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JP2931983B2 - 放射線治療システム - Google Patents

放射線治療システム

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JP2931983B2
JP2931983B2 JP1170746A JP17074689A JP2931983B2 JP 2931983 B2 JP2931983 B2 JP 2931983B2 JP 1170746 A JP1170746 A JP 1170746A JP 17074689 A JP17074689 A JP 17074689A JP 2931983 B2 JP2931983 B2 JP 2931983B2
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は各種放射線を照射して治療を行う放射線治療
装置と治療計画用装置とを有機的に結合した放射線治療
システムに関する。
(従来の技術) 1960年代後半に癌治療用にリニアアクセレータ(以下
ライナックという)が登場し、その加速原理の単純さと
マイクロ波源の信頼性向上により実用的な放射線治療機
としての評価が高まり、急速に普及した。その後各種の
高エネルギー放射線治療の発展につれ、精度の高い治療
計画が重視されるようになってきた。治療システムの全
体像を次のように考えることができる。
第1段階は診断であり、例えば、X線CTの画像を利用
して、患部の位置,大きさ,形などを正確に把握する。
第2段階は治療計画することで、診断時の諸情報を基
に、治療線種,線量,照射方向等被検体への応用を総合
的に確定する。第3段階は治療に適用することであり、
被検体に対し照射野の位置決め,確認,照射を実施する
ことである。第4段階は管理段階で、診断,計画,適用
の各段階におけるデータの照合,記録,保管を行い、治
療計画及び治療終了後の参考とする。これら4段階に応
じ精度の良い治療計画装置が不可欠の道具として重視さ
れ、放射線治療装置と密接に連繋された放射線治療シス
テムの出現が望まれている。
従来の放射線治療システムの概略構成を第4図に示
す。図において、1は被検体の断層写真を撮影するため
の通常用いられているX線CT装置で、その本体であるガ
ントリ2にはX線管,X線検出器等が納められており、そ
の中央の空間部にテーブル3を出入させる構造になって
いる。テーブル3には載置された被検体をテーブル3と
共に長手方向に移動させるためのテーブル駆動機構が内
蔵されている。4はテーブル3の位置制御、ガントリ2
の各種制御、得られたデータからの画像再構成演算、画
像中の関心領域の指定等を行うオペレータコンソールで
ある。6はX線源7とその回転中心間の距離,コリメー
タ8の開度と回転角,照射方向等が放射線治療装置(以
下治療装置という)9と等価な幾何学的条件でX線撮影
ができる構造の位置決め装置としてのX線シミュレータ
で、テーブル10に被検体11を載置してX線CTで得られた
断層像に基づき被検体の透視像を撮影し、患部の範囲を
特定する。放射線治療時には先ず、治療装置9のテーブ
ル12に被検体11を載置し、前記のX線透視像のフィルム
をフィルム台13に載せ、ライト(図示せず)により被検
体11に投影して、治療しようとする患部の範囲をマジッ
クペンで被検体11に描写する。次にコリメータ14を被検
体11に描かれた患部の範囲に合わせて絞り、放射線源15
から放射線を被検体11に照射する。
(発明が解決しようとする課題) ところで、このようにX線CTで断層撮影を行い、被検
体11をX線シミュレータ6に移動させてX線透視像の撮
影を行い、次に被検体11を治療装置9のテーブル12に移
し、治療装置9のフィルム台13にフィルムを載せて位置
の調整を行う等それぞれ別の装置で個別に操作を行うた
めの手間が掛かっていた。更に、フィルムの治療装置9
へのセッティング、治療装置9のコリメータ14の設定等
操作者の手作業に負う所が多く、特にコリメータ14は矩
形又は正方形のものであるため、放射線を避ける必要の
ある部分にはフィルム台13の上に鉛片を置いて放射線を
遮る必要があり、手間が掛かると共に人為ミス発生の原
因ともなっていた。
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、放射線照射部位の位置決めから治療までの過程中で
治療範囲設定のためのフィルムを不要とする放射線治療
システムを提供することにある。
(課題を解決するための手段) 前記の課題を解決するための本発明は、放射線治療装
置と治療計画用装置とを結合させた放射線治療システム
において、X線CTにより断層撮影を行って得た画像再構
成データを受けて放射線治療を行う関心領域の中心の3
次元座標を計算すると共に前記関心領域のシミュレーシ
ョンデータにより放射線を照射すべき照射野の計算を行
う計算手段と、該計算手段からの3次元座標データを受
けて被検体の体表にマーキングするための投光手段を有
する位置決め手段と、該位置決め手段により設定された
放射線治療装置のテーブル位置を表示して正しい位置決
めを行わせると共に前記放射線治療装置の治療範囲を定
める多重絞り機能を有するコリメータの開口を前記計算
手段からのデータに基づき自動的に設定し更に前記シミ
ュレーションイメージと前記放射線治療装置からの前記
コリメータを通過した放射線によるイメージとの比較に
より正しい位置の設定を行わせるコリメータ多重絞り制
御手段とを具備することを特徴とするものである。
(作用) X線CTにより断層撮影を行い、計算手段により放射線
治療を行う関心領域の中心位置の3次元座標とX線CTの
画像データからのシミュレーションイメージデータを計
算して求め、該データにより位置決め手段の投光手段を
制御して被検体にマーキングする。コリメータ多重絞り
制御手段は前記のマーキングと前記計算手段からのデー
タに基づき治療装置のテーブルの位置決めとコリメータ
の開口の設定を行い、設定された状態において放射線照
射を行って得たイメージと前記シミュレーションイメー
ジとの比較により正しい照射位置の設定を行なわせる。
(実施例) 以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明す
る。
第1図は本発明の一実施例の構成ブロック図である。
図において、第4図と同一の部分には同一の符号を付し
てある。この実施例において治療装置9はライナックを
想定するものとする。図中20は本発明者が特願平1−10
6687号により出願ずみの放射線照射基準点表示装置(以
下位置決め装置という)である。21はオペレータコンソ
ール4から断層像及び関心領域のデータを受け取り、投
影画像の計算及び関心領域の3次元データからその中心
位置の3次元座標データを計算する計算装置である。22
は計算装置21からの座標データに持づき投光器23,24,25
はそれぞれコントローラ22によって作動するモータ26,2
7,28によって移動する。投光器23,24,25の配置を第2図
に示す。図において、第1図と同等の部分には同一の符
号を付してある。図に明らかなように、投光器23は天井
に取り付けられ、被検体の上部から3次元座標データの
中、y軸データにより十字マークを投影する。投光器24
は左壁面に、投光器25は右壁面に取り付けられてZ軸デ
ータによりそれぞれ被検体の左側面と右側面とに十字マ
ークを投影する。29,30,31はそれぞれ投光器23,24,25の
位置を検出してコントローラ22に入力する位置検出セン
サ、32は位置検出センサ29,30,31によって得られた投光
器23,24,25の位置を表示するディスプレイである。33は
コントローラ22に外部から各種条件を入力するためのリ
モートコントローラで、その出力は赤外線の形で出力さ
れる。検出器34はリモートコントローラ33からの赤外線
信号を検出してコントローラ22に入力する。35は計算装
置21からの計算結果及び放射線照射条件等から線量分布
を計算する線量分布計算装置である。
36は位置決め装置20において作成された治療計画情報
を計算装置21から受けて、治療装置9のコリメータのア
パーチャ制御を行う治療装置コリメータコントローラで
ある。この治療装置9のコリメータの一例を第3図に示
す。図において、41は放射線の照射線の照射範囲を限定
し整形するためのコリメータで、鉛で作られており、数
個の鉛製の切片42により放射線の通過範囲の形状を形成
する多重絞り構造となっている。従って治療装置コリメ
ータコントローラ36の行うアパーチャ制御は、コリメー
タ41の切片42による多重絞りを行うもので、単純な四角
形のアパーチャでなく、関心領域の形状に適合した複雑
な形状の照射野を自動的に設定する。又治療装置コリメ
ータコントローラ36にはCRTが備えられていて、治療装
置9のテーブルの設定位置を表示することができ、更
に、計算装置21で計算された関心領域の中心位置の座標
とX線CT1による断層像とに基づく治療用シミュレーシ
ョンイメージをCRTに表示する。又、治療装置9により
撮影したイメージ(ライナックグラフィ)を前記治療用
シミュレーションイメージと同一CRTに表示して比較
し、治療時に行うべき被検者に対する位置決めが治療計
画通りであるかのチェックと、治療後に治療計画通りに
行われたかどうかのチェックとを可能にする。
次に、上記のように構成された実施例の動作を説明す
る。
X線CT1のテーブル3に被検体を載置して、ガントリ
2によりX線の透過データを採取してオペレータコンソ
ール4に送る。オペレータコンソール4は再構成演算を
行ってイメージデータを計算装置21に転送する。計算装
置21は関心領域の中心位置のx座標とz座標に関するデ
ータをコントローラ22に送る。コントローラ22は計算装
置21からのデータ、又はリモートコントローラ33からの
入力により、各投光器23,24,25を次に説明するように移
動させる。モータ26と位置検出センサ29により投光器23
による十字マークの投影位置が前記関心領域の中心位置
x座標に合致するように移動させる。又、同様にして、
モータ27,28及び位置検出センサ31,32により投光器24,2
5による十字マークの投影位置が関心領域の中心位置の
z座標に合致するように移動させる。又、計算装置21は
オペレータコンソール4に前記中心位置のy座標を送
り、オペレータコンソール4はデーブル3の駆動機構を
制御して、投光器23の十字マークの投影位置が前記のy
座標に合致するようにテーブル3をその長手方向に移動
させる。このようにして、各投光器による十字マークの
投影位置を関心領域の中心位置に合致させ、被検体の体
表に投光された位置にマジックペン等でマークする。
次に、計算装置21から治療装置コリメータコントロー
ラ36に治療位置情報及びシミュレーションイメージデー
タを転送する。被検体を治療装置9のテーブルに載置
し、位置決め装置20により被検体にマークを付けた位置
にガントリの中心を合わせる。前記治療装置コリメータ
コントローラ36のCRTに表示された治療装置9のテーブ
ルの設定位置に関する指示により、操作者はテーブルの
角度,位置等を設定する。被検体の位置が正しく設定さ
れたら、治療装置コリメータコントローラ36は計算装置
21から受けた照射範囲のデータに基づきコリメータ41の
切片42を動かして、その開口の形状を関心領域の形状に
合わせるべく多重絞りの調整を自動的に行う。
治療装置9は放射線を微小時間送ってコリメータの形
状により定まるライナックグラフィの撮影を行い、その
イメージのビデオ信号を治療装置コリメータコントロー
ラ36に送る。治療装置コリメータコントローラ36はライ
ナックグラフィと計算装置21から送られて来ているシミ
ュレーションイメージをCRT上に重ねて表示する。このC
RT上の画像により、操作者は被検体が正しい位置に設定
されているかどうかを確認する。
以上の設定が終われば、治療装置9から放射線を照射
して治療を行う。
以上説明したように本実施例によれば、X線CTによる
撮影から位置決め装置による治療計画,治療装置による
治療までの工程がオンライン化される。このため、情報
の伝達がスムーズになり、治療計画を早く行うことがで
き、又、治療計画の多くの部分が自動化されるため効率
が良くなって、操作者の作業が削減され、手作業による
ミスが減少する。更に、ライナックグラフィとシミュレ
ーションイメージの比較を容易に行うことができるよう
になり、治療計画の作成と治療の実行の信頼性が高ま
る。
尚、本発明では治療装置コリメータコントローラによ
り、コリメータの多重絞りの自動制御を行ったが、ガン
トリ角度,位置等の自動設定を行わせることも可能であ
る。又、放射線治療装置はライナックに限定されるもの
ではない。
(発明の効果) 以上詳細に説明したように本発明によれば、放射線照
射部位の位置決めから治療までの過程中で治療範囲設定
のためのフィルムを不要とすることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の構成ブロック図、第2図は
位置決め装置の投光器の配置を示す図、第3図は多重絞
りのコリメータの図、第4図は従来の放射線治療システ
ムの構成図である。 1……X線CT、2……ガントリ 3,12……テーブル 4……オペレータコンソール 9……治療装置、20……位置決め装置 21……計算装置、22……コントローラ 23,24,25……投光器 26,27,28……モータ 36……治療装置コリメータコントローラ 41……コリメータ、42……切片

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】被検者にX線を照射する撮影を行うことに
    より取得された放射線治療部位を含んでいる被検者体内
    の3次元データに基づいて、該放射線治療部位の中心を
    含んでいる該被検者の体軸に垂直な面における被検者周
    囲の少なくとも2点に投光し、該被検者に投光された点
    に印を付すマーキング手段と、 前記マーキング手段により付された印に基づいて、放射
    線源が前記被検者の周囲を回転することにより形成され
    る面が前記放射線治療部位の中心を含んでいる被検者の
    体軸に垂直な面と一致するように該放射線源と前記被検
    者との位置関係を調整する位置関係調整手段と、 前記被検者体内の3次元データに基づいて治療のために
    前記放射線源による放射線が被検者に照射される領域を
    定めるコリメータを調整し、調整されたコリメータの開
    口を通った放射線による被検体のライナックグラフィを
    表示するとともに、前記被検者体内の3次元データ及び
    調整されたコリメータの開口情報に基づいて、前記放射
    線治療部位を含んでおり前記放射線源による放射線が前
    記被検者において照射されるべき領域を示すシミュレー
    ションイメージを表示する画像表示手段とを備えたこと
    を特徴とする放射線治療システム。
JP1170746A 1989-06-30 1989-06-30 放射線治療システム Expired - Lifetime JP2931983B2 (ja)

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KR1019910700184A KR920700582A (ko) 1989-06-30 1990-06-29 방사선 치료 시스템
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