JP7171285B2 - Radiation therapy support device and program - Google Patents

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JP7171285B2 JP2018136452A JP2018136452A JP7171285B2 JP 7171285 B2 JP7171285 B2 JP 7171285B2 JP 2018136452 A JP2018136452 A JP 2018136452A JP 2018136452 A JP2018136452 A JP 2018136452A JP 7171285 B2 JP7171285 B2 JP 7171285B2
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本発明の実施形態は、放射線治療支援装置及びプログラムに関する。 An embodiment of the present invention relates to a radiotherapy support apparatus and program.

放射線治療において、放射線照射直前に治療部位が正しい位置に配置されているか否かを確認するために画像照合が行われている。例えば、患者の腫瘍付近に関する治療計画用のCT画像と放射線照射直前におけるCT画像との画像照合結果を参照して、術者が患者のセットアップ作業を行っている。 In radiotherapy, image collation is performed to confirm whether or not the treatment site is placed in the correct position immediately before irradiation. For example, an operator sets up a patient by referring to the result of matching images between a CT image for treatment planning and a CT image immediately before irradiation of a patient's tumor.

しかしながら、画像照合結果を受けてどのようにセットアップ作業を行うかの判断は術者に委ねられており、同様の画像照合結果であっても、実施されるセットアップ作業は術者によって異なる場合がある。また、位置ずれが大きい場合、患者の位置補正をして治療をするか、放射線照射直前におけるCT画像を撮影するか、あるいは、再計画からやり直すかの判断が必要になる。この判断は、患者の被曝量に大きな影響を与えることとなる。 However, it is up to the operator to decide how to perform the setup work after receiving the image matching result. . Further, when the positional deviation is large, it is necessary to determine whether to correct the position of the patient before treatment, to take a CT image immediately before radiation irradiation, or to start over from re-planning. This decision will have a great impact on the patient's exposure dose.

特開2015-92号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-92 特開2016-39878号公報JP 2016-39878 A

発明が解決しようとする課題は、術者等のユーザによる放射線治療に係る作業のばらつきを低減することである。 The problem to be solved by the invention is to reduce variations in radiotherapy-related work performed by users such as operators.

実施形態に係る放射線治療支援装置は、患者に関し放射線治療計画のための第1の医用画像と、前記放射線治療計画から放射線照射までの間における前記患者に関する第2の医用画像との画像照合に基づいて前記患者の位置ずれを評価する位置ずれ指標を算出する算出部と、前記算出された位置ずれ指標に基づいて、ユーザが行う放射線治療に係る作業をガイドするためのガイド情報を生成するガイド情報生成部と、前記ガイド情報を表示する表示部と、を具備する。 A radiotherapy support apparatus according to an embodiment is based on image matching between a first medical image for radiotherapy planning of a patient and a second medical image of the patient between the radiotherapy planning and radiation irradiation. and guide information for generating guide information for guiding work related to radiation therapy performed by a user based on the calculated position deviation index. A generator and a display for displaying the guide information are provided.

図1は、本実施形態に係る放射線治療システムの構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a radiotherapy system according to this embodiment. 図2は、図1の放射線治療支援装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the radiotherapy support apparatus of FIG. 1. As shown in FIG. 図3は、図2のメモリに記憶されているガイドテーブルの一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a guide table stored in the memory of FIG. 図4は、図2の処理回路により行われる放射線治療支援の典型的な流れを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a typical flow of radiotherapy assistance performed by the processing circuit of FIG. 図5は、図4のステップS4において表示されるガイド情報の表示画面の一例である。FIG. 5 is an example of the guide information display screen displayed in step S4 of FIG. 図6は、図3に示すガイドテーブルの応用例を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing an application example of the guide table shown in FIG. 図7は、図3に示すガイドテーブルの他の応用例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another application example of the guide table shown in FIG. 図8は、複数の照合対象に関する複数の位置ずれ指標の一覧を含む表示画面の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a display screen including a list of multiple positional deviation indicators related to multiple matching targets.

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る放射線治療支援装置及びプログラムを説明する。 A radiotherapy support apparatus and a program according to this embodiment will be described below with reference to the drawings.

放射線治療支援装置は、放射線治療を支援するために用いられるコンピュータである。放射線治療支援装置は、放射線治療に係る複数の装置により構成される放射線治療システムに含まれる。 A radiotherapy support apparatus is a computer used to support radiotherapy. A radiotherapy support apparatus is included in a radiotherapy system configured by a plurality of apparatuses related to radiotherapy.

図1に示すように、放射線治療システム100は、放射線治療支援装置1、治療計画用画像撮影装置2、治療計画装置3、放射線治療情報管理システム(OIS: Oncology Information System)4、治療当日画像撮影装置5及び放射線治療装置6を有する。放射線治療支援装置1、治療計画用画像撮影装置2、治療計画装置3、放射線治療情報管理システム4、治療当日画像撮影装置5及び放射線治療装置6は、互いにネットワークを介して通信可能に接続されている。 As shown in FIG. 1, the radiotherapy system 100 includes a radiotherapy support device 1, a radiotherapy planning imaging device 2, a radiotherapy planning device 3, a radiotherapy information management system (OIS: Oncology Information System) 4, and an imaging device on the day of treatment. It has a device 5 and a radiotherapy device 6 . The radiotherapy support device 1, the radiotherapy planning imaging device 2, the radiotherapy planning device 3, the radiotherapy information management system 4, the day-of-treatment radiography device 5, and the radiotherapy device 6 are communicably connected to each other via a network. there is

治療計画画像撮影装置2は、治療対象の患者に医用撮像を施して、治療計画に使用する医用画像を生成する。以下、治療計画に使用するための医用画像を治療計画画像と呼ぶ。治療計画画像は、2次元状に配列されたピクセルにより構成される2次元画像でもよいし、3次元状に配列されたボクセルにより構成される3次元画像でもよい。治療計画画像撮影装置2は、治療計画画像を生成可能な如何なるモダリティ装置であってもよい。モダリティ装置としては、例えば、X線コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、コーンビームCT装置、核医学診断装置等が挙げられる。治療計画画像のデータは、例えば、治療計画装置3に送信される。 The treatment planning imaging device 2 performs medical imaging on a patient to be treated and generates a medical image used for treatment planning. A medical image for use in treatment planning is hereinafter referred to as a treatment planning image. The treatment plan image may be a two-dimensional image composed of two-dimensionally arranged pixels, or a three-dimensional image composed of three-dimensionally arranged voxels. The treatment planning imaging device 2 may be any modality device capable of generating treatment planning images. Modality devices include, for example, an X-ray computed tomography device, a magnetic resonance imaging device, a cone beam CT device, a nuclear medicine diagnosis device, and the like. The data of the treatment planning image are transmitted to the treatment planning device 3, for example.

治療計画装置3は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ、ROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)等のメモリ、ディスプレイ、入力インタフェース、通信インタフェースを含むコンピュータを有する。治療計画装置3は、治療計画画像を利用して治療対象の患者の治療計画を作成する。治療計画に含まれるパラメータとしては、放射線治療の照射方向数や各照射角度、各照射の放射線強度、各照射のコリメータ開度等が含まれる。治療計画装置3は、治療計画画像に基づいて腫瘍や臓器の位置及び形状を特定し、各種の治療計画パラメータを決定する。この際、腫瘍に照射する線量はできる限り多く、正常組織への線量はできる限り小さくなるような治療計画が作成される。治療計画のデータは、放射線治療情報管理システム4に供給される。 The treatment planning apparatus 3 has a computer including a processor such as a CPU (Central Processing Unit), memories such as ROM (Read Only Memory) and RAM (Random Access Memory), a display, an input interface, and a communication interface. The treatment planning device 3 uses the treatment planning image to create a treatment plan for a patient to be treated. The parameters included in the treatment plan include the number of radiation therapy irradiation directions, each irradiation angle, the radiation intensity of each irradiation, the collimator opening of each irradiation, and the like. The treatment planning device 3 identifies the positions and shapes of tumors and organs based on the treatment planning image, and determines various treatment planning parameters. At this time, a treatment plan is created in which the dose to the tumor is as large as possible and the dose to normal tissue is as small as possible. The treatment plan data is supplied to the radiotherapy information management system 4 .

放射線治療情報管理システム4は、治療計画装置3や放射線治療装置6等と連携して放射線治療に関する情報を管理するコンピュータシステムである。放射線治療情報管理システム4は、汎用のコンピュータ又はワークステーションが備えるプロセッサ、メモリ、入力機器、ディスプレイ、通信機器及び記憶装置を備える。例えば、放射線治療情報管理システム4は、治療計画画像撮影装置2により生成された治療計画画像や治療計画装置3により作成された治療計画等を管理する。 The radiation therapy information management system 4 is a computer system that manages information on radiation therapy in cooperation with the treatment planning device 3, the radiation therapy device 6, and the like. The radiotherapy information management system 4 includes a processor, memory, input device, display, communication device and storage device that a general-purpose computer or workstation has. For example, the radiotherapy information management system 4 manages treatment planning images generated by the treatment planning imaging device 2, treatment plans created by the treatment planning device 3, and the like.

治療当日画像撮影装置5は、治療対象の患者に医用撮像を施して、患者の位置決めのための医用画像を生成する。治療当日画像撮影装置5は、例えば、放射線治療装置6による放射線照射の当日であって放射線照射直前において、放射線治療装置6の治療用寝台に載置された患者に医用撮像を施す。以下、治療当日画像撮影装置5により生成される医用画像を治療当日画像と呼ぶ。治療当日画像は、2次元状に配列されたピクセルにより構成される2次元画像でもよいし、3次元状に配列されたボクセルにより構成される3次元画像でもよい。治療当日画像撮影装置5は、治療当日画像を生成可能な如何なるモダリティ装置であってもよい。モダリティ装置としては、例えば、X線コンピュータ断層撮影装置、磁気共鳴イメージング装置、コーンビームCT装置、核医学診断装置等が挙げられる。典型的には、治療当日画像撮影装置5と治療計画画像撮影装置2とは同種のモダリティ装置が用いられる。治療当日画像のデータは、例えば、放射線治療支援装置1に送信される。 The day-of-treatment imaging device 5 performs medical imaging on a patient to be treated, and generates a medical image for positioning the patient. The day-of-treatment imaging device 5 performs medical imaging of a patient placed on a treatment bed of the radiotherapy apparatus 6 on the day of radiation irradiation by the radiotherapy apparatus 6 and immediately before the radiation irradiation, for example. Hereinafter, the medical image generated by the day-of-treatment imaging device 5 will be referred to as the day-of-treatment image. The image on the day of treatment may be a two-dimensional image composed of two-dimensionally arranged pixels, or a three-dimensional image composed of three-dimensionally arranged voxels. The day-of-treatment imaging device 5 may be any modality device capable of generating a day-of-treatment image. Modality devices include, for example, an X-ray computed tomography device, a magnetic resonance imaging device, a cone beam CT device, a nuclear medicine diagnosis device, and the like. Typically, the same type of modality device is used for the day-of-treatment imaging device 5 and the treatment planning imaging device 2 . The data of the image on the day of treatment is transmitted to the radiotherapy support apparatus 1, for example.

放射線治療装置6は、治療計画装置3により作成された治療計画に従い患者に放射線を照射して患者を治療する。放射線治療装置6は、治療室に設けられた治療架台と治療寝台とを有する。治療寝台は、患者の治療部位がアイソ・センタに略一致するように天板を移動する。治療架台は、回転軸回りに回転可能に照射ヘッド部を支持する。照射ヘッド部は、放射線治療情報管理システム4から供給された治療計画に従い放射線を照射する。具体的には、照射ヘッド部は、多分割絞り(マルチリーフコリメータ)により照射野を形成し、当該照射野により正常組織への照射を抑える。治療部位に放射線が照射されることにより当該治療部位が消滅又は縮小する。 The radiotherapy apparatus 6 treats the patient by irradiating the patient with radiation according to the treatment plan created by the treatment planning apparatus 3 . The radiotherapy apparatus 6 has a treatment platform and a treatment bed provided in the treatment room. The treatment couch moves the top plate so that the patient's treatment area is substantially aligned with the isocenter. The treatment platform supports the irradiation head part rotatably around the rotation axis. The irradiation head unit irradiates radiation according to the treatment plan supplied from the radiation therapy information management system 4 . Specifically, the irradiation head unit forms an irradiation field with a multi-divided diaphragm (multi-leaf collimator), and suppresses irradiation of normal tissues by the irradiation field. By irradiating the treatment area with radiation, the treatment area disappears or shrinks.

放射線治療支援装置1は、放射線治療装置6が設置される治療室又は治療室に隣接する制御室に設置される。放射線治療支援装置1は、治療計画画像と治療当日画像との画像照合結果に応じた、放射線治療に係る作業をガイドするためのガイド情報を出力するコンピュータである。 The radiotherapy support apparatus 1 is installed in a treatment room in which the radiotherapy apparatus 6 is installed or in a control room adjacent to the treatment room. The radiation therapy support apparatus 1 is a computer that outputs guide information for guiding work related to radiation therapy, according to the result of matching images between a treatment planning image and an image on the day of treatment.

図2に示すように、放射線治療支援装置1は、処理回路11、メモリ13、入力インタフェース15、通信インタフェース17及びディスプレイ19を有する。 As shown in FIG. 2 , the radiotherapy support apparatus 1 has a processing circuit 11 , memory 13 , input interface 15 , communication interface 17 and display 19 .

処理回路11は、CPU(Central Processing Unit)及びGPU(Graphics Processing Unit)等のプロセッサを有する。当該プロセッサがメモリ13等にインストールされた放射線治療支援プログラムを起動することにより、当該プロセッサは、画像照合機能111、ガイド情報生成機能112、テーブル更新機能113及び表示制御機能114を実現する。なお、各機能111-114は単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能111-114を実現するものとしても構わない。 The processing circuit 11 has processors such as a CPU (Central Processing Unit) and a GPU (Graphics Processing Unit). The processor implements an image collation function 111 , a guide information generation function 112 , a table update function 113 and a display control function 114 by activating the radiotherapy support program installed in the memory 13 or the like. Note that each of the functions 111-114 is not limited to being realized by a single processing circuit. A processing circuit may be configured by combining a plurality of independent processors, and the functions 111 to 114 may be realized by each processor executing a program.

画像照合機能111において処理回路11は、治療対象の患者に関する治療計画画像と治療当日画像との画像照合に基づいて当該患者の位置ずれを評価する位置ずれ指標を算出する。位置ずれ指標は、患者領域全体及び患者領域の部分領域等の照合対象毎に算出される。部分領域としては、患者の解剖学的部位、治療対象である腫瘍等の病変部位の何れでもよく、その両方でもよい。照合対象は、少なくとも1つ設定される。位置ずれ指標は、治療計画画像と治療当日画像との間における照合対象間の位置ずれを評価可能な如何なる指標にも適用可能である。具体的には、位置ずれ指標としては、照合対象に関する治療計画画像と治療当日画像との特徴量の一致度又は一致度の分散(散らばり度合い)に設定される。特徴量としては、例えば、照合対象の輝度値、照合対象の輝度値のヒストグラム、照合対象の形状である。一致度は、例えば、照合対象に関する治療計画画像と治療当日画像との特徴量の差分や比率等に規定される。 In the image matching function 111, the processing circuit 11 calculates a positional deviation index for evaluating the positional deviation of the patient based on image matching between the treatment plan image and the treatment day image regarding the patient to be treated. The positional deviation index is calculated for each matching target such as the entire patient region and partial regions of the patient region. The partial region may be either an anatomical site of the patient, a diseased site such as a tumor to be treated, or both. At least one collation target is set. The positional deviation index can be applied to any index that can evaluate the positional deviation between matching targets between the treatment planning image and the treatment day image. Specifically, the positional deviation index is set to the matching degree of the feature amount between the treatment plan image and the treatment-day image relating to the matching object or the variance (scattering degree) of the matching degree. The feature values are, for example, luminance values to be matched, a histogram of luminance values to be matched, and the shape of the target to be matched. The degree of coincidence is defined, for example, as a difference or a ratio of feature amounts between a treatment plan image and an image on the day of treatment regarding a matching target.

ガイド情報生成機能112において処理回路11は、画像照合機能111により算出された位置ずれ指標に基づいて、術者等のユーザが行う放射線治療に係る作業(以下、放射線治療作業と呼ぶ)をガイドするためのガイド情報を生成する。放射線治療作業は、治療計画画像撮影装置2による治療計画画像の撮影、治療計画装置3による治療計画の作成、治療当日画像撮影装置5による治療当日画像の撮影及び放射線治療装置6による放射線照射に係る作業を包含する。具体的には、処理回路11は、画像照合機能111により算出された位置ずれ指標を、メモリ13に記憶されたガイドテーブル131に適用してガイド情報を生成する。ガイドテーブル131は、少なくとも位置ずれ指標と当該位置ずれ指標に対応する放射線治療作業の識別子とを関連付けたLUT(Look Up Table)又はデータベースである。 In the guide information generation function 112, the processing circuit 11 guides the work related to radiotherapy performed by a user such as an operator (hereinafter referred to as radiotherapy work) based on the positional deviation index calculated by the image matching function 111. Generate guide information for The radiotherapy work includes imaging of treatment planning images by the treatment planning imaging device 2, preparation of treatment plans by the treatment planning device 3, imaging of treatment day images by the day of treatment imaging device 5, and radiation irradiation by the radiotherapy device 6. include work. Specifically, the processing circuit 11 applies the positional deviation index calculated by the image matching function 111 to the guide table 131 stored in the memory 13 to generate guide information. The guide table 131 is a LUT (Look Up Table) or database that associates at least the positional deviation index and the identifier of the radiotherapy work corresponding to the positional deviation index.

図3に示すように、ガイドテーブル131は、入力項目と出力項目とを有する。入力項目としては、位置ずれ指標の条件が含まれる。位置ずれ指標の条件としては、出力項目に該当する放射線治療作業に対応する位置ずれ指標の条件が登録される。当該条件は、具体的には、複数の照合対象の一致度及び一致度の分散に関する条件の組合せである。出力項目としては、入力項目に登録された位置ずれ指標の条件を満たしたときに実行が推奨されるセットアップ作業の識別子と放射線治療作業の次工程の識別子とが含まれる。セットアップ作業は、セットアップに使用する対象物(アクセサリ)と術者の行動との組合せにより規定される。放射線治療作業の工程は、例えば、位置ずれがない場合に次に行われる放射線照射を実行する否かの判断と、放射線照射を実行しない場合に推奨される放射線作業(再撮影等)とを含む。識別子は、セットアップ作業や工程を示す文字でもよいしコードでもよい。出力項目には、過去に実際に行われた事柄が入力されてもよいし、ユーザが考案した事柄が入力されてもよい。 As shown in FIG. 3, the guide table 131 has input items and output items. The input items include the conditions for the positional deviation index. As the condition of the positional displacement index, the condition of the positional displacement index corresponding to the radiation therapy work corresponding to the output item is registered. Specifically, the condition is a combination of conditions regarding the degree of matching of a plurality of matching targets and the dispersion of the degree of matching. The output items include the identifier of the setup work recommended to be executed when the condition of the positional deviation index registered in the input item is satisfied, and the identifier of the next step of the radiotherapy work. The setup work is defined by a combination of objects (accessories) used for setup and actions of the operator. The process of radiotherapy work includes, for example, a judgment as to whether or not to perform subsequent radiation irradiation when there is no positional deviation, and recommended radiation work (re-imaging, etc.) when radiation irradiation is not performed. . The identifier may be a letter or a code that indicates a setup task or process. The output item may be a matter that was actually done in the past, or a matter devised by the user.

例えば、脳腫瘍の患者に対してヘッドレストが装着される場合を想定する。治療当日画像の撮影時においてヘッドレストの装着に不具合がある場合、頭部に関連する腫瘍領域、脳領域及び頭蓋骨については一致度が低く、頭部に関連しない肺野及び脊髄等の体幹部については一致度が高いと考えられる。従って、図3に示すように、腫瘍領域の一致度が70%以下、肺野の一致度が70%以上、脊髄の一致度が70%以上、脳領域の一致度が70%以下、且つ頭蓋骨の一致度が70%以下の条件に対して、セットアップ作業の対象物として「ヘッドレスト」、セットアップ作業の行動として「交換」、放射線治療の工程として「照射不可」及び「再撮影」が関連付けられる。 For example, assume that a headrest is attached to a patient with a brain tumor. If there is a problem with the attachment of the headrest at the time of imaging on the day of treatment, the degree of agreement is low for the tumor area, brain area, and skull related to the head, and for the body trunk such as the lung field and spinal cord, which are not related to the head. The degree of agreement is considered to be high. Therefore, as shown in FIG. 3, the tumor region has a matching degree of 70% or less, the lung field has a matching degree of 70% or more, the spinal cord has a matching degree of 70% or more, the brain region has a matching degree of 70% or less, and the skull region has a matching degree of 70% or less. is 70% or less, "headrest" as the setup work object, "replacement" as the setup work action, and "irradiation impossible" and "re-imaging" as the radiotherapy process are associated.

また、例えば、脳腫瘍の患者が普段入れ歯を装着している場合を想定する。治療当日画像の撮影時において入れ歯を外し忘れた場合、頭蓋骨の一致度が高く且つ一致度の分散が大きいと考えられる。ある部分領域の一部分の一致度が高く他の部分の一致度が低い場合、当該部分領域全体の一致度は平均化されるが分散が大きくなるためである。従って、例えば、図3に示すように、腫瘍領域の一致度が70%以上で分散が40以下、肺野の一致度が70%以上で分散が40以下、且つ頭蓋骨の一致度が70%以下で分散が80以上の条件に対して、セットアップ作業の対象物として「入れ歯」、セットアップ作業の行動として「取り外し」、放射線治療の工程として「照射不可」及び「再撮影」が関連付けられる。 Also, for example, assume that a brain tumor patient usually wears false teeth. If the dentures are forgotten to be removed at the time of imaging the images on the day of treatment, it is considered that the degree of coincidence of the skull is high and the variance of the degree of coincidence is large. This is because when the degree of matching is high in one portion of a partial region and the degree of matching in other portions is low, the degree of matching in the entire partial region is averaged, but the variance increases. Therefore, for example, as shown in FIG. 3, the tumor area has a matching degree of 70% or more and a variance of 40 or less, the lung field has a matching degree of 70% or more and a variance of 40 or less, and the skull has a matching degree of 70% or less. For the condition with a variance of 80 or more, "dentures" are associated as the target of the setup work, "removal" as the behavior of the setup work, and "impossible irradiation" and "re-imaging" as the radiation therapy process.

テーブル更新機能113において処理回路11は、ガイドテーブル131に対して内容の追加、削除及び変更等の更新を行う。例えば、処理回路11は、入力インタフェース15を介してユーザの指示に従い更新を行う。 In the table update function 113 , the processing circuit 11 updates the guide table 131 by adding, deleting, changing, and the like. For example, the processing circuitry 11 updates according to user instructions via the input interface 15 .

表示制御機能114において処理回路11は、種々の情報をディスプレイ19に表示する。例えば、処理回路11は、ガイド情報生成機能112により生成されたガイド情報をディスプレイ19に表示する。 The processing circuit 11 in the display control function 114 displays various information on the display 19 . For example, the processing circuit 11 displays guide information generated by the guide information generation function 112 on the display 19 .

メモリ13は、種々の情報を記憶するROM(Read Only Memory)やRAM(Random Access Memory)、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)、集積回路記憶装置等の記憶装置である。メモリ13は、上記記憶装置以外にも、CD(Compact Disc)、DVD(Digital Versatile Disc)、フラッシュメモリ等の可搬型記憶媒体や、半導体メモリ素子等との間で種々の情報を読み書きする駆動装置であってもよい。また、メモリ13は、放射線治療支援装置1にネットワークを介して接続された他のコンピュータ内にあってもよい。例えば、メモリ13は、プログラムやガイドテーブル131を記憶する。 The memory 13 is a storage device such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), or an integrated circuit storage device that stores various information. The memory 13 may be a CD (Compact Disc), a DVD (Digital Versatile Disc), a portable storage medium such as a flash memory, or a driving device for reading and writing various information from/to a semiconductor memory element, etc., in addition to the above storage devices. may be Also, the memory 13 may be in another computer connected to the radiotherapy support apparatus 1 via a network. For example, the memory 13 stores programs and guide tables 131 .

入力インタフェース15は、ユーザからの各種の入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路11に出力する。具体的には、入力インタフェース15は、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、タッチパッド及びタッチパネルディスプレイ等の入力機器に接続されている。入力インタフェース15は、当該入力機器への入力操作に応じた電気信号を処理回路11へ出力する。また、入力インタフェース15に接続される入力機器は、ネットワーク等を介して接続された他のコンピュータに設けられた入力機器でもよい。 The input interface 15 receives various input operations from the user, converts the received input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the processing circuit 11 . Specifically, the input interface 15 is connected to input devices such as a mouse, keyboard, trackball, switch, button, joystick, touch pad, and touch panel display. The input interface 15 outputs an electrical signal to the processing circuit 11 according to an input operation to the input device. Also, the input device connected to the input interface 15 may be an input device provided in another computer connected via a network or the like.

通信インタフェース17は、放射線治療システム100に含まれる他の装置との間でデータ通信するためのインタフェースである。例えば、通信インタフェース17は、PACSからネットワークを介して、治療計画装置3又は治療計画画像撮影装置2から治療計画画像を受信し、治療当日画像撮影装置5から治療当日画像を受信する。 The communication interface 17 is an interface for data communication with other devices included in the radiotherapy system 100 . For example, the communication interface 17 receives a treatment plan image from the treatment planning device 3 or the treatment plan image capturing device 2 and receives a treatment day image from the treatment day image capturing device 5 via the network from the PACS.

ディスプレイ19は、処理回路11の表示制御機能114に従い種々の情報を表示する。例えば、ディスプレイ19は、ガイド情報生成機能112により生成されたガイド情報を表示する。ディスプレイ19としては、例えば、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro Luminescence Display)、プラズマディスプレイ又は他の任意のディスプレイが適宜使用可能である。 The display 19 displays various information according to the display control function 114 of the processing circuit 11 . For example, the display 19 displays guide information generated by the guide information generation function 112 . As the display 19, for example, a liquid crystal display (LCD: Liquid Crystal Display), a CRT (Cathode Ray Tube) display, an organic EL display (OELD: Organic Electro Luminescence Display), a plasma display, or any other arbitrary display can be used as appropriate. be.

以下、放射線治療支援装置1の動作例について説明する。 An operation example of the radiotherapy support apparatus 1 will be described below.

図4は、プログラムに従い処理回路11により行われる放射線治療支援の典型的な流れを示す図である。図4に示すように、まず、処理回路11は、通信インタフェース17を介して、治療対象の患者に関する治療計画画像を治療計画画像撮影装置2又は治療計画装置3から取得し、当該患者に関する治療当日画像を治療当日画像撮影装置5から取得する(ステップS1)。 FIG. 4 is a diagram showing a typical flow of radiotherapy support performed by the processing circuit 11 according to a program. As shown in FIG. 4, first, the processing circuit 11 acquires a treatment plan image of a patient to be treated from the treatment plan imaging device 2 or the treatment planning device 3 via the communication interface 17, An image is acquired from the imaging device 5 on the day of treatment (step S1).

ステップS1が行われると処理回路11は、画像照合機能111を実行し、治療計画画像と治療当日画像との画像照合に基づいて位置ずれ指標を算出する(ステップS2)。ステップS2において処理回路11は、照合対象毎に位置ずれ指標を算出する。照合対象は、ユーザにより入力インタフェース15を介して任意に設定されてもよいし、自動的に設定されてもよいし、画像処理により自動的に分類されてもよい。 After step S1 is performed, the processing circuit 11 executes the image matching function 111 to calculate a positional deviation index based on image matching between the treatment plan image and the treatment day image (step S2). In step S2, the processing circuit 11 calculates a positional deviation index for each matching object. The matching target may be arbitrarily set by the user via the input interface 15, may be automatically set, or may be automatically classified by image processing.

具体的には、処理回路11は、照合対象に関する治療計画画像と治療当日画像との特徴量を算出する。上記の通り、特徴量としては、例えば、照合対象の輝度値が設定される。この場合、処理回路11は、特徴量として、治療計画画像と治療当日画像との各々について、照合対象を構成する画素の輝度値の平均値や最頻値等の任意の統計値を算出する。照合対象の輝度値のヒストグラムが特徴量に設定された場合、処理回路11は、治療計画画像と治療当日画像との各々について、照合対象の輝度値のヒストグラムを生成する。ヒストグラムは、例えば、横軸が輝度値、縦軸が頻度に規定された輝度値の分布図である。照合対象の形状が特徴量に設定された場合、処理回路11は、まず、治療計画画像と治療当日画像との各々について照合対象を抽出する。抽出は、閾値処理や画像認識処理、機械学習等の任意の手法により行われればよい。次に処理回路11は、抽出された照合対象のエッジ領域を検出する。検出されたエッジ領域が照合対象の形状として用いられる。 Specifically, the processing circuit 11 calculates the feature amount of the treatment plan image and the treatment day image regarding the matching target. As described above, for example, the luminance value to be matched is set as the feature quantity. In this case, the processing circuit 11 calculates arbitrary statistical values such as the mean value and the mode value of the brightness values of the pixels constituting the matching target for each of the treatment plan image and the treatment day image as the feature amount. When a histogram of luminance values to be compared is set as the feature amount, the processing circuit 11 generates a histogram of luminance values to be compared for each of the treatment plan image and the treatment-day image. A histogram is, for example, a luminance value distribution map in which the horizontal axis is defined as the luminance value and the vertical axis is defined as the frequency. When the shape of the matching target is set as the feature amount, the processing circuit 11 first extracts the matching target for each of the treatment plan image and the treatment day image. The extraction may be performed by any method such as threshold processing, image recognition processing, machine learning, or the like. Next, the processing circuit 11 detects the extracted edge area to be matched. The detected edge area is used as the shape to be matched.

特徴量が算出されると処理回路11は、照合対象各々について治療計画画像の特徴量と治療当日画像の特徴量との一致度を算出する。一致度は、特徴量の差分や比率に規定される。 When the feature amount is calculated, the processing circuit 11 calculates the degree of matching between the feature amount of the treatment plan image and the feature amount of the treatment-day image for each matching object. The degree of matching is defined by the difference or ratio of feature amounts.

ステップS2が行われると処理回路11は、ガイド情報生成機能112を実行し、ステップS2において算出された位置ずれ指標に基づいてガイド情報を生成する(ステップS3)。 After step S2 is performed, the processing circuit 11 executes the guide information generation function 112 to generate guide information based on the positional deviation index calculated in step S2 (step S3).

ステップS3が行われると処理回路11は、表示制御機能114を実行し、ステップS3において生成されたガイド情報をディスプレイ19に表示する(ステップS4)。 When step S3 is performed, the processing circuit 11 executes the display control function 114 and displays the guide information generated in step S3 on the display 19 (step S4).

以下、ステップS3及びS4について具体的に説明する。ガイド情報としては、例えば、放射線治療作業に関するメッセージ(以下、ガイドメッセージと呼ぶ)が挙げられる。 Steps S3 and S4 will be specifically described below. The guide information includes, for example, a message regarding radiotherapy work (hereinafter referred to as a guide message).

ステップS3において処理回路11は、治療計画画像と治療当日画像との画像照合に基づいて複数の照合対象各々について位置ずれ指標を算出する。具体的には、処理回路11は、治療計画画像と治療当日画像との各々に画像処理を施して複数の照合対象を抽出する。そして治療計画画像に由来する照合対象と治療当日画像に由来する同種の照合対象との特徴量の一致度及び一致度の分散が算出される。例えば、照合対象として、腫瘍領域、肺野、脊髄、脳及び頭蓋骨が設定された場合、腫瘍領域、肺野、脊髄、脳領域及び頭蓋骨の各々について一致度及び一致度の分散が算出される。 In step S3, the processing circuit 11 calculates a positional deviation index for each of a plurality of matching targets based on image matching between the treatment plan image and the treatment day image. Specifically, the processing circuit 11 performs image processing on each of the treatment plan image and the treatment day image to extract a plurality of matching targets. Then, the matching degree and the variance of the matching degree are calculated between the matching target derived from the treatment plan image and the matching target of the same kind derived from the treatment day image. For example, when the tumor region, lung field, spinal cord, brain, and skull are set as matching targets, the degree of matching and the variance of the degree of matching are calculated for each of the tumor region, lung field, spinal cord, brain region, and skull.

ステップS4において処理回路11は、ガイドテーブル131を利用して、照合対象毎に算出された複数の位置ずれ指標から推定される位置ずれの原因に応じた放射線治療作業の候補を特定する。例えば、一致度が腫瘍領域について45%、肺野について82%、脊髄について87%、脳領域について56%、頭蓋骨について61%である場合、図3のガイドテーブル131を利用して、セットアップ作業の対象物として「ヘッドレスト」、セットアップ作業の行動として「交換」、放射線治療の工程として「照射不可」及び「再撮影」が放射線治療作業の候補として特定される。そして処理回路11は、特定された候補に基づいてガイドメッセージを作成する。ガイドメッセージは、出力項目であるセットアップ作業の対象物及び行動と放射線治療の次工程との組合せに関連付けて予めテーブル等に用意されてもよいし、セットアップ作業の対象物及び行動と放射線治療の工程との組合せに基づいて自動的に生成されてもよい。処理回路11は、作成したガイドメッセージを、ガイド情報としてディスプレイ19に表示する。 In step S4, the processing circuitry 11 uses the guide table 131 to identify candidates for radiotherapy work according to the cause of positional displacement estimated from a plurality of positional displacement indices calculated for each matching object. For example, if the matching is 45% for the tumor region, 82% for the lung field, 87% for the spinal cord, 56% for the brain region, and 61% for the skull, the guide table 131 in FIG. "Headrest" as an object, "replacement" as an action of setup work, and "cannot be irradiated" and "re-imaging" as a radiotherapy process are specified as radiotherapy work candidates. Processing circuitry 11 then creates a guide message based on the identified candidates. The guide message may be prepared in advance in a table or the like in association with the combination of the set-up work object and action and the next step of the radiation therapy, which are the output items, or may be prepared in advance in a table or the like. may be automatically generated based on a combination of The processing circuit 11 displays the created guide message on the display 19 as guide information.

図5は、ガイド情報の表示画面IS1の一例である。図5に示すように、表示画面IS1は画像表示領域R1とメッセージ表示領域R2とを有する。画像表示領域R1には、例えば、治療当日画像と治療計画画像との合成画像が表示される。メッセージ表示領域R2には、ステップS3において特定された放射線治療作業の候補に関するガイドメッセージが表示される。例えば、上記例の場合、「ヘッドレスト間違いの可能性がありますので確認して下さい。ヘッドレストを交換した場合は、再撮影を推奨します。」等のガイドメッセージが表示される。ユーザは、ガイドメッセージを確認することにより、位置ずれの原因を特定し、適切なセットアップ作業に取りかかることができる。また、合成画像を観察することにより、ガイドメッセージの信頼性を推し量ることもできる。なお、合成画像において照合対象が強調されてもよい。また、画像表示領域R1には、治療当日画像又は治療計画画像のみが表示されてもよい。なお、合成画像は、治療当日画像と治療計画画像とに基づき任意の手法により生成されればよい。例えば、処理回路11は、治療当日画像と治療計画画像とを位置合わせし、αブレンド等により各画素の合成後の輝度値を算出し、各画素に各合成後の輝度値を割り当てることにより合成画像を生成する。 FIG. 5 is an example of the guide information display screen IS1. As shown in FIG. 5, the display screen IS1 has an image display area R1 and a message display area R2. In the image display region R1, for example, a composite image of the treatment day image and the treatment plan image is displayed. In the message display region R2, a guide message regarding the radiotherapy operation candidates identified in step S3 is displayed. For example, in the case of the above example, a guide message such as "There is a possibility that the headrest is incorrect, please confirm. If the headrest is replaced, reshooting is recommended." By checking the guide message, the user can identify the cause of the misalignment and start proper setup work. Also, by observing the composite image, it is possible to estimate the reliability of the guide message. Note that the matching target may be emphasized in the synthesized image. Alternatively, only the treatment day image or the treatment plan image may be displayed in the image display region R1. Note that the composite image may be generated by any method based on the treatment day image and the treatment plan image. For example, the processing circuit 11 aligns the treatment day image and the treatment plan image, calculates the luminance value after synthesis of each pixel by α blending, etc., and synthesizes by assigning the luminance value after synthesis to each pixel. Generate an image.

上記の通り、ステップS3において複数の照合対象の一致度及び分散が算出される。処理回路11は、複数の照合対象の一致度及び分散の大小関係を比較することにより、位置ずれが生じている部分を検出することが可能である。例えば、一致度が腫瘍領域について45%、肺野について82%、脊髄について87%、脳領域について56%、頭蓋骨について61%である場合、頭部の一致度は他の部分に比して低いので、頭部に位置ずれが生じていることを検出することができる。例えば、他のガイドテーブルとして、位置ずれが生じている部位と放射線治療作業の識別子とが関連付けられても良い。処理回路11は、検出された位置ずれ部位を検索キーとして当該他のガイドテーブルを検索し、当該位置ずれ部位に関連付けられた放射線治療作業を特定しても良い。処理回路11は、特定された放射線治療作業をガイド情報としてディスプレイ19に表示すると良い。例えば、位置ずれ部位として頭部が検出された場合、「ヘッドレスト間違いの可能性がありますので確認して下さい。ヘッドレストを交換した場合は、再撮影を推奨します。」等のガイドメッセージが表示される。 As described above, in step S3, the degrees of matching and variances of the plurality of matching targets are calculated. The processing circuit 11 can detect the portion where the positional deviation occurs by comparing the degree of matching and the size relationship of the variance of the plurality of matching objects. For example, if the match is 45% for the tumor area, 82% for the lung field, 87% for the spinal cord, 56% for the brain area, and 61% for the skull, then the head has a lower match than the other parts. Therefore, it is possible to detect that the head is misaligned. For example, another guide table may be used to associate the site where the displacement occurs with the identifier of the radiotherapy work. The processing circuitry 11 may search the other guide table using the detected positional displacement site as a search key to specify the radiotherapy operation associated with the positional displacement site. The processing circuit 11 preferably displays the specified radiotherapy operation on the display 19 as guide information. For example, if the head is detected as a misaligned part, a guide message such as "The headrest may be wrong, so please check it. If the headrest is replaced, it is recommended to retake the image." be.

他の例として、画像照合により頭部部分のみが傾いていることが検出された場合、処理回路11は、「患者の頭部部分をレーザーに合わせて下さい。過去の同様のケースでは、再撮影は実施しませんでした。」のガイドメッセージをディスプレイ19に表示する。画像照合により体位が全体的に傾いていることが検出された場合、処理回路11は、「セットアップを最初からやりなおしてください。再撮影を推奨します。」のガイドメッセージをディスプレイ19に表示する。また、全体的な一致度は高くないが、腫瘍近辺の一致度が高い場合、処理回路11は、「腫瘍近辺の一致度は87%です。過去のケースでは、そのまま治療を実施しました。」のガイドメッセージをディスプレイ19に表示する。 As another example, if the image matching detects that only the head portion is tilted, the processing circuit 11 may say, "Align the patient's head portion with the laser. was not performed.” is displayed on the display 19. When the image collation detects that the posture is tilted as a whole, the processing circuit 11 displays on the display 19 a guide message "Please repeat the setup from the beginning. Re-imaging is recommended." In addition, when the overall matching score is not high but the matching score near the tumor is high, the processing circuit 11 outputs "The matching score near the tumor is 87%. In past cases, the treatment was performed as is." is displayed on the display 19.

なお上記例において処理回路11は、照合対象毎の位置ずれ指標から放射線治療作業の候補を推測するとした。しかしながら、より正確に放射線治療作業の候補を推測するため、位置ずれ指標に加え、他の追加要素が考慮されてもよい。追加要素としては、例えば、患者基本情報、患者のパフォーマンス情報、過去に記録したセットアップ作業、過去に使用した固定具情報、治療時の患者の体位が挙げられる。患者基本情報としては、年齢や伸長、体重、性別等が含まれる。患者パフォーマンス情報としては、自立歩行の可否、車椅子の使用の有無、杖の使用の有無、寝たきりか否か、入れ歯の有無等が含まれる。過去に記録したセットアップ作業としては、入れ歯の取り外し、顔の傾きの調整、腕の角度の調整、患者全体の位置のシフト等が含まれる。過去に使用した固定具情報としては、バイトブロック、ヘッドレスト、頭部シェル、胸部シェル、骨盤シェル、フットレスト、バックロック等が含まれる。治療時の患者の体位としては、伸身、両腕上げ、片腕上げ、足曲げ等が含まれる。これらの追加要素と位置ずれ指標の条件とを入力項目として、放射線治療作業を出力項目とするガイドテーブル131が生成されてもよい。 In the above example, the processing circuit 11 presumes candidates for radiotherapy work from the positional deviation index for each matching object. However, in addition to the misalignment index, other additional factors may be considered in order to more accurately infer candidates for radiotherapy tasks. Additional elements include, for example, patient demographics, patient performance information, previously recorded setup work, previously used fixture information, and patient position during treatment. The basic patient information includes age, growth, weight, sex, and the like. The patient performance information includes whether the patient can walk independently, whether he uses a wheelchair, whether he uses a cane, whether he is bedridden, whether he has dentures, and the like. Previously documented set-up activities included removing dentures, adjusting the tilt of the face, adjusting the angle of the arm, and shifting the position of the entire patient. Previously used fixture information includes bite block, headrest, head shell, chest shell, pelvis shell, footrest, backlock, and the like. Postures of the patient during treatment include stretching, raising both arms, raising one arm, and bending the legs. The guide table 131 may be generated with these additional elements and the condition of the positional deviation index as input items, and the radiotherapy work as an output item.

図6は、図3に示したガイドテーブル131の応用例を示す図である。図6に示すように、ガイドテーブル131は、入力項目として、使用固定具、治療時体位、位置ずれ指標の条件を含む。入力項目として使用固定具と治療時体位とを更に考慮することにより、より適切なセットアップ作業を推定することが可能になる。例えば、頭部領域の一致度のみが低い場合であっても、使用固定具が不明であるとき、位置ずれの原因がヘッドレストにあるのか、頭部シェルにあるのか、あるいは他の要素にあるのか不明である。使用固定具が「ヘッドレスト」であり治療時体位が「伸身」であるときに位置ずれ指標条件を満たす場合、セットアップ作業の対象物が「ヘッドレスト」であることを高い確信度で推測することができる。 FIG. 6 is a diagram showing an application example of the guide table 131 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the guide table 131 includes, as input items, the conditions of the fixture to be used, the posture during treatment, and the index of positional deviation. By further considering the fixture used and the posture during treatment as input items, it becomes possible to estimate a more appropriate setup work. For example, if the fixture used is unknown, even if only the head region match is low, is the misalignment due to the headrest, the head shell, or some other factor? Unknown. If the positional deviation index condition is met when the fixture used is the "headrest" and the position during treatment is "stretching", it can be inferred with a high degree of certainty that the target of the setup work is the "headrest". can.

図7は、図3に示したガイドテーブル131の他の応用例を示す図である。図7に示すように、ガイドテーブル131は、入力項目として、患者パフォーマンス情報、治療時体位、位置ずれ指標の条件を含む。入力項目として患者パフォーマンス情報と治療時体位とを更に考慮することにより、より適切なセットアップ作業を推定することが可能になる。例えば、患者パフォーマンス情報が「入れ歯」であり治療時体位が「伸身」であるときに位置ずれ指標条件を満たす場合、セットアップ作業の対象物が「入れ歯」であることを高い確信度で推測することができる。 FIG. 7 is a diagram showing another application example of the guide table 131 shown in FIG. As shown in FIG. 7, the guide table 131 includes, as input items, the conditions of patient performance information, postural position during treatment, and position deviation index. By further considering the patient performance information and the position during treatment as input items, it becomes possible to estimate a more appropriate setup work. For example, if the patient performance information is "dentures" and the position during treatment is "stretching" and the dislocation index condition is met, it is inferred with high certainty that the target of the setup work is "dentures". be able to.

上記例においてガイド情報は、放射線治療作業の候補に関するガイドメッセージであるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。処理回路11は、ガイド情報として、ステップS2において算出された、複数の照合対象に関する複数の位置ずれ指標を一覧で表示してもよい。 In the above example, it is assumed that the guide information is a guide message regarding candidates for radiotherapy work. However, this embodiment is not limited to this. The processing circuit 11 may display, as guide information, a list of a plurality of positional deviation indices related to a plurality of matching targets calculated in step S2.

図8は、複数の照合対象に関する複数の位置ずれ指標の一覧を含む表示画面IS2の一例を示す図である。図8に示すように、表示画面IS2は、画像表示領域R1と一覧表示領域R3とを含む。画像表示領域R1には、例えば、治療計画画像と治療当日画像との合成画像が表示される。一覧表示領域R3には、ステップS2において算出された、複数の照合対象に関する複数の位置ずれ指標の一覧が表示される。例えば、腫瘍領域、肺野、脊髄、脳領域及び頭蓋骨の一致度が算出された場合、図8に示すように、照合対象毎の一致度の数値が表示される。一致度の分散が算出された場合、同様の分散の数値が表示されればよい。なお、一致度や分散を数値ではなく、グラフ等で表示してもよい。このように、照合対象毎の位置ずれ指標の一覧が表示されることにより、術者等のユーザは、一致度が高い照合対象と一致度が低い照合対象を知ることができる。 FIG. 8 is a diagram showing an example of the display screen IS2 including a list of multiple positional deviation indicators related to multiple matching targets. As shown in FIG. 8, the display screen IS2 includes an image display area R1 and a list display area R3. In the image display area R1, for example, a composite image of a treatment plan image and an image on the day of treatment is displayed. In the list display region R3, a list of a plurality of positional deviation indices relating to a plurality of matching targets calculated in step S2 is displayed. For example, when the degree of matching is calculated for the tumor region, lung field, spinal cord, brain region, and skull, the numerical value of the degree of matching for each matching object is displayed as shown in FIG. When the variance of the degree of matching is calculated, a numerical value of similar variance may be displayed. It should be noted that the degree of matching and variance may be displayed by graphs or the like instead of numerical values. By displaying a list of positional deviation indexes for each matching object in this way, a user such as an operator can know matching objects with a high degree of matching and matching objects with a low degree of matching.

出力項目としては、セットアップ作業の識別子と放射線治療作業における工程の識別子との両方が記録されるのみならず、セットアップ作業の識別子と放射線治療作業における工程の識別子との何れか一方が記録されてもよい。なお、ガイドテーブル131において、全ての照射対象の一致度が所定値(例えば、90%)より高い位置ずれ指標条件に対して、放射線治療作業の次工程として放射線照射の識別子が関連付けられてもよい。これにより、全ての照射対象の一致度が所定値より高い場合、セットアップ作業の必要無し、ということを伝えるガイドメッセージを提供することができる。 As output items, not only are both the identifier of the setup work and the identifier of the process in the radiotherapy work recorded, but either the identifier of the setup work or the identifier of the process in the radiotherapy work may be recorded. good. Note that, in the guide table 131, a radiation irradiation identifier may be associated as the next step of the radiation therapy work with a position deviation index condition in which the degree of matching of all irradiation targets is higher than a predetermined value (for example, 90%). . Accordingly, when the degree of coincidence of all irradiation targets is higher than a predetermined value, it is possible to provide a guide message telling that no setup work is required.

ステップS4が行われると放射線治療支援が終了する。 After step S4 is performed, the radiotherapy support ends.

その後、術者等のユーザは、ガイド情報を参考にして放射線治療作業を実施する。このように本実施形態に係る処理回路11は、ガイドテーブル131による画像照合結果から放射線治療作業を推測することにより、術者が単独で画像照合結果から放射線治療作業を推定する場合に比して、提供する放射線治療作業のばらつきを抑制することができる。これにより、再撮影による不要な被曝を低減したり、本来は治療に移行すべきでないようなケースで不用意な治療が行われることを抑制できる。 After that, a user such as an operator performs radiotherapy with reference to the guide information. As described above, the processing circuit 11 according to the present embodiment estimates the radiotherapy work from the image collation result of the guide table 131, thereby making it easier for the operator to estimate the radiotherapy work from the image collation result alone. , the variability in the radiotherapy work delivered can be reduced. As a result, unnecessary exposure due to re-imaging can be reduced, and careless treatment can be suppressed in a case that should not be treated.

なお、ユーザは、ステップS2において算出された位置ずれ指標と、実際に実行する又は実行した放射線治療作業の識別子とを入力インタフェース15を介して入力してもよい。処理回路11は、入力された位置ずれ指標と放射線治療作業の識別子とをガイドテーブル131に登録する。このように、ステップS2において算出された位置ずれ指標と、実際に実行する又は実行した放射線治療作業の識別子とは、経験的知識データとして保存される。これにより、次回以降に同様な画像照合結果が得られた場合に放射線治療の候補の一つとして表示することが可能になる。 Note that the user may input the displacement index calculated in step S<b>2 and the identifier of the radiotherapy work actually performed or performed via the input interface 15 . The processing circuit 11 registers the input positional deviation index and the identifier of the radiotherapy work in the guide table 131 . In this way, the displacement index calculated in step S2 and the identifier of the radiotherapy work actually performed or performed are stored as empirical knowledge data. As a result, when a similar image matching result is obtained from the next time onward, it becomes possible to display it as one of radiotherapy candidates.

以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、術者による放射線治療に係る作業のばらつきを低減することができる。 According to at least one embodiment described above, it is possible to reduce the variation in radiotherapy-related work by operators.

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、CPU、GPU、或いは、特定用途向け集積回路(Application Specific Integrated Circuit:ASIC))、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(Simple Programmable Logic Device:SPLD)、複合プログラマブル論理デバイス(Complex Programmable Logic Device:CPLD)、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ(Field Programmable Gate Array:FPGA))等の回路を意味する。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、プログラムを実行するのではなく、論理回路の組合せにより当該プログラムに対応する機能を実現してもよい。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図1及び図2における複数の構成要素を1つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。 The term "processor" used in the above description includes, for example, CPU, GPU, or Application Specific Integrated Circuit (ASIC)), programmable logic device (for example, Simple Programmable Logic Device : SPLD), Complex Programmable Logic Device (CPLD), and Field Programmable Gate Array (FPGA)). The processor realizes its functions by reading and executing the programs stored in the memory circuit. It should be noted that instead of storing the program in the memory circuit, the program may be directly installed in the circuit of the processor. In this case, the processor implements its functions by reading and executing the program embedded in the circuit. Also, functions corresponding to the program may be realized by combining logic circuits instead of executing the program. Note that each processor of the present embodiment is not limited to being configured as a single circuit for each processor, and may be configured as one processor by combining a plurality of independent circuits to realize its function. good. Furthermore, multiple components in FIGS. 1 and 2 may be integrated into a single processor to achieve their functions.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 While several embodiments of the invention have been described, these embodiments have been presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and modifications can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and their modifications are included in the scope and spirit of the invention, as well as the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof.

1 放射線治療支援装置
2 治療計画画像撮影装置
3 治療計画装置
4 放射線治療情報管理システム
5 治療当日画像撮影装置
6 放射線治療装置
11 処理回路
13 メモリ
15 入力インタフェース
17 通信インタフェース
19 ディスプレイ
100 放射線治療システム
111 画像照合機能
112 ガイド情報生成機能
113 テーブル更新機能
114 表示制御機能
1 Radiation therapy support device 2 Treatment planning imaging device 3 Treatment planning device 4 Radiation therapy information management system 5 Day of treatment imaging device 6 Radiation therapy device 11 Processing circuit 13 Memory 15 Input interface 17 Communication interface 19 Display 100 Radiation therapy system 111 Image Verification function 112 Guide information generation function 113 Table update function 114 Display control function

Claims (7)

患者に関し放射線治療計画のための第1の医用画像と、前記放射線治療計画から放射線照射までの間における前記患者に関する第2の医用画像との画像照合に基づいて前記患者の位置ずれを評価する位置ずれ指標を算出する算出部と、
前記算出された位置ずれ指標に基づいて、ユーザが行う放射線治療に係る作業をガイドするためのガイド情報を生成するガイド情報生成部と、
前記ガイド情報を表示する表示部と、を具備し、
前記算出部は、前記患者の病変部位及び他の解剖学的部位のうちの複数の照合対象について複数の位置ずれ指標を算出し、
前記ガイド情報生成部は、前記複数の位置ずれ指標から推定される位置ずれの原因に応じたセットアップ作業を前記作業として特定し、前記セットアップ作業をガイドするための前記ガイド情報を生成し、
前記セットアップ作業は、前記患者のセットアップに使用するアクセサリと当該アクセサリに対する術者の行動との組合せにより規定される、
放射線治療支援装置。
A position for evaluating displacement of the patient based on image matching between a first medical image for radiotherapy planning of the patient and a second medical image of the patient between the radiotherapy planning and irradiation. a calculation unit that calculates a deviation index;
a guide information generation unit that generates guide information for guiding work related to radiation therapy performed by a user based on the calculated positional deviation index;
a display unit that displays the guide information ,
The calculation unit calculates a plurality of positional displacement indices for a plurality of matching targets among the lesion site and other anatomical sites of the patient,
The guide information generation unit identifies, as the work, a setup work according to the cause of the positional deviation estimated from the plurality of positional deviation indicators, and generates the guide information for guiding the setup work,
The setup work is defined by a combination of the accessory used for the patient setup and the action of the operator with respect to the accessory,
Radiotherapy support equipment.
前記ガイド情報生成部は、前記複数の照合対象毎に算出された前記複数の位置ずれ指標の一覧を前記ガイド情報として生成する、請求項記載の放射線治療支援装置。 2. The radiotherapy support apparatus according to claim 1 , wherein said guide information generation unit generates, as said guide information, a list of said plurality of positional deviation indices calculated for each of said plurality of matching targets. 位置ずれ指標と当該位置ずれ指標に対応する作業の候補とを関連付けて記憶する記憶部を更に備え、
前記ガイド情報生成部は、前記算出された複数の位置ずれ指標に関連付けられた候補を決定し、前記決定された候補に応じた前記ガイド情報を生成する、
請求項1ないしの何れか1項記載の放射線治療支援装置。
further comprising a storage unit that associates and stores the positional deviation indicator and the job candidates corresponding to the positional deviation indicator ;
The guide information generation unit determines candidates associated with the plurality of calculated positional deviation indicators, and generates the guide information according to the determined candidates .
3. The radiotherapy support apparatus according to any one of claims 1 and 2 .
前記作業は、前記放射線照射のための患者のセットアップ作業と放射線治療作業の次工程を含む、請求項1ないしの何れか1項記載の放射線治療支援装置。 4. The radiotherapy support apparatus according to any one of claims 1 to 3 , wherein said work includes a patient setup work for said radiation irradiation and a step following radiotherapy work. 前記算出された複数の位置ずれ指標とユーザが実行した作業とを関連付けて記憶する記憶部を更に備える、請求項1ないしの何れか1項記載の放射線治療支援装置。 5. The radiotherapy support apparatus according to any one of claims 1 to 4 , further comprising a storage unit that associates and stores the plurality of calculated positional deviation indices and the work performed by the user. 前記複数の位置ずれ指標は、前記第1の医用画像と前記第2の医用画像との間における前記患者の輝度値、輝度値のヒストグラム若しくは形状の一致度又は一致度の分散である、請求項1ないしの何れか1項記載の放射線治療支援装置。 3. The plurality of positional deviation indices are brightness values of the patient between the first medical image and the second medical image, a histogram of brightness values, a degree of matching of shapes, or a variance of the degree of matching. 6. The radiotherapy support apparatus according to any one of 1 to 5 . コンピュータに、
患者に関し放射線治療計画のための第1の医用画像と、前記放射線治療計画から放射線照射までの間における前記患者に関する第2の医用画像との画像照合に基づいて前記患者の位置ずれを評価する位置ずれ指標を算出する機能、
前記算出された位置ずれ指標に基づいて、ユーザが行う放射線治療に係る作業をガイドするためのガイド情報を生成する機能、及び
前記ガイド情報をディスプレイに表示する機能、を実現させるためのプログラムであって、
前記算出する機能は、前記患者の病変部位及び他の解剖学的部位のうちの複数の照合対象について複数の位置ずれ指標を算出し、
前記ガイド情報を生成する機能は、前記複数の位置ずれ指標から推定される位置ずれの原因に応じたセットアップ作業を前記作業として特定し、前記セットアップ作業をガイドするための前記ガイド情報を生成し、
前記セットアップ作業は、前記患者のセットアップに使用するアクセサリと当該アクセサリに対する術者の行動との組合せにより規定される、
プログラム。
to the computer,
A position for evaluating displacement of the patient based on image matching between a first medical image for radiotherapy planning of the patient and a second medical image of the patient between the radiotherapy planning and irradiation. a function of calculating a deviation index;
A program for realizing a function of generating guide information for guiding work related to radiation therapy performed by a user based on the calculated positional deviation index, and a function of displaying the guide information on a display. hand,
The calculating function calculates a plurality of positional deviation indices for a plurality of matching targets among the lesion site and other anatomical sites of the patient;
The function of generating the guide information identifies, as the work, a setup work according to the cause of the positional deviation estimated from the plurality of positional deviation indicators, and generates the guide information for guiding the setup work;
The setup work is defined by a combination of the accessory used for the patient setup and the action of the operator with respect to the accessory,
program.
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