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放射線治療装置制御装置、特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法 UPDATE 外国出願あり

国内特許コード P150012401
整理番号 2713
掲載日 2015年10月16日
出願番号 特願2011-540557
登録番号 特許第5472757号
出願日 平成22年11月12日(2010.11.12)
登録日 平成26年2月14日(2014.2.14)
国際出願番号 JP2010070203
国際公開番号 WO2011059061
国際出願日 平成22年11月12日(2010.11.12)
国際公開日 平成23年5月19日(2011.5.19)
優先権データ
  • 特願2009-260614 (2009.11.16) JP
発明者
  • 半田 隆信
  • ▲高▼橋 邦夫
  • 高山 賢二
  • 溝脇 尚志
  • 平岡 眞寛
  • 成田 雄一郎
出願人
  • 国立大学法人京都大学
  • 株式会社日立製作所
発明の名称 放射線治療装置制御装置、特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法 UPDATE 外国出願あり
発明の概要 放射線治療装置制御装置は、被写体を透過した放射線を用いて撮影された透過画像に前記被写体のうちの特定部位が映し出される位置に基づいて視線直線を算出する視線算出部と、前記特定部位が辿る軌跡の位置と前記視線直線の位置とに基づいて特定部位位置を算出する位置算出部と、治療用放射線が前記特定部位位置を透過するように、前記治療用放射線を出射する放射線照射装置を制御する照射部と、を具備する。
従来技術、競合技術の概要


患部(腫瘍)に治療用放射線を照射することにより患者を治療する放射線治療が知られている。その放射線治療は、治療効果が高いことが望まれ、その放射線は、患部の細胞に照射される線量に比較して、正常な細胞に照射される線量がより小さいことが望まれている。このためには治療用放射線を正確に患部に照射する必要がある。その放射線治療を実行する放射線治療装置は、患者の透過画像を撮像するイメージャシステムと、その治療用放射線を出射する治療用放射線照射装置と、その治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置と、を備えている。その放射線治療装置は、その透過画像に基づいて患部の位置を算出し、その位置に治療用放射線が照射されるようにその駆動装置を用いてその治療用放射線照射装置を駆動する。



その治療用放射線照射装置とイメージャシステムとを支持する支持構造は、その支持構造そのものの自重や、その治療用放射線照射装置の重量によりたわむ。このため、その支持構造を移動したときに、その患者の透過画像は、所望の視野からずれている他の視野を写すことがある。このとき、照射対象の位置決め操作や位置決め精度確認において、ユーザに誤った情報を与えてしまう。照射対象の位置決め操作や位置決め精度確認をより正確に実行することが望まれている。



特開2001-259059号公報には、患部の呼吸性移動を正確にトラッキングする患部トラッキング方法が開示されている。その患部トラッキング方法は、患部の移動をトラッキングするための患部トラッキング方法において、患部周辺を撮影した透過画像からオプティカルフローを計算し、そのフローベクトルを合成することによって、患部の動きベクトルを計算することを特徴とする。



特許第4064952号公報には、治療放射線を確実に照射対象に照射することができる放射線照射装置が開示されている。その放射線治療装置は、アイソセンタに位置される患者の患部に治療用放射線を照射するための放射線治療装置であって、アイソセンタを通る回転軸に対して回動自在な回転部材に配設される複数の透視画像用放射線発生装置と、前記複数の透視画像用放射線発生装置のそれぞれから照射される透視画像用放射線を検出して前記透視画像用放射線発生装置との間に配置される患部のイメージ画像を検出する複数のイメージャ用検出器と、前記回転部材に配設されて前記患部に治療用放射線を照射する治療用放射線発生装置と、前記回転部材に対して前記治療用放射線発生装置を移動させる移動手段と、前記複数の透視画像用放射線発生装置および前記複数のイメージャ用検出器で時系列に撮像されたそれぞれの透視画像の画像データに基づいて予測患部位置を演算する時系列データ処理装置と、前記予測患部位置の情報に基づいて前記予測患部位置に前記治療用放射線発生装置の照射軸を移動させるための移動量を演算する解析装置と、前記移動量の情報に基づいて前記治療用放射線発生装置の前記照射軸を前記予測患部位置に移動するように前記移動手段を制御する制御装置とを具備し、前記制御装置は、前記複数の透視画像用放射線発生装置のうちの2つが同時に前記透視画像用放射線を前記アイソセンタに位置される前記患部に照射しないように前記複数の透視画像用放射線発生装置を制御する。



特開2007-236760号公報には、運動する被検体の一部分に放射線をより確実に照射する放射線治療装置制御装置が開示されている。その放射線治療装置制御装置は、被検体の一部分に治療用放射線を照射する治療用放射線照射装置と、前記被検体の運動を検出する運動検出装置と、前記被検体に対して前記治療用放射線照射装置を移動させる駆動装置とを備える放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であり、運動集合を位置集合に対応付ける患部位置データベースと、前記運動を前記運動検出装置から収集する運動収集部と、前記位置集合のうちの前記運動に対応する位置に前記治療用放射線が照射されるように、前記駆動装置を用いて前記治療用放射線照射装置を移動させる照射位置制御部と、を具備する。

産業上の利用分野


本発明は、放射線治療装置制御装置特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法に関し、特に、人体内部の腫瘍患部を放射線治療するときに利用される放射線治療装置制御装置特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法に関する。
本願は、2009年11月16日に、日本に出願された特願2009-260614号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

特許請求の範囲 【請求項1】
被写体を透過した放射線を用いて撮影された透過画像に前記被写体のうちの特定部位が映し出される位置に基づいて視線直線を算出する視線算出部と、
複数の透過画像に基づいて算出された前記特定部位が辿る軌跡の位置と前記視線直線の位置とに基づいて特定部位位置を算出する位置算出部と、
治療用放射線が前記特定部位位置を透過するように、前記治療用放射線を出射する放射線照射装置を制御する照射部と、
を具備する放射線治療装置制御装置。

【請求項2】
請求項1において、
互いに異なる複数の時刻に第1位置から出射された放射線を用いてそれぞれ撮影された複数の第1透過画像と、前記複数の時刻に前記第1位置と異なる第2位置から出射された放射線を用いてそれぞれ撮影された複数の第2透過画像とに基づいて前記軌跡を算出する軌跡モデル作成部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。

【請求項3】
請求項1または請求項のいずれか1項において、
前記透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するサロゲート信号取得部をさらに具備し、
前記位置算出部は、さらに、サロゲート信号値集合を部分軌跡集合に対応付けるテーブルを参照して、前記部分軌跡集合から前記サロゲート信号値に対応する部分軌跡を算出し、
前記軌跡は、前記部分軌跡を含み、
前記特定部位位置は、前記部分軌跡のうちの前記視線直線に最も近い第1点と、前記視線直線のうちの前記部分軌跡に最も近い第2点とを結ぶ線分に含まれる第3点の位置を示し、
前記サロゲート信号値は、前記被写体のうちの前記特定部位と異なるマーカの位置を示す、
放射線治療装置制御装置。

【請求項4】
請求項において、
前記透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するサロゲート信号取得部をさらに具備し、
前記位置算出部は、さらに、サロゲート信号値集合を位置集合に対応付けるテーブルを参照して、前記位置集合のうちの前記サロゲート信号値に対応する第1点を算出し、
前記特定部位位置は、前記第1点と前記視線直線のうちの前記第1点に最も近い第2点とを結ぶ線分に含まれる第3点の位置を示し、
前記第3点は、前記第1点と異なり、
前記サロゲート信号値は、前記被写体のうちの前記特定部位と異なるマーカの位置を示す、
放射線治療装置制御装置。

【請求項5】
請求項1~請求項3のいずれか1項において、
前記特定部位位置は、前記軌跡のうちの前記視線直線に最も近い第1点と、前記視線直線のうちの前記軌跡に最も近い第2点とを結ぶ線分に含まれる第3点の位置を示す、
放射線治療装置制御装置。

【請求項6】
請求項において、
前記軌跡は、線分に形成されている、
放射線治療装置制御装置。

【請求項7】
請求項3または請求項のいずれか1項において、
前記特定部位位置は、入力装置が操作されることにより入力される情報に基づいて前記第1点と前記第2点と前記第3点とのうちから選択された点の位置を示し、
前記第3点は、前記第1点と異なり、かつ、前記第2点と異なる、
放射線治療装置制御装置。

【請求項8】
請求項1~請求項のいずれか1項において、
前記治療用放射線が前記特定部位位置を透過するように、前記放射線照射装置を駆動する駆動装置を前記特定部位位置に基づいて制御する駆動部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。

【請求項9】
請求項において、
前記照射部は、さらに、前記特定部位位置が算出される前に算出された過去特定部位位置に基づいて範囲を算出し、前記特定部位位置が前記範囲に含まれていないときに、前記治療用放射線が出射されないように前記放射線照射装置を制御する、
放射線治療装置制御装置。

【請求項10】
請求項1~請求項のいずれか1項において、
前記治療用放射線が前記被写体に照射される照射野の形状が更新されるように、前記治療用放射線を部分的に遮蔽する照射野形状制御装置を前記透過画像に基づいて制御する照射野形状制御部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。

【請求項11】
被写体を透過した放射線を用いて撮影された透過画像に前記被写体のうちの特定部位が映し出される位置に基づいて視線直線を算出するステップと、
複数の透過画像に基づいて算出された前記特定部位が辿る軌跡の位置と前記視線直線の位置とに基づいて特定部位位置を算出するステップと、
を具備する特定部位位置計測方法。

【請求項12】
請求項11において、
互いに異なる複数の時刻に第1位置から出射された放射線を用いてそれぞれ撮影された複数の第1透過画像と、前記複数の時刻に前記第1位置と異なる第2位置から出射された放射線を用いてそれぞれ撮影された複数の第2透過画像とに基づいて前記軌跡を算出するステップ
をさらに具備する特定部位位置計測方法。

【請求項13】
請求項12において、
前記軌跡と前記複数の時刻にそれぞれ計測された複数サロゲート信号値とに基づいて、サロゲート信号値集合を部分軌跡集合に対応付けるテーブルを作成するステップと、
前記透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するステップと、
前記部分軌跡集合から前記サロゲート信号値に対応する部分軌跡を算出するステップと、
をさらに具備し、
前記特定部位位置は、前記部分軌跡のうちの前記視線直線に最も近い第1点と、前記視線直線のうちの前記部分軌跡に最も近い第2点とを結ぶ線分に含まれる第3点の位置を示し、
前記サロゲート信号値は、前記被写体のうちの前記特定部位と異なるマーカの位置を示す
特定部位位置計測方法。

【請求項14】
請求項12において、
前記軌跡と前記複数の時刻にそれぞれ計測された複数サロゲート信号値とに基づいて、サロゲート信号値集合を位置集合に対応付けるテーブルを作成するステップと、
前記透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するステップと、
前記位置集合のうちの前記サロゲート信号値に対応する第1点を算出するステップと、
をさらに具備し、
前記特定部位位置は、前記第1点と前記視線直線のうちの前記第1点に最も近い第2点とを結ぶ線分に含まれる第3点の位置を示し、
前記第3点は、前記第1点と異なり、
前記サロゲート信号値は、前記被写体のうちの前記特定部位と異なるマーカの位置を示す
特定部位位置計測方法。

【請求項15】
請求項11~13のいずれか1項において、
前記特定部位位置は、前記軌跡のうちの前記視線直線に最も近い第1点と、前記視線直線のうちの前記軌跡に最も近い第2点とを結ぶ線分に含まれる第3点の位置を示す
特定部位位置計測方法。

【請求項16】
請求項15において、
前記軌跡は、線分に形成されている
特定部位位置計測方法。

【請求項17】
請求項13または請求項14のいずれか1項において、
前記特定部位位置は、入力装置が操作されることにより入力される情報に基づいて前記第1点と前記第2点と前記第3点とのうちから選択された点の位置を示し、
前記第3点は、前記第1点と異なり、かつ、前記第2点と異なる
特定部位位置計測方法。

【請求項18】
放射線治療装置制御装置が、請求項11~請求項17のいずれか1項に記載される特定部位位置計測方法を実行するステップと、
前記放射線治療装置制御装置が、前記特定部位位置に基づいて、放射線照射装置前記被写体に出射する治療用放射線の向きを制御するステップと、
を具備する放射線治療装置制御装置の作動方法。

【請求項19】
請求項18において、
前記放射線治療装置制御装置が、前記特定部位位置が算出される前に前記特定部位位置計測方法により算出された過去特定部位位置に基づいて範囲を算出するステップと、
前記放射線治療装置制御装置が、前記特定部位位置が前記範囲に含まれていないときに、前記治療用放射線が出射されないように前記放射線照射装置を制御するステップと、
をさらに具備する放射線治療装置制御装置の作動方法。

【請求項20】
請求項18または請求項19のいずれか1項において、
前記放射線治療装置制御装置が、前記治療用放射線を部分的に遮蔽する照射野形状制御装置を前記透過画像に基づいて制御することで前記治療用放射線の照射野の形状を制御するステップ
をさらに具備する放射線治療装置制御装置の作動方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 登録
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