JP5443000B2 - 粒子ビームを用いた患者における腫瘍組織の照射のためのデバイス - Google Patents
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Description
本発明は、請求項1の序文に従って、粒子ビームを用いた患者の、とくに患者における腫瘍の放射線照射のためのデバイスに関する。本発明はまた、請求項9に従って、照射操作の間の、患者の動きまたは患者の照射される範囲を補正する方法に関する。
この問題はまた、請求項9に与えられた特徴による、粒子ビームを用いた照射の間の、患者の動きまたは患者の照射範囲を補正する方法によって解決される。本方法においては、腫瘍組織は、記憶デバイス内に記憶されたデータを考慮しながら照射される。これらのデータは、実際の照射操作の前に連続して関連付けられている検出操作の間に検出デバイス手段によって得られ、そのデバイスは、腫瘍組織の位置の時間分解検出のため、すなわち腫瘍組織の動きの検出のために用いられている。
請求項1に記載のデバイスの操作および請求項9に記載の方法の実施に関連して、請求項12の特徴を有する照射線量の計算方法、および/または請求項15の特徴を有する照射計画の方法が、前述の問題を解決するために用いられる。
図1は、粒子ビーム5を用いた腫瘍組織3のスライス毎照射のためのデバイス1の基本ダイアグラムを示し、これは、ここに概説のみされている加速器7によって提供される。加速器は、実際に照射されている層に必要なエネルギーを有する粒子を供給する。粒子ビーム5は、腫瘍組織3のスライス毎のスキャンをするために、水平方向および垂直方向の両方に、ラスタースキャンデバイス9を用いて偏向される。一例として、ラスタースキャンデバイス9には、その目的のために、第1の一対の磁石11および第2の一対の磁石13が備えられる。照射されるスライスは、加速器によって供給される粒子エネルギーによって、処置を施される。用いられる粒子は、好ましくは12C粒子である。
ある照射操作の間、腫瘍の動きは、検出システムによって、前記の動きのフェーズに関係づけられる。第1記録デバイスからの前記データを用いたモジュール39における補正は、ラスタースキャンデバイス9およびモジュレータ17を制御するために用いられ、その結果、粒子ビーム7が、異なる動きのフェーズにおける腫瘍組織3に、計画通りに照射される。
腫瘍組織内の粒子ビーム5の侵入深さ、すなわち粒子ビームのブラッグ最大が位置する腫瘍組織3内の平面3a、3bなどは、駆動部25および27を用いて、程度の差はあるが互いの方向へ移動されるモジュレータプレート21、21’、21’’および23、23’、23’’などの、モジュレータ17の作動によって設定される。
ここに記載されたデバイス1を用いた患者の腫瘍組織3への照射の準備段階において、線量見積もり計算および照射計画のためのプロセスが実行される。
その変換をして初めて、部分的な照射線量を全体の照射線量へ合計することが可能となる。
Claims (18)
- −各スライスに対する所定のエネルギーを備えた粒子ビーム(5)を生成するための加速器(7)と、
−粒子ビーム(5)に作用する、腫瘍組織(3)のスライス毎スキャンのためのラスタースキャンデバイス(9)と、
−粒子ビーム(5)のエネルギーを調整するためのモジュレータ(17)と、
−腫瘍組織(3)の、経時的な位置検出のための検出デバイス(37)と、
−照射操作に先行して決定される腫瘍組織(3)の移動中でない状態に関するデータを記憶するため、および該データをラスタースキャンデバイス(9)およびモジュレータ(17)へ送るための第1の記憶デバイスと、
を有する、粒子ビームを用いた患者における腫瘍組織(3)のスライス毎照射用デバイスであって、
−照射操作の間に、照射のコースのデータおよび検出デバイス(37)のデータを記億するモジュール(39)、および
−照射のコースのデータおよび検出デバイス(37)のデータを、相互に関連付け、照射中の部分的な照射を考慮にいれた粒子ビームの印加照射量を計算するための相関ユニット、
を有することを特徴とする、前記スライス毎照射用デバイス。 - モジュール(39)によって記録されたデータを記憶する第2の記憶デバイスを備えることを特徴とする、請求項1に記載のデバイス。
- ラスタースキャンデバイス(9)に装着され粒子ビーム(5)の粒子数をカウントする粒子カウンタ(15)を有することを特徴とする、請求項1または2に記載のデバイス。
- モジュール(39)が、ラスタースキャンデバイス(9)および/またはモジュレータ(17)と接続され、制御回路を形成していることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のデバイス。
- 第1の記憶デバイスに記憶されたデータが、異なる腫瘍位置に関するデータを含むことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のデバイス。
- 現在の照射コースと記憶された照射データとを比較する比較デバイスを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のデバイス。
- ブラッグ最大の位置を取得するための補正値を与えるコンピュータ要素を有することを特徴とする、請求項1〜6のいずれかに記載のデバイス。
- 検出デバイスが、蛍光透視法システムまたはカメラシステムであることを特徴とする、請求項1〜7のいずれかに記載のデバイス。
- 腫瘍組織のスライス毎スキャンのためのラスタースキャンデバイスおよび粒子ビームのエネルギーを調整するためのモジュレータを含むデバイスを用いた、請求項1〜8のいずれかに記載のデバイスを用いた粒子ビームの照射の間において、非ヒトである対象の動きまたは非ヒトである対象の照射範囲を補正する方法であって、該方法が以下のステップ:
−照射されている腫瘍組織の現在の位置の経時的な検出、
−記憶デバイスに記憶されたデータ/仕様に基づく腫瘍組織の照射、
−照射のコースのデータのモジュールへの記億、
−照射の間の現在の腫瘍組織の位置の経時的なモジュールへの記憶、および
−現在の腫瘍位置と現在の照射のコースとの関連付け、
を含む、前記方法。 - モジュール内の得られたデータが、記憶されることを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 効果的な制御のために得られたデータが、ラスタースキャンデバイスおよび/またはモジュレータを操作するために用いられることを特徴とする、請求項9または10に記載の方法。
- 非ヒトである対象における腫瘍組織の粒子ビームを用いた照射のための、請求項1〜8のいずれかに記載のデバイスのスキャンされた粒子ビームの線量計算の方法であって、以下のステップ:
−動きのコースの間の腫瘍組織の異なる位置の検出、
−動きの、好ましくは互いに重なり合わない準静的な動きのフェーズへの分割、
−動きのフェーズ毎のリファレンス照射計画の部分的照射計画、部分的照射計画および関連した動きのフェーズから計算される動きのフェーズのための照射線量の確立、
−動きのフェーズに対応する、動きのフェーズに関連した部分的照射線量のリファレンス状態への変換、および
−個別の照射線量の全体の照射線量への合計、
をふくむ、前記方法。 - 照射の間に、リファレンス状態からのブラッグ最大が、他のフェーズ内の補正値を用いて変換されることを特徴とする、請求項12に記載の方法。
- 事前照射を考慮した動きおよび/または事前照射変数を補正するためのベクトルまたは補正三重項を補正値として用いることを特徴とする、請求項13に記載の方法。
- 粒子ビームを用いた非ヒトである対象における腫瘍組織の照射のための、請求項1〜8のいずれかに記載のデバイスのスキャンされた粒子ビームの照射計画の方法であって、以下のステップ:
−動きのコースの間の腫瘍組織の異なる位置の検出、
−動きの、好ましくは重なり合わない準静的な動きのフェーズへの分割、
−動きのフェーズおよび計画された照射の時間的経過に基づき、個別の動きのフェーズを部分的照射計画のラスターポイントとの関連付け、
−動きのフェーズの部分的照射線量の計算、
−部分的照射線量のリファレンス状態への変換、
−部分的照射線量の合計、
−リファレンス状態のラスターポイントと現在のラスターポイントに関連した動きの状態との組み合わせから計画された照射のための、現在のラスターポイントの解剖学的位置の決定、
−現在のラスターポイントのための一連の補正値の計算、および
−記憶デバイスに記憶されたテーブル内の動きの状態に従った一連の補正値の記憶、
を含む、前記方法。 - 照射されている腫瘍組織の動きを考慮した第1の補正値三重項、およびそれに加えて腫瘍組織のラスターポイントの事前照射を考慮した第2の補正値を、一連の補正値として計算することを特徴とする、請求項15に記載の方法。
- 第2の一連の補正値が、動きの状態と照射のコースとの全ての可能な組み合わせのために計算されることを特徴とする、請求項15または16に記載の方法。
- 現在のラスターポイントの解剖学的な位置が、4D−CTまたは4D−MRデバイスを用いて決定されることを特徴とする、請求項15〜17のいずれかに記載の方法。
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