特許 7350520 医用処理装置及び放射線治療装置

(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】2023-09-15

(45)【発行日】2023-09-26

(54)【発明の名称】医用処理装置及び放射線治療装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20230919BHJP

   A61B 8/06 20060101ALI20230919BHJP

【ＦＩ】

A61N5/10 M

A61B8/06

【請求項の数】 14

(21)【出願番号】P 2019101556

(22)【出願日】2019-05-30

(65)【公開番号】P2020192274

(43)【公開日】2020-12-03

【審査請求日】2022-04-01

(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】110003708

【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】市橋 正英

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 慎二

【審査官】和田 将彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－２１０２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０３５３４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０７２３９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１８－５１７５１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５０４２４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ ５／１０

Ａ６１Ｂ ８／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射線治療の治療段階において、腫瘍を含む領域に関する超音波ドプラ解析による血流情報を取得する取得部と、
前記取得された血流情報から特定される現在の血管位置と、前記放射線治療の計画段階における、前記領域に含まれる血管と前記腫瘍との間の位置関係とに基づいて、現在の腫瘍位置を推定する推定部と
を具備する医用処理装置。

【請求項2】

前記取得部は、前記計画段階における、前記腫瘍を含む領域に関する血流情報及び腫瘍位置を取得し、
前記推定部は、前記計画段階の血流情報から特定される血管位置と、前記計画段階の腫瘍位置とに基づいて、前記計画段階の位置関係を特定する、
請求項１に記載の医用処理装置。

【請求項3】

前記推定された現在の腫瘍位置と、前記計画段階の腫瘍位置との間のズレ量を算出する算出部をさらに備える、請求項１又は２に記載の医用処理装置。

【請求項4】

前記治療段階の治療前において、前記算出されたズレ量に応じて対象患者のセットアップ位置を補正する補正部をさらに備える、請求項３に記載の医用処理装置。

【請求項5】

前記治療段階の治療中において、前記算出されたズレ量に応じて前記放射線治療のゲート制御を行う制御部をさらに備える、請求項３又は４に記載の医用処理装置。

【請求項6】

前記算出されたズレ量を表示するための画像を生成する生成部をさらに備える、請求項３乃至５のうちいずれか１項に記載の医用処理装置。

【請求項7】

前記画像は、前記推定された現在の腫瘍位置と、前記ズレ量の大きさ、前記ズレ量の方向、前記計画段階の腫瘍位置、前記ズレ量に応じたユーザ操作量及び前記ズレ量の時系列変化のうちの少なくとも１つとを含む、請求項６に記載の医用処理装置。

【請求項8】

前記推定部は、前記取得された血流情報に基づいて、前記領域に関するＢモード画像における血管位置を特定する、請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の医用処理装置。

【請求項9】

前記推定部は、前記領域に関するＢモード画像から現在の腫瘍位置を仮推定し、前記計画段階の位置関係を用いて前記仮推定された腫瘍位置を補正することにより、前記現在の腫瘍位置を推定する、請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の医用処理装置。

【請求項10】

前記取得された血流情報から特定される現在の血管位置は、第１の血管位置及び第２の血管位置を含み、
前記推定部は、前記現在の腫瘍位置を、前記計画段階における、前記領域に含まれる血管ごとの位置関係に基づいて推定する、
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の医用処理装置。

【請求項11】

前記推定部は、前記計画段階における、前記血管と、前記領域に含まれるリスク臓器との間の位置関係に基づいて、現在のリスク臓器位置をさらに推定する、請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の医用処理装置。

【請求項12】

前記推定部は、前記計画段階における、前記腫瘍を含む領域に関するＸ線コンピュータ断層撮影によるＣＴ画像と、前記領域に関するＢモード画像とを位置合せすることにより、前記計画段階の位置関係を特定する、請求項２に記載の医用処理装置。

【請求項13】

前記取得部は、前記計画段階における、前記腫瘍を含む領域に関するＸ線コンピュータ断層撮影によるＣＴ画像を取得し、
前記推定部は、前記取得されたＣＴ画像に基づいて、腫瘍位置を特定する、
請求項１に記載の医用処理装置。

【請求項14】

放射線治療の治療計画に従い対象患者に放射線を照射する照射部と、
前記放射線治療の治療段階において、腫瘍を含む領域に関する超音波ドプラ解析による血流情報を取得する取得部と、
前記取得された血流情報から特定される現在の血管位置と、前記放射線治療の計画段階における、前記領域に含まれる血管と前記腫瘍との間の位置関係とに基づいて、現在の腫瘍位置を推定する推定部と
を具備する放射線治療装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、医用処理装置及び放射線治療装置に関する。

【背景技術】

【0002】

放射線治療に先立って、腫瘍の位置を確認することにより、患者のセットアップ位置を補正したり、患者への放射線の照射のゲート制御をしたりする技術がある。腫瘍の位置を確認するために、例えば、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置、Ｘ線撮影装置及び超音波診断装置などが用いられる。

【0003】

このような中、ＣＴ装置及びＸ線撮影装置を用いて腫瘍の位置を確認する場合には、患者への被曝が発生するという問題がある。一方で、超音波診断装置を用いて腫瘍の位置を確認する場合には、患者への被曝は発生しない。しかしながら、超音波診断装置により得られる画像（超音波画像）は、ＣＴ装置又はＸ線撮影装置により得られる画像と比較して精度が荒く、また、組織差による濃淡の差が小さいために腫瘍の位置が認識し難いという問題がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００３－１１７０１０号公報

【文献】特開２０１７－０３５３４３号公報

【文献】特開２０１２－２１０２３２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

発明が解決しようとする課題は、超音波画像を用いて腫瘍位置を推定することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

実施形態に係る医用処理装置は、取得部と、推定部とを備える。取得部は、放射線治療の治療段階において、腫瘍を含む領域に関する超音波ドプラ解析による血流情報を取得する。推定部は、前記取得された血流情報から特定される現在の血管位置と、前記放射線治療の計画段階における、前記領域に含まれる血管と前記腫瘍との間の位置関係とに基づいて、現在の腫瘍位置を推定する。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る放射線治療システムの構成の一例を示す図である。

【図2】図２は、図１の治療支援装置の構成の一例を示す図である。

【図3】図３は、図１の放射線治療システムにおいて計画段階に実施される、腫瘍と血管との間の位置関係を特定する流れの一例を示すフローチャートである。

【図4】図４は、図３の流れにおける腫瘍と血管との間の位置関係の特定について説明するための図である。

【図5】図５は、図１の放射線治療システムにおいて治療段階に実施される、超音波画像を用いて現在の腫瘍位置を推定する流れの一例を示すフローチャートである。

【図6】図６は、図５の流れにおける超音波画像を用いた現在の腫瘍位置の推定について説明するための図である。

【図7】図７は、図５の流れにおいて表示される画像の一例を示す図である。

【図8】図８は、腫瘍と複数の血管の各々との間で位置関係が特定される場合について説明するための図である。

【図9】図９は、リスク臓器及び血管の間の位置関係がさらに特定される場合について説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、図面を参照しながら本実施形態に係る治療支援装置及び放射線治療システムを説明する。

【0009】

なお、以下の説明において、既出の図に関して前述したものと同一又は略同一の機能を有する構成要素については、同一符号を付し、必要な場合にのみ重複説明する。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表されている場合もある。

【0010】

図１は、本実施形態に係る放射線治療システム１の構成の一例を示す図である。図１に示すように、放射線治療システム１は、互いにネットワークを介して接続された、治療計画用ＣＴ装置２、超音波診断装置３、治療計画装置４、放射線治療装置５及び治療支援装置６を有する。ここで、治療支援装置６は、医用処理装置の一例である。

【0011】

なお、治療計画用ＣＴ装置２、超音波診断装置３、治療計画装置４、放射線治療装置５及び治療支援装置６の間における各種データの移動は、ネットワークを介して行われる場合に限らず、外部メモリ等を介して行われてもよい。この場合、放射線治療システム１の有する各々の装置は、ネットワークを介して他の装置に接続されていなくてもよい。

【0012】

治療計画用ＣＴ装置２は、放射線治療計画に利用するＣＴ画像を生成するためのＸ線コンピュータ断層撮影装置である。治療計画用ＣＴ装置２は、例えば、Ｘ線管とＸ線検出器とを保持する回転フレームを高速で回転させながらＸ線管から患者にＸ線を照射し、患者を透過したＸ線をＸ線検出器により検出する。治療計画用ＣＴ画像を撮像するとき、患者は、治療計画用ＣＴ装置２の撮像用天板等に固定具により固定された状態である。治療計画用ＣＴ装置２の撮像用天板は、ＣＴ撮像と放射線治療との間で患者の体勢が変化しないようにするために、放射線治療装置５の治療用天板と同様に平面形状を有している。患者の位置決め精度の向上のため、撮像用天板は、治療用天板と同一形状を有しているとよい。

【0013】

治療計画用ＣＴ装置２のコンソールは、Central Processing Unit（ＣＰＵ）等のプロセッサ、Read Only Memory（ＲＯＭ）やRandom Access Memory（ＲＡＭ）等のメモリ、ディスプレイ、入力インタフェース、通信インタフェースを含むコンピュータを有する。コンソールは、Ｘ線検出器からの生データ（投影データ）に基づいて３次元のＣＴ画像データ（Ｘ線ＣＴ画像）を再構成する。Ｘ線ＣＴ画像は、当該Ｘ線の透過経路上にある物質のＸ線減弱係数の空間分布を表現する画像データであってもよいし、Ｘ線減弱係数に応じたＣＴ値の空間分布を表現する画像データであってもよい。治療計画用ＣＴ装置２により生成されたＸ線ＣＴ画像は、治療計画用ＣＴ画像とも呼ばれる。生成された治療計画用ＣＴ画像は、治療計画装置４及び／又は治療支援装置６に送信される。

【0014】

なお、放射線治療システム１は、治療計画用ＣＴ装置２を有するとしているが、本実施形態はこれに限定されない。すなわち、放射線治療システム１は、患者の治療計画用の３次元医用画像データを生成できる医用画像診断装置であれば、治療計画用ＣＴ装置２の代わりに、コーンビームＣＴ装置や磁気共鳴イメージング（ＭＲＩ）装置、核医学診断装置等を有してもよい。しかしながら、以下の説明を具体的に行うため、放射線治療システム１は、患者の治療計画用の３次元医用画像データ（治療計画用医用画像データ）を生成できる医用画像診断装置として、治療計画用ＣＴ装置２を有するものとする。

【0015】

超音波診断装置３は、超音波プローブを介して、患者内に超音波を送信し、また、患者体内で反射された超音波を受信する。超音波診断装置３は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、ディスプレイ、入力インタフェース、通信インタフェースを含む。超音波診断装置３は、受信された超音波に対応するエコー信号に信号処理を施して超音波画像を生成する。信号処理としては、例えば、Ｂモード処理及びドプラ処理が利用される。超音波診断装置３は、エコー信号にＢモード処理を施すことにより患者内の音響インピーダンス差の空間分布を表現するＢモード画像を生成する。超音波診断装置３は、エコー信号にドプラ処理（超音波ドプラ解析）を施すことにより患者内の血流の運動情報（以下、血流情報）の空間分布を表現する血流情報画像を生成する。

【0016】

Ｂモード処理において、超音波診断装置３は、受信信号に対して包絡線検波処理及び対数増幅処理等を施してＢモードデータを生成する。生成されたＢモードデータは、超音波走査線（ラスタ）上のＢモードＲＡＷデータとして不図示のＲＡＷデータメモリに記憶される。ドプラ処理において、超音波診断装置３は、受信信号を周波数解析して移動体のドプラデータを生成する。移動体とは、例えば、被検体内に含まれる血流又は組織等である。移動体の運動情報として平均速度や平均分散値、平均パワー値等が算出される。これら運動情報は、ドプラ処理対象のRegion Of Interest（ＲＯＩ）内に設定された複数のサンプル点各々について算出される。生成されたドプラデータは、超音波走査線上のドプラＲＡＷデータとして不図示のＲＡＷデータメモリに記憶される。ドプラ処理において、超音波診断装置３は、カラーフローマッピング（ＣＦＭ：Color Flow Mapping）法等のカラードプラ法を実行可能である。ＣＦＭ法では、超音波の送受信が複数の走査線上で複数回行なわれる。超音波診断装置３は、同一位置のデータ列に対してMoving Target Indicator（ＭＴＩ）フィルタを掛けることで血流又は組織等に由来する信号を抽出する。超音波診断装置３は、抽出した信号から血流又は組織等の速度、分散又はパワー等の運動情報を推定する。

【0017】

超音波診断装置３は、Ｂモード処理及びドプラ処理により生成されたデータに基づいて画像を生成する。例えば、超音波診断装置３は、超音波走査の走査線信号列を、テレビ等に代表されるビデオフォーマットの走査線信号列に変換（スキャンコンバート）し、表示用の画像を生成する。超音波診断装置３は、２次元スキャンが行われた場合、スキャン面に関する２次元の画像を生成する。３次元スキャンが行われた場合、超音波診断装置３は、スキャン領域に関する３次元の画像データを生成し、３次元の画像データに任意の３次元画像処理を施して２次元の画像を生成する。３次元画像処理としては、Multi-Planer Reconstruction（ＭＰＲ）処理やボリュームレンダリング、サーフェスレンダリング、画素値投影処理、Curved MPR（ＣＰＲ）処理が用いられればよい。

【0018】

具体的には、超音波診断装置３は、ＲＡＷデータメモリに記憶されたＢモードＲＡＷデータに対してＲＡＷ－ピクセル変換又はＲＡＷ－ボクセル変換を実行することで、２次元又は３次元のＢモード画像を生成する。また、超音波診断装置３は、ＲＡＷデータメモリに記憶されたドプラＲＡＷデータに対してＲＡＷ－ピクセル変換又はＲＡＷ－ボクセル変換を実行することで、血流又は組織が映像化された２次元又は３次元のドプラ画像を生成する。ドプラ画像は、速度画像、分散画像、パワー画像又はこれらを組み合わせた画像を含む。以下、２次元Ｂモード画像と２次元ドプラ画像とを総称して単に超音波画像と呼ぶことにする。超音波診断装置３は、生成した画像に、種々のパラメータの文字情報、目盛り、及びボディマーク等を合成しても構わない。

【0019】

治療計画装置４は、ＣＰＵ等のプロセッサ、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ、ディスプレイ、入力インタフェース、通信インタフェースを含むコンピュータである。治療計画装置４は、治療計画用ＣＴ装置２から直接的に又はPicture Archiving and Communication Systems（ＰＡＣＳ）を介して治療計画用ＣＴ画像を受信する。治療計画装置４は、受信した治療計画用ＣＴ画像に基づいて患者に関する放射線治療計画を作成する。放射線治療計画の作成時（計画時）には、例えば、ディスプレイに表示された治療計画用ＣＴ画像に応じたユーザの入力に基づいて、腫瘍位置が特定される。作成された放射線治療計画及び特定された腫瘍位置は、それぞれ、放射線治療装置５及び治療支援装置６に供給される。

【0020】

放射線治療計画の作成方法としては、フォーワード・プランニング（Forward Planning）とインバース・プランニング（Inverse Planning）の２種類がある。フォーワード・プランニングは、放射線治療の照射方向数や各照射角度、各照射の放射線強度、各照射のコリメータ開度、ウェッジフィルター等の放射線治療条件を詳細に設定し、それらの条件で最終的に得られる放射線分布を見て、放射線治療条件を評価する。放射線分布を変更する時は、放射線治療条件の一部あるいは全部を変更して再度放射線分布を求める。このようにフォーワード・プランニングにおいては、放射線治療条件を変えながら、少しずつ放射線分布を変化させ、所望の放射線分布が実現できるまで何度も繰り返し放射線条件が変更される。インバース・プランニングは、腫瘍領域及び適切なマージンを設定し、その領域に照射する放射線量及び許容範囲を設定する。さらに危険臓器などのリスク領域を治療計画用ＣＴ画像から抽出し、リスク領域に対する放射線量を、所定レベル以上の放射線量にならない安全レベルに設定する。治療計画装置４は、この放射線分布に対する要求を満足する放射線治療計画を、放射線治療条件を変更しながら逐次的に立案する。

【0021】

放射線治療装置５は、放射線治療計画に従い患者内の標的腫瘍等に放射線を照射することにより、患者を治療する装置である。具体的には、放射線治療装置５は、治療用架台（ガントリ）と治療用寝台とコンソールとを有する。治療用架台は、照射ヘッドを回転軸回りに回転可能に支持する。照射ヘッドには、電子銃等により発生された電子等を加速する加速管と、加速管により加速された電子が衝突する金属ターゲットとが搭載される。金属ターゲットに電子が衝突することにより、放射線の一種であるＸ線が発生する。照射ヘッドは、治療計画装置４により計画された放射線治療計画に従い放射線を照射する。照射ヘッドからの放射線のビーム軸と回転軸とが交わる点は、空間的に不動であり、アイソ・センタと呼ばれている。治療用寝台は、患者が載置される治療用天板と、治療用天板を移動自在に支持する基台とを有する。治療用天板は、撮像用天板と同様に平面形状を有している。患者の治療部位がアイソ・センタに一致するように治療用架台、治療用寝台及び患者が位置合せされる。ここで、照射ヘッドは、照射部の一例である。

【0022】

治療支援装置６は、放射線治療計画又は放射線治療を支援するためのコンピュータである。治療支援装置６は、例えば、放射線治療のスケジュール情報や放射線治療計画情報、医用画像等を管理する情報システムに含まれる。このような情報システムとしては、例えば、Oncology Information System（ＯＩＳ）が知られている。治療支援装置６は、例えば、放射線治療装置５に放射線治療計画を供給する。また、治療支援装置６は、後述するように、超音波画像に基づいて現在の腫瘍位置を推定し、推定された腫瘍位置と計画時の腫瘍位置とのズレ量を算出し、算出されたズレ量に応じて患者位置補正及び／又は照射のゲート制御を実行する。ズレ量は、例えば、ズレの方向及び／又は大きさを示す。

【0023】

ここで、治療支援装置６の構成の一例について、図面を参照して説明する。図２は、図１の治療支援装置の構成の一例を示す図である。図２に示すように、治療支援装置６は、処理回路６１、画像処理回路６２、通信インタフェース６３、表示機器６４、入力インタフェース６５及び記憶回路６６を有する。処理回路６１、画像処理回路６２、通信インタフェース６３、表示機器６４、入力インタフェース６５及び記憶回路６６は、バスを介して互いに通信可能に接続されている。

【0024】

処理回路６１は、ハードウェア資源として、ＣＰＵ、Micro Processing Unit（ＭＰＵ）、Graphics Processing Unit（ＧＰＵ）等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。処理回路６１は、放射線治療支援に関するプログラム（以下、治療支援プログラムと呼ぶ）を実行して、取得機能６１１、位置推定機能６１２、ズレ量算出機能６１３、患者位置補正機能６１４、ゲート制御機能６１５及び表示制御機能６１６を実現する。

【0025】

取得機能６１１において処理回路６１は、放射線治療の対象患者に関し、現在の腫瘍位置の推定等に必要な各種の情報を取得する。例えば、処理回路６１は、放射線治療の計画段階において、治療計画用ＣＴ装置２から腫瘍を含む領域に関するＸ線ＣＴ画像を取得し、治療計画装置４から腫瘍位置を取得し、超音波診断装置３から腫瘍を含む領域に関する超音波画像（血流情報画像及びＢモード画像）を取得する。例えば、処理回路６１は、放射線治療の治療段階において、超音波診断装置３から腫瘍を含む領域に関する超音波画像（血流情報画像及びＢモード画像）を取得し、記憶回路６６から計画段階における血管及び腫瘍の位置関係を取得する。なお、予め上述した各種の情報の一部又は全部が記憶回路６６に記憶されている場合、処理回路６１は、各段階において、記憶回路６６から各種の情報を取得する。ここで、取得機能６１１を実現する処理回路６１は、取得部の一例である。

【0026】

位置推定機能６１２において処理回路６１は、血流情報からＢモード画像上の血管位置を特定する。処理回路６１は、治療計画用ＣＴ画像上の腫瘍位置を特定してもよい。処理回路６１は、Ｂモード画像及び治療計画用ＣＴ画像の位置合せをすることにより、血管及び腫瘍の位置関係を特定する。処理回路６１は、治療段階の血流情報から特定される現在の血管位置と、計画段階の位置関係とに基づいて、現在の腫瘍位置を推定する。ここで、位置推定機能６１２を実現する処理回路６１は、推定部の一例である。

【0027】

ズレ量算出機能６１３において処理回路６１は、治療段階で推定された現在の腫瘍位置と、計画時（計画段階）の腫瘍位置との間のズレ量を算出する。ここで、ズレ量算出機能６１３を実現する処理回路６１は、算出部の一例である。

【0028】

患者位置補正機能６１４において処理回路６１は、算出されたズレ量に応じて対象患者のセットアップ位置を補正する。ここで、患者位置補正機能６１４を実現する処理回路６１は、補正部の一例である。

【0029】

ゲート制御機能６１５において処理回路６１は、算出されたズレ量に応じて前記放射線治療のゲート制御を行う。ここで、ゲート制御機能６１５を実現する処理回路６１は、制御部の一例である。

【0030】

表示制御機能６１６において処理回路６１は、表示機器６４に種々の情報を表示する。具体的には、処理回路６１は、操作画面や位置合せされた治療計画用ＣＴ画像及び超音波画像（重畳画像）、算出されたズレ量を提示する画像等の画像データを画像処理回路６２に生成させる。処理回路６１は、表示機器６４に生成された各種の画像を表示する。ここで、表示制御機能６１６を実現する処理回路６１は、生成部の一例であると表現できる。

【0031】

なお、処理回路６１は、Application Specific Integrated Circuit（ＡＳＩＣ）やフィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）により実現されてもよい。また、処理回路６１は、他の複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）又は単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）により実現されてもよい。

【0032】

なお、各機能６１１～６１６は単一の処理回路で実現される場合に限らない。複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより各機能６１１～６１６を実現するものとしても構わない。

【0033】

画像処理回路６２は、種々の画像を生成する。画像処理回路６２は、ハードウェア資源として、ＧＰＵ等のプロセッサとＲＯＭやＲＡＭ等のメモリとを有する。また、画像処理回路６２は、取得又は生成された種々の画像に対して各種の画像処理を施す。画像処理回路６２は、操作画面や位置合せされた治療計画用ＣＴ画像及び超音波画像（重畳画像）、算出されたズレ量を提示する画像等の画像データを生成する。また、画像処理回路６２は、３次元画像に３次元画像処理を施して２次元画像を生成することも可能である。３次元画像処理としては、ボリュームレンダリングや、サーフェスレンダリング、画素値投影処理、ＭＰＲ処理、ＣＰＲ処理等のレンダリングが利用されればよい。なお、画像処理回路６２は、例えば、処理回路６１の一部として構成されていてもよい。ここで、画像処理回路６２は、生成部の一例であると表現できる。

【0034】

通信インタフェース６３は、図示しない有線又は無線を介して、放射線治療システム１が有する治療計画用ＣＴ装置２、超音波診断装置３、治療計画装置４及び放射線治療装置５との間でデータ通信を行う。

【0035】

表示機器６４は、表示制御機能６１６により種々の情報を表示する。表示機器６４は、例えば、ＣＲＴディスプレイや液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ又は当技術分野で知られている他の任意のディスプレイが適宜利用可能である。表示機器６４は、プロジェクタでもよい。

【0036】

入力インタフェース６５は、具体的には、入力機器と入力インタフェース回路とを有する。入力機器は、ユーザからの各種指令を受け付ける。入力機器としては、キーボードやマウス、各種スイッチ等が利用可能である。入力機器からの出力信号は、入力インタフェース回路を介して処理回路６１に供給される。

【0037】

記憶回路６６は、種々の情報を記憶するHard Disk Drive（ＨＤＤ）やSolid State Drive（ＳＳＤ）、集積回路記憶装置等の記憶装置である。また、記憶回路６６は、ＣＤ－ＲＯＭドライブやＤＶＤドライブ、フラッシュメモリ等の可搬性記憶媒体との間で種々の情報を読み書きする駆動装置等であっても良い。例えば、記憶回路６６は、治療支援プログラムやＸ線ＣＴ画像、超音波画像（Ｂモード画像及び血流情報画像）、腫瘍位置、血管位置、血管と腫瘍との間の位置関係、腫瘍位置のズレ量等を記憶する。記憶回路６６は、各種の処理中のデータを記憶してもよい。

【0038】

以下、本実施形態に係る放射線治療システム１の動作例について説明する。

【0039】

＜動作例の概要＞
放射線治療の計画段階において、治療計画用ＣＴ画像に基づいて放射線治療計画が作成される。また、超音波画像から特定される血管位置と、計画時に治療計画用ＣＴ画像から特定された腫瘍位置との間の位置関係が特定される。

【0040】

放射線治療の治療段階において、所定の期間に亘って複数回の治療が実施される。各治療回の治療時においては、新たに収集された超音波画像に基づいて、その時点での腫瘍位置が推定される。また、推定された腫瘍位置と計画時の腫瘍位置とのズレ量が算出される。算出されたズレ量は、治療前（照射開始前）の時点では、患者のセットアップ位置の補正（患者位置補正）に用いられる。また、算出されたズレ量は、治療中（照射開始後）の時点では、照射のゲート制御に用いられる。

【0041】

なお、複数回の治療の間において、新たに収集された治療計画用ＣＴ画像に基づいて放射線治療計画が変更（再計画）される場合もあり得る。つまり、治療段階には再計画段階が含まれていてもよい。再計画段階においては、再計画時に新たに収集された治療計画用ＣＴ画像及び超音波画像に基づいて、上述の計画段階と同様にして、血管位置と腫瘍位置との間の位置関係が特定されればよい。また、再計画段階の後に実施される治療段階においては、再計画段階で特定された位置関係に基づいて、上述の治療段階と同様にして、腫瘍位置の推定、ズレ量の算出、患者位置補正及びゲート制御のそれぞれが実施されればよい。

【0042】

本実施形態においては、計画段階において特定された血管位置と腫瘍位置との相対的な位置関係を利用して、治療段階において特定された血管位置から当該治療段階における腫瘍位置を推定する。これは、腫瘍位置とその周辺にある血管位置との相対的な位置関係は略不変であるとの経験則に基づいている。腫瘍位置の推定の基準となる血管は比較的太い血管が好適である。このような血管としては、肺野、肝臓、腎臓、前立腺及び頸部それ自身又はその周辺に存在する。したがって本実施形態は、肺野、肝臓、腎臓、前立腺及び頸部に発生した腫瘍を治療対象とする。

【0043】

＜計画段階の動作例＞
ここで、放射線治療の計画段階における放射線治療システム１の動作の一例について、図面を参照してより詳細に説明する。図３は、図１の放射線治療システム１において計画段階に実施される、腫瘍と血管との間の位置関係を特定する流れの一例を示すフローチャートである。図４は、図３の流れにおける腫瘍と血管との間の位置関係の特定について説明するための図である。

【0044】

ステップＳ１１において、治療計画用ＣＴ装置２による腫瘍の撮影が実施される。治療計画用ＣＴ装置２は、腫瘍を含む領域に関する治療計画用ＣＴ画像を生成する。生成された治療計画用ＣＴ画像は、治療計画装置４及び治療支援装置６に供給される。

【0045】

ステップＳ１２において、超音波診断装置３による腫瘍の撮影が実施される。超音波診断装置３は、腫瘍を含む領域に関する超音波画像Ｉ１０を生成する。ここで、超音波画像Ｉ１０は、Ｂモード画像Ｉ１１及び血流情報画像Ｉ１２を含む。生成された超音波画像Ｉ１０は、治療支援装置６に供給される。

【0046】

ステップＳ１３において、治療計画装置４は、治療計画用ＣＴ画像に基づいて治療計画を作成する。治療計画装置４は、計画時に治療計画用ＣＴ画像から特定された腫瘍位置に関する情報を治療支援装置６に供給する。

【0047】

ステップＳ１４において、超音波画像Ｉ１０から血管位置ＰＢが特定される。治療支援装置６において、取得機能６１１を実現する処理回路６１は、超音波診断装置３から腫瘍を含む領域に関する超音波画像Ｉ１０を取得する。表示制御機能６１６は、表示機器６４に、取得された超音波画像Ｉ１０のうちの少なくとも血流情報画像Ｉ１２を表示する。位置推定機能６１２を実現する処理回路６１は、取得された血流情報画像Ｉ１２に基づいて、腫瘍を含む領域内の血管位置ＰＢを特定する。換言すれば、処理回路６１は、Ｂモード画像Ｉ１１における血管位置ＰＢを特定する。血管位置ＰＢの特定は、例えば、表示された血流情報画像Ｉ１２に応じたユーザの入力に基づいて行われる。特定された血管位置ＰＢは、記憶回路６６に記憶されてもよい。

【0048】

なお、血管位置ＰＢの特定は、例えば、血流情報の値と、予め設定されて記憶回路６６に記憶されている所定の閾値との比較に基づいて処理回路６１により行われてもよい。より詳細には、処理回路６１は、所定の閾値を超える血流情報値を有する画素を探索し、当該画素の集合を血管位置ＰＢとして特定する。当該画素の集合の外形（血管の外形）が血管位置ＰＢとして定義されてもよいし、当該画素の集合の重心や中心等の代表点が血管位置ＰＢとして定義されてもよいし、少なくとも２つの代表点により定義されてもよい。

【0049】

ステップＳ１５において、取得機能６１１を実現する処理回路６１は、治療計画用ＣＴ装置２から治療計画用ＣＴ画像を取得する。処理回路６１は、治療計画装置４から計画時に特定された腫瘍位置ＰＴを取得する。位置推定機能６１２を実現する処理回路６１は、治療計画用ＣＴ画像と、Ｂモード画像Ｉ１１（超音波画像）とを位置合せする。位置合せされた治療計画用ＣＴ画像及びＢモード画像Ｉ１１は、重畳表示される。重畳表示用の画像データは、例えば、画像処理回路６２により生成される。重畳表示は、例えば図４に示すように、超音波画像Ｉ１０上に特定された腫瘍位置ＰＴを表示することにより行われる。

【0050】

なお、重畳表示は、治療計画用ＣＴ画像上に特定された血管位置ＰＢを表示することにより行われてもよい。

【0051】

なお、治療計画用ＣＴ画像は、治療計画用ＣＴ装置２から取得される場合に限らず、腫瘍位置ＰＴとともに治療計画装置４から取得されてもよい。

【0052】

なお、腫瘍位置ＰＴは、治療支援装置６において特定されてもよい。この場合、位置推定機能６１２を実現する処理回路６１は、治療計画装置４の処理回路と同様にして、取得された治療計画用ＣＴ画像から腫瘍位置ＰＴを特定する。この場合、取得機能６１１を実現する処理回路６１は、治療計画装置４から計画時に特定された腫瘍位置ＰＴを取得しなくてもよい。

【0053】

ステップＳ１６において、位置推定機能６１２を実現する処理回路６１は、腫瘍を含む領域における、特定された血管位置ＰＢ及び腫瘍位置ＰＴの間の位置関係ＲＢＴを特定する。特定された位置関係ＲＢＴに関する情報は、記憶回路６６に記憶される。このとき、治療計画用ＣＴ画像及びＢモード画像Ｉ１１の位置合せ情報がさらに記憶されてもよい。その後、位置関係を特定する流れは終了する。

【0054】

＜治療段階の動作例＞
ここで、放射線治療の治療段階における放射線治療システム１の動作の一例について、図面を参照してより詳細に説明する。図５は、図１の放射線治療システム１において治療段階に実施される、超音波画像Ｉ２０を用いて現在の腫瘍位置ＰＴｂを推定する流れの一例を示すフローチャートである。図６は、図５の流れにおける超音波画像Ｉ２０を用いた現在の腫瘍位置ＰＴｂの推定について説明するための図である。

【0055】

ステップＳ２１において、超音波診断装置３による治療時の腫瘍の撮影が、計画段階のステップＳ１１と同様にして実施される。

【0056】

ステップＳ２２において、取得機能６１１を実現する処理回路６１は、超音波診断装置３から腫瘍を含む領域に関する超音波画像Ｉ２０を取得する。取得された超音波画像Ｉ２０は、Ｂモード画像Ｉ２１及び血流情報画像Ｉ２２を含む。表示制御機能６１６は、表示機器６４に、取得された超音波画像Ｉ２０のうちの少なくともＢモード画像Ｉ２１を表示する。位置推定機能６１２を実現する処理回路６１は、取得されたＢモード画像Ｉ２１に基づいて、腫瘍を含む領域内の腫瘍位置ＰＴａを推定（仮推定）する。換言すれば、処理回路６１は、Ｂモード画像Ｉ２１における腫瘍位置ＰＴａを仮推定する。腫瘍位置ＰＴａの仮推定は、例えば、表示されたＢモード画像Ｉ２１に応じたユーザの入力に基づいて行われる。仮推定された現在の腫瘍位置ＰＴａは、記憶回路６６に記憶されてもよい。

【0057】

なお、腫瘍位置ＰＴａの仮推定は、例えば、処理回路６１又は画像処理回路６２がＢモード画像Ｉ２１にエッジ検出等の画像処理を施すことにより行われてもよい。

【0058】

なお、腫瘍位置ＰＴａの仮推定は、検出された腫瘍の外形により定義されてもよいし、その重心位置により定義されてもよいし、少なくとも２つの代表点の設定により定義されてもよい。

【0059】

ステップＳ２３において、計画段階のステップＳ１４と同様にして、超音波画像Ｉ２０から血管位置ＰＢが特定される。特定された現在の血管位置ＰＢは、記憶回路６６に記憶されてもよい。

【0060】

ステップＳ２４において、取得機能６１１を実現する処理回路６１は、記憶回路６６から計画段階における位置関係ＲＢＴを取得する。位置推定機能６１２を実現する処理回路６１は、ステップＳ２３で特定された現在の血管位置ＰＢと、計画段階における位置関係ＲＢＴとに基づいて、ステップＳ２２で仮推定された腫瘍位置ＰＴａを補正する。図６に示す例では、仮推定された腫瘍位置ＰＴａは、矢印ＡＣで示されるように位置が補正されている。

【0061】

以上説明したように、治療支援装置６は、ステップＳ２２乃至ステップＳ２４の流れにより、取得された血流情報画像Ｉ２２（血流情報）から特定される現在の血管位置ＰＢと、放射線治療の計画段階における、血管及び腫瘍の間の位置関係ＲＢＴとに基づいて、現在の腫瘍位置ＰＴｂを推定する。推定された現在の腫瘍位置ＰＴｂは、記憶回路６６に記憶されてもよい。

【0062】

このように、本実施形態に係る放射線治療システム１によれば、計画段階において特定された血管位置と腫瘍位置との相対的な位置関係を利用して、治療段階において特定された血管位置から当該治療段階における腫瘍位置を推定する。このため、治療計画用ＣＴ画像を新たに収集することなく、超音波画像を用いて現在の腫瘍位置を推定することができるという効果がある。また、計画段階において特定された血管位置と腫瘍位置との相対的な位置関係を利用するので、単にＢモード画像や血流情報画像のみで腫瘍位置を推定する場合に比して、腫瘍位置を精度良く把握できる。つまり、本実施形態に係る技術によれば、ユーザは、患者への被曝を増やすことなく、超音波画像だけでは判断し難い腫瘍位置を精度良く把握できる。

【0063】

ステップＳ２５において、ズレ量算出機能６１３は、推定された現在の腫瘍位置ＰＴｂと、計画時（計画段階）の腫瘍位置ＰＴとの間のズレ量を算出する。算出されたズレ量は、記憶回路６６に記憶されてもよい。

【0064】

このように、本実施形態に係る技術によれば、治療計画用ＣＴ画像を新たに収集することなく、治療計画時に特定された腫瘍位置と、現在の腫瘍位置との間のズレ量を算出できるという効果がある。

【0065】

ステップＳ２６において、算出されたズレ量に応じて、患者位置補正又は照射のゲート制御が実施される。算出されたズレ量に応じた患者位置補正及び照射のゲート制御については、後述する。

【0066】

ステップＳ２１乃至ステップＳ２６の流れは、ステップＳ２６の患者位置補正又は照射のゲート制御が完了するまで適宜繰り返され、患者位置補正又は照射のゲート制御が完了したときに終了する。

【0067】

ここで、ステップＳ２６で実施される患者位置補正又は照射のゲート制御について、図面を参照して説明する。図７は、図５の流れにおいて表示される表示画像Ｉ３０の一例を示す図である。

【0068】

（治療前の場合）
まず、ステップＳ２１乃至ステップＳ２６の流れが治療前（治療時）に実施される場合について説明する。この場合、ステップＳ２６では、算出されたズレ量がユーザに提示される。ユーザへの提示は、例えば表示により行われるが、音声により行われてもよい。ユーザは、提示されたズレ量に応じて患者位置補正を行う。換言すれば、治療前に実施される本ステップでは、算出されたズレ量に応じた患者位置補正が実施される。

【0069】

患者位置補正機能６１４を実現する処理回路６１は、算出されたズレ量に応じたパラメータの値を算出する。パラメータは、現在の腫瘍位置と、計画時の腫瘍位置との間の位置関係をユーザが判断できる値又は記号であればよい。換言すれば、パラメータは、患者のセットアップ位置が適切であるか否かをユーザが判断できる値又は記号であればよい。パラメータは、例えば、治療用天板の操作量（ユーザ操作量、移動量）を含む。記号は、例えば、治療用天板の操作方向や適切か否かを示す文字や印を含む。画像処理回路６２は、パラメータを表示するパラメータ表示画像Ｉ５０を生成する。表示制御機能６１６を実現する処理回路６１は、生成されたパラメータ表示画像Ｉ５０を表示機器６４に表示する。つまり、算出されたズレ量がパラメータの値又は記号としてユーザに提示される。例えば、ユーザは、表示されたパラメータの値又は記号に従って治療用天板を移動させる。

【0070】

このように、本実施形態に係る技術によれば、患者への被曝を増やすことなく、超音波画像だけを用いて、放射線治療装置５のアイソ・センタに患者の治療部位（腫瘍位置）を一致させることができるという効果がある。

【0071】

なお、患者位置補正機能６１４を実現する処理回路６１により、治療用天板の移動によって実現できるズレ量（大きさ、方向）であるか否かが判定されてもよい。治療用天板の移動によって実現できるズレ量であると判定されなかったとき、処理回路６１は、ユーザへの通知を行ってもよい。通知は、音声で行われてもよいし、表示により行われてもよい。通知は、固定具の再装着を促すものであってもよいし、超音波診断装置３のプローブ位置の修正を促すものであってもよいし、放射線治療計画の再計画を促すものであってもよい。

【0072】

なお、治療用天板の移動は、表示に応じたユーザ操作に限らず、算出されたズレ量に応じた処理回路６１の制御により実現されてもよい。この場合、患者位置補正機能６１４は、算出されたズレ量に応じたパラメータの値として、例えば、治療用天板の移動量を算出すればよい。処理回路６１は、算出された移動量に応じて、治療用天板を移動させるための制御信号を生成する。生成された制御信号は、放射線治療装置５に供給される。

【0073】

（治療中の場合）
次に、ステップＳ２１乃至ステップＳ２６の流れが治療中（治療時）に実施される場合について説明する。この場合、ステップＳ２６では、算出されたズレ量がユーザに提示される。ユーザへの提示は、例えば表示により行われるが、音声により行われてもよい。ユーザは、提示されたズレ量に応じて照射のゲート制御を行う。換言すれば、治療中に実施される本ステップでは、算出されたズレ量に応じた照射のゲート制御が実施される。

【0074】

ゲート制御機能６１５を実現する処理回路６１は、算出されたズレ量に応じたパラメータの値を算出する。パラメータは、現在の腫瘍位置と、計画時の腫瘍位置との間の位置関係をユーザが判断できる値であればよい。換言すれば、パラメータは、治療中に照射を開始（再開）したり、終了（停止）したりするタイミングをユーザが判断できる値であればよい。パラメータは、例えば、ズレの大きさと所定の閾値とを含む。パラメータは、例えば、所定の閾値とズレの大きさとの差分値であってもよいし、ズレの大きさが所定の閾値範囲内であるか否かを示す値であってもよい。画像処理回路６２は、パラメータを表示するパラメータ表示画像Ｉ５０を生成する。表示制御機能６１６を実現する処理回路６１は、生成されたパラメータ表示画像Ｉ５０を表示機器６４に表示する。つまり、算出されたズレ量がパラメータの値としてユーザに提示される。例えば、ユーザは、表示されたパラメータの値に従って照射の開始（再開）又は終了（停止）を指示する。

【0075】

このように、本実施形態に係る技術によれば、患者への被曝を増やすことなく、超音波画像だけを用いて、照射のゲート制御を実現することができるという効果がある。つまり、本実施形態に係る技術によれば、治療部位（腫瘍位置）の他の部位への放射線の照射を低減できるという効果がある。

【0076】

なお、算出されたズレ量のユーザへの提示は、パラメータに限らず、ズレの大きさが所定の閾値範囲内であるか否か等、照射タイミングであるか否かを示す表示により行われてもよい。この表示は、単に「ＯＮ」又は「ＯＦＦ」等の表示により行われてもよいし、照射タイミングであるか否かに応じて表示される色が変わることにより行われてもよい。

【0077】

なお、照射のゲート制御は、表示に応じたユーザの指示操作に限らず、算出されたズレ量に応じた処理回路６１の制御により実現されてもよい。この場合、ゲート制御機能６１５を実現する処理回路６１は、例えばズレの大きさが所定の閾値範囲内であるか否かを判定する。

【0078】

例えば、ズレの大きさが所定の閾値範囲内であると判定されなかったとき、処理回路６１は、照射の開始（再開）を指示するユーザ操作が行われても照射が開始（再開）されないようにしたり、照射中の場合には照射を終了（停止）させたりするための制御信号を生成する。生成された制御信号は、放射線治療装置５に供給される。

【0079】

例えば、処理回路６１は、ユーザが照射の開始を指示した後、算出されたズレ量に応じて照射の開始を指示する制御信号を生成してもよい。その後、処理回路６１は、算出されたズレ量に応じて照射を停止又は再開させるための制御信号を生成する。

【0080】

なお、患者位置補正及び照射のゲート制御のうち、いずれか一方が実施されなくてもよい。

【0081】

なお、治療時（治療前及び／又は治療中）に表示される表示画像Ｉ３０には、図７に示すように、超音波画像Ｉ４０が含まれていてもよい。超音波画像Ｉ４０としては、Ｂモード画像Ｉ４１が用いられてもよいし、血流情報画像Ｉ４２がさらに用いられてもよい。

【0082】

なお、治療時（治療前及び／又は治療中）に表示される表示画像Ｉ３０には、図７に示すように、推定された現在の腫瘍位置ＰＴｂが含まれていてもよい。また、算出されたズレ量のユーザへの提示は、パラメータに限らず、ズレ量（大きさ、方向）を示す矢印ＡＳにより行われてもよい。

【0083】

なお、治療時（治療前及び／又は治療中）に表示される表示画像Ｉ３０には、図７に示すように、計画時の腫瘍位置ＰＴｃがさらに表示されてもよい。このとき、推定された現在の腫瘍位置ＰＴｂ及び計画時の腫瘍位置ＰＴｃの表示は、算出されたズレ量の表示に相当するとも言える。つまり、算出されたズレ量のユーザへの提示は、パラメータに限らず、現在の腫瘍位置ＰＴｂ及び計画時の腫瘍位置ＰＴｃの表示により行われてもよい。

【0084】

なお、治療時（治療前及び／又は治療中）に表示される表示画像Ｉ３０には、図７に示すように、ズレ量の経時変化（時系列変化）を示すグラフ表示画像Ｉ６０が含まれていてもよい。例えば、腫瘍位置の周期的な変位が存在する場合もある。この場合、ズレ量の経時変化と閾値（図７中の破線）との表示により、推定された現在の腫瘍位置と、計画時の腫瘍位置とが一致する又は一致するとみなすことができるタイミングをユーザに提示することができる。なお、ズレ量に周期的な変位が存在する場合には、例えば治療前の患者位置補正においては、息止め時に相当する腫瘍位置、腫瘍位置の平均値（中央値）等が、推定された腫瘍位置として用いられてもよい。

【0085】

＜腫瘍と複数の血管の各々との間で位置関係が特定される場合＞
なお、図３を参照して上述した腫瘍及び血管の間の位置関係を特定する流れにおいて、腫瘍と、複数の血管との間でそれぞれ位置関係が特定されてもよい。図８は、腫瘍と複数の血管の各々との間で位置関係が特定される場合について説明するための図である。図８には、血流情報画像Ｉ７２（超音波画像Ｉ７０）から特定された複数の血管位置ＰＢ１，ＰＢ２（第１の血管位置及び第２の血管位置）と、Ｂモード画像Ｉ７１（超音波画像Ｉ７０）上に重畳表示された腫瘍位置ＰＴが示されている。図３及び図８に示すように、ステップＳ１４において、複数の血管位置ＰＢ１，ＰＢ２が特定された後、ステップＳ１６において、複数の血管位置ＰＢ１，ＰＢ２に関する複数の位置関係ＲＢＴ１，ＲＢＴ２がそれぞれ特定される。図８に示す例では、位置関係ＲＢＴ１，ＲＢＴ２の各々は、血管位置ＰＢ１，ＰＢ２の各々と、腫瘍位置ＰＴとの間の位置関係である。

【0086】

なお、腫瘍を含む領域に関する１つの超音波画像内で検出される複数の血管の各々に関して、腫瘍に対する位置関係が特定される場合を例として説明したが、これに限らない。腫瘍を含む領域に関する複数の超音波画像で検出される複数の血管に関して、腫瘍に対する位置関係が特定されてもよい。

【0087】

これらの構成によれば、上述の実施形態で得られる効果に加えて、腫瘍位置の特定精度を向上させることができるという効果がある。

【0088】

＜リスク臓器及び血管の間の位置関係がさらに特定される場合＞
なお、図３を参照して上述した腫瘍及び血管の間の位置関係を特定する流れにおいて、リスク臓器及び血管の間の位置関係がさらに特定されてもよい。図９は、リスク臓器及び血管の間の位置関係がさらに特定される場合について説明するための図である。図９には、血流情報画像Ｉ８２（超音波画像Ｉ８０）から特定された血管位置ＰＢと、Ｂモード画像Ｉ８１（超音波画像Ｉ８０）上に重畳表示された腫瘍位置ＰＴ及びリスク臓器位置ＰＲが示されている。図３及び図９に示すように、ステップＳ１３において、治療計画装置４から計画時に治療計画用ＣＴ画像から特定されたリスク臓器位置ＰＲがさらに取得された後、腫瘍位置ＰＴに関する位置関係ＲＢＴの特定と同様にして、血管位置ＰＢ及びリスク臓器位置ＰＲの間の位置関係ＲＢＲがさらに特定される。その後、血管位置ＰＢ及びリスク臓器位置ＰＲの間の位置関係ＲＢＲを用いて、腫瘍と同様にして、現在のリスク臓器位置ＰＲの推定やリスク臓器位置ＰＲのズレ量の算出、ズレ量に応じた患者位置補正、ズレ量に応じた照射のゲート制御等が実施される。

【0089】

なお、腫瘍位置ＰＴに関する位置関係ＲＢＴと、リスク臓器位置ＰＲに関する位置関係ＲＢＲとは、同一の血管（血管位置）に対する位置関係であってもよいし、互いに異なる血管（血管位置）に対する位置関係であってもよい。

【0090】

なお、腫瘍位置ＰＴに関する位置関係ＲＢＴに加えて、リスク臓器位置ＰＲに関する位置関係ＲＢＲがさらに特定される場合を例として説明したが、これに限らない。位置関係の特定は、腫瘍位置ＰＴに関する位置関係ＲＢＴと、リスク臓器位置ＰＲに関する位置関係ＲＢＲとのうちのいずれか一方に関して行われてもよい。つまり、腫瘍位置ＰＴに関する位置関係ＲＢＴに代えて、リスク臓器位置ＰＲに関する位置関係ＲＢＲが特定されてもよい。

【0091】

これらの構成によれば、上述の実施形態で得られる効果に加えて、リスク臓器への放射線の照射を低減できるという効果がある。

【0092】

上記の実施形態において処理対象の超音波画像は１フレームであることを前提とした。しかしながら、計画段階及び治療段階において超音波診断装置３は、時系列の複数フレームに関する超音波画像を収集、すなわち、動画撮影してもよい。この場合、図３及び図５に示す処理は、複数フレーム各々について実行されてもよいし、複数フレームのうちの任意の１フレームについて実行されてもよい。この任意の１フレームは、経時的な形態変化が比較的小さい呼吸時相、例えば、深吸期のフレームが選択されるとよい。このようなフレームは、ユーザにより入力インタフェース６５を介して選択されてもよいし、呼吸計測器により収集された呼吸波形に基づいて自動的に選択されてもよい。

【0093】

なお、上述の実施形態では、位置関係の特定、腫瘍位置の推定、ズレ量の算出、患者位置補正及び照射のゲート制御が治療支援装置６により実行される場合を例として説明したが、これに限らない。これらの処理は、治療計画用ＣＴ装置２、超音波診断装置３、治療計画装置４、放射線治療装置５及び治療支援装置６の有する処理回路により分散処理されてもよいし、治療計画用ＣＴ装置２、超音波診断装置３、治療計画装置４、放射線治療装置５及び治療支援装置６のうちいずれか１つが有する処理回路により実行されてもよい。換言すれば、治療計画装置４又は放射線治療装置５は、上述の実施形態に係る治療支援装置６の一部又は一部と同等の要素を有していてもよい。例えば、放射線治療装置５は、上述の実施形態に係る治療支援装置６の処理回路６１、画像処理回路６２及び記憶回路６６を有していてもよい。ここで、放射線治療装置５は、医用処理装置の一例であり、放射線治療装置５に設けられた取得機能６１１及び位置推定機能６１２を実現する処理回路６１は、それぞれ、取得部及び推定部の一例であり、放射線治療装置５の照射ヘッドは、照射部の一例であると表現できる。また、例えば、血管と腫瘍との間の位置関係の特定が治療計画装置４により実行され、治療計画装置４から取得された位置関係を用いた現在の腫瘍位置の特定が治療支援装置６により実行されてもよい。

【0094】

なお、上述の実施形態では、計画段階で位置関係の特定が実施される場合を例として説明したが、これに限らない。位置関係の特定は、治療段階で実施されてもよい。例えば、治療段階において治療計画用ＣＴ画像が収集されたとき、位置関係の特定が実施されればよい。

【0095】

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、超音波画像を用いて腫瘍位置を推定することができる。

【0096】

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（Programmable Logic Device：ＰＬＤ）等の回路を意味する。ＰＬＤは、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ）を含む。プロセッサは記憶回路に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。プログラムが保存された記憶回路は、コンピュータ読取可能な非一時的記録媒体である。なお、記憶回路にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成しても構わない。この場合、プロセッサは回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。また、プログラムを実行するのではなく、論理回路の組合せにより当該プログラムに対応する機能を実現してもよい。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１及び図２における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

【0097】

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】

【0098】

１…放射線治療システム、
２…治療計画用ＣＴ装置、
３…超音波診断装置、
４…治療計画装置、
５…放射線治療装置（照射部）、
６…治療支援装置、
６１…処理回路、
６２…画像処理回路（生成部）、
６３…通信インタフェース、
６４…表示機器、
６５…入力インタフェース、
６６…記憶回路、
６１１…取得機能（取得部）、
６１２…位置推定機能（推定部）、
６１３…ズレ量算出機能（算出部）、
６１４…患者位置補正機能（補正部）、
６１５…ゲート制御機能（制御部）、
６１６…表示制御機能（生成部）、
Ｉ１０，Ｉ２０，Ｉ４０，Ｉ７０，Ｉ８０…超音波画像、
Ｉ１１，Ｉ２１，Ｉ４１，Ｉ７１，Ｉ８１…Ｂモード画像（超音波画像）、
Ｉ１２，Ｉ２２，Ｉ４２，Ｉ７２，Ｉ８２…血流情報画像（超音波画像）、
Ｉ３０…表示画像、
Ｉ５０…パラメータ表示画像、
Ｉ６０…グラフ表示画像、
ＰＢ１…血管位置、
ＲＢＴ１…位置関係。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】