JP2021115108A - 放射線治療計画装置及び放射線治療装置 - Google Patents

放射線治療計画装置及び放射線治療装置 Download PDF

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Abstract

【課題】心臓等のリスク部位への投与線量を低減する。【解決手段】複数の時相に関する、患者の医用画像を取得する取得部と、前記複数の時相の中から、前記医用画像に含まれるリスク部位と治療対象部位又は前記治療対象部位を通る放射線の照射経路との間の距離に関する距離基準及び／又は前記リスク部位に投与される照射線量に関する線量基準を満たす特定の時相を特定する特定部と、前記特定の時相に関する前記医用画像に基づいて治療計画を作成する作成部と、を具備する放射線治療計画装置。【選択図】図２

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及び放射線治療装置に関する。
放射線治療の技術として、胸部、特に左胸部の放射線治療時に、深吸気息止め照射（ＤＩＢＨ：Deep Inspiration Breath Hold）などの患者の呼吸制御により、心臓などのリスク臓器を避けるような照射技術がある。しかしながら、心臓の動きは考慮していないため、心臓の一部を放射線が通過するような場合、心臓が拡張する時に照射すると心臓への被曝が多くなる。心臓への被曝は患者の有害事象など予後に大きく影響するため、できるだけ少なくすることが求められている。また心臓の一部への被曝があるような照射の場合、心臓の動きによって線量分布が変化し、治療計画時の線量分布とは異なる線量分布で照射している可能性がある。
特開２００１−３２７５１４号公報 特開２０１９−０１８０１０号公報 特開２０１６−１２０２８２号公報
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、心臓等のリスク部位への投与線量を低減することである。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。
実施形態に係る放射線治療計画装置は、取得部と特定部と作成部とを有する。取得部は、複数の時相に関する、患者の医用画像を取得する。特定部は、前記複数の時相の中から、前記医用画像に含まれるリスク部位と治療対象部位又は前記治療対象部位を通る放射線の照射経路との間の距離に関する距離基準及び／又は前記リスク部位に投与される照射線量に関する線量基準を満たす特定の時相を特定する。作成部は、前記特定の時相に関する前記医用画像に基づいて治療計画を作成する。
図１は、放射線治療システムの構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示す放射線治療計画装置の構成を示す図である。 図３は、図２の処理回路による治療計画の作成の流れを示す図である。 図４は、呼気相且つ拡張期の治療計画画像の一例を示す図である。 図５は、吸気相且つ収縮期の治療計画画像の一例を示す図である。 図６は、照射経路と心臓領域との最短距離を示す図である。 図７は、照射時相の表示画面Ｉ３の一例を示す図である。 図８は、自由呼吸下における呼吸波形と心電波形と照射時相とを示す図である。 図９は、深吸気息止下における呼吸波形と心電波形と照射時相とを示す図である。 図１０は、照射時相の表示画面の一例を示す図である。 図１１は、図１に示す放射線治療装置の構成を示す図である。 図１２は、図１０に示す処理回路による放射線治療の流れを示す図である。 図１３は、呼吸ガイドを示す表示画面の一例を示す図である。 図１４は、呼吸ガイドを示す表示画面の他の例を示す図である。
以下、図面を参照しながら本実施形態に係る放射線治療計画装置及び放射線治療装置を説明する。
図１は、放射線治療システム１００の構成の一例を示す図である。図１に示すように、放射線治療システム１００は、治療計画画像撮影装置１、呼吸波形測定器２、心電波形測定器３、放射線治療計画装置４、放射線治療装置５、治療当日画像撮影装置６、呼吸波形測定器７及び心電波形測定器８を有する。
治療計画画像撮影装置１は、治療対象の患者に医用撮影を施して、治療計画に使用する医用画像を生成する。以下、治療計画に使用するための医用画像を治療計画画像と呼ぶ。治療計画画像は、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。治療計画画像撮影装置１は、治療計画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。治療計画画像撮影装置１は、治療対象の患者に動画撮影を施して複数の時相の治療計画画像を生成する。複数の時相の治療計画画像は、放射線治療計画装置４に送信される。
呼吸波形測定器２は、患者の呼吸に伴い変化する物理量を測定する測定器である。呼吸波形測定器２としては、例えば、胸部等の呼吸に伴い位置が変化する部位の位置（以下、呼吸レベルと呼ぶ）を測定する機械式位置測定器やレーザー測定器、レーダー測定器が挙げられる。また、呼吸波形測定器２としては、換気量を測定する換気量計や排気量を測定する排気量計でもよい。呼吸波形測定器２は、治療計画画像撮影装置１による医用撮影中において治療対象の患者の呼吸に伴い変化する呼吸波形を測定する。呼吸波形は、放射線治療計画装置４に送信される。
心電波形測定器３は、患者の心臓の拍動に伴い変化する物理量を測定する測定器である。心電波形測定器３としては、例えば、心電位を測定する心電計が挙げられる。また、心電波形測定器３としては、脈圧を測定する脈拍計や血圧を測定する血圧計、心臓の位置を測定するレーダー測定器やレーダー測定器が挙げられる。心電波形測定器３は、治療計画画像撮影装置１による医用撮影時において治療対象の患者の心臓の拍動に伴い変化する心電波形を測定する。心電波形は、放射線治療計画装置４に送信される。
放射線治療計画装置４は、治療対象の患者に関する治療計画を作成するコンピュータである。放射線治療計画装置４は、複数の時相の治療計画画像、呼吸波形及び心電波形に基づいて治療計画を作成する。治療計画は、放射線治療装置５に送信される。
放射線治療装置５は、治療目的のため、患者に放射線を照射する装置である。放射線治療装置５としては、Ｘ線を照射するＸ線治療装置や粒子線を照射する粒子線治療装置、重粒子線を照射する重粒子線治療装置等が挙げられる。放射線治療装置５は、放射線治療計画装置４により作成された治療計画に従い、心電波形測定器８からの心電波形及び呼吸波形測定器７からの呼吸波形に同期して放射線を照射する。以下、心電波形及び呼吸波形に同期した放射線の照射を、心電・呼吸同期照射と呼ぶことにする。
治療当日画像撮影装置６は、放射線治療当日において、治療対象の患者に医用撮影を施して医用画像を生成する。以下、治療当日画像撮影装置６により生成される医用画像を治療当日画像と呼ぶ。放射線治療当日とは、より詳細には、放射線照射の直前又は放射線照射中である。治療当日画像は、治療計画画像との位置合わせ等に使用される。治療当日画像は、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。治療当日画像撮影装置６は、治療計画画像撮影装置１と同様、治療計画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。治療当日画像は、放射線治療装置５に送信される。
呼吸波形測定器７は、呼吸波形測定器２と同様の、患者の呼吸に伴い変化する物理量を測定する測定器である。呼吸波形測定器７は、放射線治療時において治療対象の患者の呼吸に伴い変化する呼吸波形を測定する。呼吸波形は、放射線治療装置５による心電・呼吸同期照射に利用される。呼吸波形は、放射線治療計画装置４に送信される。
心電波形測定器８は、心電波形測定器３と同様の、患者の心臓の拍動に伴い変化する物理量を測定する測定器である。心電波形測定器８は、放射線治療時において治療対象の患者の心臓の拍動に伴い変化する心電波形を測定する。心電波形は、放射線治療装置５による心電・呼吸同期照射に利用される。心電波形は、放射線治療装置５に送信される。
次に、放射線治療計画装置４について詳細に説明する。
図２は、放射線治療計画装置４の構成を示す図である。図４に示すように、放射線治療計画装置４は、処理回路４１、記憶装置４３、入力インタフェース４５、通信インタフェース４７及び表示機器４９を有する。処理回路４１は処理部の一例であり、記憶装置４３は記憶部の一例であり、入力インタフェース４５は入力部の一例であり、通信インタフェース４７は通信部の一例であり、表示機器４９は表示部の一例である。
処理回路４１は、プロセッサを有する。当該プロセッサが記憶装置４３等にインストールされた各種プログラムを起動することにより、取得機能４１１、時相特定機能４１２、治療計画作成機能４１３及び表示制御機能４１４を実現する。各機能４１１〜４１４は単一の処理回路４１で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能４１１〜４１４を実現するものとしても構わない。取得機能４１１は取得部の一例であり、時相特定機能４１２は特定部の一例であり、治療計画作成機能４１３は作成部の一例であり、表示制御機能４１４は表示部の一例である。
取得機能４１１の実現により、処理回路４１は、種々の情報を取得する。具体的には、処理回路４１は、治療計画画像撮影装置１により生成された、複数の時相に関する、患者の治療計画画像を取得する。処理回路４１は、呼吸波形測定器２により測定された、当該患者の呼吸波形と、心電波形測定器３により測定された、当該患者の心電波形とを取得する。なお、取得の形態としては、治療計画画像撮影装置１等から直接的に取得する事に限定されず、治療計画画像撮影装置１等から受信した情報を記憶装置４３に記憶し、当該記憶装置４３から当該情報を取得してもよい。
時相特定機能４１２の実現により、処理回路４１は、複数の時相の中から、治療計画画像に含まれるリスク部位と治療対象部位又は当該治療対象部位を通る照射経路との間の距離に関する距離基準及び／又はリスク部位に投与される照射線量に関する線量基準を満たす特定の時相を特定する。治療対象部位は、放射線の照射対象である腫瘍を含む解剖学的部位である。リスク部位は、治療対象部位の近くにあり、放射線感受性の高い解剖学的部位である。
治療計画作成機能４１３の実現により、処理回路４１は、特定の時相に関する医用画像に基づいて治療計画を作成する。
表示制御機能４１４の実現により、処理回路４１は、種々の情報を、表示機器４９を介して表示する。例えば、処理回路４１は、治療計画画像や治療計画画面、治療計画等を表示する。
記憶装置４３は、種々の情報を記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。記憶装置４３は、例えば、取得機能４１１により取得された複数の時相の医用画像や心電波形、呼吸波形を記憶する。記憶装置４３は、上記記憶装置以外にも、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、フラッシュメモリ等の可搬型記憶媒体や、半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。記憶装置４３は、放射線治療計画装置４にネットワークを介して接続された他のコンピュータ内にあってもよい。
入力インタフェース４５は、ユーザからの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路４１に出力する。具体的には、入力インタフェース４５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、タッチパネルディスプレイ等の入力機器に接続されている。入力インタフェース４５は、音声を集音するマイク等の入力機器からの音声信号を用いた音声入力装置であってもよい。入力インタフェース４５は、光学センサを用いた非接触入力回路でもよい。入力インタフェース４５は、当該入力機器への入力操作に応じた電気信号を処理回路４１へ出力する。また、入力インタフェース４５に接続される入力機器は、ネットワーク等を介して接続された他のコンピュータに設けられた入力機器でもよい。
通信インタフェース４７は、治療計画画像撮影装置１、呼吸波形測定器２、心電波形測定器３及び放射線治療装置５との間で情報通信を行うためのインタフェースである。
表示機器４９は、処理回路４１の表示制御機能４１４に従い種々の情報を表示する。表示機器４９としては、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）、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが適宜使用可能である。また、表示機器４９は、プロジェクタでもよい。
次に、放射線治療計画装置４の処理回路４１による治療計画の作成の動作例について説明する。
図３は、処理回路４１による治療計画の作成の流れを示す図である。なお、図３の開始時において、既に治療計画画像撮影装置１により治療対象患者に対して医用動画撮影が施され、複数の時相の治療計画画像が生成されているものとする。医用動画撮影時において呼吸波形測定器２により治療対象患者の呼吸波形が生成され、心電波形測定器３により治療対象患者の心電波形が生成されているものとする。また、治療計画画像は３次元医用画像であるとする。
なお、以下の説明において、治療対象部位は左胸部の腫瘍であり、リスク部位は心臓又は心血管であるとする。呼吸動と心拍動とに連動して左胸部自身の形状と、心臓又は心血管自身の形状と、左胸部及び心臓又は心血管間の位置関係とが複雑に変化する。処理回路４１は、呼吸時相だけでなく心時相をも考慮して、複数の時相の中から治療対象部位とリスク部位とが比較的離れた特定の時相を特定する。そして処理回路４１は、特定の時相の治療計画画像に基づいて治療計画を作成する。
図３に示すように、まず、処理回路４１は、取得機能４１１の実現により、複数の時相に関する治療計画画像と呼吸波形と心電波形とを取得する（ステップＳＡ１）。複数の時相に関する複数の治療計画画像は、呼吸波形と心電波形とに関連付けられている。各治療計画画像の時相は、治療対象患者の心臓の拍動に関連する心時相と当該患者の呼吸に関連する呼吸時相との組み合わせにより規定される。心時相と呼吸時相との組み合わせにより規定される時相を患者時相と呼ぶことにする。
呼吸波形は治療対象患者の呼吸に関連する呼吸時相に関連付けられる。呼吸波形は、呼吸レベルの時間変化を示す曲線である。時刻毎に呼吸レベルと呼吸時相とが関連付けられている。呼吸時相は、呼吸波形の呼吸レベルが所定値以下の期間である呼気相と、所定値以上の期間である吸気相とに区分される。呼吸時相は、上記のような時相期間により規定されてもよいし、吸気相又は呼気相の開始時又は終了時間の時間間隔を１００％としたときの百分率で表してもよい。
心電波形は治療対象患者の心臓の拍動に関連する心時相に関連付けられる。心電波形は、心電位の時間変化を示す曲線である。時刻毎に心電と心電時相とが関連付けられている。心時相は拡張期と収縮期とに区分される。拡張期は等容性弛緩期、流入期及び心房収縮期に区分される。収縮期は等容性収縮期及び駆出期に区分される。心時相は、上記のような時相期間により規定されてもよいし、特定の特徴波（例えば、Ｒ波）間の時間間隔を１００％としたときの百分率で表してもよい。
なお、呼吸数の基準値は、１６〜２０回／分、すなわち、３．７５〜３．０秒／回である。心拍（脈拍）の基準値は、６０〜１００回／分、すなわち、１〜０．６秒／回である。すなわち、心電波形は呼吸波形の約１／４〜１／５倍の周期である。
ステップＳＡ１が行われると処理回路４１は、時相特定機能４１２の実現により、複数の時相に関する治療計画画像の中から距離基準及び／又は線量基準を最も良く満たす治療計画画像（以下、最良の治療計画画像と呼ぶ）を特定する（ステップＳＡ２）。距離基準は、治療計画画像に含まれる治療対象部位とリスク部位又は照射経路との間の距離に関する基準である。より詳細には、距離基準は、リスク部位と治療対象部位を通る照射経路との距離が所定値以上であること（第１距離基準）、治療対象部位とリスク部位との距離が所定値以上であること（第２距離基準）及び／又はリスク部位と照射経路との重複体積又は重複面積が所定値以下であること（第３距離基準）に規定される。線量基準は、リスク部位に投与される照射線量に関する基準である。より詳細には、線量基準は、リスク部位に投与される照射線量が所定値以下であることに規定される。最良の治療計画画像では、リスク部位と治療対象部位とが比較的離れていると見做すことができる。
ここで、図４及び図５を参照しながら、距離基準及び線量基準を利用した裁量の治療計画画像の特定について説明する。図４は、呼気相且つ拡張期の治療計画画像Ｉ１の一例を示す図である。図５は、吸気相且つ収縮期の治療計画画像Ｉ２の一例を示す図である。
図４及び図５に示すように、治療計画画像Ｉ１及び治療計画画像Ｉ２には、治療対象部位である左胸部の腫瘍に関する画像領域（以下、腫瘍領域と呼ぶ）１１と、リスク部位である心臓に関する画像領域（以下、心臓領域と呼ぶ）１３とを含む。処理回路４１は、複数の時相各々について治療計画画像Ｉ１及びＩ２に画像処理を施して腫瘍領域１１と心臓領域１３とを抽出する。画像処理としては、閾値処理やテクスチャ解析、機械学習、解剖学的特徴点検出を利用した領域抽出が用いられればよい。また、ユーザにより入力インタフェース４５を介した領域指定に従い領域抽出が行われてもよい。
第１距離基準の場合、処理回路４１は、まず、治療計画画像Ｉ１及びＩ２に、腫瘍領域１１を通るように照射経路１５を設定する。次に処理回路４１は、照射経路１５と心臓領域１３との距離を算出する。距離の定義は、特に限定する必要はなく、例えば、照射経路１５と心臓領域１３との最短距離により規定される。
図６は、照射経路１５と心臓領域１３との最短距離を示す図である。図６に示すように、処理回路４１は、まず、照射経路１５の外面のうちの心臓領域１３側の面１５１を特定する。外面又は面１５１は、例えば、照射経路１５に含まれる隅点を結ぶ面や、照射経路１５を構成する隣接格子点を結ぶポリゴンの集合体により規定される。次に処理回路４１は、面１５１を通る、心臓領域１３の表面の各ボクセルの法線を算出する。面１５１は、次に処理回路４１は、各法線のうちの最も短い法線の長さを、照射経路１５と心臓領域１３との最短距離に設定する。
なお、照射経路１５と心臓領域１３との距離は、最短距離に限定されず、照射経路１５の代表点と心臓領域１３の代表点との間の距離により規定されてもよい。代表点は、照射経路１５又は心臓領域１３の中心点や重心点等により規定されればよい。照射経路１５と心臓領域１３との距離は、その他の如何なる定義により規定されてもよい。
照射経路１５と心臓領域１３との距離が算出されると処理回路４１は、算出された距離と所定値とを比較する。所定値は如何なる値に設定されてもよい。例えば、所定値は０以上に設定されるとよい。なお、照射経路１５と心臓領域１３との重複が許容される場合、所定値は０よりも小さい値でもよい。距離が所定値以上である場合、処理回路４１は、当該治療計画画像が第１距離基準を満たすと判定し、距離が所定値以下である場合、当該治療計画画像が第１距離基準を満たさないと判定する。
第２距離基準の場合、処理回路４１は、まず、腫瘍領域１１と心臓領域１３との距離を算出する。距離の定義は、特に限定する必要はなく、例えば、腫瘍領域１１と心臓領域１３との最短距離により規定される。例えば、腫瘍領域１１の代表点と心臓領域１３の代表点との間の距離により、腫瘍領域１１と心臓領域１３との距離が規定されてもよい。代表点は、腫瘍領域１１又は心臓領域１３の中心点や重心点等により規定されればよい。腫瘍領域１１と心臓領域１３との距離は、その他の如何なる定義により規定されてもよい。
腫瘍領域１１と心臓領域１３との距離が算出されると処理回路４１は、算出された距離と所定値とを比較する。所定値は如何なる値に設定されてもよい。例えば、所定値は、治療計画画像Ｉ１及びＩ２に照射経路１５が設定された場合において照射経路１５が心臓領域１３に重畳しない程度の距離に設定されるとよい。なお、照射経路１５は腫瘍領域１１を通過するように設定される。距離が所定値以上である場合、処理回路４１は、当該治療計画画像が第２距離基準を満たすと判定し、距離が所定値以下である場合、当該治療計画画像が第２距離基準を満たさないと判定する。
第３距離基準の場合、処理回路４１は、まず、治療計画画像Ｉ１及びＩ２に、腫瘍領域１１を通るように照射経路１５を設定する。次に処理回路４１は、照射経路１５と心臓領域１３との重複体積を算出する。重複体積は、照射経路１５と心臓領域１３とが重なる画像領域のボクセル数等により規定されればよい。次に処理回路４１は、重複体積と所定値とを比較する。所定値は如何なる値に設定されてもよい。例えば、放射線の線量投与が許容される体積値に設定されればよい。重複体積が所定値以下である場合、処理回路４１は、当該治療計画画像が第３距離基準を満たすと判定し、重複体積が所定値以上である場合、当該治療計画画像が第３距離基準を満たさないと判定する。
以上により距離基準の判定の説明を終了する。なお、ステップＳＡ２において処理回路４１は、第１距離基準、第２距離基準及び第３距離基準の何れかを満足する治療計画画像を特定してもよいし、第１距離基準、第２距離基準及び第３距離基準の２以上の距離基準を満足する治療計画画像を特定してもよい。
線量基準の場合、処理回路４１は、治療計画画像Ｉ１及びＩ２に照射経路１５を設定し、心臓領域１３に投与される照射線量を算出する。次に処理回路４１は、照射線量と所定値とを比較する。所定値は如何なる値に設定されてもよい。例えば、放射線の線量投与が許容される線量値に設定されればよい。照射線量が所定値以下である場合、処理回路４１は、当該治療計画画像が線量基準を満たすと判定し、照射線量が所定値以上である場合、当該治療計画画像が線量基準を満たさないと判定する。
以上により線量基準の判定の説明を終了する。なお、ステップＳＡ２において処理回路４１は、距離基準と線量基準との何れか一方のみを満足する治療計画画像を特定してもよいし、距離基準と線量基準との双方を満足する治療計画画像を特定してもよい。この場合、線量基準と、第１距離基準、第２距離基準及び第３距離基準の少なくとも一以上の距離基準とを満足する治療計画画像が特定されればよい。
ステップＳＡ２において一の治療計画画像のみが特定された場合、当該治療計画画像が最良の治療計画画像に設定される。二以上の治療計画画像が特定された場合、最も良く距離基準及び／又は線量基準を満たす治療計画画像が最良の治療計画画像に設定される。
ステップＳＡ２において、例えば、一呼吸周期に亘る複数の時相に関する複数の治療計画画像全てについて行われる。すなわち、ステップＳＡ２においては二以上の治療計画画像が、距離基準及び／又は線量基準を満足するとして特定される場合がある。なお、ステップＳＡ３は、一呼吸周期よりも短い期間に亘る複数の時相に関する複数の治療計画画像について行われてもよいし、一呼吸周期よりも長い期間に亘る複数の時相に関する複数の治療計画画像について行われてもよい。
ステップＳＡ２が行われると処理回路４１は、時相特定機能４１２の実現により、ステップＳＡ２において特定された最良の治療計画画像の時相を、最良の照射時相に設定する（ステップＳＡ３）。最良の照射時相は、治療計画に使用される時相である。最良の照射時相は、呼吸時相と心時相との組み合わせにより規定される。例えば、ステップＳＡ３において処理回路４１は、ステップＳＡ２において特定された最良の治療計画画像について撮影時刻を付帯情報等から特定し、また、治療計画画像に関連付けられた呼吸波形と心電波形とを特定する。次に処理回路４１は、特定された撮影時刻に相当する呼吸波形の呼吸時相と心電波形の心時相とを特定する。呼吸時相と心時相との組み合わせが最良の照射時相に設定される。
ステップＳＡ３が行われると処理回路４１は、表示制御機能４１４の実現により、ステップＳＡ３において設定された最良の照射時相を表示する（ステップＳＡ４）。ステップＳＡ４において処理回路４１は、照射時相の表示画面を表示機器４９に表示する。
図７は、照射時相の表示画面Ｉ３の一例を示す図である。図７に示すように、表示画面Ｉ３には、最良の治療計画画像Ｉ３１と波形表示欄Ｉ３２とが表示される。最良の治療計画画像Ｉ３１は、距離基準及び／又は線量基準を満たすので、治療対象部位とリスク部位とが比較的離れて描画されることとなる。
図７に示すように、波形表示欄Ｉ３２には、ステップＳＡ１において取得された呼吸波形２１１と心電波形２１３とを同一時間軸上で表すグラフ２１が表示される。図７においては、波形表示欄Ｉ３２の上段に深吸気息止下の呼吸波形２１１が表示されている。すなわち、呼吸波形２１１及び心電波形２１３の横軸上の同一位置は同一時刻に対応する。このように表示することにより、呼吸波形２１１における呼吸時相と心電波形２１３における心時相との対応関係を明瞭に把握することが可能になる。
図７に示すように、波形表示欄Ｉ３２には、最良の治療計画画像Ｉ３１の患者時相、すなわち、最良の照射時相を示すマーク２２が表示される。マーク２２は、呼吸波形２１１及び心電波形２１３における、最良の照射時相に対応する時刻を指し示す。呼吸波形及び心電波形における、マーク２２が指し示す時相を見ることにより、最良の照射時相が属する呼吸時相期間や心時相期間等を視覚的に把握することができる。マーク２２と最良の治療計画画像Ｉ３１とは連動的に表示可能である。例えば、マーク２２の表示位置を、入力インタフェース４５を介して呼吸波形及び心電波形の時相軸に沿ってスライドすることにより、マーク２２が指し示す患者時相に対応する治療計画画像を最良の治療計画画像Ｉ３１として表示してもよい。
ステップＳＡ４が行われると処理回路４１は、治療計画作成機能４１３の実現により、最良の照射時相に基づいて照射期間を決定する（ステップＳＡ５）。照射期間は、放射線治療装置５により放射線が照射される時間期間である。照射期間は、例えば、最良の照射時相を包含する所定時相期間に設定される。最良の照射時相の呼吸時相［％］に対応する呼吸時相期間と、心時相［％］に対応する心時相期間とを特定し、呼吸時相期間と心時相期間との組み合わせが照射期間に設定される。
図８は、自由呼吸下における呼吸波形と心電波形と照射期間とを示す図である。図９は、深吸気息止下における呼吸波形と心電波形と照射期間とを示す図である。図８及び図９においては、呼吸時相「吸気相」且つ心時相「収縮期」が照射期間２３に設定されている。深吸気息止下においては呼吸時相が変化し難いので、深吸気息止下における一呼吸周期における照射期間２３の総時間は、自由呼吸下における一呼吸周期における総時間よりも長くなる傾向にある。
ステップＳＡ５が行われると処理回路４１は、治療計画作成機能４１３の実現により、最良の照射時相の治療計画画像に基づいて治療計画を作成する（ステップＳＡ６）。治療計画に含まれるパラメータとしては、放射線治療の照射方向（フィールド）数に加え、照射方向毎の照射回数、照射角度、放射線強度、コリメータ開度及び線量分布等が含まれる。照射回数は、一日に投与予定の総投与線量を、各照射期間の時間長で除すことにより算出可能である。処理回路４１は、最良の治療計画画像に基づいて腫瘍領域や心臓領域の位置及び形状に基づいて各種の治療計画パラメータを決定する。この際、腫瘍領域に投与される照射線量はできる限り多く、リスク部位への投与される照射線量はできる限り小さくなるような治療計画が作成される。
ステップＳＡ６が行われると処理回路４１は、表示制御機能４１４の実現により、ステップＳＡ６において作成された治療計画を表示する（ステップＳＡ７）。ステップＳＡ７において処理回路４１は、治療計画の表示画面を、表示機器４９に表示する。
図１０は、治療計画の表示画面Ｉ４の一例を示す図である。図１０に示すように、表示画面Ｉ４には、最良の治療計画画像Ｉ４１と波形表示欄Ｉ４２とが表示される。裁量の治療計画画像Ｉ４１には、ステップＳＡ６において決定された照射線量の線量分布が重ねて表示されてもよい。波形表示欄Ｉ４２には、ステップＳＡ１において取得された呼吸波形と心電波形とが同一時間軸上で表すグラフ２１に表示される。また、グラフ２１には、最良の治療計画画像Ｉ３１の患者時相を示すマーク２２が表示される。
図１０に示すように、グラフ２１には照射期間２３が強調して表示される。例えば、照射期間２３が赤色や黄色等の有色で表示され、他の期間、すなわち、非照射期間は無色で表示される。反対に、照射期間２３が無色で表示され、非照射期間が青色や緑色等の有色で表示されてもよい。また、照射期間２３と非照射期間との双方が色等で強調されてもよい。
図１０に示すように、グラフ２１には患者の息止のガイドが表示されてもよい。息止のガイドとして、例えば、息止の開放のタイミングを示すマーク２５が表示される。息止の開放のタイミングは、ユーザにより任意のタイミングに設定可能である。また、息止のガイドとして、例えば、息止の開始のタイミングを示すマーク２７が表示されてもよい。息止の開始のタイミングは、ユーザにより任意のタイミングに設定可能である。
ステップＳＡ７が行われると処理回路４１による治療計画の作成が終了する。
なお、図３に示す治療計画の作成に係る処理の流れは種々の変更が可能である。例えば、ステップＳＡ２において、複数の時相に関する複数の治療計画画像の中から、距離基準及び／又は線量基準を満たす最良の治療計画画像が特定されるとしたが、距離基準及び／又は線量基準を満たす複数の治療計画画像が特定されてもよい。この場合、特定された複数の治療計画画像にそれぞれ対応する複数の時相に基づいて照射期間に設定されるとよい。例えば、複数の時相の開始時相から終了時相までの期間が照射期間に設定されるとよいし、開始時相から終了時相までの期間から前又は後に所定時間ずらした期間が照射期間に設定されてもよいし、開始時相から終了時相までの期間を拡張した期間又は収縮した期間が照射期間に設定されてもよい。
また、ステップＳＡ４における最良の照射時相の表示とステップＳＡ７における治療計画の表示との一方又は双方が行われなくてもよい。
ステップＳＡ６において作成された治療計画のデータは放射線治療装置５に送信され、治療計画に従った放射線治療が放射線治療装置５により行われる。
上記の説明の通り、放射線治療計画装置４は、処理回路４１を有する。処理回路４１は、複数の時相に関する、患者の医用画像を取得する。処理回路４１は、複数の時相の中から、医用画像に含まれるリスク部位と治療対象部位又は当該治療対象部位を通る照射経路との間の距離に関する距離基準及び／又はリスク部位に投与される照射線量に関する線量基準を満たす特定の時相を特定する。処理回路４１は、特定の時相に関する医用画像に基づいて治療計画を作成する。
上記の構成により、距離基準及び／又は線量基準を満たす医用画像に基づいて治療計画を作成することができるので、リスク部位と治療対象部位との位置関係が呼吸動及び心拍動に伴い激しく変化する場合であっても、リスク部位への投与線量が比較的低減された治療計画を作成することができる。
次に、放射線治療装置５について詳細に説明する。
図１１は、放射線治療装置５の構成を示す図である。図１１に示すように、放射線治療装置５は、治療用架台５１、治療用寝台５２及びコンソール５３を有する。治療用架台５１は、照射ヘッド５１１、回転部５１２及び固定部５１３を有する。固定部５１３は床面に設置され、回転部５１２を回転軸回りに回転する。回転部５１２には照射ヘッド５１１が取り付けられている。固定部５１３には架台駆動装置５１５が内蔵されている。架台駆動装置５１５は、架台制御機能５４３による処理回路５４からの制御信号の供給を受けて回転部５１２及び照射ヘッド５１１を回転軸回りに回転する。照射ヘッド５１１には、照射器５１４が内蔵されている。照射制御機能５４２による処理回路５４からの制御信号の供給を受けて照射器５１４は放射線を照射する。照射ヘッド５１１と照射器５１４とは照射部の一例である。
図１１に示すように、治療用寝台５２は、治療用天板５２１、基台５２３及び寝台駆動装置５２５を有する。治療用天板５２１には患者が載置される。治療用天板５２１は基台５２３により移動自在に支持される。基台５２３は床面に設置される。寝台駆動装置５２５は基台５２３に内蔵される。寝台駆動装置５２５は、寝台制御機能５４４からの制御信号の供給を受けて治療用天板５２１を移動する。
コンソール５３は、処理回路５４、記憶装置５５、通信インタフェース５６、入力インタフェース５７及び表示機器５８を有する。処理回路５４は処理部の一例であり、記憶装置５５は記憶部の一例であり、通信インタフェース５６は通信部の一例であり、入力インタフェース５７は入力部の一例であり、表示機器５８は表示部の一例である。
処理回路５４は、プロセッサを有する。当該プロセッサが記憶装置５５等にインストールされた各種プログラムを起動することにより、取得機能５４１、照射制御機能５４２、架台制御機能５４３、寝台制御機能５４４及び表示制御機能５４５を実現する。各機能５４１〜５４５は単一の処理回路５４で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能５４１〜５４５を実現するものとしても構わない。取得機能５４１は取得部の一例であり、照射制御機能５４２は照射部の一例であり、架台制御機能５４３は架台部の一例であり、寝台制御機能５４４は寝台部の一例であり、表示制御機能５４５は表示部の一例である。
取得機能５４１の実現により、処理回路５４は、種々の情報を取得する。具体的には、処理回路５４は、放射線治療計画装置４により作成された、心時相と呼吸時相との組み合わせにより規定される照射期間を含む治療計画を取得する。また、処理回路５４は、治療当日画像撮影装置６により生成された治療当日画像、呼吸波形測定器７により測定された呼吸波形及び心電波形測定器８により測定された心電波形を取得する。なお、取得の形態としては、治療当日画像撮影装置６等から直接的に取得する事に限定されず、治療当日画像撮影装置６等から受信した情報を記憶装置５５に記憶し、当該記憶装置５５から当該情報を取得してもよい。
照射制御機能５４２の実現により、処理回路５４は、放射線治療計画装置４から受信した治療計画に含まれる照射条件に従い放射線を照射するために照射器５１４を制御する。より詳細には、処理回路５４は、放射線治療時において取得された呼吸波形と心電波形との組み合わせにより規定される患者時相が照射期間に含まれる場合に放射線を照射するように照射器５１４を制御する。なお、照射条件は、入力インタフェース５７を介してユーザにより入力されてもよい。
架台制御機能５４３の実現により、処理回路５４は、照射条件に含まれる照射角度から放射線を照射するために架台駆動装置５１５を制御する。照射角度は、入力インタフェース５７を介してユーザにより入力されてもよい。
寝台制御機能５４４の実現により、処理回路５４は、治療用天板５２１を任意の位置に移動するために寝台駆動装置５２５を制御する。治療用天板５２１の位置は、入力インタフェース５７を介してユーザにより入力されてもよい。また、処理回路５４は、患者の治療部位の位置をアイソ・センタに一致させるために寝台駆動装置５２５を制御する。
表示制御機能５４５の実現により、処理回路５４は、種々の情報を、表示機器５８を介して表示する。例えば、処理回路５４は、治療当日画像や治療計画画面、治療計画、呼吸ガイド等を表示する。
記憶装置５５は、種々の情報を記憶するＲＯＭやＲＡＭ、ＨＤＤ、ＳＳＤ、集積回路記憶装置等の記憶装置である。記憶装置５５は、例えば、取得機能５４１により取得された治療当日画像や心電波形、呼吸波形を記憶する。記憶装置５５は、上記記憶装置以外にも、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬型記憶媒体や、半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。記憶装置５５は、放射線治療装置５にネットワークを介して接続された他のコンピュータ内にあってもよい。
通信インタフェース５６は、放射線治療計画装置４、治療当日画像撮影装置６、呼吸波形測定器７及び心電波形測定器８との間で情報通信を行うためのインタフェースである。
入力インタフェース５７は、ユーザからの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路５４に出力する。具体的には、入力インタフェース５７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、タッチパネルディスプレイ等の入力機器に接続されている。入力インタフェース５７は、音声を集音するマイク等の入力機器からの音声信号を用いた音声入力装置であってもよい。入力インタフェース５７は、光学センサを用いた非接触入力回路でもよい。入力インタフェース５７は、当該入力機器への入力操作に応じた電気信号を処理回路５４へ出力する。また、入力インタフェース５７に接続される入力機器は、ネットワーク等を介して接続された他のコンピュータに設けられた入力機器でもよい。
表示機器５８は、処理回路５４の表示制御機能５４５に従い種々の情報を表示する。表示機器５８としては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、ＣＲＴディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ）、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが適宜使用可能である。また、表示機器５８は、プロジェクタでもよい。
次に、放射線治療装置５の処理回路５４による放射線治療の動作例について説明する。
図１２は、処理回路５４による放射線治療の流れを示す図である。なお、図１２の開始時において、既に治療当日画像撮影装置６により治療対象患者に対して医用撮影が施され、治療当日画像が生成されているものとする。また、放射線治療計画装置４から治療計画が受信されているものとする。医用撮影時において呼吸波形測定器７により治療対象患者の呼吸波形が生成され、心電波形測定器８により治療対象患者の心電波形が生成されているものとする。図１２のステップＳＢ１の開始時において患者は治療用天板５２１に載置されているものとする。図１２に示す放射線治療の一連の処理において呼吸波形測定器７により治療対象患者の呼吸波形が生成され、心電波形測定器８により治療対象患者の心電波形が生成されているものとする。また、図１２に示す放射線治療においては深吸気息止め照射が行われるものとする。
図１２に示すように、まず、処理回路５４は、寝台制御機能５４４の実現により、治療当日画像と治療計画画像とに基づいて患者位置合わせを行う（ステップＳＢ１）。例えば、処理回路５４は、同一部位に関する治療当日画像と治療計画画像との位置ずれベクトルを算出し、算出された位置ずれベクトルに従い寝台駆動装置５２５を制御して治療用天板５２１を移動させる。なお、ステップＳＢ１において処理回路５４は、ユーザによる入力インタフェース５７を介した指示に従い寝台駆動装置５２５を制御して治療用天板５２１を移動させてもよい。また、治療用天板５２１に載置された患者のみを動かしてもよい。
ステップＳＢ１が行われると処理回路５４は、取得機能５４１の実現により、呼吸波形と心電波形とを取得する（ステップＳＢ２）。ステップＳＢ２において処理回路５４は、呼吸波形測定器７から治療対象患者に関する呼吸波形を、心電波形測定器８から当該患者に関する心電波形を、リアルタイムで取得する。
ステップＳＢ２が行われると処理回路５４は、表示制御機能５４５の実現により、呼吸ガイドを表示する（ステップＳＢ３）。ステップＳＢ３において処理回路５４は、呼吸ガイドを示す表示画面を、表示機器５８に表示する。呼吸ガイドを示す表示画面は、患者が見える位置に設置された表示機器５８に表示される。
図１３は、呼吸ガイドを示す表示画面Ｉ６の一例を示す図である。なお、ステップＳＢ３の開始時点において患者は呼吸ガイドに従い呼吸をしているものとする。表示欄Ｉ６１には、「今１回目の息止です」等の現在の息止回数が表示される。表示欄Ｉ６２には、「全部で３回息止めをします」等の総息止回数が表示される。表示欄Ｉ６３には、「ガイドに従い呼吸をしてください」等のガイドメッセージが表示される。ガイドメッセージは、予め作成された複数の定型のガイドメッセージの中から、患者の現状の呼吸ステータスに応じたガイドメッセージが選択され表示される。ガイドメッセージは入力インタフェース５７を介してユーザにより選択されてもよいし、患者の現状の呼吸ステータスを自動的に認識し、認識結果に応じたガイドメッセージが自動的に選択されてもよい。
図１３に示すように、表示欄Ｉ６４には、呼吸のタイミングを示す図形が表示される。例えば、最上部が吸気相を示し最下部が呼気相を示す円と、当該円の中心を旋回軸とし、患者の標準的な呼吸周期で回転する矢印とが表示される。患者は、矢印の動きを見ながら呼吸を行う。表示欄Ｉ６５には、「あと〇〇秒息を止めて下さい」等の息止残り時間が表示される。ステップＳＢ３の開始時点において患者は息止をしていないので、表示欄Ｉ６５に息止残り時間は表示されていない。表示欄Ｉ６６には、「１回ごとに４５秒息を止めます」等の息止時間が表示される。総息止回数と息止時間とは治療計画において決定され、治療計画から読み出して表示される。
ステップＳＢ３が行われると処理回路５４は、照射制御機能５４２の実現により、呼吸波形と心電波形とを監視し（ステップＳＢ４）、現在患者時相が照射期間にあるか否かを判定する（ステップＳＢ５）。ステップＳＢ４及びＳＢ５において処理回路５４は、リアルタイムで取得される呼吸波形の波高値に基づいて現在の呼吸時相をリアルタイムで特定し、心電波形の波高値に基づいて現在の心時相をリアルタイムで特定する。そして処理回路５４は、現在の呼吸時相と現在の心時相との組み合わせを現在患者時相に決定する。
次にユーザは、深吸気息止め照射の準備が整うと、入力インタフェース５７を介して判定処理の開始指示を入力する。例えば、患者の息止めが開始された時点に判定処理の開始指示が入力される。判定処理の開始指示が入力されたことを契機として処理回路５４は、現在呼吸時相が、ステップＳＡ５において決定された照射期間にあるか否かを判定する。例えば、深吸気息止め照射における照射期間は、呼吸時相「吸気相」且つ心時相「収縮期」に設定される。処理回路５４は、現在呼吸時相が、照射期間である呼吸時相「吸気相」且つ心時相「収縮期」に含まれるか否かを判定する。
ステップＳＢ５において処理回路５４は、現在患者時相が照射期間にないと判定した場合（ステップＳＢ５：Ｎｏ）、ステップＳＢ４及びステップＳＢ５を繰り返す。
そして、現在患者時相が照射期間（例えば、深吸気息止め照射においては呼吸時相「吸気相」且つ心時相「収縮期」）にあると判定した場合（ステップＳＢ５：Ｙｅｓ）、処理回路５４は、照射制御機能５４２の実現により、照射期間に限定して放射線を照射する（ステップＳＢ６）。現在患者時相が照射期間にあると判定してから即時的に放射線を照射できない場合、１心拍又は複数心拍おいて放射線が照射されてもよい。
図１４は、呼吸ガイドを示す表示画面Ｉ７の他の例を示す図である。なお、表示画面Ｉ７の表示時点において息止めが行われているものとする。表示欄Ｉ７１には、「今２回目の息止です」等の現在の息止回数が表示される。表示欄Ｉ７２には、「全部で３回息止めをします」等の総息止回数が表示される。表示欄Ｉ７３には、「息止中」等のガイドメッセージが表示される。表示欄Ｉ７４には、呼吸のタイミングを示す図形が表示される。表示欄Ｉ７５には、「あと３０秒息を止めて下さい」等の息止残り時間が表示される。表示欄Ｉ７６には、「１回ごとに４５秒息を止めます」等の息止時間が表示される。現在の息止め回数と総息止め回数とを表示することにより、患者は、あと何回息止めすればよいか分かるので安心感等を得ることができる。また、息止め残り時間と息止時間とを表示することにより、患者は、あと何秒息止めすればよいか分かるので、やはり安心感等を得ることができる。
ステップＳＢ６が行われると処理回路５４は、照射制御機能５４２の実現により、照射終了か否かを判定する（ステップＳＢ７）。ステップＳＢ７において処理回路５４は、照射線量が治療計画において定められた既定の照射線量に到達しない場合、照射終了ではないと判定する（ステップＳＢ７：Ｎｏ）。この場合、処理回路５４は、照射線量が既定の照射線量に到達するまでステップＳＢ４からステップＳＢ７を繰り返す。そして、照射線量が既定の照射線量に到達した場合、処理回路５４は、ステップＳＢ７において照射終了であると判定する（ステップＳＢ７：Ｙｅｓ）。この場合、処理回路５４は、照射器５１４を制御して放射線の照射を停止する。深吸気息止め照射においては、１回の息止めで既定の照射線量の放射線照射が完了できず、複数回の息止めを経て既定の照射線量の放射線照射が完了することとなる。
放射線の照射が停止すると処理回路５４による放射線治療が終了する。
なお、図１２に示す放射線治療に係る処理の流れは種々の変更が可能である。例えば、ステップＳＢ１における位置合わせが行われなくてもよい。また、放射線治療時において処理回路５４は、呼吸波形測定器７により測定された呼吸波形と心電波形測定器８により測定された心電波形とを、図７や図１０等に示すように、同一時間軸上で表示してもよい。更に処理回路５４は、放射線治療時に測定された呼吸波形と心電波形とに、図７や図１０等に示すように、息止め開放タイミングを示すマーク２５や息止め開始タイミングを示すマーク２７等を表示してもよい。これにより、患者は、息止め開放のタイミングや息止め開始のタイミングを明確に把握することが可能になる。
また、ステップＳＢ５において現在患者時相が照射期間に含まれるか否かが判定されるものとしが、現在患者時相が照射期間よりも所定時間前に現れる患者時相であるか否かが判定されてもよい。所定時間前に現れる患者時相は、如何なる患者時相でもよいが、例えば、深吸気息止め照射においては、呼吸時相「呼気相」且つ心時相「収縮期」に設定されるとよい。
また、上記の実施形態において，放射線の照射期間以外の期間において放射線は照射されないものとした。しかしながら、照射期間以外の期間において処理回路５４は、照射制御機能５４２の実現により、照射器５１４の絞り装置の絞り羽根を制御して、放射線がリスク部位に照射されないように照射範囲を制限して放射線を照射してもよい。これにより、リスク部位への投与線量を増加させることなく、治療対象部位に放射線を照射することが可能になる。また、放射線の非照射期間が削減されるので、放射線の照射時間を低減することが可能になる。
絞り羽根の位置は、放射線治療計画装置４の処理回路４１の治療計画作成機能４１３により決定される。治療計画作成機能４１３において、処理回路４１は、複数の時相のうちの距離基準及び／又は前記線量基準を満たさない時相について、距離基準及び／又は線量基準を満たすような絞り羽根の位置を算出する。具体的には、処理回路４１は、第１距離基準に関し、治療対象部位への投与線量を確保しつつ、照射経路とリスク部位との距離が所定値以上となるような絞り羽根の位置を算出する。また、線量基準に関し、処理回路４１は、治療対象部位への投与線量を確保しつつ、リスク部位に投与される照射線量が所定値以下となるような絞り羽根の位置を算出する。
上記の説明の通り、放射線治療装置５は、照射器５１４と処理回路５４とを有する。照射器５１４は、放射線を照射する。処理回路５４は、取得機能５４１の実現により、放射線治療計画装置４により作成された、心時相と呼吸時相との組み合わせにより規定される照射期間を含む治療計画を取得する。処理回路５４は、照射制御機能５４２の実現により、放射線治療時において取得された患者の心臓の拍動に伴い変化する心電波形と呼吸に伴い変化する呼吸波形との組み合わせにより規定される患者時相が照射期間に含まれる場合に放射線を照射するように照射器５１４を制御する。
上記の構成によれば、心拍動及び呼吸動に伴い治療対象部位とリスク部位との位置関係が激しく変化する場合であっても、最適な心拍時相且つ呼吸時相において放射線を照射することができる。これにより、リスク部位への投与線量を低減することができる。
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、心臓等のリスク部位への投与線量を低減することができる。
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及び図１１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。
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。
１ 治療計画画像撮影装置
２ 呼吸波形測定器
３ 心電波形測定器
４ 放射線治療計画装置
５ 放射線治療装置
６ 治療当日画像撮影装置
７ 呼吸波形測定器
８ 心電波形測定器
４１ 処理回路
４３ 記憶装置
４５ 入力インタフェース
４７ 通信インタフェース
４９ 表示機器
５１ 治療用架台
５２ 治療用寝台
５３ コンソール
５４ 処理回路
５５ 記憶装置
５６ 通信インタフェース
５７ 入力インタフェース
５８ 表示機器
１００ 放射線治療システム
４１１ 取得機能
４１２ 時相特定機能
４１３ 治療計画作成機能
４１４ 表示制御機能
５１１ 照射ヘッド
５１２ 回転部
５１３ 固定部
５１４ 照射器
５１５ 架台駆動装置
５２１ 治療用天板
５２３ 基台
５２５ 寝台駆動装置
５４１ 取得機能
５４２ 照射制御機能
５４３ 架台制御機能
５４４ 寝台制御機能
５４５ 表示制御機能

Claims (9)

  1. 複数の時相に関する、患者の医用画像を取得する取得部と、
    前記複数の時相の中から、前記医用画像に含まれるリスク部位と治療対象部位又は前記治療対象部位を通る放射線の照射経路との間の距離に関する距離基準及び／又は前記リスク部位に投与される照射線量に関する線量基準を満たす特定の時相を特定する特定部と、
    前記特定の時相に関する前記医用画像に基づいて治療計画を作成する作成部と、
    を具備する放射線治療計画装置。
  2. 前記距離基準は、前記リスク部位と前記照射経路との距離が所定値以上であること、前記治療対象部位と前記リスク部位との距離が所定値以上であること及び／又は前記照射経路と前記リスク部位との重複体積又は重複面積が所定値以下であることに規定される、請求項１記載の放射線治療計画装置。
  3. 前記線量基準は、前記リスク部位に投与される照射線量が所定値以下であることに規定される、請求項１記載の放射線治療計画装置。
  4. 前記特定の時相は、前記患者の心臓の拍動に関連する心時相と前記患者の呼吸に関連する呼吸時相との組み合わせにより規定される、請求項１記載の放射線治療計画装置。
  5. 前記医用画像の撮影時に収集された前記患者の心臓の拍動に伴い変化する第１波形と呼吸に伴い変化する第２波形とを同一時間軸で表すグラフを表示する表示部を更に備え、
    前記表示部は、前記グラフに、前記特定の時相に対応する特定の心時相と特定の呼吸時相とを指し示すマークを表示する、
    請求項４記載の放射線治療計画装置。
  6. 前記表示部は、前記グラフにおいて、放射線治療装置による放射線の照射期間及び／又は停止期間を強調する、請求項５記載の放射線治療計画装置。
  7. 前記表示部は、前記グラフに、息止を開放する時点及び／又は息止を開始する時点を指し示すマークを表示する、請求項５記載の放射線治療計画装置。
  8. 前記作成部は、前記複数の時相のうちの前記距離基準及び／又は前記線量基準を満たさない時相について、前記距離基準及び／又は前記線量基準を満たすような、放射線治療装置に搭載される絞り装置の絞り羽根の位置を算出する、請求項１記載の放射線治療計画装置。
  9. 放射線を照射する照射部と、
    放射線治療計画装置により作成された、心時相と呼吸時相との組み合わせにより規定される照射期間を含む治療計画を取得する取得部と、
    放射線治療時において取得された患者の心臓の拍動に伴い変化する第１波形と呼吸に伴い変化する第２波形との組み合わせにより規定される時相が前記照射期間に含まれる場合に放射線を照射するように前記照射部を制御する照射制御部と、
    を具備する放射線治療装置。
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