JP6278483B2 - Treatment support system, operation method of treatment support system, and treatment support program - Google Patents
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Description
本発明は、患者の治療を支援するための治療支援システム、治療支援システムの動作方法及び治療支援プログラムに関する。 The present invention relates to a treatment support system for supporting treatment of a patient, an operation method of the treatment support system, and a treatment support program.
がん治療を目的として、Ｘ線、ガンマ線、陽子や重イオンの粒子線等の放射線を用いた治療装置が検討されている。この治療装置においては、放射線を患部に集中的に照射することにより、正常細胞に影響を与えずに治療する。このような放射線や粒子線治療では、がん等の患部に高精度に照射することが大切である。そこで、放射線治療の患者の位置決めを行なうための技術も検討されている（例えば、特許文献１を参照。）。この文献に記載の技術においては、計測光とカメラを用いた３次元計測により患者の体表面を計測する。そして、予め取得された体表面基準位置データと治療時又は検査時に３次元光計測手段で取得される体表面計測位置データとを比較照合し、位置姿勢変換パラメータを求める。この位置姿勢変換パラメータにより体表面基準位置データと体表面計測位置データとの差異が許容範囲になるように患者支持台の位置及び角度を調整し、患者の位置決めを実施する。 For the purpose of cancer treatment, therapeutic devices using radiation such as X-rays, gamma rays, proton and heavy ion particle beams have been studied. In this treatment apparatus, treatment is performed without affecting normal cells by intensively irradiating the affected area with radiation. In such radiation and particle beam therapy, it is important to irradiate the affected area such as cancer with high accuracy. Therefore, a technique for positioning a patient for radiation therapy has also been studied (see, for example, Patent Document 1). In the technique described in this document, the body surface of a patient is measured by three-dimensional measurement using measurement light and a camera. Then, the body surface reference position data acquired in advance and the body surface measurement position data acquired by the three-dimensional light measurement means at the time of treatment or examination are compared and collated to obtain a position and orientation conversion parameter. With this position and orientation conversion parameter, the position and angle of the patient support are adjusted so that the difference between the body surface reference position data and the body surface measurement position data falls within an allowable range, and the patient is positioned.
また、血管の状態を、赤外線を利用して映像化する技術も検討されている（例えば、特許文献２を参照。）。この文献に記載の注射針誘導装置においては、肉眼で直視できない血管と、体内に挿入された注射針を画像化し、その血管と針との三次元の位置関係をモニタに出力する。 In addition, a technique for visualizing the state of blood vessels using infrared rays has been studied (see, for example, Patent Document 2). In the injection needle guiding device described in this document, a blood vessel that cannot be directly viewed with the naked eye and an injection needle inserted into the body are imaged, and the three-dimensional positional relationship between the blood vessel and the needle is output to a monitor.
しかしながら、特許文献１に記載された技術においては、体表面基準位置を特定し、この体表面基準位置を用いて位置決めを行なうが、治療前の検査時の患者の姿勢と、治療時の姿勢との位置合わせが難しい場合がある。例えば、腹部などのように、平坦な体表面においては、体表面基準位置を見つけ難く、的確な治療を行なうことが困難になる。また、特許文献２に記載された技術においては、注射時に血管の位置を確認することしか想定されていない。 However, in the technique described in Patent Document 1, a body surface reference position is specified, and positioning is performed using the body surface reference position. However, the posture of the patient at the time of examination before treatment, May be difficult to align. For example, on a flat body surface such as the abdomen, it is difficult to find the body surface reference position, and it is difficult to perform accurate treatment. Moreover, in the technique described in patent document 2, it is only assumed that the position of the blood vessel is confirmed at the time of injection.
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、この目的は、患者に対する的確な治療を支援するための治療支援システム、治療支援システムの動作方法及び治療支援プログラムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a treatment support system, an operation method of the treatment support system, and a treatment support program for supporting accurate treatment for a patient. .
・上記課題を解決するための治療支援システムにおいては、分光装置からデータを取得する制御部を備える。そして、前記制御部が、第１の測定時の患者の体表面の３次元撮影画像を取得し、姿勢を把握できる患者の分光画像を取得し、前記分光画像に基づいて、第１の血管パターンを特定し、前記３次元撮影画像に前記第１の血管パターンを付加して第１の特徴情報を算出し、第２の測定時の体表面の３次元撮影画像を取得し、姿勢を把握できる患者の分光画像を、再度、取得し、前記分光画像に基づいて、第２の血管パターンを特定し、前記３次元撮影画像に前記第２の血管パターンを付加して第２の特徴情報を算出し、前記第１の特徴情報と前記第２の特徴情報との差異に基づいて、前記第１の測定時の姿勢と、前記第２の測定時の姿勢との差異に関する情報を出力する。これにより、血管パターンに基づいて、第１の測定時と第２の測定時との患者状況の違いを判定することができる。 The treatment support system for solving the above problems includes a control unit that acquires data from the spectroscopic device. And the said control part acquires the three-dimensional picked-up image of the patient's body surface at the time of 1st measurement , acquires the patient's spectral image which can grasp | ascertain a posture, Based on the said spectral image, 1st blood vessel pattern And the first feature information is calculated by adding the first blood vessel pattern to the three-dimensional photographed image, the three-dimensional photographed image of the body surface at the time of the second measurement is obtained, and the posture can be grasped. A spectral image of the patient is acquired again, a second blood vessel pattern is identified based on the spectral image, and the second blood vessel pattern is added to the three-dimensional captured image to calculate second feature information. and, based on the difference between the first feature information and the second feature information and outputs a first measurement time of orientation, the information about the difference between the second measurement time of posture . Thereby, based on the blood vessel pattern, it is possible to determine a difference in patient status between the first measurement time and the second measurement time.
・上記治療支援システムにおいて、前記第１の測定時は検査時であり、前記第２の測定時は治療時であり、前記第１の測定時の姿勢での患者の断層撮影画像を取得し、
前記第２の測定時において、前記断層撮影画像に基づいて作成された治療計画の治療を行なうために、前記第１の測定時の姿勢と、前記第２の測定時の姿勢とが一致するように姿勢の調整指示を出力することが好ましい。これにより、検査時の姿勢と治療時の姿勢とを一致させることができる。
In the treatment support system, the first measurement time is an examination time, the second measurement time is a treatment time, and a tomographic image of the patient in the posture at the first measurement time is acquired,
At the time of the second measurement, in order to perform treatment of the treatment plan created based on the tomographic image, the posture at the first measurement and the posture at the second measurement are made to coincide. It is preferable to output a posture adjustment instruction. Thereby, the posture at the time of examination and the posture at the time of treatment can be matched.
・上記治療支援システムにおいて、前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に基づいて、デフォメーションの要否を判定することが好ましい。これにより、患者の身体状況が変化している場合に、調整することができる。 -In the said treatment assistance system, it is preferable to determine the necessity of deformation based on the difference between the feature information of the first blood vessel pattern and the feature information of the second blood vessel pattern. Thereby, when a patient's physical condition is changing, it can adjust.
・上記治療支援システムにおいて、前記第１の特徴情報と前記第２の特徴情報との比較を行ない、前記特徴情報の一致により、患者の本人認証を行なうことが好ましい。これにより、第１の測定時と第２の測定時との患者の一致を確認することができる。 In the above treatment support system performs a comparison of the first feature information and the second feature information, the matching of the feature information, it is preferable to perform the authentication of the patient. Thereby, a patient's coincidence at the time of the first measurement and at the time of the second measurement can be confirmed.
・上記治療支援システムにおいて、検査時及び治療時に、前記患者の分光動画を取得し、前記分光動画に基づいて、血管配置を特定し、前記分光動画を用いて、前記血管配置の特徴情報の変動範囲を特定し、前記変動範囲を超えて一致しない場合には、前記検査時の姿勢に一致するように姿勢の調整指示を出力することが好ましい。これにより、呼吸等を考慮して、患者の姿勢を調整することができる。 In the treatment support system, the patient's spectral moving image is acquired at the time of examination and treatment, the blood vessel arrangement is specified based on the spectral moving image, and the characteristic information of the blood vessel arrangement is changed using the spectral moving image. It is preferable to output a posture adjustment instruction so as to coincide with the posture at the time of the inspection when the range is specified and the variation range does not coincide . Thereby, a patient's posture can be adjusted in consideration of respiration and the like.
・上記治療支援システムにおいて、前記患者の治療部位を特定し、前記治療部位の血管パターンに基づいて、治療による炎症の有無を判定し、前記炎症を検知した場合には、注意喚起を出力することが好ましい。これにより、治療による炎症を検出することができる。 In the treatment support system, the treatment site of the patient is specified, the presence or absence of inflammation due to treatment is determined based on the blood vessel pattern of the treatment site, and a warning is output when the inflammation is detected Is preferred. Thereby, inflammation by treatment can be detected.
・上記治療支援システムにおいて、前記分光画像に基づいて特定した血管パターンにおいて、前記患者の心拍数を算出して出力することが好ましい。これにより、患者の心拍数を把握することができる。 -In the said treatment assistance system, it is preferable to calculate and output the said patient's heart rate in the blood vessel pattern specified based on the said spectral image. Thereby, a patient's heart rate can be grasped | ascertained.
本発明によれば、患者に対する的確な治療を支援することができる。 According to the present invention, accurate treatment for a patient can be supported.
以下、本発明を具体化した一実施形態を、図１〜図４に従って説明する。本実施形態では、患者の体内の患部に対して放射線を照射して治療を行なう場合を想定する。この場合、患部の検査時（第１の測定時）における患者の姿勢と、治療時（第２の測定時）における患者の姿勢とを一致させる。 Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, it is assumed that treatment is performed by irradiating the affected part in the patient's body with radiation. In this case, the posture of the patient at the time of examination of the affected part (at the time of the first measurement) is matched with the posture of the patient at the time of the treatment (at the time of the second measurement).
図１に示すように、この放射線等を用いた治療を支援するために、治療支援システムとして、ＣＴ撮影装置１０、放射線治療装置１５、治療支援装置２０、距離センサＣ１、分光装置Ｃ２、治療計画装置５０を用いる。 As shown in FIG. 1, in order to support treatment using this radiation or the like, as a treatment support system, a CT imaging device 10, a radiation treatment device 15, a treatment support device 20, a distance sensor C1, a spectroscopic device C2, a treatment plan A device 50 is used.
ＣＴ撮影装置１０は、放射線等を利用して物体を走査しコンピュータを用いて処理した物体の内部画像（ＣＴ画像データ）を生成するコンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）処理を行なう。このコンピュータ断層撮影においては、患者の身体を、所定の画像間隔で撮影した複数のＣＴ画像が生成される。 The CT imaging apparatus 10 performs a computed tomography (CT) process that scans an object using radiation or the like and generates an internal image (CT image data) of the processed object using a computer. In this computed tomography, a plurality of CT images obtained by imaging a patient's body at predetermined image intervals are generated.
放射線治療装置１５は、放射線を患部に照射することにより、がん等の治療を行なう装置である。この放射線治療装置１５には、放射線を発する照射装置（ガントリ）や、患者が仰臥や背臥するための治療台が設けられている。 The radiation therapy apparatus 15 is an apparatus that treats cancer or the like by irradiating the affected area with radiation. The radiotherapy device 15 is provided with an irradiation device (gantry) that emits radiation and a treatment table on which a patient lies on his back or supine.
距離センサＣ１は、３次元計測部として機能し、深度センサ等を備え、被写体の位置を認識する。そして、距離センサＣ１は、被写体の撮影画像を出力する。この撮影画像には、視野に含まれる各被写体について、深度センサによって計測した距離情報（深度情報）が含まれる。これにより、複数の撮影画像の撮影位置を考慮して、３次元モデルを生成することができる。 The distance sensor C1 functions as a three-dimensional measurement unit, includes a depth sensor, and recognizes the position of the subject. The distance sensor C1 outputs a captured image of the subject. This captured image includes distance information (depth information) measured by a depth sensor for each subject included in the field of view. Thereby, a three-dimensional model can be generated in consideration of the shooting positions of a plurality of shot images.
分光装置Ｃ２は、所定の波長における分光画像の撮影手段である。例えば、近赤外領域（例えば８５０ｎｍ）においては、生体を透過しやすく、血中ヘモグロビンの酸化の有無による光吸収の変化率が大きい。この物理現象は、酸化の有無による血中ヘモグロビン分子の光吸収による振動励起状態への遷移確率の相違によって生じる。なお、分光撮影に用いる波長は、皮膚内の血管を顕在化させやすい複数の波長を用いる。この波長は、照明条件などの外乱を受けやすいため、設置時に皮膚や皮膚に準ずる表面特性を持つ装置を用いて、様々な波長による撮影を行ない、統計解析により血管を顕在化させる波長を選定する。本実施形態では、近赤外領域の輝度と近紫外領域の輝度との輝度差に基づいて血管パターンを特定する。 The spectroscopic device C2 is a means for taking a spectroscopic image at a predetermined wavelength. For example, in the near-infrared region (for example, 850 nm), it easily passes through the living body, and the rate of change in light absorption due to the presence or absence of blood hemoglobin oxidation is large. This physical phenomenon is caused by a difference in transition probability to a vibrationally excited state due to light absorption of blood hemoglobin molecules by the presence or absence of oxidation. In addition, the wavelength used for spectroscopic imaging uses the several wavelength which is easy to reveal the blood vessel in skin. Since this wavelength is susceptible to disturbances such as lighting conditions, use a device with surface characteristics similar to that of the skin at the time of installation to perform imaging at various wavelengths, and select a wavelength that makes the blood vessels manifest through statistical analysis. . In the present embodiment, the blood vessel pattern is specified based on the luminance difference between the luminance in the near infrared region and the luminance in the near ultraviolet region.
治療支援装置２０は、患者の放射線治療を支援するコンピュータシステムである。この治療支援装置２０は、制御部２１、患者情報記憶部２２を備えている。更に、この治療支援装置２０は、医師が操作に用いるキーボードやポインティングデバイス等の入力部や、ディスプレイ等の出力部を備える。 The treatment support apparatus 20 is a computer system that supports radiation therapy for a patient. The treatment support apparatus 20 includes a control unit 21 and a patient information storage unit 22. Furthermore, the treatment support apparatus 20 includes an input unit such as a keyboard and a pointing device used by a doctor for operation, and an output unit such as a display.
制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成された制御手段として機能し、後述する処理（検査支援段階、３次元計測処理段階、分光計測処理段階、治療支援段階、姿勢支援段階等を含む処理）を行なう。このための治療支援プログラムを実行することにより、制御部２１は、検査支援部２１０、３次元計測処理部２１１、分光計測処理部２１２、治療支援部２１３、姿勢支援部２１４等として機能する。 The control unit 21 functions as a control unit including a CPU, a RAM, a ROM, and the like, and includes processes (examination support stage, three-dimensional measurement process stage, spectroscopic measurement process stage, treatment support stage, posture support stage, etc.) described later. Process). By executing the treatment support program for this purpose, the control unit 21 functions as an examination support unit 210, a three-dimensional measurement processing unit 211, a spectral measurement processing unit 212, a treatment support unit 213, a posture support unit 214, and the like.
検査支援部２１０は、検査装置（本実施形態では、ＣＴ撮影装置１０）から検査画像を取得し、患者情報記憶部２２に記録する処理を実行する。
３次元計測処理部２１１は、距離センサＣ１から撮影画像を取得する処理を実行する。更に、３次元計測処理部２１１は、取得した撮影画像を再構成して、患者の身体の３次元モデル（メッシュモデル）を生成する処理を実行する。
The examination support unit 210 executes a process of acquiring an examination image from the examination apparatus (in this embodiment, the CT imaging apparatus 10) and recording it in the patient information storage unit 22.
The three-dimensional measurement processing unit 211 executes processing for acquiring a captured image from the distance sensor C1. Further, the three-dimensional measurement processing unit 211 performs processing for reconstructing the acquired captured image and generating a three-dimensional model (mesh model) of the patient's body.
分光計測処理部２１２は、分光装置Ｃ２から分光画像を取得する処理を実行する。
治療支援部２１３は、放射線治療を行なう患者を特定し、本人認証処理を実行する。
姿勢支援部２１４は、患者の姿勢等の位置合わせを支援する処理を実行する。姿勢支援部２１４は、姿勢の再現を判定するための配置相違量に関するデータと、患者の体型の変化を判定するためのデフォメーション基準値に関するデータを保持している。
The spectroscopic measurement processing unit 212 executes processing for acquiring a spectroscopic image from the spectroscopic device C2.
The treatment support unit 213 identifies a patient to be subjected to radiation therapy and executes personal authentication processing.
The posture support unit 214 executes processing for supporting alignment of the patient's posture and the like. The posture support unit 214 holds data related to an arrangement difference amount for determining posture reproduction and data regarding a deformation reference value for determining a change in a patient's body shape.
患者情報記憶部２２には、治療対象の患者に関する患者管理データ２２０が記録される。この患者管理データ２２０は、検査（ＣＴ撮影）時に、距離センサＣ１や分光装置Ｃ２から撮影画像を取得した場合に記録される。患者管理データ２２０は、患者ＩＤ、撮影日時、３次元撮影画像、３次元モデル、血管画像、検査画像に関するデータを含んで構成される。 Patient management data 220 relating to a patient to be treated is recorded in the patient information storage unit 22. The patient management data 220 is recorded when a captured image is acquired from the distance sensor C1 or the spectroscopic device C2 at the time of examination (CT imaging). The patient management data 220 includes data related to a patient ID, an imaging date and time, a 3D captured image, a 3D model, a blood vessel image, and an examination image.
患者ＩＤデータ領域には、患者を特定するための識別子に関するデータが記録される。
撮影日時データ領域には、検査（ＣＴ撮影）を行なった年月日及び時刻に関するデータが記録される。
Data relating to an identifier for identifying a patient is recorded in the patient ID data area.
Data related to the date and time when the examination (CT imaging) was performed is recorded in the imaging date / time data area.
３次元撮影画像データ領域には、距離センサＣ１から取得した撮影画像に関するデータが記録される。この撮影画像には、画像に含まれる各ピクセルに対して、距離センサＣ１から被写体までの距離（深度）に関するデータが埋め込まれている。 In the three-dimensional captured image data area, data related to the captured image acquired from the distance sensor C1 is recorded. In this captured image, data relating to the distance (depth) from the distance sensor C1 to the subject is embedded in each pixel included in the image.
３次元モデルデータ領域には、この３次元撮影画像を用いて生成された３次元モデル（３次元身体データ）が記録される。
血管画像データ領域には、分光装置Ｃ２から取得した撮影画像に関するデータが記録される。ここでは、撮影画像に含まれる血管パターン（第１の血管パターン）が記録される。
検査画像データ領域には、ＣＴ撮影装置１０において撮影された検査画像（ＣＴ画像）が記録される。
In the three-dimensional model data area, a three-dimensional model (three-dimensional body data) generated using this three-dimensional captured image is recorded.
In the blood vessel image data area, data related to the captured image acquired from the spectroscopic device C2 is recorded. Here, the blood vessel pattern (first blood vessel pattern) included in the captured image is recorded.
In the inspection image data area, an inspection image (CT image) imaged by the CT imaging apparatus 10 is recorded.
治療計画装置５０は、患部に対して放射線の入射方法を検討し、適切な線量が処方できているか確認するためのシミュレータである。この治療計画装置５０においては、患部の体表面形状、患部の形状、位置、放射線の照射を避けるべきリスク臓器との位置関係によって、治療ビームの線質、入射方向、照射範囲、線量・照射回数等を決定する。この治療計画装置５０は、医師が用いるキーボードやポインティングデバイス等の入力部や、ディスプレイ等の出力部を備える。 The treatment planning device 50 is a simulator for examining a radiation incident method on an affected part and confirming whether an appropriate dose can be prescribed. In this treatment planning apparatus 50, the quality of the treatment beam, the incident direction, the irradiation range, the dose and the number of irradiations are determined according to the body surface shape of the affected part, the shape and position of the affected part, and the positional relationship with the risk organ that should avoid radiation. Etc. The treatment planning apparatus 50 includes an input unit such as a keyboard and a pointing device used by a doctor, and an output unit such as a display.
次に、上記のように構成された治療支援装置２０において、治療支援システムの動作方法について説明する。
（検査支援処理）
まず、図２を用いて、検査支援処理を説明する。
ここでは、治療支援装置２０の制御部２１は、ＣＴ撮影処理を実行する（ステップＳ１−１）。具体的には、ＣＴ撮影装置１０を用いて、患者の特定領域についてコンピュータ断層撮影処理を行ない、ＣＴ画像（ＤＩＣＯＭデータ）を作成する。そして、治療支援装置２０の検査支援部２１０は、患者ＩＤに関するデータとともに、ＣＴ撮影装置１０からＣＴ画像を取得する。そして、検査支援部２１０は、患者ＩＤ、撮影日時、検査画像（ＣＴ画像）を含めた患者管理データ２２０を生成し、患者情報記憶部２２に記録する。
Next, an operation method of the treatment support system in the treatment support apparatus 20 configured as described above will be described.
(Inspection support processing)
First, the inspection support process will be described with reference to FIG.
Here, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs CT imaging processing (step S1-1). Specifically, the CT imaging apparatus 10 is used to perform a computed tomography process on a specific region of a patient to create a CT image (DICOM data). Then, the examination support unit 210 of the treatment support apparatus 20 acquires a CT image from the CT imaging apparatus 10 together with data regarding the patient ID. Then, the examination support unit 210 generates patient management data 220 including the patient ID, the imaging date and time, and the examination image (CT image), and records it in the patient information storage unit 22.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、体表面の３Ｄ撮影処理を実行する（ステップＳ１−２）。具体的には、距離センサＣ１を用いて、ＣＴ撮影装置１０の治療台上の患者の姿勢（検査時の姿勢）を撮影する。この場合、ＣＴ撮影装置１０の治療台も含めて撮影する。そして、制御部２１の３次元計測処理部２１１は、距離センサＣ１から３次元撮影画像を取得する。この３次元撮影画像には、各ピクセルに対して深度情報が設定されている。そして、３次元計測処理部２１１は、患者ＩＤ、撮影日時に関連付けた患者管理データ２２０に３次元撮影画像を記録する。 Next, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 performs 3D imaging processing of the body surface (step S1-2). Specifically, the posture of the patient on the treatment table of the CT imaging apparatus 10 (posture at the time of examination) is imaged using the distance sensor C1. In this case, imaging is performed including the treatment table of the CT imaging apparatus 10. Then, the three-dimensional measurement processing unit 211 of the control unit 21 acquires a three-dimensional captured image from the distance sensor C1. In this three-dimensional captured image, depth information is set for each pixel. Then, the three-dimensional measurement processing unit 211 records a three-dimensional photographed image in the patient management data 220 associated with the patient ID and the photographing date / time.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、３Ｄモデルの生成処理を実行する（ステップＳ１−３）。具体的には、制御部２１の３次元計測処理部２１１は、３次元撮影画像を、仮想空間内で、深度情報を用いて再構成することにより、３次元モデルを生成する。そして、３次元計測処理部２１１は、生成した３次元モデルを、患者ＩＤ、撮影日時に関連付けられた患者管理データ２２０に記録する。 Next, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a 3D model generation process (step S1-3). Specifically, the three-dimensional measurement processing unit 211 of the control unit 21 generates a three-dimensional model by reconstructing a three-dimensional captured image using depth information in a virtual space. Then, the three-dimensional measurement processing unit 211 records the generated three-dimensional model in the patient management data 220 associated with the patient ID and the imaging date / time.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、分光画像の取得処理を実行する（ステップＳ１−４）。具体的には、分光装置Ｃ２を用いて、ＣＴ撮影装置１０の治療台上の患者の姿勢（検査時の姿勢）を撮影する。この場合、距離センサＣ１によって撮影された３次元撮影画像に対応させて同じ範囲を撮影する。そして、制御部２１の分光計測処理部２１２は、患者ＩＤとともに、分光装置Ｃ２から分光画像（本実施形態では、複数の波長での画像）を取得する。 Next, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes spectral image acquisition processing (step S1-4). Specifically, the posture of the patient on the treatment table of the CT imaging apparatus 10 (posture at the time of examination) is imaged using the spectroscopic device C2. In this case, the same range is photographed corresponding to the three-dimensional photographed image photographed by the distance sensor C1. Then, the spectroscopic measurement processing unit 212 of the control unit 21 acquires a spectroscopic image (images at a plurality of wavelengths in the present embodiment) from the spectroscopic device C2 together with the patient ID.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、血管パターンの特定処理を実行する（ステップＳ１−５）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、分光画像において、血管のパターン認識を行なう。ここでは、分光画像において、予め想定される血管の太さや配置、形状に基づいて、血管と認識される血管パターンを特定する。そして、分光計測処理部２１２は、特定した血管パターンを含む血管画像（第１の血管パターン）を、患者ＩＤ、撮影日時に関連付けた患者管理データ２２０に記録する。 Next, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs the specific process of a blood vessel pattern (step S1-5). Specifically, the spectroscopic measurement processing unit 212 of the control unit 21 recognizes a blood vessel pattern in the spectroscopic image. Here, in the spectroscopic image, a blood vessel pattern recognized as a blood vessel is specified based on the blood vessel thickness, arrangement, and shape assumed in advance. Then, the spectroscopic measurement processing unit 212 records a blood vessel image (first blood vessel pattern) including the specified blood vessel pattern in the patient management data 220 associated with the patient ID and the imaging date and time.
次に、治療計画装置５０を用いて、治療計画処理を実行する（ステップＳ１−６）。
具体的には、治療計画装置５０のディスプレイに、ＣＴ画像を出力する。そして、医師は、ＣＴ画像を確認して、放射線を照射する患部領域（標的）を指定する。この患部の疾患の種類により、放射線治療装置１５において照射する治療ビームの線質を決める。
Next, the treatment planning process is executed using the treatment planning device 50 (step S1-6).
Specifically, a CT image is output on the display of the treatment planning apparatus 50. Then, the doctor confirms the CT image and designates the affected area (target) to be irradiated with radiation. The radiation quality of the treatment beam irradiated in the radiation therapy apparatus 15 is determined according to the type of the disease in the affected area.
次に、治療計画装置５０を用いて、放射線がリスク臓器に照射されず、患部領域（標的）に照射できる照射位置を検索する（照射位置のシミュレーション）。この場合、放射線治療装置１５のガントリが患者の身体に接触しない照射位置（入射方向、照射範囲）を考慮する。 Next, the treatment planning device 50 is used to search for an irradiation position at which the affected organ (target) can be irradiated without irradiation of the risk organ (simulation of the irradiation position). In this case, an irradiation position (incident direction, irradiation range) where the gantry of the radiation therapy apparatus 15 does not contact the patient's body is considered.
更に、治療計画装置５０は、この照射位置において、治療に必要な放射線の照射量を計算する（照射量のシミュレーション）。ここでは、患部の体積や深さに応じて、線量・照射回数を決定する。
そして、治療計画装置５０は、放射線治療装置１５における治療に用いる放射線の照射位置、線種、線量・照射回数、治療計画を出力する。
Furthermore, the treatment planning apparatus 50 calculates the radiation dose required for treatment at this irradiation position (simulation of the dose). Here, the dose and the number of irradiations are determined according to the volume and depth of the affected part.
Then, the treatment planning device 50 outputs the radiation irradiation position, the line type, the dose / number of times of irradiation, and the treatment plan used for treatment in the radiation treatment device 15.
（治療支援処理）
次に、図３、図４を用いて、治療支援処理を説明する。ここでは、患者は、放射線治療装置１５の治療台に仰臥又は背臥する。
(Treatment support processing)
Next, treatment support processing will be described with reference to FIGS. Here, the patient is supine or supine on the treatment table of the radiation therapy apparatus 15.
まず、治療支援装置２０の制御部２１は、体表面の３Ｄ撮影処理を実行する（ステップＳ２−１）。具体的には、治療支援部２１３は、放射線治療装置１５から患者ＩＤに関するデータを取得する。更に、ステップＳ１−２と同様に、距離センサＣ１を用いて、放射線治療装置１５内の患者の姿勢（治療時の姿勢）を撮影する。この場合、制御部２１の３次元計測処理部２１１は、患者ＩＤとともに、距離センサＣ１から３次元撮影画像を取得する。 First, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 performs 3D imaging processing of the body surface (step S2-1). Specifically, the treatment support unit 213 acquires data regarding the patient ID from the radiation therapy apparatus 15. Further, as in step S1-2, the distance sensor C1 is used to photograph the posture of the patient in the radiation therapy apparatus 15 (the posture during treatment). In this case, the three-dimensional measurement processing unit 211 of the control unit 21 acquires a three-dimensional captured image from the distance sensor C1 together with the patient ID.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、ステップＳ１−３と同様に、３Ｄモデルの生成処理を実行する（ステップＳ２−２）。具体的には、制御部２１の３次元計測処理部２１１は、３次元撮影画像を再構成することにより、現在（治療時）の３次元モデルを生成する。 Next, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs the production | generation process of 3D model similarly to step S1-3 (step S2-2). Specifically, the three-dimensional measurement processing unit 211 of the control unit 21 generates the current (during treatment) three-dimensional model by reconstructing the three-dimensional captured image.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、ステップＳ１−４と同様に、分光画像の取得処理を実行する（ステップＳ２−３）。
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、ステップＳ１−５と同様に、治療時の血管パターンの特定処理を実行する（ステップＳ２−４）。この処理により、治療時の血管パターン（第２の血管パターン）を特定する。
Next, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs the acquisition process of a spectral image similarly to step S1-4 (step S2-3).
Next, similarly to step S1-5, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a blood vessel pattern specifying process at the time of treatment (step S2-4). By this processing, the blood vessel pattern (second blood vessel pattern) at the time of treatment is specified.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、検査時の血管パターンの呼出処理を実行する（ステップＳ２−５）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、患者情報記憶部２２から、患者ＩＤに関連付けられた血管画像（第１の血管パターン）を取得する。なお、患者ＩＤに関連付けられて複数の血管画像が登録されている場合には、任意の画像を選択して取得する。 Next, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a blood vessel pattern calling process at the time of examination (step S2-5). Specifically, the treatment support unit 213 of the control unit 21 acquires a blood vessel image (first blood vessel pattern) associated with the patient ID from the patient information storage unit 22. When a plurality of blood vessel images are registered in association with the patient ID, an arbitrary image is selected and acquired.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、パターン照合処理を実行する（ステップＳ２−６）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、画像による認証処理で用いて、治療時の血管パターン（第２の血管パターン）の特徴量と、検査時の血管パターン（第１の血管パターン）の特徴量とを算出し、特徴量の比較を行なう。 Next, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs a pattern matching process (step S2-6). Specifically, the treatment support unit 213 of the control unit 21 is used in the authentication process using images, and the feature amount of the blood vessel pattern at the time of treatment (second blood vessel pattern) and the blood vessel pattern at the time of examination (first blood vessel) The feature amount of the pattern) is calculated, and the feature amounts are compared.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、認証完了かどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ２−７）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、治療時の血管パターンの特徴量と、検査時の血管パターンの特徴量とが一致した場合には認証完了と判定する。 Next, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs the determination process about whether it is authentication completion (step S2-7). Specifically, the treatment support unit 213 of the control unit 21 determines that the authentication is completed when the feature amount of the blood vessel pattern at the time of treatment matches the feature amount of the blood vessel pattern at the time of examination.
血管パターンの特徴量が一致せず、認証できないと判定した場合（ステップＳ２−７において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、エラー処理を実行する（ステップＳ２−８）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、患者が異なる可能性があることを示すメッセージをディスプレイに出力する。 When it is determined that the feature amount of the blood vessel pattern does not match and authentication is not possible (in the case of “NO” in step S2-7), the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes error processing (step S2-8). . Specifically, the treatment support unit 213 of the control unit 21 outputs a message indicating that the patient may be different on the display.
一方、血管パターンの特徴量が一致し、認証完了と判定した場合（ステップＳ２−７において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、治療時及び検査時において、対応する特徴点の特定処理を実行する（ステップＳ２−９）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、ステップＳ２−２において生成した３Ｄモデルに対して、ステップＳ２−４で取得した血管パターンを付加する。更に、姿勢支援部２１４は、患者情報記憶部２２の患者管理データ２２０に記録されている３Ｄモデルに、血管撮影画像の血管パターンを付加する。そして、姿勢支援部２１４は、各３Ｄモデルに付加された血管パターンにおいて特徴点（例えば、分岐点等）を特定する。 On the other hand, when the feature amounts of the blood vessel pattern match and it is determined that the authentication is completed (in the case of “YES” in step S2-7), the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 corresponds to the feature at the time of treatment and examination. A point specifying process is executed (step S2-9). Specifically, the posture support unit 214 of the control unit 21 adds the blood vessel pattern acquired in step S2-4 to the 3D model generated in step S2-2. Further, the posture support unit 214 adds the blood vessel pattern of the angiographic image to the 3D model recorded in the patient management data 220 of the patient information storage unit 22. Then, the posture support unit 214 identifies feature points (for example, branch points) in the blood vessel pattern added to each 3D model.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、治療時と検査時とで位置がずれている特徴点の特定処理を実行する（ステップＳ２−１０）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、それぞれの３Ｄモデルにおいて血管パターンの特徴点の位置を比較し、相対的に位置がずれている特徴点を特定する。この場合、ＩＣＰ（Iterative Closest Point）法や３次元特徴量（Spin ImageやSHOT特徴量等）を用いての位置合わせを行なう。 Next, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 performs a feature point specifying process in which the position is shifted between the treatment time and the examination time (step S2-10). Specifically, the posture support unit 214 of the control unit 21 compares the positions of the feature points of the blood vessel pattern in each 3D model, and identifies the feature points that are relatively displaced. In this case, alignment is performed using an ICP (Iterative Closest Point) method or a three-dimensional feature value (Spin Image, SHOT feature value, etc.).
次に、図４に示すように、治療支援装置２０の制御部２１は、体型の変化があるかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−１）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、検査時の３次元モデル上の特徴点の位置を、治療時の３次元モデル上の特徴点の位置にフィッティングするために必要な変形量をプロクラステス解析法などの手法を用いて算出する。ここでは、特徴点間の距離の拡大や縮小に応じて、体型の変化を判定する。そして、姿勢支援部２１４は、特徴点間の距離の拡縮の変形量とデフォメーション基準値とを比較する。変形量がデフォメーション基準値以下の場合には、許容範囲内と判定する。 Next, as illustrated in FIG. 4, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 performs a determination process as to whether or not there is a change in body shape (step S <b> 3-1). Specifically, the posture support unit 214 of the control unit 21 requires a deformation amount necessary for fitting the position of the feature point on the three-dimensional model at the time of examination to the position of the feature point on the three-dimensional model at the time of treatment. Is calculated using a method such as a procrustes analysis method. Here, a change in body shape is determined in accordance with the increase or decrease of the distance between feature points. Then, the posture support unit 214 compares the deformation amount of the distance between the feature points with the deformation reference value. When the deformation amount is equal to or less than the deformation reference value, it is determined that the amount is within the allowable range.
変形量がデフォメーション基準値を越えており、体型の変化があると判定した場合（ステップＳ３−１において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、デフォメーション処理を実行する（ステップＳ３−２）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、検査時の特徴点の位置を、治療時の特徴点の位置にフィッティングするために必要な変化量を用いて、治療時の３Ｄモデルを修正する。 When it is determined that the amount of deformation exceeds the deformation reference value and there is a change in body shape (in the case of “YES” in step S3-1), the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes deformation processing. (Step S3-2). Specifically, the posture support unit 214 of the control unit 21 uses the amount of change necessary for fitting the position of the feature point at the time of the examination to the position of the feature point at the time of the treatment, and converts the 3D model at the time of the treatment. Correct it.
一方、体型の変化がないと判定した場合（ステップＳ３−１において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、デフォメーション処理（ステップＳ３−２）をスキップする。 On the other hand, when it is determined that there is no change in body shape (in the case of “NO” in step S3-1), the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 skips the deformation process (step S3-2).
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、姿勢を再現できているかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−３）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、治療時の３次元モデルと検査時の３次元モデルとの差異を算出する。ここでは、３次元モデルに付加された血管パターンの特徴点の配置に基づく配置相違量を算出する。そして、３次元モデルの差異及び配置相違量が基準値以下の場合には、姿勢を再現していると判定する。 Next, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs the determination process about whether the attitude | position can be reproduced (step S3-3). Specifically, the posture support unit 214 of the control unit 21 calculates the difference between the three-dimensional model at the time of treatment and the three-dimensional model at the time of examination. Here, an arrangement difference amount based on the arrangement of the feature points of the blood vessel pattern added to the three-dimensional model is calculated. Then, when the difference and the arrangement difference amount of the three-dimensional model are equal to or less than the reference value, it is determined that the posture is reproduced.
姿勢を再現していると判定した場合（ステップＳ３−３において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、放射線治療処理を実行する（ステップＳ３−４）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、治療計画装置５０から治療計画を取得し、放射線治療装置１５に供給する。この場合、デフォメーション処理（ステップＳ３−２）を実行した場合には、変化量に基づいて治療計画を調整する。そして、放射線治療装置１５は、治療計画に基づいて、放射線照射を行なう。 When it is determined that the posture is reproduced (in the case of “YES” in Step S3-3), the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a radiation treatment process (Step S3-4). Specifically, the posture support unit 214 of the control unit 21 acquires a treatment plan from the treatment plan apparatus 50 and supplies the treatment plan to the radiation treatment apparatus 15. In this case, when the deformation process (step S3-2) is executed, the treatment plan is adjusted based on the change amount. The radiation therapy apparatus 15 performs radiation irradiation based on the treatment plan.
一方、配置相違量が基準値を超えており、姿勢を再現していないと判定した場合（ステップＳ３−３において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、患者位置の調整指示処理を実行する（ステップＳ３−５）。この場合、姿勢支援部２１４は、治療時の３次元モデルと検査時の３次元モデルとを重畳させて、ディスプレイに出力する。医師は、３次元モデルのずれを考慮して、患者の姿勢を修正する指示を行なう。 On the other hand, when it is determined that the disposition difference amount exceeds the reference value and the posture is not reproduced (“NO” in step S3-3), the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 adjusts the patient position. Instruction processing is executed (step S3-5). In this case, the posture support unit 214 superimposes the three-dimensional model at the time of treatment and the three-dimensional model at the time of examination, and outputs them to the display. The doctor gives an instruction to correct the posture of the patient in consideration of the deviation of the three-dimensional model.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、ステップＳ２−１〜ステップＳ２−４と同様に、体表面の３Ｄ撮影処理（ステップＳ３−６）、３Ｄモデルの生成処理（ステップＳ３−７）、分光画像の取得処理（ステップＳ３−８）、治療時の血管パターンの特定処理（ステップＳ３−９）を実行する。そして、治療支援装置２０の制御部２１は、治療時及び検査時において、対応する特徴点の特定処理（図３のステップＳ２−９）から、各処理をやり直す。 Next, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 performs 3D imaging processing of the body surface (step S3-6) and 3D model generation processing (step S3-7), similarly to steps S2-1 to S2-4. Then, a spectroscopic image acquisition process (step S3-8) and a blood vessel pattern specifying process at the time of treatment (step S3-9) are executed. And the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 redoes each process from the identification process (step S2-9 of FIG. 3) of a corresponding feature point at the time of a treatment and a test | inspection.
本実施形態の治療支援システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、体表面の３Ｄ撮影処理（ステップＳ１−２）、３Ｄモデルの生成処理（ステップＳ１−３）を実行する。これにより、検査時の姿勢を、３次元モデルを用いて特定することができる。
According to the treatment support system of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the present embodiment, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a 3D imaging process (step S1-2) and a 3D model generation process (step S1-3) of the body surface. Thereby, the posture at the time of inspection can be specified using the three-dimensional model.
（２）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、分光画像の取得処理（ステップＳ１−４）、血管パターンの特定処理（ステップＳ１−５）を実行する。これにより、検査時の体表面上にマーカ（血管パターン）を特定することができる。そして、この血管パターンを基準として利用して、患者の身体状況を把握することができる。例えば、３次元モデルでは、起伏が少なく、身体の特徴を把握し難い形状を、身体に本来的に存在する血管パターンを用いて、身体部位や姿勢を特定することができる。特に、近赤外線の場合には、体内への透過性が高く、条件によっては体表面から１０ｍｍ深度近くまでの光吸収効果の観察が可能である。このため、患者は、服を着たままの状態で、人体情報を取得することができる。 (2) In the present embodiment, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes spectral image acquisition processing (step S1-4) and blood vessel pattern specification processing (step S1-5). Thereby, a marker (blood vessel pattern) can be specified on the body surface at the time of examination. And the patient's physical condition can be grasped | ascertained using this blood vessel pattern as a reference | standard. For example, in a three-dimensional model, a body part and a posture can be specified using a blood vessel pattern that is inherently present in the body, and has a shape with few undulations and it is difficult to grasp the characteristics of the body. In particular, in the case of near-infrared rays, the penetration into the body is high, and depending on conditions, the light absorption effect from the body surface to near 10 mm depth can be observed. For this reason, the patient can acquire human body information while wearing clothes.
（３）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、体表面の３Ｄ撮影処理（ステップＳ２−１）、３Ｄモデルの生成処理（ステップＳ２−２）を実行する。これにより、治療時における姿勢を、３次元モデルを用いて特定することができる。 (3) In the present embodiment, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a 3D imaging process (step S2-1) and a 3D model generation process (step S2-2) of the body surface. Thereby, the posture at the time of treatment can be specified using the three-dimensional model.
（４）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、分光画像の取得処理（ステップＳ２−３）、治療時の血管パターンの特定処理（ステップＳ２−４）を実行する。これにより、治療時の体表面のマーカ（血管パターン）を特定することができる。そして、この血管パターンを基準として利用して、患者の身体状況を把握することができる。 (4) In the present embodiment, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a spectral image acquisition process (step S2-3) and a blood vessel pattern specification process (step S2-4) during treatment. Thereby, the marker (blood vessel pattern) on the body surface at the time of treatment can be specified. And the patient's physical condition can be grasped | ascertained using this blood vessel pattern as a reference | standard.
（５）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、検査時の血管パターンの呼出処理（ステップＳ２−５）、パターン照合処理（ステップＳ２−６）を実行する。そして、認証できないと判定した場合（ステップＳ２−７において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、エラー処理を実行する（ステップＳ２−８）。これにより、体表面の血管パターンに基づいて、治療対象の患者を特定することができる。 (5) In this embodiment, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a blood vessel pattern calling process (step S2-5) and a pattern matching process (step S2-6) at the time of examination. If it is determined that authentication cannot be performed (NO in step S2-7), the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes error processing (step S2-8). Thereby, the patient to be treated can be specified based on the blood vessel pattern on the body surface.
（６）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、体型の変化があるかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−１）。体型の変化があると判定した場合（ステップＳ３−１において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、対応する特徴点を用いてデフォメーション処理を実行する（ステップＳ３−２）。これにより、患者の体型変化を考慮して治療を行なうことができる。 (6) In this embodiment, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs the determination process about whether there exists a change of a body shape (step S3-1). When it is determined that there is a change in body shape (in the case of “YES” in step S3-1), the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes deformation processing using the corresponding feature points (step S3-2). ). Thereby, treatment can be performed in consideration of changes in the patient's body shape.
（７）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、姿勢を再現できているかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−３）。そして、姿勢を再現したと判定した場合（ステップＳ３−３において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、放射線治療処理を実行する（ステップＳ３−４）。これにより、検査時の姿勢を考慮して、同じ姿勢で的確な治療を行なうことができる。 (7) In this embodiment, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs the determination process about whether the attitude | position can be reproduced (step S3-3). When it is determined that the posture has been reproduced (in the case of “YES” in step S3-3), the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a radiation treatment process (step S3-4). Thereby, it is possible to perform accurate treatment with the same posture in consideration of the posture at the time of examination.
また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、治療支援装置２０、治療計画装置５０を用いて、治療計画時や治療時の支援を行なう。ハードウェア構成は、これに限定されるものではない。例えば、治療支援装置２０に治療計画装置５０の機能を持たせるようにしてもよい。
Moreover, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the treatment support device 20 and the treatment plan device 50 are used to provide support during treatment planning and treatment. The hardware configuration is not limited to this. For example, the treatment support apparatus 20 may have the function of the treatment planning apparatus 50.
・上記実施形態では、距離センサＣ１及び分光装置Ｃ２を用いる。これらを一つのセンサにより構成することも可能である。この場合には、分光された光線を被写体に照射し、反射する位置と、反射して戻ってくるまでの時間計測（ＴＯＦ法：Time of flight）や特定のパターンを照射し、対象に投影された大きさからの距離計測（Light Coding法）等により、３次元空間位置を特定する。 In the above embodiment, the distance sensor C1 and the spectroscopic device C2 are used. It is also possible to configure these with a single sensor. In this case, the subject is irradiated with the dispersed light beam, and the reflected position and the time until reflection and return (TOF method: Time of flight) and a specific pattern are irradiated and projected onto the target. The three-dimensional spatial position is specified by distance measurement (Light Coding method) from the size.
・上記実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、姿勢を再現できているかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−３）。ここでは、３次元モデルに付加された血管パターンの特徴点の配置に基づいて判定する。ここで、特徴点の変動を考慮するようにしてもよい。例えば、呼吸による体表の３次元移動量を検出できる。 In the above embodiment, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 performs a determination process as to whether or not the posture can be reproduced (step S3-3). Here, the determination is made based on the arrangement of the feature points of the blood vessel pattern added to the three-dimensional model. Here, you may make it consider the fluctuation | variation of a feature point. For example, the amount of three-dimensional movement of the body surface due to respiration can be detected.
この場合には、図５に示すように、呼吸に応じて、血管Ｂ１の特徴点ＦＰの位置も変動する。ここでは、血管Ｂ１の分岐点を特徴点ＦＰと設定している。この特徴点ＦＰの変動範囲を比較して、姿勢を確認するようにしてもよい。具体的には、変動範囲内で、血管パターンの特徴点ＦＰの配置が一致する場合には、治療支援装置２０の制御部２１は、同じ姿勢と判定する。一方、変動範囲を考慮しても、血管パターンの特徴点ＦＰの配置が一致しない場合には、治療支援装置２０の制御部２１は、患者位置の調整指示処理を実行する。 In this case, as shown in FIG. 5, the position of the feature point FP of the blood vessel B1 also varies according to respiration. Here, the branch point of the blood vessel B1 is set as the feature point FP. The variation range of the feature point FP may be compared to check the posture. Specifically, when the arrangement of the feature points FP of the blood vessel pattern matches within the variation range, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 determines that the posture is the same. On the other hand, if the arrangement of the feature points FP of the blood vessel pattern does not match even considering the variation range, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a patient position adjustment instruction process.
・上記実施形態では、血管撮影画像を、検査時及び治療時の姿勢の確認のために用いる。この血管撮影画像の利用方法は、姿勢の確認に限定されるものではない。例えば、血管状態の判定に用いることも可能である。この場合には、放射線治療時に、患者情報記憶部２２の患者管理データ２２０に、放射線の照射部位に関する情報（座標）を記録しておく。 In the above embodiment, the angiographic image is used for checking the posture at the time of examination and treatment. The method of using the angiographic image is not limited to the confirmation of the posture. For example, it can be used for determination of a blood vessel state. In this case, information (coordinates) related to the radiation irradiated part is recorded in the patient management data 220 of the patient information storage unit 22 at the time of radiation therapy.
図６（ａ）を用いて、検査時や治療時に実行する観察処理を説明する。
（観察処理）
まず、治療支援装置２０の制御部２１は、照射部位の血管画像の撮影処理を実行する（ステップＳ４−１）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、患者情報記憶部２２を用いて、患者管理データ２２０に記録されている照射部位に関する情報を取得する。そして、分光計測処理部２１２は、分光装置Ｃ２から照射部位の血管画像を取得する。
With reference to FIG. 6A, an observation process executed at the time of examination or treatment will be described.
(Observation process)
First, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a blood vessel image photographing process of the irradiated region (step S4-1). Specifically, the spectroscopic measurement processing unit 212 of the control unit 21 uses the patient information storage unit 22 to acquire information related to the irradiation site recorded in the patient management data 220. Then, the spectroscopic measurement processing unit 212 acquires a blood vessel image of the irradiated region from the spectroscopic device C2.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、皮膚炎症かどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ４−２）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、過去の血管撮影画像と直近の血管撮影画像とを比較する。ここで、過去の血管撮影画像に対して、直近の血管撮影画像において、毛細血管の拡張を検出した場合には、皮膚炎症と判定する。 Next, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs the determination process about whether it is skin inflammation (step S4-2). Specifically, the spectroscopic measurement processing unit 212 of the control unit 21 compares the past angiographic image with the latest angiographic image. Here, when the expansion of the capillary is detected in the latest angiographic image with respect to the past angiographic image, it is determined that the skin is inflamed.
皮膚炎症と判定した場合（ステップＳ４−２において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、注意喚起処理を実行する（ステップＳ４−３）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、ディスプレイに注意喚起メッセージを出力する。 When it determines with skin inflammation (in the case of "YES" in step S4-2), the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs an alerting process (step S4-3). Specifically, the spectroscopic measurement processing unit 212 of the control unit 21 outputs an alert message on the display.
一方、皮膚炎症でないと判定した場合（ステップＳ４−２において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、注意喚起処理（ステップＳ４−３）をスキップして、観察処理を終了する。
これにより、検査時や治療時において、放射線治療によって生じる患者の皮膚炎症を、分光画像に基づいて判定することができる。
On the other hand, when it determines with it not being skin inflammation (in the case of "NO" in step S4-2), the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 skips alerting processing (step S4-3), and complete | finishes observation processing. To do.
Thereby, the skin inflammation of the patient caused by radiation therapy can be determined based on the spectroscopic image at the time of examination or treatment.
・上記実施形態では、血管撮影画像を、検査時及び治療時の姿勢の確認のために用いる。この血管撮影画像を脈拍判定に用いることも可能である。 In the above embodiment, the angiographic image is used for checking the posture at the time of examination and treatment. This angiographic image can also be used for pulse determination.
図６（ｂ）を用いて、検査時や治療時に実行する観察処理を説明する。
（観察処理）
まず、治療支援装置２０の制御部２１は、血管画像の撮影処理を実行する（ステップＳ５−１）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、血管撮影画像において、血管の位置を特定する。そして、分光計測処理部２１２は、血管位置において、所定の時間間隔で分光撮影画像を取得する。この時間間隔としては、動きを特定できる時間（例えば３０ｍ秒）を用いる。
With reference to FIG. 6B, an observation process executed at the time of examination or treatment will be described.
(Observation process)
First, the control unit 21 of the treatment support apparatus 20 executes a blood vessel image photographing process (step S5-1). Specifically, the spectroscopic measurement processing unit 212 of the control unit 21 specifies the position of the blood vessel in the blood vessel image. Then, the spectroscopic measurement processing unit 212 acquires a spectroscopic image at a predetermined time interval at the blood vessel position. As this time interval, a time during which movement can be specified (for example, 30 milliseconds) is used.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、バンドフィルタリング処理を実行する（ステップＳ５−２）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、連続的に撮影した分光撮影画像において、血管位置の時間的変動を特定する。この場合、治療支援部２１３は、一般的な心拍数範囲の周波数で、変動位置についてバンドパスのフィルタリングを行なう。 Next, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs a band filtering process (step S5-2). Specifically, the treatment support unit 213 of the control unit 21 specifies temporal variation of the blood vessel position in the continuously captured spectroscopic images. In this case, the treatment support unit 213 performs bandpass filtering on the fluctuating position with a frequency in a general heart rate range.
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、脈拍検出処理を実行する（ステップＳ５−３）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、バンドフィルタリングに基づいて算出した脈拍を、ディスプレイに出力する。 Next, the control part 21 of the treatment assistance apparatus 20 performs a pulse detection process (step S5-3). Specifically, the treatment support unit 213 of the control unit 21 outputs the pulse calculated based on the band filtering to the display.
これにより、検査時や治療時において、分光画像に基づいて、脈拍を特定することができる。そして、この脈拍により、患者の心身状態を把握することができる。 Thereby, the pulse can be specified based on the spectral image at the time of examination or treatment. And the patient's mind and body state can be grasped | ascertained by this pulse.
１０…ＣＴ撮影装置、１５…放射線治療装置、２０…治療支援装置、２１…制御部、２１０…検査支援部、２１１…３次元計測処理部、２１２…分光計測処理部、２１３…治療支援部、２１４…姿勢支援部、２２…患者情報記憶部、５０…治療計画装置、Ｃ１…距離センサ、Ｃ２…分光装置。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... CT imaging device, 15 ... Radiation therapy device, 20 ... Treatment support device, 21 ... Control part, 210 ... Examination support part, 211 ... Three-dimensional measurement process part, 212 ... Spectral measurement process part, 213 ... Treatment support part, 214 ... Posture support unit, 22 ... Patient information storage unit, 50 ... Treatment planning device, C1 ... Distance sensor, C2 ... Spectroscopic device.
Claims (9)
前記制御部が、
第１の測定時の患者の体表面の３次元撮影画像を取得し、姿勢を把握できる患者の分光画像を取得し、前記分光画像に基づいて、第１の血管パターンを特定し、前記３次元撮影画像に前記第１の血管パターンを付加して第１の特徴情報を算出し、
第２の測定時の体表面の３次元撮影画像を取得し、姿勢を把握できる患者の分光画像を、再度、取得し、前記分光画像に基づいて、第２の血管パターンを特定し、前記３次元撮影画像に前記第２の血管パターンを付加して第２の特徴情報を算出し、
前記第１の特徴情報と前記第２の特徴情報との差異に基づいて、前記第１の測定時の姿勢と、前記第２の測定時の姿勢との差異に関する情報を出力することを特徴とする治療支援システム。 A treatment support system including a control unit that acquires data from a spectroscopic device,
The control unit is
A three-dimensional photographed image of the patient's body surface at the time of the first measurement is acquired, a spectral image of the patient whose posture can be grasped is acquired, a first blood vessel pattern is specified based on the spectral image, and the three-dimensional Adding the first blood vessel pattern to the captured image to calculate first feature information;
A 3D image of the body surface at the time of the second measurement is acquired, a spectral image of the patient whose posture can be grasped is acquired again, a second blood vessel pattern is specified based on the spectral image, and the 3 Adding the second blood vessel pattern to the two-dimensional photographed image to calculate second feature information;
Based on the difference between the first feature information and the second feature information, said first measuring time posture that outputs information on the difference between the second measurement time of posture A featured treatment support system.
前記第１の測定時の姿勢での患者の断層撮影画像を取得し、
前記第２の測定時において、前記断層撮影画像に基づいて作成された治療計画の治療を行なうために、前記第１の測定時の姿勢と、前記第２の測定時の姿勢とが一致するように姿勢の調整指示を出力することを特徴とする請求項１に記載の治療支援システム。 The first measurement time is an examination time, the second measurement time is a treatment time,
Obtaining a tomographic image of the patient in the first measurement posture,
At the time of the second measurement, in order to perform treatment of the treatment plan created based on the tomographic image, the posture at the first measurement and the posture at the second measurement are made to coincide. 2. The treatment support system according to claim 1, wherein an instruction for adjusting a posture is output to the patient.
前記分光動画を用いて、前記血管配置の特徴情報の変動範囲を特定し、
前記変動範囲を超えて一致しない場合には、前記検査時の姿勢に一致するように姿勢の調整指示を出力することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の治療支援システム。 At the time of examination and treatment, obtain a spectral video of the patient, and based on the spectral video, specify the vascular arrangement,
Using the spectroscopic video, specify the variation range of the characteristic information of the blood vessel arrangement,
The treatment support system according to any one of claims 1 to 4, wherein if the difference does not exceed the fluctuation range, a posture adjustment instruction is output so as to match the posture at the time of the examination. .
前記制御部が、
第１の測定時の患者の体表面の３次元撮影画像を取得し、姿勢を把握できる患者の分光画像を取得し、前記分光画像に基づいて、第１の血管パターンを特定し、前記３次元撮影画像に前記第１の血管パターンを付加して第１の特徴情報を算出し、
第２の測定時の体表面の３次元撮影画像を取得し、姿勢を把握できる患者の分光画像を、再度、取得し、前記分光画像に基づいて、第２の血管パターンを特定し、前記３次元撮影画像に前記第２の血管パターンを付加して第２の特徴情報を算出し、
前記第１の特徴情報と前記第２の特徴情報との差異に基づいて、前記第１の測定時の姿勢と、前記第２の測定時の姿勢との差異に関する情報を出力することを特徴とする治療支援システムの動作方法。 An operation method of a treatment support system including a control unit that acquires data from a spectroscopic device,
The control unit is
A three-dimensional photographed image of the patient's body surface at the time of the first measurement is acquired, a spectral image of the patient whose posture can be grasped is acquired, a first blood vessel pattern is specified based on the spectral image, and the three-dimensional Adding the first blood vessel pattern to the captured image to calculate first feature information;
A 3D image of the body surface at the time of the second measurement is acquired, a spectral image of the patient whose posture can be grasped is acquired again, a second blood vessel pattern is specified based on the spectral image, and the 3 Adding the second blood vessel pattern to the two-dimensional photographed image to calculate second feature information;
Based on the difference between the first feature information and the second feature information, said first measuring time posture that outputs information on the difference between the second measurement time of posture An operation method of the treatment support system, which is characterized.
前記制御部を、
第１の測定時の患者の体表面の３次元撮影画像を取得し、姿勢を把握できる患者の分光画像を取得し、前記分光画像に基づいて、第１の血管パターンを特定し、前記３次元撮影画像に前記第１の血管パターンを付加して第１の特徴情報を算出し、
第２の測定時の体表面の３次元撮影画像を取得し、姿勢を把握できる患者の分光画像を、再度、取得し、前記分光画像に基づいて、第２の血管パターンを特定し、前記３次元撮影画像に前記第２の血管パターンを付加して第２の特徴情報を算出し、
前記第１の特徴情報と前記第２の特徴情報との差異に基づいて、前記第１の測定時の姿勢と、前記第２の測定時の姿勢との差異に関する情報を出力する手段として機能させるこ
とを特徴とする治療支援プログラム。 A program for performing treatment support using a treatment support system including a control unit that acquires data from a spectroscopic device,
The control unit
A three-dimensional photographed image of the patient's body surface at the time of the first measurement is acquired, a spectral image of the patient whose posture can be grasped is acquired, a first blood vessel pattern is specified based on the spectral image, and the three-dimensional Adding the first blood vessel pattern to the captured image to calculate first feature information;
A 3D image of the body surface at the time of the second measurement is acquired, a spectral image of the patient whose posture can be grasped is acquired again, a second blood vessel pattern is specified based on the spectral image, and the 3 Adding the second blood vessel pattern to the two-dimensional photographed image to calculate second feature information;
Based on the difference between the first feature information and the second feature information, said first measuring time posture, as a means for outputting information about the difference between the second measurement time of posture Treatment support program characterized by functioning.
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