(57)【要約】  診断画像形成システムは、対象物受容内腔２６を規定する静止ガントリ２０を含む。第１及び第２のレーザ６６，６８は、静止ガントリ２０に堅く実装される。矢状レーザ４８は、軸方向Ｚに平行な垂直面６０において対象物の上面上に長手ライン５８を投射するよう頭上に実装される。検査台３６は、関心領域の画像を生成するように内腔２６内へ、またマーキングのために内腔の外へ対象物を移動する。ユーザは、少なくとも器官の概要を示すために画像をセグメント化する。セグメント化された器官のアイソセンタ９４は判定される。矢状、第１及び第２のレーザ４８，６６，６８の少なくとも１つは、矢状、第１及び第２のレーザ４８，６６，６８により投射されたレーザライン５８，７６，７８が判定されたアイソセンタ９４に交差するよう検査台３６を調整するのと同時に調整される。矢状、第１及び第２のレーザ４８，６６，６８は、対象物をレーザマークする。
2008522702.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静止ガントリと、
前記静止ガントリに画定される対象物受容内腔と、
前記内腔に中央に規定されている画像形成アイソセンタと、
前記静止ガントリに実装される第１及び第２のレーザと、
前記静止ガントリ及び前記レーザをカバーし、前記レーザからの光が前記内腔内へ通過する介在の窓を画定するカバー覆いと、
対象物の関心領域を前記内腔内へ移動する台と、
を有する診断画像形成システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、走査面を規定するよう長手軸についてＸ線源を回転するための回転ガントリをさらに含むシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のシステムであって、前記第１及び第２のレーザは、前記走査面から５０ｍｍないし２００ｍｍの距離をおいて実装される、システム。
【請求項４】
請求項２に記載のシステムであって、前記第１及び第２のレーザは、前記走査面から内腔前部入口までの距離の２分の１に等しい距離をおいて実装される、システム。
【請求項５】
請求項１に記載のシステムであって、前記第１及び第２のレーザは、前方入口及び前記内腔の後方側に近接して一体的に実装される、システム。
【請求項６】
請求項１に記載のシステムであって、少なくとも器官の概要を示すよう当該画像をセグメント化する手段と、当該セグメント化された器官のアイソセンタを判定する手段と、をさらに含み、前記第１及び第２のレーザは、当該判定されたアイソセンタに基づいて当該対象物をマーク付けする、システム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであって、前記第１及び第２のレーザは、各々が、垂直面に直角な水平面において当該対象物の側面上に側部ラインを投射する、システム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、
対象物台を調整する手段であってこの手段の中にメモリから当該アイソセンタの座標がロードされ前記側部ラインが前記セグメント化された器官に一致して投射されるように前記台を調整する移動手段
をさらに含むシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムであって、
前記判定されたアイソセンタに基づいて当該対象物をレーザマーク付けするものであって前記スキャナに外部実装され或る軸方向に平行な垂直面において当該対象物の上面上に長手ラインを投射する矢状レーザ
をさらに含むシステム。
【請求項１０】
請求項９に記載のシステムであって、前記移動手段が前記矢状、第１及び第２のレーザにより投射されたラインが前記判定されたアイソセンタに交差するよう前記台を調整するのと同時に前記矢状、第１及び第２のレーザのうちの少なくとも１つを調整するレーザ実装手段
をさらに含むシステム。
【請求項１１】
静止ガントリを用意するステップと、
前記静止ガントリに対象物受容内腔を規定するステップと、
前記内腔に中心として画像形成アイソセンタを規定するステップと、
前記静止ガントリに第１及び第２のレーザを実装するステップと、
カバー覆いにより前記静止ガントリ及び前記レーザをカバーするステップと、
前記レーザからの光が前記内腔内へ通過する介在の窓を前記覆いに規定するステップと、
対象物の関心領域を前記内腔内へ移動するステップと、
を有する診断画像形成方法。
【請求項１２】
請求項１１に記載の方法であって、
長手軸について回転ガントリ上のＸ線源を回転するステップと、
走査面を規定するステップと、
をさらに含む方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、前記実装のステップは、
前記走査面から５０ｍｍないし２００ｍｍの距離をおいて前記第１及び第２のレーザを実装すること
を含む、方法。
【請求項１４】
請求項１１に記載の方法であって、前記実装のステップは、
前記スキャナの静止ガントリの前方入口及び後方側のうちの少なくとも一方の近くに一体的に前記第１及び第２のレーザを実装すること
を含む、方法。
【請求項１５】
請求項１１に記載の方法であって、
少なくとも器官の概要を示すよう当該画像をセグメント化するステップと、
当該セグメント化された器官のアイソセンタを判定するステップと、
当該判定されたアイソセンタに基づいて当該対象物をレーザマークするステップと、
をさらに含む方法。
【請求項１６】
請求項１５に記載の方法であって、
前記第１及び第２のレーザにより或る軸方向に直角な水平面において当該対象物の側面上にラインを投射するステップ
をさらに含む方法。
【請求項１７】
請求項１７に記載の方法であって、
当該対象物の上方に実装される矢状レーザにより前記軸方向に平行な垂直面において当該対象物の上面上に長手ラインを投射するステップ
をさらに含む方法。
【請求項１８】
請求項１８に記載の方法であって、
前記矢状のレーザにより当該対象物をレーザマークするステップ
をさらに含む方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の方法であって、
前記矢状、第１及び第２のレーザにより投射されるラインが前記判定されたアイソセンタと交差するように前記台及び前記レーザのうちの１つ又は複数を同時に調整するステップ
をさらに含む方法。
【請求項２０】
請求項１１に記載の方法のステップを行うための診断画像形成システムであって、放射線療法用ワークステーションをさらに含むシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、診断画像形成技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
これは、腫瘍学の研究に関連した特定の用途を見出すものであり、それに対する特定の文献により説明されることになる。但し、本発明は、広範な診断画像形成様式及び様々な理由の様々な器官の研究に適用可能であることが分かる。
【０００３】
腫瘍学の策定において、腫瘍学者は、大抵、治療すべき領域のＣＴ画像又は複数Ｘ線投射画像を作る。腫瘍学の処置における優先すべき事項の１つは、正確にしかも確実な再現性をもって、活性のＸ線光子ビームを内部の腫瘍に位置合わせすることである。選択された軌道が正確に位置づけられていないと、Ｘ線は当該腫瘍の大部分を手当てするが、照射されていない部分を残し健康な組織に損傷を与えてしまう。逆に、或る組織が放射により簡単にダメージを受け、密度の高い組織、例えば骨が当該照射線量を変える放射線のかなりの部分を吸収する。こうした組織を外すように軌道が選択されるが、時には規定のマージンをもって当該目標に達するためにこれらの近くに寄せる必要がある。当該軌道が少し外れると、これら組織は損傷を受け、又は知らないうちに照射線量が変わる可能性がある。
【０００４】
照射すべきゾーンの中心を放射線装置のアイソセンタと一致させるように放射線装置に対して患者を位置づけることは重要である。フィリップスメディカルシステム製のＣＴシミュレータの殆どは、絶対的患者マーキングを用いている。絶対的マーキングでは、患者が診察台に載っている間、ＣＴスキャンが行われ、治療領域の中心が決定される。この診察台は、これも当該内腔の外に位置する３つのレーザの交差点に当該内腔の外にその腫瘍を位置づけるように移動させられる。矢状レーザラインが上部から投射され、十字状レーザラインが患者の診察台の両側から投射される。患者のその十字線の位置及び側部及び上部の交差点は、腫瘍の位置を識別するようにマークされる。
【０００５】
医師は患者へ触れることを必要としているので、３つのレーザは、ガントリの正面から或る設定距離をおいて位置づけられる。このアプローチにおいて、横断する冠状の側部レーザは、共面上にあり、大抵は、支柱により床に又は壁に取り付けられる。矢状アセンブリは、天井又は患者支持体のフットエンドの反対の壁に実装される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ガントリの前面にマーキングレーザを実装することは、その部屋の中で邪魔になるため、ガントリに対しての厳密な配置の観点では時として困難となる。また、側部レーザは、スキャン面から５００〜７００ｍｍの固定距離をおいて実装される。患者支持体における変化（マーキング面とスキャン面との間の差弛み）によるマーキング精度は、スキャン面とマーキング面との間の距離の関数として変わる。ガントリの正面に置かれる側部レーザは、患者のカート及び車椅子と衝突することがあり、レーザの位置合わせ不良及びキャリブレーションの遅延をもたらしうる。
【０００７】
本願は、上述した問題その他を克服する新しい方法及び装置を目論むものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様によれば、診断画像形成システムが開示される。この診断画像形成システムは、静止ガントリと、前記静止ガントリに画定される対象物受容内腔と、前記内腔に中央に規定されている画像形成アイソセンタと、前記静止ガントリに実装される第１及び第２のレーザと、前記静止ガントリ及び前記レーザをカバーし、前記レーザからの光が前記内腔内へ通過する介在の窓を画定するカバー覆いと、対象物の関心領域を前記内腔内へ移動する台と、を有する。
【０００９】
本発明の他の態様によれば、診断画像形成方法が開示される。静止ガントリが設けられる。この静止ガントリには、対象受け入れ内腔が規定される。当該内腔における中心として画像形成アイソセンタが規定される。第１及び第２のレーザは、静止ガントリに実装される。静止ガントリ及びレーザは、カバー覆いにより被覆される。当該覆いにおける窓が規定され、これを通じて、レーザからの光が当該内腔へと通じる。対象の関心領域は、当該内腔内に移動させられる。
【００１０】
本発明の１つの利点は、少なくとも横断の冠状マーキングレーザをスキャナと一体的に実装することにある。
【００１１】
他の利点は、システムの出荷の前にマーキングレーザを設定することにある。
【００１２】
他の利点は、マーキングレーザの実装上の防護の弱さを減らしこれにより再キャリブレーションの必要性を減らすことにある。
【００１３】
他の利点は、マーキング精度を維持することにある。
【００１４】
他の利点は、側部レーザが当該スキャナにおいて運送、設置及びキャリブレートされることによる設置時間の短縮にある。
【００１５】
さらに他の利点は、レーザの遮蔽性の向上にある。
【００１６】
本発明のまたさらに他の利点や効果は、次の好適実施例の詳細な説明を読み理解することにより、通常の当業者に明らかとなる。
【００１７】
本発明は、様々な構成部及び構成部の様々な配置、並びに様々なステップ及びステップの様々な配列の形態を採りうる。図面は、専ら好適実施例の例証を目的としたものであり、本発明を限定するものと解釈すべきではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１を参照すると、画像形成システム１０の動作は、オペレータワークステーション１２により制御される。このワークステーションは、必要な画像処理機能及び動作を実行するためのハードウェア手段１４及びソフトウェア手段１６を含む。大抵は、画像形成システム１０は、非回転ガントリ２０を含むＣＴスキャナ１８のような診断用撮像装置を含む。Ｘ線管２２は、回転ガントリ２４に実装される。内腔２６は、ＣＴスキャナ１８の検査領域２８を規定する。放射線検出器３０のアレイは、Ｘ線が検査領域２６を横断した後にＸ線管２２から放射線を受けるよう回転ガントリ２４に配されている。或いは、検出器３０のアレイは、非回転ガントリ２０上に位置づけられるようにしてもよい。静止及び回転ガントリ２０，２４並びに内腔２６は、美観上の覆い３２によりカバーされ、この覆いが、体裁を改善するとともに、移動部分、電気部品、高熱部分などから対象及び技師を保護する。
【００１９】
大抵は、画像形成技師は、ワークステーション１２を用いて走査を行う。診察台移動手段３４は、モータや駆動装置などであり、対象を伴う診察台３６を、当該対象の関心領域の画像を撮る検査領域２８に当該診察台を位置づけるよう移動する。診察台３６は、床に対して高い位置及び低い位置に診察台３６を動かすために用いられる駆動機構（図示せず）を含む。電子データは、復元処理器３８により３Ｄ電子画像表現に復元され、診断画像メモリ４０に記憶される。復元処理器３８は、ワークステーション１２又はスキャナ１８に組み込まれてもよく、或いは複数のスキャナ及びワークステーションの間での共用リソースとしてもよい。診断画像メモリ４０は、当該対象の検査領域の３次元画像表現のものを記憶するのが好ましい。ビデオ処理器４２は、この３次元画像表現したもののうち選択した部分を、１つ又は複数のビデオモニタ４４において表示するための適切なフォーマットに変換する。オペレータは、マウス、タッチスクリーン、タッチパッド、キーボード又は他の装置のようなオペレータ入力装置４６を用いることにより、ワークステーション１２に入力をなす。
【００２０】
図１の参照を続けさらに図２及び３を参照すると、第１の、すなわち矢状レーザ４８は、第１の実装手段５２により壁又は天井５０に実装される。実装手段５２は、矢状レーザを、その垂直ビームを当該対象の選択された面の真上に位置づけるように横断移動させる。エンコーダ５４は、矢状レーザ４８の横断位置を測定する。勿論、矢状レーザ４８は延長アームなどに高い位置で実装されることを可能にすることも考えられる。一実施例において、矢状レーザ４８´がスキャナの静止ガントリ２０に取り付けられている場合、横に延ばされた窓５６は、レーザラインが当該対象に達するよう覆い３２に画定される。矢状レーザ４８は、Ｚ軸を通じて垂直に又はＺ軸に平行に延びレーザ光線６２，６４で囲まれる垂直面６０において軸方向Ｚに沿ってライン５８を発生する。
【００２１】
第２及び第３又は側部のレーザ６６，６８は、レーザ６６，６８を共通平面において垂直に動かす関連の第２及び第３の実装手段７０，７２を介して静止ガントリ２０に堅く取り付けられる。側部レーザ６６，６８は、対象物の側面に十字線を規定するよう、どちらも矢状垂直平面６０に直角でかつ交差する水平横断面７８と垂直横断面８０においてレーザライン７４，７６を発生する。垂直面７８は、当該対象物の上面において垂直の長手矢状平面６０と交差する。覆い３２は、各側部レーザ６６，６８について垂直窓８２を有する。好ましくは、側部レーザ６６，６８は、ガントリ２０の前部８４に近接して配置され、レーザ６６，６８のラインにより発生した走査面８６と水平面７８との間の距離Ｄが概して５０〜２００ｍｍとなるようにしている。側部レーザ６６，６８は走査面８６に対して最小距離をおいて位置づけられるので、マーキング精度は、再現性及び正確さの点で患者支持体の位置づけに関して少ない要件で維持される。
【００２２】
一実施例において、側部レーザ６６，６８は、内腔２６の背部８８の近くに実装され、或いは第２のセットのレーザが当該背部に実装される。
【００２３】
図１の参照を継続すると、輪郭形成手段９０は、腫瘍などの関心領域内における特定の解剖学的目標体積部の輪郭を描くように３Ｄ画像をセグメント化する。この目標の境界は、入力手段４６を用いてユーザにより調整される。アイソセンタ判定手段９２は、その輪郭形成される体積部のアイソセンタ９４、例えば、座標メモリ９６に記憶された治療すべき腫瘍の塊の中心を判定する。
【００２４】
走査動作が完了した後、アイソセンタ判定手段９２により判定されたアイソセンタ座標ｘ，ｙ，ｚは、診療台３６及び／又はレーザ４８，６６，６８を、上下及び／又は内外に相応に動かすように、オペレータ又はワークステーション１２におけるソフトウェアルーチンにより用いられる。より詳しくは、側部レーザ６６，６８が腫瘍の塊９４の中心に丁度一致するよう対象物の側面上にそれらの十字線を投射するように、移動手段３４は診療台３６を位置づけ、側部レーザ６６，６８は必要に応じて上方又は下方に動かされる。レーザ実装手段５２は、矢状レーザ線５８が塊９４の中心を交差するように左又は右に矢状レーザ４８を動かす。レーザ投射は、３つの交差点を提供する。当該対象物の側面の各々につき１つと当該対象物の上面の３番目の１つであり、ここで、側部レーザ６６，６８の十字線が矢状レーザ４８の長手ライン５８と交差する。腫瘍の判定されたアイソセンタ９４に応じて当該対象物上へレーザラインが投射されている間、小さなドットは、アイソセンタ９４をマークするよう当該交差点の各々に位置づけられ、当該放射線療法のセッションにおいてＸ線源２２のアイソセンタに対して当該対象物の再現可能な位置づけを規定する。
【００２５】
３時及び９時方向において第２及び第３のレーザ６６，６８を位置づけるのではなく、第２及び第３のレーザ６６，６８を別の角度で位置づけることができる。
【００２６】
以上、本発明を好適な実施例について説明した。これまでの詳しい説明を読み理解する者には変更や代替が分かる筈である。本発明は、添付の請求項の範囲又はこれらに等価な範囲に入る限り、このような変更や代替の全てを含むものと解釈すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】画像形成システムの概略図。
【図２】走査領域の上面の概略図。
【図３】走査領域の側面の概略図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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