(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の身体の標的部位で処置を実行するための装置であって、
前記患者の肺にＣＰＡＰを提供する持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ）装置、
前記標的部位で前記処置を実行するための医療器具、および、
前記処置の実行の間、前記標的部位の動きを緩和するための所望の圧力および流速で前記患者の肺にＣＰＡＰを提供するために前記ＣＰＡＰ装置を制御し、そして、ＣＰＡＰを提供する間、医療撮像装置によって取得される前記標的部位の画像に応じて、放射線ビームによって照射される前記標的部位を含む前記患者の身体における所望の内部標的ボリューム（ＩＴＶ）を決定する、ように構成されるコントローラ、
を備える、装置。
【請求項２】
前記医療器具は、前記標的部位で組織に放射線を照射するための放射線ビームを生成する放射線ビーム発生器を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記放射線ビーム発生器は、前記ＩＴＶに放射線ビームを照射するように構成するように適合される、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記標的部位の前記画像を取得する医療撮像装置を含む、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記コントローラは、前記コントローラが前記ＩＴＶを決定するために前記画像を処理するために実行する実行可能な命令セットを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記医療器具は、組織を切除するために前記標的部位の組織にエネルギーを送達する組織アブレータを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
前記医療器具は、前記標的部位における組織の標本を取得するために作動する生検サンプラを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
前記医療器具は、心臓カテーテル法のためのカテーテルを含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記医療器具は、ステントを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
前記医療器具は、医療撮像装置を含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
前記医療器具は、前記コントローラによって制御されるロボット装置を含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
前記医療器具は、手動で作動される医療器具を含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願］
本願は、２０１３年１０月２２日に出願された米国仮特許出願第６１／９６１，７３１号および２０１４年６月２５日に出願された米国仮特許出願第６２／０１６，６７０号の米国特許法第１１９（ｅ）のもとに利益を請求し、そしてその開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
［技術分野］
本発明の実施形態は、患者の標的部位を治療することに関する。
【背景技術】
【０００３】
異なるタイプの放射線を用いて患者を治療するさまざまな方法は、１９３２年に彼の癌の母を治療するために中性子放射を最初に使用したＥ．Ｏ．ローレンス、そして１９４６年に影響力のある新聞に癌を治療するために陽子を使用することを最初に提案したＲ．Ｒ．ウィルソンから成熟した。今日、大部分の医療センターは、悪性腫瘍を治療するための放射線ビームを生成するための少なくとも１つの設備を有するか、またはそれへのアクセスを有する。その施設は、一般に、荷電粒子（例えば電子または陽子）のビームを加速するためのアクセラレータ、所望のタイプの放射線を生じるためにビームが衝突するターゲット、および患者の身体における悪性腫瘍の標的部位で明確な治療的な放射線ビームとして所望の放射線の狙いを正確に定める装置、を備える。放射線ビームは、粒子電子ビーム、陽子、中性子またはα粒子のようなハドロンのビーム、または、Ｘ線またはガンマ線のような電磁放射線ビームでもよい。
【０００４】
悪性細胞のＤＮＡに損傷を与えるのに十分な量の放射エネルギーを標的部位で堆積させることによって悪性腫瘍の標的部位で悪性細胞を殺すために、治療的な放射線ビームは、作動する。それらのＤＮＡへの充分な損傷を負っている標的部位の悪性細胞は、死んで、自然なプロセスによって身体から取り除かれる。しかしながら、治療的な放射線ビームの放射線は、健康な細胞と悪性細胞をと区別しなくて、健康な細胞ならびに悪性細胞に損傷を与えるかもしれない。その結果、治療的な放射線ビームは、一般に正確に構成されなければならなくて、悪性腫瘍に堆積する放射エネルギーを集中させるために悪性腫瘍の標的部位を狙わなければならなくて、健康な組織を囲んでいる放射エネルギーの堆積を最小化しなければならない。
【０００５】
外肢または脳の内部またはその上の悪性腫瘍のような、比較的容易に安定してよくて、放射線治療の間、静止して保たれてもよい悪性腫瘍にとって、治療的な放射線ビームは、通常、悪性腫瘍に放射エネルギーの堆積を限局するように効果的に構成されてよい。身体の胸部または腹部領域の器官の内部またはその上の悪性腫瘍（例えば、左の胸部、肺、肝臓および膵臓の悪性腫瘍）にとって、呼吸は、器官のそしてひいては悪性腫瘍の比較的大きな動きを生成してもよい。動きのある悪性腫瘍に集中させる放射線ビームを維持することは、比較的複雑でもよく、そして困難な仕事でもよい。
【０００６】
照射の間、運動を呈している悪性腫瘍に治療的な放射線ビームによって放射エネルギーを堆積させるための従来の処置は、悪性腫瘍が照射の全体にわたってビームの横断面の中に残るように、十分に大きいビームを形成することが必要であってよい。照射の間、健康な組織の暴露を緩和するために、治療的な放射線ビームは、照射の間、悪性腫瘍の動きを追うために制御されてもよい。あるいは、または加えて、それが同じ与えられた位置を通して移動するたびに放射線の照射量が悪性腫瘍に送達されるように、治療的な放射線ビームは、患者の呼吸動作と同期してシャッターをオン／オフされてもよい。いくらかの処置において、照射の間、呼吸に起因する悪性腫瘍の動きを緩和するために患者の腹部を押圧することによって、照射の間、患者の呼吸動作を物理的に拘束するための試みは、実行されてもよい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の実施形態の一態様は、患者の身体の胸部または腹部領域における標的部位で処置を実行するための、そして処置の間、呼吸動作に起因する標的部位の動きを拘束するための装置（以下「安定した部位（Ｓｔｅａｄｙ−Ｓｉｔｅ）」とも呼ばれる）を提供することに関する。安定した部位は、処置の実行のために標的部位に送達される、または、処置の実行のために薬剤を標的部位に送達するための、診断用の、介入性の、および／または治療的な装置のうちの少なくとも１つまたは１つ以上のいかなる組合せを含んでよい。以下、本発明の実施形態による診断用の、介入性の、および／または治療的な装置は、医療器具と一般的に呼ばれてもよい。薬剤は、標的部位へ送達するための物質および／またはエネルギーを含んでよい。安定した部位は、標的部位の動きを拘束して、胸部腔および肺を拡大して、および／または、それらを標的部位から遠ざけるために胸部腔内の器官および組織を置換するために、処置の間、持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ）を患者の肺に提供する装置を含む。
【０００８】
標的部位で実行される処置、または標的部位の治療は、標的部位でまたは標的部位において実行されてよいいかなる医療または画像処置と関連してもよい。本発明の実施形態において、医療器具は、薬剤を標的部位に送達するためにおよび／または標的部位で展開するために、独立してまたは半独立して作動する、手動で作動されるかまたは配備される医療器具またはロボット装置でもよい。
【０００９】
本発明の実施形態において、安定した部位は、医療器具および／または薬剤の送達を制御するコントローラを含んでよい。任意には、コントローラは、処置の実行の間、ＣＰＡＰを提供するためにＣＰＡＰ装置を制御する。本発明の実施形態による処置の間、提供されるＣＰＡＰは、呼吸の間、横隔膜の動作を平らにして減らし、そして肺および胸部腔を拡大するために作動する。これにより、ＣＰＡＰは、患者の呼吸に起因する胸部および腹部領域の組織および器官の動きを、そしてその結果、照射の間、標的部位の動きを緩和する。肺および胸部腔の拡張は、胸部腔および腹部の器官の間に間隔を移動して、増加させる傾向がある。患者の胸部および腹部領域の標的部位および他の器官および組織の減少した動きは、標的部位への医療器具または薬剤の送達を容易にして、医療器具または薬剤の送達から生じている標的部位外での組織に対する可能性がある副次的損害の減少に寄与する。肺および胸部腔の拡張および、結果として生じる胸部および腹部の器官の再配置および間隔は、標的部位への医療器具または薬剤の送達および、医療器具または薬剤の送達から生じている標的部位外での組織に対する可能性がある副次的損害の減少を容易にすることもできる。
【００１０】
例えば、本発明の実施形態による管理されるＣＰＡＰは、左の胸部と関連して尾側に心臓を移動させる傾向がある。その結果、左の胸部の悪性病変を含んでいる標的部位に放射線の照射量を送達するように指示される放射線ビームの放射線への減少した暴露から、心臓は、利益を得てもよい。ＣＰＡＰに起因する肺の拡張は、肺組織の密度を低下させる。そしてそれは、患者の胸部領域における標的部位の画像を取得するために用いるかもしれない医学画像方法のための、標的部位の組織と肺組織との対比を一般に改善する。
【００１１】
本発明の実施形態において、安定した部位装置（安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤまたはＡＣＣＵＲＡＤと呼ばれてもよい）は、放射線治療を提供するように構成されて、放射線に対する悪性腫瘍の近くの健康な組織の減少した暴露を有する患者の身体の胸部または腹部領域における任意のまたは悪性腫瘍の標的部位に放射線を送達するための放射線治療装置を含む。任意には、安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤは、放射線ビーム発生器と、放射線ビームを制御するコントローラと、放射線ビームによって標的部位を照射する間、ＣＰＡＰを提供するＣＰＡＰ装置とを備える。したがって、ＡＣＣＵＲＡＤ治療的な放射線ビームは、通常、悪性腫瘍を比較的正確に狙うことができて、従来の放射線施設により提供される治療的な放射線ビームよりも小さいその伝搬の方向に対して垂直な横断面を有して構成されることができる。したがって、ＡＣＣＵＲＡＤ治療的な放射線ビームは、通常、健康な組織に対して減少した副次的損害を有する放射線を悪性腫瘍の標的部位に送達することが可能である
【００１２】
本発明の実施形態の一態様は、ＡＣＣＵＲＡＤ放射線ビームによって照射を受ける患者の悪性腫瘍のための内部標的ボリューム（ＩＴＶ）を決定することに関する。悪性腫瘍のためのＩＴＶは、悪性腫瘍の臨床標的ボリューム（ＣＴＶ）を含むために、通常、定められる。そしてそれは、放射線治療を必要とするために考慮されるＧＴＶに対する周辺組織と同様に、悪性腫瘍を特徴づける肉眼的腫瘍ボリューム（ＧＴＶ）を含む組織の量である。ＩＴＶは、ＣＴＶよりも一般に大きくて、それが実質的に含み、そして、照射の間、例えば患者の呼吸動作によって発生する悪性腫瘍の動きの結果として、ＣＴＶが移動することを予測されてもよい量として定義される。本発明の実施形態によれば、患者の悪性腫瘍の動きは、撮像されて、任意にＭＲＩ（磁気共鳴映像法）スキャナおよび／またはＣＴ（コンピュータ断層撮影）スキャナを使用する。そしてそれは、例えば、患者にＣＰＡＰを提供する間、４Ｄ（４次元）ＣＴスキャン、ＰＥＴ／ＣＴ（ポジトロン放射形断層撮影／ＣＴ）スキャン、またはコーンビームＣＴスキャンを実行してもよい。悪性腫瘍の減少した動き、器官のさらなる分離、およびＣＰＡＰの提供から生じている改良された組織の対比は、通常、従来のＩＴＶよりも小さいＡＣＣＵＲＡＤ放射線ビームを用いて悪性腫瘍を治療するためのＩＴＶ（以下ＣＰＡＰ−ＩＴＶとも呼ばれる）の決定を可能にする。
【００１３】
本発明の実施形態において、ＡＣＣＵＲＡＤは、例として超音波、ＰＥＴ、ＭＲＩ、またはＣＴスキャナのような医療撮像装置を含んでよい。そして、ＡＣＣＵＲＡＤコントローラは、ＣＰＡＰ−ＩＴＶを決定するためにＣＰＡＰの提供の間、悪性腫瘍の画像および悪性腫瘍の動きを取得するために、ＣＰＡＰ装置および医療撮像装置を制御する。任意には、コントローラは、悪性腫瘍のためのＧＴＶおよびＣＴＶを決定するために画像を画像処理するための、および／またはＣＰＡＰ−ＩＴＶを決定するための、コンピュータ実行可能な命令セットを含む。
【００１４】
考察において、特に明記しない限り、本発明の実施形態の特徴に特有の状態または関係を修正する「実質的に」、「約」のような形容詞は、それが意図される適用のための実施形態の操作のために受け入れ可能である許容度の範囲内で状態または特徴が定義されることを意味すると理解される。特に明記しない限り、説明および請求項における用語「または」は、排他的「または」よりもむしろ両立的「または」であると考慮され、そして、それが結合するアイテムの少なくとも１つまたはいかなる組合せも示すと考慮される。
【００１５】
この概要は、詳細な説明でさらに後述する簡略化された形の概念の選択を導くために設けられる。この概要は、請求された内容の鍵となる特徴または本質的特徴を確認することを意図しないし、それは、請求された内容の範囲を制限するために用いることを意図しない。
【００１６】
本発明の実施形態の非限定的な例は、この段落の後にリストされる本明細書に添付の図を参照して後述される。複数の図に現れる同一の特徴は、通常、それらが現れるすべての図において同じラベルを用いてラベルづけされる。図において本発明の実施形態の所与の特徴を表すアイコンにラベルづけしているラベルは、所与の特徴を参照するために用いられてよい。図に示される特徴の寸法は、プレゼンテーションの便宜および明快さのために選択されて、一定の比率で必ずしも示されるわけではない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】図１Ａは、従来の治療的な放射線ビーム装置を使用して患者の胸腔に位置する悪性（腫瘍）を治療することを図式的に示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、従来の治療的な放射線ビーム装置を使用して患者の胸腔に位置する悪性（腫瘍）を治療することを図式的に示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、従来の治療的な放射線ビーム装置を使用して患者の胸腔に位置する悪性（腫瘍）を治療することを図式的に示す。
【図２】図２は、本発明の実施形態による安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ装置を使用して図１Ａ〜図１Ｃに示される悪性（腫瘍）を治療することを図式的に示す。
【図３】図３は、本発明の実施形態によるＡＣＣＵＲＡＤ放射線ビームで悪性（腫瘍）を治療するための処置のフロー図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下の詳細な説明は、例として、放射線の治療的に有効な照射量を病変に送達するために患者の左下肺の悪性病変を放射線で治療するための、図１Ａ〜図１Ｃに図式的に示す従来の処置を記載する。図示の従来の処置は、肺および横隔膜の呼吸動作に起因する照射の間の病変の動き、および結果として生じる放射線に対する健康な組織の暴露を示す。図２は、病変の動きがＣＰＡＰによって緩和される安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ装置によって同じ病変に対して行われる類似の処置を図式的に示す。そして、本発明の実施形態によれば、放射線の比較的狭い収束ビームが病変を照射する。病変の緩和された動きおよび放射線の狭いビームは、放射線に病変を囲んでいる健康な組織の暴露を減らす。本発明の実施形態によれば、標的部位（任意に悪性病変）を治療するための処置のためのフロー図が図３に示されて、図を参照して述べられる。
【００１９】
図１Ａ〜図１Ｃは、従来の放射線学機械１２０によって立体円６０によって表される悪性病変の治療を受けている患者１００を図式的に示す。立体円６０のサイズは、病変のために決定される臨床標的ボリューム（ＣＴＶ）を図式的に表す。図において、患者の胸部腔１０６内の左肺の左上葉（ＬＵＬ）１０２および左下葉（ＬＬＬ）１０４の外側境界は、微細破線によって示される。そして、患者の横隔膜１１０は、太い破線において示される。ＬＵＬ１０２およびＬＬＬ１０４を描いている微細破線の中の肺組織は、ドットの濃淡によって示される。肺組織の密度は、濃淡の密度によって図式的に表される。例えば、悪性病変６０は、ＬＬＬ１０４に置かれる。
【００２０】
放射線学機械１２０は、病変をおさえてもよく根絶してもよい放射線の望ましい照射量を病変６０に送達するために有利である特徴を有する放射線ビーム１３０を用いて患者１００を放射線で治療するために、放射線ビーム発生器１２２と、ビーム発生器１２２を制御するコントローラ１２４とを備える。図は、呼吸サイクルの間、患者１００を放射線で治療する放射線学機械１２０を示す。任意には、放射線ビーム１３０は、Ｘ線ビームである。
【００２１】
病変６０は、患者１００の呼吸の間、相当な動きを受ける。そして、患者の呼吸サイクルの間、病変がいつでもビーム外に移動しないように、放射線ビーム１３０は、十分大きい立体角を有するコントローラ１２４によって構成される。特に、患者１００の呼吸の間、患者の身体の矢状面（図示せず）に対して平行な病変６０の動きの成分は、比較的大きい。図１Ａ〜図１Ｃの平面は、患者の矢状面に対して平行であり、呼吸の間、病変６０が実行する動きの軌跡と交差するとみなされる。したがって、呼吸の間、病変６０を含むために、放射線ビームが図１Ａ〜図１Ｃの平面において比較的大きい開口角θによって定義される比較的大きい横断面を有するように、コントローラ１２４は、放射線ビーム１３０を構成するためにビーム発生器１２２を制御する。
【００２２】
患者１００がちょうど今息を吐き出し終わった図１Ａにおいて、胸部腔ボリュームを縮小して、肺容積をそれらの実質的に最小限に圧縮するために、患者の横隔膜１１０は、胸部腔へと最大限に上昇する。そして、患者１００は、吸い込みを開始しようとしている。圧縮された肺容積の結果、肺組織の密度は、実質的に最大である。そしてそれは、ＬＵＬ１０２およびＬＬＬ１０４の比較的密度の高い濃淡によって図式的に示される。病変６０は、放射線ビーム１３０の右下縁１０７の近くの胸部腔の位置する高さにある。
【００２３】
図１Ｂにおいて、患者１００は、吸い込んでいて、患者の呼吸サイクルの吸い込み部分の実質的に中央にいる。胸部腔を拡大してそこの圧力減らして、肺を拡大してそこに空気を吸い込むために、横隔膜１１０は、胸部腔から横隔膜を下方に遠ざけるように部分的に収縮する。横隔膜１１０の動き、胸部腔１０６および胸郭（図示せず）の共同する拡大、ならびにＬＵＬ１０２およびＬＬＬ１０４の拡大の結果、放射線ビーム１３０の実質的に正中（図示せず）に沿って置かれるために、病変６０は、胸部腔において下向きに、かつ患者１００の背中１０９から離れる方へ移動した。図１Ｂの空の円６１は、図１Ａに示す患者１００の呼吸サイクルの初期の完全な吐き出しステージにおいて病変６０がどこにあったかを示す。肺の拡大が完全な吐き出しでの肺組織の密度に比べて肺組織の密度を減らしたことを示すために、ＬＵＬ１０２およびＬＬＬ１０４の濃淡の密度は、図１ＡのＬＵＬ１０２およびＬＬＬ１０４の濃淡の密度に比べて、図１Ｂにおいて低下する。
【００２４】
図１Ｃは、患者の呼吸が図１Ｂに示す呼吸サイクルの吸い込み部分の中央から完全に吸い込んだ状態まで進行したときの患者１００を図式的に示す。胸部腔１０６および肺をそれらのそれぞれの最大容量まで拡大して、肺を空気で完全に満たすまで息を吸うために、横隔膜１１０は、最大限に収縮して、下方に引かれる。完全に拡張された肺の肺組織の密度は、実質的に最小限であり、図１ＣのＬＵＬ１０２およびＬＬＬ１０４の比較的まばらな濃淡によって図式的に示される。横隔膜１１０の動き、胸郭の共同した動き、ならびにＬＵＬ１０２およびＬＬＬ１０４の拡張の結果、病変６０は、胸部腔１０６内のさらに下方に、そしてビーム１３０の左縁部１０８に沿った位置まで背中から離れて変位した。図１Ｃにおいて、白抜き丸６１および６２は、図１Ａおよび図１Ｂに示す患者１００の呼吸サイクルの初期のステージでの病変６０の位置をそれぞれ示す。
【００２５】
図１Ｃで示す完全な吸い込みに続いて、図１Ａから図１Ｃに示す動きを逆にたどって、胸部腔を縮ませて、患者１００の呼吸サイクルの吐き出し部分において肺から空気を吐き出すために、横隔膜１１０は、弛緩する。完全に弛緩するときに、横隔膜１１０は、図１Ａに示す胸部腔１０６内のその完全に高い位置まで戻される。そして、患者１００は、吸い込みを再び開始して、新しい呼吸サイクルを開始する。吐き出しの間、横隔膜１１０の動きおよび胸部腔１０６の収縮に関連して、病変６０は、その移動を逆転させて、図１Ｃのその位置から、白抜き丸６２によって示される位置を通って、図１Ａの病変６０の位置であり図１Ｃに白抜き丸６１によって示される位置まで移動するように、その軌跡を逆にたどる。
【００２６】
各完全な呼吸サイクルについては、吐き出しの完了による吸い込みの開始から、病変６０は、図１Ａのその位置から図１Ｃのその位置まで、そして図１Ａのその位置へと戻る、往復運動を実行する。図１Ｃの境界線６４は、空の円６１および６２および病変６０を囲んで、病変６０の往復の軌跡を含む。境界線６４は、病変６０のための内部標的ボリューム（ＩＴＶ）の境界線を表す。数字６４は、境界線６４に囲まれているＩＴＶならびに境界線に関するために用いてもよい。患者１００の呼吸サイクルの間、放射線ビーム１３０の中に病変を維持するために、放射線ビーム１３０のサイズおよびＩＴＶ６４のサイズは、病変６０および制約のＧＴＶのサイズによって実質的に決定される。放射線ビーム１３０のサイズおよび図１Ａ〜図１ＣのＩＴＶ６４のサイズは、病変６０のＧＴＶに加えて、治療の間、患者の健康な組織の相当なボリュームが潜在的に損傷を及ぼす放射を浴びることを示す。
【００２７】
図２は、本発明の実施形態による放射線治療を提供するための安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ装置２０を図式的に示す。図において、ＡＣＣＵＲＡＤ２０は、図１Ａ〜図１Ｃに示すＬＬＬ１０４の同じ病変６０のための図式的に示された治療患者１００である。
【００２８】
任意には、安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ２０は、放射線ビーム発生器２２と、ＣＰＡＰ装置４０と、放射線ビーム発生器およびＣＰＡＰ装置を制御するコントローラ５０とを備える。任意には、ＣＰＡＰ装置４０は、患者１００の顔面に取り付けられて、フローチューブ４４によってエアポンプ・システム４６に接続されて示される顔マスク４２を備える。呼吸に適した気体の流れ（例えば、所望の圧力の空気、そして顔マスクへの、ひいてはフローチューブ４４を経て患者１００への流速）を提供するために、エアポンプ・システムは、コントローラ５０によって制御可能である。任意には、ＣＰＡＰ装置４０は、空気に含まれる従来の気体混合割合以外の気体の流れを顔マスク４２に提供するために制御可能である。例えば、環境空気よりも高いかまたは低い酸素含有量を有する混合気体を顔マスク４２に提供するために、コントローラ５０は、本発明の実施形態によるエアポンプ・システム４６を制御してもよい。任意には、顔マスク４２へと流れる気体の所望の湿度および／または温度を提供するために、コントローラ５０は、エアポンプ・システム４６を制御する。圧力、流速、温度および湿度のいかなる適当な条件の、そして、本発明の実施形態によるＣＰＡＰ装置によって患者（例えば患者１００）に提供されるいかなる適切な混合の気体流も、ＣＰＡＰ気体流またはＣＰＡＰ気流に委ねてよい。
【００２９】
放射線の望ましい照射量を病変６０に提供するために、患者１００の肺を実質的に完全に拡大するのに十分な圧力および流速で空気の任意に一定のＣＰＡＰ気体流を顔マスク４２に提供して、呼吸の間、患者の胸部腔内の横隔膜１１０、肺および他の内部臓器の動きおよび位置、そしてこれにより病変６０の動きを緩和するために、コントローラ１２４は、ＣＰＡＰ装置４０を制御する。完全に拡張された肺は、図１Ｃに表される低い肺組織密度に実質的に等しくてもよい比較的低い肺組織密度を有する。低い肺組織密度は、ＬＵＬ１０２およびＬＬＬ１０４の濃淡の密度によって図２に示される。そしてそれは、図１ＣのＬＵＬ１０２およびＬＬＬ１０４の濃淡の密度と同様である。
【００３０】
患者１００に対するＣＰＡＰ気流の開始に続いて、コントローラ５０は、病変６０を狙う放射線のビーム３０を発生するためにビーム発生器２２を制御する。本発明の実施形態によるＣＰＡＰ気流の供給が病変６０の動きを緩和するので、病変は、病変が従来の放射線学機械（例えば放射線学機械１２０（図１Ａ〜図１Ｃ））によって治療されるときに病変６０（図１Ｃ）と関連したＩＴＶ６４よりも小さい境界７０によって図式的に示されるＩＴＶ（「ＣＰＡＰ−ＩＴＶ」）と関連している。その結果、本発明の実施形態による安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ２０により提供される放射線ビーム３０は、ビーム１３０の立体角と比べて比較的小さい立体角によって特徴づけられてよい。したがって、図２の平面に図式的に示されるように、病変６０を治療するために安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ２０によって発生する放射線ビーム３０は、従来の放射線学機械１２０によって発生する放射角ビーム１３０（図１Ａ〜図１Ｃ）の開口角θと比べて比較的小さい開口角φを有する。
【００３１】
その比較的小さい立体角の結果、安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ２０により提供されるＡＣＣＵＲＡＤ放射線ビーム３０から潜在的に損傷する放射線を浴びる患者１００の健康な組織のボリュームは、従来の放射線ビーム１３０から放射線を浴びる健康な組織のボリュームと比べて、比較的少ない。
【００３２】
数値の例として、従来の放射Ｘ線機械１２０は、約１００ｃｍ（センチメートル）の距離から、Ｘ線（図１Ａ〜１Ｃ）の放射線ビーム１３０を用いて病変６０を放射線で治療してもよい。病変は、Ｘ線ビーム１３０の伝搬の方向に対して垂直な約１０ｃｍに等しい最大寸法によって特徴づけられる決定されたＩＴＶ６４を有してよい。したがって、Ｘ線ビームは、約５．７°に等しい（図１Ａ〜１Ｃの平面における）角度θを有してよい。同じ病変６０のために、安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ放射線機械２０（図２）用に決定されるＣＰＡＰ−ＩＴＶ７０は、約７ｃｍに等しいＡＣＣＵＲＡＤにより提供されるＡＣＣＵＲＡＤ放射線ビーム３０に対して垂直な最大寸法を有してよい。したがって、図２の平面において、ＡＣＣＵＲＡＤ放射線ビーム３０は、約４．０°に等しい角度φ（図２）を有してよい。
【００３３】
本発明の実施形態において、ＡＣＣＵＲＡＤ２０と類似の安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ装置は、ＡＣＣＵＲＡＤによって治療される患者の病変（任意に悪性（腫瘍））の画像を操作可能な医療撮像装置（図示せず）を備える。撮像装置は、病変を撮像するために、さまざまな適切な医学画像方法のいずれかを使用してよい。例えば、医療撮像装置は、ＭＲＩ（磁気共鳴映像法）、蛍光透視法、ＣＴ（コンピュータ断層撮影）、ＰＥＴ（陽電子放射断層撮影）、ＳＰＥＣＴ（単光子放射形コンピュータ断層撮影）、または超音波スキャナのうちの１つ、または１つ以上の任意の組合せを使用して病変を撮像してよい。患者の肺を拡大して、患者の横隔膜および病変の動きを緩和するＣＰＡＰ気流を患者に提供するためにコントローラ１２４がＣＰＡＰ装置４０を制御すると一方で、ＡＣＣＵＲＡＤは、病変を撮像するために医療撮像装置を操作してよい。病変を確認して、患者にＣＰＡＰ気流の供給の間、病変の緩和された動きを決定するために、任意にコントローラ１２４に含まれるプロセッサは、画像を処理する。プロセッサは、確認された病変および撮像された緩和された動きに応じて、病変を治療するための放射線ビームを構成するために用いるＣＰＡＰ−ＩＴＶ（例えば図２に示すＣＰＡＰ−ＩＴＶ７０）を決定してよい。
【００３４】
図３は、安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ装置が治療的な放射線を患者の身体の標的部位に送達するために作動してよい簡略処置のフロー図２００を示す。
【００３５】
ブロック２０２において、安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤ２０は、ＣＰＡＰ気流を患者に提供する。任意にブロック２０４において、患者がＣＰＡＰ気流を経験している間、安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤは、患者の身体の関心部分（ＲＯＩ）の画像を取得する。ブロック２０６において、安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤにより提供される放射線で治療されるＲＯＩの標的部位を確認して、呼吸の間、標的部位の動きを決定するために、画像は処理される。任意にブロック２０８において、ＣＰＡＰ−ＩＴＶは、標的部位のために決定される。そしてブロック２１０において、標的部位は、ＣＰＡＰ−ＩＴＶに応じて安定した部位ＡＣＣＵＲＡＤにより提供される放射線によって照射を受ける。
【００３６】
上記の説明では、ＡＣＣＵＲＡＤ２０により提供される放射線ビーム３０は、病変６０の照射の間、実質的に不変である静的ビームであるとして放射により考えてもよいのに対して、本発明の実施形態の実行は、静的放射線ビームに限られない。例えば、病変が実質的に位置により移動するときにだけ、ＣＰＡＰ−ＩＴＶ内で同じ位置で病変を放射線で照射するために、ＡＣＣＵＲＡＤ放射線ビームは、ＣＰＡＰ−ＩＴＶ内で病変の動きと同期してシャッターを開閉されてもよい。あるいは、または加えて、ＡＣＣＵＲＡＤ放射線ビームは、ＣＰＡＰ−ＩＴＶ内でその動きの間、病変を追跡するために制御されてもよい。
【００３７】
上記の説明は、ＣＰＡＰ気流の提供の間、病変を放射線で照射すること、および、さまざまな画像診断法のいずれかおよびＣＰＡＰ気流を使用して患者の病変を撮像することを記載する。しかしながら、本発明の実施形態の実行は、病変の放射線療法または医学的撮像に限られない。本発明の実施形態による安定した部位装置は、例えば、標的部位の組織の生検を実行するのを容易にするために、または、高周波またはＭＲＩフォーカスされた標的部位の組織の超音波アブレーションを実行するために、患者の身体の標的部位の組織を安定させるために使用してもよい。安定した部位装置は、例として、心臓の弁交換またはカテーテ治療、あるいは、心臓のまたはそれに繋がる血管のカテーテ治療および／またはステント配備のような医学技法の間、器官を安定させる使用のために適していてもよい。通常、標的部位（例えば心臓または血管）のカテーテル治療は、標的部位を撮像すると共に実行される。上記のように、カテーテル治療の間、ＣＰＡＰを提供することは、標的部位の動きを減らして、隣接する器官からの標的部位の距離を増やして、および／または、周囲の組織に対する標的部位の対比を増加させることによって、撮像の解像度を改良してもよい。この改良された解像度は、放射線の照射量、および／または、撮像を遂行するために患者が露出されてもよい対比または同位元素の量の減少を可能にしてもよい。
【００３８】
したがって、患者の身体の標的部位で処置を実行するための装置が本発明の実施形態において提供される。その装置は、患者の肺にＣＰＡＰを提供する持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ）装置、標的部位で処置を実行するための医療器具、および処置の実行の間、患者の肺にＣＰＡＰを提供するＣＰＡＰ装置を制御するコントローラ、を備える。任意には、医療器具は、目標で組織を放射線で照射するための放射線ビームを発生する放射線ビーム発生器を備える。任意には、放射線ビーム発生器は、標的部位を含む患者の身体の内部標的ボリューム（ＩＴＶ）を照射するように放射線ビームを構成する。ＩＴＶは、患者の肺にＣＰＡＰを提供する間、医療撮像装置によって取得される標的部位の画像に応じて決定されてもよい。装置は、標的部位の画像を取得する医療撮像装置を備えてもよい。任意にコントローラは、コントローラがＩＴＶを決定するために画像を処理するために実行する実行可能な命令セットを備える。
【００３９】
本発明の実施形態において、医療器具は、組織を切除するために標的部位の組織にエネルギーを送達する組織アブレータを含む。
【００４０】
本発明の実施形態において、医療器具は、標的部位の組織の標本を取得するために作動する生検サンプラを含む。
【００４１】
本発明の実施形態において、医療器具は、カテーテルを含む。
【００４２】
本発明の実施形態において、医療器具は、ステントを含む。
【００４３】
本発明の実施形態において、医療器具は、医療撮像装置を含む。
【００４４】
本発明の実施形態において、医療器具は、コントローラによって制御されるロボット装置を含む。
【００４５】
本発明の実施形態において、医療器具は、手動で作動される医療器具を備える。
【００４６】
患者の身体の標的部位で処置を実行する方法が本発明の実施形態においてさらに提供される。その方法は、患者の肺に持続的気道陽圧法（ＣＰＡＰ）を提供するステップ、および患者の肺にＣＰＡＰを提供する間、標的部位で処置を実行するステップ、を含む。
【００４７】
任意には、処置は、放射線で標的部位を照射することを含む。任意には、方法は、放射線によって照らされる標的部位のための内部標的ボリューム（ＩＴＶ）を決定するステップを含む。任意には、ＩＴＶを決定するステップは、患者の肺にＣＰＡＰを提供する間、標的部位の画像を取得するステップ、および画像に応じてＩＴＶを決定するステップを含む。
【００４８】
本発明の実施形態において、処置は、標的部位で組織の生検を実行することを含む。本発明の実施形態において、処置は、標的部位で組織を切除することを含む。本発明の実施形態において、処置は、標的部位で組織の画像を取得することを含む。本発明の実施形態において、処置は、標的部位をカテーテル治療することを含む。
【００４９】
本発明の実施形態において、処置は、標的部位で組織の生検を実行することを含む。本発明の実施形態において、処置は、標的部位で組織を切除することを含む。本発明の実施形態において、処置は、標的部位で組織の画像を取得することを含む。本発明の実施形態において、処置は、標的部位をカテーテル治療することを含む。
【００５０】
本願の説明および請求項において、動詞「備える」、「含む」、「有する」の各々、およびその接合体は、その動詞の目的語がその動詞の主語の構成要素、要素または部分の必ずしも完全なリストではないことを示すために用いる。
【００５１】
本願における本発明の実施形態の説明は、例として提供されていて、本発明の範囲を制限することを意図しない。記載された実施形態は、異なる特徴を含み、そのすべては、本発明のすべての実施形態において必要とされるわけではない。いくらかの実施形態は、特徴のいくつかだけまたは特徴の可能な組合せを利用する。記載された本発明の実施形態のバリエーション、および記載された実施形態にみられる特徴の異なる組合せを含む本発明の実施形態は、当業者に思いつく。本発明の範囲は、請求項によってのみ制限される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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