JP3825384B2 - Radiotherapy apparatus and method of operating the same - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アイソセンタを中心とする球状面に沿って放射線発生装置を移動させる放射
線治療装置およびその動作方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
医療分野で用いられる放射線治療装置には、アイソセントリック型とノンアイソセントリック型がある。アイソセントリック型の放射線治療装置は、水平軸を中心に回転するガントリを位置決め装置として備える。治療用の放射線は、ガントリの端から水平軸上に設定されるアイソセンタに向けて出射される。放射線治療の対象者となる患者は、放射線の照射対象がアイソセンタに位置するように寝台に寝かされる。また、アイソセントリック型の放射線治療装置は、照射対象に対する放射線の照射方位を変えるために、ガントリを回転させるとともに、寝台を回転させる。患者の体表面に施されたマーキングを治療室内に設置されたレーザ光源から投射されるレーザ光線に合せることで、照射対象をアイソセンタに合せる。マーキングは、予め建てられた治療計画に基づき、患者の体表面に施される。
【0003】
ノンアイソセントリック型の放射線治療装置は、多関節ロボットアームを位置決め装置として備える。治療用の放射線は、ロボットアームの先端に取付けられた放射線発生装置から出射される。この放射線治療装置は、放射線の照射範囲内に放射線の照射対象を配置することで、多方位から治療用の放射線を照射する。放射線治療の対象患者は、寝台に寝かされ、照射対象が放射線照射範囲内に位置するように、寝台によって移動される。照射対象は、アイソセントリック型の放射線治療装置と同様に、治療室内に設置されたレーザ光源から投射されるレーザ光線に患者の体表面に施されたマーキングを合せることによって、位置決めされる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、治療室に設けられたレーザ光源は、設置された方向にしかレーザ光線を出射できない。したがって、放射線発生装置が、このレーザ光源から出射されるレーザ光線を遮る位置に設定される場合、位置決めのためのマーキングを有効に利用することができない。また、患者の向きによっては、レーザ光線が照射されるマーキング部分を照射対象から離れた位置に設けなければならない場合が生じる。その結果、位置決め精度の信頼性が低下する。
【0005】
位置決めされた放射線の対象部位である病巣は、体内にあって直接確認することができない。また、これらの放射線治療装置は、放射線の照射対象がアイソセンタに位置するように患者を移動して位置決めする。しかしながら、体表面に描かれたマーキングは、表皮がよじれることで、照射対象との位置関係がずれる恐れがある。このため、患者を移動させている間に、マーキングと照射対象の相対位置が治療計画からずれてしまうことがある。そして、放射線治療の途中で患者の体形が重力で扁平したり、移動したりすることがある。
【0006】
したがって、マーキングと照射対象の相対的な位置関係について、放射線治療計画が再現されるように、患者の体を固定具で拘束する場合がある。しかし、固定具で拘束する場合においても、完全に患者を固定することができないとともに、体表面のマーキングを固定することができたとしても体内の照射対象は固定できない。したがって、マーキングを基に放射線照射対象を位置決めすることは、難しい。このため、照射対象から治療用の放射線がずれることを見越して照射範囲を設定しなければならないため、放射線量を軽減することが難しい。
【0007】
そこで、本発明は、放射線の照射対象を放射線照射範囲内に容易に位置決めすることのできる放射線治療装置およびその動作方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放射線治療装置は、放射線とレーザ光線とを同軸に出射する放射線発生装置と、前記放射線の中心軸が患者に入射する位置を示し照射対象に対する方位が設定された少なくとも3つの体表面マーキングと、前記放射線と前記レーザ光線が同軸に出射される照射軸が1点で交わるようにアイソセンタを中心に所定の距離の半径の軌道に沿って前記放射線発生装置を円弧移動させるガイドと、前記放射線発生装置の前記ガイドに沿う円弧移動の回転軸と前記アイソセンタにおいて交差する傾倒軸を中心に前記ガイドを回転させる支持部材と、前記放射線発生装置を前記ガイドに沿って移動する可動部材と、同可動部材を用いて設定された各方位から投影されるレーザ光線に対応する前記体表面マーキングが一致するように、患者を移動させるスライドボードと、前記アイソセンタとこの近傍に配置される前記放射線の照射対象とを含む範囲の透視画像の情報を検出する検出器と、前記検出器が複数の方位でそれぞれ検出した複数の前記透視画像の情報と前記アイソセンタに対して前記透視画像を検出した方位の情報とを基に前記アイソセンタの位置と前記照射対象の位置との相対位置関係を演算する解析装置と、前記相対位置関係を基に前記放射線発生装置を移動させる制御装置とを備えることを特徴とする。
【0009】
この場合、検出器は、透視画像の情報として、放射線発生装置から出射された放射線を検出する。そして、解析装置は、アイソセンタに対して所望する位置に位置決めされた放射線発生装置の位置情報と検出器によって得られた透視画像の情報とを基にアイソセンタと照射対象との相対位置関係を演算する。また、これらの検出器は、透視画像の情報を検出する場合にアイソセンタに対して所望する位置に位置決めされた放射線発生装置と点対称の位置に置かれる。
【0010】
または、検出器は、透視画像の情報として、放射線発生装置と別に設けられた放射線源から出射される放射線を検出する。そして、検出器と、透視画像の情報を取得するための放射線を検出器に向けて照射する放射線源との対を少なくとも2対備える。
また、本発明に係る放射線治療装置の動作方法は、放射線とレーザ光線とを同軸に出射する放射線発生装置と、患者を移動させるスライドボードと、前記放射線と前記レーザ光線が同軸に出射される照射軸が1点で交わるようにアイソセンタを中心に所定の距離の半径の軌道に沿って前記放射線発生装置を円弧移動させるガイドと、前記放射線発生装置の前記ガイドに沿う円弧移動の回転軸と前記アイソセンタにおいて交差する傾倒軸を中心に前記ガイドを回転させる支持部材と、前記放射線発生装置を前記ガイドに沿って移動する可動部材と、前記放射線発生装置を移動させた場合に前記アイソセンタと放射線の照射対象とを含む範囲の透視画像の情報を検出する検出器と、前記アイソセンタの位置と前記照射対象の位置との相対位置関係を演算する解析装置と、前記相対位置関係を基に前記放射線発生装置を移動させる制御装置とを備える放射線治療装置の動作方法であって、前記可動部材を用いて、治療計画に基づき設定された各方位から前記照射対象となる病巣に対して前記レーザ光線を出射し、患者の体表面上の、前記放射線の中心軸が同患者に入射する位置を示し前記照射対象に対する方位が設定された少なくとも3つの体表面マーキングが前記レーザ光線のスポットに一致するように前記スライドボードを移動させ、前記検出器で複数の方位においてそれぞれ検出した複数の前記透視画像の情報と前記アイソセンタに対して前記透視画像を検出した方位の情報とを基に、前記解析装置で前記アイソセンタの位置と前記照射対象の位置との相対位置関係を演算し、前記制御装置により前記相対位置関係を基に前記放射線発生装置を移動させることを特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第1の実施形態の放射線治療装置1について、図1から図5を参照して説明する。図1に示す放射線治療装置1は、放射線発生装置2と、ガイド3と、支持部材4と、可動部材5と、検出器6と、解析装置7と、制御装置8と、寝台9とを備える。
【0012】
放射線発生装置2は、放射線としてX線Rを出射する。このX線Rは、電子銃から発射された電子を加速器で加速させ、ターゲットに衝突させることで発生する。また、放射線発生装置2は、レーザ発振器を内蔵しており、X線Rと同軸にレーザ光線Lを出射する。
【0013】
可動部材5は、互いに交差する2つの回動軸C,Dで放射線発生装置2を枢支している。回動軸C,Dは、X線Rとレーザ光線Lとが同軸に合わされた照射軸Aと互いに直交するように配置される。回動軸Cは、放射線発生装置2を矢印U方向に傾け、回動軸Dは、放射線発生装置2を矢印V方向に傾ける。これにより、放射線発生装置2は、いわゆる首振り動作をする。
【0014】
ガイド3は、円弧状に形成され、この円弧に沿って移動するように可動部材5を支持している。ガイド3は、アイソセンタ10を中心とする所定の半径の軌道に沿って放射線発生装置2を移動させる。また、ガイド3は、アイソセンタ10に対して正反対の方位からX線Rを照射する範囲以上に放射線発生装置2を移動させる移動範囲を有している。つまり、ガイド3は、アイソセンタ10を中心に放射線発生装置2を180°以上回転させることができる。
【0015】
支持部材4は、傾倒軸11を中心にガイドを回転させる。傾倒軸11は、放射線発生装置2がガイド3に沿って移動する回転軸12とアイソセンタ10において交差する。この場合、傾倒軸11と回転軸12は、放射線発生装置2の位置決め制御の観点から、互いに直交することが好ましい。本実施形態の放射線治療装置1は、傾倒軸11が水平に配置されているので、ガイド3がいわゆるΩ形をしている。支持部材4は、アイソセンタ10から傾倒軸11に沿って両側に配置され、床に固定される。また、ガイド3を枢支する支持部材4の少なくとも一方に、ガイド3を傾倒させる駆動装置として、サーボモータ4aを備える。ガイド3は、アイソセンタ10から偏心して配置されている。そこで、重心の位置を傾倒軸11上に配置してサーボモータ4aの負荷を軽減するために、カウンターウェイトを取付けてもよい。
【0016】
放射線発生装置2は、ガイドに沿って回転軸12を中心に移動する可動部材5に取付けられるとともに、ガイド3が傾倒軸11を中心に回転することで、アイソセンタ10を中心とする球面に沿って移動する。アイソセンタ10は、可動部材5をガイド3に沿って移動させるとともに傾倒軸11を中心にガイド3を回転させ、異なる方位で位置決めした放射線発生装置2から延びる照射軸Aが、1点で交差する点である。
【0017】
検出器6は、アイソセンタ10に対して任意の方位に位置決めされた放射線発生装置2と点対称の方位に配置される。検出器6は、アイソセンタ10を含む範囲の透視画像の情報として、放射線発生装置2から出射されるX線Rを検出面6aで検出する。この場合、放射線発生装置2は、アイソセンタ10を含む範囲に配置された放射線治療の対象となる患者P及びこの患者Pが寝かされた寝台9のスライドボード9aを通過してこの部分の透視画像が得られる程度の出力の小さいX線Rを検出器6に向けて出射する。検出器6は、放射線発生装置2の方位及び照射軸Aの角度に応じて、位置及び高さを変えることができるとともに、検出面6aを傾けられるように設けられている。したがって、検出器6は、検出面6aで垂直にX線Rを検出するように設定することができる。なお、図1において、放射線治療装置1は、治療用のX線Rを照射している状態であり、検出器6を寝台9の傍らに退けている。また、検出器6は、放射線発生装置2の方位に応じて、その都度、移動させてもよいし、予め設定される放射線発生装置2の方位に応じた個数を配置しておいてもよい。
【0018】
解析装置7は、X線Rの照射対象13が配置されるアイソセンタ10を含む範囲に対して複数の方位でそれぞれ検出された透視画像の情報と、アイソセンタ10に対して各透視画像を検出した方位の情報、本実施形態では、放射線発生装置2の位置情報を基に、アイソセンタ10と照射対象13の相対位置関係を演算する。例えば、図2の(A)に示すようにアイソセンタ10に対して照射対象13がずれている場合、方位GからX線Rを照射して得られるアイソセンタ10近傍の透視画像gと方位HからX線Rを照射して得られるアイソセンタ10近傍の透視画像hとでは、図2の(B)及び(C)に示すように照射対象13が投影される位置が異なる。したがって、方位G,Hのアイソセンタ10に対する位置座標と透視画像g,hとを基に、アイソセンタ10と照射対象13との相対位置関係、すなわち、照射対象13の位置座標は、視差の原理を応用することで求めることができる。また、少なくとも2つの異なる方位の透視画像を基にアイソセンタ10と照射対象13の相対的な立体位置関係を求めることができる。
【0019】
制御装置8は、解析装置7によって演算された相対位置関係を基に、ガイド3、支持部材4、可動部材5を制御して、放射線発生装置2の設定位置及び照射軸Aの角度を自動的に補正する。そして、放射線治療装置1は、アイソセンタ10を中心とする座標系から照射対象13を中心とする座標系に置換えて制御される。
【0020】
寝台9は、放射線治療の対象となる患者Pを寝かせるスライドボード9aと、このスライドボード9aに寝かされた患者PのX線Rの照射対象13をアイソセンタ10へ移動させる駆動機構9bとを備えている。スライドボード9aは、傾倒軸11と直角に交差する方向が患者Pの体軸方向となるように配置されている。
【0021】
次に、放射線治療を施される患者Pの照射対象(病巣)13について治療計画が立てられて患者Pの体表面にマーキング14が施された後から、病巣13を放射線治療装置1に対して位置決めするまでの方法を説明する。
【0022】
治療計画に基づいて、患者Pの体表面には、複数のマーキング14が施されている。各マーキング14は、照射対象13となる病巣に対する方位が設定されている。放射線治療装置1は、図3に示すように放射線発生装置2の照射軸Aを各マーキング14に設定された方位に合わせる。患者Pの体表面に投影されるレーザ光線Lのスポットにマーキング14が一致するように、患者Pまたは患者Pが寝かされた寝台9のスライドボード9aを移動させる。なお、アイソセンタ10に対して患者Pの相対的な位置を決めるために、マーキング14は、少なくとも3つとする。
【0023】
次に、放射線治療装置1は、透視画像を得るために、図4に示すように各マーキング14の方位に位置決めされた放射線発生装置2からこの放射線発生装置2の方位に対応する位置に配置された検出器6に向けて小さい出力のX線Rを照射する。各方位に位置決めされた放射線発生装置2に対応して検出器6で検出された透視画像の情報は、この透視画像に対応する放射線発生装置2の位置情報とともに解析装置7に取込まれる。解析装置7は、これらの情報を基に、アイソセンタ10と照射対象13の相対位置関係、すなわち、アイソセンタ10からの照射対象13のずれ量を演算する。
【0024】
なお、透視画像の情報は少なくとも2つ取得すればよい。そこで、まず2つの透視画像を取得して、相対位置関係を求め、これを基に放射線発生装置2の照射軸Aを補正し、さらに3つ目の透視画像で照射軸Aが補正されたことを確認してもよい。また、検出器6の検出面6aが照射軸Aと直角に交わっていない場合でも、検出器6によって得られた透視画像の扁平率或いは伸展率から、検出面6aの角度ずれに対する補正を行ない、照射軸Aと直角に検出面6aが交わっている状態の透視画像の情報として取扱うことができる。つまり、透視画像の情報を取得するために放射線発生装置2から出射されるX線Rを検出できればよい。したがって、検出器6の位置及び検出面6aの角度は、おおよそ合わされていればよい。検出器6に検出された透過画像の情報とアイソセンタ10の位置情報の関係は、透過画像の情報を取得する間に、アイソセンタ10を透視画像中に位置決めできる情報に相当するX線を放射線発生装置2から出力するようにすればよい。例えば、アイソセンタ10の位置を示すフィルタを放射線発生装置2の出射口に取付けたり、検出器6との位置関係を保ったままアイソセンタ10の位置に照射野を絞って小さい出力のX線Rを照射したりなどすればよい。
【0025】
アイソセンタ10に対する照射対象13のずれ量は、アイソセンタ10を基準原点として解析装置7で演算された照射対象13の座標を基に補正する。本実施形態では、図5に示すように照射対象13がアイソセンタ10に対して平行にずれている場合を例に説明する。なお、照射対象13の位置ずれ量は、説明のために誇大して図示している。
【0026】
図5に示すように、アイソセンタ10に対して回転軸12に沿う方向のずれ量15は、傾倒軸11を中心とするガイド3の回転16と、回動軸Cを中心とする放射線発生装置2のU方向の首振りで補正する。アイソセンタ10に対して傾倒軸11に沿う方向のずれ量17は、放射線発生装置2を搭載する可動部材5の回転軸12を中心とする移動18と、回動軸Dを中心とする放射線発生装置2のV方向の首振りで補正する。照射軸Aに沿う方向のずれ量19は、照射対象13に照射するX線Rの拡がり角の変化として現れる。照射対象が大きい場合は、コリメータなどで照射野の大きさを変える必要があるが、アイソセンタ10の直ぐ傍にある小さな照射対象であれば、照射野の拡がり角に差が出ないので、補正せずに対応することができる。
【0027】
以上のように、この放射線治療装置1は、放射線発生装置2からX線Rと同軸に照準用のレーザ光線Lが出射される。したがって、このレーザ光線Lを使って照射対象13を位置決めすることができる。また、放射線治療装置1は、放射線発生装置2から小さい出力で出射されるX線Rを用いてアイソセンタ10近傍の透視画像の情報を検出器6で検出し、この透視画像の情報とこの放射線発生装置2の位置情報とを基に、照射対象13とアイソセンタ10の相対位置関係を求め、この相対位置関係を基に患者Pを移動させることなく照射軸Aを補正する。つまり、放射線治療装置1は、この放射線治療装置1に設定された座標系を補正し、患者Pの照射対象13を基準とする座標系に置換えて位置決めする。そして、放射線治療計画にしたがって、照射対象13に精度よくX線Rを照射することができる。
【0028】
また、患者Pがスライドボード9aに対して斜めに寝てしまっている場合や傾いて寝てしまっている場合も、この患者Pの体表面に施されたマーキング14から患者Pの座標系を設定し、この患者Pの座標系と放射線治療装置1の座標系のずれを補足するように、放射線治療装置1を制御することができる。
【0029】
また、放射線治療装置1は、放射線発生装置2からX線Rと同軸にレーザ光線Lを出射するので、このレーザ光線Lを用いて、マーキング14ごとに決まっているX線Rの入射角度を再現し、確認する、いわゆる放射線治療計画に基づくシミュレーションを行なうことができる。そして、透視画像を治療用X線Rを照射する方位と同じ方位で取得することができるので、治療用のX線Rの照射を避けたい部位が照射野に重なっていないか再度確認することができる。
【0030】
本発明に係る第2の実施形態の放射線治療装置21について、図6を参照して説明する。なお、第1の実施形態と同じ構成については、図中に同一の符号を付してその説明を省略する。
【0031】
図6に示す放射線治療装置21は、アイソセンタ10に対して予め決められた方位に位置決めされる放射線発生装置2と点対称の位置に配置された2つの検出器22を備えている。これらの検出器22は、アイソセンタ10近傍の透視画像を取得するために、放射線発生装置2から出射される小さい出力のX線Rを検出する。検出器22は、アイソセンタ10に向かって移動してきたスライドボード9aと干渉しない高さで、床に固定されている。検出面22aは、放射線発生装置2の照射軸Aと直角に設定されている。検出器22は、決められた位置に固定されており、アイソセンタ10に対して決められた方位の透視用X線Rを検出する。
【0032】
したがって、以上のように構成された放射線治療装置21は、透視画像の情報が取得される方位について、解析装置7を予め設定しておくことができるので、アイソセンタ10と照射対象13の相対位置関係を求める演算が簡素化される。この他の構成及びその動作は、第1の実施形態と同じであるので、本実施形態においても第1の実施形態と同様の作用及び効果を奏する。
【0033】
本発明に係る第3の実施形態の放射線治療装置31について、図7を参照して説明する。なお、第1及び第2の実施形態と同じ構成については、図中に同一の符号を付してその説明を省略する。
【0034】
図7に示す放射線治療装置31は、アイソセンタ10を含む治療用X線照射範囲の透視画像を取得するために、放射線発生装置2とは別に用意される放射線源としてのX線源32を備えている。このX線源32は、アイソセンタ10に対して透視画像の情報を得るためのX線Rを出射する方位が予め決められて配置されている。また、アイソセンタ10に対してこのX線源32と点対称の位置に、このX線源32と対に設けられる検出器33が配置されている。この検出器33の検出面33aは、対で設けられたX線源32から出射されるX線Rが直角に入射される向きに設けられている。なお、X線源32と検出器33の対は、2つ以上設けてもよい。
【0035】
以上のように構成された放射線治療装置31は、透視画像を取得するためのX線源32が放射線発生装置2と別に設けられているので、放射線発生装置2を移動させる必要がない。また、2つのX線源32で同時に透視画像を取得することができる。したがって、これらの透視画像を取得するためのタイムラグがないので、アイソセンタ10と照射対象13とのより正確な相対位置関係を演算することができる。この他の構成及びその動作については、第1や第2の実施形態と同じであるので、本実施形態においても、第1や第2の実施形態と同様の作用及び効果を奏する。
【0036】
【発明の効果】
本発明に係る放射線治療装置およびその動作方法によれば、放射線発生装置から出射されるレーザ光線を使って照射対象をアイソセンタ近傍に合せ、アイソセンタ近傍の透視画像の情報を検出器で検出する。検出器が透視画像の情報を取得したときのアイソセンタに対する方位の情報とこの透視画像の情報とを基に、アイソセンタと照射対象との相対位置関係を解析装置で演算する。求められたアイソセンタと照射対象との相対位置関係を基に、ガイドと支持部材と可動部材を制御して、放射線発生装置の照射軸を照射対象に合せることができる。したがって、放射線の照射対象を放射線照射範囲内に容易に位置決めすることができる。特に、放射線発生装置から放射線と同軸にレーザ光線を出射するので、このレーザ光線を用いて、治療計画に基づき体表面マーキングごとに決まっている放射線の入射角度を再現し確認する、いわゆる放射線治療計画に基づくシミュレーションを行なうことができる。そして、透視画像を治療用放射線を照射する方位と同じ方位で取得することができるので、治療用の放射線の照射を避けたい部位が照射野に重なっていないか再度確認することができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る第1の実施形態の放射線治療装置を示す斜視図。
【図2】(A)は、図1の放射線治療装置のアイソセンタと照射対象との相対位置関係を検出する状態を模式的に示す図。(B)は、図2の(A)中の方位Gの検出器で検出された透視画像を示す図。(C)は、図2の(A)中の方位Hの検出器で検出された透視画像を示す図。
【図3】図1の放射線治療装置において、レーザ光線を使って患者の照射対象をアイソセンタに位置決めする状態を示す斜視図。
【図4】図1の放射線治療装置において、放射線を使って患者の照射対象とアイソセンタとの相対位置関係を検出する状態を示す斜視図。
【図5】図1の放射線治療装置において、制御装置によって放射線発生装置が照射対象に補正される状態を示す斜視図。
【図6】本発明に係る第2の実施形態の放射線治療装置を示す斜視図。
【図7】本発明に係る第3の実施形態の放射線治療装置を示す斜視図。
【符号の説明】
1,21,31…放射線治療装置
2…放射線発生装置
3…ガイド
4…支持部材
5…可動部材
6,22,33…検出器
7…解析装置
8…制御装置
10…アイソセンタ
11…傾倒軸
13…照射対象
32…X線源(放射線源)
A…照射軸
C,D…回動軸
g,h…透視画像
L…レーザ光線
R…X線(放射線)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radiation therapy apparatus that moves a radiation generation apparatus along a spherical surface centered at an isocenter and an operation method thereof .
[0002]
[Prior art]
Radiotherapy devices used in the medical field include an isocentric type and a non-isocentric type. An isocentric radiotherapy apparatus includes a gantry that rotates about a horizontal axis as a positioning device. The therapeutic radiation is emitted from the end of the gantry toward the isocenter set on the horizontal axis. A patient who is a subject of radiation therapy is laid on a bed so that the radiation target is located at the isocenter. In addition, the isocentric radiotherapy apparatus rotates the gantry and the bed to change the irradiation direction of the radiation with respect to the irradiation target. By matching the marking on the patient's body surface with the laser beam projected from the laser light source installed in the treatment room, the irradiation target is matched with the isocenter. The marking is applied to the patient's body surface based on a pre-built treatment plan.
[0003]
A non-isocentric radiotherapy apparatus includes an articulated robot arm as a positioning device. The therapeutic radiation is emitted from a radiation generator attached to the tip of the robot arm. This radiotherapy apparatus irradiates therapeutic radiation from multiple directions by arranging a radiation irradiation target within a radiation irradiation range. The patient subject to radiation therapy is laid on a bed and moved by the bed so that the irradiation target is located within the radiation irradiation range. The irradiation object is positioned by matching a marking applied to the patient's body surface with a laser beam projected from a laser light source installed in the treatment room, as in the case of an isocentric radiotherapy apparatus.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the laser light source provided in the treatment room can emit a laser beam only in the direction in which it is installed. Therefore, when the radiation generator is set at a position that blocks the laser beam emitted from the laser light source, the marking for positioning cannot be used effectively. Further, depending on the orientation of the patient, there may be a case where a marking portion to be irradiated with the laser beam has to be provided at a position away from the irradiation target. As a result, the reliability of positioning accuracy decreases.
[0005]
The lesion that is the target site of the positioned radiation is in the body and cannot be confirmed directly. In addition, these radiotherapy apparatuses move and position the patient so that the radiation irradiation target is located at the isocenter. However, the marking drawn on the surface of the body may be misaligned with the irradiation target due to the kinking of the epidermis. For this reason, while moving the patient, the relative position of the marking and the irradiation target may deviate from the treatment plan. In the course of radiation therapy, the patient's body shape may be flattened or moved due to gravity.
[0006]
Therefore, the patient's body may be restrained by a fixture so that the radiation treatment plan is reproduced with respect to the relative positional relationship between the marking and the irradiation target. However, even when restraining with a fixture, the patient cannot be completely fixed, and even if the marking on the body surface can be fixed, the irradiation target in the body cannot be fixed. Therefore, it is difficult to position the irradiation target based on the marking. For this reason, since it is necessary to set the irradiation range in anticipation of the therapeutic radiation deviating from the irradiation target, it is difficult to reduce the radiation dose.
[0007]
Then, an object of this invention is to provide the radiotherapy apparatus which can position the irradiation object of radiation within the radiation irradiation range easily, and its operating method .
[0008]
[Means for Solving the Problems]
A radiotherapy apparatus according to the present invention includes a radiation generating apparatus that emits radiation and a laser beam coaxially, and at least three body surfaces in which a central axis of the radiation indicates a position incident on a patient and an orientation with respect to an irradiation target is set marking and a guide for the arc moves the radiation generator along the radius of the trajectory of the predetermined distance the radiation axis radiation and the laser beam is emitted coaxially around the isocenter so as to intersect at one point, the a support member for rotating the guide about a tilting axis which intersects the rotation axis and the isocenter of the arc moving along the guide of the radiation generating apparatus, a movable member which moves the radiation generator along the guide, the The patient is moved so that the body surface marking corresponding to the laser beam projected from each direction set by using the movable member matches. A slide board to a detector for detecting the information of the fluoroscopic image of a range including an irradiation target of the radiation to be disposed in the vicinity and the isocenter, a plurality of the perspective that the detector detects each of a plurality of orientations group and analyzer, the relative positional relationship for calculating the relative positional relationship between the information of the image and the position of the isocenter based on said orientation information detected fluoroscopic images to the isocenter and a position of the irradiation target characterized in that it comprises a control device for moving the radiation generator to.
[0009]
In this case, a detector detects the radiation radiate | emitted from the radiation generator as information of a fluoroscopic image. Then, the analysis device calculates the relative positional relationship between the isocenter and the irradiation target based on the position information of the radiation generator positioned at a desired position with respect to the isocenter and the information of the fluoroscopic image obtained by the detector. . Further, these detectors are placed in a point-symmetrical position with respect to the radiation generator positioned at a desired position with respect to the isocenter when detecting the information of the fluoroscopic image.
[0010]
Or a detector detects the radiation radiate | emitted from the radiation source provided separately from the radiation generator as information of a fluoroscopic image. And at least 2 pairs of a detector and the radiation source which irradiates the radiation for acquiring the information of a fluoroscopic image toward a detector are provided.
Further, the operation method of the radiotherapy apparatus according to the present invention includes a radiation generator that emits radiation and a laser beam coaxially, a slide board that moves a patient, and an irradiation that emits the radiation and the laser beam coaxially. A guide for moving the radiation generator in an arc along a trajectory having a radius of a predetermined distance around the isocenter so that the axes intersect at one point; a rotation axis of the arc movement along the guide of the radiation generator; and the isocenter a support member for rotating the guide about a tilting axis which intersect at a movable member which moves the radiation generator along the guide, when moving the radiation generator before Kia isocenter and radiation A detector that detects information of a fluoroscopic image in a range including the irradiation target, and a relative positional relationship between the position of the isocenter and the position of the irradiation target An analysis device for calculating, a method of operating a radiation therapy device and a control device for moving the radiation generator based on the relative positional relationship, with the movable member, which is set based on the treatment plan each at least emits a pre SL laser beam with respect to the lesion to be the irradiation target from the orientation of the patient's body surface, the central axis of the radiation direction with respect to the irradiation object indicates a position incident on the patient has been set The slide board is moved so that three body surface markings coincide with the spot of the laser beam, and the fluoroscopic image is detected with respect to the isocenter and information of the fluoroscopic images respectively detected in a plurality of directions by the detector. On the basis of the information of the detected azimuth, the relative position relationship between the position of the isocenter and the position of the irradiation target is calculated by the analysis device, The control device is characterized by moving the radiation generator based on the relative positional relationship.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A radiotherapy apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. A radiotherapy apparatus 1 shown in FIG. 1 includes a
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
The
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
The detector 6 is arranged in a point-symmetrical direction with respect to the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
Next, after the treatment plan is made for the irradiation target (lesion) 13 of the patient P to be subjected to radiation therapy and the marking 14 is applied to the body surface of the patient P, the
[0022]
A plurality of
[0023]
Next, in order to obtain a fluoroscopic image, the radiation therapy apparatus 1 is arranged at a position corresponding to the direction of the
[0024]
In addition, what is necessary is just to acquire at least 2 information of a fluoroscopic image. Therefore, first, two fluoroscopic images are acquired, the relative positional relationship is obtained, the irradiation axis A of the
[0025]
The deviation amount of the
[0026]
As shown in FIG. 5, the amount of
[0027]
As described above, the radiation therapy apparatus 1 emits the aiming laser beam L coaxially with the X-ray R from the
[0028]
In addition, even when the patient P is slanted or slanted with respect to the
[0029]
Further, since the radiation therapy apparatus 1 emits the laser beam L coaxially with the X-ray R from the
[0030]
A
[0031]
The
[0032]
Therefore, the
[0033]
A
[0034]
The
[0035]
In the
[0036]
【The invention's effect】
According to the radiotherapy apparatus and the operation method thereof according to the present invention, the irradiation target is set near the isocenter using the laser beam emitted from the radiation generating apparatus, and the information of the fluoroscopic image near the isocenter is detected by the detector. Based on the orientation information with respect to the isocenter when the detector acquires the information of the fluoroscopic image and the information of the fluoroscopic image, the relative positional relationship between the isocenter and the irradiation target is calculated by the analyzer. Based on the obtained relative positional relationship between the isocenter and the irradiation target, the irradiation axis of the radiation generator can be adjusted to the irradiation target by controlling the guide, the support member, and the movable member. Therefore, the radiation irradiation target can be easily positioned within the radiation irradiation range. In particular, since a laser beam is emitted coaxially with the radiation from the radiation generator, a so-called radiation treatment plan that uses this laser beam to reproduce and confirm the radiation incident angle determined for each body surface marking based on the treatment plan. A simulation based on can be performed. And since a fluoroscopic image can be acquired in the same direction as the direction which irradiates therapeutic radiation, it can confirm again whether the site | part which wants to avoid irradiation of the therapeutic radiation has overlapped with the irradiation field.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a radiation therapy apparatus according to a first embodiment of the present invention.
2A is a diagram schematically illustrating a state in which a relative positional relationship between an isocenter and an irradiation target of the radiotherapy apparatus in FIG. 1 is detected. FIG. (B) is a figure which shows the fluoroscopic image detected with the detector of the azimuth | direction G in (A) of FIG. (C) is a figure which shows the fluoroscopic image detected with the detector of the azimuth | direction H in (A) of FIG.
3 is a perspective view showing a state in which an irradiation target of a patient is positioned at an isocenter using a laser beam in the radiotherapy apparatus of FIG. 1. FIG.
4 is a perspective view showing a state in which a relative positional relationship between an irradiation target of a patient and an isocenter is detected using radiation in the radiotherapy apparatus of FIG. 1. FIG.
5 is a perspective view showing a state in which the radiation generator is corrected as an irradiation target by the control device in the radiotherapy apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a radiation therapy apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing a radiation therapy apparatus according to a third embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
A ... irradiation axis C, D ... rotation axis g, h ... fluoroscopic image L ... laser beam R ... X-ray (radiation)
Claims (7)
前記放射線の中心軸が患者に入射する位置を示し照射対象に対する方位が設定された少なくとも3つの体表面マーキングと、
前記放射線と前記レーザ光線が同軸に出射される照射軸が1点で交わるようにアイソセンタを中心に所定の距離の半径の軌道に沿って前記放射線発生装置を円弧移動させるガイドと、
前記放射線発生装置の前記ガイドに沿う円弧移動の回転軸と前記アイソセンタにおいて交差する傾倒軸を中心に前記ガイドを回転させる支持部材と、
前記放射線発生装置を前記ガイドに沿って移動する可動部材と、
同可動部材を用いて設定された各方位から投影されるレーザ光線に対応する前記体表面マーキングが一致するように、患者を移動させるスライドボードと、
前記アイソセンタとこの近傍に配置される前記放射線の照射対象とを含む範囲の透視画像の情報を検出する検出器と、
前記検出器が複数の方位でそれぞれ検出した複数の前記透視画像の情報と前記アイソセンタに対して前記透視画像を検出した方位の情報とを基に前記アイソセンタの位置と前記照射対象の位置との相対位置関係を演算する解析装置と、
前記相対位置関係を基に前記放射線発生装置を移動させる制御装置とを備えることを特徴とする放射線治療装置。A radiation generator for emitting radiation and a laser beam coaxially;
At least three body surface markings in which the central axis of the radiation indicates a position incident on the patient and the orientation with respect to the irradiation target is set;
A guide for moving the radiation generating device in an arc along a trajectory having a radius of a predetermined distance around an isocenter so that an irradiation axis on which the radiation and the laser beam are coaxially intersected at one point;
A support member that rotates the guide around a tilt axis that intersects the rotation axis of the arc movement along the guide of the radiation generating apparatus and the isocenter;
A movable member that moves the radiation generating device along the guide;
A slide board for moving the patient so that the body surface marking corresponding to the laser beam projected from each direction set using the movable member matches,
A detector for detecting information of a fluoroscopic image in a range including the isocenter and the irradiation target of radiation disposed in the vicinity of the isocenter;
The relative position between the position of the isocenter and the position of the irradiation target is based on the information of the plurality of fluoroscopic images detected by the detector in a plurality of directions and the information of the direction of detecting the fluoroscopic image with respect to the isocenter. An analysis device for calculating the positional relationship;
A radiotherapy apparatus comprising: a control device that moves the radiation generation device based on the relative positional relationship.
前記放射線と前記レーザ光線が同軸に出射される照射軸が1点で交わるようにアイソセンタを中心に所定の距離の半径の軌道に沿って前記放射線発生装置を円弧移動させるガイドと、
前記放射線発生装置の前記ガイドに沿う円弧移動の回転軸と前記アイソセンタにおいて交差する傾倒軸を中心に前記ガイドを回転させる支持部材と、
前記放射線発生装置を前記ガイドに沿って移動する可動部材と、
前記放射線発生装置を移動させた場合に前記アイソセンタと放射線の照射対象とを含む範囲の透視画像の情報を検出する検出器と、
前記アイソセンタの位置と前記照射対象の位置との相対位置関係を演算する解析装置と、
前記相対位置関係を基に前記放射線発生装置を移動させる制御装置とを備える放射線治療装置の動作方法であって、
前記可動部材を用いて、治療計画に基づき設定された各方位から前記照射対象となる病巣に対して前記レーザ光線を出射し、
患者の体表面上の、前記放射線の中心軸が同患者に入射する位置を示し前記照射対象に対する方位が設定された少なくとも3つの体表面マーキングが前記レーザ光線のスポットに一致するように前記スライドボードを移動させ、
前記検出器で複数の方位においてそれぞれ検出した複数の前記透視画像の情報と前記アイソセンタに対して前記透視画像を検出した方位の情報とを基に、前記解析装置で前記アイソセンタの位置と前記照射対象の位置との相対位置関係を演算し、
前記制御装置により前記相対位置関係を基に前記放射線発生装置を移動させることを特徴とする放射線治療装置の動作方法。A radiation generator for emitting radiation and a laser beam coaxially; a slide board for moving the patient;
A guide for moving the radiation generating device in an arc along a trajectory having a radius of a predetermined distance around an isocenter so that an irradiation axis on which the radiation and the laser beam are coaxially intersected at one point ;
A support member that rotates the guide around a tilt axis that intersects the rotation axis of the arc movement along the guide of the radiation generating apparatus and the isocenter;
A movable member that moves the radiation generating device along the guide;
A detector for detecting the information in the range of a fluoroscopic image including an irradiation target before Kia isocenter and radiation when moving the radiation generator,
An analyzer for calculating a relative positional relationship between the position of the isocenter and the position of the irradiation target;
A radiotherapy apparatus operating method comprising: a control device that moves the radiation generating device based on the relative positional relationship;
Using said movable member, and to lesions to be the irradiation target from the direction set based on the treatment plan emits a pre SL laser beam,
The slide board so that at least three body surface markings on the patient's body surface where the central axis of the radiation is incident on the patient and whose orientation with respect to the irradiation target is set coincide with the spot of the laser beam Move
Based on information on the plurality of fluoroscopic images detected in a plurality of directions by the detector and information on the orientation in which the fluoroscopic image is detected with respect to the isocenter, the position of the isocenter and the irradiation target are detected by the analysis device. Calculate the relative positional relationship with the position of
An operation method of a radiation therapy apparatus, wherein the radiation generation apparatus is moved based on the relative positional relationship by the control apparatus.
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