JP2009195467A - Particle beam treatment simulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、粒子線治療において、粒子線を照射する前に、個々の患者に対して照射位置決定用画像を撮影するとともに照射ノズルの位置を調整するための粒子線治療シミュレータ装置に関するものである。 The present invention relates to a particle beam therapy simulator for capturing an irradiation position determination image for each patient and adjusting the position of an irradiation nozzle before irradiating the particle beam in particle beam therapy. .
粒子線治療は、サイクロトロンやシンクロトロン等の加速器から得られる陽子線や重粒子(重イオン)線を患部(病巣)に照射することによって、主にがんを治す治療法である。陽子線や重イオン線を用いた粒子線治療は、人体の表面からある深さにおいて吸収量がピークになる特性を備えるため、粒子線のエネルギーを調整し患部の位置に合わせて高い線量を与えることができ、体表面近くで線量が最大になる従来のX線治療に比べて正常組織の損傷が少ない治療法として期待されている。 The particle beam therapy is a treatment method that mainly cures cancer by irradiating an affected area (lesion) with a proton beam or a heavy particle (heavy ion) beam obtained from an accelerator such as a cyclotron or a synchrotron. Particle beam therapy using proton beams or heavy ion beams has a characteristic that the amount of absorption reaches a peak at a certain depth from the surface of the human body, so the energy of the particle beam is adjusted to give a high dose according to the position of the affected area. Therefore, it is expected as a treatment method with less damage to normal tissues as compared with conventional X-ray treatment in which the dose is maximized near the body surface.
このような粒子線治療においては、粒子線を患者の患部に適切かつ効率的に照射することが重要であり、実際に粒子線を照射する前に、個々の患者に対して必ずリハーサルと呼ばれる作業が行われる。リハーサルを行う目的は、照射位置決定用画像を撮影すること、照射ノズルの位置を調整すること、さらに患者に照射の具体的な手順を理解してもらい、実際の照射に備えて慣れてもらうことである。 In such particle beam therapy, it is important to irradiate the affected area of the patient appropriately and efficiently. Before actually irradiating the particle beam, an operation called rehearsal is always performed for each patient. Is done. The purpose of the rehearsal is to take an image for determining the irradiation position, adjust the position of the irradiation nozzle, and have the patient understand the specific procedure for irradiation and get used to the actual irradiation. It is.
リハーサルの手順について図2を流用して説明する。まず、照射位置決定用画像の撮影では、加速器2及びビームライン機器群3から構成される粒子線治療装置1の照射ノズル4が設置された照射室10において、治療台5に患者Bを固定具6にて固定し、治療台操作用ボタン9により治療台5の位置を調整する。次に、X線管7a、7bとX線検出器である撮像装置8a、8bを用いて、患者Bの側面及び正面(上面)からのX線画像を撮影する。撮影されたX線画像は、撮像装置8a、8bにネットワーク12を介して接続された画像保存サーバ13に照射位置決定用画像として保存される。
The rehearsal procedure will be described with reference to FIG. First, in the imaging of the irradiation position determination image, the patient B is fixed to the treatment table 5 in the
また、リハーサルにおける照射ノズル4の位置調整では、照射位置決定用画像の撮影と同様に患者Bを治療台5に固定した状態で、照射ノズル4を照射ノズル操作用ボタン11にて水平方向(矢印4aの方向)に移動させ、患者Bに接触せず且つ離れすぎない適切な位置に調整する。なお、照射ノズル4の適切な位置は、患者の体型、患部、ビームを照射する方向等によって患者毎に異なる。
Further, in the position adjustment of the irradiation nozzle 4 in the rehearsal, the irradiation nozzle 4 is moved in the horizontal direction (arrows) with the irradiation
さらに、実際に粒子線を照射する際には、リハーサルで撮影した照射位置決定用画像をもとに、これと同じ位置になるように治療台5の位置を調整し、照射ノズル4の位置をリハーサル時に決定した位置になるように調整する位置決め作業が行われる。この位置決め作業を短縮するために、特許文献1では、複数の治療台が載置されたターンテーブルを、その一部が治療室(照射室)内に収容されるように回転可能に配設し、患者を治療待ち状態においてあらかじめ治療室外で位置決めし、ターンテーブルにより治療台ごと治療室内に回転移動することが可能な放射線治療装置が提示されている。また、特許文献2では、患者セッティングのための準備室、位置決めのためのシミュレータ室及び放射線の照射を行う照射室を用意し、患者をベッド搬送により移動させる方法が提案されている。
従来の粒子線治療では、実際に粒子線を照射する照射室にて、照射位置決定用画像を撮影するとともに照射ノズルの位置を調整するリハーサルを行っていた。しかしながら、リハーサル中は一人の患者が照射室を長時間独占することになり、その間は別の患者に対して治療が行えないため、治療できる患者数が限られてしまい、粒子線治療装置の利用効率が悪いという問題があった。 In the conventional particle beam therapy, rehearsal is performed in which an irradiation position determination image is taken and the position of the irradiation nozzle is adjusted in an irradiation chamber that actually irradiates the particle beam. However, during rehearsal, one patient monopolizes the irradiation room for a long time, and during that time, it is impossible to treat another patient, so the number of patients that can be treated is limited, and the use of particle beam therapy equipment There was a problem of inefficiency.
このような問題を解決する方法として、照射室を複数用意することが考えられるが、粒子線治療装置は非常に高価であり、増設するためには莫大な費用がかかるという問題があった。なお、上記特許文献1及び特許文献2は、実際の照射時の位置決め作業を効率化するものであり、リハーサルの効率化を図るものではないため、上記の問題の解決にはならない。
As a method for solving such a problem, it is conceivable to prepare a plurality of irradiation chambers. However, the particle beam therapy system is very expensive, and there is a problem that enormous costs are required for the addition. In addition, since the said
本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、粒子線治療におけるリハーサルを行うための安価な粒子線治療シミュレータ装置を提供し、粒子線治療装置を効率的に運用することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and provides an inexpensive particle beam therapy simulator device for performing rehearsal in particle beam therapy, and efficiently operates the particle beam therapy device. For the purpose.
本発明に係る粒子線治療シミュレータ装置は、粒子線治療装置の照射ノズルから治療台に固定された患者の患部に粒子線を照射する粒子線治療において、実際に粒子線を照射する前に、個々の患者に対して照射位置決定用画像を撮影するとともに照射ノズルの位置を調整するための粒子線治療シミュレータ装置であって、患者を固定する固定具を有し、治療台と同じ動作機能を有する模擬治療台、模擬治療台を移動させ、模擬治療台の位置を調整する模擬治療台操作手段、照射ノズルと同一形状及び同一サイズであり、照射ノズルと同じ動作機能を有する模擬照射ノズル、模擬照射ノズルを移動させ、模擬照射ノズルの位置を調整する模擬照射ノズル操作手段、模擬治療台に固定された患者の患部付近のX線画像を撮影する撮影手段、撮影手段にネットワークを介して接続され、撮影手段にて撮影されたX線画像を照射位置決定用画像として保存する画像保存サーバを備えたものである。 In the particle beam therapy simulator apparatus according to the present invention, in the particle beam therapy for irradiating the affected part of the patient fixed to the treatment table from the irradiation nozzle of the particle beam therapy apparatus, before actually irradiating the particle beam, Is a particle beam therapy simulator device for taking an irradiation position determination image and adjusting the position of an irradiation nozzle for a patient, having a fixture for fixing the patient, and having the same operation function as a treatment table Simulated treatment table, simulated treatment table operating means for moving the simulated treatment table and adjusting the position of the simulated treatment table, simulated irradiation nozzle having the same shape and size as the irradiation nozzle, and the same operation function as the irradiation nozzle, simulated irradiation Simulated irradiation nozzle operation means for moving the nozzle and adjusting the position of the simulated irradiation nozzle, photographing means for photographing an X-ray image near the affected part of the patient fixed to the simulated treatment table, photographing hand To be connected via a network, those having an image storage server that stores the X-ray images taken as the irradiation position determination image in the scanning unit.
本発明に係る粒子線治療シミュレータ装置によれば、治療台、照射ノズルとそれぞれ同じ動作機能を有する模擬治療台、模擬照射ノズル、及び撮影手段とネットワークを介して接続された画像保存サーバを備えているので、実際に粒子線を照射する前に個々の患者に対して照射位置決定用画像を撮影するとともに、照射ノズルの位置を調整するリハーサルを行うことができる。従って、従来のように粒子線治療装置を備えた照射室でリハーサルを行う必要がなくなり、治療できる患者数が増え、粒子線治療装置を効率的に運用することが可能となる。また、本発明による粒子線治療シミュレータ装置には、加速器やビームライン機器群は必要ないため、照射室を増設するよりも格段に安価に増設することができる。 The particle beam therapy simulator device according to the present invention includes a treatment table, a simulated treatment table having the same operation function as the irradiation nozzle, a simulated irradiation nozzle, and an image storage server connected to the imaging means via a network. Therefore, it is possible to take an irradiation position determination image for each patient before actually irradiating the particle beam, and to perform rehearsal to adjust the position of the irradiation nozzle. Therefore, it is not necessary to perform rehearsal in an irradiation room equipped with a particle beam therapy system as in the prior art, the number of patients that can be treated increases, and the particle beam therapy system can be operated efficiently. In addition, the particle beam therapy simulator apparatus according to the present invention does not require an accelerator or a beam line device group, and therefore can be installed at a much lower cost than an irradiation room.
本発明は、粒子線治療装置の照射ノズルから治療台に固定された患者の患部に粒子線を照射する粒子線治療において、実際に粒子線を照射する前に、個々の患者に対して照射位置決定用画像を撮影するとともに照射ノズルの位置を調整する「リハーサル」と呼ばれる作業を行うための粒子線治療シミュレータ装置に係るものである。以下に、本発明を実施するための最良の形態である実施の形態1〜実施の形態6について図面に基づいて説明する。
The present invention provides an irradiation position for each patient before actually irradiating the particle beam in the particle beam therapy for irradiating the affected part of the patient fixed to the treatment table from the irradiation nozzle of the particle beam therapy apparatus. The present invention relates to a particle beam therapy simulator apparatus for performing an operation called “rehearsal” for capturing a determination image and adjusting the position of an irradiation nozzle.
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係る粒子線治療シミュレータ装置が設置されたシミュレーション室、及び照射室を示す側面図である。本実施の形態1における粒子線治療シミ
ュレータ装置は、実際に粒子線の照射が行われる照射室10とは別に設けられたシミュレーション室100に設置されるものであり、図1に示すように、照射室10とシミュレーション室100は類似した構成となっている。
FIG. 1 is a side view showing a simulation room and an irradiation room in which a particle beam therapy simulator apparatus according to
まず、照射室10に設置された各機器について、図1及び図2を用いて説明する。粒子線治療装置1は、サイクロトロンやシンクロトロン等の加速器2、ビームライン機器群3等を備えた大規模なものであり、その照射ノズル4が照射室10内に設置される。加速器2で加速された粒子線は、ビームライン機器群3により患者Bの患部に合わせた形状に整えられ、照射ノズル4を経由して照射される。本実施の形態1では、照射ノズル4は治療台5の4つの側面のうちの1つの側面(長辺)5c側に設けられ、照射ノズル操作手段である照射ノズル操作用ボタン11により水平方向(矢印4aの方向)に移動される。
First, each device installed in the
また、治療台5は、患者Bを固定する固定具6を有し、水平方向及び垂直方向(図1では上下方向)の移動と回転可能に設けられている。治療台5は、治療台操作手段である治療台操作用ボタン9により移動され、位置の調整が行われる。なお、治療台5の動作機能については特に限定するものではないが、粒子線を患者Bの患部に適切かつ効率的に照射するために、あらゆる方向へ回転自在に設けられていることが望ましい。例えば回転方向については、略矩形である治療台5の上面5aの短辺5b、長辺5c、または対角線(図示せず)それぞれと平行な軸を、回転軸とすることができる。
The treatment table 5 has a
さらに、粒子線照射方向とほぼ平行に設けられたX線管7aと撮像装置8a(軸内)、及び粒子線照射方向にほぼ直交するように設けられたX線管7bと撮像装置8b(軸外)から構成される二組の撮影手段を備えている。X線管7aと撮像装置8aから構成される撮影手段は、治療台5に固定された患者の側面からのX線画像(図1では患者Bの左から右へ向かう矢印方向のX線画像)を撮影し、X線管7bと撮像装置8bから構成される撮影手段は、患者の正面からのX線画像(図1では患者Bの上から下へ向かう矢印方向のX線画像)を撮影する。これらの撮像装置8a、8bは、ネットワーク12を介して画像保存サーバ13に接続されている。なお、画像保存サーバ13は照射室10内に設置する必要はない。
Furthermore, an
本実施の形態1で用いられる撮像装置8a、8bとしては、一般に広く用いられているイメージインテンシファイア管(I.I.管)やフラットパネルディテクタ(FPD)等のX線検出器が用いられるが、特に限定されるものではない。I.I.管は、入射されたX線像を可視光に変換するデバイスであり、得られた可視光像は光学系を介してフィルムやビデオカメラに取り込まれる。また、FPDは、X線の強度分布をデジタル信号に変換するものである。
As the
次に、シミュレーション室100に設置された各機器について説明する。シミュレーション室100内には、本実施の形態における粒子線治療シミュレータ装置を構成する模擬治療台50及び模擬治療台操作用ボタン90、模擬照射ノズル40及び模擬照射ノズル操作用ボタン110、さらにX線管70aと撮像装置80a、及びX線管70bと撮像装置80bから構成される二組の撮影手段が設置されている。
Next, each device installed in the
模擬治療台50は、照射室10内の治療台5と同様の固定具60を有しており、治療台5と同じ動作機能を有する。すなわち、水平方向(図1では左右方向)及び垂直方向(図1では上下方向)の移動と回転可能に設けられており、模擬治療台操作手段である模擬治療台操作用ボタン90により移動され、位置の調整が行われる。
The simulated treatment table 50 has the
また、模擬照射ノズル40は、照射室10内の照射ノズル4と同一形状及び同一サイズであり、照射ノズル4と同じ動作機能を有する。本実施の形態1では、模擬照射ノズル4
0は、模擬治療台50の4つの側面のうちの1つの側面(長辺)50c側に設けられ、模擬照射ノズル操作手段である模擬照射ノズル操作用ボタン110により水平方向(矢印40aの方向)に移動される。模擬照射ノズル40は、照射ノズル4を簡略化したものであり、ビームライン機器群3が付属していないため実際の粒子線照射は行えない。
The
0 is provided on one side (long side) 50c side of the four side surfaces of the simulated treatment table 50, and is horizontal (in the direction of the
さらに、X線管70aと撮像装置80a、及びX線管70bと撮像装置80bから構成される二組の撮影手段を備えている。これらは照射室10の撮影手段と同様のもので、粒子線照射方向とほぼ平行に設けられたX線管70aと撮像装置80a(軸内)、及び粒子線照射方向にほぼ直交するように設けられたX線管70bと撮像装置80b(軸外)から構成される。撮像装置80a、80bとしては、照射室10と同様に、イメージインテンシファイア管(I.I.管)やフラットパネルディテクタ(FPD)等のX線検出器が用いられる。
In addition, two sets of imaging means including an
X線管70aと撮像装置80aから構成される撮影手段は、模擬治療台50に固定された患者の側面からのX線画像(図1では患者Bの左から右へ向かう矢印方向のX線画像)を撮影し、X線管70bと撮像装置80bから構成される撮影手段は、患者の上面(正面)からのX線画像(図1では患者Bの上から下へ向かう矢印方向のX線画像)を撮影する。これらの撮像装置80a、80bは、ネットワーク12を介して画像保存サーバ13に接続されている。なお、画像保存サーバ13はシミュレーション室100内に設置する必要はない。
The imaging means composed of the
次に、本実施の形態におけるシミュレーション室100を用いたリハーサルについて説明する。まず、模擬治療台50に患者Aを固定具60にて固定し、模擬治療台操作用ボタン90により患者Aの患部に合わせて模擬治療台50の位置の調整をする。次に、X線管70a、70bと撮像装置80a、80bを用いて、患者Aの側面及び上面(正面)からのX線画像を撮影する。
Next, rehearsal using the
撮影されたX線画像は、撮像装置80a、80bにネットワーク12を介して接続された画像保存サーバ13に送信され、照射位置決定用画像として保存される。同様に患者Aを模擬治療台50に固定した状態で、模擬照射ノズル40を模擬照射ノズル操作用ボタン110にて水平方向に移動させ、患者Aに接触せず且つ離れすぎない適切な位置に調整する。
The photographed X-ray images are transmitted to the
以上のリハーサルを行った患者Aに対し、照射室10にて実際に粒子線を照射する際には、リハーサルで撮影した照射位置決定用画像を画像保存サーバ13から呼び出し、X線管7aと撮像装置8a、及びX線管7bと撮像装置8bから構成される二組の撮影手段によるX線画像が呼び出した照射位置決定用画像とそれぞれ一致するように、治療台5の位置を調整する。さらに、照射ノズル4を、リハーサルにおいて調整された模擬照射ノズル40の位置と同じ位置になるように調整する(位置決め作業)。
When actually irradiating the patient A who has undergone the above rehearsal with the particle beam in the
なお、これらの位置決め作業は、リハーサルにおいて模擬治療台50及び模擬照射ノズル40の位置を調整する際に、模擬治療台50及び模擬照射ノズル40の移動量(移動値)を記憶する手段(図示せず)を備えることにより格段に効率化されるため、粒子線治療シミュレータ装置には、移動量(移動値)記憶手段を備えることが望ましい。
These positioning operations are means (not shown) for storing movement amounts (movement values) of the simulated treatment table 50 and the
以上のように、本実施の形態1に係る粒子線治療シミュレータ装置によれば、実際に粒子線を照射する前に、個々の患者に対して照射位置決定用画像を撮影するとともに照射ノズルの位置を調整するリハーサルを、照射室10とは別のシミュレーション室100で行うことが可能となる。従って、図1に示すように、照射室10で患者Bの治療を行いながら、シミュレーション室100で患者Aのリハーサルを同時に行うことができる。その結
果、治療できる患者数が増え、照射室10の利用効率が高くなり、粒子線治療装置を効率的に運用することが可能となる。
As described above, according to the particle beam therapy simulator apparatus according to the first embodiment, before actually irradiating the particle beam, the irradiation position determination image is taken for each patient and the position of the irradiation nozzle It is possible to perform rehearsal for adjusting the above in a
また、リハーサルは、実際の粒子線照射による治療よりも長時間を要するため、リハーサルを効率良く行うためにシミュレーション室100を複数設置してもよい。その場合にも、本実施の形態1に係る粒子線治療シミュレータ装置には、加速器2やビームライン機器群3は必要ないため、従来の照射室10を増設するよりも格段に安価に増設することができる。これらの結果、治療できる患者数が増え、医療機関及び患者双方にとって多大な利益が得られる。
In addition, since rehearsal requires a longer time than treatment by actual particle beam irradiation, a plurality of
実施の形態2.
図3は、本発明の実施の形態2に係る粒子線治療シミュレータ装置が設置されたシミュレーション室を示す側面図である。なお、図3中、図1と同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態2における粒子線治療シミュレータ装置は、模擬照射ノズル41が模擬治療台50の上面側(天井側)に設けられ、模擬照射ノズル操作手段である模擬照射ノズル操作用ボタン110により垂直方向(矢印41aの方向)に移動される。その他の構成及び動作については上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
FIG. 3 is a side view showing a simulation room in which the particle beam therapy simulator apparatus according to
上記実施の形態1では、粒子線治療シミュレータ装置の模擬照射ノズル40は模擬治療
台50の側面50c側に、水平方向に移動するように設けられている(図1参照)。しかし、患者Aの患部の位置によっては、患者の上部(天井側)から垂直方向に粒子線を照射する方が効果的な場合があり、そのような場合には、照射ノズルが治療台の上面側に設けられ、垂直方向に粒子線を照射する粒子線治療装置が用いられる。
In the first embodiment, the
そこで、本実施の形態2におけるシミュレーション室101には、模擬照射ノズル41が模擬治療台50の上面側に設けられ、垂直方向に移動する粒子線治療シミュレータ装置を設置し、垂直方向からの粒子線照射のリハーサルを行えるようにした。なお、本実施の形態2では、X線管70bと撮像装置80bが粒子線照射方向とほぼ平行に設けられ(軸内)、X線管70aと撮像装置80aが粒子線照射方向にほぼ直交するように設けられている(軸外)。
Therefore, in the
以上のように、本実施の形態2に係る粒子線治療シミュレータ装置によれば、模擬治療台50の上面側に設けられた模擬照射ノズル41を備えたので、垂直方向からの粒子線照射のリハーサルを行うことができる。なお、上記実施の形態1によるシミュレーション室100と本実施の形態2によるシミュレーション室101を両方用意することにより、水平方向の粒子線照射、及び垂直方向の粒子線照射の両方に対してリハーサルを行うことが可能である。
As described above, according to the particle beam therapy simulator apparatus according to the second embodiment, the
実施の形態3.
図4は、本発明の実施の形態3に係る粒子線治療シミュレータ装置が設置されたシミュレーション室を示す側面図である。なお、図4中、図1と同一、相当部分には同一符号を付している。上記実施の形態1では、模擬治療台50の側面50c側に設けられ水平方向
に移動する模擬照射ノズル40を備えたもの、上記実施の形態2では、模擬治療台50の上面側に設けられ垂直方向に移動する模擬照射ノズル41を備えたものについて説明したが、本実施の形態3は、上記実施の形態1と実施の形態2を組み合わせた粒子線シミュレータ装置について説明する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 4 is a side view showing a simulation room in which the particle beam therapy simulator apparatus according to Embodiment 3 of the present invention is installed. In FIG. 4, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as in FIG. In the first embodiment, the simulated treatment table 50 is provided with the
すなわち、本実施の形態3における粒子線治療シミュレータ装置は、模擬治療台50の側面50c側に設けられた模擬照射ノズル40と、模擬治療台50の上面側に設けられた模擬照射ノズル41を備えている。これらの模擬照射ノズル40、41は、模擬照射ノズ
ル操作手段である模擬照射ノズル操作用ボタン111により、水平方向(矢印40aの方向)及び垂直方向(矢印41aの方向)にそれぞれ移動される。その他の構成及び動作については上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
That is, the particle beam therapy simulator apparatus according to the third embodiment includes a
本実施の形態3における粒子線治療シミュレータ装置が設置されたシミュレーション室102は、水平、垂直いずれか一方向の粒子線照射に対してリハーサルを行う際に利用してもよいが、水平方向及び垂直方向からの粒子線照射を連続して行う多門照射という照射方式のリハーサルに利用することができる。多門照射の場合、水平方向、垂直方向のリハーサルを同時に行う必要があるが、本実施の形態3による粒子線治療シミュレータ装置では、模擬照射ノズル40、41を模擬照射ノズル操作用ボタン111により同時に調整することができるため、多門照射のリハーサルを容易に行うことができる。
The
以上のように、本実施の形態3に係る粒子線治療シミュレータ装置によれば、模擬治療台50の側面50c側に設けられた模擬照射ノズル40と、模擬治療台50の上面側に設けられた模擬照射ノズル41を備えたので、水平、垂直いずれの照射方向の粒子線治療に対してもリハーサルを行うことができ、照射方向ごとにそれぞれシミュレーション室100、101を用意するよりもコストが抑えられる。さらに、多門照射のリハーサルを容易に行うことができる。
As described above, according to the particle beam therapy simulator apparatus according to the third embodiment, the
実施の形態4.
図5は、本発明の実施の形態4に係る粒子線治療シミュレータ装置が設置されたシミュレーション室を示す側面図である。なお、図5中、図1と同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態4における粒子線治療シミュレータ装置は、模擬治療台50の周囲で回転可能に設けられた回転ガントリ14を備えており、模擬照射ノズル42及び撮影手段であるX線管70a、70bと撮像装置80a、80bを回転ガントリ14上に配設したものである。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a side view showing a simulation room in which a particle beam therapy simulator apparatus according to Embodiment 4 of the present invention is installed. In FIG. 5, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as in FIG. The particle beam therapy simulator apparatus according to the fourth embodiment includes a rotating gantry 14 rotatably provided around a simulated treatment table 50. The
粒子線、特に陽子線を用いた粒子線治療においては、回転ガントリ上にビームライン機器群や照射ノズルを設置し、回転ガントリを回転させることで任意の角度から粒子線を照射する治療が行われる。そこで、本実施の形態4におけるシミュレーション室103には、模擬照射ノズル42及び撮影手段であるX線管70a、70bと撮像装置80a、80bが回転ガントリ14上に配設された粒子線治療シミュレータ装置を設置し、回転ガントリを用いた任意の角度からの粒子線治療のリハーサルを行えるようにした。
In particle beam therapy using particle beams, especially proton beams, a beam line device group or irradiation nozzle is installed on the rotating gantry, and the particle beam is irradiated from an arbitrary angle by rotating the rotating gantry. . Therefore, in the
本実施の形態におけるシミュレーション室103を用いたリハーサルでは、まず、回転ガントリ14を照射する角度に移動した後で、模擬照射ノズル操作用ボタン112にて模擬照射ノズル42を前後(矢印42aの方向)に移動させ、模擬照射ノズル42の位置を調整する。次に、X線管70a、70bと撮像装置80a、80bを用いて、患者Aの患部付近のX線画像を撮影する。撮影されたX線画像は、撮像装置80a、80bにネットワーク12を介して接続された画像保存サーバ13に送信され、照射位置決定用画像として保存される。
In the rehearsal using the
以上のように、本実施の形態4に係る粒子線治療シミュレータ装置によれば、回転ガントリ14上に模擬照射ノズル42及び撮影手段であるX線管70a、70bと撮像装置80a、80bを配設したので、回転ガントリを用いた任意の角度からの粒子線治療のリハーサルを行うことができる。
As described above, according to the particle beam therapy simulator apparatus according to the fourth embodiment, the
実施の形態5.
図6は、本発明の実施の形態5に係る粒子線治療シミュレータ装置が設置されたシミュレーション室を示す側面図である。なお、図6中、図1と同一、相当部分には同一符号を
付している。本実施の形態5における粒子線治療シミュレータ装置は、基本的には上記実施の形態1と同じ構成であるが、模擬照射ノズル40の位置からレーザビームを照射可能なレーザ装置15を備えており、患者Aの患部に対して実際の粒子線が照射される位置(ビームの中心)を目視で確認できるようにしたものである。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 6 is a side view showing a simulation room in which the particle beam therapy simulator apparatus according to Embodiment 5 of the present invention is installed. In FIG. 6, the same reference numerals are assigned to the same and corresponding parts as in FIG. The particle beam therapy simulator apparatus according to the fifth embodiment is basically the same as the first embodiment, but includes a
上記実施の形態1〜4における粒子線治療シミュレータ装置では、リハーサルにおいて模擬治療台50及び模擬照射ノズル40、41、42の位置を調整するが、粒子線のビームの中心が患者Aのどこにあたるのかを目視することはできない。そこで、本実施の形態5では、駆動架台16にX線管70aとレーザ装置15を設置し、駆動架台16の動作によりX線管70aの位置にレーザ装置15を移動させることができるようにした。その他の構成及び動作については上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
In the particle beam therapy simulator apparatus in the first to fourth embodiments, the positions of the simulated treatment table 50 and the
動作について説明する。リハーサルにおいて粒子線のビームの中心が患者Aのどこにあたるのかを目視する場合には、駆動架台16を矢印16aの方向に動作させ、X線管70aが設置されていた位置、すなわち模擬照射ノズル40の照射口の中心にレーザ装置15を移動させる。その後、患者Aに対してレーザ装置15からレーザビームを照射する。これにより、患者Aの患部に対して実際の粒子線が照射される位置(ビームの中心)を目視で確認することができる。
The operation will be described. When recognizing where the center of the beam of the particle beam corresponds to the patient A during the rehearsal, the
なお、駆動架台16はレーザ装置15が模擬照射ノズル40の照射口の中心に配置されるように動作するものであればよく、駆動架台16上に必ずしもX線管70aとレーザ装置15を設置する必要はない。
The
以上のように、本実施の形態5に係る粒子線治療シミュレータ装置によれば、模擬照射ノズル40の位置からレーザビームを照射可能なレーザ装置15を備えたので、患者Aの患部に対して実際の粒子線が照射される位置(ビームの中心)を目視で確認することが可能となり、リハーサルにおける位置調整の精度が向上し、さらに高度な粒子線治療を行うことが可能となる。
As described above, according to the particle beam therapy simulator apparatus according to the fifth embodiment, since the
実施の形態6.
図7は、本発明の実施の形態6に係る粒子線治療シミュレータ装置が設置されたシミュレーション室を示す上面図である。なお、図7中、図1と同一、相当部分には同一符号を付している。本実施の形態6では、粒子線治療シミュレータ装置の撮影手段として、コンピュータX線断層撮影装置(以下CT装置と記す)17を用いたものである。その他の構成及び動作については上記実施の形態1と同様であるので説明を省略する。
FIG. 7 is a top view showing a simulation room in which a particle beam therapy simulator apparatus according to
上記実施の形態1〜5のようにX線管70a、70bと撮像装置80a、80bを用いて患者Aの患部付近のX線画像すなわち照射位置決定用画像を撮影し、これをもとに照射時の位置決めを行う場合、画像中の骨の位置を基準にしている。しかし、患者Aの患部状況、空腹状況、排便状況等によって患者Aの体内の臓器の位置がリハーサル時と照射時で多少変動し、厳密な位置決めが難しい場合がある。そこで、より厳密な位置決めを行うために、CT装置で撮影した患者の体内断面図(画像)をもとに位置決めを行うCT位置決め方式が提案されている。本実施の形態6では、このCT位置決め方式を採用した粒子線治療のリハーサルを行えるようにした。
As in the first to fifth embodiments, an X-ray image near the affected area of patient A, that is, an image for determining an irradiation position is taken using the
本実施の形態6におけるシミュレーション室105内には、上記実施の形態1〜5で用いたX線管70a、70bと撮像装置80a、80bに代わってCT装置17が設置される。CT装置17は、矢印17aで示すように模擬治療台50の位置まで移動可能であり、患者Aの患部付近の体内断面図を撮影する。また、CT装置17は、ネットワーク12を介して画像保存サーバ13に接続されており、CT装置17で撮影された体内断面図は、照射位置決定用画像として画像保存サーバ13に保存される。
In the
以上のように、本実施の形態6に係る粒子線治療シミュレータ装置によれば、撮影手段としてCT装置17を備えたので、CT位置決め方式を採用した粒子線治療のリハーサルを行うことができる。
As described above, according to the particle beam therapy simulator apparatus according to the sixth embodiment, since the
本発明に係る粒子線治療シミュレータ装置は、粒子線治療において、個々の患者に対して照射位置決定用画像を撮影するとともに照射ノズルの位置を調整するリハーサルと呼ばれる作業を行うためのシミュレータ装置として利用することができる。 The particle beam therapy simulator device according to the present invention is used as a simulator device for performing an operation called rehearsal for capturing an irradiation position determination image for each patient and adjusting the position of the irradiation nozzle in particle beam therapy. can do.
1 粒子線治療装置、2 加速器、3 ビームライン機器群、4 照射ノズル、
5 治療台、6、60 固定具、7a、7b、70a、70b X線管、
8a、8b、80a、80b 撮像装置、9 治療台操作用ボタン、10 照射室、
11 照射ノズル操作用ボタン、12 ネットワーク、13 画像保存サーバ、
14 回転ガントリ、15 レーザ装置、16 駆動架台、17 CT装置、
40、41、42 模擬照射ノズル、50 模擬治療台、90 模擬治療台操作用ボタン、100、101、102、103、104、105 シミュレーション室、
110、111、112 模擬照射ノズル操作用ボタン。
1 Particle therapy device, 2 accelerator, 3 beam line equipment group, 4 irradiation nozzle,
5 treatment table, 6, 60 fixture, 7a, 7b, 70a, 70b X-ray tube,
8a, 8b, 80a, 80b Imaging device, 9 Treatment table operation button, 10 Irradiation room,
11 Irradiation nozzle operation buttons, 12 networks, 13 image storage servers,
14 rotating gantry, 15 laser device, 16 drive base, 17 CT device,
40, 41, 42 Simulated irradiation nozzle, 50 Simulated treatment table, 90 Simulated treatment table operation buttons, 100, 101, 102, 103, 104, 105 Simulation room,
110, 111, 112 Simulated irradiation nozzle operation buttons.
Claims (7)
患者を固定する固定具を有し、前記治療台と同じ動作機能を有する模擬治療台、
前記模擬治療台を移動させ、前記模擬治療台の位置を調整する模擬治療台操作手段、
前記照射ノズルと同一形状及び同一サイズであり、前記照射ノズルと同じ動作機能を有する模擬照射ノズル、
前記模擬照射ノズルを移動させ、前記模擬照射ノズルの位置を調整する模擬照射ノズル操作手段、
前記模擬治療台に固定された患者の患部付近のX線画像を撮影する撮影手段、
前記撮影手段にネットワークを介して接続され、前記撮影手段にて撮影された前記X線画像を前記照射位置決定用画像として保存する画像保存サーバを備えたことを特徴とする粒子線治療シミュレータ装置。 In particle beam therapy that irradiates a patient's affected area fixed to a treatment table from the irradiation nozzle of the particle beam therapy system, before irradiating the particle beam, the irradiation position determination image is displayed for each patient. A particle beam therapy simulator device for photographing and adjusting the position of the irradiation nozzle,
A mock treatment table having a fixture for fixing a patient and having the same operation function as the treatment table;
A simulated treatment table operating means for moving the simulated treatment table and adjusting the position of the simulated treatment table;
A simulated irradiation nozzle having the same shape and size as the irradiation nozzle and having the same operation function as the irradiation nozzle,
A simulated irradiation nozzle operating means for moving the simulated irradiation nozzle and adjusting the position of the simulated irradiation nozzle;
Imaging means for imaging an X-ray image of the vicinity of the affected area of the patient fixed on the simulated treatment table,
A particle beam therapy simulator apparatus comprising an image storage server connected to the imaging unit via a network and storing the X-ray image captured by the imaging unit as the irradiation position determining image.
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