(57)【要約】  患者の体輪郭データ２３、３３の中心を基準として、患部の輪郭データ計算手段４により治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２と治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２とを比較して類似度と体積比を計算し、算出された類似度と体積比から既存治療計画データ検索手段５により類似症例を検索することで、類似度の大きい症例を類似の症例として新規の治療計画作成に利用する。
2017017721.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療対象患者の画像データから読み取られた第一患部輪郭データおよび第一体輪郭データを含む治療対象患者データと、
治療症例患者の画像データから読み取られた第二患部輪郭データと第二体輪郭データを含む治療計画データベースと、
治療対象患者および治療症例患者のそれぞれの体軸方向に対して横断面で、前記第一体輪郭データおよび前記第二体輪郭データのそれぞれ前後方向の最前端の点と最後端の点とを結ぶ線分の中点を通る前後方向に垂直な直線であるＸ軸と、前記第一体輪郭データおよび前記第二体輪郭データのそれぞれ横方向の最右端の点と最左端の点とを結ぶ線分の中点を通る前後方向の直線であるＹ軸との交点であって、それぞれ前記体軸方向に対してＹ軸に沿った縦断面で、Ｘ軸とＹ軸の交点を通るＸ軸とＹ軸に垂直な直線であるＺ軸と、それぞれ前記第一患部輪郭データおよび前記第二患部輪郭データの前記体軸方向最大幅の両端の点を結ぶ線分の中点を通る断面との交点である原点を基準点として、前記第一患部輪郭データと前記第二患部輪郭データとを比較して類似度と体積比を計算する患部の輪郭データ計算手段と、
前記類似度と前記体積比から類似症例を検索する既存治療計画データ検索手段と
を備えたことを特徴とする治療計画装置。
【請求項２】
前記類似度は、以下の式（１）で定義されることを特徴とする請求項１に記載の治療計画装置。
（類似度）＝１００×（前記第一患部輪郭データ内部の座標と前記第二患部輪郭データ内部の座標で一致する座標点数）÷（前記第一患部輪郭データ内部の座標と前記第二患部輪郭データ内部の座標で少ない方の座標点数）  ・・・（１）
【請求項３】
前記体積比は、以下の式（２）で定義されることを特徴とする請求項１に記載の治療計画装置。
（体積比）＝１００×（前記第一患部輪郭データ内部の座標と前記第二患部輪郭データ内部の座標で少ない方の座標点数）÷（前記第一患部輪郭データ内部の座標と前記第二患部輪郭データ内部の座標で多い方の座標点数）  ・・・（２）
【請求項４】
前記既存治療計画データ検索手段は、前記類似度と前記体積比がそれぞれ所定の値以上である類似症例を検索することを特徴とする請求項請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の治療計画装置。
【請求項５】
前記類似症例は、前記類似度の大きい順に並べられ、表示されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の治療計画装置。
【請求項６】
前記治療計画データベースは治療計画情報を含み、前記類似症例は前記治療計画情報に基づき順に並べられ、表示されることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の治療計画装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の治療計画データのうち治療対象患者と類似の治療症例の治療計画データを検索する治療計画装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の治療計画装置は、過去の治療に用いられた治療計画データから治療対象患者と類似のものを検索する際、検索のキーとしては診断情報（文書による情報）、任意に設定する画像特徴量、治療対象患者の計画データを用いていた。例えば、特許文献１には、対象症例のＣＴ画像（過去の治療症例のＣＴ画像と位置合わせして変形したＣＴ画像）と過去の治療症例のＣＴ画像の類似度を、画像特徴量（患部の位置座標など対象症例の幾何学的状況を考慮して任意に設定可能）を検索のキーとして検索し、類似度の大きい症例を類似症例として治療計画作成に使用することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１９８６５２号公報（段落００２４、図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１では、検索のキーとする画像特徴量は任意に設定するものであるため、何を画像特徴量とするのか検討して作成する必要がある。このように、従来の治療計画装置では、診断情報（文書による情報）と治療対象患者の計画データは検索のために事前に準備しておく必要があり、任意に設定する画像特徴量は検索のためにデータを作成しなければならず、検索の事前準備にかける時間が長くなるという問題があった。【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、既存の治療計画データとの類似検索をするための事前準備を必要とせず、簡便に短時間で検索することができる治療計画装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明の治療計画装置は、治療対象患者の画像データから読み取られた第一患部輪郭データおよび第一体輪郭データを含む治療対象患者データと、治療症例患者の画像データから読み取られた第二患部輪郭データと第二体輪郭データを含む治療計画データベースと、治療対象患者および治療症例患者のそれぞれの体軸方向に対して横断面で、前記第一体輪郭データおよび前記第二体輪郭データのそれぞれ前後方向の最前端の点と最後端の点とを結ぶ線分の中点を通る前後方向に垂直な直線であるＸ軸と、前記第一体輪郭データおよび前記第二体輪郭データのそれぞれ横方向の最右端の点と最左端の点とを結ぶ線分の中点を通る前後方向の直線であるＹ軸との交点であって、それぞれ前記体軸方向に対してＹ軸に沿った縦断面で、Ｘ軸とＹ軸の交点を通るＸ軸とＹ軸に垂直な直線であるＺ軸と、それぞれ前記第一患部輪郭データおよび前記第二患部輪郭データの前記体軸方向最大幅の両端の点を結ぶ線分の中点を通る断面との交点である原点を基準点として、前記第一患部輪郭データと前記第二患部輪郭データとを比較して類似度と体積比を計算する患部の輪郭データ計算手段と、前記類似度と前記体積比から類似症例を検索する既存治療計画データ検索手段とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、新規の治療対象患者データおよび既存の治療症例のそれぞれの体輪郭データの中心を基準として、患部の輪郭データ計算手段により治療対象患者データの患部の輪郭データと治療計画データベースの患部の輪郭データとを比較して類似度と体積比を計算し、算出された類似度と体積比から既存治療計画データ検索手段により類似症例を検索することで、既存の治療計画データとの類似検索をするための事前準備を必要とせず、簡便に短時間で既存の治療計画データから類似検索をすることができ、類似度の大きい症例を類似の症例として新規の治療計画作成に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１における治療計画装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１における治療計画装置による患部の輪郭データを比較する方法を説明する断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１における治療計画装置による患部の輪郭データを比較する方法を説明する断面拡大図である。
【図４】この発明の実施の形態１における治療計画装置による既存治療計画データを検索する方法を説明するフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１における治療計画装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示すように、治療計画装置１００は、治療対象患者データ２、治療計画データベース（ＤＢ：Data  Base）３、患部の輪郭データ計算手段４、既存治療計画データ検索手段５から構成される。
【００１０】
治療対象患者データ２は、新規の治療対象患者のＣＴ（Computed  Tomography）画像データ２１、第一患部輪郭データである患部の輪郭データ２２、第一体輪郭データである体輪郭データ２３を含み、ＨＤＤ（Hard  Disk  Drive）等の記憶手段に記憶する。
【００１１】
治療計画データベース３は、既存の治療症例患者のＣＴ画像データ３１、第二患部輪郭データである患部の輪郭データ３２、第二体輪郭データである体輪郭データ３３、および治療計画情報としての治療計画データ３４、線量データ３５を含み、例えば各臓器ごとにＨＤＤ等の記憶手段に記憶されている。
【００１２】
患部の輪郭データ計算手段４は、新規の治療対象患者の治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２と既存の治療症例からの治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２とを比較することによって類似度を計算する。また、治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２と治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２とを比較することによって体積比を計算する。
【００１３】
既存治療計画データ検索手段５は、患部の輪郭データ計算手段４により計算した類似度としての一致率が大きく、患部の輪郭データ計算手段４により計算した体積比から体積が近い治療症例を治療計画データベース３から類似の治療症例として抽出して、表示する。抽出した類似の治療症例の治療計画データ３４と線量データ３５等を、新規の治療対象患者の治療計画データとして活用できる。
【００１４】
次に、患部の輪郭データ２２と患部の輪郭データ３２とを比較する上で、基準となる位置を図２を用いて説明する。この発明の実施の形態１において、図２（ａ）は患者１２の体軸方向の横断面を示し、図２（ｂ）は体軸方向の縦断面を示す。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、患者１２の体軸方向の横断面において、患者１２の体輪郭データ１２ａの前後方向の前端の接点Ａと後端の接点Ｂとを結ぶ線分の中点を通る前後方向に垂直な直線をＸ軸とし、患者１２の体輪郭データ１２ａの横方向の右端の接点Ｃと左端の接点Ｄとを結ぶ線分の中点を通る前後方向の直線をＹ軸とする。
【００１６】
次いで、図２（ｂ）に示すように、体軸方向のＹ軸縦断面において、Ｘ軸とＹ軸の交点を通るＸ軸とＹ軸に垂直な直線をＺ軸とする。原点は、Ｚ軸方向の患者１２の患部の輪郭データ１０ａの横方向最大幅の両端の接点Ｅと接点Ｆ点を結ぶ線分の中点を通る断面とＺ軸の交点とする。
【００１７】
治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２と体輪郭データ２３、および治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２と体輪郭データ３３は、それぞれ治療対象患者データ２のＣＴ画像データ２１および治療計画データベース３のＣＴ画像データ３の画像処理により得られる。上記の原点を基準として、治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２と治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２とを比較し、類似度および体積比を計算する。
【００１８】
次に、類似度および体積比の計算方法について説明する。図３は、ＸＹ軸断面における患部の輪郭データ２２と患部の輪郭データ３２との比較の一例を示し、図３（ａ）は治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２と治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２とが互いに一部が共通部分を有する場合、図３（ｂ）は治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２が治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２を含む場合について示す。
【００１９】
図３に示すように、患部の輪郭データ２２および患部の輪郭データ３２は座標で表される。例えば、座標の１目盛を１ｍｍ間隔として患部１０の内部には境界を含むものとすると、図３（ａ）の場合、新規の治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２から患部１０の内部の座標点数は５６点、治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２から患部１０の内部の座標点数は５０点、および共通部分（図中黒丸）の座標点数は４２点となる。
【００２０】
図３（ｂ）の場合には、新規の治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２から患部１０の内部の座標点数は５６点、治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２から患部１０の内部の座標点数は４０点、および共通部分（図中黒丸）の座標点数は４０点となる。
【００２１】
このような座標点数がＺ軸方向にも変化し、例えば、表１のような座標点数となる。
【表１】
2017017721.tif 000003
【００２２】
ここで、類似度（一致率）は、以下の式（１）で定義される。
（類似度）＝１００×（新規の患部内部の座標と既存データの患部内部の座標で一致する座標点数）÷（新規の患部内部の座標と既存データの患部内部の座標で少ない方の座標点数）・・・（１）
【００２３】
また、体積比（体積の近さ）は、以下の式（２）で定義される。
（体積比）＝１００×（新規の患部内部の座標と既存データの患部内部の座標で少ない方の座標点数）÷（新規の患部内部の座標と既存データの患部内部の座標で多い方の座標点数）・・・（２）
【００２４】
表１のような場合には、
（類似度）＝１００×２０９÷２３５≒  ８８．９（％）
（体積比）＝１００×２３５÷２４７≒  ９５．１（％）
となる。
【００２５】
次に、この発明の実施の形態１による治療計画装置１００の動作について、図４に基づき説明する。図４は、この発明の実施の形態１における治療計画装置１００による既存治療計画データを検索する方法を示すブロック図である。
【００２６】
まず最初に、治療対象患者データ２として新規の治療対象患者のＣＴ画像データ２１を入力し、患部の輪郭データ計算手段４により画像処理等を用いて患部の輪郭データ２２および体輪郭データ２３を読み取る（ステップＳ４０１）。このとき、患部１０の位置に対応する体軸方向の横断面のＣＴ画像データ２１を所定間隔で複数枚用意する。
【００２７】
続いて、治療計画データベース３から候補となる既存の治療計画データとしてのＣＴ画像データ３１を読み込み、患部の輪郭データ計算手段４により画像処理等を用いて患部の輪郭データ３２および体輪郭データ３３を読み取る（ステップＳ４０２）。このとき、候補となる既存の治療計画データは、例えば、新規の治療対象患者の患部１０に対応する臓器１１のデータから抽出する。
【００２８】
次いで、患部の輪郭データ計算手段４により治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２と治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２を比較して類似度を計算し、既存治療計画データ検索手段５により類似度が８０％以上であるか否かを判断する（ステップＳ４０３）。算出された類似度が８０％以上なければ、治療計画データベース３から次の候補となる既存の治療計画データとしてのＣＴ画像データ３１を読み込み、患部の輪郭データ計算手段４により画像処理等を用いて患部の輪郭データ３２および体輪郭データ３３を読み取る（ステップＳ４０２）。
【００２９】
算出された類似度が８０％以上の場合には、患部の輪郭データ計算手段４により治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２と治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２を比較して体積比を計算し、既存治療計画データ検索手段５により体積比が８０％以上であるか否かを判断する（ステップＳ４０４）。算出された体積比が８０％以上なければ、治療計画データベース３から次の候補となる既存の治療計画データとしてのＣＴ画像データ３１を読み込み、患部の輪郭データ計算手段４により画像処理等を用いて患部の輪郭データ３２および体輪郭データ３３を読み取る（ステップＳ４０２）。
【００３０】
このようにして、候補となる既存の治療計画データとしてのＣＴ画像データ３１を順次すべて読み込み、類似度が８０％以上で、かつ体積比が８０％以上の治療症例を治療計画データベース３から検索して、新規の治療対象患者と類似症例として抽出し、類似度の大きい順に並べて検索結果を表示する（ステップＳ４０５）。
【００３１】
これにより、既存の治療計画データとの類似検索をするための事前準備を必要とせず、簡便に短時間で既存の治療計画データから類似検索をすることができ、類似度の大きい症例を類似の症例として新規の治療計画作成に利用できる。
【００３２】
なお、本実施の形態１では、類似検索をした結果を、類似度の大きい順に並べて表示する場合について説明したが、これに限るものではない。例えば、治療計画データベース３に治療計画情報として重要臓器のＤＶＨ（Dose  Volume  Histogram）情報を含むことで、重要臓器へ照射される線量の低い順に並び替えることもできる。
【００３３】
また、治療計画データベース３に治療計画情報として治療プロトコルを含むことで、例えば、局所制御率や生存率の情報の高い順に並び替えることもできる。さらに、治療計画データベース３に治療計画情報として副作用の情報を含み、例えば、急性反応や晩期反応等の副作用の小さい順に並び替えることもできる。
【００３４】
また、治療計画データベース３の体輪郭データ３３と治療計画データ３４のビームに関する情報からビームと体輪郭データ３３との交点の線量値を計算して、線量値の低い順に並び替えることもできる。さらに、治療計画データベース３に治療計画情報として患部の部位に関連する情報を含み、その部位と関連が大きい重要臓器等の情報を補足情報として加えることができる。
【００３５】
以上のように、この発明の実施の形態１における治療計画装置１００では、患者の体軸方向に対して横断面で、体輪郭データ１２ａの前後方向の前端の接点Ａと後端の接点Ｂとを結ぶ線分の中点を通る前後方向に垂直な直線であるＸ軸と、体輪郭データ１２ａの横方向の右端の接点Ｃと左端の接点Ｄとを結ぶ線分の中点を通る前後方向の直線であるＹ軸との交点であって、体軸方向に対してＹ軸に沿った縦断面で、Ｘ軸とＹ軸の交点を通るＸ軸とＹ軸に垂直な直線であるＺ軸と、患部の輪郭データ１０ａの体軸方向最大幅の両端の接点Ｅと接点Ｆを結ぶ線分の中点を通る断面との交点である原点を基準点として、患部の輪郭データ計算手段４により治療対象患者データ２の患部の輪郭データ２２と治療計画データベース３の患部の輪郭データ３２とを比較して類似度と体積比を計算し、算出された類似度と体積比から既存治療計画データ検索手段５により類似症例を検索するようにしたので、既存の治療計画データとの類似検索をするための事前準備を必要とせず、簡便に短時間で既存の治療計画データから類似検索をすることができ、類似度の大きい症例を類似の症例として新規の治療計画作成に利用できる。
【００３６】
また、治療計画データベース３に関連する治療計画情報を含むようにしたので、類似度の大きい順に並べることができるだけでなく、検索された類似症例を治療計画情報に基づき順に並べることもできる。
【００３７】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
【符号の説明】
【００３８】
２  治療対象患者データ、３  治療計画データベース、４  患部の輪郭データ計算手段、５  既存治療計画データ検索手段、１０  患部、１０ａ、２２、３２  患部の輪郭データ、１２  患者、１２ａ、２３、３３  体輪郭データ、２１、３１  ＣＴ画像データ、３４  治療計画データ、３５  線量データ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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