JP2014151007A - Radiotherapy system, radiotherapy apparatus, and control program - Google Patents

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正英 市橋
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To designate a radiation irradiating condition, which is employed in radiotherapy, in consideration of a dose for imaging to be performed to acquire image data.SOLUTION: A radiotherapy apparatus 110 that performs radiotherapy on a therapeutic object region of a patient includes an image/imaging condition acquisition unit 5 that acquires image data of the patient which is fed from a separately provided image acquisition device prior to the radiotherapy and an imaging condition for acquisition of the image data, a dose calculation unit 8 that calculates a therapeutic dose, which is preferable to the radiotherapy, on the basis of the imaging condition, and a radiation control unit 31 that designates a radiation irradiating condition, which is employed in the radiotherapy, on the basis of a result of calculation of the therapeutic dose.

Description

本発明の実施形態は、放射線を照射することにより患者の病巣部を治療する放射線治療システム、放射線治療装置及び制御プログラムに関する。   Embodiments described herein relate generally to a radiation therapy system, a radiation therapy apparatus, and a control program for treating a lesion of a patient by irradiating radiation.

近年、最小侵襲治療と呼ばれる治療法が注目を集めており、悪性腫瘍治療の分野においても最小侵襲治療への積極的な試みがなされている。特に悪性腫瘍の場合、その治療の多くを外科的手術に頼ってきたが、従来の外科的手術による治療、即ち広範囲の組織切除を行なう場合には、その臓器がもつ本来の機能や外見上の形態を大きく損なう場合が多く、生命を存えたとしても患者に対して多大な負担を与えることになる。このような従来の外科的治療に対してQOL(quality-of-life)を考慮した最小侵襲治療法が強く望まれており、その1つの方法として、腫瘍組織等の病巣部に対し放射線を照射して治療を行なう、所謂、放射線治療が行なわれている。   In recent years, a treatment method called “minimally invasive treatment” has attracted attention, and in the field of malignant tumor treatment, active attempts have been made for minimally invasive treatment. Especially in the case of malignant tumors, many of the treatments have been relied on surgical operations. However, in the case of conventional surgical treatments, that is, when performing extensive tissue excision, the original function and appearance of the organs In many cases, the form is greatly impaired, and even if it is alive, a great burden is placed on the patient. For such conventional surgical treatment, a minimally invasive treatment method considering quality-of-life (QOL) is strongly desired. As one of the methods, radiation is applied to a lesion such as a tumor tissue. So-called radiation therapy is performed.

又、最近では、病巣部の位置や形状をX線CT装置等の医用画像診断装置を用いて正確に計測し、この計測結果に基づいて策定された照射位置、照射領域、照射方向、治療用放射線量等を含む治療計画に従って当該病巣部に対する放射線治療が放射線治療装置によって行なわれようになったため、正常の組織に対する損傷や副作用が著しく低減されるようになった。   In addition, recently, the position and shape of a lesion are accurately measured using a medical image diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus, and the irradiation position, irradiation area, irradiation direction, and treatment used based on the measurement results are measured. Since radiotherapy for the lesion is performed by the radiotherapy apparatus according to the treatment plan including the radiation dose, damage to normal tissues and side effects are remarkably reduced.

更に、放射線治療の治療計画を目的として収集された画像データと放射線治療の直前に収集された画像データとの位置ズレを検出し、この位置ズレ検出結果に基づいて放射線治療時における患者の位置を補正することにより病巣部に対して正確な放射線治療が可能な放射線治療装置も提案されている。   Furthermore, a positional shift between the image data collected for the purpose of radiotherapy treatment planning and the image data collected immediately before the radiotherapy is detected, and the position of the patient at the time of the radiotherapy is determined based on this positional shift detection result. There has also been proposed a radiotherapy apparatus capable of performing accurate radiotherapy on a lesion by correction.

このような放射線治療装置では、放射線照射領域を病巣部あるいはその近傍に限定するための放射線絞り器が放射線発生器と患者との間に設けられ、放射線絞り器の多分割絞り体に設けられた複数からなる絞りブロックの各々を任意に移動させることにより不規則な形状を有した病巣部に対しても最適な放射線照射領域の設定が可能となる。   In such a radiotherapy apparatus, a radiation restrictor for limiting the radiation irradiation region to the lesion or the vicinity thereof is provided between the radiation generator and the patient, and is provided in the multi-part diaphragm of the radiation restrictor. By arbitrarily moving each of the plurality of aperture blocks, it is possible to set an optimal radiation irradiation region even for a lesion portion having an irregular shape.

特開2012−35072号公報JP 2012-35072 A

治療計画時に収集した治療計画用画像データと放射線治療の直前に収集した位置ズレ検出用画像データに基づいて放射線治療における患者の位置を補正した後、予め策定された治療計画に基づいて放射線治療を行なうことにより、病巣部の正確な位置に対して治療用放射線を照射することができる。   After correcting the patient's position in radiation therapy based on the treatment plan image data collected at the time of treatment planning and the position shift detection image data collected immediately before the radiation treatment, the radiation treatment is performed based on the treatment plan prepared in advance. By doing so, it is possible to irradiate therapeutic radiation to the exact position of the lesion.

しかしながら、上述した従来の放射線治療装置を用い、予め設定された当該放射線治療に好適な強度を有する治療用放射線を病巣部に対して照射する場合、放射線治療に先行して行なわれる位置ズレ検出用画像データの収集における撮影用放射線量を考慮することなく治療用放射線の照射強度や照射時間等(以下では、これらを纏めて照射条件と呼ぶ。)が設定されていたため、病巣部に対して実際に照射される放射線量は、治療計画時に設定した治療用放射線量(以下、計画治療用放射線量と呼ぶ。)を上回り、従って、患者に対する安全な放射線治療が困難になるという問題点を有していた。   However, when the above-mentioned conventional radiotherapy apparatus is used to irradiate the lesion with therapeutic radiation having a strength suitable for the radiotherapy that has been set in advance, it is used for detecting a positional deviation performed prior to the radiotherapy. Irradiation intensity and duration of treatment radiation (hereinafter collectively referred to as irradiation conditions) were set without considering the radiation dose for imaging in the collection of image data. The radiation dose applied to the patient exceeds the therapeutic radiation dose set at the time of treatment planning (hereinafter referred to as the planned treatment radiation dose), and therefore there is a problem that it is difficult to perform safe radiation treatment for the patient. It was.

本開示は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、患者の病巣部(以下、治療対象部位と呼ぶ。)に対して予め設定された強度の放射線を照射して放射線治療を行なう際、この放射線治療に先行する位置ズレ検出用画像データ収集時の撮影条件を考慮して当該放射線治療の治療用放射線量を制御することにより安全かつ有効な放射線治療を可能とする放射線治療システム、放射線治療装置及び制御プログラムを提供することにある。   The present disclosure has been made in view of the above-described problems, and an object of the present disclosure is to irradiate a lesion of a patient (hereinafter, referred to as a treatment target site) with radiation having a predetermined intensity. Radiation that enables safe and effective radiotherapy by controlling the radiation dose for radiotherapy in consideration of imaging conditions at the time of image data collection for positional deviation detection preceding radiotherapy when performing therapy To provide a treatment system, a radiotherapy apparatus, and a control program.

上記課題を解決するために、本開示の放射線治療装置は、患者の治療対象部位に対して放射線治療を行なう放射線治療装置であって、別途設置された画像収集装置から前記放射線治療に先行して供給される前記患者の画像データとこの画像データの収集時における撮影条件を取得する画像/撮影条件取得手段と、前記撮影条件に基づいて前記放射線治療に好適な治療用放射線量を算出する放射線量算出手段と、前記治療用放射線量の算出結果に基づいて前記放射線治療における放射線照射条件を設定する放射線制御手段とを備えたことを特徴としている。   In order to solve the above problems, a radiotherapy apparatus of the present disclosure is a radiotherapy apparatus that performs radiotherapy on a treatment target site of a patient, and precedes the radiotherapy from a separately installed image acquisition apparatus. Image data / imaging condition acquisition means for acquiring image data of the patient to be supplied and imaging conditions at the time of collection of the image data, and radiation dose for calculating a therapeutic radiation dose suitable for the radiotherapy based on the imaging conditions It is characterized by comprising calculation means and radiation control means for setting radiation irradiation conditions in the radiation therapy based on the calculation result of the therapeutic radiation dose.

本開示の実施形態における放射線治療システムの概略構成を示す図。The figure which shows schematic structure of the radiotherapy system in embodiment of this indication. 本実施形態の放射線治療システムが備える放射線治療装置の全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure of the radiotherapy apparatus with which the radiotherapy system of this embodiment is provided. 本実施形態の放射線治療装置が備える放射線絞り器の具体的な構成を示す図。The figure which shows the specific structure of the radiation restrictor with which the radiotherapy apparatus of this embodiment is provided. 本実施形態の放射線絞り器が備える絞りブロックを説明するための図。The figure for demonstrating the aperture block with which the radiation aperture device of this embodiment is provided. 本実施形態の放射線治療装置が備える位置ズレ検出部の機能を説明するための図。The figure for demonstrating the function of the position shift detection part with which the radiotherapy apparatus of this embodiment is provided. 本実施形態の放射線治療システムが備える画像収集装置の全体構成を示すブロック図。The block diagram which shows the whole structure of the image acquisition device with which the radiotherapy system of this embodiment is provided. 本実施形態の画像収集装置による画像データ収集手順を示すフローチャート。6 is a flowchart showing an image data collection procedure by the image collection apparatus of the present embodiment. 本実施形態における治療計画の策定手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the formulation procedure of the treatment plan in this embodiment. 本実施形態における放射線治療の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the radiotherapy in this embodiment.

以下、図面を参照して本開示の実施形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.

(実施形態)
本実施形態の放射線治療システムが備える放射線治療装置は、患者の治療対象部位に対して放射線治療を行なう際、この放射線治療に先行して行なわれる治療計画における患者と放射線治療直前における当該患者の位置ズレ検出を目的とした位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影条件に基づいて位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影用放射線量を推定し、この撮影用放射線量を考慮して算出した治療用放射線量によって前記治療対象部位に対する放射線治療を行なう。
(Embodiment)
The radiotherapy apparatus with which the radiotherapy system of this embodiment is provided, when performing radiotherapy on a treatment target site of a patient, a patient in a treatment plan performed prior to the radiotherapy and the position of the patient immediately before the radiotherapy Based on the imaging conditions at the time of acquisition of misalignment detection image data for the purpose of misalignment detection, the radiation dose for imaging at the time of acquisition of misalignment detection image data was estimated, and this radiation dose for imaging was calculated. Radiotherapy is performed on the treatment target site according to the therapeutic radiation dose.

尚、以下の実施形態では、放射線治療システムを構成する画像収集装置としてX線CT装置を用いた場合について述べるが、画像収集装置は、X線診断装置であってもよく、又、他の撮影用放射線による撮影が可能な医用画像診断装置であっても構わない。   In the following embodiment, a case where an X-ray CT apparatus is used as an image acquisition apparatus constituting the radiotherapy system will be described. However, the image acquisition apparatus may be an X-ray diagnostic apparatus or other imaging. It may be a medical image diagnostic apparatus capable of imaging with radiation for medical use.

(システムの構成及び機能)
本実施形態における放射線治療システムの構成と機能につき図1乃至図6を用いて説明する。尚、図1は、放射線治療システムの概略構成を説明するための図であり、図2及び図6は、この放射線治療システムが備える放射線治療装置及び画像収集装置の全体構成を示すブロック図である。又、図3、図4及び図5は、上述の放射線治療装置が備える放射線絞り器及び位置ズレ検出部を説明するための図である。
(System configuration and functions)
The configuration and function of the radiation therapy system in the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram for explaining a schematic configuration of the radiation therapy system, and FIGS. 2 and 6 are block diagrams showing the overall configuration of the radiation therapy apparatus and the image acquisition apparatus provided in the radiation therapy system. . FIGS. 3, 4 and 5 are diagrams for explaining the radiation restrictor and the positional deviation detection unit provided in the above-described radiotherapy apparatus.

図1に示すように本実施形態の放射線治療システム100は、患者150の治療対象部位に対し治療用放射線を照射する放射線治療装置110と、当該放射線治療に先行して行なわれる治療計画を目的とした治療計画用画像データ及び治療計画における患者150とこの治療計画と時を異にして行なわれる放射線治療における患者150との位置ズレ検出を目的とした位置ズレ検出用画像データを収集する画像収集装置120と、天板131に載置した患者150の治療対象部位を放射線治療装置110の放射線照射領域及び画像収集装置120の撮影野へ移動させる寝台130を備えている。   As shown in FIG. 1, the radiation treatment system 100 of the present embodiment aims at a radiation treatment apparatus 110 that irradiates therapeutic radiation to a treatment target region of a patient 150 and a treatment plan performed prior to the radiation treatment. Image collection apparatus for collecting positional deviation detection image data for the purpose of detection of positional deviation between the treatment plan image data and the patient 150 in the treatment plan and the patient 150 in radiation therapy performed at a different time from the treatment plan 120 and a bed 130 for moving a treatment target part of a patient 150 placed on the top board 131 to a radiation irradiation region of the radiation therapy apparatus 110 and an imaging field of the image collection apparatus 120.

そして、放射線治療装置110は、床面に固定して据付けられた固定架台1xと、固定架台1xの側面で連結されこの連結部において回転自在に保持されている回転架台2xと、回転架台2xが備えるL字型アーム2aの先端部に設けられ患者150の治療対象部位に対して治療用放射線を照射する放射線発生器32と、放射線発生器32の近傍に設けられ患者150の治療対象部位を中心とした所定サイズの放射線照射領域を設定する放射線絞り器33を備えている。   The radiotherapy apparatus 110 includes a fixed gantry 1x that is fixed and installed on the floor, a rotating gantry 2x that is connected to the side surface of the fixed gantry 1x and that is rotatably held at the connecting portion, and the rotating gantry 2x. The radiation generator 32 provided at the distal end of the L-shaped arm 2a provided to irradiate the treatment target site of the patient 150 with therapeutic radiation, and the treatment target site of the patient 150 provided near the radiation generator 32 And a radiation restrictor 33 for setting a radiation irradiation region of a predetermined size.

次に、上述の放射線治療システム100を構成する放射線治療装置110につき図2を用いて説明する。   Next, the radiotherapy apparatus 110 constituting the radiotherapy system 100 will be described with reference to FIG.

図2は、放射線治療装置110の全体構成を示すブロック図であり、この図2に示すように、放射線治療装置110は、天板131に載置された患者150の治療対象部位に対して所定強度の治療用放射線を照射する放射線発生部3と、放射線発生部3が備える放射線絞り器33や上述の天板131を所望の位置へ移動させる移動機構部4と、画像収集装置120から図示しないネットワークや記憶媒体等を介して供給される治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データとこれらの画像データの収集時における撮影条件を取得する画像/撮影条件取得部5と、画像/撮影条件取得部5から供給された治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データに各々の画像データ収集時における撮影条件を付加して保存し、更に、治療計画用画像データに基づいて策定された当該放射線治療の治療計画等を保存するデータ保管部6と、上述の治療計画用画像データや位置ズレ検出用画像データを表示する表示部7を備えている。   FIG. 2 is a block diagram showing an overall configuration of the radiation therapy apparatus 110. As shown in FIG. 2, the radiation therapy apparatus 110 is predetermined with respect to a treatment target site of a patient 150 placed on a top board 131. The radiation generating unit 3 for irradiating intense therapeutic radiation, the radiation restrictor 33 provided in the radiation generating unit 3, the moving mechanism unit 4 for moving the above-described top plate 131 to a desired position, and the image collecting device 120 are not shown. Image data / imaging condition acquisition unit 5 for acquiring treatment plan image data and position deviation detection image data supplied via a network, a storage medium, etc., and imaging conditions at the time of collection of these image data, and image / imaging conditions The imaging condition data at the time of collecting each image data is added to the image data for treatment plan and the image data for position shift detection supplied from the acquisition unit 5 and stored. A data storage unit 6 for storing the treatment plan or the like of the radiotherapy was formulated on the basis of the image data, and a display unit 7 for displaying the above-described treatment planning image data and positional deviation detection image data.

更に、放射線治療装置110は、データ保管部6から読み出した位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影条件に基づいて当該放射線治療に好適な(即ち、安全かつ有効な放射線治療を可能とする)治療用放射線量を算出する放射線量算出部8と、データ保管部6から読み出した治療計画用画像データと位置ズレ検出用画像データとの比較により天板131に載置された患者150の治療計画時における位置と放射線治療時における位置との差異(位置ズレ)を検出する位置ズレ検出部9と、患者情報の入力、治療計画用画像データに基づいた治療計画の策定、各種指示信号の入力等を行なう入力部10と、上述の各ユニットを統括的に制御するシステム制御部11を備えている。   Further, the radiotherapy apparatus 110 is suitable for the radiotherapy based on the imaging conditions at the time of collecting the positional deviation detection image data read from the data storage unit 6 (that is, enables safe and effective radiotherapy). A treatment plan for the patient 150 placed on the top board 131 by comparing the radiation dose calculation unit 8 for calculating the treatment radiation dose and the treatment plan image data read from the data storage unit 6 and the positional deviation detection image data. Position shift detection unit 9 for detecting a difference (position shift) between the position at the time of radiation and the position at the time of radiotherapy, input of patient information, formulation of a treatment plan based on image data for treatment plan, input of various instruction signals, etc. And a system control unit 11 for controlling the above-mentioned units in an integrated manner.

次に、放射線治療装置110が備える上記ユニットの構成と機能につき更に詳しく説明する。   Next, the configuration and functions of the unit included in the radiation therapy apparatus 110 will be described in more detail.

図2に示した放射線治療装置110の放射線発生部3は、放射線量算出部8から供給される治療用放射線量の算出結果に基づいて患者150に対する治療用放射線を制御する放射線制御部31と、放射線制御部31から供給される制御信号に基づいて放射線治療に好適な強度を有した治療用放射線を発生する放射線発生器32と、患者150に対する放射線照射領域を設定する放射線絞り器33を備えている。   The radiation generation unit 3 of the radiation therapy apparatus 110 illustrated in FIG. 2 includes a radiation control unit 31 that controls therapeutic radiation for the patient 150 based on the calculation result of the therapeutic radiation dose supplied from the radiation dose calculation unit 8; A radiation generator 32 for generating therapeutic radiation having an intensity suitable for radiation therapy based on a control signal supplied from the radiation control unit 31 and a radiation restrictor 33 for setting a radiation irradiation region for the patient 150 are provided. Yes.

放射線制御部31は、放射線量算出部8からシステム制御部11を介して得られた当該放射線治療に好適な治療用放射線量(即ち、位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影用放射線量を考慮して放射線量算出部8が算出した治療用放射線量)に基づき、後述する放射線発生器32の高電圧発生器における印加電圧や印加時間等を制御することにより、放射線発生器32から放射される治療用放射線の照射条件(照射強度や照射時間等)を設定する。   The radiation control unit 31 determines the radiation dose for imaging suitable for the radiotherapy obtained from the radiation dose calculation unit 8 via the system control unit 11 (that is, the imaging radiation dose at the time of collecting the positional deviation detection image data). Based on the therapeutic radiation dose calculated by the radiation dose calculation unit 8 in consideration, the radiation voltage is emitted from the radiation generator 32 by controlling the application voltage, the application time, and the like in the high voltage generator of the radiation generator 32 described later. Set the irradiation conditions (irradiation intensity, irradiation time, etc.) for therapeutic radiation.

放射線発生器32は、図示しない高電圧発生器とX線管を備えている。そして、高電圧発生器は、X線管の陰極から発生した熱電子を加速するために陽極と陰極との間に高電圧を印加し、X線管は、高電圧発生器から供給される高電圧によって加速した電子をタングステンターゲットに衝突させて当該放射線治療に好適な治療用放射線を放射する。   The radiation generator 32 includes a high voltage generator (not shown) and an X-ray tube. The high voltage generator applies a high voltage between the anode and the cathode to accelerate the thermoelectrons generated from the cathode of the X-ray tube, and the X-ray tube is supplied with the high voltage supplied from the high voltage generator. Electrons accelerated by the voltage are made to collide with the tungsten target to emit therapeutic radiation suitable for the radiotherapy.

一方、放射線絞り器33は、図3に示すように第1の方向(図3(a)のz方向)に対する治療用放射線の照射範囲を設定する絞り体331a及び331bと、これと直交する第2の方向(図3(b)のx方向)に対する治療用放射線の照射範囲を設定する多分割絞り体332a及び332bを有し、多分割絞り体332a及び332bの各々は、複数個(N個)の絞りブロックから構成されている。そして、絞り体331a及び絞り体331bと多分割絞り体332a及び多分割絞り体332bの絞りブロックを移動機構部4が備える後述の絞り移動機構41を用いて所望の位置へ移動させることにより、患者150の治療対象部位に対応した形状を有する放射線照射領域Roが形成される。   On the other hand, as shown in FIG. 3, the radiation restrictor 33 includes diaphragms 331a and 331b for setting the irradiation range of the therapeutic radiation in the first direction (z direction in FIG. 3A), and first orthogonal to this. 2 has multi-divided diaphragms 332a and 332b for setting an irradiation range of therapeutic radiation in two directions (x direction in FIG. 3B), and each of the multi-divided diaphragm bodies 332a and 332b includes a plurality (N pieces). ) Aperture block. Then, by moving the diaphragm blocks of the diaphragm body 331a and the diaphragm body 331b and the multi-division diaphragm body 332a and the multi-division diaphragm body 332b to a desired position by using a diaphragm movement mechanism 41 described later provided in the movement mechanism unit 4, the patient A radiation irradiation region Ro having a shape corresponding to 150 treatment target parts is formed.

即ち、上述の絞り体331a及び331bには、z方向の絞り移動機構411a及び411bが、又、多分割絞り体332aが有する絞りブロック332a−1乃至332a−N及び多分割絞り体332bが有する絞りブロック332b−1乃至332b−Nには、x方向の絞り移動機構412a−1乃至412a−N及び絞り移動機構412b−1乃至412b−Nが接続されている。   In other words, the above-described diaphragm bodies 331a and 331b include the z-direction diaphragm movement mechanisms 411a and 411b, and the diaphragm blocks 332a-1 to 332a-N and the multi-segment diaphragm body 332b included in the multi-segment diaphragm body 332a. The blocks 332b-1 to 332b-N are connected to the x-direction diaphragm moving mechanisms 412a-1 to 412a-N and the diaphragm moving mechanisms 412b-1 to 412b-N.

図4は、多分割絞り体332aに設けられた絞りブロック332a−1乃至332a−Nとこれらの絞りブロックをx方向へ移動させる絞り移動機構412a−1乃至412a−N、及び、多分割絞り体332bに設けられた絞りブロック332b−1乃至332b−Nとこれらの絞りブロックをx方向へ移動させる絞り移動機構412b−1乃至412b−Nを示しており、絞りブロック332a−1乃至332a−N及び絞りブロック332b−1乃至332b−Nをx方向へ独立に移動させることにより任意の形状を有した放射線照射領域Roを設定することができる。   FIG. 4 shows diaphragm blocks 332a-1 to 332a-N provided in the multi-divided diaphragm body 332a, diaphragm movement mechanisms 412a-1 to 412a-N that move these diaphragm blocks in the x direction, and the multi-divided diaphragm body. The aperture blocks 332b-1 to 332b-N provided in the aperture 332b and aperture movement mechanisms 412b-1 to 412b-N for moving these aperture blocks in the x direction are shown, and the aperture blocks 332a-1 to 332a-N and By moving the aperture blocks 332b-1 to 332b-N independently in the x direction, the radiation irradiation region Ro having an arbitrary shape can be set.

図2へ戻って、移動機構部4は、絞り移動機構41及び天板移動機構42とこれらの移動機構を制御する機構制御部43を備えている。   Returning to FIG. 2, the moving mechanism unit 4 includes a diaphragm moving mechanism 41, a top plate moving mechanism 42, and a mechanism control unit 43 that controls these moving mechanisms.

機構制御部43は、位置ズレ検出部9からシステム制御部11を介して供給される治療計画用画像データと位置ズレ検出用画像データとの位置ズレ検出結果を受信し、得られた位置ズレ検出結果に基づいて生成した天板移動制御信号を天板移動機構42へ供給することにより、天板131に載置された放射線治療直前の患者150を治療計画時と同様の位置へ移動させる。   The mechanism control unit 43 receives the positional deviation detection result between the treatment planning image data and the positional deviation detection image data supplied from the positional deviation detection unit 9 via the system control unit 11 and detects the obtained positional deviation. By supplying the top-plate movement control signal generated based on the result to the top-plate movement mechanism 42, the patient 150 immediately before the radiation treatment placed on the top plate 131 is moved to the same position as at the time of treatment planning.

更に、機構制御部43は、データ保管部6からシステム制御部11を介して供給される治療計画を受信し、この治療計画に含まれている放射線照射領域の領域情報に基づいて絞り移動制御信号を生成する。そして、得られた絞り移動制御信号を絞り移動機構41へ供給して絞り移動機構41に接続された放射線絞り器33の多分割絞り体332a及び332bを所定の位置へ移動させることにより、治療計画時と同様の位置に配置された患者150の治療対象部位に対して放射線照射領域を設定する。   Further, the mechanism control unit 43 receives the treatment plan supplied from the data storage unit 6 via the system control unit 11, and based on the region information of the radiation irradiation region included in the treatment plan, the diaphragm movement control signal Is generated. Then, the obtained diaphragm movement control signal is supplied to the diaphragm movement mechanism 41 to move the multi-part diaphragms 332a and 332b of the radiation diaphragm 33 connected to the diaphragm movement mechanism 41 to a predetermined position. A radiation irradiation region is set for the treatment target region of the patient 150 arranged at the same position as the time.

次に、画像/撮影条件取得部5は、例えば、図示しないネットワーク等を介して画像収集装置120が備える後述の画像/撮影条件出力部29と接続され、画像収集装置120において治療計画を目的として収集された治療計画用画像データや治療計画時と放射線治療時とにおける患者150の位置ズレ検出を目的として放射線治療の直前に収集された位置ズレ検出用画像データ、更には、これらの画像データの収集時における撮影条件を取得する。この場合、治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データの各々は、上述の撮影条件を付帯情報として画像収集装置120から供給される。   Next, the image / imaging condition acquisition unit 5 is connected to, for example, an image / imaging condition output unit 29 described later included in the image collection device 120 via a network or the like (not shown). The collected image data for treatment planning, the position deviation detection image data collected immediately before the radiation treatment for the purpose of detecting the position deviation of the patient 150 at the time of treatment planning and at the time of radiation treatment, and further, Get shooting conditions at the time of collection. In this case, each of the treatment plan image data and the positional deviation detection image data is supplied from the image collection device 120 using the above-described imaging conditions as supplementary information.

データ保管部6は、図示しない画像データ保管部と治療計画保管部を備え、画像データ保管部には、画像収集装置120によって収集され画像/撮影条件取得部5を介して供給された治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データが夫々の画像データ収集時における撮影条件を付帯情報として保管される。   The data storage unit 6 includes an image data storage unit and a treatment plan storage unit (not shown). The image data storage unit collects the image data by the image collection device 120 and supplies the treatment data for the treatment plan acquired through the image / imaging condition acquisition unit 5. The image data and image data for position shift detection are stored as incidental information on the shooting conditions at the time of collecting the respective image data.

一方、治療計画保管部には、表示部7に表示された治療計画用画像データに基づき、当該放射線治療を担当する医療従事者(以下、操作者と呼ぶ。)が入力部10の入力デバイスを用いて策定した当該放射線治療に好適な治療計画が保存される。この場合、上述の治療計画保管部には、治療計画策定時に設定された患者150に対する照射方向や照射領域、更には、患者150の年齢、性別、体重、既往歴、治療対象等に基づいた前記照射領域に対する計画治療用放射線量等が上述の治療計画として予め保管されている。   On the other hand, in the treatment plan storage unit, based on the treatment plan image data displayed on the display unit 7, a medical worker in charge of the radiation treatment (hereinafter referred to as an operator) uses the input device of the input unit 10. The treatment plan suitable for the radiotherapy formulated by using the data is stored. In this case, the treatment plan storage unit described above is based on the irradiation direction and irradiation region for the patient 150 set at the time of formulation of the treatment plan, and further based on the age, sex, weight, medical history, treatment target, etc. of the patient 150. The planned treatment radiation dose for the irradiation region is stored in advance as the above-mentioned treatment plan.

次に、図2の表示部7は、画像収集装置120において収集された画像データ等を所定の表示フォーマットに変換して表示用データを生成する表示データ生成部と得られた表示用データを表示するモニタ(何れも図示せず)を備えている。そして、治療計画策定時には、画像収集装置120から画像/撮影条件取得部5及びシステム制御部11を介して供給された治療計画用画像データを自己のモニタに表示する。このとき、操作者は、表示部7に表示された治療計画用画像データに基づき、放射線照射領域の設定を含む当該放射線治療に有効な治療計画を入力部10の入力デバイスを用いて策定する。   Next, the display unit 7 in FIG. 2 displays the display data obtained by converting the image data collected by the image collecting device 120 into a predetermined display format and generating display data. Monitors (both not shown). When the treatment plan is formulated, the treatment plan image data supplied from the image collection device 120 via the image / imaging condition acquisition unit 5 and the system control unit 11 is displayed on its own monitor. At this time, based on the treatment plan image data displayed on the display unit 7, the operator uses the input device of the input unit 10 to formulate a treatment plan effective for the radiation treatment including setting of the radiation irradiation region.

又、放射線治療の直前に画像収集装置120が収集した位置ズレ検出用画像データが画像/撮影条件取得部5を介して供給された場合、この位置ズレ検出用画像データとデータ保管部6の画像データ保管部から読み出した治療計画用画像データを表示部7に表示する。このとき、操作者は、表示部7に表示された治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データを比較観察することにより、天板131に載置した患者150の治療計画時及び放射線治療時における位置が一致しているか否かの確認を必要に応じて行なう。   Further, when the image data for position shift detection collected by the image acquisition device 120 immediately before the radiotherapy is supplied via the image / imaging condition acquisition unit 5, the image data for position shift detection and the image of the data storage unit 6 are provided. The treatment plan image data read from the data storage unit is displayed on the display unit 7. At this time, the operator compares and observes the treatment plan image data and the positional deviation detection image data displayed on the display unit 7, so that the treatment time and radiation treatment time of the patient 150 placed on the tabletop 131 are measured. It is checked if necessary whether or not the positions at are coincident.

一方、放射線量算出部8は、データ保管部6の画像データ保管部に位置ズレ検出用画像データと共に保管されている前記画像データの収集時における撮影条件を読み出し、この撮影条件に含まれている高電圧発生器の印加電圧や印加時間等に基づいて位置ズレ検出用画像データの収集時に使用されたX線量Da(Gy)を推定する。そして、得られたX線量Da(Gy)放射線治療の治療用放射線量と同一の単位を有する撮影用放射線量Ga(MU)に換算する。   On the other hand, the radiation dose calculation unit 8 reads out the imaging conditions at the time of collecting the image data stored together with the positional deviation detection image data in the image data storage unit of the data storage unit 6 and is included in the imaging conditions. The X-ray dose Da (Gy) used at the time of collecting the image data for position shift detection is estimated based on the applied voltage and the application time of the high voltage generator. Then, the obtained X-ray dose Da (Gy) is converted into an imaging radiation dose Ga (MU) having the same unit as the therapeutic radiation dose of radiotherapy.

次いで、放射線量算出部8は、治療計画策定時に、患者150の年齢、性別、体重、既往歴、治療対象等に基づいて設定されデータ保管部6の治療計画保管部に保管されていた計画治療用放射線量Go(MU)を読み出す。そして、得られた計画治療用放射線量Go(MU)と位置ズレ検出用画像データの収集時における上述の撮影用放射線量Ga(MU)を次式(1)へ代入することにより、当該放射線治療に好適な治療用放射線量Gx(MU)を算出する。但し、上述の計画治療用放射線量Go(MU)は、操作者が治療計画時において任意に設定したものであっても構わない。   Next, the radiation dose calculation unit 8 is set based on the age, sex, weight, medical history, treatment target, etc. of the patient 150 at the time of formulation of the treatment plan, and the planned treatment stored in the treatment plan storage unit of the data storage unit 6 The radiation dose Go (MU) for reading is read out. Then, by substituting the obtained radiation dose Ga (MU) for the planned treatment at the time of collection of the obtained planned treatment radiation dose Go (MU) and the positional deviation detection image data into the following equation (1), the radiotherapy A therapeutic radiation dose Gx (MU) suitable for the above is calculated. However, the radiation dose Go (MU) for planned treatment described above may be arbitrarily set by the operator at the time of treatment planning.

尚、上記の(Gy)は、画像データの収集時において患者150に照射されたX線量の単位であり、(MU)は、放射線治療において患者150に照射された治療用放射線量の単位を示している。

Figure 2014151007
The above (Gy) is a unit of X-ray dose irradiated to the patient 150 at the time of image data collection, and (MU) represents a unit of therapeutic radiation dose irradiated to the patient 150 in radiotherapy. ing.
Figure 2014151007

次に、位置ズレ検出部9は、天板131に載置された患者150の治療計画時における位置と放射線治療時における位置とを一致させるために、治療計画時において収集した治療計画用画像データと放射線治療の直前に収集した位置ズレ検出用画像データとの位置ズレを検出する機能を有している。   Next, the positional deviation detection unit 9 collects treatment plan image data collected at the time of treatment planning in order to match the position at the time of treatment planning of the patient 150 placed on the top board 131 with the position at the time of radiation treatment. And a function of detecting a positional deviation between the positional deviation detection image data collected immediately before the radiotherapy.

画像データ間の位置ズレ検出法として各種の方法が既に提案されているが、以下では、パターンマッチング法を適用した位置ズレ検出について説明する。   Various methods have already been proposed as a method for detecting misalignment between image data. Hereinafter, misalignment detection using the pattern matching method will be described.

即ち、本実施形態の位置ズレ検出部9は、図示しない演算処理部を備え、データ保管部6の画像データ保管部から読み出した治療計画用画像データに対して所定サイズの関心領域を設定する。そして、この関心領域から抽出された治療計画用画像データの画素と上述の画像データ保管部から読み出した位置ズレ検出用画像データの画素との相関処理により治療計画用画像データに対する位置ズレ検出用画像データの位置ズレ(即ち、天板131に載置された患者150の治療計画時における位置と放射線治療直前における位置の差異)を検出する。   That is, the positional deviation detection unit 9 of the present embodiment includes an arithmetic processing unit (not shown), and sets a region of interest of a predetermined size for the treatment plan image data read from the image data storage unit of the data storage unit 6. Then, the positional deviation detection image for the therapeutic planning image data is obtained by correlation processing between the pixel of the therapeutic planning image data extracted from the region of interest and the pixel of the positional deviation detection image data read from the image data storage unit. The positional deviation of data (that is, the difference between the position of the patient 150 placed on the top board 131 at the time of treatment planning and the position immediately before radiation treatment) is detected.

次に、相関処理を適用した位置ズレ検出法の具体例につき図5を用いて説明する。但し、ここでは、画像収集装置120によって収集された3次元の治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データに対する位置ズレ検出について述べるが、2次元の治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データに対する位置ズレ検出であっても構わない。   Next, a specific example of the positional deviation detection method to which the correlation process is applied will be described with reference to FIG. However, here, the positional deviation detection for the three-dimensional treatment planning image data and the positional deviation detection image data collected by the image collecting device 120 will be described. However, the two-dimensional treatment planning image data and the positional deviation detection image are described. It is also possible to detect positional deviation with respect to data.

図5において、位置ズレ検出用画像データVoの画素(ボクセル)をA(f、g、h)(f=1〜F,g=1〜G、h=1〜H)、3次元関心領域Qoが設定された治療計画用画像データVrにおける画素(ボクセル)をB(f、g、h)(f=j+1〜j+F,g=k+1〜k+G、h=s+1〜s+H)とすれば、治療計画用画像データVrに対する位置ズレ検出用画像データVoの位置ズレを示す評価関数γAB(j、k、s)は、次式(2)によって示される。

Figure 2014151007
In FIG. 5, the pixel (voxel) of the image data Vo for position shift detection is represented by A (f, g, h) (f = 1 to F, g = 1 to G, h = 1 to H), and the three-dimensional region of interest Qo. Is set to B (f, g, h) (f = j + 1 to j + F, g = k + 1 to k + G, h = s + 1 to s + H). The evaluation function γ AB (j, k, s) indicating the positional deviation of the positional deviation detection image data Vo with respect to the image data Vr is expressed by the following equation (2).
Figure 2014151007

そして、位置ズレ検出用画像データVoを治療計画用画像データVrに対しf方向、g方向及びh方向に逐次移動させながら上式(2)の評価関数γAB(j、k、s)を算出し、j=jx、k=kx及びs=sxにおいてγAB(j、k、s)がピーク値を示した場合、位置ズレ検出用画像データVoは、治療計画用画像データVrに対しf方向にjxボクセル分、g方向にkxボクセル分、h方向にsxボクセル分だけ位置ズレしたものとして検出される。但し、上式(2)におけるNは、3次元関心領域Qoにおけるf方向のボクセル数F、g方向のボクセル数G及びh方向のボクセル数Hの積を示している。 Then, the evaluation function γ AB (j, k, s) of the above equation (2) is calculated while the positional deviation detection image data Vo is sequentially moved in the f direction, the g direction, and the h direction with respect to the treatment plan image data Vr. When γ AB (j, k, s) shows a peak value at j = jx, k = kx, and s = sx, the positional deviation detection image data Vo is in the f direction with respect to the treatment planning image data Vr. Are detected as misaligned by jx voxels, kx voxels in the g direction, and sx voxels in the h direction. However, N in the above formula (2) represents the product of the number of voxels in the f direction F, the number of voxels in the g direction, and the number of voxels in the h direction in the three-dimensional region of interest Qo.

次に、入力部10は、表示パネルやキーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力デバイスを備えたインタラクティブなインターフェースであり、患者情報(患者の年齢、性別、体重、既往歴、治療対象部位等)の入力、治療計画用画像データに基づいた治療計画(放射線照射領域等)の策定、各種指示信号の入力等を行なう。   Next, the input unit 10 is an interactive interface including input devices such as a display panel, a keyboard, a trackball, a joystick, and a mouse, and includes patient information (a patient's age, sex, weight, medical history, treatment target site, etc.). ), Formulation of a treatment plan (radiation irradiation region, etc.) based on the treatment plan image data, input of various instruction signals, and the like.

システム制御部11は、図示しないCPUと入力情報記憶部を備え、入力部10において入力あるいは策定された各種情報は、入力情報記憶部に保存される。一方、CPUは、入力情報記憶部から読み出した上述の各種情報に基づき、治療計画用画像データと位置ズレ検出用画像データとの位置ズレ検出とこの検出結果に基づいた患者150の位置ズレ補正を実行させ、更に、位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影用放射線量を考慮した治療用放射線量の算出とこの治療用放射線量による患者150の放射線治療を実行させる。   The system control unit 11 includes a CPU and an input information storage unit (not shown), and various information input or formulated by the input unit 10 is stored in the input information storage unit. On the other hand, the CPU performs position shift detection between the treatment plan image data and the position shift detection image data based on the above-described various information read from the input information storage unit and corrects the position shift of the patient 150 based on the detection result. Further, the calculation of the therapeutic radiation dose in consideration of the radiation dose for imaging at the time of acquisition of the positional deviation detection image data and the radiotherapy of the patient 150 using the therapeutic radiation dose are executed.

次に、X線CT画像データを治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データとして収集する本実施形態の画像収集装置120は、図6に示すように、X線発生部21、投影データ生成部22、回転架台部23、固定架台部24、画像データ生成部25、表示部26、移動機構部27、入力部28、画像/撮影条件出力部29及びシステム制御部30を備えている。   Next, as shown in FIG. 6, the image acquisition apparatus 120 of this embodiment that collects X-ray CT image data as treatment plan image data and positional deviation detection image data includes an X-ray generation unit 21, projection data generation, and the like. Unit 22, rotating gantry unit 23, fixed gantry unit 24, image data generating unit 25, display unit 26, moving mechanism unit 27, input unit 28, image / imaging condition output unit 29, and system control unit 30.

そして、画像収集装置120のX線発生部21は、患者150に対してX線を照射するX線管211と、X線管211の陽極と陰極の間に印加する高電圧を発生する高電圧発生器212と、X線管211から放射されたX線の照射範囲を設定するX線絞り器213と、回転架台部23のX線管211に対し上述の高電圧を供給するスリップリング214を備えている。 X線管211は、X線を発生する真空管であり、高電圧発生器212から供給される高電圧によって加速した電子をタングステンターゲットに衝突させてX線を放射する。一方、X線絞り器213は、X線管211と患者150の間に設けられ、X線管211から放射されたX線を所定の撮影領域に絞り込む機能と患者150に対するX線の照射強度分布を設定する機能を有している。例えば、X線管211から放射されたX線ビームを撮影領域に対応したコーンビーム状あるいはファンビーム状のX線ビームに成形する。   The X-ray generation unit 21 of the image acquisition device 120 generates an X-ray tube 211 that irradiates the patient 150 with X-rays and a high voltage that is applied between the anode and the cathode of the X-ray tube 211. A generator 212, an X-ray restrictor 213 for setting an irradiation range of X-rays radiated from the X-ray tube 211, and a slip ring 214 for supplying the above-described high voltage to the X-ray tube 211 of the rotary mount unit 23. I have. The X-ray tube 211 is a vacuum tube that generates X-rays, and emits X-rays by colliding electrons accelerated by a high voltage supplied from the high-voltage generator 212 with a tungsten target. On the other hand, the X-ray restrictor 213 is provided between the X-ray tube 211 and the patient 150, and has a function of narrowing X-rays emitted from the X-ray tube 211 to a predetermined imaging region and an X-ray irradiation intensity distribution on the patient 150. Has a function to set. For example, the X-ray beam radiated from the X-ray tube 211 is formed into a cone beam-shaped or fan beam-shaped X-ray beam corresponding to the imaging region.

次に、投影データ生成部22は、患者150を透過したX線を検出するX線検出器221と、X線検出器221から出力された複数チャンネルの検出信号に対し電流/電圧変換やA/D変換等の信号処理を行なうデータ収集ユニット(以下、DAS(Data Acquisition System)ユニットと呼ぶ。)222と、DASユニット222の出力信号に対してパラレル/シリアル変換、電気/光/電気変換及びシリアル/パラレル変換を行なうデータ伝送回路223を備えている。   Next, the projection data generation unit 22 detects the X-rays transmitted through the patient 150, and performs current / voltage conversion and A / A on the detection signals of a plurality of channels output from the X-ray detector 221. A data acquisition unit (hereinafter referred to as a DAS (Data Acquisition System) unit) 222 that performs signal processing such as D conversion, and parallel / serial conversion, electrical / optical / electrical conversion, and serial for the output signal of the DAS unit 222 A data transmission circuit 223 that performs / parallel conversion is provided.

投影データ生成部22のX線検出器221は、2次元配列された図示しない複数個のX線検出素子を備え、このX線検出素子の各々は、X線を光に変換するシンチレータと光を電気信号に変換するフォトダイオードによって構成されている。そして、これらのX線検出素子は、X線管211の焦点を中心とした円弧に沿って回転架台部23に取り付けられている。   The X-ray detector 221 of the projection data generation unit 22 includes a plurality of X-ray detection elements (not shown) that are two-dimensionally arranged. Each of the X-ray detection elements includes a scintillator that converts X-rays into light and light. It consists of a photodiode that converts it into an electrical signal. These X-ray detection elements are attached to the rotating gantry 23 along an arc centered on the focal point of the X-ray tube 211.

一方、DASユニット222は、X線検出器221の検出信号に対して電流/電圧変換やA/D変換等を行なう。そして、データ伝送回路223は、図示しないパラレル/シリアル変換器と電気/光/電気変換器とシリアル/パラレル変換器を有し、DASユニット222から出力された検出信号は、回転架台部23に取り付けられたパラレル/シリアル変換器において時系列的な1チャンネルの投影データに変換され、電気/光/電気変換器を用いた光通信により固定架台部24に取り付けられたシリアル/パラレル変換器に供給される。   On the other hand, the DAS unit 222 performs current / voltage conversion, A / D conversion, and the like on the detection signal of the X-ray detector 221. The data transmission circuit 223 includes a parallel / serial converter, an electrical / optical / electrical converter, and a serial / parallel converter (not shown), and the detection signal output from the DAS unit 222 is attached to the rotary mount 23. Is converted into time-series projection data of one channel in the parallel / serial converter, and is supplied to the serial / parallel converter attached to the fixed base 24 by optical communication using the electrical / optical / electrical converter. The

次いで、1チャンネルに変換された投影データは、シリアル/パラレル変換器において複数チャンネルの投影データに変換され、画像データ生成部25の投影データ記憶部に保存される。   Next, the projection data converted into one channel is converted into projection data of a plurality of channels by a serial / parallel converter and stored in the projection data storage unit of the image data generation unit 25.

尚、上述のデータ伝送方法は、回転架台部23に設けられた投影データ生成部22と固定架台部24の外部に設けられた画像データ生成部25との間の信号伝送が可能であれば他の方法に替えることが可能であり、例えば、既に述べたスリップリング等の信号伝達デバイスを使用しても構わない。この場合、X線発生部21のX線管211及びX線絞り器213と上述の投影データ生成部22のX線検出器221及びDASユニット222は、患者150を挟むように対向して回転架台部23に装着される。   Note that the above-described data transmission method is not limited as long as signal transmission between the projection data generation unit 22 provided in the rotary gantry 23 and the image data generation unit 25 provided outside the fixed gantry 24 is possible. For example, a signal transmission device such as a slip ring described above may be used. In this case, the X-ray tube 211 and the X-ray diaphragm 213 of the X-ray generation unit 21 and the X-ray detector 221 and the DAS unit 222 of the projection data generation unit 22 face each other so as to sandwich the patient 150 therebetween. Mounted on the part 23.

画像データ生成部25は、図示しない投影データ記憶部と再構成処理部を備え、投影データ生成部22において生成された投影データは、回転架台部23の回転角度情報を付帯情報として投影データ記憶部に保存される。一方、再構成処理部は、各種の演算処理プログラムが予め保管された図示しないプログラム保管部を有し、投影データ記憶部から読み出した上述の投影データをプログラム保管部から読み出した当該X線CT撮影に好適な演算処理プログラムを用いて再構成処理することにより3次元の画像データを生成する。   The image data generation unit 25 includes a projection data storage unit and a reconstruction processing unit (not shown), and the projection data generated by the projection data generation unit 22 uses the rotation angle information of the rotary mount unit 23 as incidental information. Saved in. On the other hand, the reconstruction processing unit has a program storage unit (not shown) in which various arithmetic processing programs are stored in advance, and the X-ray CT imaging in which the projection data read from the projection data storage unit is read from the program storage unit. A three-dimensional image data is generated by performing a reconstruction process using a suitable arithmetic processing program.

そして、画像データ生成部25において治療計画時に生成された治療計画用画像データ及び放射線治療の直前に生成された位置ズレ検出用画像データは、表示部26のモニタに表示され、更に、画像/撮影条件出力部29へ供給される。   The image data for treatment plan generated at the time of treatment planning in the image data generation unit 25 and the image data for position shift detection generated immediately before the radiation treatment are displayed on the monitor of the display unit 26, and further, the image / photographing is performed. It is supplied to the condition output unit 29.

表示部26は、画像データ生成部25において生成された治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データを所定の表示フォーマットに変換する変換処理部と、変換処理された上述の画像データを表示するモニタ(何れも図示せず)を備えている。   The display unit 26 displays the conversion processing unit that converts the treatment plan image data and the positional deviation detection image data generated by the image data generation unit 25 into a predetermined display format, and the conversion-processed image data described above. A monitor (both not shown) is provided.

この場合、表示部26では、X線発生部21、投影データ生成部22及び画像データ生成部25の各ユニットを用いて得られた治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データが患者150の治療計画及び位置ズレ補正に有効な画像データであるか否かの確認が行なわれ、有効な画像データであることが確認されたならば画像/撮影条件出力部29を介して放射線治療装置110へ出力される。   In this case, in the display unit 26, the treatment plan image data and the positional deviation detection image data obtained by using the units of the X-ray generation unit 21, the projection data generation unit 22, and the image data generation unit 25 are stored in the patient 150. It is confirmed whether or not the image data is effective for the treatment plan and positional deviation correction. If it is confirmed that the image data is effective, the image data is captured to the radiation therapy apparatus 110 via the image / imaging condition output unit 29. Is output.

次に、移動機構部27は、X線発生部21のX線管211や投影データ生成部22のX線検出器221等が取り付けられた回転架台部23を患者150の周囲で高速回転させる架台回転機構と、患者150を載置した天板131を体軸方向(図6のz方向)あるいは体軸方向と直交する方向(図6のx方向)へ移動させる天板移動機構と、架台回転機構及び天板移動機構を制御する機構制御部(何れも図示せず)を備えている。   Next, the moving mechanism unit 27 rotates the gantry 23 to which the X-ray tube 211 of the X-ray generator 21 and the X-ray detector 221 of the projection data generator 22 are attached at high speed around the patient 150. Rotation mechanism, top plate moving mechanism for moving the top plate 131 on which the patient 150 is placed in the body axis direction (z direction in FIG. 6) or in the direction orthogonal to the body axis direction (x direction in FIG. 6), and gantry rotation A mechanism control unit (not shown) for controlling the mechanism and the top plate moving mechanism is provided.

そして、移動機構部27の機構制御部は、入力部28からシステム制御部30を介して供給された撮影開始指示信号に基づいて架台回転制御信号を生成し、この架台回転制御信号を架台回転機構へ供給することによりX線管211及びX線検出器221が取り付けられた回転架台部23を所定の方向へ高速回転させる。   Then, the mechanism control unit of the moving mechanism unit 27 generates a gantry rotation control signal based on the imaging start instruction signal supplied from the input unit 28 via the system control unit 30, and uses this gantry rotation control signal as the gantry rotation mechanism. , The rotating gantry 23 to which the X-ray tube 211 and the X-ray detector 221 are attached is rotated at a high speed in a predetermined direction.

又、上述の機構制御部は、入力部28からシステム制御部30を介して供給される天板移動指示信号に基づいて天板移動制御信号を生成し、この天板移動制御信号を天板移動機構へ供給して天板131を体軸方向あるいは体軸方向と直交する方向へ移動させることにより天板131に載置された患者150の治療対象部位を回転架台部23の中央部に形成された撮影野に配置する。   The mechanism control unit described above generates a top plate movement control signal based on the top plate movement instruction signal supplied from the input unit 28 via the system control unit 30, and the top plate movement control signal is moved to the top plate. By supplying to the mechanism and moving the top plate 131 in the body axis direction or in a direction perpendicular to the body axis direction, the treatment target site of the patient 150 placed on the top plate 131 is formed in the central portion of the rotating mount unit 23. Place in the shooting field.

入力部28は、表示パネルやキーボード、各種スイッチ、選択ボタン、マウス等の入力デバイスを備え、患者情報の入力、撮影条件及び画像データ生成条件の設定、各種指示信号の入力等を行なう。尚、上述の撮影条件として、例えば、X線管211の管電圧、管電流及び照射時間、照射時間間隔、撮影位置、スキャン方式、スライス断面間隔、スライス断面数、撮影領域サイズ等があり、画像データ生成条件として、再構成方式、再構成領域サイズ、再構成マトリクスサイズ等がある。   The input unit 28 includes input devices such as a display panel, a keyboard, various switches, selection buttons, and a mouse, and inputs patient information, sets imaging conditions and image data generation conditions, and inputs various instruction signals. Note that the above imaging conditions include, for example, the tube voltage of the X-ray tube 211, the tube current and the irradiation time, the irradiation time interval, the imaging position, the scanning method, the slice section interval, the number of slice sections, the size of the imaging area, and the like. Data generation conditions include a reconstruction method, a reconstruction area size, a reconstruction matrix size, and the like.

画像/撮影条件出力部29は、図示しないネットワーク等を介して放射線治療装置110の画像/撮影条件取得部5に接続され、画像データ生成部25において生成された治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データにシステム制御部30から供給された上記画像データの収集時における撮影条件を付加して放射線治療装置110へ出力する。   The image / imaging condition output unit 29 is connected to the image / imaging condition acquisition unit 5 of the radiation therapy apparatus 110 via a network or the like (not shown), and the treatment plan image data and the position shift detection generated by the image data generation unit 25 are performed. The imaging conditions at the time of collecting the image data supplied from the system control unit 30 are added to the image data for use and output to the radiation therapy apparatus 110.

システム制御部30は、図示しないCPUと入力情報記憶部を備え、入力部28から供給される上述の入力情報や設定情報は入力情報記憶部に保存される。そして、CPUは、これらの入力/設定情報に基づいて画像収集装置120が備えた上述の各ユニットを統括的に制御することにより患者150の放射線治療における治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データの収集を実行させる。   The system control unit 30 includes a CPU and an input information storage unit (not shown), and the above-described input information and setting information supplied from the input unit 28 are stored in the input information storage unit. Then, the CPU comprehensively controls the above-described units included in the image acquisition device 120 based on the input / setting information, thereby performing treatment planning image data and positional deviation detection images in the radiation treatment of the patient 150. Run data collection.

(画像収集装置による画像データの収集手順)
次に、X線CT撮影機能を有した本実施形態の画像収集装置120による治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データ(以下、これらを纏めて画像データと呼ぶ。)の収集手順につき図7のフローチャートを用いて説明する。
(Image data collection procedure by image collection device)
Next, a procedure for collecting treatment plan image data and positional deviation detection image data (hereinafter collectively referred to as image data) by the image collection apparatus 120 of the present embodiment having an X-ray CT imaging function is illustrated. This will be described with reference to the flowchart of FIG.

患者150に対する画像データの収集に先立ち、画像収集装置120を操作する操作者は、入力部28に備えられた入力デバイスを用いて患者情報の入力、撮影条件の設定、画像データ生成条件の設定等を行ない、これらの入力情報や設定情報を、システム制御部30が備える入力情報記憶部に保存する(図7のステップS1)。   Prior to the collection of image data for the patient 150, an operator who operates the image collection apparatus 120 inputs patient information, sets imaging conditions, sets image data generation conditions, and the like using the input device provided in the input unit 28. The input information and setting information are stored in the input information storage unit included in the system control unit 30 (step S1 in FIG. 7).

次に、上述の操作者は、患者150を寝台130の天板131に載置した後、入力部28において天板移動指示信号を入力する(図7のステップS2)。一方、移動機構部27の機構制御部は、入力部28からシステム制御部30を介して供給された上述の天板移動指示信号に基づいて天板移動制御信号を生成する。そして、この天板移動制御信号を移動機構部27の天板移動機構へ供給して天板131を体軸方向あるいは体軸方向と直交する方向へ移動させることにより天板131に載置された患者150の治療対象部位を回転架台部23の中央部に形成された撮影野に配置する(図7のステップS3)。   Next, after placing the patient 150 on the top board 131 of the bed 130, the above-described operator inputs a top board movement instruction signal at the input unit 28 (step S2 in FIG. 7). On the other hand, the mechanism control unit of the moving mechanism unit 27 generates a top plate movement control signal based on the above-described top plate movement instruction signal supplied from the input unit 28 via the system control unit 30. Then, the top plate movement control signal is supplied to the top plate moving mechanism of the moving mechanism unit 27 to move the top plate 131 in the body axis direction or in a direction orthogonal to the body axis direction. The site to be treated of the patient 150 is placed in the imaging field formed at the center of the rotary mount 23 (step S3 in FIG. 7).

次いで、操作者は、入力部28において撮影開始指示信号を入力し(図7のステップS4)、移動機構部27の機構制御部は、入力部28から供給された上述の撮影開始指示信号に基づいて生成した架台回転制御信号を移動機構部27の架台回転機構へ供給することによりX線管211及びX線検出器221が取り付けられた回転架台部23を所定の角速度で高速回転させる。   Next, the operator inputs a shooting start instruction signal at the input unit 28 (step S4 in FIG. 7), and the mechanism control unit of the moving mechanism unit 27 is based on the above-described shooting start instruction signal supplied from the input unit 28. By supplying the gantry rotation control signal generated in this way to the gantry rotating mechanism of the moving mechanism unit 27, the rotating gantry unit 23 to which the X-ray tube 211 and the X-ray detector 221 are attached is rotated at a high speed at a predetermined angular velocity.

一方、システム制御部30を介して上述の撮影開始指示信号と撮影条件を受信したX線発生部21の高電圧発生器212は、これらの情報に基づいて当該X線CT撮影に必要な電力(管電圧及び管電流)をX線管211へ所定期間供給することにより患者150に対してX線を照射する。そして、X線管211から放射され患者150を透過したX線は、投影データ生成部22のX線検出器221において透過線量に比例した電荷(電流)信号に変換され、図示しないスイッチ群を介してDASユニット222へ送られる。   On the other hand, the high voltage generator 212 of the X-ray generation unit 21 that has received the above-described imaging start instruction signal and imaging conditions via the system control unit 30, based on these pieces of information, the power required for the X-ray CT imaging ( A tube voltage and a tube current) are supplied to the X-ray tube 211 for a predetermined period to irradiate the patient 150 with X-rays. Then, the X-rays emitted from the X-ray tube 211 and transmitted through the patient 150 are converted into a charge (current) signal proportional to the transmitted dose in the X-ray detector 221 of the projection data generation unit 22 and passed through a switch group (not shown). To the DAS unit 222.

DASユニット222は、この電流信号に対し電流/電圧変換とA/D変換を行なって複数チャンネルの時系列的な投影データを生成し、得られた投影データは、X線検出器221が備える検出素子の配列位置情報や回転角度情報等を付帯情報として画像データ生成部25の投影データ記憶部に保存される(図7のステップS5)。   The DAS unit 222 performs current / voltage conversion and A / D conversion on the current signal to generate time-series projection data of a plurality of channels, and the obtained projection data is detected by the X-ray detector 221. Element arrangement position information, rotation angle information, and the like are stored as incidental information in the projection data storage unit of the image data generation unit 25 (step S5 in FIG. 7).

一方、画像データ生成部25の再構成処理部は、上述のステップS1において初期設定された画像データ生成条件の再構成パラメータに対応する演算処理プログラムを自己のプログラム保管部から読み出す。そして、投影データ記憶部から付帯情報と共に読み出した投影データを上述の演算処理プログラムを用いて再構成処理することにより3次元の画像データを生成し、得られた画像データを表示部26に表示する(図7のステップS6)。   On the other hand, the reconstruction processing unit of the image data generation unit 25 reads out an arithmetic processing program corresponding to the reconstruction parameter of the image data generation condition initialized in step S1 from its own program storage unit. Then, the projection data read out together with the incidental information from the projection data storage unit is reconstructed using the above-described arithmetic processing program to generate three-dimensional image data, and the obtained image data is displayed on the display unit 26. (Step S6 in FIG. 7).

(治療計画の策定手順)
次に、本実施形態の放射線治療装置110による治療計画の策定手順につき図8のフローチャートに沿って説明する。
(Procedure for formulating treatment plan)
Next, a procedure for formulating a treatment plan by the radiation treatment apparatus 110 of this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.

患者150の治療対象部位に対する治療計画の策定に際し、画像収集装置120の各ユニットは、図7のフローチャートに示した手順によって治療計画を目的とした治療計画用画像データを収集する(図8のステップS11)。   When formulating a treatment plan for the treatment target region of the patient 150, each unit of the image collection device 120 collects treatment plan image data for the purpose of the treatment plan according to the procedure shown in the flowchart of FIG. 7 (step of FIG. 8). S11).

そして、画像収集装置120の画像/撮影条件出力部29は、得られた治療計画用画像データにシステム制御部30から供給された治療計画用画像データの収集時における撮影条件を付加して放射線治療装置110へ供給し、放射線治療装置110の画像/撮影条件取得部5は、画像収集装置120から供給された上述の治療計画用画像データを取得する(図8のステップS12)。   Then, the image / imaging condition output unit 29 of the image acquisition device 120 adds the imaging conditions at the time of collection of the treatment plan image data supplied from the system control unit 30 to the obtained treatment plan image data, and performs radiotherapy. The image / imaging condition acquisition unit 5 of the radiotherapy apparatus 110 supplies the apparatus 110 with the above-described treatment plan image data supplied from the image acquisition apparatus 120 (step S12 in FIG. 8).

次いで、表示部7は、上述の画像/撮影条件取得部5からシステム制御部11を介して供給された治療計画用画像データを所定の表示フォーマットに変換して自己のモニタに表示し(図8のステップS13)、表示部7に表示された治療計画用画像データを観察した操作者は、治療計画用画像データに示されている治療対象部位の情報に基づいた治療計画を入力部10の入力デバイスを用いて策定する(図8のステップS14)。   Next, the display unit 7 converts the treatment plan image data supplied from the above-described image / imaging condition acquisition unit 5 via the system control unit 11 into a predetermined display format and displays the data on its own monitor (FIG. 8). Step S13), the operator observing the treatment plan image data displayed on the display unit 7 inputs a treatment plan based on the treatment target site information indicated in the treatment plan image data to the input unit 10 It is formulated using a device (step S14 in FIG. 8).

この場合、操作者は、上述の治療計画として、患者150に対する照射方向や照射領域を設定し、更に、この照射領域に対する計画治療用放射線Goを患者150の年齢、性別、体重、既往歴、治療対象等に基づいて設定する。   In this case, the operator sets the irradiation direction and the irradiation region for the patient 150 as the above-described treatment plan, and further, the planned treatment radiation Go for the irradiation region is set to the age, sex, weight, medical history, treatment of the patient 150. Set based on the target.

そして、得られた治療計画は、データ保管部6の治療計画保管部に保存される。又、画像/撮影条件取得部5から供給された治療計画用画像データはデータ保管部6の画像データ保管部に保存される(図8のステップS15)。   The obtained treatment plan is stored in the treatment plan storage unit of the data storage unit 6. The treatment plan image data supplied from the image / imaging condition acquisition unit 5 is stored in the image data storage unit of the data storage unit 6 (step S15 in FIG. 8).

(放射線治療の手順)
次に、本実施形態の放射線治療装置110による放射線治療の手順につき図9のフローチャートに沿って説明する。
(Radiotherapy procedure)
Next, the procedure of radiation therapy by the radiation therapy apparatus 110 of this embodiment will be described along the flowchart of FIG.

患者150の治療対象部位に対する放射線治療に際し、画像収集装置120の各ユニットは、図7のフローチャートに示した手順により治療計画時と放射線治療時における患者150の位置ズレ検出を目的とした位置ズレ検出用画像データを生成する(図9のステップS21)。   When performing radiation treatment on a treatment target region of the patient 150, each unit of the image acquisition device 120 detects position displacement for the purpose of detecting position displacement of the patient 150 at the time of treatment planning and radiation treatment according to the procedure shown in the flowchart of FIG. Image data is generated (step S21 in FIG. 9).

次いで、画像収集装置120の画像/撮影条件出力部29は、得られた位置ズレ検出用画像データにシステム制御部30から供給された位置ズレ検出用画像データ収集時の撮影条件を付加して放射線治療装置110へ供給し、放射線治療装置110の画像/撮影条件取得部5は、上述の撮影条件が付加された状態で画像収集装置120から供給された位置ズレ検出用画像データを取得する。そして、得られた位置ズレ検出用画像データは、データ保管部6の画像データ保管部に一旦保存される(図9のステップS22)。   Next, the image / imaging condition output unit 29 of the image acquisition device 120 adds the imaging conditions at the time of collecting the positional deviation detection image data supplied from the system control unit 30 to the obtained positional deviation detection image data, and performs radiation. The image / imaging condition acquisition unit 5 of the radiation therapy apparatus 110 supplies the image data for position shift detection supplied from the image acquisition apparatus 120 with the above-described imaging conditions added thereto. Then, the obtained positional deviation detection image data is temporarily stored in the image data storage unit of the data storage unit 6 (step S22 in FIG. 9).

一方、放射線治療装置110の位置ズレ検出部9は、上述の画像データ保管部に保存されている治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データを読み出す。そして、治療計画用画像データに対して所定サイズの関心領域を設定し、この関心領域から抽出された治療計画用画像データの画素と位置ズレ検出用画像データの画素との相関処理により治療計画用画像データに対する位置ズレ検出用画像データの位置ズレ(即ち、天板131に載置された患者150の治療計画時における位置と放射線治療直前における位置の差異)を検出する(図9のステップS23)。   On the other hand, the positional deviation detection unit 9 of the radiotherapy apparatus 110 reads the treatment plan image data and the positional deviation detection image data stored in the above-described image data storage unit. Then, a region of interest of a predetermined size is set for the treatment plan image data, and the treatment plan image is processed by correlation between the pixel of the treatment plan image data extracted from the region of interest and the pixel of the position deviation detection image data. The position shift of the image data for position shift detection with respect to the image data (that is, the difference between the position at the time of treatment planning of the patient 150 placed on the top board 131 and the position immediately before the radiation treatment) is detected (step S23 in FIG. 9). .

次いで、移動機構部4の機構制御部43は、位置ズレ検出部9からシステム制御部11を介して供給される治療計画用画像データと位置ズレ検出用画像データとの位置ズレ検出結果に基づいて生成した天板移動制御信号を天板移動機構42へ供給し、天板移動機構42は、機構制御部43から供給された天板移動制御信号に従って天板131を所定方向へ移動させることにより、天板131に載置された患者150の放射線治療時における位置を治療計画時の位置に補正する(図9のステップS24)。   Next, the mechanism control unit 43 of the moving mechanism unit 4 is based on the position shift detection result of the treatment plan image data and the position shift detection image data supplied from the position shift detection unit 9 via the system control unit 11. The generated top board movement control signal is supplied to the top board movement mechanism 42, and the top board movement mechanism 42 moves the top board 131 in a predetermined direction according to the top board movement control signal supplied from the mechanism control unit 43. The position of the patient 150 placed on the top board 131 at the time of radiotherapy is corrected to the position at the time of treatment planning (step S24 in FIG. 9).

一方、放射線量算出部8は、データ保管部6の画像データ保管部に位置ズレ検出用画像データと共に保管されている前記画像データの収集時における撮影条件を読み出し、これらの撮影条件に含まれている高電圧発生器の印加電圧や印加時間等に基づいて位置ズレ検出用画像データの収集時におけるX線量Da(Gy)を推定する。そして、得られたX線量Da(Gy)を放射線治療の治療用放射線量と同一の単位を有する撮影用放射線量Ga(MU)に変換する。   On the other hand, the radiation dose calculation unit 8 reads out the imaging conditions at the time of collection of the image data stored together with the positional deviation detection image data in the image data storage unit of the data storage unit 6 and is included in these imaging conditions. The X-ray dose Da (Gy) at the time of collecting image data for position shift detection is estimated based on the applied voltage and application time of the high voltage generator. Then, the obtained X-ray dose Da (Gy) is converted into an imaging radiation dose Ga (MU) having the same unit as the radiation dose for radiation therapy.

更に、放射線量算出部8は、データ保管部6の治療計画保管部に保管されている計画治療用放射線量Go(MU)を読み出し、得られた計画治療用放射線量Go(MU)から上述の撮影用放射線量Ga(MU)を減算することにより当該放射線治療に好適な治療用放射線量Gx(MU)を算出する(図9のステップS25)。   Further, the radiation dose calculation unit 8 reads out the planned treatment radiation dose Go (MU) stored in the treatment plan storage unit of the data storage unit 6 and uses the obtained planned treatment radiation dose Go (MU) as described above. A radiotherapy dose Gx (MU) suitable for the radiotherapy is calculated by subtracting the radiographing dose Ga (MU) (step S25 in FIG. 9).

次に、放射線発生部3の放射線制御部31は、放射線量算出部8から供給された治療用放射線量Gx(MU)の算出結果を受信し、この治療用放射線量Gx(MU)に基づいて放射線発生器32の高電圧発生器における印加電圧や印加時間等を制御することにより、放射線発生器32から放射される治療用放射線の照射条件(即ち、治療用放射線の照射強度や照射時間等)を設定する(図9のステップS26)。   Next, the radiation control unit 31 of the radiation generating unit 3 receives the calculation result of the therapeutic radiation dose Gx (MU) supplied from the radiation dose calculation unit 8 and based on the therapeutic radiation dose Gx (MU). By controlling the applied voltage and the application time in the high voltage generator of the radiation generator 32, the irradiation conditions of the therapeutic radiation emitted from the radiation generator 32 (that is, the irradiation intensity and the irradiation time of the therapeutic radiation) Is set (step S26 in FIG. 9).

次いで、放射線発生器32の高電圧発生器は、上述の印加電圧と印加時間を有した高電圧をX線管に印加し、X線管は、高電圧発生器から供給された高電圧によって加速した電子をタングステンターゲットに衝突させることにより治療用放射線量Gx(MU)を有した治療用放射線を放射する。そして、X線管から放射された治療用放射線は、放射線絞り器33によって形成された患者150の放射線照射領域に照射され、この放射線照射領域に存在する治療対象部位に対して放射線治療が行なわれる(図9のステップS27)。   Next, the high voltage generator of the radiation generator 32 applies a high voltage having the above-described applied voltage and application time to the X-ray tube, and the X-ray tube is accelerated by the high voltage supplied from the high voltage generator. The therapeutic radiation having the therapeutic radiation dose Gx (MU) is radiated by colliding the electrons with the tungsten target. The therapeutic radiation emitted from the X-ray tube is applied to the radiation irradiation region of the patient 150 formed by the radiation restrictor 33, and the radiation treatment is performed on the treatment target region existing in the radiation irradiation region. (Step S27 in FIG. 9).

以上述べた本開示の実施形態によれば、患者の治療対象部位に対し所定強度の治療用放射線を照射して放射線治療を行なう際、この放射線治療に先行する位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影用放射線量を考慮して当該放射線治療の治療用放射線量を設定することにより安全かつ有効な放射線治療が可能となる。   According to the embodiment of the present disclosure described above, when performing radiotherapy by irradiating a treatment target site of a patient with a predetermined intensity of therapeutic radiation, when collecting image data for detecting misalignment preceding this radiotherapy By setting the radiation dose for radiotherapy in consideration of the radiation dose for radiography in, safe and effective radiotherapy becomes possible.

特に、位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影用放射線量は、この画像データを収集する画像収集装置から供給される前記画像データ収集時の撮影条件に基づいて推定されるため、正確な治療用放射線量を容易に算出することができる。   In particular, since the radiation dose for imaging at the time of collecting image data for detecting misregistration is estimated based on the imaging conditions at the time of collecting the image data supplied from the image collecting device that collects the image data, accurate treatment is performed. The radiation dose can be easily calculated.

又、画像収集装置から供給される治療計画用画像データと位置ズレ検出用画像データを比較することにより、当該患者の治療計画用画像データ収集時における位置と放射線治療時における位置との位置ズレを正確に検出することが可能となり、この位置ズレ検出結果に基づいて放射線治療時における患者の位置ズレを補正することにより治療計画に基づいた放射線治療を正確かつ安全に実行することができる。   Further, by comparing the treatment plan image data supplied from the image collection device and the position deviation detection image data, the position deviation between the position at the time of collecting the treatment plan image data and the position at the time of radiation treatment of the patient is detected. It becomes possible to detect accurately, and by correcting the positional deviation of the patient at the time of radiotherapy based on this positional deviation detection result, the radiotherapy based on the treatment plan can be executed accurately and safely.

以上、本開示の実施形態について述べてきたが、本開示は、上述の実施形態に限定されるものではなく、変形して実施することが可能である。例えば、上述の実施形態では、放射線治療システム100を構成する画像収集装置120としてX線CT装置を用いる場合について述べたが、画像収集装置120は、通常のX線撮影装置であってもよく、又、他の撮影用放射線による撮影が可能な医用画像診断装置であっても構わない。   As mentioned above, although embodiment of this indication has been described, this indication is not limited to the above-mentioned embodiment, and it can change and carry out. For example, in the above-described embodiment, the case where an X-ray CT apparatus is used as the image acquisition apparatus 120 included in the radiation therapy system 100 has been described. However, the image acquisition apparatus 120 may be a normal X-ray imaging apparatus. Further, it may be a medical image diagnostic apparatus capable of imaging with other imaging radiation.

又、画像収集装置120が生成する治療計画用画像データや位置ズレ検出用画像データ等は、上述の実施形態で示したように投影データ生成部22が生成する3次元の投影データ(ボリュームデータ)を再構成処理することによって得られる3次元の画像データであってもよく、又、前記ボリュームデータの所定断面(例えば、図6のx−z平面に平行な断面)におけるボクセルを抽出することによって得られる2次元のMPR(multi planar reconstruction)画像データであっても構わない。   Further, the treatment plan image data and the positional deviation detection image data generated by the image acquisition device 120 are three-dimensional projection data (volume data) generated by the projection data generation unit 22 as shown in the above-described embodiment. 3D image data obtained by performing reconstruction processing, and by extracting voxels in a predetermined section of the volume data (for example, a section parallel to the xz plane in FIG. 6). The obtained two-dimensional MPR (multi planar reconstruction) image data may be used.

一方、上述の実施形態では、位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影用放射線量を考慮して当該放射線治療における治療用放射線量を算出する場合について述べたが、治療用放射線量の算出は、治療計画用画像データあるいは治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影用放射線量に基づいて行なってもよい。例えば、治療計画が策定された直後にこの治療計画に基づいた放射線治療が行なわれる場合のように、位置ズレ検出用画像データの収集が不要な場合には、治療計画用画像データの収集時における撮影用放射線量を考慮して治療用放射線量を算出してもよい。又、当該放射線治療に先行して他の画像データが追加収集される場合には、これらの画像データの収集時における撮影用放射線量を更に考慮して治療用放射線量の算出を行なうことが望ましい。   On the other hand, in the above-described embodiment, the case where the radiation dose for radiotherapy is calculated in consideration of the radiation dose for imaging at the time of collecting the image data for detecting misalignment is described. Alternatively, it may be performed based on the radiation dose for imaging at the time of collection of the treatment plan image data or the treatment plan image data and the positional deviation detection image data. For example, when it is not necessary to collect positional deviation detection image data, such as when radiotherapy based on this treatment plan is performed immediately after the treatment plan is formulated, when the image data for treatment plan is collected, The therapeutic radiation dose may be calculated in consideration of the imaging radiation dose. In addition, when other image data is additionally collected prior to the radiotherapy, it is desirable to further calculate the radiation dose for treatment in consideration of the radiation dose for imaging when collecting these image data. .

又、上述の実施形態における位置ズレ検出部9及び放射線量算出部8は、データ保管部6の画像データ保管部に保管された治療計画用画像データ及び位置ズレ検出用画像データを用いて画像データ間の位置ズレ検出を行なう場合について述べたが、画像/撮影条件取得部5から供給された位置ズレ検出用画像データと画像データ保管部から読み出した治療計画用画像データを用いて上述の位置ズレ検出を行なってもよい。   Further, the positional deviation detection unit 9 and the radiation dose calculation unit 8 in the above-described embodiment use the treatment plan image data and the positional deviation detection image data stored in the image data storage unit of the data storage unit 6 to perform image data. In the above description, the positional deviation detection is performed using the positional deviation detection image data supplied from the image / imaging condition acquisition unit 5 and the treatment plan image data read from the image data storage unit. Detection may be performed.

尚、本実施形態及びその変形例のX線透視撮影装置に含まれる各ユニットは、例えば、CPU、RAM、磁気記憶装置、入力装置、表示装置等で構成されるコンピュータをハードウェアとして用いることでも実現することができる。例えば、放射線治療装置110のシステム制御部11は、上記のコンピュータに搭載されたCPU等のプロセッサに所定の制御プログラムを実行させることにより各種機能を実現することができる。この場合、上述の制御プログラムをコンピュータに予めインストールしてもよく、又、コンピュータ読み取りが可能な記憶媒体への保存あるいはネットワークを介して配布された制御プログラムのコンピュータへのインストールであっても構わない。   Note that each unit included in the X-ray fluoroscopic apparatus according to the present embodiment and the modification thereof may be a computer using a CPU, a RAM, a magnetic storage device, an input device, a display device, and the like as hardware. Can be realized. For example, the system control unit 11 of the radiation therapy apparatus 110 can realize various functions by causing a processor such as a CPU mounted on the computer to execute a predetermined control program. In this case, the above-described control program may be installed in advance in the computer, or may be stored in a computer-readable storage medium or installed in the computer of the control program distributed via the network. .

以上、本発明のいくつかの実施形態及びその変形例を説明したが、これらの実施形態や変形例は、例として提示したものであり発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行なうことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although some embodiment and its modification of this invention were demonstrated, these embodiment and modification are shown as an example, and are not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

110…放射線治療装置
1x…固定架台
2x…回転架台
3…放射線発生部
31…放射線制御部
32…放射線発生器
33…放射線絞り器
4…移動機構部
41…絞り移動機構
42…天板移動機構
43…機構制御部
5…画像/撮影条件取得部
6…データ保管部
7…表示部
8…放射線量算出部
9…位置ズレ検出部
10…入力部
11…システム制御部
120…画像収集装置
130…寝台
131…天板
100…放射線治療システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 110 ... Radiation therapy apparatus 1x ... Fixed mount frame 2x ... Rotating mount frame 3 ... Radiation generation part 31 ... Radiation control part 32 ... Radiation generator 33 ... Radiation restrictor 4 ... Movement mechanism part 41 ... Aperture movement mechanism 42 ... Top plate movement mechanism 43 ... Mechanism control unit 5 ... Image / imaging condition acquisition unit 6 ... Data storage unit 7 ... Display unit 8 ... Radiation dose calculation unit 9 ... Position displacement detection unit 10 ... Input unit 11 ... System control unit 120 ... Image collection device 130 ... Bed 131 ... Top plate 100 ... Radiation therapy system

Claims (9)

患者の治療対象部位に対して放射線治療を行なう放射線治療装置において、
別途設置された画像収集装置から前記放射線治療に先行して供給される前記患者の画像データとこの画像データの収集時における撮影条件を取得する画像/撮影条件取得手段と、
前記撮影条件に基づいて前記放射線治療に好適な治療用放射線量を算出する放射線量算出手段と、
前記治療用放射線量の算出結果に基づいて前記放射線治療における放射線照射条件を設定する放射線制御手段とを
備えたことを特徴とする放射線治療装置。
In a radiotherapy apparatus for performing radiotherapy on a treatment target site of a patient,
Image / imaging condition acquisition means for acquiring image data of the patient supplied prior to the radiotherapy from a separately installed image acquisition apparatus and imaging conditions at the time of collection of the image data;
A radiation dose calculating means for calculating a therapeutic radiation dose suitable for the radiotherapy based on the imaging conditions;
A radiation therapy apparatus comprising: radiation control means for setting a radiation irradiation condition in the radiation therapy based on a calculation result of the therapeutic radiation dose.
前記放射線量算出手段は、前記撮影条件に基づいて前記画像データの収集時における撮影用放射線量を推定し、予め設定された計画治療用放射線量から前記撮影用放射線量を減算することにより前記治療用放射線量を算出することを特徴とする請求項1記載の放射線治療装置。   The radiation dose calculating means estimates the radiation dose for imaging at the time of collecting the image data based on the imaging conditions, and subtracts the radiation dose for imaging from a preset planned radiation dose for treatment. The radiation therapy apparatus according to claim 1, wherein the radiation dose is calculated. 前記治療対象部位に対して治療用放射線を発生するX線管を有した放射線発生器を備え、前記放射線制御手段は、前記放射線量算出手段が算出した前記治療用放射線量に基づいて前記X線管に印加する高電圧の印加電圧あるいは印加時間の少なくとも何れかを制御することを特徴とする請求項1記載の放射線治療装置。   A radiation generator having an X-ray tube for generating therapeutic radiation for the treatment target site, wherein the radiation control means is configured to generate the X-ray based on the therapeutic radiation dose calculated by the radiation dose calculation means; 2. The radiotherapy apparatus according to claim 1, wherein at least one of a high voltage applied to the tube and an application time are controlled. 前記放射線量算出手段は、前記画像収集装置が前記放射線治療の治療計画を目的として収集した治療計画用画像データの収集時における撮影条件あるいは前記患者の治療計画における位置と前記放射線治療の直前における位置との位置ズレ検出を目的として収集した位置ズレ検出用画像データの収集時における撮影条件の少なくとも何れかに基づいて前記治療用放射線量を算出することを特徴とする請求項1記載の放射線治療装置。   The radiation dose calculating means includes imaging conditions at the time of collection of treatment plan image data collected by the image collection device for the purpose of treatment plan of the radiation treatment or a position in the patient treatment plan and a position immediately before the radiation treatment. The radiotherapy apparatus according to claim 1, wherein the radiation dose for treatment is calculated based on at least one of imaging conditions at the time of collecting image data for position shift detection collected for the purpose of position shift detection. . 前記治療計画用画像データと前記位置ズレ検出用画像データとの位置ズレを検出する位置ズレ検出手段と、前記位置ズレの検出結果に基づいて前記患者を前記放射線治療の直前における位置から前記治療計画における位置へ移動させる天板移動機構とを備えたことを特徴とする請求項4記載の放射線治療装置。   Position shift detection means for detecting a position shift between the treatment plan image data and the position shift detection image data, and the treatment plan from the position immediately before the radiotherapy based on the detection result of the position shift. The radiotherapy apparatus according to claim 4, further comprising a top plate moving mechanism for moving to a position at. 多分割絞り体を有する放射線絞り器と前記多分割絞り体を移動させる絞り移動機構を備え、前記絞り移動機構は、前記治療計画用画像データに示された前記治療対象部位の形状に基づいて前記多分割絞り体を移動させることにより前記放射線治療における放射線照射領域を設定することを特徴とする請求項4記載の放射線治療装置。   A radiation restrictor having a multi-segment diaphragm and a diaphragm movement mechanism for moving the multi-segment diaphragm, the diaphragm movement mechanism based on the shape of the treatment target site indicated in the treatment planning image data The radiotherapy apparatus according to claim 4, wherein a radiation irradiation region in the radiotherapy is set by moving a multi-part diaphragm. 患者の治療対象部位に対して放射線治療を行なう放射線治療装置と、前記患者の画像データを収集する画像収集装置とを備えた放射線治療システムにおいて、
前記放射線治療装置として、請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載した放射線治療装置を備えたことを特徴とする放射線治療システム。
In a radiotherapy system comprising a radiotherapy device that performs radiotherapy on a treatment target site of a patient, and an image acquisition device that collects image data of the patient,
A radiotherapy system comprising the radiotherapy apparatus according to any one of claims 1 to 6 as the radiotherapy apparatus.
前記画像収集装置は、X線CT装置あるいはX線撮影装置の何れかであることを特徴とする請求項7記載の放射線治療システム。   The radiotherapy system according to claim 7, wherein the image acquisition apparatus is either an X-ray CT apparatus or an X-ray imaging apparatus. 患者の治療対象部位に対して放射線治療を行なう放射線治療装置に対し、
別途設置された画像収集装置から前記放射線治療に先行して供給される前記患者の画像データとこの画像データの収集時における撮影条件を取得する画像/撮影条件取得機能と、
前記撮影条件に基づいて前記放射線治療に好適な治療用放射線量を算出する放射線量算出機能と、
前記治療用放射線量の算出結果に基づいて前記放射線治療における放射線照射条件を設定する放射線制御機能を
実行させることを特徴とする制御プログラム。
For a radiotherapy device that performs radiotherapy on the patient's target site,
An image / imaging condition acquisition function for acquiring the image data of the patient supplied prior to the radiotherapy from an separately installed image acquisition device and the imaging conditions at the time of collection of the image data;
A radiation dose calculation function for calculating a therapeutic radiation dose suitable for the radiotherapy based on the imaging conditions;
A control program for executing a radiation control function for setting a radiation irradiation condition in the radiation therapy based on a calculation result of the therapeutic radiation dose.
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