JPH0824254A

JPH0824254A - 治療計画装置

Info

Publication number: JPH0824254A
Application number: JP6163679A
Authority: JP
Inventors: Tetsuro Namita; 哲朗波田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-07-15
Filing date: 1994-07-15
Publication date: 1996-01-30

Abstract

(57)【要約】【目的】治療対象部位についてのみ放射線や超音波を
照射可能な治療計画を設定できる治療計画装置を提供す
ることを目的とする。【構成】治療対象部位の画像を、体動に伴って移動す
る際の各位相毎に撮影する撮影部と、各位相毎に撮影さ
れた治療対象部位の存在領域の論理和を演算する論理和
演算手段と、論理和として求められた領域の最外郭を前
記放射線，超音波照射領域として設定する最外郭抽出手
段と、を具備しこの最外郭について放射線、超音波を照
射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被検体内に存在する腫
瘍等に放射線を照射して壊死させる放射線治療装置を用
いて治療を行う際に、予め放射線を照射する部位を計画
する治療計画装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、医用診断装置の開発が進められる
中で、放射線治療装置や超音波治療装置等の治療装置が
多く用いられている。このような治療装置は、被検体内
に形成された癌等の悪性腫瘍に焦点を合わせて放射線や
超音波を一定の時間照射し続けることにより治療を行う
ものであり、体表面を切断することなく治療できる点で
有用である。

【０００３】そして、実際には被検体は呼吸や心臓の拍
動により動きがあるので、腫瘍も時間の経過と共に移動
する。従って、単に腫瘍の画像を撮影し、この画像に基
づいて放射線や超音波を照射する部位を決定すると体動
により腫瘍以外の部位に放射線、超音波を照射したり、
これとは反対に腫瘍の存在する部位に放射線や超音波を
照射できないことがある。そこで、従来においては、治
療対象部位に画像領域に対して例えば０．５〜１．０
［ｃｍ］程度大きめの治療領域（セーフティマージン）
を設定し、この領域について放射線、超音波を照射する
ことにより、体動によるずれを補う方法が採用されてい
た。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法では、セーフティマージンの設定範囲が
各被検体毎に個人差があるので最適設定が困難である。
また、操作者の経験の度合いによってもセーフティマー
ジンの設定範囲が異なってしまい、熟練した操作者でな
いと好適な設定が難しい。更に、単にセーフティマージ
ンを大きくすると不要な部位に放射線や超音波を照射す
ることになり、特に、眼球，甲状腺，脊髄，肺野等のＸ
線感受性の高い部位においては被曝量が多くなると危険
を伴うという欠点がある。

【０００５】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたもので、その目的とするところは、治
療対象部位についてのみ放射線や超音波を照射可能な治
療計画を設定できる治療計画装置を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願第１の発明は、放射線，超音波を被検体内の治
療対象部位に照射して治療を行う際に、予め放射線，超
音波を照射する計画を設定する治療計画装置において、
前記治療対象部位の画像を、体動に伴って移動する際の
各位相毎に撮影する撮影手段と、前記各位相毎に撮影さ
れた治療対象部位の存在領域の論理和を演算する論理和
演算手段と、前記論理和として求められた領域の最外郭
を前記放射線，超音波照射領域として設定する最外郭抽
出手段と、を有することが特徴である。

【０００７】また、本願第２の発明は、放射線，超音波
を被検体内の治療対象部位に照射して治療を行う際に、
予め放射線，超音波を照射する計画を設定する治療計画
装置において、被検体の体動同期信号を検出する体動同
期信号検出手段と、該体動同期信号から治療対象部位が
収縮動作した際の最小となる位相、最大となる位相を設
定する位相設定手段と、前記最小となる位相、最大とな
る位相にて前記治療対象部位の画像を撮影する撮影手段
と、前記最小となる位相、最大となる位相にて撮影され
た治療対象部位の存在領域の論理和を演算する論理和演
算手段と、前記論理和として求められた領域の最外郭を
前記放射線，超音波照射領域として設定する最外郭抽出
手段と、を有することを特徴とする。

【０００８】

【作用】上述の如く構成された本願第１の発明によれ
ば、被検体内に形成された癌等の治療対象部位に放射線
や超音波の照射で治療する際に、治療対象部位の画像を
呼吸同期、心拍同期等の体動同期信号の各位相毎に撮影
し、当該各位相の画像に存在する治療対象部位の領域を
求める。そして、各位相毎の治療対象部位領域の論理和
を求める。即ち、この論理和にて得られる領域は体動に
よって治療部位が移動した際に存在し得る全ての領域を
示している。そして、この領域に対して放射線や超音波
を照射して治療を行えば、確実に治療部位に対しての照
射ができるようになり、また、治療部位以外の領域への
照射を極力減少させることができるようになる。

【０００９】また、本願第２の発明では体動同期信号か
ら、治療対象部位の大きさが最小となる位相、及び最大
となる位相を求め、これら２位相に対して画像の撮影を
行う。この方法によれば、例えば腫瘍が体動と共に移動
するのでなく収縮運動する場合に対して有効であり、画
像の撮影枚数を減らすことができ、治療計画に要する時
間を短縮化することが可能となる。

【００１０】更に、前記した第１、第２の発明におい
て、治療対象部位のマルチスライス画像を撮影し、各撮
影位置において各位相毎の画像を収集すれば治療対象部
位を３次元的に得ることができるようになる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は治療計画装置にて設定される治療計画に従
って放射線治療を行う放射線治療装置の構成を示す斜視
図である。図示のように、この放射線治療装置は架台１
と、この架台１とは回転軸５にて接続され回転が可能な
回転部２と、この回転部２に取り付けられ治療対象部位
に向けて放射線を照射して治療を行う放射線照射部３
と、前記放射線の焦点を調整する絞り４とを有してい
る。また、寝台６は天板７を有しており、被検体（不図
示）は該天板７上に載置される。また、寝台６は上下方
向に昇降動が可能であり、更に、天板７は図中矢印方向
にスライド、回転動が可能である。そして、寝台６の高
さ、天板７の位置、回転部２の位置、及び絞り４を調節
して放射線照射位置を治療対象部位に合わせた後、放射
線を照射して治療を行う。

【００１２】図２は本発明の第１実施例に係る治療計画
装置の構成を示すブロック図である。図示のように、こ
の治療計画装置は例えばＸ線ＣＴ装置等、被検体内の治
療対象部位が存在する領域の断面画像をマルチスライス
で、かつ心電図等の体動同期信号の１周期をｍ等分し各
位相毎に撮影する撮影部１１と、ｍ個の位相，ｎ枚の断
面画像を記憶する画像メモリ１２と、この画像メモリ１
２に記憶された各画像上に存在する治療対象部位の形状
を抽出する形状抽出部１３と、治療対象部位が抽出され
た各画像を記憶するターゲットメモリ１４と、各画像の
治療対象部位の論理和を演算する論理和演算部１５と、
この論理和から治療対象部位の外郭を抽出する外郭抽出
部１６とを有している。

【００１３】次に、上記の如く構成された第１実施例の
動作を図３に示したフローチャートを参照しながら説明
する。まず、撮影部１１にて治療対象部位近傍の断面画
像を各位相毎にマルチスライスで撮影する（ステップＳ
Ｔ１）。このときのマルチスライスの画像枚数をｎ，位
相の数をｍとし、画像Ａにサフィックスを付して画像の
位置、位相を示せば図１のようにＡ₁₁、Ａ_1n、Ａ_mn等の
ようになり、これらの各画像は画像メモリ１２内に格納
される。

【００１４】その後、形状抽出部１３により画像メモリ
１２内に記憶された各画像から治療対象部位の形状が抽
出される（ステップＳＴ２）。そして、すべての画像に
対して抽出が終了すると（ステップＳＴ３でＹＥＳ）、
ターゲットメモリ１４にはＢ_mnのように各画像位置、各
位相毎の治療対象部位が抽出された画像が記憶される。
次いで、論理和演算部１５ではターゲットメモリ１４内
に格納された各画像の論理和を演算し（ステップＳＴ
４）、外郭抽出部１６にて３次元状の治療部位の最外郭
が求められる（ステップＳＴ５）。そして、求められた
最外郭に対して図１に示した放射線治療装置にて放射線
を照射すれば、治療対象部位に確実に放射線を照射する
ことができ、且つ、治療対象部位以外の正常組織に照射
する放射線の量を著しく低減させることができるように
なる。

【００１５】このようにして、本実施例によれば、体動
により治療対象部位が移動する場合においても確実に治
療対象部位に放射線を照射することができるようにな
り、高精度な治療が可能になるとともに不要な部位に照
射する放射線量を低減することができるので安全性が向
上する。

【００１６】図４は本発明に係る治療計画装置の第２実
施例の構成を示すブロック図である。この実施例では、
トリガ設定部１７と心電図計１８が具備されている点、
及び画像メモリ１２，ターゲットメモリ１４にて２位相
の画像のみが記憶される点で前記第１実施例と異なる。

【００１７】心電図計１８は、例えば図５に示す如くの
心電図波形を測定するものであり、トリガ設定部１７
は、図５における例えばｔ１〜ｔ４等の所定の位相タイ
ミングにて撮影部１１にトリガ信号を出力するものであ
る。

【００１８】以下、第２実施例の動作について説明す
る。この実施例は治療対象部位が体動と共に移動するの
ではなく、収縮動作する場合について有効である。操作
者はまず心電図計１８にて得られる心電図を見て、治療
対象部位が最大に拡張する位相と最小に縮む位相を特定
し、このタイミングをトリガ設定部１７に供給する。こ
れにより、トリガ設定部１７では撮影部１１に撮影のタ
イミングを出力するので、治療対象部位が最大、最小の
それぞれの時の画像を撮影する。

【００１９】従って、画像メモリ１２にはマルチスライ
スによる複数の位置（ｎ）、２位相での画像が記憶され
る。その後の操作は第１実施例と同様に各画像から治療
対象部位の形状を抽出し、論理和を演算し、最外郭を求
めて放射線を照射する部位を特定する。

【００２０】このように構成された本実施例において
は、画像を撮影する位相が２位相であるので画像撮影の
時間を短縮することができ、治療計画に要する時間を著
しく短縮することができるようになる。

【００２１】なお、上記した第１、第２実施例では放射
線を用いて治療を行う例について説明したが、本発明は
これに限定されるものではなく、超音波を用いた衝撃波
治療装置や温熱治療装置においても適用できるものであ
る。また、第２実施例では体動同期信号として心電図波
形を用いてトリガ信号を生成したが、心電図波形に限ら
れるものではなく、心拍同期信号や呼吸同期信号を用い
てもよい。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
被検体の体動に伴う治療対象部位の移動がある場合にお
いても、確実に治療対象部位に放射線、超音波を照射す
ることができるので確実な治療ができるとともに、治療
対象部位以外の正常組織に対して照射する放射線、超音
波の量を低減することができるので、安全性が確保され
るという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】放射線治療装置の一般的な構成を示す斜視図で
ある。

【図２】本発明の第１実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図３】第１実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】本発明の第２実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図５】心電図波形を示す説明図である。

【符号の説明】

１架台２回転部３放射線照射部４
絞り５回転軸６寝台７天板１１撮影部１２画像メモリ１３形状抽出部１４ター
ゲットメモリ１５論理和演算部１６外郭抽出部１７ト
リガ設定部１８心電図計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線，超音波を被検体内の治療対象部
位に照射して治療を行う際に、予め放射線，超音波を照
射する計画を設定する治療計画装置において、前記治療対象部位の画像を、体動に伴って移動する際の
各位相毎に撮影する撮影手段と、前記各位相毎に撮影された治療対象部位の存在領域の論
理和を演算する論理和演算手段と、前記論理和として求められた領域の最外郭を前記放射
線，超音波照射領域として設定する最外郭抽出手段と、を有することを特徴とする治療計画装置。
【請求項２】放射線，超音波を被検体内の治療対象部
位に照射して治療を行う際に、予め放射線，超音波を照
射する計画を設定する治療計画装置において、被検体の体動同期信号を検出する体動同期信号検出手段
と、該体動同期信号から治療対象部位が収縮動作した際の最
小となる位相、最大となる位相を設定する位相設定手段
と、前記最小となる位相、最大となる位相にて前記治療対象
部位の画像を撮影する撮影手段と、前記最小となる位相、最大となる位相にて撮影された治
療対象部位の存在領域の論理和を演算する論理和演算手
段と、前記論理和として求められた領域の最外郭を前記放射
線，超音波照射領域として設定する最外郭抽出手段と、を有することを特徴とする治療計画装置。
【請求項３】前記撮影手段は、前記治療対象部位の断
面画像を複数枚撮影し、前記最外郭抽出手段は３次元の
最外郭を抽出することを特徴とする請求項１又は２いず
れかに記載の治療計画装置。
【請求項４】前記体動同期信号は、呼吸同期信号また
は心拍同期信号であることを特徴とする請求項２記載の
治療計画装置。