CN107530554A - 粒子线治疗系统、粒子线治疗用管理系统以及方法 - Google Patents
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Abstract
实施方式的粒子线治疗系统具备：CT装置(2)，是设置于治疗室并取得治疗当日的体内三维图像的三维图像取得部；剂量分布显示装置(42)，是显示治疗当日取得的三维图像的剂量分布和预先制定的治疗计划数据的剂量分布的剂量分布显示部；治疗管理装置(43)，是基于治疗当日的三维图像的剂量分布和预先制定的治疗计划数据的剂量分布，选择是否变更治疗计划数据的选择部；以及扫描照射装置(1)，是根据基于治疗管理装置(43)中的选择的治疗计划数据，向患部照射粒子线束的照射部。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及例如向患部照射碳等的重粒子线束或质子束等粒子线束(以下仅称为“束”)进行癌症治疗的粒子线治疗系统、粒子线治疗用管理系统以及方法。
背景技术
当前在癌症治疗中例如采用粒子线照射方法。在该粒子线照射方法中有称为放大束法的方法。在该放大束法中，通过称为频率摇摆法(Wobbler)或者双散射法的方法将束直径放大到患部尺寸以上。此外，放大束法通过使用准直器限制照射区域来使得与患部形状吻合地进行照射。但是，放大束法无法严格地在三维上与患部形状吻合，在减小对患部周围的正常细胞的影响的方面，是有限的。
因此开发出了三维扫描照射法。在三维照射法中，特征之一是，以三维地涂满患部的方式进行照射，并不需要准直器。采用该三维扫描照射法的粒子线治疗按照以下的第一步骤～第三步骤的顺序进行。
首先，在第一步骤中，为了预先制定治疗计划而进行计算机断层摄影(ComputedTomography、以下简称为CT)。由该摄影产生的CT图像除了用于治疗计划的制定以外，还用于制作治疗时患者定位用的参照图像。该第一步骤通常在治疗之前的日子进行。
第二步骤是患者的位置设定。具体来说，将患者搭载在诊视床上，并使固定患者的固定用具的表面上所标注的标记对准照射中心。在该状态下进行X射线透视摄影。对由该X射线透视摄影得到的透视图像和预先根据CT图像所制作的上述参照图像进行比较，求出位置的偏移量。然后，对诊视床设定该位置的偏移量，使得透视图像和参照图像相符。
第三步骤是粒子线照射。具体来说，在患者的位置设定结束之后，在将照射系统的各设备设定为可照射状态后开始照射。三维扫描照射法是按照预先基于CT图像制定的治疗计划进行患部照射的方法。
现有技术文献：
非专利文献：
非专利文献1：JOURNAL OF APPLIED CLINICAL MEDICAL PHYSICS，Vol.13，Num.6，2012，Patient handling system for carbon ion beam scanning therapy，S.Mori，et.al.
发明内容
发明所要解决的问题
但是，在按上述顺序进行治疗的情况下，第一步骤的作业在治疗前一天以前进行，因此有时会因患者体内气体以及消化物、体内排泄物的状态而患者的位置和正常组织的位置发生变化。该情况下即使在诊视床上重新设定患者位置，随之而来的位置再现性也会成为问题。
此外，在第二步骤中，在X射线摄影后使诊视床进行移动的操作是必要的，因此对诊视床的位置精度的要求变高，在日常(通常是每天早晨的治疗开始前)的QA(QualityAssurance：品质保证)试验中花费时间。另外，为了在使诊视床移动后确认其位置正确，必须再次进行X射线摄影。其结果，有用于X射线摄影的设备设定时间变长并且患者被辐射剂量增高的问题。
本实施方式所要解决的问题在于，提供一种即使患部的固定位置或体内脏器的状态与预先制定的治疗计划不同、也能够向患部正确地照射粒子线束的粒子线治疗系统、粒子线治疗用管理系统以及方法。
用于解决问题的手段
为了解决上述问题，本实施方式涉及的粒子线治疗系统的特征在于，具备：三维图像取得部，设置于治疗室，取得治疗当日的体内三维图像；剂量分布显示部，显示所述治疗当日取得的三维图像的剂量分布和预先制定的治疗计划数据的剂量分布；选择部，基于所述治疗当日的三维图像的剂量分布和所述预先制定的治疗计划数据的剂量分布，选择是否变更所述治疗计划数据；以及照射部，根据基于所述选择部的选择的治疗计划数据，向患部照射粒子线束。
本实施方式的粒子线治疗用管理系统的特征在于，具备：三维图像取得部，设置于治疗室，取得治疗当日的体内三维图像；剂量分布显示部，显示所述治疗当日取得的三维图像的剂量分布和预先制定的治疗计划数据的剂量分布；以及选择部，基于所述治疗当日的三维图像的剂量分布和所述预先制定的治疗计划数据的剂量分布，选择是否变更所述治疗计划数据，根据基于所述选择部的选择而变更的所述治疗计划数据，更新所述治疗计划数据。
本实施方式的粒子线治疗用管理方法的特征在于，具有：三维图像取得工序，设置于治疗室，取得治疗当日的体内三维图像；剂量分布显示工序，显示所述治疗当日取得的三维图像的剂量分布和预先制定的治疗计划数据的剂量分布；选择工序，基于所述治疗当日的三维图像的剂量分布和所述预先制定的治疗计划数据的剂量分布，选择是否变更所述治疗计划数据；以及更新工序，根据基于所述选择工序中的选择而变更的所述治疗计划数据，更新所述治疗计划数据。
发明效果：
根据本实施方式，即使患部的固定位置或体内脏器的状态与预先制定的治疗计划不同，也能够向患部正确地照射粒子线束。
附图说明
图1是示出适用一个实施方式的粒子线治疗系统的扫描照射装置的正视结构图。
图2是示出使用了图1的扫描照射装置的照射顺序的一例的流程图。
图3是示出一个实施方式的粒子线治疗系统的控制系统的框图。
图4是示出使用了一个实施方式的粒子线治疗系统的治疗顺序的一例的流程图。
图5是示出一个实施方式的治疗计划装置的处理的流程图。
图6是示出在一个实施方式的粒子线治疗系统中进行了诊视床位置的修正时的照射区域的说明图。
图7是示出在一个实施方式的粒子线治疗系统中进行了治疗计划数据的变更时的照射区域的说明图。
图8是示出在一个实施方式的治疗计划装置中利用了目标等中心点和束角度信息时的患部区域信息以及应避开的脏器的位置信息的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本实施方式涉及的粒子线治疗系统和粒子线治疗用管理系统进行说明。
(一个实施方式)
图1是示出适用一个实施方式的粒子线治疗系统的扫描照射装置的正视结构图。
如图1所示，本实施方式的粒子线治疗系统大致具备作为照射部的扫描照射装置1、CT装置2、X射线摄影装置3和诊视床4。这些扫描照射装置1的照射端口10、CT装置2、X射线摄影装置3以及诊视床4被设置在治疗室14内。扫描照射装置1的照射端口10被设置于CT装置2的附近，且位于CT装置2的图像取得时(摄影时)的移动范围内。
X射线摄影装置3由两组构成，在地板面19的内部设置有X射线管5a、5b。X射线摄影装置3在安装于顶板9上的平面X射线检测器(Flat Panel Detector，以下简称为FPD)驱动机构7a、7b的顶端部设置有FPD 6a、6b。从而，在该X射线摄影装置3中构成为能从两个方向取得体内透视图像。
通过分别驱动FPD驱动机构7a、7b，FPD 6a、6b可进行升降。在取得体内透视图像的情况下，FPD 6a、6b处于下降后的位置。此外，在CT装置2移动至CT摄影位置的诊视床4的位置时，FPD 6a、6b上升到不与CT装置2相干扰的位置。
在扫描照射装置1的顶端部设置有向搭载在诊视床4上的患者照射束的照射端口10。该照射端口10由照射端口可动部20和照射端口固定部30分离构成。照射端口可动部20能够相对于照射端口固定部30水平移动，并且位于CT装置2的移动范围内。在CT装置2移动至诊视床4的位置时，照射端口可动部20向不与CT装置2干扰的位置、即与图1的纸面垂直的方向进行水平移动。
扫描照射装置1具备配置于治疗室14内的照射端口10、设置于治疗室14外的作为束扫描电磁铁的扫描电磁铁11、以及真空管道12。该真空管道12的一端被固定在照射端口10的上游一侧，另一端贯通扫描电磁铁11并延伸至后述的加速器的取出设备18。
照射端口可动部20相对于立设于治疗室14内的装饰壁13被配置在束的下游一侧。在照射端口可动部20内设置有作为射程调整器的范围移位器(range shifter)21和脊形过滤器22。
照射端口固定部30相对于装饰壁13被配置在束的上游一侧。在照射端口固定部30内设置有真空管道12的一部分、位置监视器31、剂量监视器32。
CT装置2为自走式，构成为可在治疗室14内的地板面19上沿着在垂直于图1的纸面的方向上铺设的两条轨道33移动至诊视床4。具体而言，CT装置2具备在两条轨道33上行走的多个行走车轮34，这些行走车轮34中的任意一个与未图示的驱动电机连结。从而，当使上述驱动电机进行驱动时，行走车轮34沿着两条轨道33行走，由此，CT装置2能够移动至诊视床4。
在通过CT装置2进行CT摄影时，照射端口可动部20处于干扰的位置。在该情况下，通过照射端口可动部20进行水平移动，由此使得不与CT装置2相干扰。
诊视床4构成为可利用后述的定位装置上下左右地移动以对所搭载的患者的患部位置进行微调。
下面，对图1所示的扫描照射装置1的各设备的功能进行说明。
离子源15、线性加速器16和同步加速器17构成本实施方式的束生成部。具体而言，该束生成部将由离子源15产生的离子通过线性加速器16和同步加速器17加速至可到达患部深处的能量并生成束。
即，线性加速器16将由离子源15产生的离子加速。在同步加速器17中输送由线性加速器16加速后的束，并使该束回旋进而加速至规定的能量。在束的加速结束之后，由取出设备18取出束，并输送到贯通扫描电磁铁11的真空管道12。
扫描电磁铁11使入射到扫描电磁铁11的粒子线束8在体内患部内的相对于束轴的垂直面(切片面)上的点(X、Y)上进行扫描。通过控制未图示的扫描电磁铁用电源的输出电流来进行该束的扫描。
范围移位器21控制体内患部内的束轴向位置(Z)。范围移位器21由多个厚度的丙烯板构成，通过组合这些丙烯板，能够使穿过范围移位器21的束能量即体内射程匹配患部的切片面而阶段性地进行变化。范围移位器21中的体内射程通常被控制为以一定间隔进行切换。再有，关于射程的切换，除了如范围移位器21这样在束线中插入物体的方法以外，还有通过电气性控制设置于束上游侧的设备来变更束能量本身的方法。
脊形过滤器22用于以与通过范围移位器21切换的体内射程的间隔相对应的方式，将单能量粒子线束的体内深度方向的非常尖锐的峰值剂量(叫作Bragg峰值)进行放大。
扫描照射用的脊形过滤器22由铝制棒材排列多个而构成。这些棒材形成为大致等腰三角形的形状，根据束的路径长度的不同而束能量发生变化。
位置监视器31用于识别由扫描电磁铁11扫描的束位置是否处于正确位置。位置监视器31具有与剂量监视器32同样的构成，使用被分割成短条形(条型)的监视器或者在容器内使用了由多个金属丝形成的收集电极(多线型)的监视器等。
剂量监视器32用于测量照射剂量，使用在容器内用平行电极收集由于粒子线的电离作用而产生的电荷的电离箱等。
使用这样的扫描照射装置1，通过以下方法进行扫描照射。图2是示出使用了图1的扫描照射装置的照射顺序的一例的流程图。
如图2所示，首先，为了使粒子线束的停止位置与患部照射区域的最深切片(Z1)相对应而设定粒子线束的入射能量和范围移位器21中的板厚(步骤S1)。
接着，以使束向该切片的患部照射区域内的一点(X1、Y1、Z1)照射的方式，设定扫描电磁铁11的电流值(步骤S2)。当束位置(X1、Y1、Z1)的设定完成时，未图示的照射控制装置向束出射控制装置输出指令信号，并射出束而开始照射(步骤S3)。
在上述照射控制装置中预先求出向各位置照射的剂量(预置值)。当从剂量监视器32输出的最初的点(X1、Y1、Z1)的剂量测量值达到预置值时，上述照射控制装置接收剂量达限信号，并从上述照射控制装置向扫描电磁铁11的电源输出电流切换指令信号，进行向下一个点(X2、Y2、Z2)的束位置变更(步骤S4)。
在此，将从上述照射控制装置输出电流切换指令信号到由扫描电磁铁11的电源收到切换完成指令信号为止暂时停止粒子线束的射出的照射法称为点扫描法。此外，将在扫描电磁铁11的电源的电流切换中也不停止粒子线束的射出的照射法称为栅扫描法。
以下，在每次剂量测量值达到预置值时进行扫描电磁铁11的电源的电流切换。并且，当达到切片中的最终照射点(XN、YN、Z1)时停止束出射，通过变更范围移位器21的板厚，变更成向前一片的切片位置(步骤S5、S6)。
这次，以使束向下一个切片的患部照射区域内的一点(X1、Y1、Z2)照射的方式，设定扫描电磁铁11的电流值。并且，与之前的切片同样地进行照射区域内的照射。
这样地依次进行切片内的照射直至最终切片为止，由于全部切片的照射结束而结束一系列的照射(步骤S7)。
再有，在该步骤S7中，在最终切片以前照射未结束的情况下，再次设定粒子线束的入射能量和范围移位器21中的板厚(步骤S8)。之后，重复从步骤S2到步骤S7的处理直至最终切片为止，由于全部切片的照射结束而结束一系列的照射。
下面，对本实施方式的粒子线治疗系统的整体结构进行说明。
图3是示出一个实施方式的粒子线治疗系统的控制系统的框图。
如图3所示，粒子线治疗系统40具备作为运算部的治疗计划装置41、剂量分布显示装置42、治疗管理装置43、定位装置44、诊视床4、作为照射部的上述扫描照射装置1、以及作为三维图像取得部的上述CT装置2。该CT装置2在治疗室14内取得即将治疗之前(治疗当日)的患者的患部的三维图像。
治疗管理装置43具有作为本实施方式的选择部、偏移量评价部和照射位置修正部的功能。治疗计划装置41、剂量分布显示装置42和治疗管理装置43构成本实施方式的粒子线治疗用管理系统。
再有，本实施方式的粒子线治疗系统40使用了CT装置2作为三维图像取得部，但除此以外也可以使用如MRI(Magnetic Resonance Imaging：磁共振图像)装置、PET(positronemission tomography：正电子发射断层摄影)－CT装置等这样的可取得三维图像的图像诊断装置。
治疗计划装置41基于从CT装置2取得的体内三维图像，设定目标等中心点(患部中心)信息、束角度信息、患部区域(Region of Interest：ROI)信息、以及应避开照射的正常脏器的位置信息等，进行对患部的照射剂量的优化计算，制作诊视床4的设定信息和后述的照射数据(模式)。
再有，在以下说明中，将目标等中心点(患部中心)信息、束角度信息、患部区域(ROI)信息、以及应避开照射的正常脏器的位置信息、照射位置信息、诊视床4的设定信息和后述的照射数据(模式)等统称为治疗计划数据。
上述照射数据是设定了如何对照射区域进行照射的数据。具体来说，上述照射数据是对各照射点的照射剂量设定了加权而使得对患部的剂量分布均匀的数据。
本实施方式的治疗计划装置41能够针对由CT装置2新设定的体内三维图像，将预先制定的治疗计划时的设定参数中的至少一个参数再次利用。该治疗计划时的设定参数中例如能够例举出目标等中心点(患部中心)信息、束角度信息、患部区域信息、以及应避开照射的正常脏器的位置信息。此外，治疗计划装置41能够将切片间隔、点间隔再次利用来作为制作照射数据所上必要的设备设定参数。再有，能够重新设定这些信息中的不再次利用的信息。
患部区域(ROI)信息和应避开照射的正常脏器的位置信息是三维图像的断面图像。本实施方式的治疗计划装置41具备如下功能：如果针对该断面图像而就一个断面设定位置偏移量或者照射区域，则对其他断面图像也自动地设定偏移量或者照射区域。
剂量分布显示装置42显示重新取得的三维图像和原来的患部区域信息、应避开照射的脏器的位置信息、以及照射剂量分布。即，剂量分布显示装置42对在即将治疗之前取得的三维图像适用预先制定的治疗计划数据计算剂量分布，并显示对患部或者正常脏器的照射剂量分布。多数情况下这些功能通常被设置在治疗计划装置41中。
治疗计划装置41和剂量分布显示装置42有时作为与粒子线治疗系统独立的装置而与粒子线治疗系统连接使用，但在本实施方式中包含这些装置地形成粒子线治疗系统。
治疗管理装置43具有选择功能，为了修正搭载患者的诊视床4的位置而选择是否由定位装置44进行患者的定位、是否变更预先制定的治疗计划数据。
治疗管理装置43具有下述功能：基于即将治疗之前(治疗当日)取得的体内三维图像评价照射位置的偏移量的功能、进行预先制定的治疗计划数据的照射位置数据的修正的照射位置修正功能、进行治疗计划数据中的照射数据的剂量优化计算的运算功能、以及选择这些功能中的某个的选择功能。
治疗管理装置43还具有如下功能：除了预先制定的治疗计划数据的照射数据以外，还对扫描照射装置1设定已进行了照射位置修正的照射位置信息。此外，治疗管理装置43还具有不变更诊视床4的位置信息而对扫描照射装置1设定重新优化后的照射数据的功能。
下面，对使用本实施方式的粒子线治疗系统的治疗顺序进行说明。
图4是示出使用了一个实施方式的粒子线治疗系统的治疗顺序的一例的流程图。图5是示出一个实施方式的治疗计划装置的处理的流程图。图6是示出在一个实施方式的粒子线治疗系统中进行了诊视床位置的修正时的照射区域的说明图。图7是示出在一个实施方式的粒子线治疗系统中进行了治疗计划数据的变更时的照射区域的说明图。图8是示出在一个实施方式的治疗计划装置中利用了目标等中心点和束角度信息时的患部区域信息以及应避开的脏器的位置信息的说明图。
首先，在设置有CT装置2的治疗室14内预先(治疗日之前)进行CT摄影，取得三维图像。这时，在用于将患者固定到诊视床4上的固定用具的表面标记被推断为患者中心的位置。
并且，使用在治疗室14内取得的CT图像制定治疗计划。在该治疗计划中设定照射区域，并且制作记录了对该照射区域如何进行照射的照射数据(照射模式)和诊视床4的位置设定数据。
下面，按照图4和图5，对本实施方式的粒子线治疗系统所进行的即将治疗之前(治疗当日)的治疗顺序进行说明。
首先，在患者即将进入治疗室14之前或者进入时，从治疗计划装置41向治疗管理装置43读出预先制定的治疗计划数据、即与治疗有关的诊视床4的位置设定数据和照射数据(步骤S11、S12)。
将进入到治疗室14内的患者搭载在诊视床4上，并用固定用具固定患者(步骤S13)。在治疗室14内，以使固定用具上所标记的记号与目标等中心点(患部中心)相吻合的方式，使用定位装置44使诊视床4进行移动。另外，治疗管理装置43对诊视床4设定位置设定数据，并操作诊视床4的输入装置，使诊视床4移动到该设定位置(步骤S14)。
接着，治疗计划装置41使照射端口可动部20从照射位置退避，将CT装置2的测量部(机架)2a设定到患部区域进行CT摄影(步骤S15)。即，在步骤S15中，治疗计划装置41使用CT装置2取得治疗当日的体内的三维图像。治疗计划装置41计算该取得的三维图像的剂量分布(步骤16)，并将该剂量分布数据发送给剂量分布显示装置42。
在剂量分布显示装置42中，将相对预先制定的治疗计划的剂量分布和上述治疗当日的体内的三维图像的剂量分布排列显示，或者进行叠加显示(步骤S17)。
接着，对是否变更预先制定的治疗计划数据(步骤18)和是否修正搭载有患者的诊视床4的位置(步骤S19)进行选择。即，步骤S19选择是否进行将患者位置修正的定位。通过操作治疗管理装置43的输入输出装置来进行步骤S18和S19的选择处理。再有，在本实施方式中，设想由医疗从业者进行步骤S18和S19的选择处理，但不限于此，也可以对在步骤S17中显示的结果的差分进行评价并自动地判别。
在不选择治疗计划数据的变更的情况(步骤S18：否)下选择了诊视床4的位置修正时(步骤S19：是)，治疗管理装置43对本次取得的CT图像和预先在治疗室14中取得的CT图像(参照图像)进行比较，评价患部位置的偏移量(步骤S20)。
然后，治疗管理装置43基于该患部位置的偏移量设定诊视床4的位置修正值(步骤S21)。此外，治疗管理装置43将该位置修正值发送给诊视床4，并通过使诊视床4移动该位置修正值的量来进行患者的对位(步骤S22)(3D－3D定位)。
即，如图6所示，在预先制定有治疗计划的照射区域50中设定治疗计划上的目标等中心点(患部中心)51。在本实施方式中，基于患部位置的偏移量，以使患部中心和治疗装置等中心点52一致的方式移动诊视床4。这时，照射数据使用治疗日之前的计算结果。即，不对粒子线束8的照射模式给予影响。
接着，在患者的对位完成后，使CT装置2的测量部(机架)2a退避，将照射端口可动部20返回到规定位置。并且，在扫描照射装置1中设定患部照射数据，按下未图示的照射控制台的照射开始按钮，对患部开始照射(步骤S23、S24)。
再有，在步骤S19中不修正搭载有患者的诊视床4的位置的情况下(步骤S19：否)，不经由上述步骤S20～S22，而直接转移到步骤S23设定患部照射数据。
此外，在选择了治疗计划数据的变更的情况下(步骤S18：是)，治疗管理装置43判断是否进行治疗计划数据的照射数据的优化计算(步骤S25)。在不进行治疗计划装置41的优化计算的情况下(步骤S25：否)，变更治疗计划数据(步骤S26)。在该步骤S26中，仅修正上述照射数据中的点位置(X、Y)、切片设定(Z)，不变更各照射点的照射剂量的加权。
在本实施方式中，若如图7所示，治疗装置等中心点52和治疗计划上的目标等中心点(患部中心)51之间有偏移，诊视床4不移动，而是将粒子线束8的照射位置移动该偏移量的量，使照射区域与患部吻合。
具体而言，在治疗管理装置43中选择了治疗计划数据的变更的情况下，对本次取得的CT图像和预先在治疗室14中取得的CT图像(参照图像)进行比较，评价患部位置的偏移量。并且，通过将治疗计划数据的照射位置信息平行移动患部位置的偏移量的量，由此进行修正。
再有，在本实施方式中，平行移动照射位置来变更治疗计划数据，但不限于此，例如也可以改变照射能量来变更射程。此外，在具有旋转机架的扫描照射装置的情况下，也可以进一步变更束角度信息来进行修正。
接着，在结束了步骤S26的治疗计划数据的变更处理后，与上述同样地使CT装置2的测量部2a退避，将照射端口可动部20返回到规定位置。并且，根据变更照射位置后的治疗计划数据，对扫描照射装置1设定患部照射数据，并按下未图示的照射控制台的照射开始按钮，对患部开始照射(步骤S23、S24)。
在治疗管理装置43中选择了上述照射数据的优化计算的执行的情况下(步骤S25：是)，由治疗计划装置41进行照射数据的优化计算。具体而言，如图5所示，治疗计划装置41读入步骤S15的处理中在治疗当日取得的CT图像(步骤S27)。
接着，治疗管理装置43判断是否利用原来的治疗计划数据中的患部中心信息、束角度信息(步骤S28)。在利用原来的治疗计划的患部中心信息、束角度信息的情况下(步骤S28：是)，利用患部中心信息、束角度信息(步骤S29)。
该情况下，如图8所示，读入使用在治疗室14中取得的CT图像制定了治疗计划时的目标等中心点(患部中心)51、束角度、表示预先计划的患部的照射区域50的患部区域信息(ROI)和应避开照射的正常脏器54的位置信息。另外，还读入切片间隔、点间隔，作为在制作照射数据上必要的设备设定参数。并且，设定目标等中心点51和束角度作为优化计算的设定条件。在治疗当日取得的CT图像的照射区域53和正常脏器55上叠加显示表示患部的照射区域50的患部区域信息以及正常脏器54的位置信息。在患部的照射区域50、53、正常脏器54、55的各区域在显示上有偏移的情况下，进行这些区域的修正。
首先，对CT图像的一个断面进行患部区域和正常脏器区域的修正。通过对其他断面自动地反应修正所引起的这些区域的重心的变化量或变形量，由此对全部断面进行修正。
并且，治疗计划装置41进行照射数据的优化计算的重算(步骤S30)。在该照射数据的优化计算处理中，针对患部的全部切片设定表示患部的照射区域50的患部区域(ROI)信息，针对患部的代表切片设定中心信息和束角度信息，并且与应避开照射的正常脏器54的位置信息一起设定其他参数。并且，重新设定照射数据中的各点的位置和权重。
治疗计划装置41在重新进行了照射数据的优化计算后，确认剂量分布结果，若没有问题，则改写治疗计划数据并发送给治疗管理装置43。这时，如上所述，由于目标等中心点51和束角度未变化，因此诊视床4的位置信息未被变更。
治疗管理装置43在接收了新的治疗计划数据后，将CT装置2的测量部2a退避，将照射端口可动部20返回到规定位置。由于这时诊视床4的设定值未变化，因此不需要移动诊视床4。并且，向扫描照射装置1输出优化计算后的照射数据(步骤S31)之后，基于优化计算后的照射数据改写患部照射数据，并按下未图示的照射控制台的照射开始按钮，对患部开始照射(步骤S23、S24)。
在作为目标等中心点51和束角度而使用上一次的治疗计划时的值重新进行了优化计算后剂量分布有问题的情况下，或者明确必须重新设定这些值的情况下(步骤S28：否)，治疗计划装置41重新设定目标等中心点51和束角度(步骤S32)，并重新制定治疗计划。并且，治疗计划装置41将重新制定的治疗计划数据发送给治疗管理装置43。
治疗管理装置43在接收了新的治疗计划数据后，将CT装置2的测量部2a退避，将照射端口可动部20返回到规定位置。由于这时诊视床4的设定值变化了，因此进行诊视床4的移动。并且，与上述步骤S30同样地进行照射数据的优化计算的重算(步骤S33)。
接着，治疗管理装置43对诊视床4输出位置设定数据，并且输出了优化计算后的照射数据(步骤S34)后，转移到上述步骤S21。
从而，在本实施方式的粒子线治疗系统中，对在即将治疗之前取得的三维图像适用预先制作的治疗计划数据来计算剂量分布，显示针对患部或者正常脏器的照射剂量。
根据这样构成的本实施方式，即使患部的固定位置或者体内脏器的状态与预先制定的治疗计划不同，也能够在即将治疗之前变更预先制定的治疗计划数据，因此，能在治疗时向患部正确地照射粒子线束。
此外，根据本实施方式，由于能够基于在即将治疗之前取得的体内三维图像来设定患部的照射区域，因此，即使患部的位置与正常组织的位置从预先制定的治疗计划中所使用的三维图像的取得时相比发生了变化，也能够回避正常组织而向患部高精度地照射束。
因此，无需使诊视床4进行移动，因而无需考虑诊视床4的位置再现性，能够简化每日对诊视床位置的QA。此外，由于无需使诊视床4进行移动，因此不需要用于重新设定诊视床4的时间。并且，无需进行用于确认使诊视床4移动后的位置正确情况的X射线摄影，不需要用于X射线摄影的设备设定时间。其结果，能够缩短治疗所需时间，能够抑制患部的被辐射量。
另外，根据本实施方式，由于具有作为对预先制定的治疗计划数据的照射位置进行修正的照射位置修正部的功能，因此无需进行治疗计划的优化计算，因而能够缩短从取得体内的三维图像到照射开始为止的时间。
并且，根据本实施方式，可以利用预先制定的治疗计划的目标等中心点51和束角度信息，因此，通过对扫描照射装置1设定进行了剂量优化计算后的结果，无需重新设定诊视床4的位置。因而，不需要用于重新设定诊视床4的时间。此外，无需在使诊视床4移动后进行用于确认其位置正确情况的X射线摄影，不需要用于X射线摄影的设备设定时间。其结果，能够缩短治疗所需的时间。
另外，根据本实施方式的治疗计划装置41，由于可以利用预先制定的治疗计划的患部区域信息或者应避开照射的脏器的位置信息，因此能够缩短治疗所需的时间。此外，关于患部区域信息或应避开的正常脏器的位置，由于针对三维图像的断面图像而就一个断面设定位置偏移量时，对其他的断面图像也自动地设定偏移量，因此能够减轻医师或者放射性技师的作业负荷。
(其他实施方式)
已经说明了本发明的实施方式，但是该实施方式是作为例子而提出的，并不是想限定发明范围。该实施方式可以以其他各种各样的方式实施，可以在不脱离发明主旨的范围内进行各种各样的省略、置换、变更、组合。该实施方式或其变形包含在发明范围或主旨内，并且也包含在权利要求记载的发明及其等同范围内。
再有，在上述实施方式中，粒子线治疗中通常将照射剂量分割成多个，并花费数天来进行照射。上述实施方式的说明中将针对治疗室14中取得的CT图像的治疗计划的设定参数作为基点，但也可以将第二次及以后在治疗室14中重新计算时的设定参数作为基点。
附图标记的说明
1……扫描照射装置(照射部)、2……CT装置(三维图像取得部)、2a……测量部、3……X射线摄影装置、4……诊视床、5a、5b……X射线管、6a、6b……FPD、7a、7b……FPD驱动机构、8……粒子线束、9……顶板、10……照射端口、11……扫描电磁铁、12……真空管道、13……装饰壁、14……治疗室、15……离子源、16……线性加速器、17……同步加速器、18……取出设备、19……地板面、20……照射端口可动部、21……范围移位器、22……脊形过滤器、30……照射端口固定部、31……位置监视器、32……剂量监视器、33……轨道、34……行走车轮、40……粒子线治疗系统、41……治疗计划装置、42……剂量分布显示装置(剂量分布显示部)、43……治疗管理装置(选择部、偏移量评价部、运算部、照射位置修正部)、44……定位装置、50……照射区域、51……目标等中心点、52……治疗装置等中心点、53……照射区域、54……正常脏器、55……正常脏器。
Claims (10)
1.一种粒子线治疗系统，其特征在于，具备：
三维图像取得部，设置于治疗室，取得治疗当日的体内三维图像；
剂量分布显示部，显示所述治疗当日取得的三维图像的剂量分布和预先制定的治疗计划数据的剂量分布；
选择部，基于所述治疗当日的三维图像的剂量分布和所述预先制定的治疗计划数据的剂量分布，选择是否变更所述治疗计划数据；以及
照射部，根据基于所述选择部的选择的治疗计划数据，向患部照射粒子线束。
2.根据权利要求1所述的粒子线治疗系统，其特征在于，还具备治疗计划装置，该治疗计划装置在基于所述选择部的选择而变更治疗计划数据的情况下，进行所述治疗计划数据中的表示针对所述患部的各照射点的位置和加权的照射数据的剂量优化计算。
3.根据权利要求1或2所述的粒子线治疗系统，其特征在于，还具备：
偏移量评价部，基于所述治疗当日取得的三维图像，评价所述预先制定的治疗计划数据的患部的照射位置的偏移量；以及
照射位置修正部，基于由所述偏移量评价部评价出的偏移量，进行所述治疗计划数据的照射位置的修正。
4.根据权利要求1至3的任一项所述的粒子线治疗系统，其特征在于，所述治疗计划数据是患部中心信息、束角度信息、患部区域信息以及应避开照射的脏器的位置信息。
5.根据权利要求4所述的粒子线治疗系统，其特征在于，所述治疗计划装置针对所述治疗当日取得的三维图像，再次利用所述患部中心信息、所述束角度信息、所述患部区域信息、所述应避开照射的脏器的位置信息、切片间隔、点间隔中的至少一个信息。
6.根据权利要求4所述的粒子线治疗系统，其特征在于，所述治疗计划装置针对所述治疗当日取得的三维图像，将所述患部中心信息、所述束角度信息、所述患部区域信息、所述应避开照射的脏器的位置信息、切片间隔、点间隔中的至少一个信息设为能够被重新设定。
7.根据权利要求5所述的粒子线治疗系统，其特征在于，所述治疗计划装置使用再次利用的所述信息进行剂量优化计算。
8.根据权利要求6所述的粒子线治疗系统，其特征在于，所述治疗计划装置使用重新设定的所述信息进行剂量优化计算。
9.一种粒子线治疗用管理系统，其特征在于，具备：
三维图像取得部，设置于治疗室，取得治疗当日的体内三维图像；
剂量分布显示部，显示所述治疗当日取得的三维图像的剂量分布和预先制定的治疗计划数据的剂量分布；以及
选择部，基于所述治疗当日的三维图像的剂量分布和所述预先制定的治疗计划数据的剂量分布，选择是否变更所述治疗计划数据，
根据基于所述选择部的选择而变更的所述治疗计划数据，更新所述治疗计划数据。
10.一种粒子线治疗用管理方法，其特征在于，具有：
三维图像取得工序，设置于治疗室，取得治疗当日的体内三维图像；
剂量分布显示工序，显示所述治疗当日取得的三维图像的剂量分布和预先制定的治疗计划数据的剂量分布；
选择工序，基于所述治疗当日的三维图像的剂量分布和所述预先制定的治疗计划数据的剂量分布，选择是否变更所述治疗计划数据；以及
更新工序，根据基于所述选择工序中的选择而变更的所述治疗计划数据，更新所述治疗计划数据。
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