JP2000116638A - 透過型ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 透過型ＣＴ装置を放射線治療装置と兼用させ
る。 【解決手段】 Ｘ線管球１１とＸ線検出器１４とを患者
３０の周囲に回転させて患者３０の断層像を撮影し、そ
の撮影時に得られたデータから各角度でのＸ線管球１１
の焦点から見た病変部３１の位置・角度を求め、その各
角度での位置・角度の情報に基づきＣＰＵ１６がスリッ
ト制御装置１８を制御して、Ｘ線管球１１を患者３０の
周囲に回転させながらその各角度より治療用のＸ線を照
射するときに、そのＸ線が病変部３１にだけ照射される
ようにスリット１３の大きさを回転に応じて変える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、Ｘ線やガンマ線
などの放射線を被検体に透過させて得たデータ（トラン
スミッションデータ）を処理することにより画像を再構
成する透過型ＣＴ装置に関し、とくに、放射線を照射し
て患部の治療を行うことに兼用できる透過型ＣＴ装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、Ｘ線を被検体に透過させ、そ
の透過データをコンピュータ処理することにより画像を
再構成するＸ線ＣＴ（コンピュータトモグラフィ）装置
が知られている。こうして得られた画像により、病変部
の位置・大きさなどの医学的な知見を得る。

【０００３】そして、放射線治療を行う場合は、上記の
ようなＣＴ装置によって得た画像データに基づいて病変
部の位置・大きさを正確に求め、その位置データを用い
て放射線治療装置の放射線の照射位置・照射範囲などを
設定する。こうして、放射線を病変部にのみ正確に照射
することによって、病変部以外の組織にダメージを与え
ることなく、病変部のみを放射線により治療するように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来で
は、病変部の位置を求めるためのＸ線ＣＴ装置と放射線
治療装置の２つの装置が必要となり、大きな設置面積が
必要であるとともに、多大なコストがかかる。そればか
りでなく、別個の装置であるＸ線ＣＴ装置で位置を求め
てから、放射線治療装置で治療するため、放射線治療装
置での位置決めに十分な精度を保ち得ないことが大きな
問題である。すなわち、治療中に患者が動くとその動い
た後の位置データは得られないので、動いた後では病変
部に正確に放射線を照射することができなくなってしま
う。放射線治療装置においていったん位置決めした後動
かないように患者をベッドに固定すれば患者の精神的・
肉体的負担が増大する。

【０００５】この発明は、上記に鑑み、透過型ＣＴ装置
と放射線治療装置とを１つの装置で兼用することによ
り、設置面積およびコストの問題を解決し、しかも治療
用の放射線の位置決めの正確性を高めるように改善し
た、透過型ＣＴ装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、この発明による透過型ＣＴ装置においては、被検体
の周囲を回転し該被検体に対し種々の方向から放射線を
照射する放射線照射手段と、該被検体を透過した放射線
を検出する放射線検出手段と、各方向からの検出データ
を処理して画像を再構成する手段と、各方向からの検出
データより、各方向での放射線照射手段から対象部位を
見込む角度情報を求める手段と、上記放射線照射手段を
被検体の周りに回転させながら各角度より治療用の放射
線を被検体に照射する際に、上記の角度情報に基づき、
回転角度に応じて上記の放射線照射手段からの放射線を
絞る絞り手段とが備えられることが特徴となっている。

【０００７】被検体の周囲を回転し該被検体に対し種々
の方向から放射線を照射する放射線照射手段と、該被検
体を透過した放射線を検出する放射線検出手段とが備え
られており、これにより各方向からの検出データが収集
され、このデータを処理することによりＣＴ画像が再構
成される。このＣＴ画像の撮像時に得られる各方向から
の検出データより、各角度での放射線照射手段から見た
対象部位の見込み角度についての情報が得られる。この
各角度での見込み角度情報に基づき、絞り手段が、治療
時の絞りを制御する。すなわち、治療時には、放射線照
射手段が被検体の周りに回転しながら治療用の放射線を
被検体に向けて照射するが、その回転に応じて上記の各
角度ごとの見込み角度情報に基づいた放射線絞り制御が
行われる。そのため、対象部位にのみ正確に治療用の放
射線を照射させる位置決めの精度が向上する。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、この発明の実施の形態に
ついて図面を参照しながら詳細に説明する。図１におい
て、Ｘ線管球１１に高電圧発生装置１９から高電圧が供
給されることにより、このＸ線管球１１からＸ線が発生
する。このＸ線はＸ線を遮蔽する遮蔽部材１２の間のス
リット１３を通って絞られ、ベッドの天板３２に横たわ
っている患者３０に照射される。このスリット１３の大
きさはスリット制御装置１８によりコントロールされ
る。スリット制御装置１８は、遮蔽部材１２を移動させ
るための駆動装置を含む。

【０００９】患者３０を透過したＸ線はＸ線検出器１４
に入射して検出される。このＸ線検出器１４は、多数の
検出チャンネルが円弧方向に並んだ多チャンネル型のも
のであり、円弧方向の各位置（各チャンネル）ごとに入
射Ｘ線強度に対応した出力を生じる。この各チャンネル
の出力はデータ収集装置１５に入力されてデジタルデー
タとして収集され、ＣＰＵ１６に送られる。

【００１０】Ｘ線管球１１、遮蔽部材１２、Ｘ線検出器
１４等は、回転駆動装置１７によって患者３０の周囲に
一体となって回転させられる。ＣＰＵ１６は、この回転
駆動装置１７、および前述のスリット制御装置１８、高
電圧発生装置１９等を制御するコントローラと、収集し
たデータを処理して画像を再構成する画像処理装置とし
ての機能を備えている。再構成された画像はＣＲＴ表示
装置２０によって表示される。

【００１１】ここで、患者３０の体軸方向をＺ方向、患
者３０の左右方向をＸ方向、患者３０の前後方向をＹ方
向とすると、遮蔽部材１２はＸ方向およびＺ方向に移動
させられて、スリット１３の大きさが変えられるように
なっている。この遮蔽部材１２は、たとえば図２のよう
なＬ字型の板１２、１２からなり、重ね合わせてＸ方向
に移動させるようにしている。これらの遮蔽部材１２
は、たとえば鉄板に、Ｘ線が完全に透過しないほどの厚
さの鉛板を張り合わせたものからなる。この遮蔽部材１
２、１２のＸ方向の移動により、スリット１３のＸ方向
の大きさを変えることができる。Ｚ方向に移動させれ
ば、扇型に広がるＸ線のその厚さ（Ｚ方向の厚さ）を変
えることができる。

【００１２】なお、図３のように、遮蔽基板４１に対し
て、多数の遮蔽小片４２、４２、…を、それぞれＺ方向
に独立に移動できるよう配置してもよい。これらの遮蔽
基板４１、遮蔽小片４２は上記と同様にたとえば鉄板に
Ｘ線が完全に透過しないほどの厚さの鉛板を張り合わせ
たものからなる。遮蔽小片４２は短冊状となっており、
その幅を単位としてスリット１３のＸ方向の大きさを決
めることができるし、スリット１３を複数個設けること
も可能である。遮蔽小片４２の各々のＺ方向での位置を
任意に定めることによって、スリット１３のＺ方向の大
きさを決めることができる。

【００１３】病変部３１を有する患者３０に対してＸ線
照射してその病変部３１の治療を行おうとする場合、ま
ずＸ線ＣＴ撮影を行って病変部３１の画像データ（位置
データ）を求め、つぎにそれに応じてスリット１３の大
きさを定めてＸ線照射して治療を行う。Ｘ線ＣＴ撮影を
行う際、スリット１３のＸ方向（スライス面内方向）の
大きさは患者３０の全体をカバーするように、Ｘ線検出
器１４のすべてのチャンネルにＸ線が入射するほどの大
きさとする。スリット１３の体軸方向（Ｚ方向つまりス
ライス厚さ方向）の大きさはＸ線検出器１４の体軸方向
の幅に合わせて薄いものとする。

【００１４】こうして回転駆動装置１７によってＸ線管
球１１、遮蔽部材１２、Ｘ線検出器１４等を患者３０の
周囲に回転させ、その一定回転角度ごとにデータ収集す
る。ある角度（ビュー）からのデータ（Ｘ線検出器１４
のチャンネルごとの出力がならべられたもの）をビュー
データと呼ぶ。３６０°回転して全ての方向のビューデ
ータが収集できたとき画像再構成処理が行われる。これ
により、扇型のＸ線が透過したスライス面での画像が再
構成され、ＣＲＴ表示装置２０により表示される。

【００１５】このようにして表示された断層像を観察す
ることによって病変部３１の位置・大きさを特定するこ
とができる。病変部３１が体軸方向に大きなものである
場合には、天板３２をＺ方向に少しずらすことによりス
ライス面をずらした上で、同様に回転させて全ての方向
のビューデータを収集し、そのスライス面での断層像を
再構成し表示する。そのスライス数は、病変部３１のＺ
方向の大きさによって決める。

【００１６】こうして病変部３１についてのＣＴ画像デ
ータが、スライス面内方向（Ｘ−Ｙ面内方向）のみなら
ず、スライス厚さ方向（Ｚ方向）にも求められるので、
病変部３１の３次元的な形状を特定することが可能とな
る。これらはＣＰＵ１６における画像処理と画像を観察
する医師などの判断による。

【００１７】Ｘ線検出器１４のチャンネルごとの出力を
ならべたビューデータをそのビューごとに並べた、図４
に示すようなデータの２次元配列はサイノグラムと呼ば
れる。このサイノグラムにおいて、上記のように病変部
３１として判断された領域からのデータが位置する場所
は、斜線部のようになる。このサイノグラムにおいて、
各ビューの角度ごとに斜線部が占めるチャンネルは、そ
の角度に置かれたＸ線管球１１のＸ線焦点から見た病変
部３１の角度と大きさに対応している。

【００１８】そこで、このサイノグラムから、Ｘ線管球
１１の各角度において、病変部３１にのみＸ線を照射す
るようなスリット１３の位置・大きさを求めることがで
きる。これがＣＰＵ１６によって求められ、スリット制
御装置１８が制御される。Ｘ線管球１１を回転させなが
らＸ線を患者３０に照射してＸ線治療を行う際に、その
回転角度に応じてスリット１３の位置・大きさを制御す
ることによって、図５に示すように、どの角度でも病変
部３１にのみＸ線を照射することができる。

【００１９】このように、Ｘ線ＣＴ撮影とＸ線治療とを
連続して行うことができ、患者３０は同じベッドの天板
３２に横たわったままでよく、撮影時と治療時とで位置
がずれることが少なく、治療用のＸ線を病変部３１にの
み照射するための位置決め精度を高めることができる。
かりに治療中に患者３０が動いたとしても、治療をいっ
たん停止してただちにＸ線ＣＴ撮影を行ってふたたび病
変部３１の位置を正確に求めるようにすればよい。すな
わち、治療中にも随時Ｘ線ＣＴ撮影を行って病変部３１
の位置を求めて照射位置等を修正することができる。

【００２０】なお、図３に示すような機構を用いた場合
は、スリット１３を複数個設けることが可能であるた
め、病変部３１が複数個ある場合にも対応することがで
きる。

【００２１】また、ここではＸ線を照射して治療を行う
場合について説明したが、ガンマ線を照射して治療する
場合にも適用できる。その場合は、Ｘ線管球１１の代わ
りにガンマ線を発生するＲＩ（ラジオアイソトープ）線
源を配置する。そして、検出器としてはたとえばパルス
カウント型ガンマ線検出器を用いる。ＣＴ画像は、ガン
マ線透過データによって作成される。

【００２２】その他、具体的な構成などは、たとえばＣ
ＰＵ１６に画像処理の機能を含ませるのではなく画像処
理は別個の装置を用いる等、この発明の趣旨を逸脱しな
い範囲で種々に変更できることはもちろんである。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の透過型
ＣＴ装置によれば、放射線治療装置と兼用されており、
１つの装置で済み、設置スペースおよびコストの点でき
わめて有利であるばかりでなく、治療用の放射線を病変
部にのみ照射する位置決め精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態を示す模式図。

【図２】遮蔽部材によるスリット形成機構の一例を示す
模式図。

【図３】遮蔽部材によるスリット形成機構の他の例を示
す模式図。

【図４】サイノグラムの一例を示す図。

【図５】各方向での治療用Ｘ線の絞りを示す模式図。

【符号の説明】

１１ Ｘ線管球 １２ 遮蔽部材 １３ スリット １４ Ｘ線検出器 １５ データ収集装置 １６ ＣＰＵ １７ 回転駆動装置 １８ スリット制御装置 １９ 高電圧発生装置 ２０ ＣＲＴ表示装置 ３０ 患者 ３１ 病変部 ３２ ベッド天板 ４１ 遮蔽基板 ４２ 遮蔽小片

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体の周囲を回転し該被検体に対し種
   々の方向から放射線を照射する放射線照射手段と、該被
   検体を透過した放射線を検出する放射線検出手段と、各
   方向からの検出データを処理して画像を再構成する手段
   と、各方向からの検出データより、各方向での放射線照
   射手段から対象部位を見込む角度情報を求める手段と、
   上記放射線照射手段を被検体の周りに回転させながら各
   角度より治療用の放射線を被検体に照射する際に、上記
   の角度情報に基づき、回転角度に応じて上記の放射線照
   射手段からの放射線を絞る絞り手段とを備えることを特
   徴とする透過型ＣＴ装置。