TWI469766B - 皮膚放射線量評估支援裝置及治療計劃裝置 - Google Patents

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Description

皮膚放射線量評估支援裝置及治療計劃裝置
本發明係關於放射線治療系統(system)之治療計畫作成，尤其關於可評估皮膚放射線量及重要臟器的表面區域放射線量之皮膚放射線量評估支援裝置。
就使用放射線進行治療之放射線治療而言，係必須一面極為抑制照射至正常組織，一面賦予對癌等病灶有足夠的治療效果之放射線量。因此，一般而言，係需要使用由X光CT裝置等圖像診斷裝置所拍攝之圖像資料(data)，並在治療前依據放射線量分布的模擬(simulation)結果等判斷並決定須從哪個方向照射哪種程度的強度之放射線之治療計畫。
一般而言，如此之治療計畫係藉由在電腦系統(computer system)上動作之軟體來實施。就治療計畫而言，首先利用圖像資料設定位於病灶及其周圍之應注目的正常組織之三次元區域，並將其座標記憶於記憶體(memory)。接著，依據配合病灶的大小所決定的照射範圍(稱為照射區)、及暫時決定之照射方向及照射強度，依據某個物理模型(model)使用圖像資料來計算人體內部的三次元放射線量分布。
以此方式所得之結果係使用各種評估手法進行評估。例如，係有屬於對於病灶及各正常組職，顯示放射線量與具有該放射線量值之組織體積的關係之圖表(graph)之DVH(Dose Volume Histogram，劑量體積長條圖)，或將放 射線量分布重疊於人體斷層圖之等放射線量線圖，或將放射線量分布以三次元資料直接重疊於人體組織，而以半透明並立體性的予以顯示之三次元顯示等。藉此，若判斷放射線量分布屬於所期望者，則將暫時決定之照射方向及照射強度採用於治療，而在並非所期望者時，則再度重新決定照射方向及照射強度，且重新計算放射線量分布並評估其結果。就治療計畫而言，一般而言，係藉由反覆進行如此之作業，從而決定採用於治療之照射方向及照射強度。
專利文獻1係揭示有一種三次元圖像處理方法，係為了視覺性地評估治療計畫，而輸出將人體組織與藉由計算所求得之放射線量分布重疊而成之三次元顯示。在將由計算所求得之放射線量分布重疊於人體組織之三次元顯示中，將最大放射線量值設為100%目標放射線量時，以藉由10%目標放射線量以上之區域顯示放射線量分布、或藉由95%目標放射線量以上之區域顯示放射線量分布之方式，亦即變更放射線量分布的顯示條件來進行顯示。藉此，例如，係觀察病灶包含於10%目標放射線量以上之區域，且自95%目標放射線量以上之區域有少許露出之情形，從而評估相對於病灶之放射線量。
(先前技術文獻) (專利文獻)
(專利文獻1)日本特開平10-244013號公報(第0007段，第10圖)
近年來，就由QOL(Quality of Life，生活品質)之觀點而言，在作成治療計畫時，為了儘可能減輕屬於放射線照射後的副作用之皮膚的炎症，而在治療計畫作成步驟中漸漸在照射方向及強度上下工夫來進行模擬。以儘可能地減輕皮膚的炎症之方式來作成治療計畫時，能夠適當地評估所作成之治療計畫之皮膚放射線量係為重要。再者，治療計畫係以前述之方式反覆進行模擬至得到所期望之結果為止，故為了適當地變更模擬條件，能夠正確且直覺地掌握皮膚放射線量係為重要。
以往之三次元圖像處理方法雖可視覺性地進行相對於病灶之放射線量的評估，但卻無法視覺性地進行屬於相對於皮膚之放射線量之皮膚放射線量的評估。
本發明係為了解決上述課題所完成者，其目的在於取得一種皮膚放射線量評估支援裝置，係在治療計畫作成中可正確且直覺地掌握皮膚放射線量。
皮膚放射線量評估支援裝置係具備：皮膚區域輪廓作成部，依據在進行相對於患者之放射線治療的治療計畫時所輸入之圖像資料(data)，而作成包含皮膚區域的邊界座標之皮膚區域資訊；以及顯示計算部，依據治療計畫裝置的放射線量分布計算部所計算之放射線量分布資料及皮膚區域資訊，抽出皮膚區域之皮膚放射線量，並作成使該抽出之皮膚放射線量顯示為預定的顯示形式之顯示資料。
本發明之皮膚放射線量評估支援裝置係依據由治療計畫裝置的放射線量分布計算部所計算之放射線量分布資料、及由皮膚區域輪廓作成部所作成之皮膚區域資訊，抽出皮膚區域之皮膚放射線量，且將該所抽出之皮膚放射線量顯示為預定的顯示形式，故在治療計畫作成中可正確且直覺地掌握皮膚放射線量。
 (實施形態1)
第1圖係為顯示本發明實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置及治療計畫裝置之構成圖。第2圖係為顯示具備本發明實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置之放射線治療系統之示意圖。第3圖係為顯示構成第2圖之治療計畫裝置之電腦系統之示意圖。使用第2圖針對放射線治療系統進行說明。本發明之放射線治療系統係構成有：CT裝置101；治療計畫裝置102；以及治療裝置104。再者，治療裝置104係構成有：加速器106；支架(gantry)107；照射噴嘴(nozzle)108；治療床(bed)109；以及控制該等構件之控制裝置105。
CT裝置101係取得成為治療對象之人體的人體剖面圖。由CT裝置101所取得之人體剖面圖係輸入至治療計畫裝置102。就治療計畫裝置102而言，係依據各種參數103計算放射線量分布，並進行結果之評估及判定。並且，變更數次此等參數103來決定最適當之照射條件。所決定之 照射條件係輸入至治療裝置104內的控制裝置105。
使用第3圖說明構成治療計畫裝置之電腦系統。治療計畫裝置102係構成有：電腦本體201；輸入裝置202，用以輸入圖像資料(data)等資料及操作員(operator)的指示；顯示裝置203，用以顯示結果；以及記憶裝置204，用以儲存治療計畫用軟體(software)本身及輸出結果。
本發明之皮膚放射線量評估支援裝置係例如作為於治療計畫裝置102等之中運作之軟體而實現，並透過軟性磁碟(flexible disk)或CD-ROM等可攜記憶媒體或網路(network)等手段予以分發。
使用第1圖說明本發明實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置及治療計畫裝置。治療計畫裝置102係具備下述處理部：組織區域設定部302；皮膚區域輪廓作成部304；放射線量分布計算部303；以及顯示計算部305等；且各處理部係經由輸入輸出部301，而將圖像資料306、抽出資料307、參數103、照射條件310、顯示資料309、及放射線量分布資料311等對於記憶裝置204及顯示裝置203進行輸入輸出。輸入輸出部301、皮膚區域輪廓作成部304、顯示計算部305之各處理部係構成皮膚放射線量評估支援裝置320。
接著，針對治療計畫裝置102之施行治療計畫之各處理部的詳細進行說明。就下述處理而言，係使用由CT裝置101等所拍攝之圖像資料306。在此所謂圖像資料，係指於由三維像素(voxel)所構成之3次元排列儲存有圖像濃度 者。
在施行治療計畫時，首先，係輸入圖像資料306。並且，藉由參數103指定抽出範圍等，且由組織區域設定部302取得抽出結果，並將該結果保存於記憶裝置204作為抽出資料307。例如，在執行組織區域設定時，病灶係設定為一個，而重要組織係設定為複數個。
組織區域設定部302係用以從屬於儲存於由三維像素所構成之3次元排列之3次元圖像之圖像組織資料306中，取得身體輪廓401、病灶403、以及重要組織404、405等三次元座標者。例如，於第4圖之人體剖面圖係顯示有身體輪廓401、病灶403、以及重要組織404、405。組織區域設定部302係例如藉由使用圖像濃度之臨限值之手法、使用組織的連結資訊之區域擴充法等半自動性之抽出方法、或於顯示裝置所輸出之各分層(slice)圖中由人描著所注目之組織區域之區域指令法等，從而進行組織區域之設定。
皮膚區域輪廓作成部304，係在使用者未意識下而自動地作成屬於皮膚區域的邊界之皮膚區域輪廓402。再者，皮膚區域輪廓作成部304係將由身體輪廓401及皮膚區域輪廓402所包圍之區域作為皮膚區域，而作成皮膚區域資訊。具體而言，在使用者使組織區域設定部302動作，而生成身體輪廓401時，屬於皮膚的內側之輪廓之皮膚區域輪廓402係自動地生成於身體輪廓401的內側(比身體輪廓更為數畫素(pixel)之內側)。皮膚區域資訊係為皮膚區域 之三次元座標，且為至少包含有皮膚區域輪廓402的三次元座標(邊界座標)者。並且，關於將皮膚區域輪廓402生成於比身體輪廓401更為多少畫素份之內側，係可由參數103變更。再者，於欲使皮膚區域部分地加厚或薄化時，亦可藉由編輯模式(mode)，由使用者描著輸出於顯示裝置203之各分層圖中應修正之皮膚區域輪廓402而加以修正。如此藉由編輯模式，係可因應患者或身體的部位而調整厚度。
放射線量分布計算部303係藉由依據各放射線的物理模型(model)之放射線量分布計算方法來計算放射線量分布。質子束、碳束等粒子束的放射線量分布計算係藉由例如寬射束(broad beam)法予以計算，而X光之放射線量分布係藉由例如TPR(tissue peak(dose)ratio phanton)法予以計算。放射線量分布計算部303係執行放射線量分布計算，且將放射線量分布輸出作為三次元排列地儲存之三維像素資料。並且，在具有複數個照射方向時，係對於複數個照射方向之各者執行放射線量分布計算，並輸出各照射方向之放射線量分布。
為了進行放射線量分布計算係輸入照射條件310，且於每次輸入時反覆進行放射線量分布計算部303之處理，並藉由評估該結果求取最終的照射條件310及放射線量分布資料311，且將該照射條件310及放射線量分布資料311儲存於記憶裝置204。在此過程中藉由顯示計算部305例如將放射線量分布狀態輸出至顯示裝置203作為顯示資料 309，並顯示放射線量分布狀態於顯示裝置203。
顯示計算部305係作成對應於病灶、注目臟器、皮膚區域等之三次元顯示、剖面等放射線量圖顯示、DVH顯示等顯示資料。顯示計算部305係在將皮膚區域之皮膚放射線量顯示為預定之顯示形式時，依據由放射線量分布計算部303所計算之放射線量分布資料311及由組織區域設定部302所作成之皮膚區域資訊，抽出皮膚區域之皮膚放射線量，而作成將該所抽出之皮膚放射線量顯示為預定之顯示形式之顯示資料。就三次元顯示而言，係與以往同樣地將屬於三次元的分布資料之人體組織與放射線量分布三次元性地重疊而將兩者以半透明的方式顯示於二次元投影面。藉由進行如此之三次元顯示，係可直覺地掌握人體組織與放射線量分布的三次元空間之位置關係。顯示所指定之剖面之等放射線量線圖之剖面等放射線量線圖顯示、顯示DVH之DVH顯示等，亦與以往同樣地予以顯示。
針對本發明之皮膚表面的放射線量之三次元顯示進行說明。第5圖係為以三次元顯示來顯示皮膚放射線量的放射線量分布之示意圖。第5圖係為顯示藉由從斜面觀看之俯視圖顯示積層複數個身體輪廓，且屬於三次元性地顯示人體之身體輪廓集合體504之例。如第5圖所示，就三次元顯示而言，將屬於三次元的分布資料之放射線量分布三次元性地重疊於三次元顯示之人體圖像，並將兩者以半透明方式顯示於二次元投影面。身體輪廓集合體504係為複數個剖面之輪廓之集合體。皮膚表面之放射線量係藉由等 放射線量線505、506、507予以顯示。各等放射線量線505、506、507係為將圖像資料306的全部的分層圖像之最大放射線量設為100%來進行規格化時，將其相對放射線量成為相同數值之部分以線連結者。等放射線量線505係皮膚區域之相對放射線量比0%更大之值，例如為顯示0.1%之線，等放射線量線506係顯示皮膚區域之相對放射線量為60%之線，等放射線量線507係顯示皮膚區域之相對放射線量為70%之線。
501係為放射線量指標。第5圖中，放射線量指標501係顯示相對放射線量的指標。等放射線量線505與等放射線量線506之間之區域係亦包含有等放射線量線505上之資料，且為相對放射線量大於0%小於60%之放射線量域。等放射線量線506與等放射線量線507之間之區域係亦包含有等放射線量線506上之資料，且為相對放射線量大於60%小於70%之放射線量域。等放射線量線507所圍繞之區域係亦包含有等放射線量線507上之資料，且為相對放射線量大於70%小於80%之放射線量域。並且，於第5圖中，係為了避免圖變得複雜而省略了顯示相對放射線量之區域之顯示圖案(pattern)。
如第5圖所示藉由進行三次元顯示，係可在三次元空間中直觀地掌握皮膚與皮膚的放射線量分布的位置關係。由於藉由屬於複數個剖面之輪廓的集合體之身體輪廓集合體504來顯示三次元之人體，故皮膚及放射線量分布之顯示不會與別的人體組織之顯示混淆，故可明確地掌握皮膚 與皮膚放射線量分布之位置關係。藉由以相對放射線量為A%以上且小於B%之區域之方式以數值顯示予以區分之區域，係可定量地進行皮膚放射線量的影響評估。再者，藉由指針(pointer)502指定各點，亦可顯示於該點之放射線量503，且在由指針502指定顯示點時，係將對應於顯示點之皮膚放射線量的數值顯示於顯示裝置203。如此，可直接地掌握各點的放射線量。並且，放射線量指標501之顯示係亦可輸出作為絕對放射線量顯示(cGy)。再者，亦可使用照射基準點(isocenter)之放射線量作為相對放射線量之基準。
第6圖係為變更第5圖之三次元顯示之觀看角度之示意圖。使用者於三次元顯示中，可藉由滑鼠(mouse)操作等自由地變更觀看角度。如此，使用者可由所期望之角度來確認皮膚表面之放射線量分布。
針對本發明之皮膚區域的剖面等放射線量圖顯示進行說明。第4圖係為顯示所指定之剖面之皮膚放射線量的放射線量分布之示意圖。藉由等放射線量線411、412、413來顯示皮膚區域的放射線量。各等放射線量線411、412、413係與第5圖之說明同樣地為將圖像資料306的全部的分層面之最大放射線量設為100%來進行規格化時，將其相對放射線量成為相同數值之部分以線連結者。等放射線量線411係皮膚區域之相對放射線量比0%更大之值，例如為顯示0.1%之線，等放射線量線412係顯示皮膚區域之相對放射線量為60%之線，等放射線量線413係顯示皮膚區域 之相對放射線量為70%之線。
406係為放射線量指標。第4圖中，放射線量指標406係顯示相對放射線量的指標。等放射線量線411與等放射線量線412之間之區域係亦包含有等放射線量線411上之資料，且為相對放射線量大於0%小於60%之放射線量域，即相當於第4圖的放射線量域407。等放射線量線412與等放射線量線413之間之區域係亦包含有等放射線量線412上之資料，且為相對放射線量大於60%小於70%之放射線量域，即相當於第4圖的放射線量域408。等放射線量線413所圍繞之區域係亦包含有等放射線量線413上之資料，且為相對放射線量大於70%小於80%之放射線量域，即相當於第4圖的放射線量域409。
如第4圖所示藉由在人體剖面中進行剖面等放射線量圖顯示，係可直覺地掌握皮膚與皮膚的放射線量分布的位置關係。藉由以相對放射線量為A%以上且小於B%之區域之方式以數值顯示予以區分之區域，係可定量地進行皮膚放射線量的影響評估。再者，與第5圖及第6圖同樣地，藉由以指針指定各點，亦可顯示於該點之放射線量，而可藉由數值直接地掌握各點的放射線量。並且，放射線量指標406之顯示係亦可輸出作為絕對放射線量顯示(cGy)。再者，亦可使用照射基準之放射線量作為相對放射線量之基準。並且，雖顯示相對放射線量之區域係附加有各自不同之顯示圖案之例，惟就實際上而言，藉由不同顏色顯示顯示圖案係為適當。於圖式中由於無法進行變更顏色之顯 示，故以顯示圖案進行表現。
針對DVH顯示進行說明。顯示計算部305係在進行DVH顯示時，以第7圖之方式，以區域設定過之病灶、正常組織、或由CT裝置101所拍攝之圖像資料306的人體組織整體為對象，取橫軸為放射線量、縱軸為體積，對各放射線量值將成為其放射線量值以上之組織整體之總和顯示為圖表。第7圖係為顯示包含皮膚區域的DVH之複數個DVH之示意圖。DVH特性線602係相對於區域設定過之病灶之特性，且為連結VDH之各棒(未圖示)的頂點之線。DVH特性線604係相對於正常組織之特性，而DVH特性線605係相對於人體組織整體之特性。DVH特性線602、604、605係與以往為同樣者。就本發明而言，在DVH顯示中，顯示計算部305係亦可顯示所定義之皮膚區域的DVH特性線603。
DVH顯示時，係可使圖表的橫軸、縱軸之比例(scale)獨立地變化。再者，橫軸係不僅顯示為絕對放射線量，亦可顯示作為照射基準、或將最大放射線量設為100%來進行規格化時之相對放射線量(%)。
若使用DVH顯示，則可了解是否對屬於治療對象且屬於目標組織之病灶的多大體積照射了致死放射線量以上，且可了解在正常組織係對多少體積抑制照射至耐受放射線量以下。若觀看人體組織整體之DVH，則可了解多少程度之放射線量分散至整體。在人體組織整體的DVH中，係可判定屬於所期望之儘可能有較多的體積存在於低放射線量域之治療計畫。就DVH顯示而言，係進行屬於計算結果之 放射線量分布的定量性的評估。亦即，藉由DVH係可判讀數值。如第7圖所示，可得到多少cGy之放射線量進入全體積的多少%之資訊。就各醫院設施而言，由於係有多少cGy以上進入目標組織之區域係成為全體積的多少%以上、與使多少cGy以上進入重要臟器之區域係落於全體積之多少%以下等，獨自之治療規定(protocol)，故以DVH顯示之方式進行定量化係為重要。
實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置320，係如上述在DVH顯示中，藉由顯示計算部305亦可顯示所定義之皮膚區域的DVH特性線603。皮膚放射線量評估支援裝置320係可顯示皮膚區域的DVH特性線603，故可得到在皮膚區域中有多少cGy進入皮膚區域的全體積的多少%之資訊，而可進行屬於計算結果之放射線量分布的定量性的評估。
再者，顯示計算部305係取橫軸為放射線量、縱軸為面積(cm2 )，於皮膚區域中對於所照射之放射線量值亦可顯示成為該放射線量值以上之面積，而可定量性地評估皮膚放射線量。第8圖係為顯示皮膚區域的放射線量與面積之關係之示意圖。在此係將第8圖所示之皮膚區域的放射線量與面積之關係稱為DAH(Dose Area Histogram，劑量面積長條圖)。第8圖之701係所定義之皮膚區域的DAH特性線。以往之DVH係用以觀看照射於目標組織及重要臟器之放射線量與體積之關係的指標。然而，在以本發明之方式評估皮膚放射線量時，係考量比起觀看放射線量與體積之 關係，觀看放射線量與面積之關係判斷更為適合，故引進用以觀看放射線量與面積之關係的指標，並將顯示DAH之功能追加於實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置320。
藉由以顯示DAH之DAH顯示之方式將縱軸設為面積，係可得到皮膚表面之皮膚放射線量被照射了多少cGy之部分係為多少cm2 ，亦即所謂有多高之範圍受到照射之定量性的資訊。例如，可作為判斷在照射後發生皮膚的炎症之面積會有多少之材料。再者，除了面積(cm2 )以外，DAH顯示的縱軸亦可設為面積(%)。將DAH顯示的縱軸設為面積(%)時，係可得到所謂多少cGy之皮膚放射線量進入皮膚區域的全面積之多少%之資訊。再者，橫軸不僅可顯示絕對放射線量，亦可顯示照射基準點、或作為將最大放射線量設為100%而進行規格化時之相對放射線量(%)。
顯示計算部305係在三次元顯示(第5圖、第6圖)、剖面等放射線量線圖顯示(第4圖)、DVH顯示(第7圖)、DAH顯示(第8圖)中存在有複數個射束時，亦可進行各射束之放射線量顯示、所指定之射束的加總之放射線量顯示、以及全部的射束加總之放射線量顯示。
實施形態1的皮膚放射線量評估支援裝置320係可將視覺性地顯示皮膚放射線量之預定的顯示形式，具體而言係可將三次元顯示、剖面等放射線量線圖顯示、DVH顯示、DAH顯示顯示於顯示裝置203。具備皮膚放射線量評估支援裝置320之治療計畫裝置102係藉由此等顯示，而在治療計畫作成中可正確且直覺地掌握住皮膚放射線量。治療計 畫裝置102係可正確且直覺地掌握皮膚放射線量，故可作成盡可能減輕皮膚的炎症之治療計畫。再者，治療計畫裝置102係因應來自皮膚放射線量評估支援裝置320的皮膚放射線量的各種顯示之評估，適當地變更治療計畫之條件來反覆進行模擬，而可以較短的模擬次數得到所期望之結果。
對於是否發生皮膚的炎症係因應分割照射或部位等而多少有變動，惟係以暴露多少cGy以上就會發生之方式而決定有在某種程度上之基準。因此，藉由作成皮膚區域並顯示為DVH顯示或DAH顯示，係可得到所謂多少%之區域、或多少cm2 面積之區域係存在有多少cGy以上之放射線量之資訊。藉由在治療計畫作成中評估皮膚放射線量，係可正確且直覺地掌握有多少區域會成為皮膚炎症，並依據該結果，係可以將皮膚炎症抑制至最小限度之方式反映於治療計畫。
實施形態1的皮膚放射線量評估支援裝置320係藉由皮膚區域輪廓作成部304而自動地作成皮膚區域輪廓，故使用者對於CT所拍攝之一百數十張之圖像資料306，係可省略特意將身體輪廓401內側中內頁側之輪廓按每個圖像資料306的分層圖像進行定義(設定)之作業。再者，藉由人手進行作成決定皮膚區域之內側的輪廓時，該作業係耗費時間，而在作成反映皮膚放射線量的評估結果之治療計畫上，會發生耗費非常長時間之問題。由於實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置320係具備皮膚區域輪廓作成 部304，故可以短時間作成決定皮膚區域之內側的輪廓，亦即作成皮膚區域輪廓402，而可以短時間完成反映皮膚放射線量的評估結果之治療計畫。再者，藉由皮膚區域輪廓作成部304可作成皮膚區域輪廓402，且可藉由編輯模式進行調整，故可在短時間內作成正確的皮膚區域輪廓402。
如上述，依據實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置320，係具備：皮膚區域輪廓作成部304，依據在進行相對於患者之放射線治療的治療計畫時所輸入之圖像資料306，而作成包含皮膚區域的邊界座標之皮膚區域資訊；以及顯示計算部305，依據由治療計畫裝置102的放射線量分布計算部303所計算之放射線量分布資料311及皮膚區域資訊，抽出皮膚區域之皮膚放射線量，並作成使該抽出之皮膚放射線量顯示為預定的顯示形式之顯示資料309，藉此，將依據放射線量分布資料311及皮膚區域資訊所抽出之皮膚區域之皮膚放射線量顯示為預定的顯示形式，藉此可視覺性地顯示皮膚放射線量，而於治療計畫作成中可正確且直覺地掌握皮膚放射線量。
依據實施形態1之治療計畫裝置102，係具備：組織區域設定部302，依據患者的圖像資料306來取得身體輪廓、重要臟器、屬於治療對象之病灶的三次元座標；放射線量分布計算部303，依據對應於用於放射線治療之放射線之模型，進行計算患者的放射線量分布；以及皮膚放射線量評估支援裝置320，係將患者的皮膚區域之皮膚放射 線量顯示於顯示裝置203，其中，皮膚放射線量評估支援裝置320係具備：皮膚區域輪廓作成部304，依據圖像資料306而作成包含皮膚區域的邊界座標之皮膚區域資訊；以及顯示計算部305，依據由放射線量分布計算部303所計算之放射線量分布資料311及皮膚區域資訊，抽出皮膚區域之皮膚放射線量，並作成使該抽出之皮膚放射線量顯示為預定的顯示形式之顯示資料309，藉此，可藉由皮膚放射線量評估支援裝置320而正確且直覺地掌握皮膚放射線量，而可作成儘可能減輕皮膚的炎症之治療計畫。再者，治療計畫裝置102係因應來自皮膚放射線量評估支援裝置320的皮膚放射線量的各種顯示之評估，適當的變更治療計畫之條件來反覆進行模擬，而可以較短的模擬次數得到所期望之結果。
(實施形態2)
就實施形態1而言，係說明了治療計畫裝置102具備皮膚放射線量評估支援裝置320之例。就實施形態2而言，係說明從治療計畫裝置102中獨立出皮膚放射線量評估支援裝置之例。第9圖係為顯示本發明實施形態2之皮膚放射線量評估支援裝置之構成圖。皮膚放射線量評估支援裝置801係具有：輸入輸出部805；皮膚區域輪廓作成部304；以及顯示計算部305。輸入輸出部805係自治療計畫裝置102藉由DICOM(digital imaging and communications in medicine，醫學數位影像及通訊)資料形式經由輸入輸出部805取得圖像資料306、輪廓資料802、計畫資料803、及 放射線量分布資料311。皮膚放射線量評估支援裝置801係如第2圖之方式由電腦系統所構成。實施形態2之治療計畫裝置102係相當於自實施形態1之治療計畫裝置102中將皮膚區域輪廓作成部304刪除者。
輪廓資料802係藉由治療計畫裝置102之組織區域設定部302所設定之組織區域的資料。計畫資料803係由治療計畫裝置102進行過模擬之照射條件，放射線量分布資料311係治療計畫裝置102進行過模擬而計算出之放射線量分布資料。皮膚放射線量評估支援裝置801係藉由皮膚區域輪廓作成部304，而在身體輪廓401的內側(比身體輪廓更為數畫素之內側)自動地生成皮膚區域輪廓402。顯示計算部305係以以往的標識組織、正常組織、或由CT裝置所拍攝之人體組織整體為對象，進行三次元顯示、等放射線量線圖顯示、DVH顯示等顯示處理、或由皮膚區域輪廓作成部304所作成之皮膚區域的三次元顯示、等放射線量線圖顯示、DVH顯示、DAH顯示之顯示處理。輸入輸出部805係將顯示計算部305所處理並生成之顯示資料309輸出至顯示裝置203及記憶裝置204。
實施形態2之皮膚放射線量評估支援裝置801係獨立自治療計畫裝置102，故可不對現存之治療計畫裝置加以較大之變更，而容易地進行增設。因此，可一面使用現存之治療計畫裝置，一面發揮實施形態1所說明之效果。實施形態2之皮膚放射線量評估支援裝置801係可視覺性地顯示皮膚放射線量，故在治療計畫作成中可正確且直覺地 掌握皮膚放射線量。
(實施形態3)
亦可將實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置320、及實施形態2之皮膚放射線量評估支援裝置801之放射線量評估技術對於所指定之重要臟器予以適用。就實施形態3而言，係將皮膚放射線量之放射線量評估技術亦對於所指定之重要臟器予以適用之例。第10圖係為顯示本發明實施形態3之皮膚放射線量評估支援裝置之構成圖，而第11圖係為顯示本發明實施形態3之另外的皮膚放射線量評估支援裝置之構成圖。實施形態3之皮膚放射線量評估支援裝置係追加有臟器表面區域輪廓作成部315。臟器表面區域輪廓作成部315係自動地做成重要臟器表面放射線量評估用之輪廓者，具有與皮膚區域輪廓作成部304同樣之功能。
臟器表面區域輪廓作成部315係作成由組織區域設定部302所設定之組織區域(外側輪廓)、與臟器表面區域輪廓作成部315所作成之重要臟器表面放射線量評估用輪廓資訊(內側輪廓)所包圍之臟器表面區域的表面區域資訊。表面區域資訊係相當於皮膚區域資訊。皮膚放射線量評估支援裝置320、801對於所指定之重要臟器的表面區域藉由三次元顯示、剖面等放射線量線圖顯示、DVH顯示、DAH顯示之顯示形式將表面區域放射線量顯示於顯示裝置203。胃、小腸、大腸、直腸等腸管系統之臟器會因表面區域放射線量變高而提高引起胃潰瘍、或消化管出血等風險 (risk)。因此，藉由將皮膚放射線量評估支援裝置320、801之放射線量評估技術亦對於重要臟器予以適用，可對所指定之重要臟器的表面區域視覺性地顯示放射線量，而在治療計畫作成中可正確且直覺地掌握表面區域放射線量。再者，可作成儘可能減輕重要臟器的表面區域的胃潰瘍等障礙之治療計畫。
如上述，依據實施形態3之皮膚放射線量評估支援裝置320、801，係具備：臟器表面區域輪廓作成部315，依據在進行相對於患者之放射線治療的治療計畫時所輸入之圖像資料306，而作成包含屬於患者的臟器的表面區域之臟器表面區域的邊界座標之表面區域資訊；以及顯示計算部305，依據治療計畫裝置102的放射線量分布計算部303所計算之放射線量分布資料311及表面區域資訊，抽出臟器表面區域之臟器表面放射線量，並作成使該抽出之臟器表面放射線量顯示為預定的顯示形式之顯示資料，藉此，將依據放射線量分布資料311及臟器表面區域資訊所抽出之臟器表面區域之臟器表面放射線量顯示為預定的顯示形式，藉此可視覺性地顯示臟器表面放射線量，而於治療計畫作成中可正確且直覺地掌握臟器表面放射線量。
依據實施形態3之治療計畫裝置102，係具備：組織區域設定部302，依據患者的圖像資料306來取得身體輪廓、重要臟器、屬於治療對象之病灶的三次元座標；放射線量分布計算部303，依據對應於用於放射線治療之放射線之模型，進行計算患者的放射線量分布；以及皮膚放射 線量評估支援裝置320，係將患者的皮膚區域之皮膚放射線量以及患者的臟器表面區域之表面區域放射線量顯示於顯示裝置203，其中，皮膚放射線量評估支援裝置320係具備：皮膚區域輪廓作成部304，依據圖像資料306而作成包含皮膚區域的邊界座標之皮膚區域資訊；臟器表面區域輪廓作成部315，依據在進行相對於患者之放射線治療的治療計畫時所輸入之圖像資料306，而作成包含屬於患者的臟器的表面區域之臟器表面區域的邊界座標之表面區域資訊；以及顯示計算部305，依據放射線量分布計算部303所計算之放射線量分布資料311及皮膚區域資訊，抽出皮膚區域之皮膚放射線量，且依據放射線量分布資料311及表面區域資訊，抽出臟器表面區域之臟器表面放射線量，並作成使該等抽出之皮膚放射線量及表面區域放射線量顯示為預定的顯示形式之顯示資料，藉此，可藉由皮膚放射線量評估支援裝置320而正確且直覺地掌握皮膚放射線量及表面區域放射線量，而可作成儘可能減輕皮膚的炎症及重要臟器的表面區域之胃潰瘍等障礙之治療計畫。再者，治療計畫裝置102係因應來自皮膚放射線量評估支援裝置320的皮膚放射線量的各種顯示之評估，適當地變更治療計畫之條件來反覆進行模擬，而可以較短的模擬次數得到所期望之結果。
並且，將皮膚放射線量評估支援裝置320、801之放射線量評估技術對於重要臟器予以適用之裝置，亦可稱為表面區域放射線量評估支援裝置。
並且，實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置320及治療計畫裝置102、實施形態2之皮膚放射線量評估支援裝置801、實施形態3之皮膚放射線量評估支援裝置320、801及治療計畫裝置102，係除了前述之質子束、碳束等粒子束及X光以外，亦可適用於使用電子束等荷電粒子或伽瑪(gamma)束等之放射線治療系統。
101‧‧‧CT裝置
102‧‧‧治療計畫裝置
103‧‧‧參數
104‧‧‧治療裝置
105‧‧‧控制裝置
106‧‧‧加速器
107‧‧‧支架
108‧‧‧照射噴嘴
109‧‧‧治療床
201‧‧‧電腦
202‧‧‧輸入裝置
203‧‧‧顯示裝置
204‧‧‧記憶裝置
301、805‧‧‧輸入輸出部
302‧‧‧組織區域設定部
303‧‧‧放射線量分布計算部
304‧‧‧皮膚區域輪廓作成部
305‧‧‧顯示計算部
306‧‧‧圖像資料
307‧‧‧抽出資料
309‧‧‧顯示資料
310‧‧‧照射條件
311‧‧‧放射線量分布資料
315‧‧‧臟器表面區域輪廓作成部
320、801‧‧‧皮膚放射線量評估支援裝置
401‧‧‧身體輪廓
402‧‧‧皮膚區域輪廓
403‧‧‧病灶
404、405‧‧‧重要臟器
406、501‧‧‧放射線量指標
407、408、409‧‧‧放射線量域
411、412、413‧‧‧等放射線量線
502‧‧‧指針
503‧‧‧放射線量
504‧‧‧身體輪廓集合體(人體圖像)
505、506、507‧‧‧等放射線量線
602、603、604、605‧‧‧DVH特性線
701‧‧‧DAH特性線
802‧‧‧輪廓資料
803‧‧‧計畫資料
第1圖係為顯示本發明實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置及治療計畫裝置之構成圖。
第2圖係為顯示具備本發明實施形態1之皮膚放射線量評估支援裝置之放射線治療系統之示意圖。
第3圖係為顯示構成第2圖之治療計畫裝置之電腦系統之示意圖。
第4圖係為顯示所指定之剖面之皮膚放射線量的放射線量分布之示意圖。
第5圖係為以三次元顯示皮膚放射線量的放射線量分布之示意圖。
第6圖係為變更第5圖之三次元顯示之觀看角度之示意圖。
第7圖係為顯示包含皮膚區域的DVH之複數個DVH之示意圖。
第8圖係為顯示皮膚區域的放射線量與面積之關係之示意圖。
第9圖係為顯示本發明實施形態2之皮膚放射線量評 估支援裝置之構成圖。
第10圖係為顯示本發明實施形態3之皮膚放射線量評估支援裝置之構成圖。
第11圖係為顯示本發明實施形態3之另外的皮膚放射線量評估支援裝置之構成圖。
(本案須組合第1、2圖才能顯示其特徵)
101‧‧‧CT裝置
102‧‧‧治療計畫裝置
103‧‧‧參數
104‧‧‧治療裝置
105‧‧‧控制裝置
106‧‧‧加速器
107‧‧‧支架
108‧‧‧照射噴嘴
109‧‧‧治療床
301‧‧‧輸入輸出部
302‧‧‧組織區域設定部
303‧‧‧放射線量分布計算部
304‧‧‧皮膚區域輪廓作成部
305‧‧‧顯示計算部
306‧‧‧圖像資料
307‧‧‧抽出資料
309‧‧‧顯示資料
310‧‧‧照射條件
311‧‧‧放射線量分布資料
320‧‧‧皮膚放射線量評估支援裝置

Claims (26)

  1. 一種皮膚放射線量評估支援裝置，係將患者的皮膚區域之皮膚放射線量顯示於顯示裝置者，係具備：皮膚區域輪廓作成部，依據在進行相對於前述患者之放射線治療的治療計畫時所輸入之圖像資料，而作成包含屬於前述皮膚區域的輪廓之邊界的座標亦即邊界座標之皮膚區域資訊；以及顯示計算部，依據治療計畫裝置的放射線量分布計算部所計算之放射線量分布資料及前述皮膚區域資訊，抽出前述皮膚區域之前述皮膚放射線量，並作成使該抽出之前述皮膚放射線量顯示為預定的顯示形式之顯示資料。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成將前述皮膚放射線量的分布重疊於三次元顯示之人體圖像來進行顯示之三次元顯示之顯示資料。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成將前述皮膚放射線量的分布重疊於前述患者的經指定之剖面來進行顯示之顯示資料。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係於顯示於前述顯示裝置之前述皮膚放射線量之分布中，藉由指針指定顯示點時，將對應於前述顯示點之前述皮膚放射線量的數值顯 示於前述顯示裝置。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成屬於顯示前述皮膚區域之前述皮膚放射線量、與顯示該皮膚放射線量的數值之組織體積的關係之圖表之第一DVH，並將前述第一DVH顯示於前述顯示裝置。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成屬於顯示前述皮膚區域之前述皮膚放射線量、與顯示該皮膚放射線量的數值之面積的關係之圖表之第一DAH，並將前述第一DAH顯示於前述顯示裝置。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述皮膚區域輪廓作成部係依據設定於前述圖像資料之身體輪廓之資訊來作成前述皮膚區域資訊。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，復具備：臟器表面區域輪廓作成部，依據前述圖像資料而作成包含屬於前述患者的臟器的表面區域之臟器表面區域的邊界座標之表面區域資訊；且前述顯示計算部，依據前述放射線量分布資料及前述表面區域資訊，抽出前述臟器表面區域之表面區域放射線量，並作成使該抽出之前述表面區域放射線量以預定的顯示形式顯示於前述顯示裝置之顯示資料。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成將前述表面區域放射線量的分布重疊於三次元顯示之人體圖像來進行顯示之三次元顯示之顯示資料。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成將前述表面區域放射線量的分布重疊於前述患者的經指定之剖面來進行顯示之顯示資料。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係於顯示於前述顯示裝置之前述表面區域放射線量之分布中，藉由指針指定顯示點時，將對應於前述顯示點之前述表面區域放射線量的數值顯示於前述顯示裝置。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成屬於顯示前述臟器表面區域之前述表面區域放射線量、與顯示該表面區域放射線量的數值之組織體積的關係之圖表之第二DVH，並將前述第二DVH顯示於前述顯示裝置。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成屬於顯示前述臟器表面區域之前述表面區域放射線量、與顯示該表面區域放射線量的數值之面積的關係之圖表之第二DAH，並將前述第二DAH顯示於前述顯示裝置。
  14. 如申請專利範圍第8項所述之皮膚放射線量評估支援 裝置，其中，前述臟器表面區域輪廓作成部係依據設定於前述圖像資料之外側輪廓之資訊來作成前述表面區域資訊。
  15. 一種治療計畫裝置，係作成對於患者之放射線治療之治療計畫者，係具備：組織區域設定部，依據前述患者的圖像資料來取得身體輪廓、重要臟器、屬於治療對象之病灶的三次元座標；放射線量分布計算部，依據對應於用於前述放射線治療之放射線之模型，進行計算前述患者的放射線量分布；以及皮膚放射線量評估支援裝置，係將前述患者的皮膚區域之皮膚放射線量顯示於顯示裝置；其中，前述皮膚放射線量評估支援裝置係為申請專利範圍第1項或第2項所述之皮膚放射線量評估支援裝置。
  16. 一種治療計畫裝置，係作成對於患者之放射線治療之治療計畫者，係具備：組織區域設定部，依據前述患者的圖像資料來取得身體輪廓、重要臟器、屬於治療對象之病灶的三次元座標；放射線量分布計算部，依據對應於用於前述放射線治療之放射線之模型，進行計算前述患者的放射線量分布；以及皮膚放射線量評估支援裝置，係將前述患者的皮膚區域之皮膚放射線量以及前述患者的臟器表面區域之 表面區域放射線量顯示於顯示裝置；其中，前述皮膚放射線量評估支援裝置係為申請專利範圍第8項所述之皮膚放射線量評估支援裝置。
  17. 如申請專利範圍第3項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係於顯示於前述顯示裝置之前述皮膚放射線量之分布中，藉由指針指定顯示點時，將對應於前述顯示點之前述皮膚放射線量的數值顯示於前述顯示裝置。
  18. 如申請專利範圍第3項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成屬於顯示前述皮膚區域之前述皮膚放射線量、與顯示該皮膚放射線量的數值之組織體積的關係之圖表之第一DVH，並將前述第一DVH顯示於前述顯示裝置。
  19. 如申請專利範圍第4項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成屬於顯示前述皮膚區域之前述皮膚放射線量、與顯示該皮膚放射線量的數值之組織體積的關係之圖表之第一DVH，並將前述第一DVH顯示於前述顯示裝置。
  20. 如申請專利範圍第3項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成屬於顯示前述皮膚區域之前述皮膚放射線量、與顯示該皮膚放射線量的數值之面積的關係之圖表之第一DAH，並將前述第一DAH顯示於前述顯示裝置。
  21. 如申請專利範圍第4項所述之皮膚放射線量評估支援 裝置，其中，前述顯示計算部係作成屬於顯示前述皮膚區域之前述皮膚放射線量、與顯示該皮膚放射線量的數值之面積的關係之圖表之第一DAH，並將前述第一DAH顯示於前述顯示裝置。
  22. 如申請專利範圍第5項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述顯示計算部係作成屬於顯示前述皮膚區域之前述皮膚放射線量、與顯示該皮膚放射線量的數值之面積的關係之圖表之第一DAH，並將前述第一DAH顯示於前述顯示裝置。
  23. 如申請專利範圍第3項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述皮膚區域輪廓作成部係依據設定於前述圖像資料之身體輪廓之資訊來作成前述皮膚區域資訊。
  24. 如申請專利範圍第4項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述皮膚區域輪廓作成部係依據設定於前述圖像資料之身體輪廓之資訊來作成前述皮膚區域資訊。
  25. 如申請專利範圍第5項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述皮膚區域輪廓作成部係依據設定於前述圖像資料之身體輪廓之資訊來作成前述皮膚區域資訊。
  26. 如申請專利範圍第6項所述之皮膚放射線量評估支援裝置，其中，前述皮膚區域輪廓作成部係依據設定於前述圖像資料之身體輪廓之資訊來作成前述皮膚區域資訊。
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