(57)【要約】  本発明は、磁気共鳴イメージングシステム１０４、ガントリ１０６と放射線源１１０を有する放射線治療装置１０２、並びに、少なくとも一つの放射線検出器１４４，１４４'，１４４"を用いて被検者を囲む少なくとも一つの面１４４，１４４'，１４４"との放射線ビームの交点における放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データ１７４を測定するために動作可能な、放射線検出システム１０２を有する、医療機器１００，３００，４００，８００を提供する。マシン可読命令の実行は医療機器を制御するプロセッサに：治療計画１６８を受信させ２００、磁気共鳴イメージングシステムを用いてイメージングゾーンから磁気共鳴データ１６４を収集させ２０２、磁気共鳴データと治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンド１７２を生成させ２０４、放射線治療装置制御コマンドを用いて放射線治療装置を制御することによってターゲットゾーンを照射させ２０６、照射中に放射線検出データを測定させ２０８、並びに放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路１７６及び時間依存放射線ビーム強度１７８を決定させる。
2016538901.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
医療機器であって、
イメージングゾーン内の被検者から磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴イメージングシステムであって、主磁場領域を伴う磁場を生成するための主磁石を有し、前記イメージングゾーンは前記主磁場領域内にある、磁気共鳴イメージングシステムと、
ガントリと放射線源を有する放射線治療装置であって、前記ガントリは回転軸まわりに前記放射線源を回転させるために動作可能であり、前記放射線源は前記回転軸に向けられる放射線ビームを生成するために動作可能であり、前記放射線源はターゲットボリュームへ向かって前記放射線ビームを向けるために動作可能であり、前記回転軸は前記ターゲットボリュームと交差し、前記ターゲットボリュームは前記イメージングゾーン内にある、放射線治療装置と、
少なくとも一つの放射線検出器を用いて、前記被検者を囲む少なくとも一つの面との前記放射線ビームの交点における前記放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データを測定するために動作可能な、前記ガントリの回転の大部分をカバーする放射線検出システムであって、前記少なくとも一つの放射線検出器は前記主磁場領域内に置かれるために動作可能である、放射線検出システムと、
前記被検者を支持するために動作可能な被検者支持台と、
マシン実行可能命令を格納するためのメモリと、
前記医療機器を制御するためのプロセッサと
を有する、医療機器において、前記命令の実行が前記プロセッサに、
前記被検者内のターゲットゾーンの照射を記述する治療計画を受信させ、前記被検者支持台がさらに前記ターゲットゾーン内に前記ターゲットボリュームをポジショニングするために動作可能であり、
前記磁気共鳴イメージングシステムを用いて前記イメージングゾーンから前記磁気共鳴データを収集させ、
前記磁気共鳴データと前記治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを生成させ、
前記放射線治療装置制御コマンドを用いて前記放射線治療装置を制御することによって前記ターゲットゾーンを照射させ、
前記放射線検出システムを用いて前記ターゲットゾーンの照射中に前記放射線検出データを測定させ、
前放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を決定させ、前記時間依存放射線ビーム経路は時間の関数として前記被検者を通る前記放射線ビームの経路を記述し、前記時間依存放射線ビーム強度は時間の関数として前記被検者における前記放射線ビームの強度を記述する、
医療機器。
【請求項２】
前記命令の実行がさらに前記プロセッサに、前記放射線検出データを用いて前記時間依存放射線ビーム経路及び前記時間依存放射線ビーム強度を用いて前記被検者の空間依存放射線線量を計算させる、請求項１に記載の医療機器。
【請求項３】
前記命令の実行がさらに前記プロセッサに、前記放射線検出データを用いて前記時間依存放射線ビーム経路及び前記時間依存放射線ビーム強度を用いて前記被検者を通る三次元放射線経路を計算させる、請求項１又は２に記載の医療機器。
【請求項４】
前記命令の実行がさらに前記プロセッサに、前記時間依存放射線ビーム経路、前記時間依存放射線ビーム強度、前記磁気共鳴データ、及び前記治療計画を用いて前記放射線治療装置制御コマンドを修正させる、請求項１、２又は３に記載の医療機器。
【請求項５】
前記医療機器が前記放射線検出器を有し、前記放射線検出器がソリッドステート放射線検出器のアレイを有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の医療機器。
【請求項６】
前記ソリッドステート放射線検出器がアレイに擬似ランダムパターンで配列される、請求項５に記載の医療機器。
【請求項７】
前記磁気共鳴イメージングシステムが前記磁気共鳴データを測定するため及び／又は高周波電力を送信するためのボディコイルを有し、前記ボディコイルが高周波シールドを有し、前記高周波シールドが前記放射線検出器を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の医療機器。
【請求項８】
前記放射線検出システムが、前記磁石に取り付けられる、前記イメージングゾーンの方へ向けられる複数のカメラをさらに有し、前記メモリが前記磁石に対する前記複数のカメラの場所及び配向を記述するカメラ配向データをさらに含み、前記放射線検出器が少なくとも一つのシンチレータフィルムを有し、前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが前記放射線ビームによって照射されることに応答して既定周波数スペクトルの光を発するように動作可能であり、前記放射線検出器が前記イメージングゾーン内に置かれるように動作可能であり、前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが複数の磁気共鳴イメージング基準マーカを有し、前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが光学位置マーカを有し、
前記命令の実行がさらに前記プロセッサに、
前記磁気共鳴データにおける前記基準マーカの場所を識別させ、
前記複数のカメラで前記少なくとも一つのシンチレータフィルムの初期画像を測定させ、
前記初期画像における前記光学位置マーカの場所を識別すること及び前記基準マーカの場所を用いることによって前記被検者を囲む少なくとも一つの面の場所を識別させ、
前記ターゲットゾーンの照射中に前記既定周波数スペクトルの光を検出することによって前記放射線検出データを収集させる、
請求項１から４のいずれか一項に記載の医療機器。
【請求項９】
前記医療機器が前記放射線検出器をさらに有する、請求項８に記載の医療機器。
【請求項１０】
前記被検者支持台が透過性部分を有し、前記複数のカメラの一部が前記透過性部分を通して前記少なくとも一つのシンチレータフィルムを観察するために動作可能である、請求項８又は９に記載の医療機器。
【請求項１１】
前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが前記被検者のまわりに巻き付けられるように動作可能である、請求項８、９又は１０に記載の医療機器。
【請求項１２】
前記少なくとも一つのシンチレータフィルムが衣類に付着されるように動作可能である、請求項８、９又は１０に記載の医療機器。
【請求項１３】
前記放射線治療装置が、ＬＩＮＡＣシステム、Ｘ線システム、荷電粒子治療システム、及びガンマ線治療システムのうちのいずれか一つである、請求項１から１２のいずれか一項に記載の医療機器。
【請求項１４】
医療機器を制御するプロセッサによる実行のためのマシン実行可能命令を有するコンピュータプログラム製品であって、前記医療機器が、イメージングゾーン内の被検者から磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴イメージングシステムを有し、前記磁気共鳴イメージングシステムが主磁場領域を伴う磁場を生成するための主磁石を有し、前記イメージングゾーンは前記主磁場領域内にあり、前記医療機器がガントリと放射線源を有する放射線治療装置をさらに有し、前記ガントリは回転軸まわりに前記放射線源を回転させるために動作可能であり、前記放射線源は前記回転軸に向けられる放射線ビームを生成するために動作可能であり、前記放射線源はターゲットボリュームへ向かって前記放射線ビームを向けるために動作可能であり、前記回転軸は前記ターゲットボリュームと交差し、前記ターゲットボリュームは前記イメージングゾーン内にあり、前記医療機器は少なくとも一つの放射線検出器を用いて、前記被検者を囲む少なくとも一つの面との前記放射線ビームの交点における前記放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データを測定するために動作可能な、前記ガントリの回転の大部分をカバーする放射線検出システムをさらに有し、前記少なくとも一つの放射線検出器は前記主磁場領域内に置かれるために動作可能であり、前記医療機器は前記被検者を支持するために動作可能な被検者支持台をさらに有し、前記命令の実行が前記プロセッサに、
前記被検者内のターゲットゾーンの照射を記述する治療計画を受信させ、前記被検者支持台がさらに前記ターゲットゾーン内に前記ターゲットボリュームをポジショニングするために動作可能であり、
前記磁気共鳴イメージングシステムを用いて前記イメージングゾーンから前記磁気共鳴データを収集させ、
前記磁気共鳴データと前記治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを生成させ、
前記放射線治療装置制御コマンドを用いて前記放射線治療装置を制御することによって前記ターゲットゾーンを照射させ、
前記放射線検出システムを用いて前記ターゲットゾーンの照射中に前記放射線検出データを測定させ、
前放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を決定させ、前記時間依存放射線ビーム経路は時間の関数として前記被検者を通る前記放射線ビームの経路を記述し、前記時間依存放射線ビーム強度は時間の関数として前記被検者における前記放射線ビームの強度を記述する、
コンピュータプログラム製品。
【請求項１５】
医療機器を操作する方法であって、前記医療機器が、イメージングゾーン内の被検者から磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴イメージングシステムを有し、前記磁気共鳴イメージングシステムが主磁場領域を伴う磁場を生成するための主磁石を有し、前記イメージングゾーンは前記主磁場領域内にあり、前記医療機器がガントリと放射線源を有する放射線治療装置をさらに有し、前記ガントリは回転軸まわりに前記放射線源を回転させるために動作可能であり、前記放射線源は前記回転軸に向けられる放射線ビームを生成するために動作可能であり、前記放射線源はターゲットボリュームへ向かって前記放射線ビームを向けるために動作可能であり、前記回転軸は前記ターゲットボリュームと交差し、前記ターゲットボリュームは前記イメージングゾーン内にあり、前記医療機器は少なくとも一つの放射線検出器を用いて、前記被検者を囲む少なくとも一つの面との前記放射線ビームの交点における前記放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データを測定するために動作可能な、前記ガントリの回転の大部分をカバーする放射線検出システムをさらに有し、前記少なくとも一つの放射線検出器は前記主磁場領域内に置かれるために動作可能であり、前記医療機器は前記被検者を支持するために動作可能な被検者支持台をさらに有し、当該方法は、
前記被検者内のターゲットゾーンの照射を記述する治療計画を受信するステップであって、前記被検者支持台がさらに前記ターゲットゾーン内に前記ターゲットボリュームをポジショニングするために動作可能である、ステップと、
前記磁気共鳴イメージングシステムを用いて前記イメージングゾーンから前記磁気共鳴データを収集するステップと、
前記磁気共鳴データと前記治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを生成するステップと、
前記放射線治療装置制御コマンドを用いて前記放射線治療装置を制御することによって前記ターゲットゾーンを照射するステップと、
前記放射線検出システムを用いて前記ターゲットゾーンの照射中に前記放射線検出データを測定するステップと、
前放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を決定するステップと
を有し、前記時間依存放射線ビーム経路は時間の関数として前記被検者を通る前記放射線ビームの経路を記述し、前記時間依存放射線ビーム強度は時間の関数として前記被検者における前記放射線ビームの強度を記述する、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は放射線治療装置、特に放射線治療装置の磁気共鳴ガイダンスに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＭＲ（磁気共鳴）イメージングと線形加速器（ＬＩＮＡＣ）の統合は、特に動く臓器に対して改良された病変ターゲティングによって放射線療法における新たな展望を切り開く。実用的な実施提案において、ＬＩＮＡＣは被検者のまわりを回転して、周辺組織に対する放射線被ばくを最小限にしながら多角度から肉眼的ターゲットボリューム（ｇｒｏｓｓ  ｔａｒｇｅｔ  ｖｏｌｕｍｅ：ＧＴＶ）と臨床ターゲットボリューム（ｃｌｉｎｉｃａｌ  ｔａｒｇｅｔ  ｖｏｌｕｍｅ：ＣＴＶ）にヒットする。磁気共鳴装置とＬＩＮＡＣ放射線治療源の組み合わせが知られている。
【０００３】
学術論文Ｒａａｙｍａｋｅｒｓ  ｅｔ．ａｌ．，"Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｍｅｇａｖｏｌｔａｇｅ  ｐｏｒｔａｌ  ｉｍａｇｉｎｇ  ｗｉｔｈ  ａ  １．５Ｔ  ＭＲＩ  ｌｉｎａｃ，"Ｐｈｙｓ．Ｍｅｄ．Ｂｉｏｌ．５６（２０１１）Ｎ２０７‐Ｎ２１４，ｄｏｉ：１０．１０８８／００３１‐９１５５／５６／１９／Ｎ０１は、超高圧ポータルイメージャと１．５Ｔ  ＭＲＩ  ＬＩＮＡＣの組み合わせを開示する。
【０００４】
ＥＰ２３５９９０５Ａ１は放射線治療及びイメージング装置を記載する。放射線治療及びイメージング装置は、ＱＡ及びｉｎ‐ｖｉｖｏ線量測定のために使用され得る放射線検出器を有する。検出器は放射線ビーム出口と整列し、ガントリに取り付けられる磁気コイルの外側に位置する。従ってこれは放射線源に対して固定位置を持つ。
【０００５】
ＵＳ２０１０／０３１６２５９Ａ１は放射線療法中の解剖学的位置のリアルタイム３Ｄトラッキングのための方法を記載する。この目的で、アーク放射線療法中、ＭＶ治療ビームの投影画像からトモシンセシス画像が再構成される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は医療機器、コンピュータプログラム製品、及び方法を独立請求項において提供する。実施形態は従属請求項に与えられる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
当業者によって理解される通り、本発明の態様は装置、方法若しくはコンピュータプログラム製品として具体化され得る。従って、本発明の態様は完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態（ファームウェア、常駐ソフトウェア、マイクロコードなどを含む）、又はソフトウェアとハードウェアの態様を組み合わせる実施形態の形をとり得、これらは全て一般に本明細書において"回路"、"モジュール"若しくは"システム"とよばれ得る。さらに、本発明の態様はコンピュータ実行可能コードがその上に具体化された一つ以上のコンピュータ可読媒体において具体化されるコンピュータプログラム製品の形をとり得る。
【０００８】
一つ以上のコンピュータ可読媒体の任意の組み合わせが利用され得る。コンピュータ可読媒体はコンピュータ可読信号媒体若しくはコンピュータ可読記憶媒体であり得る。本明細書で使用される'コンピュータ可読記憶媒体'とは、計算装置のプロセッサによって実行可能な命令を格納し得る任意の有形記憶媒体を包含する。コンピュータ可読記憶媒体はコンピュータ可読非一時的記憶媒体とよばれ得る。コンピュータ可読記憶媒体は有形コンピュータ可読媒体ともよばれ得る。一部の実施形態において、コンピュータ可読記憶媒体は計算装置のプロセッサによってアクセスされることができるデータを格納することも可能であり得る。コンピュータ可読記憶媒体の実施例は、限定されないが、フロッピーディスク、磁気ハードディスクドライブ、ソリッドステートハードディスク、フラッシュメモリ、ＵＳＢサムドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、光学ディスク、磁気光学ディスク、及びプロセッサのレジスタファイルを含む。光学ディスクの実施例はコンパクトディスク（ＣＤ）及びデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、例えばＣＤ‐ＲＯＭ、ＣＤ‐ＲＷ、ＣＤ‐Ｒ、ＤＶＤ‐ＲＯＭ、ＤＶＤ‐ＲＷ又はＤＶＤ‐Ｒディスクを含む。コンピュータ可読記憶媒体という語はネットワーク若しくは通信リンクを介してコンピュータデバイスによってアクセスされることができる様々なタイプの記録媒体もあらわす。例えばデータがモデムを介して、インターネットを介して、又はローカルエリアネットワークを介して読み出され得る。コンピュータ可読媒体上に具体化されるコンピュータ実行可能コードは、限定されないが無線、有線、光ファイバケーブル、ＲＦなどを含む任意の適切な媒体、又は前述の任意の適切な組み合わせを用いて送信され得る。
【０００９】
コンピュータ可読信号媒体は、例えばベースバンドにおいて若しくは搬送波の一部として、コンピュータ実行可能コードがその中に具体化される伝搬データ信号を含み得る。このような伝搬信号は、限定されないが、電磁、光学、又はそれらの任意の適切な組み合わせを含む、様々な形のいずれをもとり得る。コンピュータ可読信号媒体はコンピュータ可読記憶媒体ではない、並びに命令実行システム、装置若しくはデバイスによって又はそれらと関連して使用するためのプログラムを通信、伝搬、若しくは輸送することができる、任意のコンピュータ可読媒体であり得る。
【００１０】
'コンピュータメモリ'若しくは'メモリ'はコンピュータ可読記憶媒体の一実施例である。コンピュータメモリはプロセッサに直接アクセス可能な任意のメモリである。'コンピュータストレージ'若しくは'ストレージ'はコンピュータ可読記憶媒体のさらなる実施例である。コンピュータストレージは任意の不揮発性コンピュータ可読記憶媒体である。一部の実施形態においてコンピュータストレージはコンピュータメモリでもあり、又はその逆もまた同様であり得る。
【００１１】
本明細書で使用される'プロセッサ'とは、プログラム若しくはマシン実行可能命令若しくはコンピュータ実行可能コードを実行することができる電子部品を包含する。"プロセッサ"を有する計算装置への参照は一つより多くのプロセッサ若しくはプロセシングコアを含む可能性があると解釈されるべきである。プロセッサは例えばマルチコアプロセッサであり得る。プロセッサは単一コンピュータシステム内の、又はマルチコンピュータシステム間に分散されるプロセッサの集合もあらわし得る。計算装置という語は各々が一つ若しくは複数のプロセッサを有する計算装置の集合若しくはネットワークをあらわす可能性があるとも解釈されるべきである。コンピュータ実行可能コードは同じ計算装置内にあり得るか又はマルチ計算装置にわたって分散されてもよいマルチプロセッサによって実行され得る。
【００１２】
コンピュータ実行可能コードはプロセッサに本発明の一態様を実行させるマシン実行可能命令若しくはプログラムを有し得る。本発明の態様のための動作を実行するためのコンピュータ実行可能コードは、Ｊａｖａ、Ｓｍａｌｌｔａｌｋ、Ｃ＋＋若しくは同様のものなどのオブジェクト指向プログラミング言語、及び"Ｃ"プログラミング言語若しくは同様のプログラミング言語などの従来の手続型プログラミング言語を含む一つ以上のプログラミング言語の任意の組み合わせで書かれ、マシン実行可能命令にコンパイルされ得る。場合によってはコンピュータ実行可能コードは高級言語の形又はプリコンパイル済の形であり得、オンザフライでマシン実行可能命令を生成するインタープリタと併用され得る。
【００１３】
コンピュータ実行可能コードは完全にユーザのコンピュータ上で、一部ユーザのコンピュータ上で、スタンドアロンソフトウェアパッケージとして、一部ユーザのコンピュータ上でかつ一部リモートコンピュータ上で、又は完全にリモートコンピュータ若しくはサーバ上で実行し得る。後者のシナリオにおいて、リモートコンピュータはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）若しくはワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）を含む任意のタイプのネットワークを通じてユーザのコンピュータに接続され得るか、又は接続は（例えばインターネットサービスプロバイダを用いてインターネットを通じて）外部コンピュータへなされ得る。
【００１４】
本発明の態様は本発明の実施形態にかかる方法、装置（システム）及びコンピュータプログラム製品のフローチャート図及び／又はブロック図を参照して記載される。フローチャート、説明図、及び／又はブロック図のブロックの各ブロック又は部分は、適用可能であるときコンピュータ実行可能コードの形でコンピュータプログラム命令によって実施され得ることが理解される。相互排他的でないとき、異なるフローチャート、説明図、及び／又はブロック図におけるブロックの組み合わせが組み合わされ得ることがさらに理解される。これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ若しくは他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサを介して実行する命令が、フローチャート及び／又はブロック図の一つ若しくは複数のブロックに規定される機能／動作を実施するための手段を作り出すように、汎用コンピュータ、専用コンピュータ、若しくはマシンを製造する他のプログラム可能データ処理装置のプロセッサに提供され得る。
【００１５】
これらのコンピュータプログラム命令は、コンピュータ可読媒体に格納される命令が、フローチャート及び／又はブロック図の一つ若しくは複数のブロックに規定される機能／動作を実施する命令を含む製品を生成するように、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置又は他のデバイスを特定の方法で機能するように指示することができるコンピュータ可読媒体にも格納され得る。
【００１６】
コンピュータプログラム命令は、コンピュータ若しくは他のプログラム可能装置上で実行する命令が、フローチャート及び／又はブロック図の一つ若しくは複数のブロックに規定される機能／動作を実施するためのプロセスを提供するように、一連の動作ステップをコンピュータ、他のプログラム可能装置若しくは他のデバイス上で実行させてコンピュータ実施プロセスを生成するために、コンピュータ、他のプログラム可能データ処理装置、若しくは他のデバイス上にロードされてもよい。
【００１７】
本明細書で使用される'ユーザインターフェース'とはユーザ若しくはオペレータがコンピュータ若しくはコンピュータシステムと相互作用することを可能にするインターフェースである。'ユーザインターフェース'は'ヒューマンインターフェースデバイス'ともよばれ得る。ユーザインターフェースはオペレータへ情報若しくはデータを提供し、及び／又はオペレータから情報若しくはデータを受信し得る。ユーザインターフェースはオペレータからの入力がコンピュータによって受信されることを可能にし、コンピュータからユーザへ出力を提供し得る。言い換えれば、ユーザインターフェースはオペレータがコンピュータを制御若しくは操作することを可能にし、インターフェースはオペレータの制御若しくは操作の効果をコンピュータが示すことを可能にし得る。ディスプレイ若しくはグラフィカルユーザインターフェース上のデータ若しくは情報の表示はオペレータへの情報提供の一実施例である。キーボード、マウス、トラックボール、タッチパッド、ポインティングスティック、グラフィックタブレット、ジョイスティック、ゲームパッド、ウェブカム、ヘッドセット、ギアスティック、有線グローブ、リモートコントロール、及び加速度計を通じたデータの受信はオペレータから情報若しくはデータの受信を可能にするユーザインターフェースコンポーネントの全実施例である。
【００１８】
本明細書で使用される'ハードウェアインターフェース'はコンピュータシステムのプロセッサが外部計算装置及び／又は機器と相互作用する及び／又は制御することを可能にするインターフェースを包含する。ハードウェアインターフェースはプロセッサが外部計算装置及び／又は機器へ制御信号若しくは命令を送信することを可能にし得る。ハードウェアインターフェースはプロセッサが外部計算装置及び／又は機器とデータを交換することも可能にし得る。ハードウェアインターフェースの実施例は、限定されないが、ユニバーサルシリアルバス、ＩＥＥＥ１３９４ポート、パラレルポート、ＩＥＥＥ１２８４ポート、シリアルポート、ＲＳ‐２３２ポート、ＩＥＥＥ‐４８８ポート、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ接続、無線ローカルエリアネットワーク接続、ＴＣＰ／ＩＰ接続、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ接続、制御電圧インターフェース、ＭＩＤＩインターフェース、アナログ入力インターフェース、及びデジタル入力インターフェースを含む。
【００１９】
本明細書で使用される'ディスプレイ'若しくは'表示装置'は、画像若しくはデータを表示するために適した出力装置若しくはユーザインターフェースを包含する。ディスプレイは視覚、聴覚、及び／又は触覚データを出力し得る。ディスプレイの実施例は、限定されないが、コンピュータモニタ、テレビ画面、タッチスクリーン、触覚電子ディスプレイ、点字スクリーン、ブラウン管（ＣＲＴ）、蓄積管、双安定ディスプレイ、電子ペーパー、ベクトルディスプレイ、フラットパネルディスプレイ、真空蛍光ディスプレイ（ＶＦ）、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイ、エレクトロルミネッセントディスプレイ（ＥＬＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、有機発光ダイオードディスプレイ（ＯＬＥＤ）、プロジェクタ、及びヘッドマウントディスプレイを含む。
【００２０】
磁気共鳴（ＭＲ）データは本明細書において、磁気共鳴イメージングスキャン中に磁気共鳴装置のアンテナによって記録される原子スピンによって発せられる高周波信号の測定であると定義される。磁気共鳴データは医用画像データの一実施例である。磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）画像は本明細書において磁気共鳴イメージングデータ内に含まれる解剖学的データの再構成された二次元若しくは三次元視覚化であると定義される。この視覚化はコンピュータを用いて実行され得る。
【００２１】
一態様において本発明は医療機器を提供する。医療機器はイメージングゾーン内の被検者から磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴イメージングシステムを有する。磁気共鳴イメージングシステムは主磁場領域を持つ磁場を生成するための主磁石を有する。イメージングゾーンは主磁場領域内にある。本明細書で使用される'主磁場領域'とは、主磁石が地球の環境磁場と比較して大きい磁場を生成するために動作可能である領域を包含する。例えば主磁場領域は、磁場が例えば：０．２５Ｔ、０．５Ｔ、若しくは１テスラより大きい、若しくは近い任意の領域であり得る。円筒磁石において主磁場領域は磁石のボアに大体対応する。結果として円筒磁石において"主磁場領域"は"磁石のボア内"及び／又は"グラジエントコイルによって定義されるボリューム内"に置換され得る。
【００２２】
医療機器は放射線治療装置をさらに有する。放射線治療装置はガントリと放射線源を有する。ガントリは回転軸まわりに放射線源を回転させるために動作可能である。放射線源は回転軸へ向けられる放射線ビームを生成するために動作可能である。放射線源は放射線ビームをターゲットボリュームへ向けるために動作可能である。回転軸はターゲットボリュームと交差する。ターゲットボリュームはイメージングゾーン内にある。
【００２３】
医療機器は、少なくとも一つの放射線検出器を用いて被検者を囲む少なくとも一つの面との放射線ビームの交点における放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データを測定するために動作可能な、ガントリの回転のかなりの部分をカバーする放射線検出システムをさらに有する。放射線検出器は、放射線検出器が放射線ビームの位置及び強度を直接測定することができるよう、被検者を囲む面の一部の上に置かれ得る。少なくとも一つの放射線検出器は主磁場領域内に置かれるために動作可能である。
【００２４】
医療機器は被検者を支持するために動作可能な被検者支持台をさらに有する。被検者支持台はイメージングゾーン内の被検者の少なくとも一部を支持し得る。
【００２５】
医療機器はマシン実行可能命令を格納するためのメモリをさらに有する。医療機器は医療機器を制御するためのプロセッサをさらに有する。
【００２６】
マシン実行可能命令の実行はプロセッサに、被検者内のターゲットゾーンの放射線を記述する治療計画を受信させる。治療計画は被検者の他の解剖学的ランドマーク若しくは部分に対するターゲットゾーンの場所など、他のデータも含み得る。被検者支持台はさらにターゲットゾーン内にターゲットボリュームをポジショニングするために動作可能である。マシン実行可能命令の実行はさらにプロセッサに、磁気共鳴イメージングシステムを用いてイメージングゾーンから計画磁気共鳴データを収集させる。本明細書で使用される計画磁気共鳴データは磁気共鳴データを包含する。計画磁気共鳴データは例えば医療機器の座標系を治療計画上に示される解剖学的ランドマーク若しくは他の位置とレジストレーションするために使用され得る画像を再構成するために使用され得る。これは被検者内のターゲットゾーンの識別を可能にし得る。
【００２７】
マシン実行可能命令の実行はさらにプロセッサに、計画磁気共鳴データと治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを生成させる。放射線治療装置制御コマンドはプロセッサが放射線治療装置の動作と機能を制御することを可能にする制御若しくはコマンドである。放射線治療装置制御コマンドは言い換えれば放射線治療装置に治療計画に従ってターゲットゾーンを照射させるように動作可能なコマンドである。例えば計画磁気共鳴データから再構成される磁気共鳴画像は治療計画にレジストレーションされ得る。命令の実行はさらにプロセッサに、放射線治療装置制御コマンドを用いて放射線治療装置を制御することによってターゲットゾーンを照射させる。これらコマンドの実行は放射線治療装置による放射線治療装置制御コマンドの実行を生じる。
【００２８】
命令の実行はさらにプロセッサに、放射線検出システムを用いて放射線検出データを測定させる。これはターゲットゾーンが放射線治療装置を用いて照射される時間の少なくとも一部の最中に実行される。命令の実行はさらにプロセッサに、放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を決定させる。時間依存放射線ビーム経路は時間の関数として被検者を通る放射線ビームの経路を記述する。時間依存放射線ビーム強度は時間の関数として被検者における放射線ビームの強度を記述する。空間依存する放射線強度を測定することができる一つ若しくは二つの放射線検出器を置くことが、時間の関数として放射線ビーム経路及び放射線ビーム強度をも推測するために使用され得る。例えば被検者を出入りする放射線経路及び強度を測定するために放射線検出器が使用された場合、被検者を通る経路が推測され得る。
【００２９】
一部の実施例において磁気共鳴イメージングシステムは放射線ビーム減衰モデルを構築するために使用される磁気共鳴データさえも収集し得る。例えば骨組織及び脂肪組織及び水性組織の濃度が磁気共鳴イメージングシステムで測定され得る。計画磁気共鳴データが例えば減衰モデルを構築するために使用され得、そしてこれは被検者を通過するときの放射線の強度及び経路を正確にモデル化するために放射線検出データと併用され得る。
【００３０】
この実施形態は被検者を通る放射線の経路及び強度の正確な決定を可能にし得るので有益であり得る。これは被検者内の三次元線量のより正確な決定を可能にし得、ターゲットゾーンの照射のより正確な制御も可能にし得る。
【００３１】
別の実施形態において命令の実行はさらにプロセッサに、放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を用いて被検者の空間依存放射線線量を計算させる。この実施形態は被検者への放射線線量のより正確な決定を可能にし得るので有益であり得る。一部の実施例において放射線が被検者によってどのように吸収されるかのモデルを構成するために計画磁気共鳴データが使用され得る。これも被検者の空間依存放射線線量のさらにより正確な計算を可能にし得る。
【００３２】
別の実施形態において命令の実行はさらにプロセッサに、放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を用いて被検者を通る三次元放射線経路を計算させる。放射線検出データの測定はリアルタイムに測定され処理され得る。例えばデータはその後照射が実行されているときの強度においてビーム経路を計算するために使用され得る。これは放射線治療装置のより正確な制御を可能にし得る。また前述の通り、計画磁気共鳴データは例えば時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度をより正確にモデル化するための吸収モデルを作るために使用され得る。
【００３３】
別の実施形態において命令の実行はさらにプロセッサに、時間依存放射線ビーム経路、時間依存放射線ビーム強度、計画磁気共鳴データ、及び治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを修正させる。例えば治療計画は被検者の解剖学的構造に関して所望の照射線量を持つ。計画磁気共鳴データは治療計画へレジストレーションするため、及び被検者の放射線ビーム吸収モデルを作るためにも使用され得る。そして時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度は計画磁気共鳴データからのデータと治療計画とともに使用されて、そして放射線治療装置をより正確に制御し得る。これはターゲットゾーンのより正確な照射を可能にし得る。
【００３４】
別の実施形態において医療機器は放射線検出器を有する。放射線検出器はソリッドステート放射線検出器のアレイを有する。本明細書で使用されるソリッドステート放射線検出器は、半導体物質がｐ‐ｎ接合にわたって現れる電流のパルスを検出することによって放射線を検出する放射線検出器を包含する。ソリッドステート放射線検出器のアレイの使用は放射線ビームの場所及びまたその強度の空間及び時間依存測定を可能にする。
【００３５】
別の実施形態においてソリッドステート放射線検出器はアレイに疑似ランダムパターンで配列される。放射線検出器を疑似ランダムパターンで配列することによって、磁気共鳴イメージング測定に対する影響が低くなり得る。
【００３６】
別の実施形態において磁気共鳴イメージングシステムは磁気共鳴データを測定するため及び／又は磁気共鳴イメージングを実行するための高周波電力を送信するためのボディコイルを有する。つまりボディコイルは磁気共鳴イメージングを実行するために動作可能な送受信コイル、受信コイル、若しくは送信コイルであり得る。ボディコイルは高周波シールドを有する。高周波シールドは放射線検出器を有する。高周波シールドはボディコイルの素子若しくはアンテナセグメントと磁石のコイル間に置かれる。これは生成される高周波信号が傾斜磁場電子機器及び／又は主磁石に影響を及ぼすことを防止し、磁石がボディコイルのＱ値及びチューニングに影響を及ぼすことを防止し得る。非常に典型的に、高周波シールドは渦電流を生じることなく傾斜磁場コイルからの時変磁場がそれを貫通することを可能にするためにブレークを中に持つ。金属セグメントは磁気共鳴イメージングに大きな影響を及ぼさないように疑似ランダムパターンを持ち得る。一実施例において放射線検出器は高周波シールドにおけるパターンに組み込まれ得る。
【００３７】
別の実施形態において、渦電流ギャップのみが必要になり、ボディコイルからのＲＦ干渉が無視され得るように、放射線検出器はボディコイルのＲＦシールドの外側であるが、依然グラジエントコイルの内側に置かれる。
【００３８】
別の実施形態において、放射線検出器はグラジエントコイルの外側であるが、主磁場コイル内に置かれる。
【００３９】
別の実施形態において放射線検出システムは、磁石に取り付けられ、イメージングゾーンの方へ向けられる複数のカメラをさらに有する。メモリは磁石に対する複数のカメラの場所、配向を記述するカメラ配向データをさらに含む。放射線検出器は少なくとも一つのシンチレータフィルムを有する。少なくとも一つのシンチレータフィルムは放射線ビームによって照射されることに応答して既定周波数スペクトルの光を発するように動作可能である。シンチレータフィルムは例えばシンチレータ物質を持つプラスチック若しくは柔軟性フィルムであり得る。放射線ビームのタイプに応じてシンチレータフィルムは製造業者から容易に利用可能であり得る。放射線検出器はイメージングゾーン内に置かれるように動作可能である。
【００４０】
少なくとも一つのシンチレータフィルムは複数の磁気共鳴イメージング基準マーカを有する。少なくとも一つのシンチレータフィルムは光学位置マーカを有する。磁気共鳴イメージング基準マーカは磁気共鳴画像において検出され得る。これは少なくとも一つのシンチレータフィルム及びそのシンチレーション面の位置が医療機器の座標系内にレジストレーションされることを可能にする。少なくとも一つのシンチレータフィルムは複数のカメラと同じ機能も果たす光学位置マーカを有する。例えばシンチレータフィルムの面の場所を決定するために一連のマシン可読マーク若しくはマーキングがシンチレータフィルム上に置かれ得る。そして同じカメラがシンチレータによる発光を測定するためにも使用され得る。基本的に複数のカメラはカメラに対する面の場所を決定するため、及び面からの発光を測定するためにも使用される。
【００４１】
マシン実行可能命令の実行はさらにプロセッサに、計画磁気共鳴データにおける基準マーカの場所を識別させる。命令の実行はさらにプロセッサに、複数のカメラで少なくとも一つのシンチレータフィルムの初期画像を測定させる。命令の実行はさらにプロセッサに、初期画像における光学位置マーカの場所を識別すること、及び基準マーカの場所を用いることによって、被検者を囲む少なくとも一つの面の場所を識別させる。これは、同じ面が磁気共鳴イメージングシステムを用いて、及びシンチレータシステムでも、その位置を識別させているので、特に有益であり得る。このデータは磁気共鳴イメージングシステムと放射線治療装置の座標系を比較するために放射線ビームがシンチレーションしているときに使用され得る。マシン実行可能命令の実行はさらにプロセッサに、ターゲットゾーンの照射中に既定周波数スペクトルの光を検出することによって放射線検出データを収集させる。
【００４２】
別の実施形態において、医療機器は放射線検出器をさらに有する。
【００４３】
別の実施形態において、医療機器は透過性部分を持つ被検者支持台をさらに有する。複数のカメラの一部は透過性部分を通る少なくとも一つのシンチレータフィルムを観察するために動作可能である。この実施形態は、被検者が被検者支持台上にいる若しくは横たわっている面における放射線の経路を検出するために複数のカメラが使用され得るので、有益であり得る。
【００４４】
別の実施形態において、少なくとも一つのシンチレータフィルムは被検者のまわりに巻き付けられるように動作可能である。例えば少なくとも一つのシンチレータフィルムは柔軟性であり得る。これはその場合シンチレータを被検者のまわりに置くことが容易になり得るので、有益であり得る。
【００４５】
別の実施形態において少なくとも一つのシンチレータフィルムは衣類に付着されるように動作可能である。例えばシンチレータフィルムは衣類を有し、それにシンチレータフィルムが付着される。シンチレータフィルムは例えば衣類へ他の着脱可能アタッチメントを用いてピン止め若しくは付着されるプレートであり得る。
【００４６】
別の実施形態において放射線治療装置はＬＩＮＡＣシステムである。
【００４７】
別の実施形態において放射線治療装置はＸ線システムである。
【００４８】
別の実施形態において放射線治療装置は中性子、陽子、若しくは原子核などの荷電粒子を被検者に放射するために動作可能な荷電粒子治療システムである。
【００４９】
別の実施形態において放射線治療装置はガンマ線治療システムである。例えば放射線治療装置はいわゆるガンマナイフであり得る。
【００５０】
別の態様において本発明は医療機器を制御するプロセッサによる実行のためのマシン実行可能命令を有するコンピュータプログラム製品を提供する。医療機器はイメージングゾーン内の被検者から磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴イメージングシステムを有する。磁気共鳴イメージングシステムは磁場を生成するための主磁石を有し、磁石は主磁場領域を生成するために動作可能である。イメージングゾーンは主磁場領域内にある。医療機器はガントリと放射線源を有する放射線治療装置をさらに有する。ガントリは回転軸まわりに放射線源を回転させるために動作可能である。
【００５１】
放射線源は回転軸に向けられる放射線ビームを生成するために動作可能である。放射線源はターゲットボリュームへ向かって放射線ビームを向けるために動作可能である。回転軸はターゲットボリュームと交差する。ターゲットボリュームはイメージングゾーン内にある。医療機器は、被検者を囲む少なくとも一つの面との放射線ビームの交点における放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データを測定し、少なくとも一つの放射線検出器を使用するために動作可能な放射線検出システムをさらに有する。少なくとも一つの放射線検出器は主磁場領域内に置かれるために動作可能である。医療機器は被検者を支持するために動作可能な被検者支持台をさらに有する。命令の実行はプロセッサに、被検者内のターゲットゾーンの照射を記述する治療計画を受信させる。医療機器はさらにターゲットゾーン内にターゲットボリュームをポジショニングするために動作可能である。
【００５２】
命令の実行はさらにプロセッサに、磁気共鳴イメージングシステムを用いてイメージングゾーンから計画磁気共鳴データを収集させる。命令の実行はさらにプロセッサに、計画磁気共鳴データと治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを生成させる。命令の実行はさらにプロセッサに、放射線治療装置制御コマンドを用いて放射線治療装置を制御することによってターゲットゾーンを照射させる。命令の実行はさらにプロセッサに、ターゲットゾーンが照射されている間に放射線検出システムを用いて放射線検出データを測定させる。命令の実行はさらにプロセッサに、放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を決定させる。時間依存放射線ビーム経路は時間の関数として被検者を通る放射線ビームの経路を記述する。時間依存放射線ビーム強度は時間の関数として被検者における放射線ビームの強度を記述する。
【００５３】
別の態様において本発明は医療機器を操作する方法を提供する。医療機器はイメージングゾーン内の被検者から磁気共鳴データを収集するための磁気共鳴イメージングシステムを有する。磁気共鳴イメージングシステムは主磁場領域を伴う磁場を生成するための主磁石を有する。イメージングゾーンは主磁場領域内にある。医療機器はガントリと放射線源を有する放射線治療装置をさらに有する。ガントリは回転軸まわりに放射線源を回転させるために動作可能である。放射線源は回転軸に向けられる放射線ビームを生成するために動作可能である。放射線源はターゲットボリュームへ向かって放射線ビームを向けるために動作可能である。回転軸はターゲットボリュームと交差する。ターゲットボリュームはイメージングゾーン内にある。医療機器は、少なくとも一つの放射線検出器を用いて被検者を囲む少なくとも一つの面との放射線ビームの交点における放射線ビームの経路及び強度を記述する放射線検出データを測定するために動作可能な放射線検出システムをさらに有する。少なくとも一つの放射線検出器は主磁場領域内に置かれるために動作可能である。医療機器は被検者を支持するために動作可能な被検者支持台をさらに有する。
【００５４】
方法は被検者内のターゲットゾーンの照射を記述する治療計画を受信するステップを有する。被検者支持台はさらにターゲットゾーン内にターゲットボリュームをポジショニングするために動作可能である。方法は磁気共鳴イメージングシステムを用いてイメージングゾーンから計画磁気共鳴データを収集するステップをさらに有する。方法は計画磁気共鳴データと治療計画を用いて放射線治療装置制御コマンドを生成するステップをさらに有する。方法は放射線治療装置制御コマンドを用いて放射線治療装置を制御することによってターゲットゾーンを照射するステップをさらに有する。方法はターゲットゾーンの照射中に放射線検出システムを用いて放射線検出データを測定するステップをさらに有する。
【００５５】
方法は放射線検出データを用いて時間依存放射線ビーム経路及び時間依存放射線ビーム強度を決定するステップをさらに有する。時間依存放射線ビーム経路は時間の関数として被検者を通る放射線ビームの経路を記述する。時間依存放射線ビーム強度は時間の関数として被検者における放射線ビームの強度を記述する。
【００５６】
本発明の上述の実施形態の一つ以上は、組み合わされる実施形態が相互排他的でない限り組み合わされ得ることが理解される。
【００５７】
以下、本発明の好適な実施形態が、ほんの一例として図面を参照して記載される。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】医療機器の一実施例を図示する。
【図２】方法の一実施例を例示するフローチャートを示す。
【図３】医療機器のさらなる実施例を図示する。
【図４】医療機器のさらなる実施例を図示する。
【図５】放射線検出器の一実施例を図示する。
【図６】統合放射線検出器と共にボディコイルの一実施例を図示する。
【図７】放射線検出器の一実施例を図示する。
【図８】医療機器のさらなる実施例を図示する。
【図９】シンチレータフィルムの一実施例を図示する。
【図１０】図８に図示の医療機器のビューを図示する。
【図１１】図８に図示の医療機器のさらなるビューを図示する。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
これらの図中の類似する番号の要素は同等の要素であるか又は同じ機能を実行する。前述された要素は機能が同等である場合後の図において必ずしも論じられない。
【００６０】
図１は医療機器１００の一実施例を示す。医療機器１００は放射線治療装置１０２と磁気共鳴イメージングシステム１０４を有する。放射線治療装置１０２はガントリ１０６と放射線源１０８を有する。ガントリ１０６はガントリ回転軸若しくは回転軸１４０まわりに放射線源１０８を回転させるためのものである。放射線源１０８にコリメータ１１０が隣接する。磁気共鳴イメージングシステム１０４は超電導磁石１１２を有する。
【００６１】
永久磁石若しくは常伝導磁石を使用することも可能である。異なるタイプの磁石の使用も可能であり、例えばスプリット円筒磁石及びいわゆるオープン磁石の両方を使用することも可能である。スプリット円筒磁石は磁石のｉｓｏ‐ｐｌａｎｅへのアクセスを可能にするためにクライオスタットが二つのセクションに分割されている点を除き、標準円筒磁石と同様であり、かかる磁石は例えば荷電粒子ビーム治療と併用して使用され得る。オープン磁石は被検者を受け入れるために十分な大きさの空間を間に持つ上下の二つの磁石セクションを持つ。二つのセクション領域の配置はヘルムホルツコイルのものと同様である。オープン磁石は、被検者があまり閉じ込められないので、一般的である。円筒磁石のクライオスタットの内部に、超電導コイルの集合がある。円筒磁石のボア内に、磁場が磁気共鳴イメージングを実行するために十分に強く均一である、イメージングゾーンがある。
【００６２】
この実施形態で示される磁石１１２は標準円筒超電導磁石である。磁石１１２はその中に超電導コイル１１６を伴うクライオスタット１１４を持つ。クライオスタット内に超電導シールドコイル１１８もある。磁石１１２はボア１２２を持つ。
【００６３】
磁石のボア内に、磁石のイメージングゾーン内の磁気スピンを空間エンコードする磁気共鳴データの収集のための傾斜磁場コイル１２４がある。傾斜磁場コイル１２４は傾斜磁場コイル電源１２６に接続される。傾斜磁場コイル１２４は代表例の意図であり、放射線が減衰されることなく通過することを可能にするために通常はスプリットコイルデザインになる。典型的に傾斜磁場コイルは三つの直交空間方向に空間エンコードするための三つの個別コイルセットを含む。傾斜磁場電源１２６は傾斜磁場コイルに電流を供給する。磁場コイルへ供給される電流は時間の関数として制御され、ランプ若しくはパルス化され得る。
【００６４】
トランシーバ１３０に接続される高周波コイル１２８がある。高周波コイル１２８は磁石１１２のイメージングゾーン１３２に隣接する。イメージングゾーン１３２は磁気共鳴イメージングを実行するために十分な高磁場と均一性の領域を持つ。イメージングゾーン１３２は主磁場領域１３３内に位置する。主磁場領域は高磁場領域でもあるが、主磁場領域の全てが磁気共鳴イメージングを実行するために十分に均一な磁場を持つわけではない。
【００６５】
高周波コイル１２８はイメージングゾーン内の磁気スピンの配向を操作するため、及び同様にイメージングゾーン内のスピンからの無線伝送を受信するためのものであり得る。高周波コイル１２８はアンテナ若しくはチャネルともよばれ得る。高周波コイル１２８はマルチコイル素子を含み得る。高周波アンテナはチャネルともよばれ得る。
【００６６】
高周波コイル１２８及び高周波トランシーバ１３０は個別の送信及び受信コイル並びに個別の送信機と受信機によって置き換えられ得る。高周波コイルと高周波トランシーバは代表例であることが理解される。高周波アンテナは専用送信アンテナ及び専用受信アンテナもあらわすことが意図される。同様にトランシーバは個別送信機と受信機もあらわし得る。
【００６７】
磁石１２２のボア内に被検者１３６を支持するための被検者支持台１３４もある。被検者支持台１３４はこの図には示されない機械的ポジショニングシステムによってポジショニングされ得る。被検者１３６内にターゲットゾーン１３８がある。ガントリ回転軸１４０はこの特定の実施形態において磁石１１２の円筒軸と同軸である。放射線源１０８は放射線源が回転軸１４０まわりにターゲットボリュームを持つように回転軸１４０に向けられる。
【００６８】
被検者支持台１３４はガントリ回転軸１４０上にターゲットゾーン１３８があるようにポジショニングされている。放射線源１０８はコリメータ１１０とターゲットゾーン１３８を通過する放射線ビーム１４２を生成するように示される。放射線源１０８は軸１４０まわりに回転されるのでターゲットゾーン１３８は常に放射線ビーム１４２のターゲットとされる。放射線ビーム１４２は磁石のクライオスタット１１４を通過する。傾斜磁場コイルは傾斜磁場コイルを二セクションへ分離するギャップを持ち得る。存在する場合、このギャップは傾斜磁場コイル１２４による放射線ビーム１４２の減衰を軽減する。一部の実施形態において高周波コイル１２８も放射線ビーム１４２の減衰を軽減するためにギャップを持つか若しくは分離され得る。
【００６９】
磁石１１２のボア１２２内にイメージングゾーン１３２がある。主磁場領域１３３がイメージングゾーン１３２を囲んでいる。主磁場領域１３３は依然、比較的高磁場を持つが、これはイメージングゾーン１３２内ほど均一ではない。放射線ビーム１４２は回転軸１４０にフォーカスしているように示される。ガントリ１０６が回転する点まわりがターゲットボリューム１３９である。被検者１３６のターゲットゾーン１３８は、ターゲットゾーン１３８とターゲットボリューム１３９が同一場所になるように動かされている。ビーム１４２が被検者１３６に入る前及び被検者１３６から出た後のビーム１４２の両側に二つの放射線検出器１４４がある。これらの検出器１４４は放射線ビーム１４２の空間依存性と強度を測定することができる放射線検出器を代表することを目的とする。放射線検出器１４４は放射線検出システム１４６に接続されているように示される。放射線検出システム１４６も代表例であることを目的とする。例えば検出器の半導体アレイの場合、これは放射線検出システム１４６が個々の半導体放射線センサによって測定される放射線を測定することを可能にする電気接続であり得る。しかしながら、この１４６は他の種類のシステム、例えばシンチレータによる発光を検出するためのカメラ若しくは光学システムをあらわすことも目的とする。
【００７０】
トランシーバ１３０、傾斜磁場コイル電源１２６、及び放射線検出システム１４６は全てコンピュータシステム１５０のハードウェアインターフェース１５２に接続されるものとして示される。コンピュータシステム１５０はマシン実行可能命令を実行するため及び治療装置の動作と機能を制御するためのプロセッサ１５４をさらに有するものとして示される。ハードウェアインターフェース１５２はプロセッサ１５４が医療機器１００と相互作用しそれを制御することを可能にする。プロセッサ１５４はさらにユーザインターフェース１５６、コンピュータストレージ１５８、及びコンピュータメモリ１６０へ接続されるものとして示される。
【００７１】
コンピュータストレージ１５８はパルスシーケンス１６２を含むように示される。パルスシーケンス１６２は、磁気共鳴データを収集するために磁気共鳴イメージングシステム１０４を制御するために使用され得るコマンドへ変換され得るデータ又はコマンド自体を含む。コンピュータストレージ１５８はさらにパルスシーケンス１６２で収集されている磁気共鳴データ１６４を含むように示される。磁気共鳴データ１６４は、少なくとも放射線ビーム１４２によって交差されている被検者１３６の領域を、及び場合によりイメージングゾーン１３２内の被検者１３６の周辺領域をイメージングするための磁気共鳴データを含む。コンピュータストレージ１５８は磁気共鳴データ１６４から再構成された磁気共鳴画像１６６を含むように示される。
【００７２】
コンピュータストレージ１５８はさらに治療計画１６８を含むように示される。治療計画１６８はターゲットゾーン１３８への所望の放射線線量を記述するようなデータ、及び被検者１３６内の解剖学的基準に関するデータも含み得る。例えば治療計画１６８は画像処理モジュールが治療計画１６８内のデータ若しくはランドマークを磁気共鳴画像１６６へレジストレーションすることを可能にするデータを含み得る。コンピュータストレージ１５８はさらに画像１６６と治療計画１６８の間のレジストレーションを含むように示される。コンピュータストレージ１５８はさらに患者治療装置１０２にターゲットボリューム１３９を照射させるために動作可能な放射線治療装置制御コマンド１７２を含むように示される。コンピュータストレージ１５８はさらに放射線検出器１４４によって収集された放射線検出データ１７４を含むように示される。
【００７３】
放射線検出器は基本的に放射線ビーム１４２が通過する被検者１３６まわりの面を定義する。コンピュータストレージはさらに放射線検出データ１７４から導出若しくは計算された時間依存放射線ビーム経路１７６及び時間依存放射線ビーム強度１７８を含むように示される。コンピュータストレージ１５８はさらに被検者の放射線吸収モデル１８０を含むように示される。放射線吸収モデル１８０は例えば磁気共鳴画像１６６を用いて生成され得る。一部の場合において磁気共鳴画像１６６は放射線ビーム１４２の経路に沿った異なる組織型についての情報を含み得る。これは時間依存放射線ビーム経路１７６と時間依存放射線ビーム強度１７８と併せて被検者１３６を通る空間依存放射線線量１８２若しくは三次元放射線経路１８４を計算することを可能にし得る。放射線線量１８２及び放射線経路１８４の両方ともコンピュータストレージ１５８内に格納されているように示される。
【００７４】
コンピュータメモリ１６０は制御モジュール１９０を含むように示される。制御モジュール１９０はプロセッサ１５４が医療機器１００の動作と機能を制御することを可能にするコンピュータ実行可能コードを含む。コンピュータメモリ１６０は画像再構成モジュール１９２を含むように示される。画像再構成モジュール１９２はプロセッサ１５４が磁気共鳴データ１６４から磁気共鳴画像１６６を再構成することを可能にする。コンピュータメモリ１６０はさらにプロセッサ１５４が治療計画１６８において識別される被検者１３６の解剖学的ランドマークを磁気共鳴画像１６６とレジストレーションすることを可能にする画像レジストレーションモジュール１９４を含むように示される。
【００７５】
画像レジストレーションモジュール１９４は他の実施例において、放射線検出器１４４内の基準マーカの場所を識別するなど、他のタイプの画像処理のためにも使用され得る。コンピュータメモリ１６０はさらに制御コマンド生成モジュール１９６を含むように示される。制御コマンド生成モジュール１９６は、プロセッサ１５４が磁気共鳴データ１６４及び／又は磁気共鳴画像１６６及び治療計画１６８を用いて放射線治療装置制御コマンドを駆動することを可能にするコンピュータ実行可能コードを含む。一部の実施例において制御コマンド生成モジュール１９６は、プロセッサ１５４が空間依存放射線線量１８２及び／又は三次元放射線経路１８４の決定に応答してオンザフライに放射線治療装置制御コマンド１７２を修正することも可能にし得る。時間依存放射線ビーム経路１７６及び／又は時間依存放射線ビーム強度１７８に応答して放射線治療装置制御コマンドを識別することも可能であり得る。コンピュータメモリ１６０はさらに、放射線検出データ１７４を用いて時間依存放射線ビーム経路１７６及び／又は時間依存放射線ビーム強度１７８を計算することができるビーム経路強度決定モジュール１９８を含むように示される。
【００７６】
コンピュータメモリ１６０はさらに放射線モデルモジュール１９９を含むように示される。放射線モデルモジュール１９９は例えばプロセッサ１５４が磁気共鳴画像１６６を用いて被検者の放射線吸収モデル１８０をモデル化すること、及び／又は空間依存放射線線量１８２を計算すること、及び／又は三次元放射線経路１８４を計算することを可能にし得る。コンピュータストレージ１５８及びコンピュータメモリ１６０のコンテンツは一部の実施例ではそれらの両方内で交換若しくは複製され得る。コンピュータストレージ１５８若しくはコンピュータメモリ１６０内に示されるデータ若しくはソフトウェアモジュールの全てが全実施例において存在するわけではない。医療機器１００の様々な特徴は様々な実施例において除去若しくは削除され得ることが理解される。
【００７７】
図２は医療機器１００を操作するための方法の一実施例を図示するフローチャートを示す。最初にステップ２００において被検者１３６におけるターゲットゾーン１３８の照射を記述する治療計画１６８が受信される。被検者支持台１３４はターゲットゾーン１３８内のターゲットボリューム１３９が図１に示されないように被検者１３６をポジショニングするために動作可能であるが、医療機器は被検者支持台１３４の移動若しくはポジショニングのためのシステムを有し得る。次にステップ２０２において、図１では磁気共鳴データ１６４ともよばれる計画磁気共鳴データ１６４が磁気共鳴イメージングシステム１０４を用いてイメージングゾーン１３２から収集され得る。これを実現するように磁気共鳴イメージングシステムを制御するために例えばパルスシーケンス１６２が使用され得る。
【００７８】
次にステップ２０４において計画磁気共鳴データ１６４及び治療計画１６８を用いて放射線治療装置制御コマンド１７２が生成若しくは計算される。磁気共鳴画像１６６の生成及び／又は治療計画１６８への磁気共鳴画像のレジストレーションなどの中間ステップがあってもよい。次にステップ２０６においてターゲットゾーン１３８が放射線治療装置制御コマンド１７２を用いて放射線治療装置１０２を制御することによって照射される。次にステップ２０８においてターゲットゾーン１３８の照射中に放射線検出システム１４６を用いて放射線検出データ１７４が測定される。最後にステップ２１０において放射線検出データ１７４を用いて時間依存放射線ビーム経路１７６及び時間依存放射線ビーム強度１７８が決定される。時間依存放射線ビーム経路１７６は時間の関数として被検者１３６を通る放射線ビーム１４２の経路を記述する。時間依存放射線ビーム強度１７８は時間の関数として被検者１３６における放射線ビームの強度を記述する。被検者１３６の放射線吸収モデルが決定されていない場合、ビーム経路１７６及び対応する強度１７８は検出器１４４によって定義される二つのサービスにおいて既知の値である。
【００７９】
図３は医療機器３００のさらなる実施例を示す。この実施例では磁石１２２のボア内にボディコイル３０２が取り付けられる。ボディコイル３０２は例えば磁気共鳴データ１６４の収集中にＲＦパルスを収集若しくは生成するための送信、受信、若しくは送受信コイルであり得る。これは受信機１３０に接続されるように示される。高周波コイル１２８がなお図３に示される。高周波コイル１２８は磁気共鳴データの収集のために使用される追加コイル１２８であり得るか、又はこれはボディコイル３０２と併用されるコイル１２８でもあり得る。例えば一部の実施例においてコイル１２８はイメージングゾーン１３２内の核スピンを励起するために使用される表面コイル１２８であり得、ボディコイル３０２は磁気共鳴データ１６４を測定するために使用される。しかしながらこれは単に一例であって限定する意図ではない。
【００８０】
ボディコイル３２０はグラジエントコイル１２４内に取り付けられる。ボディコイル３０２はコイル素子３０４を含む内層を有する。コイル素子３０４の外側にボディコイル３０２がグラジエント１２４及び／又は磁石１１２の機能と干渉することを防止する高周波シールド１４４がある。この場合高周波シールド１４４はソリッドステート放射線検出器のアレイを組み込む。かかる放射線シールド１４４の使用は周知であり、多くの場合、高周波をブロックするために使用されるが磁石１１２若しくはグラジエントコイル１２４からの磁場はそれを通過することを可能にする金属面若しくは導電面におけるスリット若しくは切れ目がある。金属中のブレークは例えば磁気共鳴データ１６４若しくは放射線ビーム１４２の収集と干渉しないように疑似ランダム因子で配列される小さな島を持ち得る。
【００８１】
患者を通過した時点のＭＶ（超高圧）ビームの蛍光透視イメージングによってＬＩＮＡＣ照射をモニタリングするためにポータルイメージングが通常使用される。ポータル画像はｋＶイメージングと比較して低画質で低コントラストであるが、ｋＶイメージングと異なり、患者に余分な、非治療的放射線を導入しない。ポータル画像はＬＩＮＡＣ装置内の患者運動及びポジショニングをモニタリングするために使用され得る。
【００８２】
ＭＲ  Ｌｉｎａｃ装置におけるポータルイメージングは従来技術で達成することが難しい：従来のＥＰＩＤ（電子ポータルイメージング装置）は回転ガントリの反対側に位置し、ガントリ内にＭＲイメージャを組み込むためにガントリが大きくなる必要がある。ビーム源からＥＰＩＤへの遠い距離は低い信号対ノイズ比と、関心領域（ガントリの中央）における小さな視野をもたらす。
【００８３】
しかしながらポータルイメージングは、ＭＲ画像をポータルＣＴ／蛍光透視画像に結び付けるので非常に重要な安全機構である：同じ構造が両モダリティで同時に撮像され得る。患者位置における大誤差が検出され得る。
【００８４】
図４は医療機器４００の一実施例を示す。ビーム源１０８はこの実施例では電子ポータルイメージング装置４０２の方へ向けられる。電子ポータルイメージング装置４０２は磁石１１２の外側に位置する。放射線源１０８からの放射線ビーム１４２はターゲットゾーン１３８を照射する。電磁ポータルイメージング装置４０２は放射線源１０８の反対側に取り付けられ、磁石１１２内の被検者の粗画像を作ることができる。矢印４０４は線源１０８とポータルイメージャ４０２の両方が磁石１１２まわりを一緒に回転することを示す。かかる電子ポータルイメージング装置４０２は本文内の他の実施例に組み込まれ得る。
【００８５】
本明細書の実施例はＭＲスキャナの固定送信コイルと一体化される／それを考慮するポータルイメージャ／放射線検出装置を記載し得る。例えば放射線を検出する素子は、検出器素子が強力なＢ１  ＲＦ場の外側であるが、ＭＲスキャン及びＬＩＮＡＣ照射されるターゲットに可能な限り近くなるように、送信コイルのＲＦシールドの中に組み込まれる。
【００８６】
一実施例において、無視できる渦電流を伴う薄い検出器シートがガントリと一緒に回転される。
【００８７】
一実施例において、検出器シートは固定であるが、回転のかなりの部分／全３６０度をカバーする。ガントリの回転のかなりの部分をカバーすることは、好適には１８０度以上の総角度のカバレージであり、より好適にはこれは２７０度以上の総角度のカバレージであり、さらにより好適にはこれは３２０度以上の総角度のカバレージである。ここで角度は必ずしも連続的でなく、例えば各々がより小さな角度をカバーするより小さな検出器（例えばアイレット（ｉｓｌｅｔｓ））の合計によっても形成され得ることが留意されるべきである。この後者の実施形態は検出器の一部が接線方向信号を時間的に奪われることになるが、構成を単純化し、より薄いシートをもたらす。これは放射線が患者に入る前及び放射線が患者と相互作用した後に放射線を測定する機会も提供する。
【００８８】
一実施例において、検出器シートはシートアイレット（例えばＲＦ干渉／ポータルイメージングアーチファクトを防止する疑似ランダムパターン）に分割され、これらは非ガルバニックに（例えば非干渉周波数において光学的に若しくは無線で）、又はガルバニックフィルタを介して、相互に及び／又は中央ユニットに接続され、これは複数のアイレットからの部分信号をより大きな画像／空間検出領域へと結合する。
【００８９】
図５は図３のボディコイル３０２に組み込まれ得る高周波シールド５００の一実施例を示す。ソリッドステート放射線検出器を含む導体の疑似ランダムパターン５０２がある。パターンの一部が５０２で示される。ドット５０４は疑似ランダムパターンが高周波シールド５００の全面にわたって分散されることを示す。
【００９０】
一実施形態において、アイレットは送信周波数において機械的支持及び／又は低コンダクタンス経路を提供することによってＲＦシールド構造の一部を形成し、これはさらにかかるシールドに典型的に見られるバンドストップ共振回路を設計するために使用され得る。一実施形態において、アイレットは送信／受信コイルとのＲＦ干渉を生じることなく受信コイル若しくは送信コイル内のボアとの一体化を可能にするために十分に小さい。
【００９１】
一実施形態において、検出器はグラジエント及びＲＦイベントを検出と同期させることによってアクティブにシールドされる：検出器はアクティブにシールドされてＲＦ及び傾斜磁場に対して透過的に作用し、ＭＲスキャナからの高干渉シグナリング中ハイバネートし、ＭＲイベントが終わった後に運転を再開する。
【００９２】
送信コイル若しくはボディコイルは典型的には磁石ボア内に円筒を形成するバードケージコイル（ＱＢＣすなわち直角位相ボディコイル）である。この形状は図６に図示のように円筒のまわりに検出器の薄シートをかけることを可能にし得る。
【００９３】
図６は図３に示すように磁石のボア１２２内のコイル３０４及び高周波シールド５００を含む図を示す。コイル素子３０４と高周波シールド５００はボディコイル３０２を構成する。
【００９４】
ＱＢＣは、低周波数傾斜磁場が磁場内に渦電流を伴わずにＲＦシールドを通過することを依然可能にしながら、グラジエントコイル／磁石ボアが高送信周波数においてコイルをロードすることを防止するために高Ｑ値ＲＦシールドを要する。検出器をアイレットに分割することによって、渦電流が防止される。検出器がＲＦシールド素子（典型的には離散部品）の外側にある場合、検出器からのローディング効果は無視できる‐薄いシート材料が大きな渦電流を導入しない場合アイレット設計全部無しで済む。アイレットがＲＦシールドの一部である場合、ＲＦシールド電流用の経路を形成するため、及びフォイルに組み込まれる高感度検出器電子機器用の低ＲＦ電力の領域を導入するために、銅箔が使用され得る。
【００９５】
アイレット通信は非ガルバニックであり得る：２．４ＧＨｚ無線伝送、光学。ガルバニック通信の場合、送信ＲＦ周波数周辺のバンドストップと低周波数における渦電流を防止するハイパスが必要である。
【００９６】
アクティブシールディング：放射線検出器内の大きな干渉構造はＰＩＮダイオード／ＦＥＴトランジスタで、同様にコイルプリアンプで遮断される。
【００９７】
図７は高周波シールド５００'のさらなる実施例を示す。矢印７００はコイル素子３０４が置かれ得る中空部分７００の場所を示す。高周波シールド５００の面上にタイル状及び疑似ランダム状に配列される導電体の疑似ランダムパターン５０２'がある。半導体放射線検出器は疑似ランダム状に配列される金属部分５０２'全体に組み込まれ得る。
【００９８】
図８は医療機器８００のさらなる実施例を示す。医療機器８００は図１に示すものと同様である。しかしながらこの場合、放射線検出システム１４６は被検者１３６のまわりに巻き付けられるシンチレータフィルム１４４"からの発光８０４を検出するための複数のカメラ８０２も組み込む。発光８０４は高周波コイル１２８を通過するように示される。一部の場合において高周波コイル１２８は光が通過し得る一つ若しくは複数の透過性領域を持ち得るか、又は高周波コイル１２８はカメラ８０２に達する発光８０４と干渉しないように位置付けられ得る。一部の実施例は発光８０４が追加カメラ８０２へと被検者支持台１３４を通過し得るように被検者支持台１３４内の透過性部分８０６も組み込み得る。複数のカメラ８０２はシンチレータフィルム１４４"によって定義される面１４４"に向けられる。複数のカメラの使用は発光８０４の正確な場所の決定を可能にする。
【００９９】
図９は図８に示す実施例において使用され得るようなシンチレータフィルム１４４"の一実施例をさらに図示するために使用される。シンチレータフィルム１４４"はドラムの形に巻かれるように示される。被検者はシンチレータフィルム１４４"内に置かれ得る。シンチレータフィルム１４４"の面上若しくは内部若しくは下に取り付けられる複数の基準マーカ９００がある。これは面の場所が磁気共鳴画像１６６若しくは磁気共鳴データ１６４を用いて決定されることを可能にし得る。マシン可読マーカであり得る複数の光学マーカ９０２もある。同じマーカが複数のカメラ８０２によって撮像され得る。放射線治療装置１０２、磁気共鳴イメージングシステム１０４に対するカメラ８０２の置かれ方の知識、若しくはキャリブレーションは、シンチレータフィルム１４４"の面の位置の決定を可能にする。
【０１００】
他の実施例においてシンチレータフィルム１４４"は被検者１３６の上に置かれるシートであり得、第二のシートが被検者１３６の下に置かれる。シンチレータフィルムは巻き付けられ、そして被検者１３６を囲むようにスナップ若しくはクリップされ得る。他の場合において、被検者はシンチレータフィルムが付着した衣類を装着し得る。他の実施形態においてシンチレータフィルムは被検者１３６の衣類に付着されるために動作可能なシンチレータフィルムの一部であり得る。図８の医療機器８００を使用するとき、基準マーカ８１０の場所が画像レジストレーションモジュール１９４を用いて磁気共鳴データ１６４若しくは磁気共鳴画像１６６から決定され得る。コンピュータストレージ１５８は基準マーカ８１０の場所を含むように示される。
【０１０１】
コンピュータストレージ１５８は初期画像８１２を含むようにも示される。初期画像８１２はカメラ８０２によってとられるシンチレータフィルム１４４"の面の画像である。これらは面の位置の決定のための光学マーカ９０２の場所を測定するために使用される。面の場所８１４は例えば画像処理モジュール８２０において計算され得る。面の場所８１４はストレージ１５８によって格納されるように示され、画像処理モジュール８２０はコンピュータメモリ１６０に格納されるように示される。
【０１０２】
実施例は付与線量の空間分布を直接測定し、この情報をＭＲ画像座標にマッピングする方法を提供し得る。測定は患者の体に巻かれるシンチレータフォイルによる発光をモニタリングすることによって光学的に実行される。
【０１０３】
実施例は投与線量分布が治療計画と一致するかどうかをチェックする方法を提供し、これは計画からの逸脱が検出される場合に放射線システムをシャットダウンするために使用され得る。これは放射線源をキャリブレート及びアラインするためにさらに適用され得る。
【０１０４】
一部の実施例の構成要素：プラスチックシンチレータで作られるシンチレータフォイルは長年市販されている。本発明のために必要な画像収集及び処理は今日の高感度ＣＣＤカメラチップ及びリアルタイムコンピュータ機能で可能になっている。
【０１０５】
現在、ＭＲ‐Ｌｉｎａｃシステムは直接測定により付与線量をモニタリングする方法を提供しない。患者の体内の臓器がリアルタイムに撮像され得る一方、治療は正確なビームアライメント及び計算のみを頼りにするが、フィードバックシステムがない。
【０１０６】
実施例は付与線量の空間分布を直接測定し、この情報をＭＲ画像座標へマッピングする方法を提供し得る。実施例は投与線量分布が治療計画と一致するかどうかをチェックする方法を提供し、これは計画からの逸脱が検出される場合に放射線システムをシャットダウンするために使用され得る。
【０１０７】
一部の実施例の主な要素は以下の通り：
１．患者の体を囲み、取り付けられるシンチレータフォイル、
２．シンチレータフォイルに取り付けられる、光学的にもＭＲ測定によっても観察可能なマーカ、
３．シンチレーション及びマーカの両方を検出する一つ若しくは複数のカメラから成る光学イメージングシステム、
４．測定される線量分布を元の治療計画と比較し、逸脱が検出される場合に放射線源をシャットダウンするフィードバックメカニズム。
【０１０８】
実施例はＭＲ‐Ｌｉｎａｃシステム内で使用され得、これは治療的放射線及びリアルタイムＭＲイメージング能の両方を提供する。
【０１０９】
図８の実施例のスケッチが図１０及び１１に示される。図１０は図８に示す実施例の構成要素の一部の断面図を示す。医療機器８００は磁気共鳴イメージングシステム１０４及び放射線治療装置１０２とともに示される。全構成要素は図１０に示されない。放射線源１０８は矢印１０００によって示される経路に沿ってガントリによって回転される。カメラ８０２はシンチレータフォイル１４４"の面を見ることができるようにポジショニングされる。基準マーカ９００は磁気共鳴イメージングによって検出され得る。それらは同時にカメラ８０２によって検出可能な光学マーカとして機能し得る。放射線源１０８によって生成される放射線ビーム１４２は二つの場所においてシンチレータフォイル１４４"を貫通するように示される。
【０１１０】
図１１は放射線ビーム１４２によって照射されている被検者１３６のビューである。放射線ビーム１４２は被検者１３６を通過するように示される。シンチレータフォイル１４４"は被検者１３６に巻き付けられる。シンチレータフォイル１４４"は複数の基準マーカ９００を含む。放射線ビーム１４２がシンチレータフォイル１４４"を貫通する点において光が生成され、発光８０４がある。カメラ８０２は発光８０４の強度と場所を測定するようにポジショニングされる。発光８０４の位置と強度を示し、それによって放射線１４２の位置と強度を時間の関数として示すために事前キャリブレーションが複数のカメラ８０２と併用され得る。
【０１１１】
曲げられる基板上に取り付けられるプラスチックシンチレータ材料の薄フォイルが、放射線で治療される患者の体の部位に巻き付けられる。放射線療法のために使用されるガンマビームは回転ガントリ上の線形加速器によって生成される。放射線源と回転するマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）がビーム断面を成形するために使用される。ビームの形状と位置の測定は患者の体に巻かれるシンチレータフォイルによる発光をモニタリングすることによって光学的に実行される。この目的で、シンチレータ面上の全ての点が少なくとも二つのカメラによって見られるように複数の光学カメラがＭＲスキャナ内の異なる位置に置かれる。このように、ステレオピクチャがとられ、ビーム入口若しくは出口領域が３Ｄ空間において測定され得る。光学及びＭＲ画像の両方で観察可能なシンチレータ上のオプションマーカがカメラとＭＲスキャナの座標系を互いにマッピングするために使用され得る。
【０１１２】
プラスチックシンチレータは典型的には約４５０ｎｍ波長において発光する。低光レベルでも過度のバックグラウンド信号なく確実に測定され得ることを保証するために、スペクトルフィルタがカメラの前に置かれることができ、同時に治療室内の環境照明は各範囲においてスペクトル寄与がないように設計され得る（例えばＬＥＤ照明を用いる）。
【０１１３】
シンチレータフォイルの厚さは、発光がカメラによって検出されるために十分であり、かつガンマ線パワーの顕著な損失が依然としてないように選ばれる。
【０１１４】
患者の下からのカメラ画像が治療領域より下の患者支持台における光学的に透明な窓若しくは穴を通してとられ得る。
【０１１５】
ガンマ線はシンチレータフォイルを、そして患者の体を、そして再度反対側のシンチレータフォイルを通過する。シンチレータを通過するとき、ガンマビームの断面がシンチレータフォイル面上で観察可能になるように、エネルギーのごく一部が可視光に変換される。
【０１１６】
同時にシンチレータフォイル上の入口及び出口領域においてガンマ線ビームの形状を測定することによって、患者の体内の正確な伝搬方向及び空間分布が決定され得る。
【０１１７】
そしてマーカによる若しくは光学カメラの既知のアライメントによる、放射線分布とＭＲ画像データ両方のコレジストレーションが、画像データへの線量分布のマッピングを可能にする。
【０１１８】
得られる情報は、
‐治療後の線量分布を手動でチェックする、
‐測定された線量分布を初期治療計画と自動的に比較し、計画からの逸脱が検出されるときは安全上の理由から放射線源をシャットダウンする
ために使用され得る。
【０１１９】
実施例は患者の代わりにファントムをスキャンすることによってガンマビームアライメントのキャリブレーション若しくは定期点検にも使用され得る。
【０１２０】
システムに設置されるシンチレータ及び複数のカメラへの光学アクセスに応じて、全ビーム角度について測定が可能でない場合がある。
【０１２１】
本発明は図面と先の説明において詳細に図示され記載されているが、かかる図示と記載は例示若しくは説明であって限定ではないとみなされる。本発明は開示の実施形態に限定されない。
【０１２２】
開示の実施形態への他の変更は、図面、開示、及び添付の請求項の考察から、請求される発明を実施する上で当業者によって理解されもたらされることができる。請求項において、"有する"という語は他の要素若しくはステップを除外せず、不定冠詞"ａ"若しくは"ａｎ"は複数を除外しない。単一プロセッサ若しくは他のユニットは請求項に列挙される複数の項目の機能を満たし得る。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されるという単なる事実はこれら手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示さない。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと一緒に又はその一部として供給される光学記憶媒体若しくはソリッドステート媒体などの適切な媒体上に格納／分散され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムなどを介して他の形式で分散されてもよい。請求項におけるいかなる参照符号も範囲を限定するものと解釈されてはならない。
【符号の説明】
【０１２３】
１００    医療機器
１０２    放射線治療装置
１０４    磁気共鳴イメージングシステム
１０６    ガントリ
１０８    放射線源
１１０    コリメータ
１１２    磁石
１１４    クライオスタット
１１６    超電導コイル
１１８    超電導シールドコイル
１２２    ボア
１２４    傾斜磁場コイル
１２６    傾斜磁場コイル電源
１２８    高周波コイル
１３０    トランシーバ
１３２    イメージングゾーン
１３３    磁場領域
１３４    被検者支持台
１３６    被検者
１３８    ターゲットゾーン
１３９    ターゲットボリューム
１４０    回転軸
１４２    放射線ビーム
１４４    放射線検出器
１４４'  半導体放射線検出器
１４４"  シンチレータフィルム
１４６    放射線検出システム
１５０    コンピュータシステム
１５２    ハードウェアインターフェース
１５４    プロセッサ
１５６    ユーザインターフェース
１５８    コンピュータストレージ
１６０    コンピュータメモリ
１６２    パルスシーケンス
１６４    磁気共鳴データ
１６６    磁気共鳴画像
１６８    治療計画
１７０    画像１６６と治療計画の間のレジストレーション
１７２    放射線治療装置制御コマンド
１７４    放射線検出データ
１７６    時間依存放射線ビーム経路
１７８    時間依存放射線ビーム強度
１８０    被検者の放射線吸収モデル
１８２    空間依存放射線線量
１８４    三次元放射線経路
１９０    制御モジュール
１９２    画像再構成モジュール
１９４    画像レジストレーションモジュール
１９６    制御コマンド生成モジュール（リアルタイム制御にも言及）
１９８    ビーム経路及び強度決定モジュール
１９９    放射線モデルモジュール（線量、被検者のモデル、放射線経路）
３００    医療機器
３０２    ボディコイル
３０４    高周波シールド
３０６    コイル素子
４００    医療機器
４０２    電子ポータルイメージング装置
４０４    ガントリの回転
５００    高周波シールド
５００'  高周波シールド
５０２    疑似ランダム設計
５０２'  疑似ランダム設計
５０４    ドットはパターンの連続を示す
７００    中空部分
８００    医療機器
８０２    カメラ
８０４    発光
８０６    透過性部分
８１０    基準マーカの場所
８１２    初期画像
８１４    面の場所
８２０    画像処理モジュール
９００    基準マーカ
９０２    光学位置マーカ
１０００  移動方向
【図１】
2016538901.tif 000003
【図２】
2016538901.tif 000004
【図３】
2016538901.tif 000005
【図４】
2016538901.tif 000006
【図５】
2016538901.tif 000007
【図６】
2016538901.tif 000008
【図７】
2016538901.tif 000009
【図８】
2016538901.tif 000010
【図９】
2016538901.tif 000011
【図１０】
2016538901.tif 000012
【図１１】
2016538901.tif 000013
【国際調査報告】
2016538901.tif 000014
2016538901.tif 000015
2016538901.tif 000016