JPH01242074A - 位置決め装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、重粒子線がん治療装置等の放射線治療装置
の位置決め装置に関するもので、特に３次元位置の位置
決め装置に関するものである。

［従来の技術］ 第４図は、従来の位置決め装置を示す構成図である。第
４図において、（１）は治療台であって、この従来例で
はベツド、（２）はこのベツド（１）の上方にかつベツ
ド（１）の略中夫の鉛直軸Ｖ上に配置されたＸ線管、（
３）はベツド（１）の下方にかつ鉛直軸Ｖ上に配置され
たＸ線フィルム、（４）はＸ線管（２）の上方にかつ鉛
直軸ｖ上に配置された治療用Ｘ線源、（５）はベツド（
１）の上に横たわっている患者である。

次に、上述した従来例の動作を説明する。まず、ベツド
（１）上の患者のＸ線像がＸ線管（２）によってＸ線フ
ィルム（３）に撮影されて、現像される。

Ｘ１！フイルム中の患部の位置がオペレータによって判
読され、患部が鉛直軸Ｖ上に位置するように、ベツド（
１）が手動により移動される。

ベツド（１）の移動後再度Ｘ線像が撮影されて、Ｘ線フ
ィルム（３）中の患部の位置が確認される。

微調整が必要な場合は、上述した手順が繰り返される。

ベツド（１）の位！、すなわち子、部の位置が決定され
た後、Ｘ！！ｉＩ管（２）が鉛直軸Ｖ上から移動されて
、患部が治療用ＸＰ１．源（４）によってＸ線照射され
る。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したような従来の位置決め装置では、位置決めのた
めに毎回Ｘ線フィルムの撮影および現像を行う必要があ
り、位置決めに時間が掛かるという問題点があった。

また、患部の平面（２次元）像だけしか得られず、患部
の３次元位置を正確に決定できないため、例えば治療用
放射源として陽子等の重粒子イオンを用いる治療装置の
３次元位置精度に対応できないという問題点があった。

　　　− この発明は、上述した問題点を解決するためになされた
もので、位置決めを短時間にでき、かつ患部の３次元位
置を正確に検出できる位置決め装置を得ることを目的と
する。

［課題を解決するための手段１ この発明に係る位置決め装置は、治療台上の患者を異な
る空間位置より複数回撮像し少なくとも患部を含む複数
の患部画像を出力する撮像手段、上記複数の患部画像を
表示する表示手段、この表示手段に表示されている上記
患部の２次元位置情報を入力できる入力手段、複数の上
記患部の２次元位置情報に基づいて上記患部の３次元位
置情報を演算する演算手段、および上記患部の３次元位
置情報に基づいて上記治療台を位置決めする治療台制御
手段を備えたものである。

［作用］ この発明においては、演算手段によって、患部の２つの
２次元位置から三角測量法により上記患部の３次元位置
が演算される。

［実施例］ 第１図は、この発明の一実施例を一部ブロック図で示す
構成図であり、対話形処理系が構築されている。なお、
（１）は従来装置のものと全く同一である。

第１図において、撮像手段は（６〉〜（８）で構成され
、この実施例では（６）および（７）は患者（５〉の上
方および下方に敷設された支持架レール、（８）は（８
ａ）と（８ｂ）で構成されるＸ４！Ｔ　Ｖカメラ入力装
置、（８ａ）は支持架レール（６）に設置されたＸ線管
、（８ｂ）は支持架レール（７）に設置されたイメージ
インテンシファイヤ（以下、■、■　という。

）、演算手段は（９）とく１０）で構成され、くっ〉は
ＩＩ　、　（８ｂ）に接続されたデジタルイメージプロ
セッサ、（１０）はこのデジタルイメージプロセッサ（
９）に接続された電子計算機、（１１）は治療台制御手
段であって、この実施例では電子計算機（１０）に接続
されかつベツド（１）に連結されたベツドコントローラ
、表示手段は（１２）および（１３）からなり、この実
施例では共に電子計算機（１０）に接続された画像デイ
スプレィ、（１４）は入力手段であって、この実施例で
は電子計算１７１（１０）に接続されたタブレットであ
る。　次に、上述した実施例の動作を第２図および第３
図を参照しながら説明する。第２図はＸ！２管（８ａ）
と患者（５）の患部Ｓとの位置関係を示す説明図、第３
図は患部ＳのＸ線ＴＶ画像を示す説明図である。

第２図において、座標軸は、ベツド（１）の長辺方向が
Ｙ軸、鉛直方向がＺ軸、Ｙ軸とＺ軸に直角な方向がＹ軸
である。原点Ｏは、ベツド（１）の中心の真下でかつ初
期位置ＡのＸ線管（８ａ）を通る鉛直軸上に定める。Ｘ
線管（８ａ）とベツド（１〉との間の高さを１１とする
と、初期位置Ａの座標は、（０，Ｏ，Ｈ）である０位置
Ｂを通る鉛直軸とベツド（１）の真下のＹ軸との交点は
Ｑとする。Ｘ線管（８ａ）の初期位置ＡとＸ軸方向の平
行移動後の位置Ｂの間の距離は、ａと定める。

第３図（ａ）および（ｂ）において、Ｘ線管（８ａ）の
初期位置Ａおよび平行移動後の位置Ｂにおける患者（５
）の患部Ｓの像は、それぞれＳｌ、Ｓ２と表わす。患者
（５）の患部Ｓの像Ｓ１およびＳ２の座標位置は、患部
Ｓの特定の一点（患部の中心または周辺）で表現する。

まず、Ｘ線管（８ａ）の初期位置Ａにおいて、患者（５
）の患部ＳのＸｌｉｌＴＶ画像がＸ線ＴＶカメラ入力装
置（８）によって撮像され、デジタルイメージプロセッ
サ（９）によってデジタル化された後糸巻き歪等の画像
歪補正が施されて、電子計算機（１０）を介して画像デ
ィスブレイク１２〉に表示される。

つづいて、Ｘ線管（８ａ）および１．１．（８ｂ）は、
支持架レール〈６）、（７）上をＸ軸方向に距Ｍ、たけ
同時に平行移動される。平行移動後の位２Ｂにおいて、
患者（５）の患部ＳのＸ線ＴＶ画像がＸ線ＴＶカメラ入
力装置（８）によって再度撮像され、デジタルイメージ
プロセッサ（９）、電子計算機（１０）を介して画像デ
イスプレィ（１３）に表示される。

そして、オペレータは、タブレット（１４）により画像
デイスプレィ（１２）および（１３）上の患部Ｓの像Ｓ
１およびＳ２を指示（ボインティング）する。

電子計′ｎ機（１０）は、指示された患部Ｓの像Ｓ１お
よびＳ２の情報に基づいて、次の■〜■の演算を実行す
る。なお、座標α・β間のベクトルを→α・βと表わす ■　患部Ｓの像Ｓ１およびＳ２のＸ軸上での距Ｍｌは、
ベクトル→０・Ｓｌとベクトル→Ｑ−３２との差より求
めるや ■　患部ＳのＺ軸方向の高さｈは、 １７ａ＝ｈ／（Ｈ−ｈ） 、’、　　　　ｌ＋＝／−Ｈ／（ａ十〇　　−（ｉ　）
式より求める。

■　患部ＳのＸ　、Ｙ　、Ｚ座標値ｓＸ　、Ｓｙ　、　
Ｓｚは、第３図（ａ）に示すように１．・一部Ｓの像Ｓ
１のＸ、Ｙ座標値をＸｉ、Ｙｌとすると、 （Ｘｉ−３に）／Ｘ１＝ｈ／Ｈ １’　　Ｓｘ　＝（１−ｈ／Ｈ）・Ｘｌ　・・・　（ｉ
；）式％式％ ；、　　ＳＹ　−（１−ｈ／Ｈ）・Ｙｌ　・・・　（ｉ
ｉｉ）式ＳＺ　−＝）１　　　　　　　　　　　・　（
ｉｖ＞式より求める。

■　ベツド（１）の平行移動量は、所望の患者（５）の
位置と患部Ｓの位置（ＳＸ　、ＳＹ　、Ｓｚ）との差よ
り求める。

上述した演算処理が終了したあと、電子計算機（１０）
の指令に基づいて、ベツド（１）がベツドコントローラ
（１１）によって所望の位置まで水平、垂直方向に平行
邪動される。

こうして、患者（５）の患部Ｓの位置を所定の３次元座
標位置に合わせることが可能となる。

なお、上記実施例ではＸ線ＴＶカメラ入力装置（８）が
ベツド（１）の長辺方向であるＸ軸方向に移動する例を
示したが、ベツド（１）の短辺方向であるＹ軸方向に移
動できるように支持架レール（６）、（７）を敷設して
も同様の動作が期待できる。

また、上記実施例では入力手段としてタブレッ）　（１
４）を示したが、他の入力装置例えばジョイスティック
、トラックボール等でも所期の目的を達成し得ることは
いうまでもない。

［発明の効果］ この発明は、以上説明したとおり、治療台上の患者を異
なる空間位置より複数回撮像し少なくとも患部を含む複
数の患部画像を出力する撮像手段、上記複数の患部画像
を表示する表示手段、この表示手段に表示されている上
記患部の２次元位置情報を入力できる入力手段、複数の
上記患部の２次元位置情報に基づいて上記患部の３次元
位置情報を演算する演算手段、および上記患部の３次元
位置情報に基づいて上記治療台を位置決めする治療台制
御手段を備えたので、位置決めを短時間にでき、かつ患
部の３次元位置を正確に検出できるという効果を奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を一部ブロック図で示す構
成図、第２ｒｌｉｌはＸ線管と患者の患部との位置関係
を示す説明図、第３図（ａ）、（ｂ）は患部のＸ線ＴＶ
画像を示す説明図、第４図は従来の位置決め装置を示す
構成図である。 図において、（１）・・・　ベツド、 （５）・・　患者、 （６）、（７）・・・　支持架レール、（８）　・・・
　Ｘ線ＴＶカメラ入力装置、（８ａ）・・　Ｘ線管、 （８ｂ）　　・・・　１．１．、 （９）　・・・　デジタルイメージプロセッサ、（ｌＯ
）　　・・・　電子計算機、 （１１）　　・・・　ベツドコントローラ、（１２）、
（１３）・・　画像デイスプレィ、（１４）・・・　タ
ブレットである。 なお、各図中同一符号は同一または相当部分を示す。 一トａ）Φρ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 治療台上の患者を異なる空間位置より複数回撮像し少な
   くとも患部を含む複数の患部画像を出力する撮像手段、
   上記複数の患部画像を表示する表示手段、この表示手段
   に表示されている上記患部の２次元位置情報を入力でき
   る入力手段、複数の上記患部の２次元位置情報に基づい
   て上記患部の３次元位置情報を演算する演算手段、およ
   び上記患部の３次元位置情報に基づいて上記治療台を位
   置決めする治療台制御手段を備えたことを特徴とする位
   置決め装置。