特開 2022-165419 ＬＩＮＡＣアイソセンタ品質の評価のためのＸ線透過画像分析

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022165419

(43)【公開日】2022-10-31

(54)【発明の名称】ＬＩＮＡＣアイソセンタ品質の評価のためのＸ線透過画像分析

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20221024BHJP

【ＦＩ】

A61N5/10 M

【審査請求】未請求

【請求項の数】19

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2022068870

(22)【出願日】2022-04-19

(31)【優先権主張番号】63/176,494

(32)【優先日】2021-04-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】521023263

【氏名又は名称】アクティナ・コーポレーション

【氏名又は名称原語表記】ＡＫＴＩＮＡ ＣＯＲＰ．

【住所又は居所原語表記】３６０ Ｎｏｒｔｈ Ｒｏｕｔｅ ９Ｗ， Ｃｏｎｇｅｒｓ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ １０９２０， Ｕ．Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】100108855

【弁理士】

【氏名又は名称】蔵田 昌俊

(74)【代理人】

【識別番号】100179062

【弁理士】

【氏名又は名称】井上 正

(74)【代理人】

【識別番号】100199565

【弁理士】

【氏名又は名称】飯野 茂

(74)【代理人】

【識別番号】100212705

【弁理士】

【氏名又は名称】矢頭 尚之

(74)【代理人】

【識別番号】100219542

【弁理士】

【氏名又は名称】大宅 郁治

(74)【代理人】

【識別番号】100153051

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162570

【弁理士】

【氏名又は名称】金子 早苗

(72)【発明者】

【氏名】ニコラス・ジー．・ザチャロパウロス

【テーマコード（参考）】

4C082

【Ｆターム（参考）】

4C082AA01

4C082AE03

4C082AJ07

4C082AJ10

4C082AJ16

4C082AL07

(57)【要約】      （修正有）

【課題】線形加速器（ＬＩＮＡＣ）の放射線アイソセンタを決定するためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】放射線アイソセンタを決定することは、２次元（２Ｄ）放射線透過画像からＬＩＮＡＣの３次元（３Ｄ）放射線ビーム軸９０８のセットを決定することを含み得る。放射線アイソセンタ９０４は、少なくとも３Ｄ放射線ビーム軸のセットに基づいて決定され得る。３Ｄ放射線ビーム軸のセットを決定することは、基準ガントリ角度に対する角度のＬＩＮＡＣのガントリを用いて生成された放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーション、放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の決定された中心、及びガントリ角度に基づいて、３Ｄ放射線ビーム軸を構築することを含み得る。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

２次元（２Ｄ）放射線透過画像から線形加速器（ＬＩＮＡＣ）の３次元（３Ｄ）放射線ビーム軸のセットを決定することと、ここで、前記３Ｄ放射線ビーム軸のセットは、少なくとも第１の３Ｄ放射線ビーム軸及び第２の３Ｄ放射線ビーム軸を含み、
少なくとも前記３Ｄ放射線ビーム軸のセットに基づいて、前記ＬＩＮＡＣの放射線アイソセンタを決定することと
を備える、方法。

【請求項2】

前記第１の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、
基準ガントリ角度に対する第１のガントリ角度に前記ＬＩＮＡＣのガントリを位置付けることと、ここで、前記ガントリを位置付けることは、ガントリ回転軸を中心として前記ガントリを回転させることを備え、
前記第１のガントリ角度に位置付けられた前記ガントリを用いて、第１の放射線ビームを生成するために前記ＬＩＮＡＣを使用することと、
前記第１のガントリ角度に位置付けられた前記ガントリを用いて、放射線不透過マーカの付近を通過した後の前記第１の放射線ビームの放射線場を示す第１の２次元（２Ｄ）放射線透過画像を取得するために前記ＬＩＮＡＣの撮像デバイスを使用することと、
前記第１の２Ｄ放射線透過画像に基づいて、前記第１の放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記第１の放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の中心とを決定することと、
前記第１の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーション、前記第１の放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の決定された中心、及び前記第１のガントリ角度に基づいて、前記第１の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することと
を備える、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することは、前記第１の放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の決定された中心と一致し、且つ前記ガントリ回転軸と平行な第１の画像回転軸を中心として前記第１の２Ｄ放射線透過画像を回転させることを備え、
前記第１の２Ｄ放射線透過画像は、前記第１のガントリ角度に等しい量で回転され、
前記第１の３Ｄ放射線ビーム軸は、回転された前記第１の２Ｄ放射線透過画像中の前記第１の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ回転された前記第１の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直である、
請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することは、
前記第１の２Ｄ放射線透過画像中の前記第１の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ前記第１の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直な最初の３Ｄ放射線ビーム軸を生成することと、
前記第１の放射線ビームの前記放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の決定された中心と一致し、且つ前記ガントリ回転軸と平行な第１の画像回転軸を中心として前記最初の３Ｄ放射線ビーム軸を回転させることと、を備え、
前記最初の３Ｄ放射線ビーム軸は、前記第１のガントリ角度に等しい量で回転される、請求項２に記載の方法。

【請求項5】

前記第２の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、
前記基準ガントリ角度に対する第２のガントリ角度に前記ＬＩＮＡＣの前記ガントリを位置付けることと、
前記第２のガントリ角度に位置付けられた前記ガントリを用いて、第２の放射線ビームを生成するために前記ＬＩＮＡＣを使用することと、
前記第２のガントリ角度に位置付けられた前記ガントリを用いて、前記放射線不透過マーカの付近を通過した後の前記第２の放射線ビームの放射線場を示す第２の２Ｄ放射線透過画像を取得するために前記ＬＩＮＡＣの前記撮像デバイスを使用することと、
前記第２の２Ｄ放射線透過画像に基づいて、前記第２の放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記第２の放射線ビームの前記放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の中心とを決定することと、
前記第２の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーション、前記第２の放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の決定された中心、及び前記第２のガントリ角度に基づいて、前記第２の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することと
を備える、請求項２～４のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記第２の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することは、前記第２の放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の決定された中心と一致し、且つ前記ガントリ回転軸と平行な第２の画像回転軸を中心として前記第２の２Ｄ放射線透過画像を回転させることを備え、
前記第２の２Ｄ放射線透過画像は、前記第２のガントリ角度に等しい量で回転され、
前記第２の３Ｄ放射線ビーム軸は、回転された前記第２の２Ｄ放射線透過画像中の前記第２の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ回転された前記第２の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直である、
請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記第２の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することは、
前記第２の２Ｄ放射線透過画像中の前記第２の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ前記第２の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直な最初の第２の３Ｄ放射線ビーム軸を生成することと、
前記第２の放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの前記影の決定された中心と一致し、且つ前記ガントリ回転軸と平行な第２の画像回転軸を中心として前記最初の第２の３Ｄ放射線ビーム軸を回転させることと、を備え、
前記最初の第２の３Ｄ放射線ビーム軸は、前記第２のガントリ角度に等しい量で回転される、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記ＬＩＮＡＣが前記第１の放射線ビーム及び第２の放射線ビームを生成するために使用され、前記ＬＩＮＡＣの前記撮像デバイスが前記第１の２Ｄ放射線透過画像及び第２の２Ｄ放射線透過画像を取得するために使用される間に、カウチが固定カウチ角度に位置付けられる、請求項５～７のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項9】

前記放射線アイソセンタを決定することは、
前記３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの各３Ｄ放射線ビーム軸について、３Ｄ空間中のロケーションと前記３Ｄ放射線ビーム軸との間のビーム軸外し距離を決定することと、
前記３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの前記３Ｄ放射線ビーム軸について決定された前記ビーム軸外し距離のうちのどれが最も大きいかを決定することと、
最も小さい最大ビーム軸外し距離を有する３Ｄ空間中のロケーションを見出すことと、を備え、
前記３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの前記３Ｄ放射線ビーム軸について決定された前記ビーム軸外し距離のうちの最も大きいものは、前記ロケーションについての最大ビーム軸外し距離である、請求項１～８のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記放射線アイソセンタのサイズは、前記ロケーションについての前記最大ビーム軸外し距離である、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

決定された前記放射線アイソセンタに腫瘍を位置付けることを更に備える、請求項１～１０のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

カウチ角度のセットのうちの各カウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することと、ここで、前記カウチ角度のセットは、少なくとも基準カウチ角度に対する第１のカウチ角度及び前記基準カウチ角度に対する第２のカウチ角度を含み、
決定された前記マーカ移動ベクトルに基づいて、前記カウチ角度のセットのうちのカウチ角度と前記３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸との各組み合わせについてのマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を決定することと、ここで、前記マーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離は、放射線不透過マーカのロケーションと前記３Ｄ放射線ビーム軸誤差との間の最短距離を表すものである、
を更に備える、請求項１～１１のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記第１のカウチ角度についての前記マーカ移動ベクトルを決定することは、
前記基準カウチ角度に位置付けられた前記ＬＩＮＡＣのカウチと、基準ガントリ角度に位置付けられた前記ＬＩＮＡＣのガントリとを用いて、第１の基準放射線ビームを生成するために前記ＬＩＮＡＣを使用することと、
前記基準カウチ角度に位置付けられた前記カウチと、前記基準ガントリ角度に位置付けられた前記ガントリとを用いて、前記放射線不透過マーカの付近を通過した後の前記第１の基準放射線ビームの放射線場を示す基準カウチ角度２次元（２Ｄ）放射線透過画像を取得するために前記ＬＩＮＡＣの撮像デバイスを使用することと、
前記基準カウチ角度２Ｄ放射線透過画像に基づいて、前記第１の基準放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の中心を決定することと、
前記第１のカウチ角度に前記カウチを位置付けることと、
前記第１のカウチ角度に位置付けられた前記カウチと、前記基準ガントリ角度に位置付けられた前記ガントリとを用いて、第２の基準放射線ビームを生成するために前記ＬＩＮＡＣを使用することと、
前記第１のカウチ角度に位置付けられた前記カウチと、前記基準ガントリ角度に位置付けられた前記ガントリとを用いて、前記放射線不透過マーカの付近を通過した後の前記第２の基準放射線ビームの放射線場を示す第１のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像を取得するために前記ＬＩＮＡＣの前記撮像デバイスを使用することと、
前記第１のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像に基づいて、前記第２の基準放射線ビームの前記放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の中心を決定することと、
前記第１の基準放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の中心と前記第２の基準放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の中心との比較に基づいて、前記第１のカウチ角度についての前記マーカ移動ベクトルを決定することと
を備える、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記第２のカウチ角度についての前記マーカ移動ベクトルを決定することは、
前記第２のカウチ角度に前記カウチを位置付けることと、
前記第２のカウチ角度に位置付けられた前記カウチと、前記基準ガントリ角度に位置付けられた前記ガントリとを用いて、第３の基準放射線ビームを生成するために前記ＬＩＮＡＣを使用することと、
前記第２のカウチ角度に位置付けられた前記カウチと、前記基準ガントリ角度に位置付けられた前記ガントリとを用いて、前記放射線不透過マーカの付近を通過した後の前記第３の基準放射線ビームの放射線場を示す第２のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像を取得するために前記ＬＩＮＡＣの前記撮像デバイスを使用することと、
前記第２のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像に基づいて、前記第３の基準放射線ビームの前記放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の中心を決定することと、
前記第１の基準放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の中心と前記第３の基準放射線ビームの放射線場中の前記放射線不透過マーカの影の中心との比較に基づいて、前記第２のカウチ角度についての前記マーカ移動ベクトルを決定することと
を備える、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

臨床アイソセンタを決定することを更に備え、前記臨床アイソセンタを決定することは、最大のマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することを備える、請求項１２～１４のうちのいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記最大のマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することは、
異なるカウチ角度に、前記放射線不透過マーカの影に基づいて、カウチ回転軸を予測することと、
予測された前記カウチ回転軸を中心としたカウチ回転によって変位された新しい基準位置に前記放射線不透過マーカの位置のセットを予測することと、
決定された前記マーカ移動ベクトルに基づいて、前記カウチ角度のセットのうちのカウチ角度と前記３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸との各組み合わせについての予測されたマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を決定することと、ここで、前記予測されたマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離は、放射線不透過マーカのロケーションと前記３Ｄ放射線ビーム軸誤差との間の最短距離を表すものであり、
最大のマーカからビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える基準マーカ位置を決定することと
を備える、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

決定された前記臨床アイソセンタに腫瘍を配置することを更に備える、請求項１５又は１６に記載の方法。

【請求項18】

２次元（２Ｄ）放射線透過画像から線形加速器（ＬＩＮＡＣ）の３次元（３Ｄ）放射線ビーム軸のセットを決定することと、ここで、前記３Ｄ放射線ビーム軸のセットは、少なくとも第１及び第２の３Ｄ放射線ビーム軸を含み、
少なくとも前記３Ｄ放射線ビーム軸のセットに基づいて、前記ＬＩＮＡＣの放射線アイソセンタを決定することと
を行うように構成されている、装置。

【請求項19】

線形加速器（ＬＩＮＡＣ）のカウチ角度のセットのうちの各カウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することと、ここで、前記カウチ角度のセットは、少なくとも基準カウチ角度に対する第１のカウチ角度及び前記基準カウチ角度に対する第２のカウチ角度を含み、
決定された前記マーカ移動ベクトルに基づいて、前記カウチ角度のセットのうちのカウチ角度と３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸との各組み合わせについてのマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を決定することと、ここで、前記マーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離は、放射線不透過マーカのロケーションと前記３Ｄ放射線ビーム軸誤差との間の最短距離を表すものである、
を備える、方法。

【発明の詳細な説明】

【関連出願の相互参照】

【0001】

[0001]本願は、２０２１年４月１９日に出願された米国仮特許出願第６３／１７６，４９４号の優先権の利益を主張し、それは、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

【技術分野】

【0002】

[0002]技術分野

【0003】

[0003]本発明は、一般に、医療用線形加速器（ＬＩＮＡＣ）が患者内の正確な一点に放射線ビームを送達する放射線療法に関する。特に、本発明は、ＬＩＮＡＣの放射線アイソセンタの品質を評価するための２次元Ｘ線透過画像を分析及び表示することに関する。

【背景技術】

【0004】

[0004]背景技術

【0005】

[0005]１．１ ＬＩＮＡＣの概観

【0006】

[0006]放射線療法は、強力な高エネルギーの放射線ビームのビームを使用して癌細胞を殺す癌治療の一種である。図１～３は、ガントリ１０２及びカウチ１０６を含む医療用線形加速器（ＬＩＮＡＣ）１００を例示する。図４に示すように、ガントリ１０２は、ＬＩＮＡＣ１００によって生成される放射線ビーム４１２の場を画定するコリメータヘッド１０４を含む。治療中、ＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２は、カウチ１０６上に支持された患者（図示せず）内の正確なロケーションに放射線ビームを送達する。放射線治療計画をカスタマイズするために、ガントリ１０２は、患者の周りを回転し得、カウチ１０６は、ガントリ１０２の回転面に対する患者の向きを変更し得る。

【0007】

[0007]図２に示すように、ガントリ１０２は、放射線ビームの患者への侵入を最適化するために、患者の周りを全３６０°回転することが可能であり得る。図２に示すように、ガントリ１０２は、ガントリ回転軸２０８を中心として回転し得る。図３に示すように、カウチ１０６は、カウチ回転軸３１０を中心として回転し得る。これは、放射線ビーム４１２の患者への侵入を更に最適化するために、患者の向きがガントリ１０２の回転面に対して調整されることを可能にする。

【0008】

[0008]理想的なＬＩＮＡＣ１００では、放射線ビームは、ガントリ１０２が回転するときに空間中の固定点上（即ち患者中の腫瘍上）に集束し続けるであろう。同様に、理想的なＬＩＮＡＣ１００は、患者がカウチ１０６の回転に起因して移動するときに腫瘍を放射線ビーム内に固定し続けるであろう。

【0009】

[0009]図４に示すように、ＬＩＮＡＣ１００は、撮像デバイス４１６（例えば電子ポータル撮像デバイス（ＥＰＩＤ：electronic portal imaging device））を有し得、それは、治療セッション中に放射口から患者を通って透過されるＸ線強度を測定することによって、治療前の患者位置を確認するために使用される。

【0010】

[0010]１．２ 放射線アイソセンタ

【0011】

[0011]放射線療法の目的は、周囲の健康な細胞に対する線量を最小限に抑えながら、腫瘍に可能な限り最も高い放射線量を送達することである。そうするために、放射線療法は、（１）ガントリ１０２が回転するときに放射線ビームを患者の腫瘍上に正確に集束させ続け、（２）カウチ１０６が回転するときに患者の腫瘍を放射線ビーム内に固定し続けるという目的を含む。これらの２つの目的は、しかしながら、完全に実現されることは滅多にない。ガントリ１０２は、一般に、それ自体の重さで撓み、放射線ビームを実質的にぼやけさせる。カウチ１０６の回転はまた、完全に円形ではないことが多く、及び／又はカウチ１０６の回転軸３１０は、一般に、ガントリ１０２の回転軸２０８と交差しない。

【0012】

[0012]これらの一般的なＬＩＮＡＣの不完全性の影響を最小限に抑えるために、腫瘍は、最大のビームから目標までの誤差（maximum beam-to-target error）を最小限に抑える空間中の一点に配置されるべきである。このロケーションは、アイソセンタと呼ばれる。

【0013】

[0013]１．３ アイソセンタサイズ

【0014】

[0014]ガントリ及びカウチ回転の全ての組み合わせについての最大ビーム軸外し距離（maximum beam axis miss distance）は、アイソセンタサイズである。より小さいアイソセンタは、より正確な治療をもたらすであろう。

【0015】

[0015]１．４ 既存の方法

【0016】

[0016]アイソセンタを分析するための既存の方法は、次の２つの主要なステップを含む：（１）異なるガントリ及びカウチ回転でアイソセンタに（又はその近くに）位置付けられた放射線不透過マーカのＥＰＩＤ Ｘ線透過画像を測定し、（２）アイソセンタのサイズを決定するために画像を分析する。

【0017】

[0017]図４に示すセットアップは、典型的には、第１のステップを達成するために使用される。図４では、ＬＩＮＡＣ１００は、アイソセンタに配置された放射線不透過マーカ４１４を通って放射線ビーム４１２を送達している。撮像デバイス４１６は、放射線ビーム４１２がマーカ４１４を通過するときに放射線ビーム４１２の２次元透過画像を取得する。

【0018】

[0018]放射線不透過マーカ４１４を含むマーカアセンブリ５００の詳細図を図５に示す。図５では、高密度の球形マーカ４１４が、低密度の支持ロッド５０２に接続され、それは次いで、基部５０４に接続される。基部５０４は、マーカ４１４をアイソセンタに（又はその近くに）位置付けることができるように、カウチ１０６の頂部上にセットされる。

【0019】

[0019]図６は、マーカ４１４を通った典型的な画像６００（例えばＥＰＩＤ画像）を示す。図６では、暗い正方形領域６０２が、撮像デバイス４１０を被曝させる放射線ビーム４１２の正方形放射線場によって作成され、より明るい内側の円形形状６０４が、放射線場内に位置する放射線不透過マーカ４１４の影によって作成される。

【0020】

[0020]アイソセンタを測定するための既存の方法は、カウチ１０６が０°のままでありながら固定ガントリ角度のセットを通ってガントリ１０２を回転させることと、各ガントリ位置についてのＥＰＩＤ画像を取得することとを伴う。追加のＥＰＩＤ画像は、ガントリ１０２が０に固定されたままであり、カウチ１０６が固定カウチ角度のセットを通って回転する間に取得される。

【0021】

[0021]既存の方法の第２のステップは、アイソセンタのサイズを決定するために上記に説明した画像を分析することを含む。このステップは、２つのサブプロセスに更に分解することができる：（２ａ）各画像中で場の中心とマーカ４１４の中心とを見出すために画像処理技法を使用すること（決定された場及びマーカのロケーションを有する画像７００の例を図７に示す）、及び（２ｂ）全ての取得された画像についての最大のマーカの中心から場の中心までの距離（largest marker center to field center distance）を計算し、この最大値をアイソセンタサイズに割り当てること。

【発明の概要】

【0022】

[0022]アイソセンタを分析するために取得された全てのＥＰＩＤ画像についてのフィールドからマーカまでの距離（field-to-marker distances）の既存の使用は、２次元座標系（ＣＳ）を用いて複雑な３次元プロセスをモデル化する。既存の方法は、ＥＰＩＤ画像から取得されたデータを２次元画像ＣＳで維持する。そうすることによって、ＬＩＮＡＣアイソセンタの問題が生じたときに問題の本質を直観的に理解することは、多くの場合、困難である。本発明の態様は、（例えば、既存の方法のサブプロセスステップ２ｂを置き換え、改善することによって）既存の方法の問題のうちの１つ以上を克服し得る。

【0023】

[0023]本発明の態様は、（１）異なるガントリ及び／又はカウチ回転を用いてアイソセンタに（又はその近くに）位置付けられた放射線不透過マーカの放射線透過画像を取得するために線形加速器（ＬＩＮＡＣ）を使用することと、（２）アイソセンタのサイズ、マーカ配置誤差（即ち、現在のマーカ位置に対するアイソセンタ位置）、及び／又はカウチウォークアウト（couch walkout）を決定するために画像を分析することとを含み得る。画像を分析することは、画像中で放射線場の中心とマーカの中心とを見出すことを含み得る。

【0024】

[0024]アイソセンタサイズを決定することに関して、最大差を見出すために場の中心とマーカの中心とを比較し、最大距離をアイソセンタサイズとして割り当てる代わりに、場の中心とマーカの中心とは、２次元（２Ｄ）画像座標系（ＣＳ）から３次元（３Ｄ）（例えば実世界）ＣＳに変換され得る。２Ｄ画像ＣＳから３Ｄ画像ＣＳに移行することは、基礎となるプロセスをより正確に反映する３Ｄでのより柔軟な分析及び直観的な表示を可能にする利点を提供し得る。

【0025】

[0025]いくつかの態様では、ＬＩＮＡＣのアイソセンタを描写するために画像を分析するに当たり、ガントリ及びカウチ回転は、異なるように処理され得る。ガントリが回転するとき、場は移動するが、マーカは移動しない。同様に、カウチが回転するとき、マーカは移動するが、場は静止したままである。いくつかの態様では、従って、画像は、次の２つのカテゴリにグループ化され得る：（１）カウチが固定カウチ角度（例えば０°）のままである間にガントリ回転を用いて取得され得るアイソセンタ決定及び／又はマーカ配置誤差決定についての画像、及び（２）ガントリが固定ガントリ角度（例えば０°）のままである間にカウチ回転を用いて取得され得るカウチウォークアウト決定についての画像。

【0026】

[0026]本発明の一態様は、２次元（２Ｄ）放射線透過画像から線形加速器（ＬＩＮＡＣ）の３次元（３Ｄ）放射線ビーム軸のセットを決定することを含む方法を提供し得、ここにおいて、３Ｄ放射線ビーム軸のセットは、少なくとも第１及び第２の３Ｄ放射線ビーム軸を含む。本方法は、少なくとも３Ｄ放射線ビーム軸のセットに基づいて、ＬＩＮＡＣの放射線アイソセンタを決定することを含み得る。

【0027】

[0027]いくつかの態様では、第１の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、基準ガントリ角度に対する第１のガントリ角度にＬＩＮＡＣのガントリを位置付けることを含み得、ガントリを位置付けることは、ガントリ回転軸を中心としてガントリを回転させることを含み得る。いくつかの態様では、第１の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、第１のガントリ角度に位置付けられたガントリを用いて、第１の放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第１の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、第１のガントリ角度に位置付けられたガントリを用いて、放射線不透過マーカの付近を通過した後の第１の放射線ビームの放射線場を示す第１の２次元（２Ｄ）放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣの撮像デバイスを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第１の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、第１の２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第１の放射線ビームのビーム軸のロケーションと第１の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の中心とを決定することを含み得る。いくつかの態様では、第１の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、第１の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーション、第１の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の決定された中心、及び第１のガントリ角度に基づいて、第１の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することを含み得る。

【0028】

[0028]いくつかの態様では、第１の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することは、第１の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の決定された中心と一致し、且つガントリ回転軸と平行な第１の画像回転軸を中心として第１の２Ｄ放射線透過画像を回転させることを含み得る。いくつかの態様では、第１の２Ｄ放射線透過画像は、第１のガントリ角度に等しい量で回転され得る。いくつかの態様では、第１の３Ｄ放射線ビーム軸は、回転された第１の２Ｄ放射線透過画像中の第１の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ回転された第１の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直であり得る。

【0029】

[0029]いくつかの代替の態様では、第１の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することは、第１の２Ｄ放射線透過画像中の第１の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ第１の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直な最初の３Ｄ放射線ビーム軸を生成することと、第１の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の決定された中心と一致し、且つガントリ回転軸と平行な第１の画像回転軸を中心として最初の３Ｄ放射線ビーム軸を回転させることとを含み得、最初の３Ｄ放射線ビーム軸は、第１のガントリ角度に等しい量で回転され得る。

【0030】

[0030]いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、基準ガントリ角度に対する第２のガントリ角度にＬＩＮＡＣのガントリを位置付けることを含み得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、第２のガントリ角度に位置付けられたガントリを用いて、第２の放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、第２のガントリ角度に位置付けられたガントリを用いて、放射線不透過マーカの付近を通過した後の第２の放射線ビームの放射線場を示す第２の２Ｄ放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣの撮像デバイスを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、第２の２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第２の放射線ビームのビーム軸のロケーションと第２の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の中心とを決定することを含み得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸を決定することは、第２の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーション、第２の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の決定された中心、及び第２のガントリ角度に基づいて、第２の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することを含み得る。

【0031】

[0031]いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することは、第２の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の決定された中心と一致し、且つガントリ回転軸と平行な第２の画像回転軸を中心として第２の２Ｄ放射線透過画像を回転させることを含み得る。いくつかの態様では、第２の２Ｄ放射線透過画像は、第２のガントリ角度に等しい量で回転され得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸は、回転された第２の２Ｄ放射線透過画像中の第２の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ回転された第２の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直であり得る。

【0032】

[0032]いくつかの代替の態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸を構築することは、第２の２Ｄ放射線透過画像中の第２の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ第２の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直な最初の第２の３Ｄ放射線ビーム軸を生成することと、第２の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の決定された中心と一致し、且つガントリ回転軸と平行な第２の画像回転軸を中心として最初の第２の３Ｄ放射線ビーム軸を回転させることとを含み得、最初の第２の３Ｄ放射線ビーム軸は、第２のガントリ角度に等しい量で回転され得る。

【0033】

[0033]いくつかの態様では、ＬＩＮＡＣが第１及び第２の放射線ビームを生成するために使用され、ＬＩＮＡＣの撮像デバイスが第１及び第２の２Ｄ放射線透過画像を取得するために使用される間に、カウチが固定カウチ角度に位置付けられ得る。

【0034】

[0034]いくつかの態様では、放射線アイソセンタを決定することは、３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの各３Ｄ放射線ビーム軸について、３Ｄ空間中のロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸との間のビーム軸外し距離を決定することを含み得る。いくつかの態様では、放射線アイソセンタを決定することは、３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸について決定されたビーム軸外し距離のうちのどれが最も大きいかを決定することを含み得、３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸について決定されたビーム軸外し距離のうちの最も大きいものは、ロケーションについての最大ビーム軸外し距離であり得る。いくつかの態様では、放射線アイソセンタを決定することは、最も小さい最大ビーム軸外し距離を有する３Ｄ空間中のロケーションを見出すことを含み得る。いくつかの態様では、３Ｄ空間中のロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸との間のビーム軸外し距離は、ロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸との間の最短距離であり得る。いくつかの態様では、放射線アイソセンタのサイズは、ロケーションについての最大ビーム軸外し距離であり得る。

【0035】

[0035]いくつかの態様では、本方法は、決定された放射線アイソセンタに腫瘍を位置付けることを更に含み得る。

【0036】

[0036]いくつかの態様では、本方法は、カウチ角度のセットのうちの各カウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することを更に含み得、カウチ角度のセットは、少なくとも基準カウチ角度に対する第１のカウチ角度及び基準カウチ角度に対する第２のカウチ角度を含み得る。いくつかの態様では、本方法は、決定されたマーカ移動ベクトルに基づいて、カウチ角度のセットのうちのカウチ角度と３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸との各組み合わせについてのマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離（marker to 3D radiation beam axis error distance）を決定することを更に含み得、マーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離は、放射線不透過マーカのロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸誤差との間の最短距離を表し得る。

【0037】

[0037]いくつかの態様では、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、基準カウチ角度に位置付けられたＬＩＮＡＣのカウチと、基準ガントリ角度に位置付けられたＬＩＮＡＣのガントリとを用いて、第１の基準放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、基準カウチ角度に位置付けられたカウチと、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリとを用いて、放射線不透過マーカの付近を通過した後の第１の基準放射線ビームの放射線場を示す基準カウチ角度２次元（２Ｄ）放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣの撮像デバイスを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、基準カウチ角度２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第１の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の中心を決定することを含み得る。いくつかの態様では、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第１のカウチ角度にカウチを位置付けることを含み得る。いくつかの態様では、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第１のカウチ角度に位置付けられたカウチと、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリとを用いて、第２の基準放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第１のカウチ角度に位置付けられたカウチと、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリとを用いて、放射線不透過マーカの付近を通過した後の第２の基準放射線ビームの放射線場を示す第１のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣの撮像デバイスを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第１のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第２の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の中心を決定することを含み得る。いくつかの態様では、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第１の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の中心と第２の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の中心との比較に基づいて、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することを含み得る。

【0038】

[0038]いくつかの態様では、第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第２のカウチ角度にカウチを位置付けることを含み得る。いくつかの態様では、第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第２のカウチ角度に位置付けられたカウチと、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリとを用いて、第３の基準放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第２のカウチ角度に位置付けられたカウチと、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリとを用いて、放射線不透過マーカの付近を通過した後の第３の基準放射線ビームの放射線場を示す第２のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣの撮像デバイスを使用することを含み得る。いくつかの態様では、第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第２のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第３の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の中心を決定することを含み得る。いくつかの態様では、第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第１の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の中心と第３の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の中心との比較に基づいて、第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することを含み得る。

【0039】

[0039]いくつかの態様では、本方法は、臨床アイソセンタを決定することを更に含み得、臨床アイソセンタを決定することは、最大のマーカからビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することを備える。いくつかの態様では、最大のマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することは、異なるカウチ角度に、放射線不透過マーカの影に基づいて、カウチ回転軸を予測することを含み得る。いくつかの態様では、最大のマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することは、予測されたカウチ回転軸を中心としたカウチ回転によって変位された新しい基準位置に放射線不透過マーカの位置のセットを予測することを含み得る。いくつかの態様では、最大のマーカからビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することは、決定されたマーカ移動ベクトルに基づいて、カウチ角度のセットのうちのカウチ角度と３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸との各組み合わせについての予測されたマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を決定することを含み得、予測されたマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離は、放射線不透過マーカのロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸誤差との間の最短距離を表し得る。いくつかの態様では、最大のマーカからビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することは、最大のマーカからビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える基準マーカ位置を決定することを含み得る。いくつかの態様では、本方法は、決定された臨床アイソセンタに腫瘍を配置することを更に含み得る。

【0040】

[0040]本発明の別の態様は、２次元（２Ｄ）放射線透過画像から線形加速器（ＬＩＮＡＣ）の３次元（３Ｄ）放射線ビーム軸のセットを決定するように構成された装置を提供し得、３Ｄ放射線ビーム軸のセットは、少なくとも第１及び第２の３Ｄ放射線ビーム軸を含み得る。本装置は、少なくとも３Ｄ放射線ビーム軸のセットに基づいて、ＬＩＮＡＣの放射線アイソセンタを決定するように構成され得る。

【0041】

[0041]本発明のまた別の態様は、線形加速器（ＬＩＮＡＣ）のカウチ角度のセットのうちの各カウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することを含む方法を提供し得、カウチ角度のセットは、少なくとも基準カウチ角度に対する第１のカウチ角度及び基準カウチ角度に対する第２のカウチ角度を含み得る。本方法は、決定されたマーカ移動ベクトルに基づいて、カウチ角度のセットのうちのカウチ角度と３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸との各組み合わせについてのマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を決定することを含み得、マーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離は、放射線不透過マーカのロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸誤差との間の最短距離を表し得る。

【0042】

[0042]本発明の更に別の態様は、線形加速器（ＬＩＮＡＣ）のカウチ角度のセットのうちの各カウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定するように構成された装置を提供し得、カウチ角度のセットは、少なくとも基準カウチ角度に対する第１のカウチ角度及び基準カウチ角度に対する第２のカウチ角度を含み得る。本装置は、決定されたマーカ移動ベクトルに基づいて、カウチ角度のセットのうちのカウチ角度と３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸との各組み合わせについてのマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を決定するように構成され得、マーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離は、放射線不透過マーカのロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸誤差との間の最短距離を表し得る。

【0043】

[0043]本発明のまた別の態様は、上記に記載した方法のうちの任意のものを実行するように装置を適合させるための命令を含むコンピュータプログラムを提供し得る。本発明の更に別の態様は、コンピュータプログラムを包含するキャリアを提供し得、キャリアは、電気信号、光信号、無線信号、又はコンピュータ可読記憶媒体のうちの１つであり得る。

【0044】

[0044]本発明のまた別の態様は、処理回路及びメモリを含む装置を提供し得る。メモリは、処理回路によって実行可能な命令を包含し得、それによって、装置は、上記に記載した方法のうちの任意のものを実行するように動作可能である。

【0045】

[0045]本発明の更に別の態様は、上記に記載した方法のうちの任意のものに適合された装置を提供し得る。

【0046】

[0046]本発明のまた別の態様は、上記に記載した態様の任意の組み合わせを提供し得る。

【0047】

[0047]本システム及び方法内に包含される更なる変形形態は、以下の本発明の発明を実施するための形態に説明する。

【0048】

[0048]本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を形成する添付の図面は、本発明の様々な非限定的な実施形態を例示する。図面では、同様の参照番号は、同一の又は機能的に類似した要素を示す。

【図面の簡単な説明】

【0049】

【図1】[0049]医療用線形加速器（ＬＩＮＡＣ）を例示する。

【図2】[0050]ＬＩＮＡＣのガントリの回転を例示する。

【図3】[0051]ＬＩＮＡＣのカウチの回転を例示する。

【図4】[0052]ＬＩＮＡＣの放射線ビーム及び撮像パネルを例示する。

【図5】[0053]いくつかの態様によるマーカアセンブリを例示する。

【図6】[0054]いくつかの態様による未処理の放射線透過画像を例示する。

【図7】[0055]いくつかの態様による処理済み放射線透過画像を例示する。

【図8】[0056]いくつかの態様による、放射線不透過マーカの位置と放射線場の中心とにおける差を例示する。

【図9】[0057]いくつかの態様による、見出された放射線場、放射線場の中心、見出されたマーカの影、及び放射線場の中心軸を示す処理済み２次元画像を例示する。

【図10】[0058]いくつかの態様による、画像取得時におけるガントリ回転の量及び方向に対応する量及び方向だけの、マーカの影の中心を中心とした、当初の２次元画像の新しいロケーションへの回転を例示する。

【図11】[0059]いくつかの態様による、２次元画像座標から３次元の実世界座標に変換されており、且つアイソセンタを画定するビーム軸の重ね合わせを例示する。

【図12】[0060]いくつかの態様による、異なるカウチ回転角度のカウチマーカウォークアウト位置と、ガントリ及びカウチ角度の組み合わせについての腫瘍ビーム軸外し距離の計算とを例示する。

【図13】[0061]いくつかの態様によるプロセスを例示する。

【図14】[0062]いくつかの態様による、第１の３Ｄ放射線ビーム軸を決定するためのプロセスを例示する。

【図15】[0063]いくつかの態様による、放射線アイソセンタを決定するためのプロセスを例示する。

【図16】[0064]いくつかの態様による、カウチウォークアウトを決定するためのプロセスを例示する。

【図17】[0065]いくつかの態様による、カウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定するためのプロセスを例示する。

【図18】[0066]いくつかの態様によるＬＩＮＡＣのコントローラを例示する。

【図19】[0067]いくつかの態様による装置を例示する。

【発明を実施するための形態】

【0050】

[0068]本願では、「ビーム軸」という用語は、放射線ビームの中心を表す３次元ベクトルであり得る。

【0051】

[0069]本願では、「ビーム軸外し距離」という用語は、目標（例えば腫瘍の中心）とビーム軸に沿った任意の点との間の最短距離であり得る。

【0052】

[0070]本願では、「ＣＳ」又は「座標系」という用語は、例えば、画像（例えばＥＰＩＤ画像）のＣＳなどの２次元（２Ｄ）ＣＳ、又は線形加速器（ＬＩＮＡＣ）（例えばＬＩＮＡＣ１００）の３次元（３Ｄ）ＣＳなどの３Ｄ ＣＳであり得る。

【0053】

[0071]本願では、「カウチウォークアウト」という用語は、アイソセンタに（又はその近くに）位置付けられる場合、カウチ１０６がその全可動域を通って回転するときに患者の腫瘍が移動する量であり得る。

【0054】

[0072]本願では、「カウチ」という用語は、患者を支持するＬＩＮＡＣ（例えばＬＩＮＡＣ１００）の構成要素（例えばカウチ１０６）であり得る。

【0055】

[0073]本願では、「撮像デバイス」（例えば電子ポータル撮像デバイス（ＥＰＩＤ））という用語は、（例えば治療セッション中に）放射口から患者を通って透過されるＸ線強度を測定するＬＩＮＡＣ（例えばＬＩＮＡＣ１００）の構成要素（例えば撮像デバイス４１６）であり得る。撮像デバイスは、例えば、患者の解剖学的構造に対する正しいビーム配置を確認するために、放射線信号を２次元（２Ｄ）デジタルＸ線画像に電子的に変換し得る。

【0056】

[0074]本願では、「ガントリ」という用語は、放射線ビームを送達している間に患者の周りを回転するＬＩＮＡＣ（例えばＬＩＮＡＣ１００）の構成要素（例えばガントリ１０２）であり得る。

【0057】

[0075]本願では、「アイソセンタ」という用語は、全てのガントリ角度についての放射線ビーム軸外し距離を最小限に抑える空間中のロケーションであり得る。

【0058】

[0076]本願では、「マーカ配置誤差」という用語は、アイソセンタを分析するためにＥＰＩＤ画像を取得するときの、実際のＬＩＮＡＣアイソセンタロケーションとマーカの配置されたロケーションとの間の３次元ベクトルであり得る。

【0059】

[0077]いくつかの態様では、ＬＩＮＡＣ１００は、（１）異なるガントリ及び／又はカウチ回転を用いてアイソセンタに（又はその近くに）位置付けられた放射線不透過マーカ４１４の放射線透過画像を取得し、（２）アイソセンタのサイズ、マーカ配置誤差（即ち、現在のマーカ位置に対するアイソセンタ位置）、及び／又はカウチウォークアウトを決定するために画像を分析し得る。画像を分析することは、画像中で放射線場の中心とマーカの中心とを見出すことを含み得る。

【0060】

[0078]２．１ アイソセンタ

【0061】

[0079]いくつかの態様では、アイソセンタを決定することは、カウチ１０６が固定カウチ角度（例えば０°）のままであり、その一方でガントリ角度が（例えばその全可動域を通って）変化する画像（例えばＥＰＩＤ画像）を分析することを伴い得る。いくつかの態様では、アイソセンタを決定することは、カウチ１０６が固定カウチ角度のままであり、その一方でガントリ角度が変化する画像のみを分析することを伴い得る。いくつかの態様では、画像中の放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定し、画像中でマーカ４１４の中心を見出すことを含み得る（例えば図６～８を参照）。図９及び１０に示すように、いくつかの態様は、ビーム軸のロケーション及びマーカの中心を２次元（２Ｄ）画像座標系（ＣＳ）から３次元（３Ｄ）ＣＳに変換することを含み得る。いくつかの態様では、図９及び１０に示すように、マーカ４１４が空間中に固定されたままである間にガントリ１０２が回転するので、２Ｄ画像ＣＳから３Ｄ（例えば実世界）ＣＳへの変換は、固定基準点としてマーカ４１４の影９０６を使用し得る（例えば、全てのビーム軸の決定は、空間中の固定点であるマーカのロケーションに対するものであろう）。

【0062】

[0080]いくつかの態様では、図９に示すように、アイソセンタを描写することは、ガントリ１０２が回転し、且つカウチ角度が固定されたままである間にＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス４１６（例えばＥＰＩＤ）によって取得された各画像について、（ｉ）ＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２を使用して生成された放射線ビーム４１２のビーム軸９０８のロケーションを決定し、（ｉｉ）放射線ビーム４１２の放射線場９０２中のマーカ４１４の影９０６の中心を見出すために、画像処理技法を使用することを含み得る。いくつかの態様では、ビーム軸９０８のロケーションを決定することは、ＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２を使用して生成された放射線ビーム４１２の放射線場９０２の中心９０４を見出すことを含み得る。いくつかの代替の態様では、ビーム軸９０８のロケーションを決定することは、（例えば、放射線場が良く較正されない場合に誤差を考慮するために）（ｉ）第１のコリメータ角度及び（ｉｉ）第１のコリメータ角度とは１８０度異なる第２のコリメータ角度のＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２を使用して生成された放射線場９０２の中心９０４の平均を見出すことを含み得る。

【0063】

[0081]いくつかの態様では、図１０に示すように、アイソセンタを描写することは、ガントリ１０２が回転し、且つカウチ角度が固定されたままである間に撮像デバイス４１６によって取得された各画像について、画像中のビーム軸９０８の決定されたロケーションと一致し、且つ撮像面に対して垂直なビーム軸９０８を構築することを含み得る。いくつかの態様では、図１０に示すように、ガントリ１０２が回転し、且つカウチ角度が固定されたままである間に撮像デバイス４１６によって取得された各画像（回転が必要とされないであろう０°のガントリ角度で取得された画像以外）について、画像が取得されたときに使用されたガントリ回転に等しい量及び方向だけ、マーカ４１４の影９０６の中心１０１０を中心として、構築されたビーム軸９０８を新しい位置に回転させることを含み得る。いくつかの代替の態様は、図１０に示すように、ガントリ１０２が回転し、且つカウチ角度が固定されたままである間に撮像デバイス４１６によって取得された各画像（回転が必要とされないであろう０°のガントリ角度で取得された画像以外）について、第１の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の決定された中心と一致し、且つガントリ回転軸と平行な第１の画像回転軸を中心として第１の２Ｄ放射線透過画像を回転させることを含み得、第１の２Ｄ放射線透過画像は、ガントリ回転角度に等しい量で回転され得、第１の３Ｄ放射線ビーム軸は、回転された第１の２Ｄ放射線透過画像中の第１の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ回転された第１の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直であり得る。図１０は、いくつかの態様による、回転された放射線場１００２、回転された放射線場１００２の中心１００４、回転された放射線場１００２中のマーカ４１４の影１００６、及び回転されたビーム軸１００８を示す。

【0064】

[0082]いくつかの態様では、図１１に示すように、ガントリ回転の角度に等しい量で、構築されたビーム軸を回転させること（又はガントリ回転の角度に等しい量だけ画像を回転させ、ビーム軸を構築するために回転された画像を使用すること）は、（例えばアイソセンタ１１１４の算出のために）基準点として０°のガントリ回転角度のガントリ１０２（及び固定カウチ角度のカウチ１０６）での放射線ビーム４１２の放射線場１１０２中のマーカ４１４の共通の影１１０６を有する３次元ビーム軸のセット（例えば、回転されたビーム軸１００８、１１１０、及び１１１２、並びに０°のガントリ回転角度の構築されたビーム軸１１０８を含む）を作成し得る。いくつかの態様は、アイソセンタ１１１４を算出するために３次元ビーム軸（例えば、３Ｄビーム軸１００８、１１０８、１１１０、及び１１１２を含む）を使用することを含み得る。いくつかの態様は、その点と３次元ビーム軸の全てとの間の最大ビーム軸外し距離を最小限に抑える空間中の点を見出すことによってアイソセンタ１１１４を算出することを含み得る。いくつかの態様は、アイソセンタ１１１４の中心と検討される３次元ビーム軸の全てとの間の最大外し距離としてアイソセンタのサイズを決定することを含み得る。

【0065】

[0083]２．２ マーカ配置誤差

【0066】

[0084]いくつかの態様では、上記のセクション２．１中に説明した３次元アイソセンタ分析は、結果として生じるアイソセンタサイズからいかなるマーカ配置誤差も分離するとの追加の利益を有し得る。例えば、図１１に示すように、マーカ位置付け誤差は、（ａ）０°のガントリ回転角度のガントリ１０２（及び固定カウチ角度のカウチ１０６）での放射線ビーム４１２の放射線場１１０２中のマーカ４１４の影１１０６の中心から（ｂ）見出されたアイソセンタ１１１４のロケーション、へのベクトル１１１６として決定され得る。

【0067】

[0085]２．３ カウチウォークアウト

【0068】

[0086]いくつかの態様は、カウチ１０６が回転するときにアイソセンタ１１１４に配置された腫瘍がどのくらい移動することになるかを決定するためのカウチウォークアウト決定を実行することを含み得る。いくつかの態様では、マーカ４１４が固定されたままであり、且つガントリ１０２が回転されるにつれて放射線場が変化するアイソセンタ決定とは対照的に、ＬＩＮＡＣ１００は、固定放射線場（例えば、固定ガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２）と、カウチ１０６が回転されるにつれて（潜在的に）移動するマーカ４１４とを用いてカウチウォークアウト測定を行い得る。

【0069】

[0087]いくつかの態様では、カウチウォークアウトを測定することは、カウチ１０６が回転し、且つガントリ角度が固定されたままである間に、ＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス４１６（例えばＥＰＩＤ）によって取得された各画像について、ガントリ１０２を使用して生成された放射線ビームの放射線場中のマーカ４１４の影の中心を見出すために画像処理技法を使用することを含み得る。例えば、図１２に示すように、固定ガントリ角度（例えば０°）のガントリ１０２を用いて、０°のカウチ角度のカウチ１０６でのマーカ４１４の影１１０６の中心と、マーカ４１４の影（例えば、影１２０２、１２０４、１２０６、及び１２０８）の中心とは、異なる非ゼロカウチ角度のカウチ１０６を用いて見出され得る。

【0070】

[0088]いくつかの態様は、基線として０°のカウチ角度のカウチ１０６での放射線場中のマーカ４１４の影１１０６の位置を使用することと、非ゼロカウチ回転を用いて各画像からマーカ４１４の影の移動ベクトルを計算することとを含み得る。図１２は、０°のカウチ角度のカウチ１０６でのマーカ４１４の影１１０６の中心から非ゼロカウチ角度のカウチ１０６でのマーカ４１４の影１２０２、１２０４、１２０６、及び１２０８の各々の中心への移動ベクトルを点線で示す。

【0071】

[0089]いくつかの態様は、ガントリ回転とカウチ回転との異なる組み合わせについて、カウチ角度のマーカ４１４とガントリ角度の３次元ビーム軸との間の誤差距離を計算することを含み得る。例えば、図１２に示すように、特定の非ゼロカウチ角度のマーカ４１４の影１２０８と特定の非ゼロガントリ角度の３次元ビーム軸１１１２との間のマーカからビーム軸までの距離（marker-to-beam axis distance）１２１０が算出され得る。

【0072】

[0090]いくつかの態様では、ガントリ回転とカウチ回転との全ての組み合わせについてのマーカからビーム軸までの距離を算出することは、（カウチ回転についての画像が１つの角度に固定されたガントリ１０２を用いて全て取得されていたかもしれないが）ガントリ角度とカウチ角度との全ての組み合わせについて放射線ビームが腫瘍をどれくらい外すことになるかを理解することを可能にし得る。

【0073】

[0091]２．４ フローチャート

【0074】

[0092]図１３は、いくつかの態様によるプロセス１３００を例示する。いくつかの態様では、プロセス１３００のステップのうちの１つ以上は、ＬＩＮＡＣ１００（例えば、ＬＩＮＡＣ１００のコントローラ）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１３００のステップのうちの１つ以上は、加えて又は代替として、装置（例えば、図１９の装置１９００）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１３００は、３次元（３Ｄ）放射線ビーム軸のセット（例えば、放射線ビーム軸１００８、１１０８、１１１２、及び１１１４）を決定するステップ１３０２を含み得る。いくつかの態様では、３Ｄ放射線ビーム軸のセットは、少なくとも第１及び第２の３Ｄ放射線ビーム軸１００８及び１１１０を含み得る。いくつかの態様では、プロセス１３００は、少なくとも３Ｄ放射線ビーム軸のセットに基づいて放射線アイソセンタ１１１４を決定するステップ１３０４を含み得る。

【0075】

[0093]図１４は、いくつかの態様による、第１の３Ｄ放射線ビーム軸１００８を決定するためのプロセス１４００を例示する。いくつかの態様では、プロセス１４００のステップのうちの１つ以上は、ＬＩＮＡＣ１００（例えば、ＬＩＮＡＣ１００のコントローラ）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１４００のステップのうちの１つ以上は、加えて又は代替として、装置（例えば、図１９の装置１９００）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１４００は、図１３に示すプロセス１３００のステップ１３０２において実行され得る。

【0076】

[0094]いくつかの態様では、プロセス１４００は、基準ガントリ角度（例えば０°）に対する第１のガントリ角度（例えば９０°）にＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２を位置付けるステップ１４０２を含み得る。いくつかの態様では、ガントリ１０２を位置付けることは、ガントリ回転軸２０８を中心としてガントリ１０２を回転させることを含み得る。

【0077】

[0095]いくつかの態様では、プロセス１４００は、第１のガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２を用いて、第１の放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣ１００を使用するステップ１４０４を含み得る。いくつかの態様では、プロセス１４００は、第１のガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２を用いて、放射線不透過マーカ４１４の付近を通過した後の第１の放射線ビームの放射線場９０２を示す第１の２次元（２Ｄ）放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス４１６を使用するステップ１４０６を含み得る。いくつかの態様では、図９に示すように、プロセス１４００は、第１の２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第１の放射線ビームのビーム軸９０８のロケーションと第１の放射線ビームの放射線場９０２中の放射線不透過マーカ４１４の影９０６の中心とを決定するステップ１４０８を含み得る。

【0078】

[0096]いくつかの態様では、プロセス１４００、第１の放射線ビームのビーム軸９０８の決定されたロケーション、第１の放射線ビームの放射線場９０２中の放射線不透過マーカ４１４の影９０６の決定された中心、及び第１のガントリ角度に基づいて、第１の３Ｄ放射線ビーム軸１００８を構築するステップ１４１０を含み得る。いくつかの態様では、図１０に示すように、第１の３Ｄ放射線ビーム軸１００８を構築するステップ１４１０、第１の放射線ビームの放射線場９０２中の放射線不透過マーカ４１４の影９０６の決定された中心と一致し、且つガントリ回転軸２０８と平行な第１の画像回転軸を中心として第１の２Ｄ放射線透過画像を回転させることを含み得る。いくつかの態様では、第１の２Ｄ放射線透過画像は、第１のガントリ角度に等しい量で回転され得る。いくつかの態様では、図１０に示すように、第１の３Ｄ放射線ビーム軸１００８は、回転された第１の２Ｄ放射線透過画像中の第１の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ回転された第１の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直であり得る。

【0079】

[0097]いくつかの代替の態様では、図１０に示すように、第１の３Ｄ放射線ビーム軸１００８を構築するステップ１４１０は、（ｉ）第１の２Ｄ放射線透過画像中の第１の放射線ビームのビーム軸９０８の決定されたロケーションと一致し、且つ第１の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直な最初の３Ｄ放射線ビーム軸９０８を生成することと、（ｉｉ）第１の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカ４１４の影９０６の決定された中心と一致し、且つガントリ回転軸と平行な第１の画像回転軸を中心として最初の３Ｄ放射線ビーム軸を回転させることとを含み得る。いくつかの態様では、最初の３Ｄ放射線ビーム軸は、第１のガントリ角度に等しい量で回転され得る。

【0080】

[0098]いくつかの態様では、（例えば、プロセス１３００のステップ１３０２において）第２の３Ｄ放射線ビーム軸１１１０を決定することは、基準ガントリ角度（例えば０°）に対する第２のガントリ角度（例えば１８０°）にＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２を位置付けることを含み得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸１１１０を決定することは、第２のガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２を用いて、第２の放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣ１００を使用することを含み得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸１１１０を決定することは、第２のガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２を用いて、放射線不透過マーカ４１４の付近を通過した後の第２の放射線ビームの放射線場を示す第２の２Ｄ放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス４１６を使用することを含み得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸１１１０を決定することは、第２の２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第２の放射線ビームのビーム軸のロケーションと第２の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカ４１４の影の中心とを決定することを含み得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸１１１０を決定することは、第２の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーション、第２の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカ４１４の影の決定された中心、及び第２のガントリ角度に基づいて、第２の３Ｄ放射線ビーム軸１１１０を構築することを含み得る。

【0081】

[0099]いくつかの態様では、（例えば、プロセス１３００のステップ１３０２において）第２の３Ｄ放射線ビーム軸１１１０を構築することは、第２の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカ４１４の影の決定された中心と一致し、且つガントリ回転軸２０８と平行な第２の画像回転軸を中心として第２の２Ｄ放射線透過画像を回転させることを含み得る。いくつかの態様では、第２の２Ｄ放射線透過画像は、第２のガントリ角度に等しい量で回転され得る。いくつかの態様では、第２の３Ｄ放射線ビーム軸は、回転された第２の２Ｄ放射線透過画像中の第２の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ回転された第２の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直であり得る。

【0082】

[00100]いくつかの態様では、（例えば、プロセス１３００のステップ１３０２において）第２の３Ｄ放射線ビーム軸１１１０を構築することは、（ｉ）第２の２Ｄ放射線透過画像中の第２の放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションと一致し、且つ第２の２Ｄ放射線透過画像の平面に対して垂直な最初の第２の３Ｄ放射線ビーム軸を生成することと、（ｉｉ）第２の放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影の決定された中心と一致し、且つガントリ回転軸と平行な第２の画像回転軸を中心として最初の第２の３Ｄ放射線ビーム軸を回転させることとを含み得る。いくつかの態様では、最初の第２の３Ｄ放射線ビーム軸は、第２のガントリ角度に等しい量で回転され得る。

【0083】

[00101]いくつかの態様では、（例えば、プロセス１３００のステップ１３０２において、及び／又はプロセス１４００の少なくともステップ１４０２、１４０４、及び１４０６において）ＬＩＮＡＣ１００が第１及び第２の放射線ビームを生成するために使用され、ＬＩＮＡＣの撮像デバイスが第１及び第２の２Ｄ放射線透過画像を取得するために使用される間に、カウチ１０６が固定カウチ角度（例えば０°）に位置付けられ得る。

【0084】

[00102]図１５は、いくつかの態様による、放射線アイソセンタ１１１４を決定するためのプロセス１５００を例示する。いくつかの態様では、プロセス１５００のステップのうちの１つ以上は、ＬＩＮＡＣ１００（例えば、ＬＩＮＡＣ１００のコントローラ）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１５００のステップのうちの１つ以上は、加えて又は代替として、装置（例えば、図１９の装置１９００）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１５００は、図１３に示すプロセス１３００のステップ１３０４において実行され得る。

【0085】

[00103]いくつかの態様では、プロセス１５００は、３Ｄ放射線ビーム軸のセット（例えば、３Ｄ放射線ビーム軸１００８、１１０８、１１１２、及び１１１４を含む）のうちの各３Ｄ放射線ビーム軸について、３Ｄ空間中のロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸との間のビーム軸外し距離を決定するステップ１５０２を含み得る。いくつかの態様では、３Ｄ空間中のロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸との間のビーム軸外し距離は、ロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸との間の最短距離であり得る。いくつかの態様では、プロセス１５００は、３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸について決定されたビーム軸外し距離のうちのどれが最も大きいかを決定するステップ１５０４を含み得る。いくつかの態様では、３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸について決定されたビーム軸外し距離のうちの最も大きいものは、ロケーションについての最大ビーム軸外し距離であり得る。いくつかの態様では、プロセス１５００は、最も小さい最大ビーム軸外し距離を有する３Ｄ空間中のロケーションを見出すステップ１５０６を含み得る。いくつかの態様では、放射線アイソセンタ１１１４のサイズは、ロケーションについての最大ビーム軸外し距離であり得る。いくつかの代替の態様では、最大ビーム軸外し距離を最小限に抑えるロケーションを見出す代わりに、他の測定基準を使用することができる（例えば、ビーム軸外し距離の平均を最小限に抑えること、ビーム軸外し距離の二乗平均平方根誤差を最小限に抑えること、又はそれらの組み合わせ）。

【0086】

[00104]いくつかの態様では、図１３に示すように、プロセス１３００は、マーカ配置誤差を決定するオプションのステップ１３０６を含み得る。いくつかの態様は、放射線場中の放射線不透過マーカ４１４の影の中心から決定された放射線アイソセンタ１１１４へのベクトルとしてマーカ配置誤差を決定することを含み得る。いくつかの態様では、プロセス１３００は、放射線不透過マーカ４１４を決定された放射線アイソセンタ１１１４に移動させるために、決定されたマーカ配置誤差を使用することを含み得る。

【0087】

[00105]いくつかの態様では、図１３に示すように、プロセス１３００は、カウチウォークアウトを決定するオプションのステップ１３０８を含み得る。

【0088】

[00106]いくつかの態様では、図１３に示すように、プロセス１３００は、決定された放射線アイソセンタ１１１４に腫瘍を位置付けるオプションのステップ１３１０を含み得る。

【0089】

[00107]図１６は、いくつかの態様による、カウチウォークアウトを決定するためのプロセス１６００を例示する。いくつかの態様では、プロセス１６００のステップのうちの１つ以上は、ＬＩＮＡＣ１００（例えば、ＬＩＮＡＣ１００のコントローラ）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１６００のステップのうちの１つ以上は、加えて又は代替として、装置（例えば、図１９の装置１９００）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１６００は、図１３に示すプロセス１３００のステップ１３０８において実行され得る。

【0090】

[00108]いくつかの態様では、プロセス１６００は、カウチ角度のセットのうちの各カウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定するステップ１６０２を含み得る。いくつかの態様では、カウチ角度のセットは、少なくとも基準カウチ角度（例えば０°）に対する第１のカウチ角度及び基準カウチ角度に対する第２のカウチ角度を含み得る。いくつかの態様では、プロセス１６００は、決定されたマーカ移動ベクトルに基づいて、カウチ角度のセットのうちのカウチ角度と３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸との各組み合わせについてのマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離（例えば、マーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離１２１０）を決定するステップ１６０４を含み得る。いくつかの態様では、マーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離は、放射線不透過マーカのロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸誤差との間の最短距離を表し得る。

【0091】

[00109]図１７は、いくつかの態様による、カウチ角度（例えば第１のカウチ角度）についてのマーカ移動ベクトルを決定するためのプロセス１７００を例示する。いくつかの態様では、プロセス１７００のステップのうちの１つ以上は、ＬＩＮＡＣ１００（例えば、ＬＩＮＡＣ１００のコントローラ）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１７００のステップのうちの１つ以上は、加えて又は代替として、装置（例えば、図１９の装置１９００）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１７００は、プロセス１６００のステップ１６０２及び／又は図１３に示すプロセス１３００のステップ１３０８において実行され得る。

【0092】

[00110]いくつかの態様では、プロセス１７００は、基準カウチ角度に位置付けられたＬＩＮＡＣ１００のカウチ１０６と、基準ガントリ角度（例えば０°）に位置付けられたＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２とを用いて、第１の基準放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣ１００を使用するステップ１７０２を含み得る。いくつかの態様では、プロセス１７００は、基準カウチ角度に位置付けられたカウチ１０６と、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２とを用いて、放射線不透過マーカ４１４の付近を通過した後の第１の基準放射線ビームの放射線場１１０２を示す基準カウチ角度２次元（２Ｄ）放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス４１６を使用するステップ１７０４を含み得る。いくつかの態様では、プロセス１７００は、基準カウチ角度２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第１の基準放射線ビームの放射線場１１０２中の放射線不透過マーカ４１４の影１１０６の中心を決定するステップ１７０６を含み得る。

【0093】

[00111]いくつかの態様では、プロセス１７００は、第１のカウチ角度にカウチを位置付けるステップ１７０８を含み得る。いくつかの態様では、プロセス１７００は、第１のカウチ角度に位置付けられたカウチ１０６と、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２とを用いて、第２の基準放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣ１００を使用するステップ１７１０を含み得る。いくつかの態様では、プロセス１７００は、第１のカウチ角度に位置付けられたカウチ１０６と、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２とを用いて、放射線不透過マーカの付近を通過した後の第２の基準放射線ビームの放射線場を示す第１のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス４１６を使用するステップ１７１２を含み得る。いくつかの態様では、プロセス１７００は、第１のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第２の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカ４１４の影１２０８の中心を決定するステップ１７１４を含み得る。いくつかの態様では、プロセス１７００は、第１の基準放射線ビームの放射線場１１０２中の放射線不透過マーカ４１４の影１１０６の中心と第２の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影１２０８の中心との比較に基づいて、第１のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定するステップ１７１６を含み得る。

【0094】

[00112]いくつかの態様では、ステップ１６０２において第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第２のカウチ角度にカウチ１０６を位置付けることを含み得る。いくつかの態様では、ステップ１６０２において第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第２のカウチ角度に位置付けられたカウチ１０６と、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２とを用いて、第３の基準放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣ１００を使用することを含み得る。いくつかの態様では、ステップ１６０２において第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第２のカウチ角度に位置付けられたカウチ１０６と、基準ガントリ角度に位置付けられたガントリ１０２とを用いて、放射線不透過マーカ４１４の付近を通過した後の第３の基準放射線ビームの放射線場を示す第２のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス４１６を使用することを含み得る。いくつかの態様では、ステップ１６０２において第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第２のカウチ角度２Ｄ放射線透過画像に基づいて、第３の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカ４１４の影１２０６の中心を決定することを含み得る。いくつかの態様では、ステップ１６０２において第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することは、第１の基準放射線ビームの放射線場１１０２中の放射線不透過マーカ４１４の影１１０６の中心と第３の基準放射線ビームの放射線場中の放射線不透過マーカの影１２０６の中心との比較に基づいて、第２のカウチ角度についてのマーカ移動ベクトルを決定することを含み得る。

【0095】

[00113]いくつかの態様では、プロセス１６００は、臨床アイソセンタを決定することを更に含み得る。いくつかの態様では、臨床アイソセンタを決定することは、最大のマーカからビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することを含み得る。いくつかの態様では、最大のマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することは、異なるカウチ角度に、放射線不透過マーカの影に基づいて、カウチ回転軸を予測することを含み得る。いくつかの態様では、最大のマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することは、予測されたカウチ回転軸を中心としたカウチ回転によって変位された新しい基準位置に放射線不透過マーカ４１４の位置のセットを予測することを含み得る。いくつかの態様では、最大のマーカからビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することは、決定されたマーカ移動ベクトルに基づいて、カウチ角度のセットのうちのカウチ角度と３Ｄ放射線ビーム軸のセットのうちの３Ｄ放射線ビーム軸との各組み合わせについての予測されたマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離を決定することを含み得、予測されたマーカから３Ｄ放射線ビーム軸誤差までの距離は、放射線不透過マーカのロケーションと３Ｄ放射線ビーム軸誤差との間の最短距離を表し得る。いくつかの態様では、最大のマーカからビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える空間中のロケーションを決定することは、最大のマーカからビーム軸誤差までの距離を最小限に抑える基準マーカ位置を決定することを含み得る。いくつかの態様では、プロセス１６００は、決定された臨床アイソセンタに腫瘍を配置するステップを更に含み得る。

【0096】

[00114]２．５ ＬＩＮＡＣコントローラ

【0097】

[00115]図１８は、いくつかの態様による、ＬＩＮＡＣ１００のコントローラ１８００のブロック図である。図１８に示すように、コントローラ１８００は、処理回路（ＰＣ）１８０２であって、それは、１つ以上のプロセッサ（Ｐ）１８５５（例えば、１つ以上の汎用マイクロプロセッサ並びに／又は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）、及び同様のものなどの１つ以上の他のプロセッサ）を含み得、そのプロセッサは、単一のハウジング中若しくは単一のデータセンタ中にコロケートされ得るか、又は地理的に分散され得る（即ち、システムは、分散型計算装置であり得る）、処理回路（ＰＣ）１８０２と、コントローラ１８００が、ネットワークインターフェース１８６８が接続されたネットワーク１８１０（例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク）に接続された他のノードにデータを送信し、それからデータを受信することを可能にするための送信機（Ｔｘ）１８６５及び受信機（Ｒｘ）１８６７を備えるネットワークインターフェース１８６８と、ガントリ回転軸２０８を中心としてガントリ１０２を回転させるように構成されたガントリ回転装置１８５０と、カウチ回転軸３１０を中心としてカウチ１０６を回転させるように構成されたカウチ回転装置１８５２と、ＬＩＮＡＣ１００の導波路中に電子ビームを生成するように構成された放射線ビーム生成器１８５４と、ローカル記憶ユニット（別名「データ記憶システム」）１８０８であって、それは、１つ以上の不揮発性記憶デバイス及び／又は１つ以上の揮発性記憶デバイスを含み得る、ローカル記憶ユニットとを備え得る。ＰＣ１８０２がプログラマブルプロセッサを含む態様では、コンピュータプログラム製品（ＣＰＰ）１８４１が設けられ得る。いくつかの態様では、ＣＰＰ１８４１は、コンピュータ可読命令（ＣＲＩ）１８４４を備えるコンピュータプログラム（ＣＰ）１８４３を記憶するコンピュータ可読媒体（ＣＲＭ）１８４２を含み得る。いくつかの態様では、ＣＲＭ１８４２は、磁気媒体（例えばハードディスク）、光学媒体、メモリデバイス（例えば、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ）、及び同様のものなどの非一時的コンピュータ可読媒体であり得る。いくつかの態様では、コンピュータプログラム１８４３のＣＲＩ１８４４は、ＰＣ１８０２によって実行されると、ＣＲＩがＬＩＮＡＣ１００に、本明細書で説明したステップ（例えば、本明細書のフローチャートを参照して本明細書で説明した１つ以上のステップ）を実行させるように構成され得る。他の態様では、コントローラ１８００は、コードを必要とせずに、本明細書で説明したステップを実行するように構成され得る。即ち、例えば、ＰＣ１８０２は、単に１つ以上のＡＳＩＣから成り得る。故に、本明細書で説明した態様の特徴は、ハードウェア及び／又はソフトウェアにおいて実装され得る。

【0098】

[00116]２．６ 装置

【0099】

[00117]図１９は、いくつかの態様による装置１９００のブロック図である。図１９に示すように、装置１９００は、処理回路（ＰＣ）１９０２であって、それは、１つ以上のプロセッサ（Ｐ）１９５５（例えば、１つ以上の汎用マイクロプロセッサ並びに／又は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）、及び同様のものなどの１つ以上の他のプロセッサ）を含み得、そのプロセッサは、単一のハウジング中若しくは単一のデータセンタ中にコロケートされ得るか、又は地理的に分散され得る（即ち、システムは、分散型計算装置であり得る）、処理回路（ＰＣ）１９０２と、装置１９００が、ネットワークインターフェース１９６８が接続されたネットワーク１９１０（例えばインターネットプロトコル（ＩＰ）ネットワーク）に接続された他のノードにデータを送信し、それからデータを受信することを可能にするための送信機（Ｔｘ）１９６５及び受信機（Ｒｘ）１９６７を備えるネットワークインターフェース１９６８と、ローカル記憶ユニット（別名「データ記憶システム」）１９０８であって、それは、１つ以上の不揮発性記憶デバイス及び／又は１つ以上の揮発性記憶デバイスを含み得る、ローカル記憶ユニットとを備え得る。ＰＣ１９０２がプログラマブルプロセッサを含む態様では、コンピュータプログラム製品（ＣＰＰ）１９４１が設けられ得る。いくつかの態様では、ＣＰＰ１９４１は、コンピュータ可読命令（ＣＲＩ）１９４４を備えるコンピュータプログラム（ＣＰ）１９４３を記憶するコンピュータ可読媒体（ＣＲＭ）１９４２を含み得る。いくつかの態様では、ＣＲＭ１９４２は、磁気媒体（例えばハードディスク）、光学媒体、メモリデバイス（例えば、ランダムアクセスメモリ、フラッシュメモリ）、及び同様のものなどの非一時的コンピュータ可読媒体であり得る。いくつかの態様では、コンピュータプログラム１９４３のＣＲＩ１９４４は、ＰＣ１９０２によって実行されると、ＣＲＩが装置１９００に、本明細書で説明したステップ（例えば、本明細書のフローチャートを参照して本明細書で説明した１つ以上のステップ）を実行させるように構成され得る。他の態様では、装置１９００は、コードを必要とせずに、本明細書で説明したステップを実行するように構成され得る。即ち、例えば、ＰＣ１９０２は、単に１つ以上のＡＳＩＣから成り得る。故に、本明細書で説明した態様の特徴は、ハードウェア及び／又はソフトウェアにおいて実装され得る。

【0100】

[00118]様々な実施形態を本明細書で説明したが、それらは限定ではなく例としてのみ提示されてきたことが理解されるべきである。このことから、本開示の広さ及び範囲は、上記で説明した例証的な実施形態のうちのいずれによっても限定されるべきでない。その上、その全ての可能な変形形態における上記で説明した要素の任意の組み合わせは、本明細書で別段に示されない限り、又は明らかに文脈に矛盾しない限り、本開示によって包含される。

【0101】

[00119]加えて、上記で説明し、図面に例示したプロセスは、一連のステップとして示しているが、これは、例示を目的としてのみ行った。それ故に、いくつかのステップが追加され得、いくつかのステップが省略され得、ステップの順序が再配列され得、いくつかのステップが並行して実行され得ることが企図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【外国語明細書】