CN107072606B - X射线透视装置、放射线治疗用运动物体跟踪装置以及x射线检测器 - Google Patents

X射线透视装置、放射线治疗用运动物体跟踪装置以及x射线检测器 Download PDF

Info

Publication number
CN107072606B
CN107072606B CN201480082014.0A CN201480082014A CN107072606B CN 107072606 B CN107072606 B CN 107072606B CN 201480082014 A CN201480082014 A CN 201480082014A CN 107072606 B CN107072606 B CN 107072606B
Authority
CN
China
Prior art keywords
ray
correction
subject
region
flat panel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201480082014.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107072606A (zh
Inventor
平泽伸也
荒木立哉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shimadzu Corp
Original Assignee
Shimadzu Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shimadzu Corp filed Critical Shimadzu Corp
Publication of CN107072606A publication Critical patent/CN107072606A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107072606B publication Critical patent/CN107072606B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077Beam delivery systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/46Arrangements for interfacing with the operator or the patient
    • A61B6/461Displaying means of special interest
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/486Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data
    • A61B6/487Diagnostic techniques involving generating temporal series of image data involving fluoroscopy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4007Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of source units
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4266Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a plurality of detector units
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1061Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1085X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
    • A61N2005/1089Electrons

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Abstract

X射线透视装置具备:X射线摄影机构,其具有X射线管(1)和检测通过了被检者(57)的X射线的平板检测器(2);滤波器(23),其用于在平板检测器(2)上形成校正用区域,通过对被检者(57)照射治疗射线束(B)而产生的散射线(S)入射到该校正用区域,而从X射线管(1)照射并通过了被检者(57)的X射线不入射到该校正用区域;以及校正部,其使用平板检测器(2)中的校正用区域的数据对平板检测器(2)中的校正用区域以外的区域的数据进行校正。

Description

X射线透视装置、放射线治疗用运动物体跟踪装置以及X射线 检测器
技术领域
本发明涉及一种在通过对被检者照射治疗射线束来进行放射线治疗的放射线治疗装置中使用的X射线透视装置、放射线治疗用运动物体跟踪装置以及X射线检测器。
背景技术
在如下的放射线治疗装置中需要对患部准确地照射放射线:具备照射治疗射线束的头和使头以被检者为中心进行转动的台架,通过对肿瘤等患部照射X射线或电子射线等治疗射线束来进行放射线治疗。然而,不仅存在被检者移动身体的情况,还存在患部自身发生移动的情况。例如,肺附近的肿瘤随着呼吸而大幅地移动。因此,提出了一种具有以下结构的放射线治疗装置:在肿瘤的旁边配置金制的标记,利用X射线透视装置检测该标记的位置并控制治疗放射线的照射(参照专利文献1)。
在这种放射线治疗装置中,使用一种用于通过对包括留置在被检者的体内的标记的图像进行透视来确定标记的位置的X射线透视装置。在这种X射线透视装置中,使用第一X射线透视机构和第二X射线透视机构来检测埋入体内的标记,其中,该第一X射线透视机构包括从地面侧照射X射线的第一X射线管和检测从顶棚侧通过被检者的X射线的第一X射线检测器,该第二X射线透视机构包括从地面侧照射X射线的第二X射线管和检测从顶棚侧通过被检者的X射线的第二X射线检测器。然后,利用由第一X射线透视机构得到的二维的透视图像和由第二X射线透视机构得到的二维的透视图像来获得三维的位置信息。连续地执行这种动作并实时地运算标记的三维的位置信息,由此执行高精度地检测伴随移动而移动的部位的标记的运动物体跟踪。然后,基于通过该运动物体跟踪得到的标记的位置信息来控制治疗放射线的照射,由此能够执行与肿瘤的移动相应的高精度的放射线照射。
图12是表示利用具备这种以往的X射线透视装置的放射线治疗装置进行放射线治疗的状态的示意图。
该放射线治疗装置是用于对平躺在台56上的被检者57的患部照射X射线或电子射线等治疗射线束B来进行放射线治疗的装置,具备用于向被检者57照射治疗射线束B的头55。另外,该放射线治疗装置具备包括第一X射线管1a和第一X射线检测器2a的第一X射线透视机构以及包括第二X射线管1b和第二X射线检测器2b的第二X射线透视机构,该第一X射线透视机构和该第二X射线透视机构用于对包括被检者57的体内的标记的图像进行透视以执行运动物体跟踪。
在这种放射线治疗装置中,从头55照射的治疗射线束B在被照射于被检者57之后成为散射线S,该散射线S入射到第一X射线检测器2a和第二X射线检测器2b。当这种散射线S入射到第一X射线检测器2a和第二X射线检测器2b时,产生以下问题:在由第一X射线检测器2a和第二X射线检测器2b拍摄到的图像中产生伪像,阻碍运动物体跟踪动作。
因此,在专利文献1中记载的放射线治疗装置中,治疗射线束B的照射与运动物体跟踪用的X射线的照射取得同步,在除为了执行运动物体跟踪而照射X射线时以外的情况下,利用作为X射线检测器的图像增强器(I.I.)的门功能对图像增强器施加门,来避免接收由治疗射线束B产生的散射线S,并且在照射X射线时停止照射治疗射线束B。
专利文献1:日本专利第3053389号公报
发明内容
发明要解决的问题
图13是表示使用了图像增强器(I.I.)作为X射线检测器的情况下的治疗射线束B和运动物体跟踪用X射线的照射状态等的时序图。在该图中,附图标记B表示治疗射线束的ON/OFF(开/关),附图标记X表示运动物体跟踪用X射线的ON/OFF(开/关),附图标记G表示图像增强器的门的ON/OFF(开/关)。
如该图所示,在上述专利文献1中记载的放射线治疗装置中,在照射治疗射线束B的过程中,将图像增强器的门设为ON,来避免图像增强器检测由治疗射线束产生的散射线S。然后,在照射运动物体跟踪用X射线的过程中,将图像增强器的门设为OFF来检测X射线,并且如在图13中用虚线表示的那样中止治疗射线束B的照射。在采用了这种结构的情况下,在图13中用附图标记T1表示的期间内中止治疗射线束的照射,从而治疗所需的时间变长。另外,产生以下问题:治疗射线束B与运动物体跟踪用X射线的照射需要同步,装置结构变得复杂。
图14是表示使用了平板检测器替代图像增强器而作为X射线检测器的情况下的治疗射线束B和运动物体跟踪用X射线的照射状态等的时序图。在该图中,附图标记B表示治疗射线束的ON/OFF(开/关),附图标记X表示运动物体跟踪用X射线的ON/OFF(开/关),附图标记R表示平板检测器的读出状态。
在平板检测器中不具备如图像增强器那样的门功能。另外,平板检测器是读出静电电容(Capacitor)中蓄积的电荷信号的结构,因此需要固定的时间以读出信号。因此,如在图14中用虚线表示的那样,不仅需要在照射运动物体跟踪用X射线的过程中中止治疗射线束B的照射,还需要在用于清除在照射运动物体跟踪用X射线之前入射的散射线S的影响的读出时间33和用于运动物体跟踪用X射线的信号的读出时间34的期间内中止治疗射线束B的照射。因此,在图14中用附图标记T2表示的长期间内中止治疗射线束的照射,从而治疗所需的时间变得相当长。另外,在该情况下也产生以下问题:治疗射线束B和运动物体跟踪用X射线的照射需要同步,装置结构变得复杂。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种即使在利用X射线进行运动物体跟踪时也不需要停止治疗射线束的照射从而能够迅速地执行治疗的X射线透视装置。
用于解决问题的方案
第一发明是一种在通过对被检者照射治疗射线束来进行放射线治疗的放射线治疗装置中使用的X射线透视装置,该X射线透视装置具备:X射线摄影机构,其具有X射线管和检测从所述X射线管照射并通过了所述被检者的X射线的X射线检测器;校正用区域,其形成于所述X射线检测器,通过对所述被检者照射所述治疗射线束而产生的散射线入射到该校正用区域,而从所述X射线管照射并通过了所述被检者的X射线不入射到该校正用区域;以及校正部,其使用由所述校正用区域获取到的数据对由所述X射线检测器中的除所述校正用区域以外的区域获取到的数据进行校正。
在第二发明中,在与所述X射线检测器中的栅极总线正交的方向上形成所述校正用区域。
在第三发明中,在所述X射线检测器的两端部形成一对所述校正用区域。
在第四发明中,所述校正用区域由滤波器形成,该滤波器配设在所述X射线检测器的表面,该滤波器使通过对所述被检者照射所述治疗射线束而产生的散射线透过,而不使从所述X射线管照射并通过了所述被检者的X射线透过。
在第五发明中,所述校正用区域由X射线照射区域限制构件形成,该X射线照射区域限制构件将从所述X射线管照射的X射线的照射区域限制为所述X射线检测器的表面的一部分区域。
在第六发明中,所述校正部使用预先测定的散射线在所述X射线检测器上的分布函数和由所述校正用区域获取到的数据来对由所述X射线检测器中的除所述校正用区域以外的区域获取到的数据进行校正,其中,所述散射线是通过对所述被检者照射所述治疗射线束而产生的。
第七发明是一种具备第一发明至第六发明中的任一发明所述的X射线透视装置的放射线治疗用运动物体跟踪装置。
第八发明是一种应用于在第一发明至第六发明中的任一发明所述的X射线透视装置的X射线检测器,该X射线检测器具备校正用区域,通过对所述被检者照射所述治疗射线束而产生的散射线入射到该校正用区域,而从所述X射线管照射并通过了所述被检者的X射线不入射到该校正用区域。
发明的效果
根据第一发明、第七发明以及第八发明,使用X射线检测器中的校正用区域的数据对校正用区域以外的区域的数据进行校正,因此能够防止由散射线产生的伪像的影响,因此即使在利用X射线进行运动物体跟踪时也不需要停止治疗射线束的照射,能够迅速地执行治疗。
根据第二发明,能够有效地防止在与X射线检测器中的栅极总线正交的方向上产生的伪像的影响。
根据第三发明,能够利用在X射线检测器的两端部形成的一对校正用区域准确地防止伪像的影响。
根据第四发明,能够利用滤波器在X射线检测器侧形成校正用区域。
根据第五发明,能够通过限制X射线的照射区域来在X射线管侧形成校正用区域。
根据第六发明,能够与散射线的分布对应地准确地防止伪像的影响。
附图说明
图1是应用了本发明所涉及的X射线透视装置的放射线治疗装置的立体图。
图2是表示放射线治疗装置的头55和头支承部54的摆动动作的说明图。
图3是表示本发明所涉及的X射线透视装置的主要控制系统的框图。
图4是表示利用具备本发明的第一实施方式所涉及的X射线透视装置的放射线治疗装置进行放射线治疗的状态的示意图。
图5是表示配置在平板检测器2的表面的一对滤波器23的主视图。
图6是示意性地表示平板检测器2等的结构的说明图。
图7是表示由第一实施方式所涉及的X射线透视装置进行的X射线的检测动作的流程图。
图8是表示本发明所涉及的X射线透视装置中的治疗射线束B和运动物体跟踪用X射线的照射状态等的时序图。
图9是表示利用具备本发明的第二实施方式所涉及的X射线透视装置的放射线治疗装置进行放射线治疗的状态的示意图。
图10是表示配置在X射线管1的表面的一对X射线照射区域限制构件13的主视图。
图11是表示X射线的检测动作的其它实施方式的流程图。
图12是表示利用具备以往的X射线透视装置的放射线治疗装置进行放射线治疗的状态的示意图。
图13是表示使用了图像增强器(I.I.)作为X射线检测器的情况下的治疗射线束B和运动物体跟踪用X射线的照射状态等的时序图。
图14是表示使用了平板检测器作为X射线检测器的情况下的治疗射线束B和运动物体跟踪用X射线的照射状态等的时序图。
具体实施方式
下面,基于附图来说明本发明的实施方式。图1是应用了本发明所涉及的X射线透视装置的放射线治疗装置的立体图。另外,图2是表示放射线治疗装置的头55和头支承部54的摆动动作的说明图。此外,在图1中省略了后述的一对滤波器23的图示。
该放射线治疗装置是用于对平躺在台56上的被检者57的患部照射X射线或电子射线等放射线来进行放射线治疗的装置,具备:台架53,其设置在治疗室的地面51上;头支承部54,其相对于该台架53以朝向水平方向的轴为中心进行摆动;以及头55,其被该头支承部54支承,用于朝向被检者57照射放射线。通过头支承部54的摆动动作,头55能够从各种角度对被检者57的患部照射放射线。
在放射线治疗时需要对患部准确地照射放射线。因此,在患部附近设置标记。而且,成为以下结构:使用第一X射线透视机构和第二X射线透视机构对埋入体内的标记连续地进行透视,根据由第一X射线透视机构和第二X射线透视机构得到的二维的透视图像来运算标记的三维的位置信息,由此高精度地检测标记。此外,取代在被检者的患部附近设置标记,也有时采用对被检者的肿瘤等特定部位使用图像来代替标记的标记跟踪。
用于执行这种透视的本发明所涉及的X射线透视装置具备:第一X射线透视机构,其包括第一X射线管1a和第一平板检测器2a;第二X射线透视机构,其包括第二X射线管1b和第二平板检测器2b;以及移动机构,其使这些第一X射线管1a和第一平板检测器2a向彼此相向配置的第一透视位置和第二透视位置移动,并且使第二X射线管1b和第二平板检测器2b向彼此相向配置的第一透视位置和第二透视位置移动。在该X射线透视装置中,使用平板检测器作为X射线检测器。
此外,在以下的说明以及各图中,在统称第一X射线管1a和第二X射线管1b时,决定将二者显示为X射线管1,在统称第一平板检测器2a和第二平板检测器2b时,决定将二者显示为平板检测器2。
第一X射线管1a被X射线管用第一台座3a支承。另外,第二X射线管1b被X射线管用第二台座3b支承。在形成于摄影室的地面51的凹部的底面52上配设有利用包括圆弧部在内的连结部将两个直线部相连接而成的大致U字形的X射线管用的第一轨道21以及与该X射线管用的第一轨道21同样地利用包括圆弧部在内的连结部将两个直线部相连接而成的大致U字形的X射线管用的第二轨道22。这些X射线管用的第一轨道21和X射线管用的第二轨道22彼此平行地配置。而且,X射线管用第一台座3a和X射线管用第二台座3b被这些X射线管用的第一轨道21和第二轨道22引导而移动到第一透视位置和第二透视位置。
同样地,第一平板检测器2a被平板检测器用第一台座4a支承。另外,第二平板检测器2b被平板检测器用第二台座4b支承。从摄影室的顶棚吊下利用包括圆弧部在内的连结部将两个直线部相连接而成的大致U字形的平板检测器用的第一轨道11以及与该平板检测器用的第一轨道11同样地利用包括圆弧部在内的连结部将两个直线部相连接而成的大致U字形的平板检测器用的第二轨道12。这些平板检测器用的第一轨道11和平板检测器用的第二轨道12彼此平行地配置。而且,平板检测器用第一台座4a和平板检测器用第二台座4b被这些平板检测器用的第一轨道11和第二轨道12引导而移动到第一透视位置和第二透视位置。
图3是表示本发明所涉及的X射线透视装置的主要控制系统的框图。
该X射线透视装置具有控制装置整体的控制部61。该控制部61具备模板匹配部62,该模板匹配部62通过利用模板图像对每隔固定时间拍摄的被检者57的图像进行模板匹配,来实时地确定每隔固定时间拍摄的被检者57的图像中的标记或肿瘤等特定部位的位置。另外,该控制部61具备图像处理部67,该图像处理部67具有如后述那样用于使用校正用区域的数据对校正用区域以外的数据进行校正的校正部66。该控制部61与由用于显示透视图像的液晶显示面板等构成的显示部65连接。另外,该控制部61还与存储部63连接。该存储部63包括用于存储模板图像的模板图像存储部64。
控制部61与上述第一X射线管1a、第二X射线管1b、第一平板检测器2a以及第二平板检测器2b连接。另外,该控制部61与用于驱动上述X射线管用第一台座3a、X射线管用第二台座3b、平板检测器用第一台座4a以及平板检测器用第二台座4b的未图示的驱动部连接。并且,该控制部61还与图1所示的放射线治疗装置连接。
为了在本发明所涉及的X射线透视装置中进行模板匹配,首先制作与标记或肿瘤等特定部位对应的模板。在该情况下,通过使第一X射线管1a、第二X射线管1b、第一平板检测器2a以及第二平板检测器2b移动到第一透视位置或第二透视位置,来将第一X射线管1a与第一平板检测器2a彼此相向配置,另外将第二X射线管1b与第二平板检测器2b彼此相向配置。然后,通过连续地拍摄被检者57的图像来拍摄包括标记或特定部位的图像。
然后,在执行对被检者57的治疗时,利用本发明所涉及的X射线透视装置来检测标记或特定部位的位置。此时,以30fps左右的帧频对包括标记或特定部位的区域进行透视。然后,由图3所示的模板匹配部62利用模板图像存储部64中存储的模板图像对每隔固定时间拍摄的图像中的包括标记或特定部位的区域进行模板匹配。即,对每隔固定时间拍摄的图像中的包括标记或特定部位的区域匹配模板图像。
而且,在匹配结果为超过预先设定的用于匹配的阈值的情况下,判断为匹配成功。由此,确定标记或特定部位的位置。然后,基于该标记或特定部位的位置来调整对被检者57的患部照射的放射线的位置。
在具有如上那样的结构的X射线透视装置中,与具备图12所示的以往的X射线透视装置的治疗装置同样地,从头55照射的治疗射线束B在被照射到被检者57之后成为散射线S,该散射线S入射到第一平板检测器2a和第二平板检测器2b。当这种散射线S入射到第一平板检测器2a和第二平板检测器2b时,产生以下问题:在由第一平板检测器2a和第二平板检测器2b拍摄到的图像中产生伪像,阻碍运动物体跟踪动作。此时,在使用了平板检测器2作为X射线检测器的情况下,特别是在与平板检测器2中的栅极总线正交的方向上易于产生条纹状的不均匀。这是由于,平板检测器2是按每条栅极总线依次读出静电电容(Capacitor)中蓄积的电荷信号的结构。而且,为了防止在平板检测器2中产生的伪像,需要在图14中用附图标记T2表示的长期间内中止治疗射线束的照射,从而治疗所需的时间变得相当长。
因此,在本发明所涉及的X射线透视装置中,采用了以下结构:在平板检测器2的两端部形成被入射散射线而不被入射通过了被检者的X射线的一对校正用区域,使用该校正用区域的数据对校正用区域以外的区域的检测值进行校正。
图4是表示利用具备本发明的第一实施方式所涉及的X射线透视装置的放射线治疗装置进行放射线治疗的状态的示意图。另外,图5是表示配置在平板检测器2的表面的一对滤波器23的主视图。
如在上述图1中也示出的那样,该放射线治疗装置是用于对平躺在台56上的被检者57的患部照射X射线或电子射线等治疗射线束B来进行放射线治疗的装置,具备用于朝向被检者57照射治疗射线束B的头55。另外,如在上述图1中也示出的那样,该放射线治疗装置具备包括第一X射线管1a和第一平板检测器2a的第一X射线透视机构以及包括第二X射线管1b和第二平板检测器2b的第二X射线透视机构,该第一X射线透视机构和该第二X射线透视机构用于对包括被检者57的体内的标记的图像进行透视以执行运动物体跟踪。
在这种放射线治疗装置中,与使用了图12所示的以往的X射线透视装置的放射线治疗装置同样地,从头55照射的治疗射线束B在被照射到被检者57之后成为散射线S,该散射线S入射到第一平板检测器2a和第二平板检测器2b。当这种散射线S入射到第一平板检测器2a和第二平板检测器2b时,如上所述那样产生以下问题:在由第一平板检测器2a和第二平板检测器2b拍摄到的图像中产生伪像,阻碍运动物体跟踪动作。
因此,在本发明所涉及的X射线透视装置中,如图5所示那样在平板检测器2的表面(被检者57侧)的两端部配设有一对滤波器23。该滤波器23具有以下性质:使通过对被检者57照射治疗射线束而产生的散射线S透过,而不使从X射线管1照射并通过了被检者57的X射线透过。作为该滤波器23,例如能够使用钨或铅的薄板。
此外,这一对滤波器23配设在与后述的平板检测器2中的栅极总线正交的方向上。由此,与平板检测器2中的栅极总线正交的方向上的两端部被一对滤波器覆盖。而且,通过这一对滤波器23的作用,在平板检测器2的两端部,在与平板检测器2中的栅极总线正交的方向上形成被入射通过对被检者57照射治疗射线束B而产生的散射线S但不被入射从X射线管1照射并通过了被检者57的X射线的校正用区域。
图6是示意性地表示平板检测器2等的结构的说明图。
在该图中示意性地示出平板检测器2的像素数为包括6行6列的36的情况。实际的平板检测器2例如具有1024行1024列左右的像素数。
在图6中,附图标记L1~L6表示由沿着栅极总线92的像素构成的行(Row)。图6中的沿左右方向延伸的行L1由像素S11、S12、S13、S14、S15、S16这6个像素构成。其它行L2、L3、L4、L5、L6也同样如此。入射到平板检测器2的X射线信号按L1、L2、L3、L4、L5、L6的顺序被依次读出。因此,由于该读出的时间差而在与平板检测器2中的栅极总线92正交的方向上产生条纹状的不均匀。
另外,在该图中,附图标记91表示在图6中包括沿上下方向延伸的6个列(Column)的数据总线。而且,在本实施方式中,包括像素S11、S21、S31、S41、S51、S61的列和包括像素S16、S26、S36、S46、S56、S66的列被图4和图5所示的滤波器23覆盖,由此形成被入射通过对被检者57照射治疗射线束B而产生的散射线S但不被入射从X射线管1照射并通过了被检者57的X射线的校正用区域。
另外,该平板检测器2具备栅极驱动器41、读出放大器和A/D转换器42以及读出控制电路43。
接着,对具有这种结构的X射线透视装置的X射线的检测动作进行说明。图7是表示由上述第一实施方式所涉及的X射线透视装置进行的X射线的检测动作的流程图。
在本发明所涉及的X射线透视装置中利用平板检测器2检测X射线时,首先读出行L1上的各像素S11、S12、S13、S14、S15、S16的像素值(步骤S11)。
接着,根据配置于校正用区域的像素S11和S16的像素值,使用函数f(S11、S16)来计算校正参数P1(步骤S12)。该校正参数P1的计算由图3所示的图像处理部67中的校正部66执行。作为该函数f(S11、S16),能够使用将S11的像素值与S16的像素值相加后除以2的平均处理。作为函数f(S11、S16),还能够使用平均处理以外的函数。
接着,执行校正处理(步骤S13)。该校正处理是使用校正参数P1对配置于校正用区域以外的区域的像素S12、S13、S14、S15的像素值进行校正的工序。在本实施方式中,通过从配置于校正用区域以外的区域的像素S12、S13、S14、S15的像素值减去校正参数P1来获得校正后的像素值S’12、S’13、S’14、S’15。该校正处理由图3所示的图像处理部67中的校正部66执行。
接着,读出行L2上的各像素S21、S22、S23、S24、S25、S26的像素值(步骤S14)。
接着,根据配置于校正用区域的像素S21和S26的像素值,使用函数f(S21、S26)来计算校正参数P2(步骤S15)。该校正参数P2的计算也由图3所示的图像处理部67中的校正部66执行。
接着,执行校正处理(步骤S16)。在该校正处理中,也是使用校正参数P2对配置于校正用区域以外的区域的像素S22、S23、S24、S25的像素值进行校正。即,通过从配置于校正用区域以外的区域的像素S22、S23、S24、S25的像素值减去校正参数P2来获得校正后的像素值S’22、S’23、S’24、S’25。该校正处理也由图3所示的图像处理部67中的校正部66执行。
将以上动作同样地执行到行L6为止。而且,在利用平板检测器2检测X射线的期间反复进行同样的动作。
图8是表示本发明所涉及的X射线透视装置中的治疗射线束B和运动物体跟踪用X射线的照射状态等的时序图。在该图中,附图标记B表示治疗射线束的ON/OFF,附图标记X表示运动物体跟踪用X射线的ON/OFF,附图标记R表示平板检测器2的读出状态,附图标记C表示执行上述校正处理的状态。
如图8所示,在利用了本发明所涉及的X射线透视装置的情况下,在照射运动物体跟踪用的X射线之后连续地执行平板检测器2中的像素值的读出和校正的期间,也能够持续地照射治疗射线束B。这样,不需要中止治疗射线束B的照射,因此发挥以下效果:不仅能够缩短治疗所需的时间,而且治疗射线束B和运动物体跟踪用X射线的照射不需要同步,装置结构变得更加简单。
接着,对本发明所涉及的X射线透视装置的其它实施方式进行说明。图9是表示利用具备本发明的第二实施方式所涉及的X射线透视装置的放射线治疗装置进行放射线治疗的状态的示意图。另外,图10是表示配置在X射线管1的表面的一对X射线照射区域限制构件13的主视图。
在上述第一实施方式中,作为用于形成被入射通过对被检者57照射治疗射线束B而产生的散射线S但不被入射从X射线管1照射并通过了被检者57的X射线的平板检测器2中的校正用区域的校正用区域形成单元,使用了配设在平板检测器2的表面的、使通过对被检者57照射治疗射线束B而产生的散射线S透过但不使从X射线管1照射并通过了被检者57的X射线透过的一对滤波器23。与此相对地,在图9和图10所示的第二实施方式中,作为该校正用区域形成单元,使用了将从X射线管1照射的X射线的照射区域限制为平板检测器2的表面的一部分区域的一对X射线照射区域限制构件13。
这一对X射线照射区域限制构件13例如能够使用铅薄板等X射线阻断构件。作为该X射线照射区域限制构件13,能够使用更加通用的材料。
这一对X射线照射区域限制构件13配设在与平板检测器2中的栅极总线正交的方向上。通过这一对X射线照射区域限制构件13的作用,在平板检测器2的两端部,在与平板检测器2中的栅极总线正交的方向上形成被入射通过对被检者57照射治疗射线束B而产生的散射线S但不被入射从X射线管1照射并通过了被检者57的X射线的校正用区域。
与第一实施方式所涉及的X射线透视装置同样地,在该第二实施方式所涉及的X射线透视装置中,在照射运动物体跟踪用的X射线之后连续地执行平板检测器2中的像素值的读出和校正的期间,也能够持续照射治疗射线束B。这样,不需要中止治疗射线束B的照射,因此发挥以下效果:不仅能够缩短治疗所需的时间,而且治疗射线束B和运动物体跟踪用X射线的照射不需要同步,装置结构变得更加简单。
接着,对上述第一实施方式、第二实施方式所涉及的X射线透视装置中的X射线检测动作的其它实施方式进行说明。图11是表示X射线的检测动作的其它实施方式的流程图。
在图7所示的由X射线透视装置进行的X射线的检测动作中,根据配置于校正用区域的像素S11和S16的像素值,使用函数f(S11、S16)来计算校正参数P1。与此相对地,在本实施方式所涉及的X射线的检测动作中,除了使用函数f(S11、S16)以外,还使用预先测定的通过对被检者57照射治疗射线束B而产生的散射线S在平板检测器2上的分布函数来计算校正参数P1。
在进行该X射线的检测动作的情况下,预先通过实验来求出通过对被检者57照射治疗射线束B而产生的散射线S在平板检测器2上的分布函数。该分布函数例如被存储于图3所示的存储部63。而且,在计算校正参数P1时读出该分布函数。
在本实施方式所涉及的X射线透视装置中利用平板检测器2检测X射线时,首先读出行L1上的各像素S11、S12、S13、S14、S15、S16的像素值(步骤S21)。
接着,根据配置于校正用区域的像素S11和S16的像素值,利用函数f(S11、S16)来计算校正参数P1(步骤S22)。该校正参数P1的计算由图3所示的图像处理部67中的校正部66执行。作为该函数f(S11、S16),能够使用将S11的像素值与S16的像素值相加后除以2的平均处理等。
接着,执行校正处理(步骤S23)。该校正处理是使用校正参数P1和预先通过实验求出的通过对被检者57照射治疗射线束B而产生的平板检测器2的平面内的散射线S在平板检测器2上的分布函数g(x、y)来对配置于校正用区域以外的区域的像素S12、S13、S14、S15的像素值进行校正的工序。在本实施方式中,在将散射线S的分布函数g(x、y)乘以校正参数P1之后,从配置于校正用区域以外的区域的像素S12、S13、S14、S15的像素值减去乘法运算后的乘积值,由此得到校正后的像素值S’12、S’13、S’14、S’15。该校正处理由图3所示的图像处理部67中的校正部66执行。
接着,读出行L2上的各像素S21、S22、S23、S24、S25、S26的像素值(步骤S24)。
接着,根据配置于校正用区域的像素S21和S26的像素值,使用函数f(S21、S26)来计算校正参数P2(步骤S25)。该校正参数P2的计算也由图3所示的图像处理部67中的校正部66执行。
接着,执行校正处理(步骤S26)。在该校正处理中,也是使用校正参数P2与散射线S的分布函数g(x、y)的乘积值对配置于校正用区域以外的区域的像素S22、S23、S24、S25的像素值进行校正。即,通过从配置于校正用区域以外的区域的像素S22、S23、S24、S25的像素值减去校正参数P2与散射线S的分布函数g(x、y)的乘积值来得到校正后的像素值S’22、S’23、S’24、S’25。该校正处理也由图3所示的图像处理部67中的校正部66执行。
将以上动作同样执行到行L6为止。而且,在利用平板检测器2检测X射线的期间反复进行同样的动作。
此外,在上述实施方式中,将平板检测器用的第一轨道11和第二轨道12以及X射线管用的第一轨道21和第二轨道22设为大致U字形,但也可以将它们设为圆弧状。
另外,在上述实施方式中,均在平板检测器2的两端部形成一对校正用区域,但校正用区域也可以仅在平板检测器2的一端设置。
附图标记说明
1a:第一X射线管;1b:第二X射线管;2a:第一平板检测器;2b:第二平板检测器;3a:X射线管用第一台座;3b:X射线管用第二台座;4a:平板检测器用第一台座;4b:平板检测器用第二台座;11:第一轨道;12:第二轨道;21:第三轨道;22:第四轨道;13:X射线照射区域限制构件;23:滤波器;53:台架;54:头支承部;55:头;56:台;57:被检者;61:控制部;63:存储部;66:校正部;67:图像处理部;91:数据总线;92:栅极总线。

Claims (8)

1.一种X射线透视装置,在通过对被检者照射治疗射线束来进行放射线治疗的放射线治疗装置中使用,该X射线透视装置具备:
X射线摄影机构,其具有X射线管和检测从所述X射线管照射并通过了所述被检者的X射线的X射线检测器;
校正用区域,其形成于所述X射线检测器,通过对所述被检者照射所述治疗射线束而产生的散射线入射到该校正用区域,而从所述X射线管照射并通过了所述被检者的X射线不入射到该校正用区域;以及
校正部,其使用由所述校正用区域获取到的数据对由所述X射线检测器中的除所述校正用区域以外的区域获取到的数据进行校正,
其中,来自所述校正用区域的数据的获取是在同时照射治疗射线束和X射线的期间内进行的。
2.根据权利要求1所述的X射线透视装置,其特征在于,
在与所述X射线检测器中的栅极总线正交的方向上形成所述校正用区域。
3.根据权利要求1所述的X射线透视装置,其特征在于,
在所述X射线检测器的两端部形成一对所述校正用区域。
4.根据权利要求1所述的X射线透视装置,其特征在于,
所述校正用区域由滤波器形成,该滤波器配设在所述X射线检测器的表面,该滤波器使通过对所述被检者照射所述治疗射线束而产生的散射线透过,而不使从所述X射线管照射并通过了所述被检者的X射线透过。
5.根据权利要求1所述的X射线透视装置,其特征在于,
所述校正用区域由X射线照射区域限制构件形成,该X射线照射区域限制构件将从所述X射线管照射的X射线的照射区域限制为所述X射线检测器的表面的一部分区域。
6.根据权利要求1所述的X射线透视装置,其特征在于,
所述校正部使用预先测定的散射线在所述X射线检测器上的分布函数和由所述校正用区域获取到的数据来对由所述X射线检测器中的除所述校正用区域以外的区域获取到的数据进行校正,其中,所述散射线是通过对所述被检者照射所述治疗射线束而产生的。
7.一种放射线治疗用运动物体跟踪装置,具备根据权利要求1至6中的任一项所述的X射线透视装置。
8.一种X射线检测器,其特征在于,
该X射线检测器具备校正用区域,通过对被检者照射治疗射线束而产生的散射线入射到该校正用区域,而从X射线管照射并通过了所述被检者的X射线不入射到该校正用区域,
其中,由所述校正用区域获取到的数据用于对由所述X射线检测器中的除所述校正用区域以外的区域获取到的数据进行校正,以及
来自所述校正用区域的数据的获取是在同时照射治疗射线束和X射线的期间内进行的。
CN201480082014.0A 2014-09-22 2014-09-22 X射线透视装置、放射线治疗用运动物体跟踪装置以及x射线检测器 Expired - Fee Related CN107072606B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2014/074991 WO2016046870A1 (ja) 2014-09-22 2014-09-22 X線透視装置、放射線治療用動体追跡装置及びx線検出器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107072606A CN107072606A (zh) 2017-08-18
CN107072606B true CN107072606B (zh) 2021-01-12

Family

ID=55580436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480082014.0A Expired - Fee Related CN107072606B (zh) 2014-09-22 2014-09-22 X射线透视装置、放射线治疗用运动物体跟踪装置以及x射线检测器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10166409B2 (zh)
JP (1) JP6265276B2 (zh)
CN (1) CN107072606B (zh)
WO (1) WO2016046870A1 (zh)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10015872B2 (en) * 2016-07-27 2018-07-03 Avonix Imaging, LLC Shifting mechanism for dual x-ray tube imaging system
US11045663B2 (en) 2016-11-02 2021-06-29 Shimadzu Corporation X-ray fluoroscopy device and x-ray fluoroscopy method
JP6792840B2 (ja) * 2016-11-15 2020-12-02 株式会社島津製作所 X線透視装置及びx線透視方法
JP6849966B2 (ja) * 2016-11-21 2021-03-31 東芝エネルギーシステムズ株式会社 医用画像処理装置、医用画像処理方法、医用画像処理プログラム、動体追跡装置および放射線治療システム
JP6999895B2 (ja) * 2017-07-06 2022-01-19 株式会社島津製作所 放射線撮影装置および放射線画像検出方法
JP7178009B2 (ja) * 2017-12-20 2022-11-25 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 医用装置、医用装置の制御方法、およびプログラム
JP7140320B2 (ja) * 2017-12-20 2022-09-21 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構 医用装置、医用装置の制御方法、およびプログラム
JP6962206B2 (ja) * 2018-01-15 2021-11-05 株式会社島津製作所 X線透視装置
US11357467B2 (en) 2018-11-30 2022-06-14 Accuray, Inc. Multi-pass computed tomography scans for improved workflow and performance
EP3886709A2 (en) 2018-11-30 2021-10-06 Accuray, Inc. Multi-pass computed tomography scans for improved workflow and performance
US11647975B2 (en) 2021-06-04 2023-05-16 Accuray, Inc. Radiotherapy apparatus and methods for treatment and imaging using hybrid MeV-keV, multi-energy data acquisition for enhanced imaging
US11605186B2 (en) 2021-06-30 2023-03-14 Accuray, Inc. Anchored kernel scatter estimate
US11794039B2 (en) 2021-07-13 2023-10-24 Accuray, Inc. Multimodal radiation apparatus and methods
US11854123B2 (en) 2021-07-23 2023-12-26 Accuray, Inc. Sparse background measurement and correction for improving imaging

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19721535C2 (de) * 1997-05-22 2001-09-06 Siemens Ag Röntgen-Computertomograph zur Erzeugung von Röntgenschattenbildern
JP3053389B1 (ja) * 1998-12-03 2000-06-19 三菱電機株式会社 動体追跡照射装置
US7626174B2 (en) * 2004-06-25 2009-12-01 Koninklijke Philips Electronics N.V. X-ray detector with correction for scattered radiation
JP2006021046A (ja) 2005-07-05 2006-01-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射線治療装置
US7542540B2 (en) * 2005-07-15 2009-06-02 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray CT apparatus
US8107589B2 (en) * 2007-12-21 2012-01-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Radiotherapeutic system and radiotherapeutic dose distribution measuring method
US8238516B2 (en) * 2008-01-09 2012-08-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Radiotherapy support apparatus
US9125570B2 (en) * 2010-07-16 2015-09-08 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Real-time tomosynthesis guidance for radiation therapy
CN103442639B (zh) * 2011-03-22 2015-11-25 国立大学法人北海道大学 放射线治疗用移动体追踪装置
US8218718B1 (en) * 2011-06-01 2012-07-10 Elekta Ab (Publ) Radiotherapy and imaging methods and apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016046870A1 (ja) 2016-03-31
JPWO2016046870A1 (ja) 2017-04-27
US10166409B2 (en) 2019-01-01
JP6265276B2 (ja) 2018-01-24
US20170197098A1 (en) 2017-07-13
CN107072606A (zh) 2017-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107072606B (zh) X射线透视装置、放射线治疗用运动物体跟踪装置以及x射线检测器
US9380985B2 (en) X-ray tomosynthesis imaging device and calibration method of an X-ray tomosynthesis imaging device
JP5549595B2 (ja) 放射線撮影装置
US8233659B2 (en) Radiographic apparatus
EP3146900B1 (en) Medical image photographing apparatus and medical image correction method using depth camera
JP6264589B2 (ja) X線撮影装置
CN108371546B (zh) X射线摄影装置
JP5375655B2 (ja) 放射線撮影装置
US20130148779A1 (en) Radiation tomography apparatus
US20130182822A1 (en) X-ray imaging apparatus and program
JP5702236B2 (ja) X線撮影装置およびそのキャリブレーション方法
US20140301625A1 (en) Image processing apparatus and radiographic apparatus having the same
JP6485278B2 (ja) 画像処理方法およびx線透視撮影装置
US9962139B2 (en) X-ray image diagnostic apparatus that acquires position information associated with a table top
JP6301793B2 (ja) Drr画像作成方法およびdrr画像作成装置
TWI510221B (zh) X射線透視裝置
US10307128B2 (en) X-ray imaging device
JP2016059612A5 (zh)
US20120318986A1 (en) Radiographic imaging apparatus and method
JP2008036205A (ja) 医用画像撮影装置及び放射線治療装置
CN109893149B (zh) X射线透视摄影装置
JP2014004491A (ja) X線診断装置
WO2016016979A1 (ja) X線透視撮影装置
WO2012102052A1 (ja) 放射線画像撮影装置および方法
JP7140251B2 (ja) 放射線撮影装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20210112

Termination date: 20210922

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee