JP4130024B2

JP4130024B2 - Position measuring method using X-ray CT apparatus, X-ray CT apparatus having position measuring function, and flat pad

Info

Publication number: JP4130024B2
Application number: JP28139298A
Authority: JP
Inventors: 正司舞田
Original assignee: ジーイー横河メディカルシステム株式会社
Priority date: 1998-10-02
Filing date: 1998-10-02
Publication date: 2008-08-06
Anticipated expiration: 2018-10-02
Also published as: JP2000107161A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置による位置測定方法、位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置およびフラットパッド（flat pad）に関し、さらに詳しくは、Ｘ線ＣＴ装置のクレードルが撓んでも正確に病変部の位置を測定することが出来るＸ線ＣＴ装置による位置測定方法、その位置測定方法を実施するＸ線ＣＴ装置および前記位置測定方法を実施するのに使用するフラットパッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、従来の位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置の一例のブロック図である。
このＸ線ＣＴ装置５００は、操作コンソール５１と、テーブル装置１０と、走査ガントリ２０と、フラットパッド８０とを具備している。
前記操作コンソール５１は、操作者の指示や情報などを受け付ける入力装置２と、スキャン処理や画像再構成処理や病変部位置測定処理（図１３）などを実行する中央処理装置５３と、制御信号などの送受信をテーブル装置１０や走査ガントリ２０との間で行うインタフェース４と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ５と、Ｘ線画像などを表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータを記憶する記憶装置７とを具備している。
【０００３】
前記テーブル装置１０は、被検体を乗せて前記走査ガントリ２０のボア（中空洞部）に入れ出しするクレードル１２を具備している。通常の撮像では、フラットパッド８０を使わず、被検体をクレードル１２の上に乗せるが、放射線照射治療のための治療計画を行うときの撮像では、クレードル１２の上にフラットパッド８０を載置し、そのフラットパッド８０の上に被検体を載せる。これは、放射線照射治療機のベッドが平面であるのに対し、クレードル１２の上面が凹面であり、条件が合わないため、上面が平面であるフラットパッド８０をクレードル１２上に載せることで、上面を平面にして、条件を合わせるためである。なお、フラットパッド８０の下面は、クレードル１２の上面の凹面に適合する凸面になっている。
【０００４】
前記走査ガントリ２０は、被検体のポジショニングを行うための光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬをそれぞれ出射する上位置決めライト２２，左位置決めライト２３および左位置決めライト２４とを具備している。また、図示しないが、Ｘ線管，コリメータ，Ｘ線コントローラ，検出器，データ収集部，仮想の回転軸ＡＸの回りにＸ線管などを回転させる回転コントローラなどを具備している。前記光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬの交点は、前記仮想の回転軸ＡＸ上にある。
【０００５】
図１３、前記治療計画を行うときに前記Ｘ線ＣＴ装置５００で実行する病変部位置測定処理のフロー図である。
ステップＪＴ１では、図１４，図１５に示すように、体表面マークＭを上面と両側面の表面に付した被検体Ｈをフラットパッド８０の上に乗せ、放射線照射治療機での***と同じ***を取らせ、前記光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬがそれぞれ体表面マークＭに合うようにポジショニングする。これにより、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃが、仮想の回転軸ＡＸに合致することになる。
ステップＪＴ２では、図１６に示すように、テーブル装置１０から所定の距離だけクレードル１２を突き出して（例えば走査ガントリ２０の走査面ＳＰに体表面マークＭが合う距離だけ突き出す）、スキャンを行い、図１７に示すごときＸ線画像Ｇ１を取得する。
ステップＪＴ３では、図１８に示すように、スキャンセンター（前記回転軸ＡＸに相当するＸ線画像上の点）ＳＣを基準とする病変部Ｋの位置（Ｘ１，Ｙ１）を計測する。
【０００６】
放射線治療に際しては、被検体Ｈを放射線照射治療機のベッドに乗せ、被検体Ｈの体表面マークＭが放射線照射治療機のポジショニングライトに合うように被検体Ｈをポジショニングする。これにより、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃを介して、前記Ｘ線ＣＴ装置５００のスキャンセンターＳＣと放射線照射治療機の原点とが合致したことになるので、放射線照射治療機の原点を基準とする位置（Ｘ１，Ｙ１）に放射線を照射すれば、病変部Ｋに放射線を照射できることとなる。
【０００７】
なお、関連する従来技術は、例えば特開平１０−７６０２０号公報に開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の病変部位置測定処理（図１３）は、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点ＲｓｃがスキャンセンターＳＣに合致していること（図１８）を前提としている。
しかし、図１９に示すように、クレードル１２およびフラットパッド８０は、テーブル装置１０から出るに従って重力により下側に撓む。このため、図２０に示すように、実際の被検体Ｈの画像位置（実線）は、クレードル１２およびフラットパッド８０に撓みがない場合の画像位置（破線）よりも距離ｙ１だけ下がってしまう。すると、体表面マークＭにより規定される被検体Ｈ内の原点ＲｓｃもスキャンセンターＳＣより距離ｙ１だけ下がってしまう。従って、スキャンセンターＳＣを基準として計測した病変部Ｋの位置（Ｘ１，Ｙ１）は、クレードル１２およびフラットパッド８０に撓みがない場合に計測される病変部Ｋの位置より距離ｙ１だけ外れている。この結果、放射線照射治療機の原点を基準とする位置（Ｘ１，Ｙ１）に放射線を照射すれば、病変部Ｋより距離ｙ１だけ外れた位置に放射線を照射してしまうことになる。
そこで、本発明の目的は、Ｘ線ＣＴ装置のクレードルが撓んでも正確に病変部の位置を測定することが出来るＸ線ＣＴ装置による位置測定方法、その位置測定方法を実施するＸ線ＣＴ装置および前記位置測定方法を実施するのに使用するフラットパッドを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、Ｘ線ＣＴ装置のクレードルまたはそのクレードル上に載置して使用されるフラットパッドにＸ線画像上で識別可能なマーカーをクレードルの移動方向に沿って設置し、被検体をポジショニングした状態でＸ線画像を取得し、該Ｘ線画像上でマーカーの位置をスキャンセンターを基準として計測し、次に被検体の関心部位が写り込んだＸ線画像を取得し、該Ｘ線画像上で関心部位の位置をマーカーを基準として計測し、次に前記スキャンセンターを基準として計測したマーカーの位置と前記マーカーを基準として計測した関心部位の位置とを用いてスキャンセンターを基準とする関心部位の位置を求めることを特徴とするＸ線ＣＴ装置による位置測定方法を提供する。
上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法において、スキャンセンターを基準とするマーカーの位置は、被検体をポジショニングした状態すなわちクレードルの変形があっても放射線照射治療機で問題にならない状態で取得したＸ線画像上で計測したものであるから、体表面マークによって規定される被検体内の原点を基準とするマーカーの位置である。そして、放射線照射治療機で問題になるほどクレードルが変形しても、体表面マークによって規定される被検体内の原点とマーカーの位置とは同様に位置ズレするから、両者の位置関係は不変である。従って、これを用いれば、クレードルが変形したか否かにかかわらず、マーカーを基準とする関心部位の位置を、体表面マークによって規定される被検体内の原点を基準とする関心部位の位置に換算することが出来る。すなわち、クレードルの変形が問題にならない状態におけるスキャンセンターを基準とする関心部位の位置を求めることが出来る。従って、放射線照射治療において、病変部に正確に放射線を照射できることとなる。
なお、機構的な精度により、クレードルが左右に位置ズレすることもあるが、この場合にも正確に関心部位の位置を測定することが出来る。
【００１０】
第２の観点では、本発明は、操作コンソールと、テーブル装置と、走査ガントリと、前記テーブル装置のクレードルまたはそのクレードル上に載置して使用されるフラットパッドにクレードルの移動方向に沿って設置されＸ線画像上で識別可能なマーカーと、被検体をポジショニングした状態で撮像したＸ線画像上でマーカーの位置をスキャンセンターを基準として計測するスキャンセンター基準マーカー位置計測手段と、被検体の関心部位が写り込んだＸ線画像上で関心部位の位置をマーカーを基準として計測するマーカー基準関心部位位置計測手段と、前記スキャンセンターを基準として計測したマーカーの位置と前記マーカーを基準として計測した関心部位の位置とを用いてスキャンセンターを基準とする関心部位の位置を求めるスキャンセンター基準関心部位位置算出手段とを具備したことを特徴とする位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第２の観点の位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置では、上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法を好適に実施できる。
【００１１】
第３の観点では、本発明は、前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記クレードルまたは前記フラットパッドに埋設された棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法または請求項２に記載の位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置を提供する。
マーカーとして、クレードルやフラットパッドとＣＴ値が大きく異なる材料の棒状部材を用いれば、Ｘ線画像上でマーカー位置を検出しやすくなる。
【００１２】
第４の観点では、本発明は、前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記クレードルまたは前記フラットパッドに形成された溝部または孔部またはエッジ部であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法または請求項２に記載の位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置を提供する。
マーカーとして、クレードルやフラットパッドの特異形状部分を利用すれば、別個のマーカー用部材が不要になり、構成を簡単化できる。
【００１３】
第５の観点では、本発明は、Ｘ線ＣＴ装置のクレードル上に載置して使用され下面が前記クレードルの上面の凹面に適合する凸面であり上面が平面であるフラットパッドであって、Ｘ線画像上で識別可能なマーカーをクレードルの移動方向に沿って設置したことを特徴とするフラッドパッドを提供する。
上記第５の観点のフラッドパッドは、上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法を実施するのに好適に使用できる。
【００１４】
第６の観点では、本発明は、前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記フラットパッドに埋設された棒状部材または前記フラットパッドに形成された溝部または孔部またはエッジ部であることを特徴とする請求項５に記載のフラットパッドを提供する。
マーカーとして、フラットパッドとＣＴ値が大きく異なる材料の棒状部材を用いれば、Ｘ線画像上でマーカー位置を検出しやすくなる。また、マーカーとして、フラットパッドの特異形状部分を利用すれば、別個のマーカー用部材が不要になり、構成を簡単化できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかる位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置のブロック図である。
このＸ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール１と、テーブル装置１０と、走査ガントリ２０と、フラットパッド３０とを具備している。
前記操作コンソール１は、操作者の指示や情報などを受け付ける入力装置２と、スキャン処理や画像再構成処理や病変部位置測定処理（図３）などを実行する中央処理装置３と、制御信号などの送受信をテーブル装置１０や走査ガントリ２０との間で行うインタフェース４と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ５と、Ｘ線画像などを表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータを記憶する記憶装置７とを具備している。
【００１７】
前記テーブル装置１０は、被検体を乗せて前記走査ガントリ２０のボア（中空洞部）に入れ出しするクレードル１２を具備している。通常の撮像では、フラットパッド３０を使わず、被検体をクレードル１２の上に乗せるが、放射線照射治療のための治療計画を行うときの撮像では、クレードル１２の上にフラットパッド３０を載置し、そのフラットパッド３０の上に被検体を載せる。これは、放射線照射治療機のベッドが平面であるのに対し、クレードル１２の上面が凹面であり、条件が合わないため、上面が平面であるフラットパッド３０をクレードル１２上に載せることで、上面を平面にして、条件を合わせるためである。
【００１８】
前記走査ガントリ２０は、被検体のポジショニングを行うための光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬをそれぞれ出射する上位置決めライト２２，左位置決めライト２３および左位置決めライト２４とを具備している。また、図示しないが、Ｘ線管，コリメータ，Ｘ線コントローラ，検出器，データ収集部，仮想の回転軸ＡＸの回りにＸ線管などを回転させる回転コントローラなどを具備している。前記光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬの交点は、前記仮想の回転軸ＡＸ上にある。
【００１９】
図２に示すように、前記フラットパッド３０は、下面がクレードル１２の上面の凹面に適合する凸面であり、上面が平面である、樹脂製の板である。そして、アルミニウム製の棒状部材のマーカー３２が、クレードル１２の移動方向に沿って、埋設されている。
【００２０】
図３は、治療計画を行うときにＸ線ＣＴ装置１００で実行する病変部位置測定処理のフロー図である。
ステップＳＴ１では、図４，図５に示すように、体表面マークＭを上面と両側面の表面に付した被検体Ｈをフラットパッド３０の上に乗せ、放射線照射治療機での***と同じ***を取らせ、前記光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬがそれぞれ体表面マークＭに合うようにポジショニングする。これにより、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃが、仮想の回転軸ＡＸに合致することになる。
ステップＳＴ２では、図４に示すように、クレードル１２を動かさずに、スキャンを行い、図６に示すごときＸ線画像Ｇ０を取得する。なお、Ｘ線画像Ｇ０上の３２ｉは、マーカー３２の像である。
ステップＳＴ３では、図７に示すように、スキャンセンター（前記回転軸ＡＸに相当するＸ線画像上の点）ＳＣを基準とするマーカー３２（像３２ｉ）の位置（Ｘ０，Ｙ０）を計測する。なお、このＸ線画像Ｇ０は、クレードル１２を動かさずにスキャンして得たものなので、クレードル１２の位置ズレはなく、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃは、スキャンセンターＳＣに合致している。
【００２１】
ステップＳＴ４では、図８に示すように、テーブル装置１０から所定の距離だけクレードル１２を突き出して（例えば走査ガントリ２０の走査面ＳＰに体表面マークＭが合う距離だけ突き出す）、スキャンを行い、図９に示すごときＸ線画像Ｇ１を取得する。
ステップＳＴ５では、図９に示すように、マーカー３２（像３２ｉ）を基準とする病変部Ｋの位置（Ｈ１，Ｖ１）を計測する。
【００２２】
ステップＳＴ６では、図１０に示すように、マーカー３２（像３２ｉ）を基準とする病変部Ｋの位置（Ｈ１，Ｖ１）を、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃを基準とする病変部Ｋの位置（Ｘ０＋Ｈ１，Ｙ０＋Ｖ１）に換算する。この病変部Ｋの位置（Ｘ０＋Ｈ１，Ｙ０＋Ｖ１）は、クレードル１２が変形しない場合におけるスキャンセンターＳＣを基準とする病変部Ｋの位置に他ならないので、これを放射線照射治療機に渡す。
なお、Ｘ線画像Ｇ１におけるスキャンセンターＳＣは、計測に使用しない。
【００２３】
放射線治療に際しては、被検体Ｈを放射線照射治療機のベッドに乗せ、被検体Ｈの体表面マークＭが放射線照射治療機のポジショニングライトに合うように被検体Ｈをポジショニングする。これにより、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃを介して、前記Ｘ線ＣＴ装置１００のクレードル１２が変形しない場合におけるスキャンセンターＳＣと放射線照射治療機の原点とが合致したことになるので、放射線照射治療機の原点を基準とする位置（Ｘ０＋Ｈ１，Ｙ０＋Ｖ１）に放射線を照射すれば、病変部Ｋに放射線を正確に照射できることとなる。
【００２４】
なお、図１１に示すように、クレードル１２の移動方向に沿って刻設した溝部分をマーカー３２’とするフラットパッド３０’を用いても良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法、位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置およびフラットパッドによれば、クレードルの変形または位置ズレが問題となる状態でＸ線画像を撮影した場合でも、クレードルの変形または位置ズレが問題とならない状態におけるスキャンセンターを基準とする関心部位の位置を正確に測定できる。よって、例えば、クレードルが撓んだ場合でも、病変部の位置を正確に測定できるから、放射線照射治療において、病変部に正確に放射線を照射できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるフラットパッドの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる病変部位置測定処理のフロー図である。
【図４】被検体のポジショニングを説明する模式的側面図である。
【図５】被検体のポジショニングを説明する模式的断面図である。
【図６】被検体をポジショニングした状態でスキャンして得たＸ線画像の例示図である。
【図７】スキャンセンターを基準とするマーカー位置の計測の説明図である。
【図８】クレードルが大きく撓んだ状態でのスキャンを説明する模式的側面図である。
【図９】マーカーを基準とする病変部位置の計測の説明図である。
【図１０】マーカーを基準とする病変部位置からスキャンセンターを基準とする病変部位置への換算の説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態にかかるフラットパッドの斜視図である。
【図１２】従来のＸ線ＣＴ装置の一例の構成図である。
【図１３】従来の病変部位置測定処理のフロー図である。
【図１４】被検体のポジショニングを説明する模式的側面図である。
【図１５】被検体のポジショニングを説明する模式的断面図である。
【図１６】クレードルが撓まないと仮定した状態でのスキャンを説明する模式的側面図である。
【図１７】クレードルが撓まないと仮定した状態でスキャンして得たＸ線画像の例示図である。
【図１８】スキャンセンターを基準とする病変部位置の計測の説明図である。
【図１９】クレードルが撓んだ状態でのスキャンを説明する模式的側面図である。
【図２０】スキャンセンターを基準とする病変部位置の計測の説明図である。
【符号の説明】
１操作コンソール
３中央処理装置
１０テーブル装置
１２クレードル
２０走査ガントリ
３０フラットパッド
３２，３２’ マーカー
１００Ｘ線ＣＴ装置
ＡＸ回転軸
Ｈ被検体
Ｍ体表面マーク
Ｒｓｃ体表面マークにより規定される被検体内の原点
ＳＣスキャンセンター
ＵＬ，ＬＬ，ＲＬ光ビーム[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a position measuring method using an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, an X-ray CT apparatus having a position measuring function, and a flat pad, and more specifically, accurate even if the cradle of the X-ray CT apparatus is bent. In particular, the present invention relates to a position measurement method using an X-ray CT apparatus capable of measuring the position of a lesion, an X-ray CT apparatus for performing the position measurement method, and a flat pad used for performing the position measurement method.
[0002]
[Prior art]
FIG. 12 is a block diagram of an example of an X-ray CT apparatus having a conventional position measurement function.
The X-ray CT apparatus 500 includes an operation console 51, a table apparatus 10, a scanning gantry 20, and a flat pad 80.
The operation console 51 includes an input device 2 that receives an operator's instructions and information, a central processing unit 53 that executes a scan process, an image reconstruction process, a lesion position measurement process (FIG. 13), a control signal, and the like. The interface 4 that performs transmission / reception between the table device 10 and the scanning gantry 20, the data collection buffer 5 that collects data acquired by the scanning gantry 20, the CRT 6 that displays an X-ray image, and the like, stores programs and data And a storage device 7.
[0003]
The table device 10 includes a cradle 12 on which a subject is placed and put into and out of a bore (inner cavity) of the scanning gantry 20. In normal imaging, the subject is placed on the cradle 12 without using the flat pad 80. However, in imaging for performing a treatment plan for radiation irradiation treatment, the flat pad 80 is placed on the cradle 12. Then, the subject is placed on the flat pad 80. This is because the upper surface of the cradle 12 is concave and the conditions are not met while the bed of the radiation irradiation treatment machine is flat, so that the upper surface can be obtained by placing a flat pad 80 having a flat upper surface on the cradle 12. This is for making the conditions flat. The lower surface of the flat pad 80 is a convex surface that matches the concave surface of the upper surface of the cradle 12.
[0004]
The scanning gantry 20 includes an upper positioning light 22, a left positioning light 23, and a left positioning light 24 that respectively emit light beams UL, LL, and RL for positioning the subject. Further, although not shown, an X-ray tube, a collimator, an X-ray controller, a detector, a data collection unit, a rotation controller that rotates the X-ray tube and the like around a virtual rotation axis AX, and the like are provided. The intersection of the light beams UL, LL, RL is on the virtual rotation axis AX.
[0005]
FIG. 13 is a flowchart of a lesion position measurement process executed by the X-ray CT apparatus 500 when performing the treatment plan.
In step JT1, as shown in FIGS. 14 and 15, the subject H with the body surface mark M attached to the upper surface and the surfaces on both sides is placed on the flat pad 80, and the same posture as that in the radiation irradiation treatment machine. Then, positioning is performed so that the light beams UL, LL, and RL are aligned with the body surface mark M, respectively. Thereby, the origin Rsc in the subject H defined by the body surface mark M coincides with the virtual rotation axis AX.
In step JT2, as shown in FIG. 16, the cradle 12 is protruded by a predetermined distance from the table device 10 (for example, protruded by a distance where the body surface mark M matches the scanning surface SP of the scanning gantry 20), and scanning is performed. An X-ray image G1 as shown in FIG. 17 is acquired.
In step JT3, as shown in FIG. 18, the position (X1, Y1) of the lesion K with respect to the scan center (a point on the X-ray image corresponding to the rotation axis AX) SC is measured.
[0006]
In radiotherapy, the subject H is placed on the bed of the radiation treatment machine, and the subject H is positioned so that the body surface mark M of the subject H is aligned with the positioning light of the radiation treatment machine. As a result, the scan center SC of the X-ray CT apparatus 500 matches the origin of the radiation treatment machine via the origin Rsc in the subject H defined by the body surface mark M. If radiation is irradiated to the position (X1, Y1) based on the origin of the treatment machine, the lesioned part K can be irradiated with radiation.
[0007]
Related prior art is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 10-76020.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional lesion position measurement process (FIG. 13) is based on the assumption that the origin Rsc in the subject H defined by the body surface mark M matches the scan center SC (FIG. 18).
However, as shown in FIG. 19, the cradle 12 and the flat pad 80 bend downward due to gravity as they exit the table apparatus 10. For this reason, as shown in FIG. 20, the actual image position (solid line) of the subject H is lowered by a distance y1 from the image position (broken line) when the cradle 12 and the flat pad 80 are not bent. Then, the origin Rsc in the subject H defined by the body surface mark M is also lowered by the distance y1 from the scan center SC. Accordingly, the position (X1, Y1) of the lesion K measured with reference to the scan center SC is deviated by a distance y1 from the position of the lesion K measured when the cradle 12 and the flat pad 80 are not bent. As a result, if radiation is irradiated to the position (X1, Y1) with reference to the origin of the radiation treatment machine, radiation is irradiated to a position that is separated from the lesion K by the distance y1.
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a position measuring method using an X-ray CT apparatus that can accurately measure the position of a lesion even if the cradle of the X-ray CT apparatus is bent, and an X-ray CT apparatus that implements the position measuring method. And providing a flat pad used for carrying out the position measuring method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In a first aspect, the present invention provides an X-ray CT apparatus cradle or a flat pad placed on the cradle for use with a marker identifiable on an X-ray image along the moving direction of the cradle. The X-ray image is acquired with the subject positioned, the marker position is measured on the X-ray image with reference to the scan center, and then the X-ray image in which the region of interest of the subject is reflected is acquired. The position of the region of interest on the X-ray image is measured with reference to the marker, and then the position of the marker measured with reference to the scan center and the position of the region of interest measured with reference to the marker are used as the scan center. A position measuring method using an X-ray CT apparatus is provided, wherein the position of a region of interest is obtained with reference to.
In the position measurement method using the X-ray CT apparatus according to the first aspect, the position of the marker with respect to the scan center is a state in which the subject is positioned, that is, a state that does not cause a problem in the radiation treatment machine even when the cradle is deformed. Since the measurement is performed on the X-ray image acquired in step 1, the marker position is based on the origin in the subject defined by the body surface mark. And even if the cradle is deformed so as to cause a problem with the radiation treatment machine, the origin in the subject defined by the body surface mark and the position of the marker are misaligned in the same way, so the positional relationship between the two remains unchanged. . Therefore, using this, regardless of whether the cradle is deformed or not, the position of the region of interest relative to the marker is set to the position of the region of interest relative to the origin in the subject defined by the body surface mark. It can be converted. That is, it is possible to obtain the position of the region of interest with reference to the scan center in a state where cradle deformation is not a problem. Therefore, in the radiation irradiation treatment, it is possible to accurately irradiate the affected area with radiation.
Although the cradle may be displaced from side to side due to mechanical accuracy, the position of the region of interest can be accurately measured in this case as well.
[0010]
In a second aspect, the present invention provides an operation console, a table device, a scanning gantry, and a cradle of the table device or a flat pad used by being mounted on the cradle along the moving direction of the cradle. A marker that can be identified on the X-ray image, a scan center reference marker position measuring unit that measures the position of the marker on the X-ray image taken with the subject positioned, and the subject's interest Marker reference region-of-interest position measuring means for measuring the position of the region of interest on the X-ray image in which the region is reflected, the marker position measured on the basis of the scan center, and the interest measured on the basis of the marker The position of the region of interest with reference to the scan center. To provide an X-ray CT apparatus having a position measuring function, characterized by comprising a down center reference region of interest position calculating means.
In the X-ray CT apparatus having the position measuring function of the second aspect, the position measuring method by the X-ray CT apparatus of the first aspect can be suitably implemented.
[0011]
In a third aspect, the present invention provides the X-ray CT according to claim 1, wherein the marker is a rod-like member embedded in the cradle or the flat pad along a moving direction of the cradle. A position measuring method using the apparatus or an X-ray CT apparatus having the position measuring function according to claim 2 is provided.
If a bar-shaped member made of a material having a CT value significantly different from that of the cradle or flat pad is used as the marker, the marker position can be easily detected on the X-ray image.
[0012]
In a fourth aspect, the present invention provides the marker according to claim 1, wherein the marker is a groove, a hole, or an edge formed in the cradle or the flat pad along a moving direction of the cradle. A position measuring method using the X-ray CT apparatus described above or an X-ray CT apparatus having the position measuring function according to claim 2 is provided.
If a unique shape part of a cradle or a flat pad is used as a marker, a separate marker member is not required, and the configuration can be simplified.
[0013]
In a fifth aspect, the present invention is a flat pad that is used by being placed on a cradle of an X-ray CT apparatus, the lower surface is a convex surface that fits the concave surface of the upper surface of the cradle, and the upper surface is a flat pad. Provided is a flood pad characterized in that a marker identifiable on a line image is installed along a moving direction of a cradle.
The flood pad of the fifth aspect can be suitably used for performing the position measuring method by the X-ray CT apparatus of the first aspect.
[0014]
In a sixth aspect, the present invention is that the marker is a rod-like member embedded in the flat pad along the moving direction of the cradle, or a groove, hole or edge formed in the flat pad. A flat pad according to claim 5 is provided.
If a rod-shaped member made of a material having a CT value that is significantly different from that of the flat pad is used as the marker, the marker position can be easily detected on the X-ray image. Further, if a specific shape portion of the flat pad is used as a marker, a separate marker member is not required, and the configuration can be simplified.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited thereby.
[0016]
FIG. 1 is a block diagram of an X-ray CT apparatus having a position measurement function according to an embodiment of the present invention.
The X-ray CT apparatus 100 includes an operation console 1, a table device 10, a scanning gantry 20, and a flat pad 30.
The operation console 1 includes an input device 2 that receives an operator's instructions and information, a central processing device 3 that executes a scan process, an image reconstruction process, a lesion position measurement process (FIG. 3), a control signal, and the like. The interface 4 that performs transmission / reception between the table device 10 and the scanning gantry 20, the data collection buffer 5 that collects data acquired by the scanning gantry 20, the CRT 6 that displays an X-ray image, and the like, stores programs and data And a storage device 7.
[0017]
The table device 10 includes a cradle 12 on which a subject is placed and put into and out of a bore (inner cavity) of the scanning gantry 20. In normal imaging, the subject is placed on the cradle 12 without using the flat pad 30. However, in imaging for performing a treatment plan for radiation irradiation treatment, the flat pad 30 is placed on the cradle 12. Then, the subject is placed on the flat pad 30. This is because the upper surface of the cradle 12 is concave and the conditions are not met, while the bed of the radiation treatment machine is flat, and the condition does not meet. This is for making the conditions flat.
[0018]
The scanning gantry 20 includes an upper positioning light 22, a left positioning light 23, and a left positioning light 24 that respectively emit light beams UL, LL, and RL for positioning the subject. Further, although not shown, an X-ray tube, a collimator, an X-ray controller, a detector, a data collection unit, a rotation controller that rotates the X-ray tube and the like around a virtual rotation axis AX, and the like are provided. The intersection of the light beams UL, LL, RL is on the virtual rotation axis AX.
[0019]
As shown in FIG. 2, the flat pad 30 is a resin plate whose lower surface is a convex surface that matches the concave surface of the upper surface of the cradle 12 and whose upper surface is a flat surface. And the marker 32 of the rod-shaped member made from aluminum is embed | buried along the moving direction of the cradle 12. As shown in FIG.
[0020]
FIG. 3 is a flowchart of a lesion position measurement process executed by the X-ray CT apparatus 100 when performing a treatment plan.
In step ST1, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the subject H with the body surface mark M attached to the upper surface and the surfaces on both sides is placed on the flat pad 30, and the same posture as that in the radiation treatment machine. Then, positioning is performed so that the light beams UL, LL, and RL are aligned with the body surface mark M, respectively. Thereby, the origin Rsc in the subject H defined by the body surface mark M coincides with the virtual rotation axis AX.
In step ST2, as shown in FIG. 4, scanning is performed without moving the cradle 12, and an X-ray image G0 as shown in FIG. 6 is acquired. Note that 32i on the X-ray image G0 is an image of the marker 32.
In step ST3, as shown in FIG. 7, the position (X0, Y0) of the marker 32 (image 32i) with reference to the scan center (a point on the X-ray image corresponding to the rotation axis AX) SC is measured. Since this X-ray image G0 is obtained by scanning without moving the cradle 12, there is no positional deviation of the cradle 12, and the origin Rsc in the subject H defined by the body surface mark M is the scan center. It matches SC.
[0021]
In step ST4, as shown in FIG. 8, the cradle 12 is protruded by a predetermined distance from the table device 10 (for example, protruded by a distance where the body surface mark M matches the scanning surface SP of the scanning gantry 20), and scanning is performed. An X-ray image G1 as shown in FIG.
In step ST5, as shown in FIG. 9, the position (H1, V1) of the lesion K with reference to the marker 32 (image 32i) is measured.
[0022]
In step ST6, as shown in FIG. 10, the position (H1, V1) of the lesioned part K with reference to the marker 32 (image 32i) is used as a reference with the origin Rsc in the subject H defined by the body surface mark M. To the position of the lesion K (X0 + H1, Y0 + V1). The position (X0 + H1, Y0 + V1) of the lesion K is nothing but the position of the lesion K with reference to the scan center SC when the cradle 12 is not deformed.
Note that the scan center SC in the X-ray image G1 is not used for measurement.
[0023]
In radiotherapy, the subject H is placed on the bed of the radiation treatment machine, and the subject H is positioned so that the body surface mark M of the subject H is aligned with the positioning light of the radiation treatment machine. As a result, the scan center SC and the origin of the radiation treatment machine coincide with each other when the cradle 12 of the X-ray CT apparatus 100 is not deformed via the origin Rsc in the subject H defined by the body surface mark M. Therefore, if the radiation is irradiated to the position (X0 + H1, Y0 + V1) with the origin of the radiation irradiation treatment machine as a reference, the lesion K can be accurately irradiated with the radiation.
[0024]
In addition, as shown in FIG. 11, you may use flat pad 30 'which uses the groove part carved along the moving direction of the cradle 12 as the marker 32'.
[0025]
【The invention's effect】
According to the position measuring method using the X-ray CT apparatus, the X-ray CT apparatus having a position measuring function, and the flat pad according to the present invention, even when an X-ray image is taken in a state where deformation or misalignment of the cradle becomes a problem, the cradle It is possible to accurately measure the position of the region of interest with reference to the scan center in a state in which the deformation or misalignment does not matter. Therefore, for example, even when the cradle is bent, the position of the lesioned part can be accurately measured, so that it is possible to accurately irradiate the lesioned part in the radiation treatment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an X-ray CT apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a flat pad according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a flowchart of a lesion position measurement process according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic side view for explaining positioning of a subject.
FIG. 5 is a schematic cross-sectional view for explaining positioning of a subject.
FIG. 6 is an exemplary view of an X-ray image obtained by scanning a subject in a positioned state.
FIG. 7 is an explanatory diagram of measurement of a marker position based on a scan center.
FIG. 8 is a schematic side view for explaining scanning in a state where the cradle is largely bent.
FIG. 9 is an explanatory diagram of measurement of a lesion position with reference to a marker.
FIG. 10 is an explanatory diagram of conversion from a lesion position based on a marker to a lesion position based on a scan center.
FIG. 11 is a perspective view of a flat pad according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a configuration diagram of an example of a conventional X-ray CT apparatus.
FIG. 13 is a flowchart of a conventional lesion position measurement process.
FIG. 14 is a schematic side view for explaining positioning of a subject.
FIG. 15 is a schematic cross-sectional view illustrating the positioning of a subject.
FIG. 16 is a schematic side view for explaining scanning in a state where it is assumed that the cradle is not bent.
FIG. 17 is a view showing an example of an X-ray image obtained by scanning under the assumption that the cradle is not bent.
FIG. 18 is an explanatory diagram of measurement of a lesion position with reference to a scan center.
FIG. 19 is a schematic side view for explaining scanning in a state where the cradle is bent.
FIG. 20 is an explanatory diagram of measurement of a lesion position with reference to a scan center.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Operation console 3 Central processing unit 10 Table apparatus 12 Cradle 20 Scan gantry 30 Flat pad 32, 32 'Marker 100 X-ray CT apparatus AX Rotation axis H Subject M Body surface mark Rsc In the subject prescribed | regulated by the body surface mark Origin SC Scan Center UL, LL, RL Light beam

Claims

放射線治療機を用いた治療計画のために、被検体の関心部位の位置を測定する機能を有するＸ線ＣＴ装置であって、
前記Ｘ線ＣＴ装置は、
操作コンソールと、
前記被検体を載せる平面な載置面を有するテーブル装置と、
走査ガントリと、
前記被検体の載置面の移動方向に沿って前記テーブル装置に設置されＸ線画像上で識別可能なマーカーと、
前記被検体を、前記被検体内の原点とスキャンセンターとが合致するようにポジショニングした状態で撮像したＸ線画像上で、マーカーの位置をスキャンセンターを基準として計測するスキャンセンター基準マーカー位置計測手段と、前記被検体の関心部位が写り込んだＸ線画像上で、前記関心部位の位置をマーカーを基準として計測するマーカー基準関心部位位置計測手段と、前記スキャンセンターを基準として計測したマーカーの位置と前記マーカーを基準として計測した関心部位の位置とを用いて、前記スキャンセンターを基準とする関心部位の位置を求めると同時に、前記被検体内の原点を基準とする関心部位の位置を求めるスキャンセンター基準関心部位位置算出手段とを含む位置測定手段と
を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。An X-ray CT apparatus having a function of measuring the position of a region of interest of a subject for treatment planning using a radiotherapy machine,
The X-ray CT apparatus
An operation console;
A table device having a flat placement surface on which the subject is placed;
A scanning gantry,
A marker installed on the table device along the moving direction of the mounting surface of the subject and identifiable on an X-ray image;
Scan center reference marker position measuring means for measuring the position of the marker on the basis of the scan center on the X-ray image obtained by positioning the subject so that the origin in the subject and the scan center coincide with each other And a marker reference region-of-interest position measuring means for measuring the position of the region of interest on the basis of a marker on an X-ray image in which the region of interest of the subject is reflected, and the position of the marker measured on the basis of the scan center And the position of the region of interest measured using the marker as a reference, and the position of the region of interest relative to the origin in the subject at the same time as the position of the region of interest relative to the scan center X-ray CT comprising: position measuring means including center reference region-of-interest position calculating means apparatus.

前記テーブル装置は、クレードルと、クレードル上に載置された前記被検体を載せる平面な載置面を有するフラットパッドとを備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。 The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the table device includes a cradle and a flat pad having a flat placement surface on which the subject placed on the cradle is placed.

前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記クレードルまたは前記フラットパッドに埋設された棒状部材であることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。 The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the marker is a bar-like member embedded in the cradle or the flat pad along a moving direction of the cradle.

前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記クレードルまたは前記フラットパッドに形成された溝部または孔部またはエッジ部であることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。 The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the marker is a groove, a hole, or an edge formed in the cradle or the flat pad along the moving direction of the cradle.

請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置に使用されるフラットパッドであって、
下面が前記クレードルの上面の凹面に適合する凸面であり上面が平面であり、Ｘ線画像上で識別可能なマーカーをクレードルの移動方向に沿って設置したことを特徴とするフラッドパッド。A flat pad used in the X-ray CT apparatus according to claim 2,
A flood pad, wherein a lower surface is a convex surface conforming to a concave surface of the upper surface of the cradle, and an upper surface is a flat surface, and a marker identifiable on an X-ray image is installed along a moving direction of the cradle.

前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記フラットパッドに埋設された棒状部材または前記フラットパッドに形成された溝部または孔部またはエッジ部であることを特徴とする請求項５に記載のフラットパッド。 6. The flat according to claim 5, wherein the marker is a rod-shaped member embedded in the flat pad along a moving direction of the cradle, or a groove, a hole, or an edge formed in the flat pad. pad.