(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線治療機を用いた治療計画のために、被検体の関心部位の位置を測定する機能を有するＸ線ＣＴ装置であって、
前記Ｘ線ＣＴ装置は、
操作コンソールと、
前記被検体を載せる平面な載置面を有するテーブル装置と、
走査ガントリと、
前記被検体の載置面の移動方向に沿って前記テーブル装置に設置されＸ線画像上で識別可能なマーカーと、
前記被検体を、前記被検体内の原点とスキャンセンターとが合致するようにポジショニングした状態で撮像したＸ線画像上で、マーカーの位置をスキャンセンターを基準として計測するスキャンセンター基準マーカー位置計測手段と、前記被検体の関心部位が写り込んだＸ線画像上で、前記関心部位の位置をマーカーを基準として計測するマーカー基準関心部位位置計測手段と、前記スキャンセンターを基準として計測したマーカーの位置と前記マーカーを基準として計測した関心部位の位置とを用いて、前記スキャンセンターを基準とする関心部位の位置を求めると同時に、前記被検体内の原点を基準とする関心部位の位置を求めるスキャンセンター基準関心部位位置算出手段とを含む位置測定手段と
を具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記テーブル装置は、クレードルと、クレードル上に載置された前記被検体を載せる平面な載置面を有するフラットパッドとを備えた
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記クレードルまたは前記フラットパッドに埋設された棒状部材であることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記クレードルまたは前記フラットパッドに形成された溝部または孔部またはエッジ部であることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置に使用されるフラットパッドであって、
下面が前記クレードルの上面の凹面に適合する凸面であり上面が平面であり、Ｘ線画像上で識別可能なマーカーをクレードルの移動方向に沿って設置したことを特徴とするフラッドパッド。
【請求項６】
前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記フラットパッドに埋設された棒状部材または前記フラットパッドに形成された溝部または孔部またはエッジ部であることを特徴とする請求項５に記載のフラットパッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置による位置測定方法、位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置およびフラットパッド（flat pad）に関し、さらに詳しくは、Ｘ線ＣＴ装置のクレードルが撓んでも正確に病変部の位置を測定することが出来るＸ線ＣＴ装置による位置測定方法、その位置測定方法を実施するＸ線ＣＴ装置および前記位置測定方法を実施するのに使用するフラットパッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１２は、従来の位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置の一例のブロック図である。
このＸ線ＣＴ装置５００は、操作コンソール５１と、テーブル装置１０と、走査ガントリ２０と、フラットパッド８０とを具備している。
前記操作コンソール５１は、操作者の指示や情報などを受け付ける入力装置２と、スキャン処理や画像再構成処理や病変部位置測定処理（図１３）などを実行する中央処理装置５３と、制御信号などの送受信をテーブル装置１０や走査ガントリ２０との間で行うインタフェース４と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ５と、Ｘ線画像などを表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータを記憶する記憶装置７とを具備している。
【０００３】
前記テーブル装置１０は、被検体を乗せて前記走査ガントリ２０のボア（中空洞部）に入れ出しするクレードル１２を具備している。通常の撮像では、フラットパッド８０を使わず、被検体をクレードル１２の上に乗せるが、放射線照射治療のための治療計画を行うときの撮像では、クレードル１２の上にフラットパッド８０を載置し、そのフラットパッド８０の上に被検体を載せる。これは、放射線照射治療機のベッドが平面であるのに対し、クレードル１２の上面が凹面であり、条件が合わないため、上面が平面であるフラットパッド８０をクレードル１２上に載せることで、上面を平面にして、条件を合わせるためである。なお、フラットパッド８０の下面は、クレードル１２の上面の凹面に適合する凸面になっている。
【０００４】
前記走査ガントリ２０は、被検体のポジショニングを行うための光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬをそれぞれ出射する上位置決めライト２２，左位置決めライト２３および左位置決めライト２４とを具備している。また、図示しないが、Ｘ線管，コリメータ，Ｘ線コントローラ，検出器，データ収集部，仮想の回転軸ＡＸの回りにＸ線管などを回転させる回転コントローラなどを具備している。前記光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬの交点は、前記仮想の回転軸ＡＸ上にある。
【０００５】
図１３、前記治療計画を行うときに前記Ｘ線ＣＴ装置５００で実行する病変部位置測定処理のフロー図である。
ステップＪＴ１では、図１４，図１５に示すように、体表面マークＭを上面と両側面の表面に付した被検体Ｈをフラットパッド８０の上に乗せ、放射線照射治療機での体位と同じ体位を取らせ、前記光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬがそれぞれ体表面マークＭに合うようにポジショニングする。これにより、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃが、仮想の回転軸ＡＸに合致することになる。
ステップＪＴ２では、図１６に示すように、テーブル装置１０から所定の距離だけクレードル１２を突き出して（例えば走査ガントリ２０の走査面ＳＰに体表面マークＭが合う距離だけ突き出す）、スキャンを行い、図１７に示すごときＸ線画像Ｇ１を取得する。
ステップＪＴ３では、図１８に示すように、スキャンセンター（前記回転軸ＡＸに相当するＸ線画像上の点）ＳＣを基準とする病変部Ｋの位置（Ｘ１，Ｙ１）を計測する。
【０００６】
放射線治療に際しては、被検体Ｈを放射線照射治療機のベッドに乗せ、被検体Ｈの体表面マークＭが放射線照射治療機のポジショニングライトに合うように被検体Ｈをポジショニングする。これにより、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃを介して、前記Ｘ線ＣＴ装置５００のスキャンセンターＳＣと放射線照射治療機の原点とが合致したことになるので、放射線照射治療機の原点を基準とする位置（Ｘ１，Ｙ１）に放射線を照射すれば、病変部Ｋに放射線を照射できることとなる。
【０００７】
なお、関連する従来技術は、例えば特開平１０−７６０２０号公報に開示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の病変部位置測定処理（図１３）は、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点ＲｓｃがスキャンセンターＳＣに合致していること（図１８）を前提としている。
しかし、図１９に示すように、クレードル１２およびフラットパッド８０は、テーブル装置１０から出るに従って重力により下側に撓む。このため、図２０に示すように、実際の被検体Ｈの画像位置（実線）は、クレードル１２およびフラットパッド８０に撓みがない場合の画像位置（破線）よりも距離ｙ１だけ下がってしまう。すると、体表面マークＭにより規定される被検体Ｈ内の原点ＲｓｃもスキャンセンターＳＣより距離ｙ１だけ下がってしまう。従って、スキャンセンターＳＣを基準として計測した病変部Ｋの位置（Ｘ１，Ｙ１）は、クレードル１２およびフラットパッド８０に撓みがない場合に計測される病変部Ｋの位置より距離ｙ１だけ外れている。この結果、放射線照射治療機の原点を基準とする位置（Ｘ１，Ｙ１）に放射線を照射すれば、病変部Ｋより距離ｙ１だけ外れた位置に放射線を照射してしまうことになる。
そこで、本発明の目的は、Ｘ線ＣＴ装置のクレードルが撓んでも正確に病変部の位置を測定することが出来るＸ線ＣＴ装置による位置測定方法、その位置測定方法を実施するＸ線ＣＴ装置および前記位置測定方法を実施するのに使用するフラットパッドを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、Ｘ線ＣＴ装置のクレードルまたはそのクレードル上に載置して使用されるフラットパッドにＸ線画像上で識別可能なマーカーをクレードルの移動方向に沿って設置し、被検体をポジショニングした状態でＸ線画像を取得し、該Ｘ線画像上でマーカーの位置をスキャンセンターを基準として計測し、次に被検体の関心部位が写り込んだＸ線画像を取得し、該Ｘ線画像上で関心部位の位置をマーカーを基準として計測し、次に前記スキャンセンターを基準として計測したマーカーの位置と前記マーカーを基準として計測した関心部位の位置とを用いてスキャンセンターを基準とする関心部位の位置を求めることを特徴とするＸ線ＣＴ装置による位置測定方法を提供する。
上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法において、スキャンセンターを基準とするマーカーの位置は、被検体をポジショニングした状態すなわちクレードルの変形があっても放射線照射治療機で問題にならない状態で取得したＸ線画像上で計測したものであるから、体表面マークによって規定される被検体内の原点を基準とするマーカーの位置である。そして、放射線照射治療機で問題になるほどクレードルが変形しても、体表面マークによって規定される被検体内の原点とマーカーの位置とは同様に位置ズレするから、両者の位置関係は不変である。従って、これを用いれば、クレードルが変形したか否かにかかわらず、マーカーを基準とする関心部位の位置を、体表面マークによって規定される被検体内の原点を基準とする関心部位の位置に換算することが出来る。すなわち、クレードルの変形が問題にならない状態におけるスキャンセンターを基準とする関心部位の位置を求めることが出来る。従って、放射線照射治療において、病変部に正確に放射線を照射できることとなる。
なお、機構的な精度により、クレードルが左右に位置ズレすることもあるが、この場合にも正確に関心部位の位置を測定することが出来る。
【００１０】
第２の観点では、本発明は、操作コンソールと、テーブル装置と、走査ガントリと、前記テーブル装置のクレードルまたはそのクレードル上に載置して使用されるフラットパッドにクレードルの移動方向に沿って設置されＸ線画像上で識別可能なマーカーと、被検体をポジショニングした状態で撮像したＸ線画像上でマーカーの位置をスキャンセンターを基準として計測するスキャンセンター基準マーカー位置計測手段と、被検体の関心部位が写り込んだＸ線画像上で関心部位の位置をマーカーを基準として計測するマーカー基準関心部位位置計測手段と、前記スキャンセンターを基準として計測したマーカーの位置と前記マーカーを基準として計測した関心部位の位置とを用いてスキャンセンターを基準とする関心部位の位置を求めるスキャンセンター基準関心部位位置算出手段とを具備したことを特徴とする位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第２の観点の位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置では、上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法を好適に実施できる。
【００１１】
第３の観点では、本発明は、前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記クレードルまたは前記フラットパッドに埋設された棒状部材であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法または請求項２に記載の位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置を提供する。
マーカーとして、クレードルやフラットパッドとＣＴ値が大きく異なる材料の棒状部材を用いれば、Ｘ線画像上でマーカー位置を検出しやすくなる。
【００１２】
第４の観点では、本発明は、前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記クレードルまたは前記フラットパッドに形成された溝部または孔部またはエッジ部であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法または請求項２に記載の位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置を提供する。
マーカーとして、クレードルやフラットパッドの特異形状部分を利用すれば、別個のマーカー用部材が不要になり、構成を簡単化できる。
【００１３】
第５の観点では、本発明は、Ｘ線ＣＴ装置のクレードル上に載置して使用され下面が前記クレードルの上面の凹面に適合する凸面であり上面が平面であるフラットパッドであって、Ｘ線画像上で識別可能なマーカーをクレードルの移動方向に沿って設置したことを特徴とするフラッドパッドを提供する。
上記第５の観点のフラッドパッドは、上記第１の観点のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法を実施するのに好適に使用できる。
【００１４】
第６の観点では、本発明は、前記マーカーが、前記クレードルの移動方向に沿って前記フラットパッドに埋設された棒状部材または前記フラットパッドに形成された溝部または孔部またはエッジ部であることを特徴とする請求項５に記載のフラットパッドを提供する。
マーカーとして、フラットパッドとＣＴ値が大きく異なる材料の棒状部材を用いれば、Ｘ線画像上でマーカー位置を検出しやすくなる。また、マーカーとして、フラットパッドの特異形状部分を利用すれば、別個のマーカー用部材が不要になり、構成を簡単化できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態にかかる位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置のブロック図である。
このＸ線ＣＴ装置１００は、操作コンソール１と、テーブル装置１０と、走査ガントリ２０と、フラットパッド３０とを具備している。
前記操作コンソール１は、操作者の指示や情報などを受け付ける入力装置２と、スキャン処理や画像再構成処理や病変部位置測定処理（図３）などを実行する中央処理装置３と、制御信号などの送受信をテーブル装置１０や走査ガントリ２０との間で行うインタフェース４と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ５と、Ｘ線画像などを表示するＣＲＴ６と、プログラムやデータを記憶する記憶装置７とを具備している。
【００１７】
前記テーブル装置１０は、被検体を乗せて前記走査ガントリ２０のボア（中空洞部）に入れ出しするクレードル１２を具備している。通常の撮像では、フラットパッド３０を使わず、被検体をクレードル１２の上に乗せるが、放射線照射治療のための治療計画を行うときの撮像では、クレードル１２の上にフラットパッド３０を載置し、そのフラットパッド３０の上に被検体を載せる。これは、放射線照射治療機のベッドが平面であるのに対し、クレードル１２の上面が凹面であり、条件が合わないため、上面が平面であるフラットパッド３０をクレードル１２上に載せることで、上面を平面にして、条件を合わせるためである。
【００１８】
前記走査ガントリ２０は、被検体のポジショニングを行うための光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬをそれぞれ出射する上位置決めライト２２，左位置決めライト２３および左位置決めライト２４とを具備している。また、図示しないが、Ｘ線管，コリメータ，Ｘ線コントローラ，検出器，データ収集部，仮想の回転軸ＡＸの回りにＸ線管などを回転させる回転コントローラなどを具備している。前記光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬの交点は、前記仮想の回転軸ＡＸ上にある。
【００１９】
図２に示すように、前記フラットパッド３０は、下面がクレードル１２の上面の凹面に適合する凸面であり、上面が平面である、樹脂製の板である。そして、アルミニウム製の棒状部材のマーカー３２が、クレードル１２の移動方向に沿って、埋設されている。
【００２０】
図３は、治療計画を行うときにＸ線ＣＴ装置１００で実行する病変部位置測定処理のフロー図である。
ステップＳＴ１では、図４，図５に示すように、体表面マークＭを上面と両側面の表面に付した被検体Ｈをフラットパッド３０の上に乗せ、放射線照射治療機での体位と同じ体位を取らせ、前記光ビームＵＬ，ＬＬ，ＲＬがそれぞれ体表面マークＭに合うようにポジショニングする。これにより、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃが、仮想の回転軸ＡＸに合致することになる。
ステップＳＴ２では、図４に示すように、クレードル１２を動かさずに、スキャンを行い、図６に示すごときＸ線画像Ｇ０を取得する。なお、Ｘ線画像Ｇ０上の３２ｉは、マーカー３２の像である。
ステップＳＴ３では、図７に示すように、スキャンセンター（前記回転軸ＡＸに相当するＸ線画像上の点）ＳＣを基準とするマーカー３２（像３２ｉ）の位置（Ｘ０，Ｙ０）を計測する。なお、このＸ線画像Ｇ０は、クレードル１２を動かさずにスキャンして得たものなので、クレードル１２の位置ズレはなく、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃは、スキャンセンターＳＣに合致している。
【００２１】
ステップＳＴ４では、図８に示すように、テーブル装置１０から所定の距離だけクレードル１２を突き出して（例えば走査ガントリ２０の走査面ＳＰに体表面マークＭが合う距離だけ突き出す）、スキャンを行い、図９に示すごときＸ線画像Ｇ１を取得する。
ステップＳＴ５では、図９に示すように、マーカー３２（像３２ｉ）を基準とする病変部Ｋの位置（Ｈ１，Ｖ１）を計測する。
【００２２】
ステップＳＴ６では、図１０に示すように、マーカー３２（像３２ｉ）を基準とする病変部Ｋの位置（Ｈ１，Ｖ１）を、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃを基準とする病変部Ｋの位置（Ｘ０＋Ｈ１，Ｙ０＋Ｖ１）に換算する。この病変部Ｋの位置（Ｘ０＋Ｈ１，Ｙ０＋Ｖ１）は、クレードル１２が変形しない場合におけるスキャンセンターＳＣを基準とする病変部Ｋの位置に他ならないので、これを放射線照射治療機に渡す。
なお、Ｘ線画像Ｇ１におけるスキャンセンターＳＣは、計測に使用しない。
【００２３】
放射線治療に際しては、被検体Ｈを放射線照射治療機のベッドに乗せ、被検体Ｈの体表面マークＭが放射線照射治療機のポジショニングライトに合うように被検体Ｈをポジショニングする。これにより、体表面マークＭによって規定される被検体Ｈ内の原点Ｒｓｃを介して、前記Ｘ線ＣＴ装置１００のクレードル１２が変形しない場合におけるスキャンセンターＳＣと放射線照射治療機の原点とが合致したことになるので、放射線照射治療機の原点を基準とする位置（Ｘ０＋Ｈ１，Ｙ０＋Ｖ１）に放射線を照射すれば、病変部Ｋに放射線を正確に照射できることとなる。
【００２４】
なお、図１１に示すように、クレードル１２の移動方向に沿って刻設した溝部分をマーカー３２’とするフラットパッド３０’を用いても良い。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のＸ線ＣＴ装置による位置測定方法、位置測定機能を有するＸ線ＣＴ装置およびフラットパッドによれば、クレードルの変形または位置ズレが問題となる状態でＸ線画像を撮影した場合でも、クレードルの変形または位置ズレが問題とならない状態におけるスキャンセンターを基準とする関心部位の位置を正確に測定できる。よって、例えば、クレードルが撓んだ場合でも、病変部の位置を正確に測定できるから、放射線照射治療において、病変部に正確に放射線を照射できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置の構成図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるフラットパッドの斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる病変部位置測定処理のフロー図である。
【図４】被検体のポジショニングを説明する模式的側面図である。
【図５】被検体のポジショニングを説明する模式的断面図である。
【図６】被検体をポジショニングした状態でスキャンして得たＸ線画像の例示図である。
【図７】スキャンセンターを基準とするマーカー位置の計測の説明図である。
【図８】クレードルが大きく撓んだ状態でのスキャンを説明する模式的側面図である。
【図９】マーカーを基準とする病変部位置の計測の説明図である。
【図１０】マーカーを基準とする病変部位置からスキャンセンターを基準とする病変部位置への換算の説明図である。
【図１１】本発明の他の実施形態にかかるフラットパッドの斜視図である。
【図１２】従来のＸ線ＣＴ装置の一例の構成図である。
【図１３】従来の病変部位置測定処理のフロー図である。
【図１４】被検体のポジショニングを説明する模式的側面図である。
【図１５】被検体のポジショニングを説明する模式的断面図である。
【図１６】クレードルが撓まないと仮定した状態でのスキャンを説明する模式的側面図である。
【図１７】クレードルが撓まないと仮定した状態でスキャンして得たＸ線画像の例示図である。
【図１８】スキャンセンターを基準とする病変部位置の計測の説明図である。
【図１９】クレードルが撓んだ状態でのスキャンを説明する模式的側面図である。
【図２０】スキャンセンターを基準とする病変部位置の計測の説明図である。
【符号の説明】
１                  操作コンソール
３                  中央処理装置
１０                テーブル装置
１２                クレードル
２０                走査ガントリ
３０                フラットパッド
３２，３２’        マーカー
１００              Ｘ線ＣＴ装置
ＡＸ                回転軸
Ｈ                  被検体
Ｍ                  体表面マーク
Ｒｓｃ              体表面マークにより規定される被検体内の原点
ＳＣ                スキャンセンター
ＵＬ，ＬＬ，ＲＬ    光ビーム
【図１】
0004130024.tif 000002
【図２】
0004130024.tif 000003
【図３】
0004130024.tif 000004
【図４】
0004130024.tif 000005
【図５】
0004130024.tif 000006
【図６】
0004130024.tif 000007
【図７】
0004130024.tif 000008
【図８】
0004130024.tif 000009
【図９】
0004130024.tif 000010
【図１０】
0004130024.tif 000011
【図１１】
0004130024.tif 000012
【図１２】
0004130024.tif 000013
【図１３】
0004130024.tif 000014
【図１４】
0004130024.tif 000015
【図１５】
0004130024.tif 000016
【図１６】
0004130024.tif 000017
【図１７】
0004130024.tif 000018
【図１８】
0004130024.tif 000019
【図１９】
0004130024.tif 000020
【図２０】
0004130024.tif 000021