CN108025184B - 治疗支援系统及其动作方法、以及存储有治疗支援程序的存储介质 - Google Patents

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Abstract

一种用于支援治疗的系统，其具备控制部，该控制部构成为使用从三维测量部取得的数据生成患者的三维身体数据；从身体断层测量装置取得患者的断层图像；执行进行三维身体数据和断层图像的对位的检查支援处理；执行使用对位后的断层图像及三维身体数据，生成决定治疗时的患者的姿势的治疗计划的治疗计划支援处理；执行根据在治疗计划中决定的姿势来输出治疗指示的治疗支援处理。

Description

治疗支援系统及其动作方法、以及存储有治疗支援程序的存 储介质
技术领域
本发明涉于用以支援使用放射线等治疗的治疗支援系统及其动作方法、以及存储有治疗支援程序的存储介质。
背景技术
以治疗癌作为目的，使用X射线、伽玛射线、质子或重离子的粒子束等放射线的治疗装置正在探讨中。在该治疗装置中，必须通过对患部集中地进行照射，从而在不对正常细胞带来影响的状态下进行治疗。在该情况下，在放射线或粒子束治疗中，对癌等患部高精度地进行照射相当重要。于是，用以进行放射线治疗的患者的定位的技术也在探讨中(例如，参照专利文献1。)。在该文献所记载的技术中，将三维基准图像和三维当前图像加以对照，计算体位修正量，以便使得当前图像中患部的位置姿势符合基准图像中患部的位置姿势。具体而言，从基准图像对当前图像进行1次对照。更进一步地，根据由基准图像或当前图像的其中一方根据1次对照的结果所生成的预定模板区域，对由与预定模板区域的生成源不同的基准图像或当前图像的另一方根据1次对照的结果所生成的预定检索对象区域进行2次对照。
此外，可缩短定位时间、并进行高精度定位的定位装置也在探讨中(例如，参照专利文献2。)。在该文献所记载的技术中，通过使用了测量光和摄像机的三维测量来测量患者的身体表面。然后，将预先取得的身体表面基准位置数据和治疗时或检查时以三维光测量单元取得的身体表面测量位置数据进行比较对照，求取位置姿势变换参数。通过该位置姿势变换参数，调整患者支承台的位置及角度，以使身体表面基准位置数据和身体表面测量位置数据之间的差异处于容许范围。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012－254243号公报
专利文献2：日本特开2008－22896号公报
发明内容
〈发明所要解决的课题〉
但是，在记载于专利文献1的技术中，进行多次的图像摄影。在该情况下，多次放射线的照射会加重患者的负担。此外，在记载于专利文献2的技术中，可重现检查时和治疗时的姿势。但是，只有患者的姿势重现，要制作考虑到患部区域的治疗计划相当困难。此外，为了提高治疗时的照射效率而将患者的身体靠近照射装置的情况下，患者的身体(例如手臂等)有可能碰触照射装置。
本发明的目的在于，提供一种用以在减轻患者负担的同时，支援使用放射线等的准确治疗的系统及其动作方法、以及存储有其程序的存储介质。
〈用于解决问题的技术方案〉
用于解决上述问题的一方式，提供一种系统，用于支援治疗，该系统具备控制部，该控制部构成为使用从三维测量部取得的数据生成患者的三维身体数据；从身体断层测量装置取得所述患者的断层图像；执行进行所述三维身体数据和所述断层图像的对位的检查支援处理；执行治疗计划支援处理，在该治疗计划支援处理中使用对位后的所述断层图像及所述三维身体数据，生成决定治疗时的所述患者的姿势的治疗计划；执行根据在所述治疗计划中决定的姿势来输出治疗指示的治疗支援处理。藉此，不只是断层图像，可使用患者的三维身体数据生成准确的治疗计划。因此，凭借上述方式，能够在减轻患者负担的同时，支援使用放射线等的准确治疗。
在上述治疗支援系统，较佳为，所述控制部构成为，根据所述三维身体数据来生成与所述断层图像相同格式的身体轮廓数据；生成将所述身体轮廓数据和所述断层图像合成的图像数据；使用所述合成的图像数据执行所述治疗计划支援处理。藉此，能够以相同的格式，生成用于考虑身体形状有效地进行治疗的治疗计划。
在上述治疗支援系统中，较佳为，所述控制部构成为，在所述治疗支援处理中再次取得患者的三维身体数据；将再次取得的三维身体数据和在所述治疗计划中决定的姿势的三维身体数据进行比较；输出含有该比较的结果的治疗指示。藉此，能够根据治疗计划制作时的姿势来进行治疗。
在上述治疗支援系统中，较佳为，所述控制部构成为，在所述检查支援处理中，根据所述三维身体数据中所含的特征点和所述断层图像中所含的特征点来进行所述三维身体数据和所述断层图像的对位。藉此，能够使用体型等的特征点进行三维身体数据和断层图像的对位。
在上述治疗支援系统中，较佳为，所述身体断层测量装置构成为在进行断层图像的摄影时，对所述患者照射用于确定所述断层图像的坐标的基准光；所述三维测量部构成为在生成三维身体数据时包含所述基准光的照射位置对所述患者进行摄影；所述控制部构成为根据所述基准光的照射位置，进行所述三维身体数据和所述断层图像的对位。藉此，能够使用基准光来进行三维身体数据和断层图像的对位。
在上述治疗支援系统中，较佳为，所述控制部构成为根据所述比较的结果对操作者催促断层图像的再次摄影。藉此，在体型变化大的情况下，能够催促再次的检查。
用于解决上述问题的另一方式，提供一种用于支援治疗的系统的动作方法，该方法包括：控制部使用从三维测量部取得的数据生成患者的三维身体数据的步骤；所述控制部从身体断层测量装置取得所述患者的断层图像的步骤；所述控制部进行所述三维身体数据和所述断层图像的对位的步骤；所述控制部使用对位后的所述断层图像及所述三维身体数据，生成决定治疗时的所述患者的姿势的治疗计划的步骤；以及所述控制部根据在所述治疗计划中决定的姿势来输出治疗指示的步骤。
用于解决上述问题的另一方式，提供一种临时性计算机可读存储介质，其包含用以使用治疗支援系统来支援治疗的程序，所述程序使所述治疗支援系统执行如下步骤：使用从三维测量部取得的数据生成患者的三维身体数据的步骤；从身体断层测量装置取得所述患者的断层图像的步骤；进行所述三维身体数据和所述断层图像的对位的步骤；使用对位后的所述断层图像及所述三维身体数据，生成决定治疗时的所述患者的姿势的治疗计划的步骤；以及根据在所述治疗计划中决定的姿势来输出治疗指示的步骤。
附图说明
图1是本实施方式的系统的概要图。
图2(a)是记录于图1的系统的三维测量信息存储部的数据的说明图；图2(b)是记录于图1的系统的身体轮廓信息存储部的数据的说明图；图2(c)是记录于图1的系统的CT图像信息存储部的数据的说明图；图2(d)是记录于图1的系统的合成信息存储部的数据的说明图。
图3是图1的系统中的处理的概要的说明图。
图4(a)是图1的系统中的对位处理的说明图，也是表示3D摄像机所制作的三维模型和CT摄影区域的位置关系的说明图；图4(b)是图1的系统中的对位处理的说明图，也是表示从三维模型所生成的身体轮廓数据和CT摄影区域的位置关系的说明图。
图5(a)是图1的系统中的检查支援处理的处理步骤的说明图；图5(b)是图1的系统中的治疗计划支援处理的处理步骤的说明图。
图6是图1的系统中的治疗支援处理的处理步骤的说明图。
具体实施方式
下面，对于将本发明具体化的一实施方式，依照图1至图6进行说明。在本实施方式中，设定为对患者体内的患部照射放射线进行治疗的情况。此外，在本说明书中“医师”这个用语，包含在适当的情况下参加或辅助诊断及治疗中至少其中一方，或者加以执行的医疗放射师或护士等所有其他的医疗从事者。
如图1所示，为了支援这种使用放射线等的治疗，治疗支援系统具备CT摄影装置10、放射线治疗装置15、治疗支援装置20、治疗计划装置30、以及3D摄像机40。
CT摄影装置10作为身体断层测量装置发挥功用，进行计算机断层摄影(CT：Computed Tomography)处理，该计算机断层摄影是利用放射线等扫描物体并使用计算机进行处理而生成物体内部图像(CT图像数据)。在该计算机断层摄影中，记录将患者的身体以预定的图像间隔进行摄影的多个CT图像。该CT图像是以医用图像的格式(DICOM：DigitalImaging and COmmunication In Medicine)来进行记录。
放射线治疗装置15是通过将放射线照射于患部而进行癌等治疗的装置。在该放射线治疗装置15设有发出放射线的照射装置(gantry)、以及让患者仰卧或俯卧用的治疗台。
治疗计划装置30是为了检讨对患部照射放射线的入射方法，并确认是否处方了适当的放射线量的仿真器。该治疗计划装置30从CT摄影装置10取得以预定的图像间隔进行断层摄影的CT图像(DICOM数据)。然后，治疗计划装置30使用周知的方法，在DICOM数据中进行轮廓提取，生成CT轮廓信息。该CT轮廓信息由DICOM ROI(Region Of Interest)数据构成，且该CT轮廓信息是由构成以预定间隔进行摄影的CT图像(断层图像)中特定的预定部位(身体表面、骨头、患部以及风险内脏器官等)的轮廓的点(坐标)的集合体所构成的数据。
该治疗计划装置30构成为根据患部的身体表面形状、患部的形状、位置、以及与风险内脏器官的位置关系，来决定治疗射束的放射线质量(radiation quality)、入射方向、照射范围、以及放射线量/照射次数等。该治疗计划装置30具备由计算机等构成的控制部31，并具备供医师使用的键盘和指向装置等输入部、以及显示器等输出部。构成为在治疗支援系统中执行治疗支援程序时，治疗计划装置30的控制部31执行治疗计划支援处理。
3D摄像机40作为三维测量部而发挥功用，并具备RGB摄影部、动作传感器、以及深度传感器等，能够认知被摄体的位置和动作。并且，3D摄像机40输出被摄体的摄影图像。该摄影图像中包括针对视野中所含的各被摄体的，由动作传感器所测量的视点移动及视线方向、以及由深度传感器所测量的距离信息(深度信息)。藉此，能够考虑多个摄影图像的摄影位置，重组三维模型。
治疗支援装置20是支援患者的放射线治疗的计算机系统。该治疗支援装置20具备：控制部21、三维测量信息存储部22、身体轮廓信息存储部23、CT图像信息存储部24、以及合成信息存储部25。更进一步地，该治疗支援装置20具备医师进行操作所用的键盘和指向装置等输入部、以及显示器等输出部。
治疗计划装置30的控制部31及治疗支援装置20的控制部21各自能够由例如电路(circuitry)，亦即如特殊应用集成电路(ASIC：Application-Specific IntegratedCircuit)这类的1个以上的专用硬件电路、根据计算机程序(软件)来进行动作的1个以上的处理电路，或者组合两者来加以实现。处理电路具有CPU、以及存储有由CPU执行的程序的存储器(ROM及RAM等)。存储器(亦即计算机可读介质)包含通用或专用的计算机可链接的各种可利用的介质。
控制部21作为由CPU、RAM、ROM等构成的控制单元而发挥功用，并进行后述的处理(包含三维测量处理阶段、CT处理阶段、位置调整阶段、治疗支援阶段等的处理)。通过在治疗支援系统中执行治疗支援程序，控制部21作为三维测量处理部211、CT处理部212、位置调整部213、治疗支援部214等而发挥功用。控制部21所执行的处理包含检查支援处理以及治疗支援处理。
三维测量处理部211执行从3D摄像机40取得摄影图像的处理。更进一步地，三维测量处理部211执行重组所取得的摄影图像，而生成患者身体的三维模型(网格模型)的处理。更进一步地，三维测量处理部211执行从三维模型生成后述的身体轮廓数据的处理。因此，三维测量处理部211保持有关于由三维模型生成身体轮廓数据时所用的轮廓生成间隔的数据。在本实施方式中，作为该轮廓生成间隔，使用与CT图像的摄影间隔相同的距离。
CT处理部212执行从治疗计划装置30取得CT图像的处理。
位置调整部213执行以下处理：进行从CT图像所生成的CT轮廓信息与从3D摄像机40的摄影图像所生成的三维模型的对位。
治疗支援部214执行支援患者姿势等的对位的处理。治疗支援部214保持有关于用以判定姿势重现的配置差异量的数据、以及关于用以判定患者体型变化的变形基准值的数据。
如图2(a)所示，三维测量信息存储部22中，记录有关于将作为治疗对象的患者用3D摄像机40进行摄影的图像的三维测量数据220。该三维测量数据220是在检查(CT摄影)时从3D摄像机40取得摄影图像的情况下被记录。三维测量数据220构成为包含关于患者ID、摄影时日、以及摄影图像的数据。
患者ID数据区域中记录有关于用以确定患者的识别符的数据。
摄影时日数据区域中记录有关于进行检查(CT摄影)的年月日及时刻的数据。
摄影图像数据区域中记录有关于从3D摄像机40取得的摄影图像的数据。该摄影图像中含有关于使3D摄像机40动作时的视点移动、视线方向、到被摄体为止的距离(深度)的数据。在本实施方式中，使用该摄影图像来生成关于患者的身体形状的三维模型(三维身体数据)。
如图2(b)所示，在身体轮廓信息存储部23中记录有关于使用患者的摄影图像所生成的三维模型的身体轮廓管理数据230。该身体轮廓管理数据230在使用摄影图像进行三维模型重组的情况下被记录。身体轮廓管理数据230构成为包含关于患者ID、摄影时日、以及身体轮廓信息的数据。
患者ID数据区域中记录有关于用以确定患者的识别符的数据。
摄影时日数据区域中记录有关于摄影CT图像的年月日及时刻的数据。
身体轮廓信息数据区域中记录有根据从3D摄像机40取得的三维模型来生成的身体轮廓数据。该身体轮廓数据是由在CT摄影中拍摄CT图像的断层间隔中的三维模型的断层的轮廓构成。在本实施方式中，身体轮廓数据与CT图像的轮廓提取结果同样地使用DICOMROI格式。
如图2(c)所示，在CT图像信息存储部24中记录有关于患者身体的断层构造的CT图像数据240。该CT图像数据240在CT摄影装置10进行摄影，并从治疗计划装置30取得CT图像和轮廓信息的情况时被加以记录。CT图像数据240构成为包含关于患者ID、摄影时日、摄影条件、CT图像、以及轮廓提取结果的数据。
患者ID数据区域中记录有关于用以确定患者的识别符的数据。
摄影时日数据区域中记录有关于摄影CT图像的年月日及时刻的数据。
摄影条件数据区域中记录有关于摄影CT图像时的条件(例如图像间隔)的数据。
CT图像数据区域中记录有在CT摄影装置10中进行摄影的CT图像(断层图像)。
轮廓提取结果数据区域中记录有由该CT图像所提取的轮廓信息(DICOM ROI数据)。该轮廓信息是表示CT图像中所含的预定部位(身体表面、骨头、患部及风险内脏器官等)的轮廓位置的信息。并且，能够使用该轮廓信息，来确定以CT图像(断层图像)的图像间隔表示的身体表面的形状(CT身体表面形状)。
如图2(d)所示，合成信息存储部25中记录有合成管理数据250，该合成管理数据250进行了使用摄影图像所生成的身体轮廓数据与使用CT图像所生成的CT身体表面形状的对位。该合成管理数据250在进行三维模型的对位时被加以记录。合成管理数据250构成为包含关于患者ID、摄影时日、以及合成信息的数据。
患者ID数据区域中记录有关于用以确定患者的识别符的数据。
摄影时日数据区域中记录有关于对该患者摄影CT图像的年月日及时刻的数据。
合成信息数据区域中记录有根据CT身体表面形状和三维模型的对位合成CT图像和身体轮廓数据的合成数据。在本实施方式中，合成数据使用DICOM ROI格式。
接下来，针对包含以上述方式构成的治疗支援装置20的治疗支援系统的动作方法的处理步骤，使用图3至图6进行说明。
(处理的概要)
首先，用图3对本实施方式的治疗支援系统的处理的概要进行说明。
在检查时，取得用CT摄影装置10进行摄影的CT图像(DICOM数据)及轮廓提取结果(DICOM ROI数据)。然后，在轮廓提取结果中确定体型的特征点。并且，在CT图像和CT图像的轮廓提取结果中确定患部区域。
另外，在该检查时，取得用3D摄像机40对CT摄影时的患者进行摄影的摄影图像。然后，用该摄影图像制作三维模型，并在该三维模型中确定体型的特征点。然后，对比CT图像的轮廓提取结果中的特征点和三维模型中的特征点来进行CT图像和三维模型的对位。通过该对位来生成将CT图像、以及由三维模型所生成的身体轮廓数据结合的合成数据。
如图4(a)所示，进行用3D摄像机40进行摄影的三维模型D1、以及CT图像的轮廓提取结果D2的对位。接下来，如图4(b)所示，在三维模型D1中生成提取了断层轮廓的身体轮廓数据D11。该身体轮廓数据D11对位于CT图像的轮廓提取结果D2和CT图像。藉此，使用合成数据D3，就算是对于没有进行CT摄影的身体区域，也可以用相同数据格式(DICOM ROI数据)来把握形状。
接下来，在制作治疗计划时，通过使用所生成的合成数据进行仿真，从而生成治疗计划，在该治疗计划中算出对CT图像的患部区域照射放射线时的照射位置和照射方向、照射量。
在治疗时，比较放射线治疗装置15中的患者姿势、和治疗计划中所使用的患者姿势。然后，将姿势一致作为条件，使用放射线治疗装置15根据治疗计划进行治疗。
(检查支援处理)
接下来，以图5(a)对检查支援处理进行说明。
在此，治疗支援装置20的控制部21执行摄影图像的取得处理(步骤S1－1)。具体而言，使用3D摄像机40摄影CT摄影装置10的治疗台上的患者的姿势(检查时的姿势)。在该情况下，包括CT摄影装置10的治疗台也一起进行摄影。然后，控制部21的三维测量处理部211从3D摄像机40取得摄影数据，一并取得患者ID。该摄影数据包含关于摄影图像的数据，该摄影图像包含从预定的原点起的视点移动、视线方向、直到被摄体(例如各像素)为止的深度信息。接着，三维测量处理部211将三维测量数据220记录到三维测量信息存储部22，该三维测量数据220包含与患者ID、摄影时日关联起来的摄影图像。
接下来，治疗支援装置20的控制部21执行重组处理(步骤S1－2)。具体而言，控制部21的三维测量处理部211通过将记录于三维测量信息存储部22的三维测量数据220的摄影图像，在假想空间内使用视点移动、视线方向、深度信息加以重组，从而生成三维模型。接下来，三维测量处理部211在三维模型中确定轮廓生成间隔(CT图像摄影的断层间隔)中的断层中的轮廓来生成患者的身体轮廓数据。该身体轮廓数据使用DICOM ROI格式。然后，三维测量处理部211，将所生成的身体轮廓数据和患者ID、摄影时日关联起来记录于身体轮廓信息存储部23。
接下来，治疗支援装置20的控制部21执行CT图像的取得处理(步骤S1－3)。具体而言，使用CT摄影装置10，对患者的特定区域进行计算机断层摄影处理来制作CT图像(DICOM数据)。然后，治疗计划装置30使用该CT图像进行轮廓提取，生成轮廓提取结果(DICOM ROI数据)。治疗支援装置20的CT处理部212从治疗计划装置30取得CT图像、以及轮廓提取结果，并记录于CT图像信息存储部24。
接下来，治疗支援装置20的控制部21执行对位处理(步骤S1－4)。具体而言，控制部21的位置调整部213将于步骤S1－2中所生成的三维模型，对摄入于摄影图像的治疗台的其中一边方向(身高方向)进行对轴。然后，位置调整部213确定三维模型中的特征点。更进一步地，位置调整部213使用记录于CT图像信息存储部24的轮廓提取结果，确定关于身体表面的轮廓信息(CT身体表面形状)中的特征点。在本实施方式中，设定为利用体型的特征点(例如脖子或腋部等)的情况。接下来，位置调整部213确定三维模型的特征点及CT身体表面形状的特征点的对应关系。在该情况下，位置调整部213考虑计算机断层摄影处理时的图像间隔来决定身高方向的尺寸，并以相对应的各特征点的距离总和变小的方式，决定三维模型和CT身体表面形状之间的配置。于此，通过ICP(Iterative Closest Point；迭代最近点算法)法，进行身体表面的三维形状彼此(构成表示身体表面的轮廓的点群彼此)的对位。
接下来，治疗支援装置20的控制部21执行输出处理(步骤S1－5)。具体而言，控制部21的位置调整部213，将对位完了的三维模型，置换成记录于身体轮廓信息存储部23的身体轮廓数据。然后，位置调整部213生成合成数据并输出于治疗计划装置30，该合成数据合成了身体轮廓数据、CT图像、以及轮廓提取结果(包含内脏器官和患部等)。
(治疗计划支援处理)
接下来，使用图5(b)对治疗计划支援处理进行说明。
首先，治疗计划装置30执行患部的确定处理(步骤S2－1)。具体而言，治疗计划装置30将包含CT图像的合成数据输出于显示器。然后，医师确认CT图像，并指定照射放射线的患部区域(目标)。根据该患部的疾患种类，决定在放射线治疗装置15中进行照射的治疗射束的放射线质量。在该情况下，治疗计划装置30取得关于在CT图像中被指定的患部区域的位置信息，并以能够和其他区域识别的方式进行显示。更进一步地，医师确认CT图像，并指定应该避开放射线照射的风险内脏器官。在该情况下，治疗计划装置30取得关于在CT图像中被指定的风险内脏器官的位置信息，并以能够和其他区域识别的方式来进行显示。
接下来，治疗计划装置30执行照射位置的仿真处理(步骤S2－2)。具体而言，治疗计划装置30检索放射线不会照射到风险内脏器官，并能够照射到患部区域(目标)的照射位置。在该情况下，考虑合成数据的身体轮廓信息中的头部和四肢，来决定照射装置不碰触此等的照射位置(入射方向、照射范围)。
接下来，治疗计划装置30执行照射量的模拟处理(步骤S2－3)。具体而言，治疗计划装置30计算于该照射位置上，进行治疗所需的放射线的照射量。在该情况下，治疗计划装置30因应患部的体积和深度，决定放射线量/照射次数。
接下来，治疗计划装置30执行治疗计划的登录处理(步骤S2－4)。具体而言，治疗计划装置30将所决定的照射位置、照射量存储为治疗计划。该治疗计划于后述的治疗时使用。
(治疗支援处理)
接下来，使用图6对治疗支援处理进行说明。于此，患者于放射线治疗装置15的治疗台上仰卧或俯卧。
首先，治疗支援装置20的控制部21执行治疗计划时的身体信息的呼出处理(步骤S3－1)。具体而言，控制部21的治疗支援部214从三维测量信息存储部22取得与患者ID、最近的摄影时日关联起来的摄影图像。
接下来，治疗支援装置20的控制部21执行摄影图像的取得处理(步骤S3－2)。具体而言，和步骤S1－1同样地，使用3D摄像机40对放射线治疗装置15内患者的姿势(治疗时的姿势)进行摄影。在该情况下，控制部21的治疗支援部214从3D摄像机40取得摄影数据，一并取得患者ID。该摄影数据包含关于摄影图像的数据，该摄影图像含有从预定的原点起的视点移动、视线方向、以及深度信息。然后，治疗支援部214临时存储摄影数据。
接下来，治疗支援装置20的控制部21执行重组处理(步骤S3－3)。具体而言，控制部21的三维测量处理部211通过将从三维测量信息存储部22取得的摄影图像，在假想空间内使用视点移动、视线方向、深度信息加以重组来生成检查时的三维模型。更进一步地，三维测量处理部211通过使用临时存储在治疗支援部214的摄影数据进行重组，来生成当前(治疗时)的三维模型。
接下来，治疗支援装置20的控制部21执行检查时的姿势和治疗时的姿势的对位处理(步骤S3－4)。具体而言，控制部21的治疗支援部214进行当前的三维模型和检查时的三维模型的匹配。该情况亦使用ICP法。
接下来，治疗支援装置20的控制部21执行姿势重现与否的判定处理(步骤S3－5)。具体而言，控制部21的治疗支援部214算出当前的三维模型和检查时的三维模型之间的差异。于此，在三维模型的特征点(头或四肢、脖子等)的配置的配置差异量为基准值以下的情况下，判定为姿势重现。
于此，在配置差异量超过基准值而判定为姿势未重现的情况下(于步骤S3－5为“否”的情况)，治疗支援装置20的控制部21执行姿势调整指示处理(步骤S3－6)。具体而言，控制部21的治疗支援部214输出变更患者姿势的指示于显示器。在该情况下，治疗支援部214将当前的三维模型和检查时的三维模型重迭并予以输出。医师考虑身体轮廓数据的偏差，进行修正患者姿势的指示。然后，从摄影图像的取得处理(步骤S3－2)重新开始。
另一方面，判定为姿势重现的情况(于步骤S3－5为“是”的情况)，治疗支援装置20的控制部21执行对于体型变化与否的判定处理(步骤S3－7)。具体而言，控制部21的治疗支援部214根据三维模型的特征点的配置，就算是姿势为共通，在身体轮廓数据的形状的偏差超过基准值的情况下，便判定为有体型变化。
在判定为有体型变化的情况下(于步骤S3－7为“是”的情况)，治疗支援装置20的控制部21执行变形处理(步骤S3－8)。具体而言，控制部21的治疗支援部214算出为了使检查时的三维模型符合当前的三维模型所需的变形量。
接下来，治疗支援装置20的控制部21，执行对于在容许范围内与否的判定处理(步骤S3－9)。具体而言，控制部21的治疗支援部214比较变形量和变形基准值。在变形量为变形基准值以下的情况下判定为在容许范围内。
在判定为超过容许范围的情况下(于步骤S3－9为“否”的情况)，治疗支援装置20的控制部21执行警告处理(步骤S3－10)。具体而言，控制部21的治疗支援部214输出警告于显示器，催促作为操作者的医师进行CT图像的再次摄影。医师响应警告，使用3D摄像机40进行CT图像的再次摄影。
另一方面，在判定为没有体型变化的情况下(于步骤S3－7为“否”的情况)，或判定为在容许范围内的情况下(于步骤S3－9为“是”的情况)，治疗支援装置20的控制部21执行治疗开始处理(步骤S3－11)。具体而言，控制部21的治疗支援部214从治疗计划装置30取得治疗计划，并供给于放射线治疗装置15。在该情况下，放射线治疗装置15根据治疗计划进行放射线照射。
根据本实施方式的治疗支援系统，能够得到以下的优点。
(1)在本实施方式的检查支援处理中，治疗支援装置20的控制部21执行摄影图像的取得处理(步骤S1－1)、以及重组处理(步骤S1－2)。更进一步地，治疗支援装置20的控制部21执行CT图像的取得处理(步骤S1－3)。然后，治疗支援装置20的控制部21执行对位处理(步骤S1－4)、以及输出处理(步骤S1－5)。藉此，能够生成结合了关于患者的身体形状的身体轮廓数据和CT图像的合成数据。一般而言，CT图像由于仅摄影患部区域的附近，所以无法把握患者身体的整体。藉由该合成数据，能够把握患者的整体形状，同时把握该整体形状中的患部区域。
在该情况下，在对位处理(步骤S1－4)中，确定三维模型的特征点及CT身体表面形状的特征点的对应关系。三维模型由于关于身体表面的信息量多，所以能够确实地进行对位。
(2)在本实施方式的治疗计划支援处理中，治疗计划装置30执行患部的确定处理(步骤S2－1)、照射位置的仿真处理(步骤S2－2)、以及照射量的模拟处理(步骤S2－3)。藉此，能够考虑患者的身体形状来制作治疗计划。例如，可制作从照射装置(机座)不接触于患者的身体表面，并对人体影响较少的位置(适于治疗的位置)进行照射的治疗计划。
(3)在本实施方式的治疗支援处理，治疗支援装置20的控制部21执行治疗计划时的身体信息的呼出处理(步骤S3－1)、摄影图像的取得处理(步骤S3－2)、以及重组处理(步骤S3－3)。接下来，治疗支援装置20的控制部21执行检查时的姿势和治疗时的姿势的对位处理(步骤S3－4)。然后，治疗支援装置20的控制部21执行对于姿势重现与否的判定处理(步骤S3－5)。藉此，可在确认到重现了治疗计划时的姿势的前提下，根据治疗计划进行治疗。
(4)在本实施方式的治疗支援处理中，治疗支援装置20的控制部21执行对于体型变化与否的判定处理(步骤S3－7)。判定为有体型变化的情况下(于步骤S3－7为“是”的情况)，治疗支援装置20的控制部21执行变形处理(步骤S3－8)。藉此能够考虑体型的变化。
更进一步地，治疗支援装置20的控制部21执行对于体型的变化在容许范围内与否的判定处理(步骤S3－9)。判定为体型的变化超过容许范围的情况下(于步骤S3－9为“否”的情况)，治疗支援装置20的控制部21执行警告处理(步骤S3－10)。藉此，在产生较大体型变化的情况下，可判定治疗计划的妥当性。
此外，上述实施方式以下述方式进行变更亦可。
在上述实施方式中，使用治疗支援装置20、以及治疗计划装置30来进行治疗计划时和治疗时的支援。但硬件构成不限于此。例如，让治疗支援装置20具有治疗计划装置30的功能(治疗计划部)亦可。在该情况下，构成为治疗支援装置20的控制部21作为治疗计划部执行治疗计划支援处理亦可。
在上述实施方式中，作为取得三维身体数据的三维测量部使用3D摄像机40，但亦可利用3D扫描仪等。
在上述实施方式中，治疗支援装置20的控制部21执行对位处理(步骤S1－4)。具体而言，利用体型的特征点。但对位的手法不限于此。例如，在CT摄影时，对患者中的摄影范围的预定位置(表示断层图像位置的坐标)照射基准光(例如雷射光)，并利用包含该基准光的照射位置在内的患者的部位的摄影图像。可通过该基准光的照射位置，进行身体轮廓数据和CT图像的对位。
在上述实施方式中，治疗支援装置20的控制部21执行对于姿势重现与否的判定处理(步骤S3－5)。更进一步地，在判定为姿势重现的情况下(于步骤S3－5为“是”的情况)，治疗支援装置20的控制部21执行对于体型变化与否的判定处理(步骤S3－7)。于此，设为根据身体轮廓数据来识别患者亦可。例如，使用多个特征点的相对位置关系来确定患者。然后，在检查时和治疗时相对位置关系不同的情况下输出警告。
在上述实施方式中，在治疗支援处理中，治疗支援装置20的控制部21执行重组处理(步骤S3－3)、以及检查时的姿势和治疗时的姿势的对位处理(步骤S3－4)。于此，将检查时所制作的三维模型、和根据治疗时的摄影图像所制作的三维模型进行比较。姿势的对位，并不限定于使用三维模型(网格模型)彼此的情况。例如，使用轮廓数据和网格模型进行对位亦可。另外，设为将检查时所制作的三维模型记录于身体轮廓信息存储部23，并在治疗时呼出亦可。
在上述实施方式中，在检查支援处理中，治疗支援装置20的控制部21执行对位处理(步骤S1－4)。在该情况下确定三维模型的特征点及CT身体表面形状的特征点的对应关系。于此，设成使用记录于身体轮廓信息存储部23的身体轮廓数据进行对位亦可。在该情况下，能够缩小范围于断层的轮廓中的特征点，效率佳地进行对位。

Claims (8)

1.一种系统，用于支援治疗，该系统具备控制部，该控制部构成为，
使用从对患者的身体形状进行摄影的三维测量部取得的数据生成患者的三维身体数据；
从身体断层测量装置取得所述患者的断层图像，在所述断层图像中提取轮廓；
执行检查支援处理，在所述检查支援处理中，根据所述三维身体数据生成与所述断层图像相同格式的身体轮廓数据，对所述身体轮廓数据和所述断层图像的轮廓进行对位，生成将所述身体轮廓数据和所述断层图像结合的合成数据；
执行治疗计划支援处理，在所述治疗计划支援处理中，使用所述合成数据生成治疗计划，在所述治疗计划中决定治疗时的所述患者的姿势以及在该姿势下治疗装置对所述断层图像所包含的患部区域进行的动作；
执行治疗支援处理，在所述治疗支援处理中，根据在所述治疗计划中决定的所述患者的姿势以及所述治疗装置的动作来输出治疗指示。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述控制部构成为，
在所述治疗支援处理中再次取得患者的三维身体数据；
将再次取得的三维身体数据和在所述治疗计划中决定的姿势的三维身体数据进行比较；
输出含有该比较的结果的治疗指示。
3.如权利要求1或2所述的系统，其中，
所述控制部构成为，在所述检查支援处理中，根据所述三维身体数据中所含的特征点和所述断层图像中所含的特征点来进行所述三维身体数据和所述断层图像的对位。
4.如权利要求1或2所述的系统，其中，
所述身体断层测量装置构成为在进行断层图像的摄影时，对所述患者照射用于确定所述断层图像的坐标的基准光；
所述三维测量部构成为在生成三维身体数据时包含所述基准光的照射位置对所述患者进行摄影；
所述控制部构成为根据所述基准光的照射位置，进行所述三维身体数据和所述断层图像的对位。
5.如权利要求2所述的系统，其中，所述控制部构成为根据所述比较的结果对操作者催促断层图像的再次摄影。
6.一种系统，用于支援治疗，该系统具备控制部，该控制部构成为，
使用从三维测量部取得的数据生成患者的三维身体数据；
从身体断层测量装置取得所述患者的断层图像；
执行进行所述三维身体数据和所述断层图像的对位的检查支援处理；
执行治疗计划支援处理，在所述治疗计划支援处理中，使用对位后的所述断层图像及所述三维身体数据，生成决定治疗时的所述患者的姿势的治疗计划；
执行根据在所述治疗计划中决定的姿势来输出治疗指示的治疗支援处理，
所述身体断层测量装置构成为在进行断层图像的摄影时，对所述患者照射用于确定所述断层图像的坐标的基准光；
所述三维测量部构成为在生成三维身体数据时包含所述基准光的照射位置对所述患者进行摄影；
所述控制部构成为根据所述基准光的照射位置，进行所述三维身体数据和所述断层图像的对位。
7.一种用于支援治疗的系统的动作方法，控制部执行如下步骤：
使用从对患者的身体形状进行摄影的三维测量部取得的数据生成患者的三维身体数据；
从身体断层测量装置取得所述患者的断层图像，在所述断层图像中提取轮廓；
根据所述三维身体数据生成与所述断层图像相同格式的身体轮廓数据，对所述身体轮廓数据和所述断层图像的轮廓进行对位，生成将所述身体轮廓数据和所述断层图像结合的合成数据；
使用所述合成数据，生成治疗计划，在所述治疗计划中决定治疗时的所述患者的姿势以及在该姿势下治疗装置对所述断层图像所包含的患部区域进行的动作；以及
根据在所述治疗计划中决定的所述患者的姿势以及所述治疗装置的动作来输出治疗指示。
8.一种非临时性计算机可读存储介质，其包含用以使用治疗支援系统来支援治疗的程序，所述程序使所述治疗支援系统执行如下步骤：
使用从对患者的身体形状进行摄影的三维测量部取得的数据生成患者的三维身体数据；
从身体断层测量装置取得所述患者的断层图像，在所述断层图像中提取轮廓；
根据所述三维身体数据生成与所述断层图像相同格式的身体轮廓数据，对所述身体轮廓数据和所述断层图像的轮廓进行对位，生成将所述身体轮廓数据和所述断层图像结合的合成数据；
使用所述合成数据，生成治疗计划，在所述治疗计划中决定治疗时的所述患者的姿势以及在该姿势下治疗装置对所述断层图像所包含的患部区域进行的动作；以及
根据在所述治疗计划中决定的所述患者的姿势以及所述治疗装置的动作来输出治疗指示的步骤。
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