特許 7019377 医用画像診断装置、治療計画システム及び放射線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】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-04

(45)【発行日】2022-02-15

(54)【発明の名称】医用画像診断装置、治療計画システム及び放射線治療支援プログラム

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20220207BHJP

【ＦＩ】

A61N5/10 P

A61N5/10 M

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2017211898

(22)【出願日】2017-11-01

(65)【公開番号】P2019083846

(43)【公開日】2019-06-06

【審査請求日】2020-08-27

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】キヤノンメディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】野辺 昌史

(72)【発明者】

【氏名】平岡 学

【審査官】小河 了一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１６０３０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７１７６３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００７／０２９７５６５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の治療の治療計画のために取得された第１のリファレンス画像と、第２の治療の治療計画に利用される医用画像を取得するための撮像範囲、撮像位置及びスライス厚の少なくとも１つを含む撮像条件とを取得するリファレンス情報取得部と、
前記第１のリファレンス画像に前記第２の治療の治療計画において取得された第２のリファレンス画像を線形位置合わせすることでずれ量を算出する位置合わせ部と、
前記ずれ量に基づいて前記第１のリファレンス画像に関連付けされた撮像条件を前記第２のリファレンス画像に適合させることで、前記医用画像を取得するための前記撮像条件を変更する撮像条件変更部と、
を備える医用画像診断装置。

【請求項2】

前記撮像条件は、前記医用画像の前記撮像範囲、前記撮像位置及び前記スライス厚のうち前記撮像範囲のみを含み、
前記撮像条件変更部は、前記第１のリファレンス画像に関連付けされた前記撮像範囲を前記第２のリファレンス画像に適合させることで、前記医用画像を取得するための前記撮像範囲を変更する、
請求項１に記載の医用画像診断装置。

【請求項3】

前記撮像条件変更部は、前記位置合わせ部において前記第１のリファレンス画像が前記第２のリファレンス画像に前記線形位置合わせできるか否かを判定し、前記線形位置合わせができない場合、その旨を通知する、
請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。

【請求項4】

前記撮像条件変更部は、前記第１のリファレンス画像に描出された領域と前記第２のリファレンス画像に描出された領域とが異なる場合、前記第２のリファレンス画像に描出された領域と前記第１のリファレンス画像に描出された領域とが同じになるよう、前記ずれ量に基づいて被検体の位置を変更する、
請求項１又は２に記載の医用画像診断装置。

【請求項5】

前記第１のリファレンス画像及び前記第２のリファレンス画像は、位置決め画像である、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。

【請求項6】

前記位置合わせ部は、前記第２のリファレンス画像の種類に応じて、前記第２のリファレンス画像と位置合わせ可能な画像を前記第１のリファレンス画像から生成する、
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の医用画像診断装置。

【請求項7】

第１の治療における治療情報に基づいて、第２の治療の治療計画に利用される医用画像を取得するための撮像範囲、撮像位置及びスライス厚の少なくとも１つを含む撮像条件を設定する撮像条件設定部と、
前記第１の治療の治療計画のために取得された第１のリファレンス画像と、前記撮像条件設定部で設定された前記撮像条件とを関連付けしたリファレンス情報を生成するリファレンス情報生成部と、
前記リファレンス情報を取得し、前記第１のリファレンス画像に前記第２の治療の治療計画において取得された第２のリファレンス画像を線形位置合わせすることでずれ量を算出する位置合わせ部と、
前記ずれ量に基づいて前記第１のリファレンス画像に関連付けされた撮像条件を前記第２のリファレンス画像に適合させることで、前記医用画像を取得するための前記撮像条件を変更する撮像条件変更部と、
を備える治療計画システム。

【請求項8】

第１の治療の治療計画における治療情報を取得するステップと、
前記治療情報に基づいて第２の治療の治療計画に利用される医用画像を取得するための撮像範囲、撮像位置及びスライス厚の少なくとも１つを含む撮像条件を生成するステップと、
前記第１の治療の治療計画のために取得された第１のリファレンス画像と、前記撮像条件とを関連付けしたリファレンス情報を生成するステップと、
前記第１のリファレンス画像に第２の治療計画において取得された第２のリファレンス画像を線形位置合わせすることでずれ量を算出するステップと、
前記ずれ量に基づいて前記第１のリファレンス画像に関連付けされた撮像条件を前記第２のリファレンス画像に適合させることで、前記医用画像を取得するための前記撮像条件を変更するステップと、
を備える放射線治療支援プログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、医用画像診断装置、治療計画システム及び放射線治療支援プログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

放射線治療では、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置で撮像したＣＴ画像に基づいて治療計画が作成される。治療計画では、放射線が照射される部位（以下、治療ターゲットと称する）、治療ターゲットの大きさ、照射範囲、照射方法、照射線量、線量分布などの照射条件が策定される。同一の治療ターゲットに対する治療において、放射線の照射は、複数回に分けて実施される。治療計画は、放射線の照射毎に作成される。以下の説明では、特に説明の無い限り１回の放射線照射のことを放射線治療と称する。

【0003】

ＣＴ画像を撮像する場合よりも高い線量の放射線が照射される放射線治療では、治療計画において、治療ターゲット以外の領域における被曝量の均一化や感受性の高い臓器や部位に治療用放射線が照射されないように照射条件が設定される。

【0004】

治療ターゲットが鮮明に描出されたＣＴ画像に基づいて照射条件を設定することで、適切な治療計画を作成できる。そのため、治療計画用の医用画像として画質の良い医用画像が取得されることが望ましい。また、放射線治療は、治療計画のために取得されたＣＴ画像を撮像したときと同じ体位で実施されるのが望ましい。したがって、放射線治療に適した体位や照射条件を考慮して治療計画用のＣＴ画像が取得されるのが好ましい。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１１－１６４９５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明が解決しようとする課題は、治療計画に適した医用画像を取得しつつ、被曝量を低減することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態に係る医用画像診断装置は、リファレンス情報取得部と、位置合わせ部と、撮像条件変更部とを備える。リファレンス情報取得部は、第１の治療の治療計画のために取得された第１のリファレンス画像と、第２の治療の治療計画に利用される医用画像の撮像条件とを取得する。位置合わせ部は、第１のリファレンス画像に第２の治療の治療計画において取得された第２のリファレンス画像を位置合わせする。撮像条件変更部は、位置合わせ部における位置合わせ結果に応じて撮像条件を変更する。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】図１は、実施形態に係る治療計画システムの一例を示す概念的な構成図。

【図2】図２は、実施形態に係る治療計画システムの機能構成例を示す機能ブロック図。

【図3】図３は、実施形態に係る治療計画システムの動作の一例を示すフローチャート。

【図4】図４は、実施形態に係る治療計画システムの動作の一例を示すフローチャート。

【図5】図５は、リファレンス情報を説明する模式図。

【図6】図６は、位置合わせ結果に応じて撮像範囲を適合させる方法を示す模式図。

【図7】図７は、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像が線形位置合わせできない場合を示す模式図。

【図8】図８は、第１のリファレンス画像の撮像範囲を第２のリファレンス画像に適用する場合の第１の表示例。

【図9】図９は、第１のリファレンス画像の撮像範囲を第２のリファレンス画像に適用する場合の第２の表示例。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、図面を参照しながら、医用画像診断装置、治療計画システム及び放射線治療支援プログラムの実施形態について詳細に説明する。

【0010】

（１）構成
図１は、実施形態に係る治療計画システムの一例を示す概念的な構成図である。図１に示すように、治療計画システム１は、放射線治療装置２０とネットワークを介して接続している。ここでネットワークとは、電気通信技術を利用した情報通信網全体を意味し、病院基幹ＬＡＮ、無線／有線ＬＡＮやインターネット網のほか、電話通信回線網、光ファイバー通信ネットワーク、ケーブル通信ネットワーク及び衛星通信ネットワークなどを含む。放射線治療装置２０は、治療計画システム１から治療計画データを取得し、取得した治療計画データに基づいて放射線治療を実行する。

【0011】

放射線治療装置２０は、直線加速器を備え、Ｘ線、γ線、電子線、陽子線、中性子線、重粒子線などの治療用放射線を発生させる。治療用放射線は、照射中心（アイソセンタ）に治療ターゲットを配置した状態で照射される。

【0012】

放射線治療装置２０は、放射線照射手段としての放射線源２１、絞り２２、アーム部２４、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８及び治療コントローラ２９を有する。

【0013】

放射線源２１は、放射線を発生させる。絞り２２は、絞り駆動装置２７によって、放射線源２１から照射される放射線の照射範囲を調整する。即ち、絞り駆動装置２７は、絞り２２の開口を調整することによって、放射線の照射範囲を変更する。

【0014】

アーム部２４は、放射線源２１及び絞り２２を一体として保持する。アーム部２４は、放射線源２１及び絞り２２を一体として患者Ｐの周りに回転できるように構成されている。

【0015】

高電圧電源２６は、治療コントローラ２９による制御に従って、放射線の照射に必要な電力を放射線源２１に供給する。

【0016】

絞り駆動装置２７は、治療コントローラ２９による制御に従って、絞り２２により放射線の照射範囲を調整する。

【0017】

回転駆動装置２８は、治療コントローラ２９による制御に従って、アーム部２４と支持部２３との接続部２５を中心としてアーム部２４を回転させる。

【0018】

治療コントローラ２９は、図示しないＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサ及びメモリを備え、治療計画装置１０で生成された治療計画データに従って放射線治療装置２０を統括的に制御する。

【0019】

治療計画システム１は、放射線治療毎の治療計画データを作成する。治療計画システム１は、治療計画装置１０及び医用画像診断装置３０を有する。

【0020】

治療計画装置１０は、医用画像診断装置３０で取得された医用画像に基づいて放射線治療を行うための治療計画データを作成する。治療計画データには、治療ターゲットの位置、寝台の初期位置、照射中心、患者Ｐの体位、放射線を照射する範囲、照射線量及び線量分布などの照射条件が含まれる。治療計画装置１０は、治療計画データの作成に必要な放射線の照射の方向、照射野の大きさ、照射線量及び体内の線量分布などの照射条件を設定する。

【0021】

治療計画装置１０は、コンピュータをベースとして構成されており、ネットワークを介して外部装置と相互通信可能である。治療計画装置１０は、処理回路１１、記憶回路１２、インタフェース１３及びディスプレイ１４などのハードウェアから構成される。処理回路１１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、治療計画装置１０を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続される。

【0022】

処理回路１１は、専用のハードウェアで構成してもよいし、内蔵のプロセッサによるソフトウェア処理で各種機能を実現するように構成してもよい。ここでは一例として、プロセッサによるソフトウェア処理によって処理回路１１が各種機能を実現する場合について説明する。

【0023】

上記プロセッサとは、専用又は汎用のＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Application Specific Integrated Circuit）、プログラマブル論理デバイス及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ：Field Programmable Gate Array）などの回路を意味する。上記プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス（ＳＰＬＤ：Simple Programmable Logic Device）、複合プログラマブル論理デバイス（ＣＰＬＤ：Complex Programmable Logic Device）などが挙げられる。処理回路１１は、記憶回路１２に記憶されたプログラム又は処理回路１１のプロセッサ内に直接組み込まれたプログラムを読み出し実行することで、各機能を実現する。

【0024】

また、処理回路１１は、単一のプロセッサによって構成されてもよいし、複数の独立したプロセッサの組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、複数のプロセッサにそれぞれ対応する複数の記憶回路１２が設けられると共に、各プロセッサにより実行されるプログラムが当該プロセッサに対応する記憶回路に記憶される構成でもよい。別の例としては、１個の記憶回路１２が複数のプロセッサの各機能に対応するプログラムを一括的に記憶する構成でもよい。また、各機能に対応するプログラムが複数の記憶回路に分散して配置され、処理回路１１は、個別の記憶回路から対応するプログラムを読み出す構成としてもよい。

【0025】

記憶回路１２は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）などの半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスクなどによって構成される。記憶回路１２は、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ及びＤＶＤ（Digital Video Disk）などの可搬型メディアを脱着自在な回路して構成されてもよい。記憶回路１２は、処理回路１１において実行される各種プログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（Operating System）等も含まれる）、プログラムの実行に必要なデータ、及び画像データを記憶する。また、記憶回路１２には、ＯＳを制御するための各種コマンドをインタフェース１３から入力可能とするためのＧＵＩ（Graphical User Interface）のプログラムが記憶されていてもよい。

【0026】

インタフェース１３は、トラックボール、スイッチボタン、マウス、キーボード、タッチスクリーン、操作面に触れることで入力操作を行うタッチパッド、光学センサを用いた非接触入力回路及び音声入力回路などの入力デバイスによって実現される。操作者により入力デバイスが操作されると、インタフェース１３はその操作に応じた入力信号を生成し、この入力信号を処理回路１１に出力する。なお、インタフェースは、マウス、キーボードなどの物理的な操作部品を備える入力デバイスには限定されない。例えば、別体として設けられた外部入力機器からの入力操作に対応する電気信号を受け取り、当該電気信号を処理回路１１へ出力する入力デバイスも含まれる。

【0027】

ディスプレイ１４は、液晶ディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル及び有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネル等の表示デバイスである。ディスプレイ１４は、処理回路１１の制御に従って画像を表示する。

【0028】

医用画像診断装置３０は、コンソール装置３１及び撮像装置３６を有する。撮像装置３６では、治療計画用の医用画像が取得される。治療計画にはＣＴ画像に加えて、Ｘ線診断装置など、Ｘ線により被検体の体内を撮像する装置によって取得されたＸ線画像も利用される。

【0029】

また、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）装置で取得されるＭＲ画像、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）で取得される核医学画像、超音波診断装置で取得される超音波画像などの各種医用画像もＸ線ＣＴ画像やＸ線画像に併せて用いられることがある。したがって、撮像装置３６は、治療計画に用いられる医用画像の種類に応じたモダリティに対応した構成を有する。以下、撮像装置３６がＸ線ＣＴ装置の場合を例として説明する。

【0030】

撮像装置３６は、検査室に設置される。撮像装置３６は、寝台に載置された被検体に関するＸ線の検出データ（透過データ）を生成する。一方、コンソール装置３１は、検査室に隣接する制御室に設置され、検出データに基づいて投影データを生成することで、再構成画像の生成及び表示を行う。

【0031】

コンソール装置３１は、処理回路３２、記憶回路３３、インタフェース３４、ディスプレイ３５を有する。なお、コンソール装置３１の各ハードウェア構成は、治療計画装置１０と同様であるため説明を省略する。

【0032】

図２は、実施形態に係る治療計画システム１の機能構成例を示す機能ブロック図である。図２に示すように、治療計画システム１の治療計画装置１０の処理回路１１は、治療情報取得機能１１１、次回撮像条件設定機能１１２、リファレンス情報生成機能１１３を有する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路１２に記憶されている。治療情報取得機能１１１、次回撮像条件設定機能１１２、リファレンス情報生成機能１１３の各機能は記憶回路１２に格納されたプログラムを処理回路１１が実行することによって実現される機能である。

【0033】

以下、治療計画システム１において、前回の治療計画データに基づいて次回の治療計画データを作成する場合を例として説明する。以下の説明では、１回目治療のことを「第１の治療」と称し、第１の治療の次に実施される治療のことを「第２の治療」と称する。

【0034】

治療情報取得機能１１１は、放射線治療装置２０から第１の治療における治療情報を取得する。治療情報は、放射線治療装置２０が治療計画データに基づいて実施した放射線治療における照射情報を含む。なお、治療計画データに設定された通りに放射線治療が実施された場合、治療情報取得機能１１１は、放射線治療装置２０から第１の治療における治療計画データを取得してもよい。

【0035】

次回撮像条件設定機能１１２は、第１の治療計画データに基づいて第２の治療のための治療計画用の医用画像を撮像する際の撮像条件を設定する。第２の治療では、第１の治療計画データを利用して、治療ターゲット以外の領域に繰り返し放射線が照射されないように第１の治療計画とは異なる照射範囲、照射方法、線量分布などの照射条件が設定される。また、第２の治療計画を作成する場合、第１の治療よりも治療ターゲットに効率的に治療用放射線が照射されるような照射条件が設定される。

【0036】

また、第１の治療計画用の医用画像から治療ターゲットの位置や大きさが把握できるため、第２の治療では、治療ターゲットの位置や大きさに応じて撮像位置を調整することができる。例えば、治療ターゲットが撮像領域の中心になるように撮像範囲、撮像位置、スライス厚などの撮像条件を調整することができる。このように、第２の治療計画では、第１の治療計画用の医用画像よりも画質の良い医用画像が取得できるよう撮像条件を設定できる。

【0037】

さらに、第２の治療計画では、第１の治療計画用の医用画像から治療ターゲットの位置や大きさが把握できるため、第２の治療計画用の医用画像の撮像範囲は、第１の治療計画用の医用画像の撮像範囲よりも小さく設定することができる。このように、第２の治療計画では、第１の治療計画における治療計画データや照射情報のフィードバックを受けて、第２の治療計画用の医用画像の撮像条件を設定できる。

【0038】

リファレンス情報生成機能１１３は、第１の治療の治療計画データに含まれる医用画像と、次回撮像条件設定機能１１２で設定された撮像条件とを関連付したリファレンス情報を生成する。第１の治療の治療計画データに含まれる医用画像は、例えば、第１の治療の治療計画用の医用画像の位置決め画像である。位置決め画像は、治療計画用のＣＴ画像を収集する本スキャンの撮像条件を決定するために、当該本スキャン前に低被曝線量で取得される画像のことである。位置決め画像は、２次元画像であってもよいし３次元画像であってもよい。以下、リファレンス情報に含まれる医用画像を「第１のリファレンス画像」と称する。

【0039】

なお、第１のリファレンス画像は、ＣＴ画像の位置決め画像には限定されない。例えば、ＣＴ画像から画像処理により生成された画像であってもよい。また、他のモダリティで取得された医用画像であってもよい。第１のリファレンス画像は、第１の治療における治療用の放射線の照射範囲を含む被検体の領域が描出された画像である。リファレンス情報については後述の図５で詳細に説明する。

【0040】

治療計画システム１のコンソール装置３１の処理回路３２は、リファレンス情報取得機能３２１、位置合わせ機能３２２、撮像条件変更機能３２３を有する。これらの各機能はそれぞれプログラムの形態で記憶回路３３に記憶されている。リファレンス情報取得機能３２１、位置合わせ機能３２２、撮像条件変更機能３２３の各機能は記憶回路３３に格納されたプログラムを処理回路３２が実行することによって実現される機能である。

【0041】

リファレンス情報取得機能３２１は、リファレンス情報を治療計画装置１０から取得する。

【0042】

位置合わせ機能３２２は、第２の治療の治療計画用の医用画像の撮像のために取得された位置決め画像を第１のリファレンス画像に位置合わせする。以下、第２の治療の治療計画用の医用画像の撮像のために取得された位置決め画像のことを「第２のリファレンス画像」と称する。

【0043】

位置合わせ機能３２２は、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像を線形位置合わせし、第１のリファレンス画像に対する第２のリファレンス画像のずれ量を算出する。また、位置合わせ機能３２２は、第１のリファレンス画像に描出された範囲と第２のリファレンス画像に描出された範囲とが異なるか否かを判定し、範囲が異なる場合、その旨をディスプレイ３５に表示しユーザに通知する。この場合、例えば、ユーザは、寝台の位置を調整し、被検体の位置を変更することで、撮像範囲を第１のリファレンス画像に合わせる。

【0044】

さらに、位置合わせ機能３２２は、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像を線形位置合わせできない場合、その旨をディスプレイ３５に表示しユーザに通知する。この場合、ユーザは、被検体に体位を変更するように指示する。位置合わせ機能３２２における処理については、後述の図６又は図７で詳細に説明する。

【0045】

また、位置合わせ機能３２２は、第２のリファレンス画像の種類に応じて、第２のリファレンス画像と位置合わせ可能な画像を第１のリファレンス画像から生成してもよい。例えば、位置合わせ機能３２２は、第２のリファレンス画像が２次元画像、第１のリファレンス画像が３次元画像の場合、第１のリファレンス画像を画像処理して２次元画像を生成してもよい。

【0046】

なお、第２のリファレンス画像の種類が予め規定されている場合、リファレンス情報生成機能１１３が第２のリファレンス画像の種類に応じて、第２のリファレンス画像と位置合わせ可能な画像を第１のリファレンス画像から生成してもよい。なお、ここでの予めとは、リファレンス情報の生成前のことである。

【0047】

撮像条件変更機能３２３は、位置合わせ機能３２２における位置合わせの結果に応じて撮像条件を変更する。撮像条件変更機能３２３は、位置合わせ機能３２２で算出されたずれ量に基づいて、第１のリファレンス画像に関連付けされた撮像条件を第２のリファレンス画像に適合させる。撮像条件変更機能３２３における撮像条件の変更については後述の図６で詳細に説明する。

【0048】

（２）動作
図３及び図４は、実施形態に係る治療計画システム１の動作の一例を示すフローチャートである。以下、図５を適宜参照しつつ、図３及び４のフローチャートのステップ番号に従って実施形態に係る治療計画システムの動作を説明する。

【0049】

なお、図３及び図４のフローチャートでは、第１の治療のための治療計画の策定から第２の治療のための治療計画用の医用画像の撮像までの治療計画システム１における動作を例として説明する。フローチャートにおいて、ステップＳ１０１からステップＳ１０３は、第１の治療に関する動作であり、ステップＳ１０３からステップＳ１１２は、第２の治療に関する動作である。

【0050】

図３のステップＳ１０１において、医用画像診断装置３０の撮像装置３６は、第１の治療計画用のＣＴ画像を取得する。なお、ＣＴ画像の取得に先駆けて位置決め画像が取得される。

【0051】

ステップＳ１０２において、治療計画装置１０は、医用画像診断装置３０からＣＴ画像を取得し、当該ＣＴ画像に基づいて第１の治療における治療計画データを生成する。治療計画データには、治療ターゲットの位置や範囲、放射線が照射される範囲、照射線量及び線量分布などの照射条件が含まれる。例えば、治療計画では、治療ターゲットの範囲を示す画像や、放射線が照射される範囲や線量分布などの照射条件を示す画像をＣＴ画像に重畳した画像が生成される。

【0052】

ステップＳ１０３において、放射線治療装置２０は、治療計画装置１０から第１の治療のための治療計画データを取得し、当該治療計画データに基づいて放射線治療を実行する。放射線治療装置２０は、放射線治療を実行したときの実際の照射情報を生成する。実際の照射情報は、治療計画データと関連付けされた治療情報として放射線治療装置２０の不図示のメモリに記憶される。

【0053】

以上が第１の治療における治療計画システム１の動作の説明である。次に、第２の治療における治療計画システム１の動作を説明する。

【0054】

ステップＳ１０４において、治療計画装置１０の治療情報取得機能１１１は、第１の治療の治療情報を放射線治療装置２０から取得する。なお、第１の治療が第１の治療計画データで設定された照射条件と同じ条件で実行された場合、治療情報取得機能１１１は、第１の治療計画データを放射線治療装置２０から取得してもよい。

【0055】

さらに、次回撮像条件設定機能１１２は、放射線治療装置２０から取得した照射情報又は治療計画データに基づいて、第２の治療のための治療計画用の医用画像を撮像する際の撮像条件を設定する。

【0056】

ステップＳ１０５において、リファレンス情報生成機能１１３は、照射情報又は治療計画データに含まれる第１のリファレンス画像に次回撮像条件設定機能１１２で設定された撮像条件を関連付したリファレンス情報を生成する。

【0057】

医用画像診断装置３０のコンソール装置３１のリファレンス情報取得機能３２１は、治療計画装置１０からリファレンス情報を取得する。

【0058】

なお、ステップＳ１０４及びステップＳ１０５の処理は、第１の治療が完了した後から第２の治療計画のためのＣＴ画像を取得する前であれば、実行されるタイミングは限定されない。例えば、第２の治療のための治療計画用のＣＴ画像を撮像するために被検体をＸ線ＣＴ装置の寝台に載置した状態で実行されてもよいし、位置決め画像を取得した後に実行されてもよい。

【0059】

図５は、リファレンス情報を説明する模式図である。図５に示すように、左から１番目は、第１の治療の治療計画において取得された第１の位置決め画像ＩＭＧ１である。左から２番目は、第１の治療の治療計画において取得された第１のＣＴ画像ＩＭＧ２である。左から３番目は、第２の治療の治療計画の策定において、第１のＣＴ画像ＩＭＧ２に第２の治療において計画された放射線の照射範囲を重畳した画像ＩＭＧ３である。左から４番目は、第１の位置決め画像に第２の治療における放射線の照射範囲を重畳した画像ＩＭＧ４である。

【0060】

第１のＣＴ画像ＩＭＧ２において、白抜きの丸で示された領域は、治療ターゲットＴＡを示す。また、グレースケールでハッチングされた丸で示された領域は、放射線への感受性の高い領域ＳＡを示す。放射線治療では、放射線への感受性が高い、例えば、水晶体などの領域に放射線が照射されないよう、照射条件が設定される。第１のＣＴ画像ＩＭＧ２において、治療ターゲットを含むよう破線で示された範囲は、放射線の照射範囲Ｅ１である。

【0061】

画像ＩＭＧ３には、第２の治療において放射線が照射される予定の照射範囲Ｅ２が示されている。第２の治療では、第１の治療における照射範囲Ｅ１に基づいて、例えば、治療ターゲット以外の領域に連続して放射線が照射されないよう照射範囲が設定される。また、感受性の高い領域を避けるような照射範囲が設定される。照射範囲Ｅ２は、治療ターゲット以外の領域に連続して放射線が照射されないよう、照射範囲Ｅ１よりも頭頂部側に傾斜した範囲に放射線が照射されるよう設定されている。また、照射範囲Ｅ２は、感受性の高い領域ＳＡと照射領域との距離が照射範囲Ｅ１よりも遠くなるように設定されている。また、照射範囲Ｅ２では、治療ターゲットの大きさに応じてより照射範囲を狭くすることで、被曝量が低減されるように設定されている。

【0062】

このように、第２の治療における照射範囲の策定では、第１の治療における照射条件の見直し及び改善が実施される。なお、第２の治療において行われる照射条件の見直し及び改善は、上述した撮像範囲の見直しには限定されない。例えば、治療ターゲットＴＡに治療用放射線が効率よく照射されるような被検体の体位や照射方向などの照射条件の策定も第２の治療において行われる照射条件の見直し及び改善に含まれる。

【0063】

治療計画用の医用画像における撮像範囲は、放射線治療において放射線が照射される範囲を含む。そのため、第２の治療において放射線が照射される予定の照射範囲Ｅ２が特定されると、第２の治療計画用のＣＴ画像の撮像範囲が決定する。例えば、照射範囲Ｅ２は、第２の治療計画用のＣＴ画像の撮像範囲ＩＡに等しい。

【0064】

画像ＩＭＧ４は、照射範囲Ｅ２に対応する撮像範囲ＩＡ２を第１の位置決め画像ＩＭＧ１に重畳した画像である。このように、リファレンス情報は、第２の治療計画用のＣＴ画像の撮像条件と第１の位置決め画像とを関連付した情報である。

【0065】

なお、リファレンス情報を生成する際、次回撮像条件設定機能１１２は、第２の治療計画用の画像の画質が第１の治療計画用の画像よりも向上するように撮像条件を設定してもよい。例えば、撮像中心に治療ターゲットＴＡが位置するように撮像位置が設定される。また、放射線の照射方向に併せてスライス方向を設定してもよい。また、治療計画においてＣＴ画像に加えてＭＲ画像を取得する場合、ＣＴ画像及びＭＲ画像のスライス方向が一致するよう撮像条件を設定してもよい。これらの撮像条件は、第１の位置決め画像（第１のリファレンス画像）と関連付けされて医用画像診断装置３０のコンソール装置３１に送信される。

【0066】

また、第１のリファレンス画像は、位置決め画像には限定されない。第１のリファレンス画像は、第１の治療計画において取得されたＣＴ画像やＭＲ画像などの医用画像であってもよいし、これらの医用画像から画像処理により生成された画像であってもよい。また、第１のリファレンス画像は、２次元画像であってもよいし、３次元画像であってもよい。

【0067】

図３のフローチャートに戻って、第２の治療における治療計画システム１の動作の説明を続ける。

【0068】

ステップＳ１０６において、医用画像診断装置３０の撮像装置３６は、コンソール装置３１の制御の下、第２の治療計画用のＣＴ画像の第２の位置決め画像を取得する。

【0069】

ステップＳ１０７において、位置合わせ機能３２２は、第１のリファレンス画像（第１の位置決め画像）に第２のリファレンス画像（第２の位置決め画像）が線形位置合わせできるか否かを判定する。ステップＳ１０７において、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像が線形位置合わせできない場合、ステップＳ１０７のＮＯに分岐し、ステップＳ１１１に進む。ステップＳ１１１では、ディスプレイ３５に被検体の体位変更を推奨する旨が表示される。

【0070】

一方、ステップＳ１０７において、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像が線形位置合わせできる場合、ステップＳ１０７のＹＥＳに分岐し、ステップＳ１０８に進む。

【0071】

ステップＳ１０８において、位置合わせ機能３２２は、さらに、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像の撮像範囲が一致するか否かを判定する。ステップＳ１０８において、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像の撮像範囲が一致しない場合、ステップＳ１０８のＮＯに分岐し、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２では、ディスプレイ３５に寝台等を移動させて被検体の位置移動を推奨する旨が表示される。

【0072】

一方、ステップＳ１０８において、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像の撮像範囲が一致する場合、ステップＳ１０８のＹＥＳに分岐し、ステップＳ１０９に進む。

【0073】

ステップＳ１０９において、位置合わせ機能３２２は、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像を線形位置合わせした結果に基づいて、第１のリファレンス画像に対する第２のリファレンス画像のずれ量を算出する。

【0074】

さらに撮像条件変更機能３２３は、算出されたずれ量に基づいて、第１のリファレンス画像に設定された撮像範囲を第２のリファレンス画像に適合させる。

【0075】

ステップＳ１１０において、撮像装置３６は、撮像条件変更機能３２３で変更された撮像条件に基づいて第２の治療計画用のＣＴ画像を取得する。

【0076】

以上が第１の治療のための治療計画の策定から第２の治療のための治療計画用の医用画像の撮像までの治療計画システム１における動作の説明である。以下、図６及び図７を用いて第１のリファレンス画像と第２のリファレンス画像とを線形位置合わせすることで、第２の治療計画用の医用画像の撮像範囲を設定する方法を説明する。

【0077】

図６は、位置合わせ結果に応じて撮像範囲を適合させる方法を示す模式図である。図６は、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像を線形位置合わせできる場合、第１のリファレンス画像に設定された撮像範囲を第２のリファレンス画像に適合させる方法を示す。

【0078】

図６の上部左側は、第１のリファレンス画像ＩＭＧ１であり、上部右側は、第２のリファレンス画像ＩＭＧ５である。第２のリファレンス画像ＩＭＧ５に描出された被検体は、第１のリファレンス画像に描出された被検体よりも頭部を頭頂部側に傾斜させた状態で寝台に横たわっている。即ち、第２のリファレンス画像ＩＭ５を撮像したときと、第１のリファレンス画像ＩＭＧ１を撮像したときとで被検体の寝台への横たわり方が異なる。

【0079】

図６の中段は、第１のリファレンス画像ＩＭＧ１に第２のリファレンス画像ＩＭＧ５を重ね合わせた画像ＩＭＧ６である。θは、第１のリファレンス画像ＩＭＧ１に対する第２のリファレンス画像ＩＭＧ５のずれ量を示している。このように、第１のリファレンス画像ＩＭＧ１と第２のリファレンス画像ＩＭＧ５とは、異なるタイミングで取得されるため、被検体の寝台への横たわり方が同じにならない場合がある。

【0080】

この場合、第１のリファレンス画像ＩＭＧ１に関連付けされた撮像条件をそのまま第２の治療計画用のＣＴ画像の撮像に適用できない。そこで、撮像条件変更機能３２３は、ずれ量θに基づいて、第１のリファレンス画像ＩＭＧ１に関連付けされた第２の治療計画用画像の撮像範囲ＩＡ２を第２のリファレンス画像ＩＭＧ６に位置合わせする。これにより、撮像条件変更機能３２３は、撮像範囲ＩＡ２を第２の治療計画用のＣＴ画像の撮像範囲ＩＡ３に変更する。

【0081】

図６では、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像を線形位置合わせできる場合を説明したが、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像を線形位置合わせできない場合、治療計画システム１は、被検体の体位を変更し、再度位置決め画像を取得する。

【0082】

図７は、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像が線形位置合わせできない場合を示す模式図である。図６同様に、上部左側は、第１のリファレンス画像ＩＭＧ１であり、上部右側は、第２のリファレンス画像ＩＭＧ７である。

【0083】

図７では、第１のリファレンス画像ＩＭＧ１を撮像したときと比較して、第２のリファレンス画像ＩＭＧ７の撮像において、被検体の頭が左側に傾いている場合を例示している。この場合、線形位置合わせによって第１のリファレンス画像ＩＭＧ１と第２のリファレンス画像ＩＭＧ７とを位置合わせすることができない。

【0084】

この場合、位置合わせ機能３２２は、線形位置合わせできない旨をユーザに通知する。また、位置合わせ機能３２２は、被検体の体位を変更することを推奨する旨をディスプレイ３５に表示してもよい。

【0085】

なお、第１のリファレンス画像に第２のリファレンス画像を線形位置合わせできるが、各画像に描出された被検体の領域（以下、描出領域と称する）が異なる場合、撮像条件変更機能３２３は、第１のリファレンス画像に関連付けされた撮像範囲を第２のリファレンス画像に適用できない場合がある。例えば、第１のリファレンス画像に設定された撮像範囲ＩＡ２が第２のリファレンス画像上に描出されていない場合、第２のリファレンス画像に撮像範囲ＩＡ２を適用できない。

【0086】

その場合、位置合わせ機能３２２は、描出領域が異なる旨をユーザに通知する。また、位置合わせ機能３２２は、第１のリファレンス画像の描出領域と第２のリファレンス画像の描出領域とが一致するように被検体が載置された寝台や撮像装置３６の架台を移動させることを推奨してもよい。また、位置合わせ機能３２２は、第１のリファレンス画像の描出領域と第２のリファレンス画像の描出領域とのずれ量を算出し、当該ずれ量に基づいて、寝台等の移動量を算出してユーザに提示するよう、医用画像診断装置３０の各部を構成してもよい。

【0087】

以上がリファレンス情報を利用した第２の治療計画用の医用画像の撮像条件の設定方法の説明である。以下、撮像条件の設定方法に関する表示例を説明する。

【0088】

図８は、第１のリファレンス画像の撮像範囲を第２のリファレンス画像に適用する場合の第１の表示例である。図８は、医用画像診断装置３０のコンソール装置３１のディスプレイ３５において、第２の治療計画用の医用画像の撮像範囲を設定する場合を示している。図８の左側は、治療計画装置１０から取得した第１のリファレンス画像ＩＭＧ４であり、右側は、医用画像診断装置３０の撮像装置で取得された第２のリファレンス画像ＩＭＧ６である。

【0089】

第１のリファレンス画像ＩＭＧ４には、第２の治療計画用の医用画像の撮像範囲ＩＡ２の範囲が重畳表示される。また、第２のリファレンス画像ＩＭＧ６には、第２の治療計画用の医用画像の撮像範囲ＩＡ２の範囲を第２のリファレンス画像ＩＭＧ６に適合させた撮像範囲ＩＡ３が重畳表示される。第１のリファレンス画像ＩＭＧ４に第２のリファレンス画像ＩＭＧ６を線形位置合わせし、算出されたずれ量に基づいて第２のリファレンス画像ＩＭＧ６に撮像範囲ＩＡ３が設定される。

【0090】

図９は、第１のリファレンス画像の撮像範囲を第２のリファレンス画像に適用する場合の第２の表示例である。図９が図８と異なる点は、図８の右側に示すように、第２のリファレンス画像ＩＭＧ６と第１のリファレンス画像ＩＭＧ４とを重畳した画像を表示する点である。

【0091】

即ち、図９は、第１のリファレンス画像ＩＭＧ４と、第２のリファレンス画像ＩＭＧ６と第１のリファレンス画像ＩＭＧ４とを重畳した画像とを並べて表示する例を示している。

【0092】

このように、第１の治療計画で取得された医用画像及び治療計画データを利用して、第２の治療計画用の医用画像の撮像条件を予め設定することで、第２の治療計画用の医用画像の撮像における被曝量を低減することができる。また、第１の治療計画データを利用して、第１の治療計画用の医用画像よりも画質のよい医用画像を取得することができる。

【0093】

さらに、第２の治療計画用の医用画像を実際に撮像する際に、予め設定された撮像条件を実際の撮像条件に適合するよう変更することで、第２の治療計画用の医用画像を効率よく撮像することができる。

【0094】

なお、上述では、第２の治療計画用の医用画像を撮像する場合を例として説明したが、本実施形態は、例えば、放射線治療後のフォローアップ撮像にも適用できる。

【0095】

また、上述では、治療計画システム１を例として説明したが、治療計画システム１が有する各機能は、パーソナルコンピュータやタブレット端末などの放射線治療支援装置で実現されてもよい。

【0096】

具体的には、放射線治療支援装置は、治療計画装置１０、放射線治療装置２０、医用画像診断装置３０とネットワークを介して相互接続し、治療計画システム１が有する各機能をプログラムの形態で記憶回路に記憶し、当該プログラムを処理回路で実行することによって各機能を実現する。この場合、放射線治療支援装置は、ネットワークを介して、治療計画装置１０又は放射線治療装置２０から治療計画データを取得し、医用画像診断装置３０から第２のリファレンス画像を取得する。

【0097】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、治療計画に適した医用画像を取得しつつ、被曝量を低減することができる。

【0098】

請求項の用語と実施形態との対応関係を説明する。なお、以下に示す対応関係は、参考のために示した一解釈であり、本発明を限定するものではない。

【0099】

実施形態における次回撮像条件設定機能１１２は、撮像条件設定部の一例である。実施形態におけるリファレンス情報生成機能１１３は、リファレンス情報生成部の一例である。実施形態におけるリファレンス情報取得機能３２１はリファレンス情報取得部の一例である、実施形態における位置合わせ機能３２２は、位置合わせ部の一例である。実施形態における撮像条件変更機能３２３は、撮像条件変更部の一例である。

【0100】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0101】

１ 治療計画システム
１０ 治療計画装置
１１１ 治療情報取得機能
１１２ 次回撮像条件設定機能
１１３ リファレンス情報生成機能
２０ 放射線治療装置
３０ 医用画像診断装置
３２１ リファレンス情報取得機能
３２２ 位置合わせ機能
３２３ 撮像条件変更機能

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】