基康明医疗设备有限公司 | 放射处理的验证方法和放射处理装置 |
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| US20120029396A1 (en) | 2010-07-29 | 2012-02-02 | Kobi Vortman | Motion compensation for non-invasive treatment therapies |
| US9028499B2 (en) | 2011-02-23 | 2015-05-12 | The Regents Of The University Of California | Bone cutting device |
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| BR112013023264A2 (pt) | 2011-03-15 | 2018-07-03 | Koninklijke Philips Nv | sistema de planejamento de tratamento para a geração de margens de tratamento específico do paciente, método e sistema de terapia por radiação. |
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| CN103945901A (zh) | 2011-10-14 | 2014-07-23 | 住友重机械工业株式会社 | 带电粒子束照射系统以及带电粒子束照射计划方法 |
| US9314160B2 (en) | 2011-12-01 | 2016-04-19 | Varian Medical Systems, Inc. | Systems and methods for real-time target validation for image-guided radiation therapy |
| KR102006599B1 (ko) | 2011-12-21 | 2019-08-01 | 아이소테라퓨틱스 그룹 엘엘씨 | 방사성 조성물 및 그의 치료적 사용 방법 |
| WO2013093852A1 (de) | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung E.V. | Navigierbare darstellung einer losungsvielfalt von therapieplanen |
| EP2664359A1 (en) | 2012-05-14 | 2013-11-20 | Koninklijke Philips N.V. | Magnetic resonance guided therapy with interleaved scanning |
| JP2014023741A (ja) | 2012-07-27 | 2014-02-06 | Univ Of Tokushima | 強度変調放射線治療計画装置、強度変調放射線照射装置の放射線ビーム係数演算方法、強度変調放射線治療計画プログラム及びコンピュータで読み取り可能な記録媒体並びに記録した機器 |
| FR2996008B1 (fr) | 2012-09-26 | 2016-08-19 | Univ Rennes | Procede d'evaluation d'une methode de determination de la dose cumulee recue au cours d'un traitement de radiotherapie |
| CN103845068A (zh) | 2012-11-28 | 2014-06-11 | 北京大基康明医疗设备有限公司 | 融合pet-ct功能的高能放射治疗系统 |
| PL2900277T3 (pl) | 2012-12-13 | 2022-05-16 | Immunomedics, Inc. | Dawkowanie immunokoniugatów przeciwciał i sn-38 dla poprawy skuteczności i zmniejszenia toksyczności |
| JOP20200097A1 (ar) | 2013-01-15 | 2017-06-16 | Aragon Pharmaceuticals Inc | معدل مستقبل أندروجين واستخداماته |
| JP2014166245A (ja) | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 治療計画装置、計画治療システム、治療計画生成方法およびプログラム |
| US9504850B2 (en) | 2013-03-14 | 2016-11-29 | Xcision Medical Systems Llc | Methods and system for breathing-synchronized, target-tracking radiation therapy |
| US20140343344A1 (en) | 2013-04-08 | 2014-11-20 | Cubresa Inc. | Radiation Therapy Guided Using Gamma Imaging |
| US9839704B2 (en) | 2013-05-02 | 2017-12-12 | Duke University | Prosthetic compounds for labeling internalizing biomolecules |
| EP3048977B1 (en) | 2013-09-25 | 2018-12-26 | Black, Richard R. | Patient-specific analysis of positron emission tomography data |
| WO2015044239A1 (en) * | 2013-09-30 | 2015-04-02 | Koninklijke Philips N.V. | Medical instrument for external beam radiotherapy and brachytherapy |
| JP6208535B2 (ja) | 2013-10-25 | 2017-10-04 | 株式会社日立製作所 | 放射線治療装置およびシステムおよび方法 |
| WO2015153991A1 (en) | 2014-04-04 | 2015-10-08 | H. Lee Moffitt Cancer Center And Research Institute, Inc. | Radiotherapy targeted to promote a systemic abscopal effect |
| WO2015168431A1 (en) | 2014-04-30 | 2015-11-05 | Stc.Unm | Optimization methods for radiation therapy planning |
| EP3146364A4 (en) | 2014-05-23 | 2018-01-24 | Brigham and Women's Hospital, Inc. | Detectors, system and method for detecting ionizing radiation using high energy current |
| US9956428B2 (en) | 2014-07-18 | 2018-05-01 | Generations International Asset Management Company Llc | Radiosurgical planning and treatment |
| US9782607B2 (en) | 2014-08-05 | 2017-10-10 | The University Of Chicago | Systems and methods for radiation treatment planning using combined imaging and treatment dose |
| US10537749B2 (en) | 2014-08-15 | 2020-01-21 | Koninklijke Philips N.V. | Supervised 4-D dose map deformation for adaptive radiotherapy planning |
| WO2016064750A1 (en) | 2014-10-20 | 2016-04-28 | New York University | Method to select radiation dosage for tumor treatment based on cellular imaging |
| US20160256713A1 (en) | 2015-02-11 | 2016-09-08 | Cubresa Inc. | Radiation Therapy Guided Using PET Imaging |
| JP2016168077A (ja) | 2015-03-11 | 2016-09-23 | 三菱電機株式会社 | 治療計画装置 |
| US9925283B2 (en) * | 2015-04-10 | 2018-03-27 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Alkylphosphocholine analogs for multiple myeloma imaging and therapy |
| WO2016201348A1 (en) | 2015-06-10 | 2016-12-15 | Reflexion Medical, Inc. | High bandwidth binary multi-leaf collimator design |
| US10328282B2 (en) | 2015-07-13 | 2019-06-25 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | System and method for novel chance-constrained optimization in intensity-modulated proton therapy planning to account for range and patient setup uncertainties |
| US9884206B2 (en) | 2015-07-23 | 2018-02-06 | Loma Linda University Medical Center | Systems and methods for intensity modulated radiation therapy |
| US10702708B2 (en) | 2015-09-25 | 2020-07-07 | Varian Medical Systems, Inc. | Accounting for imaging-based radiation doses |
| RU2753677C2 (ru) | 2015-10-05 | 2021-08-19 | Фредакс Аб | Полипептиды антител и их применение |
| US20190046813A1 (en) | 2016-02-02 | 2019-02-14 | Suzhou Evidance Medical Technologies Inc. | Systems and Methods for Radiation Treatment Planning |
| CN109152928B (zh) | 2016-03-09 | 2021-05-28 | 反射医疗公司 | 用于计算辐射治疗的注量图的方法和系统 |
| JP2019513826A (ja) | 2016-04-06 | 2019-05-30 | ノクソファーム リミティド | 放射線療法の改善 |
| TWI755395B (zh) | 2016-05-13 | 2022-02-21 | 美商再生元醫藥公司 | 抗-pd-1抗體與輻射治療癌症之組合 |
| EP3484513B1 (en) | 2016-07-18 | 2023-06-07 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Radiohalogenated agents for combined cancer therapy |
| US11633506B2 (en) | 2016-07-18 | 2023-04-25 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Using targeted radiotherapy (TRT) to drive anti-tumor immune response to immunotherapies |
| WO2018022571A1 (en) | 2016-07-25 | 2018-02-01 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Targeted radiotherapy chelates for in situ immune modulated cancer vaccination |
| EP3504348B1 (en) | 2016-08-24 | 2022-12-14 | Decipher Biosciences, Inc. | Use of genomic signatures to predict responsiveness of patients with prostate cancer to post-operative radiation therapy |
| CA3076903A1 (en) * | 2016-09-23 | 2018-03-29 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Treatment planning based on multiple modalities |
| EP3541281B1 (en) | 2016-11-15 | 2021-09-08 | RefleXion Medical, Inc. | System for emission-guided high-energy photon delivery |
| CA3054248A1 (en) | 2017-02-24 | 2018-08-30 | Bayer As | Combination therapy comprising a radiopharmaceutical and a dna-repair inhibitor |
| CN110997063B (zh) | 2017-05-30 | 2022-04-29 | 反射医疗公司 | 用于计算放射注量的方法的放射治疗系统 |
| JP2020525093A (ja) * | 2017-06-22 | 2020-08-27 | リフレクション メディカル， インコーポレイテッド | 生物学的適合放射線療法のためのシステムおよび方法 |
| EP3424533A1 (en) | 2017-07-05 | 2019-01-09 | Nh Theraguix | Methods for treating tumors |
| CN117761751A (zh) * | 2017-07-26 | 2024-03-26 | 反射医疗公司 | 放射治疗的图形表示 |
| JP2021502368A (ja) | 2017-11-10 | 2021-01-28 | ウイスコンシン アラムナイ リサーチ ファウンデーシヨンＷｉｓｃｏｎｓｉｎ Ａｌｕｍｎｉ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ | 免疫療法に対する抗腫瘍免疫応答を促進するための標的化放射線療法（ｔｒｔ）の使用 |
| TWI675669B (zh) | 2018-03-05 | 2019-11-01 | 白金科技股份有限公司 | 放射微球及其製備方法 |
| EP3539616A1 (en) | 2018-03-13 | 2019-09-18 | Koninklijke Philips N.V. | Optimizing fractionation schemes in radiation therapy using biological impact calculation |
| EP3790454A4 (en) | 2018-05-10 | 2022-03-02 | University of Washington | CUSTOMIZED MULTI-SENSOR HOME DOSIMETRY GARMENT |
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