JPH09154961A - 放射線治療計画法 - Google Patents

放射線治療計画法

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JPH09154961A
JPH09154961A JP7318706A JP31870695A JPH09154961A JP H09154961 A JPH09154961 A JP H09154961A JP 7318706 A JP7318706 A JP 7318706A JP 31870695 A JP31870695 A JP 31870695A JP H09154961 A JPH09154961 A JP H09154961A
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irradiation
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isocenter
radiation
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Takeo Amatame
丈夫 天生目
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Canon Medical Systems Corp
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Toshiba Corp
Toshiba Medical Systems Engineering Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 任意角度の照射や多門照射、回転照射、原体
照射等の複雑な照射の計画を短時間に行うことができる
放射線治療計画法を提供する。 【解決手段】 放射線治療に先立って予め放射線照射方
向や照射野を評価する放射線治療計画法において、被検
体の関心領域についてボクセルデータを作成する過程Ｓ
１５と、該ボクセルデータに基づいて任意の位置または
任意の方向から見た被検体の透過像を再構成する過程Ｓ
３０と、該透過像上で照射野を指定する過程Ｓ３５と、
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は放射線治療計画法に
係り、特にデジタル再構成された透過像（ＤＲＲ）を用
いて正確なアイソセンタおよび照射野を決定することが
できる放射線治療計画法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子ビームの直線加速器（リニアアクセ
ラレータ、以下ライナックと略す）から放射されるＸ線
や電子線を用いた癌の放射線治療が普及している。また
ライナックとは異なる加速方法で電子を加速するマイク
ロトロンやベータトロンも放射線治療に使用されてお
り、近年には各種の大型治療用粒子加速装置が開発され
ている。
【０００３】このような放射線治療に際し、放射線の量
が照射必要領域に対して高く、かつ正常組織に対して
は、障害発生の危険性が許容できるまでに低い線量とな
るよう、空間的、時間的に最適な線量分布が得られるよ
うに予め放射線治療計画が立てられる。
【０００４】患者の外部からＸ線や電子線等の放射線を
投与する外部照射治療方法において、患者の体輪郭、内
部臓器の形態や位置等は固体差があり、同じように照射
された放射線でも体内の放射線分布は、個人によって違
ってくる。
【０００５】このため、放射線治療計画法においては、
患者個人の形態情報を正確に入手し、これに基づいて治
療計画を立てることが重要である。従来の放射線治療計
画法では、放射線治療器における放射線源と患者との位
置関係に対して、幾何学的に等価となるＸ線源と患者と
の位置関係を有するＸ線シミュレータが用いられてき
た。Ｘ線シミュレータは、線源と架台回転中心間距離、
絞り開度などの幾何学的条件を図６に示す放射線治療器
と等価に設定できる機構を備えている。そして、Ｘ線シ
ミュレータを用いて病巣の位置、形状、大きさなどの確
認と、照射位置、照射野などの照射条件を決めるため、
Ｘ線透視または撮影が行われる。透視された画像や撮影
されたフィルム上には、病巣などの被写体と共にワイヤ
コリメータ線、シミュレート目盛が同時に投影される。
これらの画像情報を参照して患者に対する位置決め、お
よびマーキングが行われる。
【０００６】しかしながら、Ｘ線シミュレータでは、深
さ方向の情報がなく、データが２次元的にしか扱えない
ため、正確性の面で問題があることや、複雑な照射の計
画が出来ないことなどが問題である。
【０００７】このため、Ｘ線ＣＴを用いて被検体の３次
元データ（ボクセルデータ）を収集し、このボクセルデ
ータに基づく３次元モデルを対象としてシミュレーショ
ンが行われるようになってきており、次に示すスキャノ
プランとオブリークプランと呼ばれる放射線治療計画法
がある。
【０００８】スキャノプランは、スキャノ像とアキシャ
ル像とを利用した簡便な計画法であり、Ｘ線ＣＴ装置に
よりアキシャル像と照射方向からのスキャノ像を得て、
照射野を直接スキャノ像上で指定する。放射線治療器の
架台回転軸と絞り回転軸との交点であるアイソセンタ
（以下、Ｉ／Ｃと略記する）の位置は、スキャノ像とア
キシャル像とを使用して決定する。スキャノプランにお
いては、治療線錐をアキシャル像上に表示して放射線治
療計画の確認を行うことができる。
【０００９】オブリークプランは、アキシャル像上で照
射対象を指定する計画法であり、Ｘ線ＣＴ装置により収
集された複数のアキシャル像上で、スライス毎に照射対
象の腫瘍や被曝量を制限する重要臓器等を指定したの
ち、Ｉ／Ｃや照射角度を指定することにより照射野を自
動的に作成する。このオブリークプランによれば、異な
る角度から放射線を照射する多門照射、照射角度を変え
ながら照射する回転照射、照射角度絞りを共に変えなが
ら照射する原体照射等の複雑な照射の計画が可能とな
る。そして、アキシャル像やオブリーク像等を使用して
治療計画の確認を行うことができ、放射線と同じ視線で
見た透過像と幾何学的に同等な透過像を照合画像として
作成することができる。しかし、透過像は、あくまで参
照用であり、計画の確認には有効であるが、計画方法の
決定に対してはそれほど意味を持たない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のスキャノプランによる放射線治療計画法では、スキ
ャノ像はパラレルビームによって収集された画像であ
り、線源からファンビームによって被検体を見た透過像
とは幾何学的に異なり、歪みを含んでいるため正確なシ
ミュレーションが難しいことや、任意角の照射を計画す
ることができなかったり簡単に行えないという問題点が
あった。
【００１１】また上記従来のオブリークプランによる放
射線治療計画法では、何枚ものアキシャル像上でのター
ゲット入力が必要なめ、ターゲットの設定が煩雑であ
り、放射線治療計画作成に時間がかかるという問題点が
あった。
【００１２】以上の問題点に鑑み、本発明の課題は、任
意角度の照射の計画を短時間に行うことができる放射線
治療計画法を提供することである。また本発明の他の課
題は、患者を長時間Ｘ線シミュレータに拘束することな
く、Ｘ線シミュレータと同様な操作でＩ／Ｃ位置及び照
射角度等の設定が可能な放射線治療計画法を提供するこ
とである。さらに本発明の他の課題は、治療計画におけ
るオペレータの入力作業量を削減し、その負担を軽減し
た放射線治療計画法を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を有する。すなわち、請求項１記
載の発明は、放射線治療に先立って予め放射線照射方向
及びまたは照射野を評価する放射線治療計画法におい
て、被検体のボクセルデータを作成する過程と、該ボク
セルデータに基づいて任意の方向から見た被検体の透過
像を再構成する過程と、該透過像上で照射野を指定する
過程と、を備えることを要旨とする放射線治療計画法で
ある。
【００１４】また請求項２記載の発明は、放射線治療に
先立って予め放射線照射方向及びまたは照射野を評価す
る放射線治療計画法において、被検体の関心領域を含む
複数のアキシャル像を得る過程と、該複数のアキシャル
像から被検体のボクセルデータを作成する過程と、前記
アキシャル像上でアイソセンタの概略位置及び照射方向
を指定する過程と、前記ボクセルデータと前記アイソセ
ンタの概略位置と前記照射方向と放射線源からアイソセ
ンタまでの距離とに基づいて放射線源から被検体を見た
透過像を再構成する過程と、アイソセンタを含みアイソ
センタと線源とを結ぶ線分に垂直な面であるアイソセン
タ面と、アイソセンタを含む架台回転面と、アイソセン
タを含みアイソセンタ面及び架台回転面に垂直な面と、
からなる３面の画像及び前記透過像を同時に表示する過
程と、前記３面の画像上に他の２面の位置を示すクロス
ＲＯＩを表示する過程と、前記３面の画像または前記透
過像上で照射野を指定する過程と、前記クロスＲＯＩを
移動または回転させる過程と、前記移動または回転され
たクロスＲＯＩに応じて前記３面の画像及び前記透過像
をリアルタイムに更新して表示する過程と、を備えるこ
とを要旨とする放射線治療計画法である。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に図面を参照して、本発明の実
施の形態を詳細に説明する。図１は、本発明に係る放射
線治療計画法の概略手順を示すフローチャートである。
図２は、本発明に係る放射線治療計画法を用いる放射線
治療計画装置の構成例を示すブロック図である。図３
は、ボクセルデータを用いて放射線透過像（ＤＲＲ）を
計算する過程を説明する図である。図４は、放射線治療
計画装置の画面表示例を示す図である。図５は、ＢＥ
面，ＢＰ面上の照射野形状確認を説明する図である。
【００１６】まず、図２を参照して、本発明に係る放射
線治療計画法を用いる放射線治療計画装置の構成を説明
する。放射線治療計画装置１は、Ｘ線ＣＴ装置２と、投
光装置３と、表示装置４と、入力装置５と、外部記憶装
置６と、放射線治療計画装置本体７と、これら各構成要
素を相互に接続するバス８からなる。
【００１７】Ｘ線ＣＴ装置２は、被検体のボクセルデー
タを収集するために、多数の連続スライスされたアキシ
ャル像を撮影することができる通常用いられている装置
である。Ｘ線ＣＴ装置２のガントリ２１には、中央の開
口部を挟んで対向するようにＸ線管球とＸ線検出器が収
められており、開口部を中心としてガントリ制御装置２
２により回転可能となっている。ガントリ２１の開口部
には、被検体を載置した寝台装置２３の天板２４が出入
りできる構造になっている。
【００１８】寝台装置２３は、その内部に天板２４を長
手方向に移動させるための駆動機構が内蔵されており、
ガントリ２１の回転運動と天板２４の長手動とが協同し
て被検体のヘリカルスキャンを行い、短時間に連続した
多数のアキシャル像を収集することができるようになっ
ている。
【００１９】投光装置３は、天板２４上に載置された被
検体の体表に、計画されたＩ／Ｃや照射野を表示するこ
とができる。表示装置４は、被検体のアキシャル像、Ｉ
／Ｃ面の画像、架台回転面の画像、Ｉ／Ｃ面及び架台回
転面に垂直な面の画像、透過像等を表示する。
【００２０】入力装置５は、マウス、トラックボール等
のポインティングデバイスを備え、表示装置４に表示さ
れた画像上の位置を入力することにより、Ｉ／Ｃの位置
を入力したり、照射角度を入力することができる。
【００２１】放射線治療計画装置本体７は、Ｘ線ＣＴ装
置２が撮影した多数の連続スライスされたアキシャル像
から被検体のボクセルデータを作成するボクセルデータ
作成手段７１、このボクセルデータに基づいて任意の断
面の画像を再構成する断面再構成手段７２、及び指定さ
れた照射方向から見た被検体の透過像を再構成する透過
像再構成手段７３を含んで構成されている。また、放射
線治療計画装置本体７は、再構成した画像を表示装置４
に表示したり、必要なデータを外部記憶装置６に入出力
したりすることができる。
【００２２】次に、図１のフローチャートを参照して本
発明に係る放射線治療計画法の手順を説明する。まず、
Ｘ線ＣＴ装置により、被検体の関心領域を含む多数のア
キシャル像を得る（ステップＳ１０）。次いで、これら
のアキシャル像から、補間法等を用いて３次元ボリュー
ムデータであるボクセルデータを作成する（ステップＳ
１５）。
【００２３】次いで、スライス位置の順序に配列された
複数のアキシャル像から中心となる任意のアキシャル像
を表示し、この上で腫瘍を確認しながら、Ｉ／Ｃの概略
位置及び照射角度を指定する（ステップＳ２０）。通常
Ｉ／Ｃは、治療部位に最も近い被検体の体軸上の位置に
合わせる場合と、治療部位の中心に合わせる場合とがあ
る。
【００２４】Ｉ／Ｃの概略位置と照射角度が指定される
と、被検体と線源との相対位置が定まり、Ｉ／Ｃ面、Ｉ
／Ｃを含む架台回転面及びＩ／Ｃを含みこの２面に垂直
な面の合計３面の被検体の断層像をボクセルデータから
再構成して、３つの画像を同時に表示装置４に表示する
（ステップＳ２５）。この表示された３つの画像上に
は、それぞれ他の２面の位置をクロスＲＯＩで表示され
ている。
【００２５】ここで、Ｉ／Ｃ面とは、図３（ａ）に示す
ように、Ｉ／Ｃを含みＩ／Ｃと線源とを結ぶ線分に垂直
な面である。Ｉ／Ｃが被検体の体軸上に合わせられる場
合には、Ｉ／Ｃ面の画像はコロナル像となるが、これ以
外は、通常オブリーク像である。
【００２６】次いで、予め記憶された放射線源からＩ／
Ｃまでの距離と、指定されたＩ／Ｃ位置及び照射角度と
に基づいて、線源の位置を計算し、この計算された線源
の位置へ視点を配置したときのボクセルデータの透過像
を計算する（ステップＳ３０）。透過像の計算は、図３
（ｂ）に示すように、線源から透過像形成位置までの各
ビーム経路について、それぞれのビーム経路上にあるボ
クセルデータの各ＣＴ値を加算し、この加算結果のオバ
ーフロー等に対処するため、適当な正規化を行って求め
られる。
【００２７】次いで、表示装置に透過像を表示し、この
透過像上で、入力装置５を使用して照射野を指定する
（ステップＳ３５）。このとき、図４に示すように、ス
テップＳ２５における３面の被検体の断層像と透過像を
同時に表示装置４に表示する。
【００２８】ここで透過像を変更する必要があれば（ス
テップＳ４０でＹｅｓ）、Ｉ／Ｃ位置や照射角度の変更
を入力装置５から行う。Ｉ／Ｃ位置や照射角度の変更
は、クロスＲＯＩの移動及び回転を指示することにより
行う。そして、放射線治療計画装置本体７は、クロスＲ
ＯＩの移動及び回転に応じて実時間で３面の断層像及び
透過像を更新し表示装置４に表示する（ステップＳ４
５）。
【００２９】この３面の断層像及びの透過像の更新に際
して、新たに再構成される画像のピクセルピッチを大き
くして計算量を削減し、移動及び回転の指示から変更後
の画像の表示を速やかに行うことができる。そして、必
要に応じて高精細度で再計算して表示することにより、
操作性が向上する。Ｉ／Ｃ位置及び照射角度が確定し、
透過像が確定すると、照射野の変更を行うことも可能で
ある。
【００３０】Ｉ／Ｃ位置、照射角度及び照射野が確定す
ると、図５に示すように、ＢＥ（Ｂｅａｍ’ｓ Ｅｙｅ
ｓ）面やＢＰ（Ｂｅａｍ Ｐａｔｈ）面での線錐の確認
及び微調整を行う（ステップＳ５０）。ＢＥ面は、Ｉ／
Ｃ面に平行なオブリーク面であり、線源からＢＥ面まで
の距離に応じて照射野が拡大／縮小されて表示される。
【００３１】ＢＰ面は、線源を通るオブリーク像上に治
療線錐が表示されるものであり、特にマルチリーフコリ
メータ等の多分割絞りを用いる場合には、線源と対とな
る絞りが作る断面を使用して、リーフの開度に応じた線
錐の微調整を行うことができる。
【００３２】線錐の確認及び微調整が終了すると、放射
線治療の際の位置決めの基準とするため、Ｉ／Ｃ位置の
情報を放射線治療計画装置本体７から投光装置３に送
り、投光装置３より被検体の体表にＩ／Ｃのレーザーマ
ークを投光し、マーキングペン等でレーザーマークをな
ぞり、Ｉ／Ｃマーキングを行う（ステップＳ５５）。ま
た計画データをフィルムに落としたり、直接放射線治療
器へ転送するなどして、実際の照射時の制御に使用する
（ステップＳ６０）。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、任
意角度の照射の計画を短時間に行うことができるという
効果がある。また本発明によれば、Ｘ線シミュレータと
同様な操作でＩ／Ｃ位置及び照射角度等の設定が可能と
なり、患者の拘束時間を短縮しその苦痛を緩和すること
ができるという効果がある。さらに本発明によれば、治
療計画におけるオペレータが入力すべき項目数を削減
し、その負担を軽減することができるという効果があ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る放射線治療計画法の実施の形態を
示すフローチャートである。
【図２】本発明に係る放射線治療計画法を用いる放射線
治療計画装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】ボクセルデータを用いて透過像を計算する過程
を説明する図である。
【図４】本発明に係る放射線治療計画装置の画面表示例
を示す図である。
【図５】ＢＥ面，ＢＰ面上の照射野形状確認を説明する
図である。
【図６】放射線治療装置の外観及び座標系を説明する斜
視図である。
【符号の説明】
１ 放射線治療計画装置 ２ Ｘ線ＣＴ装置 ３
投光装置 ４ 表示装置 ５ 入力装置 ６ 外
部記憶装置 ７ 放射線治療計画装置本体８ バス
２１ ガントリ ２２ ガントリ制御装置 ２３
寝台装置２４ 天板 ７１ ボクセルデータ作成手
段 ７２ 断面再構成手段７３ 透過像再構成手段

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 放射線治療に先立って予め放射線照射方
    向及びまたは照射野を評価する放射線治療計画法におい
    て、 被検体の関心領域についてボクセルデータを作成する過
    程と、 該ボクセルデータに基づいて任意の位置または任意の方
    向から見た被検体の透過像を再構成する過程と、 該透過像上で照射野を指定する過程と、 を備えることを特徴とする放射線治療計画法。
  2. 【請求項２】 放射線治療に先立って予め放射線照射方
    向及びまたは照射野を評価する放射線治療計画法におい
    て、 被検体の関心領域を含む複数のアキシャル像を得る過程
    と、 該複数のアキシャル像から被検体のボクセルデータを作
    成する過程と、 前記アキシャル像上でアイソセンタの概略位置及び照射
    方向を指定する過程と、 前記ボクセルデータと前記アイソセンタの概略位置と前
    記照射方向と放射線源からアイソセンタまでの距離とに
    基づいて放射線源から被検体を見た透過像を再構成する
    過程と、 アイソセンタを含みアイソセンタと線源とを結ぶ線分に
    垂直な面であるアイソセンタ面と、アイソセンタを含む
    架台回転面と、アイソセンタを含みアイソセンタ面及び
    架台回転面に垂直な面と、からなる３面の画像及び前記
    透過像を同時に表示する過程と、 前記３面の画像上に他の２面の位置を示すクロスＲＯＩ
    を表示する過程と、 前記３面の画像または前記透過像上で照射野を指定する
    過程と、 前記クロスＲＯＩを移動または回転させる過程と、 前記移動または回転されたクロスＲＯＩに応じて前記３
    面の画像及び前記透過像をリアルタイムに更新して表示
    する過程と、 を備えることを特徴とする放射線治療計画法。
JP7318706A 1995-12-07 1995-12-07 放射線治療計画法 Pending JPH09154961A (ja)

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