(57)【要約】【課題】照射野に不均質物質が含まれる場合でも精度良く線量計算をすることができる。【解決手段】独立計算検証装置１８は、患者に撮影用放射線を照射して得られたＣＴ画像及び治療計画装置１６により生成された治療計画情報に基づいて、前記患者に治療用放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定する特定部と、前記治療計画情報に基づいて、前記不均質物質領域を前記均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算する計算部と、を含む。【選択図】図２
2018000378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者のＣＴ画像及び治療計画装置により生成された治療計画情報に基づいて、前記患者に治療用放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定する特定部と、
前記治療計画情報に基づいて、前記不均質物質領域を前記均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算する計算部と、
を含む線量計算装置。
【請求項２】
前記計算部は、
線量評価点を中心として前記照射野を等角度で放射状に分割する分割部と、
前記照射野を分割する分割線が前記不均質物質領域を通る部分の長さを、前記分割線が前記均質物質領域を通る場合と等価な長さに変換する変換部と、
前記分割線が前記均質物質領域と通る部分の長さと、前記変換部により変換された前記不均質物質領域を通る部分の長さと、を加算して前記分割線の長さを算出する算出部と、
前記算出部により算出された前記分割線の長さに基づいて、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算する線量計算部と、
を含む請求項１記載の線量計算装置。
【請求項３】
前記変換部は、前記分割線が前記不均質物質領域を通る部分の物理長と、前記不均質物質領域を通る部分の電子密度と、に基づいて、前記不均質物質領域を通る部分の長さを、前記分割線が前記均質物質領域を通る場合と等価な長さに変換する
請求項２記載の線量計算装置。
【請求項４】
前記計算部は、前記治療計画情報に含まれるパラメータを放射線照射装置にて実測した実測値を記録したログファイルを取得し、前記治療計画情報に代えて、前記ログファイルを用いて前記線量を計算する
請求項１〜３の何れか１項に記載の線量計算装置。
【請求項５】
患者のＣＴ画像及び治療計画装置により生成された治療計画情報に基づいて、前記患者に治療用放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定するステップと、
前記治療計画情報に基づいて、前記不均質物質領域を前記均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算するステップと、
を含む線量計算方法。
【請求項６】
コンピュータを、
請求項１〜４の何れか１項に記載の線量計算装置の各手段として機能させるための線量計算プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線量計算装置、線量計算方法、及び線量計算プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
患者のがん腫瘍等の患部に放射線を照射して治療する放射線治療（Radiation Therapy）は、治療計画装置(radiation treatment planning system : RTPS)によって生成された治療計画情報に基づいて行われるのが一般的である。
【０００３】
この場合、放射線の過剰照射等の放射線治療の事故を回避するために、治療計画情報に含まれる、放射線の照射線量を表すＭＵ（モニタユニット）値や吸収線量値が適切か否かを独立計算検証装置によって検証し、安全性の確認を行うことが重要である。
【０００４】
放射線の照射野が複雑な形状をしている場合に放射線の照射線量を計算する方法として、例えば非特許特許文献１に記載されたクラークソン法が知られている。このクラークソン法による線量計算では、全体の線量を一次線による線量と散乱線による線量の二つの成分に分け、照射野を区分して散乱線の線量を求めることにより、複雑な形状の照射野における放射線の照射線量を計算する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】「クラークソンなんて怖くない」、エレクタ株式会社、
【０００６】
URL:http://www.elekta.co.jp/software/download/pdf/Clarkson4_20110815.pdf#search='%E3%82%AF%E3%83%A9%E3%83%BC%E3%82%AF%E3%82%BD%E3%83%B3%E6%B3%95'
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
クラークソン法を用いた線量計算においては、照射野を均質物質である水と等価なものとして線量計算するのが通常であるが、実際には、空気に近い不均質物質や水と空気の間の不均質物質等が含まれている場合がある。このような場合、通常のクラークソン法を用いた線量計算では、精度良く線量計算をするのが困難である、という問題があった。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するために成されたものであり、照射野に不均質物質が含まれる場合でも精度良く線量計算をすることができる線量計算装置、線量計算方法、及び線量計算プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の線量計算装置は、患者のＣＴ画像及び治療計画装置により生成された治療計画情報に基づいて、前記患者に治療用放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定する特定部と、前記治療計画情報に基づいて、前記不均質物質領域を前記均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算する計算部と、を含む。
【００１０】
なお、請求項２に記載したように、前記計算部は、線量評価点を中心として前記照射野を等角度で放射状に分割する分割部と、前記照射野を分割する分割線が前記不均質物質領域を通る部分の長さを、前記分割線が前記均質物質領域を通る場合と等価な長さに変換する変換部と、前記分割線が前記均質物質領域と通る部分の長さと、前記変換部により変換された前記不均質物質領域を通る部分の長さと、を加算して前記分割線の長さを算出する算出部と、前記算出部により算出された前記分割線の長さに基づいて、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算する線量計算部と、を含むようにしてもよい。
【００１１】
また、請求項３に記載したように、前記変換部は、前記分割線が前記不均質物質領域を通る部分の物理長と、前記不均質物質領域を通る部分の電子密度と、に基づいて、前記不均質物質領域を通る部分の長さを、前記分割線が前記均質物質領域を通る場合と等価な長さに変換するようにしてもよい。
【００１２】
また、請求項４に記載したように、前記計算部は、前記治療計画情報に含まれるパラメータを放射線照射装置にて実測した実測値を記録したログファイルを取得し、前記治療計画情報に代えて、前記ログファイルを用いて前記線量を計算するようにしてもよい。
【００１３】
請求項５記載の発明の線量計算方法は、患者のＣＴ画像及び治療計画装置により生成された治療計画情報に基づいて、前記患者に治療用放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定するステップと、前記治療計画情報に基づいて、前記不均質物質領域を前記均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算するステップと、を含む。
【００１４】
請求項６記載の線量計算プログラムは、コンピュータを、請求項１〜４の何れか１項に記載の線量計算装置の各手段として機能させるための線量計算プログラムである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、照射野に不均質物質が含まれる場合でも精度良く線量計算をすることができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】放射線治療照射システムの外観図である。
【図２】放射線治療照射システムのブロック図である。
【図３】（Ａ）はジョー２２Ｙの平面図、（Ｂ）はジョー２２Ｘの平面図、（Ｃ）はＭＬＣ２２Ｍの平面図である。
【図４】独立計算検証装置の機能ブロック図である。
【図５】独立計算検証装置で実行される線量計算処理のフローチャートである。
【図６】（Ａ）は不均質物質領域が無い場合の照射野の一例を示す図、（Ｂ）、（Ｃ）は、不均質物質領域が有る場合の照射野の一例を示す図である。
【図７】変形例に係る放射線治療システムのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００１８】
図１には、本実施形態に係る放射線治療照射システム１０の外観図を、図２には、放射線治療照射システム１０のブロック図を示した。図１、２に示すように、放射線治療照射システム１０は、ＣＴ撮影装置１２、放射線治療照射装置１４、治療計画装置１６、及び線量計算装置としての独立計算検証装置１８を備える。
【００１９】
ＣＴ撮影装置１２は、空洞部１２Ａ内に、寝台Ｓに横たわった患者Ｈの患部を通過させながらＣＴ撮影用の撮影用放射線であるＸ線を照射することにより、ＣＴ画像（コンピュータ断層画像）を撮影する。図２に示すように、撮影されたＣＴ画像は、治療計画装置１６に出力される。なお、図１では、説明の便宜上、ＣＴ撮影装置１２が放射線治療照射装置１４と同室に設置されている例について示したが、ＣＴ撮影装置１２は、放射線治療照射装置１４と別室に設置されるのが一般的である。
【００２０】
放射線治療照射装置１４は、治療計画装置１６により生成された治療計画情報に基づいて、寝台Ｓに横たわった患者Ｈに治療用放射線（例えばＸ線）Ｒを照射して患部の治療を行う。具体的には、放射線治療照射装置１４は、患者Ｈに照射する放射線Ｒを出力する放射線源２０と、放射線源２０から照射された放射線を患者Ｈの患部に応じた照射野に絞るコリメータ２２と、を備える。ここで、治療用放射線には、高エネルギー（例えば１ＭｅＶから１０００ＭｅＶ）の放射線が用いられる。
【００２１】
コリメータ２２は、放射線源２０から照射された放射線Ｒの照射野をＹ方向に絞るジョー２２Ｙと、ジョー２２Ｙによって照射野がＹ方向に絞られた放射線Ｒの照射野をＹ方向と直交するＸ方向に絞るジョー２２Ｘと、ジョー２２Ｙ、２２Ｘによって照射野が絞られた放射線Ｒの照射野を患部の形状に合わせて絞るマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）２２Ｍと、を備える。なお、本実施形態では、上からジョー２２Ｙ、ジョー２２Ｘ、ＭＬＣ２２Ｍの順に配置された場合を示したが、並び順はこれに限られるものではない。
【００２２】
図３（Ａ）に示すように、ジョー２２Ｙは、２枚の矩形状の可動ブロック２４Ｙ１、２４Ｙ２がＹ方向へ移動することにより、照射野ＦをＹ方向に絞る。
【００２３】
図３（Ｂ）に示すように、ジョー２２Ｘは、２枚の矩形状の可動ブロック２６Ｘ１、２６Ｘ２がＸ方向へ移動することにより、照射野ＦをＸ方向に絞る。
【００２４】
図３（Ｃ）に示すように、ＭＬＣ２２Ｍは、患者Ｈの患部の形状に応じてＸ方向に可動する多数の可動リーフ２８Ｍを含んで構成される。
【００２５】
図１に示すように、放射線源２０及びコリメータ２２は、ガントリ１４Ａに設けられている。ガントリ１４Ａは、Ｙ方向に沿った回転軸３０を介して回転可能に支持部３２に支持されている。回転軸３０を中心にしてガントリ１４Ａを回転させることにより、患者Ｈに照射される放射線ＲのＸ−Ｚ平面内における照射角度を適切に調整することができる。
【００２６】
コリメータ２２は、Ｚ方向に沿った軸を回転軸として回転可能にガントリ１４Ａに支持されている。Ｚ軸を中心としてコリメータ２２を回転させることにより、患者Ｈに照射される放射線ＲのＸ−Ｙ平面内における照射野Ｆを適切に調整することができる。
【００２７】
治療計画装置１６は、ＣＴ撮影装置１２により撮影されたＣＴ画像に基づいて、患部（腫瘍部分）及び正常部分の形状を特定するための形状情報を生成すると共に、患部に照射すべき放射線に関する治療計画情報を生成する。
【００２８】
治療計画情報には、患者Ｈに照射する放射線の照射線量を表すＭＵ（モニタユニット）値、吸収線量値、ＭＬＣ２２Ｍの位置（以下、ＭＬＣ位置と称する）、ジョー２２Ｘの位置（以下、Ｘ方向ジョー位置と称する）、ジョー２２Ｙの位置（以下、Ｙ方向ジョー位置と称する）、ガントリ１４Ａの回転角度（以下、ガントリ角度と称する）、コリメータ２２の回転角度（以下、コリメータ角度と称する）、患者Ｈに照射する放射線のエネルギー（以下、放射エネルギーと称する）等が含まれる。
【００２９】
独立計算検証装置１８は、ＣＴ撮影装置１２で撮影されたＣＴ画像と、治療計画装置１６で生成された患部の形状情報及び治療計画情報と、に基づいて、患者Ｈに照射される放射線の線量を計算する。そして、計算したＭＵ値と治療計画情報のＭＵ値とを比較し、その結果を提供する。また、任意点における計算した吸収線量値と治療計画情報の吸収線量値とを比較し、その結果を提供する。
【００３０】
なお、独立計算検証装置１８は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、データ等を記憶するＲＡＭ、後述する線量計算プログラムを記憶したハードディスク等の不揮発性メモリ、及び、これらを接続するバスを含んで構成されている。
【００３１】
この独立計算検証装置１８をハードウエアとソフトウエアとに基づいて定まる機能実現手段毎に分割した機能ブロックで説明すると、図４に示すように、独立計算検証装置１８は、患者に撮影用放射線を照射して得られたＣＴ画像及び治療計画装置１６により生成された治療計画情報に基づいて、患者に治療用の高エネルギーの放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定する特定部４０と、治療計画情報に基づいて、不均質物質領域を均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて照射野に治療用の高エネルギーの放射線を照射したときの線量を計算する計算部４２と、計算結果等の各種情報及び線量計算プログラムを記憶する記憶部４４と、計算結果等の各種情報を表示する表示部４６と、を備える。
【００３２】
次に、本実施形態の作用として、独立計算検証装置１８で実行される線量計算処理について、図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００３３】
まず、独立計算検証装置１８で線量計算処理を実行する前に、ＣＴ撮影装置１２により患者ＨのＣＴ画像を撮影する。撮影されたＣＴ画像は治療計画装置１６に出力される。
【００３４】
治療計画装置１６は、ＣＴ撮影装置１２により撮影されたＣＴ画像に基づいて、前述した患部の形状情報及び治療計画情報を生成する。なお、治療計画情報の生成は、種々公知の技術を採用することができる。
【００３５】
独立計算検証装置１８は、ＣＴ撮影装置１２により撮影されたＣＴ画像及び治療計画装置１６で生成された治療計画情報に基づいて、患者Ｈの患部に照射される放射線の線量を計算する。以下、具体的に説明する。
【００３６】
本実施形態では、クラークソン法を用いて患者Ｈに放射される放射線の線量を計算する。なお、クラークソン法を用いて放射線の線量を計算する方法としては、例えば上記特許文献１に記載された方法を用いることができる。クラークソン法による線量計算では、全体の線量を一次線による線量と散乱線による線量の二つの成分に分け、不整形な照射野を区分して散乱線量を求める。
【００３７】
ステップＳ１００では、治療計画装置１６で生成された患部の形状情報及び治療計画情報に基づいて、患者Ｈに照射する放射線の照射野を特定する。放射線を照射すべき照射野の形状は放射線を照射する角度等によって変化するため、治療計画情報に含まれる情報のうち、ＭＬＣ位置、Ｘ方向ジョー位置、Ｙ方向ジョー位置、ガントリ角度、及びコリメータ角度と、患部の形状情報と、に基づいて、放射線の照射野を特定する。
【００３８】
ステップＳ１０２では、ＣＴ画像に基づいて、患者に治療用の高エネルギーの放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定する。本実施形態では、一例として、ステップＳ１００で特定された放射線の照射野が図６（Ａ）に示すような形状の照射野Ｆであった場合について説明する。なお、図６（Ａ）においてハッチングされた領域は、コリメータ２２によって放射線の照射が遮蔽される遮蔽領域Ｇを表す。
【００３９】
不均質物質が存在しない場合には、照射野Ｆは、均質物質である水と等価なものとして扱うことができ、照射野Ｆは全て均質物質領域Ｅ０と見なすことができる。しかしながら、実際には、図６（Ｂ）に示すように、照射野Ｆ内には、空気に近い第１の不均質物質が存在する不均質物質領域Ｅ１が含まれていたり、図６（Ｃ）に示すように、水と空気の間の第２の不均質物質が存在する不均質物質領域Ｅ２が含まれていたりする。不均質物質領域Ｅ１は、例えば患部が乳房等の場合に、装置と乳房との隙間によって発生する領域である。また、不均質物質領域Ｅ２は、例えば肺等の臓器が存在する領域である。
【００４０】
不均質物質領域が存在する場合、照射された放射線は側方（放射線の照射方向と直交する方向）に散乱するが、従来のクラークソン法を用いた線量計算では、照射野Ｆを全て水として放射線の線量を計算するため、放射線の側方への散乱が考慮されない。このため、実際の線量との誤差が大きくなり、独立計算検証の精度が低下してしまう恐れがある。
【００４１】
そこで、本実施形態では、不均質物質を考慮して、クラークソン法による線量計算を行う。
【００４２】
均質物質から不均質物質かは、ＣＴ画像のＣＴ値に基づいて判定できる。ＣＴ画像は、ＣＴ値の分布を表している。ＣＴ値は、水を「０」として水に対する相対値で表され、例えば空気は「−１０００」で表される。従って、第１の不均質物質及び第２の不均質物質が表すＣＴ値の範囲を各々予め定めておくことにより、照射野Ｆ内の各物質がどの領域に属するのかを判定することができる。
【００４３】
ステップＳ１０４では、治療計画情報のうち放射線の照射線量のＭＵ値、エネルギー等に基づいて、一次線による線量成分を計算する。上記非特許文献１に記載されているように、一次線による線量は、放射線源２０から放射された散乱されていない光子によって付与され、照射野の大きさに依存しない。本実施形態では、上記非特許文献１に記載されているように、一次線による線量成分を、０×０ｃｍ２の照射野におけるＴＡＲ(Tissue Air Ratio)として計算する。
【００４４】
ステップＳ１０６では、治療計画情報のうち治療計画情報のうち放射線の照射線量のＭＵ値、エネルギー等に基づいて、散乱線による線量成分を計算する。上記非特許文献１に記載されているように、散乱線による線量は、コリメータ２２やフラットニングフィルタ、まれに空気中で散乱された光子によって付与され、コリメータサイズ（照射野の大きさ）に依存する。なお、散乱線による線量は、さらにガントリ１４Ａのガントリヘッド内で生じた散乱成分とファントム中で生じた散乱成分の２つに分けて考えることができる。
【００４５】
散乱線による線量成分を計算するには、例えば図６（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、予め定めた線量評価点Ｋを中心として照射野Ｆを等角度で放射状に複数のセクタＦＳに分割する。図６（Ａ）〜（Ｃ）の例では、照射野Ｆを３０度で放射状に１２分割した例を示した。
【００４６】
次に、照射野Ｆを等角度で放射状に分割した際の分割線Ｄの長さを算出する。このとき、分割線Ｄを単に線量評価点Ｋから照射野Ｆの周縁部までの長さとするのではなく、不均質物質領域Ｅ１、Ｅ２を通る分割線Ｄについては、不均質物質領域Ｅ１、Ｅ２を通る部分の長さを、均質物質領域Ｅ０を通る場合と等価な長さに変換して、各々の分割線Ｄの長さを算出する。
【００４７】
具体的には、次式により各々の分割線Ｄの長さを算出する。
【００４８】
【数１】
2018000378.tif 000003
・・・（１）
【００４９】
ここで、Ｎは分割線Ｄが通る不均質物質領域の数である。ＰＬｉは、分割線Ｄがｉ番目に通る不均質物質領域の物理長である。ＥＤｉは、分割線Ｄがｉ番目に通る不均質物質領領域のＣＴ値に対応した電子密度である。例えば、ＣＴ値と電子密度との対応関係を表すテーブルデータを予め用意しておき、このテーブルデータを用いて、分割線Ｄがｉ番目に通る不均質物質領領域のＣＴ値に対応したＥＤｉを求めればよい。
【００５０】
ここで、例えば均質物質領域Ｅ０、不均質物質領域Ｅ１、Ｅ２の順に通る分割線Ｄが存在する場合、不均質物質領域Ｅ１、Ｅ２を通る分割線Ｄの長さＲＰＬは次式で表される。
【００５１】
ＲＰＬ＝ＰＬ１×ＥＤ１＋ＰＬ２×ＥＤ２      ・・・（２）
【００５２】
そして、分割線Ｄが通る均質物質領域Ｅ０の長さをＬＰＬとすると、分割線Ｄの長さＰＬは次式で算出される。
【００５３】
ＰＬ＝ＲＰＬ＋ＬＰＬ      ・・・（３）
【００５４】
このように、不均質物質領域を通る長さを、均質物質領域を通る長さと等価な長さに変換した上で、分割線Ｄの長さを算出する。これを全ての分割線Ｄについて行う。
【００５５】
そして、上記非特許文献１に記載されているように、各セクタＦＳのＳＡＲ（Scatter Air Ratio）を算出する。このとき、コリメータ２２によって放射線の照射が遮られている遮蔽領域Ｇを除いてＳＡＲを計算する。
【００５６】
次に、各セクタＦＳのＳＡＲを全て足し合わせることにより、照射野Ｆの散乱線の線量成分を計算する。
【００５７】
ステップＳ１０８では、照射線量のＭＵ値及び任意点の吸収線量値を計算する。具体的には、まずステップＳ１０２で計算した一次線の線量成分ＴＡＲと、ステップＳ１０４で計算した散乱線の線量成分ＳＡＲと、を加算することにより、照射野Ｆの照射線量Ｑを計算する。そして、照射線量Ｑから予め定めた計算式によりＭＵ値及び任意点の吸収線量値を計算する。
【００５８】
ステップＳ１１０では、ステップＳ１０８で計算した照射野Ｆの照射線量ＱのＭＵ値と、治療計画装置１６で生成した治療計画情報に含まれる照射線量のＭＵ値と、の差分を計算する。
【００５９】
また、ステップＳ１０９では、治療計画情報に含まれる照射線量のＭＵ値を取得する。
【００６０】
ステップＳ１１１では、ステップＳ１０９で取得したＭＵ値に基づいて、任意点の照射野Ｆの吸収線量値を計算する。
【００６１】
ステップＳ１１３では、ステップＳ１１１で計算した、任意点の照射野Ｆの吸収線量値と、治療計画装置１６で生成した治療計画情報に含まれる吸収線量値と、の差分を計算する。
【００６２】
ステップＳ１１０で計算された差分及びステップＳ１１１で計算された差分は、治療計画が妥当であるか否かを検証する際の判断材料とされる。
【００６３】
このように、本実施形態では、散乱線による線量成分を計算する際に、不均質物質を考慮して計算するので、放射線の側方の散乱が考慮されて散乱線による線量成分が計算される。これにより、精度良く照射線量を計算することができ、独立計算検証を精度良く実行することができる。
【００６４】
ところで、放射線治療照射装置１４は、照射線量のＭＵ値、ＭＬＣ位置、Ｘ方向ジョー位置、Ｙ方向ジョー位置、ガントリ角度、コリメータ角度を含む各種パラメータを各々検出する各種センサ（図示省略）を備えており、治療計画情報に基づいて患者Ｈに放射線を照射した場合には、上記各種パラメータが記憶部（図示省略）にログファイルとして記憶される。
【００６５】
治療計画情報における上記各種パラメータ（期待値）とログファイルにおける上記各種パラメータ（実測値）とは厳密に一致しない場合があり、ログファイルにおける上記各種パラメータを用いて線量計算を行った方が実測を反映した線量計算を行うことができる場合がある。
【００６６】
そこで、例えば図７に示すように、独立計算検証装置１８が、放射線治療照射装置１４から出力されたログファイルを取得し、図５の線量計算を実行する場合に、治療計画情報に代えて、放射線治療照射装置１４から取得したログファイルに含まれる各種パラメータを用いて線量計算を行うようにしてもよい。これにより、実測を反映した線量計算を行うことができる。
【００６７】
また、本実施形態で説明した線量計算プログラムはあくまでも一例である。従って、主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６８】
１０   放射線治療照射システム
１２   ＣＴ撮影装置
１４   放射線治療照射装置
１４Ａ ガントリ
１６   治療計画装置
１８   独立計算検証装置
２０   放射線源
２２   コリメータ
２２Ｙ ジョー
２２Ｘ ジョー
２２Ｍ マルチリーフコリメータ
４０   特定部
４２   計算部
４４   記憶部
４６   表示部
Ｄ     分割線
Ｅ０   均質物質領域
Ｅ１、Ｅ２    不均質物質領域
【図１】
2018000378.tif 000004
【図２】
2018000378.tif 000005
【図３】
2018000378.tif 000006
【図４】
2018000378.tif 000007
【図５】
2018000378.tif 000008
【図６】
2018000378.tif 000009
【図７】
2018000378.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成29年9月6日(2017.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の線量計算装置は、患者のＣＴ画像及び治療計画装置により生成された治療計画情報に基づいて、前記患者に治療用放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定する特定部と、前記治療計画情報に基づいて、前記不均質物質領域を前記均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算する計算部と、を含み、前記計算部は、線量評価点を中心として前記照射野を等角度で放射状に分割する分割部と、前記照射野を分割する分割線が前記不均質物質領域を通る部分の長さを、前記分割線が前記均質物質領域を通る場合と等価な長さに変換する変換部と、前記分割線が前記均質物質領域と通る部分の長さと、前記変換部により変換された前記不均質物質領域を通る部分の長さと、を加算して前記分割線の長さを算出する算出部と、前記算出部により算出された前記分割線の長さに基づいて、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算する線量計算部と、を含み、前記変換部は、前記分割線が通る前記不均質物質領域の数をＮ、前記分割線がｉ番目に通る不均質物質領域の物理長をＰＬｉ、前記分割線がｉ番目に通る不均質物質領領域の前記ＣＴ画像のＣＴ値に対応した電子密度をＥＤｉとして、前記不均質物質領域を通る部分の長さＲＰＬを［数１］式で算出することにより、前記分割線が前記均質物質領域を通る場合と等価な長さに変換する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、請求項２に記載したように、前記計算部は、前記治療計画情報に含まれるパラメータを放射線照射装置にて実測した実測値を記録したログファイルを取得し、前記治療計画情報に代えて、前記ログファイルを用いて前記線量を計算するようにしてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
請求項３記載の発明の線量計算方法は、患者のＣＴ画像及び治療計画装置により生成された治療計画情報に基づいて、前記患者に治療用放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定するステップと、前記治療計画情報に基づいて、前記不均質物質領域を前記均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算するステップと、を含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
請求項４記載の線量計算プログラムは、コンピュータを、請求項１又は請求項２記載の線量計算装置の各部として機能させるための線量計算プログラムである。
【手続補正７】
【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】
患者のＣＴ画像及び治療計画装置により生成された治療計画情報に基づいて、前記患者に治療用放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定する特定部と、
前記治療計画情報に基づいて、前記不均質物質領域を前記均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算する計算部と、
を含み、
前記計算部は、
線量評価点を中心として前記照射野を等角度で放射状に分割する分割部と、
前記照射野を分割する分割線が前記不均質物質領域を通る部分の長さを、前記分割線が前記均質物質領域を通る場合と等価な長さに変換する変換部と、
前記分割線が前記均質物質領域と通る部分の長さと、前記変換部により変換された前記不均質物質領域を通る部分の長さと、を加算して前記分割線の長さを算出する算出部と、
前記算出部により算出された前記分割線の長さに基づいて、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算する線量計算部と、
を含み、
前記変換部は、前記分割線が通る前記不均質物質領域の数をＮ、前記分割線がｉ番目に通る不均質物質領域の物理長をＰＬｉ、前記分割線がｉ番目に通る不均質物質領領域の前記ＣＴ画像のＣＴ値に対応した電子密度をＥＤｉとして、前記不均質物質領域を通る部分の長さＲＰＬを下記式で算出することにより、前記分割線が前記均質物質領域を通る場合と等価な長さに変換する
【数１】
2018000378.tif 000011
線量計算装置。
【請求項２】
前記計算部は、前記治療計画情報に含まれるパラメータを放射線照射装置にて実測した実測値を記録したログファイルを取得し、前記治療計画情報に代えて、前記ログファイルを用いて前記線量を計算する
請求項１記載の線量計算装置。
【請求項３】
患者のＣＴ画像及び治療計画装置により生成された治療計画情報に基づいて、前記患者に治療用放射線を照射する照射野のうち、均質物質が存在する均質物質領域と、不均質物質が存在する不均質物質領域と、を特定するステップと、
前記治療計画情報に基づいて、前記不均質物質領域を前記均質物質領域と等価な領域に変換した上で、クラークソン法を用いて前記照射野に前記治療用放射線を照射したときの線量を計算するステップと、
を含む線量計算方法。
【請求項４】
コンピュータを、
請求項１又は請求項２記載の線量計算装置の各部として機能させるための線量計算プログラム。