特開 2023-161447 治療計画評価システム、治療計画評価方法および治療計画評価システムを備える放射線治療システム

(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】P2023161447

(43)【公開日】2023-11-07

(54)【発明の名称】治療計画評価システム、治療計画評価方法および治療計画評価システムを備える放射線治療システム

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20231030BHJP

【ＦＩ】

A61N5/10 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022071855

(22)【出願日】2022-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(71)【出願人】

【識別番号】504173471

【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】弁理士法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山田 貴啓

(72)【発明者】

【氏名】藤井 祐介

(72)【発明者】

【氏名】▲高▼尾 聖心

(72)【発明者】

【氏名】安田 耕一

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 康一

(72)【発明者】

【氏名】小橋 啓司

【テーマコード（参考）】

4C082

【Ｆターム（参考）】

4C082AN01

(57)【要約】

【課題】治療計画を選択する際の判断を支援することができるようにした治療計画評価システムを提供すること。
【解決手段】放射線治療システムＲＴＳでの治療計画を評価する治療計画評価システム１は、選択された治療計画を、過去の治療計画の採否が判断された実績と比較する機能を有し、選択された治療計画と実績との比較結果を提供する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射線治療の治療計画を評価する治療計画評価システムであって、
選択された治療計画を、過去の治療計画の採否が判断された実績と比較する機能を有し、
前記選択された治療計画と前記実績との比較結果を提供する
治療計画評価システム。

【請求項2】

過去の治療計画の採否実績に基づく分類モデルを保持し、
選択された治療計画を前記モデルにより分類する機能を有し、
前記選択された治療計画が前記モデルにより分類された評価結果を提供する
請求項１に記載の治療計画評価システム。

【請求項3】

前記選択された治療計画には、先に作成された第１治療計画と、前記第１治療計画よりも後に作成された第２治療計画とが含まれる
請求項２に記載の治療計画評価システム。

【請求項4】

前記選択された治療計画には、最初に作成された第１治療計画と、前記第１治療計画の後にそれぞれ時間をおいて作成されたｎ（ｎは２以上の自然数）個の第２治療計画とが含まれており、
前記ｎ個の第２治療計画を１つずつ増加させながらｎまで選択し、前記選択された第２治療計画が前記モデルにより分類された評価結果と前記第１治療計画が前記モデルにより分類された評価結果とが提供される、
請求項２に記載の治療計画評価システム。

【請求項5】

前記第１治療計画が前記モデルにより分類された評価結果と、前記第２治療計画が前記モデルにより分類された評価結果とは対比されて提供される
請求項３に記載の治療計画評価システム。

【請求項6】

前記モデルにより分類された評価結果は、採用の可否を示す情報と、前記採用の可否の理由を示す情報とを含む
請求項３に記載の治療計画評価システム。

【請求項7】

前記治療計画は、患部と正常組織とが近接しており、かつ所定の複数の線量分布指標にしたがって放射線が照射される計画である
請求項２に記載の治療計画評価システム。

【請求項8】

前記放射線治療とは、オンラインアダプティブ放射線治療である
請求項２に記載の治療計画評価システム。

【請求項9】

放射線を照射する放射線治療システムであって、
請求項２～８のいずれか一項に記載の治療計画評価システムにより評価されて選択された治療計画にしたがって、患部へ放射線を照射する
放射線治療システム。

【請求項10】

放射線治療の治療計画を計算機により評価する治療計画評価方法であって、
前記計算機は、
選択された治療計画を、過去の治療計画の採否が判断された実績と比較し、
前記選択された治療計画と前記実績との比較結果をユーザの使用する端末へ提供する
治療計画評価方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、治療計画評価システム、治療計画評価方法および治療計画評価システムを備える放射線治療システムに関する。

【背景技術】

【0002】

オンラインアダプティブ放射線治療とは、治療日の患者の体内状況に応じて、その場で治療計画を再作成する治療方法である。特許文献１では、オンラインアダプティブ放射線治療のワークフローとして、治療計画を表す指令を取得し、前記指令を用いて、段階的に患者モデルを生成し、第一および第二の治療計画を生成し、治療計画を選択するステップを自動で実行することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】米国特許出願公開第２０２０／０１２１９５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

がんなどの患部へ粒子線またはＸ線などの放射線を照射する治療方法が知られている。粒子線には陽子線または炭素線などがある。放射線照射に用いられる放射線照射システムでは、腫瘍などの標的の形状に適した線量分布を形成する。患者は、カウチと呼ばれる患者用ベッドの上に固定されており、患者の体内の標的の形状に適した線量分布が形成されるように放射線が照射される。

【0005】

標的の形状の変化、腸管のガスポケットの変化など、患者の体内の状況は日々変化している。放射線の照射精度を高めるために、治療日の患者の体内状況に応じて治療計画を再作成するアダプティブ治療が普及し始めている。治療日に、患者をカウチに固定した状態で、治療計画を再計画する治療をオンラインアダプティブ治療と呼ぶ。

【0006】

特許文献１には、オンラインアダプティブ治療の自動ワークフローが記載されている。このワークフローでは、患者の固定、患部の撮像、患部の輪郭作成、治療計画の作成、治療計画の選択、放射線の照射というステップが順次実施される。従来の治療では、患者の固定、患部の撮像、放射線の照射という３つのステップで治療が行われる。これに対し、オンラインアダプティブ治療では、実施するステップが増えるため、治療時間が増大する可能性がある。

【0007】

さらに、治療日では、オペレータは、最初に作成された治療計画と治療当日に作成された治療計画とのどちらを治療に用いるのかを決定しなければならない。この選択に際して、最初の治療計画の線量分布の指標と治療当日に作成された治療計画の線量分布の指標とは、それぞれ複数の基準にしたがって比較される。

【0008】

この基準は、標的または正常組織ごとに設定されるものであり、一部の基準が目標を達成していない治療計画であっても、臨床的な判断によってその治療計画を採用する場合がある。ただし、一部の基準が目標を達成していない場合、最初の治療計画と治療当日に作成された治療計画とのどちらか一方を一意に選択することは難しくなり、その判断に時間を要する可能性がある。

【0009】

本発明は上記の課題に鑑みてなされたもので、治療計画を選択する際の判断を支援することができるようにした治療計画評価システム、治療計画評価方法および治療計画評価システムを備える放射線治療システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上記課題を解決すべく、本発明に従う治療計画評価システムは、放射線治療の治療計画を評価する治療計画評価システムであって、選択された治療計画を、過去の治療計画の採否が判断された実績と比較する機能を有し、選択された治療計画と実績との比較結果を提供する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、選択された治療計画と過去の治療計画の採否が判断された実績とを比較することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】放射線治療システムの全体構成図である。

【図2】再計画システムの構成図である。

【図3】オンラインアダプティブ治療の処理を示すフローチャートである。

【図4】図３中の治療プランを選択する処理の詳細を示すフローチャートである。

【図5】治療計画を選択する判断を支援する情報を提供する画面例である。

【図6】治療結果を分類した結果を提供する画面例である。

【図7】治療結果を分類した結果を提供する他の画面例である。

【図8】第２実施例に係り、オンラインアダプティブ治療の処理を示すフローチャートである。

【図9】第３実施例に係り、放射線治療計画評価システムの構成図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、選択された治療計画を、過去の治療計画の採否が判断された実績と比較し、選択された治療計画と実績との比較結果を提供する。本実施形態では、アダプティブ治療を短時間で実施可能な放射線治療システムＲＴＳを提供する。そのために、放射線治療システムＲＴＳは、放射線治療計画評価システム１を有する。放射線治療計画評価システム１は、治療計画を分類するモデルに基づいて治療計画を分類し、治療計画の分類結果をユーザ７０へ提供する。本実施形態によれば、当初の治療計画と治療日の当日に新しく作成された治療計画とをそれぞれ評価することができる。ユーザ７０は、評価結果に基づいて、複数の治療計画のいずれを選択すべきか適切かつ短時間で判断できるため、アダプティブ治療に要する時間を低減でき、患者の負担を軽減できる。

【実施例0014】

図１～図７を用いて第１実施例を説明する。以下の記載および図面は、一つの例示であって、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。本開示で明示された構成に限定されない。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でもよい。

【0015】

図面に示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、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。本開示は、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。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、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。

【0016】

図１は、本実施例に係る放射線治療システムＲＴＳの全体構成図である。放射線治療システムRTSは、放射線治療計画評価システム1と、放射線治療装置2と、ワークフローマネージャ７を備える。

【0017】

放射線治療計画評価システム１は、放射線治療に用いられる治療計画をモデルにより分類して評価し、その評価結果をワークフローマネージャ７を介して、「ユーザ」としてのオペレータ７０へ提供するシステムである。放射線治療計画評価システム１は、それぞれ後述のように、例えば患者位置決めシステム１１、再計画システム１２、患者検証（ＱＡ：Ｑｕａｌｉｔｙ Ａｓｓｕｒａｎｃｅ）システム１３を備える。

【0018】

放射線治療装置２は、選択された治療計画に基づいて、患者６０の患部（標的）６１へ放射線を照射する装置である。放射線治療装置２は、それぞれ後述のように、例えば、撮像装置２０、撮像制御装置２１、照射装置３０、照射制御装置３１、回転ガントリ４０、ガントリ制御装置４１、カウチ５０、カウチ制御装置５１を備える。

【0019】

患者６０を載せるベッドをカウチ５０と呼ぶ。カウチ５０は、カウチ制御装置５１からの指示に基づき、直交する３軸の方向へ移動することができ、さらにそれぞれの軸を中心として回転することができる。これらの移動と回転により、標的６１の位置を所望の位置に移動することができる。

【0020】

撮像装置２０は、撮像制御装置２１の指示に基づき、カウチ５０に固定された患者６０および標的６１の３次元画像を計測する。３次元画像とは、ＣＴ画像やコーンビームＣＴ画像、ＭＲＩ画像であり、以下では治療日画像と記す。

【0021】

照射装置３０は照射制御装置３１の指示に基づき治療に用いる放射線を生成する。具体的には、放射線の照射位置および照射量を制御することで、標的６１に対して所望の線量分布を形成する。照射装置３０の一部は回転ガントリ４０に設置されており、回転ガントリ４０と共に回転することができる。回転ガントリ４０は、ガントリ制御装置４１の指示に基づき所望の角度に移動させられる。回転ガントリ４０の角度を変更することで、所望の角度から放射線を照射することができる。

【0022】

放射線治療計画評価システム１の構成を説明する。患者位置決めシステム１１は、治療計画時のＣＴ画像（以下、治療計画時の画像）と治療日画像とに基づき、照射装置３０に対する患者６０の位置補正量を計算する。オペレータ７０は計算結果を確認し、位置補正量を決定する。決定された位置補正量に基づき、カウチ５０の設置位置がカウチ制御装置５１に設定され、カウチ５０の位置が補正される。

【0023】

再計画システム１２は、治療計画時の画像と治療日の画像とに基づき、再計画に用いる合成ＣＴ画像を生成する。再計画とは、治療計画を改めて作成し直すことである。再計画システム１２は、さらに、合成ＣＴ画像上で標的および正常組織の領域を特定し、それらの輪郭データを作成する。再計画システム１２は、合成ＣＴ画像と輪郭データとに基づき、放射線の照射パラメータを最適化して、治療計画を作成する。

【0024】

以下では、治療日当日に作成された治療計画を最新プランと表記する。治療日より前に作成された元の治療計画をオリジナルプランと表記する。最新プランは、治療日に作成された治療計画であるから、当日プランと呼ぶこともできる。

【0025】

再計画システム１２は、最新プランの線量分布をワークフローマネージャ７の画面を介してオペレータ７０に提供する。オペレータ７０は、提供された情報に基づいて、最新プランをその日の治療に用いるか否かを判断する。

【0026】

患者ＱＡシステム１３は、最新プランを検証し、その検証結果をワークフローマネージャ７の画面を介してオペレータ７０へ提供する。オペレータ７０は、最新プランの検証結果を確認して承認する。

【0027】

ワークフローマネージャ７は、撮像制御装置２１、照射制御装置３１、ガントリ制御装置４１、カウチ制御装置５１、患者位置決めシステム１１、再計画システム１２および患者ＱＡシステム１３に双方向通信可能に接続されており、治療のワークフローの進行状況を監視および管理する。

【0028】

ワークフローマネージャ７は、例えば、コンピュータ端末である。ワークフローマネージャ７は、各種パラメータ等を入力するための入力装置、表示装置、メモリ（記憶媒体）、データベース（記憶媒体）、ワークフローの進行状況監視、管理を実施する演算処理装置（演算素子である制御装置）、通信装置（いずれも図示せず）を有する。ワークフローマネージャ７は、デスクトップ型パーソナルコンピュータ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、タブレット型パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（いわゆるスマートフォンを含む。）、眼鏡型ウェアラブルデバイスなどのように構成される。

【0029】

後述の図２では、再計画システム１２をコンピュータシステムとして構成する例を説明する。ワークフローマネージャ７、患者位置決めシステム１１および患者検証システム１３も、図２に示すようなコンピュータシステムとして構成される。ただし、メモリに記憶されるコンピュータプログラムおよびデータは、ワークフローマネージャ７、患者位置決めシステム１１および患者検証システム１３のそれぞれで相違する。

【0030】

図２は、再計画システム１２の構成図である。再計画システム１２は、ワークフローマネージャ７と同様にコンピュータシステムとして構成される。再計画システム１２は、例えば、演算装置としてのプロセッサ１２０、記憶装置としてのメモリ１２１、通信装置としての通信インターフェース（図中、通信ＩＦ）１２２を備える。

【0031】

プロセッサ１２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等である。メモリ１２２は、ここでは、主記憶装置および補助記憶装置を含む。メモリ１２２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。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記憶媒体を用いてもよい。

【0032】

メモリ１２１には、ファームウェアおよびオペレーティングシステム、所定のコンピュータプログラム１２１１～１２１６などのコンピュータプログラムが格納されている。再計画システム１２の動作開始時（例えば電源投入時）に、プロセッサ１２０は、ファームウェア等のコンピュータプログラムをメモリ１２１から読み出して実行し、再計画システム１２として要求される機能を実現する。プロセッサ１２０とメモリ１２２および通信インターフェース１２３は、例えば内部バスなどの通信手段１２３を介して相互に接続されている。

【0033】

再計画システム１２のメモリ１２１に記憶される所定のコンピュータプログラムとしては、例えば、輪郭作成モジュール１２１１、計画用画像作成モジュール１２１２、照射パラメータ最適化モジュール１２１３、線量分布指標計算モジュール１２１４、分類モデル保持部１２１５、分類計算モジュール１２１６を有する。

【0034】

輪郭作成モジュール１２１１は、ＣＴ画像に基づいて患部および周辺臓器などの輪郭を作成するコンピュータプログラムである。計画用画像作成モジュール１２１２は、治療計画を作成するための画像を作成するコンピュータプログラムである。照射パラメータ最適化モジュール１２１３は、放射線を患部へ向けて照射する場合の各パラメータを最適化するコンピュータプログラムである。線量分布指標計算モジュール１２１４は、線量分布の指標を計算するコンピュータプログラムである。分類モデル保持部１２１５は、治療計画の適否を分類するモデルを保持するコンピュータプログラムである。分類計算モジュール１２１６は、分類モデル保持部１２１５により保持されているモデルを用いて、入力された治療計画を分類するコンピュータプログラムである。

【0035】

記憶媒体ＭＭは、例えば、フラッシュメモリまたはハードディスクドライブのような長時間の記憶が可能な記憶装置である。メモリ１２１に記憶されたコンピュータプログラムおよびデータの全部または一部を記憶媒体ＭＭに転送して記憶させることができる。記憶媒体ＭＭを図外の計算機に接続し、記憶媒体ＭＭに記憶されたコンピュータプログラムおよびデータの全部または一部を図外の計算機へ転送して記憶させることもできる。

【0036】

再計画システム１２の一部の機能を他の計算機に分散して配置し、その計算機と再計画システム１２とを通信ネットワークで接続してもよい。すなわち、複数の計算機を連携させることで、再計画システム１２を構築することができる。なお、後述の実施例で述べるように、放射線治療計画評価システム１を一つの計算機に設けることもできる。

【0037】

図３は、オンラインアダプティブ治療処理のフローチャートである。まず最初に、患者６０がカウチ５０に固定され、撮像装置２０を用いて治療日の画像が取得される。患者位置決めシステム１１は、治療計画画像と当日撮影された画像（当日画像）とに基づき、患者６０の位置を補正する（Ｓ１０１）。

【0038】

患者位置決めシステム１１は、治療日画像に基づき、標的および正常組織の領域を特定し、それらの輪郭データを作成する（Ｓ１０２）。さらに、患者位置決めシステム１１は、治療計画画像と治療日画像とに基づき、再計画に用いる合成ＣＴ画像を生成する（Ｓ１０２）。例えば、非剛体レジストレーションＤＩＲ（Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ Ｉｍａｇｅ Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ）を用いて、治療日画像から治療計画画像を変形することで、合成ＣＴ画像を生成する。その際、作成した輪郭データを用いてもよい。

【0039】

ステップＳ１０３では、照射パラメータ最適化モジュール１２１３により、合成ＣＴ画像および輪郭データに基づき、目標分布を実現する照射パラメータを最適化計算により求める。

【0040】

線量分布指標計算モジュール１２１４は、最適化計算により得られた照射パラメータにしたがって放射線を照射した場合の線量分布を計算して表示する（Ｓ１０４）。

【0041】

ステップＳ１０５では、オペレータ７０により選択されたプランの入力を受け付け、どの治療プランが選択されたのか確認する。オペレータ７０は、オリジナルプランの線量分布および線量分布指標と最新プランの線量分布及び線量分布指標とに基づき、その日の治療に用いる治療計画を選択する。

【0042】

ここで、線量分布指標とは、標的の容積の９５％を包含する線量を示すＤ９５や、２０Ｇｙ以上照射される体積の全体積に対する割合を示すＶ２０、平均肺線量ＭＬＤなどのＤＶＨ（Ｄｏｓｅ Ｖｏｌｕｍｅ Ｈｉｓｔｏｇｒａｍ）から計算される指標である。線量分布指標は、ＴＣＰ（Ｔｕｍｏｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）やＮＴＣＰ（Ｎｏｒｍａｌ Ｔｉｓｓｕｅ Ｃｏｍｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ）であってもよい。ステップＳ１０５の詳細は後述する。

【0043】

ステップＳ１０５で最新プランが選択された場合、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、患者ＱＡシステム１３によって最新プランが検証され、オペレータ７０は検証結果を確認する。

【0044】

オペレータ７０は、選択された治療計画に従って放射線治療装置２へ指示し、患部６１へ放射線を照射させる（Ｓ１０７）。

【0045】

図４を用いて、ステップＳ１０５におけるプラン選択方法を説明する。

【0046】

ステップＳ１０５１では、線量分布指標計算モジュール１２１４によって、合成ＣＴ画像に基づきオリジナルプランを照射した場合の線量分布が計算される。

【0047】

ステップＳ１０５２では、線量分布指標計算モジュール１２１４によって、計算された線量分布からオリジナルプランの線量分布指標が計算される。

【0048】

分類モデル保持部１２１５から読み出された分類モデルにより、オリジナルプランの線量分布指標と最新プランの線量分布指標とから、それぞれの特徴量が抽出される（Ｓ１０５３）。特徴量とは、以降のステップでの計算に用いるパラメータであり、線量分布指標から代表的な指標を抽出したものであってもよいし、あるいは、線量分布指標を組み合わせて計算される新たな指標であってもよい。

【0049】

分類計算モジュール１２１６は、ステップＳ１０５３で抽出された特徴量に基づいて、オリジナルプランと最新プランをそれぞれ分類し、予め決定された複数のグループのいずれに所属するかを計算する（Ｓ１０５４）。複数のグループとは、過去の治療の実績に基づき決定される。

【0050】

ここで図５を参照する。ステップＳ１０５５では、図５に示すように、線量分布の計算結果を示す画面Ｇ１がワークフローマネージャ７に表示される。図Ｇ１１は、オリジナルプランの線量分布を示す。図Ｇ１２は、最新プランの線量分布を示す。表Ｇ１３には、オリジナルプランの線量分布指標と、最新プランの線量分布指標が表示される。図Ｇ１４には、オリジナルプランのDVHと、最新プランのDVHが表示される。

【0051】

オペレータ７０は、図Ｇ１１および図Ｇ１２に表示される位置と内容とをそれぞれ変更することができる。図Ｇ１１に表示される位置および内容と、図Ｇ１２に表示される位置および内容とは、連動させることもできる。すなわち、いずれか一方の図に表示される位置または内容が変更された場合、他方の図に表示される位置および内容が同様に変更されてもよい。図Ｇ１１に表示される位置および内容と、図Ｇ１２に表示される位置および内容とが、互いに独立してもよい。

【0052】

線量分布指標は、あらかじめ設定された基準を達成しているか否かも併せて、表Ｇ１３に表示される。さらに、画面Ｇ１には、治療に用いる治療計画をオペレータ７０が選択するためのボタンＧ１５が表示される。

【0053】

図４に戻る。ステップＳ１０５６において、オペレータ７０は、再計画システム１２はから提供された分類結果を確認し、オリジナルプランと最新プランのどちらを治療に用いるかを選択する。

【0054】

分類モデルの作成方法の例を説明する。分類モデルは、過去に再計画の要否を判断した際の線量分布指標に基づいて作成される。例えば、オンラインアダプティブ治療ではない従来の治療では、その治療期間中に、撮影されたＣＴ画像に対して元の治療計画を適用した場合の線量分布を計算し、その線量分布から算出される線量分布指標に基づき、再計画の要否を判断することがある。再計画の要否を判断した際の線量分布指標と、実際に再計画したか否かの結果との組み合わせを教師データとして、分類モデルを構築する。

【0055】

再計画の要否判断に用いられる線量分布指標は数十個あるため、必要に応じて変数選択を行うことにより、分類モデルを作成する線量分布指標の数を低減する。選択された線量分布指標に基づき主成分分析することで、新たな特徴量を生成することもできる。主成分分析以外の手法を用いることもできる。

【0056】

分類モデルを作成する際の、これら変数選択や特徴量作成の手順は分類モデル保持部１２１５に保存される。アダプティブ治療におけるプラン選択の際は、同様の計算がステップＳ１０５３で実行される。このように抽出された特徴量と、実際に再計画をしたか否かの結果との組み合わせを教師データとして分類モデルが作成される。

【0057】

分類モデルは、オンラインアダプティブ治療時に、最新プランとオリジナルプランのいずれを選択した際の線量分布指標に基づいて作成されてもよい。

【0058】

図６に、分類結果画面Ｇ２の例を示す。分類結果画面Ｇ２では、代表的な特徴量の分布Ｇ２１と分類の境界Ｇ２２とが表示される。「採用の可否の理由を示す情報」の例である特徴量分布Ｇ２１に表示させる特徴量は、オペレータ７０により選択可能である。

【0059】

特徴量分布Ｇ２１では、分類モデルの作成に用いたデータが再計画をした場合のデータなのか、それとも再計画しなかった場合のデータなのかが分かるように、区別して表示される。再計画しなかったデータは、例えば「採用可」と表記される。再計画したデータは、例えば「採用不可」と表記される。最新プランとオリジナルプランについても、分布Ｇ２１では区別して表示される。さらに、最新プランとオリジナルプランの分類結果が「採用の可否を示す情報」の例として、文章Ｇ２３で表示される。

【0060】

図７を用いて、他の分類結果画面Ｇ３を示す。この分類結果画面Ｇ３では、代表的な線量分布指標の分布図Ｇ３１と分類の境界Ｇ２２とが表示される。分布Ｇ３１に表示させる線量分布指標は、オペレータ７０が自由に選択可能である。分布Ｇ３１には、ガイドラインや施設ごとに設定される基準Ｇ３３も表示される。

【0061】

図７の場合、ＣＴＶ Ｖ９０％は基準より大きい方が良く、ＯＡＲ Ｄｍａｘは基準より小さい方がよい。表示される点は、分類モデルの作成に用いたデータが再計画した場合のデータか、それとも再計画しなかった場合のデータなのかが分かるように、区別して表示される。再計画しなかったデータは、例えば「採用可」と表記される。再計画したデータは、例えば「採用不可」と表記されうる。最新プランとオリジナルプランについても分布Ｇ３１では区別して表示される。さらに、最新プランとオリジナルプランの分類結果が文章Ｇ３４として表示される。

【0062】

特徴量の分布方法、再計画の実施の有無、分類結果の文章などは、図６，図７に示す例に限定されない。

【0063】

このように構成される本実施例によれば、治療計画を分類するモデルを用いることにより、選択された治療計画を評価する情報をオペレータ７０に提供することができる。これにより、オペレータが治療計画を選択する際の判断を支援することができ、オペレータにとっての使い勝手を向上させることができる。さらに、オペレータが治療計画の選択に要する時間を短縮できるため、治療当日の患者の治療時間も短くすることができ、患者の負担を軽減できる。

【0064】

本実施例の治療計画評価システム１を用いる放射線治療システムＲＴＳでは、放射線治療の標的６１とその周辺に存在する正常組織とは、日々状況が変化する。例えば腹部などでは、消化管の位置または内容物などの状況によって、日々、標的６１と正常組織の位置およびや大きさが変動する。

【0065】

例えば、子宮体がん治療においては、膀胱、直腸、小腸、大腸が標的の周辺に存在する正常組織である。膵臓がん治療においては、脊髄、胃、十二指腸、肝臓、腎臓などが周辺に存在する正常組織である。標的６１の周辺に正常組織が近接している場合、オンラインアダプティブ治療であっても、標的についての線量分布指標の基準と正常組織についての線量分布指標の基準との両方を満たすことができない場合がある。

【0066】

例えば、標的６１の位置とＯＡＲの位置とが治療計画時よりも近づいた場合、図７の分布図Ｇ３１に示すように、オリジナルプランではＣＴＶの基準を達成しているが、ＯＡＲの基準を達成できない場合がある。

【0067】

一方、治療当日の画像に基づき再計画した最新プランであっても、ＯＡＲの近接により、ＯＡＲの基準は達成できても、ＣＴＶの基準を達成できない場合がある。最新プランとオリジナルプランの両者でこのような状況になった場合、どちらかの治療計画を一意に選択することは難しくなり、判断に時間を要する。

【0068】

しかし、本実施例では、過去の治療における判断の実績に基づいて、最新プランおよびオリジナルプランをそれぞれ評価することができるため、オペレータは治療日に使用するプランを容易に選択することができる。そして、本実施例では、オペレータの判断を支援することができるため、治療時間を短縮することができる。

【実施例0069】

図８を用いて第２実施例を説明する。本実施例では、或る患者の放射線治療で使用された治療計画を保存しておき（Ｓ１２２）、過去に採用された治療計画のうち再使用可能な治療計画の有無を判断し（Ｓ１１５）、再使用可能な治療計画が無い場合に最新プランを作成する（Ｓ１１８）。

【0070】

図３で述べたと同様に最初に、患者６０がカウチ５０に固定され、撮像装置２０を用いて治療日の画像が取得される。患者位置決めシステム１１は、治療計画画像と当日撮影された画像（当日画像）とに基づき、患者６０の位置を補正する（Ｓ１１１）。患者位置決めシステム１１は、治療日画像に基づき、標的および正常組織の領域を特定し、それらの輪郭データを作成する（Ｓ１１２）。患者位置決めシステム１１は、治療計画画像と治療日画像とに基づき、再計画に用いる合成ＣＴ画像を生成する（Ｓ１１２）。

【0071】

再計画システム１２は、その患者の治療について過去に作成されたプラン（治療計画）をｎ日分取得する（Ｓ１１３）。初めての治療の場合、ｎは０である。初めての治療で治療計画が新たに作成された状態で開始される２回目の治療の場合、ｎは１となる。

【0072】

再計画システム１２は、取得した過去ｎ日分のプランについて、図６，図７で述べたような判断指標を生成し、オペレータへ提供する（Ｓ１１４）。その際、再計画システム１２は、オリジナルプランの判断指標と、オリジナルプランの後に作成された判断指標とを対比させてオペレータに提供する。すなわち、再計画システム１２は、ｎ個のプランを１つずつ増加させながらｎまで選択し、選択されたプランが分類モデルにより分類された評価結果とオリジナルプランが分類モデルにより分類された評価結果とを対比してオペレータへ提供する（Ｓ１１４）。

【0073】

オペレータは、再計画システム１２から提供された判断支援情報（図５，図６，図７に示す情報はその一例である。）に基づいて、過去に作成されたプランのうち今日の治療に使用できるプランがあるか判断する。オペレータは、その判断結果をワークフローマネージャ７から再計画システム１２へ入力する。

【0074】

オペレータは、過去に作成されたプランのうちいずれか一つのプランが使用できると判断すると、オペレータによる選択結果が再計画システム１２に入力される（Ｓ１１５：ＹＥＳ，Ｓ１１６）。そして、オペレータは、選択した過去のプランにしたがって、放射線治療装置２を操作する（Ｓ１１７）。

【0075】

一方、過去に作成されたプランの中に、今日の治療で使用できるプランが見当たらないとオペレータが判断した場合、その判断結果が再計画システム１２へ入力される（Ｓ１１５：ＮＯ）。

【0076】

再計画システム１２は、図３のステップＳ１０３～Ｓ１０６で述べたと同様に、最新プランを作成し（Ｓ１１８）、判断指標を作成してオペレータへ提供し（Ｓ１１９）、オペレータによるプランの選択結果を受領する（Ｓ１２０）。オリジナルプランが選択された場合、オリジナルプランにしたがって放射線治療が行われる（Ｓ１１７）。最新プランが選択された場合、最新プランについて患者ＱＡが実施され（Ｓ１２１）、患者ＱＡが行われた最新プランは再計画システム１２に記憶される（Ｓ１２２）。そして、最新プランにしたがって放射線治療が行われる（Ｓ１１７）。

【0077】

このように構成される本実施例も第１実施例と同様の作用効果を奏する。さらに本実施例では、治療日当日の最新プランを作成する前に、その患者について作成された過去のプランを再利用できないか判断し、過去のプランを使用できる場合はその過去のプランを使用する。したがって、放射線治療を開始するまでの時間を第１実施例よりも短縮できる場合があり、患者の負担を軽減できる。放射線治療システムＲＴＳでは、同一患者の同一患部に対して十数回、数十回といった複数回の放射線治療を行うため、過去に作成されたプランが再使用できる可能性がある。本実施例は、周辺の正常組織との関係などが日々変化する標的に対して、時間をおいて複数回放射線を照射するという放射線治療の特殊な性質を利用して、プランの選択に要する時間を短縮している。