JP7036601B2

JP7036601B2 - 治療計画システム

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Publication number: JP7036601B2
Application number: JP2018004955A
Authority: JP
Inventors: 喬山口; 哲也武川
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2018-01-16
Filing date: 2018-01-16
Publication date: 2022-03-15
Anticipated expiration: 2038-01-16
Also published as: JP2019122555A

Description

本発明は、治療計画システムに関する。

放射線を用いた治療方法として、中性子線を照射してがん細胞を死滅させる中性子捕捉療法であるホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：ＢｏｒｏｎＮｅｕｔｒｏｎＣａｐｔｕｒｅＴｈｅｒａｐｙ）が知られている。ホウ素中性子捕捉療法では、がん細胞に予め取り込ませておいたホウ素に中性子線を照射し、これにより生じる重荷電粒子の飛散によってがん細胞を選択的に破壊する。このような中性子捕捉療法による治療方法として、特許文献１に記載されたものが知られている。このような治療方法では、被照射体（患者）に対して中性子線をどのように照射するかを予め計画しておく。

特開２０１７－８０１６１号公報

中性子捕捉療法においては、被照射体の姿勢が固定された状態で治療が行われる。従って、被照射体の治療中の姿勢が、治療前に予め設定される。しかしながら、被照射体ごとに取り得る姿勢の制約条件が異なる。従って、被照射体の姿勢の設定に手間がかかるという問題があった。

そこで本発明は、治療中の被照射体の姿勢を容易に設定することができる治療計画システムを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明に係る治療計画システムは、中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法による治療を計画する治療計画システムであって、被照射体の姿勢を調整して、中性子線の照射中の被照射体の姿勢を設定する姿勢調整装置と、姿勢調整装置で設定された被照射体の姿勢に基づいて、中性子線の照射についての計画を作成する治療計画装置と、を備え、姿勢調整装置は、被照射体の仮想的なモデルを作成するモデル作成部と、モデル作成部で作成されたモデルの姿勢を仮想的に調整する、姿勢調整部と、を備える。

本発明に係る治療計画システムにおいて、治療計画装置は、姿勢調整装置で設定された被照射体の姿勢に基づいて、中性子線の照射についての計画を作成する。ここで、姿勢調整装置は、被照射体の仮想的なモデルを作成するモデル作成部と、モデル作成部で作成されたモデルの姿勢を仮想的に調整する、姿勢調整部と、を備える。すなわち、姿勢調整装置は、被照射体の姿勢を設定する際には、実際に被照射体に様々な姿勢をとらせなくとも、仮想的なモデルを用いて姿勢を検討することができる。以上により、治療中の被照射体の姿勢を容易に設定することができる。

治療計画システムにおいて、モデル作成部は、撮影装置で前記被照射体を撮影することによって取得された画像データと、予め取得されたＣＴ画像データとの組み合わせによってモデルを作成してよい。ＣＴ画像データには、被照射体の治療対象部の位置や形状などの情報が含まれている。これにより、モデル作成部は、ＣＴ画像データを用いることにより、被照射体のモデルに対して、治療対象部を容易に組み込むことができる。

治療計画システムにおいて、モデル作成部は、モデルに対して複数の関節を設定し、姿勢調整部は、関節の可動範囲内でモデルの姿勢の調整を行ってよい。これにより、姿勢調整部は、被照射体にとって無理のない姿勢を設定することができる。また、姿勢調整部は、モデルの中のいずれかの関節が可動範囲を超えた場合、当該姿勢を採用できないことを容易に判定することができる。

本発明によれば、治療中の被照射体の姿勢を容易に設定することができる治療計画システムを提供する。

本発明の実施形態に係る治療計画システムを備えた治療システムの概略構成図である。中性子捕捉療法装置の構成を示す図である。図２の中性子捕捉療法装置における中性子線照射部近傍を示す図である。姿勢調整装置のブロック図である。患者モデルのモデル作成の様子を示す図である。患者モデルを用いた姿勢調整の様子を示す図である。本実施形態に係る治療計画システム２００を用いた治療の手順を示す工程図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る治療計画システムについて説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１を参照して、本実施形態に係る治療計画システム２００を備えた治療システム１００の概略構成について説明する。図１に示すように、治療システム１００は、治療計画システム２００と、ＣＴ装置１５０と、中性子捕捉療法装置１２０と、を備える。治療計画システム２００は、中性子線Ｎを患者（被照射体）Ｓに照射する中性子捕捉療法による治療を計画するシステムである。中性子捕捉療法装置１２０は、治療計画システム２００で設定された治療計画に基づいて、中性子捕捉療法による治療を行う装置である。治療計画システム２００は、姿勢調整装置１３０と、治療計画装置１４０と、を備える。ＣＴ（Computed Tomography）装置１５０は、姿勢調整装置１３０で設定された姿勢の患者ＳのＣＴ画像を取得する装置である。

まず、図２及び図３を参照して、中性子捕捉療法装置１２０について説明する。図２及び図３に示すように、ホウ素中性子捕捉療法を用いたがん治療を行う中性子捕捉療法装置１２０は、ホウ素（^１０Ｂ）を含む薬剤が投与された患者Ｓ（被照射体）のホウ素が集積した部位に中性子線を照射してがん治療を行うシステムである。中性子捕捉療法装置１は、中性子捕捉療法用寝台３に拘束された患者Ｓに中性子線Ｎを照射して患者Ｓのがん治療を行う照射室２を有している。

患者Ｓを中性子捕捉療法用寝台３に拘束する等の準備作業は、照射室２外の準備室（不図示）で実施され、患者Ｓが拘束された中性子捕捉療法用寝台３が準備室から照射室２に移動される。その後、中性子捕捉療法用寝台３は、照射室２の出射口の前の所定の位置に設置される。中性子捕捉療法用寝台３における患者Ｓの姿勢については後述する。また、中性子捕捉療法装置１は、患者Ｓが載置される中性子捕捉療法用寝台３と、治療用の中性子線Ｎを発生させる中性子線発生部１０と、照射室２内で中性子捕捉療法用寝台３に載置されている患者Ｓに対して中性子線Ｎを照射する中性子線照射部２０と、を備えている。なお、照射室２は遮蔽壁Ｗに覆われているが、患者や作業者等が通過するために通路及び扉４５が設けられている。

中性子線発生部１０は、荷電粒子を加速して荷電粒子線Ｌを出射する加速器１１と、加速器１１が出射した荷電粒子線Ｌを輸送するビーム輸送路１２と、荷電粒子線Ｌを走査してターゲット８に対する荷電粒子線Ｌの照射位置の制御を行う荷電粒子線走査部１３と、荷電粒子線Ｌが照射されることで核反応を起こして中性子線Ｎを発生させるターゲット８と、荷電粒子線Ｌの電流を測定する電流モニタ１６と、を備えている。加速器１１及びビーム輸送路１２は、略長方形状を成す荷電粒子線生成室１４の室内に配置されており、この荷電粒子線生成室１４は、コンクリート製の遮蔽壁Ｗで覆われた空間である。なお、荷電粒子線生成室１４には、メンテナンスのための作業者が通過するための通路及び扉４９が設けられている。なお、荷電粒子線生成室１４は略長方形状に限定されず、他の形状であってもよい。例えば、加速器からターゲットまでの経路がＬ字状の場合には、荷電粒子線生成室１４もＬ字状にしてよい。また、荷電粒子線走査部１３は例えば荷電粒子線Ｌのターゲット８に対する照射位置を制御し、電流モニタ１６はターゲット８に照射される荷電粒子線Ｌの電流を測定する。

加速器１１は、陽子等の荷電粒子を加速して陽子線等の荷電粒子線Ｌを生成するものである。本実施形態では、加速器１１としてサイクロトロンが採用されている。なお、加速器１１として、サイクロトロンに代えて、他の円形加速器（例えば、シンクロトロン）、線形加速器、又は静電加速器等の他の加速器を用いてもよい。

ビーム輸送路１２の一端（上流側の端部）は、加速器１１に接続されている。ビーム輸送路１２は、荷電粒子線Ｌを調整するビーム調整部１５を備えている。ビーム調整部１５は、荷電粒子線Ｌの軸を調整する水平型ステアリング電磁石及び水平垂直型ステアリング電磁石と、荷電粒子線Ｌの発散を抑制する四重極電磁石と、荷電粒子線Ｌを整形する四方スリット等を有している。なお、ビーム輸送路１２は荷電粒子線Ｌを輸送する機能を有していればよく、ビーム調整部１５は無くてもよい。

ビーム輸送路１２によって輸送された荷電粒子線Ｌは、荷電粒子線走査部１３によって照射位置を制御されてターゲット８に照射される。なお、荷電粒子線走査部１３を省略して、常にターゲット８の同じ箇所に荷電粒子線Ｌを照射するようにしてもよい。

ターゲット８は、荷電粒子線Ｌが照射されることによって中性子線Ｎを発生させる。ターゲット８は、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）、リチウム（Ｌｉ）、タンタル（Ｔａ）又はタングステン（Ｗ）で構成されており、板状を成している。ただし、ターゲットは板状に限らず、液状等であってもよい。ターゲット８が発生させた中性子線Ｎは、中性子線照射部２０によって照射室２内の患者Ｓに向かって照射される。

中性子線照射部２０は、ターゲット８から出射された中性子線Ｎを減速させる減速材２１と、中性子線Ｎ及びガンマ線等の放射線が外部に放出されないように遮蔽する遮蔽体２２とを備えており、この減速材２１と遮蔽体２２とでモデレータが構成されている。

減速材２１は例えば異なる複数の材料から成る積層構造とされており、減速材２１の材料は荷電粒子線Ｌのエネルギー等の諸条件によって適宜選択される。具体的には、例えば加速器１１からの出力が３０ＭｅＶの陽子線でありターゲット８としてベリリウムターゲットを用いる場合には、減速材２１の材料は鉛、鉄、アルミニウム又はフッ化カルシウムとすることができる。

遮蔽体２２は、減速材２１を囲むように設けられており、中性子線Ｎ、及び中性子線Ｎの発生に伴って生じたガンマ線等の放射線が遮蔽体２２の外部に放出されないように遮蔽する機能を有する。遮蔽体２２は、荷電粒子線生成室１４と照射室２とを隔てる壁Ｗ１に少なくともその一部が埋め込まれていてもよく、埋め込まれていなくてもよい。また、照射室２と遮蔽体２２との間には、照射室２の側壁面の一部を成す壁体２３が設けられている。壁体２３には、中性子線Ｎの出力口となるコリメータ取付部２３ａが設けられている。このコリメータ取付部２３ａには、中性子線Ｎの照射野を規定するためのコリメータ３１が固定されている。なお、コリメータ取付部２３ａを壁体２３に設けずに、後述する中性子捕捉療法用寝台３にコリメータ３１を取り付けてもよい。

以上の中性子線照射部２０では、荷電粒子線Ｌがターゲット８に照射され、これに伴いターゲット８が中性子線Ｎを発生させる。ターゲット８によって発生した中性子線Ｎは、減速材２１内を通過している際に減速され、減速材２１から出射された中性子線Ｎは、コリメータ３１を通過して中性子捕捉療法用寝台３に載置されている患者Ｓに対して照射される。ここで、中性子線Ｎとしては、比較的エネルギーが低い熱中性子線又は熱外中性子線を用いることができる。

次に、図４を参照して、姿勢調整装置１３０の構成について説明する。姿勢調整装置１３０は、患者Ｓの姿勢を調整して、中性子線Ｎの照射中の患者Ｓの姿勢を設定する装置である。姿勢調整装置１３０は、仮想的な患者Ｓの患者モデルを作成し、当該仮想的な患者モデルで姿勢の調整を行い、患者Ｓの姿勢を設定する。姿勢調整装置１３０は、モデル作成部１０１と、姿勢調整部１０２と、データ取得部１０３と、入力部１０４と、表示部１０６と、記憶部１０７と、を備える。また、姿勢調整装置１３０は、撮影装置１１０と電気的に接続されており、撮影装置１１０からの画像データを取得可能である。

モデル作成部１０１は、図５（ｂ）に示すような患者Ｓの仮想的なモデル（以降、患者モデルＭと称する）を作成する。患者モデルＭは、三次元のモデルである。モデル作成部１０１は、患者モデルＭに対して複数の関節ＪＴを設定する。関節ＪＴは、人体の骨格における各関節に対応する部分に設定される。患者モデルＭは、人体の各剛体パーツと、各剛体パーツを接続する関節ＪＴと、を含んで構成される。モデル作成部１０１は、撮影装置１１０で取得された画像データに基づいて、患者モデルＭを作成する。

モデル作成部１０１は、撮影装置１１０による患者Ｓの撮影（図５（ａ）参照）によって取得された画像データを用い、キャプチャ技術を用いて患者モデルＭを作成する。モデル作成部１０１は、例えば、撮影時に患者Ｓに特殊な機器を取り付けることなく、撮影装置１１０で取得された画像データを解析することによって、患者モデルＭを作成してよい。なお、ここでの撮影装置１１０によって取得されて画像データには、ＣＴ画像のように、患者Ｓの内部構造を示すような画像までは含まないものとする。

この場合、撮影装置１１０は、患者Ｓを検出するための検出領域を所定のフレームレートで撮影する光学カメラ（ＲＧＢカメラ）と、検出領域の患者Ｓの深度情報を検出する深度センサと、を備えてよい。深度センサは、例えば、検出領域の深度画像を撮影することにより、深度センサから検出領域の患者Ｓの各部位までの深度（距離）を検出し得る。このような撮影装置１１０として、例えばＭｉｃｒｏｓｏｆｔ社製のＫｉｎｅｃｔ(登録商標)や、ＡＳＵＳ社製のＸｔｉｏｎ２（登録商標）等が採用されてよい。この例では、撮影装置１１０は、光学画像、及び深度画像を所定のフレームレートで連続的に出力する。なお、深度画像とは、深度センサによって取得各画素の濃淡値が当該各画素の深度に応じて定められたような画像である。

モデル作成部１０１は、光学画像及び深度画像を含む画像データを用いて、例えば、次のような処理を行うことによって、患者モデルＭを作成する。すなわち、モデル作成部１０１は、深度データから背景と患者を識別する。このとき、モデル作成部１０１は、機械学習などで光学画像のみで判別してもよい。モデル作成部１０１は、識別した患者データから輪郭を作成する。モデル作成部１０１は、複数角度（少なくとも前後方向を含む２つ以上の角度）から撮影された画像データを取得し、同様の処理で輪郭を作成する。モデル作成部１０１は、複数の輪郭を合成し、患者輪郭データを得る。モデル作成部１０１は、患者輪郭データを剛体パーツと関節（剛体部と可動部）に割り当てする。なお、最終的な患者モデルＭは、輪郭データをそのまま画像処理で変形してもよいし、輪郭データを簡単な剛体パーツ（円筒、球体など）に置き換えてもよい。

または、患者モデルＭの作成のために、患者Ｓに特殊な機器を取り付けた上で、撮影装置１１０で撮影してもよい。例えば、患者Ｓの人体の各部位にマーカーを取り付け、当該状態の患者Ｓを撮影装置１１０で撮影してもよい。この場合、モデル作成部１０１は、複数フレームの画像データにおける各マーカーの動きを解析して、患者モデルＭを作成してよい。その他、モデル作成部１０１は、Ｘｔｉｏｎ２などの装置を用いて、患者モデルＭを作成してよい。また、モデル作成部１０１は、測定によらず、予め準備しておいたモデルデータを用いて、患者モデルＭを作成してよい。例えば、使用者が、入力部１０４を介して患者Ｓの年齢、性別、体型（細身、太目）などの患者情報を入力する。モデル作成部１０１は、患者情報と予め準備された複数のモデルデータとを照会し、最適なモデルデータを患者モデルＭとして設定してよい。

モデル作成部１０１は、各関節ＪＴに対して可動範囲を設定する。可動範囲の設定方法は特に限定されず、医学文献などに記載されている公知の一般的な可動範囲を用いてよい。例えば、撮影装置１１０による撮影時に患者Ｓに様々な動作をさせ、モデル作成部１０１は、各動作の画像データから、患者モデルＭの各関節ＪＴの可動範囲を推定及び設定してよい。あるいは、撮影装置１１０による撮影とは異なるタイミングで、患者Ｓの各関節の可動範囲の検査を行い、モデル作成部１０１は、当該検査で得られた情報に基づいて、患者モデルＭの各関節ＪＴの可動範囲を設定してよい。または、モデル作成部１０１は、入力部１０４で入力された患者情報と、予め記憶しておいた関節可動範囲のデータとを照会することによって、患者Ｓの各関節ＪＴの可動範囲を設定してよい。例えば、患者Ｓが動かない関節を有する場合、患者モデルＭの対象となる関節ＪＴは「不動」と設定されてよい。

患者モデルＭは、治療対象となる腫瘍などの治療対象部Ｔを有している。モデル作成部１０１は、撮影装置１１０で撮影することによって取得された画像データと、予め取得されたＣＴ画像データとの組み合わせによってモデルを作成する。予め取得されたＣＴ画像データは、他の病院から患者Ｓの紹介があった時に取得される紹介用ＣＴ画像データなどである。例えば、モデル作成部１０１は、治療対象部Ｔを有する剛体パーツをＣＴ画像データに基づいて作成し、他の剛体パーツおよび関節ＪＴを撮影された画像データに基づいて作成することによって、患者モデルＭを作成してよい。または、モデル作成部１０１は、撮影された画像データによって形成された患者モデルＭに対して、ＣＴ画像データの治療対象部Ｔを重ね合わせてよい。

姿勢調整部１０２は、モデル作成部１０１で作成された患者モデルＭの姿勢を仮想的に調整する。例えば、姿勢調整部１０２は、姿勢調整部１０２は、関節ＪＴの可動範囲内で患者モデルＭの姿勢の調整を行う。

姿勢調整部１０２は、使用者の操作に基づいて、患者モデルＭの姿勢を調整してよい。例えば、使用者は、入力部１０４を操作することによって、患者モデルＭの剛体パーツを仮想的に移動させ、関節ＪＴを仮想的に回転させることができる。姿勢調整部１０２は、使用者による入力部１０４の操作に基づいて、患者モデルＭの姿勢を演算する。姿勢調整部１０２は、演算後の患者モデルＭの姿勢を表示部１０６に出力することができる。これにより、使用者は、操作に基づいて変更された姿勢を表示部１０６で確認できる。また、姿勢調整部１０２は、演算後の患者モデルＭのいずれかの関節ＪＴが可動範囲を超えている場合、表示部１０６を介して使用者に対して警告を行ってよい。例えば、姿勢調整部１０２は、可動範囲を超えた関節ＪＴがどれであるかを示してよい。

例えば、図６（ａ）に示すように、使用者は、入力部１０４の操作により、患者モデルＭの首、腕、足などの各剛体パーツを移動させる。これにより、各剛体パーツに対応する関節ＪＴが回転する。図６（ｂ）に示すように、患者モデルＭの治療対象部Ｔが頭部に形成されている場合、患者モデルＭは、中性子捕捉療法用寝台３に座った姿勢となる。この場合、使用者は、頭部をコリメータ３１の開口部に合わせるように、患者モデルＭの姿勢を操作する。このとき、使用者は、壁体２３と患者モデルＭの部位とが干渉することを避けるように、患者モデルＭの姿勢を操作する。

なお、治療対象部Ｔに対しては、基準線ＳＬが設定される。この基準線ＳＬは、治療対象部Ｔに対して、効率良く治療を行うことができる中性子線Ｎの照射軸を示す線である。基準線ＳＬは、治療対象部Ｔの患者モデルＭの位置、大きさなどから設定されるものである。例えば、基準線ＳＬは、患者モデルＭの表面から治療対象部Ｔまでの距離が小さくなるような方向へ設定される。使用者は、基準線ＳＬと中性子線Ｎの照射軸ＲＡとを一致させるように、患者モデルＭの姿勢を操作する。従って、姿勢調整部１０２は、基準線ＳＬと照射軸ＲＡとが一致し、且つ、いずれの関節ＪＲも可動範囲内におさまっているときに、患者モデルＭの姿勢が決定された旨の判定を行う。このとき、姿勢調整部１０２は、表示部１０６に姿勢が決定した旨の通知を行う。

姿勢調整部１０２は、採用可能な姿勢が決定しても、使用者の要求により、他の姿勢を再度決定してもよい。この場合、姿勢調整部１０２は、採用可能な姿勢を記憶部１０７に記憶させておく。姿勢調整部１０２は、複数の採用可能な姿勢を表示部１０６に表示し、最も患者に負担の少ない姿勢を使用者が選べるようにしてよい。

姿勢調整部１０２は、患者モデルＭの適切な姿勢を自動的に演算してもよい。姿勢調整部１０２は、基準線ＳＬと照射軸ＲＡとが一致し、且つ、いずれの関節ＪＲも可動範囲内におさまるような患者モデルＭの姿勢を演算によって導き出す。姿勢調整部１０２は、採用可能な姿勢を表示部１０６に表示することで、使用者に提案してよい。姿勢調整部１０２は、複数の姿勢を導き出すことが出来た場合は、複数の姿勢を使用者に提案してよい。姿勢調整部１０２は、使用者の姿勢調整の操作を支援するために、患者モデルの姿勢を提案してよい。例えば、使用者の操作によって調整した姿勢がＮＧ（関節ＪＴが可動範囲に収まらないような場合）であった場合、姿勢調整部１０２は、どの部分の関節ＪＴをどの程度動かせば、ＯＫ（関節ＪＴが可動範囲に収まる）となるかを演算し、使用者に提案してよい。

図４に戻り、データ取得部１０３は、各種データを取得する。例えば、データ取得部１０３は、対象となる患者Ｓの紹介用ＣＴ画像データを取得することができる。また、データ取得部１０３は、撮影装置１１０から撮影による画像データを取得することができる。

入力部１０４は、使用者が入力を行う部分である。入力部１０４は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネル等のインターフェース機器によって構成される。表示部１０６は、使用者に対して各種情報を表示する部分である。表示部１０６は、モニタ等の表示機器によって構成される。記憶部１０７は、姿勢調整に用いられる各種データを記憶する部分である。記憶部１０７は、例えばメモリやハードディスク等の記憶媒体によって構成される。

図１に戻り、ＣＴ装置１５０は、患者ＳのＣＴ画像データを取得する装置である。ＣＴ装置１５０は、患者ＳにＸ線を走査することで、患者Ｓの三次元の内部画像を撮影する装置である。使用者は、患者Ｓを姿勢調整装置１３０で設定した姿勢と同じ姿勢にした状態で、ＣＴ装置１５０で当該患者ＳのＣＴ画像データを取得する。ＣＴ装置１５０は、縦型ＣＴ装置であってもよく、横型ＣＴ装置であってもよい。縦型ＣＴ装置は、Ｘ線の照射部及び検出部の回転軸が上下方向に延びる装置である。横型ＣＴ装置は、Ｘ線の照射部及び検出部の回転軸が水平に延びる装置である。図６（ｂ）に示すように、患者Ｓの姿勢が座った状態に設定された場合、縦型ＣＴ装置は、座った状態の患者Ｓに対して、上下方向に照射部及び検出部を移動させながら撮影を行う。横型ＣＴ装置は、患者Ｓに座った状態と同様の姿勢を取らせ、当該状態で患者Ｓを寝かせ、水平方向に照射部及び検出部を移動させながら撮影を行う。

治療計画装置１４０は、中性子捕捉療法装置１２０による治療計画を作成する装置である。治療計画装置１４０は、姿勢調整装置１３０で設定した姿勢の患者Ｓに対する治療計画を行う。治療計画装置１４０は、設定された姿勢における実際の患者ＳのＣＴ画像データを用いて治療計画を行う。治療計画装置１４０は、患者Ｓに対する中性子線Ｎの線量分布を考慮して、中性子線Ｎの照射時間、線量等を計画する。

次に、図７を参照して、本実施形態に係る治療計画システム２００を用いた治療の手順について説明する。

まず、姿勢調整装置１３０は、他の病院から提供された、治療対象となる患者Ｓの紹介用ＣＴ画像データを取得する（ステップＳ１０）。次に、姿勢調整装置１３０は、患者Ｓの患者モデルＭを作成する（ステップＳ２０）。次に、姿勢調整装置１３０は、患者モデルＭの姿勢調整を行う（ステップＳ３０）。これによって、治療時における患者Ｓの姿勢が設定される。

次に、使用者は、患者Ｓを実際にＳ３０で設定した姿勢を取らせ、当該姿勢にてＣＴ装置１５０で患者ＳのＣＴ画像データを取得する（ステップＳ４０）。これにより、Ｓ３０で設定された姿勢における実際の患者ＳのＣＴ画像データが取得される。治療計画装置１４０は、Ｓ４０で取得されたＣＴ画像データを用いて、中性子捕捉療法装置１２０による治療計画を作成する（ステップＳ５０）。中性子捕捉療法装置１２０は、Ｓ５０で作成された治療計画に基づいて、患者Ｓの治療を行う（ステップＳ６０）。

次に、本実施形態に係る治療計画システム２００の作用・効果について説明する。

本実施形態に係る治療計画システム２００において、治療計画装置１４０は、姿勢調整装置１３０で設定された患者Ｓの姿勢に基づいて、中性子線Ｎの照射についての計画を作成する。ここで、姿勢調整装置１３０は、患者Ｓの仮想的な患者モデルＭを作成するモデル作成部１０１と、モデル作成部１０１で作成された患者モデルＭの姿勢を仮想的に調整する、姿勢調整部１０２と、を備える。すなわち、姿勢調整装置１３０は、患者Ｓの姿勢を設定する際には、実際に患者Ｓに様々な姿勢をとらせなくとも、仮想的な患者モデルＭを用いて姿勢を検討することができる。以上により、治療中の患者Ｓの姿勢を容易に設定することができる。

治療計画システム２００において、モデル作成部１０１は、撮影装置１１０で患者Ｓを撮影することによって取得された画像データと、予め取得されたＣＴ画像データとの組み合わせによって患者モデルＭを作成してよい。ＣＴ画像データには、患者Ｓの治療対象部Ｔの位置や形状などの情報が含まれている。これにより、モデル作成部１０１は、ＣＴ画像データを用いることにより、患者Ｓの患者モデルＭに対して、治療対象部Ｔを容易に組み込むことができる。

治療計画システム２００において、モデル作成部１０１は、患者モデルＭに対して複数の関節ＪＴを設定し、姿勢調整部１０２は、関節ＪＴの可動範囲内で患者モデルＭの姿勢の調整を行ってよい。これにより、姿勢調整部１０２は、患者Ｓにとって無理のない姿勢を設定することができる。また、姿勢調整部１０２は、患者モデルＭの中のいずれかの関節ＪＴが可動範囲を超えた場合、当該姿勢を採用できないことを容易に判定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本実施形態に係る治療計画システム２００は上記に限定されず、種々の変更を行うことができる。

例えば、中性子捕捉療法装置の構成は上述の実施形態に係る構成に限定されず、適宜構成を変更してもよい。

１０１…モデル作成部、１０２…姿勢調整部、１１０…撮影装置、１２０…中性子捕捉療法装置、１３０…姿勢調整装置、１４０…治療計画装置、２００…治療計画システム、Ｓ…患者（被照射体）、Ｎ…中性子線、Ｍ…患者モデル（モデル）。

Claims

中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法による治療を計画する治療計画システムであって、
前記被照射体の姿勢を調整して、前記中性子線の照射中の前記被照射体の姿勢を設定する姿勢調整装置と、
前記姿勢調整装置で設定された前記被照射体の姿勢に基づいて、前記中性子線の照射についての計画を作成する治療計画装置と、を備え、
前記姿勢調整装置は、
前記被照射体の仮想的なモデルを作成するモデル作成部と、
前記モデル作成部で作成された前記モデルの姿勢を仮想的に調整する、姿勢調整部と、を備え、
前記モデル作成部は、前記モデルに対して関節を設定し、
前記姿勢調整部は、前記関節の可動範囲内で前記モデルの姿勢の調整を行う、治療計画システム。
前記モデル作成部は、撮影装置で前記被照射体を撮影することによって取得された画像データと、予め取得されたＣＴ画像データとの組み合わせによって前記モデルを作成する、請求項１に記載の治療計画システム。
前記モデル作成部は、前記モデルに対して複数の関節を設定し、
前記姿勢調整部は、前記複数の関節のうち少なくとも一つの可動範囲内で前記モデルの姿勢の調整を行う、請求項１又は２に記載の治療計画システム。