JP6285434B2

JP6285434B2 - 線量変形誤差計算方法およびシステム

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Publication number: JP6285434B2
Application number: JP2015523630A
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Description

本願は概括的には放射線療法計画のための方法およびシステムに関する。放射線療法は、訓練された医療専門家が患者に対する電離放射線の送達を計画し、実行するプロセスである。放射線送達の目標は多様でありうる。ごく一般的に、この療法は、疾病組織を電離させ、それにより疾病組織を破壊することによって癌などの疾病を治療するために使われる。放射線療法計画立案の中心的な目標は、患者の身体内の標的でない領域（すなわち健全な組織）に対しては放射線暴露を最小にしつつ、患者の身体内の標的領域（すなわち疾病組織）に対しては放射線暴露を最大にするよう放射線送達を制御することである。

一般的な実装では、放射線療法は、計算機断層撮影（CT）スキャンのような、患者の身体の詳細な三次元撮像スキャンで始まる。訓練された医療専門家はしばしば、撮像データに基づいて放射線療法計画のいくつかの特性を指定する。たとえば、撮像データを使って、医療専門家は、患者の身体内の特定の標的領域および非標的領域を同定できる。専門家はさらに、標的領域に送達されるべき（すなわち、疾病組織を破壊するために十分な）最小放射線量、さまざまな非標的領域に送達されるべき（すなわち、健全な組織への損傷を限定するための）最大放射線量および放射線療法のその他のいくつかの所望される特性を指定できる。

多くの状況において、放射線療法で治療される患者は、すでに一つまたは複数の以前の放射線療法処置を受けているであろう。よって、医療専門家にとって、現在提案される処置をよりよく準備するために、患者の身体のさまざまな領域へのすでに送達された放射線量を知ることが望ましい。これは、特に高い精度が要求される臨床コンテキストにおいて、患者がすでに二回以上の放射線療法送達を受けている状況では、特に難しいことがある。すでに送達された放射線量の決定は、単一の放射線送達セッションの間にも、放射線送達の品質管理を維持する助けとなるため、送達の間の患者動きを補償するため、そしておそらくは他の理由でも有用であることがある。

放射線量計算は、以前の放射線療法セッションのそれぞれにおいて患者に送達された放射線量を同定する撮像データをもって始まる。この撮像データは、3Dでボクセルごとに、あるいは2Dでピクセルごとに記憶されている。以下の議論では、撮像データは三次元であると想定するが、概念は二次元のコンテキストにも等しく当てはまる。

撮像データは通例、それぞれの以前の放射線送達セッションについて、各ボクセルについて少なくとも二つのデータ点を含む。第一のデータ点は、当該ボクセルに位置する構造の、撮像データ中の他の構造に対する相対密度を表わす、構造的データ点である。よって、密な構造を表わすボクセルは典型的には、それほど密でない構造を表わすボクセルより、撮像データにおいてより暗く見える。同様の密度値の連続的なボクセルの集まりは同じ構造を表わす。このようにして、撮像データは、医療専門家に、骨（高密度）、心臓または肝臓のような臓器（中程度の密度）、間質領域（低密度）および患者の体内の他の領域の位置および配向を示す。第二のボクセル・データ点は、以前の放射線送達セッションによって空間内のボクセルの点に送達された放射線量を表わす、放射線量データ点である。このようにして、それぞれの以前の放射線送達セッションについて、撮像データは構造的ボクセル格子および放射線量ボクセル格子を反映する。組み合わされると、これら二つの格子は医療専門家に、以前の放射線療法セッションにおいて患者に送達された放射線量分布を示す。

そのような撮像データ自身、明らかに、将来の放射線送達セッションを計画するのに有用でありうる。しかしながら、放射線量値が、次の放射線送達療法を計画するために使われる患者の現在の撮像データ・セットに「変換」または「マッピング」されることができれば、有用性を高めることができる。すなわち、前の一回または複数回の放射線送達と現在計画されている放射線送達との間に経過した時間において、患者の内部器官の位置および配向は変わってくる。そのような動きはたとえば、患者の呼吸、心臓の拍動、体重の増加または減少、消化プロセスおよび他の生理的プロセスによって引き起こされる。さらに、放射線送達セッションどうしの間に、標的とされる腫瘍または他の標的領域のサイズが、以前の治療に応答して縮んでいたり、あるいは治療にもかかわらず成長していたりすることが大いにありうる。これらおよびその他の事情から帰結する変形は、しばしば、特に使用される撮像データの高い精度を考えると、有意となりうる。よって、上記変換プロセスの目標は、ボクセルごとに、二つの撮像データ・セットの間の解剖学的に「対応する」ボクセルの位置の差を同定することである。動きまたは他の変形によって引き起こされる変換の難しさは、患者の放射プロファイルの完全な理解を得るために組み合わせる必要がある二つ以上の以前の放射線送達セッションがあるときには、増大する。

当技術分野において知られているそのような変形プロセスがいくつかある。たとえば、比較的簡単な剛体変換およびより複雑な、変位ベクトル場（DVF: displacement vector field）を用いる変形可能（deformable）画像変換である。二つの撮像データ・セット間の変形または差が有意であれば、変形可能なDVF画像変換を用いることがより正確である。同じDVF変換が、撮像データ・セットの両方の格子、すなわち構造格子および放射線量格子に適用できる。よって、各データ・セットを共通の参照座標系に変換するために、適切なDVF変換が二つ以上の異なるデータ・セットに適用されることができる。

変化ゆがめプロセスの間に、少なくとも二つの異なる種類の誤差が生じうる。DVFを計算することに関わる誤差（「DVF計算誤差」）と、DVFを放射線量格子に適用することに関わる誤差（「線量ゆがめ誤差」）である。それぞれの型の誤差を別個に計算する既知の方法がある。幾何学的なDVF計算誤差はたとえば、「真の」輪郭に対する伝搬した輪郭の、ダイス（Dice）類似性スコアまたはハウスドルフ（Housdorf）一致距離（distance to agreement）を測定するといった方法を使って決定できる。また、線量勾配に基づいて画像体積を通じたDVFから要求される空間的精度を決定するための方法が記述されている。たとえば非特許文献１参照。線量ゆがめ誤差は、たとえば、線量格子と関心領域の両方をゆがめ、ゆがめの前後で関心領域についての線量体積ヒストグラム（DVH: dose volume histogram）を計算することによって決定できる。次いで、DVHの差が、どの構造がより多くの線量ゆがめ誤差をもちうるかの指示を与えることができる。同じ概念に基づくよりグローバルなアプローチが、非特許文献２に見出される。

Nahla K. Saleh-Sayah et al, "A Distance to Dose Difference Tool for Estimating the Required Spatial Accuracy of a Displacement Vector Field", Medical Physics, vol. 38, issue 5, pp.2318-2323 (May 2011) Martin J. Murphy et al., "A Method to Estimate the Effect of Deformable Image Registration Uncertainties on Daily Dose Mapping", Medical Physics, vol.39, issue 2, pp.573-580 (Feb. 2012)

効率的な仕方でDVF計算誤差と線量ゆがめ誤差を組み合わせた全体的な線量変換誤差を決定することは、困難で達成しにくいことが判明している。本開示は、全体的な線量変換誤差を計算する方法を提供する。誤差は、単一の放射線量格子の変換ゆがめに、あるいは二つ以上の変換された放射線量格子を使って累積された線量に対応しうる。

少なくとも一つの固定画像データ・セットおよび少なくとも一つの移動画像データ・セットによって記録される一つまたは複数の撮像された構造における変形がある場合に、放射線量変換誤差を決定する方法およびシステムが提供される。固定画像および移動画像における対応する目印〔ランドマーク〕点が自動的にまたは半自動的に同定される。固定画像放射線量格子および移動画像放射線量格子が得られ、移動画像放射線量格子は移動画像放射線量格子内の目印点における放射線量レベルを表わす実際の移動画像点線量を含む。固定画像と移動画像の間の変換行列が決定され、移動画像データ・セットに適用されてゆがめられた放射線量格子を生成する。ゆがめられた放射線量格子は、固定画像放射線量格子内の目印点におけるゆがめられた放射線量格子における放射線量レベルを表わす。線量誤差を生成するために、対応する目印点における実際の点線量とゆがめられた点線量との間の差が決定される。

ある実装では、これらの方法は、固定画像データ・セットと移動画像データ・セットとの間の対応する目印点を同定するために少なくとも自動化または半自動化されてもよい。固定画像データ・セットおよび移動画像データ・セットの一方における第一の関心領域および固定画像データ・セットおよび移動画像データ・セットの他方における第二の関心領域が、第一の関心領域が第二の関心領域に解剖学的に対応するように同定される。第一の関心領域を近似するよう第一の表面メッシュが生成され、第二の関心領域を近似するよう第二の表面メッシュが生成される。ここで、第一および第二の表面メッシュは同数の頂点を有する。第一の関心領域中の少なくとも一つの頂点および第二の領域中の少なくとも一つの頂点が解剖学的に対応する目印点として同定される。

上記の方法を組み込む放射線療法計画システムも提供される。

いくつかの実施形態についての以下の詳細な説明を読めば、当業者には数多くの利点および恩恵が明白になるであろう。本発明は、さまざまなコンポーネントおよびコンポーネントの配列の形を取ることができ、またさまざまなプロセス動作およびプロセス動作の配列の形を取ることができる。図面は単にさまざまな実施形態を例解するためであり、本発明を限定するものと解釈されるものではない。

典型的な放射線療法送達システム１００を概略的に示す図である。単一の放射線量格子の変換ゆがめに起因する全体的な線量変換誤差を決定する方法２００を示す図である。二つ以上の放射線量格子の累積された変換ゆがめに起因する全体的な線量変換誤差を決定する方法３００を示す図の前半である。二つ以上の放射線量格子の累積された変換ゆがめに起因する全体的な線量変換誤差を決定する方法３００を示す図の後半である。方法２００または３００の実装中に目印点を自動的または半自動的に同定する方法４００を示す図である。

本開示は、さまざまな撮像システム・モダリティの任意の一つまたは複数との関連で放射線療法送達システムを使う放射線療法処置を計画するための方法およびシステムを記載する。そのような撮像システム・モダリティは、たとえば、計算機断層撮影（CT）撮像、コーンビームCT、他のX線ベースの撮像、超音波撮像、磁気共鳴撮像（MRI）、PETなどを含む。

典型的な放射線療法システム１００が図１に概略的に示されている。このように、システム１００は、支持台１０４の上に配置された患者内の指定された標的領域（単数または複数）に放射を向け、与えるための放射源１０２を含む。放射源１０２はたとえばX線源または放射線療法のための放射を提供する他の何らかの好適な源であってもよい。放射源１０２は、患者内の指定された標的領域に放射を向け、与えるために患者のまわりのさまざまな位置および配向に操作されうるよう、可動支持構造（図示せず）に取り付けられる。標的領域はたとえば、患者内の腫瘍であってもよい。

放射線療法システム１００はさらに、制御コンソール１０６を含む。制御コンソール１０６は、有線または無線の通信リンク１１０を通じて放射源１０２を動かし、動作させるよう放射線治療施与モジュール１０８を有する。制御コンソール１０６は、それらの動作および他のタスクを実行するために、一つまたは複数のプロセッサおよびメモリを含む。このように、本稿に記述される機能は、ソフトウェア論理として実行されることができる。本稿での用法では、「論理」は、機能（単数または複数）またはアクション（単数または複数）を実行するためおよび／または別のコンポーネントからの機能またはアクションを引き起こすためのハードウェア、ファームウェア、ソフトウェアおよび／またはそれぞれの組み合わせを含むがそれに限られない。たとえば、所望される用途または必要性に基づいて、論理は、ソフトウェアで制御されるマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ASIC）のような分離した論理または他のプログラムされた論理デバイスを含みうる。論理は、完全にソフトウェアで具現されてもよい。

本稿での用法では、「ソフトウェア」は、コンピュータまたは他の電子装置に機能、アクションを実行させるおよび／または所望される仕方で振る舞わせる一つまたは複数のコンピュータ可読および／または実行可能命令を含むがそれに限られない。命令は、動的にリンクされたライブラリからの別個のアプリケーションまたはコードを含む、ルーチン、アルゴリズム、モジュールまたはプログラムのようなさまざまな形で具現されうる。ソフトウェアは、単体のプログラム、関数コール、サーブレット、アプレット、メモリに記憶された命令、オペレーティング・システムの一部または他の型の実行可能な命令といったさまざまな形で実装されてもよい。当業者は、ソフトウェアの形は、たとえば、所望される応用の要求、それが走る環境および／または設計者／プログラマーの所望などに依存することを理解するであろう。放射線治療施与モジュール１０８の論理は、最も簡単には、ソフトウェア・パッケージの一部として具現されてもよい。

本稿に記載される方法およびシステムは、ネットワーク接続された制御システムおよび単体の制御システムを含む多様なプラットフォーム上で実装できる。さらに、本稿で示され、記述される論理は好ましくは、コンピュータ可読媒体中またはコンピュータ可読媒体上に存在する。種々のコンピュータ可読媒体の例は、フラッシュメモリ、読み出し専用メモリ（ROM）、ランダム・アクセス・メモリ（RAM）、プログラム可能型読み出し専用メモリ（PROM）、電気的にプログラム可能な読み出し専用メモリ（EPROM）、電気的に消去可能なプログラム可能型読み出し専用メモリ（EEPROM）、磁気ディスクまたはテープ、CD-ROMおよびDVD-ROMを含む光学的に読み出し可能な媒体およびその他を含む。さらに、本稿に記載されるプロセスおよび論理は、一つの大きなプロセス・フローにマージされることができ、あるいは多くのサブ・プロセス・フローに分割されることができる。本稿でプロセス・フローが記述される順序は決定的ではなく、同じ結果を達成しつつ配列し直すことができる。実際、本稿に記述されるプロセス・フローは、保証されるまたは所望される実装において、再配列され、統合されおよび／または再編成されてもよい。

制御コンソール１０６はさらに、一つまたは複数のプロセッサおよびメモリをもつ放射線治療計画モジュール１１２を含む。放射線治療計画モジュール１１２は、関心領域を作成および／またはインポートするおよび／または放射線量格子を計算および／またはインポートするツールを含む。モジュール１１２は、複数の撮像データ・セットをロードすることができ、関心領域および放射線量格子は複数の撮像データ・セットと関連付けられてもよい。制御コンソール１０６は、放射線治療施与モジュール１０８および放射線治療計画モジュール１１２とのユーザー対話のために、ディスプレイ１１４およびマウスおよび／またはキーボードのような入力装置１１６をもつ。

例示的なコンソール１０６は、放射線治療施与モジュール１０８および放射線治療計画モジュール１１２の両方を組み込んでいる。他の実施形態では、二つのモジュール１０８および１１２は、物理的に互いと別個である異なるコンソールに組み込まれてもよい。よって、そのような実施形態では、放射計画モジュール１１２は、放射送達計画を生成するために使われる。生成された計画が次いでメモリに記憶され、後刻、実施のために放射送達モジュール１０８に転送される。

図２は、単一の放射線量格子の変換ゆがめに起因する全体的な線量変換誤差を決定するための方法２００を示している。方法２００は、モジュール１１２のような放射線治療システムによって実装されてもよい。図示した例示的な方法２００はいくつかの段階を含む。全体的な線量変換誤差を決定するための好適な方法のさらなる実施形態は、他の追加的な段階を含んでいたり、あるいは図示した方法２００の段階の一つまたは複数を省いていたりしてもよい。また、本稿でプロセス・フローが記述される順序は決定的ではなく、同じ結果を達成しつつ配列し直すことができる。よって、本稿に記述されるプロセス・フローは、保証されるまたは所望される実装において、再配列され、統合されおよび／または再編成されてもよい。

方法２００の段階２０２では、同じ領域（単数または複数）の二つの画像が選ばれる。それら二つの画像の間では、撮像された構造（単数または複数）の変形がある。たいていの場合、二つの画像は異なる時刻に撮影された同じ患者のものであろう。しかしながら、場合によっては、二つの画像は異なる患者の同じ領域（単数または複数）のものであってもよい。二つの画像の一方が「固定」画像データ・セットとして同定され、二つの画像の他方が「移動」または「変形」画像データ・セットとして同定される。次いで、プロセス２００のその後の段階が、移動画像参照系から固定画像参照系へ放射線量を変換する際の全体的な誤差を決定する。

方法２００の段階２０４では、固定画像および移動画像における対応する目印点２０６が同定される。ある実装では、それらの対応する目印点は、放射線療法計画システム１１２のディスプレイ１１４と対話するユーザーによって手動で同定される。対話はたとえば、マウスまたは他のポインター・デバイスを用いて実行されてもよい。しかしながら、完全に手動で実行されるときは、この段階２０４は面倒で、困難であることがある。線量変換誤差を特徴付けるために対応する目印点２０６のそこそこ大きなサンプルを手動で同定するには、数時間など、かなりの時間がかかることがある。したがって、固定画像および移動画像における対応する目印点２０６を同定２０４するためのさまざまな自動化されたまたは半自動化されたプロセスがのちに与えられる。具体的な実装に関わりなく、目印同定段階２０４は固定画像および移動画像のそれぞれにおけるm個の目印点を生成する。ここで、mは0より大きい整数である。固定画像中のm個の目印点２０６のそれぞれは、移動画像中のm個の目印点２０６の一つに対応する。

方法２００の段階２０８では、固定画像および移動画像に対応する放射線量格子が得られる。生の撮像データがすでに放射線量格子を生成するために処理されている場合には、これらは単にアップロードされればよい。生の撮像データが未処理である場合には、放射線量格子を計算するために処理されうる。この段階２０８の結果として、固定画像放射線量格子２１０および移動画像放射線量格子２１２が得られる。移動画像放射線量格子２１２は、少なくとも、該格子２１２内の諸目印点２０６において放射線量レベルを含む。それらのレベルは、本稿では、「実際の点線量」値２１４と称される。線量値のこの集合は、短縮Dⁱ _actualによって表わされてもよい。ここで、「i」は1からmまで走るインデックスである。

方法２００の段階２１６では、固定画像データ・セットと移動画像データ・セットとの間の変換行列２１８が計算される。剛体変換および変形可能変換といった、当技術分野で知られているいくつかのそのような変換プロセスがある。

方法２００の段階２２０では、変換行列２１８が移動画像放射線量格子２１２に適用されて、格子２１２を固定画像データ・セットの空間座標系にマッピングする。この結果、変換でゆがめられた放射線量格子２２２が得られる。段階２２４では、ゆがめられた放射線量格子２２２における放射線量が、固定画像放射線量格子２１０の各目印点２０６において決定される。これらの線量は、本稿では、「ゆがめられた点の線量」値２２６と称される。よって、線量値のこの集合は、短縮Dⁱ _warpedによって表わされてもよい。

方法２００の段階２２８では、実際の点線量Dⁱ _actualとゆがめられた点線量Dⁱ _warpedとの間の差が、m個の目印点２０６のそれぞれについて決定される。この計算の結果、「線量誤差」２３０の集合が得られる。ここで、一つの誤差値が固定放射線量格子２１０のm個の目印点２０６のそれぞれに対応する。よって、線量誤差のこの集合は、短縮Dⁱ _errorによって表わされてもよい。ここで、

である。移動画像データ・セットに作用する変換行列２１８の全体的な線量変換誤差を特徴付けるために、線量誤差２３０の集合は次いで、多くの異なる仕方の任意のもので、さらに操作および／または視覚化されてもよい。

たとえば、操作の観点からは、線量誤差２３０は統計的に解析され、何らかの仕方で全体としての集合２３０を表わす合成線量誤差値を生成してもよい。当業者は、いくつかのそのような統計プロセスについて知っているであろう。たとえば、コンテキストに依存して、最大線量誤差、最小線量誤差、平均線量誤差、メジアン線量誤差、線量誤差の標準偏差などの任意の一つまたは複数が有用でありうる。線量誤差の大きさおよび数値的な分布を記述しようとするそのような努力に加えて、その空間的な分布を解析するために追加的な技法が適用されてもよい。よって、線量変換誤差を受ける可能性がきわめて高い撮像データ中の位置を示唆する、線量誤差２３０の重心がたとえば生成されてもよい。別の例では、一致距離（distance to agreement）アルゴリズムが線量誤差２３０に適用されて、距離メトリックを生成してもよい。この距離メトリックは、所与の実際の点線量Dⁱ _actualへの、最も近いゆがめられた点線量Dⁱ _warpedを決定するために使われてもよい。

これらおよび他の統計的操作が線量誤差２３０の完全な集合に適用されてもよい。そうした操作は、調査者にとって特に関心のある線量誤差２３０の部分集合に適用されてもよい。部分集合は、たとえば、関心領域に対応するものとして決定されてもよい。部分集合は代替的または追加的に、たとえば解析を線量誤差のうち最も大きな五割に限定するよう、線量誤差２３０に閾値を適用することによって決定されてもよい。

視覚化の観点からは、上記操作の結果は、放射線治療計画システム１１２のディスプレイ１１４上に、任意の有用なフォーマットで示されてもよい。視覚化はたとえば、ヒストグラム、円グラフ、散布図などといった統計的な結果を表示する既知の方法を含んでいてもよい。視覚化は、線量誤差２３０の構造的な分布の図的な表現の形を取ってもよい。

たとえば、線量誤差分布マップが生成されてもよい。第一の実装では、線量誤差２３０の大きさおよび可能性としては向き（正または負）を反映する線量誤差２３０の異なる範囲に、異なる色が割り当てられる。第二の実装では、色の代わりに矢印が使われてもよい。ここで、線量誤差２３０の大きさは矢印の長さによって示され、線量誤差２３０の向きは矢印の向きによって示される。これらの色または矢印は次いで、固定画像放射線量格子２１０の構造的な配向において、ディスプレイ１１４上に示される。可能性としては、線量誤差２３０は、ユーザーが入力デバイス１１６を用いてディスプレイ１１４上の特定のボクセルをポイントするまたは特定のボクセルの上にホバーする場合にのみ示される。

他の視覚化技法が用いられてもよい。標準的な放射線量画像データ・セットにおける等線量線と同様に、大きさが同様である線量誤差をつなぐよう等線量誤差線が生成されることができる。また、ゆがめられた放射線量格子２２２に対応する線量誤差２３０が、線量誤差２３０自身の不連続な分布から、連続的な分布を生成するよう、任意の既知の仕方で補間または外挿されてもよい。

方法２００は、単一の移動画像放射線量格子２１２から別の参照系への変換ゆがみに起因する全体的な線量変換誤差を決定する。最も典型的には、該別の参照系は上記では固定画像放射線量格子２１０として同定した別の放射線量格子に対応する。よって、方法２００の直接的な適用は、単一のゆがめられた線量および一つの固定した線量に関わる。しかしながら、いくつかの状況では、二つ以上の放射線量格子を共通の参照系に変換することが望ましいであろう。そのような変換の結果、二つ以上のゆがめられた線量格子が得られる。その場合、方法２００は、それらの変換されたデータ・セットのそれぞれに別個に適用されてもよい。各適用において、固定画像データ・セットは共通の参照系に対応し、移動画像データ・セットは、共通の参照系に変換される撮像データ・セットの一方に対応する。このようにして、方法２００は、各ゆがめられた線量について別個の全体的な線量変換誤差２３０を生成する。

しかしながら、二つ以上の放射線量格子の共通の参照系への累積した変換ゆがみに起因する全体的な線量変換誤差を決定することがしばしば有用となる。図３Ａおよび３Ｂに示される方法３００はそのような方法である。方法３００は、n個の放射線量画像データ・セットの共通の参照系への累積した変換ゆがみに起因する全体的な線量変換誤差を決定する。ここで、nは1より大きい整数である。方法３００は、モジュール１１２のような放射線治療計画システムによって実装されてもよい。図示した例示的な方法３００はいくつかの段階を含む。全体的な線量変換誤差を決定するための好適な方法のさらなる実施形態は、他の追加的な段階を含んでいたり、あるいは図示した方法３００の段階の一つまたは複数を省いていたりしてもよい。また、本稿でプロセス・フローが記述される順序は決定的ではなく、同じ結果を達成しつつ配列し直すことができる。よって、本稿に記述されるプロセス・フローは、保証されるまたは所望される実装において、再配列され、統合されおよび／または再編成されてもよい。

方法３００の段階３０２では、n個の放射線量画像データ・セットのうちの一つが、固定画像参照系に変換されるべく選ばれる。選ばれた画像データ・セットが、方法３００の段階３０４ないし３１２における「移動」または「変形」画像データ・セットとなる。たいていの場合、固定画像および移動画像は異なる時刻に撮影された同じ患者のものであろう。しかしながら、場合によっては、それら二つの画像は異なる患者の同じ領域（単数または複数）のものであってもよい。

方法３００の段階３０４ないし３２６はそれぞれ方法２００の段階２０４ないし２２６が段階３０２で選ばれた移動画像データ・セットに適用されるのと同一である。よって、方法３００におけるこれらの段階およびその結果についての詳細な議論はここでは割愛する。よって、段階３０８の結果として、固定画像放射線量格子３１０および移動画像放射線量格子３１２が得られる。固定画像放射線量格子３１０は、少なくとも、該格子３１０における諸目印点３０６における放射線量レベルを含む。該レベルは、本稿では、「実際の固定画像点線量」値３１３と称される。よって、線量値のこの集合は、短縮Dⁱ _actual-fixedによって表わされてもよい。ここで、「i」は1から目印点３０６の数mまで走るインデックスである。

選ばれた移動画像放射線量格子３１２は、少なくとも、該格子３１２における諸目印点３０６における放射線量レベルを含む。該レベルは、本稿では、「実際の移動画像点線量」値３１４と称される。線量値のこの集合は、短縮D^i,j _{actual-moving}によって表わされてもよい。その記述で、「j」は1からnまで走るインデックスであり、n個の移動画像データ・セットのうちどれが段階３０２で選ばれたかを示す。

方法３００の段階３１６では、固定画像データ・セットと選ばれた移動画像データ・セットとの間の変換行列３１８が計算される。剛体変換および変形可能変換といった、当技術分野で知られているいくつかのそのような変換プロセスがある。

方法３００の段階３２０では、変換行列３１８が選ばれた移動画像放射線量格子３１２に適用されて、格子３１２を固定画像セットの空間座標系にマッピングする。この結果、変換でゆがめられた放射線量格子３２２が得られる。段階３２４では、ゆがめられた放射線量格子３２２における放射線量が、固定画像放射線量格子３１０の各目印点３０６において決定される。これらの線量は、本稿では、「ゆがめられた点の線量」値３２６と称される。よって、この値の集合は、短縮D^i,j _warpedによって表わされてもよい。

方法３００の段階３２７では、n個の放射線量画像データ・セットのそれぞれが段階３０２ないし３２６を通じて処理されたかどうかが判定される。まだであれば、プロセス３００は段階３０２に戻り、n個の放射線量画像データ・セットのうちの別のものを、固定画像参照系に変換されるよう選ぶ。この新たな画像データ・セットが方法３００の段階３０４ないし３２６における選ばれた「移動」または「変形」画像データ・セットとなる。ひとたび段階３２７が、n個の放射線量画像データ・セットのそれぞれが段階３０２ないし３２６を通じて処理されたと判定したら、方法３００は、図３Ｂに示されている段階３３２に進む。

方法３００の段階３３２では、m個の目印点３０６のそれぞれについて、実際の固定画像点線量Dⁱ _actual-fixedが実際の移動画像点線量D^i,j _{actual-moving}に加えられる。この段階３３２は結果として、「実際の全点線量」値３３４の集合またはDⁱ _actual-totalを与える。ここで、一つの実際の全点線量値がm個の目印点３０６のそれぞれに対応する。

この式で、右辺の第一項は、固定画像データ・セットにおけるi番目の目印点３０６における実際の放射線量を表わす。右辺の第二項は、n個の移動画像データ・セット３１２におけるi番目の目印点３０６における実際の放射線量の総和を表わす。

方法３００の段階３３６では、固定画像放射線量格子３１０におけるm個の目印点３０６のそれぞれについて、実際の固定画像点線量Dⁱ _actual-fixedがゆがめられた点線量D^i,j _warpedに加えられる。この段階３３６は結果として、「累積された点線量」値３３８の集合またはDⁱ _accumを与える。ここで、一つの累積された点線量値が固定画像放射線量格子３１２におけるm個の目印点３０６のそれぞれに対応する。

この式で、右辺の第一項は、固定画像データ・セットにおけるi番目の目印点３０６における実際の放射線量を表わす。右辺の第二項は、n個の移動画像データ・セット３１２から変換された固定画像データにおけるi番目の目印点３０６におけるゆがめられた放射線量の総和を表わす。

方法３００の段階３４０では、実際の全点線量Dⁱ _actual-fixedと累積された点線量Dⁱ _accumとの間の差が、固定画像放射線量格子３１０におけるm個の目印点３０６のそれぞれについて決定される。この計算の結果として、「累積された線量誤差」３４２の集合が得られる。ここで、一つの誤差値が固定画像放射線量格子３１０におけるm個の目印点３０６のそれぞれに対応する。よって、累積された線量誤差のこの集合は、短縮Dⁱ _accum-errorによって表わされてもよく、ここで、

である。累積された線量誤差Dⁱ _accum-errorの集合３４２は次いでさらに、線量誤差Dⁱ _errorの集合２３０との関連ですでに上述した多くの異なる仕方のうち任意の仕方で、操作および／または視覚化されてもよい。

図３Ａおよび３Ｂには示されていないが、方法３００は、二つ以上の固定画像データ・セットがある状況を扱うよう、簡単に修正されうる。すなわち、これらの場合、すべての撮像データ・セットが変換される先の共通参照系においてもともと取得された画像データ・セットが二つ以上ある。そのような状況では、固定画像放射線量格子２１０は単に、格子２１０中の各ボクセルが、複数の固定画像データ・セットのそれぞれに記録されている放射線量の総和を反映するよう修正されればよい。

上記で論じたように、それぞれの方法２００および３００の段階２０４および３０４において、固定画像および移動画像における対応する目印点２０６または３０６が同定される。ある実施形態では、同定は手動でなされてもよいが、そのプロセスは実際上は面倒で難しいことがある。よって、代替的な実施形態では、目印同定段階２０４および３０４は有利には自動化または半自動化されてもよい。

図４は、固定画像および移動画像において目印点を自動的または半自動的に同定するある例示的な方法４００を示している。方法４００は、モジュール１１２のような放射線治療療法計画システムによって実装されてもよい。図示した例示的な方法４００は、いくつかの段階を含む。目印点を同定する好適な方法のさらなる実施形態は、他の追加的な段階を含んでいたり、あるいは図示した方法４００の段階の一つまたは複数を省いていたりしてもよい。また、本稿でプロセス・フローが記述される順序は決定的ではなく、同じ結果を達成しつつ配列し直すことができる。よって、本稿に記述されるプロセス・フローは、保証されるまたは所望される実装において、再配列され、統合されおよび／または再編成されてもよい。

方法４００の段階４０２では、固定画像データ・セットおよび移動画像データ・セットにおいて対応する関心領域４０４が同定される。対応する関心領域４０４はたとえば、固定画像データ・セットおよび移動画像データ・セットにおける同じ解剖学的構造（単数または複数）であってもよい。こうして、患者の心臓、肋骨、肺、肝臓または他の解剖学的構造の一つまたは複数が、対応する関心領域として同定されてもよい。さらなる実施形態では、対応する関心領域４０４の定義４０２は、撮像される解剖学的構造と無関係であってもよい。しかしながら、対応する関心領域４０４がどのように定義されるかに関わりなく、該関心領域は、固定画像データ・セットおよび移動画像データ・セットにおいて同じ仕方で定義されるべきである。この同定４０２は手動または自動でできる。自動化されたセグメンテーション・ツールは当技術分野においてよく知られている。たとえば、変形可能な伝搬（deformable propagation）、オート／アトラス（auto/atlas）・セグメンテーション、モデル・ベースのセグメンテーションなどである。

方法４００の段階４０６では、モジュール１１２のような放射線治療計画システムが、対応する関心領域４０４のそれぞれを近似する表面メッシュ４０８を生成する。これは、たとえば、メッシュ４０８を関心領域４０４にシュリンクフィットすることによって達成されてもよい。表面メッシュ４０８は、互いにエッジまたは頂点４１０において交差する複数の平坦な表面から構成される。二つの画像データ・セットの間の対応する関心領域４０４を囲む表面メッシュ４０８は同数の頂点４１０をもつ。しかしながら、頂点４１０の相対位置においては異なっていてもよい。

このように、ある実施形態においては、m個の頂点４１０をもつ固定画像表面メッシュ４０８_fが固定画像中の関心領域４０４_fを近似するために生成される。そのような近似表面メッシュを生成する多くの通常の方法がある。固定画像表面メッシュ４０８_fは次いで、移動画像データ・セット中にコピーされ、修正された移動画像表面メッシュ４０８_mとなる。これは、移動画像中の対応する関心領域４０４_mを近似する。表面メッシュ修正は、メッシュの面のそれぞれを該面に垂直な軸に沿って中または外に動かすことに限られる。たとえば、修正は、関心領域４０４_mを近似するよう表面メッシュを変形することに関連する最小または最大エネルギー値を決定することによってなされてもよい。そして、結果として得られる表面メッシュ４０８_fおよび４０８_mは同数（m）の頂点４１０をもち、頂点４１０の間の表面の同じ形（単数または複数）をもつ。このフィッティング・プロセスはもちろん逆にしてもよく、移動画像表面メッシュ４０８_mから始めることもできる。

次いで、二つの表面メッシュ４０８_fおよび４０８_mの間の対応する頂点４１０は上記の方法２００または３００の残りの段階の目印点２０６または３０６となる（２０４または３０４）ための候補として使用される。方法４００のある実施形態では、段階４１２において、対応する頂点４１０のそれぞれが目印点として選択される。本方法の別の実施形態では、段階４１４および４１６に示されるように、頂点４１０の部分集合が目印点として選択されてもよい。

このように、ユーザーは、目印２０６または３０６として使う対応する表面メッシュ頂点４１０のサンプルを選択するオプションを与えられてもよい（４１４）。このユーザー選択４１４は、いくつもある方法の任意のものを使ってできる。ある実施形態では、ユーザーは、ディスプレイ１１４および入力装置１１６を使って放射線治療計画システム１１２と対話することによって、表面メッシュ頂点目印２０６を選択してもよい。ディスプレイ１１４は、撮像データを二次元または三次元で示してもよい。第一の例では、ユーザーは、目印２０６または３０６として使われる個々のメッシュ頂点４１０を同定するために入力装置１１６を使ってもよい。第二の例では、ユーザーは、ディスプレイ１１４上にバウンディングボックスまたは他の形状を作り出すことによるなどして、撮像データの完全な領域を同定するために入力装置１１６を使ってもよい。その同定された領域内に位置するすべてのメッシュ頂点４１０が目印２０６または３０６として使われるのである。第三の例では、ユーザーは単に、対応するメッシュ頂点をスプレッドシートなどのリストから選択してもよい。

他の実施形態では、段階４１６に示されるように、メッシュ頂点２０６または３０６の部分集合がユーザー介入なしに自動的に選択されてもよい。この自動選択４１６は、いくつもある方法の任意のものを使ってできる。ある実施形態では、放射線治療計画システム１１２は、一つおきの頂点４１０、三つ毎の頂点４１０または四つ毎の頂点４１０などを目印２０６または３０６として選択する。他の実施形態では、放射線治療計画システム１１２は、高曲率の領域または標的構造および非標的構造が重なり合う領域または表面メッシュ４０８の他の識別的な特徴に対応する領域に位置するメッシュ頂点４１０を選択してもよい。

あるいは、対応するメッシュ頂点４１０のユーザー選択４１４および自動選択４１６の組み合わせが実行されてもよい。一例では、頂点４１０の初期の自動選択４１６が実行され、その後、初期選択に対して頂点４１０の追加または削除を行なうユーザー選択４１４が行なわれてもよい。

本発明は、いくつかの実施形態を参照して記述してきた。明らかに、上記の詳細な説明を読み、理解すれば他の者にも修正や変更が思いつくであろう。たとえば、方法２００および３００は、二つ以上の異なる変換行列を比較し、対照するために利用されてもよい。本発明は、付属の請求項またはその等価物の範囲内にはいる限り、そのようなすべての修正および変更を含むものとして解釈されることが意図されている。本発明は、さまざまな組成、コンポーネントおよび配置、開示された実施形態の要素の組み合わせおよびサブコンビネーションの形を取ることができる。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様１〕
少なくとも一つの固定画像データ・セットおよび少なくとも一つの移動画像データ・セットによって記録される一つまたは複数の撮像された構造における変形がある場合の放射線量変換誤差を決定する方法であって：
前記固定画像および前記移動画像における対応する目印点を自動的にまたは半自動的に同定する段階と；
固定画像放射線量格子および移動画像放射線量格子を取得する段階であって、前記移動画像放射線量格子は該移動画像放射線量格子内の目印点における放射線量レベルを表わす実際の移動画像点線量を含む、段階と；
前記固定画像と前記移動画像の間の変換行列を決定する段階と；
前記変換行列を前記移動画像データ・セットに適用して、ゆがめられた放射線量格子を生成する段階と；
前記固定画像放射線量格子における前記目印点における、前記ゆがめられた放射線量格子の放射線量レベルを表わすゆがめられた点線量を決定する段階と；
線量誤差を生成するために、対応する目印点における実際の点線量と前記ゆがめられた点線量との間の差を決定する段階とを含む、
方法。
〔態様２〕
前記固定画像データ・セットおよび前記移動画像データ・セットが異なる時刻に撮影された同じ人物のものである、態様１記載の方法。
〔態様３〕
前記固定画像データ・セットおよび前記移動画像データ・セットが異なる人物内の同じ領域のものである、態様１記載の方法。
〔態様４〕
前記線量誤差を解析して前記線量誤差を代表する合成線量誤差を生成する段階をさらに有する、態様１記載の方法。
〔態様５〕
前記線量誤差を解析することが、前記線量誤差の部分集合に制限される、態様４記載の方法。
〔態様６〕
前記線量誤差をディスプレイ上に示すことをさらに含む、態様１記載の方法。
〔態様７〕
前記示すことが、色マップおよび矢印マップの一方を含む、態様６記載の方法。
〔態様８〕
前記固定画像データ・セットの参照系に変換されるべき一つの移動画像データ・セットがある、態様１記載の方法。
〔態様９〕
前記固定画像データ・セットの参照系に変換されるべき二つ以上の移動画像データ・セットがある、態様１記載の方法。
〔態様１０〕
前記固定画像放射線量格子が前記固定画像放射線量格子内の前記目印点における放射線量レベルを表わす実際の固定画像点線量を含み、線量誤差の決定がさらに：
前記移動画像データ・セットのそれぞれについて：
移動画像放射線量格子であって、前記移動画像放射線量格子は、前記移動画像放射線量格子内の前記目印点における放射線量レベルを表わす実際の移動画像点線量を含む、格子と；
前記固定画像と前記移動画像の間の変換行列と；
前記変換行列を前記移動画像データ・セットに適用することから帰結する、ゆがめられた放射線量格子であって、前記固定画像放射線量格子内の前記目印点における、前記ゆがめられた放射線量格子の放射線量レベルを表わすゆがめられた点線量を含む、格子とを決定する段階と；
各目印点について実際の点線量を計算する段階であって、固定目印点における前記実際の固定画像点線量と、前記固定目印点に対応する諸移動目印点における前記実際の移動画像点線量のそれぞれとの総和を含む、段階と；
前記固定画像放射線量格子における各目印点について累積された点線量を計算する段階であって、前記実際の固定画像点線量と、その目印点からの前記ゆがめられた点線量のそれぞれとの総和を含む、段階と；
線量誤差を生成するために、前記固定画像放射線量格子内の各目印において、前記実際の点線量と前記累積された点線量との間の差を決定する段階とを含む、
態様９記載の方法。
〔態様１１〕
二つ以上の固定画像データ・セットがあり、前記実際の固定画像点線量が、前記二つ以上の固定画像データ・セットのそれぞれにおいて記録されている放射線量の総和に等しい、態様１０記載の方法。
〔態様１２〕
固定画像データ・セットと移動画像データ・セットの間で対応する目印点を同定する方法であって：
前記固定画像データ・セットおよび前記移動画像データ・セットの一方において第一の関心領域を同定する段階と；
前記固定画像データ・セットおよび前記移動画像データ・セットの他方において、前記第一の関心領域に対応する第二の関心領域を同定する段階と；
前記第一の関心領域を近似する第一の表面メッシュを生成し、前記第二の関心領域を近似する第二の表面メッシュを生成する段階であって、前記第一および第二の表面メッシュは同数の頂点を有する、段階と；
前記第一の関心領域における少なくとも一つの頂点および前記第二の関心領域における少なくとも一つの頂点を対応する目印点として同定する段階とを含む、
方法。
〔態様１３〕
前記対応する目印点を使って放射線量変換誤差を決定する段階をさらに含む、態様１２記載の方法。
〔態様１４〕
前記第一の表面メッシュを前記他方の画像データ・セットにコピーし、前記他方の画像データ・セットにおいて前記第一の表面メッシュを修正して前記第二の関心領域を近似する前記第二の表面メッシュを生成する段階をさらに含み、前記修正は、前記第一の表面メッシュの一つまたは複数の面をその面に垂直な軸に沿って内側または外側に動かすことに制限される、態様１２記載の方法。
〔態様１５〕
少なくとも一つの固定画像データ・セットおよび少なくとも一つの移動画像データ・セットによって記録される一つまたは複数の撮像された構造における変形がある場合の放射線量変換誤差を決定するシステムであって、当該システムは論理を有するコンピュータ可読媒体を含み、前記論理は：
前記固定画像および前記移動画像における対応する目印点を自動的にまたは半自動的に同定する段階と；
固定画像放射線量格子および移動画像放射線量格子を取得する段階であって、前記移動画像放射線量格子は該移動画像放射線量格子内の目印点における放射線量レベルを表わす実際の移動画像点線量を含む、段階と；
前記固定画像と前記移動画像の間の変換行列を決定する段階と；
前記変換行列を前記移動画像データ・セットに適用して、ゆがめられた放射線量格子を生成する段階と；
前記固定画像放射線量格子における前記目印点における、前記ゆがめられた放射線量格子の放射線量レベルを表わすゆがめられた点線量を決定する段階と；
線量誤差を生成するために、対応する目印点における実際の点線量と前記ゆがめられた点線量との間の差を決定する段階とを実行するためのものである、
システム。
〔態様１６〕
前記コンピュータ可読媒体がさらに、前記線量誤差を解析して前記線量誤差を代表する合成線量誤差を生成するための論理をさらに有する、態様１５記載のシステム。
〔態様１７〕
前記コンピュータ可読媒体がさらに、前記線量誤差をディスプレイ上に示すための論理をさらに有する、態様１５記載のシステム。
〔態様１８〕
前記固定画像データ・セットの参照系に変換されるべき二つ以上の移動画像データ・セットがある、態様１５記載のシステム。
〔態様１９〕
前記固定画像放射線量格子が前記固定画像放射線量格子内の前記目印点における放射線量レベルを表わす実際の固定画像点線量を含み、前記コンピュータ可読媒体がさらに：
前記移動画像データ・セットのそれぞれについて：
移動画像放射線量格子であって、前記移動画像放射線量格子は、前記移動画像放射線量格子内の前記目印点における放射線量レベルを表わす実際の移動画像点線量を含む、格子と；
前記固定画像と前記移動画像の間の変換行列と；
前記変換行列を前記移動画像データ・セットに適用することから帰結する、ゆがめられた放射線量格子であって、前記固定画像放射線量格子内の前記目印点における、前記ゆがめられた放射線量格子の放射線量レベルを表わすゆがめられた点線量を含む、格子とを決定する段階と；
各目印点について実際の点線量を計算する段階であって、固定目印点における前記実際の固定画像点線量と、前記固定目印点に対応する諸移動目印点における前記実際の移動画像点線量のそれぞれとの総和を含む、段階と；
前記固定画像放射線量格子における各目印点について累積された点線量を計算する段階であって、前記実際の固定画像点線量と、その目印点からの前記ゆがめられた点線量のそれぞれとの総和を含む、段階と；
線量誤差を生成するために、前記固定画像放射線量格子内の各目印において、前記実際の点線量と前記累積された点線量との間の差を決定する段階とを実行するための論理を有する、
態様１８記載のシステム。
〔態様２０〕
二つ以上の固定画像データ・セットがあり、前記実際の固定画像点線量が、前記二つ以上の固定画像データ・セットのそれぞれにおいて記録されている放射線量の総和に等しい、態様１９記載のシステム。

Claims

少なくとも一つの固定画像データ・セットおよび少なくとも一つの移動画像データ・セットによって記録される一つまたは複数の撮像された構造における変形がある場合の放射線量変換誤差を決定するシステムの作動方法であって：
前記システムが、前記固定画像および前記移動画像における対応する目印点を自動的にまたは半自動的に同定する段階と；
前記システムが、前記固定画像データ・セットおよび前記移動画像データ・セットにそれぞれ関連付けられた固定画像放射線量格子および移動画像放射線量格子を取得する段階であって、前記移動画像放射線量格子は該移動画像放射線量格子内の目印点における放射線量レベルを表わす実際の移動画像点線量を含む、段階と；
前記システムが、前記固定画像と前記移動画像の間の変換行列を決定する段階と；
前記システムが、前記変換行列を前記移動画像データ・セットに適用して、ゆがめられた放射線量格子を生成する段階と；
前記システムが、前記固定画像放射線量格子における前記目印点における、前記ゆがめられた放射線量格子の放射線量レベルを表わすゆがめられた点線量を決定する段階と；
前記システムが、線量誤差を生成するために、対応する目印点における実際の点線量と前記ゆがめられた点線量との間の差を決定する段階とを含む、
方法。
前記固定画像データ・セットおよび前記移動画像データ・セットが異なる時刻に撮影された同じ人物のものである、請求項１記載の方法。
前記線量誤差を解析して前記線量誤差を代表する合成線量誤差を生成する段階をさらに有する、請求項１記載の方法。
前記線量誤差を解析することが、前記線量誤差の部分集合に制限される、請求項３記載の方法。
前記線量誤差をディスプレイ上に示すことをさらに含む、請求項１記載の方法。
前記示すことが、色マップおよび矢印マップの一方を含む、請求項５記載の方法。
前記固定画像データ・セットの参照系に変換されるべき二つ以上の移動画像データ・セットがある、請求項１記載の方法。
前記固定画像放射線量格子が前記固定画像放射線量格子内の前記目印点における放射線量レベルを表わす実際の固定画像点線量を含み、線量誤差の決定がさらに：
前記システムが、前記移動画像データ・セットのそれぞれについて：
移動画像放射線量格子であって、前記移動画像放射線量格子は、前記移動画像放射線量格子内の前記目印点における放射線量レベルを表わす実際の移動画像点線量を含む、格子と；
前記固定画像と前記移動画像の間の変換行列と；
前記変換行列を前記移動画像データ・セットに適用することから帰結する、ゆがめられた放射線量格子であって、前記固定画像放射線量格子内の前記目印点における、前記ゆがめられた放射線量格子の放射線量レベルを表わすゆがめられた点線量を含む、格子とを決定する段階と；
前記システムが、各目印点について実際の点線量を計算する段階であって、固定目印点における前記実際の固定画像点線量と、前記固定目印点に対応する諸移動目印点における前記実際の移動画像点線量のそれぞれとの総和を含む、段階と；
前記システムが、前記固定画像放射線量格子における各目印点について累積された点線量を計算する段階であって、前記実際の固定画像点線量と、その目印点からの前記ゆがめられた点線量のそれぞれとの総和を含む、段階と；
前記システムが、線量誤差を生成するために、前記固定画像放射線量格子内の各目印において、前記実際の点線量と前記累積された点線量との間の差を決定する段階とを含む、
請求項７記載の方法。
二つ以上の固定画像データ・セットがあり、前記実際の固定画像点線量が、前記二つ以上の固定画像データ・セットのそれぞれにおいて記録されている放射線量の総和に等しい、請求項８記載の方法。
コンピュータに請求項１ないし９のうちいずれか一項記載の方法を実行させるためのコンピュータ・プログラム。
少なくとも一つの固定画像データ・セットおよび少なくとも一つの移動画像データ・セットによって記録される一つまたは複数の撮像された構造における変形がある場合の放射線量変換誤差を決定するシステムであって、当該システムは論理を有するコンピュータ可読媒体を含み、前記論理は：
前記固定画像および前記移動画像における対応する目印点を自動的にまたは半自動的に同定する段階と；
固定画像放射線量格子および移動画像放射線量格子を取得する段階であって、前記移動画像放射線量格子は該移動画像放射線量格子内の目印点における放射線量レベルを表わす実際の移動画像点線量を含む、段階と；
前記固定画像と前記移動画像の間の変換行列を決定する段階と；
前記変換行列を前記移動画像データ・セットに適用して、ゆがめられた放射線量格子を生成する段階と；
前記固定画像放射線量格子における前記目印点における、前記ゆがめられた放射線量格子の放射線量レベルを表わすゆがめられた点線量を決定する段階と；
線量誤差を生成するために、対応する目印点における実際の点線量と前記ゆがめられた点線量との間の差を決定する段階とを実行するためのものである、
システム。
前記コンピュータ可読媒体がさらに、前記線量誤差を解析して前記線量誤差を代表する合成線量誤差を生成するための論理をさらに有する、請求項１１記載のシステム。
前記固定画像データ・セットの参照系に変換されるべき二つ以上の移動画像データ・セットがある、請求項１１記載のシステム。
前記固定画像放射線量格子が前記固定画像放射線量格子内の前記目印点における放射線量レベルを表わす実際の固定画像点線量を含み、前記コンピュータ可読媒体がさらに：
前記移動画像データ・セットのそれぞれについて：
移動画像放射線量格子であって、前記移動画像放射線量格子は、前記移動画像放射線量格子内の前記目印点における放射線量レベルを表わす実際の移動画像点線量を含む、格子と；
前記固定画像と前記移動画像の間の変換行列と；
前記変換行列を前記移動画像データ・セットに適用することから帰結する、ゆがめられた放射線量格子であって、前記固定画像放射線量格子内の前記目印点における、前記ゆがめられた放射線量格子の放射線量レベルを表わすゆがめられた点線量を含む、格子とを決定する段階と；
各目印点について実際の点線量を計算する段階であって、固定目印点における前記実際の固定画像点線量と、前記固定目印点に対応する諸移動目印点における前記実際の移動画像点線量のそれぞれとの総和を含む、段階と；
前記固定画像放射線量格子における各目印点について累積された点線量を計算する段階であって、前記実際の固定画像点線量と、その目印点からの前記ゆがめられた点線量のそれぞれとの総和を含む、段階と；
線量誤差を生成するために、前記固定画像放射線量格子内の各目印において、前記実際の点線量と前記累積された点線量との間の差を決定する段階とを実行するための論理を有する、
請求項１３記載のシステム。
二つ以上の固定画像データ・セットがあり、前記実際の固定画像点線量が、前記二つ以上の固定画像データ・セットのそれぞれにおいて記録されている放射線量の総和に等しい、請求項１４記載のシステム。