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(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】P2022174026
(43)【公開日】2022-11-22
(54)【発明の名称】医療用線形加速器のための放射線ビーム位置合わせ
(51)【国際特許分類】
A61N 5/10 20060101AFI20221115BHJP
A61B 6/00 20060101ALI20221115BHJP
【ＦＩ】
A61N5/10 M
A61B6/00 370
A61N5/10 D
【審査請求】未請求
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022077442
(22)【出願日】2022-05-10
(31)【優先権主張番号】63/186,498
(32)【優先日】2021-05-10
(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
4C093
【Ｆターム（参考）】
4C082AA01
4C082AC02
4C082AE03
4C082AG12
4C082AG52
4C082AJ06
4C082AP01
4C093AA01
4C093AA25
4C093CA35
4C093EA12
4C093FA17
4C093FA54
4C093FF22
4C093FF37
(57)【要約】 （修正有）
【課題】ＬＩＮＡＣのための放射線ビーム位置合わせ方法を提供する。
【解決手段】セットの各ビーム位置合わせパラメータ値について、ビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＵＣのビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するためにガントリを使用することと、放射線不透過マーカの付近を通過した後の放射線ビームの放射線場を示す放射線透過画像を取得するために撮像デバイスを使用することと、放射線透過画像に基づいて、放射線ビームのビーム軸のロケーションとマーカの影の中心とを決定することと、ビーム軸のロケーションと放射線不透過マーカの影の中心との間の目標からビーム軸までの距離を決定することと、ビーム位置合わせパラメータ値と、ビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣを用いて決定された目標からビーム軸までの距離とに基づいて、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することとを含む。
【選択図】図１１
【解決手段】セットの各ビーム位置合わせパラメータ値について、ビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＵＣのビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するためにガントリを使用することと、放射線不透過マーカの付近を通過した後の放射線ビームの放射線場を示す放射線透過画像を取得するために撮像デバイスを使用することと、放射線透過画像に基づいて、放射線ビームのビーム軸のロケーションとマーカの影の中心とを決定することと、ビーム軸のロケーションと放射線不透過マーカの影の中心との間の目標からビーム軸までの距離を決定することと、ビーム位置合わせパラメータ値と、ビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣを用いて決定された目標からビーム軸までの距離とに基づいて、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することとを含む。
【選択図】図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、
前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された線形加速器（ＬＩＮＡＣ）のビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するために前記ＬＩＮＡＣのガントリを使用することと、
放射線不透過マーカを通過した後の前記放射線ビームの放射線場を示す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、
前記放射線透過画像に基づいて、前記放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記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、
前記放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記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間の目標からビーム軸までの距離を決定することと、
前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値と、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離とに基づいて、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することと
を備える、方法。
前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された線形加速器（ＬＩＮＡＣ）のビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するために前記ＬＩＮＡＣのガントリを使用することと、
放射線不透過マーカを通過した後の前記放射線ビームの放射線場を示す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、
前記放射線透過画像に基づいて、前記放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記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、
前記放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記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間の目標からビーム軸までの距離を決定することと、
前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値と、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離とに基づいて、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することと
を備える、方法。
【請求項2】
前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータを前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定することを更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータは、前記ＬＩＮＡＣの曲げ磁石に印加される電流の量である、請求項１に記載の方法。
【請求項4】
前記最適なビーム位置合わせパラメータ値は、前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ビーム位置合わせパラメータを用いて前記ＬＩＮＡＣによって生成された放射線ビームのビーム軸のロケーションと、前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ビーム位置合わせパラメータを用いて前記ＬＩＮＡＣによって生成された前記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間の目標からビーム軸までの距離が０となるように決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項5】
前記最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することは、
前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値と、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離とに基づいて、前記目標からビーム軸までの距離の前記ビーム位置合わせパラメータへの依存をモデル化する関数を決定することと、
目標からビーム軸までの距離が０となるビーム位置合わせパラメータ値を決定するために前記関数を使用することと
を備える、請求項１に記載の方法。
前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値と、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離とに基づいて、前記目標からビーム軸までの距離の前記ビーム位置合わせパラメータへの依存をモデル化する関数を決定することと、
目標からビーム軸までの距離が０となるビーム位置合わせパラメータ値を決定するために前記関数を使用することと
を備える、請求項１に記載の方法。
【請求項6】
前記関数は、一次多項式関数である、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記関数を決定することは、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離に対して線形最小二乗適合を実行することを備える、請求項５に記載の方法。
【請求項8】
前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータを前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定することと、
前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータを用いて、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
を更に備える、請求項１に記載の方法。
前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータを用いて、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
を更に備える、請求項１に記載の方法。
【請求項9】
前記放射線ビームの前記ビーム軸の前記ロケーションを決定することは、前記放射線透過画像に基づいて、前記放射線ビームの前記放射線場の中心を決定することを備え、前記放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションは、前記放射線ビームの放射線場の決定された前記中心である、請求項１に記載の方法。
【請求項10】
前記放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定することは、
前記放射線透過画像に基づいて、前記放射線ビームの放射線場の第１の中心を決定することと、
前記ＬＩＮＡＣのコリメータを１８０度だけ回転させることと、
１８０度だけ回転された前記コリメータを用いて前記放射線ビームの放射線場を示す第２の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の放射線透過画像に基づいて、前記放射線ビームの放射線場の第２の中心を決定することと、
前記第１及び第２の中心を平均化することと、を備え、
前記放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションは、前記第１及び第２の中心の平均である、請求項１に記載の方法。
前記放射線透過画像に基づいて、前記放射線ビームの放射線場の第１の中心を決定することと、
前記ＬＩＮＡＣのコリメータを１８０度だけ回転させることと、
１８０度だけ回転された前記コリメータを用いて前記放射線ビームの放射線場を示す第２の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の放射線透過画像に基づいて、前記放射線ビームの放射線場の第２の中心を決定することと、
前記第１及び第２の中心を平均化することと、を備え、
前記放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションは、前記第１及び第２の中心の平均である、請求項１に記載の方法。
【請求項11】
前記放射線不透過マーカは、１つ以上のガントリ角度で前記ＬＩＮＡＣの前記ガントリのコリメータの回転軸において前記放射線ビームの前記放射線場中に位置付けられる、請求項１に記載の方法。
【請求項12】
ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、
前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された線形加速器（ＬＩＮＡＣ）のビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するために前記ＬＩＮＡＣのガントリを使用することと、
放射線不透過マーカを通過した後の前記放射線ビームの放射線場を示す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、
前記放射線透過画像に基づいて、前記放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記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、
前記放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記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間の目標からビーム軸までの距離を決定することと、
前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値と、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離とに基づいて、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することと
を行うように構成されている、装置。
前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された線形加速器（ＬＩＮＡＣ）のビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するために前記ＬＩＮＡＣのガントリを使用することと、
放射線不透過マーカを通過した後の前記放射線ビームの放射線場を示す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、
前記放射線透過画像に基づいて、前記放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記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、
前記放射線ビームのビーム軸のロケーションと前記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間の目標からビーム軸までの距離を決定することと、
前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値と、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離とに基づいて、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することと
を行うように構成されている、装置。
【請求項13】
前記装置は、前記ＬＩＮＡＣに、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータを前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定させるように更に構成されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項14】
前記ガントリは、曲げ磁石を備え、前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータは、前記曲げ磁石に印加される電流の量である、請求項１２に記載の装置。
【請求項15】
前記最適なビーム位置合わせパラメータ値は、前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ビーム位置合わせパラメータを用いて前記ＬＩＮＡＣによって生成された放射線ビームのビーム軸のロケーションと、前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ビーム位置合わせパラメータを用いて前記ＬＩＮＡＣによって生成された前記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間の目標からビーム軸までの距離が０となるように決定される、請求項１２に記載の装置。
【請求項16】
前記装置は、前記最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定する際に、
前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値と、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離とに基づいて、前記目標からビーム軸までの距離の前記ビーム位置合わせパラメータへの依存をモデル化する関数を決定することと、
目標からビーム軸までの距離が０となるビーム位置合わせパラメータ値を決定するために前記関数を使用することと
を行うように構成されている、請求項１２に記載の装置。
前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値と、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離とに基づいて、前記目標からビーム軸までの距離の前記ビーム位置合わせパラメータへの依存をモデル化する関数を決定することと、
目標からビーム軸までの距離が０となるビーム位置合わせパラメータ値を決定するために前記関数を使用することと
を行うように構成されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項17】
前記装置は、前記関数を決定する際に、前記ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの前記ビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣを用いて決定された前記目標からビーム軸までの距離に対して線形最小二乗適合を実行するように構成されている、請求項１６に記載の装置。
【請求項18】
前記装置は、
前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータを前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定することと、
前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータを用いて、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
を行うように更に構成されている、請求項１２に記載の装置。
前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータを前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定することと、
前記最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定された前記ＬＩＮＡＣの前記ビーム位置合わせパラメータを用いて、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
を行うように更に構成されている、請求項１２に記載の装置。
【請求項19】
前記ガントリは、コリメータ及び曲げ磁石を備える、請求項１２に記載の装置。
【請求項20】
前記放射線不透過マーカは、１つ以上のガントリ角度で前記ＬＩＮＡＣの前記ガントリのコリメータの回転軸において前記放射線ビームの放射線場中に位置付けられる、請求項１２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【0001】
[0001]本願は、２０２１年５月１０日に出願された米国仮特許出願第６３／１８６，４９８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、医療用ＬＩＮＡＣのために放射線ビームを位置合わせすることに関する。
【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を使用して癌細胞を殺す癌治療の一種である。図１及び２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１及び２に示すように、ガントリ１０２は、コリメータ１０４を含む。図２に示すように、コリメータ１０４は、ＬＩＮＡＣ１００によって生成される放射線ビーム２１０の場を画定する。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。放射線は、コリメータ１０４から出て、治療カウチ１０６上に位置付けられた患者に侵入する。
【0007】
[0007]１．２ 放射線ビーム
【0008】
[0008]図２は、ＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２と、ＬＩＮＡＣ１００によって放出された放射線ビーム２１０とを例示する断面図である。放射線ビームはまず、ガントリ１０２のアーム中の導波路２０２を上がって移動し、次いで、２７０°の曲げ磁石２０４を通って移動し、最後に、患者に向かってコリメータ１０４を出る。参照番号２０６は、放射線ビーム２１０が曲げ磁石２０４を通って移動するときの放射線ビーム２１０を識別する。曲げ磁石２０４を通って移動する前の放射線ビーム２１０に対する、放射線ビーム２１０がコリメータ１０４を出る角度は、ビーム曲げ角度２０８である。ビーム曲げ角度２０８は、曲げ磁石２０４に印加される電流の量を変えることによって修正することができる。
【0009】
[0009]図２に示すように、放射線ビーム２１０は、中心ビーム軸２１２、上側ビームエッジ２１４、及び下側ビームエッジ２１６を含み得る。いくつかの態様では、図２に示すように、放射線ビーム２１０は、導波路２０２内の電子を加速させ、出口ウィンドウを通って下向きに電子を曲げることによって、ＬＩＮＡＣ１００中に作成され得る。
【0010】
[0010]１．３ ビーム位置合わせ
【0011】
[0011]図３は、放射線ビーム２１０が目標に位置合わせされるかどうかを決定するために使用されるセットアップを例示し、目標は、放射線不透過マーカ３２０であり得る。図３では、ＬＩＮＡＣ１００は、放射線不透過マーカ３２０を通って放射線ビーム２１０を送達している。ＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス３１８は、放射線ビーム２１０がマーカ３２０を通過するときに放射線ビーム２１０の２次元透過画像を取得する。
【0012】
[0012]放射線不透過マーカ３２０を含むマーカアセンブリ４００の詳細図を、図４に示す。図４では、高密度の球形マーカ３２０が、低密度の支持ロッド４２２に接続され、それは次いで、基部４２３に接続される。基部４２３は、マーカ３２０を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。
【0013】
[0013]放射線ビーム２１０は、目標３２０が放射線ビーム２１０の放射線場内に中心付けられるときに目標３２０に位置合わせされていると見なすことができる。この例は、図５に示す。図５では、放射線は、ガントリ１０２のソース５２４から発せられ、コリメータ１０４を通って移動し、コリメータ１０４は、左側及び右側高密度ビーム減衰器１０４ａ及び１０４ｂから成る。コリメータ１０４の中心における開口部は、患者に到達することになる放射線場を画定する。コリメータ１０４によって作成された放射線場エッジ２１４及び２１６は、図５に破線で示す。放射線場エッジ２１４及び２１６は、それぞれロケーション５２６及び５２８において撮像パネル３１８上に投影される。放射線場エッジ２１４及び２１６のロケーション５２６及び５２８は、撮像処理技法によって決定することができる。目標３２０の位置はまた、（ロケーション５３０において）撮像面上に投影されることになり、場の中心に対する投影された目標位置５３０の距離を計算することができる。この例では、放射線ビーム２１０は、目標３２０から左側及び右側の場のエッジ２１４及び２１６までの横方向距離が等しい場合に（即ちｄ１＝ｄ２）、位置合わせされていると見なされる。
【0014】
[0014]図６は、マーカ３２０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３１８を被曝させる放射線ビーム２１０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３２０の影によって作成される。画像は、各画像（決定された場及びマーカのロケーション７０２及び７０４を有する画像７００の例は図７に示す）中の場の中心及びマーカ３２０の中心を見出すために画像処理技法を使用して分析される。
【0015】
[0015]１．４ 目標ロケーションの選択
【0016】
[0016]図８に示すように、ガントリ１０２は、放射線ビーム２１０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８に示すように、ガントリ１０２は、ガントリ回転軸８０８を中心として回転し得る。図９に示すように、ガントリ１０２の角度のうちのいずれにも、コリメータ１０４は、コリメータ回転軸９１０を中心として回転し得る。コリメータ１０４は、全３６０°回転することが可能であり得る。
【0017】
[0017]上記で説明したように、位置合わせされたビーム２１０は、目標３２０を中心として中心付けられたビームである。目標ロケーションの選択は、ビーム位置合わせの目的に依存する。２つのタイプのビームは、コリメータ軸位置合わせ及びアイソセンタ位置合わせである。
【0018】
[0018]コリメータ軸位置合わせは、ガントリ１０２が回転するときに放射線ビーム２１０がコリメータ回転軸９１０と位置合わせされたままであることを保証する。この場合、目標３２０は、任意のガントリ角度でコリメータ回転軸９１０上に位置付けられる。ビーム曲げ磁石電流は、ビーム２１０がこの目標３２０に位置合わせされることを保証するように調整される。
【0019】
[0019]アイソセンタビーム位置合わせは、ビーム２１０が空間中の固定点に留まっている目標３２０（通常はＬＩＮＡＣアイソセンタ）に位置合わせされることを保証する。ガントリ１０２は、典型的には、回転するときに機械的誤差を経験し、それは、放射線場のぼやけをもたらす。位置合わせを空間中の固定点上に維持するためにビーム曲げ磁石電流を慎重に調整することによって、どんなガントリ回転誤差を被ったとしても、ガントリ回転に起因する機械的誤差は、最小限に抑えることができるか、又は排除することができる。
【発明の概要】
【0020】
[0020]本発明の一態様は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、（ｉ）ビーム位置合わせパラメータ値に設定された線形加速器（ＬＩＮＡＣ）のビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣのガントリを使用することと、（ｉｉ）放射線不透過マーカの付近を通過した後の放射線ビームの放射線場を示す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と、（ｉｉｉ）放射線透過画像に基づいて、放射線ビームのビーム軸のロケーションと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と、（ｉｖ）放射線ビームのビーム軸のロケーションと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間の目標からビーム軸までの距離を決定することとを含む方法を提供し得る。方法は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値と、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣを用いて決定された目標からビーム軸までの距離とに基づいて、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することを含み得る。
【0021】
[0021]いくつかの態様では、方法は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、ＬＩＮＡＣのビーム位置合わせパラメータをビーム位置合わせパラメータ値に設定することを更に含み得る。いくつかの態様では、ＬＩＮＡＣのビーム位置合わせパラメータは、ＬＩＮＡＣの曲げ磁石に印加される電流の量であり得る。いくつかの態様では、最適なビーム位置合わせパラメータ値は、最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定されたビーム位置合わせパラメータを用いてＬＩＮＡＣによって生成された放射線ビームのビーム軸のロケーションと、最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定されたビーム位置合わせパラメータを用いてＬＩＮＡＣによって生成された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間の目標からビーム軸までの距離が０となるように決定され得る。
【0022】
[0022]いくつかの態様では、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することは、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値と、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣを用いて決定された目標からビーム軸までの距離とに基づいて、目標からビーム軸までの距離のビーム位置合わせパラメータへの依存をモデル化する関数を決定することを含み得る。いくつかの態様では、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することは、目標からビーム軸までの距離が０となるビーム位置合わせパラメータ値を決定するために関数を使用することを含み得る。いくつかの態様では、関数は、一次多項式関数であり得る。いくつかの態様では、関数を決定することは、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣを用いて決定された目標からビーム軸までの距離に対して線形最小二乗適合を実行することを含み得る。
【0023】
[0023]いくつかの態様では、方法は、ＬＩＮＡＣのビーム位置合わせパラメータを最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定することと、最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣのビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣを使用することとを更に含み得る。
【0024】
[0024]いくつかの態様では、放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定することは、放射線透過画像に基づいて、放射線ビームの放射線場の中心を決定することを含み得、放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションは、放射線ビームの放射線場の決定された中心であり得る。
【0025】
[0025]いくつかの態様では、放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定することは、放射線透過画像に基づいて、放射線ビームの放射線場の第１の中心を決定することを含み得る。いくつかの態様では、放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定することは、ＬＩＮＡＣのコリメータを１８０度だけ回転させることを含み得る。いくつかの態様では、放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定することは、１８０度だけ回転されたコリメータを用いて放射線ビームの放射線場を示す第２の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、放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定することは、第２の放射線透過画像に基づいて、放射線ビームの放射線場の第２の中心を決定することを含み得る。いくつかの態様では、放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定することは、第１及び第２の中心を平均化することを含み得、放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションは、第１及び第２の中心の平均であり得る。
【0026】
[0026]いくつかの態様では、放射線不透過マーカは、１つ以上のガントリ角度でＬＩＮＡＣのガントリのコリメータの回転軸において放射線ビームの放射線場中に位置付けられ得る。いくつかの代替の態様では、放射線不透過マーカは、ＬＩＮＡＣのアイソセンタにおいて放射線ビームの放射線場中に位置付けられ得る。
【0027】
[0027]本発明の別の態様は、装置を提供し得る。装置は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、（ｉ）ビーム位置合わせパラメータ値に設定された線形加速器（ＬＩＮＡＣ）のビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣのガントリを使用することと、（ｉｉ）放射線不透過マーカの付近を通過した後の放射線ビームの放射線場を示す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と、（ｉｉｉ）放射線透過画像に基づいて、放射線ビームのビーム軸のロケーションと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と、（ｉｖ）放射線ビームのビーム軸のロケーションと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間の目標からビーム軸までの距離を決定することとを行うように構成され得る。装置は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値と、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣを用いて決定された目標からビーム軸までの距離とに基づいて、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定するように構成され得る。
【0028】
[0028]いくつかの態様では、装置は、ＬＩＮＡＣに、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、ＬＩＮＡＣのビーム位置合わせパラメータをビーム位置合わせパラメータ値に設定させるように更に構成され得る。いくつかの態様では、ガントリは、曲げ磁石を含み得、ＬＩＮＡＣのビーム位置合わせパラメータは、曲げ磁石に印加される電流の量であり得る。いくつかの態様では、最適なビーム位置合わせパラメータ値は、最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定されたビーム位置合わせパラメータを用いてＬＩＮＡＣによって生成された放射線ビームのビーム軸のロケーションと、最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定されたビーム位置合わせパラメータを用いてＬＩＮＡＣによって生成された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間の目標からビーム軸までの距離が０となるように決定され得る。
【0029】
[0029]いくつかの態様では、装置は、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定する際に、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値と、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣを用いて決定された目標からビーム軸までの距離とに基づいて、目標からビーム軸までの距離のビーム位置合わせパラメータへの依存をモデル化する関数を決定するように構成され得る。いくつかの態様では、装置は、最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定する際に、目標からビーム軸までの距離が０となるビーム位置合わせパラメータ値を決定するために関数を使用するように構成され得る。いくつかの態様では、関数は、一次多項式関数であり得る。いくつかの態様では、装置は、関数を決定する際に、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣを用いて決定された目標からビーム軸までの距離に対して線形最小二乗適合を実行するように構成され得る。
【0030】
[0030]いくつかの態様では、装置は、ＬＩＮＡＣのビーム位置合わせパラメータを最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定することと、最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣのビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビームを生成するためにＬＩＮＡＣを使用することとを行うように更に構成される。いくつかの態様では、ガントリは、コリメータ及び曲げ磁石を含み得る。
【0031】
[0031]いくつかの態様では、放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定する際に、装置は、放射線透過画像に基づいて、放射線ビームの放射線場の中心を決定するように構成され得、放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションは、放射線ビームの放射線場の決定された中心であり得る。
【0032】
[0032]いくつかの代替の態様では、放射線ビームのビーム軸のロケーションを決定する際に、装置は、（ｉ）放射線透過画像に基づいて、放射線ビームの放射線場の第１の中心を決定することと、（ｉｉ）ＬＩＮＡＣのコリメータを１８０度だけ回転させることと、（ｉｉｉ）１８０度だけ回転されたコリメータを用いて放射線ビームの放射線場を示す第２の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と、（ｉｖ）第２の放射線透過画像に基づいて、放射線ビームの放射線場の第２の中心を決定することと、（ｖ）第１及び第２の中心を平均化することとを行うように構成され得、放射線ビームのビーム軸の決定されたロケーションは、第１及び第２の中心の平均であり得る。
【0033】
[0033]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。
【0034】
[0034]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。
【0035】
[0035]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。
【0036】
[0036]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。
【0037】
[0037]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。
【0038】
[0038]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】
【0039】
【図1】[0039]医療用線形加速器（ＬＩＮＡＣ）を例示する。
【図2】[0040]いくつかの態様による、ＬＩＮＡＣのガントリと、ＬＩＮＡＣによって放出された放射線ビームとの断面図である。
【図3】[0041]ＬＩＮＡＣの撮像パネル及び放射線ビームを例示する。
【図4】[0042]マーカアセンブリを例示する。
【図5】[0043]目標が放射線場（ｄ1～ｄ2）内に中心付けられるときに目標に位置合わせされる放射線ビームを例示する。
【図6】[0044]未処理の放射線透過画像を例示する。
【図7】[0045]処理済みの放射線透過画像を例示する。
【図8】[0046]ＬＩＮＡＣのガントリの回転を例示する。
【図9】[0047]ＬＩＮＡＣのコリメータの回転を例示する。
【図10A】[0048]いくつかの態様による、ビームを目標に位置合わせすることを目的とした放射線ビームの位置合わせに対する増分調整（incremental adjustments）の例を例示する。
【図10B】いくつかの態様による、ビームを目標に位置合わせすることを目的とした放射線ビームの位置合わせに対する増分調整の例を例示する。
【図10C】いくつかの態様による、ビームを目標に位置合わせすることを目的とした放射線ビームの位置合わせに対する増分調整の例を例示する。
【図10D】いくつかの態様による、ビームを目標に位置合わせすることを目的とした放射線ビームの位置合わせに対する増分調整の例を例示する。
【図11】[0049]いくつかの態様による、ｄX＝０をもたらすことになる最適なビーム曲げパラメータ値ｂｐ0の決定を例示する。
【図12】[0050]いくつかの態様によるプロセスを例示する。
【図13】[0051]いくつかの態様によるＬＩＮＡＣのコントローラを例示する。
【図14】[0052]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】
【0040】
[0053]２．１ 定義
【0041】
[0054]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。
【0042】
[0055]本願では、「コリメータ」という用語は、作成された任意の場の形状及びサイズに調整することができる放射線不透過減衰器（例えば、左側及び右側高密度ビーム減衰器１０４ａ及び１０４ｂ）を用いて場をトリミングすることによって放射線場を成形するＬＩＮＡＣの構成要素（例えばコリメータ１０４）であり得る。
【0043】
[0056]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。
【0044】
[0057]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。
【0045】
[0058]本願では、「撮像パネル」（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３１８）であり得る。撮像パネルは、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。
【0046】
[0059]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化する空間中のロケーションであり得る。
【0047】
[0060]本願では、「目標」という用語は、ＬＩＮＡＣ上に作成されたＸ線透過画像上に視覚化することができる球形放射線不透過マーカであり得る。
【0048】
[0061]２．２ ビーム位置合わせ
【0049】
[0062]本発明の態様は、値の範囲を通してＬＩＮＡＣビーム位置合わせをスイープすることと、測定された目標から場の中心までの距離対ビーム位置合わせパラメータを数学的に適合させることによって最適な値を見出すこととに関し得る。図１０Ａ～１０Ｄは、放射線ビーム２１０を目標３２０に位置合わせすることを目的とした放射線ビーム２１０の位置合わせに対する増分調整の例を例示する。いくつかの態様では、目標３２０は、任意のガントリ角度でガントリ１０２のコリメータ１０４の回転軸９１０上に位置付けられ得る。いくつかの代替の態様では、目標３２０は、ＬＩＮＡＣアイソセンタに位置付けられ得る。しかしながら、コリメータ回転軸９１０上に、又はＬＩＮＡＣアイソセンタに目標３２０を位置付けることは必要とされず、いくつかの更なる代替の態様では、目標３２０は、異なるロケーションに位置付けられ得る（例えば、コリメータ軸位置合わせ又はアイソセンタ位置合わせとは異なるビーム位置合わせの目的の場合）。
【0050】
[0063]図１０Ａ～１０Ｄは、撮像パネル３１８上を図１０Ａの左から図１０Ｄの右に移動する投影された放射線場をもたらす４つの異なる増加するビーム位置合わせパラメータを表す。図１０Ａ～１０Ｄでは、×の記号は、放射線ビーム２１０の放射線場の測定された中心を表し、ｄXは、投影された放射線場の中心から投影された目標の中心（例えば、放射線不透過マーカ３２０の影の中心）までの距離を表し、ここで、Ｘは、副図の文字（例えば、Ａ、Ｂ、Ｃ、又はＤ）である。
【0051】
[0064]２．３ 最適な曲げパラメータ
【0052】
[0065]いくつかの態様では、最適な曲げ磁石電流は、目標３２０が撮像パネル３１８上の投影された場の中心にあるように見えることをもたらし得る。いくつかの態様では、図１１に示すように、最適な値を決定するために、目標から場の中心までの距離（それぞれ図１０Ａ～１０ＤのｄAからｄD）対各取得のために使用されるビーム位置合わせパラメータの線形最小二乗適合が実行され得る。図１１では、ｂｐAは、図１０Ａに使用されたビーム位置合わせパラメータを表し、それは、ｄAの目標から場の中心までの距離をもたらした。同様に、ｂｐB、ｂｐC、及びｂｐDは、図１０Ｂ～１０Ｄにそれぞれ使用されたビーム位置合わせパラメータであり、それらは、ｄB、ｄC、ｄDの目標から場の中心までの距離をそれぞれもたらした。
【0053】
[0066]いくつかの態様では、線形最小二乗適合１１３２が計算され得、ｄX＝０をもたらす値ｂｐ0１１３４は、適合パラメータから計算され得る。
【0054】
[0067]２．４ 実装例
【0055】
[0068]いくつかの態様では、プロセスは、一方向へのＬＩＮＡＣ１００の放射線ビーム位置合わせのために実行され得る。いくつかの態様では、プロセスは、放射線ビーム２１０の放射線場内に目標３２０を位置付けるステップ（１）を含み得る。いくつかの態様では、目標３２０は、コリメータ回転中心上に又は別のロケーション（例えばアイソセンタ）に位置付けられ得る。いくつかの態様では、プロセスは、ビーム位置合わせパラメータを初期値（例えばｂｐA）に設定するステップ（２）を含み得る。いくつかの態様では、プロセスは、透過画像を取得するステップ（３）を含み得る。いくつかの態様では、プロセスは、ビーム位置合わせパラメータを（例えばｂｐB）に変えるステップ（４）を含み得る。いくつかの態様では、プロセスは、別の透過画像を取得するステップ（５）を含み得る。いくつかの態様では、プロセスは、ビーム位置合わせパラメータの全範囲にわたってステップ（４）及び（５）を繰り返すステップ（６）を含み得る。簡略化のために４つの異なるビーム位置合わせパラメータを図１０Ａ～１０Ｄに示しているが、ビーム位置合わせパラメータの全範囲は、４つの値に限定されず、いくつかの代替の態様では、ビーム位置合わせパラメータの全範囲は、より多くの（例えば数百又は数千）の値を有し得る。
【0056】
[0069]いくつかの態様では、プロセスは、取得された各透過画像についてｄX（目標位置と放射線場の中心との間の距離）を決定するために画像に後処理するステップ（７）を含み得る。いくつかの態様では、プロセスは、ｄX値対ビーム位置合わせパラメータに対して最小二乗適合を実行するステップ（８）を含み得る。いくつかの態様では、プロセスは、ｄX＝０をもたらすビーム位置合わせパラメータｂｐ0を決定するためにステップ（８）からの適合パラメータを使用するステップ（９）を含み得る。
【0057】
[0070]いくつかの態様では、ステップ（２）から（９）は、ビームを位置合わせすることができる各方向に対して繰り返され得る。
【0058】
[0071]２．５ フローチャート
【0059】
[0072]図１２は、いくつかの態様によるプロセス１２００を例示する。いくつかの態様では、プロセス１２００のステップのうちの１つ以上は、ＬＩＮＡＣ１００（例えば、図１３に示すＬＩＮＡＣ１００のコントローラ１３００）によって実行され得る。いくつかの態様では、プロセス１２００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１４の装置１４００）によって実行され得る。
【0060】
[0073]いくつかの態様では、プロセス１２００は、（例えば、放射線ビーム２１０の放射線場中に）放射線不透過マーカ３２０を位置付けるステップ１２０２を含み得る。いくつかの態様では、放射線不透過マーカ３２０は、カウチ１０６の頂部上に放射線不透過マーカ３２０を含むマーカアセンブリ４００の基部４２３を配置することによって位置付けられ得る。いくつかの態様では、目標３２０は、ガントリ１０２の任意の角度でＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２のコリメータ１０４の回転軸９１０上において放射線ビーム２１０の放射線場中に位置付けられ得る。いくつかの代替の態様では、目標３２０は、ＬＩＮＡＣ１００のアイソセンタにおいて放射線ビーム２１０の放射線場中に位置付けられ得る。
【0061】
[0074]いくつかの態様では、プロセス１２００は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、ＬＩＮＡＣ１００のビーム位置合わせパラメータをビーム位置合わせパラメータ値に設定するステップ１２０４を含み得る。いくつかの態様では、ＬＩＮＡＣ１００のビーム位置合わせパラメータは、例えば、限定するものではないが、ＬＩＮＡＣ１００の曲げ磁石２０４に印加される電流の量であり得る。
【0062】
[0075]いくつかの態様では、プロセス１２００は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、ビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣ１００のビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビーム２１０を生成するためにＬＩＮＡＣ１００のガントリ１０２を使用するステップ１２０６を含み得る。
【0063】
[0076]いくつかの態様では、プロセス１２００は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、放射線不透過マーカ３２０の付近を通過した後の放射線ビーム２１０の放射線場を示す放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス３１８を使用するステップ１２０８を含み得る。
【0064】
[0077]いくつかの態様では、プロセス１２００は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、放射線透過画像に基づいて、放射線ビーム２１０のビーム軸のロケーションと放射線ビーム２１０の放射線場中の放射線不透過マーカ３２０の影の中心とを決定するステップ１２１０を含み得る。
【0065】
[0078]いくつかの態様では、放射線ビーム２１０のビーム軸のロケーションを決定することは、放射線透過画像に基づいて、放射線ビーム２１０の放射線場の中心を決定することを含み得、放射線ビーム２１０のビーム軸の決定されたロケーションは、放射線ビーム２１０の放射線場の決定された中心であり得る。いくつかの代替の態様では、（ｉ）放射線ビーム２１０のビーム軸のロケーションを決定することは、放射線透過画像に基づいて、放射線ビーム２１０の放射線場の第１の中心を決定することと、（ｉｉ）ＬＩＮＡＣ１００のコリメータ１０４を１８０度だけ回転させることと、（ｉｉｉ）１８０度だけ回転されたコリメータ１０４を用いて放射線ビーム２１０の放射線場を示す第２の放射線透過画像を取得するためにＬＩＮＡＣ１００の撮像デバイス３１８を使用することと、（ｉｖ）第２の放射線透過画像に基づいて、放射線ビーム２１０の放射線場の第２の中心を決定することと、（ｖ）第１及び第２の中心を平均化することとを含み得る。代替の態様のうちのいくつかでは、放射線ビーム２１０のビーム軸の決定されたロケーションは、第１及び第２の中心の平均であり得る。
【0066】
[0079]いくつかの態様では、プロセス１２００は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちの各ビーム位置合わせパラメータ値について、放射線ビーム２１０のビーム軸のロケーションと放射線ビーム２１０の放射線場中の放射線不透過マーカ３２０の影の中心との間の目標からビーム軸までの距離を決定するステップ１２１２を含み得る。
【0067】
[0080]いくつかの態様では、プロセス１２００は、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値と、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣ１００を用いて決定された目標からビーム軸までの距離とに基づいて、最適なビーム位置合わせパラメータ値（例えばｂｐ0）を決定するステップ１２１４を含み得る。いくつかの態様では、最適なビーム位置合わせパラメータ値は、最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定されたビーム位置合わせパラメータを用いてＬＩＮＡＣ１００によって生成された放射線ビーム２１０のビーム軸のロケーションと、最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定されたビーム位置合わせパラメータを用いてＬＩＮＡＣ１００によって生成された放射線ビーム２１０の放射線場中の放射線不透過マーカ３２０の影の中心との間の目標からビーム軸までの距離が０となる（例えばｄX＝０）ようにステップ１２１４において決定され得る。
【0068】
[0081]いくつかの態様では、ステップ１２１４において最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することは、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値と、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣ１００を用いて決定された目標からビーム軸までの距離とに基づいて、目標からビーム軸までの距離のビーム位置合わせパラメータへの依存をモデル化する関数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１２１４において最適なビーム位置合わせパラメータ値を決定することは、目標からビーム軸までの距離が０となるビーム位置合わせパラメータ値を決定するために関数を使用することを含み得る。いくつかの態様では、関数は、一次多項式関数であり得る。いくつかの態様では、関数を決定することは、ビーム位置合わせパラメータ値のセットのうちのビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣ１００を用いて決定された目標からビーム軸までの距離に対して線形最小二乗適合を実行することを含み得る。
【0069】
[0082]いくつかの態様では、プロセス１２００は、ＬＩＮＡＣ１００のビーム位置合わせパラメータをステップ１２１４において決定された最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定することと、最適なビーム位置合わせパラメータ値に設定されたＬＩＮＡＣ１００のビーム位置合わせパラメータを用いて、放射線ビーム２１０を生成するためにＬＩＮＡＣ１００を使用することとを行うステップ１２１６を含み得る。
【0070】
[0083]いくつかの態様では、プロセス１２００は、放射線ビーム２１０を位置合わせすることができる各方向に対してステップ１２０４から１２１４（及び／又はステップ１２１６）を繰り返すこと更に含み得る。
【0071】
[0084]２．６ ＬＩＮＡＣコントローラ
【0072】
[0085]図１３は、いくつかの態様による、ＬＩＮＡＣ１００のコントローラ１３００のブロック図である。図１３に示すように、コントローラ１３００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、１つ以上の曲げ磁石２０４に対してビームステアリング電流を供給するように構成されたステアリング電流生成器１８４８と、ガントリ回転軸８０８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、コリメータ回転軸９１０を中心としてコリメータ１０４を回転させるように構成されたコリメータ回転装置１８５２と、ＬＩＮＡＣ１００の導波路２０２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１３００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。
【0073】
[0086]２．７ 装置
【0074】
[0087]図１４は、いくつかの態様による装置１４００のブロック図である。図１４に示すように、装置１４００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。
【0075】
[0088]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。
【0076】
[0089]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10A】
【図10B】
【図10C】
【図10D】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【外国語明細書】