JP5099461B2 - 病巣組織リアルタイム位置同定装置およびこれを用いたx線治療装置 - Google Patents
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Description
一方、図3(a)および(b)に示すX線源群1はひとつの真空容器29内に複数のX線源20を封入したものである。複数のX線源20は、スチール、セラミックまたはガラス製の真空容器29内に位置決め固定される。
図2に示すX線源群1は、X線源20が単体で真空容器に封入されているので、X線源20の台数の変更、取り換えなど取扱いが容易である。その反面、図3に示す実施例に比べて大形になり、しかも重量も重くなる。一方、図3に示すX線源群1は、図2に示すX線源群1に比べて、小形、軽量に構成することができる。その反面、X線源20の台数変更や取り換えは容易ではないので、用途に応じたX線源群1を準備する必要がある。
もし、治療計画データと位置検出用X線源によって検出されたデータ間に差異がある場合は、治療用X線源10の照射条件を補正する(ステップ66)。
2 X線センサ
3 マーカ又は病巣組織
4 中央処理装置
5 X線源制御装置
6 X線センサ制御装置
7 画像処理装置
8 画像表示装置
9 カウチ
10 治療用X線源
11 治療用X線検出センサ
20 X線源
21 電子源
22 グリッド
23 陽極
24 電子ビーム
25 電子レンズ
26 ターゲット
27 X線
28 コリメータ
29 真空容器
30 6軸又は7軸ロボット
31 マルテンサイト変態状態の形状記憶合金製マーカ
32 マーカ注入器
33 逆変態状態の形状記憶合金製マーカ
34 除荷状態の超弾性合金製マーカ
40 治療計画策定ステップ
50 治療計画データ検証ステップ
60 マーカ又は病巣組織位置同定ステップ
70 X線治療ステップ
100 撮像リング
101 X線源
102 X線
103 被写体
104 X線検出器アレイ
105 制御回路
106 信号処理回路
Claims (7)
- X線源と前記X線源に対向して配置されたX線センサを備え、カウチに仰臥する患者の病巣組織近傍に埋め込まれたマーカまたは病巣組織に向けて前記X線源よりX線を照射し、照射されたX線を前記X線センサによって検出してマーカまたは病巣組織の位置を同定する装置において、
2以上のX線源が円弧状曲面に配置されたX線源群と、
前記X線源群を支持して患部に向けるロボットアームと、
前記X線源群に対向して1または2以上で構成された平面または円弧状曲面形状のX線センサが配置され、
患者の病巣組織近傍に埋め込まれるマーカと、
前記X線源群の照射タイミングを制御するX線源制御装置と、
前記X線センサの位置、角度等を制御するX線センサ制御装置と、
前記X線センサの出力データを画像処理して再構成画像を作成する画像処理装置と、
前記X線源制御装置、前記X線センサ制御装置および前記画像処理装置を制御する中央処理装置と、
前記マーカまたは病巣組織の撮像画像を表示する画像表示装置と、
を備え、
前記X線源群および前記X線センサは、前記カウチに取り付けられ、前記X線源制御装置および前記X線センサ制御装置からの信号によって、各々その位置および姿勢を制御することができ、
前記マーカは、形状記憶合金製または超弾性合金製であって、前記病巣組織近傍に埋め込まれることによってコイル状または有刺形状に変形することができ、
前記X線源群のX線源は、前記X線源制御装置の信号に従って逐次1台ずつ照射し、前記X線センサおよび前記画像処理装置は、患部の輪郭,形状が治療計画データと比較照合してその整合性を判定する上で支障のないレベルまで分解能を下げるため、スキャン画素を間引くことが可能で、前記X線源より照射されたX線を逐次検出して、リアルタイムに前記マーカまたは病巣組織の3次元の位置を同定することを特徴とする病巣組織リアルタイム位置同定装置。 - 請求項1に記載の病巣組織リアルタイム位置同定装置において、前記X線源群は、2以上の未封入のX線源が円弧状曲面に配置され、全ての前記X線源が1の真空容器内に封入されたことを特徴とする病巣組織リアルタイム位置同定装置。
- 請求項1に記載の病巣組織リアルタイム位置同定装置において、前記X線源は、X線ビームの焦点スポット径が100μm以下のマイクロフォーカスX線源であることを特徴とする病巣組織リアルタイム位置同定装置。
- 請求項1に記載の病巣組織リアルタイム位置同定装置において、前記X線センサおよび前記画像処理装置は、前記マーカまたは病巣組織の3次元の位置を5ms以下で同定することを特徴とする病巣組織リアルタイム位置同定装置。
- 請求項1に記載の病巣組織リアルタイム位置同定装置において、前記X線源は少なくとも2種類の出力エネルギーを選択的に切り替えて、交互に照射することができることを特徴とする病巣組織リアルタイム位置同定装置。
- X線治療に先立って設定された治療計画に基づいて、治療用X線源で病巣組織に照射して行うX線治療において、
2以上のX線源が円弧状曲面に配置された位置検出用X線源群と、
前記位置検出用X線源群を支持して患部に向けるロボットアームと、
前記位置検出用X線源群に対向して1または2以上で構成された平面または円弧状曲面形状の位置検出用X線センサが配置され、
患者の病巣組織近傍に埋め込まれるマーカと、
前記位置検出用X線源群の照射タイミングを制御するX線源制御装置と、
前記位置検出用X線センサの位置、角度等を制御するX線センサ制御装置と、
前記位置検出用X線センサの出力データを画像処理して再構成画像を作成する画像処理装置と、
前記X線源制御装置、前記X線センサ制御装置および前記画像処理装置を制御する中央処理装置と、
前記マーカまたは病巣組織の撮像画像を表示する画像表示装置と、
を備え、前記マーカは、形状記憶合金製または超弾性合金製であって、前記病巣組織近傍に埋め込まれることによってコイル状または有刺形状に変形することができ、前記位置検出用X線源群のX線源は、前記X線源制御装置の信号に従って逐次1台ずつ照射し、前記位置検出用X線センサおよび前記画像処理装置は、前記位置検出用X線源群より照射されたX線を逐次検出して、リアルタイムに前記マーカまたは病巣組織の3次元の位置を同定することを特徴とする病巣組織リアルタイム位置同定装置の位置検出用X線源で治療対象ターゲットまたはマーカに向けてX線を照射し、該X線の照射が終了した後、治療対象ターゲットまたはマーカの位置を検出し、このデータと治療計画データの位置情報および画像データを比較照合して治療対象ターゲットまたはマーカを同定し、前記位置検出用X線源によって検出されたデータと前記治療計画データ間に差異がある場合は、前記治療計画データに一致するように治療用X線源の照射条件を補正し、病巣組織に向けて治療用X線源のX線を照射し、照射された治療用X線源のX線を治療用X線検出センサによって検出し、検出されたデータと前記治療計画データ間に差異がある場合は、前記治療用X線源の照射条件を前記治療計画データに一致するように補正しながら前記治療用X線源で繰り返し照射することを特徴とするX線治療装置。 - 請求項6に記載のX線治療装置において、治療計画策定後、X線治療のためカウチ上に仰臥した患者に対して、前記病巣組織リアルタイム位置同定装置を使って前記マーカまたは病巣組織の3次元の位置を同定し、前記病巣組織リアルタイム位置同定装置の出力データと前記治療計画データとを比較照合し、前記データ間に差異がある場合は、前記カウチの位置または姿勢を補正して、前記マーカまたは病巣組織の位置および姿勢を前記治療計画データに合致させた後、X線治療を実施することを特徴とするX線治療装置。
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