特開 2017-164424 治療支援システム、治療支援システムの動作方法及び治療支援プログラム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】特開2017-164424(P2017-164424A)

(43)【公開日】2017年9月21日

(54)【発明の名称】治療支援システム、治療支援システムの動作方法及び治療支援プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20170825BHJP

   A61B 10/00 20060101ALI20170825BHJP

   A61N 5/10 20060101ALI20170825BHJP

   A61B 5/1171 20160101ALI20170825BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 377

   A61B10/00 E

   A61N5/10 P

   A61B5/10 361

【審査請求】有

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2016-55339(P2016-55339)

(22)【出願日】2016年3月18日

(71)【出願人】

【識別番号】504136568

【氏名又は名称】国立大学法人広島大学

(71)【出願人】

【識別番号】592131906

【氏名又は名称】みずほ情報総研株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】西尾 禎治

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 明登

(72)【発明者】

【氏名】永田 靖

(72)【発明者】

【氏名】松崎 和敏

(72)【発明者】

【氏名】永田 毅

(72)【発明者】

【氏名】前川 秀正

【テーマコード（参考）】

4C038

4C082

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C038VA07

4C038VB01

4C038VC05

4C082AC02

4C082AC03

4C082AC05

4C082AE03

4C082AN02

4C093AA22

4C093AA25

4C093CA23

4C093FF17

4C093FF21

(57)【要約】

【課題】患者に対する的確な治療を支援するための治療支援システム、治療支援システムの動作方法及び治療支援プログラムを提供する。
【解決手段】治療支援装置２０は、分光装置Ｃ２からデータを取得する制御部２１を備える。この制御部２１は、第１の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を取得し、前記分光画像に基づいて、第１の血管パターンの特徴情報を算出し、第２の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を、再度、取得し、前記分光画像に基づいて、第２の血管パターンの特徴情報を算出し、前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に関する情報を出力する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

分光装置からデータを取得する制御部を備えた治療支援システムであって、
前記制御部が、
第１の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を取得し、前記分光画像に基づいて、第１の血管パターンの特徴情報を算出し、
第２の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を、再度、取得し、前記分光画像に基づいて、第２の血管パターンの特徴情報を算出し、
前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に関する情報を出力することを特徴とする治療支援システム。

【請求項2】

前記第１の測定時は検査時であり、前記第２の測定時は治療時であり、
前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報の差異に基づいて、前記治療時の姿勢を、前記検査時の姿勢に一致するように姿勢の調整指示を出力することを特徴とする請求項１に記載の治療支援システム。

【請求項3】

前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に基づいて、デフォメーションの要否を判定することを特徴とする請求項１又は２に記載の治療支援システム。

【請求項4】

前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に基づいて、患者の本人認証を行なうことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の治療支援システム。

【請求項5】

検査時及び治療時に、前記患者の分光動画を取得し、前記分光動画に基づいて、血管配置を特定し、
前記分光動画を用いて、前記血管配置の特徴情報の変動範囲を特定し、
前記変動範囲の差異に基づいて、前記検査時の姿勢に一致するように姿勢の調整指示を出力することを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の治療支援システム。

【請求項6】

前記患者の治療部位を特定し、前記治療部位の血管パターンに基づいて、治療による炎症の有無を判定し、前記炎症を検知した場合には、注意喚起を出力することを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の治療支援システム。

【請求項7】

前記分光画像に基づいて特定した血管パターンにおいて、前記患者の心拍数を算出して出力することを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の治療支援システム。

【請求項8】

分光装置からデータを取得する制御部を備えた治療支援システムの動作方法であって、
前記制御部が、
第１の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を取得し、前記分光画像に基づいて、第１の血管パターンの特徴情報を算出し、
第２の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を、再度、取得し、前記分光画像に基づいて、第２の血管パターンの特徴情報を算出し、
前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に関する情報を出力することを特徴とする治療支援システムの動作方法。

【請求項9】

分光装置からデータを取得する制御部を備えた治療支援システムを用いて、治療支援を実行するためのプログラムであって、
前記制御部を、
第１の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を取得し、前記分光画像に基づいて、第１の血管パターンの特徴情報を算出し、
第２の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を、再度、取得し、前記分光画像に基づいて、第２の血管パターンの特徴情報を算出し、
前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に関する情報を出力する手段として機能させることを特徴とする治療支援プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、患者の治療を支援するための治療支援システム、治療支援システムの動作方法及び治療支援プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

がん治療を目的として、Ｘ線、ガンマ線、陽子や重イオンの粒子線等の放射線を用いた治療装置が検討されている。この治療装置においては、放射線を患部に集中的に照射することにより、正常細胞に影響を与えずに治療する。このような放射線や粒子線治療では、がん等の患部に高精度に照射することが大切である。そこで、放射線治療の患者の位置決めを行なうための技術も検討されている（例えば、特許文献１を参照。）。この文献に記載の技術においては、計測光とカメラを用いた３次元計測により患者の体表面を計測する。そして、予め取得された体表面基準位置データと治療時又は検査時に３次元光計測手段で取得される体表面計測位置データとを比較照合し、位置姿勢変換パラメータを求める。この位置姿勢変換パラメータにより体表面基準位置データと体表面計測位置データとの差異が許容範囲になるように患者支持台の位置及び角度を調整し、患者の位置決めを実施する。

【0003】

また、血管の状態を、赤外線を利用して映像化する技術も検討されている（例えば、特許文献２を参照。）。この文献に記載の注射針誘導装置においては、肉眼で直視できない血管と、体内に挿入された注射針を画像化し、その血管と針との三次元の位置関係をモニタに出力する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００８−２２８９６号公報

【特許文献2】特開２０１２−２５４２４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載された技術においては、体表面基準位置を特定し、この体表面基準位置を用いて位置決めを行なうが、治療前の検査時の患者の姿勢と、治療時の姿勢との位置合わせが難しい場合がある。例えば、腹部などのように、平坦な体表面においては、体表面基準位置を見つけ難く、的確な治療を行なうことが困難になる。また、特許文献２に記載された技術においては、注射時に血管の位置を確認することしか想定されていない。

【0006】

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、この目的は、患者に対する的確な治療を支援するための治療支援システム、治療支援システムの動作方法及び治療支援プログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

・上記課題を解決するための治療支援システムにおいては、分光装置からデータを取得する制御部を備える。そして、前記制御部が、第１の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を取得し、前記分光画像に基づいて、第１の血管パターンの特徴情報を算出し、第２の測定時に、姿勢を把握できる患者の分光画像を、再度、取得し、前記分光画像に基づいて、第２の血管パターンの特徴情報を算出し、前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に関する情報を出力する。これにより、血管パターンに基づいて、第１の測定時と第２の測定時との患者状況の違いを判定することができる。

【0008】

・上記治療支援システムにおいて、前記第１の測定時は検査時であり、前記第２の測定時は治療時であり、前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報の差異に基づいて、前記治療時の姿勢を、前記検査時の姿勢に一致するように姿勢の調整指示を出力することが好ましい。これにより、検査時の姿勢と治療時の姿勢とを一致させることができる。

【0009】

・上記治療支援システムにおいて、前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に基づいて、デフォメーションの要否を判定することが好ましい。これにより、患者の身体状況が変化している場合に、調整することができる。

【0010】

・上記治療支援システムにおいて、前記第１の血管パターンの特徴情報と前記第２の血管パターンの特徴情報との差異に基づいて、患者の本人認証を行なうことが好ましい。これにより、第１の測定時と第２の測定時との患者の一致を確認することができる。

【0011】

・上記治療支援システムにおいて、検査時及び治療時に、前記患者の分光動画を取得し、前記分光動画に基づいて、血管配置を特定し、前記分光動画を用いて、前記血管配置の特徴情報の変動範囲を特定し、前記変動範囲の差異に基づいて、前記検査時の姿勢に一致するように姿勢の調整指示を出力することが好ましい。これにより、呼吸等を考慮して、患者の姿勢を調整することができる。

【0012】

・上記治療支援システムにおいて、前記患者の治療部位を特定し、前記治療部位の血管パターンに基づいて、治療による炎症の有無を判定し、前記炎症を検知した場合には、注意喚起を出力することが好ましい。これにより、治療による炎症を検出することができる。

【0013】

・上記治療支援システムにおいて、前記分光画像に基づいて特定した血管パターンにおいて、前記患者の心拍数を算出して出力することが好ましい。これにより、患者の心拍数を把握することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、患者に対する的確な治療を支援することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本実施形態のシステム概略図。

【図2】本実施形態の処理手順の説明図。

【図3】本実施形態の処理手順の説明図。

【図4】本実施形態の処理手順の説明図。

【図5】他の実施形態の血管の変動の説明図。

【図6】他の実施形態の処理手順の説明図であって、（ａ）は皮膚炎症を考慮した観察処理、（ｂ）は脈拍を考慮した観察処理の説明図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明を具体化した一実施形態を、図１〜図４に従って説明する。本実施形態では、患者の体内の患部に対して放射線を照射して治療を行なう場合を想定する。この場合、患部の検査時（第１の測定時）における患者の姿勢と、治療時（第２の測定時）における患者の姿勢とを一致させる。

【0017】

図１に示すように、この放射線等を用いた治療を支援するために、治療支援システムとして、ＣＴ撮影装置１０、放射線治療装置１５、治療支援装置２０、距離センサＣ１、分光装置Ｃ２、治療計画装置５０を用いる。

【0018】

ＣＴ撮影装置１０は、放射線等を利用して物体を走査しコンピュータを用いて処理した物体の内部画像（ＣＴ画像データ）を生成するコンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）処理を行なう。このコンピュータ断層撮影においては、患者の身体を、所定の画像間隔で撮影した複数のＣＴ画像が生成される。

【0019】

放射線治療装置１５は、放射線を患部に照射することにより、がん等の治療を行なう装置である。この放射線治療装置１５には、放射線を発する照射装置（ガントリ）や、患者が仰臥や背臥するための治療台が設けられている。

【0020】

距離センサＣ１は、３次元計測部として機能し、深度センサ等を備え、被写体の位置を認識する。そして、距離センサＣ１は、被写体の撮影画像を出力する。この撮影画像には、視野に含まれる各被写体について、深度センサによって計測した距離情報（深度情報）が含まれる。これにより、複数の撮影画像の撮影位置を考慮して、３次元モデルを生成することができる。

【0021】

分光装置Ｃ２は、所定の波長における分光画像の撮影手段である。例えば、近赤外領域（例えば８５０ｎｍ）においては、生体を透過しやすく、血中ヘモグロビンの酸化の有無による光吸収の変化率が大きい。この物理現象は、酸化の有無による血中ヘモグロビン分子の光吸収による振動励起状態への遷移確率の相違によって生じる。なお、分光撮影に用いる波長は、皮膚内の血管を顕在化させやすい複数の波長を用いる。この波長は、照明条件などの外乱を受けやすいため、設置時に皮膚や皮膚に準ずる表面特性を持つ装置を用いて、様々な波長による撮影を行ない、統計解析により血管を顕在化させる波長を選定する。本実施形態では、近赤外領域の輝度と近紫外領域の輝度との輝度差に基づいて血管パターンを特定する。

【0022】

治療支援装置２０は、患者の放射線治療を支援するコンピュータシステムである。この治療支援装置２０は、制御部２１、患者情報記憶部２２を備えている。更に、この治療支援装置２０は、医師が操作に用いるキーボードやポインティングデバイス等の入力部や、ディスプレイ等の出力部を備える。

【0023】

制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等から構成された制御手段として機能し、後述する処理（検査支援段階、３次元計測処理段階、分光計測処理段階、治療支援段階、姿勢支援段階等を含む処理）を行なう。このための治療支援プログラムを実行することにより、制御部２１は、検査支援部２１０、３次元計測処理部２１１、分光計測処理部２１２、治療支援部２１３、姿勢支援部２１４等として機能する。

【0024】

検査支援部２１０は、検査装置（本実施形態では、ＣＴ撮影装置１０）から検査画像を取得し、患者情報記憶部２２に記録する処理を実行する。
３次元計測処理部２１１は、距離センサＣ１から撮影画像を取得する処理を実行する。更に、３次元計測処理部２１１は、取得した撮影画像を再構成して、患者の身体の３次元モデル（メッシュモデル）を生成する処理を実行する。

【0025】

分光計測処理部２１２は、分光装置Ｃ２から分光画像を取得する処理を実行する。
治療支援部２１３は、放射線治療を行なう患者を特定し、本人認証処理を実行する。
姿勢支援部２１４は、患者の姿勢等の位置合わせを支援する処理を実行する。姿勢支援部２１４は、姿勢の再現を判定するための配置相違量に関するデータと、患者の体型の変化を判定するためのデフォメーション基準値に関するデータを保持している。

【0026】

患者情報記憶部２２には、治療対象の患者に関する患者管理データ２２０が記録される。この患者管理データ２２０は、検査（ＣＴ撮影）時に、距離センサＣ１や分光装置Ｃ２から撮影画像を取得した場合に記録される。患者管理データ２２０は、患者ＩＤ、撮影日時、３次元撮影画像、３次元モデル、血管画像、検査画像に関するデータを含んで構成される。

【0027】

患者ＩＤデータ領域には、患者を特定するための識別子に関するデータが記録される。
撮影日時データ領域には、検査（ＣＴ撮影）を行なった年月日及び時刻に関するデータが記録される。

【0028】

３次元撮影画像データ領域には、距離センサＣ１から取得した撮影画像に関するデータが記録される。この撮影画像には、画像に含まれる各ピクセルに対して、距離センサＣ１から被写体までの距離（深度）に関するデータが埋め込まれている。

【0029】

３次元モデルデータ領域には、この３次元撮影画像を用いて生成された３次元モデル（３次元身体データ）が記録される。
血管画像データ領域には、分光装置Ｃ２から取得した撮影画像に関するデータが記録される。ここでは、撮影画像に含まれる血管パターン（第１の血管パターン）が記録される。
検査画像データ領域には、ＣＴ撮影装置１０において撮影された検査画像（ＣＴ画像）が記録される。

【0030】

治療計画装置５０は、患部に対して放射線の入射方法を検討し、適切な線量が処方できているか確認するためのシミュレータである。この治療計画装置５０においては、患部の体表面形状、患部の形状、位置、放射線の照射を避けるべきリスク臓器との位置関係によって、治療ビームの線質、入射方向、照射範囲、線量・照射回数等を決定する。この治療計画装置５０は、医師が用いるキーボードやポインティングデバイス等の入力部や、ディスプレイ等の出力部を備える。

【0031】

次に、上記のように構成された治療支援装置２０において、治療支援システムの動作方法について説明する。
（検査支援処理）
まず、図２を用いて、検査支援処理を説明する。
ここでは、治療支援装置２０の制御部２１は、ＣＴ撮影処理を実行する（ステップＳ１−１）。具体的には、ＣＴ撮影装置１０を用いて、患者の特定領域についてコンピュータ断層撮影処理を行ない、ＣＴ画像（ＤＩＣＯＭデータ）を作成する。そして、治療支援装置２０の検査支援部２１０は、患者ＩＤに関するデータとともに、ＣＴ撮影装置１０からＣＴ画像を取得する。そして、検査支援部２１０は、患者ＩＤ、撮影日時、検査画像（ＣＴ画像）を含めた患者管理データ２２０を生成し、患者情報記憶部２２に記録する。

【0032】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、体表面の３Ｄ撮影処理を実行する（ステップＳ１−２）。具体的には、距離センサＣ１を用いて、ＣＴ撮影装置１０の治療台上の患者の姿勢（検査時の姿勢）を撮影する。この場合、ＣＴ撮影装置１０の治療台も含めて撮影する。そして、制御部２１の３次元計測処理部２１１は、距離センサＣ１から３次元撮影画像を取得する。この３次元撮影画像には、各ピクセルに対して深度情報が設定されている。そして、３次元計測処理部２１１は、患者ＩＤ、撮影日時に関連付けた患者管理データ２２０に３次元撮影画像を記録する。

【0033】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、３Ｄモデルの生成処理を実行する（ステップＳ１−３）。具体的には、制御部２１の３次元計測処理部２１１は、３次元撮影画像を、仮想空間内で、深度情報を用いて再構成することにより、３次元モデルを生成する。そして、３次元計測処理部２１１は、生成した３次元モデルを、患者ＩＤ、撮影日時に関連付けられた患者管理データ２２０に記録する。

【0034】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、分光画像の取得処理を実行する（ステップＳ１−４）。具体的には、分光装置Ｃ２を用いて、ＣＴ撮影装置１０の治療台上の患者の姿勢（検査時の姿勢）を撮影する。この場合、距離センサＣ１によって撮影された３次元撮影画像に対応させて同じ範囲を撮影する。そして、制御部２１の分光計測処理部２１２は、患者ＩＤとともに、分光装置Ｃ２から分光画像（本実施形態では、複数の波長での画像）を取得する。

【0035】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、血管パターンの特定処理を実行する（ステップＳ１−５）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、分光画像において、血管のパターン認識を行なう。ここでは、分光画像において、予め想定される血管の太さや配置、形状に基づいて、血管と認識される血管パターンを特定する。そして、分光計測処理部２１２は、特定した血管パターンを含む血管画像（第１の血管パターン）を、患者ＩＤ、撮影日時に関連付けた患者管理データ２２０に記録する。

【0036】

次に、治療計画装置５０を用いて、治療計画処理を実行する（ステップＳ１−６）。
具体的には、治療計画装置５０のディスプレイに、ＣＴ画像を出力する。そして、医師は、ＣＴ画像を確認して、放射線を照射する患部領域（標的）を指定する。この患部の疾患の種類により、放射線治療装置１５において照射する治療ビームの線質を決める。

【0037】

次に、治療計画装置５０を用いて、放射線がリスク臓器に照射されず、患部領域（標的）に照射できる照射位置を検索する（照射位置のシミュレーション）。この場合、放射線治療装置１５のガントリが患者の身体に接触しない照射位置（入射方向、照射範囲）を考慮する。

【0038】

更に、治療計画装置５０は、この照射位置において、治療に必要な放射線の照射量を計算する（照射量のシミュレーション）。ここでは、患部の体積や深さに応じて、線量・照射回数を決定する。
そして、治療計画装置５０は、放射線治療装置１５における治療に用いる放射線の照射位置、線種、線量・照射回数、治療計画を出力する。

【0039】

（治療支援処理）
次に、図３、図４を用いて、治療支援処理を説明する。ここでは、患者は、放射線治療装置１５の治療台に仰臥又は背臥する。

【0040】

まず、治療支援装置２０の制御部２１は、体表面の３Ｄ撮影処理を実行する（ステップＳ２−１）。具体的には、治療支援部２１３は、放射線治療装置１５から患者ＩＤに関するデータを取得する。更に、ステップＳ１−２と同様に、距離センサＣ１を用いて、放射線治療装置１５内の患者の姿勢（治療時の姿勢）を撮影する。この場合、制御部２１の３次元計測処理部２１１は、患者ＩＤとともに、距離センサＣ１から３次元撮影画像を取得する。

【0041】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、ステップＳ１−３と同様に、３Ｄモデルの生成処理を実行する（ステップＳ２−２）。具体的には、制御部２１の３次元計測処理部２１１は、３次元撮影画像を再構成することにより、現在（治療時）の３次元モデルを生成する。

【0042】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、ステップＳ１−４と同様に、分光画像の取得処理を実行する（ステップＳ２−３）。
次に、治療支援装置２０の制御部２１は、ステップＳ１−５と同様に、治療時の血管パターンの特定処理を実行する（ステップＳ２−４）。この処理により、治療時の血管パターン（第２の血管パターン）を特定する。

【0043】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、検査時の血管パターンの呼出処理を実行する（ステップＳ２−５）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、患者情報記憶部２２から、患者ＩＤに関連付けられた血管画像（第１の血管パターン）を取得する。なお、患者ＩＤに関連付けられて複数の血管画像が登録されている場合には、任意の画像を選択して取得する。

【0044】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、パターン照合処理を実行する（ステップＳ２−６）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、画像による認証処理で用いて、治療時の血管パターン（第２の血管パターン）の特徴量と、検査時の血管パターン（第１の血管パターン）の特徴量とを算出し、特徴量の比較を行なう。

【0045】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、認証完了かどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ２−７）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、治療時の血管パターンの特徴量と、検査時の血管パターンの特徴量とが一致した場合には認証完了と判定する。

【0046】

血管パターンの特徴量が一致せず、認証できないと判定した場合（ステップＳ２−７において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、エラー処理を実行する（ステップＳ２−８）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、患者が異なる可能性があることを示すメッセージをディスプレイに出力する。

【0047】

一方、血管パターンの特徴量が一致し、認証完了と判定した場合（ステップＳ２−７において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、治療時及び検査時において、対応する特徴点の特定処理を実行する（ステップＳ２−９）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、ステップＳ２−２において生成した３Ｄモデルに対して、ステップＳ２−４で取得した血管パターンを付加する。更に、姿勢支援部２１４は、患者情報記憶部２２の患者管理データ２２０に記録されている３Ｄモデルに、血管撮影画像の血管パターンを付加する。そして、姿勢支援部２１４は、各３Ｄモデルに付加された血管パターンにおいて特徴点（例えば、分岐点等）を特定する。

【0048】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、治療時と検査時とで位置がずれている特徴点の特定処理を実行する（ステップＳ２−１０）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、それぞれの３Ｄモデルにおいて血管パターンの特徴点の位置を比較し、相対的に位置がずれている特徴点を特定する。この場合、ＩＣＰ（Iterative Closest Point）法や３次元特徴量（Spin ImageやSHOT特徴量等）を用いての位置合わせを行なう。

【0049】

次に、図４に示すように、治療支援装置２０の制御部２１は、体型の変化があるかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−１）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、検査時の３次元モデル上の特徴点の位置を、治療時の３次元モデル上の特徴点の位置にフィッティングするために必要な変形量をプロクラステス解析法などの手法を用いて算出する。ここでは、特徴点間の距離の拡大や縮小に応じて、体型の変化を判定する。そして、姿勢支援部２１４は、特徴点間の距離の拡縮の変形量とデフォメーション基準値とを比較する。変形量がデフォメーション基準値以下の場合には、許容範囲内と判定する。

【0050】

変形量がデフォメーション基準値を越えており、体型の変化があると判定した場合（ステップＳ３−１において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、デフォメーション処理を実行する（ステップＳ３−２）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、検査時の特徴点の位置を、治療時の特徴点の位置にフィッティングするために必要な変化量を用いて、治療時の３Ｄモデルを修正する。

【0051】

一方、体型の変化がないと判定した場合（ステップＳ３−１において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、デフォメーション処理（ステップＳ３−２）をスキップする。

【0052】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、姿勢を再現できているかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−３）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、治療時の３次元モデルと検査時の３次元モデルとの差異を算出する。ここでは、３次元モデルに付加された血管パターンの特徴点の配置に基づく配置相違量を算出する。そして、３次元モデルの差異及び配置相違量が基準値以下の場合には、姿勢を再現していると判定する。

【0053】

姿勢を再現していると判定した場合（ステップＳ３−３において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、放射線治療処理を実行する（ステップＳ３−４）。具体的には、制御部２１の姿勢支援部２１４は、治療計画装置５０から治療計画を取得し、放射線治療装置１５に供給する。この場合、デフォメーション処理（ステップＳ３−２）を実行した場合には、変化量に基づいて治療計画を調整する。そして、放射線治療装置１５は、治療計画に基づいて、放射線照射を行なう。

【0054】

一方、配置相違量が基準値を超えており、姿勢を再現していないと判定した場合（ステップＳ３−３において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、患者位置の調整指示処理を実行する（ステップＳ３−５）。この場合、姿勢支援部２１４は、治療時の３次元モデルと検査時の３次元モデルとを重畳させて、ディスプレイに出力する。医師は、３次元モデルのずれを考慮して、患者の姿勢を修正する指示を行なう。

【0055】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、ステップＳ２−１〜ステップＳ２−４と同様に、体表面の３Ｄ撮影処理（ステップＳ３−６）、３Ｄモデルの生成処理（ステップＳ３−７）、分光画像の取得処理（ステップＳ３−８）、治療時の血管パターンの特定処理（ステップＳ３−９）を実行する。そして、治療支援装置２０の制御部２１は、治療時及び検査時において、対応する特徴点の特定処理（図３のステップＳ２−９）から、各処理をやり直す。

【0056】

本実施形態の治療支援システムによれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、体表面の３Ｄ撮影処理（ステップＳ１−２）、３Ｄモデルの生成処理（ステップＳ１−３）を実行する。これにより、検査時の姿勢を、３次元モデルを用いて特定することができる。

【0057】

（２）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、分光画像の取得処理（ステップＳ１−４）、血管パターンの特定処理（ステップＳ１−５）を実行する。これにより、検査時の体表面上にマーカ（血管パターン）を特定することができる。そして、この血管パターンを基準として利用して、患者の身体状況を把握することができる。例えば、３次元モデルでは、起伏が少なく、身体の特徴を把握し難い形状を、身体に本来的に存在する血管パターンを用いて、身体部位や姿勢を特定することができる。特に、近赤外線の場合には、体内への透過性が高く、条件によっては体表面から１０ｍｍ深度近くまでの光吸収効果の観察が可能である。このため、患者は、服を着たままの状態で、人体情報を取得することができる。

【0058】

（３）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、体表面の３Ｄ撮影処理（ステップＳ２−１）、３Ｄモデルの生成処理（ステップＳ２−２）を実行する。これにより、治療時における姿勢を、３次元モデルを用いて特定することができる。

【0059】

（４）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、分光画像の取得処理（ステップＳ２−３）、治療時の血管パターンの特定処理（ステップＳ２−４）を実行する。これにより、治療時の体表面のマーカ（血管パターン）を特定することができる。そして、この血管パターンを基準として利用して、患者の身体状況を把握することができる。

【0060】

（５）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、検査時の血管パターンの呼出処理（ステップＳ２−５）、パターン照合処理（ステップＳ２−６）を実行する。そして、認証できないと判定した場合（ステップＳ２−７において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、エラー処理を実行する（ステップＳ２−８）。これにより、体表面の血管パターンに基づいて、治療対象の患者を特定することができる。

【0061】

（６）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、体型の変化があるかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−１）。体型の変化があると判定した場合（ステップＳ３−１において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、対応する特徴点を用いてデフォメーション処理を実行する（ステップＳ３−２）。これにより、患者の体型変化を考慮して治療を行なうことができる。

【0062】

（７）本実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、姿勢を再現できているかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−３）。そして、姿勢を再現したと判定した場合（ステップＳ３−３において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、放射線治療処理を実行する（ステップＳ３−４）。これにより、検査時の姿勢を考慮して、同じ姿勢で的確な治療を行なうことができる。

【0063】

また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、治療支援装置２０、治療計画装置５０を用いて、治療計画時や治療時の支援を行なう。ハードウェア構成は、これに限定されるものではない。例えば、治療支援装置２０に治療計画装置５０の機能を持たせるようにしてもよい。

【0064】

・上記実施形態では、距離センサＣ１及び分光装置Ｃ２を用いる。これらを一つのセンサにより構成することも可能である。この場合には、分光された光線を被写体に照射し、反射する位置と、反射して戻ってくるまでの時間計測（ＴＯＦ法：Time of flight）や特定のパターンを照射し、対象に投影された大きさからの距離計測（Light Coding法）等により、３次元空間位置を特定する。

【0065】

・上記実施形態では、治療支援装置２０の制御部２１は、姿勢を再現できているかどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ３−３）。ここでは、３次元モデルに付加された血管パターンの特徴点の配置に基づいて判定する。ここで、特徴点の変動を考慮するようにしてもよい。例えば、呼吸による体表の３次元移動量を検出できる。

【0066】

この場合には、図５に示すように、呼吸に応じて、血管Ｂ１の特徴点ＦＰの位置も変動する。ここでは、血管Ｂ１の分岐点を特徴点ＦＰと設定している。この特徴点ＦＰの変動範囲を比較して、姿勢を確認するようにしてもよい。具体的には、変動範囲内で、血管パターンの特徴点ＦＰの配置が一致する場合には、治療支援装置２０の制御部２１は、同じ姿勢と判定する。一方、変動範囲を考慮しても、血管パターンの特徴点ＦＰの配置が一致しない場合には、治療支援装置２０の制御部２１は、患者位置の調整指示処理を実行する。

【0067】

・上記実施形態では、血管撮影画像を、検査時及び治療時の姿勢の確認のために用いる。この血管撮影画像の利用方法は、姿勢の確認に限定されるものではない。例えば、血管状態の判定に用いることも可能である。この場合には、放射線治療時に、患者情報記憶部２２の患者管理データ２２０に、放射線の照射部位に関する情報（座標）を記録しておく。

【0068】

図６（ａ）を用いて、検査時や治療時に実行する観察処理を説明する。
（観察処理）
まず、治療支援装置２０の制御部２１は、照射部位の血管画像の撮影処理を実行する（ステップＳ４−１）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、患者情報記憶部２２を用いて、患者管理データ２２０に記録されている照射部位に関する情報を取得する。そして、分光計測処理部２１２は、分光装置Ｃ２から照射部位の血管画像を取得する。

【0069】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、皮膚炎症かどうかについての判定処理を実行する（ステップＳ４−２）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、過去の血管撮影画像と直近の血管撮影画像とを比較する。ここで、過去の血管撮影画像に対して、直近の血管撮影画像において、毛細血管の拡張を検出した場合には、皮膚炎症と判定する。

【0070】

皮膚炎症と判定した場合（ステップＳ４−２において「ＹＥＳ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、注意喚起処理を実行する（ステップＳ４−３）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、ディスプレイに注意喚起メッセージを出力する。

【0071】

一方、皮膚炎症でないと判定した場合（ステップＳ４−２において「ＮＯ」の場合）、治療支援装置２０の制御部２１は、注意喚起処理（ステップＳ４−３）をスキップして、観察処理を終了する。
これにより、検査時や治療時において、放射線治療によって生じる患者の皮膚炎症を、分光画像に基づいて判定することができる。

【0072】

・上記実施形態では、血管撮影画像を、検査時及び治療時の姿勢の確認のために用いる。この血管撮影画像を脈拍判定に用いることも可能である。

【0073】

図６（ｂ）を用いて、検査時や治療時に実行する観察処理を説明する。
（観察処理）
まず、治療支援装置２０の制御部２１は、血管画像の撮影処理を実行する（ステップＳ５−１）。具体的には、制御部２１の分光計測処理部２１２は、血管撮影画像において、血管の位置を特定する。そして、分光計測処理部２１２は、血管位置において、所定の時間間隔で分光撮影画像を取得する。この時間間隔としては、動きを特定できる時間（例えば３０ｍ秒）を用いる。

【0074】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、バンドフィルタリング処理を実行する（ステップＳ５−２）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、連続的に撮影した分光撮影画像において、血管位置の時間的変動を特定する。この場合、治療支援部２１３は、一般的な心拍数範囲の周波数で、変動位置についてバンドパスのフィルタリングを行なう。

【0075】

次に、治療支援装置２０の制御部２１は、脈拍検出処理を実行する（ステップＳ５−３）。具体的には、制御部２１の治療支援部２１３は、バンドフィルタリングに基づいて算出した脈拍を、ディスプレイに出力する。

【0076】

これにより、検査時や治療時において、分光画像に基づいて、脈拍を特定することができる。そして、この脈拍により、患者の心身状態を把握することができる。

【符号の説明】

【0077】

１０…ＣＴ撮影装置、１５…放射線治療装置、２０…治療支援装置、２１…制御部、２１０…検査支援部、２１１…３次元計測処理部、２１２…分光計測処理部、２１３…治療支援部、２１４…姿勢支援部、２２…患者情報記憶部、５０…治療計画装置、Ｃ１…距離センサ、Ｃ２…分光装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】