JP2015000092A - 患者位置決めシステム、および患者位置決め方法。 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】治療計画時CTデータのボクセルデータのうちの患部であるボクセルデータに対応した治療時CTデータのボクセルデータのうち、位置決め演算部により求めた移動パラメータにより治療台を移動させた後の治療時において未照射となるボクセルデータである残差を算出する残差演算部と、この残差演算部において算出した残差を累積して保存する残差保存部と、を有し、位置決め演算部は、残差保存部に保存されている残差を有するボクセルデータに重み付けして位置決め演算を行って移動パラメータを求めるようにした。
【選択図】図1
Description
図1は、本発明の実施の形態1による患者位置決めシステムの構成を示すブロック図である。まず、治療計画時に患者1のCTデータをCTスキャナ2で撮影し、CTデータ取得部5が治療計画時のCTデータを取得して治療計画時CTデータとして治療計画時CTデータ保存部6に保存する(治療計画時CTデータ保存ステップ)。撮影されたCTデータは、DICOM(Digital Imaging and Communication in Medicine)形式のスライス画像群であるが、フォーマットは特にこれに限定されるものではない。治療時には、患者1のCTデータをCTスキャナ2で撮影し、位置決め演算部8において、CTデータ取得部5が取得した治療時のCTデータである治療時CTデータと、治療計画時CTデータ保存部6に保存されている治療計画時CTデータとの位置決めを行う。位置決めでは、治療計画時のCTデータと治療時のCTデータの非剛体位置決めを行い、各CTデータのボクセル同士の対応付けを行う。この対応を用いて、治療台3を動かすために必要な移動パラメータを近似的に算出し、治療台制御部9に出力する。移動パラメータは、前回までの治療時の未照射領域である残差を重みとすることで、前回の未照射領域を補うようなパラメータとなる。
ここで、
R11 = cos(φ)cos(θ)
R12 = cos(φ)sin(θ)sin(ψ) - sin(φ)cos(ψ)
R13 = cos(φ)sin(θ)cos(ψ) + sin(φ)sin(ψ)
R21 = sin(φ)cos(θ)
R22 = sin(φ)sin(θ)sin(ψ) + cos(φ)cos(ψ)
R23 = sin(φ)sin(θ)cos(ψ) - cos(φ)sin(ψ)
R31 = - sin(θ)
R32 = cos(θ)sin(ψ)
R33 = cos(θ)cos(ψ)
ここで、eb(Xp)は、後述の累積残差であり、kは0ではない所定の正の係数である。
図4は、本発明の実施の形態2による患者位置決めシステムの構成を示すブロック図である。まず、治療計画時に患者1のCTデータをCTスキャナ2で撮影し、CTデータ取得部5が治療計画時のCTデータを取得して治療計画時CTデータ保存部6に保存する。治療時には、患者1のCTデータをCTスキャナ2で撮影し、位置決め演算部8において、CTデータ取得部5が取得した治療時のCTデータと、治療計画時CTデータ保存部6に保存されている治療計画時のCTデータとの位置決めを行う。位置決めでは、治療計画時のCTデータと治療時のCTデータの非剛体位置決めを行い、各CTデータのボクセル同士の対応付けを行う。実施の形態2では、この対応から部分領域集合を生成し、治療台3を動かすために必要な移動パラメータを近似的に算出する。この移動パラメータを用いて治療時と治療計画時の患部の一致度を算出して一致度を評価する。部分領域集合の生成と評価を繰り返し行い、評価値が最も高くなる際の移動パラメータを治療台制御部9に出力する。移動パラメータは、前回までの治療時の残差を重みとすることや一致度を評価することで、前回の未照射領域を補うようなパラメータとなる。
のステップは実施の形態1と同様である。ここで算出した対応は、部分領域集合生成部12へ出力する。
ここで、
R11 = cos(φ)cos(θ)
R12 = cos(φ)sin(θ)sin(ψ) - sin(φ)cos(ψ)
R13 = cos(φ)sin(θ)cos(ψ) + sin(φ)sin(ψ)
R21 = sin(φ)cos(θ)
R22 = sin(φ)sin(θ)sin(ψ) + cos(φ)cos(ψ)
R23 = sin(φ)sin(θ)cos(ψ) - cos(φ)sin(ψ)
R31 = - sin(θ)
R32 = cos(θ)sin(ψ)
R33 = cos(θ)cos(ψ)
ここで、eb(X’p)は、後述の累積残差のうち選択した部分領域集合における累積残差であり、kは0ではない所定の正の係数である。
Claims (5)
- 患者を載せる治療台と、
この治療台に載った患者の患部のCTデータを撮像するCTスキャナと、
このCTスキャナで撮像した前記CTデータを取得するCTデータ取得部と、
このCTデータ取得部により治療計画時に取得したCTデータを治療計画時CTデータとして保存する治療計画時CTデータ保存部と、
前記CTデータ取得部により治療時に取得した前記CTデータである治療時CTデータと前記治療計画時CTデータ保存部に保存されている前記治療計画時CTデータとを用いて、前記治療時CTデータのボクセルデータと前記治療計画時CTデータのボクセルデータとの対応を算出すると共に、前記患者の患部の位置決めを行うために前記治療台を移動させる移動パラメータを求める位置決め演算を行う位置決め演算部と、
前記位置決め演算部により求めた前記移動パラメータにより前記治療台を制御する治療台制御部と、
を備えた患者位置決めシステムにおいて、
前記治療計画時CTデータのボクセルデータのうちの患部であるボクセルデータに対応した前記治療時CTデータのボクセルデータのうち、前記位置決め演算部により求めた前記移動パラメータにより前記治療台を移動させた後の治療時において未照射となるボクセルデータである残差を算出する残差演算部と、
この残差演算部において算出した残差を累積して累積残差として保存する残差保存部と、を有し、
前記位置決め演算部は、前記残差保存部に保存されている累積残差を有するボクセルデータに重み付けして位置決め演算を行って前記移動パラメータを求めることを特徴とする患者位置決めシステム。 - 前記位置決め演算部は、式(2)を満たす前記治療台の移動ベクトルTおよび回転ベクトルRを求めることを特徴とする請求項1に記載の患者位置決めシステム。
ここで、Xpは前記治療計画時CTデータのボクセルデータ、Xnは前記治療時CTデータのボクセルデータ、eb(Xp)は治療計画時ボクセルデータにおける前記累積残差、kは正の係数である。 - 前記治療時CTデータのボクセルデータから任意の個数のボクセルデータを選択して複数の部分領域集合を生成する部分領域集合生成部を有し、
前記位置決め演算部は、前記部分領域集合生成部で生成した前記複数の部分領域集合のそれぞれの部分領域集合により、前記残差保存部に保存されている前記累積残差を有するボクセルデータに重み付けして位置決め演算を行い、この位置決め演算結果における前記治療計画時CTデータと前記治療時CTデータとの患部のボリュームデータの一致度を算出し、前記複数の部分領域集合のうち前記一致度が最も高い部分領域集合による位置決め演算で求めた前記移動パラメータを前記治療台制御部と前記残差演算部とに出力することを特徴とする請求項1に記載の患者位置決めシステム。 - 治療計画時に、治療台に載った患者の患部のCTデータを撮像して、撮像したCTデータを治療計画時CTデータとして保存する治療計画時CTデータ保存ステップと、
治療時に、前記治療台に載った前記患者の患部のCTデータを撮像して、撮像したCTデータを治療時CTデータとして取得する治療時CTデータ取得ステップと、
前記治療計画時CTデータと前記治療時CTデータのそれぞれのボクセルデータの対応を算出するボクセルデータ対応算出ステップと、
前記治療時CTデータと前記治療計画時CTデータとを用いて前記患者の患部の位置決めを行うために前記治療台を移動させる移動パラメータを求める位置決め演算ステップと、を備えた患者位置決め方法であって、
前記治療計画時CTデータのボクセルデータのうちの患部であるボクセルデータに対応した前記治療時CTデータのボクセルデータのうち、前記位置決め演算ステップにより求めた前記移動パラメータにより前記治療台を移動させた後の治療時において未照射となるボクセルデータである残差を算出し、この残差を累積して累積残差として保存する累積残差保存ステップを備え、
前記位置決め演算ステップにおいて、前記累積残差を有するボクセルデータに重み付けして前記移動パラメータを求めることを特徴とする患者位置決め方法。 - 前記治療時CTデータのボクセルデータから任意の個数のボクセルデータを選択して複数の部分領域集合を生成する部分領域集合生成ステップを有し、
前記位置決め演算ステップにおいて、前記部分領域集合生成ステップで生成した複数の部分領域集合のそれぞれの部分領域集合により、前記累積残差を有するボクセルデータに重み付けして前記移動パラメータを求め、求めた移動パラメータを用いて前記治療計画時CTデータと前記治療時CTデータとの患部のボリュームデータの一致度を算出し、前記複数の部分領域集合のうち前記一致度が最も高い部分領域集合により求めた前記移動パラメータを、前記治療台を移動させる移動パラメータとしてとして決定することを特徴とする請求項4に記載の患者位置決め方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013124344A JP2015000092A (ja) | 2013-06-13 | 2013-06-13 | 患者位置決めシステム、および患者位置決め方法。 |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010143400A1 (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | 三菱電機株式会社 | 画像照合装置及びこれを用いた患者位置決め装置 |
JP2011245289A (ja) * | 2010-05-24 | 2011-12-08 | Mitsubishi Electric Research Laboratories Inc | 計画に基づいた医用画像レジストレーションのための方法 |
-
2013
- 2013-06-13 JP JP2013124344A patent/JP2015000092A/ja active Pending
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WO2010143400A1 (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | 三菱電機株式会社 | 画像照合装置及びこれを用いた患者位置決め装置 |
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