JPH06339541A - Display method for radiation treatment system - Google Patents
Display method for radiation treatment systemInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は放射線治療計画を立案す
るときにオペレータが重要組織への被爆を極力抑え、か
つ、腫瘍へ線量を効果的に与えるような放射線源位置や
その軌道を決定する作業を支援する表示方法を提供する
もので、放射線治療に利用するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention determines the radiation source position and its trajectory so that the operator can minimize the exposure to important tissues and effectively give a dose to a tumor when a radiation treatment plan is prepared. It provides a display method to support work and is used for radiation therapy.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の放射線治療計画においては「放射
線治療計画システム」(稲邑清也 著、篠原出版、1992)
にあるように、一般には繰返し計算を何回か行って最終
的な放射線源位置やその軌道を決定していた。すなわ
ち、与えられた放射線源位置やその軌道、および、各種
の制約条件などに基づいて線量分布計算を実施した後、
得られた吸収線量分布の値や図をＣＲＴなどに表示して
オペレータが評価を行い、結果が不十分な場合はオペレ
ータが放射線源位置やその軌道、あるいは、制約条件な
どを変更して線量分布の再計算を行う。十分適切な吸収
線量分布が得られるまでオペレータはこの過程を繰り返
す。この結果、最適な吸収線量分布を実現する放射線源
位置やその軌道が得られるという方法を採っていた。こ
の過程に数理的な最適化手法を組み込んだ、「腔内照射
放射線治療の最適化に関する研究」(熊本悦子 他、JAMIT
研究会予稿集、pp.96-101、1993.1)などもある。これ
は線形計画法に基づいて最適な吸収線量分布を計算する
ものである。2. Description of the Related Art In conventional radiation treatment planning, "radiation treatment planning system" (Seiya Inamura, Shinohara Publishing, 1992)
In general, several iterations were performed to determine the final radiation source position and its trajectory. That is, after performing the dose distribution calculation based on the given radiation source position and its trajectory, and various constraints,
The value or figure of the obtained absorbed dose distribution is displayed on the CRT, etc., and the operator evaluates it. If the result is insufficient, the operator changes the radiation source position, its trajectory, or constraint conditions, and the dose distribution. Recalculate. The operator repeats this process until a sufficiently appropriate absorbed dose distribution is obtained. As a result, the method of obtaining the radiation source position and its trajectory that realizes the optimum absorbed dose distribution was adopted. "Research on optimization of intracavitary radiation therapy" incorporating mathematical optimization method in this process (Etsuko Kumamoto et al., JAMIT
Proceedings of the study group, pp.96-101, 1993.1) are also available. This is to calculate the optimal absorbed dose distribution based on linear programming.
【０００３】従来の上記のような放射線治療計画では人
体の２次元断層面に対しての計画が主に行われていた。
そのため、表示も２次元に限られており、表示における
問題点は特になかった。しかしながら、近年、２次元断
層像を何枚も使った人体３次元データに対して治療計画
が実施されるようになり、３次元構造の適切な２次元表
示が問題として生じてきた。In the conventional radiotherapy planning as described above, a plan for a two-dimensional tomographic plane of a human body is mainly performed.
Therefore, the display is limited to two dimensions, and there is no particular problem in the display. However, in recent years, a treatment plan has been implemented for three-dimensional data of a human body using a number of two-dimensional tomographic images, and an appropriate two-dimensional display of a three-dimensional structure has arisen as a problem.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、３次元空間
上の放射線源位置やその軌道を３次元分布を持つ腫瘍や
重要組織と共に２次元平面に射影する、放射線治療計画
の立案にとって非常に有効となる表示方法を提供するこ
とを目的とする。The present invention is very useful for planning a radiation treatment plan in which the radiation source position and its trajectory in a three-dimensional space are projected onto a two-dimensional plane together with a tumor and an important tissue having a three-dimensional distribution. The purpose is to provide an effective display method.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】３次元空間上の放射線源
の位置や軌道、および、腫瘍や重要組織の位置を２次元
の地図と同様な方法で射影し、３次元空間上の距離と２
次元地図上の距離がほぼ等しい領域を表示する手段を採
った。以下ではこのような２次元平面座標系に変換した
座標系を表示したものを照射マップと呼ぶ。腹胸部では
頭と足の方向からは照射できず、頭部では首の方向から
は照射できないなど照射範囲が人体の部位によって異な
るので、人体の部位毎に射影方法を変えた方がよい。そ
こで、腹胸部と頭部とで異なる照射マップを用いた。以
下に腹胸部と頭部における表示法を述べる。[Means for Solving the Problems] The positions and trajectories of radiation sources in three-dimensional space, and the positions of tumors and important tissues are projected in the same manner as in a two-dimensional map, and the distance and two
The means to display the areas where the distances are almost equal on the three-dimensional map is adopted. Below, what displayed the coordinate system converted into such a two-dimensional plane coordinate system is called an irradiation map. It is better to change the projection method for each part of the human body, because the irradiation range varies depending on the part of the human body, such as that irradiation cannot be performed from the head and legs in the abdomen and chest, and irradiation cannot be performed from the neck in the head. Therefore, different irradiation maps were used for the abdominal chest and the head. The display method on the abdominal chest and head is described below.
【０００６】１．腹胸部 (１)ガントリの回転角度θと治療寝台の回転角度φを変
数とする球座標系、および、人体の体軸回りの回転角度
αと体軸に垂直な軸のうち人体の前後方向を通過する軸
回りの回転角度βを変数とする球座標系を用意する。第
１の球座標系を９０度だけ回転したものが第２の球座標
系となっている。1. Abdominal chest (1) A spherical coordinate system with the rotation angle θ of the gantry and the rotation angle φ of the treatment bed as variables, and the rotation angle α around the body axis of the human body and the longitudinal direction of the human body among the axes perpendicular to the body axis. A spherical coordinate system having a rotation angle β around the passing axis as a variable is prepared. The second spherical coordinate system is obtained by rotating the first spherical coordinate system by 90 degrees.
【０００７】(２)人体内部の腫瘍をθ−φ座標系の原点
に移動した後、重要組織の位置をθ−φ座標系で表現
し、これらの位置をα−β座標系に変換して平面座標系
上に表示する。(2) After moving the tumor inside the human body to the origin of the θ-φ coordinate system, the positions of important tissues are expressed in the θ-φ coordinate system, and these positions are converted into the α-β coordinate system. Display on the plane coordinate system.
【０００８】(３)平面座標系上にα−β座標系の各軸方
向を等間隔で分割した位置に格子点を設定し、これらを
均等な放射線源分布の目安として表示する。(3) Grid points are set on the plane coordinate system at positions where each axial direction of the α-β coordinate system is divided at equal intervals, and these are displayed as a guide for an even radiation source distribution.
【０００９】(４)平面座標系上に回転照射時の放射線源
軌跡の例を数本表示する。これらの軌跡はθとφをパラ
メータとして描かれるので、軌跡上の数点にはθとφの
値を適宜付随して表示しておく。(4) Several examples of radiation source loci during rotational irradiation are displayed on the plane coordinate system. Since these trajectories are drawn using θ and φ as parameters, the values of θ and φ are appropriately displayed at some points on the trajectory.
【００１０】２．頭部 (１)ガントリの回転角度θと治療寝台の回転角度φを変
数とする球座標系を用意する。2. Head (1) Prepare a spherical coordinate system with the rotation angle θ of the gantry and the rotation angle φ of the treatment bed as variables.
【００１１】(２)人体内部の腫瘍をθ−φ座標系の原点
に移動した後、重要組織の位置をθ−φ座標系で表現
し、これらの位置を平面座標系上に表示する。(2) After moving the tumor inside the human body to the origin of the θ-φ coordinate system, the positions of important tissues are expressed in the θ-φ coordinate system, and these positions are displayed on the plane coordinate system.
【００１２】(３)平面座標系上にθ−φ座標系の各軸方
向を等間隔で分割した位置に格子点を設定し、これらを
均等な放射線源分布の目安として表示する。(3) Grid points are set on the plane coordinate system at positions where each axial direction of the θ-φ coordinate system is divided at equal intervals, and these are displayed as a guide for uniform radiation source distribution.
【００１３】(４)平面座標系上に回転照射時の放射線源
軌跡の例を数本表示する。(4) Several examples of radiation source trajectories during rotary irradiation are displayed on the plane coordinate system.
【００１４】[0014]
【作用】上記の手段で目的を達成できる理由を以下に説
明する。放射線源位置やその軌道の決定には照射方法が
密接に関係しているので、まず、照射方法を説明する。
その次に本発明の表示方法を説明し、最後にオペレータ
はどのようにして放射線源位置やその軌道の決定すれば
よいのか簡単に説明する。The reason why the above means can achieve the object will be described below. Since the irradiation method is closely related to the determination of the radiation source position and its trajectory, the irradiation method will be described first.
Next, the display method of the present invention will be described, and finally the operator will briefly explain how to determine the radiation source position and its trajectory.
【００１５】１．照射方法 放射線治療で実施される回転照射と多門照射について説
明する。回転照射とは照射線量と回転速度を一定として
ガントリを回転させ、腫瘍を中心とした円弧軌道を照射
軌道としてこの軌道上から腫瘍に向けて連続して放射線
を照射するものである。普通は複数の円弧軌道上から照
射を行う。多門照射とは複数の照射位置(照射点)を設定
し、これらの照射点の間でガントリを移動・固定しては
腫瘍の中心に向けて一定時間だけ放射線を照射するもの
である。通常、照射点毎に照射線量を変えて照射を行
う。1. Irradiation method Rotational irradiation and multiportal irradiation performed in radiotherapy will be described. The rotary irradiation is to rotate the gantry while keeping the irradiation dose and the rotation speed constant, and to irradiate the tumor continuously from this orbit on an arc orbit around the tumor as an irradiation orbit. Normally, irradiation is performed from multiple arc orbits. In the multi-port irradiation, a plurality of irradiation positions (irradiation points) are set, the gantry is moved / fixed between these irradiation points, and radiation is irradiated toward the center of the tumor for a certain period of time. Usually, irradiation is performed by changing the irradiation dose for each irradiation point.
【００１６】回転照射では軌道を複数本用意して各々の
軌道上から連続して照射を行うため、腫瘍にいろいろな
方向からくまなく放射線を当てられる長所があって、よ
く使用される照射方法である。しかしながら、重要組織
への照射の回避を効果的に行うことには多少難がある。
一方、多門照射は比較的容易に重要組織への照射を回避
できる長所がある。しかし、ガントリの移動・設定の作
業に時間がかかり、治療時間が長く短所がある。In rotating irradiation, since multiple orbits are prepared and irradiation is continuously performed from each orbit, there is an advantage that the tumor can be irradiated with radiation from all directions, which is a commonly used irradiation method. is there. However, there are some difficulties in effectively avoiding irradiation of important tissues.
On the other hand, multi-port irradiation has an advantage that irradiation of important tissues can be avoided relatively easily. However, it takes time to move and set the gantry, and treatment time is long and disadvantageous.
【００１７】２．表示方法 照射を行う際には重要組織(Critical Organ)の位置を知
ることが大切である。また、腫瘍にくまなく放射線を当
てるためには照射点や照射軌道を照射範囲内でなるべく
均等に分布する方が好ましい。そこで、重要組織の位
置、照射点や照射軌道の分布状態、および、これらの位
置関係を表示する照射マップを用意する。照射の均等性
の観点から以下のような考え方に基づいて照射マップを
作成する。2. Display method It is important to know the position of the Critical Organ when performing irradiation. Further, in order to apply the radiation to the tumor as a whole, it is preferable to distribute the irradiation points and irradiation trajectories as evenly as possible within the irradiation range. Therefore, an irradiation map that displays the positions of important tissues, the distribution of irradiation points and irradiation trajectories, and their positional relationship is prepared. An irradiation map is created based on the following idea from the viewpoint of irradiation uniformity.
【００１８】図４のように照射点や照射軌道はガントリ
回転角度θと寝台回転角度φで決まる。なるべく均等に
照射することを考えて、例えば、θとφを各々等間隔の
刻みで取って照射点位置を決めたとしても、極付近では
照射点が密になってしまう。頭部の場合、照射点が密に
なる極の位置は図４(ｂ)のように照射を行う領域のはじ
になり、腹胸部の場合は図４(ａ)のように照射を行う領
域の中心になる。この様子を平面上のθ−φ直交座標系
で観察すれば、頭部では照射を行う領域のはじで不均等
な分布となり、腹胸部ではこの領域の中心部分で不均等
な分布になる。この領域の中心部分で均等性を詳細に検
討できる座標系の方が視覚的に有利であると考え、以下
のような座標系を導入する。頭部ではθ−φ座標系を考
え、首の存在で照射が不可能な領域を除いたものを照射
範囲とし、その中を単純に等間隔のθ，φの刻みで分割
したものを照射マップとする。一方、腹胸部では図４
(ａ)のように極が照射範囲のはじ、すなわち、体軸方向
になるような角度αとβを導入し、照射を考える領域の
中心付近の不均等性を回避する。θ−φ座標系を９０度
だけ回転させたものがα−β座標系であると考えること
ができる。この新たなα−β座標系で胸や腰の存在で照
射が不可能な領域を除いたものを照射範囲とし、その中
を等間隔のα，βの刻みで分割したものを照射マップと
する。ここで、α，βとθ，φの間には、 cosαcosβ=cosθ，tanα=tanθcosφ …(１) の関係がある。As shown in FIG. 4, the irradiation point and irradiation trajectory are determined by the gantry rotation angle θ and the bed rotation angle φ. Considering irradiation as evenly as possible, for example, even if θ and φ are taken at equal intervals to determine the irradiation point position, the irradiation points become dense near the pole. In the case of the head, the position of the pole where the irradiation points are dense is the beginning of the irradiation area as shown in FIG. 4 (b), and in the case of the abdominal chest the irradiation area is as shown in FIG. 4 (a). Become the center. If this state is observed in a θ-φ orthogonal coordinate system on a plane, the head has an uneven distribution at the beginning of the irradiation area, and the abdominal chest has an uneven distribution at the center of this area. We consider that a coordinate system that can study the uniformity in detail in the central part of this area is visually more advantageous, and introduce the following coordinate system. Considering the θ-φ coordinate system for the head, the irradiation range is the area excluding the area where irradiation is not possible due to the presence of the neck, and the area is simply divided into evenly spaced θ and φ irradiation maps. And On the other hand, in the abdomen and chest, FIG.
As in (a), the poles are the same as the irradiation range, that is, the angles α and β are introduced so as to be in the body axis direction, and the non-uniformity near the center of the region where irradiation is considered is avoided. It can be considered that the θ-φ coordinate system rotated by 90 degrees is the α-β coordinate system. With this new α-β coordinate system, the area that excludes the area where irradiation is not possible due to the presence of the chest or waist is defined as the irradiation range, and the area is divided into evenly spaced α and β areas to form the irradiation map. . Here, there is a relationship of cos αcos β = cos θ, tan α = tan θ cosφ (1) between α and β and θ and φ.
【００１９】図１に重要組織と照射点や照射軌道を描い
た照射マップを示す。格子点がほぼ均等に分布された照
射点位置を目安として表すものである。図１(ａ)は腹胸
部用の照射マップで、図１(ｂ)は頭部用の照射マップで
ある。各々の図では、寝台回転角度φを一定としてガン
トリ照射角度θを連続的に変えて照射を行った場合、す
なわち、回転照射を行った場合の照射軌道を太線で記入
してある。頭部の照射マップではこの軌道は直線にな
る。腹胸部の照射マップでは照射軌道は原点を通る曲線
になる。円弧軌道に沿って照射点を設定した多門照射を
考えた場合、照射マップから原点付近では照射軌道が込
み合って照射点が密になる様子がわかる。FIG. 1 shows an irradiation map showing important tissues, irradiation points and irradiation trajectories. The irradiation point positions in which the grid points are distributed substantially evenly are shown as a guide. FIG. 1A is an irradiation map for the abdominal chest, and FIG. 1B is an irradiation map for the head. In each of the figures, the irradiation trajectory when irradiation is performed while the gantry irradiation angle θ is continuously changed while the bed rotation angle φ is fixed, that is, when the rotation irradiation is performed is indicated by a thick line. In the head irradiation map, this trajectory is a straight line. In the irradiation map of the abdomen and chest, the irradiation trajectory is a curve that passes through the origin. When considering multi-gate irradiation in which irradiation points are set along an arc trajectory, it can be seen from the irradiation map that the irradiation trajectories are crowded and the irradiation points become dense near the origin.
【００２０】３．照射位置の決定法 照射マップには、照射点の均等な配置がこのマップ上で
等間隔に分割して設定した格子点の配置とほぼ対応する
特徴がある。したがって、格子点の分布を視覚で確認し
ながら、照射点や照射軌道を決めれば、均等な照射をほ
ぼ達成できる。腹胸部と頭部で以下のようにして照射点
や照射軌道を決定する。3. Method of Determining Irradiation Position The irradiation map has the feature that the uniform arrangement of the irradiation points substantially corresponds to the arrangement of grid points set by dividing the map at equal intervals. Therefore, if irradiation points and irradiation trajectories are determined while visually confirming the distribution of grid points, uniform irradiation can be almost achieved. The irradiation point and irradiation trajectory of the abdomen and the head are determined as follows.
【００２１】(１)腹胸部 多門照射を行う場合、格子点で表された位置を照射点と
して採用する。回転照射を行う場合、照射点近傍をなる
べく多く通過し、かつ、原点付近では照射軌道がなるべ
く疎になるような照射軌道の組を選択する。(1) When performing multiportal irradiation of the abdominal chest, the positions represented by grid points are adopted as irradiation points. When rotating irradiation is performed, a set of irradiation trajectories is selected such that the irradiation trajectories pass as many as possible near the irradiation point and the irradiation trajectories become as sparse as possible near the origin.
【００２２】(２)頭部 多門照射を行う場合、格子点で表された位置を照射点と
して採用する。回転照射を行う場合、格子点だけを通過
する直線を照射軌道の組として選択する。(2) When performing multiple head irradiation, the positions represented by grid points are adopted as irradiation points. When rotating irradiation is performed, a straight line passing through only the lattice points is selected as a set of irradiation trajectories.
【００２３】[0023]
【実施例】図２に本発明を適用し得る放射線治療システ
ムの一例を示す。Ｘ線ＣＴ装置２０１から得られる人体
断層像が治療計画装置２０２に入力される。治療計画装
置２０２では放射線の照射条件がオペレータ２０３の入
力、あるいは、治療計画装置２０２自身による最適化計
算などの計算処理で決定される。放射線の照射条件は治
療装置２０４内の制御装置２０５へ入力され、照射条件
に従って電子加速器２０６のエネルギ、ガントリ２０７
の位置・方向やその軌跡、照射ヘッド２０８の照射野の
大きさ、および、治療寝台２０９の位置・方向やその軌
跡などが制御装置２０５によってコントロールされる。FIG. 2 shows an example of a radiation treatment system to which the present invention can be applied. A human tomographic image obtained from the X-ray CT apparatus 201 is input to the treatment planning apparatus 202. In the treatment planning device 202, the irradiation condition of radiation is determined by the operator 203 or by calculation processing such as optimization calculation by the treatment planning device 202 itself. The radiation irradiation condition is input to the control device 205 in the treatment device 204, and the energy of the electron accelerator 206 and the gantry 207 are input according to the irradiation condition.
The control device 205 controls the position / direction and the locus thereof, the size of the irradiation field of the irradiation head 208, and the position / direction of the treatment bed 209 and the locus thereof.
【００２４】図２の構成に基づいた放射線治療計画のフ
ローの一例を図３に示す。FIG. 3 shows an example of the flow of a radiation treatment plan based on the configuration of FIG.
【００２５】［ステップ３０１］人体断層像であるＣＴ
画像を入力する。[Step 301] CT which is a tomographic image of the human body
Enter the image.
【００２６】［ステップ３０２］オペレータ２０３がＣ
Ｔ画像を見て腫瘍と重要組織を特定した位置を入力する
か、あるいは、治療計画装置２０２が腫瘍と重要組織を
抽出処理して計算した位置を入力する。[Step 302] The operator 203 sets C
The position where the tumor and the important tissue are specified by looking at the T image is input, or the position where the treatment planning apparatus 202 extracts and processes the tumor and the important tissue is input.
【００２７】［ステップ３０３］オペレータ２０３が表
示に必要なパラメータを入力する。[Step 303] The operator 203 inputs parameters required for display.
【００２８】［ステップ３０４］表示のための計算を行
い、腫瘍や重要組織、放射線源位置やその軌道などを表
示する。[Step 304] Calculation for display is performed, and the tumor, important tissue, radiation source position and its trajectory are displayed.
【００２９】［ステップ３０５］オペレータ２０３が放
射線の照射条件を決定するために必要なパラメータを入
力する。[Step 305] The operator 203 inputs the parameters necessary for determining the radiation irradiation conditions.
【００３０】［ステップ３０６］線量分布、照射条件の
計算を行い、線量分布、照射条件などを表示する。[Step 306] The dose distribution and irradiation conditions are calculated, and the dose distribution and irradiation conditions are displayed.
【００３１】［ステップ３０７］オペレータ２０３が表
示結果を見て、適切な線量分布や照射条件、放射線源の
位置やその軌道が得られていると判断すれば次ステップ
へ進み、そうでなければステップ３０３へ戻る。[Step 307] If the operator 203 looks at the display result and determines that the appropriate dose distribution, irradiation conditions, position of the radiation source and its trajectory are obtained, the operation proceeds to the next step, otherwise the step Return to 303.
【００３２】［ステップ３０８］適切と判断された照射
条件を治療装置へ入力する。[Step 308] The irradiation conditions determined to be appropriate are input to the treatment apparatus.
【００３３】ステップ３０２における抽出処理には既存
の方法がいくつかあり、それらの方法を用いて抽出処理
は実現可能である。ステップ３０３と３０４は線量分布
や照射条件の計算に移る前に腫瘍や重要組織、放射線源
位置やその軌道などの幾何学的な関係を確認する目的で
設けたものである。ステップ３０６における線量分布、
照射条件の計算は一般に良く知られた線量分布モデルと
線形計画法などの数理的手法を用いて求めることができ
る。There are some existing methods for the extraction processing in step 302, and the extraction processing can be realized by using these methods. Steps 303 and 304 are provided for the purpose of confirming a geometrical relationship such as a tumor, an important tissue, a radiation source position and its trajectory before proceeding to the calculation of dose distribution and irradiation conditions. Dose distribution in step 306,
Irradiation conditions can be calculated using generally well-known dose distribution models and mathematical methods such as linear programming.
【００３４】図８に治療装置における照射時の状態を示
す。ガントリ２０７と治療寝台２０９を各々独立に回転
させて放射線８０１を放出する照射ヘッドを人体内の腫
瘍４０１に対していろいろな方向に設定できるようにな
っている。このような照射時の状態に座標系を設定した
ものが図４である。図４(a)は腹胸部照射時の状態であ
る。人体内の腫瘍４０１位置を座標原点として治療装置
に固定された座標系を設定し、ここにガントリ回転角度
θ４０２と治療寝台回転角度φ４０３を設定する。ま
た、人体内の腫瘍４０１位置を座標原点として人体に固
定された座標系を設定し、ここに人体の体軸回りの回転
角度α４０４と体軸に垂直な軸のうち人体の前後方向を
通過する軸の回りの回転角度β４０５を設定する。θ−
φ座標系を９０度だけ回転したものがα−β座標系であ
ると言える。図４(b)は頭部照射時の状態である。人体
内の腫瘍４１１位置を座標原点として治療装置に固定さ
れた座標系を設定し、ここにガントリ回転角度θ４０２
と治療寝台回転角度φ４０３を設定する。FIG. 8 shows a state of the treatment device during irradiation. The gantry 207 and the treatment bed 209 are independently rotated so that the irradiation head that emits the radiation 801 can be set in various directions with respect to the tumor 401 in the human body. FIG. 4 shows a state in which the coordinate system is set in such an irradiation state. FIG. 4 (a) shows a state during irradiation of the abdominal chest. A coordinate system fixed to the treatment device is set with the position of the tumor 401 in the human body as the coordinate origin, and the gantry rotation angle θ402 and the treatment bed rotation angle φ403 are set here. In addition, a coordinate system fixed to the human body is set with the position of the tumor 401 in the human body as the coordinate origin, and the rotation angle α 404 about the human body axis and the axis perpendicular to the body axis pass in the anteroposterior direction of the human body. A rotation angle β405 about the axis is set. θ−
It can be said that the α-β coordinate system is obtained by rotating the φ coordinate system by 90 degrees. FIG. 4B shows a state when the head is irradiated. A coordinate system fixed to the treatment device is set with the position of the tumor 411 in the human body as the coordinate origin, and the gantry rotation angle θ402 is set here.
And the treatment bed rotation angle φ403 is set.
【００３５】図４で設定した座標系を使って照射マップ
を作成する。図１(a)に腹胸部用の照射マップの例を示
す。角度α４０４と角度β４０５を独立変数とした直交
座標系でαとβ共に−９０度から９０度の範囲で照射マ
ップ１０１を表示する。腹胸部の場合、照射マップ１０
１は第１，３象限上の表示と第２，４象限上の表示は原
点に関して点対象になるので、第１，３象限上だけに表
示する。体軸方向からは照射できないので、この領域を
照射不能領域１０２として照射マップ１０１に表示す
る。均等性が十分確保できる領域も均等領域１０３とし
て照射マップ１０１に表示する。Ｘ線ＣＴ装置２０１か
ら得られる人体断層像を見てオペレータ２０３が腫瘍４
０１と重要組織１０４を特定するか、あるいは、人体断
層像を使って治療装置２０２が腫瘍４０１と重要組織１
０４を抽出するなどしてこれらの位置を計算し、腫瘍４
０１を照射マップ１０１の原点に配置した場合の重要組
織１０４の位置を照射マップ１０１に表示する。照射不
能領域１０２を除いた均等領域１０３において、各座標
軸方向に等間隔に分割した位置で直線１０５を表示す
る。ここでは、各座標軸方向１０度毎に分割した場合の
例を示す。また、この領域内にガントリ回転角度θ４０
２と治療寝台回転角度φ４０３をパラメータとした回転
照射時の照射軌道１０６も数例だけ表示する。ここでは
治療寝台回転角度φ４０３を１５度毎に分割した場合の
例を示す。An irradiation map is created using the coordinate system set in FIG. FIG. 1 (a) shows an example of an irradiation map for the abdominal chest. The irradiation map 101 is displayed in a range of −90 degrees to 90 degrees for both α and β in an orthogonal coordinate system in which the angles α404 and β405 are independent variables. Irradiation map 10 for abdominal chest
1 is displayed only in the first and third quadrants because the display in the first and third quadrants and the display in the second and fourth quadrants are point objects with respect to the origin. Since irradiation cannot be performed from the body axis direction, this area is displayed on the irradiation map 101 as an irradiation impossible area 102. A region where sufficient uniformity can be ensured is also displayed on the irradiation map 101 as a uniform region 103. Looking at the human tomographic image obtained from the X-ray CT apparatus 201, the operator 203 detects the tumor 4
01 and the important tissue 104, or the treatment apparatus 202 uses the tomographic image of the human body to determine that the tumor 401 and the important tissue 1
These positions are calculated by extracting 04, etc., and tumor 4
The position of the important tissue 104 when 01 is placed at the origin of the irradiation map 101 is displayed on the irradiation map 101. In the uniform area 103 excluding the non-irradiable area 102, straight lines 105 are displayed at positions equally divided in each coordinate axis direction. Here, an example in the case of dividing every 10 degrees in each coordinate axis direction is shown. Also, within this area, the gantry rotation angle θ40
The irradiation orbit 106 at the time of rotational irradiation with 2 and the therapeutic couch rotation angle φ403 as parameters is also displayed. Here, an example is shown in which the therapeutic bed rotation angle φ403 is divided every 15 degrees.
【００３６】図１(b)に頭部用の照射マップの例を示
す。ガントリ回転角度θ４０２と治療寝台回転角度φ４
０３を独立変数とした直交座標系でθ，φ共に０度から
１８０度の範囲で照射マップ１１１を表示する。均等性
が十分確保できる領域を均等領域１１２として照射マッ
プ１１１に表示する。Ｘ線ＣＴ装置２０１から得られる
人体断層像を見てオペレータ２０３が腫瘍４１１と重要
組織１１３を特定するか、あるいは、人体断層像を使っ
て治療装置２０２が腫瘍４０１と重要組織１０４を抽出
するなどしてこれらの位置を計算し、腫瘍４１１を照射
マップ１１１の原点に配置した場合の重要組織１１３の
位置を照射マップ１１１に表示する。均等領域１１２に
おいて各座標軸方向に等間隔に分割した位置で直線１１
４を表示する。FIG. 1B shows an example of an irradiation map for the head. Gantry rotation angle θ402 and treatment bed rotation angle φ4
The irradiation map 111 is displayed in the range of 0 to 180 degrees for both θ and φ in the Cartesian coordinate system with 03 as an independent variable. A region where sufficient uniformity can be ensured is displayed on the irradiation map 111 as a uniform region 112. The operator 203 identifies the tumor 411 and the important tissue 113 by looking at the human tomographic image obtained from the X-ray CT apparatus 201, or the treatment device 202 extracts the tumor 401 and the important tissue 104 by using the human tomographic image. Then, these positions are calculated, and the position of the important tissue 113 when the tumor 411 is arranged at the origin of the irradiation map 111 is displayed on the irradiation map 111. The straight line 11 is formed at positions equally divided in each coordinate axis direction in the uniform area 112.
4 is displayed.
【００３７】ここでは、各座標軸方向１０度毎に分割し
た場合の例を示す。また、この領域内にガントリ回転角
度θ４０２と治療寝台回転角度φ４０３をパラメータと
した回転照射時の照射軌道１１５も数例だけ表示する。Here, an example will be shown in the case of dividing every 10 degrees in each coordinate axis direction. Also, only a few examples of irradiation trajectories 115 during rotational irradiation with the gantry rotation angle θ402 and the treatment bed rotation angle φ403 as parameters are displayed in this region.
【００３８】本発明の表示法は図３のステップ３０３、
３０４、３０７が関係するので、この部分について以下
で実施例を述べる。The display method of the present invention is step 303 in FIG.
Since 304 and 307 are involved, an embodiment will be described below regarding this part.
【００３９】図５に直線(１０５あるいは１１４)と照射
軌道(１０６あるいは１１５)を表示する場合の例をフロ
ーチャートに示す。ここでは、独立変数やパラメータを
等間隔に分割して、直線や照射軌道の表示を行う場合の
例を述べる。直交する２直線の交点位置が照射点位置を
示す。図５(a)は腹胸部照射時のフローチャートであ
る。ステップ５０１、５０２、５０３はそれぞれ３０
３、３０４、３０７に相当する。FIG. 5 is a flowchart showing an example of displaying the straight line (105 or 114) and the irradiation trajectory (106 or 115). Here, an example will be described in which an independent variable or parameter is divided at equal intervals and a straight line or irradiation trajectory is displayed. The intersection point position of two orthogonal straight lines indicates the irradiation point position. FIG. 5 (a) is a flowchart at the time of irradiation of the abdominal chest. Steps 501, 502, 503 are each 30
It corresponds to 3, 304, 307.
【００４０】[ステップ５０１]照射マップ１０１におけ
る多門照射時の照射点に対するパラメータ、すなわち、
独立変数α，βを等分割する際の刻みｄ１、あるいは、
分割数ｍ１、および、回転照射時の照射軌道に対するパ
ラメータθの上下限値の組(θmin,θmax)とパラメータ
φを等分割する際の刻みｅ、あるいは、分割数ｎを入力
する。[Step 501] Parameters for irradiation points at the time of multi-gate irradiation in the irradiation map 101, that is,
Step d1 when equally dividing independent variables α and β, or
The number of divisions m1, the set (θmin, θmax) of the upper and lower limit values of the parameter θ with respect to the irradiation trajectory during the rotary irradiation, and the step e when the parameter φ is equally divided, or the number of divisions n are input.
【００４１】[ステップ５０２]入力値に対する直線１０
５、および、照射軌道１０６を計算して照射マップ１０
１上の照射不能領域外の均等領域１０２に表示する。こ
こで、計算には次式を使う。[Step 502] Straight line 10 for input value
5 and the irradiation trajectory 106 to calculate the irradiation map 10
It is displayed in the uniform area 102 outside the non-irradiable area above 1. Here, the following formula is used for the calculation.
【００４２】直線(α方向)：α=d1・i-90 ( i=0,1,2,・・
・,int(180/d1) ) あるいは、 α=180/m1・i−90 ( i=0,1,2,・・・,m1 ) 直線(β方向)：β=d1・j-90 ( j=0,1,2,・・・,int(180/d1)
) あるいは、 β=180/m1・j−90 ( j=0,1,2,・・・,m1 ) 照射軌道：cosαcosβ=cosθ，tanα=tanθtanφ，θmi
n≦θ≦θmax，φ=e・k ( k=0,1,2,・・・,int(90/e) ) あるいは、 cosαcosβ=cosθ，tanα=tanθtanφ(k)，θmin≦θ≦
θmax，φ(k)=90/n・k ( k=0,1,2,・・・,n ) [ステップ５０３]直線１０５と照射軌道１０６の表示が
適切であれば終了し、そうでなければステップ５０１へ
戻る。Straight line (direction α): α = d1 · i-90 (i = 0,1,2, ...
・, Int (180 / d1)) or α = 180 / m1 ・ i−90 (i = 0,1,2, ・ ・ ・, m1) Straight line (β direction): β = d1 ・ j-90 (j = 0,1,2, ..., int (180 / d1)
) Alternatively, β = 180 / m1 ・ j−90 (j = 0,1,2, ・ ・ ・, m1) Irradiation trajectory: cosαcosβ = cosθ, tanα = tanθtanφ, θmi
n ≦ θ ≦ θmax, φ = e ・ k (k = 0,1,2, ・ ・ ・, int (90 / e)) or cosαcosβ = cosθ, tanα = tanθtanφ (k), θmin ≦ θ ≦
θmax, φ (k) = 90 / n · k (k = 0,1,2, ..., n) [Step 503] If the display of the straight line 105 and the irradiation trajectory 106 is appropriate, the process is finished, and otherwise. If so, the process returns to step 501.
【００４３】図１(a)では重要組織上に照射点や照射軌
道を表示する例を示したが、ステップ３０２で得られた
重要組織の位置を用いて、治療計画装置内で表示する部
分と表示しない部分を計算して、重要組織上では照射点
や重要組織の表示を行わないようにすることも可能であ
る。重要組織上での照射点や重要組織の表示・非表示の
選択を可能にするには、オペレータがステップ５０１で
表示・非表示の選択を行うようにする。FIG. 1 (a) shows an example in which the irradiation points and irradiation trajectories are displayed on the important tissue. However, by using the position of the important tissue obtained in step 302, a portion to be displayed in the treatment planning apparatus is displayed. It is also possible to calculate the portion not to be displayed and not display the irradiation point or the important tissue on the important tissue. In order to enable the display / non-display of the irradiation point or the important tissue on the important tissue, the operator selects the display / non-display at step 501.
【００４４】図５(b)は頭部照射時のフローチャートで
ある。ステップ５１１、５１２、５１３はそれぞれ３０
３、３０４、３０７に相当する。FIG. 5 (b) is a flow chart for head irradiation. Steps 511, 512 and 513 are each 30
It corresponds to 3, 304, 307.
【００４５】[ステップ５１１]照射マップ１１１におけ
る多門照射時の照射点に対するパラメータ、すなわち、
独立変数θ，φを等分割する際の刻みｄ２、あるいは、
分割数ｍ２、および、回転照射時の照射軌道に対するパ
ラメータθの上下限値の組(θmin,θmax)とパラメータ
φを等分割する際の刻みｅ、あるいは、分割数ｎを入力
する。[Step 511] A parameter for the irradiation point at the time of multi-gate irradiation in the irradiation map 111, that is,
Step d2 when equally dividing the independent variables θ and φ, or
The number of divisions m2, the set (θmin, θmax) of the upper and lower limit values of the parameter θ with respect to the irradiation trajectory during rotation irradiation, and the step e when the parameter φ is equally divided, or the number of divisions n is input.
【００４６】[ステップ５１２]入力値に対する直線１１
４、および、照射軌道１１５を計算して照射マップ１１
１上の均等領域１１２に表示する。照射軌道１１５に付
随してθ，φの数値も表示する。ここで、計算には次式
を使う。[Step 512] Straight line 11 for input value
4 and irradiation trajectory 115 to calculate irradiation map 11
It is displayed in the equal area 112 above 1. Numerical values of θ and φ are also displayed along with the irradiation trajectory 115. Here, the following formula is used for the calculation.
【００４７】 直線(θ方向)：θ=d2・i ( i=0,1,2,・・・,int(180/d2) ) あるいは、 θ=180/m2・i ( i=0,1,2,・・・,m2 ) 直線(φ方向)：φ=d2・j ( j=0,1,2,・・・,int(180/d2) ) あるいは、 φ=180/m2・j ( j=0,1,2,・・・,m2 ) 照射軌道：φ=φ(k)，θmin≦θ≦θmax，φ(k)=e・k (
k=0,1,2,・・・,int(180/e) ) あるいは、 φ=φ(k)，θmin≦θ≦θmax，φ(k)=180/n・k ( k=0,1,
2,・・・,n ) [ステップ５１３]直線１１４と照射軌道１１５の表示が
適切であれば終了し、そうでなければステップ５１１へ
戻る。Straight line (θ direction): θ = d2 · i (i = 0,1,2, ..., int (180 / d2)) or θ = 180 / m2 · i (i = 0,1, 2, ・ ・ ・, m2) Straight line (φ direction): φ = d2 ・ j (j = 0,1,2, ・ ・ ・, int (180 / d2)), or φ = 180 / m2 ・ j (j = 0,1,2, ..., m2) Irradiation trajectory: φ = φ (k), θmin ≦ θ ≦ θmax, φ (k) = e ・ k (
k = 0,1,2, ..., int (180 / e)) or φ = φ (k), θmin ≦ θ ≦ θmax, φ (k) = 180 / n ・ k (k = 0,1 ,
2, ..., N) [Step 513] If the display of the straight line 114 and the irradiation trajectory 115 is appropriate, the process ends, otherwise, the process returns to step 511.
【００４８】図１(b)では重要組織上に照射点や照射軌
道を表示しない例を示した。重要組織上での照射点や重
要組織の表示・非表示の選択を可能にするには、オペレ
ータがステップ５１１で表示・非表示の選択を行うよう
にする。FIG. 1B shows an example in which the irradiation point and the irradiation trajectory are not displayed on the important tissue. In order to enable the display / non-display of the irradiation point and the important tissue on the important tissue, the operator selects the display / non-display at step 511.
【００４９】図６にはパラメータの任意値に対して照射
軌道(１０６あるいは１１５)を表示する場合の例をフロ
ーチャートに示す。ここでは、多門照射時の照射点に対
するパラメータの入力については図５と同様の過程を通
るので、その部分については述べず、図５に準ずるもの
として以下では述べる。FIG. 6 is a flow chart showing an example in which the irradiation trajectory (106 or 115) is displayed for an arbitrary value of the parameter. Here, since the input of parameters to the irradiation point at the time of multi-gate irradiation goes through the same process as in FIG. 5, that part will not be described and will be described below as being similar to FIG.
【００５０】図６(a)は腹胸部照射時のフローチャート
である。ステップ６０１、６０２、６０３はそれぞれ３
０３、３０４、３０７に相当する。FIG. 6 (a) is a flow chart at the time of irradiation of the abdominal chest. Steps 601, 602 and 603 are each 3
It corresponds to 03, 304, and 307.
【００５１】[ステップ６０１]回転照射時の照射軌道に
対するパラメータφのｍ１個の任意値φ(k1)と、その各
々に対するパラメータθのｍ１組の上下限値(θ(k1)mi
n,θ(k1)max)を入力する。ここで、k1=1,2,・・・,m1。[Step 601] m1 arbitrary values φ (k1) of the parameter φ with respect to the irradiation trajectory at the time of rotation irradiation, and m1 upper and lower limit values (θ (k1) mi of the parameter θ for each of them.
Input n, θ (k1) max). Here, k1 = 1,2, ..., m1.
【００５２】[ステップ６０２]入力値に対する照射軌道
１０６を計算して照射マップ１０１上の照射不能領域外
の均等領域１０３に表示する。ここで、計算には次式を
使う。[Step 602] The irradiation trajectory 106 for the input value is calculated and displayed in the uniform area 103 outside the irradiation impossible area on the irradiation map 101. Here, the following formula is used for the calculation.
【００５３】照射軌道：cosαcosβ=cosθ，tanα=tan
θtanφ，θ(k1)min≦θ≦θ(k1)max， φ=φ(k1) ( k=1,2,・・・,m1 ) [ステップ６０３]照射軌道１０６の表示が適切であれば
終了し、そうでなければステップ２０１へ戻る。Irradiation trajectory: cosαcosβ = cosθ, tanα = tan
θtan φ, θ (k1) min ≦ θ ≦ θ (k1) max, φ = φ (k1) (k = 1,2, ..., m1) [Step 603] If the display of the irradiation trajectory 106 is appropriate, end. If not, the process returns to step 201.
【００５４】図５(b)は頭部照射時のフローチャートで
ある。ステップ６１１、６１２、６１３はそれぞれ３０
３、３０４、３０７に相当する。FIG. 5 (b) is a flow chart for head irradiation. Steps 611, 612 and 613 are each 30
It corresponds to 3, 304, 307.
【００５５】[ステップ６１１]回転照射時の照射軌道に
対するパラメータφのｍ２個の任意値φ(k1)と、その各
々に対するパラメータθのｍ２組の上下限値(θ(k2)mi
n,θ(k2)max)を入力する。ここで、k2=1,2,・・・,m2。[Step 611] m2 arbitrary values φ (k1) of the parameter φ with respect to the irradiation trajectory at the time of rotation irradiation, and m2 sets of upper and lower limit values (θ (k2) mi of the parameter θ for each of them.
Input n, θ (k2) max). Where k2 = 1,2, ..., m2.
【００５６】[ステップ６１２]入力値に対する照射軌道
１１５を計算して照射マップ１１１上の均等領域１１２
に表示する。ここで、計算には次式を使う。[Step 612] The irradiation trajectory 115 for the input value is calculated and the uniform area 112 on the irradiation map 111 is calculated.
To display. Here, the following formula is used for the calculation.
【００５７】照射軌道：φ=φ(k2)，θ(k2)min≦θ≦θ
(k2)max，( k2=1,2,・・・,m2 ) [ステップ６１３]照射軌道１１５の表示が適切であれば
終了し、そうでなければステップ６１１へ戻る。Irradiation trajectory: φ = φ (k2), θ (k2) min ≦ θ ≦ θ
(k2) max, (k2 = 1,2, ..., m2) [Step 613] If the display of the irradiation orbit 115 is appropriate, the process ends, otherwise, the process returns to step 611.
【００５８】ここまでは、オペレータが多門照射時の照
射点、および、回転照射時の照射軌道に対するパラメー
タを数値入力する例を述べた。以下では多門照射時の照
射点の順序を表示結果を見て決定する例について述べ
る。図７が照射点順序決定のフローチャートである。図
５，６の過程のものと共通になるので、それ以外につい
て述べる。Up to this point, an example has been described in which the operator numerically inputs parameters for the irradiation point during multi-port irradiation and the irradiation trajectory during rotational irradiation. In the following, an example of determining the order of irradiation points during multi-gate irradiation by observing the display results is described. FIG. 7 is a flowchart for determining the irradiation point order. Since it is the same as that in the process of FIGS. 5 and 6, other points will be described.
【００５９】［ステップ７０１］表示された格子上の格
子点位置をオペレータがポインティングデバイスなどで
指示して、その位置を治療計画装置に入力し、治療計画
装置は入力順序通りにその点を連結した直線を順次表示
する。[Step 701] The operator designates the position of the grid point on the displayed grid with a pointing device or the like, inputs the position into the treatment planning apparatus, and the treatment planning apparatus connects the points in the order of input. Display straight lines in sequence.
【００６０】［ステップ７０２］表示された格子点列を
結ぶ折線が適切であれば終了し、そうでなければステッ
プ７０１へ戻る。[Step 702] If the polygonal line connecting the displayed grid points is appropriate, the process ends. If not, the process returns to step 701.
【００６１】図５の過程のように回転照射時の照射軌道
に対するパラメータを等分割して照射軌道を表示させた
場合、重要組織を通過しない軌道を選択したい場合など
があるので、これだけでは一般に必ずしも均等な照射を
実現するような軌道を表示させることはできない。そこ
で、図６の過程のようにパラメータの任意値に対して照
射軌道を表示するようにすれば、重要組織を通過せず
に、なおかつ、均等な照射を実現するような軌道を見つ
けられる可能性が出てくる。この場合、どのような値を
入力すればよいか初めはわかりにくいので、図５の過程
による等分割されたパラメータに対する照射軌道の照射
マップに表示したままで、図６の過程に入れば、これら
の軌道を目安として、オペレータの欲する照射軌道に対
するパラメータを比較的容易に見つけ出せるようにな
る。参照軌道を表示する意味から図５の過程は基本的な
機能と考えられる。When the irradiation orbit is displayed by equally dividing the parameters for the irradiation orbit during the rotary irradiation as in the process of FIG. 5, there are cases where it is desired to select the orbit that does not pass through the important tissue. It is not possible to display a trajectory that achieves uniform irradiation. Therefore, if the irradiation trajectory is displayed for an arbitrary value of the parameter as in the process of FIG. 6, it is possible to find a trajectory that achieves uniform irradiation without passing through important tissues. Comes out. In this case, it is difficult to know what value to enter at first, so if you enter the process of FIG. 6 while displaying it on the irradiation map of the irradiation trajectory for the equally divided parameters in the process of FIG. Using the trajectory of as a guide, the parameters for the irradiation trajectory desired by the operator can be found relatively easily. From the meaning of displaying the reference trajectory, the process of FIG. 5 is considered to be a basic function.
【００６２】図７の過程では必ずしも表示された格子点
全てを入力するものではない。格子点をいくつ選択する
かはオペレータの判断に委ねられる。本過程は多門照射
の場合を扱ったものであるが、回転照射の近似的な照射
軌道を決定するのにも役立つ。In the process of FIG. 7, not all the displayed grid points are input. The operator decides how many grid points to select. Although this process deals with the case of multiple irradiation, it is also useful for determining the approximate irradiation trajectory of rotary irradiation.
【００６３】例えば、回転照射の照射軌道付近の格子点
を順次選択し、連結していって多門照射の照射点列で回
転照射の照射軌道を近似的に表すことも可能である。For example, it is possible to sequentially select and connect the grid points near the irradiation trajectory of the rotary irradiation to approximately represent the irradiation trajectory of the rotary irradiation by the irradiation point sequence of the multi-gate irradiation.
【００６４】図５の過程では、格子点上にある多門照射
における照射点の位置を図１にあるように照射マップ上
の縦軸と横軸にそれぞれ平行な等間隔の直線を複数本表
示して、これらの交点として表示したが、格子点位置に
点を表示して照射点を表すことも考えられる。点を用い
て照射点を表示する例を図９に示す。In the process of FIG. 5, the position of the irradiation point in the multi-gate irradiation on the grid point is displayed by displaying a plurality of straight lines parallel to the vertical axis and the horizontal axis on the irradiation map as shown in FIG. Then, the points are displayed as the intersections of these points, but it is also conceivable to display points at the grid point positions to represent the irradiation points. FIG. 9 shows an example of displaying irradiation points using dots.
【００６５】[0065]
【発明の効果】本発明の表示方法を利用すれば、３次元
空間上の放射線源位置やその軌道、および、腫瘍・重要
組織の位置を２次元平面上で観察でき、かつ、照射が腫
瘍に対して均等に行われるかどうかも容易に確認できる
ようになり、治療計画の立案にとって非常に有効な手段
となる。By using the display method of the present invention, the radiation source position and its trajectory in three-dimensional space, and the position of the tumor / important tissue can be observed on a two-dimensional plane, and the irradiation can be applied to the tumor. It will also be possible to easily confirm whether or not the treatment will be performed evenly, and this will be a very effective means for formulating a treatment plan.
【図１】照射マップ(例１)[Figure 1] Irradiation map (Example 1)
【図２】放射線治療システムFIG. 2 Radiation therapy system
【図３】システム全体のフローチャート[Fig. 3] Flow chart of the entire system
【図４】座標系[Figure 4] Coordinate system
【図５】表示法フローチャート(例１)FIG. 5: Display method flowchart (Example 1)
【図６】表示法フローチャート(例２)FIG. 6 Flowchart of display method (example 2)
【図７】表示法フローチャート(例３)FIG. 7: Display method flowchart (Example 3)
【図８】照射時の状態[Fig. 8] State during irradiation
【図９】照射マップ(例２)FIG. 9 Irradiation map (Example 2)
１０１：照射マップ、１０２：照射不能領域、１０３：
均等領域、１０４：重要組織、１０５：直線、１０６：
照射軌道、１１１：照射マップ、１１２：均等領域、１
１３：重要組織、１１４：直線、１１５：照射軌道 ２０１：Ｘ線ＣＴ装置、２０２：治療計画装置、２０
３：オペレータ、２０４：治療装置、２０５：制御装
置、２０６：電子加速器、２０７：ガントリ、２０８：
照射ヘッド、２０９：治療寝台 ３０１：ＣＴ画像、３０２：腫瘍・重要組織の位置、３
０３：パラメータ、３０４：計算、３０５：表示、３０
６：評価、３０７：治療装置 ４０１：腫瘍、４０２：ガントリ回転角度θ、４０３：
治療寝台回転角度φ、４０４：角度α、４０５：角度
β、４１１：腫瘍 ５０１：ｄ１，ｍ１，θmin，θmax，ｅ，ｎの入力、５
０２：計算・表示、５０３：評価、５１１：ｄ２，ｍ
２，θmin，θmax，ｅ，ｎの入力、５１２：計算・表
示、５１３：評価 ６０１：φ(k1)，θ(k1)min，θ(k1)maxの入力、６０
２：計算・表示、６０３：評価、６１１：φ(k2)，θ(k
2)min，θ(k2)maxの入力、６１２：計算・表示、６１
３：評価 ７０１：入力・表示、７０２：評価 ８０１：放射線101: irradiation map, 102: non-irradiable region, 103:
Equal area, 104: important organization, 105: straight line, 106:
Irradiation trajectory, 111: irradiation map, 112: uniform area, 1
13: important tissue, 114: straight line, 115: irradiation trajectory 201: X-ray CT apparatus, 202: treatment planning apparatus, 20
3: Operator, 204: Treatment device, 205: Control device, 206: Electron accelerator, 207: Gantry, 208:
Irradiation head, 209: Treatment bed 301: CT image, 302: Position of tumor / important tissue, 3
03: Parameter, 304: Calculation, 305: Display, 30
6: Evaluation, 307: Treatment device 401: Tumor, 402: Gantry rotation angle θ, 403:
Treatment bed rotation angle φ, 404: angle α, 405: angle β, 411: tumor 501: input of d1, m1, θmin, θmax, e, n, 5
02: Calculation / display, 503: Evaluation, 511: d2, m
2, input of θmin, θmax, e, n, 512: calculation / display, 513: evaluation 601: input of φ (k1), θ (k1) min, θ (k1) max, 60
2: Calculation / display, 603: Evaluation, 611: φ (k2), θ (k
2) input of min and θ (k2) max, 612: calculation / display, 61
3: Evaluation 701: Input / display, 702: Evaluation 801: Radiation
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 孝一 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所システム開発研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Koichi Morishita 1099 Ozenji, Aso-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa Incorporated company Hitachi, Ltd. Systems Development Laboratory
Claims (10)
作者の入力値を使用して治療計画を立案できる手段を持
つ治療計画装置と、該計画に基づいてガントリ・照射ヘ
ッド・治療寝台の位置・方向、加速器のエネルギを制御
する手段を持つ放射線治療装置から構成される放射線治
療システムにおいて、放射線源の位置やその軌跡および
人体内の位置の少なくとも一方を治療寝台に固定された
人体を基準とする球座標系で表現する処理と、該球座標
系上のこれらの位置や軌跡を平面座標系に射影する処理
と、該平面座標系上のこれらの位置や軌跡をディスプレ
イに表示する処理を有することを特徴とする放射線治療
システムにおける表示方法。1. A treatment planning device having means for making a treatment plan by using a tomographic image of a human body obtained from an image diagnostic device and an input value of an operator, and a gantry, an irradiation head, and a treatment bed based on the plan. In a radiotherapy system consisting of a radiotherapy device having means for controlling the position / direction and energy of an accelerator, at least one of the position of the radiation source and its trajectory and the position inside the human body is used as a reference for the human body fixed to the treatment bed. A process of expressing in a spherical coordinate system, a process of projecting these positions and trajectories on the spherical coordinate system onto a plane coordinate system, and a process of displaying these positions and trajectories on the plane coordinate system on a display. A display method in a radiotherapy system characterized by having.
織の位置を治療寝台に固定された人体を基準とする球座
標系で表現する処理である特徴とする請求項１記載の放
射線治療システムにおける表示方法。2. The radiotherapy system according to claim 1, wherein the process represented is a process of expressing the positions of the tumor and the important tissue in a spherical coordinate system with the human body fixed to the treatment bed as a reference. Display method in.
作者の入力値を使用して治療計画を立案できる手段を持
つ治療計画装置と、該計画に基づいてガントリ・照射ヘ
ッド・治療寝台の位置・方向、加速器のエネルギを制御
する手段を持つ放射線治療装置から構成される放射線治
療システムにおいて、人体内の腫瘍に対して照射方向を
設定するための該治療装置の制御変数を変数とする装置
座標系と、治療計画を立案するのに適した治療計画座標
系を設定する処理と、放射線源の位置やその軌跡、ある
いは、腫瘍や重要組織の位置を該装置座標系で表現する
処理と、これらの位置や軌跡を該治療計画座標系での位
置や軌跡に変換する処理と、該治療計画座標系上のこれ
らの位置や軌跡を平面座標系に射影する処理と、該平面
座標系上のこれらの位置や軌跡をディスプレイに表示す
る処理を有することを特徴とする放射線治療システムに
おける表示方法。3. A treatment planning apparatus having means for making a treatment plan using a human body tomographic image obtained from an image diagnostic apparatus and an operator's input value, and a gantry, an irradiation head, and a treatment bed based on the plan. A radiotherapy system comprising a radiotherapy apparatus having means for controlling the position / direction and energy of an accelerator, in which a control variable of the therapy apparatus for setting an irradiation direction for a tumor in a human body is used as a variable. A coordinate system, a process of setting a treatment plan coordinate system suitable for planning a treatment plan, a position of a radiation source and its trajectory, or a process of expressing the position of a tumor or important tissue in the device coordinate system, A process of converting these positions and trajectories into positions and trajectories in the treatment plan coordinate system, a process of projecting these positions and trajectories on the treatment plan coordinate system onto a plane coordinate system, and a process on the plane coordinate system. these Display method in radiotherapy system characterized by having a process of displaying the position and trajectory display.
９０度だけ回転させた球座標系であることを特徴とする
請求項３記載の放射線治療システムにおける表示方法。4. A display method in a radiotherapy system according to claim 3, wherein the treatment planning coordinate system is a spherical coordinate system obtained by rotating the apparatus coordinate system by 90 degrees.
治療装置に固定された該人体内の腫瘍位置を原点とす
る、該ガントリの回転角度、および、該治療寝台の回転
角度を変数とする球座標系と、該治療計画座標系を該人
体内の腫瘍位置を原点とする該人体の体軸回りの回転角
度、および、体軸に垂直な軸のうち人体の前後方向を通
過する軸回りの回転角度を変数とする球座標系を設定す
る処理であることを特徴とする請求項３記載の放射線治
療システムにおける表示方法。5. The above-mentioned processing for setting the rotation angle of the gantry and the rotation angle of the treatment bed, the origin being the tumor position in the human body fixed to the treatment device in the device coordinate system. A spherical coordinate system as a variable, a rotation angle around the body axis of the human body with the tumor position in the human body as an origin in the treatment planning coordinate system, and the anterior-posterior direction of the human body out of the axes perpendicular to the body axis 4. The display method in the radiotherapy system according to claim 3, wherein the display method is a process of setting a spherical coordinate system having a rotation angle around the axis as a variable.
た、あるいは、操作者が入力した条件に基づき、該治療
計画装置内で該人体の体軸回りの回転角度、および、体
軸に垂直な軸のうち人体の前後方向を通過する軸回りの
回転角度を各々ある角度範囲で等間隔に分割して格子位
置を該治療計画座標系で表現する処理であることを特徴
とする請求項３記載の放射線治療システムにおける表示
方法。6. The above-described processing is based on a predetermined condition or a condition input by an operator, and a rotation angle about the body axis of the human body in the treatment planning apparatus and a vertical direction to the body axis. 4. A process for expressing a grid position in the treatment planning coordinate system by dividing a rotation angle around an axis passing through the front-back direction of the human body among the axes into a certain angular range at equal intervals. Method for radiotherapy system in Japan.
操作者が入力したガントリの回転角度、および、寝台の
回転角度のそれぞれ任意の値を、放射線源の位置やその
軌跡、および、腫瘍や重要組織の位置に付随してディス
プレイに表示する処理であることを特徴とする請求項３
記載の放射線治療システムにおける表示方法。7. The above-mentioned display processing is performed such that an arbitrary value of a rotation angle of a gantry and a rotation angle of a bed input by an operator in the treatment planning device are used as a position of a radiation source and its trajectory, and 4. The process of displaying on a display in association with the position of a tumor or important tissue.
A display method in the radiotherapy system described.
作者の入力値を使用して治療計画を立案できる手段を持
つ治療計画装置と、該計画に基づいてガントリ・照射ヘ
ッド・治療寝台の位置・方向、加速器のエネルギを制御
する手段を持つ放射線治療装置から構成される放射線治
療システムにおいて、人体内の腫瘍に対して照射方向を
設定するための該治療装置の制御変数を変数とする装置
座標系を設定する処理と、放射線源の位置やその軌跡、
あるいは、腫瘍や重要組織の位置を該装置座標系で表現
する処理と、これらの位置や軌跡を平面座標系に射影す
る処理と、該平面座標系上のこれらの位置や軌跡をディ
スプレイに表示する処理を有することを特徴とする放射
線治療システムにおける表示方法。8. A treatment planning device having means for making a treatment plan using a human body tomographic image obtained from an image diagnostic device and an input value of an operator, and a gantry, an irradiation head and a treatment bed based on the plan. A radiotherapy system comprising a radiotherapy apparatus having means for controlling the position / direction and energy of an accelerator, in which a control variable of the therapy apparatus for setting an irradiation direction for a tumor in a human body is used as a variable. The process of setting the coordinate system, the position of the radiation source and its trajectory,
Alternatively, a process of expressing the position of a tumor or an important tissue in the device coordinate system, a process of projecting these positions or loci on a plane coordinate system, and displaying these positions or loci on the plane coordinate system on a display A display method in a radiotherapy system, characterized by comprising processing.
れた該人体内の腫瘍位置を原点とする、該ガントリの回
転角度、および、該治療寝台の回転角度を変数とする球
座標系であることを特徴とする請求項８記載の放射線治
療システムにおける表示方法。9. The device coordinate system is a spherical coordinate system having a rotation angle of the gantry and a rotation angle of the treatment bed as variables, with a tumor position in the human body fixed to the treatment device as an origin. The display method in the radiotherapy system according to claim 8, wherein the display method is a system.
た、あるいは、操作者が入力した条件に基づき、該治療
計画装置内でガントリの回転角度、および、治療寝台の
回転角度を各々ある角度範囲で等間隔に分割して格子位
置を該装置座標系で表現する処理であることを特徴とす
る請求項８記載の放射線治療システムにおける表示方
法。10. The above-described processing is based on a predetermined condition or a condition input by an operator, and the rotation angle of the gantry and the rotation angle of the treatment bed are each within a certain angle range within the treatment planning apparatus. 9. The display method in a radiotherapy system according to claim 8, wherein the display method is a process of dividing a grid position into even intervals and expressing the grid position in the apparatus coordinate system.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5097577A JPH0824722B2 (en) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | Display method in radiation therapy system |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06339541A true JPH06339541A (en) | 1994-12-13 |
| JPH0824722B2 JPH0824722B2 (en) | 1996-03-13 |
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| JP5097577A Expired - Fee Related JPH0824722B2 (en) | 1993-04-23 | 1993-04-23 | Display method in radiation therapy system |
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- 1993-04-23 JP JP5097577A patent/JPH0824722B2/en not_active Expired - Fee Related
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| US11642027B2 (en) | 2005-07-25 | 2023-05-09 | Siemens Healthineers International Ag | Methods and apparatus for the planning and delivery of radiation treatments |
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