(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の照射計画を作成する放射線照射計画装置であって、
前記放射線照射計画装置は、
作成した前記照射計画が形成する線量分布を計算し、この計算した前記線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織への放射線の影響の評価指標を計算し、計算した少なくとも１つ以上の前記評価指標を表示装置に表示する、または装置外に出力する
ことを特徴とする放射線照射計画装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線照射計画装置において、
前記評価指標を、標的への前記放射線の効果が一定である、という条件で計算する
ことを特徴とする放射線照射計画装置。
【請求項３】
請求項１に記載の放射線照射計画装置において、
前記評価指標に加え、前記正常組織に許容される前記評価指標の最大値を前記表示装置に表示する、または装置外に出力する
ことを特徴とする放射線照射計画装置。
【請求項４】
請求項１に記載の放射線照射計画装置において、
前記正常組織が複数あるときに、前記評価指標を前記正常組織ごとに前記表示装置に表示する、または装置外に出力する
ことを特徴とする放射線照射計画装置。
【請求項５】
請求項１に記載の放射線照射計画装置において、
指定した前記放射線照射回数でのＤＶＨまたは線量分布を前記表示装置に表示する、または装置外に出力する
ことを特徴とする放射線照射計画装置。
【請求項６】
請求項１に記載の放射線照射計画装置において、
前記正常組織の前記評価指標を前記表示装置に表示する、または装置外に出力するモードと、前記評価指標があらかじめ決定した条件となる放射線照射回数を自動で決定するモードとが切り換わる
ことを特徴とする放射線照射計画装置。
【請求項７】
医師による病気の治療方法の判断を支援する臨床判断支援装置であって、
前記臨床判断支援装置は、
治療対象に放射線を照射した場合の線量分布を計算し、計算した前記線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織への放射線の影響の評価指標を計算し、計算した少なくとも１つ以上の前記評価指標を表示装置に表示する、または装置外に出力する
ことを特徴とする臨床判断支援装置。
【請求項８】
請求項７に記載の臨床判断支援装置において、
前記評価指標を、前記治療対象への放射線の効果が一定である、という条件で計算する
ことを特徴とする臨床判断支援装置。
【請求項９】
請求項７に記載の臨床判断支援装置において、
前記評価指標に加え、前記正常組織に許容される前記評価指標の最大値を前記表示装置に表示する、または装置外に出力する
ことを特徴とする臨床判断支援装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の臨床判断支援装置において、
前記線量分布を、前記治療対象への前記放射線の照射条件が類似する照射計画での線量分布を用いて計算する
ことを特徴とする臨床判断支援装置。
【請求項１１】
請求項７に記載の臨床判断支援装置において、
前記放射線の種類や照射条件毎に、前記評価指標を計算する
ことを特徴とする臨床判断支援装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の臨床判断支援装置において、
前記正常組織が複数あるときに、前記評価指標を前記正常組織ごとに前記表示装置に表示する、または装置外に出力する
ことを特徴とする臨床判断支援装置。
【請求項１３】
医師による病気の治療方法の判断を支援する装置に実行させるプログラムであって、
治療対象に放射線を照射した場合の線量分布を計算する第１手順と、
前記第１手順で計算した前記線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織への放射線の影響の評価指標を計算する第２手順と、
前記第２手順で計算した少なくとも１つ以上の前記評価指標を表示装置に表示する、または装置外に出力する第３手順と、
を医師による病気の治療方法の判断を支援する装置に実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線を腫瘍等の患部に照射して治療する放射線治療システムでの治療計画を立案するための放射線照射計画装置や、医師が治療方針を決定することを支援する臨床判断支援装置、およびそれらに有用なプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
照射パラメータが時間に依存して変化する放射線治療装置において、４ＤＣＴ画像に含まれる患部の動きの情報に基づいて高精度な線量分布計算を実行することを目的として、特許文献１には、時間情報を持ったＣＴ画像を読みこみ、照射開始からの経過時間に対応する照射対象の状態と、当該経過時間において照射されている照射位置との両者を関連付けた上で線量分布を計算する治療計画装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−４２８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
各種放射線の照射により腫瘍細胞を壊死させることを目的とする放射線治療が近年広く行われている。用いられる放射線として、最も広く利用されているＸ線だけでなく、陽子線をはじめとする粒子線を使った治療も広がりつつある。【０００５】
放射線の照射技術は高度化し、患部周囲の正常組織への影響を極力抑えながら、患部への線量集中性を高めるための技術開発が進展している。ＩＭＲＴ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｒａｐｙ）と呼ばれるＸ線を用いた治療では、コリメータ形状を変化させつつ多方向から照射することで、複雑な形状の標的に照射した場合でも、周辺の正常組織へ照射される線量を最小限に抑えることができる。さらにはコリメータ形状を変化させながら、照射装置が取り付けられた回転ガントリーを回転させて、連続的に照射する方法も用いられる。【０００６】
粒子線治療においても、スキャニング法の利用が広がりつつある。これは細い粒子ビームを、腫瘍内部を塗りつぶすように照射することで腫瘍領域にのみ高い線量を付与するという方法である。【０００７】
放射線治療は、放射線を照射する位置や患部の状態に対して事前に詳細な計画を立てる必要があり、特許文献１で開示されているような治療計画装置により事前に患部および患部周囲への所望の線量分布が得られるように照射量、照射位置が決定される。【０００８】
このような放射線治療では、数十日間に渡って一日一回、放射線を患部に向けて照射する。放射線治療では、患部に放射線を照射するときに正常組織にもある程度の放射線が照射される。このとき、患部と正常組織での放射線により受けたダメージからの回復の違いを利用するため、上述のように複数日に渡って照射する。すなわち、正常組織のほうが患部より放射線ダメージからの回復力が強いため、複数回に分けて照射することで正常組織へのダメージを最小化しつつ患部へのダメージを最大化することができる。【０００９】
現在の放射線治療では、照射回数は治療部位や照射方法毎に予め決定されていることが前提となっており、治療計画装置には予め決められた回数が入力される。そのため、現在の治療計画装置では、入力された照射回数に基づいて治療計画を立案しており、治療回数を変えた場合の正常組織へのダメージ等を評価する術がなかった。【００１０】
本発明は、複数の照射回数に対する効果を計算することができ、最適な照射回数を提示することが可能な放射線照射計画装置、臨床判断支援装置およびプログラムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、放射線の照射計画を作成する放射線照射計画装置であって、前記放射線照射計画装置は、作成した前記照射計画が形成する線量分布を計算し、この計算した前記線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織への放射線の影響の評価指標を計算し、計算した少なくとも１つ以上の前記評価指標を表示装置に表示する、または装置外に出力することを特徴とする。【００１２】
また、他の一例をあげるならば、医師による病気の治療方法の判断を支援する臨床判断支援装置であって、前記臨床判断支援装置は、治療対象に放射線を照射した場合の線量分布を計算し、計算した前記線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織への放射線の影響の評価指標を計算し、計算した少なくとも１つ以上の前記評価指標を表示装置に表示する、または装置外に出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複数の照射回数に対する効果を計算することができ、最適な照射回数を提示することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施例１の治療計画装置により作成された治療計画を実施するのに好適な粒子線治療システム全体を示す図である。
【図２】図１の粒子線治療システムにおける照射計画装置の概要を示す図である。
【図３】粒子線照射における最大エネルギーのスポット配置の概念を示す図である。
【図４】粒子線照射における２番目のエネルギーのスポット配置の概念を示す図である。
【図５】実施例１の治療計画装置の概略を示すブロック図である。
【図６】実施例１の治療計画装置を用いた治療計画を立案する流れを示すフロー図である。
【図７】実施例１の治療計画装置の表示装置に表示される表示画面の一例を示す図である。
【図８】実施例１の治療計画装置の表示装置に表示される閾値付き表示画面の一例を示す図である。
【図９】実施例１の治療計画装置の表示装置に表示される表示画面の他の一例を示す図である。
【図１０】実施例２の臨床判断支援装置の概略を示すブロック図である。
【図１１】実施例２の臨床判断支援装置を用いた臨床判断支援を実施するフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に本発明の放射線照射計画装置、臨床判断支援装置およびプログラムの実施例を、図面を用いて説明する。
【００１６】
＜実施例１＞  
本発明の好適な実施例である放射線照射計画装置について図１乃至図９を用いて説明する。まず、本実施例の放射線照射計画装置により作成された治療計画を実施するのに好適な粒子線治療システムの全体構成や照射の概要について図１乃至図４を用いて説明する。
【００１７】
図１は粒子線治療システム全体構成の概要を示す図である。
【００１８】
なお、本実施例の対象は、Ｘ線治療システムや粒子線治療システムに係る放射線照射計画装置である。本実施例では、放射線照射計画装置の一種として、陽子線や重粒子線を照射する粒子線治療システム向けの照射計画装置を例に説明するが、Ｘ線治療システムに対しても本発明の放射線照射計画装置を適用することで同様の効果が得られる。
【００１９】
図１において、粒子線治療システムは、荷電粒子ビーム発生装置１１、高エネルギービーム輸送系２０、回転照射装置２１、中央制御装置３１２、メモリ３１３、照射制御システム３１４、表示装置３１５、照射野形成装置４０、ベッド５０、治療計画装置（放射線照射計画装置）５０１を備えている。
【００２０】
荷電粒子ビーム発生装置１１は、イオン源１２、前段加速器１３、粒子ビーム加速装置１４から構成される。本実施例は、粒子ビーム加速装置１４としてシンクロトロン型の粒子ビーム加速装置を想定したものだが、粒子ビーム加速装置１４としてはサイクロトロン等、他のどの粒子ビーム加速装置を用いることができる。
【００２１】
シンクロトロン型の粒子ビーム加速装置１４は、図１に示すように、その周回軌道上に偏向電磁石１５、加速装置１６、出射用の高周波印加装置１７、出射用デフレクタ１８、および四極電磁石（図示省略）等を備えており、周回軌道外に高周波電源１９を備えている。
【００２２】
図１を用いて、粒子ビームが、シンクロトロン型の粒子ビーム加速装置１４を利用した荷電粒子ビーム発生装置１１から発生し、患者へ向けて出射されるまでの経過を説明する。
【００２３】
最初に、イオン源１２より供給された粒子ビームは、前段加速器１３にて加速され、粒子ビーム加速装置１４であるシンクロトロンへと送られる。シンクロトロンには加速装置１６が設置されており、シンクロトロン内を周回する粒子ビームが加速装置１６を通過する周期に同期させて加速装置１６に設けられた高周波加速空胴（図示省略）に高周波を印加し、粒子ビームを加速する。このようにして粒子ビームが所定のエネルギーに達するまで加速される。
【００２４】
所定のエネルギー（例えば７０〜２５０ＭｅＶ）まで粒子ビームが加速された後、中央制御装置３１２より照射制御システム３１４を介して出射開始信号が出力される。これにより、高周波電源１９からの高周波電力が高周波印加装置１７に設置された高周波印加電極によりシンクロトロン内を周回している粒子ビームに印加され、粒子ビームがシンクロトロンから出射される。
【００２５】
高エネルギービーム輸送系２０は、シンクロトロンと照射野形成装置４０とを連絡している。粒子ビーム加速装置１４から取り出された粒子ビームは、高エネルギービーム輸送系２０を介して回転照射装置２１に設置された照射野形成装置４０まで導かれる。
【００２６】
回転照射装置２１は、患者４６の任意の方向からビームを照射するための装置であり、装置全体が回転することで患者４６の設置されたベッド５０の周囲どの方向へも回転することができる。
【００２７】
照射野形成装置４０は、最終的に患者４６へ照射する粒子ビームの形状を整形する装置であり、その構造は照射方式により異なる。散乱体法とスキャニング法が、代表的な照射方式であり、本発明はどちらの照射方式でも有効である。本実施例はスキャニング法を用いて説明する。
【００２８】
スキャニング法は、高エネルギービーム輸送系２０から輸送された細いビームをそのまま標的へ照射し、これを３次元的に走査することで、最終的に標的のみに高線量領域を形成することができる方式である。
【００２９】
次に、図２を使って、照射野形成装置４０内の機器のそれぞれの役割と機能とを簡単に述べる。図２は、スキャニング法に対応した照射野形成装置４０の構成を示す図である。
【００３０】
図２に示すように、照射野形成装置４０は、上流側から二つの走査電磁石４１，４２、線量モニタ４３、ビーム位置モニタ４４を備える。
【００３１】
線量モニタ４３はモニタを通過した粒子ビームの量を計測する。一方、ビーム位置モニタ４４は、粒子ビームが通過した位置を計測することができる。これら線量モニタ４３およびビーム位置モニタ４４からの情報により、計画通りの位置に計画通りの量のビームが照射されていることを、照射制御システム３１４が管理することが可能となる。
【００３２】
荷電粒子ビーム発生装置１１から高エネルギービーム輸送系２０を経て輸送された細い粒子ビームは、走査電磁石４１，４２によりその進行方向を偏向される。これらの走査電磁石４１，４２は、ビーム進行方向と垂直な方向に磁力線が生じるように設けられており、例えば図２では、走査電磁石４１は走査方向４５の方向にビームを偏向させ、走査電磁石４２はこれに垂直な方向に偏向させる。この二つの走査電磁石４１，４２を利用することで、ビーム進行方向と垂直な面内において任意の位置にビームを移動させることができ、標的４６ａへのビーム照射が可能となる。
【００３３】
照射制御システム３１４は、走査電磁石磁場強度制御装置４９を介して、走査電磁石４１，４２に流す電流の量を制御する。走査電磁石４１，４２には、走査電磁石用電源４８より電流が供給され、電流量に応じた磁場が励起されることでビームの偏向量を自由に設定できる。粒子ビームの偏向量と電流量との関係は、あらかじめテーブルとして中央制御装置３１２の中のメモリ３１３に保持されており、それを参照する。
【００３４】
スキャニング法のビームの走査方式は二通りある。一つは照射位置の移動と停止を繰り返す離散的な方式、もう一つは連続的に照射位置を変化させる方式である。
【００３５】
離散的な方式では、まず、照射位置をある点に留めたまま、規定量のビームが照射される。この点のことをスポットと呼ぶ。規定量のビームがスポットへ照射されたら、続いて、一時的にビームの照射を停止させた後、次の位置へ照射できるように走査電磁石の電流量が変更される。電流量が変更され、次の照射位置に移動後、再びビームを照射させる。
【００３６】
照射位置を連続的に移動させる方式は、ビームを照射したまま照射位置を変化させる。すなわち、電磁石の励磁量を連続的に変化させながら、照射野内全体を通過するようにビームを照射しながら移動させる。この方法における照射位置ごとの照射量の変化は、走査速度かビームの電流量、あるいはその両方を変調させることで実現する。
【００３７】
離散的な方式による照射の概念図を図３に示す。図３は、立方体の標的８１を照射する例である。
【００３８】
粒子ビームは、進行方向におけるある位置で停止し、その停止位置にエネルギーの大部分を付与するため、ビームの停止する深さが標的８１内または標的８１の近傍となるようにエネルギーが調整される。図３では、同一エネルギーで照射される面８２付近で停止するエネルギーのビームが選ばれている。この面上に、離散的なビーム照射位置（スポット）がスポット間隔８３で配置されている。一つのスポットで規定量を照射すると、次のスポットへ移動する。スポット８４は、スポット８４を照射するビームの軌跡８５を通るビームで照射される。標的８１内に配置された同一エネルギーのスポット８４を順次照射し終わると、標的８１内の他の深さ位置を照射するために、ビームを停止させて深さが変更される。
【００３９】
ビームの停止する深さを変更するためには、患者４６に照射するビームのエネルギーを変化させる。エネルギーを変化させる方法の一つは、粒子ビーム加速装置１４、すなわち本実施例においてはシンクロトロンの設定を変更することである。粒子はシンクロトロンにおいて設定されたエネルギーになるまで加速されるが、この設定値を変更することで患者４６に入射するエネルギーを変更することができる。この場合、シンクロトロンから取り出されるエネルギーが変化するため、高エネルギービーム輸送系２０を通過する際のエネルギーも変化し、高エネルギービーム輸送系２０の設定変更も必要になる。
【００４０】
図３の例では、同一エネルギーで照射される面８２に相当する領域に主にエネルギーを付与していた。エネルギーを変更することで、例えば図４のような状況となる。図４では、図３で使用したエネルギーよりも低いエネルギーのビームが照射される。そのため、ビームはより浅い位置で停止する。この面を同一エネルギーで照射される面９１で表わす。このエネルギーのビームに対応するスポットの一つであるスポット９２は、スポット９２を照射するビームの軌跡９３を通るビームで照射される。
【００４１】
このように、スポット毎のエネルギー、照射位置、照射量の情報が入力されると、粒子線治療システムは、標的に向けて粒子線を照射し、線量分布を形成する。このスポット毎のエネルギー、照射位置、照射量などの情報を決定するのが、図５に示すような治療計画装置５０１である。
【００４２】
次いで、放射線の照射計画を作成する治療計画装置（放射線照射計画装置）５０１に付いて図５を用いて説明する。図５は、本発明の好適な一実施例である治療計画装置５０１の構成を示す図である。
【００４３】
図５に示すように、治療計画装置５０１は、ネットワークによりデータサーバ５０２、中央制御装置３１２と接続されている。
【００４４】
治療計画装置５０１は、図５に示すように、入力装置６０２、表示装置６０３、メモリ６０４、演算処理装置６０５、通信装置６０６を備えている。
【００４５】
入力装置６０２は、治療計画を作成する際に、操作者が標的４６ａに対する処方線量等の各種情報や各種処理の実行，設定変更，終了を入力するための装置であり、例えばキーボードやマウスである。
【００４６】
表示装置６０３は、治療計画を作成する際に必要な各種情報や各種処理の実行，設定変更，終了を入力する際に、操作者に情報などを提供するためのディスプレイである。
【００４７】
特に、本実施例の表示装置６０３では、後述する演算処理装置６０５によって作成された治療計画情報が表示されるとともに、後述する評価指標演算部６０５ｂで計算された照射回数ごとの正常組織へのダメージ（図７，図８参照）や、予め入力装置６０２等によって入力されていた正常組織に許容されるダメージの閾値（最大値）（図８参照）等の各種情報が示された表示画面が表示される。これらの詳細は後述する。
【００４８】
メモリ６０４は、後述する演算処理装置６０５における各種の演算処理の際に用いる情報を一時的に記憶する装置である。
【００４９】
演算処理装置６０５は、演算処理を行い、線量分布を入力装置６０２によって入力された処方線量に近づけるように照射条件を決定し、治療計画情報を作成する装置である。特に、作成した照射計画が形成する線量分布を計算する線量分布演算部６０５ａと、線量分布演算部６０５ａで計算した線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織へのダメージ（放射線の影響の評価指標）を計算する評価指標演算部６０５ｂと、を有している。
【００５０】
演算処理装置６０５は、入力装置６０２、表示装置６０３、メモリ６０４、通信装置６０６に接続されており、ネットワークを介してデータサーバ５０２と接続されている。具体的には、治療計画装置５０１の通信装置６０６が、ネットワークを介してデータサーバ５０２に接続されて患者に関するデータのやりとりをする。
【００５１】
本実施例の演算処理装置６０５は、評価指標演算部６０５ｂで計算された照射回数ごとの正常組織へのダメージや、予め入力装置６０２等によって入力されていた正常組織に許容されるダメージの閾値（最大値）、指定された照射回数でのＤＶＨや線量分布等の各種情報を表示装置６０３に表示するよう表示信号を出力する。また、演算処理装置６０５では、正常組織へのダメージを正常組織ごとに表示装置６０３に表示させることができる（図８参照）。正常組織が複数あるときには、評価指標演算部６０５ｂは、正常組織へのダメージを正常組織ごとに演算することができる。
【００５２】
なお、演算処理装置６０５は、通信装置６０６を介して治療計画装置５０１外にあるデータサーバ５０２に評価指標演算部６０５ｂで計算した少なくとも１つ以上の正常組織へのダメージ等の各種情報を出力したり、粒子線治療システムの表示装置３１５で正常組織へのダメージ等の各種情報を表示するよう表示信号を出力したりすることができる。
【００５３】
ここから、治療計画装置５０１を用いた操作者による治療計画立案の流れとそれに伴う治療計画装置５０１の操作・動作の流れを、図６に沿って説明する。図６は本実施例の治療計画装置５０１が主に演算処理装置６０５を使用して実施する計算内容の流れを示した図である。
【００５４】
治療に先立ち、治療計画用の画像が撮像される。治療計画用の画像として最も一般的に利用されるのは、ＣＴ装置（図示省略）により撮像されたＸ線ＣＴ画像（以下、ＣＴ画像）である。ＣＴ画像は、患者の複数の方向から取得した透視画像から、３次元のデータを再構成する。
【００５５】
ＣＴ装置により撮像されたＣＴ画像は、データサーバ５０２に保存されている。治療計画装置５０１は、このＣＴ画像を利用する。
【００５６】
まず、治療計画の立案が開始されると（ステップＳ１０１）、本治療計画装置の操作者である技師（または医師）は、入力装置６０２であるマウス等の機器を用いて、データサーバ５０２から対象となるＣＴデータを読み込む（ステップＳ１０２）。すなわち、治療計画装置５０１は、入力装置６０２の操作により、通信装置６０６に接続されたネットワークを通じて、データサーバ５０２からＣＴ画像をメモリ６０４上にコピーする。
【００５７】
データサーバ５０２からメモリ６０４への３次元ＣＴ画像の読み込みが完了し、３次元ＣＴ画像が表示装置６０３に表示されると、操作者は表示装置６０３に表示された３次元ＣＴ画像を確認しながら、入力装置６０２を用いて、３次元ＣＴ画像のスライス、すなわち２次元ＣＴ画像ごとに標的として指定すべき領域を入力する（ステップＳ１０３）。
【００５８】
ここで入力すべき標的は、腫瘍細胞が存在する、あるいは存在する可能性があるために十分な量の放射線を照射すべきと判断された領域である。これを標的と呼ぶ。照射線量を極力抑えるべき正常組織が標的の近傍に存在するなど、他に評価、制御を必要とする領域がある場合、操作者はそれら正常組織等の領域も同様に指定する。
【００５９】
ここでの領域描画は、過去に描画した領域描画データをもとに治療計画装置５０１が自動で領域指定してもよい。また、領域描画データをもとに治療計画装置５０１が自動で描画したものを、操作者が修正して指定することもできる。他にも、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｉｍａｇｉｎｇ）に代表される異なるモダリティの画像上で実行されてもよい。
【００６０】
次に操作者は、登録された標的に対して照射すべきビームの位置やエネルギーの情報を含む治療計画を作成するため、必要な照射パラメータを設定する（ステップＳ１０４）。操作者は、まず、照射方向を設定する。本実施例を適用した粒子線治療システムは、回転照射装置２１とベッド５０の角度を選択することで、患者の任意の方向からビームの照射を行うことができる。照射方向は一つの標的に対して複数設定することが可能である。ある方向からビームが照射される場合、図２のように、照射時には標的４６ａの重心位置がアイソセンタ（回転照射装置２１の回転中心位置）に一致するように位置決めされることが想定される。
【００６１】
他に操作者が決定すべき照射のためのパラメータとしては、ステップＳ１０２で登録した領域に照射すべき線量値（処方線量）と照射回数がある。処方線量は標的に照射すべき線量や、正常組織に許容される最大線量が含まれる。なお、ここで決定する照射回数は演算処理のベースとして用いる暫定値である。
【００６２】
以上のパラメータが決まった後、操作者の指示に従って治療計画装置５０１が自動で計算を行う（ステップＳ１０５）。以下で、治療計画装置５０１が行う線量計算に係わる内容の詳細に関して説明する。
【００６３】
初めに、治療計画装置５０１は、ビーム照射位置を決定する。本実施例で扱う前述した離散的な走査方式であれば、離散的なスポット位置を算出する。照射位置は標的を覆うように設定される。照射方向（回転照射装置２１とベッド５０の角度）として複数の方向が指定されている場合は、各方向に関して同じ操作を行う。
【００６４】
全ての照射位置が決定されると、治療計画装置５０１の演算処理装置６０５は照射量の最適化計算を開始する。各スポットへの照射量が、ステップＳ１０４で設定された目標の処方線量に近づくように決定される。この計算では、スポットごとの照射量をパラメータとした目標線量からのずれを数値化した目的関数を用いる方法が広く採用されている。目的関数は線量分布が目標とする線量を満たすほど小さな値となるように定義されており、目的関数が最小となるような照射量を反復計算により探索することで、最適とされる照射量を算出する。
【００６５】
反復計算が終了すると、最終的に各スポットに必要な照射量が定まる。複数あるスポットの照射順序も、この段階で定まる。通常は図３の走査経路８６で示したようにジグザグな経路が設定されるが、走査時間や走査方向を考慮した基準に従って照射順序を並び替えることも可能である。
【００６６】
次に、治療計画装置５０１は演算処理装置６０５の線量分布演算部６０５ａにより、最終的に得られたスポット位置とスポット照射量を用いて、線量分布を計算する。計算した線量分布の結果は、表示装置６０３に表示される（ステップＳ１０６）。
【００６７】
操作者が表示装置６０３に表示された線量分布を確認し（ステップＳ１０７）、線量分布が目標通りの線量分布となっていなければ、ステップＳ１０４に処理が戻り、新たな領域に線量の制約を加えるなどの設定を変更する。目標通りの線量分布が得られるまでステップＳ１０４からステップＳ１０７の処理を繰り返す。線量分布が目標通りであると判断されたときは、処理をステップＳ１０８に進める。
【００６８】
目標通りの線量分布が得られた後は、操作者は、本発明の特徴である照射回数毎の正常組織のダメージ評価のために、入力装置６０２から照射回数探索に必要な情報を入力する（ステップＳ１０８）。本ステップＳ１０８で入力する情報は、探索する照射回数の最小値、最大値、標的評価指標、正常組織評価指標、閾値である。
【００６９】
正常組織評価指標は、正常組織のダメージの指標となるもので、正常組織障害発生確率（ＮＴＣＰ：Ｎｏｒｍａｌ  Ｔｉｓｓｕｅ  Ｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）、細胞生残率、細胞生残率を任意の照射回数を仮定して線量値に換算したもの、などを用いることができる。また、閾値は、ＮＴＣＰや細胞生残率に対して、臓器毎に許容される値を指定する。これらの値は、治療計画の作成の都度指定することもできるし、正常組織毎に予め決定しておいてもよい。また、標的の位置毎に各正常組織の値を予め記録しておいてもよい。
【００７０】
操作者により照射回数探索に必要な情報が入力された後、入力装置６０２から計算開始が指示されると、治療計画装置５０１は、演算処理装置６０５の評価指標演算部６０５ｂを用いて、操作者から指示された最小の照射回数から照射回数毎に正常組織のダメージを計算する（ステップＳ１０９）。
【００７１】
本ステップＳ１０９では、評価指標演算部６０５ｂは、標的４６ａへの放射線の効果が一定であるという条件の元に、照射回数ごとに正常組織へのダメージを評価する。標的４６ａへのダメージは、腫瘍細胞の生残率が等しいと言い換えることができる。標的４６ａへの効果が一定との条件で照射回数を変更すると、線量の値が変化するため、線量分布全体に定数を掛けることで標的へのダメージが等しい線量分布を求めることができる。標的４６ａへの効果は、ステップＳ１０８で指定した正常組織評価指標を用いる。ここでは、例えば細胞の生残率を用いる場合を例に説明する。
【００７２】
細胞の生残率を計算する代表的なモデルとしてＬＱモデル（Ｌｉｎｅａｒ  Ｑｕａｄｒａｔｉｃ  Ｍｏｄｅｌ）がある。ＬＱモデルでは、生残率Ｓは、照射が１回の場合、
Ｓ＝ｅｘｐ｛−（αｄ＋βｄ２）｝  
という式で近似できることが知られている。ここでα，βは細胞の種類に依存する定数である。またｄは、Ｘ線を照射したときの線量である。本実施例のように陽子線を照射する場合、陽子線の線量をｄ’とすると、ｄ’＝ｄ／１．１の関係が一般的に用いられている。従って、陽子線の線量ｄ’を用いて生残率Ｓを表すと
Ｓ＝ｅｘｐ｛−（１．１αｄ’＋１．２１βｄ’２）｝  
と表すことができる。
【００７３】
ｎ日間に渡ってｎ回照射したときの細胞生残率は、Ｓのｎ乗と表すことができる。照射回数をｎ１からｎ２へ変更した場合、それぞれの照射回数で照射する１回あたりの線量をｄ１，ｄ２とすると、標的への放射線の効果が同等となるにするためには、生残率の対数が等しいと置くことで、
ｎ１（１．１αｄ１＋１．２１βｄ１２）＝ｎ２（１．１αｄ２＋１．２１βｄ２２）
と表すことができる。
【００７４】
最初に治療計画を照射回数ｎ１回として立案した場合、上記の式から求まる線量の比ｄ２／ｄ１を線量分布全体に掛けることで、標的への効果を一定に保持したまま、照射回数を変更した場合の線量分布を得ることができる。
【００７５】
なお、ここでは最も簡単な例として陽子線の線量値を１．１倍することで、放射線を細胞へ照射したときの効果がＸ線を照射したときの線量に等しくなるというモデルを用いて説明した。しかし、厳密には陽子線が細胞に衝突するときのエネルギー毎に効果が異なることが知られており、これらの効果を考慮した換算式を用いることができる。また、上記ＬＱモデルでは、腫瘍の増殖効果などが考慮されていないシンプルなモデルであるが、増殖効果などを考慮してより精度を上げて計算することが好ましい。
【００７６】
また、線量分布の形状に依り、標的内の線量に分布形状がある、すなわち線量の高い場所と低い場所があって、標的や正常組織に与える線量が一定と見なすことができない場合がある。
【００７７】
標的に与える線量について、例えば標的に一様な線量を投与した場合と等価な線量としてＥＵＤ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｄｏｓｅ）と呼ばれる指標がある。また、全ての腫瘍細胞が壊死する確立を表す腫瘍制御確率（ＴＣＰ：Ｔｕｍｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）と呼ばれる指標がある。これらの標的評価指標が一定となるように線量の比ｄ２／ｄ１を決定し、照射回数毎の線量分布を求めることができる。
【００７８】
また、標的の一部により高線量を付与するブーストと呼ばれる手法で標的への線量分布を形成することがある。このような場合、標的全体を照射する線量値と、高線量域を照射する線量値がある。一定にする標的への効果として、標的全体への線量値を採用することができ、また高線量域への線量値を採用することもできる。
【００７９】
こうして得た線量分布が正常組織に与える影響を計算する。正常組織の細胞に対しても同じくＬＱモデルに従い細胞の生残率を計算することができる。例えばダメージを表す指標（正常組織評価指標）として、生残率の対数の負の値（−ｌｏｇＳ）を計算する。但し、正常組織ごとにαとβの値が異なる。正常組織毎のαとβは予め治療計画装置５０１内の記憶装置（図示省略）に登録しておくことが望ましい。
【００８０】
また、正常組織には、臓器毎に最大線量値が重要なものと平均線量値が重要なものがある。そこで、臓器毎に予め決められた線量分布の平均値または最大値に基づき生残率を計算し、−ｌｏｇＳの値を表示することができる。
【００８１】
また、上記のように計算した最大線量値と平均線量値を、生残率が等しくなるように操作者が指定した照射回数の線量値に換算して表示することができる。操作者は、操作者が慣れた照射回数に換算して線量値として生残率を確認することができる。或いは、ダメージの指標としてＮＴＣＰを用いることもできる。
【００８２】
これらの計算を、ステップＳ１０８で入力された照射回数の最小値から最大値まで繰り返す（ステップＳ１１０）。
【００８３】
計算された結果は図７に示すようなグラフにして治療計画装置５０１の表示装置６０３上に表示する（ステップＳ１１１）。
【００８４】
表示装置６０３に表示されるグラフは、横軸に照射回数、縦軸にダメージを表し、正常組織毎にグラフが描かれる。通常、照射回数が少ないほど正常組織へのダメージは大きくなる傾向がある。また、照射回数が多くなるとダメージが若干増加する傾向がある。
【００８５】
また、ステップＳ１０８において設定した閾値を併せて表示することができる。閾値を併せて表示したグラフを図８に示す。
【００８６】
図８に示すように、正常組織Ａに対する閾値および正常組織Ｂに対する閾値を正常組織Ａ，Ｂ毎に併せて示すことにより、閾値を下回る範囲が各正常組織に許容される照射回数の範囲であり、正常組織毎に許容される照射回数を容易に確認することができる。また、正常組織毎に求められる最小の許容される照射回数のうち、最大のものが、正常組織のダメージを閾値以下に抑える最小の照射回数となる。また、閾値を下回らない場合にも、閾値をグラフ上に記載することで、操作者は、照射回数を変化させたときの閾値からの乖離の大小を容易に確認することができる。
【００８７】
操作者は照射回数毎の正常組織のダメージを確認し、入力装置６０２を用いて実際の治療で用いる照射回数を決定する。照射回数は、ステップＳ１０４で入力した照射回数の暫定値と同じ値のままとすることができるとともに、図７や図８に示すグラフを見たことによって適宜選択した異なる値とすることができる。
【００８８】
照射回数が異なる値を選択した場合、ステップＳ１０５で計算した照射量とは異なるため、照射量を再度計算する必要がある。照射回数を変更したことにより、標的への線量値がｄ１からｄ２へ変わった場合には、各スポットの照射量に対してｄ２／ｄ１を掛けることにより、スポット毎の照射量を計算することができる。
【００８９】
なお、スポットあたりの照射量には、照射装置からの制約として最大値と最小値が定まっている場合がある。照射装置からの制約がある場合には、係数を掛けた全てのスポットの照射量が制約の中に納まる必要がある。制約の中に納めるため、最大値以上のスポットは二つ以上のスポットに分け、最小値以下のスポットは、最小値に繰り上げる、またはスポットを消去する処理を行う。最小値以下のスポットの照射量が変化するめ、治療計画装置５０１は、線量分布を再計算して分布と正常組織へのダメージを確認する機能を有する。
【００９０】
こうして計算した結果は治療計画装置５０１からネットワークを介してデータサーバ５０２へと送信される（ステップＳ１１２）。送信されるデータには、照射回数、スポット毎のエネルギー、照射位置、照射量の他、ガントリー角度、ベッド角度、位置決め用画像などのデータが含まれる。
【００９１】
以上の操作により、治療計画装置５０１が治療計画の作成を完了する（ステップＳ１１３）。
【００９２】
粒子線照射システムの中央制御装置３１２は、データサーバ５０２に登録された治療計画装置５０１からの情報を参照し、患者４６が計画された位置に位置決めされた後、操作者の指示に従って粒子線を照射する。このような粒子線の照射を指定された照射回数だけ繰り返す。
【００９３】
なお、図７と図８のグラフでは、正常組織のダメージを値として示しているが、線量分布演算部６０５ａは、指定した放射線照射回数でのＤＶＨまたは線量分布を演算し、操作者が入力装置６０２を用いて照射回数を指定することで、指定した照射回数に対応するＤＶＨ（Ｄｏｓｅ  ｖｏｌｕｍｅ  ｈｉｓｔｏｇｒａｍ）や線量分布を治療計画装置５０１の表示装置６０３等で表示することもできる。指定した照射回数に対応するＤＶＨを表示する例を図９に示す。
【００９４】
図９では、指定された照射回数に対応するＤＶＨ９０１が表示される。このようなグラフでは、指定された照射回数が少ないときは指定した正常組織に対するＤＶＨ９１１が表示され、指定された照射回数が多いときはＤＶＨ９２１が表示される。これらのＤＶＨ９０１，９１１，９２１を表示装置６０３に表示させて確認することで、操作者は照射回数毎に異なるＤＶＨや線量分布を確認することができる。
【００９５】
次に、本実施例の効果について説明する。
【００９６】
上述した本発明の実施例１の放射線の照射計画を作成する治療計画装置５０１では、作成した照射計画が形成する線量分布を計算し、この計算した線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織へのダメージを計算し、計算した少なくとも１つ以上の正常組織へのダメージを表示装置６０３に表示する、または治療計画装置５０１外に出力する。
【００９７】
これによって、照射回数毎の正常組織のダメージが明確になるため、従来は困難であった、計画した照射回数が妥当であることを容易に確認することができる。また、正常組織へのダメージが最小となる照射回数や、照射回数を減らす余地の有無を知ることができる。すなわち、照射回数を変更したときの正常組織へのダメージを確認することができ、患者毎の最適な照射回数を確認することができる。また、照射回数を減らすことができる場合には、照射回数の削減により患者の負担を低減することができる。また、照射回数が減ることで、ひとつの装置で治療できる人数を増加させることができる。もし照射回数が減らなかったとしても、正常組織へのダメージを軽減した照射計画を作成することができる、との効果も奏する。
【００９８】
また、正常組織へのダメージを、標的４６ａへの放射線の効果が一定である、という条件で計算する。これにより、正常組織へのダメージの計算に要する時間の短縮を図ることができ、照射計画作成に要する時間の短縮を図ることができる。
【００９９】
更に、正常組織へのダメージに加え、正常組織に許容される正常組織へのダメージの閾値を表示装置６０３に表示する、または治療計画装置５０１外に出力することで、計画した照射回数が妥当であるか否か、照射回数を減らす余地があるか否かをより正確かつ容易に判断することができる。
【０１００】
また、正常組織が複数あるときに、ダメージを正常組織ごとに表示装置６０３に表示する、または治療計画装置５０１外に出力することにより、正常組織が複数あっても、重要視する正常組織を優先した照射回数を選択したり、全ての正常組織へのダメージがトータルで最も少なくなるような照射回数を選択したり、と患者毎の最適な照射回数をより容易かつ正確に確認することができる。
【０１０１】
更に、指定した放射線照射回数でのＤＶＨまたは線量分布を表示装置６０３に表示する、または治療計画装置５０１外に出力することで、操作者は照射回数毎に異なるＤＶＨや線量分布を確認することができ、最適な照射回数を判断する際の判断材料がより多く提示されるため、より適切な照射回数を選択することができるようになる。
【０１０２】
また、正常組織のダメージを表示装置６０３に表示する、または治療計画装置５０１外に出力するモードと、正常組織へのダメージがあらかじめ決定した条件となる放射線照射回数を自動で決定するモードとが切り換わることにより、操作者の負担を軽減して最適な照射回数を選択することが可能となる。
【０１０３】
なお、本実施例の治療計画装置は上述の形態に限られず、演算処理装置６０５において任意の正常組織へのダメージを一定にして標的への効果（標的のダメージ）を最大化する演算を行うこともできる。この場合、ダメージを一定にする正常組織と評価指標を指定する。標的への効果を一定にしたときと同様に、ダメージが一定になるように、線量分布に係数を掛け、各正常組織のダメージを照射回数毎に計算して表示装置６０３にて表示する。また、標的への効果も照射回数毎に計算し、同様なグラフを用いて表示装置６０３で表示する。
【０１０４】
また、評価指標としては、上述したような正常組織へのダメージや標的への効果のほかに、ＤＶＨが挙げられる。
【０１０５】
また、照射回数を操作者の選択により決定するだけでなく、予め設定した基準（ある特定の正常組織へのダメージの最小化、照射回数を極力減らす、全ての正常組織へのダメージがトータルで最も少なくする、等）に基づいて、治療計画装置５０１が自動で照射回数を決定することができる。
【０１０６】
この場合、演算処理装置６０５は、正常組織の評価指標を表示装置６０３に表示する、または治療計画装置５０１外に出力するモードと、評価指標があらかじめ決定した条件となる放射線照射回数を自動で決定するモードとが入力装置６０２等の操作によって切り換えることができるようになっている。
【０１０７】
その上で、演算処理装置６０５では、上述の図６のステップＳ１０８において、操作者の選択による決定か自動での決定かの判定を行い、自動での決定の場合はステップＳ１０９，Ｓ１１０を省略する。また、省略したステップＳ１０９，Ｓ１１０の後は、処理をステップＳ１１１に移行して図７，図８のような表示画面に決定した照射回数を重ねて表示することができる。また、表示をすることなくステップＳ１１２に移行して計算結果をデータサーバ５０２へ送信することもできる。
【０１０８】
＜実施例２＞  
本発明の好適な実施例である臨床判断支援装置およびプログラムについて図１０および図１１を用いて説明する。
【０１０９】
臨床判断支援装置は、臨床の現場において、医師による病気の治療方法を決定する際の判断を支援する装置である。例えば、患者に投与する薬剤の種類や量を決定する場合、病名を特定する場合、治療方法を決定する場合、などの場面において、ガイドラインや過去の症例を提示して医師の判断を支援する装置である。
【０１１０】
本実施例は、特にがんなどの放射線治療が適応される可能性がある病気の治療方法決定を支援する臨床判断支援装置や、そのような医師による病気の治療方法を決定する際の判断を支援する装置で好適に用いられるプログラムを対象とする。
【０１１１】
がんなどの治療では、放射線治療のほか、外科手術や化学療法など多くの選択肢があり、その選択肢の中から医師が患者に最も合った治療方法を選択する。臨床判断支援装置やプログラムは、患者の状態が入力されることで、医師の判断材料となるガイドラインや過去のデータを示し、医師の治療方針決定を支援する。
【０１１２】
図１０は、本発明の好適な一実施例である臨床判断支援装置７０１の構成を示す。図１０に示すように、まず、臨床判断支援装置７０１は、ネットワークによりデータサーバ５０２と接続されている。
【０１１３】
臨床判断支援装置７０１は、図１０に示すように、入力装置７０２、表示装置７０３、メモリ７０４、実施する演算処理装置７０５、通信装置７０６を備える。
【０１１４】
入力装置７０２、表示装置７０３、メモリ７０４、および通信装置７０６は、それぞれ実施例１の治療計画装置５０１の入力装置６０２、表示装置６０３、メモリ６０４、および通信装置６０６と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。
【０１１５】
演算処理装置７０５は、演算処理を行い、治療すべき腫瘍などに対して放射線を照射する場合に得られる線量分布を演算する装置であり、特に、治療対象に放射線を照射した場合の線量分布を計算する線量分布演算部７０５ａと、線量分布演算部７０５ａで計算した線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織へのダメージ（放射線の影響の評価指標）を計算する評価指標演算部７０５ｂと、を有している。
【０１１６】
評価指標演算部７０５ｂは、正常組織へのダメージを治療対象への放射線の効果が一定である、という条件で計算する。また、正常組織が複数あるときには、正常組織へのダメージを正常組織ごとに演算する。また、線量分布を計算する際は、治療対象への放射線の照射条件が類似する照射計画での線量分布を用いる。更に、放射線の種類や照射条件毎に、正常組織へのダメージを計算する。
【０１１７】
演算処理装置７０５は、入力装置７０２、表示装置７０３、メモリ７０４、通信装置７０６に接続されており、ネットワークを介してデータサーバ５０２や病院情報システム（図示省略）等の病院内外の他のシステムと接続されている。
【０１１８】
本実施例の演算処理装置７０５では、評価指標演算部７０５ｂで計算された照射回数ごとの正常組織へのダメージや、予め記憶装置（図示省略）に記憶されていた正常組織に許容されるダメージの閾値（最大値）等の各情報を表示装置７０３に表示するよう表示信号を出力する。演算処理装置７０５では、正常組織へのダメージを正常組織ごとに表示装置７０３に表示させることができる（図８参照）。
【０１１９】
なお、演算処理装置７０５においても、通信装置７０６を介して臨床判断支援装置７０１外にあるデータサーバ５０２等に評価指標演算部７０５ｂで計算した少なくとも１つ以上の正常組織へのダメージ等の各種情報を出力したり、臨床判断支援装置７０１外の表示装置で正常組織へのダメージ等の各種情報を表示するよう表示信号を出力することができる。
【０１２０】
次いで、臨床判断支援装置７０１による医師の治療方針の決定を支援する工程について図１１のフローを用いて説明する。
【０１２１】
本実施例の臨床判断支援装置７０１は、がんなどの患者に対して放射線治療を実施する場合のガイドラインや過去の症例の参照機能などを有しており、放射線治療の選択を支援する機能を有している。
【０１２２】
最初に、医師が放射線治療を治療の選択肢として臨床判断支援装置７０１に登録すると、臨床判断支援装置７０１は、ガイドラインや過去の症例を提示する。また、臨床判断支援装置７０１の入力装置７０２から照射回数探索開始を入力する。開始の入力に基づき、臨床判断支援装置７０１は照射回数探索を開始する（ステップＳ２０１）。
【０１２３】
まず、臨床判断支援装置７０１は、該当する患者のＣＴ画像を読み込む（ステップＳ２０２）。
【０１２４】
次にＣＴ画像上に標的と正常組織の領域を入力する（ステップＳ２０３）。領域入力は治療計画装置５０１におけるステップＳ１０３と同様の処理であり、スライス毎に領域を指定してもよいし、過去の症例から臨床判断支援装置が自動で入力してもよい。
【０１２５】
次に、医師は粒子線治療を実施すると仮定した場合の照射パラメータを設定する（ステップＳ２０４）。照射パラメータには、ガントリーの角度、処方線量、照射回数、線種（Ｘ線、陽子線、炭素等の重粒子線）やその打ち方（ＩＭＲＴとするかＳＦＵＤ（Ｓｉｎｇｌｅ  Ｆｉｅｌｄ  Ｕｎｉｆｏｒｍ  Ｄｏｓｅ）とするか、など）などがある。但し、これらの値は、治療部位や標的の大きさなどが同じような過去の症例を参照して臨床判断支援装置７０１が自動で決定することもできる。
【０１２６】
入力された照射パラメータに従って、臨床判断支援装置７０１は演算処理装置７０５の線量分布演算部７０５ａを用いて線量分布を計算する（ステップＳ２０５、第１手順）。本ステップＳ２０５における線量分布の計算は、図６に示した治療計画装置５０１におけるステップＳ１０５と同様に照射量を最適化してステップＳ１０６のように線量分布を計算することができるが、簡易的に計算できる予測線量分布を求めることができる。
【０１２７】
予測線量分布を求めるときは、過去の症例に対する線量分布から、部位や標的の大きさが似たものを抽出して予想される線量分布を計算する。実際に照射する場合には、図１に示すような粒子線治療システムが照射する粒子線の位置と量を図５に示すような治療計画装置５０１を用いて正確に計算する必要がある。しかし、治療方法を決定する段階においては治療計画装置５０１による正確な計算は必要ないため、線量分布のみを簡易的に計算することで十分なことが多い。予測線量分布を用いることで、計算量が大幅に減少し、計算結果を短時間で提示することができる。
【０１２８】
医師は、このようにして計算した線量分布を必要に応じて表示装置７０３により確認する（ステップＳ２０６）。
【０１２９】
こうして計算された線量分布を用いて、臨床判断支援装置７０１は、演算処理装置７０５の評価指標演算部７０５ｂを用いて、照射回数毎の正常組織のダメージを図６に示したステップＳ１０９と同様の方法により計算する（ステップＳ２０７、第２手順の一部）。
【０１３０】
全ての照射回数に対して正常組織のダメージの計算（ステップＳ２０８、第２手順の一部）を終えると、臨床判断支援装置７０１でも治療計画装置５０１の場合と同様に、図７や図８、図９に示すようなグラフを表示する（ステップＳ２０９、第３手順）。本ステップＳ２０９では、照射する放射線の種類やその打ち方毎にグラフが表示されてもよい。
【０１３１】
表示されたグラフを医師が確認する（ステップＳ２１０）。この確認により、医師は放射線照射が治療に適しているか否か、どのような線種の放射線をどのように照射することが良いか等を判断し、治療方針を決定する。
【０１３２】
次に、本実施例の効果について説明する。
【０１３３】
上述した本発明の実施例２の医師による病気の治療方法の判断を支援する臨床判断支援装置７０１では、治療対象に放射線を照射した場合の線量分布を計算し、計算した線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織へのダメージを計算し、計算した少なくとも１つ以上の評価指標を表示装置７０３に表示する、または臨床判断支援装置７０１外に出力する。また、臨床判断支援装置７０１に実行させるプログラムでは、治療対象に放射線を照射した場合の線量分布を計算するステップと、計算した線量分布に基づいて複数の放射線照射回数に対する正常組織へのダメージを計算するステップと、計算した少なくとも１つ以上の評価指標を表示装置７０３に表示する、または臨床判断支援装置７０１外に出力するステップと、を臨床判断支援装置７０１に実行させる。
【０１３４】
臨床判断支援装置７０１に上述のような照射回数毎のダメージを表示する機能があることにより、医師は治療方針の決定時に放射線治療を受ける場合の治療に必要な期間やその効果を予め知ることができる。このため、医師による治療方針の決定が的確に行われることを支援することができる。
【０１３５】
また、正常組織へのダメージを、治療対象への放射線の効果が一定である、という条件で計算することにより、正常組織へのダメージの計算に要する時間の短縮を図ることができ、迅速な判断を支援することができる。
【０１３６】
更に、正常組織へのダメージに加え、正常組織に許容されるダメージの最大値を表示装置７０３に表示する、または臨床判断支援装置７０１外に出力することで、放射線照射による正常組織へのダメージが許容できる条件での照射が可能か否かをより容易に判断することができ、より的確に医師の判断の支援を行うことができる。
【０１３７】
また、線量分布を、治療対象への放射線の照射条件が類似する照射計画での線量分布を用いて計算することにより、線量分布の計算量が大幅に減少し、計算結果を短時間で提示することができるため、迅速な判断を支援することができる。
【０１３８】
更に、粒子線やＸ線などの複数の放射線照射方法に対して、それぞれ線量分布を計算し、照射回数毎のダメージを表示することで、照射期間を考慮して最適な放射線治療方法の選択を支援することができ、より的確な判断の支援が可能となる。
【０１３９】
また、正常組織が複数あるときに、ダメージを正常組織ごとに表示装置７０３に表示する、または臨床判断支援装置７０１外に出力することにより、放射線の照射による様々な正常組織への影響をより正確に判断することができ、的確な治療方針の決定を高度に支援することができる。
【０１４０】
なお、図１０に示すような臨床判断支援装置７０１は、それ単体のシステムであってもよいし、電子カルテシステムなど既存の医療情報システムに付随する形式であってもよい。
【０１４１】
＜その他＞  
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【０１４２】
１１…荷電粒子ビーム発生装置
１２…イオン源
１３…前段加速器
１４…粒子ビーム加速装置
１５…偏向電磁石
１６…加速装置
１７…出射用の高周波印加装置
１８…出射用デフレクタ
１９…高周波電源
２０…高エネルギービーム輸送系
２１…回転照射装置
４０…照射野形成装置
４１，４２…走査電磁石
４３…線量モニタ
４４…ビーム位置モニタ
４５…走査方向
４６…患者
４６ａ，８１…標的
４８…走査電磁石用電源
４９…走査電磁石磁場強度制御装置
５０…ベッド
８２，９１…同一エネルギーで照射される面
８３…スポット間隔
８４，９２…スポット
８５…スポットに照射されるビームの軌跡
８６…走査経路
９３…軌跡
３１２…中央制御装置
３１３，６０４，７０４…メモリ
３１４…照射制御システム
３１５，６０３，７０３…表示装置
５０１…治療計画装置（放射線照射計画装置）
５０２…データサーバ
６０２，７０２…入力装置
６０５，７０５…演算処理装置
６０５ａ，７０５ａ…線量分布演算部
６０５ｂ，７０５ｂ…評価指標演算部
６０６，７０６…通信装置
７０１…臨床判断支援装置
【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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