(57)【要約】【課題】患者状態に関わらず適切な照射範囲で放射線照射を行うこと。【解決手段】放射線治療システムは、照射部、計測部及び変更部を有する。照射部は、患者における、標的範囲と標的範囲を囲むマージン範囲とを含む照射範囲に放射線を照射する。計測部は、患者の形態以外の生体情報であって、患者の安定度に応じて変化する生体情報を計測する。変更部は、生体情報の計測値に応じてマージン範囲を変更する。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者における、標的範囲と前記標的範囲を囲むマージン範囲とを含む照射範囲に放射線を照射する照射部と、
前記患者の形態以外の生体情報であって、前記患者の安定度に応じて変化する生体情報を計測する計測部と、
前記生体情報の計測値に応じて前記マージン範囲を変更する変更部と、
を具備する放射線治療システム。
【請求項２】
前記生体情報は、単位時間当たりの呼吸数、１呼吸当たりの所要時間、単位時間当たりの心拍数、体温、温度、血流量、脈波、皮膚電気活動、脳波、筋電図、心電図、血圧及び発汗量の少なくとも一つである、請求項１記載の放射線治療システム。
【請求項３】
前記変更部は、前記生体情報の計測値が前記安定度が比較的高い事を示す場合と低い事を示す場合とで前記マージン範囲を異なる大きさに設定する、請求項１記載の放射線治療システム。
【請求項４】
前記変更部は、前記安定度が比較的低い事を示す場合、高い事を示す場合に比して、前記マージン範囲を拡大する、請求項３記載の放射線治療システム。
【請求項５】
前記マージン範囲の変更を許可するか否かの問い合わせを出力する出力部と、
前記問い合わせの回答を入力する入力部と、を更に備え、
前記変更部は、前記入力部を介して前記マージン範囲の変更を許可する回答が入力された場合、前記マージン範囲を変更する、
請求項１記載の放射線治療システム。
【請求項６】
前記マージン範囲の変更後の予想線量分布と、前記マージン範囲の変更前の予想線量分布と、前記マージン範囲の変更後の予想線量分布と前記マージン範囲の変更前の線量分布との差分との何れか一つ、組み合わせ又は全てを表示する表示部を更に備える、請求項１記載の放射線治療システム。
【請求項７】
前記計測部は、前記照射部による前記患者への放射線の照射の前段階において前記生体情報を計測し、
前記変更部は、前記前段階において前記マージン範囲を変更する、
請求項１記載の放射線治療システム。
【請求項８】
前記計測部は、前記照射部による前記患者のへの放射線の照射の開始後において前記生体情報をリアルタイムで計測し、
前記変更部は、前記開始後において前記マージン範囲をリアルタイムで変更する、
請求項１記載の放射線治療システム。
【請求項９】
安定度に関する複数の段階にそれぞれ対応する複数のマージン範囲を記憶する記憶部を更に備え、
前記変更部は、前記複数のマージン範囲の中から前記生体情報の計測値に対応する特定のマージン範囲を選択し、
前記照射部は、前記特定のマージン範囲と前記標的範囲とを含む照射範囲に放射線を照射する、
請求項１記載の放射線治療システム。
【請求項１０】
患者における、標的範囲と前記標的範囲を囲むマージン範囲とを含む照射範囲に放射線を照射する照射部と、
前記患者の形態以外の生体情報であって、前記患者の安定度に応じて変化する生体情報を計測する計測部と、
前記生体情報が閾値範囲に収まる場合、前記照射部による放射線の照射を継続し、前記生体情報が閾値範囲に収まらない場合、前記照射部による放射線の照射を停止する制御部と、
を具備する放射線治療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線治療システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療における放射線の照射範囲は、標的範囲と標的範囲を囲むマージン範囲とを含む。照射範囲は、典型的には、治療計画段階において設定される。マージン範囲は、不確かさがあっても適切な線量を患者の腫瘍に投与するために予め設定される。不確かさの要因としては、例えば、機械的なずれや患者の位置ずれ、患者の呼吸等の体動によるずれが挙げられる。
【０００３】
患者の呼吸等の体動によるずれは、患者の状態、例えば、緊張度合いや体調等により変化する。このような患者状態は日々時々刻々と変化する。従って腫瘍が照射範囲から外れ腫瘍に十分な線量が投与されなかったり、あるいは照射範囲が広すぎて正常組織に高い線量が投与されたりする場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００５−５１８９０８号公報
【特許文献２】特開２０１４−１７１７５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明が解決しようとする課題は、患者状態に関わらず適切な照射範囲で放射線照射を行うことを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態に係る放射線治療システムは、患者における、標的範囲と前記標的範囲を囲むマージン範囲とを含む照射範囲に放射線を照射する照射部と、前記患者の形態以外の生体情報であって、前記患者の安定度に応じて変化する生体情報を計測する計測部と、前記生体情報の計測値に応じて前記マージン範囲を変更する変更部と、を具備する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１実施形態に係る放射線治療システムの構成を示す図である。
【図２】図２は、図１の治療用生体情報計測装置と放射線治療装置との設置環境を示す図である。
【図３】図３は、本実施形態に係る照射ヘッド部により照射される放射線の照射範囲を模式的に示す図である。
【図４】図４は、図１の治療支援装置の構成を示す図である。
【図５】図５は、第１実施形態に係る放射線治療システムの処理の典型的な流れを示す図である。
【図６】図６は、図５のステップＳＡ３の処理の概念図である。
【図７】図７は、図５のステップＳＡ５の処理の概念図である。
【図８】図８は、図５のステップＳＡ７において表示される、拡大後の線量分布と拡大前の線量分布との差分の表示画面の一例を示す図である。
【図９】図９は、図４の処理回路による投与線量と耐用線量との比較処理を説明するための図である。
【図１０】図１０は、第２実施形態に係る放射線治療システムの処理の典型的な流れを示す図である。
【図１１】図１１は、図１０のステップＳＢ５において表示される、縮小後の線量分布と縮小前の線量分布との差分の表示画面の一例を示す図である。
【図１２】図１２は、第３実施形態に係る放射線治療システムの構成を示す図である。
【図１３】図１３は、図１２の計画用生体情報計測装置と治療計画用ＣＴ装置との設置環境を示す図である。
【図１４】図１４は、第３実施形態に係る治療計画装置の構成を示す図である。
【図１５】図１５は、第３実施形態に係る実施例の分類表を示す図である。
【図１６】図１６は、第３実施形態に係る放射線治療システムの処理の典型的な流れを示す図である。
【図１７】図１７は、第４実施形態に係る安定度とマージン範囲との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しながら本実施形態に係わる放射線治療システムを説明する。
【０００９】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る放射線治療システム１００の構成を示す図である。図１に示すように、放射線治療システム１００は、治療用生体情報計測装置１、放射線治療装置２、治療計画装置３及び治療支援装置４を有する。治療用生体情報計測装置１、放射線治療装置２、治療計画装置３及び治療支援装置４は、ネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。
【００１０】
図２は、治療用生体情報計測装置１と放射線治療装置２との設置環境を示す図である。図２に示すように、治療用生体情報計測装置１と放射線治療装置２とは治療室に設置される。治療用生体情報計測装置１は、放射線照射中又は照射準備中等の放射線治療時における患者の生体情報を計測する計測装置である。例えば、治療用生体情報計測装置１は、図２に示すように、治療室の天井に吊り下げられる。本実施形態に係る生体情報は、患者の安定度に応じて値が変化する。本実施形態に係る安定度は、度合いが高いほど患者が緊張から解放され安定している事を示し、度合いが低いほど患者が緊張して不安定である事を示す。本実施形態に係る生体情報は、医用画像等の患者の形態以外の情報である。治療用生体情報計測装置１により計測される生体情報の種類としては、例えば、単位時間当たりの呼吸数、１呼吸当たりの所要時間、単位時間当たりの心拍数、体温、特定の部位の温度、特定の部位の血流量、脈波、皮膚電気活動、脳波、筋電図、心電図、血圧、発汗量等の少なくとも一種である。なお、ここでは代表的な生体情報を幾つか説明したが、本実施形態はそれに捉われることなく、患者の筋肉の状態変化と間接的あるいは直接的に関係する生体情報であれば如何なる種類の生体情報が用いられても良い。
【００１１】
単位時間当たりの呼吸数や１呼吸当たりの所要時間を計測する場合、例えば、治療用生体情報計測装置１として距離センサが用いられる。当該距離センサを使用して胸又は腹部との距離を計測することで、単位時間当たりの呼吸数や１呼吸当たりの所要時間を計測することができる。単位時間当たりの呼吸数や１呼吸当たりの所要時間を計測するため、治療用生体情報計測装置１として圧力センサが用いられても良い。この場合、患者の腹部周りに圧迫バンドを巻き、圧迫バンドに設けられた圧力センサで圧力変化を測ることで単位時間当たりの呼吸数や１呼吸当たりの所要時間を計測することもできる。
【００１２】
心拍数を計測する場合、治療用生体情報計測装置１として高感度カメラと解析装置との組合せが用いられる。高感度カメラは、患者の顔を撮影して患者の顔を被写体とする画像を生成する。解析装置は、当該画像に描出された患者の顔色の変化の周期に基づき心拍数を計測する。また、心拍数は、治療用生体情報計測装置１として心電計により計測されても良い。
【００１３】
体温及び特定の部位の温度を計測する場合、治療用生体情報計測装置１として赤外線センサが用いられる。特定の部位の血流量を計測する場合、治療用生体情報計測装置１としてレーザ送受信装置と解析装置との組合せが用いられる。レーザ送受信装置は、患者の組織中にレーザを送受信する。レーザは、患者体内の赤血球で散乱されドップラーシフトを受ける。解析装置は、受信波の信号値を解析してドップラーシフト周波数の広がりを計測し、ドップラーシフト周波数の広がりに基づいて組織血流量を推定する。
【００１４】
脈波を計測する場合、治療用生体情報計測装置１として脈波計が用いられる。脈波計は、圧力センサにより脈拍動に基づく脈波を計測する。また、脈波計は、光センサにより抹消血流量の変化に基づく脈波を計測しても良い。
【００１５】
皮膚電気活動を計測する場合、治療用生体情報計測装置１として電気センサが用いられる。電気センサは、患者の皮膚に貼り付けられる。電気センサは、貼り付けられた部位の皮膚の電位を計測する。
【００１６】
脳波を計測する場合、治療用生体情報計測装置１として脳波計が用いられる。脳波計は、頭皮に貼り付けられた電極で脳内の神経細胞の電気活動を測定する。同様に皮膚表面に電力を貼り付け、筋電図や心電図を計測することもできる。
【００１７】
血圧を計測する場合、治療用生体情報計測装置１として圧力計が用いられる。圧力計は、指や腕に装着される。圧力計は、装着された部分の圧力の変化に基づいて血圧を計測する。
【００１８】
発汗量を計測する場合、治療用生体情報計測装置１として皮膚電位計が用いられる。皮膚電位計は、患者の測定部に貼り付けられた電極により計測された電位に基づいて発汗量を計測する。
【００１９】
図２に示すように、放射線治療装置２は、治療用架台２１と治療用寝台２２とを有する。また、放射線治療装置２は、治療室に隣接する操作室に設置されたコンソール（図示せず）を有する。治療用架台２１は、治療室の壁面に設置された架台本体２１１を有する。架台本体２１１は、照射ヘッド部２１２を回転軸Ｚ１回りに回転可能に支持する。照射ヘッド部２１２は、治療計画装置３により作成された治療計画に従い放射線を照射する。放射線は、治療計画装置３により設定された照射範囲又は治療支援装置４により変更された照射範囲に限局して照射される。具体的には、照射ヘッド部２１２は、多分割絞り（マルチリーフ・コリメータ）により放射線の照射野を照射範囲に合わせる。照射範囲に放射線が照射されることにより当該照射範囲内の腫瘍が消滅又は縮小する。
【００２０】
図３は、本実施形態に係る照射ヘッド部２１２により照射される放射線の照射範囲Ｒ１を模式的に示す図である。患者の体動の程度に依らず確実に腫瘍ＲＣに放射線が照射されるように照射範囲Ｒ１が設定される。照射範囲Ｒ１は、図３に示すように、標的範囲Ｒ２とマージン範囲Ｒ３とを含む。標的範囲Ｒ２は、腫瘍及びその浸潤を含む体積に設定される。マージン範囲Ｒ３は、標的範囲Ｒ２を囲む範囲に設定される。マージン範囲Ｒ３は、不確かさがあっても適切な線量を標的範囲Ｒ２に投与するために予め設定される。マージン範囲Ｒ３は、内部マージン（ＩＭ：Internal Margin）と設定マージン（ＳＭ：Set-up Margin）とを含む。内部マージンは、患者の呼吸等の生理学的要因のためのマージンである。設定マージンは、機械的なずれや患者の位置ずれ等の人的・機械的要因のためのマージンである。初期的には、照射範囲Ｒ１は、放射線治療の前段階において、放射線治療計画ＣＴ画像に基づいて治療計画装置３により生成される。
【００２１】
患者の呼吸等によるずれは、患者の安定度に応じて変化する。放射線治療は、例えば、標準治療コースでは週５回６週に亘り行われる。治療開始当初（例えば第１週目）はひどく緊張することがある。例えば患者が治療計画ＣＴ撮像時に緊張していた場合、筋肉に力が入った状態でＣＴ画像が撮像される。治療開始当初は緊張していた患者が、放射線治療に慣れるにつれリラックスする場合、筋肉が弛緩し、その結果、体表の形状あるいは内部の構造がＣＴ画像とは異なってしまう。マージン範囲が固定されている場合、腫瘍に適切な線量を投与できなくなるおそれや、周辺の正常組織に必要以上の線量を投与してしまうおそれがある。
【００２２】
図２に示すように、治療用寝台２２は、患者が載置される天板２４と、天板２４を移動自在に支持する基台２５とを有する。天板２４は、患者の治療部位が放射線の照射野に含まれるように位置決めされる。
【００２３】
治療用生体情報計測装置１と放射線治療装置２とは、互いに連携する。放射線治療装置２は、放射線治療時において、治療用生体情報計測装置１から患者の生体情報を収集する。治療用生体情報計測装置１は、放射線治療装置２から患者情報、検査情報及び治療情報を収集する。治療用生体情報計測装置１と放射線治療装置２との連携は、ＣＡＮ（Controller Area Network）を使用しても良いし、あるいはイーサネット（登録商標）を使用しても良い。また、治療用生体情報計測装置１と治療支援装置４とはネットワークを介して接続されている。治療用生体情報計測装置１は、生体情報を治療支援装置４に転送する。なお、治療用生体情報計測装置１と治療支援装置４とがネットワークで接続されている場合について説明したが、放射線治療装置２と治療支援装置４とがネットワークを介して接続されても良い。この場合、放射線治療装置２が患者情報、検査情報、治療情報及び生体情報を治療支援装置４に転送する。
【００２４】
図１に示すように、治療計画装置３は、図示しない治療計画用ＣＴ装置により生成された放射線治療計画用のＣＴ画像を利用して治療対象の患者の治療計画を作成するコンピュータである。治療計画装置３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等のプロセッサとＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等のメモリとを有する。当該プロセッサは、当該メモリに記憶された治療計画プログラムを実行することにより照射門数や照射角度、放射線線量分布等の項目を含む治療計画を生成する。治療計画は、放射線治療装置２及び治療支援装置４等に送信される。また、治療計画装置３は、汎用のコンピュータ又はワークステーションが備える入力機器、ディスプレイ、通信機器及び記憶装置を備える。
【００２５】
図４は、治療支援装置４の構成を示す図である。治療支援装置４は、放射線治療装置２による放射線治療を支援するためのコンピュータである。図４に示すように、治療支援装置４は、処理回路４１、通信回路４２、入力機器４３、記憶回路４４及び表示機器４５及び音響機器４６を有する。
【００２６】
処理回路４１は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路４１は、放射線治療支援に関するプログラム（以下、放射線治療支援プログラムと呼ぶ）を実行して、患者の緊張度合いに応じた放射線治療の支援を行う。本実施形態に係る処理回路４１は、放射線治療支援プログラムにより、生体情報比較機能４１１、マージン範囲設定／変更機能４１２、線量分布計算機能４１３、表示制御機能４１４及び患者安定化機能４１５を実行する。
【００２７】
生体情報比較機能４１１において処理回路４１は、治療用生体情報計測装置１により計測された生体情報の計測値を予め設定された基準に対して比較する。例えば、処理回路４１は、生体情報の計測値が予め設定された特定範囲に収まっているか否かを判定する。
【００２８】
マージン範囲設定／変更機能４１２において処理回路４１は、マージン範囲の設定及び変更を行う。例えば、処理回路４１は、治療用生体情報計測装置１により計測された生体情報の計測値に応じてマージン範囲を変更する。
【００２９】
線量分布計算機能４１３において処理回路４１は、マージン範囲設定／変更機能４１２によりマージン範囲が変更された場合、変更後のマージン範囲に基づく放射線線量分布を計算する。
【００３０】
表示制御機能４１４において処理回路４１は、種々の情報を表示機器４５に表示する。例えば、処理回路４１は、マージン範囲の変更を許可するか否かの問い合わせ画面を表示機器４５に表示する。また、処理回路４１は、問い合わせ画面の表示時において放射線線量分布を表示機器４５に表示しても良い。
【００３１】
患者安定化機能４１５において処理回路４１は、放射線治療時において、患者を安定化させるため、表示機器４５に表示する表示情報及び音響機器４６から出力される音の何れか一方又は両方を制御する。患者の安定化とは、患者を緊張がほぐれた状態に移行させることをいう。
【００３２】
通信回路４２は、図示しない有線又は無線を介して、放射線治療システム１００を構成する治療用生体情報計測装置１、放射線治療装置２及び治療計画装置３との間でデータ通信を行う通信インタフェースを含む。例えば、通信回路４２は、治療計画装置３から放射線線量分布等の治療計画を受信する。
【００３３】
入力機器４３は、放射線診療技師や医師等の放射線治療従事者からの各種指令を受け付ける。入力機器４３としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。入力機器４３は、受け付けた各種指令に対応する出力信号を、バスを介して処理回路４１に供給する。
【００３４】
記憶回路４４は、種々の情報を記憶するＨＤＤ（hard disk drive）やＳＳＤ（solid state drive）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、記憶回路４４は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。例えば、記憶回路４４は、治療用生体情報計測装置１から供給された生体情報、治療計画装置３から供給された放射線線量分布等の治療計画を記憶する。
【００３５】
表示機器４５は、種々の表示情報を表示する。例えば、表示機器４５は、表示制御機能４１４により問い合わせ画面や線量分布等を表示する。表示機器４５としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。表示機器４５は、例えば、図２に示すように、治療室に設置された治療用架台２１の架台本体２１１に設けられる。なお、表示機器４５は、治療室の如何なる場所に設けられても良い。
【００３６】
音響機器４６は、種々の音楽や音、声等の音を出力する。例えば、音響機器４６は、表示制御機能４１４と一体あるいは独立に患者安定化のための音を再生する。音響機器４６は、電気信号を音波に変換する。音響機器４６としては、マグネチックスピーカ、ダイナミックスピーカ、コンデンサスピーカ、又は当技術分野で知られている他の任意のスピーカが適宜利用可能である。音響機器４６は、例えば、図２に示すように、治療室の天井に吊り下げられる。なお、音響機器４６は、治療室の如何なる場所に設けられても良い。
【００３７】
以下、第１実施形態に係る放射線治療システム１００の動作例について説明する。
【００３８】
図５は、第１実施形態に係る放射線治療システム１００の処理の典型的な流れを示す図である。なお、図５の処理の開始時において患者は治療室の治療用寝台２２の天板２４に載置されているものとする。また、図５の処理の開始時においては、患者の位置決め等が行われており、照射ヘッド部２１２から放射線は照射されていないものとする。
【００３９】
図５に示すように、治療用生体情報計測装置１は、治療用寝台２２の天板２４に載置された患者の生体情報をリアルタイムに計測する（ステップＳ１）。生体情報の計測値は、治療支援装置４にリアルタイムに供給される。
【００４０】
ステップＳ１が行われると治療支援装置４の処理回路４１は、生体情報比較機能４１１を実行する（ステップＳＡ２）。ステップＳＡ２において処理回路４１は、生体情報を予め設定された閾値範囲に対して比較し、生体情報が閾値範囲内にあるか否かを判定する。生体情報が閾値範囲内にあるとき患者は安定状態（リラックス状態）にあり、生体情報が閾値範囲外にあるとき患者は不安定状態（緊張状態）にあると推定される。
【００４１】
例えば、処理回路４１は、生体情報の計測値そのものが閾値範囲に収まっているか否かを比較する。閾値範囲は、生体情報の種類に応じて設定される。閾値範囲は、比較対象の生体情報の計測値が当該範囲内に収まっている場合、緊張状態が緩和され安定している事を示す範囲に設定される。個体差を考慮して閾値範囲は患者毎に設定されても良い。例えば、生体情報が心拍数である場合、閾値範囲の下限が６０ｂｐｍ、上限は９０ｂｐｍに設定される。閾値範囲は、生体情報の種類に応じて設定される。
【００４２】
なお、閾値範囲に対する比較対象は、計測値のみに限定されない。処理回路４１は、計測値の変動率等の二次情報を閾値範囲に対して比較しても良い。この場合、閾値範囲は、当該二次情報が当該範囲内に収まっている場合、緊張状態が緩和され安定している事を示す範囲に設定される。変動率は、計測値に時間微分に規定される。具体的には、時間的に隣り合う２時点の計測値の差分に規定される。
【００４３】
ステップＳＡ２において生体情報が閾値範囲内にあると判定された場合（ステップＳＡ２：ＹＥＳ）、処理回路４１は、マージン範囲設定／変更機能４１２を実行する（ステップＳＡ３）。ステップＳＡ３において処理回路４１は、治療計画時において治療計画装置３により生成された初期のマージン範囲を最終的なマージン範囲に設定する。
【００４４】
図６は、ステップＳＡ３の処理の概念図である。なお、図６において生体情報は呼吸数であるとする。図６に示すように、呼吸数が閾値範囲に収まっている場合、比較的安定度が高く、患者が安定状態にあると判定される。この場合、呼吸に伴う腫瘍の変動は比較的小さいことが推定されるため、腫瘍が初期のマージン範囲から外れるおそれが小さい。このため、初期のマージン範囲から変更はなく、初期のマージン範囲が最終的なマージン範囲に設定される。
【００４５】
一方、ステップＳＡ２において生体情報が閾値範囲内にないと判定された場合（ステップＳＡ２：ＮＯ）、処理回路４１は、マージン範囲設定／変更機能４１２を実行する（ステップＳＡ４）。ステップＳＡ４において処理回路４１は、マージン範囲を拡大するか否かを判定する。マージン範囲を拡大するか否かの判定は、種々の基準に応じて実行可能である。例えば、処理回路４１は、生体情報を予め設定された閾値範囲内に対して比較し、生体情報が当該閾値範囲内にあるか否かを判定する。この閾値範囲は、ステップＳＡ２の閾値範囲よりも広い範囲に設定される。ステップＳＡ４の閾値範囲は、生体情報が当該範囲内に収まっている場合、マージン範囲の拡大により放射線治療を継続する事が可能な範囲に設定される。
【００４６】
ステップＳＡ４において生体情報が閾値範囲内にあると判定された場合（ステップＳＡ４：ＹＥＳ）、処理回路４１は、マージン範囲設定／変更機能４１２を実行する（ステップＳＡ５）。ステップＳＡ５において処理回路４１は、追加マージン範囲を選択する。追加マージン範囲は、初期のマージン範囲に対して追加するマージン範囲である。追加マージン範囲の大きさは、予め経験的に定められているものとする。追加マージン範囲の大きさは、患者毎に設定されても良い。
【００４７】
図７は、ステップＳＡ５の処理の概念図である。なお、図７において生体情報は呼吸数であるとする。図７に示すように、呼吸数が閾値範囲に収まっていない場合、比較的安定度が低く、患者が緊張状態にあると判定される。この場合、呼吸に伴う腫瘍の変動が比較的大きいことが推定されるため、腫瘍が初期のマージン範囲から外れるおそれがある。このため、初期のマージン範囲が追加マージン範囲分だけ拡大される。初期のマージン範囲と追加マージン範囲との和が拡大後のマージン範囲に設定される。拡大後のマージン範囲が最終的なマージン範囲に設定される。
【００４８】
ステップＳＡ５が行われると処理回路４１は、線量分布計算機能４１３を実行する（ステップＳＡ６）。ステップＳＡ６において処理回路４１は、初期のマージン範囲に係る線量分布と拡大後のマージン範囲とに基づいて拡大後の線量分布を算出する。拡大後のマージン範囲は、初期のマージン範囲に係る線量分布と拡大後のマージン範囲とに基づく近似的線量計算により算出されれば良い。
【００４９】
ステップＳＡ６が行われると処理回路４１は、表示制御機能４１４を実行する（ステップＳＡ７）。ステップＳＡ７において処理回路４１は、拡大後の線量分布と拡大前の線量分布との差分を表示機器４５に表示する。拡大前の線量分布は、現行のステップＳＡ７において未だマージン範囲の拡大が行われていない場合、初期のマージン範囲に設定される。現行のステップＳＡ７において既にマージン範囲の拡大が行われている場合、当該拡大後のマージン範囲に設定される。
【００５０】
図８は、拡大後の線量分布と拡大前の線量分布との差分の表示画面Ｉ１の一例を示す図である。表示画面Ｉ１は、処理回路４１の表示制御機能４１４に基づき表示機器４５に表示される。図８に示すように、例えば、拡大後の線量分布と拡大前の線量分布との差分が表示される。具体的には、処理回路４１は、表示制御機能４１４において、拡大後の線量分布と拡大前の線量分布との差分の空間分布を示す画像（以下、差分線量画像と呼ぶ）ＲＩ１を生成する。差分線量画像ＲＩ１は、治療計画用のＣＴ画像に、拡大後の線量分布と拡大前の線量分布との差分値に応じた色で示した等高線が重畳された画像である。差分線量画像ＲＩ１は、表示画面Ｉ１に表示される。放射線治療従事者は、差分線量画像ＲＩ１を観察することによりマージン範囲の拡大前後の線量分布の差異を明確に把握し、マージン範囲の拡大の適否を正確に判断することができる。なお、ステップＳＡ７において表示される画像は差分線量画像のみに限定されない。例えば、拡大後のマージン範囲に基づく線量分布が表示されても良い。また、処理回路４１は、拡大後の線量分布と拡大前の線量分布との差分、拡大後のマージン範囲に基づく線量分布、拡大前のマージン範囲に基づく線量分布の何れか２つ、あるいは全ても切り替えて表示しても良い。
【００５１】
図８に示すように、表示画面Ｉ１は、拡大後のマージン範囲の採用の可否の問い合わせ画面を兼ねる。このため、表示画面Ｉ１には、差分線量画像ＲＩ１と共に、拡大後のマージン範囲の採用の可否の問い合わせに関するメッセージＲＭ１が表示される。例えば、メッセージＲＭ１として、「拡大後のマージン範囲で治療を行いますか？」が表示される。表示画面Ｉ１には、メッセージＲＭ１と共に、承認ボタンＲＢ１と拒否ボタンＲＢ２とが表示される。承認ボタンＲＢ１は、拡大後のマージン範囲を採用する旨の意思を表明するためのボタンである。承認ボタンＲＢ１が押下された場合、承認信号が処理回路４１に供給される。拒否ボタンＲＢ２は、拡大後のマージン範囲を採用しない旨の意思を表明するためのボタンである。拒否ボタンＲＢ２が押下された場合、拒否信号が処理回路４１に供給される。
【００５２】
承認ボタンＲＢ１が押下された場合（ステップＳＡ８：ＹＥＳ）、処理回路４１は、マージン範囲設定／変更機能４１２を実行する（ステップＳＡ９）。ステップＳＡ９において処理回路４１は、拡大後のマージン範囲を最終的なマージン範囲を設定する。
【００５３】
ステップＳＡ８において拒否ボタンＲＢ２が押下された場合（ステップＳＡ８：ＮＯ）又はステップＳＡ４においてマージン範囲を拡大しないと判定した場合（ステップＳＡ４：ＮＯ）、処理回路４１は、患者安定化機能４１５を実行する（ステップＳＡ１０）。ステップＳＡ１０において処理回路４１は、緊張をほぐすためのコンテンツ（以下、リラックス・コンテンツと呼ぶ）を出力するために表示機器４５又は音響機器４６を制御する。このような緊張をほぐすための音楽又は音としては、自然の音（川の流れ、ししおどし、風の音など）が含まれている音であるとか、あるいはゆっくりとしたリズムの音楽であったりすると良い。緊張をほぐすための映像としては、自然の描写が多い映像が適している。音楽又は音と映像との組み合わせは、片方の場合に比してリラックス効果が大きいので、当該組み合わせであっても良い。リラックス・コンテンツを出力することにより、患者を緊張から解放して安定させることができる。
【００５４】
リラックス・コンテンツを出力した状態において再びステップＳＡ１からステップＳＡ１０が繰り返される。すなわち、リラックス・コンテンツを出力している間、ステップＳＡ１において患者の生体情報が計測される。リラックス・コンテンツが出力されているので、患者の生体情報は、リラックス・コンテンツが出力されていない状態の生体情報に比して、比較的安定状態を示している。従ってステップＳＡ１において生体情報が閾値範囲内である可能性が高まる。この場合、ステップＳＡ３において初期のマージン範囲が最終的なマージン範囲に設定される。また、ステップＳＡ１において生体情報が閾値範囲外であってもステップＳＡ４においてマージン範囲を追加するとの判定が行われる。この場合、ステップＳＡ９において拡大後のマージン範囲が最終的なマージン範囲に設定される。あるいは、ステップＳＡ１において生体情報が閾値範囲内に収まるまでステップＳＡ１からステップＳＡ１０が繰り返される。
【００５５】
そしてステップＳＡ３又はステップＳＡ９が行われた場合、放射線治療装置２は、放射線照射を開始する（ステップＳＡ１１）。放射線治療装置２は、標的範囲と最終的なマージン範囲とを含む照射範囲に向けて放射線を照射する。これにより、患者状態に関わらず適切な照射範囲で放射線照射を行うことが可能になる。
【００５６】
以上により、第１実施形態に係る放射線治療システム１００の処理の流れの説明を終了する。
【００５７】
なお、第１実施形態に係る放射線治療システム１００の処理の流れは、図５に示すものに限定されず、種々の変形が可能である。例えば、放射線治療従事者がマージン範囲の拡大を了承しない場合（ステップＳＡ８：ＮＯ）に患者の安定化（ステップＳＡ１０）が施されるものとした。しかしながら、マージン範囲の拡大によりリスク臓器への投与線量が耐用線量を超える場合に患者の安定化（ステップＳＡ１０）が施されても良い。以下、この実施例について説明する。
【００５８】
図９は、投与線量と耐用線量との比較処理を説明するための図である。まず処理回路４１は、治療計画ＣＴ画像を利用して、拡大後のマージン範囲Ｒ３にリスク臓器（正常組織）ＲＲが含まれるか否かを判定する。拡大後のマージン範囲Ｒ３にリスク臓器ＲＲが含まれない場合、図５のステップＳＡ８の処理が行われる。
【００５９】
拡大後のマージン範囲Ｒ３にリスク臓器ＲＲが含まれる場合、処理回路４１は、標的範囲Ｒ２とリスク臓器ＲＲとの各々について線量体積ヒストグラム（ＤＶＨ：Dose volume histogram）を生成する。ＤＶＨとしては、積分型ＤＶＨが生成される。図９に示すように、積分型ＤＶＨは、例えば、縦軸が体積［％］に規定され、横軸が線量［Ｇｙ］に規定される。体積［％］は、ＲＯＩ全体の体積に占める、注目線量以上の線量が投与される体積の割合の百分率に規定される。例えば、図９の左下に示す標的範囲Ｒ２の積分型ＤＶＨの場合、４０Ｇｙ以上の線量が投与される体積が標的範囲Ｒ２全体の体積の略１００％を占め、４５Ｇｙ以上の線量が投与される体積が標的範囲Ｒ２全体の体積の略９０％を占める。４５Ｇｙの線量を投与する計画の場合、標的範囲Ｒ２の積分型ＤＶＨは線量０〜４５Ｇｙまでは体積１００％、４５Ｇｙより大きい範囲においては体積０％が望ましい。
【００６０】
リスク臓器ＲＲに関する積分型ＤＶＨは、線量０Ｇｙより大きい範囲では全て体積０％が望ましい。処理回路４１は、リスク臓器ＲＲに関する積分型ＤＶＨに基づいて、マージン範囲拡大後のリスク臓器ＲＲへの投与線量と耐用線量とを比較する。例えば、積分型ＤＶＨにおいて、予め定めた耐用線量の予め定めた体積に閾値を設定し、当該閾値よりも大きい領域に線量が及んでいる場合、投与線量が耐用線量を超えると判定する。この場合、処理回路４１は、拡大後のマージン範囲を拒否する。一方、当該閾値よりも大きい領域に線量が及んでいない場合、投与線量が耐用線量を超えないと判定する。この場合、処理回路４１は、拡大後のマージン範囲を承認する。
【００６１】
処理回路４１は、放射線治療従事者に拡大後のマージン範囲の承認又は拒否を判定させるため、拡大後のマージン範囲Ｒ３に関する標的範囲Ｒ２の積分型ＤＶＨとリスク臓器ＲＲの積分型ＤＶＨとを承認ボタンＲＢ１と拒否ボタンＲＢ２と共に表示機器４５に表示しても良い。標的範囲Ｒ２の積分型ＤＶＨとリスク臓器ＲＲの積分型ＤＶＨとを観察することにより、放射線治療従事者は、投与線量と耐用線量とを比較することができる。
【００６２】
なお、上記の例においてＤＶＨは積分型ＤＶＨであるとしたが、微分型ＤＶＨが用いられても良い。
【００６３】
図５に示す処理の流れにおいては、ステップＳＡ１０において患者安定化のためリラックス・コンテンツが出力されるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、患者安定化のため、放射線治療従事者は、マイクを介して又は直接的に患者にリラックスするように声かけしても良い。
【００６４】
図５に示す処理の流れにおいては、生体情報が閾値範囲内に無い場合（ステップＳＡ２：ＮＯ）、マージン範囲の拡大（ステップＳＡ９）又は患者の安定化（ステップＳＡ１０）が行われるものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、生体情報が閾値範囲内に無い場合（ステップＳＡ２：ＮＯ）、処理回路４１は、その旨の信号を放射線治療装置２に供給し、当該信号を受信した放射線治療装置２は、放射線の照射を停止しても良い。これにより、放射線が誤ってリスク臓器に照射される可能性を低減できる。
【００６５】
図５に示す処理の流れにおいては、ステップＳＡ１からステップＳＡ１０が放射線照射の開始前に行われるものとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、放射線照射時においてもステップＳＡ１からステップＳＡ１０が繰り返し行われても良い。これにより処理回路４１は、放射線照射時における患者の安定度の変化に応じてマージン範囲を変更することができる（ステップＳＡ９）。
【００６６】
上記の説明の通り、第1実施形態によれば、治療支援装置４は、生体情報に基づいて患者が安定しているか否かを判定し、患者が安定していないと判定した場合、マージン範囲を拡大させることができる。また、治療支援装置４は、患者の安定度合が比較的低いときは、リラックス・コンテンツの出力により患者を安定化させることができる。これにより、患者が安定していないときに即時に放射線治療を中止する場合に比して、放射線治療に関するワークフローを改善し患者の負担を軽減することができる。また、患者が安定していないときにマージン範囲を拡大することにより、標的腫瘍への線量不足を低減させることができる。
【００６７】
（第２実施形態）
上記第１実施形態においては、ステップＳＡ２において生体情報が閾値範囲内であると判定された場合、初期のマージン範囲が最終的なマージン範囲に設定されるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。第２実施形態に係る放射線治療システムは、ステップＳＡ２において生体情報が閾値範囲内であると判定された場合、マージン範囲を縮小する。以下、第２実施形態に係る放射線治療システムについて説明する。なお以下の説明において、第１実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００６８】
図１０は、第２実施形態に係る放射線治療システム１００の処理の典型的な流れを示す図である。図１０に示すように、ステップＳＡ２において生体情報が閾値範囲内にあると判定された場合（ステップＳＡ２：ＹＥＳ）、処理回路４１は、マージン範囲設定／変更機能４１２を実行する（ステップＳＢ３）。ステップＳＢ３において処理回路４１は、縮小マージン範囲を選択する。縮小マージン範囲は、初期のマージン範囲に置き換えられる、初期のマージン範囲よりも狭いマージン範囲である。縮小マージン範囲の大きさは、予め経験的に定められているものとする。縮小マージン範囲の大きさは、患者毎に設定されても良い。
【００６９】
ステップＳＢ３が行われると処理回路４１は、線量分布計算機能４１３を実行する（ステップＳＢ４）。ステップＳＢ４において処理回路４１は、初期のマージン範囲に係る線量分布と縮小後のマージン範囲とに基づいて縮小後のマージン範囲に関する線量分布（以下、縮小後のマージン範囲と呼ぶ）を算出する。縮小後のマージン範囲は、初期のマージン範囲に係る線量分布と縮小後のマージン範囲とに基づく近似的線量計算により算出されれば良い。
【００７０】
ステップＳＢ４が行われると処理回路４１は、表示制御機能４１４を実行する（ステップＳＢ５）。ステップＳＢ５において処理回路４１は、縮小後の線量分布と縮小前の線量分布とを表示機器４５に表示する。縮小前の線量分布は、現行のステップＳＢ５において未だマージン範囲の縮小又は拡大が行われていない場合、初期のマージン範囲に設定される。現行のステップＳＢ５において既にマージン範囲の縮小又は拡大が行われている場合、直前のマージン範囲に設定される。
【００７１】
図１１は、縮小後の線量分布と縮小前の線量分布との差分の表示画面Ｉ２の一例を示す図である。表示画面Ｉ２は、処理回路４１の表示制御機能４１４に基づき表示機器４５に表示される。図１１に示すように、例えば、縮小後の線量分布と縮小前の線量分布との差分が表示される。具体的には、処理回路４１は、表示制御機能４１４において、縮小後の線量分布と縮小前の線量分布との差分の空間分布を示す画像（差分線量画像）ＲＩを生成する。差分線量画像ＲＩは、表示画面Ｉ２に表示される。放射線治療従事者は、差分線量画像ＲＩを観察することによりマージン範囲の縮小前後の線量分布の差異を明確に把握し、マージン範囲の縮小の適否を正確に判断することができる。なお、ステップＳＢ５において表示される画像は差分線量画像のみに限定されない。例えば、縮小後のマージン範囲に基づく線量分布が表示されても良い。また、処理回路４１は、拡大後の線量分布と拡大前の線量分布との差分、拡大後のマージン範囲に基づく線量分布、拡大前のマージン範囲に基づく線量分布の何れか２つ、あるいは全ても切り替えて表示しても良い。
【００７２】
図１１に示すように、表示画面Ｉ２は、拡大後のマージン範囲の採用の可否の問い合わせ画面を兼ねる。このため、表示画面Ｉ２には、差分線量画像ＲＩと共に、縮小後のマージン範囲の採用の可否の問い合わせに関するメッセージＲＩが表示される。例えば、メッセージＲＩとして、「縮小後のマージン範囲で治療を行いますか？」が表示される。表示画面Ｉ２には、メッセージＲＭ１と共に、承認ボタンＲＢ１と拒否ボタンＲＢ２とが表示される。
【００７３】
承認ボタンＲＢ１が押下された場合（ステップＳＢ６：ＹＥＳ）、処理回路４１は、マージン範囲設定／変更機能４１２を実行する（ステップＳＢ７）。ステップＳＢ７において処理回路４１は、縮小後のマージン範囲を最終的なマージン範囲を設定する。
【００７４】
拒否ボタンＲＢ２が押下された場合（ステップＳＢ６：ＮＯ）、処理回路４１は、マージン範囲設定／変更機能４１２を実行する（ステップＳＢ８）。ステップＳＢ８において処理回路４１は、縮小前のマージン範囲を最終的なマージン範囲を設定する。
【００７５】
ステップＳＢ７、ステップＳＢ８又はステップＳＡ９が行われた場合、放射線治療装置２は、放射線照射を開始する（ステップＳＡ１１）。放射線治療装置２は、標的範囲と最終的なマージン範囲とを含む照射範囲に向けて放射線を照射する。これにより、患者状態に関わらず適切な照射範囲で放射線照射を行うことが可能になる。
【００７６】
以上により、第２実施形態に係る放射線治療システム１００の処理の流れの説明を終了する。
【００７７】
上記の説明の通り、第２実施形態によれば、治療支援装置４は、生体情報に基づいて患者が安定しているか否かを判定し、患者が比較的安定していると判定した場合、マージン範囲を縮小させることができる。これにより、標的範囲に限局して放射線を照射しつつ、正常組織への線量の投与を低減することができる。
【００７８】
（第３実施形態）
上記第１実施形態における追加マージン範囲及び上記第２実施形態における縮小マージン範囲の大きさは、経験的に定められるものとした。しかしながら、生体情報の程度と患者動きの程度との関係には固体差がある。第３実施形態に係る放射線治療システムは、治療対象患者に適したマージン範囲の大きさを決定する。以下、第３実施形態に係る放射線治療システムについて説明する。なお以下の説明において、第１及び第２実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【００７９】
図１２は、第３実施形態に係る放射線治療システム２００の構成を示す図である。図１２に示すように、放射線治療システム２００は、治療用生体情報計測装置１、放射線治療装置２、治療計画装置３及び治療支援装置４の他に、計画用生体情報計測装置５及び治療計画用ＣＴ装置６を有する。治療用生体情報計測装置１、放射線治療装置２、治療計画装置３、治療支援装置４、計画用生体情報計測装置５及び治療計画用ＣＴ装置６は、ネットワークを介して互いに通信可能に接続されている。
【００８０】
図１３は、計画用生体情報計測装置５と治療計画用ＣＴ装置６との設置環境を示す図である。図１３に示すように、計画用生体情報計測装置５と治療計画用ＣＴ装置６とは計画用ＣＴ室に設置される。
【００８１】
計画用生体情報計測装置５は、治療計画用ＣＴ撮像中又は治療計画用ＣＴ撮像準備中等の治療計画用ＣＴ撮像時における患者の生体情報を計測する計測装置である。例えば、計画用生体情報計測装置５は、計画用ＣＴ室の天井に吊り下げられる。計画用生体情報計測装置５により計測される生体情報は、治療用生体情報計測装置１により計測される生体情報と同種である。計画用生体情報計測装置５による生体情報の計測原理は、治療用生体情報計測装置１と同一なので説明は省略する。
【００８２】
図１３に示すように、治療計画用ＣＴ装置６は、撮像用架台６１と撮像用寝台６２とを有する。また、治療計画用ＣＴ装置６は、計画用ＣＴ室に隣接する操作室に設置されたコンソール（図示せず）を有する。撮像用架台６１は、患者が挿入される開口６１１を有し、撮像用架台６１の内部には、Ｘ線管（図示せず）とＸ線検出器（図示せず）とを回転軸Ｚ２回りに回転可能に支持する支持機構（図示せず）が搭載されている。撮像用寝台６２は、患者が載置される撮像用天板６２１と、撮像用天板６２１を移動自在に支持する基台６２２とを有する。
【００８３】
ＣＴ撮像時において撮像用架台６１は、Ｘ線管とＸ線検出器とを高速で回転させながら、Ｘ線管によるＸ線の照射とＸ線検出器によるＸ線の検出とを行うことにより、患者によるＸ線の減弱を示す生データをＸ線検出器により収集する。生データは、図示しないコンソールに伝送される。コンソールは、生データに基づいて３次元のＣＴ画像を再構成する。コンソールは、ＣＴ画像として、Ｘ線減弱係数に応じたＣＴ値の空間分布を示す画像データを生成しても良いし、ＣＴ値からＸ線減弱係数を算出し、Ｘ線減弱係数の空間分布を示す画像データを生成しても良い。ＣＴ画像データは、治療計画装置３及び治療支援装置４に送信される。
【００８４】
なお、放射線治療システム２００は、治療計画用ＣＴ装置６を有するとしているが、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、放射線治療システム２００は、患者の治療計画用の３次元医用画像を生成できる医用画像診断装置であれば、治療計画用ＣＴ装置６の代わりに、コーンビームＣＴ装置や磁気共鳴イメージング装置、核医学診断装置等を有しても良い。しかしながら、以下の説明を具体的に行うため、放射線治療システム１００は、患者の治療計画用の３次元医用画像を生成できる医用画像診断装置として治療計画用ＣＴ装置６を有するものとする。また、治療計画用ＣＴ装置６は、計画用生体情報計測装置５とＣＡＮ又はイーサネット（登録商標）等を介して連携し、治療計画用ＣＴ撮像時において計画用生体情報計測装置５から患者の生体情報を収集しても良い。
【００８５】
図１４は、第３実施形態に係る治療計画装置３の構成を示す図である。図１４に示すように、治療計画装置３は、処理回路３１、通信回路３２、入力機器３３、記憶回路３４及び表示機器３５を有する。
【００８６】
処理回路３１は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ、ＧＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路３１は、放射線治療計画に関するプログラム（以下、放射線治療計画プログラムと呼ぶ）を実行して、治療対象患者に関するマージン範囲を決定する。本実施形態に係る処理回路４１は、放射線治療計画プログラムの実行により、腫瘍領域特定機能３１１、腫瘍領域修正機能３１２、動き量同定機能３１３、マージン範囲決定機能３１４及び表示制御機能３１５を実行する。
【００８７】
腫瘍領域特定機能３１１において処理回路３１は、複数の時相のうちの特定の時相に関する治療計画ＣＴ画像に含まれる腫瘍領域を、画像処理又は放射線治療従事者の入力機器３３を介した指示に従い手動的に特定する。また、処理回路３１は、特定の時相のうちの他の時相に関する治療計画ＣＴ画像に含まれる腫瘍領域を、特定の時相に関する治療計画ＣＴ画像に含まれる腫瘍領域に基づいて特定する。
【００８８】
腫瘍領域修正機能３１２において処理回路３１は、腫瘍領域特定機能３１１により特定された腫瘍領域を、放射線治療従事者の入力機器３３を介した指示に従い修正する。
【００８９】
動き量同定機能３１３において処理回路３１は、複数の時相に関する複数の治療計画ＣＴ画像に基づいて複数の時相に亘る腫瘍領域の動き量を同定する。
【００９０】
マージン範囲決定機能３１４において処理回路３１は、動き量同定機能３１３により同定された動き量に基づいてマージン範囲の大きさを決定する。
【００９１】
表示制御機能３１５において処理回路３１は、種々の情報を表示機器３５に表示する。例えば、処理回路３１は、治療計画ＣＴ画像等を表示機器３５に表示する。
【００９２】
通信回路３２は、図示しない有線又は無線を介して、放射線治療システム２００を構成する治療用生体情報計測装置１、放射線治療装置２、治療支援装置４、計画用生体情報計測装置５及び治療計画用ＣＴ装置６との間でデータ通信を行う通信インタフェースを含む。
【００９３】
入力機器３３は、放射線診療技師や医師等の放射線治療従事者からの各種指令を受け付ける。入力機器３３としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。入力機器３３は、受け付けた各種指令に対応する出力信号を、バスを介して処理回路３１に供給する。
【００９４】
記憶回路３４は、種々の情報を記憶するＨＤＤやＳＳＤ、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、記憶回路３４は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。例えば、記憶回路３４は、治療計画用ＣＴ装置６から供給された治療計画ＣＴ画像を記憶する。
【００９５】
表示機器３５は、種々の表示情報を表示する。例えば、表示機器３５は、表示制御機能３１５により治療計画ＣＴ画像等を表示する。表示機器３５としては、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。
【００９６】
次に、第３実施形態に係る放射線治療システム２００の複数の実施例について説明する。第３実施形態は、マージン範囲の決定方法に応じて複数の実施例に分類される。
【００９７】
図１５は、第３実施形態に係る実施例の分類表を示す図である。図１５に示すように、マージン範囲の決定方法を決定する因子としては、例えば、治療対象、放射線照射法、決定対象の患者状態、考慮位相及び治療計画ＣＴ撮像方法の組み合わせに応じて複数の実施例に分類される。治療対象は、治療対象の腫瘍の動きに対する性質を示す。放射線照射法は、呼吸に同期して放射線を照射するゲート照射か、呼吸とは無関係に放射線を照射する非ゲート照射かを示す。決定対象の患者状態は、マージン範囲の決定対象の患者状態の数を示す。考慮位相は、マージン範囲の決定に際し考慮する呼吸位相を示す。治療計画ＣＴ撮像方法は、マージン範囲の決定に利用する治療計画ＣＴ画像の撮像方法を示す。
【００９８】
実施例１は、治療対象が「呼吸・心拍動の影響の無い腫瘍」、放射線照射法が「非ゲート照射」、決定対象の患者状態が「１状態」、考慮位相が「全位相」、治療計画ＣＴ撮像方法が「定期的に単発撮像」である。実施例２は、治療対象が「呼吸・心拍動の影響の無い腫瘍」、放射線照射法が「非ゲート照射」、決定対象の患者状態が「複数状態」、考慮位相が「全位相」、治療計画ＣＴ撮像方法が「定期的に単発撮像（撮像毎に緊張状態を変える）」である。実施例３は、治療対象が「呼吸・心拍動の影響が有り、動きが小さい腫瘍」、放射線照射法が「非ゲート照射」、決定対象の患者状態が「１状態」、考慮位相が「全位相」、治療計画ＣＴ撮像方法が「１呼吸周期に亘り連続撮像」である。実施例４は、治療対象が「呼吸・心拍動の影響が有り、動きが大きい腫瘍」、放射線照射法が「ゲート照射」、決定対象の患者状態が「１状態」、考慮位相が「ゲート照射を行う位相」、治療計画ＣＴ撮像方法が「１呼吸周期に亘り連続撮像」である。なお、実施例３に係る患者状態とは、患者の安定度あるいは緊張度に対応する。
【００９９】
（実施例１）
図１６は、第３実施形態に係る放射線治療システム２００の処理の典型的な流れを示す図である。図１６に示す処理は、放射線治療計画時において行われる。
【０１００】
図１６に示すように、まず、治療計画用ＣＴ装置６は、撮像用天板６２１に載置された患者に対してＣＴ撮像を実行する（ステップＳＣ１）。実施例１の場合、ＣＴ撮像は、特定期間に亘り定期的に行われる。例えば、５分間、３０秒に１回ずつ行われる。治療計画用ＣＴ装置６は、患者に対してＣＴ撮像を実行して生データを収集し、生データに基づいて治療計画用のＣＴ画像を再構成する。複数の時刻に関する複数のＣＴ画像のデータは治療計画装置３に供給される。
【０１０１】
ＣＴ撮像に並行して計画用生体情報計測装置５又は他の呼吸センサは、撮像用天板６２１に載置された患者の呼吸位相を計測する（ステップＳＣ２）。呼吸位相は所定時刻毎に計測される。所定時刻毎の呼吸位相に関するデータは、治療計画装置３に供給される。
【０１０２】
ステップＳＣ１及びステップＳＣ２が行われると治療計画装置３の処理回路３１は、腫瘍領域特定機能３１１を実行する（ステップＳＣ３）。ステップＳＣ３において処理回路３１は、複数の呼吸位相のうちの１位相のＣＴ画像から腫瘍領域を特定する。具体的には、処理回路３１は、まず、複数の呼吸位相の中から特定位相を決定する。特定位相は、例えば、放射線治療を行うのに適した位相に、入力機器３３を介した放射線治療従事者等の指示に従い決定される。あるいは、特定対象の呼吸位相は、複数の呼吸位相のうちの任意の呼吸位相に自動的に決定されても良い。次に処理回路３１は、ステップＳＣ１において収集された複数の時刻に関する複数のＣＴ画像の中から、特定位相に対応するＣＴ画像を特定する、そして処理回路３１は、特定位相に関するＣＴ画像に画像処理を施して腫瘍領域を特定する。腫瘍領域は、閾値処理やセグメント処理等の任意の画像処理により特定されれば良い。
【０１０３】
ステップＳＣ３が行われると処理回路３１は、特定位相に関するＣＴ画像と特定位相に関する腫瘍領域と特定位相以外の他位相に関するＣＴ画像とに基づいて他位相に関する腫瘍領域を特定する（ステップＳＣ４）。具体的には、処理回路３１は、相関演算を実施する方法、変更を考慮した相関演算を実施する方法、相関演算を実施した後にその近辺での境界領域を探索する方法等により他位相に関する腫瘍領域を特定する。腫瘍領域は、特定位相以外の全ての他位相について特定される。
【０１０４】
ステップＳＣ４が行われると処理回路３１は、表示制御機能３１５を実行する（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ５において処理回路３１は、ステップＳＣ２及びＳＣ３における腫瘍領域の特定結果を表示機器３５に表示する。例えば、処理回路３１は、特定位相のＣＴ画像と他位相のＣＴ画像とを腫瘍領域を明示して表示機器３５に表示する。複数の呼吸位相のＣＴ画像が時系列で動的に表示されても良いし、並列して静的に表示されても良い。また、放射線治療従事者等による入力機器３３を介した次位相への表示指示がなされる毎に、現位相のＣＴ画像から次位相のＣＴ画像に切り替えられても良い。腫瘍領域を明示することにより放射線治療従事者等は、腫瘍領域が正しく特定されているか否かを確認することができる。
【０１０５】
ステップＳＣ５が行われると処理回路３１は、腫瘍領域修正機能３１２を実行する（ステップＳＣ６）。ステップＳＣ６において処理回路３１は、入力機器３３を介した放射線治療従事者等による腫瘍領域の修正を待機する。
【０１０６】
放射線治療従事者等は、腫瘍領域が正しく特定されていないと判断した場合、入力機器３３を介して腫瘍領域の範囲の修正操作を行う。腫瘍領域の範囲の修正操作が行われた場合（ステップＳＣ６：ＹＥＳ）、処理回路３１は、入力機器３３を介して腫瘍領域の範囲の修正操作に従い腫瘍領域の範囲を修正する（ステップＳＣ７）。
【０１０７】
ステップＳＣ７が行われた場合又はステップＳＣ６において腫瘍領域の範囲の修正操作が行われなかった場合（ステップＳＣ６：ＮＯ）、処理回路３１は、動き量同定機能３１３を実行する（ステップＳＣ８）。ステップＳＣ８において処理回路３１は、複数の呼吸位相に関する複数のＣＴ画像に基づいて腫瘍領域の動き量を同定する。具体的には、時間的に隣り合う２位相間での腫瘍領域の位置ずれ量を動き量として算出する。動き量は、例えば、注目画素の２時相間での位置ずれ量、換言すれば、移動距離に規定される。処理回路３１は、時間的に隣り合う２位相の全ての組み合わせについて位置ずれ量を算出する。処理回路３１は、時間的に隣り合う２位相の全ての組み合わせの位置ずれ量の中から最大の位置ずれ量を特定する。
【０１０８】
ステップＳＣ８が行われると処理回路３１は、マージン範囲決定機能３１４を実行する（ステップＳＣ９）。ステップＳＣ９において処理回路３１は、ステップＳＣ８において同定された動き量に基づいてマージン範囲を決定する。例えば、ステップＳＣ８において最大の位置ずれ量が同定された場合、マージン範囲は、最大の位置ずれ量に一致する大きさに決定されても良いし、最大の位置ずれ量に係数を乗じた大きさに決定される。当該係数としては、如何なる数値でも良いが、例えば、１．２や１．３に設定される。当該係数は、ＣＴ撮像の期間及びＣＴ撮像の撮像数に応じて変更されても良い。例えば、ＣＴ撮像の期間が短い程、ＣＴ撮像の撮像数が少ない程、最大の位置ずれ量の不確定要素が大きいので、当該係数は比較的大きい値（例えば、１．５）に設定される。一方、ＣＴ撮像の期間が長い程、ＣＴ撮像の撮像数が多い程、最大の位置ずれ量の不確定要素が小さいので、当該係数は比較的小さい値（例えば、１．１）に設定される。
【０１０９】
ステップＳＣ９において決定されたマージン範囲の値は、治療計画において患者情報に関連付けられる。当該患者の放射線治療時において放射線治療装置２は、治療計画からステップＳＣ９において決定されたマージン範囲の値を読み出し、当該値をマージン範囲に設定する。そして放射線治療装置２は、当該マージン範囲を含む照射範囲に放射線を非ゲートで照射する。これにより、当該患者に適切なマージン範囲の下に放射線治療が行うことができるので、腫瘍が照射範囲から外れ腫瘍に十分な線量が投与されなかったり、あるいは照射範囲が広すぎて正常組織に高い線量が投与されたりする事を防止することができる。
【０１１０】
以上により、実施例１に係る放射線治療システム２００の処理の流れの説明を終了する。
【０１１１】
実施例１において決定されたマージン範囲は、ステップＳＣ１のＣＴ撮像時において患者が有している一つの安定度（以下、実際の安定度と呼ぶ）のみを反映している。他の安定度のマージン範囲について処理回路３１は、ステップＳＣ９において決定されたマージン範囲と、実際の安定度と他の安定度との乖離具合とに基づいて決定する。乖離具合に応じたマージン範囲の変化度合いは、経験的に定められると良い。
【０１１２】
また、ステップＳＣ９において決定されたマージン範囲は、患者の動きのみを考慮して決定されるとした。しかしながら、処理回路３１は、機械的なずれ等の他の要素をも考慮してマージン範囲を決定しても良い。例えば、他の要素に基づくマージン範囲を他の方法により同定し、当該他の要素に基づくマージン範囲と患者の動きに基づくマージン範囲との合計範囲が最終的なマージン範囲として決定されると良い。
【０１１３】
（実施例２）
次に、実施例２について説明する。実施例２は、実施例１と同様、図１６に示す処理の流れに従い処理が行われる。なお、実施例１と略同一の処理については説明を省略し、必要な場合にのみ重複説明する。
【０１１４】
図１６に示すように、まず、治療計画用ＣＴ装置６は、撮像用天板６２１に載置された患者に対してＣＴ撮像を実行する（ステップＳＣ１）。実施例２の場合、ＣＴ撮像は、特定期間に亘り定期的に連続撮像が行われる。例えば、１０分間、１分に１回ずつ連続撮像が行われる。１回の連続撮像では、例えば、連続して１０回の単発撮像が行われる。更に、特定期間（上記の１０分間）の間、音楽や映像を変化させて患者の安定度を積極的に変化させる。例えば、ＣＴ撮像室にディスプレイ及び音響機器を設置し、上記特定期間においてディスプレイ及び音響機器から音楽及び映像を出力させる。この際、患者の安定度が連続撮像単位で段々増すように又は減るように、一の連続撮像の開始時点又は終了時点毎に音楽及び映像を変化させる。
【０１１５】
ここで、１回の連続撮像において収集された時系列のＣＴ画像をＣＴ画像セットと呼ぶことにする。上記の通り、実施例２においては、連続撮像単位で患者の安定度が変化する。すなわち、実施例２においては安定度毎にＣＴ画像セットが収集される。
【０１１６】
ＣＴ撮像に並行して計画用生体情報計測装置５又は他の呼吸センサは、撮像用天板６２１に載置された患者の呼吸位相を所定時刻毎に計測する（ステップＳＣ２）。所定時刻毎の呼吸位相に関するデータは、治療計画装置３に供給される。
【０１１７】
ステップＳＣ１及びステップＳＣ２が行われると治療計画装置３の処理回路３１は、腫瘍領域特定機能３１１を実行する（ステップＳＣ３）。ステップＳＣ３において処理回路３１は、ＣＴ画像セット毎に、特定位相のＣＴ画像から腫瘍領域を特定する。
【０１１８】
ステップＳＣ３が行われると処理回路３１は、特定位相に関するＣＴ画像と特定位相に関する腫瘍領域と特定位相以外の他位相に関するＣＴ画像とに基づいて他位相に関する腫瘍領域を特定する（ステップＳＣ４）。
【０１１９】
ステップＳＣ４が行われると処理回路３１は、表示制御機能３１５を実行する（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ５において処理回路３１は、ステップＳＣ２及びＳＣ３における腫瘍領域の特定結果を表示機器３５に表示する。
【０１２０】
腫瘍領域の範囲の修正操作が行われた場合（ステップＳＣ６：ＹＥＳ）、処理回路３１は、入力機器３３を介して腫瘍領域の範囲の修正操作に従い腫瘍領域の範囲を修正する（ステップＳＣ７）。
【０１２１】
ステップＳＣ７が行われた場合又はステップＳＣ６において腫瘍領域の範囲の修正操作が行われなかった場合（ステップＳＣ６：ＮＯ）、処理回路３１は、動き量同定機能３１３を実行する（ステップＳＣ８）。ステップＳＣ８において処理回路３１は、ＣＴ画像セット各々について、複数の呼吸位相に関する複数のＣＴ画像に基づいて腫瘍領域の動き量を同定する。
【０１２２】
ステップＳＣ８が行われると処理回路３１は、マージン範囲決定機能３１４を実行する（ステップＳＣ９）。ステップＳＣ９において処理回路３１は、ＣＴ画像セット各々について、ステップＳＣ８において同定された動き量に基づいてマージン範囲を決定する。すなわち、実施例２においては、患者の安定度毎にマージン範囲が決定される。
【０１２３】
ステップＳＣ９において決定されたマージン範囲の値は、治療計画において患者情報及び安定度に関連付けられる。当該患者の放射線治療時において放射線治療装置２は、治療計画から、放射線治療時の生体情報に応じた安定度に関連付けられたマージン範囲の値を読み出し、当該値をマージン範囲に設定する。そして放射線治療装置２は、当該マージン範囲を含む照射範囲に放射線を非ゲートで照射する。これにより、当該患者の安定度に応じた適切なマージン範囲の下に放射線治療が行うことができるので、腫瘍が照射範囲から外れ腫瘍に十分な線量が投与されなかったり、あるいは照射範囲が広すぎて正常組織に高い線量が投与されたりする事を防止することができる。
【０１２４】
なお、実施例１及び実施例２は、適切なマージン範囲を決定するためにＣＴ撮像を行っている。しかし実臨床においては、マージンは患者に因らず一意に決められており、適切なマージン範囲を設定するために余計な被曝を与えるようなＣＴ撮像を行うことはない。しかしＣＴ撮像に比較して、放射線治療で投与する放射線量は遥かに大きい。それを考えると、患者毎に適切なマージン範囲を設定することで、正常組織に過剰に線量を投与してしまうことを少なくできる、あるいは逆に標的組織への線量不足を回避できるメリットがある。
【０１２５】
（実施例３）
次に、実施例３について説明する。実施例３は、実施例１及び２と同様、図１６に示す処理の流れに従い処理が行われる。実施例１と略同一の処理については説明を省略し、必要な場合にのみ重複説明する。
【０１２６】
図１６に示すように、まず、治療計画用ＣＴ装置６は、撮像用天板６２１に載置された患者に対してＣＴ撮像を実行する（ステップＳＣ１）。実施例３の場合、ＣＴ撮像は、最低１呼吸周期の間、連続撮像が行われる。例えば、２０秒間に亘り連続撮像が行われる。
【０１２７】
ＣＴ撮像に並行して計画用生体情報計測装置５又は他の呼吸センサは、撮像用天板６２１に載置された患者の呼吸位相を所定時刻毎に計測する（ステップＳＣ２）。所定時刻毎の呼吸位相に関するデータは、治療計画装置３に供給される。
【０１２８】
ステップＳＣ１及びステップＳＣ２が行われると治療計画装置３の処理回路３１は、腫瘍領域特定機能３１１を実行する（ステップＳＣ３）。ステップＳＣ３において処理回路３１は、特定位相に関するＣＴ画像から腫瘍領域を特定する。
【０１２９】
ステップＳＣ３が行われると処理回路３１は、特定位相に関するＣＴ画像と特定位相に関する腫瘍領域と特定位相以外の他位相に関するＣＴ画像とに基づいて他位相に関する腫瘍領域を特定する（ステップＳＣ４）。
【０１３０】
ステップＳＣ４が行われると処理回路３１は、表示制御機能３１５を実行する（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ５において処理回路３１は、ステップＳＣ２及びＳＣ３における腫瘍領域の特定結果を表示機器３５に表示する。
【０１３１】
腫瘍領域の範囲の修正操作が行われた場合（ステップＳＣ６：ＹＥＳ）、処理回路３１は、入力機器３３を介して腫瘍領域の範囲の修正操作に従い腫瘍領域の範囲を修正する（ステップＳＣ７）。
【０１３２】
ステップＳＣ７が行われた場合又はステップＳＣ６において腫瘍領域の範囲の修正操作が行われなかった場合（ステップＳＣ６：ＮＯ）、処理回路３１は、動き量同定機能３１３を実行する（ステップＳＣ８）。ステップＳＣ８において処理回路３１は、複数の呼吸位相に関する複数のＣＴ画像に基づいて腫瘍領域の動き量を同定する。
【０１３３】
ステップＳＣ８が行われると処理回路３１は、マージン範囲決定機能３１４を実行する（ステップＳＣ９）。ステップＳＣ９において処理回路３１は、ステップＳＣ８において同定された動き量に基づいてマージン範囲を決定する。
【０１３４】
ステップＳＣ９において決定されたマージン範囲の値は、治療計画において患者情報に関連付けられる。当該患者の放射線治療時において放射線治療装置２は、治療計画からステップＳＣ９において決定されたマージン範囲の値を読み出し、当該値をマージン範囲に設定する。そして放射線治療装置２は、当該マージン範囲を含む照射範囲に放射線を非ゲートで照射する。これにより、当該患者に適切なマージン範囲の下に放射線治療が行うことができるので、呼吸や心拍動により多少の移動がある腫瘍であっても、当該腫瘍が照射範囲から外れ腫瘍に十分な線量が投与されなかったり、あるいは照射範囲が広すぎて正常組織に高い線量が投与されたりする事を防止することができる。
【０１３５】
（実施例４）
次に、実施例４について説明する。実施例４は、実施例１、２及び３と同様、図１６に示す処理の流れに従い処理が行われる。実施例１と略同一の処理については説明を省略し、必要な場合にのみ重複説明する。
【０１３６】
図１６に示すように、まず、治療計画用ＣＴ装置６は、撮像用天板６２１に載置された患者に対してＣＴ撮像を実行する（ステップＳＣ１）。実施例４の場合、ＣＴ撮像は、最低１呼吸周期の間、連続撮像が行われる。例えば、２０秒間に亘り連続撮像が行われる。
【０１３７】
ＣＴ撮像に並行して計画用生体情報計測装置５又は他の呼吸センサは、撮像用天板６２１に載置された患者の呼吸位相を所定時刻毎に計測する（ステップＳＣ２）。所定時刻毎の呼吸位相に関するデータは、治療計画装置３に供給される。
【０１３８】
ステップＳＣ１及びステップＳＣ２が行われると治療計画装置３の処理回路３１は、腫瘍領域特定機能３１１を実行する（ステップＳＣ３）。ステップＳＣ３において処理回路３１は、複数の呼吸位相のうちの、放射線治療においてゲート照射が行われる呼吸位相のＣＴ画像から腫瘍領域を特定する。放射線治療においてゲート照射が行われる呼吸位相は、例えば、入力機器３３を介して放射線治療従事者等により指定される。
【０１３９】
ステップＳＣ３が行われると処理回路３１は、ゲート照射が行われる呼吸位相に関するＣＴ画像とゲート照射が行われる呼吸位相に関する腫瘍領域と他位相に関するＣＴ画像とに基づいて他位相に関する腫瘍領域を特定する（ステップＳＣ４）。
【０１４０】
ステップＳＣ４が行われると処理回路３１は、表示制御機能３１５を実行する（ステップＳＣ５）。ステップＳＣ５において処理回路３１は、ステップＳＣ２及びＳＣ３における腫瘍領域の特定結果を表示機器３５に表示する。
【０１４１】
腫瘍領域の範囲の修正操作が行われた場合（ステップＳＣ６：ＹＥＳ）、処理回路３１は、入力機器３３を介して腫瘍領域の範囲の修正操作に従い腫瘍領域の範囲を修正する（ステップＳＣ７）。
【０１４２】
ステップＳＣ７が行われた場合又はステップＳＣ６において腫瘍領域の範囲の修正操作が行われなかった場合（ステップＳＣ６：ＮＯ）、処理回路３１は、動き量同定機能３１３を実行する（ステップＳＣ８）。ステップＳＣ８において処理回路３１は、複数の呼吸位相に関する複数のＣＴ画像に基づいて腫瘍領域の動き量を同定する。
【０１４３】
ステップＳＣ８が行われると処理回路３１は、マージン範囲決定機能３１４を実行する（ステップＳＣ９）。ステップＳＣ９において処理回路３１は、ステップＳＣ８において同定された動き量に基づいてマージン範囲を決定する。
【０１４４】
ステップＳＣ９において決定されたマージン範囲の値は、治療計画において患者情報に関連付けられる。当該患者の放射線治療時において放射線治療装置２は、治療計画からステップＳＣ９において決定されたマージン範囲の値を読み出し、当該値をマージン範囲に設定する。そして放射線治療装置２は、ゲート照射が行われる呼吸位相に限定して、当該マージン範囲を含む照射範囲に放射線を照射する。これにより、当該患者に適切なマージン範囲の下に放射線治療が行うことができるので、腫瘍が照射範囲から外れ腫瘍に十分な線量が投与されなかったり、あるいは照射範囲が広すぎて正常組織に高い線量が投与されたりする事を防止することができる。
【０１４５】
なお、図１６に示す処理の流れは一例であり、第３実施形態はこれに限定されない。例えば、ステップＳＣ８において動き量は、最大の位置ずれ量であるとした。しかしながら、本実施形態はこれに限定されない。例えば、処理回路３１は、複数の呼吸位相に亘る腫瘍領域の各画素の位置ずれ量を算出することにより、位置ずれ量の空間分布を生成する。この場合、処理回路３１は、ステップＳＣ９において、位置ずれ量の空間分布に基づいてマージン範囲を決定する。具体的には、位置ずれ量の空間分布に基づいて、全呼吸位相において腫瘍領域が収まるようなマージン範囲が決定される。位置ずれ量の空間分布を利用してマージン範囲を決定することにより、最大動き量を利用する場合に比して、より詳細にマージン範囲を決定することが可能になる。
【０１４６】
（第４実施形態）
上記第１実施形態においては、追加マージン範囲の大きさが、第２実施形態においては、縮小マージン範囲の大きさが経験的に定められるとした。第３実施形態においては患者の個体差を考慮したマージン範囲が決定されるとした。しかしながら、放射線治療時にマージン範囲の変更の影響を毎回把握し、承認するのはワークフローの低下に繋がるおそれがある。そこで、第４実施形態に係る放射線治療システム２００は、予め安定度に応じた複数のマージン範囲を用意し、マージン範囲毎に治療計画を立案するものとする。以下、第４実施形態に係る放射線治療システム２００について説明する。なお以下の説明において、第３実施形態と略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。
【０１４７】
第４実施形態に係る治療計画装置３の処理回路３１は、治療計画時においてマージン範囲決定機能３１４を実行する。処理回路３１は、複数の安定度にそれぞれ対応する複数のマージン範囲を決定する。
【０１４８】
図１７は、安定度とマージン範囲との関係を示す図である。患者の安定度は、複数の段階に分類される。例えば、図１７に示すように、安定度１「非常に安定」、安定度２「安定」、安定度３「少し不安定」、安定度４「不安定」の４段階に分類される。処理回路３１は、各安定度に応じて患者の動きの影響にあるマージン範囲、すなわち、内部マージンを設定する。安定度が悪くなるほどマージン範囲が大きくなるように各安定度のマージン範囲が決定される。例えば、図１７に示すように、安定度１のマージン範囲は「２ｍｍ」、安定度２のマージン範囲は「３ｍｍ」、安定度３のマージン範囲は「５ｍｍ」、安定度４のマージン範囲は「治療不適」に設定される。マージン範囲「治療不適」は、例えば、リラックス・コンテンツを出力する、リラックス・コンテンツの出力にも関わらず患者状態が安定しない場合は別の日に放射線治療が延期される等の処置が施される。
【０１４９】
各安定度についてマージン範囲が決定された場合、処理回路３１は、各安定度のマージン範囲等に基づいて線量分布等の治療計画が立案される。複数の安定度に関する複数の治療計画及びマージン範囲等の立案結果が、確認のために表示機器３５に表示される。放射線治療従事者等は、表示された治療計画及びマージン範囲等の立案結果を確認し、問題がなければ、入力機器３３を介して承認指示を入力する。承認指示が入力された場合、複数の安定度に関する複数の治療計画及びマージン範囲が記憶回路３４に記憶される。
【０１５０】
なお、処理回路３１は、患者状態に応じた条件を経験的に設定されても良いし、患者の検診データや他の検査データ等から情報を取得し、個別の条件を設定しても良い。
【０１５１】
放射線治療時において治療用生体情報計測装置１は、患者位置合わせ等の準備段階から患者の生体情報を繰り返し計測する。治療支援装置４の処理回路４１は、計測された生体情報に基づいて安定度を同定する。例えば、処理回路４１は、生体情報の計測値に閾値処理を施して、上記複数の安定度の中から患者の安定度を同定する。処理回路４１は、同定された安定度に対応する治療計画及びマージン範囲を表示機器４５に表示する。治療従事者は、表示された治療計画及びマージン範囲を確認し、問題なければ入力機器４３を介して承認指示を入力する。承認指示が入力された処理回路４１は、同定された安定度に対応する治療計画及びマージン範囲を放射線治療装置２に供給し、当該治療計画及びマージン範囲に基づいて放射線治療装置２により放射線治療が行われる。
【０１５２】
上記の説明の通り、本実施形態に係る放射線治療システム１００及び２００は、放射線治療装置２、治療用生体情報計測装置１及び治療支援装置４を有する。放射線治療装置２は、患者における、標的範囲と標的範囲を囲むマージン範囲とを含む照射範囲に放射線を照射する。治療用生体情報計測装置１は、患者の形態以外の生体情報であって、患者の安定度に応じて変化する生体情報を計測する。治療支援装置４は、生体情報に応じてマージン範囲を変更する。
【０１５３】
上記の構成により、本実施形態に係る放射線治療システム１００及び２００は、放射線治療時における患者の安定度に応じた適切なマージン範囲のもと放射線治療を行うことができる。よって、腫瘍が照射範囲から外れ腫瘍に十分な線量が投与されなかったり、あるいは照射範囲が広すぎて正常組織に高い線量が投与されたりする事を低減することができる。
【０１５４】
上記述べた少なくとも１の実施形態によれば、患者状態に関わらず適切な照射範囲で放射線照射を行うことが可能になる。
【０１５５】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【０１５６】
１…治療用生体情報計測装置、２…放射線治療装置、３…治療計画装置、４…治療支援装置、５…計画用生体情報計測装置、６…治療計画用ＣＴ装置、２１…治療用架台、２２…治療用寝台、２４…天板、２５…基台、３１…処理回路、３２…通信回路、３３…入力機器、３４…記憶回路、３５…表示機器、４１…処理回路、４２…通信回路、４３…入力機器、４４…記憶回路、４５…表示機器、６１…撮像用架台、６２…撮像用寝台、１００…放射線治療システム、２００…放射線治療システム、２１１…架台本体、２１２…照射ヘッド部、３１１…腫瘍領域特定機能、３１２…腫瘍領域修正機能、３１３…動き量同定機能、３１４…マージン範囲決定機能、３１５…表示制御機能、４１１…生体情報比較機能、４１２…マージン範囲設定／変更機能、４１３…線量分布計算機能、４１４…表示制御機能、４１５…患者安定化機能、６１１…開口、６２１…撮像用天板、６２２…基台。
【図１】
2019072236.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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