JP2010094154A - 照合装置および放射線治療システム - Google Patents

Abstract

【課題】 放射線治療において、治療計画時に設定された被検体の治療部位へ、正確に放射線を照射することを目的とする。
【解決手段】 被検体Ｐが寝台１０に固定具Ｆで固定されている状態をカメラ２３で撮影し、治療計画と関連させて保存する。治療計画に関連付けられている固定具ＩＤ３３と患者固定写真ＩＤ３４から、被検体Ｐの固定されている固定具Ｆと載置されている写真をモニタ２２に表示し、表示された写真を参考にしながら被検体Ｐを寝台１０へ載置する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、放射線治療で使用され、被検体の治療計画を照合する照合装置および放射線治療システムに関する。

従来、放射線を癌や腫瘍等の治療部位に照射することにより、その治療部位の組織細胞を破壊、または分裂阻止等することで、その治療を目指す放射線治療が広く行われるようになっている。この放射線治療は、治療部位周辺の正常組織への障害を最小限度に抑えるため、また治療部位への効果的な放射線照射のため、治療部位に放射線を正確に照射することが重要である。

まず、治療部位に放射線を正確に照射するため、ＣＴシステム等により、あらかじめ被検体の治療部位を詳細に調べ、治療部位の位置、放射線種、放射線のエネルギー強度、照射される総放射線量等、細かく治療部位の治療内容を定めた治療計画を策定する。この治療計画に沿って、放射線治療装置に治療計画を設定し、放射線を治療部位に照射する。

さらに、正確かつ適切に治療部位に放射線を照射するためには、策定した治療計画と放射線治療装置に設定した治療内容とが一致することが重要である。そこで、策定した治療計画と放射線治療装置に設定した治療計画とを照合することが行われている。

この技術によると、策定した治療計画と放射線治療装置に設定した治療計画とを照合し、認証した場合に放射線治療を行うことが出来る。

しかしながら、放射線治療において正確に放射線のみを治療部位に照射するためには、治療計画の照合だけでは不十分である。治療計画の照合のみでは、被検体の姿勢変化による治療部位の位置変化に対応できないからである。そこで、被検体を固定する固定具を用意し、被検体を寝台に固定していた。さらに、正確に治療部位に放射線を照射するために、用意される固定具は、被検体の体表面形状および大きさに一致するものを選択、または個別に作成される。

つまり、固定具の設置によって被検体の位置を固定し、治療部位に正確に放射線を照射することができるが、被検体の数と同じ程度の固定具が用意されるため、一見すると同じような固定具が数多くストックされることになる。ストックから放射線治療を受ける被検体に固定具を選ぶ際に、誤った固定具を選択すると被検体の位置が計画通りに固定されない恐れがある。そこで、固定具のＩＣタグの情報を被検体の識別情報とリンクさせ、固定具のＩＣタグから読み取られた識別情報と被検体の情報を照合して認証された場合に、放射線を照射することが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００６−２９６５５３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された放射線治療システムでは、被検体の使用する正確な固定具を選択することは出来ても、その固定具が治療計画の段階でどのように使用されていたのかを判断することは難しく、治療計画当時の固定具への被検体の詳細な載置状況が誤ってしまう可能性がある。

本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、放射線治療において、治療計画時に設定された被検体の治療部位へ、正確に放射線を照射することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の請求項１に係る発明は、放射線治療を受ける被検体が寝台に固定された状態を撮影した被検体毎の少なくともいつの被検体固定画像データと、前記被検体毎の固定画像データを治療計画と関連付けて格納する格納手段と、前記被検体毎の固定画像データを読み出して表示する手段と、を備えたことを特徴とする。
また、上記目的を達成するために、本発明の請求項４に係る発明は、被検体に放射線を照射する放射線治療システムであって、放射線を被検体に照射する放射線治療装置と、被検体を固定する被検体毎の固定具と、前記被検体が寝台に固定された状態を撮影した被検体毎の被検体固定画像データと、前記被検体毎の固定画像データを治療計画と関連付けて格納する格納手段と、前記被検体毎の固定画像データを読み出して表示する手段と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、放射線治療において、治療計画時に設定された被検体の治療部位へ、正確に放射線を照射できる。

以下に、本発明による放射線治療システムの実施例を図１乃至図５を参照して説明する。図１は、本発明に係る放射線治療システムの概略的な構成を示す図である。また、図２は、本発明に係る放射線治療システムの制御系の構成を示すブロック図である。

この放射線治療システム１は、被検体Ｐの内部画像を取得して被検体Ｐの治療部位毎に治療内容を定めた治療計画のデータを策定する治療計画作成システム２と、この治療計画作成システム２で策定された治療計画にしたがって放射線治療を行う放射線治療装置３と、放射線治療装置３に設定した治療計画と治療計画作成システム２が作成した治療計画データとを照合して認証する照合装置４とをネットワークを介して接続して備えている。

治療計画作成システム２は、通常の放射線ＣＴスキャナ５を応用して構成したものであり、被検体Ｐを撮影して被検体Ｐの治療計画データを作成するものである。

ＣＴスキャナ５は、ガントリ７、寝台６およびコンソール８を備え、寝台６の上面にはその長手方向にスライド可能に指示された状態で天板（図示しない）が配置されている。被検体Ｐは、その天板の上面に載せられている。さらに、被検体Ｐは寝台６に固定具Ｆで固定されており、ガントリ７の放射線源（図示しない）から放射線を複数の角度（ガントリ角度、放射線量、絞り開度量）で曝射し、被検体Ｐを透過した放射線を検出する。

検出された放射線は、信号変換されて画像データとしてコンソール８に送られる。コンソール８は、このＣＴスキャナ５全体を統括する主制御部のほか、この主制御部から指令を受けて作動する、寝台制御部、架台制御部を融資、内部バスを介してそう相互に接続されている。主制御部はまた、コンソール外部の放射線制御器に接続され、その放射線制御器からの駆動信号に応じて作動する高電圧発生装置が備えられている。この高電圧発生装置で生成した高電圧が放射線源に供給され、放射線曝射が行われる。

さらに、コンソール８は、データ収集部の収集信号を受けて画像データを再構成する画像再構成部、画像データを記憶しておく画像メモリ、再構成画像を表示する表示器、および操作者が主制御部に指令を与えるための入力器をそれぞれ備えている。各制御部および各制御器はコンピュータを搭載しており、あらかじめそのメモリに格納されたプログラムに基づいて動作する。

また、画像再構成部で再構成された画像データは、治療計画作成装置９に表示され、治療計画作成装置９により装置操作者の治療計画策定が支援されて、撮影した被検体Ｐに固有の治療計画データが作成される。

ここで、被検体Ｐを固定する固定具Ｆは、放射線治療装置３による被検体Ｐの治療部位への放射線照射時に、ＣＴスキャナ５によって観察した治療部位の位置を正確に再現するものである。固定具Ｆは、被検体Ｐの枕となり頭部を後頭部側から固定するものや、腹部を固定するもの、頭部を顔面側から固定するもの等各種存在する。固定具Ｆは、被検体Ｐの対表面形状および大きさに合わせて被検体Ｐごとに個別に作成される。この固定具Ｆの外縁には、ボルトを挿入することにより固定具Ｆを寝台６に固定する台座が延設され、その台座が寝台１０に固定されることにより、被検体Ｐの位置を固定する。

さらに、固定具Ｆは被検体Ｐに最も適当なものを既存の固定具Ｆから選択する場合と、被検体Ｐに合うように作成される場合とがある。固定具Ｆは、それぞれ識別情報を持っており、固定具Ｆの識別情報はこの固定具Ｆを使用する被検体Ｐの治療計画データに関連付けられている。

治療計画データは、さまざまなファクタを勘案して医師により決定される。ここで治療計画作成システム２で作成された治療計画データを図３および図４に示す。図３は、治療計画に含まれる項目の一部を示し、図４は、治療計画に含まれる照射データの一部を示す。

治療計画データの決定要因としては、例えば、患者の年齢、原発部位、治療部位、病理組織、放射線の照射レベル、放射線の照射方法（対向２門、対向４門等）、病巣深さ、重複癌の有無およびその重複度合い、治療の種別（新鮮、再発、隔離転移等）、治療方針（対症治療、姑息治療、準根治治療等）、治療方法（放射線照射単独、手術と放射線照射との併用等）、などがある。

図３に示すように、治療計画を適用する被検体Ｐを示す患者ＩＤ３０、被検体の治療計画の識別番号を示す治療計画ＩＤ３１、治療が必要となる部位を示す治療部位３２、被検体Ｐを固定する固定具ＩＤ３３、被検体Ｐが固定されている状況を撮影した固定写真ＩＤ３４、治療開始予定日３５、治療終了予定日３６、治療日数を表す治療期間３７、治療計画の治療内容を示す照射データの識別番号を示す照射データＩＤ３８、連続照射となる連続照射データＩＤ３９を少なくとも含み構成される。

なお、患者ＩＤ３０は複数の治療計画ＩＤ３１をもつ場合があり、その場合は治療計画ごとに治療部位３２が異なり、治療部位３２が異なる場合は、治療部位によって使用する固定具Ｆも異なる場合が多い。

また、患者固定写真ＩＤ３４は、被検体Ｐの全身または治療部位を含めた被検体Ｐの広範囲を見渡せる写真に加えて、治療部位に固定された固定具Ｆが正確に確認できるような詳細写真の少なくとも２枚以上を管理することが望ましい。また、固定写真は固定に伴う映像を保存したものでもかまわない。詳細写真は、角度を変えて同一部分を撮影したものや、固定されている部分が複数の場合にそれぞれの固定状況を撮影したものなどが含まれる。患者固定写真は、カメラ２３によって撮影され治療計画作成装置９に一度取り込まれる。その患者固定写真のデータには、治療計画作成装置９でそれぞれ患者固定写真ＩＤ３４が付与され、患者ＩＤ３０と治療計画ＩＤ３１の両方に関連付けて保存される。

さらに、治療計画作成装置９は、患者固定写真を患者固定写真ＩＤ３４とともに照合装置４の治療計画データ格納部１９へ送り、記憶する。なお、カメラ２３によって撮影された患者固定写真のデータは、治療計画作成完了後に治療計画作成装置９内から消去してもかまわない。

また、治療計画は、図４に示すように、照射データとして、放射線種４０、放射線のエネルギー強度４１、使用ポート４２、照射される放射線の総線量４３、１回の治療で照射される放射線の線量４４を少なくとも含み構成される。なお、患者ＩＤ３０が同じ場合でも治療部位３２が異なる場合は、治療計画ＩＤ３１が異なるので、照射データも異なる場合が多い。

次に、放射線治療装置３は、放射線を使って被検体Ｐの治療部位を治療するものであり、治療計画を設定し、治療計画が照合装置４で認証されれば、被検体Ｐへの放射線の照射を開始する。放射線は、光子線（Ｘ線、γ線等）、電子線、重粒子線（陽子、ヘリウム、炭素、ネオン、π中間子線、中性子線等）等である。この放射線治療装置３は、被検体Ｐを載せる寝台１０と、寝台１０に載せた被検体Ｐの体軸方向を回転軸とて回転可能な架台１２を備えている。

また、放射線治療装置３は、被検体Ｐを寝台１０に載せ、固定具Ｆで被検体Ｐと寝台１０を固定し、寝台１０の上面に備える天板１１を駆動機構により高さ方向、前後方向、左右方向、または被検体Ｐの体軸周りの回転方向へ所定の範囲で移動させることで、放射線照射位置を調整する。また、架台１２も駆動機構によって、被検体Ｐの体軸周りを時計回り、または反時計回りに回転させて、放射線照射位置を調整する。放射線照射位置を調整して、架台１２の一端に備える照射ヘッド１３から放射線を被検体Ｐに対して照射する。この放射線治療位置の調整や放射線の照射は、設定された治療計画にしたがって行われる。

また、放射線治療装置３は、電子加速器により加速された電子を、対電子線ターゲットに照射することで放射線を発生させる放射線発生部１４と、治療計画の放射線発生に関するパラメータにしたがって放射線発生部１４を制御し、照射する放射線の線量を調節する放射線発生制御部１５を備えている。

さらに、放射線治療装置３は、多分割絞り部１６と多分割絞り制御部１７、放射線治療装置コンソール１８を備えている。多分割絞り部１６は、複数枚の板状のタングステン製リーフからなる２組のリーフ群が放射線照射路内に対向配置された構造を有し、リーフの各々が対向するリーフに近づき、または離反することにより、放射線の照射野の大きさや形状を変更する。多分割絞り制御部１７は、リードスクリューを要部とするリーフの移動制御機構であり、治療計画の照射野に関するパラメータにしたがって多分割絞り部１６を制御し、リーフを対向するリーフに近づけまたは離反させる。

放射線治療装置コンソール１８は、装置操作者が操作する入力パネルを走査して、放射線治療装置３に対する治療計画を設定する。放射線治療装置コンソール１８は、設定された治療計画を照合装置４に送信し、照合装置４により認証された場合、設定された治療計画に含まれる治療部位や照射データ等の制御パラメータを、放射線発生制御部１５、多分割絞り制御部１７、寝台１０、架台１２に送る。そして、それぞれがこの制御パラメータにしたがって放射線発生制御、照射野形成制御、移動または回転制御を行う。

照合装置４は、治療計画データ格納部１９と設定内容格納部２０と照合部２１とモニタ２２を備える。治療計画データ格納部１９は、治療計画作成装置９により作成された治療計画データを格納する記憶手段である。設定内容格納部２０は、放射線治療装置３に設定された治療計画の設定内容を放射線治療装置コンソール１８から取得して格納し、また寝台１０と被検体Ｐとを固定する固定具ＩＤを取得して格納する。

また、設定内容格納部２０は、寝台１０に固定具Ｆによって固定された被検体Ｐの固定された状況をカメラ２３によって撮影された写真のＩＤである患者固定写真ＩＤ３４に関連したの画像を治療計画データと関連させて格納する。なお、治療計画データ格納部１９に格納した治療計画データ、特にそのデータに含まれる固定具ＩＤと、設定内容格納部に格納した固定部ＩＤならびにカメラ２３によって撮影された画像の患者固定写真ＩＤ３４は、モニタ２２に表示される。

照合部２１は、治療計画の設定内容および治療計画データをそれぞれ照合する照合手段であり、一致すれば承認信号を放射線治療装置３に送信し、相違すれば警告を送信する。警告の内容は、相違した項目によって、それぞれ異なるメッセージがモニタ２２に表示される。

ここで、患者固定写真の表示に関して説明する。図５は、本発明に係る患者固定写真の選択画面の一例の図である。また、図６は本発明に係る患者を固定した状況の近影写真の一例である。また、図７は本発明に係る患者を固定した状況の写真の一例である。

図５に示すように、モニタ２２に表示された予め撮影された患者固定写真のうち、大きく表示させたい画像のサムネイルを操作者が選択する。操作者は、サムネイルに付帯された患者固定写真の情報を元に、サムネイルから写真を選択する。なお、図５の例ではサムネイルが図６に示すような全体写真と図７に示すような固定部の写真に分かれているが、この分け方は操作者が任意に設定できるようにしてもよい。たとえば、全体写真と足のズーム写真と体のズーム写真というように、被検体Ｐの部位によって分けて表示してもかまわない。

次に、本発明の実施の形態における動作について、図８を参照して説明する。図８は、放射線治療システム１の流れを示すフロー図である。

まず、あらかじめ被検体Ｐの治療部位への放射線治療方法のシミュレーションを行う（ステップＳ１）。具体的には、治療計画作成システム２のＣＴスキャナ５において治療部位を撮影し、放射線の照射位置を確定する。次に、（ステップＳ２）として固定具Ｆの選定または作製を行う。固定具Ｆは、既存のもので対応できる場合は既存のものを選定して、被検体Ｐに割り当てる。もしくは、被検体Ｐに合った形の固定具Ｆを作成する必要があれば、被検体Ｐにあわせて固定具を作製する。

次に、治療計画を作成する（ステップＳ３）。治療計画作成は、被検体Ｐの治療部位の体積等などから計算して、放射線量の分布や被検体への照射総線量などの照射データを作成する。また、被検体Ｐが寝台１０に固定具Ｆで固定されている状態をカメラ２３で撮影し、治療計画と関連させて保存する。被検体の固定写真は、固定具への載置の詳細が分かる詳細画像と、被検体Ｐの全体像が分かる全体画像を少なくとも撮影することが望ましい。

次に、被検体Ｐの放射線治療にあたって、治療計画データを照合装置４に送信する（ステップＳ４）。さらに、放射線治療装置３の放射線治療装置コンソール１８を操作し、被検体Ｐの治療部位３２に適した治療計画を設定し（ステップＳ５）、設定内容を照合装置４に送信する。また、治療計画に関連付けられている固定具ＩＤ３３と患者固定写真ＩＤ３４から、被検体Ｐの固定されている固定具Ｆと載置されている写真をモニタ２２に表示し、表示された写真を参考にしながら被検体Ｐを寝台１０へ載置する（ステップＳ６）。

次に、照合装置４では、治療計画データと、放射線治療装置３へ設定した治療計画の設定内容を照合する（ステップＳ７）。照合により、治療計画データと治療計画が一致した場合は放射線治療を開始する（ステップＳ８）。その後、部位によって異なるが１０分から１５分程度放射線を照射し、治療計画に基づいて照射を終了する（ステップＳ９）。

以上説明したように、本発明の実施の形態では、放射線治療を開始する前に、あらかじめ治療計画に関連付けられている固定具のＩＤと被検体Ｐが固定されている状態を確認して、寝台へ載置することができ、治療計画の作成時とほぼ同じ位置に被検体Ｐを固定することができる。

また、被検体Ｐが治療計画作成時とほぼ同じ位置に固定することができるので、治療部位以外の余計な被爆を低減することができる。

なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。

本発明に係る放射線治療システムの概略的な構成を示すブロック図である。 本発明に係る放射線治療システムの制御系の構成を示すブロック図である。 本発明に係る治療計画に含まれる項目の一部を示す図である。 本発明に係る治療計画に含まれる照射データの一部を示す図である。 本発明に係る患者固定写真の選択画面の一例の図である。 本発明に係る患者を固定した状況の近影写真の一例である。 本発明に係る患者を固定した状況の写真の一例である。 本発明に係る放射線治療システムの流れを示すフロー図である。

符号の説明

１ 放射線治療システム
２ 治療計画作成システム
３ 放射線治療装置
４ 照合装置
１０ 寝台
２３ カメラ
３１ 固定具ＩＤ
３２ 治療部位
３４ 固定写真ＩＤ

Claims (4)

1. 放射線治療を受ける被検体が寝台に固定された状態を撮影した被検体毎の少なくともいつの被検体固定画像データと、
   前記被検体毎の固定画像データを治療計画と関連付けて格納する格納手段と、
   前記被検体毎の固定画像データを読み出して表示する手段と、を備えたことを特徴とする照合装置。
2. 前記被検体固定画像データは、画像または動画であることを特徴とする請求項１記載の照合装置。
3. 前記被検体固定画像データが前記表示手段に表示される際に、サムネイル表示されることを特徴とする請求項１又は２記載の照合装置。
4. 被検体に放射線を照射する放射線治療システムであって、
   放射線を被検体に照射する放射線治療装置と、
   被検体を固定する被検体毎の固定具と、
   前記被検体が寝台に固定された状態を撮影した被検体毎の被検体固定画像データと、
   前記被検体毎の固定画像データを治療計画と関連付けて格納する格納手段と、
   前記被検体毎の固定画像データを読み出して表示する手段と、を備えたことを特徴とする放射線治療システム。

Images