JP6783398B2 - 放射線治療計画作成における線量計算のモデル化のためのシステムおよび方法 - Google Patents
放射線治療計画作成における線量計算のモデル化のためのシステムおよび方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6783398B2 JP6783398B2 JP2019554889A JP2019554889A JP6783398B2 JP 6783398 B2 JP6783398 B2 JP 6783398B2 JP 2019554889 A JP2019554889 A JP 2019554889A JP 2019554889 A JP2019554889 A JP 2019554889A JP 6783398 B2 JP6783398 B2 JP 6783398B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- spot
- scenario
- fluence
- fraction
- dose
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/103—Treatment planning systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/103—Treatment planning systems
- A61N5/1031—Treatment planning systems using a specific method of dose optimization
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
- A61N5/1043—Scanning the radiation beam, e.g. spot scanning or raster scanning
-
- G—PHYSICS
- G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
- G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
- G16H20/00—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance
- G16H20/40—ICT specially adapted for therapies or health-improving plans, e.g. for handling prescriptions, for steering therapy or for monitoring patient compliance relating to mechanical, radiation or invasive therapies, e.g. surgery, laser therapy, dialysis or acupuncture
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
- A61N2005/1087—Ions; Protons
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Surgery (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Primary Health Care (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Description
a.評価される計画を得るステップと、
b.各フラクションに関する1つ以上のエラーを含むシナリオを定義するステップと、
c.シナリオから得られる線量分布を計算し、シナリオから得られる総線量分布に対する各ビームの寄与を、単一のビームの線量計算により概算するステップと、
d.多くの異なるシナリオに関して、ステップbおよびcを繰り返すステップと、
e.以下:
i.シナリオを通じて臨床目標の達成として推定される臨床目標の組を達成する確率、
ii.シナリオを通じたDVH値の範囲、
iii.シナリオの線量を通じてボクセル式の集計として定義される線量分布に関する線量の統計値
のうちの少なくとも1つに基づき、計画の堅牢性を評価するステップと、
を含む、方法を提案している。
・1つ以上の患者の画像
・1つ以上の人工的な患者の画像
・1つ以上の密度のエラー
のうちの少なくとも1つにおける要素のそれぞれに関して、少なくとも1回行われ、
これは、実際の患者の画像もしくは人工的な患者の画像、および/または密度のエラーに基づく計画の評価を可能にする。人工的な患者の画像は、予測される経時的な患者の変化に類似するように作成され得る。このような変化は、たとえば移動または体重減少により生じ得る。
Claims (14)
- 多くの治療フラクションを含む放射線治療計画の堅牢性を評価するコンピュータにより実施される方法であって、
a.評価される計画を得るステップと、
b.各フラクションに関する1つ以上のエラーを含むシナリオを定義するステップと、
c.前記シナリオ下での計画から得られる線量分布を計算し、シナリオから得られる総線量分布に対する各ビームからの寄与を、単一のビームの線量計算により概算するステップと
d.多くの異なるシナリオに関して、ステップbおよびcを繰り返すステップと、
e.以下:
i.前記シナリオを通じて臨床目標の達成として推定される臨床目標の組を達成する確率
ii.前記シナリオを通じたDVH値の範囲
iii.前記シナリオの線量を通じてボクセル式の集計として定義される線量分布に関する線量の統計値
のうちの少なくとも1つに基づき、各シナリオに関して計算された線量分布を、臨床目標の組と比較することにより、前記計画の堅牢性を評価するステップと、
を含む、方法。 - 以下:
・1つ以上の患者の画像
・1つ以上の人工的な患者の画像
・1つ以上の密度のエラー
のうちの少なくとも1つにおける要素のそれぞれに関して、ステップa〜dが少なくとも1回行われる、請求項1に記載の方法。 - 前記各フラクションに関する1つ以上のエラーが、少なくとも全てのフラクションに影響を与える系統的なエラーおよび/または少なくともあるフラクションに特異的なエラーを含む、請求項1または2に記載の方法。
- 各ビームの方向およびエネルギーに関する単一のフルエンス分布が、シナリオから得られる総線量分布の近似値を計算するために使用される、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
- 各ビームおよびエネルギーに関する単一のフルエンス分布が、前記ビームのフルエンス面に投影される対応する設定エラーにより変換された全てのフラクションに関するフルエンス分布の合計として計算される、請求項4に記載の方法。
- 各フラクションにおけるフルエンス分布が、前記ビームのフルエンス面に直交する、対応する設定エラーの構成要素によりスケーリングされる、請求項5に記載の方法。
- スポットスキャニング式の電離線ベースの治療計画のために、各ビームに関するスポットの重量の単一の組が、シナリオから得られる総線量分布の近似値を計算するために使用される、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記各ビームに関するスポットの重量の単一の組が、全てのフラクションに関するスポットの重量の合計として計算され、前記各フラクションに関するスポットの重量が、フラクションの対応する設定エラーによりスポット面に投影されたスポットの位置を変換し、前記フラクションの範囲または密度のエラーによりスポットのエネルギーを変化させ、かつ、スポット間にスポットの重量を内挿することにより変換されたスポットの位置に関連するスポットの重量を既存の変換されていないスポットの位置に割り当てることにより、計算される、請求項7に記載の方法。
- 各フラクションにおけるスポットの重量が、前記ビームのスポット面に直交する、対応する設定エラーの構成要素によりスケーリングされる、請求項8に記載の方法。
- 前記スポット間にスポットの重量を内挿するステップが、計画されるスポットからある距離にある予備のスポットを決定するステップを含み、前記距離が、患者と前記スポット面または放射線源との間の相対的な位置の少なくとも1つの想定される変位に依存しており、前記内挿に予備のスポットを含む、請求項8または9に記載の方法。
- 評価される計画に関する少なくとも1つの臨床目標を含む臨床目標の組を得るステップをさらに含む、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの臨床目標が、ステップcで計算された線量分布に関して達成されたかどうかを決定するステップc2をさらに含み、ステップdが、異なるシナリオでステップb、c、およびc2を繰り返すステップを含み、ステップeが、ステップc2で達成された少なくとも1つの臨床目標下にあるシナリオのフラクションにより前記少なくとも1つの臨床目標を満たす確率を概算するステップを含む、請求項11に記載の方法。
- コンピュータ内で実行される際に、請求項1乃至12のいずれか1項に記載の方法を前記コンピュータに行わせる、コンピュータ可読コード手段を含むコンピュータプログラム製品。
- プロセッサ(73)、計画作成に使用される臨床目標の組を含む治療計画を得るためのデータを含むデータメモリ(74)、および請求項13に記載のコンピュータプログラム製品を含むプログラムメモリ(76)を含む、治療計画作成システム(71)。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP17164934.6 | 2017-04-05 | ||
EP17164934.6A EP3384961B1 (en) | 2017-04-05 | 2017-04-05 | System and method for modelling of dose calculation in radiotherapy treatment planning |
PCT/EP2018/058413 WO2018185063A1 (en) | 2017-04-05 | 2018-04-03 | System and method for modelling of dose calculation in radiotherapy treatment planning |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020516360A JP2020516360A (ja) | 2020-06-11 |
JP6783398B2 true JP6783398B2 (ja) | 2020-11-11 |
Family
ID=58489590
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019554889A Active JP6783398B2 (ja) | 2017-04-05 | 2018-04-03 | 放射線治療計画作成における線量計算のモデル化のためのシステムおよび方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11413474B2 (ja) |
EP (1) | EP3384961B1 (ja) |
JP (1) | JP6783398B2 (ja) |
CN (1) | CN110494189B (ja) |
WO (1) | WO2018185063A1 (ja) |
Families Citing this family (24)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9855445B2 (en) | 2016-04-01 | 2018-01-02 | Varian Medical Systems, Inc. | Radiation therapy systems and methods for delivering doses to a target volume |
EP3630286A4 (en) | 2017-05-30 | 2021-03-03 | RefleXion Medical, Inc. | PROCESS FOR IMAGE-GUIDED RADIATION THERAPY IN REAL-TIME |
CN110869086A (zh) | 2017-06-22 | 2020-03-06 | 反射医疗公司 | 生物自适应放射疗法的***和方法 |
US11590364B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-02-28 | Varian Medical Systems International Ag | Material inserts for radiation therapy |
US10183179B1 (en) | 2017-07-21 | 2019-01-22 | Varian Medical Systems, Inc. | Triggered treatment systems and methods |
US10843011B2 (en) | 2017-07-21 | 2020-11-24 | Varian Medical Systems, Inc. | Particle beam gun control systems and methods |
US10092774B1 (en) | 2017-07-21 | 2018-10-09 | Varian Medical Systems International, AG | Dose aspects of radiation therapy planning and treatment |
US10549117B2 (en) | 2017-07-21 | 2020-02-04 | Varian Medical Systems, Inc | Geometric aspects of radiation therapy planning and treatment |
US11712579B2 (en) | 2017-07-21 | 2023-08-01 | Varian Medical Systems, Inc. | Range compensators for radiation therapy |
EP3967367A1 (en) | 2017-11-16 | 2022-03-16 | Varian Medical Systems Inc | Increased beam output and dynamic field shaping for radiotherapy system |
US10910188B2 (en) | 2018-07-25 | 2021-02-02 | Varian Medical Systems, Inc. | Radiation anode target systems and methods |
WO2020150505A1 (en) | 2019-01-16 | 2020-07-23 | Reflexion Medical, Inc. | Methods for setup corrections in radiation therapy |
US11116995B2 (en) | 2019-03-06 | 2021-09-14 | Varian Medical Systems, Inc. | Radiation treatment planning based on dose rate |
US10814144B2 (en) | 2019-03-06 | 2020-10-27 | Varian Medical Systems, Inc. | Radiation treatment based on dose rate |
US11090508B2 (en) | 2019-03-08 | 2021-08-17 | Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh & Co. Kg | System and method for biological treatment planning and decision support |
US11103727B2 (en) | 2019-03-08 | 2021-08-31 | Varian Medical Systems International Ag | Model based PBS optimization for flash therapy treatment planning and oncology information system |
US10918886B2 (en) | 2019-06-10 | 2021-02-16 | Varian Medical Systems, Inc. | Flash therapy treatment planning and oncology information system having dose rate prescription and dose rate mapping |
US11291859B2 (en) | 2019-10-03 | 2022-04-05 | Varian Medical Systems, Inc. | Radiation treatment planning for delivering high dose rates to spots in a target |
US11865361B2 (en) | 2020-04-03 | 2024-01-09 | Varian Medical Systems, Inc. | System and method for scanning pattern optimization for flash therapy treatment planning |
US11541252B2 (en) | 2020-06-23 | 2023-01-03 | Varian Medical Systems, Inc. | Defining dose rate for pencil beam scanning |
US11957934B2 (en) | 2020-07-01 | 2024-04-16 | Siemens Healthineers International Ag | Methods and systems using modeling of crystalline materials for spot placement for radiation therapy |
EP3943152A1 (en) * | 2020-07-20 | 2022-01-26 | RaySearch Laboratories AB | Robust treatment planning or plan evaluation |
TWI778742B (zh) * | 2021-08-11 | 2022-09-21 | 禾榮科技股份有限公司 | 劑量規劃系統 |
CN114010963B (zh) * | 2021-11-08 | 2023-10-20 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | 剂量确定的***、方法及计算机可读存储介质 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2922107B1 (fr) * | 2007-10-10 | 2010-02-26 | Aventis Pharma Sa | Nouvelles compositions a base de taxoides |
US8467497B2 (en) * | 2007-10-25 | 2013-06-18 | Tomotherapy Incorporated | System and method for motion adaptive optimization for radiation therapy delivery |
DE102011000204B4 (de) * | 2011-01-18 | 2013-04-25 | Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh | Erstellung einer Bestrahlungsplanung unter Berücksichtigung der Auswirkungen zumindest einer Unsicherheit |
RU2603606C2 (ru) * | 2011-03-15 | 2016-11-27 | Конинклейке Филипс Н.В. | Изучение дозиметрического воздействия движения на формирование адаптивных границ для конкретного пациента при планировании наружной дистанционной лучевой терапии |
US10369381B2 (en) * | 2014-09-02 | 2019-08-06 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | System and method for robust intensity-modulated proton therapy planning |
US10328282B2 (en) * | 2015-07-13 | 2019-06-25 | Mayo Foundation For Medical Education And Research | System and method for novel chance-constrained optimization in intensity-modulated proton therapy planning to account for range and patient setup uncertainties |
CN105854191B (zh) * | 2016-04-26 | 2018-09-21 | 中国科学院合肥物质科学研究院 | 一种放射治疗中三维剂量验证***及验证方法 |
-
2017
- 2017-04-05 EP EP17164934.6A patent/EP3384961B1/en active Active
-
2018
- 2018-04-03 US US16/500,419 patent/US11413474B2/en active Active
- 2018-04-03 WO PCT/EP2018/058413 patent/WO2018185063A1/en active Application Filing
- 2018-04-03 CN CN201880023578.5A patent/CN110494189B/zh active Active
- 2018-04-03 JP JP2019554889A patent/JP6783398B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3384961B1 (en) | 2021-10-13 |
JP2020516360A (ja) | 2020-06-11 |
CN110494189A (zh) | 2019-11-22 |
WO2018185063A1 (en) | 2018-10-11 |
EP3384961A1 (en) | 2018-10-10 |
US20200121953A1 (en) | 2020-04-23 |
CN110494189B (zh) | 2021-05-04 |
US11413474B2 (en) | 2022-08-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6783398B2 (ja) | 放射線治療計画作成における線量計算のモデル化のためのシステムおよび方法 | |
Venselaar et al. | Tolerances for the accuracy of photon beam dose calculations of treatment planning systems | |
Van Esch et al. | Testing of the analytical anisotropic algorithm for photon dose calculation | |
US9616247B2 (en) | Treatment plan evaluation in radiotherapy by stochastic analysis of delineation uncertainty | |
US9463336B2 (en) | Benchmark system for radiation therapy planning | |
CN110960805B (zh) | 对强度调制质子疗法执行照射时间优化的方法和装置 | |
US10076673B2 (en) | Interactive dose gradient based optimization technique to control IMRT delivery complexity | |
EP3215220B1 (en) | Robust radiotherapy treatment plan generation | |
Souris et al. | Monte Carlo methods to comprehensively evaluate the robustness of 4D treatments in proton therapy | |
JP2018515274A (ja) | ビームジオメトリを選択する方法 | |
JP2018187089A (ja) | 治療計画装置 | |
CN112823820B (zh) | 获得聚焦离子束的能谱技术领域 | |
Fusella et al. | Evaluation of dose recalculation vs dose deformation in a commercial platform for deformable image registration with a computational phantom | |
Lorenz et al. | An independent dose calculation algorithm for MLC‐based stereotactic radiotherapy | |
Giordanengo et al. | RIDOS: A new system for online computation of the delivered dose distributions in scanning ion beam therapy | |
EP3338860A1 (en) | Registration of particle beam radiography data | |
Bueno et al. | Fast Monte Carlo simulation on a voxelized human phantom deformed to a patient | |
Benhdech et al. | New method to perform dosimetric quality control of treatment planning system using PENELOPE Monte Carlo and anatomical digital test objects | |
Grelle | Comparison and Validation of RayStation Photon Monte Carlo (MC) Beam Model Versus Collapsed Cone Convolution (CCC) | |
JP2023173946A (ja) | ビーム監視システム、粒子線治療システム、プログラム、並びにビーム監視方法 | |
CN118267640A (zh) | 一种验证mri引导自适应放疗剂量的方法及*** | |
Badiu et al. | Healthy tissue sparing in proton therapy of lung tumors using statistically sound robust planning | |
JP2024085461A (ja) | 放射線治療支援装置及び放射線治療システム | |
JP2021524782A (ja) | イオンに基づく放射線治療計画作成のためのシステム、コンピュータプログラム製品、及び方法 | |
Klepper | Interactive input and correction of information about the structure of the irradiated object in planning of radiation therapy |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20191128 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20191128 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200213 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20200602 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200609 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200625 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20200924 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201021 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6783398 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |