図面 (/)

この項目の情報は公開日時点(2000年4月18日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (9)

課題

放射線治療において、照射域に対する分解能を向上させつつ放射線照射時漏洩を減らすシステムおよび装置を、多層マルチリーフコリメータを使用して提供すること。

解決手段

対象物に対してコンフォーマルな放射線治療を行う装置において、該装置により治療線量セグメントに分割され、治療用線量を照射する合間に放射線治療に関連したビーム平行移動され、マルチリーフコリメータを調整して前記対象物の輪郭が得られるようにすること。またマルチリーフコリメータを含むシステムを、患者治療計画のための計画ステージと、計画ステージに基づいて患者の治療を行うための治療ステージと、1つ以上の計画ステージおよび治療ステージに応答し、マルチリーフコリメータにおける漏洩を最小限に抑えつつ、放射線治療のための向上した手段を実現する高精度強度システムとを有するように構成すること。

概要

背景

従来の放射線治療中、可変の角度および強度を有する放射線ビームは、患者のある領域、例えば腫瘍照準される。典型的な治療フィールド形状は正方形長方形、またはその変形であり、治療容積は三次元的となるため、不利なことに健康な組織および器官を含んでしまうことがある。明らかな安全上の理由から、腫瘍に照射できる線量は放射線ビームの経路内の健康な組織および器官により制限される。多くの腫瘍の治癒率は、腫瘍が受け取る線量の鋭敏関数であるから、放射線に曝される健康な組織および器官の量を低減することが、腫瘍に照射する線量を増やすために切望される。治療容積を腫瘍により近づけるための手段としては、ソリッドジョーブロックを治療の間中動かすこと、放射ビームを治療すべき容積に亘って走査すること、およびマルチリーフコリメータを使用して不規則な形状のフィールドを腫瘍の形状に合わせて成形することなどがある。

放射線照射ヘッド中心軸のまわりに配置されて、照射線を成形するマルチリーフコリメータの構成例は、1992年11月24日付けでHunzinger に付与された米国特許第 5166531 号明細書に開示されている。並置された縦長の放射線阻止用コリメータリーフから成る2つの対向するアレイは、対向するソリッドなジョーブロックの代わりに作用する。各対向するアレイ内の各リーフ長手方向、すなわちビームの中心軸に向かう方向、または離れる方向に動かして放射線ビームが通る所望の形状を規定する。

マルチリーフコリメータアプローチ発展例は、1197年1月7日付けで Yao に付与された米国特許第 5591983 号明細書に記載されている。Yao による多層マルチリーフコリメータは、複数の縦長の放射線阻止用リーフの第1および第2層内に構成されている。各層のリーフは相互に隣接して配置され、対向する2つの隣接したリーフの列を形成する。さらに各層のリーフは長手方向に可動であるが、この方向は一般的にビームを横切る方向または同じ方向のいずれかである。層はビーム方向に相互に積層され、そのオフセットは横方向であるので、第1および第2層の隣接するリーフ間の空間は、それぞれ第1および第2層のリーフの上方と下方に形成される。リーフの配列はマルチリーフコリメータのリーフ間の放射線漏洩の問題を減少する。しかしこの構成では、腫瘍形状に一致するブロック容積を形成するために、より正確にブロックを位置設定する際に必要とされる良好な分解能が得られない。

今日マルチリーフコリメータ(multileaf collimators =MLC)は、鉛合金製ブロックの代わりに多くのコンフォーマルな治療で使用されている。しかし、MLCを使用してもコンフォーマルな成形が十分に達成できないため、依然として多くの治療でブロックを使用する必要がある。これは、リーフ面エッジに垂直でないフィールド端で生じるいわゆる「階段(stair-step)」効果のためである。照射容積境界での波状線量パターンは、不規則な形を形成するためにリーフを階段状にすると生じる。この分布は、決定組織の隣にあるフィールド端にとっては、または追加のフィールドのアバットメント計画されている場合は許容できない。

この階段状のMLC端での波状の線量パターンの問題に対する解決法がある。まず、ブロックが形状を規定する。次に、コリメータを回転させて問題のフィールド端に垂直な位置にリーフを配置する。最後に、幅が0.5cm程度のより小さいリーフを有するマイクロマルチリーフコリメータを使用する。

以下は前記解決法それぞれの利点および欠点である。

1.鉛合金製ブロック
利点
・正確に規定された標的および決定組織端
・最も良好な半影結果
欠点
ブロック対MLCの議論におけるものと同じ欠点すべて
・ブロック作製
・各フィールドの合間に入室する必要がある
・5%の漏洩
・高価である
2.コリメータの回転
利点
・コリメータを回転させてリーフを決定フィールド端に垂直に配置できる
欠点
・この技術は、MLCシステムがいずれの2次的なジョーシステムにも独立に回転可能である場合のみ実行可能であり、装置をさらに複雑にする
・この技術はフィールド端に沿って波状パターンを他の位置へ動かすことがある
3.マイクロマルチリーフコリメータ
利点
・ブロックによる解決法に対するものと同じ利点すべて
・元の「階段状」MLCの形状より良好なフィールド端規定
欠点
・他のどの解決法よりも漏洩が多い
・重大な機械的および信頼性の問題
・コリメータヘッド統合する際の構成の問題
・小さいフィールドしか扱えない
・二重にフォーカスされたリーフを有しないため、半影性に乏しい
・製造しやすさの問題
・非常に高価である
従って、分解能を向上すると共に放射線照射の漏洩を抑える多層マルチリーフコリメータを使用して構成されたシステムおよび装置が必要である。本発明は、そのような需要対処している。

概要

放射線治療において、照射域に対する分解能を向上させつつ放射線照射時の漏洩を減らすシステムおよび装置を、多層マルチリーフコリメータを使用して提供すること。

対象物に対してコンフォーマルな放射線治療を行う装置において、該装置により治療線量セグメントに分割され、治療用線量を照射する合間に放射線治療に関連したビームが平行移動され、マルチリーフコリメータを調整して前記対象物の輪郭が得られるようにすること。またマルチリーフコリメータを含むシステムを、患者の治療計画のための計画ステージと、計画ステージに基づいて患者の治療を行うための治療ステージと、1つ以上の計画ステージおよび治療ステージに応答し、マルチリーフコリメータにおける漏洩を最小限に抑えつつ、放射線治療のための向上した手段を実現する高精度強度システムとを有するように構成すること。

目的

本発明の課題は、放射線治療において、照射域に対する分解能を向上させつつ放射線照射時の漏洩を減らすシステムおよび装置を、多層マルチリーフコリメータを使用して提供することである。

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

マルチリーフコリメータ(318)を使用し、対象物に対してコンフォーマル放射線治療を行う装置において、(a)前記装置により治療線量セグメントに分割され(402)、(b)治療用線量を照射する合間に放射線治療に関連したビーム平行移動され(404)、(c)マルチリーフコリメータ(318)を調整して前記対象物の輪郭が得られる、ことを特徴とする装置。

請求項2

複数のセグメントには2つのセグメントを含む、請求項1記載の装置。

請求項3

複数のセグメントには3つのセグメントを含む、請求項1記載の装置。

請求項4

平行移動および調整ステップ(404および406)は自動制御によって行われる、請求項1記載の装置。

請求項5

平行移動ステップ(404)は、セグメントに関連したフィールドの所定の距離だけ平行移動することを含む、請求項4記載の装置。

請求項6

調整ステップ(406)は、マルチリーフコリメータのリーフの再ポジショニングを含む、請求項5記載の装置。

請求項7

幾何学的アルゴリズム(図5)は、平行移動およびリーフの再ポジショニングの量を計算するために使用される、請求項6記載の装置。

請求項8

放射線治療装置を使用して患者治療するためのシステム(300)であって、マルチリーフコリメータ(318)を含むシステムにおいて、患者の治療計画のための計画ステージ(302)と、計画ステージ(302)に基づいて患者の治療を行うための治療ステージ(304)と、少なくとも1つの計画ステージ(302)および治療ステージ(304)に応答し、マルチリーフコリメータ(318)における漏洩を最小限に抑えつつ、放射線治療のための向上した手段を実現する高精度強度(HDI)システムとを有する、ことを特徴とするシステム。

請求項9

HDIシステムは、治療線量をセグメントに分割する(402)手段と、治療用線量を照射する合間に放射線治療に関連したビームを平行移動する(404)手段と、マルチリーフコリメータを調整して、対象物(406)の輪郭を得る手段とを含む、請求項8記載のシステム。

技術分野

0001

本発明は放射線治療装置におけるコリメータに関し、さらに詳細には高分解能マルチリーフコリメータを供給するための技術に関する。

背景技術

0002

従来の放射線治療中、可変の角度および強度を有する放射線ビームは、患者のある領域、例えば腫瘍照準される。典型的な治療フィールド形状は正方形長方形、またはその変形であり、治療容積は三次元的となるため、不利なことに健康な組織および器官を含んでしまうことがある。明らかな安全上の理由から、腫瘍に照射できる線量は放射線ビームの経路内の健康な組織および器官により制限される。多くの腫瘍の治癒率は、腫瘍が受け取る線量の鋭敏関数であるから、放射線に曝される健康な組織および器官の量を低減することが、腫瘍に照射する線量を増やすために切望される。治療容積を腫瘍により近づけるための手段としては、ソリッドジョーブロックを治療の間中動かすこと、放射ビームを治療すべき容積に亘って走査すること、およびマルチリーフコリメータを使用して不規則な形状のフィールドを腫瘍の形状に合わせて成形することなどがある。

0003

放射線照射ヘッド中心軸のまわりに配置されて、照射線を成形するマルチリーフコリメータの構成例は、1992年11月24日付けでHunzinger に付与された米国特許第 5166531 号明細書に開示されている。並置された縦長の放射線阻止用コリメータリーフから成る2つの対向するアレイは、対向するソリッドなジョーブロックの代わりに作用する。各対向するアレイ内の各リーフ長手方向、すなわちビームの中心軸に向かう方向、または離れる方向に動かして放射線ビームが通る所望の形状を規定する。

0004

マルチリーフコリメータアプローチ発展例は、1197年1月7日付けで Yao に付与された米国特許第 5591983 号明細書に記載されている。Yao による多層マルチリーフコリメータは、複数の縦長の放射線阻止用リーフの第1および第2層内に構成されている。各層のリーフは相互に隣接して配置され、対向する2つの隣接したリーフの列を形成する。さらに各層のリーフは長手方向に可動であるが、この方向は一般的にビームを横切る方向または同じ方向のいずれかである。層はビーム方向に相互に積層され、そのオフセットは横方向であるので、第1および第2層の隣接するリーフ間の空間は、それぞれ第1および第2層のリーフの上方と下方に形成される。リーフの配列はマルチリーフコリメータのリーフ間の放射線漏洩の問題を減少する。しかしこの構成では、腫瘍形状に一致するブロック容積を形成するために、より正確にブロックを位置設定する際に必要とされる良好な分解能が得られない。

0005

今日マルチリーフコリメータ(multileaf collimators =MLC)は、鉛合金製ブロックの代わりに多くのコンフォーマルな治療で使用されている。しかし、MLCを使用してもコンフォーマルな成形が十分に達成できないため、依然として多くの治療でブロックを使用する必要がある。これは、リーフ面エッジに垂直でないフィールド端で生じるいわゆる「階段(stair-step)」効果のためである。照射容積境界での波状線量パターンは、不規則な形を形成するためにリーフを階段状にすると生じる。この分布は、決定組織の隣にあるフィールド端にとっては、または追加のフィールドのアバットメント計画されている場合は許容できない。

0006

この階段状のMLC端での波状の線量パターンの問題に対する解決法がある。まず、ブロックが形状を規定する。次に、コリメータを回転させて問題のフィールド端に垂直な位置にリーフを配置する。最後に、幅が0.5cm程度のより小さいリーフを有するマイクロマルチリーフコリメータを使用する。

0007

以下は前記解決法それぞれの利点および欠点である。

0008

1.鉛合金製ブロック
利点
・正確に規定された標的および決定組織端
・最も良好な半影結果
欠点
ブロック対MLCの議論におけるものと同じ欠点すべて
・ブロック作製
・各フィールドの合間に入室する必要がある
・5%の漏洩
・高価である
2.コリメータの回転
利点
・コリメータを回転させてリーフを決定フィールド端に垂直に配置できる
欠点
・この技術は、MLCシステムがいずれの2次的なジョーシステムにも独立に回転可能である場合のみ実行可能であり、装置をさらに複雑にする
・この技術はフィールド端に沿って波状パターンを他の位置へ動かすことがある
3.マイクロマルチリーフコリメータ
利点
・ブロックによる解決法に対するものと同じ利点すべて
・元の「階段状」MLCの形状より良好なフィールド端規定
欠点
・他のどの解決法よりも漏洩が多い
・重大な機械的および信頼性の問題
・コリメータヘッド統合する際の構成の問題
・小さいフィールドしか扱えない
・二重にフォーカスされたリーフを有しないため、半影性に乏しい
・製造しやすさの問題
・非常に高価である
従って、分解能を向上すると共に放射線照射の漏洩を抑える多層マルチリーフコリメータを使用して構成されたシステムおよび装置が必要である。本発明は、そのような需要対処している。

発明が解決しようとする課題

0009

本発明の課題は、放射線治療において、照射域に対する分解能を向上させつつ放射線照射時の漏洩を減らすシステムおよび装置を、多層マルチリーフコリメータを使用して提供することである。

課題を解決するための手段

0010

前記課題はマルチリーフコリメータを使用して、対象物に対してコンフォーマルな放射線治療を行う装置において、該装置により治療線量セグメントに分割され、治療用線量を照射する合間に放射線治療に関連したビームが平行移動され、マルチリーフコリメータを調整して前記対象物の輪郭が得られるようにして解決される。

0011

また前記課題はマルチリーフコリメータを含むシステムを、患者の治療計画のための計画ステージと、計画ステージに基づいて患者の治療を行うための治療ステージと、少なくとも1つの計画ステージおよび治療ステージに応答し、マルチリーフコリメータにおける漏洩を最小限に抑えつつ、放射線治療のための向上した手段を実現する高精度強度(HDI)システムとを有するように構成して解決される。

発明を実施するための最良の形態

0012

本発明による装置およびシステムは、既存のハードウェアを使用し、治療ポート線量をセグメントに分割する。各セグメントの合間にはフィールドをビームに対して平行移動し、リーフ位置を調整して腫瘍の輪郭を維持する。上記手段をハードウェアシステムと統合することにより、漏洩を最小限に抑えながら厳密なコンフォーマル放射線療法を実行できる。さらに本発明により、治療時間を大幅に左右することなくより高い線量率を提供することができる。

0013

従って本発明によるシステムおよび装置は、標的および決定表面の周囲に、従来のマルチリーフコリメータ(CMLC)よりも良好に規定された端を形成する。前記システムおよび装置は従来型のMLCと同程度のクリアランスを形成する。また従来型のMLCと同程度の最大フィールドサイズを形成する。最後に、本発明によるシステムおよび装置はリーフ間の放射線漏れを最小に抑え、従って患者への漏洩を最小限に抑える。

0014

定義
自動シーケンス:フィールドすなわちセグメントのグループを連続的に、V&Rから線加速器制御系にユーザの介在なく自動的にダウンロードする過程

0015

制御コンソールデジタルメバトロン(Digital Mevatron)のインタフェースおよびコントローラ。制御コンソールは、DMIPによりV&Rに接続している。

0016

二重照射:1枚のフィルムを同じビームで2度照射すること。1回はブロックされたフィールドで、もう1回はオープンなフィールドで照射する。二重照射により、大きいオープンフィールド内での小さい/治療フィールドの参考資料が得られ、オープンフィールドで観察された解剖学的な組織の参考資料を使用すると、ユーザーフィールド位置およびサイズを確認するのが容易になる。

0017

動的なコンフォーマル治療:動的なフィールドを照射する過程。このフィールドは、放射線が腫瘍に密にコンフォームし、周囲の正常な組織は傷つけないように規定されている。

0018

動的フィールド:ビームがでている間、リーフ位置またはガントリ角度などの可動なパラメータによって規定された治療フィールド。これはセグメントまたは制御点により規定でき、前記セグメントの移動(制御点間における)は、MUの関数として階段状で直線的な規定ができる。

0019

動的リーフ運動:ビームがでている間のリーフ運動。

0020

EPID:電子ポータルイメージ装置(Electronic Portal Imaging Device)
フィールド:任意の瞬間の状態を記述するために必要な、機械的、周辺機器、テーブル、および治療室のすべての情報。

0021

フィールドグループ:複数のフィールドを相互に関連づけるために使用される任意のグループ化メカニズム。この関係は通常、前記フィールドをまとめて自動シーケンスするためのものである。

0022

HDI:高密度強度(High density intensity)。高分解能MLCフィールドを、MLC、ソフトウェアアルゴリズム、および自動的なテーブル運動により形成する。

0023

強度マップ:ある特定のポートからの、所望する、または照射された放射線の強度分布の3次元的表現

0024

強度変調:標的周りでビームを成形、修正および移動して標的への線量を最大にし、すべての正常な組織への線量を最小にする過程。

0025

LANTIS:ローカルエリアネットワーク治療情報システム(Local Area Network Therapy Information System)
LC:マルチリーフコリメータ(Multileaf Collimator)
モニタ装置線形加速器での放射線の照射のための測定用装置。モニタ装置は、線量定数を使用した代数式により線量に関連づけられている。

0026

MU:モニタ装置
ポート:外部ビームによる治療でビームの侵入口を記述するために使用されている。その情報の部分集合はフィールドに含まれている。

0027

ポートフィルム:線形加速器で、患者からの透過線量の放射線から得られたフィルムのイメージ

0028

ポータルイメージング:患者を透過する放射線によるイメージを、フィルム上にまたは電子的なイメージとして記録すること。

0029

コントローラソフトウェア:マルチリーフコリメータのリーフ位置を制御するために使用されるソフトウェア

0030

セグメント:治療フィールドの一部。複数のセグメントが通常使用されて、強度変調フィールドまたは複合動的フィールドが形成される。セグメントは相互に並べられて、フィールドを形成する。

0031

定常フィールド:リーフまたはガントリ角度などの固定パラメータにより規定された治療フィールドまたはセグメント。定常セグメントにより強度変調フィールドを形成できる。

0032

ステップアンドシュート:定常フィールドを連続的に照射するための強度変調のための手法。

0033

治療記録:線形加速器で何が患者に照射されたかの記録。すべての装置設定およびパラメータを含む。

0034

V&R:確認および記録(Verify and Record)、線形加速器のインターフェースであり、フィールドをダウンロードし、照射の前にフィールドを確認し、照射されたフィールドをのパラメータを記録する。

0035

本発明は、より良好な分解能および制御を達成するための放射線照射の変形に関する。一般的な当業者が本発明を実施し使用することができるように本発明を以下に明細書および特許請求の範囲のコンテクストによって説明する。当業者に容易に理解される有利な実施例への種々の変更や、ここで本質的な基本的概念は他の実施例にも適用される。以下では本発明を、x線を患者のフィールドへ照射し、放射線源からのビーム経路内で1つ以上の可動なリーフを使用してフィールドを制限するシステムを例として説明する。これは単に例示的なものである。このため本発明は記載されている実施例に限定されず、ここで説明される基本的概念および特徴に一致する広義の範囲で許容される。

0036

図1に、一般的なデザインの放射線治療装置2を示す。前記装置は、マルチリーフコリメータ(MLC)4およびケーシング9内の制御装置を、本発明によって構成された治療プロセス装置100と共に使用している。放射線治療装置2はガントリ6を有し、前記ガントリは水平回転軸8の周りを治療中回転できる。MLC4はガントリ6の突出部に固定してある。治療に必要な高エネルギー放射線を発生させるために、線形加速器がガントリ6に配置してある。線形加速器およびガントリ6から放出された放射線束の軸が10で示してある。電子、光子、またはその他の検出可能な放射線を治療に使用する。

0037

治療中、放射線ビームは対象物13のゾーン12に向けられるが、前記対象物は例えば治療すべき患者であり、ガントリの回転の回転中心に横たわっている。ガントリ6の回転軸8、テーブル16の回転軸14、およびビーム軸10はすべて回転中心で交わるのが好ましい。このような放射線治療装置の構成は、Siemens Medical Laboratories,Inc.編のパンフレット「放射線腫瘍学におけるデジタルシステム(Digital Systems for Radiation Oncology)」(A91004-M2630-B358-01-A400、1991年九月発行)に概略的に説明されている。

0038

図2に、例示的な放射線治療装置2の一部および部分的な治療処理装置100をより詳細に示す。電子ビーム1は電子加速器20内で発生する。加速器20は電子銃21、導波管22、および真空外囲器またはガイドマグネット23を有する。トリガシステム3はインジェクタトリガ信号を発生し、インジェクタ5に供給する。このインジェクタトリガ信号に基づいて、インジェクタ5はインジェクタパルスを発生し、このパルスは加速器20内の電子銃21に供給されて電子ビーム1を発生させる。電子ビーム1は導波管22により、加速されて導かれる。このために、高周波(HF)源(図示せず)が設けられて高周波(RF)信号を供給し、電磁場を発生させてこれを導波管22に供給する。インジェクタ5により注入されて電子銃21により放出された電子は、導波管22内で前記電磁場により加速されて、そして電子銃21に対置する孔から電子ビーム1として出る。次に電子ビーム1はガイドマグネット23に入り、そこから窓7を通り軸10に沿ってガイドされる。第1の散乱ホイル15を通った後、ビームは遮蔽ブロック50の通路51を通って、第2の散乱ホイル17に当たる。次にビームは測定チャンバを通り、ここで線量が確かめられる。散乱ホイルをターゲットで置き換えると、放射線はX線ビームとなる。最後に、MLC4は複数のリーフ41および42を有する。もちろんこれは、本発明において使用できるビーム遮蔽構成の例にすぎない。本発明はこの他の構成においても適切であることは、当業者ならば容易に分かるであろう。

0039

MLC4は複数のリーフ41および42を有し、さらに別の一対の隙間プレート(図示せず)が複数のリーフ41および42に垂直に配置されている。照射フィールドのサイズを変えるために、複数のリーフを軸10に対して操作装置43により動かすことができるが、図2にはリーフ41に関する操作装置のみ示す。操作装置43は電気モーターを有し、このモーターはリーフ41および42に連結されておりモーターコントローラ40で制御される。位置センサ44および45もまたリーフ41および42にそれぞれ連結され、リーフ位置を検知する。

0040

患者の、放射線を照射されている領域はフィールドと呼ばれる。公知のように、リーフ4は放出された放射線を実質的に通さない。リーフは放射線源と患者の間に取り付けられ、フィールドを制限する。このため体の領域、例えば健康な組織は可能な限り少量の放射線しか浴びず、有利には全く浴びない。1つ以上のリーフが可動なので、好ましくは、フィールドを全体の放射線の分布は一様である必要はない(ある範囲には別の範囲よりも大量の線量を照射することができる)。さらに、ガントリが回転可能なので、患者を回転することなく異なるビーム角度および放射線分布が可能になる。中央治療処理装置または制御装置100(図1)は、通常放射線治療装置2から離して別の部屋に配置するが、これは療法士を放射線から守るためである。治療処理装置100は出力装置、および入力装置を含むが、データはデータキャリアを通して入力することもできる。例えば、前記出力装置は最低でも1つのビジュアルディスプレイ装置またはモニタ70であり、前記入力装置キーボード19であり、前記データキャリアはデータ記憶装置である。前記治療処理装置100は典型的には、実際の放射線治療を腫瘍専門医師の処方通りに行う療法士が操作する。キーボード19または他の入力装置を使用して、療法士は治療処理装置100の制御装置76に、患者に照射すべき放射線を規定するデータを、例えば腫瘍専門医師の処方に従って入力する。プログラムはまた別の入力装置、例えばデータ記憶装置を使用して、データ転送により入力することもできる。モニタ70のスクリーン上には、種々のデータを治療の前および間に表示することができる。

0041

中央処理装置18は治療処理装置100に含まれ、入力装置および線量制御装置61に接続されている。前記入力装置は例えばキーボード19であり、放射線療法の処方された照射の入力に使用され、前記制御装置はトリガシステム3を制御するために所望する放射線の値を発生させる。トリガシステム3はパルス反復周波数または他のパラメータを有利に適応させて、放射線出力を変化させる。デジタル線量計システムは、中央処理装置18のデジタル出力をより容易に制御するために特に有利である。中央処理装置18は制御装置76を有利に含み、治療プログラムの実行を制御するが、これはメモリ77および、制御装置76およびメモリ77から有利に信号を受け取るコンビネーション回路78と連係して行われる。

0042

鉛合金ブロックおよび従来型MLCシステムに関連した問題に対処するために高精度強度MLCシステムが提供され、向上したコンフォーマルな放射線治療において線量の増加を可能にしている。さらに、本発明によるシステムおよび装置は最小限の漏洩を実現する。図3に患者を治療するためのシステム300のブロック線図を示す。システム300は2つの段階、計画段階302および治療段階304に分割されている。

0043

計画段階302にはデータベース303が含まれ、治療計画システム306、ビームシェーパ308およびローカルエリア治療情報システム(LANTIS)310から治療フィールドを受け取る。治療計画システム306は典型的に非常に洗練されたシステムであり、医師等が腫瘍などの治療の特定の手法について情報を提供するために使用してきた。治療計画システム306の機能の1つは、マルチリーフコリメータのリーフ位置だけでなくテーブルの平行移動の情報を提供することである。

0044

ビームシェーパ308およびLANTIS310はフィールド情報をデータベース302に同様に提供し、テーブル位置およびリーフ位置に関連した情報を提供する。コントローラソフトウェア312およびLANTIS310はセグメントを提供し、情報をデータベース302から受け取るために使用される。前記データベースは、マルチリーフコリメータの制御、テーブル320のポジショニングおよび治療システムの線形加速器の制御に関連している。治療段階304のコントローラソフトウェア312は制御コンソール314から情報を受け取り、そして供給する。制御コンソールはこれを受けて線形加速器316、MLC318およびテーブル320を制御する。従って、本発明は治療システム内に構成すると共に、計画段階または治療段階内に構成し、適切な放射線治療を実現する。

0045

本発明による動作をより詳細に説明するために、ここで図4を参照する。

0046

*高精度強度(HDI)MLCシステム
図4に、この実施形態での本発明によるHDIMLCシステムのフローチャートを示す。まずステップ402で、治療ポート線量はセグメントに分割される。次にステップ204で、放射線治療に関連したビームは治療クローズ間で平行移動される。最後にステップ406で、MLCのリーフ位置は形状を維持するために調整される。

0047

ある実施形態では、ポートが標準的な幅1cmのMLCリーフで扱われ、フィールドが2つに分割されたとすると、2つのフィールドそれぞれは半分の線量で治療される。フィールド1と2の間には、5mm程度のフィールドの並進が生じることがあり、リーフ位置は正しいポート形状を維持するために調整される。コンフォーマルなフィールドをこの手法により供給することは、ビームエッジの5mmの分解能を実現し、漏洩を元の半分に抑える。

0048

HDIMLCシステムは元の1cmのMLCリーフ幅よりコンフーマルな形状を実現する。フィールドのこの平行移動およびリーフの再ポジショニングは自動化された制御により達成され、治療関連費用は標準的なブロックで成形する治療と比較すると最小限である。さらに、ビームの一致の程度を制限するのは、元のフィールドが分割されたことによる平行移動の数のみである。

0049

重要なことは、HDIを使用する際にテーブルを精密に移動して、多重な線量が正確に照射されることを保証することである。図5に、本発明によるシステムおよび装置を利用して増分的なテーブル移動を決定するために使用するパラメータおよび表を示す。

0050

リーフ間の漏洩は従来型のマルチリーフコリメータシステムにおいて、線量の増加に伴う問題である。フィールドが分割される度に、リーフ間の漏洩量は半分に減少する。例えば、5mmのずれによるリーフ間漏洩は約0.7%であり、3mmのずれによる漏洩は約0.3%である。これを臨床的に実現するときには、3つのうちいずれかの平面内での平行移動の量(x、y、およびzベクトル)を、必要なリーフ移動と共に計算するために幾何学的なアルゴリズムが必要である。

0051

本発明によるシステムおよび装置は、従来のブロックおよびより小さなリーフ幅のMLCリーフによる構成よりもx線漏洩を顕著に減少させて、よりコンフォーマルなフィールドを実現するため、臨床的な応用において特に有用である。

0052

以下で、本発明の有利な実施形態についてより詳細に述べる。

0053

*HDI概略
有利な実施例によると、HDIの装置およびシステムは自動的なテーブル移動およびMLCサポートに統合される。HDIの機能により、HDIフィールドへ変換されるべきMLCフィールドをユーザが選択出来る。前記変換の間、ユーザは所望のHDIフィールドの分解能を選択出来る。HDIフィールドは、まとめて自動シーケンス化されてHDIフィールドの解像度を形成する、一群のフィールドである。

0054

HDIの機能は、計画段階または治療段階内に完全に含まれる。これにより、前記の新しい機能はフィールドおよび自動シーケンス化されたグループの形成のためのデータベースへの既存のインターフェースを活用出来る。HDIの機能は、新しいMLC形状、新しいテーブルパラメータ、および新しいグループ化の配列により新しいフィールドを形成する自動化された手法であり、今日これはすべて手動で行われている。

0055

有利な実施形態では、中心的な機能は標的の形状およびHDIの解像度を視覚化するためのHDIダイアログに含まれるHDIである。

0056

これらの機能上の要求には以下のものが含まれる:
・HDIフィールドおよびグループを1つのMLCフィールドから形成できること。それぞれのフィールドは、新しいフィールド形状および新しいテーブル用パラメータを有する。

0057

・HDIフィールドの分解能を選択できること。

0058

・HDIフィールドおよび分解能セクションの結果を視覚化できること。

0059

・特別なグループ規則を有するHDIフィールドのための新しい自動シーケンスグループ形式

0060

・HDIグループおよびフィールドの送出、確認および記録ができること。

0061

・HDIグループをポートできること。

0062

*機能上の要求
HDIダイアログは、形成されたフィールドに依存するMLC形状を示す。この情報は制御コンソールに供給され、これを受けて制御コンソールはMLCのリーフ位置を制御する。図6骨盤の一部を治療すべきダイアログを示す。HDIダイアログの操作の有利な実施形態を、以下の説明する。

0063

*.HDIダイアログ
1.HDIダイアログはHLC形状のHDI表示および論理上のMLCリーフ端の投影を提供する。

0064

2.HDIダイアログは論理上のリーフ境界に必要な分解能を設定するための制御を提供する。

0065

3.HDI表示は分解能制御によって、動的に制御される。

0066

4.HDI表示は、重複するHDIフィールド形状を示すグレースケールイメージを含む。これはTxビジュアライゼーション(TxVisualization)のタブ表示に類似である。

0067

5.HDI表示は、重複するフィールドを表示するときに、HDIフィールドごとに導出されたテーブル位置を考慮に入れる。

0068

6.HDIダイアログにはセーブボタンおよびキャンセルタンを設ける。

0069

7.ユーザがセーブを選択すると、HDIダイアログは、元のフィールドおよび選択された分解能に対応する新しいフィールドを形成する。

0070

8.分解能制御はオプションを提供する、例えば:
・なし
・5.0mm
・3.3mm
・2.5mm
・2.0mm
9.セーブボタンは分解能制御において、なしが選択されたときは使用不可とする。

0071

10.定められたアルゴリズムに基づき、セーブボタンがクリックされて、分解能制御において5.0mmが選択されているときには新しいフィールドが1つ形成される。

0072

11.定められたアルゴリズムに基づき、セーブボタンがクリックされて、分解能制御において3.3mmが選択されているときには新しいフィールドが2つ形成される。

0073

12.定められたアルゴリズムに基づき、セーブボタンがクリックされて、分解能制御において2.5mmが選択されているときには新しいフィールドが3つ形成される。

0074

13.定められたアルゴリズムに基づき、セーブボタンがクリックされて、分解能制御において2.0mmが選択されているときには新しいフィールドが4つ形成される。

0075

本発明によるシステムの使用を例示するダイアログを説明するために、図7ボディー(すなわち腫瘍)の周囲に形成されたフィールドが表示されたダイアログを示す。フィールドが形成する階段効果に注意せよ。図8に、これから形成される新しい3つのフィールドが表示された第2のダイアログを示す。示すように、新しい3つのフィールドはボディーイメージの輪郭によりコンフォーマルに一致する。

0076

本発明を実施例に即して説明したが、一般的な当業技術者が容易に理解できる実施例の変更および修正は本発明の範囲内に含まれる。したがって、一般的な当業技術者によって行われる種々の修正は請求項に記載された範囲から離れないかぎり可能である。

図面の簡単な説明

0077

図1放射線療法装置を示す図である。
図2模式的な放射線療法装置の一部を示すブロック回路図である。
図3患者を治療するためのシステムのブロック線図である。
図4この実施例における本発明によるHDI、MLCシステムのフローチャートである。
図5本発明によるシステムおよび装置を使用する際に、増分的なテーブル動作の決定に使用するパラメータおよび表を示す。
図6骨盤の一部が治療されるダイアログを示す図である。
図7フィールドが標的すなわち腫瘍の周りに形成されているのを示すダイアログを示す図である。
図8形成された3つの新しいフィールドを示す第2のダイアログを示す図である。

--

0078

2放射線治療装置
4マルチリーフコリメータ
6ガントリ
16 テーブル
18中央処理装置
20加速器
21電子銃
22導波管
23ガイドマグネット
41、42リーフ
70モニタ
100 中央治療処理装置

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 株式会社島津製作所の「 動体追跡装置および動体追跡方法」が 公開されました。( 2020/08/31)

    【課題】ユーザにかかる負担を軽減することが可能な動体追跡装置を提供する。【解決手段】この動体追跡装置は、第2X線画像23上の複数の対象物候補とエピポーラ線9との距離を算出するとともに、算出結果に基づき... 詳細

  • サンレイズ工業株式会社の「 放射線漏洩検査方法および放射線漏洩検査システム」が 公開されました。( 2020/08/31)

    【課題】搬入・設置作業を容易かつ少人数で行え、しかも、検査作業員が被曝するおそれの少ない放射線漏洩検査方法および放射線漏洩検査システムを提供することにある。【解決手段】被検査室Aに水平方向の全周にX線... 詳細

  • 東京医研株式会社の「 光線治療器」が 公開されました。( 2020/08/31)

    【課題】適切な温度下での光線治療をなし得る光線治療器を提供する。【解決手段】人体に光線を照射する光線療法を行う光線治療器1であって、光線を照射する光源27と、光線が照射された人体の所定の領域近傍の温度... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

関連する公募課題一覧

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ