JP7321997B2 - 患者の照射計画立案に使用するための結果データを提供する方法 - Google Patents
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Description
量子計数型X線検出器を備えたCT装置により取得された患者のCT測定データを収集するステップと、
前記CT測定データを処理するステップであって、この場合、CT測定データの処理に際して、CT測定データ取得時に前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるCT測定データの特有の情報内容が考慮され、さらに、このCT測定データの処理に際して、患者の照射計画立案に使用するための結果データが生成されるステップと、
前記結果データを患者の照射計画に使用することができるように、この結果データをインターフェースへ提供するステップと、
を含む。
患者照射の適応計画のために、特に既存の照射計画立案を適合させるために、
オンライン線量測定のために、
照射のために患者の位置決めを検証するために、
患者の照射を実施中の、特に患者の呼吸動作中の、標的ボリューム及び/又はリスクボリュームを追跡するために、
取得される。
輪郭形成すべき臓器の区別が予期される身体領域におけるCT測定データの取得のために、量子計数型X線検出器の解像度を明らかに高めることができる。
造影剤の存在が予期される身体領域において感度又は軟部組織コントラストが高められるように、検出パラメータを調整することができる。
骨組織の存在が予期される身体領域において、複数の骨物質の改良された分離、及び/又は、ビームハードニングに起因するアーチファクトの減少が達成できるように、検出パラメータを調整することができる。
データの収集を含む。これに代えて又はこれに加えて、このCT測定データの収集は、定量的材料係数の空間分解分布を計算するために、前もって取得されスペクトル分解されたCT測定データをデータベースから読み出すことを含むことができる。このスペクトル分解されたCT測定データは、軸方向の測定層における、患者の全身と、患者の位置決めに使用される位置決め補助具の両方を含む測定視野を有利にカバーしている。
患者の眼領域、
患者の三叉神経の経路によって記述される身体領域、
患者の頭蓋底、
患者の肺領域、
の少なくとも1つについて行われる。
方法ステップ40-5において、CT測定データの収集が、量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるスペクトル分解され且つ時間分解されたCT測定データの収集を含み、
方法ステップ41-10において、CT測定データの処理が、前記スペクトル分解され且つ時間分解されたCT測定データから定量的材料係数の空間分解分布及び時間分解分布を計算することを含み、
方法ステップ42-6において、結果データの提供が、定量的材料係数の空間分解分布及び時間分解分布をインターフェースへ提供することを含む。
患者の肝臓領域、
患者の膵臓領域、
患者の胸部領域、
のうちの少なくとも1つから収集される。
量子計数型X線検出器のエネルギー閾値、
量子計数型X線検出器のピクセルの組合せに応じて量子計数型X線検出器の解像度、
のうちの少なくとも1つが変更される。
第1の身体領域が照射の標的ボリュームを含み、第2の身体領域が照射の標的ボリュームの外側に位置する身体領域を含む。
第1の身体領域は患者が照射されたときに照射範囲内に位置するように構成され、第2の身体領域は患者が照射されたときに照射範囲外に位置するように構成される。
第1の身体領域及び第2の身体領域は、患者が照射されたときに、第1の身体領域に対して第2の身体領域よりも高い照射線量が与えられるように構成される。
Claims (44)
- 演算装置の作動方法であって、前記演算装置が、
量子計数型X線検出器を備えたCT装置により取得された患者のCT測定データを収集するステップであって、前記CT測定データの前記収集に、前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるスペクトル分解されたCT測定データの収集が含まれる、ステップと、
前記CT測定データを処理するステップであって、この場合、CT測定データのこの処理に際して、前記CT測定データの取得時に前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるCT測定データの特有の情報内容が考慮され、さらに、前記CT測定データの処理に際して、患者の照射計画立案に使用するための結果データが生成され、前記CT測定データの前記処理に、前記スペクトル分解されたCT測定データから定量的材料係数の空間分解分布を計算することと、前記スペクトル分解されたCT測定データから第1の定量的材料係数の第1の空間分解分布および第2の定量的材料係数の第2の空間分解分布を計算することが含まれる、ステップと、
前記結果データを患者の照射計画立案に使用することができるように、前記結果データをインターフェースへ提供するステップであって、前記結果データの前記提供に、前記定量的材料係数の空間分解分布を前記インターフェースへ提供することと、第1の線量計算アルゴリズムのために前記第1の定量的材料係数の第1の空間分解分布を提供すること、及び、第2の線量計算アルゴリズムのために前記第2の定量的材料係数の第2の空間分解分布を提供することが含まれている、ステップと、
を実行する方法。 - 演算装置の作動方法であって、前記演算装置が、
量子計数型X線検出器を備えたCT装置により取得された患者のCT測定データを収集するステップであって、前記CT測定データの前記収集に、前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるスペクトル分解されたCT測定データの収集が含まれる、ステップと、
前記CT測定データを処理するステップであって、この場合、CT測定データのこの処理に際して、前記CT測定データの取得時に前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるCT測定データの特有の情報内容が考慮され、さらに、前記CT測定データの処理に際して、患者の照射計画立案に使用するための結果データが生成され、前記CT測定データの前記処理に、前記スペクトル分解されたCT測定データから定量的材料係数の空間分解分布を計算することと、前記スペクトル分解されたCT測定データから第1の定量的材料係数の第1の空間分解分布および第2の定量的材料係数の第2の空間分解分布を計算することが含まれ、前記第1の定量的材料係数が電子密度であり、前記第2の定量的材料係数が有効原子数である、ステップと、
前記結果データを患者の照射計画立案に使用することができるように、前記結果データをインターフェースへ提供するステップであって、前記結果データの前記提供に、前記定量的材料係数の空間分解分布を前記インターフェースへ提供することが含まれている、ステップと、
を実行する方法。 - 次の追加のステップ、
患者の照射計画立案を実行するステップであって、この場合、前記結果データが前記インターフェースから読み出され、患者の照射計画立案に際して使用されるステップ、
を含む、請求項1または2に記載の方法。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の方法であって、前記第1の定量的材料係数及び前記第2の定量的材料係数が、互いに線形に独立した2つのベース材料に基づいている方法。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の方法であって、前記CT測定データの処理に、前記第1の定量的材料係数の第1の空間分解分布および前記第2の定量的材料係数の第2の空間分解分布の別々の処理、及び、この別々の処理で生成された部分結果データを統合することによる結果データの生成が含まれる方法。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の方法であって、前記CT測定データの収集に、定量的材料係数の空間分解分布を計算するために、前もって取得されたスペクトル分解されたCT測定データをデータベースから読み出すことが含まれる方法。
- 請求項1から6のいずれか1項に記載の方法であって、前記CT測定データの処理に、前記スペクトル分解されたCT測定データから前記定量的材料係数の空間分解分布を計算することに加えて、前記スペクトル分解されたCT測定データにおける標的ボリューム及び/又はリスクボリュームを識別することが含まれる方法。
- 請求項7に記載の方法であって、前記スペクトル分解されたCT測定データが、前記スペクトル分解されたCT測定データが標的ボリューム及び/又はリスクボリュームを識別するために様々な組織タイプの間で特に適切なコントラストを有するような、量子計数型X線検出器の検出パラメータを用いて取得されている方法。
- 請求項1から8のいずれか1項に記載の方法であって、前記スペクトル分解されたCT測定データが、前記CT装置の1つの軸方向測定層において、患者の全身と、患者の位置決めに使用される位置決め補助具の両方を包含する測定視野をカバーしている方法。
- 請求項1から9のいずれか1項に記載の方法であって、前記CT測定データの処理に、前記スペクトル分解されたCT測定データに含まれるスペクトル情報を使用して、前記スペクトル分解されたCT測定データのビームハードニング補正を行うことが含まれており、この場合、前記定量的材料係数の空間分解分布の計算は前記ビームハードニング補正により補正された、スペクトル分解されたCT測定データに基づいて行われる方法。
- 請求項1から10のいずれか1項に記載の方法であって、
前記CT測定データの処理に、前記CT測定データ内の標的ボリューム及び/又はリスクボリュームを識別することが含まれ、この場合、結果データの提供に、前記識別された標的ボリューム及び/又はリスクボリュームをインターフェースへ提供することが含まれる、
方法。 - 請求項11に記載の方法であって、前記標的ボリューム及び/又はリスクボリュームの識別が、前記標的ボリューム及び/又はリスクボリュームの組織を周囲組織から区別することを含み、この場合、前記標的ボリューム及び/又はリスクボリュームの組織の周囲組織からの区別は、前記CT測定データ取得時に少なくとも1つの量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるCT測定データの特有の情報内容を使用して行われる方法。
- 請求項11または12に記載の方法であって、前記標的ボリューム及び/又はリスクボリュームの識別が、脂肪組織と筋肉組織を区別することを含み、この場合、前記脂肪組織と筋肉組織の区別は、CT測定データ取得時に少なくとも1つの量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるCT測定データの特有の情報内容を使用して行われる方法。
- 請求項11から13のいずれか1項に記載の方法であって、前記標的ボリューム及び/又はリスクボリュームの識別が、灰白質と白質を区別することを含み、この場合、前記灰白質と白質の区別は、CT測定データ取得時に少なくとも1つの量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるCT測定データの特有の情報内容を使用して行われる方法。
- 請求項11から14のいずれか1項に記載の方法であって、
前記CT測定データの収集に、量子計数型X線検出器による取得から得られるスペクトル分解されたCT測定データの収集が含まれ、
前記CT測定データの処理に、このスペクトル分解されたCT測定データに含まれるスペクトル情報を使用することによる、スペクトル分解されたCT測定データのビームハードニング補正が含まれ、
前記標的ボリューム及び/又はリスクボリュームの識別に、前記ビームハードニング補正によって補正された、スペクトル分解されたCT測定データにおける複数の骨構造の境界が含まれる、
方法。 - 請求項15に記載の方法であって、患者の頭蓋底領域内の複数の骨構造が互いに区切られる方法。
- 請求項11から16のいずれか1項に記載の方法であって、
前記CT測定データが、第1のCT測定データセットと第2のCT測定データセットとを有しており、この場合、前記第1のCT測定データセットは、前記第2のCT測定データセットよりも高い量子計数型X線検出器のエネルギー閾値によって取得されたものであり、
前記CT測定データの処理は、前記第1のCT測定データセットと第2のCT測定データセットとの重み付けされた組合せを生成することを含み、この場合、組み合わされたCT測定データが生成され、
前記標的ボリューム及び/又はリスクボリュームの識別が前記組み合わされたCT測定データにおいて行われる、
方法。 - 請求項17に記載の方法であって、
前記CT測定データの処理が、前記第1のCT測定データセットからのビームハードニング補正のための情報の抽出と、前記抽出された情報に基づいた、組み合わされたCT測定データのビームハードニング補正とを含み、
前記標的ボリューム及び/又は前記リスクボリュームの識別が、前記ビームハードニング補正により補正され組み合わされたCT測定データにおいて行われる、
方法。 - 請求項17または18に記載の方法であって、前記第1のCT測定データセットと前記第2のCT測定データセットの重み付けされた組合せが、空間的に変化する複数の重み係数を用いて作成される方法。
- 請求項19に記載の方法であって、前記CT測定データの処理により、最初に、前記標的ボリューム及び/又は前記リスクボリュームの大まかな識別が行なわれ、この場合、前記大まかにセグメント化された標的ボリューム及び/又はリスクボリュームに基づいて、前記空間的に変化する重み係数が定義され、次に、前記組み合わされたCT測定データにおいて前記標的ボリューム及び/又は前記リスクボリュームの詳細な識別が行われる方法。
- 演算装置の作動方法であって、前記演算装置が、
量子計数型X線検出器を備えたCT装置により取得された患者のCT測定データを収集するステップであって、前記CT測定データの収集が、前記量子計数型X線検出器による高解像度のCT測定データの取得を含み、この場合、この高解像度のCT測定データを取得するために、前記量子計数型X線検出器の高解像度モードが使用され、前記高解像度モードでは前記量子計数型X線検出器の各ピクセルが別々にカウントされるステップと、
前記CT測定データを処理するステップであって、この場合、CT測定データのこの処理に際して、前記CT測定データの取得時に前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるCT測定データの特有の情報内容が考慮され、さらに、前記CT測定データの処理に際して、患者の照射計画立案に使用するための結果データが生成され、前記CT測定データの処理が、前記高解像度CT測定データに基づいて定量的材料係数の空間分解分布を計算することを含み、前記定量的材料係数の空間分解分布の計算が、前記高解像度CT測定データに基づいて阻止能の空間分解分布を計算することを含む、ステップと、
前記結果データを患者の照射計画立案に使用することができるように、前記結果データをインターフェースへ提供するステップであって、前記結果データの提供が、前記定量的材料係数の空間分解分布を前記インターフェースに提供することを含み、前記結果データの提供が、患者の粒子線照射の計画を立案するために前記阻止能の空間分解分布を提供することを含む、ステップと、
を実行する方法。 - 請求項21に記載の方法であって、
患者の骨組織の定量的材料係数の空間分解分布の計算のために、前記高解像度CT測定データが変更されずにそのまま入力され、
患者の軟部組織の定量的材料係数の空間分解分布の計算のために、前記高解像度CT測定データが解像度を低下されて入力される、
方法。 - 請求項22に記載の方法であって、前記高解像度CT測定データの前記低下された解像度が、フィルタカーネルを用いて前記高解像度CT測定データをフィルタリングすることにより得られる方法。
- 請求項21または22に記載の方法であって、前記高解像度CT測定データに基づく前記定量的材料係数の空間分解分布の計算が、患者の以下の身体領域、
患者の眼領域、
患者の三叉神経の経路によって記述される身体領域、
患者の頭蓋底、
患者の肺領域、
の少なくとも1つについて行われる方法。 - 演算装置の作動方法であって、前記演算装置が、
量子計数型X線検出器を備えたCT装置により取得された患者のCT測定データを収集するステップであって、前記CT測定データの収集に、量子計数型X線検出器による取得により明らかになる、スペクトル分解され且つ時間分解されたCT測定データの収集が含まれる、ステップと、
前記CT測定データを処理するステップであって、この場合、CT測定データのこの処理に際して、前記CT測定データの取得時に前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるCT測定データの特有の情報内容が考慮され、さらに、前記CT測定データの処理に際して、患者の照射計画立案に使用するための結果データが生成され、前記CT測定データの処理に、前記スペクトル分解され且つ時間分解されたCT測定データに基づく定量的材料係数の空間及び時間分解分布の計算が含まれる、ステップと、
前記結果データを患者の照射計画立案に使用することができるように、前記結果データをインターフェースへ提供するステップであって、前記結果データの提供に、前記定量的材料係数の空間及び時間分解分布を前記インターフェースに提供することが含まれる、ステップと、
を実行する方法。 - 請求項25に記載の方法であって、前記スペクトル分解され且つ時間分解されたCT測定データが、患者の以下の身体領域、
患者の肝臓領域、
患者の膵臓領域、
患者の胸部領域、
の少なくとも1つから取得される方法。 - 請求項1から26のいずれか1項に記載の方法であって、
前記患者のCT測定データの収集が、前記量子計数型X線検出器を有するCT装置によるCT測定データの取得を含み、前記CT測定データの取得中に前記量子計数型X線検出器の検出パラメータが変更される、
方法。 - 請求項27に記載の方法であって、前記CT測定データの取得中に、前記量子計数型X線検出器のエネルギー閾値が変更される方法。
- 請求項27または28に記載の方法であって、前記CT測定データの取得中に量子計数型X線検出器の解像度が、前記量子計数型X線検出器のピクセルの組み合わせに応じて変更される方法。
- 請求項27から29のいずれか1項に記載の方法であって、前記CT測定データの取得中に前記量子計数型X線検出器の検出パラメータが、患者の縦方向に沿った第1のz位置におけるCT測定データを取得するために検出パラメータの第1の設定が行なわれ、さらに、患者の縦方向に沿った第2のz位置におけるCT測定データを取得するために検出パラメータの第2の設定が行われるように、変更される方法。
- 請求項27から30のいずれか1項に記載の方法であって、前記CT測定データの取得中に前記量子計数型X線検出器の検出パラメータが、そのCT装置の検出器-エミッタ系の第1の回転位置におけるCT測定データを取得するために検出パラメータの第1の設定がおこなわれ、さらに、そのCT装置の検出器-エミッタ系の第2の回転位置におけるCT測定データを取得するために検出パラメータの第2の設定がおこなわれるように、変更される方法。
- 請求項27から31のいずれか1項に記載の方法であって、前記CT測定データの取得中に前記量子計数型X線検出器の検出パラメータが、患者の第1の身体領域のCT測定データを取得するために検出パラメータの第1の設定が行われ、さらに、患者の第2の身体領域のCT測定データを取得するために検出パラメータの第2の設定が行われるように、変更される方法。
- 請求項32に記載の方法であって、前記第1の身体領域および前記第2の身体領域が、CT測定データの取得前に、患者の既存の医学的画像データに基づいて、及び/又は、アトラスデータベースを使用して、確定される方法。
- 請求項32または33に記載の方法であって、前記第1の身体領域が照射の標的ボリュームを含み、前記第2の身体領域が照射の標的ボリュームの外側にある身体領域を含む方法。
- 請求項32から34のいずれか1項に記載の方法であって、前記第1の身体領域は患者が照射されるときにそれが照射範囲内に位置決めされるように構成されており、前記第2の身体領域は患者が照射されるときにそれが照射範囲外に位置決めされるように構成されている方法。
- 請求項32から35のいずれか1項に記載の方法であって、前記第1の身体領域および前記第2の身体領域は、患者への照射に際して、前記第1の身体領域に対しては前記第2の身体領域に対するよりも高い線量が与えられるように構成されている方法。
- 請求項32から36のいずれか1項に記載の方法であって、前記CT測定データの取得中に量子計数型X線検出器の検出パラメータが、患者の前記第1の身体領域からのCT測定データの取得のために、患者の前記第2の身体領域からのCT測定データの取得のためよりも高い解像度が設定されるように、変更される方法。
- 請求項1から37のいずれか1項に記載の方法であって、
前記インターフェースが、患者を照射するために使用された放射線治療装置の画像形成デバイスによって収集される更なる測定データを収集し、この場合、患者の照射計画立案のために前記結果データが前記更なる測定データに関連して設定され、
患者を照射するために使用された前記放射線治療装置の画像形成デバイスが同様に量子計数型X線検出器を有しており、この場合、CT測定データ及び更なるCT測定データ取得時に量子計数型X線検出器を使用することによって明らかになる前記CT測定データ及び前記更なるCT測定データの特有の情報内容を利用することによって、前記結果データを前記更なる測定データと関連付けて設定することができる、
る方法。 - 請求項1から38のいずれか1項に記載の方法であって、
前記CT測定データが、異なる時点に収集された少なくとも2組のCT測定データセットを備えており、この場合、前記少なくとも2組のCT測定データセットは、前記CT測定データの取得時に少なくとも1つの前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになるCT測定データの特有の情報内容を利用することによって登録され、この場合、前記少なくとも2組の登録されたCT測定データセットが前記インターフェースに提供される方法。 - 請求項1から39のいずれか1項に記載の方法であって、
前記CT測定データの取得中に造影剤が使用されており、この場合、前記CT測定データの取得時に少なくとも1つの前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになる前記CT測定データの特有の情報内容を利用することによって、前記CT測定データの処理に、造影剤を有する組織と残りの組織におけるCT測定データの造影剤分離が含まれる方法。 - 請求項1から40のいずれか1項に記載の方法であって、
前記CT測定データの取得中に造影剤が使用されており、この場合、前記CT測定データの取得時に少なくとも1つの前記量子計数型X線検出器を使用することにより明らかになる前記CT測定データの特有の情報内容を利用することによって、前記CT測定データの処理に、仮想非造影CT画像を生成することが含まれる方法。 - 請求項1から41のいずれか1項に記載の方法を実行するために構成された演算装置であって、少なくとも1つの演算モジュールを備えた演算装置。
- 請求項42に記載の演算装置を備えたCT装置。
- プログラミング可能な演算装置のメモリに直接ロードすることができるコンピュータプログラム製品であって、前記コンピュータプログラム製品が前記演算装置において実行される時に請求項1から41のいずれか1項に記載の方法を実行するためのプログラムコード手段を備えているコンピュータプログラム製品。
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