(57)【要約】  放射線療法治療計画を作成し解析するためのシステムおよび方法、ならびに放射線療法治療計画に関連しているデータを提示するための、コンピュータ処理によって生成されるユーザインターフェースである。このユーザインターフェースは、治療計画の中で識別されるフラクションのリストと、フラクションの引渡し状況を識別するデータと、フラクションの処理状況を識別するデータとを備える。このシステムは、コンピュータプロセッサと、コンピュータプロセッサと接続され、放射線療法治療計画の実現の一部として患者に引渡しされている、放射線療法治療計画の少なくとも１つのフラクションに関連している情報を記憶するデータ記憶装置と、コンピュータプロセッサによってアクセス可能なコンピュータ読み取り可能媒体の中に記憶され、少なくとも１つのフラクションに関連している情報を自動的に処理するように動作可能なソフトウェアとを備える。
2009511164.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線療法治療計画に関するデータを提示するための、コンピュータによって生成されるユーザインターフェースであって、
前記治療計画の中で識別されるフラクションのリストと、
前記フラクションの引渡し状況を識別するデータと、
前記フラクションの処理状況を識別するデータと
を備え、
前記処理状況は、前記引渡しを遡及的に解析するために治療の前、間または後で取得されるデータに関連しているユーザインターフェース。
【請求項２】
引渡し状況を識別する前記データは、前記フラクションが前記患者に引渡しされたか否かの表示を含む、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項３】
前記フラクションの処理状況を識別する前記データは、前記フラクションのための日々の画像が処理されたか否かの表示を含む、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項４】
前記フラクションの処理状況を識別する前記データは、どのように日々の画像が処理されるかの表示を含む、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項５】
日々の画像は計画画像に関連づけられたか否かの表示をさらに備える、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項６】
前記治療計画が輪郭のセットを備え、ユーザインターフェースが、どのように輪郭のセットが他の画像に関連づけられるかの表示をさらに備える、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項７】
前記治療計画が輪郭のセットを備え、ユーザインターフェースが、輪郭のセットが新しい画像に対して生成されたか否かの表示をさらに備える、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項８】
線量計算が実行されたか否かを示す、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項９】
線量計算が実行された、または実行されることになる方法を示す、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項１０】
どのように線量が累積されるべきか、またこのステップが実行されたかの表示をさらに備える、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項１１】
前記線量が変形を用いて累積されるべきであること、およびこの累積が実行されたか否かの表示をさらに備える、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項１２】
前記フラクションの処理状況を識別する前記データは、前記処理されたフラクションのシェーディングを含む、請求項１に記載のユーザインターフェース。
【請求項１３】
前記シェーディングは前記処理の前記状況を示すために用いられる、請求項１２に記載のユーザインターフェース。
【請求項１４】
コンピュータプロセッサと、
前記コンピュータプロセッサと接続され、前記放射線療法治療計画の実現の一部として患者に施される、放射線療法治療計画の少なくとも１つのフラクションに関連している情報、前記フラクションの引渡し状況に関連している情報、および前記フラクションの処理状況に関する情報を記憶するデータ記憶装置と、
前記コンピュータプロセッサによってアクセス可能なコンピュータ読み取り可能媒体の中に記憶され、前記少なくとも１つのフラクションに関連している前記情報を自動的に処理するように動作可能なソフトウェアと
を備え、
前記処理状況は、前記引渡しを遡及的に解析するために治療の前、間または後で取得されるデータに関連している、
放射線療法治療計画を作成し解析するためのシステム。
【請求項１５】
前記ソフトウェアが日々の取得される患者の画像を計画画像と自動的に互いに関係づける、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記治療計画が輪郭のセットを有し、前記ソフトウェアが前記フラクションの前記患者への引渡し中または引渡しの直前に取得されたデータに基づいて新しいまたは更新された輪郭のセットを自動的に生成する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記治療計画が線量を有し、前記ソフトウェアが前記フラクションの前記患者への引渡し中または引渡しの直前に生成されたデータに基づいて線量計算を自動的に実行する、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
少なくとも１つのフラクションに関連している前記情報を取得する手段をさらに備える、請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記ソフトウェアは、前記取得する手段によって取得すると同時に前記データを自動的に処理する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記ソフトウェアは、ユーザの入力に応答して前記データを自動的に処理する、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記ソフトウェアは、１つまたは複数の前記フラクションまたは処理ステップからの結果が所定の閾値を越えるとき、通知を生成するように動作可能である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２２】
前記閾値を越える前記結果が患者の線量に基づいている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記閾値を越える前記結果が変形可能なレジストレーションに基づいている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記閾値を越える前記結果が生成された輪郭に基づいている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
前記閾値を越える前記結果が他の自動ステップに基づいている、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２６】
前記ソフトウェアは、ガンマ指数を用いて１つまたは複数の前記フラクションに関連している前記情報を解析するように動作可能である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２７】
前記ソフトウェアは、グザイ指数を用いて１つまたは複数の前記フラクションに関連している前記情報を解析するように動作可能である、請求項１４に記載のシステム。
【請求項２８】
患者の少なくとも一部の基準画像を取得するステップと、
前記患者に対する前記治療計画の中で識別されるフラクションのリストにアクセスするステップと、各フラクションは１セットの引渡し条件またはパラメータと関連している、ステップと、
前記フラクションの１つと関連している画像を検索するステップと、
前記基準画像と前記フラクションの１つと関連している前記画像との間の変形マップを生成するステップと、
前記引渡し条件またはパラメータのいずれかが異なったならば前記フラクションの少なくとも１つに対して前記患者に放出されたであろう放射線を評価するステップと
を含む放射線療法治療計画を評価する方法。
【請求項２９】
前記患者が第１の位置に位置決めされる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記放射線量は前記第１の位置と異なる患者の位置に対して評価される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記放射線量は施された前記治療計画と異なる患者の治療計画に対して評価される、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記結果に基づいて前記治療計画を調整するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記累積の治療に関する代替の引渡し条件またはパラメータの効果を決定するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３４】
前記治療計画が第１の画像を有し、前記第１の画像が第２の画像と置き換えられる、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
前記基準画像は計画画像以外の画像である、請求項２８に記載の方法。
【請求項３６】
前記基準画像に基づいて前記患者に放出される前記放射線量を遡及的に解析するステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、参照により全体の内容が本明細書に組み込まれている、２００５年１０月１４日に出願した、「ＭＥＴＨＯＤ  ＡＮＤ  ＩＮＴＥＲＦＡＣＥ  ＦＯＲ  ＡＤＡＰＴＩＶＥ  ＲＡＤＩＡＴＩＯＮ  ＴＨＥＲＡＰＹ（適用放射療法のための方法およびインターフェース）」という名称の米国特許仮出願第６０／７２６，５４８号の優先権を主張する。
【背景技術】
【０００２】
適応放射線療法すなわちＡＲＴは、放射線療法診療にフィードバックを組み込む概念である。オンライン画像化を用いて再び患者の位置決めすること、患者画像の組合せを用いて再び輪郭を描き患者を再計画すること、および線量の再計算に基づいて患者計画を修正することを含めて、多様な処理がＡＲＴと呼ばれている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ＡＲＴの包括的バージョンの１つは、放出される線量に基づいて患者計画を修正することに依拠する。患者の治療を施す前または間に、オンライン画像のセットが収集される。治療を施す間に、マシンの機能情報および／または患者の伝送データを示す追加的なフィードバックを受け取ることができる。次いで、この情報、すなわち患者の画像および潜在的な患者計画の情報は、患者が治療から実際に受けた線量を決定するために処理される。この処理は、オンザフライかそれとも後プロセスで実行することができる。
【０００４】
放出される線量の情報は、患者が受けた各治療のフラクションにわたって追加することができる。患者の解剖学的および生理的変化の結果として、治療の過程で起こった可能性がある患者の解剖学的および生理的変化を表す変形および／または組織マッピングを決定することが適切である。同様に、患者の治療部位および回避部位を限定する輪郭のセットが変わることがあり、これら輪郭は更新することができる。
【０００５】
この情報のすべてが処理されると、放射線療法治療システムは、患者が受けた累積線量を決定し、特定のターゲットまたは回避部位に応じてこの情報を編成することができる。この情報に基づいて、システムは、患者のどのような変化また進路からそれたどのような放出もよりよく説明する患者に対する新しい計画を作成することができる。また、システムは、相異なったプロトコル、相異なった計画などを用いることによって患者の治療がどのように影響を受けていたかなど仮想的な状況を評価することができる。
【０００６】
通例では、多数の処理のステップが、このタイプのＡＲＴ評価を完了するために実行され、このタイプのＡＲＴ評価は多数の補助的なデータのセットをもたらす。例えば、各フラクションは、日々の画像を計画画像に関係づける変形マップ、更新された輪郭のセット、および更新された線量を必要とすることができる。各患者が３０以上のフラクションを受ける場合があるので、これは管理するための多数のファイルである。さらに、検出器データ解析など重要な前処理ステップ、あるいは濃度較正または補正、治療台の差異、不完全な画像のパディングなどの理由を説明するための画像操作からの多数の追加のファイルがある場合がある。最後に、計画線量および放出線量ばかりでなく相異なった患者の位置に対してまたは引渡し計画の相異なった組合せを用いて放出されたはずの線量をも評価するなど、仮想的な引渡しのオプションが調査されたとき、ファイルの数が次いで指数関数的に増加する可能性があることに留意されたい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
したがって、本発明の一態様は、このデータの管理のためのグラフィカルユーザインターフェース（「ＧＵＩ」）およびフレームワークを提供する。具体的には、ユーザは、適応解析に必要とされるおびただしい量のデータファイルを編成し維持する必要はなく、代わりに実行された処理のすべての概観を提供するダッシュボードに集中することができる。
【０００８】
本発明はまた、放射線療法治療計画に関連しているデータを提示するための、コンピュータによって生成されるユーザインターフェースを提供する。このユーザインターフェースは、治療計画の中で識別されるフラクションのリストと、フラクションの引渡し状況を識別するデータと、フラクションの処理状況を識別するデータとを備え、処理状況が引渡しを解析するために治療の前、間または後で取得されるデータに関連している。
【０００９】
本発明はまた、放射線療法治療計画を作成し解析をするためのシステムを提供する。このシステムは、コンピュータプロセッサと、データ記憶装置と、ソフトウェアとを備える。このデータ記憶装置は、コンピュータプロセッサと接続され、放射線療法治療計画の実現の一部として患者に引渡しされている、放射線療法治療計画の少なくとも１つのフラクションに関連している情報、フラクションの引渡し状況に関連している情報、およびフラクションの処理状況に関連している情報を記憶する。このソフトウェアは、コンピュータプロセッサによってアクセス可能なコンピュータ読み取り可能媒体の中に記憶され、少なくとも１つのフラクションに関連している情報を自動的に処理するように動作可能であり、処理状況は、引渡しを遡及的に解析するために治療の前、間または後で取得されるデータに関連している。
【００１０】
本発明はまた放射線療法治療計画を評価する方法を提供する。この方法には、患者の少なくとも一部の基準画像を取得するステップと、患者に対する治療計画の中で識別されるフラクションのリストにアクセスするステップであって、各フラクションが１セットの引渡し条件またはパラメータと関連している、ステップと、フラクションの１つと関連している画像を検索するステップと、基準画像とフラクションの１つと関連している画像との間の変形マップを生成するステップと、放出条件またはパラメータのいずれかが異なったならばフラクションの少なくとも１つに対して患者に放出されたであろう放射線を評価するステップとからなる行為が含まれる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明のどれか実施形態を詳細に説明する前に、本発明が、そのアプリケーションで以下の記載で説明され、または以下の図面で示す構造の詳細および構成部品の配置に限定されないことが理解されよう。本発明は、他の実施形態であることができ、様々な方法で実施または実行することができる。また、本明細書の中で用いられる語法および専門用語は、説明のためのものであり、限定するものとして考えられるべきではないことが理解されよう。本明細書の中の「含む」、「備える」または「有する」、およびそれらの語尾変化の使用は、その後説明する項目およびそれらの均等物ならびに追加的な項目を含有するよう意図されている。別に明記されまたは限定されない限り、用語「取り付けられる」、「接続される」、「支持される」、および「結合される」、ならびにそれらの語尾変化は、広く用いられ、取付物、結線、支持物および結合器を直接および間接の両方で含有する。さらに、「接続される」および「結合される」は、物理的または機械的接続または結合に制限されることはない。
【００１２】
上部、下部、下方、上方、後方、底部、前部、後部などの方向が本明細書の中で図面を説明する際に参照されるが、これらは（通例で見られるように）便宜上図面に対して参照される。これらの方向は、文字通り解釈されるよう意図されず、いかなる種類のものであれ本発明を限定するよう意図されるものではない。さらに、「第１」、「第２」、および「第３」などの用語は、本明細書の中で説明の目的で用いられ、相対的な重要性または重大性を表示し意味するよう意図されるものではない。
【００１３】
さらに、本発明の実施形態が、あたかも構成部品の大部分がハードウェアの中に単独で実装されているかのように説明の目的で示し、説明する場合があるハードウェア、ソフトウェア、および電子構成部品またはモジュールの両方を含むことが理解されよう。しかし、当分野の技術者なら、またこの詳細な説明を読めば、少なくとも１つの実施形態において、本発明の電子ベースの態様をソフトウェアで実装することができることが理解されよう。したがって、装置に基づく複数のハードウェアおよびソフトウェア、ならびに複数の相異なった構造構成部品を、本発明を実施するために利用することができることに留意されたい。さらに、後の段落で説明するように、図面で示す特定の機械的構成は、本発明の実施形態を例示するよう意図され、しかも他の代替の機械的構成が可能である。
【００１４】
図１は、患者１４に放射線療法を提供することができる放射線療法治療システム１０を示す。放射線療法治療は、光子ベース放射線療法、小線源照射療法、電子ビーム療法、陽子、中性子、または粒子線療法、あるいは他のタイプの療法を含むことができる。放射線療法治療システム１０はガントリ１８を備える。ガントリ１８は放射線モジュール２２を支持することができ、この放射線モジュール２２は、放射線源２４および放射線ビーム３０を生成するように動作可能な直線加速装置２６を含むことができる。図で示すガントリ１８は、リングのガントリであり、すなわちそれは完全な輪または円を作り出すために完全な３６０°円弧を通って延びているが、他のタイプの取付け配置もまた用いることができる。例えばＣ型、部分的リングのガントリ、またはロボットの腕を用いることができる。患者１４に対して様々な回転方向および／または軸方向の位置に放射線モジュール２２の位置決めすることができる任意の他のフレームワークもまた、用いることができる。さらに、放射線源２４は、ガントリ１８の形状をたどらない経路で移動することができる。例えば、放射線源２４は、たとえ示すガントリ１８が一般に円形であろうとも、非円形の経路で移動することができる。
【００１５】
放射線モジュール２２はまた、放射線ビーム３０を修正または変調するように動作可能な変調装置３４を含むことができる。変調装置３４は、放射線ビーム３０を変調させ、患者１４に放射線ビーム３０を向ける。具体的には、放射線ビーム３４は患者の部分に向けられる。概して、この部分は全身を含むことができるが、一般に全身より小さく、２次元面積および／または３次元体積によって限定することができる。ターゲット３８またはターゲット部位と呼ばれることがある放射線を受けるために好ましい部分が、関心領域の実施例である。別のタイプの関心領域が危険を伴う領域である。部分が危険を伴う領域を含む場合、放射線ビームは危険を伴う領域からそらされることが好ましい。患者１４は、放射線療法を受ける必要がある２つ以上のターゲット部位を有することができる。時には、この変調は、強度変調放射線療法（「ＩＭＲＴ」）と呼ばれる。
【００１６】
変調装置３４は図２に示すコリメーション装置４２を含むことができる。コリメーション装置４２は、放射線ビーム３０が通過することができる開口５０のサイズを限定し、調整する１セットのジョー４６を含む。ジョー４６は、上側ジョー５４および下側ジョー５８を含む。上側ジョー５４および下側ジョー５８は、開口５０のサイズを調整するために可動である。
【００１７】
図２に示す一実施形態では、変調装置３４はマルチリーフ型コリメータ６２を備えることができる。このマルチリーフ型コリメータ６２は、強度変調させるように位置間を移動するように動作可能な複数の組み合わせられたリーフ６６を含む。リーフ６６は、最小に開いた位置と最大に開いた位置の間でどの位置にでも移動させることができることにも留意されたい。複数の組み合わせられたリーフ６６は、放射線ビーム３０が患者１４の上のターゲット３８に到達する前に、放射線ビーム３０の強度、サイズおよび形状を変調する。リーフ６６のそれぞれは、リーフ６６が放射線の通過を可能にするか遮るために急速に開くか閉まることができるようにモータまたは空気弁などアクチュエータ７０によって独立して制御される。アクチュエータ７０は、コンピュータ７４および／またはコントローラによって制御されてもよい。
【００１８】
放射線療法治療システム１０はまた、検出器７８、例えば放射線ビーム３０を受けるように動作可能なキロボルトまたはメガボルトの検出器を含むことができる。直線加速装置２６および検出器７８はまた、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムとして患者１４のＣＴ画像を生成するように動作することができる。直線加速装置２６は、患者１４の中のターゲット３８に向かって放射線ビーム３０を放射する。ターゲット３８はいくらかの放射線を吸収する。検出器７８はターゲット３８によって吸収された放射線の量を検出または測定する。検出器７８は、直線加速装置２６が患者１４の周りを回転し、患者１４に向かって放射線を放射するとき相異なった角度から吸収データを収集する。収集された吸収データは、吸収データを処理するためおよび患者の身体組織および内臓の画像を生成するためにコンピュータ７４に伝送される。画像はまた、骨、軟組織および血管を示すことができる。
【００１９】
ＣＴ画像は、扇形の幾何形状、複数の薄片の幾何形状、または円錐ビームの幾何形状を有する放射線ビーム３０で取得することができる。さらに、ＣＴ画像は、メガボルトのエネルギーまたはキロボルトのエネルギーを放出する直線加速装置２６で取得することができる。取得されたＣＴ画像が、以前に取得されたＣＴ画像（他のＣＴスキャナ、ＭＲＩシステムおよびＰＥＴシステムなど放射線療法治療システム１０または他の画像取得装置から）とレジストレーション（位置合せ）することができることにまた留意されたい。例えば、患者１４に対して以前に取得されたＣＴ画像は、輪郭を描く処理を介して行われた識別されたターゲット３８を含むことができる。患者１４に対して新しく取得されるＣＴ画像は、新しいＣＴ画像の中でターゲット３８を識別する助けをするために以前取得されたＣＴ画像とレジストレーションすることができる。このレジストレーション処理は、固定された、または変形可能なレジストレーションツールを用いることができる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、放射線療法治療システム１０は、Ｘ線源およびＣＴ画像検出器を備えることができる。Ｘ線源およびＣＴ画像検出器は、上述のように画像データを取得するために直線加速装置２６および検出器７８と同様に作動する。画像データは、それが患者の身体の組織および内臓の画像を生成するために処理されるコンピュータ７４に伝送される。
【００２１】
放射線療法治療システム１０はまた、患者１４を支持する治療台８２（図１に示す）などの患者の支持物を備えることができる。治療台８２は、ｘ方向、ｙ方向、またはｚ方向での少なくとも１つの軸８４に沿って移動する。本発明の他の実施形態では、患者の支持物は、患者の身体の任意の部分を支持するようになされている装置であってもよい。患者の支持物は患者の全身を支持する必要があることには限定されない。システム１０はまた、治療台８２の位置を操作するように動作可能な駆動システム８６を備えることができる。駆動システム８６はコンピュータ７４によって制御されてもよい。
【００２２】
図２および３に示すコンピュータ７４は、様々なソフトウェアプログラムおよび／または通信アプリケーションを実行するためのオペレーティングシステムを含む。具体的には、コンピュータ７４は、放射線療法治療システム１０と通信するように動作するソフトウェアプログラム９０を含むことができる。ソフトウェアプログラム９０は、外部のソフトウェアプログラムおよびハードウェアからデータを受けるように動作可能であり、データがソフトウェアプログラム９０に入力されてもよいことに留意されたい。
【００２３】
コンピュータ７４は、医療従事者によってアクセスされるようになされている任意の適した入力／出力装置を含むことができる。コンピュータ７４は、プロセッサ、Ｉ／Ｏインターフェース、および記憶装置またはメモリなど典型的なハードウェアを含むことができる。コンピュータ７４はまた、キーボードおよびマウスなど入力装置を含むことができる。コンピュータ７４は、モニタなど標準出力装置をさらに含むことができる。さらに、コンピュータ７４はプリンタおよびスキャナなど周辺機器を含むことができる。
【００２４】
コンピュータ７４は、他のコンピュータ７４および放射線療法治療システム１０とネットワーク接続させることができる。他のコンピュータ７４は、追加的なおよび／または相異なったコンピュータのプログラムおよびソフトウェアを含むことができ、本明細書で説明するコンピュータ７４と同一である必要がない。コンピュータ７４および放射線療法治療システム１０は、ネットワーク９４と通信することができる。コンピュータ７４および放射線療法治療システム１０はまた、データベース９８およびサーバ１０２と通信することができる。データベース９８は、データ記憶装置またはデータ記憶場所であり、データ用の保管所として機能する。ソフトウェアプログラム９０がまたサーバ１０２にあってもよいことに留意されたい。
【００２５】
ネットワーク９４は、任意のネットワーク技術または接続形態、あるいは技術および接続形態の組合せにより構築することができ、複数のサブネットワークを含むことができる。図３に示されているコンピュータとシステムの間の接続は、ローカルエリアネットワーク（「ＬＡＮ」）、ワイドエリアネットワーク（「ＷＡＮ」）、公衆交換電話網（「ＰＳＴＮ」）、無線ネットワーク、イントラネット、インターネット、または任意の他の適したネットワークを経由して行われてもよい。病院または医療介護施設では、図３に示されているコンピュータとシステムの間の通信は、任意のバージョンのヘルスレベルセブン（「ＨＬ７」）プロトコルまたは他のプロトコル、および／または他の必要であるプロトコルを介して行われてもよい。ＨＬ７は、健康管理環境で電子データを交換するための異なるベンダからの２つのコンピュータのアプリケーション（発信者および受信者）の間のインターフェースの実現を定義する標準プロトコルである。ＨＬ７により、健康管理施設は、相異なったアプリケーションシステムからのデータのキーセットを交換することが可能になる。具体的には、ＨＬ７は、交換されるべきデータ、交換のタイミング、およびアプリケーションのエラーの通信を定義する。概して、フォーマットは、事実上業界基準のものであり、関係のあるアプリケーションの必要性を満たすように構成することができる。
【００２６】
図３に示すコンピュータとシステムの間の通信はまた、任意のバージョンを備える医用画像通信規格（「ＤＩＣＯＭ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ（医学におけるデジタル画像処理および通信）」）プロトコルおよび／または他の必要なプロトコルを介して行われる。ＤＩＣＯＭは、ＮＥＭＡによって開発された、相異なった医療機器の間の医療画像に関するデータを転送するために用いられるフォーマットを定義する国際通信基準である。ＤＩＣＯＭ  ＲＴは、放射線療法データに特有である基準を参照する。
【００２７】
概して、図３の中の双方向の矢印は、図３に示すネットワーク９４とコンピュータ７４およびシステム１０のいずれか１つとの間の双方向通信および情報転送を表す。しかし、いくつかの医用およびコンピュータ制御の装置のためには、一方向だけの通信および情報転送が必要である場合がある。
【００２８】
ソフトウェアプログラム９０は、ソフトウェアプログラム９０と通信するためにユーザが情報をやりとりする複数の「スクリーン」または「ページ」によって具現されるユーザインターフェースを生成する。したがって、ユーザインターフェースのスクリーンのすべては、図面のいずれか１つで示すような構成に限定されない。スクリーンは、フィールド、列、行、ダイアログボックス、タブ、ボタン、ラジオボタンおよびドロップダウンメニューを含むことができるが限定はされない。フィールドタイトルは、変えることができ、図に示すフィールドタイトルに限定されない。
【００２９】
図４はユーザインターフェースの１つのスクリーン１１０を示し、このスクリーン１１０は、患者１４に対する放射線療法治療計画を示すスプレッドシートのようなフォーマットを含む。ユーザインターフェースを生成するコンピュータ７４が放射線療法治療システム１０に接続されて示されるが、コンピュータ７４はまた、放射線療法治療計画を生成し、放射線療法治療計画の引渡し中に生成されたデータを解析するために単体のシステムの一部であってもよい。
【００３０】
図４に示すように、スクリーン１１０は、治療計画の関連づけられる複数の列のデータを含む。具体的には、スクリーン１１０は、いくつかの治療フラクション列１１４、「インクルード（Ｉｎｃｌｕｄｅ）」列１１８、日付列１２２、レジストレーション列１２６、治療台列１３０、輪郭列１３４、線量累積列１３８、および患者１４に対する放射線療法治療計画に関連している線量計算列１４２を含む。フラクション列１１４の数は、放射線療法治療計画の間に患者１４に放出される放射線治療の数または放射線量を表示する。「インクルード」列１１８は、これらフラクションが合計線量の中に処理され含まれているべきであることを表示する。日付列１２２は、放射線量が患者１４に放出されたかまたは放出される予定になっている日付を表示する。レジストレーション列１２６は、評価のために患者とレジストレーションするために用いられるべき方法を表示する。例えば、患者１４の評価は、治療に対して用いられる実際のレジストレーションに基づくことができ、または仮想的な患者の位置に対する結果を評価することができる。これら仮想的な位置は、非患者レジストレーション（画像誘導がない当初のセットアップ）、治療の間に定義されるが用いられない代替のレジストレーション、手動レジストレーション、基準マーカを用いる自動レジストレーション、相互情報を用いる自動レジストレーション、抽出される特徴の融合、または他の自動アルゴリズムからのものを含むことができる。治療台列１３０は治療台交換が自動的に実行されることを表示する。輪郭列１３４は輪郭生成のために選択される方法を表示する。オプションは、手動で輪郭を描くこと、変形ベースで輪郭を描くこと、または様々な自動で輪郭を描くアルゴリズムを含むことができる。デフォルト設定は輪郭を描く任意の好ましい方法で構成することができるが、この実施例では、「自動（Ａｕｔｏ）」が、所望なら輪郭を手動で検討し編集する機能を備える変形ベースの輪郭に設定されている。線量累積列１３８は、変形可能なレジストレーションが線量を累積する処理のために用いられることを表示する。線量計算列１４２は、放射線量が日々の画像のそれぞれに対して計算されることを表示する。選択されることのできる代替オプションは、線量を計算しないこと（および代わりに計画線量など予め定義された線量グリッドを用いる）、別の計画を用いて線量を計算すること、またはかさ密度の交換を用いるなど別の方法を用いて線量を計算することを含むことができる。
【００３１】
スクリーン１１０はまた、放射線療法治療計画データを操作するための様々なボタンを含む。具体的には、スクリーン１１０は、ＩＶＤＴ選択ボタン１４６と、選択ボタン１５０と、追加ボタン１５４と、スタートボタン１５８と、セーブボタン１６２と、ロードボタン１６２とを含む。ＩＶＤＴ選択ボタン１４６は、デフォルトの画像の較正曲線または画像の値対濃度比の表を選択または無効にする働きをする。このオプションはまた、他の濃度補正または処理を画像に適用するために用いることができる。選択ボタン１５０により、ユーザが解析のために患者および／または治療フラクションのセットを選択することが可能になる。追加ボタン１５４により、ユーザが評価に付加的な治療フラクションを追加することが可能になる。これらは、おそらく別の計画の中で蓄積され処理される現存のフラクションであってもよく、またはこれらは、新しいまたは修正された計画を潜在的に備える新しいフラクションであってもよい。スタートボタン１５８はデータの処理を開始する。セーブボタン１６２は治療計画へのどのような修正もセーブする働きをし、やはりデータの処理結果をセーブする働きもする。ロードボタン１６２は患者の現在の処理状況を検索する働きをする。
【００３２】
一見しただけで、どのフラクションが引渡され、かつ適応処理を実行させられたか（陰影のある部位、行１〜１８）、どのフラクションが引渡されたが処理されなかったか（行１９〜２３）、どのフラクションがまだ引渡されていないか（行２４〜３５）、ユーザが理解することが容易である。処理列の中の各ボックスの内容は、用いられるべき処理のタイプを表示する。例えば、線量累積は、変形を用いて実行された。原則として、ステップは複数の方法で評価することができ、セルは相異なったタイプの線量累積が実行されたことを表示することができる。
【００３３】
一形態では、コンピュータ７４は、どのデータおよび／またはフラクションが処理されたか、どのデータおよび／またはフラクションがいつでも処理する状態になっているか、およびどのデータおよび／またはフラクション処理に使用できないか（引渡されなかったフラクションなど）を自動的に決定するためにプログラムされる。この情報に基づいて、コンピュータ７４は、最小のユーザのセットアップまたは介入で多数のまたはすべての処理タスクを実行する。
【００３４】
一例のシナリオでは、ユーザが、患者１４に対しておおよそ１週間に一度スクリーン１１０を生成するソフトウェアプログラム９０にアクセスすることができる。図４に示すように、ユーザはフラクション数１８の後でスクリーン１１０に最後にアクセスし、そのときまでのデータのすべては処理されている。スクリーン１１０は、さらに５つの患者のフラクションが、引渡しされ、ユーザがスクリーン１１０に最後にアクセスして以来処理する準備ができていることを示す。ソフトウェアプログラム９０は、これら５つの新しいフラクションが処理に使用可能であることを検出し、好ましい処理オプション（特性／優先セレクタ、患者のプロトコル、以前のフラクションの処理などに基づくなど）を自動的に選択する。ユーザは、例えば「スタート」ボタン１５８をクリックするなど適切な行動を起こすことによって処理を開始することができる。ユーザにより、データ処理が完了するまでソフトウェアプログラム９０が実行されることが可能になる。ある実現では、ソフトウェアプログラム９０は、ユーザがスクリーンに入るとデータが検討するために既に使用可能であるようにユーザによって治療フラクションの検討の前または間で処理を自動的に実行することができる。
【００３５】
ソフトウェアプログラム９０は、スクリーン１１０および治療計画データを処理する方法のためのデフォルト設定を含む。ユーザは、デフォルト設定を用いる必要がないが、それらを無効にすることができる（セル毎のレベルで、列によって、患者によってなど）。ある場合では、この無効はデータの自動処理に影響を及ぼさない。他の場合では、ユーザの介入が処理の間に必要である場合がある。例えばレジストレーション列１２６に対する１つのオプションが、どのように患者１４が治療フラクションに対してセットアップされレジストレーションされたかに基づいて放出される線量を評価することであることができる。それにもかかわらず、ユーザが、患者１４が異なって取り扱われたならば、どのように線量が放出されたであろうか検討したいと望むことがある。
【００３６】
別の実施例として、患者１４に放出される線量は、ガンマ指数を用いて評価することができる。ガンマ（γ）指数は、平坦な部位での百分率線量差および高勾配の部位での一致までの距離（ＤＴＡ：Ｄｉｓｔａｎｃｅ  ｔｏ  Ａｇｒｅｅｍｅｎｔ）の両方を同時に試験するために用いられる。百分率線量差は、均一な線量の部位、すなわち平坦な部位で有用な決定であるが、高勾配の部位には適切ではない。一致までの距離は高線量勾配の部位に対してより適した決定である。γ指数は、Ｌｏｗらによって紹介された（Ｄａｎｉｅｌ  Ａ．Ｌｏｗ、Ｗｉｌｌｉａｍ  Ｂ．Ｈａｒｍｓ、Ｓａｓａ  Ｍｕｔｉｃ、Ｊａｍｅｓ  Ａ．Ｐｕｒｄｙ共著、「Ａ  ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ  ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ  ｏｆ  ｄｏｓｅ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｓ（線量放出の定量評価のための技術）」、Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｐｈｙｓｉｃｓ、２５巻、１９９８年５月５日発行、６５６〜６６１ページ）。百分率線量／距離の判定基準（例えば、５％、３ｍｍ）を考慮すれば、γは、線量プロファイル（１Ｄ）、画像（２Ｄ）、または体積（３Ｄ）の中のすべてのサンプル点に対して計算される。γ＜＝１である場合は必ず判断基準は満たされ、γ＞１の場合、判断基準は満たされない。
【００３７】
別の実施例として、患者１４に放出される線量は、グザイ指数を用いて評価することができる。グザイ（ξ）指数は、治療計画のコミッショニングのためにＶａｎ  Ｄｙｋらによって概略が述べられた手順（１９９３）を一般化したものである。この方法では、第１に両方の分布がそれら勾配成分で比較され、次に線量差（ΔＤ）および一致までの距離（ＤＴＡ）解析が続く。２つの線量分布および２つの線量勾配の分類（高線量勾配または低線量勾配）があるので、４つの可能な組合せがある。ｖｒｅｆが参照分布におけるボクセルであり、ｖｅｖａｌが評価分布におけるボクセルである場合、これらの組合せは、次のようになる。
【００３８】
・  ｖｒｅｆが高線量勾配であり、ｖｅｖａｌが高線量勾配である
・  ｖｒｅｆが高線量勾配であり、ｖｅｖａｌが低線量勾配である
・  ｖｒｅｆが低線量勾配であり、ｖｅｖａｌが高線量勾配である
・  ｖｒｅｆが低線量勾配であり、ｖｅｖａｌが低線量勾配である
【００３９】
提案された比較ツールでは、参照分布および比較分布の両方が低線量勾配を有する部位に対して、ΔＤ値が得られる。すべての他の場合では、ＤＴＡ解析が行われる。勾配の比較は、再構成分布および計画分布の間で線量勾配の完全な不整合がある場合があることの説明となる。ΔＤ値およびＤＴＡ値が得られると、Ｌｏｗらによって提案された（１９９８）ガンマ指数と同様の各ボクセルに対する数値の指数を見出すことができる。数値の指数ξが次式のよって見出される。
【００４０】
【数１】
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【００４１】
１以下のξ値は許容可能であると考えられる。ボリュームは、高勾配ボクセル（high gradient voxels)および低勾配ボクセル（low gradient voxels)を共に有することができるが、ξ値が無次元なので、この手法は平均化または表示を行いやすい。
【００４２】
これらのタイプの場合では、ソフトウェアプログラム９０は、速度を最大化し、かつ／またはユーザの介入の回数を最小限に抑えるためにデータ処理を編成することができる。例えば、レジストレーションの場合には、ユーザは、まずプログラムによってデータ前処理のすべてを計算させ、次いで直ぐにレジストレーションのシナリオのいくつかまたはすべてを検査し、またはレジストレーションのシナリオのいくつかまたはすべてに入ることができ、次いでソフトウェアプログラム９０にすべての残りの処理を完了させたいと望む場合がある。このようにして、ユーザの介入は、処理または評価の詳細を決定するために望まれるときでさえ、簡素化され、容易に理解されることができる。同様に、輪郭のすべてが各フラクションの画像に対して自動的に生成されてもよいが、これらはすべて、ソフトウェアとの異なる対話を必要とするのではなく、１つの離散的な時間で検討する（および必要であるなら編集する）ことができる。
【００４３】
ユーザインターフェースはまた、ユーザに複雑な好みをより正確に定義し記録させるスクリプト言語またはマクロ能力を含むことができる。この特徴により、ユーザがいつおよびどのようにかれらが通知されることを望むか、どのように処理が行われるべきか、またはどのように結果が評価されるべきかを指定することが可能になる。同様に、ユーザインターフェースは警報機能を含むことができ、この警報機能は、データを処理するとき、患者の線量が特定の閾値または許容差を越える場合にユーザに通知をする。この警報機能は、アプリケーションの処理が裏でまたは自動的に行われる状態で用いることができ、通知は、オンスクリーンのメッセージ、ページ、ｅメール、または他の速報の方法を含むことができる。
【００４４】
本発明の別の態様は、仮想的な状況を評価するその柔軟性である。図４で示す列１１４〜１４２はただの処理ステップではないが、代わりに組み込むことができる多数の追加の処理の可能性があり、これら処理の可能性は、どのように計算が所望の臨床的な比較に対する総括的な目標に合わせて実行されるかについての詳細のすべてを表す。例えば、詳細は、どのように不完全な画像を埋めるかまたは処理するか、およびどのアルゴリズムを変形または輪郭を描くことのために用いるかなどのトピックスを含み、これらによりユーザが評価に関するこれら項目の効果を理解することが可能になる。総括的な項目は、どの計画が線量計算のために用いられるか、どの画像が計画または線量累積の基礎のために用いられるか、ならびにどのセットの線量が累積されるべきか、およびどの他のセットにそれらが比較されるかなどのトピックスを含む。これらの項目を評価することによって、ユーザが、どのように患者の治療が相異なるセットアップ、相異なる計画、おおよそ高い頻度での適応計画などを用いることによって影響を及ぼされたことになるかを理解することができる。これらは図５および６の中で研究されるタイプの事例である。図５は、どのように当初計画された引渡しが実際に引渡しされたものと比較するかを対比し、患者の変更および適応計画変更の両方を中間で組み込む。図６は、どのように当初計画された引渡しが、適応計画が用いられなかった場合に引渡しされたことになるものと比較するかを対比する。
【００４５】
図７は放射線療法治療計画を評価する方法の流れ図である。医療従事者は、患者データ、画像または他の情報に基づいて患者１４に対する治療計画を生成する（２００において）。医療従事者は、患者１４が治療を受け入れる準備ができているとき、治療の施す前に患者１４を治療台８２の上で位置決めする（２０４において）。患者１４の基準画像が位置決めを助けるために取得することができる。追加の位置決めの調整を、必要に応じて行うことができる。システムは、患者１４が適切に位置決めした後、患者の１つまたは複数の画像を取得する（２０８において）。治療計画の引渡しの開始の前に、ユーザは、治療計画の中のフラクションのリストにアクセスし（２１２において）、フラクションの１つに関連している画像を検索する（２１６において）。システムは、基準画像とフラクションの１つに関連している画像との間で変形マップを生成する（２２０において）。変形マップに基づいて、システムは、引渡し条件またはパラメータのいずれか１つが異なったならば少なくとも１つのフラクションに対して患者に引渡しされたであろう放射線量を評価する（２２４において）。本発明の様々な特徴は、特許請求の範囲で説明される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】放射線療法治療システムの斜視図である。
【図２】図１に示す放射線療法治療システムの中で用いることができるマルチリーフ型コリメータの斜視図である。
【図３】図１の放射線療法治療システムの概略図である。
【図４】図１に示す放射線療法治療システムによって生成され、治療計画のフラクションの状況を示すスクリーンの図である。
【図５】図１に示す放射線療法システムによって生成され、治療計画と患者に放出される実際の線量との比較を示すスクリーンを示す図である。
【図６】図１に示す放射線療法システムによって生成されたスクリーン、および治療計画と仮想的な線量との比較を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態による放射線療法治療計画を評価する方法の流れ図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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