JP4256127B2 - Intensive irradiation type radiotherapy device - Google Patents

Intensive irradiation type radiotherapy device Download PDF

Info

Publication number
JP4256127B2
JP4256127B2 JP2002236505A JP2002236505A JP4256127B2 JP 4256127 B2 JP4256127 B2 JP 4256127B2 JP 2002236505 A JP2002236505 A JP 2002236505A JP 2002236505 A JP2002236505 A JP 2002236505A JP 4256127 B2 JP4256127 B2 JP 4256127B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
subject
leaf
leaves
image data
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2002236505A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2004073405A (en
Inventor
真浩 尾嵜
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2002236505A priority Critical patent/JP4256127B2/en
Priority to US10/640,355 priority patent/US7583775B2/en
Priority to CNA031543073A priority patent/CN1481756A/en
Priority to CN2006101659717A priority patent/CN1981892B/en
Publication of JP2004073405A publication Critical patent/JP2004073405A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4256127B2 publication Critical patent/JP4256127B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • GPHYSICS
    • G21NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
    • G21KTECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
    • G21K1/00Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/04Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
    • G21K1/046Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers varying the contour of the field, e.g. multileaf collimators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1061Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using an x-ray imaging system having a separate imaging source
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1065Beam adjustment

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、X線コンピュータ断層撮影機能を備えた集中照射型放射線治療装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
X線を被検体に照射し、その透過データから画像データを再構成するX線コンピュータ断層撮影装置が知られている。このX線コンピュータ断層撮影装置を、高線量照射可能な仕様に改良し、またコリメータ(X線絞り)に、治療対象以外に放射線を当てないようにX線を任意形状にトリミングすることを可能とするマルチリーフコリメータを採用することにより、集中照射型放射線治療にも兼用しようとする動きがある。
【0003】
この兼用機は、位置決め用の画像生成から治療までの一連の作業を、従来のようにX線コンピュータ断層撮影装置から放射線治療装置へ被検体を移し替える必要がなくなり、単一の機器に載置した状態のままで一貫して行うことができるので、治療時間を短縮することができ、また位置決めから治療開始までの期間、被検体が位置ズレを起こす機会が減少することから位置決め精度の向上を図ることができるという優位性を備えている。この優位性は格別なものであり、この種の兼用機はいっそうの普及を示すものと考えられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、治療中に被治療領域を照射集中領域とともに画像で確認することのできる集中照射型放射線治療装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の第1局面による集中照射型放射線治療装置は、治療用の放射線を被検体に向けて発生する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出する多チャンネル型放射線検出器と、前記放射線源を前記放射線検出器とともに前記被検体に対して移動する移動機構と、前記放射線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する画像再構成部と、前記放射線を任意にトリミングするために前記放射線源と前記被検体との間に配置され、個々に進退自在に設けられた短冊形状の複数のリーフを有し、前記複数のリーフの少なくとも1つのリーフは他のリーフに対して放射線透過率が高いマルチリーフコリメータとを具備する。
本発明の第2局面による集中照射型放射線治療装置は、療用の放射線を被検体に向けて発生する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出する多チャンネル型放射線検出器と、前記放射線源を前記放射線検出器とともに前記被検体に対して移動する移動機構と、前記放射線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する画像再構成部と、前記放射線を任意にトリミングするために前記放射線源と前記被検体との間に配置され、個々に進退自在に設けられた短冊形状の複数のリーフを有し、前記複数のリーフの少なくとも1つのリーフは他のリーフに対して幅が狭いマルチリーフコリメータと、前記他のリーフの開度を被治療領域の形状に応じて個々に設定し、前記幅の狭い少なくとも1つのリーフを全開するように前記マルチリーフコリメータを制御するとともに、前記放射線源からの前記治療用放射線の発生と並行して、前記被検体を透過した放射線の検出及び前記画像データの再構成を実行させるために、前記放射線検出器及び前記画像再構成部を制御する制御部とを具備する。
【0006】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明による集中照射型放射線治療装置を好ましい実施形態により説明する。治療用の放射線としては、一般的なX線として説明するが、それに限定されることはない。集中照射型放射線治療装置は、被検体(患者)に対する放射線源の連続的な移動に連動してコリメータの開口を動的に制御することにより、細く絞った放射線を常に被検体の被治療部位に集中させることにより、被治療部位に対して選択的に高エネルギーで治療効果を与え、それ以外の健常部位への被曝をできるだけ抑えるようにした治療装置である。ここでは放射線源は、円周軌道上を移動する例で説明するが、放射線源の移動軌道はそれに限定されない。
【0007】
この例では、集中照射型放射線治療装置は、X線コンピュータ断層撮影装置と共通する基本構造を備えている。集中照射型放射線治療装置は、X線コンピュータ断層撮影装置と同様に、X線管と放射線検出器とが1体として被検体の周囲を回転する回転/回転タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、X線管のみが被検体の周囲を回転する固定/回転タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは回転/回転タイプとして説明する。また、1スライスの断層像データを再構成するには、被検体の周囲1周、約360°分の投影データが、またハーフスキャン法でも180°+ファン角分の投影データが必要とされる。いずれの再構成方式にも本発明を適用可能である。ここでは、時間分解能の点で有利なハーフスキャン法を例に説明する。また、入射X線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でX線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、X線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。X線検出素子としては、それらのいずれの方式を採用してもよいが、ここでは、前者の間接変換形として説明する。また、近年では、X線管とX線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本発明では、従来からの一管球型装置であっても、多管球型装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型として説明する。
【0008】
図1は本発明の実施形態に係る集中照射型放射線治療装置の構成を示す図である。集中照射型放射線治療装置は、ガントリ100を有する。ガントリ100は、回転中心軸RAを中心として回転自在に保持された回転リング102を有する。回転リング102には、比較的高線量の治療用放射線を発生するX線管101が回転中心軸RAに正対する向き、つまりX線管101からのX線束の中心軸(X線中心軸)XCが回転中心軸RAと直交する位置に取り付けられている。回転中心軸RAを挟んでX線管101に対向する回転リング102上の位置に多チャンネル型のX線検出器103が取り付けられている。X線検出器103は、回転中心軸RA及びX線中心軸XCに略直交する方向、実際にはX線焦点を中心とした円弧上に沿って配列された複数のX線検出素子を有する。X線検出器103は、単一のX線検出素子配列又は複数のX線検出素子配列を有する。前者はシングルスライス対応のX線検出器と呼ばれ、後者はマルチスライス対応又は2次元アレイ型のX線検出器と呼ばれている。
【0009】
なお、回転中心軸RAをZ軸として、Z軸を中心とした回転座標系をXY座標系で規定する。この場合、X線中心軸XCをY軸、ZY軸に直交する軸をX軸と定義する。このXYZ軸を以下適宜使用する。
【0010】
X線管101と回転中心軸RAとの間には、マルチリーフコリメータ108が配置される。実際には、マルチリーフコリメータ108は、X線管101のX線放射窓に取り付けられる。マルチリーフコリメータ108は、X線管101の焦点から放射するX線を任意位置で任意形状及び任意の大きさにトリミングするために設けられた治療装置特有の構成要素である。
【0011】
図2(a)に示すように、マルチリーフコリメータ108は、X軸に沿って個々に進退自在に設けられた回転中心軸RA上での換算値で幅1mmの短冊形状の複数のリーフ201,203を有している。実際には、X線中心軸XCを中心線として、この中心線を挟んで左右両開きで2枚のリーフ201,203がペアを構成し、このリーフペアがZ軸方向に複数、ここでは9個並列されている。
【0012】
Z軸に関して中央の少なくとも1ペアのリーフ203は、その両側に4ペアずつ配置された他のリーフ201とは、図2(c)に示すように、X線透過率が相違する。X線透過率は、入射するX線の線量Iinに対する透過X線の線量Ioutの比率(Iout/Iin)で定義される。他のリーフ201は、ゼロ又はその近似値を示すX線透過率を有する。そのため他のリーフ201は、X線を実質的に遮蔽する。一方、中央のリーフ203は、他のリーフ201より高く、しかもそのまま減衰なく通過させるわけではない透過率、つまりゼロを超え、かつ1.0未満のX線透過率を有する。そのため中央の2枚のリーフ203は、図2(d)に示すように、X線を完全に遮蔽することなく、そのX線透過率と入射X線の線量とに応じた低い線量に減衰されたX線を漏洩する機能を有している。中央の2枚のリーフ203のX線透過率は、治療用X線の線量のもとで、その漏洩X線の線量が、画像化時の安全規格を満たし、かつ一般的な画像化時の線量にほぼ一致する値に決定されている。
【0013】
他のリーフ201は、図2(b)に示すように、ゼロ又はその近似値のX線透過率を得るために必要な厚さを有する鉛等の源弱係数の高い材料から構成された遮蔽板205と、その剛性を補償するための例えば鉄板207とが張り合わされた構造を有している。一方、中央のリーフ203は、鉛より源弱係数の低い例えばMo等の材料から構成された板(半透過板)209と、同じ鉄板207とが張り合わされた構造を有している。移動機構を共通化するために、好ましくは、リーフ203の半透過板209は、リーフ201の遮蔽板205と同じ厚さに設定されている。
【0014】
なお、半透過板209と遮蔽板205は相違金属で構成されていなくても、例えば、それぞれ鉛を含む合金で構成され、鉛の組成比率が半透過板209が遮蔽板205より低く設定することにより、リーフ201とリーフ203の間の上記X線透過率関係を実現するようにしても良い。また、図3(a)、図3(b)に示すように、遮蔽板205は例えば鉛板であり、一方、リーフ203の半透過板213も同じ材料の鉛板であって、リーフ203の半透過板213が遮蔽板205よりも薄く構成することにより、リーフ201とリーフ203の間の上記X線透過率関係を実現するようにしても良い。
【0015】
上述では、X線透過率の高いリーフ203は、中央の1ペアであるが、図4に示すように、中央の両側複数枚、ここでは3枚ずつ、つまり中央の複数ペア、ここでは3ペアを、X線透過率の高いリーフ203で構成するようにしてもよい。
【0016】
図1に戻る。X線検出器103には、一般的にDAS(data acquisition system) と呼ばれているデータ収集回路104が接続されている。データ収集回路104は、X線検出器103の各チャンネルの出力(電流信号)を電圧信号に変換し、そして増幅するとともに、ディジタル信号に変換する機能を備えている。DAS104には、光や磁気を媒体とした非接触型データ伝送装置105を経由して、DAS出力のチャンネル間非均一性等を補正する前処理装置106が接続される。前処理を受けたデータ(投影データ)は、補助記憶装置112に記憶される。
【0017】
補助記憶装置112は、投影データから画像データを再構成するための画像再構成装置114、表示装置116、マウス等のポインティングデバイスやキーボードとともにX線照射緊急停止ボタンを装備した入力装置115、さらにX線出力線量特性データや断層画像データを基に放射線の体内線量分布の計算や、入力装置115から設定された被治療領域に対してマルチリーフコリメータ108の開口とX線管回転角度との関係を計算する等々の最適な照射を行うための治療専門的な支援機能を備えた治療プランニングシステム113、そしてその治療計画に従って治療実行するためにガントリ100及び高電圧発生装置109を制御するための治療/スキャンコントローラ110とともに、データ/制御バスを介してシステムコントローラ111に接続される。
【0018】
図5は、本実施形態の治療に要する一連の作業の流れを示している。治療に先立て、まず、治療/スキャンコントローラ110の制御のもとで、スキャニングが行われる(S1)。スキャニングは、被検体の体内断層画像データを取得するための動作であり、治療との最大の相違は、X線管101から発生するX線の線量が低いことが上げられる。そのため治療/スキャンコントローラ110は、高電圧発生装置109に、比較的低い管電圧及び比較的低い管電流に対応する制御信号を供給する。また、治療/スキャンコントローラ110は、マルチリーフコリメータ駆動部107に対して、中央のリーフ203を最大開度で完全に開放し、他のリーフ201は完全に閉じるために必要な制御信号を供給する。この状態で回転リング102を連続的に回転し、X線を連続的又は断続的に曝射させ、検出器103で所定のサンプリング周波数で繰り返し透過X線を検出させる。
【0019】
このスキャニングで収集された投影データに基づいて画像再構成装置114で断層画像データを再構成し(S2)、治療プランニングシステム113のプランニング支援機能のもとで表示装置116に表示する。図6には表示された断層画像の例を示している。その画像上で、操作者による入力装置115の操作により被治療部位の外形をトレースすることにより、斜線で示した被治療領域が設定される(S3)。
【0020】
設定された被治療領域の位置、大きさ、及び形状に基づいて、治療プランニングシステム113は、X線管101の微小な回転角ごとにマルチリーフコリメータ108の各リーフ201,203の開度を計算する(S4)。なお、リーフ201,203の開度とは、中心線からの移動距離として定義される。各リーフ201,203の開度を個々に設定することにより、被治療領域の外形に応じた開口が設定され得る。
【0021】
これら作業と共に、図示しないが治療時の照射条件の設定が完了し、各リーフ201,203の開度が初期設定された後(S5)、任意の時点で治療が開始される(S6)。治療/スキャンコントローラ110は、高電圧発生装置109に、治療用の比較的高い線量でX線が曝射されるように、比較的高い管電圧及び比較的高い管電流に対応する制御信号を供給する。この状態で回転リング102を連続的に回転し、治療用の高い線量のX線を連続的に曝射させるとともに、X線管101の回転角に応じて、事前に計算した各リーフ201,203の開度を動的に変更する(S7)。それにより図7(a)、図7(b)、図7(c)、図7(d)に示すように、回転期間中常に、コリメータ108の開口で被治療部位の外形に応じた形状に細くトリミングされたビーム状の高線量のX線が被治療部位に照射される。
【0022】
この治療期間中、X線管101から曝射された高線量のX線は、コリメータ108の開口をそのまま減衰することなく通過するが、それと共に中央のX線透過率がゼロではないリーフ203を減衰を受けて透過する。減衰により低線量になったX線は、治療用の高線量のX線と共に、被検体に照射され、そしてその被検体を透過したX線がX線検出器103で検出される。それにより投影データが収集される(S8)。なお、マルチリーフコリメータ108の開口を介して高線量のX線が照射され、被検体をで減衰を受けた後、透過するX線は同様に比較的高線量になる。一方、マルチリーフコリメータ108の中央のリーフ203を介して低線量のX線が照射され、被検体をで減衰を受けた後、透過するX線は比較的低線量になる。ここで、検出器103及びDAS104のダイナミックレンジは、スキャニングと同様の低線量のX線を基準に設定されている。そのため比較的高線量のX線は、当該ダイナミックレンジを飽和させ、その最高値として検出される。
【0023】
画像再構成装置114は、180°+α分の投影データのセットに基づいて、断層画像データを再構成する(S9)。この再構成処理はリアルタイム処理であり、つまり画像再構成装置114は、治療用放射線の発生と並行してほぼ実時間で断層画像データを再構成する。この再構成された断層画像データは即時的に表示装置116で表示される(S10)。この再構成及び表示処理は、180°+αの角度範囲を回転するのに要する時間を周期として、治療中継続して繰り返され、それにより被治療部位を含む断面形態を動画様に映像化することができる。
【0024】
図8には、表示される断層画像の例を示している。上述したように、マルチリーフコリメータ108の開口を介して照射されるX線は高線量であり、そのため検出器103及びDAS104のダイナミックレンジの最高値として検出される。従って、回転と共にX線が集中される領域(集中領域)は、最大濃度で画像化される。一方、マルチリーフコリメータ108の中央のリーフ203を介して照射されるX線は低線量であり、検出器103及びDAS104のダイナミックレンジを有効に活用して、X線吸収率の相違を反映した組織形態が画像化され得る。操作者(術者)は、最大濃度を示す部分をX線が集中する領域(集中領域)として認識し、それと共に集中領域以外の組織形態を観察することができる。
【0025】
ここで、治療期間中に、被検体の体動等に起因して、集中領域が被治療部位から外れてしまう事態が生じることがある。図9にはこの事態に対応した断層画像の例を示している。集中領域が黒く高濃度で表示され、それと共に集中領域からずれて被治療部位の像が映っていることが観察できる。術者はこの画像から、集中領域に対する被治療部位の位置ズレの程度を確認し、必要に応じて、入力装置115の照射緊急停止ボタンを押す。この照射緊急停止ボタンの操作に従って、治療/スキャンコントローラ110は、緊急停止命令が入力されたことを認識し(S11)、被検体へのX線の照射を緊急停止するために必要な措置をとる(S12)。その一般的なのは、高電圧発生装置109からX線管101への管電圧の印加及び管電流の供給を緊急停止することであるが、この管電圧の印加及び管電流の供給の停止に代えて又はそれと共に、X線管101にシャッター装置が装備されている場合、そのシャッターを閉じることで対応するものでも良い。
【0026】
なお、集中領域に対して被治療部位が位置ズレを起こしていたとしても、その位置ズレが些少である場合、またその位置ズレが解消して元に戻る傾向が見て取れたような場合、緊急停止することなく、治療をそのまま継続することが望ましいケースもある。そのケースでは、断層画像上で、高濃度の集中領域から外れて部分的に視認できるようになった被治療部位の略中心位置を術者が指定することにより、各リーフ201,203の開度を治療プランニングシステム113で即時的に再計算し、その計算結果に応じた開口制御に切り替えることができる。
【0027】
断層画像上で集中領域に対する被治療部位の位置ズレが生じていない又は些少である場合には、緊急停止命令が入力されることなく、S13で治療終了条件が満了するまで、S7〜S11の処理が繰り返される。S13で治療終了条件が満了したとき、治療波終了される(S14)。
【0028】
このように本実施形態によると、治療期間中に、被治療部位がその周辺組織と共に形態画像として表示され、それと共にその画像上に照射集中領域が高濃度で表示されるので、両者の位置ズレ等を即時的に監視して、必要に応じて緊急停止することができる。このため治療時の安全性を向上させることができる。
【0029】
なお、上述の説明では、マルチリーフコリメータ108を構成するリーフのうち、中央のリーフ203は他のリーフ201よりもX線透過率が高いと説明した。これは、ダイナミックレンジの飽和の回避にともなう形態映像化実現、そして被治療部位以外の健常部位の被曝軽減を目的としたものである。同様の目的を、図10(a)、図10(b)に示すように、マルチリーフコリメータ108の中央のリーフ215の幅を、他のリーフ201より狭く構成することで実現してもよい。中央の2枚のリーフ215の幅は、治療用X線の線量のもとで、その幅のスリットを通過するX線の線量が、ダイナミックレンジの飽和を回避し、しかも画像化時の安全規格を満たし、かつ一般的な画像化時の線量にほぼ一致する値に決定されている。
【0030】
中央のリーフ215の板219は、他のリーフ201の遮蔽板205と同じ材料の例えば鉛で同じ厚さに構成される。この構成例では、中央のリーフ215は、他のリーフ201と等価なX線透過率ゼロ、つまり遮蔽性を有している。
【0031】
治療時には、中央のリーフ215は完全に開放される。中央のリーフ215の幅を狭くしたことで、そのスリットを通過して薄く成形され、そして被検体を透過して検出器103に入射するX線は、実質的に低線量になり、検出器103及びDAS104のダイナミックレンジを飽和させることはない。それにより被治療部位及び周囲組織の形態の映像化は確保できる。治療中に映像監視が必要とされない場合、中央のリーフ215の開度を被治療領域に応じて制御することにより、不要な被曝を回避することができる。また、中央のリーフ215は完全に開放して、治療中に映像監視を行う場合、健常部位の被曝を軽減するために、回転リング102をその回転中心軸RAに対して傾斜させる構造を採用しても良い。
【0032】
この構成例は図11(a)、図11(b)に示すように発展可能である。つまり、マルチリーフコリメータ108を構成する全てのリーフを、上記中央のそれと同じ狭い幅のリーフ215で構成するようにしてもよい。この場合、コリメータ開口を非治療領域の外形により近似させることができる。
【0033】
(変形例)
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されてもよい。
【0034】
【発明の効果】
本発明によれば、治療中に被治療領域を照射集中領域とともに画像で確認するこができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態による集中照射型放射線治療装置の構成を示す図。
【図2】図1のマルチリーフコリメータの構造を示す図。
【図3】図1のマルチリーフコリメータの第1変形例を示す図。
【図4】図1のマルチリーフコリメータの第2変形例を示す図。
【図5】本実施形態において、治療計画から治療終了までの一連の流れを示すフローチャート。
【図6】図5のS3で表示される画像例を示す図。
【図7】図5のS7の開口制御の説明補足図。
【図8】図5のS10で表示される画像例を示す図。
【図9】図5のS10で表示される位置ずれを起こしたときの画像例を示す図。
【図10】図1のマルチリーフコリメータの第3変形例を示す図。
【図11】図1のマルチリーフコリメータの第4変形例を示す図。
【符号の説明】
100…ガントリ、
101…X線管、
102…回転リング、
103…X線検出器、
104…データ収集回路、
105…非接触データ電装装置、
106…前処理装置、
107…マルチリーフコリメータ駆動部、
108…マルチリーフコリメータ、
109…出力切替型高電圧発生装置、
110…治療/スキャンコントローラ、
111…システムコントローラ、
112…補助記憶装置、
113…治療プランニングシステム、
114…再構成装置、
115…入力装置。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an intensive irradiation type radiotherapy apparatus having an X-ray computed tomography function.
[0002]
[Prior art]
An X-ray computed tomography apparatus that irradiates a subject with X-rays and reconstructs image data from transmission data is known. This X-ray computed tomography apparatus can be improved to a specification that allows high-dose irradiation, and the collimator (X-ray diaphragm) can be trimmed to an arbitrary shape so that no radiation other than the treatment target is irradiated. By adopting a multi-leaf collimator, there is a movement to try to combine it with intensive irradiation type radiotherapy.
[0003]
This dual-purpose machine eliminates the need to transfer the subject from the X-ray computed tomography apparatus to the radiation therapy apparatus in a series of operations from image generation for positioning to treatment, and is placed on a single device. The treatment time can be shortened and the positioning accuracy can be improved by reducing the chance that the subject will be displaced during the period from positioning to treatment start. It has the advantage of being able to plan. This advantage is exceptional, and this type of dual-purpose machine is considered to be more popular.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide an intensive irradiation type radiotherapy apparatus capable of confirming an area to be treated together with an irradiation concentration area with an image during treatment.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The concentrated irradiation type radiotherapy apparatus according to the first aspect of the present invention includes a radiation source that generates therapeutic radiation toward a subject, a multi-channel radiation detector that detects radiation transmitted through the subject, A moving mechanism that moves a radiation source with respect to the subject together with the radiation detector, an image reconstruction unit that reconstructs image data based on the output of the radiation detector, and for arbitrarily trimming the radiation A plurality of strip-shaped leaves disposed between the radiation source and the subject and provided so as to be individually movable forward and backward, wherein at least one leaf of the plurality of leaves transmits radiation to other leaves And a multi-leaf collimator having a high rate.
A concentrated irradiation type radiotherapy apparatus according to a second aspect of the present invention includes a radiation source that generates therapeutic radiation toward a subject, a multi-channel radiation detector that detects radiation transmitted through the subject, A moving mechanism that moves a radiation source with respect to the subject together with the radiation detector, an image reconstruction unit that reconstructs image data based on the output of the radiation detector, and for arbitrarily trimming the radiation A plurality of strip-shaped leaves disposed between the radiation source and the subject and provided so as to be able to advance and retreat individually, and at least one of the plurality of leaves has a width relative to other leaves narrow and multi-leaf collimator, and set individually in accordance with the other leaf opening to the shape of the treatment area, the multi-leaf to fully open the narrow least one leaf of the width In order to control a remeter and execute detection of radiation transmitted through the subject and reconstruction of the image data in parallel with generation of the therapeutic radiation from the radiation source, the radiation detector and the And a control unit that controls the image reconstruction unit .
[0006]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of an intensive irradiation type radiotherapy apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. The therapeutic radiation is described as a general X-ray, but is not limited thereto. Intensive irradiation type radiotherapy equipment dynamically controls the aperture of the collimator in conjunction with the continuous movement of the radiation source relative to the subject (patient), so that finely focused radiation is always directed to the treatment site of the subject. By concentrating, it is a treatment device that selectively gives a treatment effect with high energy to a treatment site and suppresses exposure to other healthy sites as much as possible. Here, the radiation source is described as an example of moving on a circumferential trajectory, but the moving trajectory of the radiation source is not limited thereto.
[0007]
In this example, the intensive irradiation type radiotherapy apparatus has a basic structure common to the X-ray computed tomography apparatus. Similar to the X-ray computed tomography apparatus, the intensive irradiation type radiotherapy apparatus includes a rotation / rotation type in which an X-ray tube and a radiation detector are rotated as one body, and a large number of detection elements in a ring shape. There are various types such as a fixed / rotation type in which only the X-ray tube rotates around the subject, and the present invention can be applied to any type. Here, the rotation / rotation type will be described. Further, to reconstruct one slice of tomographic image data, projection data for about 360 ° around the subject and about 360 ° is required, and projection data for 180 ° + fan angle is also required in the half scan method. . The present invention can be applied to any reconstruction method. Here, a half scan method that is advantageous in terms of time resolution will be described as an example. In addition, the mechanism for converting incident X-rays into electric charges is based on an indirect conversion type in which X-rays are converted into light by a phosphor such as a scintillator and the light is further converted into electric charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode. The generation of electron-hole pairs in semiconductors and their transfer to the electrode, that is, the direct conversion type utilizing a photoconductive phenomenon, is the mainstream. Any of these methods may be employed as the X-ray detection element, but here, the former indirect conversion type will be described. In recent years, so-called multi-tube type devices in which a plurality of pairs of X-ray tubes and X-ray detectors are mounted on a rotating ring have been commercialized, and peripheral technologies have been developed. The present invention can be applied to both a conventional single-tube type device and a multi-tube type device. Here, a single tube type will be described.
[0008]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an intensive irradiation type radiotherapy apparatus according to an embodiment of the present invention. The focused irradiation type radiotherapy apparatus has a gantry 100. The gantry 100 includes a rotating ring 102 that is held rotatably about a rotation center axis RA. The rotating ring 102 has an X-ray tube 101 that generates a relatively high dose of therapeutic radiation in a direction facing the rotation central axis RA, that is, a central axis (X-ray central axis) XC of the X-ray bundle from the X-ray tube 101. Is attached at a position orthogonal to the rotation center axis RA. A multi-channel X-ray detector 103 is attached at a position on the rotary ring 102 facing the X-ray tube 101 across the rotation center axis RA. The X-ray detector 103 includes a plurality of X-ray detection elements arranged along a direction substantially orthogonal to the rotation center axis RA and the X-ray center axis XC, in practice, on an arc centered on the X-ray focal point. The X-ray detector 103 has a single X-ray detection element array or a plurality of X-ray detection element arrays. The former is called a single-slice X-ray detector, and the latter is called a multi-slice or two-dimensional array X-ray detector.
[0009]
In addition, the rotation coordinate system about the Z axis is defined by the XY coordinate system with the rotation center axis RA as the Z axis. In this case, the X-ray central axis XC is defined as the Y axis, and the axis orthogonal to the ZY axis is defined as the X axis. The XYZ axes are used as appropriate below.
[0010]
A multi-leaf collimator 108 is disposed between the X-ray tube 101 and the rotation center axis RA. In practice, the multi-leaf collimator 108 is attached to the X-ray emission window of the X-ray tube 101. The multi-leaf collimator 108 is a component unique to a treatment apparatus provided for trimming X-rays emitted from the focal point of the X-ray tube 101 to an arbitrary shape and an arbitrary size at an arbitrary position.
[0011]
As shown in FIG. 2A, the multi-leaf collimator 108 includes a plurality of strip-shaped leaves 201 having a width of 1 mm in terms of a converted value on a rotation center axis RA that is individually movable along the X axis. 203. Actually, with the X-ray central axis XC as the center line, two leaves 201 and 203 form a pair by opening both sides of the center line, and a plurality of these leaf pairs are arranged in the Z-axis direction, here nine in parallel Has been.
[0012]
As shown in FIG. 2C, at least one pair of leaves 203 in the center with respect to the Z-axis is different from other leaves 201 arranged in pairs on both sides thereof, as shown in FIG. The X-ray transmittance is defined by the ratio (Iout / Iin) of the transmitted X-ray dose Iout to the incident X-ray dose Iin. The other leaf 201 has an X-ray transmittance indicating zero or an approximate value thereof. For this reason, the other leaves 201 substantially shield X-rays. On the other hand, the central leaf 203 has a transmittance that is higher than the other leaves 201 and does not pass through without attenuation, that is, an X-ray transmittance that exceeds zero and is less than 1.0. Therefore, as shown in FIG. 2D, the two leaves 203 in the center are attenuated to a low dose according to the X-ray transmittance and the dose of incident X-rays without completely blocking the X-rays. It has a function of leaking X-rays. The X-ray transmittance of the two leaves 203 in the center is that the dose of leaked X-rays satisfies the safety standard at the time of imaging under the dose of therapeutic X-rays, and at the time of general imaging The value is almost the same as the dose.
[0013]
The other leaf 201 is a shield made of a material having a high source weak coefficient such as lead having a thickness necessary for obtaining an X-ray transmittance of zero or an approximate value thereof, as shown in FIG. It has a structure in which a plate 205 and, for example, an iron plate 207 for compensating its rigidity are bonded together. On the other hand, the central leaf 203 has a structure in which a plate (semi-transmissive plate) 209 made of a material such as Mo whose source weakness coefficient is lower than that of lead and the same iron plate 207 are bonded together. In order to make the moving mechanism common, the semi-transmissive plate 209 of the leaf 203 is preferably set to the same thickness as the shielding plate 205 of the leaf 201.
[0014]
Even if the translucent plate 209 and the shielding plate 205 are not composed of different metals, for example, each is composed of an alloy containing lead, and the composition ratio of lead is set so that the transflective plate 209 is lower than the shielding plate 205. Thus, the X-ray transmittance relationship between the leaf 201 and the leaf 203 may be realized. 3A and 3B, the shielding plate 205 is, for example, a lead plate, while the semi-transmissive plate 213 of the leaf 203 is also a lead plate of the same material, and The X-ray transmittance relationship between the leaf 201 and the leaf 203 may be realized by configuring the semi-transmissive plate 213 to be thinner than the shielding plate 205.
[0015]
In the above description, the leaf 203 having a high X-ray transmittance has one pair at the center. However, as shown in FIG. 4, a plurality of sheets on both sides of the center, three here, that is, a plurality of pairs at the center, three pairs here. May be configured with a leaf 203 having a high X-ray transmittance.
[0016]
Returning to FIG. The X-ray detector 103 is connected to a data acquisition circuit 104 generally called a DAS (data acquisition system). The data acquisition circuit 104 has a function of converting the output (current signal) of each channel of the X-ray detector 103 into a voltage signal, amplifying it, and converting it into a digital signal. The DAS 104 is connected to a pre-processing device 106 that corrects non-uniformity between channels of the DAS output through a non-contact data transmission device 105 using light or magnetism as a medium. Data that has undergone preprocessing (projection data) is stored in the auxiliary storage device 112.
[0017]
The auxiliary storage device 112 includes an image reconstruction device 114 for reconstructing image data from projection data, a display device 116, an input device 115 equipped with an X-ray irradiation emergency stop button together with a pointing device such as a mouse and a keyboard, and an X Based on the radiation output dose characteristic data and tomographic image data, the radiation dose distribution in the body is calculated, and the relationship between the opening of the multi-leaf collimator 108 and the X-ray tube rotation angle with respect to the treatment area set from the input device 115 A treatment planning system 113 with a treatment specialist support function for performing optimal irradiation such as calculation, and a treatment / control for controlling the gantry 100 and the high-voltage generator 109 to perform treatment according to the treatment plan. System controller via scan / control bus and data / control bus It is connected to the 111.
[0018]
FIG. 5 shows a flow of a series of operations required for the treatment of this embodiment. Prior to the treatment, first, scanning is performed under the control of the treatment / scan controller 110 (S1). Scanning is an operation for acquiring in-vivo tomographic image data of a subject, and the greatest difference from treatment is that the X-ray dose generated from the X-ray tube 101 is low. Therefore, the therapy / scan controller 110 supplies the high voltage generator 109 with control signals corresponding to a relatively low tube voltage and a relatively low tube current. Further, the treatment / scan controller 110 supplies a control signal necessary for completely opening the central leaf 203 at the maximum opening and completely closing the other leaves 201 to the multi-leaf collimator driving unit 107. . In this state, the rotating ring 102 is continuously rotated to continuously or intermittently emit X-rays, and the detector 103 repeatedly detects transmitted X-rays at a predetermined sampling frequency.
[0019]
Based on the projection data collected by this scanning, the tomographic image data is reconstructed by the image reconstruction device 114 (S2) and displayed on the display device 116 under the planning support function of the treatment planning system 113. FIG. 6 shows an example of the displayed tomographic image. On the image, the treatment area indicated by the oblique lines is set by tracing the outline of the treatment site by operating the input device 115 by the operator (S3).
[0020]
Based on the set position, size, and shape of the treatment area, the treatment planning system 113 calculates the opening degree of each leaf 201, 203 of the multi-leaf collimator 108 for each minute rotation angle of the X-ray tube 101. (S4). The opening degree of the leaves 201 and 203 is defined as a moving distance from the center line. By setting the opening degree of each leaf 201, 203 individually, an opening corresponding to the outer shape of the treatment area can be set.
[0021]
Along with these operations, although not shown, the setting of irradiation conditions during treatment is completed, and the opening degree of each leaf 201, 203 is initialized (S5), and then treatment is started at an arbitrary time (S6). The therapy / scan controller 110 supplies a control signal corresponding to a relatively high tube voltage and a relatively high tube current so that the high voltage generator 109 is exposed to X-rays at a relatively high dose for therapy. To do. In this state, the rotating ring 102 is continuously rotated to continuously expose a high dose of X-rays for treatment, and the leaves 201 and 203 calculated in advance according to the rotation angle of the X-ray tube 101 are used. Is dynamically changed (S7). As a result, as shown in FIGS. 7 (a), 7 (b), 7 (c), and 7 (d), the opening of the collimator 108 is always shaped in accordance with the outer shape of the treatment site during the rotation period. A site to be treated is irradiated with a high-dose X-ray beam that is thinly trimmed.
[0022]
During this treatment period, high-dose X-rays emitted from the X-ray tube 101 pass through the aperture of the collimator 108 without being attenuated, and at the same time, the leaf 203 whose central X-ray transmittance is not zero. Transmits after being attenuated. The X-ray that has become a low dose due to attenuation is irradiated onto the subject together with a high-dose X-ray for treatment, and the X-ray transmitted through the subject is detected by the X-ray detector 103. Thereby, projection data is collected (S8). Note that a high dose of X-rays is irradiated through the opening of the multi-leaf collimator 108, and after being attenuated by the subject, the transmitted X-rays similarly have a relatively high dose. On the other hand, after a low dose of X-rays is irradiated through the central leaf 203 of the multi-leaf collimator 108 and the subject is attenuated, the transmitted X-rays have a relatively low dose. Here, the dynamic ranges of the detector 103 and the DAS 104 are set based on a low-dose X-ray similar to that of scanning. Therefore, a relatively high dose of X-rays is detected as its maximum value, saturating the dynamic range.
[0023]
The image reconstruction device 114 reconstructs tomographic image data based on the projection data set for 180 ° + α (S9). This reconstruction processing is real-time processing, that is, the image reconstruction device 114 reconstructs tomographic image data in substantially real time in parallel with generation of therapeutic radiation. The reconstructed tomographic image data is immediately displayed on the display device 116 (S10). This reconstruction and display process is repeated continuously during the treatment, with the time required to rotate the angle range of 180 ° + α as a cycle, thereby imaging the cross-sectional form including the treatment site as a moving image. Can do.
[0024]
FIG. 8 shows an example of the displayed tomographic image. As described above, the X-rays irradiated through the openings of the multi-leaf collimator 108 have a high dose, and are thus detected as the maximum value of the dynamic range of the detector 103 and the DAS 104. Accordingly, an area where X-rays are concentrated with rotation (concentrated area) is imaged with the maximum density. On the other hand, the X-rays irradiated through the central leaf 203 of the multi-leaf collimator 108 have a low dose, and the tissue reflecting the difference in the X-ray absorption rate by effectively utilizing the dynamic range of the detector 103 and the DAS 104. The form can be imaged. The operator (operator) can recognize the portion showing the maximum density as a region (concentrated region) where X-rays concentrate, and can observe a tissue form other than the concentrated region with it.
[0025]
Here, during the treatment period, a situation may occur in which the concentrated region is detached from the treatment site due to body movement of the subject. FIG. 9 shows an example of a tomographic image corresponding to this situation. It can be observed that the concentrated area is displayed in black with a high density, and at the same time, an image of the treatment site is shown deviating from the concentrated area. From this image, the surgeon confirms the degree of positional deviation of the site to be treated with respect to the concentrated area, and presses the irradiation emergency stop button of the input device 115 as necessary. In accordance with the operation of the irradiation emergency stop button, the treatment / scan controller 110 recognizes that an emergency stop command has been input (S11), and takes necessary measures to stop X-ray irradiation on the subject in an emergency. (S12). In general, the application of the tube voltage and the supply of the tube current from the high voltage generator 109 to the X-ray tube 101 is urgently stopped, but instead of the application of the tube voltage and the supply of the tube current, it is stopped. Alternatively, when the X-ray tube 101 is equipped with a shutter device, it may be dealt with by closing the shutter.
[0026]
In addition, even if the site to be treated is misaligned with respect to the concentration area, if the misalignment is slight, or if the misalignment has disappeared and the tendency to return to the original position can be seen, emergency stop In some cases, it may be desirable to continue treatment without doing so. In that case, the opening degree of each leaf 201, 203 is specified by the surgeon specifying the approximate center position of the treatment site that has become partially visible outside the high concentration concentration area on the tomographic image. Can be immediately recalculated by the treatment planning system 113, and the control can be switched to the opening control according to the calculation result.
[0027]
If the position of the treatment site with respect to the concentrated area on the tomographic image does not shift or is insignificant, the process of S7 to S11 is performed until the treatment end condition expires in S13 without inputting an emergency stop command. Is repeated. When the treatment end condition expires in S13, the treatment wave is ended (S14).
[0028]
As described above, according to the present embodiment, the treatment site is displayed as a morphological image together with the surrounding tissue during the treatment period, and the irradiation concentration area is displayed at a high density on the image, and thus the positional deviation between the two. Etc. can be monitored immediately, and an emergency stop can be made if necessary. For this reason, the safety | security at the time of a treatment can be improved.
[0029]
In the above description, among the leaves constituting the multi-leaf collimator 108, the central leaf 203 has been described as having higher X-ray transmittance than the other leaves 201. This is intended to realize morphological imaging accompanying avoidance of saturation of the dynamic range and to reduce exposure of healthy sites other than the site to be treated. A similar object may be realized by configuring the width of the central leaf 215 of the multi-leaf collimator 108 to be narrower than the other leaves 201, as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). The width of the two leaves 215 in the center is that the X-ray dose that passes through the slit of that width avoids the saturation of the dynamic range under the X-ray dose for treatment, and is a safety standard for imaging. And is determined to be a value that substantially matches the dose during general imaging.
[0030]
The plate 219 of the central leaf 215 is made of the same material as the shielding plate 205 of the other leaf 201, for example, lead and has the same thickness. In this configuration example, the central leaf 215 has zero X-ray transmittance equivalent to the other leaves 201, that is, has shielding properties.
[0031]
During treatment, the central leaf 215 is fully open. By reducing the width of the central leaf 215, the X-rays that are thinly formed through the slit and pass through the subject and enter the detector 103 become a substantially low dose. And does not saturate the dynamic range of the DAS 104. Thereby, visualization of the form of the treatment site and the surrounding tissue can be ensured. When video monitoring is not required during treatment, unnecessary exposure can be avoided by controlling the opening of the central leaf 215 in accordance with the treatment area. In addition, the central leaf 215 is completely opened, and a structure is adopted in which the rotating ring 102 is inclined with respect to the rotation center axis RA in order to reduce the exposure of a healthy site when image monitoring is performed during treatment. May be.
[0032]
This configuration example can be developed as shown in FIGS. 11 (a) and 11 (b). That is, all the leaves constituting the multi-leaf collimator 108 may be constituted by the leaves 215 having the same narrow width as that at the center. In this case, the collimator opening can be approximated by the outer shape of the non-treatment area.
[0033]
(Modification)
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention at the stage of implementation. Furthermore, the above embodiment includes various stages, and various inventions can be extracted by appropriately combining a plurality of disclosed constituent elements. For example, some constituent requirements may be deleted from all the constituent requirements shown in the embodiment.
[0034]
【The invention's effect】
According to the present invention, an area to be treated can be confirmed with an image together with an irradiation concentration area during treatment.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an intensive irradiation type radiotherapy apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view showing the structure of the multi-leaf collimator shown in FIG.
FIG. 3 is a view showing a first modification of the multi-leaf collimator in FIG. 1;
FIG. 4 is a view showing a second modification of the multi-leaf collimator in FIG. 1;
FIG. 5 is a flowchart showing a series of flow from a treatment plan to the end of treatment in the present embodiment.
6 is a view showing an example of an image displayed in S3 of FIG.
FIG. 7 is a supplementary diagram for explaining the opening control in S7 of FIG. 5;
FIG. 8 is a diagram showing an example of an image displayed in S10 of FIG.
FIG. 9 is a diagram showing an example of an image when the positional shift displayed in S10 of FIG. 5 occurs.
FIG. 10 is a view showing a third modification of the multi-leaf collimator shown in FIG.
FIG. 11 is a view showing a fourth modification of the multi-leaf collimator in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
100 ... Gantry,
101 ... X-ray tube,
102 ... rotating ring,
103 ... X-ray detector,
104: Data collection circuit,
105 ... non-contact data electrical equipment,
106: Pretreatment device,
107 ... multi-leaf collimator driving unit,
108 ... multi-leaf collimator,
109 ... Output switching type high voltage generator,
110 ... treatment / scan controller,
111 ... System controller,
112 ... Auxiliary storage device,
113 ... Treatment planning system,
114 ... reconstructing device,
115: Input device.

Claims (12)

治療用の放射線を被検体に向けて発生する放射線源と、
前記被検体を透過した放射線を検出する多チャンネル型放射線検出器と、
前記放射線源を前記放射線検出器とともに前記被検体に対して移動する移動機構と、
前記放射線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する画像再構成部と、
前記放射線を任意にトリミングするために前記放射線源と前記被検体との間に配置され、個々に進退自在に設けられた短冊形状の複数のリーフを有し、前記複数のリーフの少なくとも1つのリーフは他のリーフに対して放射線透過率が高いマルチリーフコリメータとを具備することを特徴とする集中照射型放射線治療装置。
A radiation source for directing therapeutic radiation toward the subject;
A multi-channel radiation detector for detecting radiation transmitted through the subject;
A moving mechanism for moving the radiation source with the radiation detector relative to the subject;
An image reconstruction unit for reconstructing image data based on the output of the radiation detector;
A plurality of strip-shaped leaves disposed between the radiation source and the subject for arbitrarily trimming the radiation and provided to be freely advanced and retracted; and at least one of the plurality of leaves And a multi-leaf collimator having a high radiation transmittance with respect to other leaves.
前記他のリーフは、前記治療用放射線に対する放射線透過率がゼロ又はその近似値に設計されていることを特徴とする請求項1記載の集中照射型放射線治療装置。  2. The concentrated irradiation type radiotherapy apparatus according to claim 1, wherein the other leaf is designed to have a radiation transmittance of zero or an approximate value for the therapeutic radiation. 前記少なくとも1つのリーフは、前記他のリーフを構成する材料に対して、放射線減弱係数が低い材料で構成されていることを特徴とする請求項1記載の集中照射型放射線治療装置。  The intensive irradiation type radiotherapy apparatus according to claim 1, wherein the at least one leaf is made of a material having a lower radiation attenuation coefficient than a material constituting the other leaf. 前記少なくとも1つのリーフは、前記他のリーフより薄いことを特徴とする請求項1記載の集中照射型放射線治療装置。  The intensive irradiation radiation therapy apparatus according to claim 1, wherein the at least one leaf is thinner than the other leaves. 前記放射線源からの前記治療用放射線の発生と並行して、前記被検体を透過した放射線の検出及び前記画像データの再構成を実行させるために、前記放射線検出器及び前記画像再構成部を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項1記載の集中照射型放射線治療装置。  In parallel with the generation of the therapeutic radiation from the radiation source, the radiation detector and the image reconstruction unit are controlled to execute detection of radiation transmitted through the subject and reconstruction of the image data. The intensive irradiation type radiotherapy apparatus according to claim 1, further comprising a control unit that performs the control. 前記画像再構成部は、前記治療用放射線の発生と並行してほぼ実時間で前記画像データを再構成することを特徴とする請求項5記載の集中照射型放射線治療装置。  The intensive irradiation radiation therapy apparatus according to claim 5, wherein the image reconstruction unit reconstructs the image data substantially in real time in parallel with the generation of the therapeutic radiation. 前記再構成された画像データを即時的に表示する表示部と、前記被検体への前記治療用放射線の照射の緊急停止に対応する手動操作部とをさらに備えることを特徴とする請求項6記載の集中照射型放射線治療装置。  The display unit for immediately displaying the reconstructed image data, and a manual operation unit corresponding to an emergency stop of the irradiation of the therapeutic radiation to the subject are further provided. Intensive irradiation type radiotherapy device. 治療用の放射線を被検体に向けて発生する放射線源と、
前記被検体を透過した放射線を検出する多チャンネル型放射線検出器と、
前記放射線源を前記放射線検出器とともに前記被検体に対して移動する移動機構と、
前記放射線検出器の出力に基づいて画像データを再構成する画像再構成部と、
前記放射線を任意にトリミングするために前記放射線源と前記被検体との間に配置され、個々に進退自在に設けられた短冊形状の複数のリーフを有し、前記複数のリーフの少なくとも1つのリーフは他のリーフに対して幅が狭いマルチリーフコリメータと、
前記他のリーフの開度を被治療領域の形状に応じて個々に設定し、前記幅の狭い少なくとも1つのリーフを全開するように前記マルチリーフコリメータを制御するとともに、前記放射線源からの前記治療用放射線の発生と並行して、前記被検体を透過した放射線の検出及び前記画像データの再構成を実行させるために、前記放射線検出器及び前記画像再構成部を制御する制御部とを具備することを特徴とする集中照射型放射線治療装置。
A radiation source for directing therapeutic radiation toward the subject;
A multi-channel radiation detector for detecting radiation transmitted through the subject;
A moving mechanism for moving the radiation source with the radiation detector relative to the subject;
An image reconstruction unit for reconstructing image data based on the output of the radiation detector;
A plurality of strip-shaped leaves disposed between the radiation source and the subject for arbitrarily trimming the radiation and provided to be freely advanced and retracted; and at least one of the plurality of leaves Is a multi-leaf collimator that is narrower than other leaves,
The opening of the other leaf is individually set according to the shape of the treatment area, the multi-leaf collimator is controlled so that the at least one narrow leaf is fully opened, and the treatment from the radiation source is performed. In parallel with the generation of the radiation for use, the radiation detector and the control unit for controlling the image reconstruction unit are provided to execute the detection of the radiation transmitted through the subject and the reconstruction of the image data. Intensive irradiation type radiotherapy apparatus characterized by the above.
前記幅の狭い少なくとも1つのリーフは前記他のリーフと同じく前記治療用放射線に対して遮蔽性を有することを特徴とする請求項8記載の集中照射型放射線治療装置。  The concentrated irradiation type radiotherapy apparatus according to claim 8, wherein at least one of the narrow leaves has a shielding property against the therapeutic radiation, like the other leaves. 前記幅の狭い少なくとも1つのリーフは前記他のリーフと同じ材料で構成されることを特徴とする請求項8記載の集中照射型放射線治療装置。  The intensive irradiation type radiotherapy apparatus according to claim 8, wherein the at least one narrow leaf is made of the same material as the other leaves. 前記画像再構成部は、前記治療用放射線の発生と並行してほぼ実時間で前記画像データを再構成することを特徴とする請求項記載の集中照射型放射線治療装置。The intensive irradiation radiation therapy apparatus according to claim 8 , wherein the image reconstruction unit reconstructs the image data substantially in real time in parallel with the generation of the therapeutic radiation. 前記再構成された画像データを即時的に表示する表示部と、前記被検体への前記治療用放射線の照射の緊急停止に対応する手動操作部とをさらに備えることを特徴とする請求項11記載の集中照射型放射線治療装置。12. The display apparatus according to claim 11 , further comprising: a display unit that immediately displays the reconstructed image data; and a manual operation unit that responds to an emergency stop of irradiation of the therapeutic radiation on the subject. Intensive irradiation type radiotherapy device.
JP2002236505A 2002-08-14 2002-08-14 Intensive irradiation type radiotherapy device Expired - Fee Related JP4256127B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002236505A JP4256127B2 (en) 2002-08-14 2002-08-14 Intensive irradiation type radiotherapy device
US10/640,355 US7583775B2 (en) 2002-08-14 2003-08-14 Concentrated irradiation type radiotherapy apparatus
CNA031543073A CN1481756A (en) 2002-08-14 2003-08-14 Concentrated irradiation type radiotherapy apparatus
CN2006101659717A CN1981892B (en) 2002-08-14 2003-08-14 Concentrated irradiation type radiotherapy apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002236505A JP4256127B2 (en) 2002-08-14 2002-08-14 Intensive irradiation type radiotherapy device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2004073405A JP2004073405A (en) 2004-03-11
JP4256127B2 true JP4256127B2 (en) 2009-04-22

Family

ID=32020656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002236505A Expired - Fee Related JP4256127B2 (en) 2002-08-14 2002-08-14 Intensive irradiation type radiotherapy device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4256127B2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4619704B2 (en) * 2004-06-30 2011-01-26 株式会社東芝 X-ray computed tomography system
JP4921906B2 (en) * 2005-10-14 2012-04-25 憲彦 上紺屋 Radiation therapy monitoring device
KR102314902B1 (en) 2019-08-20 2021-10-21 한국원자력의학원 The dose adjustment apparatus that can be installed in diagnostic radiology apparatus and the system comprising that
KR200490657Y1 (en) * 2019-09-16 2019-12-12 고려대학교 산학협력단 Radiotherapy Apparatus for Companion animal Using Kilovoltage X-ray

Also Published As

Publication number Publication date
JP2004073405A (en) 2004-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7583775B2 (en) Concentrated irradiation type radiotherapy apparatus
JP4088058B2 (en) X-ray computed tomography system
US7453976B1 (en) Computerized tomography image reconstruction
US7466792B2 (en) System for producing CT image data records and for irradiating a tumor patient
WO2013154162A1 (en) Radiation therapy system and therapy planning device
JP5238242B2 (en) Radiation therapy dose distribution measuring apparatus and radiation therapy dose distribution measuring program
JP2009006133A (en) X-ray ct apparatus and method of controlling the same
JP2010075338A (en) Mammography and therapy apparatus equipped with x-ray therapy function
CN1989908B (en) X-ray CT apparatus and controlling method thereof
JP6334869B2 (en) X-ray CT system
JP2004136021A (en) Concentrated irradiation type radiotherapy apparatus
JPH10113400A (en) Radiotherapy system
JP4507916B2 (en) Medical diagnostic imaging equipment
JP4621425B2 (en) X-ray computed tomography system
JP4256127B2 (en) Intensive irradiation type radiotherapy device
JPH05305077A (en) X-ray ct device
JP4250386B2 (en) Intensive irradiation type radiotherapy device
KR101429173B1 (en) Collimator and inspecting system using the same
JP5196782B2 (en) X-ray CT apparatus and control method thereof
JP5279637B2 (en) Bed positioning system and bed positioning method
JP2000116638A (en) Transmission type ct apparatus
JP6411094B2 (en) X-ray CT apparatus and medical information processing apparatus
JP4119202B2 (en) Intensive irradiation type radiotherapy device
JP2014138909A (en) X-ray computer tomography apparatus
JPS6146144B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050804

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080819

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081010

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090127

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090129

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 4256127

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206

Year of fee payment: 5

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R371 Transfer withdrawn

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R371

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313114

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees