JPH10225525A - 放射線治療計画方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通常の撮影装置で撮影した画像に基づいて治
療用放射線の照射野を直観性良くまた正確に設定する放
射線治療計画方法および装置を実現する。 【解決手段】 被治療体の３次元的な画像データに基づ
いて、被治療体に対する放射線治療装置の仮想線源位置
を視点とする透視像を作成する透視像作成手段１１０
と、透視像作成手段が作成した透視像上で治療用放射線
の照射野を設定する照射野設定手段１０２，１０３とを
具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線治療計画方
法および装置に関し、特に、治療用放射線の照射野を設
定する放射線治療計画方法および装置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線治療装置で患者の悪性腫瘍等を治
療するに当たり、患部に適合した照射野を決める必要が
ある。そこで、放射線治療計画により患部の位置や形状
に対応した放射線の照射野が設定される。放射線治療計
画は、Ｘ線シミュレータ(simulator) によるものとＣＴ
(computed tomography) シミュレータによるものとがあ
る。

【０００３】Ｘ線シミュレータによるものは、放射線治
療装置の放射線照射系と幾何学的構成（ジオメトリ(geo
metry)）が同一なＸ線照射系を持つＸ線撮影装置（Ｘ線
シミュレータ）により患者の透視像を撮影し、その透視
像上で患部を含む関心領域（ＲＯＩ(region of interes
t)）を指定（描画）し、このＲＯＩに対応した放射線の
照射野を設定するようになっている。

【０００４】ＣＴシミュレータによるものは、Ｘ線ＣＴ
装置で撮影した透視撮影像（スカウト(scout) 画像）ま
たは体軸断層像（アキシャル(axial) 画像）上でＲＯＩ
を描画し、このＲＯＩに対応した放射線の照射野を設定
するようになっている。

【０００５】このようにして設定された照射野に合わせ
て、放射線治療装置の放射線出射窓の形状が調節され、
計画された通りの照射野に放射線の照射が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】Ｘ線シミュレータによ
るものは、Ｘ線照射系のジオメトリを放射線治療装置の
放射線照射系と一致させた専用のＸ線撮影装置、すなわ
ちＸ線シミュレータを必要とするので装置が大型化する
という問題がある。

【０００７】ＣＴシミュレータによるものは、通常のＸ
線ＣＴ装置で撮影した画像を利用するのでＸ線シミュレ
ータが不要になる利点があるが、一般的にＸ線照射系の
ジオメトリが放射線治療装置の放射線照射系のそれとは
一致しないので、画像上で指定したＲＯＩが直ちに照射
野とはならないという問題がある。

【０００８】すなわち、Ｘ線ＣＴ装置でスカウト画像を
撮影する場合は、厚み方向に偏平な扇状Ｘ線ビーム(bea
m)を厚み方向に患者の体軸に沿って相対的に平行移動さ
せながら撮影するので、それによって得られる透視像
は、放射線治療装置から照射されるコーン(cone)状の放
射線ビームによる透視像とは異なるものとなる。

【０００９】また、Ｘ線ＣＴ装置のＸ線焦点−Ｘ線検出
器間距離と放射線治療装置の線源位置−治療アイソセン
タ(isocenter) 間距離とが相違することにより、画面内
の映像のプロポーション(proportion)が相違する。この
ため、スカウト画像上で指定したＲＯＩをそのまま治療
用放射線の照射野とすると、予期せぬ部位が放射線に曝
される恐れがある。

【００１０】また、アキシャル画像上でＲＯＩを指定す
る場合は、体軸方向の所定の長さ範囲にわたって撮影し
た複数のアキシャル画像について、いちいちＲＯＩを指
定しなければならないので手数が掛かり、しかも、アキ
シャル画像は治療用放射線の照射方向とは概ね直交する
方向から患者を見た像となるから、そこで指定したＲＯ
Ｉから治療用放射線の照射野すなわち放射線治療装置側
から見た放射線の照射範囲を直観的に把握することが困
難である。

【００１１】本発明は上記の問題点を解決するためにな
されたもので、その目的は、通常の撮影装置で撮影した
画像に基づいて治療用放射線の照射野を直観性良くまた
正確に設定する放射線治療計画方法および装置を実現す
ることである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

〔１〕上記の課題を解決する第１の発明は、被治療体の
３次元的な画像データに基づいて前記被治療体に対する
放射線治療装置の仮想線源位置を視点とする透視像を作
成し、前記透視像上で治療用放射線の照射野を設定する
ことを特徴とする。

【００１３】第１の発明では、治療用放射線の仮想線源
位置を視点とする透視像を被治療体内の３次元的範囲を
撮影した画像から作成することによりＸ線シミュレータ
で撮影したものに相当する透視像が得られ、この透視像
上で照射野を設定することにより治療時に放射線を当て
る範囲と一致する照射野が得られる。したがって、通常
の撮影装置で撮影した画像に基づいて治療用放射線の照
射野を直観性良くまた正確に設定する放射線治療計画方
法を実現することができる。

【００１４】第１の発明において、撮影装置で撮影した
前記被治療体の透視撮影像上での照射野の設定を併用
し、前記透視像と前記透視撮影像のうちの一方に設定さ
れた照射野を他方に写像することが、患部を明瞭に弁別
した照射野設定を行う点で好ましい。

【００１５】また、第１の発明において、前記透視像の
作成は、前記照射野の変更に伴う治療アイソセンタ位置
の変化に合わせて前記視点を変更し、前記透視像を作り
直すことが、透視像上に設定した照射野を治療時に放射
線が当たる範囲に正確に一致させる点で好ましい。

【００１６】〔２〕上記の課題を解決する第２の発明
は、被治療体の３次元的な画像データに基づいて、前記
被治療体に対する放射線治療装置の仮想線源位置を視点
とする透視像を作成する透視像作成手段と、前記透視像
作成手段が作成した透視像上で治療用放射線の照射野を
設定する照射野設定手段とを具備することを特徴とす
る。

【００１７】第２の発明では、透視像作成手段で治療用
放射線の仮想線源位置を視点とする透視像を被治療体内
の３次元的範囲を撮影した画像から作成することによ
り、Ｘ線シミュレータで撮影したものに相当する透視像
が得られ、この透視像上に照射野設定手段で照射野を設
定することにより治療時に放射線を当てる範囲と一致す
る照射野が得られる。したがって、通常の撮影装置で撮
影した画像に基づいて治療用放射線の照射野を直観性良
くまた正確に設定する放射線治療計画装置を実現するこ
とができる。

【００１８】〔３〕上記の課題を解決する第３の発明
は、第２の発明において、撮影装置で撮影した前記被治
療体の透視撮影像上で照射野を設定する第２の照射野設
定手段と、前記透視像と前記透視撮影像のうちの一方に
設定された照射野を他方に写像する写像手段とを備えた
ことを特徴とする。

【００１９】なお、ここで、撮影装置で被治療体の透視
撮影像を撮影することの範疇には、少なくとも、Ｘ線Ｃ
Ｔ装置により被治療体のスカウト画像を撮影することが
含まれる。

【００２０】第３の発明では、実撮影によって得られた
分解能の良い透視撮影像上に第２の照射野設定手段で照
射野を設定することにより、患部を明瞭に弁別した照射
野設定が行われ、写像手段で照射野を透視像上に写像す
ることにより対応する照射野が透視像上で示される。し
たがって、通常の撮影装置で撮影した画像に基づいて治
療用放射線の照射野を直観性良くまた正確に設定する放
射線治療計画装置を実現することができる。

【００２１】〔４〕上記の課題を解決する第４の発明
は、第２または３の発明において、前記透視像作成手段
は前記照射野の変更に伴う治療アイソセンタ位置の変化
に基づいて前記視点を変更しその変更された視点に基づ
いて前記透視像を作成することを特徴とする。

【００２２】第４の発明では、透視像作成手段で照射野
の変更に伴う治療アイソセンタ位置の変化に合わせて透
視像を作り直すことにより、治療アイソセンタに正対す
る視点からの透視像が得られる。したがって、透視像上
に設定した照射野は治療時に放射線が当たる範囲に正確
に一致する。すなわち、通常の撮影装置で撮影した画像
に基づいて治療用放射線の照射野を直観性良くまた正確
に設定する放射線治療計画装置を実現することができ
る。

【００２３】〔５〕上記の課題を解決する第５の発明
は、第２〜４のいずれか１つの発明において、前記照射
野設定手段は予め用意された定型のパターンを利用して
照射野を設定することを特徴とする。

【００２４】第５の発明では、照射野設定手段は予め用
意された定型のパターン(pattern)を利用して照射野を
設定する。それによって照射野設定の利便性が向上す
る。 〔６〕上記の課題を解決する第６の発明は、第３〜５の
いずれか１つの発明において、前記透視像と前記透視撮
影像の同時表示を行う表示手段を備えたことを特徴とす
る。

【００２５】第６の発明では、表示手段により透視像と
透視撮影像の同時表示が行われる。それによって、両画
像を併用した能率の良い照射野設定を行うことができ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を詳細に説明する。なお、本発明は実施の形態
に限定されるものではない。

【００２７】図１に放射線治療計画装置のブロック(blo
ck) 図を示す。本装置は本発明の実施の形態の一例であ
る。なお、本装置の構成によって本発明の装置に関する
実施の形態の一例が示される。また、本装置の動作によ
って本発明の方法に関する実施の形態の一例が示され
る。

【００２８】先ず、本装置の構成を説明する。図１に示
すように、本装置はシステム(system)制御部１０１を有
する。システム制御部１０１は例えばコンピュータ(com
puter)等によって構成される。システム制御部１０１に
は表示部１０２と操作部１０３が接続されている。表示
部１０２は本発明における表示手段の実施の形態の一例
である。表示部１０２は例えばグラフィック・ディスプ
レイ(graphic display) 装置等を備えている。操作部１
０３は例えばキーボード(keyboard)等のコマンド(comma
nd) 入力装置および例えばトラックボール(track ball)
装置等のようなポインティング・デバイス(pointing de
vice) を備えている。

【００２９】表示部１０２と操作部１０３は、操作者の
ためのマンマシン・インターフェイス(man-machine int
erface) を構成する。操作者はこのマンマシン・インタ
ーフェイスを通じて本装置を駆使し、放射線治療計画を
作成する。

【００３０】システム制御部１０１には画像記憶部１０
４が接続されている。図示しない撮影装置で撮影した画
像が、画像記憶部１０４に記憶される。図示しない撮影
装置は例えばＸ線ＣＴ装置等であり、それにより患者を
撮影して得た断層像と透視撮影像が記憶される。Ｘ線Ｃ
Ｔ装置等は本発明における撮影装置の実施の形態の一例
である。

【００３１】断層像は、例えば図２に示すように、患者
の体２１を体軸２２の方向に長さＬにわたってマルチス
ライス・スキャン(multislice scan) して撮影した複数
の体軸断層像すなわちアキシャル画像２３１〜２３ｎで
ある。例えば胸部を撮影した場合、長さＬは４０ｃｍ程
度であり、アキシャル画像の枚数は数十枚程度である。
これらアキシャル画像２３１〜２３ｎは患者の体内の所
定の３次元的範囲を撮影した画像を与える。アキシャル
画像２３１〜２３ｎは、本発明における被治療体の３次
元的な画像の実施の形態の一例である。

【００３２】透視撮影像は、例えば図３に示すように、
アキシャル画像２３１〜２３ｎの撮影範囲と共通する範
囲について、Ｘ線焦点２０から照射される扇状のＸ線ビ
ーム２０１を体軸方向に走査して患者の体２１を透視撮
影した像、すなわちスカウト画像２４である。スカウト
画像２４は、本発明における撮影装置で撮影した被治療
体の透視撮影像の実施の形態の一例である。なお、透視
撮影は、放射線治療装置によって患者の体２１に放射線
を照射するのと同じ側から行われる。

【００３３】システム制御部１０１には、線源位置−治
療アイソセンタ間距離記憶部１０５が接続されている。
線源位置−治療アイソセンタ間距離記憶部１０５は、図
示しない放射線治療装置の線源位置−治療アイソセンタ
間距離を記憶するものである。

【００３４】放射線治療装置の放射線照射系のジオメト
リが、例えば図４に示すように、線源３１からコーン状
の放射線ビーム３２を照射野面３３に向けて照射するよ
うになっているとき、線源３１から照射野面３３に降ろ
した垂線３４の交点が治療アイソセンタ３５となり、垂
線３４の長さが線源位置−治療アイソセンタ間距離とな
る。この距離は放射線治療装置の機種に対応した固有の
値であり、例えば１００ｃｍである。

【００３５】システム制御部１０１には暫定治療アイソ
センタ位置設定部１０６が接続されている。暫定治療ア
イソセンタ位置設定部１０６は、患者の体における治療
アイソセンタの暫定位置を設定するものである。暫定治
療アイソセンタ位置設定部１０６は例えばコンピュータ
のデータ(data)処理機能等によって実現される。

【００３６】暫定治療アイソセンタ位置は、例えばアキ
シャル画像２３１〜２３ｎの撮影範囲の中心すなわち中
心スライスにおける体軸の位置に設定される。この暫定
治療アイソセンタ位置は、後述するようにアキシャル画
像から最初の透視像を作成するのに利用される。

【００３７】システム制御部１０１には照射野面位置設
定部１０７が接続されている。照射野面位置設定部１０
７は、患者の体における照射野面の位置を設定するもの
である。これは例えばコンピュータのデータ処理機能等
によって実現される。照射野面位置は患部位置の深さに
合わせて設定される。

【００３８】すなわち、例えば図５に示すように、表示
部１０２に表示されたアキシャル画像２３上で患部像２
５が認められたとき、それをよぎるように照射野面位置
２６が設定される。このような設定は操作者が操作部１
０３を操作することによって行われ、矢印で示すように
上下方向（患者の体の深さ方向）に位置が調節される。

【００３９】システム制御部１０１には治療アイソセン
タ位置計算部１０８が接続されている。治療アイソセン
タ位置計算部１０８は、治療アイソセンタの位置を計算
するものである。これは例えばコンピュータのデータ処
理機能等によって実現される。治療アイソセンタの位置
は照射野面位置、照射野面内での照射野位置および照射
野形状に応じて計算される。これについては後にあらた
めて説明する。

【００４０】システム制御部１０１には治療アイソセン
タ位置記憶部１０９が接続されている。治療アイソセン
タ位置記憶部１０９は、治療アイソセンタ位置計算部１
０８が計算した治療アイソセンタ位置を記憶するもので
ある。

【００４１】システム制御部１０１には透視像作成部１
１０が接続されている。透視像作成部１１０は、画像記
憶部１０４に記憶されているアキシャル画像２３１〜２
３ｎから透視像を作成するものである。透視像は本発明
における透視像の実施の形態の一例である。透視像作成
部１１０は本発明における透視像作成手段の実施の形態
の一例である。これは例えばコンピュータのデータ処理
機能等によって実現される。

【００４２】透視像としては放射線治療装置の放射線照
射系のジオメトリに従って患者を透視した像を作成する
ようになっている。すなわち、放射線照射系のジオメト
リが図４に示したようなものであるとき、患者の体に設
定した照射野面３３（図５における照射野面位置２６）
上の治療アイソセンタ３５に線源位置−治療アイソセン
タ間距離（例えば１００ｃｍ）だけ離れて正対する位
置、すなわち線源３１の位置に視点を置き、この視点か
ら患者を透視した画像を作成する。これによって、放射
線治療装置の線源位置を視点とする透視像が形成され
る。

【００４３】具体的には、アキシャル画像２３１〜２３
ｎが記憶されている３次元データ空間内に、上記の視点
すなわち仮想的な線源位置から放射される多数の視線経
路を設定し、視線経路上の全ての画素値を視線毎に積算
することによって作成される。この透視像は線源３１か
ら照射されるコーン状の放射線ビーム３２によって患者
を透視した像に相当するものとなり、いわゆるＸ線シミ
ュレータで撮影した透視像に相当する。

【００４４】視線の設定に当たっては、線源位置−治療
アイソセンタ間距離記憶部１０４の記憶値、暫定治療ア
イソセンタ位置設定部１０５の設定値（または治療アイ
ソセンタ位置記憶部１０９の記憶値）を含むジオメトリ
データが利用される。作成された透視像は画像記憶部１
０４に記憶される。

【００４５】システム制御部１０１にはスカウト画像上
ＲＯＩ記憶部１１１が接続されている。スカウト画像上
ＲＯＩ記憶部１１１はスカウト画像上に設定されたＲＯ
Ｉ(region of interest)を記憶するものである。ＲＯＩ
は本発明における照射野の実施の形態の一例である。ス
カウト画像上でのＲＯＩは、操作者がスカウト画像を画
像記憶部１０４から読み出して表示部１０２に表示さ
せ、操作部１０３を操作することによって設定（描画）
される。表示部１０２および操作部１０３は、本発明に
おける第２の照射野設定手段の実施の形態の一例であ
る。スカウト画像上でのＲＯＩは、次に述べる透視像上
ＲＯＩを変換したものとしても与えられ、その場合はそ
れが記憶される。

【００４６】システム制御部１０１には透視像上ＲＯＩ
記憶部１１２が接続されている。透視像上ＲＯＩ記憶部
１１２は透視像上に設定されたＲＯＩを記憶するもので
ある。ＲＯＩは本発明における照射野の実施の形態の一
例である。透視像上でのＲＯＩの設定（描画）は、画像
記憶部１０４から読み出されて表示部１０２に表示され
た透視像につき、操作者により操作部１０３を通じて行
われる。表示部１０２および操作部１０３は、本発明に
おける照射野設定手段の実施の形態の一例である。透視
像上でのＲＯＩは上記のスカウト画像上ＲＯＩを変換し
たものとしても与えられ、その場合にはそれが記憶され
る。

【００４７】システム制御部１０１にはＲＯＩ変換部１
１３が接続されている。ＲＯＩ変換部１１３は、スカウ
ト画像と透視像のいずれか一方上に設定されたＲＯＩを
他方の画像におけるＲＯＩに変換するものである。ＲＯ
Ｉ変換部１１３は本発明における写像手段の実施の形態
の一例である。これは例えばコンピュータのデータ処理
機能等によって実現される。

【００４８】スカウト画像と透視像とは透視のジオメト
リが異なるので、一方の画像上で設定したＲＯＩの形状
および位置がそのまま他方のＲＯＩ形状／位置になると
は限らない。そこで、ＲＯＩ変換部１１３を設けてそれ
ぞれのジオメトリに合わせた相互のＲＯＩ変換を行うよ
うにしている。すなわち、ＲＯＩ変換部１１３はスカウ
ト画像と透視像の間で相互にＲＯＩの写像を行うもので
ある。

【００４９】スカウト画像と透視像の間のＲＯＩの変換
（写像）の概念を図６によって説明する。図６はそれぞ
れのジオメトリによってスカウト画像と透視像を撮影す
る場合の模式図であり、（ａ）は患者体ＢＤＹを体軸Ａ
Ｘの方向に見た図、（ｂ）は患者体ＢＤＹを真横から見
た図である。患者体ＢＤＹには患部ＭＬＧが含まれてい
る。

【００５０】同図に示すように、スカウト画像ＳＣＴ
は、Ｘ線焦点ＦＣＳ（の軌跡）から照射されるＸ線ＸＲ
Ｙの経路に沿った患者体ＢＤＹの投影となり、透視像Ｒ
ＡＤは、線源３１の位置から発散する視線ＲＲＹの経路
に沿った投影となって、両者は幾何学的条件が互いに異
なる画像となる。

【００５１】このため、患部ＭＬＧの投影像は、スカウ
ト画像ＳＣＴにおいては患部像ＳＣＴｍとなり、透視像
ＲＡＤにおいては患部像ＲＡＤｍとなる。すなわち、同
一の患部ＭＬＧでありながら、その像はスカウト画像Ｓ
ＣＴと透視像ＲＡＤとで別々な相対位置に投影されかつ
形状も相違する。

【００５２】スカウト画像ＳＣＴと透視像ＲＡＤの間に
はそれらを形成するジオメトリによって定まる一定の関
係があるので、その関係を利用することにより、患部像
ＳＣＴｍとＲＡＤｍの間で相互に形状／位置を変換する
ことができる。患部像ＳＣＴｍの形状／位置はスカウト
画像におけるＲＯＩに関わるものであり、患部像ＲＡＤ
ｍの形状／位置は透視像ＲＡＤにおけるＲＯＩに関わる
ものである。したがって、スカウト画像上でのＲＯＩと
透視像上でのＲＯＩを相互に変換すなわち写像すること
ができる。

【００５３】システム制御部１０１には定型ＲＯＩ記憶
部１１４が接続されている。定型ＲＯＩ記憶部１１４は
定型ＲＯＩを記憶するものである。定型ＲＯＩとは、治
療対象の患部に応じて予め用意されている標準的なＲＯ
Ｉのパターンのことである。そのようなパターンが例え
ば数十種類程度記憶されている。スカウト画像または透
視像にＲＯＩを設定する場合、操作者は自由なＲＯＩを
描画する代わりに、適当な定型ＲＯＩを読み出して利用
することができる。

【００５４】システム制御部１０１には計画出力部１１
５が接続されている。計画出力部１１５は本装置で作成
した治療計画すなわち治療用放射線の照射野を特定する
情報を出力するものである。情報の形態は放射線治療装
置の照射野制御機構に適応したものとされる。

【００５５】例えば、ディジタル(digital) 制御可能な
ものにはディジタルデータが出力され、アナログ（anal
og) 制御されるものにはアナログ信号が出力される。こ
れらの出力はオンライン(on line) 伝送または記憶媒体
を介しオフライン(off line)放射線治療装置に供給され
る。また、手動操作されるものについては操作用の指示
値が印刷媒体等に出力される。あるいは表示部１０２に
表示するようにしても良い。

【００５６】次に、本装置の動作を説明する。図７に本
装置の動作をフロー図によって示す。以下、図７によっ
て動作を説明する。ステップＳＴ１において、例えばＸ
線ＣＴ装置等から治療対象患者のアキシャル画像とスカ
ウト画像を取得し、画像記憶部１０４に記憶する。これ
によって、例えば乳癌を持つ患者の胸部について撮影し
た、体軸方向の長さ４０ｃｍの範囲にわたる数十枚のア
キシャル画像２３１〜２３ｎと１枚のスカウト画像２４
が画像記憶部１０４に記憶される。

【００５７】ステップＳＴ２において、線源位置−治療
アイソセンタ間距離設定部１０５により線源位置−治療
アイソセンタ間距離の設定が行われる。これによって、
放射線治療装置の線源位置−治療アイソセンタ間距離例
えば１００ｃｍが設定される。

【００５８】ステップＳＴ３において、暫定治療アイソ
センタ位置設定部１０６によって暫定治療アイソセンタ
位置が設定される。暫定治療アイソセンタとして、例え
ばアキシャル画像の撮影範囲の中心が選ばれ、その３次
元座標が設定される。

【００５９】ステップＳＴ４において、透視像作成部１
１０により透視像の作成が行われる。最初の透視像は、
暫定アイソセンタ位置から線源位置−治療アイソセンタ
間距離（１００ｃｍ）だけ離れた位置にある視点から患
者を透視した像が、画像記憶部１０４内のアキシャル画
像２３１〜２３ｎから作成される。

【００６０】ステップＳＴ５において、表示部１０２に
スカウト画像と透視像の２画面同時表示が行われる。ス
カウト画像は画像記憶部１０４から読み出したスカウト
画像２４が表示される。透視像は透視像作成部１１０が
作成した透視像が表示される。この状態を模式的に示せ
ば例えば図８のようになる。これらの画像は同一の部位
を透視した画像ではあるが、透視のジオメトリが異なる
ので、図６に示したようにスカウト画像ＳＣＴと透視像
ＲＡＤとは画像の幾何学的条件が相違する。

【００６１】このような幾何学的条件の相違により、ス
カウト画像ＳＣＴは放射線治療の視点からの透視像とは
異なるものの、実撮影による画像なので画像の分解能が
高く細部まで明瞭に描出されている。それに対して、透
視像ＲＡＤは、放射線治療の視点からの透視像そのもの
ではあるが、例えば体軸方向の長さ４０ｃｍの範囲を数
十スライス程度で撮影したアキシャル画像から作成した
ものなので、スカウト画像ＳＣＴよりも画像の分解能が
低く、必ずしも細部まで明瞭に描出されない。このよう
に両画像は長短を合い補う関係にある。この関係が後述
のＲＯＩの設定において有効に利用される。

【００６２】ステップＳＴ６において、操作者により照
射野面位置変更の要否が判定される。上記の暫定アイソ
センタ位置の設定により照射野面位置は体軸の位置に暫
定的に設定されているので、一般的には照射野面位置の
変更が必要である。

【００６３】そこで、ステップＳＴ７において、照射野
面位置の変更を行う。その場合、図５によって説明した
ように、操作者は表示部１０２にアキシャル画像２３を
一時的に表示させ、その画像上で認められる患部像をよ
ぎるように照射野面位置を変更する。

【００６４】照射野面位置の変更に伴って治療アイソセ
ンタの深さ方向の位置が変わる。そこで、ステップＳＴ
４に戻って新たな治療アイソセンタ位置に合わせた透視
像の作り直しが行われる。これによって、ステップＳＴ
５では作り直し後の透視像ＲＡＤが表示部１０２にスカ
ウト画像ＳＣＴと並べて表示される。

【００６５】操作者は表示された透視像ＲＡＤからさら
なる照射野面位置の変更が必要かどうかを判定し、必要
な場合は、ステップＳＴ４〜７のループにより照射野面
位置の変更とそれに伴う透視像の作り直しを繰り返させ
る。

【００６６】ステップＳＴ８において、操作者によりＲ
ＯＩの描画が行われる。ＲＯＩの描画は、表示部１０２
に表示されたスカウト画像ＳＣＴまたは透視像ＲＡＤの
上で、ポインティング・デバイス等により患部像を囲む
適宜の図形を描くことによって行われる。スカウト画像
ＳＣＴ上では、画像の分解能が高いことにより患部と正
常部とを精密に弁別しながらＲＯＩを描画することがで
きる。透視像ＲＡＤ上では治療用の放射線が当たる範囲
との一致性が良いＲＯＩ描画が行える。

【００６７】スカウト画像上にＲＯＩ描画を行ったとき
は、例えば図９に示すようにスカウト画像上ＲＯＩｓが
描画される。このスカウト画像上ＲＯＩｓがスカウト画
像上ＲＯＩ記憶部１１１に記憶される。透視像上にＲＯ
Ｉ描画を行ったときは、例えば図１０に示すように透視
像上ＲＯＩｒが描画される。これが透視像上ＲＯＩ記憶
部１１２に記憶される。

【００６８】スカウト画像上にＲＯＩ描画を行ったとき
は、ステップＳＴ９において、治療アイソセンタ位置計
算部１０８により治療アイソセンタ位置が計算される。
すなわち、描画されたＲＯＩの位置および形状に応じて
治療アイソセンタ位置が当初暫定的に設定された位置と
は違ってくるので、描画されたＲＯＩの位置および形状
に対応した治療アイソセンタ位置が計算し直される。

【００６９】治療アイソセンタ位置の計算は、治療アイ
ソセンタ位置計算部１０８に備えられた所定のアルゴリ
ズム(algorithm) によって行われる。算出された新たな
治療アイソセンタ位置は治療アイソセンタ位置記憶部１
０９に記憶される。

【００７０】ステップＳＴ１０において、ＲＯＩ変換部
１１３によりスカウト画像上ＲＯＩが透視像上ＲＯＩに
変換される。これによって、例えば図９に示すように、
スカウト画像上ＲＯＩｓが透視像上ＲＯＩｒ’に変換さ
れる。変換によって得られた透視像上ＲＯＩｒ’は透視
像上ＲＯＩ記憶部１１２に記憶される。

【００７１】治療アイソセンタ位置が変化したことによ
り、ステップＳＴ４に戻って新たな治療アイソセンタ位
置に合わせた透視像が作成される。すなわち、新たな治
療アイソセンタ位置に線源位置−治療アイソセンタ間距
離だけはなれて正対する視点（仮想線源位置）から見た
透視像が作り直される。この透視像がステップＳＴ５で
表示されることにより、図９における透視像ＲＡＤは、
新たな治療アイソセンタ位置に正対する新たな仮想線源
位置から見た透視像となる。

【００７２】このため、その上に表示されている透視像
上ＲＯＩｒ’は、いわゆるＸ線シミュレータによって撮
影した透視像でのＲＯＩに相当するものとなる。したが
って、操作者は透視像上ＲＯＩｒ’を観察することによ
り治療用放射線の照射野を直観的に把握することがで
き、その適否を正確に判断することができる。

【００７３】照射野が適切でないときは、ステップＳＴ
８でＲＯＩ修正を行う。ＲＯＩ修正は、スカウト画像上
ＲＯＩｓまたは透視像上ＲＯＩｒ’のいずれについても
行うことができる。ここでは、治療時の照射野との一致
性に着目して透視像上ＲＯＩｒ’について修正するもの
とし、例えば図１０に示すように修正した透視像上ＲＯ
Ｉｒを形成する。

【００７４】それに伴って、ステップＳＴ１１におい
て、治療アイソセンタ位置計算部１０８により、透視像
上ＲＯＩｒの位置および形状に対応した治療アイソセン
タ位置が再計算される。計算された新たな治療アイソセ
ンタ位置は治療アイソセンタ位置記憶部１０９に記憶さ
れる。

【００７５】ステップＳＴ１２では、ＲＯＩ変換部１１
３により、例えば図１０に示すように、透視像上ＲＯＩ
ｒがスカウト画像上ＲＯＩｓ’に変換される。変換によ
って得られたスカウト画像上ＲＯＩｓ’はスカウト画像
上ＲＯＩ記憶部１１１に記憶される。

【００７６】そして、ステップＳＴ４に戻って、透視像
上ＲＯＩｒの修正によって変化した治療アイソセンタ位
置に合わせて透視像が作成し直され、表示部１０２の透
視像ＲＡＤが更新される。操作者は更新された透視像Ｒ
ＡＤ上での透視像上ＲＯＩｒを観察することによりその
適否を判定する。適切なＲＯＩが得られるまで上記の操
作を繰り返し、確定したＲＯＩを治療用放射線の照射野
とする。これで治療計画が完成する。計画値は計画出力
部１１５を通じて出力される。

【００７７】ＲＯＩは、操作者が自由な形状を描画する
代わりに、定型ＲＯＩ記憶部１１４に記憶されている定
型ＲＯＩの中から適宜のものを選択して用いるようにし
ても良い。その場合の動作を図１１によって説明する。
図１１においてステップＳＴ１〜ＳＴ７は図７における
ものと同様なので説明を省略する。

【００７８】操作者は、ステップＳＴ１３で定型ＲＯＩ
を選択することにし、ステップＳＴ１４において、定型
ＲＯＩ記憶部１１４から所望の定型ＲＯＩを読み出して
表示部１０２のスカウト画像または透視像の上に描画さ
せる。どちらに描画させるかは操作者が指定する。

【００７９】スカウト画像上に描画させると、例えば図
１２に示すように定型のスカウト画像上ＲＯＩｓがスカ
ウト画像ＳＣＴ上に描画される。透視像上に描画させる
と、例えば図１３に示すように定型の透視像上ＲＯＩｒ
が透視像ＲＡＤ上に描画される。ぞれぞれの画像におけ
る最初の描出位置は定型ＲＯＩの形状によって予め決ま
っている。

【００８０】いずれかの画像上で定型ＲＯＩが描画され
ると、ステップＳＴ４に戻って、描画された定型ＲＯＩ
のアイソセンタ位置に合わせた視点からの透視像が作り
直され、表示部１０２の透視像ＲＡＤが新たな視点から
のものに更新される。

【００８１】操作者は、ステップＳＴ１５において、定
型ＲＯＩの位置や形状を必要に応じて修正する。位置の
修正は操作部１０３のポインティング・デバイス等によ
り、例えば図１４に矢印で示すように、定型ＲＯＩの図
形をドラッグ(drag)することによって行う。形状の修正
は、同じくポインティング・デバイス等により、例えば
図１５に矢印で示すように、定型ＲＯＩの図形の輪郭を
部分的に移動させることによって行う。なお、図１５の
（ａ）は直角をなす２つの輪郭線を同時に平行移動させ
る場合を示し、同図の（ｂ）は直角をなす２つの輪郭線
の一方を平行移動させる場合を示す。

【００８２】このような修正に伴って治療アイソセンタ
位置が変わるので、スカウト画像ＳＣＴ上で行われた修
正に対しては、ステップＳＴ１６において治療アイソセ
ンタ位置の計算が行われ、透視像ＲＡＤ上での修正に対
しては、ステップＳＴ１８において治療アイソセンタ位
置が計算される。

【００８３】それに続いて、それぞれステップＳＴ１７
およびステップＳＴ１９において、スカウト画像上ＲＯ
Ｉから透視像上ＲＯＩへの変換および透視像上ＲＯＩか
らスカウト画像上ＲＯＩへの変換がそれぞれ行われる。

【００８４】そして、ステップＳＴ４に戻って新たな治
療アイソセンタ位置に合わせた視点からの透視像の作成
が行われ、新たな透視像ＲＡＤ上で定型ＲＯＩの妥当性
が調べられる。このような操作を必要なだけ繰り返し、
定型ＲＯＩによる照射野の計画を完成させる。完成した
計画は計画出力部１１５を通じて出力される。

【００８５】なお、画像記憶部１０４に記憶する断層像
および透視撮影像は、必ずしもＸ線ＣＴ装置で得た画像
のみに限るものではなく、例えば磁気共鳴撮影装置（Ｍ
ＲＩ(Magnetic Resonance Imaging)装置）によって得た
画像であっても良い。磁気共鳴撮影装置は、３次元イメ
ージングにより患者の体内の３次元的範囲について連続
的な画像を得ることができる点で好ましい。

【００８６】その場合、その画像から作成される透視像
は分解能が高いので、透視像において患部と正常部の精
密な弁別が可能である。したがって、治療計画における
スカウト画像の併用を省略することが可能になり能率が
上がる。

【００８７】また、Ｘ線ＣＴ装置のマルチスライス・ス
キャンを例えばスライス厚およびスキャンピッチ(pitc
h) が共に１ｍｍ以下であるようなファインピッチ(fine
pitch)で行える場合も、アキシャル画像から分解能の
高い透視像を得ることができるので、スカウト画像を併
用しない治療計画を実施することが可能である。

【００８８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、第１の発明
によれば、治療用放射線の仮想線源位置を視点とする透
視像を被治療体内の３次元的範囲を撮影した画像から作
成することによりＸ線シミュレータで撮影したものに相
当する透視像を得て、この透視像上で照射野を設定する
ことにより治療時に放射線を当てる範囲と一致する照射
野を得るようにしたので、通常の撮影装置で撮影した画
像に基づいて治療用放射線の照射野を直観性良くまた正
確に設定する放射線治療計画方法を実現することができ
る。

【００８９】また、第２の発明によれば、透視像作成手
段で治療用放射線の仮想線源位置を視点とする透視像を
被治療体内の３次元的範囲を撮影した画像から作成する
ことにより、Ｘ線シミュレータで撮影したものに相当す
る透視像を得て、この透視像上に照射野設定手段で照射
野を設定することにより、治療時に放射線を当てる範囲
と一致する照射野を得るようにしたので、通常の撮影装
置で撮影した画像に基づいて治療用放射線の照射野を直
観性良くまた正確に設定する放射線治療計画装置を実現
することができる。

【００９０】また、第３の発明によれば、実撮影によっ
て得られた分解能の良い透視撮影像上に第２の照射野設
定手段で照射野を設定することにより、患部を明瞭に弁
別した照射野設定を行い、写像手段で照射野を透視像上
に写像することにより対応する照射野を透視像上で示す
ようにしたので、通常の撮影装置で撮影した画像に基づ
いて治療用放射線の照射野を直観性良くまた正確に設定
する放射線治療計画装置を実現することができる。

【００９１】また、第４の発明によれば、透視像作成手
段で照射野の変化に伴う治療アイソセンタ位置の変化に
合わせて透視像を作り直すことにより、治療アイソセン
タに正対する視点からの透視像を得るようにしたので、
透視像上に設定した照射野は治療時に放射線が当たる範
囲に正確に一致する。すなわち、通常の撮影装置で撮影
した画像に基づいて治療用放射線の照射野を直観性良く
また正確に設定する放射線治療計画装置を実現すること
ができる。

【００９２】また、第５の発明によれば、照射野設定手
段により、予め用意された定型のパターンを利用して照
射野を設定するようにしたので、照射野設定の利便性が
向上する。

【００９３】また、第６の発明によれば、表示手段によ
り透視像と透視撮影像の同時表示を行うようにしたの
で、両画像を併用した能率の良い照射野設定を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例の装置のブロック図
である。

【図２】Ｘ線ＣＴ装置でマルチスライス・スキャンによ
って撮影したアキシャル画像の概念図である。

【図３】Ｘ線ＣＴ装置で撮影したスカウト画像の概念図
である。

【図４】放射線治療装置における放射線照射系のジオメ
トリの概念図である。

【図５】本発明の実施の形態の一例における照射野面位
置調節の概念図である。

【図６】本発明の実施の形態の一例におけるＲＯＩ変換
を説明するための図である。

【図７】本発明の実施の形態の一例の装置の動作を示す
フロー図である。

【図８】本発明の実施の形態の一例の装置における表示
画像を示す模式図である。

【図９】本発明の実施の形態の一例の装置における表示
画像を示す模式図である。

【図１０】本発明の実施の形態の一例の装置における表
示画像を示す模式図である。

【図１１】本発明の実施の形態の一例の装置の動作を示
すフロー図である。

【図１２】本発明の実施の形態の一例の装置における表
示画像を示す模式図である。

【図１３】本発明の実施の形態の一例の装置における表
示画像を示す模式図である。

【図１４】本発明の実施の形態の一例の装置における定
型ＲＯＩの移動を示す模式図である。

【図１５】本発明の実施の形態の一例の装置における定
型ＲＯＩの修正を示す模式図である。

【符号の説明】

１０１ システム制御部 １０２ 表示部 １０３ 操作部 １０４ 画像記憶部 １０５ 線源位置−治療アイソセンタ間距離記憶部 １０６ 暫定治療アイソセンタ位置設定部 １０７ 照射野面位置設定部 １０８ 治療アイソセンタ位置計算部 １０９ 治療アイソセンタ位置記憶部 １１０ 透視像作成部 １１１ スカウト画像上ＲＯＩ記憶部 １１２ 透視像上ＲＯＩ記憶部 １１３ ＲＯＩ変換部 １１４ 定型ＲＯＩ記憶部 １１５ 計画出力部 ２１ 患者の体 ２２ 体軸 ２３，２３１〜２３ｎ アキシャル画像 ２４ スカウト画像 ２５ 患部像 ２６ 照射野面位置 ３１ 線源 ３２ 放射線ビーム ３３ 照射野面 ３４ 垂線 ３５ 治療アイソセンタ ＢＤＹ 患者体 ＡＸ 体軸 ＭＬＧ 患部 ＦＣＳ Ｘ線焦点 ＸＲＹ Ｘ線 ＲＲＹ 視線 ＳＣＴ スカウト画像 ＲＡＤ 透視像 ＳＣＴｍ，ＲＡＤｍ 患部像 ＲＯＩｓ，ＲＯＩｓ’ スカウト画像上ＲＯＩ ＲＯＩｒ，ＲＯＩｒ’ 透視像上ＲＯＩ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被治療体の３次元的な画像データに基づ
   いて前記被治療体に対する放射線治療装置の仮想線源位
   置を視点とする透視像を作成し、 前記透視像上で治療用放射線の照射野を設定する、こと
   を特徴とする放射線治療計画方法。
2. 【請求項２】 被治療体の３次元的な画像データに基づ
   いて前記被治療体に対する放射線治療装置の仮想線源位
   置を視点とする透視像を作成する透視像作成手段と、 前記透視像作成手段が作成した透視像上で治療用放射線
   の照射野を設定する照射野設定手段と、を具備すること
   を特徴とする放射線治療計画装置。
3. 【請求項３】 撮影装置で撮影した前記被治療体の透視
   撮影像上で照射野を設定する第２の照射野設定手段と、 前記透視像と前記透視撮影像のうちの一方に設定された
   照射野を他方に写像する写像手段と、を備えたことを特
   徴とする請求項２に記載の放射線治療計画装置。
4. 【請求項４】 前記透視像作成手段は前記照射野の変更
   に伴う治療アイソセンタ位置の変化に基づいて前記視点
   を変更しその変更された視点に基づいて前記透視像を作
   成する、ことを特徴とする請求項２または３に記載の放
   射線治療計画装置。
5. 【請求項５】 前記照射野設定手段は予め用意された定
   型のパターンを利用して照射野を設定する、ことを特徴
   とする請求項２〜４のいずれか１つに記載の放射線治療
   計画装置。
6. 【請求項６】 前記透視像と前記透視撮影像の同時表示
   を行う表示手段、を備えたことを特徴とする請求項３〜
   ５のいずれか１つに記載の放射線治療計画装置。