(57)【要約】【課題】  放射線治療計画装置の導入における検証行程を短期間で完了することができる放射線治療計画装置の導入支援方法、放射線治療計画装置の導入支援装置、及びプログラムを提供する。【解決手段】  予め記録された検証用治療計画情報を放射線治療計画装置および放射線治療装置に適した形式に変換するステップＳ１と、検証用治療計画情報に基づいて放射線治療計画装置が算出した放射線の線量である計算線量値と、放射線治療装置が照射した放射線を計測した線量を示す測定線量値の誤差を算出するステップＳ２と、算出した誤差から、放射線治療計画装置に入力する設定情報を算出するステップＳ３をコンピュータが実行する。【選択図】  図２
2020058704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを用いた放射線治療計画装置の導入支援方法であって、
前記コンピュータが、
予め前記コンピュータに記録された検証用治療計画情報を、前記放射線治療計画装置および前記放射線治療計画装置が動作させる放射線治療装置に適した形式に変換するステップと、
前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療計画装置が算出した放射線の線量である計算線量値と、前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療装置が照射した放射線を計測した線量を示す測定線量値の誤差を算出するステップと、
前記算出した誤差から、前記放射線治療計画装置に入力する設定情報を算出するステップと、
を実行することを特徴とする、放射線治療計画装置の導入支援方法。
【請求項２】
前記検証用治療計画情報がＤＩＣＯＭ規格に準拠したフォーマットの情報であり、少なくとも診断画像情報と、治療計画情報を含むことを特徴とする、請求項１記載の放射線治療計画装置の導入支援方法。
【請求項３】
放射線治療計画装置の導入支援装置であって、
記録部に予め記録された検証用治療計画情報を、放射線治療計画装置および放射線治療装置に適した形式に変換する検証用治療計画情報変換部と、
前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療計画装置が算出した放射線の線量である計算線量値と、前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療装置が照射した放射線を計測した線量を示す測定線量値の誤差を算出する線量誤差算出部と、
前記算出した誤差から、前記放射線治療計画装置に入力する設定情報を算出する設定情報算出部と、
を備えることを特徴とする、放射線治療計画装置の導入支援装置。
【請求項４】
コンピュータを請求項３記載の放射線治療計画装置の導入支援装置として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線治療計画装置の導入支援方法、放射線治療計画装置の導入支援装置、及びプログラムに関し、具体的には、放射線治療計画装置の導入における検証行程を短期間で完了することができる放射線治療計画装置の導入支援方法、放射線治療計画装置の導入支援装置、及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
がん細胞その他の細胞に放射線を照射する放射線治療を行うにあたって、例えば特許文献１の放射線治療装置が知られている。また、放射線治療を行う際に、放射線の照射方向や照射形状、投与線量等の治療計画を作成し、前記治療計画における患者体内線量分布を計算する装置として、例えば特許文献２の放射線治療計画装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０４７９０号公報
【特許文献２】特開平９−３８２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
医療機関が放射線治療装置を導入する際には、一般にコミッショニングと呼ばれる検証行程を行うことが通常である。コミッショニングでは、放射線治療装置が照射する放射線のビームデータ測定、当該測定したビームデータに基づく放射線治療装置のモデル化、放射線治療計画装置を用いたシミュレーションを行い、結果に基づくデータの補正等を行うことが通常である。
【０００５】
放射線治療計画装置の導入においては、放射線治療装置が照射する放射線の線質ごとに、検証用の治療計画を作成し、当該作成した治療計画に基づいて実際に放射線治療装置を動作させる。そして、放射線治療装置が照射した放射線の線量を計測し、当該計測した線量の測定値を基準として、臨床を想定したシミュレーションにより放射線治療計画装置で計算した線量が許容範囲内であることを検証する。当該計算した線量値が許容範囲内に収まらない場合は、放射線治療計画装置の設定値を修正する。
【０００６】
放射線治療装置、および、放射線治療計画装置は近年の高機能・高精度化に伴い、前記導入時において検証が必要な治療計画の量も増加する傾向にある。検証が必要な治療計画の量の増加は放射線治療計画装置の迅速な導入を妨げる原因となっていた。
【０００７】
本発明は上記の問題に着目し、放射線治療計画装置の導入における検証行程を短期間で完了することができる放射線治療計画装置の導入支援方法、放射線治療計画装置の導入支援装置、及びプログラムを提供することを、その課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前述の課題を解決することを目的としてなされた本発明に係る放射線治療計画装置の導入方法は、コンピュータを用いた放射線治療計画装置の導入支援方法であって、前記コンピュータが、予め前記コンピュータに記録された検証用治療計画情報を、前記放射線治療計画装置および前記放射線治療計画装置が動作させる放射線治療装置に適した形式に変換するステップと、前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療計画装置が算出した放射線の線量である計算線量値と、前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療装置が照射した放射線を計測した線量を示す測定線量値の誤差を算出するステップと、前記算出した誤差から、前記放射線治療計画装置に入力する設定情報を算出するステップと、を実行することを特徴としている。
【０００９】
本発明に係る放射線治療計画装置の導入方法は、検証用治療計画情報がＤＩＣＯＭ規格に準拠したフォーマットの情報であり、少なくとも診断画像情報と、治療計画情報を含むようにすると好適である。
【００１０】
本発明に係る放射線治療計画装置の導入支援装置は、記録部に予め記録された検証用治療計画情報を、放射線治療計画装置および放射線治療装置に適した形式に変換する検証用治療計画情報変換部と、前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療計画装置が算出した放射線の線量である計算線量値と、前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療装置が照射した放射線を計測した線量を示す測定線量値の誤差を算出する線量誤差算出部と、前記算出した誤差から、前記放射線治療計画装置に入力する設定情報を算出する設定情報算出部と、を備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の構成によれば、放射線治療計画装置の導入において予め記録された検証用治療計画情報を用いて放射線治療装置および放射線治療計画装置を動作させることにより、検証の度に治療計画を作成する工数を省略することができるので、放射線治療計画装置の導入をおこなうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施形態の一例の構成を示した図である。
【図２】同実施形態の一例における、処理の流れを示した図である。
【図３】同実施形態の一例において、放射線治療装置３が照射する放射線の線量をグラフ形式で示した図であり、（ａ）は相対深部線量、（ｂ）は軸外線量比を示した図である。
【図４】同実施形態の一例において、放射線治療計画装置２のシミュレーション結果をグラフ形式で示した図であり、（ａ）はエネルギースペクトル、（ｂ）は混入電子、（ｃ）は強度分布、（ｄ）は側方エネルギー分布を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態の一例について図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る放射線治療計画装置の導入支援装置１の構成を示した図である。
【００１４】
図１で示すように、本実施形態に係る放射線治療計画装置の導入支援装置１は、操作部１１、出力部１２、記録部１３、検証用治療計画情報変換部１４、線量誤差算出部１５、設定情報算出部１６を備えている。また、導入支援装置１は放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３と通信可能に接続されている。
【００１５】
なお、本実施形態における導入支援装置１は放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３と通信可能に接続されており、後述する検証用治療計画情報等必要な情報の送受信をネットワーク通信により行うことが可能な構成としているが、例えばＵＳＢメモリやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体を用いて情報を受け渡す場合には導入支援装置１が放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３と接続されていなくてもよい。
【００１６】
本実施形態では、導入支援装置１として汎用のコンピュータ、すなわち筐体内にＣＰＵとメモリ、記憶装置、入出力装置、ネットワーク通信装置等がバスにより接続され、記憶装置に予め記憶されたプログラムをメモリにロードしてＣＰＵが実行することにより所定の機能を発揮する装置を用いている。本実施形態の導入支援装置１は、後述する処理をコンピュータに実行させるプログラムが予め記憶されており、当該プログラムをコンピュータに実行させることにより導入支援装置１として機能させるものである。
【００１７】
なお、本実施形態では汎用のコンピュータを導入支援装置１として用いているが、導入支援装置１は専用のコンピュータとして設計されたものでもよく、また、導入支援装置１が単一ではなく複数のコンピュータにより構成されていてもよい。例えば、記録部１３が記憶する情報の一部を遠隔地に設置したデータベースシステム等に記憶させるようにしてもよい。また、ハードウェア構成として備え付けのコンピュータでもよいし、持ち運びが可能なノート型コンピュータや、タブレット型コンピュータを用いてもよい。
【００１８】
操作部１１は、作業者等が導入支援装置１を操作する入力装置であり、具体的には、導入支援装置１が備えるキーボード及びマウスである。なお、操作部１１としては他の入力デバイスを用いてもよく、例えば後述する出力部１２のディスプレイとしてタッチパネルディスプレイを用いる場合には、当該タッチパネルを操作部１１として使用してもよい。
【００１９】
出力部１２は、導入支援装置１の計算等結果を出力する出力装置であり、具体的には、導入支援装置１が備えるディスプレイである。出力部１２としてはディスプレイ以外にも、周知のプリンタ等の他の装置を用いてもよい。
【００２０】
記録部１３は、本実施形態における導入支援装置１が用いる検証用治療計画情報を記録する。記録部１３の具体的な構成は周知の技術を用いてよく、例えば導入支援装置１がそなえるＨＤＤ（ハード・ディスク・ドライブ）等の記憶領域の一部又は全部をもって記録部１３としてもよいし、ＲＤＢＭＳ（リレーショナル・データベース・マネージメント・システム）を用いてもよい。
【００２１】
検証用治療計画情報変換部１４は、記録部１３に記録された検証用治療計画情報を放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３が読込可能な情報に、データフォーマット等の返還を行う。
【００２２】
線量誤差算出部１５は、前述の検証用治療計画情報に基づいて、放射線治療装置３が実際に照射した放射線を測定した測定線量値と、放射線治療装置３が照射する放射線の線量を放射線治療計画装置２のシミュレーションにより算出した計算線量値とを比較し、誤差を算出する。
【００２３】
設定情報算出部１６は、前述の線量誤差算出部１５が算出した測定線量値と計算線量値の誤差に基づいて、放射線治療計画装置２に入力する設定値を算出する。
【００２４】
前述のとおり、放射線治療計画装置のコミッショニングでは、放射線治療装置が実際に照射した放射線を測定した測定線量値を基準として、放射線治療計画装置がシミュレーションにより算出した計算線量値が許容範囲内に収まるよう、放射線治療計画装置の設定値を入力・修正する。本実施形態では、測定線量値と計算線量値の誤差に基づいて導入支援装置１の設定情報算出部１６が設定値を算出するものである。
【００２５】
以上が本実施形態に係る放射線治療計画装置の導入支援装置１の構成である。前述したように、本実施形態では導入支援装置１として汎用のコンピュータを用いており、前述の検証用治療計画情報変換部１４、線量誤差算出部１５、及び設定情報算出部１６は、導入支援装置１の記憶装置に予め記憶されたプログラムを導入支援装置１のＣＰＵが実行することにより機能を発揮する。
【００２６】
次いで、本実施形態に係る放射線治療計画装置の導入支援装置１を用いて、放射線治療装置２の検証を行う際の処理の流れについて説明する。
【００２７】
図２は、本実施形態に係る導入支援装置１の処理の流れを示した図である。図２で示すように、本実施形態における処理は、検証用治療計画情報変換ステップＳ１と、線量誤差算出ステップＳ２と、設定情報算出ステップＳ３から構成されている。
【００２８】
本実施形態において、前述のステップＳ１〜Ｓ３は当該ステップＳ１〜Ｓ３を導入支援装置１に実行させるプログラムとして、導入支援装置１の記憶装置に予め記憶されている。記憶されたプログラムを導入支援装置１のメモリにロードしてＣＰＵが実行することにより、導入支援装置１がステップＳ１〜Ｓ３を実行する。
【００２９】
検証用治療計画情報変換ステップＳ１は、放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３に読み込ませる検証用治療計画情報を、放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３のそれぞれが読込可能な形式に変換する処理を行うステップである。
【００３０】
放射線治療装置及び放射線治療計画装置が扱う情報を扱う規格としてはＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ｉｎ  Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）が用いられる事が通常である。しかしながら、周知の放射線治療装置及び放射線治療計画装置には厳格にＤＩＣＯＭ規格に準拠せず、独自規格を組み合わせた情報形式を採用しているものが少なくないのが現状である。本実施形態に係る導入支援装置１は、検証に用いる治療計画情報をＤＩＣＯＭ規格に準拠したフォーマットの情報として記録部１３に記録している。当該記録した検証用治療計画情報を用いて放射線治療計画装置２の検証を行うにあたって導入支援装置１がステップＳ１を実行することにより、記録部１３に記録された検証用治療計画情報を、放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３のそれぞれが読込可能な形式に変換する。
【００３１】
本実施形態に係る検証用治療計画情報は、放射線治療計画装置２の検証行程を実施するための情報であり、ＣＴ画像等の画像情報と、治療計画に関する情報を含んでいる。
【００３２】
本実施形態におけるステップＳ１により変換した情報は放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３に入力され、検証用放射線治療計画情報に基づいて放射線治療装置３を動作させる。変換した情報を放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３に入力し、動作させる方法は、放射線治療計画装置２及び放射線治療装置３が提供する周知の入力手段を用いてよい。放射線治療装置３が照射した放射線については、周知の計測手段によって線量を測定し、後述するステップＳ２で使用される。
【００３３】
本実施形態における放射線治療計画装置２は、前述のステップＳ１により変換した検証用治療計画情報に基づいて放射線治療装置３が照射する放射線の線量をシミュレーションにより算出する。算出した線量値は計算線量値として、後述するステップＳ２で使用される。
【００３４】
線量誤差算出ステップＳ２は、前述の放射線治療計画装置２が算出した計算線量値と、実際に放射線治療装置３を動作させ照射した放射線の線量を示す測定線量値を比較し、誤差を算出する処理である。
【００３５】
図３は、本実施形態において、放射線治療装置３から照射される放射線の線量を測定し、グラフ形式で示した一例の図であり、図３（ａ）は相対深部線量、図３（ｂ）は軸外線量比を示した図である。図４は、放射線治療計画装置２がモデル化した放射線治療装置のパラメータ結果をグラフ形式で示した図であり、図４（ａ）はエネルギースペクトル、図４（ｂ）は混入電子、図４（ｃ）は強度分布、図４（ｄ）は側方エネルギー分布を示した図である。本実施形態における線量誤差算出ステップＳ２は、放射線治療装置３がステップＳ１で変換した検証用治療計画情報に基づいて実際に照射した放射線を測定した測定線量値と、放射線治療計画装置２がシミュレーションにより算出した計算線量値を比較して、誤差を算出する。当該算出した誤差は、後述するステップＳ３で使用される。
【００３６】
前述のステップＳ１及びＳ２により、放射線治療装置３が実際に照射した放射線を測定した測定線量値と、放射線治療計画装置２がシミュレーションにより算出した計算線量値の誤差が算出されると、導入支援装置１はステップＳ３を実行し、当該誤差を最小化する放射線治療計画装置２の設定値を算出する。
【００３７】
以上が本実施形態における処理の流れであり、ステップＳ１〜Ｓ３を導入支援装置１が実行することにより、放射線治療計画装置２に設定する設定値を算出する。本実施形態では、予め記録された検証用治療計画情報を用いて放射線治療計画装置２の検証行程を実施することにより、検証のたびに治療計画情報を作成する行程を省略して迅速な検証を行うことができる。さらに、従来の検証行程では設定値の入力を行い、当該入力した設定値に基づいて放射線治療計画装置のシミュレーションを実施し、当該実施したシミュレーションで算出した計算線量値が許容範囲内に収まるか否かを検証し、許容範囲内に収まるまで当該行程を繰り返すことでコミッショニングを行うが、本実施形態における導入支援装置１は測定線量値と計算線量値の誤差に基づいて放射線治療計画装置２の設定値を算出するので、コミッショニングにおける上記検証行程を迅速に行うことができる。
【００３８】
本実施形態の一例の構成は以上であるが、本発明の実施の形態はこれに限られない。たとえば、本実施形態における検証用治療計画情報はＣＴ画像等の画像情報と、治療計画に関する情報を含んでいるが、放射線治療計画装置２又は放射線治療装置３に入力可能な他の情報を含んでいてもよい。また、前述のステップＳ１〜Ｓ３をそれぞれ一度ずつ実行するのではなく、例えばステップＳ２及びＳ３を複数回実行するよう構成し、誤差に基づく設定値の算出を繰り返すようにしてもよい。
【００３９】
その他の具体的な構成も本実施形態の一例に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において様々な変更が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１      導入支援装置
１１    操作部
１２    出力部
１３    記録部
１４    検証用治療計画情報変換部
１５    線量誤差算出部
１６    設定情報算出部
２      放射線治療計画装置
３      放射線治療装置
【図１】
2020058704.tif 000003
【図２】
2020058704.tif 000004
【図３】
2020058704.tif 000005
【図４】
2020058704.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】令和1年8月22日(2019.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータを用いた放射線治療計画装置の導入支援方法であって、
前記コンピュータが、
予め前記コンピュータに記録された、放射線治療計画装置の導入における検証工程で用いられる検証用治療計画情報を、前記放射線治療計画装置および前記放射線治療計画装置が動作させる放射線治療装置に適した形式に変換するステップと、
前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療計画装置が算出した放射線の線量である計算線量値と、前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療装置が照射した放射線を計測した線量を示す測定線量値の誤差を算出するステップと、
前記算出した誤差を最小化するように、前記放射線治療計画装置に入力する設定値を算出するステップと、
を実行することを特徴とする、放射線治療計画装置の導入支援方法。
【請求項２】
前記検証用治療計画情報がＤＩＣＯＭ規格に準拠したフォーマットの情報であり、少なくとも診断画像情報と、治療計画情報を含むことを特徴とする、請求項１記載の放射線治療計画装置の導入支援方法。
【請求項３】
放射線治療計画装置の導入支援装置であって、
記録部に予め記録された、放射線治療計画装置の導入における検証工程で用いられる検証用治療計画情報を、放射線治療計画装置および放射線治療装置に適した形式に変換する検証用治療計画情報変換部と、
前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療計画装置が算出した放射線の線量である計算線量値と、前記検証用治療計画情報に基づいて前記放射線治療装置が照射した放射線を計測した線量を示す測定線量値の誤差を算出する線量誤差算出部と、
前記算出した誤差を最小化するように、前記放射線治療計画装置に入力する設定値を算出する設定情報算出部と、
を備えることを特徴とする、放射線治療計画装置の導入支援装置。
【請求項４】
コンピュータを請求項３記載の放射線治療計画装置の導入支援装置として機能させるプログラム。