JP6113919B2 - 放射線治療装置と放射線検出システムを伴う医療機器 - Google Patents
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Description
1.患者の体を囲み、取り付けられるシンチレータフォイル、
2.シンチレータフォイルに取り付けられる、光学的にもMR測定によっても観察可能なマーカ、
3.シンチレーション及びマーカの両方を検出する一つ若しくは複数のカメラから成る光学イメージングシステム、
4.測定される線量分布を元の治療計画と比較し、逸脱が検出される場合に放射線源をシャットダウンするフィードバックメカニズム。
‐治療後の線量分布を手動でチェックする、
‐測定された線量分布を初期治療計画と自動的に比較し、計画からの逸脱が検出されるときは安全上の理由から放射線源をシャットダウンする
ために使用され得る。
102 放射線治療装置
104 磁気共鳴イメージングシステム
106 ガントリ
108 放射線源
110 コリメータ
112 磁石
114 クライオスタット
116 超電導コイル
118 超電導シールドコイル
122 ボア
124 傾斜磁場コイル
126 傾斜磁場コイル電源
128 高周波コイル
130 トランシーバ
132 イメージングゾーン
133 磁場領域
134 被検者支持台
136 被検者
138 ターゲットゾーン
139 ターゲットボリューム
140 回転軸
142 放射線ビーム
144 放射線検出器
144' 半導体放射線検出器
144" シンチレータフィルム
146 放射線検出システム
150 コンピュータシステム
152 ハードウェアインターフェース
154 プロセッサ
156 ユーザインターフェース
158 コンピュータストレージ
160 コンピュータメモリ
162 パルスシーケンス
164 磁気共鳴データ
166 磁気共鳴画像
168 治療計画
170 画像166と治療計画の間のレジストレーション
172 放射線治療装置制御コマンド
174 放射線検出データ
176 時間依存放射線ビーム経路
178 時間依存放射線ビーム強度
180 被検者の放射線吸収モデル
182 空間依存放射線線量
184 三次元放射線経路
190 制御モジュール
192 画像再構成モジュール
194 画像レジストレーションモジュール
196 制御コマンド生成モジュール(リアルタイム制御にも言及)
198 ビーム経路及び強度決定モジュール
199 放射線モデルモジュール(線量、被検者のモデル、放射線経路)
300 医療機器
302 ボディコイル
304 高周波シールド
306 コイル素子
400 医療機器
402 電子ポータルイメージング装置
404 ガントリの回転
500 高周波シールド
500' 高周波シールド
502 疑似ランダム設計
502' 疑似ランダム設計
504 ドットはパターンの連続を示す
700 中空部分
800 医療機器
802 カメラ
804 発光
806 透過性部分
810 基準マーカの場所
812 初期画像
814 面の場所
820 画像処理モジュール
900 基準マーカ
902 光学位置マーカ
1000 移動方向
Claims (19)
- 医療機器であって、
イメージングゾーン内の被検者から磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴イメージングシステムであって、主磁場領域を伴う磁場を生成するための磁石を有し、前記イメージングゾーンは前記主磁場領域内にある、磁気共鳴イメージングシステムと、
ガントリと放射線源を有する放射線治療装置であって、前記ガントリは回転軸まわりに前記放射線源を回転させるために動作可能であり、前記放射線源は前記回転軸に向けられる放射線ビームを生成するために動作可能であり、前記放射線源はターゲットボリュームへ向かって前記放射線ビームを向けるために動作可能であり、前記回転軸は前記ターゲットボリュームと交差し、前記ターゲットボリュームは前記イメージングゾーン内にある、放射線治療装置と、
少なくとも一つの放射線検出器を用いて、前記被検者を囲む少なくとも一つの面との前記放射線ビームの交点における前記放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データを測定するために動作可能な、前記ガントリの回転の少なくとも一部をカバーする放射線検出システムであって、前記少なくとも一つの放射線検出器は前記主磁場領域内に置かれるために動作可能である、放射線検出システムと、
前記被検者を支持するために動作可能な被検者支持台であって、前記被検者内のターゲットゾーン内に前記ターゲットボリュームをポジショニングするために動作可能な、被検者支持台と、
マシンが実行可能な命令を格納するためのメモリと、
前記医療機器を制御するためのプロセッサと
を有する、医療機器において、前記命令の実行が前記プロセッサに、
前記ターゲットゾーンの照射を記述する治療計画を受信させ、
前記磁気共鳴イメージングシステムを用いて前記イメージングゾーンから前記磁気共鳴データを収集させ、
前記磁気共鳴データと前記治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを生成させ、
前記放射線治療装置制御コマンドを用いて前記放射線治療装置を制御することによって前記ターゲットゾーンを照射させ、
前記放射線検出システムを用いて前記ターゲットゾーンの照射中に前記放射線検出データを測定させ、
前記放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を決定させ、前記時間依存放射線ビーム経路は時間の関数として前記被検者を通る前記放射線ビームの経路を記述し、前記時間依存放射線ビーム強度は時間の関数として前記被検者における前記放射線ビームの強度を記述する、
医療機器。 - 前記命令の実行がさらに前記プロセッサに、前記放射線検出データを用いて前記時間依存放射線ビーム経路及び前記時間依存放射線ビーム強度を用いて前記被検者の空間依存放射線線量を計算させる、請求項1に記載の医療機器。
- 前記命令の実行がさらに前記プロセッサに、前記放射線検出データを用いて前記時間依存放射線ビーム経路及び前記時間依存放射線ビーム強度を用いて前記被検者を通る三次元放射線経路を計算させる、請求項1又は2に記載の医療機器。
- 前記命令の実行がさらに前記プロセッサに、前記時間依存放射線ビーム経路、前記時間依存放射線ビーム強度、前記磁気共鳴データ、及び前記治療計画を用いて前記放射線治療装置制御コマンドを修正させる、請求項1、2又は3に記載の医療機器。
- 前記医療機器が前記放射線検出器を有し、前記放射線検出器がソリッドステート放射線検出器のアレイを有する、請求項1から4のいずれか一項に記載の医療機器。
- 前記ソリッドステート放射線検出器がアレイに擬似ランダムパターンで配列される、請求項5に記載の医療機器。
- 前記磁気共鳴イメージングシステムが前記磁気共鳴データを測定するため及び/又は高周波電力を送信するためのボディコイルを有し、前記ボディコイルが高周波シールドを有し、前記高周波シールドが前記放射線検出器を有する、請求項1から6のいずれか一項に記載の医療機器。
- 前記放射線検出システムが、前記磁石に取り付けられる、前記イメージングゾーンの方へ向けられる複数のカメラをさらに有し、前記メモリが前記磁石に対する前記複数のカメラの場所及び配向を記述するカメラ配向データをさらに含み、前記放射線検出器が少なくとも一つのシンチレータフィルムを有し、前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが前記放射線ビームによって照射されることに応答して既定周波数スペクトルの光を発するように動作可能であり、前記放射線検出器が前記イメージングゾーン内に置かれるように動作可能であり、前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが複数の磁気共鳴イメージング基準マーカを有し、前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが光学位置マーカを有し、
前記命令の実行がさらに前記プロセッサに、
前記磁気共鳴データにおける前記基準マーカの場所を識別させ、
前記複数のカメラで前記少なくとも一つのシンチレータフィルムの初期画像を測定させ、
前記初期画像における前記光学位置マーカの場所を識別すること及び前記基準マーカの場所を用いることによって前記被検者を囲む少なくとも一つの面の場所を識別させ、
前記ターゲットゾーンの照射中に前記既定周波数スペクトルの光を検出することによって前記放射線検出データを収集させる、
請求項1から4のいずれか一項に記載の医療機器。 - 前記医療機器が前記放射線検出器をさらに有する、請求項8に記載の医療機器。
- 前記被検者支持台が透過性部分を有し、前記複数のカメラの一部が前記透過性部分を通して前記少なくとも一つのシンチレータフィルムを観察するために動作可能である、請求項8又は9に記載の医療機器。
- 前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが前記被検者のまわりに巻き付けられるように動作可能である、請求項8、9又は10に記載の医療機器。
- 前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが衣類に付着されるように動作可能である、請求項8、9又は10に記載の医療機器。
- 前記放射線治療装置が、LINACシステム、X線システム、荷電粒子治療システム、及びガンマ線治療システムのうちのいずれか一つである、請求項1から12のいずれか一項に記載の医療機器。
- 医療機器を制御するプロセッサによる実行のための、マシンが実行可能な命令を有するコンピュータプログラムであって、前記医療機器が、イメージングゾーン内の被検者から磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴イメージングシステムを有し、前記磁気共鳴イメージングシステムが主磁場領域を伴う磁場を生成するための磁石を有し、前記イメージングゾーンは前記主磁場領域内にあり、前記医療機器がガントリと放射線源を有する放射線治療装置をさらに有し、前記ガントリは回転軸まわりに前記放射線源を回転させるために動作可能であり、前記放射線源は前記回転軸に向けられる放射線ビームを生成するために動作可能であり、前記放射線源はターゲットボリュームへ向かって前記放射線ビームを向けるために動作可能であり、前記回転軸は前記ターゲットボリュームと交差し、前記ターゲットボリュームは前記イメージングゾーン内にあり、前記医療機器は少なくとも一つの放射線検出器を用いて、前記被検者を囲む少なくとも一つの面との前記放射線ビームの交点における前記放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データを測定するために動作可能な、前記ガントリの回転の少なくとも一部をカバーする放射線検出システムをさらに有し、前記少なくとも一つの放射線検出器は前記主磁場領域内に置かれるために動作可能であり、前記医療機器は、前記被検者を支持するために動作可能な被検者支持台であって、前記被検者内のターゲットゾーン内に前記ターゲットボリュームをポジショニングするために動作可能な被検者支持台をさらに有し、前記命令の実行が前記プロセッサに、
前記ターゲットゾーンの照射を記述する治療計画を受信させ、
前記磁気共鳴イメージングシステムを用いて前記イメージングゾーンから前記磁気共鳴データを収集させ、
前記磁気共鳴データと前記治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを生成させ、
前記放射線治療装置制御コマンドを用いて前記放射線治療装置を制御することによって前記ターゲットゾーンを照射させ、
前記放射線検出システムを用いて前記ターゲットゾーンの照射中に前記放射線検出データを測定させ、
前記放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を決定させ、前記時間依存放射線ビーム経路は時間の関数として前記被検者を通る前記放射線ビームの経路を記述し、前記時間依存放射線ビーム強度は時間の関数として前記被検者における前記放射線ビームの強度を記述する、
コンピュータプログラム。 - 医療機器の作動方法であって、前記医療機器が、当該医療機器を制御するプロセッサと、イメージングゾーン内の被検者から磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴イメージングシステムとを有し、前記磁気共鳴イメージングシステムが主磁場領域を伴う磁場を生成するための磁石を有し、前記イメージングゾーンは前記主磁場領域内にあり、
前記医療機器がガントリと放射線源を有する放射線治療装置をさらに有し、前記ガントリは回転軸まわりに前記放射線源を回転させるために動作可能であり、前記放射線源は前記回転軸に向けられる放射線ビームを生成するために動作可能であり、前記放射線源はターゲットボリュームへ向かって前記放射線ビームを向けるために動作可能であり、前記回転軸は前記ターゲットボリュームと交差し、前記ターゲットボリュームは前記イメージングゾーン内にあり、
前記医療機器は少なくとも一つの放射線検出器を用いて、前記被検者を囲む少なくとも一つの面との前記放射線ビームの交点における前記放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データを測定するために動作可能な、前記ガントリの回転の少なくとも一部をカバーする放射線検出システムをさらに有し、前記少なくとも一つの放射線検出器は前記主磁場領域内に置かれるために動作可能であり、
前記医療機器は、前記被検者を支持するために動作可能な被検者支持台であって、前記被検者内のターゲットゾーン内に前記ターゲットボリュームをポジショニングするために動作可能な被検者支持台をさらに有し、当該方法は、
前記プロセッサが、前記ターゲットゾーンの照射を記述する治療計画を受信するステップと、
前記磁気共鳴イメージングシステムが、前記イメージングゾーンから前記磁気共鳴データを収集するステップと、
前記プロセッサが、前記磁気共鳴データと前記治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを生成するステップと、
前記プロセッサが、前記放射線治療装置が前記ターゲットゾーンへの照射を出力するよう、前記放射線治療装置制御コマンドを用いて前記放射線治療装置を制御するステップと、
前記放射線検出システムが、前記ターゲットゾーンの照射中に前記放射線検出データを測定するステップと、
前記プロセッサが、前記放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を決定するステップと
を有し、前記時間依存放射線ビーム経路は時間の関数として前記被検者を通る前記放射線ビームの経路を記述し、前記時間依存放射線ビーム強度は時間の関数として前記被検者における前記放射線ビームの強度を記述する、
方法。 - 前記放射線検出システムが前記ガントリの回転の180度以上の総角度をカバーする、請求項1から12のいずれか一項に記載の医療機器。
- 前記放射線検出システムが前記ガントリの回転の180度以上の総角度をカバーする、請求項14に記載のコンピュータプログラム。
- 前記放射線検出システムが前記ガントリの回転の180度以上の総角度をカバーする、請求項15に記載の方法。
- 請求項14に記載のコンピュータプログラムが記録された記録媒体。
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