JP7271426B2 - 体積撮像を使用する無視野視野断片間治療ターゲット動作管理 - Google Patents
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Description
この出願は、2017年1月6日出願の米国仮特許出願第62/443,583号の利益を両方共に主張する2018年1月4日出願の米国特許出願第15/862,461号及び2018年1月4日出願の米国特許出願第15/862,449号の利益を主張するものであり、これらの内容全体は、これにより引用によって組み込まれる。
1.基準画像に基づいて完全体内ターゲット体積(ITV)を定めるターゲットの完全動作範囲を識別する段階と、動作画像に基づいて非追跡平面又は非追跡軸線のうちの1つを有するターゲットの完全動作範囲のうちの非追跡部分であるターゲットの部分動作範囲を決定する段階と、処理デバイスにより、ターゲットの部分動作範囲に基づいてターゲットが部分動作範囲を移動する時にターゲットによって掃引される体積でありかつ完全ITVよりも小さい部分ITVを発生させる段階と、ターゲットの追跡を支援するために部分ITVを提供する段階とを含む方法。
2.ターゲットに関連付けられたベースラインシフト及び設定誤差を低減するために部分ITVを完全ITVに体積的に位置合わせする段階を更に含む請求項1の方法。
3.基準画像が4次元(4D)吸入及び吐き出し計画画像であり、4D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項1の方法。
4.基準画像が3次元(3D)吸入及び吐き出し計画画像であり、3D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項1の方法。
5.動作画像が3次元(3D)断片内画像であり、3D断片内画像がキロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(MV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項1の方法。
6.2次元動作X線画像を使用してターゲットの動作を追跡する段階を更に含む請求項1の方法。
7.基準画像又は動作画像がヘリカル放射線送出システムの撮像ソースによって又は患者に対する異なる位置での1又は2以上の撮像ソースによって発生される請求項1の方法。
8.メモリと、基準画像に基づいて完全体内ターゲット体積(ITV)を定めるターゲットの完全動作範囲を識別し、動作画像に基づいて非追跡平面又は非追跡軸線のうちの1つを有するターゲットの完全動作範囲のうちの非追跡部分であるターゲットの部分動作範囲を決定し、ターゲットの部分動作範囲に基づいてターゲットが部分動作範囲を移動する時にターゲットによって掃引される体積でありかつ完全ITVよりも小さい部分ITVを発生させ、かつターゲットの追跡を支援するために部分ITVを提供するようにメモリと作動的に結合された処理デバイスとを含むシステム。
9.処理デバイスが、更に、ターゲットに関連付けられたベースラインシフト及び設定誤差を低減するために部分ITVを完全ITVに体積的に位置合わせするためのものである請求項8のシステム。
10.基準画像が4次元(4D)吸入及び吐き出し計画画像であり、4D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項8のシステム。
11.基準画像が3次元(3D)吸入及び吐き出し計画画像であり、3D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項8のシステム。
12.動作画像が3次元(3D)断片内画像であり、3D断片内画像がキロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(MV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項8のシステム。
13.処理デバイスが、更に、2次元動作X線画像を使用してターゲットの動作を追跡するためのものである請求項8のシステム。
14.基準画像又は動作画像がヘリカル放射線送出システムの撮像ソースによって又は患者に対する異なる位置での1又は2以上の撮像ソースによって発生される請求項8のシステム。
15.処理デバイスによって実行された時に処理デバイスに基準画像に基づいて完全体内ターゲット体積(ITV)を定めるターゲットの完全動作範囲を識別させ、動作画像に基づいて非追跡平面又は非追跡軸線のうちの1つを有するターゲットの完全動作範囲のうちの非追跡部分であるターゲットの部分動作範囲を決定させ、処理デバイスによりターゲットの部分動作範囲に基づいてターゲットが部分動作範囲を移動する時にターゲットによって掃引される体積でありかつ部分ITVは完全ITVよりも小さい部分ITVを発生させ、かつターゲットの追跡を支援するために部分ITVを提供させる命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体。
16.処理デバイスが、更に、ターゲットに関連付けられたベースラインシフト及び設定誤差を低減するために部分ITVを完全ITVに体積的に位置合わせするためのものである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
17.基準画像が4次元(4D)又は3次元(3D)の吸入及び吐き出し計画画像であり、4D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
18.基準画像が3次元(3D)計画画像であり、3D計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
19.動作画像が3次元(3D)断片内画像であり、3D断片内画像がキロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(MV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
20.処理デバイスが、更に、2次元動作X線画像を使用してターゲットの動作を追跡するためのものである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
21.処理デバイスが、部分ITVを発生させるためにITVを部分ITVに投影するためのものである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
22.動作画像が3次元(3D)吸入及び吐き出し断片内画像である請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
22.動作画像が4次元(4D)吸入及び吐き出し断片内画像である請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
1.基準画像に基づいて、完全体内ターゲット体積(ITV)を定めるターゲットの完全動作範囲を識別する段階と、動作画像又は基準画像内の非ターゲット物体を識別する段階と、ITVと非ターゲット物体との体積位置合わせを行う段階と、処理デバイスにより、体積位置合わせに基づいて非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルを修正する段階と、処理デバイスにより、修正された非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルに基づいてターゲットを追跡する段階とを含む方法。
2.ITVに基づいて断片間ベースラインシフト、設定誤差、患者解剖学的構造の変化、又は断片内呼吸動作及びベースラインシフトのうちの少なくとも1つを補償する段階を更に含む請求項1の方法。
3.基準画像が4次元(4D)吸入及び吐き出し計画画像であり、4D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項1の方法。
4.基準画像が3次元(3D)吸入及び吐き出し計画画像であり、3D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項1の方法。
5.動作画像が3次元(3D)断片内画像であり、3D断片内画像がキロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(MV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項1の方法。
6.ITVと非ターゲット物体との体積位置合わせを行う段階が、決定された当該見当合わせ領域(ROI)を使用して又は変形可能な見当合わせによって2つの独立剛体見当合わせを行う段階を含む請求項1の方法。
7.基準画像又は動作画像がヘリカル放射線送出システムの撮像ソースによって又は患者に対する異なる位置での1又は2以上の撮像ソースによって発生される請求項1の方法。
8.メモリと、基準画像に基づいて完全体内ターゲット体積(ITV)を定めるターゲットの完全動作範囲を識別し、動作画像又は基準画像内の非ターゲット物体を識別し、ITV及び非ターゲット物体の体積位置合わせを実行し、体積位置合わせに基づいて非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルを修正し、かつ修正された非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルに基づいてターゲットを追跡するようにメモリと作動的に結合された処理デバイスとを含むシステム。
9.処理デバイスが、更に、ITVに基づいて断片間ベースラインシフト、設定誤差、患者解剖学的構造の変化、又は断片内呼吸動作及びベースラインシフトのうちの少なくとも1つを補償するためのものである請求項8のシステム。
10.基準画像が4次元(4D)吸入及び吐き出し計画画像であり、4D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項8のシステム。
11.基準画像が3次元(3D)吸入及び吐き出し計画画像であり、3D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項8のシステム。
12.動作画像が3次元(3D)断片内画像であり、3D断片内画像がキロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(MV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項8のシステム。
13.ITVと非ターゲット物体との体積位置合わせを行うために、処理デバイスが、決定された当該見当合わせ領域(ROI)を使用して又は変形可能な見当合わせによって2つの独立剛体見当合わせを行うためのものである請求項8のシステム。
14.基準画像又は動作画像がヘリカル放射線送出システムの撮像ソースによって又は患者に対する異なる位置での1又は2以上の撮像ソースによって発生される請求項8のシステム。
15.処理デバイスによって実行された時に処理デバイスに基準画像に基づいて完全体内ターゲット体積(ITV)を定めるターゲットの完全動作範囲を識別させ、動作画像又は基準画像内の非ターゲット物体を識別させ、ITVと非ターゲット物体との体積位置合わせを行わせ、処理デバイスにより、体積位置合わせに基づいて非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルを修正させ、かつ処理デバイスにより、修正された非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルに基づいてターゲットを追跡させる命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体。
16.処理デバイスが、更に、ITVに基づいて断片間ベースラインシフト、設定誤差、患者解剖学的構造の変化、又は断片内呼吸動作及びベースラインシフトのうちの少なくとも1つを補償するためのものである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
17.基準画像が4次元(4D)又は3次元(3D)の吸入及び吐き出し計画画像であり、4D吸入及び吐き出し計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
18.基準画像が3次元(3D)計画画像であり、3D計画画像がキロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
19.動作画像が3次元(3D)断片内画像であり、3D断片内画像がキロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(MV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
20.ITVと非ターゲット物体との体積位置合わせを行うために、処理デバイスが、決定された当該見当合わせ領域(ROI)を使用して又は変形可能な見当合わせによって2つの独立剛体見当合わせを行うためのものである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
21.非ターゲットが患者の脊椎であり、処理デバイスが、修正された非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルに基づいてターゲットを追跡するために脊椎に関して全体的患者動作を追跡するためのものである請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
22.動作画像が3次元(3D)吸入及び吐き出し断片内画像である請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
23.動作画像が4次元(4D)吸入及び吐き出し断片内画像である請求項15の非一時的コンピュータ可読媒体。
200 撮像システム
205 脊椎
210 腫瘍
220 治療平面
Claims (16)
- メモリと、
基準画像に基づいて、完全体内ターゲット体積(ITV)を定めるターゲットの完全動作範囲を識別し、
動作画像又は前記基準画像内の非ターゲット物体を識別し、
前記ITVと前記非ターゲット物体との体積位置合わせを行い、
前記体積位置合わせに基づいて非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルを修正し、かつ
前記ターゲットを前記修正された非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルに基づいて追跡するように、非ターゲット物体上の基準点と基準画像によって定められるターゲット中心との間の前記修正された非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルを適用する、前記メモリと作動的に結合された処理デバイスと、
を含むことを特徴とする、解剖学的領域内のターゲットを追跡するためのシステム。 - 前記処理デバイスは、更に、前記ITVに基づいて断片間ベースラインシフト、設定誤差、患者解剖学的構造の変化、又は断片内呼吸動作及びベースラインシフトのうちの少なくとも1つを補償するためのものであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記基準画像は、4次元(4D)吸入及び吐き出し計画画像であり、
前記4D吸入及び吐き出し計画画像は、キロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである、
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記基準画像は、3次元(3D)吸入及び吐き出し計画画像であり、
前記3D吸入及び吐き出し計画画像は、キロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである、
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記動作画像は、3次元(3D)断片内画像であり、
前記3D断片内画像は、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(MV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである、
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記ITVと前記非ターゲット物体との前記体積位置合わせを行うために、前記処理デバイスは、決定された見当合わせ領域(ROI)を使用して又は変形可能な見当合わせによって2つの独立剛体見当合わせを行うためのものであることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 前記基準画像又は前記動作画像は、ヘリカル放射線送出システムの撮像ソースによって又は患者に対する異なる位置での1又は2以上の撮像ソースによって発生されることを特徴とする請求項1に記載のシステム。
- 解剖学的領域内のターゲットを追跡するためのシステムの処理デバイスに対する命令を含む非一時的コンピュータ可読媒体において、
前記処理デバイスによって前記命令が実行された時に、
前記処理デバイスが、
基準画像に基づいて、完全体内ターゲット体積(ITV)を定めるターゲットの完全動作範囲を識別し、
動作画像又は前記基準画像内の非ターゲット物体を識別し、
前記ITVと前記非ターゲット物体との体積位置合わせを行い、
処理デバイスにより、前記体積位置合わせに基づいて非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルを修正し、かつ
前記処理デバイスにより、前記ターゲットを前記修正された非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルに基づいて追跡するように、非ターゲット物体上の基準点と基準画像によって定められるターゲット中心との間の前記修正された非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルを適用する、ようになっていることを特徴とする非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記処理デバイスは、更に、前記ITVに基づいて断片間ベースラインシフト、設定誤差、患者解剖学的構造の変化、又は断片内呼吸動作及びベースラインシフトのうちの少なくとも1つを補償するためのものであることを特徴とする請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記基準画像は、4次元(4D)又は3次元(3D)の吸入及び吐き出し計画画像であり、
前記4D吸入及び吐き出し計画画像は、キロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである、
ことを特徴とする請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記基準画像は、3次元(3D)計画画像であり、
前記3D計画画像は、キロボルトコンピュータ断層撮影(kV-CT)画像、磁気共鳴映像(MRI)画像、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである、
ことを特徴とする請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記動作画像は、3次元(3D)断片内画像であり、
前記3D断片内画像は、キロボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(kV-CBCT)画像、メガボルト円錐ビームコンピュータ断層撮影(MV-CBCT)画像、又はメガボルトコンピュータ断層撮影(MVCT)画像のうちの1つである、
ことを特徴とする請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記ITVと前記非ターゲット物体との前記体積位置合わせを行うために、前記処理デバイスは、決定された見当合わせ領域(ROI)を使用して又は変形可能な見当合わせによって2つの独立剛体見当合わせを行うためのものであることを特徴とする請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記非ターゲットは、患者の脊椎であり、
前記修正された非ターゲットからターゲットへの変位ベクトルに基づいて前記ターゲットを追跡するために、前記処理デバイスは、前記脊椎に対する全体的患者動作を追跡するためのものである、
ことを特徴とする請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。 - 前記動作画像は、3次元(3D)吸入及び吐き出し断片内画像であることを特徴とする請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
- 前記動作画像は、4次元(4D)吸入及び吐き出し断片内画像であることを特徴とする請求項8に記載の非一時的コンピュータ可読媒体。
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