JP2003117009A - Radiotherapy device - Google Patents

Radiotherapy device

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JP2003117009A
JP2003117009A JP2001313961A JP2001313961A JP2003117009A JP 2003117009 A JP2003117009 A JP 2003117009A JP 2001313961 A JP2001313961 A JP 2001313961A JP 2001313961 A JP2001313961 A JP 2001313961A JP 2003117009 A JP2003117009 A JP 2003117009A
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carm
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a problem in a conventional radiotherapy device that it is difficult to acquire the three-dimensional coordinates at real time. SOLUTION: This radiotherapy device comprises a CARM linac 15, three tumor markers 17 buried near a tumor, an X-ray fluoroscopic apparatus 21 for picking up images of the tumor markers from the first direction, an X-ray fluoroscopic apparatus 22 for picking up the images of the tumor markers from the second direction, image input parts 26, 28 for digitalizing diorama outputted from the X-ray fluoroscopic apparatuses 21, 22, recognition processing parts 27, 29 for matching template images of the tumor markers to the image information digitalized by the image input parts to determine two-dimensional coordinates of three tumor markers, a central processing part 30 for calculating the three-dimensional coordinates of three tumor markers, an isocentre position and the like on the basis of the two-dimensional coordinates, and an radiation control part 23 for controlling the therapy beam radiation on the basis of the isocentre position and the like. Whereby the radiation of large dosage can be selectively performed to the tumor in a trunk of the body by rotational movement in addition to parallel movement, and the exposure to normal tissue can be reduced.

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】この発明は、機構系の絶対精
度に依存せずに、体幹部内で動き回る腫瘍の位置を実時
間で、かつ自動的に算出し、腫瘍に対して選択的に大線
量の照射を正確に行い、正常組織への被爆を低減でき
る、X線、電子線、陽子線、重粒子線等の放射線を照射
する放射線治療装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention automatically and in real time calculates the position of a tumor that moves around in the trunk without depending on the absolute accuracy of the mechanical system, and selectively increases the size of the tumor. The present invention relates to a radiotherapy apparatus for irradiating radiation such as X-rays, electron beams, proton beams, and heavy particle beams, which can accurately irradiate a dose and reduce exposure to normal tissues.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の放射線治療装置について図面を参
照しながら説明する。図16は、例えば特開平1−24
2074号公報に示された従来の放射線治療装置の構成
を示す図である。
2. Description of the Related Art A conventional radiotherapy apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 16 shows, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
It is a figure which shows the structure of the conventional radiotherapy apparatus shown by 2074 gazette.

【0003】図16において、1は治療台、5は患者、
6及び7は支持架レール、8はX線TVカメラ入力装置
である。このX線TVカメラ入力装置8は、支持架レー
ル6に設置されたX線管8aと、支持架レール7に設置
されたイメージインテンシファイア8bとから構成され
る。
In FIG. 16, 1 is a treatment table, 5 is a patient,
6 and 7 are support rails, and 8 is an X-ray TV camera input device. The X-ray TV camera input device 8 is composed of an X-ray tube 8 a installed on the support rail 6 and an image intensifier 8 b installed on the support rail 7.

【0004】また、同図において、9はイメージインテ
ンシファイア8bに接続されたデジタルイメージプロセ
ッサ、10はこのデジタルイメージプロセッサ9に接続
された電子計算機、11は電子計算機10に接続され、
かつ治療台1に連結された治療台コントローラ、12及
び13は共に電子計算機10に接続された画像ディスプ
レイ、14は電子計算機10に接続されたタブレットで
ある。
Further, in the figure, 9 is a digital image processor connected to the image intensifier 8b, 10 is an electronic computer connected to the digital image processor 9, and 11 is connected to the electronic computer 10.
A treatment table controller connected to the treatment table 1, 12 and 13 are image displays connected to the electronic computer 10, and 14 is a tablet connected to the electronic computer 10.

【0005】つぎに、従来の放射線治療装置の動作につ
いて図面を参照しながら説明する。
Next, the operation of the conventional radiotherapy apparatus will be described with reference to the drawings.

【0006】図17は、従来の放射線治療装置のX線管
8aと患者5の患部Sとの位置関係を説明するための図
である。また、図18は、患部SのX線TV画像を示す
図である。
FIG. 17 is a view for explaining the positional relationship between the X-ray tube 8a of the conventional radiotherapy apparatus and the affected part S of the patient 5. FIG. 18 is a diagram showing an X-ray TV image of the affected area S.

【0007】図17において、座標軸は、治療台1の長
辺方向がX軸、鉛直方向がZ軸、X軸とZ軸に直角な方
向がY軸である。原点Oは、治療台1の中心の真下でか
つ初期位置AのX線管8aを通る鉛直線上に定める。X
線管8aと治療台1との間の高さをHとすると、初期位
置Aの座標は(0,0,H)である。位置Bを通る鉛直
軸と治療台1の真下のX軸との交点はQとする。X線管
8aの初期位置AとX軸方向の平行移動後の初期位置B
の間の距離はaと定める。
In FIG. 17, the coordinate axes are the X-axis in the long side direction of the treatment table 1, the Z-axis in the vertical direction, and the Y-axis in the direction perpendicular to the X-axis and the Z-axis. The origin O is defined on the vertical line directly below the center of the treatment table 1 and passing through the X-ray tube 8a at the initial position A. X
Assuming that the height between the line tube 8a and the treatment table 1 is H, the coordinates of the initial position A are (0, 0, H). The intersection point between the vertical axis passing through the position B and the X axis directly below the treatment table 1 is Q. Initial position A of the X-ray tube 8a and initial position B after translation in the X-axis direction
The distance between them is defined as a.

【0008】図18(a)及び(b)において、X線管
8aの初期位置A及び平行移動後の位置Bにおける患者
5の患部Sの値は、それぞれS1、S2と表す。患者5
の患部Sの像S1及びS2の座標位置は、患部Sの特定
の一点(患部の中心または周辺)で表現する。
In FIGS. 18 (a) and 18 (b), the values of the affected part S of the patient 5 at the initial position A of the X-ray tube 8a and the position B after translation are represented as S1 and S2, respectively. Patient 5
The coordinate positions of the images S1 and S2 of the affected part S are expressed by a specific point (the center or the periphery of the affected part S).

【0009】まず、X線管8aの初期位置Aにおいて、
患者5の患部SのX線TV画像がX線TVカメラ入力装
置8によって撮像され、デジタルイメージプロセッサ9
によってデジタル化された後、糸巻き歪みなどの画像歪
み補正が施されて、電子計算機10を介して画像ディス
プレイ12に表示される。
First, in the initial position A of the X-ray tube 8a,
An X-ray TV image of the affected area S of the patient 5 is captured by the X-ray TV camera input device 8, and the digital image processor 9
After being digitized by, the image distortion correction such as the pincushion distortion is performed and the image is displayed on the image display 12 via the electronic computer 10.

【0010】つづいて、X線管8a及びイメージインテ
ンシファイア8bは、支持架レール6及び7上をX軸方
向に距離aだけ同時に並行移動される。平行移動後の位
置Bにおいて、患者5の患部SのX線TV画像がX線T
Vカメラ入力装置8によって再度撮像され、デジタルイ
メージプロセッサ9、電子計算機10を介して画像ディ
スプレイ13に表示される。
Subsequently, the X-ray tube 8a and the image intensifier 8b are simultaneously moved in parallel on the support rails 6 and 7 in the X-axis direction by a distance a. At the position B after translation, the X-ray TV image of the affected area S of the patient 5 is the X-ray T
The image is captured again by the V camera input device 8 and displayed on the image display 13 via the digital image processor 9 and the electronic computer 10.

【0011】そして、オペレータは、タブレット14に
より画像ディスプレイ12及び13上の患部Sの像S1
及びS2を表示(ポインティング)する。
Then, the operator uses the tablet 14 to display an image S1 of the affected area S on the image displays 12 and 13.
And S2 are displayed (pointing).

【0012】電子計算機10は、支持された患部Sの像
S1及びS2の情報に基づいて、次の(1)〜(4)の
演算を実行する。なお、座標a−b間のベクトルを「→
a・b」と表す。
The electronic computer 10 executes the following operations (1) to (4) based on the information of the images S1 and S2 of the supported affected part S. In addition, the vector between the coordinates a and b is "→
a.b ".

【0013】(1)患部Sの像S1及びS2のX軸上で
の距離lは、ベクトル→O・S1とベクトル→O・S2
との差より求める。 (2)患部SのZ軸方向の高さhは、h=l・H/(a
+l)より求まる。 (3)患部SのX、Y、Z座標Sx、Sy、Szは、図
18(a)に示すように、患部Sの像S1のX、Y座標
値をX1、Y1とすると、以下の式より求まる。 Sx=(1−h/H)・X1 Sy=(1―h/H)・Y1 Sz=h (4)治療台1の平行移動量は、所望の患者5の位置と
患部Sの位置(Sx,Sy,Sz)との差より求める。
(1) The distance l on the X axis between the images S1 and S2 of the affected area S is vector → O.S1 and vector → O.S2
Calculated from the difference between (2) The height h of the affected part S in the Z-axis direction is h = 1 · H / (a
+1). (3) The X, Y, Z coordinates Sx, Sy, Sz of the affected area S are expressed by the following equations when the X, Y coordinate values of the image S1 of the affected area S are X1, Y1 as shown in FIG. Get more. Sx = (1-h / H) * X1 Sy = (1-h / H) * Y1 Sz = h (4) The translation amount of the treatment table 1 is determined by the desired position of the patient 5 and the desired position of the affected part S (Sx , Sy, Sz).

【0014】上述した演算処理が終了した後、電子計算
機10の指令に基づいて治療台1が治療台コントローラ
11によって所望の位置まで水平、垂直方向に平行移動
される。こうして、患者5の患部Sの位置を所定の3次
元座標位置にあわせることが可能となる。
After the above-described arithmetic processing is completed, the treatment table 1 is translated by the treatment table controller 11 in parallel to the desired position in the horizontal and vertical directions based on a command from the electronic computer 10. In this way, the position of the affected part S of the patient 5 can be adjusted to the predetermined three-dimensional coordinate position.

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
放射線治療装置では、3次元座標を求めるにはX線TV
カメラ入力装置(X線透視装置)をその都度移動させる
必要があり、また3次元座標を求めたい位置をその都度
手動で指示しなければならず、更に3次元座標計算はX
線TVカメラ入力装置取り付けの機械的精度や患者の絶
対位置に依存しているという問題点があり、実時間での
3次元座標取得への適用は困難であった。
In the conventional radiotherapy apparatus as described above, the X-ray TV is used to obtain the three-dimensional coordinates.
It is necessary to move the camera input device (X-ray fluoroscope) each time, and the position where the three-dimensional coordinate is desired to be calculated must be manually specified each time.
There is a problem that it depends on the mechanical accuracy of the line TV camera input device attachment and the absolute position of the patient, and it is difficult to apply to real-time three-dimensional coordinate acquisition.

【0016】また、従来の他の位置決め装置では、複数
の体表面上のマーカ位置の測定によってアイソセンタ位
置のみを補正することを目的としていることから、体内
で腫瘍部の回転移動があった場合、適切な照射野が得ら
れないという問題点があり、また、体表面上に設置され
たマーカを使用しているので、体内の腫瘍の位置は非常
に間接的に得ることができるに過ぎず、特に治療中に体
内の腫瘍が動き回るような場合には、体表面マーカは腫
瘍部の動きに対して時間的なずれを生ずることから補正
が難しいという問題点があった。
Further, since another conventional positioning apparatus is intended to correct only the isocenter position by measuring the marker positions on a plurality of body surfaces, when there is rotational movement of the tumorous part in the body, There is a problem that an appropriate irradiation field cannot be obtained, and since the marker placed on the body surface is used, the position of the tumor in the body can be obtained only indirectly. In particular, when a tumor in the body moves around during treatment, the body surface marker has a problem that it is difficult to correct it because a time lag occurs with respect to the movement of the tumor part.

【0017】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、体幹部内で動き回る腫瘍の位置と
腫瘍に対して設定すべき照射野を実時間で、かつ自動的
に算出し、機構系の絶対精度に依存せずに実質必要な精
度を確保することができる放射線治療装置を得ることを
目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and automatically calculates the position of a tumor moving around in the trunk and the irradiation field to be set for the tumor in real time. An object of the present invention is to obtain a radiotherapy device capable of ensuring a substantially required accuracy without depending on the absolute accuracy of the mechanism system.

【0018】また、この発明は、選択的に大線量の照射
を正確に行い、正常組織への被爆を低減することができ
る放射線治療装置を得ることを目的とする。
It is another object of the present invention to provide a radiation treatment apparatus capable of selectively irradiating a large dose accurately and reducing exposure to normal tissue.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】この発明に係る放射線治
療装置は、腫瘍に治療ビームを照射するCARMライナ
ックと、前記腫瘍近傍に埋め込まれた少なくとも3個の
腫瘍マーカと、前記腫瘍マーカを第1の方向から撮像す
る第1のX線透視装置と、前記腫瘍マーカを第2の方向
から前記第1のX線透視装置と同時に撮像する第2のX
線透視装置と、前記第1及び第2のX線透視装置から出
力される第1及び第2の透視像を、それぞれデジタイズ
する第1及び第2の画像入力部と、前記第1及び第2の
画像入力部によってデジタイズされた画像情報に予め登
録された腫瘍マーカのテンプレート画像を作用させた濃
淡正規化相互相関法によるテンプレートマッチングを所
定フレームレートの実時間レベルで実行し、前記3個の
腫瘍マーカの第1及び第2の2次元座標を、それぞれ求
める第1及び第2の認識処理部と、前記第1及び第2の
認識処理部で算出された第1及び第2の2次元座標に基
づいて前記3個の腫瘍マーカの3次元座標、並びにこれ
らの腫瘍マーカの3次元座標より得られるアイソセンタ
位置、治療ビーム方向、及び照射野形状を計算する中央
演算処理部と、前記求めた腫瘍マーカの3次元座標より
得られるアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射
野形状により前記CARMライナックの治療ビーム照射
を制御する照射制御部とを備えたものである。
A radiotherapy apparatus according to the present invention comprises a CARM linac for irradiating a tumor with a treatment beam, at least three tumor markers embedded in the vicinity of the tumor, and the tumor marker as a first object. And a second X-ray apparatus that simultaneously images the tumor marker from the second direction at the same time as the first X-ray fluoroscopic apparatus.
The fluoroscopic apparatus, the 1st and 2nd image input parts which digitize the 1st and 2nd fluoroscopic images output from the 1st and 2nd X-ray fluoroscopic apparatuses, respectively, and the 1st and 2nd The template matching by the grayscale normalization cross-correlation method in which the template image of the tumor marker registered in advance is applied to the image information digitized by the image input unit of FIG. The first and second two-dimensional coordinates of the marker are respectively converted into first and second recognition processing units to be obtained, and first and second two-dimensional coordinates calculated by the first and second recognition processing units. A three-dimensional coordinate of the three tumor markers, and a central processing unit for calculating an isocenter position, a treatment beam direction, and an irradiation field shape obtained from the three-dimensional coordinates of these tumor markers; Obtained from three-dimensional coordinates of the tumor marker obtained isocenter position, in which a treatment beam direction, and the irradiation controller for controlling the treatment beam irradiation of the CARM linac by irradiation field shape.

【0020】また、この発明に係る放射線治療装置は、
前記腫瘍マーカの3次元座標によって算出されたアイソ
センタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状より得ら
れた前記CARMライナックの各駆動軸の補正量に基づ
き、前記CARMライナックの各駆動軸を駆動制御する
各駆動軸駆動制御部をさらに備え、前記各駆動軸駆動制
御部により体幹部内で動き回る腫瘍に実時間で位置補正
を行いながら、前記照射制御部により治療ビームを追尾
照射するものである。
Further, the radiotherapy apparatus according to the present invention is
Drive control of each drive axis of the CARM linac based on the correction amount of each drive axis of the CARM linac obtained from the isocenter position calculated by the three-dimensional coordinates of the tumor marker, the treatment beam direction, and the irradiation field shape. Each drive axis drive control unit is further provided, and the treatment control beam is tracked and irradiated by the irradiation control unit while the position of the tumor moving in the trunk is corrected in real time by each drive shaft drive control unit.

【0021】また、この発明に係る放射線治療装置は、
前記腫瘍マーカの3次元座標によって算出されたアイソ
センタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状より得ら
れた前記CARMライナックの各駆動軸の補正量が制御
対象となる駆動軸毎に予め決められた駆動可能範囲をこ
える場合には前記各駆動軸駆動制御部、及び前記照射制
御部の動作を停止させる駆動範囲判定部をさらに備えた
ものである。
Further, the radiotherapy apparatus according to the present invention is
A predetermined drive amount for each drive axis to be controlled is a correction amount of each drive axis of the CARM linac obtained from the isocenter position calculated by the three-dimensional coordinates of the tumor marker, the treatment beam direction, and the irradiation field shape. When it exceeds the possible range, it further comprises a drive range determination section for stopping the operation of each drive axis drive control section and the irradiation control section.

【0022】さらに、この発明に係る放射線治療装置
は、前記腫瘍マーカの3次元座標によって算出されたア
イソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状が予
め決められた追尾可能範囲をこえる場合には前記各駆動
軸駆動制御部、及び前記照射制御部の動作を停止させる
追尾範囲判定部をさらに備えたものである。
Further, in the radiotherapy apparatus according to the present invention, when the isocenter position calculated by the three-dimensional coordinates of the tumor marker, the treatment beam direction, and the irradiation field shape exceed a predetermined trackable range, It further comprises a drive range drive control section and a tracking range determination section for stopping the operation of the irradiation control section.

【0023】この発明に係る放射線治療装置は、腫瘍に
治療ビームを照射するCARMライナックと、前記腫瘍
近傍に埋め込まれた少なくとも3個の腫瘍マーカと、前
記腫瘍マーカを第1の方向から撮像する第1のX線透視
装置と、前記腫瘍マーカを第2の方向から前記第1のX
線透視装置と同時に撮像する第2のX線透視装置と、前
記第1及び第2のX線透視装置から出力される第1及び
第2の透視像を、それぞれデジタイズする第1及び第2
の画像入力部と、前記第1及び第2の画像入力部によっ
てデジタイズされた画像情報に予め登録された腫瘍マー
カのテンプレート画像を作用させた濃淡正規化相互相関
法によるテンプレートマッチングを所定フレームレート
の実時間レベルで実行し、前記3個の腫瘍マーカの第1
及び第2の2次元座標を、それぞれ求める第1及び第2
の認識処理部と、前記第1及び第2の認識処理部で算出
された第1及び第2の2次元座標に基づいて前記3個の
腫瘍マーカの3次元座標、並びにこれらの腫瘍マーカの
3次元座標より得られるアイソセンタ位置、治療ビーム
方向、及び照射野形状を計算する中央演算処理部とを備
え、前記腫瘍マーカの3次元座標を治療直前に少なくと
も1回取得し、この座標によって算出されたアイソセン
タ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状より得られた
各駆動軸の補正量に基づき、治療前に前記CARMライ
ナックの各駆動軸を位置合わせするものである。
The radiotherapy device according to the present invention is a CARM linac for irradiating a tumor with a treatment beam, at least three tumor markers embedded in the vicinity of the tumor, and a first image capturing the tumor marker from a first direction. 1 fluoroscope and the tumor marker from a second direction to the first X-ray
A second X-ray fluoroscopy device that images simultaneously with the fluoroscopy device, and first and second digitizing first and second fluoroscopic images output from the first and second X-ray fluoroscopy devices, respectively.
Image input section and template matching by the grayscale normalization cross-correlation method in which a template image of a tumor marker registered in advance is applied to the image information digitized by the first and second image input sections at a predetermined frame rate. Run at real-time level, the first of the three tumor markers
And the second two-dimensional coordinates are first and second obtained, respectively.
Recognition processing unit, the three-dimensional coordinates of the three tumor markers based on the first and second two-dimensional coordinates calculated by the first and second recognition processing units, and three of these tumor markers. A central processing unit that calculates the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape obtained from the three-dimensional coordinates is obtained, and the three-dimensional coordinates of the tumor marker are acquired at least once immediately before the treatment, and calculated by these coordinates. The drive axes of the CARM linac are aligned before treatment based on the correction amount of each drive axis obtained from the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape.

【0024】また、この発明に係る放射線治療装置は、
前記腫瘍マーカを4個以上使用し、前記中央演算処理部
は、4個以上の腫瘍マーカ座標を統計的に処理し、算出
されるアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野
形状の確からしさを高める統計処理機能を有するもので
ある。
Further, the radiotherapy apparatus according to the present invention is
Using four or more tumor markers, the central processing unit statistically processes four or more tumor marker coordinates to increase the accuracy of the calculated isocenter position, treatment beam direction, and irradiation field shape. It has a statistical processing function.

【0025】また、この発明に係る放射線治療装置は、
前記CARMライナックの代わりに通常ライナックを備
えたものである。
Further, the radiation therapy apparatus according to the present invention is
A normal linac is provided instead of the CARM linac.

【0026】またさらに、この発明に係る放射線治療装
置は、前記中央演算処理部が、補正後のガントリ角が0
deg、180deg付近である場合、ガントリ角の0
deg、或いは180degに対する許容値を設定し、
ずれ量が前記許容値以下であればガントリ角を0de
g、或いは180degとみなして計算するものであ
る。
Furthermore, in the radiotherapy apparatus according to the present invention, the central processing unit has a corrected gantry angle of 0.
Gantry angle of 0 when deg is around 180 deg
Set the allowable value for deg or 180 deg,
If the amount of deviation is less than or equal to the allowable value, set the gantry angle to 0 de
The calculation is performed by regarding it as g or 180 deg.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】実施の形態1.この発明の実施の
形態1に係る放射線治療装置について図面を参照しなが
ら説明する。図1は、この発明の実施の形態1に係る放
射線治療装置の構成を示す図である。なお、各図中、同
一符号は同一又は相当部分を示す。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. A radiotherapy apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a diagram showing a configuration of a radiation therapy apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.

【0028】図1において、15はCARMライナッ
ク、16はCARMライナック15より照射される治療
ビーム、17a、17b、及び17cは患者体内の腫瘍
に埋め込まれた直径1〜2mm程度のAu,Pt,或いは
Ir等の人体に害が少なく、かつX線の吸収が大きい材
質からなる球状の腫瘍マーカ、18は体内にある腫瘍、
19は患者、20はCFRP等X線吸収の少ない材質で
できた天板を備えた治療台である。
In FIG. 1, reference numeral 15 is a CARM linac, 16 is a treatment beam irradiated from the CARM linac 15, and 17a, 17b and 17c are Au, Pt having a diameter of about 1 to 2 mm or implanted in a tumor in a patient. A spherical tumor marker made of a material such as Ir that is less harmful to the human body and has a large absorption of X-rays, 18 is a tumor in the body,
Reference numeral 19 is a patient, and 20 is a treatment table provided with a top plate made of a material such as CFRP which has a low X-ray absorption.

【0029】また、同図において、21aは治療室床下
に設置されたX線管A、21bはX線管A(21a)よ
り照射されるX線を絞るためのコリメータA、21cは
X線管A(21a)より照射されるX線A、21dはア
イソセンタを挟んでこのX線管A(21a)の対角にあ
たる治療室天井に設置されたイメージインテンシファイ
アA、21eはイメージインテンシファイアA(21
d)に接続されたTVカメラA、21fはX線管A(2
1a)を制御するX線高電圧装置Aである。なお、X線
透視装置A(21)は、上記のX線管A(21a)〜X
線高電圧装置A(21f)により構成されている。
In the figure, 21a is an X-ray tube A installed under the floor of the treatment room, 21b is a collimator A for narrowing the X-rays emitted from the X-ray tube A (21a), and 21c is an X-ray tube. The X-rays A and 21d emitted from A (21a) are image intensifiers A and 21e installed on the ceiling of the treatment room, which is diagonally opposite to the X-ray tube A (21a), with the isocenter in between. (21
The TV cameras A and 21f connected to the d) are connected to the X-ray tube A (2
1a) is an X-ray high voltage device A. In addition, the X-ray fluoroscope A (21) includes the X-ray tubes A (21a) to X described above.
The line high voltage device A (21f) is used.

【0030】また、同図において、22aは治療室床下
に設置されたX線管B、22bはX線管B(22a)よ
り照射されるX線を絞るためのコリメータB、22cは
X線管B(22a)より照射されるX線B、22dはア
イソセンタを挟んでこのX線管B(22a)の対角にあ
たる治療室天井に設置されたイメージインテンシファイ
アB、22eはイメージインテンシファイアB(22
d)に接続されたTVカメラB、22fはX線管B(2
2a)を制御するX線高電圧装置Bである。なお、X線
透視装置B(22)は、上記のX線管B(22a)〜X線高
電圧装置B(22f)により構成されている。
In the figure, 22a is an X-ray tube B installed under the floor of the treatment room, 22b is a collimator B for narrowing the X-rays emitted from the X-ray tube B (22a), and 22c is an X-ray tube. The X-rays B and 22d emitted from B (22a) are image intensifiers B and 22e installed on the ceiling of the treatment room, which is diagonally across the X-ray tube B (22a), with the isocenter in between. (22
The TV camera B, 22f connected to the d) is an X-ray tube B (2
2a) is an X-ray high-voltage device B for controlling. The X-ray fluoroscope B (22) is composed of the X-ray tube B (22a) to the X-ray high voltage device B (22f).

【0031】さらに、同図において、23はCARMラ
イナック15の治療ビーム16を直接オン/オフ制御す
る照射制御部、24はカメラコントロールユニット(C
CU)A、25はカメラコントロールユニット(CC
U)B、26は画像入力部A、27は認識処理部A、2
8は画像入力部B、29は認識処理部B、30は中央演
算処理部、31はトリガ制御部、32は画像表示部、3
3はモニタである。
Further, in the figure, 23 is an irradiation control section for directly turning on / off the treatment beam 16 of the CARM linac 15, and 24 is a camera control unit (C
CU) A, 25 are camera control units (CC
U) B, 26 is an image input unit A, 27 is a recognition processing unit A, 2
8 is an image input unit B, 29 is a recognition processing unit B, 30 is a central processing unit, 31 is a trigger control unit, 32 is an image display unit, 3
3 is a monitor.

【0032】つぎに、この実施の形態1に係る放射線治
療装置の動作について図面を参照しながら説明する。
Next, the operation of the radiotherapy apparatus according to the first embodiment will be described with reference to the drawings.

【0033】図2及び図3は、この発明の実施の形態1
に係る放射線治療装置の透視像を示す図である。
2 and 3 show the first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the perspective image of the radiotherapy apparatus which concerns on.

【0034】まず、中央演算処理部30の指示に基づ
き、トリガ制御部31よりX線高電圧装置A(21
f)、及びX線高電圧装置B(22f)にX線照射許可
信号が印加され、X線管A(21a)、及びX線管B
(22a)よりX線が照射される。
First, based on an instruction from the central processing unit 30, the X-ray high voltage apparatus A (21
f), the X-ray irradiation permission signal is applied to the X-ray high voltage device B (22f), and the X-ray tube A (21a) and the X-ray tube B
X-rays are emitted from (22a).

【0035】同時に、トリガ制御部31からカメラコン
トロールユニットA(24)、カメラコントロールユニ
ットB(25)、画像入力部A(26)、及び画像入力
部B(28)に対して同期信号が送られ、TVカメラA
(21e)、及びTVカメラB(22e)の画像が一定
周期で同期しながら認識処理部A(27)、認識処理部
B(29)に送られる。
At the same time, a synchronization signal is sent from the trigger control section 31 to the camera control unit A (24), the camera control unit B (25), the image input section A (26) and the image input section B (28). , TV camera A
The images of (21e) and the TV camera B (22e) are sent to the recognition processing unit A (27) and the recognition processing unit B (29) in synchronization with each other at a constant cycle.

【0036】X線管A(21a)より照射されたX線A
(21c)は、CFRP治療台20上の患者19の体内
の腫瘍18の近傍に埋め込まれた腫瘍マーカ17a、1
7b、及び17c付近を通り、イメージインテンシファ
イアA(21d)の管面に、図2(a)に示すような、
透視像Aを形成する。
X-ray A emitted from X-ray tube A (21a)
(21c) shows tumor markers 17a, 1 embedded in the vicinity of the tumor 18 in the body of the patient 19 on the CFRP treatment table 20.
As shown in FIG. 2 (a), on the tube surface of the image intensifier A (21d) passing near 7b and 17c,
A perspective image A is formed.

【0037】この透視像Aは、TVカメラA(21e)
により電気信号に変換され、カメラコントロールユニッ
トA(24)を通じ、画像入力部A(26)に入力さ
れ、図2(c)に示すように、1024×1024程度
の解像度、1ピクセルあたり256段階程度の階調にデ
ジタイズされた上で認識処理部A(27)に送られる。
This perspective image A is a TV camera A (21e).
Is converted into an electric signal by the camera control unit A (24) and is input to the image input unit A (26). As shown in FIG. 2C, the resolution is about 1024 × 1024, and about 256 steps per pixel. It is sent to the recognition processing unit A (27) after being digitized to the gradation of.

【0038】この認識処理部A(27)では、図2
(b)に示す、あらかじめ記憶されている腫瘍マーカ1
7a、17b、及び17cのリファレンス画像であるテ
ンプレート画像Aと、図2(c)に示す、デジタイズさ
れた透視像Aとの間で濃淡正規化相互相関によるテンプ
レートマッチングを実行する。そして、デジタイズされ
た透視像A上でもっとも相関度の高い腫瘍マーカ座標A
を求め、その結果を中央演算処理部30に送る。
In the recognition processing section A (27), the processing shown in FIG.
Pre-stored tumor marker 1 shown in (b)
Template matching is performed between the template image A, which is the reference image of 7a, 17b, and 17c, and the digitized perspective image A shown in FIG. Then, the tumor marker coordinate A having the highest correlation on the digitized fluoroscopic image A
And sends the result to the central processing unit 30.

【0039】同様に、X線管B(22a)より照射され
たX線B(22c)は、治療台20上の患者19の体内
の腫瘍18近傍に埋め込まれた腫瘍マーカ17付近を通
り、イメージインテンシファイアB(22d)の管面
に、図3(a)に示すような、透視像Bを形成する。
Similarly, the X-ray B (22c) emitted from the X-ray tube B (22a) passes through the vicinity of the tumor marker 17 embedded in the vicinity of the tumor 18 inside the body of the patient 19 on the treatment table 20, and is imaged. A perspective image B as shown in FIG. 3A is formed on the tube surface of the intensifier B (22d).

【0040】この透視像Bは、TVカメラB(22e)
により電気信号に変換され、カメラコントロールユニッ
トB(25)を通じ、画像入力部B(28)に入力さ
れ、図3(c)に示すように、1024×1024程度
の解像度、1ピクセルあたり256段階程度の階調にデ
ジタイズされた上で認識処理部B(29)に送られる。
This perspective image B is a TV camera B (22e).
Is converted into an electric signal by the camera control unit B (25) and input to the image input unit B (28). As shown in FIG. 3C, the resolution is about 1024 × 1024, and about 256 steps per pixel. It is digitized to the gradation of and sent to the recognition processing unit B (29).

【0041】この認識処理部B(29)では、図3
(b)に示す、あらかじめ記憶されている腫瘍マーカ1
7a、17b、及び17cのリファレンス画像であるテ
ンプレート画像Bと、図3(c)に示す、デジタイズさ
れた透視像Bとの間で濃淡正規化相互相関によるテンプ
レートマッチングを実行する。そして、デジタイズされ
た透視像B上でもっとも相関度の高い腫瘍マーカ座標B
を求め、その結果を中央演算処理部30に送る。
In the recognition processing section B (29), as shown in FIG.
Pre-stored tumor marker 1 shown in (b)
Template matching is performed between the template image B, which is the reference image of 7a, 17b, and 17c, and the digitized perspective image B shown in FIG. Then, the tumor marker coordinate B having the highest correlation on the digitized fluoroscopic image B
And sends the result to the central processing unit 30.

【0042】なお、濃淡正規化相互相関によるテンプレ
ートマッチング法は、あらかじめ登録されたリファレン
ス画像(テンプレート)と、マーカが存在する(と思わ
れる)画像間で次の式の演算を行うことにより、検査画
像内のマーカの存在度を求めるものである。
Note that the template matching method based on the grayscale normalized cross-correlation performs an inspection by performing the following equation between a reference image (template) registered in advance and an image in which a marker is (probably) present. The degree of presence of the marker in the image is obtained.

【0043】[0043]

【数1】 [Equation 1]

【0044】実際は、座標(x,y)から開始されるテ
ンプレートと同じ大きさの局所領域Sx,yを順にずら
しながら、テンプレート画像Giと探索画像(デジタイ
ズ後の透視像)Fiの相関値Qx,yを計算し、得られ
た相関値の値によって座標(x,y)にテンプレートと
同等の物体が存在するか否かを判断する。
Actually, the correlation value Qx between the template image Gi and the search image (perspective image after digitization) Fi is shifted while sequentially shifting the local area Sx, y having the same size as the template starting from the coordinates (x, y). y is calculated, and it is determined whether or not an object equivalent to the template exists at the coordinate (x, y) based on the obtained correlation value.

【0045】なお、腫瘍マーカ17a、17b、及び1
7cは、Au、Pt、Ir等の人体に無害、かつX線に
対して不透明な物質からなり、臓器や骨などによる複雑
な透視映像の中でも高い識別性を得ることができる。ま
た、腫瘍マーカ17a、17b、及び17cの形状は、
直径1〜2mmの球状であり、体内にどのように置かれて
も、どの方向から透視を行っても、透視映像上に球状に
記録される効果がある。このことは一般のテンプレート
マッチング法においては、被認識物が回転などによって
探索画像内でその形を変える場合にいろいろな角度に応
じた複数のテンプレートを順次試行し、最も高い認識度
を得る操作を行うのに対して、一回の試行で完全な結果
を得られるという点で処理速度の低減に大きな効果があ
る。
The tumor markers 17a, 17b and 1
7c is made of a material such as Au, Pt, and Ir that is harmless to the human body and is opaque to X-rays, and can be highly discriminated even in complicated perspective images such as organs and bones. The shapes of the tumor markers 17a, 17b, and 17c are
It has a spherical shape with a diameter of 1 to 2 mm, and has the effect of being spherically recorded on a fluoroscopic image regardless of how it is placed in the body or from which direction the fluoroscopy is performed. This means that in the general template matching method, when the recognition target changes its shape in the search image due to rotation etc., a plurality of templates corresponding to various angles are sequentially tried, and the operation to obtain the highest recognition degree is performed. On the other hand, it has a great effect on reducing the processing speed in that a complete result can be obtained by one trial.

【0046】次に、中央演算処理部30において、腫瘍
マーカ座標Aa、Ab、及びAcは、あらかじめ記憶さ
れている透視系Aの透視変換行列MAによりアイソセン
タ付近において腫瘍マーカ17a、17b、及び17c
がその上に存在すると考えられる直線の方程式に変換さ
れる。
Next, in the central processing unit 30, the tumor marker coordinates Aa, Ab, and Ac are calculated by the pre-stored perspective transformation matrix M A of the perspective system A in the vicinity of the isocenter of the tumor markers 17a, 17b, and 17c.
Is transformed into a linear equation that is believed to exist on it.

【0047】同様に、中央演算処理部30において、腫
瘍マーカ座標Ba、Bb、及びBcは、あらかじめ記憶
されている透視系Bの透視変換行列MBによりアイソセ
ンタ付近において腫瘍マーカ17a、17b、及び17
cがその上に存在すると考えられる直線の方程式に変換
される。
Similarly, in the central processing unit 30, the tumor marker coordinates Ba, Bb, and Bc are calculated in accordance with the perspective transformation matrix M B of the perspective system B stored in advance in the tumor markers 17a, 17b, and 17 near the isocenter.
c is transformed into a linear equation which is considered to exist on it.

【0048】更に、中央演算処理部30では、このよう
にして得られた2つの直線の方程式の交点を求めること
により腫瘍マーカ17a、17b、及び17cの3次元
座標を得る。
Further, the central processing unit 30 obtains the three-dimensional coordinates of the tumor markers 17a, 17b, and 17c by finding the intersection of the equations of the two straight lines thus obtained.

【0049】中央演算処理部30は、得られた3つの腫
瘍マーカの3次元座標より腫瘍部に対して当初計画され
たアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状
のずれ量を求め、これらを正常化するための6つの補正
量、即ち、治療台LONG軸座標、治療台LAT軸座
標、治療台VERT軸座標、ガントリ角、CARM角、
及びコリメータ角を算出する。
The central processing unit 30 obtains the initially planned isocenter position, the treatment beam direction, and the deviation amount of the irradiation field shape from the three-dimensional coordinates of the obtained three tumor markers, and calculates these. Six correction amounts for normalization, namely, treatment table LONG axis coordinates, treatment table LAT axis coordinates, treatment table VERT axis coordinates, gantry angle, CARM angle,
And calculate the collimator angle.

【0050】中央演算処理部30は、アイソセンタ位
置、治療ビーム方向、及び照射野形状のずれ量のそれぞ
れがあらかじめ与えられた範囲内にある場合は、照射制
御部23に対して治療ビームイネーブル信号を送出し、
照射制御部23は、CARMライナック15に治療ビー
ム16を照射するように指示を行う。
When each of the isocenter position, the treatment beam direction, and the deviation amount of the irradiation field shape is within a given range, the central processing unit 30 sends a treatment beam enable signal to the irradiation control unit 23. Send out,
The irradiation control unit 23 instructs the CARM linac 15 to irradiate the treatment beam 16.

【0051】逆に、得られた腫瘍マーカ17a、17
b、及び17cの3次元座標の比較演算より算出された
アイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状の
ずれ量のそれぞれがあらかじめ与えられた許容範囲にな
い場合には、照射制御部23に対する治療ビームイネー
ブル信号は送出されず、照射制御部23は、CARMラ
イナック15に対して治療ビーム照射の中断を指示す
る。
On the contrary, the obtained tumor markers 17a, 17a
If the isocenter position, the treatment beam direction, and the deviation amount of the irradiation field shape calculated by the comparison calculation of the three-dimensional coordinates of b and 17c are not within the predetermined allowable ranges, the irradiation control unit 23 is treated. The beam enable signal is not transmitted, and the irradiation control unit 23 instructs the CARM linac 15 to interrupt the treatment beam irradiation.

【0052】このようにして、腫瘍マーカ17a、17
b、及び17cの3次元座標の比較演算より算出された
アイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状の
ずれ量のそれぞれがあらかじめ与えられた許容範囲内に
ある場合だけCARMライナック15による治療ビーム
16の照射が行われることになる。
In this way, the tumor markers 17a, 17
The treatment beam 16 by the CARM linac 15 is provided only when the isocenter position, the treatment beam direction, and the deviation amount of the irradiation field shape calculated by the comparison calculation of the three-dimensional coordinates of b and 17c are within the predetermined allowable range. Will be irradiated.

【0053】中央演算処理部30が必要とする透視変換
行列Mは、次のようにして求める。
The perspective transformation matrix M required by the central processing unit 30 is obtained as follows.

【0054】図4は、この実施の形態1に係る放射線治
療装置において使用する空間座標校正器を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a spatial coordinate calibrator used in the radiotherapy apparatus according to the first embodiment.

【0055】空間座標校正器40は、図4(a)に示す
ように、アクリル等のX線に対して比較的透明な材質で
できた一辺長40〜80mm程度の立方体の頂点付近にA
u、W、或いはPb等のX線に対して不透明な直径1〜
2mm程度の球状物質(マーカ)M1〜M8を各頂点から
一定位置になるように精度良く埋め込み、かつ各面にお
いて対辺の中点間にケガキ線を入れたものである。
As shown in FIG. 4 (a), the spatial coordinate calibrator 40 has an A mark near the apex of a cube made of a material relatively transparent to X-rays such as acrylic and having a side length of 40 to 80 mm.
Diameter 1 opaque to X-rays such as u, W, or Pb
Spherical substances (markers) M1 to M8 having a size of about 2 mm are accurately embedded so as to be located at fixed positions from the respective vertices, and marking lines are provided between the midpoints of opposite sides on each surface.

【0056】図5及び図6は、透視装置によって空間座
標校正器40をX線が通る透視パスを示す図である。
FIGS. 5 and 6 are views showing a perspective path through which the X-ray passes through the spatial coordinate calibrator 40 by the fluoroscope.

【0057】図6において、例えば(a)は空間座標校
正器40のマークM5からマークM3を通る透視パス1
を中心とした空間座標校正器40の透視像を示す。同様
に、(b)〜(d)は、透視パス2〜4を示す。
In FIG. 6, for example, (a) is a perspective path 1 passing from the mark M5 to the mark M3 of the spatial coordinate calibrator 40.
The perspective image of the spatial coordinate calibrator 40 centering on is shown. Similarly, (b) to (d) show perspective passes 2 to 4.

【0058】まず、空間座標校正器40を治療台20上
に置き、空間座標校正器40の各面に記されたケガキ線
をガイドに、治療位置決めで用いるレーザポインタを使
用して空間座標校正器40の中心がアイソセンタになる
ように位置あわせを行う。
First, the spatial coordinate calibrator 40 is placed on the treatment table 20, and with the marking lines on each surface of the spatial coordinate calibrator 40 as a guide, the spatial coordinate calibrator is used by using the laser pointer used for treatment positioning. Positioning is performed so that the center of 40 becomes the isocenter.

【0059】次に、中央演算処理部30の指示により、
トリガ制御部31からX線高電圧装置A(21f)に対
してX線照射許可信号が印加され、X線管A(21a)
よりX線が照射され、イメージインテンシファイアA
(21d)上に空間座標校正器40の透視像Aを結像す
る。
Next, according to an instruction from the central processing unit 30,
The X-ray irradiation permission signal is applied from the trigger control unit 31 to the X-ray high voltage device A (21f), and the X-ray tube A (21a)
Image intensifier A irradiated with more X-rays
A perspective image A of the spatial coordinate calibrator 40 is formed on (21d).

【0060】この透視像Aは、TVカメラA(21e)
により電気信号に変換され、カメラコントロールユニッ
トA(24)を通じ、画像入力部A(26)によりデジ
タイズされて中央演算処理部30に取り込まれ、画像表
示部32によりモニタ33に表示される。
This perspective image A is a TV camera A (21e).
Is converted into an electric signal by the camera control unit A (24), digitized by the image input unit A (26), taken into the central processing unit 30, and displayed on the monitor 33 by the image display unit 32.

【0061】操作者は、モニタ33に表示された空間座
標校正器40の8頂点(マーカ)の透視画像のうち6点
の透視画像上の位置と、それぞれのアイソセンタからの
実座標を対応づけて中央演算処理部30に対して指示す
る。
The operator associates the positions on the perspective image of 6 points of the perspective image of the 8 vertices (markers) of the spatial coordinate calibrator 40 displayed on the monitor 33 with the actual coordinates from each isocenter. The central processing unit 30 is instructed.

【0062】中央演算処理部30は、透視画像上の位置
指定により、腫瘍マーカ17の透視画像上の座標
(xA i,yA i)|i=1,6を得ると共に、対応づけて
与えられたアイソセンタを原点とした3次元座標
(XA i,YA i,ZA i)|i=1,6を得て、透視系Aに
おける射影幾何学における透視変換行列MAを算出す
る。
The central processing unit 30 obtains the coordinates (x A i , y A i ) | i = 1,6 on the fluoroscopic image of the tumor marker 17 by designating the position on the fluoroscopic image and gives them in association with each other. The three-dimensional coordinates (X A i , Y A i , Z A i ) | i = 1, 6 with the obtained isocenter as the origin are obtained, and the perspective transformation matrix M A in the projective geometry of the perspective system A is calculated.

【0063】この透視変換行列MAは、腫瘍マーカ17
の3次元空間上の実座標に対する斉次座標[aA]と、
その透視画像上の座標に対する斉次座標[bA]とすれ
ば、4×3,rank3の行列MAにより[aAA]=
[bA]と表すことができる。行列MAを一般的に求める
には、[a]と[b]の6点の組み合わせ情報が必要で
あり、空間座標校正器40の6頂点座標を使用する所以
である。
This perspective transformation matrix M A is the tumor marker 17
The homogeneous coordinates [a A ] with respect to the real coordinates in the three-dimensional space of
Assuming that the coordinates on the perspective image are homogeneous coordinates [b A ], [a A M A ] = by a matrix M A of 4 × 3, rank3
It can be represented as [b A ]. In order to obtain the matrix M A in general, it is necessary to obtain the combination information of 6 points [a] and [b], which is the reason why the 6 vertex coordinates of the spatial coordinate calibrator 40 are used.

【0064】同様にして、中央演算処理部30の指示に
より、トリガ制御部31からX線高電圧装置B(22
f)に対してX線照射許可信号が印加され、X線管B
(22a)よりX線が照射され、イメージインテンシフ
ァイアB(22d)上に空間座標校正器40の透視像B
を結像する。
Similarly, in accordance with an instruction from the central processing unit 30, the X-ray high voltage device B (22) from the trigger control unit 31.
The X-ray irradiation permission signal is applied to f), and the X-ray tube B
X-rays are emitted from (22a), and a perspective image B of the spatial coordinate calibrator 40 is displayed on the image intensifier B (22d).
Image.

【0065】この透視像Bは、TVカメラB(22e)
により電気信号に変換され、カメラコントロールユニッ
トB(25)を通じ、画像入力部B(28)によりデジ
タイズされて中央演算処理部30に取り込まれ、画像表
示部32によりモニタ33に表示される。
This perspective image B is a TV camera B (22e).
Is converted into an electric signal by the camera control unit B (25), digitized by the image input unit B (28), taken into the central processing unit 30, and displayed on the monitor 33 by the image display unit 32.

【0066】操作者は、モニタ33に表示された空間座
標校正器40の8頂点の透視画像のうち6点の透視画像
上の位置と、それぞれのアイソセンタからの実座標を対
応づけて中央演算処理部30に対して指示する。
The operator associates the positions on the perspective image of 6 points of the perspective image of the 8 vertices of the spatial coordinate calibrator 40 displayed on the monitor 33 with the actual coordinates from the respective isocenters, and performs central arithmetic processing. Instruct the unit 30.

【0067】中央演算処理部30は、透視画像上の位置
指定により、腫瘍マーカ17a、17b、及び17cの
透視画像上の座標(xB i,yB i)|i=1,6を得ると
共に、対応づけて与えられたアイソセンタを原点とした
3次元座標(XB i,YB i,Z B i)|i=1,6を得て、
透視系Bにおける射影幾何学における透視変換行列M B
を算出する。
The central processing unit 30 determines the position on the perspective image.
By the designation of tumor markers 17a, 17b, and 17c
Coordinates (xB i, YB i) | I = 1,6
In both cases, the isocenter given in association with each other was used as the origin.
Three-dimensional coordinates (XB i, YB i, Z B i) | I = 1,6 is obtained,
Perspective transformation matrix M in projective geometry in perspective system B B
To calculate.

【0068】この透視変換行列MBは、腫瘍マーカ17
a、17b、及び17cの3次元空間上の実座標に対す
る斉次座標[aB]とその透視画像上の座標に対する斉
次座標[bB]とすれば。4×3,rank3の行列MB
により[aBB]=[bB]と表すことができる。
This perspective transformation matrix M B is the tumor marker 17
Let a homogeneous coordinate [a B ] of a, 17 b, and 17 c in the three-dimensional space and a homogeneous coordinate [b B ] of the coordinates in the perspective image. 4 × 3, rank3 matrix M B
Can be expressed as [a B M B ] = [b B ].

【0069】透視変換行列Mが定まっている時、透視像
上の点の座標が求まると上記変換式によって3次元空間
内での対応点が存在できる座標群(直線の方程式)が求
まる。従って、透視系A、透視系Bにより3つの腫瘍マ
ーカ17a、17b、及び17cを透視して得られる透
視像A、透視像Bからはそれぞれ空間内の3つの腫瘍マ
ーカ座標を通る3組の二つの直線の方程式が得られ、こ
れらの交点を計算することにより3つの腫瘍マーカ17
a、17b、及び17cの3次元座標を求めることがで
きる。
When the perspective transformation matrix M is determined and the coordinates of the points on the perspective image are determined, a coordinate group (linear equation) in which corresponding points can exist in the three-dimensional space is determined by the above conversion formula. Therefore, from the perspective image A and the perspective image B obtained by seeing through the three tumor markers 17a, 17b, and 17c with the perspective system A and the perspective system B, respectively, three sets of two markers passing through the three tumor marker coordinates in the space are displayed. The equation of two straight lines is obtained, and three tumor markers
The three-dimensional coordinates of a, 17b, and 17c can be obtained.

【0070】3点ある個々のマーカの識別は、画像の連
続性から行い、対応するもう一方の透視画像から得られ
る位置情報によって整合性を判断する。
The three individual markers are identified based on the continuity of the images, and the consistency is determined by the position information obtained from the corresponding other fluoroscopic image.

【0071】アイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び
照射野形状は、3点マーカの空間座標から次のようにし
て算出する。このとき、治療室座標系{A}、CT座標
系{B}として扱う。
The isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape are calculated as follows from the spatial coordinates of the three-point marker. At this time, it is treated as the treatment room coordinate system {A} and the CT coordinate system {B}.

【0072】まず、3個のマーカをP,Q,Rとし、こ
れらからなるマーカフレーム{C}を以下のように定義
する。図7に示すように、2つのベクトル(→)QP、
(→)QRとして、次のようになる。
First, three markers P, Q and R are defined, and a marker frame {C} composed of them is defined as follows. As shown in FIG. 7, two vectors (→) QP,
The (→) QR is as follows.

【0073】[0073]

【数2】 [Equation 2]

【0074】次に、腫瘍フレーム{D}を図8のように
定義する。治療室座標系と腫瘍フレームの関係は、CA
RMライナック15の場合、回転分のみ示せば次のよう
になる。即ち、ガントリ角φ、CARM角ξ、コリメー
タ角θとして、以下のようになる。
Next, the tumor frame {D} is defined as shown in FIG. The relationship between the treatment room coordinate system and the tumor frame is CA
In the case of the RM linac 15, only the rotation amount is shown as follows. That is, the gantry angle φ, the CARM angle ξ, and the collimator angle θ are as follows.

【0075】[0075]

【数3】 [Equation 3]

【0076】つまり、A DRが既知であるとき、対応する
ガントリ角φ、CARM角ξ、コリメータ角θを求める
ことが可能となる。
[0076] That is, when A D R is known, the corresponding gantry angle phi, it is possible to obtain the CARM angle xi], the collimator angle theta.

【0077】腫瘍フレームの回転変位後の姿勢A D
は、A DRに平行移動を付加したものであり、対応する回
転変位後のマーカフレームA C Tがわかると次のように
して計算することができる。A C Tは3点マーカの実測
によって得られ、計画マーカフレームの姿勢A CTと対応
させることによって回転変位量を求めることができる。
A D Tが求まれば、これに対応したガントリ角φ’、I
ROT角ψ’、コリメータ角θ’を求めることが可能と
なる。
Posture after rotational displacement of the tumor frameA D 'T
IsA DA parallel movement is added to R, and
Marker frame after rolling displacementA C 'If you know T,
Can be calculated.A C 'T is the actual measurement of the three-point marker
The pose of the planning marker frame, obtained byA CCorresponds with T
By doing so, the rotational displacement amount can be obtained.
A D 'Once T is obtained, the corresponding gantry angle φ ', I
It is possible to obtain the ROT angle ψ ′ and the collimator angle θ ′.
Become.

【0078】まず、計画マーカフレーム{C}は、CT
座標系{B}に従って定義されている。即ち、
First, the plan marker frame {C} is CT
It is defined according to the coordinate system {B}. That is,

【0079】[0079]

【数4】 [Equation 4]

【0080】よって、Therefore,

【0081】[0081]

【数5】 [Equation 5]

【0082】である。次に、実測マーカフレーム
{C’}は、治療室座標系{A}に従って得られる。
It is Next, the measured marker frame {C ′} is obtained according to the treatment room coordinate system {A}.

【0083】[0083]

【数6】 [Equation 6]

【0084】これらによって、By these,

【0085】[0085]

【数7】 [Equation 7]

【0086】と計算することが可能となる。It becomes possible to calculate as follows.

【0087】実施の形態2.(追尾照射) この発明の実施の形態2に係る放射線治療装置について
図面を参照しながら説明する。図9は、この発明の実施
の形態2に係る放射線治療装置の構成を示す図である。
Embodiment 2. (Tracking irradiation) A radiotherapy apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the radiation treatment apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【0088】上記実施の形態1では、アイソセンタ位
置、治療ビーム方向、及び照射野形状のずれ量のそれぞ
れがあらかじめ与えられた範囲内にある時、中央演算処
理部30は、照射制御部23に対して治療ビームイネー
ブル信号を送出し、照射制御部23は、CARMライナ
ック15に治療ビーム16を照射するように指示を行
う。
In the first embodiment, when each of the isocenter position, the treatment beam direction, and the deviation amount of the irradiation field shape is within a predetermined range, the central processing unit 30 instructs the irradiation control unit 23 to do so. And transmits the treatment beam enable signal, and the irradiation control unit 23 instructs the CARM linac 15 to irradiate the treatment beam 16.

【0089】この実施の形態2では、各駆動軸駆動制御
部34により、アイソセンタ位置、治療ビーム方向、及
び照射野形状のずれ量を打ち消すように、各駆動軸(治
療台LONG軸、治療台LAT軸、治療台VERT軸、
ガントリ角、CARM角、コリメータ角)を位置制御す
ることで、体内で腫瘍が動き回っても治療ビーム16を
停止させることなく精度の高い治療を継続することが可
能となる。
In the second embodiment, each drive axis drive control unit 34 controls each drive axis (treatment table LONG axis, treatment table LAT) so as to cancel the deviation amount of the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape. Axis, treatment table VERT axis,
By controlling the positions of the gantry angle, the CARM angle, and the collimator angle), it is possible to continue highly accurate treatment without stopping the treatment beam 16 even if the tumor moves around in the body.

【0090】このとき、CARMライナック15では、
治療ビーム方向の変動に対し、ガントリ角とCARM角
の2軸駆動により連続で滑らかな補正が可能であるとい
う特徴がある。
At this time, in the CARM linac 15,
It is characterized in that it is possible to continuously and smoothly correct fluctuations in the treatment beam direction by biaxial driving of the gantry angle and the CARM angle.

【0091】実施の形態3.(駆動範囲の限定) この発明の実施の形態3に係る放射線治療装置について
図面を参照しながら説明する。図10は、この発明の実
施の形態3に係る放射線治療装置の構成を示す図であ
る。
Third Embodiment (Limitation of Driving Range) A radiotherapy apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the radiation therapy apparatus according to the third embodiment of the present invention.

【0092】上記実施の形態2では、各駆動軸駆動制御
部34により、アイソセンタ位置、治療ビーム方向、及
び照射野形状のずれ量を打ち消すように、各駆動軸(治
療台LONG軸、治療台LAT軸、治療台VERT軸、
ガントリ角、CARM角、コリメータ角)を位置制御す
ることとしたが、この実施の形態3では、各軸の駆動範
囲を限定するものである。
In the second embodiment, each drive axis drive control unit 34 controls each drive axis (treatment table LONG axis, treatment table LAT) so as to cancel the deviation amount of the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape. Axis, treatment table VERT axis,
Although the position control of the gantry angle, CARM angle, and collimator angle) is performed, the drive range of each axis is limited in the third embodiment.

【0093】すなわち、各々の駆動軸について予め駆動
可能範囲を設定し、駆動範囲判定部35は、上記駆動可
能範囲をこえる補正量が必要になった場合は、一時的
に、各駆動軸駆動制御部34による駆動軸補正と、照射
制御部23による治療ビーム16の照射を停止させ、駆
動可能範囲内で補正を行える状況となったところで治療
ビーム16の照射を自動的に再開させる。
That is, the drivable range is set in advance for each drive axis, and the drive range determination unit 35 temporarily drives each drive axis drive control when a correction amount exceeding the drivable range is required. The drive axis correction by the unit 34 and the irradiation of the treatment beam 16 by the irradiation control unit 23 are stopped, and when the correction can be performed within the drivable range, the irradiation of the treatment beam 16 is automatically restarted.

【0094】このことによって、各駆動軸が互いに干渉
することを未然に防ぐ効果がある。
This has the effect of preventing the drive shafts from interfering with each other.

【0095】実施の形態4.(追尾範囲の限定) この発明の実施の形態4に係る放射線治療装置アナログ
について図面を参照しながら説明する。図11は、この
発明の実施の形態4に係る放射線治療装置の構成を示す
図である。
Fourth Embodiment (Limitation of Tracking Range) A radiotherapy apparatus analog according to Embodiment 4 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 11 is a diagram showing the configuration of the radiotherapy apparatus according to the fourth embodiment of the present invention.

【0096】上記実施の形態2では、各駆動軸駆動制御
部34により、アイソセンタ位置、治療ビーム方向、及
び照射野形状のずれ量を打ち消すように、各駆動軸(治
療台LONG軸、治療台LAT軸、治療台VERT軸、
ガントリ角、CARM角、コリメータ角)を位置制御す
ることとしたが、この実施の形態4では、アイソセンタ
位置、治療ビーム方向、及び照射野形状のずれ量の許容
範囲(追尾範囲)を限定するものである。
In the second embodiment, each drive axis drive controller 34 controls each drive axis (treatment table LONG axis, treatment table LAT) so as to cancel out the deviation amount of the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape. Axis, treatment table VERT axis,
The position control of the gantry angle, the CARM angle, and the collimator angle) is performed, but in the fourth embodiment, the allowable range (tracking range) of the deviation amount of the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape is limited. Is.

【0097】すなわち、アイソセンタ位置、治療ビーム
方向、及び照射野形状のずれ量のそれぞれについて予め
追尾可能範囲を設定し、追尾範囲判定部36は、上記追
尾可能範囲をこえる補正量が必要になった場合は、一時
的に、各駆動軸駆動制御部34による駆動軸補正と、照
射制御部23による治療ビームの照射を停止させ、追尾
可能範囲内で補正を行える状況となったところで治療ビ
ームの照射を自動的に再開させる。
That is, the tracking range is set in advance for each of the isocenter position, the treatment beam direction, and the deviation amount of the irradiation field shape, and the tracking range determination unit 36 needs a correction amount that exceeds the tracking range. In this case, when the driving axis correction by each driving axis drive control unit 34 and the irradiation of the treatment beam by the irradiation control unit 23 are temporarily stopped and the correction can be performed within the trackable range, the irradiation of the treatment beam is performed. To restart automatically.

【0098】このことによって、例えば治療ビーム方向
が大きくずれた場合でも、ずれを無理に補正しようとし
て体厚の変化等を生じ腫瘍部の線量分布に大きな変動を
生じることを未然に防止できる効果がある。
As a result, for example, even when the treatment beam direction is largely deviated, it is possible to prevent a large variation in the dose distribution of the tumor part due to a change in body thickness or the like in an attempt to forcibly correct the deviation. is there.

【0099】実施の形態5.(位置決め機能) この発明の実施の形態5に係る放射線治療装置について
図面を参照しながら説明する。図12は、この発明の実
施の形態5に係る放射線治療装置の構成を示す図であ
る。
Embodiment 5. (Positioning Function) A radiotherapy apparatus according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the radiation treatment apparatus according to the fifth embodiment of the present invention.

【0100】これまでの各実施の形態は、治療中の腫瘍
の動きを捉え、必要に応じて間歇的な照射を行う、或い
は追尾照射を行うが、この実施の形態5では、治療前位
置決めに使用するものである。
In each of the above-described embodiments, the movement of the tumor during treatment is captured, and intermittent irradiation or tracking irradiation is performed as necessary. In this fifth embodiment, pre-treatment positioning is performed. Is what you use.

【0101】即ち、動きがほとんどない腫瘍の治療では
治療中に常時、モニタしなくても良く、治療前の位置確
認の意味で3点マーカによる位置決めが有効である。こ
の場合でも、CARMライナック15であることがアイ
ソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状のずれ
量の修正に適していることに変わりはない。
That is, in the treatment of a tumor having almost no movement, it is not necessary to constantly monitor it during the treatment, and the positioning by the three-point marker is effective in terms of confirming the position before the treatment. Even in this case, the CARM linac 15 is still suitable for correcting the deviation amount of the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape.

【0102】このことによって、照射制御部23、各駆
動軸駆動制御部34が不要となり、装置の小型化、低コ
スト化が得やすいという効果がある。
This eliminates the need for the irradiation control section 23 and each drive axis drive control section 34, and has the effect of making it easier to reduce the size and cost of the device.

【0103】実施の形態6.(4点以上のマーカの使
用) この発明の実施の形態6に係る放射線治療装置について
図面を参照しながら説明する。図13は、この発明の実
施の形態6に係る放射線治療装置の構成を示す図であ
る。
Sixth Embodiment (Use of 4 or More Markers) A radiotherapy apparatus according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the radiation therapy apparatus according to the sixth embodiment of the present invention.

【0104】上記実施の形態1や、他の実施の形態で
は、使用する腫瘍マーカ17の数量は3個であるが、こ
の実施の形態6では、腫瘍マーカ17を4個以上使用す
るものである。
In the first embodiment and other embodiments, the number of tumor markers 17 used is three, but in the sixth embodiment, four or more tumor markers 17 are used. .

【0105】体内の腫瘍の平行移動量、回転量を求める
のに最低3個の腫瘍マーカが必要であるが、4個以上使
用することによって、中央演算処理部30の統計処理機
能30aでは、マーカ座標を統計的に処理することがで
き、これらの座標から算出されるアイソセンタ位置、治
療ビーム方向、及び照射野形状のずれ量の確からしさが
高まる効果がある。
At least three tumor markers are required to obtain the translation amount and rotation amount of the tumor in the body, but by using four or more tumor markers, the statistical processing function 30a of the central processing unit 30 can use the markers. The coordinates can be statistically processed, and there is an effect that the accuracy of the deviation amount of the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape calculated from these coordinates is increased.

【0106】実施の形態7.(通常ライナックでの補
正) この発明の実施の形態7に係る放射線治療装置について
図面を参照しながら説明する。図14は、この発明の実
施の形態2に係る放射線治療装置の構成を示す図であ
る。
Seventh Embodiment (Normal Correction with Linac) A radiotherapy apparatus according to Embodiment 7 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 14 is a diagram showing the configuration of the radiation therapy apparatus according to the second embodiment of the present invention.

【0107】上記実施の形態1や、他の実施の形態で
は、治療装置としてCARMライナック15を使用して
いるが、この実施の形態7では、通常のライナック15
Aを使用するものである。
Although the CARM linac 15 is used as the treatment device in the first embodiment and the other embodiments, in the seventh embodiment, the normal linac 15 is used.
A is used.

【0108】通常ライナック15Aの場合は回転補正軸
として、ガントリ、IROT、コリメータの回転量を出
力し、補正を行うことは可能であるが、ガントリ角が
0、πである場合にIROT角とコリメータ角の解が位
相差だけになり、ガントリ角が0、π付近ではIROT
角とコリメータ角の解が誤差の影響を大きく受け、不安
定になるという問題はあるが、この点を除けばCARM
ライナック15と同様の効果を得ることができる。
In the case of the normal linac 15A, it is possible to output the amount of rotation of the gantry, IROT, and collimator as the rotation correction axis for correction, but when the gantry angle is 0 or π, the IROT angle and collimator are The angle solution is only the phase difference, and the IROT is near the gantry angle of 0 and π.
There is a problem that the solution of the angle and the collimator angle is greatly affected by the error and becomes unstable. However, except this point, CARM
The same effect as the linac 15 can be obtained.

【0109】通常ライナック15Aの場合、アイソセン
タ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状は、3点マー
カの空間座標から次のようにして算出する。このとき、
治療室座標系{A}、CT座標系{B}として扱う。
In the case of the normal linac 15A, the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape are calculated as follows from the spatial coordinates of the three-point marker. At this time,
Treated as the treatment room coordinate system {A} and the CT coordinate system {B}.

【0110】まず、3個のマーカをP、Q、Rとし、こ
れらからなるマーカフレーム{C}を以下のように定義
する。図7に示すように、2つのベクトル(→)QP、
(→)QRとして、以下のようになる。
First, the three markers are P, Q, and R, and the marker frame {C} composed of them is defined as follows. As shown in FIG. 7, two vectors (→) QP,
The (→) QR is as follows.

【0111】[0111]

【数8】 [Equation 8]

【0112】次に、腫瘍フレーム{D}を図8のように
定義する。
Next, the tumor frame {D} is defined as shown in FIG.

【0113】治療室座標系と腫瘍フレームの関係は、通
常ライナック15Aの場合、回転分のみ示せば次のよう
になる。即ち、ガントリ角φ、IROT角ψ、コリメー
タ角θとして、以下のようになる。
In the case of the normal linac 15A, the relationship between the treatment room coordinate system and the tumor frame is as follows if only the rotation amount is shown. That is, the gantry angle φ, the IROT angle ψ, and the collimator angle θ are as follows.

【0114】[0114]

【数9】 [Equation 9]

【0115】つまり、A DRが既知であるとき、対応する
ガントリ角φ、IROT角ψ、コリメータ角θを求める
ことが可能となる。
[0115] That is, when A D R is known, the corresponding gantry angle phi, it is possible to obtain the IROT angle [psi, the collimator angle theta.

【0116】腫瘍フレームの回転変位後の姿勢A D
は、A DRに平行移動を付加したものであり、対応する回
転変位後のマーカフレームA C Tがわかると次のように
して計算することができる。A C Tは3点マーカの実測
によって得られ、計画マーカフレームの姿勢A CTと対応
させることによって回転変位量を求めることができる。
A D Tが求まれば、これに対応したガントリ角φ’、I
ROT角ψ’、コリメータ角θ’を求めることが可能と
なる。
Posture after rotational displacement of the tumor frameA D 'T
IsA DA parallel movement is added to R, and
Marker frame after rolling displacementA C 'If you know T,
Can be calculated.A C 'T is the actual measurement of the three-point marker
The pose of the planning marker frame, obtained byA CCorresponds with T
By doing so, the rotational displacement amount can be obtained.
A D 'Once T is obtained, the corresponding gantry angle φ ', I
It is possible to obtain the ROT angle ψ ′ and the collimator angle θ ′.
Become.

【0117】まず、計画マーカフレーム{C}は、CT
座標系{B}に従って定義されている。即ち、
First, the plan marker frame {C} is CT
It is defined according to the coordinate system {B}. That is,

【0118】[0118]

【数10】 [Equation 10]

【0119】よって、Therefore,

【0120】[0120]

【数11】 [Equation 11]

【0121】である。次に、実測マーカフレーム
{C’}は、治療室座標系{A}に従って得られる。
It is Next, the measured marker frame {C ′} is obtained according to the treatment room coordinate system {A}.

【0122】[0122]

【数12】 [Equation 12]

【0123】これらによって、By these,

【0124】[0124]

【数13】 [Equation 13]

【0125】と計算することが可能となる。It is possible to calculate as follows.

【0126】実施の形態8.(ガントリ角が0deg、
180deg付近である場合の処理) この発明の実施の形態8に係る放射線治療装置について
図面を参照しながら説明する。図13は、この発明の実
施の形態8に係る放射線治療装置の処理内容を示す図で
ある。
Eighth Embodiment (The gantry angle is 0 deg,
Processing in the case of around 180 deg.) A radiotherapy apparatus according to Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 13 is a diagram showing the processing contents of the radiotherapy apparatus according to the eighth embodiment of the present invention.

【0127】上記実施の形態7では、通常のライナック
15Aを使用した場合について説明したが、ガントリ角
が0deg、180deg付近である場合に、治療ビー
ム方向のわずかな変動に対してIROT角が大きく変動
する場合がある。
In the seventh embodiment, the case where the normal linac 15A is used has been described. However, when the gantry angle is near 0 deg and 180 deg, the IROT angle greatly changes with respect to a slight change in the treatment beam direction. There is a case.

【0128】例えば、治療ビーム方向が計画時には治療
室座標系でZ軸方向であったものが、実測時にX軸まわ
りにわずかに回転していた場合、IROT角の変動量は
90degに達し、治療が困難になる場合がある。この
ような場合、ガントリ角の0deg、或いは180de
gに対する許容値を設定できる機構とし、ずれ量が許容
値以下であればガントリ角を0deg、或いは180d
egとみなして、中央演算処理部30で計算する。
For example, when the treatment beam direction was the Z-axis direction in the treatment room coordinate system at the time of planning, but was slightly rotated around the X-axis at the time of actual measurement, the fluctuation amount of the IROT angle reached 90 deg and the treatment was performed. Can be difficult. In such a case, the gantry angle is 0 deg or 180 deg
If the amount of deviation is less than the allowable value, the gantry angle is set to 0 deg or 180d.
The calculation is performed by the central processing unit 30 by regarding it as an egg.

【0129】このように、特定ガントリ角に対するまる
め処理を行うことで不必要な治療台20の操作を防ぐこ
とができる。
By thus performing the rounding process for the specific gantry angle, unnecessary operation of the treatment table 20 can be prevented.

【0130】[0130]

【発明の効果】この発明に係る放射線治療装置は、以上
説明したとおり、腫瘍に治療ビームを照射するCARM
ライナックと、前記腫瘍近傍に埋め込まれた少なくとも
3個の腫瘍マーカと、前記腫瘍マーカを第1の方向から
撮像する第1のX線透視装置と、前記腫瘍マーカを第2
の方向から前記第1のX線透視装置と同時に撮像する第
2のX線透視装置と、前記第1及び第2のX線透視装置
から出力される第1及び第2の透視像を、それぞれデジ
タイズする第1及び第2の画像入力部と、前記第1及び
第2の画像入力部によってデジタイズされた画像情報に
予め登録された腫瘍マーカのテンプレート画像を作用さ
せた濃淡正規化相互相関法によるテンプレートマッチン
グを所定フレームレートの実時間レベルで実行し、前記
3個の腫瘍マーカの第1及び第2の2次元座標を、それ
ぞれ求める第1及び第2の認識処理部と、前記第1及び
第2の認識処理部で算出された第1及び第2の2次元座
標に基づいて前記3個の腫瘍マーカの3次元座標、並び
にこれらの腫瘍マーカの3次元座標より得られるアイソ
センタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状を計算す
る中央演算処理部と、前記求めた腫瘍マーカの3次元座
標より得られるアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及
び照射野形状により前記CARMライナックの治療ビー
ム照射を制御する照射制御部とを備えたので、平行移動
に加え回転移動も含む体幹部内の腫瘍に対しても選択的
に大線量の照射を行い、正常組織への被爆を低減できる
という効果を奏する。
As described above, the radiation treatment apparatus according to the present invention is a CARM for irradiating a tumor with a treatment beam.
A linac, at least three tumor markers embedded in the vicinity of the tumor, a first fluoroscope for imaging the tumor marker from a first direction, and a second tumor marker
A second X-ray fluoroscopic apparatus that simultaneously captures images from the first X-ray fluoroscopic apparatus in the direction of, and first and second fluoroscopic images output from the first and second X-ray fluoroscopic apparatuses, respectively. By the grayscale-normalized cross-correlation method in which the first and second image input sections to be digitized and the template image of the tumor marker registered in advance are applied to the image information digitized by the first and second image input sections Template matching is performed at a real-time level of a predetermined frame rate to obtain first and second two-dimensional coordinates of the three tumor markers, respectively, first and second recognition processing units, and the first and second recognition processing units. The three-dimensional coordinates of the three tumor markers based on the first and second two-dimensional coordinates calculated by the second recognition processing unit, and the isocenter position and treatment obtained from the three-dimensional coordinates of these tumor markers A central processing unit for calculating the beam direction and irradiation field shape, and controlling the treatment beam irradiation of the CARM linac according to the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape obtained from the obtained three-dimensional coordinates of the tumor marker. Since it is provided with an irradiation control unit for performing irradiation, a large dose of irradiation is selectively applied to a tumor in the trunk including translational movement as well as translational movement, and it is possible to reduce exposure to normal tissue.

【0131】また、この発明に係る放射線治療装置は、
以上説明したとおり、前記腫瘍マーカの3次元座標によ
って算出されたアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及
び照射野形状より得られた前記CARMライナックの各
駆動軸の補正量に基づき、前記CARMライナックの各
駆動軸を駆動制御する各駆動軸駆動制御部をさらに備
え、前記各駆動軸駆動制御部により体幹部内で動き回る
腫瘍に実時間で位置補正を行いながら、前記照射制御部
により治療ビームを追尾照射するので、体幹部内で腫瘍
が動き回っても治療ビームを停止させることなく精度の
高い治療を継続することができるという効果を奏する。
Further, the radiotherapy apparatus according to the present invention is
As described above, each drive of the CARM linac is based on the correction amount of each drive axis of the CARM linac obtained from the isocenter position calculated by the three-dimensional coordinates of the tumor marker, the treatment beam direction, and the irradiation field shape. Each drive axis drive control unit for driving and controlling the axis is further provided, and while performing the real-time position correction for the tumor moving around in the trunk by each drive axis drive control unit, the irradiation control unit performs tracking irradiation with the treatment beam. Therefore, even if the tumor moves around in the trunk, the treatment with high accuracy can be continued without stopping the treatment beam.

【0132】さらに、この発明に係る放射線治療装置
は、以上説明したとおり、前記腫瘍マーカの3次元座標
によって算出されたアイソセンタ位置、治療ビーム方
向、及び照射野形状より得られた前記CARMライナッ
クの各駆動軸の補正量が制御対象となる駆動軸毎に予め
決められた駆動可能範囲をこえる場合には前記各駆動軸
駆動制御部、及び前記照射制御部の動作を停止させる駆
動範囲判定部をさらに備えたので、各駆動軸が互いに干
渉することを未然に防ぐことができるという効果を奏す
る。
Further, as described above, the radiotherapy apparatus according to the present invention includes each of the CARM linacs obtained from the isocenter position calculated by the three-dimensional coordinates of the tumor marker, the treatment beam direction, and the irradiation field shape. When the correction amount of the drive axis exceeds the drivable range determined in advance for each drive axis to be controlled, each drive axis drive control section and a drive range determination section for stopping the operation of the irradiation control section are further provided. Since it is provided, it is possible to prevent the drive shafts from interfering with each other.

【0133】またさらに、この発明に係る放射線治療装
置は、以上説明したとおり、前記腫瘍マーカの3次元座
標によって算出されたアイソセンタ位置、治療ビーム方
向、及び照射野形状が予め決められた追尾可能範囲をこ
える場合には前記各駆動軸駆動制御部、及び前記照射制
御部の動作を停止させる追尾範囲判定部をさらに備えた
ので、線量分布の差が無視できぬほど腫瘍が大きく変位
てしまっている状態で治療を継続してしまうということ
を未然に防ぐことができるという効果を奏する。
Furthermore, as described above, the radiotherapy apparatus according to the present invention has a trackable range in which the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape calculated by the three-dimensional coordinates of the tumor marker are predetermined. If it exceeds the above range, the drive range drive control section and the tracking range determination section for stopping the operation of the irradiation control section are further provided, and thus the tumor is displaced so much that the difference in dose distribution cannot be ignored. The effect that it is possible to prevent the continuation of treatment depending on the condition is exhibited.

【0134】この発明に係る放射線治療装置は、以上説
明したとおり、腫瘍に治療ビームを照射するCARMラ
イナックと、前記腫瘍近傍に埋め込まれた少なくとも3
個の腫瘍マーカと、前記腫瘍マーカを第1の方向から撮
像する第1のX線透視装置と、前記腫瘍マーカを第2の
方向から前記第1のX線透視装置と同時に撮像する第2
のX線透視装置と、前記第1及び第2のX線透視装置か
ら出力される第1及び第2の透視像を、それぞれデジタ
イズする第1及び第2の画像入力部と、前記第1及び第
2の画像入力部によってデジタイズされた画像情報に予
め登録された腫瘍マーカのテンプレート画像を作用させ
た濃淡正規化相互相関法によるテンプレートマッチング
を所定フレームレートの実時間レベルで実行し、前記3
個の腫瘍マーカの第1及び第2の2次元座標を、それぞ
れ求める第1及び第2の認識処理部と、前記第1及び第
2の認識処理部で算出された第1及び第2の2次元座標
に基づいて前記3個の腫瘍マーカの3次元座標、並びに
これらの腫瘍マーカの3次元座標より得られるアイソセ
ンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状を計算する
中央演算処理部とを備え、前記腫瘍マーカの3次元座標
を治療直前に少なくとも1回取得し、この座標によって
算出されたアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照
射野形状より得られた各駆動軸の補正量に基づき、治療
前に前記CARMライナックの各駆動軸を位置合わせす
るので、装置の小型化、低コスト化を図ることができる
という効果を奏する。
As described above, the radiation treatment apparatus according to the present invention includes a CARM linac for irradiating a tumor with a treatment beam, and at least three CARM linacs embedded near the tumor.
A second tumor radiographing device, a first X-ray fluoroscope that images the tumor marker from a first direction, and a second radiograph that simultaneously images the tumor marker from a second direction with the first fluoroscope.
X-ray fluoroscopic device, first and second image input units for digitizing first and second fluoroscopic images output from the first and second X-ray fluoroscopic devices, respectively, and the first and second The template matching by the density normalization cross-correlation method in which the template image of the tumor marker registered in advance is applied to the image information digitized by the second image input unit is executed at a real-time level of a predetermined frame rate,
First and second recognition processing units for obtaining first and second two-dimensional coordinates of each tumor marker, and first and second two calculated by the first and second recognition processing units. A three-dimensional coordinate of the three tumor markers based on three-dimensional coordinates, and a central processing unit that calculates an isocenter position, a treatment beam direction, and an irradiation field shape obtained from the three-dimensional coordinates of these tumor markers, Before the treatment, the three-dimensional coordinate of the tumor marker is acquired at least once immediately before the treatment, and based on the correction amount of each drive axis obtained from the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape calculated by the coordinate. Since the drive shafts of the CARM linac are aligned with each other, it is possible to reduce the size and cost of the device.

【0135】また、この発明に係る放射線治療装置は、
以上説明したとおり、前記腫瘍マーカを4個以上使用
し、前記中央演算処理部は、4個以上の腫瘍マーカ座標
を統計的に処理し、算出されるアイソセンタ位置、治療
ビーム方向、及び照射野形状の確からしさを高める統計
処理機能を有するので、アイソセンタ位置、治療ビーム
方向、及び照射野形状のずれ量の確度を高めることがで
きるという効果を奏する。
Further, the radiation therapy apparatus according to the present invention is
As described above, four or more tumor markers are used, and the central processing unit statistically processes four or more tumor marker coordinates to calculate the calculated isocenter position, treatment beam direction, and irradiation field shape. Since it has a statistical processing function for increasing the certainty, it is possible to increase the accuracy of the deviation amount of the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape.

【0136】さらに、この発明に係る放射線治療装置
は、以上説明したとおり、前記CARMライナックの代
わりに通常ライナックを備えても、同様の効果を奏す
る。
Further, as described above, the radiation treatment apparatus according to the present invention has the same effect even if the normal linac is provided instead of the CARM linac.

【0137】またさらに、この発明に係る放射線治療装
置は、前記中央演算処理部が、補正後のガントリ角が0
deg、180deg付近である場合、ガントリ角の0
deg、或いは180degに対する許容値を設定し、
ずれ量が前記許容値以下であればガントリ角を0de
g、或いは180degとみなして計算するので、不必
要な治療台の操作を防ぐことができるという効果を奏す
る。
Furthermore, in the radiotherapy apparatus according to the present invention, the central processing unit has a corrected gantry angle of 0.
Gantry angle of 0 when deg is around 180 deg
Set the allowable value for deg or 180 deg,
If the amount of deviation is less than or equal to the allowable value, set the gantry angle to 0 de
Since it is calculated as g or 180 deg, it is possible to prevent unnecessary operation of the treatment table.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の実施の形態1に係る放射線治療装
置の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a radiotherapy apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 この発明の実施の形態1に係る放射線治療装
置の透視像を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a perspective image of the radiotherapy apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】 この発明の実施の形態1に係る放射線治療装
置の透視像を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a perspective image of the radiotherapy apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図4】 この発明の実施の形態1に係る放射線治療装
置の位置決め方法で使用する空間座標校正器を示す図で
ある。
FIG. 4 is a diagram showing a spatial coordinate calibrator used in the positioning method for the radiation treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図5】 この発明の実施の形態1に係る放射線治療装
置の位置決め方法で使用する空間座標校正器の透視パス
を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a perspective path of a spatial coordinate calibrator used in the positioning method for the radiotherapy apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図6】 この発明の実施の形態1に係る放射線治療装
置の位置決め方法で使用する空間座標校正器の透視パス
を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing a perspective path of a spatial coordinate calibrator used in the method of positioning the radiotherapy apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図7】 この発明の実施の形態1に係る放射線治療装
置のマーカフレームを示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a marker frame of the radiotherapy apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図8】 この発明の実施の形態1に係る放射線治療装
置の腫瘍フレームを示す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a tumor frame of the radiotherapy apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図9】 この発明の実施の形態2に係る放射線治療装
置の構成を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a radiotherapy apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図10】 この発明の実施の形態3に係る放射線治療
装置の構成を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a configuration of a radiotherapy apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図11】 この発明の実施の形態4に係る放射線治療
装置の構成を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing a configuration of a radiotherapy apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】 この発明の実施の形態5に係る放射線治療
装置の構成を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a radiotherapy apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.

【図13】 この発明の実施の形態6に係る放射線治療
装置の構成を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a radiotherapy apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.

【図14】 この発明の実施の形態7に係る放射線治療
装置の構成を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a configuration of a radiotherapy apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.

【図15】 この発明の実施の形態8に係る放射線治療
装置の処理内容を示す図である。
FIG. 15 is a diagram showing the processing contents of a radiotherapy apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.

【図16】 従来の放射線治療装置の構成を示す図であ
る。
FIG. 16 is a diagram showing a configuration of a conventional radiotherapy apparatus.

【図17】 従来の放射線治療装置の動作を示す図であ
る。
FIG. 17 is a diagram showing an operation of a conventional radiotherapy apparatus.

【図18】 従来の放射線治療装置の動作を示す図であ
る。
FIG. 18 is a diagram showing an operation of the conventional radiotherapy apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

15 CARMライナック、15A 通常ライナック、
16 治療ビーム、17 腫瘍マーカ、18 腫瘍、1
9 患者、20 治療台、21a X線管A、21b
コリメータA、21c X線A、21d イメージイン
テンシファイアA、21e TVカメラA、21f X
線高電圧装置A、22a X線管B、22b コリメー
タB、22c X線B、22d イメージインテンシフ
ァイアB、22e TVカメラB、22f X線高電圧
装置B、23 照射制御部、24カメラコントロールユ
ニット(CCU)A、25 カメラコントロールユニッ
ト(CCU)B、26 画像入力部A、27 認識処理
部A、28 画像入力部B、29 認識処理部B、30
中央演算処理部、30a 統計処理機能、31トリガ
制御部、32 画像表示部、33 モニタ、34 各駆
動軸駆動制御部、35 駆動範囲判定部、36 追尾範
囲判定部。
15 CARM linac, 15A regular linac,
16 therapeutic beams, 17 tumor markers, 18 tumors, 1
9 patients, 20 treatment table, 21a X-ray tube A, 21b
Collimator A, 21c X-ray A, 21d Image intensifier A, 21e TV camera A, 21f X
X-ray high-voltage device A, 22a X-ray tube B, 22b Collimator B, 22c X-ray B, 22d Image intensifier B, 22e TV camera B, 22f X-ray high-voltage device B, 23 Irradiation control unit, 24 Camera control unit (CCU) A, 25 Camera control unit (CCU) B, 26 Image input section A, 27 Recognition processing section A, 28 Image input section B, 29 Recognition processing section B, 30
Central processing unit, 30a statistical processing function, 31 trigger control unit, 32 image display unit, 33 monitor, 34 drive axis drive control unit, 35 drive range determination unit, 36 tracking range determination unit.

フロントページの続き Fターム(参考) 4C082 AC02 AC04 AC05 AC06 AE02 AG53 AJ07 AN02 AR01 4C093 AA09 AA25 EA06 EB02 FF17 FF19 FF21 FF22 5B057 AA08 BA03 CA08 CA12 CB08 CB13 CD14 CH01 DA07 DA16 DB02 DB09 DC16 DC22 DC34 5L096 AA06 BA06 BA13 CA12 DA02 FA14 FA34 FA67 FA69 HA07 JA09 LA11 Continued front page    F-term (reference) 4C082 AC02 AC04 AC05 AC06 AE02                       AG53 AJ07 AN02 AR01                 4C093 AA09 AA25 EA06 EB02 FF17                       FF19 FF21 FF22                 5B057 AA08 BA03 CA08 CA12 CB08                       CB13 CD14 CH01 DA07 DA16                       DB02 DB09 DC16 DC22 DC34                 5L096 AA06 BA06 BA13 CA12 DA02                       FA14 FA34 FA67 FA69 HA07                       JA09 LA11

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 腫瘍に治療ビームを照射するCARMラ
イナックと、 前記腫瘍近傍に埋め込まれた少なくとも3個の腫瘍マー
カと、 前記腫瘍マーカを第1の方向から撮像する第1のX線透
視装置と、 前記腫瘍マーカを第2の方向から前記第1のX線透視装
置と同時に撮像する第2のX線透視装置と、 前記第1及び第2のX線透視装置から出力される第1及
び第2の透視像を、それぞれデジタイズする第1及び第
2の画像入力部と、 前記第1及び第2の画像入力部によってデジタイズされ
た画像情報に予め登録された腫瘍マーカのテンプレート
画像を作用させた濃淡正規化相互相関法によるテンプレ
ートマッチングを所定フレームレートの実時間レベルで
実行し、前記3個の腫瘍マーカの第1及び第2の2次元
座標を、それぞれ求める第1及び第2の認識処理部と、 前記第1及び第2の認識処理部で算出された第1及び第
2の2次元座標に基づいて前記3個の腫瘍マーカの3次
元座標、並びにこれらの腫瘍マーカの3次元座標より得
られるアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野
形状を計算する中央演算処理部と、 前記求めた腫瘍マーカの3次元座標より得られるアイソ
センタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状により前
記CARMライナックの治療ビーム照射を制御する照射
制御部とを備えたことを特徴とする放射線治療装置。
1. A CARM linac for irradiating a tumor with a therapeutic beam, at least three tumor markers embedded in the vicinity of the tumor, and a first fluoroscope for imaging the tumor marker from a first direction. A second fluoroscopy device that simultaneously images the tumor marker from a second direction with the first fluoroscopy device; and first and second outputs from the first and second fluoroscopy devices. The first and second image input sections for digitizing the two fluoroscopic images, respectively, and the template image of the tumor marker registered in advance in the image information digitized by the first and second image input sections were applied. The first and second two-dimensional coordinates of the three tumor markers are obtained by executing template matching by the grayscale normalized cross-correlation method at a real-time level of a predetermined frame rate. A second recognition processing unit, three-dimensional coordinates of the three tumor markers based on the first and second two-dimensional coordinates calculated by the first and second recognition processing units, and these tumor markers A central processing unit for calculating an isocenter position, a treatment beam direction, and an irradiation field shape obtained from the three-dimensional coordinates, and an isocenter position, a treatment beam direction, and an irradiation field shape obtained from the three-dimensional coordinates of the obtained tumor marker And an irradiation control unit that controls irradiation of the treatment beam of the CARM linac according to the above.
【請求項2】 前記腫瘍マーカの3次元座標によって算
出されたアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射
野形状より得られた前記CARMライナックの各駆動軸
の補正量に基づき、前記CARMライナックの各駆動軸
を駆動制御する各駆動軸駆動制御部をさらに備え、 前記各駆動軸駆動制御部により体幹部内で動き回る腫瘍
に実時間で位置補正を行いながら、前記照射制御部によ
り治療ビームを追尾照射することを特徴とする請求項1
記載の放射線治療装置。
2. Each drive of the CARM linac based on the correction amount of each drive axis of the CARM linac obtained from the isocenter position calculated by the three-dimensional coordinates of the tumor marker, the treatment beam direction, and the irradiation field shape. Each drive axis drive control section for driving and controlling the axis is further provided, and while performing the real-time position correction on the tumor moving around in the trunk by each drive axis drive control section, the irradiation control section performs tracking irradiation with the treatment beam. Claim 1 characterized by the above.
The described radiotherapy device.
【請求項3】 前記腫瘍マーカの3次元座標によって算
出されたアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射
野形状より得られた前記CARMライナックの各駆動軸
の補正量が制御対象となる駆動軸毎に予め決められた駆
動可能範囲をこえる場合には前記各駆動軸駆動制御部、
及び前記照射制御部の動作を停止させる駆動範囲判定部
をさらに備えたことを特徴とする請求項2記載の放射線
治療装置。
3. The correction amount of each drive axis of the CARM linac obtained from the isocenter position calculated by the three-dimensional coordinates of the tumor marker, the treatment beam direction, and the irradiation field shape is controlled for each drive axis. In the case of exceeding a predetermined drivable range, each drive shaft drive control unit,
The radiotherapy apparatus according to claim 2, further comprising a drive range determination unit that stops the operation of the irradiation control unit.
【請求項4】 前記腫瘍マーカの3次元座標によって算
出されたアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射
野形状が予め決められた追尾可能範囲をこえる場合には
前記各駆動軸駆動制御部、及び前記照射制御部の動作を
停止させる追尾範囲判定部をさらに備えたことを特徴と
する請求項2記載の放射線治療装置。
4. When the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape calculated by the three-dimensional coordinates of the tumor marker exceed a predetermined trackable range, each drive axis drive controller, and The radiotherapy apparatus according to claim 2, further comprising a tracking range determination unit that stops the operation of the irradiation control unit.
【請求項5】 腫瘍に治療ビームを照射するCARMラ
イナックと、 前記腫瘍近傍に埋め込まれた少なくとも3個の腫瘍マー
カと、 前記腫瘍マーカを第1の方向から撮像する第1のX線透
視装置と、 前記腫瘍マーカを第2の方向から前記第1のX線透視装
置と同時に撮像する第2のX線透視装置と、 前記第1及び第2のX線透視装置から出力される第1及
び第2の透視像を、それぞれデジタイズする第1及び第
2の画像入力部と、 前記第1及び第2の画像入力部によってデジタイズされ
た画像情報に予め登録された腫瘍マーカのテンプレート
画像を作用させた濃淡正規化相互相関法によるテンプレ
ートマッチングを所定フレームレートの実時間レベルで
実行し、前記3個の腫瘍マーカの第1及び第2の2次元
座標を、それぞれ求める第1及び第2の認識処理部と、 前記第1及び第2の認識処理部で算出された第1及び第
2の2次元座標に基づいて前記3個の腫瘍マーカの3次
元座標、並びにこれらの腫瘍マーカの3次元座標より得
られるアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野
形状を計算する中央演算処理部とを備え、 前記腫瘍マーカの3次元座標を治療直前に少なくとも1
回取得し、この座標によって算出されたアイソセンタ位
置、治療ビーム方向、及び照射野形状より得られた各駆
動軸の補正量に基づき、治療前に前記CARMライナッ
クの各駆動軸を位置合わせすることを特徴とする放射線
治療装置。
5. A CARM linac for irradiating a tumor with a therapeutic beam, at least three tumor markers embedded in the vicinity of the tumor, and a first fluoroscope for imaging the tumor marker from a first direction. A second fluoroscopy device that simultaneously images the tumor marker from a second direction with the first fluoroscopy device; and first and second outputs from the first and second fluoroscopy devices. The first and second image input sections for digitizing the two fluoroscopic images respectively, and the template image of the tumor marker pre-registered on the image information digitized by the first and second image input sections were applied. The first and second two-dimensional coordinates of the three tumor markers are obtained by executing template matching by the grayscale normalized cross-correlation method at a real-time level of a predetermined frame rate. A second recognition processing unit, three-dimensional coordinates of the three tumor markers based on the first and second two-dimensional coordinates calculated by the first and second recognition processing units, and these tumor markers A central processing unit for calculating the isocenter position, the treatment beam direction, and the irradiation field shape obtained from the three-dimensional coordinates of the tumor marker.
It is possible to position each drive axis of the CARM linac before the treatment based on the isocenter position calculated by these coordinates, the treatment beam direction, and the correction amount of each drive axis obtained from the irradiation field shape. A characteristic radiotherapy device.
【請求項6】 前記腫瘍マーカを4個以上使用し、 前記中央演算処理部は、 4個以上の腫瘍マーカ座標を統計的に処理し、算出され
るアイソセンタ位置、治療ビーム方向、及び照射野形状
の確からしさを高める統計処理機能を有することを特徴
とする請求項1記載の放射線治療装置。
6. The tumor marker is used in four or more, and the central processing unit statistically processes four or more tumor marker coordinates to calculate the calculated isocenter position, treatment beam direction, and irradiation field shape. The radiotherapy apparatus according to claim 1, further comprising a statistical processing function for increasing the certainty of the radiotherapy.
【請求項7】 前記CARMライナックの代わりに通常
ライナックを備えたことを特徴とする請求項1から請求
項6までのいずれかに記載の放射線治療装置。
7. The radiotherapy apparatus according to claim 1, further comprising a normal linac instead of the CARM linac.
【請求項8】 前記中央演算処理部は、補正後のガント
リ角が0deg、180deg付近である場合、ガント
リ角の0deg、或いは180degに対する許容値を
設定し、ずれ量が前記許容値以下であればガントリ角を
0deg、或いは180degとみなして計算すること
を特徴とする請求項7記載の放射線治療装置。
8. The central processing unit sets an allowable value for the gantry angle of 0 deg or 180 deg when the corrected gantry angle is near 0 deg or 180 deg, and when the deviation amount is less than or equal to the allowable value. The radiotherapy apparatus according to claim 7, wherein the gantry angle is calculated by regarding 0 deg or 180 deg.
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