JPH01291831A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、重粒子線がん治療装置等の放射線治療装置
の位置決め装置に関するもので、特に３次元位置の位置
決め装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来例の構成を第４図を参照しながら説明する。

第４図は、従来の位置決め装置を示す構成図である。

第４図において、（１）はベツド、（２）はこのベツド
（１）の上方にかつベツド（１）の略中夫の鉛直軸ｖ上
に配置されたＸ線管、（３）はベツド（１）の下方にか
つ鉛直軸Ｖ上に配置されたＸ線フィルム、（４）はＸ線
管（２）の上方にかつ鉛直軸Ｖ上に配置された治療用Ｘ
線源、（５）はベツド（１）の上に横たわっている患者
である。

次に、上述した従来例の動作を説明する。まず、ベツド
（１）上の患者のＸ線像がＸ線管（２）によってＸ線フ
ィルム（３）に撮影されて、現像される。

Ｘｉ！フィルム中の患部の位置がオペレータによって判
読され、患部が鉛直軸Ｖ上に位置するように、ベツド（
１）が手動により移動される。

ベツド（１）の移動後、再度Ｘ線像が撮影されて、Ｘ線
フィルム（３）中の患部の位置が確認される。

微調整が必要な場合は、上述した手順が繰り返される。

ベツド（１）の位置、すなわち患部の位置が決定された
後、Ｘ線管（２）が鉛直軸Ｖ上から移動されて、患部が
治療用Ｘ線源（４）によってＸ線照射される。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したような従来の位置決め装置では、位置決めのた
めに毎回Ｘ線フィルムの撮影及び現像を行う必要があり
、位置決めに時間が掛かるという問題点があった。

また、患部の平面（２次元）像だけしか得られず、患部
の３次元位置を正確に決定できないため、例えば治療用
放射源として陽子等の重粒子イオンを用いる治療装置の
３次元位置精度に対応できないという問題点があった。

この発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、位置決めを短時間にでき、かつ患部の３次元位
置を正確に検出できる位置決め装置を得ることを目的と
する。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る位置決め装置は、つぎの手段を備えたも
のである。

（ア）、移動が可能な患者移動手段。

（イ）、異なる位置の上記患者移動手段上の患者を複数
回撮像し少なくとも患部を含む複数の患部画像を出力す
る撮像手段。

（つ）、上記複数の患部画像を表示する表示手段。

（１）、上記表示手段に表示されている上記患部の２次
元位置情報を入力できる入力手段。

（オ）、複数の上記患部の２次元位置情報に基づいて上
記患部の３次元位置情報を演算する演算手段。

（力）、上記患部の３次元位置情報に基づいて上記患者
移動手段を位置決めする制御手段。

［作用］ この発明においては、演算手段によって、患部の２つの
２次元位置から三角測量法により上記患部の３次元位置
が演算される。

［実施例］ 実施例の構成を第１図を参照しながら説明する。

第１図は、この発明の一実施例を一部ブロック図で示す
構成図であり、対話形処理系が構築されている。

第１図において、（１＾）は患者移動手段であって、こ
の実施例では治療台である。

撮像手段は（６）〜（８）で構成され、この実施例では
（６）及び（７）は患者（５）の上方及び下方に設けら
れた支持架、（８）はく８ａ）と（８ｂ）とで構成され
るＸ［ＴＶカメラ入力装置、（８ａ）ハ支持架（６）　
ニ固定されたＸ線管、（８ｂ）は支持架（７）に固定さ
れたイメージインテンシファイヤ（以下、１．Ｉ。

という、）である。

演算手段は（９）と（１０）とで構成され、（９）はＩ
。

Ｉ　、　（８ｂ）に接続されたデジタルイメージプロセ
ッサ、（１０）はこのデジタルイメージプロセッサ（９
）に接続された電子計算機である。

（１１）は制御手段であって、この実施例では電子計算
機（１０）に接続されかつ治療台（１＾）に連結された
治療台コントローラである。

表示手段は（１２）及び（１３）からなり、この実施例
では共に電子計算機（１０）に接続された画像デイスプ
レィである。

（１４）は入力手段であって、この実施例では電子計算
機（１０）に接続されたタブレットである。

次に、上述した実施例の動作を第２図及び第３図（ａ）
、（ｂ）を参照しながら説明する。第２図はＸ線管〈８
ａ）と患者（５）の患部との位置関係を示す説明図、第
３図（ａ）、（ｂ）は患部のＸ線ＴＶ画像を示す説明図
である。

第２図において、座標軸は、治療台（１＾）の長辺方向
がＸ軸、鉛直方向がＺ軸、Ｘ軸とＺ軸に直角な方向がＹ
軸である。原点０は、治療台（１＾）の中心の真下でか
つＸ線管（８ａ）を通る鉛直軸上に定める。治療台（１
＾）の初期状態の位置Ａと、Ｘ軸方向の水平移動後の位
置Ｂとの間の距離は、“ａ”と定める。

Ｘ線管（８ａ）と治療台（ｌ＾）との間の高さを“Ｈ′
”とすると、Ｘ線管（８ａ）の座標は、（０，０，Ｈ）
である。

治療台（１＾）の位置Ａ及び位置Ｂにおける患者（５）
の患部の位置はｓＡ及びＳｓとし、各々の座標は（ＸＡ
、ＹＡ、ＺＡ）及び（ＸＢ、Ｙｓ、Ｚａ）とする、また
、治療台（１＾）の位置Ａ及び位置Ｂにおける患者（５
）の患部の投影像の位置はＳｌ及びＳ２とする。

第３図（ａ）及び（ｂ）において、投影像Ｓ、及びＳ２
のＸＹ座標は、（Ｘ＋、ｙ＋）及び（Ｘ２、Ｙ２）とし
、患部の特定の−点く患部の中心または周辺）で表現す
る。

まず、治療台（１＾）の位置Ａにおいて、患者（５）の
患部ｓＡのＸ　ｉｌ　Ｔ　Ｖ画像がＸ１ｉＴＶカメラ入
力装置（８）によって撮像され、デジタルイメージプロ
セッサ（９）によってデジタル化された後糸巻き歪等の
画像歪補正が施されて、電子計算機（１０）を介して、
第３図（ａ）に示すように、画像デイスプレィ（１２）
に表示される。

つづいて、治療台（１＾）は、Ｘ軸方向に距離“ａ”だ
け水平移動される。水平移動後の位置Ｂにおいて、患者
（５）の患部ＳＳのＸ線ＴＶ画像がＸ線ＴＶカメラ入力
装置（８）によって再度撮像され、デジタルイメージプ
ロセッサ（９）、電子計算機（１０）を介して、第３図
（ｂ）に示すように、画像デイスプレィ（１３）に表示
される。

そして、オペレータは、タブレット（１４）により画像
デイスプレィ（１２）及び（１３）上の患部ｓＡ及びＳ
ｅの投影像Ｓｌ及びＳ２を指示（ボインティング）する
。

電子計算機（１０）は、指示された患部ＳＡ及びｓＢの
投影像Ｓ、及びＳ２の位置情報に基づいて、次の■〜■
の演算を実行する。なお、座標α・８間のベクトルは→
α・βと表わす。

■　投影像Ｓ、及びＳ２のＸ軸上での距離“１”は、ベ
クトル→０・Ｓｌとベクトル→Ｏ−Ｓ、との差より求め
る。すなわち、距離“ｒは、 １＝Ｘ２−Ｘ、　　　　　　・・・　（ｉ）式より求め
る。

■　患部ｓＡと治療台（１＾）とに間のＺ軸方向の高さ
ｈ”は、 ａ／１＝（Ｈｈ）／Ｈ の関係から、 ｈ＝Ｈ・（ｆ−ａ）／ｉ’　　　・・・　（ｉｉ＞式よ
り求める。

■　患部ＳＡの座標（ＸＡ、ＹＡ、ＺＡ）は、第３図（
、）に示すように、ｓＡの投影像ＳｌのＸＹ座標が（Ｘ
、、Ｙ、）であるから、 （Ｘ　ＩＸ　Ａ　）／　Ｘ　＋　＝　ｈ／　Ｈの関係か
ら、 ＸＡ　＝（１−ｈ／Ｈ）・×１　・・・　（ｉｉｉ）式
％式％ の関係から、 ＹＡ　＝（１ｈ／Ｈ）・Ｙｌ　−（ｉｖ）式ｚＡ　＝ｈ
　　　　　　　　　　・・・　（ｖ）式より求める。

■　治療台（１＾）の平行移動量は、所望の患者〈５）
の位置と患部ｓＡの位置（ＸＡ、ＹＡ、ＺＡ）との差よ
り求める。

上述した演算処理が終了したあと、治療台（１＾）が位
置Ａに戻される。

そして、電子計算ｌ１ｌ（１０）の指令に基づいて、治
療台（１＾）は、治療台コントローラ（１１）によって
、上述しな■で求めた差分量だけ水平、垂直方向に平行
移動される。

こうして、患者（５）の患部の位置を所定の３次元座標
位置に合わせることが可能となる。

なお、上記実施例では治療台（１＾）がその長辺方向で
あるＸ軸方向に移動して、患者のＸ線ＴＶ画像がＸ！Ｔ
Ｖカメラ入力装置（８）によって撮像される例を示した
が、治療台（１＾）がその短辺方向であるＹ軸方向に移
動しても同様の動作が可能である。

また、上記実施例では入力手段としてタブレット（１４
）を示したが、他の入力装置例えばジョイスティック、
トラックボール等でも所期の目的を達成し得ることはい
うまでもない。

［発明の効果］ この発明は、以上説明したとおり、移動が可能な患者移
動手段と、異なる位置の上記患者移動手段上の患者を複
数回撮像し少なくとも患部を含む複数の患部画像を出力
する撮像手段と、上記複数の患部画像を表示する表示手
段と、この表示手段に表示されている上記患部の２次元
位置情報を入力できる入力手段と、複数の上記患部の２
次元位置情報に基づいて上記患部の３次元位置情報を演
算する演算手段と、上記患部の３次元位置情報に基づい
て上記患者移動手段を位置決めする制御手段とを備えた
ので、位置決めを短時間にでき、かつ患部の３次元位置
を正確に検出できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を一部ブロック図で示す構
成図、第２図はＸ線管と患者の患部との位置関係を示す
説明図、第３図（ａ）、（ｂ）は患部のＸ線ＴＶ画像を
示す説明図、第４図は従来の位置決め装置を示す構成図
である。 図において、 （１＾）・・・　治療台、 （６）・・・　支持架、 （７）・・・　支持架、 （８）　・・・　Ｘ＊ＴＶカメラ入力装置、（８ａ）　
　・・・　Ｘ線管、 （８ｂ）　　・・・　１．１．、 （９）　・・・　デジタルイメージプロセッサ、（１０
）　　・・・　電子計算機、 （１１）　　・・・　治療台コントローラ、（１２）・
・・　画像デイスプレィ、 （１３）・・・　画像デイスプレィ、 （１４）　　・・・　タブレットである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を４０　ｇ
％−ｍ− 帽＝妻器ｑ 爬粋Ｃぺ＼９く ３〉、喧ぬ ｔ８０５句 第　４　Ｚ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 移動が可能な患者移動手段、異なる位置の上記患者移動
   手段上の患者を複数回撮像し少なくとも患部を含む複数
   の患部画像を出力する撮像手段、上記複数の患部画像を
   表示する表示手段、この表示手段に表示されている上記
   患部の２次元位置情報を入力できる入力手段、複数の上
   記患部の２次元位置情報に基づいて上記患部の３次元位
   置情報を演算する演算手段、及び上記患部の３次元位置
   情報に基づいて上記患者移動手段を位置決めする制御手
   段を備えたことを特徴とする位置決め装置。