放射線治療装置
【課題】 照射対象に対して選別的に精度良く放射線を照射できる放射線治療装置を提供する。
【解決手段】照射対象の位置判別用のイメージャ（Ｘ線源）で撮影できない照射対象、あるいは撮影してもはっきりと照射対象の輪郭が写らないことを想定して、治療計画作成時に、照射対象近傍で必ず画像に写る骨などの少なくとも３箇所以上の体内部位が透視画像上に「ランドマークマーカ」として指定される。「ランドマークマーカ」と照射対象との相対位置が記録され、治療計画作成段階で指定された透視画像上の「ランドマークマーカ」位置に基づいて、治療時に取得されたイメージャによる透視画像等の「ランドマークマーカ」位置が照合されて、治療時の照射対象位置が判別される。「ランドマークマーカ」を照合するための治療計画時の透視画像、および取得されたイメージャによる透視画像を、ＣＴ画像やＤＲＲ画像として精度よく照射対象の位置を判別できる。
【解決手段】照射対象の位置判別用のイメージャ（Ｘ線源）で撮影できない照射対象、あるいは撮影してもはっきりと照射対象の輪郭が写らないことを想定して、治療計画作成時に、照射対象近傍で必ず画像に写る骨などの少なくとも３箇所以上の体内部位が透視画像上に「ランドマークマーカ」として指定される。「ランドマークマーカ」と照射対象との相対位置が記録され、治療計画作成段階で指定された透視画像上の「ランドマークマーカ」位置に基づいて、治療時に取得されたイメージャによる透視画像等の「ランドマークマーカ」位置が照合されて、治療時の照射対象位置が判別される。「ランドマークマーカ」を照合するための治療計画時の透視画像、および取得されたイメージャによる透視画像を、ＣＴ画像やＤＲＲ画像として精度よく照射対象の位置を判別できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療においては、患者の照射対象（癌病巣部）に照射する放射線の照射精度を上げて、１回の照射治療で照射対象に照射される放射線量を増やし、逆に周囲にある健康な細胞に照射される照射量を極力減らすことが試みられている。このようなことが実現すると、１回の照射治療で照射対象のみに照射される放射線量を増やすことができ、照射対象に対する照射治療の回数を減らすことができる。これにより、患者の身体的負担を軽減できるほか、正常な細胞に対する放射線照射の影響を最小限に抑えることができる。
【０００３】
従来の放射線治療装置の概略を図１に示す。従来の放射線治療装置１は、患者を寝かせる治療用寝台９と、治療用の放射線を放射する放射線発生装置２および患者の体内にある照射対象の位置を確認するための透視画像を取得するための複数の放射線源（イメージャ）１３ａ、１３ｂとを備えている。
【０００４】
放射線治療装置１のシステム全体は、後に述べるアイソセンター１０を原点として座標系が設定されている。そして、放射線発生装置２から放射される放射線の放射線軸は、このアイソセンター１０を原点とする座標系で位置制御される。
【０００５】
以下に、患者Ｐの照射対象へ放射線を照射するため、患者Ｐの照射対象へ放射線発生装置２の放射線照射軸Ａを位置合わせする従来手順を説明する。図２は患者Ｐの照射対象を特定して放射線量および照射領域を決定するまでの流れを示している。放射線治療前にＸ線ＣＴスキャナー（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ Ｓｃａｎｎｅｒ）により患者の照射対象近傍のＣＴ画像が撮影される。このＣＴ画像により、患者の照射対象の位置や状況が診断され、照射対象に照射される放射線の方向、照射範囲および放射線量が決められて治療計画が作成される。また、イメージャ用検出器１４ａ、１４ｂの透視画像と同様の視野方向から患者を透視した２次元のＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像が、ＣＴ画像を元に作成される。
【０００６】
放射線治療においては、図１に示されているように患者Ｐが治療用寝台９に寝かされて固定される。治療用寝台９が患者Ｐの照射対象をアイソセンタ１０におおよそ一致させるように移動調整される。患者Ｐの照射対象がおおよそアイソセンタ１０に設定されると、放射線源（イメージャ）１３ａ、１３ｂから透視画像取得のための放射線がそれぞれ放射線軸Ｅ，Ｆ向きに放射され、患者Ｐの照射対象領域の画像がイメージャ用検出器１４ａおよび１４ｂにより取得される。取得されたイメージャ１３ａ、１３ｂの画像は解析装置７に入力される。解析装置７には、既に治療計画時に作成されて照射対象の位置情報を備えたＤＲＲ画像が入力されている。ＤＲＲ画像における照射対象の位置と取得された現在のイメージャー画像との相対位置関係から、現在の照射対象がアイソセンタ１０に対してどの位ズレているのかが算出される。算出された照射対象とアイソセンタ１０とのズレ量のデータは解析装置７から制御装置８へ入力される。制御装置８は、入力されたズレ量のデータに基づいて、治療用寝台９の位置および可動部材５の可動軸Ｃ，Ｄの角度を移動調整することにより、現在の照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）が移動される。
【０００７】
従来の放射線治療装置１においては、しかしながら、照射対象とイメージャ１３ａ、１３ｂとの相対位置によっては、イメージャ１３ａ、１３ｂの画像に照射対象が写らなかったり、写ったとしても照射対象の輪郭がぼやけていて照射対象の位置を明確に特定できない場合があった。
【０００８】
このような技術に関連して、以下に示すようないくつかの提案がなされている。
【０００９】
特開２００４−１２１４０６号公報に開示されている「放射線治療装置」では、放射線とレーザー光線とを同軸に出射する放射線発生装置と、放射線とレーザー光線が同軸に出射される照射軸が１点で交わるようにアイソセンタを中心に所定の半径の軌道に沿って放射線発生装置を移動させるガイドと、アイソセンタを通る傾倒軸を中心にガイドを回転させる支持部材と、互いに交差する２つの回転軸で放射線発生装置を支持してガイドに沿って移動する可動部材と、アイソセンタとこの近傍に配置される放射線の放射対象とを含む範囲の透視画像の情報を検出する検出器と、検出器が複数の方位でそれぞれ検出した複数の透視画像の情報とアイソセンタに対して透視画像を検出した方位の情報とを基にアイソセンタの位置と照射対象の位置との相対位置関係を演算する解析装置と、相対位置関係を基に放射線発生装置を移動させる制御装置とを備える放射線治療装置が提案されている。
【００１０】
また、特許第３３９４２５０号公報に開示されている「定位固定外科用装置」では、生体内の生きている組織のターゲット領域を選択的に照射することによって放射線外科を行うための装置であって、生体の少なくとも一部分の３次元写像を保存するデータ保存メモリ、３次元写像がターゲット領域を含み、かつターゲット領域よりも大きい写像領域を包含しており、光線発信装置が作動されると、ターゲット領域を壊死させるのに十分な強度の放射線外科用視準光線を放射する光線発信装置、光線発信装置を選択的に作動させるための手段、放射線外科用視準光線から分離し、かつ放射線外科用視準光線と異なる第１および第２の診断用光線を実質的に同時に写像領域に通過させる手段、第１と第２の診断用光線は、互いに所定のゼロでない角度で配置され、写像領域内の各々第1及び第２の射影の各々第1および第２の診断用光線の画像を生成し、第1及び第２の診断用光線の画像を表わす第1と第２のデジタル電子画像を生成するための手段、ターゲット領域のリアルタイムの位置を表わすデータを引き出すためにデジタル電子画像が生成された後に、デジタル形式の３次元写像を、時間的に十分近い第１と第２の診断用光線の画像を表わすデジタル電子画像とデジタル的に比較するための手段、および放射線外科用視準光線が発せられると、放射線外科用視準光線が連続的にターゲット領域上に焦点を合わせるように、ターゲット領域のリアルタイムの位置を表わすデータに応答して、放射線外科用視準光線に対してターゲット領域を移動するために、必要な場合、光線発信装置および生体の相対的位置を調整するための手段を有する放射線外科を行うための装置が提案されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１２１４０６号公報
【特許文献２】特許第３３９４２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、高い精度で照射対象に放射線を照射することのできる放射線治療装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。
【００１４】
本発明の放射線治療装置（１０）は、治療用放射線を出射する放射線発生装置（２０）と、アイソセンタ（１００）を通る照射軸（Ｅ，Ｆ）に沿って放射線を出射する複数の透視画像用放射線発生装置（１３０ａ、１３０ｂ）と、複数の透視画像用放射線発生装置（１３０ａ、１３０ｂ）のそれぞれに対応してアイソセンタ（１００）に対して対称となる位置に配置される複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）と、治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報およびランドマークマーカと照射対象との相対位置情報を保持する画像照合装置（２００）と、解析装置（７０）と、制御装置（８０）とを備え、画像照合装置（２００）に複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）により検出された照射対象近傍の検出画像の画像情報が送信され、画像照合装置（２００）において画像情報と治療計画時画像におけるランドマークマーカの位置情報とが照合されて検出画像におけるランドマークマーカの位置が測定され、検出画像におけるランドマークマーカの位置情報と治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置情報とが解析装置（７０）に送信され、解析装置（７０）において検出画像におけるランドマークマーカの位置情報と治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置情報に基づく検出画像における照射対象のアイソセンタからの相対位置が算出され、検出画像における照射対象のアイソセンタからの相対位置情報は制御装置（８０）に送信され、照射対象のアイソセンタからの相対位置情報に基づき制御装置（８０）により照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）が移動される。
【００１５】
また、本発明の放射線治療装置（１０）の放射線発生装置（２０）は、アイソセンタ（１００）を通って第１の軸方向を向く第１回転軸（Ｇ）に対して回動自在な回転部材（１５０）に可動部材（５０）を介して固定され、回転部材（１５０）はさらに第１の方向とアイソセンタ（１００）において直交して第２の軸方向を向く傾倒軸（１１０）に対して回動自在であり、可動部材（５０）は第１の方向を向く第２回転軸（Ｄ）および第２の方向を向く第３回転軸（Ｃ）に対して回動自在である。
【００１６】
また、本発明の放射線治療装置（１０）に係わるランドマークマーカーは脊髄の隙間などの特徴的な骨の形状に対して設定される。
【００１７】
また、本発明の放射線治療装置（１０）に係わる治療計画時画像はＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像であり、検出画像は透視画像である。
【００１８】
また、本発明の放射線治療装置（１０）に係わる治療計画時画像はＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、検出画像はＣＴ画像である。
【００１９】
また、本発明の放射線治療装置（１０）では、治療計画時画像に代替して複数のＣＴ画像から再構成されるＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像とし、検出画像は透視画像である。
【００２０】
また、本発明の放射線治療装置（１０）は、複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）によりリアルタイムで検出画像が検出され、解析装置（７０）で算出された照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との相対距離が任意の値以上であるとき、制御装置（８０）により放射線発生装置（２０）からの放射線照射が停止される。
【００２１】
また、本発明の画像照合用プログラムは、放射線治療装置（１０）において複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）により検出された照射対象近傍の検出画像におけるランドマークマーカの位置を測定する画像照合用プログラムであって、放射線治療装置（１０）に備えられている画像照合装置（２００）はバスライン（２００ｃ）に接続されたＣＰＵ（２００ａ）とＲＡＭ（２００ｂ）とを有し、ＲＡＭ（２００ｂ）には画像照合用プログラムが収納され、ＣＰＵ（２００ａ）によりバスライン（２００ｃ）を介して画像照合用プログラムが読み込まれ、複数の検出器からの検出画像の画像情報が入力されると、読み込まれた画像照合用プログラムがＣＰＵ（２００ａ）により実行されて検出画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置が測定される。
【００２２】
また、本発明の解析用プログラムは、放射線治療装置（１０）において検出画像における照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置を算出する解析用プログラムであって、放射線治療装置（１０）に備えられている解析装置（７０）はバスライン（７０ｃ）に接続されたＣＰＵ（７０ａ）とＲＡＭ（７０ｂ）とを有し、ＲＡＭ（７０ｂ）には解析用プログラムが収納され、ＣＰＵ（７０ａ）によりバスライン（７０ｃ）を介して解析用プログラムが読み込まれ、画像照合装置から検出画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置情報が入力されると、読み込まれた解析用プログラムがＣＰＵ（７０ａ）により実行され、解析装置（７０）において検出画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置と、治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置とに基づき、検出画像における照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置が算出される。
【００２３】
また、本発明の制御用プログラムは、放射線治療装置（１０）において照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置情報に基づき照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）を移動させるための制御用プログラムであって、放射線治療装置（１０）に備えられている制御装置（８０）はバスライン（８０ｃ）に接続されたＣＰＵ（８０ａ）とＲＡＭ（８０ｂ）とを有し、ＲＡＭ（８０ｂ）には制御用プログラムが収納され、ＣＰＵ（８０ａ）によりバスライン（８０ｃ）を介して制御用プログラムが読み込まれ、解析装置から検出画像における照射対象のアイソセンタからの相対位置情報が入力されると、読み込まれた制御用プログラムがＣＰＵ（８０ａ）により実行されて照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置情報に基づき照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）が移動され、照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との相対距離が任意の値以上である時には、放射線発生装置（２０）からの放射線照射が停止される。
【００２４】
また、本発明の放射線治療装置（１０）における照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法は、治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報およびランドマークマーカと照射対象との相対位置情報を保持するステップと、照射対象近傍の透視画像を検出するステップと、治療計画時画像におけるランドマークマーカの位置情報およびランドマークマーカと放射対象との相対位置情報と、照射対象近傍の検出画像とに基づいて、自動的に照射対象の中心へ放射線発生装置（２０）から出射される治療用放射線の照射軸（Ａ）を移動するステップとを備える。
【００２５】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法は、放射線発生装置（２０）と、複数の透視画像用放射線発生装置（１３０ａ、１３０ｂ）と、複数の透視画像用放射線発生装置（１３０ａ、１３０ｂ）のそれぞれに対応してアイソセンタ（１００）に対して対称となる位置に配置される複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）と、治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報およびランドマークマーカと放射対象との相対位置情報を保持する画像照合装置（２００）と、解析装置（７０）と、制御装置（８０）とを備える装置において、複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）で照射対象近傍の画像を検出するステップと、照射対象近傍の検出画像の画像情報を画像照合装置（２００）に送信するステップと、画像照合装置（２００）で画像情報と治療計画時画像におけるランドマークマーカ位置情報とを照合して検出画像におけるランドマークマーカの位置を測定するステップと、検出画像におけるランドマークマーカの位置情報と治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置情報とを解析装置（７０）に送信するステップと、解析装置（７０）において検出画像におけるランドマークマーカの位置情報と治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置情報から検出画像における照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置を算出するステップと、照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置情報を制御装置（８０）に送信するステップと、制御装置（８０）が照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置情報に基づき照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）を移動するステップとを備える。
【００２６】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法に係わるランドマークマーカは脊髄の隙間などの特徴的な骨の形状に対して設定される。
【００２７】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法に係わる治療計画時画像はＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像であり、検出画像は透視画像である。
【００２８】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法に係わる治療計画時画像は複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）で撮影されたＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、検出画像はＣＴ画像である。
【００２９】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法に係わる治療計画時画像に代替してＣＴ画像から再構成されるＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像とし、検出画像は透視画像である。
【００３０】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法において、複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）で照射対象近傍の画像を検出するステップはリアルタイムで行われ、照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置を算出するステップで算出された照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との相対距離が任意の値以上であるとき、制御装置（８０）により放射線発生装置（２０）からの放射線照射を停止するステップを備える。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、照射対象となる照射対象に対して、選別的に精度良く放射線を照射することができる放射線治療装置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】
【００３２】
添付図面を参照して、本発明による放射線治療装置を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００３３】
本発明は、高い精度で照射対象のみに放射線を照射し、放射線の照射軸が照射対象からズレた際には、直ちに放射線の照射を停止する放射線治療装置に係わるものである。
【００３４】
（第１の実施形態）
本発明の、第１の実施の形態に係わる放射線治療装置の概略を図３に示す。本実施の形態の放射線治療装置１０は、患者を寝かせる治療用寝台９０と、治療用の放射線を放射する放射線発生装置２０および患者の体内にある照射対象（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放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂの他、画像照合装置２００、解析装置７０および制御装置８０を備えている。画像照合装置２００、解析装置７０および制御装置８０はそれぞれ、バスライン２００ｃ、７０ｃ、８０ｃに接続されたＣＰＵ２００ａ、７０ａ、８０ａおよびＲＡＭ２００ｂ、７０ｂ、８０ｂを有している。それぞれのＲＡＭには、画像照合用プログラム、解析用プログラム、制御用プログラムが収納されている。
【００３５】
放射線治療装置１０のシステム全体は、後に述べるアイソセンター１００を原点として座標系が設定されている。そして、治療用の放射線を放射する放射線発生装置２０の放射線軸Ａは、アイソセンター１００を原点とする座標系で位置制御されている。
【００３６】
治療用の放射線を放射する放射線発生装置２０と患者Ｐの体内にある照射対象（癌病巣部）の位置を確認するために透視画像を取得するための複数の放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂとは、ガイド３０の円枠内に内接されて回動軸Ｇまわりに３６０度回動自在な回転部材１５０に配設されている。ガイド３０は、その両支持軸を支持部材４０に嵌合されており、支持部材４０に配設されている駆動モータ４０ａの駆動により、回動軸Ｇと直交する傾倒軸１１０まわりに回動自在である。ガイド３０の円筒面が垂直向きのときに、放射線発生装置２０はガイド３０の円枠の中心を通る垂線上に配設され、放射線発生装置２０の放射線照射軸Ａはガイド３０の円枠の中心に向けられる。また、複数の放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂは、放射線発生装置２０に対してそれぞれ対象な位置に任意の角度をなして配設される。複数の放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂの放射線照射軸Ｅ，Ｆは、放射線発生装置２０の放射線照射軸Ａと同様にガイド３０の円枠の中心に向けられる。
【００３７】
放射線発生装置２０は、可動部材５０を介して回転部材１５０に搭載されており、可動部材５０は、直交する回動軸ＣおよびＤの２軸方向に対して回動自在である。このため、放射線発生装置２０の放射線照射軸ＡはＶおよびＵ方向に対して首振りして、放射線照射軸Ａの方向が調整される。
【００３８】
上記したアイソセンター１００は、ガイド３０の円枠の中心軸Ｇと傾倒軸１１０との交点に設定されており、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂからの放射線照射軸Ｅ，Ｆは全てこのアイソセンター１００において１点に交わっている。
【００３９】
放射線発生装置２０の放射線照射軸Ａの軸合わせの為に検出器６０が使用される。軸合わせの際には、この検出器６０はアイソセンター１００に対して放射線発生装置２０の点対称な位置に配置されて放射線発生装置２０の放射線照射軸Ａの微調整がなされるが、図３においては診療寝台９０の横に避難されている。放射線源（イメージャ）１３０ａおよび１３０ｂからの透視画像の取得および放射線照射軸Ｅ，Ｆの軸合わせの為にイメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂが使用される。放射線源（イメージャ）１３０ａおよび１３０ｂの放射線照射軸ＥおよびＦの軸合わせのため、イメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂは、アイソセンター１００に対して放射線源（イメージャ）１３０ａおよび１３０ｂの点対称な位置に配設され放射線源（イメージャ）１３０ａおよび１３０ｂの放射線軸ＥおよびＦの微調整がなされる。イメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂについては、回転部材１５０に常に配設されている為に、患者の照射対象をイメージャ１３０ａ、１３０ｂによりリアルタイムでモニタすることができる。
【００４０】
本実施の形態における、患者Ｐの照射対象に放射線を照射するため、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順を説明する。患者Ｐの照射対象を特定して放射線量および照射領域を決定するまでの流れについては、背景技術に述べられている図２と同様である。但し、本実施の形態においては、イメージャーで撮影できない照射対象、あるいは撮影してもはっきりと照射対象の輪郭が写らないことが想定され、治療計画段階において、照射対象近傍で必ず画像に写る骨などの少なくとも３箇所以上の体内部位が「ランドマークマーカ」として指定される。そして、これら複数の「ランドマークマーカ」の位置および、照射対象と上記複数の「ランドマークマーカ」との相対位置情報が記録される。
【００４１】
患者Ｐの照射対象に放射線を照射するため、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順として、図３に示されているように患者Ｐが診療寝台９０に寝かされて固定される。治療用寝台９０が、患者Ｐの照射対象をアイソセンタ１００に概略一致させるように移動調整される。患者Ｐの照射対象がおおよそアイソセンタ１００に設定されると、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂから透視画像取得のための放射線が放射されて患者Ｐの照射対象領域の透視画像がイメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂにより取得される。取得されたイメージャ１３０ａ、１３０ｂ画像の画像情報は、画像照合装置２００に入力される。
【００４２】
図４は、患者Ｐの照射対象に放射線を照射するための、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順を示している。画像照合装置２００には、既に治療計画時に作成されたＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像が入力されている。画像照合装置２００において、ＤＲＲ画像における「ランドマークマーカ」および照射対象の位置と、今回取得された透視画像におけるそれぞれとが照合される。そして、今回取得された透視画像の「ランドマークマーカ」および照射対象とが判別されてそれぞれの座標が測定される。この際、画像照合装置２００はバスライン２００ｃに接続されたＣＰＵ２００ａとＲＡＭ２００ｂとを有し、ＲＡＭ２００ｂには画像照合用プログラムが収納されている。ＣＰＵ２００ａによりバスライン２００ｃを介して画像照合用プログラムが読み込まれる。読み込まれた画像照合用プログラムはＣＰＵ２００ａにより実行されて透視画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置が測定される。
【００４３】
測定されたそれぞれの座標データは、解析装置７０に送信される。解析装置７０において、ＤＲＲ画像における「ランドマークマーカ」および照射対象の位置と、取得されたイメージャー画像の「ランドマークマーカ」および照射対象の相対位置が計算されて、現在の照射対象がアイソセンタ１０に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。この際、解析装置７０はバスライン７０ｃに接続されたＣＰＵ７０ａとＲＡＭ７０ｂとを有し、ＲＡＭ７０ｂには解析用プログラムが収納されている。ＣＰＵ７０ａによりバスライン７０ｃを介して解析用プログラムが読み込まれる。読み込まれた解析用プログラムはＣＰＵ７０ａにより実行されて現在の照射対象がアイソセンタ１００に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。図５には、実際の体内における「ランドマークマーカ」の模式図が示されている。
【００４４】
本実施の形態においては、治療計画時に作成されたＤＲＲ画像の「ランドマークマーカ」と、イメージャ用検出器１４０ａ、１４０ｂにより取得された透視画像の「ランドマークマーカ」対応部位とが照合出来る。したがって、仮に上記透視画像に照射対象が写っていない場合においても、現状における照射対象を、照合された「ランドマークマーカ」位置から類推することができる。そして、類推された照射対象位置とアイソセンタ１００との相対的な位置関係を判別することができる。
【００４５】
算出された照射対象とアイソセンタ１００とのズレ量のデータは、解析装置７０から制御装置８０へ入力される。制御装置８０は、入力されたズレ量のデータに基づき、治療用寝台９０の位置、および可動部材５０の可動軸Ｃ、Ｄの角度を移動調整することにより、現在の照射対象中心へ治療用放射線の照射軸Ａを移動する。この際、制御装置８０はバスライン８０ｃに接続されたＣＰＵ８０ａとＲＡＭ８０ｂとを有し、ＲＡＭ８０ｂには制御用プログラムが収納されている。ＣＰＵ８０ａによりバスライン８０ｃを介して制御用プログラムが読み込まれる。読み込まれた制御用プログラムはＣＰＵ８０ａにより実行され、治療用寝台９０の位置、および可動部材５０の回転軸Ｃ、Ｄの角度を移動調整することにより、現在の照射対象中心を治療用放射線の照射軸Ａへ移動調整する。
【００４６】
このように、本実施の形態においては「ランドマークマーカ」という指標を介すことによって、照射対象中心を放射線の照射軸Ａ上のアイソセンタ１００に精度良く位置合わせすることができる。そして、精度良く照射線を照射対象に対して照射することで、照射対象の周辺組織への不要な照射を低減でき、照射対象に対する１回あたりの照射線量を増大できる。この結果、放射線治療の治療回数を減らすことができ、患者の身体的な負担を軽減することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
第２の実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、第１の実施の形態に係わる放射線治療装置１０と同様である。但し、本実施の形態における画像照合装置２００で照合される画像は、図２における治療計画作成前に取得された治療計画ＣＴ画像と、治療照射時にイメージャ１３０ａ、１３０ｂを回転させて異なった複数の角度から取得された透視画像により構成されたイメージャＣＴ画像とである。また、患者Ｐの照射対象に放射線を照射するまでの流れについては、実施の形態１と同様、背景技術に述べられている図２に示されている通りである。
【００４８】
本実施の形態における、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順について説明する。
【００４９】
患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａのアイソセンタ１００への位置合わせでは、図３に示されているように患者Ｐが治療用寝台９０に寝かされて固定される。治療用寝台９０が、患者Ｐの照射対象をおおよそアイソセンタ１００に位置合わせされるように移動される。患者Ｐの照射対象がおおよそアイソセンタ１００に位置付けられると、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂから透視画像取得用の放射線が放射されて患者Ｐの照射対象領域の画像がイメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂにより取得される。特に本実施の形態においては、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂおよびイメージャー用検出器１４０ａ、１４０ｂが、回転部材１５０と共にガイド３０に対して回動軸Ｇまわりに回転して複数の角度から透視画像を取得する。これにより、本実施の形態においてはイメージャＣＴ画像が構成される。取得されたイメージャＣＴ画像の画像データは、画像照合装置２００に入力される。
【００５０】
図６は患者Ｐの照射対象に放射線を照射するための、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせするまでの流れを示している。画像照合装置２００には、既に治療計画時に作成されたＣＴ画像が入力されている。画像照合装置２００において、治療計画時に作成されたＣＴ画像における照射対象の位置と、取得されたイメージャＣＴ画像の照射対象の対応部位とが照合され、取得されたイメージャＣＴ画像における照射対象の座標が測定される。この際、画像照合装置２００はバスライン２００ｃに接続されたＣＰＵ２００ａとＲＡＭ２００ｂとを有し、ＲＡＭ２００ｂには画像照合用プログラムが収納されている。ＣＰＵ２００ａによりバスライン２００ｃを介して画像照合用プログラムが読み込まれる。読み込まれた画像照合用プログラムはＣＰＵ２００ａにより実行されてイメージャＣＴ画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置が測定される。測定されたそれぞれの座標データは、解析装置７０に送信される。解析装置７０において、治療計画時に作成されたＣＴ画像における照射対象の位置と、取得されたイメージャＣＴ画像の照射対象の位置が演算されて、現在の照射対象がアイソセンタ１００に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。この際、解析装置７０はバスライン７０ｃに接続されたＣＰＵ７０ａとＲＡＭ７０ｂとを有し、ＲＡＭ７０ｂには解析用プログラムが収納されている。ＣＰＵ７０ａによりバスライン７０ｃを介して解析用プログラムが読み込まれる。読み込まれた解析用プログラムはＣＰＵ７０ａにより実行されて現在の照射対象がアイソセンタ１００に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。図７には、治療計画時に作成されたＣＴ画像および取得されたイメージャＣＴ画像の模式図が示されている。
【００５１】
本実施の形態においては、治療計画時に作成されたＣＴ画像の照射対象と、取得されたイメージャＣＴ画像の照射対象との位置照合が出来ることから、単純にイメージャの透視画像を検出する場合に比べて照射対象の位置を確実に把握することが出来る。仮にイメージャ透視画像に照射対象が写らない場合においても、照射対象の位置を知ることができる。また、複数のＣＴ画像同士を比較して照射対象の位置を３次元的に判別することにより、照射対象の位置精度を向上させることができる。
【００５２】
算出された、照射対象とアイソセンタ１００とのズレ量のデータは、解析装置７０から制御装置８０へ入力される。制御装置８０は、入力されたズレ量のデータに基づいて、治療用寝台９０の位置、ガイド３０の傾倒軸１１０の角度および回転部材１５０のガイド３０に対する相対位置を適宜最適な組み合わせで移動調整することにより、現在の照射対象中心をアイソセンタ１００に移動させる。この際、制御装置８０はバスライン８０ｃに接続されたＣＰＵ８０ａとＲＡＭ８０ｂとを有し、ＲＡＭ８０ｂには制御用プログラムが収納されている。ＣＰＵ８０ａによりバスライン８０ｃを介して制御用プログラムが読み込まれる。読み込まれた制御用プログラムはＣＰＵ８０ａにより実行され、治療用寝台９０の位置および可動部材５０の可動軸Ｃ，Ｄの角度を調整することにより、現在の照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸Ａを移動させる。
【００５３】
本実施の形態においては、ＣＴ画像を比較することにより、照射対象へ放射線の照射軸Ａを位置合わせすることができる。また、ＣＴ画像同士を比較して照射対象の位置を判別するため、照射対象の位置精度を向上させることが出来る。
【００５４】
こうして判別された照射対象の位置情報に基づいて、放射線を精度良く照射対象に照射することで、照射対象の周辺組織への不要な照射を低減できる。また、１回あたりの照射線量を増大できるので治療回数を減らすことができ、患者の身体的な負担を軽減することができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
第３の実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、第１および第２の実施の形態に係わる放射線治療装置１０と同様である。但し、本実施の形態における画像照合装置２００で照合される画像は、治療照射時にイメージャを回転させて複数の角度から取得された透視画像により再構成されたＤＲＲ画像と、治療照射時にイメージャによりリアルタイムで取得されるイメージャ透視画像とである。また、患者Ｐの照射対象に放射線を照射するまでの流れについては、実施の形態１および２と同様、背景技術に述べられている図２に示されている通りである。
【００５６】
本実施の形態における、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順について説明する。本実施の形態においても、イメージャによる透視画像に写らない照射対象、あるいは明確に照射対象の輪郭が写らないことを想定して、治療計画作成段階で、照射対象近傍で必ず画像に写る骨などの少なくとも３箇所以上の体内部位が治療計画作成前に取得された治療計画ＣＴ画像上に「ランドマークマーカ」として指定される。そして、これら複数の「ランドマークマーカ」の位置および、照射対象と上記複数の「ランドマークマーカ」との相対位置とが記録される。
【００５７】
患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａのアイソセンタ１００への位置合わせにおいては、図３に示されているように患者Ｐが治療用寝台９０に寝かされて固定される。治療用寝台９０が、患者Ｐの照射対象をアイソセンタ１００に位置させるように移動される。患者Ｐの照射対象がおおよそアイソセンタ１００に合わせられると、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂから透視画像取得用の放射線が放射されて患者Ｐの照射対象領域の画像がイメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂにより取得される。特に本実施の形態においては、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂおよびイメージャー用検出器１４０ａ、１４０ｂが、回転部材１５０と共にガイド３０に対して回動軸Ｇまわりに回転して複数の角度から透視画像を取得する。これにより、本実施の形態においてはイメージャＣＴ画像が取得される。取得されたイメージャＣＴ画像と治療計画作成前に取得された治療計画ＣＴ画像上に指定されている照射対象位置とを照合することによって、取得されたイメージャＣＴ画像上における照射対象の位置が特定される。
【００５８】
さらに、本実施の形態においてはイメージャＣＴ画像から２次元のＤＲＲ画像が再構成される。再構成されたＤＲＲ画像には、「ランドマークマーカ」および照射対象の位置情報が含まれている。そして、再構成されたイメージャによるＤＲＲ画像は、画像照合装置２００に入力される。
【００５９】
図８は患者Ｐの照射対象に放射線を照射するための、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせするまでの流れを示している。画像照合装置２００には、既述したように治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像が入力されている。画像照合装置２００において、治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像における「ランドマークマーカ」および照射対象の位置と、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の「ランドマークマーカ」および照射対象の対象部位とが照合されてそれぞれの座標が測定される。この際、画像照合装置２００はバスライン２００ｃに接続されたＣＰＵ２００ａとＲＡＭ２００ｂとを有し、ＲＡＭ２００ｂには画像照合用プログラムが収納されている。ＣＰＵ２００ａによりバスライン２００ｃを介して画像照合用プログラムが読み込まれる。読み込まれた画像照合用プログラムはＣＰＵ２００ａにより実行され、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の「ランドマークマーカ」および照射対象のそれぞれの座標が測定される。測定されたそれぞれの座標データは、解析装置７０に送信される。解析装置７０において、治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された３次元のＤＲＲ画像における「ランドマークマーカ」および照射対象の位置と、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の「ランドマークマーカ」および照射対象の相対位置が演算されて、現在の照射対象がアイソセンタ１００に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。この際、解析装置７０はバスライン７０ｃに接続されたＣＰＵ７０ａとＲＡＭ７０ｂとを有し、ＲＡＭ７０ｂには解析用プログラムが収納されている。ＣＰＵ７０ａによりバスライン７０ｃを介して解析用プログラムが読み込まれる。読み込まれた解析用プログラムはＣＰＵ７０ａにより実行され、照射対象の位置がリアルタイムにアイソセンタ１００に対してどの位ズレているのかが算出される。
【００６０】
図９には、治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像およびリアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の模式図が示されている。
【００６１】
本実施の形態においては、治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像の「ランドマークマーカ」と、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の「ランドマークマーカ」との比較が出来ることから、仮にイメージャによる透視画像に照射対象が写っていない場合においても、リアルタイムで、照射対象とアイソセンタ１００との相対的な位置関係を知ることができる。
【００６２】
リアルタイムに算出された、照射対象とアイソセンタ１００とのズレ量のデータは、解析装置７０から制御装置８０へ入力される。制御装置８０は、入力されたズレ量のデータに基づいて、治療用寝台９０の位置、ガイド３０の傾倒軸１１０の角度および回転部材１５０のガイド３０に対する相対位置を適宜最適な組み合わせで移動することにより、照射対象中心をアイソセンタ１００に移動させる。この際、制御装置８０はバスライン８０ｃに接続されたＣＰＵ８０ａとＲＡＭ８０ｂとを有し、ＲＡＭ８０ｂには制御用プログラムが収納されている。ＣＰＵ８０ａによりバスライン８０ｃを介して制御用プログラムが読み込まれる。読み込まれた制御用プログラムはＣＰＵ８０ａにより実行され、治療用寝台９０の位置、ガイド３０の傾倒軸１１０の角度および回転部材１５０のガイド３０に対する相対位置を調整することにより、照射対象中心をリアルタイムにアイソセンタ１０に移動する。
【００６３】
本実施の形態においては、イメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像に対して、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像を照合することにより、治療計画時のＣＴ画像からＤＲＲ画像を再構成する必要がなくなる。また、治療直前に取得したＣＴ画像を元データにすることにより、現状の照射対象位置の判別精度を向上させることができる。
【００６４】
リアルタイムに判別された照射対象の位置情報に基づいて、放射線を精度良く照射対象に照射することで、照射対象の周辺組織への不要な照射を低減できる。また、１回あたりの照射線量を増大できるので治療回数を減らすことができ、患者の身体的な負担を軽減することができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態においては、照射対象の位置がリアルタイムでモニタリングされていることにより、治療中に患者が動くことにより、照射対象と治療用放射線の照射軸Ａとの相対距離が規定以上離れた場合には、制御装置８０により、放射線発生装置２０からの放射線の照射が自動的に停止され、患者の正常な組織が誤照射されるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】従来の放射線治療装置を示す斜視図である。
【図２】従来の放射線治療装置において、患者の照射対象に対する照射条件を決める手順を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１において、放射線がアイソセンタで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めの手順を示す図である。
【図５】実施の形態１において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めのための指準となる「ランドマークマーカ」の模式図である。
【図６】実施の形態２において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めの手順を示す図である。
【図７】実施の形態２において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めのための比較指準となる（ａ）治療計画ＣＴ画像、および（ｂ）イメージャＣＴ画像の模式図である。
【図８】実施の形態３において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めの手順を示す図である。
【図９】実施の形態３において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めのための比較指準となる「ＤＲＲ画像」および「リアルタイムイメージャ画像」の模式図である。
【符号の説明】
【００６７】
１、１０…放射線治療装置
２、２０…放射線発生装置
３、３０…ガイド
４、４０…支持部材
４ａ、４０ａ…駆動用モータ
５、５０…可動部材
６、６０…検出器
７、７０…解析装置
８、８０…制御装置
９、９０…治療用寝台
１０、１００…アイソセンタ
１１、１１０…傾倒軸
１３ａ、１３ｂ、１３０ａ、１３０ｂ…放射線源（イメージャ）
１４ａ、１４ｂ、１４０ａ、１４０ｂ…イメージャ用検出器
１５、１５０…回転部材
２００ａ、８０ａ、８０ａ…ＣＰＵ
２００ｂ、８０ｂ、８０ｂ…ＲＡＭ
２００ｃ、８０ｃ、８０ｃ…バスライン
２００…画像照合装置
Ａ、Ｅ，Ｆ…照射軸
Ｃ，Ｄ、Ｇ…回動軸
Ｕ，Ｖ…首振り方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療においては、患者の照射対象（癌病巣部）に照射する放射線の照射精度を上げて、１回の照射治療で照射対象に照射される放射線量を増やし、逆に周囲にある健康な細胞に照射される照射量を極力減らすことが試みられている。このようなことが実現すると、１回の照射治療で照射対象のみに照射される放射線量を増やすことができ、照射対象に対する照射治療の回数を減らすことができる。これにより、患者の身体的負担を軽減できるほか、正常な細胞に対する放射線照射の影響を最小限に抑えることができる。
【０００３】
従来の放射線治療装置の概略を図１に示す。従来の放射線治療装置１は、患者を寝かせる治療用寝台９と、治療用の放射線を放射する放射線発生装置２および患者の体内にある照射対象の位置を確認するための透視画像を取得するための複数の放射線源（イメージャ）１３ａ、１３ｂとを備えている。
【０００４】
放射線治療装置１のシステム全体は、後に述べるアイソセンター１０を原点として座標系が設定されている。そして、放射線発生装置２から放射される放射線の放射線軸は、このアイソセンター１０を原点とする座標系で位置制御される。
【０００５】
以下に、患者Ｐの照射対象へ放射線を照射するため、患者Ｐの照射対象へ放射線発生装置２の放射線照射軸Ａを位置合わせする従来手順を説明する。図２は患者Ｐの照射対象を特定して放射線量および照射領域を決定するまでの流れを示している。放射線治療前にＸ線ＣＴスキャナー（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ Ｓｃａｎｎｅｒ）により患者の照射対象近傍のＣＴ画像が撮影される。このＣＴ画像により、患者の照射対象の位置や状況が診断され、照射対象に照射される放射線の方向、照射範囲および放射線量が決められて治療計画が作成される。また、イメージャ用検出器１４ａ、１４ｂの透視画像と同様の視野方向から患者を透視した２次元のＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像が、ＣＴ画像を元に作成される。
【０００６】
放射線治療においては、図１に示されているように患者Ｐが治療用寝台９に寝かされて固定される。治療用寝台９が患者Ｐの照射対象をアイソセンタ１０におおよそ一致させるように移動調整される。患者Ｐの照射対象がおおよそアイソセンタ１０に設定されると、放射線源（イメージャ）１３ａ、１３ｂから透視画像取得のための放射線がそれぞれ放射線軸Ｅ，Ｆ向きに放射され、患者Ｐの照射対象領域の画像がイメージャ用検出器１４ａおよび１４ｂにより取得される。取得されたイメージャ１３ａ、１３ｂの画像は解析装置７に入力される。解析装置７には、既に治療計画時に作成されて照射対象の位置情報を備えたＤＲＲ画像が入力されている。ＤＲＲ画像における照射対象の位置と取得された現在のイメージャー画像との相対位置関係から、現在の照射対象がアイソセンタ１０に対してどの位ズレているのかが算出される。算出された照射対象とアイソセンタ１０とのズレ量のデータは解析装置７から制御装置８へ入力される。制御装置８は、入力されたズレ量のデータに基づいて、治療用寝台９の位置および可動部材５の可動軸Ｃ，Ｄの角度を移動調整することにより、現在の照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）が移動される。
【０００７】
従来の放射線治療装置１においては、しかしながら、照射対象とイメージャ１３ａ、１３ｂとの相対位置によっては、イメージャ１３ａ、１３ｂの画像に照射対象が写らなかったり、写ったとしても照射対象の輪郭がぼやけていて照射対象の位置を明確に特定できない場合があった。
【０００８】
このような技術に関連して、以下に示すようないくつかの提案がなされている。
【０００９】
特開２００４−１２１４０６号公報に開示されている「放射線治療装置」では、放射線とレーザー光線とを同軸に出射する放射線発生装置と、放射線とレーザー光線が同軸に出射される照射軸が１点で交わるようにアイソセンタを中心に所定の半径の軌道に沿って放射線発生装置を移動させるガイドと、アイソセンタを通る傾倒軸を中心にガイドを回転させる支持部材と、互いに交差する２つの回転軸で放射線発生装置を支持してガイドに沿って移動する可動部材と、アイソセンタとこの近傍に配置される放射線の放射対象とを含む範囲の透視画像の情報を検出する検出器と、検出器が複数の方位でそれぞれ検出した複数の透視画像の情報とアイソセンタに対して透視画像を検出した方位の情報とを基にアイソセンタの位置と照射対象の位置との相対位置関係を演算する解析装置と、相対位置関係を基に放射線発生装置を移動させる制御装置とを備える放射線治療装置が提案されている。
【００１０】
また、特許第３３９４２５０号公報に開示されている「定位固定外科用装置」では、生体内の生きている組織のターゲット領域を選択的に照射することによって放射線外科を行うための装置であって、生体の少なくとも一部分の３次元写像を保存するデータ保存メモリ、３次元写像がターゲット領域を含み、かつターゲット領域よりも大きい写像領域を包含しており、光線発信装置が作動されると、ターゲット領域を壊死させるのに十分な強度の放射線外科用視準光線を放射する光線発信装置、光線発信装置を選択的に作動させるための手段、放射線外科用視準光線から分離し、かつ放射線外科用視準光線と異なる第１および第２の診断用光線を実質的に同時に写像領域に通過させる手段、第１と第２の診断用光線は、互いに所定のゼロでない角度で配置され、写像領域内の各々第1及び第２の射影の各々第1および第２の診断用光線の画像を生成し、第1及び第２の診断用光線の画像を表わす第1と第２のデジタル電子画像を生成するための手段、ターゲット領域のリアルタイムの位置を表わすデータを引き出すためにデジタル電子画像が生成された後に、デジタル形式の３次元写像を、時間的に十分近い第１と第２の診断用光線の画像を表わすデジタル電子画像とデジタル的に比較するための手段、および放射線外科用視準光線が発せられると、放射線外科用視準光線が連続的にターゲット領域上に焦点を合わせるように、ターゲット領域のリアルタイムの位置を表わすデータに応答して、放射線外科用視準光線に対してターゲット領域を移動するために、必要な場合、光線発信装置および生体の相対的位置を調整するための手段を有する放射線外科を行うための装置が提案されている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−１２１４０６号公報
【特許文献２】特許第３３９４２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の目的は、高い精度で照射対象に放射線を照射することのできる放射線治療装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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。
【００１４】
本発明の放射線治療装置（１０）は、治療用放射線を出射する放射線発生装置（２０）と、アイソセンタ（１００）を通る照射軸（Ｅ，Ｆ）に沿って放射線を出射する複数の透視画像用放射線発生装置（１３０ａ、１３０ｂ）と、複数の透視画像用放射線発生装置（１３０ａ、１３０ｂ）のそれぞれに対応してアイソセンタ（１００）に対して対称となる位置に配置される複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）と、治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報およびランドマークマーカと照射対象との相対位置情報を保持する画像照合装置（２００）と、解析装置（７０）と、制御装置（８０）とを備え、画像照合装置（２００）に複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）により検出された照射対象近傍の検出画像の画像情報が送信され、画像照合装置（２００）において画像情報と治療計画時画像におけるランドマークマーカの位置情報とが照合されて検出画像におけるランドマークマーカの位置が測定され、検出画像におけるランドマークマーカの位置情報と治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置情報とが解析装置（７０）に送信され、解析装置（７０）において検出画像におけるランドマークマーカの位置情報と治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置情報に基づく検出画像における照射対象のアイソセンタからの相対位置が算出され、検出画像における照射対象のアイソセンタからの相対位置情報は制御装置（８０）に送信され、照射対象のアイソセンタからの相対位置情報に基づき制御装置（８０）により照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）が移動される。
【００１５】
また、本発明の放射線治療装置（１０）の放射線発生装置（２０）は、アイソセンタ（１００）を通って第１の軸方向を向く第１回転軸（Ｇ）に対して回動自在な回転部材（１５０）に可動部材（５０）を介して固定され、回転部材（１５０）はさらに第１の方向とアイソセンタ（１００）において直交して第２の軸方向を向く傾倒軸（１１０）に対して回動自在であり、可動部材（５０）は第１の方向を向く第２回転軸（Ｄ）および第２の方向を向く第３回転軸（Ｃ）に対して回動自在である。
【００１６】
また、本発明の放射線治療装置（１０）に係わるランドマークマーカーは脊髄の隙間などの特徴的な骨の形状に対して設定される。
【００１７】
また、本発明の放射線治療装置（１０）に係わる治療計画時画像はＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像であり、検出画像は透視画像である。
【００１８】
また、本発明の放射線治療装置（１０）に係わる治療計画時画像はＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、検出画像はＣＴ画像である。
【００１９】
また、本発明の放射線治療装置（１０）では、治療計画時画像に代替して複数のＣＴ画像から再構成されるＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像とし、検出画像は透視画像である。
【００２０】
また、本発明の放射線治療装置（１０）は、複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）によりリアルタイムで検出画像が検出され、解析装置（７０）で算出された照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との相対距離が任意の値以上であるとき、制御装置（８０）により放射線発生装置（２０）からの放射線照射が停止される。
【００２１】
また、本発明の画像照合用プログラムは、放射線治療装置（１０）において複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）により検出された照射対象近傍の検出画像におけるランドマークマーカの位置を測定する画像照合用プログラムであって、放射線治療装置（１０）に備えられている画像照合装置（２００）はバスライン（２００ｃ）に接続されたＣＰＵ（２００ａ）とＲＡＭ（２００ｂ）とを有し、ＲＡＭ（２００ｂ）には画像照合用プログラムが収納され、ＣＰＵ（２００ａ）によりバスライン（２００ｃ）を介して画像照合用プログラムが読み込まれ、複数の検出器からの検出画像の画像情報が入力されると、読み込まれた画像照合用プログラムがＣＰＵ（２００ａ）により実行されて検出画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置が測定される。
【００２２】
また、本発明の解析用プログラムは、放射線治療装置（１０）において検出画像における照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置を算出する解析用プログラムであって、放射線治療装置（１０）に備えられている解析装置（７０）はバスライン（７０ｃ）に接続されたＣＰＵ（７０ａ）とＲＡＭ（７０ｂ）とを有し、ＲＡＭ（７０ｂ）には解析用プログラムが収納され、ＣＰＵ（７０ａ）によりバスライン（７０ｃ）を介して解析用プログラムが読み込まれ、画像照合装置から検出画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置情報が入力されると、読み込まれた解析用プログラムがＣＰＵ（７０ａ）により実行され、解析装置（７０）において検出画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置と、治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置とに基づき、検出画像における照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置が算出される。
【００２３】
また、本発明の制御用プログラムは、放射線治療装置（１０）において照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置情報に基づき照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）を移動させるための制御用プログラムであって、放射線治療装置（１０）に備えられている制御装置（８０）はバスライン（８０ｃ）に接続されたＣＰＵ（８０ａ）とＲＡＭ（８０ｂ）とを有し、ＲＡＭ（８０ｂ）には制御用プログラムが収納され、ＣＰＵ（８０ａ）によりバスライン（８０ｃ）を介して制御用プログラムが読み込まれ、解析装置から検出画像における照射対象のアイソセンタからの相対位置情報が入力されると、読み込まれた制御用プログラムがＣＰＵ（８０ａ）により実行されて照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置情報に基づき照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）が移動され、照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との相対距離が任意の値以上である時には、放射線発生装置（２０）からの放射線照射が停止される。
【００２４】
また、本発明の放射線治療装置（１０）における照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法は、治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報およびランドマークマーカと照射対象との相対位置情報を保持するステップと、照射対象近傍の透視画像を検出するステップと、治療計画時画像におけるランドマークマーカの位置情報およびランドマークマーカと放射対象との相対位置情報と、照射対象近傍の検出画像とに基づいて、自動的に照射対象の中心へ放射線発生装置（２０）から出射される治療用放射線の照射軸（Ａ）を移動するステップとを備える。
【００２５】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法は、放射線発生装置（２０）と、複数の透視画像用放射線発生装置（１３０ａ、１３０ｂ）と、複数の透視画像用放射線発生装置（１３０ａ、１３０ｂ）のそれぞれに対応してアイソセンタ（１００）に対して対称となる位置に配置される複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）と、治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報およびランドマークマーカと放射対象との相対位置情報を保持する画像照合装置（２００）と、解析装置（７０）と、制御装置（８０）とを備える装置において、複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）で照射対象近傍の画像を検出するステップと、照射対象近傍の検出画像の画像情報を画像照合装置（２００）に送信するステップと、画像照合装置（２００）で画像情報と治療計画時画像におけるランドマークマーカ位置情報とを照合して検出画像におけるランドマークマーカの位置を測定するステップと、検出画像におけるランドマークマーカの位置情報と治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置情報とを解析装置（７０）に送信するステップと、解析装置（７０）において検出画像におけるランドマークマーカの位置情報と治療計画時画像のランドマークマーカと照射対象との相対位置情報から検出画像における照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置を算出するステップと、照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置情報を制御装置（８０）に送信するステップと、制御装置（８０）が照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置情報に基づき照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸（Ａ）を移動するステップとを備える。
【００２６】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法に係わるランドマークマーカは脊髄の隙間などの特徴的な骨の形状に対して設定される。
【００２７】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法に係わる治療計画時画像はＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像であり、検出画像は透視画像である。
【００２８】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法に係わる治療計画時画像は複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）で撮影されたＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、検出画像はＣＴ画像である。
【００２９】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法に係わる治療計画時画像に代替してＣＴ画像から再構成されるＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像とし、検出画像は透視画像である。
【００３０】
また、本発明の照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との位置合わせ方法において、複数の検出器（１４０ａ、１４０ｂ）で照射対象近傍の画像を検出するステップはリアルタイムで行われ、照射対象のアイソセンタ（１００）からの相対位置を算出するステップで算出された照射対象と治療用放射線の照射軸（Ａ）との相対距離が任意の値以上であるとき、制御装置（８０）により放射線発生装置（２０）からの放射線照射を停止するステップを備える。
【発明の効果】
【００３１】
本発明により、照射対象となる照射対象に対して、選別的に精度良く放射線を照射することができる放射線治療装置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】
【００３２】
添付図面を参照して、本発明による放射線治療装置を実施するための最良の形態を以下に説明する。
【００３３】
本発明は、高い精度で照射対象のみに放射線を照射し、放射線の照射軸が照射対象からズレた際には、直ちに放射線の照射を停止する放射線治療装置に係わるものである。
【００３４】
（第１の実施形態）
本発明の、第１の実施の形態に係わる放射線治療装置の概略を図３に示す。本実施の形態の放射線治療装置１０は、患者を寝かせる治療用寝台９０と、治療用の放射線を放射する放射線発生装置２０および患者の体内にある照射対象（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放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂの他、画像照合装置２００、解析装置７０および制御装置８０を備えている。画像照合装置２００、解析装置７０および制御装置８０はそれぞれ、バスライン２００ｃ、７０ｃ、８０ｃに接続されたＣＰＵ２００ａ、７０ａ、８０ａおよびＲＡＭ２００ｂ、７０ｂ、８０ｂを有している。それぞれのＲＡＭには、画像照合用プログラム、解析用プログラム、制御用プログラムが収納されている。
【００３５】
放射線治療装置１０のシステム全体は、後に述べるアイソセンター１００を原点として座標系が設定されている。そして、治療用の放射線を放射する放射線発生装置２０の放射線軸Ａは、アイソセンター１００を原点とする座標系で位置制御されている。
【００３６】
治療用の放射線を放射する放射線発生装置２０と患者Ｐの体内にある照射対象（癌病巣部）の位置を確認するために透視画像を取得するための複数の放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂとは、ガイド３０の円枠内に内接されて回動軸Ｇまわりに３６０度回動自在な回転部材１５０に配設されている。ガイド３０は、その両支持軸を支持部材４０に嵌合されており、支持部材４０に配設されている駆動モータ４０ａの駆動により、回動軸Ｇと直交する傾倒軸１１０まわりに回動自在である。ガイド３０の円筒面が垂直向きのときに、放射線発生装置２０はガイド３０の円枠の中心を通る垂線上に配設され、放射線発生装置２０の放射線照射軸Ａはガイド３０の円枠の中心に向けられる。また、複数の放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂは、放射線発生装置２０に対してそれぞれ対象な位置に任意の角度をなして配設される。複数の放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂの放射線照射軸Ｅ，Ｆは、放射線発生装置２０の放射線照射軸Ａと同様にガイド３０の円枠の中心に向けられる。
【００３７】
放射線発生装置２０は、可動部材５０を介して回転部材１５０に搭載されており、可動部材５０は、直交する回動軸ＣおよびＤの２軸方向に対して回動自在である。このため、放射線発生装置２０の放射線照射軸ＡはＶおよびＵ方向に対して首振りして、放射線照射軸Ａの方向が調整される。
【００３８】
上記したアイソセンター１００は、ガイド３０の円枠の中心軸Ｇと傾倒軸１１０との交点に設定されており、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂからの放射線照射軸Ｅ，Ｆは全てこのアイソセンター１００において１点に交わっている。
【００３９】
放射線発生装置２０の放射線照射軸Ａの軸合わせの為に検出器６０が使用される。軸合わせの際には、この検出器６０はアイソセンター１００に対して放射線発生装置２０の点対称な位置に配置されて放射線発生装置２０の放射線照射軸Ａの微調整がなされるが、図３においては診療寝台９０の横に避難されている。放射線源（イメージャ）１３０ａおよび１３０ｂからの透視画像の取得および放射線照射軸Ｅ，Ｆの軸合わせの為にイメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂが使用される。放射線源（イメージャ）１３０ａおよび１３０ｂの放射線照射軸ＥおよびＦの軸合わせのため、イメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂは、アイソセンター１００に対して放射線源（イメージャ）１３０ａおよび１３０ｂの点対称な位置に配設され放射線源（イメージャ）１３０ａおよび１３０ｂの放射線軸ＥおよびＦの微調整がなされる。イメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂについては、回転部材１５０に常に配設されている為に、患者の照射対象をイメージャ１３０ａ、１３０ｂによりリアルタイムでモニタすることができる。
【００４０】
本実施の形態における、患者Ｐの照射対象に放射線を照射するため、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順を説明する。患者Ｐの照射対象を特定して放射線量および照射領域を決定するまでの流れについては、背景技術に述べられている図２と同様である。但し、本実施の形態においては、イメージャーで撮影できない照射対象、あるいは撮影してもはっきりと照射対象の輪郭が写らないことが想定され、治療計画段階において、照射対象近傍で必ず画像に写る骨などの少なくとも３箇所以上の体内部位が「ランドマークマーカ」として指定される。そして、これら複数の「ランドマークマーカ」の位置および、照射対象と上記複数の「ランドマークマーカ」との相対位置情報が記録される。
【００４１】
患者Ｐの照射対象に放射線を照射するため、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順として、図３に示されているように患者Ｐが診療寝台９０に寝かされて固定される。治療用寝台９０が、患者Ｐの照射対象をアイソセンタ１００に概略一致させるように移動調整される。患者Ｐの照射対象がおおよそアイソセンタ１００に設定されると、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂから透視画像取得のための放射線が放射されて患者Ｐの照射対象領域の透視画像がイメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂにより取得される。取得されたイメージャ１３０ａ、１３０ｂ画像の画像情報は、画像照合装置２００に入力される。
【００４２】
図４は、患者Ｐの照射対象に放射線を照射するための、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順を示している。画像照合装置２００には、既に治療計画時に作成されたＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像が入力されている。画像照合装置２００において、ＤＲＲ画像における「ランドマークマーカ」および照射対象の位置と、今回取得された透視画像におけるそれぞれとが照合される。そして、今回取得された透視画像の「ランドマークマーカ」および照射対象とが判別されてそれぞれの座標が測定される。この際、画像照合装置２００はバスライン２００ｃに接続されたＣＰＵ２００ａとＲＡＭ２００ｂとを有し、ＲＡＭ２００ｂには画像照合用プログラムが収納されている。ＣＰＵ２００ａによりバスライン２００ｃを介して画像照合用プログラムが読み込まれる。読み込まれた画像照合用プログラムはＣＰＵ２００ａにより実行されて透視画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置が測定される。
【００４３】
測定されたそれぞれの座標データは、解析装置７０に送信される。解析装置７０において、ＤＲＲ画像における「ランドマークマーカ」および照射対象の位置と、取得されたイメージャー画像の「ランドマークマーカ」および照射対象の相対位置が計算されて、現在の照射対象がアイソセンタ１０に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。この際、解析装置７０はバスライン７０ｃに接続されたＣＰＵ７０ａとＲＡＭ７０ｂとを有し、ＲＡＭ７０ｂには解析用プログラムが収納されている。ＣＰＵ７０ａによりバスライン７０ｃを介して解析用プログラムが読み込まれる。読み込まれた解析用プログラムはＣＰＵ７０ａにより実行されて現在の照射対象がアイソセンタ１００に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。図５には、実際の体内における「ランドマークマーカ」の模式図が示されている。
【００４４】
本実施の形態においては、治療計画時に作成されたＤＲＲ画像の「ランドマークマーカ」と、イメージャ用検出器１４０ａ、１４０ｂにより取得された透視画像の「ランドマークマーカ」対応部位とが照合出来る。したがって、仮に上記透視画像に照射対象が写っていない場合においても、現状における照射対象を、照合された「ランドマークマーカ」位置から類推することができる。そして、類推された照射対象位置とアイソセンタ１００との相対的な位置関係を判別することができる。
【００４５】
算出された照射対象とアイソセンタ１００とのズレ量のデータは、解析装置７０から制御装置８０へ入力される。制御装置８０は、入力されたズレ量のデータに基づき、治療用寝台９０の位置、および可動部材５０の可動軸Ｃ、Ｄの角度を移動調整することにより、現在の照射対象中心へ治療用放射線の照射軸Ａを移動する。この際、制御装置８０はバスライン８０ｃに接続されたＣＰＵ８０ａとＲＡＭ８０ｂとを有し、ＲＡＭ８０ｂには制御用プログラムが収納されている。ＣＰＵ８０ａによりバスライン８０ｃを介して制御用プログラムが読み込まれる。読み込まれた制御用プログラムはＣＰＵ８０ａにより実行され、治療用寝台９０の位置、および可動部材５０の回転軸Ｃ、Ｄの角度を移動調整することにより、現在の照射対象中心を治療用放射線の照射軸Ａへ移動調整する。
【００４６】
このように、本実施の形態においては「ランドマークマーカ」という指標を介すことによって、照射対象中心を放射線の照射軸Ａ上のアイソセンタ１００に精度良く位置合わせすることができる。そして、精度良く照射線を照射対象に対して照射することで、照射対象の周辺組織への不要な照射を低減でき、照射対象に対する１回あたりの照射線量を増大できる。この結果、放射線治療の治療回数を減らすことができ、患者の身体的な負担を軽減することができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
第２の実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、第１の実施の形態に係わる放射線治療装置１０と同様である。但し、本実施の形態における画像照合装置２００で照合される画像は、図２における治療計画作成前に取得された治療計画ＣＴ画像と、治療照射時にイメージャ１３０ａ、１３０ｂを回転させて異なった複数の角度から取得された透視画像により構成されたイメージャＣＴ画像とである。また、患者Ｐの照射対象に放射線を照射するまでの流れについては、実施の形態１と同様、背景技術に述べられている図２に示されている通りである。
【００４８】
本実施の形態における、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順について説明する。
【００４９】
患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａのアイソセンタ１００への位置合わせでは、図３に示されているように患者Ｐが治療用寝台９０に寝かされて固定される。治療用寝台９０が、患者Ｐの照射対象をおおよそアイソセンタ１００に位置合わせされるように移動される。患者Ｐの照射対象がおおよそアイソセンタ１００に位置付けられると、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂから透視画像取得用の放射線が放射されて患者Ｐの照射対象領域の画像がイメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂにより取得される。特に本実施の形態においては、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂおよびイメージャー用検出器１４０ａ、１４０ｂが、回転部材１５０と共にガイド３０に対して回動軸Ｇまわりに回転して複数の角度から透視画像を取得する。これにより、本実施の形態においてはイメージャＣＴ画像が構成される。取得されたイメージャＣＴ画像の画像データは、画像照合装置２００に入力される。
【００５０】
図６は患者Ｐの照射対象に放射線を照射するための、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせするまでの流れを示している。画像照合装置２００には、既に治療計画時に作成されたＣＴ画像が入力されている。画像照合装置２００において、治療計画時に作成されたＣＴ画像における照射対象の位置と、取得されたイメージャＣＴ画像の照射対象の対応部位とが照合され、取得されたイメージャＣＴ画像における照射対象の座標が測定される。この際、画像照合装置２００はバスライン２００ｃに接続されたＣＰＵ２００ａとＲＡＭ２００ｂとを有し、ＲＡＭ２００ｂには画像照合用プログラムが収納されている。ＣＰＵ２００ａによりバスライン２００ｃを介して画像照合用プログラムが読み込まれる。読み込まれた画像照合用プログラムはＣＰＵ２００ａにより実行されてイメージャＣＴ画像における照射対象近傍のランドマークマーカの位置が測定される。測定されたそれぞれの座標データは、解析装置７０に送信される。解析装置７０において、治療計画時に作成されたＣＴ画像における照射対象の位置と、取得されたイメージャＣＴ画像の照射対象の位置が演算されて、現在の照射対象がアイソセンタ１００に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。この際、解析装置７０はバスライン７０ｃに接続されたＣＰＵ７０ａとＲＡＭ７０ｂとを有し、ＲＡＭ７０ｂには解析用プログラムが収納されている。ＣＰＵ７０ａによりバスライン７０ｃを介して解析用プログラムが読み込まれる。読み込まれた解析用プログラムはＣＰＵ７０ａにより実行されて現在の照射対象がアイソセンタ１００に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。図７には、治療計画時に作成されたＣＴ画像および取得されたイメージャＣＴ画像の模式図が示されている。
【００５１】
本実施の形態においては、治療計画時に作成されたＣＴ画像の照射対象と、取得されたイメージャＣＴ画像の照射対象との位置照合が出来ることから、単純にイメージャの透視画像を検出する場合に比べて照射対象の位置を確実に把握することが出来る。仮にイメージャ透視画像に照射対象が写らない場合においても、照射対象の位置を知ることができる。また、複数のＣＴ画像同士を比較して照射対象の位置を３次元的に判別することにより、照射対象の位置精度を向上させることができる。
【００５２】
算出された、照射対象とアイソセンタ１００とのズレ量のデータは、解析装置７０から制御装置８０へ入力される。制御装置８０は、入力されたズレ量のデータに基づいて、治療用寝台９０の位置、ガイド３０の傾倒軸１１０の角度および回転部材１５０のガイド３０に対する相対位置を適宜最適な組み合わせで移動調整することにより、現在の照射対象中心をアイソセンタ１００に移動させる。この際、制御装置８０はバスライン８０ｃに接続されたＣＰＵ８０ａとＲＡＭ８０ｂとを有し、ＲＡＭ８０ｂには制御用プログラムが収納されている。ＣＰＵ８０ａによりバスライン８０ｃを介して制御用プログラムが読み込まれる。読み込まれた制御用プログラムはＣＰＵ８０ａにより実行され、治療用寝台９０の位置および可動部材５０の可動軸Ｃ，Ｄの角度を調整することにより、現在の照射対象の中心へ治療用放射線の照射軸Ａを移動させる。
【００５３】
本実施の形態においては、ＣＴ画像を比較することにより、照射対象へ放射線の照射軸Ａを位置合わせすることができる。また、ＣＴ画像同士を比較して照射対象の位置を判別するため、照射対象の位置精度を向上させることが出来る。
【００５４】
こうして判別された照射対象の位置情報に基づいて、放射線を精度良く照射対象に照射することで、照射対象の周辺組織への不要な照射を低減できる。また、１回あたりの照射線量を増大できるので治療回数を減らすことができ、患者の身体的な負担を軽減することができる。
【００５５】
（第３の実施形態）
第３の実施の形態に係わる放射線治療装置の基本的な構成は、第１および第２の実施の形態に係わる放射線治療装置１０と同様である。但し、本実施の形態における画像照合装置２００で照合される画像は、治療照射時にイメージャを回転させて複数の角度から取得された透視画像により再構成されたＤＲＲ画像と、治療照射時にイメージャによりリアルタイムで取得されるイメージャ透視画像とである。また、患者Ｐの照射対象に放射線を照射するまでの流れについては、実施の形態１および２と同様、背景技術に述べられている図２に示されている通りである。
【００５６】
本実施の形態における、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせする手順について説明する。本実施の形態においても、イメージャによる透視画像に写らない照射対象、あるいは明確に照射対象の輪郭が写らないことを想定して、治療計画作成段階で、照射対象近傍で必ず画像に写る骨などの少なくとも３箇所以上の体内部位が治療計画作成前に取得された治療計画ＣＴ画像上に「ランドマークマーカ」として指定される。そして、これら複数の「ランドマークマーカ」の位置および、照射対象と上記複数の「ランドマークマーカ」との相対位置とが記録される。
【００５７】
患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａのアイソセンタ１００への位置合わせにおいては、図３に示されているように患者Ｐが治療用寝台９０に寝かされて固定される。治療用寝台９０が、患者Ｐの照射対象をアイソセンタ１００に位置させるように移動される。患者Ｐの照射対象がおおよそアイソセンタ１００に合わせられると、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂから透視画像取得用の放射線が放射されて患者Ｐの照射対象領域の画像がイメージャ用検出器１４０ａおよび１４０ｂにより取得される。特に本実施の形態においては、放射線源（イメージャ）１３０ａ、１３０ｂおよびイメージャー用検出器１４０ａ、１４０ｂが、回転部材１５０と共にガイド３０に対して回動軸Ｇまわりに回転して複数の角度から透視画像を取得する。これにより、本実施の形態においてはイメージャＣＴ画像が取得される。取得されたイメージャＣＴ画像と治療計画作成前に取得された治療計画ＣＴ画像上に指定されている照射対象位置とを照合することによって、取得されたイメージャＣＴ画像上における照射対象の位置が特定される。
【００５８】
さらに、本実施の形態においてはイメージャＣＴ画像から２次元のＤＲＲ画像が再構成される。再構成されたＤＲＲ画像には、「ランドマークマーカ」および照射対象の位置情報が含まれている。そして、再構成されたイメージャによるＤＲＲ画像は、画像照合装置２００に入力される。
【００５９】
図８は患者Ｐの照射対象に放射線を照射するための、患者Ｐの照射対象および放射線発生装置２０の放射線軸Ａをアイソセンタ１００に位置合わせするまでの流れを示している。画像照合装置２００には、既述したように治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像が入力されている。画像照合装置２００において、治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像における「ランドマークマーカ」および照射対象の位置と、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の「ランドマークマーカ」および照射対象の対象部位とが照合されてそれぞれの座標が測定される。この際、画像照合装置２００はバスライン２００ｃに接続されたＣＰＵ２００ａとＲＡＭ２００ｂとを有し、ＲＡＭ２００ｂには画像照合用プログラムが収納されている。ＣＰＵ２００ａによりバスライン２００ｃを介して画像照合用プログラムが読み込まれる。読み込まれた画像照合用プログラムはＣＰＵ２００ａにより実行され、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の「ランドマークマーカ」および照射対象のそれぞれの座標が測定される。測定されたそれぞれの座標データは、解析装置７０に送信される。解析装置７０において、治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された３次元のＤＲＲ画像における「ランドマークマーカ」および照射対象の位置と、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の「ランドマークマーカ」および照射対象の相対位置が演算されて、現在の照射対象がアイソセンタ１００に対して相対的にどの位ズレているのかが算出される。この際、解析装置７０はバスライン７０ｃに接続されたＣＰＵ７０ａとＲＡＭ７０ｂとを有し、ＲＡＭ７０ｂには解析用プログラムが収納されている。ＣＰＵ７０ａによりバスライン７０ｃを介して解析用プログラムが読み込まれる。読み込まれた解析用プログラムはＣＰＵ７０ａにより実行され、照射対象の位置がリアルタイムにアイソセンタ１００に対してどの位ズレているのかが算出される。
【００６０】
図９には、治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像およびリアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の模式図が示されている。
【００６１】
本実施の形態においては、治療時のイメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像の「ランドマークマーカ」と、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像の「ランドマークマーカ」との比較が出来ることから、仮にイメージャによる透視画像に照射対象が写っていない場合においても、リアルタイムで、照射対象とアイソセンタ１００との相対的な位置関係を知ることができる。
【００６２】
リアルタイムに算出された、照射対象とアイソセンタ１００とのズレ量のデータは、解析装置７０から制御装置８０へ入力される。制御装置８０は、入力されたズレ量のデータに基づいて、治療用寝台９０の位置、ガイド３０の傾倒軸１１０の角度および回転部材１５０のガイド３０に対する相対位置を適宜最適な組み合わせで移動することにより、照射対象中心をアイソセンタ１００に移動させる。この際、制御装置８０はバスライン８０ｃに接続されたＣＰＵ８０ａとＲＡＭ８０ｂとを有し、ＲＡＭ８０ｂには制御用プログラムが収納されている。ＣＰＵ８０ａによりバスライン８０ｃを介して制御用プログラムが読み込まれる。読み込まれた制御用プログラムはＣＰＵ８０ａにより実行され、治療用寝台９０の位置、ガイド３０の傾倒軸１１０の角度および回転部材１５０のガイド３０に対する相対位置を調整することにより、照射対象中心をリアルタイムにアイソセンタ１０に移動する。
【００６３】
本実施の形態においては、イメージャＣＴ画像から再構成された２次元のＤＲＲ画像に対して、リアルタイムで取得されたイメージャによる透視画像を照合することにより、治療計画時のＣＴ画像からＤＲＲ画像を再構成する必要がなくなる。また、治療直前に取得したＣＴ画像を元データにすることにより、現状の照射対象位置の判別精度を向上させることができる。
【００６４】
リアルタイムに判別された照射対象の位置情報に基づいて、放射線を精度良く照射対象に照射することで、照射対象の周辺組織への不要な照射を低減できる。また、１回あたりの照射線量を増大できるので治療回数を減らすことができ、患者の身体的な負担を軽減することができる。
【００６５】
さらに、本実施の形態においては、照射対象の位置がリアルタイムでモニタリングされていることにより、治療中に患者が動くことにより、照射対象と治療用放射線の照射軸Ａとの相対距離が規定以上離れた場合には、制御装置８０により、放射線発生装置２０からの放射線の照射が自動的に停止され、患者の正常な組織が誤照射されるのを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】従来の放射線治療装置を示す斜視図である。
【図２】従来の放射線治療装置において、患者の照射対象に対する照射条件を決める手順を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係わる放射線治療装置を示す斜視図である。
【図４】実施の形態１において、放射線がアイソセンタで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めの手順を示す図である。
【図５】実施の形態１において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めのための指準となる「ランドマークマーカ」の模式図である。
【図６】実施の形態２において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めの手順を示す図である。
【図７】実施の形態２において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めのための比較指準となる（ａ）治療計画ＣＴ画像、および（ｂ）イメージャＣＴ画像の模式図である。
【図８】実施の形態３において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めの手順を示す図である。
【図９】実施の形態３において、放射線がアイソセンターで患者の照射対象に照射されるための相対的な位置決めのための比較指準となる「ＤＲＲ画像」および「リアルタイムイメージャ画像」の模式図である。
【符号の説明】
【００６７】
１、１０…放射線治療装置
２、２０…放射線発生装置
３、３０…ガイド
４、４０…支持部材
４ａ、４０ａ…駆動用モータ
５、５０…可動部材
６、６０…検出器
７、７０…解析装置
８、８０…制御装置
９、９０…治療用寝台
１０、１００…アイソセンタ
１１、１１０…傾倒軸
１３ａ、１３ｂ、１３０ａ、１３０ｂ…放射線源（イメージャ）
１４ａ、１４ｂ、１４０ａ、１４０ｂ…イメージャ用検出器
１５、１５０…回転部材
２００ａ、８０ａ、８０ａ…ＣＰＵ
２００ｂ、８０ｂ、８０ｂ…ＲＡＭ
２００ｃ、８０ｃ、８０ｃ…バスライン
２００…画像照合装置
Ａ、Ｅ，Ｆ…照射軸
Ｃ，Ｄ、Ｇ…回動軸
Ｕ，Ｖ…首振り方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療用放射線を出射する放射線発生装置と、
アイソセンタを通る照射軸に沿って放射線を出射する複数の透視画像用放射線発生装置と、
前記複数の透視画像用放射線発生装置のそれぞれに対応して前記アイソセンタに対して対称となる位置に配置される複数の検出器と、
治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報および前記ランドマークマーカと照射対象との相対位置情報を保持する画像照合装置と、
解析装置と、
制御装置とを
具備し、
前記画像照合装置に前記複数の検出器により検出された前記照射対象近傍の検出画像の画像情報が送信され、前記画像照合装置において前記画像情報と前記治療計画時画像における前記ランドマークマーカの位置情報とが照合されて前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置が測定され、前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置情報と前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと前記照射対象との相対位置情報とが前記解析装置に送信され、前記解析装置において、前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置情報と前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと前記照射対象との相対位置情報に基づく前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置が算出され、前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報は前記制御装置に送信され、前記照射対象の前記アイソセンタからの前記相対位置情報に基づき前記制御装置により前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸が移動される放射線治療装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線治療装置において、
前記放射線発生装置は、アイソセンタを通って第１の軸方向を向く第１回転軸に対して回動自在な回転部材に可動部材を介して固定され、前記回転部材はさらに第１の方向と前記アイソセンタにおいて直交して第２の軸方向を向く傾倒軸に対して回動自在であり、前記可動部材は第１の方向を向く第２回転軸および第２の方向を向く第３回転軸に対して回動自在である放射線治療装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放射線治療装置において、
前記ランドマークマーカーは脊髄の隙間などの特徴的な骨の形状に対して設定される放射線治療装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において、
前記治療計画時画像はＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像であり、前記検出画像は透視画像である放射線治療装置。
【請求項５】
請求項１から３までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において、
前記治療計画時画像はＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、前記検出画像はＣＴ画像である放射線治療装置。
【請求項６】
請求項１から３までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において、
前記治療計画時画像に代替して複数の前記検出画像から再構成されるＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像とし、前記検出画像は透視画像である放射線治療装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線治療装置において、
前記複数の検出器によりリアルタイムで前記検出画像が検出され、
前記解析装置で算出された前記照射対象と前記治療用放射線の照射軸との相対距離が任意の値以上になったとき、前記制御装置により前記放射線発生装置からの放射線照射が停止される放射線治療装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において前記複数の検出器により検出された前記照射対象近傍の検出画像における前記ランドマークマーカの位置を測定する画像照合用プログラムであって、
前記放射線治療装置に備えられている前記画像照合装置はバスラインに接続されたＣＰＵとＲＡＭとを有し、
前記ＲＡＭには画像照合用プログラムが収納され、前記ＣＰＵにより前記バスラインを介して前記画像照合用プログラムが読み込まれ、前記複数の検出器から前記検出画像の前記画像情報が入力されると、前記読み込まれた画像照合用プログラムがＣＰＵにより実行されて、前記画像情報と前記治療計画時画像における前記ランドマークマーカの位置情報とが照合されて前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置が測定される画像照合用プログラム。
【請求項９】
請求項１から７までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置を算出する解析用プログラムであって、
前記放射線治療装置に備えられている前記解析装置はバスラインに接続されたＣＰＵとＲＡＭとを有し、
前記ＲＡＭには解析用プログラムが収納され、前記ＣＰＵにより前記バスラインを介して前記解析用プログラムが読み込まれ、前記画像照合装置から前記検出画像における前記照射対象近傍の前記ランドマークマーカの位置情報が入力されると、前記読み込まれた解析用プログラムがＣＰＵにより実行され、前記解析装置において前記検出画像における前記照射対象近傍のランドマークマーカの位置情報と、前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと前記照射対象との相対位置情報とに基づき、前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置が算出される解析用プログラム。
【請求項１０】
請求項１から７までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報に基づき前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸を移動させるための制御用プログラムであって、
前記放射線治療装置に備えられている前記制御装置はバスラインに接続されたＣＰＵとＲＡＭとを有し、
前記ＲＡＭには制御用プログラムが収納され、前記ＣＰＵにより前記バスラインを介して前記制御用プログラムが読み込まれ、前記解析装置から前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報が入力されると、前記読み込まれた制御用プログラムがＣＰＵにより実行されて前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報に基づき前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸を移動し、前記照射対象と前記治療用放射線の照射軸との相対距離が任意の値以上である時には、前記放射線発生装置からの放射線照射が停止される制御用プログラム。
【請求項１１】
治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報および前記ランドマークマーカと前記照射対象との相対位置情報を保持するステップと、
前記アイソセンタは前記照射対象が位置されて放射線発生装置から出射される治療用放射線および複数の透視画像用放射線発生装置から出射される透視画像取得用放射線が交わる位置であり、
前記照射対象近傍の前記透視画像を検出するステップと、
前記治療計画時画像における前記ランドマークマーカの前記位置情報および前記ランドマークマーカと前記放射対象との前記相対位置情報と、前記照射対象近傍の検出画像とに基づいて、自動的に前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸を移動するステップと
を具備する
放射線治療装置における照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１２】
予め,放射線発生装置と、複数の透視画像用放射線発生装置と、前記複数の透視画像用放射線発生装置のそれぞれに対応してアイソセンタに対して対称となる位置に配置される複数の検出器と、治療計画時画像において照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報および前記ランドマークマーカと放射対象との相対位置情報を保持する画像照合装置と、解析装置と、制御装置とを保持する放射線治療装置において、
前記複数の検出器で前記照射対象近傍の画像を検出するステップと、
前記照射対象近傍の前記検出画像の画像情報を前記画像照合装置に送信するステップと、
前記画像照合装置で前記画像情報と前記治療計画時画像における前記ランドマークマーカの位置情報とを照合して前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置を測定するステップと、
前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置情報と前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと照射対象との相対位置情報とを前記解析装置に送信するステップと、
前記解析装置において前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置情報と前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと照射対象との相対位置情報から前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置を算出するステップと、
前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報を前記制御装置に送信するステップと、
前記制御装置が前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報に基づき前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸を移動するステップと
を備える照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記ランドマークマーカーは脊髄の隙間などの特徴的な骨の形状に対して設定される照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３までの少なくとも一項に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記治療計画時画像はＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像であり、前記検出画像は透視画像である照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１５】
請求項１１から１３までの少なくとも一項に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記治療計画時画像は、前記複数の透視画像用放射線発生装置で検出されたＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、前記検出画像はＣＴ画像である照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１６】
請求項１１から１３までの少なくとも一項に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記治療計画時画像に代替して前記ＣＴ画像から再構成されるＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像とし、前記検出画像は透視画像である照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記複数の検出器で前記照射対象近傍の画像を検出するステップはリアルタイムで行われ、
前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置を算出するステップで算出された前記照射対象と前記アイソセンタとの相対距離が任意の値以上であるとき、前記制御装置により前記放射線発生装置からの放射線照射を停止するステップを具備する照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１】
治療用放射線を出射する放射線発生装置と、
アイソセンタを通る照射軸に沿って放射線を出射する複数の透視画像用放射線発生装置と、
前記複数の透視画像用放射線発生装置のそれぞれに対応して前記アイソセンタに対して対称となる位置に配置される複数の検出器と、
治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報および前記ランドマークマーカと照射対象との相対位置情報を保持する画像照合装置と、
解析装置と、
制御装置とを
具備し、
前記画像照合装置に前記複数の検出器により検出された前記照射対象近傍の検出画像の画像情報が送信され、前記画像照合装置において前記画像情報と前記治療計画時画像における前記ランドマークマーカの位置情報とが照合されて前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置が測定され、前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置情報と前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと前記照射対象との相対位置情報とが前記解析装置に送信され、前記解析装置において、前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置情報と前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと前記照射対象との相対位置情報に基づく前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置が算出され、前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報は前記制御装置に送信され、前記照射対象の前記アイソセンタからの前記相対位置情報に基づき前記制御装置により前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸が移動される放射線治療装置。
【請求項２】
請求項１に記載の放射線治療装置において、
前記放射線発生装置は、アイソセンタを通って第１の軸方向を向く第１回転軸に対して回動自在な回転部材に可動部材を介して固定され、前記回転部材はさらに第１の方向と前記アイソセンタにおいて直交して第２の軸方向を向く傾倒軸に対して回動自在であり、前記可動部材は第１の方向を向く第２回転軸および第２の方向を向く第３回転軸に対して回動自在である放射線治療装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の放射線治療装置において、
前記ランドマークマーカーは脊髄の隙間などの特徴的な骨の形状に対して設定される放射線治療装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において、
前記治療計画時画像はＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像であり、前記検出画像は透視画像である放射線治療装置。
【請求項５】
請求項１から３までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において、
前記治療計画時画像はＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、前記検出画像はＣＴ画像である放射線治療装置。
【請求項６】
請求項１から３までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において、
前記治療計画時画像に代替して複数の前記検出画像から再構成されるＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像とし、前記検出画像は透視画像である放射線治療装置。
【請求項７】
請求項６に記載の放射線治療装置において、
前記複数の検出器によりリアルタイムで前記検出画像が検出され、
前記解析装置で算出された前記照射対象と前記治療用放射線の照射軸との相対距離が任意の値以上になったとき、前記制御装置により前記放射線発生装置からの放射線照射が停止される放射線治療装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において前記複数の検出器により検出された前記照射対象近傍の検出画像における前記ランドマークマーカの位置を測定する画像照合用プログラムであって、
前記放射線治療装置に備えられている前記画像照合装置はバスラインに接続されたＣＰＵとＲＡＭとを有し、
前記ＲＡＭには画像照合用プログラムが収納され、前記ＣＰＵにより前記バスラインを介して前記画像照合用プログラムが読み込まれ、前記複数の検出器から前記検出画像の前記画像情報が入力されると、前記読み込まれた画像照合用プログラムがＣＰＵにより実行されて、前記画像情報と前記治療計画時画像における前記ランドマークマーカの位置情報とが照合されて前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置が測定される画像照合用プログラム。
【請求項９】
請求項１から７までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置を算出する解析用プログラムであって、
前記放射線治療装置に備えられている前記解析装置はバスラインに接続されたＣＰＵとＲＡＭとを有し、
前記ＲＡＭには解析用プログラムが収納され、前記ＣＰＵにより前記バスラインを介して前記解析用プログラムが読み込まれ、前記画像照合装置から前記検出画像における前記照射対象近傍の前記ランドマークマーカの位置情報が入力されると、前記読み込まれた解析用プログラムがＣＰＵにより実行され、前記解析装置において前記検出画像における前記照射対象近傍のランドマークマーカの位置情報と、前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと前記照射対象との相対位置情報とに基づき、前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置が算出される解析用プログラム。
【請求項１０】
請求項１から７までのいづれか一項に記載の放射線治療装置において前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報に基づき前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸を移動させるための制御用プログラムであって、
前記放射線治療装置に備えられている前記制御装置はバスラインに接続されたＣＰＵとＲＡＭとを有し、
前記ＲＡＭには制御用プログラムが収納され、前記ＣＰＵにより前記バスラインを介して前記制御用プログラムが読み込まれ、前記解析装置から前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報が入力されると、前記読み込まれた制御用プログラムがＣＰＵにより実行されて前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報に基づき前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸を移動し、前記照射対象と前記治療用放射線の照射軸との相対距離が任意の値以上である時には、前記放射線発生装置からの放射線照射が停止される制御用プログラム。
【請求項１１】
治療計画時画像において予め照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報および前記ランドマークマーカと前記照射対象との相対位置情報を保持するステップと、
前記アイソセンタは前記照射対象が位置されて放射線発生装置から出射される治療用放射線および複数の透視画像用放射線発生装置から出射される透視画像取得用放射線が交わる位置であり、
前記照射対象近傍の前記透視画像を検出するステップと、
前記治療計画時画像における前記ランドマークマーカの前記位置情報および前記ランドマークマーカと前記放射対象との前記相対位置情報と、前記照射対象近傍の検出画像とに基づいて、自動的に前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸を移動するステップと
を具備する
放射線治療装置における照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１２】
予め,放射線発生装置と、複数の透視画像用放射線発生装置と、前記複数の透視画像用放射線発生装置のそれぞれに対応してアイソセンタに対して対称となる位置に配置される複数の検出器と、治療計画時画像において照射対象の近傍に設定されるランドマークマーカの位置情報および前記ランドマークマーカと放射対象との相対位置情報を保持する画像照合装置と、解析装置と、制御装置とを保持する放射線治療装置において、
前記複数の検出器で前記照射対象近傍の画像を検出するステップと、
前記照射対象近傍の前記検出画像の画像情報を前記画像照合装置に送信するステップと、
前記画像照合装置で前記画像情報と前記治療計画時画像における前記ランドマークマーカの位置情報とを照合して前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置を測定するステップと、
前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置情報と前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと照射対象との相対位置情報とを前記解析装置に送信するステップと、
前記解析装置において前記検出画像における前記ランドマークマーカの位置情報と前記治療計画時画像の前記ランドマークマーカと照射対象との相対位置情報から前記検出画像における前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置を算出するステップと、
前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報を前記制御装置に送信するステップと、
前記制御装置が前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置情報に基づき前記照射対象の中心へ前記治療用放射線の照射軸を移動するステップと
を備える照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記ランドマークマーカーは脊髄の隙間などの特徴的な骨の形状に対して設定される照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１４】
請求項１１から１３までの少なくとも一項に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記治療計画時画像はＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像であり、前記検出画像は透視画像である照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１５】
請求項１１から１３までの少なくとも一項に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記治療計画時画像は、前記複数の透視画像用放射線発生装置で検出されたＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像であり、前記検出画像はＣＴ画像である照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１６】
請求項１１から１３までの少なくとも一項に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記治療計画時画像に代替して前記ＣＴ画像から再構成されるＤＲＲ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈ）画像とし、前記検出画像は透視画像である照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法において、
前記複数の検出器で前記照射対象近傍の画像を検出するステップはリアルタイムで行われ、
前記照射対象の前記アイソセンタからの相対位置を算出するステップで算出された前記照射対象と前記アイソセンタとの相対距離が任意の値以上であるとき、前記制御装置により前記放射線発生装置からの放射線照射を停止するステップを具備する照射対象と治療用放射線の照射軸との位置合わせ方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００６−１８０９１０（Ｐ２００６−１８０９１０Ａ）
【公開日】平成１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３７４５８９（Ｐ２００４−３７４５８９）
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１５年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「基盤技術研究促進事業（民間基盤技術研究支援制度）／高精度四次元放射線治療装置システムに関する開発研究」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【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１８年７月１３日（２００６．７．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２４日（２００４．１２．２４）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成１５年度独立行政法人新エネルギー・産業技術総合開発機構「基盤技術研究促進事業（民間基盤技術研究支援制度）／高精度四次元放射線治療装置システムに関する開発研究」、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受ける特許出願
【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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