JP2000237335A - 放射線治療方法及びそのシステム - Google Patents
放射線治療方法及びそのシステムInfo
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Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
-
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- A61N5/1064—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射線の照射期間中の体動による照射の精度
低下を解消する放射線治療方法及びそのシステムを得
る。 【解決手段】 放射線治療システムは、放射線治療計画
用ＣＴシステム３１及び放射線治療装置３２を備える。
ＣＴシステム３１は、システム制御部３３、ＣＴスキャ
ナ部３４及び治療計画部３５を備える。ＣＴスキャナ部
３４で得られた収集データは治療計画部３５に供給され
る。治療計画部３５は治療時の中心投影画像とＸ線ＴＶ
撮影時の中心投影画像など治療用計画データを作成す
る。一方、放射線治療装置３２は、全体制御部９０、装
置本体部９１及び駆動制御部９２を備える。駆動制御部
９２は、ＣＴスキャナ部３４からの治療計画データに基
づく放射線の照射時期及びコリメータ９７の開閉をＸ線
ＴＶ９８で撮影されたマーカ９の透視画像上の位置に応
じてリアルタイムに制御する。
低下を解消する放射線治療方法及びそのシステムを得
る。 【解決手段】 放射線治療システムは、放射線治療計画
用ＣＴシステム３１及び放射線治療装置３２を備える。
ＣＴシステム３１は、システム制御部３３、ＣＴスキャ
ナ部３４及び治療計画部３５を備える。ＣＴスキャナ部
３４で得られた収集データは治療計画部３５に供給され
る。治療計画部３５は治療時の中心投影画像とＸ線ＴＶ
撮影時の中心投影画像など治療用計画データを作成す
る。一方、放射線治療装置３２は、全体制御部９０、装
置本体部９１及び駆動制御部９２を備える。駆動制御部
９２は、ＣＴスキャナ部３４からの治療計画データに基
づく放射線の照射時期及びコリメータ９７の開閉をＸ線
ＴＶ９８で撮影されたマーカ９の透視画像上の位置に応
じてリアルタイムに制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、被検体内部の腫
瘍等特定部分を狙って放射線を照射する場合の放射線照
射範囲を決定し、放射線照射期間中の患者の体動を考慮
した治療計画に基づいて、実際の放射線照射を制御する
放射線治療方法及び放射線治療計画装置と放射線治療装
置を含む放射線治療システムに関するものである。
瘍等特定部分を狙って放射線を照射する場合の放射線照
射範囲を決定し、放射線照射期間中の患者の体動を考慮
した治療計画に基づいて、実際の放射線照射を制御する
放射線治療方法及び放射線治療計画装置と放射線治療装
置を含む放射線治療システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】被検体の腫瘍等特定部位に放射線を照射
する場合、照射範囲を決定すること、及び、決定した照
射範囲を被検体表面上に表示することにより照射範囲と
患部の位置を一致させることは非常に重要な作業であ
る。従来、放射線治療装置における照射範囲を決定する
のに、ＣＴ装置等によって得られた断層像、及び、Ｘ線
シミュレータによって得られた透視像を見ながら照射範
囲を決めていた。即ち、ＣＴ装置による断層像は被検体
内部の高いコントラスト分解能で表示することができ、
放射線を照射するべき領域（関心領域）を断層上におい
て比較的容易に特定できる。そして、断層上の関心領域
に対応する部分を透視像上に求める。Ｘ線シミュレータ
による透視像は透視の視点が放射線照射の中心と一致し
ているので、透視像上の関心領域を被検体表面の該当す
る部位に対応することができる。このようにして放射線
照射範囲を定性的に決定し、凹凸のある被検体表面にマ
ジック等でマーキングを施していた。
する場合、照射範囲を決定すること、及び、決定した照
射範囲を被検体表面上に表示することにより照射範囲と
患部の位置を一致させることは非常に重要な作業であ
る。従来、放射線治療装置における照射範囲を決定する
のに、ＣＴ装置等によって得られた断層像、及び、Ｘ線
シミュレータによって得られた透視像を見ながら照射範
囲を決めていた。即ち、ＣＴ装置による断層像は被検体
内部の高いコントラスト分解能で表示することができ、
放射線を照射するべき領域（関心領域）を断層上におい
て比較的容易に特定できる。そして、断層上の関心領域
に対応する部分を透視像上に求める。Ｘ線シミュレータ
による透視像は透視の視点が放射線照射の中心と一致し
ているので、透視像上の関心領域を被検体表面の該当す
る部位に対応することができる。このようにして放射線
照射範囲を定性的に決定し、凹凸のある被検体表面にマ
ジック等でマーキングを施していた。
【０００３】また、放射線治療計画は、通常、図９
（ａ）に示すように、被検体４のある時刻ｔ１での身体
状況を反映したスライス像上において、部位５０の特定
からその部位５０をターゲット８とした最適な照射法の
決定及びそのシミュレーションまでを含んでいる（同図
中の符号Ｏは仮想放射線源、点線矢印は仮想放射線錘を
示す。）。ただし、呼吸性の体動の影響を受けやすい部
位に対して治療計画を立てるときは、図１０（ａ）及び
（ｂ）に示すように、被検体４のスライス像上に表示さ
れる部位５０に対し、その部位５０の呼期（収縮）及び
吸期（伸張）に応じた形態変化が考慮される。つまり、
その部位５０の形状より大きめの、いわゆるセーフティ
マージンＭａを取った照射部位が設定される。従って、
呼吸性の体動により腫瘍部位等の部位５０の形状よりも
大きめに取られている。
（ａ）に示すように、被検体４のある時刻ｔ１での身体
状況を反映したスライス像上において、部位５０の特定
からその部位５０をターゲット８とした最適な照射法の
決定及びそのシミュレーションまでを含んでいる（同図
中の符号Ｏは仮想放射線源、点線矢印は仮想放射線錘を
示す。）。ただし、呼吸性の体動の影響を受けやすい部
位に対して治療計画を立てるときは、図１０（ａ）及び
（ｂ）に示すように、被検体４のスライス像上に表示さ
れる部位５０に対し、その部位５０の呼期（収縮）及び
吸期（伸張）に応じた形態変化が考慮される。つまり、
その部位５０の形状より大きめの、いわゆるセーフティ
マージンＭａを取った照射部位が設定される。従って、
呼吸性の体動により腫瘍部位等の部位５０の形状よりも
大きめに取られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｘ線シミュレ
ータによる透視像によって微妙なコントラストの違いを
識別するのは困難であるため、特に、関心領域とそれ以
外の領域のコントラストの差が小さい場合には、断層像
で特定した関心領域が透視像では識別できなかった。こ
のように、断層像において特定した関心領域が透視像に
おいてどこに該当するかを判断するには熟練を要し、困
難な作業であった。又、このため、放射線照射範囲の決
定を正確に行うことも困難なことであった。また、治療
計画に使用するスライス像は、その画像取得時の検査中
にある時刻の患者の身体状況を映像化したものであっ
て、刻々と変化する体動までは反映していないといった
問題があった。例えば、実際の放射線照射時は、被検体
４の刻々と変化する呼吸性等の体動により、ターゲット
８としての部位５０の位置がその計画時のターゲット８
の位置よりも常に変動しているにもかかわらず、そのタ
ーゲット８を固定したままの治療計画に沿って、実際の
照射を行っていたため、図９（ｂ）に示すように、照射
期間中のある時刻ｔ２では、放射線照射のターゲット８
が実際の部位５０からずれてしまうといった問題点があ
った。とくに、患者を長時間拘束する場合には、その体
動に因る照射ターゲットの位置ずれの程度が増加してい
た。一方、セーフティマージンＭａを含む照射部位の設
定（図１０参照）は、オペレータ（医師）の経験と勘に
頼ったものであったため、いかに慎重にセーフティマー
ジンＭａを取ったとしても、その大きさで必要十分であ
るといった保証はなかった。従って、セーフティマージ
ンＭａを含む照射部位が必要以上に大きめに設定された
場合は、腫瘍部位の外側の非腫瘍部位に対し過剰な放射
線照射を行ってしまう可能性があった。逆に必要以下に
小さめに設定された場合は、照射線量がその予定基準を
下回り、再び放射線治療をやり直したりするといった問
題点があった。
ータによる透視像によって微妙なコントラストの違いを
識別するのは困難であるため、特に、関心領域とそれ以
外の領域のコントラストの差が小さい場合には、断層像
で特定した関心領域が透視像では識別できなかった。こ
のように、断層像において特定した関心領域が透視像に
おいてどこに該当するかを判断するには熟練を要し、困
難な作業であった。又、このため、放射線照射範囲の決
定を正確に行うことも困難なことであった。また、治療
計画に使用するスライス像は、その画像取得時の検査中
にある時刻の患者の身体状況を映像化したものであっ
て、刻々と変化する体動までは反映していないといった
問題があった。例えば、実際の放射線照射時は、被検体
４の刻々と変化する呼吸性等の体動により、ターゲット
８としての部位５０の位置がその計画時のターゲット８
の位置よりも常に変動しているにもかかわらず、そのタ
ーゲット８を固定したままの治療計画に沿って、実際の
照射を行っていたため、図９（ｂ）に示すように、照射
期間中のある時刻ｔ２では、放射線照射のターゲット８
が実際の部位５０からずれてしまうといった問題点があ
った。とくに、患者を長時間拘束する場合には、その体
動に因る照射ターゲットの位置ずれの程度が増加してい
た。一方、セーフティマージンＭａを含む照射部位の設
定（図１０参照）は、オペレータ（医師）の経験と勘に
頼ったものであったため、いかに慎重にセーフティマー
ジンＭａを取ったとしても、その大きさで必要十分であ
るといった保証はなかった。従って、セーフティマージ
ンＭａを含む照射部位が必要以上に大きめに設定された
場合は、腫瘍部位の外側の非腫瘍部位に対し過剰な放射
線照射を行ってしまう可能性があった。逆に必要以下に
小さめに設定された場合は、照射線量がその予定基準を
下回り、再び放射線治療をやり直したりするといった問
題点があった。
【０００５】この発明は上記の問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、放射線照射範囲を決定するのに好
都合な画像を合成すると共に、照射と同時にＸ線ＴＶで
モニタする被検体の透視画像を合成し、照射期間中に体
動による治療計画の精度低下を解消する放射線治療方法
及びその放射線治療システムを提供する。
もので、その目的は、放射線照射範囲を決定するのに好
都合な画像を合成すると共に、照射と同時にＸ線ＴＶで
モニタする被検体の透視画像を合成し、照射期間中に体
動による治療計画の精度低下を解消する放射線治療方法
及びその放射線治療システムを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る放射線治
療方法においては、被検体内部の腫瘍等の特定部分を狙
って放射線を照射する場合の放射線照射範囲を決定する
ための画像を作成する中心投影画像合成方法において、
腫瘍等特定部分又は近傍（被検体表面も含む）にマーカ
を設置し、ＣＴ装置などで被検体内部に関する３次元デ
ータを取得し、この３次元データから、あらかじめ定め
られた投影中心点による３次元データ及び前記マーカ及
び又は３次元データの中の関心領域の中心投影画像を求
める投影画像合成方法であって、前記設置されたマーカ
と前記特定部分との相関位置を明らかにして、両者の相
関位置がずれた時、放射線照射を中断するものである。
療方法においては、被検体内部の腫瘍等の特定部分を狙
って放射線を照射する場合の放射線照射範囲を決定する
ための画像を作成する中心投影画像合成方法において、
腫瘍等特定部分又は近傍（被検体表面も含む）にマーカ
を設置し、ＣＴ装置などで被検体内部に関する３次元デ
ータを取得し、この３次元データから、あらかじめ定め
られた投影中心点による３次元データ及び前記マーカ及
び又は３次元データの中の関心領域の中心投影画像を求
める投影画像合成方法であって、前記設置されたマーカ
と前記特定部分との相関位置を明らかにして、両者の相
関位置がずれた時、放射線照射を中断するものである。
【０００７】また、中心投影画像が時間的に変化する被
検体の画像であり、取得された投影画像データを記録媒
体に出力するものである。
検体の画像であり、取得された投影画像データを記録媒
体に出力するものである。
【０００８】また、ＣＴ装置などで得られた被検体内部
に関する３次元データの中の特定部分に該当する領域を
関心領域として指定し、関心領域に対して定められた幾
何学的条件にある投影中心点による前記関心領域及び設
置されたマーカ及び又は前記３次元データの中心投影画
像を計算により求める中心投影画像合成方法であって、
前記幾何学的条件は被検体の関心領域に該当する部分に
対する放射線照射源点の幾何学的条件に等しい投影画像
合成方法としたものである。
に関する３次元データの中の特定部分に該当する領域を
関心領域として指定し、関心領域に対して定められた幾
何学的条件にある投影中心点による前記関心領域及び設
置されたマーカ及び又は前記３次元データの中心投影画
像を計算により求める中心投影画像合成方法であって、
前記幾何学的条件は被検体の関心領域に該当する部分に
対する放射線照射源点の幾何学的条件に等しい投影画像
合成方法としたものである。
【０００９】また、前記幾何学的条件は被検体の関心領
域に該当する部分に対するＸ線ＴＶ装置のＸ線管焦点の
幾何学的条件に等しい投影画像合成方法としたものであ
る。
域に該当する部分に対するＸ線ＴＶ装置のＸ線管焦点の
幾何学的条件に等しい投影画像合成方法としたものであ
る。
【００１０】また、中心投影画像合成方法によって求め
られた投影画像を、記録媒体に出力するものである。
られた投影画像を、記録媒体に出力するものである。
【００１１】また、ＣＴ装置などで得られた被検体内部
に関する３次元データの中の所望の領域を関心領域とし
て指定し、関心領域に対する定められた幾何学的条件の
投影中心点による前記関心領域及び又は３次元データの
投影画像を計算により求め、関心領域に該当する被検体
の特定部分に対して前記幾何学的条件と同一な条件を持
ちその投影中心点が放射線発生源点に一致する光学系に
よって、前記投影画像を被検体表面に投影するものであ
る。
に関する３次元データの中の所望の領域を関心領域とし
て指定し、関心領域に対する定められた幾何学的条件の
投影中心点による前記関心領域及び又は３次元データの
投影画像を計算により求め、関心領域に該当する被検体
の特定部分に対して前記幾何学的条件と同一な条件を持
ちその投影中心点が放射線発生源点に一致する光学系に
よって、前記投影画像を被検体表面に投影するものであ
る。
【００１２】また、腫瘍等特定部分又は近傍（被検体表
面も含む）にマーカを設置し、ＣＴ装置などで得られた
被検体内部の腫瘍等特定部分を狙って放射線を照射する
場合の放射線照射範囲を決定するための画像を作成する
中心投影画像合成方法において、被検体内部に関する３
次元データから定められた投影中心点による３次元デー
タ及び又は３次元データの中の関心領域の投影画像を求
めるものである。
面も含む）にマーカを設置し、ＣＴ装置などで得られた
被検体内部の腫瘍等特定部分を狙って放射線を照射する
場合の放射線照射範囲を決定するための画像を作成する
中心投影画像合成方法において、被検体内部に関する３
次元データから定められた投影中心点による３次元デー
タ及び又は３次元データの中の関心領域の投影画像を求
めるものである。
【００１３】この発明に係る放射線治療システムにおい
ては、被検体内部の腫瘍等特定部分を狙って放射線を照
射する場合の放射線照射範囲を決定するための画像を作
成する中心投影画像合成方法を用い、腫瘍等特定部分又
は近傍（被検体表面も含む）にマーカを設置し、ＣＴ装
置などで得られた被検体内部に関する３次元データの中
の前記特定部分に該当する領域を関心領域として指定す
る手段と、関心領域に対して定められた幾何学的条件に
ある投影中心点による前記関心領域及び前記マーカ及び
又は前記３次元データの投影画像を求める計算手段とを
備えたものであって、前記幾何学的条件は被検体の関心
領域に該当する部分に対する放射線照射源点の幾何学的
条件に等しいものである。
ては、被検体内部の腫瘍等特定部分を狙って放射線を照
射する場合の放射線照射範囲を決定するための画像を作
成する中心投影画像合成方法を用い、腫瘍等特定部分又
は近傍（被検体表面も含む）にマーカを設置し、ＣＴ装
置などで得られた被検体内部に関する３次元データの中
の前記特定部分に該当する領域を関心領域として指定す
る手段と、関心領域に対して定められた幾何学的条件に
ある投影中心点による前記関心領域及び前記マーカ及び
又は前記３次元データの投影画像を求める計算手段とを
備えたものであって、前記幾何学的条件は被検体の関心
領域に該当する部分に対する放射線照射源点の幾何学的
条件に等しいものである。
【００１４】また、前記幾何学的条件は被検体の関心領
域に該当する部分に対するＸ線ＴＶ装置のＸ線管焦点の
幾何学的条件に等しいものである。
域に該当する部分に対するＸ線ＴＶ装置のＸ線管焦点の
幾何学的条件に等しいものである。
【００１５】また、ＣＴ装置などで得られた被検体内部
に関する３次元データの中の所望の領域を関心領域とし
て指定する手段と、関心領域に対する定められた幾何学
的条件の投影中心点による前記関心領域に該当する被検
体の特定部分に対して前記幾何学的条件と同一な条件を
持ちその投影中心点が放射線発生源点に一致する光学系
によって、前記投影画像を被検体表面に投影する投影手
段を備えたものである。
に関する３次元データの中の所望の領域を関心領域とし
て指定する手段と、関心領域に対する定められた幾何学
的条件の投影中心点による前記関心領域に該当する被検
体の特定部分に対して前記幾何学的条件と同一な条件を
持ちその投影中心点が放射線発生源点に一致する光学系
によって、前記投影画像を被検体表面に投影する投影手
段を備えたものである。
【００１６】また、投影画像を所望の割合で拡大又は縮
小して記録媒体に出力する手段を備えたものである。
小して記録媒体に出力する手段を備えたものである。
【００１７】また、マーカを設置した被検体のＣＴ画像
を取得しながら、その被検体を透視するＸ線ＴＶからの
被検体の体動変化に応じたマーカ位置情報をＣＴ画像か
ら検出し、その検出される位置情報と上記ＣＴ画像との
時間を対応付ける時間特定手段と、この時間特定手段に
より上記マーカ位置情報に基づき、コリメータの開閉デ
ータを含む治療計画データを作成する治療計画データ作
成手段と、この治療計画データ作成手段により作成され
た治療計画データ及び上記被検体に設置したマーカの位
置情報に応じて上記照射期間中の放射線の照射状態をリ
アルタイムに制御する制御手段とを備えたものである。
を取得しながら、その被検体を透視するＸ線ＴＶからの
被検体の体動変化に応じたマーカ位置情報をＣＴ画像か
ら検出し、その検出される位置情報と上記ＣＴ画像との
時間を対応付ける時間特定手段と、この時間特定手段に
より上記マーカ位置情報に基づき、コリメータの開閉デ
ータを含む治療計画データを作成する治療計画データ作
成手段と、この治療計画データ作成手段により作成され
た治療計画データ及び上記被検体に設置したマーカの位
置情報に応じて上記照射期間中の放射線の照射状態をリ
アルタイムに制御する制御手段とを備えたものである。
【００１８】さらにまた、制御手段は、治療計画データ
の元になった前記ＣＴ画像により得られたマーカの位置
情報と前記照射期間中のマーカの位置情報との間の位置
関係を判定する判定手段と、この判定手段により位置相
関性があると判断された時、放射線を指令すると共に、
前記コリメータに前記開閉データに基づく開閉を指令す
る照射制御手段とを含むものである。
の元になった前記ＣＴ画像により得られたマーカの位置
情報と前記照射期間中のマーカの位置情報との間の位置
関係を判定する判定手段と、この判定手段により位置相
関性があると判断された時、放射線を指令すると共に、
前記コリメータに前記開閉データに基づく開閉を指令す
る照射制御手段とを含むものである。
【００１９】また、関心領域が体動などによってターゲ
ットからずれた時に放射線の照射を中止し、戻った時照
射を再開する方法が三極管電子銃のグリッドを制御する
手段を備えたものである。
ットからずれた時に放射線の照射を中止し、戻った時照
射を再開する方法が三極管電子銃のグリッドを制御する
手段を備えたものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、図面を参照
してこの発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の放射線治療計画装置のブロック図であ
る。図２はこの発明の放射線治療計画装置の動作を説明
するフローチャートである。図３は放射線治療計画装置
における中心投影画像合成方法の実施例、及び、投影画
像表示方法の実施例の一部を示す図である。
してこの発明の実施の形態１について詳細に説明する。
図１はこの発明の放射線治療計画装置のブロック図であ
る。図２はこの発明の放射線治療計画装置の動作を説明
するフローチャートである。図３は放射線治療計画装置
における中心投影画像合成方法の実施例、及び、投影画
像表示方法の実施例の一部を示す図である。
【００２１】２１は被検体内部の複数の断層像を元にし
た３次元データを作成するＣＴ装置、２２は放射線治療
計画装置の制御部、２３は３次元データを記憶するメモ
リ、２４は３次元データから投影画像を計算する計算処
理部、２５は各種画像を表示する表示部、２６は関心領
域、投影中心点の幾何学的条件部を入力するキーボード
及びマウス、２７は投影画像を出力する記録媒体であ
る。４は被検体、５は病変部、７はＣＴ装置２１による
スライス位置を示す。７０はＣＴ装置２１による断層像
を示し、５０は病変部の断層像を示す。８は断層像７０
上の病変部の断層像５０の輪郭内に設定された関心領域
を示す。９は被検体４に付けたマーカである。又、７１
は断層像７０を補間して得られた被検体４に関する３次
元データ、８１は関心領域８を補間して得られた３次元
の関心領域、８５は関心領域の中心を示す。Ｓは関心領
域の中心８５に対して所望の方向に所望の有限距離ＳＡ
Ｄだけ離れた（所望の幾何学的条件をもった）仮想の投
影中心点、１０は投影中心点Ｓと関心領域の中心８５を
結ぶ直線に垂直に設定された仮想の投影面、１１は計算
によって投影面１０に投影された被検体４に関する３次
元データ７１の投影画像、１２は計算によって投影され
た関心領域８１の投影画像を示す。尚、６０は関心領域
の中止８５に向けて左右上の３方向から投光されるレー
ザ光線、６はレーザ光線に従って被検体表面に付けられ
たアイソセンタマークを示す。
た３次元データを作成するＣＴ装置、２２は放射線治療
計画装置の制御部、２３は３次元データを記憶するメモ
リ、２４は３次元データから投影画像を計算する計算処
理部、２５は各種画像を表示する表示部、２６は関心領
域、投影中心点の幾何学的条件部を入力するキーボード
及びマウス、２７は投影画像を出力する記録媒体であ
る。４は被検体、５は病変部、７はＣＴ装置２１による
スライス位置を示す。７０はＣＴ装置２１による断層像
を示し、５０は病変部の断層像を示す。８は断層像７０
上の病変部の断層像５０の輪郭内に設定された関心領域
を示す。９は被検体４に付けたマーカである。又、７１
は断層像７０を補間して得られた被検体４に関する３次
元データ、８１は関心領域８を補間して得られた３次元
の関心領域、８５は関心領域の中心を示す。Ｓは関心領
域の中心８５に対して所望の方向に所望の有限距離ＳＡ
Ｄだけ離れた（所望の幾何学的条件をもった）仮想の投
影中心点、１０は投影中心点Ｓと関心領域の中心８５を
結ぶ直線に垂直に設定された仮想の投影面、１１は計算
によって投影面１０に投影された被検体４に関する３次
元データ７１の投影画像、１２は計算によって投影され
た関心領域８１の投影画像を示す。尚、６０は関心領域
の中止８５に向けて左右上の３方向から投光されるレー
ザ光線、６はレーザ光線に従って被検体表面に付けられ
たアイソセンタマークを示す。
【００２２】図２により治療計画の動作の流れを説明す
る。全体の治療計画の中で、中心投影画像の作成部分及
び出力部分の投影部を示す。まず最初に、関心領域（タ
ーゲット）を設定入力する（Ｓ１）。次に、関心領域の
中心をアイソセンターとして計算し（Ｓ２）、仮想の放
射線源を投影中心点として、ガントリーの回転角度など
を入力すると、その位置での仮想線源の位置（投影中心
点）を計算する（Ｓ３）。基準位置から関心領域中心へ
のオフセット計算は、ＣＴ座標から、治療座標に変換す
るために、基準位置からアイソセンターへのオフセット
計算（平行移動）を行う（Ｓ４）。投影中心点の方向に
よる回転の計算は、投影中心点（仮想線源）の方向によ
る回転の計算（回転移動）を行う（Ｓ５）。次に、投影
中心点と投影面を結ぶビーム要素を選択して（Ｓ６）、
ビーム要素と交わるボクセルのＣＴ値の補正と加算を行
う（Ｓ７）。これをビーム要素上の全ボクセルについて
行う（Ｓ８）。そして、投影画面上の全有効画素につい
て計算して終了する（Ｓ９）。計算した画面上からマー
カの位置を認識し（Ｓ１０）、この投影画像を記録媒体
に出力し（Ｓ１１）、得られた画像を投影中心点と同様
な幾何学的条件を持つ光学系による出力画像として投影
する（Ｓ１２）。
る。全体の治療計画の中で、中心投影画像の作成部分及
び出力部分の投影部を示す。まず最初に、関心領域（タ
ーゲット）を設定入力する（Ｓ１）。次に、関心領域の
中心をアイソセンターとして計算し（Ｓ２）、仮想の放
射線源を投影中心点として、ガントリーの回転角度など
を入力すると、その位置での仮想線源の位置（投影中心
点）を計算する（Ｓ３）。基準位置から関心領域中心へ
のオフセット計算は、ＣＴ座標から、治療座標に変換す
るために、基準位置からアイソセンターへのオフセット
計算（平行移動）を行う（Ｓ４）。投影中心点の方向に
よる回転の計算は、投影中心点（仮想線源）の方向によ
る回転の計算（回転移動）を行う（Ｓ５）。次に、投影
中心点と投影面を結ぶビーム要素を選択して（Ｓ６）、
ビーム要素と交わるボクセルのＣＴ値の補正と加算を行
う（Ｓ７）。これをビーム要素上の全ボクセルについて
行う（Ｓ８）。そして、投影画面上の全有効画素につい
て計算して終了する（Ｓ９）。計算した画面上からマー
カの位置を認識し（Ｓ１０）、この投影画像を記録媒体
に出力し（Ｓ１１）、得られた画像を投影中心点と同様
な幾何学的条件を持つ光学系による出力画像として投影
する（Ｓ１２）。
【００２３】図３（ａ）に示すように、ＣＴ装置２１に
よって被検体４及びその内部にある病変部５及びマーカ
９を複数のスライス位置７でスキャンして３次元データ
７１を作成する。被検体４は図示しない固定治具に設置
して固定しておく。図３（ｂ）に示す各断層像７０を治
療計画装置の表示部２５で見ながら、その病変部５０を
キーボード及びマウス２６を利用して関心領域８として
推定し入力する。関心領域８とそれ以外の領域を区別す
るための新たなデータが作られる。関心領域８の入力が
終わると、計算処理部２４の動作により図３（ｃ）に示
す関心領域の中心８５が求まる。関心領域の中心８５が
求まると、図中心の患部データを受けた図示しないレー
ザ光線発生器から固定治具に設置・固定された被検体４
の関心領域の中心８５に該当する部分に向けてレーザ光
線６０が投光される。被検体４表面のレーザ光線６０が
投光された部分にはアイソセンタマーク６を付けてお
く。次にこの被検体４の病変部５に照射する放射線発生
源点の位置を決めて、その位置に対応して、関心領域の
中心８５に対する有限の距離ＳＡＤ及びその方向をキー
ボード及び又はマウス２６により入力する。即ち、投影
中心点Ｓの関心領域８１に対する幾何学的条件は被検体
４の病変部５に対する放射線発生源点の幾何学的条件に
等しい。投影画像１１，１２は、投影面１０に投影さ
れ、投影中心点Ｓの座標、関心領域の中心８５の座標、
３次元データ及び関心領域８１の各要素によって決定さ
れる。この投影画像１１，１２は前記各要素を基に計算
処理部２４に計算される。特に投影画像１２は関心領域
８１の投影であり、関心領域８１と他の領域を区別する
データを参照して投影することにより、他の投影画像１
１から区別して表示している。従って、他の３次元デー
タの投影画像１１の部分とはっきり区別することができ
る。従って、病変部５のコントラストが他の部分と差が
ない場合でも、投影画像１１，１２において病変部５の
周囲を識別できる。投影画像１１，１２はキーボード２
６から入力された所望の割合で拡大又は縮小されて治療
計画装置に備え付けられた出力装置によって記録媒体２
７に出力される。
よって被検体４及びその内部にある病変部５及びマーカ
９を複数のスライス位置７でスキャンして３次元データ
７１を作成する。被検体４は図示しない固定治具に設置
して固定しておく。図３（ｂ）に示す各断層像７０を治
療計画装置の表示部２５で見ながら、その病変部５０を
キーボード及びマウス２６を利用して関心領域８として
推定し入力する。関心領域８とそれ以外の領域を区別す
るための新たなデータが作られる。関心領域８の入力が
終わると、計算処理部２４の動作により図３（ｃ）に示
す関心領域の中心８５が求まる。関心領域の中心８５が
求まると、図中心の患部データを受けた図示しないレー
ザ光線発生器から固定治具に設置・固定された被検体４
の関心領域の中心８５に該当する部分に向けてレーザ光
線６０が投光される。被検体４表面のレーザ光線６０が
投光された部分にはアイソセンタマーク６を付けてお
く。次にこの被検体４の病変部５に照射する放射線発生
源点の位置を決めて、その位置に対応して、関心領域の
中心８５に対する有限の距離ＳＡＤ及びその方向をキー
ボード及び又はマウス２６により入力する。即ち、投影
中心点Ｓの関心領域８１に対する幾何学的条件は被検体
４の病変部５に対する放射線発生源点の幾何学的条件に
等しい。投影画像１１，１２は、投影面１０に投影さ
れ、投影中心点Ｓの座標、関心領域の中心８５の座標、
３次元データ及び関心領域８１の各要素によって決定さ
れる。この投影画像１１，１２は前記各要素を基に計算
処理部２４に計算される。特に投影画像１２は関心領域
８１の投影であり、関心領域８１と他の領域を区別する
データを参照して投影することにより、他の投影画像１
１から区別して表示している。従って、他の３次元デー
タの投影画像１１の部分とはっきり区別することができ
る。従って、病変部５のコントラストが他の部分と差が
ない場合でも、投影画像１１，１２において病変部５の
周囲を識別できる。投影画像１１，１２はキーボード２
６から入力された所望の割合で拡大又は縮小されて治療
計画装置に備え付けられた出力装置によって記録媒体２
７に出力される。
【００２４】図４は前記投影画像合成法を用いた投影画
像表示方法及び放射線治療装置の実施例の図３に示され
なかった部分を示すものである。図において前記図と同
一符号は同一意味を示す。８２は、関心領域８１に対応
する被検体４の対応領域、８６は関心領域の中心８５に
対応する被検体４の対応領域８２の中心、１３は放射線
領域装置のＸ線発生源を示し、その対応領域８２及び対
応領域の中心８６に対する位置即ち幾何学的条件は仮想
の投影中心Ｓの関心領域８１及び関心領域の中心８５に
対する幾何学的条件と等しい。１０ｓは前記投影画像合
成方法及び治療計画装置で得られた投影画像１１，１２
が所望の割合で縮小されて投影されたフィルム、１６ａ
〜１６ｃはフィルムに撮影された画像をＸ線発生源１３
を投影中心として投影するための光学系を示し、１６ａ
はランプ、１６ｂはレンズ、１６ｃはミラーである。１
４はフィルム１０ｓ、光学系１６ａ〜１６ｃによって投
影された関心領域８５の投影画像を示すものである。放
射線治療装置の固定治具により、アイソセンタマーク６
をレーザ光線６１にあわせるようにして被検体４を固定
する。放射線治療装置のフィルム保持部にフィルム１０
ｓをセットする。フィルム１０ｓに撮影された投影画像
１１，１２は光学系１６ａ〜１６ｃによって被検体４に
投影される。放射線の照射においては、この投影された
画像に合わせて放射線ビームのコリメータ開口を調節す
る。この投影画像１１，１２の被検体表面への投影、対
応領域８２へのＸ線の照射、及び関心領域８１の投影中
心点Ｓによる計算上の投影は、これらの幾何学的条件と
同一である。従って、投影画像表示方法及び放射線治療
装置によれば、さらに放射線表示範囲の決定が容易にな
る。また、ガントリーの角度を変えて多門照射をする場
合には、各角度毎の画像を用意しておき、設定角度にな
ったら投影するようにする。治療計画時から治療時まで
マーカ９を被検体４表面に付けておけば、投影されたマ
ーカの位置と実際のマーカ９の位置を比べることにより
照射を制御することができる。即ち、マーカ位置が一致
した時、照射し、ずれた時照射を中断して体動による患
部の動きを補正して照射でき、正常細胞への誤照射を避
けることができる。
像表示方法及び放射線治療装置の実施例の図３に示され
なかった部分を示すものである。図において前記図と同
一符号は同一意味を示す。８２は、関心領域８１に対応
する被検体４の対応領域、８６は関心領域の中心８５に
対応する被検体４の対応領域８２の中心、１３は放射線
領域装置のＸ線発生源を示し、その対応領域８２及び対
応領域の中心８６に対する位置即ち幾何学的条件は仮想
の投影中心Ｓの関心領域８１及び関心領域の中心８５に
対する幾何学的条件と等しい。１０ｓは前記投影画像合
成方法及び治療計画装置で得られた投影画像１１，１２
が所望の割合で縮小されて投影されたフィルム、１６ａ
〜１６ｃはフィルムに撮影された画像をＸ線発生源１３
を投影中心として投影するための光学系を示し、１６ａ
はランプ、１６ｂはレンズ、１６ｃはミラーである。１
４はフィルム１０ｓ、光学系１６ａ〜１６ｃによって投
影された関心領域８５の投影画像を示すものである。放
射線治療装置の固定治具により、アイソセンタマーク６
をレーザ光線６１にあわせるようにして被検体４を固定
する。放射線治療装置のフィルム保持部にフィルム１０
ｓをセットする。フィルム１０ｓに撮影された投影画像
１１，１２は光学系１６ａ〜１６ｃによって被検体４に
投影される。放射線の照射においては、この投影された
画像に合わせて放射線ビームのコリメータ開口を調節す
る。この投影画像１１，１２の被検体表面への投影、対
応領域８２へのＸ線の照射、及び関心領域８１の投影中
心点Ｓによる計算上の投影は、これらの幾何学的条件と
同一である。従って、投影画像表示方法及び放射線治療
装置によれば、さらに放射線表示範囲の決定が容易にな
る。また、ガントリーの角度を変えて多門照射をする場
合には、各角度毎の画像を用意しておき、設定角度にな
ったら投影するようにする。治療計画時から治療時まで
マーカ９を被検体４表面に付けておけば、投影されたマ
ーカの位置と実際のマーカ９の位置を比べることにより
照射を制御することができる。即ち、マーカ位置が一致
した時、照射し、ずれた時照射を中断して体動による患
部の動きを補正して照射でき、正常細胞への誤照射を避
けることができる。
【００２５】次に、投影画像合成方法及び装置の投影画
像合成について説明する。図５（ａ）に、ＣＴ装置によ
るＣＴ座標Ｏ−ＸＹＺから、投影画像を作成するための
ＣＳ(Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ)座標Ｏ
−ＸＹＺへの座標変換を示す。座標軸の変換は、関心領
域の中心８５への原点の平行移動（Ｏ−ＸＹＺからＯ’
−Ｘ’Ｙ’Ｚ’への移動）と、放射線の照射方向すなわ
ち投影中心点Ｓの相対位置による回転（Ｏ’−Ｘ’Ｙ’
Ｚ’からＯ−ＸＹＺへの移動）の２つからなる。図５
（ｂ）に画像の投影の様子を示す。直行座標Ｏ−ＸＹＺ
において、投影中心点をＳ（ＸO ，ＹO ，ＺO ）とし、
その点Ｓより投影される投影画像をピクセル座標Ｐ（ｘ
P ，ｙP ，ｚP ）とする。次に点Ｐ，Ｓを通る直線を考
え、これをビーム要素と呼び、ビーム要素上の点の座標
を求める。ビーム要素上の点の座標を求めることによ
り、ビーム要素が横切る３次元データ７１及び関心領域
８１の全てのボクセルの座標を得ることができる。
像合成について説明する。図５（ａ）に、ＣＴ装置によ
るＣＴ座標Ｏ−ＸＹＺから、投影画像を作成するための
ＣＳ(Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ)座標Ｏ
−ＸＹＺへの座標変換を示す。座標軸の変換は、関心領
域の中心８５への原点の平行移動（Ｏ−ＸＹＺからＯ’
−Ｘ’Ｙ’Ｚ’への移動）と、放射線の照射方向すなわ
ち投影中心点Ｓの相対位置による回転（Ｏ’−Ｘ’Ｙ’
Ｚ’からＯ−ＸＹＺへの移動）の２つからなる。図５
（ｂ）に画像の投影の様子を示す。直行座標Ｏ−ＸＹＺ
において、投影中心点をＳ（ＸO ，ＹO ，ＺO ）とし、
その点Ｓより投影される投影画像をピクセル座標Ｐ（ｘ
P ，ｙP ，ｚP ）とする。次に点Ｐ，Ｓを通る直線を考
え、これをビーム要素と呼び、ビーム要素上の点の座標
を求める。ビーム要素上の点の座標を求めることによ
り、ビーム要素が横切る３次元データ７１及び関心領域
８１の全てのボクセルの座標を得ることができる。
【００２６】投影画像１１，１２はこのビーム要素上の
ボクセルのＣＴ値を累積することによって得られる。図
６にビーム要素上のＣＴ値の累積におけるＣＴ値の補正
を示す。図６（ａ）について説明する。図に示す直方体
はＣＴ装置による各断層像の間を、１ｍｍのスライス厚
で補間して求めたボクセル（３次元データの１要素）で
ある。補間されたボクセルのＣＴ値は断層像からの距離
による比例配分となっている。ＰA はボクセル入口、Ｐ
B はボクセル出口である。このとき、ビーム要素がボク
セルを横切る長さΔＬをボクセルの体積Ｖで割った値に
ＣＴ値ｎを掛ける。そしてこの値即ち（ｎ／Ｖ）ΔＬを
断層像が存在する範囲で積算することにより、投影画像
のピクセルのもつ画素値Σ（ｎ／Ｖ）ΔＬを求める。関
心領域８１のＣＴ値は極端な値（白又は黒）に塗り替え
られているので、投影画像上でも他の部分と容易に識別
できる。又、複数のボクセルを考えて、この様な処理を
行うこともできる。この場合ｎを複数のボクセルの平均
ＣＴ値とすればよい。図６（ｂ）はビーム要素上のＣＴ
値の累積におけるＣＴ値の他の補正を示す。ａはピクセ
ル１からビーム要素交点までの距離、ｂはピクセル２か
らビーム要素交点までの距離である。各断層像のピクセ
ル間に平面を作成し、ビーム要素が平面を横切る点の断
層像からの距離の非でＣＴ値を分配する。前者の補正は
分解能が優れているので頭部用として好都合である。
又、後者の補正はノイズが少ないため腹部用として好都
合である。投影面１０の所定範囲のピクセルについて上
記の処理を施して画素値を求めると投影画像は完成す
る。
ボクセルのＣＴ値を累積することによって得られる。図
６にビーム要素上のＣＴ値の累積におけるＣＴ値の補正
を示す。図６（ａ）について説明する。図に示す直方体
はＣＴ装置による各断層像の間を、１ｍｍのスライス厚
で補間して求めたボクセル（３次元データの１要素）で
ある。補間されたボクセルのＣＴ値は断層像からの距離
による比例配分となっている。ＰA はボクセル入口、Ｐ
B はボクセル出口である。このとき、ビーム要素がボク
セルを横切る長さΔＬをボクセルの体積Ｖで割った値に
ＣＴ値ｎを掛ける。そしてこの値即ち（ｎ／Ｖ）ΔＬを
断層像が存在する範囲で積算することにより、投影画像
のピクセルのもつ画素値Σ（ｎ／Ｖ）ΔＬを求める。関
心領域８１のＣＴ値は極端な値（白又は黒）に塗り替え
られているので、投影画像上でも他の部分と容易に識別
できる。又、複数のボクセルを考えて、この様な処理を
行うこともできる。この場合ｎを複数のボクセルの平均
ＣＴ値とすればよい。図６（ｂ）はビーム要素上のＣＴ
値の累積におけるＣＴ値の他の補正を示す。ａはピクセ
ル１からビーム要素交点までの距離、ｂはピクセル２か
らビーム要素交点までの距離である。各断層像のピクセ
ル間に平面を作成し、ビーム要素が平面を横切る点の断
層像からの距離の非でＣＴ値を分配する。前者の補正は
分解能が優れているので頭部用として好都合である。
又、後者の補正はノイズが少ないため腹部用として好都
合である。投影面１０の所定範囲のピクセルについて上
記の処理を施して画素値を求めると投影画像は完成す
る。
【００２７】なお、この発明は上記の実施の形態に限定
されるものではない。被検体４の内部に関する３次元デ
ータはＸ線ＣＴによる複数の断層像でもよく、ＭＲＩ
（磁気共鳴イメージング装置）によるものでもよい。
又、投影画像合成装置及び投影画像表示装置は、単体と
して存在する装置でも、ＣＴ装置とそれに付随する装
置、又は、ＣＴ装置とそれに付随する装置からなるもの
でもよく、装置が１つにまとまっていても、複数に分か
れているものでもよい。又、関心領域のボクセルを極端
に大きな（又は小さな）階調データと入れ替えて投影し
てもよい。又、関心領域のボクセルに階調データと異な
る識別記号を負荷して、ビーム要素上の識別記号のある
ボクセルの有無を判断するようにしてもよい。このよう
にすれば、ビーム要素上に一つの関心領域ボクセルしか
ない場合であっても、投影画像上に異なる表示ができ
る。また、フィルムへの撮影は画像を反転させたものを
撮影してもよい。又、投影画像の出力はフィルムへの撮
影でなく映像信号によるオンラインのものでもよい。そ
してその投影はＣＲＴに写し出されたものをプロジェク
タ等の光学系によって投影するものでもよく、透過性液
晶パネルに映像信号を入力して投影するものでもよい。
又、関心領域８１の投影画像１２に関する信号を入力し
て、放射線照射装置のコリメータによる開口の形状を制
御することも容易である。
されるものではない。被検体４の内部に関する３次元デ
ータはＸ線ＣＴによる複数の断層像でもよく、ＭＲＩ
（磁気共鳴イメージング装置）によるものでもよい。
又、投影画像合成装置及び投影画像表示装置は、単体と
して存在する装置でも、ＣＴ装置とそれに付随する装
置、又は、ＣＴ装置とそれに付随する装置からなるもの
でもよく、装置が１つにまとまっていても、複数に分か
れているものでもよい。又、関心領域のボクセルを極端
に大きな（又は小さな）階調データと入れ替えて投影し
てもよい。又、関心領域のボクセルに階調データと異な
る識別記号を負荷して、ビーム要素上の識別記号のある
ボクセルの有無を判断するようにしてもよい。このよう
にすれば、ビーム要素上に一つの関心領域ボクセルしか
ない場合であっても、投影画像上に異なる表示ができ
る。また、フィルムへの撮影は画像を反転させたものを
撮影してもよい。又、投影画像の出力はフィルムへの撮
影でなく映像信号によるオンラインのものでもよい。そ
してその投影はＣＲＴに写し出されたものをプロジェク
タ等の光学系によって投影するものでもよく、透過性液
晶パネルに映像信号を入力して投影するものでもよい。
又、関心領域８１の投影画像１２に関する信号を入力し
て、放射線照射装置のコリメータによる開口の形状を制
御することも容易である。
【００２８】実施の形態２．図７に示す放射線治療シス
テムは、放射線治療に際し、画像取得から治療計画及び
位置合わせ（シミュレーション）までを一貫して行うた
めの放射線治療計画用ＣＴシステム３１と、この放射線
治療計画用システム３１で計画及びシミュレートされた
治療用計画データに従って放射線治療を行う放射線治療
装置３２とを備えている。放射線治療計画用ＣＴシステ
ム３１と放射線治療装置３２とは、後述する治療用計画
データを転送するために同軸ケーブル及びネットワーク
等を介して通信可能に接続される。ただし、必ずしも通
信可能に接続されなくてもよく、オンラインではない場
合は、例えば治療用計画データを記録可能な磁気ディス
ク、光磁気ディスク、光ディスク等の可搬型の記録媒体
を経由してもよい。放射線治療計画用ＣＴシステム３１
（以下、単にＣＴシステムという）は、このＣＴシステ
ム３１全体を総括するシステム制御部３３と、治療計画
用の画像データを取得するＣＴスキャナ部３４と、この
ＣＴスキャナ部３４で取得された各データを処理して治
療計画用データを作成する治療計画部３５とから構成さ
れる。
テムは、放射線治療に際し、画像取得から治療計画及び
位置合わせ（シミュレーション）までを一貫して行うた
めの放射線治療計画用ＣＴシステム３１と、この放射線
治療計画用システム３１で計画及びシミュレートされた
治療用計画データに従って放射線治療を行う放射線治療
装置３２とを備えている。放射線治療計画用ＣＴシステ
ム３１と放射線治療装置３２とは、後述する治療用計画
データを転送するために同軸ケーブル及びネットワーク
等を介して通信可能に接続される。ただし、必ずしも通
信可能に接続されなくてもよく、オンラインではない場
合は、例えば治療用計画データを記録可能な磁気ディス
ク、光磁気ディスク、光ディスク等の可搬型の記録媒体
を経由してもよい。放射線治療計画用ＣＴシステム３１
（以下、単にＣＴシステムという）は、このＣＴシステ
ム３１全体を総括するシステム制御部３３と、治療計画
用の画像データを取得するＣＴスキャナ部３４と、この
ＣＴスキャナ部３４で取得された各データを処理して治
療計画用データを作成する治療計画部３５とから構成さ
れる。
【００２９】システム制御部３３は、例えば１台のコン
ピュータで構成され、そのメモリに予め内蔵するプログ
ラムに従って処理を行い、その処理結果である各種の制
御信号をＣＴスキャナ部３４及び治療計画部３５に夫
々、出力するようになっている。
ピュータで構成され、そのメモリに予め内蔵するプログ
ラムに従って処理を行い、その処理結果である各種の制
御信号をＣＴスキャナ部３４及び治療計画部３５に夫
々、出力するようになっている。
【００３０】ＣＴスキャナ部３４は、少なくともガント
リ３６及び寝台３７を備え、システム制御部３３から図
示しない複数の制御ユニット（Ｘ線、寝台、架台等）を
介して指令される制御信号に基づいて、例えばＲ−Ｒ方
式で駆動するようになっている。
リ３６及び寝台３７を備え、システム制御部３３から図
示しない複数の制御ユニット（Ｘ線、寝台、架台等）を
介して指令される制御信号に基づいて、例えばＲ−Ｒ方
式で駆動するようになっている。
【００３１】ガントリ３６は、その診断用開口部ＯＰに
挿入された被検体４を挟んで対抗する図示しないＸ線間
及びＸ線検出器を内蔵している。このＸ線検出器で検出
された透過Ｘ線に相当する微弱な電流信号は、ガントリ
３６内の図示しないデータ収集部にてデジタル量に変換
され、ＣＴ画像用の収集データとして治療計画部３５に
送られる。
挿入された被検体４を挟んで対抗する図示しないＸ線間
及びＸ線検出器を内蔵している。このＸ線検出器で検出
された透過Ｘ線に相当する微弱な電流信号は、ガントリ
３６内の図示しないデータ収集部にてデジタル量に変換
され、ＣＴ画像用の収集データとして治療計画部３５に
送られる。
【００３２】治療計画部３５は、ＣＴスキャナ部３４か
らのＣＴ画像用の収集データに基づき、治療計画データ
を作成するもので、生データユニット４０、画像再構成
ユニット４１及び治療計画ユニット４２とから構成され
ている。
らのＣＴ画像用の収集データに基づき、治療計画データ
を作成するもので、生データユニット４０、画像再構成
ユニット４１及び治療計画ユニット４２とから構成され
ている。
【００３３】生データユニット４０は、ディスク部４０
ｂを備えている。このディスク部４０ｂは、例えば光デ
ィスク装置などの大容量ディスクを内蔵しており、収集
データを生データとして保管し、その生データを画像再
構成ユニット４１に供給するようになっている。
ｂを備えている。このディスク部４０ｂは、例えば光デ
ィスク装置などの大容量ディスクを内蔵しており、収集
データを生データとして保管し、その生データを画像再
構成ユニット４１に供給するようになっている。
【００３４】画像再構成ユニット４１は、画像再構成部
４１ａ及びディスク部４１ｂを備えている。画像再構成
部４１ａは、例えば１台のコンピュータで構成され、そ
のメモリに予め内蔵する画像再構成用プログラムに従っ
て、生データユニット４０からの生データを複数枚（ｎ
枚）のスライス面Ｇ１・・・Ｇｎを含むＣＴ画像として
再構成する。
４１ａ及びディスク部４１ｂを備えている。画像再構成
部４１ａは、例えば１台のコンピュータで構成され、そ
のメモリに予め内蔵する画像再構成用プログラムに従っ
て、生データユニット４０からの生データを複数枚（ｎ
枚）のスライス面Ｇ１・・・Ｇｎを含むＣＴ画像として
再構成する。
【００３５】ディスク部４１ｂは、例えば光ディスク装
置などの大容量ディスクを内蔵しており、画像再構成部
４１ａからの再構成データを保管し、その再構成データ
を治療計画ユニット４２に供給するようになっている。
置などの大容量ディスクを内蔵しており、画像再構成部
４１ａからの再構成データを保管し、その再構成データ
を治療計画ユニット４２に供給するようになっている。
【００３６】治療計画ユニット４２は、計画部４２ａ及
びディスク部４２ｂを備えている。計画部４２ａは、例
えば１台のコンピュータで構成され、そのメモリに予め
内蔵する放射線治療計画用プログラムに従って処理を行
う。つまり、この計画部４２ａは、画像再構成ユニット
４１からの再構成画像データ、即ちスライス面Ｇ１・・
・Ｇｎの各面を画面表示させると共に、このスライス面
Ｇ１・・・Ｇｎの各面の映像の夫々に対応するコリメー
タ開閉データＬ１・・・Ｌｎ（例えば大きさ、開口形
状）を含む計画データＫ１・・・Ｋｎを作成するように
なっている。この作成された計画データＫ１・・・Ｋｎ
の夫々には、その計画データの元になったスライス面Ｇ
１・・・Ｇｎが付加され、治療計画データＤ１・・・Ｄ
ｎとしてディスク部４２ｂに送られる。このディスク部
４２ｂは、例えば光ディスク装置などの大容量ディスク
を内蔵しており、計画部４２ａからの治療計画データＤ
１・・・Ｄｎを保管し、その治療計画データＤ１・・・
Ｄｎを放射線治療装置３２に供給するようになってい
る。
びディスク部４２ｂを備えている。計画部４２ａは、例
えば１台のコンピュータで構成され、そのメモリに予め
内蔵する放射線治療計画用プログラムに従って処理を行
う。つまり、この計画部４２ａは、画像再構成ユニット
４１からの再構成画像データ、即ちスライス面Ｇ１・・
・Ｇｎの各面を画面表示させると共に、このスライス面
Ｇ１・・・Ｇｎの各面の映像の夫々に対応するコリメー
タ開閉データＬ１・・・Ｌｎ（例えば大きさ、開口形
状）を含む計画データＫ１・・・Ｋｎを作成するように
なっている。この作成された計画データＫ１・・・Ｋｎ
の夫々には、その計画データの元になったスライス面Ｇ
１・・・Ｇｎが付加され、治療計画データＤ１・・・Ｄ
ｎとしてディスク部４２ｂに送られる。このディスク部
４２ｂは、例えば光ディスク装置などの大容量ディスク
を内蔵しており、計画部４２ａからの治療計画データＤ
１・・・Ｄｎを保管し、その治療計画データＤ１・・・
Ｄｎを放射線治療装置３２に供給するようになってい
る。
【００３７】放射線治療計画装置３２（以下、単に治療
装置という）は、この実施の形態ではＸ線を使って治療
するもので、治療装置３２全体を管理する全体制御部９
０と、ＣＴシステム３１で作成された治療用計画データ
Ｄ１・・・Ｄｎに基づいて実際に治療を行うための装置
本体部９１と、この装置本体部９１の各種の駆動を制御
する駆動制御部９２とから構成される。
装置という）は、この実施の形態ではＸ線を使って治療
するもので、治療装置３２全体を管理する全体制御部９
０と、ＣＴシステム３１で作成された治療用計画データ
Ｄ１・・・Ｄｎに基づいて実際に治療を行うための装置
本体部９１と、この装置本体部９１の各種の駆動を制御
する駆動制御部９２とから構成される。
【００３８】全体構成部９０は、例えば１台のコンピュ
ータで構成され、そのメモリに予め内蔵するプログラム
に従って処理を行うようになっている。この全体制御部
９０は、ＣＴシステム３１で作成された治療計画用デー
タＤ１・・・Ｄｎを受け取ることができるようになって
おり、この治療計画データに基づいて装置本体部９１及
び駆動制御部９２のそれぞれに制御信号を供給するよう
になっている。
ータで構成され、そのメモリに予め内蔵するプログラム
に従って処理を行うようになっている。この全体制御部
９０は、ＣＴシステム３１で作成された治療計画用デー
タＤ１・・・Ｄｎを受け取ることができるようになって
おり、この治療計画データに基づいて装置本体部９１及
び駆動制御部９２のそれぞれに制御信号を供給するよう
になっている。
【００３９】装置本体部９１は、被検体４を載せる治療
台９３と、被検体４の体軸方向を回転軸として、回転可
能な架台９４と、この架台９４を回転可能に支持する架
台支持体９５とを備えている。
台９３と、被検体４の体軸方向を回転軸として、回転可
能な架台９４と、この架台９４を回転可能に支持する架
台支持体９５とを備えている。
【００４０】治療台９３は、その上側に天板９３ａを備
えている。この治療台９３は、内部の駆動機構により高
さ調節可能であるから、これにより天板９３ａを上下に
動かすことができる。又、治療台９３は、内部の別の駆
動機構の駆動により、天板９３ａをその長手方向及び横
方向に所定範囲で各々移動させることができる他、さら
に別の駆動機構を作動させることで、天板支柱回転及び
アイソセンターを中心とした回転が可能となっている。
これらの天板９３ａの動作は、被検体４の天板上の位置
決め及び放射線照射の時に必要であり、全体制御部９０
から駆動制御部９２を介して供給される制御信号により
制御される。
えている。この治療台９３は、内部の駆動機構により高
さ調節可能であるから、これにより天板９３ａを上下に
動かすことができる。又、治療台９３は、内部の別の駆
動機構の駆動により、天板９３ａをその長手方向及び横
方向に所定範囲で各々移動させることができる他、さら
に別の駆動機構を作動させることで、天板支柱回転及び
アイソセンターを中心とした回転が可能となっている。
これらの天板９３ａの動作は、被検体４の天板上の位置
決め及び放射線照射の時に必要であり、全体制御部９０
から駆動制御部９２を介して供給される制御信号により
制御される。
【００４１】一方、架台９４は、加速管からの加速電子
を偏向してターゲットに当て、そこから発生するＸ線ビ
ームを被検体４に照射する照射ヘッド９６を備えてい
る。このＸ線ビームの照射は、後述する照射ゲート部１
０３からの制御信号Ｓ４に基づいて行われる。又、照射
ヘッド９６には、ターゲット即ち放射線源と放射口との
間に、被検体４の体表面上の照射野を決めるコリメータ
９７が設置されている。このコリメータ９７は、この実
施の形態では、多分割原体絞りの構造を有したマルチリ
ーフコリメータである。このマルチリーフコリメータ
は、複数枚の板状にタングステン合金又は鉄製のリーフ
からなる２種のリーフ群が放射線源からのＸ線パスを挟
んで並列状態で対向配置され、リーフの各々が例えばリ
ードスクリューを要部とする移動機構によって各リーフ
の長さ方向に独立して駆動可能となっている。この移動
機構は、後述するコリメータ制御部１０２から供給され
る制御信号Ｓ３に応じて駆動し、２つのリーフ群で形成
される照射開口の大きさ、形状（即ち照射野の大きさ、
形状に相当）をリアルタイムに変更できるようになって
いる。駆動部はリードスクリューでなく、リーフにのこ
ぎり状に歯形を加工して、ギアで駆動してもよい。
を偏向してターゲットに当て、そこから発生するＸ線ビ
ームを被検体４に照射する照射ヘッド９６を備えてい
る。このＸ線ビームの照射は、後述する照射ゲート部１
０３からの制御信号Ｓ４に基づいて行われる。又、照射
ヘッド９６には、ターゲット即ち放射線源と放射口との
間に、被検体４の体表面上の照射野を決めるコリメータ
９７が設置されている。このコリメータ９７は、この実
施の形態では、多分割原体絞りの構造を有したマルチリ
ーフコリメータである。このマルチリーフコリメータ
は、複数枚の板状にタングステン合金又は鉄製のリーフ
からなる２種のリーフ群が放射線源からのＸ線パスを挟
んで並列状態で対向配置され、リーフの各々が例えばリ
ードスクリューを要部とする移動機構によって各リーフ
の長さ方向に独立して駆動可能となっている。この移動
機構は、後述するコリメータ制御部１０２から供給され
る制御信号Ｓ３に応じて駆動し、２つのリーフ群で形成
される照射開口の大きさ、形状（即ち照射野の大きさ、
形状に相当）をリアルタイムに変更できるようになって
いる。駆動部はリードスクリューでなく、リーフにのこ
ぎり状に歯形を加工して、ギアで駆動してもよい。
【００４２】さらに、架台支持体９５は、その内蔵する
駆動機構によって、架台９４全体を時計回り及び反時計
回りの何れにも回転可能になっている。この駆動機構の
動作は、全体制御部９０から駆動制御部９２を介して供
給される制御信号に基づいて行われる。
駆動機構によって、架台９４全体を時計回り及び反時計
回りの何れにも回転可能になっている。この駆動機構の
動作は、全体制御部９０から駆動制御部９２を介して供
給される制御信号に基づいて行われる。
【００４３】駆動制御部９２は、全体制御部９０の指示
の元に個々に割り当てられた処理を行う図示しない複数
の制御ユニット、例えばクライストロン、治療台、架台
等の各制御ユニットを備えている。これら複数の制御ユ
ニットのそれぞれは、例えば１台のコンピュータで構成
され、そのメモリに予め内蔵するプログラムに従って処
理を行う。これら複数の制御ユニットの内、この実施の
形態の制御ユニットは、マーカ検出部１００、マーカ位
置判定部１０１、マルチリーフコリメータ制御部１０２
（以下、単にコリメータ制御部という）及び照射ゲート
部１０３を含んでいる。
の元に個々に割り当てられた処理を行う図示しない複数
の制御ユニット、例えばクライストロン、治療台、架台
等の各制御ユニットを備えている。これら複数の制御ユ
ニットのそれぞれは、例えば１台のコンピュータで構成
され、そのメモリに予め内蔵するプログラムに従って処
理を行う。これら複数の制御ユニットの内、この実施の
形態の制御ユニットは、マーカ検出部１００、マーカ位
置判定部１０１、マルチリーフコリメータ制御部１０２
（以下、単にコリメータ制御部という）及び照射ゲート
部１０３を含んでいる。
【００４４】マーカ検出部１００は、被検体４に設置さ
れたマーカ９をＸ線ＴＶ９８、Ｘ線管９９等の透視画像
で検出し、マーカ位置判定部１０１に出力するようにな
っている。
れたマーカ９をＸ線ＴＶ９８、Ｘ線管９９等の透視画像
で検出し、マーカ位置判定部１０１に出力するようにな
っている。
【００４５】マーカ位置判定部１０１は、予めＣＴシス
テム３１から供給される治療計画データＤ１・・・Ｄｎ
の内のマーカ位置データＭ１・・・Ｍｎと、マーカ検出
部からリアルタイムで送られてくるマーカ位置データＫ
ｄとを逐次比較し、その両データ間の位置の相関性を逐
次判断するようになっている。そして、マーカ位置デー
タＫｄがマーカ位置データＭ１・・・Ｍｎの内の例えば
マーカ位置データＭａに相関性があると判断された時点
で、制御信号Ｓ１をオンに立ち上げると共に、マーカ位
置データＭａに相当する治療計画データＤａの内のコリ
メータ開閉データＬａを特定する制御信号Ｓ２を次段の
コリメータ制御部１０２に出力する。
テム３１から供給される治療計画データＤ１・・・Ｄｎ
の内のマーカ位置データＭ１・・・Ｍｎと、マーカ検出
部からリアルタイムで送られてくるマーカ位置データＫ
ｄとを逐次比較し、その両データ間の位置の相関性を逐
次判断するようになっている。そして、マーカ位置デー
タＫｄがマーカ位置データＭ１・・・Ｍｎの内の例えば
マーカ位置データＭａに相関性があると判断された時点
で、制御信号Ｓ１をオンに立ち上げると共に、マーカ位
置データＭａに相当する治療計画データＤａの内のコリ
メータ開閉データＬａを特定する制御信号Ｓ２を次段の
コリメータ制御部１０２に出力する。
【００４６】コリメータ制御部１０２は、予めＣＴシス
テム３１から供給される治療用計画データＤ１・・・Ｄ
ｎの内のコリメータ開閉データＬ１・・・Ｌｎを例えば
メモリに保持しており、上記マーカ位置判定部１０１か
らの制御信号Ｓ２に対応したコリメータ開閉データＬａ
を特定し、この開閉データＬａに従ってコリメータ９７
を開閉させる制御信号Ｓ３を装置本体部９１に出力す
る。
テム３１から供給される治療用計画データＤ１・・・Ｄ
ｎの内のコリメータ開閉データＬ１・・・Ｌｎを例えば
メモリに保持しており、上記マーカ位置判定部１０１か
らの制御信号Ｓ２に対応したコリメータ開閉データＬａ
を特定し、この開閉データＬａに従ってコリメータ９７
を開閉させる制御信号Ｓ３を装置本体部９１に出力す
る。
【００４７】照射ゲート部１０３は、治療装置３２が起
動している間、制御信号Ｓ４を装置本体部９１に出力す
ると共に、マーカ位置判定部１０１からの制御信号Ｓ１
＝オフからオンへの立ち上がりに付勢されて、その制御
信号Ｓ４をオフからオンに立ち上げる。この制御信号Ｓ
４のオフからオンへの立ち上がりに付勢されて、装置本
体部９１ではＸ線ビームを照射ヘッド９６から被検体４
に放射するようになっている。また、上記の例ではコリ
メータを動かす場合を述べたが、体動による患部の動き
に対しては治療台を動かして、患部を追跡してもよい。
動している間、制御信号Ｓ４を装置本体部９１に出力す
ると共に、マーカ位置判定部１０１からの制御信号Ｓ１
＝オフからオンへの立ち上がりに付勢されて、その制御
信号Ｓ４をオフからオンに立ち上げる。この制御信号Ｓ
４のオフからオンへの立ち上がりに付勢されて、装置本
体部９１ではＸ線ビームを照射ヘッド９６から被検体４
に放射するようになっている。また、上記の例ではコリ
メータを動かす場合を述べたが、体動による患部の動き
に対しては治療台を動かして、患部を追跡してもよい。
【００４８】続いて、この実施の形態の全体動作を図８
に基づいて説明する。最初に、データ取得時から治療計
画時までについて説明する。まず、システム制御部３３
からの各種の制御信号に付勢されて、ＣＴシステム３１
が起動し、被検体４の収集データが生成される。この収
集データは、治療計画部３５に供給され、複数のスライ
ス面として再構成される。ここで再構成された複数のス
ライス面の内、図８に示す治療計画用として３枚のスラ
イス面Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が選択されたとする。このスラ
イス面Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、その夫々の元になった収集
データ取得時期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に対応づけられてい
る。上記３枚の再構成スライス面Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３に基
づいて、その各面の夫々でコリメータ開閉データＬ１，
Ｌ２，Ｌ３を含む計画データＫ１，Ｋ２，Ｋ３で作成さ
れる。この計画データＫ１，Ｋ２，Ｋ３は、マーカ位置
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３と共に、治療用計画データＤ１，Ｄ
２，Ｄ３として治療装置３２に供給される。
に基づいて説明する。最初に、データ取得時から治療計
画時までについて説明する。まず、システム制御部３３
からの各種の制御信号に付勢されて、ＣＴシステム３１
が起動し、被検体４の収集データが生成される。この収
集データは、治療計画部３５に供給され、複数のスライ
ス面として再構成される。ここで再構成された複数のス
ライス面の内、図８に示す治療計画用として３枚のスラ
イス面Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３が選択されたとする。このスラ
イス面Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３は、その夫々の元になった収集
データ取得時期Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３に対応づけられてい
る。上記３枚の再構成スライス面Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３に基
づいて、その各面の夫々でコリメータ開閉データＬ１，
Ｌ２，Ｌ３を含む計画データＫ１，Ｋ２，Ｋ３で作成さ
れる。この計画データＫ１，Ｋ２，Ｋ３は、マーカ位置
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３と共に、治療用計画データＤ１，Ｄ
２，Ｄ３として治療装置３２に供給される。
【００４９】次に、放射線照射時について説明する。い
ま、ある時刻ｔ０にて、治療装置３２が起動したとす
る。この起動に際して、被検体４に設置されたマーカ９
がＸ線ＴＶ９８、Ｘ線管９９等で透視されて画像上でマ
ーカ位置情報がマーカＫｄがマーカ検出器１００でリア
ルタイムに検出される。この検出されたマーカ位置デー
タＫｄは、マーカ位置検出部１０１で上記ＣＴシステム
１からの位置データＭ１，Ｍ２，Ｍ３の各々と比較さ
れ、何れにも相関性がないと判断される間、制御信号Ｓ
１がオフ状態のまま接続され、制御信号Ｓ２も生成され
ない。従って、照射ゲート部１０３からの制御信号Ｓ４
はオフのまま変化せず、装置本体部９１から被検体４へ
のＸ線照射は行われない。
ま、ある時刻ｔ０にて、治療装置３２が起動したとす
る。この起動に際して、被検体４に設置されたマーカ９
がＸ線ＴＶ９８、Ｘ線管９９等で透視されて画像上でマ
ーカ位置情報がマーカＫｄがマーカ検出器１００でリア
ルタイムに検出される。この検出されたマーカ位置デー
タＫｄは、マーカ位置検出部１０１で上記ＣＴシステム
１からの位置データＭ１，Ｍ２，Ｍ３の各々と比較さ
れ、何れにも相関性がないと判断される間、制御信号Ｓ
１がオフ状態のまま接続され、制御信号Ｓ２も生成され
ない。従って、照射ゲート部１０３からの制御信号Ｓ４
はオフのまま変化せず、装置本体部９１から被検体４へ
のＸ線照射は行われない。
【００５０】次いで、時刻ｔ１になると、マーカ検出部
１００で位置データＫｄはマーカ位置判定部１０１でマ
ーカ位置Ｍ１と相関性ありと判断され、制御信号Ｓ１が
オフからオンに立ち上げられる。この立ち上がりに同期
して、その位置データＭ１の位置に相当する治療計画デ
ータＤ１の内のコリメータ開閉データＬ１を指示する制
御信号Ｓ２がコリメータ制御部１０２に出力される。こ
れらの制御信号Ｓ１及びＳ２に応じて、コリメータ制御
部１０２では制御信号Ｓ３が生成されて、コリメータ９
７に開閉データＬ１に基づく開閉が指令されると共に、
照射ゲート部１０３から装置本体部９１への制御信号Ｓ
４がオンからオフに立ち上がり、被検体４へのＸ線照射
が行われる。このＸ線照射は、時刻ｔ２を経て時刻ｔ３
になるまで継続される。
１００で位置データＫｄはマーカ位置判定部１０１でマ
ーカ位置Ｍ１と相関性ありと判断され、制御信号Ｓ１が
オフからオンに立ち上げられる。この立ち上がりに同期
して、その位置データＭ１の位置に相当する治療計画デ
ータＤ１の内のコリメータ開閉データＬ１を指示する制
御信号Ｓ２がコリメータ制御部１０２に出力される。こ
れらの制御信号Ｓ１及びＳ２に応じて、コリメータ制御
部１０２では制御信号Ｓ３が生成されて、コリメータ９
７に開閉データＬ１に基づく開閉が指令されると共に、
照射ゲート部１０３から装置本体部９１への制御信号Ｓ
４がオンからオフに立ち上がり、被検体４へのＸ線照射
が行われる。このＸ線照射は、時刻ｔ２を経て時刻ｔ３
になるまで継続される。
【００５１】次いで、時刻ｔ３になると、制御信号Ｓ１
がオンからオフへ立ち下がり、この立ち下がりじ同期し
て、制御信号Ｓ２のコリメータ制御部１０２への出力が
ストップする。従って、制御信号Ｓ３も生成されず、制
御信号Ｓ４もオンからオフに立ち下がるため、Ｘ線照射
は停止される。この停止状態は、時刻ｔ４を経て時刻ｔ
５になるまで維持される。
がオンからオフへ立ち下がり、この立ち下がりじ同期し
て、制御信号Ｓ２のコリメータ制御部１０２への出力が
ストップする。従って、制御信号Ｓ３も生成されず、制
御信号Ｓ４もオンからオフに立ち下がるため、Ｘ線照射
は停止される。この停止状態は、時刻ｔ４を経て時刻ｔ
５になるまで維持される。
【００５２】次いで、時刻ｔ５になると、マーカ検出器
１００でマーカ位置データＫｄはマーカ位置判定部１０
１で今回は位置データＭ２と相関性ありと判断され、制
御信号Ｓ１がオフからオンに立ち上げられる。この立ち
上がりに同期して、その位置データＭ２の位置に相当す
る治療用計画データＤ２の内のコリメータ開閉データＬ
２を指示する制御信号Ｓ２がコリメータ制御部１０２に
出力される。これらの制御信号Ｓ１及びＳ２に応じて、
コリメータ制御部１０２では制御信号Ｓ３が生成され
て、コリメータ９７に開閉データＬ２に基づく開閉が指
令されると共に、照射ゲート１０２から装置本体部９１
への制御信号Ｓ４がオンからオフに立ち上がり、被検体
４へのＸ線照射が行われる。このＸ線照射は、時刻ｔ６
を経て時刻ｔ７になるまで継続される。
１００でマーカ位置データＫｄはマーカ位置判定部１０
１で今回は位置データＭ２と相関性ありと判断され、制
御信号Ｓ１がオフからオンに立ち上げられる。この立ち
上がりに同期して、その位置データＭ２の位置に相当す
る治療用計画データＤ２の内のコリメータ開閉データＬ
２を指示する制御信号Ｓ２がコリメータ制御部１０２に
出力される。これらの制御信号Ｓ１及びＳ２に応じて、
コリメータ制御部１０２では制御信号Ｓ３が生成され
て、コリメータ９７に開閉データＬ２に基づく開閉が指
令されると共に、照射ゲート１０２から装置本体部９１
への制御信号Ｓ４がオンからオフに立ち上がり、被検体
４へのＸ線照射が行われる。このＸ線照射は、時刻ｔ６
を経て時刻ｔ７になるまで継続される。
【００５３】次いで、時刻ｔ７になると、制御信号Ｓ１
がオンからオフへ立ち下がり、この立ち下がりに同期し
て、制御信号Ｓ２のコリメータ制御部１０２への出力が
ストップする。従って、制御信号Ｓ３も生成されず、制
御信号Ｓ４もオンからオフに立ち下がるため、Ｘ線照射
は停止される。この停止状態は、時刻ｔ８を経て時刻ｔ
９になるまで維持される。
がオンからオフへ立ち下がり、この立ち下がりに同期し
て、制御信号Ｓ２のコリメータ制御部１０２への出力が
ストップする。従って、制御信号Ｓ３も生成されず、制
御信号Ｓ４もオンからオフに立ち下がるため、Ｘ線照射
は停止される。この停止状態は、時刻ｔ８を経て時刻ｔ
９になるまで維持される。
【００５４】次いで、時刻ｔ９になると、マーカ検出器
１００でマーカ位置Ｋｄはマーカ位置判定部１０１で今
回は位置データＭ３と相関性ありと判断され、制御信号
Ｓ１がオフからオンに立ち上げられる。この立ち上がり
に同期して、その位置データＭ３の位置に相当する治療
用計画データＤ３の内のコリメータ開閉データＬ３を指
示する制御信号Ｓ２がコリメータ制御部１０２に出力さ
れる。これらの制御信号Ｓ１及びＳ２に応じて、コリメ
ータ制御部１０２では制御信号Ｓ３が生成されて、コリ
メータ９７に開閉データＬ３に基づく開閉が指令される
と共に、照射ゲート部１０３から装置本体部９１への制
御信号Ｓ４がオンからオフに立ち上がり、被検体４への
Ｘ線照射が行われる。このＸ線照射は、時刻ｔ１０を経
て時刻ｔ１１になるまで継続される。
１００でマーカ位置Ｋｄはマーカ位置判定部１０１で今
回は位置データＭ３と相関性ありと判断され、制御信号
Ｓ１がオフからオンに立ち上げられる。この立ち上がり
に同期して、その位置データＭ３の位置に相当する治療
用計画データＤ３の内のコリメータ開閉データＬ３を指
示する制御信号Ｓ２がコリメータ制御部１０２に出力さ
れる。これらの制御信号Ｓ１及びＳ２に応じて、コリメ
ータ制御部１０２では制御信号Ｓ３が生成されて、コリ
メータ９７に開閉データＬ３に基づく開閉が指令される
と共に、照射ゲート部１０３から装置本体部９１への制
御信号Ｓ４がオンからオフに立ち上がり、被検体４への
Ｘ線照射が行われる。このＸ線照射は、時刻ｔ１０を経
て時刻ｔ１１になるまで継続される。
【００５５】次いで、時刻ｔ１１になると、制御信号Ｓ
１がオンからオフへ立ち下がり、この立ち下がりに同期
して、制御信号Ｓ２のコリメータ制御部１０２への出力
がストップする。従って、制御信号Ｓ４もオンからオフ
に立ち下がるため、Ｘ線照射は停止される。
１がオンからオフへ立ち下がり、この立ち下がりに同期
して、制御信号Ｓ２のコリメータ制御部１０２への出力
がストップする。従って、制御信号Ｓ４もオンからオフ
に立ち下がるため、Ｘ線照射は停止される。
【００５６】以上の動作は放射線照射中に連続して繰り
返される。従って、癌腫瘍等の部位が患者の呼吸性の体
動に伴って移動または変形したとしても、その部位の体
動時のマーカ９の位置に応じて予め立てた治療計画デー
タに基づく照射状態をその体動時のマーカ位置に応じて
リアルタイムに指令できるので、患者の体動に関係なく
常にターゲットとしての部位に対し、必要十分で且つ正
確な放射線照射を行うことができる。また、無駄な放射
線照射が抑制されるので、患者の被爆量を必要最小限に
抑えることができる。また、関心領域が体動により、タ
ーゲットからずれた時、放射線照射を停止する方法は、
図示されない三極管電子銃のグリッドにより制御でき
る。また、二極管電子銃の場合は、印加する高圧パルス
を制御してもよい。また関心領域が元に戻った時は放射
線照射を再開する。
返される。従って、癌腫瘍等の部位が患者の呼吸性の体
動に伴って移動または変形したとしても、その部位の体
動時のマーカ９の位置に応じて予め立てた治療計画デー
タに基づく照射状態をその体動時のマーカ位置に応じて
リアルタイムに指令できるので、患者の体動に関係なく
常にターゲットとしての部位に対し、必要十分で且つ正
確な放射線照射を行うことができる。また、無駄な放射
線照射が抑制されるので、患者の被爆量を必要最小限に
抑えることができる。また、関心領域が体動により、タ
ーゲットからずれた時、放射線照射を停止する方法は、
図示されない三極管電子銃のグリッドにより制御でき
る。また、二極管電子銃の場合は、印加する高圧パルス
を制御してもよい。また関心領域が元に戻った時は放射
線照射を再開する。
【００５７】なお、この実施の形態では、マーカ位置判
定部１０１からの制御信号Ｓ１のオンオフに応じてコリ
メータ制御部１０２に制御信号Ｓ２を出力するとした
が、この発明は必ずしもこの構成に限定されるものでは
ない。つまり、コリメータ制御部１０２からの制御信号
Ｓ３を受けてからコリメータ９７が開閉データに沿って
実際に開閉するまでに要する時間を考慮にいれて、コリ
メータ９７の開閉を制御する構成であってもよい。な
お、コリメータの設定値は固定しておき、Ｘ線ＴＶで透
視されたマーカ位置がこの開口に対応するマーカ位置Ｋ
ｄと一致した時だけ照射するようにしてもよい。なお、
上記実施の形態では、マーカ９は１個であったが２個以
上複数個あってもよい。なお、この実施の形態では、Ｘ
線ＴＶ９８、Ｘ線管９９により透視画像を取得したが、
エコー、超音波など他の透視画像取得方法でもよく、同
等な効果がある。なお、マーカ９の形状は針状の形状の
ものや直径２ｍｍほどの球を体内に入れる場合が望まし
いが、他の形であってもよい。なお、この実施の形態で
はＸ線を照射する場合について、述べたが、陽子線、重
粒子線であてもよく、同等の効果がある。なお、この実
施の形態ではＸ線ＴＶは１式であったが、２式でもよ
く、３次元的にマーカの位置を特定できる。また、３式
以上構成すれな、ガントリが回転した時、見えなくなる
Ｘ線ＴＶの代わりに他のものを使用して、３次元的な位
置決めが可能になる。
定部１０１からの制御信号Ｓ１のオンオフに応じてコリ
メータ制御部１０２に制御信号Ｓ２を出力するとした
が、この発明は必ずしもこの構成に限定されるものでは
ない。つまり、コリメータ制御部１０２からの制御信号
Ｓ３を受けてからコリメータ９７が開閉データに沿って
実際に開閉するまでに要する時間を考慮にいれて、コリ
メータ９７の開閉を制御する構成であってもよい。な
お、コリメータの設定値は固定しておき、Ｘ線ＴＶで透
視されたマーカ位置がこの開口に対応するマーカ位置Ｋ
ｄと一致した時だけ照射するようにしてもよい。なお、
上記実施の形態では、マーカ９は１個であったが２個以
上複数個あってもよい。なお、この実施の形態では、Ｘ
線ＴＶ９８、Ｘ線管９９により透視画像を取得したが、
エコー、超音波など他の透視画像取得方法でもよく、同
等な効果がある。なお、マーカ９の形状は針状の形状の
ものや直径２ｍｍほどの球を体内に入れる場合が望まし
いが、他の形であってもよい。なお、この実施の形態で
はＸ線を照射する場合について、述べたが、陽子線、重
粒子線であてもよく、同等の効果がある。なお、この実
施の形態ではＸ線ＴＶは１式であったが、２式でもよ
く、３次元的にマーカの位置を特定できる。また、３式
以上構成すれな、ガントリが回転した時、見えなくなる
Ｘ線ＴＶの代わりに他のものを使用して、３次元的な位
置決めが可能になる。
【００５８】
【発明の効果】この発明は、以上説明したように構成さ
れているので、以下に示すような効果を奏する。
れているので、以下に示すような効果を奏する。
【００５９】被検体の３次元データ及びマーカ及び又は
その中の関心領域から放射線照射と同一な条件による投
影画像を合成したので、放射線透視像又はＸ線ＴＶの放
射線透視画像と同一な視点による透視画像であって、関
心領域の位置及び範囲が明確な投影画像を得ることがで
きる。従って、被検体内部の特定部分を狙って放射線を
照射する場合の放射線照射位置及び範囲を決定するのに
好都合である。
その中の関心領域から放射線照射と同一な条件による投
影画像を合成したので、放射線透視像又はＸ線ＴＶの放
射線透視画像と同一な視点による透視画像であって、関
心領域の位置及び範囲が明確な投影画像を得ることがで
きる。従って、被検体内部の特定部分を狙って放射線を
照射する場合の放射線照射位置及び範囲を決定するのに
好都合である。
【００６０】また、所望の拡大・縮小率でフィルムに撮
影できるようになっているので、光学系の大小にかかわ
らずフィルムを使用できる。
影できるようになっているので、光学系の大小にかかわ
らずフィルムを使用できる。
【００６１】さらに、投影画像合成方法及び装置によれ
ば、前記投影画像を放射線照射と同一な条件で被検体表
面に投影するので被検体表面の凹凸にかかわらず体表面
上に設置したマーカと比較して容易に定量的にしかも正
確に放射線照射位置及び範囲が表示できる。
ば、前記投影画像を放射線照射と同一な条件で被検体表
面に投影するので被検体表面の凹凸にかかわらず体表面
上に設置したマーカと比較して容易に定量的にしかも正
確に放射線照射位置及び範囲が表示できる。
【００６２】時間的に変化する被検体のＣＴ画像を取得
し、これから同一時刻の放射線照射と同一な条件による
中心投影画像及びＸ線ＴＶと同一な条件による中心投影
画像を合成し、放射線照射と同一な条件による中心投影
画像に基づき、コリメータの開閉データを含む治療計画
データを作成し、この作成された治療計画データ及び照
射期間中のＸ線ＴＶ装置で透視されたマーカの動きに応
じて照射期間中の放射線の照射状態をリアルタイムに制
御しているので、放射線の照射期間中、患者の体動に関
係なく常にターゲットとしての部位に対し、必要十分で
且つ正確な放射線照射を行うことができる。これにより
無駄な放射線照射が抑制されるので、患者の被爆量を必
要最小限に抑えることができ、放射線治療の精度が大幅
に向上するようになる。
し、これから同一時刻の放射線照射と同一な条件による
中心投影画像及びＸ線ＴＶと同一な条件による中心投影
画像を合成し、放射線照射と同一な条件による中心投影
画像に基づき、コリメータの開閉データを含む治療計画
データを作成し、この作成された治療計画データ及び照
射期間中のＸ線ＴＶ装置で透視されたマーカの動きに応
じて照射期間中の放射線の照射状態をリアルタイムに制
御しているので、放射線の照射期間中、患者の体動に関
係なく常にターゲットとしての部位に対し、必要十分で
且つ正確な放射線照射を行うことができる。これにより
無駄な放射線照射が抑制されるので、患者の被爆量を必
要最小限に抑えることができ、放射線治療の精度が大幅
に向上するようになる。
【図１】 この発明の放射線治療計画装置の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図２】 この発明の放射線治療計画装置の動作を説明
するフローチャートである。
するフローチャートである。
【図３】 この発明の投影画像合成方法を示す図であ
る。
る。
【図４】 この発明の放射線治療装置の実施例を示す図
である。
である。
【図５】 ＣＴ装置による投影画像を作成するための座
標変換を示す図である。
標変換を示す図である。
【図６】 ビーム要素上のＣＴ値の累積におけるＣＴ値
の補正を示す図である。
の補正を示す図である。
【図７】 この発明の放射線治療システムの構成を示す
図である。
図である。
【図８】 この発明の放射線治療システムの動作を示す
図である。
図である。
【図９】 従来技術の放射線治療及びその問題点を説明
する図であり、（ａ）は照射計画時の説明図、（ｂ）は
実際の照射時の説明図である。
する図であり、（ａ）は照射計画時の説明図、（ｂ）は
実際の照射時の説明図である。
【図１０】 従来技術の放射線治療を説明する図であ
り、（ａ）は呼期の説明図、（ｂ）は吸期の説明図であ
る。
り、（ａ）は呼期の説明図、（ｂ）は吸期の説明図であ
る。
４ 被検体、５ 病変部、６ アイソセンタマーク、７
スライス位置、８，８１ 関心領域、９ マーカ、１
０ 投影面、１０ｓ フィルム、１１，１２投影画像、
１３ Ｘ線発生源、１６ａ〜１６ｃ 光学系、２１ Ｃ
Ｔ装置、２２制御部、２３ メモリ、２４ 計算処理
部、２５ 表示部、２６ キーボード、マウス、２７
記録媒体、３１ 放射線治療計画用ＣＴシステム、３２
放射線治療装置、３３ システム制御部、３４ ＣＴ
スキャナ部、３５ 治療計画部、３６ ガントリ、４０
生データユニット、４１ 画像構成ユニット、４２治
療計画ユニット、５０ 病変部の断層像、７０ スライ
ス位置の断層像、７１３次元データ、８２ 対応領域、
８５ 関心領域の中心、８６ 対応領域の中心、９０
全体制御部、９１ 装置本体部、９２ 駆動制御部、９
３ 治療台、９４ 架台、９５ 架台支持台、９６ 照
射ヘッド、９７ コリメータ、９８Ｘ線ＴＶ、９９ Ｘ
線管、１００ マーカ検出部、１０１ マーカ位置判定
部、１０２ コリメータ制御部、１０３ 照射ゲート
部。
スライス位置、８，８１ 関心領域、９ マーカ、１
０ 投影面、１０ｓ フィルム、１１，１２投影画像、
１３ Ｘ線発生源、１６ａ〜１６ｃ 光学系、２１ Ｃ
Ｔ装置、２２制御部、２３ メモリ、２４ 計算処理
部、２５ 表示部、２６ キーボード、マウス、２７
記録媒体、３１ 放射線治療計画用ＣＴシステム、３２
放射線治療装置、３３ システム制御部、３４ ＣＴ
スキャナ部、３５ 治療計画部、３６ ガントリ、４０
生データユニット、４１ 画像構成ユニット、４２治
療計画ユニット、５０ 病変部の断層像、７０ スライ
ス位置の断層像、７１３次元データ、８２ 対応領域、
８５ 関心領域の中心、８６ 対応領域の中心、９０
全体制御部、９１ 装置本体部、９２ 駆動制御部、９
３ 治療台、９４ 架台、９５ 架台支持台、９６ 照
射ヘッド、９７ コリメータ、９８Ｘ線ＴＶ、９９ Ｘ
線管、１００ マーカ検出部、１０１ マーカ位置判定
部、１０２ コリメータ制御部、１０３ 照射ゲート
部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０６Ｔ 1/00 Ｇ０６Ｆ 15/62 ３９０Ｂ Ｆターム(参考） 2F063 AA04 BA29 BA30 DA01 DA05 EA20 4C082 AA01 AC02 AE01 AG05 AG08 AG51 AJ01 AJ02 AJ07 AJ08 AJ10 AN02 AN05 AP07 AP08 4C093 AA25 CA33 CA50 EC46 EE01 FF12 FF13 FF21 FF22 FF28 FF42 FG05 FG13 FH02 5B057 AA08 AA09 BA03 CA13 CB12 CD05 CE08
Claims (14)
- 【請求項１】 被検体内部の腫瘍等の特定部分を狙って
放射線を照射する場合の放射線照射範囲を決定するため
の画像を作成する中心投影画像合成方法において、腫瘍
等特定部分又は近傍（被検体表面も含む）にマーカを設
置し、ＣＴ装置などで被検体内部に関する３次元データ
を取得し、この３次元データから、あらかじめ定められ
た投影中心点による３次元データ及び前記マーカ及び又
は３次元データの中の関心領域の中心投影画像を求める
投影画像合成方法であって、前記設置されたマーカと前
記特定部分との相関位置を明らかにして、両者の相関位
置がずれた時、放射線照射を中断することを特徴とする
放射線治療方法。 - 【請求項２】 中心投影画像が時間的に変化する被検体
の画像であり、取得された投影画像データを記録媒体に
出力することを特徴とする請求項１記載の放射線治療方
法。 - 【請求項３】 被検体内部の腫瘍等の特定部分を狙って
放射線を照射する場合の放射線照射範囲を決定するため
の画像を作成する中心投影画像合成方法において、腫瘍
等特定部分又は近傍（被検体表面も含む）にマーカを設
置し、ＣＴ装置などで得られた被検体内部に関する３次
元データの中の前記特定部分に該当する領域を関心領域
として指定し、関心領域に対して定められた幾何学的条
件にある投影中心点による前記関心領域及び前記設置さ
れたマーカ及び又は前記３次元データの中心投影画像を
計算により求める投影画像合成方法であって、前記幾何
学的条件は被検体の関心領域に該当する部分に対する放
射線照射源点の幾何学的条件に等しい投影画像合成方法
であることを特徴とする放射線治療方法。 - 【請求項４】 被検体内部の腫瘍等の特定部分を狙って
Ｘ線を照射して放射線照射範囲を決定するための画像を
作成する中心投影画像合成方法において、腫瘍等特定部
分又は近傍（被検体表面も含む）にマーカを設置し、Ｃ
Ｔ装置などで得られた被検体内部に関する３次元データ
の中の前記特定部分に該当する領域を関心領域として指
定し、関心領域に対して定められた幾何学的条件にある
投影中心点による前記関心領域及び前記設置されたマー
カ及び又は前記３次元データの中心投影画像を計算によ
り求める中心投影画像合成方法であって、前記幾何学的
条件は被検体の関心領域に該当する部分に対するＸ線Ｔ
Ｖ装置のＸ線管焦点の幾何学的条件に等しい投影画像合
成方法であることを特徴とする放射線治療方法。 - 【請求項５】 中心投影画像合成方法によって求められ
た投影画像を、記録媒体に出力することを特徴とする請
求項３又は請求項４記載の放射線治療方法。 - 【請求項６】 被検体内部の腫瘍等の特定部分又は近傍
（被検体表面も含む）にマーカを設置し、ＣＴ装置など
で得られた被検体内部に関する３次元データの中の所望
の領域を関心領域として指定し、関心領域に対する定め
られた幾何学的条件の投影中心点による前記関心領域及
び又は３次元データの投影画像を計算により求め、関心
領域に該当する被検体の特定部分に対して前記幾何学的
条件と同一な条件を持ちその投影中心点が放射線発生源
点に一致する光学系によって、前記投影画像を被検体表
面に投影することを特徴とする放射線治療方法。 - 【請求項７】 被検体内部の腫瘍等の特定部分又は近傍
（被検体表面も含む）にマーカを設置し、ＣＴ装置など
で得られた被検体内部の腫瘍等特定部分を狙って放射線
を照射する場合の放射線照射範囲を決定するための画像
を作成する中心投影画像合成方法において、被検体内部
に関する３次元データから定められた投影中心点による
３次元データ及び又は３次元データの中の関心領域の投
影画像を求めることを特徴とする放射線治療方法。 - 【請求項８】 被検体内部の腫瘍等の特定部分を狙って
放射線を照射する場合の放射線照射範囲を決定するため
の画像を作成する中心投影画像合成方法を用い、腫瘍等
特定部分又は近傍（被検体表面も含む）にマーカを設置
し、ＣＴ装置などで得られた被検体内部に関する３次元
データの中の前記特定部分に該当する領域を関心領域と
して指定する手段と、関心領域に対して定められた幾何
学的条件にある投影中心点による前記関心領域及び前記
マーカ及び又は前記３次元データの投影画像を計算手段
とを備えた放射線治療システムであって、前記幾何学的
条件は被検体の関心領域に該当する部分に対する放射線
照射源点の幾何学的条件に等しいことを特徴とする放射
線治療システム。 - 【請求項９】 被検体内部の腫瘍等の特定部分を狙って
Ｘ線を照射する場合の放射線照射範囲を決定するための
画像を作成する中心投影画像合成方法を用い、腫瘍等特
定部分又は近傍（被検体表面も含む）にマーカを設置
し、ＣＴ装置などで得られた被検体内部に関する３次元
データの中の前記特定部分に該当する領域を関心領域と
して指定する手段と、関心領域に対して定められた幾何
学的条件にある投影中心点による前記関心領域及び前記
マーカ及び又は前記３次元データの投影画像を求める計
算手段とを備えた放射線治療システムであって、前記幾
何学的条件は被検体の関心領域に該当する部分に対する
Ｘ線ＴＶ装置のＸ線管焦点の幾何学的条件に等しいこと
を特徴とする放射線治療システム。 - 【請求項１０】 被検体内部の腫瘍等の特定部分又は近
傍（被検体表面も含む）にマーカを設置し、ＣＴ装置な
どで得られた被検体内部に関する３次元データの中の所
望の領域を関心領域として指定する手段と、関心領域に
対する定められた幾何学的条件の投影中心点いよる前記
関心領域に該当する被検体の特定部分に対して前記幾何
学的条件と同一な条件を持ちその投影中心点が放射線発
生源点に一致する光学系によって、前記投影画像を被検
体表面に投影する投影手段を備えたことを特徴とする放
射線治療システム。 - 【請求項１１】 投影画像を所望の割合で拡大又は縮小
して記録媒体に出力する手段を備えたことを特徴とする
請求項８〜請求項１０のいずれかに記載の放射線治療シ
ステム。 - 【請求項１２】 マーカを設置した被検体のＣＴ画像を
取得しながら、その被検体を透視するＸ線ＴＶからの被
検体の体動変化に応じたマーカ位置情報をＣＴ画像から
検出し、その検出される位置情報と上記ＣＴ画像との時
間を対応付ける時間特定手段と、この時間特定手段によ
り上記マーカ位置情報に基づき、コリメータの開閉デー
タを含む治療計画データを作成する治療計画データ作成
手段と、この治療計画データ作成手段により作成された
治療計画データ及び上記被検体に設置したマーカの位置
情報に応じて上記照射期間中の放射線の照射状態をリア
ルタイムに制御する制御手段とを備えたことを特徴とす
る放射線治療システム。 - 【請求項１３】 制御手段は、治療計画データの元にな
った前記ＣＴ画像により得られたマーカの位置情報と前
記照射期間中のマーカの位置情報との間の位置関係を判
定する判定手段と、この判定手段により位置相関性があ
ると判断された時、放射線の照射を指令すると共に、前
記コリメータに前記開閉データに基づく開閉を指令する
照射制御手段とを含む請求項１２記載の放射線治療シス
テム。 - 【請求項１４】 腫瘍などの関心領域がターゲットから
体動などによりずれた時、放射線の照射を中止し、患部
が戻った時、照射を再開する方法が三極管電子銃のグリ
ッド制御によることを特徴とする放射線治療システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11038323A JP2000237335A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 放射線治療方法及びそのシステム |
| US09/369,316 US6219403B1 (en) | 1999-02-17 | 1999-08-06 | Radiation therapy method and system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11038323A JP2000237335A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 放射線治療方法及びそのシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000237335A true JP2000237335A (ja) | 2000-09-05 |
Family
ID=12522089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11038323A Pending JP2000237335A (ja) | 1999-02-17 | 1999-02-17 | 放射線治療方法及びそのシステム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6219403B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000237335A (ja) |
Cited By (10)
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