放射线治疗模拟装置制造方法及图纸

放射线治疗模拟装置(1)具有运算部(5)、存储部(7)及校正部(6)。运算部(5)针对多个照射条件，事先运算对标准人体模型照射了粒子时的剂量分布(D0)。存储部(7)存储剂量分布(D0)的数据。工作人员向装置(1)输入照射条件以及患者的体型信息(M1)。校正部(6)计算表示用于使标准人体模型的体型信息(M0)与患者的体型信息(M1)匹配的变换的变换矩阵(S4)。校正部(6)从存储部(7)提取对应于输入的照射条件的照射条件下运算出的剂量分布(D0)的数据。校正部(6)通过根据变换矩阵将该剂量分布(D0)变换，由此计算校正后的剂量分布(D1)(S6)。根据本装置(1)能够抑制计算时间延长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种放射线治疗模拟装置。
技术介绍
在进行放射线治疗时，在治疗中需要预先计划能够抑制对肿瘤周边的正常组织的照射剂量，且增加对肿瘤的照射剂量的最佳照射条件。于是，近年来，进行有使用蒙特卡洛方法的模拟，所述蒙特卡洛方法能够对粒子的运动准确地进行模型化。在以往的放射线治疗的基于蒙特卡洛方法的剂量分布的计算中，根据患者的CT(ComputedTomography)、MRI(MagneticResonanceImaging)、或PET(PositronEmissionTomography)等医疗用图像数据来制作人体的3维模型，并将其变换为计算模型而算出剂量分布。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2012-88771号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术课题由于体内存在密度大不相同的部位(体组织)，因此入射到人体的粒子显示出复杂的运动。在使用蒙特卡洛方法的模拟中，由于计算每一个粒子的运动，因此能够计算准确的剂量分布，但是计算时间会变长。因此，若要进行数次变更照射条件的模拟而求出成为适当的剂量分布的照射条件，其总计算时间也必然变长。于是，要求能够抑制总计算时间的延长，且能够确定适当的照射条件。本专利技术的目的在于提供一种能够抑制计算时间的延长的放射线治疗模拟装置。用于解决技术课题的手段本专利技术的放射线治疗模拟装置为对基于照射于患者的目标部位的放射线的剂量分布进行运算的放射线治疗模拟装置，具备：存储部，存储针对多个照射条件而对既定体型的人体模型照射了放射线时的各剂量分布的数据；输入部，输入对患者照射放射线时所适用的照射条件以及患者的体型信息；及校正部，根据患者的体型信息以及人体模型的体型信息，对存储于存储部中的剂量分布的数据进行校正。在本专利技术的放射线治疗模拟装置中，针对多个照射条件，预先计算对人体模型照射了放射线时的各剂量分布，将预先计算的剂量分布与照射条件建立关联并存储于存储部中。在该放射线治疗模拟装置中，通过输入部来输入对患者照射放射线时所适用的照射条件以及患者的体型信息，并根据所输入的患者的体型信息以及人体模型的体型信息，对存储于存储部中的剂量分布的数据进行校正。由此，能够根据患者的体型信息来校正预先计算的剂量分布，并能够利用所校正的剂量分布。因此，无需为了找到最佳的剂量分布的照射条件，进行数次利用蒙特卡洛方法的计算的试验，因此能够抑制总计算时间的延长。并且，校正部还可将包含患者的体型信息的CT图像信息与人体模型的体型信息进行比较，并将人体模型的体型信息中的位置信息变换为患者的体型信息中的位置信息，根据该位置信息的变换，对存储于存储部中的剂量分布的数据进行校正。由此，变换位置信息，以使人体模型的体型信息与包含患者的体型信息的CT图像信息匹配，将该位置信息的变换适用于存储于存储部中的剂量分布的数据中，从而能够变换为与患者的体型信息对应的位置信息。其结果，能够算出符合患者体型的剂量分布的数据，并能够获得高精确度的数据。并且，校正部还可将有关适用于患者的照射条件的位置信息变换为人体模型的体型信息中的位置信息，并从存储于存储部中的剂量分布的数据提取与被变换的位置信息对应的剂量分布的数据，将所提取的剂量分布的数据变换为基于患者的体型信息的位置信息，从而进行校正。由此，能够将有关适用于患者的照射条件的位置信息变换为人体模型的体型信息中的位置信息，并提取在该变换的照射条件下对人体模型照射放射线时的剂量分布，将该剂量分布变换为与患者的体型信息对应的位置信息，从而能够进行校正。其结果，能够获得高精确度的数据。专利技术效果根据本专利技术，能够提供一种因能够抑制试验的计算次数而可抑制总计算时间的延长的放射线治疗模拟装置。附图说明图1是表示本专利技术的一实施方式的放射线治疗模拟装置的框图。图2是表示被实施放射线治疗的人体的外观的示意图。图3是表示被实施放射线治疗的人体的与体长方向正交的剖面的剖视图。图4(a)是表示对存储于存储部中的人体模型的剂量分布的示意图，图4(b)是表示患者的体型信息的示意图，图4(c)是表示校正后的剂量分布的示意图。图5是表示放射线治疗模拟装置中的处理步骤的流程图。图6是表示患者的头部中的剂量分布的图像。图7是表示所照射的剂量与体积的关系的图表。具体实施方式以下，参考附图，对本专利技术的优选实施方式进行详细的说明。另外，在各附图中，对于相同部分或相应的部分标注相同的符号，并省略重复说明。图1所示的放射线治疗模拟装置1为，例如在BNCT(中子捕捉疗法；BoronNeutronCaptureTherapy)装置等放射线治疗装置中在制作治疗计划时可利用的装置。作为放射线治疗装置，例如有X射线治疗装置、质子束治疗装置、碳离子束(重粒子束)治疗装置等。放射线治疗模拟装置1在放射线治疗中，对照射于患者的目标部位的放射线的剂量分布进行运算。放射线治疗模拟装置1具备用于运算剂量分布的治疗计划终端2，在该治疗计划终端2上电连接有输入部3及输出部4。输入部3用于输入运算剂量分布时所需的各种信息。作为运算剂量分布时所需的各种信息，存在患者的体型信息以及有关照射条件的信息。作为患者的体型信息，例如包括有关肌肉、骨骼、器官、肿瘤等的位置、大小及形状的信息。输入部3能够输入例如患者的CT(ComputedTomography：计算机断层摄影)图像信息作为体型信息。输入部3还可输入通过其他摄影装置而摄影的图像信息来代替CT图像信息。输入部3例如可连接于摄影装置而直接输入图像信息，还可连接于记录有图像信息的记录介质上，输入记录于记录介质中的图像信息。作为有关照射条件的信息，例如有表示等中心点(照射目标点)的位置的坐标(r，θ，z)、照射角度(φ，ψ)、照射的粒子的种类、粒子的能量、准直器直径K等。图2是表示被实施放射线治疗的人体的外观的示意图，图3是表示被实施放射线治疗的人体的与体长方向(体轴方向)正交的剖面的剖视图。等中心点的位置为在照射场中心轴上直行的粒子所到达的位置。例如，治疗的肿瘤等的目标部位配置于等中心点。作为等中心点的位置坐标(r，θ，z)，能够使用圆筒坐标系，如图2及图3所示，通过半径r、角度θ、高度z来表示。作为等中心点的位置坐标，例如还可利用直角坐标系等其他坐标系来表示。照射角度(φ，ψ)为粒子相对于目标部位前进的角度。例如，角度φ为围绕沿铅垂方向延伸的轴的角度即方位角，角度ψ为围绕沿水平方向延伸的轴的角度即仰角。被照射的粒子的种类例如为中子、质子、重粒子等。被照射的粒子的能量例如为粒子的动能等。准直器由阻断粒子前进的构件构成，用于通过限定粒子照射的范围来形成照射场。准直器直径K为用于使粒子通过的开口部的内径。例如，按照肿瘤的大小而选择准直器直径K，由此限定粒子照射的范围。作为输入部3，例如能够使用键盘、鼠标、触控面板、扫描仪、其他信息处理终端及成像装置等。输出部4用于输出治疗计划终端2的运算结果。作为运算结果，可举出表示剂量分布的图像数据等。作为输出部4，可举出图像显示装置、打印机等。例如，还可将运算结果输出到其他信息处理终端。治疗计划终端2具备进行运算处理的CPU(CentralProcessingUnit)、成为存储部的ROM(ReadOnlyMemory)及RAM(RandomAccessMemory)、输入信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射线治疗模拟装置，其对基于照射于患者的目标部位的放射线的剂量分布进行运算，具备：存储部，存储针对多个照射条件而对既定体型的人体模型照射了放射线时的各剂量分布的数据；输入部，输入对所述患者照射放射线时所适用的照射条件以及所述患者的体型信息；及校正部，根据所述患者的体型信息以及所述人体模型的体型信息，对存储于所述存储部的剂量分布的数据进行校正。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.16 JP 2014-1232431.一种放射线治疗模拟装置，其对基于照射于患者的目标部位的放射线的剂量分布进行运算，具备：存储部，存储针对多个照射条件而对既定体型的人体模型照射了放射线时的各剂量分布的数据；输入部，输入对所述患者照射放射线时所适用的照射条件以及所述患者的体型信息；及校正部，根据所述患者的体型信息以及所述人体模型的体型信息，对存储于所述存储部的剂量分布的数据进行校正。2.根据权利要求1所述的放射线治疗模拟装置，其中，所述校正部将包...

【专利技术属性】
技术研发人员：山口乔，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP