JPH1075946A - Ctシミュレーション方法および医用装置 - Google Patents

Ctシミュレーション方法および医用装置

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JPH1075946A
JPH1075946A JP8233819A JP23381996A JPH1075946A JP H1075946 A JPH1075946 A JP H1075946A JP 8233819 A JP8233819 A JP 8233819A JP 23381996 A JP23381996 A JP 23381996A JP H1075946 A JPH1075946 A JP H1075946A
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JP
Japan
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image
irradiation area
irradiation
body axis
section
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JP8233819A
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English (en)
Inventor
Shigeru Kojima
滋 小島
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GE Healthcare Japan Corp
Original Assignee
GE Yokogawa Medical System Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 標的部位がリンパ節である場合に適し,放射
線治療装置における照射角度を自由に設定でき,且つ,
放射線の照射領域を正確に設定できるCTシミュレーシ
ョン方法および医用装置を提供する。 【解決手段】 CT装置により被検体の体軸に略垂直な
断面の複数のCT画像を取得し、それら取得したCT画
像を基にして被検体の体軸に略平行な断面のCT画像G
j1,…,Gj3,…を演算により作成し、その作成したC
T画像Gj1,…,Gj3,…上に操作者が照射領域を設定
する。 【効果】 従来のスカウト計画と同様に標的部位がリン
パ節である場合に適する。放射線治療装置における照射
角度を自由に設定できる。照射領域を正確に設定でき
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、CTシミュレーシ
ョン方法および医用装置に関し、さらに詳しくは、標的
部位がリンパ節である場合に適し,放射線治療装置にお
ける照射角度を自由に設定でき,且つ,放射線の照射領
域を正確に設定できるCTシミュレーション方法および
医用装置に関する。
【0002】
【従来の技術】CTシミュレーション方法は、CT装置
を利用して放射線治療計画を行う方法であり、アキシャ
ル計画とスカウト計画とがある。アキシャル計画は、被
検体の体軸に略垂直な断面のCT画像上に放射線の照射
領域を設定するもので、例えば標的部位が種瘍である場
合に用いられる。これは、種瘍をCT画像上で見分ける
ことが出来るからである。スカウト計画は、被検体の体
軸に平行な投影画像であるスカウト画像上に放射線の照
射領域を設定するもので、例えば標的部位がリンパ節で
ある場合に用いられる。これは、リンパ節はCT画像上
でもスカウト画像上でも直接は見分けられないが、スカ
ウト画像上だと骨格等との位置関係でリンパ節の位置を
推定できるからである。
【0003】図16は、従来のスカウト計画の手順の一
例を示すフロー図である。ステップP501では、被検
体のスカウト画像を取得する。図17に、スカウト画像
Gscを例示する。ステップP502では、被検体のCT
画像を取得する。図18に、CT画像Gctを例示する。
ステップP503では、操作者は、図19に示すよう
に、スカウト画像Gsc上に照射領域の輪郭Rscを入力す
る。ステップP504では、操作者は、図20に示すよ
うに、CT画像Gct上のラインカーソルLKを移動し
て、標的面Gtgの深さ位置を指定する。ステップP50
5では、操作者は、治療アイソセンタの位置などの照射
条件を入力する。
【0004】ステップP506では、前記照射領域の輪
郭,前記設定した照射条件および放射線治療装置の幾何
学的条件に基づいて照射野面上の照射野形状を求める。
すなわち、図21に示すように、スカウト画像Gscを撮
像したCT装置の線源Xctの位置とスカウト画像Gsc上
に設定した輪郭Rscから標的面Gtg上の輪郭Rtgを求
め、次に放射線治療装置の線源Xrcの位置と標的面Gtg
上の輪郭Rtgから照射野面Gic上の輪郭Ricを求める。
次に、図22に示すように、照射野面Gic上の輪郭Ric
に基づいて放射線治療装置のコリメータの開口形状を決
定し、照射野面Gic上の照射野形状Ricmを求める。
【0005】ステップP507では、照射野面上の照射
野形状をスカウト画像上に逆変換してシミュレーション
画像を求める。すなわち、図22に示すように、放射線
治療装置の線源Xrcの位置と照射野面Gic上の照射野形
状Ricmから標的面Gtg上の照射野形状Rtgmを求め、
次にCT装置の線源Xctの位置と標的面Gtg上の照射野
形状Rtgmからスカウト画像Gsc上の照射野形状Rscm
を求める。そして、図23に示すように、スカウト画像
上に照射野形状Rscmを重ねてシミュレーション画像G
smとする。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来のCTシミュ
レーションのスカウト計画では、次のような問題点があ
る。 1.スカウト計画における照射野面はスカウト画像と平
行となるため、放射線治療装置における照射角度が、ス
カウト画像を撮像した角度またはそれと対向する角度に
限定されてしまう。このため、放射線治療装置における
照射角度を変更したい場合には、その角度でのスカウト
画像の撮像からやり直す必要がある。 2.CT装置を用いて撮像したスカウト画像は、X線シ
ミュレータによる透視像や放射線治療装置によるリニア
ックグラフィ,コバルトグラフィと正確には一致せず、
幾何学的なズレがある。このため、照射領域を設定する
精度が低くなってしまう。 そこで、本発明の目的は、従来のスカウト計画と同様に
標的部位がリンパ節である場合に適し、放射線治療装置
における照射角度を自由に設定でき、且つ、照射領域を
正確に設定できるCTシミュレーション方法および医用
装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】第1の観点では、本発明
は、CT装置により被検体の体軸に略垂直な断面の複数
のCT画像を取得し、それら取得したCT画像を基にし
て被検体の体軸に略平行な断面のCT画像を演算により
作成し、その作成したCT画像上に操作者が照射領域を
設定することを特徴とするCTシミュレーション方法を
提供する。上記第1の観点によるCTシミュレーション
方法では、CT装置により取得したCT画像を基にし
て、被検体の体軸に略平行な断面のCT画像を演算によ
り作成するが、この作成したCT画像では、スカウト画
像と同様に、リンパ節の位置を骨格等との位置関係で推
定できる。従って、従来のスカウト計画と同様に、標的
部位がリンパ節である場合に適する。また、被検体の体
軸に略平行な断面のCT画像を演算により作成するか
ら、変更したい角度でのスカウト画像の撮像からやり直
す必要がなく、放射線治療装置における照射角度を自由
に設定できる。さらに、スカウト画像と異なり、演算に
より作成したCT画像はCT装置の幾何学的条件に左右
されないから、照射領域を正確に設定できるようにな
る。
【0008】第2の観点では、本発明は、CT装置によ
り被検体の体軸に略垂直な断面の複数のCT画像を取得
し、MRI装置により被検体の所望の断面のMR画像を
取得し、そのMR画像上に操作者が照射領域を設定し、
前記取得したCT画像を基にして前記照射領域を設定さ
れたMR画像と同じ角度,位置のCT画像を演算により
作成し、前記MR画像上に設定された前記照射領域を基
にして前記作成したCT画像上に照射領域を設定するこ
とを特徴とするCTシミュレーション方法を提供する。
上記第2の観点によるCTシミュレーション方法では、
MR画像上に操作者が照射領域を設定するが、MR画像
はその断面の角度,位置を操作者が自由に指定でき且つ
MR画像上ではリンパ節を直接見分けることも可能であ
るから、標的部位がリンパ節の場合に適する。さらに、
スカウト画像と異なり、演算により作成したCT画像は
CT装置の幾何学的条件に左右されないから、照射領域
を正確に設定できるようになる。
【0009】第3の観点では、本発明は、CT装置によ
り取得した被検体の体軸に略垂直な断面の複数のCT画
像を基にして被検体の体軸に略平行な断面のCT画像を
演算により作成する体軸縦断面画像作成手段と、前記作
成したCT画像上に操作者が照射領域を設定するための
照射領域設定操作手段と、前記操作者が設定した照射領
域を記憶する照射領域記憶手段とを具備したことを特徴
とする医用装置を提供する。上記第3の観点による医用
装置では、CT装置により取得したCT画像を基にし
て、被検体の体軸に略平行な断面のCT画像を演算によ
り作成するが、この作成したCT画像では、スカウト画
像と同様に、リンパ節の位置を骨格等との位置関係で推
定できる。従って、従来のスカウト計画と同様に、標的
部位がリンパ節である場合に適する。また、被検体の体
軸に略平行な断面のCT画像を演算により作成するか
ら、変更したい角度でのスカウト画像の撮像からやり直
す必要がなく、放射線治療装置における照射角度を自由
に設定できる。さらに、スカウト画像と異なり、演算に
より作成したCT画像はCT装置の幾何学的条件に左右
されないから、照射領域を正確に設定できるようにな
る。
【0010】第4の観点では、本発明は、所望の角度,
位置の断面のMR画像上に操作者が照射領域を設定する
ための照射領域設定操作手段と、CT装置により取得し
た被検体の体軸に略垂直な断面の複数のCT画像を基に
して前記MR画像と同じ角度,位置の断面のCT画像を
演算により作成するCT傾斜断面画像作成手段と、前記
MR画像上に設定された照射領域を前記作成したCT画
像上の照射領域に変換する照射領域変換手段とを具備し
たことを特徴とする医用装置を提供する。上記第4の観
点による医用装置では、断面の角度,位置を操作者が自
由に指定でき且つリンパ節を直接見分けることもできる
MR画像上に操作者が照射領域を設定すればよいから、
標的部位がリンパ節の場合に適する。さらに、スカウト
画像と異なり、演算により作成したCT画像はCT装置
の幾何学的条件に左右されないから、照射領域を正確に
設定できるようになる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、図に示す発明の実施の形態
により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これによ
り本発明が限定されるものではない。
【0012】−第1の実施形態− 図1は、本発明の第1の実施形態にかかる放射線治療計
画装置の構成図である。この放射線治療計画装置100
は、X線CT装置Cにより撮像した被検体の体軸に略垂
直な断面の複数のCT画像を記憶するCT画像記憶部1
と、前記CT画像を基にして操作者に指定された被検体
の体軸に略平行な断面のCT画像である体軸縦断面画像
を演算により作成する体軸縦断面画像作成部102と、
前記体軸縦断面画像に操作者が設定した照射領域の輪郭
を記憶する輪郭データ記憶部103と、操作者が設定し
た照射条件を記憶する照射条件記憶部3と、前記照射領
域の輪郭を設定した体軸縦断面画像および前記照射条件
に基づいて演算により照射野面上の標的像および照射野
形状を求める標的像・照射野形状演算部104と、前記
CT画像を基にして放射線治療装置における照射角度と
垂直なCT画像である評価用縦断面画像を作成する評価
用縦断面画像作成部105と、前記照射野面上の標的像
および照射野形状を前記評価用縦断面画像上の標的像お
よび照射野形状に変換する標的像・照射野形状変換部1
06と、前記CT画像および照射条件等よりビームズ・
アイ・ビュー法に基づきシミュレーション画像を作成す
るシミュレーション画像演算部107と、前記各部を制
御するシステム制御部101と、体軸縦断面画像などを
表示する表示部6と、操作者が入力を行う操作部7とを
具備して構成されている。
【0013】図2,図3は、上記放射線治療計画装置1
00の動作のフロー図である。ステップP101では、
連続した多数のスライス位置におけるCT画像を取得す
る。図4に、取得した一連のCT画像S1〜S5を例示
する。Ts1〜Ts3は、標的部位のリンパ節であるが、C
T画像上では見分けられない。Bs4,Bs5は、標的部位
Ts1〜Ts3の位置を推定する指標となる骨である。ステ
ップP102では、取得した一連のCT画像からボリュ
ームデータを作成する。図5に、ボリュームデータVD
を例示する。なお、VHは被検体であり、VTは標的部
位であり、VBは標的部位VTの位置を推定する指標と
なる骨である。
【0014】ステップP103では、操作者は、体軸縦
断面画像の角度,枚数,間隔,中央の画像位置などの体
軸縦断面画像作成条件を操作部7から指定する。ステッ
プP104では、指定された体軸縦断面画像を前記ボリ
ュームデータから作成する。例えば、図6に示すよう
に、指定された体軸縦断面画像Gj1,…,Gj3,…を、
前記ボリュームデータVDから作成する。
【0015】ステップP105では、操作者は、体軸縦
断面画像中から適当なものを選択し表示し、操作部9に
おけるポインティング入力デバイスを用いて、放射線を
照射すべき照射領域の輪郭を、体軸縦断面画像上に入力
する。例えば、図7に示すように体軸縦断面画像Gj3を
選択し表示し、その体軸縦断面画像Gj3上に図8に示す
ように照射領域の輪郭R3を設定する。このとき、標的
部位T3は見分けられないから、骨B3の位置から標的
部位T3の位置を推定する。なお、H3は被検体の断層
像である。ステップP106では、必要な枚数の体軸縦
断面画像に対して前記ステップP105(照射領域の輪
郭の設定)を繰り返す。ステップP107では、複数の
体軸縦断面画像に設定された輪郭から照射領域の体積形
状を求める。
【0016】図3に進み、ステップP108では、操作
者は、治療アイソセンタ位置,照射角度などの照射条件
を設定する。ステップP109では、前記体積形状およ
び前記照射条件に基づいてビームズ・アイ・ビュー法に
より照射野面上の標的像および照射野形状を求める。
【0017】ステップP110では、照射野面と平行な
CT画像(=照射角度と垂直なCT画像)であって照射
野面と深さ位置が異なる評価用縦断面画像の深さ位置を
指定する。例えば、図9に示すように、X線CT装置C
で取得したCT画像のうちで前記体積形状と交差するC
T画像Gctおよび体積形状の断面Rctを表示し、さらに
その上に照射野面Gicの位置を示すラインと評価用縦断
面画像Geqの位置を示すラインカーソルLKとを表示
し、操作者がラインカーソルLKを移動して、評価用縦
断面画像Geqの深さ位置を指定する。
【0018】ステップP111では、深さ位置が指定さ
れた評価用縦断面画像を前記ボリュームデータに基づい
て作成する。ステップP112では、照射野面上の標的
像および照射野形状を評価用縦断面画像上の標的像およ
び照射野形状に変換する。ステップP113では、必要
に応じて前記ステップP110に戻り、別の評価用縦断
面画像を作成し、その評価用縦断面画像上の標的像およ
び照射野形状を作成することを繰り返す。
【0019】ステップP114では、評価用縦断面画像
上の標的像および照射野形状をチェックし、不満足なら
前記ステップP105に戻り、照射領域の輪郭入力から
やり直す。一方、満足ならステップP115へ進む。
【0020】ステップP115では、照射野面の位置の
CT画像を前記ボリュームデータに基づいて作成し、そ
の作成したCT画像上に前記照射野面上の標的像および
照射野形状を重ねて、シミュレーション画像とする。
【0021】以上の放射線治療計画装置100によれ
ば、被検体の体軸に略平行な断面のCT画像を用いるた
め、スカウト画像と同様に、リンパ節の位置を骨格等と
の位置関係で推定できる。従って、従来のスカウト計画
と同様に、標的部位がリンパ節である場合に適する。ま
た、被検体の体軸に略平行な断面のCT画像を演算によ
り作成するから、変更したい角度でのスカウト画像の撮
像からやり直す必要がなく、放射線治療装置における照
射角度を自由に設定できる。さらに、スカウト画像と異
なり、演算により作成したCT画像はX線CT装置Cの
幾何学的条件に左右されないから、照射領域を正確に設
定できる。
【0022】−第2の実施形態− 図10は、本発明の第2の実施形態にかかる放射線治療
計画装置を示す構成図である。この放射線治療計画装置
200は、X線CT装置Cにより撮像したCT画像を記
憶するCT画像記憶部1と、MRI装置Mにより撮像し
たMR画像を記憶するMR画像記憶部202と、MR画
像上に操作者が設定した照射領域の輪郭を記憶する輪郭
データ記憶部203と、前記CT画像を基にして演算に
より前記輪郭を設定したMR画像と同じ角度,位置のC
T画像であるCT傾斜断面画像を作成するCT傾斜断面
画像作成部204と、前記操作者がMR画像上に設定し
た輪郭を前記CT傾斜断面画像上の輪郭に変換する輪郭
変換部205と、操作者が設定した照射条件を記憶する
照射条件記憶部3と、前記輪郭を設定したCT傾斜断面
画像および前記照射条件に基づいて演算により標的像お
よび照射野形状を求める標的像・照射野形状演算部20
6と、前記CT画像および照射条件等よりビームズ・ア
イ・ビュー法に基づきシミュレーション画像を作成する
シミュレーション画像演算部207と、前記各部を制御
するシステム制御部201と、CT画像などを表示する
表示部6と、操作者が入力を行う操作部7とを具備して
構成されている。
【0023】図11は、上記放射線治療計画装置200
の動作のフロー図である。ステップP201では、連続
した多数のスライス位置で被検体の体軸に略垂直な断面
のCT画像を取得する。たとえば、図4に示すCT画像
S1,S2,S3,S4,S5を取得する。ステップP
202では、連続した多数のスライス位置で所望の角度
の断面におけるMR画像を取得する。例えば、図12に
示すように、被検体の体軸に略平行な断面のMR画像Y
1,Y2,Y3,Y4を取得する。h1,h2,h3,
h4は被検体の断層像であり、t1,t2,t3,t4
は標的部位であるリンパ節の断層像である。ステップP
203では、操作部9におけるポインティング入力デバ
イスを用いて、放射線を照射すべき照射領域の輪郭を、
各MR画像上に入力する。例えば、図13に示すよう
に、MR画像Y1,Y2,Y3,Y4上に輪郭r1,r
2,r3,r4を入力する。
【0024】ステップP204では、前記CT画像を基
にした演算により前記輪郭を設定したMR画像と同じ角
度,位置のCT画像であるCT傾斜断面画像を作成す
る。例えば、図14に示すように、図4のCT画像S
1,S2,S3,S4,S5を基にした演算により前記
輪郭を設定したMR画像Y1,Y2,Y3,Y4の角
度,位置に対応するCT傾斜断面画像K1,K2,K
3,K4を作成する。これらのCT傾斜断面画像K1,
K2,K3,K4において、H1,H2,H3,H4は
被検体の断層像である。なお、標的部位であるリンパ節
T1,T2,T3,T4は、見分けられない。
【0025】ステップP205では、前記MR画像上の
輪郭を前記CT傾斜断面画像上の輪郭に変換する。例え
ば、図15に示すように、MR画像Y1,Y2,Y3,
Y4上の輪郭r1,r2,r3,r4を前記CT傾斜断
面画像K1,K2,K3,K4上の輪郭R1,R2,R
3,R4に変換する。
【0026】ステップP206では、操作者は、照射条
件を入力する。ステップP207では、前記輪郭を設定
したCT傾斜断面画像および前記照射条件に基づいてビ
ームズ・アイ・ビュー法により標的像および照射野形状
を求める。ステップP208では、照射野面の位置のC
T画像を前記取得したCT画像に基づいて作成し、その
作成したCT画像上に前記標的像および照射野形状を重
ねて、シミュレーション画像とする。
【0027】以上の放射線治療計画装置200によれ
ば、断面の角度,位置を操作者が自由に指定でき且つリ
ンパ節を直接見分けることもできるMR画像上に操作者
が照射領域を設定すればよいから、標的部位がリンパ節
の場合に適する。さらに、スカウト画像と異なり、演算
により作成したCT画像はCT装置の幾何学的条件に左
右されないから、照射領域を正確に設定できるようにな
る。
【0028】
【発明の効果】本発明の医用装置およびCTシミュレー
ション方法によれば、従来のスカウト計画と同様に標的
部位がリンパ節である場合に適し、放射線治療装置にお
ける照射角度を自由に設定でき、且つ、照射領域を正確
に設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態にかかる放射線治療計
画装置の構成図である。
【図2】図1の放射線治療計画装置の動作のフロー図で
ある。
【図3】図1の放射線治療計画装置の動作の続きのフロ
ー図である。
【図4】取得したCT画像の例示図である。
【図5】取得したCT画像から作成したボリュームデー
タの概念図である。
【図6】体軸縦断面画像のスライス位置の説明図であ
る。
【図7】体軸縦断面画像の例示図である。
【図8】体軸縦断面画像上に設定した輪郭の説明図であ
る。
【図9】評価用縦断面画像の深さ位置を指定する画面の
説明図である。
【図10】本発明の第2の実施形態にかかる放射線治療
計画装置の構成図である。
【図11】図10の放射線治療計画装置の動作のフロー
図である。
【図12】取得したMR画像の例示図である。
【図13】MR画像上に設定した輪郭の説明図である。
【図14】MR画像と同じ角度,位置のCT傾斜断面画
像の例示図である。
【図15】MR画像上の輪郭をCT傾斜断面画像上の輪
郭へと変換する処理の説明図である。
【図16】従来のスカウト計画の手順を示すフロー図で
ある。
【図17】スカウト画像の例示図である。
【図18】CT画像の例示図である。
【図19】スカウト画像上に設定した輪郭の説明図であ
る。
【図20】標的面の深さ位置を指定する画面の説明図で
ある。
【図21】スカウト画像上の輪郭を照射野面上の輪郭に
変換する処理の説明図である。
【図22】照射野面上の照射野形状をスカウト画像上の
照射野形状に変換する処理の説明図である。
【図23】従来のシミュレーション画像の例示図であ
る。
【符号の説明】
7 操作部 100,200 放射線治療
計画装置 102 体軸縦断面
画像作成部 103,203 輪郭データ
記憶部 204 CT傾斜断
面画像作成部 205 輪郭変換部 K1〜K4 CT傾斜断
面画像 r1〜r4,R1〜R4 輪郭 S1〜S5 CT画像 t1〜t4,T1〜T4,Ts1〜Ts3 標的部位 Y1〜Y4 MR画像

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 CT装置により被検体の体軸に略垂直な
    断面の複数のCT画像を取得し、それら取得したCT画
    像を基にして被検体の体軸に略平行な断面のCT画像を
    演算により作成し、その作成したCT画像上に操作者が
    照射領域を設定することを特徴とするCTシミュレーシ
    ョン方法。
  2. 【請求項2】 CT装置により被検体の体軸に略垂直な
    断面の複数のCT画像を取得し、MRI装置により被検
    体の所望の断面のMR画像を取得し、そのMR画像上に
    操作者が照射領域を設定し、前記取得したCT画像を基
    にして前記照射領域を設定されたMR画像と同じ角度,
    位置のCT画像を演算により作成し、前記MR画像上に
    設定された前記照射領域を基にして前記作成したCT画
    像上に照射領域を設定することを特徴とするCTシミュ
    レーション方法。
  3. 【請求項3】 CT装置により取得した被検体の体軸に
    略垂直な断面の複数のCT画像を基にして被検体の体軸
    に略平行な断面のCT画像を演算により作成する体軸縦
    断面画像作成手段と、前記作成したCT画像上に操作者
    が照射領域を設定するための照射領域設定操作手段と、
    前記操作者が設定した照射領域を記憶する照射領域記憶
    手段とを具備したことを特徴とする医用装置。
  4. 【請求項4】 所望の角度,位置の断面のMR画像上に
    操作者が照射領域を設定するための照射領域設定操作手
    段と、CT装置により取得した被検体の体軸に略垂直な
    断面の複数のCT画像を基にして前記MR画像と同じ角
    度,位置の断面のCT画像を演算により作成するCT傾
    斜断面画像作成手段と、前記MR画像上に設定された照
    射領域を前記作成したCT画像上の照射領域に変換する
    照射領域変換手段とを具備したことを特徴とする医用装
    置。
JP8233819A 1996-09-04 1996-09-04 Ctシミュレーション方法および医用装置 Pending JPH1075946A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2011217902A (ja) * 2010-04-08 2011-11-04 Hitachi Ltd 粒子線治療計画装置及び治療計画方法
JP2015205110A (ja) * 2014-04-23 2015-11-19 三菱電機株式会社 患者位置決めシステム、および位置ずれ量算出方法

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