JP2024510079A - 放射線療法システムの線量ガイダンス及び最終照射放射線量の反復推定のためのシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

本開示は、放射線療法セッション中の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法に関し、本方法は、実質的にリアルタイム線量再構成を実行して、少なくとも１つの体積内の放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得するステップ、少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、残りの放射線量を繰り返し推定するステップ、放射線療法セッションの最終照射放射線量を、照射放射線量と推定される残りの放射線量の合計として繰り返し推定するステップ、及び、推定最終照射放射線量に基づいて、放射線療法セッションの残りの部分について線量ガイダンスを提供するステップを含む。本開示はさらに、放射線療法セッション中に最終照射放射線量を連続的に推定する方法、及び放射線療法システムの意思決定支援システムに関する。【選択図】図１Ａ

Description

本開示は、放射線療法セッション中に最終照射放射線量を反復推定するためのシステム及び方法に関する。本開示はさらに、放射線療法セッション中の放射線療法システムの線量ガイダンスの方法に関する。方法は、放射線療法セッション中に連続的かつ実質的にリアルタイムで実行することができる。

放射線療法は、一般に悪性細胞を制御または死滅させるためのがん治療の一環として、電離放射線を使用する療法である。放射線療法は細胞増殖を制御する能力があるため、癌性腫瘍に一般的に適用される。放射線療法では、腫瘍線量と正常組織線量の比率を最大化し、副作用を最小限に抑えて患者を効果的に治癒させるために、治療線量を正確に照射することが極めて重要である。線量再構成は、対象物または個人が受けた放射線量を推定するプロセスである。

放射線療法中、標的対象物とその周囲の領域は、さまざまな理由で移動、回転、変形することがある。一例として、肺腫瘍は呼吸に伴って移動する場合があるが、放射線ビームに対する患者の移動や臓器内または臓器間の内部移動など、他の理由によっても移動することがある。一部の動き／回転／変形は予測が困難である。移動する腫瘍／臓器に対する現在の放射線療法では、腫瘍の適切な治療を確実にするために、かなりの量の健康な組織が照射されることがよくある。治療実施中の臓器の動きは、計画された線量分布の悪化につながる可能性がある。

放射線療法に動き／回転／変形を含めることは、照射線量の線量再構成を含む品質保証（ＱＡ）プロトコルに大きな課題を与える。正確な線量再構成が可能なアルゴリズムが存在するが、これらのアルゴリズムは計算時間の関係でリアルタイムで使用するには遅すぎたり、標的対象物の動き／回転／変形を考慮できなかったりする。

画像誘導放射線療法（ＩＧＲＴ）は、毎日のセットアップ画像の解剖学的構造をシミュレーション画像と位置合わせすることにより、照射間（ｉｎｔｅｒｆｒａｃｔｉｏｎａｌ）の解剖学的変化、つまり放射線療法セッション間の変化を補正しようとする。位置合わせは通常、骨または軟組織の解剖学的構造、または埋め込まれた基準マーカーの位置に基づいて行われる。ただし、この幾何学的配置は患者の剛性を想定して簡略化したものである。

同様に、研究者らは、線量ガイドに基づく患者位置決めの概念を研究しており、線量測定上最適な患者位置がその日の解剖学的構造に基づいて計算される。ＩＧＲＴ法と同様に、線量ガイダンスの取り組みは、治療前の画像で観察される照射間の解剖学的変化に焦点を当ててきた。

本開示は、上述の課題に対処する。第１の実施形態によれば、放射線療法セッション中の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法が提供される。本方法は、
実質的にリアルタイムの線量再構成を実行して、少なくとも１つの体積内の放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得するステップと、
少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッションの残りの放射線量を繰り返し推定するステップと、
放射線療法セッションの最終照射放射線量を、少なくとも１つの体積の照射放射線量と推定される残りの放射線量の合計として繰り返し推定するステップと、
推定される最終照射放射線量に基づいて、放射線療法セッションの残りの部分に対する線量ガイダンスを提供するステップと、を含む。

最終照射放射線量を実質的にリアルタイムで推定することにより、形状ではなく吸収線量という臨床的に関連する測定基準を使用して、治療介入に関する情報に基づいた意思決定が可能になる。

放射線療法セッションには通常、臨界回避量に線量を最小限に抑えながら、１つまたは複数の標的体積に適切な線量を照射するための治療計画が含まれる。本開示の線量ガイダンスの方法では、１つのプロセスが、少なくとも１つの体積に対して実質的にリアルタイムの線量再構成を実行する。このプロセスでは、現在の時点が連続的に計算されるまで、累積線量分布が少なくとも１つの体積に照射される。

第２のプロセスでは、方法は、少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッションの残りの放射線量を繰り返し推定する。これは、事前に計算された計画線量のうち、まだ照射されていない部分と、これまでに観察された動きを畳み込むことによって行うことができる。非限定的な例として、例えば過去４０秒の時間枠内で観察された体積の動きを使用することが可能である。

繰り返し推定される累積線量と残留放射線量の推定があり、前者は実際の体積の動きを考慮して実質的にリアルタイムで計算され、後者は現時点までの体積の動きに基づく推定であり、好ましくは実質的にリアルタイムでも推定されるため、放射線療法セッションの最終照射放射線量を、照射放射線量と推定残存放射線量の合計として繰り返し推定することが可能である。

本開示の文脈における「実質的にリアルタイム」は、放射線療法セッション中に十分な精度及び十分に高い時間分解能で計算を繰り返し実行できることを意味する。

観察された動きを考慮した最終照射放射線量の連続的／反復推定は、放射線療法システムの意思決定支援を大幅に改善する。最終照射放射線量の推定は、意思決定のサポート及び放射線療法セッションの残りの部分の線量ガイダンスに使用することができる。これにより、放射線療法セッション中に関心領域の最終線量体積ヒストグラム（ＤＶＨ）の推定を繰り返し更新することができ、進行中の治療中に分析して表示することができる。リアルタイムで更新されるＤＶＨパラメータは、最適な最終線量の改善につながるカウチ補正などの治療適応を見つけることができる最適化戦略で使用することができる。線量学的に最適なカウチ補正を行った場合と行わない場合のそのような推定最終線量の比較により、例えば、照射中のカウチ適応、すなわち放射線療法セッション内での適応に関する情報に基づいた意思決定が可能になる。

放射線療法中の線量ガイダンスは、一般に、推定最終照射放射線量と、場合によっては観察またはシミュレートされた動きなどのその他の関連情報を利用して、治療照射の精度と正確さを向上させるものと見なされる。線量ガイダンスの例には、放射線療法セッションの残りの部分を調整及び改善するために使用できる患者の位置及び／またはカウチの位置、あるいは補正及び／またはビーム補正情報を提供することが含まれる。これには、放射線療法セッションの残りの部分の治療計画のカウチ補正、または再最適化の提案が含まれ得る。

この技術は、グラフィカルユーザーインターフェースを備えたコンピュータプログラムとして提供され得る。ユーザーインターフェースを通じて治療計画を取得することができる。コンピュータプログラムは、リニアックのパラメータ並びに腫瘍及び臓器の動きのフィードを取得することもできる。コンピュータプログラムは、補正の有無にかかわらず、セッション全体で蓄積された線量、放射線療法セッションの推定残存放射線量、及び最終照射放射線量の推定に関する連続的な情報を提供することができる。

この情報は、放射線療法セッションの残りの部分に対する放射線療法ビームのゲーティングの計算、または放射線療法セッションの残りの部分に対する治療計画の再最適化にも使用され得る。推定最終照射放射線量により、最も関連性の高いパラメータ、つまり患者への最終線量に基づいて治療介入に関する情報に基づいた意思決定が可能になる。これは、照射される治療の線量学的状態に基づく照射中の動きへの適応のための新しい戦略への道を開き、最大複数の標的及び／または放射線感受性リスク体積の相反する線量考慮を考慮することができる。

本開示はさらに、放射線療法セッション中に最終照射放射線量を連続的に推定する方法に関し、本方法は、
リアルタイムの線量再構成を実行して、少なくとも１つの体積内の放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得するステップと、
少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッションの残りの放射線量を繰り返し推定するステップと、
放射線療法セッションの最終照射放射線量を、照射放射線量と推定される残りの放射線量の合計として繰り返し推定するステップと、を含む。

当業者は、本開示で説明される特徴及びさらなる実施形態が方法のうちの１つに限定されず、交換可能であることを認識するであろう。例えば、一節が、動きは、実質的に正弦波状の動き、及び／またはベースラインドリフト及び／または不規則な動き部分などの非回転的動き部分を含む可能性があることを指定する場合、この一節は、本開示の放射線療法セッション中の放射線療法システムの線量ガイダンスの方法、及び放射線療法セッション中の最終照射放射線量の連続推定方法の両方に対して有効である。

本開示はさらに、コンピューティングデバイスまたはコンピューティングシステムによって実行されると、コンピューティングデバイスまたはコンピューティングシステムに方法のうちの１つを実行させる命令を有するコンピュータプログラム、及び、照射線治療システムのための意思決定支援システムに関し、本意思決定支援システムは、
放射線療法ビームパラメータ、及び／または少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに関連するパラメータを受信するためのインターフェース、及び
処理ユニットを備え、本処理ユニットは、
リアルタイムの線量再構成を実行して、少なくとも１つの体積内の放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得することと、
少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッションの残りの放射線量を繰り返し推定することと、
放射線療法セッションの最終照射放射線量を、照射放射線量と推定される残りの放射線量の合計として繰り返し推定することと、を行うように構成される。

最終照射放射線量の連続推定の本開示の方法によるワークフローの一例を示す。 放射線療法システムの線量ガイダンスの方法のフローチャートを示す。 最終照射放射線量の連続推定の本開示の方法の実施形態による方法のフローチャートを示す。 本開示の放射線療法システムのための意思決定支援システムの一実施形態の概略図を示す。 リアルタイム線量再構成のための対象物の放射線療法モデルの概略図の一例を示す。 異なるシナリオのシミュレートされた治療割合中に繰り返し予測された最終臨床目標体積（ＣＴＶ）Ｄ９５の例を示す。 さまざまなシナリオでの予測された最終ＣＴＶ ΔＤ９５と実際の最終ＣＴＶΔＤ９５の比較を示す。 多くの動きに対するリアルタイム予測ＣＴＶ ΔＤ９５の絶対誤差を示す。 放射線療法セッション中に放射線療法システムの線量ガイダンスのための本開示の方法を使用して線量ガイダンスを提供するためのユーザーインターフェースの一例を示す。

本開示は、放射線療法セッション中の放射線療法システムの線量ガイダンスの方法、及び放射線療法セッション中の最終照射放射線量の連続推定方法に関する。これらの方法のいずれかを使用して、実質的にリアルタイムで放射線療法セッションの最終照射放射線量を繰り返し推定することができる。この情報は、放射線療法セッションにおける意思決定支援として使用することができる。方法は、リアルタイムの線量再構成を実行して、少なくとも１つの体積内の放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得するステップを含む。リアルタイム線量再構成方法のコンピュータ実装版を使用して、移動体積に照射される線量を計算する。リアルタイムの線量再構成は、位置及び加速器パラメータのライブストリームに基づき得る。方法はさらに、少なくとも１つの体積の観察またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッションの残りの放射線量を繰り返し推定するステップを含む。発明者らは、これは事前に計算された計画線量のうち、まだ照射されていない残りの部分と、これまでに観察された動きを畳み込むことによって行うことができることを見出した。したがって、方法は、放射線療法セッションの最終照射放射線量を、照射放射線量と推定される残りの放射線量の合計として繰り返し推定することもできる。推定最終照射線量は、たとえば、カウチ補正または放射線療法セッションの残りの部分の治療計画の再最適化などによって、システムまたは臨床医が放射線療法システムの残りの部分を調整及び改善するために使用できる貴重な情報を提供する。「最終」線量は、現在の治療セッション後の累積線量であり得るが、他の（以前及び／または将来の）治療セッションの累積線量でもあり得る。

本開示の文脈における「体積」は、任意の適切なサイズの体積であり得る。体積は、たとえば、単一の標的、複数の標的、ある単一のリスク体積、複数のリスク体積、または１または複数の特定の関心点を含む小さな特定の体積を包含し得る。

図１Ａ～Ｂは、最終照射放射線量の連続推定の本開示の方法（１００）によるワークフローの一例を提供する。この図面は、残りの図面と同様、例示的なものであり、本開示の線量ガイダンス及び最終照射放射線量の連続推定方法の特徴の一部を示すことを意図しており、本開示の発明を限定するものとして解釈されるべきではない。放射線療法セッションの前に、ある計画に対する計画静的線量が計算される（１０１）。したがって、標的及び／または少なくとも１つの体積に対する事前に定義された計画線量が計算され得る。セッション中に、加速器パラメータ（１０３）及び少なくとも１つの体積の位置（１０２）の同期ストリームがデータキュー（１０４）に送信される。連続ループにおいて、本方法は、現時点までの、移動している可能性がある少なくとも１つの体積に照射された累積線量分布（１０５）を再構成する（ＤＤｅｌｉｖｅｒｅｄＲｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ）。したがって、リアルタイム線量再構成を実行するステップは、新しい入力データを受信したときに繰り返され得る。入力データは、１つまたは複数のリスク標的及び／または１つまたは複数のリスク対象物の並進運動、回転運動、及び／または変形運動に関連するパラメータなど、放射線療法セッションを実行するための装置に関連するパラメータ、例えば、加速器パラメータ及び標的位置パラメータを含み得る。したがって、入力データは、放射線療法セッションを実行するための装置に関連するパラメータ、例えば、加速器パラメータを含む第１のデータストリームを含み得る。入力データは、照射された対象物に関連するパラメータ、例えば、１つまたは複数のリスク標的または１つまたは複数のリスク対象物の並進運動、回転運動、及び／または変形運動に関連するパラメータを含む第２のデータストリームを含み得る。各線量計算の後、照射されたモニターユニットの数、動き、及び累積再構成線量が内部履歴（１０７）に追加される。リアルタイム線量ガイダンスループは、内部履歴（１０７）を連続的にチェックし、ここまで観察された動きによる、照射される残りの事前に計算された予定投与量（１０６）の一部を畳み込む（１０８）ことにより、残りの部分線量ＤＲｅｍａｉｎｉｎｇＥｓｔｉｍａｔｅｄを推定する。したがって、標的の動きを観察するステップは、残りの放射線量が推定される（１０９）時点に先行する時間窓を伴う動きを含むことができる。非限定的な例として、例えば過去４０秒の時間窓内で観察された体積の動きを使用することが可能である。次いで、最終照射線量を、照射された線量と推定の残りの線量の合計として推定することができる（１０９）。これは、カウチ補正なし（１１０；１１２）またはカウチ補正あり（１１１；１１３）で実行できる。ここには他の可能性も存在する。たとえば、放射線療法セッションの残りの部分について治療計画の再最適化を実行することが可能である。図１Ａ～Ｂの例では、最終的に、臨床目標体積の９５％（ＣＴＶ Ｄ９５）に対する最小線量がカウチ補正によって所定の閾値を超えて増加する場合、最終的にカウチ補正が適用される（１１４）。

図２は放射線療法システムの線量ガイダンスの方法の例示的フローチャート（２００）を示す。方法は、リアルタイム線量再構成を実行して（２０１）、少なくとも１つの体積内の放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得するステップ、少なくとも１つの体積の観察またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッションの残りの放射線量を連続的に推定する（２０２）ステップ、放射線療法セッションの最終照射放射線量を、照射放射線量と推定の残りの放射線量の合計として連続的に推定する（２０３）ステップ、及び、推定最終照射放射線量に基づいて、放射線療法セッションの残りの部分について線量ガイダンスを提供する（２０４）ステップを含む。

「最終線量」は、進行中の治療セッション後の累積線量であり、他の（以前及び／または将来の）治療セッションの線量に追加される可能性がある。線量ガイダンスが多数の治療セッションに対して行われる場合、進行中のセッションにおける目的は、累積総線量に適合されたセッション線量を照射することであり得る。たとえば、前のセッションで標的の一部が受け取った線量が少なすぎる場合、線量ガイダンスは、現在のセッションで標的のその部分に（計画よりも）多くの線量を目標にすることができる。同様に、リスク臓器が以前のセッションで許容可能な線量よりも高い／低い線量を受けた場合、線量ガイダンスは現在のセッションでそのリスク臓器に対して計画よりも低い／より高い線量を許可するべきである。

図３は、放射線療法セッション中の最終照射放射線量の連続推定方法の例示的なフローチャート（３００）を示す。方法は、リアルタイム線量再構成を実行して（３０１）、少なくとも１つの体積内の放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得するステップ、少なくとも１つの体積の観察またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッションの残りの放射線量を連続的に推定する（３０２）ステップ、及び、放射線療法セッションの最終照射放射線量を、照射放射線量と推定の残りの放射線量の合計として連続的に推定する（３０３）ステップを含む。

動きの観察とシミュレーション
動きの観察はさまざまな方法で行うことができる。非限定的な例として、観察されたまたはシミュレートされた動きは、少なくとも１つの体積内のトランスポンダまたはマーカー、及び／または外部代用物から、及び／または磁気共鳴画像化、Ｘ線画像化、光学画像化などの画像化等から得られる。トランスポンダは、有線または無線の電磁トランスポンダであり得る。動きを観察する他の方法には、埋め込まれた基準放射線不透過性マーカーの蛍光透視画像化、外部代用物の観察、または上記の組み合わせが含まれる。マーカーは、金製または目的に適したその他の材料製であり得る。さらに、その動きは必ずしも観察された動きである必要はない。最終照射放射線量及び線量ガイダンスの連続推定の本開示の方法の一実施形態では、動きはシミュレートされた動きである。

動きは、実質的に正弦波状の動きなどの周期的動き部分、及び／またはベースラインドリフト、及び／または不規則な動き部分を含み得る。体積が移動する理由はいくつかある。たとえば、そのような動きは呼吸によって引き起こされ得る。患者は放射線ビームに対して動くこともできる。他の照射中の動きも存在し得る。たとえば、骨の位置の変化により臓器やターゲットが移動したり、膀胱や直腸の充填により前立腺が移動したりすることがある。最終照射放射線量及び線量ガイダンスを連続的に推定する本明細書に開示の方法は、照射中の動きに対応するリアルタイム方法であり得、従って、周期的運動部分だけでなく、ベースラインドリフト及び／または不規則運動部分も使用して、最終照射放射線量を推定し得る。この点における「ベースラインドリフト」は、いくつかの運動サイクルにわたって平均化された位置の徐々に変化するものとして定義され得る。「不安定な動き部分」は、周期的でも「ベースラインドリフト」でもない動きとして定義することができる。

残りの放射線量を連続的に推定する
最終照射放射線量及び線量ガイダンスの連続推定の本開示の方法は、少なくとも１つの体積の観察またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッションの残りの放射線量を繰り返し推定するステップを含む。推定される「残りの放射線量」は、放射線療法セッションが変更せずに計画どおりに継続された場合に照射される残りの放射線量とみなすことができる。しかしながら、最終照射放射線量が（少なくとも１つの体積について照射放射線量と推定される残りの放射線量の合計として）計算されている場合、線量ガイダンスまたは意思決定支援は、カウチ補正など、変更された代替のシミュレートされたシナリオについての残りの線量を推定することを含み得る。これについては、以下でさらに詳しく説明する。

このステップでは、残りの計画線量は、治療セッションの残りの部分における少なくとも１つの体積の推定確率密度関数との畳み込みなど、残りの部分における少なくとも１つの体積の予想される動きの表現で畳み込みされ得る。動きの影響を含む放射線療法セッションの残りの放射線量は、治療セッションの残りの部分における少なくとも１つの体積の予想される動きを記述する確率密度関数で畳み込みされた、動きのない残りの計画線量として推定され得る。このような畳み込みは、所与の時点までの少なくとも１つの体積の観察またはシミュレートされた位置に対応する重みを用いて残りの計画線量をシフト及び合計することを含み得る。畳み込みは、第３の関数（ｆ＊ｇ）を生成する２つの関数（ｆとｇなど）に対する数学的演算である。これは、２つの関数の個々の重ね合わせの合計、または重ね合わせ積分として理解することができる。通常の重ね合わせセットよりも畳み込みが優れているのは、フーリエ空間を使用することではるかに高速に実行できることである。合計は、治療セッションの残りの部分について、ある時点までに少なくとも１つの体積が訪れた位置における残りの計画線量の重ね合わせとして表すことができる。残りの計画線量は、治療セッションの残りの部分における少なくとも１つの体積の予想される動きの表現だけでなく、組織の放射線生物学的反応などの追加のパラメータまたはエンティティとも畳み込みされ得る。

当業者には理解されるように、推定確率密度関数との畳み込みは、少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて残りの放射線量を推定するいくつかの方法のうちの１つである。観察された及び／またはシミュレートされた動きを考慮するとき、その動きは同じように継続すると仮定することができる。ただし、動きには、ドリフトまたはその他の計算または推定される傾向の外挿など、他の仮定が含まれる場合もある。治療セッションの残りの部分では動きが期待されないこともある。確率密度関数は、観察された動きまたはシミュレートされた動きに基づき得る。少なくとも１つの体積の想定された動きを使用して、放射線療法セッションの残りの部分の動きをシミュレートすることも可能である。確率密度関数は、放射線療法セッション中の現時点までに観察された少なくとも１つの体積の位置の分布を含むことができる。確率密度関数は、これまでに観察またはシミュレートされた動きに基づいて将来の動きを記述することができる。したがって、確率密度関数は、少なくとも１つの体積がとると予想されるすべての位置を、各位置で費やされた相対的な時間量に対応する適切な重みで記述することができる。一実施形態によれば、この方法及びシステムは、観察された動きが放射線療法セッションの残りの間継続することを想定している。少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて放射線療法セッションの残りの照射放射線量を推定する別の方法は、（現時点までの観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて）放射線療法セッションの残りの部分を動きをシミュレートし、シミュレーションに基づいて線量の再構成を実行することである。

確率密度関数は、放射線療法セッション中の現時点までに観察された少なくとも１つの体積の位置の分布を含むことができる。確率密度関数は、以前の放射線療法またはイメージングセッション（複数可）に基づき得る。さらに、確率密度関数は、事前に定義された患者群について以前に観察された動きパターンも考慮に入れることができる。これは、患者間で前立腺の動きパターンが大きく類似しているため、たとえば前立腺治療に関連し得る。確率密度関数は、上記のデータのいずれかを単独で、または組み合わせて含み得る。

再最適化、再配置、ゲーティング
本開示の放射線療法システムの線量ガイダンスの方法は、放射線療法セッションの残りの部分を改善するためのステップ及び意思決定支援をさらに含み得る。これには、いくつかのアプローチが含まれ得る。

図１Ａ及び図１Ｂは、そのような意思決定支援の一実施形態の例を示す。連続的に推定される残りの放射線量（１０９）に基づいて、カウチ移動（１１２）の形態で介入なし、及び最適化されたカウチ移動（１１３）ありでの最終推定線量を推定することが可能であることが分かる。

本開示の線量ガイダンスの方法の一実施形態は、照射放射線量と観察またはシミュレートされた動きに基づいて推定の残りの放射線量を改善するために、放射線療法に曝露された対象物の再位置決め及び／又は放射線療法ビームの再位置決めを計算するステップを含む。このステップは、より具体的には、患者を乗せるカウチの補正の計算及び／または患者を照射するビームの補正の計算を含み得る。

治療の意思決定支援を提供する別の方法は、照射及び／または予測放射線量、並びに観察またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッション中に放射線療法ビームのゲーティングオン／オフの制御を計算することである。次に、放射線ビームをゲート制御して、確実に標的（複数可）を照射し、重要な器官への照射を回避し得る。実際には、これは、標的臓器とリスク臓器が許容できない線量の状態にある場合、ビームはオフにされ得ることを意味する。標的臓器とリスク臓器が許容できる線量の状態にある場合、ビームはオンにされ得ることを意味する。

さらなる実施形態によれば、本開示の線量ガイダンスの方法は、放射線療法セッションの残りの部分について治療計画の再最適化を実行するステップを含む。

方法は、放射線療法に曝露される対象物の再位置決め及び／またはビームの再位置決め及び／または放射線療法セッションの残りの部分についての治療計画の再最適化など、エミュレートされた介入のための残りの放射線量を再推定するステップをさらに含み得る。方法は、最適化アルゴリズムを使用することによって、放射線療法セッションの残りの部分に対して最適化された位置を抽出するステップをさらに含み得る。このようにして、体積内の少なくとも１つの標的における放射線量損失及び／または健康な組織への過剰な線量を表すコスト関数を生成することができる。このような関数の最小値を見つけることによって、最適化された位置を抽出することができる。図１Ａ～Ｂは、対象物の最適な再配置を行った場合と行わない場合の、最終的に照射される放射線量の計算を示す。

方法は、放射線療法に曝露される対象物及び／またはリスク臓器のエミュレートされた再位置決め及び／またはビームの再位置決め及び／または放射線療法セッションの残りの部分についての治療計画の再最適化のための残りの放射線量を再推定するステップをさらに含み得る。

複数の標的及びリスク領域
述べたように、本開示の最終照射放射線量及び線量ガイダンスの連続推定方法は、照射中の動きへの対応に特に有用である。

方法は、標的及びリスク臓器などの隣接する臓器への最終照射放射線量を連続的に推定するのにも適している。任意の標的への最終照射放射線量だけでなく、リスク臓器への最終照射放射線量も連続的に推定することが重要であり得る。したがって、方法は、標的及び隣接臓器の最終照射線量に関して、放射線療法に曝露される対象物の再位置決め及び／またはビームの再位置決め、及び／または放射線療法セッションの残りの部分の治療計画の再最適化の重み付け最適化を実行するステップをさらに含み得る。方法はまた、複数の標的に対する最終照射放射線量を連続的に推定するステップを含み得る。複数の標的が重み付けされ得る。したがって、本開示の最終照射放射線量及び線量ガイダンスの連続推定方法は、標的及び第２の標的の最終照射放射線量に関して、放射線療法に曝露される対象物の再位置決めの重み付け最適化を実行するステップをさらに含み得る。放射線療法に曝露される対象物の再位置決めの重み付け最適化を実行するステップは、任意の適切な数の標的に適用することができる。

リアルタイムの線量再構成
リアルタイム線量再構成を実行することは、
ａ）放射線療法にさらされる空間内の１つまたは複数の点を選択するステップと、
ｂ）点のうちの少なくとも１つを、放射線療法ビーム源から投影される放射線療法ビームの中心軸と交差する少なくとも１つの平面に投影するステップと、
ｃ）放射線療法ビームによって発生する平面内（複数可）の線量を計算するステップと、
ｄ）投影された点から選択された点までの平面内の線量を深さスケーリングし、それによって選択された点における照射線量を取得するステップと、
ｅ）ステップｂ）～ｄ）を反復的に繰り返すステップと、を含む。

リアルタイム線量再構成を実行するステップは、この特定の方法に限定されない。リアルタイム線量再構成方法は、同種であるとみなされる標的に作用するように実装することができるが、不均一な標的に作用するように実装することもできる。

全体積（ボクセルの３Ｄグリッド）に対する線量を計算するのではなく、空間内の１つまたは複数の点を選択することにより（方法のステップａ））、計算数を大幅に制限することができる。選択した点をビームの中心軸と交差する平面に投影することにより、レイトレーシング中のビームラインに沿った補間が回避される。ＱＡ中に放射線療法の標的が均一であるとみなせるという事実を利用することで、線量の計算に不均一性を補正するためのレイトレーシングは必要ない。この均一性の仮定は、一般的なＱＡ手順と一致している。結果として、深さスケーリングのステップは、選択された点での線量の計算のための計算量が少なくなる。図５は、対象物の放射線療法モデルの概略図の一例を示す。図５において、座標（ｘ、ｙ、ｚ）を有する計算点は、本開示の方法に従って線量を計算できる点である。特定の点をカバーするようにステップａ）で点を選択することにより、線量再構成値を取得でき、これを使用して、計算を大幅に制限しながら線量誤差の十分に正確な推定を提供できるという考えである。点は、放射線療法の標的である対象物、または他の関心領域、たとえば高すぎる線量のリスク臓器に隣接したまたは内部で選択され得るが、点は基本的に放射線に曝露される可能性のある任意の点でもあり得る。

ステップｂ）では、点は、放射線療法ビームの中心軸と交差する少なくとも１つの平面に投影される。上で述べたように、平面（複数可）への投影に関連する１つの利点は、線量を計算するためにレイトレーシングが必要ないことである。図５では、これは点（ｘ，ｙ，ｚ）が平面に投影されることに対応し、投影された点

が得られる。平面上の点の投影は

で表すことができ、図５の線源回転軸間距離ＳＡＤは、ビーム源と平面の間の距離であり、図５の線源表面間距離ＳＳＤは、線源と標的対象物との間の距離である。

本開示の発明の一態様は、選択された点を１、２、３、または４つの平面に投影することに関する。平面の数を制限することにより、Ｓｔｏｒｃｈｉアルゴリズムによる単一ペンシルビーム２Ｄ散乱カーネルなど、計算量が多い電子散乱カーネルの畳み込みが制限される。

一実施形態では、平面はアイソプレーナである。この文脈におけるアイソセンタは、放射線療法の標的の周りでガントリーを円形に回転させる必要がある。アイソセンタは円の中心の点として定義される。アイソプレーナは、放射線療法ビームの中心軸に垂直な平面として定義され、アイソセンタはその平面の一部である。選択した点を投影する平面として等値面を使用する利点の１つは、等値面がビーム源までの距離が固定であることである。さらなる実施形態では、平面は放射線療法ビームの中心軸に垂直な平面であり、標的またはリスク体積内の特定の点は平面の一部である。この実施形態では、ビーム源までの距離は固定されていないが、散乱を伴う平面の畳み込みによって計算される側方電子散乱は、標的またはリスク体積内でより正確である。

深さスケーリングは、
放射線療法ビームの中心軸上の絶対深部線量をビーム源からの距離の関数として計算するステップと、
平面内の線量及び絶対深部線量に基づいて、選択された点に照射された線量を計算するステップと、を実行することによって実施され得る。

図５の放射線療法ビームの中心軸は、この目的のための中心軸の一例として機能することができる。

放射線療法ビームの中心軸上の絶対深部線量の（ビーム源からの距離ｚの）関数を使用することにより、ビームラインに沿った連続線量補間（レイトレーシング）が回避され、計算時間が大幅に節約される。さらなる実施形態では、無視できるパフォーマンスペナルティで精度を向上させるために、ビームラインに沿った離散点で補間が実行される。

具体的には、放射線療法ビームの中心軸上の絶対深部線量は、測定された深部線量パーセンテージに基づいて計算され得る。一実施形態では、絶対深部線量は、水中で測定された単一の深部線量パーセントに基づいて計算される。あるいは、絶対深部線量関数は、一組の深部線量パーセントに基づいて計算することができ、これにより、単一の測定された深部線量パーセントを使用する場合と比較して、開示された方法の精度が向上する。より具体的には、一実施形態では、放射線療法ビームの中心軸上の絶対深部線量は

として表され、

はメイネオルドのＦ係数であり、

は逆二乗則補正係数である。好ましくは、放射線療法ビームの中心軸上の絶対深部線量は時間の関数として計算される。

次に、選択された点に照射された線量は、絶対深度線量関数と平面内で計算された線量に基づいて計算することができる。絶対深度線量関数は通常、時間及びビーム源からの距離の関数として表される。一実施形態では、選択された点に照射される線量は、

（任意）として計算され、式中、

は、平面内の線量、

は放射線療法ビームの中心軸上の絶対深部線量、

は線量率、

は密度補正係数、

はガントリー依存の減衰補正係数である（式中、

は任意のパラメータである）。

意思決定支援システム
本開示はさらに、放射線療法システムの意思決定支援システムに関し、本システムは、
放射線療法ビームパラメータ、及び／または少なくとも１つの体積の観察またはシミュレートされた動きに関連するパラメータを受信するためのインターフェース、及び
処理ユニットを備え、本処理ユニットは、
リアルタイムの線量再構成を実行して、少なくとも１つの体積内の放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得することと、
少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、放射線療法セッションの残りの放射線量を連続的に推定することと、
放射線療法セッションの最終照射放射線量を、照射放射線量と推定される残りの放射線量の合計として連続的に推定することと、を行うように構成される。

当業者には理解されるように、システムの処理ユニットは、本開示で説明されるいずれかの実施形態従った放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法、及び放射線療法セッション中の最終照射放射線量の連続推定方法を実行するように構成され得る。

意思決定支援システムは、任意の放射線療法システムの統合部分であるか、またはアドオンであり得る。放射線療法システムは、標的対象物の周囲を円状に回転するように構成されたビーム源、及び／または非同一平面内で標的対象物の周囲を移動するように構成されたビーム源を備え得る、及び／または治療カウチがビーム源に対して移動される。

図４は、処理ユニット（４０１）と、放射線療法ビームパラメータ及び／または少なくとも１つの体積の観察されたまたはシミュレートされた動きに関連するパラメータを受信するためのインターフェース（４０２）とを備える、放射線療法システム用の本開示の意思決定支援システム（４００）の一実施形態の概略図を示す。意思決定支援システムは、患者の位置を制御するための、及び／または放射線療法システムのビーム（複数可）及び／またはゲーティングを制御するためのインターフェースをさらに備え得る。

実施例及びシミュレーション
最終照射放射線量及び線量ガイダンスの連続推定の本開示の方法の非限定的な一例が、シミュレーションで評価されている。

埋め込み型電磁トランスポンダ（Ｖａｒｉａｎ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ社のＣａｌｙｐｓｏ Ｓｏｆｔ Ｔｉｓｓｕｅ Ｂｅａｃｏｎ Ｔｒａｎｓｐｏｎｄｅｒ）による照射中の動きモニタリングで以前に治療を受けた肝臓定位体放射線療法患者１５人を対象に、リアルタイムの線量ガイド付きカウチ適応による治療の実施をシミュレーションした。計画目標体積（ＰＴＶ）は、軸方向５ｍｍ、頭尾側（ＣＣ）マージン７ｍｍ（ｎ＝１２）または１０ｍｍ（ｎ＝３）でＣＴＶを拡張することによって生成した。処方されたＣＴＶ平均線量は、原発性肝腫瘍を有する４人の患者では４８Ｇｙ、１つ（ｎ＝９）、２つ（ｎ＝１）または３つ（ｎ＝１）の転移を有する１１人の患者では４５Ｇｙ（ｎ＝１）、５６．２５Ｇｙ（ｎ＝９）、または６１．８Ｇｙ（ｎ＝１）であった。７フィールド強度変調または３Ｄコンフォーマルプランは、処方線量の９５％でＣＴＶの少なくとも９９％、処方線量の６７％でＰＴＶをカバーした。治療は、Ｃａｌｙｐｓｏガイド呼吸ゲーティングによるＴｒｕｅＢｅａｍ線形加速器（Ｖａｒｉａｎ）で３回に分けて照射した。

以下の腫瘍運動軌跡をシミュレートした。（１）４秒周期、ピーク間振幅２０ｍｍ、平均位置が頭蓋方向に４ｍｍ及び８ｍｍオフセットされたＣＣ方向の正弦波運動。正弦波運動によるシミュレーション中のカウチシフトの最適化は、頭尾方向に制限されていた。（２）Ｃａｌｙｐｓｏで測定された内部腫瘍の動き。

シミュレーションフレームワークを使用して、同期された加速器パラメータ及び腫瘍の位置のストリームを、２１Ｈｚの周波数で統一データプロトコル（ＵＤＰ）メッセージとしてブロードキャストした。連続線量再構成ループは、最後の線量計算以降の平均加速器状態及び腫瘍位置にＵＤＰメッセージをまとめ、この状態を線量増分計算に使用した。

シミュレーション中、線量計算及び線量ガイダンスの計算時間は、さまざまな線量ガイダンス手法をオフラインで分析するための研究目的で使用される、多数の異なるＤＶＨと運動データとともに記録した。計算時間は、各画分の平均を計算し、次に中央値と範囲を計算することで定量化した。同じ患者に対する計算ポイントは、適用されるモーションが１次元（正弦波）であるか３次元であるかに基づいて異なるように選択されるため、計算時間はＣａｌｙｐｓｏベースの動き（６３０画分）とサインベースの動き（２１０画分）に分割した（Ｃａｌｙｐｓｏ）。

図６Ａの下の曲線は、線量ガイドカウチ補正を行わない、シミュレートされた治療分数の間の連続的に予測された最終ＣＴＶ Ｄ９５の例を示す。図７は、各治療フィールド後の予測された最終ＣＴＶ ΔＤ９５と、すべての治療シミュレーションにおける実際のＤ９５の最終減少（ΔＤ９５）を比較している。リアルタイム予測ＣＴＶ ΔＤ９５の精度は、一般に、推定の残り線量にあまり重きが置かれず、これまでに照射された再構成線量に重きが置かれ、治療画分が進むにつれて向上した（図８）。正弦波運動（図７Ａ～Ｂ）の場合、予測ＣＴＶ ΔＤ９５の最大誤差は２％ポイント未満であった。最初のフィールド後の誤差の中央値は約０．２％ポイントで、治療が進むにつれて減少した。ドリフトなしＣａｌｙｐｓｏの動きの場合、最大予測誤差は６．３％ポイント、第２のフィールド後の最大中央値誤差は０．４％ポイントであった（図７Ｃ）。ドリフトモーションを伴うＣａｌｙｐｓｏの動きの場合、誤差は大きくなり、第１のフィールド後の最大予測誤差は１２．６％ポイント、中央値誤差は１．３％ポイントであり、これらの誤差は、より多くのフィールドが配信されるにつれて着実に減少した（図７Ｄ）。

図６（上の２つの曲線）は、Ｃａｌｙｐｓｏで測定された腫瘍の動きと、推定最終ＣＴＶ Ｄ９５が少なくとも４％ポイント向上した場合にトリガーされるフィールド間カウチ補正を用いた線量ガイダンスのシミュレーションを示している。上の曲線は、最適なカウチシフトありで連続的に推定最終ＣＴＶ Ｄ９５を示している。下の曲線は、カウチシフトなしの推定最終ＣＴＶ Ｄ９５を示している。このシミュレーションでは、連続的に最適化されたＤ９５（上）が、治療変更なしの推定Ｄ９５（下）を４％ポイント以上上回ったため、第２フィールド（治療開始９５秒）後に線量ガイドに基づくカウチ補正が１回トリガーされた。カウチ補正後の上から２番目の曲線は、それ以上のカウチ補正を行わない推定最終線量を示している。この曲線は常に上の曲線よりも４％ポイント未満低いため、線量ガイダンスのこのシミュレーションではそれ以上のカウチ補正はトリガーされなかった。比較のために、この図には、第２のフィールド（上から３番目）の後に平均幾何学的誤差をリセットする幾何学的ガイドカウチ補正を使用した代替シミュレーションのＤ９５も示されている。さまざまなシナリオのＣＴＶ ＤＶＨは、カウチ矯正直後（図６Ｂ）及び治療終了時（図６Ｃ）に表示される。

図９は、放射線療法セッション中に放射線療法システムの線量ガイダンスのための本開示の方法を使用して線量ガイダンスを提供するためのユーザーインターフェースの一例を示す。インターフェースの下部で、ユーザーは左上の図に線量差が表示される時間を選択することができる。左上のビューでは、ユーザーは事前に計算された計画線量との線量差を見ることができる。線量差は、体積または体積の断面のヒートマップとして表示される。

参照
以下の文献は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
国際出願ＰＣＴ／ＤＫ２０１５／０５０２５１、“Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｄｏｓｅ ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｒａｄｉｏ ｔｈｅｒａｐｙ”。
Ｍｕｕｒｈｏｌｍ ＣＧ，Ｒａｖｋｉｌｄｅ Ｔ，Ｓｋｏｕｂｏｅ Ｓ，Ｗｏｒｍ Ｅ，Ｈａｎｓｅｎ Ｒ，Ｈoｙｅｒ Ｍ，Ｋｅａｌｌ ＰＪ，Ｐｏｕｌｓｅｎ ＰＲ．“Ｒｅａｌ－ｔｉｍｅ ｄｏｓｅ－ｇｕｉｄａｎｃｅ ｉｎ ｒａｄｉｏｔｈｅｒａｐｙ：Ｐｒｏｏｆ ｏｆ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ．”Ｒａｄｉｏｔｈｅｒ Ｏｎｃｏｌ．２０２１ Ｎｏｖ；１６４：１７５－１８２．ｄｏｉ：１０．１０１６／ｊ．ｒａｄｏｎｃ．２０２１．０９．０２４．Ｅｐｕｂ ２０２１ Ｓｅｐ ２８．ＰＭＩＤ：３４５９７７３８。

Claims (40)

1. 放射線療法セッション中の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法であって、
   実質的にリアルタイムの線量再構成を実行して、少なくとも１つの体積内の前記放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得するステップと、
   前記少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、前記放射線療法セッションの残りの放射線量を繰り返し推定するステップと、
   前記放射線療法セッションの最終照射放射線量を、前記少なくとも１つの体積の前記照射放射線量と前記推定される残りの放射線量の合計として繰り返し推定するステップと、
   前記推定最終照射線量に基づいて、前記放射線療法セッションの残りの部分に対する線量ガイダンスを提供するステップと、
   を含む、前記放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
2. 前記最終照射放射線量を繰り返し推定するステップが、実質的にリアルタイムで実行される、請求項１に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
3. 前記観察及び／またはシミュレートされた動きが、トランスポンダ、及び／または外部代用物、及び／または磁気共鳴画像化、Ｘ線画像化または光画像化などの画像化から取得される、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
4. 前記動きが、実質的に正弦波運動などの周期運動部分、及び／またはベースラインドリフト、及び／または不規則運動部分を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
5. 前記最終照射放射線量を繰り返し推定するステップが、前記周期運動部分及び／または前記ベースラインドリフト及び／または前記不安定運動部分に基づく、請求項４に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
6. 前記照射放射線量と、前記観察及び／またはシミュレートされた動きとに基づいて、前記推定される残りの放射線量を改善するために、前記放射線療法に曝露される対象物の再位置決め及び／または前記放射線療法ビームの再位置決めを計算するステップをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
7. 前記対象物の前記再位置決めが、患者のカウチの補正の計算を含む、請求項６に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
8. 前記照射放射線量、並びに、前記観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、前記放射線療法セッション中に前記放射線療法ビームのゲーティングを計算するステップをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
9. 前記放射線療法セッションの前記残りの部分について治療計画の再最適化を実行するステップをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
10. 前記放射線療法に曝露される対象物のエミュレートされた再位置決めのための前記残りの放射線量を再推定するステップをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
11. 前記放射線療法セッションの前記残りの部分について最適化された位置が、最適化アルゴリズムによって抽出される、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
12. 前記最適化アルゴリズムは、前記体積内の少なくとも１つの標的における放射線量損失及び／または健康な組織への過剰な線量を表すコスト関数を最小化する、請求項１１に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
13. 前記対象物の再配置及び／または前記ビームの再配置を伴う場合と伴わない場合の推定最終照射放射線量を繰り返し提供するステップを含む、請求項６～１２のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
14. 前記実質的にリアルタイムの線量再構成を実行するステップが、新しい入力データを受信すると繰り返される、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
15. 前記新しい入力データが、１つまたは複数の標的、もしくは１つまたは複数のリスク対象物の並進運動、回転運動、及び／または変形運動に関連するパラメータ、及び／またはアクセルパラメータ及びターゲット位置パラメータのストリームに関連するパラメータなど、前記放射線療法セッションを実行するための前記照射対象物または前記装置に関連するパラメータを含む、請求項１４に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
16. 前記標的の動きを観察するステップが、前記残りの放射線量が推定される時点に先行する時間窓での動きを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
17. 前記放射線療法セッションは、標的に対する所定の計画線量に関連付けられた所定の放射線療法セッションである、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
18. リスク臓器など、隣接する臓器に対する最終照射放射線量を繰り返し推定するステップを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
19. 前記標的及び前記隣接臓器（複数可）の前記最終照射放射線量に関して、前記放射線療法に曝露される対象物の再位置決め、及び／または前記ビームの再位置決め、及び／または前記放射線療法セッションの前記残りの部分の治療計画の再最適化などの、介入の重み付け最適化を実行するステップをさらに含む、請求項１８に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
20. 複数の標的に対する最終照射放射線量を繰り返し推定するステップを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
21. 前記標的及び第２の標的の前記最終照射放射線量に関して、前記放射線療法に曝露される対象物の再位置決め、及び／またはビームの再位置決め、及び／または前記放射線療法セッションの前記残りの部分の治療計画の再最適化などの、介入の重み付け最適化を実行するステップをさらに含む、請求項２０に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
22. 前記放射線療法に曝露される対象物及び／またはリスク臓器の再位置決め、及び／またはビームの再位置決め、及び／または前記放射線療法セッションの前記残りの部分の治療計画の再最適化など、エミュレートされた介入に対する前記残りの放射線量を再推定するステップをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
23. 前記介入あり及びなしの、推定最終照射放射線量を提供するステップをさらに含む、請求項２２に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
24. 前記実質的にリアルタイムの線量再構成を実行するステップが、
    ｆ）放射線療法にさらされる前記空間内の１つまたは複数の点を選択するステップと、
    ｇ）前記点のうちの少なくとも１つを、前記放射線療法ビーム源から投影される放射線治療ビームの中心軸と交差する少なくとも１つの平面に投影するステップと、
    ｈ）前記放射線療法ビームによって発生する前記平面内（複数可）の線量を計算するステップと、
    ｉ）前記投影された点から前記選択された点までの前記平面内の前記線量を深さスケーリングし、前記選択された点における照射線量を取得するステップと、
    ｊ）ステップｂ）～ｄ）を繰り返すステップと、
    を含む、先行請求項のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
25. 前記放射線治療ビームの中心軸と交差する前記平面のうちの少なくとも１つは、前記放射線治療ビームの中心軸に垂直な平面である、請求項２４に記載の放射線治療システムの線量ガイダンスのための方法。
26. 少なくとも２つの選択された点の前記深さスケーリングが、１、２、３、または４つの平面で計算された線量に基づく、請求項２４～２５のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
27. 前記選択された点において前記計算された線量を累積するステップをさらに含む、請求項２４～２６のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
28. 前記ビーム源が前記標的対象物の周りを円状に回転する、及び／または前記ビーム源が前記標的対象物の周囲を非同一平面内で移動する、及び／または治療カウチが前記ビーム源に対して移動する、請求項２４～２７のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
29. 前記平面はアイソプレーナである、請求項２８に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
30. 前記平面上の前記投影点は
    

    

    で表され、式中、線源回転軸間距離ＳＡＤは、前記ビーム源と前記平面との間の距離であり、前記線源表面間距離ＳＳＤは、前記線源と前記標的対象物との間の距離である、請求項２４～２９のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
31. 前記深さスケーリングが、
    前記放射線療法ビームの前記中心軸上の絶対深部線量を前記ビーム源からの距離の関数として計算するステップと、
    前記平面内の前記線量及び前記絶対深部線量に基づいて、前記選択された点に照射された前記線量を計算するステップと、
    を実行することによって実施される、請求項２４～３０のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
32. 前記放射線療法ビームの前記中心軸上の前記絶対深部線量が、時間の関数として計算される、請求項３１に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
33. 前記放射線療法ビームの前記中心軸上の前記絶対深部線量が、測定された深部線量パーセントに基づいて計算される、請求項３１または３２に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
34. 前記放射線療法ビームの前記中心軸上の前記絶対深部線量が
    

    

    で表され、式中、
    

    

    は、メイネオルドのＦ係数であり、
    

    

    は、逆二乗則補正係数である。請求項３１～３３のいずれかに一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
35. 前記選択された点に照射される前記線量が、前記平面内の前記線量に基づいて、かつ、前記ビーム源からの距離に基づく深部線量に基づいて計算される、請求項２４～３４のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
36. 前記選択された点に照射される前記線量が、
    

    

    （任意）として計算され、式中、
    

    

    は、平面内の線量であり、
    

    

    は、前記放射線療法ビームの前記中心軸上の前記絶対深部線量であり、
    

    

    は、線量率であり、
    

    

    は、密度補正係数であり、
    

    

    （任意のパラメータ）は、ガントリー依存の減衰補正係数である、請求項２４～３５のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法。
37. 放射線療法セッション中の最終照射放射線量を連続的に推定する方法であって、
    実質的にリアルタイムの線量再構成を実行して、少なくとも１つの体積内の前記放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得するステップと、
    前記少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、前記放射線療法セッションの残りの放射線量を繰り返し推定するステップと、
    前記放射線療法セッションの最終照射放射線量を、前記照射放射線量と前記推定される残りの放射線量の合計として繰り返し推定するステップと、
    を含む、前記方法。
38. コンピューティングデバイスまたはコンピューティングシステムによって実行されると、前記コンピューティングデバイスまたはコンピューティングシステムに、請求項３７に記載の放射線療法セッション中の最終照射放射線量の連続推定方法を実行させる命令を有するコンピュータプログラム。
39. 放射線療法システム用の意思決定支援システムであって、
    放射線療法ビームパラメータ、及び／または少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに関連するパラメータを受信するためのインターフェース、及び
    処理ユニットを備え、前記処理ユニットは、
    実質的にリアルタイムの線量再構成を実行して、少なくとも１つの体積内の前記放射線療法システムの放射線療法ビームによって生成される照射放射線量を取得することと、
    前記少なくとも１つの体積の観察及び／またはシミュレートされた動きに基づいて、前記放射線療法セッションの残りの放射線量を繰り返し推定することと、
    前記放射線療法セッションの最終照射放射線量を、前記照射放射線量と前記推定される残りの放射線量の合計として繰り返し推定することと、
    を行うように構成される、前記システム。
40. 前記処理ユニットが、請求項１～３６のいずれか一項に記載の放射線療法システムの線量ガイダンスのための方法を実行するように構成される、請求項３９に記載の意思決定支援システム。
    
    

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