【手続補正書】
【提出日】平成22年5月24日(2010.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
コーンビームコンピュータ断層撮影システム２００は、ｘ線管２０２のような線源と、ロータリーコリメータ２０４と、ガントリ２０８上に装着されたフラットパネル撮像装置／検出機２０６とを含む。図２ａに示すように、フラットパネル撮像装置２０６は、医療用線形加速器３０２のガントリ２０８の平坦で円形の回転ドラム２１０の面に装着することができ、ここではｘ線管２０２により生成されるｘ線ビームは、放射線療法線源３０２により生成される治療ビームとほぼ直行する。ｘ線管および撮像装置を回転可能ドラムに装着する実施例は、米国特許第６，８４２，５０２号に記載されており、その全内容は、引用により本明細書に組み込まれることに留意されたい。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
コリメータ２０４からの扇形ビームが、上述のように患者Ｐの幅を横断して検出器２０６全体に衝突した後、図１のコンピュータ２３４は、ドラム２１０に対し回転するように命令し、ｘ線源２０２、コリメータ２０４および検出器２０６が患者の周りを別の位置まで回転して上述の走査プロセスを繰り返すことができるようにし、別の２次元投影が生成されるビームコンピュータ断層撮影法画像を形成するのに十分な数の２次元画像が得られるまで継続する。この目的のためには、２回未満回転することが必要である（３６０°未満の回転により生じる画像を形成することも想定することができる）。各位置からの２次元投影がコンピュータ２３４で組み合わされて、上記に記載したコーンビームコンピュータ断層撮影システムと同様に、図１のディスプレイ２３６上に示される３次元画像を生成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
放射線療法線源及び撮像装置
図２ａに示すように、システム３００は、線形線源３０２のような別個の放射線療法ｘ線源と、回転ドラム２１０に別々に装着された検出器／撮像装置３０４とを含む。線源３０２は、ｘ線管２０２よりも高い出力レベルで動作し、可動テーブル３０６（図１のコンピュータ２３４を介してｘ、ｙ及びｚ方向に移動可能）上に横たわる患者の標的容積を治療可能にする。線形線源３０２は、４ＭｅＶ〜２５ＭｅＶの範囲のエネルギーを有するｘ線、或いは光子、陽子又は電子のような粒子のビームを生成する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
立体映像システム及び放射線源及び撮像装置の別の実施形態
図２ｂには、コーンビームコンピュータ断層撮影システム２００ａ及び超高圧ポータル撮像システム３００ａの別の実施形態が示されている。この実施形態では、システム２００ａ及び３００ａは、カリフォルニア州Ｐａｌｏ  Ａｌｔｏ所在のＶａｒｉａｎ  ｍｅｄｉｃａｌ  Ｓｙｓｔｅｍｓにより商標名Ｔｒｉｌｏｂｙで販売されているコーンビームコンピュータ断層撮影投影法及び超高圧ポータル撮像システムと共に用いるように適合させることができる。システム２００ａは、図２ａの実施形態で使用されたものと同様のｘ線管２０２、ロータリーコリメータ２０４、及びフラットパネル撮像装置・検出器２０６を含む。ドラム上に装着された図２ａのシステム２００とは異なり、ｘ線管２０２及びコリメータ２０４は、システム３００ａの支持部３０９に枢動可能に装着されたアーム２１４上に装着される。同様に、フラットパネル撮像装置２０６は、支持部３０９に装着されたアーム２１６上に装着される
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
図２ａの実施形態と同様に、図２ｂのｘ線管２０２により生成されるｘ線ビーム２１２は、放射線療法線源３０２により生成される治療ビームにほぼ直交する。図２ｂに示すように、システム３００ａは、図２ａに関して上述されたものと同様の線形線源３０２及び検出器３０６を含む。従って、線形線源３０２は、ｘ線或いは光子又は電子のような粒子のビームを生成し、これらは、可動テーブル３０６（図１のコンピュータ２３４を介してｘ、ｙ及びｚ方向に可動）上に横たわる患者の標的容積の治療を可能にするような４ＭｅＶ〜２５ＭｅＶの範囲のエネルギーを有する。ドラム上に装着された図２ａのシステム３００とは異なり、線形線源３０２及び検出器３０６は、支持部３０９と接続される。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
走査スロットコーンビームコンピュータ断層撮影システム２００ｂの別の実施形態が図２ｃに示される。この実施形態では、システム２００ｂは、図２ａの実施形態に用いられるものと同様のキロボルト数ｘ線管２０２、ロータリーコリメータ２０４、及びフラットパネル撮像装置／検出器２０６を含む。ドラムに装着された図２ａのシステム２００とは異なり、ｘ線管２０２及びコリメータ２０４は、Ｃアーム２１８の一方の端部に装着され、フラットパネル撮像装置２０６は、Ｃアーム２１８の他方の端部に装着される。Ｃアーム２１８は、図２ｃに示す軸線Ａ及びＢの周りを枢動することができるように可動ベース２２０に装着される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
治療線量追跡及びフィードバックシステム６００は、ワークステーション又はデータサーバ１１２を更に含み、これらは、１）ワークステーション１１０により実施される領域分割／位置合わせプロセスと、２）基準計画５０２に従って測定されてサーバ１０２内に記憶される角度位置、ビームエネルギー、及びビームの断面形状など、患者に衝突したときに線源３０２から放出される放射線のビームのパラメータとに基づいて治療線量構成プロセスを実行するのに専用のプロセッサを含む。このようなパラメータは、ガントリ２０８の角度位置、テーブル３０６の位置及び放射線ビームのエネルギーの形状とすることができる。画像データの部分容積の位置及び形状が既知になると、この全く同じ部分容積が受ける治療線量は、放射線のビームが患者に衝突したときに線源３０２から放出される放射線のビームの上述のパラメータに基づいて決定／構成することができる。このような決定は、システム２００により生成される立体画像の各々に対する画像データの部分容積の各々に対してなされる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
治療前プロセス
放射線療法プロセスがどのように進行するかに関する実施例として、診療所で以前に放射線療法セッションを受けた患者に、別のセッションが特定の日に予定されていると仮定する。患者は、予定日に診療所に到着し、図３ａに示すものと同様の療法室に進む。療法室は、図２ａに関して上述されたコーンビームコンピュータ断層撮影システム２００及び超高圧ポータル撮像システム３００を含む。患者はテーブル１１０の上に横たわり、医療従事者によるオンライン療法セッションの準備をする（「オンライン」とは、患者が放射線療法治療テーブル３０６上に位置決めされたときに実施される事象及びプロセスと定義される）。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
この時点で、治療放射線を患者に照射する基準治療計画は、以前の放射線治療法セッションに基づいて患者について事前に決定されている。基準計画は、治療される関心領域の最も可能性の高い計画立体画像に基づき治療送達の前に設計される。基準治療計画は、患者配置位置、療法機械パラメータおよび患者の種々の領域に照射されることになる期待１日及び累積線量を含む。このような基準治療計画は、放射線に暴露される患者の領域、及び単一のセッションの間に放射線源から受け取ることになる領域の線量を指定する。 従って、基準計画は、マルチリーフコリメータ３０８により形成されるビームのビーム角度／ガントリ位置、ビームエネルギー、及び断面積に関する情報を含むことになる。基準計画に基づいて、患者は、基準計画により患者内の関心領域に放射線を照射するのに最適な特定の位置（患者の側面など）に移動するように、治療前ｋＶポータル撮像プロセスの段階４０２ごとに、指示される。特定の位置にいる間、上述の放射線療法セッションの前にｋＶプロセッサ・ソフトウェアを用いる治療前ｋＶポータル撮像プロセスが行われる。治療前ｋＶポータル撮像プロセスは、図３〜図６に概略的に示される。詳細には、このプロセスは、治療の前に患者のコーンビームコンピュータ断層画像４０４から２次元投影／放射線撮影画像を形成する段階を含み、ここで画像４０４は、プロセスの段階４０６によりテーブル３０６上の特定の位置に患者がいる間の関心領域を含む。基準計画によれば、放射線源３０２は、患者が特定の位置にいる間に各位置で放射線を照射するように１つ又はそれ以上の位置に移動されることになる。放射線源３０２の各位置では、マルチリーフコリメータ３０８のリーフは、放射線ビームを特定の断面形状に形成するのに望ましい輪郭を形成するように移動されることになる。段階４０８で、放射線源の各位置でのリーフの位置は、図３ａ〜図３ｂのマルチリーフ輪郭４１０で概略的にあらわされるように決定される。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
オンライン、オフライン画像誘導適応放射線療法計画
ｋＶ撮像プロセスが完了し、初期放射線療法計画が修正又は維持される結果となった後、患者は、修正／元の基準計画に従って放射線療法を受けるように再位置決めされ、図７に概略的に示すように画像誘導適応放射線療法プロセス５００が実行される。詳細には、基準計画５０２は、プロセス５０４により線形線源３０２に適用され、線源３０２を基準計画５０２で指定された位置まで移動させ、基準計画５０２に従って角度位置、ビームエネルギー及びビームの断面形状など、線源３０２から放出される放射線のビームが患者に衝突するときの該ビームのパラメータをフォーマットするようにする。このようなオンライン及び実時間パラメータは、ガントリ２０８の角度位置、コリメータ３０８の角度方向、マルチリーフコリメータ３０８のリーフの位置、テーブル３０６の位置及び放射線ビームのエネルギーの形態とすることができる。また、プロセス５０４は、基準計画５０２によりマルチリーフコリメータ３０８の個々のリーフを望ましい位置に移動し、線形線源３０２により生成される放射線療法ビームが基準計画５０２により患者の特定の形状の領域に放射するようにコリメートされるようになる段階を含むことができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
プロセス５０４により基準計画５０２が実施されると、基準計画５０２は、放射線療法セッションの間に起こる種々の因子を考慮するように変更することができる。例えば、プロセス５００は、システム１００が実時間で線形線源３０２のオンライン機械治療パラメータを監視し、プロセス５０６によりその放射線をオンラインで出力させることを含むことができる。プロセス５０６は、ビーム角度、ビームエネルギー及びビームの断面形状のような治療パラメータを監視させることを含む。このようなパラメータは、ガントリの位置、コリメータ３０８の角度位置、マルチリーフコリメータ３０８のリーフの位置、テーブル３０６の位置、ビームのエネルギーを必然的に伴うことができる。
上述の監視プロセス５０６により得られる実時間のオンライン情報は、図１のワークステーション１１２に供給され、オンライン及びオフラインでの１日及び累積線量構成プロセス５０８の何れかの間に用いることができるようにする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線療法のためのシステムであって、
被検体の関心領域の立体画像データを生成する撮像システムと、
基準計画に従って前記被検体の関心領域に向けて治療放射線ビームを放出する放射線源
と、
前記立体画像データ及び前期治療放射線ビームの少なくとも１つのパラメータを受け取って評価し、前記基準計画を実時間でオンライン又はオフライン評価及びオンライン又はオフライン修正を行い、実時間は、前記治療放射線ビームが前記被検体の関心領域に向けて放出される時間期間として定義される処理システムと、
を含むことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記撮像システムが、
前記被検体に向かってｘ線を放出するｘ線線源と、
前記被検体の関心領域を透過するｘ線を受け取り、前記被検体の関心領域の前記立体画像データを生成するための信号を生成するようにする検出器と、
を含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記撮像システムは、
前記検出器が前記被検体の関心領域を通過した後の扇形のｘ線を受け取って、該受け取った扇形のｘ線の各々に対して撮像信号を生成するようにする、コーンビームコンピュータ断層撮影システムと、
前記受け取った扇形のｘ線の各々に対する前記撮像信号を受け取るように前記検出器に接続されたコンピュータと、
を含み、
前記ｘ線線源、及び前記検出器が前記被検体の周りを回転して、前記コンピュータにより複数の撮像信号が再構築されて３次元コーンビームコンピュータ断層撮影法画像を生成するようにする、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記ｘ線線源が、ｋＶ  ｘ線源を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記治療放射線が、４ＭｅＶ〜２５ＭｅＶの範囲のエネルギーを有する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記基準計画が、単一の治療セッションの間に、前記治療放射線ビームに暴露されることになる前記被検体の領域と前記放射線源から前記治療放射線ビームに暴露すべき前記被検体の前記領域が受け取ることになる線量とを指定する、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記治療放射線ビームの少なくとも１つのパラメータが、前記治療放射線ビームの角度、前記治療放射線ビームのエネルギー、及び前記治療放射線ビームの断面形状からなる群から選択される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記処理システムが、前記立体画像に対し領域分割／位置合わせプロセスを実行するワークステーションを含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記立体画像データを以前の立体画像から取った記憶立体画像と比較して、前記立体画像データの各部分容積の動き及び形状の変化を前記記憶立体画像の対応する部分容積に対して追跡するようにするワークステーションを更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記立体画像データを前記記憶立体画像と比較するワークステーションにより追跡された各部分容積に対して受け取られる治療線量を構成する第２のワークステーションを更に含む、
ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
前記構成された治療線量を前記基準計画により指定される好ましい治療線量と比較する第３のワークステーションを更に含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記構成された治療線量及び前記好ましい治療線量が特定の許容範囲内にある場合には、前記基準計画が維持される、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記構成された治療線量及び前記好ましい治療線量が特定の許容範囲の外にある場合には、前記基準計画が変更される、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記基準計画が、前記基準計画の実時間評価に基づいて変更される、
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記基準計画が、オフライン情報に基づいて変更される、
ことを特徴とする請求項１３に記載のシステム。
【請求項１６】
前記基準計画が、オフライン情報に基づいて変更される、
ことを特徴とする請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記関心領域の各部分容積において受け取られる治療線量を構成するワークステーションを更に含む、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１８】
前記構成された治療線量を前記基準計画により指定される好ましい治療線量と比較する第２のワークステーションを更に含む、
ことを特徴とする請求項１７に記載のシステム。
【請求項１９】
前記構成された治療線量及び前記好ましい治療線量が特定の許容範囲内にある場合には、前記基準計画が維持される、
ことを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記構成された治療線量及び前記好ましい治療線量が特定の許容範囲の外にある場合には、前記基準計画が変更される、
ことを特徴とする請求項１８に記載のシステム。
【請求項２１】
前記基準計画が、前記基準計画の実時間評価に基づいて変更される、
ことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記基準計画が、オフライン情報に基づいて変更される、
ことを特徴とする請求項２０に記載のシステム。
【請求項２３】
前記基準計画が、オフライン情報に基づいて変更される、
ことを特徴とする請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
放射線を用いて被検体を治療する方法であって、
被検体の関心領域の立体画像データを生成する段階と、
基準計画に従って前記被検体の関心領域に向けて治療放射線ビームを放出する段階と、
前記立体画像データと前記治療放射線ビームの少なくとも１つのパラメータとを評価して、前記基準計画を実時間でオンライン又はオフライン評価及びオンライン又はオフライン修正を行い、実時間は、前記治療放射線ビームが前記被検体の関心領域に向けて放出される時間期間として定義される段階と、
を含む方法。
【請求項２５】
前記立体画像データを生成する段階が、
前記被検体に向かってｘ線を放出する段階と、
前記被検体の関心領域を透過するｘ線を検出し、前記被検体の関心領域の前記立体画像データを生成するための信号を生成する段階と、
を含む、
請求項２４に記載のシステム。
【請求項２６】
前記基準計画が、単一の治療セッションの間に、前記治療放射線ビームに暴露されることになる前記被検体の領域と前記治療放射線ビームに暴露すべき前記被検体の前記領域が前記放射線源から受け取ることになる線量とを指定する、
ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記治療放射線ビームの少なくとも１つのパラメータが、前記治療放射線ビームの角度、前記治療放射線ビームのエネルギー、及び前記治療放射線ビームの断面形状からなる群から選択される、
ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項２８】
前記評価段階が、前記立体画像データに対し領域分割／位置合わせプロセスを実行する段階を含む、
請求項２４に記載の方法。
【請求項２９】
前記立体画像データを以前の立体画像から取った記憶立体画像と比較して、前記立体画像データの各部分容積の動き及び形状の変化を前記記憶立体画像の対応する部分容積に対して追跡するようにする段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
【請求項３０】
追跡される各部分容積に対して受け取られる治療線量を構成する段階を更に含む、
ことを特徴とする請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記構成された治療線量を前記基準計画により指定される好ましい治療線量と比較する段階を更に含む、
請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
前記構成された治療線量及び前記好ましい治療線量が特定の許容範囲に含まれる場合には、前記基準計画が維持される、
ことを特徴とする請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記構成された治療線量及び前記好ましい治療線量が特定の許容範囲の外にある場合には、前記基準計画が変更される、
請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記基準計画が、前記基準計画の実時間評価に基づいて変更される、
ことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３５】
前記基準計画が、オフライン情報に基づいて変更される、
ことを特徴とする請求項３３に記載の方法。
【請求項３６】
前記基準計画が、オフライン情報に基づいて変更される、
ことを特徴とする請求項３４に記載の方法。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２ａ】
2009538195.tif 000001
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２ｂ】
2009538195.tif 000002
【手続補正１５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３ａ】
2009538195.tif 000003
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３ｂ】
2009538195.tif 000004