JPH0326242A

JPH0326242A - 放射線治療機の照射野決定装置

Info

Publication number: JPH0326242A
Application number: JP1159460A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ota; 宏太田
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1989-06-23
Filing date: 1989-06-23
Publication date: 1991-02-04
Anticipated expiration: 2013-08-13
Also published as: JP2785340B2

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Ｌの利川分野］この発明は、高エネルギー放射線治療機で使用する放射
線線量計算機の照射野決定装ｄに関する。

［従来の技術］従来、この稲の放射線線量計算機の照射野決定装置にお
いては、高エネルギー放射線治療機から発生する治療ビ
ームの線源がＸ線ＣＴやＭＲＩのスライス撮影軸と平行
なライン状線源であると仮定して、ターゲット（治療対
象となる肺瘍など）の形状や関心領域（放射線を照射し
たくない重要臓器など）の形状をライン状線源から１↓
た形でとらえ、これらの形状をもとにして、治療方釧を
決める照射！ｌ！Ｐの決定を行っていた。

［発明が解決しようとする課題］しかし、実際の治療ビームは点状線源から発せられる。

したがって、ライン状線源から見たこれらの形状は、点
状線源から見たそれらと異なる。

その結果、治療方針を決定する照射野の大きさ、治療ビ
ームを出す治療ヘッドの回転角度の決定に悪い影響をＵ
ｊえる。

以上のように、捉来の照ｎＪ　！ｌ’ｌ’決定装代には
、高精度の治療ができないという欠点がある。

この発明の目的は、照射野、圃転角度、アイソセンター
等に関し、高精度な治療パラメータを得ることができる
放剃線線治療機の照射！１！ｆ決定装置を提供すること
である。

［課題を解決するための千段］ −ｌ二記の目的を達成するために、この発明に係る放射
線線量旧算機の照刺野訣定装代は、以下の特徴を有して
いる。

すなわち、この発明は、放射線治療機の照射軒決定装置
において、断層撮影された多数のスライス画像を格納するスライス
画像格納機構と、前記スライス画像に表されたの個々のターゲットおよび
関心領域に関する情報を受け取り、これらの情報を記憶
する情報人力機構と、各スライス画像」二の前記ターゲットの輪郭像を重ね合
わせることによって治療中心（以下、アイソセンターと
いう）を決定し、これを記憶するアイソセンター決定機
構と、前記放射線治療機のビーム中心軸に垂直でかつ前記アイ
ソセンターを含む面に、ビーム中心から見た前記ターゲ
ットの陰影および前記関心領域の陰影を形戊する陰影計
算機構と、前記ターゲットの陰影と前記関心領域の陰影との重なり
を判定する重なりｆ１１定機構と、前記市なり判定機構
からの刊定粘果に基づいで、治療の最適照射野を決定す
る最適照射野旧算機構とを脊することを特徴としている
。

［作用］高エネルギー放射線治療機の后療ビームの線源は点状線
源であるので、照射１ｊ｝は、点状線源から見たターゲ
ットおよび関心領域形状に関する情報から決められなけ
ればならない。この発四においては、以下のようにして
いる。

スライス画像格納機構ではＸ線ＣＴやＭＨＩ等により断
層撮影された多数のスライス画像を格納する。情報人力
機構では、これらのスライス画像からターゲットや関心
領域に関する情報を取り出し、記憶する。次に、アイソ
センター決定機構では、情報入力機構からのターゲット
に関する情報に基づいて、アイソセンターを決定する。

さらに、陰影計算機構では、アイソセンターを念む而Ｌ
に、点状線源から見たターゲットの陰影や関心領域の陰
影を形成する。そして、重なり判定機構が、タゲッ１・
の陰影と関心佃域の陰影との重なり具合を↑１１定する
。最後に、この判定桔果に基づいて、最適照射野計算機
構が、最適照射野を決定する。

実際には、アイソセンターの代置や点状線源の回転角度
などを変化させながら上述の操作を繰り返して最適照射
野を決定する場合が多い。

［実施例１次に、図面を参照してこの発四の実施例を説明する。

第１図はこの発明の一実施例の機能ブロック図である。

この実施列の照射舒決定装置は、以下の機構を有してい
る。Ｘ線ＣＴやＭＨＩ等により断層撮影された多数スラ
イス画像を受け取り、これらを格納する多数スライス画
像格納機構１。多数スライス画像格納機構１から必要と
するスライス画像を読み出し、そのスライス画像につい
てのターゲットと関心領域に関する情報を記憶するター
ゲット・関心領域人力機構２。ターゲット・関心領域人
力機構２から情報を受け取り、複数のスライス画像の個
々のターゲットを串ざし状にした透視画像を形戊し、多
数のスライス画像に表されたターゲットのほぼ中央をア
イソセンターとして指定する機能（アイソセンター決定
機能）を６するアイソセンター決定機構３。点状線源か
らターケッｉ・や関心領域を見た場合の陰影像（ターゲ
ット陰影と関心領域陰影）を引算で求める機能を有して
いる夕−ゲット・関心領域陰影計算機構４。ターゲット
陰影と関心領域陰影とが重なるかどうかを判定する市な
り判定機構５。この重なり刊定機構５における判定は、
実際の治僚において、高エネルギー放射線治療機から照
射された高エネルギービムがターゲット（ｌｕｌｌ瘍）
のみに当り、関心領域（ｆｆＩ要臓器）に当らないよう
にする高桔度な治療を行うために必要である。爪なり’
Ｉ’ｌ＋定機構５からの情報に基づいて、最適な治療回
転角度、最適なアイソセンター、最適な治療照射野を決
定ずる最適照剃野計算機構６。ここで、最適照射１！ｊ
：，ｉｌ算機構６からアイソセンター決定機構３へ、ア
イソセンターに関する情報がアイソセンター決定機構戻
りルート７によってフィードバックされている。

また、最適照躬野Ｍ１算機構６からターゲット・関心領
域陰影計算機構４へ、治療回転ｆＱ度に関する情報が陰
影計算機構戻りルー１・８によってフィードバックされ
ている。さらに、最適照射野言１算機構６から重なり判
定機構５へ、治療照射野に関する情報が重なり判定機構
戻りルート９によってフィードバックされている。これ
らの情報のワイドバックによって、各機構が６機的に機
能することができ、その結果、総合的に最適な照射野を
決定することができる。

次に、最適な照射野を決定する動作について説叩する。

第２図にＸ線ＣＴやＭＨＩ等による多数スライスによっ
て作られた、肺瘍ターゲットおよび関心領域を表す輪郭
像を示す。スライス画像１０、１１、１２、１３、１４
、１５には、関心領域１６、１７および胛瘍ターゲット
１８、１９、２０、２１、２２が描出されている。

第３図は、多数スライス面と垂直なある面から無限遠レ
ベルで、各スライス面を見た場合の図である。第４図は
、任意のスライス画像２３に、多数スライス面の正面（
第３図の右方同）から透視シタＩＦｒ１１ｇｊターゲ７
　１・１　８、１９、２０、２１、２２と関心領域１６
、１７とを重ね合わせた図である。この図（ＩＦｒｌ瘍
輪郭重合画像）から治療機回転中心２４を決定する。

第３図において、治療機回転中心２４を通る線が被験者
の体袖に平行な線（アイソセンタ一体軸線）２５として
、描出されている。アイソセンタ体軸線２　５　．１二
において、胛瘍ターゲットのほぼ中央にアイソセンター
２６を指定する。そして、アイソセンター２６を通り、
アイソセンタ一体軸線２５に垂直なビーム中心線２７ト
に治療機ビム中心２８が決定される。この治療機ビーム
中心２８から、ビーム中心線２７に垂直でアイソセンタ
ー２６を含む面上に肺瘍ターゲットの陰影と関心領域の
陰影とを描く。この動作は、ターゲット・関心領域陰影
計算機描４において行われる。

治療機回転ｆ６度は次のようにして定義される。

すなわち、アイソセンター２６から地球鉛直ｈ向に延び
る線分を仮定し、この線分の方向を治療機園転ｆ（＋度
の開始角度と決める。

第５図（ａ）はライン状線源から鬼たＩｌｉｎ瘍タゲッ
トと関心領域とを示す従来の無眼遠垂直透視像である。

この図は、スライス画像を真Ｌ（第３図の」二方）から
見た図である。ＩＩＩＴｉ瘍ターゲット陰影１９ｄ，２
０ｄ，２１ｄ，２２ｄと関心領域陰影１６ｄ，１７ｄと
は重ならないで描出されている。しかし、肺瘍ターゲッ
ト陰影１８ｄは関心領域陰影１７ｄと重なって描出され
ている。したがって、従来方法によれば胛瘍ターゲット
陰影１８ｄを含まないように照剃野３０を決定しなけれ
ばならない。

これに対して、第５図（ｂ）は第５図（ａ）と同様な回
転角度における治療機ビーム中心２８（点状線源）から
見た肺癌ターゲット陰影と関心領域陰影とを表している
。胛瘍ターゲット陰影１８ｂ，１９ｂ，２０ｂ，２ｌｂ
，２２ｂと関心領域陰影１６ｂ，１７ｂとは重ならない
で描出される。したがって、この回転ｆ（１度における
照射コ！ｆ２９を図に示すように決めることができる。

第６図（ａ）は、第５図（ａ）の回転角度とは異なる回
転角度におけるライン状線源から見た肺瘍ターゲットと
関心領域との無眼遠垂直透視像である。この図は、各ス
ライス画像を第３図の中心線２７に垂直な方向から見て
肺瘍ターゲッｌ・および関心領域を示した場合の図であ
る。肺瘍タゲッ１・陰影１８ｅ，１９ｅ、２０ｅ、２１
ｅ、２２ｅと関心領域陰影１６ｅ，１７ｅとは徂ならな
いで描出される。したがって、槌来方法では、この回転
角度における照ｎ．ｊ’Ｊ’ｆ　３　１を図に示すよう
に決めても問題ないと゛ｌ’．ｌ＋断されてしまう。

これに対して、第６図（ｂ）は第６図（ａ）と同様な回
転角度における点状線源から３．！，た肺瘍夕一ゲッ１
・陰影と関心領域陰影とを表している。

肺瘍ターゲット陰影１９ｃ，２０ｃ，２１ｃ，２２ｃは
関心領域陰影１６ｃ、１７ｃとは市ならないで描出され
る。しかし、胛瘍ターゲット陰影１８ｃは関心領域陰影
１６ｃと市なって描出されるいるので、この回転１６度
では照財野を決められないことになる。

この発叩においては、回転ｆ（＋度を繰り返し変えて、
腫瘍ターゲット陰影と関心領域陰影とが重なり合わない
ような回転ｆ６度を見つけだし、線量計算−１二の般適
照射！ｌＩＦを決めている。

〔発四の効果］以上説明したようにこの発明は、多数スライス画像格納
機構と情報人力機構とアイソセンター決定機構からの、
各スライス画像の胛瘍ターゲットおよび関心領域に関す
る情報を基にして、点状線源から見た陰影画像を陰影計
算機構によって作成している。そして、腫瘍ターゲット
陰影と関心領域陰影との重なり具合を重なり判定機構に
よって↑１１定する。さらに、この重なり具合から治療
の最適照躬野を最適照射野計算機構で決定している。

その粘果、治療に適確な照射野、回転角度、アイソセン
ター等が決定でき、高精度な治療バラメタが得られると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の機能ブロック図、第２図
は多数スライス画像によって作られた肺瘍ターゲットお
よび関心領域の輪郭像、第３図はスライス面と垂直なあ
る面から無眼遠レベルで各スライス面を見た場合の透視
図、第４図は多数スライス面の正面方向から透視した肺
癌ターゲットと関心領域とを市ね合わせた図、第５図（
ａ）と（ｂ）は、ある四転角度から見た、従来例とこの
実施例との陰影図、第６図は（ａ）と（ｂ）は、別の四転角度から見た、従
来例とこの実施例との陰影図である。１・・・多数スライス画像格納機構（スライス画像格納
機構）２・・・胛瘍ターゲット・関心領域人力機構（　４１ｌ
ｆＦＪ人力機構）３・・・アイソセンター決定機構４・・・肺瘍ターゲット・関心餉域陰影ε１算機＋７ｌ
（陰影計算機構）５・・・重なり判定機構６・・・最適照ＲＪ！ｌ！繭１算機構１０〜１５・・・スライス画像１６、１７・・・関心領域１　６　ａ　％　　１　６　ｂ　ｓ　１　６　ｃ　ｓ　
１　７　ａ　−　１　７　ｂ　１１７ｃ・・・関心領域
陰影１８、１９、２０、２１、２２・・・胛瘍ターゲッ］・１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，２
０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２１ａ，２ｌｂ、２１ｃ，２２
ａ、２２ｂ、２　２　ｃ　−　ＩＩＩ瘍ターゲット陰影２６・・・アイソセンタ２７・・・ビーム中心線２８・・・治療機ビーム中心２９・・・照射野

Claims

【特許請求の範囲】放射線治療機の照射野決定装置において、断層撮影された多数のスライス画像を格納するスライス
画像格納機構と、前記スライス画像に表されたの個々のターゲットおよび
関心領域に関する情報を受け取り、これらの情報を記憶
する情報入力機構と、各スライス画像上の前記ターゲットの輪郭像を重ね合わ
せることによって治療中心（以下、アイソセンターとい
う）を決定し、これを記憶するアイソセンター決定機構
と、前記放射線治療機のビーム中心軸に垂直でかつ前記アイ
ソセンターを含む面に、ビーム中心から見た前記ターゲ
ットの陰影および前記関心領域の陰影を形成する陰影計
算機構と、前記ターゲットの陰影と前記関心領域の陰影との重なり
を判定する重なり判定機構と、前記重なり判定機構からの判定結果に基づいて、治療の
最適照射野を決定する最適照射野計算機構とを有するこ
とを特徴とする照射野決定装置。