JPH10328318A - Radiotherapy system - Google Patents

Radiotherapy system

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JPH10328318A
JPH10328318A JP15428897A JP15428897A JPH10328318A JP H10328318 A JPH10328318 A JP H10328318A JP 15428897 A JP15428897 A JP 15428897A JP 15428897 A JP15428897 A JP 15428897A JP H10328318 A JPH10328318 A JP H10328318A
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JP
Japan
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irradiation
image
period
lesion
respiration
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Application number
JP15428897A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaru Shinohara
大 篠原
Takaaki Furubiki
孝明 古曳
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiotherapy system which enables determining of a period during which a lesion moving associated with respiration rests for any organ containing the lesion, quantitatively and automatically setting of an irradiation allowable period based on the period and radiotherapy synchronizing with the period thus quantified. SOLUTION: This system comprises an image diagnosing device 60, a respiration detection means 61, a photographing means to photograph a lesion measuring time, an image extraction means 17 to extract a rest period of the lesion, a means 19 by which the timing of an image extracted is collated 18 with that of respiration information obtained by the respiration detection means to extract the rest period of the lesion as irradiation control period and a means 22 to set an irradiation starting/ending point from the period extracted. A radiotherapy is conducted during the set irradiation control period.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、被治療体の病巣の
画像診断情報を基に放射線治療を行なう放射線治療シス
テムに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a radiotherapy system for performing radiotherapy on the basis of image diagnostic information of a lesion of a subject.

【0002】[0002]

【従来の技術】放射線治療においては、病巣部の周辺の
正常組織の被曝を抑えつつ、病巣にのみ電子ビーム,放
射線ビームを照射することが肝要である。特に被治療体
の呼吸運動により、その呼吸に伴って移動する病巣に対
して、病巣のみに正確に照射できることが肝要である。
その意味において、呼吸同期照射法を用いることは有意
義である。
2. Description of the Related Art In radiation therapy, it is important to irradiate only a lesion with an electron beam and a radiation beam while suppressing exposure of normal tissues around the lesion. In particular, it is important that the respiratory movement of the treatment target can accurately irradiate only the lesion that moves with the respiration.
In that sense, it is significant to use the respiratory-gated irradiation method.

【0003】ここで、呼吸同期照射法とは、呼吸運動に
よって移動する病巣の静止期間に同期させて、上記ビー
ムを病巣に照射する方法である。病巣が静止する期間に
ついては、「呼吸位相同調放射線照射法に関する研究」
(大原潔、他6名:日本医学放射線学会雑誌、第47
巻、第3号、P488〜496、1987年)に記載さ
れていて、呼吸の一周期約5秒の内約2秒の終末呼気時
(息を吐いた時)において病巣は一定位置に存在する。
[0003] Here, the respiratory-gated irradiation method is a method of irradiating a lesion with the above-mentioned beam in synchronization with the rest period of the lesion moving by respiratory movement. For the period during which the lesion is stationary, see "Study on respiratory phase-synchronized irradiation."
(Kiyoshi Ohara, 6 others: Journal of the Japan Society for Medical Radiology, No. 47
Vol. 3, No. 3, 488-496, 1987), and the lesion is located at a fixed position during end expiration (when exhaling) of about 2 seconds out of about 5 seconds in one cycle of breathing. .

【0004】また、病巣の静止期間に同期させて照射す
るための同期(制御)信号の設定については「呼吸同期
照射法の開発とその臨床評価」(辻比呂志、他5名:映
像情報Medical:Vol.25:No.19:P1071〜
1077:1993年)に記載されており、X線透視装
置による照射野の照準・確認システムにより、同期(制
御)信号が実際の呼吸位相に正しく同調していることを
確認しながら、その信号の設定を行なった後照射を行な
う方法である。
As for the setting of a synchronizing (control) signal for irradiating in synchronism with the rest period of a lesion, see "Development of respiratory-gated irradiation method and its clinical evaluation" (Hiroshi Tsuji, 5 others: Video Information Medical: Vol.25: No.19: P1071-
1077: 1993), and confirming that the synchronization (control) signal is correctly tuned to the actual respiratory phase by an aiming / confirmation system of the irradiation field by the X-ray fluoroscope. This is a method of performing irradiation after setting.

【0005】このような呼吸同期照射法によれば、病巣
の移動する範囲を全て含むように照射野を広く設定して
照射する一般的な照射法に比べてより理想的な放射線治
療を行ない得る。
According to such a respiratory-gated irradiation method, more ideal radiotherapy can be performed as compared with a general irradiation method in which an irradiation field is set wide so as to include the entire moving range of a lesion. .

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】呼吸同期照射を行なう
ためには、病巣の静止期間を正確に求めることが重要で
ある。この病巣の静止期間と呼吸情報がずれていた場合
は、治療のための照射同期(制御)信号がずれているこ
とに等しくなり、病巣が運動している期間を含めた照射
が行なわれることになり、正常な組織への被曝を拡大す
ることになる。この意味においても、従来の治療前のX
線透視装置による確認並びに同期(制御)信号の設定方
法は、いわゆる病巣が静止している期間を目視で確認し
て同期(制御)信号を設定している方法であり、病巣へ
の治療照射の正確性を向上させるには限界があるため、
上記したように病巣が運動している期間を含めた照射が
行なわれたり、病巣の静止期間を狭くして治療照射を行
なわれたりしている場合も生じ、病巣の静止期間を正確
にかつ有効に利用できる方法が必要である。
In order to perform respiratory-gated irradiation, it is important to accurately determine the rest period of a lesion. If the rest period of this lesion is different from the respiration information, it means that the irradiation synchronization (control) signal for treatment is shifted, and irradiation is performed including the period during which the lesion is moving. Exposure to normal tissues. In this sense, the conventional X before treatment is also used.
The method of confirming with the fluoroscope and setting the synchronization (control) signal is a method of visually confirming the period during which the lesion is stationary and setting the synchronization (control) signal. Because there are limits to improving accuracy,
Irradiation including the period during which the lesion is moving is performed as described above, or treatment irradiation is performed by narrowing the period during which the lesion is stationary. There must be a method available.

【0007】また、従来の方法は、X線透視装置で病巣
を含むどの臓器に対しても使用できる方法ではない点に
ついても改善が望まれていた。
There is also a need for an improvement in that the conventional method cannot be used for any organ including a lesion with an X-ray fluoroscope.

【0008】本発明の目的は、病巣を含むどの臓器に対
しても、呼吸に伴って移動する病巣が静止する期間を把
握でき、その期間を基に照射できる期間を定量的にかつ
自動的に設定でき、その定量化した期間に同期させて放
射線治療を行なうことができる放射線治療システムを提
供することにある。
[0008] An object of the present invention is to be able to grasp the period during which a lesion moving with respiration is stationary for any organ including the lesion, and to quantitatively and automatically determine the irradiation period based on the period. An object of the present invention is to provide a radiotherapy system that can be set and perform radiotherapy in synchronization with the quantified period.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的は、呼吸に伴っ
て移動する病巣の運動を捉える画像を得るための画像診
断装置と、呼吸情報を検出するための呼吸検出手段と、
この呼吸情報の検出と同時に開始させてその開始からの
時刻を計測しながら病巣の撮影を行なう撮影手段と、こ
の撮影手段により撮影した画像から病巣が静止している
期間を抽出する画像抽出手段と、この画像範囲と前記呼
吸情報との時刻を照合させることにより照射制御期間を
抽出する抽出手段と、照射制御期間から放射線照射時の
照射開始ポイントと照射終了ポイントとを設定する設定
手段と、治療時における呼吸検出手段により得られる呼
吸情報を基に、前記照射開始ポイントから照射終了ポイ
ントまでの期間に同期させて照射を行なう放射線治療装
置とより成る放射線治療システムにより達成できる。
The object of the present invention is to provide an image diagnostic apparatus for obtaining an image capturing the movement of a lesion moving with respiration, a respiratory detecting means for detecting respiratory information,
A photographing means which starts simultaneously with the detection of the respiratory information and photographs the lesion while measuring the time from the start; and an image extracting means for extracting a period during which the lesion is stationary from an image photographed by the photographing means. Extracting means for extracting an irradiation control period by comparing the time between the image range and the respiration information; setting means for setting an irradiation start point and an irradiation end point at the time of irradiation from the irradiation control period; This can be achieved by a radiotherapy system including a radiotherapy apparatus that performs irradiation in synchronization with the period from the irradiation start point to the irradiation end point based on the respiration information obtained by the respiration detection means at the time.

【0010】さらに、前記病巣の静止期間を抽出する画
像抽出手段は、撮影手段により得られた複数枚の画像を
基にサブトラクション画像を得るサブトラクション手段
と、このサブトラクション画像を基に予め設定した階調
範囲を抽出する手段とより達成できる。さらに、前記サ
ブトラクション手段は、画像間のCT値の差を計算して
表示する手段と、画像間のCT値の差の絶対値を計算し
て表示する手段とより達成できる。
Further, the image extracting means for extracting the rest period of the lesion is a subtraction means for obtaining a subtraction image based on a plurality of images obtained by the photographing means, and a gradation preset based on the subtraction image. This can be achieved more by means of extracting a range. Further, the subtraction means can be achieved by means for calculating and displaying a difference between CT values between images, and means for calculating and displaying an absolute value of a difference between CT values between images.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図4は放射線治療システムのシステ
ム構成を示している。X線CT装置60(画像診断装
置)はダイナミックスキャンや螺線スキャンなどを用い
て被治療体の病巣部の画像データを収集するもので、呼
吸同期装置61の呼吸情報の検出開始からの時刻を計測
しながら病巣の撮影を行う。呼吸同期装置61(呼吸検
出手段)は呼吸情報を得るために被治療体の腹圧を検出
する歪みゲージや換気量を検出するラミナなどを接続
し、その検出した呼吸情報を表示し、被治療体に対する
放射線の照射開始ポイント及び照射終了ポイントを設定
(後述の図1の22)する。この呼吸同期装置61は、
治療時には、制御ユニット65,加速器66,ガントリ
67,治療台68よりなる治療装置70に接続され、被
治療体90から呼吸情報83を取りながら、前記設定し
た照射開始ポイント及び照射終了ポイントにもとづき呼
吸同期信号84を作成(図1の23)し制御ユニット6
5に出力する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 4 shows a system configuration of the radiotherapy system. The X-ray CT apparatus 60 (image diagnostic apparatus) collects image data of a lesion of a treatment target using dynamic scan, spiral scan, or the like. Image the lesion while measuring. The respiratory synchronization device 61 (respiration detection means) is connected to a strain gauge for detecting the abdominal pressure of the body to be treated and a lamina for detecting the ventilation volume in order to obtain respiration information, displays the detected respiration information, and displays the respiration information. An irradiation start point and an irradiation end point of radiation to the body are set (22 in FIG. 1 described later). This respiratory synchronization device 61
At the time of treatment, it is connected to a treatment device 70 composed of a control unit 65, an accelerator 66, a gantry 67, and a treatment table 68, and while taking respiration information 83 from the treatment target 90, breathes based on the set irradiation start point and irradiation end point. The synchronization signal 84 is created (23 in FIG. 1) and the control unit 6
5 is output.

【0012】治療計画装置62は、X線CT装置60か
らの画像情報80と呼吸同期装置61からの呼吸情報8
1を入力し、これら二つの情報をもとに被治療体にどの
ようにして放射線を放射して治療を行うかを計画するも
のである。この装置62はサブトラクション機能(図1
の10),面積計算機能(図1の13),病巣の静止期
間抽出機能(図1の17),照合機能(図1の18)な
どを有し、X線CT装置60からの画像情報80を入力
し、病巣の静止期間の画像を抽出(図1の17)し、さ
らに呼吸同期装置61からの呼吸情報81を入力し、こ
の情報81と前記静止期間の画像とを照合(図1の1
8)し、この両者から前記照射開始ポイント及び照射終
了ポイントを決定(図1の20)して、そのデータを出
力(図1の21)する。
The treatment planning device 62 includes image information 80 from the X-ray CT device 60 and breath information 8 from the respiratory synchronization device 61.
The operator inputs 1 and plans how to radiate radiation to the subject to be treated based on these two pieces of information. This device 62 has a subtraction function (FIG. 1).
10), an area calculation function (13 in FIG. 1), a focus rest period extraction function (17 in FIG. 1), a collation function (18 in FIG. 1), etc., and image information 80 from the X-ray CT apparatus 60. Is input, the image of the lesion during the rest period is extracted (17 in FIG. 1), and the respiration information 81 from the respiratory synchronization device 61 is further input, and this information 81 is compared with the image during the rest period (FIG. 1). 1
8) Then, the irradiation start point and the irradiation end point are determined from the both (20 in FIG. 1), and the data is output (21 in FIG. 1).

【0013】制御ユニット65は、前記呼吸同期信号8
4により制御信号86,87,88を出力し、加速器6
6,ガントリ67,治療台68などを制御して呼吸同期
照射を行う。
The control unit 65 controls the respiratory synchronization signal 8
4 to output control signals 86, 87 and 88,
6, the gantry 67, the treatment table 68, and the like are controlled to perform respiratory-gated irradiation.

【0014】照合装置63は、治療計画装置62で計画
されたデータ85を入力し、このデータ85を制御ユニ
ット65に送り、常に制御ユニット65と通信をしてい
て、ユニット65が治療装置70のガントリ67や治療
台68を動かしている情報を受け付けて、治療計画でな
された計画がその通り実行されているか否かを確認する
ものである。
The collation device 63 inputs data 85 planned by the treatment planning device 62, sends the data 85 to the control unit 65, and constantly communicates with the control unit 65. The information that moves the gantry 67 and the treatment table 68 is received, and it is confirmed whether or not the plan made in the treatment plan is executed as it is.

【0015】次に、図1から図3を用いて本発明の実施
例を詳述する。なお、図1においてカッコ内の数字は装
置番号に対応する。
Next, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 1, the numbers in parentheses correspond to the device numbers.

【0016】X線CT装置60による画像情報収集(ス
テップ2)と呼吸同期装置61による被治療体の呼吸情
報の収集(ステップ3)を同時に開始(ステップ1)
し、合わせて時刻の計測(ステップ1)も同時に行な
う。時刻はX線CT装置では画像取得時のデータとして
持ち、呼吸情報は時間軸として情報を得ることができ
る。
At the same time, the collection of image information by the X-ray CT apparatus 60 (step 2) and the collection of respiration information of the subject by the respiratory synchronization apparatus 61 (step 3) are started (step 1)
At the same time, time measurement (step 1) is performed at the same time. The time is stored as data at the time of image acquisition in the X-ray CT apparatus, and the respiration information can be obtained as a time axis.

【0017】X線CT装置60による画像情報の収集が
終了(ステップ4)すると、画像データが出力(ステッ
プ5)される。一方、呼吸同期装置61による呼吸情報
の収集が終了(ステップ4’)すると、呼吸情報が出力
(ステップ6)される。
When the collection of image information by the X-ray CT apparatus 60 is completed (step 4), image data is output (step 5). On the other hand, when the collection of the respiration information by the respiratory synchronization device 61 is completed (Step 4 ′), the respiration information is output (Step 6).

【0018】X線CTにより得られた画像から病巣が静
止する終末呼気付近の複数枚の原画像を図2(a〜g)
のように得ることができ、この複数枚の画像データを基
にサブトラクション機能を開始(ステップ10)して各
画像間のサブトラクション画像を図2(a−b〜f−
g)に示すように収集(ステップ11)する。病巣が移
動している場合は、移動している部分がサブトラクショ
ン画像には階調の差(黒い部分51や白い部分52)と
して現れる。しかし、病巣が静止している範囲では、そ
のサブトラクション画像には階調の差がなく階調が略0
付近の画像となる。黒い部分51は階調がマイナスであ
り、例えば階調がマイナス50以下の階調範囲として捉
えることができる。白い部分52は階調がプラスであ
り、例えば階調がプラス50以上の階調範囲として捉え
ることができる。この黒い部分51と白い部分52の階
調範囲を予め指定しておき(例えば階調がマイナス50
以下の範囲と、プラス50以上の範囲を階調範囲として
指定)、図2のようにして得たサブトラクション画像を
1枚1枚、前記黒い部分51と白い部分52を合わせた
部分の面積を計算する(ステップ13)。この黒と白の
中間で階調が略0付近の部分53が多い場合あるいは全
て中間部分の場合は、計算された前記黒い部分51と白
い部分52を合わせた部分の面積は略0となる。つま
り、面積が略0となる画像を取得した期間が静止期間で
ある。
From the images obtained by X-ray CT, a plurality of original images near the end-expiration where the lesion rests are shown in FIG.
The subtraction function is started based on the plurality of pieces of image data (step 10), and the subtraction image between the images is obtained as shown in FIG. 2 (ab-f-f).
Collect as shown in g) (step 11). If the focus is moving, the moving part appears as a difference in gradation (black part 51 or white part 52) in the subtraction image. However, in the range where the lesion is stationary, there is no difference in the gradation in the subtraction image, and the gradation is almost 0.
It is a nearby image. The black portion 51 has a minus gradation, and can be regarded as a gradation range where the gradation is −50 or less, for example. The white portion 52 has a positive gradation, and can be regarded as a gradation range of, for example, a gradation of +50 or more. The gradation range of the black portion 51 and the white portion 52 is specified in advance (for example, when the gradation is minus 50).
The following range and the range of plus 50 or more are designated as gradation ranges), the subtraction images obtained as shown in FIG. 2 are calculated one by one, and the area of the black portion 51 and the white portion 52 is calculated. (Step 13). In the case where there are many portions 53 near the gray level of approximately 0 between black and white, or in the case of all intermediate portions, the calculated area of the combined black portion 51 and white portion 52 is substantially zero. That is, a period during which an image having an area of approximately 0 is acquired is a stationary period.

【0019】或いは、サブトラクション画像の階調の絶
対値を取ることにより、階調がマイナスの黒い部分を絶
対値を取ってプラスにすることにより、病巣が移動して
いる部分を全て白い部分として表示することができる。
また、この画像のプラスとマイナスを反転することによ
り病巣が移動している部分を全て黒い部分として表示す
ることもできる。このように表示することにより、病巣
が移動している部分を操作者が明確に知ることができ
る。このように絶対値を取ったサブトラクション画像で
は、例えば病巣が移動している部分を全て白い部分とし
て表示する場合には、白い部分の階調範囲を予め指定し
ておき(例えば階調がプラス50以上の範囲を階調範囲
として指定)、サブトラクション画像を1枚1枚、前記
白い部分の面積を計算する(ステップ13)。階調が略
0付近の部分53が多い場合あるいは全て中間部分の場
合は、計算された前記白い部分の面積は略0となる。つ
まり、面積が略0となる画像を取得した期間が静止期間
である。
Alternatively, by taking the absolute value of the gradation of the subtraction image, by taking the absolute value of the black portion where the gradation is minus and making it positive by taking the absolute value, all the moving portions of the lesion are displayed as white portions. can do.
In addition, by inverting the plus and minus of this image, all the portions where the lesion is moving can be displayed as black portions. By displaying in this way, the operator can clearly know the part where the lesion is moving. In the subtraction image having the absolute value as described above, for example, in a case where all the moving portions of the lesion are displayed as white portions, the gradation range of the white portion is designated in advance (for example, the gradation is plus 50). The above range is designated as a gradation range), the subtraction images are calculated one by one, and the area of the white portion is calculated (step 13). If there are many parts 53 whose gradation is near zero or all of them are intermediate parts, the calculated area of the white part is substantially zero. That is, a period during which an image having an area of approximately 0 is acquired is a stationary period.

【0020】この結果から面積が略0となる画像範囲
(図2のc,d,e)を出力(ステップ15,16)
し、この画像を取得した期間を病巣が静止する期間とし
て抽出する(ステップ17)。この静止期間は静止期間
の始点の画像(図2のc)と終点の画像(図2のe)を
示している。抽出された画像には、前記したように画像
取得時の時刻データをもっており、その抽出された画像
情報を治療計画装置62に入力する(ステップ31)。
合わせてX線CTにて撮影するときに取得した被治療体
の呼吸情報を呼吸同期装置61から治療計画装置62に
入力する(ステップ32)。呼吸情報は連続した時間と
してデータを待っており、前記X線CTにて行なった撮
影は、呼吸同期装置の呼吸情報の取得と同時に開始して
いるため、治療計画装置62内では、静止期間の始点の
画像の時刻と静止期間の終点の画像の時刻とを呼吸情報
の時刻に照合させることができるため、この照合を行な
い(ステップ18)、静止期間の始点と終点を呼吸情報
上で決定でき(ステップ19,20)、その始点と終点
のデータを呼吸同期装置61に出力され(ステップ2
1)、呼吸同期装置内で、その始点と照射開始ポイント
(図3の40)及び終点を照射終了ポイント(図3の4
1)として設定する(ステップ22)。この照射開始ポ
イント(図3の40)及び照射終了ポイント(図3の4
1)との間が病巣が静止している期間であり照射期間と
なる。したがって、この期間にて呼吸同期信号(図3の
45)を作成できる(ステップ23)。
From the result, an image range (c, d, e in FIG. 2) in which the area is substantially zero is output (steps 15, 16).
Then, a period during which the image is obtained is extracted as a period during which the lesion is stationary (step 17). This stationary period shows an image at the start point (c in FIG. 2) and an image at the end point (e in FIG. 2) of the stationary period. The extracted image has time data at the time of image acquisition as described above, and the extracted image information is input to the treatment planning device 62 (step 31).
At the same time, the respiratory information of the object to be treated, which is acquired at the time of imaging by X-ray CT, is input from the respiratory synchronization device 61 to the treatment planning device 62 (step 32). The respiration information waits for data as a continuous time, and the imaging performed by the X-ray CT starts at the same time as the acquisition of the respiration information of the respiratory synchronization device. Since the time of the image of the start point and the time of the image of the end point of the stationary period can be compared with the time of the respiration information, this comparison is performed (step 18), and the start point and the end point of the stationary period can be determined on the respiration information. (Steps 19 and 20), and the data of the start point and the end point are output to the respiratory synchronizer 61 (Step 2).
1) In the respiratory synchronization apparatus, the start point, the irradiation start point (40 in FIG. 3) and the end point are set to the irradiation end point (4 in FIG. 3).
Set as 1) (step 22). The irradiation start point (40 in FIG. 3) and the irradiation end point (4 in FIG. 3)
The period between 1) and 2) is a period during which the lesion is stationary, and is an irradiation period. Therefore, a respiratory synchronization signal (45 in FIG. 3) can be created during this period (step 23).

【0021】図3を用いて、上記照射開始ポイントおよ
び照射終了ポイントの設定および呼吸同期信号の作成に
ついて詳述する。画像データ100はX線CT装置60
のダイナミックスキャンにより得られたローデータであ
って、複数枚の画像が連続して収集される。このローデ
ータは例えば一画像当り1秒のスキャン時間で取得され
たものである。
With reference to FIG. 3, the setting of the irradiation start point and the irradiation end point and the generation of the respiratory synchronization signal will be described in detail. The image data 100 is the X-ray CT device 60
, And a plurality of images are continuously collected. This raw data is acquired, for example, with a scan time of one second per image.

【0022】原画像110は図1のステップ5における
画像データの出力であって図2の画像データa〜gを含
んでいる。この原画像110は画像データ100(ロー
データ)にもとづき再構成されたもので、画像データ1
00の或る範囲にわたり、微少時間(例えば0.1秒)
ずらして取得された画像である。病巣静止範囲の画像1
20は図1のステップ17により抽出されたもので、画
像c,d,eは既に述べたように、図2の画像データa
〜gについて相互にサブトラクションした結果白い部分
と黒い部分との面積値が略0と判断されて、病巣が静止
している期間を示す画像である。すなわち、静止期間の
始点は画像cの始点にあり、その終点は画像dの終点に
一致する。この画像120はステップ31により照合
(ステップ18)のために治療計画装置62に入力され
る。呼吸情報81はステップ6における出力であって二
つの凸状の波は被治療体の呼吸による病巣の動きが大き
いことを表わし、これらに挟まれている凹状の波は病巣
の動きが小さいことを示している。この呼吸情報81は
ステップ32により治療計画装置62に入力される。治
療計画装置62は病巣静止期間の画像120と呼吸情報
81とを照合(ステップ18)し、ステップ19により
照射制御期間46を抽出し、ステップ20により照射制
御期間の始点(画像cの始点)を照射開始ポイントP
1、その終点(画像eの終点)を照射終了ポイントP2
と決定し、ステップ21によりこのP1,P2データを
呼吸同期装置61に出力する。呼吸同期装置61はステ
ップ22により呼吸情報81がポイントP1,P2と交
叉するそれぞれの点を照射開始ポイント40および照射
終了ポイント41として設定し、この設定値をメモリに
記憶する。このポイント40と41との間が病巣が静止
している期間であり、照射期間になる。治療時には、こ
の照射期間を設定された呼吸同期装置61を治療装置7
0に接続する。この呼吸同期装置61は被治療体の現在
の呼吸情報(図4の83)を収集(ステップ28)し、
すでにメモリに記憶してある照射期間の開始ポイント4
0および終了ポイント41により呼吸同期信号84を作
成する(ステップ23)。すなわち、図3に示すよう
に、呼吸同期信号84は照射開始ポイント40と照射終
了ポイント41との間で高レベルとなるオン信号42
と、このオン信号42以外の期間では低レベルになるオ
フ信号43とよりなる。呼吸同期装置61はこの呼吸同
期信号84を制御ユニット65へ出力し(ステップ2
5)、前記呼吸情報83が照射制御期間46にあるとき
に、そのオン信号42により治療装置70をして被治療
体90に放射線を放射する。また、呼吸情報83が照射
制御期間46外にあるときは、オフ信号43が制御ユニ
ット65へ出力され、治療装置20の照射を禁止する。
そして所定時間経過後、治療を終了する(ステップ3
0)。
The original image 110 is the output of the image data in step 5 of FIG. 1 and includes the image data a to g of FIG. The original image 110 is reconstructed based on the image data 100 (raw data).
Minute time (eg 0.1 seconds) over a range of 00
This is an image obtained by shifting. Image 1 of focus rest area
20 is extracted in step 17 in FIG. 1, and the images c, d, and e are, as described above, image data a in FIG.
This is an image showing a period in which the lesion is stationary, where the area values of the white portion and the black portion are determined to be approximately 0 as a result of mutual subtraction of 〜g. That is, the start point of the still period is at the start point of the image c, and its end point coincides with the end point of the image d. This image 120 is input to the treatment planning device 62 for collation (step 18) in step 31. The respiratory information 81 is the output in step 6, where two convex waves indicate that the lesion moves due to respiration of the object to be treated is large, and a concave wave sandwiched between them indicates that the lesion moves little. Is shown. This respiration information 81 is input to the treatment planning device 62 in step 32. The treatment planning device 62 collates the image 120 of the focus rest period with the respiration information 81 (step 18), extracts the irradiation control period 46 in step 19, and determines the start point of the irradiation control period (start point of the image c) in step 20. Irradiation start point P
1. The end point (end point of the image e) is set to the irradiation end point P2.
And outputs the P1 and P2 data to the respiratory synchronizer 61 in step 21. The respiratory synchronization device 61 sets the respective points where the respiration information 81 intersects the points P1 and P2 as the irradiation start point 40 and the irradiation end point 41 in step 22, and stores the set values in the memory. The period between the points 40 and 41 is the period during which the lesion is stationary, and is the irradiation period. At the time of treatment, the respiratory synchronizer 61 for which the irradiation period has been set is inserted into the treatment device 7.
Connect to 0. The respiratory synchronization device 61 collects the current respiration information (83 in FIG. 4) of the treatment target (step 28),
Start point 4 of irradiation period already stored in memory
A respiration synchronization signal 84 is created from 0 and the end point 41 (step 23). That is, as shown in FIG. 3, the respiratory synchronization signal 84 is a high level between the irradiation start point 40 and the irradiation end point 41.
And an off signal 43 which is low during periods other than the on signal 42. The respiratory synchronization device 61 outputs the respiration synchronization signal 84 to the control unit 65 (step 2).
5) When the respiration information 83 is in the irradiation control period 46, the on-signal 42 causes the treatment device 70 to emit radiation to the treatment target 90. When the respiration information 83 is outside the irradiation control period 46, the off signal 43 is output to the control unit 65, and the irradiation of the treatment device 20 is prohibited.
After a lapse of a predetermined time, the treatment is terminated (step 3).
0).

【0023】[0023]

【発明の効果】本発明によれば、病巣を含むどの臓器に
対しても、呼吸に伴って移動する病巣が静止する期間を
把握でき、その期間を基に照射できる期間を定量的にか
つ自動的に設定できるため、操作性の良い放射線治療が
可能となり、かつ照射期間が正確であるため、病巣部周
辺の正常組織への被曝を最低限に抑制できる安全な治療
が可能となる。
According to the present invention, for any organ including a lesion, the period during which the lesion moving with respiration stops can be grasped, and the irradiation period can be quantitatively and automatically determined based on the period. The radiation treatment with good operability can be performed because the irradiation time is accurate, and the irradiation period is accurate, so that a safe treatment that can minimize the exposure to normal tissues around the lesion can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例の呼吸同期照射システムのフロ
ー図である。
FIG. 1 is a flowchart of a respiratory-gated irradiation system according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例のサブトラクション機能の説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a subtraction function according to an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例の照射制御期間設定の説明図で
ある。
FIG. 3 is an explanatory diagram of irradiation control period setting according to the embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例の放射線治療システムの構成図
である。
FIG. 4 is a configuration diagram of a radiotherapy system according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】 40 照射開始ポイント 41 照射終了ポイント 45 呼吸同期信号 46 照射制御範囲 60 X線CT装置 61 呼吸同期装置 62 治療計画装置 70 治療装置[Description of Signs] 40 Irradiation start point 41 Irradiation end point 45 Respiratory synchronization signal 46 Irradiation control range 60 X-ray CT device 61 Respiratory synchronization device 62 Treatment planning device 70 Treatment device

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 呼吸に伴って移動する病巣の運動を捉え
る画像を得るための画像診断装置と、呼吸情報を検出す
るための呼吸検出手段と、この呼吸情報の検出と同時に
開始させてその開始からの時刻を計測しながら病巣の撮
影を行なう撮影手段と、この撮影手段により撮影した画
像から病巣が静止している期間を抽出する画像抽出手段
と、この画像範囲と前記呼吸情報との時刻を照合させる
ことにより照射制御期間を抽出する抽出手段と、照射制
御期間から放射線照射時の照射開始ポイントと照射終了
ポイントとを設定する設定手段と、治療時における呼吸
検出手段により得られる呼吸情報を基に、前記照射開始
ポイントから照射終了ポイントまでの期間に同期させて
照射を行なう放射線治療装置とより成る放射線治療シス
テム。
1. An image diagnostic apparatus for obtaining an image capturing the movement of a lesion moving with respiration, a respiratory detecting means for detecting respiratory information, and starting simultaneously with the detection of the respiratory information to start A photographing means for photographing a lesion while measuring the time from, an image extracting means for extracting a period in which the lesion is stationary from an image photographed by the photographing means, and a time between the image range and the respiration information. Extraction means for extracting an irradiation control period by matching, setting means for setting an irradiation start point and irradiation end point at the time of irradiation from the irradiation control period, and respiration information obtained by respiration detection means during treatment. And a radiation treatment apparatus that performs irradiation in synchronization with a period from the irradiation start point to the irradiation end point.
【請求項2】 前記病巣の静止期間を抽出する画像抽出
手段は、撮影手段により得られた複数枚の画像を基にサ
ブトラクション画像を得るサブトラクション手段と、こ
のサブトラクション画像を基に予め設定した階調範囲を
抽出する手段とより成る請求項1記載の放射線治療シス
テム。
2. An image extracting means for extracting a stationary period of a lesion, wherein said image extracting means obtains a subtraction image based on a plurality of images obtained by a photographing means, and a predetermined gradation based on the subtraction image. 2. The radiotherapy system according to claim 1, comprising means for extracting a range.
【請求項3】 前記サブトラクション手段は、画像間の
CT値の差を計算して表示する手段と、画像間のCT値
の差の絶対値を計算して表示する手段とより成る請求項
1記載の放射線治療システム。
3. The subtraction means includes means for calculating and displaying a difference between CT values between images, and means for calculating and displaying an absolute value of a difference between CT values between images. Radiation therapy system.
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