JPH0824722B2 - 放射線治療システムにおける表示方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は放射線治療計画を立案す
るときにオペレータが重要組織への被爆を極力抑え、か
つ、腫瘍へ線量を効果的に与えるような放射線源位置や
その軌道を決定する作業を支援する表示方法を提供する
もので、放射線治療に利用するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の放射線治療計画においては「放射
線治療計画システム」(稲邑清也 著、篠原出版、1992)
にあるように、一般には繰返し計算を何回か行って最終
的な放射線源位置やその軌道を決定していた。すなわ
ち、与えられた放射線源位置やその軌道、および、各種
の制約条件などに基づいて線量分布計算を実施した後、
得られた吸収線量分布の値や図をＣＲＴなどに表示して
オペレータが評価を行い、結果が不十分な場合はオペレ
ータが放射線源位置やその軌道、あるいは、制約条件な
どを変更して線量分布の再計算を行う。十分適切な吸収
線量分布が得られるまでオペレータはこの過程を繰り返
す。この結果、最適な吸収線量分布を実現する放射線源
位置やその軌道が得られるという方法を採っていた。こ
の過程に数理的な最適化手法を組み込んだ、「腔内照射
放射線治療の最適化に関する研究」(熊本悦子 他、JAMIT
研究会予稿集、pp.96-101、1993.1)などもある。これ
は線形計画法に基づいて最適な吸収線量分布を計算する
ものである。

【０００３】従来の上記のような放射線治療計画では人
体の２次元断層面に対しての計画が主に行われていた。
そのため、表示も２次元に限られており、表示における
問題点は特になかった。しかしながら、近年、２次元断
層像を何枚も使った人体３次元データに対して治療計画
が実施されるようになり、３次元構造の適切な２次元表
示が問題として生じてきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、３次元空間
上の放射線源位置やその軌道を３次元分布を持つ腫瘍や
重要組織と共に２次元平面に射影する、放射線治療計画
の立案にとって非常に有効となる表示方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】３次元空間上の放射線源
の位置や軌道、および、腫瘍や重要組織の位置を２次元
の地図と同様な方法で射影し、３次元空間上の距離と２
次元地図上の距離がほぼ等しい領域を表示する手段を採
った。以下ではこのような２次元平面座標系に変換した
座標系を表示したものを照射マップと呼ぶ。腹胸部では
頭と足の方向からは照射できず、頭部では首の方向から
は照射できないなど照射範囲が人体の部位によって異な
るので、人体の部位毎に射影方法を変えた方がよい。そ
こで、腹胸部と頭部とで異なる照射マップを用いた。以
下に腹胸部と頭部における表示法を述べる。

【０００６】１．腹胸部 (１)ガントリの回転角度θと治療寝台の回転角度φを変
数とする球座標系、および、人体の体軸回りの回転角度
αと体軸に垂直な軸のうち人体の前後方向を通過する軸
回りの回転角度βを変数とする球座標系を用意する。第
１の球座標系を９０度だけ回転したものが第２の球座標
系となっている。

【０００７】(２)人体内部の腫瘍をθ−φ座標系の原点
に移動した後、重要組織の位置をθ−φ座標系で表現
し、これらの位置をα−β座標系に変換して平面座標系
上に表示する。

【０００８】(３)平面座標系上にα−β座標系の各軸方
向を等間隔で分割した位置に格子点を設定し、これらを
均等な放射線源分布の目安として表示する。

【０００９】(４)平面座標系上に回転照射時の放射線源
軌跡の例を数本表示する。これらの軌跡はθとφをパラ
メータとして描かれるので、軌跡上の数点にはθとφの
値を適宜付随して表示しておく。

【００１０】２．頭部 (１)ガントリの回転角度θと治療寝台の回転角度φを変
数とする球座標系を用意する。

【００１１】(２)人体内部の腫瘍をθ−φ座標系の原点
に移動した後、重要組織の位置をθ−φ座標系で表現
し、これらの位置を平面座標系上に表示する。

【００１２】(３)平面座標系上にθ−φ座標系の各軸方
向を等間隔で分割した位置に格子点を設定し、これらを
均等な放射線源分布の目安として表示する。

【００１３】(４)平面座標系上に回転照射時の放射線源
軌跡の例を数本表示する。

【００１４】

【作用】上記の手段で目的を達成できる理由を以下に説
明する。放射線源位置やその軌道の決定には照射方法が
密接に関係しているので、まず、照射方法を説明する。
その次に本発明の表示方法を説明し、最後にオペレータ
はどのようにして放射線源位置やその軌道の決定すれば
よいのか簡単に説明する。

【００１５】１．照射方法 放射線治療で実施される回転照射と多門照射について説
明する。回転照射とは照射線量と回転速度を一定として
ガントリを回転させ、腫瘍を中心とした円弧軌道を照射
軌道としてこの軌道上から腫瘍に向けて連続して放射線
を照射するものである。普通は複数の円弧軌道上から照
射を行う。多門照射とは複数の照射位置(照射点)を設定
し、これらの照射点の間でガントリを移動・固定しては
腫瘍の中心に向けて一定時間だけ放射線を照射するもの
である。通常、照射点毎に照射線量を変えて照射を行
う。

【００１６】回転照射では軌道を複数本用意して各々の
軌道上から連続して照射を行うため、腫瘍にいろいろな
方向からくまなく放射線を当てられる長所があって、よ
く使用される照射方法である。しかしながら、重要組織
への照射の回避を効果的に行うことには多少難がある。
一方、多門照射は比較的容易に重要組織への照射を回避
できる長所がある。しかし、ガントリの移動・設定の作
業に時間がかかり、治療時間が長く短所がある。

【００１７】２．表示方法 照射を行う際には重要組織(Critical Organ)の位置を知
ることが大切である。また、腫瘍にくまなく放射線を当
てるためには照射点や照射軌道を照射範囲内でなるべく
均等に分布する方が好ましい。そこで、重要組織の位
置、照射点や照射軌道の分布状態、および、これらの位
置関係を表示する照射マップを用意する。照射の均等性
の観点から以下のような考え方に基づいて照射マップを
作成する。

【００１８】図４のように照射点や照射軌道はガントリ
回転角度θと寝台回転角度φで決まる。なるべく均等に
照射することを考えて、例えば、θとφを各々等間隔の
刻みで取って照射点位置を決めたとしても、極付近では
照射点が密になってしまう。頭部の場合、照射点が密に
なる極の位置は図４(ｂ)のように照射を行う領域のはじ
になり、腹胸部の場合は図４(ａ)のように照射を行う領
域の中心になる。この様子を平面上のθ−φ直交座標系
で観察すれば、頭部では照射を行う領域のはじで不均等
な分布となり、腹胸部ではこの領域の中心部分で不均等
な分布になる。この領域の中心部分で均等性を詳細に検
討できる座標系の方が視覚的に有利であると考え、以下
のような座標系を導入する。頭部ではθ−φ座標系を考
え、首の存在で照射が不可能な領域を除いたものを照射
範囲とし、その中を単純に等間隔のθ，φの刻みで分割
したものを照射マップとする。一方、腹胸部では図４
(ａ)のように極が照射範囲のはじ、すなわち、体軸方向
になるような角度αとβを導入し、照射を考える領域の
中心付近の不均等性を回避する。θ−φ座標系を９０度
だけ回転させたものがα−β座標系であると考えること
ができる。この新たなα−β座標系で胸や腰の存在で照
射が不可能な領域を除いたものを照射範囲とし、その中
を等間隔のα，βの刻みで分割したものを照射マップと
する。ここで、α，βとθ，φの間には、 cosαcosβ=cosθ，tanα=tanθcosφ …(１) の関係がある。

【００１９】図１に重要組織と照射点や照射軌道を描い
た照射マップを示す。格子点がほぼ均等に分布された照
射点位置を目安として表すものである。図１(ａ)は腹胸
部用の照射マップで、図１(ｂ)は頭部用の照射マップで
ある。各々の図では、寝台回転角度φを一定としてガン
トリ照射角度θを連続的に変えて照射を行った場合、す
なわち、回転照射を行った場合の照射軌道を太線で記入
してある。頭部の照射マップではこの軌道は直線にな
る。腹胸部の照射マップでは照射軌道は原点を通る曲線
になる。円弧軌道に沿って照射点を設定した多門照射を
考えた場合、照射マップから原点付近では照射軌道が込
み合って照射点が密になる様子がわかる。

【００２０】３．照射位置の決定法 照射マップには、照射点の均等な配置がこのマップ上で
等間隔に分割して設定した格子点の配置とほぼ対応する
特徴がある。したがって、格子点の分布を視覚で確認し
ながら、照射点や照射軌道を決めれば、均等な照射をほ
ぼ達成できる。腹胸部と頭部で以下のようにして照射点
や照射軌道を決定する。

【００２１】(１)腹胸部 多門照射を行う場合、格子点で表された位置を照射点と
して採用する。回転照射を行う場合、照射点近傍をなる
べく多く通過し、かつ、原点付近では照射軌道がなるべ
く疎になるような照射軌道の組を選択する。

【００２２】(２)頭部 多門照射を行う場合、格子点で表された位置を照射点と
して採用する。回転照射を行う場合、格子点だけを通過
する直線を照射軌道の組として選択する。

【００２３】

【実施例】図２に本発明を適用し得る放射線治療システ
ムの一例を示す。Ｘ線ＣＴ装置２０１から得られる人体
断層像が治療計画装置２０２に入力される。治療計画装
置２０２では放射線の照射条件がオペレータ２０３の入
力、あるいは、治療計画装置２０２自身による最適化計
算などの計算処理で決定される。放射線の照射条件は治
療装置２０４内の制御装置２０５へ入力され、照射条件
に従って電子加速器２０６のエネルギ、ガントリ２０７
の位置・方向やその軌跡、照射ヘッド２０８の照射野の
大きさ、および、治療寝台２０９の位置・方向やその軌
跡などが制御装置２０５によってコントロールされる。

【００２４】図２の構成に基づいた放射線治療計画のフ
ローの一例を図３に示す。

【００２５】［ステップ３０１］人体断層像であるＣＴ
画像を入力する。

【００２６】［ステップ３０２］オペレータ２０３がＣ
Ｔ画像を見て腫瘍と重要組織を特定した位置を入力する
か、あるいは、治療計画装置２０２が腫瘍と重要組織を
抽出処理して計算した位置を入力する。

【００２７】［ステップ３０３］オペレータ２０３が表
示に必要なパラメータを入力する。

【００２８】［ステップ３０４］表示のための計算を行
い、腫瘍や重要組織、放射線源位置やその軌道などを表
示する。

【００２９】［ステップ３０５］オペレータ２０３が放
射線の照射条件を決定するために必要なパラメータを入
力する。

【００３０】［ステップ３０６］線量分布、照射条件の
計算を行い、線量分布、照射条件などを表示する。

【００３１】［ステップ３０７］オペレータ２０３が表
示結果を見て、適切な線量分布や照射条件、放射線源の
位置やその軌道が得られていると判断すれば次ステップ
へ進み、そうでなければステップ３０３へ戻る。

【００３２】［ステップ３０８］適切と判断された照射
条件を治療装置へ入力する。

【００３３】ステップ３０２における抽出処理には既存
の方法がいくつかあり、それらの方法を用いて抽出処理
は実現可能である。ステップ３０３と３０４は線量分布
や照射条件の計算に移る前に腫瘍や重要組織、放射線源
位置やその軌道などの幾何学的な関係を確認する目的で
設けたものである。ステップ３０６における線量分布、
照射条件の計算は一般に良く知られた線量分布モデルと
線形計画法などの数理的手法を用いて求めることができ
る。

【００３４】図８に治療装置における照射時の状態を示
す。ガントリ２０７と治療寝台２０９を各々独立に回転
させて放射線８０１を放出する照射ヘッドを人体内の腫
瘍４０１に対していろいろな方向に設定できるようにな
っている。このような照射時の状態に座標系を設定した
ものが図４である。図４(a)は腹胸部照射時の状態であ
る。人体内の腫瘍４０１位置を座標原点として治療装置
に固定された座標系を設定し、ここにガントリ回転角度
θ４０２と治療寝台回転角度φ４０３を設定する。ま
た、人体内の腫瘍４０１位置を座標原点として人体に固
定された座標系を設定し、ここに人体の体軸回りの回転
角度α４０４と体軸に垂直な軸のうち人体の前後方向を
通過する軸の回りの回転角度β４０５を設定する。θ−
φ座標系を９０度だけ回転したものがα−β座標系であ
ると言える。図４(b)は頭部照射時の状態である。人体
内の腫瘍４１１位置を座標原点として治療装置に固定さ
れた座標系を設定し、ここにガントリ回転角度θ４０２
と治療寝台回転角度φ４０３を設定する。

【００３５】図４で設定した座標系を使って照射マップ
を作成する。図１(a)に腹胸部用の照射マップの例を示
す。角度α４０４と角度β４０５を独立変数とした直交
座標系でαとβ共に−９０度から９０度の範囲で照射マ
ップ１０１を表示する。腹胸部の場合、照射マップ１０
１は第１，３象限上の表示と第２，４象限上の表示は原
点に関して点対象になるので、第１，３象限上だけに表
示する。体軸方向からは照射できないので、この領域を
照射不能領域１０２として照射マップ１０１に表示す
る。均等性が十分確保できる領域も均等領域１０３とし
て照射マップ１０１に表示する。Ｘ線ＣＴ装置２０１か
ら得られる人体断層像を見てオペレータ２０３が腫瘍４
０１と重要組織１０４を特定するか、あるいは、人体断
層像を使って治療装置２０２が腫瘍４０１と重要組織１
０４を抽出するなどしてこれらの位置を計算し、腫瘍４
０１を照射マップ１０１の原点に配置した場合の重要組
織１０４の位置を照射マップ１０１に表示する。照射不
能領域１０２を除いた均等領域１０３において、各座標
軸方向に等間隔に分割した位置で直線１０５を表示す
る。ここでは、各座標軸方向１０度毎に分割した場合の
例を示す。また、この領域内にガントリ回転角度θ４０
２と治療寝台回転角度φ４０３をパラメータとした回転
照射時の照射軌道１０６も数例だけ表示する。ここでは
治療寝台回転角度φ４０３を１５度毎に分割した場合の
例を示す。

【００３６】図１(b)に頭部用の照射マップの例を示
す。ガントリ回転角度θ４０２と治療寝台回転角度φ４
０３を独立変数とした直交座標系でθ，φ共に０度から
１８０度の範囲で照射マップ１１１を表示する。均等性
が十分確保できる領域を均等領域１１２として照射マッ
プ１１１に表示する。Ｘ線ＣＴ装置２０１から得られる
人体断層像を見てオペレータ２０３が腫瘍４１１と重要
組織１１３を特定するか、あるいは、人体断層像を使っ
て治療装置２０２が腫瘍４０１と重要組織１０４を抽出
するなどしてこれらの位置を計算し、腫瘍４１１を照射
マップ１１１の原点に配置した場合の重要組織１１３の
位置を照射マップ１１１に表示する。均等領域１１２に
おいて各座標軸方向に等間隔に分割した位置で直線１１
４を表示する。

【００３７】ここでは、各座標軸方向１０度毎に分割し
た場合の例を示す。また、この領域内にガントリ回転角
度θ４０２と治療寝台回転角度φ４０３をパラメータと
した回転照射時の照射軌道１１５も数例だけ表示する。

【００３８】本発明の表示法は図３のステップ３０３、
３０４、３０７が関係するので、この部分について以下
で実施例を述べる。

【００３９】図５に直線(１０５あるいは１１４)と照射
軌道(１０６あるいは１１５)を表示する場合の例をフロ
ーチャートに示す。ここでは、独立変数やパラメータを
等間隔に分割して、直線や照射軌道の表示を行う場合の
例を述べる。直交する２直線の交点位置が照射点位置を
示す。図５(a)は腹胸部照射時のフローチャートであ
る。ステップ５０１、５０２、５０３はそれぞれ３０
３、３０４、３０７に相当する。

【００４０】[ステップ５０１]照射マップ１０１におけ
る多門照射時の照射点に対するパラメータ、すなわち、
独立変数α，βを等分割する際の刻みｄ１、あるいは、
分割数ｍ１、および、回転照射時の照射軌道に対するパ
ラメータθの上下限値の組(θmin,θmax)とパラメータ
φを等分割する際の刻みｅ、あるいは、分割数ｎを入力
する。

【００４１】[ステップ５０２]入力値に対する直線１０
５、および、照射軌道１０６を計算して照射マップ１０
１上の照射不能領域外の均等領域１０２に表示する。こ
こで、計算には次式を使う。

【００４２】直線(α方向)：α=d1・i-90 ( i=0,1,2,・・
・,int(180/d1) ) あるいは、 α=180/m1・i−90 ( i=0,1,2,・・・,m1 ) 直線(β方向)：β=d1・j-90 ( j=0,1,2,・・・,int(180/d1)
) あるいは、 β=180/m1・j−90 ( j=0,1,2,・・・,m1 ) 照射軌道：cosαcosβ=cosθ，tanα=tanθtanφ，θmi
n≦θ≦θmax，φ=e・k ( k=0,1,2,・・・,int(90/e) ) あるいは、 cosαcosβ=cosθ，tanα=tanθtanφ(k)，θmin≦θ≦
θmax，φ(k)=90/n・k ( k=0,1,2,・・・,n ) [ステップ５０３]直線１０５と照射軌道１０６の表示が
適切であれば終了し、そうでなければステップ５０１へ
戻る。

【００４３】図１(a)では重要組織上に照射点や照射軌
道を表示する例を示したが、ステップ３０２で得られた
重要組織の位置を用いて、治療計画装置内で表示する部
分と表示しない部分を計算して、重要組織上では照射点
や重要組織の表示を行わないようにすることも可能であ
る。重要組織上での照射点や重要組織の表示・非表示の
選択を可能にするには、オペレータがステップ５０１で
表示・非表示の選択を行うようにする。

【００４４】図５(b)は頭部照射時のフローチャートで
ある。ステップ５１１、５１２、５１３はそれぞれ３０
３、３０４、３０７に相当する。

【００４５】[ステップ５１１]照射マップ１１１におけ
る多門照射時の照射点に対するパラメータ、すなわち、
独立変数θ，φを等分割する際の刻みｄ２、あるいは、
分割数ｍ２、および、回転照射時の照射軌道に対するパ
ラメータθの上下限値の組(θmin,θmax)とパラメータ
φを等分割する際の刻みｅ、あるいは、分割数ｎを入力
する。

【００４６】[ステップ５１２]入力値に対する直線１１
４、および、照射軌道１１５を計算して照射マップ１１
１上の均等領域１１２に表示する。照射軌道１１５に付
随してθ，φの数値も表示する。ここで、計算には次式
を使う。

【００４７】 直線(θ方向)：θ=d2・i ( i=0,1,2,・・・,int(180/d2) ) あるいは、 θ=180/m2・i ( i=0,1,2,・・・,m2 ) 直線(φ方向)：φ=d2・j ( j=0,1,2,・・・,int(180/d2) ) あるいは、 φ=180/m2・j ( j=0,1,2,・・・,m2 ) 照射軌道：φ=φ(k)，θmin≦θ≦θmax，φ(k)=e・k (
k=0,1,2,・・・,int(180/e) ) あるいは、 φ=φ(k)，θmin≦θ≦θmax，φ(k)=180/n・k ( k=0,1,
2,・・・,n ) [ステップ５１３]直線１１４と照射軌道１１５の表示が
適切であれば終了し、そうでなければステップ５１１へ
戻る。

【００４８】図１(b)では重要組織上に照射点や照射軌
道を表示しない例を示した。重要組織上での照射点や重
要組織の表示・非表示の選択を可能にするには、オペレ
ータがステップ５１１で表示・非表示の選択を行うよう
にする。

【００４９】図６にはパラメータの任意値に対して照射
軌道(１０６あるいは１１５)を表示する場合の例をフロ
ーチャートに示す。ここでは、多門照射時の照射点に対
するパラメータの入力については図５と同様の過程を通
るので、その部分については述べず、図５に準ずるもの
として以下では述べる。

【００５０】図６(a)は腹胸部照射時のフローチャート
である。ステップ６０１、６０２、６０３はそれぞれ３
０３、３０４、３０７に相当する。

【００５１】[ステップ６０１]回転照射時の照射軌道に
対するパラメータφのｍ１個の任意値φ(k1)と、その各
々に対するパラメータθのｍ１組の上下限値(θ(k1)mi
n,θ(k1)max)を入力する。ここで、k1=1,2,・・・,m1。

【００５２】[ステップ６０２]入力値に対する照射軌道
１０６を計算して照射マップ１０１上の照射不能領域外
の均等領域１０３に表示する。ここで、計算には次式を
使う。

【００５３】照射軌道：cosαcosβ=cosθ，tanα=tan
θtanφ，θ(k1)min≦θ≦θ(k1)max， φ=φ(k1) ( k=1,2,・・・,m1 ) [ステップ６０３]照射軌道１０６の表示が適切であれば
終了し、そうでなければステップ２０１へ戻る。

【００５４】図５(b)は頭部照射時のフローチャートで
ある。ステップ６１１、６１２、６１３はそれぞれ３０
３、３０４、３０７に相当する。

【００５５】[ステップ６１１]回転照射時の照射軌道に
対するパラメータφのｍ２個の任意値φ(k1)と、その各
々に対するパラメータθのｍ２組の上下限値(θ(k2)mi
n,θ(k2)max)を入力する。ここで、k2=1,2,・・・,m2。

【００５６】[ステップ６１２]入力値に対する照射軌道
１１５を計算して照射マップ１１１上の均等領域１１２
に表示する。ここで、計算には次式を使う。

【００５７】照射軌道：φ=φ(k2)，θ(k2)min≦θ≦θ
(k2)max，( k2=1,2,・・・,m2 ) [ステップ６１３]照射軌道１１５の表示が適切であれば
終了し、そうでなければステップ６１１へ戻る。

【００５８】ここまでは、オペレータが多門照射時の照
射点、および、回転照射時の照射軌道に対するパラメー
タを数値入力する例を述べた。以下では多門照射時の照
射点の順序を表示結果を見て決定する例について述べ
る。図７が照射点順序決定のフローチャートである。図
５，６の過程のものと共通になるので、それ以外につい
て述べる。

【００５９】［ステップ７０１］表示された格子上の格
子点位置をオペレータがポインティングデバイスなどで
指示して、その位置を治療計画装置に入力し、治療計画
装置は入力順序通りにその点を連結した直線を順次表示
する。

【００６０】［ステップ７０２］表示された格子点列を
結ぶ折線が適切であれば終了し、そうでなければステッ
プ７０１へ戻る。

【００６１】図５の過程のように回転照射時の照射軌道
に対するパラメータを等分割して照射軌道を表示させた
場合、重要組織を通過しない軌道を選択したい場合など
があるので、これだけでは一般に必ずしも均等な照射を
実現するような軌道を表示させることはできない。そこ
で、図６の過程のようにパラメータの任意値に対して照
射軌道を表示するようにすれば、重要組織を通過せず
に、なおかつ、均等な照射を実現するような軌道を見つ
けられる可能性が出てくる。この場合、どのような値を
入力すればよいか初めはわかりにくいので、図５の過程
による等分割されたパラメータに対する照射軌道の照射
マップに表示したままで、図６の過程に入れば、これら
の軌道を目安として、オペレータの欲する照射軌道に対
するパラメータを比較的容易に見つけ出せるようにな
る。参照軌道を表示する意味から図５の過程は基本的な
機能と考えられる。

【００６２】図７の過程では必ずしも表示された格子点
全てを入力するものではない。格子点をいくつ選択する
かはオペレータの判断に委ねられる。本過程は多門照射
の場合を扱ったものであるが、回転照射の近似的な照射
軌道を決定するのにも役立つ。

【００６３】例えば、回転照射の照射軌道付近の格子点
を順次選択し、連結していって多門照射の照射点列で回
転照射の照射軌道を近似的に表すことも可能である。

【００６４】図５の過程では、格子点上にある多門照射
における照射点の位置を図１にあるように照射マップ上
の縦軸と横軸にそれぞれ平行な等間隔の直線を複数本表
示して、これらの交点として表示したが、格子点位置に
点を表示して照射点を表すことも考えられる。点を用い
て照射点を表示する例を図９に示す。

【００６５】

【発明の効果】本発明の表示方法を利用すれば、３次元
空間上の放射線源位置やその軌道、および、腫瘍・重要
組織の位置を２次元平面上で観察でき、かつ、照射が腫
瘍に対して均等に行われるかどうかも容易に確認できる
ようになり、治療計画の立案にとって非常に有効な手段
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】照射マップ(例１)

【図２】放射線治療システム

【図３】システム全体のフローチャート

【図４】座標系

【図５】表示法フローチャート(例１)

【図６】表示法フローチャート(例２)

【図７】表示法フローチャート(例３)

【図８】照射時の状態

【図９】照射マップ(例２)

【符号の説明】

１０１：照射マップ、１０２：照射不能領域、１０３：
均等領域、１０４：重要組織、１０５：直線、１０６：
照射軌道、１１１：照射マップ、１１２：均等領域、１
１３：重要組織、１１４：直線、１１５：照射軌道 ２０１：Ｘ線ＣＴ装置、２０２：治療計画装置、２０
３：オペレータ、２０４：治療装置、２０５：制御装
置、２０６：電子加速器、２０７：ガントリ、２０８：
照射ヘッド、２０９：治療寝台 ３０１：ＣＴ画像、３０２：腫瘍・重要組織の位置、３
０３：パラメータ、３０４：計算、３０５：表示、３０
６：評価、３０７：治療装置 ４０１：腫瘍、４０２：ガントリ回転角度θ、４０３：
治療寝台回転角度φ、４０４：角度α、４０５：角度
β、４１１：腫瘍 ５０１：ｄ１，ｍ１，θmin，θmax，ｅ，ｎの入力、５
０２：計算・表示、５０３：評価、５１１：ｄ２，ｍ
２，θmin，θmax，ｅ，ｎの入力、５１２：計算・表
示、５１３：評価 ６０１：φ(k1)，θ(k1)min，θ(k1)maxの入力、６０
２：計算・表示、６０３：評価、６１１：φ(k2)，θ(k
2)min，θ(k2)maxの入力、６１２：計算・表示、６１
３：評価 ７０１：入力・表示、７０２：評価 ８０１：放射線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｔ 15/00 (72)発明者 森下 孝一 神奈川県川崎市麻生区王禅寺1099番地 株 式会社日立製作所 システム開発研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−77（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−290475（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−121071（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−121072（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−188834（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−337208（ＪＰ，Ａ)

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】画像診断装置から得られる人体断層像と操
   作者の入力値を使用して治療計画を立案できる手段を持
   つ治療計画装置と、該計画に基づいてガントリ・照射ヘ
   ッド・治療寝台の位置・方向、加速器のエネルギを制御
   する手段を持つ放射線治療装置から構成される放射線治
   療システムにおいて、放射線源の位置やその軌跡および
   人体内の位置の少なくとも一方を治療寝台に固定された
   人体を基準とする球座標系で表現する処理と、該球座標
   系上のこれらの位置や軌跡を平面座標系に射影する処理
   と、該平面座標系上のこれらの位置や軌跡をディスプレ
   イに表示する処理を有することを特徴とする放射線治療
   システムにおける表示方法。
2. 【請求項２】上記の表現する処理は、腫瘍および重要組
   織の位置を治療寝台に固定された人体を基準とする球座
   標系で表現する処理である特徴とする請求項１記載の放
   射線治療システムにおける表示方法。
3. 【請求項３】画像診断装置から得られる人体断層像と操
   作者の入力値を使用して治療計画を立案できる手段を持
   つ治療計画装置と、該計画に基づいてガントリ・照射ヘ
   ッド・治療寝台の位置・方向、加速器のエネルギを制御
   する手段を持つ放射線治療装置から構成される放射線治
   療システムにおいて、人体内の腫瘍に対して照射方向を
   設定するための該治療装置の制御変数を変数とする装置
   座標系と、治療計画を立案するのに適した治療計画座標
   系を設定する処理と、放射線源の位置やその軌跡、ある
   いは、腫瘍や重要組織の位置を該装置座標系で表現する
   処理と、これらの位置や軌跡を該治療計画座標系での位
   置や軌跡に変換する処理と、該治療計画座標系上のこれ
   らの位置や軌跡を平面座標系に射影する処理と、該平面
   座標系上のこれらの位置や軌跡をディスプレイに表示す
   る処理を有することを特徴とする放射線治療システムに
   おける表示方法。
4. 【請求項４】上記の治療計画座標系は、該装置座標系を
   ９０度だけ回転させた球座標系であることを特徴とする
   請求項３記載の放射線治療システムにおける表示方法。
5. 【請求項５】上記の設定する処理は、該装置座標系を該
   治療装置に固定された該人体内の腫瘍位置を原点とす
   る、該ガントリの回転角度、および、該治療寝台の回転
   角度を変数とする球座標系と、該治療計画座標系を該人
   体内の腫瘍位置を原点とする該人体の体軸回りの回転角
   度、および、体軸に垂直な軸のうち人体の前後方向を通
   過する軸回りの回転角度を変数とする球座標系を設定す
   る処理であることを特徴とする請求項３記載の放射線治
   療システムにおける表示方法。
6. 【請求項６】上記の表現する処理は、あらかじめ定め
   た、あるいは、操作者が入力した条件に基づき、該治療
   計画装置内で該人体の体軸回りの回転角度、および、体
   軸に垂直な軸のうち人体の前後方向を通過する軸回りの
   回転角度を各々ある角度範囲で等間隔に分割して格子位
   置を該治療計画座標系で表現する処理であることを特徴
   とする請求項３記載の放射線治療システムにおける表示
   方法。
7. 【請求項７】上記の表示する処理は、該治療計画装置に
   操作者が入力したガントリの回転角度、および、寝台の
   回転角度のそれぞれ任意の値を、放射線源の位置やその
   軌跡、および、腫瘍や重要組織の位置に付随してディス
   プレイに表示する処理であることを特徴とする請求項３
   記載の放射線治療システムにおける表示方法。
8. 【請求項８】画像診断装置から得られる人体断層像と操
   作者の入力値を使用して治療計画を立案できる手段を持
   つ治療計画装置と、該計画に基づいてガントリ・照射ヘ
   ッド・治療寝台の位置・方向、加速器のエネルギを制御
   する手段を持つ放射線治療装置から構成される放射線治
   療システムにおいて、人体内の腫瘍に対して照射方向を
   設定するための該治療装置の制御変数を変数とする装置
   座標系を設定する処理と、放射線源の位置やその軌跡、
   あるいは、腫瘍や重要組織の位置を該装置座標系で表現
   する処理と、これらの位置や軌跡を平面座標系に射影す
   る処理と、該平面座標系上のこれらの位置や軌跡をディ
   スプレイに表示する処理を有することを特徴とする放射
   線治療システムにおける表示方法。
9. 【請求項９】上記の装置座標系は、該治療装置に固定さ
   れた該人体内の腫瘍位置を原点とする、該ガントリの回
   転角度、および、該治療寝台の回転角度を変数とする球
   座標系であることを特徴とする請求項８記載の放射線治
   療システムにおける表示方法。
10. 【請求項１０】上記の表現する処理は、あらかじめ定め
    た、あるいは、操作者が入力した条件に基づき、該治療
    計画装置内でガントリの回転角度、および、治療寝台の
    回転角度を各々ある角度範囲で等間隔に分割して格子位
    置を該装置座標系で表現する処理であることを特徴とす
    る請求項８記載の放射線治療システムにおける表示方
    法。