JP7451265B2 - 治療支援装置、治療支援プログラムおよび治療計画装置 - Google Patents
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Description
よって、その結果、被ばく線量も増加してしまうという問題がある。
本実施形態では、腫瘍位置データには、複数のマーカー記治療対象部位との3次元空間での位置関係を示す差分情報が含まれる。治療計画データファイルは、放射線治療装置4と治療支援装置5とに送信される。
図2に示すように、治療支援装置5は、処理回路51、メモリ52、ディスプレイ53、入力インタフェース54及び通信インタフェース55を有する。処理回路51、メモリ52、ディスプレイ53、入力インタフェース54及び通信インタフェース55は、互いにバスを介して通信可能に接続されている。
図3に示すマーカー60は、放射線治療の補助として、腫瘍などの対象患者の治療対象部位の近傍に留置するといった体内に埋め込むことを想定する。なお、マーカー60は、体内に限らず体表に配置されてもよい。医療従事者は、リアルタイムでマーカー60をトラッキングすることで、治療対象部位を特定できるため、正常組織への放射線照射を低減できる。
アンテナ601は、例えば1mm程度のサイズであり、マーカー60の端部に接続されることを想定するが、これに限らず、体内にマーカー60が留置可能な大きさおよび位置に配置されればよい。マーカー60ごとに、アンテナ601から送信される信号を動体追跡装置6が受信することにより、マーカー60の3次元空間位置(空間座標)が特定される。具体的には、動体追跡装置6が、マーカー60の空間座標として、例えば直交座標系であれば、xyz空間の座標値、極座標系であれば緯度、経度および高さ情報(例えばフロアからの高さ)の値を計測すればよい。アンテナ601から発せられる信号には、マーカーの識別子が含まれてもよい。
また、対象患者の体内には治療対象部位を空間的に取り囲むように複数(例えば、3つ以上)のマーカー60が留置される。
なお、本実施形態では、予め対象患者の体内には複数のマーカーが治療対象部位を特定可能に留置されていることを想定する。ここでは、3つのマーカーが留置されるとする。また、治療支援装置5では、例えば、撮影画像の1ボクセルの1辺は1mmに対応するといったように、ボクセルサイズまたはピクセルサイズと3次元空間座標との対応関係が予め定義されるものとする。
ステップS402では、治療計画画像撮影装置2が、3つのマーカーと治療対象部位を含む領域を含むように撮影し、治療計画用の撮影画像を生成する。ここでは、CT画像を生成する。
ステップS404では、治療支援装置5の画像取得機能513により処理回路51が、マーカーごとに、撮影画像上でのマーカーの位置を示す画像位置情報を算出する。画像位置情報は、たとえば直交座標系であれば、3軸の各座標値を含む。
ステップS406では、治療支援装置5の算出機能515により処理回路51が、ステップS405で算出した相対距離とマーカーの空間位置情報とに基づき、治療対象部位とマーカーとに関する差分情報を生成する。具体的には、ステップS405で算出された相対距離は、予め定義された画像のボクセルサイズ(またはピクセルサイズ)が3次元空間座標上ではどの位のサイズになるかの対応関係を用いることで空間座標に変換できる。よって、算出機能515により処理回路51が、マーカーと治療対象部位との3次元空間座標における、各座標の差分を差分情報として生成する。
ステップS408では、放射線治療計画装置3が、撮影画像を元に治療計画を作成する。放射線治療計画装置3は、撮影画像、治療計画および差分情報を対応付けてメモリに記憶する。言い換えれば、治療計画画像データとして撮影画像を、放射線治療条件として治療計画を、腫瘍位置データとして差分情報をそれぞれ対応付け、治療計画データファイルとしてメモリに記憶する。または、撮影画像、治療計画および差分情報を外部装置(PACSなど)に転送して記憶してもよい。
また、差分情報に加えて、マーカーの校正値を考慮してもよい。具体的には、動体追跡装置6が、マーカーを具備した校正物体をアイソ・センタにおいて当該マーカーの3次元空間座標を捕捉しておく。位置取得機能511により処理回路51が、当該構成物体を撮影した画像上において、アイソ・センタとマーカーとの位置関係からアイソ・センタ座標とマーカーとの差異を第1の校正値として取得してもよい。
ステップS501では、放射線治療装置4が、対象患者に対する治療開始前に、当該対象患者に関する治療計画および差分情報を格納する装置(放射線治療計画装置3、治療支援装置5または外部装置のいずれか)から、当該治療計画および差分情報を取得する。
ステップS502では、動体追跡装置6が、3つのマーカーのそれぞれについて空間位置情報を取得する。
ステップS504では、3次元空間位置が特定された治療対象部位が放射線治療装置4のアイソ・センタに略一致するように、天板が移動する。天板の移動は、医療従事者が治療対象部位の3次元空間位置を参照して、治療対象部位がアイソ・センタに一致するように手動で天板を操作してもよい。または、治療対象部位の3次元空間位置に基づき、放射線治療装置4が、自動で治療対象部位がアイソ・センタに一致するように天板を移動させてもよい。
なお、ステップS505の治療前に、治療対象部位がアイソ・センタに一致しているかどうかを確認するために、コーンビームCT装置などによって、補助的に治療対象部位の撮影を実行してコーンビームCT画像を作成し、治療対象部位の位置を確認してもよい。
なお、呼吸による体動があるが、ステップS503の処理を継続的に行うことで、治療対象部位の3次元空間座標を捕捉し続けることができる。
図6は、対象患者の胴体の一部分を表し、ここでは腫瘍Taが治療対象部位であることを想定する。各マーカーM1、M2およびM3は、腫瘍Taを取り囲むように配置される。ここで、3次元空間が直交座標で表されているとすると、腫瘍Taの中心の座標(C1,C2,C3)と各マーカーM1、M2およびM3の座標(x,y,z)からの相対座標が差分情報d1、d2およびd3となる。例えば、マーカーM1に関する差分情報d1であれば、d1(C1-x1,C2-y1,C3-z1)と表せる。
次に、治療支援装置5に表示されるインタフェース画面の一例について図7を参照して説明する。
2 治療計画画像撮影装置
3 放射線治療計画装置
4 放射線治療装置
5 治療支援装置
6 動体追跡装置
51 処理回路
52 メモリ
53 ディスプレイ
54 入力インタフェース
55 通信インタフェース
60 マーカー
70 インタフェース画面
511 位置取得機能
513 画像取得機能
515 算出機能
517 特定機能
519 表示制御機能
601 アンテナ
701 パラメータ
702 マーカー座標
703 治療対象部位
704 アイソ・センタ調整用ボタン
IR2 操作パネル
IR3 モニタパネル
Claims (6)
- 対象患者に配置され、自身の3次元位置を外部に送信する複数のマーカーに関する空間位置情報を取得する位置取得部と、
前記対象患者の治療対象部位と前記複数のマーカーとを含む領域を撮影した撮影画像を取得する画像取得部と、
前記空間位置情報と、前記撮影画像上でのボクセルサイズ又はピクセルサイズと3次元空間座標との対応関係から算出される前記複数のマーカーと前記治療対象部位との位置関係とに基づき、前記複数のマーカーと前記治療対象部位との3次元空間での位置関係を示す差分情報を算出する算出部と、
前記対象患者の治療時に新たに取得した前記複数のマーカーの空間位置情報と前記差分情報とを用いて、前記治療対象部位の3次元空間位置を特定する特定部と、
を具備する治療支援装置。 - 前記複数のマーカーはそれぞれ、前記3次元空間位置を特定するための信号を送信する、請求項1に記載の治療支援装置。
- 前記撮影画像は、治療計画時に取得される画像である、請求項1または請求項2に記載の治療支援装置。
- 前記治療対象部位の3次元空間位置の情報を、前記撮影画像上に表示する表示制御部をさらに具備する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の治療支援装置。
- コンピュータに、
対象患者に配置され、自身の3次元位置を外部に送信する複数のマーカーに関する空間位置情報を取得する位置取得機能と、
前記対象患者の治療対象部位と前記複数のマーカーとを含む領域を撮影した撮影画像を取得する画像取得機能と、
前記空間位置情報と、前記撮影画像上でのボクセルサイズ又はピクセルサイズと3次元空間座標との対応関係から算出される前記複数のマーカーと前記治療対象部位との位置関係とに基づき、前記複数のマーカーと前記治療対象部位との3次元空間での位置関係を示す差分情報を算出する算出機能と、
前記対象患者の治療時に新たに取得した前記複数のマーカーの空間位置情報と前記差分情報とを用いて、前記治療対象部位の3次元空間位置を特定する特定機能と、
を実現させる治療支援プログラム。 - 対象患者に配置され、自身の3次元位置を外部に送信する複数のマーカーに関する空間位置情報を取得する位置取得部と、
前記対象患者の治療対象部位と前記複数のマーカーとを含む領域を撮影した撮影画像を取得する画像取得部と、
前記空間位置情報と、前記撮影画像上でのボクセルサイズ又はピクセルサイズと3次元空間座標との対応関係から算出される前記複数のマーカーと前記治療対象部位との位置関係とに基づき、前記複数のマーカーと前記治療対象部位との3次元空間での位置関係を示す差分情報を算出する算出部と、
を具備する治療計画装置。
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