特許 7240323 ビームプロファイル測定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-07

(45)【発行日】2023-03-15

(54)【発明の名称】ビームプロファイル測定システム

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20230308BHJP

   G01T 1/29 20060101ALI20230308BHJP

   G21K 5/04 20060101ALI20230308BHJP

   H05H 9/00 20060101ALI20230308BHJP

【ＦＩ】

A61N5/10 Q

G01T1/29 B

G01T1/29 C

G21K5/04 C

G21K5/04 A

H05H9/00 C

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2019547360

(86)(22)【出願日】2018-02-28

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-04-09

(86)【国際出願番号】 US2018020290

(87)【国際公開番号】W WO2018160742

(87)【国際公開日】2018-09-07

【審査請求日】2021-01-06

(31)【優先権主張番号】15/446,170

(32)【優先日】2017-03-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】505172824

【氏名又は名称】アキュレイ インコーポレイテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094569

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 伸一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100103610

【弁理士】

【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100109070

【弁理士】

【氏名又は名称】須田 洋之

(74)【代理人】

【識別番号】100067013

【弁理士】

【氏名又は名称】大塚 文昭

(74)【代理人】

【識別番号】100086771

【弁理士】

【氏名又は名称】西島 孝喜

(74)【代理人】

【識別番号】100109335

【弁理士】

【氏名又は名称】上杉 浩

(74)【代理人】

【識別番号】100120525

【弁理士】

【氏名又は名称】近藤 直樹

(74)【代理人】

【識別番号】100139712

【弁理士】

【氏名又は名称】那須 威夫

(72)【発明者】

【氏名】マッコイ ジョナサン

(72)【発明者】

【氏名】満石 敦

(72)【発明者】

【氏名】古賀 秀尊

(72)【発明者】

【氏名】小林 一之

(72)【発明者】

【氏名】小川 茂美

(72)【発明者】

【氏名】大谷 匡史

【審査官】鈴木 敏史

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００５／０１０９９３９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２００９／０２５０６１８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開昭６２－１９５５８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１６１０５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２３１０７１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ ５／１０

Ｇ０１Ｔ １／２９

Ｇ２１Ｋ ５／０４

Ｈ０５Ｈ ９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ビームプロファイル測定（ＢＰＭ）ファントム及び線形加速器（ＬＩＮＡＣ）に操作可能に接続されたＢＰＭコントローラを用いて、前記ＢＰＭファントムの線量計を第１の位置に位置決めするステップと、
前記ＢＰＭコントローラを用いて、前記ＬＩＮＡＣを第２の位置に位置決めするステップと、
前記ＢＰＭコントローラを用いて、前記第２の位置から第３の位置へ前記ＬＩＮＡＣの第１の移動を実行するステップであって、前記第１の移動の前記実行は、１又は２以上の水平対角線方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させるステップを含む、第１の移動を実行するステップと、
前記第２の位置から第３の位置への前記ＬＩＮＡＣの前記第１の移動中に前記ＬＩＮＡＣから放射線ビームを放出するステップと、
前記線量計によって、前記放出中に前記放射線ビームに関するイオン測定を実行するステップと、
を含む方法。

【請求項2】

前記線量計は前記放出の間に静止しており、
前記放出は照射野を形成し、
前記イオン測定の前記実行は、前記照射野の複数角度における複数の軸外線量比（ＯＣＲ）測定値を丸形の照射野と比較するステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記第１の移動の前記実行は、円形方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させるステップを含み、
前記線量計は前記放出の間に静止しており、
前記放出は照射野を形成し、
前記イオン測定の前記実行は、前記照射野の第１の縁部を丸形照射野の第２の縁部と比較するステップを含む、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記第１の移動の前記実行は、矩形方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させるステップを含み、
前記線量計は前記放出の間に静止しており、
前記放出は照射野を形成し、
前記イオン測定は前記矩形の照射野の縁部である、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記第１の移動の前記実行は、螺旋方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させるステップを含み、
前記線量計は前記放出の間に静止している、
請求項１に記載の方法。

【請求項6】

前記第１の移動の前記実行は、垂直方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させるステップを含み、
前記方法は、前記ＢＰＭコントローラを用いて、前記垂直方向に前記第１の位置から第４の位置へ前記線量計の第２の移動を実行するステップを更に含み、
前記ＬＩＮＡＣからの前記放射線ビームの前記放出は、前記第１の移動と前記第２の移動との間であり、
前記第１の移動と前記第２の移動は同時で且つ実質的に等しい、請求項１に記載の方法。

【請求項7】

非一時的なコンピュータ可読媒体であって、処理デバイスによって実行されたときに、前記処理デバイスに、
ビームプロファイル測定（ＢＰＭ）ファントムの線量計を第１の位置に位置決めする、
線形加速器（ＬＩＮＡＣ）を第２の位置に位置決めする、
前記第２の位置から第３の位置へ前記ＬＩＮＡＣの第１の移動を生じさせ、該第１の移動の実行は、１又は２以上の水平対角線方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させる、
前記第１の移動中に前記ＬＩＮＡＣに放射線ビームを放出させる、並びに
前記線量計から、前記第１の移動中に前記放射線ビームに関するイオン測定値を受信する、ことを行わせる命令を有する非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項8】

前記第１の移動は、円形方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させるステップを含み、
前記線量計は前記イオン測定の間、静止しており、そして
前記放射線ビームの放出は照射野を形成する、
請求項７に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項9】

前記処理デバイスは、さらに、矩形方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させ、
前記線量計は前記イオン測定の間、静止しており、
前記放射線ビームの放出は照射野を形成し、
前記イオン測定は前記矩形の照射野の縁部である、請求項８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項10】

前記処理デバイスは、さらに、螺旋方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させ、そして、
前記線量計は前記イオン測定の間、静止している、請求項７に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項11】

前記処理デバイスは、さらに、垂直方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させ、そして、
前記処理デバイスは更に、前記垂直方向に前記第１の位置から第４の位置へ前記線量計の第２の移動を生じることになっており、
前記ＬＩＮＡＣからの前記放射線ビームの放出は、前記第１の移動と前記第２の移動との間であり、
前記第１の移動と前記第２の移動は実質的に等しく、
前記ＢＰＭファントムは、前記放出中に静止しているタンクを備える、請求項７に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。

【請求項12】

ビームプロファイル測定（ＢＰＭ）システムであって、
ＢＰＭファントムであって、液体を収容するタンクと、前記タンク内に配置された線量計であって、前記線量計は線形加速器（ＬＩＮＡＣ）から放出された放射線ビームに関するイオン化を検出することになっている線量計と、前記線量計を垂直方向に移動させるための位置決めデバイスと、を備えるＢＰＭファントムと、
前記ＢＰＭファントム及び前記ＬＩＮＡＣに操作可能に接続するＢＰＭコントローラと、
を備え、前記ＢＰＭコントローラは、
前記線量計を第１の位置に位置決めする、
前記ＬＩＮＡＣを第２の位置に位置決めする、
前記第２の位置から第３の位置へ前記ＬＩＮＡＣの第１の移動を実行し、該第１の移動の実行は、１又は２以上の水平対角線方向に前記ＬＩＮＡＣを移動させる、
前記第１の移動中に前記ＬＩＮＡＣを用いて前記放射線ビームを放出する、並びに
前記線量計から、前記第１の移動中に前記放射線ビームに関するイオン測定値を受信する、ことになっている、ビームプロファイル測定（ＢＰＭ）システム。

【請求項13】

前記位置決めデバイスは、前記線量計を前記タンク内の液体上面より下方約１５ミリメートル（ｍｍ）から約２００ｍｍまで移動させることになっている、請求項１２に記載のＢＰＭシステム。

【請求項14】

前記線量計は電離箱である、請求項１２に記載のＢＰＭシステム。

【請求項15】

前記位置決めデバイスは、垂直方向に前記線量計の第２の移動を提供するためにキャリッジに連結されたモータを備える、請求項１２に記載のＢＰＭシステム。

【請求項16】

前記ＢＰＭコントローラは１又は２以上の環境センサに接続され、前記ＢＰＭコントローラは更に、
前記１又は２以上の環境センサから１又は２以上の周囲圧力及び温度測定値を受信する、
前記１又は２以上の周囲圧力及び温度測定値を考慮して、前記線量計から受信された前記放射線ビームに関する前記イオン測定値を調整する、並びに
前記１又は２以上の環境センサから、前記ＢＰＭシステムに対する前記ＬＩＮＡＣの１又は２以上の位置測定値を受信し、前記ＬＩＮＡＣの位置決めは、前記１又は２以上の位置測定値を考慮する、ようになっている、請求項１２に記載のＢＰＭシステム。

【請求項17】

前記線量計は、前記放射線ビームに関する前記イオン測定値を増幅するために電位計に接続される、請求項１２に記載のＢＰＭシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の実施構成は、ビームプロファイル測定（ＢＰＭ）システムに関する。

【背景技術】

【0002】

放射線治療のために標的（例えば、患者体内の腫瘍）に放射線ビームを放出するために、線形加速器（ＬＩＮＡＣ）が用いられる。ＬＩＮＡＣを初めて使用する（例えば、臨床用途などに）前に、ＬＩＮＡＣはコミッショニング（試運転）される（例えば、受入れ試験）。定期的に（例えば、年１回）、ＬＩＮＡＣに関して品質保証（ＱＡ）が実施される。コミッショニング及びＱＡは、さもなければ治療成績の低下に繋がる線量測定及び患者治療の誤りを回避するのに役立つ。

【0003】

コミッショニング及びＱＡには、精度の必要性、様々な試験方法、データ検証、規格の欠如、及び時間の制約を含めて、多くの課題がある。コミッショニング及びＱＡビームデータは基準値として扱われ、後に治療計画システムで使用することができる。従って、線量測定及び患者治療の誤りを回避するため、収集されるデータは最高品質でなければならない。米国医学物理学会の治療物理委員会のタスクグループ１０６（ＴＧ－１０６）は、ＬＩＮＡＣから放出される放射線ビームのビームデータセットを正しく測定するためのガイドラインを提供している。一部の実施構成では、ＬＩＮＡＣコミッショニング及びＱＡビームデータはＴＧ－１０６ガイドラインに準拠する必要がある。

【0004】

ＬＩＮＡＣのコミッショニング及びＱＡは、ＬＩＮＡＣのシステム製造業者、購入サイトの所有者（例えば、病院の組織内物理士）、又は第三者企業によって実施される場合がある。従来、コミッショニング及びＱＡは、ＬＩＮＡＣだけでなく、線量測定システム（例えば、ファントム）にも関係する。ＬＩＮＡＣシステムは、ＬＩＮＡＣにより放出された放射線ビームの線量を測定するために較正された内部線量測定システムを有する。較正、検証、及びコミッショニングの目的で、内部線量測定システムに加えて、外部線量測定システム（基準システム）が設けられる。外部線量測定システムは、液体、固体、又は気体を収容するタンク内部に設置された線量計（例えば、電離箱、リニアダイオードなど）を含んだファントムを含む。本開示は、液体を収容するタンクを参照するが、固体又は気体が使用可能である（ヒトの類似物として）と理解される。この線量計は、タンクの液体、固体又は気体内の種々の位置に移動させることができ、ＬＩＮＡＣから放出された放射線ビームの測定を行うために使用することができる。外部測定システムは、内部測定システム内に統合されない又はそれと接続されないので、コミッショニング及びＱＡは、測定を時間及び労力の過大なものにする複数の手作業ステップを含む。

【0005】

従来、ＬＩＮＡＣのコミッショニング及びＱＡは、従来型ファントムの正確な位置決めと、複数（例えば、１００を超える）位置でのＬＩＮＡＣの位置決めとを必要とする長い手作業のプロセスである。従来型ファントムは、タンク内の液体、固体、又は気体内で１又は２以上の軸に沿って線量計を移動させる。従来、コミッショニング及びＱＡのために、ＬＩＮＡＣはＬＩＮＡＣコントローラによって位置決めされ、ファントムの線量計は、ＬＩＮＡＣコントローラに接続されていない従来型ファントムシステム（例えば、ハードウェア及びソフトウェア）によって位置決めされる。従来型ファントムシステムは線量計の位置のみを制御し、その線量計から、ＬＩＮＡＣから放出された放射線ビームの測定値を受け取る。従来型システムでは、測定が実施可能となる前にＬＩＮＡＣとファントムを別々に正しい位置に移動させる必要があるため、長期にわたるセットアップ時間（例えば、最大で数時間）が生じる可能性がある。従来のセットアップ操作は、ＬＩＮＡＣを所定位置に移動させるステップ、タンクの原点をＬＩＮＡＣのアイソセンタに位置合わせするステップ、可動部分を最小限に抑えるように水ファントムを方向付ける（例えば、アーム全体を移動させるｙ方向ではなく、線量計をアームに沿って移動させるｘ方向を用いる）ステップ、ハンドペンダントを介して粗い位置決めを提供するステップ、ｘ及びy方向の微動とファントムの回転とによって最終的な微調整を提供するステップ、タンクを水平にしてビーム軸と位置合わせするステップ、線量計を切り替えた後などにアイソセンタ又は原点の内の少なくとも１つをリセットするステップ、の内の１又は２以上を含む。

【0006】

従来型ファントムシステムは、線量計の位置を制御し、放射線ビームの測定中に線量計を移動させることができる。従来型ファントムシステムはＬＩＮＡＣを位置決めすることができず、放射線ビームの測定中にＬＩＮＡＣを移動させることができないため、従来型システムは、深部線量百分率（ＰＤＤ）及び軸外線量比（ＯＣＲ）測定などの測定（例えば、放射線ビームを放出している間に線量計を動かして、放射線ビームの測定を行うこと）に制限される。一実施構成では、従来のシステムは、液体、固体、又は気体をファントムに手動で付加する又は除去することにより、組織ファントム線量比（ＴＰＲ）測定を実行することができる。別の実施構成では、従来のシステムは、線量計を保持するアタッチメント（例えば、「鳥籠型」アタッチメント）をＬＩＮＡＣに固定することによってＴＰＲ測定を実行することができる。ＬＩＮＡＣは、線量計とアタッチメントの少なくとも一部がタンク内の液体、固体、又は気体の中にあるように位置決めされる。ＬＩＮＡＣを手動で動かすとアタッチメント及び線量計も移動するので、線量計はタンク内の液体、固体、又は気体において種々の深さになる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ＬＩＮＡＣと従来型ファントムは別々に位置決めされ、測定の実行中はＬＩＮＡＣが静止したままであるため、従来のシステムでは実行できない測定が複数存在する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示は、添付図面の図において、限定としてではなく、例として示される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施構成による、ＢＰＭコントローラ及びＢＰＭファントムを有するＢＰＭシステムの構成要素を示す図である。

【図2A】本開示の実施構成による、ＢＰＭファントムの図である。

【図2B】本開示の実施構成による、ＢＰＭファントムの図である。

【図2C】本開示の実施構成による、ＢＰＭファントムの図である。

【図2D】本開示の実施構成による、ＢＰＭファントムの図である。

【図2E】本開示の実施構成による、ＢＰＭファントムの図である。

【図3A】本開示の実施構成による、ビームプロファイリングを実行する際に使用できるシステムの図である。

【図3B】本開示の実施構成による、ビームプロファイリングを実行する際に使用できるシステムの図である。

【図4A】本開示の実施構成による、ＢＰＭコントローラに接続されたＬＩＮＡＣを用いて放出された放射線ビームのビームプロファイルを測定する方法の流れ図である。

【図4B】本開示の実施構成による、ＢＰＭコントローラに接続されたＬＩＮＡＣを用いて放出された放射線ビームのビームプロファイルを測定する方法の流れ図である。

【図5A】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで軸外線量比（ＯＣＲ）測定を実行するステップを示す図である。

【図5B】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで軸外線量比（ＯＣＲ）測定を実行するステップを示す図である。

【図5C】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで軸外線量比（ＯＣＲ）測定を実行するステップを示す図である。

【図5D】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで軸外線量比（ＯＣＲ）測定を実行するステップを示す図である。

【図6A】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで深部線量百分率（ＰＤＤ）測定を実行するステップを示す図である。

【図6B】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで深部線量百分率（ＰＤＤ）測定を実行するステップを示す図である。

【図6C】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで深部線量百分率（ＰＤＤ）測定を実行するステップを示す図である。

【図7A】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで組織ファントム線量比（ＴＰＲ）測定又は組織最大線量比（ＴＭＲ）を実行するステップを示す図である。

【図7B】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで組織ファントム線量比（ＴＰＲ）測定又は組織最大線量比（ＴＭＲ）を実行するステップを示す図である。

【図8A】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで対角線ビーム測定を実行するステップを示す図である。

【図8B】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで対角線ビーム測定を実行するステップを示す図である。

【図8C】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで対角線ビーム測定を実行するステップを示す図である。

【図9A】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで回転スキャン測定を実行するステップを示す図である。

【図9B】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで回転スキャン測定を実行するステップを示す図である。

【図9C】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで回転スキャン測定を実行するステップを示す図である。

【図10A】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで矩形スキャン測定を実行するステップを示す図である。

【図10B】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで矩形スキャン測定を実行するステップを示す図である。

【図11】本開示の実施構成による、ＢＰＭシステムで螺旋スキャン測定を実行するステップを示す図である。

【図12】本開示の実施構成による、放射線治療を実行する際に使用できるシステムの図である。

【図13】本開示の実施構成による、ガントリベースの強度変調放射線療法システムの図である。

【図14】本開示の実施構成による、トモセラピー放射線療法システムの図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本明細書に記載するのは、ＢＰＭコントローラを用いることによってＢＰＭファントムとＬＩＮＡＣの双方を制御することで（例えば、ＢＰＭコントローラがＢＰＭファントム及びＬＩＮＡＣに操作可能に接続されることになる）、上記及び他の不具合に対処するＢＰＭシステム及び使用方法である。ＢＰＭコントローラは、ハードウェア及びソフトウェア（例えば、対応するデバイスを制御し監視するアプリケーションソフトウェア）を介して、内部線量測定システムと外部線量測定システムとを統合する。ＢＰＭコントローラは、線量計及びＬＩＮＡＣを位置決めし、移動中にＬＩＮＡＣを用いて放射線ビームを放出しつつＬＩＮＡＣ又は線量計の内の少なくとも１つの移動を実行し、移動中に線量計から放射線ビームの測定値を受け取ることができる。本明細書に開示するＢＰＭシステムの実施構成の利点は、ＢＰＭコントローラを用いて線量計とＬＩＮＡＣの両方を位置決めすることによってセットアップ時間を短縮すること（例えば、従来のＢＰＭファントムシステムと比べ、本明細書に開示するＢＰＭシステムは約１０分のセットアップ時間を有するとすることができる）を含むことができる。他の利点は、例えば、放射線ビームを放出して測定を実行しつつＬＩＮＡＣ又は線量計の内の少なくとも1つを移動することによって、本明細書で開示するＢＰＭシステムで付加的な測定（例えば、従来のＢＰＭファントムシステムと比べて）を実行することも含むことができる。他の利点は、オペレータに求められる知識及び技能をかなり低減させること、並びにより一貫した結果を生み出すことを含む。

【0011】

図１は、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭコントローラ１１０及びＢＰＭファントム１２０を有するＢＰＭシステム１００の構成要素を示す。ＢＰＭコントローラ１１０は、ＢＰＭファントム１２０及びＬＩＮＡＣ１３０に接続される。ＬＩＮＡＣ１３０は、ロボットアーム１４０に取り付けられる（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０はロボットベースである）。ロボットアーム１４０は、水平、垂直、対角線、螺旋、矩形、円形などの方向の内の１又は２以上にＬＩＮＡＣ１３０を動かす。ＬＩＮＡＣ１３０は、ＢＰＭファントム１２０に放射線ビーム１５０を放出するように位置決めされる。

【0012】

代替の実施構成では、本明細書に記載する方法は、他タイプのファントム、他タイプのＬＩＮＡＣ、及び他タイプのＢＰＭシステムと共に使用することができる。一実施構成では、ＢＰＭシステム１００は、フレームレスロボット放射線手術システム（例えば、ＣｙｂｅｒＫｎｉｆｅ（登録商標））に連結される。別の実施構成では、ＢＰＭシステム１００はガントリベースのＬＩＮＡＣ治療システムに連結され、その場合、例えばＬＩＮＡＣ１３０が図１３のガントリベースシステム１３００のガントリ１３０３に連結される。代わりに、ＢＰＭシステム１００は、他タイプの放射線治療システム、例えば図１４に示すようなトモセラピーシステムと共に使用することができる。

【0013】

図２Ａ～Ｅは、本開示の実施構成に従ってＢＰＭファントム１２０の図を示す。本開示の実施構成に従って、図２ＡはＢＰＭファントム１２０の正面図であり、図２Ｂは側面図であり、図２Ｃは上面図であり、図２Ｄは正面斜視図であり、そして図２Ｅは背面斜視図である。ＢＰＭファントム１２０は、タンク２１０、線量計２２０、及び位置決めデバイス２３０を含む。

【0014】

タンク２１０は、ＬＩＮＡＣ１３０を用いて放射線ビーム１５０を放出して線量計２２０による測定を実行する間、液体（例えば、水）、固体、又は気体（例えば、ヒトの類似物として作用する）を含む。タンク２１０は、底壁、前壁、後壁、第１側壁、及び第２側壁を含む。タンク２１０の上面は開いている（例えば、上壁がない）。一実施構成では、タンク２１０は、約３７０ミリメートル（ｍｍ）の第２の高さ２１２（タンク２１０の底壁外面からタンク２１０の頂面まで）、約３７０ｍｍの第２の深さ２１４（タンク２１０の前壁外面からタンク２１０の後壁の外面まで）、及び約３２０ｍｍの第１の幅２１６（タンク２１０の第１側壁の外面からタンク２１０の第２側壁の外面まで）を有することができる。別の実施構成では、タンク２１０は、１０インチｘ１０インチｘ１０インチ以下の外寸を有する場合がある。一実施構成では、タンク２１０は、約３００ｍｍの第２の高さ２１２を有する。

【0015】

線量計２２０は、イオン化室（電離箱）、リニアダイオード、検出器、ダイオード検出器などの内の１又は２以上である。一実施構成では、ＢＰＭファントム１２０は、垂直方向にのみ可動な線量計２２０を含む。図２Ａ～Ｂ及びＤ～Ｅは、線量計２２０の第１の位置２２２及び第２の位置２２４（例えば、２つの可能性のある位置）を表示している。一実施構成では、第１の位置２２２は、タンク２１０に対する線量計２２０の最大高さとすることができ、第２の位置２２４は、タンク２１０に対する線量計２２０の最小高さとすることができる。線量計２２０は、最大高さ（例えば、第１の位置２２２）から最小高さ（例えば、第２の位置２２４）までの何れかの位置に位置する。放射線ビーム１５０を放出して測定を実行する間、線量計２２０が液体、固体、又は気体に完全に浸るように、タンク２１０は液体、固体、又は気体で満たされる。放射線ビーム１５０を放出して測定を実行する間、線量計２２０は静止しているか、垂直方向に移動している（図５Ａ～１１参照）。一実施構成では、線量計２２０は、タンク２１０の前面から線量計２２０の中心まで約１６０ｍｍの第３の深さ２２９を有することができる（図２Ｃ参照）。

【0016】

位置決めデバイス２３０を利用して、線量計を垂直方向に移動させる。位置決めデバイス２３０は、モータ付きキャリッジ、駆動軸、モータ、ベルト、駆動軸などの内の１又は２以上を含む。位置決めデバイス２３０は、軌道２３４に連結されたキャリッジ２３２を含み、軌道２３４はモータ２３６に連結される。一実施構成では、モータ２３６は、キャリッジ２３２を軌道２３４に沿って垂直方向に移動させるベルトに連結される。別の実施構成では、モータは、キャリッジ２３２を軌道２３４に沿って垂直方向に移動させる駆動軸に連結される。キャリッジ２３２は線量計２２０を固定する。キャリッジ２３２及び軌道２３４は、タンク２１０の内側に位置し、モータ２３６は、タンク２１０の外部に（例えば、上方に）位置する。モータ２３６は、トラック２３４に沿ってキャリッジ２３２を移動させる（例えば、これが線量計２２０を移動させる）。一実施構成では、位置決めデバイス２３０を用いて、線量計２２０をタンク２１０内の液体、固体、又は気体の上面より下方約１５ｍｍから約２００ｍｍまで移動させる。一実施構成では、位置決めデバイス２３０は、線量計２２０を１つの垂直軸に沿って移動させるだけであり、線量計２２０を１又は２以上の軸に沿って移動させる位置決めデバイスの場合より、タンク２１０内の液体、固体、又は気体の乱れ（例えば、水の波打ち、液体又は固体又は気体の表面の動き）が少ない。

【0017】

一実施構成では、ＢＰＭファントム１２０は、タンク２１０の底壁の外面から位置決めデバイス２３０（図２Ａ参照）の頂面まで約４０１ｍｍの第１の高さ２３１と、タンク２１０の前壁の外面から位置決めデバイス２３０の背面（例えば、モータ２３６の背面、図２Ｃ参照）まで約４３０ｍｍの第１の深さ２３８とを有することができる。第１の位置２２２のキャリッジ２３２は、第１の位置２２２のキャリッジ２３２の頂部からタンク２１０の頂面まで約３０ｍｍの第３の高さを有することができる（図２Ａ参照）。第２の位置２２４のキャリッジ２３２は、第２の位置２２４のキャリッジ２３２の頂部から第１の位置２２２のキャリッジ２３２の頂部まで約２００ｍｍの第４の高さを有することができる（図２Ａ参照）。

【0018】

図３Ａ～Ｂは、本開示の実施構成に従って、ビームプロファイリングを実行する際に使用できるシステムを示す。

【0019】

図３Ａを参照すると、処理デバイス３００は、ＢＰＭコントローラ１１０と接続される。ＢＰＭ操作ソフトウェアは、処理デバイス３００上で動作して、ＢＰＭコントローラ１１０を制御する。ＢＰＭコントローラ１１０は、ＢＰＭファントム１２０及びＬＩＮＡＣ１３０に接続される（図１）。ＢＰＭファントム１２０は、位置決めデバイス２３０及び線量計２２０を含む（図２Ａ～Ｅ参照）。具体的には、ＢＰＭコントローラ１１０は、ＬＩＮＡＣ１３０、位置決めデバイス２３０、及び線量計２２０に接続される（図２Ａ～Ｅ参照）。ＢＰＭコントローラ１１０は、ＢＰＭファントム１２０及びＬＩＮＡＣ１３０に操作可能に接続され、ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行し、第１の移動中にＬＩＮＡＣ１３０を用いて放射線ビーム１５０を放出し、線量計２２０から第１の移動中の放射線ビーム１５０に関するイオン測定値を受け取る。

【0020】

プロセッサ３００、ＢＰＭコントローラ１１０、又はＬＩＮＡＣ１３０の内の１又は２以上が、１又は２以上の環境センサ３２０に接続される。ＢＰＭコントローラ１１０又はプロセッサ３００は、１又は２以上の環境センサ３２０から１又は２以上の周囲圧力及び温度測定値を受け取る。ＢＰＭコントローラ１１０又はプロセッサ３００は、１又は２以上の周囲圧力及び温度測定値を考慮して、線量計２２０から受け取った放射線ビーム１５０に関するイオン測定値を調整する。ＢＰＭコントローラ１１０又はプロセッサ３００は、ＢＰＭシステムに対するＬＩＮＡＣ１３０の１又は２以上の位置測定値（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０とＢＰＭコントローラ１１０間、ＬＩＮＡＣ１３０と処理デバイス３００間、ＬＩＮＡＣ１３０とＢＰＭファントム１２０間、ＬＩＮＡＣ１３０と位置決めデバイス２３０間、ＬＩＮＡＣ１３０と線量計２２０間の距離など）を１又は２以上の環境センサ３２０から受け取る。ＬＩＮＡＣ１３０の位置決めは、１又は２以上の位置測定値を考慮する。ＢＰＭコントローラ１１０は、１又は２以上の環境センサ３２０からの位置測定値を考慮して、ＢＰＭファントム１２０及びＬＩＮＡＣ１３０のセットアップを実行することができる。

【0021】

環境センサ３２０は、圧力センサ、温度センサ、気圧温度センサ、ＧＰＳ圧力温度センサ、並びに圧力及び温度（例えば、供給温度及び圧力）、各構成要素の相対的な存在（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０とＢＰＭコントローラ１１０間、ＬＩＮＡＣ１３０と処理デバイス３００間、ＬＩＮＡＣ１３０とＢＰＭファントム１２０間、ＬＩＮＡＣ１３０と位置決めデバイス２３０間、ＬＩＮＡＣ１３０と線量計２２０間の距離など）、構成要素のレベリング情報（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０が水平かどうか、ＢＰＭファントム１２０が水平かどうか、線量計２２０が水平かどうか、位置決めデバイス２３０が水平かどうかなど）、第２の構成要素に対する第１の構成要素のレベリング情報（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０の表面がＢＰＭファントム１２０の表面に平行であるかどうかなど）などを測定するセンサ、の内の１又は２以上を含むことができる。処理デバイス３００、ＢＰＭコントローラ１１０、又はＬＩＮＡＣ１３０に繋がるインタフェースに接続されたマイクロコントローラに、環境センサ３２０を接続することができる。デジタル信号は、±１ヘクトパスカル（ｈＰａ）（ミリバール（ｍｂａｒ））の絶対圧力精度と温度に関して０．５摂氏度（Ｃ）の精度とを有することができ、０．０２％のセンチグレイ（ｃＧｙ）誤差推定量を有するとすることができる。

【0022】

図３Ｂを参照すると、処理デバイス３００は、ＢＰＭコントローラ１１０、環境センサ３２０、及び電位計３１０に接続される。ＢＰＭ操作ソフトウェアは、処理デバイス３００上で動作して、ＢＰＭコントローラ１１０及び電位計３１０を制御する。

【0023】

電位計３１０は、ＢＰＭファントム１２０の線量計２２０と接続される。電位計３１０は、線量計２２０が検出したイオン化量を増幅する。電位計３１０は、外部デバイス制御用のハードウェアインタフェース（イーサネットインタフェース、ＲＳ－２３２Ｃインタフェースなど）と、デバイスのセットアップ、デバイスの制御、測定値のモニタに使用できるコマンドセットを指定するプロトコル（例えば、ソフトウェア）とを提供する。一実施構成では、ソフトウェア・アプリケーションプログラミングインタフェース（ＡＰＩ）が、プロトコルのコマンドセットの内の１又は２以上を実行する場合がある。電位計３１０の高電圧検知（正又は負）は、高電圧検知の変更を必要とする活動（例えば、ＴＧ－５１）を完全に自動化できるように、自動的に変更することができる（例えば、手動では切り替えられない）。電位計３１０は、電位計３１０の電圧の電圧振幅及び符号を（例えば、ＴＧ－５１が要求するとおりに）変更する（例えば、検知を含めて電位計高電圧を設定する）ことを可能にすることができる。

【0024】

ＢＰＭコントローラ１１０は、ＢＰＭファントム１２０の位置決めデバイス２３０と、ＬＩＮＡＣ１３０に接続される。一実施構成では、ＢＰＭコントローラ１１０は、ＬＩＮＡＣ１３０と接続されたＬＩＮＡＣコントローラ３２０に繋がれる。ＬＩＮＡＣコントローラ３２０は、ＬＩＮＡＣ１３０の位置、ＬＩＮＡＣ１３０を用いた放射線ビーム１５０の放出、ＬＩＮＡＣ１３０の移動などの内の１又は２以上を制御する。ＢＰＭコントローラ１１０は、ＬＩＮＡＣコントローラ３２０を介してＬＩＮＡＣ１３０を制御する。ＢＰＭコントローラ１１０は、ＢＰＭファントム１２０及びＬＩＮＡＣ１３０に操作可能に接続され、その場合、ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行し、第１の移動中にＬＩＮＡＣ１３０を用いて放射線ビーム１５０を放出し、線量計２２０から、第１の移動中の放射線ビーム１５０に関するイオン測定値を受け取る。ＢＰＭコントローラ１１０は、処理デバイス３００及び電位計３１０を介してイオン測定値を受け取る。

【0025】

一実施構成形態では、処理デバイス３００は、ＯＣＲ、ＰＤＤ、ＴＰＲ、ＴＭＲ、対角線ビーム、回転スキャン、矩形スキャン、螺旋スキャン、タスクグループ５１（ＴＧ－５１）、タスクグループ１３５（ＴＧ－１３５）などの内の１又は２以上を含めて、種々の測定の完全にソフトウェア制御された（手動で実行されない）データ収集を実行することができる。処理デバイス３００は、異なるコリメータのサイズ及びタイプがＬＩＮＡＣ１３０に接続される場合、異なる測定を実行することができる。処理デバイス３００は、放射線ビーム１５０のデータ収集を自動化するために、ロボットアーム１４０、ＬＩＮＡＣ１３０、線量計２２０、位置決めデバイス２３０、及び環境センサ３２０の制御を単一のプロセスに統合している場合がある。処理デバイス３００は、ＢＰＭファントム１２０（例えば、線量計２２０及び位置決めデバイス２３０）とＬＩＮＡＣシステム（例えば、ロボットアーム１４０及びＬＩＮＡＣ１３０）との間に通信を提供することができる。データ収集は、線量測定活動（例えば、現場の物理士によって実行される、ＬＩＮＡＣの製造業者によって実行されるなど）をカプセル化する自動線量測定とすることができる。

【0026】

一実施構成では、ＢＰＭ操作ソフトウェアは、線量を測定するためのグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）、線量を較正するための第１のコマンドラインユーティリティ、並びに線量の一貫性を測定するための第２のコマンドラインユーティリティを含む。ＧＵＩは、ＬＩＮＡＣ１３０を操作するためのソフトウェアアプリケーションの拡張とすることができる。ＧＵＩは、電位計３１０及び環境センサ３２０に対するサポートを含むことができる。環境センサ３２０を使用してもよいし、又は温度及び圧力値を手動で入力してもよい。ＧＵＩの初期化に際して、電位計３１０が適切にセットアップされる。放射線ビーム１５０が送出されている時に、ＧＵＩは、放射線ビーム１５０の線量の内部測定量と、放射線ビーム１５０の線量の外部（基準）測定量（例えば、線量計２２０に接続された電位計３１０で測定された時の線量）とを表示する。ＧＵＩはまた、内部線量測定値と基準線量測定値の絶対的及び相対的な差（誤差）も表示する。

【0027】

第１のコマンドラインユーティリティは、１０、３０、５０、１００、及び２００公称モニタ単位数（ＭＵ）（線量計２２０によって測定されるようなＬＩＮＡＣ１３０からの機械出力の尺度）を運転し、電位計３１０が報告するものを測定する。一旦測定が完了すると、第１のコマンドラインユーティリティは、各線量チャネルに対するモデルパラメータ（例えば、ゲイン）を計算し、対応するデータファイルにモデルパラメータを保存する。第１のコマンドラインユーティリティは、線量の較正を自動的に（例えば、手動ではなく）実行する。

【0028】

第２のコマンドラインユーティリティは、送出前の条件が変わった時に線量の一貫性を試験する。線量測定は、測定が始まる前のＬＩＮＡＣ１３０の状態に依存する。例えば、測定は、高電圧（例えば、高電圧及び放射線ビーム１５０）が作動したかどうかに依存する場合がある。測定値はまた、第１の放射線ビームを放射してから第２の放射線ビームを放射するまでの期間の長さに依存する。第２のコマンドラインユーティリティは、ＬＩＮＡＣ１３０、内部線量測定システム（ＬＩＮＡＣ１３０に接続された撮像システム）又は外部（基準）線量測定システム（ＢＰＭシステム１００）が誤作動しているかどうかを判定することができる。試験手順は、ＬＩＮＡＣ１３０が較正されていること、並びに機器が適切にセットアップされていることを検証するステップ、ビーム間の遅延なしで連続する２０個の放射線ビーム（各１００ｃＧｙ）を運転するステップ、高電圧及び放射線ビームをオフの状態で２時間待機するステップ、ビーム間の遅延なしで連続する２０個の放射線ビーム（各１００ｃＧｙ）を運転するステップ、高電圧オン及びビームオフの状態で２時間待機するステップ、ビーム間の遅延なしで連続する２０個の放射線ビーム（各１００ｃＧｙ）を運転するステップ、並びに高電圧オン及びビームオンの状態で２時間待機するステップを含むことができる。試験手順は、２０個の放射線ビームを４回連続運転し、２時間の遅延を３回有する。各遅延は、高電圧及び放射線ビームに関する種々の条件を有し、それぞれの遅延に続く各測定値は異なる絶対誤差（ｃＧｙ）を有する可能性があるため、遅延中の条件が測定値に影響する場合がある。

【0029】

図４Ａは、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭコントローラ１１０に接続されたＬＩＮＡＣ１３０を用いて放出される放射線ビーム１５０のビームプロファイルを測定する方法４００の流れ図を示す。方法４００は、ＬＩＮＡＣ１３０が放射線をＢＰＭファントム１２０に送出する時のビームプロファイル測定に関して記述される。しかしながら、方法４００はまた、放射線を放出する他のシステムによって、詳細にはＢＰＭコントローラ１１０に接続可能な他のシステムによってＢＰＭファントム１２０に放出された放射線を判定するために使用できることも理解されたい。方法４００は、ハードウェア（例えば、回路、専用ロジック、プログラマブルロジック、マイクロコードなど）、ソフトウェア（例えば、ハードウェアシミュレーションを行うために処理デバイス上で実行される命令）、又はそれらの組合せを含む処理ロジックによって実行することができる。

【0030】

ブロック４０５で、処理ロジックは、ＢＰＭファントム１２０及びＬＩＮＡＣ１３０に操作可能に接続されたＢＰＭコントローラ１１０を用いて、ＢＰＭファントム１２０の線量計２２０を第１の位置に位置決めする。処理ロジックは、位置決めデバイス２３０を用いて線量計２２０を位置決めする（図２Ａ～Ｅ参照）。処理ロジックは、モータ２３６に対して、キャリッジ２３２及び線量計２２０を第１の位置へ移動させる。

【0031】

ブロック４１０で、処理ロジックは、ＢＰＭコントローラ１１０を用いてＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めする。処理ロジックは、ロボットアーム１４０（図１参照）又はＬＩＮＡＣコントローラ３２０（図３Ｂ参照）を用いてＬＩＮＡＣ１３０を位置決めする。

【0032】

ブロック４１５で、処理ロジックは、ＢＰＭコントローラ１１０を用いて、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行する。第２の位置から第３の位置へは、水平方向（図５Ａ～Ｃ参照）、垂直方向（図７Ａ～Ｂ参照）、水平対角線方向（図８Ａを参照）、水平回転方向（図９Ａ参照）、水平矩形方向（図１０Ａ参照）、又は水平螺旋方向（図１１参照）とすることができる。第２の位置と第３の位置は同じ位置でもよい（放出の間、ＬＩＮＡＣは静止している；図６Ａ～Ｂ参照）。

【0033】

ブロック４２０で、処理ロジックは、（例えば、ブロック４１５の）第１の移動中に、ＬＩＮＡＣ１３０から放射線ビーム１５０を放出する。放射線ビーム１５０の放出中、線量計２２０は静止していても、垂直方向に移動していてもよい。

【0034】

ブロック４２５で、処理ロジックは、線量計２２０によって、（例えば、ブロック４２０の）放出中に放射線ビーム１５０に関するイオン測定を実行する。一実施構成では、処理ロジックは、ＬＩＮＡＣ１３０又はＢＰＭシステム１００に統合される又は独立型とすることのできる１又は２以上のセンサ（例えば、圧力センサ、温度センサ、温度及び圧力測定用センサなど）に繋ぐことができる。処理ロジックは、イオン測定（ブロック４２５）並びに１又は２以上の圧力及び温度測定値を考慮して、放射線ビーム１５０の調整されたイオン測定値を決定することができる。

【0035】

一実施構成では、第１の移動の実行（ブロック４１５）は、ＬＩＮＡＣ１３０を水平方向に移動させるステップを含むことができ、その場合、放出（ブロック４２０）中は線量計２２０が静止している（図５参照）。

【0036】

一実施構成では、第２の位置と第３の位置は同じ位置であり（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０は静止している）、方法４００は、ＢＰＭコントローラ１１０を用いて、垂直方向に第１の位置から第４の位置へ線量計２２０の第２の移動を実行するステップを更に含むことができ、ＬＩＮＡＣ１３０からの放射線ビーム１５０の放出（ブロック４２０）は、第２の移動中である（図６参照）。

【0037】

一実施構成では、第１の移動の実行（ブロック４１５）は、ＬＩＮＡＣを垂直方向に移動させるステップを含むことができ、方法４００は、処理ロジックがＢＰＭコントローラ１１０を用いて、垂直方向に第１の位置から第４の位置へ線量計２２０の第２の移動を実行するステップを更に含むことができ、その場合、ＬＩＮＡＣ１３０からの放射線ビーム１５０の放出（ブロック４２０）は第１の移動と第２の移動の間であり、第１の移動と第２の移動は同時で且つ実質的に等しく、並びにＢＰＭファントム１２０は放出中静止しているタンク２１０を含む（ブロック４２０）（図７参照）。

【0038】

一実施構成では、第１の移動の実行（ブロック４１５）は、１又は２以上の水平対角線方向にＬＩＮＡＣ１３０を移動させるステップを含むことができ、その場合、放出（ブロック４２０）中は線量計２２０が静止しており、その放出（例えば、放出物）は照射野を形成し、イオン測定の実行（ブロック４２５）は、照射野の複数角度における複数の軸外線量比（ＯＣＲ）測定値を丸形の照射野と比較するステップを含む（例えば、それらの比較を含む）（図８参照）。

【0039】

一実施構成では、第１の移動の実行（ブロック４１５）は、円形方向にＬＩＮＡＣ１３０を移動させるステップを含むことができ、その場合、放出（ブロック４２０）中は線量計２２０が静止しており、その放出は照射野を形成し、イオン測定の実行（ブロック４２５）は、照射野の第１の縁部を丸形照射野の第２の縁部と比較するステップを含む（例えば、それらの比較を含む）（図９参照）。

【0040】

一実施構成では、第１の移動の実行（ブロック４１５）は、矩形方向にＬＩＮＡＣ１３０を移動させるステップを含むことができ、その場合、放出（ブロック４２０）中は線量計２２０が静止しており、その放出は照射野を形成し、イオン測定は矩形照射野の縁部である（図１０参照）。

【0041】

一実施構成では、第１の移動の実行（ブロック４１５）は、ＬＩＮＡＣ１３０を螺旋方向に移動させるステップを含むことができ、その場合、放出中は線量計２２０が静止している（ブロック４２０）（図１１参照）。

【0042】

上述の操作は、放出された放射線ビーム１５０のビームプロファイルを測定する一方法に過ぎず、代替実施構成では、図４Ａの操作の内の特定のものは任意選択である、又はより簡単な形をとる場合があることに留意されたい。

【0043】

図４Ｂは、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭコントローラ１１０に接続されたＬＩＮＡＣ１３０を用いて放出される放射線ビーム１５０のビームプロファイルを測定する方法４３０の流れ図を示す。方法４３０は、ＬＩＮＡＣ１３０がＢＰＭファントム１２０に放射線を送出する時のビームプロファイル測定に関して記述される。しかしながら、方法４３０はまた、放射線を放出する他のシステムによって、詳細にはＢＰＭコントローラ１１０に接続可能な他のシステムによってＢＰＭファントム１２０に放出された放射線を判定するために使用できることも理解されたい。方法４３０は、ハードウェア（例えば、回路、専用ロジック、プログラマブルロジック、マイクロコードなど）、ソフトウェア（例えば、ハードウェアシミュレーションを行うために処理デバイス上で実行される命令）、又はそれらの組合せを含む処理ロジックによって実行することができる。一実施構成では、方法４３０は、図３Ａ又は３Ｂの処理デバイス３００上で動作するＢＰＭ操作ソフトウェアによって実行される。

【0044】

ブロック４３５で、処理ロジックは、ＢＰＭコントローラ１１０に、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置（例えば、測定位置）に位置決めするための第１のコマンドを送信する。ＢＰＭコントローラ１１０は、ＬＩＮＡＣコントローラ３２０（例えば、ロボットコントローラ）に、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めするための第１のコマンドを送信する。ＬＩＮＡＣ１３０は、ＬＩＮＡＣコントローラ３２０が第１のコマンドを受信するのに応じて、第２の位置に位置決めされる。

【0045】

ブロック４４０で、処理ロジックは、ＢＰＭコントローラ１１０から、ＬＩＮＡＣ１３０が第２の位置に移動したという第１の指示を受信する。第１の指示は、ＬＩＮＡＣコントローラ３２０からＢＰＭコントローラ１１０によって受信される。

【0046】

ブロック４４５で、処理ロジックは、ＢＰＭコントローラ１１０に、ＢＰＭファントム１２０の線量計２２０を第１の位置（例えば、測定位置）に位置決めするための第２のコマンドを送信する。ＢＰＭコントローラ１１０は、ＢＰＭファントム１２０（例えば、位置決めデバイス２３０）に、線量計２２０を第１の位置に位置決めするための第２のコマンドを送信する。線量計２２０は、ＢＰＭファントム１２０が第２のコマンドを受信するのに応じて、第１の位置に位置決めされる。

【0047】

ブロック４５０で、処理ロジックは、ＢＰＭコントローラ１１０から、線量計２２０が第２の位置に移動したという第２の指示を受信する。第２の指示は、ＢＰＭファントム１２０からＢＰＭコントローラ１１０によって受信される。

【0048】

ブロック４５５で、処理ロジックは、線量計２２０に接続された電位計３１０から、線量計２２０によって決定されたイオン化値を受信する。イオン化値は、ＢＰＭコントローラ１１０を用いて第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を行う間に、ＬＩＮＡＣ１３０から放射線ビーム１５０の放出中に線量計２２０によって実行されたイオン測定値である。

【0049】

ブロック４６０で、処理ロジックは、イオン化値を含むグラフを生成する。一実施構成では、イオン化値は更に、温度測定値又は圧力測定値の内の少なくとも一方を考慮したものとすることができる。その温度測定値又は圧力測定値の内の少なくとも一方は、ＬＩＮＡＣ１３０又はＢＰＭシステム１００に統合される又は独立型とすることのできる１又は２以上のセンサ（例えば、圧力センサ、温度センサ、温度及び圧力測定用センサなど）から処理ロジックによって受信されるとすることができる。

【0050】

上述の操作は、放出された放射線ビーム１５０のビームプロファイルを測定する一方法に過ぎず、代替実施構成では、図４Ｂの操作の内の特定のものは任意選択である、又はより簡単な形をとる場合があることに留意されたい。

【0051】

図５Ａ～１１は、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭシステム１００で種々のビームプロファイル測定を実行するステップを示す。一部の態様では、ＬＩＮＡＣのコミッショニング及びＱＡビームデータは、図５Ａ～１１のビームプロファイル測定の内の１又は２以上によって取得される。図５Ａ～１１のビームプロファイル測定は、以下の内の１又は２以上に従うとすることができる：タスクグループ５１（米国医学物理学会（ＡＡＰＭ）の放射線治療委員会のＴＧ－５１；高エネルギ光子及び電子ビームの臨床基準線量に関するプロトコル）、技術報告第３９８号（国際原子力機関（ＩＥＡＡ）、世界保健機関（ＷＨＯ）、汎米保健機構（ＰＡＨＯ）、及び欧州放射線治療腫瘍学会（ＥＳＴＲＯ）が主催するＴＲＳ－３９８；外部ビーム放射線治療における吸収線量決定；水に対する吸収線量基準に基づく線量測定に関する国際的な作業標準）。タスクグループ１０６（ＬＩＮＡＣから放出される放射線ビーム１５０のビームデータセットの正しい測定に関する、ＡＡＰＭの放射線治療委員会のＴＧ－１０６）など。本明細書に開示する実施構成は、ＴＧ－５１、ＴＲＳ－３９８、及びＴＧ－１０６のガイドラインだけでの使用に限定されない。

【0052】

図５Ａ～Ｄは、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭシステム１００で軸外線量比（ＯＣＲ）測定を実行するステップを示す。

【0053】

図５Ａは、ＬＩＮＡＣ１３０が第１の移動を行い、線量計２２０が静止している（例えば、タンク２１０内の液体、固体、又は気体の表面から線量計２２０まで１５ｍｍ、５０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、３００ｍｍなどの深さの内の１つで）間に、ＬＩＮＡＣ１３０がＢＰＭファントム１２０に放射線ビーム１５０を放出するところの側面図であり、図５Ｂは正面図であり、図５Ｃは底面図である。

【0054】

ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行し、第１の移動中にＬＩＮＡＣ１３０から放射線ビーム１５０を放出し、線量計２２０によって、放出中の放射線ビーム１５０に関するイオン測定を実行する。ＯＣＲ測定（図５Ａ～Ｄ）の実行において、第１の移動の間、線量計２２０は静止したままであり、第１の移動は１又は２以上の水平方向の移動である。第１の移動は、ＬＩＮＡＣ１３０が第１の水平方向５１０（例えば、タンク２１０の前面及び背面に実質的に垂直、タンク２１０の第１側面及び第２側面に実質的に平行）に移動するステップ、又は第２の水平方向５２０（例えば、タンク２１０の第１側面及び第２側面に実質的に垂直、タンク２１０の前面及び背面に実質的に平行）に移動するステップの内の１又は２以上を含む。

【0055】

図５Ｄは、本開示の実施構成による、１又は２以上のＯＣＲ測定に関するビームプロファイルグラフ５３０である。スキャニングの方向は、第１の水平方向５１０又は第２の水平方向５２０の内の１又は２以上である。相対百分率は、線量計２２０によって検出された放射線の量の、ＬＩＮＡＣ１３０によって放出された放射線の量に対する比である。ビームプロファイルグラフ５３０は釣鐘形曲線である。一実施構成では、ビームプロファイルグラフ５３０は、線量計２２０とＬＩＮＡＣ１３０間の０ｍｍオフセットで約１００％の相対百分率を有することができる（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０を用いて放出された放射線ビーム１５０は線量計２２０と直接一致する。）。ビームプロファイルグラフ５３０は、２０ｍｍオフセットで約９０％の相対百分率、３０ｍｍオフセットで約７０％の相対百分率、４０ｍｍオフセットで約５％の相対百分率などを有する可能性がある（例えば、オフセットは、ＬＩＮＡＣ１３０を用いて放射される放射線ビーム１５０の中心と線量計２２０の中心との距離である）。

【0056】

図６Ａ～Ｃは、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭシステム１００で深部線量百分率（ＰＤＤ）測定を実行するステップを示す。ＰＤＤ測定値は、或る深さでの放射線ビーム１５０の第１の吸収線量の、一定の基準深さ（例えば、最大線量の）での放射線ビーム１５０の第２の吸収線量に対する比である。ＰＤＤ測定値は、深さ「ｄ」での線量を最大深さ「ｄｍａｘ」（例えば、最大線量に対応する基準深さ）での線量で割って計算される。ＰＤＤ測定には、一定の線源表面間距離（ＳＳＤ）を使用することができる。タンク２１０の位置及びタンク２１０内の液体、固体、又は気体の量は、ＢＰＭシステム１００を用いたＰＤＤ測定の実行中、一定のままである。

【0057】

図６Ａは、ＬＩＮＡＣ１３０が静止して（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０は第２の位置から第３の位置への第１の移動を行い、その場合、第２の位置と第３の位置は同じ位置である）線量計２２０が第２の移動を実行する間に、ＬＩＮＡＣ１３０がＢＰＭファントム１２０に放射線ビーム１５０を放出するところの側面図であり、図６Ｂは正面図である。

【0058】

ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第１の位置から第４の位置へ線量計２２０の第２の移動を実行し、第２の移動中にＬＩＮＡＣ１３０から放射線ビーム１５０を放出し、線量計２２０によって、放出中の放射線ビーム１５０に関するイオン測定を実行する。ＰＤＤ測定（図６Ａ～Ｃ）の実行において、ＬＩＮＡＣ１３０は、この第２の移動の間、静止したままであり（例えば、第２の位置から第３の位置への第１の移動を行い、その場合、第２の位置と第３の位置は同じ位置である）、第２の移動は垂直方向移動６１０である。ＰＤＤ測定の実行において、タンク２１０は静止したままでもよい。

【0059】

図６Ｃは、本開示の実施構成による、１又は２以上のＰＤＤ測定に関するビームプロファイルグラフ６２０である。スキャニングの方向は垂直方向移動６１０である。相対百分率は、線量計２２０によって検出された放射線の量の、ＬＩＮＡＣ１３０によって放出された放射線の量の比である。一実施構成では、線量計２２０がその最大高さから約０ｍｍのオフセットを有する（例えば、線量計２２０が第１の位置２２２にある、図２Ａ～Ｂ及び２Ｄ～Ｅを参照）時に、ビームプロファイルグラフ６２０は約５５％の相対百分率を有する可能性がある。ビームプロファイルグラフ６２０は、１５ｍｍオフセットで約１００％、５０ｍｍで約８２％、１００ｍｍで約６０％、１５０ｍｍで約４２％、２００ｍｍで約３０％などの相対百分率を有する可能性がある。

【0060】

図７Ａ～Ｂは、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭシステム１００で組織ファントム線量比（ＴＰＲ）測定又は組織最大線量比（ＴＭＲ）測定を実行するステップを示す。ＴＰＲ又はＴＭＲは、線源検出器間距離（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０から線量計２２０までの距離）を一定に保ち、ＢＰＭファントム１２０内での線量計２２０の深さを変えることにより測定される。ＴＰＲ（例えば、ＴＰＲ２０／１０）は、ファントム内の所与の点における放射線ビーム１５０の第１の吸収線量の、一定の基準深さ（例えば、５ｃｍ、１０ｃｍ）での同じ点における放射線ビーム１５０の第２の吸収線量に対する比である。ＴＭＲは、放射線ビーム１５０の最大線量に対応する基準深さを有するＴＰＲである。ＴＰＲ及びＴＭＲは、一定の表面軸間距離（ＳＡＤ）で測定される。タンク２１０の位置及びタンク２１０内の液体、固体、又は気体の量は、ＴＰＲ又はＴＭＲ測定の実行中、一定のままである。線量計２２０は、ＬＩＮＡＣ１３０によってではなく位置決めデバイス２３０によって移動する（例えば、線量計２２０は、ＬＩＮＡＣに固定されるアタッチメント（「鳥籠型アタッチメント」）に収容されない）。

【0061】

図７Ａは、ＬＩＮＡＣ１３０が第１の移動を行って線量計２２０が第２の移動を実行する間に、ＬＩＮＡＣ１３０がＢＰＭファントム１２０に放射線ビーム１５０を放出するところの側面図であり、図７Ｂは正面図である。

【0062】

ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行し、第１の位置から第４の位置へ線量計の第２の移動を実行し、第１の移動及び第２の移動の間にＬＩＮＡＣ１３０から放射線ビーム１５０を放出し、線量計によって、放出中の放射線ビーム１５０に関するイオン測定を実行する。ＰＤＤ測定（図７Ａ～Ｂ）の実行において、第１の移動は第１の垂直方向７１０であり、第２の移動は第２の垂直方向７２０であり、第１の移動と第２の移動は同時で且つ実質的に等しく（例えば、第１及び第２の移動は、実質的に同じ時間で並びに実質的に同じ速度で実質的に同じ距離に亘り）、放出の間、タンク２１０は静止している。

【0063】

図８Ａ～Ｃは、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭシステム１００で対角線スキャン測定を実行するステップを示す。

【0064】

図８Ａは、ＬＩＮＡＣ１３０が第１の移動を行って線量計２２０が静止している間に、ＬＩＮＡＣ１３０がＢＰＭファントム１２０に放射線ビーム１５０を放出するところの底面図である。

【0065】

ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行し、第１の移動中にＬＩＮＡＣ１３０から放射線ビーム１５０を放出し、線量計２２０によって、放出中の放射線ビーム１５０に関するイオン測定を実行する。対角線スキャン測定（図８Ａ）の実行において、第１の移動の間、線量計２２０は静止したままであり、第１の移動は１又は２以上の水平対角線移動である。第１の移動は、ＬＩＮＡＣ１３０が１又は２以上の水平対角線方向（例えば、第１の対角線方向８１０ａ、第２の対角線方向８１０ｂなど（以下、対角線方向８１０））に移動するステップを含む。一実施構成では、対角線スキャン測定を実行することにより、十二角形照射野（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０に対してＩｒｉｓコリメータを使用する場合）の複数角度におけるＯＣＲを検証することができ、十二角形照射野の或る角度でのＯＣＲを丸形の照射野と比較することができる。

【0066】

図８Ｂは、種々の角度での対角線スキャンを含む十二角形の照射野を示す。十二角形の照射野は、第１の角度での対角線スキャン８２０ａ、第２の角度での対角線スキャン８２０ｂなどを含む。

【0067】

図８Ｃは、種々の角度での対角線スキャンを含む丸形（例えば円形）の照射野を示す。丸形の照射野は、第１の角度８２０ａでの対角線スキャン、第２の角度８２０ｂでの対角線スキャンなどを含む。

【0068】

図８Ｂの十二角形照射野の１又は２以上の角度におけるＯＣＲ測定値を図８Ｃの丸形照射野と比較して、ＬＩＮＡＣ１３０により放出される放射線ビーム１５０の整合性を判定する。

【0069】

図９Ａ～Ｃは、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭシステム１００で回転スキャン測定を実行するステップを示す。

【0070】

図９Ａは、ＬＩＮＡＣ１３０が第１の移動を行って線量計２２０が静止している間に、ＬＩＮＡＣ１３０がＢＰＭファントム１２０に放射線ビーム１５０を放出するところの底面図である。

【0071】

ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行し、第１の移動中にＬＩＮＡＣ１３０から放射線ビーム１５０を放出し、線量計２２０によって、放出中の放射線ビーム１５０に関するイオン測定を実行する。回転スキャン測定（図９Ａ）の実行において、第１の移動の間、線量計２２０は静止したままであり、第１の移動は水平面内で実質的に円形である。第１の移動は、ＬＩＮＡＣ１３０が水平円形方向（例えば、円形方向９１０）に移動するステップを含む。一実施構成では、回転スキャン測定を実行することにより、十二角形照射野（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０にＩｒｉｓコリメータを使用する場合）の縁部を検証することができ、十二角形照射野の縁部を丸形照射野と比較することができる。

【0072】

図９Ｂは、回転スキャン９２０を含む十二角形の照射野を示す。図９Ｃは、回転スキャン９２０を含む丸形（例えば円形）の照射野を示す。図９Ｂの十二角形照射野の縁部を図９Ｃの丸形照射野と比較して、ＬＩＮＡＣ１３０により放出される放射線ビーム１５０の整合性を判定する。

【0073】

図１０Ａ～Ｂは、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭシステム１００で矩形スキャン測定を実行するステップを示す。

【0074】

図１０Ａは、ＬＩＮＡＣ１３０が第１の移動を行って線量計２２０が静止している間に、ＬＩＮＡＣ１３０がＢＰＭファントム１２０に放射線ビーム１５０を放出するところの底面図である。

【0075】

ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行し、第１の移動中にＬＩＮＡＣ１３０から放射線ビーム１５０を放出し、線量計２２０によって、放出中の放射線ビーム１５０に関するイオン測定を実行する。矩形スキャン測定（図１０Ａ）の実行において、第１の移動の間、線量計２２０は静止したままであり、第１の移動は水平面内で実質的に矩形である。第１の移動は、ＬＩＮＡＣ１３０が水平矩形方向（例えば、矩形方向１０１０）に移動するステップを含む。

【0076】

図１０Ｂは、矩形スキャン１０２０（例えば、照射野の縁部のスキャンなど）を含む矩形の照射野（例えば、放射線ビーム１５０の放出によって形成される）を示す。一実施構成では、矩形スキャン測定を実行することにより、矩形照射野の縁部（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０に対してマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）コリメータを使用する場合）を検証することができる。

【0077】

図１１は、本開示の実施構成に従って、ＢＰＭシステム１００で螺旋スキャン測定を実行するステップを示す。

【0078】

図１１は、ＬＩＮＡＣ１３０が第１の移動を行って線量計２２０が静止している間に、ＬＩＮＡＣ１３０がＢＰＭファントム１２０に放射線ビーム１５０を放出するところの底面図である。

【0079】

ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行し、第１の移動中にＬＩＮＡＣ１３０から放射線ビーム１５０を放出し、線量計によって、放出中の放射線ビーム１５０に関するイオン測定を実行する。矩形スキャン測定（図１１Ａ）の実行において、第１の移動の間、線量計２２０は静止したままであり、第１の移動は水平面内で実質的に螺旋（例えば、渦巻など）である。第１の移動は、ＬＩＮＡＣ１３０が水平螺旋方向（例えば、螺旋方向１１１０）に移動するステップを含む。

【0080】

図１２は、本開示の実施構成に従って、放射線治療を実行する際に使用できるシステムを示す。これらのシステムを用いて、例えば、前述の方法を実行することができる。以下に記載し図１２に示すように、システム１２００は、ＢＰＭシステム１００と治療送達システム１２１５とを含むことができる。

【0081】

ＢＰＭシステム１００は、ビームプロファイル測定値を生成し修正するために処理デバイス１２４０を含む。一実施構成では、処理デバイスは、図３Ａ又は図３Ｂの処理デバイス３００と同じとすることができる。処理デバイス１２４０は、１又は２以上の汎用プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などの専用プロセッサ、或いはコントローラ又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの他タイプのデバイスを表すとすることができる。処理デバイス１２４０は、本明細書で論じる動作を生成しながらビームプロファイル測定を行うための命令を実行するように構成することができる。

【0082】

ＢＰＭシステム１００はまた、情報と処理デバイス１２４０が実行する命令とを保存するために、バス１２８６によって処理デバイス１２４０に接続された、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことのできるシステムメモリ１２３５又は他の動的記憶デバイスを含むことができる。システムメモリ１２３５はまた、処理デバイス１２４０による命令の実行中に一時変数又は他の中間情報を保存するために使用することができる。システムメモリ１２３５はまた、静的情報と処理デバイス１２４０に対する命令とを保存するために、バスに接続された読出し専用メモリ（ＲＯＭ）又は他の静的記憶デバイスの内の少なくとも１つを含むことができる。

【0083】

ＢＰＭシステム１００はまた、情報及び命令を保存するためにバス１２８６に接続された１又は２以上の記憶デバイス（例えば、磁気ディスクドライブ又は光ディスクドライブ）を表す記憶デバイス１２４５を含むことができる。記憶デバイス１２４５は、本明細書で論じるビームプロファイル測定ステップを実行するための命令を保存するために使用することができる。

【0084】

処理デバイス１２４０はまた、情報（例えば、図５Ｄのビームプロファイルグラフ、図６Ｃのビームプロファイルグラフなど）をユーザに表示するために、陰極線管（ＣＲＴ）又は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などの表示デバイスに接続することができる。キーボードなどの入力デバイス１２５５は、情報又はコマンド選択の内の少なくとも１つを処理デバイス１２４０に伝達するために処理デバイス１２４０に接続することができる。１又は２以上の他のユーザ入力デバイス（例えば、マウス、トラックボール又はカーソル方向キー）もまた、方向情報を伝達し、処理デバイス１２４０用のコマンドを選択し、ディスプレイ１２５０上のカーソル移動を制御するために使用することができる。処理デバイス１２４０は、バス１２８６又は他タイプの制御及び通信インタフェースによってシステムメモリ１２３５、記憶デバイス１２４５、表示デバイス１２５０、及び入力デバイス１２５５に接続することができる。

【0085】

一実施構成では、入力デバイス１２５５はユーザからの入力を受信して、１又は２以上のビームプロファイリング測定（例えば、コミッショニングのために、ＱＡのためになど）を実行することができる。処理デバイス１２４０はコマンドをＢＰＭコントローラ１１０に送信して、１又は２以上のビームプロファイリング測定を実行することができる。ＢＰＭコントローラ１１０は、線量計２２０を第１の位置に位置決めし、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めし、第２の位置から第３の位置へＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行し、第１の移動中にＬＩＮＡＣ１３０を用いて放射線ビーム１５０を放出することができる。処理デバイス１２４０は、第１の移動中に放射線ビーム１５０に関するイオン測定値を線量計２２０から（例えば、ＢＰＭコントローラ１１０（図３Ａ参照）を介して、電位計３１０（図３Ｂ参照）を介してなど）受け取ることができる。処理デバイス１２４０は、表示デバイス１２５０を介して表示されるイオン測定からの情報（例えば、図５Ｄのビームプロファイルグラフ５３０、図６Ｃのビームプロファイルグラフ６２０など）を生成することができる。

【0086】

ＢＰＭシステム１００は、そのデータベース（例えば、記憶装置１２４５に保存されたデータ）を治療送達システム１０４と共有することができるので、治療送達前に治療計画システムからエクスポートする必要はないとすることができる。ＢＰＭシステム１００は、一実施構成では直接リンク、ＬＡＮリンク、又はＷＡＮリンクとすることのできるデータリンク１２９０を介して治療送達システム１２１５に繋ぐことができる。

【0087】

一実施構成では、治療送達システム１２１５は、標的体積（例えば、患者、ＢＰＭファントム１２０など）に処方放射線量（例えば、放射線ビーム１５０）を投与するために、治療又は手術用の放射線源１２６０（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０）の内の１又は２以上を含む。治療送達システム１２１５はまた、コーンビームＣＴなどのコンピュータ断層撮影（ＣＴ）を実行することができ、撮像システム１２６５によって生成された画像は２次元（２Ｄ）又は３次元（３Ｄ）とすることができる。

【0088】

治療送達システム１２１５はまた、放射線源１２６０を制御し、ＢＰＭシステム１００からデータを受信して処理し、治療寝台１２７５などの患者支持デバイスを制御するために処理デバイス１２７０を含むこともできる。処理デバイス１２７０は、１又は２以上の汎用プロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ）、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などの専用プロセッサ、或いはコントローラ又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）などの他タイプのデバイスを含むことができる。処理デバイス１２７０は、ＬＩＮＡＣ１３０を位置決めする命令を実行するように構成することができる。

【0089】

治療送達システム１２１５はまた、情報と処理デバイスが実行する命令とを保存するために、処理デバイスに接続されたランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などのシステムメモリ又は他の動的記憶デバイスを含むことができる。システムメモリ１２３５はまた、処理デバイス１２７０又は処理デバイス１２４０による命令（例えば、ＢＰＭシステム１００から受信された命令）の実行中に一時変数又は他の中間情報を保存するために使用することができる。システムメモリはまた、静的情報と処理デバイスの命令とを保存するために、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）又は他の静的記憶デバイスの内の１又は２以上を含むことができる。

【0090】

治療送達システム１２１５はまた、情報及び命令（例えば、ＢＰＭシステム１００から受信された命令）を保存するために１又は２以上の記憶デバイス（例えば、磁気ディスクドライブ又は光ディスクドライブ）を表す記憶デバイスを含むことができる。処理デバイス１２７０は、バス１２９２又は他タイプの制御及び通信インタフェースによって放射線源１２６０及び治療寝台１２７５に接続することができる。

【0091】

処理デバイス１２７０は、放射線源１２６０によって送達される放射線治療ビームとのターゲットの位置合わせを維持するために、診断用Ｘ線撮像のタイミングを管理する方法を実施することができる。

【0092】

一実施構成では、治療送達システム１２１５は、バス１２９２を介して処理デバイス１２７０に接続された入力デバイス１２７８及びディスプレイ１２７７を含む。ディスプレイ１２７７は、標的の移動速度（例えば、治療中の標的体積の移動速度）を特定するトレンドデータを示すことができる。ディスプレイ１２７７はまた、患者の現在の放射線被曝量及び患者に投射される放射線被曝量を示すことができる。入力デバイス１２７８により、臨床医は治療中に治療送達計画のパラメータを調整することができる。

【0093】

データリンクがＬＡＮ又はＷＡＮ接続として実施される場合、ＢＰＭシステム１００又は治療送達システム１２１５の内の少なくとも一方は分散配置にすることができるので、システムは互いに物理的に離れていてもよいことに留意されたい。代わりに、ＢＰＭシステム１００又は治療送達システム１２１５の内の少なくとも一方は、１又は２以上のシステム内に統合することができる。

【0094】

図１３は、本開示の実施構成に従って、ガントリベースの強度変調放射線療法（ＩＭＲＴ）システム１３００を示す。一実施構成では、ＬＩＮＡＣ１３０はガントリ１３０３に取り付けられる。ガントリベースのシステム１３００では、ヘッド組立体１３０１を有する放射線源（例えば、ＬＩＮＡＣ１３０）は、患者の軸方向スライスに対応する平面内で回転するようにガントリ１３０３に取り付けられる。その場合、放射線は円形の回転面上の複数位置から送達される。ＩＭＲＴでは、ＢＰＭコントローラ１１０は、ガントリベースシステム１３００のガントリ１３０３及びヘッド組立体１３０１を介してＬＩＮＡＣを動かすことにより、ＬＩＮＡＣ１３０を第２の位置に位置決めしてＬＩＮＡＣ１３０の第１の移動を実行することができる。結果として得られるシステムは、アイソセンタで互いに交差する任意形状の治療ビームを生成して、線量分布を標的位置に送達する。一実施構成では、ガントリベースのシステム１３００は、Ｃアームベースのシステムとすることができる。

【0095】

図１４は、本開示の実施構成に従って、トモセラピー放射線療法システム１４００を示す。トモセラピーは、狭い強度変調ペンシルビーム（つまり、放射線ビーム１５０）を用いて、放射線を標的領域（例えば、腫瘍、患者、ＢＰＭファントム１２０など）に送達する放射線療法の一種である。トモセラピー放射線療法システム１４００は、リングガントリ１４２０に取り付けられたＬＩＮＡＣ１３０を含む。リングガントリ１４２０はトロイダル形状を有し、標的領域（例えば、ＢＰＭファントム１２０、患者など）は、リングガントリ１４２０のトロイダル形状の穴を通って移動する。中心軸はその穴の中心を通る。一実施構成では、放射線ビーム１５０は、中心軸の周りを回転するリングガントリ１４２０に取り付けられたＬＩＮＡＣ１３０によって生成されて、放射線ビーム１５０を様々な角度からＢＰＭファントム１２０に送達する。放射線ビーム１５０が送達されている間、ＢＰＭファントム１２０は治療寝台１４４０（例えば、調整可能なテーブル）上にあり、ＢＰＭファントム１２０は同時に放射線ガントリ１４２０の穴を通って移動し、ＬＩＮＡＣ１３０又は線量計２２０を水平方向に動かすことなく線量計２２０に対して放射線ビーム１５０の水平移動を可能にする。例えば、図５Ａ～ＤのＯＣＲ測定を実行するために、ＬＩＮＡＣ１３０は静止したままであり、治療寝台１４４０はＢＰＭファントム１２０を水平方向に移動させる。

【0096】

一部の実施構成では、ＬＩＮＡＣ１３０をカンチレバー様の方法でＣアームガントリに取り付けることができ、これにより、リングガントリ１４２０のアイソセンタを通過する軸の周りにＬＩＮＡＣ１３０が回転する。別の実施構成では、ＬＩＮＡＣ１３０をリングガントリ１４２０の周囲に位置決めして、治療寝台１４４０により水平方向に動かされるＢＰＭファントム１２０内の線量計２２０を照射するために、ＬＩＮＡＣ１３０を複数（例えば、５以上）の自由度を有するロボットアームに取り付けることができる。

【0097】

前述の説明から、本開示の態様は、少なくとも部分的にソフトウェアで具体化できることが明らかであろう。すなわち、本技法は、処理デバイス３００又は１２４０（図３Ａ～Ｂ及び１２を参照）に応じてコンピュータシステム又は他のデータ処理システムで実施することができ、例えば、メモリ内に収容された命令シーケンスを実行する。様々な実施構成で、ハードウェア回路をソフトウェア命令と組み合わせて使用して、本開示を実装することができる。従って、本技法は、ハードウェア回路とソフトウェアとの何れか特定の組合せに、又はデータ処理システムによって実行される命令の何れか特定ソースに限定されない。更に、この説明全体を通して、説明を簡単にするために、様々な機能及び動作をソフトウェアコードによって実行される又は引き起こされるものとして説明することができる。しかしながら、そのような表現によって示されるのは、それらの機能が処理デバイス３００又１２４０によるコードの実行から生じるということであると当業者は認識しよう。

【0098】

汎用又は専用のデータ処理システムによって実行された時にそのシステムに本開示の様々な方法を実行させるソフトウェア及びデータを保存するために、機械可読媒体を使用することができる。この実行可能なソフトウェア及びデータは、例えば、システムメモリ及び記憶装置、或いはソフトウェアプログラム又はデータの内の少なくとも１つを保存することのできる何れか他のデバイスを含めて、様々な場所に保存することができる。従って、機械可読媒体には、マシン（例えば、コンピュータ、ネットワークデバイス、携帯情報端末、製造用ツール、１又は２以上のプロセッサの組を備えた何れかのデバイスなど）によってアクセス可能な形式で情報を提供する（すなわち、記憶する）何れかの機構が含まれる。例えば、機械可読媒体には、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、磁気ディスク記憶媒体、光記憶媒体、フラッシュメモリデバイスなどの記録可能／記録不可能な媒体が含まれる。機械可読媒体は、非一時的コンピュータ可読記憶媒体であるとすることができる。

【0099】

特に明記しない限り、前述の説明から明らかなように、「受け取る」、「位置決めする」、「放出する」、「引き起こす」などの用語は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理的な（例えば、電子的な）量として表されるデータを操作して、コンピュータシステムのメモリ又はレジスタ又は他のこのような情報記憶装置又は表示デバイスの中の物理量として同様に表される別データに変換する、コンピュータシステム又は同様の電子コンピューティングデバイスの動作及び処理を指すとすることができると理解されよう。本明細書に記載する方法の実施は、コンピュータソフトウェアを用いて実施することができる。公認規格に準拠するプログラミング言語で書かれている場合、本方法を実施するように設計された命令シーケンスは、様々なハードウェアプラットフォーム上で実行するため、並びに様々なオペレーティングシステムとのインタフェースのためにコンパイルすることができる。更に、本開示の実施構成は、何れか特定のプログラミング言語に関連して説明されない。様々なプログラミング言語を用いて本開示の実施構成を実装することができると理解されよう。

【0100】

本明細書に記載する方法及び装置は、医療診断撮像及び治療での使用だけに限定されないことに留意されたい。別の実施構成では、本明細書の方法及び装置は、工業用撮像及び材料の非破壊検査などの医療技術分野以外の用途で使用することができる。そのような用途では、例えば、「治療」は一般に、ビーム（例えば、放射線、音響など）の適用など、治療計画システムによって制御される動作の遂行を指すとすることができ、「標的」は非解剖学的な物体又は領域を指すとすることができる。

【0101】

上述の明細書では、その特定の例示的な実施構成に関連して本開示を説明した。しかしながら、添付の特許請求の範囲に記載される本開示のより広範な趣旨及び範囲から逸脱することなく、様々な修正及び変更をそれらに加えることができることは明らかであろう。従って、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮すべきである。

【符号の説明】

【0102】

１００ ビームプロファイル測定（ＢＰＭ）システム
１１０ ＢＰＭコントローラ
１２０ ＢＰＭファントム
１３０ ＬＩＮＡＣ
１４０ ロボットアーム
１５０ 放射線ビーム

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図2D】

【図2E】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7A】

【図7B】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10A】

【図10B】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】