(57)【要約】【課題】患者支持装置位置決め用画像撮像装置が患部に付与する線量を勘案した治療計画を立案可能とし、放射線治療計画の精度を向上させることができる放射線治療計画装置及びシステムを提供する。【解決手段】治療計画装置１００はデータサーバ１０４から患者支持装置位置決め用画像撮像装置１５１，１５２が付与する線量分布の線量データを読み込み、治療計画演算装置１０１の主記憶装置１１１に保存する。治療計画装置１００は、計算した関心領域へ付与される放射線の線量分布と位置決め用画像撮像装置１５１，１５１２が付与する線量分布とを足し合わせ、表示する。これにより位置決め用画像撮像装置が患部に付与する線量分布を勘案した治療計画が立案可能となり、放射線治療計画の精度を向上させることができる。【選択図】図１
2010220659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の患部に放射線を照射して治療を行う放射線治療装置用の治療計画装置において、
患部を含む断層画像を表示し、前記断層画像に関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記関心領域に照射パラメータを設定し、前記関心領域に照射される放射線の照射線量を計算する線量計算手段と、
前記線量計算手段が計算した放射線の線量分布と患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布とを足し合わせる線量合成手段とを備えることを特徴とする放射線治療計画装置。
【請求項２】
請求項１記載の放射線治療計画装置において、
前記関心領域の照射計画の分割回数を設定する分割回数設定手段を更に備え、
前記線量合成手段は、前記分割回数設定手段によって分割回数が設定されている場合は、前記分割回数の分だけ、前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を前記線量計算手段が計算した放射線の線量分布に足し合わせることを特徴とする放射線治療計画装置。
【請求項３】
請求項１記載の放射線治療計画装置において、
前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定する撮像装置指定手段と、
前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類毎に前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を保存した記憶装置とを更に備え、
前記線量合成手段は、前記撮像装置指定手段によって指定された患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を前記記憶装置から取得し、この線量分布を前記線量計算手段が計算した放射線の線量分布に足し合わせることを特徴とする放射線治療計画装置。
【請求項４】
請求項１記載の放射線治療計画装置において、
前記関心領域の照射計画の分割回数を設定する分割回数設定手段と、
前記分割回数の各回毎に前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定する撮像装置指定手段と、
前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類毎に前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を保存した記憶装置とを更に備え、
前記線量合成手段は、前記分割回数設定手段によって分割回数が設定されている場合は、前記分割回数の分だけ、前記撮像装置指定手段によって指定された患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を前記記憶装置から取得し、これらの線量分布を前記線量計算手段が計算した放射線の線量分布に足し合わせることを特徴とする放射線治療計画装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項記載の放射線治療計画装置において、
前記線量合成手段によって足し合わせた線量分布を画面上に表示する表示手段を更に備えることを特徴とする放射線治療計画装置。
【請求項６】
請求項５記載の放射線治療計画装置において、
前記表示手段は、前記足し合わせた線量分布をドーズ ボリューム ヒストグラム（DVH）によって表示可能であることを特徴とする放射線治療計画装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項記載の放射線治療計画装置において、
前記線量合成手段によって足し合わせた線量分布が目標値を超えているかどうかを判定し、目標値を超えている場合はその旨を操作者に通知する通知手段を更に備えることを特徴とする放射線治療計画装置。
【請求項８】
患者の患部に放射線を照射して治療を行う放射線治療装置用の治療計画システムにおいて、
患者の患部を撮影した画像データが格納された画像データサーバと、
患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布の線量データが格納された位置決めＸ線データサーバと、
前記画像データ及び前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置の線量データに基づいて治療計画データを作成する治療計画装置と、
前記治療計画データを格納する治療計画データサーバとを備え、
前記治療計画装置は、
前記画像データに基づいて患部を含む断層画像を表示し、前記断層画像に関心領域を設定する関心領域設定手段と、
前記関心領域に照射パラメータを設定し、前記関心領域に照射される放射線の照射線量を計算する線量計算手段）と、
前記線量計算手段が計算した放射線の線量分布と前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布とを足し合わせる線量合成手段とを備えることを特徴とする放射線治療計画システム。
【請求項９】
請求項８記載の放射線治療計画システムにおいて、
前記治療計画装置は、前記関心領域の照射計画の分割回数を設定する分割回数設定手段を更に備え、
前記線量合成手段は、前記分割回数設定手段によって分割回数が設定されている場合は、前記分割回数の分だけ、前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を前記線量計算手段が計算した放射線の線量分布に足し合わせることを特徴とする放射線治療計画装置。
【請求項１０】
請求項８記載の放射線治療計画システムにおいて、
前記治療計画装置は、前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定する撮像装置指定手段と、前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類毎に前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を保存した記憶装置とを更に備え、
前記線量合成手段は、前記撮像装置指定手段によって指定された患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を前記記憶装置から取得し、この線量分布を前記線量計算手段が計算した放射線の線量分布に足し合わせることを特徴とする放射線治療計画システム。
【請求項１１】
請求項８記載の放射線治療計画システムにおいて、
前記治療計画装置は、前記関心領域の照射計画の分割回数を設定する分割回数設定手段と、前記分割回数の各回毎に前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定する撮像装置指定手段と、前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類毎に前記患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を保存した記憶装置とを更に備え、
前記線量合成手段は、前記分割回数設定手段によって分割回数が設定されている場合は、前記分割回数の分だけ、前記撮像装置指定手段によって指定された患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を前記記憶装置から取得し、これらの線量分布を前記線量計算手段が計算した放射線の線量分布に足し合わせることを特徴とする放射線治療計画システム。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項記載の放射線治療計画システムにおいて、
前記治療計画装置は、前記線量合成手段によって足し合わせた線量分布を画面上に表示する表示手段を更に備えることを特徴とする放射線治療計画システム。
【請求項１３】
請求項１２記載の放射線治療計画システムにおいて、
前記表示手段は、前記足し合わせた線量分布をドーズ ボリューム ヒストグラム（DVH）によって表示可能であることを特徴とする放射線治療計画システム。
【請求項１４】
請求項８〜１３のいずれか１項記載の放射線治療計画システムにおいて、
前記治療計画装置は、前記線量合成手段によって足し合わせた線量分布が目標値を超えているかどうかを判定し、目標値を超えている場合はその旨を操作者に通知する通知手段を更に備えることを特徴とする放射線治療計画システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線又は陽子線をはじめとする粒子線等の各種放射線を患者の患部（照射標的）に照射して治療を行う放射線治療装置用の治療計画装置及び治療計画システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
がん治療に用いられる放射線（本明細書ではＸ線と粒子線を合わせて放射線と呼ぶことにする）治療では、治療装置を用いて患者の患部（照射標的）を照射する前に事前に治療計画が立案される。治療計画は、コンピュータを用いて立案され、一般的には専用のソフトウェアプログラムが使用される。治療計画の機能としては、腫瘍の領域（患部）やその周辺臓器を指定するための領域入力機能、治療装置の装置パラメータを用いて患部への放射線線量分布（以下、線量分布と略す）をコンピュータの演算装置を用いて計算する機能等があり、これらの情報は治療装置に伝達される。
【０００３】
治療計画システムでは、一般的に放射線治療装置から患部へと照射される線量分布を解析対象とする。しかしながら、近年、治療計画後、治療室内での放射線照射直前に実施される患者支持装置位置決めに用いられる手段が多様化している。患者支持装置位置決めとは、治療計画で指定された患部の中心と放射線治療装置の照射中心（アイソセンタ）とを一致させる作業を指す。この際、患者支持装置上に横たわっている患者の患部中心を照射中心に移動させるために、Ｘ線透視装置等を用いて画像を撮影し、予め治療計画装置にて準備していた模擬Ｘ線透視画像と撮影した画像とを比較し支持装置の移動量を求めることが行われている（非特許文献１）。
【０００４】
患者支持装置位置決めのために使用される画像撮像装置としては、Ｘ線透視装置、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置（非特許文献２）や超音波装置（非特許文献３）がある。これらは、超音波装置を除き放射線を照射する撮像装置である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】“A portal image alignment and patient setup verification procedure using moments and correlation techniques”,  Lei Dong et al,  1996,  Phys. Med. Biol. Vol.41  697-723
【非特許文献２】“Commissioning experience with cone-beam computed tomography for image-guided radiation therapy”, Joerg Lehmann et al.,  Journal of AppliedClinical Medical Physics, VOLUME 8, NUMBER 3, SUMMER 2007
【非特許文献３】“3D ultrasound for prostate localization in radiation therapy: a comparison with implanted fiducial markers”, Johnston H et al., Med Phys. 2008 vol. 35(6), 2403-13
【非特許文献４】“Multimodality Image Registration by Maximization of Mutual Information”, F. Maes et al., IEEE Transactions on Medical Imaging, VOL. 16, NO. 2, APRIL 1997
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
放射線治療の目標は、患部のみに線量を集中させ、その他の部分には極力放射線を照射しないようにすることである。従来の放射線治療計画システムは、放射線治療装置からの線量分布のみを勘案するシステムである。一方、近年患者支持装置位置決め用の画像としてＣＴ装置等が使用されるようになってきている。
【０００７】
放射線治療は数十回の照射を実施することが多い。そのため、患者支持装置位置決め用の画像も毎回撮影する。この位置決め用画像撮影装置が患部に付与する線量を放射線治療計画時に勘案し、総合的な患部への線量を把握することができれば、従来よりもより高精度に患部に付与される線量を把握することが可能となるが、そのような放射線治療計画装置及びシステムは提供されていないため、従来困難であった。
【０００８】
本発明の目的は、患者支持装置位置決め用画像撮像装置が患部に付与する線量を勘案した治療計画を立案可能とし、放射線治療計画の精度を向上させることができる放射線治療計画装置及びシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明では、より高精度に患部へ付与される線量を把握する機能を実現する放射線治療計画装置及びシステムを提供する。そのために、治療計画システムは治療計画装置とネットワークで接続された患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布の線量データを保持するデータサーバ（位置決めＸ線データサーバ）を備えている。治療計画装置はデータサーバから線量データを読み込み、治療計画演算装置の主記憶装置に保存する。そして、治療計画装置は、線量計算手段が計算した関心領域（患部）へ付与される放射線の線量分布と患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布とを足し合わせる線量合成手段を備える。これにより、患者支持装置位置決め用画像撮像装置が患部に付与する線量分布を勘案した治療計画が立案可能となり、放射線治療計画の精度を向上させることができる。
【００１０】
放射線治療は多数回照射することが多い。このため、本発明の治療計画装置は、関心領域の照射計画の分割回数を設定する分割回数設定手段を備える。線量合成手段は、分割回数設定手段によって分割回数が設定されている場合は、その分割回数の分だけ、患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を線量計算手段が計算した放射線の線量分布に足し合わせる。これにより、放射線治療は多数回照射する場合でも、患者支持装置位置決め用画像撮像装置が患部に付与する線量を勘案した治療計画が立案可能となり、放射線治療計画の精度を向上させることができる。
【００１１】
患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類が治療の状況に応じて異なることがある。そのため、本発明の治療計画装置は、患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定する撮像装置指定手段と、患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類毎に患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を保存した記憶装置を更に備える。線量合成手段は、撮像装置指定手段によって指定された患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を前記記憶装置から取得し、この線量分布を線量計算手段が計算した放射線の線量分布に足し合わせる。これにより患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類が治療の状況に応じて異なる場合でも、きめ細かい線量の合成が可能となり、放射線治療計画の精度を向上させることができる。
【００１２】
放射線治療で多数回照射をする場合は、患者支持装置位置決めに用いる撮像装置が毎回異なることもある。そのため、本発明の治療計画装置は、分割回数の各回毎に患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定する撮像装置指定手段と、患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類毎に患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を保存した記憶装置とを更に備え、線量合成手段は、分割回数設定手段によって分割回数が設定されている場合は、その分割回数の分だけ、撮像装置指定手段によって指定された患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を前記記憶装置から取得し、これらの線量分布を線量計算手段が計算した放射線の線量分布に足し合わせる。これにより放射線治療で多数回照射をする場合で、患者支持装置位置決めに用いる撮像装置が毎回異なる場合でも、きめ細かい線量の合成が可能となり、放射線治療計画の精度を向上させることができる。
【００１３】
また、治療計画装置の操作者が効率良く患部に付与される線量分布を把握できるようにするために、本発明の治療計画装置は、線量合成手段によって足し合わせた線量分布を画面上に表示する表示手段を更に備える。この表示手段は患者支持装置位置決め用撮像装置の線量分布を、患部を含む断層画像（Ｘ線ＣＴ画像）上で線量計算手段が計算した放射線の線量分布に重ねて表示する。また、より詳細な線量付与量の把握を可能とするために、表示手段は、足し合わせた線量分布をドーズ ボリューム ヒストグラム（DVH ( Dose Volume Histogram ) ）によっても表示可能とする。これにより、従来よりも精度よく患部への線量付与量を評価することができる。
【００１４】
更に、操作者に対し患部に付与される線量情報を的確に把握させるため、本発明の治療計画装置は、線量合成手段によって足し合わせた線量分布が目標値を超えているかどうかを判定し、目標値を超えている場合はその旨を操作者に通知する通知手段を備える。線量合成手段によって足し合わせた線量分布が目標値を超えている旨の通知があった場合は、操作者は、適宜、治療計画の変更を実施する。これにより放射線治療計画の精度をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、患者支持装置位置決め用画像撮像装置が患部に付与する線量分布を勘案した放射線治療計画を立案することができるようになり、放射線治療計画の精度を向上させることができる。
【００１６】
また、放射線治療で多数回照射をする場合は、患者支持装置位置決め用画像撮像装置が患部に付与する線量分布を照射回数に応じて足し合わせた治療計画が立案可能となり、放射線治療計画の精度を更に向上させることができる。
【００１７】
また、治療の状況に応じて位置決め用画像撮像装置を変更することを考慮し、撮像装置指定手段によって指定された位置決め用画像撮像装置の線量分布を足し合わせることにより、きめ細かい線量の合成が可能となり、放射線治療計画の精度を向上させることができる。
【００１８】
更に、多数回に渡って放射線治療を実施する場合にも、位置決め撮像装置を変更することを考慮し、照射回数の回次毎に撮像装置指定手段によって指定された位置決め用画像撮像装置の線量分布を足し合わせることにより、きめ細かい線量の合成が可能となり、放射線治療計画の精度を向上させることができる。
【００１９】
また、位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を、患部を含む断層画像（Ｘ線ＣＴ画像）上に線量計算手段が計算した放射線の線量分布に重ね合わせて表示できること、更にはDVH によっても合成された線量分布を表示できることも放射線治療計画の精度向上に寄与する。
【００２０】
また、位置決め用画像撮像装置の線量分布を足し合わた線量分布が目標値を超えている場合は、そのことが操作者に通知されるので、操作者は、治療計画の変更を実施することで、放射線治療計画の精度をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例に係わる治療計画装置を含む治療計画システムの全体構成を示す図である。
【図２】治療計画装置のモニタに表示される治療計画演算装置画面を示す図である。
【図３】図２に示す治療計画演算装置画面の一部を示す図である。
【図４】関心領域種類指定ダイアログを示す図である。
【図５】治療計画中の治療計画演算装置画面の一部を示す図である。
【図６】治療計画演算装置が行う照射計画の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】計画作成編集ダイアログを示す図である。
【図８】詳細情報設定ダイアログを示す図である。
【図９】門情報設定ダイアログを示す図である。
【図１０】分割数設定ダイアログを示す図である。
【図１１】治療用放射線のみを照射計画表示領域に表示した例を示す図である。
【図１２】治療計画演算装置画面の一部であって、DVH表示を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を実施の形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜システム概略構成＞
図１に本発明の一実施例に係わる治療計画装置を含む治療計画システムの全体構成を示す図である。
【００２３】
図１において、治療計画システムは、治療計画装置１００、位置決めＸ線データサーバ1０４、画像データサーバ１０５及び治療計画データサーバ１０７から構成され、いずれもネットワーク１０６に接続されており、ネットワーク１０６を通してのデータ交換が可能である。また、ネットワーク１０６には、放射線治療装置、例えば粒子線治療装置の各種制御装置が接続されている。この各種制御装置は、例えば、照射制御装置、加速器制御装置、患者支持装置位置決め制御装置等であり、図1には、患者支持装置位置決め制御装置１５０のみが点線で示されている。患者支持装置位置決め制御装置１５０は、患者支持装置位置決め用画像撮像装置により撮影した画像を用いて患者支持装置の駆動機構を制御し、患者支持装置上の患者の患部（照射標的）を照射ヘッド（ノズル）の照射中心であるアイソセンタに一致させるためのものである。図１の例では、患者支持装置位置決め用画像撮像装置としてＸ線撮像装置１５１とＣＴ装置１５２が制御装置１５０に接続されている。制御装置１５０及びＸ線撮像装置１５１、ＣＴ装置等の画像撮像装置は、患者支持装置の駆動機構と共に患者支持装置位置決めシステムを構成する。さらに、ネットワーク１０６には、照射した線量値や患者情報を管理する治療管理サーバ等も接続されている。
【００２４】
本実施例の治療計画システムを構成する治療計画装置１０１及びサーバ１０４，１０５，１０７について以下説明する。
＜画像データサーバの構成＞
画像データサーバ１０５は、通信装置１１６、記憶装置１１７、主記憶装置１１９及び、データ演算処理装置１１８から構成される。もちろんキーボードやマウス等の入力手段及び、サーバのステータスを表示するためのモニタ等の文字及び画像情報表示手段を備えていても良い。通信装置１１６はネットワークを通しての他の装置及びデータサーバとのデータ交換等に使用する。また、記憶装置１１７はたとえば磁気記憶装置であり一般に大容量の記憶装置である。長期的なデータおよびプログラムの保存に用いる。主記憶装置１１９は、たとえばランダムアクセスメモリであり、高速なアクセスが可能であるため、主に一時的なデータの保持及び、実行中プログラムの保持に使用する。データ演算処理装置１１８は、画像データサーバの記憶装置１１７や主記憶装置１１９に保管されているプログラムを実行し、数値的演算やデータ処理、通信等のプログラムに記述されている手続を実行する装置である。本画像データサーバには、図１に図示されていないＸ線ＣＴ画像装置や磁気共鳴撮像装置(ＭＲＩ)等にて撮影された患者の画像データが格納されている。これらの画像データは、一般的にはDICOM（ダイコム）形式（フォーマット）と呼ばれている画像フォーマットで格納され、また他のサーバ間との通信にもダイコム規格で決められている通信プロトコルが用いられる。ダイコム規格は、放射線医療システムにおいて標準的に用いられる規格である。もちろん、他の通信規格や画像フォーマットを用いても良い。
＜位置決めＸ線データサーバの構成＞
位置決めＸ線データサーバ１０７も通信装置１２０、記憶装置１２３、主記憶装置１２２及び、データ演算処理装置１２１から構成される。画像データサーバ１０５と同様にもちろん入力手段やモニタを備えていても良い。通信装置１２０はネットワーク１０６を通しての他の装置及びデータサーバとのデータ交換等に使用する。また、記憶装置１２３はたとえば磁気記憶装置であり一般に大容量の記憶装置である。長期的なデータおよびプログラムの保存に用いる。主記憶装置１２２は、たとえばランダムアクセスメモリであり、高速なアクセスが可能であるため、主に一時的なデータの保持及び、実行中プログラムの保持に使用する。データ演算処理装置１２１は、位置決めＸ線データサーバ１０７の記憶装置１２３や主記憶装置１２２に保管されているプログラムを実行し、数値的演算やデータ処理、通信等のプログラムに記述されている手続を実行する装置である。
【００２５】
位置決めＸ線データサーバ１０７には、患者支持装置位置決めに用いるＸ線透視画像撮影装置やＸ線ＣＴ装置等の患者支持装置位置決め用放射線画像撮影装置が患部に付与する線量の測定データが格納されている。
＜治療計画装置の構成＞
治療計画装置１００は、Ｘ線ＣＴ画像やＭＲ画像及び線量分布を表示するモニタ１０２、キーボードやマウス等の入力手段１０３、治療計画演算装置１０１から構成される。治療計画演算装置１０１は、治療計画を立案するための画像データ及び線量分布データの蓄積、線量計算演算の実施を司る部分であり、通信装置１０８、記憶装置１１０、主記憶装置１１１、治療計画演算処理装置１０９から構成される。通信装置１０８はネットワーク１０６を通しての他の装置及びデータサーバとのデータ交換等に使用する。また、記憶装置１１０はたとえば磁気記憶装置であり一般に大容量の記憶装置である。長期的なデータおよびプログラムの保存に用いる。主記憶装置１１１は、たとえばランダムアクセスメモリであり、高速なアクセスが可能であるため、主に一時的なデータの保持及び、実行中プログラムの保持に使用する。治療計画演算処理装置１０９は、治療計画演算装置１０１の記憶装置１１０や主記憶装置１１１に保管されているプログラムを実行し、数値的演算やデータ処理、通信等のプログラムに記述されている手続を実行する装置である。
【００２６】
治療計画装置１００は、医師等の治療計画装置操作者（以下、操作者と略す）の指示に基づき、主記憶装置１１１に記憶装置１１０からロードされたプログラムモジュールを治療計画演算処理装置１０９が実行することにより、事前に取得済みの治療計画用ＣＴ画像データを用いて照射標的への線量分布を計算し、モニタ１０２上にその結果である線量分布を表示する装置である。
＜治療計画データサーバの構成＞
治療計画データサーバ１０７は、通信装置１２０、記憶装置１２３、主記憶装置１２２、データ演算処理装置１２１から構成される。もちろんキーボードやマウス等の入力手段及び、サーバのステータスを表示するためのモニタ等の文字及び画像情報表示手段を備えていても良い。通信装置１２０はネットワーク１０６を通しての他の装置及びデータサーバとのデータ交換等に使用する。また、記憶装置１２３はたとえば磁気記憶装置であり一般に大容量の記憶装置である。長期的なデータおよびプログラムの保存に用いる。主記憶装置１２２は、たとえばランダムアクセスメモリであり、高速なアクセスが可能であるため、主に一時的なデータの保持及び、実行中プログラムの保持に使用する。データ演算処理装置１２１は、治療計画データサーバ１０７の記憶装置１２３や主記憶装置１２２に保管されているプログラムを実行し、数値的演算やデータ処理、通信等のプログラムに記述されている手続を実行する装置である。
【００２７】
治療計画データサーバ１０７は、治療計画装置１００で生成された治療計画データを保管するサーバである。また、治療計画装置１００の問い合わせに応じ、指定された治療計画データを記憶装置１２３内からデータ演算処理装置１２１を用いて検索し、通信装置１２０を通して治療計画演算装置１０１に送信する。
＜治療計画装置の機能概要＞
治療計画装置１００が持つ機能について簡単に説明する。詳細は、その後の段落にて各々説明する。治療計画装置１００の機能は大きく４つに分類できる。
【００２８】
第１には、操作者が腫瘍領域（患部）を指定するための領域指定機能であり、多くはモニタ１０２上に映し出されているＣＴ画像上に入力手段を用いて輪郭線を入力する機能を提供する（腫瘍領域指定機能）。また、この機能は腫瘍領域の入力だけではなく腫瘍の周辺に存在する臓器等を指定するためにも使用される。
【００２９】
第２には、放射線が指定された腫瘍領域を覆うように放射線の腫瘍領域での線量の分布を計算する機能である（線量計算機能）。この機能には、腫瘍領域に照射する予定の目標線量を設定する機能が付随している。
【００３０】
第３の機能として、治療計画装置は、照射回数を何回に分割するかを指定する機能を操作者に提供する（照射分割機能）。
【００３１】
第４の機能として、治療計画装置は、患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定し、この指定された患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を第２の機能で計算した放射線の線量分布に足し合わせ、画面上に表示する機能を操作者に提供する（線量合成・表示機能）。
＜腫瘍領域指定機能＞
[ＣＴ画像の読込み]
治療計画装置１００は、操作者の指示により画像データサーバ１０５からＣＴ画像を治療計画演算装置１０１の通信装置１０８を通し、主記憶装置１１１及び記憶装置１１０に保存する。これらの処理は、治療計画演算処理装置１０９の指令のもとに実施される。なお操作者による治療計画演算処理装置１０９への指令は、入力手段を通して伝達される。また、ＣＴ画像とともに例えばＭＲ画像や核医学画像を参照画像として同時に読み込んでもよいし、必要になった時点で操作者の指示に基づき画像データサーバ１０５より読み込んでも良い。これらの画像は、予めそれぞれＣＴ装置、ＭＲ装置、核医学装置により撮像された後、画像データサーバ１０５に格納されているものである。
【００３２】
[ＣＴ画像の表示]
治療計画装置１００に読み込まれたＣＴ画像は、治療計画演算処理装置１０９にロードされているプログラムモジュールにより記憶装置１１０に保管され主記憶装置１１１にコピーされる。主記憶装置１１１に保管されたＣＴ画像は、プログラムモジュールの指示によりモニタ上に表示される。ここで、モニタへの表示対象としているＣＴ画像について説明する。ＣＴ画像は撮像対象内部の電子密度を可視化したものであり、一般的には水をゼロ、骨をおおよそ１０００の値としたＣＴ値と呼ばれる数値で構成され、撮影対象の断面が一つのファイルとなっており、断面内は２次元の配列のようになっており配列一つ一つにＣＴ値が与えられている。ＣＴ画像ファイル、ＣＴ画像スライスまたはＣＴ画像データと呼ぶことがある。
【００３３】
一般には、撮像対象の断面に垂直な方向にもある程度の範囲に渡って撮影するため、これらのＣＴ画像ファイルは数十枚程度存在する。画像データサーバ１０５から読み込まれたこれらの複数枚のＣＴ画像ファイルは、治療計画演算処理装置１０９によって主記憶装置１１１にコピーされる際にボクセルデータと呼ばれるデータ表現に変換される。ボクセルデータは、１枚１枚のファイルであったＣＴ画像ファイルからＣＴ値のみを取り出し断面に垂直な方向に積み上げたデータ表現形式である。１枚のＣＴ画像ファイルでは２次元配列だったものが３次元配列となる。モニタ上に表示されるＣＴ画像は、ボクセル形式のデータの一つの断面を表しており、スライス断面と呼ぶことにする。
【００３４】
[ＣＴ画像を表示し領域入力するためのGUI]
図２に治療計画装置１００のモニタ１０２に表示され、ＣＴ画像が表示される治療計画演算装置画面を示す。図２には、モニタ１０２の外枠と共にモニタ内に表示される部分のみを示す。主記憶装置１１１にロードされ、治療計画演算処理装置１０９により実行されるプログラムモジュールはモニタ内に操作者からの指示を受け取るためのグラフィカル ユーザー インターフェース（GUI）を表示する。GUIは、ウィンドウ２０１を備え、ウィンドウ２０１内に画像の表示をする部分やボタンやメニュー等の操作者の指示を受けるコマンド部分等の各種領域を持ち、具体的には、タイトルバー２０２、メニュー領域２０３、治療計画構造表示領域２０４、画像表示領域２０５、治療計画操作領域２０６を有している。
【００３５】
タイトルバー２０２は、プログラム（ソフトウェア）の名称やバージョンの表示やウィンドウの移動や最大化の機能を持つ。メニュー領域２０３には操作者がプログラムモジュールに対し与えることのできる指示（命令）が用意されている。例えば、最左列のファイルメニュー２０８には、画像データサーバ１０５や治療計画データサーバ１０７への接続命令を表すオープン(Open)メニューアイテムや治療計画データの保存、プログラムの終了を意味するメニューアイテムがある。編集メニュー２０９には、操作者が入力したデータのコピーや切り取り、貼り付け等の編集を表すメニューアイテムやプログラムの設定項目を設定するためのメニューアイテムが用意されている。領域入力メニュー２１０には、操作者が領域を指定するために必要な命令が提供されている。例えば、ポリゴン入力やフリーハンド入力等である。ヘルプメニュー２１１には、プログラムモジュールの使用方法の説明を表示するためのヘルプメニューアイテム、プログラムモジュールのバージョンを表示するためのバージョンメニューアイテムが用意されている。
【００３６】
[治療計画構造表示領域]
さらにメニュー領域２０３の下には、治療計画構造表示領域２０４、画像表示領域２０５、治療計画操作領域２０６がある。これらの領域のみを図２より抜き出し図３に示す。治療計画構造表示領域２０４は、操作者により入力された腫瘍領域や操作者により計算指示され治療計画演算処理装置１０９にて演算された体内の線量分布をそれぞれツリー形式等で表示する領域である。腫瘍領域を表示する部分は、関心領域ノード３００以下にまとめて表示される。関心領域とは、腫瘍領域（ターゲットととも呼ぶ）や腫瘍領域周辺の臓器等の領域であるOAR （Organ At Risk）を含む言葉であり、図３における関心領域ノードでは、Target１、OAR１、OAR２が操作者により入力された状態を示している。線量分布ノード３０２については、後述する。関心領域ノードの下層に表示されるTarget１等を関心領域リーフと呼ぶ。関心領域リーフ３０１を入力手段、例えばマウスのクリックにより選択することにより関心領域リーフ３０２の名称の変更やＣＴ画像上での該当する関心領域の輪郭を他の関心領域よりも太く表示する等の機能を提供する。入力手段１０３により関心領域リーフ３０２を選択することを関心領域の選択と呼び、その後の関心領域の編集等の作業結果は、選択した関心領域が対象となる。
【００３７】
[画像表示領域]
画像表示領域２０５には、体軸方向のスライス断面が表示されている。後述する治療計画操作領域のGUI部品を操作することにより表示断面を変更することができる。スライス断面は照射対象の輪郭および内部構造を反映しており、モニタ上にも表示されている。図３においては、照射対象の中にターゲット（Target１）、OAR１、OAR２が表示されている。今、治療計画構造表示領域２０４においてTarget１が選択されているとすると、図３に示すようにTarget１が他の関心領域に比べ太線で表示される。
【００３８】
[治療計画操作領域]
治療計画操作領域２０６は、腫瘍領域指定機能を含め治療計画装置１００が持つ上記４つの機能を実行するために操作者により操作される領域であり、画像操作３０３、領域入力３０４、フュージョン３０５、照射計画設定３０６、分割設定３０７、線量表示３０８の各種領域を有している。また、画像操作３０３は、拡大ボタン１Ａ、縮小ボタン１Ｂ、移動ボタン１Ｃ、スライス移動ボタン１Ｄ、３Ｄボタン１Ｅ、複数枚ボタン１Ｆの各種ボタンを有している。領域入力３０４は、多角形入力ボタン２Ａ、削除ボタン２Ｂ、コピーボタン２Ｃ、貼り付けボタン２Ｄ、点追加ボタン２Ｅ、点削除ボタン２Ｆ、種別指定ボタン２Ｇの各種ボタンを有している。フュージョン３０５は、フュージョンボタン３Ａ、Overlap表示ボタン３Ｂの各種ボタンを有している。照射計画設定３０６は、計画作成編集ボタン４Ａ、門情報設定ボタン４Ｂ、計算開始ボタン４Ｃの各種ボタンを有している。分割設定３０７は分割設定ボタン５Ａを有している。線量表示３０８は、表示ON/OFFボタン６Ａ、DVH表示ボタン６Ｂ、位置決め線量ON/OFFボタン６Ｃの各種ボタンを有している。
［腫瘍領域指定操作］
新しく関心領域を入力する場合を想定し、治療計画操作領域２０６のGUI部品を用いつつ領域入力を実施する手順について説明する。
【００３９】
治療計画操作領域２０６では、領域入力のために使用するいくつかの機能が提供されている。まず操作者は、入力手段を用いて多角形入力ボタン２Ａを押下することにより治療計画演算処理装置１０９に対し、関心領域の入力を開始することを伝達する。治療計画演算処理装置１０９は、この指令を受けプログラムモジュールの関心領域サブモジュールの実行を開始する。操作者は、画像表示領域上に入力手段を用いて矢印型等で表現されているポインタを移動し、例えばマウスクリック等の確定操作を繰り返しながら多角形の図形を入力し、例えばダブルクリックによる多角形入力操作の終了操作を実施し、関心領域入力を終了させる。すると画像表示領域上２０５には、閉じた多角形が表示される。この段階では、入力した関心領域が腫瘍領域であるのか、またOARであるのかは決定されていない。
【００４０】
操作者は、次に一般的な操作としては入力した関心領域の種類を指定する。種類の指定は、関心領域種別指定ボタン２Ｇを押下することでなされる。操作者が関心領域種別指定ボタン２Ｇを押下すると、治療計画演算処理装置１０９のプログラムモジュールは関心領域種類指定サブモジュールを実行する。サブモジュールが実行されると、図４に示すようにモニタ上に関心領域種類指定ダイアログが表示される。操作者はまず、関心領域種類指定リストボックス４０１から関心領域の種類を選択する。本実施例では、腫瘍領域及び、OARが選択可能である。関心領域の種類が操作者により選択されると詳細指定リストボックス４０２が必要に応じ選択可能となる。詳細指定リストボックス４０２は、ダイアログが表示された時点では、操作不可（不活性）であるが、関心領域指定リストボックス４０１において腫瘍領域が指定された場合、詳細指定リストボックスが操作可能となる。詳細指定リストボックス４０２では、例えば本実施例では、ＣＴＶ (Clinical Tumor Volume) 、ＰＴＶ (Planning Target Volume)が指定可能である。ＣＴＶ、ＰＴＶは腫瘍領域の定義を意味し、ICRU Report ６２にて定義されている。詳細指定が終了すると操作者は、関心領域の名称を設定する。設定した名称は、治療計画構造表示領域２０４の関心領域ノード３００に表示される。
【００４１】
関心領域の入力途中、または関心領域の設定後に関心領域を編集する機能を治療計画演算装置は操作者に提供する。例えば、操作者が入力した関心領域を消去したい場合は、消去対象の関心領域を選択した後、削除ボタン２Ｂを押下する。関心領域の選択は、治療計画構造表示領域２０４の関心領域リーフ３０１を入力手段を用いて選択するか、画像表示領域上の関心領域を入力手段を用いて選択する。
【００４２】
同様に、関心領域をコピー及び、貼り付けする場合は、対象となる関心領域を選択の後、コピーボタン２Ｃ、貼り付けボタン２Ｄを押下する。また、関心領域は、多角形であり、複数の頂点と頂点間を結ぶ直線により構成されている。操作者が頂点を追加または削除したい場合は、対象の関心領域を前述の方法により選択の後、点追加ボタン２Ｅを押下し、画像表示領域２０５上の頂点を追加したい個所にて入力手段を用いて指定をする。また、頂点を削除する場合は同様に点削除ボタン２Ｆを押下する。
【００４３】
１つのスライス断面での関心領域の入力が終了すると、スライス移動スライダまたはスライス移動ボタン１Ｄ（後述）を用いて現在表示されているスライス断面を別のスライス断面に変更し、上記と同様に関心領域を入力する。この操作を全てのスライス断面について実行する。
【００４４】
[画像表示操作]
操作者は、画像表示領域２０５に表示されているＣＴ画像のスライス断面上に治療計画操作領域２０６や治療計画構造表示領域２０４を操作しながら関心領域を入力するが、その前に関心領域を入力するスライス断面を選択したり、入力しやすいようにスライス断面を拡大したりする。このような操作は、治療計画操作領域２０６の画像操作３０３のボタンを操作者が操作しその指令が治療計画演算処理装置１０９に伝えられ、プログラムモジュールがサブモジュールを実行することで実現される。
【００４５】
例えば、画像の拡大は、治療計画操作領域２０６の拡大ボタン１Ａを押下することでなされる。縮小は、同様に縮小ボタン１Ｂを押下する。また画像を移動させるには、移動ボタン１Ｃを押下後、入力手段のモニタ上の位置を表現しているポインタを画像表示領域に移動させ例えばマウスの場合には、マウスボタンを押下しそのまま画像を移動させたい方向にポインタを移動させる。再び移動ボタン１Ｃを押下すると、画像移動機能が解除される。現在表示されているスライス断面を別のスライス断面に変更するには、スライス移動スライダまたは、スライス移動ボタン１Ｄを用いる。スライダを左右に移動させるか、スライス移動ボタン１Ｄを押下することでモニタ上に表示するスライス断面を変更する。
【００４６】
また、入力した関心領域の３次元的な位置関係を把握したい場合がある。そのために、治療計画演算装置１０１は画像表示領域２０５のＣＴ画像表示方法を断面表示から３次元表示に切り替える機能を操作者に提供する。表示方法の切り替えは、治療計画操作領域２０６の３Ｄボタン１Ｅを押下する。そうすると、例えばボリュームレンダリングによりＣＴ画像及び、関心領域を表示する。さらに、スライス断面の前後のつながりをより良く把握するために、複数枚のＣＴ画像断面を並べて表示したいことがある。そのために、複数枚表示にも画像表示を切り替えることが可能である。表示の切り替えは、複数枚ボタン１Ｆを押下することでなされる。
［ＭＲ画像、核医学画像の参照とレジストレーション］
治療計画演算装置１０１は、ＭＲ画像や核医学画像の表示機能も提供する。操作者は、これらの画像を参照しながらＣＴ画像上に関心領域を設定することがある。しかしながら、ＣＴ画像と操作者が参照するＭＲ画像等は異なる撮像装置にて撮影されており単純に重ね合わせただけでは二種類の画像間にずれが生じる。そのため、治療計画演算装置１０１は、２種類の画像の同一箇所が同じ座標系になるようにレジストレーションと呼ばれる機能を提供する。レジストレーションはフュージョンとも呼ばれる。操作者は、フュージョン機能を使用するために治療計画操作領域２０６のフュージョンボタン３Ａを押下する。フュージョン機能を使用する指令が入力手段を通して治療計画演算処理装置１０９に伝達されると、プログラムモジュールはフュージョン機能を提供するサブモジュールを起動し、図示しないがその後モニタにフュージョンウインドウが表示される。
【００４７】
操作者は、フュージョンウインドウを使用しＣＴ画像とたとえばＭＲ画像とをレジストレーションする。フュージョンウインドウは、レジストレーションをプログラムにより実行する機能、ＣＴ画像とＭＲ画像との位置を微調整するために操作者がＭＲ画像を平行移動させたり回転させたりするための微調整機能を提供する。また、ＣＴ画像とＭＲ画像の両方の画像の表示機能を提供する。
【００４８】
フュージョンウインドウではまず、操作者はレジストレーション開始ボタンを押下し、プログラムモジュールを用いたレジストレーション演算を実施する。レジストレーション演算に用いるアルゴリズムは例えば、非特許文献４に記載のあるような相互情報量を用いる手法である。相互情報量は、画像の類似度の一つであり、ＣＴ画像とＭＲ画像とを平行移動及び、回転させる度に相互情報量を計算し、相互情報量が最大になった時を最も画像が一致しているとみなす。アルゴリズムによるレジストレーションが終了すると操作者は、さらに平行移動等の微調整が必要であるかを検討し、必要であれば微調整ボタンを使用しレジストレーションを実施する。これらの過程において、フュージョンウインドウにはＣＴ画像とＭＲ画像とが表示されている。レジストレーションが完了すると、操作者はフュージョンウインドウに用意されているＯＫボタンを押下する。すると、図３の画像表示領域２０５に例えば、ＣＴ画像とともにＭＲ画像が重なって表示される。ＭＲ画像の表示は治療計画操作領域２０６におけるOverlap表示ボタン３ＢをON/OFFすることで切り替えることができる。
【００４９】
治療計画操作領域２０６の領域入力３０４、画面操作３０３及びフュージョン３０５における各種ボタンと治療計画演算処理装置１０９における対応する処理機能は、患部を含むＣＴ画像（断層画像）を表示し、ＣＴ画像（断層画像）に関心領域を設定する関心領域設定手段を構成する。
＜照射計画（線量計算機能）＞
図５に照射計画中の治療計画演算装置画面を示す。照射計画はターゲットに向けて照射する放射線の方向や門数を設定し、ターゲットやOARに付与される放射線量を計算するものである。また、図６に照射計画の処理手順のフローチャートフローを示す。操作者は、まず計画作成編集ボタン４Ａを押下し、図７に示す計画作成編集ダイアログを表示し計画データを設定する（ステップ１２０１）。
【００５０】
計画作成編集ダイアログには、作成済み計画の名称を一覧表示する計画名表示領域６０１、計画名表示領域６０１上で入力手段により選択された計画名を変更または、新規計画名を入力するための計画名入力領域６０２がある。さらに、計画名入力領域６０２の入力内容を確定させるためのボタン類を備える。新規ボタン６０３を押下すると、計画名入力領域６０２に入力された名称が計画名表示領域６０１に表示される。変更ボタン６０４を押下すると、計画名表示領域６０１で操作者により入力手段を用いて選択された計画名称が、計画名入力領域６０２の内容に置き換えられダイアログが閉じられる。Cancelボタン６０５を押下すると、ダイアログが閉じられる。また、ダイアログ表示中に詳細ボタン６０６を押下すると図８に示す詳細情報設定ダイアログが表示されより詳細な計画情報を設定できる。詳細情報設定ダイアログでは、ターゲットやOARに対し照射する予定の目標線量を設定できる。操作者がＯＫボタン１００１を押下すると図８のダイアログは閉じられ、設定した情報は治療計画演算装置１０１の主記憶装置１１１または記憶装置１１０に保存される。操作者がCancelボタン１００２を押下した場合は設定した情報は主記憶装置１１１や記憶装置１１０に保存されず、図８のダイアログは閉じられる。
【００５１】
計画作成編集ダイアログにて設定された計画名称は、図５の治療計画構造表示領域２０４に計画ノード５０１として表示される。計画ノード５０１は、照射計画の管理単位であり、複数作成することができる。個々の計画ノードに対し、照射方向等の設定をした門を複数作成できる。操作者は、計画ノードを作成すると、治療計画演算装置１０１に対し門の作成を指示する（ステップ１２０２）。指示は、門情報設定ボタン４Ｂを押下することでなされる。図９に門情報設定ダイアログを示す。
【００５２】
操作者が図５の治療計画構造表示領域２０４の計画ノードを選択した後に門情報設定ボタン４Ｂを押下すると、図９に示す門情報設定ダイアログ中の計画選択領域７０２が選択された状態で表示される。次に操作者は、情報を設定する門を選択する。選択した計画に門が作成されていれば、その門名称の一覧が門選択領域７０３に表示される。新たに門を追加したい場合は、門名称入力領域７０４に名称を入力し、門追加ボタン７０５を押下する。すると、門選択領域７０３に名称が反映される。操作者が門選択領域７０３から門名称を選択すると、ダイアログ右側の照射パラメータ設定領域７０１に各種パラメータの設定情報が表示される。照射パラメータ設定領域７０１に情報が設定されていない場合、または設定されている情報を変更したい場合は数値を入力することで設定できる。操作者が、門情報ＯＫボタン７０６を押下すると、門情報設定ダイアログは閉じられ、設定した照射パラメータが主記憶１１１に記憶される。操作者が門情報Cancelボタン７０７を押下すると今までの設定情報は主記憶から破棄され、門情報設定ダイアログを表示する以前の状態に戻る。
【００５３】
図５に示す画面に戻ると操作者は、線量分布を計算するために計算開始ボタン４Ｃを押下する（ステップ１２０３）。計算開始ボタンが押下されると、治療計画演算処理装置１０９は、主記憶装置１１１にロードされている線量計算モジュールを用いて照射標的に対する線量分布を計算する。この際、計画ノード内に複数の門が設定されていれば、門毎に線量を計算し、門ごとの線量を足し合わせた合成線量も計算する（ステップ１２０４）。
【００５４】
治療計画操作領域２０６の照射計画設定３０６における各種ボタン４Ａ〜４Ｃと治療計画演算処理装置１０９における図６に示すステップ１２０１〜１２０４の処理機能は、関心領域に照射パラメータを設定し、関心領域に照射される放射線の照射線量を計算する線量計算手段を構成する。
＜分割設定（照射分割機能）＞
照射計画が終了すると操作者は、分割回数を設定するために図５の分割設定ボタン５Ａを押下し、図１０に示す分割設定ダイアログを表示する（ステップ１２０５）。分割回数とは、照射計画で立案した計画を何回に分けて照射するかを表す回数であり１回以上に分割できる。一般に十数回から数十回に分割される。操作者は、図１０のダイアログを使用しまず分割回数指定領域８０１に総分割回数を入力する。総分割回数が入力されると治療計画演算処理装置１０９は、図１０の分割設定ダイアログの位置決め方式指定領域８０２に回数に応じ行を追加する。追加された行には、放射線治療において使用可能なベッド位置決め方式がプルダウンで表示されており、操作者は、位置決め方式指定領域８０２を用いて各回次に使用するベッド位置決め方式を選択することができる（ステップ１２０６）。例えば、図１０ではベッド位置決め方式としてＣＴ装置を用いた方式、超音波撮像装置を用いた方式、Ｘ線透視画像を用いた方式が選択されている例を示している。
【００５５】
ここで、既定として用いる位置決め方式がある場合、事前に設定することで治療計画演算処理装置１０９はプルダウンの最初にそれを表示する。また、選択できる位置決め方式も事前設定ができる。これらの設定は、設定ファイルとして記憶装置１１０に格納されており、治療計画演算処理装置１０９は記憶装置１１０から設定ファイルに記載のリストを読み込み、主記憶装置１１１に保持し、演算処理に利用する。
【００５６】
操作者が、分割数ＯＫボタン８０３を押下すると分割設定ダイアログは閉じられ、設定結果が主記憶装置１１１に保持される。操作者が、分割数Cancelボタン８０４を押下すると設定結果は主記憶１１１に保持されず、分割設定ダイアログが閉じられる。
【００５７】
治療計画操作領域２０６の分割設定３０７におけるボタン５Ａと治療計画演算処理装置１０９における図６に示すステップＳ１２０５の処理機能は、関心領域の照射計画の分割回数を設定する分割回数設定手段を構成し、同分割設定ボタン５Ａと治療計画演算処理装置１０９における図６に示すステップＳ１２０６の処理機能は、患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定する撮像装置指定手段、或いは分割回数の各回毎に患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定する撮像装置指定手段を構成する。
＜線量表示（線量合成・表示機能）＞
分割数と位置決め方式の設定の後に操作者が図５に示した治療計画操作領域２０６にて表示ON/OFFボタン６Ａを押下てＯＮにすると、治療計画演算処理装置１０９は照射計画表示領域５０５の照射対象輪郭（ＣＴ画像）３０９、ターゲット、OARの上にステップ１２０４で線量計算した線量分布を表示する（ステップ１２０７）。また、治療計画演算処理装置１０９は、分割設定で操作者が設定した位置決め方式に放射線を使用するものがあるかどうかを判定し（ステップ１２０８）、放射線を使用するものがあれば、線量計算した線量分布と位置決め方式（装置）の線量分布を足し合わせる（ステップ１２０９）。放射線を使用する位置決め装置が複数回用いられる場合は、各々の線量分布を足し合わせた上で、その線量分布を更にステップ１２０４で計算した線量分布に足し合わせる。そして、治療計画演算処理装置１０９は、照射計画表示領域５０５の照射対象輪郭（ＣＴ画像）３０９、ターゲット、OARの上に表示されている線量計算した線量分布に位置決め方式（装置）の線量分布を重ねて表示する（ステップ１２１０）。このときも、放射線を使用する位置決め装置が複数回用いられる場合は、各々の線量分布を足し合わせた上で、その線量分布を照射計画表示領域５０５に重ねて表示する。
【００５８】
すなわち、治療計画操作領域２０６の線量表示３０８における表示ON/OFFボタン６Ａと治療計画演算処理装置１０９における図６に示すステップＳ１２０７〜１２０９の処理機能は、前記線量計算手段が計算した放射線の線量分布と患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布とを足し合わせる線量合成手段を構成し、同表示ON/OFFボタン６Ａと治療計画演算処理装置１０９における図６に示すステップＳ１２１０の処理機能は、前記線量合成手段によって足し合わせた線量分布を画面上に表示する表示手段を構成する。
【００５９】
位置決め装置の線量分布はあらかじめ測定されており、線量のデータは位置決め装置の種類毎に位置決めＸ線データサーバ１０４の記憶装置１１４に格納されている。治療計画装置１００は、主記憶装置１１１にロードされた治療計画プログラムにより、プログラムの起動時に通信装置１０８を通して位置決めＸ線の線量データを位置決めＸ線データサーバ１０４からダウンロードし、主記憶装置１１１に保存する。ステップＳ１２０９では、主記憶装置１１１に保存した線量データの中から分割設定で操作者が設定した位置決め方式に該当するものを検索し、その検索で取得した位置決め方式（装置）の線量分布をステップＳ１２０４で計算した線量分布に足し合わせる。なお、線量データは、あらかじめ用意する以外に治療計画演算装置１０１の治療計画演算処理装置１０９を用いて線量分布を計算し生成しても良い。この場合、主記憶装置１１１にロードされる治療計画プログラムに演算機能がある。
【００６０】
図１１に治療用放射線のみを照射計画表示領域５０５に表示した例を示す。図１１では、線量分布は線量の大きさにしたがい等高線で表示されている。等高線表示以外でも例えば、線量値の高いほうを赤、低いほうを青としたグラデーションを用いて線量分布を表示することもできる。
【００６１】
また、治療計画演算処理装置１０９は、ターゲットやOARに付与される線量が図８の詳細情報設定ダイアログで設定した目標値を超えているかどうかを判定し（ステップ１２１１）、超えている場合、治療計画演算装置１０１は図１１に示す照射計画表示領域５０５や図１２のDVH表示領域９０１（後述）に目標値を超えていることを表示し、操作者に通知する（ステップ１２１２）。表示の手段としては、例えば目標値を超えているOARやターゲットの輪郭やDVH上の線の色や太さを変更したり、照射計画表示領域５０５及びDVH表示領域９０１上の左上等にテキスト情報を表示したりする。
【００６２】
治療計画操作領域２０６の線量表示３０８における表示ON/OFFボタン６Ａと治療計画演算処理装置１０９における図６に示すステップＳ１２１１，１２１２の処理機能は、前記線量合成手段によって足し合わせた線量分布が目標値を超えているかどうかを判定し、目標値を超えている場合はその旨を操作者に通知する通知手段を構成する。
【００６３】
目標値が操作者により設定されていない場合は、これらの通知手段は動作しない。
【００６４】
操作者はより詳細に線量分布を評価するために図５のDVH表示ボタン６Ｂを押下しDVHを表示することができる（ステップ１２０７、１２１０）。DVHとは、Dose Volume Histogramの略であり、ある領域のある線量以上の体積が例えば、何立方センチメートルであるかを示すグラフである。縦軸は該当領域の体積、横軸は線量であることが一般的である。図１２にDVH表示画面の例を示す。図５に示す照射計画表示領域の部分がDVH表示領域９０１に切り替わる。DVH表示を用いることで、操作者はＣＴ画像上にスーパーインポーズされた線量分布を観察する場合よりも的確にターゲットやOARの線量を把握することが可能となる。DVHデータの作成は治療計画演算装置１０１の治療計画演算処理装置１０９内の治療計画演算処理装置１０９にてなされる。
【００６５】
DVHの表示においても、線量分布表示と同様に、分割設定で操作者が設定した位置決め方式に放射線を使用するものがあれば、ステップ１２０４で線量計算した線量分布と位置決め方式（装置）の線量分布を足し合わせたもののDVHを表示する（ステップ１２０８〜１２１０）。さらに目標線量値を超えていれば、操作者に通知する（ステップ１２１１，１２１２）。
【００６６】
また、操作者は位置決め線量ON/OFFボタン６Ｃを押下することで、照射計画表示領域５０５に表示している位置決め線量分布やDVH表示領域９０１に表示している位置決め線量分布のDVH曲線を切り替えることができる。すなわち、放射線照射装置より患部に照射される放射線の線量分布のみを表示することが可能となる。
＜効果＞
本実施例の放射線治療計画装置及びシステムは、従来の放射線治療計画システムでは放射線治療装置より照射される放射線の分布を把握するのみだったことと比較し、ベッド位置決め時の放射線分布を勘案できるようにするために、線量計算手段（ボタン４Ａ〜４Ｃ、図６のステップ１２０１〜１２０４）が計算した患部及び周辺臓器へ付与される放射線の線量分布と患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布とを足し合わせる線量合成手段（ボタン６Ａ、図６のステップＳ１２０７〜１２０９）と、線量合成手段によって足し合わせた線量分布を画面上に重ね合わせ或いはDVHにて表示する表示手段（ボタン６Ａ、図６のステップＳ１２１０）と、線量合成手段によって足し合わせた線量分布が目標値を超えているかどうかを判定し、目標値を超えている場合はその旨を操作者に通知する通知手段（図６のステップＳ１２１１，１２１２）を備えている。
【００６７】
これにより、操作者に対し患部及び周辺臓器に照射される線量情報を従来と比べより総合的に提供することができ、より精度の高い放射線治療計画の立案が可能となる。
【００６８】
例えば、治療計画装置操作者は線量計算及び分割回数の設定後、図１１または図１２に表示される患部及び周辺臓器に照射された線量情報に基づきOAR１やOAR２に予め決められた値以上の放射線量が照射されている場合には、図１０の分割数設定ダイアログを再度表示しある特定の分割回次の位置決め方式を例えばＣＴ装置からＤＲ装置に変更するといった治療計画の変更を実施し再び線量計算を実施することでOAR１やOAR２に照射される線量を予め決められた値以上の値以下にすることができる（ステップ１２１１）。ここで、予め決められた値とは治療計画を立案する部門等で決めている値を指す。また、線量値の変更は放射線治療装置より照射される放射線の照射パラメータ（照射角度やエネルギー等）を図９の門情報設定ダイアログで変更することや門数を増減させることでも実現できる。
【００６９】
また、一般に放射線治療は１回で終了するわけではなく、数十回に分けて実施されることが多い。そのため、例えば１週間の最初の日はＣＴ装置で位置決めをし、残りの日はＸ線透視画像装置を用いて位置決めをするという運用も考えられる。本実施例では、そのような場合にも的確に線量情報を操作者に提供するために、分割回数の各回毎患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類を指定する撮像装置指定手段（ボタン５Ａ、図６のステップＳ１２０６）と、患者支持装置位置決め用画像撮像装置の種類毎に患者支持装置位置決め用画像撮像装置が付与する線量分布を保存した記憶装置（主記憶装置１１１）を更に備えている。
【００７０】
これによりきめ細かい線量の合成が可能となり、操作者は実情にあった線量情報を的確に把握することが可能となる。
【符号の説明】
【００７１】
１００  治療計画装置
１０１  治療計画演算装置
１０２  モニタ
１０３  入力手段
１０４  位置決めＸ線データサーバ
１０５  画像データサーバ
１０６  ネットワーク
１０７  治療計画データサーバ
１０８  治療計画演算装置の通信装置
１０９  治療計画演算装置の演算処理装置
１１０  治療計画演算装置の記憶装置
１１１  治療計画演算装置の主記憶装置
１１２  位置決めＸ線データサーバの通信装置
１１３  位置決めＸ線データサーバのデータ演算処理装置
１１４  位置決めＸ線データサーバの記憶装置
１１５  位置決めＸ線データサーバの主記憶装置
１１６  画像データサーバの通信装置
１１７  画像データサーバの記憶装置
１１８  画像データサーバのデータ演算処理装置
１１９  画像データサーバの主記憶装置
１２０  治療計画データサーバの通信装置
１２１  治療計画データサーバのデータ演算処理装置
１２２  治療計画データサーバの主記憶装置
１２３  治療計画データサーバの記憶装置
１５０  患者支持装置位置決め制御装置
１５１  Ｘ線撮像装置１５１
１５２  ＣＴ装置
２０１  ウィンドウ
２０２  タイトルバー
２０３  メニュー領域
２０４  治療計画構造表示領域
２０５  画像表示領域
２０６  治療計画操作領域
２０８  ファイルメニュー
２０９  編集メニュー
２１０  領域入力
２１１  ヘルプ
３００  関心領域ノード
３０１  関心領域リーフ
３０２  線量分布ノード
３０３  画像操作
１Ａ  拡大ボタン
１Ｂ  縮小ボタン
１Ｃ  移動ボタン
１Ｄ  スライス移動ボタン
１Ｅ  ３Ｄボタン
１Ｆ  複数枚ボタン
３０４  領域入力
２Ａ  多角形入力ボタン
２Ｂ  削除ボタン
２Ｃ  コピーボタン
２Ｄ  貼り付けボタン
２Ｅ  点追加ボタン
２Ｆ  点削除ボタン
２Ｇ  種別指定ボタン
３０５  フュージョン
３Ａ  フュージョンボタン
３Ｂ  Overlap表示ボタン
３０６  照射計画設定
４Ａ  計画作成編集ボタン
４Ｂ  門情報設定ボタン
４Ｃ  計算開始ボタン
３０７  分割設定
５Ａ  分割設定ボタン
３０８  線量表示
６Ａ  表示ON/OFFボタン
６Ｂ  DVH表示ボタン
６Ｃ  位置決め線量ON/OFFボタン
３０９  照射対象輪郭
３１０  Target１
３１１  OAR１
３１２  OAR２
４０１  関心領域種類指定リストボックス
４０２  詳細指定リストボックス
４０３  関心領域指定リストボックス
４０４  ＯＫボタン
４０５  Cancelボタン
５０１  計画ノード
５０５  照射計画表示領域
６０１  計画名表示領域
６０２  計画入力領域
６０３  新規ボタン
６０４  変更ボタン
６０５  Cancelボタン
７０１  照射パラメータ設定領域
７０２  計画選択領域
７０３  門選択領域
７０４  門名称入力領域
７０５  門追加ボタン
７０６  門情報ＯＫボタン
７０７  門情報Cancelボタン
８０１  分割回数指定領域
８０２  位置決め方式指定領域
８０３  分割数ＯＫボタン
８０４  分割数Cancelボタン
９０１  DVH表示領域
１００１  関心領域名称領域
１００２  目標線量値設定領域
１００３  ＯＫボタン
１００４  Cancelボタン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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