JP2001161839A - ビーム照射治療装置 - Google Patents

ビーム照射治療装置

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JP2001161839A
JP2001161839A JP35028599A JP35028599A JP2001161839A JP 2001161839 A JP2001161839 A JP 2001161839A JP 35028599 A JP35028599 A JP 35028599A JP 35028599 A JP35028599 A JP 35028599A JP 2001161839 A JP2001161839 A JP 2001161839A
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irradiation
ray
treatment
patient
timing signal
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Susumu Nishihara
進 西原
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のビーム照射治療装置では、X線の照射
を連続して行って得られるX線像を用いて、体動によっ
て移動する治療部位の位置の確認を行っていたため、患
者のX線の被曝量が大きくなるという問題があった。こ
の問題を解決するため、少ないX線の被曝量のもとで、
治療部位の位置確認を行えるようにする。 【解決手段】 患者の呼吸周期と同期し、その一部の期
間に生成する照射タイミング信号を用いてX線照射を行
い、治療部位の位置情報を収集する。この治療部位の位
置情報を用いて、治療部位の位置とビームの照射ビーム
の中心位置との差を求める。この差が所定の精度に収ま
るよう位置制御を行った上で、患者の呼吸周期の一部の
期間に生成する照射タイミング信号を用いてビームの照
射を行う。このような構成により、X線の被曝量の少な
いビーム照射治療装置を得る。

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、患者の治療対象
部位にX線、電子線、荷電粒子線、重粒子線、または中
性子線などのビームを照射(「曝射」ともいう)して悪
性腫瘍例えば癌などの治療を行うビーム照射治療装置に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来例を図11に示す概念図で説明す
る。図において、100はX線、電子線、荷電粒子線、
重粒子線、または中性子線などのビームを照射するビー
ム照射部、102は線量計、103はコリメータ、20
0はX線を照射するX線管201などで構成するX線照
射部、300は治療台である。通常、治療台300はベ
ット式のものが多いが、ここでは説明の簡単な構造のも
のとして椅子型で書いている。なお、ビーム照射部10
0とX線照射部200と治療台300は同一線上に配置
されている。410は微弱な光学像を輝度増倍するイメ
ージインテンシファイアー(以下、I.I.とい
う。)、420は前記X線照射部200から患者600
を通過した来たX線像を映し出すX線TVである。43
0は治療に先立ってX線CTなどで収集している患者の
治療部位を含む部分の画像データファイル、440は前
記X線TV420で得た患者600の治療部位を含む部
分のX線像と画像データファイル430から得た画像デ
ータで構成した患者の治療部位を含む位置情報を比較し
て手術台300の上の患者600の治療部位の位置を確
認する位置確認演算部である。X線TV420では癌な
どの治療部位を直接確認することは出来ないが、骨格な
どは見えるので、画像データファイル430の画像デー
タによって構成した患者の治療部位を含む骨格像の画像
データとX線像によって得たベット上の患者の骨格像を
関連付けすることにより、骨格と治療部位の相対的な位
置関係をX線TV420の上で把握できる。450は上
記のようにして求めた治療部位の位置がビーム照射部1
00からのビームの照射野の中心101(図12ではO
と表示している)と合致するように位置合わせを行う治
療台制御部、500はビーム照射部100の照射制御を
行う照射制御部、510は患者の呼吸センサー、600
は患者を示す。
【0003】次に動作を説明する。図12は患者の治療
部位Kを含む骨格像Mとビームの照射野の中心Oとの関
係を示す概念図、図13は患者の呼吸曲線信号(図13
(A))と、X線の照射タイミング信号(図13
(B))と、ビームの照射タイミング信号(図13
(C))である。呼吸曲線(図13(A))は、呼気と
吸気の間を往復し、安定するとその周期はτ、呼気の最
深部はt0にあるとしている。まず、患者の治療部位を
含む部分にX線照射部200から連続的にX線を照射し
(図13(B)のΔt1の期間)、そのX線像を得る。
なお、X線像は呼吸の動き(呼吸動)により動くので、
呼気の最深部になった所の像を捉え撮像する。次に画像
データファイル430の患者のデータから骨格と治療部
位を含む画面を構成する (図12(A))。X線像と
画像データファイル430の情報で構成した骨格像を重
ねあわさるように治療台の位置を調整すると、図12
(A)に示すように、X線像の上に治療部位Kを特定で
きる。この治療部位Kを図12(B)に示すように、ビ
ームの照射野の中心Oと一致するように治療台300の
位置を治療台制御部450で制御する。治療台制御部4
50による制御の結果、治療部位Kと、ビームの照射野
の中心Oとが、所定の精度で一致したら呼吸曲線の最深
部t0を中心とする照射タイミング信号(図13(C)
の幅Δt1の信号)によってビームの照射制御を行う。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来のビーム照射治療
装置は以上のように構成されているため、患者の治療部
位を含む部分にX線照射部200から連続的にX線を照
射して治療部位の位置確認を行っていたので、X線の被
爆量が多くなるという問題があった。
【0005】この発明は上記の問題を解決するためにな
されたものであり、治療部位の位置を確認するために使
われるX線撮像によるX線の被爆量を少なくすることを
目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の請求項1に記
載のビーム照射治療装置は、患者の呼吸曲線信号に同期
して制御され、該呼吸曲線信号の1サイクルの特定の期
間に照射タイミング信号を発生する照射タイミング信号
発生部と、この照射タイミング信号によって制御され患
者の治療部位を含む部分にX線を照射するX線照射部
と、このX線の照射によって得られるX線像を受像する
X線像受像部と、予め用意された患者の治療部位を含む
画像情報と前記X線像受像部から得られた画像情報の比
較によって前記治療部位の位置の確認を行う位置確認部
を備え、照射タイミング信号によるX線照射によって患
者の治療部位の位置確認を行い、その結果に基づいて治
療用ビームの照射を行うようにしたものである。
【0007】この発明の請求項2に記載のビーム照射治
療装置は、患者の呼吸曲線信号に同期して制御され、該
呼吸曲線信号の1サイクルの特定の期間に照射タイミン
グ信号を発生する照射タイミング信号発生部と、この照
射タイミング信号によって制御され患者の治療部位を含
む部分にX線を照射するX線照射部と、このX線の照射
によって得られたX線像を受像するX線像受像部と、予
め用意された患者の治療部位を含むX線CT像の画像情
報と前記X線像受像部から得られる画像情報の比較によ
って前記治療部位の位置の確認を行う位置確認部と、位
置確認部からの信号により制御され、前記治療部位の位
置と治療用ビームの照射野の中心との位置ずれを無くす
方向に制御する位置制御部と、前記位置制御部による位
置制御の終了後、患者の治療部位に照射タイミング信号
によって制御され治療用ビームを照射するビーム照射部
とを備え、照射タイミング信号によりX線照射を行って
患者の治療部位の位置確認と位置ずれ補正を行った後、
治療用ビームの照射を行うようにしたものである。
【0008】この発明の請求項3に記載のビーム照射治
療装置では、タイミング信号発生部による照射タイミン
グ信号の生成を、呼吸曲線に同期し呼気の期間に行うよ
うにしたものである。
【0009】この発明の請求項4に記載のビーム照射治
療装置は、X線像から得られた治療部位の位置と治療用
ビームの照射野の中心との位置ずれが所定値以下である
ことを条件に、ビーム照射部を駆動して治療部位に治療
用ビームを照射するようにしたものである。
【0010】この発明の請求項5に記載のビーム照射治
療装置は、治療部位に向けて照射する治療用ビームの照
射野と重ならない位置にX線照射部を配置し、X線照射
部を移動させることなく治療用ビームの照射を行えるよ
うにしたものである。
【0011】この発明の請求項6に記載のビーム照射治
療装置は、タイミング信号発生部による制御信号の生成
は、呼吸曲線の1サイクル中の特定の期間を複数の期間
に分割し、それぞれX線照射の期間と治療用ビームの照
射の期間とに割り当てるようにしたものである。
【0012】この発明の請求項7に記載のビーム照射治
療装置は、交叉する2または2以上の方向から治療部位
を含む部分にX線を照射しそのX線像から治療部位の位
置に係る情報の収集を行うようにしたものである。
【0013】この発明の請求項8に記載のビーム照射治
療装置は、治療用ビームはX線、電子線、荷電粒子線、
重粒子線、または中性子線である。
【0014】この発明の請求項9に記載のビーム照射治
療装置は、患者による周期的な呼吸曲線信号の一定レベ
ルにおける周期期間に照射タイミング信号を発生する照
射タイミング信号発生部と、位置確認信号を受信した後
に、前記照射タイミング信号に同期して患者の治療部位
に治療用ビームを照射するビーム照射部と、このビーム
照射部による治療用ビームの照射前に、前記照射タイミ
ング信号に同期して患者の治療部位を含む部分にX線を
照射するX線照射部と、このX線照射部からのX線の照
射によるX線像を受像するX線像受像部と、患者の治療
部位の位置を確認して前記ビーム照射部に前記位置確認
信号を出力する計算部とを備えたものである。
【0015】
【発明の実施の形態】実施の形態1.以下この発明の実
施の形態1について、図1、図2、図3、図4および図
5に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態1に
係る構成図、図2は特に詳しく説明を要する計算機5と
照射タイミング信号発生部7の部分図である。図1、図
2において、1はビーム照射部で線量計12、コリメー
タ13等を備えており、その照射野のビーム中心線を1
1で示している。2はX線を照射するX線管を備えたX
線照射部、3は患者をのせ治療を行う手術台、4は前記
X線照射部2から治療台3の患者の治療部位を含む部分
を通過してきたX線像を受像するX線像受像部で、イメ
ージインシファイアー(以下、I.I.と表記する)4
1、ビデオ信号処理部42などを備えている。5は本ビ
ーム照射治療装置の各種制御のための計算と制御信号の
生成などを行う計算機で、画像データファイル6に蓄積
されているX線CT像から参照画像としての中心投影画
像を構成する画像構成部51、この中心投影画像と前記
X線像を比較して患者の位置を確認する位置確認部5
2、確認された位置が所定位置からずれている場合に位
置合わせのため治療台の位置を制御する位置制御部5
3、この位置確認状況を照射タイミング信号発生部7に
知らせるための位置確認情報出力部54等を備えている
(図2(A))。6は患者600の治療部位を含む部分
のX線CTによる画像情報を蓄積している画像データフ
ァイルである。7は患者600の胸部などに配置した呼
吸信号センサー71からの信号に基づいて患者の呼吸に
同期した照射タイミング信号(図5(A)、(B))を
生成する照射タイミング信号発生部で、呼吸信号センサ
ー71からの信号で呼吸曲線信号(図5(A))を生成
する呼吸曲線信号発生部72、計算機5における位置確
認、制御状態に対応して照射タイミング信号発生部の制
御条件を設定する状態信号発生部73、X線用照射タイ
ミング信号を発生するX線用照射タイミング信号発生部
74、ビーム用照射タイミング信号を発生するビーム用
照射タイミング信号発生部75、ビームの照射に先立ち
ビーム照射野の線上におかれているX線照射部をビーム
線上から退避させるX線照射部待避制御部76を備えて
いる(図2(B))。この構成によって、位置確認作業
が終わるまではX線照射タイミング信号は出せるが、ビ
ーム照射タイミング信号は出せなくしている。またX線
照射部待避制御部76によってビーム照射に先立ち、ビ
ームの照射野の線上からX線照射部を退避させている。
8は前記X線照射部2の照射制御を行うX線照射制御
部、9は前記ビーム照射部1の照射制御を行うビーム照
射制御部である。これらの制御部は前記呼吸曲線信号で
生成される照射タイミング信号で制御される。
【0016】また、10は画像データファイルに蓄積し
ているX線CT像を使って構成した患者の治療部位を含
む中心投影画面を表示する参照画像ディスプレイ10
a、X線照射部2からのX線により得られた患者のX線
像を表示する画像ディスプレイ10b、キャラクタディ
スプレイ10c、キーボード10d、操作パネル10
e、電子的マークを表示画面に記入するタブレット10
f、などを備えた操作制御部である。また、20は治療
に先立って患者600の治療部位を含む部分の画像情報
を収集するX線CT装置、30は通信装置、40は通信
線であり、X線CT装置20で収集した患者の治療部位
を含む部分の画像情報は通信装置30、通信回線40、
計算機5を経て画像データファイル6に蓄積される。
【0017】次にこの実施の形態1における治療作業の
流れを、図3に示す実施の形態1のフローチャートおよ
び図4に示すビームの照射野の中心Oに治療部位Kの位
置を合わせる位置合せ手順の説明図により、また患者の
呼吸曲線信号とX線照射およびビーム照射の照射タイミ
ング信号の関係を図5によって説明する。図3および図
4において、図1、図2と同じ符合または名称を付した
ものは図1、図2のものと同一または相当部分を示す。
治療に先立って、まず患者600の治療部位を含む部分
の画像情報をX線CT20を使って収集し、画像データ
ファイル6に収録する(図3ステップ1)。画像データ
ファイル6からX線CTの画像情報(図4(A11))
を計算機5に取り込んで、患者600の骨格像Pの中心
投影画像が得られるよう、画像構成部51(図2
(A))を使って仮想のX線管の照射による受像画像を
構成し(図4(B11))、これを参照画像ディスプレ
イ10aに表示する(図3ステップ2)。この参照画像
ディスプレイ10aの表示画面は、患者600の骨格像
Pの中心投影画像であり、その中に治療部位の像Kが表
示されている(図4(C11))。さらに、この骨格像
の判りやすい位置にタブレット10fで電子的なマーク
(図4(C11)のM1、M2、M3、)を付ける(図
3ステップ3)。
【0018】次に治療部位Kをビームの照射野の中心O
にもってくる位置決めについて説明する。患者600を
治療台3に載せ(図4(A21))、呼吸信号センサー
71によって検出される呼吸信号により呼吸曲線信号発
生部72で呼吸曲線信号を生成しその波形を監視する。
そして呼吸が安定化した所で(図3ステップ5)、X線
用照射タイミング信号発生部75で呼吸曲線信号の最深
部(図5のt0)を中心にもつ照射タイミング信号を生
成し(図3ステップ6)、X線照射部2を制御してX線
を照射し患者の治療部位を含む骨格像のX線像を撮像す
る。このX線像を画像ディスプレイ10bに表示する
(図3ステップ7、表示された画像は図4(B2
1))。なお、必要に応じ、前もって画像ディスプレイ
10bについて表示画面の周辺歪みを補正しておく。こ
の画像ディスプレイ10b(図4(B21))には、現
に治療台3に載っている患者600の骨格像Qが映し出
されている。そこで画像ディスプレイー10b上に表示
されている画面の、参照画面ディスプレー10aの電子
的なマークM1、M2、M3と対応する位置に、タブレ
ット10fで電子的なマーク(図4(B21)のN1、
N2、N3)を付ける。(図3ステップ8)。なお、画
像ディスプレイー10b上のO点はビームのビーム中心
を示す。
【0019】以上の準備によって、X線像におけるマー
ク位置(N1、N2、N3)をX線CT像のマーク位置
(M1、M2、M3)に対応付けて配置出来たので、計
算機5の位置確認部52によって治療部位Kとビームの
照射野の中心Oとの位置ずれを計算する(図3ステップ
3)。この計算結果に基づき、計算機5の位置制御部5
3から治療台3に制御信号が送られ、ずれを無くす方向
に治療台3の位置調整が行われる(図3ステップ1
0)。位置調整を行ったら、次の照射タイミング信号に
より再度X線照射を行い(図3ステップ11)、位置調
整の結果を確認する(図3ステップ12)。治療部位K
と照射野の中心Oが所定の精度で一致したら(図4(C
22))、その信号が照射タイミング信号発生部7に伝
えられ、X線照射部待避制御部76の制御によりX線照
射部2などビームの照射野の通路にあるX線管を照射野
の中心Oから待避させ(図3ステップ14)、ビーム照
射タイミング信号発生部75からの照射タイミング信号
で治療用ビームの照射制御を行う(図3ステップ1
5)。なお、ステップ12で、治療部位Kとビーム中心
Oの一致度が十分でないことが確認されたら、ステップ
3からの作業を繰り返す。又1回のビームの照射で照射
量が十分でない場合もステップ3からの作業を繰り返
す。
【0020】次に呼吸曲線信号とX線の照射タイミング
信号およびビームの照射タイミング信号の関係を説明す
る。図5(A)は患者の胸などに配置した呼吸信号セン
サー71から得た信号に基づいて生成された呼吸の状況
を示す呼吸曲線信号である。患者の呼吸が安定すると呼
吸曲線信号も安定し、その周期はほぼ一定となる。この
状態における呼吸周期をτ、吸気の最深部をt0である
とする(図5(A))。呼気の最深部t0の前後では臓
器が最も大きくなっており、かつ治療部位の移動も最も
少ないので、t0を中心とするΔt1の期間にX線の照射
を行い、X線像を得るようにすると、安定したX線像が
得られる。なお、このt0を中心とする期間Δt1は、例
えば呼吸曲線信号の最深部t0を基準とし、判定レベル
をLthに設定して、呼吸曲線信号がこのレベルより下
がった期間に生成することによって得られる(図5
(A))。t0を中心とする期間Δt1の間にX線の照射
を行い、これによって得られたX線像を用いて治療部位
Kとビーム中心Oとのずれを求める。そして、治療台3
の位置調整を行ってずれを補正し、ずれが所定の値以下
になったことを確認したら、X線照射部2をビーム中心
線Oから退避させて、その後の呼気の最深部t0を中心
とする期間Δt2の間に同様な方法で生成した照射タイ
ミング信号(図5(C))でビーム照射部の照射制御を
行い、ビームの照射を行う。治療部位の位置は患者の呼
吸動で移動するが、呼吸が安定しておれば治療部位Kは
呼吸曲線の最深部t0で先に確認した位置(照射野の中
心Oの位置)に戻ってくるので、位置調整を行った後に
呼吸曲線信号の最深部t0を中心とする期間に、ビーム
の照射を行うことにより、ビームの照射野の中心Oが治
療部位Kを確実に捉えることが出来る。なお、時間の経
過と共に、呼吸以外の原因によって治療部位の位置がビ
ーム中心がらずれていくことがあるので、X線照射によ
る位置確認と位置の修正は、ビームの照射と交互に繰り
返し行うことになる。以上は、予め用意する患者の治療
部位を含む画像情報として、X線CT画像を利用するこ
とで説明したが、これに限定するものではない。
【0021】実施の形態2.次に、実施の形態2につい
て図6、図7、図8、図9に基づいて説明する。図6は
実施の形態2に係る構成図である。図6において図1と
同じ符号を付したものは同一内容又は機能のものを示
す。2Bはビームの照射野の中心からずれた位置に配置
されたX線照射部、4BはX線照射部2BからのX線を
受像するX線像受像部である。実施の形態1では、X線
照射部2をビームの照射野の中心線11の線上に配置し
ていたが、実施の形態2ではビームの照射野の中心線1
1を避けた位置に配置している。なお、計算機5の機能
と、照射タイミング信号発生部7の機能は以下で特に説
明する部分を除き、図2に示すものと実質的に同じ内容
である。ただし、X線照射部退避制御部76は必要な
い。
【0022】次にその動作を説明する。図7に示す実施
の形態2のフローチャートにおいて、ステップからス
テップ13までは実施の形態1の場合と同じステップを
踏んで進める。呼吸曲線信号(図8(A))の呼気の最
深部t0を中心とする期間Δt1(図8(B))に照射タ
イミング信号を生成し、これでX線照射部2Bを制御し
てX線を照射し、照射野の中心Oと治療部位Kが所定の
精度で一致していることが確認されると、引続いて得ら
れる照射タイミング信号Δt2(図8(C))によりビ
ームの照射を行う(図7ステップ14)。さらにビーム
の照射が必要な場合はステップに戻って、X線の照
射、位置の確認、ビームの照射の順に行う。なお、この
場合、ビームを照射する方向と少し違う方向ΔθからX
線照射を行い、これによって、治療部位Kとビームのビ
ーム中心Oの位置合わせを行うことになるが、これはX
線CT像による画像データを使って中心投影画像を構成
するときに、Δθ分だけ補正した像を構成して利用す
る。
【0023】このような構成にすると、X線照射を行っ
て位置合わせを終えた段階にビームの照射のため実施の
形態1のようなX線照射部2を待避させる必要がなくな
るので、X線照射部2Bの待避に要する時間が不要にな
り、治療部位Kとビームの中心の一致確認に引き続いて
ビームの照射ができる。また、X線照射部2Bを退避さ
せるための機構が不用になる。
【0024】さらに、X線の照射制御とビームの照射制
御を短時間のうちに切り替えて行うことが出来るので、
図9に示すように1つの照射タイミングにおける期間Δ
tの間に、X線照射を行う期間Δt1とエネルギー照射
を行う期間Δt2を1つずつ、またはX線照射を行う複数
の期間Δt11、Δt12…とエネルギー照射を行う複数の
期間Δt21、Δt22…を交互に設定することが出来る
(図には後者の複数期間設定の場合を示している)。こ
のようにすると位置確認から極めて近い時間内にビーム
の照射が出来るので、呼吸動による位置ずれはますます
少なくすることが出来る。
【0025】実施の形態3.次に、実施の形態3につい
て説明する。図10は実施の形態3に係る構成図であ
る。図10において図1、図6と同じ符号を付したもの
は同一内容又は同一機能のものを示す。21は第1のX
線照射部、22はその照射方向が前記第1のX線照射部
の照射方向と交叉する第2のX線照射部である。81は
第1のX線照射部の照射制御部、82は第2のX線照射
部の照射制御部である。411は第1のI、I、412
は第1のビデオ信号処理部で第1のX線照射部21に対
応し、421は第2のI、I、422は第2のビデオ信
号処理部で第2のX線照射部21に対応して設けられた
ものである。このように交叉する方向からX線照射を行
うことにより、このX線像から患者の骨格像を3次元的
に把握できるから、この骨格像の中における治療部位の
位置をX線CT像で得た画像情報と関連付けることによ
り、治療部位Kの位置を骨格像の中で3次元的に特定す
ることが出来る。
【0026】具体的には、画像データファイル6の画像
情報を使って得た骨格像と実際に患者のX線照射によっ
て得た骨格像に付されたランドマークを対応付けること
によってX線像の上に治療部位Kの位置を特定する技術
を交叉する2つの軸の画像情報について行い、その結果
をベクトル的に合成することによって、治療部位Kの位
置を骨格像の中で3次元的に特定することが出来る。す
なわち、第1のX線照射部21の照射によって得た第1
のX線像と、画像データファイルの画像情報を使って前
記第1のX線照射部21に表示された骨格像と同じ向き
からの仮想のX線照射部により照射して得た骨格像とか
ら、第1のX線照射部21の照射方向から見た治療部位
の位置を把握出来る。同様に、第2のX線照射部22の
照射によって得た第2のX線像と、画像データファイル
の画像情報を使って前記第2のX線照射部22に表示さ
れた骨格像と同じ向きから仮想のX線照射部により照射
して得た骨格像とから、第2のX線照射部22の照射方
向から見た治療部位の位置を把握出来る。前記第1のX
線照射部21と前記第2のX線照射部22はその向きが
交叉しているので、治療部位の位置を3次元的に特定す
ることが出来る。なお、第1のX線照射部による照射
と、第2のX線照射による照射は時間分割的に順次切り
替えて行うことにより、第1のX線照射部によるX線像
と第2のX線照射部によるX線像との混信を回避して位
置確認における誤差の発生を防止できる。
【0027】
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係るビ
ーム照射治療装置は、患者の呼吸曲線信号に同期して制
御され、該呼吸曲線信号の1サイクルの特定の期間に照
射タイミング信号を発生する照射タイミング信号発生部
と、この照射タイミング信号によって制御され患者の治
療部位を含む部分にX線を照射するX線照射部と、この
X線の照射によって得られるX線像を受像するX線像受
像部と、予め用意された患者の治療部位を含む画像情報
と前記X線像受像部から得られる画像情報の比較によっ
て前記治療部位の位置の確認を行う位置確認部を備え、
呼吸周期の1サイクルの一部の期間のX線照射によっ
て、患者の治療部位の位置確認を行い、その結果に基づ
いて治療用ビームの照射を行うようにしたので、治療部
位を確認するためのX線被爆量が少ないビーム照射治療
装置を構成できる効果がある。
【0028】また、患者の呼吸曲線信号に同期して制御
され、該呼吸曲線信号の1サイクルの特定の期間に生成
する照射タイミング信号により照射制御され、患者の治
療部位を含む部分にX線を照射するX線照射部と、この
X線の照射によって得られるX線像を受像するX線像受
像部と、予め用意された患者の治療部位を含むX線CT
像の画像情報と前記X線像受像部から得られる画像情報
の比較によって前記治療部位の位置の確認を行う位置確
認部と、位置確認部からの信号により制御され、前記治
療部位の位置と治療用ビームのビーム中心との位置ずれ
を無くす方向に制御する位置制御部と、前記位置制御部
による位置制御の終了後、患者の治療部位に、照射タイ
ミング信号によって制御されて治療用ビームを照射する
ビーム照射部とを備え、照射タイミング信号によりX線
照射を行って患者の治療部位の位置確認と位置ずれ補正
を行った後照射タイミング信号により治療用ビームを照
射するようにしたので、治療部位を確認するためのX線
被爆量が少なく、かつ照射精度の高いビーム照射治療装
置を構成できる効果がある。
【0029】また、照射タイミング信号の生成は、呼吸
曲線信号に同期し呼気の期間に行うようにしたので、体
動による位置ずれの少ない治療部位の位置情報の収集に
基づく、患者のX線被爆量の少ないビーム照射治療装置
を構成できる効果がある。
【0030】また、X線像受像部から得られた治療部位
の位置と治療用ビームの照射野の中心との位置ずれが所
定値以下であることを条件に、照射タイミング信号によ
り治療部位に治療用ビームを照射するようにしたので、
患者のX線被爆量が少なく、かつビーム照射を治療部位
に限定して行うことが出来るビーム照射治療装置を構成
できる効果がある。
【0031】また、治療部位を含む部分に向けて照射す
るX線照射部を、治療部位に向けて照射する治療用ビー
ムの照射野と重ならない位置に配置したので、X線照射
部の位置を機械的に移動させることなく、ビームの照射
を行うことがきる。この結果、治療部位の位置確認制御
の作業をへて治療用ビームの照射までの時間差を小さく
できるので、患者のX線被爆量が少なく、かつ体動によ
る位置誤差のさらに少ないビーム照射治療装置を構成で
きる効果がある。
【0032】また、呼吸曲線信号の1サイクル中の特定
期間を複数の期間に分割し、X線照射の期間と治療用ビ
ームの照射の期間とに割り当て、それぞれの期間にX線
の照射タイミング信号と治療用ビームの照射タイミング
信号を生成するようにしたので、治療部位の位置情報の
収集から治療用ビームの照射までの時間差が小さくでき
る。この結果、X線照射とビーム照射を時間的に連続し
て行えるので、患者のX線被爆量が少なく精度の高いビ
ーム照射治療装置を構成できる効果がある。
【0033】また、交叉する2または2以上の方向から
治療部位を含む部分にX線を照射しそのX線像から治療
部位の位置に係る情報の収集を行うようにしたので、治
療部位の立体的な位置情報に基づく患者のX線被爆量が
少ないビーム照射治療装置を構成できる効果がある。
【0034】また、治療用ビームはX線、電子線、荷電
粒子線、重粒子線、または中性子線を使う構成としたの
で、患者のX線の被曝量が少ない癌細胞の治療が行える
ビーム照射治療装置を構成できる効果がある。
【0035】さらに、この発明に係るビーム照射治療装
置は、患者による周期的な呼吸曲線信号の一定レベルに
おける周期期間に照射タイミング信号を発生させ、この
照射タイミング信号に同期してX線照射部により患者の
治療部位を含む部分にX線を照射し、患者の治療部位の
位置を確認して前記照射タイミング信号に同期してビー
ム照射部により患者の治療部位にビームの照射を行うよ
うにしたので、治療部位を確認するためのX線被爆量が
少ないビーム照射治療装置を構成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施に形態1に係る構成図である。
【図2】 実施に形態1の部分構成図である。
【図3】 実施の形態1のフローチャートである。
【図4】 実施の形態1における位置合わせ手順の説明
図である。
【図5】 実施の形態1における呼吸曲線信号と照射タ
イミング信号の関係を説明する図である。
【図6】 実施に形態2に係る構成図である。
【図7】 実施の形態2のフローチャートである。
【図8】 実施の形態2における呼吸曲線信号と照射タ
イミング信号の関係を説明する図である。
【図9】 実施の形態2における他の呼吸曲線信号と照
射タイミング信号の関係を説明する図である。
【図10】 実施の形態3に係る構成図である。
【図11】 従来例の説明図である。
【図12】 従来例の位置合わせ手順の説明図である。
【図13】 従来例の呼吸曲線信号と照射タイミング信
号の関係を説明する図である。
【符号の説明】
1 ビーム照射部、 11 照射野の中心、12 線量
計、 13 コリメータ、2 X線照射部、 3 手術
台、4 X線像受像部、 41 イメージインテンシテ
ィファイア (I、I)、42 ビデオ信号処理部、5
計算機、 51 画像構成部、 52 位置確認部、
53 位置制御部、 54 位置確認情報出力部、6
画像ファイル、7 呼吸曲線信号発生部、 71 呼吸
信号センサー、72 呼吸信号発生部、 73 状態信
号発生部、74 X線用照射タイミング信号発生部、7
5 ビーム照射タイミング信号発生部、76 X線照射
部待避制御部、8 X線照射制御部、 9 ビーム照射
制御部、10 操作制御部、 10a 参照画像ディス
プレイ、10b 画像ディスプレイ、10c キャラク
タディスプレイ、10d キーボード、 10e 操作
パネル、10f タブレット、20 X線CT装置、
30 通信装置、 40 通信線。

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 患者の呼吸曲線信号に同期して制御さ
    れ、該呼吸曲線信号の1サイクルの特定の期間に照射タ
    イミング信号を発生する照射タイミング信号発生部と、
    この照射タイミング信号によって制御され患者の治療部
    位を含む部分にX線を照射するX線照射部と、このX線
    の照射によって得られるX線像を受像するX線像受像部
    と、予め用意された患者の治療部位を含む画像情報と前
    記X線像受像部から得られた画像情報の比較によって前
    記治療部位の位置の確認を行う位置確認部と、前記照射
    タイミング信号によって、治療用ビームの照射を行うビ
    ーム照射部とを備えたことを特徴とするビーム照射治療
    装置。
  2. 【請求項2】 患者の呼吸曲線信号に同期して制御さ
    れ、該呼吸曲線信号の1サイクルの特定の期間に照射タ
    イミング信号を発生する照射タイミング信号発生部と、
    この照射タイミング信号によって制御され患者の治療部
    位を含む部分にX線を照射するX線照射部と、このX線
    の照射によって得られるX線像を受像するX線像受像部
    と、予め用意された患者の治療部位を含むX線CT像の
    画像情報と前記X線像受像部から得られた画像情報の比
    較によって前記治療部位の位置の確認を行う位置確認部
    と、位置確認部からの信号により制御され、前記治療部
    位の位置と治療用ビームの照射野の中心との位置ずれを
    無くす方向に制御する位置制御部と、前記位置制御部に
    よる位置制御の終了後、患者の治療部位に照射タイミン
    グ信号によって制御されて治療用ビームを照射するビー
    ム照射部と、前記照射タイミング信号によりX線照射を
    行って患者の治療部位の位置確認と位置ずれ補正を行っ
    た後、前記照射タイミング信号により治療用ビームの照
    射を行うビーム照射部とを備えたことを特徴とするビー
    ム照射治療装置。
  3. 【請求項3】 前記タイミング信号発生部による制御信
    号の生成は、呼吸曲線信号に同期し呼気の期間に行うよ
    うにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に記
    載のビーム照射治療装置。
  4. 【請求項4】 前記X線撮像部から得られた治療部位の
    位置と治療用ビームの照射野の中心との位置ずれが所定
    値以下であることを条件に、ビーム照射部を駆動して治
    療部位に治療用ビームを照射する請求項1ないし請求項
    3のいずれかに記載のビーム照射治療装置。
  5. 【請求項5】 前記X線照射部は、治療部位に向けて照
    射する治療用ビームの照射野と重ならない位置に配置
    し、X線照射部を移動させることなく治療用ビームの照
    射を行えるようにしたことを特徴とする請求項1ないし
    請求項4のいずれかに記載のビーム照射治療装置。
  6. 【請求項6】 前記呼吸曲線信号の1サイクル中の特定
    期間を複数の期間に分割し、X線の照射期間と治療用ビ
    ームの照射期間とに割り当て、それぞれでX線の照射タ
    イミング信号とビームの照射タイミング信号を生成する
    ようにしたことを特徴とする請求項1ないし請求項5の
    いずれかに記載のビーム照射治療装置。
  7. 【請求項7】 交叉する2または2以上の方向から治療
    部位を含む部分にX線を照射し、そのX線像から治療部
    位の位置に係る情報の収集を行うようにしたことを特徴
    とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のビー
    ム照射治療装置。
  8. 【請求項8】 治療用ビームはX線、電子線、荷電粒子
    線、重粒子線、または中性子線であることを特徴とする
    請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のビーム照射
    治療装置。
  9. 【請求項9】 患者による周期的な呼吸曲線信号の一定
    レベルにおける周期期間に照射タイミング信号を発生す
    る照射タイミング信号発生部と、位置確認信号を受信し
    た後に、前記照射タイミング信号に同期して患者の治療
    部位に治療用ビームを照射するビーム照射部と、このビ
    ーム照射部による治療用ビームの照射前に、前記照射タ
    イミング信号に同期して患者の治療部位を含む部分にX
    線を照射するX線照射部と、このX線照射部からのX線
    の照射によるX線像を受像するX線像受像部と、患者の
    治療部位の位置を確認して前記ビーム照射部に前記位置
    確認信号を出力する計算部とを備えたことを特徴とする
    ビーム照射治療装置。
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