(57)【要約】本発明は、強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングシステム（７）に関する。強度変調回転放射線治療プロシージャは、対象（４）を治療する放射線ビーム（３）を異なる治療方向で対象に適用するために、対象の周りの少なくとも１つのアークに沿って、放射線ビームを放射するよう構成される放射線源（２）を回転させることを含む。サブアークグループのシーケンスが供給され、各々のサブアークグループはアークのいくつかのサブアークを有し、それらのサブアークはアークに沿って均等に分布している。治療計画は、供給されたシーケンスにおいて、放射線ビームの特性を定義する治療パラメータをサブアークグループごとに順次決定することによって、生成される。このシーケンスを使用することによって治療パラメータを決定することは、実際に最適な治療計画が生成される可能性を高める。
2021519125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングシステムであって、前記強度変調回転放射線治療プロシージャは、対象を治療する放射線ビームを異なる治療方向で前記対象に適用するために、前記対象の周りの少なくとも１つのアークに沿って、前記放射線ビームを放射するよう構成される放射線源を回転させることを含む、前記プランニングシステムにおいて、
サブアークグループのシーケンスを供給するよう構成され、各々のサブアークグループが、前記少なくとも１つのアークに沿って均等に分布している前記少なくとも１つのアークのいくつかのサブアークを有するシーケンス供給ユニットと、
前記供給されたシーケンスにおいて、前記放射線ビームの特性を定義する治療パラメータをサブアークグループごとに順次決定することによって、治療計画を生成するよう構成される治療計画生成ユニットと
を有するプランニングシステム。
【請求項２】
前記シーケンス供給ユニットは、前記シーケンス内の全てのサブアークグループについての隣り合うサブアークグループに対応する放射線ビームのビーム方向類似性の程度を示すビーム方向類似性測度が、前記サブアークグループの他の可能なシーケンスについてのビーム方向類似性測度と比較して低減されるように、前記シーケンスを供給するよう更に構成される、
請求項１に記載のプランニングシステム。
【請求項３】
前記プランニングシステムは、前記治療計画が生成されるための制約を供給するよう構成される制約供給ユニットを更に有し、前記制約は、前記治療計画が前記対象に適用されるべきである放射線治療システムによって定義され、前記治療計画生成ユニットは、前記供給された制約を考慮して前記治療計画を生成するよう構成される、
請求項１に記載のプランニングシステム。
【請求項４】
前記プランニングシステムは、前記対象内での所望の線量分布を供給するよう構成される所望線量分布供給ユニットを更に有し、前記治療計画生成ユニットは、決定される前記治療パラメータと前記対象内のシミュレーションされた線量分布との間の関係を有し、前記治療計画生成ユニットは、前記シミュレーションされた線量分布と前記所望の線量分布との偏差を示す偏差指標が最小限にされるように前記治療パラメータを決定するよう構成される、
請求項１に記載のプランニングシステム。
【請求項５】
前記治療計画生成ユニットは、サブアークグループごとに、各々のサブグループアークについて決定された前記治療パラメータに基づいて各々のシミュレーションされたサブ線量分布を決定し、前記サブアークグループについて決定された前記シミュレーションされたサブ線量分布を結合することによって前記シミュレーションされた線量分布を決定するよう構成される、
請求項４に記載のプランニングシステム。
【請求項６】
前記治療計画生成ユニットは、各々のサブアークグループについての前記治療パラメータ、ひいてはシミュレーションされたサブ線量分布を決定するときに、他のサブアークグループについて決定された前記治療パラメータの少なくとも一部を変更しないよう構成される、
請求項５に記載のプランニングシステム。
【請求項７】
前記治療計画生成ユニットは、各々のサブアークグループについての前記治療パラメータ、ひいてはシミュレーションされたサブ線量分布を決定するときに、他のサブアークグループについて決定された前記治療パラメータの第１クラスを変更せず、他のサブアークグループについて決定された前記治療パラメータの第２クラスを変更するよう構成される、
請求項６に記載のプランニングシステム。
【請求項８】
前記放射線源は、前記放射線ビームをコリメートするコリメータリーフを備えたコリメータを含み、前記治療パラメータの前記第１クラスは、前記放射線ビームに対する前記コリメータリーフの位置を含み、前記治療パラメータの前記第２クラスは、前記放射線ビームの強さを含む、
請求項７に記載のプランニングシステム。
【請求項９】
前記シーケンス供給ユニットは、各サブアークグループが奇数のサブアークを有するように前記サブアークグループのシーケンスを供給するよう構成される、
請求項１に記載のプランニングシステム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのアークは、１８０度よりも大きい、
請求項１に記載のプランニングシステム。
【請求項１１】
前記治療計画生成ユニットは、前記治療パラメータを繰り返し決定するよう構成され、繰り返しステップにおいて、前記治療パラメータの決定は、前の繰り返しステップで取得された前記治療パラメータから開始される、
請求項１に記載のプランニングシステム。
【請求項１２】
前記シーケンス供給ユニットは、異なる繰り返しステップについて異なるシーケンスを供給するよう構成され、前記治療計画生成ユニットは、各々の繰り返しステップにおいて、該各々の繰り返しステップについて供給された前記シーケンスを使用するよう構成される、
請求項１１に記載のプランニングシステム。
【請求項１３】
対象を治療する放射線ビームを放射するよう構成される放射線源と、
前記放射線ビームを異なる方向で前記対象に適用するために、前記対象の周りで前記放射線源を回転させるよう構成される回転ユニットと、
請求項１に記載される、強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングシステムと、
前記計画を立てられた強度変調回転放射線治療プロシージャに従って前記放射線源及び前記回転ユニットを制御するコントローラと
を有する放射線治療システム。
【請求項１４】
強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニング方法であって、前記強度変調回転放射線治療プロシージャは、対象を治療する放射線ビームを異なる治療方向で前記対象に適用するために、前記対象の周りの少なくとも１つのアークに沿って、前記放射線ビームを放射するよう構成される放射線源を回転させることを含む、前記プランニング方法において、
シーケンス供給ユニットによってサブアークグループのシーケンスを供給し、各々のサブアークグループが、前記少なくとも１つのアークに沿って均等に分布している前記少なくとも１つのアークのいくつかのサブアークを有する、ことと、
治療計画生成ユニットによって前記供給されたシーケンスにおいて、前記放射線ビームの特性を定義する治療パラメータをサブアークグループごとに順次決定することによって、治療計画を生成することと
を有するプランニング方法。
【請求項１５】
強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングコンピュータプログラムであって、
請求項１に記載のプランニングシステムを制御するコンピュータで実行される場合に、該プランニングシステムに、請求項１４に記載のプランニング方法のステップを実行させるプログラムコード手段を有する、
プランニングコンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングシステム、方法及びコンピュータプログラムに関する。本発明は更に、プランニングシステムを有する放射線治療システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
論文“Volumetric  modulated  arc  therapy:  IMRT  in  a  single  gantry  arc”，K.  Otto著，Medical  Physics，volume  35，３１０〜３１７ページ，２００７年（非特許文献１）には、対象を治療する放射線ビームを放射する放射線源と、放射線ビームを異なる方向で対象に適用するために放射線源を対象の周りで回転させる回転ユニットとを有する強度変調回転放射線治療（Volumetric  Modulated  Arc  therapy；ＶＭＡＴ）システムが開示されている。放射線源は、回転ユニットが対象の周りを回転し、放射線源が放射線ビームを連続的に放射する間、放射線ビームを動的に成形するマルチリーフコリメータ（Multi  Leaf  Collimator；ＭＬＣ）を有する。放射線源が対象の周りを回転する軌跡は、「アーク」（arc）と呼ばれる。放射線源及び回転ユニットは、例えば、対象に対する放射線源の異なる位置ごとのＭＬＣのリーフの異なる位置のような治療パラメータを含む治療計画に従って、コントローラによって制御される。治療計画は、決定されるべき治療パラメータに基づきシミュレーションされる対象内のシミュレーションされた線量分布と、対象内の所望の線量分布との間の偏差を最小限にしようとする最適化アルゴリズムを使用することによって、生成される。治療計画のこの知られている生成には、有意な改善がこれ以上得られない場合に最適化アルゴリズムは通常は停止するということで、最適化アルゴリズムが最適な治療パラメータを見つけられない可能性があるという欠点がある。更に、知られている最適化アルゴリズムは、極めてノイジーである、すなわち、例えば、強い発振を有している治療パラメータソリューションに向かって繰り返す傾向がある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】K.  Otto著，“Volumetric  modulated  arc  therapy:  IMRT  in  a  single  gantry  arc”， Medical  Physics，volume  35，３１０〜３１７ページ，２００７年
【発明の概要】
【０００４】
本発明の目的は、強度変調回転放射線治療プロシージャの改善されたプランニングを可能にするプランニングシステム、方法、及びコンピュータプログラムを提供することである。本発明の更なる目的は、プランニングシステムを有する放射線治療システムを提供することである。
【０００５】
本発明の第１の態様では、強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングシステムであって、強度変調回転放射線治療プロシージャは、対象を治療する放射線ビームを異なる治療方向で対象に適用するために、対象の周りの少なくとも１つのアークに沿って、放射線ビームを放射するよう構成される放射線源を回転させることを含む、プランニングシステムにおいて、
サブアークグループのシーケンスを供給するよう構成され、各々のサブアークグループが、少なくとも１つのアークに沿って均等に分布している少なくとも１つのアークのいくつかのサブアークを有するシーケンス供給ユニットと、
供給されたシーケンスにおいて、放射線ビームの特性を定義する治療パラメータをサブアークグループごとに順次決定することによって、治療計画を生成するよう構成される治療計画生成ユニットと
を有するプランニングシステムが提供される。
【０００６】
一般に、治療パラメータを決定するとき、すなわち、治療計画を生成するために最適化アルゴリズムを適用するとき、反対の又は隣接する放射線ビーム方向の間の線量相関は、治療パラメータの異なる設定について同等の結果が得られるという影響を及ぼすことがある。決定された治療計画は、従って、治療パラメータの最適な組を有さない可能性がある。更に、反対の又は隣接する放射線ビーム方向の間の線量相関は、極めてノイジーな治療パラメータソリューション、すなわち、治療パラメータソリューションにおける強い発振を引き起こすこともある。しかし、治療中に放射線源が移動するアークがサブアークに細分される場合に、かつ、これらのサブアークがグループ化され、それにより、結果として現れるサブグループアークの夫々で、サブアークが可能な限り均等に分布する場合に、シーケンスが提供され得、このシーケンスは、治療計画がこのシーケンスに従って順次生成される場合に、反対の又は隣接するビーム方向の間の線量相関の有意な低減をもたらす。反対の又は隣接するビーム方向の間の線量相関のこのような低減は、実際に治療パラメータの最適な設定、ひいては最適な治療計画が決定される可能性を高める。これは、異なる治療パラメータ設定が同等のプランニングソリューションを生じさせる可能性が低いからである。更に、反対の又は隣接するビーム方向の間の線量相関の影響の低減は、ソリューションのノイズの低減ももたらす。よって、サブアークグループごとに、生成されたシーケンスに従って治療パラメータを順次決定することによって、決定された治療計画の品質は向上する。
【０００７】
望ましくは、シーケンス供給ユニットは、シーケンス内の全てのサブアークグループについての隣り合うサブアークグループに対応する放射線ビームのビーム方向類似性の程度を示すビーム方向類似性測度が、サブアークグループの他の可能なシーケンスについてのビーム方向類似性測度と比較して低減されるように、シーケンスを供給するよう更に構成される。このビーム方向類似性測度は、シーケンス内の隣り合うサブアークグループの全ての対を考慮するので、全体のビーム方向類似性測度であるとも見なされ得る。よって、サブアークグループの全ての可能性があるシーケンスの中で、ビーム方向類似性測度が最大限にされないシーケンスが供給される。望ましくは、供給されるシーケンスは、シーケンス内の隣り合うサブアークグループに対応する放射線ビームのビーム方向類似性の程度が小さいという基準に対して、サブアークグループの全ての可能性があるシーケンスのうちの最も良い２０％に属する。供給されるシーケンスは、最も良い１０％に属することが更に望ましく、それは、最も良い５％に属することが更に一層望ましい。好適な実施形態で、供給されるシーケンスは、ビーム方向類似性測度が最小であるシーケンスである。よって、シーケンス供給ユニットは、供給されたシーケンスについてビーム方向類似性測度が最小限にされるように、シーケンスを供給するよう構成され得る。これは、反対の又は隣接するビーム方向の間の線量相関の更なる低減、ひいては、治療計画の更に改善された品質をもたらす。
【０００８】
治療計画は、望ましくは、対象を治療する放射線ビームを放射する放射線源と、放射線ビームを異なる方向で対象に適用するために放射線源を対象の周りで回転させる回転ガントリのような回転ユニットと、計画された放射線治療プロシージャに従って放射線源及び回転ユニットを制御するコントローラを有する放射線治療システムによって使用される治療計画である。放射線源は、望ましくは、望まれるように放射線ビームを成形するＭＬＣを有する。特に、放射線治療システムは、ＶＭＡＴシステムである。
【０００９】
プランニングシステムは、治療計画が生成されるための制約を供給するよう構成される制約供給ユニットを更に有し、制約は、治療計画が対象に適用されるべきである放射線治療システムによって定義され、治療計画生成ユニットは、供給された制約を考慮して治療計画を生成するよう構成される。制約は、例えば、放射線源のＭＬＣのリーフを動かす最大限の速度、放射線ビームの可能な強さ、ＭＬＣのリーフの可能な位置、等である。治療計画生成ユニットは、望ましくは、放射線治療システムの供給された制約に従う治療パラメータのみが治療計画を定義するために許されるように構成される。これは、生成された治療計画が、その品質を低下させる可能性がある治療計画のこれ以上の如何なる変更も伴わずに対象に実際に適用され得ることを確かにする。
【００１０】
更に、望ましくは、プランニングシステムは、対象内での所望の線量分布を供給するよう構成される所望線量分布供給ユニットを更に有し、治療計画生成ユニットは、決定される治療パラメータと対象内のシミュレーションされた線量分布との間の関係を有し、治療計画生成ユニットは、シミュレーションされた線量分布と所望の線量分布との偏差を示す偏差指標が最小限にされるように治療パラメータを決定するよう構成される。これは、生成された治療計画が、所望の線量分布に可能な限り近い線量分布を対象内で生じさせることを確かにする。
【００１１】
治療計画生成ユニットは、望ましくは、サブアークグループごとに、各々のサブグループアークについて決定された治療パラメータに基づいて各々のシミュレーションされたサブ線量分布を決定し、サブアークグループについて決定されたシミュレーションされたサブ線量分布を結合することによって、シミュレーションされた線量分布を決定するよう構成される。特に、治療計画生成ユニットは、各々のサブアークグループについての治療パラメータ、ひいてはシミュレーションされたサブ線量分布を決定するときに、他のサブアークグループについて決定された治療パラメータの少なくとも一部を変更しないよう構成される。更に、治療計画生成ユニットは、各々のサブアークグループについての治療パラメータ、ひいてはシミュレーションされたサブ線量分布を決定するときに、他のサブアークグループについて決定された治療パラメータの第１クラスを変更せず、他のサブアークグループについて決定された治療パラメータの第２クラスを変更するよう構成され得る。放射線源は、望ましくは、放射線ビームをコリメートするコリメータリーフを備えたコリメータを含み、実施形態において、治療パラメータの第１クラスは、放射線ビームに対するコリメータリーフの位置を含み、治療パラメータの第２クラスは、放射線ビームの強さを含む。サブアークグループの生成されたシーケンスを考慮するこれらの方法は、生成された治療計画の更に改善された品質をもたらすことが分かっている。
【００１２】
望ましくは、シーケンス供給ユニットは、各サブアークグループが奇数のサブアークを有するようにサブアークグループのシーケンスを供給するよう構成される。これは、線量相関の悪影響の更なる低減、ひいては、ノイズが少ない治療パラメータソリューションをもたらし得る。これは、翻って、決定された治療計画の更に向上した品質をもたらし得る。
【００１３】
治療計画生成ユニットは、望ましくは、治療パラメータを繰り返し決定するよう構成され、繰り返しステップにおいて、治療パラメータの決定は、前の繰り返しステップで取得された治療パラメータから開始される。望ましくは、繰り返しステップにおいて、供給されたシーケンスのサブアークグループごとの治療パラメータが決定され、同じ繰り返しステップ内で、異なるサブアークグループの治療パラメータは、供給されたシーケンスに従って順次決定される。実施形態において、シーケンス供給ユニットは、異なる繰り返しステップについて異なるシーケンスを供給するよう構成され、治療計画生成ユニットは、各々の繰り返しステップにおいて、各々の繰り返しステップについて供給されたシーケンスを使用するよう構成される。そのような繰り返しを使用することによって、最終的に生成された治療計画の品質は更に向上可能であることが分かっている。
【００１４】
本発明の更なる態様では、放射線治療システムが提供され、放射線治療システムは、
対象を治療する放射線ビームを放射するよう構成される放射線源と、
放射線ビームを異なる方向で対象に適用するために、対象の周りで放射線源を回転させるよう構成される回転ユニットと、
請求項１に記載される、強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングシステムと、
計画を立てられた強度変調回転放射線治療プロシージャに従って放射線源及び回転ユニットを制御するコントローラと
を有する。
【００１５】
本発明の他の態様では、強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニング方法であって、強度変調回転放射線治療プロシージャは、対象を治療する放射線ビームを異なる治療方向で対象に適用するために、対象の周りの少なくとも１つのアークに沿って、放射線ビームを放射するよう構成される放射線源を回転させることを含む、プランニング方法が提供され、プランニング方法は、
シーケンス供給ユニットによってサブアークグループのシーケンスを供給し、各々のサブアークグループが、少なくとも１つのアークに沿って均等に分布している少なくとも１つのアークのいくつかのサブアークを有する、ことと、
治療計画生成ユニットによって供給されたシーケンスにおいて、放射線ビームの特性を定義する治療パラメータをサブアークグループごとに順次決定することによって、治療計画を生成することと
を有する。
【００１６】
本発明の更なる態様では、強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングコンピュータプログラムが提供され、コンピュータプログラムは、請求項１に記載のプランニングシステムを制御するコンピュータで実行される場合に、プランニングシステムに、請求項１４に記載のプランニング方法のステップを実行させるプログラムコード手段を有する。
【００１７】
請求項１に記載のプランニングシステム、請求項１３に記載の放射線治療システム、請求項１３に記載のプラニング方法、及び請求項１５に記載のプランニングコンピュータプログラムは、特に、従属請求項で定義されるような、類似した及び／又は同じ好適な実施形態を有していることが理解されるべきである。
【００１８】
本発明の好適な実施形態はまた、各々の独立請求項と従属請求項又は上記の実施形態との任意の組み合わせであることもできることが理解されるべきである。
【００１９】
本発明のこれら及び他の態様は、以降で記載される実施形態から明らかであり、それらを参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】放射線治療システムの実施形態を概略的にかつ例として示す。
【図２】強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングシステムの実施形態を概略的にかつ例として示す。
【図３】異なるサブアークグループのサブアークを概略的にかつ例として表す。
【図４】強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニング方法の実施形態を例示するフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、ＶＭＡＴシステムである放射線治療システムの実施形態を概略的にかつ例として示す。ＶＭＡＴシステム１は、対象４を治療する放射線ビーム３を放射するよう構成される放射線源２を有する。この実施形態では、対象４は、患者台のような支持手段３０に横たわる患者である。他の実施形態では、対象は動物であることもできる。放射線源２は、放射線ビーム３を異なる方向において対象４に適用するために、矢印１７によって示される方向で対象４の周りで放射線源２を回転させるよう構成されるガントリ５に取り付けられている。更に、放射線源２は、放射線ビーム３を成形するＭＬＣを有する。ＶＭＡＴシステム１は、ＶＭＡＴシステム１によって実行されるよう放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングシステム７と、計画を立てられた放射線治療プロシージャに従って少なくとも放射線源２及びガントリ５を制御するコントローラ８とを備えた制御システム６を更に有する。コントローラ８はまた、支持手段３０のようなＶＭＡＴシステム１の更なる部分を制御するよう構成され得る。プランニングシステム７は、図２で概略的に例示されている。
【００２２】
プランニングシステム７は、サブアークグループのシーケンスを供給するよう構成されるシーケンス供給ユニット１１を有し、各々のサブアークグループは、放射線源２が対象４に対して動かされるアークのいくつかのサブアークを有する。サブアークグループは、各サブアークグループにおいて、サブアークが角度的に可能な限り均等に分布するように形成される。これは、図３を参照して以下で説明される。
【００２３】
図３では、３６０度のアークが考えられており、このアークは、１２度のサブアークに細分され、各アークは、２つの丸の間にある各々のラインによって表現され、各ラインは、各々のサブアークの中心放射線ビームに相当する。この例で、結果として現れる３０個のサブアークは１０個のグループにまとめられ、各グループは３つのサブアークを含む。図３では、同じサブアークグループに属するサブアークは、同じ種類の線タイプによって示されている。図３から分かるように、同じグループのサブアークは、角度的に可能な限り均等に分布する。例えば、サブアーク２０は、同じサブアークグループに属し、このサブアークグループの２つの隣合うサブアーク２０の間では、角度距離が１２０度である。同じサブアークグループ内のサブアークのこのような分布は、各サブアークグループにおいて、サブアークが互いに隣接も対向もしないという効果をもたらす。シーケンス供給ユニット１１は、サブアークグループが特定の方法で順序づけられるように、すなわち、シーケンス内の隣り合うサブアークグループに対応する放射線ビームのビーム方向類似性の程度を示すビーム方向類似性測度が最小限にされるように、サブアークグループのシーケンスを供給するよう更に構成される。例えば、サブアークグループを順序づけるために、任意のサブアークグループから開始して、シーケンス内の次のサブアークグループは、４０度だけ回転される前のサブアークグループに対して最小の“平均最小角度距離”を有するものとして決定され得る。ここで、“平均最小角度距離”（average  minimum  angular  distance）は、次の式によって定義され得る：
【数１】
2021519125.tif 000003
上記の式中、Ｉ及びＪは、“平均最小距離”が決定されるべきである２つのサブアークグループを示し、ｄ３６０（ｉ，ｊ）は、サブアークグループＩのｉ番目のサブアーク及びサブアークグループＪのｊ番目のサブアークの各々の中心放射線ビーム間の角度である。この角度に関して、次が定義される：
０≦ｄ３６０（ｉ，ｊ）≦１８０。
【００２４】
４０度の選択は、どん欲（greedy）でないスキームをもたらすが、全ての連続する対の最大値に対して良好な制御を与える適切な近似である。
【００２５】
よって、実施形態において、シーケンス供給ユニット１１は、任意のサブアークグループから開始して、この任意のサブアークグループを４０度だけ回転させるよう構成される。次いで、残りのサブアークグループから、すなわち、任意のサブアークグループを除く全てのサブアークグループから、回転された任意のサブアークグループに対して最小の平均最小距離を有しているサブアークグループが選択される。任意のサブアークグループは、シーケンス内の第１のサブアークグループであり、回転された第１のサブアークグループに対して最小の平均最小距離を有しているサブアークグループは、シーケンス内の第２のサブアークグループである。次いで、第２のサブアークグループが４０度だけ回転され、残りのサブアークグループの中から、すなわち、第１のサブアークグループ及び第２のサブアークグループを除く全てのサブアークグループの中から、回転された第２のサブアークグループに対して最小の平均最小距離を有しているサブアークグループが決定される。回転された第２のサブアークグループに対して最小の平均最小距離を有しているこのサブアークグループは、シーケンス内の第３のサブアークグループである。このプロシージャは、全てのサブアークグループがシーケンス内で順序づけされるまで繰り返される。このようにしてシーケンスが生成される場合に、シーケンス内の続いて起こるサブアークグループ間の平均最小距離は、変動が比較的小さく、すなわち、例えば、最も小さい平均最小距離と最も大きい平均最小距離との間の差は、比較的に小さい。この意味で、シーケンスを生成する提案されている方法は、シーケンス内のサブアークグループの全ての連続する対の最大の平均最小距離に対して良好な制御を提供する。シーケンス供給ユニット１１は、従って、望ましくは、シーケンス内の続いて起こるサブアークグループの平均最小距離の変動が低減されるように、すなわち、例えば、１つ以上の他の可能なシーケンスよりも小さいように、サブアークグループのシーケンスを供給するよう更に構成される。実施形態において、シーケンス供給ユニット１１は、この変動が予め定義された変動閾値よりも小さいように及び／又は最小限にされるように、構成される。
【００２６】
４０度の回転角度の代わりに、３２０度の、すなわち、マイナス４０度の回転角度も、同様に良好な結果をもたらす。たとえ４０度の回転角度及びマイナス４０度、すなわち３２０度の回転角度が好ましいとしても、他の実施形態では、他の回転角度も使用され得る。
【００２７】
シーケンス内の隣り合うサブアークグループの全ての対について決定された平均最小距離の和又は他の結合は、シーケンスのビーム方向類似性測度であると見なされ得る。４０度の回転により、全体のビーム方向類似性であるとも見なされ得るこのビーム方向類似性は、比較的に低いことが確かにされ得る。
【００２８】
プランニングシステム７は、生成されたシーケンスにおいて、放射線ビーム３の特性を定義する治療パラメータをサブアークグループごとに順次決定することによって、治療計画を生成するよう構成される治療計画生成ユニット１４を更に有する。プランニングシステム７は、治療計画が生成されるための制約を供給するよう構成される制約供給ユニット１２を更に有し、制約は、治療計画が対象４に適用されるべきである放射線治療システム１によって定義され、治療計画生成ユニット１４は、供給された制約を考慮して治療計画を生成するよう構成される。更に、プランニングシステム７は、対象４内での所望の線量分布を供給するよう構成される所望線量分布供給ユニット１３を有し、治療計画生成ユニット１４は、決定される治療パラメータと対象４内のシミュレーションされた線量分布との間の関係を有し、治療計画生成ユニット１４は、シミュレーションされた線量分布と所望の線量分布との偏差を示す偏差指標が最小限にされるように治療パラメータを決定するよう構成される。所望の線量分布は、望ましくは、治療されるべき対象内の腫瘍のような標的部位と、リスクにさらされている１又は複数の臓器が存在する可能性がある標的部位の少なくとも周囲とを示すプランニング画像に対して定義される。
【００２９】
所望の線量分布は、例えば、腫瘍領域が特定の一様な目標線量を受けるべきであることを定義することができる。対応する偏差指標は、次のように定義され得る：
【数２】
2021519125.tif 000004
上記の式中、ｖは、腫瘍領域Ｔのボクセル化された表現のボクセルを示し、ｗｖは、例えば、腫瘍に属するボクセルの相対体積、すなわち、ボクセルの体積分率であることができるボクセル固有の重みを示し、ｄｖｄｅｓは、各々のボクセルにおける所望の目標線量を示し、ｄｖｓｉｍは、各々のボクセルにおけるシミュレーションされた線量を示す。所望の線量分布はまた、直ぐ近くリスク領域で線量が予め定義された最大量を超えるべきでないことも定義することができる。対応する偏差指標は、次のように定義され得る：
【数３】
2021519125.tif 000005
上記の式中、Ｒは、ボクセル化されたリスク領域を表し、Ｈは、次のように定義され得るヘヴィサイド（Heaviside）関数である：
【数４】
2021519125.tif 000006
【００３０】
これらの偏差指標はまた、例えば、負のヘヴィサイド関数を用いることによって、生成されてもよい。これらの偏差指標を、例えば、腫瘍及び／又はリスク領域のサブ領域に制限することも可能である。
【００３１】
この実施形態で、治療計画生成ユニット１４は、サブアークグループごとに、各々のサブグループアークについて決定された治療パラメータに基づいて各々のシミュレーションされたサブ線量分布を決定し、サブアークグループについて決定されたシミュレーションされたサブ線量分布を結合することによって、シミュレーションされた線量分布を決定するよう構成される。この結合は、望ましくは、シミュレーションされたサブ線量分布の総和である。
【００３２】
治療計画生成ユニット１４は、各々のサブアークグループについての治療パラメータ、ひいてはシミュレーションされたサブ線量分布を決定するときに、他のサブアークグループについて決定された治療パラメータの少なくとも一部を変更しないよう更に構成される。例えば、治療計画生成ユニット１４は、各々のサブアークグループについての治療パラメータ、ひいてはシミュレーションされたサブ線量分布を決定するときに、他のサブアークグループについて決定された治療パラメータの第１クラスを変更せず、他のサブアークグループについて決定された治療パラメータの第２クラスを変更するよう構成され得る。この実施形態で、治療パラメータの第１クラスは、放射線ビーム３に対するＭＣＬ残りメータリーフの位置のような、ジオメトリ関連パラメータであり、治療パラメータの第２クラスは、放射線ビーム３の強さ及び／又はガントリ５の回転速度を含み、これらの治療パラメータは、重みに関連した治療パラメータであると見なされ得る。
【００３３】
更に、治療計画生成ユニット１４は、治療パラメータを繰り返し決定するよう構成され、繰り返しステップにおいて、治療パラメータの決定は、前の繰り返しステップで取得された治療パラメータから開始される。望ましくは、繰り返しステップにおいて、供給されたシーケンスのサブアークグループごとの治療パラメータが決定され、同じ繰り返しステップ内で、異なるサブアークグループの治療パラメータは、供給されたシーケンスに従って順次決定される。よって、繰り返しの後には、全てのサブアークグループの全ての治療パラメータが更新されている。更に、シーケンス供給ユニット１１は、異なる繰り返しステップについて異なるシーケンスを供給するよう構成され得る。このとき、治療計画生成ユニット１４は、各々の繰り返しステップにおいて、該各々の繰り返しステップについて供給されたシーケンスを使用するよう構成され得る。
【００３４】
以下、強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニング方法の実施形態が、例として、図４に示されるフローチャートを参照して記載される。
【００３５】
ステップ１０１で、サブアークグループのシーケンスがシーケンス供給ユニット１１によって供給され、各々のサブアークグループは、アークに沿って角度的に均等に分布しているアークのいくつかのサブアークを有し、サブアークグループは、シーケンス内の隣り合うサブアークに対応する放射線ビームのビーム方向類似性の程度を示すビーム方向類似性測度が最小限にされるように順序づけられる。
【００３６】
ステップ１０２で、制約供給ユニット１２は、治療計画が生成されるための制約を供給し、制約は、治療計画が対象に適用されるべきである放射線治療システム１によって定義される。ステップ１０３で、所望線量分布供給ユニット１３は、対象４内での所望の線量分布を供給する。
【００３７】
ステップ１０４で、治療計画生成ユニット１４は、生成されたシーケンスにおいて、放射線ビーム３の特性を定義する治療パラメータをサブアークグループごとに順次決定することによって、治療計画を生成する。このとき、治療パラメータは、シミュレーションされた線量分布と所望の線量分布との偏差を示す偏差指標が最小限にされるように決定される。更に、治療計画生成ユニット１４は、決定された治療パラメータが制約に従うように、治療パラメータの決定中に、供給された制約を考慮する。それから、生成された治療計画は、放射線治療システム１のコントローラ８へ供給され得る。コントローラ８は、生成された治療計画に従って放射線治療システム１を制御する。
【００３８】
ステップ１０１から１０３の順序は異なることもできる。例えば、ステップ１０３は、ステップ１０１及び１０２の前に実行され得る。更に、ステップ１０４で、治療計画は、望ましくは、繰り返し生成され、各繰り返しステップで、サブアークグループの同じシーケンスが使用されてよく、あるいは、サブアークグループの異なるシーケンスが異なる繰り返しステップで使用されてよい。
【００３９】
治療計画の生成中に最適化、すなわち、決定される治療パラメータは、望ましくは、放射線ビーム３の強さと、放射線ビーム３を成形する放射線源のＭＬＣのリーフの位置とを含む。更に、治療パラメータは、例えば、ガントリ５の回転速度及び／又は放射線ビーム３のエネルギであることができる。治療パラメータは、放射線ビーム３が対象４を連続的に照射するときに、動的に変調され得る。
【００４０】
放射線源２が対象４の周りを回転する軌跡は、「アーク」と呼ばれ、アークに沿ったこの動きの間、ＭＬＣを含む放射線源２は、決定された治療パラメータに従って制御され、治療パラメータに従うこの制御は、例えば、続けざまに放射線源２の設定の変更をもたらし得る。治療パラメータ、ひいては、設定の可能性がある変更は、「制御点」と呼ばれ得るアーク沿いのいくつかの位置について決定される。相応して、プランニングシステム７、特に、治療計画生成ユニット１４は、望ましくは、アーク沿いの各制御点について治療パラメータを決定するよう構成される。
【００４１】
プランニングシステム７は、ユーザが、例えば、キーボード、コンピュータマウス、タッチパッド、等のような入力ユニット１５と、ディスプレイ１６とを介して、１つ以上のアーク、すなわち、放射線源２が対象４の周りを連続的に回転する１つ以上の軌跡を定義することを可能にするグラフィカルユーザインターフェースを供給するよう構成され得る。このとき、各アークは、制御点の離散的な組によって表される。治療パラメータは、それらの制御点について決定され、一方、制御点間の移り変わりについて、治療パラメータは、区分線形又は区分定数モデルを使用することによってモデル化されてよい。
【００４２】
異なる制御点についての治療パラメータの決定は、結果として得られるシミュレーションされた線量分布が所望の線量分布と可能な限り良く一致するように異なる制御点について治療パラメータを決定しようとする最適化アルゴリズムを使用することによって解かれる逆問題である。治療パラメータを決定するために、参照により本願に援用される国際公開第２０１６／０４６６８３（Ａ２）号で開示されている最適化アルゴリズムのような、知られている最適化アルゴリズムが、使用され得る。特に、治療パラメータは、制御点の組から現在の近似線量の最適化によって求められる予測された線量からＭＬＣリーフ位置を生成する「予測子修正子」（predictor-corrector）オプティマイザに関して記載されているように、決定され得る。また、他の知られている最適化アルゴリズムも、治療パラメータを決定するために使用され得る。
【００４３】
所望の線量分布は、単に、例えば、腫瘍のような標的のみが治療線量、すなわち、予め定義された閾値よりも大きい線量を受けるべきであることであることができる。この所望の線量分布からの対応する偏差は、いわゆる「線量集中性」（conformity  index；ＣＩ）によって定義されてよい。所望の線量分布はまた、例えば、標的のうちの第１の割合によって受け取られるべき第１線量と、標的のうちの第２の割合によって受け取られるべき第２線量とを定義することができ、この所望の線量分布は、線量均一性（homogeneity  index；ＨＩ）によって定義されてよく、治療パラメータは、所望の線量均一性が達成されるように最適化され得る。
【００４４】
生成された治療計画は、ＶＭＡＴ治療計画である。ＶＭＡＴ治療計画には、放射線ビームが連続照射モードで使用されるため、照射が比較的高速であるという利点がある。ＶＭＡＴ治療計画はまた、特に、ステップ・アンド・シュート（step-and-shoot）治療計画と比較して、所望の線量分布との極めて高い適合性をもたらすことができる。これは、ビームエネルギが、より広い角度範囲にわたってスミアアウト（smeared  out）され、各々のアークが比較的長く、すなわち、例えば、１８０度よりも大きいことができ、３６０度でさえあることができるからである。
【００４５】
放射線照射中に変調され得る治療パラメータには、上述されたように、ＭＬＣのリーフ位置、線量率、すなわち、放射線ビームの強さ、ガントリ速度、放射線ビームのエネルギ、等が含まれ得る。治療パラメータにはまた、放射線源２のｊａｗの位置も含まれ得る。特に、放射線源２は、初期放射線ビームを生成するための、すなわち、コリメーション前に放射線ビームを生成するための線形加速器を有し、ＭＬＣに加えて、放射線源２は、いくつかのｊａｗを含む更なるコリメーションシステムを有し、各ｊａｗは、初期放射線ビームの側面をブロックすることができる。各ｊａｗは、放射線ビームの各々の側面でより大きい又はより小さい部分をブロックするために、内側又は外側に動かされ得る。望ましくは、放射線源２は、左側、右側、上側、及び下側にある放射線ビーム３の部分をブロックする４つのｊａｗを備える。このようにして、放射線ビーム３の“フィールド”は、範囲を定められ得る。それから、このフィールドは、ＭＬＣのリーフのより複雑な構造により更にコリメートされる。
【００４６】
比較的長いＶＭＡＴアークの使用は、反対のビーム方向の線量の影響が強く相関されるため、治療パラメータの決定に幾何学的な複雑性を加える。数理最適化アルゴリズムの、すなわち、治療パラメータの決定の実行は、異なる治療パラメータ設定が同等の結果を生じさせる可能性があるという意味で、通常はそのような状況に苦しむ。そのような性質は、数理最適化が治療パラメータの実際の最適な設定に届かないというマイナスの副作用を有することがある。他の典型的な有害な性質は、最適化アルゴリズムが、極めてノイジーである、すなわち、例えば、強い発振を有している状態に向かって繰り返すことである。そのような性質は、知られているプランニングスキームにおける反対の又は隣接するビーム方向の間の強い線量相関の結果である。そのような悪影響は、上記のように、かつ、以下で更に説明されるように、供給されたシーケンスに従ってサブアークグループごとに治療パラメータを決定することによって、解消又は少なくとも軽減される。
【００４７】
供給されたシーケンスに従ってサブアークグループごとに順次に治療パラメータを決定することは、制御点の順次サブセット最適化戦略であると見なされ得る。これは、例えば、反対のビーム方向からの幾何学的な不安定性を防ぎ、かつ、自由パラメータの量を制限することによって最適化アルゴリズムの実行を安定させる。特に、１つ以上のＶＭＡＴアークは、例えば、ユーザによって定義され得、各ＶＭＡＴアークは、多数のサブアークに細分される。これらのサブアークの長さは、例えば、１２度、２０度、又は５２度であり、これらのサブアークの数は、それに応じて選択され、アークの全長が細分に適合しない場合には、最後のサブアークがアークの全長に合わせられる。サブアークの集合は、例えば、３、５、７又は９個のサブアークのサブアークグループに再配置され、同じサブアークグループのサブアークは、角度的に可能な限り均等に各々のＶＭＡＴアークに沿って分布する。特に、各サブアークグループ内のそれらのサブアークの中心は、可能な限り均等に間隔をあけられる。サブアークグループの結果として現れる集合は、連続するサブアークグループの強い相関が回避されるように、最終的に順序づけられる。よって、サブアークグループは、シーケンス内の隣り合うサブアークグループに対応する放射線ビームのビーム類似性の程度を示すビーム方向類似性測度が最小限にされるように順序づけられる。例えば、サブアークグループの各対は、相関について評価され得る。本文脈中の相関は、ビーム方向の類似性によって特徴付けられる。ビーム方向の類似性は、例えば、ビーム方向間の平面角度（planar  angle）によって、測定され得る。サブアークグループの順序づけは、この類似性測度に基づいて達成され得る。任意のサブアークグループから開始して、次のサブアークグループは、上記の相関に関して最小値を有しているものとして、残りのサブアークグループから選択され得る。
【００４８】
治療計画の最適化のために、すなわち、治療パラメータの決定のために、治療計画生成ユニット１４は、供給された制約に従って、かつ、望ましくは、他のサブアークグループの現在の治療パラメータに基づき、すなわち、反復最適化プロシージャ中に他のサブアークグループについて決定された治療パラメータに基づき生成される他のサブアークグループの一定の線量寄与を考慮して、各サブアークグループを順次最適化する。供給された制約は、例えば、上述されたように、ＭＬＣのリーフの最大速度を定義する。治療パラメータの決定、すなわち、最適化プロセスが、例えば、制御点での治療パラメータとして最適な一連のリーフ位置を決定することを目的とする場合に、最適化は、実現可能な一連のリーフ位置を実現するために、ＭＬＣのリーフの移動の速度制限を考慮する必要がある。実施形態において、他の制約は、ＭＬＣの危険を回避するために、隣接するリーフ対の反対のリーフが互いにすり抜け移動すること、すなわち、互いにかみ合うことを許されないことである。
【００４９】
実施形態において、各々の側にあるＭＬＣのリーフは一緒にキャリッジに取り付けられ、すなわち、リーフの第１の組は、１つの側で第１のキャリッジに取り付けられ、リーフの第２の組は、第２の反対の側で第２のキャリッジに取り付けられる。各リーフは、各々のキャリッジに対して独立して動くことができ、また、キャリッジも動くことができる。各々のリーフの位置は、従って、各々のキャリッジに対する各々のリーフの位置によって、及び各々のキャリッジの位置によって、定義され得る。制約は、従って、各々のキャリッジの位置について、及び各々のキャリッジに対する各々のリーフの位置について、供給され得る。制約はまた、各々のキャリッジの速度と、各々キャリッジに対する各々のリーフの移動の速度とに関しても、供給され得る。
【００５０】
治療計画生成ユニット１４は、各々のアークに沿った異なる制御点についての治療パラメータの反復決定を初期治療パラメータから、すなわち、初期治療計画から開始するよう構成され得る。この初期治療計画は、プランニングプロシージャ中に繰り返し最適化される。初期治療計画は、治療パラメータについて任意のデフォルト値を有する任意の治療計画であることができるが、初期治療パラメータは、“優れた推測”であることもできる。例えば、標的部位は、例えば、腫瘍を示すプランニング画像によって、定義され得る。このとき、各制御点について、リーフは、それらが、各々の制御点によって定義される各々の放射線方向において標的部位の外形に一致するように、最初に位置合わせされ得る。初期治療計画はまた、リーフが各々の制御点で対象部位の矩形近似に一致するように、リーフの初期位置を定義することもできる。“優れた推測”はまた、例えば、ＶＭＡＴに関連して「シーケンシングアルゴリズム」又は「変換アルゴリズム」に言及する科学文献からも得られる。初期治療計画はまた、医師等のユーザによっても供給され得る。
【００５１】
望ましくは、同じサブアークグループのサブアークの数は、反対のビーム方向が同じサブアークグループに位置しないことを確かにするために、奇数である。更に、各々のサブアークの長さ、サブアークグループごとのサブアークの数、及びサブアークグループの数は、望ましくは、それらの値の積が、例えば、３６０度のアークに等しいように、選択される。これらの値に基づいて、サブアークグループの非常にバランスの取れたシーケンスが決定及び供給され、これにより、高品質の治療計画がもたらされ得る。
【００５２】
実際の最適化アルゴリズムが開始する前に、サブアークごとに、各々の代表ビーム方向が選択されてよく、これは、望ましくは、各々のサブアークの中心に対応する。更に、いわゆる「最適化データ」が計算されてよく、これは、後に、実際の最適化アルゴリズムのために、すなわち、シミュレーションされた線量分布を、それが所望の線量分布により良く対応するように改善するアップデートを導出するために、使用されてよい。最適化データは、ある制御点についてのリーフ位置の周りの小さいエリアからのシミュレーションされた線量を表す。最適化データ及び最適化のためのそれらの使用に関する更なる詳細については、同等にどのように最適化データが使用され得るかについて記載している上記の特許文献、国際公開第２０１６／０４６６８３（Ａ２）号、特に、この特許文献に記載される予測ステップを参照されたい。これは、参照により本願に援用される。
【００５３】
各々のサブアーク内の全ての制御点は、そのサブアークの各々のビーム方向に対して識別され得る。
【００５４】
治療計画生成ユニット１４は、望ましくは、上述されたように「優れた推測」である初期治療計画から開始するよう構成され、治療計画は、異なる制御点について治療パラメータを定義する。このような初期治療パラメータは、治療計画生成ユニット１４によって最適化され、治療パラメータのこの最適化は、供給されたシーケンスに従ってサブアークグループごとに順次実行される。特に、治療計画生成ユニット１４は、サブアークグループごとに、サブ線量分布、ひいては各々の制御点についての対応する治療パラメータを計算する。各々のサブアークグループについて実行される最適化は、シミュレーションされた線量分布と所望の線量分布との間の偏差に依存する上記の偏差指標に基づく。所望の線量分布は、最終的に決定された治療計画が全ての制御点について実行されるときに取得されるべきである線量分布である。特定のサブアークグループの治療パラメータの最適化のために使用されるシミュレーションされた線量分布は、特定のサブアークグループの最適化中に治療計画生成ユニット１４によって変更される特定のサブアークグループのシミュレーションされたサブ線量部分と、全ての他のサブアークグループによって引き起こされるシミュレーションされた線量分布とから成るものと見なされ得る。後者のシミュレーションされた線量分布は、治療パラメータ、ひいては特定のサブアークグループについてのシミュレーションされたサブ線量分布が最適化される場合に、望ましくは固定される。しかし、上述されたように、治療パラメータの第１クラスのみが、他のサブアークグループのシミュレーションされた線量分布について固定され、治療パラメータの第２クラスは固定されないことも可能である。治療計画生成は、望ましくは、上述されたように、繰り返し実行され、１つの繰り返しステップで、供給されたシーケンスに従って、全てのサブアークグループが順次最適化され、すなわち、各々の治療パラメータが最適化される。
【００５５】
各々のサブアークグループの制御点についての治療パラメータ、ひいては対応するシミュレーションされた線量寄与がアップデートされた後、このアップデートプロシージャは、次のサブアークグループにより続く。実施形態において、他のサブアークグループについての全ての治療パラメータが固定されるわけではなく、各々のサブアークグループについての治療パラメータのアップデートは、他のサブアークグループの治療パラメータの変更ももたらし得る。よって、治療パラメータの第１クラスは、他のサブアークグループについて固定されてよく、治療パラメータの他の第２のクラスは固定されなくてよく、治療パラメータのこの第２のクラスには、例えば、放射線ビームの強さが含まれる。放射線ビームの強さを変更することは、制御点の、すなわち、最適化の重みであると見なされ得る。サブアークグループについてのアップデートの決定は、従って、全てのサブアークの全ての制御点の重みの調整を可能にし得る。
【００５６】
十分な計画品質が得られるまで、すなわち、シミュレーションされた全体の線量分布と、決定された全体の線量分布との間の偏差が最小限にされ、予め定義された偏差閾値を下回るまで、全体のプロシージャは、同じ又は異なる設計パラメータにより、すなわち、サブアークグループの同じ又は異なるシーケンスにより繰り返され得る。このようにして、繰り返しステップにおいて、全てのサブアークグループについての治療パラメータのアップデートはアップデートされ得る。このアップデートは、同じ繰り返しステップにおいて、異なるサブアークグループについて順次実行され、次の繰り返しステップにより続く前に、設計パラメータは残ることができ、あるいは、変更され得る。
【００５７】
治療パラメータがいくつかのアークについて決定されるべきである場合に、サブアークグループのシーケンスの生成は、全てのアークを同時に考えることができ、すなわち、全てのアークは、各サブアークグループにおいて、各々のサブアークがどのアークに属しているかとは無関係に、サブアークが角度的に均等に分布するように、グループに再配置され得、最終的に、生成されたサブアークグループは、最終的なシーケンスを生成するために順序づけられ得る。結果として、如何なるサブアークグループも、異なる初期アークからの要素を含み得る。
【００５８】
上述されたように、最適化されていない制御点、すなわち、現在アップデートされていないサブアークグループの制御点は、ＭＬＣのリーフ位置及びｊａｗ位置のようなビームジオメトリに関連した治療パラメータであるとして定義され得る治療パラメータの第１クラスに関してのみ固定され得、一方、放射線ビームの強さ又はガントリ速度のような重みに関連したパラメータであると定義され得る治療パラメータの第２クラスは、全ての制御点について、すなわち、現在アップデートされていないサブアークグループの制御点についても、所与の制約内で自由に変更することを認められる。
【００５９】
上記の実施形態で、プランニングシステムは、ＶＭＡＴプロシージャの計画を立てるよう構成され、放射線治療システムは、ＶＭＡＴシステムであって、各平面アークが３６０度以下をカバーする１つ以上の平面アークに沿った放射線の連続照射に言及しているが、プランニングシステムはまた、対象を治療するために他のＶＭＡＴシステムによって実行されるよう強度変調回転放射線治療の計画を立てるためにも使用される。例えば、平面軌跡のみではなく、３次元空間内の球上の任意の軌跡も考えられ得る。この場合には、平面角度の代わりに、球上の空間角度が使用されるべきである。例えば、実施形態において、対象は動かされ得る。すなわち、患者台が動かされ得る。一方、放射線源は、患者の周りを回転し、この動きは、例えば、患者台の傾き又はシフトであることができる。この場合に、放射線源が対象に対して動かされる軌跡は、非平面である。しかし、この場合にも、放射線源が患者に対して動かされる軌跡として定義されるアークが存在し、このアークもサブアークに細分され得る。また、この場合にも、シーケンス供給ユニットは、サブアークグループのシーケンスを供給するよう構成され、各々のサブアークグループは、アークに沿って角度的に均等に分布するアークのいくつかのサブアークを有する。角度は、この場合に、アーク上の各々の位置によって定義され得る。アークに沿った角度的に一様な分布は、従って、各々のサブアークグループのサブアークが均等に、すなわち、均一的にアークに沿って分布する分布であるとも見なされ得る。いずれの場合にも、すなわち、平面の場合も、非平面の場合も、望ましくは、各々のサブアークグループのサブアークの位置は、均等に、すなわち、均一的にアークに沿って分布する。
【００６０】
開示されている実施形態に対する他の変形例は、図面、本開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求されている発明を実施する際に当業者によって理解及び実現され得る。
【００６１】
特許請求の範囲において、語「有する」（comprising）は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「１つの〜」（a又はan）は、複数を除外しない。
【００６２】
特許請求の範囲で挙げられているいくつかのアイテムの機能を単一のユニット又はデバイスが満たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に挙げられているという単なる事実は、それらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないことを示すものではない。
【００６３】
１つ以上のユニット又はデバイスによって実行されるシーケンスの供給、治療計画の決定、等のようなプロシージャは、ユニット又はデバイスが何個であっても実行され得る。プランニング方法に従うプランニングシステムのこれらのプロシージャ及び／又は制御は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として及び／又は専用のハードウェアとして実装され得る。
【００６４】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに又はその部分として供給される光記憶媒体又は固体状態媒体のような適切な媒体で記憶／分配され得るが、他の形態でも、例えば、インターネット又は他の有線若しくは無線電気通信システムを介して、分配されてもよい。
【００６５】
特許請求の範囲中の如何なる参照符号も、適用範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００６６】
本発明は、強度変調回転放射線治療プロシージャの計画を立てるプランニングシステムであって、強度変調回転放射線治療プロシージャは、対象を治療する放射線ビームを異なる治療方向で前記対象に適用するために、対象の周りの少なくとも１つのアークに沿って、放射線ビームを放射するよう構成される放射線源を回転させることを含む、プランニングシステムに関する。サブアークグループのシーケンスが供給され、各々のサブアークグループは、アークに沿って均等に分布しているアークのいくつかのサブアークを有する。治療計画は、供給されたシーケンスにおいて、放射線ビームの特性を定義する治療パラメータをサブアークグループごとに順次決定することによって、生成される。このシーケンスを使用することによって治療パラメータを決定することは、実際に最適な治療計画が生成される可能性を高める。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2021519125.tif 000012