(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療時間中に１つまたは複数のサブビームによって少なくとも２つの標的を治療するように構成された治療装置による、少なくとも２つの空間的に分離した標的の放射線治療の治療計画を決定するためのデータ処理方法であって、１つまたは複数のサブビームは、治療時間中に治療計画に従って少なくとも２つの標的を通過する少なくとも１つの治療用ビームを構成し、治療装置は、さらに、治療時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも２つのサブビームによる少なくとも２つの標的の同時治療が可能なように構成されており、データ処理方法は、
患者の身体の少なくとも２つの空間的に分離した標的についての空間的情報を定める標的データを取得するステップ、
治療装置によって実現可能な治療計画の決定を可能にし、前記治療計画は、少なくとも１つの治療用ビームの治療装置によって実現可能な構成を定める、治療用ビーム制限データを取得するステップ、
少なくとも１つの治療用ビームによる少なくとも２つの標的の治療のための基準を定め、該基準は、治療時間中の少なくとも特定の期間における少なくとも２つの標的の非同時治療計画が、この非同時治療計画により、患者の身体の少なくとも２つの標的の外側の部位の治療用放射線への被曝が、治療期間中に少なくとも２つの標的を同時に治療することを定める治療計画の場合と比較して低減する場合に、決定可能となる放射線低減基準を含んでいる、治療用ビーム基準データを取得するステップ、及び、
標的データ、治療用ビーム制限データ、及び治療用ビーム基準データに基づいて放射線低減基準を満たす治療計画を決定するステップの、
コンピュータが実行する各ステップを含むデータ処理方法。
【請求項２】
前記放射線低減基準は、次の基準ａ）及びｂ）を含み、特に、次の基準ａ）及びｂ）により示され、基準ａ）及びｂ）のそれぞれは、
ａ）少なくとも２つの標的を、空間的に分離した１つまたは複数のサブビームのうちの１つに直交する平面に投射し、かつ、その空間的に分離したサブビームを前記平面に投射したときに、特に、所定の時間を超えない期間において、少なくとも２つの、投射され、特に少なくとも所定の距離によって空間的に分離した標的のうち、投射された断面内に配置される標的が最大で１つであること、及び、
ｂ）前記基準ａ）を満たすために、少なくとも１つの治療用ビームが、処理時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも２つの標的の全てを同時に通過しないことを定める治療計画が可能であり、特に、前記治療計画が可能なのは、前記治療計画によって、治療用放射線が少なくとも所定の程度に照射される健康体積が低減される場合のみであること、
であることを特徴とする請求項１に記載のデータ処理方法。
【請求項３】
特に、同時治療を定め、かつ放射線低減基準を満たす決定可能な同時治療計画がない場合、特に、放射線低減基準を満たすために、少なくとも１つの治療用ビームが、治療期間中に少なくとも２つの標的の全てを同時に通過できない場合、特に、治療計画は、標的に集合に基づいて決定され、標的の集合は、時間の関数として、少なくとも１つの治療ビームによる同時治療のために少なくとも２つの標的から選択された標的を定め、少なくとも２つの標的のそれぞれは、治療時間中の少なくとも特定の期間において選択され、治療時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも２つの標的のうちの全ては選択されない、ことを特徴とする請求項２に記載のデータ処理方法。
【請求項４】
標的の集合に含まれる標的の数は、標的データ、治療用ビーム制限データ、及び治療用ビーム基準データに基づいて治療計画を決定するために最大化されることを特徴とする請求項３に記載のデータ処理方法。
【請求項５】
標的の集合は、標的データ、治療用ビーム制限データ、及び治療用ビーム基準データに基づいて治療時間が最小化されるように決定されることを特徴とする請求項３または４に記載のデータ処理方法。
【請求項６】
標的の集合は、候補集合を決定することによって決定され、候補集合は、治療時間中の少なくとも第１の期間において、少なくとも２つの標的のうちの１つまたは複数を除外し、少なくとも２つの標的のうちの除外された１つまたは複数を、治療時間中の少なくとも第１の期間外の第２の期間において候補集合に含め、候補集合に対して治療計画が決定可能かどうか決定し、治療計画が決定可能な場合、候補集合を標的の集合として決定することによって決定されることを特徴とする、請求項３から５のいずれか１項に記載のデータ処理方法。
【請求項７】
候補集合は、治療の全時間にわたって少なくとも２つの標的のうちの全てが同時に治療される条件を満たす、治療装置によって実現可能な治療計画が、体積低減基準、特に請求項２に記載された基準ａ）、に違反する期間において、少なくとも２つの標的のうちの１つまたは複数を除外し、前記治療装置によって実現可能な治療計画が体積低減基準、特に請求項２に記載された基準ａ）、に違反する期間は違反期間と呼ばれ、少なくとも２つの標的のうちの除外された１つまたは複数を、治療時間中の違反期間外の特定の期間において、候補集合に含めることによって決定されることを特徴とする請求項６に記載のデータ処理方法。
【請求項８】
治療計画は、治療時間中に逐次的に実行され、少なくとも２つの標的の部分集合の治療をそれぞれ定める複数の部分治療計画を組み合わせることによって決定され、部分治療計画は、それぞれの部分集合に含まれる標的についての空間的情報、治療用ビーム制限データ、及び治療用ビーム基準データに基づいて決定され、部分集合は、それぞれの標的が複数の部分集合のうちの少なくとも１つに含まれるように選択され、部分治療計画は、部分集合に含まれる全ての標的に対して体積低減基準、特に請求項２の基準ａ）、を満たす、ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のデータ処理方法。
【請求項９】
治療用ビーム基準データは、それぞれの部分集合の全ての標的が、部分治療期間中のそれぞれの部分治療計画に従って、少なくとも逐次手的に、好ましくは同時に、治療されることを含むことを特徴とする請求項８に記載のデータ処理方法。
【請求項１０】
部分集合は、候補部分集合に基づいて決定され、候補部分集合のうちの１つは、部分治療期間の全体にわたって、放射線低減基準に違反することなく、部分集合の全ての標的の同時治療を定める部分治療計画が決定可能な部分集合として選択されることを特徴とする請求項９に記載のデータ処理方法。
【請求項１１】
治療装置は、少なくとも１つの治療用ビームを放射するビーム源を含み、治療経路と呼ばれるビーム源の少なくとも２つの標的に対する移動の経路が存在し、ビーム源の移動は、特に、好ましくは、少なくとも１つの鉛直平面内における少なくとも２つの標的に対するビーム源の弧状の相対移動であり、部分治療計画は、ビーム源の治療経路及び／または治療経路の区画に沿った移動の間の治療を定め、
ａ）ビーム源の治療経路に沿った開始点と終了点の間の１回よりも多数の完全移動が存在し、それぞれの部分集合の治療は、１回よりも多数の完全移動を実行することにより全ての標的が治療されるように、完全移動のうちの１つにそれぞれ割り当てられ、特に、治療計画は、少なくとも２つの標的のうちの全てが治療された場合、その治療の後に、治療経路が、治療装置が静止している参照系において患者が回転する、特に鉛直平面を回転する、ことのみによって変更されるように決定され、
ｂ）ビーム源の治療経路の第１サブセクションに沿った前方移動の間に、部分治療計画のうちの１つに従って除外された標的は、ビーム源の治療経路の第１サブセクションと同一である可能性のある第２サブセクションに沿った後方移動または別の前方移動の間に、別の部分治療計画に従って治療され、及び／または、
ｃ）ビーム源の治療経路の第１サブセクションに沿った前方移動の間に、部分治療計画のうちの１つに従って除外された標的は、第２治療経路の第２サブセクションに沿った移動の間に、別の部分治療計画に従って治療され、第１治療経路と第２治療経路とは、特に、治療装置が静止している参照系における患者の移動、特に少なくとも２つの標的の鉛直面に対する回転、のために異なっており、特に、第１及び第２サブセクションは、参照系における患者の移動がない場合には同一である、ことを特徴とする請求項７、または請求項７を引用する請求項８から１０のいずれか１項に記載のデータ処理方法。
【請求項１２】
同時治療を定め、放射線低減基準の定義のために使用される治療計画は、治療用放射線が照射される健康体積を最小化することによって決定された治療計画であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のデータ処理方法。
【請求項１３】
コンピュータ上で実行されるプログラムであって、コンピュータ上で実行されたときに、請求項１から１２のいずれか１項に記載された方法をコンピュータに実行させるプログラム、及び／または、前記プログラムが、特に非一時的な形式で、保存されるプログラムストレージ媒体、及び／または、前記プログラムが実行されるか、またはそのメモリー内に前記プログラムがロードされるコンピュータ、及び／または、前記プログラムを表す情報を搬送する信号波、特に、デジタル信号波。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコンピュータ（１）、
患者（６）を寝かせるカウチ（２）、及び、
ビーム整形装置（４）及びビーム源（５）を含む治療装置（３）、
を含む放射線治療システム。
【請求項１５】
治療装置（３）及びカウチ（２）は相対的に移動可能であり、特に、カウチ（２）は水平面内において回転可能であり、及び／または、治療装置（３）は特に鉛直方向を向いた平面内の弧状の経路に沿って移動可能である、ことを特徴とする請求項１４に記載の放射線治療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの標的の放射線治療、特に、患者の体内及び体上の少なくとも２つの標的に治療用ビームを導く治療用ビーム源及び治療用ビーム整形装置による放射線治療の計画をたてるためのデータ処理方法に関する。本発明は、医療分野に関し、特に、データ処理方法によって患者の放射線治療の治療計画を決定することに関する。本発明は、特に、放射線療法の分野に関する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
本発明の目的は、治療用ビームによって治療される少なくとも２つの標的に対する放射線治療の方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
先行技術の問題は、任意の独立請求項に係る発明によって解決される。本発明の利点、有利な特徴、有利な実施形態、及び、有利な態様は、以下に記載され、また、従属請求項に係る発明に含まれる。様々な有利な特徴は、それらを組み合わせることが技術的に合理的かつ実行可能である限り、本発明に従って組み合わせることができる。特に、１つの実施形態が備える特徴は、同一または類似の機能を有する他の実施形態が備える他の特徴と入れ換えることができる。また、１つの実施形態が備える他の実施形態にさらなる機能を補足する特徴は、他の実施形態に追加することができる。
【０００４】
本発明に従う方法は、具体的には、データ処理方法である。このデータ処理方法は、好ましくは、技術的手段、特にコンピュータを使用して実行される。特に、このデータ処理方法は、コンピュータにより、またはコンピュータ上で、実行される。コンピュータは、詳しくは、データを処理するための演算処理装置及び記憶装置、特に、電子的または光学的にデータを処理するための演算処理装置及び記憶装置を含む。本明細書に記載された計算ステップは、特に、コンピュータにより実行される。計算または決定のステップは、特に、データ処理方法の技術的フレームワーク、具体的にはプログラムのフレームワークにおいて、データを決定するステップである。コンピュータは、特に、任意の種類のデータ処理装置であり、特に電子的データ処理装置である。コンピュータは、例えば、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、ノートブック型パーソナルコンピュータ、ネットブック型パーソナルコンピュータ等の、一般的にコンピュータと見なされる装置であってもよい。但し、コンピュータは、例えば携帯電話機または埋め込み型プロセッサ等の、任意のプログラム可能な装置であってもよい。
【０００５】
コンピュータは、特に、複数の「下位コンピュータ」のシステム（ネットワーク）を含むものであってもよい。ここで、各下位コンピュータは、それぞれ独立したコンピュータに相当する。コンピュータという用語は、クラウドコンピュータ、特にクラウドサーバを含む。クラウドコンピュータという用語は、クラウドコンピュータシステムを含む。クラウドコンピュータシステムは、具体的には、少なくとも１つのクラウドコンピュータからなるシステムを含み、特に、サーバファームのように、動作可能に相互接続された複数のクラウドコンピュータを含む。好ましくは、クラウドコンピュータは、ワールドワイドウェブ（ＷＷＷ）のような広域ネットワークに接続される。このようなクラウドコンピュータは、全てワールドワイドウェブに接続された複数のコンピュータからなるいわゆるクラウド中に存在する。このような基盤構造は、クラウドコンピューティングに使用される。クラウドコンピューティングには、特定のサービスを提供するコンピュータの物理的位置及び構成についてエンドユーザが知る必要のない計算、ソフトウェア、データのアクセス及びストレージサービスが含まれる。特に、「クラウド」という用語は、インターネット（ワールドワイドウェブ）の暗喩として使用される。特に、クラウドは、サービスの１つとして計算の基盤構造を提供する（ＩａａＳ）。クラウドコンピュータは、本発明に係る方法を実行するために使用されるオペレーティングシステム及びデータ処理アプリケーションの一方または両方の仮想ホストとして機能するものであってもよい。好ましくは、クラウドコンピュータは、Ａｍａｚｏｎ Ｗｅｂ Ｓｅｒｖｉｃｅｓ（登録商標）によって提供される Ｅｌａｓｔｉｃ  Ｃｏｍｐｕｔｅ  Ｃｌｏｕｄ（ＥＣ２）である。
【０００６】
コンピュータは、特に、データの入出力及びアナログ−デジタル変換の実行の一方または両方のためのインタフェースを含む。このデータは、特に、物理的特性を表すデータ及び工学的信号から生成されたデータの一方または両方である。工学的信号は、特に、（工学的）検出装置（例えば、マーカーを検出するための装置）及び（工学的）分析装置（例えば、画像を用いた方法を実行する装置）であり、この場合、工学的信号は、特に、電気信号または光信号である。工学的信号は、特に、コンピュータにより受信または出力されたデータを表す。
【０００７】
好ましくは、本発明に係る方法は、少なくともその一部がコンピュータにより実行される。すなわち、本発明に係る方法の全てのステップまたはいくつかの（全ステップ数よりも少数の）ステップが、コンピュータによって実行されるものであってもよい。
【０００８】
「データの取得」という表現には、特に、（データ処理方法のフレームワークにおいて）データ処理方法またはプログラムによりデータが決定されることが含まれる。データの決定には、特に、物理量を測定し、その測定値を、特にデジタルデータに変換すること、及び、そのデータをコンピュータにより計算すること、特に、本発明に係る方法によりデータを計算することが含まれる。「データの取得」の意味には、特に、例えば別のプログラム、先行のステップ、またはデータストレージ媒体からのデータが、特にデータ処理方法またはプログラムによる後の処理のために、データ処理方法またはプログラムによって受け取られることまたは引き取られることも含まれる。したがって、「データの取得」は、例えば、データを受け取るために待機すること及びそのデータを受け取ることの一方または両方を意味する場合もある。受け取られたデータは、例えば、インタフェースを介して入力されるものであってもよい。「データの取得」は、データ処理方法またはプログラムが、例えばデータストレージ媒体（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、データベース、ハードディスク等）のようなデータ源から、または（例えば、別のコンピュータまたはネットワークから）インタフェースを介して、データを（能動的に）受け取るまたは取り出すためのステップを実行することを意味する場合もある。
【０００９】
データは、取得ステップの前に別のステップを実行することによって、「利用可能」状態となるものであってもよい。この別のステップにおいて、データは、取得されるために生成される。その代わりに、または、それに加えて、別のステップにおいて、データは、例えばインタフェースを介して、入力される。特に、生成されたデータが、（例えば、コンピュータに）入力されるものであってもよい。（取得ステップに先行する）別のステップにおいて、本発明に係る方法またはプログラムのフレームワークでデータが利用可能となるようにそのデータをデータストレージ媒体（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ、及びハードドライブのいずれか１つまたは複数）に保存する別のステップを実行することにより、データを準備するものであってもよい。したがって、「データの取得」には、取得されるべきデータを取得するようにまたは準備するように、装置に指令することも含まれる。
【００１０】
特に、取得ステップには、侵襲的手順は含まれない。この侵襲的手順は、身体に対する実質的な物理的干渉を意味し、医療の専門家によって実施されることを要するとともに、必要とされる専門的配慮と技能をもって実施された場合でも、健康に対する実質的な危険性を伴うものである。データを取得すること、特にデータを決定することには、特に、外科的処置は含まれておらず、かつ、特に、人間または動物の身体を手術または治療を用いて処置する手順は含まれていない。このことは、特に、データを決定することを目的とするいずれのステップについても同様である。本発明に係る方法によって使用される様々なデータを区別するために、データは、「ＸＹデータ」のように記載（または、参照）され、この記載によって指定される情報により定義される。
【００１１】
本発明は、治療用ビームの制御の分野にも関連する。治療用ビームは、治療されるべき身体部位（以下、「治療部位」ともいう）を治療するものである。これらの身体部位は、特に、患者の身体の一部、すなわち解剖学的部位である。好ましくは、制御データは、本発明に係るデータ処理方法に従って決定される。本発明に係るデータ処理方法は、決定された治療計画に従って本発明に係る放射線治療システムにより治療用ビームを制御することに関する。
【００１２】
本発明は、医療分野に関し、特にビーム（特に、放射線）を使用して患者の身体部位を治療することに関する。このビームは、治療用ビームともよばれる。治療用ビームは、治療用放射線によって、治療されるべき身体部位（治療部位）を処置するものである。治療用放射線は、治療のために身体部位と相互作用する放射線である。これらの身体部位は、特に、患者の身体の一部、すなわち解剖学的部位である。治療目的の治療用放射線として、特に、電離放射線が使用される。特に、治療用ビームは、電離放射線を含むかまたは電離放射線からなるものである。電離放射線は、原子または分子から電子を解離させてそれらをイオン化するために十分なエネルギーを有する粒子（例えば、亜原子粒子またはイオン）または電磁波を含むか、またはこのような粒子または電磁波からなる。このような電離放射線の例には、Ｘ線、高エネルギー粒子（高エネルギー粒子ビーム）、及び、放射性元素から放出される電離放射線のいずれか１つまたは複数が含まれる。治療用放射線、特に治療用ビームは、特に、放射線治療で使用され、特に、腫瘍学の分野における放射線治療で使用される。特に、癌を治療するために、腫瘍のような、病理学的構造または組織を含む身体部位が、電離放射線を使用して治療される。したがって、腫瘍は治療部位の例である。
【００１３】
治療用ビームは、好ましくは、治療用ビームが治療部位を通過するように制御される。しかし、治療用ビームは、治療部位の外側の身体部位に悪影響を及ぼす可能性がある。本明細書において、これらの部位を「外側部位」ともいう。一般に、治療用ビームを治療部位に到達させて通過させるためには、外側部位を通過させる必要がある。ここで、治療部位は、少なくとも２つの空間的に分離した標的を含むか、特に、少なくとも２つの空間的に分離した標的からなる。
【００１４】
背景技術については、次の２つのウェブページを参照されたい。
http://www.elekta.com/healthcare_us_elekta_vmat.php
http://www.varian.com/us/oncology/treatments/treatment_techniques/rapidarc
【００１５】
治療部位は、１つまたは複数の方向から１回または複数回出射された、１つまたは複数の治療用ビームにより治療することができる。したがって、少なくとも１つの治療用ビームによる治療は、治療計画で定められた空間的パターン及び時間的パターンをたどる。少なくとも１つの治療用ビームによる治療の空間的特性及び時間的特性の一方または両方を記述するために、「ビーム構成」（「治療用ビーム構成」ともいう）という用語を使用する。したがって、治療計画は、好ましくは、治療用ビーム構成によって表される。治療用ビーム構成は、少なくとも１つの治療用ビームの構成である。治療用ビーム構成の相対的位置は、好ましくは、参照系に対して定められる。参照系は、特に、治療装置、治療室、及び、好ましくは患者の身体であり、特に、少なくとも２つの標的である。少なくとも２つの標的は、治療用ビームの位置が定められる参照系で静止していることが好ましい。治療用ビーム構成には、好ましくは、このような相対位置も含まれる。少なくとも２つの標的の実際の治療は、好ましくは、本発明に従って決定された治療用ビーム構成に従って実施される。したがって、「治療計画」という用語は、好ましくは、「治療用ビーム構成」に相当する。
【００１６】
治療用ビーム構成は、特に、治療の間に少なくとも１つの治療用ビームがとる空間的特性、及び、特に、治療の間にとられる空間的特性の変化を定める。空間的特性には、特に、少なくとも１つの治療用ビームがとる位置、及び、少なくとも１つの治療用ビームの幾何学的性質（サイズ及び形状のいずれか一方または両方）が含まれる。特に、空間的特性には、少なくとも１つの治療用ビームに含まれるか、または、特に、少なくとも１つの治療用ビームを構成する複数のサブビームの位置及び幾何学的性質のいずれか一方または両方が含まれる。
【００１７】
ビーム位置は、ビーム構成の治療用ビームの位置を表す。ビーム位置の構成を、位置構成という。ビーム位置は、好ましくは、ビーム方向及び追加の情報によって定められる。追加の情報は、特に三次元空間において、治療用ビームに対して特定の場所を指定することを可能とする情報であり、例えば、定められた座標系における座標の情報である。この特定の場所は、好ましくは直線上の一点である。この直線は、「ビームライン」と呼ばれ、ビーム方向に沿って、例えば治療用ビームの中心軸に沿って、延びる。座標系は、好ましくは、治療装置または患者の身体の少なくとも一部、特に、少なくとも２つの標的に対して定められる。位置構成は、少なくとも１つのビーム位置、特に複数のビーム位置を含み（特に、構成され）、複数のビーム位置は、複数のビーム位置の離散集合（例えば、２つまたは３つのビーム位置）または連続的な多重性を有する複数のビーム位置（多様体）を含む。
【００１８】
治療の間、１つまたは複数の治療用ビームは、特に、位置構成によって定義された治療用ビーム位置を同時にまたは順次的にとる（順次的にとるのは、特に、治療用ビームを放射するビーム源が１つだけの場合である）。いくつかのビーム源がある場合、治療の間の治療用ビームによって、全てのビーム位置の少なくとも部分集合が同時にとられる場合もある。特に、治療用ビームの１つまたは複数の部分集合が、予め定義された順序に従って、ビーム構成のビーム位置をとるものであってもよい。治療用ビームの部分集合は、１つまたは複数の治療用ビームを含む。１つまたは複数の治療用ビームを含み、かつ位置構成によって定義された全てのビーム位置をとる治療用ビームの全体集合が、ビーム構成である。
【００１９】
本発明は、コンピュータ上で実行されるか、または、コンピュータ上にロードされたときに、本明細書に記載された方法のうちの１つ、複数、または全ての段階をコンピュータに実行させるプログラム、プログラムが（特に、非一時的な形式で）保存されるプログラムストレージ媒体、プログラムが実行されるか、またはそのメモリー内に上記プログラムがロードされるコンピュータ、及び、プログラム（特に、上述したプログラム）、特に、本明細書に記載された方法の任意のまたは全ての段階を実行するために適したコード手段を表す情報を搬送する信号波（特に、デジタル信号波）のいずれか１つまたは複数にも関連する。
【００２０】
本発明のフレームワークにおいて、コンピュータプログラム要素は、ハードウェア及び（ファームウェア、常駐型ソフトウェア、マイクロコード等を含む）ソフトウェアのいずれか一方または両方によって実現される。本発明のフレームワークにおいて、コンピュータプログラム要素は、コンピュータプログラム製品の形をとるものであってもよい。コンピュータプログラム製品は、具体的には、コンピュータが使用可能な、特にコンピュータが読み取り可能なデータストレージ媒体として実現されているものであってもよく、このデータストレージ媒体には、指令実行システム上でまたは指令実行システムと関連して使用するために、このデータストレージ媒体内に具体的に表されている、コンピュータが使用可能な、特にコンピュータが読み取り可能なプログラム指令、「コード」、または「コンピュータプログラム」が含まれる。このような指令実行システムは、コンピュータであってもよい。コンピュータは、本発明に係るコンピュータプログラム要素及びプログラムの一方または両方を実行するための手段を含むデータ処理装置、特に、コンピュータプログラム要素を実行するためのデジタルプロセッサ（中央処理装置：ＣＰＵ）を含み、さらに、任意選択で、コンピュータプログラム要素を実行するために使用されるデータ、及び、コンピュータプログラム要素を実行することによって生成されたデータの一方または両方を保存するための揮発性メモリー（特に、ランダムアクセスメモリー：ＲＡＭ）を含むデータ処理装置である。
【００２１】
本発明のフレームワークにおいて、コンピュータが使用可能な、特にコンピュータが読み取り可能なデータストレージ媒体は、指令実行システム、指令実行装置、または指令実行デバイス上で、または、これらのシステム、装置、デバイスと関連して使用するためのプログラムについて、それを含む、それを保存する、それと通信する、それを伝搬させる、またはそれを輸送することが可能な任意のデータストレージ媒体とすることができる。コンピュータが使用可能な、特にコンピュータが読み取り可能なデータストレージ媒体は、例えば、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤外線、または半導体のシステム、装置、またはデバイスであってもよく、もしくは、例えばインターネットのような伝搬媒体であってもよいが、これらに限定されるものではない。コンピュータが使用可能なまたはコンピュータが読み取り可能な媒体は、プログラムが印刷された紙または他の適切な媒体ですらあってもよい。それは、例えば、紙または他の適切な媒体を光学的にスキャンすることによりプログラムを電子的に取り込み、次いで、適切な手段によりコンパイル、インタープリット、または、他の処理をすることが可能であるからである。好ましくは、データストレージ媒体は、不揮発性のデータストレージ媒体である。
【００２２】
本明細書に記載されたコンピュータプログラム製品、並びに、任意のソフトウェア及びハードウェアの一方または両方は、例示的な実施形態において、本発明の機能を実施するための様々な形をとるものである。コンピュータ及びデータ処理装置の一方または両方は、特に、ガイダンス情報を出力するための手段を含むガイダンス情報装置を含むものであってもよい。ガイダンス情報は、例えば、視覚的指示手段（例えば、モニター及びランプの一方または両方）による視覚的な方法、聴覚的指示手段（例えば、スピーカー及びデジタル音声出力装置の一方または両方）による聴覚的な方法、及び、触覚的指示手段（例えば、機器に組み込まれた振動要素）による触覚的な方法のいずれか１つまたは複数により、ユーザに対して出力されるものであってもよい。
【００２３】
本発明は、請求項に記載された放射線治療システムにも関連する。
【００２４】
線量基準データは、少なくとも２つの標的のうちのそれぞれに必要とされる範囲（coverage）及び最小線量レベルの一方または両方を定めるものであってもよい。さらに、線量基準データは、標的の外側の部位における線量分布に対して必要とされる均一性を定めるものであってもよい。線量基準データは、標的の外側の部位、特に重要な身体部位（特に、脳の視覚中枢のように、その機能が重要であり、かつ、放射線の影響を受けるべきではない部位）に対する最大線量限界を定めるものであってもよい。
【００２５】
上述したように、本発明は、特に放射線治療に関連し、特に、それによって放射線治療計画を立てることが可能となるデータ処理方法に関連する。このような放射線治療計画は、特に、治療用ビームの構成を定めるものである。治療用ビーム及び治療用ビームの構成については、上述した通りである。放射線治療は、標的の放射線治療に使用される。標的は、放射線治療による治療の対象となる身体部位を意味する。本明細書において、この身体部位を、「治療部位」ともいう。この身体部位は、特に、複数の病変部または複数の病変部の配列、特に、腫瘍または複数の腫瘍の配列、特に、手術によりその一部が既に切除されている病変部及び腫瘍の一方または両方である。
【００２６】
本発明に従って、好ましくは標的の放射線治療の治療計画を決定するための、データ処理方法が提供される。標的は、特に、空間的に分離した複数の標的である。治療は、好ましくは、治療装置によって実施される。治療装置は、好ましくは、複数の標的（特に、２つ以上の標的、特に３つ以上の標的、特に４つ以上の標的）を、特に同時に、治療するように構成される。治療は、治療時間中（特に、放射線治療セッションの時間に相当する時間）に、治療装置により放射される少なくとも１つの治療用ビームによって実施される。詳しくは、標的は、好ましくは、少なくとも１つの治療用ビームに含まれる１つまたは複数のサブビームによって治療される。特に、それぞれのサブビームは、それぞれの標的を治療するように割り当てられる。治療は、上述した治療計画（治療用ビーム構成）に従って実施される。好ましくは、治療計画に従って、１つのサブビームは、１つの標的専用に使用される。好ましくは、治療装置は、治療時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも２つのサブビームを同時に放射できるように構成され、これによって、治療時間を短縮することができる。特に、治療装置は、治療時間中の少なくとも特定の期間における少なくとも２つのサブビームにより、少なくとも２つの標的のうちの少なくとも２つの同時治療が可能となるように構成される。治療装置は、特に、複数の標的の同時治療のために、空間的に分離した複数のサブビームを放射するように構成される。
【００２７】
特に、治療計画の決定には、少なくとも２つの標的を含む集合を決定することが含まれるものであってもよい。この集合は、治療対象となる全てのまたは全数より少数の標的を含むものであってもよく、また、後述するように、集合に含まれる標的の数が、治療時間中に変化するものであってもよい。決定された治療計画は、特に、標的の集合の治療を定めるものである（下記参照）。
【００２８】
治療計画は、後述するように、好ましくは、標的データ、治療用ビーム制限データ、治療用ビーム基準データに基づいて決定される。特に、治療計画は、治療用ビーム制限データによって定められる制限、及び、治療用ビーム基準データによって定められる基準を満たすように決定される。本明細書において、サブビームの幾何学的性質（サイズ及び形状の一方または両方）、特に、断面の幾何学的性質について言及されている場合、これは、特に、（特にビーム整形装置を通過した後に）、サブビームが患者の身体内で有する形状のことをいうものである。
【００２９】
上述した標的データは、特に患者の身体内で空間的に離れている、少なくとも２つの標的についての空間的情報を定める。空間的情報は、特に、標的の幾何学的性質（サイズ及び形状の一方または両方）及び標的の位置の一方または両方を定めるものである。
【００３０】
標的データは、特に、標的を治療するために放射線が吸収されるべき空間の体積についての空間的情報を提供する。標的の位置は、好ましくは、潜在的な治療用ビーム構成（すなわち、治療装置によって実現可能な治療用ビーム構成）が静止している参照系において定められ、特に、治療装置に対して定められる。標的の位置は、他の参照系において定められるものであってもよい。例えば、標的の位置は、標的が静止している参照系において定められるものであってもよい。この場合、治療計画（治療用ビーム構成）は、好ましくは、標的が静止している参照系において定められる。勿論、標的データによって、異なる参照系の間の変換を実行することができ、特に、この変換は標的データにより定められる。
【００３１】
上述したように、治療用ビーム構成は、１つまたは複数の治療用ビームを含むものであってもよく、１つまたは複数の治療用ビームは、治療時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも１つの、好ましくは２つ以上の、空間的に分離したサブビームを含むものであってもよい。複数のサブビームによって複数の標的を同時に治療することによって、１つの標的を逐次的に治療した場合と比較して、治療時間が大幅に短縮されるものである。したがって、本発明において、１つの治療用ビームは、少なくとも２つの標的の同時治療を可能にする少なくとも２つのサブビームを有することが好ましい。少なくとも２つのサブビームのうちの２つは、単一の治療用ビーム源から放射されるビームから生成することができる。このような生成は、特に、ビーム整形装置（例えば、マルチリーフコリメーター）、特に、治療用ビームの原体的整形（conformal shaping）のためのビーム整形装置によってビームの一部を遮断する方法、及び、それぞれが２つのサブビームのうちの一方を放射する２つの異なる治療用サブビーム源（言い換えれば、（特に、個別にまたは相互に依存しつつ移動可能な）２つの治療用サブビーム源を含む治療用ビーム源）を使用する方法のうちの一方または両方によって実施することができる。
【００３２】
治療用ビームは、１つまたは複数のサブビームを含み、特に、１つまたは複数のサブビームから構成される。好ましくは、治療用ビーム源は、治療計画、すなわち（本発明に従って決定された）治療用ビーム構成に従って、（空間的特性及び時間的特性の一方または両方を有する）治療用放射線を、（特に、ビーム整形装置と共同で動作して）生成するために移動可能なものである。ビーム源の移動時間中の特定の期間において、治療用ビーム源の方向から見える複数の標的が重なり合ってもよく、したがって、その期間において、これまで複数の標的に向けられていた空間的に分離したサブビームが合併されるものであってもよい。以前にただ１つの標的それぞれの治療専用であった複数のサブビームの合併の結果生じるサブビームは、特に、１つ以上の標的、すなわち、以前は合併されるサブビームによって個別に治療されていた全ての標的、を治療することになる。したがって、治療用ビームは、治療時間中の少なくとも特定の期間において空間的に離れており、かつ、治療時間中の特定の期間において合併される場合もある少なくとも２つのサブビーム（の全体）を含むものであってもよい。本発明は、特に、空間的に分離した複数の標的の治療をサブビームによって最適化する治療用ビーム構成を決定することに関連する。
【００３３】
本発明に係るデータ処理方法によって、少なくとも２つの標的を含む集合の同時治療のための治療計画（治療用ビーム構成）が決定される。すなわち、好ましくは、少なくとも２つの標的は、治療時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも２つのサブビームによって同時に治療される。この（放射線）治療は、「治療時間」と呼ばれる時間中に実施され、特に、治療時間中に実施される治療セッション（「フラクション」ともいう）に相当する。上述したような少なくとも２つの標的を含む集合の同時治療のための治療用ビーム構成は、特に、２つの標的を含む集合に依存し、逆に、少なくとも２つの標的を含む集合は、治療用ビーム構成に依存する。したがって、本発明に係る方法には、特に、（治療用ビーム制限データによって定められる制限及び治療用ビーム位置データによって定められる基準を満たす）治療用ビーム構成が決定される対象である、少なくとも２つの標的を含む集合を決定することが含まれる。少なくとも２つの標的には、特に、治療時間の全体にわたって、１つまたは複数の潜在的な治療用ビーム構成に従って同時に治療することが（潜在的に）可能な標的のみが含まれる。
【００３４】
治療用ビームによって治療される標的の集合は、時間の関数であってもよい。言い換えれば、少なくとも２つの標的のうちの１つまたは複数の標的を、治療時間中の少なくとも特定の期間において、標的の集合から「除外する」ものであってもよい。後述するように、技術的制限（治療用ビーム制限データ）及び医学的基準（治療用ビーム基準データ）のために他の標的と同時に治療できない標的は、少なくともそのような制限及び基準により標的の同時治療が許容されない特定の期間において、少なくとも２つの標的から除外することができる。したがって、標的の集合、特に、少なくとも２つの標的のうちの個々の標的が治療用放射線により照射される範囲は、時間とともに変動する。本発明において、上述した技術的制限は、上述した「治療用ビーム制限データ」によって定められ、上述した医学的基準は、上述した「治療用ビーム基準データ」によって定められる。標的の集合は、特に、特定の期間（すなわち、治療時間の一部）において、全ての標的、全ての標的よりも少数の標的、または１つまたは複数の標的を含む場合もあり、もしくは、標的を含まない（０個の標的を含む）場合もある。標的の集合は、特に、治療時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも２つの標的の全数よりは少数の１つまたは複数の標的を含む。
【００３５】
特に、治療用ビーム源は、ビーム源の方向から見えるとともに、その幾何学的性質、特に輪郭が変化する可能性がある標的に対して移動可能である。好ましくは、治療用ビーム装置は、治療用ビーム源を移動したとき、特に、治療用ビーム源が標的に向けられたそれぞれの方向から、断面全体にわたって、標的が治療用ビームを確実に吸収するように、治療用ビーム源を移動したときに、標的に向けられるサブビームの断面の「幾何学的性質」を変化させるように構成される。好ましくは、治療用ビームは、次のように整形される。すなわち、少なくとも２つの標的を、空間的に分離した１つまたは複数のサブビームのうちの１つのビーム方向と直交する平面（投射平面）に投射し、かつ、空間的に分離したそのサブビームの断面を上記平面に投射したときに、特に、少なくとも所定の時間を超えない期間において、少なくとも２つの投射された空間的に分離した標的のうち、投射された断面内に、空間的に離れて配置されている標的が最大で１つであるように、整形されるものである。この基準（「最大で１つの標的」基準という）は、放射線低減基準の一例とみなされる。この基準は、以下に詳述される。
【００３６】
特に、治療用ビーム制限データは、可能な（潜在的な）ビーム構成の制限、特に、可能なビーム構成についての、特に治療装置が静止している参照系における、空間的情報を定める。この制限は、特に、治療装置によって可能となる、ビーム源と患者（特に、標的）との間の可能な相対位置を定める技術的制限である。治療用ビーム制限データは、特に、ビームの断面形状を整形するビーム整形装置、特にコリメータ、詳しくはマルチリーフコリメータ、の可能な構成及び位置の一方または両方についての情報、及び、少なくとも２つの標的に対する、（例えば、例えば経路に沿ったビーム源の移動範囲の限界及び患者が寝ているカウチの移動範囲の限界の一方または両方を要因とする）ビーム源の可能な位置の一方または両方を定める。言い換えれば、このような制限は、治療用ビーム構成を作成するための実行可能性に関連する「技術的」制限である。実行可能な治療用ビーム構成は、本明細書において「潜在的な治療用ビーム構成」ともいう。言い換えれば、潜在的な治療用ビーム構成は、治療用装置によって実現することが可能であるが、医学的基準には違反する場合も、または、違反しない場合もある構成である。
【００３７】
ビーム源によって生成されるビームの断面形状を形成する各ビーム整形装置が、治療時間中の少なくとも特定の期間において、特定の技術的制約を受ける場合もある。例えば、ビーム整形装置として使用可能なマルチリーフコリメータは、個別のサブビームを、少なくともその一部がマルチリーフコリメータのリーフが移動する方向に平行な方向に広がるように生成することはできない。さらに、少なくとも１つの治療用ビーム構成の制限は、少なくとも２つの標的に対するビーム源の可能な位置の情報を含むものであってもよい。例えば、１つまたは複数の標的は、１つまたは複数の標的に対して特定の位置（場所及び配向の一方または両方）にある治療用ビーム源によって生成される治療用ビームによって照射できる領域の外側であって、治療用ビーム源が別の位置に移動されたときに、上記１つまたは複数の標的が、そのビームによって照射される領域内に配置される場所に、配置されるものであってもよい。
【００３８】
治療用ビーム基準データは、特に、空間的に分離した標的を治療するための医学的基準に関連する。これらの基準は、特に、標的の外側の部位（「外側部位」ともいう）は、好ましくは、治療用ビーム制限データに従って利用可能な制限された選択肢により、治療用放射線の影響を受けないことを定める。本発明において、以下に記載される治療用ビーム基準データは、治療計画を決定するために適用される。治療用ビーム基準データは、特に、「放射線低減基準」と呼ばれる基準を定め、この基準に従って、外側部位の放射線への被曝（以下、「被曝」ともいう）が、少なくとも２つの標的の同時治療の代わりに非同時治療を実行することによって可能な場合（及び、特に、低減の程度が所定の程度を超える場合）、低減される。すなわち、被曝を低減すること（特に、所定の程度のまたはそれを超える低減）は、特に、治療時間中に少なくとも２つの標的の全てを同時に治療することよりも高い優先度を有する。「非同時治療の治療計画の決定を可能とすること」は、特に、（最適化された）治療計画を決定するときに、（外側部位の、特に、少なくとも所定の程度の）被曝を低減することに、少なくとも２つの標的の全てを同時に治療することよりも高い優先度が与えられることを意味する。被曝の低減は、このような低減が同時治療の代わりに非同時治療で達成され、特に、このような低減が所定の程度と同等または所定の程度を超える場合、特に、治療用放射線が照射される体積（外側部位で満たされており、少なくとも２つの標的を含まない体積。「健康体積」ともいう）が低減することを意味する。この健康体積は、特に、少なくとも２つの標的のうちの２つの、２つよりも多数の、または全ての標的の間の体積を含むかまたはこのような体積からなる体積に相当する。健康体積は、特に、２つの標的が（ただ一つの空間的に分離した）サブビームによって同時に治療された場合に治療用放射線が照射される、２つの標的の間の隙間内の体積であってもよい。
【００３９】
治療時間（すなわち、治療の全時間）にわたって少なくとも２つの標的の全てを同時に治療したい場合、治療用ビーム制限データによって定められる制限によって、複数の標的の間の健康体積に対して治療用放射線を照射することが避けられない場合がある。しかしながら、放射線が照射される健康体積を低減することが望ましい。放射線低減基準によれば、非同時治療を定める治療計画（「非同時治療計画」ともいう）を、この非同時治療の結果、被曝が低減し、特に、少なくとも１つの治療用ビームの治療用放射線が照射される健康体積（外側部位が満たされている体積）が、特に少なくとも所定の程度だけ、低減する場合には、決定することが可能である（特に、決定することが許可されている、特に、決定することが好ましい、または、特に、決定しなければならない）。結果として被曝が低減する非同時治療計画は、非同時低減治療計画とも呼ばれる。ここで、決定することが「可能である」という用語は、特に、非同時低減治療計画が、治療計画の決定ステップによって決定される治療計画の潜在的候補であり、（最適化された）治療計画の潜在的候補から除外されないことを意味する。
【００４０】
一実施形態において、上記の「可能である」ことは、線量基準データが外側部位の治療用放射線に対する低被曝を要求するため、非同時低減治療計画が、（高被曝が生じる）同時治療計画よりも優先されることとして具体化されている。別の実施形態では、「可能である」という用語は、非同時低減治療計画が、高被曝が生じる同時治療計画よりも優先されること、または、（高被曝が生じる）同時治療計画よりも非同時治療計画を選択する義務がある（選択しなければならない）こととして具体化されている。特に、線量基準データは、潜在的な治療計画の１つは、標的に治療用放射線が少なくとも所定の線量照査されている間に、外側部位に治療用放射線に対して生じる被曝が可能な最低限度のものでなければならないという基準を定めるものである。このように、非同時治療計画を決定することが可能であることによって、非同時治療計画が非同時低減治療計画である場合に、同時治療計画の代わりに非同時治療計画が決定されることになる。
【００４１】
上述した低減は、特に、同時治療計画及び非同時治療計画の両方が線量基準データによって定められる基準を満たしている間に、特に、少なくとも２つの標的の全てが治療時間中に治療用放射線に同時に照射される場合と比較することにより達成される。特に、少なくとも２つの標的には、非同時治療計画に従う治療の場合に、同時治療計画に従う治療の場合と同じまたはそれよりも高い治療用放射線の線量が照射される。非同時及び同時治療計画は、特に、複数の潜在的な治療計画のうち、線量基準データに最も良く適合する１つの計画であり、すなわち、特に、最適化された同時治療計画である。放射線体積低減基準は、被曝の低減、特に治療用放射線が少なくとも所定の程度に照射される健康体積の低減が生じる非同時治療計画がない場合、同時治療計画によって満たすことができる。放射線体積低減基準は、非同時治療計画によって被曝の低減、特に治療用放射線が少なくとも所定の程度に照射される健康体積の低減が生じる場合には、非同時治療計画によって満たすことができる。
【００４２】
言い換えれば、放射線体積低減基準は、非同時治療計画によって被曝の低減、特に治療用放射線が少なくとも所定の程度に照射される健康体積の低減が生じる場合、非同時治療計画によって満たされると考えられる。放射線体積低減基準は、被曝の低減、特に治療用放射線が少なくとも所定の程度に照射される健康体積の低減が生じる非同時治療計画がない場合、同時治療計画によって満たされると考えられる。放射線体積低減基準の違反は、特に、決定された治療計画が、被曝の低減、特に治療用放射線が（少なくとも所定の程度に）照射される健康体積の低減が生じる非同時治療計画があるにもかかわらず決定された同時治療計画であることを意味する。
【００４３】
非同時治療計画は、全治療時間にわたって全ての標的が治療されるわけではない治療を定める。すなわち、少なくとも２つの標的のうちの１つまたは複数が、治療時間中の少なくとも特定の期間において、治療から除外される可能性がある。しかしながら、好ましくは、複数の標的のそれぞれは、治療時間中の少なくとも１つの期間において、治療されるものである。これに対して、同時治療計画は、全治療時間にわたって全ての標的が同時に治療される治療を定める。特に、放射線低減基準を満たすために、健康体積への治療放射線の照射は、少なくとも所定の程度だけ、好ましくは低減される（特に、低減される必要がある）。言い換えれば、低減の程度が所定の程度よりも小さい場合、複数の標的の全てに放射線が同時に照射される。したがって、この所定の程度は、同時治療計画と非同時治療計画との間の切り替えをもたらす閾値を表す。所定の程度は、治療計画に従って少なくとも２つの標的の全てが同時に治療される場合と比較して、健康体積に対する線量が低減する所定のパーセンテージであってもよく、健康体積によって吸収される線量の所定の線量低減であってもよく、健康体積に治療用放射線が照射される時間の低減であってもよく、または、同時治療計画から非同時治療計画び切り替えた場合に治療用放射線の照射が回避される体積である低減体積を全健康体積によって除算した所定のパーセンテージであってもよい。
【００４４】
勿論、所定の程度を、さらに多くの例によって定義することも可能である。上述したように、健康体積は、少なくとも２つの標的の全ての間にある健康体積として定義することもできる。健康体積は、例えば、少なくとも２つの標的の全てを包含し、特に、患者の体内にある幾何学的実体によって定義することもできる。幾何学的実体は、例えば、球体または直方体とすることができ、特に、（１つまたは複数の種類の）複数の可能な幾何学的実体のうち、最小の体積を有しながら、少なくとも２つの標的の全てを包含する１つとして定義することもできる。健康体積は、放射線が照射される患者の身体内の、少なくとも２つの標的によって専有される体積を除く全体積として定義することもできる。
【００４５】
放射線体積低減基準は、特に、非同時治療計画によって、被曝、特に治療用放射線が少なくとも所定の程度照射される健康体積が、同時治療計画よりも低減する場合に、同時治療計画の代わりに非同時治療計画を決定することによって、患者の身体の健康体積の低減を要求することと定義される。特に、非同時治療計画によって被曝の低減、特に放射線が少なくとも所定の程度照射される健康体積の低減が生じる場合、放射線体積低減基準を満たすために、少なくも１つの治療用ビームは、治療時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも２つの標的の全てを同時に通過することはできない。特に、放射線体積低減基準は、決定されるべき治療計画が、治療時間中に少なくとも２つの標的の同時治療を定める別の治療計画に従う治療の場合と比較して、特に少なくとも所定の程度、被曝の低減、特に患者の身体の治療用放射線が照射される健康体積の低減が生じる非同時治療を定める場合、（決定されるべき）治療計画が、治療時間中の少なくとも特定の期間において少なくとも２つの標的の非同時治療を定めることを要求する。
【００４６】
所定の程度は、上述した例の組み合わせでもよく、別の例も可能である。特に、所定の程度は、（非同時治療を定める）非同時治療計画から生じる、（同時治療を定める）同時治療計画に対する治療時間の増加の関数であってもよい。特に、同時治療計画の代わりに非同時治療計画が選択された場合、要求される所定の程度は、治療時間の増加が大きくなるにつれて、大きくなるものであってもよい。同時治療計画は、特に、少なくとも２つの標的の全ての同時治療が実施されている間に、治療用放射線が照射される健康体積の量を可能な限り低減することによって、決定される。最小化については、Med. Phys. 37(8), August 2010 ”A method for optimizing LINAC treatment geometry for volumetric modulated arc therapy of multiple brain metastases” を参照されたい。
【００４７】
上記の体積低減基準は、好ましくは、１つまたは複数のサブビームを参照することによって定められ、特に表される。特に、上記の被曝、特に放射線が照射される健康体積の量は、他のサブビームから空間的に分離した１つのサブビームによって治療される標的が最大で１つの場合、低減するかまたは低減すると考えられる。これは、詳しくは、空間的に分離したサブビームの視点から見た場合、その空間的に分離したサブビームによって照射されるべき空間的に分離した複数の標的はなく、好ましくは、その空間的に分離したサブビームによって照射されるべき標的はただ１つだけであることを意味する。言い換えれば、少なくとも２つの標的を、空間的に分離した１つまたは複数のサブビーム（のビーム方向）に直交する平面に投射し、かつ、その空間的に分離したサブビームの断面を同じ平面に投射した場合、好ましくは、投射された断面内で互いに空間的に離れて配置される、少なくとも２つの空間的に分離した標的は、最大で１つである。一方、被曝、特に放射線が照射される健康体積は、投射された断面が、上記平面（「投射平面」ともいう）内で空間的に離れている２つ以上の標的を覆う場合、増大する。この場合、２つ以上の標的の間の体積には、治療用放射線が照射される。
【００４８】
「空間的に分離したサブビーム」という用語は、そのサブビームが一体のものであり、特に他のサブビームと接触しておらず、特に、その空間的に分離したサブビームの投射された断面が、別のサブビームの投射された断面と重なっていないことを意味する。特に、治療計画に従って治療時間中に２つ以上のサブビームが合併し、これによって上述したような重なりが生じた場合、２つ以上のサブビームは、１つの新しい空間的に分離したサブビームとして取り扱われる。一実施形態において、投射された複数の標的が、投射平面内で「空間的に離れている」とみなされるために投射平面内で有しなければならない最小距離が定められている。この最小距離は、所定の最小距離であってもよく、例えば、１ｍｍまたは５ｍｍよりも大きく、かつ１０ｃｍまたは５ｃｍよりも小さい。この最小距離は、治療装置、特に、２つの隣り合う空間的に分離したサブビームの間のビーム整形装置によって達成可能な最小距離の関数であってもよく、特にその最小距離に相当するものであってもよい。例えば、ビーム整形のためにコリメータが使用されている場合、最小距離は、例えば、２つのサブビームの間にただ１つのリーフがある場合にその２つのサブビームの間に生じる距離であるか、または、この距離に所定の因子（特に、０．１または０．３より大きく、かつ３または１０よりも小さい因子）を乗算した値といったような、この距離の関数である。これを考慮して、空間的に分離したサブビームの上述した基準が定められる。
【００４９】
好ましくは、治療計画は、治療時間中（すなわち、全治療時間中）に少なくとも２つの標的の全てを同時に治療できるように決定される。しかしながら、非同時治療を実施しなければ上述した（空間的に分離したサブビームの断面内の標的は最大で１つという）基準が満たされない場合、少なくとも２つの標的の非同時治療が可能であり、特に好ましく、特に実施する必要がある。上述したように、一実施形態において、治療用放射線の健康体積に対する照射は、少なくとも上述した所定の程度に低減されなければならない。これを「最大で１つの標的」基準（請求項２の基準 a 参照）に適用すると、これは、一実施形態において、空間的に分離したサブビームによって治療される標的は、（少なくとも所定の時間を超えない期間において）最大で１つであることを意味する。言い換えれば、「最大で１つの標的」基準に違反するのは、１より多数の投射された標的が、所定の時間を超える期間において、空間的に分離したサブビームの投射された断面によって（連続的に）覆われる場合のみである、
【００５０】
この所定の時間も、同時治療の代わりに非同時治療を選択したことから生じる治療時間の延長の関数であってもよい。また、所定の時間は、０以上の固定された時間であってもよく、特に、０．１秒または１秒よりも長い時間であってもよく、また、１０秒または１分よりも短い時間であってもよい。所定の時間は、同時治療計画に従う１つの空間的に分離したサブビームによる２つの標的の同時治療の時間のパーセンテージとすることもできる。所定の時間は、所定の時間が０に設定されている場合と比べて、所定の時間に達するまでに健康体積により追加して吸収された線量の関数とすることもできる。
【００５１】
上述したように、放射線低減基準は、本発明の一実施形態において「最大で１つの標的」基準によって表される。この実施形態は、したがって、次の特徴を含むか、または次の特徴から構成される。
【００５２】
治療時間中に１つまたは複数のサブビームによって少なくとも２つの標的を治療するように構成された治療装置による、少なくとも２つの空間的に分離した標的の放射線治療の治療計画を決定するためのデータ処理方法であって、１つまたは複数のサブビームは、治療時間中に治療計画に従って前記少なくとも２つの標的を通過する少なくとも１つの治療用ビームを構成し、治療装置は、さらに、治療時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも２つのサブビームによる少なくとも２つの標的の同時治療が可能なように構成されており、データ処理方法は、
患者の身体の少なくとも２つの空間的に分離した標的についての空間的情報を定める標的データを取得するステップ、
治療装置によって実現可能な潜在的な治療計画の決定を可能にし、該潜在的な治療計画は、潜在的なビーム構成と呼ばれる少なくとも１つの治療用ビームの潜在的な構成を定める治療用ビーム制限データを取得するステップ、及び、
少なくとも１つの治療用ビームによる少なくとも２つの標的の治療のための基準を定め、該基準は、治療計画が決定可能となる次の基準ａ）及びｂ）を定める放射線低減基準治療用ビーム基準データを取得するステップの、コンピュータによって実行される各ステップを含み、
前記基準ａ）及びｂ）のそれぞれは、
ａ）少なくとも２つの標的を、空間的に分離した１つまたは複数のサブビームのうちの１つに直交する平面に投射し、かつ、その空間的に分離したサブビームを前記平面に投射したときに、特に所定の時間を超えない期間において、少なくとも２つの、投射され、特に少なくとも所定の距離によって空間的に分離した標的のうち、投射された断面内に配置される標的は最大で１つであること、及び、
ｂ）前記基準ａ）を満たすために、少なくとも１つの治療用ビームが、処理時間中の少なくとも特定の期間において、少なくとも２つの標的の全てを同時に通過しないことを定める治療計画が可能であり、特に、前記治療計画が可能なのは、前記治療計画によって、治療用放射線が少なくとも所定の程度に照射される健康体積が低減される場合のみであること、である。
【００５３】
処理用ビーム基準データを満たすために非同時治療計画が決定された場合、全治療時間にわたって全ての標的が同時に治療されることはない。特に、放射線低減基準を満たす同時治療計画が見つからなかった場合、及び／または、特に、放射線低減基準を満たす非同時治療計画の（候補）がある場合には、特に、治療時間中の特定の期間において治療の対象となる標的は、好ましくは標的の集合によって定められる。この標的の集合は、治療時間内の時間の関数であってもよい。治療計画は、好ましくは、標的の集合に基づいて決定される。一実施形態において、標的の集合の取得は、治療計画を決定するステップの前のステップであってもよい。本発明の別の実施形態において、標的の集合は、（例えば、対話的なステップを使用することにより）治療計画を決定している間に決定される。標的の集合は、少なくとも２つの標的のそれぞれが、治療時間中の少なくとも特定の期間において治療されるように、特に、それぞれの標的に１回の治療セッションに必要な所要治療線量が照射されるように、集合を決定することによって取得されるものであってもよい（所要線量は、特に、標的ビーム基準データに含まれる上述した線量基準データによって定められる）。
【００５４】
上述したように、同時治療計画が好ましい。放射線低減基準に違反することなくこれが可能でない場合、特に全治療時間を最小化するために、標的の集合に含まれる標的の数が、（特に、治療時間中の任意の期間において）好ましくは最大化される。好ましくは、治療用ビーム基準データは、この最大化基準を定めるものである。好ましくは、治療用ビーム基準データは、治療計画も定め、特に、治療時間が最小化されるように標的の集合が定められる。この決定は、好ましくは、標的データ、治療用ビーム制限データ、及び治療用ビーム基準データに基づいて実行さる。治療計画の決定は、好ましくは、最適化アルゴリズム、特に、最適化された治療計画を見つけるために、潜在的な治療用ビーム構成（例えばビーム位置及び治療時間の一方または両方）のパラメータ、及び／または、標的の集合（下記参照）を変動させるアルゴリズムを使用することによって実行される。
【００５５】
治療計画は、潜在的な治療構成を定める治療計画の複数の候補を生成することによって決定するものであってもよい。そして、治療計画の候補のそれぞれに対して、それらが治療用ビーム基準データを満たすかどうかが検査される。その基準を最も良く満たす候補が、決定された治療計画として選択される。
【００５６】
上述したように、治療計画の決定は、治療計画の最終的な決定の前に決定される標的の集合に基づくものであってもよい。一実施形態において、標的の集合は、候補集合を決定することによって決定される。候補集合は、治療時間中の第１の期間において、少なくとも２つの標的のうちの１つまたは複数を除外し、かつ、第１の期間外の第２の期間において、少なくとも２つの標的のうちの場外された１つまたは複数を候補集合に含めることによって、決定される。そして、治療ビーム制限データ及び治療ビーム基準データを満たす候補集合に対して治療計画が決定できるかどうかが検査される。治療計画が決定できる場合、治療計画の決定が達成される。治療計画が決定できない場合、新しい候補集合が生成され、期間を変化させる、及び／または、除外される標的を変化させることによって、前のステップが繰り返される。
【００５７】
上述した標的の除外は、治療用ビーム基準を最も良く満たす標的の集合を見つけるために全ての可能な選択肢を変動させる、総当り最適化アルゴリズムに従うものであってもよい。あるいは、同時治療計画が実行されている場合、標的は、放射線低減基準、及び、特に「最大で１つの標的」基準に違反する状態が生じている間に除外されるものであってもよい。したがって、「最大で１つの標的」基準に違反する同時治療計画は、違反期間を特定するため、及び、この基準の違反に関連する（１つ以上の）標的（「違反標的」ともいう）、すなわち空間的に分離した１つのサブビームの投射された断面によって覆われる空間的に分離した標的の投射形状、を特定するために使用することができる。したがって、一実施形態において、候補集合を見つけるために、好ましくは、これらの違反標的の少なくとも１つが違反期間において除外される。少なくとも１つの違反標的は、非除外標的に、特に非除外標的に対する線量基準を定める線量基準データに従って、治療用放射線が照射された後に、及び／または、特に治療計画の変更（例えば、患者の回転。下記参照）が実行される前または後に、例えば、標的の集合に、集合の排他的要素または非排他的要素として含められる。
【００５８】
一実施形態において、時間の関数である標的の集合は、逐次的に治療される部分集合の系列として定められる。それぞれの部分集合は、特に、特定の期間において治療される固定された標的からなる。すなわち、治療の対象となる標的は、この期間において変更されず、特に、部分集合に含まれる全ての標的は、この期間において同時に治療される。治療計画は、好ましくは、部分集合を逐次的に治療するために治療時間中に逐次的に実行される部分治療計画の組み合わせによって決定される。言い換えれば、それぞれの部分治療計画は、特定の期間（「部分治療期間」ともいう）における部分集合の治療を定めるものである。部分治療計画は、部分集合の標的についての空間的情報に基づいて決定され、部分集合の治療は部分治療計画によって定められる。
【００５９】
空間的情報は、標的データから取得される。したがって、部分治療計画は、標的データ、治療用ビーム制限データ、及び治療用ビーム基準データに基づいて決定される。部分集合は、好ましくは、部分治療計画の組み合わせ（すなわち、決定された治療計画）によって少なくとも２つの標的のうちの全ての標的が治療され、決定された治療計画に従う治療が、特に線量基準データ満たすように選択される。一方、部分治療計画は、部分集合の標的に対する線量基準データを満たすものであっても良いが、満たす必要はない。特に、線量基準データに従って１つの標的に必要な線量は、部分治療計画の組み合わせによって達成することができる。部分集合には、少なくとも２つの標的のうちの全ての標的よりも少数の（、好ましくは、０を超える数の標的、特に１を超える数の）標的を含めることができる（このような少数の標的を含める必要はない）ため、部分集合の標的に対する治療用ビーム制限データ及び放射線低減基準を満たしつつ、部分集合の標的のうちの全てを同時に治療することが可能な部分治療計画を決定することは、全ての標的の治療を定め、かつ、治療用ビーム基準データ及び放射線低減基準を満たさなければならない治療計画よりも達成しやすいものである。
【００６０】
部分治療計画に従う治療が実行される期間は、本明細書において、部分治療時間とも呼ばれる。部分治療計画は、好ましくは、部分集合に含まれる全ての標的に対して放射線低減基準、特に「最大で１つの標的」基準、を満たすが、治療される少なくとも２つの標的のうちの全てに対しては、必ずしも満たしていなくともよい。部分治療計画によって放射線低減基準を満たすことは、特に、部分集合からさらに標的を除外することによって、放射線が（特に、少なくとも所定の程度）照射される健康体積の低減は、達成できないことを意味する。
【００６１】
治療装置は、好ましくは、少なくも２つの標的に対して移動可能なビーム源を含む。ビーム源の移動は、特に、弧状の原体的（conformal）放射線を供給するために、特に、経路に沿って移動しなければならない点で制限されている。特に、治療の間の患者の移動は、回転のみである。経路の患者に対する相対位置は、例えば上述した回転によって、変化する場合がある。患者に対する相対位置を変化させることができ、かつ、２つの標的が生成している参照系で定められる経路は、「治療経路」と呼ばれる。したがって、治療経路は、患者の移動によって変化する場合がある。治療装置が静止している参照系で定められる経路は、「装置経路」と呼ばれる。装置経路は、患者が移動しても変化しない。経路は、特に、弧状の経路であってもよく、すなわち、ビーム源は弧状の経路に沿って移動する。
【００６２】
ビーム源の移動は、特に、開始点から１つの方向に沿って終了点までの移動、及び、終了点から反対方向に沿って開始点までの移動である。このような移動の両方は、完全移動と呼ばれる。放射線の放射は、完全移動の間に、ビーム源が経路の１つまたは複数の区画内にあるときのみ、または、（全）経路にわたって、実施することができる。区画は、ビーム源の前方移動及び後方移動に応じて異なるものであってもよい。上述した部分治療計画は、特に、経路の区画または経路（すなわち、全経路）にわたる治療を定める。部分治療計画は、特に、移動方向が変化しないビーム源の移動に関連する。したがって、例えば、第１の部分治療計画は、例えば０°から３０°の弧状区画に関連し、第２の部分治療計画は、例えば３０°から６０°の次の弧状区画に関連し、第３の部分治療計画は、例えば６０°から９０°のさらに次の弧状区画に関連し、第４の部分治療計画は、例えば６０°から３０°の弧状区画に沿ったビーム源の後方移動に関連する。
【００６３】
例えば、第１及び第３の部分集合は、少なくとも２つの標的のうちの全てを含む一方、第２の部分集合からは、少なくとも２つの標的のうちの１つまたは複数が除外されている。この除外によって、第２の部分治療計画は、放射線低減基準を満たすことができる。そして、例えば第４の部分治療計画は、全ての標的の治療を完遂するために、除外された１つまたは複数の標的の治療を定めるものである。経路に沿った前方移動の間に標的を除外し、同じ経路に沿った後方緯度の間に除外された標的を治療することによって、治療時間を最小化することができる。上述した弧状区画は、単に一例を示すものである。
【００６４】
一実施形態において、部分集合には、１つの経路（すなわち、装置経路の開始点から装置経路の終了点に至る全経路）が割り当てられる。したがって、ビーム源は、部分集合のうちの１つを治療するために装置経路に沿って移動するとともに、全ての部分集合が治療されるまで、すなわち、少なくとも２つの標的のうちの全てが治療されるまで、このような移動（例えば、前方移動及び後方移動）を繰り返す。例えば、装置経路に沿った第１の移動間に、第１の部分集合が治療される。次いで、装置経路に沿った第２の移動の間に、第１の部分集合から除外された標的のうち可能な限り多数の標的が含まれる第２の部分集合が治療される。必要な場合、最終的に全ての標的を治療するために、第３の部分集合またはそれ以上の部分集合が、イオンビーム源の装置経路に沿った逐次的な移動の間に治療される。好ましくは、（例えば、患者の回転による）治療経路の変更は、少なくとも１回の期間において、少なくとも２つの標的のうちの全てが治療された後のみに、言い換えれば、少なくとも２つの標的のそれぞれが、治療された部分集合のうちの１つの要素となった後のみに、実施される。
【００６５】
標的が除外される経路の区画は、本明細書において、除外区画と呼ばれ、除外された標的が治療される経路の区画は、本明細書において、補足区画と呼ばれる。一実施形態において、除外区画は、第１の方向（例えば、前方）へのビーム源の移動による治療を定める部分治療計画によって定められ、補足区画は、第２の方向（例えば、後方）へのビーム源の移動による治療を定める部分治療計画によって定められる。本発明において、後方移動及び前方移動という用語は、自由に置き換え可能なものである。第１及び第２の方向は、同じ方向であってもよく、異なる方向、特に反対方向、であってもよい。特定の実施形態において、除外区画及び補足区画は、これらの区画が同じ治療経路に属する場合、互いに異なるものである。別の実施形態では、ビーム源の前方移動及び後方移動に対して異なる治療経路が存在する。特に、異なる治療経路は、ビーム源が移動する第１の経路が静止している参照系において、少なくとも２つの標的（すなわち、患者の身体）が移動することによって実現される。この移動は、特に、回転移動である。例えば、ビーム源は、第１の治療経路を定める弧状の装置経路に沿って移動する。次いで、患者が回転される。次いで、ビーム源は、同じ弧状の装置経路に沿って後方移動する。但し、患者が回転したため、第２の治療経路は、第１の治療経路とは異なるものとなる。
【００６６】
ここで、治療経路という用語は、患者と少なくとも２つの標的との間の相対位置に関連するものである。したがって、治療装置が静止している参照系において患者が回転したことにより、患者が静止している参照系における（例えば、弧状の）治療経路が変化しても、治療装置が静止している参照系における弧状の装置経路の位置は変化しない。好ましくは、この場合、治療装置が静止している、すなわち１つまたは複数の可能な装置経路が静止している参照系に対して、少なくとも２つの標的の相対的な移動がなければ、除外区画及び補足区画は同一である。特に、患者を回転させることによって、治療用ビーム基準データを満たすことができるサブビームの異なる入射方向が可能となる。除外区画と補足区画とが装置経路の同一の区画である態様は単に一例であり、これらを異なる区画とすることも勿論可能である。特に、治療時間を短縮するために、第１の治療経路の終了点は、好ましくは、第２の治療経路の開始点と同一である。
【００６７】
特に、複数の部分集合のうちの１つ及び複数の部分治療計画のうちの１つの一方または両方は、部分集合及び最終の標的の集合を段階的に決定するために、治療計画を決定するために使用された既に決定されている他の部分集合及び部分治療計画の一方または両方に依存する。
【００６８】
上述したように、ビームの生成は特定の技術的制限を受けるため、標的の特定の構成は、治療用ビーム源及びビーム整形装置の特定の構成では治療できない。例えば、少なくとも２つの標的がマルチリーフコリメータのリーフの移動方向に対して平行な方向に配置されている場合、サブビームの少なくとも一部を、少なくとも２つの標的の間に配置される健康体積に向けることなしに、サブビームをそれぞれの標的に向けることはできない。しかし、そのような状況は、可能な限り避け、それによって、患者の放射線の被曝を可能な限り低く維持しなければばらない。
【００６９】
本発明の別の好ましい実施形態において、ビーム源の（治療経路に沿った）少なくとも２つの標的に対する好ましくは弧状の相対移動に対して、少なくとも１つの特に鉛直な平面が定義される。少なくとも１つの平面に対して、少なくとも１つの部分治療計画が決定される。治療時間中の全体、及び／または、少なくとも１回の期間において先行の標的の部分集合から除外される標的は、それぞれの標的が、少なくとも１つの標的の部分集合のうちの少なくとも１つに含まれ、可能な最後の部分集合が１つの残存する標的を含むように決定されるまで、次の標的の部分集合に割り当てられる。ここで、どの標的の部分集合にも割り当てられない１つの標的が残存した場合、この標的のみを含む追加の標的の部分集合を決定する必要があり、これによって、治療用ビームによる標的の治療のための標的の部分集合に、全ての標的が確実に割り当てられる。
【００７０】
言い換えれば、それぞれ定義された、特に鉛直な平面は、上述したステップにより決定された少なくとも１つの標的の部分集合を含む。１つの平面に対して少なくとも１つの標的の部分集合を決定することは、別の平面に対して決定される少なくとも１つの標的の部分集合を決定することに依存する場合もあり、または、依存しない場合もある。
【００７１】
ビーム源が直線に沿って移動する場合、または、好ましくは弧状の経路に沿って移動する場合、特定に期間は、この時間中にビーム源によってカバーされる特定の扇形または角度に関連する。したがって、治療の特定の期間において標的が除外される場合、この標的は、特定の治療距離または治療角度に対して除外されるということができる。言い換えれば、本発明の好ましい一実施形態において、先行の平面に対して少なくとも１つの標的が除外された治療角度のみが考慮される。例えば、平面内における特定の距離または角度に対して標的が除外された場合、この距離及び角度のみがビーム源によって後続の平面においてカバーされる。これによって、ビーム源が平面内の考慮される距離または角度のみをカバーするため、さらなる治療時間の短縮が可能となる。この距離または角度は、先行の平面、特に直前の平面において標的が除外された距離または角度である。
【００７２】
さらに好ましい実施形態において、少なくとも１つの決定された治療ビーム構成、及び／または、少なくとも２つの標的の、少なくとも１つの平面に対して少なくとも決定された集合についての情報を含む制御データが提供される。制御データは、特に、少なくとも１つの平面の少なくとも１つの決定された標的の集合を、少なくとも１つのそれぞれ決定された治療用ビーム構成によって、逐次的に治療するための情報を含む。言い換えれば、制御データは、少なくとも２つの標的を治療用ビーム構成によって同時に治療するための、決定された治療計画（治療用ビーム構成）に基づいて決定される。この制御データは、後述するように、カウチ、並びに、ビーム整形装置及びビーム源を含む治療装置のうちの少なくとも１つを制御するための制御信号を生成するように構成される。より一般的には、制御データは、少なくとも２つのサブビームを含む可能性のあるビームを標的に向ける任意の装置、ビームを標的に対して移動する任意の装置、及び、移動に従ってビームの断面を整形する任意の装置を制御するための制御信号を生成するように構成される。
【００７３】
本発明のさらなる態様は、コンピュータ上で実行されたときに、請求項１から１２のいずれか１項に記載された方法をコンピュータに実行させるプログラム、及び／または、プログラムが、特に非一時的な形式で、保存されるプログラムストレージ媒体、及び／または、プログラムが実行されるか、またはそのメモリー内に上記プログラムがロードされるコンピュータ、及び／または、プログラムを表す情報を搬送する信号波、特に、デジタル信号波にも関する。
【００７４】
本発明のさらなる態様は、放射線治療システムに関し、この放射線治療システムは、
請求項１３に記載されたコンピュータ（１）、
患者（６）が寝かされるカウチ（２）、及び、
ビーム整形装置（４）及びビーム源（５）を含む治療装置（３）、
を含む。
治療装置（３）及びカウチ（２）は相対的に移動可能であり、特に、カウチ（２）は水平面内において回転可能であり、及び／または、治療装置（３）は特に鉛直方向を向いた平面内の弧状の経路に沿って移動可能である。
【００７５】
以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して説明する。これらの実施形態は、単に本発明の例を示すものであり、本発明はこれらの特定の実施形態によって限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１は、本発明に従う方法の例示的なフローチャートを示す
【図２】図２は、本発明に従う放射線治療システムの例示的な実施形態を示す。
【図３】図３は、マルチリーフコリメータの２つの構成を示す。
【図４】図４は、様々な方向から見た３つの標的を示す。
【発明を実施するための形態】
【００７７】
図１に示すように、治療計画に従う少なくとも２つの標的の同時治療の治療計画を決定するための条件として、標的データ、治療用ビーム制限データ、及び治療用ビーム基準データが取得される。標的データは、患者の身体の治療対象の標的についての空間的情報を定め、治療ビーム制限データは、潜在的なビーム構成を定め、治療用ビーム基準データは、標的の治療のための基準を定める。治療基準に違反することなく、１つの治療用ビームによって全ての標的を治療することができない場合、違反の要因である１つまたは複数の標的を、標的の部分集合の候補から除外し、これによって、与えられた治療用ビーム構成により同時に治療することができる標的を含む、標的の部分集合を取得する。この標的の部分集合から、標的の部分集合を治療するための部分治療計画を決定することができる。除外された１つの（または複数の）標的は、先行して決定された標的の部分集合と一緒には治療されない。好ましくは、除外された１つのまたは複数の標的を含む、少なくとも１つのさらなる標的の部分集合が決定され、このさらなる標的の部分集合から、さらなる部分治療計画が決定される。
【００７８】
部分治療計画を組み合わせることにより、全ての標的の治療計画が決定される。
【００７９】
さらに、決定された治療計画に基づいて、制御データが備えられるものであってもよい。制御データは、移動可能なビーム源、マルチリーフコリメータのような（移動可能な、特に回転可能な）ビーム整形装置、及び／または、患者を寝かせるカウチといったような、ビーム（特に、サブビーム）の断面形状を整形する少なくとも１つの装置、及び／または、ビーム（特に、サブビーム）の標的に対する相対位置を制御するための制御信号を生成するように構成される。
【００８０】
図２に、本発明に係る放射線治療システムの位置実施形態を示す。この放射線治療システムは、コンピュータに本発明に係る方法を実行させるプログラムがロードされるコンピュータ１を含む。このプログラムは、特に、ビーム整形装置４及びビーム源５を含む治療装置３と、患者６を寝かせるカウチ２を制御する。
【００８１】
図２に示すように、治療装置３は、鉛直平面内で弧状の移動経路に沿って軸Ａ回りに移動することができ、これによって、カウチ２上に寝ている患者６の回りを移動することができる。
【００８２】
ビーム源５は、患者６の身体の複数の標的Ｔに向けられた少なくとも２つのサブビームを含む放射線ビームを生成する。ビーム及び／またはサブビームの断面は、ビーム整形装置４によって、特に、それぞれのサブビームが標的Ｔのうちの１つ（または複数）に割り当てられるように、形成される。ビーム源５が標的Ｔを治療するためのビーム生成する間、治療装置３は、患者の回りで、その移動経路上の所定の距離に沿って移動する。第１の標的の部分集合がビームによって治療された後、第２の標的Ｔの部分集合及びさらなる標的Ｔの部分集合がビームによって治療されるものであってもよい。一実施形態において、全ての標的Ｔが治療された後、カウチ２が軸Ｂ回りに回転され、これによって、患者６と治療装置３との間の相対位置が変化する。これを、本明細書において、治療装置のための新たな平面の決定という。別の実施形態において、カウチの回転は、全ての標的が治療される前に実施され、少なくとも１つの後続の平面において、先行の平面において治療されなかったターゲットを治療することができる。
【００８３】
図３には、マルチリーフコリメータの２つの構成が示されている。マルチリーフコリメータの複数のリーフは、矢印で示す水平方向に移動することができる。マルチリーフコリメータは、治療用ビームを、投射平面に対して直交する方向Ｄに沿って延びるように整形する。
【００８４】
図３の左側に示すマルチリーフコリメータ構成によって整形されたビームによって治療される複数の標的Ｔは、リーフの移動方向に沿って重なっていないため、マルチリーフコリメータは、空間的に分離したサブビームによってそれぞれの標的Ｔを治療するように、ビームを整形することができる。したがって、治療用放射線が照射される健康体積は、最小化され、図３の右側に示す構成と比較して低減する。
【００８５】
図３の右側に示すマルチリーフコリメータの構成に示されるように、重なった複数の標的Ｔがリーフの移動方向に沿って重なっていると、複数の標的Ｔの間に隙間Ｇが生じ、マルチリーフコリメータによって整形されたビームが、２つの標的Ｔの間に配置される健康体積によって吸収される。このような状況を避けるため、（上述した左側の構成を得るために）、マルチリーフコリメータを、２つの標的がリーフの移動方向に沿って重ならないように、方向Ｄに平行な軸回りに回転させることができる（この場合、マルチリーフコリメータを９０°だけ回転させると、この状況を避けることができる）。このような回転ができない場合、このことは治療用ビーム制限データによって定められ、そして、放射線低減基準を満たすために、２つの標的Ｔのうちの一方を除外して第１の標的の部分集合を定め、他方の標的は標的の第２の部分集合に含めるものである。
【００８６】
図４には、治療用ビームによって治療される複数の標的ａ、ｂ、ｃが示されている。標的ａ、ｂ、ｃは、治療部位を表し、患者の身体を表す正方形状の体積内に含まれている。さらに、図４には平面Ｐが示されており、治療用ビーム源は、平面Ｐ内を移動して、治療用ビームを実質的に平面Ｐ内において標的ａ、ｂ、ｃに向けるものである。コリメータのリーフが平面Ｐと平行に（位置１において鉛直に）移動することができると仮定し、治療用ビームは、標的ａ、ｂ、ｃに対して方向１から向けられるものとする。標的ａ、ｂ、ｃの第１の部分集合は、第１の部分治療期間において、「最大で１つの標的」基準に違反することなく治療することができる。リーフは、第１のサブビームの第１の断面Ａ１及び第２のサブビームの第２の断面Ｂ１を定める。第１及び第２のサブビームは、治療用ビームを構成する。したがって、第１のサブビームは標的ａ、ｂを治療する。ここで、これらの標的は、重なりあっており、互いに離れていない。これは、「最大で１つの標的」基準に違反していないことを意味する。１つの標的、すなわち標的ｃ、のみを治療する第２のサブビームについても同様である。
【００８７】
しかし、治療装置が時計回りに位置２まで移動すると、標的ａと標的ｂは、コリメータの（平面Ｐに平行な方向にのみ移動可能な）リーフが、全ての標的の回りにいわゆる島を形成できないような態様で配置される。すなわち、断面Ａ２は、空間的に分離した標的ａ、ｂを覆っている。仮に、コリメータが、図４に直交する方向の軸回りに回転可能であったとしても、放射線低減基準に違反することなく、それぞれのサブビームにより全ての標的を個別に治療することはできない。図４に示すように、コリメータのリーフは、治療用ビームが方向２から標的ａ、ｂ、ｃに向けられた場合に、標的ａと標的ｂとの間の隙間Ｇがコリメータのリーフによって覆われるように移動することはできない。一方、このような方向２からの標的ａ、ｂ、ｃの治療は、健康体積による治療用ビームの不必要な吸収が生じるため、放射線低減基準に違反する。詳しくは、標的ａと標的ｂは、第１のサブビームの断面Ａ２内において空間的に分離しており、したがって、少なくとも第２の部分治療時間において、標的ａ及び標的ｂは、「最大で１つの標的」基準に違反している。第２の部分治療時間は、違反期間に相当する。
【００８８】
放射線低減基準の違反は、違反期間において、違反標的ａ、ｂの一方を「除外する」ことによって、克服することができる。この例では、図４の下側に示すように、基準データの違反が生じている期間において、標的ｂが除外される。これによって、第２の部分集合には、標的ａと標的ｃのみが含まれることになり、これらの標的ａ、ｃは、断面Ａ２’及びＢ２によってそれぞれ覆われる。治療装置が、方向３までさらにその移動経路に沿って移動した場合、標的ａと標的ｂの投射形状は断面Ａ３内で重なっており、コリメータのリーフは、標的ａ及び標的ｂの回りに島を形成するように移動することができる。この状況は、放射線低減基準に違反しない。このように、この例には、標的ａ、ｂ、ｃからなり、第１の治療期間において、方向１からの治療が実施される第１の標的の部分集合、標的ａ、ｃからなり、第２の治療期間において、方向２からの治療が実施される第２の標的の部分集合、及び、標的ａ、ｂ、ｃからなり、第３の治療期間において方向３からの治療が実施される第３の標的の部分集合が存在する。
【００８９】
治療用ビーム基準の違反が生じている治療期間において除外された標的ｂは、標的ａ及び標的ｃと比較して、治療ビームのエネルギーの一部を吸収しているのみである。したがって、標的ｂに、追加の標的の部分集合（第４の部分集合）を割り当てることができる。これによって、例えば治療装置が位置３から位置１に戻ったときに、第４の治療期間において治療することができる。あるいは、標的の部分集合から除外された標的（例えば標的ｂ）に、治療装置の位置１から位置３への第２の移動の間に治療される、標的の部分集合を割り当てることもできる。さらに、先行の標的の部分集合から除外された標的は、特に、鉛直軸回りに患者を回転させることによって、鉛直面Ｐに対して標的が回転された後に、治療することもできる。このような回転によって、第１の平面Ｐとは異なる新たな平面Ｐが定められ、治療装置は、新たな平面内において移動経路に沿って移動することができる。
【００９０】
好ましくは、標的ｂのような除外された標的は、特定の期間、または、治療装置の移動の装置経路の対応する一部において、治療される。治療装置の移動の装置経路の対応する一部は、例えば、期間に対応する弧状区画または治療装置の移動経路の対応する一部、例えば１つまたは複数の標的が以前に除外された弧状区画である。
【００９１】
言い換えれば、本発明には、次の構成が含まれる。
コンフォーマル放射線のアークを供給することが可能なビーム整形装置を使用して、一人の患者の複数の病変部を、患者の回転を除いて患者を移動させることなく放射線治療するための処理であって、この処理は、それぞれのアークに対して、リーフに従って、病変部の部分集合に、健康な組織に対する不所望な被曝が生じないことが達成されるように、ビーム整形装置のリーフの移動方向に沿って重ならない複数の病変部の部分集合を選択し、次いで、これらの病変部をコンフォーマルアークで治療し、そして、残存する未治療の病変部から病変部の部分集合を選択し、後続のコンフォーマルアークで治療し、そして、新たなカウチ角度に進む手順を、アーク平面に未治療の病変部がなくなるまで繰り返すことが含まれる。好ましくは、病変部は、治療用アークの角度の部分集合に対する次のアーク平面に対してのみ選択され、重なりが生じて、角度範囲及び関連する治療回数が低減される。好ましくは、病変部の追加の部分集合のためのカウチ角度は、元の角度から変更され、通常組織上の入力線量の分布が改善される。好ましくは、コリメータ角度は、アーク平面の数またはその角度範囲を最小化するように最適化される。
【図１】
0005893158.tif 000002
【図２】
0005893158.tif 000003
【図３】
0005893158.tif 000004
【図４】
0005893158.tif 000005