JP2834713B2 - 放射線治療計画装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線治療計画装
置に関し、特に、放射線治療に先立ち適切な照射条件を
決定し、放射線障害を低減させる放射線治療計画装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の放射線治療計画装置は、放射線治
療の対象となる臓器（被治療体）を撮影したコンピュー
タトモグラフィ（ＣＴ）画像（断層画像）から、まず、
指定された部分の容積（標的容積）、照射条件における
放射線の線量分布を計算し、次に、被治療体の病巣部を
含む臓器の臓器容量を計算し、最後に、被治療体の病巣
部を含む臓器のうち、指示線量値を越える部分の容積を
計算する。

【０００３】次に、計算によって得られた容積と病巣部
を含む臓器の臓器容量とから、たとえば、線量容積率を
計算し、この線量容積率に基づいて、臓器に放射線を照
射した場合の線量分布を計算し、所定の表示装置に表示
させるものであった。

【０００４】一方、臓器に照射する１回当たりの放射線
の線量、１日当たりの放射線治療の回数（分割回数）、
および、前述する放射線治療を行う日数等の、いわゆ
る、線量分割方式については、各担当医が自身の経験に
基づいて、決定していた。

【０００５】図５は従来行っていた線量分割方式を説明
するための図であり、この図から明らかなように、従来
では、臨床的な要素である患部の部位、大きさ、およ
び、病理的要素である患部が良性か悪性か等の基準に基
づいて、線量分割方式を決定し、放射線治療時の照射線
量を担当医が決定していた。

【０００６】なお、このときの線量分割方式には、図５
に示すように、定位法、従来法および多分割法等があっ
た。

【０００７】ただし、線量分割方式の具体的な数値、お
よび、放射線治療による効果については、各患者のカル
テにのみ記載されていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。

【０００９】従来の放射線治療計画装置は、予め入力さ
れた放射線の線量に基づいて、治療対象となる臓器へ放
射される放射線の分布をシュミレーションすることが主
たる目的であったため、シュミレーションの前提条件で
放射線の線量等を決定するためには、医者が自身の経験
に基づいて、手計算で計算しなければならないと言う問
題があった。

【００１０】また、放射線治療計画の都度、線量分割方
式を手計算によって計算しなければならないので、たと
えば、病巣部の状態および治療対象となる臓器の種別に
より、治療に必要な放射線の総線量を決め、その総線量
に達するまで、１日１回２Ｇｒａｙずつ放射線を病巣部
に照射するというように、過去において、ある程度の治
療成績をあげている線量分割方式のみを採用することに
なり、病巣部に最適となる線量分割方式を検討しにくい
という問題があった。

【００１１】さらには、どの線量分割方式を採用して治
療を行ったかについては、各患者のカルテにのみ記載さ
れていたので、過去において治療に採用された線量分割
方式の症例についての検討が十分にできないという問題
があった。

【００１２】本発明の目的は、線量分割方式の決定が容
易となる放射線治療計画装置を提供することにある。

【００１３】本発明の他の目的は、過去の症例に適用さ
れた線量分割方式をについての検討が容易となる放射線
治療計画装置を提供することにある。

【００１４】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らか
になるであろう。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１６】放射線治療を施す患者に対する放射線の照
射計画を立案するための放射線治療計画装置において、
放射線の線量分割パターンを照射総線量ごとに分類し格
納する線量分割テーブルと、作業者によって入力される
放射線の総線量に基づいて、前記線量分割テーブルから
前記総線量に該当する線量分割パターンを検索する検索
手段と、該検索手段が検索した線量分割パターンの未知
数部分を計算し、入力された総線量に該当する線量分割
パターンを生成する線量分割パターン生成手段とを具備
する。

【００１７】前述した手段によれば、まず、医者は診断
結果から被治療体となる臓器の種類および病巣部の状態
から判断して、治療に必要となる放射線の総線量を決定
し、その総線量値を入力する。

【００１８】次に、検索手段が入力された総線量値を基
に、線量分割テーブル内を検索し、該当する総線量値に
対応する線量分割方式を選択する。

【００１９】次に、計算手段が検索手段によって検索さ
れた線量分割方式に基づいて、各線量分割方式に内で、
未知数となっている定数部分を総線量が入力値となるよ
うに計算し、その結果を表示装置に表示する。

【００２０】したがって、医者は表示された線量分割方
式の内から、もっと適切な線量分割方式を選択すればよ
いだけとなるので、容易に線量分割方式を決定できる。

【００２１】また、線量分割方式を放射線治療計画装置
で管理できるので、過去の症例に適用された線量分割方
式についての検討が容易にできる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。

【００２３】なお、発明の実施の形態を説明するための
全図において、同一機能を有するものは同一符号を付
け、その繰り返しの説明は省略する。

【００２４】図１は本発明の一実施の形態の放射線治療
計画装置の概略構成を示すブロック図であり、１はキー
ボード、２はマウス、３は光ディスク装置、４はワーク
ステーション、４ａは線量分割用定数テーブル記憶部、
４ｂは線量分割方式計算部（線量分割パターン生成手
段）、４ｃは画像情報および付帯情報記憶部、４ｄは入
出力制御部、４ｅはデータ管理部（検索手段）、５はデ
ィスプレイを示す。

【００２５】図１に示すように、本実施の形態の放射線
治療計画装置は、ワークステーション４を有し、このワ
ークステーション４には入力装置であり文字入力を行う
ための周知のキーボード１およびポインティングデバイ
スである周知のマウス２と、ＣＴ画像およびＭＲ画像等
の各種モダリティの画像および付帯情報を入出力する光
ディスク装置３と、ワークステーション４の処理結果を
表示するディスプレイ５とが接続される。

【００２６】ワークステーション４は、後述する線量分
割用定数テーブル（線量分割定数テーブル）を格納する
線量分割用定数テーブル記憶部４ａと、線量分割用定数
テーブルに基づいて線量分割方式を計算する線量分割方
式計算部４ｂと、光ディスク装置３から入力された画像
および付帯情報を記憶する画像情報および付帯情報記憶
部４ｃと、光ディスク装置３から読み込まれる画像情報
等とキーボード１およびマウス２の入力装置から入力さ
れる文字情報等とディスプレイ５に出力される映像情報
との入出力を制御する周知の入出力制御部４ｄと、線量
分割用定数テーブル記憶部４ａに格納される線量分割用
定数テーブルを管理するデータ管理部４ｅとから構成さ
れる。

【００２７】線量分割用定数テーブル記憶部４ａは、た
とえば、ワークステーション４に内蔵される周知の磁気
ディスク装置によって実現可能であり、特に、本実施の
形態においては、線量分割用定数テーブルは周知のデー
タベースによって管理されている。

【００２８】線量分割方式計算部４ｂは、線量分割用定
数テーブル記憶部４ａからデータ管理部４ｅが検索した
線量分割方式における未知数部分を計算する手段であ
り、ワークステーション４で実行されるプログラムによ
って実現される。なお、詳細な動作手順については、後
述する。

【００２９】画像情報および付帯情報記憶部４ｃは、た
とえば、キーボード１から入力される作業者の指示に基
づいて、光ディスク装置３に格納される画像情報および
その画像情報に付帯する付帯情報を一時的に記憶するた
めの記憶部であり、本実施の形態ではワークステーショ
ン４に搭載される主メモリの内、放射線治療計画装置用
のプログラムによって確保されるメモリ領域を指すもの
とする。

【００３０】データ管理部４ｅは、線量分割用定数テー
ブル記憶部４ａに格納される線量分割用定数テーブルを
構成する放射線の総線量、１日当たりの照射線量、１日
当たりの分割回数、日数および追加照射の線量等のテー
ブル値を管理する手段であり、たとえば、ワークステー
ション４上で実行されるデータベース管理プログラムに
よって実現可能である。

【００３１】また、後述するように、データ管理部４ｅ
は作業者から入力される新規の線量分割方式を登録でき
ることは言うまでもない。

【００３２】図２は本実施の形態の線量分割用定数テー
ブル記憶部に格納される線量分割用定数テーブルの一例
を説明するための図であり、図２から明らかなように、
本実施の形態では放射線の総線量によって、線量分割方
式を分類する。

【００３３】すなわち、総線量（Ｇ）が０≦Ｇ＜４０Ｇ
ｒａｙのときを区分１、４０Ｇｒａｙ≦Ｇ≦６０Ｇｒａ
ｙのときを区分２、６０Ｇｒａｙ＜Ｇ≦９０Ｇｒａｙの
ときを区分３、９０Ｇｒａｙ＜Ｇのときを区分４とし、
たとえば、過去において臨床試験を行い所定の効果が期
待できる放射線分割方式を前述の各区分ごとに分類し格
納している。

【００３４】図２において、各項目に示す定数の内、
「−１」で示す定数は、未知数を示すものであり、作業
者によって入力される総線量によって変化する。

【００３５】ただし、カウンタに「−１」の未知数が設
定されているテーブル値は、任意の線量分割方式を設定
するための欄であり、各定数値をキーボード１から入力
することにより、テーブルに格納されていない新規の線
量分割方式を設定する。

【００３６】各区分に分類される放射線分割方式の初期
値は、過去に論文発表された臨床データに基づいた放射
線分割方式が格納される。このとき、本願発明者は図２
に示すように、放射線分割方式を表現するためのパラメ
ータである１日当たりの照射線量（図中のａ）、１日当
たりの分割回数（図中のｍｆ）、日数（図中のｎ）およ
び追加照射の線量（図中のｂ）の内で、未知数のパラメ
ータを１項目とするのみで、過去の論文で発表された線
量分割方式を分類できることを見いだした。したがっ
て、本実施の形態の線量分割用定数テーブルでは、各区
分に属する線量分割方式を示す定数を整理できるという
効果がある。

【００３７】また、本実施の形態の線量分割用定数テー
ブルでは、種々の線量分割方式で行った治療に対する検
討を容易にすると共に、作業者が最も一般的に使用され
る線量分割方式を容易に選択できるように、線量分割用
定数テーブルに「カウンタ」という項目を設け、このカ
ウンタの値を対応する線量分割方式が採用される度に、
カウントアップする構成となっている。

【００３８】したがって、線量分割用定数テーブルのカ
ウンタ項目を参照することによって、容易に使用回数の
多い線量分割方式が特定できるので、本実施の形態の放
射線治療計画装置では、このカウンタ項目の値を参照
し、最も値が大きい線量分割方式を初期選択項目とする
構成となっている。

【００３９】次に、図２に基づいて、本実施の形態の線
量分割用テーブルに格納される線量分割方式と、症例と
の関係を説明すると、総線量区分１に区分される線量分
割方式は、たとえば、動脈瘤等の奇形や良性腫瘍等に適
する。また、総線量区分１に区分される線量分割方式２
０１，２０２，２０３は、副作用が出やすいか、あるい
は、放射線の照射位置精度が確保しやすいか等を考慮し
て、選択される。

【００４０】総線量区分２に区分される線量分割方式
は、たとえば、扁平上皮癌、口腔癌および喉頭癌等の悪
性腫瘍であるが、放射線感受性が比較的良好な癌に対す
る線量分割方式である。

【００４１】たとえば、２０４に示す線量分割方式は、
１回２Ｇｒａｙ照射の通常の方法であるが、総線量値が
口腔癌では５０〜６０Ｇｒａｙ、喉頭癌では４０〜５０
Ｇｒａｙ必要となるので、治療回数すなわち照射日数ｎ
で調整することを示している。

【００４２】また、２０５に示す線量分割方式は、扁平
上皮癌でも特に基底細胞癌のように、追加大量照射ｂに
よって、治療を行う線量分割方式である。

【００４３】２０６は、放射線の照射位置精度が確保し
やすい症例に適した線量分割方式であり、たとえば、口
腔癌や喉頭癌等の治療に必要な線量を３回程度に分け、
１回当たりの照射線量ａｆを低減させ、放射線障害を最
小限に抑えるために用いられる。

【００４４】次に、総線量区分３に区分される線量分割
方式は、たとえば、線癌、肺癌および前立腺癌等の悪性
腫瘍であり、放射線感受性が比較的悪い癌に対する線量
分割方式である。

【００４５】たとえば、２０７に示す線量分割方式は、
膵癌では７０〜８０Ｇｒａｙ、肺癌では６０〜８０Ｇｒ
ａｙ程度の放射線を、確立された１．２×２Ｇｒａｙ／
ｄａｙの放射で何日行うか、すなわち、日数ｎをいくつ
にするかを選択する場合に用いられる線量分割方式であ
る。

【００４６】総線量区分４は、たとえば、悪性黒色腫等
の悪性腫瘍等であり、放射線感受性が著しく低い癌等の
従来では放射線治療が不可能と考えられていた症例に適
用するための線量分割方式である。

【００４７】次に、図１に基づいて、本実施の形態の放
射線治療計画装置の動作を説明すると、まず、作業者に
よって治療計画の開始が指示されると、光ディスク装置
３に格納される画像情報および付帯情報記憶が画像情報
および付帯情報記憶部４ｃに読み込まれ、格納される。

【００４８】次に、画像情報および付帯情報記憶部４ｃ
に格納される付帯情報の中から、入出力制御部４ｄがこ
の患者の名前や患者Ｉｄ等に関する情報を選択し、ディ
スプレイ５に表示させる。

【００４９】ここで、作業者である医者がキーボード１
から総線量値を入力すると、総線量値は入出力制御部４
ｄからデータ管理部４ｅに転送される。

【００５０】データ管理部４ｅは、総線量値にもとづい
て、まず、線量分割用テーブル記憶部４ａを検索し、線
量分割用定数テーブルの該当する総線量区分を特定す
る。次に、データ管理部４ｅは、特定した総線量区分に
格納される線量分割用定数の組を選択した後、この定数
の組を線量分割方式計算部４ｂに出力する。

【００５１】線量分割方式計算部４ｂは、まず、この定
数の組の中から「−１」が格納される個所すなわち未知
数部分を特定し、次に、作業者によって入力された総線
量値となるように、各定数の組の未知数部分を計算し、
入出力制御部４ｄに出力する。

【００５２】入出力制御部４ｄは、前述する患者に関す
る付帯情報と共に、線量分割方式計算部４ｂの計算結果
を、たとえば、図３に示すようにディスプレイ５に出力
することによって、作業者による線量分割方式の選択待
ちとなる。

【００５３】ここで、作業者が、たとえば、マウス２に
よってディスプレイ５に表示される線量分割方式の内か
ら所定の分割方式を選択することにより、放射線治療時
の線量分割方式および総線量が決定される。

【００５４】線量分割方式および総線量が決定した以降
の手順は、従来の放射線治療計画装置と同様となるの
で、省略するものとする。

【００５５】ただし、本実施の形態では、ディスプレイ
５に表示される線量分割方式のデフォルト値、すなわ
ち、表示時に一番はじめに選択用のカーソルを置いてお
く線量分割方式は、カウントの数値が一番大きいものと
する。

【００５６】次に、図４に線量分割方式計算部４ｂの動
作手順を説明するためのフローを示し、以下、図４に基
づいて線量分割方式計算部４ｂの動作を説明する。

【００５７】図４に示すフローの開始は、データ管理部
４ｅによる所定の総線量区分に格納される線量分割用定
数の組の選択出力であり、まず、１日当たりの照射線量
ａが「−１」すなわち未知数であるかを判定する（ステ
ップ３０１）。

【００５８】ここで、１日当たりの照射線量ａが未知数
でなかった場合には、次に、放射線の照射日数ｎが未知
数であるかを判定し（ステップ３０２）、照射日数ｎも
未知数でなかったならば、次には、追加大量照射ｂが未
知数であるかを判定する（ステップ３０３）。

【００５９】ステップ３０３で、追加大量照射ｂが未知
数であったならば、下記の式（１）に基づいて、追加大
量照射ｂを計算する（ステップ３０４）。

【００６０】ｂ＝ｓ−ａ×ｎ ・・・・・ （１） ただし、ｓ：総線量，ａ：１日当たりの照射線量，ｎ：
照射日数である。

【００６１】次に、線量分割用定数テーブルに格納され
る値と、計算によって求めた数値とから１日当たりの照
射線量および総線量を計算し（ステップ３０５）、線量
分割方式の計算を終了する。

【００６２】一方、前述するステップ３０１で、１日当
たりの照射線量が未知数であった場合には、下記の式
（２）に基づいて、１日当たりの照射線量ａおよび１回
当たりの照射線量を計算した後（ステップ３０６）、次
のステップ３０５を実行する。

【００６３】 ａ＝（ｓ−ｂ）／ｎ ａｆ＝ａ／ｍｆ ・・・・・ （２） ただし、ａｆ：１回当たりの照射線量，ｍｆ：１日当た
りの分割回数を示す。

【００６４】また、ステップ３０２で、日数ｎが未知数
であった場合には、下記の式（３）に基づいて、日数ｎ
を計算した後（ステップ３０７）、ステップ３０５を実
行する。

【００６５】ｎ＝（ｓ−ｂ）／ａ ・・・・・ （３） 以上説明したように、本実施の形態の放射線治療計画装
置によれば、放射線治療の対象となる臓器の臨床的な要
素（たとえば、部位や大きさ等）および病理的要素（た
とえば、良性か悪性か等）によってほぼ決まる放射線の
総線量値により、線量分割方式を区分けすると共に、さ
らに、各区分内で１日当たりの照射線量ａ、１日当たり
の分割回数ｍｆ、照射日数ｎ、追加大量照射ｂの内１つ
の項目を未知数としたテーブル（線量分割用定数テーブ
ル）を線量分割用定数テーブル記憶部４ａに格納してお
き、作業者から患者の症状に応じた総線量値が入力され
たならば、線量分割方式計算部４ｂが入力された総線量
値の適合する区分に属する線量分割方式の未知数部分を
計算し、その結果を入出力制御部４ｄがディスプレイ５
に表示するので、線量分割方式を決定し、１回当たりの
放射線の照射量を決定する医者は、複数の線量分割方式
の中から容易に患者に適する線量分割方式を決定でき
る。

【００６６】また、線量分割方式計算部４ｂは、線量分
割方式の計算と共に、各線量分割方式における１回当た
りの線量値も計算しているので、医者は容易に１回当た
りの放射線の線量値を得ることができる。

【００６７】さらには、線量分割用定数テーブルには、
線量分割方式が採用される都度カウントアップする項目
（カウンタ）によって、採用された回数が自動的に計数
されるので、症例検討を容易に行える。

【００６８】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の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において種々変更可能で
あることは勿論である。

【００６９】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。

【００７０】（１）線量分割方式の決定が容易にでき
る。

【００７１】（２）過去の症例に適用された線量分割方
式をについての検討が容易にできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態の放射線治療計画装置の
概略構成を示すブロック図である。

【図２】本実施の形態の線量分割用定数テーブル記憶部
に格納される線量分割用定数テーブルの一例を説明する
ための図である。

【図３】ディスプレイの表示の一例を示す図である。

【図４】線量分割方式計算部の動作手順を説明するため
のフローである。

【図５】従来の線量分割方式を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１…キーボード、２…マウス、３…光ディスク装置、４
…ワークステーション、４ａ…線量分割用定数テーブル
記憶部、４ｂ…線量分割方式計算部、４ｃ…画像情報お
よび付帯情報記憶部、４ｄ…入出力制御部、４ｅ…デー
タ管理部、５…ディスプレイ。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線治療を施す患者に対する放射線の
   照射計画を立案するための放射線治療計画装置におい
   て、 放射線の線量分割パターンを照射総線量ごとに分類し格
   納する線量分割テーブルと、作業者によって入力される
   放射線の総線量に基づいて、前記線量分割テーブルから
   前記総線量に該当する線量分割パターンを検索する検索
   手段と、該検索手段が検索した線量分割パターンの未知
   数部分を計算し、入力された総線量に該当する線量分割
   パターンを生成する線量分割パターン生成手段とを具備
   することを特徴とする放射線治療計画装置。