(57)【要約】  本発明は、ハドロン治療設備の照射ユニットによって伝送されるハドロンのエネルギービームの偏差を、その照射ユニットを支持する回転ガントリーのアイソセンターに対して補償するための方法に関し、その照射ユニットは、ビームが通過する開口部を備えたコリメータを備える。また、本発明は、ハドロン治療設備の照射ユニットのコリメータの開口部の位置に適用される補正を計算するアルゴリズムを備えたプログラムにも関する。また、本発明は、ハドロン治療設備にも関する。
2015519933.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハドロン治療設備（１００）の照射ユニット（１０３）によって伝送されるハドロンのエネルギービーム（１０４）の偏差を、前記照射ユニット（１０３）を支持する構造体のアイソセンター（１０７）に対して補償するための方法であって、前記照射ユニット（１０３）が、前記ビーム（１０４）を通過させる開口部（１０９）を有するコリメータ（１０８）を受容するように構成されていて、
ｉ）前記ビームの偏差に対して影響を有する前記設備のパラメータの関数として前記アイソセンター（１０７）に対する前記ビームの偏差を決定することによって、前記パラメータの複数の値の関数として前記偏差の較正曲線を得るステップと、
ｉｉ）治療を実行するために前記コリメータの開口部の所定の形状及び位置を定める治療計画を治療計画システムから得るステップと、
ｉｉｉ）前記アイソセンター（１０７）に対する前記ビーム（１０４）の偏差を補償するために、前記較正曲線に基づいて、前記開口部（１０９）の所定の位置に適用される補正を計算するステップと、
ｉｖ）前記開口部（１０９）の所定の位置に前記補正を適用するステップと
を備えた方法。
【請求項２】
前記構造体が回転ガントリーであり、前記ビーム（１０４）の偏差に対して影響を有するパラメータが、前記回転ガントリー（１０５）の回転角度であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記照射ユニットが、補償器（１１０）が付随する又は付随しないコリメータ（１０８）等の付属品を位置決めするための伸縮式サポート（１１１）を備え、前記アイソセンター（１０７）に対するビーム（１０４）の偏差が、前記ビームの偏差に対して影響を有する少なくとも一つの第二パラメータの関数として決定され、前記第二パラメータが、
前記付属品（１０８、１１０）を支持する伸縮式サポート（１１１）の伸長と、
前記付属品（１０８、１１０）の重量と、
前記付属品の重量に適合させて使用される伸縮式サポート（１１１）の種類と、
治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、又は一重散乱）と、
照射パラメータ（位置、ビーム変調器又はビーム拡張器の存在等）と
から選択されることを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記構造体が固定ビーム構造体であり、前記照射ユニット（１０３）が、補償器（１１０）が付随する又は付随しないコリメータ（１０８）等の付属品を位置決めするための伸縮式サポート（１１１）を備え、前記パラメータが、
前記付属品（１０８、１１０）を支持する伸縮式サポート（１１１）の伸長と、
前記付属品（１０８、１１０）の重量と、
前記付属品の重量に適合させて使用される伸縮式サポート（１１１）の種類と、
治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、又は一重散乱）と、
照射パラメータ（位置、ビーム変調器又は拡張器の存在等）と
から選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記パラメータの関数として前記アイソセンター（１０７）に対する前記ビーム（１０４）の偏差を決定するステップが、
ａ）前記パラメータの第一の値において、較正コリメータ（１０８’）を用いて、前記アイソセンターに対して位置決めされた検出器（１３０）を照射するサブステップと、
ｂ）前記検出器（１３０）を用いてビームフィールド（１０４）を測定するサブステップと、
ｃ）前記ビームフィールド（１０４）の中心を決定するサブステップと、
ｄ）測定された前記ビームフィールドの中心と前記アイソセンターとの間のずれを測定するサブステップと、
ｅ）前記パラメータの値を変更して、サブステップａ）からｄ）を繰り返すサブステップと
によって行われることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記コリメータ（１０８）が多葉コリメータであり、前記開口部（１０９）の所定の位置に前記補正を適用するステップが、リーフを変位させるステップを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記コリメータ（１０８）が開口部（１０９）を備えたブロックであり、前記コリメータが、前記ビームの方向に垂直な平面内で該コリメータを移動させるデバイス（１１２）上に固定され、前記開口部（１０９）の所定の位置に前記補正を適用するステップが、前記デバイス（１１２）を用いて前記コリメータ（１０８）を変位させるステップを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記開口部（１０９）の所定の位置に前記補正を適用するステップが、前記治療計画及び適用される補正の計算に基づいた開口部（１０９）の形状及び位置を有するコリメータ（１０８）を製造するステップを備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記コリメータ（１０８）に、前記治療計画に基づいて予め決定された形状を有し且つ前記コリメータ（１０８）の開口部（１０９）の補正位置と整列された部分を備えた補償器（１１０）が付随することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記アイソセンター（１０７）に対する前記ビーム（１０４）の偏差を補償するために、前記較正曲線に基づいて、前記開口部（１０９）の所定の形状に適用される補正を計算するステップを更に備えた請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
ハドロン治療設備の照射ユニットのコリメータの開口部の位置に適用される補正を計算するためのアルゴリズムを備えたプログラムであって、前記ハドロン治療設備が、前記照射ユニットを支持する構造体を備え、前記開口部の形状及び位置が、治療計画によって予め決定され、前記適用される補正が、ビームの方向に対して影響を有するパラメータの関数として前記構造体のアイソセンターに対する前記ハドロン治療設備によって生成されるビームの偏差を補償し、前記補正が、前記パラメータの複数の値の関数として前記偏差の較正曲線に基づいて計算される、プログラム。
【請求項１２】
前記構造体が回転ガントリーであり、前記ビームの方向に対して影響を有するパラメータが、前記回転ガントリーの回転角度であることを特徴とする請求項１１に記載のプログラム。
【請求項１３】
前記照射ユニット（１０３）が、補償器（１１０）が付随する又は付随しないコリメータ（１０８）等の付属品（１０８、１１０）を位置決めするための伸縮式サポート（１１１）を備え、前記適用される補正が、
前記付属品（１０８、１１０）を支持する伸縮式サポート（１１１）の伸長と
前記付属品（１０８、１１０）の重量と
前記付属品の重量に適合させて使用される伸縮式サポートの種類と、
治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、又は一重散乱）と、
照射パラメータ（位置、ビーム変調器又はビーム拡張器の存在等）と
から選択される一つ以上の第二パラメータの関数として、前記ガントリーのアイソセンターに対する前記ハドロン治療設備によって生成されるビームの偏差を補償することを特徴とする請求項１２に記載のプログラム。
【請求項１４】
前記構造体が固定ビーム構造体であり、前記照射ユニット（１０３）が、補償器（１１０）が付随する又は付随しないコリメータ（１０８）等の付属品を位置決めするための伸縮式サポート（１１１）を備え、前記パラメータが、
前記付属品（１０８、１１０）を支持する伸縮式サポート（１１１）の伸長と、
前記付属品（１０８、１１０）の重量と、
前記付属品の重量に適合させて使用される伸縮式サポート（１１１）の種類と、
治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、又は一重散乱）と、
照射パラメータ（位置、ビーム変調器又はビーム拡張器の存在等）と
から選択される、請求項１１に記載のプログラム。
【請求項１５】
前記較正曲線を求める性能を有する請求項１１から１４のいずれか一項に記載のプログラム。
【請求項１６】
所定のアイソセンターについての前記コリメータの開口部の形状及び位置を予め決定する治療計画からのデータに基づいて、且つ、
前記開口部の位置に適用される補正の計算に基づいて、
コリメータ（１０８）の開口部（１０９）についての補正位置データを生成する請求項１１から１５のいずれか一項に記載のプログラム。
【請求項１７】
前記コリメータ（１０８）の開口部についての補正位置データが、前記開口部を形成するデバイス（１１２）に送信されることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
【請求項１８】
前記開口部（１０９）を形成するデバイス（１１２）が、多葉コリメータの複数のリーフの電動制御システムであることを特徴とする請求項１７に記載のプログラム。
【請求項１９】
前記開口部（１０９）を形成するデバイス（１１２）が、コリメータ製造デバイス用の制御システムであることを特徴とする請求項１７に記載のプログラム。
【請求項２０】
前記コリメータ（１０８）の開口部（１０９）についての補正位置データが、１：１のスケールで前記コリメータの設計図を印刷するためのプリンタデバイスに送信されて、その設計図が、前記コリメータ（１０８）の補正位置を検証するように設計されることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
【請求項２１】
前記補正位置データが、前記コリメータ（１０８）を移動させるデバイス（１１２）に送信されることを特徴とする請求項１６に記載のプログラム。
【請求項２２】
ハドロン治療用のハドロンビームを伝送するためのハドロン治療設備（１００）であって、
前記ビームを伝送するための照射ユニット（１０３）であって、前記ビームを通過させるための開口部（１０９）を有するコリメータ（１０８）を受容するように構成された照射ユニット（１０３）と、
前記照射ユニット（１０３）を支持するための構造体（１０５）と、
前記コリメータの開口部の形状及び前記開口部の位置を定める所定のコリメータデータを備えた治療計画を提供するための治療計画システムと
を備え、
前記ビームの偏差に対して影響を有する前記設備の一つ以上の照射パラメータの関数としてアイソセンター（１０７）に対する前記ビーム（１０４）の偏差に関するデータを記憶するように構成された記憶媒体と、
前記ビーム（１０４）の偏差に関するデータに基づいて、前記コリメータの開口部の位置に対する補正を定めることによって前記治療計画の所定のコリメータデータを変更するように構成された計画変更制御装置と
を更に備えたハドロン治療設備。
【請求項２３】
前記構造体が回転ガントリーであり、前記ビーム（１０４）の偏差に対して影響を有するパラメータが、前記回転ガントリー（１０５）の回転角度を少なくとも備える、請求項２２に記載のハドロン治療設備。
【請求項２４】
前記構造体が固定ビーム構造体であり、前記照射ユニット（１０３）が、補償器（１１０）が付随する又は付随しないコリメータ（１０８）等の付属品を位置決めするための伸縮式サポート（１１１）を備え、前記一つ以上のパラメータが、
前記付属品（１０８、１１０）を支持する伸縮式サポート（１１１）の伸長と、
前記付属品（１０８、１１０）の重量と、
前記付属品の重量に適合させて使用される伸縮式サポート（１１１）の種類と、
治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、又は一重散乱）と、
照射パラメータ（位置、ビーム変調器又はビーム拡張器の存在等）と
から選択される、請求項２２に記載のハドロン治療設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
第一態様によると、本発明は、アイソセンター（治療中心）に対するハドロンビーム（そのハドロンビームは、照射ユニットが設けられた回転ガントリーを備えたハドロン治療設備によって生成される）の偏差を補償するための方法に関する。第二態様によると、本発明は、その偏差を補償することを可能にするプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の癌治療用のハドロン治療方法では、周囲の組織を保持しながらターゲットボリューム（標的部位、例えば、腫瘍）に正確な線量を伝えることができる。ハドロン治療設備は、荷電粒子ビームを生成する粒子加速器と、そのビームの輸送手段及び照射ユニットを備えた回転ガントリーとを備える。照射ユニットは、ターゲットボリュームに或る線量分布を伝え、一般的には伝えられる線量を制御するための手段（例えば、電離箱）と、ビームの方向や形状を制御するための手段とを備える。
【０００３】
ビームを伝送する二つの腫瘍モードがハドロン治療では用いられる：第一の伝送モードは、ビームのパッシブ散乱として知られる方法を有し、第二のより複雑な治療モードは、ダイナミックビーム走査法を有する。
【０００４】
ビームのパッシブ散乱法では、粒子経路を照射領域の最大深度の点にまで、また所望の幅に対して調整することを可能にする素子のアセンブリを利用し、また、ターゲットボリュームに可能な限り一致する線量を得るために、患者の腫瘍及び照射角度に特有の補償器及び／又はコリメータ等の付属品を利用することが必要である。こうした付属品は、一般的に、照射ユニットの端部に位置する伸縮式デバイス（テレスコピックデバイス）に配置される。伸縮式デバイスは、治療される患者の領域近くに付属品を共に移動させることを可能にする。
【０００５】
例えば特許文献１に記載されているＰＢＳ（Ｐｅｎｃｉｌ  Ｂｅａｍ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ，ペンシルビーム走査）法等のダイナミックビーム走査法では、ｚ軸に向けられた粒子の微細ビームを、走査磁石を用いて、ターゲットボリュームにわたってそのｚ軸に直交する平面内で走査させる。粒子ビームのエネルギーを変化させることによって、ターゲットボリューム内の多様な層を逐次的に照射することができる。このようにして、照射線量を、ターゲットボリューム全体に伝えることができる。ＰＢＳ法は、患者専用のコリメータやエネルギー補償器に頼ることなく、ターゲットボリュームを照射することを可能にする。しかしながら、場合によっては、コリメータの使用が好ましいものとなる。
【０００６】
大抵のハドロン治療設備は、ビーム輸送ライン（その端部に照射ユニットが配置される）を有するビームを伝送するためのシステムを支持する回転ガントリーを備えた治療室を備える。回転ガントリーは、照射ユニットが複数の照射角度に沿って治療ビームを伝送することができるように、水平な回転軸周りに回転することができる。
【０００７】
空間内の一点が、ガントリーの水平な回転軸と、ガントリーの複数の回転角度に沿って照射ユニットによって伝送されるビームの中心軸との間の交点に定められる。実際には、ガントリーの複数の回転角度に沿って伝送されるビームの全ての中心軸が、単一の点で互いに交差することはなく、各軸は、小さな球形又は楕円体状のボリュームを横切る。この球形又は楕円体状のボリュームの質量中心は、一般的に、回転ガントリーのアイソセンターとして定められる。つまり、このようにして定められたアイソセンターは、固定アイソセンターであり、ハドロン治療設備のガントリーに対する単一の参照点（基準点）である。上述のように、異なるガントリー角度で伝送される際のビームの中心軸は、一般的に、このようにして定められた固定アイソセンターを通過しない。実際には、このようにして定められた固定アイソセンターからのビーム軌跡の偏差を測定することができる。こうした固定アイソセンターの偏差は、例えば、特許文献２や特許文献３に記載されている方法によって求められる。以下、アイソセンター（治療中心）との用語が本願で用いられる場合、それは、ハドロン治療施設のガントリー治療室内に定められる単一の点であると理解されたい。
【０００８】
治療ビームは、治療計画の仕様書に従って伝送される。患者は、治療計画によって特定されるターゲットボリュームに従って治療領域が照射されるように、正確に位置決めされる。治療計画は、患者の撮像によって得られる治療領域の位置及び形状に関するデータに基づく。
【０００９】
患者内へのビームの入射領域と治療領域との間の健常な組織に対する線量を最少にするため、患者は、治療領域の中心がアイソセンターに置かれるように正確に位置決めされる。
【００１０】
上述のように、ガントリーの複数の回転角度に従って伝送されるビームの全ての中心軸は、単一の点で交差せず、各軸は、小さな球形又は楕円体状のボリュームを横切る。照射角度に応じて、ビームの中心軸は、アイソセンターを通過したり、アイソセンターの位置から逸脱したりする。他のパラメータも、アイソセンターの位置に対するビームの偏差に対する影響を有し得て、例えば以下のものが挙げられる：
‐  付属品を支持する伸縮式サポートの伸長（長さ）；
‐  付属品の重量；
‐  付属品の重量に適合させて使用される伸縮式デバイスの種類；
‐  治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、一重散乱）；
‐  照射パラメータ（位置、ビーム変調器やビーム拡張器の存在等）。
【００１１】
ガントリーの回転角度及び伸縮式サポートの伸長が、一般的には、アイソセンターの位置に対するビームの偏差に対して顕著な影響を有すると考えられる。ビームの偏差に対するこれらのパラメータの顕著な影響は、以下のように説明される：
‐  回転ガントリーが採用する角度に応じた自重による照射ユニットの湾曲；
‐  回転ガントリー及びその支持構造の機械的剛性の限界；
‐  伸縮式デバイスの伸長に応じて変化するその伸縮式デバイスの湾曲。
【００１２】
治療角度の関数としてアイソセンターの位置に対するビームの偏差を補償するため、患者の位置に対して適用される補正が一般的には計算されて、患者が、治療角度毎に再位置決めされる。患者の各再位置決めは、時間を無駄にして、また、ビームに対する患者の整列を検証することを要する。このタイプの位置決めシステム及び方法が特許文献４に与えられている。この検証は、一般的に、治療領域の位置決め用にＸ線写真を撮るステップを含むが、これは、患者が追加的なビームの線量を受けることにつながる。
【００１３】
また、ハドロン治療設備は、回転ガントリーを備えず、いわゆる固定ビームラインを有する治療室を備えることもある。こうしたシステムでは、照射ユニットが、床に取り付けられたサポート上に固定される。こうした固定ビーム室については、照射ターゲットを位置決めしなければならない治療室内の参照点も定められる。この参照点も、アイソセンターと呼ばれることがあるが、一つのビーム方向しか存在しない。固定ビーム室内の参照点又はアイソセンターは、例えば、固定照射ユニットによって伝送されるビームの中心ビーム方向として定義される方向上に位置する点として定められ得て、また、固定照射ユニットから明確に定められた距離で配置される。ガントリー治療室のように、固定ビーム治療室内の照射ユニットも、付属品及び／又は伸縮式位置決めデバイスを備え得る。固定ビーム治療室についても、参照点又はアイソセンターからのビームを偏差が、以下のパラメータのいずれかによって生じ得る：
‐  付属品を支持する伸縮式サポートの伸長；
‐  付属品の重量；
‐  付属品の重量に適合させて使用される伸縮式デバイスの種類；
‐  治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、一重散乱）；
‐  照射パラメータ（位置、ビーム変調器やビーム拡張器の存在等）。
【００１４】
ガントリー治療室及び固定ビーム治療室の双方にとって、各治療角度に対して患者を再位置決めする必要がなくなるように、アイソセンターの位置に対するビームの偏差の影響を最少化又は排除することが望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１１４７６９３号明細書
【特許文献２】米国特許第７３４９５２３号明細書
【特許文献３】欧州特許出願公開第２１８６５４２号明細書
【特許文献４】欧州特許出願公開第１７５９７３３号明細書
【特許文献５】欧州特許出願公開第２３０８５６１号明細書
【特許文献６】国際公開第２０１２／０１４７１５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明は、添付の特許請求の範囲に記載される方法並びにプログラム及び設備に関する。本願において、“プログラム”との用語は、好ましくは“コンピュータプログラム”のことを指称する。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
従って、本発明は、第一に、ハドロン治療設備の照射ユニットによって伝送されるハドロンのエネルギービームの偏差を、その照射ユニットを支持する構造体のアイソセンターに対して補償するための方法に関し、その照射ユニットは、ビームを通過させるための開口部を有するコリメータを受容するように構成されていて、本補償方法は、
ｉ．ビームの偏差に対して影響を有し得る設備のパラメータの関数としてアイソセンターに対するビームの偏差を決定することによって、そのパラメータの複数の値の関数として偏差の較正曲線を得るステップと、
ｉｉ．治療を行うために、コリメータの開口部の所定の形状及び位置を定める治療計画を治療計画システムから得るステップと、
ｉｉｉ．アイソセンターに対するビームの偏差を補償するために、較正曲線に基づいて、開口部の所定の位置に適用される補正を計算するステップと、
ｉｖ．開口部の所定の位置に補正を適用するステップと
を備える。
【００１８】
また、本発明は、ハドロン治療設備の照射ユニットのコリメータの開口部の位置に適用される補正を計算するためのアルゴリズムを備えたプログラムにも関し、そのハドロン治療設備は照射ユニットを支持する構造体を備え、開口部の形状及び位置は治療計画によって予め決定され、適用される補正は、ビームの方向に対して影響を有し得るパラメータの関数として、構造体のアイソセンターに対するハドロン治療設備によって生成されるビームの偏差を補償することができ、その補正は、そのパラメータの複数の値の関数として偏差の較正曲線に基づいて計算される。
【００１９】
上記二段落で述べられている治療計画は、患者専用であり、また、治療を必要とする患者内部のターゲット専用である。患者の位置決めは、偏差を補償するために必要とされない。本発明の方法及びプログラムでは、アイソセンターは、照射ユニットに固定されていない座標系に対して固定された位置を有する一点、例えば、支持構造体自体に対して、又はその構造体が配置される空間に対して固定された位置を有する一点として定められる。
【００２０】
多様な実施形態によると、構造体は回転ガントリー又は固定ビーム構造体であり得る。更なる特定の実施形態が以下に与えられ、また添付の特許請求の範囲にも与えられている。
【００２１】
上述のように、補正は、較正曲線に基づいて計算される。このことは、パラメータの値が適用され、対応する偏差が曲線から読み取られ、その後補正が計算されることを意味する。パラメータについての適用される値は、例えば、治療計画（例えば、所定のガントリー回転角度）から、又は他のソース（例えば、付属品の重量）から得られ得る。
【００２２】
また、本発明は、ハドロン治療用のハドロンビームを伝送するためのハドロン治療設備にも関し、そのハドロン治療設備は、
・  ビームを伝送するための照射ユニットであって、ビームを通過させるための開口部を有するコリメータを受容するように構成された照射ユニットと、
・  照射ユニットを支持するための構造体と、
・  コリメータの開口部の形状及び開口部の位置を定める所定のコリメータデータを備えた治療計画を提供するための治療計画システムと
を備え、そのハドロン治療設備は、更に、
・  ビームの偏差に対して影響を有し得る設備の一つ以上の照射パラメータの関数としてアイソセンターに対するビームの偏差に関するデータを記憶するように構成された記憶媒体と、
・  ビームの偏差に関するデータに基づいて、コリメータの開口部の位置に対する補正を定めることによって、治療計画の所定のコリメータデータを変更するように構成された計画変更制御装置と
を備えることを特徴とする。
【００２３】
本発明は、ハドロン治療設備の照射ユニットによって伝送されるハドロンのエネルギービームの偏差を、その照射ユニットを支持する回転ガントリーのアイソセンターに対して補償するための方法に関し、その照射ユニットは、ビームを通過させるための開口部を備えたコリメータを備え、本補償方法は、
ｉ）ビームの偏差に対して影響を有し得る設備のパラメータの関数としてアイソセンターに対するビームの偏差を決定するステップと、
ｉｉ）アイソセンターに対するビームの偏差を補償するために、開口部の位置に適用される補正を計算するステップと、
ｉｉｉ）開口部の位置に補正を適用するステップと
を備える。
【００２４】
好ましくは、ビームの偏差に対して影響を有し得るパラメータは、回転ガントリーの回転角度である。
【００２５】
好ましくは、照射ユニットは、補償器が付随する又は付随しないコリメータ等の付属品を位置決めするための伸縮式サポートを備え、アイソセンターに対するビームの偏差が、以下のものから選択されるビームの偏差に対する影響を有し得る少なくとも一つの第二パラメータの関数として決定されることを本方法は特徴とする：
‐  付属品を支持する伸縮式サポートの伸長；
‐  付属品の重量；
‐  治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、又は一重散乱）；
‐  照射パラメータ（位置、ビーム変調器やビーム拡張器の存在等）。
【００２６】
好ましくは、パラメータの関数としてアイソセンターに対するビームの偏差を決定するステップは、以下のサブステップによって行われる：
ａ）較正コリメータを用いて、アイソセンターに対して位置決めされる検出器を照射するサブステップ；
ｂ）その検出器を用いてビームフィールドを測定するサブステップ；
ｃ）ビームフィールドの中心を決定するサブステップ；
ｄ）測定されたビームフィールドの中心とアイソセンターとの間のずれを測定するサブステップ；
ｅ）ビームの偏差に対して影響を有し得るパラメータを一つ以上変更して、サブステップａ）からｄ）を繰り返すサブステップ。
【００２７】
好ましくは、コリメータが多葉コリメータである場合、開口部の位置に補正を適用するステップは、リーフを変位させるステップを備える。
【００２８】
好ましくは、コリメータが開口部を備えたブロックであり、そのコリメータが、ビームの方向に垂直な平面内でそのコリメータを移動させることができるデバイス上に固定されている場合、開口部に補正を適用するステップは、そのデバイスを用いてコリメータを変位させるステップを備える。
【００２９】
好ましくは、開口部に補正を適用するステップは、コリメータ（その開口部の形状及び位置は、治療計画に基づき、また、適用される補正の計算に基づく）を製造するステップを備える。
【００３０】
好ましくは、コリメータには、中空部分（その形状は、治療計画に基づいて予め決定され、コリメータの開口部と整列される）を備えた補償器が付随する。
【００３１】
また、本発明は、ハドロン治療設備の照射ユニットのコリメータの開口部の位置に適用される補正を計算するためのアルゴリズムを備えたプログラムにも関し、そのハドロン治療設備は、照射ユニットを支持する回転ガントリーを備え、開口部の形状及び位置は治療計画によって定められ、適用される補正が、ビームの方向に対して影響を有し得るパラメータの関数として、ガントリーのアイソセンターに対するハドロン治療設備によって生成されるビームの偏差を補償することができる。
【００３２】
好ましくは、ビームの方向に対して影響を有し得るパラメータは、回転ガントリーの回転角度である。
【００３３】
好ましくは、照射ユニットは、補償器が付随する又は付随しないコリメータ等の付属品を位置決めするための伸縮式サポートを備え、適用される補正が、以下のものから選択される一つ以上の第二パラメータの関数として、ガントリーのアイソセンターに対するハドロン治療設備によって生成されるビームの偏差を補償できることを本プログラムは特徴とする：
‐  付属品１０８、１１０を支持する伸縮式サポート１１１の伸長；
‐  付属品１０８、１１０の重量；
‐  付属品の重量に適合させて使用される伸縮式サポートの種類；
‐  治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、又は一重散乱）；
‐  照射パラメータ（位置、ビーム変調器やビーム拡張器の存在等）。
【００３４】
好ましくは、本プログラムは、ビームの偏差に対して影響を有し得る一つ以上のパラメータの関数としてアイソセンターに対するビームの偏差を示す較正曲線を求めることができる。
【００３５】
好ましくは、本プログラムは、以下のものに基づいて、コリメータの開口部についての補正位置データを生成する：
‐  所定のアイソセンターについてのコリメータの開口部の形状及び位置を定める治療計画からのデータ；及び
‐  開口部の位置に適用される補正の計算。
【００３６】
好ましくは、コリメータの開口部についての補正位置データは、開口部を形成することができるデバイスに送信される。
【００３７】
好ましくは、その開口部を形成することができるデバイスは、多葉コリメータの複数のリーフの電動用の制御システムである。
【００３８】
好ましくは、その開口部を形成することができるデバイスは、コリメータ製造デバイス用の制御システムである。
【００３９】
好ましくは、コリメータの開口部についての補正位置データは、１：１のスケールでコリメータの設計図を印刷するためのプリンタデバイスに送信され、その設計図は、コリメータの補正位置を検証するように設計される。
【００４０】
好ましくは、補正位置データは、コリメータを移動させることができるデバイスに送信される。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】ハドロン治療設備を示す。
【図２ａ】ハドロン治療設備の照射ユニットを示し、その照射ユニットには、単一ブロックから形成されたコリメータが備わっている。
【図２ｂ】ハドロン治療設備の照射ユニットを示し、その照射ユニットには、単一ブロックから形成されたコリメータと、補償器とが備わっている。
【図３】ハドロン治療設備の照射ユニットを示し、その照射ユニットには、多葉コリメータが備わっている。
【図４】ハドロン治療設備の照射ユニットを示し、その照射ユニットには、単一ブロックから形成されたコリメータと、ビーム軸に垂直な平面内でそのコリメータを移動させるためのデバイスとが備わっている。
【図５ａ】図５ａに示されるように、単純な形状の開口部１０９’が確定された較正コリメータ１０８’の一例を示し、その較正コリメータは、デバイス１１３によってビーム軸に垂直な平面内を移動することができる。
【図５ｂ】図５ａに示されるように、単純な形状の開口部１０９’が確定された較正コリメータ１０８’の一例を示し、その較正コリメータは、デバイス１１３によってビーム軸に垂直な平面内を移動することができる。
【図６】本発明の方法のステップを表す流れ図を示す。
【図７ａ】従来技術に係る三つの異なるガントリー角度でビームを伝送する照射ユニットを示す。
【図７ｂ】本発明に係る三つの異なるガントリー角度でビームを伝送する照射ユニットを示す。
【図８】本発明に係る方法を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１はハドロン治療設備１００を示し、その設備は以下のものを備える：
‐  ハドロンのエネルギービームを生成することができる加速器１０１；
‐  ビーム輸送ライン１０２、そのラインの端部に照射ユニット１０３が配置され、その照射ユニットは、図２から図４により詳細に示される一つ以上の付属品１０８、１１０を備える；
‐  ビーム輸送ラインを部分的に支持し、また、水平な回転軸１０６周りに回転することができる回転ガントリー１０５。
【００４３】
図１のハドロン治療設備の例は、本発明を限定するものではない。本発明は、特許文献５に記載されているような小型回転ガントリーを備えた設備、回転ガントリーがビーム輸送ライン全体を支持するハドロン治療設備、特許文献６に記載されているように回転ガントリーがビーム輸送ライン及び加速器を両方とも支持する設備といった他のモデルのハドロン治療設備にも適用可能である。最後に、本発明は、後述のように、固定ビーム構造を有するハドロン治療設備にも関する。
【００４４】
図２ａ、図２ｂ、図３及び図４は、コリメータ１０８を備えた照射ユニット１０３の多様なモデルを示す。コリメータ１０８は一般的に真鍮製であり、開口部１０９を備え、その開口部の形状及び位置は、治療計画システムによって得られる治療計画に従って、予め決定され、ターゲットボリュームの形状に可能な限り一致するように横平面におけるビームの線量を微調整するようにされる。つまり、コリメータの開口部は一般的に患者専用で設けられる。放射線治療では、コリメータが、アパーチャやブロックと呼ばれることもある。パッシブなビーム伝送法では、コリメータ１０８に、範囲補償器１１０が付随することも多い。範囲補償器１１０は、一般的にプレキシグラス（登録商標）（メチルポリメタクリル酸）製であり、開口部に対して整列されて可変厚さを有し且つ開口部１０９に向き合う中空部分を備える。また、補償器の形状も、線量深度分布を調整するように治療計画システムによって予め決定される。ＰＢＳ伝送法では、患者専用のコリメータ又は患者専用ではないコリメータのいずれかが使用可能である。コリメータが患者専用ではない場合、コリメータの開口部は、例えば、矩形や円形といった幾何学的形状を有し得る。
【００４５】
ハドロン治療で使用されるコリメータには以下の複数の種類がある：
‐  図３に示されるような多葉コリメータであり、これは、互いに平行に配置され、所定の開口部１０９を形成するように電動デバイス（図示せず）によって作動可能な複数のリーフ１１４を備える；
‐  図２ａ、図２ｂ、図４に示されるような単一ブロックから形成されたコリメータであり、これは、一般的に真鍮製であり、予め定められた開口部１０９を備える。
【００４６】
治療計画システムは、一般的に、特定の治療を実施するのに必要とされるコリメータの所定の開口部を画定する所定のデータを提供する。その所定のデータに基づいて、コリメータが生成される。コリメータは、例えば、平坦なコリメータを出発点として、治療計画システムから受信した所定のデータに基づいてコリメータに所定の開口部をミリングすることによって生成可能である。この場合、所定のデータは、コリメータにおける開口部の形状及び開口部の位置に関する情報を備える。多葉コリメータの場合、治療計画システムは、更に、コリメータの所定の開口部を画定する所定のデータを提供するが、この場合、そのデータは、リーフの位置を設定するための情報を備える。
【００４７】
単一ブロックから形成されたコリメータの場合、コリメータ１０８は、伸縮式サポート１１１（“伸縮式ノーズ”と称されることもある）に取り付けられることが好ましく、その伸縮式サポート１１１は、展開されると、コリメータ１０８の開口部１０９を照射領域に可能な限り近付けることを可能にし、また、伸縮式サポートが引っ込められると、回転ガントリー１０５を患者周りで回転させることができる。従って、伸縮式サポートは、ビーム１０４の軸の方向における移動を行う。また、照射ユニットは、ビーム１０４の軸に対して垂直な平面内におけるコリメータの移動を可能にするデバイスも備え得る（その一例が図４に示されている）。
【００４８】
第一態様によると、本発明は、ハドロン治療設備１００の回転ガントリー１０５のアイソセンター１０７に対するハドロン治療設備によって伝送されるハドロンのエネルギービームの偏差を補償するための方法に関する。
【００４９】
上述のように、回転ガントリー１０５のアイソセンター１０７は、ガントリーに対して、又は、ガントリーが配置される治療室に対して明確に定められた位置に配置された固定参照点として定められる。理論的には、ガントリーが偏向を有さなければ、理想的なガントリーのアイソセンターを、例えば、異なるガントリー角度で伝送されるビームの中心軸間の交点として定めることができる。実際には、主にガントリーの偏向及び照射ユニットの偏向によって、異なるガントリー角度で伝送されるビームは単一の点で交差しない。その様子が図７ａに示されていて、照射ユニット１０３と、伝送ビーム１０４の中心軌跡とが異なるガントリー角度Ａ、Ｂ、Ｃについて示されている。図７ａに示されるように、異なるガントリー角度で伝送されるビーム１０４の中心経路は、一点で交差しない。実際には、全てのガントリー角度に対して単一点のアイソセンターとして定めることができるような点は存在しないので、理論的な単一点のアイソセンターを定めなければならない。本発明の目的のためには、アイソセンター１０７は、既知の座標系に対して明確に定められた固定参照点とされる。この参照点は、例えば、治療室に対して固定された、又はガントリーに対して固定された座標系に対応する座標系のｘ，ｙ，ｚ座標で表され得る。アイソセンターは、球又はアイソセントリック楕円体の質量中心として、又は、回転ガントリーの各回転角度に対して照射ユニットによって伝送されるビームの各中心軸１０４’が横切る他のボリュームとして定義され得る。しかしながら、本発明の目的のためには、既知の座標系に対して明確に定められた、好ましくは、治療室の座標系又はガントリーの座標系に対して定められた単一の参照点となる限り、他の方法で定められるアイソセンターを用いることができる。
【００５０】
ガントリー角度の関数としての固定アイソセンターからのビームの偏差の測定を、特許文献３や特許文献２に記載されているような従来技術で知られている方法によって行うことができる。
【００５１】
以下の複数のパラメータが、アイソセンターに対するビームの偏差に対する影響を有し得る：
‐  回転ガントリーの回転角度；
‐  付属品１０８、１１０を支持する伸縮式サポート１１１の伸長；
‐  付属品の重量１０８、１１０；
‐  付属品の重量に対して適合させて使用される伸縮式サポートの種類；
‐  治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、一重散乱）；
‐  照射パラメータ（位置、ビーム変調器やビーム拡張器の存在等）。
【００５２】
一般的に、アイソセンターに対するビームの偏差に最も大きな影響を有する可能性のあるパラメータは、以下のものであると考えられる：
‐  回転ガントリーの回転角度；及び
‐  付属品１０８、１１０を支持する伸縮式サポート１１１の伸長。
【００５３】
従来技術のハドロン治療設備では、各ガントリー角度に対してビームが照射ターゲットを向くように、ガントリー角度の関数として患者診療台（カウチ）の位置を補正することによって、こうしたビーム偏差が一般的には補正される。本発明の方法及びデバイスでは、こうしたビーム偏差を補正するために、コンセプトが全く異なる方法がとられる。本発明の方法では、単一点の参照アイソセンター（好ましくは、治療室の座標系又はガントリーの座標系に対するもの）が定められて、このアイソセンターに対する中心ビーム経路の偏差が、ガントリー角度の関数として決定される。こうした偏差は、典型的には、治療に先立って較正測定を行うことによって決定される。こうした較正は、ハドロン治療設備を設ける際に最初に行われ得て、品質保証プログラムのフレームワークにおいて、偏差測定が定期的に（例えば、毎月、毎年）繰り返され得る。こうした偏差は、例えば、１度毎のガントリー角度において順に測定され得て、測定されたガントリー角度間のカントリー角度については補間が行われ得る。他の例では、ガントリー角度の関数としての偏差が、より大きな間隔においてのみ、例えば３０°毎に測定される。
【００５４】
測定された偏差間の補間によって、ガントリー角度の複数の値の関数として偏差の較正曲線が得られる。つまり、この曲線は、ガントリー回転角度の値範囲に対してビーム偏差を決定することを可能にする。本発明によると、所定の治療ガントリー角度における所定の治療について、その所定の治療角度におけるビーム偏差が、較正測定から得られた偏差に基づいてコリメータの開口部の位置を補正することによって、補正される。このため、コリメータの開口部の位置を画定するデータを備えた治療計画データを、治療前に変更することが必要となる。
【００５５】
本発明が図７ｂに更に示されている。アイソセンター１０７は、単一点として定められ、治療計画システムによって定められたコリメータの所定の開口部が、ガントリー角度に応じて補正されて、コリメータの補正された開口部を用いた際に、異なるガントリー角度において照射ユニットによって伝送される中心ビームの軌跡が、単一点で交差するようにされる。この例では、三つのガントリー角度Ａ、Ｂ、Ｃについて補正された開口部を備えたコリメータＡ、Ｂ、Ｃをそれぞれ用いることによって、三つのガントリー角度から伝送されるビームの中心経路が、アイソセンターで交差する。図７ａに示される従来技術のシステムでは、コリメータの開口部が補正されない結果として、異なる角度からビームを伝送する際に、ガントリーの偏向によって、ビームが単一点で交差しない。一方、図７ｂに示される本発明によると、コリメータの開口部は、治療に用いられるガントリー角度に依存している。治療計画によって定められる所定の開口部に適用される補正は、定められた参照アイソセンター１０７に対するビーム偏差の測定に基づく。こうした測定は、治療に先立つ較正プロセス中に行われる。較正ビーム偏差測定に基づいて補正されたコリメータの開口部を用いた治療中において、異なるガントリー角度から伝送されるビームは、図７ｂに示されるような参照アイソセンターである単一点を向く。
【００５６】
一般的には、コリメータの開口部になされる補正は、治療計画システムからの所定の開口部に対する並進移動を有する。こうした所定の開口部の並進移動は、ビーム方向に実質的に垂直な平面内においてコリメータに対してなされる。つまり、開口部の輪郭は同じままであり、その輪郭が単に並進移動される。この並進移動は、コリメータに対して固定されているＸ，Ｙ座標系におけるΔＸ、ΔＹの並進移動成分として表され得る。
【００５７】
好ましくは、本補償方法は以下のステップを備える：
ｉ．  ガントリーの回転角度の関数として、アイソセンターに対するビームの偏差を決定するステップ；
ｉｉ．  アイソセンターに対するビームの偏差を補償するため、治療計画システムによって予め決定されていた元々の開口部の位置に適用される補正を計算するステップ；
ｉｉｉ．  開口部に補正を適用するステップ。
【００５８】
ビーム偏差較正測定に基づいて所定の開口部に適用される補正の計算は、例えば、治療室座標系から照射ユニット座標系への座標系変換に基づいて、行われ得る。実際には、アイソセンターに対するビームの偏差を、例えば治療室座標系に対して測定することができる。コリメータの開口部を画定する治療計画システムのデータは、一般的には、コリメータに固定され且つ照射ユニット座標系にリンクされた座標系に対して定められる。
【００５９】
好ましくは、照射ユニットを支持する回転ガントリーの場合、本補償方法は、更に、以下のものから選択される一以上の更なるパラメータ（ガントリーの回転角度に加えて）の関数としてアイソセンターに対するビームの偏差を決定するステップを備える：
‐  付属品を支持する伸縮式サポートの伸長；
‐  付属品の重量；
‐  付属品の重量に適合させて使用される伸縮式サポートの種類；
‐  ビーム伝送モード；
‐  照射パラメータ（位置、ビーム変調器やビーム拡張器の存在等）。
照射ユニットが固定ビーム構造によって支持され、ガントリー角度が存在しない場合には、参照点又はアイソセンターに対するビームの偏差は、上述のパラメータのうち一以上の関数として決定される。
【００６０】
ガントリー角度に関して述べたように、上述の他の一以上のパラメータの関数としての偏差の測定は、各パラメータの複数の値の関数として一以上の更なる偏差較正曲線をもたらす。つまり、これらの曲線は、パラメータの値範囲に対してビーム偏差を決定することを可能にする。
【００６１】
図６は、本方法の一実施形態に係る多様なステップ及びサブステップを示す。回転ガントリーのアイソセンターが決定され、アイソセンターの位置に対するデータが、治療計画システムに送信される。好ましくはステップｉ）が、較正ステップの一部を成す。この較正ステップにおいて、較正コリメータが、照射ユニットに配置される（そうした例が図５ａ及び図５ｂに示されている）。この較正コリメータは、単純な形状、例えば円形や正方形の開口部を備える。検出器が、アイソセンターに対して正確に位置決めされて、例えば、回転ガントリーの回転角度及び／又は伸縮式サポートの伸長といったビームの偏差に影響を有し得る第一パラメータ、又はビームの偏差に影響を有し得る予め決定された複数の第一パラメータの組み合わせに応じて較正コリメータを用いることで照射ユニットによって照射される。検出器に投影されるビームフィールドが測定されて、ビームフィールドの中心が決定される。続いて、測定されたビームフィールドの中心と、アイソセンターの位置との間のずれが測定される。そして、プログラムが、コリメータの開口部に適用する必要のある補正を計算する。
【００６２】
好ましくは、コリメータの位置を変更して、コリメータの開口部の位置について計算された補正を検証することを可能にするため、較正調整ねじが提供される。測定、場合によっては適用された補正の検証を行う場合、ビームの偏差に対して影響を有し得るパラメータ、又はビームの偏差に対して影響を有し得る所定の複数パラメータの組み合わせが変更されて、ビームフィールド測定、ビームフィールドの中心の決定、ビームフィールドの中心とアイソセンターとの間のずれの測定、コリメータの開口部の位置に適用される補正の計算、ビームの偏差に対して影響を有し得るパラメータの変更という複数の新たなシーケンスが行われる。ビームの偏差に対して影響を有し得る所定のパラメータの各々の関数としての開口部についての補正位置データは、コリメータの開口部に適用する必要のある補正の計算用プログラムによって保存される。
【００６３】
好ましくは、行われた測定に基づいて、上述のもののようにビームの偏差に対して影響を有し得る一以上のパラメータの関数としてアイソセンターに対するビームの偏差を示す較正曲線が求められる。好ましくは、このステップは、回転ガントリーの複数の回転角度について、また、伸縮式サポートの複数の伸長について行われる。
【００６４】
患者を治療するのに先立って、照射パラメータと、患者の撮像によって得られる治療領域の位置及び形状が、治療計画システムに送信されて、その治療計画システムは、治療領域を照射するために、特に以下のものを定める治療計画を計算する：
‐  回転ガントリーの一以上の回転角度；
‐  治療される患者の領域を照射するように設計されたコリメータの開口部の形状及び位置、治療される患者の領域を照射するように設計された補償器の形状（ビームの伝送モードが補償器を必要とする場合）；
‐  伸縮式サポートの伸長；及び
‐  ビームのエネルギー。
【００６５】
治療計画システムによって計算されるようなコリメータの開口部の２次元平面内での形状及び位置についてのデータは、コリメータの開口部に適用する必要のある補正を計算するためにプログラムに送信される。プログラムは、治療計画によって与えられるデータに基づいて、また、ビームの偏差に対して影響を有し得る所定のパラメータの各々の関数として開口部についての補正位置データ（較正ステップ中に計算されたもの等）に基づいて、治療される患者の領域の照射を可能にするように設計されたコリメータの開口部の位置及び必要に応じて補正された形状に対するデータを計算する。所定のパラメータがガントリー角度である場合には、プログラムは、治療計画から得られたガントリー角度に基づいた補正を計算する。つまり、プログラムは、所定のパラメータの値（その値は、治療計画において定められた値に対応する）をインプットとして受信する。例えば、その値は、治療を行うためのガントリー角度である。
【００６６】
治療される患者の領域を照射するように設計されたコリメータの開口部についての補正位置データは、コリメータに開口部を形成することができるデバイス、又はコリメータの開口部を移動させることができるデバイスに送信される。
【００６７】
従って、本方法は、新たな照射角度毎に患者を移動させるのではなくて、治療計画によって提供されるようなコリメータの開口部の位置をずらすことによって、また場合によってはその形状を補正された位置及び形状に適合させることによって、アイソセンターに対するビームの偏差を補償する。従って、新たなアイソセンター（その位置は、照射角度や、上述の他のパラメータに依存する）に治療領域の中心を配置し直すために撮像セッションを行う必要性が無くなる。
【００６８】
本方法の第一実施形態によると、コリメータは多葉コリメータであり、開口部に補正を適用するステップは、治療計画及び適用される補正を考慮してコリメータの開口部を位置決めするようにリーフを変位させるステップを備える。従って、好ましくは、開口部の形状は、治療計画システムによって提供されたものと同一のままであるが、その位置が、治療計画システムによって提供された位置に対してずらされる。そして、多葉コリメータには、補償器（その中空部分は開口部と整列される）が付随する。
【００６９】
本方法の第二実施形態によると、照射ユニットが、伝送されるビームの軸に垂直な平面内でコリメータを移動させることができるデバイスを備える場合、補正は、そのデバイスによってコリメータを移動させて計算された補正を適用するステップを備える。コリメータには、補正を適用する前又は後で補償器が付随して、その補償器の中空部分は、コリメータの開口部と整列される。
【００７０】
好ましくは、伝送されるビームの軸に垂直な平面内でコリメータを移動させることができるデバイスは、位置調整ねじを備える。この移動デバイスは電動又は手動であり得て、コリメータの位置を制御するための手段を備える。
【００７１】
本方法の第三実施形態によると、補正を適用するステップは、コリメータを製造するステップを備え、そのコリメータの開口部の形状及び位置は、治療計画によって定められるような形状及び位置と、開口部の位置に適用される補正の計算とに基づく。コリメータには、補償器が付随して、その補償器の中空部分はコリメータの開口部と整列される。
【００７２】
コリメータが開口部を有するブロックである場合、有利には、このコリメータの製造の質を調べる。このため、コリメータの形状、治療計画に基づいて、また場合によっては適用される補正の計算に基づいて予め決定されるようなコリメータの開口部の形状及び位置のスケール設計図を印刷することができて、それをコリメータの上に置いて、コリメータの開口部の位置及び形状が正しいかどうかを検証することができる。
【００７３】
第二態様によると、本発明は、上述のようなハドロン治療用のプログラムに関する。本プログラムは、ビームの方向に対して影響を有し得るパラメータの関数としてアイソセンターに対するビームの偏差を補償するために、治療計画によって定められるようなコリメータの開口部の位置に適用される補正の計算を可能にする計算アルゴリズムを備える。
【００７４】
本プログラムは、以下のものに基づいて適用される補正を計算する：
‐  コリメータの開口部の形状及び位置を定める治療計画からのデータ；及び
‐  ビームの方向に対して影響を有し得るパラメータの関数としてのアイソセンターに対するビームの偏差の決定。
【００７５】
好ましくは、適用される補正を計算するプログラムは、以下のものから選択された一以上のパラメータの関数としてのアイソセンターに対するビームの偏差の決定に基づく：
‐  回転ガントリーの回転角度；
‐  付属品１０８、１１０を支持する伸縮式サポート１１１の伸長；
‐  付属品１０８、１１０の重量；
‐  付属品の重量に適合させて使用される伸縮式サポートの種類；
‐  治療モード（二重散乱、均一走査、ペンシルビーム走査、又は一重散乱）；
‐  照射パラメータ（位置、ビーム変調器やビーム拡張器の存在等）。
【００７６】
好ましくは、本プログラムは、治療計画によって与えられるデータに基づいて、また、開口部の位置に適用される補正の計算に基づいて、治療される患者の領域を照射するように設計されたコリメータの開口部についての補正位置データを生成する。
【００７７】
本プログラムの第一実施形態によると、コリメータの開口部についての補正位置データは、コリメータの開口部を形成することができるデバイスに送信される。
【００７８】
多葉コリメータが使用される場合、コリメータの開口部についての補正位置データは、多葉コリメータの複数のリーフ用の電動デバイスを制御するためのシステムに送信される。
【００７９】
開口部を備えたブロックから形成されたコリメータが使用される場合、コリメータの開口部についての補正位置データは、コリメータ製造デバイスを制御するためのデバイスに送信される。
【００８０】
照射ユニットがビーム方向に垂直な平面内でコリメータを移動させるデバイスを備え、そのデバイスが、例えば、モータによって作動可能なコリメータサポートを備える場合、コリメータの開口部についての補正位置データは、開口部の位置を補正するようにそのデバイスを制御するためのシステムに送信される。そのデバイスが手動であり、例えば、視覚的な整列マークが付随するねじのシステムを備える場合には、コリメータの開口部についての補正位置データは、使用者に対する指示としてやり取りされる。
【００８１】
本プログラムの第二実施形態によると、コリメータの開口部についての補正位置データが、コリメータの設計図を１：１のスケールで印刷するプリンタデバイスに送信されて、その設計図は、コリメータの開口部の補正位置を検証するように設計される。
【００８２】
図８は、本発明の方法を適用する際に従うワークフローのより一般的な図を示す。また、この図は、本発明の一実施形態に係るハドロン治療設備の主要構成要素も示す。治療計画シシステムが、所定の治療角度で治療を行うための治療計画を定める。この治療計画は、コリメータ上に所定の開口部を定める所定のデータを備える。計画変更制御装置が、所定の開口部を定める所定のデータに補正を適用することによって、計画を変更する。この変更又は補正は、治療に先立って行われる較正測定に基づく。この較正測定は、パラメータ（例えば、ガントリー角度）の関数としてアイソセンターに対するビームの偏差を測定し、本発明の方法に関して説明した較正曲線（一又は複数）を決定することを可能にする。コリメータの開口部についての補正データが定められると、コリメータを物理的に実現させることができる。コリメータ生成装置は、例えば、補正開口部を定める補正データに基づいて、コリメータブロックに開口部を穴開けするミリング機械であり得る。コリメータ生成装置の代わりに、補正データを、コリメータ位置決め装置に送信することができて、つまり、所定の形状の開口部が既に設けられているコリメータを、補正位置に移動させることができる。
【００８３】
所定の開口部を定める所定のデータに適用される補正を計算するために、計画変更制御装置は、パラメータの関数としてのアイソセンターからのビームの偏差を定める較正データにアクセスする必要がある。このため、ハドロン治療設備（１００）は、ビームの偏差に対して影響を有し得る設備の一以上の照射パラメータの関数としてアイソセンター（１０７）に対するビーム（１０４）の偏差に関するデータを記憶するように構成された記憶媒体を備える。“偏差に関するデータ”は、較正曲線そのものや、その曲線を決定することを可能にするデータであり得る。
【００８４】
計画変更制御装置は、治療計画システムから独立した制御装置であるか、又は、治療計画システムに統合された制御装置のいずれかであり得る。
【００８５】
上述のように、請求項１に記載される“照射ユニットを支持する構造体のアイソセンター”は、構造体自体（例えば、回転ガントリーや固定ビーム）に対して、又は構造体が配置される空間（つまり、治療室）に対して測定される固定位置の点である。特許文献４では、“アイソセンター”は、照射ユニットの位置決めシステムに固定された参照座標系の原点である。この位置決めシステムは、構造体（例えば、回転ガントリー）に対してユニットを位置決めする。これは、照射ユニットの異なる複数の位置に対して、例えば、回転ガントリーの異なる複数の回転角度に対して、回転角度に依存した偏差によって、その“アイソセンター”が、治療室の同一の空間点に位置していないことを意味する。その偏差は、つまりは、照射ユニットに対して固定されていない座標系で定められた点に対する偏差であり、本発明の方法及びプログラムによって補正される。
【００８６】
請求項１の方法ステップｉからｉｖは、一般的に、連続して行われるものではない点に留意されたい（本発明の範囲から除外されるものではないが）。上述のように、ステップｉは、具体的な治療に先立って行われる較正手順として行われる。また、ステップｉは、治療計画によって与えられるコリメータの開口部の形状及び位置を必要とするものではなく、所定の開口部（例えば、正方形や円形の開口部）を備えた較正コリメータを使用して行うことができるものである。一又は複数の較正曲線は、ステップｉの結果であり、例えば、一つの曲線は、複数のガントリー角度についてのアイソセンターに対する偏差を定めて、他の曲線が、伸縮式サポートの複数の伸長位置についての偏差を示す。
【００８７】
ステップｉｉ（治療計画の取得）は、具体的な治療毎に行われる。何故ならば、全ての治療は、コリメータの開口部の位置及び形状、並びに、その治療で適用されるガントリー角度や伸縮式サポートの伸長といった設備のパラメータ定める特定の治療計画を必要とするからである。
【００８８】
ステップｉｉｉは、治療計画毎に行うことができるものであり、つまり、所定の治療計画パラメータに基づいて、ビーム偏差が、較正曲線から導出され、その治療プランで記述されるパラメータの値に対してのみ補正が計算される。そして、補正が、偏差を補償するために所定のコリメータの開口部に適用される。
【００８９】
代わりに、補正は、設備パラメータの値毎に、前もって計算される。つまり、パラメータの関数としての偏差についての較正曲線が、所定のコリメータの形状及び位置に関わらず、そのパラメータの関数としての参照位置に対する補正についての較正曲線に並進移動される（例えば、ΔＸ、ΔＹの補正）。この場合、所定の開口部の位置に適用される補正を、その曲線から直接決定することができる。
【００９０】
本願において、“ブロック”コリメータとの用語が用いられている場合、それは、一つの固体ブロックであるか、又は複数の固体層から成る一つのブロックのいずれかであり得る。
【符号の説明】
【００９１】
１００  加速器
１０２  ビーム輸送ライン
１０３  照射ユニット
１０４  ビーム
１０５  回転ガントリー
１０６  回転軸
１０７  アイソセンター
１０８  コリメータ
１０９  開口部
１１０  補償器
１１１  伸縮式サポート
１１２  デバイス
１１３  デバイス
１１４  リーフ
【図１】
2015519933.tif 000003
【図２ａ】
2015519933.tif 000004
【図２ｂ】
2015519933.tif 000005
【図３】
2015519933.tif 000006
【図４】
2015519933.tif 000007
【図５ａ】
2015519933.tif 000008
【図５ｂ】
2015519933.tif 000009
【図６】
2015519933.tif 000010
【図７ａ】
2015519933.tif 000011
【図７ｂ】
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【図８】
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【国際調査報告】
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