JPH08164217A

JPH08164217A - 放射線治療計画装置

Info

Publication number: JPH08164217A
Application number: JP6307811A
Authority: JP
Inventors: Masayoshi Tsuyuki; 昌快津雪
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-12-12
Filing date: 1994-12-12
Publication date: 1996-06-25
Anticipated expiration: 2021-02-22
Also published as: JP3748113B2

Abstract

(57)【要約】【目的】透過像における目印としての骨の部位のコント
ラストを上げ、位置の同定の容易化及び高精度化を図
る。【構成】複数のＸ線ＣＴ画像から３次元のボクセルデー
タを作成する３次元データ作成手段と、３次元のボクセ
ルデータを放射線源の仮想位置から透視したときの透過
像を作成する透過像作成手段とを有し、透過像を放射線
治療の計画に用いる。３次元データ作成手段及び透過像
作成手段の少なくとも一方に、透過像上における被検体
の骨の部分を強調する強調処理手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、放射線治療の計画を
立てる放射線治療計画装置に係り、特に、放射線の照射
範囲を決定したり、照射結果と照合するために透過像を
用いるようにした放射線治療計画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、癌などの病変部に放射線を照射す
る放射線治療が臨床の場で行われており、その有効性が
認められている。

【０００３】この放射線治療を行う放射線治療装置とし
ては一般に、リニアアクセラレータが使われている。こ
のリニアアクセラレータは、治療台に横たわった患者の
患部に、加速電子線をターゲットに当てることにより発
生する放射線（Ｘ線）を照射したり、加速電子線を直接
照射するものである。

【０００４】このような放射線治療装置を利用して治療
するには、事前の種々の準備作業が必要になる。その第
１段階は、例えばＸ線ＣＴスキャナにより疾患部の画像
を取得することである。そして、第２段階では、その画
像を用いて患部の位置，大きさ，形状，数などを正確に
把握し、どのようなアイソセンタの位置及び線量分布，
照射粒（視野，角度，門数など）を選択したら患部のみ
に的確に放射線を照射できるかを決める。さらに第３段
階では、Ｘ線シミュレータにより決定したアイソセン
タ，線量分布及び照射条件を使ってアイソセンタの設
定，透視による患者位置決め，体表マーキング（アイソ
センタ，照射野），及び決定した照射法によるシミュレ
ーションが行われる。

【０００５】このようにしてシミュレーションまでが完
了すると、その後、通常、適宜な期間を置いて、放射線
治療装置による治療に至る。この治療に先立ち、照合用
透視画像で照射野を照合するとともに、患者に付いてい
る体表マークの内、アイソセンタマークにより患者が位
置決めされ、照射野マークによりコリメータの照射範囲
が設定される。この後、実際の放射線治療が決められた
照射法に従って行われる。

【０００６】近年、癌治療に対する種々のアプローチが
なされている中で根治療法、姑息療法として、放射線治
療の意義が見直されてきており、より正確な患部の位置
決め、より綿密な治療計画及びより高精度な治療が要求
されつつある。

【０００７】かかる現状において、治療計画を立てる場
合、一般に、被検体のスキャノ像と再構成されたアキシ
ャル像とを用いていた。つまり、スキャノ像又はそれと
等価な像で病変部（ターゲット）に対する照射野を決
め、線錐をアキシャル像で確認するというものであっ
た。

【０００８】Ｘ線ＣＴスキャナにより疾患部の画像を取
得した場合、照射野を決めるための参照像としては、Ｃ
Ｔ画像から再構成された透過像が多く使われる。透過像
は治療用放射線源から見た画像（つまり、視線は１点か
ら拡がる）であり、２次元の複数枚のＣＴ画像（断層
像）から３次元ボクセルデータを中間的に形成し、この
３次元ボクセルデータから透過像を作成している。ま
た、アキシャル像としてはＣＴ画像が用いられる。

【０００９】従来では透過像を作成する積算パスの長さ
は、図２２に示す如く、視線方向の被検体全体（全厚）
に亘っている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来手法に係る透過像にあっては、被検体の視線方向
の全域（全厚）に亘った積算パスを使用しているため、
例えば図２２の積算パスＰ１とＰ２の如く、位置決定の
目印となる骨Ｂが体厚に占める割合が低いことがあり、
そのような場合、骨Ｂを通るパスＰ１とそうでないパス
Ｐ２との積算値にさほど大きな差が生じない（図２３参
照）。このため、背景に対する骨Ｂのコントラストが低
くなり、その位置の同定が困難になっており、透過像と
患者部位の同定に骨や気管分岐点などの位置情報を用い
ることが難しく、位置決めの精度が低かった。

【００１１】本発明は、上述した従来の透過像に係る問
題を改善すべくなされたもので、目印となる骨や気管分
岐点などの特定部位の体厚に占める割合が低くても、そ
れらの特定部位の透過像上でのコントラストを上げるこ
とができ、精度の高い位置同定を可能にする放射線治療
計画装置を提供することを、その目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明は次のように構成される。

【００１３】本発明の請求項１によれば、複数のＸ線Ｃ
Ｔ画像から３次元のボクセルデータを作成する３次元デ
ータ作成手段と、前記３次元のボクセルデータを放射線
源の仮想位置から透視したときの透過像を作成する透過
像作成手段とを有し、前記透過像を放射線治療の計画に
用いるようにした放射線治療計画装置において、前記３
次元データ作成手段及び透過像作成手段の少なくとも一
方に、前記透過像上における被検体の骨の部分を強調す
る強調処理手段を設けたことを特徴とする。

【００１４】また、本発明の請求項２によれば、前記強
調処理手段は、前記３次元データ作成手段に設けられ且
つ前記骨を強調した非線形な変換データで前記複数のＸ
線ＣＴ画像のＣＴ値を変換する手段である。

【００１５】さらに、本発明の請求項３、４によれば、
前記強調処理手段は、前記透過像作成手段に設けられ且
つ前記透視の方向に沿ったＣＴ値の積算範囲を限定する
手段である。例えば、前記強調処理手段は、前記３次元
のボクセルデータに関する参照画像を表示する手段と、
この参照画像で前記透視の方向における骨の部分を限定
可能なＲＯＩを前記参照画像に重畳表示する手段とを備
える。

【００１６】

【作用】本発明では、複数のＸ線ＣＴ画像から３次ボク
セルデータを作成する際、骨を強調した非線形な変換デ
ータで複数のＸ線ＣＴ画像のＣＴ値が変換されたり、そ
の３次元のボクセルデータから透過像を作成する際、透
視の方向に沿ったＣＴ値の積算範囲が限定される。この
結果、透過像に現れる骨の部位は、それが体厚に示す割
合が小さい場合であっても、従来よりも格段にコントラ
ストが高くなり、骨の部位を使って位置の同定が容易に
なる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例に係る放射線治療計
画装置を備えた放射線治療システムの全体を図１〜図２
０に基づいて説明する。

【００１８】この放射線治療システム、図１に示すよう
に、放射線治療に際し、画像取得から治療計画及び位置
合わせ（シミュレーション）までを一貫して行うための
放射線治療計画装置としての放射線治療計画用ＣＴシス
テム１と、この放射線治療計画用ＣＴシステム１で計画
及びシミュレートされた治療計画データに従って放射線
治療を行う放射線治療装置２とを備えるとともに、放射
線治療装置２に内蔵された、後述するコリメータを自動
制御するため、放射線治療計画用ＣＴシステム１と放射
線治療装置２との間を信号伝送線としての信号線３によ
り接続している。この信号線３の途中には、上記コリメ
ータの開度をオペレータが実際の放射線治療時に微調整
可能な照合記録装置４が介挿されている。さらに、放射
線治療計画用ＣＴシステム１には、放射線の線量分布計
算などの専門の演算処理を行う治療計画用専用処理装置
５及び計画データを出力するレーザプリンタ６が伝送ラ
イン７及び８を介して各々、接続されいる。

【００１９】これらの各構成要素の内、最初に、放射線
治療計画用ＣＴシステム１（以下、単に「ＣＴシステ
ム」という）から説明する。

【００２０】このＣＴシステム１は、通常のＸ線ＣＴス
キャナを応用して構成したものであって、図１に示す如
く、ガントリ１１，寝台１２及び制御用のコンソール１
３を備え、例えばＲ−Ｒ方式で駆動する装置である。寝
台１２の上面には、その長手方向（Ｚ軸（体軸）方向）
にスライド可能に支持された状態で天板１２ａが配設さ
れており、その天板１２ａの上面に被検体Ｐが載せられ
る。天板１２ａは、電動モータ１３により代表されるス
ライド機構の駆動によって、ガントリ１１の診断用開口
部ＯＰに進退可能に挿入される。

【００２１】ガントリ１１は、その開口部ＯＰに挿入さ
れた被検体Ｐを挟んだ対向するＸ線管２０及びＸ線検出
器２１を内蔵している（図２参照）。Ｘ線検出器２１で
検出された透過Ｘ線に相当する微弱な電流信号は、図２
に示す如くデータ収集部２２にてデジタル量に変換さ
れ、コンソール１３に送られる。図２中、符号２３はガ
ントリ１１内のコリメータやフィルタを示し、符号２４
はＸ線ファンを示している。

【００２２】さらに、ガントリ１１の前面側、すなわち
寝台１２側に位置するフロントカバー１１ａの内側に、
アイソセンタをマーキングするときに作動させる３台の
位置決め用のレーザ投光器２７ａ，２７ｂ，２７ｃが配
設されている。

【００２３】コンソール１３は図２に示すように、この
ＣＴシステム全体を統括する主制御部４０のほか、この
主制御部４０から指令を受けて作動する寝台制御部４
１，架台制御部４２を有し、内部バスを介して相互に接
続されている。主制御部４０はまた、コンソール外部の
Ｘ線制御器４３に接続され、Ｘ線制御器４３からの駆動
信号に応じて作動する高電圧発生装置４４が備えられて
いる。この高電圧発生装置４４で生成した高電圧がＸ線
管２０に供給され、Ｘ線曝射が行われる。さらに、コン
ソール１３はデータ収集部２２の収集信号を受けて画像
データを再構成する画像再構成部４５，画像データを記
憶しておく画像メモリ４６，再構成画像を表示する表示
器４７，及びオペレータが主制御部４０に指令を与える
ための入力器４８を夫々備えている。各制御部及び制御
器４０〜４３はコンピュータを搭載しており、予めその
メモリに格納されたプログラムに基づいて動作する。

【００２４】コンソール１３の内部バスは更に、信号線
の拡張ボード１３Ａに接続され、この拡張ボード１３Ａ
に前記投光器２７ａ〜２７ｃのマーカ照射位置を制御す
る投光器コントローラ４９が信号線５０を介して接続さ
れるとともに、前記レーザプリンタ６及び照合記録装置
４が信号線８，３を介して接続されている。

【００２５】続いて放射線治療装置２を説明する。

【００２６】放射線治療装置２（以下、単に「治療装
置」という）は、本実施例ではＸ線を使って治療するも
ので、図１に示す如く、被検体Ｐを載せる治療台６０
と、被検体Ｐの体軸（Ｚ）方向を回転軸として回転可能
な架台６１と、この架台６１を回転可能に支持する架台
支持体６２とを、コンソール６５を備えている。

【００２７】治療台６０は、その上側に天板６０ａを備
えている。治療台６０は内部の駆動機構により高さ調節
可能であるから、これにより天板６０ａを上下動（Ｙ軸
方向）させることができる。また、治療台６０は内部の
別の駆動機構の駆動により、天板６０ａをその長手方向
（Ｚ方向）及び横方向（Ｘ方向）に所定範囲で各々移動
させることができるほか、更に別の駆動機構を作動させ
ることで、天板支柱回転及びアイソセンタを中心とした
回転が可能になっている。これらの治療台６０の動作
は、被検体Ｐの天板６０ａ上の位置決め及び放射線照射
のときに必要であり、コンソールからの制御信号により
制御される。

【００２８】一方、架台６１はクライストロンからの加
速電子を偏向してターゲットに当て、そこから発生する
Ｘ線ビームを被検体Ｐに照射する照射ヘッド６１ａを備
えている。この照射ヘッド６１ａには、ターゲット、す
なわち放射線源と照射口との間に、被検体Ｐの体表上の
照射野を決めるマルチリーフ形のコリメータ６５が設置
されている。

【００２９】更に、架台支持体６２はその内蔵する駆動
機構によって、架台６１全体を時計回り、反時計回りの
何れにも回転可能になっている。この駆動機構の動作は
図示しないコンソールからの制御信号に基づいて行われ
る。治療装置２のコンソールは、治療装置２全体を管理
する主制御部、コリメータ制御部などを有する。

【００３０】次に、本実施例の動作をフローチャートに
従って説明する。

【００３１】図３は、治療部位の画像取得のためのスキ
ャンから治療計画までの全体の流れを示すもので、ＣＴ
システム１のコンソール１３が中心に行う処理である。

【００３２】まず、図３のステップ１０１にて投光器２
７ａ〜２７ｂの各方向の位置がホームポジションにある
ことを確認し、ステップ１０２以降の治療計画のための
処理に移行する。まず、ステップ１０２では、主制御部
４０が寝台制御部４１、架台制御部４２、Ｘ線制御部４
３に例えばヘリカルスキャンの指令を与えてスキャンを
実行させると伴に、データ収集部２２の収集データに基
づき、画像再構成部４５に画像再構成を指令する。これ
により治療部位を含む３次元領域のＣＴ画像データが複
数枚のアキシャル像データとして得られる。なお、この
ヘリカルスキャンに先立って治療部位のスキャノ像（透
視像）が撮影される。

【００３３】この一連のスキャン及びその再構成が終了
したことがステップ１０３で判断されると、ステップ１
０４に移行して線量分布計算が必要か否か判断される。
この線量分布計算は、治療部位が臨床的にルーチン化さ
れていないような新しい箇所であるときなどに、線量分
布計算を確認的に行うことが多い。そこで、主制御部４
０は入力器４８からのオペレータの指令情報に基づい
て、かかる計算が指令されているか否か判断し、ＹＥＳ
の場合は、専用処理装置５に画像データをオンライン転
送し、線量分布計算を指令する。この場合、専用処理装
置５は指令された線量分布計算を行うと共に、この装置
５を使ってアイソセンターや照射方法が決定される。こ
の決定データは、後述するレーザマーキング時に再びＣ
Ｔシステム１側に取り込まれる。

【００３４】ステップ１０４にてＮＯの判断のときは、
線量分布計算を行わずに治療計画に入る。すなわち、ス
テップ１０５でＣＴシステムの対話機能を起動させ、ス
テップ１０６で治療計画方法を選択する。この実施例で
は、治療計画方法として、「スキャノプラン」と「オブ
リークプラン」の２通りが用意されており、ステップ１
０７ａ又は１０７ｂでその何れかが選択されることにな
る。

【００３５】スキャノプランはスキャノ画像の正面像
（トップ像）及び側面像（サイド像）の何れか、或い
は、両方を使用しアイソセンターを決定するものである
（スキャノ画像が１枚の場合にはアイソセンターの上下
方向の決定のため、アキシャル像は最低限１枚必要であ
る）、これは子宮癌，喉頭癌などの定型照射（１門或い
は対向２門）に好適な計画であり、治療装置２のコリメ
ータ６５の制御情報も出力される。

【００３６】さらに、治療計画方法の第２のプランであ
るオブリークプランを説明する。オブリークプランは、
前述のスキャノプランでは計画が困難な場合に使用する
もので、複数の標的（ターゲット）及び重要臓器をＲＯ
Ｉにて正確にトレースすることができる。また、複数の
アキシャル像を用い仮想線源（任意角度、アキシャル面
に線源回転平面があるものとする）からの透過像及び標
的像を作成・表示し、ビーム照射、セーフティマージン
が適切であるかどうかを的確に把握することができる。
ここでは、多門照射及びコリメータの制御情報も出力さ
れる。

【００３７】図４には、このオブリークプランの概要を
示している。

【００３８】まず、図１９のステップ１２０では、主制
御部４０によって、計画に必要なアキシャル像及びスキ
ャノ像が選択される。かかるオブリークプランではスキ
ャノ像は体軸方向のアイソセンターの指定に用いられ
る。

【００３９】次いで、ステップ１２１に移行し、ターゲ
ット及び重要臓器のＲＯＩトレースが実施される。つま
り、図５に示す如く、選択画像に対してターゲット及び
重要臓器の位置・形状をマウスを使ってＲＯＩトレース
する。

【００４０】次いで、ステップ１２２で、（Ｘ−Ｙ）平
面上のアイソセンターが指定される。つまり、（Ｘ−
Ｙ）平面上（アキシャル面）のアイソセンターを決定す
るために、画像送りによってユーザが指定した画像上
に、指定されたターゲット番号／重要臓器番号を持つＲ
ＯＩ全てを重ね合せて表示する。ユーザはこの重ね合せ
たＲＯＩをもとにアイソセンターの場所を推定する（図
６参照）。アイソセンターはターゲット番号と共にシス
テムに保存される。

【００４１】次いで、ステップ１２３で、（Ｘ−Ｚ）平
面上のアイソセンターが指定される。つまり、（Ｘ−
Ｚ）平面（体軸方向の平面）のアイソセンターを決定す
るために、スキャノ像を表示する。このスキャノ像上に
は、ターゲット及び重要臓器の形状を重ね合せる。ユー
ザはこれらを参照して、大きなクロスＲＯＩをアイソセ
ンターにセットする（図７参照）。このアイソセンター
ターゲット番号と共に保存される。

【００４２】次いでステップ１２４に移行して、全ての
画像上でアイソセンターＩ／Ｃが決定したか否か判断
し、残っている画像があればステップ１２３，１２４を
繰り返す。全てのアイソセンターＩ／Ｃが決定されたと
きは、ステップ１２５に移行し、仮想線源位置及びビー
ム角度が指定される。ここでの照射方法としては１門照
射，対向２門照射，直角２門照射，及び多門照射が可能
である。

【００４３】次いで、ステップ１２６で、任意の方向に
対する透過像が３次元断層像データから作成される。

【００４４】仮想放射線源からビームが放射されたもの
と仮定し作成した画像を透過像（図８参照）という。こ
の透過像を使用することで、治療時と幾何学的に同等の
画像が得られる。治療装置の幾何学的な距離、ＳＡＤ(S
ource-to-axis-of radiationdistance ）及びＳＩＤ（S
ource-to-image-receptor distance ）が分かっていれ
ば透過像を求めることができる（これらは「環境パラメ
ータ」として設定されるべきものである）。

【００４５】この透過像の作成手順を図９に基づいて説
明する。

【００４６】まず同図ステップ１２６−１では、透過像
作成に必要な初期画像を表示器４７に図１０に示す如く
例えば分割表示させる。ここではアキシャル像，サジタ
ル像，コロナル像の３つを複数の３次元Ｘ線ＣＴ像から
断面変換によって作成するようになっており、以下に説
明する透過像作成のための積算範囲の限定は、仮想放射
線源の照射方向に応じてアキシャル像，サジタル像，コ
ロナル像の内の１つ，２つ，又は３つを適宜使って行
う。本実施例では脊椎を含む画像であって、アキシャル
像及びサジタル像を使って積算範囲の限定を行うもの
で、アキシャル像とサジタル像には積算範囲を示す線分
ＲＯＩ；ＬU ，ＬL が各々その初期位置に重畳表示され
ている（図１０参照）。これらの線分ＲＯＩ；ＬU ，Ｌ
L は入力器４８のマウスなどで透過像作成のための積算
パス方向Ｐに移動可能であり、何れかの画像（例えばア
キシャル像）上の線分ＲＯＩ；ＬU ，ＬL を動かすと、
他の画像（例えばサジタル像）上の対応するＲＯＩ；Ｌ
U ，ＬL も連動して動くように構成されている。

【００４７】次いで、主制御部４０はステップ１２６−
２でオペレータがマウスなどを介して画面上の「ＣＴ値
変換」領域をクリックしたか否かを検知することで、Ｃ
Ｔ値を変換するか否かを判断する。このＣＴ値変換は本
発明の主題に係るもので、複数のＸ線ＣＴ画像から中間
の３次元ボクセルデータを作成する途中で、予め骨の部
分を強調したＣＴ画像を作っておこうとするものであ
る。オペレータが図１１に示す如くクリックしており、
ステップ１２６−２の判断でＹＥＳ（ＣＴ値を変換す
る）の場合、次いでステップ１２６−３で実際にＣＴ値
変換を行う。このＣＴ値変換は、本実施例では内部メモ
リ上に予め記憶させた変換テーブルを用いて行うように
なっており、その入力値（変換前のＣＴ値）対出力値
（変換後のＣＴ値）の関係は図１４の曲線凸部に示す如
く、骨などの関心のあるＣＴ値範囲ＲBONEに対してはそ
の他のＣＴ値領域に比して大きい出力値の特性を持た
せ、強調するようになっている。図１４の凸部領域ＲBO
NEは、入力ＣＴ値が例えば２００程度からその上の適宜
な値に亘っている。

【００４８】なお、ＣＴ値変換に使う変換テーブルは図
１４に示す特性曲線のほか、図１５に示す変換特性を備
えていてもよい。この図１５の場合、入力ＣＴ値が骨な
どに一般的に相当する「２００」未満の範囲では入力Ｃ
Ｔ値−出力ＣＴ値の傾きを緩やかにし、しきい値である
「２００」以上の範囲では曲線をステップ状にジャンプ
させ且つその傾きを増している。これにより、骨などの
「２００」以上のＣＴ値を持つ組織は強調される。

【００４９】このようにＣＴ値変換が済むと、さらにス
テップ１２６−４にてアキシャル補間により中間の３次
元ボクセルデータを作成する。

【００５０】なお、ステップ１２６−２でＣＴ値変換を
行わないと判断したときは、ステップ１２６−３，４の
処理をスキップしてステップ１２６−５に入る。

【００５１】次いでステップ１２６−５に移行し、主制
御部４０は画像上の線分ＲＯＩ；ＬU ，ＬL の位置を入
力する。このとき、オペレータによりアキシャル像の線
分ＲＯＩ；ＬU ，ＬL が例えば図１２に示す如く、脊椎
Ｂを挟む状態でその近傍まで互いに狭められたとする
と、主制御部４０は次のステップ１２６−６の「線分Ｒ
ＯＩ移動か否か」の判断でＹＥＳ（移動した）と確定す
る。

【００５２】この場合、ステップ１２６−７で、サジタ
ル像上の線分ＲＯＩ；ＬU ，ＬL も連動して動かす。そ
して、ステップ１２６−８にて、オペレータの入力情報
に基づいてＲＯＩ位置が最終的に決定したか否かを判断
し、ＮＯの場合はステップ１２６−５に戻る。ＹＥＳの
場合、ステップ１２６−９に移行し、その決定位置情報
を読み込んで透過像作成を行う積算（加算）範囲を演算
する。この積算範囲Ｐｙは必要に応じて、脊椎Ｂを挟み
且つ積算パス方向Ｐの狭い範囲に設定される。

【００５３】次いで、ステップ１２６−１０に移行し、
仮想線源を１点として透視した各パスのＣＴ値を、設定
された積算範囲Ｐｙのみに亘って加算し、透過像のデー
タを作成する。

【００５４】さらにステップ１２６−１１で、作成した
透過像を確認のために表示器４７上に分割表示する。こ
の様子を図１３に例示する。同図に示す如く、表示され
た透過像は、ＣＴ値変換され且つ積算範囲Ｐｙを脊椎Ｂ
の近傍の狭い領域に限定されているため、背景像に対す
る脊椎Ｂのコントラストは格段に明瞭になる。

【００５５】最後に、主制御部４０はステップ１２６−
１１で、画像メモリ４６の所定領域に透過像データを一
旦格納して、透過像作成のための一連の処理を終り、主
制御部４０は図４のステップ１２７にその処理を戻す。

【００５６】この図９の一連の処理の流れを図１６に示
す。

【００５７】なお、図９に示した透過像の作成手順の中
で、「ＣＴ値変換」と「積算範囲の決定」とに係る各々
の手順を互いに入れ替え、先に「積算範囲の決定」を行
うようにしてもよい。さらに、「ＣＴ値変換」と「積算
範囲の決定」との内、何れか一方の処理に係る手順のみ
を行うようにプログラムを簡単化してもよい。この一方
の処理のみを行う場合であっても、脊椎Ｂのコントラス
トは強調されることになる。

【００５８】さらに、図９の処理において、積算範囲決
定のために線分ＲＯＩを動かす際、一度ＣＴ値変換した
複数のＣＴ断層像を使ってアキシャル像，サジタル像，
コロナル像を再構成し、これらの画像を再表示するよう
にしてもよい。これにより、再表示した画像上のコント
ラストの改善した脊椎Ｂを観察しながら、積算範囲Ｐｙ
を線分ＲＯＩでより厳密に指定することができる。

【００５９】一方、図４のステップ１２７では標的像が
作成される。標的像はアイソセンターを含む面に平行な
画像を言う（図１７参照）。この標的像はアイソセンタ
ー面に平行な各断面での照射状況を的確に把握すること
ができる。標的像はアイソセンター面に水平な画像であ
るので、透過像と同様に仮想放射線源がどこにあるかに
よって、断面方向が決定される。ユーザはマウス或いは
数値入力（仮想放射線源からの距離等）によって深さ方
向の位置を指定し、その位置の標的像を得ることができ
る。更に、ステップ１２８では、透過像及び標的像上
に、ターゲット及び重要臓器のトレース結果が合成さ
れ、照射範囲の確認が容易になされる。

【００６０】なお、透過像及び標的像は３次元断層像デ
ータから断面変換により作成されるので、仮想線源の位
置がＸ、Ｙ、Ｚ軸に対して斜めのときは、オブリーク像
となる。

【００６１】さらにステップ１２９では、照射野及びセ
ーフティマージンが設定される。つまり、治療装置がマ
ルチリーフ形のコリメータを装備しているので、図１８
に示す如く、ターゲットの形状をそのまま照射野形状と
し、合せてセーフティマージンを照射野形状の相似形と
する。

【００６２】次いでステップ１３０にて、透過像，標的
像上で照射野を確認し、ステップ１３１で再設定の必要
があるか否か判断する。再設定の場合、ステップ１２９
に戻り、その必要が無いときは、ステップ１３２に移行
し、アキシャル像上での線錐表示及びオブリーク像上で
の照射野表示を行って、照射野，ビーム角度，照射条件
等のパラメータを確認する。この様子を図１９に示す。
このアキシャル像及びオブリーク像上での線錐及び照射
野形状表示の何れの場合にも、ターゲット番号と仮想放
射線源を指定することにより表示が可能となる。

【００６３】この後、上述した各種の処理をやり直す必
要がある場合はステップ１３３でＹＥＳとなり、ステッ
プ１２９の処理からやり直すことができる。そして、ス
テップ１３４の設定終了か否かの判断でＹＥＳとなる
と、ステップ１３５に移行し、設定したパラメータのデ
ータをメモリに記憶する。

【００６４】上述してきたように、スキャノプラン及び
オブリークプランにより、アイソセンターの位置（３次
元の位置データ）及び体表上での照射野形状（２次元の
形状データ）が設定される。

【００６５】そこで、主制御部４０はその処理を図３に
戻し、ステップ１０８〜１１１に示す処理を行い、レー
ザ投光器２７ａ〜２７ｃを使ってマーキング作業を実施
することになる。このマーキングは、決定したアイソセ
ンターＩ／Ｃの位置を十字マーカーが自動的に指示する
ように、投光器２７ａ〜２７ｃの位置及び寝台１１の天
板１１ａの位置を制御することである。被検体Ｐの体表
上に３つのマーカーが照射されると、これらの位置にオ
ペレータがマジック等で印を付し、通常、後日に行われ
る放射線治療に備えることになる。

【００６６】続いて、治療装置２による放射線治療にお
けるコリメータ制御を図２０に基づいて説明する。ここ
では、治療計画を立てるためのＣＴシステム１が治療装
置２のコリメータ６５の開度を直接制御する。

【００６７】まず、図２０のステップ１４０で、ＣＴシ
ステム１の主制御部４０は、放射線治療を行うか否かを
入力器４８からの操作情報に基づいて判断し、治療を行
う場合（ＹＥＳ）、ステップ１４１〜１４３の処理を順
次行う。

【００６８】すなわち、ステップ１４１では、すでに決
まっている照射野の形状データを画像メモリ４６から呼
び出す。ステップ１４２では、コリメータ６５全体の角
度及びリーフの制御モードを設定する。この角度は照射
野形状の例えば長軸方向の傾きに合せて適宜な値が決め
られる。また、リーフ制御モードとしては「内接モー
ド」，「外接モード」，「中点モード」などがある。

【００６９】このようにコリメータ６５を制御する上で
のデータが決まると、ステップ１４３に移行し、それら
のデータを照合記録装置４に出力する。

【００７０】照合記録装置４は照射野を設定した時期か
ら実際の放射線治療までに時間が経過したことに伴う、
照射野の微調整を主眼とするもので、例えば治療装置２
に付加されている透視機構を使って治療直前に得られた
透視画像と過去に設定されている照射野とを重畳に表
示、オペレータの照合・判断をあおぐ。

【００７１】そして、この照合の結果、例えば病変部が
小さくなっているなどの場合、ステップ１４５の照合Ｏ
Ｋか否かの判断でＮＯとなる。この場合、ステップ１４
６にて、リーフの位置を微調整し、新しい修正データが
照合記録装置４にて用意される。

【００７２】このように最終的なコリメータ制御データ
が確立すると、ステップ１４７に移行してそれらのデー
タが治療装置２の主制御部まで伝送される。これを受け
た主制御部は制御データに沿って各リーフの駆動機構を
独立に駆動させる。

【００７３】この結果、コリメータ６５の二組のリーフ
群で形成される開口サイズ，形状は、設定した体表上の
照射野にほぼ完全に一致し、内部に在る病変部に対して
その後に行うＸ線照射範囲もほぼ完全に一致することに
なる。従って、その後、治療装置２により、計画された
治療法に沿って放射線治療が実施される。治療対象の部
位（即ちアイソセンター及び照射野）が複数設定されて
いる場合、各治療部位に対して同様のコリメータ制御デ
ータ設定，照合確認及びコリメータ自動制御を経て、放
射線治療が実施される。

【００７４】このように本実施例の放射線治療システム
では、従来、Ｘ線ＣＴ装置，放射線治療計画装置、更に
はＸ線ＣＴシミュレータなどの複数台の装置を用いたと
ころを、画像取得用のスキャナ機能，治療計画機能，及
びシミュレータ機能の統合化に拠り、放射線治療計画用
ＣＴシステム１台でそれらの殆どの機能及び作業を代替
する構成となった。従って、従来の放射線治療システム
に比べて、システム全体のハードウェア構成を小形化お
よび簡素化することができ、著しい省スペース化が図ら
れるとともに、設置や部屋のレイアウト変更などに伴う
運搬も容易になる。

【００７５】また、本実施例では図１６に概略的に示す
如く、ＣＴ値変換及び透過像作成の積算範囲の限定を行
って、骨や気管分岐点などの目印部位のコントラストが
高まり、強調される。これにより、目印部位を使って患
者の病変部を精度良く且つ簡単に同定することができ、
また透過像とＸ線フィルムとを精度良く且つ簡単に照合
でき、結局、治療計画における照射野設定の精度も高め
られる。また、目印位置の確認が容易になるため、患者
さんの拘束時間を短縮できる。さらに、積算範囲を限定
するときは、透過像作成の演算量も減るので、透過像の
作成時間を大幅に短縮させ、治療計画そのものもより短
時間で終わらせることができる。

【００７６】なお、上記実施例ではオブリークプラン
と、より簡易なスキャノプランを併設した放射線治療計
画用ＣＴシステムとしたが、必要に応じてオブリークプ
ランの機能のみを設けるようにしてもよい。

【００７７】また、上述したＣＴ値変換の処理は、図４
のステップ１２２、１２３で使用する画像に適用するこ
ともでき、ＣＴ値変換した骨の強調されたアキシャル
像、スキャノ像（その場合は、ＣＴ画像からのＭＰＲ
像）上でアイソセンタを指定するようにしてもよい。

【００７８】さらに、上記実施例の放射線治療装置はＸ
線を線源とするとしたが、これに必ずしも限定されず、
速中性子線やγ線など、他の線源を使用する治療装置で
あってもよい。

【００７９】続いて図２１に基づいて本発明の透過像作
成に係る変形例を説明する。同図には、透過像作成を専
門に行う透過像作成装置のブロック図を示す。この透過
像作成装置は、２台の第１，第２の高速演算プロセッサ
２２０，２２１、第１〜第３のメモリ２２３〜２２４、
入力器２２５、表示器２２６を備えている。第１のメモ
リ２２３には予め複数枚のＣＴ像が格納されている。入
力器２２５は高速演算プロセッサ２２０，２２１に処理
指令やその他の必要な情報を与えるとともに、表示器２
２６に作成された透過像の表示を指令できる。第１の高
速演算プロセッサ２２０は高速なＣＰＵを有しており、
入力器２２５から処理が指令されると、第１のメモリ２
２２から複数枚のＣＴ画像を読み出し、前述した実施例
と同様にＣＴ値変換を施して３次元のボクセルデータを
作成する、この３次元ボクセルデータは第２のメモリ２
２３に格納される。なお、この第１の高速演算プロセッ
サ２２０はＣＴ値変換とともにアキシャル補間を行って
空間内のデータを埋めるようにしてもよい。

【００８０】第２の高速演算プロセッサ２２１も高速動
作のＣＰＵを有し、入力器２２５からの処理指令に付勢
されて動作する。すなわち、第２のメモリ２２３から３
次元ボクセルデータを読み出して、与えられている視
点，透視角度，透視範囲について、各透視線パスに沿っ
てＣＴ値を加算し、透過像データを作成する。この透過
像データは第３のメモリ２２４に格納され、指令に応じ
て、表示器２２６に透過像が表示される。第２の高速演
算プロセッサ２２１ではエッジ強調などのフィルタ処理
を合わせて実行するようにしてもよい。

【００８１】このように構成され機能する透過像作成装
置にあっても、ＣＴ値変換によって、被検体の骨の部位
が強調され、やはりその部位のコントラストが上がる。
このため、この透過像作成装置を前述したＣＴシステム
に一体又はオンラインで備えることで、前述と同様に透
過像をも使った好適な放射線治療計画を立てることがで
きる。

【００８２】

【発明の効果】以上説明したように、照射範囲の決定や
照射結果との照合に用いる透過像を作成する際、骨や気
管分岐などの目印となる部位を強調する処理を付加する
ようにしたので、その目印部位の体厚に占める割合が低
い場合であっても、目印部位の背景像に対するコントラ
ストを従来よりも格段に上げることができ、高精度で且
つ簡単な位置同定を行うことができ、強いては従来より
も精度の高い治療計画を立てることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る放射線治療システムの
全体構成の概略図。

【図２】放射線治療計画用ＣＴシステムの概略を示すブ
ロック図。

【図３】治療計画の全体の流れを示すフローチャート。

【図４】オブリークプランの流れを示すフローチャー
ト。

【図５】オブリークプランを説明する説明図。

【図６】オブリークプランを説明する説明図。

【図７】オブリークプランを説明する説明図。

【図８】オブリークプランを説明する説明図。

【図９】透過像作成の流れを例示するフローチャート。

【図１０】透過像作成の手順を説明するモニタ画面の
図。

【図１１】透過像作成の手順を説明するモニタ画面の
図。

【図１２】透過像作成の手順を説明するモニタ画面の
図。

【図１３】透過像作成の手順を説明するモニタ画面の
図。

【図１４】ＣＴ値変換の変換特性を示すグラフ。

【図１５】ＣＴ値変換の別の変換特性を示すグラフ。

【図１６】透過像作成の流れを模式的に説明する説明
図。

【図１７】オブリークプランを説明する説明図。

【図１８】オブリークプランを説明する説明図。

【図１９】オブリークプランを説明する説明図。

【図２０】治療の際のコリメータの開度制御を示すフロ
ーチャート。

【図２１】変形例に係る透過像作成装置の概略構成を示
すブロック図。

【図２２】従来例の透過像作成パスを説明する図。

【図２３】従来の全厚積算による不都合を説明する図。

【符号の説明】

１放射線治療計画用ＣＴシステム（ＣＴシステム）１１ガントリ１２寝台１３コンソール４０主制御部４５画像再構成部４６画像メモリ４７表示器４８入力器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のＸ線ＣＴ画像から３次元のボクセ
ルデータを作成する３次元データ作成手段と、前記３次
元のボクセルデータを放射線源の仮想位置から透視した
ときの透過像を作成する透過像作成手段とを有し、前記
透過像を放射線治療の計画に用いるようにした放射線治
療計画装置において、前記３次元データ作成手段及び透
過像作成手段の少なくとも一方に、前記透過像上におけ
る被検体の骨の部分を強調する強調処理手段を設けたこ
とを特徴とする放射線治療計画装置。
【請求項２】前記強調処理手段は、前記３次元データ
作成手段に設けられ且つ前記骨を強調した非線形な変換
データで前記複数のＸ線ＣＴ画像のＣＴ値を変換する手
段である請求項１記載の放射線治療計画装置。
【請求項３】前記強調処理手段は、前記透過像作成手
段に設けられ且つ前記透視の方向に沿ったＣＴ値の積算
範囲を限定する手段である請求項１記載の放射線治療計
画装置。
【請求項４】前記強調処理手段は、前記３次元のボク
セルデータに関する参照画像を表示する手段と、この参
照画像で前記透視の方向における骨の部分を限定可能な
ＲＯＩを前記参照画像に重畳表示する手段とを備えた請
求項３記載の放射線治療計画装置。