JP7553366B2 - DECISION SUPPORT SYSTEM, RADIATION THERAPY SYSTEM, AND DECISION SUPPORT METHOD IN DECISION SUPPORT SYSTEM - Google Patents
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Description
本発明は、判断支援システム、放射線治療システム及び判断支援システムにおける判断支援方法に関する。 The present invention relates to a decision support system, a radiation therapy system, and a decision support method in a decision support system.
本発明は、好ましくは、治療中の患者の体内構造変化に対応するアダプティブ治療の判断支援機能を備えた放射線治療システムに関する。 The present invention relates to a radiation therapy system that preferably has a decision support function for adaptive therapy that responds to changes in the patient's internal structure during treatment.
放射線治療の目的は、患者体内の標的に集中した放射線を照射して治療することである。標的への線量集中性が向上すると標的周辺の臓器に対する線量が低減され副作用が低減できる。 The purpose of radiation therapy is to treat a patient by irradiating a target inside the body with focused radiation. Improving the concentration of the dose on the target reduces the dose to organs around the target, thereby reducing side effects.
放射線治療ではどの方向からどれだけの量を照射するかといった放射線照射方法をシミュレーションで決定する治療計画を実施し、その後、複数の日数に渡り照射を行う。治療計画時と照射の間には日にちが経つため、患者体内の構造は変化しうる。この構造変化に伴い、同じ照射方法で照射しても標的、及び、周辺臓器への線量は日々変化しうる。治療計画ではこの変化をあらかじめ見込んで標的・周辺臓器の線量を評価し、照射方法を決定している。一般的に変化が生じても標的に所望の線量が照射されるように、標的そのものよりも広い領域に対して照射するように計画する。 In radiation therapy, a treatment plan is implemented in which the radiation irradiation method, such as the direction and amount of radiation to be irradiated, is determined by simulation, and then irradiation is carried out over several days. Because time passes between the time of treatment planning and irradiation, the structure inside the patient's body may change. Due to these structural changes, the dose to the target and surrounding organs may change from day to day, even if the same irradiation method is used. The treatment plan anticipates these changes in advance, evaluates the dose to the target and surrounding organs, and determines the irradiation method. Generally, the plan is to irradiate an area larger than the target itself, so that the desired dose can be irradiated to the target even if changes occur.
この患者の変化を照射直前に計測し、変化に適応して照射方法を調整出来れば、より標的に集中した線量が実現できると考えられる。これをアダプティブ治療と呼ぶ。このアダプティブ治療を、照射当日に撮影した画像に対し、患者を治療ベッドに寝かせたまま照射方法を調整し、照射することをオンラインアダプティブ治療と呼ぶが、これが実現すれば日々の構造変化に適応した高精度な治療が可能となる。 If it were possible to measure these changes in the patient just before irradiation and adjust the irradiation method to adapt to the changes, it would be possible to achieve a more concentrated dose on the target. This is called adaptive treatment. This type of adaptive treatment, in which the irradiation method is adjusted and irradiation is performed while the patient is lying on the treatment bed based on images taken on the day of irradiation, is called online adaptive treatment, and if this is realized, it will enable highly accurate treatment that adapts to daily structural changes.
このオンラインアダプティブ治療を実行するためには、患者が治療ベッドに寝て待っている時間内に、構造変化の把握・計画の修正・検証を実行する必要があり、それぞれを高速に実行可能なソフトウェアと、その時々で必要となる判断を迅速にこなす熟練した操作者が必要となる。このオンラインアダプティブ治療が様々な病院で受け入れられるようになるためには、この治療中の迅速な判断や操作を支援する仕組みが必要である。 To carry out this online adaptive treatment, it is necessary to grasp structural changes, revise plans, and verify them while the patient is lying down in the treatment bed. This requires software that can perform each of these tasks quickly, and a skilled operator who can quickly make the decisions that are required at each stage. For this online adaptive treatment to be accepted by a variety of hospitals, a system that supports rapid decision-making and operation during treatment is necessary.
治療中の判断・操作を支援する方法は、例えば特許文献1に記載されている。特許文献1には「アダプティブ放射線治療についての自動ワークフローであって、計画された治療を表す情報を含む指示のセットを取得する手順と、指示のセットを用いて段階的に患者のモデルの生成、及び、患者モデルに対する第1及び第2の治療計画生成という一連の自動化されたステップと、現在の治療セッションに適した治療計画を選択する手順を含む」と記載されている。 A method for supporting decisions and operations during treatment is described in, for example, Patent Document 1. Patent Document 1 describes an automated workflow for adaptive radiation therapy, which includes a procedure for obtaining a set of instructions including information representing a planned treatment, a series of automated steps for generating a patient model stepwise using the set of instructions, and generating first and second treatment plans for the patient model, and a procedure for selecting a treatment plan suitable for the current treatment session.
特許文献1に記載の自動ワークフローを用いることで、予め作成された指示に基づき治療中は自動的に操作が行われて、迅速な治療が可能となる。しかし、自動操作が行われても、自動的に設定されたパラメータにより作成または選択された結果が、治療に適したものなのか判断し、次の操作に移るかどうかは決定するには、専門家の知見が必要となる。このような判断は、専門的な知見を必要とし、経験豊富なスタッフを持たない病院では困難である。 By using the automated workflow described in Patent Document 1, operations are performed automatically during treatment based on instructions created in advance, enabling rapid treatment. However, even when automatic operations are performed, expert knowledge is still required to determine whether the results created or selected using automatically set parameters are suitable for treatment and to decide whether to proceed to the next operation. Such judgments require expert knowledge and are difficult in hospitals that do not have experienced staff.
本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、放射線治療のアダプティブ治療について経験の少ないスタッフの病院においても、治療中の判断・操作を支援することが可能な判断支援システム、放射線治療システム及び判断支援システムにおける判断支援方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above problems, and aims to provide a decision support system, a radiation therapy system, and a decision support method for the decision support system that can support decisions and operations during treatment, even in hospitals where staff have little experience with adaptive radiation therapy.
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、 判断支援システムは、治療中に評価する判断指標と判断基準値の組からなる判断支援データの入力を受け入れ、放射線照射治療の標的ごとに使用する判断支援データの選択入力を受け入れ、治療日に標的を含む所定領域を撮影する撮像装置により撮影された所定領域の画像に対して判断指標の値を計算し、判断指標の値と判断基準値とを比較して表示する。
In order to solve the above problems, for example, the configurations described in the claims are adopted.
The present invention includes multiple means for solving the above-mentioned problems, and one example is as follows: the decision support system accepts input of decision support data consisting of a set of decision indices and judgment criterion values to be evaluated during treatment, accepts selective input of decision support data to be used for each target of radiation therapy, calculates the value of the judgment index for an image of a specified area captured by an imaging device that captures the specified area including the target on the day of treatment, and compares the value of the judgment index with the judgment criterion value and displays it.
本発明によれば、放射線治療のアダプティブ治療について経験の少ないスタッフの病院においても、治療中の判断・操作を支援することが可能となる。 The present invention makes it possible to support decisions and operations during treatment, even in hospitals where staff have little experience with adaptive radiation therapy.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の記載および図面は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がな されている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。 The following describes an embodiment of the present invention with reference to the drawings. The following description and drawings are examples for explaining the present invention, and some parts have been omitted or simplified as appropriate for clarity of explanation. The present invention can also be implemented in various other forms. Unless otherwise specified, each component may be singular or plural.
なお、実施形態を説明する図において、同一の機能を有する箇所には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。 In addition, in the figures explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanations are omitted.
図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。 The position, size, shape, range, etc. of each component shown in the drawings may not represent the actual position, size, shape, range, etc., in order to facilitate understanding of the invention. Therefore, the present invention is not necessarily limited to the position, size, shape, range, etc. disclosed in the drawings.
同一あるいは同様な機能を有する構成要素が複数ある場合には、同一の符号に異なる添字を付して説明する場合がある。ただし、これらの複数の構成要素を区別する必要がない場合には、添字を省略して説明する場合がある。 When there are multiple components with the same or similar functions, they may be described using the same reference numerals with different subscripts. However, when there is no need to distinguish between these multiple components, the subscripts may be omitted.
実施例1を図1~図18を参照して説明する。 The first embodiment will be described with reference to Figures 1 to 18.
図1は実施例1における放射線治療システムの概略構成を示す図である。 Figure 1 shows the schematic configuration of the radiation therapy system in Example 1.
本実施例の放射線治療システムは、被検体(患者)1を支持するベッド2と、被検体1を治療時に撮影する撮影装置3と、被検体に治療用の放射線を照射する治療放射線照射装置4とを備える。 The radiation therapy system of this embodiment includes a bed 2 that supports a subject (patient) 1, an imaging device 3 that images the subject 1 during treatment, and a therapeutic radiation irradiation device 4 that irradiates the subject with therapeutic radiation.
通常の放射線治療では、被検体1はベッド2に固定され、撮影装置3により体内の構造を撮影し、その画像を参照してベッド2を移動させ、被検体1を計画された位置に移動させる。その後、治療放射線照射装置4から治療放射線を照射し、被検体中の標的5に対し放射線を照射する。 In normal radiation therapy, the subject 1 is fixed to a bed 2, and the internal structure of the body is photographed by an imaging device 3. The bed 2 is moved with reference to the image, and the subject 1 is moved to the planned position. After that, therapeutic radiation is irradiated from a therapeutic radiation irradiation device 4, and the radiation is applied to a target 5 inside the subject.
ここで、被検体1の位置を含む放射線を照射する治療計画は、治療開始前に治療計画装置10にてオペレータ11が作成する。治療計画装置10を操作するオペレータ11は、放射線治療を行う医者であってもよいし、放射線技師等であってもよい。治療計画装置10では、撮影装置3、又は病院の別の撮影装置により撮影された被検体の画像を用い、体内の構造を把握したうえで、標的5及び周辺の臓器に対する線量分布をシミュレーションで評価しつつ治療放射線の照射方法を含む治療計画を作成する。作成された治療計画を用いて、計画された位置に被検体1を設置し、治療放射線照射装置4により放射線を照射することで、計画通りの線量が標的5に照射され、また、周辺臓器に対しては計画通りの線量に抑えることができる。 Here, a treatment plan for irradiating radiation, including the position of the subject 1, is created by an operator 11 on a treatment planning device 10 before the start of treatment. The operator 11 who operates the treatment planning device 10 may be a doctor who performs radiation therapy, or a radiologist, etc. The treatment planning device 10 uses images of the subject taken by the imaging device 3 or another imaging device in the hospital to grasp the internal structure of the body, and creates a treatment plan including a method for irradiating therapeutic radiation while evaluating the dose distribution to the target 5 and surrounding organs by simulation. Using the created treatment plan, the subject 1 is placed at the planned position and radiation is irradiated by the therapeutic radiation irradiation device 4, so that the target 5 is irradiated with the planned dose, and the dose to the surrounding organs can be kept to the planned dose.
この一連のフローにおいて、治療計画から複数日に渡る治療日の最終日までの間で患者体内の構造変化が生じる。最初に作成した治療計画を初日から最終日まで使用する従来の治療の治療計画においては、この構造変化を予め想定し、構造変化が起きたとしても標的に所望の線量が照射されるように、標的そのものよりも広い領域に対して照射するように計画する。これにより、最初に作成された治療計画通りに治療最終日まで照射しても標的に所望の線量を付与することが可能となる。 In this series of steps, structural changes occur within the patient's body between the time the treatment plan is made and the final day of treatment, which spans multiple days. In conventional treatment plans, where the initial treatment plan is used from the first day to the final day, these structural changes are anticipated in advance, and the plan is made to irradiate an area larger than the target itself so that the desired dose is delivered to the target even if structural changes occur. This makes it possible to deliver the desired dose to the target even if irradiation is performed according to the initial treatment plan up until the final day of treatment.
一方で、治療日において、患者体内の構造を把握し直し、それに伴って治療計画を修正または新たに作成するアダプティブ治療を実施すれば、構造変化を見込んだ広い範囲への照射が不要となり、周辺臓器への線量をさらに低減可能である。 On the other hand, if adaptive treatment is performed on the day of treatment, in which the structure inside the patient's body is re-identified and a treatment plan is revised or created accordingly, it becomes unnecessary to irradiate a wide area in anticipation of structural changes, and the dose to surrounding organs can be further reduced.
アダプティブ治療を実現するためには、治療日に迅速に計画を修正する必要があるため、治療室6に隣接し、治療装置を制御するための治療制御室13において、治療計画修正の作業が行われる。続いて、治療制御室13に行われる作業の概略を説明する。なお、治療計画の修正または再作成を、以後、再計画と呼ぶことがある。 To realize adaptive treatment, it is necessary to quickly revise the plan on the day of treatment, so the work of revising the treatment plan is carried out in the treatment control room 13, which is adjacent to the treatment room 6 and controls the treatment equipment. Next, an overview of the work carried out in the treatment control room 13 will be explained. Note that hereafter, the revision or re-creation of the treatment plan may be referred to as re-planning.
まず、撮影装置3で撮影された画像がネットワークを介して患者構造変化認識装置14に送られる。患者構造変化認識装置14では、撮影されたばかりの被検体画像と、治療計画時、又は、その後の治療日で計画を修正した時点での被検体画像とを比較し、被検体の構造変化を認識し、変化後の各臓器の輪郭を生成する。この構造変化の認識、及び、各臓器の輪郭生成には、非剛体レジストレーションの手法を用いても良いし、セグメンテーションの手法を用いても良いし、またそれらの複合的な手法を用いても良い。 First, the image captured by the imaging device 3 is sent to the patient structural change recognition device 14 via the network. The patient structural change recognition device 14 compares the just-captured subject image with the subject image at the time of treatment planning or at the time the plan is revised on a subsequent treatment day, recognizes structural changes in the subject, and generates the contours of each organ after the changes. This recognition of structural changes and the generation of the contours of each organ may be performed using a non-rigid registration method, a segmentation method, or a combination of these methods.
構造変化情報、及び、生成された各臓器の輪郭情報は、モニタ12に表示され、オペレータ11が目視により確認する。確認した情報が正しければ承認操作を行い、誤っていれば、手動で修正を行う。この承認作業は、どの程度の構造変化を許容できるかなど、オペレータ11には専門的な知識が必要とされる。承認された構造変化情報や各臓器の輪郭情報と撮影された画像情報は治療計画装置10に送信される。又は、同一のコンピュータ上のソフトウェアである場合には、記憶媒体経由で情報が伝達される。 The structural change information and the generated contour information for each organ are displayed on the monitor 12 and visually confirmed by the operator 11. If the confirmed information is correct, approval is performed, and if it is incorrect, manual correction is performed. This approval process requires the operator 11 to have specialized knowledge, such as the degree of structural change that is acceptable. The approved structural change information, contour information for each organ, and captured image information are sent to the treatment planning device 10. Alternatively, if the software is on the same computer, the information is transmitted via a storage medium.
治療計画装置10では、新たに得られた画像、輪郭情報等を用いて、計画で定められた照射方法により照射を実施した場合の線量分布を求める。得られた線量分布に対し、上記輪郭情報を用いて各臓器の線量評価指標を計算する。線量の指標としては、最大・最小線量、線量平坦度、DVH(Dose Volume Histogram)と呼ばれる指標が良く用いられる。これらの指標から照射の修正の要否をオペレータ11が判断する。 The treatment planning device 10 uses the newly obtained images, contour information, etc. to determine the dose distribution when irradiation is performed using the irradiation method defined in the plan. For the obtained dose distribution, the contour information is used to calculate the dose evaluation index for each organ. Indicators called maximum and minimum dose, dose flatness, and DVH (Dose Volume Histogram) are often used as dose indices. The operator 11 judges whether or not the irradiation needs to be modified based on these indices.
この時、治療計画で想定された治療効果が得られるかどうかが判断の基準となるが、線量評価指標から治療効果を予測するには膨大な知識・経験が必要である。判断の結果、再計画が不要であれば、そのまま照射に移行し、治療放射線照射装置4にて照射を行う。一方、再計画が必要な場合、治療計画時に設定した各臓器への線量目標を満たすように照射方法を最適化し直す。 At this time, the criterion for judgment is whether the therapeutic effect envisaged in the treatment plan can be obtained, but a vast amount of knowledge and experience is required to predict the therapeutic effect from the dose evaluation index. If the judgment result shows that replanning is not necessary, the system proceeds directly to irradiation, and irradiation is performed by the therapeutic radiation irradiation device 4. On the other hand, if replanning is necessary, the irradiation method is re-optimized to meet the dose targets for each organ set during treatment planning.
X線治療のIMRT(Intensity Modulated Radiation Therapy)やVMAT(Volumetric Modulated Arc Therapy)、粒子線治療のスキャニング照射等の照射法では、線量目標をできる限り満たすように照射方法を自動的に決定する機能が備わっている。この時全ての線量目標が満たされれば良いが、満たされない場合、どのような優先順位で線量目標を満たすのか、どのように線量分布を修正するのかには、治療計画時と同様の高度な判断が必要となり、アダプティブ治療、特にオンラインアダプティブ治療の迅速性が求められる中での判断には豊富な経験が必要である。必要な照射方法の修正が完了するとオペレータ11は承認操作を行う。 Irradiation methods such as Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT) and Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) in X-ray therapy, and scanning irradiation in particle beam therapy, are equipped with a function to automatically determine the irradiation method so as to meet the dose target as much as possible. At this time, it is good if all dose targets are met, but if they are not, advanced judgment similar to that during treatment planning is required to determine the priority order for meeting the dose targets and how to correct the dose distribution, and extensive experience is required to make such judgments in adaptive treatment, especially in online adaptive treatment, which requires speed. Once the necessary irradiation method modifications have been completed, the operator 11 performs an approval operation.
承認された治療計画情報は、治療計画検証装置15に送信される。治療計画検証装置15では、治療計画装置10で計算された線量分布が妥当かどうかを検証する。通常の治療においては、この検証作業は実際の治療放射線の照射を伴う照射試験により実施される。しかしながら、オンラインアダプティブ治療では、治療室6内に被検体1がいる状態で実施する必要があるため、照射試験は実施できない。替わりに別の計算手法で求めた線量分布と比較する、独立検証と呼ばれる方法が用いられる場合がある。独立検証の場合には、別手法によって求められた線量分布と最適化し直した分布を比較する。 The approved treatment plan information is sent to the treatment plan verification device 15. The treatment plan verification device 15 verifies whether the dose distribution calculated by the treatment planning device 10 is valid. In normal treatment, this verification is performed by an irradiation test involving the actual irradiation of therapeutic radiation. However, in online adaptive treatment, irradiation tests cannot be performed because the treatment must be performed with the subject 1 present in the treatment room 6. Instead, a method called independent verification may be used in which the dose distribution is compared with one calculated using a different calculation method. In the case of independent verification, the dose distribution calculated using a different method is compared with the re-optimized distribution.
この比較において一致する場合には問題ないが、不一致が起きた場合、それが治療可能な範囲内なのかをその場で判断する必要がある。その違いが何によって生じ、それが許容範囲内なのかは場合場合によって異なるため、豊富な経験による判断が必要となる。許容範囲内と判断した場合にはオペレータ11は承認作業を行う。 If the comparison shows a match, there is no problem, but if a mismatch occurs, it is necessary to determine on the spot whether it is within the range of treatable disease. What caused the difference and whether it is within the acceptable range varies from case to case, so a judgment based on extensive experience is required. If it is determined to be within the acceptable range, the operator 11 performs the approval process.
上記の流れによって、承認された再計画ずみの照射方法データが作成される。これら全体の操作から最終的に、元の計画データを用いるか、再計画データを用いるかを総合的に判断して、どちらのデータで照射するかオペレータ11が判断して、承認操作し最終的に照射に移行する。 By following the above steps, approved replanned irradiation method data is created. From all these operations, a comprehensive decision is made as to whether to use the original planned data or the replanned data, and the operator 11 decides which data to use for irradiation, approves it, and finally moves to irradiation.
本実施例において、治療計画装置10、患者構造変化認識装置14、及び治療計画検証装置15は、各種情報処理が可能な装置、一例としてコンピュータ等の情報処理装置から構成される。情報処理装置は、演算素子、記憶媒体及び通信インターフェースを有し、さらに、必要に応じてマウス、キーボード等の入力部、ディスプレイ等の表示部を有する。 In this embodiment, the treatment planning device 10, the patient structural change recognition device 14, and the treatment plan verification device 15 are configured from devices capable of various information processing, for example, information processing devices such as computers. The information processing device has a processing element, a storage medium, and a communication interface, and further has an input unit such as a mouse and a keyboard, and a display unit such as a display, as necessary.
演算素子は、例えばCPU(Central Processing Unit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)等である。記憶媒体は、例えばHDD(Hard Disk Drive)などの磁気記憶媒体、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、SSD(Solid State Drive)などの半導体記憶媒体等を有する。また、DVD(Digital Versatile Disk)等の光ディスク及び光ディスクドライブの組み合わせも記憶媒体として用いられる。その他、磁気テープメディアなどの公知の記憶媒体も記憶媒体として用いられる。 The computing element is, for example, a CPU (Central Processing Unit) or an FPGA (Field-Programmable Gate Array). The storage medium is, for example, a magnetic storage medium such as a HDD (Hard Disk Drive), a RAM (Random Access Memory), a ROM (Read Only Memory), or a SSD (Solid State Drive). In addition, a combination of an optical disk such as a DVD (Digital Versatile Disk) and an optical disk drive is also used as a storage medium. Other well-known storage media such as magnetic tape media are also used as storage media.
記憶媒体には、ファームウェアなどのプログラムが格納されている。治療計画装置10等の動作開始時(例えば電源投入時)にファームウェア等のプログラムをこの記憶媒体から読み出して実行し、治療計画装置10等の全体制御を行う。また、記憶媒体には、プログラム以外にも、治療計画装置10等の各処理に必要なデータ等が格納されている。 The storage medium stores programs such as firmware. When the treatment planning device 10 or the like starts to operate (e.g., when the power is turned on), the programs such as firmware are read from this storage medium and executed to perform overall control of the treatment planning device 10 or the like. In addition to the programs, the storage medium also stores data necessary for each process of the treatment planning device 10 or the like.
なお、本実施例の治療計画装置10等は、それぞれ、情報処理装置が通信ネットワークを介して通信可能に構成された、いわゆるクラウドにより構成されてもよい。 The treatment planning device 10 of this embodiment may be configured as a so-called cloud, in which the information processing device is configured to be able to communicate via a communication network.
本実施例では、オペレータ11が要所要所で行う判断を支援するために、判断支援データ入力装置20を備える。 In this embodiment, a decision support data input device 20 is provided to assist the operator 11 in making decisions at key points.
判断支援データ入力装置20は、治療施設外から治療施設内へ判断支援データを取り込む機能を持つ。他の経験豊富なスタッフを擁する施設で作成された判断支援データを治療施設内で使用することを可能とする。 The decision support data input device 20 has the function of importing decision support data from outside the treatment facility into the treatment facility. This makes it possible to use decision support data created at other facilities with experienced staff within the treatment facility.
判断支援データは、図2~図5を参照して後に詳述するように、治療部位毎、治療方針毎に分類された判断支援情報のセットであり、治療法に必要な治療装置の機能情報、輪郭生成後の成否判断に必要な輪郭判断指標、再計画時に必要な各部位の線量評価指標情報・各指標の基準値・優先度、線量評価時に必要な線量評価指標情報・各指標の基準値・優先度を含む。 As will be described in detail later with reference to Figures 2 to 5, the decision support data is a set of decision support information classified by treatment area and treatment policy, and includes functional information of the treatment device required for the treatment method, contour judgment indices required for determining the success or failure of contour generation, dose evaluation index information for each area required for replanning, reference values and priorities for each index, and dose evaluation index information required for dose evaluation, reference values and priorities for each index.
輪郭作成時の構造変化判断指標は、各部位(標的)ごとの体積変化率、輪郭変形率等である。再計画の判断に必要な線量評価指標は、低線量領域、高線量領域の線量、平均線量、DVH指標等である。DVH指標は、例えば、95%以上の体積に照射された最低線量や、処方線量の20%以上が照射される体積といった値で指定される。治療計画の評価時に使用される指標は、例えば再計画時の分布の一致度、標的のDVHに対する処方の達成度の変化、周辺臓器のDVHに対する処方の達成度の変化等が用いられる。分布の一致度としては、例えばγインデックスと呼ばれる指標を用いることができ、二つの線量分布を小片にわけ、定められた移動量内に定められた差異の線量を持つ小片がどれくらいの割合かで評価する。 The structural change judgment indexes during contour creation are the volume change rate and contour deformation rate for each part (target). The dose evaluation indexes required for replanning judgment are the dose in the low-dose region, the high-dose region, the average dose, the DVH index, etc. The DVH index is specified by a value such as the minimum dose irradiated to 95% or more of the volume, or the volume to which 20% or more of the prescribed dose is irradiated. The indexes used during evaluation of the treatment plan are, for example, the degree of distribution agreement during replanning, the change in the degree of prescription achievement for the DVH of the target, and the change in the degree of prescription achievement for the DVH of the surrounding organs. For example, an index called the gamma index can be used as the degree of distribution agreement, and the two dose distributions are divided into small pieces and evaluated based on the percentage of small pieces with a specified difference in dose within a specified amount of movement.
判断支援データについて図2~図5を参照してより詳細に説明する。 The decision support data is explained in more detail with reference to Figures 2 to 5.
判断支援データは、判断指標、判断基準値から構成される。また、判断指標毎に、必要性または指標の優先度をつけてもいい。 The decision support data consists of decision indicators and decision criteria values. In addition, the necessity or priority of the indicator may be assigned to each decision indicator.
判断支援データは、病院や医師、患者の属性(大人、子供、肥満、やせ型、男性、女性など)、腫瘍の部位(肝臓、すい臓、肺など。さらには、肺を右上葉、右中葉等に分けるなど臓器中の腫瘍の位置ごとにさらに細分化してもよい)、治療方針ごとに作成され、格納されており、治療を行うオペレータ11は中から好適なものを選択できる。 Decision support data is created and stored for each hospital, doctor, patient attribute (adult, child, obese, thin, male, female, etc.), tumor location (liver, pancreas, lung, etc.; it may be further subdivided according to the location of the tumor within the organ, such as dividing the lung into the right upper lobe, right middle lobe, etc.), and treatment plan, from which the operator 11 performing the treatment can select the most appropriate plan.
判断基準値は、○○%や○○mmと示されているが、入力する医師や病院ごとに最適な表示方法を選ぶことができ、判断の基準を示していれば、これに限定されない。 The judgment criteria are shown as XX% or XXmm, but the most appropriate display method can be selected for each doctor or hospital entering the data, and is not limited to these values as long as the judgment criteria are indicated.
構造変化の判断支援データの一例を図2及び図3に示す。 An example of data supporting judgment of structural changes is shown in Figures 2 and 3.
構造変化の判断支援データの判断指標としては、例えば、標的の形状変化率、周辺臓器の形状変化率、体表から標的までの深さ変化率などが用いられる。このうち、標的の形状変化率と周辺臓器の形状変化率とは、必須の項目である。ここでいう変化率とは、標的の形状変化率は治療計画作成時に撮像したときから、治療時に撮像したとき(たとえば後述する図7のS15での撮影)への変化率である。 As judgment indices for the structural change judgment support data, for example, the rate of change in shape of the target, the rate of change in shape of the surrounding organs, and the rate of change in depth from the body surface to the target are used. Of these, the rate of change in shape of the target and the rate of change in shape of the surrounding organs are required items. The rate of change here refers to the rate of change in shape of the target from when it was imaged when the treatment plan was created to when it was imaged during treatment (for example, the image taken in S15 in Figure 7 described below).
標的の形状変化率としては、例えば、標的の体積の変化率や、Jaccard係数またはDice係数などで示される標的の体積一致度が用いられる。標的形状の変化が大きい場合、標的に対する放射線の照射量や分布が当初の計画とずれてしまう可能性が高くなる。そのため、当初の計画のまま照射を行うには、標的の形状変化率が判断基準値以下であることが望ましい。また、体積の変化率の他に、輪郭線の長さの変化率等の輪郭の変化率を使用してもよい。 The rate of change in the target shape can be, for example, the rate of change in the target's volume or the degree of volumetric agreement of the target, as indicated by the Jaccard or Dice coefficient. If the target shape changes significantly, there is a high possibility that the radiation dose and distribution on the target will deviate from the original plan. Therefore, to irradiate according to the original plan, it is desirable that the rate of change in the target shape is equal to or less than a criterion value. In addition to the rate of change in the volume, the rate of change in the contour, such as the rate of change in the contour length, can also be used.
周辺臓器の形状変化率としては、例えば、周辺臓器の体積の変化率や、Jaccard係数またはDice係数などで示される周辺臓器の体積一致度が用いられる。周辺臓器の形状の変化が大きい場合、周辺臓器に対して当初の計画以上の放射線が照射されてしあう可能性がでてくる。そのため、当初の計画のまま照射を行うには、周辺臓器の形状変化率が判断基準値以下であることが望ましい。また、体積の変化率の他に、輪郭線の長さの変化率等の輪郭の変化率を使用してもよい。 The rate of change in shape of the surrounding organs can be, for example, the rate of change in the volume of the surrounding organs or the degree of volume agreement of the surrounding organs as indicated by the Jaccard coefficient or Dice coefficient. If the change in shape of the surrounding organs is large, there is a possibility that the surrounding organs will be irradiated with more radiation than originally planned. Therefore, in order to irradiate according to the original plan, it is desirable that the rate of change in shape of the surrounding organs is equal to or less than a criterion value. In addition to the rate of change in volume, the rate of change in the contour, such as the rate of change in the length of the contour line, can also be used.
体表から標的までの深さ変化率としては、例えば、水等価厚の変化率が用いられる。照射する放射線が粒子線の場合、照射するビームのエネルギーの大きさによって、最大線量を放出する深さ方向の位置が異なってくる。そのため、標的までの深さ方向の距離や水等価厚が変化すれば、計画した線量や分布と深さ方向でずれが生じてしまう。そのため、当初の計画のまま照射を行うには、体表から標的までの深さの変化率が判断基準値以下であることが望ましい。 For example, the rate of change in depth from the body surface to the target is the rate of change in water equivalent thickness. When the irradiated radiation is a particle beam, the position in the depth direction at which the maximum dose is emitted varies depending on the energy of the irradiating beam. Therefore, if the distance in the depth direction to the target or the water equivalent thickness changes, there will be a deviation in the depth direction from the planned dose and distribution. Therefore, to irradiate according to the original plan, it is desirable that the rate of change in depth from the body surface to the target is equal to or less than a reference value.
標的の形状変化率、周辺臓器の形状変化率、体表から標的までの深さ変化率など、当初の計画通りに放射線を照射するには、どの指標を用いてどの範囲まで許容できるのかの判断は、医師の経験によるところが大きい。本実施例では、この判断指標をあらかじめ取得して、表示することにより、判断を適正化、迅速化でき、高精度・短時間の治療を可能とする。 In order to irradiate radiation according to the initial plan, the doctor's experience is a major factor in determining which index to use and to what extent it is acceptable, such as the rate of change in shape of the target, the rate of change in shape of surrounding organs, and the rate of change in depth from the body surface to the target. In this embodiment, these judgment indexes are acquired and displayed in advance, allowing for more appropriate and rapid judgment, and enabling highly accurate treatment in a short time.
再計画の判断支援データの一例を図4に示す。 An example of decision support data for replanning is shown in Figure 4.
再計画の判断支援データの判断指標としては、例えば、標的5の低線量領域の線量、周辺臓器の高線量領域の線量、周辺臓器と飛程終端との距離の変化、標的5のDVHに対する処方の達成度の変化、周辺臓器のDVHに対する処方の達成度の変化、等が用いられる。 As judgment indicators for the replanning judgment support data, for example, the dose in the low-dose region of the target 5, the dose in the high-dose region of the surrounding organs, the change in the distance between the surrounding organs and the end of the range, the change in the degree of achievement of the prescription for the DVH of the target 5, the change in the degree of achievement of the prescription for the DVH of the surrounding organs, etc. are used.
標的5に対しては、再計画の作成前に指定された処方線量が標的全体にわたって一様に照射されることが理想である。しかし、危険臓器の位置や照射角度等の制限から完全に一様にすることは難しい。しかし、標的5内の低線量領域の線量は、処方線量の基準値以上の線量であることが望ましい。そこで、本実施例では、たとえば、処方線量の90%以上と定めている。 Ideally, the prescription dose specified for the target 5 before the replanning is created should be irradiated uniformly throughout the target. However, it is difficult to achieve perfect uniformity due to restrictions on the position of the organs at risk and the irradiation angle. However, it is desirable for the dose in the low-dose region within the target 5 to be equal to or greater than the prescribed dose reference value. Therefore, in this embodiment, for example, it is set to 90% or more of the prescribed dose.
標的5に線量を集中させ、正常な周辺臓器への照射される線量は抑える必要がある。そのため、周辺臓器の高線量領域の線量は、制約線量の基準値以下であることが望ましい。そこで、本実施例では、たとえば、基準値は制約線量の110%以下と定めている。 It is necessary to concentrate the dose on the target 5 and suppress the dose irradiated to the normal surrounding organs. Therefore, it is desirable that the dose in the high-dose areas of the surrounding organs be below the reference value of the constraint dose. Therefore, in this embodiment, for example, the reference value is set to be 110% or less of the constraint dose.
また、周辺臓器と飛程終端との距離の変化は、放射線として粒子線を用いる場合、周辺臓器への線量を抑制するため、周辺臓器と飛程終端との距離が所定の距離以上保たれるように治療計画を立てる。この距離が計画時から変化し、近づきすぎていないか判定する。 When particle radiation is used as the radiation, a treatment plan is made to keep the distance between the surrounding organs and the end of the range at a specified distance or more in order to reduce the dose to the surrounding organs. This distance is checked to see if it has changed since planning and is too close.
標的5のDVHに対する処方の達成度として、たとえば、D○○という指標が用いられる。これは標的5の体積○○%をカバーする最低線量のことで、D95=60Gyならば、標的5の体積の95%に60Gy以上の線量が処方されることを示している。 For example, an index called D○○ is used to indicate the degree of achievement of the prescription for the DVH of target 5. This is the minimum dose that covers ○○% of the volume of target 5, and if D95 = 60 Gy, this indicates that a dose of 60 Gy or more is prescribed for 95% of the volume of target 5.
このD95=60Gyは、治療計画の作成前に指定され、この指標を満たすように治療計画が作成される。すなわち、標的に十分な量の線量が照射される必要があるため、再計画時の達成度の変化は、基準値以上の値であることが望ましい。すなわち、計画時がD95=60Gyであり、基準値が5%以下ならば、標的5の体積の95%処方されている線量の変化が5%以内、すなわちD95=57~63Gyならば基準クリアとなる。 This D95 = 60 Gy is specified before the treatment plan is created, and the treatment plan is created to meet this indicator. In other words, since a sufficient amount of dose needs to be irradiated to the target, it is desirable that the change in achievement level when replanning is equal to or greater than the standard value. In other words, if D95 = 60 Gy at the time of planning and the standard value is 5% or less, the change in the dose prescribed for 95% of the volume of target 5 is within 5%, that is, D95 = 57-63 Gy, the standard is met.
周辺臓器のDVHに対する処方の達成度として、たとえば、平均線量が用いられる。周辺臓器、例えばすい臓、に処方される平均の線量が10Gy以下のように、治療計画の作成前に平均線量の制約値が指定され、この指標を満たすように治療計画が作成される。周辺臓器への線量は低いことが望ましいため、再計画時の達成度の変化は、基準値以下であることが望ましい。 For example, the average dose is used as the degree of achievement of the prescription for the DVH of surrounding organs. A constraint value for the average dose is specified before creating a treatment plan so that the average dose prescribed to surrounding organs, such as the pancreas, is 10 Gy or less, and the treatment plan is created to satisfy this indicator. Since it is desirable for the dose to surrounding organs to be low, it is desirable for the change in the degree of achievement when replanning to be less than the reference value.
治療計画評価の判断支援データの一例を図5に示す。 An example of decision support data for treatment plan evaluation is shown in Figure 5.
治療計画評価の判断支援データの判断指標としては、再計画時の分布の一致度、標的の低線量領域の線量、周辺臓器の高線量領域の線量、標的のDVHに対する処方の達成度の変化、周辺臓器のDVHに対する処方の達成度の変化、等が用いられる。再計画時の分布の一致度としては、ガンマ解析のパス率などが用いられる。 As judgment indicators for decision support data in treatment plan evaluation, the degree of distribution consistency at the time of replanning, the dose in low-dose areas of the target, the dose in high-dose areas of surrounding organs, the change in the degree of prescription achievement for the DVH of the target, the change in the degree of prescription achievement for the DVH of surrounding organs, etc. are used. As an indicator of the degree of distribution consistency at the time of replanning, the pass rate of gamma analysis, etc. is used.
なお、一般の治療計画装置10において外部からデータを導入して治療計画を作成することは既知である。本実施例では、これに加えて、外部から判断支援データを導入することに特徴がある。より具体的には、構造変化の計算において、撮影されたばかりの被検体画像と、治療計画時、又は、その後の治療日で計画を修正した時点での被検体画像とを取り込むことは既知であるが、どの程度の構造変化を許容できるか、判断指標と基準値を導入することが特徴である。また、再計画において、達成すべきDVHの値をデータとして取り込み、治療計画を修正または再作成することは既知である。一方、再作後の治療計画である再計画に対して、所望の線量をその程度達成しているか、その判断指標と基準値を導入することが特徴である。また、治療計画評価の判断においても、所望の線量をその程度達成しているか、その判断指標と基準値を導入することが特徴である。 It is known that a general treatment planning device 10 introduces data from the outside to create a treatment plan. In addition, in this embodiment, a feature is that decision support data is introduced from the outside. More specifically, in the calculation of structural changes, it is known that a subject image that has just been captured and a subject image at the time of treatment planning or at the time the plan is revised on a subsequent treatment day are imported, but a feature is that a judgment index and a reference value are introduced to determine the extent of structural changes that can be tolerated. In addition, it is known that in replanning, the value of the DVH to be achieved is imported as data, and the treatment plan is revised or re-created. On the other hand, a feature is that a judgment index and a reference value are introduced for the replan, which is the treatment plan after re-creation, to determine whether the desired dose has been achieved to that extent. In addition, in the judgment of treatment plan evaluation, a feature is that a judgment index and a reference value are introduced for whether the desired dose has been achieved to that extent.
施設内に取り込まれた判断支援データは、判断支援データベース21に保存される。オペレータ11は治療開始時にこの判断支援データベース21にアクセスし、治療する被検体に適合する判断支援データのセットを選択する。選択された判断支援データのセットは、患者構造変化認識装置14、治療計画装置10、治療計画検証装置15にそれぞれ送信される。 The decision support data imported into the facility is stored in the decision support database 21. When starting treatment, the operator 11 accesses this decision support database 21 and selects a set of decision support data that is suitable for the subject to be treated. The selected set of decision support data is sent to the patient structural change recognition device 14, the treatment planning device 10, and the treatment plan verification device 15.
各々の装置は、判断指標の種類・優先度・基準値を表示し、治療日におけるそれらの値を計算し、モニタ12に表示する。図18に示すように、モニタ12の表示画面40では、判断指標41、判断基準値42、計算された判断43が表示され、判断基準値42と判断指標値43の比較から達成度44を表示している。 Each device displays the type, priority, and standard value of the judgment index, calculates these values on the treatment day, and displays them on the monitor 12. As shown in FIG. 18, the display screen 40 of the monitor 12 displays the judgment index 41, judgment standard value 42, and calculated judgment 43, and displays the achievement level 44 by comparing the judgment standard value 42 and the judgment index value 43.
それを見て、オペレータ11は判断し、承認操作を行う。判断において、参照すべき項目とそれらの優先度や基準値が表示されているため、治療日の値が基準値を満たしているか、また満たしていない場合、優先度の高いものから満たされているかを参照することが可能となり、判断が容易となる。 The operator 11 then makes a decision and performs approval operations. When making the decision, the items to be referenced and their priorities and standard values are displayed, making it possible to see whether the treatment date value meets the standard value, and if not, to see whether it meets the criteria, starting with the highest priority, making the decision easier.
以上のシステムは、患者構造変化認識装置14、治療計画装置10、治療計画検証装置15が各々別のハードウェアに実装され、ネットワークで連携しているシステムについて説明したが、共通のコンピュータ上にソフトウェアとして実装されていてもよい。 The above system has been described as a system in which the patient structural change recognition device 14, the treatment planning device 10, and the treatment plan verification device 15 are implemented in separate hardware and linked via a network, but they may also be implemented as software on a common computer.
次に、図6~図12のフローチャートを参照して、本実施例の放射線治療システムの動作について説明する。 Next, the operation of the radiation therapy system of this embodiment will be explained with reference to the flowcharts in Figures 6 to 12.
図6は、実施例1に係る放射線治療システムの動作を示すフローチャートであり、より詳細には、本実施例の放射線治療システムによるオンラインアダプティブ放射線治療の流れを示すフローチャートである。 Figure 6 is a flowchart showing the operation of the radiation therapy system according to the first embodiment, and more specifically, a flowchart showing the flow of online adaptive radiation therapy by the radiation therapy system of this embodiment.
まず、S0では、オペレータ11が、判断支援データベース21から治療する患者に適した判断支援データを選択する。ここで、判断支援データを作成した病院や患者の特性、がんの部位などから、構造変化の判断支援データ、再計画の判断支援データ、治療計画評価の判断支援データを一括で選択してもよい。また、構造変化の判断支援データ、再計画の判断支援データ、治療計画評価の判断支援データ、それぞれを個別にオペレータが選択してもよい。 First, in S0, the operator 11 selects decision support data suitable for the patient to be treated from the decision support database 21. Here, the decision support data for structural changes, decision support data for replanning, and decision support data for treatment plan evaluation may be selected all at once based on the hospital that created the decision support data, the characteristics of the patient, the location of the cancer, etc. Alternatively, the operator may select each of the decision support data for structural changes, decision support data for replanning, and decision support data for treatment plan evaluation individually.
次いで、判断支援データベース21は、オペレータ11により選択された判断支援データを患者構造変化認識装置14、治療計画装置10、治療計画検証装置15に送信する。 Then, the decision support database 21 transmits the decision support data selected by the operator 11 to the patient structural change recognition device 14, the treatment planning device 10, and the treatment plan verification device 15.
なお、このS0は、図6に示す全体ワークフローの開始時に実行しているが、判断支援データの選択及び/または送信は、判断支援データを表示する前であればいつでもよい。すなわち、構造変化の判断支援データの選択・送信は、図8に示すS25より前であればよく、再計画の判断支援データの選択・送信は図9に示すS47より前であればよく、治療計画評価の判断支援データの選択・送信は図10に示すS67より前であればよい。 Note that, although this S0 is executed at the start of the overall workflow shown in FIG. 6, the selection and/or transmission of decision support data may be performed at any time before the decision support data is displayed. In other words, the selection and transmission of decision support data for structural changes may be performed before S25 shown in FIG. 8, the selection and transmission of decision support data for replanning may be performed before S47 shown in FIG. 9, and the selection and transmission of decision support data for treatment plan evaluation may be performed before S67 shown in FIG. 10.
次に、S1では、患者1がベッド2に固定され、ベッド2を移動させ、患者1を治療位置まで動かす。S2では、患者1の治療日に撮像した画像から、各臓器の輪郭の作成の要否判断が行われる。 Next, in S1, patient 1 is fixed to bed 2, and bed 2 is moved to move patient 1 to the treatment position. In S2, a determination is made as to whether or not it is necessary to create the contours of each organ from the images captured on the day of patient 1's treatment.
S3では、臓器の輪郭の作成が必要な場合(S3がYes)、S4に進む。臓器の輪郭の作成が不要な場合(S3がNo)、S8に進む。 In S3, if it is necessary to create an organ outline (S3 is Yes), proceed to S4. If it is not necessary to create an organ outline (S3 is No), proceed to S8.
S4では、治療日に撮像した画像から、各臓器の輪郭の作成と作成した輪郭の検証が行われる。S5では、S4で作成された輪郭を用いて、治療計画の再計画が行われる。S6では、S5で再計画された治療計画の評価と、計画時に作成された治療計画と再計画された治療計画との選択が行われる。この選択で再計画された治療計画が選択されるとS7が実行され、計画時に作成された治療計画が選択されるとS7を飛ばしてS8を実行してよい。S7では、S6で評価・選択された治療計画の評価が行われる。 In S4, the contours of each organ are created from the images captured on the day of treatment, and the created contours are verified. In S5, the treatment plan is re-planned using the contours created in S4. In S6, the treatment plan re-planned in S5 is evaluated, and a selection is made between the treatment plan created at the time of planning and the re-planned treatment plan. If the re-planned treatment plan is selected in this selection, S7 is executed, and if the treatment plan created at the time of planning is selected, S7 may be skipped and S8 executed. In S7, the treatment plan evaluated and selected in S6 is evaluated.
S8では、S7の評価結果が問題なく承認されると、承認された治療計画にしたがって、治療放射線照射装置4から放射線が患者1に照射される。このとき、放射された放射線はログとして記憶される。S9では、S8で出力されたログの評価が行われ、アダプティブワークフローで制御された一連の治療室6での放射は完了する。 In S8, if the evaluation result in S7 is approved without any problems, radiation is irradiated from the therapeutic radiation irradiation device 4 to the patient 1 in accordance with the approved treatment plan. At this time, the irradiated radiation is stored as a log. In S9, the log output in S8 is evaluated, and the series of irradiations in the treatment room 6 controlled by the adaptive workflow is completed.
図7は、実施例1に係る放射線治療システムの位置決め動作を示すフローチャートであり、図6のS1の詳細を示すフローチャートである。図7のフローチャートに示す動作は、治療放射線照射装置4に備えられた図略の位置決め装置により行われる。 Figure 7 is a flowchart showing the positioning operation of the radiation therapy system according to Example 1, and is a flowchart showing details of S1 in Figure 6. The operation shown in the flowchart in Figure 7 is performed by a positioning device (not shown) provided in the therapeutic radiation irradiation device 4.
まず、S11では、患者1をベッド2に固定する。患者1を固定したら、放射線の照射中心(アイソセンタ)と患部とが大まかに合うように、アイソセンタ位置を示すレーザを使い、ベッド2を移動させる。なお、撮影装置3で患者1の治療日当日の体内の状態を撮影してから患者1をベッド2に固定してもよい。また、患者1の固定後、アイソセンタに患者1を移動させる前に、撮影装置3で患者1の治療日当日の体内の状態を撮影し、その後、患者をアイソセンタ位置に移動させてもよい。 First, in S11, patient 1 is fixed to bed 2. After patient 1 is fixed, bed 2 is moved using a laser that indicates the isocenter position so that the center of radiation irradiation (isocenter) and the affected area are roughly aligned. Note that the imaging device 3 may capture images of the internal condition of patient 1 on the day of treatment before fixing patient 1 to bed 2. Also, after fixing patient 1, the imaging device 3 may capture images of the internal condition of patient 1 on the day of treatment before moving patient 1 to the isocenter, and then the patient may be moved to the isocenter position.
次に、S13では、アイソセンタ位置に移動した患者1の体内を撮影するため、患者1の患部位置や体型などに合った撮影のパラメータを設定する。撮影パラメータは、患者1の情報から自動で設定されてもいいし、手動で設定されてもいい。なお、撮影は、撮影装置3をアイソセンタまで移動させて撮影をしてもいいし、治療放射線照射装置4に取り付けられるなどした別の撮影装置によって撮影されてもよい。また、S11とS13の実行順序に決まりはなく、S13を先に実行してもよい。 Next, in S13, in order to image the inside of the patient 1 who has been moved to the isocenter position, imaging parameters are set according to the position of the affected area and the body type of the patient 1. The imaging parameters may be set automatically from information about the patient 1, or may be set manually. Note that imaging may be performed by moving the imaging device 3 to the isocenter, or may be performed by a separate imaging device attached to the therapeutic radiation irradiation device 4. There is no set order for performing S11 and S13, and S13 may be performed first.
次に、S15では、オペレータ11が撮影を指示し、撮影装置3が患者1体内を撮影する。S17では、治療計画時に撮影した画像と、S15で撮影したと画像から、患者1の患部とアイソセンタとを一致させるための移動量を計算する。S19では、オペレータ11が移動を承認すると、患者1を載せたベッド2が移動し、患者1の患部とアイソセンタとが精度よく合わさる。 Next, in S15, the operator 11 gives instructions to take an image, and the imaging device 3 takes an image of the inside of the patient 1 body. In S17, the amount of movement required to align the affected area of the patient 1 with the isocenter is calculated from the images taken during treatment planning and the images taken in S15. In S19, when the operator 11 approves the movement, the bed 2 with the patient 1 on it moves, and the affected area of the patient 1 is precisely aligned with the isocenter.
図8は、実施例1に係る放射線治療システムの輪郭作成要否判断動作を示すフローチャートであり、図6のS2の詳細を示すフローチャートである。図8のフローチャートに示す動作は、患者構造変化認識装置14が実行する。 Figure 8 is a flowchart showing the operation of determining whether or not contour creation is necessary in the radiation therapy system according to the first embodiment, and is a flowchart showing details of S2 in Figure 6. The operation shown in the flowchart in Figure 8 is executed by the patient structure change recognition device 14.
まず、S21では、治療日当日に撮影した画像から水等価厚(water equivalent Thickness:WET)を計算する。治療計画時の画像から求められる水等価厚と、治療日当日に撮影した画像から水等価厚とを比較し、水等価厚の変化ΔWETを計算する。なお、ここでは、WETを計算することを例に説明したが、他の判断指標でもよい。計算する判断指標は、構造変化の判断支援データを取得し、取得した構造変化の判断支援データに含まれる判断指標を特定し、特定した判断指標を計算するようにしてもよい。 First, in S21, the water equivalent thickness (WET) is calculated from the image captured on the day of treatment. The water equivalent thickness obtained from the image at the time of treatment planning is compared with the water equivalent thickness from the image captured on the day of treatment, and the change in water equivalent thickness ΔWET is calculated. Note that while the calculation of WET has been described as an example here, other judgment indices may also be used. The judgment indices to be calculated may be determined by acquiring judgment support data for structural changes, identifying a judgment index contained in the acquired judgment support data for structural changes, and calculating the identified judgment index.
S25では、S21で計算した結果と構造変化の判断支援データとを表示する。S25では、図13に示すように、判断指標、判断基準値、判断指標値が表示される。判断指標と判断基準値は、判断支援データから取得した値であり、判断指標値は当日計算した値である。オペレータ11が判断しやすいように、各指標の優先度も合わせて表示してもよい。判断基準値と判断指標値とを比較した結果を表示してもよい。また、判断基準値と判断指標値とを表示せずに、判断指標と比較結果のみを表示してもよい。 In S25, the results calculated in S21 and the judgment support data for structural changes are displayed. In S25, as shown in FIG. 13, the judgment index, judgment criterion value, and judgment index value are displayed. The judgment index and judgment criterion value are values obtained from the judgment support data, and the judgment index value is a value calculated on the day. To make it easier for the operator 11 to make a judgment, the priority of each index may also be displayed. The results of comparing the judgment criterion value and the judgment index value may be displayed. Also, it is possible to display only the judgment index and the comparison result without displaying the judgment criterion value and the judgment index value.
そして、S27では、オペレータ11は、判断支援データを参照しながら、輪郭作成の要否を選択し、入力する。 Then, in S27, the operator 11 refers to the decision support data and selects and inputs whether or not contour creation is required.
図9は、実施例1に係る放射線治療システムの輪郭作成・検証動作を示すフローチャートであり、図6のS4の詳細を示すフローチャートである。図9のフローチャートに示す動作は、患者構造変化認識装置14が実行する。 Figure 9 is a flowchart showing the contour creation and verification operation of the radiation therapy system according to the first embodiment, and is a flowchart showing the details of S4 in Figure 6. The operation shown in the flowchart in Figure 9 is executed by the patient structure change recognition device 14.
まず、S41及びS43では、撮影されたばかりの被検体画像と、治療計画時、又は、その後の治療日で計画を修正した時点での被検体画像を患者構造変化認識装置14に設定する。患者構造変化認識装置14では、撮影されたばかりの被検体画像と、治療計画時、又は、その後の治療日で計画を修正した時点での被検体画像とを比較し、被検体の構造変化を認識し、変化後の各臓器の輪郭を生成する。 First, in S41 and S43, a recently captured subject image and a subject image at the time of treatment planning or at the time the plan is revised on a subsequent treatment day are set in the patient structure change recognition device 14. The patient structure change recognition device 14 compares the recently captured subject image with the subject image at the time of treatment planning or at the time the plan is revised on a subsequent treatment day, recognizes changes in the subject's structure, and generates contours of each organ after the changes.
この構造変化の認識、及び、各臓器(OAR(Organ at Risk)、標的、周辺臓器)の輪郭生成には、非剛体画像レジストレーション(deformable image registration:DIR)の手法を用いても良いし、セグメンテーションの手法を用いても良いし、またそれらの複合的な手法を用いても良い。ここで、構造変化の判断支援データで比較に用いる標的や周辺臓器の体積も求める。なお、ここでは、標的や周辺臓器の体積を計算することを例に説明したが、他の判断指標でもよい。計算する判断指標は、構造変化の判断支援データを取得し、取得した構造変化の判断支援データに含まれる判断指標を特定し、特定した判断指標を計算するようにしてもよい。 To recognize this structural change and generate the contours of each organ (OAR (Organ at Risk), target, surrounding organs), a deformable image registration (DIR) technique may be used, a segmentation technique may be used, or a combination of these techniques may be used. Here, the volumes of the target and surrounding organs used for comparison in the structural change judgment support data are also calculated. Note that while the calculation of the volumes of the target and surrounding organs has been described as an example here, other judgment indices may also be used. The judgment indices to be calculated may be calculated by acquiring the structural change judgment support data, identifying a judgment index contained in the acquired structural change judgment support data, and calculating the identified judgment index.
次に、S45では、作成した輪郭のデータを輪郭検証装置(プログラム)にセットし、輪郭が作成されているか検証する。 Next, in S45, the data of the created contour is set in a contour verification device (program) to verify whether the contour has been created.
S47及びS49では、図14に示すように、構造変化情報、及び、生成された各臓器の輪郭情報は、モニタ12に表示され、オペレータ11が目視により確認する。確認した情報が正しければ承認操作を行い、誤っていれば、手動で修正を行う。承認された構造変化情報や各臓器の輪郭情報と撮影された画像情報は治療計画装置10に送信される。又は、同一のコンピュータ上のソフトウェアである場合には、記憶媒体経由で情報が伝達される。 In S47 and S49, as shown in FIG. 14, the structural change information and the generated contour information of each organ are displayed on the monitor 12 and visually confirmed by the operator 11. If the confirmed information is correct, an approval operation is performed, and if it is incorrect, it is manually corrected. The approved structural change information, contour information of each organ, and captured image information are sent to the treatment planning device 10. Alternatively, if the software is on the same computer, the information is transmitted via a storage medium.
なお、図9に示すフローチャートにおいて、S41~S43とS45~S49を異なる装置で実行してもよい。 In the flowchart shown in FIG. 9, steps S41 to S43 and steps S45 to S49 may be executed by different devices.
図10は、実施例1に係る放射線治療システムの治療計画選択動作を示すフローチャートであり、図6のS6の詳細を示すフローチャートである。図10のフローチャートに示す動作は、治療計画検証装置15が実行する。 Figure 10 is a flowchart showing the treatment plan selection operation of the radiation therapy system according to Example 1, and is a flowchart showing details of S6 in Figure 6. The operation shown in the flowchart in Figure 10 is executed by the treatment plan verification device 15.
まず、S61では、当日に撮影した画像と計画時に作成した治療計画とを用いて、計画時に作成した治療計画で放射線を照射した場合の線量を計算する。たとえば、計画時の画像で作成された治療計画の線量分布を、当日に撮影した画像に合わせて変形させることにより求める。次に、S63では、照射角度や照射エネルギーなど、計画時とは異なる照射方法で放射線を照射した場合の新たな治療計画を作成、線量を計算する。なお、S61とS63の実行順序に決まりはなく、S63を先に実行してもよい。S61とS63の線量計算では、計画時に指定された達成すべきDVHの値を用いる、または、新たに達成すべきDVHを指定して計算がされる。 First, in S61, the dose when radiation is irradiated according to the treatment plan created at the time of planning is calculated using the images captured on the day and the treatment plan created at the time of planning. For example, the dose distribution of the treatment plan created using the images at the time of planning is calculated by modifying it to match the images captured on the day. Next, in S63, a new treatment plan is created when radiation is irradiated using an irradiation method different from that at the time of planning, such as irradiation angle or irradiation energy, and the dose is calculated. There is no set order for executing S61 and S63, and S63 may be executed first. The dose calculations in S61 and S63 use the value of DVH to be achieved specified at the time of planning, or a new DVH to be achieved is specified and calculations are performed.
さらに、S65では、S61とS63で得られた線量に対してそれぞれ、輪郭情報を用いて各臓器の線量評価指標を計算する。線量の指標としては、最大・最小線量、線量平坦度、DVH(Dose Volume Histogram)と呼ばれる指標が良く用いられる。S0で選択した判断支援データに含まれる項目を取得し、取得した項目を計算してもよい。 Furthermore, in S65, the dose evaluation index for each organ is calculated using the contour information for the doses obtained in S61 and S63. Indicators called maximum and minimum dose, dose flatness, and DVH (Dose Volume Histogram) are often used as dose indices. Items included in the decision support data selected in S0 may be obtained, and the obtained items may be calculated.
S67では、図15に示すように、判断支援データに含まれる評価指標と評価基準値、S65で算出した評価指標値と、を表示する。 In S67, as shown in FIG. 15, the evaluation index and evaluation standard value contained in the judgment support data, and the evaluation index value calculated in S65 are displayed.
S69では、これらの指標から照射の修正の要否をオペレータ11が判断する。この時、治療計画で想定された治療効果が得られるかどうかが判断の基準となるが、線量評価指標から治療効果を予測するには膨大な知識・経験が必要である。判断の結果、再計画が不要であれば、そのまま照射に移行し、治療放射線照射装置4にて照射を行う。一方、再計画が必要な場合、治療計画時に設定した各臓器への線量目標を満たすように照射方法を最適化し直す。 In S69, the operator 11 judges whether or not irradiation needs to be modified based on these indices. At this time, the criterion for judgment is whether or not the therapeutic effect envisaged in the treatment plan can be obtained, but a vast amount of knowledge and experience is required to predict the therapeutic effect from the dose evaluation indices. If the result of the judgment is that replanning is not necessary, the system proceeds directly to irradiation, and irradiation is performed by the therapeutic radiation irradiation device 4. On the other hand, if replanning is necessary, the irradiation method is reoptimized to meet the dose targets for each organ set during treatment planning.
X線治療のIMRT(Intensity Modulated Radiation Therapy)やVMAT(Volumetric Modulated Arc Therapy)、粒子線治療のスキャニング照射等の照射法では、線量目標をできる限り満たすように照射方法を自動的に決定する機能が備わっている。この時全ての線量目標が満たされれば良いが、満たされない場合、どのような優先順位で線量目標を満たすのか、どのように線量分布を修正するのかには、治療計画時と同様の高度な判断が必要となり、オンラインアダプティブ治療の迅速性が求められる中での判断には豊富な経験が必要である。必要な照射方法の修正が完了するとオペレータ11は承認操作を行う。 Irradiation methods such as Intensity Modulated Radiation Therapy (IMRT) and Volumetric Modulated Arc Therapy (VMAT) in X-ray therapy, and scanning irradiation in particle beam therapy, are equipped with a function to automatically determine the irradiation method so as to meet the dose target as much as possible. At this time, it is good if all dose targets are met, but if they are not, advanced judgment similar to that during treatment planning is required to determine the priority order for meeting the dose targets and how to correct the dose distribution, and extensive experience is required to make such judgments when the speed of online adaptive treatment is required. Once the necessary irradiation method modifications have been completed, the operator 11 performs an approval operation.
すなわち、治療計画時の治療計画で照射を行うか、新たに作成された(再計画された)治療計画で照射を行うか選択する。治療計画時の治療計画が選択された場合は、図6のS9に進む。再計画の資料計画が選択された場合は、図6のS7にすすみ、承認された治療計画情報は、治療計画検証装置15に送信される。 In other words, the user selects whether to irradiate with the treatment plan created at the time of treatment planning, or with a newly created (replanned) treatment plan. If the treatment plan created at the time of treatment planning is selected, the process proceeds to S9 in FIG. 6. If the replanned data plan is selected, the process proceeds to S7 in FIG. 6, and the approved treatment plan information is sent to the treatment plan verification device 15.
図11は、実施例1に係る放射線治療システムの治療計画評価動作を示すフローチャートであり、図6のS7の詳細を示すフローチャートである。図11のフローチャートに示す動作は、治療計画検証装置15が実行する。 Figure 11 is a flowchart showing the treatment plan evaluation operation of the radiation therapy system according to Example 1, and is a flowchart showing details of S7 in Figure 6. The operation shown in the flowchart in Figure 11 is executed by the treatment plan verification device 15.
治療計画検証装置15では、治療計画装置10で計算された線量分布が妥当かどうかを検証する。通常の治療においては、この検証作業は実際の治療放射線の照射を伴う照射試験により実施される。しかしながら、オンラインアダプティブ治療では、治療室6内に被検体1がいる状態で実施する必要があるため、照射試験は実施できない。替わりに別の計算手法で求めた線量分布と比較する、独立検証と呼ばれる方法が用いられる場合がある。独立検証の場合には、別手法によって求められた線量分布と最適化し直した分布を比較する。この比較において一致する場合には問題ないが、不一致が起きた場合、それが治療可能な範囲内なのかをその場で判断する必要がある。その違いが何によって生じ、それが許容範囲内なのかは場合場合によって異なるため、豊富な経験による判断が必要となる。許容範囲内と判断した場合にはオペレータ11は承認作業を行う。 The treatment plan verification device 15 verifies whether the dose distribution calculated by the treatment plan device 10 is valid. In normal treatment, this verification is performed by an irradiation test involving the irradiation of actual therapeutic radiation. However, in online adaptive treatment, the verification must be performed with the subject 1 in the treatment room 6, so an irradiation test cannot be performed. Instead, a method called independent verification, in which the dose distribution calculated by a different calculation method is compared, may be used. In the case of independent verification, the dose distribution calculated by a different method is compared with the re-optimized distribution. If the comparison shows a match, there is no problem, but if a mismatch occurs, it is necessary to immediately determine whether the difference is within the range in which treatment is possible. What causes the difference and whether it is within the acceptable range differs depending on the case, so a judgment based on extensive experience is required. If it is determined to be within the acceptable range, the operator 11 performs the approval work.
まず、S71では、図10のS61で計算した当日線量とは異なるアルゴリズムで独立して、治療時の患者1の画像や各臓器の輪郭に基づいて、線量を計算する。次に、S73では、治療放射線照射装置4が、図10のS69で承認された治療計画の通りに放射線を照射するように動作するか検証を行う。なお、S71とS73とは、独立に動作してもいいし、順番が逆でもよい。 First, in S71, the dose is calculated independently using an algorithm different from the dose on the day calculated in S61 of FIG. 10, based on an image of the patient 1 at the time of treatment and the contours of each organ. Next, in S73, verification is performed as to whether the therapeutic radiation irradiation device 4 operates to irradiate radiation according to the treatment plan approved in S69 of FIG. 10. Note that S71 and S73 may operate independently, or the order may be reversed.
S75では、図16に示すように、S71で計算した結果と治療計画評価の判断支援データとが表示される。なお、図10に既に示しているように、この時点で判断指標は既に算出されている。そして、S77では、オペレータ11に承認された治療計画が治療放射線照射装置4に送信される。 In S75, as shown in FIG. 16, the results calculated in S71 and the judgment support data for the treatment plan evaluation are displayed. As already shown in FIG. 10, the judgment index has already been calculated at this point. Then, in S77, the treatment plan approved by the operator 11 is transmitted to the therapeutic radiation irradiation device 4.
図12は、実施例1に係る放射線治療システムの放射線照射動作を示すフローチャートであり、図6のS8、S9の詳細を示すフローチャートである。図12のフローチャートに示す動作は、S8については治療放射線照射装置4が、S9については治療計画検証装置15が実行する。 Figure 12 is a flowchart showing the radiation irradiation operation of the radiation therapy system according to Example 1, and is a flowchart showing the details of S8 and S9 in Figure 6. In the operation shown in the flowchart in Figure 12, S8 is executed by the therapeutic radiation irradiation device 4, and S9 is executed by the treatment plan verification device 15.
まず、S81では、オペレータ11が照射を指示すると、治療放射線照射装置4が患者1に図10のS69で承認された治療計画の通りに放射線を照射する。S83では、治療放射線照射装置4は、照射した放射線の位置や線量、装置の動作をログとして生成する。生成されたログは、治療計画検証装置15へと送信される。 First, in S81, when the operator 11 issues an instruction to irradiate, the therapeutic radiation irradiation device 4 irradiates the patient 1 with radiation according to the treatment plan approved in S69 of FIG. 10. In S83, the therapeutic radiation irradiation device 4 generates a log of the position and dose of the irradiated radiation and the operation of the device. The generated log is sent to the treatment plan verification device 15.
S91では、治療計画検証装置15が治療計画とログとを比較し、実際に照射された放射線の位置や線量(実績線量評価)を評価する。そして、S93では、治療計画検証装置15が装置の動作が精確であったかを検証する。 In S91, the treatment plan verification device 15 compares the treatment plan with the log and evaluates the position and dose of radiation that was actually irradiated (actual dose evaluation). Then, in S93, the treatment plan verification device 15 verifies whether the operation of the device was accurate.
図17は、実施例1に係る放射線治療システムの動作を示すフローチャートであり、本実施例の動作の要部を取り出して示すフローチャートである。 Figure 17 is a flowchart showing the operation of the radiation therapy system according to Example 1, and is a flowchart showing the main parts of the operation of this example.
まず、S102において、予め治療前にオペレータ11が判断支援データ入力装置20を用いて判断支援データを入力する。次のS103において、判断支援データ入力装置20は、判断支援データを判断支援データベース21に保存する。 First, in S102, before starting treatment, the operator 11 inputs decision support data using the decision support data input device 20. In the next step S103, the decision support data input device 20 stores the decision support data in the decision support database 21.
次のS104において、オペレータ11が治療する患者に適した判断支援データを選択する。次のS105において、判断支援データベース21が判断支援データを患者構造変化認識装置14、治療計画装置10、治療計画検証装置15に送信する。これらS104、105は図6のS0に対応する。 In the next step S104, the operator 11 selects decision support data suitable for the patient to be treated. In the next step S105, the decision support database 21 transmits the decision support data to the patient structural change recognition device 14, the treatment planning device 10, and the treatment plan verification device 15. These steps S104 and 105 correspond to S0 in FIG. 6.
次のS106において、患者構造変化認識装置14、治療計画装置10、治療計画検証装置15が判断支援データに基づき判断指標の種類・基準値・達成度を表示する。次のステップ107において、オペレータ11が指標を確認し、承認操作を行う。以上の全てのステップで承認操作が行われると、治療放射線照射装置が治療ビームの照射を行う。これらS106、S107は、図8のS25~S27、図9のS47~S49、及び図10のS67~S69に対応する。 In the next step S106, the patient structural change recognition device 14, the treatment planning device 10, and the treatment plan verification device 15 display the type, reference value, and achievement level of the judgment index based on the judgment support data. In the next step 107, the operator 11 checks the index and performs an approval operation. Once approval operations have been performed in all of the above steps, the therapeutic radiation irradiation device irradiates the treatment beam. These steps S106 and S107 correspond to steps S25 to S27 in FIG. 8, steps S47 to S49 in FIG. 9, and steps S67 to S69 in FIG. 10.
従って、本実施例の放射線治療システムによれば、治療中の判断に必要な適切な評価指標とその成否の基準値、優先度が与えられ、それらの達成度を確認しながら判断が可能となるため、経験の浅い操作者が短時間で適切に判断し、アダプティブ治療が可能となる。 Therefore, according to the radiation therapy system of this embodiment, appropriate evaluation indices necessary for judgment during treatment, their success/failure criteria, and priorities are given, and judgments can be made while checking the degree of achievement of these, allowing even inexperienced operators to make appropriate judgments in a short time and enable adaptive treatment.
言い換えれば、本実施例によれば、予め経験の豊富なスタッフを擁する病院において作成された判断指標や基準値を、経験の浅いスタッフを擁る病院にて治療に取り入れることが可能となり、治療中の判断を必要とする新規の治療法を迅速に取り入れることが可能となる。また、治療中の判断が適正化・迅速化されることにより、高精度・短時間の治療が可能となる。 In other words, according to this embodiment, judgment indices and standard values that have been created in advance at a hospital with experienced staff can be incorporated into treatment at a hospital with inexperienced staff, making it possible to rapidly introduce new treatment methods that require judgments during treatment. In addition, by optimizing and speeding up judgments during treatment, highly accurate treatment can be performed in a short time.
なお、本実施例では、判断支援データ入力装置20により判断支援データを治療施設外より取り入れる例を示したが、治療施設内で作成した判断支援データを入力しても良い。また、判断支援データは実績に基づき、AI等で修正・更新されても良い。 In this embodiment, an example is shown in which decision support data is imported from outside the treatment facility using the decision support data input device 20, but decision support data created within the treatment facility may also be input. In addition, the decision support data may be corrected and updated using AI or the like based on past performance.
実施例2の放射線治療システムを図19、図20を参照して説明する。 The radiation therapy system of Example 2 will be described with reference to Figures 19 and 20.
実施例1に記載の放射線治療システムに対して、実施例2の放射線治療システムでは、判断支援データ入力装置20がクラウドサーバ30に接続されており、適宜判断支援データ入力装置20がデータを取得することで、常に判断支援データベース上のデータが最新となり、また新たに開発された治療法を迅速に導入可能となる。 In contrast to the radiation therapy system described in Example 1, in the radiation therapy system of Example 2, the decision support data input device 20 is connected to the cloud server 30, and the decision support data input device 20 acquires data as appropriate, so that the data in the decision support database is always up to date, and newly developed treatment methods can be quickly introduced.
ここで、判断支援データには、適合する装置の要件を含んでおり、判断支援データ入力装置20が適合性を判断し、当該施設に適合する判断支援データのみ判断支援データベース21に保存することで、適さないデータを活用した照射を防ぐことが可能となり、迅速に治療データを導入可能となる。施設への適合性の判断指標は、撮影装置の種類・性能、治療放射線照射装置の放射線照射精度、対応する照射技法等である。また、導入されたデータに対し、その施設の特徴を反映した編集を受け入れても良い。具体的には患者位置決めを特徴的な方法で高精度化したり、患者の動きを特徴的な方法で制限したりして高精度化している場合などには、判断指標の基準値を変更して高精度な治療を支援することができる。 Here, the decision support data includes the requirements for the device to which it is suitable, and the decision support data input device 20 judges suitability and stores only decision support data suitable for the facility in the decision support database 21, making it possible to prevent irradiation using inappropriate data and to rapidly introduce treatment data. The criteria for judging suitability for a facility include the type and performance of the imaging device, the radiation irradiation accuracy of the therapeutic radiation irradiation device, the corresponding irradiation technique, etc. Editing of the introduced data that reflects the characteristics of the facility may also be accepted. Specifically, in cases where high precision is achieved by improving patient positioning using a characteristic method or by restricting patient movement in a characteristic way, the reference value of the judgment index can be changed to support high precision treatment.
図20は、実施例2のシステムのフロー図である。実施例1のフロー図(図17)に対して、S102及びS103がS201、S202に変更となっている。 Figure 20 is a flow diagram of the system of Example 2. Compared to the flow diagram of Example 1 (Figure 17), S102 and S103 have been changed to S201 and S202.
まず、S201にて、判断支援データ入力装置20がクラウドサーバ30から判断支援データを取得する。次に、S202にて、判断支援データ入力装置20が取得した判断支援データに含まれる装置情報が当該施設に適合するデータのみ判断支援データベース21に保存する。上記データは治療対象部位や治療方法毎に分類されており、個別に適合性が判断され保存される。 First, in S201, the decision support data input device 20 acquires decision support data from the cloud server 30. Next, in S202, only data in which the device information included in the decision support data acquired by the decision support data input device 20 is suitable for the facility is stored in the decision support database 21. The above data is classified by treatment target area and treatment method, and the suitability is judged for each data item before it is stored.
従って、本実施例の放射線治療システムによっても、実施例1の放射線治療システムと同様の効果を得ることができる。 Therefore, the radiation therapy system of this embodiment can achieve the same effects as the radiation therapy system of embodiment 1.
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。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。 The present invention is not limited to the above-mentioned examples, but includes various modified examples. The above-mentioned examples have been described in detail to clearly explain the present invention, and are not necessarily limited to those having all of the configurations described. It is also possible to replace part of the configuration of one example with the configuration of another example, and it is also possible to add the configuration of another example to the configuration of one example. It is also possible to add, delete, or replace part of the configuration of each example with other configurations.
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、SSD等の記録装置、または、ICカード、SDカード、DVD等の記録媒体に置くことができる。 Furthermore, the above-mentioned configurations, functions, processing units, processing means, etc. may be realized in hardware, in part or in whole, for example by designing them as integrated circuits. Furthermore, the above-mentioned configurations, functions, etc. may be realized in software, by a processor interpreting and executing a program that realizes each function. Information on the programs, tables, files, etc. that realize each function can be stored in a memory, a recording device such as a hard disk or SSD, or a recording medium such as an IC card, SD card, or DVD.
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。 In addition, the control lines and information lines shown are those considered necessary for the explanation, and not all control lines and information lines on the product are necessarily shown. In reality, it can be assumed that almost all components are interconnected.
1:被検体 2:ベッド 3:撮影装置 4:治療放射線照射装置 5:標的 6:治療室 10:治療計画装置 11:オペレータ 12:モニタ 13:治療制御室 14:患者構造変化認識装置 15:治療計画検証装置 20:判断支援データ入力装置 21:判断支援データベース 30:クラウドサーバ 40:表示画面 41:判断指標 42:判断基準値 43:判断指標値 44:達成度
1: Subject 2: Bed 3: Imaging device 4: Therapeutic radiation irradiation device 5: Target 6: Treatment room 10: Treatment planning device 11: Operator 12: Monitor 13: Treatment control room 14: Patient structure change recognition device 15: Treatment plan verification device 20: Decision support data input device 21: Decision support database 30: Cloud server 40: Display screen 41: Decision index 42: Decision criterion value 43: Decision index value 44: Degree of achievement
Claims (11)
前記判断指標は、前記標的の形状変化率又は形状変化量、前記撮像装置により撮影された前記所定領域の画像内に存在する臓器の形状変化率又は形状変化量、体表から前記標的までの深さ変化率又は深さ変化量の少なくとも一つを含む、ことを特徴とする判断支援システム。 accepts input of decision support data consisting of a set of judgment indices and judgment criterion values to be evaluated during radiation irradiation therapy, accepts selective input of the decision support data corresponding to a target of the radiation irradiation therapy, calculates the value of the judgment index for an image of a specified area including the target captured on the treatment day by an imaging device that captures the specified area, and displays the value of the judgment index compared with the judgment criterion value ;
A judgment support system characterized in that the judgment index includes at least one of a shape change rate or amount of shape change of the target, a shape change rate or amount of shape change of an organ present in an image of the specified area captured by the imaging device, and a depth change rate or amount of depth change from the body surface to the target .
前記標的に対して放射線を照射するための放射線照射装置と、
この放射線照射装置を制御する照射制御装置と、
を備え、
前記照射制御装置は、治療中に評価する判断指標と判断基準値の組からなる判断支援データの入力を受け入れ、前記標的に対応する記判断支援データの選択入力を受け入れ、当該選択入力された前記判断支援データの前記判断指標について、前記撮像装置により治療日に撮影された前記所定領域の画像に対して前記判断指標の値を計算し、前記判断指標の値と前記判断基準値とを比較して表示し、
前記判断指標は、前記標的の形状変化率又は形状変化量、前記撮像装置により撮影された前記所定領域の画像内に存在する臓器の形状変化率又は形状変化量、体表から前記標的までの深さ変化率又は深さ変化量の少なくとも一つを含む、ことを特徴とする放射線治療システム。 An imaging device that images a predetermined area including a target;
a radiation irradiation device for irradiating the target with radiation;
an irradiation control device that controls the radiation irradiation device;
Equipped with
the irradiation control device accepts input of decision support data consisting of a set of a judgment index and a judgment criterion value to be evaluated during treatment, accepts selective input of the decision support data corresponding to the target, calculates a value of the judgment index for the judgment index of the selectively input decision support data for the image of the predetermined region captured by the imaging device on the treatment day , and compares and displays the value of the judgment index and the judgment criterion value ;
A radiation therapy system characterized in that the judgment index includes at least one of a shape change rate or amount of shape change of the target, a shape change rate or amount of shape change of an organ present in an image of the specified area captured by the imaging device, and a depth change rate or amount of depth change from a body surface to the target .
前記判断支援システムは、放射線照射治療中に評価する判断指標と判断基準値の組からなる判断支援データの入力を受け入れ、前記放射線照射治療の標的に対応する前記判断支援データの選択入力を受け入れ、当該選択入力された前記判断支援データの前記判断指標について、前記標的を含む所定領域を撮影する撮像装置により治療日に撮影された前記所定領域の画像に対して前記判断指標の値を計算し、前記判断指標の値と前記判断基準値とを比較して表示し、
前記判断指標は、前記標的の形状変化率又は形状変化量、前記撮像装置により撮影された前記所定領域の画像内に存在する臓器の形状変化率又は形状変化量、体表から前記標的までの深さ変化率又は深さ変化量の少なくとも一つを含む、ことを特徴とする判断支援システムにおける判断支援方法。 A decision support method in a decision support system, comprising:
the decision support system accepts input of decision support data consisting of a set of judgment indices to be evaluated during radiation irradiation therapy, accepts selective input of the decision support data corresponding to a target of the radiation irradiation therapy, calculates a value of the judgment index for an image of a specified area including the target captured on the treatment day by an imaging device that captures the specified area, and displays a comparison between the value of the judgment index and the judgment reference value ;
A judgment support method in a judgment support system, characterized in that the judgment index includes at least one of a shape change rate or amount of shape change of the target, a shape change rate or amount of shape change of an organ present in the image of the specified area captured by the imaging device, and a depth change rate or amount of depth change from a body surface to the target.
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