JP2001259060A - Method and device for measuring positional deviation of patient, method and device for positioning patient by using the method, and radiotherapy apparatus - Google Patents

Method and device for measuring positional deviation of patient, method and device for positioning patient by using the method, and radiotherapy apparatus

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JP2001259060A
JP2001259060A JP2000078374A JP2000078374A JP2001259060A JP 2001259060 A JP2001259060 A JP 2001259060A JP 2000078374 A JP2000078374 A JP 2000078374A JP 2000078374 A JP2000078374 A JP 2000078374A JP 2001259060 A JP2001259060 A JP 2001259060A
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住友重機械工業株式会社
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    • 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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the precision in positioning by directly measuring the position of an irradiation target in a soft tissue which is difficult to discriminate. SOLUTION: All the optical flows in the estimated range of the positional deviation of a patient are calculated in advance and this is compared with an actually measured optical flow to obtain the positional deviation of the patient.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、患者位置ずれ計測方法、装置、及び、これを用いた患者位置決め方法、装置、並びに放射線治療装置に係り、特に、外部照射による放射線治療の患者位置決めに用いるのに好適な、患者位置の目標位置からのずれ量を計測するための患者位置ずれ計測方法、装置、及び、これを用いた患者位置決め方法、装置、並びに放射線治療装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention is a patient position shift measuring method, device, and a patient positioning method using the apparatus, and relates to a radiotherapy apparatus, in particular, used for patient positioning in a radiation therapy with external beam suitable for patients positional deviation measuring method for measuring the amount of deviation from the target location of the patient position, device, and a patient positioning method using the same apparatus, and to a radiation therapy device.

【0002】 [0002]

【従来の技術】一般に、外部照射による放射線治療、特に、線量局在性に優れた放射線治療を行う際には、放射線を照射ターゲットである病巣に正確に照射するために、正確に患者を位置決めする必要がある。 In general, radiation therapy with external radiation, in particular, when performing an excellent radiotherapy dose localization, in order to accurately irradiate the lesion is irradiated target radiation, accurately positioning the patient There is a need to.

【0003】図1に、放射線治療で一般的に行われている患者位置決めの様子を示す。 [0003] FIG. 1 shows a state of the patient positioning which is generally performed in radiotherapy.

【0004】患者位置決めに際しては、図2に示す如く、まずステップ100で、放射線の照射門数、方向、 [0004] In patient positioning, as shown in FIG. 2, first in step 100, the irradiation Gate number of radiation directions,
強度等の照射計画(治療計画と称する)を決定するために、X線CT撮影装置12で、患者10のX線CT画像を撮影する。 To determine the irradiation plan such as strength (referred to as treatment planning), in X-ray CT apparatus 12, for photographing an X-ray CT image of the patient 10.

【0005】次いでステップ110に進み、治療計画装置30で、前記X線CT画像を用いて、照射する患部の位置や大きさを把握し、照射方向や厚さ等の条件(いわゆる照射パラメータ)を決定する治療計画を行う。 [0005] The program then proceeds to step 110, in the treatment planning apparatus 30, by using the X-ray CT image, to grasp the position and size of the affected part to be irradiated, conditions such as irradiation direction and thickness (so-called exposure parameters) carry out a treatment plan determined. 具体的には、撮影したX線CT画像を用い、患者の体輪郭や腫瘍領域の設定、更に放射線を照射してはいけない重要臓器の入力設定を行い、これらの3次元モデルを作成する。 Specifically, using an X-ray CT images captured, it sets the patient's body contour and the tumor area, further subjected to input setting key organs must not be irradiated to create these three-dimensional model. この3次元モデル及び画像を用いて治療計画を行い、照射方向や、照射線量を、計算機シミュレーションにより決定する。 Perform a treatment plan using the three-dimensional model and image, and irradiation direction, the irradiation dose, determined by computer simulation. 照射の際、計画に使用したX線CTと治療台上の患者の位置や姿勢がずれていると、正確な照射ができないため、照射治療の際の患者位置決めは、治療の成否を決める非常に重要な作業となる。 During irradiation, the X-ray CT and the position and posture of the patient on the treatment couch used to plan is shifted, because it can not correct the irradiation, the patient positioning during irradiation treatment, a very determining the success or failure of treatment It is an important work.

【0006】治療計画終了後、ステップ120で、患者位置決めのための疑似X線画像を計算機シミュレーションにより作成する。 [0006] After the treatment plan end, in step 120, to create a computer simulation pseudo X-ray image for patient positioning. 該疑似X線画像は、例えば患者上方及び側方からの2方向を作成し、記録装置に記録保存する。該疑 similar X-ray image, for example to create a two-way from the patient top and sides, which stores in a recording device.

【0007】ここまでが、照射治療のための事前準備となる。 [0007] until now, the advance preparation for the irradiation treatment.

【0008】次いで、患者位置決めのための作業を行う。 [0008] then, do the work for patient positioning. これには、事前位置決め段階130と、照射時位置決め段階140の2つの作業があり、事前位置決め13 This includes the pre-positioning stage 130, there are two working irradiation when positioning stage 140, prepositioning 13
0は、照射治療前に1回だけ行う。 0 is performed only once prior to irradiation treatment. 放射線の外部照射治療の場合、通常20〜30回の分割照射が行われるが、 For external radiation therapy radiation, it is divided irradiation typically 20 to 30 times is performed,
照射時位置決め140は、照射毎に毎回行われる。 Irradiation when positioning 140 is performed each time for each irradiation. 従って、この位置決め作業を簡略化できれば、技師と患者の双方の負担を減らすことができる。 Therefore, if simplify the positioning operation, it is possible to reduce both the burden on the technician and the patient.

【0009】前記事前位置決め段階130では、例えば患者の体表(又は患者固定具表面)へのマーキングと、 [0009] marking of the the prepositioning step 130, for example, the patient's body surface to the (or patient fixture surface),
照射時位置決めのためのX線画像撮影を行う。 Performing X-ray imaging for radiation when positioning.

【0010】具体的には、図1に示すように、ステップ132で、治療用の回転ガントリ14内の治療台16上における患者10の位置を大まかに推定し、これに合わせて治療台16を目視による手動操作で移動する(荒位置決めと称する)。 [0010] Specifically, as shown in FIG. 1, at step 132, the position of the patient 10 on the treatment table 16 of the rotating gantry 14 for the treatment roughly estimated, a treatment table 16 in accordance with this manually move operation by visual (referred to as rough positioning).

【0011】次いでステップ134に進み、患者10の例えば上方と側方と2方向から、例えばX線発生装置2 [0011] The program then proceeds to step 134, for example, from the upper and side and two directions of the patient 10, for example, X-ray generator 2
2A、22B及びX線撮像装置24A、24Bをそれぞれ含むX線透過撮影装置20A、20Bを用いてX線透過撮影を行い、ステップ120で作成した疑似X線画像と一致するように、治療台16を動かす。 2A, 22B and the X-ray imaging apparatus 24A, X-ray transmission imaging device 20A including 24B, respectively, subjected to X-ray radiography using 20B, to match the pseudo X-ray image created at step 120, a treatment table 16 move. 治療台16を動かしたら、再度X線画像を撮影し、結果を確認する。 After moving the treatment table 16, taking an X-ray image again, to see the results.
必要に応じ、この作業が繰り返される(詳細位置決めと称する)。 If necessary, this operation is repeated (referred to as detailed positioning).

【0012】両者が一致したら、ステップ136に進み、2つのX線透過画像を記録装置に記録保存する。 [0012] When the numbers match, the process proceeds to step 136, the two X-ray transmission image recorded and stored in a recording apparatus.

【0013】次いでステップ138で、例えば照射装置系に固定された投光器により、患者体表に投影されたマーカーを、例えばインキ等で体表や固定具に転写する。 [0013] Then in step 138, for example by a fixed projector in irradiation device system to transfer the projected markers in the patient body surface, the body and the fixture, for example, ink or the like.

【0014】最後に、実際の照射治療の度に、照射時位置決め140を行う。 [0014] Finally, the actual irradiation treatment of time, irradiation is carried out when positioning 140. 具体的には、ステップ142で、 Specifically, in step 142,
体表のマーカーと照射装置系に固定された投光器による投影マーカーを一致させるよう、目視による手動操作で治療台16を動かす(荒位置決めと称する)。 To match the projected markers by the marker light projector which is fixed to the irradiation apparatus system of the body, moving the treatment table 16 by manual operation by visual inspection (referred to as rough positioning).

【0015】次いでステップ144で、X線透過撮影を行い、ステップ136で保存した位置決め用X線透過画像と一致するように、治療台16を動かす。 [0015] Then in step 144, performs the X-ray transmission imaging, to match the positioning X-ray image stored in step 136, moving the treatment table 16. 治療台16 Treatment table 16
を動かしたら、再度X線透過画像を撮影し、結果を確認する。 When you move the, taking the X-ray transmission image again, to see the results. 必要に応じて、この作業が繰り返される(詳細位置決めと称する)。 If necessary, (referred to as detailed positioning) This work is repeated.

【0016】 [0016]

【発明が解決しようとする課題】放射線は、前記治療計画で決定された照射パラメータに基づいて照射されるが、X線CT撮影装置12と治療装置(回転ガントリ1 Radiation The object of the invention is to solve the above-said treatment plan is irradiated based on the determined exposure parameters in, X-rays CT apparatus 12 and the treatment device (rotating gantry 1
4)は異なる装置であるため、治療台16上の患者10 Since 4) are different devices, the patient 10 on the treatment table 16
の座標系と、治療計画時に用いたX線CT画像の座標系との間には、若干のずれが生じることになる。 And coordinate system between the coordinate system of the X-ray CT image used at the time of treatment planning, so that a slight deviation occurs. 従って、 Therefore,
治療計画どおりに正確に患部に照射するためには、この座標系のずれを補正する必要がある。 In order to irradiate precisely the affected area in the treatment planned, it is necessary to correct the deviation of the coordinate system. ずれ量を正確に測定できれば、例えば6自由度の治療台16により、患者位置の補正が可能である。 If accurate measurement of displacement amount, for example, by the 6 DOF treatment table 16, it is possible to correct the patient position.

【0017】前記ステップ134及び144の詳細位置決めでは、X線透過画像を用いて患者位置の計測を行っている。 [0017] In detail the positioning of the steps 134 and 144 are performed to measure the patient position using the X-ray transmission image. X線透過画像では、骨等の密度の高い物質は比較的視認し易いが、筋肉やその他の軟部組織は判別が難しい。 The X-ray image, a material having high bone density or the like relatively easy to visually recognize, but the muscles and other soft tissue are difficult to determine. 従って、通常は近傍にある骨等の特徴ある形状をランドマークとして位置決めを行うが、胸部や腹部のような体幹部では、コントラストが低く、正確な位置決めが困難であるという問題点を有していた。 Thus, although usually for positioning a distinctive shape such as a bone in the vicinity as a landmark, in the trunk, such as chest and abdomen, the contrast is low, it has a problem in that accurate positioning is difficult It was.

【0018】本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、判別が難しい軟部組織中の照射ターゲットの位置を直接計測することにより、位置決め精度を向上させることを第1の課題とする。 [0018] The present invention, which solve such the conventional problems, by measuring the position of the irradiation target discrimination is difficult soft tissue directly, the first problem of improving the positioning accuracy to.

【0019】本発明は、又、放射線の照射精度を向上させて、病院側スタッフ及び患者の負担を軽減することを第2の課題とする。 [0019] The present invention also improves the irradiation accuracy of the radiation, the second object is to reduce the hospital staff and patients burden.

【0020】 [0020]

【課題を解決するための手段】本発明は、患者位置の目標位置からのずれ量を計測するための患者位置ずれ計測方法において、患者位置ずれ量の予想範囲内における全てのオプティカルフローを予め計算し、これと実際に計測したオプティカルフローを比較して、患者の位置ずれ量を求めることにより、前記第1の課題を解決したものである。 Means for Solving the Problems The present invention, in a patient positional deviation measuring method for measuring the amount of deviation from the target position of the patient position, previously calculated for all the optical flow in the expected range of patient position shift amount and actually by comparing the optical flow measured with this, by obtaining the positional displacement amount of the patient, it is obtained by solving the first problem.

【0021】又、前記計算した各オプティカルフローで合成ベクトルのノルムを計算し、該ノルムが最大となる基準ノルム近傍で前記実際のオプティカルフローを計測するようにして、照射ターゲットの検出を容易としたものである。 [0021] Further, the calculated norm of the calculated resultant vector for each optical flow, the norm so as to measure the actual optical flow at the reference norm vicinity of maximum and facilitate detection of irradiation targets it is intended.

【0022】本発明は、又、患者位置の目標位置からのずれ量を計測するための患者位置ずれ計測装置において、予め計算した患者位置ずれ量の予想範囲内における全てのオプティカルフローを保存する保存手段と、実際のオプティカルフローを計測する計測手段と、前記保存手段に保存された保存オプティカルフローと実際に計測された計測オプティカルフローを比較して、患者の位置ずれ量を求めるマッチング手段とを備えることにより、 [0022] The present invention also stored for saving in a patient positional deviation measuring device for measuring the amount of deviation from the target location of the patient position, all of the optical flow in the expected range of precalculated patient position displacement amount and means, measuring means for measuring the actual optical flow actually by comparing the measured measured optical flow and storage optical flow stored in the storage means, and matching means for determining the positional deviation amount of the patient by,
前記第1の課題を解決したものである。 It is obtained by solving the first problem.

【0023】又、予め計算した各オプティカルフローで合成ベクトルのノルムを計算し、該ノルムが最大となる基準ノルムを求める手段を備え、該基準ノルム近傍で前記実際のオプティカルフローを計測するようにして、照射ターゲットの検出を容易としたものである。 [0023] Moreover, to calculate the norm of the resultant vector on each optical flow calculated in advance, comprising means for obtaining a reference norm the norm is maximum, the so as to measure the actual optical flow in the reference norm vicinity it is obtained by facilitating the detection of the irradiation target.

【0024】本発明は、又、前記の患者位置ずれ計測方法により求められた位置ずれ量に応じて、患者の位置決めを行うようにして、前記第1の課題を解決したものである。 The present invention also depending on the positional displacement amount determined by the patient's position shift measuring method, so as to position the patient, is obtained by solving the first problem.

【0025】本発明は、又、患者位置決め装置において、前記の患者位置ずれ計測装置と、該患者位置ずれ計測装置により求められた位置ずれ量に応じて、患者の位置決めを行う患者位置決め制御装置とを備えることにより、同じく前記第1の課題を解決したものである。 The present invention is also the patient positioner, and patient position deviation measuring apparatus of the, according to the displacement amount determined by the patient positional deviation measurement device, the patient positioning control device for positioning the patient by providing it is also obtained by solving the first problem.

【0026】本発明は、又、放射線治療装置において、 The invention also in a radiation therapy apparatus,
前記の患者位置決め装置と、該患者位置決め装置により位置決めされた患者に放射線を照射する放射線照射装置とを備えることにより、前記第2の課題を解決したものである。 A patient positioning device of the, by providing a radiation irradiating device for irradiating the patient, which is positioned by the patient positioning device is obtained by solving the second problem.

【0027】前記オプティカルフローとは、画像上の画素の流れ(動き)をベクトルで表わしたものを言い、通常は動画像のフレーム間での各画素の動きをベクトルで求めることで、移動方向を検出するのに用いられている。 [0027] The optical flow and refers to the image on the pixels of the flow (movement) as expressed in the vector, usually by obtaining the motion of each pixel between frames of a moving image by a vector, the direction of movement It has been used to detect. その特徴は、瞬間瞬間の微小変化を扱い、変化が連続的であれば、各画素の動きが流れるように変化するところであると判断する。 Its features treats small changes in every moment, changes if continuous, it is determined that the place where changes to flow motion of each pixel. 移動ベクトルを検出できれば、 If you can detect the movement vector,
移動物体の把握や追跡や可能であり、交通量調査や人間のジェスチャの認識等に用いることが検討されている。 A grasp of the moving object and tracking and possible, has been considered to use the recognition or the like of the traffic analysis and human gesture.

【0028】本発明では、このオプティカルフローを利用して、照射ターゲットの3次元位置決めを行う。 [0028] In the present invention, by utilizing this optical flow, the three-dimensional positioning of the irradiation target.

【0029】 [0029]

【発明の実施の形態】以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。 With reference to the DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The accompanying drawings, an embodiment of the present invention in detail.

【0030】本発明に係る放射線治療装置の実施形態は、図3に示す如く、図1に示したX線CT撮影装置1 The embodiment of a radiation therapy system according to the present invention, as shown in FIG. 3, X-ray CT imaging apparatus shown in FIG. 1 1
2で撮影された、放射線治療に必要なX線CT画像を保存する画像データベース(DB)32と、該画像DB3 2 was taken at an image database (DB) 32 for storing the X-ray CT images necessary for radiation therapy, the image DB3
2からX線CT画像を取出し、照射ターゲットの3次元位置・形状入力や、線量分布シミュレーションを行って、放射線治療の照射パラメータを決定する、従来と同様の治療計画装置30と、該治療計画装置30で設定された照射ターゲット付近のオプティカルフロー情報、及び、患者10の回りに回動可能な照射ノズル18から放射線を照射して治療を行うための回転ガントリ14の回転情報を計算し、後出3次元(3D)位置決め制御装置36に送信する、本発明に係る3次元(3D)位置決め計画装置34と、まず、該3D位置決め計画装置34で計算されたガントリ回転情報に基づきX線透過撮影を行って、その画像を収集し、次に、この画像からオプティカルフローを計算して、照射ターゲット付近のオプティカルフロー情報との 2 taken out X-ray CT image from the three-dimensional position and shape input or irradiation target by performing dose distribution simulation to determine the exposure parameters of the radiation therapy, and similar to the conventional treatment planning unit 30, the treatment planning system optical flow information in the vicinity of the irradiation target is set at 30, and the rotation information of the rotating gantry 14 for performing treatment by irradiating a radiation around the patient 10 from a rotatable irradiation nozzle 18 is calculated, infra and transmits the three-dimensional (3D) positioning control unit 36, a 3-dimensional (3D) positioning planning unit 34 according to the present invention, first, the X-ray transmission imaging on the basis of the gantry rotation information calculated by the 3D positioning planning device 34 go and collect the image, then calculates an optical flow from image, the optical flow information near irradiation targets れを計算し、これを治療台16の回転・移動情報に変換する、本発明に係る3次元(3 Les calculates, converts it into rotation and movement information of the treatment table 16, a three-dimensional (3 according to the present invention
D)位置決め制御装置36とを含んで構成されており、 D) is configured to include a positioning control device 36,
これらが、治療システムのネットワークに接続されている。 These are connected to the network of a treatment system.

【0031】前記3D位置決め計画装置34では、図4 [0031] In the 3D positioning planning device 34, FIG. 4
に示す如く、まずステップ200で、治療直前の患者位置決めで行われているX線透過撮影の画像を、1回転分(ガントリ角度0〜360°)、設定された各回転角度ステップ(例えば2°)でシミュレーションして、図5 As shown in, first, in step 200, the image of the X-ray transmission imaging being carried out by patient positioning just before treatment, one rotation (gantry angle 0 to 360 °), the rotation angle step is set (e.g., 2 ° ) and simulation, FIG. 5
に示す如く、多ガントリ方向からのX線透過シミュレーション画像XI(n)、XI(n+1)・・・を作成する。 As shown in, X-rays transmitted through simulation image XI from multi gantry direction (n), to create a XI (n + 1) ···. ステップ角度は任意に設定できるが、例えば2°に設定すると、180枚のX線透過シミュレーション画像が作成される。 Step angle can be arbitrarily set, for example, is set to 2 °, 180 sheets of X-ray transmission simulation image is created.

【0032】次いで、ステップ210で、前記治療計画装置30で設定された照射ターゲット付近のオプティカルフローを、各シミュレーション画像間で計算する。 [0032] Then, in step 210, the optical flow in the vicinity of the irradiation target set by the treatment plan unit 30, is calculated between the simulated images. 具体的には、図6に示す如く、2つの隣接するX線透過シミュレーション画像X(n)、X(n+1)において、 More specifically, as shown in FIG. 6, two neighboring X-ray transmission simulation image X (n), in X (n + 1),
同じ場所に設定した、ある微小領域内の等輝度画素は、 Was set in the same location, etc luminance pixel of a certain small region,
同じ物が移動したと仮定して、2つの画素間の移動ベクトルを算出することにより、オプティカルフローを計算して、図6の右側に示すようなオプティカルフロー画像Oを得る。 Assuming the same thing is moved, by calculating a movement vector between two pixels, to calculate the optical flow, obtain the optical flow image O shown in the right side of FIG. 画像中の矢印が、X(n)とX(n+1)との間での移動量と方向を示す。 Arrow in the image, showing the movement and direction between the X (n) and X (n + 1). 筋肉やその他の、コントラストが低い、軟部組織であっても、動きの判別は可能である。 Muscles and other low contrast, even soft tissue discrimination of motion is possible.

【0033】次いでステップ220に進み、図7に示す如く、それぞれのオプティカルフロー画像で、画像中心付近のオプティカルフローベクトルof(i)及びそのノルム(絶対値)を計算し、その中から最大のノルム値を検索して、基準ノルムXN(n)とする。 The program then proceeds to step 220, as shown in FIG. 7, each of the optical flow image, the optical flow vector of the vicinity of the image center (i) and its norm (absolute value) was calculated, the largest norm among the searching for values, a reference norm XN (n). 又、このときのオプティカルフローを基準オプティカルフローとし、この基準オプティカルフローを計算した回転角度情報と合わせて、計3つの情報を保存する。 Also, the optical flow at this time as a reference optical flow, together with the rotation angle information calculated this standard optical flow, saving a total of three pieces of information. 基準ノルム近傍では、オプティカルフローベクトルが大きく、照射ターゲット付近での画像の見え方に大きな変化があると考えられるため、この回転角度情報を用いて、X線透過撮影を行えば、照射ターゲットを検出し易くなる。 The reference norm vicinity, the optical flow vector is large, since it is considered that there is a significant change in the appearance of the image in the vicinity of the irradiation target by using the rotation angle information, by performing X-ray transmission imaging, detecting irradiation targets It tends to.

【0034】前記3D位置決め計画装置34は、次いで、図8のステップ230に進み、この回転角度近傍で患者セットアップ誤差(例えば±30%)の範囲で、X [0034] The 3D positioning planning unit 34 then proceeds to step 230 in FIG. 8, in a range of patient setup errors in the rotation angle near (eg ± 30%), X
線CT画像を回転・移動させて、ステップ240で、図9に示す如く、ベッド角度やチルト角度も入れて基準角度周辺微小領域のX線透過シミュレーション画像を再作成し、回転・移動量(n)と、そのときのオプティカルフロー(n)(ステップ250)、合成ベクトルのノルム(n)(ステップ260)を計算して、テーブルに保存する。 And the line CT images are rotated and movement, at step 240, as shown in FIG. 9, re-create the X-ray transmission simulation image of a reference angle around small areas also put bed angle and the tilt angle, rotation and transfer of (n ) and optical flow at that time (n) (step 250), calculates the norm of the resultant vector (n) (step 260) and stored in a table. この保存情報は、前記3D位置決め制御装置3 The storage information, the 3D positioning control unit 3
6に転送される。 6 is transferred to.

【0035】前記3D位置決め制御装置36は、図10 [0035] The 3D positioning controller 36, FIG. 10
に示す如く、ステップ310で前記3D位置決め計画装置34から出力された回転角度情報と回転角度ステップ情報を用いて、回転ガントリ及びX線透過撮影装置を制御し、X線透過撮影を行い、ステップ320で、計測されたオプティカルフローを計測オプティカルフローとして計算し、保存する。 As shown in, using the rotation angle step information and the rotation angle information output from the 3D positioning planning device 34 at step 310, and controls the rotating gantry and the X-ray transmission imaging apparatus performs X-ray transmission imaging, step 320 in, it calculates the measured optical flow as measured optical flow, save. 更に、ステップ330で、合成ベクトルのノルムも計算し、計測ノルムとして保存する。 Further, in step 330, the norm of the synthesis vector is also calculated and stored as the measurement norm.

【0036】次いで図11のステップ340に進み、この計測オプティカルフローOfm(i)と、テーブルとして保存したオプティカルフローOfm(i)とのパターンマッチングを、図12に示す如く、例えば対応する画素毎のベクトルの内積の総和PMをとることによって行い、マッチングの値が最小(PMは最大)になった回転・移動量を、回転・移動のずれ量として出力する。 The program then proceeds to step 340 in FIG. 11, and the measurement optical flow OFM (i), the pattern matching between optical flow and stored as a table OFM (i), as shown in FIG. 12, for example of the corresponding each pixel done by summing PM of the inner product of vectors, the value of the matching minimum (PM up) the rotation and movement amount becomes, and outputs a displacement amount of rotation and movement.

【0037】本実施形態においては、照射ターゲット近傍での画像の見え方に大きな変化があると考えられる基準ノルム近傍での回転角度情報を用いて、X線透過撮影を行っているので、照射ターゲットを容易に精度良く検出できる。 [0037] In this embodiment, by using the rotation angle information of the reference norm vicinity deemed appearance there is a large change in the image of the irradiation target proximity, since subjected to X-ray radiography, irradiation targets the easily and accurately detected. なお、基準ノルム近傍でなくても十分な精度が得られる時には、他の回転角度で位置ずれを検出することも可能である。 Incidentally, when a sufficient accuracy can be obtained without the reference norm vicinity, it is possible to detect the positional deviation in the other rotational angles.

【0038】更に、高速計算が可能になれば、リアルタイムでのシミュレーションも可能である。 [0038] Furthermore, if the possible high-speed calculation, simulation in real time is also possible.

【0039】 [0039]

【発明の効果】本発明によれば、骨等の密度の高い物質を代わりに用いるのではなく、照射ターゲットそのものを計測するので、位置決めの精度が向上する。 According to the present invention, rather than using instead dense material such as bone, so measuring the irradiation target itself, it improves the accuracy of positioning. 従って、 Therefore,
放射線の照射精度が向上して、病院側スタッフと患者双方の負担を軽減させることができる。 To improve the irradiation accuracy of radiation, it is possible to reduce the burden of the hospital staff and patients both.

【0040】又、実際のX線透過撮影は、1回で済み、 [0040] In addition, the actual X-ray transmission imaging, only once,
患者の被爆量が低減される。 Exposure of the patient is reduced.

【0041】特に、全自動で位置決めを行うようにした場合には、オペレータ毎のばらつきを防ぐことができる。 [0041] Particularly, when to perform positioning in a fully automatic, it is possible to prevent variations in each operator.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】放射線治療で一般的に行われている患者位置決めの様子を示す線図 Diagram showing the state of the patient positioning [1] is generally carried out in the radiotherapy

【図2】前記患者位置決め作業の手順を示す流れ図 Figure 2 is a flow diagram illustrating the procedure of the patient positioning work

【図3】本発明が採用された放射線治療装置の全体構成を示すブロック図 Block diagram showing the overall arrangement of Figure 3 radiotherapy apparatus to which the present invention is employed

【図4】前記実施形態で用いられている3次元位置決め計画装置の動作の前半を示す流れ図 Figure 4 is a flow diagram illustrating the first half of the operation of the three-dimensional positioning program device used in the embodiment

【図5】前記3次元位置決め計画装置において、多ガントリ角度方向からシミュレーション画像を作成している様子を示す斜視図 [5] In the three-dimensional positioning planning system, perspective view showing a state of creating a simulation image from the multi gantry angle direction

【図6】同じくオプティカルフローを計算している様子を示す線図 [6] Also diagram showing a state in which to calculate the optical flow

【図7】同じくオプティカルフローの特徴量を計算している様子を示す線図 [7] Also diagram showing a state of calculating a feature amount of optical flow

【図8】前記3D位置決め計画装置の動作の後半を示す流れ図 Figure 8 is a flow diagram illustrating the latter half of the operation of the 3D positioning planning device

【図9】前記3D位置決め計画装置において、基準角度周辺微小領域でのシミュレーション画像を作成している様子を示す斜視図 [9] In the 3D positioning planning device, perspective view showing a state of creating a simulation image of the reference angle around small areas

【図10】前記実施形態で用いられている3D位置決め制御装置の動作の前半を示す流れ図 Figure 10 is a flow diagram illustrating the first half of the operation of the 3D positioning control device used in the embodiment

【図11】同じく後半を示す流れ図 FIG. 11 is a flow diagram also shows the second half

【図12】前記3D位置決め制御装置において、オプティカルフローのパターンマッチングを行っている様子を示す線図 [12] In the 3D positioning control device, the diagram showing a state of performing pattern matching of optical flow

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10…患者 12…X線CT撮影装置 14…回転ガントリ 16…治療台(患者ベッド) 20A、20B…X線透過撮影装置 22A、22B…X線発生装置 24A、24B…X線撮像装置 30…治療計画装置 32…画像データベース(DB) 34…3次元(3D)位置決め計画装置 36…3次元(3D)位置決め制御装置 O…オプティカルフロー画像 10 ... patient 12 ... X-ray CT apparatus 14 ... rotating gantry 16 ... couch (patient bed) 20A, 20B ... X-ray transmission imaging device 22A, 22B ... X-ray generator 24A, 24B ... X-ray imaging apparatus 30 ... treatment planning device 32 ... image database (DB) 34 ... 3-dimensional (3D) positioning planning unit 36 ​​... three-dimensional (3D) positioning control device O ... optical flow image

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4C082 AC02 AE03 AG52 AJ08 AN02 AP07 4C093 AA22 AA25 CA17 CA35 CA50 FD03 FF12 FF21 FF33 FF41 FF50 FH07 5B057 AA08 BA03 BA19 DA07 DB03 DC02 DC33 5L096 AA09 BA06 BA13 FA66 FA69 HA04 HA07 ────────────────────────────────────────────────── ─── front page of continued F-term (reference) 4C082 AC02 AE03 AG52 AJ08 AN02 AP07 4C093 AA22 AA25 CA17 CA35 CA50 FD03 FF12 FF21 FF33 FF41 FF50 FH07 5B057 AA08 BA03 BA19 DA07 DB03 DC02 DC33 5L096 AA09 BA06 BA13 FA66 FA69 HA04 HA07

Claims (7)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】患者位置の目標位置からのずれ量を計測するための患者位置ずれ計測方法において、 患者位置ずれ量の予想範囲内における全てのオプティカルフローを予め計算し、 これと実際に計測したオプティカルフローを比較して、 患者の位置ずれ量を求めることを特徴とする患者位置ずれ計測方法。 1. A patient position shift measuring method for measuring the amount of deviation from the target position of the patient position, pre-compute all of the optical flow in the expected range of patient positional deviation amount, actually measured with this comparing the optical flow, patient position shift measuring method characterized by determining the position deviation of the patient.
  2. 【請求項2】前記計算した各オプティカルフローで合成ベクトルのノルムを計算し、該ノルムが最大となる基準ノルム近傍で前記実際のオプティカルフローを計測することを特徴とする請求項1に記載の患者位置ずれ計測方法。 2. A computes the norm of the resultant vector on each optical flow and the calculated patient according to claim 1 wherein said norm is characterized by measuring the actual optical flow at the reference norm vicinity of maximum positional deviation measurement method.
  3. 【請求項3】患者位置の目標位置からのずれ量を計測するための患者位置ずれ計測装置において、 予め計算した患者位置ずれ量の予想範囲内における全てのオプティカルフローを保存する保存手段と、 実際のオプティカルフローを計測する計測手段と、 前記保存手段に保存された保存オプティカルフローと実際に計測された計測オプティカルフローを比較して、患者の位置ずれ量を求めるマッチング手段と、 を備えたことを特徴とする患者位置ずれ計測装置。 3. A patient positional deviation measuring device for measuring the amount of deviation from the target position of the patient position, storage means for storing all the optical flow in the expected range of precalculated patient positional deviation amount, the actual measuring means for measuring the optical flow, by comparing actually measured measured optical flow and storage optical flow stored in the storage means, further comprising a matching unit for determining the positional deviation amount of the patient patients positional deviation measuring device according to claim.
  4. 【請求項4】予め計算した各オプティカルフローで合成ベクトルのノルムを計算し、該ノルムが最大となる基準ノルムを求める手段を備え、 該基準ノルム近傍で前記実際のオプティカルフローを計測することを特徴とする請求項3に記載の患者位置ずれ計測装置。 4. Calculate the norm of the resultant vector on each optical flow calculated in advance, characterized in that the norm is provided with means for obtaining a reference norm is maximum, to measure the actual optical flow in the reference norm vicinity patients positional deviation measuring device according to claim 3,.
  5. 【請求項5】請求項1又は2に記載の患者位置ずれ計測方法により求められた位置ずれ量に応じて、患者の位置決めを行うことを特徴とする患者位置決め方法。 5. Depending on the positional displacement amount determined by the patient positional deviation measuring method according to claim 1 or 2, patient positioning method, characterized in that for positioning of the patient.
  6. 【請求項6】請求項3又は4に記載の患者位置ずれ計測装置と、 該患者位置ずれ計測装置により求められた位置ずれ量に応じて、患者の位置決めを行う患者位置決め制御装置と、 を備えたことを特徴とする患者位置決め装置。 6. A patient position deviation measuring apparatus according to claim 3 or 4, depending on the position deviation amount obtained by the patient positional deviation measurement device, and a patient positioning control device for positioning the patient patient positioner, characterized in that the.
  7. 【請求項7】請求項6に記載の患者位置決め装置と、 該患者位置決め装置により位置決めされた患者に放射線を照射する放射線照射装置と、 を備えたことを特徴とする放射線治療装置。 7. A radiation treatment apparatus comprising: the patient positioning device, and a radiation device for irradiating the patient, which is positioned by the patient positioning device of claim 6.
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