(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチリーフコリメータ（３１８）を使用し、対象物に対して原体照射方式の放射線治療を行う装置において、
（ａ）該対象物に照射するために規定された総線量を、照射すべき全体フィールドを構成する複数の部分フィールドそれぞれに対応する複数の各部分フィールドに分割する手段（４０２）と、
（ｂ）該複数の部分フィールドのうち１つの部分フィールドの照射と次の部分フィールドの照射との間に、放射線治療に関与するビームを並進移動するための手段（４０４）と、
（ｃ）前記対象物の輪郭を得るために、マルチリーフコリメータ（３１８）を調整するための手段（４０６）と
が設けられており、
該マルチリーフコリメータ（３１８）を調整するための手段（４０６）は、該ビームを並進移動するための手段（４０４）によってビームが並進移動された後、該１つの部分フィールドの形状を維持するように該マルチリーフコリメータ（３１８）を調整することを特徴とする装置。
【請求項２】
前記総線量を部分線量に分割するための手段（４０２）は、２つの部分線量に分割するための手段を有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記総線量を部分線量に分割するための手段（４０２）は、３つの部分線量に分割するための手段を有する、請求項１記載の装置。
【請求項４】
前記並進移動するための手段（４０４）は、前記ビームを所定の距離だけ並進移動する、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
前記マルチリーフコリメータ（３１８）を調整するための手段（４０６）は、該マルチリーフコリメータ（３１８）のリーフの位置調整手段を有する、請求項４記載の装置。
【請求項６】
放射線治療装置を使用して患者を治療するためのシステム（３００）であって、マルチリーフコリメータ（３１８）を含むシステムにおいて、
患者の治療計画のための計画ステージ（３０２）と、
計画ステージ（３０２）に基づいて患者の治療を行うための治療ステージ（３０４）と、
該計画ステージ（３０２）および治療ステージ（３０４）に応答し、マルチリーフコリメータ（３１８）で放射線治療を行うためのシステムとを有し、
該システムは、
（ａ）該対象物に照射するために規定された総線量を、照射すべき全体フィールドを構成する複数の部分フィールドそれぞれに対応する複数の各部分フィールドに分割する手段（４０２）と、
（ｂ）該複数の部分フィールドのうち１つの部分フィールドの照射と次の部分フィールドの照射との間に、放射線治療に関与するビームを並進移動するための手段（４０４）と、
（ｃ）前記対象物の輪郭を得るために、マルチリーフコリメータ（３１８）を調整するための手段（４０６）と
が設けられており、
該マルチリーフコリメータ（３１８）を調整するための手段（４０６）は、該ビームを並進移動するための手段（４０４）によってビームが並進移動された後、該１つの部分フィールドの形状を維持するように該マルチリーフコリメータ（３１８）を調整する
ことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線治療装置におけるコリメータに関し、さらに詳細には高分解能マルチリーフコリメータを供給するための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放射線治療中、可変の角度および強度を有する放射線ビームは、患者のある領域、例えば腫瘍に照準される。典型的な治療フィールド形状は正方形、長方形、またはその変形であり、治療容積は三次元的となるため、不利なことに健康な組織および器官を含んでしまうことがある。明らかな安全上の理由から、腫瘍に照射できる線量は放射線ビームの経路内の健康な組織および器官により制限される。多くの腫瘍の治癒率は、腫瘍が受け取る線量の鋭敏な関数であるから、放射線に曝される健康な組織および器官の量を低減することが、腫瘍に照射する線量を増やすために切望される。治療容積を腫瘍により近づけるための手段としては、ソリッドなジョーブロックを治療の間中動かすこと、放射ビームを治療すべき容積に亘って走査すること、およびマルチリーフコリメータを使用して不規則な形状のフィールドを腫瘍の形状に合わせて成形することなどがある。
【０００３】
放射線照射ヘッドの中心軸のまわりに配置されて、照射線を成形するマルチリーフコリメータの構成例は、１９９２年１１月２４日付けでHunzinger に付与された米国特許第 5166531 号明細書に開示されている。並置された縦長の放射線阻止用コリメータリーフから成る２つの対向するアレイは、対向するソリッドなジョーブロックの代わりに作用する。各対向するアレイ内の各リーフを長手方向、すなわちビームの中心軸に向かう方向、または離れる方向に動かして放射線ビームが通る所望の形状を画定する。
【０００４】
マルチリーフコリメータアプローチの発展例は、１１９７年１月７日付けで Yao に付与された米国特許第 5591983 号明細書に記載されている。Yao による多層マルチリーフコリメータは、複数の縦長の放射線阻止用リーフの第１および第２層内に構成されている。各層のリーフは相互に隣接して配置され、対向する２つの隣接したリーフの列を形成する。さらに各層のリーフは長手方向に可動であるが、この方向は一般的にビームを横切る方向または同じ方向のいずれかである。層はビーム方向に相互に積層され、そのオフセットは横方向であるので、第１および第２層の隣接するリーフ間の空間は、それぞれ第１および第２層のリーフの上方と下方に形成される。リーフの配列はマルチリーフコリメータのリーフ間の放射線漏洩の問題を減少する。しかしこの構成では、腫瘍形状に一致するブロック容積を形成するために、より正確にブロックを位置設定する際に必要とされる良好な分解能が得られない。
【０００５】
今日マルチリーフコリメータ（multileaf collimators ＝ＭＬＣ）は、鉛合金製ブロックの代わりに多くの原体照射方式の治療で使用されている。しかし、 ＭＬＣを使用しても標的形状に一致する成形が十分に達成できないため、依然として多くの治療でブロックを使用する必要がある。これは、リーフ面のエッジに垂直でないフィールド端縁で生じるいわゆる「階段（stair-step）」効果のためである。照射容積境界での波状の線量パターンは、不規則な形を形成するためにリーフを階段状にすると生じる。この分布は、決定的に重要な組織の隣にあるフィールド端縁にとっては、または追加のフィールドのアバットメントが計画されている場合は許容できない。
【０００６】
この階段状のＭＬＣ端縁での波状の線量パターンの問題に対する解決法がある。まず、ブロックが形状を画定する。次に、コリメータを回転させて問題のフィールド端縁に垂直な位置にリーフを配置する。最後に、幅が０．５ｃｍ程度のより小さいリーフを有するマイクロマルチリーフコリメータを使用する。
【０００７】
以下は前記解決法それぞれの利点および欠点である。
【０００８】
１．鉛合金製ブロック
利点
・標的の端縁および決定的に重要な臓器構造体が正確に画定されること。
・最も良好な半影結果が得られること。
欠点
・ブロック対ＭＬＣの議論におけるものと同じ欠点すべて
・ブロック作製
・１つのフィールドの照射と次のフィールドの照射との間に入室する必要がある
・５％の放射線漏洩
・高価である
２．コリメータの回転
利点
・コリメータを回転させてリーフを決定的に重要なフィールド端縁に垂直に配置できる
欠点
・この技術は、ＭＬＣシステムがいずれの２次的なジョーシステムにも独立に回転可能である場合のみ実行可能であり、装置をさらに複雑にする
・この技術はフィールド端縁に沿って波状パターンを他の位置へ動かすことがある
３．マイクロマルチリーフコリメータ
利点
・ブロックによる解決法に対するものと同じ利点すべて
・元の「階段状」ＭＬＣの形状より良好なフィールド端縁画定
欠点
・他のどの解決法よりも放射線漏洩が多い
・重大な機械的および信頼性の問題
・コリメータヘッドに統合する際の構成の問題
・小さいフィールドしか扱えない
・二重にフォーカスされたリーフを有しないため、半影性に乏しい
・製造しやすさの問題
・非常に高価である
従って、分解能を向上すると共に放射線照射の漏洩を抑える多層マルチリーフコリメータを使用して構成されたシステムおよび装置が必要である。本発明は、そのような需要に対処している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、放射線治療において、照射域に対する分解能を向上させつつ放射線照射時の漏洩を減らすシステムおよび装置を、多層マルチリーフコリメータを使用して提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記課題はマルチリーフコリメータを使用して、対象物に対して原体照射方式の放射線治療を行う装置において、
（ａ）対象物に照射するために規定された総線量を、複数の部分フィールドに分割する手段と、
（ａ）該対象物に照射するために規定された総線量を、照射すべき全体フィールドを構成する複数の部分フィールドそれぞれに対応する複数の各部分フィールドに分割する手段（４０２）と、
（ｂ）該複数の部分フィールドのうち１つの部分フィールドの照射と次の部分フィールドの照射との間に、放射線治療に関与するビームを並進移動するための手段（４０４）と、
（ｃ）前記対象物の輪郭を得るために、マルチリーフコリメータ（３１８）を調整するための手段（４０６）と
が設けられており、
該マルチリーフコリメータ（３１８）を調整するための手段（４０６）は、該ビームを並進移動するための手段（４０４）によってビームが並進移動された後、該１つの部分フィールドの形状を維持するように該マルチリーフコリメータ（３１８）を調整することを特徴とする装置によって解決される。
【００１１】
また前記課題はマルチリーフコリメータを含むシステムを、
患者の治療計画のための計画ステージと、
計画ステージに基づいて患者の治療を行うための治療ステージと、
少なくとも１つの計画ステージおよび治療ステージに応答し、マルチリーフコリメータにおける放射線漏洩を最小限に抑えつつ、放射線治療のための向上した手段を実現する高精度強度（ＨＤＩ）システムとを有するように構成して解決される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明による装置およびシステムは、既存のハードウェアを使用し、照射すべき全体フィールドを構成する複数の部分フィールドに対応する部分線量に総線量を分割する。各部分フィールドの照射の合間にはビームを並進移動し、リーフ位置を調整して腫瘍の輪郭を維持する。上記手段をハードウェアシステムと統合することにより、放射線漏洩を最小限に抑えながら厳密な原体照射放射線療法を実行できる。さらに本発明により、治療時間を大幅に左右することなくより高い線量率を提供することができる。
【００１３】
従って本発明によるシステムおよび装置は、標的および決定的に重要な表面の周囲に、従来のマルチリーフコリメータ（ＣＭＬＣ）よりも良好に画定された端縁を形成する。前記システムおよび装置は従来型のＭＬＣと同程度のクリアランスを形成する。また従来型のＭＬＣと同程度の最大フィールドサイズを形成する。最後に、本発明によるシステムおよび装置はリーフ間の放射線漏れを最小に抑え、従って患者への放射線漏洩を最小限に抑える。
【００１４】
定義
自動シーケンス：フィールドすなわち部分フィールドのグループを連続的に、Ｖ＆Ｒから線形加速器の制御系にユーザの介在なく自動的にダウンロードする過程。
【００１５】
制御コンソール：デジタルメバトロン（Digital Mevatron）のインタフェースおよびコントローラ。制御コンソールは、ＤＭＩＰによりＶ＆Ｒに接続している。
【００１６】
二重照射：１枚のフィルムを同じビームで２度照射すること。１回はブロックされたフィールドで、もう１回はオープンなフィールドで照射する。二重照射により、大きいオープンフィールド内での小さい／治療フィールドの参考資料が得られ、オープンフィールドで観察された解剖学的な組織の参考資料を使用すると、ユーザーはフィールド位置およびサイズを確認するのが容易になる。
【００１７】
ダイナミックな原体照射治療：ダイナミックなフィールドを照射する過程。このフィールドは、放射線が腫瘍の容積に非常に近似し、周囲の正常な組織は傷つけないように画定される。
【００１８】
ダイナミックフィールド：ビームがでている間、リーフ位置またはガントリ角度などの可動なパラメータによって画定された治療フィールド。これは部分フィールドまたは制御点により画定でき、前記部分フィールドの移動（制御点間における）は、ＭＵの関数として階段状で直線的な画定ができる。
【００１９】
ダイナミックリーフ運動：ビームがでている間のリーフ運動。
【００２０】
ＥＰＩＤ：電子的ポータルイメージ装置（Electronic Portal Imaging Device）
治療場所情報：任意の瞬間の状態を記述するために必要な、機械、周辺機器、テーブル、および治療室のすべての情報。
【００２１】
フィールドグループ化メカニズム：複数のフィールドを相互に関連づけるために使用される任意のグループ化メカニズム。この関係は通常、前記フィールドをまとめて自動シーケンスするためのものである。
【００２２】
ＨＤＩ：高精度強度（High definition intensity）。高分解能ＭＬＣフィールドを、ＭＬＣ、ソフトウェアアルゴリズム、および自動的なテーブル運動により形成する。
【００２３】
強度マップ：ある特定のポートからの、所望する、または照射された放射線の強度分布の３次元的表現。
【００２４】
強度変調：標的周りでビームを成形、修正および移動して標的への線量を最大にし、すべての正常な組織への線量を最小にする過程。
【００２５】
ＬＡＮＴＩＳ：ローカルエリアネットワーク治療情報システム（Local Area Network Therapy Information System）
ＬＣ：マルチリーフコリメータ（Multileaf Collimator）
モニタ装置：線形加速器での放射線の照射のための測定用装置。モニタ装置は、線量定数を使用した代数式により線量に関連づけられている。
【００２６】
ＭＵ：モニタ装置
ポート：外部ビームによる治療でビームの侵入口を表現するために使用されている。その情報の部分集合はフィールドに含まれている。
【００２７】
ポートフィルム：線形加速器で、患者からの透過線量の放射線から得られたフィルムのイメージ。
【００２８】
ポータルイメージング：患者を透過した放射線から、イメージをフィルム上に取り出すか、または電子的なイメージとして取り出すこと。
【００２９】
コントローラソフトウェア：マルチリーフコリメータのリーフ位置を制御するために使用されるソフトウェア。
【００３０】
部分フィールド：治療フィールドの一部。複数の部分フィールドが通常使用されて、強度変調フィールドまたは複合ダイナミックフィールドが形成される。部分フィールドは相互に並べられて、フィールドを形成する。
【００３１】
スタティックフィールド：リーフまたはガントリ角度などの固定パラメータにより画定された治療フィールドまたは部分フィールド。スタティック部分フィールドにより強度変調フィールドを形成できる。
【００３２】
ステップアンドシュート：スタティックフィールドを連続的に照射するための強度変調のための手法。
【００３３】
治療記録：線形加速器で何が患者に照射されたかの記録。すべての装置設定およびパラメータを含む。
【００３４】
Ｖ＆Ｒ：確認および記録（Verify and Record）、線形加速器のインターフェースであり、フィールドをダウンロードし、照射の前にフィールドを確認し、照射されたフィールドのパラメータを記録する。
【００３５】
【実施例】
本発明は、より良好な分解能および制御を達成するための放射線照射の変形に関する。一般的な当業者が本発明を実施し使用することができるように本発明を以下に明細書および特許請求の範囲のコンテクストによって説明する。当業者に容易に理解される有利な実施例への種々の変更や、ここで本質的な基本的概念は他の実施例にも適用される。以下では本発明を、ｘ線を患者のフィールドへ照射し、放射線源からのビーム経路内で１つ以上の可動なリーフを使用してフィールドを制限するシステムを例として説明する。これは単に例示的なものである。このため本発明は記載されている実施例に限定されず、ここで説明される基本的概念および特徴に一致する広義の範囲で許容される。
【００３６】
図１に、一般的なデザインの放射線治療装置２を示す。前記装置は、マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）４およびケーシング９内の制御装置を、本発明によって構成された治療処理装置１００と共に使用している。放射線治療装置２はガントリ６を有し、前記ガントリは水平回転軸８の周りを治療中回転できる。ＭＬＣ４はガントリ６の突出部に固定してある。治療に必要な高エネルギー放射線を発生させるために、線形加速器がガントリ６に配置してある。線形加速器およびガントリ６から放出された放射線束の軸が１０で示してある。電子、光子、またはその他の検出可能な放射線を治療に使用する。
【００３７】
治療中、放射線ビームは対象物１３のゾーン１２に向けられるが、前記対象物は例えば治療すべき患者であり、ガントリの回転の回転中心に横たわっている。ガントリ６の回転軸８、テーブル１６の回転軸１４、およびビーム軸１０はすべて回転中心で交わるのが好ましい。このような放射線治療装置の構成は、Siemens Medical Laboratories,Inc.編のパンフレット「放射線腫瘍学におけるデジタルシステム（Digital Systems for Radiation Oncology）」（Ａ91004-Ｍ2630-Ｂ358-01-Ａ400、１９９１年九月発行）に概略的に説明されている。
【００３８】
図２に、例示的な放射線治療装置２の一部および部分的な治療処理装置１００をより詳細に示す。電子ビーム１は電子加速器２０内で発生する。加速器２０は電子銃２１、導波管２２、および真空外囲器またはガイドマグネット２３を有する。トリガシステム３はインジェクタトリガ信号を発生し、インジェクタ５に供給する。このインジェクタトリガ信号に基づいて、インジェクタ５はインジェクタパルスを発生し、このパルスは加速器２０内の電子銃２１に供給されて電子ビーム１を発生させる。電子ビーム１は導波管２２により、加速されて導かれる。このために、高周波（ＨＦ）源（図示せず）が設けられて高周波（ＲＦ）信号を供給し、電磁場を発生させてこれを導波管２２に供給する。インジェクタ５により注入されて電子銃２１により放出された電子は、導波管２２内で前記電磁場により加速されて、そして電子銃２１に対置する孔から電子ビーム１として出る。次に電子ビーム１はガイドマグネット２３に入り、そこから窓７を通り軸１０に沿ってガイドされる。第１のスキャッタリングホイル１５を通った後、ビームは遮蔽ブロック５０の通路５１を通って、第２のスキャッタリングホイル１７に当たる。次にビームは測定チャンバ６０を通り、ここで線量が測定される。スキャッタリングホイルを標的で置き換えると、放射線はＸ線ビームとなる。最後に、ＭＬＣ４は複数のリーフ４１および４２を有する。もちろんこれは、本発明において使用できるビーム遮蔽構成の例にすぎない。本発明はこの他の構成においても適切であることは、当業者ならば容易に分かるであろう。
【００３９】
ＭＬＣ４は複数のリーフ４１および４２を有し、さらに別の一対のアパーチャプレート（図示せず）が複数のリーフ４１および４２に垂直に配置されている。照射フィールドのサイズを変えるために、複数のリーフを軸１０に対して操作装置４３により動かすことができるが、図２にはリーフ４１に関する操作装置のみ示す。操作装置４３は電気モーターを有し、このモーターはリーフ４１および４２に連結されておりモーターコントローラ４０で制御される。位置センサ４４および４５もまたリーフ４１および４２にそれぞれ連結され、リーフ位置を検知する。
【００４０】
患者の、放射線を照射される領域はフィールドと呼ばれる。公知のように、リーフ４は放出された放射線を実質的に通さない。リーフは放射線源と患者の間に取り付けられ、フィールドを制限する。このため体の領域、例えば健康な組織は可能な限り少量の放射線しか浴びず、有利には全く浴びない。１つ以上のリーフが可動なので、好ましくは、フィールドを全体の放射線の分布は一様である必要はない（ある範囲には別の範囲よりも大量の線量を照射することができる）。さらに、ガントリが回転可能なので、患者を回転することなく異なるビーム角度および放射線分布が可能になる。中央治療処理装置または制御装置１００（図１）は、通常放射線治療装置２から離して別の部屋に配置するが、これは療法士を放射線から守るためである。治療処理装置１００は出力装置、および入力装置を含むが、データはデータキャリアを通して入力することもできる。例えば、前記出力装置は最低でも１つのビジュアルディスプレイ装置またはモニタ７０であり、前記入力装置はキーボード１９であり、前記データキャリアはデータ記憶装置である。前記治療処理装置１００は典型的には、実際の放射線治療を腫瘍専門医師の処方通りに行う療法士が操作する。キーボード１９または他の入力装置を使用して、療法士は治療処理装置１００の制御装置７６に、患者に照射すべき放射線を画定するデータを、例えば腫瘍専門医師の処方に従って入力する。プログラムはまた別の入力装置、例えばデータ記憶装置を使用して、データ転送により入力することもできる。モニタ７０のスクリーン上には、種々のデータを治療前および治療中に表示することができる。
【００４１】
中央処理装置１８は治療処理装置１００に含まれ、入力装置および線量制御装置６１に接続されている。前記入力装置は例えばキーボード１９であり、放射線療法の処方された照射の入力に使用され、前記制御装置はトリガシステム３を制御するために所望する放射線の値を発生させる。トリガシステム３はパルス反復周波数または他のパラメータを有利に適応させて、放射線出力を変化させる。デジタル線量計システムは、中央処理装置１８のデジタル出力をより容易に制御するために特に有利である。中央処理装置１８は制御装置７６を有利に含み、治療プログラムの実行を制御するが、これはメモリ７７および、制御装置７６およびメモリ７７から有利に信号を受け取るコンビネーション回路７８と連係して行われる。
【００４２】
鉛合金ブロックおよび従来型ＭＬＣシステムに関連した問題に対処するために高精度強度ＭＬＣシステムが提供される。さらに、本発明によるシステムおよび装置は最小限の放射線漏洩を実現する。図３に患者を治療するためのシステム３００のブロック線図を示す。システム３００は２つの段階、計画段階３０２および治療段階３０４に分割されている。
【００４３】
計画段階３０２にはデータベース３０３が含まれ、治療計画システム３０６、ビームシェーパ３０８およびローカルエリア治療情報システム（ＬＡＮＴＩＳ）３１０から治療フィールドを受け取る。治療計画システム３０６は典型的に非常に洗練されたシステムであり、医師等が腫瘍などの治療の特定の手法について情報を提供するために使用してきた。治療計画システム３０６の機能の１つは、マルチリーフコリメータのリーフ位置だけでなくテーブルの並進移動の情報を提供することである。
【００４４】
ビームシェーパ３０８およびＬＡＮＴＩＳ３１０はフィールド情報をデータベース３０３に同様に提供し、テーブル位置およびリーフ位置に関連した情報を提供する。コントローラソフトウェア３１２およびＬＡＮＴＩＳ３１０は部分フィールドを提供し、情報をデータベース３０２から受け取るために使用される。前記データベースは、マルチリーフコリメータの制御、テーブル３２０のポジショニングおよび治療システムの線形加速器の制御に関連している。治療段階３０４のコントローラソフトウェア３１２は制御コンソール３１４から情報を受け取り、そして供給する。制御コンソールはこれを受けて線形加速器３１６、ＭＬＣ３１８およびテーブル３２０を制御する。従って、本発明は治療システム内に構成すると共に、計画段階または治療段階内に構成し、適切な放射線治療を実現する。
【００４５】
本発明による動作をより詳細に説明するために、ここで図４を参照する。
【００４６】
＊高精度強度（ＨＤＩ）ＭＬＣシステム
図４に、この実施形態での本発明によるＨＤＩＭＬＣシステムのフローチャートを示す。まずステップ４０２で、治療のための総線量は部分線量に分割される。この部分線量はそれぞれ、最終的に照射すべきフィールドを構成する部分フィールドの各１つに相応する。次にステップ４０４で、部分フィールドのうち１つに照射するためのビームが該１つの部分フィールドに照射され、その後、次の部分フィールドの照射の開始前に該ビームは並進移動される。最後にステップ４０６で、ＭＬＣのリーフ位置は形状を維持するために調整される。
【００４７】
ある実施形態では、ポートが標準的な幅１ｃｍのＭＬＣリーフで調整され、該ポートを５ｍｍずつ並進移動することにより、フィールドは２つに分割され、これら分割して形成された２つのフィールドはそれぞれ、線量の半分で治療される。リーフ位置は、適正なポート形状を維持するために変更することができる。このようにして標的形状に一致するフィールドを形成することにより、ビームが照射されるフィールドの分解能は５ｍｍになり、放射線漏洩を元の半分に抑える。
【００４８】
ＨＤＩＭＬＣシステムは元の１ｃｍのＭＬＣリーフ幅より標的形状に一致する形状を実現する。フィールドの分解能を高精細化するためのこのような並進移動およびリーフの位置調整は、自動制御によって実施することができる。こうすることにより、治療に係る手間は、標準的なブロック成形による治療と比較すると小さくなる。さらに、照射すべき形状とビームとの一致の程度を決定するのは、本来のフィールドを分割する並進移動の回数のみである。
【００４９】
重要なことは、ＨＤＩを使用する際にテーブルを精密に移動して、複数回の線量が正確に照射されることを保証することである。図５に、本発明によるシステムおよび装置を利用して増分的なテーブル移動を決定するために使用するパラメータおよび表を示す。
【００５０】
リーフ間の放射線漏洩は従来型のマルチリーフコリメータシステムにおいて、線量の増加に伴う問題である。フィールドが分割される度に、リーフ間の放射線漏洩量は半分に減少する。例えば、５ｍｍのずれによるリーフ間放射線漏洩は約０．７％であり、３ｍｍのずれによる放射線漏洩は約０．３％である。これを臨床的に実現するときには、３つのうちいずれかの平面内での並進移動の量（ｘ、ｙ、およびｚベクトル）を、必要なリーフ移動と共に計算するために幾何学的なアルゴリズムが必要である。
【００５１】
本発明によるシステムおよび装置は、従来のブロックおよびより小さなリーフ幅のＭＬＣリーフによる構成よりもｘ線漏洩を顕著に減少させて、より標的形状に一致するフィールドを実現するため、臨床的な応用において特に有用である。
【００５２】
以下で、本発明の有利な実施形態についてより詳細に述べる。
【００５３】
＊ＨＤＩ概略
有利な実施例によると、ＨＤＩの装置およびシステムは自動的なテーブル移動およびＭＬＣサポートに統合される。ＨＤＩの機能により、ＨＤＩフィールドへ変換されるべきＭＬＣフィールドをユーザが選択出来る。前記変換の間、ユーザは所望のＨＤＩフィールドの分解能を選択出来る。ＨＤＩフィールドは、まとめて自動シーケンス化されてＨＤＩフィールドの解像度を形成する、一群のフィールドである。
【００５４】
ＨＤＩの機能は、計画段階または治療段階内に完全に含まれる。これにより、前記の新しい機能はフィールドおよび自動シーケンス化されたグループの形成のためのデータベースへの既存のインターフェースを活用出来る。ＨＤＩの機能は、新しいＭＬＣ形状、新しいテーブルパラメータ、および新しいグループ化の配列により新しいフィールドを形成する自動化された手法であり、今日これはすべて手動で行われている。
【００５５】
有利な実施形態では、中心的な機能は標的の形状およびＨＤＩの解像度を視覚化するためのＨＤＩダイアログに含まれるＨＤＩである。
【００５６】
これらの機能上の要求には以下のものが含まれる：
・ＨＤＩフィールドおよびグループを１つのＭＬＣフィールドから形成できること。それぞれのフィールドは、新しいフィールド形状および新しいテーブル用パラメータを有する。
【００５７】
・ＨＤＩフィールドの分解能を選択できること。
【００５８】
・ＨＤＩフィールドおよび分解能選択の結果を視覚化できること。
【００５９】
・特別なグループ規則を有するＨＤＩフィールドのための新しい自動シーケンスグループ形式。
【００６０】
・ＨＤＩグループおよびフィールドの送出、確認および記録ができること。
【００６１】
・ＨＤＩグループをポートできること。
【００６２】
＊機能上の要求
ＨＤＩダイアログは、形成されたフィールドに依存するＭＬＣ形状を示す。この情報は制御コンソールに供給され、これを受けて制御コンソールはＭＬＣのリーフ位置を制御する。図６に骨盤の一部を治療するためのダイアログを示す。ＨＤＩダイアログの操作の有利な実施形態を、以下に説明する。
【００６３】
＊．ＨＤＩダイアログ
１．ＨＤＩダイアログはＨＬＣ形状のＨＤＩ表示および論理的なＭＬＣリーフ端縁の投影を提供する。
【００６４】
２．ＨＤＩダイアログは論理的なリーフ境界に必要な分解能を設定するための制御を提供する。
【００６５】
３．ＨＤＩ表示は分解能制御によって、ダイナミックに制御される。
【００６６】
４．ＨＤＩ表示は、オーバーラップするＨＤＩフィールド形状を示すグレースケールイメージを含む。これはＴｘビジュアライゼーション（TxVisualization）のタブ表示に類似である。
【００６７】
５．ＨＤＩ表示は、オーバーラップするフィールドを表示するときに、各ＨＤＩフィールドごとに導出されたテーブル位置を考慮に入れる。
【００６８】
６．ＨＤＩダイアログにはセーブボタンおよびキャンセルボタンが設けられる。
【００６９】
７．ユーザがセーブを選択すると、ＨＤＩダイアログは、元のフィールドおよび選択された分解能に対応する新しいフィールドを形成する。
【００７０】
８．分解能制御では、たとえば次のような任意選択を行えるようにしなければならない：
・なし
・５．０ｍｍ
・３．３ｍｍ
・２．５ｍｍ
・２．０ｍｍ
９．セーブボタンは分解能制御において、なしが選択されたときは使用不可とする。
【００７１】
１０．定められたアルゴリズムに基づき、セーブボタンがクリックされて、分解能制御において５．０ｍｍが選択されているときには新しいフィールドが１つ形成される。
【００７２】
１１．定められたアルゴリズムに基づき、セーブボタンがクリックされて、分解能制御において３．３ｍｍが選択されているときには新しいフィールドが２つ形成される。
【００７３】
１２．定められたアルゴリズムに基づき、セーブボタンがクリックされて、分解能制御において２．５ｍｍが選択されているときには新しいフィールドが３つ形成される。
【００７４】
１３．定められたアルゴリズムに基づき、セーブボタンがクリックされて、分解能制御において２．０ｍｍが選択されているときには新しいフィールドが４つ形成される。
【００７５】
本発明によるシステムの使用を例示するダイアログを説明するために、図７にボディー（すなわち腫瘍）の周囲に形成されたフィールドが表示されたダイアログを示す。フィールドによって形成された階段状の外観に注目されたい。図８に、０．３３ｍｍの分解能／０．３３ｍｍごとの並進移動を選択するオプションを有する第２のダイアログが示されている。示すように、新しいフィールドはボディーイメージの輪郭により標的形状に一致する。
【００７６】
本発明を実施例に即して説明したが、一般的な当業技術者が容易に理解できる実施例の変更および変形は本発明の範囲内に含まれる。したがって、当分野の通常の知識を有するものであれば、本発明の思想および範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  放射線療法装置を示す図である。
【図２】  模式的な放射線療法装置の一部を示すブロック回路図である。
【図３】  患者を治療するためのシステムのブロック線図である。
【図４】  この実施例における本発明によるＨＤＩ、ＭＬＣシステムのフローチャートである。
【図５】  本発明によるシステムおよび装置を使用する際に、増分的なテーブル動作の決定に使用するパラメータおよび表を示す。
【図６】  骨盤の一部が治療されるダイアログを示す図である。
【図７】  フィールドが標的すなわち腫瘍の周りに形成されているのを示すダイアログを示す図である。
【図８】  形成された３つの新しいフィールドを示す第２のダイアログを示す図である。
【符号の説明】
２      放射線治療装置
４      マルチリーフコリメータ
６      ガントリ
１６    テーブル
１８    中央処理装置
２０    加速器
２１    電子銃
２２    導波管
２３    ガイドマグネット
４１、４２    リーフ
７０          モニタ
１００        中央治療処理装置
【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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【図８】
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