JP6247856B2 - 治療計画装置 - Google Patents
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Description
すなわち、電磁石の励磁量を連続的に変化させながら、照射野内全体を通過するようにビームを照射しながら移動させる。この方法における照射位置ごとの照射量の変化は、走査速度かビームの電流量、あるいはその両方を変調させることで実現する。
すなわち、画像701上の点Aの座標xが、画像702上では座標x′の点に位置することが分かっている。さらに言えば、xからx′に向かうベクトルが定義されている。画像701の位相が0、画像702の位相が0.25、画像の欲しい位相が0.1であれば、点Aから定義されたベクトルを元の0.1/0.25倍の長さとして伸ばした座標が、この位相で点Aに対応する点となる。この作業をすべての点に対して行うことで、代表時間1105に対応する位相の画像が生成できる。なお、この画像生成方法は一例であって、二つの3次元CT画像から、照射時間の代表時間に対応する位相の3次元CT画像を生成できる方法であればよい。
CT画像自体を補間により生成する操作は、線量分布計算に必要ない部分の画素まで補間してしまうため、本実施例では標的領域等の線量分布に関心がある領域内のみに計算対象を絞る。
においても、ステップ206までは実施例1と同じであり、図12に示すようにステップ217からステップ219の内容のみが実施例1と異なる。以下にこのステップの内容のみ説明する。
対して算出する。すなわち、Dijとは、ある標的領域の変動に関する位相を保持する3次元CT画像において、それぞれのスポットに対してある強度をもつビーム(単位強度ビーム)が照射されたときに、計算点jが、それらの各スポットから受ける線量の度合いを示している。
度のエネルギーをもつ放射線が標的領域内に照射されたときに計算点jへ付与される線量の度合いを演算する。図9の例では、4DCT画像に画像701〜画像704の4セットが含まれるが、本実施例では、演算処理装置605は、これらを順にA、B、C、Dと参照する。例えば
、画像701を使って計算した要素Dijは、Dij A、画像702を使って計算した要素Dijは、Dij Bと表す。
了までにわたって、計算点jにおける線量を積算することで、放射線治療を完了したときに形成される線量分布を評価することもできる。また、この積算した線量分布は、表示装置603に表示することもできる。
302 イオン源
303 前段加速器
304 粒子ビーム加速装置
305 偏向電磁石
306 加速装置
307 出射用の高周波印加装置
308 出射用デフレクタ
309 高周波供給装置
310 高エネルギービーム輸送系
311 回転照射装置
312 中央制御装置
313、604 メモリ
315、603 表示装置
400 照射野形成装置
401、402 走査電磁石
403 線量モニタ
404 ビーム位置モニタ
405 走査方向
406 患者
406a、801 標的
410 走査電磁石用電源
411 走査電磁石磁場強度制御装置
501 治療計画装置
502 データサーバ
602 入力装置
605 演算処理装置
606 通信装置
701 第一の3次元CT画像
702 第二の3次元CT画像
703 第三の3次元CT画像
704 第四の3次元CT画像
705 肺
706 標的領域
802、901 同一エネルギーで照射される面
803 スポット間隔
804、902 スポット
805 スポット804に照射されるビームの軌跡
806 走査経路
903 スポット902に照射されるビームの軌跡
1001 スライダー
1101 経過時間への4DCT画像の関連付けの結果
1102 各グループに対する照射時間の経過時間に対する関連付けの結果
1103、1104 照射時間
1105、1107 代表時間
1106、1108 補間画像
1109 補間画像群
Claims (10)
- 放射線を照射するためのパラメータを入力する入力装置と、
前記入力装置の入力結果に基づき治療計画を演算する演算装置と、
前記治療計画を表示する表示装置と、
前記放射線が照射される標的領域の変動に関する情報を保持する一連の3次元CT画像を記憶した記憶部と、を備えた治療計画装置において、
前記演算装置は、前記一連の3次元CT画像と、前記治療計画に基づいた放射線治療の開始から完了するまでの経過時間の情報とを関連付けした後に、前記経過時間の情報と前記一連の3次元CT画像とから前記標的領域の変動に関する情報を、前記変動の周期のうち前記放射線が照射される期間ごとに補間し、前記補間によって得られた前記標的領域の変動に関する情報に基づいて線量分布を演算することを特徴とする治療計画装置。 - 請求項1に記載の治療計画装置において、
前記演算装置は、前記補間によって得られた前記標的領域の変動の情報として、前記経過時間の情報と関連付けられた前記一連の3次元CT画像から、前記放射線が照射される期間における前記標的領域の変動が反映された3次元CT画像を生成し、前記生成された3次元CT画像上で前記線量分布を演算することを特徴とする治療計画装置。 - 請求項1に記載の治療計画装置において、
前記入力装置の入力又は前記演算装置によって、前記一連の3次元CT画像に含まれる前記標的領域内に計算点が設定され、
前記演算装置は、前記標的領域内にある強度のエネルギーをもつ放射線が照射されたときに、前記計算点へ与えられる線量の寄与を、前記一連の3次元CT画像を構成する3次元CT画像ごとに演算した後に、前記補間によって得られた前記標的領域の変動の情報として、前記治療計画に従って前記放射線が照射される期間において前記計算点へ与えられる線量の寄与を、前記一連の3次元CT画像を構成する3次元CT画像ごとに演算した前記計算点へ与えられる線量の寄与から算出し、前記算出の結果に基づいて前記線量分布を演算することを特徴とする治療計画装置。 - 請求項2に記載の治療計画装置において、
前記表示装置は、前記生成された3次元CT画像及び前記生成された3次元CT画像上で演算された線量分布を表示することを特徴とする治療計画装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の治療計画装置において、
前記演算装置は、前記標的領域の変動の情報を、前記放射線が照射される期間の中間時点ごとに補間することを特徴とする治療計画装置。 - 請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の治療計画装置において、
前記演算装置は、前記放射線が照射される期間ごとに形成される線量分布を、前記放射線治療の開始から完了までにわたって積算することによって、前記放射線治療を完了したときに形成される線量分布を算出し、
前記表示装置は、前記放射線治療を完了したときに形成される線量分布を表示することを特徴とする治療計画装置。 - 請求項6に記載の治療計画装置において、
前記演算装置は、前記積算によって得られた前記放射線治療が完了したときに形成される線量分布と、前記放射線治療が完了したときに形成されるべき目標とする線量分布とを比較し、
前記表示装置は、前記比較の結果を表示することを特徴とする治療計画装置。 - 請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の治療計画装置において、
前記入力装置は、前記一連の3次元CT画像を構成するそれぞれの3次元CT画像に対する前記標的領域の変動に関する位相と、前記治療計画に従った前記放射線治療が開始される時点における前記標的領域の変動に関する位相と、前記標的領域の変動の周期と、を設定でき、
前記演算装置は、前記治療計画に従った前記放射線治療が開始される時点における前記標的領域の変動に関する位相と、前記標的領域の変動の周期とに基づき、前記それぞれの3次元CT画像に設定された前記標的領域の変動に関する位相を前記経過時間の情報へ関連付けし、前記関連付けられた位相に基づき、前記放射線が照射される期間ごとに前記標的領域の変動の情報を補間することを特徴とする治療計画装置。 - 請求項8に記載の治療計画装置において、
前記演算装置は、前記治療計画に従った前記放射線治療が開始される時点における前記標的領域の変動に関する位相を複数設定し、前記複数の位相ごとに前記放射線治療が完了したときに形成される線量分布を演算することを特徴とする治療計画装置。 - 請求項1に記載の治療計画装置において、
前記演算装置は、前記補間によって得られた前記標的領域の変動の情報として、前記経過時間の情報と関連付けられた前記一連の3次元CT画像と、前記放射線が照射される前記経過時間の情報から、前記放射線の量を前記一連の3次元CT画像に分配し、前記一連の3次元CT画像上で前記線量分布を演算することを特徴とする治療計画装置。
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