运动体跟踪治疗装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明的实施方式涉及将由于患者的呼吸等移位的患部通过束照射来治疗的运动体跟踪治疗技术(装置)。
【背景技术】
[0002]对于癌等的恶性肿瘤，因为较高的治疗效果、较少的副作用及对身体的负担减轻等的良好的特征，使用粒子线束的治疗技术受到关注。
[0003]入射到患者的体内的粒子线束如果在穿过的过程中失去运动能量而下降到某一定的速度，则急剧停止而发生称作黑色峰值的大线量。
[0004]这样，通过在细点(pinpoint)处产生的大线量，仅瞄准癌细胞进行轰击将其杀死，能够使对于正常细胞的影响停留在最小限度。
[0005]因而，在利用粒子线束的治疗装置中，为了不使正常的组织损伤，要求将向患部照射的束的瞄准(日语:照準)正确地匹配。
[0006]为此，在束的照射开始前进行以下操作:通过X射线观察等确定患部的位置，适当地调整载置有患者的可动式床的位置、角度，将患部正确地对位到束的照射范围中。
[0007]进而，在向存在于具有运动的内脏(肺等)中的患部进行束照射的情况下，为了确保束照射的正确性，需要使照射定时匹配于伴随着呼吸等的周期性的移位。在这样的情况下，以往采取了将金等的标记植入到患部附近、或在患者的体表粘贴标记等、通过X射线摄影跟踪该标记的运动来确定患部的位置的方法。
[0008]作为这样的方法，有日本公开特许公报特开2014— 54302号公报(以下称作专利文献I)、同样是日本公开特许公报的特开2013 — 78479号公报(以下称作专利文献2)、此外同样是日本公开特许公报的特开2000 —167072号公报(以下称作专利文献3)。
【发明内容】
[0009]但是，将标记植入到患部附近的方法有如下课题，S卩:在专用标记的制作中花费成本，由于伴随着手术而患者的负担也变大。
[0010]此外，将标记粘贴到患者的体表的方法虽然患者的负担较小，但是有另外设置专用的检测照相机及同步装置并需要它们的精密的位置调整等实施上的制约变严格的课题。
[0011]本发明是考虑这样的情况而做出的，目的是提供一种能够不使用标记而正确地进行移位的患部的跟踪的运动体跟踪治疗技术。
[0012]有关本发明的技术方案的运动体跟踪治疗装置的特征在于，具备:取得部，取得对患者的体内进行摄像而得到的三维动态图像;第I投影像生成部，生成第I投影动态图像，该第I投影动态图像通过使作为内脏的一部分的追踪目标及患部区域移位的状态的上述三维动态图像从一定方向投影到二维面而得到；患部像提取部，从上述第I投影动态图像中提取上述移位的上述患部区域;追踪目标像提取部，从上述第I投影动态图像中提取上述移位的上述追踪目标;第I参数导出部，导出表示束的照射点的位置信息的第I参数，该束的照射点的位置信息是在上述第I投影动态图像中从上述移位的上述患部区域中选择出的;第2参数导出部，基于从上述第I投影动态图像提取出的上述追踪目标，导出从别的投影动态图像提取对应的上述追踪目标所需要的第2参数。决定部，至少基于上述第I参数决定载置上述患者而移动并与上述束的瞄准匹配的治疗台的位置信息；追踪目标识别部，从在基于上述位置信息使上述治疗台移动后摄像到的上述患者的第2投影动态图像中，基于上述第2参数识别上述追踪目标;相位判定部，判定在上述第2投影动态图像中移位的上述追踪目标的相位是否符合上述患部区域移位而与上述照射点一致的相位条件；以及束照射部，在得到了符合上述相位条件的判定的定时照射上述束。
[0013]根据本发明的实施方式，能够提供一种能够不使用标记而正确地进行移位的患部的跟踪的运动体跟踪治疗技术。
【附图说明】
[0014]图1是表示有关本发明的第I实施方式的运动体跟踪治疗装置的块图。
[0015]图2是表示将患者的肺的三维动态图像投影到二维面上的第I投影动态图像的图。
[0016]图3是表示通过呼吸而移位的追踪目标及患部区域的轨跡的曲线图。
[0017]图4是表示对载置在治疗台上的患者进行摄像的第2投影动态图像的图。
[0018]图5是表示有关本发明的实施方式的运动体跟踪治疗方法或运动体跟踪治疗程序的流程图。
[0019]图6是例示在患者的体内能够作为追踪目标的部分的图。
[0020]图7是表示有关本发明的第3实施方式的运动体跟踪治疗装置的块图。
[0021 ]图8是在从第I投影动态图像中提取追踪目标或患部区域时、根据这些追踪目标或患部区域的类别将提取条件分类的表。
【具体实施方式】
[0022]以下，基于【附图说明】本发明的实施方式。
[0023](第丨实施方式)
[0024]如图1所示，有关第I实施方式的运动体跟踪治疗装置10具备:取得部12，取得对患者的体内进行摄像而得到的三维动态图像M;第I投影像生成部13，生成将作为内脏的一部分的追踪目标51a(参照图2)及患部区域52a移位的状态的三维动态图像M从一定方向投影在二维面上的第I投影动态图像(图2);患部像提取部14a，从第I投影动态图像(图2)中提取移位的患部区域52a;追踪目标像提取部14c，从第I投影动态图像(图2)中提取移位的追踪目标51a;第I参数导出部15，导出表示在第I投影动态图像(图2)中从移位的患部区域52a中选定的束的照射点G(图3)的位置信息的第I参数Pl;第2参数导出部17，基于从第I投影动态图像(图2)提取出的追踪目标51a，导出从别的投影动态图像提取对应的追踪目标51b(图4)所需要的第2参数P2;决定部16，至少基于第I参数Pl决定载置患者42并移动、匹配准束41的瞄准的治疗台43的位置信息Q;追踪目标识别部31，从使治疗台43基于位置信息Q移动后摄像到的患者42的第2投影动态图像S(图4)中，基于第2参数P2识别追踪目标51b;相位判定部32，判定在第2投影动态图像S中移位的追踪目标51b的相位是否符合患部区域52b移位而与照射点G—致的相位条件R;束照射部33，在得到了符合相位条件R的判定的定时，照射束41。
[0025]进而，运动体跟踪治疗装置10具备:提取部21，从三维动态图像M中提取三维静止像N;患部指定部22，指定三维静止像N中包含的患部区域(图示略)；追踪目标指定部23，指定三维静止像N中包含的追踪目标(图示略)；指定区域检测部24，基于在三维静止像N中指定的患部区域及追踪目标，检测在三维动态图像M中移位的患部区域(图示略)及追踪目标(图示略)。
[0026]有关实施方式的运动体跟踪治疗装置10由治疗装置主体40及其控制部30、以及控制参数规定部20A(20)构成。
[0027]另外，对于使用粒子线束的治疗而言，在进入使用运动体跟踪治疗装置10的工序之前，经过固定工具制作、模拟、CT摄影、试拍(rehearsal)等的前工序。
[0028]在其中的CT摄影的工序中，用X射线CT装置等将患者的三维动态图像M摄像，导出向患部照射的束41的能量条件。
[0029]进而，该三维动态图像M被向控制参数规定部20A的取得部12发送，用于作为束41的瞄准匹配所需要的治疗台43的控制参数之一的第I参数P1、和在追踪目标的识别中需要的第2参数P2的导出。
[0030]另外，这里三维动态图像M的数据形式没有被特别限定，连续变化的患部区域52a的位置只要能够相对于时间轴确定就可以。
[0031]因而，三维动态图像M也包括是将描绘闭环轨跡的患部区域52a的至少一周期量进行时间划分而得到的多个三维静止像的集合体的情况。
[0032 ]静止像提取部21从三维动态图像M中提取某个时点下的一个三维静止像N ο该静止像提取部21的作用是在静止状态下正确地识别移位的追踪目标及患部区域的轮廓。
[0033]操作者操作患部指定部22及追踪目标指定部23，指定在该三维静止像N中包含的患部区域(图示略)及追踪目标(图示略)。
[0034]这里，追踪目标的伴随着呼吸的反复移位与患部区域的移位联动，需要指定。
[0035]具体而言，在治疗处于肺的内部的患部的情况下，可以考虑作为追踪目标而指定横隔膜。此外，追踪目标的指定例如也可以采用边缘检测、轮廓检测、模板匹配等的图像提取机构。
[0036]指定区域检测部24基于在三维静止像N中指定的患部区域及追踪目标，在三维动态图像M中检测移位的患部区域(图示略)及追踪目标(图示略)。由此，能够正确地掌握三维空间中的患部区域的移位与追踪目标的移位之间的关联性。