JP5319264B2 - 放射線治療管理制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線治療装置から照射された放射線の照射線量の計測業務を支援するための放射線治療管理制御装置に関する。

被検体を放射線治療するための放射線治療システムがある（例えば、特許文献１参照）。現在、放射線治療部門内におけるＱＡ（quality assurance）／ＱＣ（quality control）業務を支援する放射線治療管理制御装置がある。ＱＡ／ＱＣ業務の１つとして、放射線の照射線量の評価が挙げられる。照射線量の評価のためには、放射線の照射線量を計測する必要がある。現状では、放射線の照射線量の計測業務において、操作者が以下の５つの作業を行なうことによって照射線量が計測され、放射線治療管理制御装置に計測値が取り込まれている。

１：操作者が線量計を起動させる。
２：操作者が放射線治療装置を起動させる。起動により放射線治療装置から放射線が照射される。照射された放射線の照射線量は、放射線検出器を介して線量計で計測される。
３：操作者が放射線治療装置を停止させる。
４：操作者が線量計を停止させる。
５：操作者が線量計に表示されている照射線量の計測値を読み取り、放射線治療管理制御装置上で計測値のデータを入力する。

このように現状では、線量計と放射線治療管理制御装置とが連動されていないため、操作者の作業量が多く、照射線量の計測業務の効率が悪い。
特開２００６―１６７１１７号公報

本発明の目的は、放射線の照射線量の計測業務の効率向上を実現する放射線治療管理制御装置を提供することにある。

本発明の第１局面に係る放射線治療管理制御装置は、放射線の照射線量を繰り返し計測する線量計に接続された放射線治療管理制御装置であって、前記線量計から前記照射線量の計測値のデータを繰り返し受信する受信部と、前記受信された計測値に応じて前記線量計の計測動作を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記計測値の累積値の上昇が停止した場合に前記計測動作を終了させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、放射線の照射線量の計測業務の効率向上が実現する放射線治療管理制御装置を提供することが可能となる。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態に係わる放射線治療管理制御装置を説明する。本実施形態に係わる放射線治療管理制御装置は、放射線治療システムを構成する複数の装置のうちの一つである。

図１は、本実施形態に係わる放射線治療管理制御装置１の接続環境、すなわち放射線治療システム１００の構成を示す図である。

放射線治療装置３（医用ライナック）は、被検体の病変部を治療するために、寝台の天板に載置された被検体の病変部に向けて放射線を照射する。本実施形態に係わる放射線の照射線量の計測業務においては、寝台の天板には、被検体は載置されておらず、放射線検出器５が載置されている。照射線量の計測業務において放射線治療装置３は、放射線検出器５に向けて放射線を照射する。なお放射線治療装置３から照射される放射線は、高エネルギーＸ線又は電子線である。放射線治療装置３と放射線治療管理制御装置１とは、通信回線４を介して接続されている。放射線治療装置３は、放射線治療管理制御装置１により設定される照射条件（照射線量の目標値等）に沿って放射線を照射する。

放射線検出器５は、放射線治療装置３から照射された放射線を電気的、光学的、又は化学的に検出する。例えば、放射線検出器５は、放射線を電気的に検出する電離箱（チェンバー）である。電離箱は、筐体内に一対の電極を有する。各電極は、ケーブル６により線量計７に接続されている。電極間は、気体で満たされている。気体は、典型的には、空気である。放射線が気体に入射すると気体が電離し、気体中に多数のイオン対が発生する。電極間に直流電圧が印加されると、発生されたイオン対を構成する陽イオンと陰イオンとが負電極と正電極とにそれぞれ移動する。この移動により電極に電離電流が発生する。発生された電離電流は、ケーブル６を介して線量計７により収集される。

線量計７は、放射線検出器５で検出された放射線の照射線量を計測する。具体的には、線量計７は、放射線検出器５からの電離電流に基づいて照射線量を算出する。照射線量の計算式は、従来法を用いるため、説明は省略する。線量計７と放射線治療管理制御装置１とは、シリアル回線等の通信回線８により接続されている。照射線量の計測値のデータは、通信回線８を介して放射線治療管理制御装置１に供給される。線量計７による放射線量の計測動作は、放射線治療管理制御装置１により制御される。具体的には、線量計７は、通信回線８を介して放射線治療管理制御装置１から送信される計測開始信号を受けて放射線の照射線量の計測動作を開始する。また、線量計７は、通信回線８を介して放射線治療管理制御装置１から送信される計測停止信号を受けて放射線の照射線量の計測動作を停止する。

放射線治療管理制御装置１は、放射線治療のＲＩＳ（radiology information system）として機能するコンピュータ装置である。

図２は、放射線治療管理制御装置１の構成を示す図である。図２に示すように、放射線治療管理制御装置１は、制御部１０を中枢として、受信部１１、送信部１３、操作部１５、表示部１７、及び記憶部１９を備える。

受信部１１は、通信回線８を介して線量計７から照射線量の計測値のデータを受信する。送信部１３は、通信回線８を介して線量計７に放射線の照射線量の計測動作を開始させるための計測開始信号や、計測動作を停止させるための計測停止信号を送信する。また、送信部１３は、照射条件のデータを放射線治療装置３に送信する。操作部１５は、操作者からの各種指令や情報入力を受け付ける。また、操作部１５は、照射条件（照射線量の目標値等）の入力を受付ける。操作部１５としては、マウスやトラックボールなどのポインティングデバイス、モード切替スイッチ等の選択デバイス、あるいはキーボード等の入力デバイスが適宜利用可能である。表示部１７は、照射線量の計測値やその累積値を表示する。表示部１７としては、例えばＣＲＴディスプレイや、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイ等の表示デバイスが適宜利用可能である。記憶部１９は、線量計７の計測動作を制御するための専用プログラムを記憶したり、照射線量のデータやその累積値のデータを記憶したりする。

制御部１０は、記憶部１９から専用プログラムを読み出して、読み出した専用プログラムに従って放射線治療管理制御装置１の各部を制御することにより、線量計７による放射線の照射線量の計測動作を制御する。すなわち、制御部１０は、受信部１１により受信された照射線量の計測値の時間変化に応じて線量計７の放射線の計測動作、より詳細には計測停止を制御する。例えば、制御部１０は、計測値の累積値の上昇が停止したか否かを判定する。累積値の上昇が停止したと判定した場合、制御部１０は、線量計７の計測動作を停止させる。すなわち、制御部１０は、線量計７の計測動作を停止するための計測停止信号を送信部１３に送信させる。また、制御部１０は、操作部１５を介して入力された計測動作の開始指示がされた場合、線量計７の計測動作を開始させる。すなわち、制御部１０は、線量計７の計測動作を開始するための計測開始信号を送信部１３に送信させる。

次に、制御部１０の制御のもとに行なわれる照射線量の計測動作の制御処理について詳細に説明する。図３は、照射線量の計測業務において制御部１０により実行される、照射線量の計測動作の制御処理の典型的な流れを示す図である。なお、照射線量の計測業務は、放射線治療装置３に設定された照射線量の目標値に対する実際の出力値を計測し、目標値と出力値を比較することを目的としている。ステップＳ１以前において操作者は、照射線量の目標値等を操作部１５を介して放射線治療装置３に設定しているものとする。

制御部１０は、操作部１５からの計測動作の開始指示を待機している（ステップＳ１）。操作者により操作部１５を介して計測動作の開始指示がなされることを契機として（ステップＳ１：ＹＥＳ）、制御部１０は、送信部１３に計測開始信号を通信回線８を介して線量計７に送信させる（ステップＳ２）。計測開始信号を受信した線量計７は、放射線の照射線量の計測動作を開始する。操作者は、放射線治療管理制御装置１で計測動作の開始指示をすると、放射線治療装置３のコントローラを介して放射線治療装置３に放射線の照射開始指示をする。照射開始指示がなされると放射線治療装置３は、放射線を放射線検出器５に照射する。放射線治療装置３は、照射停止指示がなされるまで、放射線を繰り返し照射している。放射線治療装置３が放射線を繰り返し照射している間、放射線検出器５は放射線を繰り返し検出する。線量計５は、放射線の照射線量を繰り返し計測する。

照射線量の計測動作が開始されると、制御部１０は、受信部１１に線量計７からの照射線量の計測値のデータを通信回路８を介して繰り返し受信させる（ステップＳ３）。照射線量の計測値を受信すると制御部１０は、受信した計測値を累積する。

図４は、時間経過に伴う照射線量の計測値の累積値の変化を示すグラフである。図４に示すように、累積値は、計測開始指示をした時点ｔｓから放射線治療装置３が放射線を照射する時点ｔｉまでの期間は、最小値Ｍｉｎ１（例えば“０”）のまま変化しない。放射線が照射されるとともに累積値は、最小値Ｍｉｎ１から上昇し始める。そして、放射線治療装置３が放射線を停止する時点ｔeになると、累積値は、最大値Ｍａｘ１のまま変化しなくなる。このような照射開始／停止に伴う照射線量の時間的変化を利用して、制御部１０は、累積値が上昇し始めた時点を照射開示時刻であると認識し、照射開始時間を認識後に累積値の上昇が停止した時点を照射停止時刻であると認識する。

そこでまず制御部１０は、放射線の照射開始を自動的に認識するために、計測値の累積値が上昇するまで待機している（ステップＳ４）。累積値が上昇すると制御部１０は、放射線の照射が開始されたことを認識する（ステップＳ４：ＹＥＳ）。上昇が開始した時点は、制御部１０により照射開始時刻であると認識される。この照射開始時刻のデータは、記憶部１９に記憶される。

照射開始を認識すると制御部１０は、引き続き受信部１１に線量計７からの照射線量の計測値のデータを通信回路８を介して繰り返し受信させる（ステップＳ５）。

照射開始を認識すると制御部１０は、放射線の照射停止を自動的に認識するために、計測値の累積値が上昇しなくなるまで待機している（ステップＳ６）。

照射開始から一定期間経過したと判断すると、又は照射線量が所定の目標値まで到達したと判断すると放射線治療装置３は、放射線の照射を自動的に停止する。なお放射線治療装置３は、操作者からの放射線治療装置３のコントローラを介した照射停止指示がなされることを契機として、放射線の照射を停止してもよい。放射線の照射が停止されると、放射線検出器５は放射線を検出しなくなり、線量計７は値“０”を計測し続ける。従って、累積値は、上昇を停止する。

累積値の上昇が停止すると制御部１０は、放射線の照射が停止されたことを認識する（ステップＳ６：ＹＥＳ）。上昇が停止した時点は、制御部１０により照射停止時刻であると認識される。この照射停止時刻のデータは、記憶部１９に記憶される。

照射停止を認識すると制御部１０は、送信部１３に計測停止信号を通信回線８を介して線量計７に送信させる（ステップＳ７）。計測停止信号を受信すると線量計７は、照射線量の計測動作を停止する。

以上で、照射線量の計測動作の制御処理が終了する。

照射線量の計測動作の制御処理の終了後、制御部１０は、計測された照射線量の計測値や累積値を表示部１７に表示する。また制御部１０は、計測された照射線量の計測値や累積値に基づいてレポート情報を算出して、表示部１７に表示したり、記憶部１９に記憶したりする。

なお上記の照射線量の計測動作の制御処理においては、制御部１０は、計測値の累積値
に基づいて線量計７の計測動作を制御するとした。しかしながら本実施形態は、これに限定する必要はない。例えば、制御部１０は、計測値そのもの、あるいは計測値の微分値や累積値の微分値等に基づいて線量計７の計測動作を制御しても良い。

図５は、時間経過に伴う照射線量の計測値の変化を示すグラフである。図５に示すように、計測は、計測開始指示をした時点ｔｓから放射線治療装置３が放射線を照射する時点ｔｉまでの期間は、最小値Ｍｉｎ２（例えば、“０”）のまま変化しない。放射線が照射されるとともに計測値は、最小値Ｍｉｎ２から目標値Ｍａｘ２まで上昇し始める。目標値Ｍａｘ２は、操作者が照射条件として放射線治療装置３に設定した照射線量の設定値に対応する値である。目標値Ｍａｘ２まで達してから放射線治療装置３が放射線を停止する時点ｔｅまで、計測値は、目標値Ｍａｘ２を維持し続ける。時点ｔｅを過ぎると、計測値は、目標値Ｍａｘ２から最小値Ｍｉｎ２まで下降する。このような照射開始／停止に伴う照射線量の時間的変化を利用して、制御部１０は、計測値が閾値Ｔｈを超えた時点を照射開示時刻であると認識し、照射開始時間を認識後に計測値が閾値Ｔｈを下回った時点を照射停止時刻であると認識する。この閾値Ｔｈは、最小値Ｍｉｎ２から目標値Ｍａｘ２（または設定値）までの間の値であり、操作者により操作部１５を介して任意に設定可能である。

また、制御部１０による照射開始の認識方法は上記方法に限定されない。例えば、ステップＳ１において送信部１３に計測開始信号を送信させた時点で、照射開始を認識させてもよい。この場合、図３のステップＳ４とステップＳ５とは不要である。

上記構成により、放射線治療管理制御装置１は、線量計７からの計測値の時間変化に応じて線量計７の計測動作を制御することが可能となる。また、放射線治療管理制御装置１は、線量計７により計測された計測値を自動的に入力することができる。かくして本実施形態によれば、放射線の照射線量の計測業務の効率向上を実現する放射線治療管理制御装置を提供することが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の実施形態に係わる放射線治療管理制御装置の接続環境を示す図。 図１の放射線治療管理制御装置の構成を示す図。 図２の制御部の制御のもとに行なわれる照射線量の計測動作の制御処理の典型的な流れを示す図。 時間経過に伴う照射線量の計測値の累積値の変化を示すグラフ。 時間経過に伴う照射線量の計測値の変化を示すグラフ。

符号の説明

１…放射線治療管理制御装置、３…放射線治療装置、５…放射線検出器、６…ケーブル、７…線量計、８…通信回線、１０…制御部、１１…受信部、１３…送信部、１５…操作部、１７…表示部、１９…記憶部

Claims (1)

1. 放射線の照射線量を繰り返し計測する線量計に接続された放射線治療管理制御装置であって、
   前記線量計から前記照射線量の計測値のデータを繰り返し受信する受信部と、
   前記受信された計測値に応じて前記線量計の計測動作を制御する制御部と、
   を具備し、
   前記制御部は、前記計測値の累積値の上昇が停止した場合に前記計測動作を終了させる、
   ことを特徴とする放射線治療管理制御装置。

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