JP2001327514A - 放射線治療計画装置及び放射線治療計画法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被検体の呼吸、心拍、また天板ないし寝台の
動作に応じて変化する病変部の位置・形状等を正確に反
映したターゲット形状の設定を行うことができる放射線
治療計画装置及び放射線治療計画法を提供する。 【解決手段】 本発明の放射線治療計画装置は、被検体
Ｐに関する位相データＺ _θ、Ｚ_α、Ｚ_β、Ｚ_γ、…の相
違に応じた複数の断層像を生成する画像生成手段と、こ
れら断層像に対し、当該断層像上に存在する病変部Ｔに
対するターゲット形状ＳＴを設定・入力する入力手段、
そして、前記位相データＺ_θ、Ｚ_α、Ｚ_β、Ｚ_γ、…の
相違に応じた複数の断層像及び前記ターゲット形状ＳＴ
を重畳表示する画像表示手段とを有している。なお、位
相データとは、被検体Ｐに関する呼吸データや心電デー
タ等を意味する。これにより、装置使用者は、例えば図
８（ｃ）及び（ｄ）に示すような状況において、ターゲ
ット形状ＳＴの修正を実施することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線治療計画装
置及び放射線治療計画法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、放射線を癌や腫瘍等の病変部に照
射することにより、当該病変部の組織細胞を破壊した
り、分裂阻止等することで、その治癒を目指す放射線治
療が広く行われるようになっている。ここで、放射線と
しては、例えば直線加速器（リニアアクセラレータ＝Ｌ
ＩＮＡＣ）によって加速された電子を、所定の対電子線
ターゲット（タングステン、金、白金等）に照射するこ
とで発生するＸ線、等が利用される。

【０００３】ところで、このような放射線治療を実施す
るにあたっては、上記病変部に対する十分な治療効果を
得るために相応の放射線照射（ないし線量）が必要であ
るとともに、病変部以外の他の正常組織に関しては、障
害が発生しないように、その許容放射線量を超えてはな
らない、という条件を満足しなければならない。このと
き特に、病変部の近傍に、放射線に対して高感受性を有
する組織（例えば、甲状腺や眼球（水晶体））が存在す
る場合においては、より高度の注意が必要となる。

【０００４】したがって、放射線治療を実際に開始する
前には、上記条件を満足するため、病変部の位置、大き
さ、形状、数等を正確に把握し（病変部の特定）、それ
に基づき放射線を照射する領域（照射野）、照射角度、
照射門数等を決定して、当該病変部に放射線が集中する
よう、かつ、当該病変部周囲の線量分布が適当なものと
なるような放射線治療計画を策定する必要がある。

【０００５】従来において、上記放射線治療計画の策定
は、例えば放射線治療装置における線源と架台回転中心
との距離、絞り開度等の幾何学的条件を設定可能なＸ線
シミュレータを用いて実施されていた。しかしながら、
この場合においては、データを二次元的にしか扱うこと
ができず、深さ方向に関する放射線照射についての確認
を行うことができない。したがって、策定された計画の
信頼性について、また、病変部「のみ」を照射対象とす
るような、より緻密な照射計画を策定しようとする場合
について、やや問題がった。

【０００６】また、上記Ｘ線シミュレータに関する欠点
を回避し得るものとして、Ｘ線ＣＴ装置により取得され
た、被検体及び病変部に関する複数の断層像の各々につ
き上記病変部に関する「二次元的」な設定（病変部外縁
形状の入力）をまず行って、次に、当該複数の断層像と
当該設定に基づいて、病変部の三次元モデル（以下、
「ＶＯＩ（Volume of Interest）」という）を構築し、
この三次元モデルに基づき、放射線治療計画を策定する
方法も提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来に
おける放射線治療計画の策定、その中でも殊に重要な工
程である「病変部の設定」においては、いわゆる「体
動」に関する考慮が払われていない点が問題であった。

【０００８】すなわち、複数枚の断層像を利用して病変
部の設定を実施する場合においては、従来、ある「特定
の位相」の再構成画像（＝断層像）に基づいて、上記病
変部形状の設定が行われていた。ここに「位相」とは、
一般的には、「時間とともに変化する体の動きないし状
態（＝上記「体動」）」を示唆し、より具体的に言え
ば、被検体の呼吸（呼気又は吸気フェーズ（位相）の違
い）、それら各フェーズに対応する心拍（一拍分が位相
の一周期を構成）、等が該当する。そして、このような
体動によって、病変部の位置や形状は一般に変化する。

【０００９】ところが、従来における「病変部の設定」
は、上記したように、「ある特定の」位相における断層
像が利用されるのみであったから、その正確な形状を
「特定」し得たと言える状況になかった。例えば図１２
(ａ）においては、「呼気フェーズ」における６枚の断
層像（スライス位置〜）が取得され、かつ、これに
基づいて病変部Ｔの位置及び形状についての「二次元
的」なターゲット形状ＳＴの設定がなされているが、図
１２(ｂ）における「吸気フェーズ」においては、スラ
イス位置に関する病変部Ｔの形状が、上記設定された
形状ＳＴよりも小さくなっていることがわかる。また、
このような「二次元的」な設定に基づいて、上記した
「ＶＯＩ」を構築することは、一定の不正確さを伴うも
のとならざるを得ない。したがって、このような場合に
おいては、放射線治療の際、病変部に対し有効な放射線
照射が行われない領域を残置させることとなり、治療効
果が低下する結果となる。

【００１０】また、上記したような事情は、断層像を用
いた病変部設定のみにかかわらず、これら複数の断層像
に基づいて作成した「透過像（ＤＲＲ（Digitally Reco
nstructed Radiograph）像）」を用いた病変部設定に関
しても当てはまる（ちなみに、上記Ｘ線シミュレータを
用いる場合、このＤＲＲ像を利用した病変部設定が行わ
れ得る）。

【００１１】すなわち、ＤＲＲ像の作成ないし当該像上
における病変部設定に関しても、従来、上記体動に関す
る配慮がなされているわけではなく、該ＤＲＲ像は一般
に位相が混在したもの、例えば吸気の位相と呼気の位相
とが渾然一体となった画像として作成されていたし、ま
た、病変部の設定をこのようなＤＲＲ像上で行えば、上
記と同様な問題が生ずることとなっていた。

【００１２】例えば図１３に概念的に示すように、同図
第Ｉ相及び第ＶＩＩＩ相においては、病変部Ｔの形状と
設定したターゲット形状（照射野形状）ＳＴとがほぼ一
致しているが、他の各相では、病変部形状が変化してお
り、当該病変部Ｔ形状と設定した形状ＳＴとは、もはや
一致したものとなっていないことがわかる。

【００１３】以上のことを要すれば、病変部の位置ない
し形状は、体動により変化しているにもかかわらず、従
来においては、ある特定の位相に関する断層像あるいは
ＤＲＲ像を用いるのみで以って当該病変部の設定を行う
ようにしていたから、より正確かつより緻密な放射線治
療を実施することが困難であった。

【００１４】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、被検体の呼吸、心拍
等に応じて変化する病変部の位置・形状等を正確に反映
した設定を行うことができ、もってより緻密かつ正確な
放射線治療を実施することが可能な放射線治療計画装置
及び放射線治療計画法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために以下の手段をとった。すなわち、請求項１記
載の放射線治療計画装置は、被検体にＸ線を曝射するこ
とにより取得される画像に基づいて放射線治療の計画を
策定する放射線治療計画装置において、前記被検体に関
する位相データの相違に応じた複数の画像を生成する画
像生成手段と、前記画像に対し、当該画像上に存在する
目標部位に対するターゲット形状を設定・入力する入力
手段と、前記位相データの相違に応じた複数の画像及び
前記ターゲット形状を重畳表示する画像表示手段とを有
していることを特徴とするものである。

【００１６】ちなみに、前記画像としては、アキシャル
像又はＤＲＲ像等を適用することができる（請求項
９）。

【００１７】また、請求項１１記載の放射線治療計画法
は、被検体にＸ線を曝射することにより取得される画像
に基づいて放射線治療の計画を策定する放射線治療計画
法であって、前記被検体に関する位相データの相違に応
じた複数の画像を生成する工程と、前記画像に対し、当
該画像上に存在する目標部位に対するターゲット形状を
設定・入力する工程と、前記位相データの相違に応じた
複数の画像及び前記ターゲット形状を重畳表示する工程
と、前記重畳表示に基づいて、前記目標部位の、前記位
相データの相違に応じた複数の画像間における変化の様
子を確認し、必要であれば前記ターゲット形状の修正を
行う工程と、を含むことを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の第一の実施の
形態について図を参照しつつ説明する。図１は、本第一
実施形態に係る放射線治療計画装置の構成例を示す概要
図である。図１において、この放射線治療計画装置は、
Ｘ線ＣＴ装置１及び放射線治療装置２の二つの構成要素
からなっている。

【００１９】Ｘ線ＣＴ装置１は、架台１１、寝台１２及
びコンソール１３から構成されている。架台１１には、
寝台１２上に被検体Ｐの体軸方向（図中矢印Ａ１の方
向）に移動可能に設置された天板１２１が挿脱される空
洞部１１ａが設けられており、該空洞部１１ａの周囲か
つ架台１１内部には、Ｘ線管球１１１及びＸ線検出器１
１２が設けられている（図２参照）。

【００２０】これらＸ線管球１１１及びＸ線検出器１１
２は、図２に示すように対向配置され、かつ両者が図中
矢印Ｂに示すように被検体を中心に回転可能となってい
る。Ｘ線管球１１１は高電圧電源等を含むＸ線発生装置
１１１ａと接続されている。また、Ｘ線検出器１１２
は、例えば二次元状に配列された光電変換素子を含む画
素電極（不図示）を主として構成される。上記Ｘ線管球
１１１より発せられるＸ線は、図２上点線にて示されて
いるように、被検体Ｐに対し、扇形状で曝射される。こ
の場合、その扇形状と被検体Ｐとが交差する部位(ない
しは、扇形状が被検体Ｐを、いわば「切断」する位置)
として、当該被検体Ｐについての「スライス位置」が規
定される。

【００２１】また、架台１１には、図１に示すように、
空洞部１１ａの近傍かつその周囲に、投光器１１３が備
えられている（図１では、三台）。これら投光器１１３
は、上記スライス位置がどこに規定されているかを、被
検体Ｐ上に指示するものである。

【００２２】寝台１２には、上記した天板１２１が設け
られる他、図１に示す矢印Ｃ１のような上下動を可能と
する機構（不図示）が設けられている。寝台１２にはさ
らに、天板１２１の面が設置面と平行な関係を保ったま
ま回転することが可能な回転動機構等を設けてもよい。

【００２３】被検体Ｐは、この寝台１２における天板１
２１が前記空洞部１１ａから引き出された状態におい
て、該天板１２１上にセッティングされ、このセッティ
ングの後に天板１２１の動作に伴って空洞部１１ａ内に
導入される。

【００２４】コンソール１３は、前記架台１１及び寝台
１２の動作等を制御する中央制御部１３１（図２参
照）、装置使用者がこの中央制御部１３１にアクセスす
るための入力部（入力手段）１３７及び再構成された断
層像（アキシャル像）等を表示する画像表示部（画像表
示手段）１３８を備えている。このうち入力部１３７
は、図１に示すように、マウス１３７ａやトラックボー
ル等のポインティングデバイスを備え、画像表示部１３
８に表示された画像上の位置を入力することにより、タ
ーゲット形状の設定・入力やアイソセンタ（後述）の位
置入力等を実施することが可能である。

【００２５】装置使用者は、入力部１３７を介して中央
制御部１３１に指令を発し、該中央制御部１３１はこれ
を受けて、前記Ｘ線検出器１１２が検知したＸ線情報に
基づき、断層像を再構成し、これを画像表示部１３８に
表示する。

【００２６】上記断層像を再構成するには、図２に示す
データ収集部１３２、前処理部１３３、メモリ１３４及
び再構成部（画像生成手段）１３５が利用される。より
詳しく、まず、データ収集部１３２はＸ線検出器１１２
に接続されており、該Ｘ線検出器１１２より上記電気情
報を受け取る。このデータ収集部１３２では、その電気
情報たる出力信号が増幅器により増幅され、その増幅さ
れた信号がマルチプレクサにより前記Ｘ線検出器１１２
における画素電極につき定められるチャンネルを単位と
してシリアルに送出され、その送出された信号がＡ／Ｄ
変換器によりデジタル信号に変換される。

【００２７】また、データ収集部１３２は、上記電気情
報を受け取ると同時に、図２に示すように、被検体Ｐに
関する「位相データ」を受け取る。ここで「位相デー
タ」とは、被検体Ｐの呼吸状態に関するデータ、被検体
Ｐに関する心電データ、また、被検体Ｐの蠕動運動に関
するデータ、さらには被検体Ｐを載置する天板１２１の
移動ないし位置に関するデータ等が含まれる（後に詳
述）。

【００２８】前処理部１３３は、上記データ収集部１３
２から送出されたデジタル信号に対し、適当なキャリブ
レーション処理を実施してこれを「生の投影データ」
（以下、単に「投影データ」という）とする。

【００２９】メモリ１３４は、上記投影データを記憶す
るが、その際、記憶される投影データに対しては、当該
投影データの元となるＸ線情報がＸ線検出器１１２で収
集された時点における、上記位相データが付随してい
る。したがって、前記メモリ１３４においては、投影デ
ータとともに、それに対応する位相データが記憶され
る。

【００３０】再構成部１３５は上記メモリ１３４より投
影データを受け取り、この投影データに基づき、被検体
Ｐに関する断層像を再構成する。そして、この再構成部
１３５に接続された画像表示部１３８において、上記再
構成された断層像が表示される。なお、投影データから
断層像を再構成する際には、例えば、複数の上記スライ
ス位置の各別に該当する断層像を、当該スライス位置の
各別に関する投影データに基づき再構成することができ
るし、また、複数の（あるいは、隣接する）スライス位
置を「１つ」の投影データとして扱い、当該投影データ
に基づいた断層像再構成を行うこともできる。なお、図
２に示す二次記憶装置１３６は、このように再構成され
た断層像に関するデータ（画像データ）や、上記投影デ
ータ等を、場合に応じて記憶する。その具体的構成とし
ては、例えば周知のハードディスク等を採用すればよ
い。

【００３１】ここで、本第一実施形態におけるＸ線ＣＴ
装置１においては、上記断層像再構成及びその表示に関
し、次のような構成ないし機能を備えている。

【００３２】（透視モード機能）上記したＸ線管球１１
１及びＸ線検出器１１２は、図示しないスリップリング
を介して電気的に接続されており、これにより、Ｘ線管
球１１１とＸ線検出器１１２とは、被検体Ｐの周囲を連
続回転しながら、１枚の断層像の再構成に要す被検体Ｐ
に関する多方向のＸ線情報を、連続的に収集することが
できる（以下、このようなＸ線ＣＴ装置１の運転ないし
運用に係る態様を、「透視モード」という）。

【００３３】このような「透視モード」によるＸ線ＣＴ
装置１の運用によれば、例えば同一スライス位置ないし
スライス幅における上記投影データを連続的に取得し、
その断層像を画像表示部１３８において連続的に表示す
ることが可能となる。そして、この断層像の連続的表示
によれば、例えば被検体Ｐに投与した造影剤の流入ある
いは流出による断層像の変化を時々刻々追跡すること等
が可能となる。なお、このような手法は、いわゆる「ダ
イナミックスキャン」と呼称されることで知られる。

【００３４】また、別の例としては、Ｘ線管球１１１及
びＸ線検出器１１２の上記連続回転に同期させて、上記
天板１２１を移動することで、被検体Ｐに関するスライ
ス位置を螺旋状に変更しつつ上記投影データを取得し
て、被検体Ｐの(体軸方向に関する)広範囲に亘った断層
像を得ることも可能である。なお、このような手法は、
いわゆる「ヘリカルスキャン」と呼称されることで知ら
れる。

【００３５】（マルチ・スライス機能）本第一実施形態
におけるＸ線ＣＴ装置１においては、上記Ｘ線管球１１
１及びＸ線検出器１１２が被検体Ｐ周囲を一回転するの
みで、上記スライス位置を複数規定し得る機能を備えて
いる（マルチ・スライス機能）。これは、Ｘ線管球１１
１から発するＸ線の、被検体Ｐに対する「スライス幅」
を所定の間隔を有するように規定し、これを二次元的に
配列された前記画素電極を有するＸ線検出器１１２によ
り検出することによって実現される。ちなみに、上記ス
ライス幅を所定の間隔とするためには、例えばＸ線管球
１１１に対し、図示しないコリメータを設けることによ
り実現することができる。

【００３６】これによれば、ある特定の時間における、
被検体Ｐの複数箇所に関する断層像を、一挙に取得する
ことが可能となる。そしてまた、本第一実施形態におい
ては、このように得られた複数の断層像を、画像表示部
１３８において並列的に表示（マルチ・フレーム表示）
することが可能である。つまり、画像表示部１３８を、
上記取得される断層像の数に対応するよう所定のフレー
ムに分割し、これら各フレームについて、上記複数の断
層像の一々を表示し得る。このようにすることで、画像
表示部１３８上において、ある特定の時間における複数
の断層像を一時に確認することができる。

【００３７】さらに、本第一実施形態においては、上記
したＸ線管球１１１及びＸ線検出器１１２の連続回転を
行いつつ（「透視モード」運転を行いつつ）、いま述べ
たマルチ・スライス処理による断層像再構成及びその表
示を実施することも可能である。この場合においては例
えば、ある所定のスライス幅に関し、上記「ダイナミッ
クスキャン」による断層像再構成を行えば、画像表示部
１３８上における複数の断層像の各々が、「シネ映像」
的に変化しながら表示されることになる。

【００３８】さて次に、放射線治療装置２について説明
する。放射線治療装置２は、回転架台２１、これを支持
する回転支持台２２及び被検体Ｐが載置される治療台２
３から構成されている。回転架台２１は、図１に示すよ
うに、その断面が略Ｌ字状の立体であり、該Ｌ字の一端
にはＸ線を被検体Ｐに対して照射する照射ヘッド２１１
を備えている。照射ヘッド２１１には、図示しない電子
加速器や対電子線ターゲット等が内設されている。被検
体Ｐに照射されるＸ線は、前記電子加速器により加速さ
れた電子が、前記対電子線ターゲットに照射されること
で発生する（以下、Ｘ線発生に関与する上記電子加速器
及び対電子線ターゲット等からなる構成を、単に「線
源」という）。

【００３９】照射ヘッド２１１にはまた、上記発生した
Ｘ線を被検体Ｐに対してどのような領域で照射するかを
規定する、多分割原体絞りの構造を有したマルチ・リー
フ・コリメータが備えられている。これは、二組のリー
フ群を構成する複数の板状リーフが、各別に、かつ、そ
の長さ方向であって対向する方向又は離反する方向に移
動することにより、Ｘ線の照射領域を任意に規定するこ
とが可能である。また、照射ヘッド２１１は、図１に示
す矢印Ｅ２に示すように回動可能部位を有し、前記マル
チ・リーフ・コリメータの角度（ないし回転）位置の調
整を通して、Ｘ線照射領域の調整を行うことも可能とな
っている。

【００４０】回転支持台２２は、上述したように略Ｌ字
状となる立体である前記回転架台２１における、前記照
射ヘッド２１１を備えない方の腕２１ａを、図１に示す
ように、回動軸２２１によって回転可能に支持する。な
お、この回動軸２２１の軸線と前記照射ヘッド２１１の
回転軸の軸線とが交差する点が、この放射線治療装置２
上における「アイソセンタ」に該当する。

【００４１】治療台２３は、Ｘ線ＣＴ装置１に備えられ
ていた寝台１２と略同様、体軸方向（図１中矢印Ａ２の
方向）に移動可能とされた天板２３１が備えられている
とともに、図１中矢印Ｃ２に示すように、上下動が可能
である。また、この治療台２３は、図１中矢印Ｄ２に示
すように、天板２３１の中心を軸とした回転動等が可能
となっている。

【００４２】以上説明したＸ線ＣＴ装置１及び放射線治
療装置２は、図１に示すように、信号線３によって互い
に接続されている。Ｘ線ＣＴ装置１において取得された
断層像等に基づき策定される放射線治療計画ないしその
シミュレート結果等は、前記信号線３を介して、放射線
治療装置２に設けられる又は同装置２とは別途に設けら
れる照射条件記憶装置（不図示）に転送され、該放射線
治療装置２はこれに基づき、被検体Ｐに対する放射線照
射を実施する。

【００４３】以下では、上記構成例となる本第一実施形
態の放射線治療計画装置についての作用効果に関する説
明を、図３及び図４に示すフローチャートに沿って行
う。なお、以下では、上記Ｘ線ＣＴ装置１を「透視モー
ド」により運転するとともに、マルチ・スライス処理を
実施し、かつ、マルチ・フレーム表示を実施する場合に
ついての作用態様を、具体的な一例として説明すること
とする。

【００４４】まず、Ｘ線ＣＴ装置１により、放射線治療
計画を策定するに必要な断層像を取得する。これは、上
記Ｘ線管球１１１及びＸ線検出器１１２を、被検体Ｐ周
囲に関して回転させるとともに、図３ステップＳ１にあ
るように、上記Ｘ線管球１１１から発せられたＸ線を被
検体Ｐに曝射し透過させる。この透過したＸ線は、当該
被検体Ｐ内における臓器等の存在・不存在により、その
透過する部位に応じて吸収の多寡が生じる。上記Ｘ線検
出器１１２では、このような強度分布の存在するＸ線情
報、つまり被検体Ｐ内部の情報を含むＸ線情報が検出・
取得される。なお、本第一実施形態におけるＸ線の被検
体Ｐに対する曝射は、図５に概念的に示すように、複数
のスライス位置〜により規定される、所定のスライ
ス幅ＳＷをもって行われるものとする（マルチ・スライ
ス機能）。

【００４５】そして、Ｘ線管球１１１及びＸ線検出器１
１２による被検体Ｐ周囲の回転により、上記スライス幅
に関し、上記Ｘ線情報が多方向で取得され、これらがＸ
線検出器１１２における上記画素電極において電気情報
に変換された後、図３ステップＳ２にあるように、該電
気情報がコンソール１３内におけるデータ収集部１３２
に送信される。

【００４６】このとき、データ収集部１３２において
は、図３ステップＳ２に併せて示すように、被検体Ｐに
関する「位相データ」が、前記電気情報とともに受信さ
れる（図２参照）。この位相データは、当該電気情報の
元となるＸ線情報がＸ線検出器２で検知された時点にお
ける被検体Ｐに関する呼吸データ及び心電データ、並び
に当該被検体Ｐを載置する寝台１２ないし天板１２１の
移動ないし位置に関するデータ（以下、単に「天板デー
タ」という）等である。

【００４７】ここで、本第一実施形態においてはより具
体的に、呼吸データ及び心電データとが、図６に概念的
に示される関係を有する場合につき、これを「位相デー
タ」として扱う。図６において、曲線Ｂは被検体Ｐに関
する呼吸曲線を示し、その極大点Ｂ_Pは当該被検体Ｐが
空気を一杯に吸い込んだ状態、その極小点Ｂ_Qは当該被
検体Ｐが空気を一杯に吐き出した状態であることを意味
している。そして、これら極大点Ｂ_P及び極小点Ｂ_Qを挟
む、（あるいはこれら極大点Ｂ_P及び極小点Ｂ_Qから始ま
る）一定の期間は、当該被検体Ｐが呼吸を止めている期
間であり、それぞれが呼気フェーズＰＰ及び吸気フェー
ズＰＱに該当する。また、これら呼気フェーズＰＰ及び
吸気フェーズＰＱの期間中においては、図６に併せて示
すように、各々に対応する心電図が取得される。

【００４８】そして、本第一実施形態における「位相デ
ータ」とは、上記した呼気又は吸気フェーズＰＰ又はＰ
Ｑのいずれかを表象するデータΦ_Bと、これら各フェー
ズＰＰ又はＰＱの各期間につき計測される心電図におい
て、当該心電図上の任意の時点における一点として規定
される心電データΦ_Hとから構成されるものである（図
２参照）。

【００４９】例えばいま、呼気フェーズＰＰに関して説
明すると、被検体Ｐが空気を一杯に吸い込んだ状態を保
持している（呼吸を止めている）期間内に、心電図は各
波（Ｐ波，…，Ｕ波）を記録するが、その一周期中（又
は複数周期中）、被検体Ｐに関するＸ線情報は逐次収集
されることになる。すなわち、図６に示すように、心電
図上における最初のＲ波から次のＲ波までの間（図では
Ｒ₁波からＲ₂波間）における、各点Ｚ₁、Ｚ₂、…、Ｚ_n
の各時点において、図５に示したスライス位置〜に
関するＸ線情報が逐次収集される。そして、これら各点
Ｚ₁、Ｚ₂、…、Ｚ_nの各々に対応する「位相」は、「呼
気又は吸気フェーズＰＰ又はＰＱの別」（＝Φ_B）及び
「心電図上の位置」（＝Φ_H）を規定することにより一
義的に定まり、これが「位相データ」となる。

【００５０】より具体的に例えば、点Ｚ₁において、ス
ライス位置〜に関するＸ線情報が取得されるときに
は、当該Ｘ線情報に対応する位相データＺ₁は、「『呼
気フェーズ』（＝Φ_B（Ｚ₁））における、『心電データ
Ｒ₁波の頂点（を記録する時点）』（＝Φ_H（Ｚ₁））」
なる形式として与えられることになる。

【００５１】なお、この説明から明らかなように、本第
一実施形態における「位相」を規定する一周期は、心電
図の一周期がそれに該当することになる。また、上記に
おいて、位相データは、呼気又は吸気フェーズＰＰ又は
ＰＱの別（＝Φ_B）、及び心電図上の位置（＝Φ_H）、に
関する両データにより構成されるとしたが、当該位相デ
ータにはこれらに加え、潜在的には、上記「天板データ
Φ_T」をも含むものと考えることができる。というの
も、例えば被検体Ｐの頭部に関しスライス位置を定める
場合と、胸部に関し定める場合とでは、その「位相が異
なる」と考えることができるからである。

【００５２】本第一実施形態では、上記した図５に示す
ようなスライス位置〜に関するＸ線情報を取得する
から、当該Ｘ線情報には概ね「腹部」なる「位相」が対
応することになり、またより正確には、上記「天板デー
タΦ_T」を用いることにより、当該「腹部」に関する
「位相データ」を一義的に規定することができる。な
お、このようなことは、天板１２１がＸ線管球１１１に
よるＸ線曝射に同期して移動ないし停止、あるいは連続
移動するヘリカル・スキャンを実施する場合において、
より明らかに該当する。このような場合における被検体
Ｐのスライス位置の変化は、まさしく「位相データ」と
して捕らえ得るからである。

【００５３】なおまた、図６に示したような各点Ｚ₁、
Ｚ₂、…、Ｚ_nの間隔をどのようにとるかは本発明におい
て基本的に任意であるが、一般的に言えば、上記Ｘ線管
球１１１及びＸ線検出器１１２におけるデータ収集性
能、より具体的には、その回転速度や回転数等により制
約され得る。

【００５４】さて、上記データ収集部１３２において受
信された電気情報は次に、図３ステップＳ３にあるよう
に前処理部１３３に送信され、ここで適当なキャリブレ
ーション処理を受けて「投影データ」となる。そして、
この投影データは、図３ステップＳ４にあるように、そ
れに付随する前記位相データとともに、メモリ１３４に
逐次記憶されていく。後は、当初に予定した取得予定の
投影データすべてを収集すればデータ収集処理を終了
し、収集されていなければＸ線管球１１１及びＸ線検出
器１１２等によるデータ収集をさらに続行する（図３ス
テップＳ６）。

【００５５】以上のように「投影データ」が取得・記憶
されつつある状況において、上述した「透視モード」に
おける刻々変化する断層像の再構成及びその表示は、例
えば次のように行われる。すなわち、図３ステップＳ５
及び図４ステップＴ１にあるように、上記Ｘ線管球１１
１及びＸ線検出器１１２の連続回転中、メモリ１３４に
おいて逐次記憶されていく投影データに関し、少なくと
も１枚の断層像を再構成するに必要な投影データが当該
メモリ１３４に順次蓄積される毎に、これを再構成部１
３５へと送出する（あるいは、メモリ１３４から読み出
す）。これにより、Ｘ線検出器２によりＸ線情報が取得
されてから一定時間の経過の後に、被検体Ｐに関するリ
アルタイムな断層像の再構成及びその表示（確認）を行
うことができる。

【００５６】また、本第一実施形態における断層像の表
示は、図４ステップＴ２にあるように、同一位相データ
に関する断層像の再構成（つまり、同一位相データが付
随する投影データに基づく断層像の再構成）が完了し次
第行うようになっている。いまの場合においては、図５
に概念的に示したように、複数のスライス位置〜に
関するＸ線情報が一挙に取得されるから、同一位相と判
断される断層像は６枚存在することになる。さらに、こ
れら６枚の断層像がＸ線管球１１１及びＸ線検出器１１
２の一回転により取得されるとするならば、当該一回転
の度毎に、異なる位相データを有する６枚の断層像が取
得されることになる。したがって、上記した「同一位相
データに関する断層像の再構成が完了し次第」とは、こ
れら６枚の断層像の再構成が完了し次第ということであ
り、その表示は、当該再構成が完了した後に行われるこ
とになる。また、この表示は、画像表示部１３８上を６
つのフレームに分割し、これら各フレームについて上記
６枚の断層像の一々が対応するように行われる（マルチ
・フレーム表示、図４ステップＴ３）。

【００５７】以上のことから結局、本第一実施形態にお
ける断層像の再構成及びその表示は、図７に示すよう
に、画像表示部１３８上の６つのフレームが、同一位相
における被検体Ｐの６箇所に対応する断層像Ｄ１、…、
Ｄ６（上記スライス位置〜に対応）を表示するとと
もに、当該６つの断層像Ｄ１、…、Ｄ６は、いわゆる
「シネ映像」的な画像（断層像）を連続的に表示するも
のとなる。このシネ映像的に表示される画像は、すなわ
ち位相データの相違に応じた断層像ということになる。

【００５８】図７においては、このような事情が概念的
に示されており、現時点で表示されているある位相デー
タＺ_θに関する６枚の断層像Ｄ１、…、Ｄ６の「裏」に
は、次なる位相データＺ_{θ +1}に対応する６枚の断層像が
控えており、これらの再構成が終了し次第、当該次なる
位相データＺ_{θ +1}に対応する断層像が、位相データＺ _θ
の６枚の断層像Ｄ１、…、Ｄ６に代わり、表示されるこ
とになる。

【００５９】なお、上記したデータ収集処理（図３）及
び断層像最構成及びその表示処理（図４）は、上記説明
から明らかなとおり、並行して実施されることになる。
また、上記したような「透視モード」において、Ｘ線管
球１１１及びＸ線検出器１１２の連続回転数を何回とす
るか、あるいは上記「少なくとも１枚の断層像を再構成
するに必要な」投影データをどのように定義するか、等
は本発明において基本的に自由である。例えば、連続回
転数は「５０回」とし、１枚の断層像を再構成する投影
データは、「被検体Ｐに関する全角度（０〜360°）」
又は「その半分の角度（０〜180°）」に関し取得され
た投影データとする、等とすればよい。ただ、上記「連
続回転数」については、上記Ｘ線管球１１１の耐熱性
能、また、被検体Ｐに対する被曝量を可能な限り少なく
しなければならないという要請から、一般的に好適な上
限が存在する。

【００６０】以上のようにして、再構成された断層像Ｄ
１、…、Ｄ６が画像表示部１３８において表示される状
態に至ると、装置使用者は、入力部１３７を用いて病変
部（目標部位）に対する二次元的なターゲット形状の設
定及びその修正を行うことが可能となる。なお、いまの
場合においては、「透視モード」によるシネ映像的な断
層像表示がなされているから、装置使用者は、変化しつ
つある断層像（図７参照）に対するターゲット設定等を
行うことが可能である。先に参照した図４において、タ
ーゲット設定に係るルーチンが併せて示されているの
は、このような事情を示唆している。

【００６１】まず、図４ステップＵ１に示すように、画
像表示部１３８上の前記６つのフレーム、つまり、同一
位相における被検体Ｐの複数箇所に関する断層像Ｄ１、
…、Ｄ６のうちから、ターゲットを設定しようとする任
意のフレームないし断層像を選択する。図７では、その
ような例として、下段かつ最左端に示されるフレームな
いし断層像Ｄ４が選択された場合が示されている（図に
おいて、「縁取り」表示した）。

【００６２】次に、図４ステップＵ２に示すように、上
記選択された断層像Ｄ４に基づき、病変部Ｔに対するタ
ーゲット形状ＳＴを設定・入力する。この設定・入力
は、入力部１３７を構成する上記ポインティングデバイ
ス等を用いることにより実施され、当該断層像Ｄ４上に
おける病変部Ｔの外縁を囲むような形状（＝ターゲット
形状）を作成することにより行われる。

【００６３】このような設定・入力の最中、あるいは当
該設定・入力を終えると、図４ステップＵ２及びステッ
プＴ３が連係されていることからわかるように、そのタ
ーゲット形状ＳＴは、上記選択された断層像Ｄ４上に重
畳表示される。

【００６４】一方、断層像Ｄ１、…、Ｄ６は、上述した
ように、図３ステップＳ５及び図４ステップＴ１乃至Ｔ
３に則って、位相データＺ_θ、Ｚ_{θ +1}、…に関し更新さ
れている状況にある。そして、上記設定・入力したター
ゲット形状は、このような更新される断層像上において
も重畳表示される。

【００６５】このようなことから、装置使用者は、自身
が設定・入力したターゲット形状ＳＴが、異なる位相に
おける断層像上においても「正当性」を有するか否かを
容易に確認することができる。つまり、病変部Ｔは、そ
の位置ないし形状が位相の変化に応じて一般に変化する
が、そのような変化は断層像が逐次更新されることによ
り確認することができ、かつ、当該更新されていく各々
の断層像上には自身が設定・入力したターゲット形状Ｓ
Ｔが重畳表示されるから、当該変化する病変部Ｔと固定
されたターゲット形状ＳＴとを比較することにより、後
の放射線治療が効果的に実施し得るか否かを判断するこ
とができるのである。

【００６６】具体的には、例えば図８に示すようなもの
となる。この図において、図８（ａ）に示す当初に設定
した断層像Ｄ４（位相データＺ_θ）上のターゲット形状
ＳＴは、その他の如何なる位相データＺ_α、Ｚ_β及びＺ
_γにおける断層像上においても、そのまま重畳表示され
る。

【００６７】図８（ｂ）に示す位相データＺ_αに関する
断層像において、その病変部Ｔ１は、位相データＺ_θに
おける断層像の病変部Ｔよりも小さくなっていることが
わかる。したがって、当初に設定したターゲット形状Ｓ
Ｔは未だ正当性を有しており、このままであっても放射
線治療は効果的に実施し得ることが推測される。

【００６８】一方、図８（ｃ）に示す位相データＺ_βに
関する断層像の病変部Ｔ２は、その大きさは図８（ａ）
における病変部Ｔのそれと変化はないが、その位置を変
じたものとなっている。したがって、病変部Ｔ１は、タ
ーゲット形状ＳＴの囲む領域からはみ出しており、この
ままでは放射線治療を効果的なものとすることが期待で
きない。よって、このような場合においては、ターゲッ
ト形状ＳＴそのものの修正か、あるいはターゲット形状
ＳＴの表示位置に関する修正が必要となる。なお、この
修正は、既に説明した図４ステップＵ１乃至Ｕ２に則っ
て行うようにすればよい。

【００６９】また、図８（ｄ）に示す位相データＺ_γに
関する断層像の病変部Ｔ３は、その大きさが、図８
（ａ）における病変部Ｔのそれに比べて大きくなってい
ることがわかる。したがって、この場合においても、図
８（ｂ）と同様、病変部Ｔ３がターゲット形状ＳＴの囲
む領域からはみ出しており、かつ、修正が必要な場合で
あるといえる。この修正は、ターゲット形状ＳＴそのも
のの修正によるのが好ましいだろう。

【００７０】なお、図８（ｂ）のような場合には修正は
必要ないとしたが、病変部Ｔ１近傍に、放射線照射を行
いたくない、あるいは放射線に対して高感受性を有する
正常な臓器・組織（例えば甲状腺や眼球）等が存在する
場合等には、当該修正を行うようにしてよいし、むしろ
積極的に修正するのが好ましいと考えられる。

【００７１】以下、図７における断層像Ｄ４の他、残る
５つのフレーム上で表示されている断層像Ｄ１乃至Ｄ
３、Ｄ５及びＤ６上においても、上記と全く同様な操作
を実施すればよい。なお、上記のような修正操作を実施
する際には、装置使用者が、図７に示す各位相データＺ
_θ、Ｚ_{θ +1}、Ｚ_{θ +2}、…に関する断層像の切り換えを、
入力部１３７を用いて任意に行うことができれば、操作
上の利便性はより高まる。このようにすれば、例えば位
相データＺ_{θ +4}に関する断層像について設定・入力した
ターゲット形状ＳＴが、位相データＺ_θに関する断層像
においても正当であるかを即座に確認することができる
からである。

【００７２】このようにして、ターゲット形状ＳＴにつ
いての設定・入力及びその修正が、すべての位相データ
Ｚに関する断層像に関し、好ましいものとなるよう最終
的に完了したら、図４ステップＵ３に示すように、これ
を確定する。そして、この確定されたターゲット形状Ｓ
Ｔに係る情報は、放射線治療装置２に設けられる、又は
同装置２とは別途に設けられる照射条件記憶装置（不図
示）に対し、上記各断層像Ｄ１乃至Ｄ６の情報及び／又
は位相データＺの情報とともに送信され記憶される。

【００７３】以上説明したように、本第一実施形態にお
ける放射線治療計画装置によれば、異なる位相、すなわ
ち被検体Ｐの呼吸、心拍等に応じて変化する病変部Ｔの
位置・形状等に対し、その二次元的なターゲット形状の
設定・入力を正確に行うことができる。また、これに伴
い、当該二次元的なターゲット形状の設定に基づく、病
変部Ｔに関するＶＯＩ設定も、上記位相変化に応じた、
極めて正確なものとして規定し得る。結局、以降に予定
される放射線治療装置２を用いた実際の治療は、緻密か
つ正確に行われ得ることとなる。

【００７４】なお、上記第一実施形態では、Ｘ線ＣＴ装
置１を「透視モード」により運転する場合について説明
したが、本発明は、このような形態に限定されるもので
はない。例えば、次のような処理を実施するようにして
よい。

【００７５】まず、図３に示すデータ収集処理を予定デ
ータ数の全てについて完了するとともに、当該収集され
た投影データの全てに関して図４に示す再構成処理を一
旦完了し、これを図２に示す二次記憶装置１３６に記憶
する。次に、この記憶された断層像データに基づき、画
像表示部１３８において、Ｘ線ＣＴ装置１が現に「透視
モード」により運転されているかのようなリプレイ（再
生）表示を実施する。そして、ターゲット形状ＳＴの設
定・入力を、このリプレイ画像に対して行う。

【００７６】また、上記の更なる変形例として、次のよ
うな処理を実施することもできる。まず、上と同様にし
て、図３に示すデータ収集処理を予定データ数の全てに
ついて完了し、この収集処理完了に係る投影データを二
次記憶装置１３６に対して記憶させる。つまり、上記で
は再構成処理まで実施していたものを、投影データ収集
時点で一旦作業を完了する。次に、装置使用者が入力部
１３７を用いて、被検体Ｐに関する如何なる断層像を確
認したいか、換言すれば、二次記憶装置１３６における
前記投影データのいずれに関する再構成を行うかを指定
する。指定する内容としては、具体的には、スライス位
置や位相データとすればよい。そして、この指定に基づ
いて再構成された断層像を画像表示部１３８において表
示し、後は上記と同様にターゲット形状ＳＴの設定・入
力を行う。なお、位相データを指定する場合には、当該
指定に係る位相データに関する断層像から、上述と同様
なリプレイ表示（すなわち、シネ映像的な表示）を行う
ようにしてもよい。

【００７７】いずれにしても、これら記載したような手
段によれば、上記と全く同様な効果が享受しうることが
明らかである。また、このような形態では特に、被検体
Ｐに対するＸ線ＣＴ装置１（Ｘ線管球１１１）によるＸ
線曝射を所定量の１回限りで完了し、かつ、それに基づ
き再構成された断層像を何回でもリプレイすることがで
きるから、被検体Ｐに対する被曝量増加を気にせずに、
綿密な検討に基づくターゲット形状ＳＴの設定・入力が
可能であるという利点を有する。これは、病変部Ｔの形
状が複雑でターゲット設定に困難が伴う場合等には特に
効果的である。

【００７８】さらに、上記ではターゲット形状ＳＴの設
定・入力についてのみ言及したが、本第一実施形態にお
いては、放射線治療計画を策定する際に通常必要となる
アイソセンタ位置の指定・入力も、入力部１３７を介し
て行い得る。「アイソセンタ」は、上記したように放射
線治療装置２上における回転架台２１の回動軸２２１軸
線と照射ヘッド２１１の回転軸軸線とが交差する点とし
て定義されるが、放射線治療計画を立てる際には、断層
像上等において、上記アイソセンタに一致すべき位置を
予め規定することが通常行われる。この「一致すべき位
置」の指定が、すなわち「アイソセンタ位置」の指定に
あたる。実際の放射線治療は、基本的に、この指定され
たアイソセンタ位置を放射線治療装置２上のアイソセン
タに合致させて行われることになる。

【００７９】図７のスライス位置においては、断層像
Ｄ３上において指定されたアイソセンタ位置を符号ＩＣ
により表している。ちなみに、このアイソセンタ位置Ｉ
Ｃは、例えば病変部Ｔの中心部や当該病変部Ｔに最も近
い体軸上に設定される。

【００８０】また、この図においては、当該アイソセン
タ位置ＩＣと、断層像Ｄ３上で仮想的に想定される放射
線治療装置２における線源の位置とを結ぶ線分Ｌが描画
され、また、当該線源から発生するＸ線の前記マルチ・
リーフ・コリメータによる照射領域の規定状態を表す治
療線錐Ｌａ及びＬｂが描画されている。なお、線源の仮
想位置は、例えば「照射角度」の指定によって定められ
る。

【００８１】そして、本第一実施形態においては、この
ようなアイソセンタ位置ＩＣ及び線分Ｌ並びに治療線錐
Ｌａ及びＬｂについても、異なる位相に対応して時々刻
々変化する断層像を確認しながら、その修正ないし調整
を実施することが可能である。これによっても、より緻
密な放射線計画の策定に資することとなるのは言うまで
もない。

【００８２】なお、上記第一実施形態では、マルチ・ス
ライス処理を実施し、かつ、マルチ・フレーム表示を実
施する形態となっていたが、本発明はこのような形態に
特にこだわるものではない。すなわち、本発明の趣旨
は、要すれば、異なる位相間で変化する病変部Ｔに対
し、適格に対応した放射線治療計画を策定することにあ
るから、マルチ・スライス処理又はマルチ・フレーム表
示の実施が必須であるわけではなく、これらを実施しな
い形態であっても、上記したと同様な効果を享受し得
る。

【００８３】また、上記第一実施形態では、マルチ・フ
レーム表示における各フレームは、スライス位置〜
に応じた断層像Ｄ１乃至Ｄ６を表示するような形態とな
っていたが、これに代えて、当該各フレームに対し、同
一スライス位置の、異なる位相に関する断層像を表示す
るような形態も容易に実現できる。すなわち、この場合
においては、一時に、異なる位相データＺ_θ、Ｚ_{θ +1}、
Ｚ_{θ +2}、…の断層像を確認することが可能となる。ま
た、このような場合、異なるスライス位置に関する断層
像は、図７に示したのと同様な思想により、「表示切り
換え」で対応すればよい。

【００８４】さらに念のため、上記では断層像の表示に
際し、同一位相に関する断層像の再構成が終了し次第、
当該表示を行う形態となっていたが（図４ステップＴ２
参照）、本発明はこのような形態に限定されるものでは
ない。例えば、１フレーム分の断層像再構成が完了した
ら、即座にその表示を行うような形態としてよい。

【００８５】以下では、本発明の第二の実施形態につい
て説明する。本第二実施形態では、上記第一実施形態に
おいて、ターゲット形状の設定・入力及びその修正を、
断層像（いわゆるアキシャル像）上で行っていたとこ
ろ、透過像（ＤＲＲ（Digitally Reconstructed Radiog
raph）像）を用いて実施する点で異なる。したがって、
以下ではこの点について詳しく説明する。なお、残余の
放射線治療計画装置に関する構成、また、Ｘ線ＣＴ装置
１については「透視モード」による運転がなされ、か
つ、マルチ・スライス処理が実施される場合を想定する
こと等については、上記第一実施形態と同様とし、その
説明を省略することとする。

【００８６】まず、透過像につき簡単に説明する。透過
像とは、その字義通り被検体Ｐをある点から臨んだ際に
観察される、当該被検体Ｐを透過視した像のことであ
る。これをより概念的に、図５に示したスライス位置
〜ないしスライス幅ＳＷに則して示すと、図９のよう
なものとなる。この図において、まず、複数の断層像Ｄ
１乃至Ｄ６を並べるとともに、それらの各間隙Ｇについ
ては図中前後の断層像におけるＣＴ値に基づき、適当な
補間処理をなす。すると、これら断層像Ｄ１乃至Ｄ６群
は、被検体Ｐの上記スライス幅ＳＷに該当する箇所を反
映した、立体的に構成される画像データ群（ＣＴ値群）
とみなすことができる。これがボクセルデータＢＤであ
る。

【００８７】次に、放射線治療装置２における線源Ｉの
位置すべき点を、上記ボクセルデータＢＤ周囲において
仮想的に定め、当該線源Ｉから伸び、かつ、ボクセルデ
ータＢＤ内を貫く複数の線分ＬＬを想定する。このよう
な線分ＬＬ上には、それら各々がボクセルデータＢＤ内
を貫く部位及び範囲に対応して、複数のＣＴ値が存在す
ることを観念できる。そして、これら線分ＬＬの各々に
は、上記対応するＣＴ値の加算値が固有に帰属される。
なお、上記線源Ｉに関する仮想的な定位は、第一実施形
態中、アイソセンタＩＣに関する説明時に述べたよう
に、照射角度の設定等を通じて実施される。

【００８８】そして、上記ボクセルデータＢＤ周囲にお
いて、ある面Ｆを想定し、ここに到達する上記線分ＬＬ
の各々に帰属されたＣＴ加算値を面Ｆ上に展開すれば、
これを新たな画像データとして作成することができる。
これが、透過像ＤＦである。ちなみに、このような透過
像ＤＦの作成は、図２に示す中央制御部１３１によって
実施される。

【００８９】本第二実施形態においては、このような透
過像ＤＦを、異なる位相に関し作成・取得する。すなわ
ち、図７を参照しつつ言えば、位相Ｚ_θにおける断層像
Ｄ１乃至Ｄ６（上記スライス位置〜に対応）を用い
て、上記したような透過像ＤＦ（ｚ_θ）を作成するとと
もに、その他の位相Ｚ_{θ +1}、Ｚ_{θ +2}、…における断層像
を用いた透過像ＤＦ（ｚ_{θ +1}）、ＤＦ（ｚ_{θ +2}）、…を
も作成する。

【００９０】このような透過像作成処理は、例えば図１
０に示すフローチャートに則って行われる。まず、当該
処理前におけるデータ収集処理及び断層像再構成処理ま
では、図３及び図４を参照して説明したのと全く同様に
実施される。そして、図１０ステップＶ１においては、
図４ステップＴ１における断層像再構成が完了し次第、
透過像ＤＦの作成に着手する。この際、透過像ＤＦの作
成条件、すなわち線源Ｉの仮想位置（≒照射角度）や面
Ｆの位置等については、予め入力部１３７により中央制
御部１３１に指示しておく。また、再構成された断層像
は図２に示す二次記憶装置１３６に順次蓄積していくよ
うにし、透過像ＤＦの作成開始は、中央制御部１３１が
上記蓄積の様子をモニターすることにより決定する。以
下は、このような処理を、同一位相データに関する複数
の断層像についての透過像作成が完了するまで続行する
（図１０ステップＶ２参照）。

【００９１】上記のような処理ではつまり、データ収集
処理（図３）、断層像再構成処理（図４）及び透過像作
成処理（図１０）は、各々並列的に（いわばパイプライ
ン的に）実施されることになる。より詳しくは、これら
各処理を、例えば図１１に示すようなタイミングチャー
トに則って行うようにするとよい。

【００９２】この図１１において、最上段のラインはデ
ータ収集処理の流れを表しており、当該データ収集は、
常時、行われていることがわかる。これは、上で述べた
ように、Ｘ線ＣＴ装置１が「透視モード」により運転さ
れているからに他ならない。そして、このデータ収集に
おいて、「少なくとも１枚の断層像を再構成するに必要
な投影データ」が、図２のメモリ１３４において蓄積さ
れたら（図３ステップＳ５）、当該投影データを再構成
部１３５に転送する。

【００９３】図１１における中段のラインは断層像再構
成処理の流れを表しており、上記したように、投影デー
タが転送され次第（点Ｇ１、Ｇ２、…）、その再構成処
理を開始する（図４ステップＴ１）。いまの場合、図５
に従えば、スライス位置〜に関する投影データにつ
いては一挙に取得されるから、例えばまずスライス位置
における投影データに関する断層像再構成処理が開始
されることになる。図１１では、このような事情を、断
層像Ｄ（ｚ_θ，）なる記号で表している。

【００９４】そして、図１１における最下段のラインは
透過像作成処理の流れを表しており、上記断層像再構成
処理が１枚でも完了し次第（点Ｈ１、Ｈ２、…）、透過
像ＤＦの作成処理を開始する（図１０ステップＶ１参
照）。例えば、上述した断層像再構成処理において断層
像Ｄ（ｚ_θ，）の再構成が完了すると、当該位相Ｚ_θ
における透過像ＤＦ（ｚ_θ）の作成を開始することにな
る。なお、透過像ＤＦの作成は、上述したように複数枚
の断層像に基づいて実施されるものであるから、いま説
明した作成処理は、透過像ＤＦ（ｚ_θ）の「一部」につ
いてのみに関するものとなる。

【００９５】次に、図１１中段のラインで、次なる断層
像Ｄ（ｚ_θ，）（スライス位置）の再構成が完了す
ると、上記と同様にして、さらに透過像ＤＦ（ｚ_θ）の
一部に関する作成を開始する。後は、位相データＺ_θに
関するすべての断層像に関し、各々対応する透過像ＤＦ
（ｚ_θ）の一部が作成されたら、これらを重畳し、最終
的に当該位相データＺ_θに関する完全な断層像ＤＦ（ｚ
_θ）を取得する（図１０ステップＶ２参照）。以下、続
く位相データＺ_{θ +1}、Ｚ_{θ +2}、…についても全く同様な
処理がなされる。

【００９６】なお、図から明らかなとおり、断層像再構
成に必要な時間は、透過像作成に必要な時間に比べて一
般に長い。したがって、図１１に示したタイミングチャ
ートに代えて、例えば同一位相に関する断層像再構成を
全て完了した後に、透過像ＤＦの作成を一挙に実行する
ような形態としてもよい。その他、種々のタイミングチ
ャートを想定することができるが、本発明はこの点に関
し特にこだわるものではない。

【００９７】以上のようにして、位相データＺ_θ、Ｚ_θ
+1、Ｚ_{θ +2}、…に関する完全な透過像ＤＦ（ｚ_θ）、Ｄ
Ｆ（ｚ_{θ +1}）、ＤＦ（ｚ_{θ +2}）、…が作成されると、当
該作成の完了毎に、画像表示部１３８において、これら
透過像ＤＦ（ｚ_θ）、ＤＦ（ｚ_{θ +1}）、ＤＦ
（ｚ_{θ +2}）、…が順次表示される（図１０ステップＶ
３）。つまり、最初の透過像ＤＦ（ｚ_θ）の作成が完了
したらその表示を行い、次の透過像ＤＦ（ｚ_{θ +1}）の作
成が完了したら、従前の透過像ＤＦ（ｚ_θ）の表示に代
えて、当該透過像ＤＦ（ｚ_{θ +1}）の表示を行うようにす
る。このように表示される透過像ＤＦの群は、各位相に
おける被検体Ｐないしその病変部の状態変化に応じたも
のとなる。

【００９８】そして後は、これら透過像ＤＦの群に対し
て、ターゲット形状（照射野形状）の設定・入力及びそ
の修正を行うようにすればよい。それに関する操作ない
し作業は、図１０からも明らかなとおり、上記第一実施
形態と同様である（図１０ステップＵ１´乃至Ｕ３
´）。つまり、設定・入力されたターゲット形状は、透
過像ＤＦ上に重畳表示され、かつ、異なる位相に関する
透過像ＤＦの表示に切り替わる際にも、上記設定・入力
されたターゲット形状はそのまま重畳表示される。

【００９９】以上説明したように、本第二実施形態にお
いても、上記第一実施形態において享受し得た効果と全
く同様な効果を奏することができる。すなわち、位相に
応じて変化する病変部の位置・形状等に対し、そのター
ゲット形状の設定・入力及び修正を正確に行うことがで
きる。

【０１００】なお、上記第二実施形態についても、上記
第一実施形態において補足的に説明した各事項が同様に
当てはまる。つまり、Ｘ線ＣＴ装置１については、これ
を必ずしも「透視モード」で運転する必要がないこと、
このような場合（つまり、いわばバッチ的な処理を実施
するような場合）においては、上述したようなリプレイ
表示を応用してターゲット形状の設定・入力及び修正を
行うことが可能であること、また、ターゲット形状の設
定等とともに、アイソセンタ位置の設定・入力及びその
修正を実施することが可能であること、マルチ・スライ
ス処理の実施は必ずしも必要がないこと等は、本第二実
施形態においても全く同様である。

【０１０１】また特に、上記第二実施形態においては、
透過像ＤＦ（ｚ_θ）、ＤＦ（ｚ_{θ +1}）、ＤＦ
（ｚ_{θ +2}）、…は、それらの作成が完了し次第、順次表
示されるようになっていたが、これに代えて、これら透
過像ＤＦ（ｚ_θ）、ＤＦ（ｚ_{θ +1}）、ＤＦ（ｚ_{θ +2}）、
…を、上記第一実施形態において説明したようなマルチ
・フレーム表示する形態としてもよい。この場合、従来
の技術の項において、概念図として参照した図１３のよ
うな表示形態となる。さらに、透過像ＤＦの作成条件
（線源Ｉの位置、面Ｆの位置等）は、様々に変更可能で
あるから、入力部１３７を用いて適宜異なる透過像ＤＦ
´（ｚ_θ）、ＤＦ´（ｚ_{θ +1}）、ＤＦ´（ｚ_{θ +2}）、…
群を作成し、それらに応じたターゲット形状の設定・入
力を実施することも当然に本発明の範囲内である。

【０１０２】なお、上記第一及び第二実施形態を通じて
ターゲット形状が設定された後は、放射線治療装置２が
上記照射条件記憶装置に記憶された当該情報を参照し、
回転架台２１の回転角度、あるいは治療台２３の位置の
決定、また、照射ヘッド２１１におけるマルチ・リーフ
・コリメータの調整による照射領域に関する設定等を行
い、放射線治療を実際に行うことになる。

【０１０３】また、上記第一及び第二実施形態における
放射線治療計画装置においては、放射線照射の対象とな
る病変部Ｔの形状等を特定することに主眼があったが、
場合によっては、既述したような正常組織やＸ線に対す
る高感受性領域を、「非照射領域」として設定・入力す
るような機能を併せ持っていてもよい。その設定・入力
は、上記したターゲット形状ＳＴの設定・入力と全く同
様に実施し得る。

【０１０４】さらに、上記第一及び第二実施形態におい
ては、ターゲット形状ＳＴを一つのみ設定・入力する場
合について説明したが、例えば病変部が複数存在する場
合や、病変部の大きさが比較的大きい場合等、当該複数
の病変部の各々に対応するターゲット形状を設定した
り、当該大きい病変部に対しそれを分割するような複数
のターゲット形状を設定するようにしてもよい。

【０１０５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の放射線治
療計画装置及び放射線治療計画法によれば、被検体の呼
吸、心拍、また天板ないし寝台の動作に応じて変化する
病変部の位置・形状等を正確に反映した設定を行うこと
ができ、もってより緻密かつ正確な放射線治療を実施す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施形態に係る放射線治療計画装
置の構成例を示す概要図である。

【図２】図１に示す放射線治療計画装置を構成するＸ線
ＣＴ装置において、断層像再構成に関与する要素を示す
ブロック図である。

【図３】データ収集処理の流れを示すフローチャートで
ある。

【図４】断層像再構成処理の流れを示すフローチャート
である。

【図５】第一実施形態における被検体に対するＸ線曝射
の様子（マルチ・スライス機能）を示す説明図である。

【図６】第一実施形態における「位相データ」の概要を
示す説明図である。

【図７】断層像のマルチ・フレーム表示の様子を示す説
明図である。

【図８】位相に応じて変化する断層像上に、設定・入力
したターゲット形状が重畳表示されている様子を示す説
明図であって、(ａ)は病変部形状とターゲット形状とが
ほぼ一致している場合、（ｂ）は病変部の大きさがター
ゲット形状の大きさに比べて小さい場合、（ｃ）は病変
部の位置が変じた場合、（ｄ）は病変部の大きさがター
ゲット形状の大きさに比べて大きい場合、を各々示して
いる。

【図９】第二実施形態に関する透過像の作成原理を概念
的に示す説明図である。

【図１０】透過像作成処理の流れを示すフローチャート
である。

【図１１】データ収集処理、断層像再構成処理及び透過
像作成処理に関するタイミングチャートである。

【図１２】従来例における断層像上のターゲット形状設
定の様子を示す説明図であって、(ａ)は呼気フェーズに
おける断層像について、（ｂ）は吸気フェーズにおける
断層像についてのものである。

【図１３】従来において透過像上のターゲット形状設定
の様子を示す概念図である。

【符号の説明】

Ｐ 被検体 １ Ｘ線ＣＴ装置 １１ 架台 １１１ Ｘ線管球 １１２ Ｘ線検出器 １２ 寝台 １２１ 天板 １３ コンソール １３１ 中央制御部 １３２ データ収集部 １３３ 前処理部 １３４ メモリ １３５ 再構成部（画像生成部） １３６ 二次記憶装置 １３７ 入力部(入力手段) １３８ 画像表示部（画像表示手段） ２ 放射線治療装置 ３ 信号線 ＰＰ 呼気フェーズ ＰＱ 吸気フェーズ Ｚ_θ、Ｚ_{θ +1}、Ｚ_{θ +2}、…、Ｚ_α、Ｚ_β、Ｚ_γ 位相デ
ータ Ｔ 病変部 ＳＴ ターゲット形状 Ｄ１〜Ｄ６、Ｄ（ｚ_θ，）、Ｄ（ｚ_θ，）、… 断
層像 ＩＣ アイソセンタ位置 Ｌ 線源とアイソセンタ位置とを結ぶ線分 Ｌａ、Ｌｂ 治療線錐 ＤＦ、ＤＦ（ｚ_θ）、ＤＦ（ｚ_{θ +1}）、… 透過像

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4C082 AA01 AA03 AC02 AC06 AE01 AN01 AR01 4C093 AA21 AA24 AA25 BA03 BA06 BA08 BA17 CA50 EA12 EB17 EC44 EC46 ED06 ED07 EE01 FA34 FA47 FD01 FD07 FE14 FF32 FF41 FG05 FG13 5B057 AA08 AA09 BA03 BA24 CA13 DA04 DA08

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検体にＸ線を曝射することにより取得
   される画像に基づいて放射線治療の計画を策定する放射
   線治療計画装置において、 前記被検体に関する位相データの相違に応じた複数の画
   像を生成する画像生成手段と、 前記画像に対し、当該画像上に存在する目標部位に対す
   るターゲット形状を設定・入力する入力手段と、 前記位相データの相違に応じた複数の画像及び前記ター
   ゲット形状を重畳表示する画像表示手段とを有している
   ことを特徴とする放射線治療計画装置。
2. 【請求項２】 前記位相データは、前記被検体の呼吸状
   態に関するデータ、又は／及び、前記被検体に関する心
   電データを含むことを特徴とする請求項１記載の放射線
   治療計画装置。
3. 【請求項３】 前記位相データは、前記画像の取得時に
   おいて前記被検体が載置される寝台上の天板の位置に関
   するデータを含むことを特徴とする請求項２記載の放射
   線治療計画装置。
4. 【請求項４】 前記画像表示手段は、前記位相データの
   相違に応じた複数の画像の各々を、当該位相の順に応じ
   連続的に表示することを特徴とする請求項１記載の放射
   線治療計画装置。
5. 【請求項５】 前記画像表示手段はマルチ・フレーム表
   示機能を有し、前記被検体の複数箇所に関する画像の各
   々を、複数のフレームの各々に対応させて表示するとと
   もに、 前記位相データの相違に応じた複数の画像の各々を、前
   記フレームの各々において当該位相の順に応じ連続的に
   表示することを特徴とする請求項１記載の放射線治療計
   画装置。
6. 【請求項６】 前記画像生成手段は、前記画像を生成す
   るに必要な前記被検体に関するデータが収集され、一定
   期間経過後に、当該画像を生成することを特徴とする請
   求項４又は５記載の放射線治療計画装置。
7. 【請求項７】 前記画像表示手段はマルチ・フレーム表
   示機能を有し、 記位相データの相違に応じた複数の画像の各々を複数の
   フレームの各々に対応させて表示することを特徴とする
   請求項１記載の放射線治療計画装置。
8. 【請求項８】 前記画像表示手段は、前記位相データの
   相違に応じた複数の画像の中から、前記入力手段を介し
   指定された任意の位相データに応じた画像を表示するこ
   とを特徴とする請求項１記載の放射線治療計画装置。
9. 【請求項９】 前記画像は、前記被検体に関するアキシ
   ャル像又はＤＲＲ像であることを特徴とする請求項１乃
   至８のいずれかに記載の放射線治療計画装置。
10. 【請求項１０】 被検体をスキャンして得られた投影デ
    ータから被検体のＣＴ像を再構成し、当該ＣＴ像に基づ
    いて放射線治療計画を策定する放射線治療計画装置にお
    いて、 前記被検体に関する複数位相のＣＴ画像を生成する画像
    生成手段と、 放射線治療領域を示すターゲットを前記複数位相のＣＴ
    画像各々に表示する表示手段と、 前記ターゲット形状及びその表示位置の少なくとも一方
    を変更する変更手段とを具備したことを特徴とする放射
    線治療計画装置。
11. 【請求項１１】 被検体にＸ線を曝射することにより取
    得される画像に基づいて放射線治療の計画を策定する放
    射線治療計画法であって、 前記被検体に関する位相データの相違に応じた複数の画
    像を生成する工程と、 前記画像に対し、当該画像上に存在する目標部位に対す
    るターゲット形状を設定・入力する工程と、 前記位相データの相違に応じた複数の画像及び前記ター
    ゲット形状を重畳表示する工程と、 前記重畳表示に基づいて、前記目標部位の、前記位相デ
    ータの相違に応じた複数の画像間における変化の様子を
    確認し、必要であれば前記ターゲット形状の修正を行う
    工程と、 を含むことを特徴とする放射線治療計画法。