放射線治療装置の位置決めシステム及び位置決め方法
【課題】位置決め時における患者のＸ線による被曝量を低減する。
【解決手段】患者４を支持する患者支持台１１の移動を行う患者支持台駆動装置１９と、コリメータ５が設置されるスノート９を回転駆動させるスノート駆動装置２０と、スノート９を回転駆動させてコリメータ５の位置決めを行った後に、患者支持台１１を移動させて患者４の位置決めを行うように、スノート駆動装置２０及び患者支持台駆動装置１９を制御する演算装置１３とを備える。
【解決手段】患者４を支持する患者支持台１１の移動を行う患者支持台駆動装置１９と、コリメータ５が設置されるスノート９を回転駆動させるスノート駆動装置２０と、スノート９を回転駆動させてコリメータ５の位置決めを行った後に、患者支持台１１を移動させて患者４の位置決めを行うように、スノート駆動装置２０及び患者支持台駆動装置１９を制御する演算装置１３とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線又は陽子線をはじめとする粒子線等の放射線を患部に照射して治療する放射線治療に際し、患者及びコリメータの位置決めを行う放射線治療装置の位置決めシステム及び位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療は、放射線を腫瘍部位に照射して腫瘍細胞のＤＮＡを損傷することにより治療を行うものであり、腫瘍部位付近の正常細胞のＤＮＡが損傷されないように正確な照射を実施する必要がある。特に陽子線などの粒子線治療においては、ビームの特性から腫瘍部位に高い線量を集中させることができるが、その反面、より高精度な位置決めが要求されることになり、ビームに対する患者の位置を精度良く決めることと、計画通りに照射領域を形成することが必要となる。
【０００３】
粒子線治療は予め作成された治療計画に従って実施されるが、通常、様々な要因から患者腫瘍部位は計画された設定位置と若干のずれを生じる。このため、治療計画通りに患者を位置決めするには、位置のずれ量を正確に計算し、そのずれ量に従って患者移動装置により患者支持台の位置を補正する必要がある。
【０００４】
治療室での患者位置決めは、まず、患者支持台上の固定具に患者を固定した後、体表マーカーとレーザマーカーにより粗決めを行う。次に、現在の患者位置を確認するために、撮影装置の２組のＸ線撮像装置を用いて患者を撮影する。このＸ線画像を位置決め画像と称する。この位置決め画像は位置決め演算装置に送信され、医療画像サーバに保存される。
【０００５】
位置決め演算装置の表示装置の画面上に、予め作成され保存しておいた患者の参照画像と上記の位置決め画像を表示し、両画像を比較することにより患者位置のずれ量を計算する。計算の方法は、例えば、両画像上のランドマーク（例えば骨の部分などの明確に識別できる箇所が選ばれる。）にマウスを用いてオペレータが計算点を設定し、計算点の座標比較によりずれ量を最小二乗法等の近似法を用いて計算する方法（例えば、特許文献１参照。）や、両画像の画素値を比較し、各画素値の誤差の和が最小になるようなずれ量を最小二乗法等の近似法を用いて計算する方法（例えば、特許文献２参照。）が用いられる。
【０００６】
このようにして計算されたずれ量（平行移動量及び回転量）は、位置決め演算装置において患者支持台の位置ずれ量に座標変換後、患者移動装置に送信される。患者移動装置の患者支持台制御装置は、上記入力されたずれ量をもとに、患者支持台駆動装置を制御して患者支持台を移動又は回転させて位置ずれを補正し、患者の位置決めを行う。
【０００７】
また、計画照射領域を正確に実現するには、照射領域を決定するコリメータの位置決めを精度よく行う必要がある。一般に、コリメータは照射ノズルの先端部に回転駆動可能に設けられたスノート内に設置される（例えば、特許文献３参照。）ことから、スノートの回転角度を精度よく決めることが重要となる。
【０００８】
【特許文献１】特表２０００−５１００２３号公報（第６−７図）
【特許文献２】特開２００４−２６７２５０号公報（第８−１２図）
【特許文献３】実開平４−５８２６６号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
陽子線などのブラックピーク特性を持つ粒子線の場合、ビームの高い照射精度を生かすためにより正確な位置決めが要求されるが、患者への不要照射を低減するには、高精度な患者位置決めと共に照射野領域を形成するコリメータが設置されるスノートの高精度な位置決めも必要となる。
【００１０】
また、治療計画において作成された参照画像と、実際のＸ線画像である位置決め画像は必ずしも一致しないため、位置決めを実施するにあたり、腫瘍部位と照射野領域の関係を意識することが重要である。
【００１１】
従来の患者位置決め方法では、位置決め画像において十分なコントラストを得られなかった場合や、固定装置等の余計な物体が写り込んだ場合、的確な計算点設定ができない、または、画素値比較による位置ずれ量計算が適用されないことにより、位置決め精度がばらつく可能性があるという問題点があった。
【００１２】
また、従来のスノート回転誤差補正方法では、オペレータが目視により回転量誤差を判断するため、補正のばらつきが生じる可能性や再現性を得られないといった問題点があった。
【００１３】
更に、従来の位置決めシステムでは、患者の位置決め後にコリメータの位置決めを行う必要があるが、このとき、コリメータを設置した状態で、再度、Ｘ線撮像装置を用いて患者を撮影することになるため、患者は患者位置決め時及びコリメータ位置決め時のＸ線撮像によって２回の被曝を受けることになり、Ｘ線による患者の被曝量が多いという問題点がある。
【００１４】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、位置決め精度のばらつきを低減し、患者の放射線による不要な被爆を低減し、かつ位置決め作業効率を向上することができる放射線治療装置の位置決めシステム及び位置決め方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の第２の目的は、位置決め時の患者のＸ線による被曝量を低減することができる放射線治療装置の位置決めシステム及び位置決め方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記第１の目的を達成する本発明の特徴は、治療計画時に参照画像情報内に登録された照射野領域を示す計画コリメータ輪郭形状の図形データを参照画像上に表示するとともに患者の位置決め画像上が表示される表示領域に計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させ、その表示領域に表示される計画コリメータ輪郭形状の図形と位置決め画像に基づいて、患者支持台の位置決め情報を生成することにある。
【００１７】
これによりコントラスト等の位置決め画像の条件による位置決め精度のばらつきを低減し、腫瘍部位と照射野領域の関係を意識しながら的確な位置決めを実施することが可能である。
【００１８】
また、上記第１の目的を達成する本発明の他の特徴は、コリメータの位置決め画像が表示される表示領域に計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させ、その表示領域に表示される計画コリメータ輪郭形状の図形とコリメータの位置決め画像に基づいて、コリメータの位置決め情報を生成することである。
【００１９】
これによりスノートの回転量誤差補正において、画像認識により自動で調整することで、オペレータによるばらつきの低減、再現性の向上、及びオペレータ作業の減少が可能である。
【００２０】
また、上記第１及び第２の目的を達成する本発明の特徴は、患者を支持する患者支持台の移動を行う患者支持台駆動装置と、コリメータが設置されるスノートを回転駆動させるスノート駆動装置と、スノートを回転駆動させてコリメータの位置決めを行うようスノート駆動装置を制御する第１位置決め情報と、患者支持台を移動させて患者の位置決めを行うよう患者支持台駆動装置を制御する第２位置決め情報とを生成する演算制御装置とを備えることにある。
【００２１】
このように構成した本発明では、コリメータの位置決めを行った後に、患者を患者支持台に固定して患者の位置決めを行うことにより、患者はコリメータの位置決めと患者自身の位置決めの２度にわたってＸ線の被曝を受けることがなくなる。したがって、位置決め時の患者のＸ線による被曝量を低減することができる。
【００２２】
好ましくは、放射線照射方向からコリメータの輪郭形状を撮影する撮影装置と、撮影したコリメータの画像情報及び治療計画において決定されたコリメータの輪郭を示す図形データを重ねて表示する表示装置と更に備え、上記演算制御装置は、コリメータの画像情報に写し込まれたコリメータの輪郭の位置情報及び図形データで示されるコリメータの輪郭の位置情報に基づき、コリメータの位置決めに用いる前記第１位置決め情報を生成する。これにより、スノートにコリメータが設置され且つ患者支持台に患者が支持されていない状態でＸ線撮像されたコリメータの画像情報と、治療計画において決定されたコリメータの輪郭を示す図形データとに基づいてコリメータの位置決めを行うことが可能となり、コリメータ位置決め時における患者の被曝をなくすことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、位置決め精度のばらつきを低減し、患者の放射線による不要な被爆を低減し、かつ位置決め作業効率を向上することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、位置決め時の患者のＸ線による被曝量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の放射線治療装置の位置決めシステム及び位置決め方法の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態の位置決めシステムの全体構成を表す全体構成図である。この図１に示すように、本実施形態の位置決めシステムは、回転ガントリーを備えた粒子線（例えば陽子線）治療装置に用いられるものを想定している。なお、本発明はこれ以外にもＸ線治療装置等の一般的な放射線治療装置に適用可能である。
【００２７】
この図１において、位置決めシステムは、患者ごとに粒子線の照射計画（治療計画と称する）を作成する治療計画装置１と、治療室２の回転ガントリー３内に設けられ、患者支持台１１（ベッド又はイス等）に固定された患者４の位置及びコリメータ５の位置を見るためのＸ線撮像装置（撮影装置）６と、上記治療計画装置１からの治療計画情報及び上記撮像装置６からの画像情報を基に、患者４の位置決めに係る各種演算を行う位置決め演算装置７と、照射ノズル８の先端に回転可能に設けられ、内部にコリメータ５が設置されるスノート９と、スノート９の回転駆動を制御するスノート制御装置１０と、患者４を固定する患者支持台１１（ベッド又はイス等）の駆動を制御する患者支持台制御装置１２とを有している。
【００２８】
位置決め演算装置７は、モニタ（表示装置）１３ａを有する演算装置１３と、キーボード及びマウス等の入力装置１４と、位置決めに使用される画像が保存される医療画像サーバ（画像情報格納装置）１６とを有している。また、Ｘ線撮像装置６は、Ｘ線管装置１７及びＸ線受像装置１８からなる２組のＸ線撮影装置（照射ビーム方向及びこれと９０°の角度をなす方向から撮影可能なように設置されている。）を有しており、これらの装置は回転ガントリー３の回転と共にアイソセンタを中心に回転する。
【００２９】
図２はスノート９の全体構造を示す照射ノズル８の先端部の斜視図である。スノート９は、照射ノズル８の先端部に回転可能に設置されており、スノート制御装置１０からの信号に基づいてスノート駆動装置２０により照射ビーム軸ｍを中心に回転駆動される。スノート９のコリメータ取付部９ａの側方には開口２１が設けられており、この開口２１を介してコリメータ５を抜き差しすることが可能となっている。
【００３０】
図３はアイソセンタ方向から見たスノート駆動装置２０の構成を簡易的に示す図である。この図３に示すように、スノート駆動装置２０は平行駆動部２２、回転駆動部２３、及びこれら平行駆動部２２と回転駆動部２３とを連結するリンク機構２４を有しており、スノート制御装置１０からの信号により平行駆動部２２が平行駆動することでリンク機構２４を介して回転駆動部２３が回転駆動する。これにより、回転駆動部２３と連結されたスノート９が回転され、スノート９のコリメータ取付部９ａに取り付けられたコリメータ５も一緒に回転する。
【００３１】
図４は位置決め演算装置７の演算装置１３により行われる制御フローである。以下、この図４を用いて本実施形態の位置決めシステムにより行われる患者４及びコリメータ５の位置決め手順について説明する。なお、このフローは操作者からの適宜の位置決め開始指示（例えば入力装置１４からの指示入力）があった際に開始される。
【００３２】
まず、事前の準備として、治療計画を決定するために患者をＸ線ＣＴにて撮影する。治療計画では、このＸ線ＣＴ断層画像を用いて、照射する患部の位置や大きさを把握し、照射方向や照射線量等を決定する。また、この治療計画の作成時に、アイソセンタ（目標照射中心）であるシステムの固定座標系原点を通りＸ線源方向に垂直な面でのＸ線撮影画像を、治療計画装置上でＣＴ画像からシミュレーション画像として作成する。このシミュレーション画像を参照画像と称する。つまり、この参照画像は、治療計画時に作成されたＣＴ画像から生成される断層画像（ＤＲＲ（Digital Reconstructed Radiograph）画像）である。この画像は位置決め演算装置７に送信され、医療画像サーバ１６に保存される。
【００３３】
また、本発明では、治療計画時に、画像内にコリメータ形状を写し込むのではなく、参照画像が持つ画像情報内に、計画コリメータ輸郭形状の情報を登録し、治療計画装置１から位置決め演算装置７の医療画像サーバ１６に保存しておく。
【００３４】
ここで、計画コリメータ輪郭形状は患者の患部（腫瘍部位）の大きさや形状に対応して決められており、計画コリメータ輪郭形状が参照画像に写り込んだ患者の患部上に位置するように（患者の患部が計画コリメータ輪郭形状内に納まって表示されるように）登録される。また、計画コリメータ輪郭形状は参照画像の中央（参照画像の表示領域の中央）に表示され、患者の患部（腫瘍部位）も参照画像の中央（参照画像の表示領域の中央）に表示されるよう登録される。
【００３５】
以上の準備が完了してから図４の制御フロー手順を開始する。
【００３６】
最初にコリメータ５の位置決めを開始する（ステップ３１）。まず、コリメータ５が設置されたかどうかを判定する（ステップ３２）。具体的には、オペレータによりスノート９のコリメータ取付部９ａ内にコリメータ５が取り付けられたことが適宜の検出センサ（図示せず）等により検出されたかどうかを判定する。コリメータ５が設置されたことが検出されると、次に、オペレータからＸ線撮像の指示入力があったかどうかを判定する（ステップ３３）。オペレータが位置決め演算装置７における入力装置１４を用いてＸ線撮像開始の指示入力を行うと、Ｘ線撮像装置６によりコリメータ５の輪郭が写り込んだアパーチャ画像が位置決め画像として撮影される（ステップ３４）。撮影が終了すると、この撮影された位置決め画像をＸ線撮像装置６から位置決め演算装置７における医療画像サーバ１６に読み込み、保存する（ステップ３５）。
【００３７】
次に、医療画像サーバ１６から参照画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ３６）。さらに、医療画像サーバ１６から上記ステップ３５で保存された位置決め画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ３７）。
【００３８】
図５はこのときのモニタ１３ａの表示の一例を示す図である。この図５に示すように、モニタ１３ａには、参照画像２６と位置決め画像２７とが並列して表示されている。前述したように、患者の患部（腫瘍部位）は参照画像の中央（参照画像表示領域の中央）に表示されている。参照画像２６の表示領域には、操作者に対する位置の目安として、参照画像２６の中心を通る縦方向及び横方向の十字状のガイドラインが表示されている。位置決め画像２７には、上記ステップ３４で撮影された実際のコリメータ輪郭形状２８が写し込まれている。コリメータ輪郭形状２８の中心位置はアイソセンタ（システムの固定座標系原点）と一致し、コリメータ輪郭形状２８は位置決め画像２７の中央（位置決め画像の表示領域の中央）に表示され、位置決め画像２７の中心（位置決め画像の表示領域の中心）はアイソセンタと一致している。位置決め画像２７にも操作者に対する位置の目安として、位置決め画像２７の中心を通る縦方向及び横方向の十字状のガイドラインが表示されている。
【００３９】
なお、ここでは１台のモニタ１３ａにより参照画像２６及び位置決め画像２７の両画像を表示するように図示しているが、モニタ１３ａでどちらか一方の画像を表示し、他のモニタで他方の画像を表示するようにしてもよい。
【００４０】
このようにして参照画像２６及び位置決め画像２７をモニタ１３ａに表示した状態で、治療計画において定められる計画コリメータ輪郭形状を示す図形データ、例えば線画データ２９を参照画像２６上に表示し、また同様に位置決め画像２７上の同一の座標位置である位置決め画像２７の表示領域の中心（アイソセンタ位置）にもこの線画データ２９を複写表示する（ステップ３８）。この計画コリメータの輪郭形状を示す線画データ２９は、前述した如く、治療計画時に予め参照画像２６の画像情報内に登録されているものであり、すなわち参照画像２６は線画データ入りの画像情報として医療画像サーバ１６に保存されている。なお、線画データ２９を参照画像２６とは別に医療画像サーバ１６に線画情報単体として保存しておき、モニタ１３ａによる表示時にそれぞれのデータを読み出して両画像データ２６，２７と線画データ２９とを重ねて表示するようにしてもよい。
【００４１】
図６に参照画像２６及び位置決め画像２７上に線画データ２９をそれぞれ表示した場合のモニタ１３ａの表示の一例を示す。この図６に示すように、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９は参照画像２６上に、その中心が十字状のガイドラインの交点に一致するように表示され、かつ位置決め画像２７上にも、その中心が十字状のガイドラインの交点に一致するように表示されている。つまり、位置決め画像２７上の計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９は参照画像２６上の線画データ２９と同一の座標位置に複写表示されている。また、位置決め画像２７における実際のコリメータ輪郭形状２８と計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９とは若干ずれて表示されており、この例ではコリメータ５の位置が計画位置に対して若干ずれていることがわかる。
【００４２】
次に、上記ステップ３７において位置決め画像２７上に複写表示された線画データ２９を用いて、コリメータ５の位置ずれ量を計算する（ステップ３９）。本実施形態では、以下に説明する２種類の方法のいずれかにより位置ずれ量の算出を行う。
【００４３】
１つ目の方法を図７を用いて説明する。この図７は、モニタ１３ａにおいて線画データ２９が重ねて表示された位置決め画像２７の中心部分（アイソセンタ近傍部分）を拡大して示した図である。この図７において、オペレータは、入力装置１４を操作することにより、位置決め画像２７を移動（ここでは回転）させることができる。すなわち、オペレータは、位置決め画像２７上に表示された線画データ２９と位置決め画像２７に写り込んでいる実際のコリメータ輪郭形状２８とがずれた状態（このときの状態を図７（ａ）に示す）から、線画データ２９が実際のコリメータ輪郭形状２８に重なるように、入力装置１４を用いて位置決め画像２７を回転させる（このときの状態を図７（ｂ）に示す）。演算装置１３は、このときの位置決め画像２７の回転量を基にコリメータ５の位置ずれ量（すなわちスノート９の回転量）を算出する。
【００４４】
次に２つ目の方法を図８を用いて説明する。この図８において、オペレータは、入力装置１４を操作することにより、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９を移動（ここでは回転）させることができる。すなわち、オペレータは、位置決め画像２７上に表示された線画データ２９と位置決め画像２７に写り込んでいる実際のコリメータ輪郭形状２８とがずれた状態（このときの状態を図８（ａ）に示す）から、線画データ２９が実際のコリメータ輪郭形状２８に重なるように、入力装置１４を用いて回転させる（このときの状態を図８（ｂ）に示す）。演算装置１３は、このときの線画データ２９の回転量を基にコリメータ５の位置ずれ量（すなわちスノート９の回転量）を算出する。
【００４５】
上記のいずれかの方法により計算されたコリメータ５の位置ずれ量をコリメータの位置決め情報として、スノート制御装置１０に出力する（ステップ４０）。そして、コリメータ５の位置ずれの補正が終了したかどうかを判定する（ステップ４１）。具体的には、上記ステップ４０において出力された位置ずれ量を受信したスノート制御装置１０は、その位置ずれ量に基づきスノート駆動装置２０を制御してスノート９を回転駆動させ、コリメータ５の位置ずれ量の補正を行う。位置ずれ補正が終了すると、スノート制御装置１０は位置決め演算装置７の演算装置１３にコリメータの位置決め完了信号を送信する。すなわち、このスノート制御装置１０からの位置決め完了信号が入力されたかどうかを判定する。
【００４６】
コリメータ５の位置ずれ補正が終了すると、コリメータ５が取り外されたかどうかを判定する（ステップ４２）。これは、後述する患者４の位置決めにおけるＸ線撮像の際にコリメータ５が写り込まないように一時的に照射野から退避させる必要があるからである。オペレータによりスノート９のコリメータ取付部９ａからコリメータ５が取り外されたことが検出されたら、コリメータの位置決めを終了する（ステップ４３）。なお、ここではオペレータがコリメータ５を取り外すようにしたが、例えばスノート９のコリメータ取付部９ａをコリメータ５を取り付けたまま回動させてコリメータ５を照射野から退避させることが可能な構造等にしておくことで、作業性及び復帰時のコリメータ位置の再現性を向上することができる。
【００４７】
患者４の位置決めは、上述したコリメータ５の位置決めにおいて、ステップ３４，３５でＸ線撮像により位置決め画像を撮影しその画像を保存した後に、開始される（ステップ４４）。まず、患者４の患者支持台１１に対する固定が終了したかどうかを判定する（ステップ４５）。具体的には、オペレータ等により患者４が患者支持台１１に対して固定具によって固定され、その固定作業が終了したことがオペレータにより入力装置１４等を用いて入力されたかどうかを判定する。なお、このオペレータ等による患者４の固定作業は、先に説明したステップ３６以降のコリメータ５の位置決め動作と並行して行われる。
【００４８】
患者４の患者支持台１１への固定が終了し、且つ、上記ステップ４３までのコリメータ５の位置決め動作が終了した場合には、オペレータにより患者４のレーザマーカーによる位置決め開始指示がされたかどうかを判定する（ステップ４６）。このレーザマーカーによる位置決めは、治療計画時に例えば治療室２の壁等に取付けられたレーザ発生器（図示せず）から患者４にレーザを照射してその位置にマーキングをしておき、治療時にレーザ発生器をマーキングしたときの照射ポイントに固定して、固定具で患者の体を固定した状態でマーキングした位置がレーザに重なるように患者４（患者支持台１１）を移動させることにより行われる大雑把な粗位置決めである。オペレータによる指示入力があった場合には、レーザマーカーによる位置決めを実施する（ステップ４７）。
【００４９】
次に、オペレータからＸ線撮像の指示入力があったかどうかを判定する（ステップ４８）。オペレータが入力装置１４を用いてＸ線撮像開始の指示入力を行うと、Ｘ線撮像装置６により患者支持台１１上に固定された患者４の位置決め画像が撮影され（ステップ４９）、その位置決め画像（第２画像情報）を医療画像サーバ１６に保存する（ステップ５０）。患者４の位置決め画像は患者の患部領域を含む画像情報であり、かつアイソセンタ位置の画像情報を含んでいる。
【００５０】
そして、医療画像サーバ１６から参照画像（第１画像情報）を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ５１）。さらに、医療画像サーバ１６から上記ステップ５０で保存された位置決め画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ５２）。
【００５１】
次いで、モニタ１３ａに参照画像及び位置決め画像が表示された状態で、前述したコリメータの位置決め時と同様に、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データを参照画像上に表示し、さらに位置決め画像上の同一の座標位置である位置決め画像の表示領域の中心（アイソセンタ位置）にも複写表示する（ステップ５３）。
【００５２】
図９はこのときのモニタ１３ａの表示の一例を示す図である。図中、２６は参照画像であり、６１は位置決め画像であり、両画像が並べて表示されている。位置決め画像６１の表示領域の中心はアイソセンタと一致している。また、参照画像２６上には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が表示され、位置決め画像６１上には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が複写表示されている。参照画像２６及び位置決め画像６１の表示領域には、操作者に対する位置の目安として、参照画像２６及び位置決め画像６１の中心を通る縦方向及び横方向の十字状のガイドラインが表示され、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９は参照画像２６及び位置決め画像６１上に、それぞれ、その中心が十字状のガイドラインの交点に一致するように表示されている。つまり、位置決め画像６１上の計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９は参照画像２６上の線画データ２９と同一の座標位置（アイソセンタ位置）に複写表示されている。なお、ここでは１台のモニタ１３ａで参照画像２６及び位置決め画像６１の両画像を表示するようにしたが、モニタ１３ａでどちらか一方の画像を表示し、他のモニタで他方の画像を表示するようにしてもよい。また、前述したように、この計画コリメータの輪郭形状を示す線画データ２９は、治療計画時に予め参照画像２６の画像情報内に登録されているものである。
【００５３】
この時点において、コリメータの位置決めは完了しているため、この図９で位置決め画像６１上に複写表示された線画データ２９は実際のコリメータ５の輪郭形状に等しいと言える。したがって、この図９では、参照画像２６の画像情報（腫瘍、骨格の位置など）に対する線画データ（第１図形データ）２９の相対位置と、位置決め画像６１の画像情報（腫瘍、骨格の位置など）に対する線画データ（第２図形データ）２９の相対位置とが若干ずれて表示されていることから、この例では患者４の位置が計画位置に対して若干ずれていることがわかる。
【００５４】
次に、上記ステップ５３で位置決め画像６１上に表示した線画データ２９を用いて、患者４（患者支持台１１）の位置ずれ量を計算する（ステップ５４）。本実施形態では、以下に説明する２種類の方法のいずれかにより位置ずれ量の算出を行う。
【００５５】
１つ目の方法を図１０を用いて説明する。この図１０において、オペレータは、位置決め画像６１を入力装置１４を操作することにより移動及び回転させることができる。すなわち、オペレータは、参照画像２６の画像情報に対する線画データ２９の相対位置と、位置決め画像６１の画像情報に対する線画データ２９の相対位置とが若干ずれている状態（すなわち図９に示す状態）から、位置決め画像６１上の線画データ２９と位置決め画像６１の画像情報との相対位置関係が参照画像２６上の線画データ２９と参照画像２６の画像情報との相対位置関係となるように、具体的には、参照画像２６と線画データ２９の関係、特に線画データ２９内の腫瘍部位を参照しながら、位置決め画像６１上の線画データ２９内に位置決め画像６１に写り込んだ腫瘍部位が納まるように、入力装置１４を用いて位置決め画像６１を所望の位置に移動させる（このときの状態を図１０に示す）。演算装置１３は、このときの位置決め画像６１の移動及び回転量を基に患者４（患者支持台１１）の位置ずれ量を算出する。
【００５６】
２つ目の方法を図１１を用いて説明する。この図１１において、オペレータは、位置決め画像６１上の線画データ２９を入力装置１４を操作することにより移動及び回転させることができる。すなわち、オペレータは、上記と同様に、図９に示すずれた状態から、位置決め画像６１上の線画データ２９と位置決め画像６１の画像情報との相対位置関係が参照画像２６上の線画データ２９と参照画像２６の画像情報との相対位置関係となるように、具体的には、参照画像２６と線画データ２９の関係、特に線画データ２９内の腫瘍部位を参照しながら、位置決め画像６１上の線画データ２９内に位置決め画像６１に写り込んだ腫瘍部位が納まるように、入力装置１４を用いて線画データ２９を所望の位置に移動させる（このときの状態を図１１に示す）。演算装置１３は、このときの線画データ２９の移動及び回転量を基に患者４（患者支持台１１）の位置ずれ量を算出する。
【００５７】
なお、以上の２つの方法において、必要であれば、線画データ２９を用いて位置決め画像６１をトリミングすることによりアパーチャ画像（前述の図５及び図６参照）を作成してもよい。
【００５８】
また、上記では特に記載しなかったが、Ｘ線撮像装置６により照射ビーム方向と９０°の角度をなす方向から撮影された位置決め画像を用いた位置決めについては、計画コリメータ輪郭形状である線画データ２９を用いて位置決めできないため、その他の線画データ、例えば臓器形状、骨形状、体輪郭形状、又は臨床（計画）標的体積形状等の線画データを用いて、上記と同様の方法により位置ずれ量を計算する。
【００５９】
上記の方法により計算された位置ずれ量を患者支持台の位置決め情報として、患者支持台制御装置１２に出力する（ステップ５５）。そして、患者４の位置ずれの補正が終了したかどうかを判定する（ステップ５６）。具体的には、上記ステップ５５において出力された位置ずれ量を受信した患者支持台制御装置１２は、その位置ずれ量に基づき患者支持台駆動装置１９を制御して患者支持台１１を移動及び回転させて、患者４の位置ずれ量の補正を行う。位置ずれ補正が終了すると、コリメータ５が照射野に復帰されたかどうかを判定する（ステップ５７）。オペレータによりコリメータ５がスノート９のコリメータ取り付け部９ａに再び差し込まれ、コリメータ５が復帰されたことが検出されたら、患者４の位置決めを終了する（ステップ５８）。
【００６０】
以上において、位置決め演算装置７の演算装置１３は、請求項１記載の患者支持台の位置決め情報を生成する演算制御装置、及び請求項９に記載のコリメータの位置決め情報（第１位置決め情報）と患者支持台の位置決め情報（第２位置決め情報）を生成する演算制御装置として機能する。また、位置決め演算装置７の演算装置１３は、請求項１０記載のコリメータ位置決め演算装置及び請求項１６記載の患者位置決め演算装置として機能する。
【００６１】
以上説明した本実施形態の位置決めシステムによれば、以下の効果を奏する。
【００６２】
（１）線画データを用いることによる位置決め精度の向上効果
前述した特許文献２に記載の従来技術のようにオペレータが画面上の参照画像及び比較画像の対応する位置に計算点を入力して位置ずれ量を計算する方式の場合、例えば位置決め画像において十分なコントラストが得られなかった場合や、患者を固定する固定具等の機器が画像上に写りこんだ場合等に、的確な計算点が設定できないという問題があった。またこのような場合、前述した特許文献３に記載の従来技術については画素値の比較により位置ずれ量を計算する方式であることから、適用できないという問題があった。
【００６３】
これに対し、本実施形態では、コリメータ５の位置決めにおいては、前述の図５及び図６に示すように参照画像上２６の計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９をコリメータ５の輪郭が写り込んだ位置決め画像２７上の同一の座標位置（アイソセンタ位置）に複写表示して位置ずれ量を算出するので、上記位置決め画像のコントラスト不良や機器の写りこみの影響を全く受けることなく位置決めを行うことができる。また、患者４の位置決めにおいては、前述したように、参照画像２６及び位置決め画像６１上の同一の座標位置（アイソセンタ位置）に線画データ２９を表示させ、線画データ２９内における線画データ２９と腫瘍部位との位置関係を参照しつつ、位置決め画像６１上の線画データ２９内に位置決め画像６１に写り込んだ腫瘍部位が納まるように位置決め画像６１（又は線画データ２９）を移動させることによって位置ずれ量を算出するので、上記位置決め画像のコントラスト不良や機器の写りこみの影響を低減することができる。以上により、本実施形態によれば、位置決め精度を向上することができる。また、その結果、患者の放射線による不要な被爆を低減することができる。
【００６４】
（２）Ｘ線による被曝量低減効果
本実施形態の位置決めシステムにおいては、上述したように、コリメータ５の位置決めを、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９を位置決め画像２７上に表示し、モニタ１３ａの画像上で位置決め画像２７に写りこんだコリメータ５の輪郭形状２８と線画データ２９とが一致するように位置決め画像２７又は線画データ２９を移動させることによって、その移動量からコリメータ５の位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量に基づいてスノート９を回転駆動させることにより行う。このような位置決め方法とすることにより、患者４を含まずにコリメータ５のみをＸ線撮像した位置決め画像２７（言い換えれば、患者支持台１１に患者４が支持されていない状態でＸ線撮像された位置決め画像２７）を用いて、コリメータ５の位置決めを行うことができる。その結果、コリメータ５の位置決めを行った後に、患者４を患者支持台１１に固定してＸ線撮像による患者４の位置決めを行うことが可能となる。これにより、患者４はコリメータ５の位置決めと患者自身の位置決めの２度にわたってＸ線撮像による被曝を受けることがなくなる。したがって、位置決め時のＸ線による被曝量を低減することができる。
【００６５】
（３）コリメータの自動位置決めによる位置決め時間の短縮等の効果
本実施形態では、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９と位置決め画像２７に写りこんだコリメータ５の輪郭形状２８とが一致するように位置決め画像２７又は線画データ２９を移動させることによって、その移動量からコリメータ５の位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量を用いて自動的にコリメータ５の位置決めを行う。このようにして、コリメータ５の位置決めを自動的に行うことができるので、オペレータが手動によりスノートを回転させて、又はオペレータが判断した回転量を入力してスノートを駆動装置により回転駆動させて、コリメータの位置補正を行っていた従来技術に比べ、コリメータ５の位置決めに要する時間を短縮でき、またオペレータの労力を低減することができる。さらに、上記従来技術の場合においてはオペレータが変わった場合には位置ずれ量のばらつきがでる可能性があり、位置決め精度及び位置決めの再現性に問題があったが、本実施形態では画面上で輪郭を一致させるという簡易な作業により、自動的に位置ずれ量が算出されて位置決めが行われるので、位置決め精度及び再現性を向上することができる。
【００６６】
（４）並行作業による位置決め時間の短縮効果
本実施形態では、先の図４で説明したように、コリメータ５の位置決めにおけるＸ線撮像が終了した時点から、患者４の位置決めを開始する。これにより、コリメータ５のＸ線撮像後の位置決め動作が行われている間に、オペレータ等が患者４の患者支持台１１への固定作業を並行して行うことが可能となる。したがって、作業を並行させることなく患者の位置決め後にコリメータの位置決めを行っていた従来技術に比べ、並行して作業を行った分、位置決め（コリメータ及び患者の位置決め）に要する時間を短縮することができる。
【００６７】
本発明の他の実施形態を図１２を用いて説明する。本実施形態は先の実施形態と位置決め方法の手順が異なっている。図１２はその位置決め方法の手順を示す制御フローである。本実施形態の位置決め方法を実施するのに用いる位置決めシステムの全体構成は先の実施形態におけるものと同じである。以下の説明では、位置決め方法に係わるシステム構成及びモニタ表示に図１〜図３、図５〜図１１に示したものと同じ符号を付し、それら図面を参照して説明する。図１２に示す制御フローは位置決め演算装置７の演算装置１３により行われるものである。
【００６８】
第１の実施の形態と同様に、本発明の方法を実施するにあたり、治療計画時に、画像内にコリメータ形状を写し込むのではなく、参照画像が持つ画像情報内に、計画コリメータ輸郭形状の情報を登録し、治療計画装置１から位置決め演算装置７の医療画像サーバ１６に参照画像を保存しておく。
【００６９】
レーザマーカーによる粗位置決め後、位置決めを開始する（ステップ２０１）。まず、オペレータは位置決め演算装置７において、医療画像サーバ１６から保存された参照画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ２０２）。次に、Ｘ線撮像装置６を用いて患者支持台１１上に固定された患者の位置決め画像を撮影し（ステップ２０３）、Ｘ線撮像装置６から医療画像サーバ１６に位置決め画像を保存する（ステップ２０４）。オペレータは位置決め演算装置７において、医療画像サーバ１６から保存された位置決め画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ２０５）。
【００７０】
参照画像及び位置決め画像が表示されると、オペレータは両画像を重ね合せた画像等から両画像を比較し、患者位置決め精度を判断する（ステップ２０６）。その結果、ずれ量を計算する必要がある場合、参照画像の画像情報内に登録されている計画コリメータ輪郭形状（線画データ２９）を参照画像上に表示し、また位置決め画像上の同一の座標位置（表示領域中央のアイソセンタ位置）に複写表示する（ステップ２０７）。
【００７１】
このときのモニタ１３ａの表示は、例えば先の実施形態における図９に示したものと同じである。図中、２６は参照画像であり、６１は位置決め画像であり、両画像が並べて表示されている。また、参照画像２６上には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が表示され、位置決め画像６１上の同一の座標位置（表示領域中央のアイソセンタ位置）には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が複写表示されている。
【００７２】
このように位置決め画像１６上に複写表示された計画コリメータ輸郭形状２９を用いて、患者支持台１１上に固定された患者の位置ずれ量を計算する（ステップ２０８）。この位置ずれ量の算出は、先の実施の形態における算出と同様に行うことができる。つまり、位置ずれ量の算出には２種類の方法がある。第１の方法は、図１０を用いて説明したように、複写表示した計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９を位置決めの参照領域として、位置決め画像６１を移動させて線画データ２９に対して所望の位置に設定することで位置ずれ量を算出する方法である。第２の方法は、図１１を用いて説明したように、複写表示した計画コリメータ輸郭形状の線画データ２９を位置決め画像６１上で移動させて所望の位置に設定することで位置ずれ量を算出する方法である。
【００７３】
前記のいずれかの方法により計算された位置ずれ量を、位置決め演算装置７より患者支持台制御装置１２に出力する（ステップ２０９）。オペレータは出力した位置ずれ量を基に、患者支持台制御装置１２により患者支持台１１を３次元方向に移動及び回転する（ステップ２１０）。
【００７４】
患者位置合わせが終了後、オペレータはスノート９内にコリメータ５を設置し、Ｘ線撮像装置６を用いて患者支持台１１上に固定された患者の位置決め画像を撮影し（ステップ２１１）、Ｘ線撮像装置６から医療画像サーバ１６に位置決め画像を保存する（ステップ２１２）。オペレータは位置決め演算装置７において、医療画像サーバ１６から保存された位置決め画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ２１３）。
【００７５】
このときのモニタ１３ａの表示は、例えば先の実施形態における図５に示したものと同じである。図中、２７が位置決め画像であり、２８が実際のコリメータ輸郭形状である。この例では、参照画像２６と位置決め画像２７が並べて表示されている。
【００７６】
次に、オペレータは、参照画像の画像情報内に登録されている計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９を参照画像上に表示し、また位置決め画像上の同一の座標位置（表示領域中央のアイソセンタ位置）に複写表示する（ステップ２１１）。
【００７７】
このときのモニタ１３ａの表示は、例えば先の実施形態における図６に示したものと同じである。参照画像２６上には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が表示され、位置決め画像２７上の同一の座標位置（表示領域中央のアイソセンタ位置）には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が複写表示されている。この図６に示すように、位置決め画像２７における実際のコリメータ輪郭形状２８と計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９とは若干ずれて表示されており、この例ではコリメータ５の位置が計画位置に対して若干ずれていることが分かる。
【００７８】
オペレータは、位置決め画像２７上に複写表示された計画コリメータ輸郭形状の線画データ２９と、位置決め画像２７に写り込んでいる実際のコリメータ輸郭形状２８より、コリメータ５の設置されているスノート９の位置決め精度を判断する（ステップ２１５）。その結果、スノート回転量の誤差を計算する必要がある場合、位置決め画像２７上に複写表示された計画コリメータ輸郭形状２９を用いて、スノート９の回転量誤差を計算する（ステップ２１６）。回転量誤差（位置ずれ量）の計算は、患者支持台１１上の患者の位置ずれ量の計算方法と同様、２種類の方法により計算することができる。第１の方法は、先の実施の形態において図７を用いて説明したように、複写表示した計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９を位置決めの参照領域として、計画コリメータ輪郭形状２９に実際のコリメータ輸郭形状２８が重なるように位置決め画像２７を回転させて回転量誤差を算出する方法である。第２の方法は、先の実施の形態において図８を用いて説明したように、複写表示した計画コリメータ輸郭形状の線画データ２９を実際のコリメータ輸郭形状２８が重なるように回転させて回転量誤差を算出する方法である。
【００７９】
前記のいずれかの方法により計算されたスノート１０９の回転量誤差を、位置決め演算装置７よりスノート制御装置１０に出力する（ステップ２１７）。回転量誤差を受信したスノート制御装置１０は、自動でスノート９の回転量誤差補正を実施する（ステツプ２１８）。
【００８０】
本実施の形態によっても、コントラスト等の位置決め画像の条件による位置決め精度のばらつきを低減し、腫瘍部位と照射野領域の関係を意識しながら的確な位置決めを実施することが可能である。これにより患者の放射線による不要な被曝を低減し、かつ位置決めの作業効率を向上することができる。
【００８１】
また、スノートの回転量誤差補正においても、画像認識により自動で調整することで、オペレータによるばらつきの低減、再現性の向上、及びオペレータ作業の減少が可能である。
【００８２】
なお、本発明は上記実施形態に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。例えば、上記実施形態では、コリメータ５の位置決めの際に、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９と腫瘍部分との位置関係を参照するためにモニタ１３ａに参照画像２６及び位置決め画像２７の両画像を表示させるようにしたが、必ずしも参照画像２６を表示する必要はない。すなわち、モニタ１３ａに位置決め画像２７のみを表示してこの位置決め画像２７上に線画データ２９を表示することにより、先に説明した方法によりコリメータ５の位置決めを行うことができる。
【００８３】
また、上記実施形態においては、患者４の位置決めの際に、照射ビーム方向から撮影した位置決め画像を用いた位置決めについては計画コリメータ輪郭形状である線画データ２９を用いて位置決めを行い、照射ビーム方向と９０°の角度をなす方向から撮影した位置決め画像を用いた位置決めについては、計画コリメータ輪郭形状でなく、臓器形状、骨形状、体輪郭形状、又は臨床（計画）標的体積形状などの線画データを用いて位置決めを行うようにしたが、これに限られない。すなわち、患者４の位置決めにおいては、照射ビーム方向から撮影した位置決め画像を用いた位置決めについても、もう一方の位置決め画像と同様に、計画コリメータ輪郭形状でなく、臓器形状、骨形状、体輪郭形状、又は臨床（計画）標的体積形状などの線画データを用いて位置決めを行うようにしてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、スノート駆動装置２０をスノート制御装置１０に接続し、スノート９を演算装置１３により自動で制御するようにしたが、スノート駆動装置２０を手動操作式の調整機構とし、位置決め画像２７から得たスノートの回転量誤差に基づいて手動でスノート９の位置を調整してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の好適な一実施形態である粒子線治療装置の位置決めシステムの全体構成を表す全体構成図である。
【図２】スノートの全体構造を示すための、照射ノズルの先端部の斜視図である。
【図３】図２に示すスノート駆動装置のアイソセンタ方向から見た全体構成を簡易的に示す構成図である。
【図４】図１に示す位置決め演算装置の演算装置により行われる制御フローである。
【図５】コリメータの位置決めにおいて、参照画像及び位置決め画像を表示したときのモニタ表示の一例を示す図である。
【図６】コリメータの位置決めにおいて、参照画像及び位置決め画像上に線画データをそれぞれ表示した場合のモニタ表示の一例を示す図である。
【図７】コリメータの位置決めにおいて、１つ目の位置ずれ量の算出方法を説明するための、線画データが重ねて表示された位置決め画像の中心部分（アイソセンタ近傍部分）を拡大した図である。
【図８】コリメータの位置決めにおいて、２つ目の位置ずれ量の算出方法を説明するための、線画データが重ねて表示された位置決め画像の中心部分（アイソセンタ近傍部分）を拡大した図である。
【図９】患者の位置決めにおいて、参照画像及び位置決め画像上に線画データをそれぞれ表示したときのモニタ表示の一例を示す図である。
【図１０】患者の位置決めにおいて、１つ目の位置ずれ量の算出方法を説明するための、線画データが重ねて表示された参照画像及び位置決め画像を示す図である。
【図１１】患者の位置決めにおいて、２つ目の位置ずれ量の算出方法を説明するための、線画データが重ねて表示された参照画像及び位置決め画像を示す図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による位置決め方法を説明するための制御フローである。
【符号の説明】
【００８６】
４ 患者
５ コリメータ
６ Ｘ線撮像装置（撮影装置）
９ スノート
１０ スノート制御装置
１１ 患者支持台
１２ 患者支持台制御装置
１３ 演算装置（制御装置、コリメータ位置決め演算装置、患者位置決め演算装置）
１３ａ モニタ（表示装置）
１４ 入力装置
１６ 医療画像サーバ（画像情報格納装置）
１９ 患者支持台駆動装置
２０ スノート駆動装置
２８ コリメータ輪郭形状
２９ 線画データ（図形データ）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線又は陽子線をはじめとする粒子線等の放射線を患部に照射して治療する放射線治療に際し、患者及びコリメータの位置決めを行う放射線治療装置の位置決めシステム及び位置決め方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療は、放射線を腫瘍部位に照射して腫瘍細胞のＤＮＡを損傷することにより治療を行うものであり、腫瘍部位付近の正常細胞のＤＮＡが損傷されないように正確な照射を実施する必要がある。特に陽子線などの粒子線治療においては、ビームの特性から腫瘍部位に高い線量を集中させることができるが、その反面、より高精度な位置決めが要求されることになり、ビームに対する患者の位置を精度良く決めることと、計画通りに照射領域を形成することが必要となる。
【０００３】
粒子線治療は予め作成された治療計画に従って実施されるが、通常、様々な要因から患者腫瘍部位は計画された設定位置と若干のずれを生じる。このため、治療計画通りに患者を位置決めするには、位置のずれ量を正確に計算し、そのずれ量に従って患者移動装置により患者支持台の位置を補正する必要がある。
【０００４】
治療室での患者位置決めは、まず、患者支持台上の固定具に患者を固定した後、体表マーカーとレーザマーカーにより粗決めを行う。次に、現在の患者位置を確認するために、撮影装置の２組のＸ線撮像装置を用いて患者を撮影する。このＸ線画像を位置決め画像と称する。この位置決め画像は位置決め演算装置に送信され、医療画像サーバに保存される。
【０００５】
位置決め演算装置の表示装置の画面上に、予め作成され保存しておいた患者の参照画像と上記の位置決め画像を表示し、両画像を比較することにより患者位置のずれ量を計算する。計算の方法は、例えば、両画像上のランドマーク（例えば骨の部分などの明確に識別できる箇所が選ばれる。）にマウスを用いてオペレータが計算点を設定し、計算点の座標比較によりずれ量を最小二乗法等の近似法を用いて計算する方法（例えば、特許文献１参照。）や、両画像の画素値を比較し、各画素値の誤差の和が最小になるようなずれ量を最小二乗法等の近似法を用いて計算する方法（例えば、特許文献２参照。）が用いられる。
【０００６】
このようにして計算されたずれ量（平行移動量及び回転量）は、位置決め演算装置において患者支持台の位置ずれ量に座標変換後、患者移動装置に送信される。患者移動装置の患者支持台制御装置は、上記入力されたずれ量をもとに、患者支持台駆動装置を制御して患者支持台を移動又は回転させて位置ずれを補正し、患者の位置決めを行う。
【０００７】
また、計画照射領域を正確に実現するには、照射領域を決定するコリメータの位置決めを精度よく行う必要がある。一般に、コリメータは照射ノズルの先端部に回転駆動可能に設けられたスノート内に設置される（例えば、特許文献３参照。）ことから、スノートの回転角度を精度よく決めることが重要となる。
【０００８】
【特許文献１】特表２０００−５１００２３号公報（第６−７図）
【特許文献２】特開２００４−２６７２５０号公報（第８−１２図）
【特許文献３】実開平４−５８２６６号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
陽子線などのブラックピーク特性を持つ粒子線の場合、ビームの高い照射精度を生かすためにより正確な位置決めが要求されるが、患者への不要照射を低減するには、高精度な患者位置決めと共に照射野領域を形成するコリメータが設置されるスノートの高精度な位置決めも必要となる。
【００１０】
また、治療計画において作成された参照画像と、実際のＸ線画像である位置決め画像は必ずしも一致しないため、位置決めを実施するにあたり、腫瘍部位と照射野領域の関係を意識することが重要である。
【００１１】
従来の患者位置決め方法では、位置決め画像において十分なコントラストを得られなかった場合や、固定装置等の余計な物体が写り込んだ場合、的確な計算点設定ができない、または、画素値比較による位置ずれ量計算が適用されないことにより、位置決め精度がばらつく可能性があるという問題点があった。
【００１２】
また、従来のスノート回転誤差補正方法では、オペレータが目視により回転量誤差を判断するため、補正のばらつきが生じる可能性や再現性を得られないといった問題点があった。
【００１３】
更に、従来の位置決めシステムでは、患者の位置決め後にコリメータの位置決めを行う必要があるが、このとき、コリメータを設置した状態で、再度、Ｘ線撮像装置を用いて患者を撮影することになるため、患者は患者位置決め時及びコリメータ位置決め時のＸ線撮像によって２回の被曝を受けることになり、Ｘ線による患者の被曝量が多いという問題点がある。
【００１４】
本発明は、上記従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、その第１の目的は、位置決め精度のばらつきを低減し、患者の放射線による不要な被爆を低減し、かつ位置決め作業効率を向上することができる放射線治療装置の位置決めシステム及び位置決め方法を提供することにある。
【００１５】
本発明の第２の目的は、位置決め時の患者のＸ線による被曝量を低減することができる放射線治療装置の位置決めシステム及び位置決め方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記第１の目的を達成する本発明の特徴は、治療計画時に参照画像情報内に登録された照射野領域を示す計画コリメータ輪郭形状の図形データを参照画像上に表示するとともに患者の位置決め画像上が表示される表示領域に計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させ、その表示領域に表示される計画コリメータ輪郭形状の図形と位置決め画像に基づいて、患者支持台の位置決め情報を生成することにある。
【００１７】
これによりコントラスト等の位置決め画像の条件による位置決め精度のばらつきを低減し、腫瘍部位と照射野領域の関係を意識しながら的確な位置決めを実施することが可能である。
【００１８】
また、上記第１の目的を達成する本発明の他の特徴は、コリメータの位置決め画像が表示される表示領域に計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させ、その表示領域に表示される計画コリメータ輪郭形状の図形とコリメータの位置決め画像に基づいて、コリメータの位置決め情報を生成することである。
【００１９】
これによりスノートの回転量誤差補正において、画像認識により自動で調整することで、オペレータによるばらつきの低減、再現性の向上、及びオペレータ作業の減少が可能である。
【００２０】
また、上記第１及び第２の目的を達成する本発明の特徴は、患者を支持する患者支持台の移動を行う患者支持台駆動装置と、コリメータが設置されるスノートを回転駆動させるスノート駆動装置と、スノートを回転駆動させてコリメータの位置決めを行うようスノート駆動装置を制御する第１位置決め情報と、患者支持台を移動させて患者の位置決めを行うよう患者支持台駆動装置を制御する第２位置決め情報とを生成する演算制御装置とを備えることにある。
【００２１】
このように構成した本発明では、コリメータの位置決めを行った後に、患者を患者支持台に固定して患者の位置決めを行うことにより、患者はコリメータの位置決めと患者自身の位置決めの２度にわたってＸ線の被曝を受けることがなくなる。したがって、位置決め時の患者のＸ線による被曝量を低減することができる。
【００２２】
好ましくは、放射線照射方向からコリメータの輪郭形状を撮影する撮影装置と、撮影したコリメータの画像情報及び治療計画において決定されたコリメータの輪郭を示す図形データを重ねて表示する表示装置と更に備え、上記演算制御装置は、コリメータの画像情報に写し込まれたコリメータの輪郭の位置情報及び図形データで示されるコリメータの輪郭の位置情報に基づき、コリメータの位置決めに用いる前記第１位置決め情報を生成する。これにより、スノートにコリメータが設置され且つ患者支持台に患者が支持されていない状態でＸ線撮像されたコリメータの画像情報と、治療計画において決定されたコリメータの輪郭を示す図形データとに基づいてコリメータの位置決めを行うことが可能となり、コリメータ位置決め時における患者の被曝をなくすことができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、位置決め精度のばらつきを低減し、患者の放射線による不要な被爆を低減し、かつ位置決め作業効率を向上することができる。
【００２４】
また、本発明によれば、位置決め時の患者のＸ線による被曝量を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の放射線治療装置の位置決めシステム及び位置決め方法の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態の位置決めシステムの全体構成を表す全体構成図である。この図１に示すように、本実施形態の位置決めシステムは、回転ガントリーを備えた粒子線（例えば陽子線）治療装置に用いられるものを想定している。なお、本発明はこれ以外にもＸ線治療装置等の一般的な放射線治療装置に適用可能である。
【００２７】
この図１において、位置決めシステムは、患者ごとに粒子線の照射計画（治療計画と称する）を作成する治療計画装置１と、治療室２の回転ガントリー３内に設けられ、患者支持台１１（ベッド又はイス等）に固定された患者４の位置及びコリメータ５の位置を見るためのＸ線撮像装置（撮影装置）６と、上記治療計画装置１からの治療計画情報及び上記撮像装置６からの画像情報を基に、患者４の位置決めに係る各種演算を行う位置決め演算装置７と、照射ノズル８の先端に回転可能に設けられ、内部にコリメータ５が設置されるスノート９と、スノート９の回転駆動を制御するスノート制御装置１０と、患者４を固定する患者支持台１１（ベッド又はイス等）の駆動を制御する患者支持台制御装置１２とを有している。
【００２８】
位置決め演算装置７は、モニタ（表示装置）１３ａを有する演算装置１３と、キーボード及びマウス等の入力装置１４と、位置決めに使用される画像が保存される医療画像サーバ（画像情報格納装置）１６とを有している。また、Ｘ線撮像装置６は、Ｘ線管装置１７及びＸ線受像装置１８からなる２組のＸ線撮影装置（照射ビーム方向及びこれと９０°の角度をなす方向から撮影可能なように設置されている。）を有しており、これらの装置は回転ガントリー３の回転と共にアイソセンタを中心に回転する。
【００２９】
図２はスノート９の全体構造を示す照射ノズル８の先端部の斜視図である。スノート９は、照射ノズル８の先端部に回転可能に設置されており、スノート制御装置１０からの信号に基づいてスノート駆動装置２０により照射ビーム軸ｍを中心に回転駆動される。スノート９のコリメータ取付部９ａの側方には開口２１が設けられており、この開口２１を介してコリメータ５を抜き差しすることが可能となっている。
【００３０】
図３はアイソセンタ方向から見たスノート駆動装置２０の構成を簡易的に示す図である。この図３に示すように、スノート駆動装置２０は平行駆動部２２、回転駆動部２３、及びこれら平行駆動部２２と回転駆動部２３とを連結するリンク機構２４を有しており、スノート制御装置１０からの信号により平行駆動部２２が平行駆動することでリンク機構２４を介して回転駆動部２３が回転駆動する。これにより、回転駆動部２３と連結されたスノート９が回転され、スノート９のコリメータ取付部９ａに取り付けられたコリメータ５も一緒に回転する。
【００３１】
図４は位置決め演算装置７の演算装置１３により行われる制御フローである。以下、この図４を用いて本実施形態の位置決めシステムにより行われる患者４及びコリメータ５の位置決め手順について説明する。なお、このフローは操作者からの適宜の位置決め開始指示（例えば入力装置１４からの指示入力）があった際に開始される。
【００３２】
まず、事前の準備として、治療計画を決定するために患者をＸ線ＣＴにて撮影する。治療計画では、このＸ線ＣＴ断層画像を用いて、照射する患部の位置や大きさを把握し、照射方向や照射線量等を決定する。また、この治療計画の作成時に、アイソセンタ（目標照射中心）であるシステムの固定座標系原点を通りＸ線源方向に垂直な面でのＸ線撮影画像を、治療計画装置上でＣＴ画像からシミュレーション画像として作成する。このシミュレーション画像を参照画像と称する。つまり、この参照画像は、治療計画時に作成されたＣＴ画像から生成される断層画像（ＤＲＲ（Digital Reconstructed Radiograph）画像）である。この画像は位置決め演算装置７に送信され、医療画像サーバ１６に保存される。
【００３３】
また、本発明では、治療計画時に、画像内にコリメータ形状を写し込むのではなく、参照画像が持つ画像情報内に、計画コリメータ輸郭形状の情報を登録し、治療計画装置１から位置決め演算装置７の医療画像サーバ１６に保存しておく。
【００３４】
ここで、計画コリメータ輪郭形状は患者の患部（腫瘍部位）の大きさや形状に対応して決められており、計画コリメータ輪郭形状が参照画像に写り込んだ患者の患部上に位置するように（患者の患部が計画コリメータ輪郭形状内に納まって表示されるように）登録される。また、計画コリメータ輪郭形状は参照画像の中央（参照画像の表示領域の中央）に表示され、患者の患部（腫瘍部位）も参照画像の中央（参照画像の表示領域の中央）に表示されるよう登録される。
【００３５】
以上の準備が完了してから図４の制御フロー手順を開始する。
【００３６】
最初にコリメータ５の位置決めを開始する（ステップ３１）。まず、コリメータ５が設置されたかどうかを判定する（ステップ３２）。具体的には、オペレータによりスノート９のコリメータ取付部９ａ内にコリメータ５が取り付けられたことが適宜の検出センサ（図示せず）等により検出されたかどうかを判定する。コリメータ５が設置されたことが検出されると、次に、オペレータからＸ線撮像の指示入力があったかどうかを判定する（ステップ３３）。オペレータが位置決め演算装置７における入力装置１４を用いてＸ線撮像開始の指示入力を行うと、Ｘ線撮像装置６によりコリメータ５の輪郭が写り込んだアパーチャ画像が位置決め画像として撮影される（ステップ３４）。撮影が終了すると、この撮影された位置決め画像をＸ線撮像装置６から位置決め演算装置７における医療画像サーバ１６に読み込み、保存する（ステップ３５）。
【００３７】
次に、医療画像サーバ１６から参照画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ３６）。さらに、医療画像サーバ１６から上記ステップ３５で保存された位置決め画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ３７）。
【００３８】
図５はこのときのモニタ１３ａの表示の一例を示す図である。この図５に示すように、モニタ１３ａには、参照画像２６と位置決め画像２７とが並列して表示されている。前述したように、患者の患部（腫瘍部位）は参照画像の中央（参照画像表示領域の中央）に表示されている。参照画像２６の表示領域には、操作者に対する位置の目安として、参照画像２６の中心を通る縦方向及び横方向の十字状のガイドラインが表示されている。位置決め画像２７には、上記ステップ３４で撮影された実際のコリメータ輪郭形状２８が写し込まれている。コリメータ輪郭形状２８の中心位置はアイソセンタ（システムの固定座標系原点）と一致し、コリメータ輪郭形状２８は位置決め画像２７の中央（位置決め画像の表示領域の中央）に表示され、位置決め画像２７の中心（位置決め画像の表示領域の中心）はアイソセンタと一致している。位置決め画像２７にも操作者に対する位置の目安として、位置決め画像２７の中心を通る縦方向及び横方向の十字状のガイドラインが表示されている。
【００３９】
なお、ここでは１台のモニタ１３ａにより参照画像２６及び位置決め画像２７の両画像を表示するように図示しているが、モニタ１３ａでどちらか一方の画像を表示し、他のモニタで他方の画像を表示するようにしてもよい。
【００４０】
このようにして参照画像２６及び位置決め画像２７をモニタ１３ａに表示した状態で、治療計画において定められる計画コリメータ輪郭形状を示す図形データ、例えば線画データ２９を参照画像２６上に表示し、また同様に位置決め画像２７上の同一の座標位置である位置決め画像２７の表示領域の中心（アイソセンタ位置）にもこの線画データ２９を複写表示する（ステップ３８）。この計画コリメータの輪郭形状を示す線画データ２９は、前述した如く、治療計画時に予め参照画像２６の画像情報内に登録されているものであり、すなわち参照画像２６は線画データ入りの画像情報として医療画像サーバ１６に保存されている。なお、線画データ２９を参照画像２６とは別に医療画像サーバ１６に線画情報単体として保存しておき、モニタ１３ａによる表示時にそれぞれのデータを読み出して両画像データ２６，２７と線画データ２９とを重ねて表示するようにしてもよい。
【００４１】
図６に参照画像２６及び位置決め画像２７上に線画データ２９をそれぞれ表示した場合のモニタ１３ａの表示の一例を示す。この図６に示すように、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９は参照画像２６上に、その中心が十字状のガイドラインの交点に一致するように表示され、かつ位置決め画像２７上にも、その中心が十字状のガイドラインの交点に一致するように表示されている。つまり、位置決め画像２７上の計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９は参照画像２６上の線画データ２９と同一の座標位置に複写表示されている。また、位置決め画像２７における実際のコリメータ輪郭形状２８と計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９とは若干ずれて表示されており、この例ではコリメータ５の位置が計画位置に対して若干ずれていることがわかる。
【００４２】
次に、上記ステップ３７において位置決め画像２７上に複写表示された線画データ２９を用いて、コリメータ５の位置ずれ量を計算する（ステップ３９）。本実施形態では、以下に説明する２種類の方法のいずれかにより位置ずれ量の算出を行う。
【００４３】
１つ目の方法を図７を用いて説明する。この図７は、モニタ１３ａにおいて線画データ２９が重ねて表示された位置決め画像２７の中心部分（アイソセンタ近傍部分）を拡大して示した図である。この図７において、オペレータは、入力装置１４を操作することにより、位置決め画像２７を移動（ここでは回転）させることができる。すなわち、オペレータは、位置決め画像２７上に表示された線画データ２９と位置決め画像２７に写り込んでいる実際のコリメータ輪郭形状２８とがずれた状態（このときの状態を図７（ａ）に示す）から、線画データ２９が実際のコリメータ輪郭形状２８に重なるように、入力装置１４を用いて位置決め画像２７を回転させる（このときの状態を図７（ｂ）に示す）。演算装置１３は、このときの位置決め画像２７の回転量を基にコリメータ５の位置ずれ量（すなわちスノート９の回転量）を算出する。
【００４４】
次に２つ目の方法を図８を用いて説明する。この図８において、オペレータは、入力装置１４を操作することにより、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９を移動（ここでは回転）させることができる。すなわち、オペレータは、位置決め画像２７上に表示された線画データ２９と位置決め画像２７に写り込んでいる実際のコリメータ輪郭形状２８とがずれた状態（このときの状態を図８（ａ）に示す）から、線画データ２９が実際のコリメータ輪郭形状２８に重なるように、入力装置１４を用いて回転させる（このときの状態を図８（ｂ）に示す）。演算装置１３は、このときの線画データ２９の回転量を基にコリメータ５の位置ずれ量（すなわちスノート９の回転量）を算出する。
【００４５】
上記のいずれかの方法により計算されたコリメータ５の位置ずれ量をコリメータの位置決め情報として、スノート制御装置１０に出力する（ステップ４０）。そして、コリメータ５の位置ずれの補正が終了したかどうかを判定する（ステップ４１）。具体的には、上記ステップ４０において出力された位置ずれ量を受信したスノート制御装置１０は、その位置ずれ量に基づきスノート駆動装置２０を制御してスノート９を回転駆動させ、コリメータ５の位置ずれ量の補正を行う。位置ずれ補正が終了すると、スノート制御装置１０は位置決め演算装置７の演算装置１３にコリメータの位置決め完了信号を送信する。すなわち、このスノート制御装置１０からの位置決め完了信号が入力されたかどうかを判定する。
【００４６】
コリメータ５の位置ずれ補正が終了すると、コリメータ５が取り外されたかどうかを判定する（ステップ４２）。これは、後述する患者４の位置決めにおけるＸ線撮像の際にコリメータ５が写り込まないように一時的に照射野から退避させる必要があるからである。オペレータによりスノート９のコリメータ取付部９ａからコリメータ５が取り外されたことが検出されたら、コリメータの位置決めを終了する（ステップ４３）。なお、ここではオペレータがコリメータ５を取り外すようにしたが、例えばスノート９のコリメータ取付部９ａをコリメータ５を取り付けたまま回動させてコリメータ５を照射野から退避させることが可能な構造等にしておくことで、作業性及び復帰時のコリメータ位置の再現性を向上することができる。
【００４７】
患者４の位置決めは、上述したコリメータ５の位置決めにおいて、ステップ３４，３５でＸ線撮像により位置決め画像を撮影しその画像を保存した後に、開始される（ステップ４４）。まず、患者４の患者支持台１１に対する固定が終了したかどうかを判定する（ステップ４５）。具体的には、オペレータ等により患者４が患者支持台１１に対して固定具によって固定され、その固定作業が終了したことがオペレータにより入力装置１４等を用いて入力されたかどうかを判定する。なお、このオペレータ等による患者４の固定作業は、先に説明したステップ３６以降のコリメータ５の位置決め動作と並行して行われる。
【００４８】
患者４の患者支持台１１への固定が終了し、且つ、上記ステップ４３までのコリメータ５の位置決め動作が終了した場合には、オペレータにより患者４のレーザマーカーによる位置決め開始指示がされたかどうかを判定する（ステップ４６）。このレーザマーカーによる位置決めは、治療計画時に例えば治療室２の壁等に取付けられたレーザ発生器（図示せず）から患者４にレーザを照射してその位置にマーキングをしておき、治療時にレーザ発生器をマーキングしたときの照射ポイントに固定して、固定具で患者の体を固定した状態でマーキングした位置がレーザに重なるように患者４（患者支持台１１）を移動させることにより行われる大雑把な粗位置決めである。オペレータによる指示入力があった場合には、レーザマーカーによる位置決めを実施する（ステップ４７）。
【００４９】
次に、オペレータからＸ線撮像の指示入力があったかどうかを判定する（ステップ４８）。オペレータが入力装置１４を用いてＸ線撮像開始の指示入力を行うと、Ｘ線撮像装置６により患者支持台１１上に固定された患者４の位置決め画像が撮影され（ステップ４９）、その位置決め画像（第２画像情報）を医療画像サーバ１６に保存する（ステップ５０）。患者４の位置決め画像は患者の患部領域を含む画像情報であり、かつアイソセンタ位置の画像情報を含んでいる。
【００５０】
そして、医療画像サーバ１６から参照画像（第１画像情報）を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ５１）。さらに、医療画像サーバ１６から上記ステップ５０で保存された位置決め画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ５２）。
【００５１】
次いで、モニタ１３ａに参照画像及び位置決め画像が表示された状態で、前述したコリメータの位置決め時と同様に、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データを参照画像上に表示し、さらに位置決め画像上の同一の座標位置である位置決め画像の表示領域の中心（アイソセンタ位置）にも複写表示する（ステップ５３）。
【００５２】
図９はこのときのモニタ１３ａの表示の一例を示す図である。図中、２６は参照画像であり、６１は位置決め画像であり、両画像が並べて表示されている。位置決め画像６１の表示領域の中心はアイソセンタと一致している。また、参照画像２６上には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が表示され、位置決め画像６１上には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が複写表示されている。参照画像２６及び位置決め画像６１の表示領域には、操作者に対する位置の目安として、参照画像２６及び位置決め画像６１の中心を通る縦方向及び横方向の十字状のガイドラインが表示され、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９は参照画像２６及び位置決め画像６１上に、それぞれ、その中心が十字状のガイドラインの交点に一致するように表示されている。つまり、位置決め画像６１上の計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９は参照画像２６上の線画データ２９と同一の座標位置（アイソセンタ位置）に複写表示されている。なお、ここでは１台のモニタ１３ａで参照画像２６及び位置決め画像６１の両画像を表示するようにしたが、モニタ１３ａでどちらか一方の画像を表示し、他のモニタで他方の画像を表示するようにしてもよい。また、前述したように、この計画コリメータの輪郭形状を示す線画データ２９は、治療計画時に予め参照画像２６の画像情報内に登録されているものである。
【００５３】
この時点において、コリメータの位置決めは完了しているため、この図９で位置決め画像６１上に複写表示された線画データ２９は実際のコリメータ５の輪郭形状に等しいと言える。したがって、この図９では、参照画像２６の画像情報（腫瘍、骨格の位置など）に対する線画データ（第１図形データ）２９の相対位置と、位置決め画像６１の画像情報（腫瘍、骨格の位置など）に対する線画データ（第２図形データ）２９の相対位置とが若干ずれて表示されていることから、この例では患者４の位置が計画位置に対して若干ずれていることがわかる。
【００５４】
次に、上記ステップ５３で位置決め画像６１上に表示した線画データ２９を用いて、患者４（患者支持台１１）の位置ずれ量を計算する（ステップ５４）。本実施形態では、以下に説明する２種類の方法のいずれかにより位置ずれ量の算出を行う。
【００５５】
１つ目の方法を図１０を用いて説明する。この図１０において、オペレータは、位置決め画像６１を入力装置１４を操作することにより移動及び回転させることができる。すなわち、オペレータは、参照画像２６の画像情報に対する線画データ２９の相対位置と、位置決め画像６１の画像情報に対する線画データ２９の相対位置とが若干ずれている状態（すなわち図９に示す状態）から、位置決め画像６１上の線画データ２９と位置決め画像６１の画像情報との相対位置関係が参照画像２６上の線画データ２９と参照画像２６の画像情報との相対位置関係となるように、具体的には、参照画像２６と線画データ２９の関係、特に線画データ２９内の腫瘍部位を参照しながら、位置決め画像６１上の線画データ２９内に位置決め画像６１に写り込んだ腫瘍部位が納まるように、入力装置１４を用いて位置決め画像６１を所望の位置に移動させる（このときの状態を図１０に示す）。演算装置１３は、このときの位置決め画像６１の移動及び回転量を基に患者４（患者支持台１１）の位置ずれ量を算出する。
【００５６】
２つ目の方法を図１１を用いて説明する。この図１１において、オペレータは、位置決め画像６１上の線画データ２９を入力装置１４を操作することにより移動及び回転させることができる。すなわち、オペレータは、上記と同様に、図９に示すずれた状態から、位置決め画像６１上の線画データ２９と位置決め画像６１の画像情報との相対位置関係が参照画像２６上の線画データ２９と参照画像２６の画像情報との相対位置関係となるように、具体的には、参照画像２６と線画データ２９の関係、特に線画データ２９内の腫瘍部位を参照しながら、位置決め画像６１上の線画データ２９内に位置決め画像６１に写り込んだ腫瘍部位が納まるように、入力装置１４を用いて線画データ２９を所望の位置に移動させる（このときの状態を図１１に示す）。演算装置１３は、このときの線画データ２９の移動及び回転量を基に患者４（患者支持台１１）の位置ずれ量を算出する。
【００５７】
なお、以上の２つの方法において、必要であれば、線画データ２９を用いて位置決め画像６１をトリミングすることによりアパーチャ画像（前述の図５及び図６参照）を作成してもよい。
【００５８】
また、上記では特に記載しなかったが、Ｘ線撮像装置６により照射ビーム方向と９０°の角度をなす方向から撮影された位置決め画像を用いた位置決めについては、計画コリメータ輪郭形状である線画データ２９を用いて位置決めできないため、その他の線画データ、例えば臓器形状、骨形状、体輪郭形状、又は臨床（計画）標的体積形状等の線画データを用いて、上記と同様の方法により位置ずれ量を計算する。
【００５９】
上記の方法により計算された位置ずれ量を患者支持台の位置決め情報として、患者支持台制御装置１２に出力する（ステップ５５）。そして、患者４の位置ずれの補正が終了したかどうかを判定する（ステップ５６）。具体的には、上記ステップ５５において出力された位置ずれ量を受信した患者支持台制御装置１２は、その位置ずれ量に基づき患者支持台駆動装置１９を制御して患者支持台１１を移動及び回転させて、患者４の位置ずれ量の補正を行う。位置ずれ補正が終了すると、コリメータ５が照射野に復帰されたかどうかを判定する（ステップ５７）。オペレータによりコリメータ５がスノート９のコリメータ取り付け部９ａに再び差し込まれ、コリメータ５が復帰されたことが検出されたら、患者４の位置決めを終了する（ステップ５８）。
【００６０】
以上において、位置決め演算装置７の演算装置１３は、請求項１記載の患者支持台の位置決め情報を生成する演算制御装置、及び請求項９に記載のコリメータの位置決め情報（第１位置決め情報）と患者支持台の位置決め情報（第２位置決め情報）を生成する演算制御装置として機能する。また、位置決め演算装置７の演算装置１３は、請求項１０記載のコリメータ位置決め演算装置及び請求項１６記載の患者位置決め演算装置として機能する。
【００６１】
以上説明した本実施形態の位置決めシステムによれば、以下の効果を奏する。
【００６２】
（１）線画データを用いることによる位置決め精度の向上効果
前述した特許文献２に記載の従来技術のようにオペレータが画面上の参照画像及び比較画像の対応する位置に計算点を入力して位置ずれ量を計算する方式の場合、例えば位置決め画像において十分なコントラストが得られなかった場合や、患者を固定する固定具等の機器が画像上に写りこんだ場合等に、的確な計算点が設定できないという問題があった。またこのような場合、前述した特許文献３に記載の従来技術については画素値の比較により位置ずれ量を計算する方式であることから、適用できないという問題があった。
【００６３】
これに対し、本実施形態では、コリメータ５の位置決めにおいては、前述の図５及び図６に示すように参照画像上２６の計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９をコリメータ５の輪郭が写り込んだ位置決め画像２７上の同一の座標位置（アイソセンタ位置）に複写表示して位置ずれ量を算出するので、上記位置決め画像のコントラスト不良や機器の写りこみの影響を全く受けることなく位置決めを行うことができる。また、患者４の位置決めにおいては、前述したように、参照画像２６及び位置決め画像６１上の同一の座標位置（アイソセンタ位置）に線画データ２９を表示させ、線画データ２９内における線画データ２９と腫瘍部位との位置関係を参照しつつ、位置決め画像６１上の線画データ２９内に位置決め画像６１に写り込んだ腫瘍部位が納まるように位置決め画像６１（又は線画データ２９）を移動させることによって位置ずれ量を算出するので、上記位置決め画像のコントラスト不良や機器の写りこみの影響を低減することができる。以上により、本実施形態によれば、位置決め精度を向上することができる。また、その結果、患者の放射線による不要な被爆を低減することができる。
【００６４】
（２）Ｘ線による被曝量低減効果
本実施形態の位置決めシステムにおいては、上述したように、コリメータ５の位置決めを、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９を位置決め画像２７上に表示し、モニタ１３ａの画像上で位置決め画像２７に写りこんだコリメータ５の輪郭形状２８と線画データ２９とが一致するように位置決め画像２７又は線画データ２９を移動させることによって、その移動量からコリメータ５の位置ずれ量を算出し、その位置ずれ量に基づいてスノート９を回転駆動させることにより行う。このような位置決め方法とすることにより、患者４を含まずにコリメータ５のみをＸ線撮像した位置決め画像２７（言い換えれば、患者支持台１１に患者４が支持されていない状態でＸ線撮像された位置決め画像２７）を用いて、コリメータ５の位置決めを行うことができる。その結果、コリメータ５の位置決めを行った後に、患者４を患者支持台１１に固定してＸ線撮像による患者４の位置決めを行うことが可能となる。これにより、患者４はコリメータ５の位置決めと患者自身の位置決めの２度にわたってＸ線撮像による被曝を受けることがなくなる。したがって、位置決め時のＸ線による被曝量を低減することができる。
【００６５】
（３）コリメータの自動位置決めによる位置決め時間の短縮等の効果
本実施形態では、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９と位置決め画像２７に写りこんだコリメータ５の輪郭形状２８とが一致するように位置決め画像２７又は線画データ２９を移動させることによって、その移動量からコリメータ５の位置ずれ量を算出し、この位置ずれ量を用いて自動的にコリメータ５の位置決めを行う。このようにして、コリメータ５の位置決めを自動的に行うことができるので、オペレータが手動によりスノートを回転させて、又はオペレータが判断した回転量を入力してスノートを駆動装置により回転駆動させて、コリメータの位置補正を行っていた従来技術に比べ、コリメータ５の位置決めに要する時間を短縮でき、またオペレータの労力を低減することができる。さらに、上記従来技術の場合においてはオペレータが変わった場合には位置ずれ量のばらつきがでる可能性があり、位置決め精度及び位置決めの再現性に問題があったが、本実施形態では画面上で輪郭を一致させるという簡易な作業により、自動的に位置ずれ量が算出されて位置決めが行われるので、位置決め精度及び再現性を向上することができる。
【００６６】
（４）並行作業による位置決め時間の短縮効果
本実施形態では、先の図４で説明したように、コリメータ５の位置決めにおけるＸ線撮像が終了した時点から、患者４の位置決めを開始する。これにより、コリメータ５のＸ線撮像後の位置決め動作が行われている間に、オペレータ等が患者４の患者支持台１１への固定作業を並行して行うことが可能となる。したがって、作業を並行させることなく患者の位置決め後にコリメータの位置決めを行っていた従来技術に比べ、並行して作業を行った分、位置決め（コリメータ及び患者の位置決め）に要する時間を短縮することができる。
【００６７】
本発明の他の実施形態を図１２を用いて説明する。本実施形態は先の実施形態と位置決め方法の手順が異なっている。図１２はその位置決め方法の手順を示す制御フローである。本実施形態の位置決め方法を実施するのに用いる位置決めシステムの全体構成は先の実施形態におけるものと同じである。以下の説明では、位置決め方法に係わるシステム構成及びモニタ表示に図１〜図３、図５〜図１１に示したものと同じ符号を付し、それら図面を参照して説明する。図１２に示す制御フローは位置決め演算装置７の演算装置１３により行われるものである。
【００６８】
第１の実施の形態と同様に、本発明の方法を実施するにあたり、治療計画時に、画像内にコリメータ形状を写し込むのではなく、参照画像が持つ画像情報内に、計画コリメータ輸郭形状の情報を登録し、治療計画装置１から位置決め演算装置７の医療画像サーバ１６に参照画像を保存しておく。
【００６９】
レーザマーカーによる粗位置決め後、位置決めを開始する（ステップ２０１）。まず、オペレータは位置決め演算装置７において、医療画像サーバ１６から保存された参照画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ２０２）。次に、Ｘ線撮像装置６を用いて患者支持台１１上に固定された患者の位置決め画像を撮影し（ステップ２０３）、Ｘ線撮像装置６から医療画像サーバ１６に位置決め画像を保存する（ステップ２０４）。オペレータは位置決め演算装置７において、医療画像サーバ１６から保存された位置決め画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ２０５）。
【００７０】
参照画像及び位置決め画像が表示されると、オペレータは両画像を重ね合せた画像等から両画像を比較し、患者位置決め精度を判断する（ステップ２０６）。その結果、ずれ量を計算する必要がある場合、参照画像の画像情報内に登録されている計画コリメータ輪郭形状（線画データ２９）を参照画像上に表示し、また位置決め画像上の同一の座標位置（表示領域中央のアイソセンタ位置）に複写表示する（ステップ２０７）。
【００７１】
このときのモニタ１３ａの表示は、例えば先の実施形態における図９に示したものと同じである。図中、２６は参照画像であり、６１は位置決め画像であり、両画像が並べて表示されている。また、参照画像２６上には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が表示され、位置決め画像６１上の同一の座標位置（表示領域中央のアイソセンタ位置）には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が複写表示されている。
【００７２】
このように位置決め画像１６上に複写表示された計画コリメータ輸郭形状２９を用いて、患者支持台１１上に固定された患者の位置ずれ量を計算する（ステップ２０８）。この位置ずれ量の算出は、先の実施の形態における算出と同様に行うことができる。つまり、位置ずれ量の算出には２種類の方法がある。第１の方法は、図１０を用いて説明したように、複写表示した計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９を位置決めの参照領域として、位置決め画像６１を移動させて線画データ２９に対して所望の位置に設定することで位置ずれ量を算出する方法である。第２の方法は、図１１を用いて説明したように、複写表示した計画コリメータ輸郭形状の線画データ２９を位置決め画像６１上で移動させて所望の位置に設定することで位置ずれ量を算出する方法である。
【００７３】
前記のいずれかの方法により計算された位置ずれ量を、位置決め演算装置７より患者支持台制御装置１２に出力する（ステップ２０９）。オペレータは出力した位置ずれ量を基に、患者支持台制御装置１２により患者支持台１１を３次元方向に移動及び回転する（ステップ２１０）。
【００７４】
患者位置合わせが終了後、オペレータはスノート９内にコリメータ５を設置し、Ｘ線撮像装置６を用いて患者支持台１１上に固定された患者の位置決め画像を撮影し（ステップ２１１）、Ｘ線撮像装置６から医療画像サーバ１６に位置決め画像を保存する（ステップ２１２）。オペレータは位置決め演算装置７において、医療画像サーバ１６から保存された位置決め画像を読み込み、モニタ１３ａに表示する（ステップ２１３）。
【００７５】
このときのモニタ１３ａの表示は、例えば先の実施形態における図５に示したものと同じである。図中、２７が位置決め画像であり、２８が実際のコリメータ輸郭形状である。この例では、参照画像２６と位置決め画像２７が並べて表示されている。
【００７６】
次に、オペレータは、参照画像の画像情報内に登録されている計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９を参照画像上に表示し、また位置決め画像上の同一の座標位置（表示領域中央のアイソセンタ位置）に複写表示する（ステップ２１１）。
【００７７】
このときのモニタ１３ａの表示は、例えば先の実施形態における図６に示したものと同じである。参照画像２６上には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が表示され、位置決め画像２７上の同一の座標位置（表示領域中央のアイソセンタ位置）には計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９が複写表示されている。この図６に示すように、位置決め画像２７における実際のコリメータ輪郭形状２８と計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９とは若干ずれて表示されており、この例ではコリメータ５の位置が計画位置に対して若干ずれていることが分かる。
【００７８】
オペレータは、位置決め画像２７上に複写表示された計画コリメータ輸郭形状の線画データ２９と、位置決め画像２７に写り込んでいる実際のコリメータ輸郭形状２８より、コリメータ５の設置されているスノート９の位置決め精度を判断する（ステップ２１５）。その結果、スノート回転量の誤差を計算する必要がある場合、位置決め画像２７上に複写表示された計画コリメータ輸郭形状２９を用いて、スノート９の回転量誤差を計算する（ステップ２１６）。回転量誤差（位置ずれ量）の計算は、患者支持台１１上の患者の位置ずれ量の計算方法と同様、２種類の方法により計算することができる。第１の方法は、先の実施の形態において図７を用いて説明したように、複写表示した計画コリメータ輪郭形状の線画データ２９を位置決めの参照領域として、計画コリメータ輪郭形状２９に実際のコリメータ輸郭形状２８が重なるように位置決め画像２７を回転させて回転量誤差を算出する方法である。第２の方法は、先の実施の形態において図８を用いて説明したように、複写表示した計画コリメータ輸郭形状の線画データ２９を実際のコリメータ輸郭形状２８が重なるように回転させて回転量誤差を算出する方法である。
【００７９】
前記のいずれかの方法により計算されたスノート１０９の回転量誤差を、位置決め演算装置７よりスノート制御装置１０に出力する（ステップ２１７）。回転量誤差を受信したスノート制御装置１０は、自動でスノート９の回転量誤差補正を実施する（ステツプ２１８）。
【００８０】
本実施の形態によっても、コントラスト等の位置決め画像の条件による位置決め精度のばらつきを低減し、腫瘍部位と照射野領域の関係を意識しながら的確な位置決めを実施することが可能である。これにより患者の放射線による不要な被曝を低減し、かつ位置決めの作業効率を向上することができる。
【００８１】
また、スノートの回転量誤差補正においても、画像認識により自動で調整することで、オペレータによるばらつきの低減、再現性の向上、及びオペレータ作業の減少が可能である。
【００８２】
なお、本発明は上記実施形態に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。例えば、上記実施形態では、コリメータ５の位置決めの際に、計画コリメータ輪郭形状を示す線画データ２９と腫瘍部分との位置関係を参照するためにモニタ１３ａに参照画像２６及び位置決め画像２７の両画像を表示させるようにしたが、必ずしも参照画像２６を表示する必要はない。すなわち、モニタ１３ａに位置決め画像２７のみを表示してこの位置決め画像２７上に線画データ２９を表示することにより、先に説明した方法によりコリメータ５の位置決めを行うことができる。
【００８３】
また、上記実施形態においては、患者４の位置決めの際に、照射ビーム方向から撮影した位置決め画像を用いた位置決めについては計画コリメータ輪郭形状である線画データ２９を用いて位置決めを行い、照射ビーム方向と９０°の角度をなす方向から撮影した位置決め画像を用いた位置決めについては、計画コリメータ輪郭形状でなく、臓器形状、骨形状、体輪郭形状、又は臨床（計画）標的体積形状などの線画データを用いて位置決めを行うようにしたが、これに限られない。すなわち、患者４の位置決めにおいては、照射ビーム方向から撮影した位置決め画像を用いた位置決めについても、もう一方の位置決め画像と同様に、計画コリメータ輪郭形状でなく、臓器形状、骨形状、体輪郭形状、又は臨床（計画）標的体積形状などの線画データを用いて位置決めを行うようにしてもよい。この場合にも、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００８４】
また、上記実施形態では、スノート駆動装置２０をスノート制御装置１０に接続し、スノート９を演算装置１３により自動で制御するようにしたが、スノート駆動装置２０を手動操作式の調整機構とし、位置決め画像２７から得たスノートの回転量誤差に基づいて手動でスノート９の位置を調整してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明の好適な一実施形態である粒子線治療装置の位置決めシステムの全体構成を表す全体構成図である。
【図２】スノートの全体構造を示すための、照射ノズルの先端部の斜視図である。
【図３】図２に示すスノート駆動装置のアイソセンタ方向から見た全体構成を簡易的に示す構成図である。
【図４】図１に示す位置決め演算装置の演算装置により行われる制御フローである。
【図５】コリメータの位置決めにおいて、参照画像及び位置決め画像を表示したときのモニタ表示の一例を示す図である。
【図６】コリメータの位置決めにおいて、参照画像及び位置決め画像上に線画データをそれぞれ表示した場合のモニタ表示の一例を示す図である。
【図７】コリメータの位置決めにおいて、１つ目の位置ずれ量の算出方法を説明するための、線画データが重ねて表示された位置決め画像の中心部分（アイソセンタ近傍部分）を拡大した図である。
【図８】コリメータの位置決めにおいて、２つ目の位置ずれ量の算出方法を説明するための、線画データが重ねて表示された位置決め画像の中心部分（アイソセンタ近傍部分）を拡大した図である。
【図９】患者の位置決めにおいて、参照画像及び位置決め画像上に線画データをそれぞれ表示したときのモニタ表示の一例を示す図である。
【図１０】患者の位置決めにおいて、１つ目の位置ずれ量の算出方法を説明するための、線画データが重ねて表示された参照画像及び位置決め画像を示す図である。
【図１１】患者の位置決めにおいて、２つ目の位置ずれ量の算出方法を説明するための、線画データが重ねて表示された参照画像及び位置決め画像を示す図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による位置決め方法を説明するための制御フローである。
【符号の説明】
【００８６】
４ 患者
５ コリメータ
６ Ｘ線撮像装置（撮影装置）
９ スノート
１０ スノート制御装置
１１ 患者支持台
１２ 患者支持台制御装置
１３ 演算装置（制御装置、コリメータ位置決め演算装置、患者位置決め演算装置）
１３ａ モニタ（表示装置）
１４ 入力装置
１６ 医療画像サーバ（画像情報格納装置）
１９ 患者支持台駆動装置
２０ スノート駆動装置
２８ コリメータ輪郭形状
２９ 線画データ（図形データ）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
照射野を形成するコリメータと、このコリメータが設置されるスノートと、患者を支持する患者支持台とを備えた放射線治療装置の位置決めシステムにおいて、
治療計画において作成された患者の患部領域を含む画像情報である参照画像を表示する第１表示領域と、
Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１位置決め画像を表示する第２表示領域と、
治療計画時に前記参照画像の情報内に登録された計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記参照画像上に表示させ、かつ前記第２表示領域に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させ、前記第２表示領域に表示される前記計画コリメータ輪郭形状の図形と前記第２表示領域に表示される前記第１位置決め画像に基づいて、前記患者支持台の位置決め情報を生成する演算制御装置とを備えることを特徴とする放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項２】
前記患者支持台の移動を行う患者支持台駆動装置と、
前記患者支持台の位置決め情報に基づき前記患者支持台駆動装置を制御して前記患者支持台の移動を行う患者支持台制御装置とを更に備えることを特徴とする請求項１記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項３】
Ｘ線撮像装置により撮影された前記コリメータの実際の輪郭形状を含む画像情報である第２位置決め画像を表示する第３表示領域を更に備え、
前記演算制御装置は、前記第３表示領域に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させ、前記第３表示領域に表示される前記計画コリメータ輪郭形状の図形と前記第３表示領域に表示される前記第２位置決め画像に基づいて、前記コリメータの位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１又は２記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項４】
前記コリメータが設置されているスノートを回転駆動させるスノート駆動装置と、
前記コリメータの位置決め情報に基づき前記スノート駆動装置を制御して前記スノートの回転駆動を行うスノート制御装置とを更に備えることを特徴とする請求項３記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項５】
前記演算制御装置は、前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記第１表示領域の中央位置に表示させ、かつ前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記第２表示領域又は前記第３表示領域の中央領域に複写表示させることを特徴とする請求項１又は３記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項６】
照射野を形成するコリメータと、このコリメータが設置されるスノートと、患者を支持する患者支持台とを備えた放射線治療装置の位置決め方法において、
治療計画において作成された患者の患部領域を含む画像情報である参照画像を第１表示領域に表示し、Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１位置決め画像を第２表示領域に表示する第１手順と、
治療計画時に前記参照画像の情報内に登録された計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記参照画像上に表示させ、かつ前記第２表示領域に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させる第２手順と、
前記第２表示領域に表示される前記計画コリメータ輪郭形状の図形と前記第２表示領域に表示される前記第１位置決め画像に基づいて、前記患者支持台の位置決め情報を生成する第３手順とを有することを特徴とする放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項７】
Ｘ線撮像装置により撮影された前記コリメータの実際の輪郭形状を含む画像情報である第２位置決め画像を第３表示領域に表示する第４手順と、
前記第３表示領域に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させる第５手順と、
前記第３表示領域に表示される前記計画コリメータ輪郭形状の図形と前記第３表示領域に表示される前記第２位置決め画像に基づいて、前記コリメータの位置決め情報を生成する第６手順とを更に有することを特徴とする請求項６記載の放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項８】
前記第４手順〜第６手順を実施し、前記コリメータの位置決め情報により前記スノートを回転駆動させて前記コリメータの位置決めを行った後に、前記第１手順〜第３手順を実施し、前記患者支持台の位置決め情報により前記患者支持台を移動させて前記患者の位置決めを行うことを特徴とする請求項７記載の放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項９】
放射線治療に際し患者及びコリメータの位置決めを行う放射線治療装置の位置決めシステムにおいて、
前記患者を支持する患者支持台の移動を行う患者支持台駆動装置と、
前記コリメータが設置されるスノートを回転駆動させるスノート駆動装置と、
前記スノートを回転駆動させて前記コリメータの位置決めを行うよう前記スノート駆動装置を制御する第１位置決め情報と、前記患者支持台を移動させて前記患者の位置決めを行うよう前記患者支持台駆動装置を制御する第２位置決め情報とを生成する演算制御装置とを備えることを特徴とする放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１０】
放射線照射方向から前記コリメータの輪郭形状を撮影する撮影装置と、
前記撮影したコリメータの画像情報及び治療計画において決定されたコリメータの輪郭を示す図形データを重ねて表示する表示装置と更に備え、
前記演算制御装置は、前記コリメータの画像情報に写し込まれた前記コリメータの輪郭の位置情報及び前記図形データで示される前記コリメータの輪郭の位置情報に基づき、前記コリメータの位置決めに用いる前記第１位置決め情報を生成するコリメータ位置決め演算装置を有することを特徴とする請求項９記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１１】
前記撮影装置は、前記スノートに前記コリメータが設置され、且つ前記患者支持台に前記患者が支持されていない状態で、前記コリメータの輪郭形状を撮影することを特徴とする請求項１０記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１２】
前記表示装置に表示された前記コリメータの画像情報を移動させるための入力装置を更に備え、
前記コリメータ位置決め演算装置は、操作者が前記コリメータの画像情報中における前記コリメータの輪郭と前記図形データで示される前記コリメータの輪郭とが一致するように前記入力装置を用いて前記コリメータの画像情報を移動させることにより得られる移動量に基づき前記第１位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１１記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１３】
前記表示装置に表示された前記コリメータの輪郭を示す図形データを移動させるための入力装置を更に備え、
前記コリメータ位置決め演算装置は、操作者が前記コリメータの画像情報中における前記コリメータの輪郭と前記図形データで示される前記コリメータの輪郭とが一致するように前記入力装置を用いて前記図形データを移動させることにより得られる移動量に基づき前記第１位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１１記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１４】
前記第１位置決め情報に基づき、前記スノート駆動装置を制御して前記スノートの回転駆動を行うスノート制御装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１５】
前記コリメータの画像情報に前記図形データが登録された線画入り画像情報を格納する画像情報格納装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１４記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１６】
Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１画像情報と、治療計画時に作成された前記患者の患部領域を含む画像情報である第２画像情報のそれぞれに、治療計画において決定されたコリメータの輪郭形状を示すデータ図形データである第１図形データ及び第２図形データをそれぞれ重ねて表示する表示装置を更に備え、
前記演算制御装置は、前記第１図形データの前記第１画像情報に対する相対位置情報及び前記第２図形データの前記第２画像情報に対する相対位置情報に基づき、前記患者の位置決めに用いる前記第２位置決め情報を生成する患者位置決め演算装置を有することを特徴とする請求項９記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１７】
前記表示装置に表示された前記第２画像情報を移動させるための入力装置を更に備え、
前記患者位置決め演算装置は、前記第２図形データと前記第２画像情報との相対位置関係が前記第１図形データと前記第１画像情報との相対位置関係となるように操作者が前記入力装置を用いて前記第２画像情報を移動させることにより得られる移動量に基づき前記第２位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１６記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１８】
前記表示装置に表示された前記第２図形データを移動させるための入力装置を更に備え、
前記患者位置決め演算装置は、前記第２図形データと前記第２画像情報との相対位置関係が前記第１図形データと前記第１画像情報との相対位置関係となるように操作者が前記入力装置を用いて前記第２図形データを移動させることにより得られる移動量に基づき前記患者の位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１６記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１９】
前記第２位置決め情報に基づき、前記患者支持台駆動装置を制御して前記患者支持台の移動を行う患者支持台制御装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１７又は１８記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項２０】
前記第１画像情報及び第２画像情報に前記第１図形データ及び第２図形データをそれぞれ登録した線画入り画像情報のうち少なくとも１つを格納する画像情報格納装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１９記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項２１】
放射線治療に際し患者及びコリメータの位置決めを行うための放射線治療装置の位置決め方法において、
前記コリメータが設置されるスノートを回転駆動させて前記コリメータの位置決めを行った後に、前記患者を支持する患者支持台を移動させて前記患者の位置決めを行うことを特徴とする放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項２２】
前記スノートに前記コリメータが設置され、且つ前記患者支持台に前記患者が支持されていない状態で、放射線照射方向から前記コリメータの輪郭形状を撮影し、
前記撮影したコリメータの画像情報と、治療計画において決定されたコリメータの輪郭を示す図形データとを重ねて表示し、
前記コリメータの画像情報に写し込まれた前記コリメータの輪郭の位置情報と前記図形データで示される前記コリメータの輪郭の位置情報とに基づき、前記コリメータの位置決めを行うことを特徴とする請求項２１記載の放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項２３】
前記患者支持台に患者を支持してＸ線撮像装置により患者の患部領域を含む部位を撮影し、
前記撮影した患者の患部領域を含む画像情報である第１画像情報と、治療計画時に作成された前記患者の患部領域を含む画像情報である第２画像情報のそれぞれに、治療計画において決定されたコリメータの輪郭形状を示す第１図形データ及び第２図形データをそれぞれ重ねて表示し、
前記第１図形データの前記第１画像情報に対する相対位置情報と前記第２図形データの前記第２画像情報に対する相対位置情報とに基づき、前記患者の位置決めを行うことを特徴とする請求項２１記載の放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項２４】
照射野を形成するコリメータと、このコリメータが設置されるスノートと、患者を支持する患者支持台とを備えた放射線治療装置の位置決めシステムにおいて、
治療計画において作成された患者の患部領域を含む画像情報である参照画像を表示する第１表示領域と、
Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１位置決め画像であって、アイソセンタ位置の画像情報を含む第１位置決め画像を表示する第２表示領域と、
治療計画時に前記参照画像の情報内に登録された計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記参照画像上に表示させ、かつ前記第１位置決め画像が表示される前記第２表示領域の前記アイソセンタ位置に対応する位置に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを複写表示させ、前記第２表示領域において、前記図形データで示される計画コリメータ輪郭形状内に前記第１位置決め画像に写り込んだ患部領域が納まるように前記計画コリメータ輪郭形状の図形データに対して前記第１位置決め画像の画像情報を相対的に移動させたことにより得られる前記計画コリメータ輪郭形状の図形データと前記第１位置決め画像の画像情報との相対的移動量に基づいて、前記患者支持台の位置決め情報を生成する演算制御装置とを備えることを特徴とする放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項２５】
照射野を形成するコリメータと、このコリメータが設置されるスノートと、患者を支持する患者支持台とを備えた放射線治療装置の位置決め方法において、
治療計画において作成された患者の患部領域を含む画像情報である参照画像を第１表示領域に表示し、Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１位置決め画像であって、アイソセンタ位置の画像情報を含む第１位置決め画像を第２表示領域に表示する第１手順と、
治療計画時に前記参照画像の情報内に登録された計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記参照画像上に表示させ、かつ前記第１位置決め画像上が表示される前記第２表示領域の前記アイソセンタ位置に対応する位置に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを複写表示させる第２手順と、
前記参照画像と前記第１位置決め画像とを用いて、、前記第２表示領域において、前記図形データで示される計画コリメータ輪郭形状内に前記第１位置決め画像に写り込んだ患部領域が納まるように前記計画コリメータ輪郭形状の図形データに対して前記第１位置決め画像の画像情報を相対的に移動させる第３手順と、
前記計画コリメータ輪郭形状の図形データと前記第１位置決め画像の画像情報との相対的移動量に基づいて前記患者支持台の位置決め情報を生成する第４手順とを有することを特徴とする放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項１】
照射野を形成するコリメータと、このコリメータが設置されるスノートと、患者を支持する患者支持台とを備えた放射線治療装置の位置決めシステムにおいて、
治療計画において作成された患者の患部領域を含む画像情報である参照画像を表示する第１表示領域と、
Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１位置決め画像を表示する第２表示領域と、
治療計画時に前記参照画像の情報内に登録された計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記参照画像上に表示させ、かつ前記第２表示領域に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させ、前記第２表示領域に表示される前記計画コリメータ輪郭形状の図形と前記第２表示領域に表示される前記第１位置決め画像に基づいて、前記患者支持台の位置決め情報を生成する演算制御装置とを備えることを特徴とする放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項２】
前記患者支持台の移動を行う患者支持台駆動装置と、
前記患者支持台の位置決め情報に基づき前記患者支持台駆動装置を制御して前記患者支持台の移動を行う患者支持台制御装置とを更に備えることを特徴とする請求項１記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項３】
Ｘ線撮像装置により撮影された前記コリメータの実際の輪郭形状を含む画像情報である第２位置決め画像を表示する第３表示領域を更に備え、
前記演算制御装置は、前記第３表示領域に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させ、前記第３表示領域に表示される前記計画コリメータ輪郭形状の図形と前記第３表示領域に表示される前記第２位置決め画像に基づいて、前記コリメータの位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１又は２記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項４】
前記コリメータが設置されているスノートを回転駆動させるスノート駆動装置と、
前記コリメータの位置決め情報に基づき前記スノート駆動装置を制御して前記スノートの回転駆動を行うスノート制御装置とを更に備えることを特徴とする請求項３記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項５】
前記演算制御装置は、前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記第１表示領域の中央位置に表示させ、かつ前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記第２表示領域又は前記第３表示領域の中央領域に複写表示させることを特徴とする請求項１又は３記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項６】
照射野を形成するコリメータと、このコリメータが設置されるスノートと、患者を支持する患者支持台とを備えた放射線治療装置の位置決め方法において、
治療計画において作成された患者の患部領域を含む画像情報である参照画像を第１表示領域に表示し、Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１位置決め画像を第２表示領域に表示する第１手順と、
治療計画時に前記参照画像の情報内に登録された計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記参照画像上に表示させ、かつ前記第２表示領域に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させる第２手順と、
前記第２表示領域に表示される前記計画コリメータ輪郭形状の図形と前記第２表示領域に表示される前記第１位置決め画像に基づいて、前記患者支持台の位置決め情報を生成する第３手順とを有することを特徴とする放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項７】
Ｘ線撮像装置により撮影された前記コリメータの実際の輪郭形状を含む画像情報である第２位置決め画像を第３表示領域に表示する第４手順と、
前記第３表示領域に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを表示させる第５手順と、
前記第３表示領域に表示される前記計画コリメータ輪郭形状の図形と前記第３表示領域に表示される前記第２位置決め画像に基づいて、前記コリメータの位置決め情報を生成する第６手順とを更に有することを特徴とする請求項６記載の放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項８】
前記第４手順〜第６手順を実施し、前記コリメータの位置決め情報により前記スノートを回転駆動させて前記コリメータの位置決めを行った後に、前記第１手順〜第３手順を実施し、前記患者支持台の位置決め情報により前記患者支持台を移動させて前記患者の位置決めを行うことを特徴とする請求項７記載の放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項９】
放射線治療に際し患者及びコリメータの位置決めを行う放射線治療装置の位置決めシステムにおいて、
前記患者を支持する患者支持台の移動を行う患者支持台駆動装置と、
前記コリメータが設置されるスノートを回転駆動させるスノート駆動装置と、
前記スノートを回転駆動させて前記コリメータの位置決めを行うよう前記スノート駆動装置を制御する第１位置決め情報と、前記患者支持台を移動させて前記患者の位置決めを行うよう前記患者支持台駆動装置を制御する第２位置決め情報とを生成する演算制御装置とを備えることを特徴とする放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１０】
放射線照射方向から前記コリメータの輪郭形状を撮影する撮影装置と、
前記撮影したコリメータの画像情報及び治療計画において決定されたコリメータの輪郭を示す図形データを重ねて表示する表示装置と更に備え、
前記演算制御装置は、前記コリメータの画像情報に写し込まれた前記コリメータの輪郭の位置情報及び前記図形データで示される前記コリメータの輪郭の位置情報に基づき、前記コリメータの位置決めに用いる前記第１位置決め情報を生成するコリメータ位置決め演算装置を有することを特徴とする請求項９記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１１】
前記撮影装置は、前記スノートに前記コリメータが設置され、且つ前記患者支持台に前記患者が支持されていない状態で、前記コリメータの輪郭形状を撮影することを特徴とする請求項１０記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１２】
前記表示装置に表示された前記コリメータの画像情報を移動させるための入力装置を更に備え、
前記コリメータ位置決め演算装置は、操作者が前記コリメータの画像情報中における前記コリメータの輪郭と前記図形データで示される前記コリメータの輪郭とが一致するように前記入力装置を用いて前記コリメータの画像情報を移動させることにより得られる移動量に基づき前記第１位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１１記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１３】
前記表示装置に表示された前記コリメータの輪郭を示す図形データを移動させるための入力装置を更に備え、
前記コリメータ位置決め演算装置は、操作者が前記コリメータの画像情報中における前記コリメータの輪郭と前記図形データで示される前記コリメータの輪郭とが一致するように前記入力装置を用いて前記図形データを移動させることにより得られる移動量に基づき前記第１位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１１記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１４】
前記第１位置決め情報に基づき、前記スノート駆動装置を制御して前記スノートの回転駆動を行うスノート制御装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１２又は請求項１３記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１５】
前記コリメータの画像情報に前記図形データが登録された線画入り画像情報を格納する画像情報格納装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１４記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１６】
Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１画像情報と、治療計画時に作成された前記患者の患部領域を含む画像情報である第２画像情報のそれぞれに、治療計画において決定されたコリメータの輪郭形状を示すデータ図形データである第１図形データ及び第２図形データをそれぞれ重ねて表示する表示装置を更に備え、
前記演算制御装置は、前記第１図形データの前記第１画像情報に対する相対位置情報及び前記第２図形データの前記第２画像情報に対する相対位置情報に基づき、前記患者の位置決めに用いる前記第２位置決め情報を生成する患者位置決め演算装置を有することを特徴とする請求項９記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１７】
前記表示装置に表示された前記第２画像情報を移動させるための入力装置を更に備え、
前記患者位置決め演算装置は、前記第２図形データと前記第２画像情報との相対位置関係が前記第１図形データと前記第１画像情報との相対位置関係となるように操作者が前記入力装置を用いて前記第２画像情報を移動させることにより得られる移動量に基づき前記第２位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１６記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１８】
前記表示装置に表示された前記第２図形データを移動させるための入力装置を更に備え、
前記患者位置決め演算装置は、前記第２図形データと前記第２画像情報との相対位置関係が前記第１図形データと前記第１画像情報との相対位置関係となるように操作者が前記入力装置を用いて前記第２図形データを移動させることにより得られる移動量に基づき前記患者の位置決め情報を生成することを特徴とする請求項１６記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項１９】
前記第２位置決め情報に基づき、前記患者支持台駆動装置を制御して前記患者支持台の移動を行う患者支持台制御装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１７又は１８記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項２０】
前記第１画像情報及び第２画像情報に前記第１図形データ及び第２図形データをそれぞれ登録した線画入り画像情報のうち少なくとも１つを格納する画像情報格納装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１９記載の放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項２１】
放射線治療に際し患者及びコリメータの位置決めを行うための放射線治療装置の位置決め方法において、
前記コリメータが設置されるスノートを回転駆動させて前記コリメータの位置決めを行った後に、前記患者を支持する患者支持台を移動させて前記患者の位置決めを行うことを特徴とする放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項２２】
前記スノートに前記コリメータが設置され、且つ前記患者支持台に前記患者が支持されていない状態で、放射線照射方向から前記コリメータの輪郭形状を撮影し、
前記撮影したコリメータの画像情報と、治療計画において決定されたコリメータの輪郭を示す図形データとを重ねて表示し、
前記コリメータの画像情報に写し込まれた前記コリメータの輪郭の位置情報と前記図形データで示される前記コリメータの輪郭の位置情報とに基づき、前記コリメータの位置決めを行うことを特徴とする請求項２１記載の放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項２３】
前記患者支持台に患者を支持してＸ線撮像装置により患者の患部領域を含む部位を撮影し、
前記撮影した患者の患部領域を含む画像情報である第１画像情報と、治療計画時に作成された前記患者の患部領域を含む画像情報である第２画像情報のそれぞれに、治療計画において決定されたコリメータの輪郭形状を示す第１図形データ及び第２図形データをそれぞれ重ねて表示し、
前記第１図形データの前記第１画像情報に対する相対位置情報と前記第２図形データの前記第２画像情報に対する相対位置情報とに基づき、前記患者の位置決めを行うことを特徴とする請求項２１記載の放射線治療装置の位置決め方法。
【請求項２４】
照射野を形成するコリメータと、このコリメータが設置されるスノートと、患者を支持する患者支持台とを備えた放射線治療装置の位置決めシステムにおいて、
治療計画において作成された患者の患部領域を含む画像情報である参照画像を表示する第１表示領域と、
Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１位置決め画像であって、アイソセンタ位置の画像情報を含む第１位置決め画像を表示する第２表示領域と、
治療計画時に前記参照画像の情報内に登録された計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記参照画像上に表示させ、かつ前記第１位置決め画像が表示される前記第２表示領域の前記アイソセンタ位置に対応する位置に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを複写表示させ、前記第２表示領域において、前記図形データで示される計画コリメータ輪郭形状内に前記第１位置決め画像に写り込んだ患部領域が納まるように前記計画コリメータ輪郭形状の図形データに対して前記第１位置決め画像の画像情報を相対的に移動させたことにより得られる前記計画コリメータ輪郭形状の図形データと前記第１位置決め画像の画像情報との相対的移動量に基づいて、前記患者支持台の位置決め情報を生成する演算制御装置とを備えることを特徴とする放射線治療装置の位置決めシステム。
【請求項２５】
照射野を形成するコリメータと、このコリメータが設置されるスノートと、患者を支持する患者支持台とを備えた放射線治療装置の位置決め方法において、
治療計画において作成された患者の患部領域を含む画像情報である参照画像を第１表示領域に表示し、Ｘ線撮像装置により撮影された患者の患部領域を含む画像情報である第１位置決め画像であって、アイソセンタ位置の画像情報を含む第１位置決め画像を第２表示領域に表示する第１手順と、
治療計画時に前記参照画像の情報内に登録された計画コリメータ輪郭形状の図形データを前記参照画像上に表示させ、かつ前記第１位置決め画像上が表示される前記第２表示領域の前記アイソセンタ位置に対応する位置に前記計画コリメータ輪郭形状の図形データを複写表示させる第２手順と、
前記参照画像と前記第１位置決め画像とを用いて、、前記第２表示領域において、前記図形データで示される計画コリメータ輪郭形状内に前記第１位置決め画像に写り込んだ患部領域が納まるように前記計画コリメータ輪郭形状の図形データに対して前記第１位置決め画像の画像情報を相対的に移動させる第３手順と、
前記計画コリメータ輪郭形状の図形データと前記第１位置決め画像の画像情報との相対的移動量に基づいて前記患者支持台の位置決め情報を生成する第４手順とを有することを特徴とする放射線治療装置の位置決め方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−６１４３８（Ｐ２００７−６１４３８Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２５２６０７（Ｐ２００５−２５２６０７）
【出願日】平成１７年８月３１日（２００５．８．３１）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３１日（２００５．８．３１）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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