JP2023033183A - Radiation treatment planning device - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書及び図面に開示の実施形態は、放射線治療計画装置に関する。 The embodiments disclosed in the specification and drawings relate to radiation therapy planning apparatus.
放射線治療において、従来の線量率(例えば、0.03Gy/sec程度)に比べて遥かに高い線量率(例えば、40Gy/sec以上)の放射線を短時間に照射する高線量率照射(以下、FLASH照射という)が知られている。FLASH照射によれば、ターゲットである腫瘍を治療しつつ、正常組織の損傷を抑える効果(以下、FLASH効果という)が得られるので、従来よりも副作用が抑制され、より安全な放射線治療に繋がることが期待されている。 In radiation therapy, high dose rate irradiation (hereinafter referred to as FLASH irradiation) in which a much higher dose rate (e.g., 40 Gy/sec or more) is applied in a short time compared to the conventional dose rate (e.g., about 0.03 Gy/sec) ) is known. FLASH irradiation has the effect of suppressing damage to normal tissue while treating the target tumor (hereinafter referred to as the FLASH effect), so side effects are suppressed more than before, leading to safer radiotherapy. is expected.
一方、電子線(MeV)などの放射線は、当該放射線が照射される体内の深さに応じて線量が減衰するため、FLASH照射の経路の途中でFLASH効果を得るのに必要な高線量率を保てない場合、正常組織に損傷を与えてしまうおそれがある。 On the other hand, radiation such as electron beams (MeV) attenuates according to the depth inside the body where the radiation is irradiated. Failure to do so may result in damage to normal tissue.
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、正常組織への損傷を抑え、適切に照射効果が得られる放射線治療計画を提供することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in the present specification and drawings is to provide a radiotherapy plan that suppresses damage to normal tissue and provides an appropriate irradiation effect. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and drawings are not limited to the above problems. A problem corresponding to each effect of each configuration shown in the embodiments described later can be positioned as another problem.
実施形態に係る放射線治療計画装置は、線量率分布情報取得部及び照射効果識別情報取得部を備える。前記線量率分布情報取得部は、放射線の照射条件に基づいて、当該放射線の照射経路における線量率の分布を表す線量率分布情報を取得する。前記照射効果識別情報取得部は、取得された前記線量率分布情報に基づき、前記照射経路における放射線の照射効果を識別する照射効果識別情報を取得する。 A radiotherapy planning apparatus according to an embodiment includes a dose rate distribution information acquisition unit and an irradiation effect identification information acquisition unit. The dose rate distribution information acquisition unit acquires dose rate distribution information representing the distribution of the dose rate in the irradiation route of the radiation based on the irradiation conditions of the radiation. The irradiation effect identification information acquisition unit acquires irradiation effect identification information for identifying an irradiation effect of radiation in the irradiation route based on the acquired dose rate distribution information.
以下、図面を参照して、一実施形態に係る放射線治療システムの構成を説明する。図1に示すように、放射線治療システム1は、医用画像診断装置2、放射線治療計画装置3及び放射線治療装置4を有する。医用画像診断装置2、放射線治療計画装置3及び放射線治療装置4は、ネットワークを介して互いに通信可能に接続される。放射線治療システム1は、患者の放射線治療に関する治療計画を立案し、当該治療計画に従い放射線治療を実行するシステムである。
The configuration of a radiotherapy system according to one embodiment will be described below with reference to the drawings. As shown in FIG. 1 , the
医用画像診断装置2は、治療対象の患者に医用撮像を施して、治療計画に使用する医用画像を生成する。医用画像は、2次元状に配列されたピクセルにより構成される2次元画像でもよいし、3次元状に配列されたボクセルにより構成される3次元画像でもよい。医用画像診断装置2は、医用画像を生成可能な如何なるモダリティ装置であってもよい。モダリティ装置としては、例えば、X線コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、コーンビームCT装置、核医学診断装置等が挙げられる。
The medical image
放射線治療計画装置3は、医用画像診断装置2により生成された医用画像を利用して放射線治療計画を作成する。
The
放射線治療装置4は、放射線治療計画装置3により作成された治療計画に従い、患者に放射線を照射して患者を治療する。放射線治療装置4は、治療室に設けられ、治療架台と治療寝台とを有する。治療寝台は、患者の治療部位がアイソセンタに略一致するように天板を移動する。治療架台は、回転軸回りに回転可能に照射ヘッド部を支持する。照射ヘッド部は、治療計画に従い放射線を照射する。具体的には、照射ヘッド部は、多分割絞り(マルチリーフコリメータ)により照射野を形成し、当該照射野により正常組織への照射を抑える。治療部位に放射線が照射されることにより当該治療部位が消滅又は縮小する。
The
続いて、図2を参照して、図1に示した放射線治療計画装置3の構成を説明する。放射線治療計画装置3は、処理回路31、記憶装置32、表示機器33、入力機器34及び通信機器35を有する。
Next, the configuration of the
記憶装置32は、ROM(Read Only Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等の記憶装置から構成される。記憶装置32は、各種プログラム、各種データを記憶する。例えば、図3に示すように、記憶装置32は、FLASH照射用テーブル321及び通常照射用テーブル322を記憶する。FLASH照射用テーブル321は、臓器毎に臓器名と、FLASH照射での耐容線量とが対応付けられて記述されている。通常照射用テーブル322は、臓器毎に、臓器名と、通常照射での耐容線量とが対応付けられて記述されている。また、記憶装置32は、人体に対する放射線の照射方向毎に、体表からの深さ方向への放射線の減衰率を記述した減衰率テーブルを記憶してもよい。
The
表示機器33は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro Luminescence Display)等の表示装置から構成される。表示機器33は、処理回路31の制御のもと種々の情報を表示する。表示機器33は、表示部の一例である。
The
入力機器34は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の入力インタフェース装置から構成される。入力機器34は、ユーザによる各種入力操作を受け付け、受け付けた入力操作に対応する電気信号を処理回路31に供給する。
The
通信機器35は、NIC(Network Interface Card)等のネットワーク通信を行う通信インタフェース装置から構成される。通信機器35は、医用画像診断装置2から供給された医用画像を受信する。また、通信機器35は、放射線治療装置4に治療計画を送信する。
The
処理回路31は、CPU(Central Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)等で構成されるプロセッサを有する。処理回路31は、放射線治療計画装置3の各部を制御することにより、放射線治療計画装置3全体を制御する。また、処理回路31は、記憶装置32に記憶されたプログラムを実行することにより、線量率分布情報取得機能311、照射効果識別情報取得機能312、通知機能313、判別機能314及び表示制御機能315を実現する。線量率分布情報取得機能311及び処理回路31は、線量率分布情報取得部の一例である。照射効果識別情報取得機能312及び処理回路31は、照射効果識別情報取得部の一例である。通知機能313及び処理回路31は、通知部の一例である。判別機能314及び処理回路31は、判別部の一例である。表示制御機能315及び処理回路31は、表示制御部の一例である。なお、各機能311-315は、その一部または全てを、例えば、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)等の集積回路から構成されてもよい。
The
以上のように構成された放射線治療計画装置3は、放射線治療計画を作成する。ここで、放射線治療において、従来の線量率(例えば、0.03Gy/sec程度)に比べて遥かに高い線量率(例えば、40Gy/sec以上)の放射線を短時間に照射する高線量率照射(以下、FLASH照射という)が知られている。FLASH照射によれば、ターゲットである腫瘍を治療しつつ、正常組織の損傷を抑える効果(以下、FLASH効果という)が得られるので、従来よりも副作用が抑制され、より安全な放射線治療に繋がることが期待されている。
The
一方、電子線(MeV)などの放射線は、当該放射線が照射される体内の深さに応じて線量が減衰するため、FLASH照射の経路(以下、照射経路という)の途中でFLASH効果を得るのに必要な高線量率を保てない場合、正常組織に損傷を与えてしまうおそれがある。放射線治療計画装置3は、設定された照射条件に基づき、照射経路上で、FLASH効果が得られる領域(以下、FLASH領域という)、FLASH効果が得られない領域(以下、非FLASH領域)を特定し、当該特定した領域を識別可能に表示する。なお、FLASH領域は、第1領域の一例である。非FLASH領域は、第2領域の一例である。
On the other hand, radiation such as electron beams (MeV) attenuates according to the depth inside the body where the radiation is irradiated. Failure to maintain the high dose rate required for normal tissue damage can result. Based on the set irradiation conditions, the
ここで、FLASH領域と非FLASH領域とについて図4を用いて説明する。図4は、X線の減衰に対応する深さ方向の線量率分布の一例を示す図であり、X線の減衰によりFLASH領域FA及び非FLASH領域NFAが分かれる深さD41を示している。縦軸は相対線量[%]である。横軸は、放射線の照射深度であり、具体的には、放射線の入射位置(体表)からの深さ[cm]である。相対線量は、深さ方向に沿った放射線の減衰(例、減衰率)に応じて変化している。 Here, the FLASH area and the non-FLASH area will be explained with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram showing an example of dose rate distribution in the depth direction corresponding to attenuation of X-rays, showing a depth D41 where the attenuation of X-rays separates the FLASH area FA and the non-FLASH area NFA. The vertical axis is the relative dose [%]. The horizontal axis is the irradiation depth of radiation, specifically, the depth [cm] from the radiation incident position (body surface). The relative dose varies according to the radiation attenuation (eg, attenuation rate) along the depth direction.
図4中、X線は高エネルギーほど線量のピークが深部に到達する。図4に示したX線は、照射方向に応じて体内での減衰の様子が互いに異なるため、複数の照射方向の間で、FLASH効果が得られる深さがそれぞれ異なる。なお、FLASH照射は、前述した通り、短時間で高線量率(例えば、40Gy/sec以上)の放射線を照射することである。FLASH効果は、FLASH照射により得られる照射効果(治療効果)であって、正常組織の損傷を抑えつつ、腫瘍を選択的に損傷させる効果である。本実施形態では、減衰によって、FLASH効果が得られるFLASH領域と得られない非FLASH領域とを特定している。また、本実施形態では、入射位置からの深さによって減衰が大きくなることを考慮し、当該深さ又は当該減衰に応じて、FLASH効果が得られない非FLASH領域を特定可能としている。 In FIG. 4, the higher the energy of the X-ray, the deeper the dose peak reaches. Since the X-rays shown in FIG. 4 are attenuated in different ways in the body depending on the direction of irradiation, the depth at which the FLASH effect can be obtained differs among the plurality of directions of irradiation. As described above, FLASH irradiation is to irradiate radiation at a high dose rate (for example, 40 Gy/sec or more) in a short period of time. The FLASH effect is an irradiation effect (therapeutic effect) obtained by FLASH irradiation, and is an effect of selectively damaging tumors while suppressing damage to normal tissues. In the present embodiment, attenuation is used to identify FLASH areas where the FLASH effect is obtained and non-FLASH areas where the FLASH effect is not obtained. In addition, in this embodiment, considering that attenuation increases with depth from the incident position, it is possible to specify a non-FLASH region where the FLASH effect cannot be obtained according to the depth or attenuation.
例えば、図4は、ある照射方向において、X線の減衰によりFLASH領域FA及び非FLASH領域NFAが分かれる深さD41を示している。深さD41は、相対線量の値(例、70%)に基づいて定めることができる。これに伴い、FLASH領域FA及び非FLASH領域NFAは、当該X線の入射位置からの深さD41に基づいて特定してもよく、当該入射位置からの線量の減衰(減衰率又は相対線量の値)に基づいて特定してもよい。 For example, FIG. 4 shows a depth D41 at which X-ray attenuation separates the FLASH area FA and the non-FLASH area NFA in a certain irradiation direction. The depth D41 can be determined based on the relative dose value (eg, 70%). Along with this, the FLASH area FA and the non-FLASH area NFA may be specified based on the depth D41 from the incident position of the X-ray, and the dose attenuation from the incident position (attenuation rate or relative dose value ).
図4に示す深さD41より深い領域は、線量率がFLASH照射の線量率よりも低いので、FLASH効果を得ることができず、非FLASH領域NFAとなる。このような非FLASH領域NFAは、正常組織への損傷を抑えることができないおそれがある。 A region deeper than the depth D41 shown in FIG. 4 has a dose rate lower than the dose rate of the FLASH irradiation, so the FLASH effect cannot be obtained and it becomes a non-FLASH region NFA. Such non-FLASH region NFAs may fail to reduce damage to normal tissue.
次に、放射線治療計画装置3の動作例について説明する。なお、以下の説明において医用画像は、X線コンピュータ断層撮影装置により収集された3次元CT画像であるとする。
Next, an operation example of the
図5は、放射線治療計画装置3による治療計画処理の典型的な流れを示す図である。処理回路31は、患者の医用画像を取得する(ステップST1)。例えば、処理回路31は、医用画像診断装置2から受信した医用画像のデータを取得する。ステップST1において取得される医用画像には患者の解剖学的構造が描出されている。
FIG. 5 is a diagram showing a typical flow of treatment planning processing by the
ステップST1が行われると処理回路31は、ステップST1において取得された医用画像から腫瘍、及び腫瘍以外の正常組織を特定する(ステップST2)。腫瘍は放射線治療対象である。腫瘍以外の正常組織は、通常正常組織及びリスク臓器である。リスク臓器は、正常組織のなかの特に放射性感受性の高い臓器である。例えば、腫瘍が前立腺がんの場合、リスク臓器は、直腸、膀胱等である。通常正常組織は、リスク臓器以外の正常組織である。特定方法は任意の方法により行われればよい。例えば、ユーザにより手動的に行われるとよい。具体的には、以下の手順で行われる。まず、処理回路31は、医用画像を表示機器33に表示する。ユーザは、マウスやタブレットペン等の入力機器34を介して、医用画像に描出されている腫瘍、通常正常組織及びリスク臓器各々を囲い込む輪郭を描画する。処理回路31は、輪郭で囲まれた画像領域を、腫瘍、通常正常組織又はリスク臓器として特定する。腫瘍、通常正常組織及びリスク臓器各々が複数ある場合、個別に特定される。なお、腫瘍の輪郭としては、例えば、肉眼的腫瘍体積(gross tumor volume)GTV及び臨床標的体積(clinical target volume)CTVの領域を描画してもよい。また、腫瘍は、臨床標的体積CTVに対して、呼吸移動や蠕動などの体内臓器移動マージン(internal margin)IMを加えた体内標的体積(internal target volume)ITVの領域として特定してもよい。また、腫瘍は、体内標的体積ITVに設定誤差(set up margin)SMを加えた計画標的体積(planning target volume)PTVの領域として特定してもよい。また同様に、リスク臓器は、体内標的体積ITV、又は計画標的体積PTVの領域として特定してもよい。この場合、リスク臓器は、計画リスク臓器(planning organs at risk volume)PRVと呼んでもよい。
When step ST1 is performed, the
なお、特定方法は上記方法のみに限定されず画像処理により自動的に行われてもよい。例えば、処理回路31は、医用画像に閾値処理や画像認識処理を施して腫瘍、通常正常組織及びリスク臓器を特定することが可能である。また、処理回路31は、放射線の照射深度と当該放射線の減衰率との関係を表す情報を記憶装置32に記憶してもよい。例えば、処理回路31は、人体に対する放射線の照射方向毎に、深さ方向への放射線の減衰率を記述した減衰率テーブルを求めて記憶装置32に記憶しておく。減衰率テーブル内の照射方向は、例えば、1度毎でもよく、5度毎でもよく、10度毎でもよく、他の間隔毎でもよい。なお、減衰率テーブルに記述のない照射方向の減衰率については、補間により算出可能となっている。減衰率テーブル内の深さ方向への減衰率は、例えば、深さ1mm毎に記述されてもよく、0.5mm毎に記述されてもよく、他の間隔毎に記述されてもよい。減衰率は、ファントムや検出器などで実際に測定してもよく、コンピュータによるシミュレーションで求めてもよい。但し、減衰率は、人体内部の構造によって変化するため、患者の3次元CT画像から求める場合のように、実際の患者の人体構造に基づく方がより正確な値になる。例えば、患者の3次元CT画像(3次元ボリュームデータ)を取得した場合、減衰率は、3次元ボリュームデータにおけるX線のCT値の積算値から計算することが可能である。
Note that the specifying method is not limited to the above method, and may be automatically performed by image processing. For example, the
ステップST2が行われると処理回路31は、放射線のFLASH照射(高線量率照射)の照射条件(暫定版)を設定する(ステップST3)。ステップST3において処理回路31は、照射条件として、照射野、照射方向、線量及び線量率を設定する。照射野は、放射線が照射される領域であり、少なくとも医用画像に設定される。照射方向は、放射線が照射される方向である。照射方向は、放射線治療装置4の治療架台の回転中心軸回りの角度により規定される。線量は、複数日間に亘り行われる放射線治療において照射される放射線の総線量に規定される。線量率は、単位時間当たりの放射線の線量に規定される。FLASH照射の場合、線量率は、従来の線量率(例えば、0.03Gy/sec程度)に比べて遥かに高い線量率(例えば、40Gy/sec以上)となるように設定される。線量は照射線量と呼んでもよく、線量率は照射線量率と呼んでもよい。線量及び線量率は、照射線量指標値と呼んでもよい。
When step ST2 is performed, the
ステップST3において、処理回路31は、一旦、設定した照射条件に基づいて、深さ方向への放射線の減衰率を求める。例えば、処理回路31は、設定した照射方向に基づいて記憶装置32内の減衰率テーブルを検索し、深さ方向への減衰率を求める。なお、減衰率テーブルに記述のない照射方向の減衰率については、補間により算出する。
In step ST3, the
また、ステップST3では、処理回路31は、一旦、設定した照射条件に基づいて、3次元CT画像において、放射線の照射経路上にある通常正常組織、リスク臓器及び腫瘍の位置を求める。また、処理回路31は、リスク臓器を避け、腫瘍までの線量減衰が小さくなるように照射方向とビーム数を調整する。なお、照射経路上に骨がある場合のように、照射経路上の距離が短くても減衰が大きい場合があるため、ステップST3では、距離ではなく減衰率に基づいて、照射方向とビーム数を調整している。この調整の後、ステップST3が終了する。
Also, in step ST3, the
ステップST3が行われると処理回路31は、ステップST3において設定された照射条件に基づいて、当該放射線の照射経路における線量率の分布を表す線量率分布情報を取得する線量率分布計算を行う(ステップST4)。ステップST4において処理回路31は、例えば、放射線の照射条件と、当該放射線の照射深度と当該放射線の減衰率との関係を表す情報とに基づいて、線量率分布情報を取得してもよい。また、ステップST4において処理回路31は、照射条件と医用画像とに基づき任意の線量計算アルゴリズムに従い予測線量率の空間分布(線量率分布情報)を生成してもよい。予測線量率は、1回分のFLASH照射に関する投与線量率の予測値として計算される。線量計算アルゴリズムとしては、例えば、等価TAR(tissue-air ratio)法や微分散乱空中線量比法、微小体積法、モンテカルロ法、コンボリューション法等が利用可能である。また、処理回路31は、放射線の照射条件の入力に対して当該放射線の照射経路における線量率の分布を表す線量率分布情報を出力するように機械学習が施された学習済みモデルを用いてもよい。この場合、処理回路31は、記憶装置32から学習済みモデルを読み出して、当該学習済みモデルを動作させる構成により線量率分布情報を取得してもよい。あるいは、処理回路31は、ASICやFPGAのように学習済みモデルがプロセッサの回路に組み込まれた構成により線量率分布情報を取得してもよい。当該学習済みモデルは、例えば、学習用データに基づいて機械学習モデルに機械学習を行わせることにより生成された、学習済みの機械学習モデルである。
When step ST3 is performed, the
ステップST4が行われると処理回路31は、取得された線量率分布情報に基づき、照射経路における放射線の照射効果を識別する照射効果識別情報を取得する(ステップST5)。具体的には例えば、処理回路31は、取得された線量率分布情報により表される線量率と予め定められた閾値との比較に基づき、照射効果識別情報を取得してもよい。ここで、照射効果識別情報は、短時間高線量率による放射線の照射効果を識別する情報である。例えば、照射効果識別情報は、放射線の照射効果が得られるFLASH領域FAと当該照射効果が得られない非FLASH領域NFAとを照射経路において識別する情報としてもよい。なお、FLASH領域FA及び非FLASH領域NFAは、放射線の照射経路を構成する。照射経路は、ビームパスと呼んでもよい。補足すると、照射経路は、体内の任意の深さでFLASH領域及び非FLASH領域のいずれかとなる。例えばX線を照射する場合、照射経路は、体内の深さ方向に沿ってFLASH領域が続き、線量率が閾値以下に減衰した深さから非FLASH領域となる。このような照射経路は、X線に代えて、ガンマ線又は電子線を照射する場合でも同様である。なお、X線に代えて、陽子線や炭素線を照射する場合、照射経路は、体内の深さ方向に沿って線量が増加する領域があり、線量率が閾値を超える部分だけFLASH領域となる。
When step ST4 is performed, the
ステップST5が行われると処理回路31は、図6に示すように、線量率分布計算結果と、FLASH領域FA及び非FLASH領域NFAを識別する照射効果識別情報とを被検体の医用画像g1に重畳して表示機器33に表示させる(ステップST6)。ここで、FLASH領域FA内の線量率分布計算結果は、相対的に高い線量率に応じて濃い網掛けで示されており、非FLASH領域NFA内の線量率分布計算結果は、相対的に低い線量率に応じて薄い網掛けで示されている。このような線量率分布計算結果は、実際には、線量率分布に応じて色分け表示されている。また、図6中、照射効果識別情報は、FLASH領域FAを識別する実線の枠と、非FLASH領域NFAを識別する破線の枠とを含んでいる。これに加え、照射効果識別情報は、FLASH領域FA内の矢印と、非FLASH領域NFAを識別する矢印とを含んでもよい。この2つの矢印は、互いに色分け表示してもよい。図6のFLASH領域FA及び非FLASH領域NFAからなる照射経路は、図7に示すように、略十字状に分布している。図7中、医用画像g1の略中央部は、照射方向「0度」の照射経路内のFLASH領域FAと、照射方向「270度」の照射経路内のFLASH領域FAとが重なったFLASH領域(図中、FA+FA)となる。補足すると、仮に図8に示すように、照射方向「270度」の照射経路が照射方向「0度」の照射経路の深さ方向にズレて位置していた場合、FLASH領域FAと非FLASH領域NFAとが重なる領域A1(図中、FA+NFA)が生じる。この領域A1は、一方の照射経路内の非FLASH領域NFAの影響によって非FLASH領域となり、FLASH効果が十分に得られない。これに伴い、処理回路31は、互いに照射方向の異なる複数の照射経路のうち、一方の照射経路のFLASH領域と他方の照射経路の非FLASH領域とが重なった領域がある場合、当該重なった領域を、FLASH効果が得られない非FLASH領域として識別してもよい。また、FLASH領域及び非FLASH領域を識別する照射効果識別情報は、他の画像に重畳表示させてもよい。例えば、処理回路31は、照射効果識別情報を、医用画像g1に代えてファントム画像又はコンピュータシミュレーション画像に重畳させてもよい。すなわち、処理回路31は、照射効果識別情報をファントム画像又はコンピュータシミュレーション画像に重畳して表示機器33に表示させてもよい。
When step ST5 is performed, the
ステップST6が行われると処理回路31は、ステップST5の照射効果識別情報において識別された非FLASH領域NFAに対応する位置に正常組織(通常正常組織及び/又はリスク臓器があるか否かを判定する(ステップST7)。判定した結果、否の場合(正常組織が位置しない場合)には、処理回路31は、ステップST11に移行する。
When step ST6 is performed, the
一方、ステップST7で判定した結果、非FLASH領域NFAに対応する位置に正常組織がある場合には、処理回路31は、照射条件の変更を促す警告を表示機器33に表示させる(ステップST8)。警告としては、例えば、正常組織の強調表示及び警告メッセージが、適宜、使用可能となっている。正常組織の強調表示としては、例えば、色替え表示や点滅表示などが適宜、使用可能となっている。警告メッセージとしては、例えば、「非FLASH領域NFA内にリスク臓器があります」又は「非FLASH領域NFA内に通常正常組織があります」といった、照射条件の変更を促す文章でもよい。あるいは、警告メッセージとしては、照射条件の変更を促す「警告」といった単語でもよい。但し、単語の警告メッセージの場合、警告対象を明確に示す観点から、通常正常組織及び/又はリスク臓器の強調表示と併用することが好ましい。
On the other hand, if the result of determination in step ST7 is that there is normal tissue in the position corresponding to the non-FLASH area NFA, the
ステップST8が行われると、処理回路31は、非FLASH領域に対応する位置に正常組織がある場合に、放射線の照射によって当該正常組織の耐容線量を超えるか否かを判別する(ステップST9)。例えば、処理回路31は、記憶装置32内のFLASH照射用テーブル321を参照し、当該リスク臓器の臓器名に対応する耐容線量に基づいて、当該判別を実行してもよい。判別した結果、耐容線量を超える場合には、処理回路31は、ステップST10に移行する。
When step ST8 is performed, the
上記例では当該リスク臓器への線量の指標として、耐容線量を用いているが、一般的に治療計画で用いられているDVH(Dose Volume Histogram)の指標を用いてもよい。 In the above example, the tolerable dose is used as an index of the dose to the risk organ, but a DVH (Dose Volume Histogram) index that is generally used in treatment planning may also be used.
ステップST9の判別の結果、耐容線量を超える場合、処理回路31は、当該判別結果に基づく情報をユーザに通知し、新たな照射条件を設定する(ステップST10)。すなわち、処理回路31は、耐容線量を超える旨の警告を表示機器33に表示させ、ユーザによる入力機器34を介した指示に従い又は所定のアルゴリズムに従い照射野、照射方向、線量及び線量率等の照射条件を変更する。なお、線量率(Gy/sec)を変更する場合、直接的に線量率の値を変更してもよく、照射時間(sec)の変更によって間接的に線量率の値を変更してもよい。処理回路31は、例えば、以下の(a)又は(b)に示すように、照射方向、ビーム数及び照射時間を変更してもよい。すなわち、処理回路31は、(a)照射方向、ビーム数又は照射時間を変更し(ステップST10)、当該変更内容に応じて、線量率分布計算結果、照射効果識別情報を更新する(ステップST4、ST5)。あるいは、処理回路31は、(b)FLASH領域FAを得たい領域が入力機器34から指定されると、当該指定内容に応じて、ビーム方向、ビーム数及び照射時間を更新する(ステップST10)。いずれにしても、ステップST10の終了後、処理回路31は、変更後の照射条件に基づいて、上記同様にステップST4-ST9を実行する。なお、ステップST10からST4-ST9を介してST10に戻るループは、ステップST7で正常組織が位置しない旨が判定されるか、ステップST9で耐容線量以下である旨が判定されるまで、繰り返し実行される。
As a result of the determination in step ST9, if the tolerable dose is exceeded, the
ステップST7の判定の結果、正常組織が位置しない旨が判定されたか、ステップST9で耐容線量以下である旨が判定された場合、処理回路31は、最新のステップST3又はST10において設定された照射条件を確定版として設定する(ステップST11)。
As a result of the determination in step ST7, if it is determined that normal tissue is not located, or if it is determined that the dose is below the tolerable dose in step ST9, the
上記の通り、処理回路31は、ステップST3-ST11を実行することにより、適切なFLASH照射を施すための照射条件を探索することができる。確定版の照射条件は、記憶装置32に記憶される。しかる後、処理回路31は、放射線治療計画のデータを作成し、当該放射線治療計画のデータを放射線治療装置4に送信する。放射線治療計画のデータは、例えば、ステップST6で表示した重畳画像のデータと、ステップST11で設定した照射条件とを含んでいる。
As described above, the
放射線治療計画のデータの送信が行われると、放射線治療計画装置3による治療計画処理が終了する。その後、放射線治療装置4は、この放射線治療計画のデータに従い患者に放射線を照射し、放射線治療を実施することとなる。
When the radiotherapy planning data is transmitted, the radiotherapy planning process by the
上述したように一実施形態によれば、放射線の照射条件に基づいて、当該放射線の照射経路における線量率の分布を表す線量率分布情報を取得し、取得された線量率分布情報に基づき、照射経路における放射線の照射効果を識別する照射効果識別情報を取得する。従って、照射経路における放射線の照射効果を明確に識別して、放射線治療計画を作成することができる。これにより、正常組織への損傷を抑え、適切に照射効果が得られる放射線治療計画を提供することができる。 As described above, according to one embodiment, based on the radiation irradiation conditions, the dose rate distribution information representing the distribution of the dose rate in the irradiation route of the radiation is acquired, and based on the acquired dose rate distribution information, irradiation Acquire irradiation effect identification information that identifies the irradiation effect of the radiation in the path. Therefore, it is possible to clearly identify the irradiation effect of radiation in the irradiation path and prepare a radiation treatment plan. As a result, it is possible to provide a radiotherapy plan that suppresses damage to normal tissue and provides an appropriate irradiation effect.
また、一実施形態によれば、放射線の照射条件と、当該放射線の照射深度と当該放射線の減衰率との関係を表す情報とに基づいて、線量率分布情報を取得してもよい。この場合、前述した作用効果に加え、より容易に、線量率分布情報を取得することができる。 Further, according to one embodiment, dose rate distribution information may be acquired based on radiation irradiation conditions and information representing the relationship between the irradiation depth of the radiation and the attenuation rate of the radiation. In this case, in addition to the effects described above, dose rate distribution information can be obtained more easily.
また、一実施形態によれば、取得される照射効果識別情報は、短時間高線量率による放射線の照射効果を識別する情報であってもよい。この場合、前述した作用効果に加え、FLASH照射による効果を識別する照射効果識別情報を取得することができる。 Further, according to one embodiment, the acquired irradiation effect identification information may be information for identifying the irradiation effect of radiation with a high dose rate for a short period of time. In this case, in addition to the effects described above, it is possible to acquire irradiation effect identification information for identifying the effects of FLASH irradiation.
また、一実施形態によれば、取得された線量率分布情報により表される線量率と予め定められた閾値との比較に基づき、照射効果識別情報を取得してもよい。この場合、前述した作用効果に加え、線量率の閾値に応じて照射効果識別情報を取得することができる。 Further, according to one embodiment, irradiation effect identification information may be acquired based on a comparison between the dose rate represented by the acquired dose rate distribution information and a predetermined threshold value. In this case, in addition to the effects described above, the irradiation effect identification information can be acquired according to the dose rate threshold.
また、一実施形態によれば、取得される照射効果識別情報は、放射線の照射効果が得られる第1領域と当該照射効果が得られない第2領域とを照射経路において識別する情報であってもよい。この場合、前述した作用効果に加え、照射経路において、照射効果が得られる第1領域と、照射効果が得られない第2領域とを明確に識別することができる。 Further, according to one embodiment, the acquired irradiation effect identification information is information for identifying, in the irradiation path, the first region where the radiation irradiation effect can be obtained and the second region where the radiation irradiation effect cannot be obtained. good too. In this case, in addition to the effects described above, it is possible to clearly distinguish between the first area where the irradiation effect is obtained and the second area where the irradiation effect is not obtained in the irradiation path.
また、一実施形態によれば、第2領域に対応する位置に正常組織がある場合に、照射条件の変更を促すようにしてもよい。この場合、前述した作用効果に加え、照射効果が得られない第2領域から正常組織を除外するように、照射条件を変更することが可能となる。 Further, according to one embodiment, when there is normal tissue at a position corresponding to the second region, it may be possible to prompt the user to change the irradiation conditions. In this case, in addition to the effects described above, it is possible to change the irradiation conditions so as to exclude normal tissue from the second region where no irradiation effect can be obtained.
また、一実施形態によれば、第2領域に対応する位置に正常組織がある場合に、放射線の照射によって当該正常組織の耐容線量を超えるか否かを判別し、当該判別結果に基づく情報を通知するようにしてもよい。この場合、前述した作用効果に加え、正常組織が耐容線量を超えないことを確認することができる。また、正常組織が耐容線量を超えて第2領域に入ってしまうことを避けることができる。 Further, according to one embodiment, when there is normal tissue at a position corresponding to the second region, it is determined whether or not the radiation dose exceeds the tolerable dose of the normal tissue, and information based on the determination result is obtained. You may make it notify. In this case, in addition to the effects described above, it can be confirmed that the normal tissue does not exceed the tolerable dose. In addition, it is possible to prevent normal tissue from exceeding the tolerable dose and entering the second region.
また、一実施形態によれば、取得された照射効果識別情報を、被検体の医用画像に重畳して表示部に表示させるようにしてもよい。この場合、前述した効果に加え、医用画像上で放射線の照射効果を識別表示することができる。 Further, according to one embodiment, the acquired irradiation effect identification information may be superimposed on the medical image of the subject and displayed on the display unit. In this case, in addition to the effects described above, the irradiation effect of radiation can be identified and displayed on the medical image.
また、一実施形態によれば、医用画像から腫瘍の体内標的体積ITVを特定して照射条件を設定した場合、腫瘍の体内標的体積ITVが第1領域内に位置するか否かを確認することが可能となる。また、腫瘍の体内標的体積ITVが呼吸移動や蠕動などの体内臓器移動マージンを含む体積のため、体動や呼吸性移動に対応した制御(ゲーティング)を不要とすることが可能となる。 Further, according to one embodiment, when the in-vivo target volume ITV of the tumor is specified from the medical image and the irradiation conditions are set, confirming whether the in-vivo target volume ITV of the tumor is located within the first region. becomes possible. In addition, since the in-vivo target volume ITV of the tumor includes a margin for in-vivo organ movement such as respiratory movement and peristalsis, it becomes possible to eliminate the need for control (gating) corresponding to body movement and respiratory movement.
また、一実施形態によれば、互いに照射方向の異なる複数の照射経路のうち、一方の照射経路の第1領域と他方の照射経路の第2領域とが重なった領域がある場合、当該重なった領域を、照射効果が得られない第2領域として特定してもよい。この場合、前述した作用効果に加え、第1領域と第2領域とが重なった領域を第1領域と特定してしまう誤りを阻止することができる。 Further, according to one embodiment, when there is a region in which a first region of one irradiation route and a second region of the other irradiation route overlap among a plurality of irradiation routes having different irradiation directions, the overlapping region A region may be identified as a second region where no irradiation effect is obtained. In this case, in addition to the effects described above, it is possible to prevent an error in identifying an area where the first area and the second area overlap as the first area.
なお、上述した一実施形態は、以下の各々の変形例のように実施してもよい。 In addition, you may implement one embodiment mentioned above like each of the following modifications.
[一実施形態の第1変形例]
一実施形態の第1変形例は、図9乃至図11に示すように、図4に示したX線以外の他の放射線を照射する形態である。具体的には、一実施形態は、X線に代えて、ガンマ線、電子線、陽子線又は炭素線(図示せず)を照射する構成の第1変形例に変形してもよい。
[First modification of one embodiment]
A first modification of one embodiment is, as shown in FIGS. 9 to 11, a mode in which radiation other than the X-rays shown in FIG. 4 is irradiated. Specifically, one embodiment may be modified to a first modification of the configuration in which gamma rays, electron beams, proton beams, or carbon beams (not shown) are applied instead of X-rays.
図9は一実施形態の第1変形例に係る放射線治療計画装置3に適用可能な放射線の減衰に対応する深さ方向の線量率分布の一例を示す図である。図9に示す放射線のうち、X線及びガンマ線は電磁波であり、電子線及び陽子線は粒子線である。これに限らず、粒子線としては、炭素線(図示せず)を適用してもよい。図9中、縦軸は相対線量[%]である。横軸は、放射線の照射深度であり、具体的には、放射線の入射位置(体表)からの深さ[cm]である。相対線量は、照射方向毎に、深さ方向に沿った放射線の減衰(例、減衰率)に応じて変化している。
FIG. 9 is a diagram showing an example of dose rate distribution in the depth direction corresponding to attenuation of radiation applicable to the
図9中、X線及びガンマ線は高エネルギーほど線量のピークが深部に到達する。電子線は、高エネルギーほど線量のピークが深部に到達するものの、X線及びガンマ線とは異なり、一定の深さまでしか到達しない。陽子線は飛程の終端で多くの線量を与え、いわゆるブラッグピークを示す。図9に示した各種の放射線は、体内での減衰の様子が互いに異なるため、図10及び図11に示すように、FLASH効果が得られる深さがそれぞれ異なる。 In FIG. 9, the higher the energy of X-rays and gamma rays, the deeper the dose peak reaches. Although the peak of the dose of electron beams reaches deeper as the energy is higher, unlike X-rays and gamma rays, they only reach a certain depth. A proton beam gives a high dose at the end of its range and exhibits a so-called Bragg peak. Since the various types of radiation shown in FIG. 9 are attenuated differently in the body, the depth at which the FLASH effect is obtained differs, as shown in FIGS. 10 and 11 .
例えば、図10は、図9の14MeV電子線及び8MeV電子線の減衰によりFLASH領域FA及び非FLASH領域NFAが分かれる深さD61、D62を示している。深さD61、D62は、相対線量の値(例、70%)に基づいて定めることができる。これに伴い、FLASH領域FA及び非FLASH領域NFAは、当該電子線の入射位置からの深さD61、D62に基づいて特定してもよく、当該入射位置からの線量の減衰(減衰率又は相対線量の値)に基づいて特定してもよい。 For example, FIG. 10 shows depths D61 and D62 where the FLASH area FA and non-FLASH area NFA are separated by the attenuation of the 14 MeV electron beam and the 8 MeV electron beam in FIG. Depths D61 and D62 can be determined based on relative dose values (eg, 70%). Along with this, the FLASH area FA and the non-FLASH area NFA may be identified based on the depths D61 and D62 from the electron beam incident position, and the dose attenuation from the incident position (attenuation rate or relative dose value).
図11は、図9の陽子線のブラッグピークによりFLASH領域FA及び非FLASH領域NFAが分かれる深さD71、D72を示している。深さD71、D72は、相対線量の値(例、70%)に基づいて定めることができる。 FIG. 11 shows depths D71 and D72 where the proton beam Bragg peak in FIG. 9 divides the FLASH area FA and the non-FLASH area NFA. Depths D71 and D72 can be determined based on relative dose values (eg, 70%).
この場合、深さD71より浅い領域と、深さD72より深い領域との両者が非FLASH領域NFAとなる。言い換えると、図11中、FLASH領域FAは、深さD71と深さD72との間の領域である。 In this case, both the region shallower than the depth D71 and the region deeper than the depth D72 are non-FLASH regions NFA. In other words, in FIG. 11, FLASH area FA is an area between depth D71 and depth D72.
これに伴い、FLASH領域FA及び非FLASH領域NFAは、当該陽子線の入射位置からの深さD71、D72に基づいて特定してもよく、ブラッグピークの深さに限定されず当該入射位置からの線量の減衰(減衰率又は相対線量の値)に基づいて特定してもよい。 Along with this, the FLASH area FA and the non-FLASH area NFA may be specified based on the depths D71 and D72 from the incident position of the proton beam, and are not limited to the depth of the Bragg peak. It may also be determined based on dose decay (decay rate or relative dose value).
図10に示す深さD61、D62より深い領域は、線量率がFLASH照射の線量率よりも低いので、FLASH効果を得ることができず、非FLASH領域NFAとなる。このような非FLASH領域NFAは、正常組織への損傷を抑えることができないおそれがある。 Areas deeper than the depths D61 and D62 shown in FIG. 10 have dose rates lower than the dose rate of the FLASH irradiation, so the FLASH effect cannot be obtained and they become non-FLASH areas NFA. Such non-FLASH region NFAs may fail to reduce damage to normal tissue.
以上のような一実施形態の第1変形例によれば、図4に示したX線以外の他の放射線を照射する構成としても、一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 According to the first modification of the embodiment as described above, the same effect as that of the embodiment can be obtained even with the configuration for irradiating radiation other than the X-rays shown in FIG. 4 .
[一実施形態の第2変形例]
一実施形態の第2変形例は、図12に示すように、1つの照射方向によりX線を照射する形態である。
[Second modification of one embodiment]
A second modification of one embodiment is, as shown in FIG. 12, a form of irradiating X-rays in one irradiation direction.
具体的にはステップST6において、処理回路31は、図12に示すように、線量率分布計算結果と、FLASH領域FA及び非FLASH領域NFAを識別する照射効果識別情報とを医用画像g1に重畳して表示機器33に表示させている。図12中、医用画像g1の略中央部は、照射方向「0度」の照射経路において、体表からFLASH領域FAが分布し、FLASH領域FAより深い部分に非FLASH領域NFAが分布している。なお、図12に示した例に限らず、3つ以上の照射方向により、X線を照射することも可能である。
Specifically, in step ST6, as shown in FIG. 12, the
以上のような一実施形態の第2変形例によれば、1つの照射方向によりX線を照射する構成としても、一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。なお、第2変形例は、第1変形例に組み合わせてもよい。すなわち、X線以外の他の放射線を、1つの照射方向により照射する構成としても、一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。 According to the second modification of one embodiment as described above, even if the configuration is such that X-rays are emitted in one irradiation direction, the same effects as those of the first embodiment can be obtained. Note that the second modification may be combined with the first modification. That is, even if radiation other than X-rays is irradiated in one irradiation direction, the same effects as in the first embodiment can be obtained.
[一実施形態の第3変形例]
一実施形態の第3変形例は、照射経路における半影領域を非FLASH領域NFAとして特定し、照射経路における半影領域以外の領域(非半影領域)をFLASH領域FAとして特定する。なお、半影は、照射野を制限する絞りを透過した放射線であり、絞りにより線量率が低減するため、FLASH効果を得ることができない。
[Third modification of one embodiment]
A third modified example of one embodiment specifies the penumbra area in the irradiation path as the non-FLASH area NFA, and specifies the area other than the penumbra area (non-penumbra area) in the irradiation path as the FLASH area FA. The penumbra is radiation that has passed through an aperture that limits the irradiation field, and the aperture reduces the dose rate, so the FLASH effect cannot be obtained.
第3変形例の一例として処理回路31は、医用画像における照射経路に対する操作者の領域指定により半影領域と非半影領域とを特定する。他の例として、処理回路31は、医用画像における照射経路に対する操作者の領域指定により半影領域を特定し、照射経路のうちの半影領域以外を非半影領域として特定する。他の例として、処理回路31は、医用画像における照射経路に対する操作者の領域指定により非半影領域を特定し、照射経路のうちの非半影領域以外を半影領域として特定する。他の例として処理回路31は、照射野を規定するパラメータに基づいて、医用画像の所定領域の中から半影領域と非半影領域とを特定してもよい。このような処理回路31は、照射効果識別情報取得部の一例である。
As an example of the third modified example, the
以上のような一実施形態の第3変形例によれば、照射経路における半影領域を非FLASH領域NFAとして特定し、照射経路における半影領域以外の領域をFLASH領域FAとして特定する構成としても、一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。これに加え、照射経路における半影領域以外の領域をFLASH領域FAとして特定するので、半影領域を除く分だけ、FLASH領域FAを特定する精度を向上させることができる。 According to the third modified example of the embodiment as described above, the penumbra area in the irradiation path may be specified as the non-FLASH area NFA, and the area other than the penumbra area in the irradiation path may be specified as the FLASH area FA. , effects similar to those of one embodiment can be obtained. In addition to this, since the area other than the penumbra area in the irradiation path is specified as the FLASH area FA, the accuracy of specifying the FLASH area FA can be improved by removing the penumbra area.
[一実施形態の第4変形例]
一実施形態の第4変形例は、照射経路における放射線の照射深度と、照射経路における組織の放射線吸収特性と、照射経路における半影との少なくとも1つに基づいて、非FLASH領域NFAとFLASH領域FAとを特定する形態である。
[Fourth modification of one embodiment]
A fourth modification of one embodiment is based on at least one of the irradiation depth of radiation in the irradiation path, the radiation absorption characteristics of the tissue in the irradiation path, and the penumbra in the irradiation path. It is a form that specifies FA.
具体的には、処理回路31は、医用画像における照射経路に対する操作者の領域指定により半影領域と非半影領域とを特定する。他の例として、処理回路31は、医用画像における照射経路に対する操作者の領域指定により半影領域を特定し、照射経路のうちの半影領域以外を非半影領域として特定する。他の例として、処理回路31は、医用画像における照射経路に対する操作者の領域指定により非半影領域を特定し、照射経路のうちの非半影領域以外を半影領域として特定する。他の例として、処理回路31は、照射野を規定するパラメータに基づいて、医用画像の照射経路の中から半影領域と非半影領域とを特定してもよい。
Specifically, the
次に処理回路31は、照射条件に基づいて照射経路における画素毎に予測線量率を計算する。この際、処理回路31は、半影領域については、半影に応じた放射線の減衰を考慮して予測線量率を計算する。また、処理回路31は、照射経路における放射線の照射深度に応じて放射線の減衰率と組織の放射線吸収特性に応じた放射線の減衰率との少なくとも一方を考慮して予測線量率を計算する。照射深度に応じて放射線の減衰率と組織の放射線吸収特性とは実験的に定められた値が用いられてもよいし、予測計算により求められた値でもよい。処理回路31は、予測線量率がFLASH効果閾値を下回る領域を非FLASH領域NFAとして識別し、予測線量率がFLASH効果閾値を上回る領域をFLASH領域FAとして識別する。なお、FLASH効果閾値は、FLASH効果が得られる線量率に規定される。このような処理回路31は、照射効果識別情報取得部の一例である。
以上のような一実施形態の第4変形例によれば、照射経路における放射線の照射深度と、照射経路における組織の放射線吸収特性と、照射経路における半影との少なくとも1つに基づいて、非FLASH領域NFAとFLASH領域FAとを特定する構成としても、一実施形態と同様の作用効果を得ることができる。これに加え、照射深度、組織の放射線吸収特性、及び半影のうちの考慮した事項に応じて、非FLASH領域NFAとFLASH領域FAとを特定する精度を向上させることができる。 According to the fourth modification of one embodiment as described above, based on at least one of the irradiation depth of the radiation in the irradiation path, the radiation absorption characteristics of the tissue in the irradiation path, and the penumbra in the irradiation path, the non- Even with a configuration that specifies the FLASH area NFA and the FLASH area FA, it is possible to obtain the same effects as in the embodiment. In addition, the accuracy of identifying non-FLASH areas NFA and FLASH areas FA can be improved depending on considerations of irradiation depth, radiation absorption properties of tissue, and penumbra.
[一実施形態の第5変形例]
一実施形態の第5変形例は、図5に示したステップST9からST11に移行する場合に、耐容線量を超えないと判別した幾つかの照射条件を照射条件の候補として取得し、取得した照射条件の候補の中から最適な照射条件を確定版として設定する形態である。
[Fifth Modification of One Embodiment]
In a fifth modification of one embodiment, when transferring from step ST9 to ST11 shown in FIG. In this mode, the optimum irradiation condition is set as a definitive version from among the condition candidates.
具体的には、処理回路31は、ステップST9で判別した結果、耐容線量を超えない場合に、最新のステップST3又はST10において設定された照射条件を、照射条件の候補として取得する。続いて、処理回路31は、ステップST10に移行して、前述同様に新たな照射条件を設定し、変更後の照射条件に基づいて、上記同様にステップST4-ST9を実行する。なお、ステップST10からST4-ST9を介してST10に戻るループは、所定の数の照射条件の候補が取得されるまで、繰り返し実行される。
Specifically, when the tolerable dose is not exceeded as a result of determination in step ST9, the
また、ステップST9で判別した結果、所定の数の照射条件の候補が取得された場合、処理回路31は、ステップST11に移行して、所定の数の照射条件の候補の中から最適な照射条件を確定する。最適な照射条件としては、例えば、最も低い線量となる照射条件が使用可能となっている。
If a predetermined number of irradiation condition candidates are acquired as a result of the determination in step ST9, the
以上のような一実施形態の第5変形例によれば、所定の数の照射条件の候補の中から最適な照射条件を取得するので、一実施形態の効果に加え、より適切な照射条件を取得することができる。 According to the fifth modification of the embodiment as described above, the optimum irradiation condition is obtained from a predetermined number of irradiation condition candidates. can be obtained.
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、正常組織への損傷を抑え、適切に照射効果が得られる放射線治療計画を提供することができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to provide a radiotherapy plan that suppresses damage to normal tissue and provides an appropriate irradiation effect.
上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU、GPU、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、プログラムを実行するのではなく、論理回路の組合せにより当該プログラムに対応する機能を実現しても良い。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1、図2における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。 The term "processor" used in the above description includes, for example, CPU, GPU, or Application Specific Integrated Circuit (ASIC), programmable logic device (for example, Simple Programmable Logic Device: SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor realizes its functions by reading and executing the programs stored in the memory circuit. It should be noted that instead of storing the program in the memory circuit, the program may be directly installed in the circuit of the processor. In this case, the processor implements its functions by reading and executing the program embedded in the circuit. Also, functions corresponding to the program may be realized by combining logic circuits instead of executing the program. Note that each processor of the present embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, and may be configured as one processor by combining a plurality of independent circuits to realize its function. good. Furthermore, a plurality of components in FIGS. 1 and 2 may be integrated into one processor to realize its functions.
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments have been described, these embodiments are provided by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations of embodiments can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.
1 放射線治療システム
2 医用画像診断装置
3 放射線治療計画装置
4 放射線治療装置
31 処理回路
32 記憶装置
33 表示機器
34 入力機器
35 通信機器
311 線量率分布情報取得機能
312 照射効果識別情報取得機能
313 通知機能
314 判別機能
315 表示制御機能
1
Claims (10)
取得された前記線量率分布情報に基づき、前記照射経路における放射線の照射効果を識別する照射効果識別情報を取得する照射効果識別情報取得部と、
を備える放射線治療計画装置。 A dose rate distribution information acquisition unit that acquires dose rate distribution information representing the distribution of the dose rate in the irradiation route of the radiation based on the irradiation conditions of the radiation;
an irradiation effect identification information acquisition unit that acquires irradiation effect identification information that identifies the irradiation effect of radiation in the irradiation route based on the acquired dose rate distribution information;
A radiotherapy planning device comprising:
請求項1に記載の放射線治療計画装置。 The dose rate distribution information acquisition unit acquires the dose rate distribution information based on the irradiation conditions of the radiation and information representing the relationship between the irradiation depth of the radiation and the attenuation rate of the radiation.
A radiotherapy planning apparatus according to claim 1 .
請求項1または2に記載の放射線治療計画装置。 The irradiation effect identification information acquired by the irradiation effect identification information acquisition unit is information that identifies the irradiation effect of radiation due to a high dose rate for a short time.
A radiotherapy planning apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1または2に記載の放射線治療計画装置。 The irradiation effect identification information acquisition unit acquires the irradiation effect identification information based on a comparison between the dose rate represented by the acquired dose rate distribution information and a predetermined threshold,
A radiotherapy planning apparatus according to claim 1 or 2.
請求項1または2に記載の放射線治療計画装置。 The irradiation effect identification information acquired by the irradiation effect identification information acquisition unit is information for identifying, in the irradiation route, a first region where the irradiation effect of the radiation is obtained and a second region where the irradiation effect is not obtained. be,
A radiotherapy planning apparatus according to claim 1 or 2.
請求項5に記載の放射線治療計画装置。 A notification unit prompting a change of the irradiation condition when there is normal tissue at a position corresponding to the second region,
A radiotherapy planning apparatus according to claim 5 .
当該判別した結果に基づく情報を通知する通知部と、を備える、
請求項5に記載の放射線治療計画装置。 a determination unit that determines, when there is normal tissue at a position corresponding to the second region, whether or not irradiation of the radiation exceeds a tolerable dose of the normal tissue;
A notification unit that notifies information based on the determined result,
A radiotherapy planning apparatus according to claim 5 .
請求項1または2に記載の放射線治療計画装置。 a display control unit that superimposes the irradiation effect identification information acquired by the irradiation effect identification information acquisition unit on a medical image of the subject and displays the information on a display unit;
A radiotherapy planning apparatus according to claim 1 or 2.
The irradiation effect identification information acquisition unit acquires the first region and the 6. A radiotherapy planning apparatus according to claim 5, wherein said second region is specified.
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