特開 2023-168277 粒子加速システムの動作パラメータの計画値からの逸脱による照射治療セッションの中断リスクを低減する、コンピュータによって実施される方法

(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】P2023168277

(43)【公開日】2023-11-24

(54)【発明の名称】粒子加速システムの動作パラメータの計画値からの逸脱による照射治療セッションの中断リスクを低減する、コンピュータによって実施される方法

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20231116BHJP

【ＦＩ】

A61N5/10 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】15

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023077662

(22)【出願日】2023-05-10

(31)【優先権主張番号】22172682.1

(32)【優先日】2022-05-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(71)【出願人】

【識別番号】318004198

【氏名又は名称】イオン ビーム アプリケーションズ ソシエテ アノニム

【氏名又は名称原語表記】Ｉｏｎ Ｂｅａｍ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓ．Ａ．

(74)【代理人】

【識別番号】110001302

【氏名又は名称】弁理士法人北青山インターナショナル

(72)【発明者】

【氏名】ラバーブ，ルディ

(72)【発明者】

【氏名】ホトイウ，ルシアン

(72)【発明者】

【氏名】ピン，アルノー

【テーマコード（参考）】

4C082

【Ｆターム（参考）】

4C082AC05

4C082AN02

4C082AN04

(57)【要約】      （修正有）

【課題】粒子加速システムの動作パラメータの計画値からの逸脱による照射治療セッションの中断リスクを低減する方法を提供する。
【解決手段】照射軸に沿って加速された粒子の複数のビームレットが、治療計画に従ってペンシルビームスキャンによって患者の対象構造に線量を蓄積させることを可能にする、粒子加速システムの動作パラメータの許容値を最適化するためにコンピュータによって実施される方法は、動作パラメータの予め選択された暫定統計分布において定義された信頼性レベル内でランダムに選択された統計的に代表的な数Ｎの値に対する線量（率）ボリュームヒストグラムを計算し、ボリュームヒストグラムを標的の許容範囲ＢＶと比較する。いったん暫定統計分布から、その全てが許容変動幅に収まるＮ個の計算されたボリュームヒストグラムが得られると、それが最終統計分布として設定され、粒子加速システムは最終統計分布を用いてプログラムされ得る。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

照射軸（Ｚ）に沿って加速された粒子の複数のビームレットによって形成されたビームが、治療計画（＝ＴＰ）に従って、ペンシルビームスキャン（＝ＰＢＳ）によって患者の対象構造に線量を蓄積させることを可能にする、粒子加速システムの動作パラメータの許容値を最適化するためにコンピュータによって実施される方法において、
（ａ）
〇計画パラメータによって特徴付けられる、ビームレット（ｂｉ）のアレイの定義を含む前記治療計画（＝ＴＰ）であって、
・前記照射軸（Ｚ）に対して垂直な平面（Ｘ、Ｙ）上の各ビームレット（ｂｉ）の計画位置（Ｘｐｉ）、
・各ビームレットの計画モニタユニット（ＭＵｐｉ）、
・前記計画位置にわたる計画ビームレットスキャンシーケンス（Ｘｐｉ）、
を含む、前記治療計画（＝ＴＰ）、
〇各ビームレットが提供される計画開始時間（ｔ０ｐｉ）及び計画終了時間（ｔ１ｐｉ）、
〇多数の前記ビームレット（ｂｉ）によって横断される１つ以上の組織を定義する、前記対象構造の定義、
〇前記計画パラメータを用いた治療で得られた前記対象構造に対する１つ以上の標的線量（率）分布ヒストグラム（＝ｔＤ（Ｒ）ＤＨ）の値、
〇前記１つ以上のｔＤ（Ｒ）ＤＨが変動することが許可される許容変動幅（ＢＶ）、
を含む、入力を提供するステップと、
（ｂ）前記粒子加速システムの性能を代表する対応する平均値（μｊ）を中心とする前記粒子加速システムの動作パラメータの暫定統計分布（Ｔｊ）を提供し、前記暫定統計分布（Ｔｊ）の信頼性レベル（ＣＬｊ）を定義するステップであって、前記動作パラメータが、
〇各ビームレットの前記モニタユニット（ＭＵｊ）、
〇各ビームレット（Ｘｊ）の前記位置、及び
〇各ビームレットの提供の前記開始時間（ｔ０ｊ）及び終了時間（ｔ１ｊ）、
を含む、ステップと、
（ｃ）前記所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内で前記対応する暫定統計分布（Ｔｊ）から、前記モニタユニットの値（ＭＵｉｊ）、前記ビームレットの前記位置の値（Ｘｉｊ）、並びに前記開始時間（ｔ０ｉｊ）及び終了時間（ｔ１ｉｊ）の各々の値（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）をランダムに選択するステップと、
（ｄ）このようにランダムに選択された前記値を用いて、１つ以上の計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ－Ｒｕｎ ｘ）を計算するステップと、
（ｅ）前記最後の２つのステップ（ｃ）、（ｄ）を統計的に代表的な回数（Ｎ）だけ繰り返して、前記動作パラメータのこのようにランダムに選択された全ての前記値に対して、このように計算された前記１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ－Ｒｕｎ ｘを特徴付ける計算分布（ＣＤｊ）を得るステップと、
（ｆ）前記１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの前記計算分布（ＣＤｊ）を前記対応する許容変動幅（ＢＶ）と比較し、前記１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの前記計算分布（ＣＤｊ）が前記所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内の前記対応する許容変動幅に含まれているかどうかを判断するステップと、
を含む、ことを特徴とする、方法。

【請求項2】

請求項１に記載の方法において、最終信頼性レベル（ＣＬｆ）を有する最終統計分布（Ｔｆ）を前記対応する動作パラメータに、
・前記１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの前記計算分布（ＣＤｊ）が、全て前記所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）を有する前記対応する許容変動幅（ＢＶ）内に含まれる場合、所与の前記治療計画（ＴＰ）に対して、前記暫定統計分布（Ｔｊ）を前記最終統計分布（すなわちＴｆ＝Ｔｊ）に、且つ前記信頼性レベル（ＣＬｊ）を前記対応する最終信頼性レベル（ＣＬｆ＝ＣＬｊ）として設定して、前記対応する動作パラメータを定義し、
・前記動作パラメータの前記統計分布（Ｔｊ）の前記対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）内でランダムに選択された値の１つのセットで計算された前記１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊのうちのいずれか１つが、前記対応する許容変動幅（ＢＶ）を超えて拡大する場合、請求項１のステップ（ｂ）～（ｆ）を繰り返し、
〇前記動作パラメータの新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））を用いて、及び／又は
〇新しい、より野心的でない信頼性レベル（ＣＬ（ｊ＋ｋ））を選択し、
前記１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨ（ｊ＋ｋ）の前記計算分布（ＣＤ（ｊ＋ｋ））が全て前記対応する許容変動幅（ＢＶ）内に含まれるまで、前記暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））を前記最終統計分布（すなわち、Ｔｆ＝Ｔ（ｊ＋ｋ））として設定し、前記対応する信頼性レベル（ＣＬ（ｊ＋ｋ））を前記最終信頼性レベル（ＣＬｆ＝ＣＬ（ｊ＋ｋ））として設定して前記対応する動作パラメータを定義する、
ように設定するステップを含む、ことを特徴とする、方法。

【請求項3】

請求項２に記載の方法において、前記最終統計分布（Ｔｆ）を前記対応する動作パラメータに設定することが、人間のオペレータ又はプロセッサによって実行される、ことを特徴とする、方法。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の方法において、前記１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊのうちのいずれか１つが、前記所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）で前記対応する許容変動幅を越えて拡大する場合、請求項２に記載の前記新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））が、請求項１のステップ（ｂ）で定義される前記対応する暫定統計分布（Ｔｊ）より低い標準偏差（σｊ）を有する、ことを特徴とする、方法。

【請求項5】

請求項の１～４のいずれか一項に記載の方法において、前記動作パラメータの各々の前記暫定統計分布（Ｔｊ）がガウス分布であり、前記信頼性レベル（ＣＬｊ）の前記値が、前記暫定統計分布の６８％～９９．７％、好ましくは９５．５～９９％に含まれ、前記暫定統計分布の、６８％の信頼性レベル（ＣＬｊ）が、μｊ±σｊに対応し、９５％の信頼性レベル（ＣＬｊ）が、μｊ±２σｊに対応し、９９．７％の信頼性レベルがμｊ±３σｊに対応し、ここで、μｊが平均値であり、σｊが前記対応する暫定統計分布の前記標準偏差である、ことを特徴とする、方法。

【請求項6】

請求項５に記載の方法において、各動作パラメータの前記平均値（μｊ）及び標準偏差（σｊ）が、ビームレット（ｂｉ）ごとに異なり得る、ことを特徴とする、方法。

【請求項7】

請求項の１～６のいずれか一項に記載の方法において、前記粒子加速システムが、前記モニタユニット（ＭＵａｉ）、前記位置（Ｘａｉ）、並びに前記粒子加速システムによって放出される前記ビームレットの前記開始時間及び終了時間（ｔ０ａｉ、ｔ１ａｉ）を含む前記動作パラメータの実際値を異なる間隔で又は連続的に測定するように構成された巡回チェックモジュールを備える、ことを特徴とする、方法。

【請求項8】

請求項７に記載の方法において、前記粒子加速システムが、前記動作パラメータの前記実際値を前記対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）と比較し、且つ動作パラメータの１つの実際値が前記対応する最終信頼性レベル（ＣＬｆ）から外れた場合に治療セッションを停止する、ように構成されたプロセッサを備える、ことを特徴とする、方法。

【請求項9】

請求項の１～８のいずれか一項に記載の方法において、前記計画パラメータがまた、計画ビームレットサイズ（ｄｊ）を含み、その値（ｄｉｊ）が、前記１つ以上の計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨ）の計算に使用され、前記ビームレットサイズ（ｄｊ）の対応する暫定統計分布（Ｔｊ）内でランダムに選択される、ことを特徴とする、方法。

【請求項10】

請求項の１～９のいずれか一項に記載の方法において、前記１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨの前記計算分布（ＣＤｊ）が、一方で、最小計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ０）と、他方で、最大計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ１）との間に含まれる対応する領域によって定義され、
・ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ０が、前記モニタユニット（Ｍｕｉｊ）、前記ビームレットの位置（Ｘｉｊ）、並びに開始時間及び終了時間（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）のＮ個のランダムに選択された値から前記所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内で計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの最低値で定義され、
・ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ１が、前記モニタユニット（Ｍｕｉｊ）、前記ビームレットの位置（Ｘ０ｉ）、並びに開始時間及び終了時間（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）の前記Ｎ個のランダムに選択された値から前記所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内で計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの最高値で定義される、
ことを特徴とする、方法。

【請求項11】

請求項の１～１０のいずれか一項に記載の方法において、前記治療計画が、１Ｇｙ／秒以上の蓄積率として定義された超高蓄積率（ＵＨＤＲ）で、前記対象構造の少なくとも一部に線量を蓄積させるステップを含む、ことを特徴とする、方法。

【請求項12】

請求項の１～１１のいずれか一項に記載の方法において、前記計画パラメータがまた、計画ビーム電流（Ｉｊ）を含み、その値（Ｉｉｊ）が、前記計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ）の計算に使用され、前記ビーム電流（Ｉｊ）の対応する暫定統計分布（Ｔｊ）内でランダムに選択される、ことを特徴とする、方法。

【請求項13】

請求項の１～１２のいずれか一項に記載の方法において、前記線量分布ヒストグラム（ＤＤＨ）が、線量ボリュームヒストグラム（ＤＶＨ）であり、前記線量率分布ヒストグラム（ＤＲＤＨ）が、線量率ボリュームヒストグラム（ＤＲＶＨ）又は差分線量率ヒストグラム（ＤＤＲＨ）である、ことを特徴とする、方法。

【請求項14】

請求項の１～１３のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成されたエラー予測モジュールにおいて、
・複数の対応する平均値（μｊ）を中心とする各動作パラメータの複数の暫定統計分布（Ｔｊ）を含むメモリと、
・ユーザインターフェースであって、
〇１つ以上の標的線量（率）分布ヒストグラム（＝ｔＤ（Ｒ）ＤＨ）並びに前記対応する許容変動幅（ＢＶ）を含む前記治療計画（ＴＰ）を入力し、
〇各ビームレットが提供される計画開始時間（ｔ０ｐｉ）及び終了時間（ｔ１ｐｉ）を前記メモリから選択又は前記メモリに入力し、
〇各ビームレットに対して、前記モニタユニット（ＭＵｊ）、前記ビームレットの前記位置（Ｘｊ）、並びに開始時間及び終了時間（ｔ０ｉ、ｔ１ｉ）を含む、各動作パラメータに対する第１の暫定統計分布（Ｔｊ）を前記メモリから選択又は前記メモリに入力し、
〇前記動作パラメータに関する信頼性レベル（ＣＬｊ）を入力する、
ように構成された、ユーザインターフェースと、
・プロセッサであって、
（ｉ）前記対応する暫定統計分布（Ｔｊ）の前記所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）に含まれる、前記モニタユニット（ＭＵｉｊ）の値、前記ビームレットの前記位置（Ｘｉｊ）の値、前記開始時間及び終了時間の値（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）をランダムに選択し、
（ｉｉ）このようにランダムに選択された前記値を用いて、計算線量分布ヒストグラム（＝ｃＤＤＨｊ）及び計算線量率分布ヒストグラム（＝ｃＤＲＤＨｊ）のうちの１つ以上を計算し、
（ｉｉｉ）最後の２つのステップを統計的に代表的な回数（Ｎ）だけ繰り返して、各ビームレット用の前記このように計算されたｃＤＤＨｊ及びｃＤＲＤＨｊの前記計算分布（ＣＤｊ）を得る、
ように構成された、プロセッサと、
を備える、ことを特徴とする、エラー予測モジュール。

【請求項15】

前記請求項１４に記載のエラー予測モジュールにおいて、前記プロセッサが、１つ以上の対応するｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの前記計算分布（ＣＤｊ）のうちのいずれか１つが、前記所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）を有する前記対応する許容変動幅内に含まれていない場合、前記１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの前記計算分布（ＣＤｊ）が、前記所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）を有する前記対応する許容変動幅内に全て含まれるまで、前記動作パラメータの新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））を用いて請求項１４のステップ（ｉ）～（ｉｉｉ）を繰り返すように更に構成されている、ことを特徴とする、エラー予測モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、陽子などの加速粒子による照射による腫瘍細胞の治療の一般的な技術分野に関する。特に、許容変動幅（ＢＶ）内で構成される治療計画（ＴＰ）の要件を満たす加速粒子のビームレットを所定の信頼性レベル内で提供することを確実にする、所与の粒子加速システムの動作パラメータを設定する方法に関する。この方法は、所与の粒子加速システムが許容変動幅内でＴＰを満たす１つ以上のビームレットを提供し損なったために、患者の照射セッションを突然中断しなければならないリスクを、所定の信頼性レベル内に低減する点で有利である。

【背景技術】

【0002】

陽子線、電子線、重粒子線、Ｘ線、γ線などの粒子又は波動による放射線治療は、腫瘍患者の治療に不可欠な手段となっている。

【0003】

ペンシルビームスキャン（ＰＢＳ）は、荷電粒子のビームレットを、対象構造を画定する腫瘍細胞を含む標的に向けて導くことからなる技術である。ＰＢＳは、治療している領域を腫瘍の形状に合わせて形成することにより、周囲の非がん細胞への不必要な放射線被ばくを低減する。ペンシルビームスキャンは、様々なビームレットで構成される単一ビーム、又は各々が様々なビームレットで構成される複数の異なる方向のビームで腫瘍を治療することができ、強度変調陽子線治療（ＩＭＰＴ）と呼ばれることもある。標的形状の他に、ＰＢＳにより、標的内の位置に応じてビームレットのパラメータを局所的に調整することが可能になる。このパラメータには、各ビームレットの開始時間及び終了時間とともに、各ビームレットの位置及びモニタユニット、並びにビームレットのスキャンシーケンスが含まれる。

【0004】

そのような放射線は腫瘍細胞及び健康な細胞の両方にダメージを与えるため、がん治療における主要な課題は、健康な細胞、特に腫瘍細胞に隣接する健康な細胞を可能な限り温存しながら、腫瘍細胞を効果的に破壊又は死滅させることを確実にする治療計画（ＴＰ）を画定することである。治療計画の最初のステップは、ＣＴスキャンによる腫瘍領域の画像の補足である。この画像に基づいて、腫瘍医は正しい標的を特定し、腫瘍細胞を死滅させるために蓄積させるべき場所及び線量を判定する。そのような計画は、複数の、しばしば競合するパラメータを満たす必要があり、したがって非常に複雑である。そのため、治療計画は、一般的に、コンピュータを用いて行われる。

【0005】

治療計画（ＴＰ）は、一般的に、ｎ個のビームレット（ｂｉ）のアレイの定義を含み、以下を含む計画パラメータの値を含む。
・特に対象構造内の腫瘍細胞の位置、サイズ、形状に依存する、各ビームレットが狙うスポットの位置を定義する、各ビームレットの計画位置、
・粒子加速システムのノズルを通過して進み、対象構造内の所与のスポットに到達しなければならない粒子の数に関連する、各ビームレットの計画モニタユニット（ＭＵｐｉ）、
・計画位置（Ｘｐｉ）にわたる計画ビームレットスキャンシーケンス。ビームレットは対応するスポットに線量を蓄積させるが、隣接するスポットにはより低い線量を蓄積させることができるため、これは重要であり、各スポットに蓄積させる全体的な線量を計算する際に無視することはできず、これは、後述するフラッシュ治療に対して特にあてはまる。

【0006】

治療計画は、治療終了時において、腫瘍細胞を破壊／死滅させるために有効な標的を形成する腫瘍細胞に対して最小標的線量以上の総標的線量が照射されることを確実にしなければならない。これは、対象構造に対して、標的線量ボリュームヒストグラム（＝ｔＤＶＨ）により定義することができる。ｔＤＶＨの例は、図１（ａ）の曲線の横軸によって定義されるように、少なくとも標的線量を受けなければならない対象構造のボリューム（％）をプロットしたグラフを示す、図１（ａ）の実線で表されている。腫瘍医はまた、ＤＶＨが標的ｔＤＶＨから逸脱することができる許容変動幅（ＢＶ）を定義し、これは図１（ａ）に破線で表されている。

【0007】

歴史的に、放射線療法による治療計画には、１Ｇｙ／秒未満の従来の線量蓄積率（ＣＤＲ）で治療細胞に放射線量の照射を提供することが含まれていた。まれな例外を除いて、現在の放射線治療施設は、約０．１Ｇｙ／秒の線量率を提供しており、ほとんどの臨床プロトコルでは、累積される２～１５Ｇｙのいくつかの標的分割線量の毎日の照射を伴い、これは放射線場に位置する正常な組織の許容限界を超えるために腫瘍細胞と一緒にそれらを損傷することが多い総標的線量に到達する。最近、従来の線量蓄積率（ＣＤＲ）又は超高線量蓄積率（ＨＤＲ）で蓄積した場合、同じ線量が健康な細胞に異なる影響を与えるが、腫瘍細胞には影響しないことが観察され、ＨＤＲは、通常適用される従来の線量蓄積率（ＣＤＲ）よりも１桁以上大きくなる可能性がある。超高線量蓄積率（ＨＤＲ）での電荷の蓄積は、フラッシュ放射線療法（＝ＦＬＡＳＨ－ＲＴ）とも呼ばれる。ＨＤＲでの超高速線量蓄積は、ＣＤＲでの同じ線量の従来の蓄積と比較して、健康な組織を大幅に温存できることが、動物及び様々な臓器で実験的に実証されており、同時に、腫瘍細胞は、ＣＤＲ蓄積と同じかそれ以上にＨＤＲ蓄積に反応する。例えば、ＦＬＡＳＨ－ＲＴは、マウスにおいて、抗腫瘍効果を維持したまま、肺線維症、脳照射後の記憶喪失、小腸の壊死の発生率を劇的に減少させることが報告されている。そのような特定の正常組織の温存は、大動物でも確認されており、皮膚リンパ腫の患者は既にＦＬＡＳＨ－ＲＴで治療されている。

【0008】

組織内の線量率分布は、対象構造に対して、標的線量率ボリュームヒストグラム（＝ｔＤＲＶＨ）によって定義することができる。ｔＤＲＶＨの一例は、図１（ｂ）の曲線の横軸で定義されるｔＤＲＶＨに対して、標的線量率以上を受ける必要がある対象構造のボリューム（％）をプロットしたグラフを示す実線で表されている。腫瘍医はまた、ＤＲＶＨが標的ｔＤＲＶＨから逸脱することができる範囲内の許容変動幅（ＢＶ）を定義し、これは図１（ｂ）に破線で表されている。

【0009】

ＤＶＨ及びＤＲＶＨは、累積ヒストグラムである。しかしながら、線量又は線量率の分布を表す方法は他にも存在する。例えば、図１（ｃ）は、横軸に示される対応する線量率で線量を受ける対象構造中のボクセルの数を示す差分線量率ヒストグラム（ＤＤＲＨ）を示している。許容変動幅（ＢＶ）は破線で表されており、長破線は治療セッション中に測定された実際値（＝ａＤＤＲＨ）である。他の表現も可能である。治療計画が達成すべき対象構造における所望の線量及び線量率分布の全てのタイプの表現を、本明細書では、「線量分布ヒストグラム（ＤＤＨ）」及び「線量率分布ヒストグラム（ＤＲＤＨ）」と総称している。本明細書ではまた、簡潔にするために、ＤＤＨ及びＤＲＤＨの両方を含めて「線量（率）分布ヒストグラム（Ｄ（Ｒ）ＤＨ）」という表現を使用する。

【0010】

計画ビームレットスキャンシーケンスを満たすには、各ビームレット用の計画開始時間及び計画終了時間を定義することが必要である場合がある。これは、ＦＬＡＳＨ－ＲＴでは特に重要である。

【0011】

治療計画システム（ＴＰＳ）は、治療計画（ＴＰ）を達成するための位置（Ｘｊ）、モニタユニット（ＭＵｊ）、及びスポットシーケンスを含む、ビームレットのパラメータを定義する。変換システム（＝ＴＳ）は、粒子加速システムの限界を考慮して、ビームレットパラメータを実装するために必要な所与の粒子加速システムの動作パラメータを判定する。これは、例えば、（特許文献１）、（特許文献２）、及び（特許文献３）に記載されている。動作パラメータは、所与の粒子加速システムによって提供されるビームレットが、許容変動幅（ＢＶ）内の標的線量（率）分布ヒストグラム（Ｄ（Ｒ）ＤＨ）に従って対象構造への線量を蓄積させることを確実にするように判定される。ＴＰを機械動作パラメータに変換することは、治療計画内で治療セッションを完了させ得て、ある時点で一部の動作パラメータのランダムな変動により粒子加速システムによって実際に提供されたビームレットが許容変動幅（ＢＶ）から外れたＤ（Ｒ）ＤＨを得たために中断しないことを確実にするために非常に重要である。

【0012】

計画において定義された動作パラメータの公称値は、所与の粒子加速システムによって正確に満たされない場合がある。粒子加速システムが実際に動作することになる動作パラメータ値は、代わりに図２に示されるように、平均値（μｊ）（治療計画により定義された公称値）と治療装置のランダムな変動を表す分散（σｊ^２）によって特徴付けられる特定の統計分布（Ｔｊ）に従う。これは、たとえＴＳが治療計画（ＴＰ）を動作パラメータに正しく変換して、所与の粒子加速システムが平均値（μｊ）で特徴付けられるビームレットを提供することを確実にした場合でも、特定の治療セッションにおける動作パラメータの実際値が、統計分布曲線（Ｔｊ）にわたって平均値（μｊ）の周りに拡大することになることを意味する（図２を参照）。したがって、治療セッション中に、動作パラメータは、その分布に従って平均値（μｉ）から逸脱することになるのは明らかである。場合によっては、ビームレットの実際の動作パラメータの値が、対応する許容変動幅（ＢＶ）を超えて（外れて）Ｄ（Ｒ）ＤＨをもたらす場合があり、ＴＳによる正しいＴＰ変換にもかかわらず、治療セッションを中断しなければならない。治療セッションが計画通りに進まないと、患者にとって危険な状態になる可能性がある。

【0013】

いくつかの粒子加速システムは、ビームレットがノズルを通過して提供される際に、ビームレットの実際の動作パラメータを測定するモニタ装置を備えている。（特許文献４）、（特許文献５）、（特許文献６）、（特許文献７）、（特許文献８）、及び（特許文献９）は、粒子加速システムによって提供されるビームレットの動作パラメータの選択を、その場でモニタ及び検証する装置の例を記載している。このようにモニタされた１つ以上のビームレットの動作パラメータが計画値とは異なる場合（これは起こりそうなことである）、対応するＤ（Ｒ）ＤＨが許容変動幅（ＢＶ）を超えて拡大するリスクが存在する。このような場合、治療セッションを停止しなければならない。これは患者にとって非常に不快なことであり、粒子加速システムの通常タイトなスケジュールによっては、治療セッションを完了するために後日再来院する必要があり得る。したがって、全てのビームレットが治療計画に従ってＤ（Ｒ）ＤＨをもたらして、治療セッションが所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内で完了できること確実にするように、動作パラメータの分布を考慮することが重要である。

【0014】

更に、動作パラメータの実際値が対応する計画値とは異なることは、対応するＤ（Ｒ）ＤＨが許容変動幅を超えていることを必ずしも意味しない。現在利用可能なプロセッサの計算能力では、１つの実際値が動作パラメータの計画値とは異なるため治療セッションを中断するか否かを判定するために、動作パラメータの実際値の測定ごとに、対応する計算Ｄ（Ｒ）ＤＨを計算することは考えられない。

【0015】

（特許文献１０）は、患者に治療を施す前に、ダミー（マネキン）を治療し、線量測定によってＤＶＨを評価するシステム及び方法を記載している。この技術は、治療セッションを中断しなければならないリスクを明らかに低減するが、試験を行うために必要な時間、粒子加速システムを遮断する必要もあり、その間、患者の治療に使用することはできない。更に、線量許容値は、異なる場所又は異なるＭＵのスポットに対して異なる機械許容レベルに変換することができる（例えば、対象構造の端部にあるスポットは、構造の中心にあるスポットよりも位置精度の制約が高くなり得る）。また、線量率許容値をスポットマップの各スポットの許容値に変換する方法も明らかではない。場所によっては、照射がＦＬＡＳＨ－ＲＴモードであることを確認することが他の場所よりも重要である。線量率の許容範囲もまた、組織内の位置によって異なる場合がある。例えば、ＦＬＡＳＨ－ＲＴは、腫瘍細胞が、温存されるべき健康な細胞の側面にある対象構造の端部で必要になる可能性がある。

【0016】

今日まで、動作パラメータが所望のＤ（Ｒ）ＤＨを得ることを確実にするための大部分の方法は事後的であり、すなわち、粒子加速システムによって提供されたビームレットの治療特性を測定するか、又はせいぜい患者を治療する前に行われるダミー（マネキン）上の線量測定テストに基づいている。計算により、すなわち貴重な加速器の時間とエネルギーを使用する必要なく、使用される粒子加速システムの動作パラメータのセットを判定し、所定の信頼性レベル内で許容変動幅（ＢＶ）内の所望のＤ（Ｒ）ＤＨを得るための方法が本技術分野において依然として必要とされている。

【0017】

本発明は、加速粒子の複数のビームレットによって形成されたビームが、治療計画（＝ＴＰ）に従って患者に対してペンシルビームスキャン（＝ＰＢＳ）による線量を蓄積させることを可能にする、粒子加速システムの動作パラメータの許容値を最適化する、コンピュータによって実施される方法を提案する。本方法は、所与の粒子加速システムがＴＰを満たすビームレットを提供するための信頼性レベル（ＣＬｊ）を、動作パラメータのセットの関数として判定することを可能にする。このようにして得られた信頼性レベルが低すぎる場合、動作パラメータの代替セットを評価する必要がある。本発明のこれら及び他の利点は、続けて提示される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０２００２９８０２０号明細書

【特許文献2】欧州特許第３９３２４８２号明細書

【特許文献3】欧州特許出願公開第３９３２４８１Ａ１号明細書

【特許文献4】欧州特許第２１１６２７７号明細書

【特許文献5】欧州特許第３３７５４８４号明細書

【特許文献6】米国特許第１０４５６５９８号明細書

【特許文献7】欧州特許第３２２２３２２号明細書

【特許文献8】国際公開第２０２０２４９５６５号パンフレット

【特許文献9】欧州特許第２８３３９７０号明細書

【特許文献10】欧州特許第３４９８３３６号明細書

【発明の概要】

【0019】

本発明は、添付の独立請求項に定義されている。好ましい実施形態は、従属請求項に定義されている。特に、本発明は、照射軸（Ｚ）に沿って加速された粒子の複数のビームレットによって形成されたビームが、治療計画（＝ＴＰ）に従って、ペンシルビームスキャン（＝ＰＢＳ）によって患者の対象構造に線量を蓄積させることを可能にする、粒子加速システムの動作パラメータの許容値を最適化するためにコンピュータによって実施される方法に関し、方法は、
（ａ）
〇計画パラメータによって特徴付けられる、ビームレット（ｂｉ）のアレイの定義を含む治療計画（＝ＴＰ）であって、
・照射軸（Ｚ）に対して垂直な平面（Ｘ、Ｙ）上の各ビームレット（ｂｉ）の計画位置（Ｘｐｉ）、
・各ビームレットの計画モニタユニット（ＭＵｐｉ）、
・計画位置（Ｘｐｉ）にわたる計画ビームレットスキャンシーケンス、
を含む、治療計画（＝ＴＰ）、
〇各ビームレットが提供される計画開始時間（ｔ０ｐｉ）及び計画終了時間（ｔ１ｐｉ）、
〇多数のビームレット（ｂｉ）によって横断される１つ以上の組織を定義する、対象構造の定義、
〇計画パラメータを用いた治療で得られた対象構造に対する線量分布ヒストグラム（＝ｔＤＤＨ）及び／又は標的線量率分布ヒストグラム（＝ｔＤＲＤＨ）を含む１つ以上の標的線量（率）分布ヒストグラム（＝ｔＤ（Ｒ）ＤＨ）の値、ここで、線量分布ヒストグラム（ＤＤＨ）は、好ましくは線量分布ボリュームヒストグラム（ＤＤＶＨ）であり、線量率分布ヒストグラム（ＤＲＤＨ）は、好ましくは線量率分布ボリュームヒストグラム（ＤＲＤＶＨ）又は差分線量率ヒストグラム（ＤＤＲＨ）である、
〇１つ以上のｔＤ（Ｒ）ＤＨが変動することが許可される許容変動幅（ＢＶ）、
を含む、入力を提供するステップと、
（ｂ）粒子加速システムの性能を代表する対応する平均値（μｊ）を中心とする粒子加速システムの動作パラメータの暫定統計分布（Ｔｊ）を提供し、暫定統計分布（Ｔｊ）の信頼性レベル（ＣＬｊ）を定義するステップであって、動作パラメータが、
〇各ビームレットのモニタユニット（ＭＵｊ）、
〇各ビームレット（Ｘｊ）の位置、及び
〇各ビームレットの提供の開始時間（ｔ０ｊ）及び終了時間（ｔ１ｊ）、
を含む、ステップと、
（ｃ）所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内で対応する暫定統計分布（Ｔｊ）から、モニタユニットの値（ＭＵｉｊ）、ビームレットの位置の値（Ｘｉｊ）、開始時間（ｔ０ｉｊ）及び終了時間（ｔ１ｉｊ）の各々の値（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）をランダムに選択するステップと、
（ｄ）このようにランダムに選択された値を用いて、１つ以上の計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ－Ｒｕｎ ｘ）を計算するステップと、
（ｅ）最後の２つのステップ（ｃ）、（ｄ）を統計的に代表的な回数（Ｎ）だけ繰り返して、動作パラメータのこのようにランダムに選択された全ての値に対して、このように計算された１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ－Ｒｕｎ ｘを特徴付ける計算分布（ＣＤｊ）を得るステップと、
（ｆ）１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）を対応する許容変動幅（ＢＶ）と比較し、１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）が所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内の対応する許容変動幅に含まれているかどうかを判断するステップと、
を含む。

【0020】

最終統計分布（Ｔｆ）は、人間のオペレータ又はプロセッサによって、
・１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）が、全て所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）を有する所定の対応する許容変動幅（ＢＶ）内に含まれる場合、所与の治療計画（ＴＰ）に対して、暫定統計分布（Ｔｊ）を最終統計分布（すなわちＴｆ＝Ｔｊ）に、信頼性レベル（ＣＬｊ）を対応する最終信頼性レベル（ＣＬｆ＝ＣＬｊ）として設定して、対応する動作パラメータを定義し、
・動作パラメータの統計分布（Ｔｊ）の対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）内でランダムに選択された値の１つのセットで計算された１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨｊのうちのいずれか１つが、対応する許容変動幅（ＢＶ）を超えて拡大する場合、上記のステップ（ｂ）～（ｆ）を繰り返し、
〇動作パラメータの新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））を用いて、及び／又は
〇新しい、より野心的でない信頼性レベル（ＣＬ（ｊ＋ｋ））を選択し、
１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨ（ｊ＋ｋ）の計算分布（ＣＤ（ｊ＋ｋ））が全て対応する許容変動幅（ＢＶ）内に含まれるまで、暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））を最終統計分布（すなわち、Ｔｆ＝Ｔ（ｊ＋ｋ））として設定し、対応する信頼性レベル（ＣＬ（ｊ＋ｋ））を最終信頼性レベル（ＣＬｆ＝ＣＬ（ｊ＋ｋ））として設定して対応する動作パラメータを定義する、
ように、最終信頼性レベル（ＣＬｆ）を対応する動作パラメータに設定することができる。

【0021】

新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））は、上記で定義された対応する暫定統計分布（Ｔｊ）よりも低い標準偏差（σｊ）を有することができる。動作パラメータの各々の暫定統計分布（Ｔｊ）は、好ましくはガウス分布であり、信頼性レベル（ＣＬｊ）の値は、暫定統計分布の６８％～９９．７％、好ましくは９５．５～９９％に含まれ得る。暫定統計分布の６８％の信頼性レベル（ＣＬｊ）はμｊ±σｊに対応し、９５％の信頼性レベル（ＣＬｊ）はμｊ±２σｊに対応し、９９．７％の信頼性レベルはμｊ±３σｊに対応し、ここで、μｊは平均値であり、σｊは、対応する暫定統計分布の標準偏差であることに留意されたい。各動作パラメータの平均値（μｊ）及び標準偏差（σｊ）は、ビームレット（ｂｉ）ごとに異なる場合がある。

【0022】

粒子加速システムは、モニタユニット（ＭＵａｉ）、位置（Ｘａｉ）、並びに粒子加速システムによって放出されるビームレットの開始時間及び終了時間（ｔ０ａｉ、ｔ１ａｉ）を含む、動作パラメータの実際値を異なる間隔で又は連続して測定するように構成された巡回チェックモジュールを備えることができる。粒子加速システムはまた、動作パラメータの実際値を対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）と比較し、且つ動作パラメータの１つの実際値が対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）から外れた場合に治療セッションを停止する、ように構成されたプロセッサを備えることができる。

【0023】

計画パラメータはまた、計画ビームレットサイズ（ｄｊ）及び計画ビーム電流（Ｉｊ）を含み、そのそれぞれの値（ｄｉｊ、Ｉｉｊ）は、１つ以上の計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨ）を計算するために使用され、ビームレットサイズ（ｄｊ）及び計画ビーム電流（Ｉｊ）の対応する暫定統計分布（Ｔｊ）内でランダムに選択される。

【0024】

１つ以上のｃＤ（Ｒ）ＤＨの計算分布（ＣＤｊ）は、一方で、最小計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ０）と、他方で、最大計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ１）との間に画定される包絡線に含まれる対応する領域によって定義される。ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ０は、モニタユニット（Ｍｕｉｊ）、ビームレットの位置（Ｘｉｊ）、開始時間及び終了時間（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）のＮ個のランダムに選択された値から、所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）で計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの最低値で定義され、ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ１は、モニタユニット（Ｍｕｉｊ）、ビームレットの位置（Ｘ０ｉ）、開始時間及び終了時間（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）のＮ個のランダムに選択された値から、所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）で計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの最高値で定義される。

【0025】

治療計画には、１Ｇｙ／秒以上の蓄積率として定義された超高蓄積率（ＵＨＤＲ）で、対象構造の少なくとも一部に線量を蓄積させることを含み得る。

【0026】

本発明はまた、上記で定義された方法を実施するように構成されたエラー予測モジュールに関し、エラー予測モジュールは、
・複数の対応する平均値（μｊ）を中心とする各動作パラメータの複数の暫定統計分布（Ｔｊ）を含むメモリと、
・ユーザインターフェースであって、
〇標的線量分布ヒストグラム（＝ｔＤＤＨ）及び／又は標的線量率分布ヒストグラム（＝ｔＤＲＤＨ）並びに対応する許容変動幅（ＢＶ）を含む１つ以上の標的線量（率）分布ヒストグラム（＝ｔＤ（Ｒ）ＤＨ）を含む、治療計画（ＴＰ）を入力し、
〇各ビームレットが提供される計画開始時間（ｔ０ｐｉ）及び計画終了時間（ｔ１ｐｉ）をメモリから選択又はメモリに入力し、
〇各ビームレットに対して、モニタユニット（ＭＵｊ）、ビームレットの位置（Ｘｊ）、並びに開始時間及び終了時間（ｔ０ｉ、ｔ１ｉ）を含む、各動作パラメータに対する第１の暫定統計分布（Ｔｊ）をメモリから選択又はメモリに入力し、
〇動作パラメータに関する信頼性レベル（ＣＬｊ）を入力する、
ように構成された、ユーザインターフェースと、
・プロセッサであって、
（ｉ）対応する暫定統計分布（Ｔｊ）の所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内に含まれる、モニタユニット（ＭＵｉｊ）の値、ビームレットの位置（Ｘｉｊ）の値、開始時間及び終了時間の値（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）をランダムに選択し、
（ｉｉ）このようにランダムに選択された値を用いて、計算線量分布ヒストグラム（＝ｃＤＤＨｊ）及び計算線量率分布ヒストグラム（＝ｃＤＲＤＨｊ）のうちの１つ以上を計算し、
（ｉｉｉ）最後の２つのステップを統計的に代表的な回数（Ｎ）だけ繰り返して、各ビームレット用のこのように計算されたｃＤＤＨｊ及びｃＤＲＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）を得る、
ように構成された、プロセッサと、
を備える。

【0027】

プロセッサは、ｃＤＤＨｊ及びｃＤＲＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）の１つ以上のうちのいずれか１つが、所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）で対応する許容変動幅内に含まれていない場合、ｃＤＤＨｊ及びｃＤＲＤＨｊの１つ以上の計算分布（ＣＤｊ）が、両方とも所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）で対応する許容変動幅内に含まれるまで、動作パラメータの新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））で上記のステップ（ｉ）～（ｉｉｉ）を繰り返すように更に構成され得る。

【0028】

本発明の本質をより完全に理解するために、以下の詳細な説明を、添付の図面とともに参照する。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】図１（ａ）－（ｃ）は、対応する許容変動幅（ＢＶ）とともに、ｔＤＶＨ曲線の例を示す図である。

【図2】図２は、所与の粒子加速システムの動作パラメータのガウス分布を示す図である。

【図3】図３（ａ）－（ｃ）は、肯定的な結果を伴う、本発明の方法の様々なステップを示す図である。

【図4】図４（ａ）－（ｃ）は、否定的な結果を伴う、本発明の方法の様々なステップを示す図である。

【図5】図５（ａ）－（ｄ）は、図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示されるように計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）を得る計算のＮ回の実行を示す図である。

【図6】図６は、本発明の方法の様々なステップを伴うフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本発明は、機器の都合により対応する治療計画を尊重しなくなる、治療セッションを実施するリスクを大幅に低減するコンピュータによって実施される方法及びエラー予測モジュールに関する。

【0031】

動作パラメータの許容値を最適化する方法
本発明は、照射軸（Ｚ）に沿って加速された粒子の複数のビームレットによって形成されたビームが、治療計画（＝ＴＰ）に従って、ペンシルビームスキャン（＝ＰＢＳ）により患者に線量を蓄積させることを可能にする、粒子加速システムの動作パラメータの許容値を最適化するためにコンピュータによって実施される方法に関する。粒子は陽子であることが好ましいが、電子、重イオンビームであってもよく、又は、Ｘ線（又はγ線）などの変換材料と相互作用する加速粒子によって形成された波であってもよい。図６に示されるように、コンピュータによって実施される方法では、多数の計画パラメータの値を入力する必要がある。これらは、以下の計画パラメータを含む治療計画（ＴＰ）によって提供され得る。
・照射軸（Ｚ）に対して垂直な平面（Ｘ、Ｙ）上の各ビームレット（ｂｉ）の計画位置（Ｘｐｉ）、
・各ビームレットの計画モニタユニット（ＭＵｐｉ）、
・計画位置にわたる計画ビームレットスキャンシーケンス（Ｘｐｉ）。

【0032】

この方法はまた、各ビームレットが提供される計画開始時間（ｔ０ｐｉ）及び計画終了時間（ｔ１ｐｉ）を必要とする。これは、ＦＬＡＳＨ－ＲＴの場合に特に重要である。開始時間及び終了時間は、ＴＰの一部であってもなくてもよい。

【0033】

対象構造は、ビームレット（ｂｉ）によって横断されるか又はビームレット（ｂｉ）と相互作用する１つ以上の組織を特徴付けるように、定義されなければならない。対象構造には、死滅させるべき腫瘍細胞からなる標的だけでなく、１つ以上のビームレットによって横断され又は何らかの形で接触される健康な組織も含まれる。例えば、照射軸（Ｚ）に沿って標的から上流に位置する組織、すなわち粒子加速システムのノズルと標的の間に位置する組織、又は標的に隣接し標的を取り囲む組織も含まれる。

【0034】

治療の目的は、１回のセッションの終了時に、ｔＤ（Ｒ）ＶＨが変動することを許容される許容変動幅（ＢＶ）内で、対象構造の標的線量（率）分布ヒストグラム（ｔＤ（Ｒ）ＤＨ）の所与の値を得ることである。図１（ａ）～図１（ｃ）に示されるように、ｔＤ（Ｒ）ＤＨは、例えば、標的線量ボリュームヒストグラム（＝ｔＤＶＨ）（図１（ａ）を参照）、標的線量率ボリュームヒストグラム（＝ｔＤＲＶＨ）（図１（ｂ）を参照）又は標的差分線量率ヒストグラム（ｔＤＤＲＨ）（図１（ｃ）を参照）を含み得る。線量及び線量率分布の情報を表示するために、他のヒストグラム表現も可能であり、ｔＤ（Ｒ）ＤＨという用語に含まれる。図１（ａ）～図１（ｃ）は、実線で表されるｔＤＶＨ、ｔＤＲＶＨ、ｔＤＲＤＨの例、並びに破線の間に含まれた領域によって表される対応する許容変動幅（ＢＶ）の例を示している。Ｄ（Ｒ）ＤＨヒストグラムの代替表現に対して、同様の許容変動幅を定義することができる。図３（ｂ）及び図３（ｃ）に示されるように、粒子加速システムによって提供されたビームレットが、許容変動幅内に構成されたＤＶＨ及びＤＲＶＨを達成した場合、セッションは成功する。図４（ｂ）及び図４（ｃ）に示されるように、ＤＶＨ又はＤＲＶＨが許容変動幅（ＢＶ）から外れた場合、治療セッションを中断しなければならず、治療セッションを再開するために粒子加速システムのスケジュールの空きスロットを待たなければならない患者には、多大な不快感をもたらす。

【0035】

図１（ｃ）は、治療セッション中にビームレットパラメータを測定して得られた線量率分布ヒストグラム（ａＤＤＲＨ）の実際値を含んでいる（長破線を参照）。図１（ｃ）の曲線ａＤＤＲＨは、許容変動幅（ＢＶ）内で完全に囲まれていることが分かり得る。それゆえ、治療セッションは成功した。しかしながら、曲線ａＤＤＲＨが許容変動幅（ＢＶ）を超えて拡大していたら、治療セッションは中断されなければならなかったであろう。実際のＤ（Ｒ）ＤＨが許容変動幅から外れたために治療セッションを中断しなければならないリスクを低減するために、本発明は、コンピュータを用いて以下のアクションを実施することを提案する。

【0036】

まず、図３（ａ）及び図４（ａ）に示されるように、粒子加速システムの性能を代表する対応する平均値（μｊ）を中心とした粒子加速システムの動作パラメータ（ＭＵｊ、Ｘｊ、ｔ０ｊ、ｔ１ｊ）の暫定統計分布（Ｔｊ）が選択される。動作パラメータの各々の暫定統計分布（Ｔｊ）の信頼性レベル（ＣＬｊ）が定義される。動作パラメータは以下の通りである。
〇各ビームレットのモニタユニット（ＭＵｊ）、
〇各ビームレット（Ｘｊ）の位置、及び
〇各ビームレットの提供の開始時間（ｔ０ｊ）及び照射終了時間（ｔ１ｊ）。

【0037】

暫定統計分布（Ｔｊ）の選択には、粒子加速システムの性能に基づき、ビームレットをスキャンシーケンスで提供し、且つ許容変動幅（ＢＶ）内に含まれる対象構造における計算線量ボリュームヒストグラム（＝ｃＤＶＨｊ）及び計算線量率ボリュームヒストグラム（＝ｃＤＲＶＨｊ）を生成する、ビームを生成することが期待される。例えば、治療計画システム（ＴＰＳ）は、所望のｃＤＶＨ及びｃＤＲＶＨをもたらすであろう、粒子加速システムによって達成可能な平均値（μｉ）を判定することができる。しかしながら、特定の日の治療装置の実際の動作パラメータは、対応する平均値（μｉ）に限定されず、一般的に、ガウス曲線上に分布し、日ごとに又は１日の間に変化する（図２を参照）。したがって、結果として得られるｃＤ（Ｒ）ＤＨヒストグラムは、治療の特定の時間における動作パラメータの実際値に応じて変化するため、分布を考慮して計算する必要がある。対応する分布曲線によって定義される各動作パラメータの全ての可能な値を考慮することは現実的ではないであろう。信頼性レベル（ＣＬｊ）を定義できることにより、分布を許容可能と考えられる境界線に制限することができる。例えば、標準偏差（σｊ）に関して信頼性レベルを定義することができ、例えば、μｊ±ｎσｊ（ｎ＝１～３）である。

【0038】

図３（ａ）及び図４（ａ）のガウス分布曲線（Ｔｊ）の黒丸で示されるように、モニタユニットの値（ＭＵｉｊ）、ビームレットの位置の値（Ｘｉｊ）、並びに開始時間（ｔ０ｉｊ）及び終了時間（ｔ１ｉｊ）の値（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）は、対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）内で、対応する暫定統計分布（Ｔｊ）からランダムに選択される。値は、以前に定義された信頼性レベル（ＣＬｊ）の範囲内で選択される。

【0039】

図５（ａ）に示されるように、第１の実行（＝Ｒｕｎ １）において、このようにしてランダムに選択された値を用いて、計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ）を計算する。計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊが対応する許容変動幅に収まる場合、図５（ｂ）に示されるように、第２の実行（＝Ｒｕｎ ２）において、暫定統計分布（Ｔｊ）から新しい動作パラメータの値をランダムに選択し、対応するｃＤ（Ｒ）ＤＨｊを計算する。これらの動作は、計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨ－Ｒｕｎ ｘが許容変動幅（ＢＶ）内に収まる限り、図５（ｃ）に示されるように統計的な回数（Ｎ）、「Ｒｕｎ Ｎ」だけ繰り返される。Ｎ回の実行後、ｘ＝１～ＮであるＮの曲線「ｃＤ（Ｒ）ＤＨ－Ｒｕｎ ｘ」が、計算分布（ＣＤｊ）を組み合わせて定義され、これは図３（ｂ）及び図３（ｃ）、図４（ｂ）及び図４（ｃ）、図５（ｄ）に点線で区切られた影付き領域によって表されている。

【0040】

一方、このように計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ－Ｒｕｎ ｘのうちのいずれか１つが許容変動幅（ＢＶ）を超えて拡大する場合、暫定統計分布（Ｔｊ）に従って粒子加速システムの動作パラメータを用いた治療実行を中断しなければならないリスクが、所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）よりも高いと結論付けられ得る。次いで、動作パラメータの新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋１））が選択され、ｃＤ（Ｒ）ＤＨ（ｊ＋１）が、連続する各実行において、新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋１））のランダムに選択された値を用いて、新しい一連のＮ回の実行において計算される。この動作は、対応する計算分布（ＣＤ（ｊ＋ｋ））が許容変動幅（ＢＶ）内で完全に構成されるまで、新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））を用いて繰り返される。

【0041】

計画位置（Ｘｐｉ）、計画モニタユニット（ＭＵｐｉ）、計画位置（Ｘｐｉ）にわたる計画ビームレットスキャンシーケンス、並びに計画開始時間（ｔ０ｐｉ）及び終了時間（ｔ１ｐｉ）の他に、計画パラメータはまた、計画ビームレットサイズ（ｄｊ）及びビーム電流（Ｉｊ）を含むことができ、その値（ｄｉｊ、Ｉｉｊ）は、計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ）の計算に使用され、ビームレットサイズ（ｄｊ）及びビーム電流（Ｉｊ）の対応する暫定統計分布（Ｔｊ）内でランダムに選択される。

【0042】

ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）は、一方で、
・最小計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ０）、他方で、
・最大計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ１）
の間に含まれる対応する領域によって、定義することができ、
ここで、
・ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ０は、モニタユニット（Ｍｕｉｊ）、ビームレットの位置（Ｘｉｊ）、並びに開始時間及び終了時間（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）のＮ個のランダムに選択された値から所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内で計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの最低値で定義され、
・ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ１は、モニタユニット（Ｍｕｉｊ）、ビームレットの位置（Ｘ０ｉ）、並びに開始時間及び終了時間（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）のＮ個のランダムに選択された値から所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内で計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの最高値で定義される。

【0043】

計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの分布（ＣＤｊ）を許容変動幅（ＢＶ）と比較することにより、計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの分布（ＣＤｊ）が所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）に対して対応する許容変動幅に含まれるか否かを判定することができる。図３（ｂ）及び図３（ｃ）は、得られたｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）が対応する許容変動幅（ＢＶ）内に含まれる、関連する信頼性レベル（ＣＬｊ）を有する暫定統計分布（Ｔｊ）の一例を示している。対照的に、図４（ｂ）及び図４（ｃ）は、関連する信頼性レベル（ＣＬｊ）を有する暫定統計分布（Ｔｊ）の例を示しており、影付き領域及び黒矢印によって示されるように、対応する許容変動幅（ＢＶ）を超えて拡大するｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）がもたらされている。例えば、図４（ｂ）では、ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ－Ｒｕｎ１が既に許容変動幅（ＢＶ）を超えて拡大していることが分かり得る。対応する暫定統計分布による計算を停止し、新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋１））を選択して、新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋１））からランダムに選択された動作パラメータの値を用いてＮ回の実行を繰り返すことができる。

【0044】

本発明の方法は、最終統計分布（Ｔｆ）を、最終信頼性レベル（ＣＬｆ）を有する対応する動作パラメータに設定することによって終了することができる。ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊの計算分布（ＣＤｊ）のＮ回の実行が、所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）で対応する許容変動幅（ＢＶ）内に含まれている場合、所与の治療計画（ＴＰ）に対して、暫定統計分布（Ｔｊ）を最終信頼性レベル（ＣＬｆ＝ＣＬｊ）で最終統計分布（すなわち、Ｔｆ＝Ｔｊ）として設定し、対応する動作パラメータを定義することができる。動作パラメータの最終統計分布（Ｔｆ）を実施することにより、粒子加速システムは、例えば図１（ｃ）に示されるように、許容変動幅（ＢＶ）内に含まれる対応する実際の線量（率）分布ヒストグラム（ａＤ（Ｒ）ＤＨ）を有する治療計画（ＴＰ）を満たすビームレットの提供の最終信頼性レベル（ＣＬｆ）に等しい確率を有することが結論され得る。

【0045】

一方、ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊのＮ回の実行のうちのいずれか１つが、例えば図４（ｂ）に示されるように、所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）を有する対応する許容変動幅（ＢＶ）の境界を超えて拡大する場合、新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋１））及び／又は新しい信頼性レベル（ＣＬ（ｊ＋１））が、動作パラメータのうちの１つ以上に対して定義され得、ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊが、動作パラメータの各々のＮ個のランダムに選択された値を用いてＮ回計算され得る。これらの動作は、ｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ（ｊ＋ｋ）の計算分布（ＣＤ（ｊ＋ｋ））が、所定の信頼性レバル（ＣＬｊ）又は（ＣＬ（ｊ＋ｋ））の対応する許容変動幅（ＢＶ）内に含まれるまで、動作パラメータの新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））及び／又は代替信頼性レベル（ＣＬ（ｊ＋ｋ））を用いて必要な回数だけ繰り返すことができる。したがって、最終統計分布（Ｔｆ）を暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））であるものとして設定し（すなわち、Ｔｆ＝Ｔ（ｊ＋ｋ））、対応する信頼性レベル（ＣＬ（ｊ＋ｋ））を最終信頼性レベル（ＣＬｆ＝ＣＬ（ｊ＋ｋ））として設定して、対応する動作パラメータを定義することができる。

【0046】

ｊ＋（ｋ－１）個の先行する暫定統計分布が、所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）に対してｔＤ（Ｒ）ＤＨを囲む変動幅（ＢＶ）内に含まれる計算分布を得られなかった場合に定義される新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））を、対応する先行暫定統計分布（Ｔｊ＋（ｋ－１））よりも標準偏差（σｊ）（又は分散（σｊ^２））がより小さい分布として選択することができる。

【0047】

対応する動作パラメータの最終統計分布（Ｔｆ）の設定は、人間のオペレータによって、又はプロセッサによって自動的に実行され得る。

【0048】

各動作パラメータの暫定統計分布（Ｔｊ）は、好ましくはガウス分布である。信頼性レベル（ＣＬ）の値は、好ましくは暫定統計分布の６８％～９９．７％、好ましくは９５．５～９９％に含まれる。図２に示されるように、６８％の信頼性レベル（ＣＬｊ）は、μｊ±σｊに対応する。９５％の信頼性レベル（ＣＬｊ）は、μｊ±２σｊに対応し、暫定統計分布の９９．７％の信頼性レベルは、μｊ±３σｊに対応し、ここで、σｊは、対応する暫定統計分布の標準偏差である。例えば、絶対偏差に関して、スポットの位置（Ｘｊ）は、例えば、Ｘｊの平均値μｊから±１ｍｍだけ変化する場合がある。モニタユニット（ＭＵｊ）は、例えば、ＭＵｊの平均値（μｊ）を中心に約０．５％だけ変動し得る。各動作パラメータの平均値（μｊ）及び標準偏差（σｊ）は、ビームレット（ｂｉ）ごとに異なり得ることに留意されたい。

【0049】

粒子加速システムは、モニタユニット（ＭＵａｉ）、位置（Ｘａｉ）、並びに粒子加速システムによって放出されるビームレットの開始時間及び終了時間（ｔ０ａｉ、ｔ１ａｉ）の実際値を異なる間隔で又は連続して測定するように構成された巡回チェックモジュールを備えることができる。プロセッサは、任意の実際の動作パラメータが対応する最終信頼性レベル（ＣＬｆ）から外れているかどうかを判定するように構成できる（（図３（ａ）及び４（ａ）を参照、統計分布（Ｔｊ）の一部のみに及ぶ信頼性レベル（ＣＬｊ）を示している）。そのような場合、オペレータにこのイベントを知らせるアラームをトリガすることができる。安全対策として、プロセッサはまた、動作パラメータが信頼性レベル（ＣＬｊ）から外れるとすぐに治療を停止するように構成され得る。

【0050】

実際の動作パラメータの１つ以上の値が対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）から外れているという事実は、結果のａＤ（Ｒ）ＤＨが必ずしも許容変動幅（ＢＶ）から外れていることを意味するわけではない。したがって、許容変動幅（ＢＶ）内に含まれるＤ（Ｒ）ＤＨを完全に得ることができるため、任意の動作パラメータの１つの実際値が対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）から外れているという理由だけで治療セッションを中断するのは、やり過ぎである可能性がある。プロセッサは、動作パラメータの測定された実際値が対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）から外れるとすぐにｃＤ（Ｒ）ＤＨを計算して、それらが対応する許容変動幅（ＢＶ）内に含まれているかどうかを判定するように構成され得る。ｃＤ（Ｒ）ＤＨは、信頼性レベル（ＣＬｊ）から外れたパラメータを含む、既に提供されたビームレット上で測定された動作パラメータの実際値、及び治療セッションを終了するための提供が残っているビームレットの最終統計分布（Ｔｆ）による動作パラメータの平均値（μｊ）に基づいて、計算することができる。こうして計算されたｃＤ（Ｒ）ＤＨが許容変動幅（ＢＶ）から外れた場合、治療セッションは停止される。一方、計算されたｃＤ（Ｒ）ＶＨが許容変動幅（ＢＶ）内にある場合、治療セッションは更に進めることができる。プロセッサのこの機能により、治療セッションを停止するリスクは更に低減される。

【0051】

この機能は、動作パラメータの実際値の１００％－ＣＬｊ％のみに関係するため、過剰な計算能力を必要としない。信頼性レベル（ＣＬｊ）が９５％、すなわちμｊ±２σｊの場合、動作パラメータの値がＤ（Ｒ）ＤＨを計算しなければならない信頼性レベル（ＣＬｊ）から外れる確率は５％だけである。暫定統計分布の信頼性レベルが９９．７％、すなわちμｊ±３σｊの場合、そのような計算が必要となる確率は、わずか０．３％に過ぎない。

【0052】

好ましい実施形態では、治療計画は、１Ｇｙ／秒以上の蓄積率として定義された超高速蓄積率（ＵＨＤＲ）で対象構造の少なくとも一部に線量が蓄積される、ＦＬＡＳＨ－ＲＴを含む。この実施形態では、計画パラメータはまた、ビーム電流（Ｉ）を含み、その値（Ｉｊ）は、計算線量分布ヒストグラム（＝ｃＤＤＨｊ）、特に計算線量率分布ヒストグラム（＝ｃＤＲＤＨｊ）を計算するために使用され、ビーム電流（Ｉｊ）の対応する暫定統計分布（Ｔｊ）内でランダムに選択される。

【0053】

エラー予測モジュール
本発明はまた、上記で説明された方法を実施するように構成されたエラー予測モジュールに関する。エラー予測モジュールは、複数の対応する平均値（μｊ）を中心とする各動作パラメータの複数の暫定統計分布（Ｔｊ）を含むメモリを備える。エラー予測モジュールはまた、入力用に構成されたユーザインターフェースと、
・計画位置（Ｘｐｉ）、計画モニタユニット（ＭＵｐｉ）、及び計画ビームレットスキャンシーケンス、計画開始時間（ｔ０ｐｉ）及び終了時間（ｔ１ｐｉ）を含む治療計画（ＴＰ）を含む、計画演算子と、
・標的線量（率）分布ヒストグラム（＝ｔＤ（Ｒ）ＤＨ）及び対応する許容変動幅（ＢＶ）と、
・各ビームレットに対して、少なくともモニタユニット（ＭＵｊ）、ビームレットの位置（Ｘｊ）、開始時間及び終了時間（ｔ０ｉ、ｔ１ｉ）を含む動作パラメータごとに、複数の暫定統計分布のうちの１つ以上から平均値（μｊ）及び標準偏差（σｊ）の値を入力することによってその中から選択又は定義される第１の暫定統計分布（Ｔｊ）と、
を備える。

【0054】

エラー予測モジュールは、
・対応する暫定統計分布（Ｔｊ）の所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）内に含まれる、モニタユニット（ＭＵｉｊ）の値、ビームレットの位置（Ｘｉｊ）の値、開始時間及び終了時間の値（ｔ０ｉｊ、ｔ１ｉｊ）をランダムに選択し、
・このようにランダムに選択された値を用いて、計算線量（率）分布ヒストグラム（＝ｃＤ（Ｒ）Ｄｊ）を計算し、
・最後の２つのステップを統計的に代表的な回数（Ｎ）だけ繰り返して、各ビームレット用のこのように計算されたｃＤ（Ｒ）Ｄｊの計算分布（ＣＤｊ）を得る、
ように構成された、プロセッサを備える。

【0055】

プロセッサは、ｃＤ（Ｒ）Ｄｊの計算分布（ＣＤｊ）が、所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）で対応する許容変動幅内に含まれていない場合、ｃＤ（Ｒ）Ｄｊの計算分布（ＣＤｊ）が、所定の信頼性レベル（ＣＬｊ）で対応する許容変動幅内に含まれるまで、動作パラメータの新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））で前述の３つのステップを繰り返すように更に構成され得る。

【0056】

フローチャート（図６）
図６は、本発明の方法の様々なステップを示すフローチャートである。治療計画（ＴＰ）の要件（図６（１）を参照）は、全てのビームレット用の計画パラメータに変換される（図６（２）を参照）。１つ以上の理論的な線量（率）分布ヒストグラム（ｔＤ（Ｒ）ＤＨ）は、対応する許容変動幅（ＢＶ）（図６（４）を参照）とともに定義される（図６（３）を参照）。上記で定義されたように、線量（率）分布ヒストグラム（Ｄ（Ｒ）ＤＨ）には、非網羅的に、線量ボリュームヒストグラム（ＤＶＤＨ）、線量率ボリュームヒストグラム（ＤＲＶＨ）、又は差分線量率分布ヒストグラム（ＤＤＲＨ）などが含まれ得る。

【0057】

第１の暫定統計分布（Ｔｊ）及び対応する信頼性レベル（ＣＬｊ）を定義する（図６、（６）及び（７）を参照）ことによって、粒子加速システムがシミュレーションされる（図６（５）を参照）。各動作パラメータの値が、暫定統計分布（Ｔｊ）の信頼性レベル（ＣＬｊ）内でランダムに選択され（図６（８）を参照）、結果としてｃＤ（Ｒ）ＤＨｊ－Ｒｕｎ（ｘ＝１）が計算される（図６（９）を参照）。計算されたＣＤ（Ｒ）ＤＨ－Ｒｕｎ（ｘ＝１）が許容変動幅（ＢＶ）内にない場合、新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋１））を対応する信頼性レベル（ＣＬ（ｊ＋１））とともに選択し（図６、ステップ（１０）及び（１１）を参照）、ステップ（７）～（１０）を繰り返す。一方、計算されたＣＤ（Ｒ）ＤＨ－Ｒｕｎ（ｘ＝１）が許容変動幅（ＢＶ）内にある場合、暫定統計分布（Ｔｊ）の信頼性レベル（ＣＬｊ）内で各動作パラメータの新しい値を統計的に代表的な回数（Ｎ）だけランダムに選択し（図６（１１）、（１２）及び（８）を参照）、ステップ（８）～（１０）を繰り返す。Ｎ回のＲｕｎ ｘから得られる計算されたＣＤ（Ｒ）ＤＨ－Ｒｕｎ（ｘ＝１～Ｎ）が全て許容できる変動幅（ＢＶ）内にある場合、対応する暫定統計分布（Ｔｊ）を最終統計分布（Ｔｆ）として設定することができる（図６（１３）を参照）。粒子加速システムは、対応する最終統計分布（Ｔｆ）に従って、動作パラメータとともにプログラムされ得る。そのようなプログラミングにより、粒子加速システムは、治療セッションを中断することなく治療計画を満たすビームレットを提供することのＣＬｊ％の確率を有する。

【0058】

本発明の方法は、単一の計算線量（率）ヒストグラム（ｃＤ（Ｒ）ＤＨ）を用いて、又は最終統計分布（Ｔｆ）を設定するために、全てが対応する許容変動幅（ＢＶ）内にある必要があるいくつかのヒストグラムを用いて実施され得る。第１の暫定統計分布（Ｔｊ）が、対応する許容変動幅（ＢＶ）内に収まる１つのヒストグラム（例えば、ｃＤＶＨ）をもたらすが、許容変動幅（ＢＶ）を超えて拡大する別のヒストグラム（例えば、ｃＤＲＶＨ）をもたらす場合、新しい暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋１））が選択されなければならず、方法は、全ての必要なヒストグラムを対応の許容変動幅（ＢＶ）に適合する暫定統計分布（Ｔ（ｊ＋ｋ））が見つかるまで再び実行される。線量率関連ヒストグラム（例えば、ＤＲＶＨ、ＤＤＲＨ）は、対象構造の選択されたスポットに超高蓄積率で線量を蓄積させるためにＦＬＡＳＨモードで放出されるビームレットからなる治療計画にとって特に重要である。

【符号の説明】

【0059】

ＢＶ 変動幅
ＣＤｊ ｃＤＶＨｊ及びｃＤＶＲＨｊの計算分布
Ｄ（Ｒ）ＤＨ 線量（率）分布ヒストグラム（Ｄ（Ｒ）ＤＨ）は「線量分布ヒストグラム（ＤＤＨ）」及び「線量率分布ヒストグラム（ＤＲＤＨ）」の両方を含む
ｃＤ（Ｒ）Ｄｊ 暫定統計分布Ｔｊを有するビームレットＳｉの計算線量（率）分布ヒストグラム
ｃＤＶＨ 暫定統計分布Ｔｊを有するビームレットＳｉの計算線量ボリュームヒストグラム
ｃＤＲＶＨ 暫定統計分布Ｔｊを有するビームレットＳｉの計算線量率ボリュームヒストグラム
ｃＤ（Ｒ）Ｄｊ０ 最小計算線量（率）分布ヒストグラム
ｃＤ（Ｒ）Ｄｊ１ 最大計算線量（率）分布ヒストグラム
ＣＬｊ 信頼性レベル
ＣＬｆ 最終信頼性レベル
Ｄｊ ビームレットサイズ
ＤＲｊ 線量蓄積率
ｉ ｉ＝１－Ｎ回の実行
ｊ、ｋ 動作パラメータの１つの暫定統計分布を特定
ＭＵａｉ 粒子加速器によって提供されるビームレットＳｉの実際モニタユニット
ＭＵｊ 暫定統計分布によるビームレットＳｉのモニタユニット分布
ＭＵｉｊ ビームレットＳｉのモニタユニット分布からのランダム値
ＭＵｐｉ ビームレットＳｉの計画モニタユニット
ＰＢＳ ペンシルビームスキャン
Ｓｉ ビームレット
Ｔｊ、Ｔ（ｊ＋ｋ） 動作パラメータの暫定統計分布
Ｔｆ 動作パラメータの最終統計分布
ＴＰ 治療計画
ｔ０ａｊ ビームレットＳｉの実際開始時間
ｔ０ｊ 暫定統計分布によるビームレットＳｉの開始時間分布
ｔ０ｉｊ ビームレットＳｉの開始時間分布からのランダム値
ｔ０ｐｉ ビームレットＳｉの計画開始時間
ｔ１ａｉ ビームレットＳｉの実際終了時間
ｔ１ｉ 暫定統計分布によるビームレットＳｉの終了時間分布
ｔ１ｉｊ ビームレットＳｉの終了時間分布からのランダム値
ｔ１ｐｉ ビームレットＳｉの計画終了時間
ｔＤ（Ｒ）Ｄｊ 暫定統計分布Ｔｊを有するビームレットＳｉの理論線量（率）分布ヒストグラム
ｔＤＶＨ 暫定統計分布Ｔｊを有するビームレットＳｉの理論線量ボリュームヒストグラム
ｔＤＲＶＨ 暫定統計分布Ｔｊを有するビームレットＳｉの理論線量率ボリュームヒストグラム
Ｘａｉ ビームレットＳｉの実際位置
Ｘｉ ビームレットＳｉの位置
Ｘｉｊ ビームレットＳｉの位置からのランダム値
Ｘｐｉ ビームレットＳｉの計画位置
（Ｘ，Ｙ） 照射軸（Ｚ）に対して垂直な平面
Ｚ 照射軸
Δｔｉ ビームレットＳｉによる線量蓄積の持続時間
μｊ ビームレットＳｉの動作パラメータ分布の平均値
σｊ ビームレットＳｉの動作パラメータ分布の標準偏差

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【外国語明細書】