JPH0484942A

JPH0484942A - 放射線治療装置用ｘ線ｃｔ

Info

Publication number: JPH0484942A
Application number: JP2200928A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Takano; 英明高野; Jiro Namikawa; 並河　次郎; Yukihiro Hara; 幸寛原; Norio Arai; 新井　教郎
Original assignee: Yokogawa Medical Systems Ltd
Current assignee: GE Healthcare Japan Corp
Priority date: 1990-07-27
Filing date: 1990-07-27
Publication date: 1992-03-18

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）本発明は放射線治療装置用のＸ線ＣＴに関し、特に放射
線治療装置の放射線照射の幾何学的条件と等しい条件で
断層像撮影を行う放射線治療装置用Ｘ＆ＩＣＴに関する
。

（従来の技術）癌治療用としてリニアアクセレレータ（以下リニアツク
という）が登場してから、各種治療装置が出現し、コバ
ルト６０等の放射性同位元素から放射されるγ線による
Ｒ　Ｉ　（Ｒａｄｉｏ　ｌ５ｏｔｏｐｅ）治療装置、重
イオン粒子治療装置が逐次開発されて用いられるように
なってきた。これらの治療効果の著しい高エネルギー放
射線治療の発展につれて、精度の高い治療計画がより重
視されるようになってきた。この治療装置の治療効果が
顕著であることから、患部以外の場所への照射を極力減
少させ、正確に患部のみを照射するような治療場所の位
置決めを行う必要性が増してきている。

従来、この種の治療装置による治療を行うに当っては、
第８図に示す方法によっていた。図において、１は被検
体の断層写真を撮影するために通常用いられているＸ＠
ＣＴ　（Ｘ線断層撮影装置）で、その本体であるガント
リ２にはＸ線管、Ｘ線検出器等が納められており、又、
ガントリ２の中央は空洞になっていて、テーブル３を出
入させる構造になっている。このテーブル３には載置さ
れた被検体をテーブル３と共に長手方向に移動させるた
めのテーブル駆動機構が内蔵されている。４はテーブル
３の位置制御、ガントリ２の動作の各種制御、得られた
データの再構成演算等を行うオペレータコンソールであ
る。このＸｖＡＣＴｌにおいて、被検体の関心部位（放
射線治療を行うべき場所）を含む多くのスライス面の断
層撮影を行い、その断層像を読影して関心領域の目安を
つける。

６はＸ線源７とその回転中心間の距離、コリメータ８の
開度と回転角、照射方向等が治療装置９と等価な幾何学
的条件でＸ線撮影ができる構造の位置決め装置としての
Ｘ線シミュレータで、テーブル１０に被検者１１を載置
してＸ線ＣＴＩで得られた断層像に基づき被検者１１の
透視像を撮影し、患部の範囲を特定する。ここで特定さ
れた患部の直上の体表面にマーキングを施す。Ｘ線シミ
ュレータ６のＸ線源７及びコリメータ８のテーブル１０
に対する位置は、治療装置９の放射線源１５とコリメー
タ１４のテーブル１２に対する位置と同様に作られてい
るので、Ｘ線シミュレータ６において施されたマーキン
グの位置は直ちに治療装置９の照射位置に対応している
。放射線治療を行うに当って、被検者１１を治療装置９
のテーブル１２上に載せ、フィルム台１３にフィルムを
置いて露光し、被検者１１に付されたマーキングとの位
置合わせを行った上で放射線を照射して治療を行ってい
た。

（発明が解決しようとする課題）ところで、ＸＩＩＣＴ１のＸ線源とアイソセンタ間の距
離は通常５０〜７０ｃ＋ｎ位であり、例えばリニアツク
では１００（７）、コバルト６０治療装置では８０Ｃ１
ｌのようになっている。従って被検者１１は、距離の異
なる線源から照射されることになる。

第９図はＸ１ｉＣＴの場合のＸ線源とアイソセンタとの
照射の関係を示す図、第１０図はりニアツクの場合の放
射線源とアイソセンタとの照射の関係を示す図である。

両図において、１６はアイソセンタ、１７は撮影領域、
ＦＣＴはＸ線源、Ｆｖはリニアツクの放射線源である。

ＸｌＩＣＴにおいて、Ｘ線源Ｆｃアとアイソセンタ１６
との距離をＬＣＴとし、リニアツクにおいて放射線源Ｆ
ｖとアイソセンタ１６との距離をＬｖとしている。この
ような位置において、Ｘ線ＣＴの線源ＦＣＴから撮影領
域１７を見る角度をθ、とすると、放射線源Ｆｖから撮
影領域１７を見る角度はθ、とは異なるθ２である。こ
の場合、目標点Ｐ　（ｘ、　　ｙ）をＸ線源Ｆｃ７から
見た場合、線分Ｆ。７Ｐと、Ｘ線源ＦＣＴと撮影領域１
７の中心０を結ぶ線分Ｆ。ＴＯとのなす角はφ１、目標
点Ｐ　（ｘ、　　ｙ）を放射線源ＦＶから見た場合の線
分ＦｖＰと線分ＦＶＯとのなす角はα１である。放射線
治療を行う場合、放射線治療を行う患部以外の部分に対
する放射線照射を避けるために、放射線の照射経路と同
じ経路を通るＸ線による透過像によって治療部位を定め
なければ、不必要な部分への放射線照射を行うおそれが
ある。

又、リニアツクの放射線はコリメータによって方形錐ビ
ームとされているが、これはＸｌｌ５ＣＴのファンビー
ムとは異なり、被検者の体軸方向にも拡がりを持ってい
て、放射線源Ｆｖから照射される放射線が被検者を切る
面は垂直ではない。従って、ＸＩＩＣＴにおいて体軸を
切るスライス面が体軸に垂直である場合には、その断層
像を観察して患部を設定することは困難になる。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的は
、Ｘ１ＩＣＴの線源とアイソセンタ間の距離より大きな
距離にある放射線源から被検者を見た透過像と等しいＸ
線ＣＴによる透過像を得て、正確な放射線治療を行うこ
とのできる放射線治療装置用Ｘ線ＣＴを実現することに
ある。

（課題を解決するための手段）前記の課題を解決する本発明は、Ｘ線源から治療部位で
ある目標点と、Ｘ線源と撮影領域の中心とを結ぶ線分に
関し前記目標点の対称点とを含む範囲を見る角度θ１と
、放射線から同一範囲を見る角度θ２とから演算された
１／２（θ１−６２）のデータと、Ｘ１ＩＣＴ動作のプ
ログラムが格納されているフロッピーディスク装置と、
該フロッピーディスク装置からのデータによりガントリ
の動作と前記ガントリの前後への傾斜と左右への回転動
作を制御するガントリ制御装置と、放射線の方形錐ビー
ムの照射と同一幾何学的位置の断層画像を得るために傾
けてスキャンを行う前記ガントリに対し、テーブルの前
後位置の狂いを修正するためのテーブル制御装置と、ス
キャンによって得られたデータを画像再構成してＸ線断
層像を作るスキャン及び断層画像計算ユニットと、該ス
キャン及び断層画像計算ユニットで得られた断層画像及
びＲＯＩからそれぞれ透視画像と標的画像の再構成を行
うカラー表示用計算処理ユニットとを具備することを特
徴とするものである。

（作用）Ｘ線源からの目標点に対する透視角度と、放射線源から
の透視角度との相違をガントリを傾けることにより補正
し、ガントリの傾斜により発生するテーブルの前後位置
の誤差をテーブルを前後させて修正し、放射線治療装置
と同一角度で作成した断層像を得る。

（実施例）以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。

実施例の説明に先立って、本発明の実施しようとする方
策について説明する。第２図は放射線源ＦｖとＸ線源Ｆ
ＣＴからの目標点Ｐを見る角度を等しくする場合の角度
の関係を示す図である。図において、第９図、第１０図
と同じ部分には同一の符号を示しである。Ｑｌ、Ｑ２は
放射線源ＦＶの位置を示し、Ｒ，、Ｒ２はＸ線源ＦＣ工
の位置を示している。Ｐ′をＱｌＯに関してＰに対照な
点として、ＺＰＱ１Ｐ′をα。とし／ＰＲＰ′をφ。

とすると、 α。−２α２．φｏ＝２φ１Ｘ線源Ｆｃ工の位置Ｒ１から目標点Ｐを見る角度を放射
線源Ｆｖから目標点Ｐを見る角度に等しくするようにＲ
，をＱｌ　Ｐ上のＲ８′点に移すと、Ｘ線源Ｆ。アから
目標点Ｐを透過する照射角度が等しくなる。この移動角
度βは４Ｐ彎ＩＵ−α１− β−φ１−α１−−　　（φ０−α０）即ち、放射線源
Ｆｖからアイソセンタ１６まての距離がＬｖ、目標点Ｐ
及び対照点Ｐ′を通る線分に挾まれた角度をα。、Ｘ線
源Ｆｃｔの場合をり。工とφ。とすると、ＬＣ丁＜Ｌｖ φ０〉α０である時には、β−上　−（φ。−α。）だけ回転させ
たＸ線ＣＴでデータを採ることにより、放射線源Ｆｖか
らの透過線を求めることができる。

従って、第２図において、ｌＱ　＋　ＯＲ＋　’だけＸ
線源ＦＣ□が回転した時点で、放射線源Ｆｖからの透過
線分Ｒ，’Ｐが得られる。又ｌ　Ｑ　２０　Ｒ２だけＸ
線源ＦＣＴが回転した時点で、放射線源Ｆｖからの透過
線分Ｒ２’Ｐが得られる。

放射線源Ｆｖからの方形錐ビームの角度を第３図に示す
。目標Ｐとその対照点Ｐ′を挾む角度をα０とする。放
射線源Ｆ、からアイソセンタ１６までの距離をＤｒ、方
形錐ビームの端部Ｐ又はＰ′と中心Ｏとの距離をｇ２と
し、Ｊ＋−１，００ｃｍ、Ｎ２＝１５ｃｍとすれば１、’、　　ａ　、　　ｍ　　ｔａｎ−’０．１５＝８．
５’放射線源Ｆｖからの放射線の方向とＸ線の方向とを
一致させるためには、断層像のスライス面の傾きをリニ
アツクの方形錐ビームに合せて傾斜させる必要がある。

この状態を第４図に示す。図においては、方形錐ビーム
２０の両端では約８．５、中に入るに従って小さな傾斜
角でスライス面２１を傾ける必要性が示されている。

このようにスライス面２１を傾けるためには、第５図、
第６図に示すように行う。図において、第８図と同等の
部分には同一の符号を付しである。

被検者１１に対するスライス面の傾きを変えるためにガ
ントリ２を図の一点鎖線の範囲内に傾ける。

第５図では鉛直面に対し被検者１１の体軸方向に角度２
ａ１の範囲内に傾ける例を示し、第６図は水平面内に体
軸に対して角度２γ１の範囲内に傾ける例を示している
。

第７図はガントリ２を鉛直面に対し、体軸方向に傾けた
場合の図で、図において、第５図、第９図と同等の部分
には同一の符号を付しである。図に示すように、ガント
リ２を前方に−α０傾けると、Ｘ線源Ｆ。↑もＦ　ＣＴ
’の位置に移動するので、被検者１１を載せたテーブル
３を前進させないと、同じスライス面のデータにはなら
ない。＋α０傾けるとテーブル３を後退させる。結局、
ガントリ２の傾斜に応じてテーブル３をガントリ２中に
矢印方向に出入させる。

第１図は上記のような動作をするＸ１ｌＣＴのブロック
図である。図において、第８図と同等の部分には同一の
符号を付しである。図中、３１はＸ線ＣＴに必要な信号
の供給を制御するプログラムを人力する手段として用い
られるフロッピーディスク装置で、治療機とＣＴ波装置
がオンラインで接続されていない時には、このフロッピ
ーディスク装置３１を経由して必要条件を与えることが
できる。３２はＣＴ波装置得られたデータや、ＣＴ波装
置して動作させるのに必要な装置共通の情報を記録する
ための磁気ディスク装置である。３３はＣＴ波装置スキ
ャン動作、テーブルの位置制御、画像再構成、フロッピ
ーディスク装置３１、磁気ディスク装置３２等に対する
基本情報の送受、白黒表示ユニット３４に対して画像表
示させるために画像データを供給するスキャン及び断層
画像ｚ１算ユニットである。３５はスキャン及び断層画
像計算ユニット３３で得られた断層画像及び医者が読影
して記入したＲＯＩ　　（Ｒｅｇｉｏｎ　ｏｒＩｎｔｅ
ｒｅｓｔ）からそれぞれ透視画像の再構成及び標的画像
の再構成を行うカラー表示用計算処理ユニットである。

このユニット３５は更に、スキャン及び断層画像計算ユ
ニット３３で得られた断層画像及びＲＯＩを用いた治療
方法の検討及び結果の表示を行う。

上記のように得られた情報はカラー表示ユニット３６に
渡されて、同一の画面に標的画像、治療計画の結果等が
多くのデータに重畳して表示される。

カラー表示ユニット３６はカラー表示用計算処理ユニッ
ト３５から得られた標的画像、治療計画の計画結果等を
表示するために用いられ、多くのデータを多重表示する
ために使用される。３７は画像、文字等のデータを読み
込み、Ｃ７画像情報と共存させるための画像・文字読み
込みユニットである。

３８はガントリ２の鉛直面に対する傾き、水平面内の体
軸に対する傾き等の姿勢の制御、ガントリ２の運転等を
制御するガントリ制御装置、３９はフロッピーディスク
３１の動作を制御して必要な信号をＸ線ＣＴに供給する
ためのフロッピーディスク制御装置、４０は磁気ディス
ク装置３２の録音、再生の動作を制御する磁気ディスク
制御装置である。４１はデータ採取のためにガントリ２
の中に収容されるテーブル３の運動を制御し、又、ガン
トリ２を傾けた時のテーブル３の位置制御を行うテーブ
ル制御装置、４２は画像・文字読み込みユニット３７の
行う画像や文字データの読み込みを制御する画像・文字
読み込みユニット制御装置である。これら各制御装置間
、スキャン及び断層画像計算ユニット３３とカラー表示
用計算処理ユニット３５との情報の送受は、バス４Ｂを
介して行われる。

次に、上記のように構成された実施例の動作を説明する
。テーブル制御装置４１の制御によりテーブル３はガン
トリ２に収容される。ガントリ２はフロッピーディスク
装置３１に格納されているプログラムに基づくガントリ
制御装置３８の制御によりスキャンを開始し、断層像作
成のためのデータを採取して磁気ディスク装置３２に記
録する。

このデータはバス４３を経てスキャン及び断層画像計算
ユニット３３に送られて、画像再構成され、白黒表示ユ
ニット３４に表示される。スキャン及び断層画像討算ユ
ニット３３で得られた断層画像からカラー表示用計算処
理ユニット３５は透視画像の再構成及び標的画像の再構
成を行い、治療方法の検討を行うと共にカラー表示ユニ
ット３６に結果の表示を行う。

先に説明したようにＸ線ＣＴで得られた断層像は、放射
線の被検体を透過する角度と一致しない部分があるので
、各スキャンにおいて作られる断層像の角度を放射線の
透過経路の角度に合致させるために、フロッピーディス
ク装置３１に格納されている制御信号に基づき、ガント
リ制御装置３８はガントリ２を傾ける。この動作は必要
に応じて鉛直面に対し、又は体軸に対して傾けるもので
ある。このガントリ２の傾斜によりテーブル３の出入が
必要な時、テーブル制御装置４１はテーブル３を前進又
は後退させて、テーブル３のガントリ内における位置の
制御を行う。

以上説明したように本実施例によれば、任意の方向から
放射線の方形錐ビームで見た透過イメージを得ることが
できるようになり、放射線治療を正確に行うことができ
る。

（発明の名称）以上詳細に説明したように本発明によれば、Ｘ線ＣＴの
線源とアイソセンタ間の距離とは異なる距離にある放射
線源から被検者を見た透過像と等しい透過像をＸ線ＣＴ
により得て、正確な放射線治療を行うことができるよう
になり、実用上の効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のプロ、ツク図、第２図は放
射線源による透過像とＸ線ＣＴによる透過像とを等しく
するための説明図、第３図は放射線からの方形錐ビーム
の角度の説明図、第４図は放射線のビームとＸｍＣＴによるスライス面の
関係の説明図、第５図は鉛直面に対して傾斜させるガントリの図、第６図は体軸に対して傾けるガントリの図、第７図はガ
ントリの傾斜とテーブルの位置との関係の説明図、第８図は従来の放射線治療システムの図、第９図はＸ線
ＣＴのＸ線源とアイソセンタとの関係を示す図、第１０図は放射線治療機の放射線源とアイソセンタとの
関係を示す図である。２・・・ガントリ　　　　　３・・・テーブル１１・・
・被検者　　　　　２０・・・方形錐ビーム２１・・・
スライス面３コ・・・フロッピーディスク装置３２・・・磁気ディスク装置３３・・・スキャン及び断層画像４算ユニット３５・・
・カラー表示用計算処理ユニット３８・・・ガントリ制
御装置４１・・・テーブル制御装置

Claims

【特許請求の範囲】Ｘ線源（Ｆ＿Ｃ＿Ｔ）から治療部位である目標点（Ｐ）
と、Ｘ線源（Ｆ＿Ｃ＿Ｔ）と撮影領域（１７）の中心と
を結ぶ線分に関し前記目標点（Ｐ）の対称点（Ｐ′）と
を含む範囲を見る角度θ＿１と、放射線（Ｆ＿Ｖ）から
同一範囲を見る角度θ＿２とから演算された１／２（θ
＿１−θ＿２）のデータと、Ｘ線ＣＴ動作のプログラム
が格納されているフロッピーディスク装置（３１）と、該フロッピーディスク装置（３１）からのデータにより
ガントリ（２）の動作と前記ガントリ（２）の前後への
傾斜と左右への回転動作を制御するガントリ制御装置（
３８）と、放射線の方形錐ビームの照射と同一幾何学的
位置の断層画像を得るために傾けてスキャンを行う前記
ガントリ（２）に対し、テーブル（３）の前後位置の狂
いを修正するためのテーブル制御装置（４１）と、スキャンによって得られたデータを画像再構成してＸ線
断層像を作るスキャン及び断層画像計算ユニット（３３
）と、該スキャン及び断層画像計算ユニット（３３）で得られ
た断層画像及びＲＯＩからそれぞれ透視画像と標的画像
の再構成を行うカラー表示用計算処理ユニット（３５）
とを具備することを特徴とする放射線治療装置用Ｘ線Ｃ
Ｔ。