"明細書に記載の発明。発明の要旨本発明は、電離放射線治療用ビームを生成するための少なくとも1つ、おそらくはより多くの放射性同位体源、前記治療用ビームによってIMRTを実行するための少なくとも1つ、おそらくはより多くのMLCまたは減衰器システム、目標領域および周囲の健康な組織または重要構造を前記電離放射線の投与の最中に同時に画像化する磁気共鳴画像化MRIシステム、および/またはすべての構成要素に伝達可能に接続されたコントローラを含んでいる放射線治療システムを提供する。MRIからもたらされた画像データが、実際に投与された電離放射線の線量の定量的評価を可能にするとともに、IMRTによって投与される電離放射線を目標領域へとより正確に案内するため、処置の投与の再最適化または再計画を可能にする。以下では、本発明の有益な実施形態を説明する。この有益な実施形態においては、オープンMRIの主磁石ヘルムホルツコイル対が、分割ソレノイドとして設計され、磁石の中央の円筒形の穴を通って患者カウチが走行し、IMRTユニットが、2つのソレノイド部分の間のすき間を通って患者に照準する図1~図4。この実施形態においては、分割ソレノイドMRI015が静止したままである一方で、マルチリーフコリメータIMRTユニット020を備え、遮蔽され、位置合わせされている同位体放射源が、ガントリー025上でカウチを中心にして軸回転する有益には、2つより多くの020を使用することができる。患者035は、同時の画像化および処置のために患者カウチ030上に配置される。マルチリーフコリメータを備え、位置合わせされている同位体放射源020は、固定の主コリメータ120、二次二重ダイバージェントマルチリーフコリメータ125、および二次マルチリーフコリメータ125からのリーフ間の漏れを遮断するための三次マルチリーフコリメータ130で視準される放射性同位体源115を含んでいる図5~図7。この実施形態は、軸方向の処置ビームのアクセスをもたらすためにオープンMRIを回転させる必要性を除き、患者に沿って頭部‐尾部方向の磁界をもたらし、高速な画像取得のため並列多相アレイRF送受信機コイルを使用して改善されたMRI速度を可能にするため、有用である。次に、複雑さおよび計算の必要がさまざまである本発明のプロセスのさらなる有益な実施形態を説明する。これらのプロセスの実施形態はすべて、任意の装置の実施形態を使用することができる。これらのプロセスの実施形態はすべて、日々の放射線投与に先立って高分解能の診断用品質の体積MRIデータを取得するステップ、次いで放射線の投与の最中にリアルタイムのMRIデータを取得するステップを含むことができ、ここでリアルタイムのデータは、別の空間格子について採取されてもよく、あるいは取得の速度を向上させるべく低い信号対雑音比で採取されてもよい。1つの有益なプロセスの実施形態は、MRIデータを取得し、投与の各フラクションにおいてターゲットおよび重要構造へと届けられる線量を割り出すため、変形可能な画像の位置合わせおよび線量計算のための当該分野において公知の方法を、届けられるIMRTコバルトユニットフルエンスへと適用する。次いで、それぞれ腫瘍の抑制の向上または副作用の軽減のために投与のフラクションを追加または減じるよう、患者の処置の補正を行うことができる。線量の評価とともに、患者の疾病のサイズおよび進行も日々を基準に評価される。第2の有益なプロセスの実施形態は、治療の投与の精度を向上させるため、MRIデータを取得し、個々の放射の投与のそれぞれに先立ってIMRT治療計画の再最適化を実行する。このプロセスは、投与の各フラクションにおいてターゲットおよび重要構造へと届けられる線量を評価するため、先のプロセスと組み合わせられる。第3の有益なプロセスの実施形態は、治療の投与の精度を向上させるため、MRIデータを取得し、個々の放射の投与の各放射ビームの投与に先立ってビームごとの基準でIMRT治療計画の再最適化を実行する。このプロセスは、一般的には、前記第1のプロセスが各ビームの投与の直前に実行されることを含んでいる。第4の有益なプロセスの実施形態は、治療の投与の精度を向上させるため、MRIデータを取得し、個々の放射の投与の各放射ビームの各部分の投与の最中に瞬間ごとの基準でIMRT治療計画の再最適化を実行する。このプロセスは、前記第1のプロセスが放射の投与と同時にリアルタイムで実行されることを含んでいる。本発明は、低レイテンシのローカルネットワークによって有用に接続された多数のコンピュータを使用する並列計算の使用を予期しており、あるいは広域ネットワーク上のセキュアな接続を、MRI画像再現、変形可能な画像の位置合わせ、線量の計算、およびIMRTの最適化のための公知のアルゴリズムの速度を大きく向上させるために使用してもよい。他の局面において、さらに本発明は、放射線治療を加える方法であって、放射線治療を加えるための治療計画を決定するステップ、磁気共鳴画像化MRIシステムを使用して被験体の体積内のターゲット領域の画像を取得するステップ、ターゲット領域を処置する治療用ビームでターゲット領域および重要構造の領域を照射するステップ、ならびにターゲット領域の照射の最中にターゲット領域および重要構造の領域の画像の取得を続けるステップを有しており、治療計画を、治療の最中に取得したターゲット領域および重要構造の領域の画像にもとづいて治療の最中に変更することができる方法を提供する。例えば、本発明は以下の項目を提供する。項目11つ以上の放射性同位体源から電離放射線を投与するための装置、磁気共鳴画像化システム、および前記電離放射線の投与と実質的に同時に画像を取得できるよう、前記電離放射線を投与するための装置および前記磁気共鳴画像化システムに接続されたコントローラを有している放射線治療システム。項目2前記磁気共鳴画像化システムが、磁気共鳴画像化データが前記電離放射線の投与と実質的に同時にトレーサの摂取の領域を特定するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目3前記磁気共鳴画像化システムが、磁気共鳴画像化データが前記電離放射線の投与と実質的に同時にコントラスト強調の領域を特定するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目4前記磁気共鳴画像化システムが、前記電離放射線の投与と実質的に同時に分光学的情報を取得するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目5前記磁気共鳴画像化システムが、前記電離放射線の投与と実質的に同時に代謝の情報または生理学的情報を取得するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目6前記磁気共鳴画像化システムが、前記電離放射線の投与と実質的に同時に磁気共鳴血管造影データ、リンパ管造影データ、または両者が取得されるように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目7前記磁気共鳴画像化システムが、取得した磁気共鳴画像化データを被験体の治療への応答を前記電離放射線の投与と実質的に同時に監視するために使用するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目8前記磁気共鳴画像化システムが、照射の最中の体構造および放射線治療ターゲットの動きを追跡するため、前記電離放射線の投与と実質的に同時に取得した磁気共鳴画像化データについて、変形可能画像の位置合わせ法の使用を可能にするように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目9前記磁気共鳴画像化システムが、照射の最中に動きの存在下での被験体への線量を割り出すため、前記電離放射線の投与と実質的に同時に取得した磁気共鳴画像化データについて、線量計算の方法の使用を可能にするように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目10前記磁気共鳴画像化システムが、照射の最中に動きの存在下での被験体への線量を割り出すため、前記電離放射線の投与と実質的に同時に取得した磁気共鳴画像化データについて、変形可能画像の位置合わせ法および線量計算の方法の使用を可能にするように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目11前記磁気共鳴画像化システムが、被験体のIMRT処置を再最適化するため、前記電離放射線の投与と実質的に同時に取得した磁気共鳴画像化データについて、変形可能画像の位置合わせ法、線量計算の方法、およびIMRT最適化の方法の使用を可能にするように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目12前記磁気共鳴画像化システムが、生体内温度測定法を実行するために、前記電離放射線の投与と実質的に同時に取得した磁気共鳴画像化データを使用するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目13実質的に同時の画像の案内のもとで除去的治療ablativetherapyを実行するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目14実質的に同時の画像の案内のもとで増殖性組織を抑制するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目15実質的に同時の画像の案内のもとで血管の増殖性組織を抑制するように構成および配置されている項目14に記載の放射線治療システム。項目16前記放射線の1つ以上の放射性同位体源が、1つ以上のマルチリーフコリメータ強度変調放射線投与システムに組み合わせられている項目1に記載の放射線治療システム。項目17前記1つ以上のマルチリーフコリメータ強度変調放射線投与システムが、リーフ間の漏れを遮断し、閉じられたときに放射源の放射を完全に遮断することができるように構成および配置された個々のリーフを使用する二重ダイバージェントマルチリーフコリメータシステムを有している項目16に記載の放射線治療システム。項目18磁気共鳴画像化データから割り出された投与線量を、被験体の強度変調放射線治療を再最適化するために使用するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目19前記磁気共鳴画像化システムが、磁気共鳴画像化データが前記電離放射線の投与と実質的に同時にトレーサの摂取の領域を特定するように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目20前記磁気共鳴画像化システムが、高い診断用品質の磁気共鳴画像化が、治療の開始前、治療の開始後、または両者において実行され、かつ低い品質の磁気共鳴画像化システムが、体構造およびターゲットの追跡のために、前記電離放射線を投与するための装置からの実質的に同時の電離放射線の投与の最中に実行されるように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目21前記磁気共鳴画像化システムが、高い分解能の磁気共鳴画像化が、治療の開始前、治療の開始後、または両者において、データ空間サンプリングパターンを取得するために使用され、かつ低い分解能の磁気共鳴画像化が、実質的に同時の電離放射線の投与の最中の器官の運動を捉えるべくデータ空間サンプリングパターンbを取得するために使用されるように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目22強磁界の送出システムが、治療の開始前に実行される診断用の磁気共鳴画像化の品質を改善すべく構成および配置され、かつ低磁界の送出システムが、体構造およびターゲットの追跡の目的のために実質的に同時の電離放射線の投与の最中に画像が取得されるときに、磁気共鳴画像化の空間的完全性を向上させるとともに、投与される線量の分布の乱れを少なくするように構成および配置されている項目1に記載の放射線治療システム。項目23前記1つ以上の放射性同位体源から電離放射線を投与するための装置が、陽子ビーム、重イオンビーム、中性子源ビーム、またはこれらの組み合わせから選択される治療用ビームによって増強されている項目1に記載の方法。項目24陽子ビーム、重イオンビーム、中性子源ビーム、またはこれらの組み合わせから選択される1つ以上の治療用ビームから電離放射線を投与するための装置、磁気共鳴画像化システム、および前記電離放射線の投与と実質的に同時に画像を取得できるよう、前記電離放射線を投与するための装置および前記磁気共鳴画像化システムに接続されたコントローラを有している放射線治療システム。図面には、現在考えられる実施形態が示されているが、本発明が図示されている構成および手段そのものには限定されないことを、理解すべきである。発明の詳細な説明本発明を、多数の変更および変種が当業者にとって明らかであるがためにあくまで例示を意図するものである以下の実施例において、さらに詳しく説明する。本明細書および特許請求の範囲において使用されるとき、単数形a、an、およびtheは、そのようでないことが文脈から明らかでない限り、複数への言及を含んでもよい。同様に、本明細書および特許請求の範囲において使用されるとき、用語からなるcomprisingは、で構成される実施形態、およびで基本的に構成される実施形態を含み得る。本発明は、患者へと投与される高度に原体照射的な電離放射線の線量を直接測定して制御するため、強度変調放射線治療IMRTの最中に患者の体構造および疾病について、高い時間および空間分解能での磁気共鳴画像化MRIを実行するための装置およびプロセスの両者である。有益な実施形態において、本発明は、患者へのIMRT照射ビームでの軸方向のアクセスを可能にするオープンMRI、マルチリーフコリメータまたは補償フィルタをベースとするIMRT投与システム、ならびにコバルト60遠隔治療法の放射源の技術を、位置合わせされてガントリーに取り付けられた単一のシステムへと組み合わせている。すでに述べたように、従来の技術は、患者にビームを当てつつ放射線治療の投与の最中にリアルタイムで人間の内部軟組織の画像化を同時に行ってはいない。むしろ、放射線の投与の前および/または後に画像が生成され、これらの画像は、放射線の投与の最中に患者に生じ得る運動および/または自然な変化を反映していない。したがって、狙いをつけた照射も、本明細書に記載する本発明が存在しないと、初期の画像を撮影した後に処置対象の体の部位のサイズが自然に変化した場合、あるいは治療前に処置対象の体の部位の位置が変化した場合、すなわち患者の体構造の形状および整列に患者設定誤差が生じた場合、体重の減少または腫瘍の成長および収縮など、患者に生理学的変化が生じた場合、ならびにこれらに限られるわけではないが呼吸運動、心拍、直腸の膨張、蠕動、膀胱の充満、および自発的な筋肉の運動など、患者の器官が動いた場合に、成功しないであろう。本発明は、患者のリアルタイムのMRIを照射の投与と実質的に同時に実行し、処置対象の領域が患者の設定誤差、生理学的変化、およびフラクション間またはフラクション内の器官の運動によって引き起こされるいずれかの種類の線量の誤差を抱えている場合に、狙いをつけた放射を再調節することによって、これらの問題のすべての除去を助ける。これらに限られるわけではないが、ターゲットおよび体構造のサイズおよび/または位置の変化を補償すべく患者の位置を動かすこと、処置を完全に中断し、処置の再開前にさらなる計算を実行できるようにし、あるいは一時的な運動の休止を可能にすること、腫瘍抑制の可能性を高めるべく余分なフラクションの投与を追加し、あるいは副作用の可能性を少なくすべくフラクションの投与の数を制限すること、すでに説明した有益なプロセスの実施形態のいずれかを行うこと、ならびに例えばIMRT計画のすべての投与、すべてのビーム、またはすべてのセグメントについて再最適化を実行するなど、さまざまな時間軸についてIMRT治療計画の再最適化を行うこと、など、多数の対応をとることができる。本発明の有益な実施形態は、マルチリーフコリメータまたは自動補償フィルタシステムを直交取り付けのオープンMRIユニットとともに回転ガントリーに取り付けて備えるコバルト‐60治療ユニットなどのコンピュータ制御コーンビームコバルト治療ユニットを含んでいる。図1に見られるように、IMRTコバルトユニット020が、コーンビーム形状の放射を軸オープンMRIユニット015の開口の中心に向かって投射するとともに、ガントリー025上で患者を中心として軸回転患者の長手軸頭部‐尾部を中心としてする。調節可能な処置用カウチ030を、ビームの角度を変化させるためにガントリーが回転している最中に、患者を静止位置に支持するために使用することができる。本発明は、放射線治療としてコバルト遠隔治療を使用する。いくつかのIMRTは、より進入性の放射線治療を投与するための線形電子加速器を使用するが、加速器そのものは、放射される放射線のレベルに関してきわめてさまざまである処置ビームを生み出す。したがって、患者について使用されている放射線の量を正確に割り出して、MLCの動きをIMRT投与に強調させることが、困難になる。ガンマ線は、放射性の同位元素の分解によって発せられる電磁放射であり、典型的には約100KeVから1MeVをはるかに超えるが、役に立つイオン化を生み出すための充分なエネルギーを有している。放射線学の目的において最も有用なガンマ放射の放射性同位元素は、コバルトCo60、イリジウムIr192、セシウムCs137、イッテルビウムYb169、およびツリウムTm170であることが分かっている。このように、放射性同位元素の分解は周知の現象であり、したがってコバルト遠隔治療法によって放射される放射線は、より一貫しており、したがって患者のための処置の計画を用意するという点で、より計算が容易である。本発明のコバルトIMRTの実施可能性は、計算による分析によって実証されている。市販のコバルト治療ユニットおよびMLCによるIMRTの投与について、シミュレーションを実行した。コバルトビームレットモデルでの3D画像ベースの放射線治療処置計画システムを委託し、Theratronics1000Cコバルト治療ユニットからの測定済み放射線着色フィルムデータを使用して確認した。等方性の4×4×4mm3の線量ボクセル格子γ線IMRTソースの半影に関して事実上シャノン‐ナイキスト制限であるを生成した。このビームレットモデルを、公開されているデータに当てはめ、Cerrobendブロックによって形成されすでに報告された方法論を使用して測定された1×1cm2のビームレットの放射線着色フィルム測定結果で確認した。次いで、計算深さを、構造の標準的な三次元光線追跡で同じボクセルについて割り出した。計算された深さへの密度のスケーリングを、線量モデルにおいて組織の異質性をよりよく補償するために使用した。IMRT最適化のため密な列の取り扱いを含むバリア内点法の実行を使用するCPLEX,ILOGConcertTechnologiesの産業用最適化ソルバーを、最適IMRT計画を解くために使用した。ビームレットのフルエンスを、各ビーム角度についてリーフシーケンシングのための5のレベルまで分離した。得られる計画線量分布およびヒストグラムを、投与可能な不連続強度によって重み付けられた線量値を合計することによって計算した。リーフ伝達漏れ強度を、そうでなければゼロ強度であるビームレットについて、保守的に1.7と評価した。最後に、治療計画のための投与の指示を生成するための発見的リーフシーケンシング最適化の標準的な方法を使用した。VirginiaMedicalCollegeの同時積分ブーストSIBというターゲット線量レベルの仕組みを、それが文献において支持されている最大の最大‐最小臨床処方線量比であって、最も困難な線量処方の仕組みを満足しているために採用した。頭部および頸部IMRTが、いくつかの理由でIMRT最適化のテストのための優れた基礎をもたらす。すなわち、1ターゲットの均一な包含を維持しつつ唾液腺および他の構造を隔離するという明確な治療目標が存在する点、2これらの目標を達成しようと試みることが、IMRT最適化を技術的限界までテストする点、および3RadiationTherapyOncologyGroupRTOGのH‐0022PhaseI/IIStudyofConformalandIntensityModulatedIrradiationforOropharyngealCancerという大規模なフェーズI/IIの多施設の試行が、計画の基準の一般的な組を定めている点、である。調査される事例を、0°、51°、103°、154°、206°、257°、および309°というInternationalElectrotechnicalCommissionIECのガントリー角度を有する等間隔の7つのビームについて実行した。治療計画システムは、7つのビーム角度からターゲットを適切にカバーする1,289のビームレットを生成し、4mmの等方性のボクセル格子は、417,560のボクセルを生成した。結果が、図8および図9に示されている。本発明者らのシステムが、高線量ターゲットの95のカバーを確保するために計画を正規化している点に注目すべきである。図8は、委託されたコバルトビームレットを使用して計画された単一の頭部‐頸部IMRTの事例からの軸方向の線量分布を示している。ターゲットの優れた包含および組織の隔離を観測することができる。図9は、4mmのボクセルおよび1Gyの線量ビンを使用してリーフシーケンシングされ、漏れ補正された計画すなわち、投与可能な計画から導出されたDVHデータを示している。コバルト源にもとづくIMRTは、頭部‐頸部の患者について優れたIMRT治療計画を生成した。このγ線IMRTは、右耳下腺RPGを明確に隔離し、左耳下腺LPGおよび右顎下腺RSMGを30Gyにおいて体積50未満に保ちつつ、ターゲット体積CTVおよびGTVの95超を所定の線量以上でカバーできている。他のすべての構造は、許容値未満である。不特定の組織SKINは、60Gy未満に保たれており、50Gyを超えるのは体積の3未満であった。使用された最適化モデルは、Romeijnらにおいて公開されたものと同じであり、コバルトビームのためには変更されなかった。より大きな奥行きを有する前立腺および肺などの部位については、余分なビームまたはアイソセンタを追加することで、リニアックにもとづくIMRTと同じ臨床品質基準を達成できるコバルトIMRTを使用する治療計画の生成が可能であることが、当該分野において知られている。この実施可能性の実証は、コバルト治療ユニットが高品質のIMRTを提供できることを示している。磁界の存在下でのコバルトIMRTについての本発明の線量計算の実施可能性は、計算による分析によって実証されている。さらに、コバルト遠隔治療を使用することによって、本発明は、MRIの磁界にもとづいて計算をよりよく行うことができる。患者をMRI内に配置して放射線治療が実行されるとき、磁界が、狙いを付けた放射をわずかに偏向させる。したがって、治療計画を決定するために使用される計算は、この偏向を考慮に入れなければならない。真空中で速度で運動する荷電粒子は、磁界の存在下において、によって与えられるローレンツ力に直面する。この力は、役に立つイオン化光子および電子の物体との相互作用の物理学を大きく変化させるほどには充分に大きくないが、イオン化電子の全体的な輸送、したがって得られる線量分布に影響を及ぼし得る。二次電子の輸送に対する磁界の影響は、50年よりも前から始まって、物理学の文献においてよく研究されている。最近の研究は、患者における局所的な線量の体積を増加させるために一次または二次電子の合焦または捕捉を助けるため局所化された磁界を使用する試みにおいて、モンテカルロシミュレーションおよび分析的分析を使用している。これらの研究はすべて、ローレンツ力で電子の輸送を横方向に閉じ込めるため、磁力線をビーム軸の方向に整列させつつ調査されている長手方向の磁界と称され、ここで長手という用語は、患者ではなくビームを指している。約1.5~3.0Tの間の磁界の強磁界のMRIにおいて、旋回の初期の半径が二次電子の大角度散乱相互作用制動放射、弾性散乱、および強衝突hardcollisionsのMFPに比べて小さく、この状況が電子の所望の捕捉または合焦をもたらすことが知られている。電子がエネルギーを失うと、に比例して半径が小さくなり、大角度散乱相互作用CSDAが存在しないとき、電子は停止するまで半径の減少する螺旋に従う。この螺旋は、電子のフルエンスを変化させ得るが、何ら有意なシンクロトロン放射を生まないことが知られている。本発明においては、平行なMRIでリアルタイムの画像化が可能であるために、磁界が照射ビームに対して直交していなければならない。最近の研究が、6MVリニアックビームのビーム軸に直交する1.5Tの磁界が、6MVリニアックビームレットについて、水への線量分布を大きくかき乱し得ることを示している。このような線量分布のひずみの回避、および画像化データの空間的完全性を損ない得るMRIアーチファクトの防止の両者のため、本発明の有益な実施形態は、磁界を患者の上下方向に沿って導くことができる低磁界オープンMRIの設計を使用する図1を参照。コバルトγ線からの二次電子についての旋回の半径の簡単な評価が、旋回の半径が電子の大角度散乱相互作用のMFPよりもはるかに大きいことを示している。これは、ローレンツ力が磁界の大きさに比例し、旋回の半径が磁界104に反比例するため、容易に理解できる。本発明者らは、スラブファントム形状のコバルトγ線源からのビームレットのモデル化を、よく検証されたIntegratedTigerSeriesITSMonteCarlopackageおよびそのACCEPTMサブルーチンを磁界中での輸送について使用して実行した。シミュレーションのため、0.1MeVの電子および0.01MeVの光子の輸送エネルギーのカットオフ、標準的な凝縮されたヒストリーエネルギー格子ETRANアプローチ、ランドー分布からサンプルしたエネルギーストラグリング、ベーテ理論にもとづく質量衝突停止パワー、デフォルトの電子輸送サブステップサイズ、および束縛効果を含んでいる非コヒーレントな散乱を使用した。3組のシミュレーションを実行し、各組は、ビーム方向に平行な0.3Tの一様な磁界の存在下および非存在下での実行を含んでいた。2cmの円形コバルトγ線ビームレットを、以下の形状についてモデル化した。すなわち、30×30×30cm3の水ファントム、10cmの肺密度0.2g/cc水スラブを5cmの深さに有する30×30×30cm3の水ファントム、および10cmの空気密度0.002g/cc水スラブを5cmの深さに有する30×30×30cm3の水ファントムである。シミュレーションは、推定される線量において1パーセント未満の標準偏差を得るため、8~30時間にわたってP41.7GHzPCで3000万~1億のヒストリーにて実行された。結果は図10~12に示されている。図10は、本発明の有益な実施形態において存在するような0.3Tの直交一様磁界が、軟組織または骨における線量分布を測定可能なほどにはかき乱さないことを明確に証明している。本発明にとってきわめて有用な処置部位は、体内で最も顕著な組織異質性を含んでいる肺および胸部である。図11に示されているように、ファントムに12cmの肺密度0.2g/ccの水スラブを加えることで、高および低密度の領域の境界において、線量にきわめて小さいが検出可能である乱れが引き起こされている。これらの乱れは、補正なしで認容可能な臨床適用を可能にするために充分小さい。図12において、最後に我々は、低密度の領域および境界領域に大きく存在する顕著な乱れを観測した。これは、空洞が、正確な線量測定に関して最大の課題を有することを示している。しかしながら、低密度の媒体との境界を除くと、軟組織およびMFPが軟組織よりもさらに短くなる骨において大きな乱れは存在しないはずである。このデータは、低磁界0.2~0.5テスラのMRIでの本発明の有益な実施形態において、線量の乱れは、組織が存在していないため正確な線量測定が必要とされない空洞の内側を除き、小さいことを示している。コバルト遠隔治療ユニットなどの公知の放射線源を使用することによって、MRI磁界の強さが既知であれば、偏向の量を容易に割り出すことができる。しかしながら、磁界の強さが既知であっても、線形加速器が使用される場合には、未知である放射のエネルギースペクトルが計算をはるかに困難にする。陽子、重イオン、および中性子など、MRIユニットから離れた加速器またはリアクタによって生み出されてビームによって患者へと運ばれるMRIユニットの動作を大きくは妨げない他の放射源も、本発明に含まれる。さらに、MRI磁界の強度が計算に織り込まれ、結果として、オープンMRIの使用がクローズドMRIに対する利点を提供する。オープンMRIにおいては、一般的に、生成される磁界の強度がクローズドMRIの磁界よりも小さい。したがって、オープンMRIからもたらされる画像は、より多くの雑音を有しており、より高磁界のクローズドMRIからの画像ほど明瞭でなく、かつ/または明確でない。しかしながら、クローズドMRIのより強力な磁界は、オープンMRIのより弱い磁界に比べ、放射線治療をより大きく偏向させる。したがって、所与の治療計画にとって最も有益な特徴に依存して、本発明は、クローズドMRIが使用可能であることも予期している。しかしながら、計算が容易であり、かつ/またはわずかに明瞭さに劣る治療時の画像であっても大部分の治療計画を調節するために充分であるため、本発明は、大きな線量の乱れを除き、空間的な画像化ひずみを防止し、高速な平行位相アレイMRIを可能にするため、図1に示した形状のオープンMRIがコバルト遠隔治療とともに使用されることを予期している。オープンMRIおよびコバルト遠隔治療を使用することによって、本発明は、放射線治療の最中の患者の三次元3D画像化を提供する。したがって、ターゲット領域の3D画像およびターゲット領域の計画用画像を使用することによって、変位が割り出され、放射線治療プロセスの最中に受け取られる連続的な3D画像にもとづいて更新される。次いで、得られた情報を使用し、測定された変位が所定の限界の範囲外にある場合など、照射プロセスの最中の変位を少なくすべく患者を処置ビームに対して移動させることができる。次いで、移動の後に、照射のプロセスを継続することができる。あるいは、処置用ビームを移動させてもよい。移動は、治療の最中に行われてもよく、あるいは治療を中断して、移動を行ってもよい。治療の最中に3D画像を使用し、それらの画像を放射線治療プロセスの最中に迅速に患者を配置および/または調節するために使用することによって、治療の精度を大きく改善することができる。照射が加えられている間に患者の位置がずれた場合、このずれを、位置の調節によって緩和することができる。可能な線量の段階的増大に加え、位置精度の改善によって、従来のシステムを使用する放射線では処置できないと現在考えられている腫瘍の治療が可能になる。例えば、初期の脊髄腫瘍および脊髄転移は、そのような重要な機能の体構造領域の病変を処置するためには高い精度が必要であるため、典型的には、従来の放射線システムでは処置されていない。処置の最中の3D画像化がもたらす精度の向上は、これらの種類の腫瘍の処置を実現可能にする。肺、胸上部、およびフラクション内の器官の運動が放射線治療の線量に問題を生じさせることが知られている他の領域に位置するターゲットについても、改善が予想される。他の実施形態において、本発明は、実際の患者の位置を計画および放射線治療の両者において得られた画像化情報に相関させるために使用できる患者の位置を追跡するための別個の案内システムを含むことができる。本発明のこの部分は、患者の設定および治療の投与の段階の全体にわたって、更新可能な画像の相関および位置情報をもたらすことによって、たとえ患者が治療用装置の座標系に直交しない位置に動いた場合でも、患者の位置決めの容易さを大きく向上させることができる。非共面の処置位置において患者の位置を監視できるこの能力は、従来の放射線治療システムに対する大きな改善であり得る。一有益な実施形態においては、案内システムが、患者を乗せて再配置するための調節可能なベッドまたはカウチを含むことができる。他の有益な実施形態においては、案内システムが、MRIおよびコバルト治療ユニットの実質的に同時の移動を可能にするガントリーを備えることができる。いくつかの有益な実施形態は、ガントリーおよび調節可能なベッドまたはカウチの両者を含んでいる。本発明は、これらに限られるわけではないが、患者の処置対象面積、放射の強度、MRI磁界の強度、放射線ユニットに対する患者の位置、処置の最中の患者の変化、ならびに/あるいは処置の最中の患者および/または放射線ユニットに必然の位置の変化など、種々の要因を考慮するコンピュータプログラムの使用にもとづいて、初期の放射線治療および/または治療計画への変更を決定する。次いで、得られるIMRTがプログラムされ、治療処置が開始される。本発明において使用されるような強度変調放射線医療IMRTについて治療計画を決定するための一実施形態は、患者の三次元の体積を、それぞれがそれぞれあるビームレット強度を有している複数のビームレットから所定の線量の放射線を受け取る線量ボクセルの格子へと分割するステップ、および放射線の投与を最適化するため、凸目的関数を備える凸計画モデルを用意するステップを含んでいる。このモデルが、大域的最適フルエンスマップを得るために解かれ、フルエンスマップが、複数のビームレットのそれぞれについてのビームレット強度を含んでいる。この方法は、関連の出願U.F.開示番号11296号にさらに詳しく説明されている。一般に、治療計画を決定するために使用される方法は、一有益な実施形態においては、内点法およびその変種である。この方法は、効率が高く、結果として一般に計算時間が短いため、有益である。内点法は、StevenJ.WrightによるPrimal‐DualInterior‐PointMethodsという書籍SIAMPublications、1997、ISBN089871382Xに説明されている。Primal‐Dualアルゴリズムは、最も有益かつ有用なアルゴリズムとして内点クラスから現われた。Wrightは、path‐followingアルゴリズムshort‐およびlong‐step、predictor‐corrector、potential‐reductionアルゴリズム、およびinfeasible‐interior‐pointアルゴリズムなど、線形計画のための主要なPrimal‐Dualアルゴリズムを開示している。ひとたび治療計画が決定されると、本発明は、医師が確実に治療計画に従うことができるようにする。処置対象の患者が、MRIに配置される。処置対象領域の画像が取得され、MRIが当該領域の3D画像を伝えるべく続けられる。治療計画がコバルト放射線遠隔治療ユニットに入力され、処置が開始される。処置の最中に、処置対象領域の連続画像が観察される。患者が動いた場合、あるいは処置対象の領域のサイズが変化した場合など、処置対象の領域の位置が変化した場合に、本発明は、治療を中断することなく治療計画を計算し直し、さらに/あるいは患者または放射線ユニットを調節する。あるいは本発明は、治療を中止し、治療計画を計算し直し、治療の再開に先立って患者および/または放射線ユニットを調節する。本発明は、患者の治療の精度の向上に使用できる複数のプロセスの実施形態を予期している。一プロセスの実施形態は、MRIデータを取得し、投与の各フラクションにおいてターゲットおよび重要構造へと届けられる線量を割り出すため、変形可能な画像の位置合わせおよび線量計算のための当該分野において公知の方法を、届けられるIMRTコバルトユニットフルエンスへと適用する。次いで、それぞれ腫瘍の抑制の向上または副作用の軽減のために投与のフラクションを追加または減じるよう、患者の処置の補正が行われる。線量の評価とともに、患者の疾病のサイズおよび進行も日々を基準に評価される。第2のプロセスの実施形態は、治療の投与の精度を向上させるため、MRIデータを取得し、個々の放射の投与のそれぞれに先立ってIMRT治療計画の再最適化を実行する。このプロセスは、投与の各フラクションにおいてターゲットおよび重要構造へと届けられる線量を評価するため、先のプロセスと組み合わせ可能である。第3のプロセスの実施形態は、治療の投与の精度を向上させるため、MRIデータを取得し、個々の放射の投与の各放射ビームの投与に先立ってビームごとの基準でIMRT治療計画の再最適化を実行する。このプロセスは、前記第1のプロセスが各ビームの投与の前に迅速に実行されることを含んでいる。第4のプロセスの実施形態は、治療の投与の精度を向上させるため、MRIデータを取得し、個々の放射の投与の各放射ビームの各部分の投与の最中に瞬間ごとの基準でIMRT治療計画の再最適化を実行する。このプロセスも、前記第1のプロセスが放射の投与と同時にリアルタイムで実行されることを含んでいる。本発明は、低レイテンシのローカルネットワークによって有用に接続された多数のコンピュータを使用する並列計算の使用を予期しており、あるいは広域ネットワーク上のセキュアな接続を、MRI画像再現、変形可能な画像の位置合わせ、線量の計算、およびIMRTの最適化のための公知のアルゴリズムの速度を大きく向上させるために使用してもよい。次に、まず図1から、図面について具体的な詳細を参照するが、図面においては、いくつかの図面を通じて、同様の参照番号が同様または等価な要素を指し示している。図1においては、本発明が、一実施形態において、本発明のシステムを示しており、オープンMRI015およびIMRTコバルト治療ユニット020を有している。さらにこのシステムは、MLCまたは補償フィルタユニットなどのIMRTを実行するための手段を020に含んでおり、MRI015を静止させつつコバルトユニット020を回転させるために使用できるガントリー025を含んでいる。患者035が、調節可能な静止カウチ030上でシステム内に配置されている。図2は、使用時のシステムを示しており、ガントリー025が時計方向にほぼ90°回転させられている。したがって、コバルト治療ユニット020は、多数の選択位置の1つにおいて患者035を処置するための位置にある。図3は、図1のシステムの上面図である。図4は、図1のシステムの側面図である。以上、本明細書の例示の実施形態について、添付の図面および実施例を参照しつつ説明したが、これらの開示がそれら正確な実施形態に限定されるものではなく、本明細書の開示の技術的思想の範囲から離れることなく当業者によって種々の他の変更または変形が可能であることを、理解すべきである。そのような変更または変形はすべて、添付の特許請求の範囲によって定められる本開示の技術的範囲に含まれるものである。"