放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法
【課題】本発明の目的は、患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、ガントリに取り付けられた治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、任意のガントリ走行角度において、常に照射対象患部の位置されるアイソセンタに指向することのできる放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法を提供することである。
【解決手段】本発明の放射線治療装置では、治療用Ｘ線発生源が、Ｘ線軸を指向制御するジンバル機構を介してガントリに支持される。そして、アイソセンタの同定を行うためにアイソセンタ想定位置にマーカ部材を配置する。水平方向のレーザ光を指標としてマーカ部材の高さ方向の位置が決められ、アイソセンタを含む水平面が決定する。任意のガントリ走行角度において、複数の旋回角度におけるマーカ部材のＸ線画像を取得し、その中心位置を水平面内におけるアイソセンタ想定位置とする。
【解決手段】本発明の放射線治療装置では、治療用Ｘ線発生源が、Ｘ線軸を指向制御するジンバル機構を介してガントリに支持される。そして、アイソセンタの同定を行うためにアイソセンタ想定位置にマーカ部材を配置する。水平方向のレーザ光を指標としてマーカ部材の高さ方向の位置が決められ、アイソセンタを含む水平面が決定する。任意のガントリ走行角度において、複数の旋回角度におけるマーカ部材のＸ線画像を取得し、その中心位置を水平面内におけるアイソセンタ想定位置とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療装置で用いられる治療用のＸ線は、患部への適正量照射の遂行及び周辺健全組織への照射量低減を図るために、患部性状に応じた照射領域の設定がなされた上で患部に照射することが必要である。このため、事前にＣＴ等による患部評価に基づいて治療計画の立案を行い、当該治療計画に沿った治療が実施される。具体的には、患部相当位置をアイソセンタに位置させ、同じくアイソセンタに指向するように、ガントリに対する治療用Ｘ線発生源の設定が行われる。そして、治療用Ｘ線発生源とアイソセンタとの間に配置されるマルチリーフコリメータにより、治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の患部に対する照射領域を適正性状に成形し、患部に対して所定線量のＸ線照射が行われる。
【０００３】
このため、患者の載置されたカウチを位置制御して、設定されたアイソセンタの位置に対して、常に患者の患部中心を精度良く位置させることが必要となる。また、治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、常にアイソセンタを指向するように制御することが必要となる。
【０００４】
特に、ガントリ上に搭載される治療用Ｘ線発生部（治療用Ｘ線発生源、マルチリーフコリメータ等）は、自重（〜数百ｋｇ）によりガントリに変形を生じさせ、ガントリにおける走行角度および旋回角度に依存して、治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸とアイソセンタとの相対位置にはズレが生じる。また、放射線治療装置の機械要素部品（例：任意位置設置用歯車）の磨耗等により、Ｘ線の照射軸とアイソセンタとの相対位置には経時的なズレも生じる場合がある。通常、ガントリに対する積載物の重量バランスを取るために、ガントリ上における治療用Ｘ線発生部取り付け位置の対向側（Ｘ線検出器設置部）にも治療用Ｘ線発生部と同等な重量物を設置するが、この場合、両者の自重によるガントリの変形量は更に大きなものとなる。このため、Ｘ線の照射軸をアイソセンタに指向させる調整を比較的高頻度で行う必要があり、治療計画に基づくＸ線照射角度毎に、多くの調整時間が費やされている。
【０００５】
上記した技術に関連して、以下に示す提案がなされている。
【０００６】
特開平１０−３３７２８５号公報に開示されている「Ｘ線診断装置」では、弧状のアームにＸ線発生部とＸ線検出部とを対向配置するＸ線診断装置において、Ｘ線発生部から曝射されるＸ線束の照射野と、このＸ線束の照射野に対するＸ線検出部の受像面とが一致するように、Ｘ線検出部におけるＸ線の検出位置を制御する検出位置制御手段を有するＸ線診断装置が提案されている。
【０００７】
また、特開２００４−９７６４６号公報に開示されている「放射線治療装置」では、被検体の治療野へ治療用放射線を照射する放射線照射ヘッドと、被検体の治療野に診断用Ｘ線を照射するＸ線源と、被検体を透過した診断用Ｘ線の透過Ｘ線を検出して、診断画像データとして出力するセンサアレイとを備え、センサアレイは、放射線照射ヘッドの移動に連動して動く、放射線治療装置が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３３７２８５号公報
【特許文献２】特開２００４−９７６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、常に照射対象患部の位置する所定位置に指向することのできる放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用する番号・符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１１】
本発明の放射線治療装置（１００）は、アイソセンタ（２００）を通る第１の軸の周りに回動自在であり、アイソセンタで第１の軸に交差する第２の軸の周りにも回動自在なガントリ（１）と、ガントリに配設される撮像装置（６、１６、１９０）と、制御装置（４００）と、を具備する。制御装置は、ガントリの第１の軸周りの角度として定義する旋回角度の複数の位置から、撮像装置によりマーカ部材の画像を撮像する。制御装置は、その画像それぞれにおける視野位置に基づいて、アイソセンタ同定位置を同定する。
【００１２】
上記の放射線治療装置（１００）において、第１の軸は、鉛直方向に平行である。制御装置は、概ねアイソセンタの位置に配置されたマーカ部材の画像を撮像するに際して、撮像装置をガントリと第１の軸とが交差する位置に配置させてマーカ部材の画像を撮像する。
【００１３】
上記の放射線治療装置（１００）の１形態において、撮像装置は、検出器（６）と同一である。
【００１４】
上記の放射線治療装置（１００）は、更に、ガントリに配設される放射線発生装置（２）と、アイソセンタを介して放射線発生装置と対向する位置の前記ガントリ上に配置され、放射線発生装置から出射されたＸ線の強度分布を検出する検出器（６）と、放射線発生装置のガントリに対する取付け角度を調整する為のジンバル機構（３）と、を具備する。制御装置は、アイソセンタ同定位置に前記マーカ部材を移動させ、ガントリの前記第２の軸周りの複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記撮像装置によって前記画像を撮像する。各走行角度毎に、撮像した前記マーカ部材の位置に基いて、前記放射線発生装置から出射されるＸ線の照射軸を前記マーカ部材の位置に合わせるために必要な、前記ジンバル機構の調整量を求める。
【００１５】
上記の放射線治療装置（１００）の１形態において、撮像装置は、前記放射線発生装置のＸ線出射端部に、Ｘ線の照射軸に対して視野中心が一致するように取り付けられたＣＣＤカメラである。この時、マーカ部材はナイロン球であることが好ましい。また、マーカ部材は、外表面でマーカ支持部材によって支持されていることが好ましい。
【００１６】
上記の放射線治療装置（１００）において、ＣＣＤカメラは、単色光のフィルタを備え、
前記アイソセンタの同定の際に、前記マーカ部材に対して前記単色光を透過することのできる波長の単色光が照射されることが好ましい。
【００１７】
上記の放射線治療装置（１００）は、１形態において、マーカ部材と前記マーカ支持部材は、光反射率が異なっていることが好ましい。更には、マーカ部材は、マーカ支持部材よりも光反射率が高いことがより好ましい。
【００１８】
上記の放射線治療装置（１００）において、制御装置は、撮像したマーカ部材の画像に対して、二値化処理を施すことが好ましい。
【００１９】
上記の放射線治療装置（１００）において、マーカ部材は、前記ＣＣＤカメラの検出限界より大きく、且つ、前記ＣＣＤカメラの視野範囲よりも小さい大きさである。
【００２０】
上記の放射線治療装置（１００）において、マーカ部材は、前記ＣＣＤカメラの視野に対して１／３〜１／４の大きさである。
【００２１】
上記の放射線治療装置（１００）において、制御装置は、各走行角度毎に求められたジンバル機構の調整量を、走行角度と対応付けて格納する。
【００２２】
上記の放射線治療装置（１００）において被照射体にＸ線を照射するにあたり、制御装置は、格納されたジンバル機構の調整量と走行角度との関係に基いて、放射線発生装置の取り付け角度をジンバル機構により調整し、
取り付け角度を調整した後に、放射線発生装置から被照射体に対してＸ線を照射する。
【００２３】
上記の放射線治療装置（１００）は、更に、放射線発生装置から出射されたＸ線の一部をカットし照射野を調整するマルチリーフコリメータ（８）、と、放射線発生装置のガントリに対する取り付け位置を調整する為の位置合わせ機構と、を具備する。撮像装置は、検出器と同一である。制御装置は、各走行角度毎にＸ線強度分布の回転対称性を評価する。回転対称性の評価結果に基いて、マルチリーフコリメータと放射線発生装置との相対配置を所望の関係とするのに必要な、位置合わせ機構の調整量を求める。求めた位置合わせ機構の調整量と走行角度との対応関係を格納する。
【００２４】
上記の放射線治療装置（１００）において被照射体にＸ線を照射するにあたり、制御装置は、格納された位置合わせ機構の調整量と走行角度との対応関係に基づいて、Ｘ線照射軸とマルチリーフコリメータとの相対配置が所望の関係となるように、放射線発生装置の取り付け位置を調整する。取り付け位置を調整した後に、放射線発生装置から被照射体に対してＸ線を照射する。
【００２５】
上記の放射線治療装置（１００）において、制御装置は、更に、各走行角度毎に求められたジンバル機構の調整量に基いて、各走行角度毎に放射線発生装置の取り付け角度を調整し、取り付け角度の調整された状態でＸ線を出射させて、マーカ部材のＸ線画像を検出器により撮像させる。撮像されたマーカ部材のＸ線画像の歪みの大きさに基いて、検出器のガントリに対する取り付け角度変位量を求める。検出器のガントリに対する取り付け角度変位量と走行角度との相関関係を、格納する。
【００２６】
上記の放射線治療装置（１００）において被照射体にＸ線を照射するに際し、制御装置は、設定された走行角度においてＸ線を出射させて被照射体のＸ線画像を検出器により検出させ、格納された検出器のガントリに対する取り付け角度変位量と走行角度との相関関係に基いて、検出された被照射体のＸ線画像を補正する。
【００２７】
上記の放射線治療装置（１００）において、走行角度は、ガントリの第１の軸周りの角度として規定される複数の旋回角度の夫々の位置に対して設定される。
【００２８】
上記の放射線治療装置（１００）において、制御装置は、アイソセンタを同定する前に、放射線発生装置を、ガントリと第１の軸とが交差する位置に配置する。複数の旋回角度のそれぞれの位置において、放射線発生装置からＸ線を出射させて検出器によりＸ線の強度分布を検出する。Ｘ線強度分布の検出結果に基いて、Ｘ線照射軸が何れの旋回角度でも一致するように、ガントリに対する前記放射線発生装置の取り付け角度を調整する。
【００２９】
上記の放射線治療装置（１００）は、更に、アイソセンタの高さ位置から水平方向に光線を出射する水平方向軸調整光源（５００）を具備する。制御装置は、アイソセンタを同定する前に、水平方向軸調整光源より出射された光線を指標として、マーカ部材の高さ方向の位置を調整する。
【００３０】
本発明に係る放射線治療装置の制御方法は、アイソセンタを通る第１の軸の周りに回動自在であり、アイソセンタで第１の軸に交差する第２の軸の周りにも回動自在なガントリと、ガントリに配設される撮像装置と、を具備する放射線治療装置の制御方法ある。アイソセンタ想定位置を指示するマーカ部材を、概ねアイソセンタに想定される位置に配置するステップ（ステップＳ３０）と、ガントリの第１の軸周りの角度として定義する旋回角度の複数の位置から、概ねアイソセンタの位置に配置されたマーカ部材を撮像し、撮像されたマーカ部材の画像それぞれにおける視野位置に基づいて、アイソセンタの位置を同定するアイソセンタ同定ステップ（ステップＳ７０、８０）と、を具備する。
【００３１】
上記の放射線治療装置の制御方法において、第１の軸は、鉛直方向に平行である。アイソセンタ同定ステップにおいて、マーカ部材の画像を撮像するに際し、放射線発生装置は、ガントリと第１の軸とが交差する位置から前記マーカ部材の画像を撮像する。
【００３２】
上記の放射線治療装置の制御方法において、撮像装置は、前記検出器と同一であり、
複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記マーカ部材の画像を撮像するステップにおいて、マーカ部材の画像は、放射線発生装置からＸ線を出射して、このＸ線の強度分布を検出器で検出することにより行われる。
【００３３】
上記の放射線治療装置の制御方法において、放射線治療装置は、更に、ガントリに配設される放射線発生装置と、アイソセンタを介して前記放射線発生装置と対向する位置の前記ガントリ上に配置され、放射線発生装置から出射されたＸ線の強度分布を検出する検出器と、放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け角度を調整する為のジンバル機構と、を具備する。更に、前記アイソセンタ同定ステップにおいて同定された位置に、前記マーカ部材を配置するステップ（ステップＳ１００）と、ガントリの前記第２の軸周りの角度として定義される複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記マーカ部材の画像を撮像するステップ（ステップＳ１２０）と、各走行角度毎に、撮像した前記マーカ部材の位置に基いて、Ｘ線の照射軸を前記マーカ部材の位置に合わせるために必要な、ガントリに対する前記放射線発生装置の取付け角度の調整量を求める調整量決定ステップ（ステップＳ１３０）と、を具備する。
【００３４】
上記の放射線治療装置の制御方法において、撮像装置は、放射線発生装置から出射されるＸ線の照射軸に対して視野中心が一致するように、放射線発生装置のＸ線出射端部に取り付けられたＣＣＤカメラである。
【００３５】
上記の放射線照射装置の制御方法は、更に、走行角度毎に求められた取付け角度の調整量を、走行角度と対応付けて格納するステップ（ステップＳ１４０）を具備する。
【００３６】
上記の放射線照射装置の制御方法は、更に、格納された取り付け角度の調整量と走行角度との関係に基いて、設定された走行角度において前記放射線発生装置の取付け角度を調整するステップと、取り付け角度を調整した後に、前記放射線発生装置から被照射照射対象に対してＸ線を照射させるステップと、を具備する。
【００３７】
上記の放射線治療装置の制御方法において、放射線治療装置は、更に、前記放射線発生装置から出射されたＸ線の一部をカットし照射野を調整するマルチリーフコリメータ、を備える。撮像装置は、検出器と同一である。各走行角度毎に、放射線発生装置から出射されたＸ線強度分布の回転対称性を評価するステップ（ステップＳ１５０）と、回転対称性の評価結果に基いて、マルチリーフコリメータとＸ線照射軸との相対配置を所望の関係とするのに必要な、放射線発生装置のガントリに対する取付け位置の調整量を求めるステップ（ステップＳ１２０〜Ｓ１８０）と、取付け位置の調整量と走行角度との対応関係を格納するステップ（ステップＳ２００）と、を具備する。
【００３８】
上記の放射線治療装置の制御方法は、格納された取り付け位置の調整量と走行角度との対応関係に基いて、設定された角度においてＸ線照射軸とマルチリーフコリメータとが所望の関係となるように、放射線発生装置の取り付け位置を調整するステップと、取り付け位置を調整した後に、放射線発生装置から、被照射体に対してＸ線を照射するステップと、を具備する。
【００３９】
上記の放射線治療装置の制御方法は、更に、各走行角度毎に求められた取り付け角度の調整量に基いて、各走行角度毎に前記放射線発生装置の取付け角度を調整し、取り付け角度を調整した状態でＸ線を出射して、マーカ部材のＸ線画像を検出器により撮像するステップ（ステップＳ４００）と、撮像されたマーカ部材のＸ線画像の歪みの大きさに基いて、検出器のガントリに対する取付け角度変位量を求めるステップ（ステップＳ５００）と、検出器のガントリに対する取付け角度変位量と走行角度との相関関係を、格納するステップ（ステップＳ６００）と、を具備する。
【００４０】
上記の放射線治療装置の制御方法は、更に、設定された走行角度において、被照射体のＸ線画像を撮像するステップと、格納された検出器のガントリに対する取付け角度変位量と走行角度との相関関係に基いて、撮像された被照射体のＸ線画像を補正するステップ（ステップＳ７００）と、を具備する。
【００４１】
上記の放射線治療装置の制御方法（１００）において、走行角度は、ガントリの第１の軸周りの角度として規定される複数の旋回角度の夫々の位置に対して設定される。
【００４２】
上記の放射線治療装置の制御方法は、更に、アイソセンタ同定ステップの前に実行される事前軸合わせステップ（ステップＳ１０、２０）を具備する。事前軸合わせステップは、放射線発生装置を、ガントリと第１の軸とが交差する位置に配置するステップ（ステップＳ１０）と、複数の旋回角度のそれぞれの位置から、放射線発生装置により出射されたＸ線の強度分布を検出し、Ｘ線強度分布の検出結果に基いて、Ｘ線照射軸がいずれの旋回角度でも一致するように、前記ガントリに対する前記放射線発生装置の取付け角度を調整するステップ（ステップＳ２０）と、を有する
【００４３】
上記の放射線治療装置の制御方法は、更に、アイソセンタ同定ステップの前に実行され、アイソセンタの高さ位置から出射される光線を指標として、マーカ部材の高さ方向の位置を調整するアイソセンタ高さ位置設定ステップ（ステップＳ４０、５０、６０）を具備する。
【発明の効果】
【００４４】
本発明により、患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、ガントリに取り付けられた治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、任意のガントリ走行角度において、常に照射対象患部の位置される所定位置に指向することのできる放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
添付図面を参照して、本発明による放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００４６】
本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置の概略構成を図１に、その断面構造を図２に示す。本実施の形態の放射線治療装置１００は、回転ガントリー１と、治療用Ｘ線発生源２と、検出器（ＦＰＤ、ＣＣＤ、ＭＷＰＣ、Ｘ線フィルム等）６と、診断用Ｘ線発生源５と、検出器４と、患者を載置するためのカウチ７を備えている。治療用Ｘ線発生源２は、そのＸ線照射軸を必要に応じて２軸の周りに回動して指向角を制御することの出来るジンバル構造３を有している。さらに、本発明の実施の形態においては、患部性状に応じたＸ線照射領域を設定して患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、治療用Ｘ線発生源２と患部との間にマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）８を備えている。尚、治療用Ｘ線発生源２とマルチリーフコリメータ８との間には、Ｘ線の強度分布をフラットにする為のフラットニングフィルタが配置されることもある。フラットニングフィルタが配置された場合でも、Ｘ線の強度分布は若干の勾配を有しており、検出器によってＸ線の強度中心を求めることが可能である。本実施の形態における、治療用Ｘ線発生源２とマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）８との概略構成を図３に示す。治療用Ｘ線発生源２において、電子銃から出射された電子ビーム２ｂは、電子ビーム加速装置２ａ中を通過する間にエネルギーを得て加速され、電子ビーム加速装置２ａの終端部に機械的に接続されているＸ線ターゲット２ｃに衝突する。Ｘ線ターゲット２ｃからは、制動放射により、電子ビーム入射方向とＸ線出射角度分布との関係に基づいて、電子ビームと同一の照射軸を有するＸ線９が発生する。Ｘ線ターゲット２ｃで発生したＸ線９は、図３に示されるように、治療用Ｘ線発生源２と患部との間に配置されているマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）８により、患部性状に応じた利用線錐１０が形成される。
【００４７】
また、本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置１００は、制御装置４００として制御用のコンピュータを有している。そして、当該制御用のコンピュータにより、アイソセンタの同定、およびアイソセンタの同定により設定されたアイソセンタ位置に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源２の照射軸とをアイソセンタに位置させるための調整量の算出、そして算出量に基づいたカウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸との制御が行われる。本発明においては、アイソセンタの同定に際して、アイソセンタ想定位置を指示するためのマーカ部材が用いられる。マーカ部材としては、検出器６で撮像可能であって、その中心位置が明確に分かる形状の部材であれば何でも良いが、任意の方向からの校正が可能なる球体物が好的で、とりわけ真球度が高いもの（例：ＪＩＳ Ｂ１５０１）の入手が容易で且つ後述手段において当該中心形状の同定が容易である、金属球、ナイロン球などが最適である。また、本形状寸法は検出限界及び検出器寸法、設置距離により選択することとなる。
【００４８】
本発明の放射線治療装置において、ガントリは、アイソセンタを通り、概ね直交する２つの回転軸周りに回転自在である。１つの軸は概ね鉛直方向を指向し、この軸を旋回軸とする。また、旋回軸まわりの角度を旋回角度として規定する。一方、旋回軸に対して概ね直交する軸を走行軸とする。そして、ガントリと旋回軸の交差する位置（最頂部、あるいは最下部）を、走行角度０°あるいは±１８０°と規定する。本発明の実施の形態に説明においては、それぞれ上記したように、旋回軸を鉛直方向向きと規定して説明するが、旋回軸と走行軸とが概ね直交関係にあれば、旋回軸の指向方向が鉛直向きに規定されることはない。例えば、旋回軸が水平方向を指向する場合であっても同様に成立する。
【００４９】
本実施の形態においては、（１）ガントリの走行角度±９０°により規定される面を、アイソセンタを含む水平面とし、水平方向軸調整用レーザ（水平位置を指示できる光線であればレーザーに限定されない）を用いて、当該水平面内の最適位置にマーカ部材としての金属球を配置することにより、アイソセンタの水平位置を設定する。（２）次に、治療用Ｘ線発生源２がガントリ走行角度０度の位置に配置されたときに、治療用のＸ線とＸ線検出器とを用いて、複数のガントリ旋回角度における金属球座標を測定し、何れの旋回角度においても当該金属球の座標が同じになるように金属球の水平面内位置調整を行い（図４参照）、当該位置を水平面内におけるアイソセンタの位置とする。（３）更に任意のガントリ走行角度及び旋回角度において、前記設置金属球にＸ線照射軸を一致させるために必要なジンバル構造所要駆動量の同定を行う。
【００５０】
また、本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置１００においては、制御装置４００により、（１）〜（２）に示されたアイソセンタ位置の同定を行い、（３）により当該放射線治療装置の任意のガントリ走行角度および旋回角度に対応した、カウチとアイソセンタとの相対位置、および治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸とアイソセンタとの相対位置を算出する。そして、それぞれの算出結果に基づいた、カウチおよびＸ線軸のアイソセンタに対するズレ量（必要調整量）をテーブルとして保持することにより、医療計画に基づいて様々な照射角度（走行角度及び旋回角度）におけるＸ線照射が必要になったときにおいても、迅速にＸ線の照射軸をアイソセンタに位置される患部に照射する。これにより、患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図るために、ガントリに取り付けられた治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、任意のガントリ走行角度において、常に照射対象患部の位置されるアイソセンタに指向することのできる放射線治療システムを実現する。
【００５１】
（実施の形態１）放射線治療装置
本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置の概略構成を図５に示す。本実施の形態に係わる放射線治療装置１００は、図１および図２に示されるように、回転ガントリー１と、回転ガントリー１に取り付けられて治療用のＸ線を出射するための治療用Ｘ線発生源２と、回転ガントリー１の治療用Ｘ線発生源２と対向する位置に取り付けられて、治療用Ｘ線発生源２から出射されるＸ線を検出するためにＸ線照射軸に対して検出面が概ね垂直になるように配設された検出器（ＦＰＤ、ＣＣＤ、ＭＷＰＣ、Ｘ線フィルム等）６と、回転ガントリー１に取り付けられて患者の体内にある患部（癌病巣部）の位置を確認するための透視画像を取得するための診断用Ｘ線発生源５と、回転ガントリー１の診断用Ｘ線発生源５と対向する位置に取り付けられて診断用Ｘ線発生源５から出射されるＸ線を検出する検出器４と、患者を載置するためのカウチ７とを備えている。また、本発明の実施の形態においては、患部性状に応じたＸ線照射領域を設定して患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図るために、治療用Ｘ線発生源２と患部との間にマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）８を備えている。
【００５２】
治療用Ｘ線発生源２は、支持部１２を介してガントリ１に取り付けられている。
【００５３】
本実施の形態においては、アイソセンタの同定に際して、アイソセンタ想定位置を指示するための金属球を用いる。金属球は、球支持棒の先端に取り付けられており、球支持棒は、アイソセンタ同定時にカウチの所定位置に取り付けられる。
【００５４】
本実施の形態に係わる放射線治療装置は、図５に示されるように、さらに、アイソセンタの同定における水平面の水平位置を設定するためのレーザ光５００ａを発生させるためのレーザ装置装置５００を備えている。本実施の形態においては、水平面内方向のアイソセンタの位置同定をするために、治療用放射線装置２から照射されるＸ線と、当該Ｘ線を検出するための検出器６とを用いる。
【００５５】
また、本実施の形態に係わる放射線治療装置１００は、ＣＰＵおよび記憶部等を備えた図示せぬコンピュータを有している。そして、当該記憶部には、本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置におけるアイソセンタの同定、およびアイソセンタの同定により設定されたアイソセンタ位置に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをアイソセンタに位置させるための調整量の算出、および算出結果に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをアイソセンタに指向させるための放射線治療装置制御用プログラムが予め格納されている。
【００５６】
（実施の形態１の動作原理）
以下、図８に基づいて、本実施の形態の動作フローを説明する。本実施の形態に係わる放射線治療装置１００が起動すると、本実施の形態に係わる放射線治療装置１００に備わる図示せぬ制御用コンピュータのＣＰＵが、記憶部に予め格納されている放射線治療装置制御用プログラムを読み込んで実行する。放射線治療装置制御用プログラムが実行されると、ＣＰＵは、患部に対して適正量のＸ線を照射するために、以下の手順に沿ってアイソセンタの同定、およびアイソセンタの同定により設定されたアイソセンタ位置に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをアイソセンタに位置させるための調整量の算出を行う。
【００５７】
初めに、ガントリ１に取り付けられた治療用Ｘ線発生源２の走行角度が０度になるように、ガントリの初期設定がなされる（ステップＳ１０）。治療用Ｘ線発生源などのガントリ搭載物を、ガントリ走行角度が０°となる位置に設置した際、荷重方向は対称性を有することから、ガントリ変形は中心方向に対するものが主体となる。このことは、当該位置から出射したＸ線の中心軸が、経時的にも最初の調整位置に対して大きく変化しないことを意味する。次に、ガントリの複数の任意旋回角度において、Ｘ線照射野の中心がほぼ同等となるようＸ線発生部取付角度を調整する（ステップＳ２０）。これにより、ガントリの旋回軸とＸ線照射軸とがほぼ同一に調整される。任意の旋回角度としては、例えば０°、±６０°（０°はガントリ平面がカウチ移動方向に垂直な状態に相当）といった、Ｘ線像検出感度に相違が生じるような角度選定をすることが望ましい。次に、図５に示されるアイソセンタ中心相当位置２００に、アイソセンタの同定を行う為のマーカ部材として金属球１５０を設置する（ステップＳ３０）。当該球の材質は、Ｘ線撮影で像を同定できる実効厚さを有するものであれば特に金属材料に限定されない。但し、Ｘ線透過特性の面からは、金属材料であることが好適である。後述するが、アイソセンタの同定は、マーカ部材を検出器で撮像することにより行われるので、当該球の寸法は、検出器における分解能及び視野サイズを考慮したうえで、検出器により十分評価可能であるものに設定する。当該球は、支持部材により固定される。当該球が嵌合部を有し、支持部材が当該球と嵌合するようにして固定される場合には、当該球内における支持棒取り付け箇所での透過性の差異を生じないように、当該球と比較して大きくＸ線透過特性が異ならないことが望ましい。一方、接着などの方法により、当該球の表面にて支持部材が取り付けられる場合には、当該球と支持部材との認識の容易性から、支持部材球のＸ線透過特性は当該球とは異なっていることが望ましい。次に、水平方向軸調整用レーザ装置５００から出射されるレーザ光の水平高さが、ガントリの走行角度±９０°平面（アイソセンタを含む平面）高さと同一となるように当該水平方向軸調整用レーザ装置５００を設置し、実際にレーザ光を照射する（ステップＳ４０）。そして、金属球１５０の高さ方向の位置を、当該方向軸調整用レーザ装置５００から照射されるレーザ光５００ａの軌跡を基準にして、ガントリの走行角度±９０°平面（アイソセンタを含む平面）高さと同一となるように調整する。調整後、当該金属球の高さ方向の位置が、レーザ光５００ａに基づく高さに設定されているかの確認が行われ（ステップＳ５０）、高さ設定に誤差のある場合には、再度金属球１５０の高さ方向の再設定が行われ（ステップＳ６０）、規定の範囲内であると判断された場合には、次のステップに進められる。当該金属球の高さ方向の位置が、レーザ光５００ａに基づく高さに設定されているかの確認がなされると、複数のガントリ旋回角度（図６、図７参照）における金属球のＸ線像計測が行われる（ステップＳ７０）。ステップＳ７０におけるＸ線像の計測においては、図７に示されるようなＸ線照射野５０に、それぞれのガントリ旋回角度での金属球１５０の像が得られる。この金属球の像の位置に基づいて、水平面内におけるアイソセンタ中心相当位置が算出される（ステップＳ８０）。アイソセンタ中心相当位置としては、上記それぞれの金属球の像を含む円の中心が一例として考えられる（図７参照）。そして、ステップＳ８０で算出されたアイソセンタ中心相当位置が、上記それぞれの旋回角度におけるアイソセンタとしての全ての許容範囲内に入るか否かが評価される（ステップＳ９０）。ステップＳ９０の評価において、当該アイソセンタ中心相当位置が許容範囲内であると判断された場合には、当該位置がアイソセンタに相当するものと判断する。一方、ステップＳ９０の評価において、当該アイソセンタ中心相当位置が許容範囲外であると判断された場合には、評価結果に基づくアイソセンタ中心相当位置に金属球１５０が調整される（ステップＳ９１）。
【００５８】
上記した一連のアイソセンタの同定作業が終了すると、設定されたアイソセンタの想定位置は制御用コンピュータの記憶部に保存される。そして、予め決められた治療計画に基づいて、適宜カウチに積載された患者の患部中心、および治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸を規定のアイソセンタの想定位置に移動させる。これにより、患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、ガントリに取り付けられた治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、常に照射対象患部の位置されるアイソセンタに指向することのできる放射線治療装置の制御方法を実現する。
【００５９】
本実施の形態においては、アイソセンタに対して水平方向（走行角度±９０°）に向けて出射したレーザ光（レーザ装置自身は床面等に固定することで絶対位置精度は確保）を、例えば当該水平面内の互いに直交する２方向から出射することでも、アイソセンタの水平位置を設定することが可能である。また、床面等に載置されたレーザ装置から出射されたレーザ光等により、ガントリの走行角度±９０°を通る水平面位置にマーカーが付され、その後は当該マーカーが付されたガントリ位置に上記レーザ装置を継続的に装着することにより、アイソセンタの水平位置を同定することにより、実際的に当該作業時間を低減することが可能となる。
【００６０】
本実施の形態においては、本来放射線治療装置に備えられている各構成要件及び機能を用いた位置調整手法を用いるのみで、各ガントリ走行角度におけるＸ線中心軸調整に供するために用いる金属球をアイソセンタ相当位置に正確に設置し、低コストかつ短時間でのアイソセンタの同定が可能となる。また、本実施の形態に係わる放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法では、前述のように、ガントリ自身の変形の影響を受けにくい位置（治療用Ｘ線発生源がガントリ走行角度０°に配置）においてアイソセンタの同定を行うため、同定において考慮するパラメータを削減でき、短時間で同定を遂行することができる。
【００６１】
（実施の形態２）放射線治療装置
本発明の実施の形態２に係わる放射線治療装置の概略構成を図９に示す。本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、実施の形態１のそれと同じである。
【００６２】
実際の放射線治療装置におけるＸ線照射は、図９に示されるように、治療用Ｘ線発生源２のガントリに対して配置される位置が走行角度＝０°のみではなく、任意の走行および旋回角度で行われる。このとき、治療用Ｘ線発生源２の自重によりガントリには変形が生じる。従って、実際的には、上記したガントリ変形をも考慮したアイソセンタの同定作業および、Ｘ線照射軸のアイソセンタへの指向制御が望まれる。
【００６３】
本実施の形態に係わる放射線治療装置においては、治療用Ｘ線発生源２と支持部１２との間にジンバル構造３を有しており、必要に応じて治療用Ｘ線発生源２を２軸の周りに回動し、そのＸ線照射軸の指向角を制御することができる。
【００６４】
（実施の形態２の動作原理）
本実施の形態の動作フローの基本的な構成は、実施の形態１のそれと同様である。但し、本実施の形態に係わる放射線治療装置の制御方法では、ステップＳ９０までの動作によりアイソセンタが同定された後に、以下のステップが追加され、任意のガントリ走行角度及び旋回角度の場合における治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸の調整が行われる。これにより設定されるアイソセンタ想定位置に対して、何れの旋回角度、走行角度であっても治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸の指向制御が行われる。
【００６５】
以下、図１０に基づいて、本実施の形態の動作フローを説明する。ステップＳ９０までの動作は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。本実施の形態に関わる方瀬線治療装置が起動すると、図示せぬ制御用コンピュータのＣＰＵが、記憶部に予め格納されている放射線治療装置制御用プログラムを読み込んで実行する。放射線治療装置制御用プログラムによって、放射線治療装置は、以下のように動作する。
【００６６】
ステップＳ９０までの処理により同定されたアイソセンタの位置に、金属球が配置される（ステップＳ１００）。計測対象となる走行角度、旋回角度が設定される（ステップＳ１１０）。治療用Ｘ線発生源２の位置を、ガントリ上の各旋回角度の各走行角度に移動させる。そして、各旋回角度の各走行角度毎に、Ｘ線を照射する（ステップＳ１２０）。治療用Ｘ線発生源２が、ガントリ走行角度Φに位置する模式を図１１Ａに示す。このとき、治療用Ｘ線発生源２の自重によりガントリには変形が生じ、これにより、アイソセンタ中心相当位置２００とＸ線照射軸との間にはズレ（Δｘ、Δｙ）が発生する。また、治療用Ｘ線発生源２と検出器６との間の距離をＬとすると、例えば図１１Ａ（ｄ）に示す関係からは検出器６の検出面上におけるΔｘは、Δｘ＝Ｌ×ｔａｎθとなる。本実施の形態においては、検出面上においてＸ線強度が最も高くなる位置（Ｘ線中心軸とＸ線検出器入射面が交差する位置）と、検出面上における金属球像の中心位置とから、当該走行角度における前記両者の差異量を求める。
【００６７】
例えば、図１１Ｂに示すように、治療用Ｘ線発生源の発生点源のみが変形を生じた場合、Ｘ線出射角度Θ変化時のＸ線検出器上での照射位置ズレ量は
【数１】
【００６８】
ここで、Ｌは既知のため、ΔＸ計測により現変化量Θを認識することができる。一方、Ｘ線検出器６においても入射面がΨ変化した場合、照射位置ズレ量は
【数２】
【００６９】
ここで、Ｌは既知であるが、Ψは不明であり、ΔＸＸからはΘが判断つかない。但し、ここで前提となる各中心位置が変化しない程度の傾きを生じる場合、以下のとおりＬ及びΔＸＸの評価からΘを同定することが可能である。つまり、治療用Ｘ線発生源側とＸ線検出器側のバランスを取らない場合、Ψは無視し得るほど小さい（Ψ≒０）。このため、ｓｉｎΨ≒０、ｃｏｓΨ≒１であるので、
【数３】
【００７０】
一方、治療用Ｘ線発生源側とＸ線検出器側のバランスを取る場合、Ψ≒Θとなる。このため、
【数４】
【００７１】
なお、ここではＸ方向（Ｘ線検出器面における直交座標での１方向）のみを対象として説明したが、本概念をＹ方向も含めた２次元平面に広げることで任意方向に対して調整することができる。
【００７２】
そして、上記により求められたＸ線強度が最も高くなる位置（Ｘ線中心軸２ｄとＸ線検出器入射面が交差する位置）と、検出面上における金属球像の中心位置とを一致させるために必要なＸ線発生部設置角度調整量（Δｘ、Δｙ）を、各旋回角度毎及び各走行角度毎に算出する（ステップＳ１３０）。
【００７３】
上記した一連の作業が終了すると、算出されたＸ線発生部設置角度調整量は、旋回角度及び走行角度と対応付けられて、制御用コンピュータの記憶部に保存される（ステップＳ１４０）。
【００７４】
尚、Ｓ１３０において、Ｘ線発生部設置取付角度調整量を算出した後に、算出した調整量の角度だけ実際にＸ線発生部の取り付け角度を調整してから再度Ｘ線を照射して、算出された角度調整量により実際に強度分布中心と金属球像とが一致するかどうかを確認してもよい。この場合、算出された角度調整量でもまだ誤差を生じる場合には、取り付け角度の微調整が行われる。そして、Ｓ１４０では、強度分布中心と金属球像とが実際に一致するまでの調整量が格納される。
【００７５】
以下のステップは、実際に被照射体に対してＸ線を照射する際の動作である。被照射体に対してＸ線を照射する際には、被照射体に対してＸ線を照射するための旋回角度、走行角度が設定されている。治療用Ｘ線発生源２が、この旋回角度、走行角度に配置された後、格納されたＸ線発生部設置角度調整量に基いて、治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸が規定のアイソセンタ想定位置を向くように取付け角度が調整される。そして、取り付け角度が調整された状態で、患部に対して適正量のＸ線が照射される。このようにして、患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、ガントリに取り付けられた治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、常に照射対象患部の位置されるアイソセンタ想定位置に指向することのできる放射線治療装置の制御方法を実現する。
【００７６】
本実施の形態においては、ジンバル構造３を有することにより、任意の走行角度及び旋回角度に配置された治療用Ｘ線発生源２に的確に対応するアイソセンタの同定を行うことができる。そして、治療用Ｘ線発生源が、ガントリ上の任意の走行角度および旋回角度に位置された場合においても、そのＸ線照射軸を、常に設定されたアイソセンタ想定位置に正確に指向させることができる。
【００７７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、実施の形態１のそれと同じである。但し、治療用Ｘ線発生源２は、ガントリに対して相対位置の調整が可能となるように、位置合わせ機構（図示せず）を介して支持台１２に取り付けられている。尚、ガントリに対する相対位置の調整が可能とは、ガントリの接線方向に対して移動可能であることを意味している。
【００７８】
（実施の形態３の動作原理）
本実施の形態の動作フローの基本的な構成は、実施の形態１のそれと同様である。但し、本実施の形態に係わる放射線治療装置の制御方法では、ステップＳ９０までの動作によりアイソセンタが同定された後の動作が追加される。任意のガントリ走行角度及び旋回角度の場合でも治療用Ｘ線発生源２のガントリに対する相対位置の調整が行われる。これにより、何れの旋回角度、走行角度であっても治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸と、マルチリーフコリメータとの相対配置を、所望のものとすることができる。
【００７９】
図１７を参照して、本実施の形態に係る動作方法を詳細に説明する。なお、ステップＳ９０までの動作は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。まず、ステップＳ９０までの動作によって同定されたアイソセンタの位置に、金属球が設置される（ステップＳ１００）。計測対象となる走行角度、旋回角度が設定される（ステップＳ１１０）。治療用Ｘ線発生源２の位置を、ガントリ上の各旋回角度の各走行角度に移動させる。そして、各旋回角度の各走行角度毎に、次ぎのステップＳ１２０〜１８０の動作を行う。まず、Ｘ線を照射する（ステップＳ１２０）。得られたＸ線強度分布の回転対称性が許容範囲内であるか否かの評価が行われる（ステップＳ１５０）。回転対称性が許容範囲外であった場合、ジンバル機構を駆動して、治療用Ｘ線発生源２のガントリに対する取り付け角度が調整される（ステップＳ１６０）。取り付け角度が調整された後、再びステップＳ１２０に戻り、金属球の撮像が実施される。一方、ステップＳ１５０において、回転対称性が許容範囲内であった場合には、撮像したＸ線画像において、金属球の中心がＸ線強度分布の中心との位置が一致しているか否かの評価が行われる（ステップＳ１７０）。金属球の中心とＸ線強度分布の中心との位置が、一致していない場合には、位置合わせ機構により、治療用Ｘ線発生源２のガントリに対する取り付け位置が調整される（ステップＳ１８０）。取付け位置が調整された後、再びステップＳ１２０へ戻り、以降の動作を繰り返す。一方、ステップＳ１７０において、金属球の中心とＸ線強度分布の中心が一致した場合には、次ぎの計測対象となる走行角度、旋回角度に治療用Ｘ線発生源２を移動させ（ステップＳ１９０）、ステップＳ１２０〜１８０までの動作を繰り返す。各旋回角度、各走行角度において、回転対称性が許容範囲内であり、且つ、金属球の中心がＸ線強度中心に一致するまでのジンバル機構と位置合わせ機構の駆動量が、その旋回角度のその走行角度においてアイソセンタへ適正な照射を行う為の調整量である。このジンバル機構と位置合わせ機構の調整量と、旋回角度及び走行角度と、の相関関係が、制御用コンピュータの記憶部に格納される（ステップＳ２００）。
【００８０】
実際に被照射体に対してＸ線を照射するに際しては、被照射体に対してＸ線を照射するにあたり設定された旋回角度、走行角度において、格納されたジンバル機構及び位置合わせ機構の調整量との関係に基いて治療用Ｘ線発生源２の取付け位置、角度が調整される。そして、被照射体に対してＸ線が照射される。
【００８１】
既述のように、治療用Ｘ線発生源２から出射されたＸ線は、マルチリーフコリメータにより照射野を調整されて被照射体に照射される。ここで、Ｘ線の照射軸と、マルチリーフコリメータとの相対的な位置関係が、所望の関係からはずれた関係であった場合には、Ｘ線の照射野が適正に調整されず、実際の治療計画どおりに照射を行うことが難しくなる。本実施の形態に依れば、位置合わせ機構によって、治療用Ｘ線発生源２の取り付け位置を調整することで、Ｘ線の照射軸とマルチリーフコリメータとの相対的な配置を調整することができる。Ｘ線強度分布の回転対称性を評価し、この評価結果に基いてジンバル機構、位置合わせ機構を調整しているので、Ｘ線の照射軸とマルチリーフコリメータとの配置を所望の関係とすることができる。そして、各旋回角度、各走行角度毎に求められた位置合わせ機構の調整量を格納しておくことにより、任意の旋回角度、走行角度（実際に被照射体にＸ線を照射する時の旋回角度、走行角度）においても、格納された調整量に基いて、治療用Ｘ線発生源の取り付け位置、取り付け角度を調整することができる。よって、Ｘ線の照射軸とマルチリーフコリメータとの配置を所望の関係とした状態で、被照射体に対するＸ線の照射を行うことができる。
【００８２】
（実施の形態４）放射線治療装置
本発明の実施の形態４に係わる放射線治療装置の概略構成を図１２に示す。本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、実施の形態１乃至３と同様である。但し、本実施の形態に係わる放射線治療装置は、治療用Ｘ線発生源２のＸ線出射端部にＣＣＤカメラ１６０を備えている。ＣＣＤカメラ１６０は、治療用Ｘ線発生源２のＸ線出射端部に対して、ＣＣＤカメラ１６０の視野中心と、治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸とが一致するように取り付けられる。本実施の形態においては、アイソセンタ同定の際に、検出器６で検出されるＸ線金属球像を使用せずに、ＣＣＤカメラで取得される金属球の可視画像を用いる。
【００８３】
本実施の形態では、ＣＣＤカメラ１６０により取得される金属球の可視画像を使用するために、Ｘ線検出器６により検出される金属球像に較べて、より高精度に金属球の位置を知ることが出来る。そして、Ｘ線を用いたアイソセンタ同定よりも精度の高いアイソセンタ位置が設定可能となる。これにより、本実施の形態においては、実施の形態１および２よりも更に精度良く、所望のＸ線照射方向にＸ線照射軸を指向させることが出来る。そして、任意の照射角度において、治療計画に沿った定位治療を確実に遂行することができる。
【００８４】
また、本実施の形態は、マーカ部材に対して照明光を照射する手段を更に具備することも有効である。本構成要件追加に伴い、金属球からの反射光強度を所定値以上に確保することが可能になるため、検出精度を向上させうる。さらに図１３に示すように、治療用Ｘ線発生源２のＸ線出射端部に備えられるＣＣＤカメラ１６０に加えて、さらにＬＥＤ等の単色照明装置３００を備えても良い。このとき、ＣＣＤカメラ１６０には、特に単色照明装置３００から出射される単色の光のみを透過するバンドパスフィルタ１８０が、レンズ１７０を介して装着される。ＣＣＤカメラ１６０により、金属球が反射する単色光のみにより構成される金属球画像を取得して、金属球と背景画像とをより明瞭に識別することが出来る。これにより、従来問題となっていた、カメラ視野における背景からのアイソセンタ２００の分離が困難性（図１４参照）を解決し、アイソセンタ２００に対する金属球１５０の位置合わせ精度をさらに向上させることができる。また、本実施の形態においては、マーカ部材の材質としては、ナイロン球などでも構わない。これは、本実施形態では、マーカ形状映像を元にした評価を行うためであり、Ｘ線使用時のように非透過性の差異に基づく評価を行うものではない上に、加工が容易であること、マーカ内部からの多重散乱光検出になることから反射角度依存性が相対的に緩和されることなどの面で有利なためである。ＣＣＤカメラに具備させるレンズ系では、視野に対して当該球が１／３〜１／４に相当するように調整することが望ましい。これは検出精度が高くなること及び当該球の位置調整に伴いＣＣＤが視野から外れることが回避可能であるためである。よって、最初の当該球の位置概略設定の際はレンズ強度を低くして視野を広くした上で、複数旋回角度での調整時には前記視野範囲を満足しえるようにレンズ強度を調整することが望ましい。更に、当該マーカ部材表面に反射係数の高い塗料を塗布することも有効である。本対応によりマーカ識別をより精度高く行うことができる。この際当該マーカの支持部材は反射率の低い塗料を塗布することが更に本目的のためには望ましい。更に、ＣＣＤカメラでの撮影画像に対して、マーカからの反射光を二値化処理を施すことも有効である、本対応によりマーカ形状の認識をより正確に行い得ることとなり、更に精度高い位置あわせを行い得ることとなる。
【００８５】
（実施の形態４の動作原理）
本実施の形態の基本的な動作原理は、実施の形態１乃至３のそれぞれと同様である。但し、本実施の形態においては、アイソセンタ同定の前後において、治療用Ｘ線発生源２のＸ線出射端部に対して、ＣＣＤカメラ１６０の視野中心と治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸とが一致するように、ＣＣＤカメラ１６０を取り付ける、あるいは取り外すステップが追加される。また、アイソセンタ同定の設定精度によっては、ガントリに対して、ＬＥＤ等の単色照明装置３００を取り付けるステップがさらに追加されるが、単色照明装置３００は、アイソセンタ同定中のみガントリに対して取り付けられても良いし、常時取り付けられても良い。検出器の位置分解能は、一般にＸ線検出器よりも可視カメラの方が高い。このため、本実施に基づき、より高精度でのアイソセンタ同定を行い得ることとなる。
また、可視カメラでの撮像映像に対して二値化処理を施すことで、マーカからの反射光の反射角度依存性の影響を低減させることが可能になる。この結果、例えば球状のマーカを使用した場合には、当該撮像映像をより真円にちかい画像として評価可能になるため、更に高精度でのアイソセンタ同定を行い得ることとなる。
【００８６】
本実施の形態により、実施の形態１乃至３の作用効果に加えて、さらに精度の良いアイソセンタ同定を行うことができ、これにより、治療計画に基づくＸ線照射方向に、治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸を極めて精度良く指向させることが出来る。
【００８７】
（実施の形態５）放射線治療装置
本発明の実施の形態５に係わる放射線治療システムの概略構成を図１５に示す。本実施の形態に係わる定位放射線治療装置１００では、制御装置４００が、実施の形態１乃至４までの動作に加えて、予め決められた治療計画に従って、アイソセンタに位置された患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ、患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るため、当該患部位置のみに精度良くＸ線を照射するように放射線治療装置のＸ線照射軸の制御するように動作する。
【００８８】
本実施の形態における制御用装置４００は、それぞれバスライン４００ａに接続されたＣＰＵ４００ｄと、記憶部４００ｅと、指示を入力するための入力部４００ｃと、通信部４００ｂとを備えている。記憶部４００ｅには、放射線治療装置におけるアイソセンタの同定、およびアイソセンタの同定により設定されたアイソセンタ想定位置に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをアイソセンタ想定位置に移動させるための調整量の算出、および予め設定される治療計画に基づく照射線量を制御するための放射線治療装置制御用プログラムが予め格納されている。また、記憶部４００ｅには、設定されたアイソセンタ想定位置に基づいて算出された、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをそれぞれアイソセンタ想定位置に移動させるための調整量が、治療用Ｘ線発生源の走行角度および旋回角度の関数として一覧化された制御用テーブル４００ｇが格納される。
【００８９】
（実施の形態５の動作原理）
本実施の形態に係わる放射線治療装置１００の動作原理を図１５に基づいて説明する。本実施の形態に係わる放射線治療装置１００が起動すると、実施の形態１から３までに記載のいずれか１つの形態と同様に、制御用装置４００のＣＰＵ４００ｄが、記憶部４００ｅに予め格納されている放射線治療装置制御用プログラム４００ｆを読み込んで実行する。記憶部４００ｅには、設定されたアイソセンタ想定位置に基づいて算出された、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをそれぞれ当該アイソセンタ想定位置に移動させるための調整量が、治療用Ｘ線発生源の走行角度および旋回角度の関数として一覧化された制御用テーブル４００ｇとして格納されており、実際に測定されなかった治療用Ｘ線発生源の走行角度および旋回角度における調整量は、実際に取得された走行角度および旋回角度における調整量を補間することにより作成される。この結果、任意角度条件において、当該調整量に基づき、前記諸量は調整されることとなる。なお、ガントリの経時的変形等に対する補償を行うため、当該制御用テーブルは一定期間経過毎に更新することが望ましい。
【００９０】
本実施の形態においては、放射線治療装置に備えられた検出器６から送られてくるＸ線性状情報を有する信号が、制御装置４００の外部、あるいは制御装置４００の内部機能として一体となった画像比較装置７００に送られる。画像比較装置７００は、予め決められている治療計画により決められている患部の照射領域とＸ線性状情報とに基づいて、治療用Ｘ線発生源２の出射部に備えられるマルチリーフコリメータ８の開口部形状の設定をするためのマルチリーフコリメータに備わるそれぞれのリーフの配置位置を算出する。画像比較装置７００により行われた算出結果は、通信部４００ｂを介して記憶部４００ｅに格納される。そして、ＣＰＵ４００ｄは、入力部ｃからの指示、あるいは予め入力されていた治療計画に基づいて、カウチの位置およびジンバル構造３を制御して、患部中心およびＸ線照射軸を、それぞれ設定されたアイソセンタ想定位置に移動させる。この際、ＣＰＵ４００ｄは、治療計画に基づく照射角度にＸ線の照射軸を指向させるために、制御用テーブル４００ｇを参照して、カウチの走行角度駆動部および旋回角度駆動部それぞれに対して走行角度／旋回角度設定信号を送信する。また、支持台１２に対して治療用Ｘ線発生源２を支持しているジンバル構造３に対して、Ｘ線発生部設置角度制御信号およびＸ線発生部設置位置制御信号を送信する。
【００９１】
本実施の形態においては、制御用テーブル４００ｇを参照することにより、治療計画に基づくＸ線照射方向に、治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸を精度良く短時間で指向させることが出来る。そして、任意の照射角度においても、治療計画に沿った定位治療を確実に遂行することができる。
【００９２】
ここで、本実施の形態における制御用テーブル４００ｇは、一定期間以上経過毎に更新され、ガントリ１や、支持台１２を含めたシステム構造の経年変化に左右されることはない。
【００９３】
（実施の形態６）放射線治療装置
本発明の実施の形態６に係わる放射線治療装置の概略構成を図１６に示す。本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、実施の形態５のそれと同様である。但し、本実施の形態においては、治療用Ｘ線発生源２を任意のガントリ走行角度および旋回角度に位置させた際に生じる検出器のガントリに対する取り付け角度変位量を考慮して、金属球のＸ線画像に対して画像処理を行う。
【００９４】
このため、本実施の形態は、実施の形態４で取得された制御用テーブル４００ｇに示される補正量に基づいてＸ線の照射軸をアイソセンタに指向してＸ線を照射し、それぞれの姿勢において検出された金属球１５０のＸ線像の円からの歪み量に基づいて、検出器６のガントリに対する取り付け角度変位量を算出し、この算出結果に基づいて、金属球のＸ線画像を補正するための画像処理を実行する放射線治療装置制御用プログラムを、予め記憶部４００ｅに備えている。最終的に得られた、それぞれのガントリ走行角度およびガントリ旋回角度の関数としての補正量は、テーブル化して記憶部４００ｅに格納しても良い。
【００９５】
本実施の形態においては、検出器６のガントリに対する取り付け角度変位量を考慮して、金属球のＸ線画像を補正するための画像処理を実行することで、患部に対する放射線照射前後における採取データを適正に処理し得る事になり、結果として放射線治療における照射位置精度が向上する。
【００９６】
なお、本実施の形態では、ガントリ１と検出器６との間に、検出器６のガントリ１に対する取り付け角度を補正する補正装置を備えることにより、検出器のガントリに対する取り付け角度変位を補正しても良い。
【００９７】
（実施の形態６の動作原理）
本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な動作原理は、実施の形態５に示したそれと同様である。但し、本実施の形態においては、実施の形態４に記載されるアイソセンタの同定終了後に記憶部４００ｅに制御用テーブル４００ｇを格納するステップに加えて、以下のステップを備えている。
【００９８】
図１８は、本実施の形態に関わる動作フローを示す。なお、制御用テーブル４００ｇを格納するステップまでは、実施の形態５と同様であるので、その説明を省略する。まず、制御用テーブル４００ｇに示されているＸ線中心軸調整条件（Ｘ線発生部設置角度等）に基づいて、それぞれの走行角度（θ）毎にＸ線照射軸を調整してＸ線を出射する（ステップＳ４００）。ステップＳ４００により取得される金属球画像に基づいて、当該金属球画像の長軸径（ΔＸ１）及び短軸径（ΔＹ１）とを求める。そして、求められた当該金属球画像の長軸径（ΔＸ１）及び短軸径（ΔＹ１）により、Ｘ線中心軸と検出器の検出面との取付角度変化量ψを、ψ＝Ｃｏｓ−１（ΔＹ１／ΔＸ１）として算出する（ステップＳ５００、図１６参照）。そして、それぞれの走行角度（θ）における当該取付角度変化量の相関をテーブル化して記憶部に格納する（ステップＳ６００）。
【００９９】
そして、被照射体の画像を撮像した際には、予めステップＳ６００で作成されたテーブルに示されている取付角度変化量に基づいて、撮像したＸ線画像を補正するための画像処理を実行する（ステップＳ７００）。
【０１００】
本実施の形態に係わる放射線治療装置においては、検出器６により、ＭＬＣ開口形状確認という装置側校正を行うことに加え、治療中の患部透視画像計測等治療行為におけるデータ採取を行う。このため、各評価内容は、Ｘ線中心軸と検出器の検出面との取付角変位の影響を受ける。本実施の形態においては、本来のシステム構成をそのまま用いるという簡易な手法にて、走行角度とＸ線検出器取付角度の相関を把握して、本値に基づきＸ線検出器により評価を行った画像に補正を掛ける（画像処理を施す）ことで、当該影響の補正をおこなうことができる。これにより、治療行為前後における採取データを適正に処理し得る事になり、結果として治療行為の精度向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置の断面を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置の治療用Ｘ線発生源とマルチリーフコリメータとの概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする動作フロー（放射線治療装置制御方法）を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係わる放射線治療装置の治療用Ｘ線発生源が任意の走行角度で配置されたときの、ガントリの変形を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする動作フロー（放射線治療装置制御方法）を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の実施の形態２に係わる放射線治療装置の治療用Ｘ線発生源が走行角度θで配置されたときの、検出器上におけるアイソセンタとＸ線中心軸とのズレ量を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａにおいて、さらに検出器の検出面がψ変化したときの、検出器上におけるアイソセンタとＸ線中心軸とのズレ量を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係わる放射線治療装置の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係わる放射線治療装置において、さらに単色照明系の光源を用いて治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係わる放射線治療装置において、単色照明系の光源を用いずに治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする際の課題を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係わる放射線治療システムの概略構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態６に係わる放射線治療システムにおいて、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタ想定位置に移動する模式を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３の動作フローである。
【図１８】本発明の実施の形態６の動作フローである。
【符号の説明】
【０１０２】
１…回転ガントリー
２…治療用Ｘ線発生源
２ａ…電子ビーム加速装置
２ｂ…電子ビーム
２ｃ…Ｘ線ターゲット
２ｄ…Ｘ線軸
３…ジンバル構造
４…検出器
５…診断用Ｘ線発生源
６…（Ｘ線）検出器
７…カウチ
８…マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）
９…Ｘ線
１０…利用線錐
１２…支持台
１４…コリメータ
５０…Ｘ線照射野
６０…金属球位置から求めた円
１００…放射線治療装置
１５０…金属球
１６０、１９０…ＣＣＤカメラ
１７０…レンズ
１８０…フィルタ
２００…アイソセンタ
３００…単色照明装置
４００…制御装置
４００ａ…バスライン
４００ｂ…通信部
４００ｃ…入力部
４００ｄ…ＣＰＵ
４００ｅ…記憶部
４００ｆ…放射線治療装置制御用プログラム
４００ｇ…制御用テーブル
５００…レーザ装置
５００ａ…レーザ光
６００…ミラー
７００…画像比較装置
１０００…放射線治療システム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療装置で用いられる治療用のＸ線は、患部への適正量照射の遂行及び周辺健全組織への照射量低減を図るために、患部性状に応じた照射領域の設定がなされた上で患部に照射することが必要である。このため、事前にＣＴ等による患部評価に基づいて治療計画の立案を行い、当該治療計画に沿った治療が実施される。具体的には、患部相当位置をアイソセンタに位置させ、同じくアイソセンタに指向するように、ガントリに対する治療用Ｘ線発生源の設定が行われる。そして、治療用Ｘ線発生源とアイソセンタとの間に配置されるマルチリーフコリメータにより、治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の患部に対する照射領域を適正性状に成形し、患部に対して所定線量のＸ線照射が行われる。
【０００３】
このため、患者の載置されたカウチを位置制御して、設定されたアイソセンタの位置に対して、常に患者の患部中心を精度良く位置させることが必要となる。また、治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、常にアイソセンタを指向するように制御することが必要となる。
【０００４】
特に、ガントリ上に搭載される治療用Ｘ線発生部（治療用Ｘ線発生源、マルチリーフコリメータ等）は、自重（〜数百ｋｇ）によりガントリに変形を生じさせ、ガントリにおける走行角度および旋回角度に依存して、治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸とアイソセンタとの相対位置にはズレが生じる。また、放射線治療装置の機械要素部品（例：任意位置設置用歯車）の磨耗等により、Ｘ線の照射軸とアイソセンタとの相対位置には経時的なズレも生じる場合がある。通常、ガントリに対する積載物の重量バランスを取るために、ガントリ上における治療用Ｘ線発生部取り付け位置の対向側（Ｘ線検出器設置部）にも治療用Ｘ線発生部と同等な重量物を設置するが、この場合、両者の自重によるガントリの変形量は更に大きなものとなる。このため、Ｘ線の照射軸をアイソセンタに指向させる調整を比較的高頻度で行う必要があり、治療計画に基づくＸ線照射角度毎に、多くの調整時間が費やされている。
【０００５】
上記した技術に関連して、以下に示す提案がなされている。
【０００６】
特開平１０−３３７２８５号公報に開示されている「Ｘ線診断装置」では、弧状のアームにＸ線発生部とＸ線検出部とを対向配置するＸ線診断装置において、Ｘ線発生部から曝射されるＸ線束の照射野と、このＸ線束の照射野に対するＸ線検出部の受像面とが一致するように、Ｘ線検出部におけるＸ線の検出位置を制御する検出位置制御手段を有するＸ線診断装置が提案されている。
【０００７】
また、特開２００４−９７６４６号公報に開示されている「放射線治療装置」では、被検体の治療野へ治療用放射線を照射する放射線照射ヘッドと、被検体の治療野に診断用Ｘ線を照射するＸ線源と、被検体を透過した診断用Ｘ線の透過Ｘ線を検出して、診断画像データとして出力するセンサアレイとを備え、センサアレイは、放射線照射ヘッドの移動に連動して動く、放射線治療装置が提案されている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−３３７２８５号公報
【特許文献２】特開２００４−９７６４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、常に照射対象患部の位置する所定位置に指向することのできる放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用する番号・符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１１】
本発明の放射線治療装置（１００）は、アイソセンタ（２００）を通る第１の軸の周りに回動自在であり、アイソセンタで第１の軸に交差する第２の軸の周りにも回動自在なガントリ（１）と、ガントリに配設される撮像装置（６、１６、１９０）と、制御装置（４００）と、を具備する。制御装置は、ガントリの第１の軸周りの角度として定義する旋回角度の複数の位置から、撮像装置によりマーカ部材の画像を撮像する。制御装置は、その画像それぞれにおける視野位置に基づいて、アイソセンタ同定位置を同定する。
【００１２】
上記の放射線治療装置（１００）において、第１の軸は、鉛直方向に平行である。制御装置は、概ねアイソセンタの位置に配置されたマーカ部材の画像を撮像するに際して、撮像装置をガントリと第１の軸とが交差する位置に配置させてマーカ部材の画像を撮像する。
【００１３】
上記の放射線治療装置（１００）の１形態において、撮像装置は、検出器（６）と同一である。
【００１４】
上記の放射線治療装置（１００）は、更に、ガントリに配設される放射線発生装置（２）と、アイソセンタを介して放射線発生装置と対向する位置の前記ガントリ上に配置され、放射線発生装置から出射されたＸ線の強度分布を検出する検出器（６）と、放射線発生装置のガントリに対する取付け角度を調整する為のジンバル機構（３）と、を具備する。制御装置は、アイソセンタ同定位置に前記マーカ部材を移動させ、ガントリの前記第２の軸周りの複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記撮像装置によって前記画像を撮像する。各走行角度毎に、撮像した前記マーカ部材の位置に基いて、前記放射線発生装置から出射されるＸ線の照射軸を前記マーカ部材の位置に合わせるために必要な、前記ジンバル機構の調整量を求める。
【００１５】
上記の放射線治療装置（１００）の１形態において、撮像装置は、前記放射線発生装置のＸ線出射端部に、Ｘ線の照射軸に対して視野中心が一致するように取り付けられたＣＣＤカメラである。この時、マーカ部材はナイロン球であることが好ましい。また、マーカ部材は、外表面でマーカ支持部材によって支持されていることが好ましい。
【００１６】
上記の放射線治療装置（１００）において、ＣＣＤカメラは、単色光のフィルタを備え、
前記アイソセンタの同定の際に、前記マーカ部材に対して前記単色光を透過することのできる波長の単色光が照射されることが好ましい。
【００１７】
上記の放射線治療装置（１００）は、１形態において、マーカ部材と前記マーカ支持部材は、光反射率が異なっていることが好ましい。更には、マーカ部材は、マーカ支持部材よりも光反射率が高いことがより好ましい。
【００１８】
上記の放射線治療装置（１００）において、制御装置は、撮像したマーカ部材の画像に対して、二値化処理を施すことが好ましい。
【００１９】
上記の放射線治療装置（１００）において、マーカ部材は、前記ＣＣＤカメラの検出限界より大きく、且つ、前記ＣＣＤカメラの視野範囲よりも小さい大きさである。
【００２０】
上記の放射線治療装置（１００）において、マーカ部材は、前記ＣＣＤカメラの視野に対して１／３〜１／４の大きさである。
【００２１】
上記の放射線治療装置（１００）において、制御装置は、各走行角度毎に求められたジンバル機構の調整量を、走行角度と対応付けて格納する。
【００２２】
上記の放射線治療装置（１００）において被照射体にＸ線を照射するにあたり、制御装置は、格納されたジンバル機構の調整量と走行角度との関係に基いて、放射線発生装置の取り付け角度をジンバル機構により調整し、
取り付け角度を調整した後に、放射線発生装置から被照射体に対してＸ線を照射する。
【００２３】
上記の放射線治療装置（１００）は、更に、放射線発生装置から出射されたＸ線の一部をカットし照射野を調整するマルチリーフコリメータ（８）、と、放射線発生装置のガントリに対する取り付け位置を調整する為の位置合わせ機構と、を具備する。撮像装置は、検出器と同一である。制御装置は、各走行角度毎にＸ線強度分布の回転対称性を評価する。回転対称性の評価結果に基いて、マルチリーフコリメータと放射線発生装置との相対配置を所望の関係とするのに必要な、位置合わせ機構の調整量を求める。求めた位置合わせ機構の調整量と走行角度との対応関係を格納する。
【００２４】
上記の放射線治療装置（１００）において被照射体にＸ線を照射するにあたり、制御装置は、格納された位置合わせ機構の調整量と走行角度との対応関係に基づいて、Ｘ線照射軸とマルチリーフコリメータとの相対配置が所望の関係となるように、放射線発生装置の取り付け位置を調整する。取り付け位置を調整した後に、放射線発生装置から被照射体に対してＸ線を照射する。
【００２５】
上記の放射線治療装置（１００）において、制御装置は、更に、各走行角度毎に求められたジンバル機構の調整量に基いて、各走行角度毎に放射線発生装置の取り付け角度を調整し、取り付け角度の調整された状態でＸ線を出射させて、マーカ部材のＸ線画像を検出器により撮像させる。撮像されたマーカ部材のＸ線画像の歪みの大きさに基いて、検出器のガントリに対する取り付け角度変位量を求める。検出器のガントリに対する取り付け角度変位量と走行角度との相関関係を、格納する。
【００２６】
上記の放射線治療装置（１００）において被照射体にＸ線を照射するに際し、制御装置は、設定された走行角度においてＸ線を出射させて被照射体のＸ線画像を検出器により検出させ、格納された検出器のガントリに対する取り付け角度変位量と走行角度との相関関係に基いて、検出された被照射体のＸ線画像を補正する。
【００２７】
上記の放射線治療装置（１００）において、走行角度は、ガントリの第１の軸周りの角度として規定される複数の旋回角度の夫々の位置に対して設定される。
【００２８】
上記の放射線治療装置（１００）において、制御装置は、アイソセンタを同定する前に、放射線発生装置を、ガントリと第１の軸とが交差する位置に配置する。複数の旋回角度のそれぞれの位置において、放射線発生装置からＸ線を出射させて検出器によりＸ線の強度分布を検出する。Ｘ線強度分布の検出結果に基いて、Ｘ線照射軸が何れの旋回角度でも一致するように、ガントリに対する前記放射線発生装置の取り付け角度を調整する。
【００２９】
上記の放射線治療装置（１００）は、更に、アイソセンタの高さ位置から水平方向に光線を出射する水平方向軸調整光源（５００）を具備する。制御装置は、アイソセンタを同定する前に、水平方向軸調整光源より出射された光線を指標として、マーカ部材の高さ方向の位置を調整する。
【００３０】
本発明に係る放射線治療装置の制御方法は、アイソセンタを通る第１の軸の周りに回動自在であり、アイソセンタで第１の軸に交差する第２の軸の周りにも回動自在なガントリと、ガントリに配設される撮像装置と、を具備する放射線治療装置の制御方法ある。アイソセンタ想定位置を指示するマーカ部材を、概ねアイソセンタに想定される位置に配置するステップ（ステップＳ３０）と、ガントリの第１の軸周りの角度として定義する旋回角度の複数の位置から、概ねアイソセンタの位置に配置されたマーカ部材を撮像し、撮像されたマーカ部材の画像それぞれにおける視野位置に基づいて、アイソセンタの位置を同定するアイソセンタ同定ステップ（ステップＳ７０、８０）と、を具備する。
【００３１】
上記の放射線治療装置の制御方法において、第１の軸は、鉛直方向に平行である。アイソセンタ同定ステップにおいて、マーカ部材の画像を撮像するに際し、放射線発生装置は、ガントリと第１の軸とが交差する位置から前記マーカ部材の画像を撮像する。
【００３２】
上記の放射線治療装置の制御方法において、撮像装置は、前記検出器と同一であり、
複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記マーカ部材の画像を撮像するステップにおいて、マーカ部材の画像は、放射線発生装置からＸ線を出射して、このＸ線の強度分布を検出器で検出することにより行われる。
【００３３】
上記の放射線治療装置の制御方法において、放射線治療装置は、更に、ガントリに配設される放射線発生装置と、アイソセンタを介して前記放射線発生装置と対向する位置の前記ガントリ上に配置され、放射線発生装置から出射されたＸ線の強度分布を検出する検出器と、放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け角度を調整する為のジンバル機構と、を具備する。更に、前記アイソセンタ同定ステップにおいて同定された位置に、前記マーカ部材を配置するステップ（ステップＳ１００）と、ガントリの前記第２の軸周りの角度として定義される複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記マーカ部材の画像を撮像するステップ（ステップＳ１２０）と、各走行角度毎に、撮像した前記マーカ部材の位置に基いて、Ｘ線の照射軸を前記マーカ部材の位置に合わせるために必要な、ガントリに対する前記放射線発生装置の取付け角度の調整量を求める調整量決定ステップ（ステップＳ１３０）と、を具備する。
【００３４】
上記の放射線治療装置の制御方法において、撮像装置は、放射線発生装置から出射されるＸ線の照射軸に対して視野中心が一致するように、放射線発生装置のＸ線出射端部に取り付けられたＣＣＤカメラである。
【００３５】
上記の放射線照射装置の制御方法は、更に、走行角度毎に求められた取付け角度の調整量を、走行角度と対応付けて格納するステップ（ステップＳ１４０）を具備する。
【００３６】
上記の放射線照射装置の制御方法は、更に、格納された取り付け角度の調整量と走行角度との関係に基いて、設定された走行角度において前記放射線発生装置の取付け角度を調整するステップと、取り付け角度を調整した後に、前記放射線発生装置から被照射照射対象に対してＸ線を照射させるステップと、を具備する。
【００３７】
上記の放射線治療装置の制御方法において、放射線治療装置は、更に、前記放射線発生装置から出射されたＸ線の一部をカットし照射野を調整するマルチリーフコリメータ、を備える。撮像装置は、検出器と同一である。各走行角度毎に、放射線発生装置から出射されたＸ線強度分布の回転対称性を評価するステップ（ステップＳ１５０）と、回転対称性の評価結果に基いて、マルチリーフコリメータとＸ線照射軸との相対配置を所望の関係とするのに必要な、放射線発生装置のガントリに対する取付け位置の調整量を求めるステップ（ステップＳ１２０〜Ｓ１８０）と、取付け位置の調整量と走行角度との対応関係を格納するステップ（ステップＳ２００）と、を具備する。
【００３８】
上記の放射線治療装置の制御方法は、格納された取り付け位置の調整量と走行角度との対応関係に基いて、設定された角度においてＸ線照射軸とマルチリーフコリメータとが所望の関係となるように、放射線発生装置の取り付け位置を調整するステップと、取り付け位置を調整した後に、放射線発生装置から、被照射体に対してＸ線を照射するステップと、を具備する。
【００３９】
上記の放射線治療装置の制御方法は、更に、各走行角度毎に求められた取り付け角度の調整量に基いて、各走行角度毎に前記放射線発生装置の取付け角度を調整し、取り付け角度を調整した状態でＸ線を出射して、マーカ部材のＸ線画像を検出器により撮像するステップ（ステップＳ４００）と、撮像されたマーカ部材のＸ線画像の歪みの大きさに基いて、検出器のガントリに対する取付け角度変位量を求めるステップ（ステップＳ５００）と、検出器のガントリに対する取付け角度変位量と走行角度との相関関係を、格納するステップ（ステップＳ６００）と、を具備する。
【００４０】
上記の放射線治療装置の制御方法は、更に、設定された走行角度において、被照射体のＸ線画像を撮像するステップと、格納された検出器のガントリに対する取付け角度変位量と走行角度との相関関係に基いて、撮像された被照射体のＸ線画像を補正するステップ（ステップＳ７００）と、を具備する。
【００４１】
上記の放射線治療装置の制御方法（１００）において、走行角度は、ガントリの第１の軸周りの角度として規定される複数の旋回角度の夫々の位置に対して設定される。
【００４２】
上記の放射線治療装置の制御方法は、更に、アイソセンタ同定ステップの前に実行される事前軸合わせステップ（ステップＳ１０、２０）を具備する。事前軸合わせステップは、放射線発生装置を、ガントリと第１の軸とが交差する位置に配置するステップ（ステップＳ１０）と、複数の旋回角度のそれぞれの位置から、放射線発生装置により出射されたＸ線の強度分布を検出し、Ｘ線強度分布の検出結果に基いて、Ｘ線照射軸がいずれの旋回角度でも一致するように、前記ガントリに対する前記放射線発生装置の取付け角度を調整するステップ（ステップＳ２０）と、を有する
【００４３】
上記の放射線治療装置の制御方法は、更に、アイソセンタ同定ステップの前に実行され、アイソセンタの高さ位置から出射される光線を指標として、マーカ部材の高さ方向の位置を調整するアイソセンタ高さ位置設定ステップ（ステップＳ４０、５０、６０）を具備する。
【発明の効果】
【００４４】
本発明により、患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、ガントリに取り付けられた治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、任意のガントリ走行角度において、常に照射対象患部の位置される所定位置に指向することのできる放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
添付図面を参照して、本発明による放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００４６】
本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置の概略構成を図１に、その断面構造を図２に示す。本実施の形態の放射線治療装置１００は、回転ガントリー１と、治療用Ｘ線発生源２と、検出器（ＦＰＤ、ＣＣＤ、ＭＷＰＣ、Ｘ線フィルム等）６と、診断用Ｘ線発生源５と、検出器４と、患者を載置するためのカウチ７を備えている。治療用Ｘ線発生源２は、そのＸ線照射軸を必要に応じて２軸の周りに回動して指向角を制御することの出来るジンバル構造３を有している。さらに、本発明の実施の形態においては、患部性状に応じたＸ線照射領域を設定して患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、治療用Ｘ線発生源２と患部との間にマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）８を備えている。尚、治療用Ｘ線発生源２とマルチリーフコリメータ８との間には、Ｘ線の強度分布をフラットにする為のフラットニングフィルタが配置されることもある。フラットニングフィルタが配置された場合でも、Ｘ線の強度分布は若干の勾配を有しており、検出器によってＸ線の強度中心を求めることが可能である。本実施の形態における、治療用Ｘ線発生源２とマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）８との概略構成を図３に示す。治療用Ｘ線発生源２において、電子銃から出射された電子ビーム２ｂは、電子ビーム加速装置２ａ中を通過する間にエネルギーを得て加速され、電子ビーム加速装置２ａの終端部に機械的に接続されているＸ線ターゲット２ｃに衝突する。Ｘ線ターゲット２ｃからは、制動放射により、電子ビーム入射方向とＸ線出射角度分布との関係に基づいて、電子ビームと同一の照射軸を有するＸ線９が発生する。Ｘ線ターゲット２ｃで発生したＸ線９は、図３に示されるように、治療用Ｘ線発生源２と患部との間に配置されているマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）８により、患部性状に応じた利用線錐１０が形成される。
【００４７】
また、本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置１００は、制御装置４００として制御用のコンピュータを有している。そして、当該制御用のコンピュータにより、アイソセンタの同定、およびアイソセンタの同定により設定されたアイソセンタ位置に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源２の照射軸とをアイソセンタに位置させるための調整量の算出、そして算出量に基づいたカウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸との制御が行われる。本発明においては、アイソセンタの同定に際して、アイソセンタ想定位置を指示するためのマーカ部材が用いられる。マーカ部材としては、検出器６で撮像可能であって、その中心位置が明確に分かる形状の部材であれば何でも良いが、任意の方向からの校正が可能なる球体物が好的で、とりわけ真球度が高いもの（例：ＪＩＳ Ｂ１５０１）の入手が容易で且つ後述手段において当該中心形状の同定が容易である、金属球、ナイロン球などが最適である。また、本形状寸法は検出限界及び検出器寸法、設置距離により選択することとなる。
【００４８】
本発明の放射線治療装置において、ガントリは、アイソセンタを通り、概ね直交する２つの回転軸周りに回転自在である。１つの軸は概ね鉛直方向を指向し、この軸を旋回軸とする。また、旋回軸まわりの角度を旋回角度として規定する。一方、旋回軸に対して概ね直交する軸を走行軸とする。そして、ガントリと旋回軸の交差する位置（最頂部、あるいは最下部）を、走行角度０°あるいは±１８０°と規定する。本発明の実施の形態に説明においては、それぞれ上記したように、旋回軸を鉛直方向向きと規定して説明するが、旋回軸と走行軸とが概ね直交関係にあれば、旋回軸の指向方向が鉛直向きに規定されることはない。例えば、旋回軸が水平方向を指向する場合であっても同様に成立する。
【００４９】
本実施の形態においては、（１）ガントリの走行角度±９０°により規定される面を、アイソセンタを含む水平面とし、水平方向軸調整用レーザ（水平位置を指示できる光線であればレーザーに限定されない）を用いて、当該水平面内の最適位置にマーカ部材としての金属球を配置することにより、アイソセンタの水平位置を設定する。（２）次に、治療用Ｘ線発生源２がガントリ走行角度０度の位置に配置されたときに、治療用のＸ線とＸ線検出器とを用いて、複数のガントリ旋回角度における金属球座標を測定し、何れの旋回角度においても当該金属球の座標が同じになるように金属球の水平面内位置調整を行い（図４参照）、当該位置を水平面内におけるアイソセンタの位置とする。（３）更に任意のガントリ走行角度及び旋回角度において、前記設置金属球にＸ線照射軸を一致させるために必要なジンバル構造所要駆動量の同定を行う。
【００５０】
また、本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置１００においては、制御装置４００により、（１）〜（２）に示されたアイソセンタ位置の同定を行い、（３）により当該放射線治療装置の任意のガントリ走行角度および旋回角度に対応した、カウチとアイソセンタとの相対位置、および治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸とアイソセンタとの相対位置を算出する。そして、それぞれの算出結果に基づいた、カウチおよびＸ線軸のアイソセンタに対するズレ量（必要調整量）をテーブルとして保持することにより、医療計画に基づいて様々な照射角度（走行角度及び旋回角度）におけるＸ線照射が必要になったときにおいても、迅速にＸ線の照射軸をアイソセンタに位置される患部に照射する。これにより、患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図るために、ガントリに取り付けられた治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、任意のガントリ走行角度において、常に照射対象患部の位置されるアイソセンタに指向することのできる放射線治療システムを実現する。
【００５１】
（実施の形態１）放射線治療装置
本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置の概略構成を図５に示す。本実施の形態に係わる放射線治療装置１００は、図１および図２に示されるように、回転ガントリー１と、回転ガントリー１に取り付けられて治療用のＸ線を出射するための治療用Ｘ線発生源２と、回転ガントリー１の治療用Ｘ線発生源２と対向する位置に取り付けられて、治療用Ｘ線発生源２から出射されるＸ線を検出するためにＸ線照射軸に対して検出面が概ね垂直になるように配設された検出器（ＦＰＤ、ＣＣＤ、ＭＷＰＣ、Ｘ線フィルム等）６と、回転ガントリー１に取り付けられて患者の体内にある患部（癌病巣部）の位置を確認するための透視画像を取得するための診断用Ｘ線発生源５と、回転ガントリー１の診断用Ｘ線発生源５と対向する位置に取り付けられて診断用Ｘ線発生源５から出射されるＸ線を検出する検出器４と、患者を載置するためのカウチ７とを備えている。また、本発明の実施の形態においては、患部性状に応じたＸ線照射領域を設定して患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図るために、治療用Ｘ線発生源２と患部との間にマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）８を備えている。
【００５２】
治療用Ｘ線発生源２は、支持部１２を介してガントリ１に取り付けられている。
【００５３】
本実施の形態においては、アイソセンタの同定に際して、アイソセンタ想定位置を指示するための金属球を用いる。金属球は、球支持棒の先端に取り付けられており、球支持棒は、アイソセンタ同定時にカウチの所定位置に取り付けられる。
【００５４】
本実施の形態に係わる放射線治療装置は、図５に示されるように、さらに、アイソセンタの同定における水平面の水平位置を設定するためのレーザ光５００ａを発生させるためのレーザ装置装置５００を備えている。本実施の形態においては、水平面内方向のアイソセンタの位置同定をするために、治療用放射線装置２から照射されるＸ線と、当該Ｘ線を検出するための検出器６とを用いる。
【００５５】
また、本実施の形態に係わる放射線治療装置１００は、ＣＰＵおよび記憶部等を備えた図示せぬコンピュータを有している。そして、当該記憶部には、本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置におけるアイソセンタの同定、およびアイソセンタの同定により設定されたアイソセンタ位置に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをアイソセンタに位置させるための調整量の算出、および算出結果に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをアイソセンタに指向させるための放射線治療装置制御用プログラムが予め格納されている。
【００５６】
（実施の形態１の動作原理）
以下、図８に基づいて、本実施の形態の動作フローを説明する。本実施の形態に係わる放射線治療装置１００が起動すると、本実施の形態に係わる放射線治療装置１００に備わる図示せぬ制御用コンピュータのＣＰＵが、記憶部に予め格納されている放射線治療装置制御用プログラムを読み込んで実行する。放射線治療装置制御用プログラムが実行されると、ＣＰＵは、患部に対して適正量のＸ線を照射するために、以下の手順に沿ってアイソセンタの同定、およびアイソセンタの同定により設定されたアイソセンタ位置に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをアイソセンタに位置させるための調整量の算出を行う。
【００５７】
初めに、ガントリ１に取り付けられた治療用Ｘ線発生源２の走行角度が０度になるように、ガントリの初期設定がなされる（ステップＳ１０）。治療用Ｘ線発生源などのガントリ搭載物を、ガントリ走行角度が０°となる位置に設置した際、荷重方向は対称性を有することから、ガントリ変形は中心方向に対するものが主体となる。このことは、当該位置から出射したＸ線の中心軸が、経時的にも最初の調整位置に対して大きく変化しないことを意味する。次に、ガントリの複数の任意旋回角度において、Ｘ線照射野の中心がほぼ同等となるようＸ線発生部取付角度を調整する（ステップＳ２０）。これにより、ガントリの旋回軸とＸ線照射軸とがほぼ同一に調整される。任意の旋回角度としては、例えば０°、±６０°（０°はガントリ平面がカウチ移動方向に垂直な状態に相当）といった、Ｘ線像検出感度に相違が生じるような角度選定をすることが望ましい。次に、図５に示されるアイソセンタ中心相当位置２００に、アイソセンタの同定を行う為のマーカ部材として金属球１５０を設置する（ステップＳ３０）。当該球の材質は、Ｘ線撮影で像を同定できる実効厚さを有するものであれば特に金属材料に限定されない。但し、Ｘ線透過特性の面からは、金属材料であることが好適である。後述するが、アイソセンタの同定は、マーカ部材を検出器で撮像することにより行われるので、当該球の寸法は、検出器における分解能及び視野サイズを考慮したうえで、検出器により十分評価可能であるものに設定する。当該球は、支持部材により固定される。当該球が嵌合部を有し、支持部材が当該球と嵌合するようにして固定される場合には、当該球内における支持棒取り付け箇所での透過性の差異を生じないように、当該球と比較して大きくＸ線透過特性が異ならないことが望ましい。一方、接着などの方法により、当該球の表面にて支持部材が取り付けられる場合には、当該球と支持部材との認識の容易性から、支持部材球のＸ線透過特性は当該球とは異なっていることが望ましい。次に、水平方向軸調整用レーザ装置５００から出射されるレーザ光の水平高さが、ガントリの走行角度±９０°平面（アイソセンタを含む平面）高さと同一となるように当該水平方向軸調整用レーザ装置５００を設置し、実際にレーザ光を照射する（ステップＳ４０）。そして、金属球１５０の高さ方向の位置を、当該方向軸調整用レーザ装置５００から照射されるレーザ光５００ａの軌跡を基準にして、ガントリの走行角度±９０°平面（アイソセンタを含む平面）高さと同一となるように調整する。調整後、当該金属球の高さ方向の位置が、レーザ光５００ａに基づく高さに設定されているかの確認が行われ（ステップＳ５０）、高さ設定に誤差のある場合には、再度金属球１５０の高さ方向の再設定が行われ（ステップＳ６０）、規定の範囲内であると判断された場合には、次のステップに進められる。当該金属球の高さ方向の位置が、レーザ光５００ａに基づく高さに設定されているかの確認がなされると、複数のガントリ旋回角度（図６、図７参照）における金属球のＸ線像計測が行われる（ステップＳ７０）。ステップＳ７０におけるＸ線像の計測においては、図７に示されるようなＸ線照射野５０に、それぞれのガントリ旋回角度での金属球１５０の像が得られる。この金属球の像の位置に基づいて、水平面内におけるアイソセンタ中心相当位置が算出される（ステップＳ８０）。アイソセンタ中心相当位置としては、上記それぞれの金属球の像を含む円の中心が一例として考えられる（図７参照）。そして、ステップＳ８０で算出されたアイソセンタ中心相当位置が、上記それぞれの旋回角度におけるアイソセンタとしての全ての許容範囲内に入るか否かが評価される（ステップＳ９０）。ステップＳ９０の評価において、当該アイソセンタ中心相当位置が許容範囲内であると判断された場合には、当該位置がアイソセンタに相当するものと判断する。一方、ステップＳ９０の評価において、当該アイソセンタ中心相当位置が許容範囲外であると判断された場合には、評価結果に基づくアイソセンタ中心相当位置に金属球１５０が調整される（ステップＳ９１）。
【００５８】
上記した一連のアイソセンタの同定作業が終了すると、設定されたアイソセンタの想定位置は制御用コンピュータの記憶部に保存される。そして、予め決められた治療計画に基づいて、適宜カウチに積載された患者の患部中心、および治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸を規定のアイソセンタの想定位置に移動させる。これにより、患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、ガントリに取り付けられた治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、常に照射対象患部の位置されるアイソセンタに指向することのできる放射線治療装置の制御方法を実現する。
【００５９】
本実施の形態においては、アイソセンタに対して水平方向（走行角度±９０°）に向けて出射したレーザ光（レーザ装置自身は床面等に固定することで絶対位置精度は確保）を、例えば当該水平面内の互いに直交する２方向から出射することでも、アイソセンタの水平位置を設定することが可能である。また、床面等に載置されたレーザ装置から出射されたレーザ光等により、ガントリの走行角度±９０°を通る水平面位置にマーカーが付され、その後は当該マーカーが付されたガントリ位置に上記レーザ装置を継続的に装着することにより、アイソセンタの水平位置を同定することにより、実際的に当該作業時間を低減することが可能となる。
【００６０】
本実施の形態においては、本来放射線治療装置に備えられている各構成要件及び機能を用いた位置調整手法を用いるのみで、各ガントリ走行角度におけるＸ線中心軸調整に供するために用いる金属球をアイソセンタ相当位置に正確に設置し、低コストかつ短時間でのアイソセンタの同定が可能となる。また、本実施の形態に係わる放射線治療装置、放射線治療装置の制御方法では、前述のように、ガントリ自身の変形の影響を受けにくい位置（治療用Ｘ線発生源がガントリ走行角度０°に配置）においてアイソセンタの同定を行うため、同定において考慮するパラメータを削減でき、短時間で同定を遂行することができる。
【００６１】
（実施の形態２）放射線治療装置
本発明の実施の形態２に係わる放射線治療装置の概略構成を図９に示す。本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、実施の形態１のそれと同じである。
【００６２】
実際の放射線治療装置におけるＸ線照射は、図９に示されるように、治療用Ｘ線発生源２のガントリに対して配置される位置が走行角度＝０°のみではなく、任意の走行および旋回角度で行われる。このとき、治療用Ｘ線発生源２の自重によりガントリには変形が生じる。従って、実際的には、上記したガントリ変形をも考慮したアイソセンタの同定作業および、Ｘ線照射軸のアイソセンタへの指向制御が望まれる。
【００６３】
本実施の形態に係わる放射線治療装置においては、治療用Ｘ線発生源２と支持部１２との間にジンバル構造３を有しており、必要に応じて治療用Ｘ線発生源２を２軸の周りに回動し、そのＸ線照射軸の指向角を制御することができる。
【００６４】
（実施の形態２の動作原理）
本実施の形態の動作フローの基本的な構成は、実施の形態１のそれと同様である。但し、本実施の形態に係わる放射線治療装置の制御方法では、ステップＳ９０までの動作によりアイソセンタが同定された後に、以下のステップが追加され、任意のガントリ走行角度及び旋回角度の場合における治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸の調整が行われる。これにより設定されるアイソセンタ想定位置に対して、何れの旋回角度、走行角度であっても治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸の指向制御が行われる。
【００６５】
以下、図１０に基づいて、本実施の形態の動作フローを説明する。ステップＳ９０までの動作は、第１の実施の形態と同様であるので、説明を省略する。本実施の形態に関わる方瀬線治療装置が起動すると、図示せぬ制御用コンピュータのＣＰＵが、記憶部に予め格納されている放射線治療装置制御用プログラムを読み込んで実行する。放射線治療装置制御用プログラムによって、放射線治療装置は、以下のように動作する。
【００６６】
ステップＳ９０までの処理により同定されたアイソセンタの位置に、金属球が配置される（ステップＳ１００）。計測対象となる走行角度、旋回角度が設定される（ステップＳ１１０）。治療用Ｘ線発生源２の位置を、ガントリ上の各旋回角度の各走行角度に移動させる。そして、各旋回角度の各走行角度毎に、Ｘ線を照射する（ステップＳ１２０）。治療用Ｘ線発生源２が、ガントリ走行角度Φに位置する模式を図１１Ａに示す。このとき、治療用Ｘ線発生源２の自重によりガントリには変形が生じ、これにより、アイソセンタ中心相当位置２００とＸ線照射軸との間にはズレ（Δｘ、Δｙ）が発生する。また、治療用Ｘ線発生源２と検出器６との間の距離をＬとすると、例えば図１１Ａ（ｄ）に示す関係からは検出器６の検出面上におけるΔｘは、Δｘ＝Ｌ×ｔａｎθとなる。本実施の形態においては、検出面上においてＸ線強度が最も高くなる位置（Ｘ線中心軸とＸ線検出器入射面が交差する位置）と、検出面上における金属球像の中心位置とから、当該走行角度における前記両者の差異量を求める。
【００６７】
例えば、図１１Ｂに示すように、治療用Ｘ線発生源の発生点源のみが変形を生じた場合、Ｘ線出射角度Θ変化時のＸ線検出器上での照射位置ズレ量は
【数１】
【００６８】
ここで、Ｌは既知のため、ΔＸ計測により現変化量Θを認識することができる。一方、Ｘ線検出器６においても入射面がΨ変化した場合、照射位置ズレ量は
【数２】
【００６９】
ここで、Ｌは既知であるが、Ψは不明であり、ΔＸＸからはΘが判断つかない。但し、ここで前提となる各中心位置が変化しない程度の傾きを生じる場合、以下のとおりＬ及びΔＸＸの評価からΘを同定することが可能である。つまり、治療用Ｘ線発生源側とＸ線検出器側のバランスを取らない場合、Ψは無視し得るほど小さい（Ψ≒０）。このため、ｓｉｎΨ≒０、ｃｏｓΨ≒１であるので、
【数３】
【００７０】
一方、治療用Ｘ線発生源側とＸ線検出器側のバランスを取る場合、Ψ≒Θとなる。このため、
【数４】
【００７１】
なお、ここではＸ方向（Ｘ線検出器面における直交座標での１方向）のみを対象として説明したが、本概念をＹ方向も含めた２次元平面に広げることで任意方向に対して調整することができる。
【００７２】
そして、上記により求められたＸ線強度が最も高くなる位置（Ｘ線中心軸２ｄとＸ線検出器入射面が交差する位置）と、検出面上における金属球像の中心位置とを一致させるために必要なＸ線発生部設置角度調整量（Δｘ、Δｙ）を、各旋回角度毎及び各走行角度毎に算出する（ステップＳ１３０）。
【００７３】
上記した一連の作業が終了すると、算出されたＸ線発生部設置角度調整量は、旋回角度及び走行角度と対応付けられて、制御用コンピュータの記憶部に保存される（ステップＳ１４０）。
【００７４】
尚、Ｓ１３０において、Ｘ線発生部設置取付角度調整量を算出した後に、算出した調整量の角度だけ実際にＸ線発生部の取り付け角度を調整してから再度Ｘ線を照射して、算出された角度調整量により実際に強度分布中心と金属球像とが一致するかどうかを確認してもよい。この場合、算出された角度調整量でもまだ誤差を生じる場合には、取り付け角度の微調整が行われる。そして、Ｓ１４０では、強度分布中心と金属球像とが実際に一致するまでの調整量が格納される。
【００７５】
以下のステップは、実際に被照射体に対してＸ線を照射する際の動作である。被照射体に対してＸ線を照射する際には、被照射体に対してＸ線を照射するための旋回角度、走行角度が設定されている。治療用Ｘ線発生源２が、この旋回角度、走行角度に配置された後、格納されたＸ線発生部設置角度調整量に基いて、治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸が規定のアイソセンタ想定位置を向くように取付け角度が調整される。そして、取り付け角度が調整された状態で、患部に対して適正量のＸ線が照射される。このようにして、患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るために、ガントリに取り付けられた治療用Ｘ線発生源から照射されるＸ線の照射軸を、常に照射対象患部の位置されるアイソセンタ想定位置に指向することのできる放射線治療装置の制御方法を実現する。
【００７６】
本実施の形態においては、ジンバル構造３を有することにより、任意の走行角度及び旋回角度に配置された治療用Ｘ線発生源２に的確に対応するアイソセンタの同定を行うことができる。そして、治療用Ｘ線発生源が、ガントリ上の任意の走行角度および旋回角度に位置された場合においても、そのＸ線照射軸を、常に設定されたアイソセンタ想定位置に正確に指向させることができる。
【００７７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について説明する。本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、実施の形態１のそれと同じである。但し、治療用Ｘ線発生源２は、ガントリに対して相対位置の調整が可能となるように、位置合わせ機構（図示せず）を介して支持台１２に取り付けられている。尚、ガントリに対する相対位置の調整が可能とは、ガントリの接線方向に対して移動可能であることを意味している。
【００７８】
（実施の形態３の動作原理）
本実施の形態の動作フローの基本的な構成は、実施の形態１のそれと同様である。但し、本実施の形態に係わる放射線治療装置の制御方法では、ステップＳ９０までの動作によりアイソセンタが同定された後の動作が追加される。任意のガントリ走行角度及び旋回角度の場合でも治療用Ｘ線発生源２のガントリに対する相対位置の調整が行われる。これにより、何れの旋回角度、走行角度であっても治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸と、マルチリーフコリメータとの相対配置を、所望のものとすることができる。
【００７９】
図１７を参照して、本実施の形態に係る動作方法を詳細に説明する。なお、ステップＳ９０までの動作は、実施の形態１と同様であるので、説明を省略する。まず、ステップＳ９０までの動作によって同定されたアイソセンタの位置に、金属球が設置される（ステップＳ１００）。計測対象となる走行角度、旋回角度が設定される（ステップＳ１１０）。治療用Ｘ線発生源２の位置を、ガントリ上の各旋回角度の各走行角度に移動させる。そして、各旋回角度の各走行角度毎に、次ぎのステップＳ１２０〜１８０の動作を行う。まず、Ｘ線を照射する（ステップＳ１２０）。得られたＸ線強度分布の回転対称性が許容範囲内であるか否かの評価が行われる（ステップＳ１５０）。回転対称性が許容範囲外であった場合、ジンバル機構を駆動して、治療用Ｘ線発生源２のガントリに対する取り付け角度が調整される（ステップＳ１６０）。取り付け角度が調整された後、再びステップＳ１２０に戻り、金属球の撮像が実施される。一方、ステップＳ１５０において、回転対称性が許容範囲内であった場合には、撮像したＸ線画像において、金属球の中心がＸ線強度分布の中心との位置が一致しているか否かの評価が行われる（ステップＳ１７０）。金属球の中心とＸ線強度分布の中心との位置が、一致していない場合には、位置合わせ機構により、治療用Ｘ線発生源２のガントリに対する取り付け位置が調整される（ステップＳ１８０）。取付け位置が調整された後、再びステップＳ１２０へ戻り、以降の動作を繰り返す。一方、ステップＳ１７０において、金属球の中心とＸ線強度分布の中心が一致した場合には、次ぎの計測対象となる走行角度、旋回角度に治療用Ｘ線発生源２を移動させ（ステップＳ１９０）、ステップＳ１２０〜１８０までの動作を繰り返す。各旋回角度、各走行角度において、回転対称性が許容範囲内であり、且つ、金属球の中心がＸ線強度中心に一致するまでのジンバル機構と位置合わせ機構の駆動量が、その旋回角度のその走行角度においてアイソセンタへ適正な照射を行う為の調整量である。このジンバル機構と位置合わせ機構の調整量と、旋回角度及び走行角度と、の相関関係が、制御用コンピュータの記憶部に格納される（ステップＳ２００）。
【００８０】
実際に被照射体に対してＸ線を照射するに際しては、被照射体に対してＸ線を照射するにあたり設定された旋回角度、走行角度において、格納されたジンバル機構及び位置合わせ機構の調整量との関係に基いて治療用Ｘ線発生源２の取付け位置、角度が調整される。そして、被照射体に対してＸ線が照射される。
【００８１】
既述のように、治療用Ｘ線発生源２から出射されたＸ線は、マルチリーフコリメータにより照射野を調整されて被照射体に照射される。ここで、Ｘ線の照射軸と、マルチリーフコリメータとの相対的な位置関係が、所望の関係からはずれた関係であった場合には、Ｘ線の照射野が適正に調整されず、実際の治療計画どおりに照射を行うことが難しくなる。本実施の形態に依れば、位置合わせ機構によって、治療用Ｘ線発生源２の取り付け位置を調整することで、Ｘ線の照射軸とマルチリーフコリメータとの相対的な配置を調整することができる。Ｘ線強度分布の回転対称性を評価し、この評価結果に基いてジンバル機構、位置合わせ機構を調整しているので、Ｘ線の照射軸とマルチリーフコリメータとの配置を所望の関係とすることができる。そして、各旋回角度、各走行角度毎に求められた位置合わせ機構の調整量を格納しておくことにより、任意の旋回角度、走行角度（実際に被照射体にＸ線を照射する時の旋回角度、走行角度）においても、格納された調整量に基いて、治療用Ｘ線発生源の取り付け位置、取り付け角度を調整することができる。よって、Ｘ線の照射軸とマルチリーフコリメータとの配置を所望の関係とした状態で、被照射体に対するＸ線の照射を行うことができる。
【００８２】
（実施の形態４）放射線治療装置
本発明の実施の形態４に係わる放射線治療装置の概略構成を図１２に示す。本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、実施の形態１乃至３と同様である。但し、本実施の形態に係わる放射線治療装置は、治療用Ｘ線発生源２のＸ線出射端部にＣＣＤカメラ１６０を備えている。ＣＣＤカメラ１６０は、治療用Ｘ線発生源２のＸ線出射端部に対して、ＣＣＤカメラ１６０の視野中心と、治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸とが一致するように取り付けられる。本実施の形態においては、アイソセンタ同定の際に、検出器６で検出されるＸ線金属球像を使用せずに、ＣＣＤカメラで取得される金属球の可視画像を用いる。
【００８３】
本実施の形態では、ＣＣＤカメラ１６０により取得される金属球の可視画像を使用するために、Ｘ線検出器６により検出される金属球像に較べて、より高精度に金属球の位置を知ることが出来る。そして、Ｘ線を用いたアイソセンタ同定よりも精度の高いアイソセンタ位置が設定可能となる。これにより、本実施の形態においては、実施の形態１および２よりも更に精度良く、所望のＸ線照射方向にＸ線照射軸を指向させることが出来る。そして、任意の照射角度において、治療計画に沿った定位治療を確実に遂行することができる。
【００８４】
また、本実施の形態は、マーカ部材に対して照明光を照射する手段を更に具備することも有効である。本構成要件追加に伴い、金属球からの反射光強度を所定値以上に確保することが可能になるため、検出精度を向上させうる。さらに図１３に示すように、治療用Ｘ線発生源２のＸ線出射端部に備えられるＣＣＤカメラ１６０に加えて、さらにＬＥＤ等の単色照明装置３００を備えても良い。このとき、ＣＣＤカメラ１６０には、特に単色照明装置３００から出射される単色の光のみを透過するバンドパスフィルタ１８０が、レンズ１７０を介して装着される。ＣＣＤカメラ１６０により、金属球が反射する単色光のみにより構成される金属球画像を取得して、金属球と背景画像とをより明瞭に識別することが出来る。これにより、従来問題となっていた、カメラ視野における背景からのアイソセンタ２００の分離が困難性（図１４参照）を解決し、アイソセンタ２００に対する金属球１５０の位置合わせ精度をさらに向上させることができる。また、本実施の形態においては、マーカ部材の材質としては、ナイロン球などでも構わない。これは、本実施形態では、マーカ形状映像を元にした評価を行うためであり、Ｘ線使用時のように非透過性の差異に基づく評価を行うものではない上に、加工が容易であること、マーカ内部からの多重散乱光検出になることから反射角度依存性が相対的に緩和されることなどの面で有利なためである。ＣＣＤカメラに具備させるレンズ系では、視野に対して当該球が１／３〜１／４に相当するように調整することが望ましい。これは検出精度が高くなること及び当該球の位置調整に伴いＣＣＤが視野から外れることが回避可能であるためである。よって、最初の当該球の位置概略設定の際はレンズ強度を低くして視野を広くした上で、複数旋回角度での調整時には前記視野範囲を満足しえるようにレンズ強度を調整することが望ましい。更に、当該マーカ部材表面に反射係数の高い塗料を塗布することも有効である。本対応によりマーカ識別をより精度高く行うことができる。この際当該マーカの支持部材は反射率の低い塗料を塗布することが更に本目的のためには望ましい。更に、ＣＣＤカメラでの撮影画像に対して、マーカからの反射光を二値化処理を施すことも有効である、本対応によりマーカ形状の認識をより正確に行い得ることとなり、更に精度高い位置あわせを行い得ることとなる。
【００８５】
（実施の形態４の動作原理）
本実施の形態の基本的な動作原理は、実施の形態１乃至３のそれぞれと同様である。但し、本実施の形態においては、アイソセンタ同定の前後において、治療用Ｘ線発生源２のＸ線出射端部に対して、ＣＣＤカメラ１６０の視野中心と治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸とが一致するように、ＣＣＤカメラ１６０を取り付ける、あるいは取り外すステップが追加される。また、アイソセンタ同定の設定精度によっては、ガントリに対して、ＬＥＤ等の単色照明装置３００を取り付けるステップがさらに追加されるが、単色照明装置３００は、アイソセンタ同定中のみガントリに対して取り付けられても良いし、常時取り付けられても良い。検出器の位置分解能は、一般にＸ線検出器よりも可視カメラの方が高い。このため、本実施に基づき、より高精度でのアイソセンタ同定を行い得ることとなる。
また、可視カメラでの撮像映像に対して二値化処理を施すことで、マーカからの反射光の反射角度依存性の影響を低減させることが可能になる。この結果、例えば球状のマーカを使用した場合には、当該撮像映像をより真円にちかい画像として評価可能になるため、更に高精度でのアイソセンタ同定を行い得ることとなる。
【００８６】
本実施の形態により、実施の形態１乃至３の作用効果に加えて、さらに精度の良いアイソセンタ同定を行うことができ、これにより、治療計画に基づくＸ線照射方向に、治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸を極めて精度良く指向させることが出来る。
【００８７】
（実施の形態５）放射線治療装置
本発明の実施の形態５に係わる放射線治療システムの概略構成を図１５に示す。本実施の形態に係わる定位放射線治療装置１００では、制御装置４００が、実施の形態１乃至４までの動作に加えて、予め決められた治療計画に従って、アイソセンタに位置された患部に対して適正量のＸ線を照射し、且つ、患部周辺健全組織へのＸ線照射量の低減を図るため、当該患部位置のみに精度良くＸ線を照射するように放射線治療装置のＸ線照射軸の制御するように動作する。
【００８８】
本実施の形態における制御用装置４００は、それぞれバスライン４００ａに接続されたＣＰＵ４００ｄと、記憶部４００ｅと、指示を入力するための入力部４００ｃと、通信部４００ｂとを備えている。記憶部４００ｅには、放射線治療装置におけるアイソセンタの同定、およびアイソセンタの同定により設定されたアイソセンタ想定位置に基づいて、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをアイソセンタ想定位置に移動させるための調整量の算出、および予め設定される治療計画に基づく照射線量を制御するための放射線治療装置制御用プログラムが予め格納されている。また、記憶部４００ｅには、設定されたアイソセンタ想定位置に基づいて算出された、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをそれぞれアイソセンタ想定位置に移動させるための調整量が、治療用Ｘ線発生源の走行角度および旋回角度の関数として一覧化された制御用テーブル４００ｇが格納される。
【００８９】
（実施の形態５の動作原理）
本実施の形態に係わる放射線治療装置１００の動作原理を図１５に基づいて説明する。本実施の形態に係わる放射線治療装置１００が起動すると、実施の形態１から３までに記載のいずれか１つの形態と同様に、制御用装置４００のＣＰＵ４００ｄが、記憶部４００ｅに予め格納されている放射線治療装置制御用プログラム４００ｆを読み込んで実行する。記憶部４００ｅには、設定されたアイソセンタ想定位置に基づいて算出された、カウチの位置と治療用Ｘ線発生源の照射軸とをそれぞれ当該アイソセンタ想定位置に移動させるための調整量が、治療用Ｘ線発生源の走行角度および旋回角度の関数として一覧化された制御用テーブル４００ｇとして格納されており、実際に測定されなかった治療用Ｘ線発生源の走行角度および旋回角度における調整量は、実際に取得された走行角度および旋回角度における調整量を補間することにより作成される。この結果、任意角度条件において、当該調整量に基づき、前記諸量は調整されることとなる。なお、ガントリの経時的変形等に対する補償を行うため、当該制御用テーブルは一定期間経過毎に更新することが望ましい。
【００９０】
本実施の形態においては、放射線治療装置に備えられた検出器６から送られてくるＸ線性状情報を有する信号が、制御装置４００の外部、あるいは制御装置４００の内部機能として一体となった画像比較装置７００に送られる。画像比較装置７００は、予め決められている治療計画により決められている患部の照射領域とＸ線性状情報とに基づいて、治療用Ｘ線発生源２の出射部に備えられるマルチリーフコリメータ８の開口部形状の設定をするためのマルチリーフコリメータに備わるそれぞれのリーフの配置位置を算出する。画像比較装置７００により行われた算出結果は、通信部４００ｂを介して記憶部４００ｅに格納される。そして、ＣＰＵ４００ｄは、入力部ｃからの指示、あるいは予め入力されていた治療計画に基づいて、カウチの位置およびジンバル構造３を制御して、患部中心およびＸ線照射軸を、それぞれ設定されたアイソセンタ想定位置に移動させる。この際、ＣＰＵ４００ｄは、治療計画に基づく照射角度にＸ線の照射軸を指向させるために、制御用テーブル４００ｇを参照して、カウチの走行角度駆動部および旋回角度駆動部それぞれに対して走行角度／旋回角度設定信号を送信する。また、支持台１２に対して治療用Ｘ線発生源２を支持しているジンバル構造３に対して、Ｘ線発生部設置角度制御信号およびＸ線発生部設置位置制御信号を送信する。
【００９１】
本実施の形態においては、制御用テーブル４００ｇを参照することにより、治療計画に基づくＸ線照射方向に、治療用Ｘ線発生源２のＸ線照射軸を精度良く短時間で指向させることが出来る。そして、任意の照射角度においても、治療計画に沿った定位治療を確実に遂行することができる。
【００９２】
ここで、本実施の形態における制御用テーブル４００ｇは、一定期間以上経過毎に更新され、ガントリ１や、支持台１２を含めたシステム構造の経年変化に左右されることはない。
【００９３】
（実施の形態６）放射線治療装置
本発明の実施の形態６に係わる放射線治療装置の概略構成を図１６に示す。本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、実施の形態５のそれと同様である。但し、本実施の形態においては、治療用Ｘ線発生源２を任意のガントリ走行角度および旋回角度に位置させた際に生じる検出器のガントリに対する取り付け角度変位量を考慮して、金属球のＸ線画像に対して画像処理を行う。
【００９４】
このため、本実施の形態は、実施の形態４で取得された制御用テーブル４００ｇに示される補正量に基づいてＸ線の照射軸をアイソセンタに指向してＸ線を照射し、それぞれの姿勢において検出された金属球１５０のＸ線像の円からの歪み量に基づいて、検出器６のガントリに対する取り付け角度変位量を算出し、この算出結果に基づいて、金属球のＸ線画像を補正するための画像処理を実行する放射線治療装置制御用プログラムを、予め記憶部４００ｅに備えている。最終的に得られた、それぞれのガントリ走行角度およびガントリ旋回角度の関数としての補正量は、テーブル化して記憶部４００ｅに格納しても良い。
【００９５】
本実施の形態においては、検出器６のガントリに対する取り付け角度変位量を考慮して、金属球のＸ線画像を補正するための画像処理を実行することで、患部に対する放射線照射前後における採取データを適正に処理し得る事になり、結果として放射線治療における照射位置精度が向上する。
【００９６】
なお、本実施の形態では、ガントリ１と検出器６との間に、検出器６のガントリ１に対する取り付け角度を補正する補正装置を備えることにより、検出器のガントリに対する取り付け角度変位を補正しても良い。
【００９７】
（実施の形態６の動作原理）
本実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な動作原理は、実施の形態５に示したそれと同様である。但し、本実施の形態においては、実施の形態４に記載されるアイソセンタの同定終了後に記憶部４００ｅに制御用テーブル４００ｇを格納するステップに加えて、以下のステップを備えている。
【００９８】
図１８は、本実施の形態に関わる動作フローを示す。なお、制御用テーブル４００ｇを格納するステップまでは、実施の形態５と同様であるので、その説明を省略する。まず、制御用テーブル４００ｇに示されているＸ線中心軸調整条件（Ｘ線発生部設置角度等）に基づいて、それぞれの走行角度（θ）毎にＸ線照射軸を調整してＸ線を出射する（ステップＳ４００）。ステップＳ４００により取得される金属球画像に基づいて、当該金属球画像の長軸径（ΔＸ１）及び短軸径（ΔＹ１）とを求める。そして、求められた当該金属球画像の長軸径（ΔＸ１）及び短軸径（ΔＹ１）により、Ｘ線中心軸と検出器の検出面との取付角度変化量ψを、ψ＝Ｃｏｓ−１（ΔＹ１／ΔＸ１）として算出する（ステップＳ５００、図１６参照）。そして、それぞれの走行角度（θ）における当該取付角度変化量の相関をテーブル化して記憶部に格納する（ステップＳ６００）。
【００９９】
そして、被照射体の画像を撮像した際には、予めステップＳ６００で作成されたテーブルに示されている取付角度変化量に基づいて、撮像したＸ線画像を補正するための画像処理を実行する（ステップＳ７００）。
【０１００】
本実施の形態に係わる放射線治療装置においては、検出器６により、ＭＬＣ開口形状確認という装置側校正を行うことに加え、治療中の患部透視画像計測等治療行為におけるデータ採取を行う。このため、各評価内容は、Ｘ線中心軸と検出器の検出面との取付角変位の影響を受ける。本実施の形態においては、本来のシステム構成をそのまま用いるという簡易な手法にて、走行角度とＸ線検出器取付角度の相関を把握して、本値に基づきＸ線検出器により評価を行った画像に補正を掛ける（画像処理を施す）ことで、当該影響の補正をおこなうことができる。これにより、治療行為前後における採取データを適正に処理し得る事になり、結果として治療行為の精度向上につながる。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置の断面を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置の治療用Ｘ線発生源とマルチリーフコリメータとの概略構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする動作フロー（放射線治療装置制御方法）を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係わる放射線治療装置の治療用Ｘ線発生源が任意の走行角度で配置されたときの、ガントリの変形を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係わる放射線治療装置において、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする動作フロー（放射線治療装置制御方法）を示す図である。
【図１１Ａ】本発明の実施の形態２に係わる放射線治療装置の治療用Ｘ線発生源が走行角度θで配置されたときの、検出器上におけるアイソセンタとＸ線中心軸とのズレ量を示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａにおいて、さらに検出器の検出面がψ変化したときの、検出器上におけるアイソセンタとＸ線中心軸とのズレ量を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態４に係わる放射線治療装置の概略構成を示す図である。
【図１３】本発明の実施の形態４に係わる放射線治療装置において、さらに単色照明系の光源を用いて治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする模式を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態４に係わる放射線治療装置において、単色照明系の光源を用いずに治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタに位置合わせする際の課題を説明するための図である。
【図１５】本発明の実施の形態５に係わる放射線治療システムの概略構成を示す図である。
【図１６】本発明の実施の形態６に係わる放射線治療システムにおいて、治療用Ｘ線の照射軸をアイソセンタ想定位置に移動する模式を示す図である。
【図１７】本発明の実施の形態３の動作フローである。
【図１８】本発明の実施の形態６の動作フローである。
【符号の説明】
【０１０２】
１…回転ガントリー
２…治療用Ｘ線発生源
２ａ…電子ビーム加速装置
２ｂ…電子ビーム
２ｃ…Ｘ線ターゲット
２ｄ…Ｘ線軸
３…ジンバル構造
４…検出器
５…診断用Ｘ線発生源
６…（Ｘ線）検出器
７…カウチ
８…マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）
９…Ｘ線
１０…利用線錐
１２…支持台
１４…コリメータ
５０…Ｘ線照射野
６０…金属球位置から求めた円
１００…放射線治療装置
１５０…金属球
１６０、１９０…ＣＣＤカメラ
１７０…レンズ
１８０…フィルタ
２００…アイソセンタ
３００…単色照明装置
４００…制御装置
４００ａ…バスライン
４００ｂ…通信部
４００ｃ…入力部
４００ｄ…ＣＰＵ
４００ｅ…記憶部
４００ｆ…放射線治療装置制御用プログラム
４００ｇ…制御用テーブル
５００…レーザ装置
５００ａ…レーザ光
６００…ミラー
７００…画像比較装置
１０００…放射線治療システム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アイソセンタを通る第１の軸の周りに回動自在であり、前記アイソセンタで前記第１の軸に交差する第２の軸の周りにも回動自在なガントリと、
前記ガントリに配設される撮像装置と、
制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、前記ガントリの前記第１の軸の周りの角度として定義する旋回角度の複数の位置から、前記撮像装置によりマーカ部材の画像を撮像し、
前記制御装置は、前記画像それぞれにおける視野位置に基づいて、前記アイソセンタ同定位置を同定する
放射線治療装置。
【請求項２】
請求項１に記載された放射線治療装置であって、
前記第１の軸は、鉛直方向に平行である
放射線治療装置。
【請求項３】
請求項２に記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、概ねアイソセンタの位置に配置された前記マーカ部材の画像を撮像するに際して、前記撮像装置を前記第１の軸と前記ガントリが交差する位置に配置させた状態で前記の画像を撮像する
放射線治療装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
更に、
前記ガントリに配設される放射線発生装置と、
アイソセンタを介して前記放射線発生装置と対向する位置の前記ガントリ上に配置され、前記放射線発生装置から出射されたＸ線の強度分布を検出する検出器と、
前記放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け角度を調整する為のジンバル機構と、
を具備し、
前記制御装置は、
アイソセンタ同定位置に前記マーカ部材を移動させ、
前記ガントリの前記第２の軸周りの複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記撮像装置によって前記画像を撮像し、
前記各走行角度毎に、撮像した前記マーカ部材の位置に基いて、前記放射線発生装置から出射されるＸ線の照射軸を前記マーカ部材の位置に合わせるために必要な、前記ジンバル機構の調整量を求める
放射線治療装置。
【請求項５】
請求項４に記載された放射線治療装置であって、
前記撮像装置は、前記検出器と同一である
放射線治療装置。
【請求項６】
請求項５に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、金属球である
放射線治療装置。
【請求項７】
請求項４に記載された放射線治療装置であって、
前記撮像装置は、前記放射線発生装置のＸ線出射端部に取り付けられたＣＣＤカメラである
放射線治療装置。
【請求項８】
請求項７に記載された放射線治療装置であって、
前記ＣＣＤカメラは、単色光のフィルタを備え、
前記アイソセンタの同定の際に、前記マーカ部材に対して前記単色光を透過することのできる波長の単色光が照射される
放射線治療装置。
【請求項９】
請求項８に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材はナイロン球である
放射線治療装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、外表面でマーカ支持部材によって支持されている
【請求項１１】
請求項１０に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材と前記マーカ支持部材は、光反射率が異なっている
放射線治療装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、前記マーカ支持部材よりも光反射率が高い
放射線治療装置。
【請求項１３】
請求項７乃至１２のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、撮像した前記マーカ部材の画像に対して、二値化処理を施す
放射線治療装置。
【請求項１４】
請求項７乃至１３のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、前記ＣＣＤカメラの検出限界より大きく、且つ、前記ＣＣＤカメラの視野範囲よりも小さい大きさである
放射線治療装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、前記ＣＣＤカメラの視野に対して１／３〜１／４の大きさである
放射線治療装置。
【請求項１６】
請求項４乃至１５のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、前記各走行角度毎に求められた前記ジンバル機構の調整量を、旋回角度及び走行角度と対応付けて格納する
放射線治療装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載された放射線治療装置であって、
被照射体にＸ線を照射するにあたり、
前記制御装置は、
格納された前記ジンバル機構の調整量と旋回角度及び走行角度との関係に基いて、設定された旋回角度の走行角度において前記放射線発生装置の取付け角度を前記ジンバル機構により調整し、
取り付け角度を調整した後に、前記放射線発生装置から前記被照射体に対してＸ線を照射する
放射線治療装置。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載された放射線治療装置であって、
更に、
前記放射線発生装置から出射されたＸ線の一部をカットし照射野を調整するマルチリーフコリメータと、
前記放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け位置を調整する為の位置合わせ機構と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記各旋回角度の各走行角度毎に前記検出器によりＸ線強度分布の回転対称性を評価し、
回転対称性の評価結果に基いて、前記マルチリーフコリメータと前記放射線発生装置との相対配置を所望の関係とするのに必要な、前記位置合わせ機構の調整量を求め、
求めた前記位置合わせ機構の調整量と、旋回角度及び走行角度との対応関係を格納する
放射線治療装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載された放射線治療装置であって、
被照射体にＸ線を照射するにあたり、
前記制御装置は、
格納されたた前記位置合わせ機構の調整量と旋回角度及び走行角度との対応関係に基いて、設定された角度においてＸ線照射軸と前記マルチリーフコリメータとの相対配置が所望の関係となるように、前記放射線発生装置の取付け位置を調整し、
取り付け位置を調整した後に、前記放射線発生装置から被照射体に対してＸ線を照射する
放射線治療装置。
【請求項２０】
請求項１６乃至１９のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、更に、
前記旋回角度毎の走行角度毎に求められた前記ジンバル機構の調整量に基いて、各旋回角度の各走行角度毎に前記放射線発生装置の取付け角度を調整し、
取り付け角度の調整された状態でＸ線を出射させて、前記マーカ部材のＸ線画像を前記検出器により撮像させ、
撮像された前記マーカ部材のＸ線画像の歪みの大きさに基いて、前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量を求め、
前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量と、旋回角度及び走行角度との相関関係を、格納する
放射線治療装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、更に、
設定された旋回角度の走行角度において、前記放射線発生装置からＸ線を出射させて被照射体のＸ線画像を前記検出器により検出させ、
格納された前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量と、旋回角度及び走行角度との相関関係に基いて、検出された前記被照射体のＸ線画像を補正する
放射線治療装置。
【請求項２２】
請求項４乃至２１のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記走行角度は、前記ガントリの前記第１の軸周りの角度として規定される複数の旋回角度の夫々の位置に対して設定される
放射線治療装置。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、アイソセンタを同定する前に、
前記放射線発生装置を、前記ガントリと前記第１の軸とが交差する位置に配置し、
複数の旋回角度のそれぞれの位置において、前記放射線発生装置からＸ線を出射させて前記検出器によりＸ線の強度分布を検出し、
Ｘ線強度分布の検出結果に基いて、Ｘ線照射軸が何れの旋回角度でも一致するように、前記ガントリに対する前記放射線発生装置の取り付け角度を調整する
放射線治療装置。
【請求項２４】
請求項１乃至２３のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
更に、
アイソセンタの高さ位置から水平方向に光線を出射する水平方向軸調整光源
を具備し、
前記制御装置は、アイソセンタを同定する前に、
前記水平方向軸調整光源より出射された光線を指標として、前記マーカ部材の高さ方向の位置を調整する
放射線治療装置。
【請求項２５】
アイソセンタを通る第１の軸の周りに回動自在であり、前記アイソセンタで前記第１の軸に交差する第２の軸の周りにも回動自在なガントリと、前記ガントリに配設される撮像装置と、を具備する放射線治療装置の制御方法であって、
アイソセンタ想定位置を指示するマーカ部材を、概ねアイソセンタに想定される位置に配置するステップと、
前記ガントリの前記第１の軸周りの角度として定義する旋回角度の複数の位置から、概ねアイソセンタの位置に配置された前記マーカ部材を撮像し、撮像された前記マーカ部材の前記画像それぞれにおける視野位置に基づいて、前記アイソセンタの位置を同定するアイソセンタ同定ステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記第１の軸は、鉛直方向に平行である
放射線治療装置の制御方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記アイソセンタ同定ステップにおいて、前記マーカ部材の画像を撮像するに際し、前記放射線発生装置は、前記第１の軸と前記ガントリとが交差する位置から前記マーカ部材の画像を撮像する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項２８】
請求項２５乃至２７のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、前記放射線治療装置は、更に、前記ガントリに配設される放射線発生装置と、アイソセンタを介して前記放射線発生装置と対向する位置の前記ガントリ上に配置され、前記放射線発生装置から出射されたＸ線の強度分布を検出する検出器と、前記放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け角度を調整する為のジンバル機構と、を具備し、
更に、
前記アイソセンタ同定ステップにおいて同定された位置に、前記マーカ部材を配置するステップと、
前記ガントリの前記第２の軸周りの角度として定義される複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記マーカ部材の画像を撮像するステップと、
前記各走行角度毎に、撮像した前記マーカ部材の位置に基いて、前記Ｘ線の照射軸を前記マーカ部材の位置に合わせるために必要な、前記ガントリに対する前記放射線発生装置の取付け角度の調整量を求める調整量決定ステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記撮像装置は、前記検出器であり、
前記複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記マーカ部材の画像を撮像するステップにおいて、前記マーカ部材の画像は、前記放射線発生装置からＸ線を出射して、このＸ線の強度分布を前記検出器で検出することにより行われる
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３０】
請求項２８に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記撮像装置は、前記放射線発生装置から出射されるＸ線の照射軸に対して視野中心が一致するように、前記放射線発生装置のＸ線出射端部に取り付けられたＣＣＤカメラである
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３１】
請求項２８乃至３０のいずれかに記載された放射線照射装置の制御方法であって、
更に、
前記走行角度毎に求められた取付け角度の調整量を、走行角度と対応付けて格納するステップ
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
格納された取り付け角度の調整量と走行角度との関係に基いて、設定された走行角度において前記放射線発生装置の取付け角度を調整するステップと、
取り付け角度を調整した後に、前記放射線発生装置から被照射対象に対してＸ線を照射させるステップと、
を具備する
放射線装置の制御方法。
【請求項３３】
請求項３１又は３２に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記放射線治療装置は、更に、前記放射線発生装置から出射されたＸ線の一部をカットし照射野を調整するマルチリーフコリメータ、を備え、
更に、
前記各走行角度毎に、前記放射線発生装置から出射されたＸ線強度分布の回転対称性を評価するステップと、
回転対称性の評価結果に基いて、前記マルチリーフコリメータとＸ線照射軸との相対配置を所望の関係とするのに必要な、前記放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け位置の調整量を求めるステップと、
前記取付け位置の調整量と走行角度との対応関係を格納するステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
格納された取り付け位置の調整量と走行角度との対応関係に基いて、設定された角度においてＸ線照射軸と前記マルチリーフコリメータとが所望の関係となるように、前記放射線発生装置の取り付け位置を調整するステップと、
取り付け位置を調整した後に、前記放射線発生装置から、被照射対象に対してＸ線を照射するステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３５】
請求項３１乃至３４のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、
更に、
前記各走行角度毎に求められた前記調整量に基いて、各走行角度毎に前記放射線発生装置の取付け角度を調整し、取り付け角度を調整した状態でＸ線を出射して、前記マーカ部材のＸ線画像を前記検出器により撮像するステップと、
撮像された前記マーカ部材のＸ線画像の歪みの大きさに基いて、前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量を求めるステップと、
前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量と走行角度との相関関係を、格納するステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
更に、
設定された走行角度において、被照射体のＸ線画像を撮像するステップと、
格納された前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量と走行角度との相関関係に基いて、撮像された前記被照射体のＸ線画像を補正するステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３７】
請求項２８乃至３６のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記走行角度は、前記ガントリの前記第１の軸周りの角度として定義される複数の旋回角度の夫々の位置に対して設定される
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３８】
請求項２５乃至３７のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、
更に、
前記アイソセンタ同定ステップの前に実行される事前軸合わせステップ
を具備し、
前記事前軸合わせステップは、
前記放射線発生装置を、前記ガントリと前記第１の軸とが交差する位置に配置するステップと、
複数の旋回角度のそれぞれの位置から、前記放射線発生装置により出射されたＸ線の強度分布を検出するステップと、
Ｘ線強度分布の検出結果に基いて、Ｘ線照射軸がいずれの旋回角度でも一致するように、前記ガントリに対する前記放射線発生装置の取付け角度を調整するステップと、
を有する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３９】
請求項２５乃至３８のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、
更に、
前記アイソセンタ同定ステップの前に実行され、アイソセンタの高さ位置から出射される光線を指標として、前記マーカ部材の高さ方向の位置を調整するアイソセンタ高さ位置設定ステップ
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項１】
アイソセンタを通る第１の軸の周りに回動自在であり、前記アイソセンタで前記第１の軸に交差する第２の軸の周りにも回動自在なガントリと、
前記ガントリに配設される撮像装置と、
制御装置と、
を具備し、
前記制御装置は、前記ガントリの前記第１の軸の周りの角度として定義する旋回角度の複数の位置から、前記撮像装置によりマーカ部材の画像を撮像し、
前記制御装置は、前記画像それぞれにおける視野位置に基づいて、前記アイソセンタ同定位置を同定する
放射線治療装置。
【請求項２】
請求項１に記載された放射線治療装置であって、
前記第１の軸は、鉛直方向に平行である
放射線治療装置。
【請求項３】
請求項２に記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、概ねアイソセンタの位置に配置された前記マーカ部材の画像を撮像するに際して、前記撮像装置を前記第１の軸と前記ガントリが交差する位置に配置させた状態で前記の画像を撮像する
放射線治療装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
更に、
前記ガントリに配設される放射線発生装置と、
アイソセンタを介して前記放射線発生装置と対向する位置の前記ガントリ上に配置され、前記放射線発生装置から出射されたＸ線の強度分布を検出する検出器と、
前記放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け角度を調整する為のジンバル機構と、
を具備し、
前記制御装置は、
アイソセンタ同定位置に前記マーカ部材を移動させ、
前記ガントリの前記第２の軸周りの複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記撮像装置によって前記画像を撮像し、
前記各走行角度毎に、撮像した前記マーカ部材の位置に基いて、前記放射線発生装置から出射されるＸ線の照射軸を前記マーカ部材の位置に合わせるために必要な、前記ジンバル機構の調整量を求める
放射線治療装置。
【請求項５】
請求項４に記載された放射線治療装置であって、
前記撮像装置は、前記検出器と同一である
放射線治療装置。
【請求項６】
請求項５に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、金属球である
放射線治療装置。
【請求項７】
請求項４に記載された放射線治療装置であって、
前記撮像装置は、前記放射線発生装置のＸ線出射端部に取り付けられたＣＣＤカメラである
放射線治療装置。
【請求項８】
請求項７に記載された放射線治療装置であって、
前記ＣＣＤカメラは、単色光のフィルタを備え、
前記アイソセンタの同定の際に、前記マーカ部材に対して前記単色光を透過することのできる波長の単色光が照射される
放射線治療装置。
【請求項９】
請求項８に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材はナイロン球である
放射線治療装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、外表面でマーカ支持部材によって支持されている
【請求項１１】
請求項１０に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材と前記マーカ支持部材は、光反射率が異なっている
放射線治療装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、前記マーカ支持部材よりも光反射率が高い
放射線治療装置。
【請求項１３】
請求項７乃至１２のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、撮像した前記マーカ部材の画像に対して、二値化処理を施す
放射線治療装置。
【請求項１４】
請求項７乃至１３のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、前記ＣＣＤカメラの検出限界より大きく、且つ、前記ＣＣＤカメラの視野範囲よりも小さい大きさである
放射線治療装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載された放射線治療装置であって、
前記マーカ部材は、前記ＣＣＤカメラの視野に対して１／３〜１／４の大きさである
放射線治療装置。
【請求項１６】
請求項４乃至１５のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、前記各走行角度毎に求められた前記ジンバル機構の調整量を、旋回角度及び走行角度と対応付けて格納する
放射線治療装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載された放射線治療装置であって、
被照射体にＸ線を照射するにあたり、
前記制御装置は、
格納された前記ジンバル機構の調整量と旋回角度及び走行角度との関係に基いて、設定された旋回角度の走行角度において前記放射線発生装置の取付け角度を前記ジンバル機構により調整し、
取り付け角度を調整した後に、前記放射線発生装置から前記被照射体に対してＸ線を照射する
放射線治療装置。
【請求項１８】
請求項１６又は１７に記載された放射線治療装置であって、
更に、
前記放射線発生装置から出射されたＸ線の一部をカットし照射野を調整するマルチリーフコリメータと、
前記放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け位置を調整する為の位置合わせ機構と、
を具備し、
前記制御装置は、
前記各旋回角度の各走行角度毎に前記検出器によりＸ線強度分布の回転対称性を評価し、
回転対称性の評価結果に基いて、前記マルチリーフコリメータと前記放射線発生装置との相対配置を所望の関係とするのに必要な、前記位置合わせ機構の調整量を求め、
求めた前記位置合わせ機構の調整量と、旋回角度及び走行角度との対応関係を格納する
放射線治療装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載された放射線治療装置であって、
被照射体にＸ線を照射するにあたり、
前記制御装置は、
格納されたた前記位置合わせ機構の調整量と旋回角度及び走行角度との対応関係に基いて、設定された角度においてＸ線照射軸と前記マルチリーフコリメータとの相対配置が所望の関係となるように、前記放射線発生装置の取付け位置を調整し、
取り付け位置を調整した後に、前記放射線発生装置から被照射体に対してＸ線を照射する
放射線治療装置。
【請求項２０】
請求項１６乃至１９のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、更に、
前記旋回角度毎の走行角度毎に求められた前記ジンバル機構の調整量に基いて、各旋回角度の各走行角度毎に前記放射線発生装置の取付け角度を調整し、
取り付け角度の調整された状態でＸ線を出射させて、前記マーカ部材のＸ線画像を前記検出器により撮像させ、
撮像された前記マーカ部材のＸ線画像の歪みの大きさに基いて、前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量を求め、
前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量と、旋回角度及び走行角度との相関関係を、格納する
放射線治療装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、更に、
設定された旋回角度の走行角度において、前記放射線発生装置からＸ線を出射させて被照射体のＸ線画像を前記検出器により検出させ、
格納された前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量と、旋回角度及び走行角度との相関関係に基いて、検出された前記被照射体のＸ線画像を補正する
放射線治療装置。
【請求項２２】
請求項４乃至２１のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記走行角度は、前記ガントリの前記第１の軸周りの角度として規定される複数の旋回角度の夫々の位置に対して設定される
放射線治療装置。
【請求項２３】
請求項１乃至２２のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
前記制御装置は、アイソセンタを同定する前に、
前記放射線発生装置を、前記ガントリと前記第１の軸とが交差する位置に配置し、
複数の旋回角度のそれぞれの位置において、前記放射線発生装置からＸ線を出射させて前記検出器によりＸ線の強度分布を検出し、
Ｘ線強度分布の検出結果に基いて、Ｘ線照射軸が何れの旋回角度でも一致するように、前記ガントリに対する前記放射線発生装置の取り付け角度を調整する
放射線治療装置。
【請求項２４】
請求項１乃至２３のいずれかに記載された放射線治療装置であって、
更に、
アイソセンタの高さ位置から水平方向に光線を出射する水平方向軸調整光源
を具備し、
前記制御装置は、アイソセンタを同定する前に、
前記水平方向軸調整光源より出射された光線を指標として、前記マーカ部材の高さ方向の位置を調整する
放射線治療装置。
【請求項２５】
アイソセンタを通る第１の軸の周りに回動自在であり、前記アイソセンタで前記第１の軸に交差する第２の軸の周りにも回動自在なガントリと、前記ガントリに配設される撮像装置と、を具備する放射線治療装置の制御方法であって、
アイソセンタ想定位置を指示するマーカ部材を、概ねアイソセンタに想定される位置に配置するステップと、
前記ガントリの前記第１の軸周りの角度として定義する旋回角度の複数の位置から、概ねアイソセンタの位置に配置された前記マーカ部材を撮像し、撮像された前記マーカ部材の前記画像それぞれにおける視野位置に基づいて、前記アイソセンタの位置を同定するアイソセンタ同定ステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記第１の軸は、鉛直方向に平行である
放射線治療装置の制御方法。
【請求項２７】
請求項２６に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記アイソセンタ同定ステップにおいて、前記マーカ部材の画像を撮像するに際し、前記放射線発生装置は、前記第１の軸と前記ガントリとが交差する位置から前記マーカ部材の画像を撮像する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項２８】
請求項２５乃至２７のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、前記放射線治療装置は、更に、前記ガントリに配設される放射線発生装置と、アイソセンタを介して前記放射線発生装置と対向する位置の前記ガントリ上に配置され、前記放射線発生装置から出射されたＸ線の強度分布を検出する検出器と、前記放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け角度を調整する為のジンバル機構と、を具備し、
更に、
前記アイソセンタ同定ステップにおいて同定された位置に、前記マーカ部材を配置するステップと、
前記ガントリの前記第２の軸周りの角度として定義される複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記マーカ部材の画像を撮像するステップと、
前記各走行角度毎に、撮像した前記マーカ部材の位置に基いて、前記Ｘ線の照射軸を前記マーカ部材の位置に合わせるために必要な、前記ガントリに対する前記放射線発生装置の取付け角度の調整量を求める調整量決定ステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項２９】
請求項２８に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記撮像装置は、前記検出器であり、
前記複数の走行角度のそれぞれの位置から、前記マーカ部材の画像を撮像するステップにおいて、前記マーカ部材の画像は、前記放射線発生装置からＸ線を出射して、このＸ線の強度分布を前記検出器で検出することにより行われる
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３０】
請求項２８に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記撮像装置は、前記放射線発生装置から出射されるＸ線の照射軸に対して視野中心が一致するように、前記放射線発生装置のＸ線出射端部に取り付けられたＣＣＤカメラである
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３１】
請求項２８乃至３０のいずれかに記載された放射線照射装置の制御方法であって、
更に、
前記走行角度毎に求められた取付け角度の調整量を、走行角度と対応付けて格納するステップ
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３２】
請求項３１に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
格納された取り付け角度の調整量と走行角度との関係に基いて、設定された走行角度において前記放射線発生装置の取付け角度を調整するステップと、
取り付け角度を調整した後に、前記放射線発生装置から被照射対象に対してＸ線を照射させるステップと、
を具備する
放射線装置の制御方法。
【請求項３３】
請求項３１又は３２に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記放射線治療装置は、更に、前記放射線発生装置から出射されたＸ線の一部をカットし照射野を調整するマルチリーフコリメータ、を備え、
更に、
前記各走行角度毎に、前記放射線発生装置から出射されたＸ線強度分布の回転対称性を評価するステップと、
回転対称性の評価結果に基いて、前記マルチリーフコリメータとＸ線照射軸との相対配置を所望の関係とするのに必要な、前記放射線発生装置の前記ガントリに対する取付け位置の調整量を求めるステップと、
前記取付け位置の調整量と走行角度との対応関係を格納するステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３４】
請求項３３に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
格納された取り付け位置の調整量と走行角度との対応関係に基いて、設定された角度においてＸ線照射軸と前記マルチリーフコリメータとが所望の関係となるように、前記放射線発生装置の取り付け位置を調整するステップと、
取り付け位置を調整した後に、前記放射線発生装置から、被照射対象に対してＸ線を照射するステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３５】
請求項３１乃至３４のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、
更に、
前記各走行角度毎に求められた前記調整量に基いて、各走行角度毎に前記放射線発生装置の取付け角度を調整し、取り付け角度を調整した状態でＸ線を出射して、前記マーカ部材のＸ線画像を前記検出器により撮像するステップと、
撮像された前記マーカ部材のＸ線画像の歪みの大きさに基いて、前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量を求めるステップと、
前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量と走行角度との相関関係を、格納するステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３６】
請求項３５に記載された放射線治療装置の制御方法であって、
更に、
設定された走行角度において、被照射体のＸ線画像を撮像するステップと、
格納された前記検出器の前記ガントリに対する取付け角度変位量と走行角度との相関関係に基いて、撮像された前記被照射体のＸ線画像を補正するステップと、
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３７】
請求項２８乃至３６のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、
前記走行角度は、前記ガントリの前記第１の軸周りの角度として定義される複数の旋回角度の夫々の位置に対して設定される
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３８】
請求項２５乃至３７のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、
更に、
前記アイソセンタ同定ステップの前に実行される事前軸合わせステップ
を具備し、
前記事前軸合わせステップは、
前記放射線発生装置を、前記ガントリと前記第１の軸とが交差する位置に配置するステップと、
複数の旋回角度のそれぞれの位置から、前記放射線発生装置により出射されたＸ線の強度分布を検出するステップと、
Ｘ線強度分布の検出結果に基いて、Ｘ線照射軸がいずれの旋回角度でも一致するように、前記ガントリに対する前記放射線発生装置の取付け角度を調整するステップと、
を有する
放射線治療装置の制御方法。
【請求項３９】
請求項２５乃至３８のいずれかに記載された放射線治療装置の制御方法であって、
更に、
前記アイソセンタ同定ステップの前に実行され、アイソセンタの高さ位置から出射される光線を指標として、前記マーカ部材の高さ方向の位置を調整するアイソセンタ高さ位置設定ステップ
を具備する
放射線治療装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−２６７９７２（Ｐ２００７−２６７９７２Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９７６２０（Ｐ２００６−９７６２０）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
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