"被験者の提案された治療のための放射線照射装置によって照射可能な達成可能な線量分布推定の操作を可能にするための方法であって、前記達成可能な線量分布推定はそれぞれのボクセルに対する線量値によって3次元範囲のボクセルにわたって定義され、a前記線量値を修正することが望まれている線量修正ボクセルおよび所望の線量修正の対応する大きさを決定することと、b複数のビームのそれぞれについて、i前記ビームを、それぞれのビームレットが対応する強度値と空間内への前記ビームレットの投射を表す光線とに関連付けられているビームレットの2次元配列として特徴付け、ii前記線量修正ボクセルと交差する関連付けられている光線を有する1つまたは複数の線量変更ビームレットを識別することと、c前記線量変更ビームレットの少なくとも1つの前記強度値を修正することと、d前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記修正された強度値を考慮するように前記達成可能な線量分布推定を更新することと、を含む方法。前記線量修正ボクセルを決定することは、入力として、線量品質計量への要求された修正を受け取ることと、前記線量品質計量への前記要求された修正を使用して前記線量修正ボクセルを決定することと、を含む請求項1に記載の方法。所望の線量修正の大きさを決定することは、前記線量品質計量への前記要求された修正を使用して所望の線量修正の前記大きさを決定することを含む請求項2に記載の方法。入力として、前記線量品質計量への前記要求された修正を受け取ることは、オペレータが、ユーザインターフェースを介して前記線量品質計量への前記要求された修正を入力することを可能にすることを含む請求項2および3のいずれか1項に記載の方法。前記オペレータが前記線量品質計量への前記要求された修正を入力することを可能にすることは、前記オペレータが、キーボードおよびコンピュータポインティングデバイスのうちの1つまたは複数を使用して、前記ユーザインターフェースをインタラクティブに操作することを可能にすることを含む請求項4に記載の方法。入力として、前記線量品質計量への前記要求された修正を受け取ることは、外部コンピュータシステム上で動作している自動化プロセスおよび前記方法と同じコンピュータシステム上で動作している自動化プロセスのうちの一方から前記要求された修正を受け取ることを含む請求項2および3のいずれか1項に記載の方法。前記線量品質計量への前記要求された修正を使用して前記線量修正ボクセルを決定することは、前記線量品質計量の値に関して線量の座標および大きさを表す逆線量品質計量関数を解くことを含む請求項2から6のいずれか1項に記載の方法。前記線量品質計量は、前記被験者の組織構造に関連付けられたDVH曲線を含み、前記線量品質計量への前記要求された修正を使用して前記線量修正ボクセルを決定することは、前記被験者の前記組織構造内のボクセルを前記線量修正ボクセルであると識別することを含む請求項2から6のいずれか1項に記載の方法。前記被験者の前記組織構造内の前記ボクセルを前記線量修正ボクセルであると識別することは、前記被験者の前記組織構造内の前記ボクセルのすべてを線量修正ボクセルであると識別することと、前記線量修正ボクセルのそれぞれについてステップb、cおよびdを実行することとを含む請求項8に記載の方法。前記被験者の前記組織構造内の前記ボクセルを前記線量修正ボクセルであると識別することは、前記被験者に対する、前記組織構造の画像を含む画像データを受け取ることと、前記画像データに基づき特定のボクセルを前記組織構造に関連付けることとを含む請求項8および9のいずれか1項に記載の方法。前記線量品質計量はDVH曲線を含み、前記線量品質計量への前記要求された修正を使用して前記線量修正ボクセルを決定することは、前記DVH曲線上の前記要求された修正の位置を、線量値D_selectedを有するものとして識別することと、線量値が範囲D_selected±Δ内にある前記達成可能な線量分布推定を前記線量修正ボクセルであると識別することとを含み、Δは範囲パラメータである請求項2から6のいずれか1項に記載の方法。前記線量品質計量への前記要求された修正を使用して前記線量修正ボクセルを決定することは、前記線量値が範囲D_selected±Δ内にある前記達成可能な線量分布推定内の前記ボクセルを識別する試みが成功しない場合に、範囲パラメータΔを大きくして、前記大きくした範囲パラメータΔで前記ボクセルを識別する試みを繰り返すことを含む請求項11に記載の方法。前記線量値が範囲D_selected±Δ内にある前記達成可能な線量分布推定内の前記ボクセルを前記線量修正ボクセルであると識別することは、線量値が範囲D_selected±Δ内にある複数の候補線量修正ボクセルを識別することを含む請求項11に記載の方法。前記複数の候補線量修正ボクセルが閾値数Vmaxより大きい数の候補線量修正ボクセルを含む場合、前記方法は、前記範囲パラメータΔを小さくすることと、前記線量値が前記範囲D_selected±Δ内にある前記達成可能な線量分布推定内の前記ボクセルを小さくした範囲パラメータΔで前記線量修正ボクセルであると識別する試みを繰り返すこととを含む請求項13に記載の方法。複数の前記候補線量修正ボクセルを線量修正ボクセルとして選択することと、前記線量修正ボクセルのそれぞれについてステップb、cおよびdを実行することとを含む請求項13および14のいずれか1項に記載の方法。前記線量修正ボクセルおよび所望の線量修正の前記対応する大きさを決定することは、入力として、前記線量修正ボクセルおよび前記所望の線量修正の前記大きさの直接的指示を受け取ることを含む請求項1に記載の方法。入力として、前記直接的指示を受け取ることは、オペレータがユーザインターフェースを介して前記直接的指示を入力することを可能にすることを含む請求項16に記載の方法。前記オペレータが前記直接的指示を入力することを可能にすることは、前記オペレータがキーボードおよびコンピュータポインティングデバイスのうちの1つまたは複数を使用して前記ユーザインターフェースをインタラクティブに操作することを可能にすることを含む請求項17に記載の方法。入力として、前記直接的指示を受け取ることは、外部コンピュータシステム上で動作している自動化プロセスおよび前記方法と同じコンピュータシステム上で動作している自動化プロセスのうちの一方から前記直接的指示を受け取ることを含む請求項16に記載の方法。1つまたは複数の二次線量修正ボクセルおよび前記二次線量修正ボクセルに対する所望の線量修正の対応する大きさを決定することと、ステップb、cおよびdを実行するときに前記二次線量修正値を線量修正ボクセルとして取り扱うこととを含む請求項1から19のいずれか1項に記載の方法。1つまたは複数の二次線量修正ボクセルを決定することは、前記1つまたは複数の二次線量修正ボクセルを、前記線量修正ボクセルに近い周縁領域内にあると決定することを含む請求項20に記載の方法。前記二次線量修正ボクセルに対する所望の線量修正の前記対応する大きさは、前記線量修正ボクセルに対する前記所望の線量修正の前記大きさより小さい請求項20から21のいずれか1項に記載の方法。前記所望の線量修正の前記大きさを決定することは、前記大きさを、前記線量修正ボクセルに対する前記線量値の割合f0≦f≦1、前記線量修正ボクセルの位置における組織構造に対する最大線量制限の割合f0≦f≦1、前記線量修正ボクセルの位置における標的組織構造に対する処方線量の量の割合f0≦f≦1、コンピュータポインティングデバイスの移動に比例する量、オペレータによって入力される量、オペレータ側で構成可能な固定された量、方法が実行されるシステムのパラメータである固定された量のうちの1つまたは複数であると判定することを含む請求項1に記載の方法。前記線量変更ビームレットのうちの前記少なくとも1つの前記強度値を修正することは、同じ大きさの強度値変更を線量変更ビームレットのうちの少なくとも1つのそれぞれに割り当てることを含む請求項1から23のいずれか1項に記載の方法。前記線量変更ビームレットのうちの前記少なくとも1つの前記強度値を修正することは、同じ変更割合の強度値変更を線量変更ビームレットのうちの少なくとも1つのそれぞれに割り当てることを含む請求項1から23のいずれか1項に記載の方法。前記線量変更ビームレットのうちの前記少なくとも1つの前記強度値を修正することは、前記識別された線量変更ビームレットの部分集合の前記強度値を修正することを含む請求項1から25のいずれか1項に記載の方法。前記識別された線量変更ビームレットの前記部分集合は、nを正整数としてn番目毎のビームからの前記1つまたは複数の線量変更ビームレット、および前記識別された線量変更ビームレットのランダムに選択された部分集合のうちの1つを含む請求項26に記載の方法。前記線量変更ビームレットのうちの前記少なくとも1つの前記強度値を修正することは、所望の線量修正の前記大きさと前記線量変更ビームレットのうちの前記少なくとも1つの数とに依存する関数に従って前記線量変更ビームレットのうちの前記少なくとも1つについて強度値変更の大きさを判定することを含む請求項1から23のいずれか1項に記載の方法。前記関数は、所望の線量修正の大きさに比例し、前記線量変更ビームレットのうちの前記少なくとも1つの数に反比例する請求項28に記載の方法。前記線量変更ビームレットのうちの前記少なくとも1つの前記強度値を修正することは、提案された強度値修正に1つまたは複数の強度制限を課すことを含む請求項1から29のいずれか1項に記載の方法。前記1つまたは複数の強度制限は、前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記強度値は最小閾値より大きくなければならないこと、前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記強度値は最大閾値より小さくなければならないこと、前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記強度値と1つまたは複数の隣接するビームレットの前記強度値との間の空間的変動は最大変動閾値より小さくなければならないことのうちの1つまたは複数を含む請求項30に記載の方法。前記提案された強度値修正に1つまたは複数の強度制限を課すことで強度制限の違反があると結論される場合、ステップdを実行する前に、前記方法は前記強度制限の前記違反を解消することを含み、前記強度制限の前記違反を解消することは、所望の線量修正の前記大きさを調整し、所望の線量修正の前記調整された大きさでステップb、cおよびdを実行することと、前記強度制限の前記違反を引き起こす線量変更ビームレットをステップdを実行したときの考察から省くことと、前記強度制限の違反がなくなるまで前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記強度値をさらに修正することのうちの1つまたは複数を含む請求項30から31のいずれか1項に記載の方法。前記複数のビームのそれぞれについて、また前記1つまたは複数の線量変更ビームレットのそれぞれについて、1つまたは複数の二次線量変更ビームレットを決定することと、ステップcおよびdを実行するときに前記二次線量変更ビームレットを線量変更ビームレットとして取り扱うことと、を含む請求項1から32のいずれか1項に記載の方法。前記複数のビームのそれぞれについて、また前記1つまたは複数の線量変更ビームレットのそれぞれについて、1つまたは複数の二次線量変更ビームレットを決定することは、前記1つまたは複数の二次線量変更ビームレットを、前記線量変更ビームレットに近い周縁領域内にあると決定することを含む請求項33に記載の方法。前記線量変更ビームレットのうちの少なくとも1つの前記強度値を修正することは、前記線量変更ビームレットのうちの前記少なくとも1つのそれぞれについて、前記線量変更ビームレットに近い前記周縁領域内の前記二次線量変更ビームレットの前記強度値を前記線量変更ビームレットの前記変更の大きさより小さい大きさで修正することを含む請求項34に記載の方法。前記達成可能な線量分布推定を更新することは、線量推定技術を使用して前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記修正された強度値に帰すべき線量寄与分を決定することを含み、前記推定技術はモンテカルロ、崩壊円錐畳み込み、ペンシルビーム、異方性解析アルゴリズム、およびボルツマン方程式ソルバーのうちの1つまたは複数を含む請求項1から35のいずれか1項に記載の方法。前記線量推定技術を使用して前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記修正された強度値に帰すべき線量寄与分を決定することは、線量寄与分を前記既存の達成可能な線量分布推定に加算または減算することを含み、前記加算または減算される線量寄与分は少なくとも一部は前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記修正された強度値の実際の変更に帰すべきである請求項36に記載の方法。前記線量推定技術を使用して前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記修正された強度値に帰すべき線量寄与分を決定することは、前記既存の達成可能な線量分布推定の一部を代替線量寄与分で置き換えることを含み、前記代替の線量寄与分は少なくとも一部は前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの実際の強度値に帰すべきである請求項36に記載の方法。前記達成可能な線量分布推定を更新することは、1つまたは複数の線量変更ビームレットを含む前記複数のビームのそれぞれについて、ビームレットの前記2次元配列の前記強度値を2次元線量推定カーネルと畳み込み、2次元の畳み込まれた強度分布を取得し、前記2次元の畳み込まれた強度分布はそれぞれのビームレットに対する畳み込まれた強度値を含むことと、ビームレットの前記2次元配列内のそれぞれのビームレットについて、前記ビームレットに関連付けられている前記光線が交差するボクセルを識別し、線量寄与分を前記交差したボクセルに加え、前記加えられた線量寄与分は前記ビームレットの前記畳み込まれた強度値に基づくことと、を含む請求項1から35のいずれか1項に記載の方法。前記線量推定カーネルは、2次元点広がり関数を含む請求項39に記載の方法。前記線量推定カーネルは、2次元点広がり関数の一次結合を含む請求項39に記載の方法。2次元点広がり関数の前記一次結合は、ガウス関数の一次結合を含む請求項41に記載の方法。ビームレットの前記2次元配列の前記強度値を前記2次元線量推定カーネルと畳み込むことは、ビームレットの前記2次元配列の前記強度値のフーリエ変換に前記2次元線量推定カーネルのフーリエ変換を乗算してフーリエ乗算結果を取得することと、前記フーリエ乗算結果の逆フーリエ変換を決定して前記2次元の畳み込まれた強度分布を取得することとを含む請求項39から42のいずれか1項に記載の方法。前記2次元線量推定カーネルの前記フーリエ変換は、アクセス可能なメモリ内に格納される請求項43に記載の方法。単一のビームからの複数の光線が特定のボクセルと交差する場合、前記線量寄与分を前記特定のボクセルに加えることは、前記複数の光線に対応する前記複数のビームレットの前記畳み込まれた強度値の一次結合に基づき前記線量寄与分を加えることを含む請求項39から44のいずれか1項に記載の方法。ビームレットの前記2次元配列内のそれぞれのビームレットについて、またそれぞれの交差するボクセルについて、前記加えられた線量寄与分は、減衰係数を掛けた前記ビームレットの前記畳み込まれた強度値に基づき、前記減衰係数は前記被験者内の前記交差するボクセルの深さとともに減少する請求項39から45のいずれか1項に記載の方法。前記減衰係数は、αd=Be-kdの形式をとり、dは被験者内の前記交差するボクセルの前記深さであり、Bおよびkは、減衰係数パラメータである請求項46に記載の方法。前記達成可能な線量分布推定を更新することは、1つまたは複数の線量変更ビームレットを含む前記複数のビームのそれぞれについて、ビームレットの前記2次元配列の前記強度値を複数の2次元線量推定カーネルと畳み込み、対応する複数の2次元の畳み込まれた強度分布を取得し、それぞれの2次元の畳み込まれた強度分布はそれぞれのビームレットに対する畳み込まれた強度値を含み、それぞれの線量推定カーネルは、異なるビームエネルギーに関連付けられることと、ビームレットの前記2次元配列内のそれぞれのビームレットについて、前記ビームレットに関連付けられている前記光線が交差するボクセルを識別し、線量寄与分を前記交差するボクセルに加え、どれか1つの交差するボクセルに対する前記線量寄与分は前記複数の2次元の畳み込まれた強度分布のうちの1つからの前記ビームレットの前記畳み込まれた強度値に基づき、前記複数の2次元の畳み込まれた強度分布のうちの前記1つは前記ビームのビームエネルギーに基づき選択されることと、を含む請求項1から35のいずれか1項に記載の方法。前記達成可能な線量分布推定を更新することは、1つまたは複数の線量変更ビームレットを含む前記複数のビームのそれぞれについて、ビームレットの前記2次元配列の前記強度値を複数の2次元線量推定カーネルと畳み込み、対応する複数の2次元の畳み込まれた強度分布を取得し、それぞれの2次元の畳み込まれた強度分布はそれぞれのビームレットに対する畳み込まれた強度値を含み、それぞれの線量推定カーネルは、組織密度の異なる範囲に関連付けられることと、ビームレットの前記2次元配列内のそれぞれのビームレットについて、前記ビームレットに関連付けられている前記光線が交差するボクセルを識別し、線量寄与分を前記交差するボクセルに加え、どれか1つの交差するボクセルに対する前記線量寄与分は前記複数の2次元の畳み込まれた強度分布のうちの1つからの前記ビームレットの前記畳み込まれた強度値に基づき、前記複数の2次元の畳み込まれた強度分布のうちの前記1つは前記1つの交差するボクセルの組織密度に基づき選択されることと、を含む請求項1から35のいずれか1項に記載の方法。前記達成可能な線量分布推定を更新することは、前記更新された達成可能な線量分布推定が前記線量修正ボクセルに対応する所望の線量修正の前記大きさをより近似するように前記更新された達成可能な線量分布推定をスケーリングすることを請求項1から49のいずれか1項に記載の方法。前記達成可能な線量分布推定を更新することは、前記更新された達成可能な線量分布に1つまたは複数の線量制限を課すことを含む請求項1から50のいずれか1項に記載の方法。前記1つまたは複数の線量制限は、前記更新された達成可能な線量分布が被験者の標的組織構造に対応するボクセル内の線量を最小標的構造閾値を下回って下げてはならないことと、前記更新された達成可能な線量分布が被験者の健常組織構造に対応するボクセル内の線量を最大健常構造閾値を上回って上げてはならないことのうちの1つまたは複数を含む請求項51に記載の方法。前記更新された達成可能な線量分布に1つまたは複数の線量制限を課すことで線量制限の違反があると結論される場合、前記方法は前記線量制限の前記違反を解消することを含み、前記線量制限の前記違反を解消することは、前記達成可能な線量分布推定の前記更新を拒絶すること、および前記線量修正ボクセルに対応する前記所望の線量修正の前記大きさを調整し、前記調整された大きさでステップb、cおよびdを繰り返すことのうちの1つまたは複数を含む請求項51および52のいずれか1項に記載の方法。前記更新された達成可能な線量分布に1つまたは複数の線量制限を課すことで線量制限の違反があると結論される場合、前記方法は、前記線量制限の前記違反を解消し、前記線量制限の前記違反を解消することは、前記更新された線量分布が前記線量制限に違反することを引き起こす1つまたは複数の制限違反ボクセル、および1つまたは複数の対応する所望の線量変更の大きさを決定することと、前記1つまたは複数の制限違反ボクセルおよび前記1つまたは複数の対応する所望の線量変更の大きさを前記線量修正ボクセルおよび前記所望の線量修正の前記対応する大きさの代わりに使用してステップb、cおよびdを繰り返すことと、前記更新された達成可能な線量分布に前記1つまたは複数の線量制限を再度課すこととを含むことと、前記更新された達成可能な線量分布に1つまたは複数の線量制限を課したときに線量制限の違反がないと結論されるまで、前記線量制限の前記違反の解消を繰り返すことと、を含む請求項51および52のいずれか1項に記載の方法。前記達成可能な線量分布推定を更新した後、前記更新された達成可能な線量分布推定を使用して1つまたは複数の更新された線量品質計量を決定することを含む請求項1から54のいずれか1項に記載の方法。1つまたは複数の更新された線量品質計量を決定することは、少なくとも1つの更新された線量品質計量に1つまたは複数の線量品質計量制限を課すことを含む請求項55に記載の方法。前記1つまたは複数の線量品質計量制限は、前記少なくとも1つの更新された線量品質計量が最小標的構造閾値より高い線量を持つ標的構造の最小割合の体積を有しなければならないこと、および前記少なくとも1つの更新された線量品質計量が最大健常組織構造閾値より低い線量を持つ健常組織構造の最小割合の体積を有しなければならないことのうちの1つまたは複数を含む請求項56に記載の方法。前記少なくとも1つの更新された線量品質計量に1つまたは複数の線量品質計量制限を課すことで線量品質計量制限の違反があると結論される場合、前記方法は、前記線量品質計量制限の前記違反を解消し、前記線量品質計量制限の前記違反を解消することは、前記達成可能な線量分布推定の前記更新を拒絶すること、および前記線量修正ボクセルに対応する前記所望の線量修正の前記大きさを調整し、前記調整された大きさでステップb、cおよびdを繰り返すことのうちの1つまたは複数を含む請求項56および57のいずれか1項に記載の方法。前記少なくとも1つの更新された線量品質計量に1つまたは複数の線量品質計量制限を課すことで線量品質計量制限の違反があると結論される場合、前記方法は、前記線量品質計量制限の前記違反を解消し、前記線量品質計量制限の前記違反を解消することは、前記少なくとも1つの更新された線量品質計量が前記線量品質計量制限に違反することを引き起こす1つまたは複数の制限違反ボクセル、および1つまたは複数の対応する所望の線量変更の大きさを決定することと、前記1つまたは複数の制限違反ボクセルおよび前記1つまたは複数の対応する所望の線量変更の大きさを前記線量修正ボクセルおよび前記所望の線量修正の前記対応する大きさの代わりに使用してステップb、cおよびdを繰り返すことと、前記少なくとも1つの更新された線量品質計量に前記1つまたは複数の線量品質計量制限を課すこととを含むことと、前記少なくとも1つの更新された線量品質計量に1つまたは複数の線量品質計量制限を課したときに線量品質計量制限の違反がないと結論されるまで、前記線量品質計量制限の前記違反の解消を繰り返すことと、を含む請求項56および57のいずれか1項に記載の方法。前記複数のビームのそれぞれについて、ビームレットの前記2次元配列内の前記ビームレットの前記強度値を初期化することを含み、ビームレットの前記2次元配列内の前記ビームレットの前記強度値を初期化することは、すべての強度値をゼロに設定すること、ランダムプロセスに従って強度値を設定すること、線量の近似球が標的組織構造を包含するように強度値を設定すること、標的構造と交差する光線を有するビームレットに対する強度値を第1の正の値となるように設定し、他のビームレットに対する強度値をより低い値を持つように設定すること、その結果得られる線量分布推定が閾値より高い最大線量を有するように強度値を設定すること、および標的構造に対する処方線量の関数に基づき前記ビームレットの全部または部分集合に対して強度値を設定することのうちの1つまたは複数を含む請求項1から59のいずれか1項に記載の方法。前記達成可能な線量分布推定を更新した後、前記更新された達成可能な線量推定に基づき1つまたは複数の放射線照射パラメータを決定し、前記1つまたは複数の放射線照射パラメータは被験者の治療のため前記放射線照射装置による使用に適していることを含む請求項1から60のいずれか1項に記載の方法。前記更新された達成可能な線量推定に基づき1つまたは複数の放射線照射パラメータを決定することは、反復最適化プロセスを実行することを含む請求項61に記載の方法。前記反復最適化プロセスを実行することは、前記更新された達成可能な線量推定に対して許容可能な範囲内で類似の最適化された線量分布推定をもたらす前記1つまたは複数の放射線照射パラメータを最適化することを含む請求項61に記載の方法。前記反復最適化プロセスを実行することは、それぞれの最適化ビームレットが対応する最適化強度値に関連付けられている最適化ビームレットの2次元配列によって特徴付けられる空間的に変化する2次元最適化強度分布を有する最適化ビームから結果として得られるボクセルの3次元範囲にわたって最適化された線量分布を推定することを含み、前記推定することは、最適化光線をそれぞれの最適化ビームレットに関連付け、前記最適化光線は前記最適化ビームレットの空間内への投射を表すことと、2次元最適化強度分布を2次元最適化線量推定カーネルと畳み込み、それぞれの最適化ビームレットに対する最適化畳み込み強度値を含む2次元の最適化畳み込み強度分布を取得することと、最適化ビームレットの前記2次元配列内のそれぞれの最適化ビームレットについて、前記最適化ビームレットに関連付けられている前記最適化光線が交差するボクセルの前記3次元範囲内のボクセルを識別し、最適化線量寄与分を前記交差したボクセルに加え、前記加えられた最適化線量寄与分は前記最適化ビームレットの前記最適化畳み込み強度値に基づくことと、を含む請求項62および63に記載の方法。被験者の提案された治療のための放射線照射装置によって照射可能な達成可能な線量分布推定の操作を可能にするためのシステムであって、前記達成可能な線量分布推定はそれぞれのボクセルに対する線量値によって3次元範囲のボクセルにわたって定義され、前記システムはコントローラを備え、前記コントローラは、前記線量値を修正することが望まれている線量修正ボクセルおよび所望の線量修正の対応する大きさを決定し、複数のビームのそれぞれについて、前記ビームを、それぞれのビームレットが対応する強度値と空間内への前記ビームレットの投射を表す光線とに関連付けられているビームレットの2次元配列として特徴付け、前記線量修正ボクセルと交差する関連付けられている光線を有する1つまたは複数の線量変更ビームレットを識別し、前記線量変更ビームレットの少なくとも1つの前記強度値を修正し、前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記修正された強度値を考慮するように前記達成可能な線量分布推定を更新するように構成されたシステム。非一時的コンピュータ可読媒体内に具現化される命令を備えるコンピュータプログラム製品であって、前記命令は、好適なプロセッサによって実行されたときに、前記プロセッサに、被験者の提案された治療のための放射線照射装置によって照射可能な達成可能な線量分布推定の操作を可能にするための方法を実行させ、前記達成可能な線量分布推定はそれぞれのボクセルに対する線量値によって3次元範囲のボクセルにわたって定義され、前記方法は、前記線量値を修正することが望まれている線量修正ボクセルおよび所望の線量修正の対応する大きさを決定することと、複数のビームのそれぞれについて、前記ビームを、それぞれのビームレットが対応する強度値と空間内への前記ビームレットの投射を表す光線とに関連付けられているビームレットの2次元配列として特徴付け、前記線量修正ボクセルと交差する関連付けられている光線を有する1つまたは複数の線量変更ビームレットを識別することと、前記線量変更ビームレットの少なくとも1つの前記強度値を修正することと、前記線量変更ビームレットの前記少なくとも1つの前記修正された強度値を考慮するように前記達成可能な線量分布推定を更新することと、を含むコンピュータプログラム製品。1つまたは複数のビームから結果として得られる被験者を収納するように提案された3次元範囲のボクセルにわたって線量分布を推定するための方法であって、それぞれのビームはビームレットの2次元配列によって特徴付けられる空間的に変化する2次元強度分布を含み、それぞれのビームレットは、対応する強度値に関連付けられ、前記方法は前記1つまたは複数のビームのそれぞれについて、空間内への前記ビームレットの投射を表す前記光線をそれぞれのビームレットに関連付けることと、前記2次元強度分布を2次元線量推定カーネルと畳み込み、それぞれのビームレットに対する畳み込まれた強度値を含む2次元の畳み込み強度分布を取得することと、ビームレットの前記2次元配列内のそれぞれのビームレットについて、前記ビームレットに関連付けられている前記光線が交差するボクセルの前記3次元範囲内のボクセルを識別し、線量寄与分を前記交差したボクセルに加え、前記加えられた線量寄与分は前記ビームレットの前記畳み込まれた強度値に基づくことと、を含む方法。前記線量推定カーネルは、2次元点広がり関数を含む請求項67に記載の方法。前記線量推定カーネルは、2次元点広がり関数の一次結合を含む請求項67に記載の方法。点広がり関数の前記一次結合は、ガウス関数の一次結合を含む請求項69に記載の方法。前記2次元強度分布を前記2次元線量推定カーネルと畳み込むことは、前記2次元強度分布のフーリエ変換に前記2次元線量推定カーネルのフーリエ変換を乗算してフーリエ乗算結果を取得することと、前記フーリエ乗算結果の逆フーリエ変換を決定して前記2次元の畳み込まれた強度分布を取得することと、を含む請求項67から70のいずれか1項に記載の方法。前記2次元線量推定カーネルの前記フーリエ変換は、アクセス可能なメモリ内に格納される請求項71に記載の方法。複数の光線が特定のボクセルと交差する場合、前記線量寄与分を前記特定のボクセルに加えることは、前記複数の光線に対応する前記複数のビームレットの前記畳み込まれた強度値の一次結合に基づき前記線量寄与分を加えることを含む請求項67から72のいずれか1項に記載の方法。ビームレットの前記2次元配列内のそれぞれのビームレットについて、またそれぞれの交差するボクセルについて、前記加えられた線量寄与分は、減衰係数を掛けた前記ビームレットの前記畳み込まれた強度値に基づき、前記減衰係数は前記被験者内の前記交差するボクセルの深さとともに減少する請求項67から73のいずれか1項に記載の方法。前記減衰係数は、αd=Be-kdの形式をとり、dは被験者内の前記交差するボクセルの前記深さであり、Bおよびkは、減衰係数パラメータである請求項74に記載の方法。前記1つまたは複数のビームのそれぞれについて、前記2次元強度分布を複数の2次元線量推定カーネルと畳み込み、対応する複数の2次元の畳み込まれた強度分布を取得し、それぞれの2次元の畳み込まれた強度分布はそれぞれのビームレットに対する畳み込まれた強度値を含み、それぞれの線量推定カーネルは、異なるビームエネルギーに関連付けられることと、ビームレットの前記2次元配列内のそれぞれのビームレットについて、前記ビームレットに関連付けられている前記光線が交差するボクセルの前記3次元範囲内のボクセルを識別し、線量寄与分を前記交差するボクセルに加え、どれか1つの交差するボクセルに対する前記線量寄与分は前記複数の2次元の畳み込まれた強度分布のうちの1つからの前記ビームレットの前記畳み込まれた強度値に基づき、前記複数の2次元の畳み込まれた強度分布のうちの前記1つは前記ビームのビームエネルギーに基づき選択されることと、を含む請求項67から75のいずれか1項に記載の方法。前記2次元強度分布を複数の2次元線量推定カーネルと畳み込み、対応する複数の2次元の畳み込まれた強度分布を取得し、それぞれの2次元の畳み込まれた強度分布はそれぞれのビームレットに対する畳み込まれた強度値を含み、それぞれの線量推定カーネルは、組織密度の異なる範囲に関連付けられることと、ビームレットの前記2次元配列内のそれぞれのビームレットについて、前記ビームレットに関連付けられている前記光線が交差するボクセルの前記3次元範囲内のボクセルを識別し、線量寄与分を前記交差するボクセルに加え、どれか1つの交差するボクセルに対する前記線量寄与分は前記複数の2次元の畳み込まれた強度分布のうちの1つからの前記ビームレットの前記畳み込まれた強度値に基づき、前記複数の2次元の畳み込まれた強度分布のうちの前記1つは前記1つの交差するボクセルに関連付けられている前記被験者の組織密度に基づき選択されることと、を含む請求項67から75のいずれか1項に記載の方法。前記推定された線量分布に基づき1つまたは複数の放射線照射パラメータを決定し、前記1つまたは複数の放射線照射パラメータは被験者の治療のため放射線照射装置による使用に適していることを含む請求項67から77のいずれか1項に記載の方法。前記推定された線量分布に基づき1つまたは複数の放射線照射パラメータを決定することは、反復最適化プロセスを実行することを含む請求項78に記載の方法。前記反復最適化プロセスを実行することは、前記推定された線量分布に対して許容可能な範囲内で類似の最適化された線量分布推定をもたらす前記1つまたは複数の放射線照射パラメ以下の実施形態およびその態様は、範囲を限定するのではなく、例として示すことが意図されているシステム、ツール、および方法に関連して説明され、図示される。さまざまな実施形態において、上述の問題の1つまたは複数が軽減または排除されているが、他の実施形態は、他の改善を対象としている。本発明の一態様は、被験者の提案された治療のための放射線照射装置によって照射可能な達成可能な線量分布推定の操作を可能にするための方法を提供するものであり、この達成可能な線量分布推定はそれぞれのボクセルに対する線量値によって3次元範囲のボクセルにわたって定義される。この方法は、線量値を修正することが望まれている線量修正ボクセルdosemodificationvoxelおよび所望の線量修正の対応する大きさを決定することと、複数のビームのそれぞれについて、iビームを、それぞれのビームレットが対応する強度値と空間内へのビームレットの投射を表す光線とに関連付けられているビームレットの2次元配列として特徴付け、ii線量修正ボクセルと交差する関連付けられている光線を有する1つまたは複数の線量変更ビームレットを識別することと、線量変更ビームレットの少なくとも1つの強度値を修正することと、線量変更ビームレットの少なくとも1つの修正された強度値を考慮するように達成可能な線量分布推定を更新することとを含む。本発明の別の態様は、被験者の提案された治療のための放射線照射装置によって照射可能な達成可能な線量分布推定の操作を可能にするための方法を提供するものであり、この達成可能な線量分布推定はそれぞれのボクセルに対する線量値によって3次元範囲のボクセルにわたって定義される。この方法は、線量値を修正することが望まれている線量修正ボクセルおよび所望の線量修正の対応する大きさを決定することと、複数のビームのそれぞれについて、iビームを、それぞれのビームレットが対応する強度値に関連付けられているビームレットの2次元配列として特徴付け、iiボクセルから投射され、ビームレットの2次元配列と交差する光線をそれぞれのボクセルに関連付け、iii線量変更ビームレットを線量修正ボクセルに関連付けられている光線が交差するビームレットであると識別することと、線量変更ビームレットの1つまたは複数の強度値を修正することと、線量変更ビームレットの1つまたは複数の修正された強度値を考慮するように達成可能な線量分布推定を更新することとを含む。本発明の別の態様は、ビームがそれぞれのビームレットが対応する強度値に関連付けられるビームレットの2次元配列によって特徴付けられる空間的に変化する2次元強度分布を有する結果生じる3次元範囲のボクセルにわたって線量分布を推定するための方法を提供する。この方法は、空間内へのビームレットの投射を表す光線をそれぞれのビームレットに関連付けることと、2次元強度分布を2次元線量推定カーネルと畳み込み、それぞれのビームレットに対する畳み込まれた強度値を含む2次元の畳み込み強度分布を取得することと、ビームレットの2次元配列内のそれぞれのビームレットについて、ビームレットに関連付けられている光線が交差するボクセルの3次元範囲内のボクセルを識別し、線量寄与分を交差したボクセルに加え、線量寄与分はビームレットの畳み込まれた強度値に基づくこととを含む。本発明の他の態様は、本発明のさまざまな実施形態の方法を実行するように構成された1つまたは複数のコントローラを備えるシステムを実現する。本発明の他の態様は、非一時的なコンピュータ可読媒体に具現化された、好適なプロセッサによって実行されたときにプロセッサに本発明のさまざまな実施形態の方法を実行させる命令を備えるコンピュータプログラム製品を実現する。本発明の他の態様は、被験者に放射線治療の計画および/または実施のためにさまざまな実施形態の方法を使用する方法、システム、および/またはコンピュータプログラム製品を提供する。上述の例示的な態様および実施形態に加えて、図面を参照し、以下の詳細な説明を調べることによってさらなる態様および実施形態も明らかになるであろう。以下の説明全体にわたって、当業者がより完全に理解できるように具体的詳細が述べられている。しかし、よく知られている要素については、開示をいたずらにわかりにくくしないために、図示されていないか、または詳細に説明されていない。したがって、説明および図面は、制限ではなく、例示することを目的としているものとみなすべきである。図1は、放射線を被験者110例えば、癌患者に照射するための放射線源111を含む例示的な放射線照射装置10を示す概略図である。いくつかの実施形態では、放射線源111は、直線加速装置を備えるものとしてよいか、または直線加速装置によって形成されるものとしてよい。一般に、放射線源111は、好適な技術を使用して形成することができる。例えば、放射線源111は、中性子、電子、陽子、他の荷電粒子および/または同様のものを含む放射線を放射しうる崩壊物質例えば、コバルト60、または同様のものまたは他の放射線源の種類複数可を含みうる。例示的な図1の放射線照射装置10では、放射線源111はガントリー112に取り付けられ、被験者110はテーブル113上に置かれる。ガントリーに取り付けられている放射線源111およびテーブル113を被験者110とともに互いに関して回転し、および/または平行移動することができる。例えば、ガントリー112は、縦軸114の周りに回転し、被験者110を固定しているテーブル113は、縦軸115の周りに回転しうる。テーブル113は、軸116によって示されている3つの次元のうちの1つまたは複数の次元においてガントリー112および放射線源111に関して平行移動することもできる。放射線源からの放射線は全方向に放射されうる。エンクロージャ117が放射線源111の大半を囲み、これにより、放射線源111によって放射される放射線の大部分は、エンクロージャ117内で吸収される。被験者110に向けて放射される放射線は、エンクロージャ117およびビーム整形システム118に通すことができる。ビーム整形システム118は、放射線源111から発せられ、被験者110の体内に入る放射線のビームを画定するために使用されうる1つまたは複数のコリメータを備えることができる。ビーム整形システム118のコリメータは電動式であってよく、その位置および/または移動を制御することができる例えば、適切に構成されたコンピュータ制御システムまたは同様のものによって。ビーム整形システム118のコリメータは、被験者110内に入る放射線ビームの形状が癌組織と交差するように制御可能に構成されうる。図1の例示されている放射線照射装置10において、ビーム整形システム118は、複数の個別に制御可能なリーフを有するマルチリーフコリメータMLC118Aを備える。MLC118Aは、ビーム軸119の周りに回転するように制御可能に移動可能でもある。図1の例示的な放射線照射装置10を使用して、被験者110に対して放射線療法の治療を実施することができる。健常組織への線量を最小限度に抑えることを試みながら病変組織例えば、癌性の腫瘍に所望の線量を与えることを試みる仕方で放射線照射装置10を使用する技術は多数知られている。第1のそのような技術は、ガントリー112および/またはテーブル113を、放射線源117から放射される放射線ビームが優先的に比較的より病的な組織および比較的健常性の低い組織を通過する構成に移動することを伴う。この第1の技術は、ガントリー112およびテーブル113の第1の構成で第1のビームにより被験者110を治療することと、ガントリー112およびテーブル113を互いに関して移動することと、次いで、第1のビームと異なる方向から投射される第2のビームで被験者110を治療することとによって改善されうる。この2ビーム技術を使用すると、病変組織腫瘍は、2つのビームからの線量の組み合わせである線量を受けることができ、腫瘍を囲む健常組織の大部分はもっぱらこれらのビームのうちの単一のビームからの線量を受けることになる。この2ビーム技術は、複数の例えば、2つより多いビームに拡張することができる。ガントリー112およびテーブル113のそれぞれの異なる相対的配向は、異なるビーム方向に対応し、単純にビームと称してもよい。健常組織への線量を最小限度に抑えながら病変組織の腫瘍に対して所望の線量を与えることを試みる仕方で放射線照射装置10を使用する技術の別の例として、放射線源のビュービーム方向像からの腫瘍の投射が腫瘍の外形に非常に近くなるようにそれぞれの放射線ビームつまり、ガントリー112およびテーブル113のそれぞれの相対的構成からのビームをコリメートすることが挙げられる。この方法で、腫瘍を囲む健常組織への線量が低減される。コリメーションシステム118例えば、MLC118Aを使用して、個別のビームをコリメートすることができる。このコリメーション技術は、腫瘍および敏感な健常組織の両方と交差する放射線ビーム第1の方向からのの部分を選択的に部分的に、または全部遮蔽することによって改善することができ、次いで1つまたは複数の他の方向からの1つまたは複数の放射線ビームの部分の遮蔽を選択的に部分的にまたは全部取り除くことによって腫瘍の遮蔽されている部分を補正することができる。空間的に均一でない伝達される部分を含む放射線ビーム特定の方向からのは、2次元ビームの投射を横切るようにして放射線の強度を空間的に変化させることに関連して強度変調されると称されうる。強度変調は、健常組織が受ける線量と特に一部の健常組織が比較的高い重要性を有しており例えば、健常器官、および/または標的組織に比較的近い位置にあり、そのような非常に重要な組織に与える線量をなおいっそう減らすことが望ましい状況において腫瘍が受ける線量との差をさらに改善することができる。他の技術によれば、放射線の照射時に放射線照射装置10の1つまたは複数のコンポーネントを動的に移動することが有利な場合がある。例えば、コリメーションシステム118は、放射線源117が放射線を放射している間に放射線ビームの形状を変化させることができ、これにより強度変調のためにコリメーション形状を動的に変化させることができる。それに加えて、または代替的に、ガントリー112およびテーブル113は、放射線源117が放射線を放射している間に互いに関して移動することができ、これによりビーム方向を連続的に変化させることができる有限数の離散ビーム方向とは対照的に。いくつかの技術は、コリメータされたビーム形状および/または放射線源117の強度を同時に動的に変化させながら運動軌跡を通る放射線源117の位置例えば、ガントリー112およびテーブル113の相対的移動を動的に変化させることを伴いうる。放射線照射装置10は、放射線照射装置の一例を表しているにすぎない。他の種類の放射線照射装置を使用して、治療用放射線を被験者に照射することができる。放射線照射装置のいくつかの非限定的な例として、CyberKnife商標AccuracyIncorporated、Tomotherapy商標TomotherapyIncorporated、およびGammaknife商標ElektaABが挙げられる。図2は、Tomotherapy商標放射線照射装置12の一例の概略を示している。装置12において、放射線源121は、テーブル123の上に横たわっている被験者120の周りで円錐曲線回転面形状のガントリー122内を移動する。被験者120およびテーブル123は、軸124によって示される方向のうちの1つまたは複数の方向でガントリー122に関して平行移動することができるおよび/またはガントリー122を被験者120およびテーブル123に関して平行移動することができる。例えば、テーブル123は、放射線源121がガントリー122内で外周方向複数可125に移動する間、ガントリー122を出入りすることができる。放射線源121によって放射される放射線は、コリメーションシステム126例えば、MLC126Aまたは同様のものを通して投射されうる。コリメーションシステム126は、ガントリー122放射線源121を備える内で周上を移動し、被験者120に当たる扇ビーム127を生成することができる。放射線源121およびコリメーションシステム126が、被験者120の周りで周方向125に移動すると、テーブル123および被験者120は、ガントリー120に関して移動し、MLC126Aは、被験者120の周りで変化する方向から強度変調ビームを形成するように構成されうる。放射線照射装置図1、2の例示的な装置10、12と同様のを使用して治療用放射線による治療を行うことは、治療計画を伴う。治療計画は、放射線照射時に放射線照射装置を制御するために使用される情報を決定することを伴いうる。このような情報としては、非限定的な例において、ビーム構成パラメータ例えば、ビームの数、ビームの方向、放射線エネルギー、および/または同様のもの、およびビーム照射パラメータ例えば、コリメーションの形状複数可とその対応するコリメーションシステム構成複数可、放射線強度複数可、および/または同様のものが挙げられる。周辺の健常組織に関する腫瘍のサイズ、形状、および位置は、被験者毎に異なるので、診断撮像手順は、典型的には、疾病および健常組織の空間的配置を決定することを目的とする治療計画の前またはその一部として使用される。コンピュータ断層撮影CT、核磁気共鳴撮像MRI、および陽電子放射断層撮影PETは、この診断撮像プロセスに使用される一般的な撮像方法である。CT、MRI、およびPET撮像の結果、解剖学的および機能的情報を含む3次元画像が得られる。いくつかの実施形態では、診断撮像は、4次元画像の獲得を伴うものとしてよく、これは時間的に変化する画像情報を組み込んでいる例えば、呼吸を考慮するため。疾病および健常組織の配置は、治療計画の前にまたは治療計画の一部としてこれらの画像上で識別されうる。疾病および健常組織の配置の識別は、手動で実行することができるが、自動および半自動識別のための方法も使用することができる。治療計画は、よく知られている方法を使用して放射線ビームの結果得られる放射線線量をモデル化することを伴いうる。被験者が特定の放射線ビームから受ける線量は、被験者の画像上に特定の放射線ビームについてモデル化された線量分布を重ねることによって評価することができる。被験者が提案された治療計画例えば、複数の放射線ビームから受ける線量は、被験者の画像上に計画の個別のビームについてモデル化された線量分布を重ね合わせ、重ね合わされた線量分布を重ねることによって評価することができる。提案される治療計画は、一組の放射線照射パラメータによって特徴付けられうるか、または一組の放射線照射パラメータによって他の何らかの形で指定されうる。本明細書および付属の請求項で使用されているように、放射線照射パラメータは、被験者に関する放射線源の幾何学的な位置決めに関係しうるビーム構成パラメータ例えば、ビームの数、ビームの方向、ビームの放射線エネルギー、ビームの運動例えば、連続的に変化するビームに対する、および/または同様のものおよび/または1つもしくは複数のビーム構成の特性に関係しうるビーム照射パラメータ例えば、コリメーション形状複数可および対応するコリメーションシステム構成複数可、コリメーション形状複数可の運動および対応するコリメーションシステム構成複数可例えば、連続的に変化するコリメーション形状に対する、放射線強度複数可、および/または同様のもの含むものとしてよい。複数の対応する組の放射線照射パラメータによって特徴付けられるような複数の異なる治療計画提案から線量分布を推定/モデル化することによって、複数の異なる治療計画提案を互いに比較することができる。提案された治療計画が選択された後例えば、他のものよりも優れていると判定されたか、または満足なものであると何らかの形で判定されたため、選択された治療計画に関連付けられている放射線照射パラメータを、被験者への選択された治療計画の実施のため放射線照射装置に転送することができる。強度変調放射線治療IMRTに対する治療計画は、それぞれのビームまたはビームのそれぞれの部分の2次元断面にわたる強度分布の空間的変化が許容可能であるためより複雑なものとなる可能性がある。IMRTに関連付けられているビームの強度分布が空間的に変化するので、IMRT治療計画は、典型的には、それぞれのビームをビームレットとも称されうる空間的に変化する強度部分の2次元マトリックスに分割することを伴う。それぞれのビームレットは、放射線源から被験者の体内までの光線に従う個別のビーム要素として効果的に処理することができる。典型的である、非限定的なIMRT計画では、それぞれ5から9個のビームがありえ、マトリックスは100を超えるビームレットを含むことができる。人間の観察者によるIMRT計画は、通常、ビームレットの数が多いため、実用的でないと考えられている。IMRT計画内のそれぞれのビームの空間的に変化する強度分布-例えば、IMRT計画のそれぞれのビームのそれぞれの部分内のビームレットのそれぞれに対する強度-を決定するために複数のコンピュータアルゴリズムが開発されている。これらのアルゴリズムは、典型的には、反復最適化を伴う。例えば、それぞれの反復で、特定の一組の放射線照射パラメータを提案し、対応する線量分布を計算し例えば、モデル化し、対応する線量分布に関連付けられている品質計量をいくつかの目標と比較することによって対応する線量分布を評価する。次いで、次の反復により線量分布が前の反復より優れている一組の放射線照射パラメータを提案することを試みることができる同じ目標に関して評価したとき。反復プロセスは、通常、最適化終了基準に達するまで繰り返される。反復最適化プロセスは、反復毎に線量分布をモデル化/計算する必要があるため、比較的時間がかかり、計算量が多くなり、および/または時間に関して効率が悪い場合がある。図3は、特定の一実施形態によりIMRTとともに使用するのに適している治療計画のための方法14の概略を示している。方法14は、診断画像情報が利用可能であると思われるものを使用して被験者の体内の標的例えば、疾病組織および健常組織を線引きすることを伴うブロック130で開始する。いくつかの実施形態では、ブロック130は、健常組織を比較的重要な健常組織例えば、器官および比較的重要度の低い健常組織の1つまたは複数のレベルに細分することを伴うことができる。いくつかの実施形態では、ブロック130は、撮像法からまたは撮像法の実行を通じて画像情報を取得することを伴うものとしてよい。このような画像情報は、好適な技術によって取得することができ、このような技術として限定はしないがコンピュータ断層撮影CT、核磁気共鳴撮像MRI、陽電子放射断層撮影PET、超音波、および/または他の好適な撮像法が挙げられる。ブロック130で画像情報を使用して、被験者の疾病および健常組織に関する空間的解剖学的および機能的情報を決定することができる。標的組織と健常組織とのこのような線引きおよび構造識別は、手動で実行され、オペレータによって実行され、および/または自動もしくは半自動画像分割法を使用して実行されうる。ブロック131は、標的組織および健常組織に対する線量の目標を指定することを伴う。理想的には、これらの線量の目標は、i腫瘍体積の100が少なくとも処方線量を受けること、ii腫瘍体積の0が処方線量より多い線量を受けること、およびiii健常組織体積の0が任意の線量を受けることとすることが可能である。このような理想的な目標は、実際には実現可能でない。その代わりに、腫瘍に対する処方線量は、健常組織構造への線量を低くすることとバランスをとらなければならない。また、可能なトレードオフの関係の数を扱いにくいものとする可能性のある重要度が変わる問題となる健常組織構造が一般的には多数ある。非限定的な例によれば、健常組織の目標は、体積が標的に処方される線量の30を受ける健常組織構造の最大20を含むことができ、標的組織の目標は、体積が標的に処方される線量の95を受ける腫瘍標的の最小90を含むことができる。ブロック131は、ブロック131の線量分布の目標に対して提案された治療計画の反復を評価するために使用されうる線量品質計量を指定することも伴う可能性がある。このような線量品質計量は、それに加えて、または代替的に、線量分布の目標を間接的に指定するために使用されうる。次いで、方法14は、一組の放射線照射パラメータに達するように反復最適化プロセスを実行することを伴うブロック132に進む。ブロック132の一部として実装されうる典型的な反復最適化プロセスについて上で説明された。ブロック132の反復最適化プロセスの終わりに、方法14は、ブロック132の最適化によって出力される放射線照射パラメータを使用した結果得られる治療計画例えば、計算/モデル化された線量分布を評価することを伴うブロック133に進む。1人または複数の人間のオペレータがブロック133の評価を実行することができる。しかし、いくつかの実施形態では、ブロック133の評価は自動化することができる。例えば、ブロック133の肯定的評価を達成するために達成されなければならない最低限度の数の目標を指定する制約条件を策定することも可能である。達成される目標の数は、いくつかの標的構造またはいくつかの指定された健常組織構造についてはより重要になる可能性がある。自動化されたブロック133の評価の場合であっても、結果として得られる線量分布は、実際に放射線を照射する前に臨床医によって評価される可能性が高い。ブロック131の線量分布の目標が実際に達成可能でない場合、ブロック132の最適化は、受け入れ可能な治療計画を決定することに失敗する可能性がある。逆に、ブロック131の線量分布の目標の達成が簡単すぎる場合、ブロック132の最適化で指定された治療計画は、実際には実現可能である最良のトレードオフの関係を達成することができない。これらの状況ブロック133のいいえ出力経路において、方法14は、ブロック131にループバックし、そこで、異なる線量分布の目標で異なる最適化を実行することができる。典型的には、治療計画方法14で達成された線量分布が最適な分布に近くなるように、複数の組のブロック131の線量分布の目標で複数のブロック132の最適化を実行することが望ましい。ブロック133において、特定の計画が最適であると判定された後ブロック133のはい出力経路、方法14は、ブロック134に進み、そこで、被験者への照射のため放射線照射パラメータを放射線照射装置に転送することができる。複雑な治療計画を立て、対応する線量分布を与える他の方法は、類似の反復最適化を伴うことができる。放射線照射パラメータの組み合わせを最適化プロセスで使用し、治療計画を策定することができる。このような複雑な治療計画および対応する線量分布として、非限定的な例によれば、いわゆる直接開度最適化法、放射線の方向を動的に変化させること例えば、治療時に放射線源を移動させるおよび/または治療時に特定のビーム内のコリメーション形状および/または強度を動的に変化させることを伴う放射線治療技術、CyberKnife商標AccuracyIncorporated、Tomotherapy商標TomotherapyIncorporated、およびGammaknife商標ElektaABなどの放射線照射装置を使用する放射線治療技術が挙げられる。これらの放射線照射技術のすべてに対する治療計画に伴う反復最適化は、IMRT治療計画に関連付けられている反復最適化について上で説明されているのと似た欠点を有する。より具体的には、このような最適化は、反復毎に線量分布を計算/モデル化する必要があるため、時間がかかり、計算量が多くなる。本発明の一態様は、達成可能な線量分布推定の操作を可能にするためのシステムおよび方法を提供する。特定の実施形態では、特定の放射線照射パラメータに対する線量をシミュレートすることに伴う扱いにくい、計算量の多い計算なしで例えば、反復最適化を行う必要なく推定される線量分布および関連付けられた線量品質計量を操作することができる。これらの方法およびシステムは使用が単純であり、これにより、推定される線量分布および関連付けられた線量品質計量のオペレータ操作が可能になりうる。非限定的な例では、オペレータは、コンピュータマウスまたは類似のコンピュータポインティングデバイスを使用して線量品質計量のグラフ表現を選択し、左または右、上または下と好きなようにドラッグすることができる。別の非限定的な例では、オペレータは、コンピュータマウスまたは類似のコンピュータポインティングデバイスを使用して線量分布のグラフ表示を修正して被験者の解剖学的構造の領域から線量をペイントまたは消去することができる。これらのオペレータ指向の操作が行われると、達成可能な線量分布推定および対応する線量品質計量をほぼリアルタイムで更新することができる。物理的に達成可能な線量分布の範囲を制限することができる。特定の実施形態は、利用可能な操作に対して限度または制限を課すことを伴い、したがって推定される線量分布オペレータ操作後のは少なくとも近似的に達成可能である。この方法で、オペレータは、被験者が最終的に推定されたのと実質的に類似の線量分布を受けることを確実にしながら標的組織例えば、腫瘍複数可への線量照射と健常組織例えば、器官複数可への線量照射との間のトレードオフの関係を高速に探索することができる。図4Aは、本発明の特定の一実施形態により、推定された線量分布を操作することを伴う放射線療法を使用して放射線治療を計画し、被験者を治療するための方法16の概略を示している。方法16は、一般的に、放射線治療を計画することを伴う第1の部分16Aと被験者に対して放射線治療を実施することを伴う第2の部分145との2つの部分に分割されうる。本明細書でさらに説明されているように、計画部分16Aは、計画に従ってブロック145の放射線の照射が可能になるように放射線照射装置に送ることができる放射線照射パラメータを決定することを伴いうる。方法16は、診断画像情報が利用可能であると思われるものを使用して被験者の体内の標的例えば、疾病組織および健常組織を線引きすることを伴うブロック141で開始する。ブロック141は、方法14図13について上で説明されているブロック130に実質的に類似しているものとしてよい。次いで、方法16は、達成可能な線量分布を生成し、そのオペレータ操作を可能にすることを伴うブロック142に進む。ブロック142の一部として許容される達成可能な線量分布のオペレータ操作は、直接的に、事実上リアルタイムで分析することができ、これにより、標的組織の線量と健常組織の線量との間の妥協を素早く、より包括的に理解しやすくなる。ブロック142の一部として許容される達成可能な線量分布のオペレータ操作は、標的組織および/または健常組織の修正または追加を含むものとしてよい。方法16のブロック142について以下でさらに詳しく説明する。ブロック142の終わりに例えば、オペレータが達成可能な線量分布の操作バージョンに、または他の方法に満足する場合、方法16は、放射線照射装置がブロック142からの出力として達成可能な線量の推定を送ることを可能にすることができる放射線照射パラメータを決定することを伴うオプションのブロック143に進む。ブロック143は、反復最適化プロセスまたは同様のプロセスを実行して放射線照射パラメータ例えば、ビーム構成パラメータおよび/またはビーム照射パラメータを導出することを伴うものとしてよい。ブロック143の反復最適化は、上で説明されている治療計画プロセス14図3の説明されているブロック131および132に似たプロセスを伴うものとしてよい。ブロック143の反復最適化は、上で説明されている治療計画プロセス14図3のブロック133に似た評価も伴うものとしてよい。都合のよいことに、ブロック142内で線量分布操作が利用可能であるため、ブロック143の一部として異なる線量分布の目標で複数の最適化を実行する必要がないか、または方法14図3の最適化プロセスブロック131、132、133と比較したときに異なる線量分布によるより少ない最適化をブロック143の一部として実行することができる-つまり、方法16のブロック142において線量分布操作が利用可能であるため、複数の反復最適化ループ方法14の最適化プロセスのブロック131、132、および133いいえ出力経路を通るループに類似しているの必要性が減じるか、またはまったく不要にできる。ブロック143における放射線照射パラメータを取得するための最適化の後、方法16は、ブロック143の放射線照射パラメータを放射線照射装置のコントローラに転送することを伴うブロック144に進む。これらの放射線照射パラメータは、次いで、ブロック145内で放射線照射装置のコントローラによって使用され、これにより、放射線照射装置は放射線照射パラメータに対応する放射線治療計画に従って放射線を被験者に照射することができる。上で簡潔に説明されているように、放射線治療の方法16のブロック142は、達成可能な線量分布を生成し、そのオペレータ操作を可能にすることを伴う。図4Bは、特定の一実施形態により、達成可能な線量分布を生成し、そのオペレータ操作を可能にするための方法18の概略を示している。図4Bの方法18を使用して、放射線治療方法16図4Aのブロック142を実装することができる。方法18は、ブロック218において初期化を開始する。ブロック218の初期化は、線引きされた画像情報内の注目する領域を覆うように計算グリッドを設定することと、ビームの構成を定義することと、それぞれのビームに対するビームレットの初期強度分布を定義することと、ビーム構成を使用する達成可能な線量分布およびビームレット強度分布の初期推定を生成することと、適宜、初期推定線量分布に基づき1つまたは複数の線量品質計量の初期推定を決定することとを含む。図4Cは、特定の一実施形態による方法18のブロック218内での使用に適した初期化方法20の概略を示している。初期化方法20は、計算グリッドを作成することと、線引きされた画像データならびにセグメント分割された健常および標的組織構造の上に計算グリッドを重ね合わせることとを伴うブロック40で開始する。線引きされた画像データは、上述のブロック141図4Aの一部として取得できる。重ね合わされた計算グリッドは、被験者の体内の注目する領域にわたるボクセルの3次元グリッドを含むものとしてよい。ボクセルの3次元グリッドは、その対応する座標によってグリッド内の個別のボクセルにインデックスを付け、および/または識別することを可能にしうる好適な座標系によって特徴付けることができる。図5Aは、健常組織構造152破線で図示されているおよび標的構造153実線で図示されているを含む例示的な解剖学的構造を含む画像データ上に重ね合わされた3次元計算グリッド151Aの2次元断面部分151の概略を示している。図5Aの例には2つの解剖学的組織構造のみが示されている。実際には、被験者の体内の注目する領域に関連付けられている異なる数の構造標的構造および/または健常組織構造がありうる。計算グリッド151Aの例示されている部分151は2次元断面と称されうるが、図5Aに示されているグリッド部分151のそれぞれのボックスは実際には被験者に対する3次元計算グリッド151A全体における対応するボクセルを表す。この意味で、図5Aのグリッド部分151は、実際には、1ボクセル分の深さを持つ3次元グリッド部分151である。以下でさらに詳しく説明されるように、グリッド部分151のそれぞれのボクセル内の数値は、それらのボクセルに照射されると予想される線量分布の例示的な値を表しているが、これらの線量分布の推定は、計算グリッドがブロック40内に確立されたときに知られていることは典型的なことではない。図4Cを参照すると、初期化方法20は、ビームの構成を定義することを伴うブロック42に進むことがわかる。ブロック42のビームの初期構成は、上述のビーム構成パラメータに似たパラメータ-例えば、ビームの数、ビームの方向、ビームの放射線エネルギー、および/または同様の特性-を定義することを含んでいてもよい。ブロック42のビーム構成は、手動で識別されるか、または独立した最適化プロセスを通じて識別されうる。ブロック42のビーム構成は、1つまたは複数の静止しているビーム、1つまたは複数の連続的に移動するビーム、または静止しているビームと移動するビームとの組み合わせを含むものとしてよい。連続的に移動するビームは、運動経路にそった位置による複数の静止しているビームの好適なサンプリングとともにビーム方向の運動経路軌跡によって特徴付けることができる。次いで、初期化方法20は、ブロック42のビームのそれぞれに対するビームレットの初期強度分布を定義することを伴うブロック44に進む。そのような初期強度分布は、上述のビーム照射パラメータに似たパラメータに対する初期値に類似しているものとしてよい。図6は、ブロック42のビーム構成からの代表的ビーム159の概略を示している。ビーム159は、放射線源161から向けられ、被験者160の方へ照射される。ブロック42のビーム構成におけるそれぞれのビームは、少なくとも一部は、被験者60に関して放射線源61の位置によって特徴付けることができるブロック40の計算グリッドと被験者60に対する対応する画像データとによって定義される。それぞれのビーム159は、ブロック44において定義される対応する強度分布165に関連付けられる。ブロック44において、それぞれのビーム159に対応する強度分布165は、強度ビームレット164の2次元グリッド162に分割されうる。2次元強度分布グリッド162は、その対応する座標によってグリッド162内の個別のビームレット164にインデックスを付け、および/または識別することを可能にしうる好適な座標系によって特徴付けることができる。それぞれのビームレット164は、放射線源161から発せられ、ビームレット164の位置で強度分布165およびグリッド162を通る対応する光線163に関連付けられうる。図6では、特定の光線163Aが特定のビームレット164Aに対応するように示されている。ブロック44は、初期強度値をそれぞれのビーム159に対する個別のビームレット164に割り当てること-つまり、それぞれのビーム159に対して強度分布165を初期化することも伴う。初期強度分布165は、さまざまな異なる技術を使用してブロック44において定義されうる。非限定的な例は以下のとおりである。●強度分布165は、すべてのビームレット164およびすべてのビーム159に対してゼロである。この初期強度割り当ては、すべての構造に対するゼロ線量に対応する。●強度分布165は、それぞれのビーム159に対するビームレット164のそれぞれのグリッド162の上でランダムであり、それぞれのビームレット164の強度は、すべてのビーム159に対するすべての強度分布165にわたって、または対応するビームレット162への強度のランダムな割り当ての少なくともある種の形態を伴う他のある種の好適なスキーム上でランダムである。●すべてのビーム159またはビーム159の部分集合に対する強度分布165は、線量の近似球が標的構造複数可153を含むように割り当てられる。●すべてのビーム159またはビーム159の部分集合に対する強度分布165は、標的構造複数可153と交差する光線163に対応するビームレット162が正の初期強度値例えば、1を割り当てられ、ビームレット162が異なる初期値例えば、ゼロまたは他の何らかの比較的低い値を他の何らかの形で割り当てられるように割り当てられる。●すべてのビーム159またはビーム159の部分集合に対する強度分布165は、結果として得られる推定された線量分布が何らかの線量閾値例えば、標的構造複数可153に対する最高の処方線量に等しい線量閾値に対応する最大線量を有するように例えば、等しい量で再スケールされる。●すべてのビーム159またはビーム159の部分集合に対する強度分布165は、標的構造複数可153に対する所望の例えば、処方線量に比例するか、または相関する。○強度分布165は、標的構造複数可153と交差する光線163に対応するビームレット162がそれぞれのそのような標的構造153について所望の線量に比例するか、または相関する強度値を割り当てられるすべてのビーム159またはビーム159の部分集合に対して生成される。○結果として得られる線量分布による標的構造複数可153が適切に覆われることを確実にするために強度値165または、標的構造複数可153と交差する光線163に対応する個別のビームレット162にマージン例えば、オフセットを加えることができる。○与えられたビーム159内で重なる標的構造153について例えば、光線163は複数の標的構造153と交差する、対応するビームレット164の強度は最高の所望の線量を持つ標的構造に対する所望の線量に比例するか、または相関する強度を割り当てられ、および/または対応するビームレット164は最高の所望の線量を有する標的構造153によって重み付けされたその割り当てられた強度を有することができる。○与えられたビーム159内で重なる標的構造について、対応するビームレット164の強度は最低の所望の線量を持つ標的構造に対する所望の線量に比例するか、または相関する強度を割り当てられ、および/または対応するビームレット164は最低の所望の線量を有する標的構造153によって重み付けされたその割り当てられた強度を有することができる。図4Cを再び参照すると、ブロック44において強度分布165を定義した後、方法20は、ブロック42のビーム構成およびブロック44の強度分布に基づき線量分布の初期推定を生成することを伴うブロック46に進むことがわかる。ブロック46は、非限定的な例により、モンテカルロ、崩壊円錐畳み込み、ペンシルビーム、異方性解析アルゴリズム、ボルツマン方程式ソルバー、および/または同様のものなどの、線量推定の知られている方法を伴いうる。ブロック46の線量推定は、ブロック42のビーム構成のそれぞれのビーム159に対する線量を独立して推定し、次いで全体的な初期線量分布推定に達するようにそれらの線量寄与分を加えることを含むことができる。ブロック46の線量推定は、ブロック40の計算グリッド151Aにおいて線量値をそれぞれのボクセルに割り当てることを伴うものとしてよい。これらの線量推定値は、図5Aにおいてボクセルに対応するボックス内の数によって表され、より大きな数はより大きな推定される線量の量に一般的に対応すると理解される。初期化方法20は、特定のボクセルと交差する光線複数可163を有するビームレット複数可164の強度と特定のボクセルに対して照射される対応する線量との間の近似的関係を確立するための手順ブロック47におけるを適宜伴いうる。このブロック47の近似的関係は、1つまたは複数の好適な較正手順を使用して決定され、経験的試験および/またはデータおよび/または同様のものに基づき決定されうる。このブロック47の関係については、以下でさらに詳しく説明する。次いで、方法20は、ブロック46の初期線量分布推定に基づき1つまたは複数の初期線量品質計量を適宜決定することを伴うブロック48に進むことができる。ブロック48で決定された線量品質計量は、一般的に、推定された線量分布の関数を含むものとしてよい。いくつかの線量品質計量として以下のものが挙げられる。●構造への平均的線量。●線量体積ヒストグラム複数可-DVHと称されることが多い。●標的構造複数可153の外側での線量低下率。●線量適合性指数Doseconformityindices-例えば、処方線量と標的構造複数可153の形状との一致度。●放射線生物学的な目標複数可-例えば、腫瘍制御確率、正常組織障害発生確率normaltissuecomplicationprobability、等価均一線量equivalentuniformdose、および/または同様のもの。DHVは、ポピュラーな広く使用されている線量品質計量の1つである。DHVは、構造体積標的組織または健常組織をY軸に、線量をX軸にとったグラフである。治療計画を評価するときに累積DVH典型的には単にDVHと称されるを使用するのがふつうである。図5Bは、断面部分151が図5Aに示されている3次元計算グリッド151Aにおいて示されている推定される線量分布に対応する2つの典型的なDVHのグラフ154である。DVH156は標的構造153に対応し、DVH155は健常組織構造152に対応する。達成可能な線量分布を生成し、その操作を可能にするための図4Bの方法18を再び参照すると、ブロック218の初期化の完了後、方法18は、所望の線量修正の座標および推定される大きさを決定することを伴うブロック220に進むことがわかる。所望の線量変更に関連付けられるブロック220において決定された座標は、所望の線量修正座標複数可/ボクセル複数可と称することができ、関連付けられている大きさは、所望の線量修正の大きさ複数可と称されうる。ブロック218は、所望の線量修正を示すオペレータ入力を受けることを伴いうる。非限定的な例によれば、オペレータは、計算グリッド151Aにおける特定の線量修正ボクセルへの所望の線量修正増加または減少を指示することができ、オペレータは、線量品質計量および/または同様のものへの所望の修正を伝達することができる。さまざまな実施形態は、そのようなオペレータ入力を受け取るためのさまざまな異なる技術のうちの1つまたは複数を含むものとしてよい。このような技術として限定はしないが以下のものがある。●キーボード入力例えば、所望の線量修正ボクセルの空間位置例えば、計算グリッド座標および所望の線量修正の量をタイプ入力するか、または線量品質計量への所望の修正をタイプ入力する。●グラフィカルユーザインターフェースを介した線量分布および/または線量品質計量のグラフ表示の操作。●マウスまたは類似のコンピュータポインティングデバイスを使用して被験者のグラフ表示上の位置を指定し、マウスボタンまたはキーボード入力を使用して、その位置における線量の増減を指示し、および/または所望の線量修正の大きさを指示すること。●他のコンピュータ入力デバイストラックボール、タッチスクリーン、音声コマンド、ビデオコマンド、および/または同様のものも使用することができる。図7Aは、線量分布170の表示例えば、グラフ表示上で直接的に所望の線量修正をオペレータが伝達する一例を示している。図7Aの例では、オペレータは、健常組織構造152の内側の線量修正位置例えば、線量修正ボクセル171を選択し、次いで、その線量修正ボクセル171で所望の線量低減を伝達する。図8Aは、DVHの表示例えば、グラフ表示上で所望の線量修正をオペレータが伝達する一例を示している。図8Aの例では、オペレータは、標的構造に対応するDVH182上の点181を選択し、より高い線量183に対応する調整を指示する。上で述べたように、ブロック220は、所望の線量修正の座標例えば、ボクセル位置と推定される大きさを決定することを伴う。したがって、ブロック220は、図8AのDVH入力を対応する線量修正座標/ボクセルならびに所望の線量修正の大きさに変換するためのプロセスを伴いうる。同様に、ブロック220は、他の線量品質計量複数可に関係する他の入力を対応する線量修正座標/ボクセルならびに所望の線量修正の大きさに変換するためのプロセス複数可を伴いうる。特定の実施形態では、所望の線量修正の座標および大きさは、以下を含むプロセスによってブロック220において決定されうる。●線量品質計量関数を反転して、線量の大きさおよび線量の座標が線量品質計量の関数複数可となるようにする。●オペレータが指示した修正を反転された線量計量関数における線量品質計量値に適用することによって必要な線量分布修正大きさおよび位置を計算する。図9Aは、図8AのDVHのオペレータ操作に対応する線量修正の線量修正座標例えば、ボクセル位置191を含むこのブロック220の反転手順の結果の一部を示している。図9Aに図示されている例において、図8AのDVD操作は、標的構造153の内部の座標ボクセル位置191の線量の大きさの所望の増大に対応する。対応する線量修正の大きさもブロック220の反転手順の一部として決定されるけれども、これらは、図9Aの概略図には明示的に示されていない。図10は、別の種類の線量品質計量図示されている例では、正常組織障害発生確率NTCPおよび腫瘍制御確率TCPとして知られている生物学的指標の表示例えば、グラフ表示上で所望の線量修正をオペレータが伝達する一例を示す図である。図10の例において、NTCPおよびTCPは棒ヒストグラムの形式で表示され、オペレータはNTCP203を選択し、NTCP203が低減されるべきであることを指示する201で。上述のように、オペレータ入力が線量品質計量の所望の修正である場合、ブロック220は、オペレータ操作に対応する所望の線量修正の座標例えば、ボクセル位置および大きさを決定するために反転手順を実行することを伴うものとしてよい。このブロック220の反転の結果は、NTCPの図10のオペレータ操作に対応する線量修正の座標例えば、ボクセル位置211を示す図11Aに示されている。図11Aに図示されている例において、図10のNTCP操作は、健常組織構造152の内部の座標ボクセル位置211の線量の大きさの所望の減少に対応する。対応する線量修正の大きさもブロック220の反転手順の一部として決定されるけれども、これらは、図11Aの概略図には明示的に示されていない。いくつかの実施形態では、所望の線量修正入力を線量品質計量の操作の形で受け取り、反転以外の技術を使用して所望の線量修正ボクセルおよび対応する線量修正の大きさを予測することができる。特定の一例において、DVHへの変更は、対応する線量D_selectedおよび対応する体積V_selectedによって識別されうるDVH曲線上の1つの点への変更を含む入力として受け取られる。次いで、線量修正ボクセルは、ボクセルをボクセルがD_selected/-Δ内に収まる値を有している場合に線量修正ボクセルと識別することを含むいくつかの技術を使用してブロック220において識別することができ、ただし、Δは固定値オペレータ側で選択可能であってよい、D_selectedの割合オペレータ側で選択可能な割合であってよい、較正または経験的証拠によって決定された値、および/または同様の値とすることができる。いかなるボクセルも線量修正ボクセルと識別されない場合、Δは拡大され、ボクセルは少なくとも1つの線量修正ボクセルが識別されるまで再識別されうる。多数のボクセル例えば、その構造に対するすべてのボクセルまたは構造内のボクセルの閾値数または閾値割合より多いボクセルが線量修正ボクセルと識別される場合、Δを低減し、ボクセルを再識別することができる。いくつかの実施形態では、DVHが変更される構造の内側のすべてのボクセルは、線量修正ボクセルと識別されうる。非限定的な例では、線量修正の大きさは、D_selected値の割合、DVHが対応する構造に対する最大線量の割合、DVHが対応する構造に割り当てられた処方線量の割合、すべての構造に割り当てられた最大処方線量の割合、オペレータによるマウスもしくは類似のコンピュータポインティングデバイスの移動の量に相関する例えば、比例する割合、オペレータ側で選択した量、オペレータ側で構成可能なパラメータであるか、またはハードコーディングされた定数とすることができる固定された量、上記の組み合わせ、および/または同様のものに基づき決定されうる。ブロック220は、所望の線量変更の座標例えば、ボクセル位置複数可および大きさを決定することを伴う。所望の線量変更に関連付けられるブロック220において決定された座標は、所望の線量修正座標複数可/ボクセル複数可と称することができ、関連付けられている大きさは、所望の線量修正の大きさ複数可と称されうる。典型的には、必ずというわけではないが、そのような所望の線量修正座標複数可および大きさ複数可は、オペレータ入力に基づき決定されるが、それに加えて、または代替えとして、他の形式の入力例えば、コンピュータによって生成される自動化されたテスト入力および/または同様のものに基づき生成することが可能である。そのようなオペレータ入力は、所望の線量修正の座標および大きさの直接的指定または1つまたは複数の線量品質計量への所望の変更の指定による所望の線量修正の座標および大きさの間接的指定を伴いうる。図7A、8A、9A、10A、および11Aに示されている例は、例示することのみを目的としており、本発明の範囲を制限することを意図していない。使用することが可能な他の線量品質計量は数多くある。さらに、それぞれの線量品質計量は、多くの異なる形式グラフまたは他の形式で表すことが可能である。ブロック220の手順は、線量品質計量、および線量分布の関数である表示の操作を伴う。いくつかの実施形態では、ブロック220は、上で説明されている技術に従って決定された一次線量修正座標/ボクセルおよび対応する線量修正の大きさに加えて、二次線量修正座標/ボクセルおよび対応する線量修正の大きさを決定することを伴うものとしてよい。二次線量修正ボクセルは、一次線量修正ボクセルに近い周縁領域内で定義されうる。非限定的な例により、このような二次線量修正ボクセルは、周縁領域内で、一次線量修正座標系から離れるボクセルの閾値数以下であると決定することが可能である。周縁領域を画成するボクセルの閾値数は、オペレータによって構成可能であり、1つまたは複数の好適な較正手順によって決定されうるシステムパラメータであり、経験的試験結果および/またはデータに基づき決定されうるシステムパラメータであり、および/または同様のものであるものとしてよい。二次線量修正ボクセルの二次線量修正の大きさは、その対応する一次線量修正ボクセルの一次線量修正の大きさより小さいものとしてよい。例えば、二次線量修正の大きさは、一次線量修正の大きさのある割合α0≦α≦1とすることができる。この割合は、与えられた二次線量修正ボクセルとその対応する一次線量修正ボクセルとの間の距離の関数であるものとしてよい-例えば、一次線量修正ボクセルから3ボクセル分の距離の周縁領域内で、この割合は、一次線量修正ボクセルに対して最も近い隣接要素である二次線量修正ボクセルについては比較的高く、一次線量修正ボクセルから1ボクセル分だけ間隔をあけて並ぶ二次線量修正ボクセルについてはより低く、一次線量修正ボクセルから2ボクセル分だけ間隔をあけて並ぶ二次線量修正ボクセルについては最も低いものとしてよい。他の点では例えば、本明細書で説明されている方法およびシステムに伴う他の手順の目的に関して、ブロック220の一部として決定された二次線量修正ボクセルは、大部分、ブロック220で決定された一次線量修正ボクセルと同じやり方で処理されうる。したがって、ブロック220で決定された一次線量修正ボクセルと二次線量修正ボクセルは両方とも、単純に線量修正ボクセルと称されうる。次いで、図4Bを参照すると、方法18は、ブロック42のビーム構成におけるそれぞれのビーム159について、ブロック220の所望の線量修正座標に対応するボクセルと交差する光線163を決定することを伴うブロック221に進む。上で説明されているように、これらの光線163のそれぞれは対応する強度分布165の対応するビームレット164に関連付けられる。ブロック221は、これらのビームレット164の座標を決定することも伴いうる。ブロック220の所望の線量修正座標に対応するボクセルと交差する光線163は、線量変更光線163と称され、その対応するビームレット164は、線量変更ビームレット164と称されうる。次いで、方法18は、ブロック221で識別された線量変更ビームレット164の強度を調整することを伴うブロック223に進む。例えば、ブロック220において、特定の所望の線量修正ボクセルに対応する線量が減少するべきと決定された場合、ブロック223は、典型的には、対応する線量変更ビームレット164の強度を下げることを伴う。逆に、ブロック220において、特定の所望の線量修正ボクセルに対応する線量が増加するべきと決定された場合、ブロック223は、典型的には、対応する線量変更ビームレット164の強度を上げることを伴う。ブロック223における線量変更ビームレット164の強度の変更は、広範な技術を使用して実行されうる。非限定的な例は以下のとおりである。●同一の大きさの強度変更または同一の割合の強度変更をそれぞれの線量変更ビームレット164に適用することができる。●同一の強度変更を線量変更ビームレット164の1つまたは複数の部分集合に適用することができる。線量変更ビームレット164のこのような部分集合は、例えば、連続的線量変更光線163、n番目毎例えば、2番目または3番目毎のビーム159からの線量変更ビームレット164、ランダムに選択された線量変更ビームレット164、および/または同様のものに対応することが可能である。●異なる大きさまたは割合の強度変更を線量変更ビームレット164のすべてまたは部分集合に適用することができる。および/または●同様の例。ブロック223の線量変更ビームレット164の強度の変更の大きさは、ブロック220の所望の線量修正の大きさ複数可の関数である例えば、相関するか、または比例するものとしてよい。上で簡単に説明したように、初期化方法20は、特定のボクセルと交差する光線複数可163を有するビームレット複数可164例えば、線量修正ボクセルと交差する線量変更ビームレット164の強度と特定のボクセルに対して照射される対応する線量との間の近似的関係を確立する手順ブロック47を適宜備えることができる。この近似的関係は、例示されている実施形態のブロック47において決定されるように示されているが、これは必ずそうであるというわけではなく、この近似的関係は、場合によって別の手順を含む、1つまたは複数の他の手順の一部として決定されうる。この近似的関係は、ブロック223の線量変更ビームレット164の強度への変更の決定の一部として使用されうる。線量変更ビームレット164の強度と線量修正ボクセルの線量変更の大きさとの間の近似的関係は、Dを線量修正ボクセルに対する線量または線量変更、iを線量変更ビームレット164に対する近似的強度または強度変更値、nを線量修正ボクセルに対する線量変更ビームレット164の数、gをスケーリング変数とすると、D=gniで表すことができる。スケーリング変数gは、ブロック47で決定することができる。したがって、ブロック220の所望の線量修正の特定の大きさDについて、線量変更ビームレット164の強度値の調整iは、この近似的関係に従って決定することができる。ブロック223の線量変更ビームレット164の強度変更に制限を適用することができる。このような制限は-例えば、実際に達成可能である線量分布をより正確に反映するため-実用上の考慮事項に関係するものとしてよい。非限定的な例において、このような強度変更の制限は以下のとおりとすることができる。●線量変更ビームレット164の強度ブロック223の変更の後のは、最小閾値より大きくなければならない例えば、負の強度は許されない。●線量変更ビームレット164の強度ブロック223の変更の後のは、最大閾値より小さくなければならない。●線量変更ビームレット164の強度ブロック223の変更の後のは、空間的変動が対応する線量分布165または線量分布グリッド162図6を参照の2次元範囲にわたって制限されるように制御されなければならない。例えば、そのような制限は、強度の最大大きさまたは割合の変更を特定の線量分布165におけるすぐ近くのビームレット164の間にまたは隣接するビームレット164のある範囲内に限定することができる。および/または●同様の例。ブロック223において、1つまたは複数の線量変更ビームレット164の予想される強度変更が、強度変更制限に違反すると判定された場合、ブロック223においてさまざまな戦略をとってそのような違反を解消することができる。非限定的な例において、このような戦略は以下を伴うことができる。●ブロック220の所望の線量修正を拒絶すること。●ブロック220の所望の線量修正の大きさを調整すること。●強度の制限違反を引き起こす線量変更ビームレット164に対応する1つまたは複数のビーム159は、その後の線量推定から省くことができる以下でさらに説明する。●二次線量修正ボクセルに関連付けられている1つまたは複数のビームレット164の強度変更を省くことができるか、または二次線量修正ボクセルの周縁領域を低減することができる。●1つまたは複数の対応する線量変更ビームレット164に適用される1つまたは複数の強度変更の大きさは、強度変更制限に違反しなくなるまで修正することができる。●上記の戦略のうちの2つまたはそれ以上の組み合わせ。および/または●同様の戦略。予想されるブロック223の強度変更による強度変更制限の違反がなくなったことが確認された後、線量変更ビームレット164の強度を上述のように修正する。いくつかの実施形態では、ブロック221は、二次線量変更ビームレット164を識別することを伴い、ブロック223は、上述の技術による一次線量変更ビームレット164の識別および強度値調整に加えて二次線量変更ビームレット164の強度値を調整することを伴いうる。二次線量変更ビームレット164は、一次線量変更ビームレット164に近い周縁領域内で識別されうる。非限定的な例により、このような二次線量変更ビームレット164は、周縁領域内で、一次線量変更ビームレットから離れるビームレットの閾値数以下であると識別することが可能である。周縁領域を画成するビームレットの閾値数は、オペレータによって構成可能であり、1つまたは複数の好適な較正手順によって決定されうるシステムパラメータであり、経験的試験結果および/またはデータに基づき決定されうるシステムパラメータであり、および/または同様のものであるものとしてよい。ブロック223の二次線量変更ビームレット164への強度調整は、一次線量変更ビームレット164への対応する調整より小さいものとしてよい。例えば、ブロック223の二次線量変更ビームレット164への強度調整は、一次線量変更ビームレットへの強度調整の割合αとすることができる0≦α≦1。この割合は、与えられた二次線量変更ビームレットとその対応する一次線量変更ビームレットとの間の距離の関数であるものとしてよい-例えば、一次線量変更ビームレットから3ビームレット分の距離の周縁領域内で、この割合αは、一次線量変更ビームレットに対して最も近い隣接要素である二次線量変更ビームレットについては比較的高く、一次線量変更ビームレットから1ビームレット分だけ間隔をあけて並ぶ二次線量変更ビームレットについてはより低く、一次線量変更ビームレットから2ビームレット分だけ間隔をあけて並ぶ二次線量変更ビームレットについては最も低い。他の点では例えば、本明細書で説明されている方法およびシステムに伴う他の手順の目的に関して、二次線量変更ビームレット164は、大部分、一次線量変更ビームレット164と同じやり方で処理されうる。したがって、一次線量変更ビームレットと二次線量変更ビームレットは両方とも、単純に線量変更ビームレットと称されうる。次いで、方法18図4Bは、ブロック223の線量変更ビームレット164の強度の変更に基づき達成可能な線量分布の変更を決定することと、それに応じて線量分布を更新することとを伴うブロック224に進む。線量変更ビームレット164の強度を修正することは、ブロック220において識別された所望の線量修正ボクセルに照射される推定される線量に影響を及ぼすだけでなく、他のボクセル例えば、線量変更光線163の経路内および経路の周りのボクセルに照射される推定される線量にも影響を及ぼすことは理解されるであろう。典型的には、達成可能な線量分布の最大変更線量変更ビームレット164の強度の変更によって引き起こされるは、所望の線量修正ボクセル内で生じ、達成可能な線量分布の変更は、所望の線量修正ボクセルを囲むボクセル内ではいくぶん小さくなる。ブロック224の線量分布の変更の推定は、モンテカルロ、崩壊円錐畳み込み、ペンシルビーム、異方性解析アルゴリズム、ボルツマン方程式ソルバー、および/または同様のものなどの公知の線量推定技術の使用を伴いうる。ブロック224の線量分布の推定は、本明細書で説明されている高速線量分布推定技術のうちの1つまたは複数を伴いうる。一般的に、ブロック224の線量推定技術は、計算効率がよいことが望ましい。ブロック224は、より計算効率が高いと思われる個別の線量変更光線163にそった特定の線量変更ビームレット164の強度変更の結果として得られる線量推定を更新することができる線量推定技術を使用することを伴いうる。次いで、線量推定における結果として生じる変更を既存の線量分布推定に加えるまたは線量低減の場合には差し引くことができる。この点で、ブロック224は、強度がブロック223内で修正された線量変更ビームレット164に対する達成可能な線量分布を更新することを伴うだけでよい-つまり、ブロック223内で線量分布推定全体を再計算する必要はない。典型的には、ブロック223内でその強度が修正された線量変更ビームレット164の数は、与えられたビーム159に関連付けられているビームレット164の比較的小さな部分集合である。いくつかの線量推定技術によれば、ブロック224の線量推定更新は、したがって、完全な線量分布推定に比べて比較的少量の計算リソースで済む。図4Dは、特定の一実施形態によるブロック224で使用されうる達成可能な線量分布の変化を決定するための線量推定更新方法50を示す。例示されている実施形態の線量推定更新方法50では、複数の線量修正ボクセルがブロック220で指定された例えば、ブロック220でオペレータによって要求された線量分布変更の結果、複数の座標/ボクセルで線量が修正されたと仮定する。線量推定更新方法50は、線量推定更新において考慮されるべきより多くの線量修正ボクセルがあるかどうかの調査を伴うブロック51で開始する。方法50を通る第1のループにおいて、ブロック51の調査結果は、典型的には肯定的でありブロック51のはい更新経路、方法50はブロック52に進む。ブロック52に進む前に、ブロック51は、方法50の線量推定更新ループのこの反復に対して1つの線量修正ボクセルを現在の線量修正ボクセルであるものとして選択することも伴いうる。例示されている実施形態のブロック52は、現在の線量修正ボクセルに対応する線量変更ビームレット164を識別することを伴う。そのような線量変更ビームレット164は、ブロック221図4Bにおいて現在の線量修正ボクセルと交差する対応する線量変更光線163を有するものとして識別されたビームレットであってよい。そのような線量変更ビームレット164のそれぞれについて、方法50は、そのビームレット164に対する強度変更を得ることブロック54とそのビームレット164に対する強度変更に帰すべき線量分布を推定することブロック56とを伴う。ブロック56の特定の線量変更ビームレット164に対する強度変更に帰すべき線量寄与分の推定は、モンテカルロ、崩壊円錐畳み込み、ペンシルビーム、異方性解析アルゴリズム、ボルツマン方程式ソルバー、および/または同様のものなどの、知られている線量推定技術の使用を伴いうる。ブロック56の線量推定は、以下でさらに説明されている高速線量分布推定技術のうちの1つまたは複数を伴う。次いで、例示されている実施形態の方法50は、現在の線量修正ボクセルに対する推定される線量分布更新を得るために現在の線量修正ボクセルに対応する線量変更ビームレット164のすべてについてブロック56の推定される線量分布を総和することを伴うブロック58に進む。ブロック60において、ブロック58の現在の線量修正ボクセルに対する線量分布更新を適宜スケーリングして、現在の線量修正ボクセルに対応するスケーリングされた線量更新グリッドを構成することができる。線量更新グリッドという用語は、線量更新分布または線量修正分布と入れ替えて使用することができる。上で説明されているように、近似的関係は、線量修正ボクセルの線量変更と線量変更ビームレット164の対応する強度変更との間で例えば、初期化方法20のブロック47において確定することができ、この近似的関係に従って、線量変更ビームレット164の強度の変更はブロック223において確定することができる。しかし、この関係は、近似にすぎない。その結果、ブロック58の線量変更ビームレット164のそれぞれに対する線量変更寄与分の総和では、線量修正ボクセルの線量変更の所望の大きさ例えば、ブロック220の所望の大きさは得られない。そのような場合、ブロック58の線量変更ビームレット164のそれぞれに対する線量変更寄与分の総和は、線量変更の所望の大きさ例えば、ブロック220の所望の線量変更の大きさを達成するスケーリングされた線量更新グリッドが得られるようにブロック60においてスケーリングすることができる。ブロック60の線量更新グリッドのスケーリングは、線量変更ビームレットの強度への対応するスケーリングも伴いうる。線量変更ビームレットは、類似の係数によってスケーリングすることができる。例えば、ブロック60の線量変更グリッドのスケーリングがスケーリング係数sを伴う場合、線量変更ビームレットの強度は、同じスケーリング係数sによってスケーリングされうる。線量修正ボクセルの線量変更と線量変更後ビームレット164の対応する強度変更との間に確立された近似的関係であってよいので、ブロック60のスケーリングは最小であるものとしてよい。いくつかの実施態様では、ブロック60のスケーリングは、使用されない。いくつかの場合において、ブロック60のスケーリングが使用される場合であっても、ブロック60のスケーリングの量を制限することが望ましいと思われる。例えば、上で説明されているビーム制限のどれかなどの、ビーム制限に違反する1つまたは複数のビームレット強度を結果としてもたらしうるやり方でスケーリングすることは望ましくない場合がある。いくつかの場合において例えば、スケーリングが使用されていないか、または量が制限されているため、線量修正ボクセル内の所望の線量変更の大きさ例えば、ブロック220の線量修正の大きさを達成することが可能でない場合がある。この状況は許容可能である。図12は、特定の一実施形態による特定の線量修正ボクセル231に対応するスケーリングされた線量更新グリッド234の一例の概略を示している。図12に示されている内容において、現在の線量修正座標は、標的組織構造153内のボクセル231である。図4B、4D、および12を参照すると、ブロック221では、一連のビーム159に対する例示されている光線163および対応するビームレット164を線量変更光線163および線量変更ビームレット164であると識別する。対応する線量変更ビームレット163の強度値の変更図4Bのブロック223で決定されるは、ブロック54図4Dのそれぞれの反復で得られ、各線量分布寄与分は、ブロック56図4Dのそれぞれの反復で推定される。これらのブロック56の線量分布寄与分は、ブロック58で総和され、ブロック60で適宜スケーリングされて、図12に示されているスケーリングされた線量更新グリッド234が得られる。図12は、線量更新値を含む線量更新グリッド234を示している。グリッド234内の特定のボクセルについて決定された線量更新値は、線量更新グリッド234のボックス内に示されている数値によって表される。グリッド234に対する線量更新値は、スケーリングされた線量更新値に関して表される-つまり、現在の線量修正ボクセル231で100の線量更新値は所望の線量変更の大きさ例えば、ブロック220の所望の線量変更の大きさの100の線量更新を表し、現在の線量修正ボクセル231の周りの他のボクセルの線量更新値は所望の線量変更の大きさのより低い割合を表す。図12は、最大の線量分布変更が現在の線量修正ボクセル231のところで行われるが、線量分布変更は周辺ボクセル内でもより小さな範囲で行われることを示している。図12に示されている線量更新グリッド234は2次元表示であるが、実際には、方法50により決定された線量更新グリッドは3次元であることは理解されるであろう。ブロック60の線量更新グリッド234は、ブロック64内の達成可能な線量分布全体に加えるまたは差し引く線量の量を表すものとしてよい。上で説明されているように、ブロック46図4Cで達成可能な初期線量分布全体を決定することができる。ブロック46の線量分布全体の初期推定は、方法18図4Bの1つまたは複数の前の反復で更新されうる。ブロック64は、線量更新グリッド234の線量更新値を線量分布全体の推定に加えることを伴うものとしてよい。次いで、現在の線量修正ボクセル231に対する線量分布寄与分で線量分布全体の推定を更新する。次いで、方法50は、ブロック51にループバックして、方法50の線量推定更新において考慮すべき他の線量修正ボクセルがあるかどうかを判定する。ブロック52~64を通る1つまたは複数のループの後、ブロック51の調査結果は否定的であり、方法50を終了する。当業者であれば、図4Dの実施形態の線量推定更新方法50は、ブロック223図4Bの一部として線量推定を更新する1つの特定の方法を表すことを理解するであろう。他の実施形態では、異なる順序のオペレーションを使用することにより同等の線量推定更新を決定することも可能である。非限定的な例によれば、線量修正ボクセルおよび線量変更ビームレットをループする代わりに、すべての線量修正ボクセルを識別し、線量修正ボクセルのすべてから結果として得られる線量変更ビームレットの強度変更を総和し、次いで単一の線量推定プロセスで線量変更ビームレットのすべてに対応する線量変更を推定することによって同じ、または類似の線量推定更新結果を得ることが可能である。他の順序のオペレーションもブロック224図4Bの一部として線量更新を推定することに関して企図されうる。いくつかの実施形態では、ブロック60および62のスケーリングおよび乗算のオペレーションは、特定の線量修正ボクセルに対する所望の線量変更の大きさ図4Bのブロック220を参照は、線量変更ビームレット164の強度変更の量をすでに考慮されている可能性があるので不要である。いくつかの実施形態では、すべての線量修正ボクセルが同時に更新される場合、線量修正ボクセルのすべてに対する所望のスケーリングの組み合わせ例えば、ある種の平均である何らかのレベルでスケーリングが実行されうる。例示されている実施形態の方法50は、線量変更ビームレットの個別の強度変更を取得することとブロック54において、線量変更を推定することとブロック56、58、60、62、次いで既存の線量分布の線量変更を加えてまたは差し引いてブロック62ブロック224図4Bの更新された線量分布を取得することとを伴う。この例示されている実施形態は、強度および線量の変更と連携し、多くの線量推定技術が重ね合わせの原理に従うので可能である。他の実施形態では、方法18図4Bのブロック224で使用されうる線量推定更新方法は、既存の線量分布またはその一部複数可を破棄し、次いで代替線量分布またはその代替の一部複数可を推定することを伴うものとしてよい。そのような代替線量分布またはその代替の一部複数可は、線量変更ビームレット164の調整された強度の絶対値に基づくものとしてよいつまり、線量変更ビームレット164の強度の変更ではなく。そのような一実施形態の一例において、破棄することが可能である既存の線量分布の部分は、線量変更ビームレット164の前の値が寄与する既存の線量分布の部分を含み、この場合、更新された線量分布推定の推定される代替の部分は線量変更ビームレット164の新しい強度値からの線量の寄与分となる。そのような一実施形態の別の例において、破棄することが可能である既存の線量分布の部分は、ビーム159の強度分布165例えば、1つまたは複数の線量変更ビームレット164を有する強度分布165が寄与する既存の線量分布の部分を含み、この場合、更新された線量分布推定の代替の部分はビーム159の修正された強度分布165例えば、1つまたは複数の線量変更ビームレット164に対する更新された強度値によって修正される強度分布165からの線量の寄与分となる。このような一実施形態の別の例において、既存の線量分布全体を破棄し、ビーム159のすべての更新された強度分布165のすべてからの線量の寄与分に基づき代替の線量分布を推定することが可能である。既存の線量分布の一部を破棄し、更新された線量分布推定に対する代替の部分を推定するこれらの技術は、以下でさらに説明される達成可能な線量分布の高速推定を行うための畳み込み法と併せて使用される場合に特に有益であると思われる。方法50および/またはブロック224図4Bの終わりに、達成可能な線量分布は、所望のブロック220の線量分布変更例えば、オペレータ側で要求する線量分布変更を受け入れるように更新されている。当業者であれば、上記の説明から、ブロック224において達成可能な線量分布を更新するさまざまな技術があることを理解するであろう。いくつかのこのような技術は上ですでに説明されているが、上で説明されているものの修正であるか、または上で説明されているものと異なる他の好適な技術もまだありうる。しかしながら、ブロック224の終わりに、所望のブロック220の線量分布変更を受け入れるように達成可能な線量分布が更新されている。ブロック224の終わりの線量分布の更新された推定は、オペレータ向けに表示することができる。図4Bを再び参照すると、方法18は、ブロック225に適宜進むことができ、そこで、ブロック224の更新された線量分布に基づき1つまたは複数の線量品質計量を更新することができる。このような線量品質計量も、オペレータ向けに表示することができる。図7Bは、ブロック220において得られるか、または他の何らかの形で決定された図7Aの所望の線量変更の結果としての更新された線量分布推定173ブロック224で決定されるの断面を示している。図7Aの線量変更が健常組織構造152のボクセル171に照射される線量の所望の低減に対応していたことに注意すると、図7Bは線量低減がボクセル171で最大となることを示していることがわかる。しかし、図7Bの更新された線量分布推定173は、ボクセル171を囲むボクセルについて線量推定が小さくなっていることも示している。図7Bに示されている更新された線量分布は、ブロック224でオペレータに対して表示することができる。図9Bは、ブロック220において決定された図9Aの所望の線量変更の結果としての更新された線量分布推定193ブロック224で決定されるの断面を示している。上で説明されているように、図9Aの所望の線量変更は、標的組織構造153に照射される線量の増加および線量修正ボクセル191に照射される線量に対する対応する増加を伴う図8AのDVHの所望の変更に対応する。図9Bは、最大の線量増加は線量修正ボクセル191で生じるが、線量増加はボクセル191を囲むボクセルについても生じることを示している。図9Bに示されている更新された線量分布は、ブロック224でオペレータに対して表示することができる。図8Bは、図9Bの更新された線量分布推定に対応する更新されたDVHを示している。図8BのDVHは、ブロック225において決定され、オペレータに対して表示することができる。図8Bは、標的組織のDVH182は所望の変更点181に最も近い位置で変わるが、より小さな変更は、健常組織のDVH186にも生じることを示している。図11Bは、ブロック220において決定された図11Aの所望の線量変更の結果としての更新された線量分布推定213ブロック224で決定されるの断面を示している。上で説明されているように、図11Aの所望の線量変更は、健常組織構造152に照射される線量の減少および線量修正ボクセル211に照射される線量に対する対応する減少を伴う図10のNTCP生物学的指標の所望の変更に対応する。図11Bは、最大の線量減少は線量修正ボクセル211で生じるが、線量減少はボクセル211を囲むボクセルについても生じることを示している。図11Bに示されている更新された線量分布は、ブロック224でオペレータに対して表示することができる。図面に明確に示されてはいないけれども、更新された生物学的指標は、ブロック225において決定され、オペレータに対して表示することができる。いくつかの実施形態では、方法18および/またはその一部はループで実行されうる。例えば、ブロック224および/または225の終わりに、方法18はブロック220にループバックして、追加の線量変更例えば、追加の所望の線量変更のオペレータ入力を許すことができる。いくつかの実施形態では、線量推定更新ブロック224および/または線量品質計量への更新ブロック225は、定期的に実行し、および/または表示することができる。そのような計算および/または表示更新の期間時間的期間である必要はないは、さまざまな技術を使用して定義することができる。非限定的な例において、更新は以下のように実行することができる。●ブロック220の所望の線量修正が要求されるか、または他の何らかの形で決定される毎。●複数のブロック220の所望の線量修正が要求されるか、または他の何らかの形で決定された後。●時間間隔の後。●複数のブロック220の所望の線量修正が要求された場合、要求された線量修正の何らかの部分集合を含む結果を表示することが望ましいことがある。●達成可能な線量分布および/または線量品質計量が閾値量だけ変更された後。●上記の組み合わせ例えば、一定の時間間隔または閾値数の所望の線量修正が要求された後。および/または●同様のタイミング。方法18の手順のいくつかは、互いに重なっていてもよい。例えば、オペレータは、方法18の残り部分が完了する前に複数の所望の線量修正ブロック220を要求することがある。所望の線量修正はオペレータによって伝達されるまたは他の何らかの形でブロック220において得られるので、方法18の残り部分が実行され、修正が連続的に適用され、達成可能な線量分布も連続的に更新されうる。前の所望の線量修正更新に対する方法18の残り部分の完了前に、1つまたは複数のさらなる所望の線量修正が要求されるという状況が生じることもある。さらなる所望の線量修正をキューに入れ、特定の所望の線量修正について方法18が完了した後、キューに入っている次の所望の線量修正に対して方法18を完了できるようにする。この方法で、すべての所望の線量修正要求変更が最終的に処理されることになる。他の実施形態では、さらなる所望の線量修正要求は、前の所望の線量修正に対して方法18が完了した後にのみ許可されうる。前の所望の線量修正要求に対して方法18が実行されている間にさらなる所望の線量修正要求を取り扱うための追加の例示的なスキームは、限定はしないが、残りの要求がキューに入れられている一方、2番目、3番目、またはN番目の要求Nは整数を拒絶することを含む。方法18において例えば、ブロック224および/または方法50の一部として図4D、いくつかの所望の線量修正要求例えば、ブロック220の所望の線量修正要求を禁止または制限することが望ましい場合がある。例えば、標的組織構造153への線量を閾値以下に下げるか、または健常組織構造152への線量を閾値以上に上げることは、望ましくないと考えられる。そのような閾値としては、例えばオペレータ側で指定した閾値、システム閾値パラメータ、および/または同様のパラメータが挙げられる。制限例えば、閾値は、線量分布を推定それ自体について、および/または1つまたは複数の線量品質計量に対して指定されうる。方法18の一部として、達成可能な線量分布への提案された更新および/または1つまたは複数の線量品質計量への提案された更新は、1つまたは複数のそのような制限に関して評価することができる。そのような制限に違反した場合には、さまざまな処置が実行されうる。非限定的な例は以下のとおりである。●制限違反に対応するブロック220の所望の線量修正要求を拒絶することができる。●ブロック220の所望の線量修正要求の大きさを、制限に違反しなくなるように調整することができる。●制限の違反を解消するために、ブロック220の所望の線量修正要求の1つまたは複数の追加の変更を実行することができる。および/または●同様の処置。ブロック220の所望の線量修正要求の1つまたは複数の追加の変更が制限の違反を解消するための変更である場合、以下の例示的な手順を使用することができる。●制限に違反する線量分布内のボクセルに対応する制限違反座標例えば、ボクセルを決定することができる。このような制限違反座標は、ブロック220の線量修正座標の決定に類似する仕方で決定されうる例えば、線量品質計量。●線量修正を制限違反座標に適用し、その結果得られる線量分布推定を図4Bの方法18に従って得ることができる。●新しい線量分布推定を制限違反座標の変更について計算した後、新しい線量分布推定を制限違反について評価することができる。●1つまたは複数の制限の違反が続いている場合、制限違反がなくなるまでこの手順を繰り返すことができる。方法18ループまたはその一部の終わりに、方法18は、達成可能な線量分布および/または推定される線量品質計量を生成する。好ましくは、そのような達成可能な線量分布および/または推定される線量品質計量は、オペレータの治療目標を達成する。達成可能な線量分布および/または線量品質計量は、別の方法もしくはシステムによる使用のため出力することができる。そのような方法またはシステムは、例えば、電子化されたデータベース、治療計画最適化システム、放射線照射装置、および/または放射線治療で使用される他のシステムまたはデバイスへの入力を備えることができる。図18の線量分布推定に関連付けられている対応するビームレット強度および/または線量制限も、そのような方法もしくはシステムによる使用のため出力することができる。非制限的な例において、上で説明されているように、図4Bの方法18は、ブロック142の達成可能な線量分布の生成および操作を放射線照射方法16図4Aの一部として実装するための方法を含むものとしてよい。そのような一実施形態では、ブロック224の線量分布推定および対応するビームレット強度が放射線照射方法18のブロック143において使用され、これにより、反復最適化プロセスまたは同様のものを実行して放射線照射パラメータ例えば、ビーム構成パラメータおよび/またはビーム照射パラメータを導出することができる。ブロック143で反復最適化が使用される場合、そのような最適化に関わる線量推定プロセスは、ブロック142の線量生成および操作手順例えば、方法20のブロック46および方法50のブロック56に関わる線量推定プロセスと同じであるものとしてよいが必ずというわけではない。例えば、いくつかの実施形態では、線量生成および操作ブロック142で使用される線量推定手順は、以下でさらに詳しく説明される高速線量推定技術のうちの1つまたは複数を含むものとしてよいが、ブロック143の反復最適化は、放射線照射パラメータを決定するためにより正確である線量推定の1つまたは複数の従来の方法例えば、モンテカルロ、崩壊円錐畳み込み、ペンシルビーム、異方性解析アルゴリズム、ボルツマン方程式ソルバー、および/または同様のものを伴いうる。ブロック143で反復最適化が使用される場合、ブロック142方法18の推定される線量の生成および操作からの1つまたは複数の出力を使用して、ブロック143の放射線照射パラメータの導出を補助することができる。非限定的な例は以下のとおりである。●ブロック224の達成可能な線量分布および/またはブロック225の推定される線量品質計量複数可をブロック143で使用して最適化プロセスの最適化目標例えば、費用関数または同様のものを定義することができる。●ブロック223において決定され最終ブロック224の達成可能な線量分布に対応するビームレット強度を使用して、放射線照射装置の必要なビーム強度を決定することができる。●ブロック224の達成可能な線量分布から導出される他の計量をブロック143の最適化プロセスの最適化目標例えば、費用関数または同様のものを定義することができる。●同様の例。ブロック143は、必ずしも、最適化プロセスの実行を必要としない。いくつかの実施形態では、ブロック142の達成可能な線量分布の生成および操作例えば、ブロック224の達成可能な線量分布、ブロック225の線量品質計量、および/またはブロック223のビームレット強度の出力複数可は、十分な精度の放射線照射パラメータに直接的に変換可能であるものとしてよい。ブロック143における放射線照射パラメータのこのような直接的導出つまり、反復最適化をしないは、例えば、ブロック224の達成可能な線量分布が十分に正確な推定技術により計算され、さまざまな制限例えば、ビームレット強度および/または線量推定に対するが十分にロバストである場合に実行されうる。次いで、放射線治療方法16は、ブロック144に進み、そこで、ブロック143の放射線照射パラメータを放射線照射装置に転送することができる。次いで、ブロック145において、放射線照射装置放射線照射パラメータを備えるに関連付けられているコントローラにより、放射線照射装置は放射線を被験者に照射することができる。被験者が受ける放射線は、好ましくは、ブロック142図4Aおよび/または224図4Bで予測される達成可能な線量分布出力に類似している。本明細書で説明されているさまざまな実施形態によるシステムおよび方法は、1つまたは複数のビームレット強度に基づき線量分布を推定することを伴う。線量分布を推定する非限定的な例は、方法18図4Bのブロック218の初期化手順および初期化方法20図4Cのブロック46における初期化線量分布の対応する推定、方法18図4Bのブロック224の線量推定更新手順およびブロック56図4Dでの対応する推定、例えば、反復最適化において放射線照射パラメータを導出するためのブロック143の手順で実行されうる線量分布推定を含む。上で説明されているように、ビームレット強度に基づき線量分布を推定するためにさまざまな知られている技術例えば、モンテカルロ、崩壊円錐畳み込み、ペンシルビーム、異方性解析アルゴリズム、ボルツマン方程式ソルバー、および/または同様のものがある。このような技術は、本明細書で説明されている強度分布推定手順のどれかで使用することが可能であるけれども、1つの技術をブロック142全体を通して一貫して使用し、1つの技術を放射線治療方法16のブロック143全体を通して一貫して使用することが好ましいと思われる。本発明の一態様は、達成可能な線量分布の推定のための異なる方法を提供する。このような方法は、本明細書で説明されている他の方法およびシステムのどれかにおける線量分布推定手順を実行するために使用されうる。いくつかの実施形態では、モンテカルロ、崩壊円錐畳み込み、ペンシルビーム、異方性解析アルゴリズム、ボルツマン方程式ソルバー、および/または同様のものなどの、現在利用可能な線量推定技術と比較して高速な達成可能な線量分布を推定するための方法が提供される。本明細書で説明されている本発明の方法により推定される線量分布は、高速線量分布推定と称することができ、これは知られている技術を使用して得られる従来の線量分布推定とは対照的である。本発明のさまざまな実施形態により達成可能な線量分布を推定する方法は、放射線源161から発せられる光線163および強度分布165の対応するビームレット164に基づく簡素化およびそのような光線163が被験者160図6を参照の体内の3次元空間のマップを作成するために使用される計算グリッドとどのように相互作用するかについての知識を伴いうる。非限定的な例において、このような簡素化は以下を伴うことができる。●従来の線量分布推定技術に比べて、放射線散乱および/または放射線輸送の簡素化されたモデルを使用すること。●不均質な被験者密度の効果を省くこと。●被験者160の深さの関数としてのビーム159の減衰を省くこと。●放射線源から被験者160までの距離を無視すること。●上記の組み合わせ。および/または●同様の操作。知られている強度分布165を持つ一組のビーム159を与えた場合に、本明細書で説明されている本発明の方法のいくつかにより決定された達成可能な線量分布および対応する線量品質計量の高速推定は、従来の線量推定方法と同じ達成可能な線量分布および対応する線量品質計量を生成しえない。しかし、適当な限界がビーム159、対応する強度分布165、および個別のビームレット164の強度に課されている場合、本明細書で説明されている高速線量分布推定技術は、物理的に照射可能なものに妥当な範囲で近い線量分布推定を生成しうる。ビーム159、対応する強度分布165、および個別のビームレット164の強度に対する制限の好適な例は、上で説明されている。いくつかの実施形態では、治療計画および/または照射のプロセス例えば、図4Aの方法16において達成可能な線量分布の高速推定が使用される場合、反復最適化手順を使用して例えば、方法16のブロック143で、所望の高速な線量分布推定を実施することができる放射線照射パラメータ例えば、物理的システムパラメータを決定することができる。図13は、特定の一実施形態による達成可能な線量分布の高速推定を行うための方法70を示す概略図である。以下でさらに詳しく説明されるように、達成可能な線量分布の高速推定のための方法70は、ビーム構成内のそれぞれのビーム159について、ビーム159に関連付けられている2次元強度分布165ix,yを2次元線量推定カーネルkx,yと畳み込んで畳み込まれた強度分布を取得することと、畳み込まれた強度分布内のそれぞれの畳み込まれたビームレットについて、畳み込まれた強度値を畳み込まれたビームレットに関連付けられている光線163にそって射影することとを伴う。方法70による線量推定カーネルkx,yを使用して達成可能な線量分布を推定することは、強度分布に基づき達成可能な線量分布を推定する効率的な方法となりうる。高速線量分布推定方法70は、高速線量分布推定において考慮されるべきより多くのビームがあるかどうかの調査を伴うブロック71で開始する。方法70を通る第1のループにおいて、ブロック71の調査結果は、典型的には肯定的でありブロック71のはい更新経路、方法70はブロック72に進む。ブロック72に進む前に、ブロック71は、方法70の高速線量分布推定ループのこの反復に対して1つのビームを現在のビームとして選択することも伴いうる。ブロック72では、方法70は、現在のビームに関連付けられている2次元強度分布ix,yを2次元線量推定カーネルkx,yと畳み込み、2次元の畳み込まれた強度分布fx,yを取得することを含む畳み込みオペレーションを実行することを伴う。座標x、yは、強度分布165図6を参照のグリッド162の平面内で定義することができる。その結果得られる畳み込まれた強度分布fx,yは、畳み込まれた強度分布fx,yの文脈において、畳み込まれたビームレット164と称することができる現在のビームのビームレット164に関連付けられている座標に対して定義することができるか、または他の何らかの形でその座標にマッピングすることができる。ブロック72の一部として、それぞれの畳み込まれたビームレット164は、対応する光線163および対応する畳み込まれた強度値に関連付けられる。線量推定カーネルkx,yは、放射線が組織と相互作用した結果生じる放射線散乱およびエネルギー輸送の量を近似することが意図されているものとしてよい。いくつかの実施形態では、線量推定カーネルkx,yは、点広がり関数を含む。いくつかの実施形態では、線量推定カーネルkx,yは、複数の点広がり関数の一次結合を含む。例示的な一実施形態では、線量推定カーネルkx,yは、1つまたは複数の2次元ガウス関数の一次結合を含み、Aiは、さまざまなガウス関数の大きさの変数であり、σiは、さまざまなガウス関数の放射状の広がりを表す変数である。変数Aiおよびσiは、オペレータによって構成可能であり、1つまたは複数の好適な較正手順によって決定されうるシステムパラメータであり、経験的試験結果および/またはデータに基づき決定されうるシステムパラメータであり、および/または同様のものであるものとしてよい。変数Aiおよびσiは、放射線の種類に依存しうる。当業者であれば、式1の点広がり関数は、点広がり関数の一例にすぎず、線量推定カーネルkx,yは、さまざまな他の点広がり関数および/または点広がり関数の一次結合を含むことができることを理解するであろう。いくつかの実施形態では、線量推定カーネルkx,yまたはその1つまたは複数のパラメータを実験的に決定することができる例えば、較正タイプ測定および/または同様のものから。いくつかの実施形態では、線量推定カーネルkx,yおよび/またはそのパラメータは、アクセス可能なメモリ内に例えば、ルックアップテーブルまたは同様のものに格納することができる。畳み込み演算は、計算量が非常に多く、比較的大量の処理リソースを消費する可能性がある。計算リソースに対するこのような負担を軽減するために、ブロック72の畳み込みは、2次元強度分布ix,yおよび2次元線量推定カーネルkx,yをフーリエ領域に変換することを伴うことができる。有利には、空間領域内の畳み込み演算はフーリエ領域内の乗算として実装されうる。2次元強度分布ix,yおよび2次元線量推定カーネルkx,yは、フーリエ変換例えば、高速フーリエ変換FFTおよび/または同様の変換を実行するためのさまざまな知られている計算技術のうちのどれかを使用してフーリエ領域に変換されうる。したがって、畳み込まれた強度分布fx,yは、により計算することができ、ただし式中、FT[●]およびIFT[●]は、それぞれフーリエ変換および逆フーリエ変換の演算子である。カーネル関数kx,yの変更がない場合、カーネル関数のフーリエ変換FT[kx,y]は一度だけ計算すればよく、結果を格納しておくことができる例えば、アクセス可能なメモリおよび/または同様のもの中のルックアップテーブルにことは理解されるであろう。次いで、方法70は、現在のビーム159内のそれぞれの畳み込まれたビームレット164に対するループを伴うブロック74に進む。現在ビーム159内の畳み込まれたビームレット164について、ブロック76は、畳み込まれたビームレット164に対応する光線163を計算グリッド内に投射することと、光線163が交差する計算グリッド内のボクセルを識別することとを伴い、ブロック78は、畳み込まれたビームレット164に対する畳み込まれた強度値をブロック76で識別されたそれぞれのボクセルに追加することを伴う。次いで、方法70は、ブロック71にループバックして、方法70の高速線量推定において考慮すべきビームがさらにあるかを判定する。ブロック72~78を通る1つまたは複数のループの後、ブロック71の調査結果は否定的であり、方法70を終了する。高速線量分布推定方法70は、重ね合わせの原理を伴う。線量推定更新方法50に関連して上で説明されているように、重ね合わせの原理を伴う線量推定技術は、変更例えば、ビームおよび/またはビームレットの強度の変更の結果生じる線量分布の変更を決定するに作用するか、または絶対値例えば、ビームおよび/またはビームレット強度の前の値からの線量寄与分を破棄することと、ビームおよび/またはビームレット強度の新しい絶対値に基づく新しい線量寄与分を推定することに作用しうる。高速線量分布推定に対する上述の方法70は、放射線が被験者の体内を通過するときの放射線の減衰に対する推定を組み込むことによって強化することができる。この目的のために、いくつかの実施形態では、追加の減衰関数adをそのような減衰を考慮して適用することができる。このような減衰関数adは、ブロック72の畳み込まれた強度値を、ブロック76において投射される光線163にそって距離dとともに減少させることができ、したがって各ブロック78の線量寄与分は各光線163にそって距離dとともに減少する。非限定的な例において、ブロック78において減衰関数adを線量寄与分の値に乗算してから、そのような線量寄与分の値を光線163が交差するそれぞれのボクセルに加える。さまざまな異なる減少する減衰関数adは、この減衰をモデル化するのに適しており、特定の減衰関数adの選択は、放射線の特性に依存しうる。特定の一実施形態では、減衰関数adは、の形式の指数関数によって与えることができ、ただし式中、Bは大きさの変数であり、kは深さを持つ減衰率を特徴付ける変数であり、dは特定の光線163にそった距離を表す。いくつかの実施形態では、変数dは、被験者の体内への浸透深さを表すものとしてよい-つまり、放射線が被験者の身体に当たる前には減衰は無視できるくらい小さい。変数Bおよびkは、オペレータによって構成可能であり、1つまたは複数の好適な較正手順によって決定されうるシステムパラメータであり、経験的試験結果および/またはデータに基づき決定されうるシステムパラメータであり、および/または同様のものであるものとしてよい。カーネル関数のフーリエ変換と同様に、減衰係数の値例えば、式3を事前計算しておき、ルックアップテーブルまたは同様のものに格納することができる。いくつかの実施形態では、被験者に関して放射線源の360°の回転を伴う軌跡にそった対応するさまざまな位置で複数のビーム159を伴うビーム構成が企図されている。いくつかの実施形態では、放射線源は360°の軌跡の周りで被験者に関して連続的に移動することが企図される。そのような実施形態では、360°の軌跡は、複数のサンプルビームによって近似されうる。これを説明することを目的として、放射線源が被験者に関して連続的に移動することが企図される軌跡上のサンプルビームを離散ビーム159と同じように処理することができる。図14は、360°の軌跡240、軌跡240の周りに均等な角度間隔の位置にある複数のビーム159、および複数のビーム159によって達成可能であると推定される線量更新グリッド242の2次元断面の概略を示す。ビーム159は、連続的に移動する放射線源に関連付けられる離散ビームまたはサンプルビームであってよい。達成可能な線量更新グリッド242例示されているグリッドのボックス内の数によって表されるボクセル線量寄与分を有するは、線量修正ボクセル241で値100にスケーリングされている。図14の線量更新グリッド242は、例えば、方法50図4Dのブロック60により得られる。図14の線量更新グリッドは、線量修正ボクセル241と交差する光線163に関連付けられているビームレットのそれぞれの等しい強度変更の結果である。図15は、線量修正ボクセル241と交差する図14の達成可能な線量更新グリッド242の例示的なプロファイル243を示す。例示的なプロファイル243に示されている線量変更のピークは、線量修正ボクセル241図15のx=0の位置に出現する。360°の軌跡240および複数のビーム159により、線量修正ボクセル241を囲む領域内の線量変更の大きさは、線量修正ボクセル241からの距離とともに急速に減少する。この特性を達成するためにつまり、特定の線量修正ボクセル241から離れる位置で比較的小さな変更が線量に生じる場合、比較的多数のビーム159が360°の軌跡240内にあることが望ましいと思われる。上で説明されているように、いくつかの実施形態では、放射線源は、被験者に関して連続的に移動し、ビーム159は実際にはサンプルビームである。他の実施形態では、360°の軌跡240にそった離散ビーム159の間の角分離は20°未満である。いくつかの実施形態では、角分離は、15°未満である。360°の軌跡240および対応する線量更新グリッド242の追加の特性は、同じ線量更新グリッドが所望の線量修正ボクセルへ平行移動できる特性である。この平行移動性の例は図16に示されており、これは、図16の線量更新グリッド244が異なる線量修正ボクセル245に平行移動されていることを除き線量更新グリッド242図14と同じである線量更新グリッド244を示す。360°の軌跡240に対する線量更新グリッド242の平行移動性は、軌跡240にそった放射線源の運動平面内のすべてのボクセルがビーム159内のボクセルおよび対応するビームレットと交差する光線の完全な360°を有するため許容されるものとしてよい。いくつかの実施形態では、360°の軌跡240に対して線量更新グリッド242を決定し、線量更新グリッド242をアクセス可能なメモリまたは同様のもの例えば、ルックアップテーブル内に格納することによって計算効率を達成することができる。そこで、使用されるたび毎に360°の軌跡240に対する線量更新グリッド242をメモリから呼び出すことができる。360°の軌跡240は、説明のための一例として使用されている。他の軌跡の例えば、他の角回転範囲および/または他の運動を有するビーム構成も使用することができる。さらに、達成可能な線量の操作を可能にしたときに例えば、ブロック142において、ビームの異なる角度範囲を使用することが望ましい場合がある。ビームの角度範囲が360°より小さい場合、線量分布座標例えば、線量修正ボクセルと交差する光線163の対応する角度範囲は小さくなる。いくつかの実施形態では、代替的な運動範囲に対する線量更新グリッドも事前計算され、後で取り出せるように例えば、アクセス可能なメモリ内のルックアップテーブルに格納しておくことができる。径方向修正線量RMD分布と称される線量更新グリッドのライブラリをアクセス可能なメモリに格納することができる。RMDのこのようなライブラリは、例えば、Nが0°~360°までの増分値を有するとした場合に、0°~N°までのN個の増分運動範囲に対するRMDを含みうる。ビームの特定の角度範囲は、ライブラリに格納されている2つの線量修正分布を減算することによって決定されうる。例えば、ただし式中、θ=>は角度θから角度φまで広がるビームの角度範囲を示す。式4のと同様の減算のオペレーションを使用することで、メモリに格納しなければならない実際のRMDの数を減らす。グラフ例は、図18A、18B、18Cに示されており、そこでは、RMD線量分布はピクセルマップ画像として表示され、より明るいピクセルはより高い線量を示す。図18Aは、角度範囲0°~90°に対するRMDを表し、図18Bは、0°~45°に対するRMDを表す。図18Aおよび18Bの両方のRMDをアクセス可能なメモリ内に格納することができる。角度範囲45°~90°に対してRMDを決定することが望ましいと仮定すると、0°~45°のRMD図18Bを0°~90°のRMD図18Aから減算して、図18Cの表示に示されている45°~90°のRMDを生成することができる。図17は、本発明の特定の一実施形態によるシステム300の概略を示す。システム300またはその一部分を使用して、上で説明されている方法のいくつかを実行するか、またはどれでも実行することができる。システム300は、本明細書で説明されている放射線照射装置のどれかに類似しているものとしてよい放射線照射装置302を備える。オペレータ312は、ハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントの両方を含みうるユーザーインターフェース302Bを介して放射線照射装置302をインタラクティブに操作することができる。例示されている実施形態では、放射線照射装置302のオペレーションは、コントローラ302Aによって制御される。例示されている実施形態では、コントローラ302Aは、外部プロセッサ304から放射線照射パラメータを受信する。プロセッサ304は、好適なコンピュータもしくはデジタル処理ユニット複数可を備えることができる。プロセッサ304は、コンピュータ可読ソフトウェア命令を実行することができる。プロセッサ304は、ネットワーク通信ハードウェアおよび/またはソフトウェアを含む好適な通信ハードウェアおよび/またはソフトウェアを使用して放射線照射装置302と通信することができる。オペレータ312は、ハードウェアコンポーネントとソフトウェアコンポーネントの両方を含みうる好適なユーザインターフェース306を使用してプロセッサ304をインタラクティブに操作することができる。例示されている実施形態のプロセッサ304は、ソフトウェア命令310を格納することができるコンピュータ可読メモリ308へのアクセス権を有する。他の実施形態では、プロセッサ304は、1つまたは複数の他のソースから命令310を取得することができる。ソフトウェア命令310は、プロセッサ304によって実行されたときに、本明細書で説明されている方法のうちの1つまたは複数例えば、放射線照射方法16図4A、達成可能な線量の生成および操作を行うための方法18図4B、線量推定更新方法50図4D、高速線量推定70図13、および/または同様のものをプロセッサ304に実行させることができる。例示されている実施形態では、プロセッサ304、ユーザインターフェース306、およびメモリ308は、コンピュータシステム314の一部であるが、これは必須というわけではない。他の実施形態では、これらのコンポーネントまたはその一部は、別々に実装することができる。さらに他の実施形態では、本明細書で説明されている方法の1つまたは複数を、放射線照射装置302の一部であるコントローラ302Aまたは他の何らかの好適なプロセッサによって実行することができる。そのような実施形態では、放射線照射装置302は、好適なコンピュータソフトウェア命令を格納することができる好適なメモリを備えるか、または他の何らかの形でアクセス権を有することができる。実施例以下で述べる例は、さまざまな実施形態による方法、システム、ならびに方法およびシステムのさまざまな特徴の非限定的な例を示す。これらの非限定的な例は、例示することのみを目的としており、請求項の別段で指定のない限り制限的特徴を表すことを意図していない。擬似コードの例セットアップの初期化●被験者の画像およびセグメント分割された組織構造の情報例えば、腫瘍標的、健常組織構造例えば、器官、注目する他の組織、標的処方をインポートする。●ビームエネルギーおよび関連する散乱特性複数可に基づき線量推定カーネル例えば、点広がり関数PSFを選択する。●PSFの高速フーリエ変換FFTを計算し、後で使用できるようにアクセス可能なメモリ内に格納する。●組織構造情報を含む被験者からの画像データと重ねたボクセルマトリックス計算グリッドを作成する。●注目する構造複数可内に配置されているボクセルを識別する。○構造内に部分的に入っている例えば、構造の縁にあるボクセルを識別し、部分的体積値例えば、0~1の範囲内をそれらのボクセルに割り当てて、そのようなボクセルに基づき線量品質計量を計算する。●ビーム構成例えば、ビームの数、位置、および方向を選択する。○所望のビーム構成はいくつかの固定されたビーム例えば、5から9のビームまたは他の数の固定されたビームを含みうる。○所望のビーム構成が連続的に移動するビームを伴う場合、軌跡にそったいくつかのビームサンプル例えば、10個以上のビームサンプルを使用して動的な放射源の運動を表すことができる。●ビームレット強度を初期化する。●初期ビームレット強度の結果である推定される線量分布を計算する。●初期線量体積ヒストグラムDVHおよび/または他の初期線量品質計量複数可を計算する。●組織構造情報を含む被験者からの画像データと重ねた初期DVH複数可および/または初期線量分布を表示する。○線量は、画像データの断面図複数可を介して表すことができる。■線量は、水性塗料として表すことができる。■線量は、等値線グラフ一定の線量の線の輪郭として表すことができる。■線量は、他の好適な表示技術を使用して表すことができる。○それに加えて、または代替えとして、3次元線量表示いわゆる線量クラウド表示を使用することも可能である。ビームレットの初期化●それぞれのビームについて2次元ビームレットマトリックスを作成する。●それぞれの標的構造について:○標的構造はビームレットマトリックス上に投射される。○投射にマージンを加えて、結果として得られる線量分布による標的構造の適切な被覆を確実なものとすることができる。○強度値を標的構造に対応するビームレットに割り当てる。このような強度値は、標的構造に対する処方線量と相関する例えば、比例するものとしてよい。●オプション:○与えられたビーム投射において重なる標的構造に対して、最高の処方線量を有する重なる標的構造と重なる領域内のビームレット強度に重みを付けるか、または○与えられたビーム投射において重なる標的構造に対して、最低の処方線量を有する重なる標的と重なる領域内のビームレット強度に重みを付ける。達成可能な線量分布の高速推定●線量寄与分を推定する-それぞれのビームについて:○線量推定カーネル例えば、PSFによってビームレット強度マトリックスを畳み込む。■畳み込みを、ビームレットマトリックスのFFTを決定し、線量推定カーネルの事前計算されたFFTで乗算し、結果の逆FFTを決定することによって実行する。●ビームレットマトリックスからの光線とボクセルとの交差を決定する-線量が事前に決定されていなかったそれぞれのボクセルについて:○それぞれのビームについて:■ボクセルを通過する光線がビームレットマトリックスと交差する位置を決定する。■その後の線量計算に使用できるようにビームレット交差位置をアクセス可能なメモリ内に格納するビームレット交差位置を1回決定するだけでよいように。■達成可能な線量推定を注目するボクセルに制限することができる。例えば、●DVH計算について、達成可能な線量推定を標的および健常組織構造複数可内のボクセルに制限することができる。●線量平面断面が表示されている場合、達成可能な線量推定をその平面内のボクセルに制限することができる。●全線量を計算する-それぞれのボクセルについて:○線量寄与分を抽出する-それぞれのビームについて:■すでに決定されているビームレットマトリックスの交差位置で畳み込まれた強度分布から畳み込まれた強度値を抽出する。○それぞれのビームからの寄与分を総和する。線量体積ヒストグラムの操作を可能にする●オペレータは、特定の構造のDVH曲線上の点を選択し、その点のところで曲線形状の変更を要求する。○選択された点の線量および体積座標値D_selected,V_selectedを識別する。○マウスまたは類似のコンピュータポインティングデバイスをクリックしてDVHを選択し、次いで、マウスまたは類似のコンピュータポインティングデバイスを移動することによって要求を伝達することができる。■左および/または下への移動は、線量の低減を指示することができる所望の線量変化が負である。■右および/または上への移動は、線量の増加を指示することができる所望の線量変化が正である。○所望の線量変更の大きさを決定することは、例えば、■D_selected値の割合、■その構造に対する最大線量の割合、■その構造に割り当てられた処方線量の割合、■すべての構造に割り当てられた最大処方線量の割合、■マウスもしくは類似のコンピュータポインティングデバイスの移動の量に相関する例えば、比例する割合、■オペレータによって設定された量、■オペレータ側で構成可能なパラメータであるか、またはハードコーディングされた定数とすることができる固定された量、■上記の組み合わせ、を伴うものとしてよい。●選択された構造について、D_selectedに近い線量値を有するボクセルは、線量修正ボクセルとして識別することができる。○ボクセルは、ボクセルがD_selected/-Δ内に収まる値を有している場合に線量修正ボクセルとして識別することができる。■Δは、固定値オペレータ側で選択可能であるものとしてよいまたはD_selectedの割合オペレータ側で選択できる割合であってよいとすることができる。○いかなるボクセルも線量修正ボクセルと識別されない場合、Δは拡大され、ボクセルは再識別されうる。■このプロセスは、少なくとも1つのボクセルが線量修正ボクセルとして識別されるまで繰り返される。○多数のボクセル例えば、その構造に対するすべてのボクセルまたは構造内のボクセルの閾値数または閾値割合より多いボクセルが線量修正ボクセルと識別される場合、Δを低減し、ボクセルを再識別することができる。○いくつかの実施形態では、DVHが変更される構造の内側のすべてのボクセルは、線量修正ボクセルと識別されうる。●オプション:一次線量修正ボクセルの周りの周縁領域内の二次線量修正ボクセルの識別および二次線量修正ボクセルへの線量修正の適切な大きさの割り当て。●線量修正ボクセルとして識別されたボクセルに対して線量修正を実行する以下の線量修正を参照。●線量修正が実行された後、DVHは、推定された線量に基づき再計算される。●線量制限に違反しているかどうかをチェックする線量制限の下での線量操作を参照。●新しいDVHで表示を更新する。線量修正●線量修正ボクセルVox_identifiedと識別されたそれぞれのボクセルについて、またそれぞれのビームについて:○Vox_identifiedを通過する光線複数可がビームレットマトリックスと交差する位置複数可を決定する。○デフォルトの量を使用して交差点複数可線量変更ビームレットでビームレット複数可の強度値を修正する。■デフォルトの数量は、所望の線量変更の大きさに相関し例えば、比例し、また光線がVox_identifiedと交差する線量変更ビームレットの数にも依存しうる。○オプション:一次線量変更ビームレットの周りの周縁領域内の二次線量変更ビームレットに対する強度値調整を識別し、決定する。●修正されたビームレットを可能な強度制限違反について評価する。非限定的な例は以下のとおりである。○最小閾値より小さい強度値。■違反するビームレット強度を最小閾値まで増加させることによって補正される。○最大閾値より大きい強度値。■違反するビームレット強度を最大閾値まで減少させることによって補正される。○ビームレットマトリックスの2次元範囲にわたる強度の変動も制限されうる例えば、1つのビームレットから隣接するビームレットへの固定された割合の最大変動。■変動制限に違反しなくなるように修正されたビームレットの強度を増減することによって補正される。●達成可能な線量分布の高速推定を使用してすべてのビームに対するボクセルにおける線量を推定する。○ボクセルの部分集合のみについて線量を計算することができる。例えば、■選択された構造のみのボクセル。■すべての構造のボクセル。■すべての構造のボクセル現在表示されている断面。●それぞれの修正ボクセルVox_identifiedに対する推定される線量をオペレータによって要求された線量と比較する。○すべての線量修正ボクセルVox_identifiedに対する平均推定線量と平均オペレータ要求線量との間の差を決定する。○すべての線量変更ビームレットに対する強度修正の大きさを再スケーリングするが、これは、線量変更ビームレットの再スケーリングの結果、ビームレット強度制限の違反をもたらされない限りそれぞれの線量修正ボックスVox_identifiedに対する平均線量がオペレータによって要求された平均オペレータ要求線量に等しくなるように再スケーリングされる。線量制限下の線量操作●DVH曲線の形状に対する制限または線量分布それ自体に対する、または他の線量品質計量に対する他の制限は、オペレータによって指定されうるか、または他の何らかの形で手順の中に例えば、システム/方法の大域的パラメータとして組み込まれうる。例えば、○構造内のいかなるボクセルも指定された線量閾値を下回ることはありえない。○構造内のいかなるボクセルも指定された線量閾値を上回ることはありえない。○構造の体積の指定された割合は指定された線量閾値を上回ることはありえない。○構造の体積の指定された割合は指定された線量閾値を上回ることはありえない。●線量操作が実行された場合DVHを通して、または他の方法で、線量分布は、潜在的な線量制限違反に関して評価される。●推定される線量分布および/または線量品質計量例えば、DVHを線量制限と比較することによって違反が検出される。○違反に寄与するボクセルを識別する。○制限の条件を満たすようにそれぞれの違反しているボクセルに必要な線量変更の大きさを計算する。●違反しているボクセルおよびボクセル線量変更要件を入力として使用して線量修正上記参照を実行する。●線量制限違反がなくなるまで必要に応じて繰り返す。実例応用以下の非制限的な例は、本発明のさまざまな態様および特徴を実際にどのように使用することが可能であるかについてさらに理解を進めることを意図している。図19Aは、標的構造281および健常組織構造282の3次元表示であり、図19Bは、平面283にそって標的構造281および健常組織構造282を二等分するその外形を示す断面図である。図19Bは、x軸およびy軸のスケールをミリメートル単位で示している。この特定の例で使用されるビーム構成は、被験者に関して放射線源の360°回転を含む。このようなビーム構成は、例えば図1または2の放射線照射装置を使用して実装することが可能である。この例では、放射線源が図19A、19Bのx-y平面内で移動すると仮定している。初期推定線量例えば、ブロック46は、放射線源の経路にそって分布する180本のビームを使用して生成される。線量分布の初期推定は、初期強度分布例えば、ブロック44を使用して決定され、初期ビームレット強度は、標的構造281を通して投射される光線に対しては標的処方線量に比例し、それ以外はゼロである。この例では、標的処方線量は、60Gyである。この線量は、式1による線量推定カーネルとともに上述の畳み込みに基づく高速線量推定技術を使用し、また式2の逆フーリエ変換の方法を使用して推定される。それぞれのボクセルにおいて、全推定線量は、それぞれのビームからそのボクセルへの線量寄与分の総和である。図20Aは、図19Aの標的組織構造281および健常組織構造282に対する初期推定線量分布の断面291を示している。図20Bは、完全な3次元標的構造292および健常組織構造293に対するDVHを示している。図20Aの線量分布291は、グレースケールのピクセルマップとして表示されており、より明るいピクセルはより高い線量を示す。初期線量推定291は、標的構造281の体積においてかなり一様であり、健常組織構造282は標的構造281に隣接する領域内で実質的線量を受ける。初期線量推定が確定した後、推定線量分布の操作を例えば、オペレータが実行することができる。オペレータは、処方線量で標的構造281の適切な体積被覆範囲を確定することを望んでいる場合がある。これは、DVHの操作により標的組織構造281への最小線量を上げることによって実行されうる。図21A、21B、および21Cは、DVH操作を通じて標的構造281への最小線量を増加させる例を示している。図21Aは、図19BのDVHグラフ292の拡大部分301を示している。オペレータは、曲線301上の低い線量点303の近くのDVH曲線を選択し例えば、コンピュータマウスまたは類似のコンピュータポインティングデバイスを使用して、マウスボタンを押下し、次いで、曲線301を左に線量が低くなる方へ、または右に線量が高くなる方へ平行移動する。この例では、オペレータは、DVH曲線301上の選択された点303を304に示されているように右に移動することによって線量を増加させる。オペレータがこの方法でDVH曲線を移動すると、線量修正ボクセルおよび対応する線量修正の大きさが決定され、線量修正がそれらの線量修正ボクセルに適用される。この例では、図21Aの操作は、3つの線量修正ボクセルに対応している。この線量修正がこれら3つの線量修正ボクセルに適用されると、いかなる強度制限にも違反しないと判定される。図21Bは、オペレータによって伝達された図21Aの線量修正要求つまり、3つの線量修正ボクセルから結果として得られる3つの線量修正分布305の例を示している。図21Bの表示では、より明るいグレースケールはより高い線量を示す。それぞれの修正305は、線量分布の特定の領域に合わせて局在化される。図21Cは、標的構造307および健常組織構造308に対する更新された線量分布ならびにそれに対応して更新されたDVHを示す。図21Cの更新された標的構造のDVH307は、標的構造281への最小線量が修正の前であった場合よりも高いことを示している図20BのDVH292を参照。また、健常組織のDVH308は、実質的に変更されておらず図20Bの健常組織構造のDVH293に比べて、これは変更が線量修正時に標的構造281に局在化されている結果である。オペレータが標的構造281に対する許容可能な線量分布を確定したことで、許容可能な線量分布がさらに線量修正を行うときも維持されるようにDVH操作に対して制限をかけることが望ましい場合がある。例えば、そのような制限は、標的構造281の100が57Gyを受け、標的構造281の0が63Gyを超える放射線量を受けるという制限とすることができる。次いで、オペレータは、DVH315上の点を選択し、マウスまたは類似のコンピュータポインティングデバイスを左317にドラッグする線量を減らすためことによって健常組織構造282に対応するDVH315の修正を続けることができる。この所望のDVH修正に対応する線量修正ボクセルが決定された後、線量修正がそれぞれの線量修正ボクセルに適用される。この場合、強度変更に対する制限により、使用するビームレットの数を減らす必要がある。図22Bは、使用されるビームレットの数が少ないため図21Bのとは異なる可能性のある対応する線量修正分布318を示している。線量修正分布318は、健常組織構造282の内部に十分に局在化されていることに留意されたい。図22Cは、更新されたDVH319を示す。図22Cは、健常組織構造282への線量が必要に応じて減らされていることを示している。図22Cに例示されている健常組織の線量低減では、標的組織構造281に対する最小線量に課される制限321に違反する図22Cを参照。是正された線量修正が制約条件321の範囲内に標的構造DVHを戻すように自動的に適用されうる。線量分布がDVH制約条件321の違反を引き起こす線量修正ボクセルが決定され、線量修正がそれらの線量修正ボクセルに適用される。図23Aは、標的線量分布上の制約条件321の違反を是正するために使用される2つの例示的な線量修正分布323を示す。図23Aは、この場合に、線量修正が、図22の線量減少が適用された健常組織構造282に近い標的構造281の縁に適用されることを示している。ここでもまた、線量修正分布は、線量修正ボクセルを囲む領域が実質的に影響を受けないように十分に局在化される。図23Bは、図23Aの線量修正323の適用後の標的構造DVH324、および標的構造DVH324が現在どのように制限範囲内321および314にあるかを示している。健常組織構造DVH325は、線量変更がもっぱら標的構造281内に局在しているため図22Cからごくわずかに変更されている。図23Cは、オペレータが最初に望んだように、図21Cと比較して健常組織構造への線量の低減を示す結果として生じる断面線量分布326の表示を示している。さらに、線量修正は、オペレータが上で説明されているプロセスを類似の仕方で繰り返すことによって課されうる。例えば、健常組織構造の線量のさらなる低減を制約条件321および314図23Bの下で適用することができる。最終的に、標的線量への制限に違反せずに健常組織構造の線量のさらなる低減を行うことができない平衡状態に到達する。図24Aは、オペレータによる一連の線量修正の終了結果における標的331および健常組織構造332に対するDVHを示す。図24Bは、これらの修正に対応する断面推定線量分布333を示す。健常組織構造282に対するDVH332および推定される断面線量分布333は、初期DVH293図20Bおよび線量分布291図20Aと比較してかなり低減されている。最終的な標的のDVH331図24Aおよび断面線量分布333図24Bに見られるように標的内で高い均一線量が維持される。線量操作が完了した後、ビーム構成に対する放射線照射パラメータを決定することができる。次いで、放射線照射パラメータを放射線照射装置の制御システムおよびコンピュータに転送することができる。次いで、放射線を被験者に照射し、それにより、線量操作から導出されるのと実質的に同様に被験者体内に線量分布をもたらすことができる。本発明の実施形態は、本明細書で説明されている、さまざまなオペレーションを含む。これらのオペレーションは、ハードウェアコンポーネント、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって実行することができる。いくつかの実施形態は、機械可読媒体上に格納されている命令を含みうるコンピュータプログラム製品として実装されうる。これらの命令は、説明されているオペレーションを実行するように汎用もしくは専用プロセッサをプログラムするために使用されうる。機械可読記憶媒体は、機械例えば、コンピュータによって読み込むことが可能な形式例えば、ソフトウェア、処理アプリケーションで情報を格納するためのメカニズムを備える。機械可読媒体としては、限定はしないが、磁気記憶媒体例えば、フロッピーディスケット、光記憶媒体例えば、CD-ROM、光磁気記憶媒体、リードオンリーメモリROM、ランダムアクセスメモリRAM、消去可能プログラム可能メモリ例えば、EPROMおよびEEPROM、フラッシュメモリ、または電子命令を格納するのに適した他の種類の媒体が挙げられる。それに加えて、いくつかの実施形態は、分散コンピューティング環境内で実行することができ、そこでは、機械可読媒体は複数のコンピュータシステム上に格納され、および/または実行されうる。それに加えて、コンピュータシステム間で転送される情報は、コンピュータシステムを接続する通信媒体上でプルまたはプッシュすることができる。本発明のさまざまな実施形態の実装で使用されるコンピュータ処理コンポーネントは、マイクロプロセッサまたは中央演算処理装置、コントローラ、グラフィカルプロセッシングユニットGPU、セルコンピュータ、または同様のものなどの1つまたは複数の汎用処理デバイスを備える。あるいは、そのようなデジタル処理コンポーネントとしては、デジタルシグナルプロセッサDSP、特定用途向け集積回路ASIC、フィールドプログラマブルゲートアレイFPGA、または同様のものなどの1つまたは複数の専用処理デバイスが挙げられる。例えば、特定の実施形態において、デジタル処理デバイスは、1つのコアユニットと複数のマイクロエンジンとを備える複数のプロセッサを有するネットワークプロセッサであってもよい。それに加えて、デジタル処理デバイスは、汎用処理デバイス複数可と専用処理デバイス複数可の組み合わせを含んでいてもよい。本明細書の方法複数可のオペレーションが特定の順序で図示され、説明されているけれども、それぞれの方法のオペレーションの順序は、いくつかのオペレーションが逆順に実行されうるか、または特定のオペレーションが少なくとも一部は他のオペレーションと同時に実行されうるように変更することができる。別の実施形態では、異なるオペレーションの命令もしくはサブオペレーションは、間欠的に、および/または交互に実行されてもよい。コンポーネント例えば、ソフトウェアモジュール、プロセッサ、アセンブリ、デバイス、回路などが上で参照されているが、別段の指定のない限り、そのコンポーネントへの参照手段への参照を含むは、そのコンポーネントの等価物として、本発明の例示的な実施形態における機能を実行する開示されている構造と構造的に同等でないコンポーネントを含む、説明されているコンポーネントの機能を実行するつまり、機能的に等価である任意のコンポーネントを含むものとして解釈すべきである。当業者には明らかなように、前記の開示に照らし、多くの変更形態および修正形態が本発明の精神または範囲から逸脱することなく本発明の実施において可能である。例えば、●上述の実施形態では、それぞれのビーム159の特性でありうるいくつかの特徴を説明している。非限定的な例において、方法70図13のそれぞれのループに対するブロック72~78の手順がそれぞれのビーム159について実行され、図12は、いくつかのビーム159を示している。いくつかの実施形態では、放射線照射は、与えられた軌跡上で被験者に関する放射線源の連続的移動を伴いうる。このような実施形態では、被験者に関する放射線源の移動の軌跡は、軌跡にそっていくつかの離散サンプルビームによって記述されうる。そのようなサンプルビームは、サンプルビームの線量寄与分の総和が連続的に移動する放射線源からの線量寄与分の総和を表すように互いに十分に密にサンプリングすることができる。そのようなサンプルビームは、従来の離散ビームについて本明細書で説明されているのと同様にして使用され、離散であると特に説明されていない限り、本明細書におけるビーム複数可への参照は、サンプルビームを含むものとして理解すべきである。●図4Aを参照すると、ビーム159の数は、ブロック142と143とで同じである必要はないことは当業者であれば理解するであろう。例えば、ブロック142において推定される線量の操作を可能にする場合比較的少数のビーム159を有するのが計算上効率的である。次いで、ブロック143において、さらに多くのビーム159を使用して、放射線照射パラメータを正確に決定することができる。いくつかの実施形態では、ビーム159の数および/または位置は、ブロック143の最適化プロセスの変更を可能にする変数のうちの1つとすることができる。●上で述べた説明では、ビームレット164と光線163との間に一対一の関係があることを示唆している-つまり、それぞれのビームレット164は対応する光線163を有する。このような光線163は、その対応するビームレット164の中心を通過しうる。このような光線163を使用することで、特定のビームレットと特定のボクセルとの間の関係を確定することができる-例えば、線量変更ビームレットを線量修正ボクセルを通して投射する対応する光線を有するビームレットとして識別することができる上記のブロック221の説明を参照。しかし、ビームレットは、実際には2次元形状を有することは理解される。いくつかの実施形態では、その対応する光線が通過する単なる特定のボクセル以外のボクセルに対するビームレットの影響を考慮することによってこの2次元ビームレット形状をモデル化することが望ましい場合がある。例えば、いくつかの高速線量推定実施形態例えば、図13の方法70のいくつかの実施形態では、特定の畳み込まれた強度値に関連付けられている光線は、特定のボクセルの中心から離れた位置の特定のボクセルに当たり、それらの畳み込まれた強度値からの線量寄与分は、特定のボクセルとその隣接するボクセルのうちの1つまたは複数との間にあるものとして分数分割されうる。特定のボクセルと隣接するボクセルとの間の線量寄与分の分数分割は、光線が特定のボクセルに当たる位置に依存しうる。例えば、分数的な線量寄与分の大部分を光線が交差する特定のボクセルに加え、残りの線量寄与分を、隣接するボクセルの間で分割することができ、交差位置に比較的近い隣接するボクセルは交差位置から比較的離れている隣接するボクセルより大きな線量寄与分を受ける。●いくつかの高速線量推定実施形態例えば、図13の方法70のいくつかの実施形態では、畳み込まれた強度の単一のビームからの複数の光線163が単一のボクセルに当たる場合がありうる。このような場合、ボクセルに加えられる線量寄与分は、個別の畳み込まれた強度値のそれぞれによって予測される線量寄与分の平均または補間の何らかの形態をとりうる。●上で述べた説明では、ビームレット164と光線163との間に一対一の関係があることを示唆している-つまり、それぞれのビームレット164はその中心を通過しうる対応する光線163を有する。しかし、他の実施形態では、それぞれのビームについて、光線は、それに加えて、または代替えとして、ボクセルとの一対一の関係を有する-つまり、それぞれのボクセルはボクセルの中心からその特定のビームに対する放射線源の位置へ延在する対応する光線を有することが可能である。そのような実施形態では、ブロック221図4Bの線量変更ビームレットの識別を行うためのプロセスは、ブロック220の線量修正ボクセルからビームレット164の2次元グリッド162上への光線をトレースすることを伴うことが可能である-つまり、線量変更ビームレットは、光線が投射する際に通るものとして識別することが可能である。いくつかの実施形態では、その対応する光線が通過する単なる特定のビームレット以外のビームレットに対するボクセルの影響を考慮することによって3次元ボクセル形状をモデル化することが望ましい場合がある。例えば、方法18図4Bのいくつかの実施形態では、特定の線量修正ボクセルに関連付けられている光線は、特定のビームレットの中心から離れた位置の特定のビームレットに当たり、ブロック223の強度値調整は、特定のビームレットとその隣接するビームレットのうちの1つまたは複数との間にあるものとして分数分割されうる。特定のビームレットと隣接するビームレットとの間の強度調整の分数分割は、光線が特定のビームレットに当たる位置に依存しうる。例えば、分数強度値調整fractionalintensityvalueadjustmentの大部分は、光線が交差する特定のビームレットに対して行われ、残りの強度値調整は、隣接するビームレット間で分割され、交差位置に比較的近い隣接するビームレットは交差位置から比較的遠い隣接するビームレットに比べて大きい割合の強度値調整を受ける。●いくつかの実施形態では、それぞれのビームに対する光線は、ボクセルとの一対一の関連付けを有することができ、光線は、その特定のビームに対してボクセルの中心から放射線源の位置まで延在しうる。そのような実施形態では、複数のボクセルからの複数の光線が単一のビームレットに当たる場合がある例えば、方法18図4Bのブロック221。そのような場合、ブロック223のビームレットへの強度値調整は、個別のボクセルのそれぞれによって適用される強度値調整の平均または補間の何らかの形態をとりうる。●上で説明されている達成可能な線量の高速推定のための一技術は、2次元強度分布ix,yと2次元線量推定カーネルkx,yを畳み込むことと、次いで、畳み込まれた強度値を線量寄与分として光線が交差するボクセルに追加することによって対応する光線にそって結果として得られる2次元の畳み込まれた強度分布fx,yの畳み込まれた強度値を射影することとを伴う。いくつかの実施形態では、いくつかの異なる線量推定カーネルk1x,y、k2x,y、...に対して畳み込まれた強度分布f1x,y、f2x,y、...を計算することが望ましい場合があり、異なる線量推定カーネルを使用して異なる組織密度およびその対応する異なる散乱パターンをモデル化することができる。次いで、特定のボクセルに対して達成可能な線量を推定する場合例えば、畳み込まれた強度値を線量寄与分として特定のボクセルに加える場合、特定のボクセルの組織密度ρを使用し、組織密度に対応する線量推定カーネルkρx,yを使用して計算された畳み込まれた強度分布fρx,yから畳み込まれた強度値を選択することができる。前記の説明では、発明は特定の例示的な実施形態を参照しつつ説明がなされている。しかし、本発明の広い精神と範囲を逸脱することなく本発明にさまざまな修正および変更を加えられることは明白であろう。したがって、説明および図面は、制限ではなく、例示することを目的としているものとみなすべきである。上ではいくつかの例示的な態様および実施形態が説明されているが、当業者であれば、いくつかの修正、置換、追加、およびその部分的な組み合わせを理解するであろう。したがって、以下の付属の請求項およびこれ以降導入される請求項は、その真の精神および範囲内にあるような修正、置換、追加、および部分的な組み合わせすべてを含むと解釈される。"