JP2006051199A - 放射線治療装置、放射線治療装置の患部追尾方法及びイメージング画像の画質向上方法 - Google Patents
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Abstract
本発明の目的は、治療放射線を確実に照射対象に照射することができる放射線照射装置および放射線治療装置における患部追尾方法およびイメージング画像の画質向上方法を提供することである。
【解決手段】
透視画像取得用の照射タイミングおよび治療用放射線の起動タイミングを制御することにより、微妙な濃淡差が確保された透視画像を取得する。これにより、治療放射線を確実に照射対象に照射して、治療時間を短縮して患者への負担軽減を図る。
また、時系列データに基づいて治療放射線照射時点での最も確からしい患部位置を予測することにより、患部に精度良く安全に放射線を照射する。
また、取得された照射対象の透視画像を特定の評価因子について基準画像と照合することにより、照射対象に対して信頼性の高い照射制御を行う。
【選択図】 図2A
Description
、および放射線外科用視準光線が発せられると、放射線外科用視準光線が連続的にターゲット領域上に焦点を合わせるように、ターゲット領域のリアルタイムの位置を表わすデータに応答して、放射線外科用視準光線に対してターゲット領域を移動するために、必要な場合、光線発信装置及び生体の相対的位置を調節するための手段を有する放射線外科を行うための装置が提案されている。
本発明の実施の形態1に係わる放射線治療装置は、患部の位置決めのための透視画像取得用の放射線源から照射される放射線の照射タイミングを制御することによって、微妙な濃淡差を保持した透視画像を検出することができる。
放射線治療装置において、患者の呼吸によって患部位置が時間的に変動する場合、その位置変動を検出して追尾照射する動体追尾照射が望まれている。しかし、透視画像を用いて患部の位置を検出するには画像処理時間が必要となり、患部の位置検出値が出力された時には既に画像処理に要した時間分だけ目標患部位置は移動している。このため、単に透視画像に基づいた患部の位置情報だけで放射線の照射軸を向ける方向を決めると、患部以外の正常な細胞組織に放射線を照射する危険性が高い。
予測制御手法を取り入れた放射線治療装置における動体追尾照射においては、照射対称となる患部の予測患部位置を求める際に透視画像を用いている。しかし、透視画像は場合によっては濃淡変動を生じ、不鮮明な画像に基づいて画像処理された画像データから求められた予測患部位置には誤差が含まれる。そして、この予測患部位置に基づいて放射線の照射が行われると、患部以外の正常な細胞組織に放射線が照射されてしまう。
本実施の形態4に係わる放射線治療装置においては、予め設定されている患部近傍の基準画像とイメージャ用検出器140a、140bで取得された患部の透視画像とを特定の評価因子に着目して照合してマッチング度を求める。このマッチング度により信頼性の高い透視画像を選別し、信頼性の高い透視画像を使って患部位置を求めることにより精度の高い動体追尾を行おうとするものである。
2、20…放射線発生装置
3、30…ガイド
4、40…支持部材
4a、40a…駆動用モータ
5、50…可動部材
6、60…検出器
7、70…解析装置
8、80…制御装置
9、90…治療用寝台
10、100…アイソセンタ
11、110…傾倒軸
13a、13b、130a、130b…放射線源(イメージャ)
14a、14b、140a、140b…イメージャ用検出器
15、150…回転部材
80a…CPU
80b…バスライン
80c…メモリ1
80d…メモリ2
80e…メモリ3
93…時系列データ処理装置
95…画像処理装置
A、E,F…照射軸
C,D、G…回動軸
U,V…首振り方向
Claims (11)
- アイソセンタに位置される患者の患部に放射線を照射するための放射線治療装置であって、
アイソセンタを通る回転軸に対して回動自在な回転部材に配設される複数の透視画像用放射線発生装置と、
前記複数の透視画像用放射線発生装置のそれぞれから照射される放射線を検出して前記透視画像用放射線発生装置との間に配置される患部のイメージ画像を検出する複数のイメージャ用検出器と、
前記複数の透視画像用放射線発生装置のうちの2つが同時に放射線を前記アイソセンタに位置される前記患部に照射しないように前記複数の透視画像用放射線発生装置を制御する制御装置と
を具備する放射線治療装置。 - 請求項1に記載の放射線治療装置において、
さらに前記回転部材に配設される放射線発生装置と、
解析装置と、前記解析装置に接続される時系列データ処理装置とを備え、
前記複数の透視画像用放射線発生装置および前記複数のイメージャ用検出器で時系列に撮像されたそれぞれの透視画像の画像データが前記解析装置を介して前記時系列データ処理装置に送付され、前記時系列データ処理装置は時系列に撮像された前記それぞれの透視画像の画像データに基づいて次フレーム以降における予測患部位置を演算し、
前記予測患部位置の情報は前記解析装置に送信され、前記解析装置は前記予測患部位置の情報に基づいて前記予測患部位置に前記放射線発生装置の照射軸を移動させるための移動量を演算し、
前記移動量の情報は前記制御装置に送信され、前記制御装置は前記移動量の情報に基づいて前記放射線発生装置の前記照射軸を前記予測患部位置に移動する
放射線治療装置。 - 請求項2に記載の放射線治療装置において、
前記時系列に撮像された前記それぞれの透視画像の画像データは、規定データ長内で逐次古いものから1フレームずつ更新され、
前記時系列データ処理装置は、今回より前に予測した今回の予測患部位置と今回測定された実際の患部位置とを照合して、前記今回より前に予測した今回の予測患部位置と前記今回測定された実際の患部位置との差が規定値以上であると、次フレームでの前記放射線発生装置からの照射が停止され、
さらに前記停止の回数が規定回数を超えたときに前記放射線治療装置の動作そのものが停止される放射線治療装置。 - 請求項2または3に記載の放射線治療装置において、
さらに前記解析装置に接続されて前記それぞれの透視画像の患部位置に対応する事前に設定された基準患部画像を保持した画像処理装置を備え、
前記複数の透視画像用放射線発生装置および前記複数のイメージャ用検出器で時系列に撮像されたそれぞれの透視画像の画像データが前記解析装置を介して前記画像処理装置に送付され、前記画像処理装置は時系列に撮像された前記それぞれの透視画像の患部位置と前記基準患部画像との特定の評価特徴因子に関したマッチング度を演算し、前記マッチング度が規定値以下であると、次フレームにおける前記放射線発生装置から放射線の照射が停止され、
さらに前記停止の回数が規定回数を超えたときに前記放射線治療装置の動作そのものが停止される放射線治療装置。 - 請求項4に記載の放射線治療装置において、
前記特定の評価特徴因子は、画像における当該患部位置の濃淡差総量および当該患部のエッジ部分の長さや形状などの模様である放射線治療装置。 - 請求項1から5までの少なくとも一項に記載の放射線治療装置において、
前記制御装置に前記複数の透視画像用放射線発生装置を起動させるための信号を入力するステップと、
前記信号の入力に応答して、前記複数の透視画像用放射線発生装置のうちの2つが同時に放射線を前記アイソセンタに位置される前記患部に照射しないように前記複数の透視画像用放射線発生装置を制御するステップと
を具備する放射線治療装置の放射線照射タイミング制御方法。 - 請求項2から5までの少なくとも一項に記載の放射線治療装置において、
前記制御装置に前記複数の透視画像用放射線発生装置を起動させるための信号を入力するステップと、
前記複数の透視画像用放射線発生装置および前記複数のイメージャ用検出器で時系列に撮像されたそれぞれの透視画像の画像データを前記解析装置に接続された前記時系列データ処理装置に送付するステップと、
前記時系列データ処理装置において時系列に撮像された前記それぞれの透視画像の画像データに基づいて次フレーム以降における予測患部位置を演算するステップと、
前記予測患部位置の情報に基づいて前記予測患部位置に前記放射線発生装置の照射軸を移動させるための移動量を演算するステップと、
前記移動量の情報に基づいて前記放射線発生装置の照射軸を前記予測患部位置に移動するステップと、
さらに前記時系列に撮像された前記それぞれの透視画像の画像データを規定データ長内で逐次古いものから1フレームずつ更新するステップと、
前記予測患部位置と今回測定された患部位置とを照合して、前記予測患部位置と前記今回測定された患部位置との予測誤差が規定値以上であると、前記放射線発生装置からの放射線の照射を停止するステップと、
さらに前記停止の回数が規定回数を超えたときに前記放射線治療装置の動作そのものを停止させるステップと
を具備する放射線治療装置の予測追尾方法。 - 請求項4または5に記載の放射線治療装置において、
前記制御装置に前記複数の透視画像用放射線発生装置を起動させるための信号を入力するステップと、
前記複数の透視画像用放射線発生装置および前記複数のイメージャ用検出器で時系列に撮像されたそれぞれの透視画像の画像データを前記解析装置に接続された前記画像処理装置に送付するステップと、
前記画像処理装置において時系列に撮像された前記それぞれの透視画像の患部位置と前記基準患部画像との評価特徴因子のマッチング度を求めるステップと、
前記マッチング度を求めるステップにおいて前記マッチング度が規定値以下であると、前記放射線発生装置からの放射線の照射を停止するステップと、
さらに前記停止の回数が規定回数を超えたときに前記放射線治療装置の動作そのものを停止させるステップと
を具備する放射線治療装置の画像マッチング判定方法。 - 請求項1から5までの少なくとも一項に記載の放射線治療装置において、
前記制御装置に前記複数の透視画像用放射線発生装置を起動させるための信号を入力する手段と、
前記信号を入力する手段により、前記複数の透視画像用放射線発生装置のうちの2つが同時に放射線を前記アイソセンタに位置される前記患部に照射しないように前記複数の透視画像用放射線発生装置を制御する手段と
を具備する放射線治療装置の放射線照射タイミング制御プログラム。 - 請求項2から5までの少なくとも一項に記載の放射線治療装置において、
前記制御装置に前記複数の透視画像用放射線発生装置を起動させるための信号を入力する手段と、
前記複数の透視画像用放射線発生装置および前記複数のイメージャ用検出器で時系列に撮像されたそれぞれの透視画像の画像データを前記解析装置に接続された前記時系列データ処理装置に送付する手段と、
前記時系列データ処理装置において時系列に撮像された前記それぞれの透視画像の画像データに基づいて次フレーム以降における予測患部位置を演算する手段と、
前記予測患部位置の情報に基づいて前記予測患部位置に前記放射線発生装置の照射軸を移動させるための移動量を演算する手段と、
前記移動量の情報に基づいて前記放射線発生装置の照射軸を前記予測患部位置に移動する手段と、
さらに前記時系列に撮像された前記それぞれの透視画像の画像データを規定データ長内で逐次古いものから1フレームずつ更新する手段と、
前記予測患部位置と今回測定された患部位置とを照合して、前記予測患部位置と前記今回測定された患部位置との予測誤差が規定値以上であると、前記放射線発生装置からの放射線の照射を停止する手段と、
さらに前記停止の回数が規定回数を超えたときに前記放射線治療装置の動作そのものを停止させる手段と
を具備する放射線治療装置の予測追尾プログラム。 - 請求項4または5に記載の放射線治療装置において、
前記制御装置に前記複数の透視画像用放射線発生装置を起動させるための信号を入力する手段と、
前記複数の透視画像用放射線発生装置および前記複数のイメージャ用検出器で時系列に撮像されたそれぞれの透視画像の画像データを前記解析装置に接続された前記画像処理装置に送付する手段と、
前記画像処理装置において時系列に撮像された前記それぞれの透視画像の患部位置と前記基準患部画像との評価特徴因子のマッチング度を求める手段と、
前記マッチング度を求める手段において前記マッチング度が規定値以下であると、前記放射線発生装置からの放射線の照射を停止する手段と、
さらに前記停止の回数が規定回数を超えたときに前記放射線治療装置の動作そのものを停止させる手段と
を具備する放射線治療装置の画像マッチング判定プログラム。
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