JP2010178989A - Calibration phantom for radiation therapy equipment, radiation therapy equipment and method of calibrating the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、放射線治療装置が有する複数の稼働軸の位置の校正の支援を行う放射線治療装置校正用ファントム、放射線治療装置、及び放射線治療装置校正方法に関する。 The present invention relates to a radiation therapy apparatus calibration phantom, a radiation therapy apparatus, and a radiation therapy apparatus calibration method for supporting calibration of positions of a plurality of operating axes of a radiation therapy apparatus.
近年、放射線（特にＸ線）を癌や腫瘍等の病変部に照射することにより、当該病変部の組織細胞の破壊や分裂阻止等を行うことで、その治癒を目指す放射線治療が広く行われるようになっている。ここで、放射線としては、例えば直線加速器（リニアアクセラレータ＝ＬＩＮＡＣ）によって加速された電子を、所定のターゲット（タングステン、金、白金等）に照射することで発生するＸ線、等が広く利用される。この直線加速器とターゲットで構成される部材が放射線源である。このような放射線治療装置は、放射線を照射する放射線源や放射線源から照射された放射線を絞る絞り装置を有する医用ライナック（「架台」ともいう。）を有する。 In recent years, radiation therapy (especially X-rays) has been widely performed for radiation therapy aimed at healing by irradiating lesions such as cancers and tumors by destroying tissue cells and preventing division of the lesions. It has become. Here, as the radiation, for example, X-rays generated by irradiating a predetermined target (tungsten, gold, platinum, etc.) with electrons accelerated by a linear accelerator (linear accelerator = LINAC) are widely used. . A member composed of the linear accelerator and the target is a radiation source. Such a radiotherapy apparatus has a medical linac (also referred to as a “stand”) including a radiation source that irradiates radiation and a diaphragm device that squeezes radiation emitted from the radiation source.
ところで、このような放射線治療を実施するにあたっては、上記病変部に対する十分な治療効果を得るために相応の放射線照射（ないし線量）が必要であるとともに、病変部以外の他の正常組織に関しては、障害が発生しないように、その許容線量を超えるような放射線照射は可能な限り行わない、という条件を満足しなければならない。このとき特に、病変部の近傍に、放射線に対して高感受性を有する組織（例えば、甲状腺や眼球（水晶体））が存在する場合においては、より高度の注意が必要となる。 By the way, in carrying out such radiotherapy, in order to obtain a sufficient therapeutic effect on the lesion, appropriate radiation irradiation (or dose) is necessary, and for other normal tissues other than the lesion, In order not to cause any obstacles, the condition that radiation that exceeds the allowable dose should not be performed as much as possible must be satisfied. At this time, in particular, when there is a tissue (for example, thyroid gland or eyeball (lens)) having high sensitivity to radiation in the vicinity of the lesioned part, higher level of caution is required.
したがって、放射線治療を実際に開始する前には、上記条件を満足するため、病変部の位置、大きさ、形状、数等を正確に把握し（病変部の特定）、それに基づき放射線を照射する領域（照射野）、照射角度、照射門数等を決定して、当該病変部に放射線が集中するよう、かつ、当該病変部周囲の線量分布が適当なものとなるような放射線治療計画を策定する必要がある。そして、実際の放射線治療は、このように策定された放射線治療計画に基づいて実施されることになる。 Therefore, before actually starting radiation therapy, in order to satisfy the above conditions, the position, size, shape, number, etc. of the lesions are accurately grasped (identification of the lesions), and radiation is irradiated based on them. Determine the area (irradiation field), irradiation angle, number of irradiation gates, etc., and formulate a radiation treatment plan so that radiation concentrates on the affected area and the dose distribution around the affected area is appropriate There is a need to. And actual radiotherapy is implemented based on the radiotherapy plan formulated in this way.
このとき、放射線治療装置における放射線の照射中心（アイソセンタ）がずれていた場合、上述した放射線治療計画がいかに正しくても結果的に所望の位置に放射線が当たらず、正確に病変部に放射線を照射することができない。特に近年は高度な手法を用いた照射方法（ＩＭＲＴ等）が確立されていることから、放射線治療装置の調整が精密に行われていなければならない。ここで、放射線治療装置には複数の回転軸があるため、その回転軸が所定の位置からずれていた場合、放射線の照射中心がずれてしまう。そのため、放射線治療装置の各回転軸の位置を調整することで、放射線の照射中心の位置を正確に調整する必要がある。この調整は毎日治療開始前に位置調整を行うことが推奨される場合もあるが、点検に時間がかかるため、放射線技師への負担が増加している。 At this time, if the radiation center (isocenter) of the radiation treatment apparatus is shifted, no matter where the radiation treatment plan described above is correct, the radiation does not hit the desired position as a result. Can not do it. In particular, since an irradiation method (such as IMRT) using an advanced technique has been established in recent years, the radiotherapy apparatus must be precisely adjusted. Here, since the radiotherapy apparatus has a plurality of rotation axes, when the rotation axes are deviated from a predetermined position, the radiation irradiation center is deviated. Therefore, it is necessary to accurately adjust the position of the radiation irradiation center by adjusting the position of each rotation axis of the radiotherapy apparatus. In some cases, it is recommended to adjust the position every day before the start of treatment. However, since the inspection takes time, the burden on the radiologist is increasing.
従来、月に１回もしくは年に１回の割合で、正確な調整を行う方法としていくつか提案されている。その一つに、コリメータを回転させることでコリメータに表示されている十字のマークを回転させ、その十字マークの回転による位置ずれによりコリメータの回転軸の位置ずれを計測する方法。それ以外にも、まず鉛のブロックでコリメータの片側の一部を遮蔽し放射線ビームを照射し画像を撮像し、その後、医用ライナックを回転させ１８０度反対の位置から同じように画像を撮像して、その各画像の位置ずれを基に医用ライナックの回転軸の位置ずれを計測する方法がある。しかし、これらの方法は煩雑であり、時間がかかるため、毎日の簡単な位置ずれの計測には用いることは困難である。 Conventionally, several methods have been proposed as accurate adjustments once a month or once a year. One of them is a method of rotating a cross mark displayed on the collimator by rotating the collimator and measuring the position shift of the rotation axis of the collimator by the position shift caused by the rotation of the cross mark. In addition to that, first, a part of one side of the collimator is shielded with a lead block, and a radiation beam is irradiated to capture an image. There is a method of measuring the positional deviation of the rotation axis of the medical linac based on the positional deviation of each image. However, since these methods are complicated and time consuming, it is difficult to use them for simple daily displacement measurement.
そこで従来は、毎日の簡単な位置ずれの計測としては、部屋に設置されているアイソセンタを計測するためのレーザ光線を照射し、中心位置がずれていないことを操作者が眼で確認していた。 Therefore, conventionally, as a simple daily displacement measurement, the laser beam for measuring the isocenter installed in the room was irradiated, and the operator confirmed that the center position was not shifted with the eyes. .
しかし、従来のような測定は、前述のように複雑な手法を用いて時間がかかるものが多い。また、操作者が視認する方法では、操作者の感覚に依存するため許容値を下回る精度になってしまう場合もある。 However, conventional measurements often take time using complex techniques as described above. In addition, the method visually recognized by the operator may depend on the operator's feeling and may be less than the allowable value.
この発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、放射線治療装置の稼働軸の位置ずれを容易に判断することができる放射線治療装置校正用ファントム、該校正用ファントムを使用する放射線治療装置、及び該校正用ファントムを使用した放射線治療装置校正方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and a radiation therapy apparatus calibration phantom that can easily determine the displacement of the operating axis of the radiation therapy apparatus, and a radiation therapy apparatus that uses the calibration phantom. And a radiotherapy apparatus calibration method using the calibration phantom.
上記目的を達成するために、請求項１に記載の放射線治療装置校正用ファントムは、放射線が通過可能な材質で構成された直方体の形状を有する直方体部材と、該直方体部材における平行な各辺の中心点を結ぶ位置に配置された、放射線を遮蔽する効果を有する材質で構成された各々直交する３つの平板部材と、で構成されたことを特徴とするものである。 To achieve the above object, a radiotherapy device calibration phantom according to claim 1 is a rectangular parallelepiped member having a rectangular parallelepiped shape made of a material through which radiation can pass, and parallel sides of the rectangular parallelepiped member. It is characterized by comprising three orthogonal flat plate members each made of a material having an effect of shielding radiation and disposed at a position connecting the center points.
請求項３に記載の放射線治療装置は、被検体を載置する天板と、前記天板を３次元的に移動可能に支持する寝台と、前記寝台を支える支柱を中心に床と水平方向に回転させる第１寝台回転手段と、前記寝台を放射線の放射中心線を中心に前記寝台を水平方向に回転させる第２寝台回転手段と、前記被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段から照射された放射線の照射野を規定する、前記放射線の照射方向と直交する方向に回転可能なコリメータとを有し、かつ前記天板の長手方向の軸に直交する方向から放射線が照射されるように前記放射線照射手段及び前記コリメータを備えており、さらに前記天板の長手方向の軸に直交する方向に回転可能に配置された架台と、前記被検体を透過した放射線を基に画像を生成する画像生成手段と、を有する放射線治療装置であって、放射線を遮蔽する効果を有する材質で構成された各々直交する３つの平板部材を有する放射線治療装置校正用ファントムを備え、前記放射線照射手段から該校正用ファントムに向けて放射線を照射し、前記画像生成手段により生成された前記校正用ファントムの前記床に対して略鉛直方向又は前記床に対する鉛直方向と前記天板の長手方向の軸とに略直交する方向の前記平板部材に基づく略十字の画像を基に、前記第１寝台回転手段、前記第２寝台回転手段、前記コリメータ、又は前記架台の各回転軸のうちの少なくとも一つのずれがあることを検出する画像処理手段、を備えたことを特徴とするものである。 The radiotherapy apparatus according to claim 3, in a horizontal direction with respect to a floor centering on a top plate on which a subject is placed, a bed that supports the top plate so as to be three-dimensionally movable, and a column that supports the bed A first bed rotating means for rotating; a second bed rotating means for rotating the bed in a horizontal direction around a radiation emission center line; and a radiation irradiating means for irradiating the subject with radiation. Radiation from a direction perpendicular to the longitudinal axis of the top plate, having a collimator that defines an irradiation field of the radiation emitted from the radiation irradiating means and rotatable in a direction orthogonal to the radiation irradiation direction The irradiating means and the collimator are provided so as to be irradiated, and a gantry arranged to be rotatable in a direction orthogonal to the longitudinal axis of the top plate and radiation transmitted through the subject. Images A radiation therapy apparatus comprising: a radiation therapy apparatus calibration phantom having three orthogonal plate members each made of a material having an effect of shielding radiation; The calibration phantom is irradiated with radiation toward the calibration phantom, and the calibration phantom generated by the image generation means is substantially perpendicular to the floor or the vertical direction to the floor and the longitudinal axis of the top plate. Based on a substantially cross-shaped image based on the flat plate member in a direction substantially perpendicular to the first member, at least one of the rotation axes of the first bed rotation means, the second bed rotation means, the collimator, and the gantry The image processing means for detecting the presence of image data is provided.
請求項６に記載の放射線治療装置校正方法は、被検体を載置する天板と、前記天板を３次元的に移動可能に支持する寝台と、前記寝台を支える支柱を中心に床と水平方向に回転させる第１寝台回転手段と、前記寝台を放射線の放射中心線を中心に前記寝台を回転させる第２寝台回転手段と、前記被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段から照射された放射線の照射野を規定する、前記放射線の照射方向と直交する方向に回転可能なコリメータとを有し、前記天板の長手方向の軸に直交する方向から放射線が照射されるように前記放射線照射手段及び前記コリメータを備えており、さらに前記天板の長手方向の軸に直交する方向に回転可能に配置された架台と、前記被検体を透過した放射線を基に画像を生成する画像生成手段と、を備えた放射線治療装置の回転軸の校正を行う放射線治療装置校正方法であって、放射線を遮蔽する効果を有する材質で構成された各々直交する３つの平板部材を有する放射線治療装置校正用ファントムを前記天板に配置するファントム配置段階と、前記天板に配置された前記放射線治療装置校正用ファントムへ向けて放射線を照射する放射線照射段階と、前記放射線治療装置校正用ファントムを透過した放射線を基に、該校正用ファントムの画像を生成する段階と、前記校正用ファントムの画像から前記床に対して略鉛直方向の前記平板部材部分に基づく略十字の第１の画像を取得する第１画像取得段階と、前記校正用ファントムの画像から前記床に対する鉛直方向と前記天板の長手方向の軸とに略直交する方向の前記平板部材に基づく略十字の第２の画像を取得する第２画像取得段階と、前記１の画像と前記第２の画像との各々を基に、前記第１回転手段、前記第２回転手段、前記コリメータ、又は前記架台の各回転軸のうちの少なくとも一つにずれがあることを検出するずれ検出段階と、を有することを特徴とするものである。 The radiotherapy apparatus calibration method according to claim 6, wherein a top plate on which a subject is placed, a bed that supports the top plate so that it can be moved three-dimensionally, and a floor that supports the bed centered horizontally A first couch rotating means for rotating the couch in a direction, a second couch rotating means for rotating the couch around the radiation center line of the radiation, a radiation irradiating means for irradiating the subject with radiation, A collimator that defines an irradiation field of the radiation emitted from the radiation irradiating means and is rotatable in a direction orthogonal to the radiation irradiation direction, and the radiation is irradiated from a direction orthogonal to a longitudinal axis of the top plate; As described above, the radiation irradiation means and the collimator are provided, and a gantry arranged to be rotatable in a direction orthogonal to the longitudinal axis of the top plate, and an image based on the radiation transmitted through the subject Generate A radiotherapy apparatus calibration method for calibrating a rotation axis of a radiotherapy apparatus having an image generation means, and comprising three orthogonal plate members each made of a material having an effect of shielding radiation A phantom arranging step of arranging a device calibration phantom on the top plate, a radiation irradiation step of irradiating radiation toward the radiation therapy device calibration phantom arranged on the top plate, and the radiation therapy device calibration phantom A step of generating an image of the calibration phantom based on the transmitted radiation, and obtaining a first image of a substantially cross based on the flat plate member portion in a direction substantially perpendicular to the floor from the image of the calibration phantom A first image acquisition step, and a direction substantially perpendicular to the vertical direction of the floor and the longitudinal axis of the top plate from the image of the calibration phantom Based on the second image acquisition step of acquiring a second image of a substantially cross based on the plate member, and each of the first image and the second image, the first rotation means, the second rotation means, A deviation detecting step of detecting that there is a deviation in at least one of the collimator or each rotation axis of the gantry.
請求項１に記載の放射線治療装置校正用ファントム、請求項３に記載の放射線治療装置、及び請求項６に記載の放射線治療装置校正方法によると、所定の方向から該放射線治療装置校正用ファントムの撮像を行うことで放射線治療装置が有する複数の回転軸のうちのいずれかがずれているということが検出できる構成である。これにより、操作者は放射線治療装置の回転軸のずれの有無を容易に検出することができ、正確な放射線治療の実施に寄与することができるとともに、放射線治療装置の校正における操作者の負荷を軽減することが可能となる。 According to the radiation therapy apparatus calibration phantom according to claim 1, the radiation therapy apparatus according to claim 3, and the radiation therapy apparatus calibration method according to claim 6, the radiation therapy apparatus calibration phantom can be obtained from a predetermined direction. It is the structure which can detect that either of the some rotating shaft which a radiotherapy apparatus has has shifted | deviated by imaging. As a result, the operator can easily detect whether or not the rotation axis of the radiotherapy apparatus is displaced, which can contribute to the implementation of accurate radiotherapy, and can reduce the load on the operator in the calibration of the radiotherapy apparatus. It becomes possible to reduce.
〔第１の実施形態〕
以下、この発明の第１の実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントムについて説明する。図１は本実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントムの斜視図である。図２は本実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントムの平面図である。
[First Embodiment]
A radiation therapy apparatus calibration phantom according to the first embodiment of the present invention will be described below. FIG. 1 is a perspective view of a radiation therapy apparatus calibration phantom according to this embodiment. FIG. 2 is a plan view of the radiation therapy apparatus calibration phantom according to the present embodiment.
図１に示すように、本実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントム１００（以下では、省略して単に「校正用ファントム１００」という。）は、全体の形としては立方体の形状を有している。そして、校正用ファントム１００は、アクリル部材１０１と鉛板部材１０２とで構成されている。そして、概要としては、校正用ファントム１００は、校正用ファントム１００の外形を形成する立方体形状のアクリル部材１０１の中に平板形状の鉛板部材１０２が挿入されて（言い換えれば、アクリル部材１０１の間に鉛板部材１０２を挟む状態で）構成されている。ここで、本実施形態では校正用ファントム１００を立方体として形成しているが、直方体（立方体を含む）であればどのような形状でもよい。 As shown in FIG. 1, a radiation therapy apparatus calibration phantom 100 (hereinafter, simply referred to as “calibration phantom 100”) according to the present embodiment has a cubic shape as a whole. Yes. The calibration phantom 100 includes an acrylic member 101 and a lead plate member 102. As a summary, in the calibration phantom 100, a flat lead plate member 102 is inserted into a cubic acrylic member 101 that forms the outer shape of the calibration phantom 100 (in other words, between the acrylic members 101). (With the lead plate member 102 sandwiched therebetween). Here, in this embodiment, the calibration phantom 100 is formed as a cube, but any shape may be used as long as it is a rectangular parallelepiped (including a cube).
アクリル部材１０１は上述のように立方体の形状を有している。このアクリル部材１０１が本発明における「直方体部材」にあたる。本実施形態では、アクリル部材１０１は１辺が３０ｃｍの立方体である。ここで、本実施形態ではアクリル部材１０１の大きさはサイズが大きいほうが後述する十字像による回転軸のずれの検出の精度を上げることができる。そこで、アクリル部材１０１は２０ｃｍ以上であることが好ましい。ただし、本実施形態では放射線の照射野が最大で４０ｃｍである放射線治療装置２００の使用を考慮しているので、４０ｃｍ以上は必要ない。また、本実施形態で考慮している放射線治療装置２００における他の条件、例えば放射線検出器までの距離などにより本実施形態では１辺を３０ｃｍとしている。実際には、この辺の長さは放射線治療装置２００の各条件に基づいて決定されることが好ましい。ここで、本実施形態ではこの部材の材料としてアクリルを使用しているが、放射線を透過させる材料であれば他の材料でもよい。また、本実施形態ではこのアクリル部材１０１を立方体として形成しているが、直方体（立方体を含む）であればどのような形状でもよい。 The acrylic member 101 has a cubic shape as described above. This acrylic member 101 corresponds to the “cuboid member” in the present invention. In this embodiment, the acrylic member 101 is a cube having a side of 30 cm. Here, in the present embodiment, the larger the size of the acrylic member 101, the higher the accuracy of detection of the rotational axis shift by the cross image described later. Therefore, the acrylic member 101 is preferably 20 cm or more. However, in this embodiment, since the use of the radiation therapy apparatus 200 with a maximum radiation field of 40 cm is considered, 40 cm or more is not necessary. Further, in this embodiment, one side is set to 30 cm depending on other conditions in the radiotherapy apparatus 200 considered in this embodiment, for example, the distance to the radiation detector. Actually, the length of this side is preferably determined based on each condition of the radiotherapy apparatus 200. Here, acrylic is used as the material of this member in this embodiment, but other materials may be used as long as the material transmits radiation. Further, in the present embodiment, the acrylic member 101 is formed as a cube, but may be any shape as long as it is a rectangular parallelepiped (including a cube).
鉛板部材１０２は、１組の向かい合う面が正方形で高さが１ｍｍの厚さを有している平板状の部材である。この鉛板部材１０２の前述の正方形の面の大きさはアクリル部材１０１の一つの面と同一の大きさである。すなわち、本実施形態では１辺が３０ｃｍの正方形となる。ここで、本実施形態では鉛板部材１０２の厚さを１ｍｍとしているが、この厚さは放射線を完全に遮蔽することなくある程度の放射線が透過可能な厚さであれば他の厚さでもよい。一般的にはより薄いほうが好ましいとも言える。しかし、現在の放射線治療装置２００の分解能では鉛板部材１０２があまり薄いと厚み方向から撮像した場合に鉛板部材１０２を画像として構成できない。そこで、鉛板部材１０２の厚さは５ｍｍ以下が好ましく、１ｍｍ〜２ｍｍがより好ましい。ただし、この厚さは放射線治療装置２００の分解能に基づいて決定することが好ましい。この鉛板部材１０２が本発明における「平板部材」にあたる。ここで、本実施形態ではこの部材の材料として鉛を使用しているが、放射線を遮蔽する効果を有する材料であれば他の材料でもよい。ここで、放射線を遮断する効果とは、板の広い面（ここでは正方形の面）に向けて放射線を照射した場合、ある程度の放射線を透過させ、広さ方向に向けて放射線を照射した場合、完全に放射線を遮蔽する効果を有するものを指す。 The lead plate member 102 is a flat plate-like member having a pair of opposing faces that are square and have a thickness of 1 mm. The size of the square surface of the lead plate member 102 is the same as that of one surface of the acrylic member 101. That is, in this embodiment, one side is a square of 30 cm. Here, in this embodiment, the thickness of the lead plate member 102 is 1 mm. However, this thickness may be any other thickness as long as a certain amount of radiation can be transmitted without completely shielding the radiation. . In general, it can be said that a thinner one is preferable. However, if the lead plate member 102 is too thin at the current resolution of the radiotherapy apparatus 200, the lead plate member 102 cannot be configured as an image when the image is taken from the thickness direction. Therefore, the thickness of the lead plate member 102 is preferably 5 mm or less, and more preferably 1 mm to 2 mm. However, this thickness is preferably determined based on the resolution of the radiation therapy apparatus 200. This lead plate member 102 corresponds to the “flat plate member” in the present invention. Here, in the present embodiment, lead is used as the material of this member, but other materials may be used as long as they have an effect of shielding radiation. Here, the effect of blocking radiation is when radiation is directed toward a wide surface of the plate (here, a square surface), when a certain amount of radiation is transmitted, and radiation is directed toward the width direction, It has the effect of completely shielding radiation.
図３は１枚の鉛板部材１０２と、鉛板部材１０２を除いたアクリル部材１０１とを模式的に表した図である。アクリル部材１０１上に記載された一点鎖線１０３は、図３におけるアクリル部材１０１の高さ方向の辺の中心を結ぶ線である。実際の校正用ファントム１００にはこの一点鎖線１０３は存在しない。そして、鉛板部材１０２上に記載されている点線１０４は、図３における鉛板部材１０２の高さ方向の辺の中心を結ぶ線である。この点線１０４も実際の校正用ファントム１００には存在しない。そして、校正用ファントム１００はこの一点鎖線１０３と点線１０４とを一致させてアクリル部材１０１の中に鉛板部材１０２を挿入した状態として構成される。これが本発明における「立法部材における平行な各辺の中心点を含む位置に配置」にあたる。ここでは、１枚の鉛板部材１０２を用いて説明したが、図３におけるアクリル部材１０１の横方向の辺の中央を結ぶ位置及び縦方向の辺の中央を結ぶ位置にも同様に鉛板部材１０２が配置される。すなわち、アクリル部材１０１の中には図１に示すように３枚の鉛板部材１０２が挿入された状態として構成される。実際の製造では３枚の鉛板部材１０２が組み合わさった部材を製造し、そこにアクリル部材１０１を配置することになる。 FIG. 3 is a diagram schematically showing one lead plate member 102 and an acrylic member 101 excluding the lead plate member 102. An alternate long and short dash line 103 written on the acrylic member 101 is a line connecting the centers of the sides in the height direction of the acrylic member 101 in FIG. 3. The actual phantom for calibration 100 does not have this alternate long and short dash line 103. A dotted line 104 written on the lead plate member 102 is a line connecting the centers of the sides in the height direction of the lead plate member 102 in FIG. The dotted line 104 does not exist in the actual calibration phantom 100. The calibration phantom 100 is configured in a state where the lead plate member 102 is inserted into the acrylic member 101 with the one-dot chain line 103 and the dotted line 104 aligned. This corresponds to “arrangement at a position including the center point of each parallel side in the legislative member” in the present invention. Here, a single lead plate member 102 has been used for explanation, but the lead plate member is similarly applied to a position connecting the center of the side of the acrylic member 101 in FIG. 3 and a position connecting the center of the side of the vertical direction. 102 is arranged. That is, the acrylic member 101 is configured such that three lead plate members 102 are inserted as shown in FIG. In actual manufacturing, a member in which three lead plate members 102 are combined is manufactured, and the acrylic member 101 is arranged there.
この３枚の鉛板部材１０２はそれぞれ直交する。たとえば、校正用ファントム１００の上面から見た場合、図２に示すように２枚の鉛板部材１０２は各々直交する十字の形を形成する。また、図２は十字の部分以外にはアクリル部材１０１が見えているが、そのアクリル部材１０１の後ろに鉛板部材１０２の正方形の面が配置されている。校正用ファントム１００のいずれの面においても、正面から見た場合には図２のような十字の図形が表れている。 The three lead plate members 102 are orthogonal to each other. For example, when viewed from the upper surface of the calibration phantom 100, as shown in FIG. 2, the two lead plate members 102 each form an orthogonal cross shape. In FIG. 2, the acrylic member 101 can be seen except for the crossed portion, but the square surface of the lead plate member 102 is arranged behind the acrylic member 101. On any surface of the calibration phantom 100, a cross shape as shown in FIG. 2 appears when viewed from the front.
すなわち、校正用ファントム１００のいずれかの面の法線方向から放射線を当てた場合、図２における十字の部分は鉛板部材１０２の正方形の面の広さそのものが厚みになるため、実効的に厚みが厚くなり、すべての放射線が遮蔽される。そして、図２の十字以外の部分では、放射線はアクリル部材１０１を透過したのち鉛板部材１０２の正方形の面側から鉛板部材１０２に当たる。この場合、鉛板部材１０２は厚みが薄いためすべての放射線を遮蔽できず、ある程度の放射線が透過することになる。その後その後ろのアクリル部材１０１を通りぬけて校正用ファントム１００をある程度の放射線が透過していくことになる。 That is, when radiation is applied from the normal direction of any surface of the calibration phantom 100, the width of the square surface of the lead plate member 102 in the cross portion in FIG. The thickness is increased and all radiation is shielded. In the portions other than the cross in FIG. 2, the radiation passes through the acrylic member 101 and then strikes the lead plate member 102 from the square surface side of the lead plate member 102. In this case, since the lead plate member 102 is thin, all the radiation cannot be shielded, and a certain amount of radiation is transmitted. After that, a certain amount of radiation passes through the acrylic member 101 behind and passes through the calibration phantom 100.
以上で説明したように、本実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントムは、１つの面の法線方向から放射線が照射された場合十字の部分は放射線を透過させず、他の部分はある程度の放射線を透過させる構成である。これにより、１つの面の撮像を行った場合には放射線の放射方向が法線からずれていなければ正確な十字の画像が生成可能である。また、放射線の放射方向が法線からずれている場合には十字の画像の周りに鉛板部材の影によるにじみが発生する。また、撮像したときに放射線治療装置校正用ファントムの撮像された面の縦横が撮像における縦横と正確に一致していれば、生成された十字の画像の各辺は画像の垂直方向及び水平方向と一致しているはずであるが、撮像された面の縦横が撮像における縦横に対してずれている場合には、各辺が垂直方向及び水平方向から傾いた十字の画像が生成される。したがって、構成したい放射線治療装置の各回転軸を回転軸にずれが発生していなければ本実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントムの特定の面の法線方向から放射線を照射する状態に調整して、該放射線治療装置校正用ファントムを撮像することでいずれかの回転軸においてずれが発生していることを検出することが可能となり、回転軸のずれの検出を容易に行うことが可能となる。また、本実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントムは３枚の鉛板部材を直交するように配置しているため、直方体（立方体を含む）のどの面においても十字の画像が撮像できる。これにより、本実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントムのどの面を撮像する方向に向けて配置しても、回転軸のずれを検出することが可能である。 As described above, in the radiation therapy apparatus calibration phantom according to the present embodiment, when the radiation is irradiated from the normal direction of one surface, the cross portion does not transmit the radiation, and the other portion has a certain amount. It is the structure which permeate | transmits radiation. Thus, when one surface is imaged, an accurate cross image can be generated if the radiation direction of the radiation is not deviated from the normal line. Further, when the radiation direction of the radiation is deviated from the normal line, a blur due to the shadow of the lead plate member occurs around the cross image. Further, if the vertical and horizontal dimensions of the imaged surface of the radiotherapy device calibration phantom coincide with the vertical and horizontal dimensions in the imaging when the image is taken, each side of the generated cross image corresponds to the vertical and horizontal directions of the image. If they should match, but the vertical and horizontal directions of the imaged surface are deviated from the vertical and horizontal values in imaging, a cross image in which each side is inclined from the vertical direction and the horizontal direction is generated. Therefore, if the rotation axis of the radiotherapy apparatus to be configured does not deviate from the rotation axis, the radiotherapy apparatus calibration phantom according to this embodiment is adjusted to a state in which radiation is irradiated from the normal direction of a specific surface. Thus, by imaging the radiotherapy device calibration phantom, it is possible to detect the occurrence of deviation in any of the rotation axes, and it is possible to easily detect the deviation of the rotation axis. . Moreover, since the radiotherapy apparatus calibration phantom according to this embodiment has three lead plate members arranged so as to be orthogonal, a cross image can be taken on any surface of a rectangular parallelepiped (including a cube). Thereby, it is possible to detect the shift of the rotation axis even if any surface of the radiotherapy device calibration phantom according to the present embodiment is arranged in the imaging direction.
〔第２の実施形態〕
以下、この発明の第２の実施形態に係る放射線治療装置について説明する。本実施形態に係る放射線治療装置は第１の実施形態で説明した放射線治療装置校正用ファントムを用いて自己が有する回転軸のずれを検出する構成を有している。以下の説明において、使用する放射線治療装置校正用ファントムは第１の実施形態と同一のものとする。図４は、本発明に係る放射線治療装置の機能を表すブロック図である。図５は本発明に係る放射線治療装置の外観の一例を示す斜視図である。
[Second Embodiment]
A radiation therapy apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described below. The radiotherapy apparatus according to the present embodiment has a configuration for detecting a shift of the rotation axis of the radiotherapy apparatus calibration phantom described in the first embodiment. In the following description, it is assumed that the radiation therapy apparatus calibration phantom used is the same as that of the first embodiment. FIG. 4 is a block diagram showing functions of the radiotherapy apparatus according to the present invention. FIG. 5 is a perspective view showing an example of the appearance of the radiotherapy apparatus according to the present invention.
放射線治療装置２００は、寝台２０９、天板２０８、実際に撮像を行うための医用ライナック２２０と、それらを制御する制御部、照合記録部２０１、画像収集部２０６、及び画像処理部２０７を有する。 The radiation therapy apparatus 200 includes a bed 209, a top board 208, a medical linac 220 for actually performing imaging, a control unit that controls them, a collation recording unit 201, an image collection unit 206, and an image processing unit 207.
天板２０８は、被検体を載置する板状の部材である。天板２０８は、寝台２０９の上に３次元的に移動可能に配置されている。 The top plate 208 is a plate-like member on which the subject is placed. The top board 208 is disposed on the bed 209 so as to be movable three-dimensionally.
天板移動部２１３は、後述する照合記録部２０１より治療計画情報に基づく天板２０８の移動量の入力を受ける。そして、天板移動部２１３は、入力された移動量に基づいて天板２０８を移動させる。 The top board moving unit 213 receives an input of the movement amount of the top board 208 based on the treatment plan information from the verification recording unit 201 described later. Then, the top plate moving unit 213 moves the top plate 208 based on the input movement amount.
寝台２０９は、天板２０８を移動可能に保持している。そして、寝台２０９は、図５に示す支柱２１４で床から所定の高さに支持されている。また、寝台２０９は支柱２１４を中心として第１の回転を行えるように支持されている。さらに、寝台２０９は、図５に示すＺ軸を中心（すなわち、図５に示す床上の点３０１を中心）に第２の回転を行えるように構成されている。ここで、Ｚ軸は後述するように放射線の照射中心であるアイソセンタを通過する床に鉛直方向の線である。この放射線の照射中心であるアイソセンタを通過する床に鉛直方向の線が本発明における「放射線の放射中心線」にあたる。すなわち放射線の放射中心線は、放射線源からアイソセンタを通過する床に鉛直方向の線である。 The bed 209 holds the top board 208 so as to be movable. The bed 209 is supported at a predetermined height from the floor by the support column 214 shown in FIG. The bed 209 is supported so that the first rotation can be performed around the support column 214. Furthermore, the bed 209 is configured to be able to perform the second rotation around the Z axis shown in FIG. 5 (that is, around the point 301 on the floor shown in FIG. 5). Here, the Z-axis is a line perpendicular to the floor passing through the isocenter which is the irradiation center of the radiation, as will be described later. A line in the vertical direction on the floor passing through the isocenter, which is the radiation irradiation center, corresponds to the “radiation radiation center line” in the present invention. That is, the radiation center line is a line perpendicular to the floor passing from the radiation source through the isocenter.
第１寝台回転部２１０は、寝台２０９の支柱２１４を中心とする第１の回転を行わせる。この第１寝台回転部２１０が本発明における「第１寝台回転手段」にあたる。第１寝台回転部２１０は、寝台回転制御部２１２の命令を受けて回転を行う。 The first bed rotation unit 210 performs a first rotation around the column 214 of the bed 209. The first bed rotating section 210 corresponds to the “first bed rotating means” in the present invention. The first bed rotation unit 210 rotates in response to a command from the bed rotation control unit 212.
第２寝台回転部２１１は、寝台２０９をＺ軸と床との交点である点３０１を中心として第２の回転を行わせる。この第２寝台回転部２１１が本発明における「第２寝台回転手段」にあたる。第２寝台回転部２１１は、寝台回転制御部２１２の命令を受けて回転を行う。 The second couch rotating unit 211 causes the couch 209 to perform the second rotation around the point 301 that is the intersection of the Z axis and the floor. The second bed rotating section 211 corresponds to the “second bed rotating means” in the present invention. The second bed rotation unit 211 rotates in response to a command from the bed rotation control unit 212.
寝台回転制御部２１２は、寝台２０９の支柱２１４の中心が架台２２１から離れた側の点で図５のＹ軸上に一致している状態で、寝台２０９の長手方向（すなわち天板２０８に被検体を乗せた場合の体軸方向）と図５のＹ軸が平行になる状態を、第１寝台回転部２１０の基準位置として記憶しており、その第１寝台回転部２１０の基準位置からの角度で第１寝台回転部２１０による寝台２０９の第１の回転を制御する。すなわち、寝台回転制御部２１２は、第１寝台回転部２１０の基準位置における寝台２０９の第１の回転角度を０度と記憶している。この基準位置を以下では「第１回転基準位置」という。 The bed rotation control unit 212 is configured so that the center of the column 214 of the bed 209 is aligned with the Y axis in FIG. 5 is stored as the reference position of the first couch rotating unit 210, and the state from the reference position of the first couch rotating unit 210 is stored. The first rotation of the bed 209 by the first bed rotation unit 210 is controlled by the angle. That is, the bed rotation control unit 212 stores the first rotation angle of the bed 209 at the reference position of the first bed rotation unit 210 as 0 degrees. This reference position is hereinafter referred to as “first rotation reference position”.
また、寝台回転制御部２１２は、寝台２０９の支柱２１４の中心が架台２２１から離れた側の点で図５のＹ軸上に一致している状態を第２寝台回転部２１１の基準位置として記憶しており、その第２寝台回転部２１１の基準位置からの角度で寝台２０９の第２の回転を制御する。すなわち、寝台回転制御部２１２は、第２寝台回転部２１１の基準位置における寝台２０９の第２の回転角度を０度と記憶している。この基準位置を以下では「第２回転基準位置」という。 Further, the bed rotation control unit 212 stores a state in which the center of the column 214 of the bed 209 coincides with the Y axis in FIG. 5 on the side away from the gantry 221 as the reference position of the second bed rotation unit 211. The second rotation of the bed 209 is controlled at an angle from the reference position of the second bed rotation unit 211. That is, the bed rotation control unit 212 stores the second rotation angle of the bed 209 at the reference position of the second bed rotation unit 211 as 0 degrees. Hereinafter, this reference position is referred to as “second rotation reference position”.
医用ライナック２２０は、例えば被検体内に存在する腫瘍などの特定部位に放射線を照射して治療を行う。この放射線としては、例えばＸ線、γ線、α線、電子線、又は陽子線などが用いられる。この医用ライナック２２０は、医用ライナック２２０の本体部分である架台２２１、放射線源２２２、コリメータ（絞り装置）２２３、及びＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：平面検出器）２２４を有する。一般的には「架台」というと医用ライナック２２０の全体を指すが、ここでは説明の都合上、医用ライナックの本体部分を「架台２２１」として、放射線源２２２、コリメータ２２３、及びＦＰＤ２２４を含む全体としての医用ライナック２２０とその本体部分である架台２２１とを区別して説明する。 The medical linac 220 performs treatment by irradiating a specific part such as a tumor existing in the subject with radiation. As this radiation, for example, X-rays, γ-rays, α-rays, electron beams, or proton beams are used. The medical linac 220 includes a gantry 221, a radiation source 222, a collimator (a diaphragm device) 223, and an FPD (Flat Panel Detector) 224 which are main body portions of the medical linac 220. In general, the “pedestal” refers to the entire medical linac 220, but for convenience of explanation, the main body portion of the medical linac is referred to as the “pedestal 221” and includes the radiation source 222, the collimator 223, and the FPD 224. The medical linac 220 and the gantry 221 that is the main body thereof will be described separately.
放射線源２２２は、図示しない電子加速器やターゲット等が内設されている。そして、放射線源２２２は、電子加速器により加速された電子が、ターゲットに照射されることで放射線を発生する。この放射線源２２２が本発明における「放射線発生手段」にあたる。 The radiation source 222 includes an electron accelerator, a target, etc. (not shown). The radiation source 222 generates radiation by irradiating the target with electrons accelerated by the electron accelerator. This radiation source 222 corresponds to the “radiation generating means” in the present invention.
コリメータ２２３は、放射線源２２２から照射された放射線を絞り、例えば被検体に照射する放射線の照射野を規定する。コリメータ２２３は複数の開度に可変可能であり、さらに、放射線の放射方向を回転軸として回転する。このコリメータの回転軸は図５に示すＺ軸である。このＺ軸は放射線の照射方向が床に向かって正確に鉛直方向になった時の放射線の照射方向と一致する。 The collimator 223 narrows down the radiation emitted from the radiation source 222 and defines, for example, an irradiation field of radiation to be applied to the subject. The collimator 223 can be changed to a plurality of opening degrees, and further rotates with the radiation direction of the radiation as a rotation axis. The rotation axis of this collimator is the Z axis shown in FIG. This Z-axis coincides with the radiation irradiation direction when the radiation irradiation direction is exactly the vertical direction toward the floor.
ＦＰＤ２２４は、半導体からなる複数の受光素子を平面状に配置してなる。ＦＰＤ２２４は、放射線源２２２から照射され、コリメータ２２３を通過し被検体を透過した放射線を撮影し、この撮影信号を画像収集部２０６へ出力する。ＦＰＤ２２４は図５に示す状態ではたたまれて架台２２１に密着した状態であるが、実際の撮影時にはパネルの位置が架台２２１から離れた位置まで移動し、被検体や校正用ファントム１００が載置されている天板２０８を挟んで放射線源２２２と対向する位置に配置される。 The FPD 224 is formed by arranging a plurality of light receiving elements made of a semiconductor in a planar shape. The FPD 224 shoots radiation irradiated from the radiation source 222, passes through the collimator 223, and passes through the subject, and outputs this photographic signal to the image collection unit 206. In the state shown in FIG. 5, the FPD 224 is folded and is in close contact with the gantry 221, but during actual imaging, the panel moves to a position away from the gantry 221, and the subject and the calibration phantom 100 are placed. It is arranged at a position facing the radiation source 222 with the top plate 208 sandwiched therebetween.
架台２２１は、図５に示すように放射線源２２２、コリメータ２２３、及びＦＰＤ２２４が配置されている。そして、架台２２１は、後述する天板２０８の高さの位置をほぼ中心に回転可能に支持されている。この架台２２１の回転軸は図５に示すＹ軸である。このＹ軸は後述する寝台２０９が回転していない状態で被検体を載置した時の被検体の体軸方向と一致する。ここで、架台２２１はＹ軸を中心に回転するため、放射線源２２２からの放射線の照射方向もＹ軸を中心に回転する。この様にＹ軸を中心に架台２２１を回転させながら放射線の照射を行った場合に、放射線源２２２からの放射線が常に照射される点が照射中心（アイソセンタ）といわれ、図５に示す点３００で表わされる点である。このアイソセンタから床に向かって鉛直に下した線は上述したＺ軸と一致する。また、Ｙ軸とＺ軸とに直交する方向の軸をＸ軸とする。 As shown in FIG. 5, the gantry 221 includes a radiation source 222, a collimator 223, and an FPD 224. The gantry 221 is supported so as to be rotatable about a height position of a top plate 208 described later. The rotation axis of the gantry 221 is the Y axis shown in FIG. The Y axis coincides with the body axis direction of the subject when the subject is placed in a state in which a later-described bed 209 is not rotating. Here, since the gantry 221 rotates around the Y axis, the irradiation direction of the radiation from the radiation source 222 also rotates around the Y axis. In this way, when irradiation is performed while rotating the gantry 221 around the Y axis, the point where the radiation from the radiation source 222 is always irradiated is called the irradiation center (isocenter), and the point 300 shown in FIG. It is a point represented by. A line vertically drawn from the isocenter toward the floor coincides with the Z axis described above. An axis in a direction perpendicular to the Y axis and the Z axis is taken as an X axis.
医用ライナック制御部２０２は、後述する照合記録部２０１から入力された治療計画情報の入力を受ける。医用ライナック制御部２０２は、入力された治療計画情報に基づいて架台２２１を回転させる。また、医用ライナック制御部２０２は、入力された治療計画情報に基づいて、放射線の照射量を照射制御部２０３へ、コリメータ２２３の開度および回転量をコリメータ制御部２０４へ、ＦＰＤ２２４の動作情報をＦＰＤ制御部２０５へそれぞれ出力することで医用ライナック２２０のセットアップを行う。そして、医用ライナック制御部２０２は、セットアップした状態を照合記録部２０１へ出力する。医用ライナック制御部２０２は、放射線源２２２からの放射線の照射方向が床に鉛直方向となる場合の架台２２１の状態を基準位置として記憶しており、この基準位置からの回転角度で架台２２１の回転を制御する。すなわち、医用ライナック制御部２０２は、基準位置では架台２２１の回転角度が０度と記憶している。この基準位置を以下では、「架台基準位置」という。 The medical linac control unit 202 receives input of treatment plan information input from a collation recording unit 201 described later. The medical linac control unit 202 rotates the gantry 221 based on the input treatment plan information. In addition, the medical linac control unit 202 sends the radiation dose to the radiation control unit 203, the opening and rotation amount of the collimator 223 to the collimator control unit 204, and the operation information of the FPD 224 based on the inputted treatment plan information. The medical linac 220 is set up by outputting it to the FPD control unit 205. Then, the medical linac control unit 202 outputs the set-up state to the collation recording unit 201. The medical linac control unit 202 stores, as a reference position, the state of the gantry 221 when the irradiation direction of radiation from the radiation source 222 is perpendicular to the floor, and the gantry 221 rotates at a rotation angle from the reference position. To control. That is, the medical linac control unit 202 stores the rotation angle of the gantry 221 as 0 degrees at the reference position. Hereinafter, this reference position is referred to as a “base reference position”.
照射制御部２０３は、医用ライナック制御部２０２から放射線の照射量の入力を受ける。照射制御部２０３は、入力された照射量で放射線の照射を行う。 The irradiation control unit 203 receives the radiation dose input from the medical linac control unit 202. The irradiation control unit 203 performs radiation irradiation with the input irradiation amount.
コリメータ制御部２０４は、医用ライナック制御部２０２からコリメータ２２３の開度および回転量の入力を受ける。コリメータ制御部２０４は、入力された回転量でコリメータ２２３を回転させる。さらに、コリメータ制御部２０４は、入力された開度にコリメータ２２３の開度を調整する。コリメータ制御部２０４は、コリメータが回転していない状態での位置を基準位置として記憶しており、そこからの角度でコリメータの回転量を調整する。すなわち基準位置は回転量が０度となる位置である。この基準位置を以下では「コリメータ基準位置」という。 The collimator control unit 204 receives input of the opening degree and the rotation amount of the collimator 223 from the medical linac control unit 202. The collimator control unit 204 rotates the collimator 223 by the input rotation amount. Further, the collimator control unit 204 adjusts the opening of the collimator 223 to the input opening. The collimator control unit 204 stores a position when the collimator is not rotating as a reference position, and adjusts the amount of rotation of the collimator by an angle from there. That is, the reference position is a position where the rotation amount is 0 degree. This reference position is hereinafter referred to as “collimator reference position”.
ＦＰＤ制御部２０５は、医用ライナック制御部２０２からＦＰＤ２２４の動作情報の入力を受ける。そして、ＦＰＤ制御部２０５は、入力された動作情報に基づいてＦＰＤ２２４を制御する。 The FPD control unit 205 receives input of operation information of the FPD 224 from the medical linac control unit 202. Then, the FPD control unit 205 controls the FPD 224 based on the input operation information.
画像収集部２０６は、ＦＰＤ２２４から入力された撮影信号を基に放射線の照射野を撮影した画像データを収集する。そして、画像収集部２０６は、画像データを照合記録部２０１へ出力する。この画像収集部２０６が本発明における「画像生成手段」にあたる。 The image collection unit 206 collects image data obtained by photographing the radiation field based on the photographing signal input from the FPD 224. Then, the image collection unit 206 outputs the image data to the collation recording unit 201. The image collection unit 206 corresponds to the “image generation unit” in the present invention.
照合記録部２０１は、治療計画装置（不図示）から治療計画情報を受け取って記憶する。そして、照合記録部２０１は治療計画情報を医用ライナック制御部２０２へ出力する。その後、照合記録部２０１は、医用ライナック制御部２０２からセットアップ状態の入力を受ける。そして、照合記録部２０１は、治療計画情報とセットアップ状態とを照合する。そして、照合記録部２０１は、治療計画情報とセットアップ状態の照合結果、実際の放射線の照射のデータを記憶する。 The collation recording unit 201 receives and stores treatment plan information from a treatment plan apparatus (not shown). Then, the verification recording unit 201 outputs the treatment plan information to the medical linac control unit 202. Thereafter, the verification recording unit 201 receives an input of the setup state from the medical linac control unit 202. And the collation recording part 201 collates treatment plan information and a setup state. And the collation recording part 201 memorize | stores the irradiation result data of treatment plan information, the collation result of a setup state, and actual radiation.
画像処理部２０７は、ＣＰＵ及びメモリやハードディスクなどの記憶領域（いずれも不図示。）を有している。画像処理部２０７は、自己の記憶領域に予め、コントラストの変化の閾値、及び十字の画像の辺の傾きの閾値を記憶している。ここで、コントラストの閾値とは、十字の辺の中心から外に向かっての画像の階調の傾きの閾値を表している。傾きがきついほど奥行き方向のずれは少なく、傾きが緩やかなほど奥行き方向のずれが大きくなる。したがって、コントラストの変化の閾値よりも傾きが緩やかな場合に奥行き方向のずれが発生していると判断できる。また十字の画像の辺の傾きとは、回転軸にずれがない状態で架台２２１及びコリメータ２２３を基準位置にした状態からの各辺の傾きである。そして、回転軸にずれがない状態であれば架台２２１及びコリメータ２２３を基準位置にした状態では撮像方向の縦横と各十字の辺の縦横とが一致しているので、画像を基に十字の画像の辺の傾きを計測するには撮像方向の縦横からの傾きを計測すればよい。ここで、本実施形態ではコントラストの変化の閾値として階調の傾きを使用したが、これは奥行き方向に鉛板部材１０２がある程度の傾きを有していることを判断できればよく、例えば十字の画像の辺からの一定以上のコントラストを有する部分の幅を閾値として用いてもよい。 The image processing unit 207 has a CPU and a storage area (not shown) such as a memory and a hard disk. The image processing unit 207 stores in advance a threshold value for contrast change and a threshold value for the inclination of the side of the cross image in its own storage area. Here, the contrast threshold represents the threshold of the gradient of the gradation of the image from the center of the cross to the outside. The deeper the inclination, the less the deviation in the depth direction, and the gentler the inclination, the larger the deviation in the depth direction. Therefore, it can be determined that a shift in the depth direction has occurred when the slope is gentler than the contrast change threshold. Further, the inclination of the side of the cross image is an inclination of each side from the state where the gantry 221 and the collimator 223 are set to the reference position in a state where the rotation axis is not displaced. If there is no deviation in the rotation axis, the vertical and horizontal directions in the imaging direction coincide with the vertical and horizontal directions of each cross when the gantry 221 and the collimator 223 are at the reference position. In order to measure the inclination of the side, the inclination from the vertical and horizontal directions in the imaging direction may be measured. Here, in the present embodiment, the gradient of the gradation is used as the contrast change threshold. However, it is only necessary to determine that the lead plate member 102 has a certain amount of gradient in the depth direction. The width of a portion having a certain level of contrast from the side may be used as the threshold value.
画像処理部２０７は、通常モードと校正モードという２つのモードを有している。通常モードとは、放射線治療や被検体の撮像を行うモードであり、構成モードとは、放射線治療装置２００の校正を行うモードである。そして、画像処理部２０７は、操作者によるいずれかのモード選択の入力を受けて、通常モードの場合には動作を行わず、校正モードの場合にのみ動作を行う。 The image processing unit 207 has two modes, a normal mode and a calibration mode. The normal mode is a mode for performing radiotherapy or imaging of a subject, and the configuration mode is a mode for calibrating the radiotherapy apparatus 200. The image processing unit 207 receives an input of any mode selection by the operator, and does not operate in the normal mode but operates only in the calibration mode.
校正モードの場合には、第１の実施形態で説明した放射線治療装置校正用ファントム（以下「校正用ファントム１００」という。）の撮像がＣＢＣＴ撮影により行われる。ここで、ＣＢＣＴ撮影とは、架台２２１を２７０度回転させて撮影を行ない、３Ｄ画像を生成する撮影である。このとき、操作者は、天板２０８の適当な位置に校正用ファントム１００を配置し、その後、寝台２０９及び天板２０８の位置を調整し、校正用ファントム１００の中心がアイソセンタに位置し、且つ校正用ファントム１００の２枚の鉛板部材１０２が交わった部分の辺が図５のＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に一致するように移動させる。ここで、本実施形態に係る放射線治療装置２００が設置されている部屋には、壁からＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と一致する３本のレーザ光線が照射される構造を有している。操作者は、このレーザ光線に一致するように校正用ファントム１００の位置を調整することで、上述した調整を行うことができる。つまり、寝台２０９の回転軸にずれがないとして校正を行うことになる。そして、校正用ファントム１００の撮像を行う。 In the calibration mode, the radiotherapy apparatus calibration phantom (hereinafter referred to as “calibration phantom 100”) described in the first embodiment is imaged by CBCT imaging. Here, the CBCT imaging is imaging in which a 3D image is generated by performing imaging by rotating the mount 221 by 270 degrees. At this time, the operator places the calibration phantom 100 at an appropriate position on the top board 208, then adjusts the positions of the bed 209 and the top board 208, the center of the calibration phantom 100 is located at the isocenter, and The side of the portion where the two lead plate members 102 of the calibration phantom 100 intersect is moved so as to coincide with the X axis, Y axis, and Z axis of FIG. Here, the room in which the radiation therapy apparatus 200 according to this embodiment is installed has a structure in which three laser beams that coincide with the X axis, the Y axis, and the Z axis are irradiated from the wall. The operator can perform the above-described adjustment by adjusting the position of the calibration phantom 100 so as to match the laser beam. That is, calibration is performed assuming that there is no deviation in the rotation axis of the bed 209. Then, the calibration phantom 100 is imaged.
画像処理部２０７は、照合記録部２０１より校正用ファントム１００を撮像した３Ｄ画像の画像データの入力を受ける。画像処理部２０７は、入力された画像データを基に校正用ファントム１００を架台基準位置方向から撮像した画像を取得する。さらに、画像処理部２０７は、架台２２１を架台基準位置から９０度回転させた方向から校正用ファントム１００を撮像した画像を取得する。この２つの画像は架台２２１及びコリメータ２２３の回転軸にずれがなければ撮像方向の縦と横に正確に各辺が一致する十字の画像になる。ただし、架台２２１とコリメータ２２３の少なくとも１つの回転軸にずれが生じている場合には、十字の辺が撮像方向の縦横から傾く、もしくは十字の辺の周りに影によるにじみが生じる。そこで、画像処理部２０７は、撮像方向の縦横の軸からの十字の辺の傾きを計測し、自己が記憶している十字の画像の辺の傾きの閾値と比較する。そして、撮像した十字の画像の辺の傾きが閾値を超えて傾いている場合には、画像処理部２０７は、架台２２１もしくはコリメータ２２３の回転軸もしくは両方の回転軸にずれが発生していることを検出する。この場合の画像としては図６（Ａ）に示すような十字の画像になる。ここで、図６（Ａ）は十字の画像の辺が傾いている状態の校正用ファントム１００の画像の一例の図である。図６（Ａ）に示すように回転軸にずれがある場合には鉛板部材１０２に基づく十字の画像が傾いた画像となる。また、画像処理部２０７は、撮像した十字の辺から離れるにつれてのコントラストの変化を計測する。そして、画像処理部２０７は、撮像した十字の辺の周囲のコントラストの変化と、自己が記憶しているコントラストの変化の閾値とを比較する。撮像した十字の辺の周囲のコントラストの変化がコントラストの変化の閾値を超えている場合には、画像処理部２０７は、架台２２１もしくはコリメータ２２３の回転軸の両方もしくはいずれか一方にずれが発生していることを検出する。この場合の画像としては図６（Ｂ）に示すような十字の画像になる。ここで図６（Ｂ）は十字の画像の周囲に影が発生している状態の校正用ファントム１００の画像の一例の図である。図６（Ｂ）に示すように鉛板部材１０２に基づく十字の画像の各辺の周辺に影部分１０５が発生する。この影部分１０５の幅が長くなるとコントラストの傾きが緩くなり、より奥行き方向に傾いていることが検出できる。 The image processing unit 207 receives input of image data of a 3D image obtained by capturing the calibration phantom 100 from the verification recording unit 201. The image processing unit 207 acquires an image obtained by capturing the calibration phantom 100 from the gantry reference position direction based on the input image data. Further, the image processing unit 207 acquires an image obtained by capturing the calibration phantom 100 from a direction in which the gantry 221 is rotated 90 degrees from the gantry reference position. These two images are cross images in which each side is exactly aligned vertically and horizontally in the imaging direction if there is no deviation in the rotation axes of the gantry 221 and the collimator 223. However, when there is a shift in at least one rotation axis of the gantry 221 and the collimator 223, the side of the cross is inclined from the vertical and horizontal directions in the imaging direction, or blurring due to a shadow occurs around the side of the cross. Therefore, the image processing unit 207 measures the inclination of the cross side from the vertical and horizontal axes in the imaging direction, and compares it with the threshold of the side inclination of the cross image stored by itself. If the side of the captured cross image is tilted beyond the threshold, the image processing unit 207 has a deviation in the rotation axis of the gantry 221 or the collimator 223 or both rotation axes. Is detected. The image in this case is a cross image as shown in FIG. Here, FIG. 6A is a diagram illustrating an example of an image of the calibration phantom 100 in a state in which the side of the cross image is inclined. As shown in FIG. 6A, when there is a shift in the rotation axis, the cross image based on the lead plate member 102 becomes an inclined image. Further, the image processing unit 207 measures a change in contrast as the distance from the captured cross side increases. Then, the image processing unit 207 compares the contrast change around the captured cross side with the contrast change threshold stored by itself. When the change in contrast around the imaged cross side exceeds the contrast change threshold, the image processing unit 207 causes a shift in both or one of the rotation axes of the gantry 221 and the collimator 223. Detect that The image in this case is a cross image as shown in FIG. Here, FIG. 6B is an example of an image of the calibration phantom 100 in a state where a shadow is generated around the cross image. As shown in FIG. 6B, shadow portions 105 are generated around each side of the cross image based on the lead plate member 102. When the width of the shadow portion 105 becomes longer, the contrast gradient becomes gentler, and it can be detected that the shadow portion 105 is further tilted in the depth direction.
画像処理部２０７は、回転軸のずれの発生を検出した場合、その結果を照合記録部２０１へ通知する。この画像処理部２０７が本発明における「画像処理手段」にあたる。 When the image processing unit 207 detects the occurrence of the rotation axis deviation, the image processing unit 207 notifies the collation recording unit 201 of the result. The image processing unit 207 corresponds to the “image processing means” in the present invention.
次に、図６を参照して、本実施形態に係る放射線治療装置２００による回転軸のずれの検出の動作を説明する。ここで、図７は本実施形態に係る放射線治療装置２００による架台２２１及びコリメータ２２３の回転軸のずれの検出を説明するフローチャートの図である。 Next, with reference to FIG. 6, the operation of detecting the rotational axis deviation by the radiotherapy apparatus 200 according to the present embodiment will be described. Here, FIG. 7 is a flowchart illustrating the detection of the shift of the rotation axes of the gantry 221 and the collimator 223 by the radiation therapy apparatus 200 according to the present embodiment.
ステップＳ００１：操作者は、天板２０８の上に校正用ファントム１００を載置する。 Step S001: The operator places the calibration phantom 100 on the top board 208.
ステップＳ００２：操作者は、天板２０８及び寝台２０９を移動し、校正用ファントム１００の３枚の鉛板部材１０２の交点をアイソセンタに合わせるとともに、２枚の鉛板部材１０２が交わった部分の辺をそれぞれＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に合わせる。 Step S002: The operator moves the top board 208 and the bed 209, aligns the intersection of the three lead plate members 102 of the calibration phantom 100 with the isocenter, and the side of the portion where the two lead plate members 102 intersect Are aligned with the X, Y, and Z axes, respectively.
ステップＳ００３：校正用ファントム１００を対象にＣＢＣＴ撮影を行う。 Step S003: CBCT imaging is performed on the calibration phantom 100.
ステップＳ００４：画像処理部２０７は、照合記録部２０１から受けた３Ｄ画像の画像データを基に、架台基準位置から校正用ファントム１００を撮像した画像と、架台基準位置から９０度架台２２１を回転させた状態で校正用ファントム１００を撮像した画像とを取得する。 Step S004: Based on the image data of the 3D image received from the collation recording unit 201, the image processing unit 207 rotates the image obtained by capturing the calibration phantom 100 from the gantry reference position and the gantry 221 by 90 degrees from the gantry reference position. In this state, an image obtained by capturing the calibration phantom 100 is acquired.
ステップＳ００５：取得した画像における、十字の辺の傾き及び十字の辺の周囲のコントラストの変化と、記憶している十字の辺の傾きの閾値及びコントラストの変化の閾値を比較する。 Step S005: In the acquired image, the cross-side inclination and the contrast change around the cross-side are compared with the stored cross-side inclination threshold and contrast change threshold.
ステップＳ００６：取得した画像における十字の辺の傾きが閾値を超えている場合にはステップＳ００７に進む。取得した画像における十字の辺の傾きが閾値を超えていない場合にはステップＳ００８に進む。 Step S006: If the inclination of the cross side in the acquired image exceeds the threshold value, the process proceeds to step S007. When the inclination of the cross side in the acquired image does not exceed the threshold value, the process proceeds to step S008.
ステップＳ００７：画像処理部２０７は、十字の辺の傾き方向への放射線治療装置２００の回転軸のずれを検出し、照合記録部２０１へ通知する。 Step S007: The image processing unit 207 detects a shift of the rotation axis of the radiation therapy apparatus 200 in the direction of the inclination of the cross and notifies the collation recording unit 201 of it.
ステップＳ００８：取得した画像における十字の辺の周囲のコントラストの変化が閾値を超えている場合にはステップＳ００９に進む。取得した画像における十字の辺の周囲のコントラストの変化が閾値を超えていない場合には回転軸のずれの検出を終了する。 Step S008: If the change in contrast around the cross side in the acquired image exceeds the threshold, the process proceeds to step S009. If the change in contrast around the side of the cross in the acquired image does not exceed the threshold value, the detection of the rotational axis deviation ends.
ステップＳ００９：画像処理部２０７は、十字の画像の奥行き方向への放射線治療装置２００の回転軸のずれを検出し、照合記録部２０１へ通知する。 Step S009: The image processing unit 207 detects the shift of the rotation axis of the radiation therapy apparatus 200 in the depth direction of the cross image, and notifies the collation recording unit 201 of it.
以上で説明したように、本実施形態に係る放射線治療装置は、第１の実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントムの撮像を行うことで自己が有する回転軸のずれの発生を検出する構成である。これにより、容易に回転軸のずれの発生を検出することが可能となる。これにより、毎日簡単なチェックを行うことができ、放射線治療装置の回転軸の校正を行うことができ、放射線治療の精度を向上させることに寄与することができる。 As described above, the radiotherapy apparatus according to the present embodiment is configured to detect the occurrence of displacement of the rotation axis of the radiotherapy apparatus calibration phantom according to the first embodiment by imaging the radiotherapy apparatus calibration phantom. is there. Thereby, it is possible to easily detect the occurrence of the shift of the rotation axis. Thereby, a simple check can be performed every day, the rotation axis of the radiotherapy apparatus can be calibrated, and it can contribute to improving the accuracy of radiotherapy.
〔第３の実施形態〕
以下、この発明の第３の実施形態に係る放射線治療装置について説明する。本実施形態に係る放射線治療装置は第２の実施形態に係る放射線治療装置において天板部分に放射線治療装置校正用ファントムの固定部を有することが異なるものである。すなわち、本実施形態では放射線治療装置校正用ファントムを配置する場所が決まっているため、架台及びコリメータの回転軸のずれのみを検出する第２の実施形態とは異なり、架台、コリメータ、第１寝台回転部、及び第２寝台回転部の回転軸のずれを検出することができる構成である。
[Third Embodiment]
The radiation therapy apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described below. The radiotherapy apparatus according to the present embodiment is different from the radiotherapy apparatus according to the second embodiment in that the top plate portion has a fixing portion of a radiotherapy apparatus calibration phantom. That is, in this embodiment, since the place where the radiotherapy apparatus calibration phantom is arranged is determined, unlike the second embodiment in which only the shift of the rotation axis of the gantry and the collimator is detected, the gantry, the collimator, and the first bed It is the structure which can detect the shift | offset | difference of the rotating shaft of a rotation part and a 2nd bed rotation part.
以下の説明において、使用する放射線治療装置校正用ファントムは第１の実施形態と同一のものとする。本実施形態に係る放射線治療装置のブロック図も図４に示すブロック図と同様である。また、本実施形態に係る放射線治療装置の外観も図５で表わされるものと同様である。以下の説明で第２の実施形態の放射線治療装置と同一の符号を有する機能部は、特に説明のない限り同一の機能を有するものとする。 In the following description, it is assumed that the radiation therapy apparatus calibration phantom used is the same as that of the first embodiment. The block diagram of the radiotherapy apparatus according to this embodiment is the same as the block diagram shown in FIG. The external appearance of the radiotherapy apparatus according to this embodiment is the same as that shown in FIG. In the following description, functional units having the same reference numerals as those of the radiotherapy apparatus of the second embodiment have the same functions unless otherwise specified.
本実施形態に係る天板２０８には図８に示すような放射線治療装置校正用ファントム（以下では、「校正用ファントム１００」という。）を固定する固定部４００を有している。この固定部４００が本発明における「固定手段」にあたる。図８は天板２０８に放射線治療装置校正用ファントムを固定した状態の一例を表す模式図である。ここでは、校正用ファントム１００に４隅に孔を板状の固定部４００を取りつけ、この固定部４００の孔を通して天板２０８にねじ止めすることで固定する構成である。ただし、この固定部４００は校正用ファントム１００が天板２０８の所定の位置に配置できれば他の構成でもよい。例えば、校正用ファントム１００の位置決め用のマーカが天板２０８に記載されているだけでもよい。この固定部４００は校正用ファントム１００を定位置にセットするための部材であり、この定位置とはその位置に校正用ファントム１００が置かれた場合に、寝台２０９を第１回転基準位置及び第２回転基準位置にセットしたときに、第１回転基準位置及び第２回転基準位置にずれがなければ校正用ファントム１００の３つの鉛板部材１０２の交点がアイソセンタと一致するとともに、２枚の鉛板部材１０２が交わる部分の各辺がＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸とにそれぞれ一致する位置である。 The top plate 208 according to the present embodiment has a fixing portion 400 for fixing a radiation therapy apparatus calibration phantom (hereinafter referred to as “calibration phantom 100”) as shown in FIG. The fixing portion 400 corresponds to the “fixing means” in the present invention. FIG. 8 is a schematic view showing an example of a state in which a radiation therapy apparatus calibration phantom is fixed to the top board 208. Here, a plate-like fixing portion 400 is attached to the calibration phantom 100 at four corners, and the fixing plate 400 is fixed by screwing it to the top plate 208 through the hole. However, the fixing unit 400 may have another configuration as long as the calibration phantom 100 can be disposed at a predetermined position on the top plate 208. For example, the positioning marker of the calibration phantom 100 may only be described on the top board 208. The fixed portion 400 is a member for setting the calibration phantom 100 at a fixed position. The fixed position 400 means that when the calibration phantom 100 is placed at that position, the bed 209 is moved to the first rotation reference position and the first rotation position. If the first rotation reference position and the second rotation reference position are not misaligned when set at the two rotation reference position, the intersection of the three lead plate members 102 of the calibration phantom 100 coincides with the isocenter, and two sheets of lead Each side of the portion where the plate member 102 intersects is a position that coincides with the X axis, the Y axis, and the Z axis, respectively.
操作者は、天板２０８の固定部４００に校正用ファントム１００を設置するとともに、コリメータ２２３をコリメータ基準位置にセットし、寝台２０９を第１回転基準位置及び第２回転基準位置にセットする。 The operator installs the calibration phantom 100 on the fixed portion 400 of the top board 208, sets the collimator 223 at the collimator reference position, and sets the bed 209 at the first rotation reference position and the second rotation reference position.
本実施形態でも放射線治療装置２００が設置された部屋の壁からはＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と一致するレーザ光線が照射されている。そのため、この時点で操作者は寝台２０９の回転軸のずれを大まかに確認することができる。その後、放射線治療装置２００により機械的により正確な回転軸のずれの検出を行うことになる。すなわち、寝台２０９の回転軸が大きくずれている場合には、寝台２０９を第１回転基準位置及び第２回転基準位置にセットした時点で、レーザ光線がアイソセンタ及び各軸とずれていることが目視で確認できるためこの時点で寝台２０９の大きなずれを発見することができる。その場合には操作者はいったん撮影を行わず校正モードを中止し寝台２０９の各回転軸の調整を行った上で、再度校正モードを実施することが好ましい。 Also in this embodiment, a laser beam that coincides with the X axis, the Y axis, and the Z axis is irradiated from the wall of the room in which the radiation therapy apparatus 200 is installed. Therefore, at this time, the operator can roughly check the shift of the rotation axis of the bed 209. After that, the radiotherapy apparatus 200 detects the rotational axis shift more accurately mechanically. That is, when the rotation axis of the bed 209 is greatly deviated, the laser beam is visually deviated from the isocenter and each axis when the bed 209 is set at the first rotation reference position and the second rotation reference position. Therefore, a large shift of the bed 209 can be found at this point. In that case, it is preferable that the operator does not take a picture once, cancels the calibration mode, adjusts each rotation axis of the bed 209, and then executes the calibration mode again.
次に、操作者は校正用ファントム１００を対象にＣＢＣＴ撮影を行う。 Next, the operator performs CBCT imaging for the calibration phantom 100.
画像処理部２０７は、第２の実施形態と同様に十字の画像を基に、十字の辺の傾き方向のずれ及び十字の画像の奥行き方向のずれを検出することで、架台２２１、コリメータ２２３、第１寝台回転部２１０、及び第２寝台回転部２１１のそれぞれの回転軸のいずれかもしくは複数にずれが発生していることを検出し、照合記録部２０１へ通知する。ここで、本実施形態でも第２実施形態における閾値と同じ閾値を画像処理部２０７は使用することができる。つまり、架台２２１、コリメータ２２３、第１寝台回転部２１０、及び第２寝台回転部２１１のそれぞれの回転軸のいずれかにずれがあれば十字の画像の各辺の傾きが発生したり十字の画像の各辺の周囲のコントラストの変化が発生したりするので、第２実施形態と同じ閾値を使用して上記各部の回転軸のずれを検出することができる。 Similarly to the second embodiment, the image processing unit 207 detects a shift in the inclination direction of the cross side and a shift in the depth direction of the cross image on the basis of the cross image, so that the gantry 221, the collimator 223, It is detected that any one or a plurality of rotational axes of the first couch rotating unit 210 and the second couch rotating unit 211 has shifted, and notifies the collation recording unit 201 of it. Here, also in this embodiment, the image processing unit 207 can use the same threshold as the threshold in the second embodiment. That is, if any of the respective rotation axes of the gantry 221, the collimator 223, the first couch rotating unit 210, and the second couch rotating unit 211 is deviated, the inclination of each side of the cross image occurs or the cross image Since a change in contrast around each side occurs, it is possible to detect the shift of the rotation axis of each part using the same threshold as in the second embodiment.
次に、図９を参照して、本実施形態に係る放射線治療装置２００による回転軸のずれの検出の動作を説明する。ここで、図９は本実施形態に係る放射線治療装置２００による回転軸のずれの検出を説明するフローチャートの図である。 Next, with reference to FIG. 9, the operation of detecting the rotational axis deviation by the radiotherapy apparatus 200 according to the present embodiment will be described. Here, FIG. 9 is a flowchart illustrating the detection of the shift of the rotation axis by the radiotherapy apparatus 200 according to the present embodiment.
ステップＳ１０１：操作者は、第１寝台回転部２１０を第１基準位置に合わせ、第２寝台回転部２１１を第２基準位置に合わせることで、寝台２０９の各回転軸を基準位置に合わせる。 Step S101: The operator adjusts each rotation axis of the bed 209 to the reference position by setting the first bed rotation unit 210 to the first reference position and the second bed rotation unit 211 to the second reference position.
ステップＳ１０２：操作者は、天板２０８の固定部４００に校正用ファントム１００を設置する。 Step S102: The operator installs the calibration phantom 100 on the fixed portion 400 of the top board 208.
ステップＳ１０３：操作者は、部屋の壁から照射されているＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸と一致する３本のレーザ光線が、校正用ファントム１００の２枚の鉛板部材１０２の交わる部分の３つの辺と一致し、３枚の鉛板部材１０２の交わる点を通過しているかを目視確認する。 Step S103: The operator 3 of the portion where the two lead plate members 102 of the calibration phantom 100 intersect with the three laser beams irradiated from the wall of the room that coincide with the X, Y, and Z axes. It is visually confirmed whether or not it passes through a point where three lead plate members 102 intersect with each other.
ステップＳ１０４： 操作者は、レーザ光線と校正用ファントム１００との間に位置ずれが確認できるか否かを判断する。位置ずれが確認できる場合には、ステップＳ１０５へ進む。位置ずれが確認できない場合には、ステップＳ１０６へ進む。 Step S104: The operator determines whether or not a positional deviation can be confirmed between the laser beam and the calibration phantom 100. If the positional deviation can be confirmed, the process proceeds to step S105. If the positional deviation cannot be confirmed, the process proceeds to step S106.
ステップＳ１０５：操作者は、第１寝台回転部２１０及び第２寝台回転部２１１の調整を行い、寝台２０９の各回転軸の調整を行う。 Step S105: The operator adjusts the first bed rotation unit 210 and the second bed rotation unit 211, and adjusts each rotation axis of the bed 209.
ステップＳ１０６：校正用ファントム１００を対象にＣＢＣＴ撮影を行う。 Step S106: CBCT imaging is performed for the calibration phantom 100.
ステップＳ１０７：画像処理部２０７は、照合記録部２０１から受けた３Ｄ画像の画像データを基に、架台基準位置から校正用ファントム１００を撮像した画像と、架台基準位置から９０度架台２２１を回転させた状態で校正用ファントム１００を撮像した画像とを取得する。 Step S107: Based on the image data of the 3D image received from the collation recording unit 201, the image processing unit 207 rotates an image obtained by capturing the calibration phantom 100 from the gantry reference position and the gantry 221 by 90 degrees from the gantry reference position. In this state, an image obtained by capturing the calibration phantom 100 is acquired.
ステップＳ１０８：取得した画像における、十字の辺の傾き及び十字の辺の周囲のコントラストの変化と、記憶している十字の辺の傾きの閾値及びコントラストの変化の閾値を比較する。 Step S108: The change in the inclination of the cross and the contrast around the cross is compared with the stored threshold of the inclination of the cross and the threshold of the change in the contrast in the acquired image.
ステップＳ１０９：取得した画像における十字の辺の傾きが閾値を超えている場合にはステップＳ１１０に進む。取得した画像における十字の辺の傾きが閾値を超えていない場合にはステップＳ１１１に進む。 Step S109: If the inclination of the cross side in the acquired image exceeds the threshold value, the process proceeds to step S110. When the inclination of the cross side in the acquired image does not exceed the threshold value, the process proceeds to step S111.
ステップＳ１１０：画像処理部２０７は、十字の辺の傾き方向への放射線治療装置２００の回転軸のずれを検出し、照合記録部２０１へ通知する。 Step S110: The image processing unit 207 detects a shift of the rotation axis of the radiation therapy apparatus 200 in the direction of the inclination of the cross and notifies the collation recording unit 201 of it.
ステップＳ１１１：取得した画像における十字の辺の周囲のコントラストの変化が閾値を超えている場合にはステップＳ１１２に進む。取得した画像における十字の辺の周囲のコントラストの変化が閾値を超えていない場合には回転軸のずれの検出を終了する。 Step S111: If the change in contrast around the cross side in the acquired image exceeds the threshold, the process proceeds to step S112. If the change in contrast around the side of the cross in the acquired image does not exceed the threshold value, the detection of the rotational axis deviation ends.
ステップＳ１１２：画像処理部２０７は、十字の画像の奥行き方向への放射線治療装置２００の回転軸のずれを検出し、照合記録部２０１へ通知する。 Step S112: The image processing unit 207 detects a shift of the rotation axis of the radiation therapy apparatus 200 in the depth direction of the cross image, and notifies the collation recording unit 201 of the shift.
以上で説明したように、本実施形態に係る放射線治療装置は、第１の実施形態に係る放射線治療装置校正用ファントムの撮像を行うことで架台、コリメータ、第１寝台回転部、及び第２寝台回転部のいずれかもしくは複数のずれの発生を検出する構成である。これにより、より多くの回転軸のずれを検出することができる。これにより、より正確に放射線治療装置の回転軸の校正を行うことができ、放射線治療の精度を向上させることに寄与することができる。 As described above, the radiotherapy apparatus according to the present embodiment performs imaging of the radiotherapy apparatus calibration phantom according to the first embodiment, so that the gantry, the collimator, the first couch rotating unit, and the second couch This is a configuration for detecting the occurrence of any one or a plurality of deviations of the rotating part. Thereby, it is possible to detect more shifts of the rotation axis. Thereby, the rotation axis of the radiotherapy apparatus can be calibrated more accurately, which can contribute to improving the accuracy of radiotherapy.
１００ 放射線治療装置校正用ファントム
１０１ アクリル部材
１０２ 鉛板部材
２００ 放射線治療装置
２０１ 照合記録部
２０２ 医用ライナック制御部
２０３ 照射制御部
２０４ コリメータ制御部
２０５ ＦＰＤ制御部
２０６ 画像収集部
２０７ 画像処理部
２０８ 天板
２０９ 寝台
２１０ 第１寝台回転部
２１１ 第２寝台回転部
２１２ 寝台回転制御部
２１３ 天板移動部
２２０ 医用ライナック
２２１ 架台
２２２ 放射線源
２２３ コリメータ
２２４ ＦＰＤ
100 Radiation therapy device calibration phantom 101 Acrylic member 102 Lead plate member 200 Radiation therapy device 201 Collation recording unit 202 Medical linac control unit 203 Irradiation control unit 204 Collimator control unit 205 FPD control unit 206 Image collection unit 207 Image processing unit 208 Top plate 209 Bed 210 First bed rotation unit 211 Second bed rotation unit 212 Bed rotation control unit 213 Top plate moving unit 220 Medical linac 221 Base 222 Radiation source 223 Collimator 224 FPD
Claims (8)
該直方体部材における平行な各辺の中心点を結ぶ位置に配置された、放射線を遮蔽する効果を有する材質で構成された各々直交する３つの平板部材と、
で構成されたことを特徴とする放射線治療装置校正用ファントム。 A rectangular parallelepiped member having a rectangular parallelepiped shape made of a material through which radiation can pass;
Three orthogonal plate members each made of a material having an effect of shielding radiation, disposed at a position connecting the center points of parallel sides of the rectangular parallelepiped member;
A phantom for calibrating a radiation therapy apparatus, characterized by comprising:
前記天板を３次元的に移動可能に支持する寝台と、
前記寝台を支える支柱を中心に床と水平方向に回転させる第１寝台回転手段と、
前記寝台を放射線の放射中心線を中心に前記寝台を水平方向に回転させる第２寝台回転手段と、
前記被検体に向けて放射線を照射する放射線照射手段と、前記放射線照射手段から照射された放射線の照射野を規定する、前記放射線の照射方向と直交する方向に回転可能なコリメータとを有し、かつ前記天板の長手方向の軸に直交する方向から放射線が照射されるように前記放射線照射手段及び前記コリメータを備えており、さらに前記天板の長手方向の軸に直交する方向に回転可能に配置された架台と、
前記被検体を透過した放射線を基に画像を生成する画像生成手段と、を有する放射線治療装置であって、
放射線を遮蔽する効果を有する材質で構成された各々直交する３つの平板部材を有する放射線治療装置校正用ファントムを備え、
前記放射線照射手段から該校正用ファントムに向けて放射線を照射し、前記画像生成手段により生成された前記校正用ファントムの前記床に対して略鉛直方向又は前記床に対する鉛直方向と前記天板の長手方向の軸とに略直交する方向の前記平板部材に基づく略十字の画像を基に、前記第１寝台回転手段、前記第２寝台回転手段、前記コリメータ、又は前記架台の各回転軸のうちの少なくとも一つのずれがあることを検出する画像処理手段、
を備えたことを特徴とする放射線治療装置。 A top plate on which the subject is placed;
A bed for supporting the top plate in a three-dimensional manner;
A first bed rotating means for rotating in a horizontal direction with respect to the floor around the column supporting the bed;
A second bed rotating means for rotating the bed horizontally about the radiation center line of radiation;
A radiation irradiating means for irradiating radiation toward the subject; and a collimator that defines an irradiation field of the radiation irradiated from the radiation irradiating means, and is rotatable in a direction orthogonal to the irradiation direction of the radiation, The radiation irradiating means and the collimator are provided so that radiation is emitted from a direction perpendicular to the longitudinal axis of the top plate, and further rotatable in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the top plate. A placed gantry,
An image generation means for generating an image based on radiation transmitted through the subject,
A radiation therapy device calibration phantom having three orthogonal plate members each made of a material having an effect of shielding radiation;
Radiation is emitted from the radiation irradiating means toward the calibration phantom, and the calibration phantom generated by the image generating means is substantially perpendicular to the floor or perpendicular to the floor and the length of the top plate. Based on a substantially cross-shaped image based on the flat plate member in a direction substantially orthogonal to the direction axis, the first bed rotation means, the second bed rotation means, the collimator, or the rotation shafts of the gantry Image processing means for detecting that there is at least one shift;
A radiotherapy apparatus comprising:
コントラストの変化の閾値及び前記略十字の画像の傾きの閾値を記憶しており、
前記略十字の画像の幅方向のコントラストの変化が前記閾値以上の変化をしている、もしくは前記略十字の画像の各辺の傾きが前記傾きの閾値を超えている場合には、前記回転軸のずれを検出する
ことを特徴とする請求項３に記載の放射線治療装置。 The image processing means includes
Storing a contrast change threshold value and a threshold value of the inclination of the substantially cross-shaped image;
When the change in contrast in the width direction of the substantially cross-shaped image changes more than the threshold value, or when the inclination of each side of the substantially cross-shaped image exceeds the threshold value of the inclination, the rotation axis The radiotherapy apparatus according to claim 3, wherein a deviation is detected.
放射線を遮蔽する効果を有する材質で構成された各々直交する３つの平板部材を有する放射線治療装置校正用ファントムを前記天板に配置するファントム配置段階と、
前記天板に配置された前記放射線治療装置校正用ファントムへ向けて放射線を照射する放射線照射段階と、
前記放射線治療装置校正用ファントムを透過した放射線を基に、該校正用ファントムの画像を生成する段階と、
前記校正用ファントムの画像から前記床に対して略鉛直方向の前記平板部材部分に基づく略十字の第１の画像を取得する第１画像取得段階と、
前記校正用ファントムの画像から前記床に対する鉛直方向と前記天板の長手方向の軸とに略直交する方向の前記平板部材に基づく略十字の第２の画像を取得する第２画像取得段階と、
前記１の画像と前記第２の画像との各々を基に、前記第１回転手段、前記第２回転手段、前記コリメータ、又は前記架台の各回転軸のうちの少なくとも一つにずれがあることを検出するずれ検出段階と、
を有することを特徴とする放射線治療装置校正方法。 A couch for placing a subject, a couch that supports the couch so as to be three-dimensionally movable, a first couch rotating means that rotates in a horizontal direction with respect to the floor around a column supporting the couch, and the couch A second bed rotating means for rotating the bed about the radiation center line of radiation, a radiation irradiating means for irradiating the subject with radiation, and an irradiation field of radiation emitted from the radiation irradiating means A collimator that is rotatable in a direction perpendicular to the radiation direction of the radiation, and includes the radiation irradiating means and the collimator so that the radiation is emitted from a direction perpendicular to the longitudinal axis of the top plate. Further, a radiotherapy comprising: a gantry arranged to be rotatable in a direction orthogonal to the longitudinal axis of the top plate; and image generation means for generating an image based on the radiation transmitted through the subject. Equipment A radiotherapy apparatus calibration method for calibrating the rotation axis,
A phantom arrangement stage in which a radiation therapy apparatus calibration phantom having three plate members orthogonal to each other and made of a material having an effect of shielding radiation is arranged on the top board;
A radiation irradiation step of irradiating radiation toward the radiotherapy device calibration phantom disposed on the top plate;
Generating an image of the calibration phantom based on radiation transmitted through the radiation therapy apparatus calibration phantom;
A first image acquisition step of acquiring, from the image of the calibration phantom, a first image of a substantially cross based on the flat plate member portion in a direction substantially perpendicular to the floor;
A second image acquisition step of acquiring, from the image of the calibration phantom, a second image having a substantially cross shape based on the flat plate member in a direction substantially perpendicular to a vertical direction with respect to the floor and a longitudinal axis of the top plate;
Based on each of the first image and the second image, at least one of the first rotation means, the second rotation means, the collimator, or each rotation shaft of the gantry has a shift. A deviation detection stage for detecting
A radiation therapy apparatus calibration method comprising:
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