放射線照射方法および放射線治療装置制御装置
【課題】被検体に照射される治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置が配置される範囲を拡大すること。
【解決手段】治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサ３６〜４０から収集するステップと、治療用放射線照射装置が移動しているときの速度がその位置に基づいて変化するように、治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置３１〜３５を制御するステップとを備えている。このような放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置に伴って移動する機器が他の機器の近傍に位置するときに遅く移動するように設定されているときに、その機器が衝突するときの衝撃を緩和することができる。このため、このような放射線照射方法は、その衝突を防止するために治療用放射線照射装置が移動することを禁止するマージンを大きく設定する必要がなく、治療用放射線照射装置が移動することができる範囲を拡大することができる。
【解決手段】治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサ３６〜４０から収集するステップと、治療用放射線照射装置が移動しているときの速度がその位置に基づいて変化するように、治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置３１〜３５を制御するステップとを備えている。このような放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置に伴って移動する機器が他の機器の近傍に位置するときに遅く移動するように設定されているときに、その機器が衝突するときの衝撃を緩和することができる。このため、このような放射線照射方法は、その衝突を防止するために治療用放射線照射装置が移動することを禁止するマージンを大きく設定する必要がなく、治療用放射線照射装置が移動することができる範囲を拡大することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線照射方法および放射線治療装置制御装置に関し、特に、患部に放射線を照射することにより患者を治療するときに利用される放射線照射方法および放射線治療装置制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
患部（腫瘍）に治療用放射線を照射することにより患者を治療する放射線治療が知られている。その放射線治療では、その患部に互いに異なる方向から治療用放射線が照射される。その放射線治療を実行する放射線治療装置は、カウチと治療用放射線照射装置と駆動装置とを備えている。ユーザは、その患者をそのカウチに寝かせ、その駆動装置を用いて治療用放射線照射装置を所定の位置に駆動して、その治療用放射線照射装置を用いて治療用放射線を患者の患部に照射する。このような放射線治療装置は、その治療用放射線照射装置が駆動されているときに、放射線治療装置の一部が他の一部とぶつからないように、または、放射線治療装置の一部が患者とぶつからないように、治療用放射線照射装置が駆動される範囲が制限されている。治療用放射線照射装置が駆動される範囲を拡大することが望まれている。
【０００３】
特開平１０−２５８０４９号公報には、寝台を被検者の体重も考慮した操作力で、軽く自由に動かすことのできる制御系を構成し、その操作力を任意に制御できる装置を提供し、かつ通常のＸ線ＣＴ検査を始め、その他の種々の検査や治療にも対応できる寝台の動作も可能とする医用診断装置の寝台制御装置が開示されている。その医用診断装置の寝台制御装置は、被検者を寝載する寝台を制御する医用診断装置の寝台制御装置において、前記寝台の位置を検出する寝台位置検出手段と、この寝台位置検出手段の位置検出信号を用いて前記寝台の位置を制御する寝台位置制御手段と、前記寝台を操作する操作者の操作力を検出する操作者操作力検出手段と、この操作者操作力検出手段の出力を用いて前記寝台の操作力を制御する寝台操作力制御手段とを備えて成る。
【０００４】
特開平１１−１３７５４２号公報には、寝台が移動しても周囲の障害物との衝突を回避し、決められた領域内の任意の位置に位置決めできる医用診断装置の寝台制御装置が開示されている。その医用診断装置の寝台制御装置は、被検者を寝載する寝台と、前記寝台の位置を検出する寝台位置検出手段と、この寝台位置検出手段の位置検出信号を用いて前記寝台の位置を制御する寝台位置制御手段と、前記寝台の操作者の操作力を検出する操作者操作力検出手段と、この操作者操作力検出手段の出力を用いて前記寝台の操作力を制御する寝台操作力制御手段とを備えて成る医用診断装置の寝台制御装置において、前記寝台の移動範囲を設定する移動範囲設定手段を設け、前記寝台が前記移動範囲設定手段により設定された移動範囲内にあるときのみ前記寝台操作力制御手段により寝台の操作力を制御することを特徴とする。
【０００５】
特開平１１−１３７５４３号公報には、術式や疾患部位あるいは操作者に応じた操作力で操作できるようにして、寝台の位置決め時の操作性の向上を図ることができる医用診断装置の寝台制御装置が開示されている。その医用診断装置の寝台制御装置は、被検者を寝載する寝台と、この寝台の操作力を検出する操作力検出手段と、前記寝台の移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記寝台の位置を検出する位置検出手段とを備え、前記寝台を操作する操作者の操作力指令値が前記操作力検出手段の出力に一致するように前記寝台の操作力を制御する寝台操作力制御手段を備えた医用診断装置の寝台制御装置において、前記寝台操作力制御手段に前記操作力指令値と前記寝台の移動速度の関係を任意に選択できる操作力指令値−移動速度関係選択手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
特開２０００−２２２０１９号公報には、経路生成や速度生成等のように性質の異なる作業を同一の座標上で処理しないようにする機構制御装置が開示されている。その機構制御装置は、機械の動作を制御する装置の座標系において、経路を生成する経路生成座標系と、生成された経路上の速度を演算する速度生成座標系と、経路生成に必要な補助点を生成する補助点生成座標系と、機械の作動可能範囲を設定する干渉チェック座標系とを備え、上記経路生成座標系と速度生成座標系と、補助点生成座標系と干渉チェック座標系の４つの座標系の内少なくとも１つの座標系を他の座標系から独立した座標系に設定可能としたことを特徴とする。
【０００７】
特開２００６−１７４８８５号公報には、短期間で照射計画を立案することが出来る放射線治療装置の照射計画装置が開示されている。その放射線治療装置は、患者を載せるための治療用寝台と、前記治療用寝台に載せられた前記患者の患部に向けて治療用放射線を照射するためのガントリーと、アイソセンタに位置された前記患者の患部に対して放射線を照射するための照射計画を立案するための照射計画装置とを具備し、前記照射計画装置へ前記患者の載せられた前記治療用寝台の位置情報、前記患者の体輪郭の情報、前記ガントリーの形状データおよび前記治療用寝台の形状データが入力され、前記照射計画装置は、前記ガントリーの形状データ、前記治療用寝台の形状データ、前記治療用寝台の位置情報および前記患者の前記体輪郭の情報から前記ガントリーと前記治療用寝台および前記患者とが物理的に干渉しない前記ガントリーから照射される放射線の放射軸角度を算出する。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２５８０４９号公報
【特許文献２】特開平１１−１３７５４２号公報
【特許文献３】特開平１１−１３７５４３号公報
【特許文献４】特開２０００−２２２０１９号公報
【特許文献５】特開２００６−１７４８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、被検体に照射される治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置が配置される範囲を拡大する放射線照射方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、被検体に照射される治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置を駆動する操作をより容易にする放射線照射方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、被検体に照射される治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置をより確実に所定の速度で駆動する放射線照射方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、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・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１１】
本発明による放射線照射方法は、治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサ（３６〜４０）から収集するステップと、その治療用放射線照射装置が移動しているときの速度がその位置に基づいて変化するように、その治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置（３１〜３５）を制御するステップとを備えている。このような放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置に伴って移動する機器が他の機器の近傍に位置するときに遅く移動するように設定されているときに、その機器が衝突するときの衝撃を緩和することができる。このため、このような放射線照射方法は、その衝突を防止するためにその治療用放射線照射装置が移動することを禁止するマージンを大きく設定する必要がなく、その治療用放射線照射装置が移動することができる範囲を拡大することができ、被検体の照射部位にその治療用放射線を照射することができる方向をより増加することができる。
【００１２】
本発明による放射線照射方法は、入力装置（２３、２４）の所定の操作に応答して治療用放射線照射装置が停止するように駆動装置（３１〜３５）を制御するステップをさらに備えている。このような放射線照射方法によれば、ユーザは、遅く移動するように設定されている領域をその治療用放射線照射装置が移動しているときに、その治療用放射線照射装置をより容易に所望の位置に停止させることができる。
【００１３】
本発明による放射線照射方法は、その治療用放射線が照射される被検体が配置されるカウチ（２１）のカウチ位置を収集するステップをさらに備えている。このとき、駆動装置（３１〜３５）は、そのカウチ位置にさらに基づいてその速度が変化するように制御されることが好ましく、たとえば、カウチ（２１）に対する治療用放射線照射装置の相対位置に基づいてその速度が変化するように制御されることが好ましい。
【００１４】
駆動装置（３１〜３５）は、領域集合（５８）を速度集合（５９、６０）に対応付ける干渉テーブル（５５）を参照して、速度集合（５９、６０）のうちの治療用放射線照射装置が配置される領域に対応する対応速度で治療用放射線照射装置が移動するように、制御されることが好ましい。
【００１５】
本発明による放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置が領域集合（５８）のうちの第１速度に対応する第１領域から領域集合（５８）のうちの第１速度より小さい第２速度に対応する第２領域に移動するときに、治療用放射線照射装置が第１領域に配置される期間のうちから速度変更開始タイミングを算出するステップと、その速度変更開始タイミングに到達したときに、その治療用放射線照射装置が減速するように駆動装置（３１〜３５）を制御するステップとをさらに備えている。このような放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置を第２領域で第２速度以下でより確実に移動させることができる。
【００１６】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサ（３６〜４０）から収集する位置収集部（４２）と、その治療用放射線照射装置が移動しているときの速度が位置に基づいて変化するように、その治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置（３１〜３５）を制御する駆動装置制御部（４３）とを備えている。このような放射線治療装置制御装置（２）は、その治療用放射線照射装置に伴って移動する機器が他の機器の近傍に位置するときに遅く移動するように設定されているときに、その機器が衝突するときの衝撃を緩和することができる。このため、このような放射線治療装置制御装置（２）は、その衝突を防止するためにその治療用放射線照射装置が移動することを禁止するマージンを大きく設定する必要がなく、その治療用放射線照射装置が移動することができる範囲を拡大することができ、被検体の照射部位にその治療用放射線を照射することができる方向をより増加することができる。
【００１７】
駆動装置制御部（４３）は、さらに、入力装置（２３、２４）の所定の操作に応答して治療用放射線照射装置が停止するように駆動装置（３１〜３５）を制御する。このような放射線治療装置制御装置（２）によれば、ユーザは、遅く移動するように設定されている領域をその治療用放射線照射装置が移動しているときに、その治療用放射線照射装置をより容易に所望の位置に停止させることができる。
【００１８】
位置収集部（４２）は、その治療用放射線が照射される被検体が配置されるカウチ（２１）のカウチ位置をさらに収集する。このとき、駆動装置（３１〜３５）は、そのカウチ位置にさらに基づいてその速度が変化するように制御されることが好ましく、たとえば、カウチ（２１）に対する治療用放射線照射装置の相対位置に基づいてその速度が変化するように制御されることが好ましい。
【００１９】
駆動装置制御部（４３）は、領域集合（５８）を速度集合（５９、６０）に対応付ける干渉テーブル（５５）を記録装置に記録する干渉テーブル記憶部（５１）と、干渉テーブル（５５）を参照して、速度集合（５９、６０）のうちの治療用放射線照射装置が配置される領域に対応する対応速度で治療用放射線照射装置が移動するように、駆動装置（３１〜３５）を制御する速度制御部（５３）とを備えていることが好ましい。
【００２０】
駆動装置制御部（４３）は、その治療用放射線照射装置が領域集合（５８）のうちの第１速度に対応する第１領域から領域集合（５８）のうちの第１速度より小さい第２速度に対応する第２領域に移動するときに、その治療用放射線照射装置が第１領域に配置される期間のうちから速度変更開始タイミングを算出する干渉領域到達判定部（５２）をさらに備えている。速度制御部（５３）は、その速度変更開始タイミングに到達したときに、その治療用放射線照射装置が減速するように駆動装置（３１〜３５）を制御する。このような放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置を第２領域で第２速度以下でより確実に移動させることができる。
【００２１】
本発明による放射線治療システム（１）は、本発明による放射線治療装置制御装置（２）と、駆動装置（３１〜３５）とその治療用放射線照射装置とを備えている放射線治療装置（３）とを備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による放射線照射方法および放射線治療装置制御装置は、被検体に照射される治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置が配置される範囲を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図面を参照して、本発明による放射線治療システムの実施の形態を記載する。その放射線治療システム１は、図１に示されているように、放射線治療装置制御装置２と放射線治療装置３とを備えている。放射線治療装置制御装置２は、パーソナルコンピュータに例示されるコンピュータである。放射線治療装置制御装置２は、双方向に情報を伝送することができるように放射線治療装置３に接続されている。
【００２４】
図２は、放射線治療装置３を示している。放射線治療装置３は、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とを備えている。Ｏリング１１は、回転軸１４を中心に回転可能にＯリング１１を土台１０に支持されている。回転軸１４は、鉛直方向に平行である。Ｏリング１１は、回転軸１５を中心とするリング状に形成され、回転軸１５を中心に回転可能に走行ガントリ１２を支持している。回転軸１５は、鉛直方向に垂直であり、回転軸１４に含まれるアイソセンタ１６を通る。回転軸１５は、さらに、Ｏリング１１に対して固定され、すなわち、Ｏリング１１とともに回転軸１４を中心に回転する。走行ガントリ１２は、回転軸１５を中心とするリング状に形成され、Ｏリング１１のリングと同心円になるように配置されている。
【００２５】
走行ガントリ１２は、ケーシング１７とケーシング１８とを備えている。ケーシング１７は、内部に図示されていない治療用放射線照射装置と２つの診断用Ｘ線源とを備えている。その治療用放射線照射装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、治療用放射線を放射する。その治療用放射線は、一様強度分布を持つように形成されている。その治療用放射線は、さらに、一部が遮蔽されて治療用放射線が患者に照射されるときの照射野の形状が制御されている。その治療用放射線照射装置は、その治療用放射線がアイソセンタ１６に向かうように走行ガントリ１２に支持されている。このような治療用放射線照射装置によれば、その治療用放射線は、土台１０に対してＯリング１１が回転し、または、Ｏリング１１に対して走行ガントリ１２が回転しても、常に概ねアイソセンタ１６を通る。すなわち、放射線治療装置３は、土台１０に対してＯリング１１を回転させ、または、Ｏリング１１に対して走行ガントリ１２を回転させることにより、任意方向からアイソセンタ１６に向けて治療用放射線を照射することができる。
【００２６】
その診断用Ｘ線源は、それぞれ、走行ガントリ１２に支持され、アイソセンタ１６から診断用Ｘ線源を結ぶ線分とアイソセンタ１６から治療用放射線照射装置を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置されている。その診断用Ｘ線源は、それぞれ、放射線治療装置制御装置２により制御されてアイソセンタ１６に向けてその診断用Ｘ線を放射する。
【００２７】
ケーシング１８は、内部に図示されていない２つのセンサアレイを備えている。そのセンサアレイは、それぞれ、走行ガントリ１２に支持され、その２つの診断用Ｘ線源により放射されてアイソセンタ１６の周辺の被写体を透過したその診断用Ｘ線を受光して、その被写体の透過画像を生成する。そのセンサアレイとしては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。
【００２８】
放射線治療装置３は、さらに、カウチ２１とカウチ駆動装置２２とを備えている。カウチ２１は、放射線治療システム１により治療される患者が横臥することに利用される。カウチ２１は、図示されていない固定具を備えている。その固定具は、その患者が動かないように、その患者をカウチ２１に固定する。カウチ駆動装置２２は、カウチ２１を土台１０に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されてカウチ２１を移動させる。
【００２９】
放射線治療装置３は、さらに、入力装置２３、２４を備えている。入力装置２３は、スイッチを備えている。そのスイッチは、ユーザにより押下または解放されることができるように形成されている。入力装置２３は、ユーザにより操作され、その操作内容に対応する電気信号を放射線治療装置制御装置２に即時に出力する。その電気信号は、ｘ軸正方向とｘ軸負方向とｙ軸正方向とｙ軸負方向とｚ軸正方向とｚ軸負方向とのうちの１つを示し、そのスイッチが押下されているか解放されているかを示している。入力装置２４は、スイッチを備えている。そのスイッチは、ユーザにより押下または解放されることができるように形成されている。入力装置２４は、ユーザにより操作され、その操作内容に対応する電気信号を放射線治療装置制御装置２に即時に出力する。その電気信号は、旋回角正方向と旋回角負方向と走行角正方向と走行角負方向とのうちの１つを示し、そのスイッチが押下されているか解放されているかを示している。
【００３０】
放射線治療装置３は、図３に示されているように、さらに、モータ３１〜３５とセンサ３６〜４０とを備えている。モータ３１は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、カウチ２１がｘ軸方向に平行移動するようにカウチ２１を駆動する。モータ３２は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、カウチ２１がｙ軸方向に平行移動するようにカウチ２１を駆動する。モータ３３は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、カウチ２１がｚ軸方向に平行移動するようにカウチ２１を駆動する。そのｚ軸方向は、鉛直方向に平行である方向である。そのｙ軸方向は、そのｚ軸方向に垂直であり、カウチ２１が回転軸１４に近づいたり遠ざかったりする方向に平行である。そのｘ軸方向は、そのｙ軸方向に垂直であり、そのｚ軸方向に垂直である。モータ３４は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、Ｏリング１１が回転軸１４を中心に回転するようにＯリング１１を駆動する。モータ３５は、走行ガントリ１２が回転軸１５を中心に回転するように走行ガントリ１２を駆動する。
【００３１】
センサ３６は、カウチ２１のｘ軸方向の位置を測定し、その位置を放射線治療装置制御装置２に出力する。センサ３７は、カウチ２１のｙ軸方向の位置を測定し、その位置を放射線治療装置制御装置２に出力する。センサ３８は、カウチ２１のｚ軸方向の位置を測定し、その位置を放射線治療装置制御装置２に出力する。センサ３９は、土台１０に対してＯリング１１が回転するＯリング回転角を測定し、そのＯリング回転角を放射線治療装置制御装置２に出力する。センサ４０は、Ｏリング１１に対して走行ガントリ１２が回転するガントリ回転角を測定し、そのガントリ回転角を放射線治療装置制御装置２に出力する。
【００３２】
図３は、放射線治療装置制御装置２を示している。放射線治療装置制御装置２は、コンピュータであり、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入力装置と出力装置とドライバとを備えている。そのＣＰＵは、放射線治療装置制御装置２にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入力装置と出力装置とドライバとを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵに利用される情報を記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を記録する。その入力装置は、ユーザに操作されることにより生成される情報をそのＣＰＵに出力する。その入力装置としては、キーボード、マウスが例示される。その出力装置は、そのＣＰＵにより生成された情報をユーザに認識可能に出力する。その出力装置としては、そのＣＰＵにより生成された画面を表示するディスプレイが例示される。そのドライバは、放射線治療装置制御装置２に接続される外部機器により生成される情報をそのＣＰＵに出力し、または、そのＣＰＵにより生成された情報をその外部機器に出力する。その外部機器は、放射線治療装置３（治療用放射線照射装置と入力装置２３〜２４とモータ３１〜３５とセンサ３６〜４０と）を含んでいる。
【００３３】
放射線治療装置制御装置２は、コンピュータプログラムである治療計画部４１と位置収集部４２と駆動装置制御部４３と治療用放射線照射部４４とを備えている。
【００３４】
治療計画部４１は、その患者の患部とその患部の周辺の臓器（危険部位を含む）と位置関係を示す３次元データをユーザにより閲覧可能に出力装置に表示する。治療計画部４１は、さらに、その３次元データと入力装置を用いて入力される情報とに基づいて、治療計画を作成する。その治療計画は、その患者の患部の３次元データを示し、照射角度と線量との組み合わせを示している。その線量は、その各照射角度から患部に照射される治療用放射線の線量を示している。その照射角度は、その患者の患部に治療用放射線を照射する方向を示し、すなわち、Ｏリング回転角とガントリ回転角とを示している。そのＯリング回転角は、土台１０に対するＯリング１１の向きを示している。そのガントリ回転角は、Ｏリング１１に対する走行ガントリ１２の向きを示している。そのＯリング回転角とガントリ回転角とは、Ｏリング１１がカウチ２１または患者に干渉しないように（ぶつからないように）算出される。
【００３５】
位置収集部４２は、センサ３６〜３８を用いてカウチ２１の位置を測定し、その位置をセンサ３６〜３８から収集する。すなわち、位置収集部４２は、センサ３６を用いてカウチ２１のｘ軸方向の位置を測定し、そのｘ軸方向の位置をセンサ３６から収集する。位置収集部４２は、センサ３７を用いてカウチ２１のｙ軸方向の位置を測定し、そのｙ軸方向の位置をセンサ３７から収集する。位置収集部４２は、センサ３８を用いてカウチ２１のｚ軸方向の位置を測定し、そのｚ軸方向の位置をセンサ３８から収集する。位置収集部４２は、さらに、センサ３９〜４０を用いてＯリング１１の位置を測定し、その位置をセンサ３９〜４０から収集する。すなわち、位置収集部４２は、センサ３９を用いて土台１０に対してＯリング１１が回転するＯリング回転角を測定し、そのＯリング回転角をセンサ３９から収集する。位置収集部４２は、センサ４０を用いてＯリング１１に対して走行ガントリ１２が回転するガントリ回転角を測定し、そのガントリ回転角をセンサ４０から収集する。
【００３６】
駆動装置制御部４３は、入力装置２３の操作に応答して、患者の患部がアイソセンタ１６に重なるように、モータ３１〜３３を制御してカウチ２１を移動する。駆動装置制御部４３は、さらに、入力装置２３、２４から出力される電気信号と位置収集部４２により収集されたカウチ２１の位置とＯリング１１の位置と走行ガントリ１２の位置とに基づいて、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とが所定の速度で移動するように、モータ３４〜３５を制御する。
【００３７】
治療用放射線照射部４４は、さらに、治療計画部４１により作成された治療計画が示す線量だけ、治療用放射線照射装置を用いて治療用放射線をその患者に照射する。
【００３８】
図４は、駆動装置制御部４３を示している。駆動装置制御部４３は、カウチ駆動部５０と干渉テーブル記憶部５１と干渉領域到達判定部５２と速度制御部５３とを備えている。
【００３９】
カウチ駆動部５０は、入力装置２３の操作に基づいてモータ３１〜３３用いてカウチ２１を駆動する。すなわち、カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｘ軸正方向を示すときに、モータ３１を用いてｘ軸方向の正の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｘ軸負方向を示すときに、モータ３１を用いてｘ軸方向の負の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｙ軸正方向を示すときに、モータ３２を用いてｙ軸方向の正の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｙ軸負方向を示すときに、モータ３２を用いてｙ軸方向の負の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｚ軸正方向を示すときに、モータ３３を用いてｚ軸方向の正の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｚ軸負方向を示すときに、モータ３３を用いてｚ軸方向の負の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がスイッチが解放されていることを示すときに、カウチ２１が停止するようにモータ３１〜３３を制御する。カウチ駆動部５０は、さらに、ユーザによる操作に応答して、放射線治療装置３の診断用Ｘ線源を用いてその診断用Ｘ線をその患者に照射し、放射線治療装置３のセンサアレイを用いてアイソセンタ１６の周辺に配置された被写体の透過画像を生成する。
【００４０】
干渉テーブル記憶部５１は、他のコンピュータプログラムにより情報処理可能に干渉テーブルを記憶装置に記録している。その干渉テーブルは、走行ガントリ１２が駆動される複数の領域を示している。干渉領域到達判定部５２は、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とが移動する経路とその干渉テーブルが示す複数の領域の境界とに基づいて速度変更開始タイミング算出する。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号が旋回角正方向を示すときに、モータ３４を用いて正の方向にＯリング１１を回転させる。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号が旋回角負方向を示すときに、モータ３４を用いて負の方向にＯリング１１を回転させる。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号が走行角正方向を示すときに、モータ３５を用いて正の方向に走行ガントリ１２を回転させる。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号が走行角負方向を示すときに、モータ３５を用いて負の方向に走行ガントリ１２を回転させる。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号がスイッチが解放されていることを示すときに、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とが停止するようにモータ３４〜３５を制御する。速度制御部５３は、さらに、干渉テーブル記憶部５１により記録される干渉テーブルを参照して、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とが適切な速度で移動するように、モータ３４〜３５を制御する。速度制御部５３は、さらに、干渉領域到達判定部５２により速度変更開始タイミングが算出されたときに、その速度変更開始タイミングでＯリング１１と走行ガントリ１２とが減速するようにモータ３４〜３５を制御する。
【００４１】
図５は、干渉テーブル記憶部５１により記録される干渉テーブルを示している。その干渉テーブル５５は、カウチ位置５６と治療用放射線照射装置位置５７とを領域５８に対応付けている。すなわち、カウチ位置５６からなる集合のうちの任意の要素と治療用放射線照射装置位置５７からなる集合のうちの任意の要素との組み合わせは、領域５８からなる集合のうちの１つの要素に対応している。カウチ位置５６は、土台１０に対するカウチ２１の位置を示し、カウチ２１のｘ軸方向の位置とｙ軸方向の位置とｚ軸方向の位置とを示している。治療用放射線照射装置位置５７は、土台１０に対する走行ガントリ１２の位置を示し、土台１０に対するＯリング１１のＯリング回転角とＯリング１１に対する走行ガントリ１２のガントリ回転角とを示している。領域５８は、走行ガントリ１２が配置される複数の領域を示し、カウチ２１がカウチ位置５６に配置されているときにその複数の領域のうちの走行ガントリ１２が配置された領域を示している。
【００４２】
干渉テーブル５５は、さらに、領域５８を旋回角速度５９と走行角速度６０とに対応付けている。すなわち、領域５８からなる集合のうちの任意の要素は、旋回角速度５９からなる集合のうちの１つの要素に対応し、走行角速度６０からなる集合のうちの１つの要素に対応している。旋回角速度５９は、走行ガントリ１２が領域５８に配置されているときに、土台１０に対してＯリング１１を回転させる速度を示している。走行角速度６０は、走行ガントリ１２が領域５８に配置されているときに、Ｏリング１１に対して走行ガントリ１２を回転させる速度を示している。
【００４３】
図６は、治療用放射線照射装置位置５７と領域５８との関係を示している。治療用放射線照射装置位置５７は、Ｏリング回転角とガントリ回転角とで張られる空間に対応している。その空間は、非干渉領域６１と人型干渉領域６２と機械干渉領域６３とから形成され、このとき、領域５８は、非干渉領域６１と人型干渉領域６２と機械干渉領域６３とに対応している。非干渉領域６１と人型干渉領域６２と機械干渉領域６３とは、互いに重なりがない。非干渉領域６１は、走行ガントリ１２がカウチ２１に干渉しないで、かつ、患者に干渉しない位置の集合に対応している。人型干渉領域６２は、走行ガントリ１２がカウチ２１に干渉しないで、かつ、患者に干渉する可能性がある位置の集合に対応している。機械干渉領域６３は、走行ガントリ１２がカウチ２１に干渉する可能性がある位置の集合に対応している。機械干渉領域６３は、放射線治療装置３のＣＡＤデータが示す３次元形状に基づいて算出される。人型干渉領域６２は、放射線治療装置３の３次元形状とカウチ２１に配置された患者の３次元形状とに基づいて算出される。その患者の３次元形状は、事前に計測された患者のＣＴデータから算出されたものが利用される。なお、その患者の３次元形状は、ＣＴデータから算出されたものに置換して、その患者に見立てた直方体が適用されることもできる。
【００４４】
このような関係は、カウチ２１が配置される空間を形成する複数の領域ごとに設計される。その領域は、それぞれ、立方体状に形成されている。その立方体の一辺の長さとしては、５ｃｍが例示される。その長さは、小さいほどより高精度に制御することができる点で好ましい。
【００４５】
図７は、Ｏリング１１が回転するときの速度の変化の例を示している。その変化７１は、Ｏリング１１が位置７２から位置７３まで回転することを示している。変化７１は、さらに、Ｏリング１１が位置７２から位置７３まで回転するときに、非干渉領域６１に対応する区間７４と人型干渉領域６２に対応する区間７５と機械干渉領域６３に対応する区間７６とを経由することを示している。変化７１は、さらに、Ｏリング１１が区間７４を回転するときに概ね旋回角速度７７で回転することを示し、Ｏリング１１が区間７５を回転するときに概ね旋回角速度７８で回転することを示し、Ｏリング１１が区間７６を回転するときに概ね旋回角速度７９で回転することを示している。旋回角速度７７としては、７°毎秒が例示される。旋回角速度７８は、旋回角速度７７より小さい角速度を示し、３°毎秒が例示される。旋回角速度７９は、旋回角速度７８より小さい角速度を示し、１°毎秒が例示される。
【００４６】
すなわち、干渉テーブル５５の旋回角速度５９は、旋回角速度７７と旋回角速度７８と旋回角速度７９とを要素とする集合である。
【００４７】
変化７１は、Ｏリング１１が区間７４のうちの位置８１を通過するときに減速を開始し、区間７４と区間７５との境界である位置８２を通過するときにその減速を終了してＯリング１１が旋回角速度７８で移動することを示している。変化７１は、さらに、Ｏリング１１が区間７５のうちの位置８３を通過するときに減速を開始し、区間７５と区間７６との境界である位置８４を通過するときにその減速を終了してＯリング１１が旋回角速度７９で移動することを示している。変化７１は、さらに、Ｏリング１１が区間７６のうちの位置８５を通過するときに減速を開始し、位置７３でＯリング１１が停止することを示している。
【００４８】
すなわち、干渉領域到達判定部５２は、治療計画部４１により作成された治療計画に基づいて位置７３を算出し、位置収集部４２により現在のＯリング回転角である位置７３を収集する。干渉領域到達判定部５２は、干渉テーブル５５を参照し、位置７２と位置７３とに基づいて回転軸１４を中心にＯリング１１を回転駆動する旋回角速度の変化７１を算出する。すなわち、干渉領域到達判定部５２は、Ｏリング１１が非干渉領域６１と人型干渉領域６２との境界の位置８２を通過するときに、Ｏリング１１が人型干渉領域６２で旋回角速度７８で移動するように、非干渉領域６１で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、Ｏリング１１が人型干渉領域６２と機械干渉領域６３の境界の位置８４を通過するときに、Ｏリング１１が機械干渉領域６３で旋回角速度７９で移動するように、人型干渉領域６２で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、Ｏリング１１が位置７３で停止するように、減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。
【００４９】
速度制御部５３は、入力装置２４のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２４から出力される電気信号が示す方向に向かってＯリング１１が回転するようにモータ３４を制御する。速度制御部５３は、干渉テーブル５５を参照して、位置収集部４２により収集される現在のＯリング回転角に対応する旋回角速度を算出し、その旋回角速度でＯリング１１が回転するようにモータ３４を制御する。速度制御部５３は、干渉領域到達判定部５２により算出された速度変更開始タイミングになったときに、Ｏリング１１の回転が減速するようにモータ３４を制御する。速度制御部５３は、入力装置２４のスイッチが解放されたことに応答して、Ｏリング１１が停止するようにモータ３４を制御する。
【００５０】
図８は、走行ガントリ１２が回転するときの速度の変化の例を示している。その変化９１は、走行ガントリ１２が位置９２から位置９３まで回転することを示している。変化９１は、さらに、走行ガントリ１２が位置９２から位置９３まで回転するときに、非干渉領域６１に対応する区間９４と人型干渉領域６２に対応する区間９５と機械干渉領域６３に対応する区間９６とを経由することを示している。変化９１は、さらに、走行ガントリ１２が区間９４を回転するときに概ね走行角速度９７で回転することを示し、走行ガントリ１２が区間９５を回転するときに概ね走行角速度９８で回転することを示し、走行ガントリ１２が区間９６を回転するときに概ね走行角速度９９で回転することを示している。走行角速度９７としては、７°毎秒が例示される。走行角速度９８は、走行角速度９７より小さい角速度を示し、３°毎秒が例示される。走行角速度９９は、走行角速度９８より小さい角速度を示し、１°毎秒が例示される。
【００５１】
すなわち、干渉テーブル５５の走行角速度６０は、走行角速度９７と走行角速度９８と走行角速度９９とを要素とする集合である。
【００５２】
変化９１は、走行ガントリ１２が区間９４のうちの位置１０１を通過するときに減速を開始し、区間９４と区間９５との境界である位置１０２を通過するときにその減速を終了して走行ガントリ１２が走行角速度９８で移動することを示している。変化９１は、さらに、走行ガントリ１２が区間９５のうちの位置１０３を通過するときに減速を開始し、区間９５と区間９６との境界である位置１０４を通過するときにその減速を終了して走行ガントリ１２が走行角速度９９で移動することを示している。変化９１は、さらに、走行ガントリ１２が区間９６のうちの位置１０５を通過するときに減速を開始し、位置９３で走行ガントリ１２が停止することを示している。
【００５３】
すなわち、干渉領域到達判定部５２は、治療計画部４１により作成された治療計画に基づいて位置９３を算出し、位置収集部４２により現在のガントリ回転角である位置９３を収集する。干渉領域到達判定部５２は、干渉テーブル５５を参照し、位置９２と位置９３とに基づいて回転軸１５を中心に走行ガントリ１２を回転駆動する走行角速度の変化９１を算出する。すなわち、干渉領域到達判定部５２は、走行ガントリ１２が非干渉領域６１と人型干渉領域６２との境界の位置１０２を通過するときに、走行ガントリ１２が人型干渉領域６２で走行角速度９８で移動するように、非干渉領域６１で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、走行ガントリ１２が人型干渉領域６２と機械干渉領域６３の境界の位置１０４を通過するときに、走行ガントリ１２が機械干渉領域６３で走行角速度９９で移動するように、人型干渉領域６２で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、走行ガントリ１２が位置９３で停止するように、減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。
【００５４】
速度制御部５３は、入力装置２４のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２４から出力される電気信号が示す方向に向かって走行ガントリ１２が回転するようにモータ３５を制御する。速度制御部５３は、干渉テーブル５５を参照して、位置収集部４２により収集される現在のガントリ回転角に対応する走行角速度を算出し、その走行角速度で走行ガントリ１２が回転するようにモータ３５を制御する。速度制御部５３は、干渉領域到達判定部５２により算出された速度変更開始タイミングになったときに、走行ガントリ１２の回転が減速するようにモータ３５を制御する。速度制御部５３は、入力装置２４のスイッチが解放されたことに応答して、走行ガントリ１２が停止するようにモータ３５を制御する。
【００５５】
本発明による放射線照射方法の実施の形態は、放射線治療システム１を用いて実行され、治療計画を作成する動作と、セットアップする動作と、放射線治療する動作とを備えている。
【００５６】
その治療計画を作成する動作では、まず、ユーザは、その患者の患部とその患部の周辺の部位との３次元データに基づいて、その患者の患部とその患部の周辺の臓器とを示す画像を生成する。ユーザは、放射線治療装置制御装置２を用いてその画像を閲覧し、その患部の位置を特定する。ユーザは、さらに、その画像に基づいて治療計画を作成し、その治療計画を放射線治療装置制御装置２に入力する。その治療計画は、その患者の患部に治療用放射線を照射する照射角度と、その各照射角度から照射する治療用放射線の線量および性状とを示している。
【００５７】
そのセットアップする動作は、放射線治療する動作の直前に実行され、カウチ２１を駆動する動作と治療用放射線照射装置を駆動する動作とを備えている。カウチ２１を駆動する動作では、ユーザは、まず、その３次元データを採取したときと同様の姿勢に放射線治療装置３のカウチ２１にその患者を固定する。ユーザは、患者の患部が概ねアイソセンタ１６に重なって配置されるように入力装置２３を操作して、カウチ２１を移動させる。ユーザは、放射線治療装置３の診断用Ｘ線源とセンサアレイとを用いてその診断用Ｘ線をその患者に照射してその患者の患部の透過画像を撮像する。ユーザは、その透過画像に基づいて患者の患部がアイソセンタ１６に重なって配置されるように入力装置２３を操作してカウチ２１を移動させる。ユーザは、その透過画像の撮像とカウチ２１の移動とを繰り返して、患者の患部がアイソセンタ１６に正確に重なるように患者の患部を配置する。
【００５８】
その治療用放射線照射装置を駆動する動作は、Ｏリング１１を駆動する動作と走行ガントリ１２を駆動する動作とを備えている。Ｏリング１１を駆動する動作は、入力装置２４のスイッチの押下に応答して開始される。ユーザは、Ｏリング１１を駆動させたいときに入力装置２４のスイッチを押下する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２４から出力される電気信号が示す方向に向かってＯリング１１が回転するようにモータ３４を制御する。放射線治療装置制御装置２は、干渉テーブル５５を参照して、センサ３９により測定される現在のＯリング回転角に対応する旋回角速度を算出し、その旋回角速度でＯリング１１が回転するようにモータ３４を制御する。放射線治療装置制御装置２は、速度変更開始タイミングになったときに、Ｏリング１１の回転が減速するようにモータ３４を制御する。
【００５９】
ユーザは、Ｏリング１１を停止させたいときに入力装置２４のスイッチを解放する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４のスイッチが解放されたことに応答して、Ｏリング１１が停止するようにモータ３４を制御する。
【００６０】
走行ガントリ１２を駆動する動作は、入力装置２４のスイッチの押下に応答して開始される。ユーザは、走行ガントリ１２を駆動させたいときに入力装置２４のスイッチを押下する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２４から出力される電気信号が示す方向に向かって走行ガントリ１２が回転するようにモータ３５を制御する。放射線治療装置制御装置２は、干渉テーブル５５を参照して、センサ４０により測定される現在のガントリ回転角に対応する走行角速度を算出し、その走行角速度で走行ガントリ１２が回転するようにモータ３５を制御する。放射線治療装置制御装置２は、速度変更開始タイミングになったときに、走行ガントリ１２の回転が減速するようにモータ３５を制御する。
【００６１】
ユーザは、走行ガントリ１２を停止させたいときに入力装置２４のスイッチを解放する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４のスイッチが解放されたことに応答して、走行ガントリ１２が停止するようにモータ３５を制御する。
【００６２】
その放射線治療する動作は、患者の患部に対する治療用放射線照射装置の相対位置が治療計画が示す照射角度に許容範囲内で一致するように、カウチ２１とＯリング１１と走行ガントリ１２とが駆動された後に実行される。その放射線治療する動作では、放射線治療装置制御装置２は、その治療計画が示す線量だけ、治療用放射線照射装置を用いて治療用放射線を患者の患部に照射する。
【００６３】
このような放射線照射方法によれば、Ｏリング１１または走行ガントリ１２は、カウチ２１または患者に衝突する可能性があるときに低速で回転し、Ｏリング１１または走行ガントリ１２がカウチ２１または患者に衝突するときの衝撃を緩和することができる。このため、このような放射線照射方法は、その衝突を防止するためにＯリング１１または走行ガントリ１２が回転することを禁止するマージンを大きく設定する必要がなく、Ｏリング１１または走行ガントリ１２が移動することができる範囲を拡大することができる。
【００６４】
このような放射線照射方法によれば、Ｏリング１１または走行ガントリ１２は、カウチ２１または患者に衝突する可能性があるときに低速で回転し、ユーザは、Ｏリング１１または走行ガントリ１２をより容易に所望の位置に停止させることができる。このような放射線照射方法によれば、さらに、Ｏリング１１または走行ガントリ１２は、カウチ２１または患者に衝突する可能性が小さいときに高速で回転し、そのセットアップする動作にかかる時間を低減することができ、放射線治療にかかる時間を低減することができる。このような時間の低減は、患者の負担を軽減する。
【００６５】
なお、放射線治療装置制御装置２は、速度変更開始タイミングになったときに減速することに置換して、高速に対応する領域から低速に対応する領域に移動する時刻に減速することもできる。このような動作によれば、放射線治療装置制御装置２は、干渉テーブル５５を適切に設計することにより、速度変更開始タイミングになったときに減速することと同様にして、Ｏリング１１または走行ガントリ１２が移動することができる範囲を拡大することができ、放射線治療にかかる時間を低減することができる。さらに、放射線治療装置制御装置２は、セットアップするときに速度変更開始タイミングを算出する必要がなく、容易に設計されることができる。
【００６６】
なお、放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４の操作に基づいてＯリング１１または走行ガントリ１２を駆動することに置換して、自動的にＯリング１１または走行ガントリ１２を駆動することもできる。このとき、放射線治療装置制御装置２は、治療用放射線照射装置が現在の位置から治療計画に基づいて算出された位置に移動する経路を算出し、治療用放射線照射装置がその経路を辿って干渉テーブル５５を参照して算出される速度で移動するようにモータ３４〜３５を制御する。このような経路の算出は、公知であり、たとえば、特開２０００−２２２０１９号公報に開示されている。このとき、放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４の操作に基づいてＯリング１１または走行ガントリ１２を駆動することと同様にして、Ｏリング１１または走行ガントリ１２が移動することができる範囲を拡大することができる。
【００６７】
図９は、Ｏリング１１が回転するときの速度の変化の他の例を示している。その変化１１１は、Ｏリング１１が位置１１２から位置１１３まで回転することを示している。変化１１１は、さらに、Ｏリング１１が位置１１２から位置１１３まで回転するときに、非干渉領域６１に対応する区間１１４と人型干渉領域６２に対応する区間１１５と機械干渉領域６３に対応する区間１１６とを経由することを示している。変化１１１は、さらに、Ｏリング１１が区間１１４を回転するときに概ね旋回角速度１１７で回転することを示し、Ｏリング１１が区間１１５を回転するときに概ね旋回角速度１１８で回転することを示し、Ｏリング１１が区間１１６を回転するときに概ね旋回角速度１１９で回転することを示している。旋回角速度１１７としては、７°毎秒が例示される。旋回角速度１１８は、旋回角速度１１７より小さい角速度を示し、３°毎秒が例示される。旋回角速度１１９は、旋回角速度１１８より小さい角速度を示し、１°毎秒が例示される。
【００６８】
すなわち、干渉テーブル５５の旋回角速度５９は、旋回角速度１１７と旋回角速度１１８と旋回角速度１１９とを要素とする集合である。
【００６９】
変化１１１は、Ｏリング１１が区間１１４のうちの位置１２１を通過するときに減速を開始し、区間１１４と区間１１５との境界である位置１２２を通過するときにその減速を終了してＯリング１１が旋回角速度１１８で移動することを示している。変化１１１は、さらに、Ｏリング１１が区間１１５のうちの位置１２３を通過するときに減速を開始し、区間１１５と区間１１６との境界である位置１２４を通過するときにその減速を終了してＯリング１１が旋回角速度１１９で移動することを示している。変化１１１は、さらに、Ｏリング１１が区間１１６のうちの位置１２５を通過するときに減速を開始し、位置１１３でＯリング１１が停止することを示している。
【００７０】
すなわち、干渉領域到達判定部５２は、治療計画部４１により作成された治療計画に基づいて位置１１３を算出し、位置収集部４２により現在のＯリング回転角である位置１１３を収集する。干渉領域到達判定部５２は、干渉テーブル５５を参照し、位置１１２と位置１１３とに基づいて回転軸１４を中心にＯリング１１を回転駆動する旋回角速度の変化１１１を算出する。すなわち、干渉領域到達判定部５２は、Ｏリング１１が非干渉領域６１と人型干渉領域６２との境界の位置１２２を通過するときに、Ｏリング１１が位置１２２で停止するように、非干渉領域６１で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、Ｏリング１１が人型干渉領域６２と機械干渉領域６３の境界の位置１２４を通過するときに、Ｏリング１１が位置１２４で停止するように、人型干渉領域６２で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、Ｏリング１１が位置１１３で停止するように、減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。
【００７１】
図１０は、走行ガントリ１２が回転するときの速度の変化の他の例を示している。その変化１３１は、走行ガントリ１２が位置１３２から位置１３３まで回転することを示している。変化１３１は、さらに、走行ガントリ１２が位置１３２から位置１３３まで回転するときに、非干渉領域６１に対応する区間１３４と人型干渉領域６２に対応する区間１３５と機械干渉領域６３に対応する区間１３６とを経由することを示している。変化１３１は、さらに、走行ガントリ１２が区間１３４を回転するときに概ね走行角速度１３７で回転することを示し、走行ガントリ１２が区間１３５を回転するときに概ね走行角速度１３８で回転することを示し、走行ガントリ１２が区間１３６を回転するときに概ね走行角速度１３９で回転することを示している。走行角速度１３７としては、７°毎秒が例示される。走行角速度１３８は、走行角速度１３７より小さい角速度を示し、３°毎秒が例示される。走行角速度１３９は、走行角速度１３８より小さい角速度を示し、１°毎秒が例示される。
【００７２】
すなわち、干渉テーブル５５の走行角速度６０は、走行角速度１３７と走行角速度１３８と走行角速度１３９とを要素とする集合である。
【００７３】
変化１３１は、走行ガントリ１２が区間１３４のうちの位置１４１を通過するときに減速を開始し、区間１３４と区間１３５との境界である位置１４２を通過するときにその減速を終了して走行ガントリ１２が走行角速度１３８で移動することを示している。変化１３１は、さらに、走行ガントリ１２が区間１３５のうちの位置１４３を通過するときに減速を開始し、区間１３５と区間１３６との境界である位置１４４を通過するときにその減速を終了して走行ガントリ１２が走行角速度１３９で移動することを示している。変化１３１は、さらに、走行ガントリ１２が区間１３６のうちの位置１４５を通過するときに減速を開始し、位置１３３で走行ガントリ１２が停止することを示している。
【００７４】
すなわち、干渉領域到達判定部５２は、治療計画部４１により作成された治療計画に基づいて位置１３３を算出し、位置収集部４２により現在のガントリ回転角である位置１３３を収集する。干渉領域到達判定部５２は、干渉テーブル５５を参照し、位置１３２と位置１３３とに基づいて回転軸１５を中心に走行ガントリ１２を回転駆動する走行角速度の変化１３１を算出する。すなわち、干渉領域到達判定部５２は、走行ガントリ１２が非干渉領域６１と人型干渉領域６２との境界の位置１４２を通過するときに、走行ガントリ１２が人型干渉領域６２で走行角速度１３８で移動するように、非干渉領域６１で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、走行ガントリ１２が人型干渉領域６２と機械干渉領域６３の境界の位置１４４を通過するときに、走行ガントリ１２が機械干渉領域６３で走行角速度１３９で移動するように、人型干渉領域６２で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、走行ガントリ１２が位置１３３で停止するように、減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。
【００７５】
ユーザは、変化１１１に示されるようにＯリング１１が制御され、変化１３１に示されるように走行ガントリ１２が制御されることにより、Ｏリング１１または走行ガントリ１２が領域の境界を通過したことを認識しやすく、好ましい。
【００７６】
なお、放射線治療装置制御装置２は、Ｏリング１１または走行ガントリ１２と同様にして、カウチ２１を駆動させることもできる。すなわち、干渉テーブル５５は、さらに領域５８をカウチ移動速度に対応付けている。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２３のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２３から出力される電気信号が示す方向に向かってカウチ２１が移動するようにモータ３１〜３３を制御する。放射線治療装置制御装置２は、干渉テーブル５５を参照して、センサ３６〜３８により測定される現在のカウチ２１の位置に対応するカウチ移動速度を算出し、そのカウチ移動速度でカウチ２１が移動するようにモータ３１〜３３を制御する。放射線治療装置制御装置２は、カウチ２１が所定の速度で移動するために減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出し、その速度変更開始タイミングになったときに、カウチ２１の移動が減速するようにモータ３１〜３３を制御する。ユーザは、カウチ２１を停止させたいときに入力装置２３のスイッチを解放する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２３のスイッチが解放されたことに応答して、カウチ２１が停止するようにモータ３１〜３３を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、本発明による放射線治療システムの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、放射線治療装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明による放射線治療装置制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】図４は、駆動装置制御部を示すブロック図である。
【図５】図５は、干渉テーブルを示す図である。
【図６】図６は、治療用放射線照射装置位置と領域との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、Ｏリングが駆動されるときの速度の変化の例を示すグラフである。
【図８】図８は、走行ガントリが駆動されるときの速度の変化の例を示すグラフである。
【図９】図９は、Ｏリングが駆動されるときの速度の変化の他の例を示すグラフである。
【図１０】図１０は、走行ガントリが駆動されるときの速度の変化の他の例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７８】
１ ：放射線治療システム
２ ：放射線治療装置制御装置
３ ：放射線治療装置
１０：土台
１１：Ｏリング
１２：走行ガントリ
１４：回転軸
１５：回転軸
１６：アイソセンタ
１７：ケーシング
１８：ケーシング
２１：カウチ
２２：カウチ駆動装置
２３：入力装置
２４：入力装置
３１〜３５：モータ
３６〜４０：とセンサ
４１：治療計画部
４２：位置収集部
４３：駆動装置制御部
４４：治療用放射線照射部
５０：カウチ駆動部
５１：干渉テーブル記憶部
５２：干渉領域到達判定部
５３：速度制御部
５５：干渉テーブル
５６：カウチ位置
５７：治療用放射線照射装置位置
５８：領域
５９：旋回角速度
６０：走行角速度
６１：非干渉領域
６２：人型干渉領域
６３：機械干渉領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線照射方法および放射線治療装置制御装置に関し、特に、患部に放射線を照射することにより患者を治療するときに利用される放射線照射方法および放射線治療装置制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
患部（腫瘍）に治療用放射線を照射することにより患者を治療する放射線治療が知られている。その放射線治療では、その患部に互いに異なる方向から治療用放射線が照射される。その放射線治療を実行する放射線治療装置は、カウチと治療用放射線照射装置と駆動装置とを備えている。ユーザは、その患者をそのカウチに寝かせ、その駆動装置を用いて治療用放射線照射装置を所定の位置に駆動して、その治療用放射線照射装置を用いて治療用放射線を患者の患部に照射する。このような放射線治療装置は、その治療用放射線照射装置が駆動されているときに、放射線治療装置の一部が他の一部とぶつからないように、または、放射線治療装置の一部が患者とぶつからないように、治療用放射線照射装置が駆動される範囲が制限されている。治療用放射線照射装置が駆動される範囲を拡大することが望まれている。
【０００３】
特開平１０−２５８０４９号公報には、寝台を被検者の体重も考慮した操作力で、軽く自由に動かすことのできる制御系を構成し、その操作力を任意に制御できる装置を提供し、かつ通常のＸ線ＣＴ検査を始め、その他の種々の検査や治療にも対応できる寝台の動作も可能とする医用診断装置の寝台制御装置が開示されている。その医用診断装置の寝台制御装置は、被検者を寝載する寝台を制御する医用診断装置の寝台制御装置において、前記寝台の位置を検出する寝台位置検出手段と、この寝台位置検出手段の位置検出信号を用いて前記寝台の位置を制御する寝台位置制御手段と、前記寝台を操作する操作者の操作力を検出する操作者操作力検出手段と、この操作者操作力検出手段の出力を用いて前記寝台の操作力を制御する寝台操作力制御手段とを備えて成る。
【０００４】
特開平１１−１３７５４２号公報には、寝台が移動しても周囲の障害物との衝突を回避し、決められた領域内の任意の位置に位置決めできる医用診断装置の寝台制御装置が開示されている。その医用診断装置の寝台制御装置は、被検者を寝載する寝台と、前記寝台の位置を検出する寝台位置検出手段と、この寝台位置検出手段の位置検出信号を用いて前記寝台の位置を制御する寝台位置制御手段と、前記寝台の操作者の操作力を検出する操作者操作力検出手段と、この操作者操作力検出手段の出力を用いて前記寝台の操作力を制御する寝台操作力制御手段とを備えて成る医用診断装置の寝台制御装置において、前記寝台の移動範囲を設定する移動範囲設定手段を設け、前記寝台が前記移動範囲設定手段により設定された移動範囲内にあるときのみ前記寝台操作力制御手段により寝台の操作力を制御することを特徴とする。
【０００５】
特開平１１−１３７５４３号公報には、術式や疾患部位あるいは操作者に応じた操作力で操作できるようにして、寝台の位置決め時の操作性の向上を図ることができる医用診断装置の寝台制御装置が開示されている。その医用診断装置の寝台制御装置は、被検者を寝載する寝台と、この寝台の操作力を検出する操作力検出手段と、前記寝台の移動速度を検出する移動速度検出手段と、前記寝台の位置を検出する位置検出手段とを備え、前記寝台を操作する操作者の操作力指令値が前記操作力検出手段の出力に一致するように前記寝台の操作力を制御する寝台操作力制御手段を備えた医用診断装置の寝台制御装置において、前記寝台操作力制御手段に前記操作力指令値と前記寝台の移動速度の関係を任意に選択できる操作力指令値−移動速度関係選択手段を備えたことを特徴とする。
【０００６】
特開２０００−２２２０１９号公報には、経路生成や速度生成等のように性質の異なる作業を同一の座標上で処理しないようにする機構制御装置が開示されている。その機構制御装置は、機械の動作を制御する装置の座標系において、経路を生成する経路生成座標系と、生成された経路上の速度を演算する速度生成座標系と、経路生成に必要な補助点を生成する補助点生成座標系と、機械の作動可能範囲を設定する干渉チェック座標系とを備え、上記経路生成座標系と速度生成座標系と、補助点生成座標系と干渉チェック座標系の４つの座標系の内少なくとも１つの座標系を他の座標系から独立した座標系に設定可能としたことを特徴とする。
【０００７】
特開２００６−１７４８８５号公報には、短期間で照射計画を立案することが出来る放射線治療装置の照射計画装置が開示されている。その放射線治療装置は、患者を載せるための治療用寝台と、前記治療用寝台に載せられた前記患者の患部に向けて治療用放射線を照射するためのガントリーと、アイソセンタに位置された前記患者の患部に対して放射線を照射するための照射計画を立案するための照射計画装置とを具備し、前記照射計画装置へ前記患者の載せられた前記治療用寝台の位置情報、前記患者の体輪郭の情報、前記ガントリーの形状データおよび前記治療用寝台の形状データが入力され、前記照射計画装置は、前記ガントリーの形状データ、前記治療用寝台の形状データ、前記治療用寝台の位置情報および前記患者の前記体輪郭の情報から前記ガントリーと前記治療用寝台および前記患者とが物理的に干渉しない前記ガントリーから照射される放射線の放射軸角度を算出する。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２５８０４９号公報
【特許文献２】特開平１１−１３７５４２号公報
【特許文献３】特開平１１−１３７５４３号公報
【特許文献４】特開２０００−２２２０１９号公報
【特許文献５】特開２００６−１７４８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、被検体に照射される治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置が配置される範囲を拡大する放射線照射方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、被検体に照射される治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置を駆動する操作をより容易にする放射線照射方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、被検体に照射される治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置をより確実に所定の速度で駆動する放射線照射方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、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・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１１】
本発明による放射線照射方法は、治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサ（３６〜４０）から収集するステップと、その治療用放射線照射装置が移動しているときの速度がその位置に基づいて変化するように、その治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置（３１〜３５）を制御するステップとを備えている。このような放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置に伴って移動する機器が他の機器の近傍に位置するときに遅く移動するように設定されているときに、その機器が衝突するときの衝撃を緩和することができる。このため、このような放射線照射方法は、その衝突を防止するためにその治療用放射線照射装置が移動することを禁止するマージンを大きく設定する必要がなく、その治療用放射線照射装置が移動することができる範囲を拡大することができ、被検体の照射部位にその治療用放射線を照射することができる方向をより増加することができる。
【００１２】
本発明による放射線照射方法は、入力装置（２３、２４）の所定の操作に応答して治療用放射線照射装置が停止するように駆動装置（３１〜３５）を制御するステップをさらに備えている。このような放射線照射方法によれば、ユーザは、遅く移動するように設定されている領域をその治療用放射線照射装置が移動しているときに、その治療用放射線照射装置をより容易に所望の位置に停止させることができる。
【００１３】
本発明による放射線照射方法は、その治療用放射線が照射される被検体が配置されるカウチ（２１）のカウチ位置を収集するステップをさらに備えている。このとき、駆動装置（３１〜３５）は、そのカウチ位置にさらに基づいてその速度が変化するように制御されることが好ましく、たとえば、カウチ（２１）に対する治療用放射線照射装置の相対位置に基づいてその速度が変化するように制御されることが好ましい。
【００１４】
駆動装置（３１〜３５）は、領域集合（５８）を速度集合（５９、６０）に対応付ける干渉テーブル（５５）を参照して、速度集合（５９、６０）のうちの治療用放射線照射装置が配置される領域に対応する対応速度で治療用放射線照射装置が移動するように、制御されることが好ましい。
【００１５】
本発明による放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置が領域集合（５８）のうちの第１速度に対応する第１領域から領域集合（５８）のうちの第１速度より小さい第２速度に対応する第２領域に移動するときに、治療用放射線照射装置が第１領域に配置される期間のうちから速度変更開始タイミングを算出するステップと、その速度変更開始タイミングに到達したときに、その治療用放射線照射装置が減速するように駆動装置（３１〜３５）を制御するステップとをさらに備えている。このような放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置を第２領域で第２速度以下でより確実に移動させることができる。
【００１６】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサ（３６〜４０）から収集する位置収集部（４２）と、その治療用放射線照射装置が移動しているときの速度が位置に基づいて変化するように、その治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置（３１〜３５）を制御する駆動装置制御部（４３）とを備えている。このような放射線治療装置制御装置（２）は、その治療用放射線照射装置に伴って移動する機器が他の機器の近傍に位置するときに遅く移動するように設定されているときに、その機器が衝突するときの衝撃を緩和することができる。このため、このような放射線治療装置制御装置（２）は、その衝突を防止するためにその治療用放射線照射装置が移動することを禁止するマージンを大きく設定する必要がなく、その治療用放射線照射装置が移動することができる範囲を拡大することができ、被検体の照射部位にその治療用放射線を照射することができる方向をより増加することができる。
【００１７】
駆動装置制御部（４３）は、さらに、入力装置（２３、２４）の所定の操作に応答して治療用放射線照射装置が停止するように駆動装置（３１〜３５）を制御する。このような放射線治療装置制御装置（２）によれば、ユーザは、遅く移動するように設定されている領域をその治療用放射線照射装置が移動しているときに、その治療用放射線照射装置をより容易に所望の位置に停止させることができる。
【００１８】
位置収集部（４２）は、その治療用放射線が照射される被検体が配置されるカウチ（２１）のカウチ位置をさらに収集する。このとき、駆動装置（３１〜３５）は、そのカウチ位置にさらに基づいてその速度が変化するように制御されることが好ましく、たとえば、カウチ（２１）に対する治療用放射線照射装置の相対位置に基づいてその速度が変化するように制御されることが好ましい。
【００１９】
駆動装置制御部（４３）は、領域集合（５８）を速度集合（５９、６０）に対応付ける干渉テーブル（５５）を記録装置に記録する干渉テーブル記憶部（５１）と、干渉テーブル（５５）を参照して、速度集合（５９、６０）のうちの治療用放射線照射装置が配置される領域に対応する対応速度で治療用放射線照射装置が移動するように、駆動装置（３１〜３５）を制御する速度制御部（５３）とを備えていることが好ましい。
【００２０】
駆動装置制御部（４３）は、その治療用放射線照射装置が領域集合（５８）のうちの第１速度に対応する第１領域から領域集合（５８）のうちの第１速度より小さい第２速度に対応する第２領域に移動するときに、その治療用放射線照射装置が第１領域に配置される期間のうちから速度変更開始タイミングを算出する干渉領域到達判定部（５２）をさらに備えている。速度制御部（５３）は、その速度変更開始タイミングに到達したときに、その治療用放射線照射装置が減速するように駆動装置（３１〜３５）を制御する。このような放射線照射方法は、その治療用放射線照射装置を第２領域で第２速度以下でより確実に移動させることができる。
【００２１】
本発明による放射線治療システム（１）は、本発明による放射線治療装置制御装置（２）と、駆動装置（３１〜３５）とその治療用放射線照射装置とを備えている放射線治療装置（３）とを備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による放射線照射方法および放射線治療装置制御装置は、被検体に照射される治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置が配置される範囲を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図面を参照して、本発明による放射線治療システムの実施の形態を記載する。その放射線治療システム１は、図１に示されているように、放射線治療装置制御装置２と放射線治療装置３とを備えている。放射線治療装置制御装置２は、パーソナルコンピュータに例示されるコンピュータである。放射線治療装置制御装置２は、双方向に情報を伝送することができるように放射線治療装置３に接続されている。
【００２４】
図２は、放射線治療装置３を示している。放射線治療装置３は、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とを備えている。Ｏリング１１は、回転軸１４を中心に回転可能にＯリング１１を土台１０に支持されている。回転軸１４は、鉛直方向に平行である。Ｏリング１１は、回転軸１５を中心とするリング状に形成され、回転軸１５を中心に回転可能に走行ガントリ１２を支持している。回転軸１５は、鉛直方向に垂直であり、回転軸１４に含まれるアイソセンタ１６を通る。回転軸１５は、さらに、Ｏリング１１に対して固定され、すなわち、Ｏリング１１とともに回転軸１４を中心に回転する。走行ガントリ１２は、回転軸１５を中心とするリング状に形成され、Ｏリング１１のリングと同心円になるように配置されている。
【００２５】
走行ガントリ１２は、ケーシング１７とケーシング１８とを備えている。ケーシング１７は、内部に図示されていない治療用放射線照射装置と２つの診断用Ｘ線源とを備えている。その治療用放射線照射装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、治療用放射線を放射する。その治療用放射線は、一様強度分布を持つように形成されている。その治療用放射線は、さらに、一部が遮蔽されて治療用放射線が患者に照射されるときの照射野の形状が制御されている。その治療用放射線照射装置は、その治療用放射線がアイソセンタ１６に向かうように走行ガントリ１２に支持されている。このような治療用放射線照射装置によれば、その治療用放射線は、土台１０に対してＯリング１１が回転し、または、Ｏリング１１に対して走行ガントリ１２が回転しても、常に概ねアイソセンタ１６を通る。すなわち、放射線治療装置３は、土台１０に対してＯリング１１を回転させ、または、Ｏリング１１に対して走行ガントリ１２を回転させることにより、任意方向からアイソセンタ１６に向けて治療用放射線を照射することができる。
【００２６】
その診断用Ｘ線源は、それぞれ、走行ガントリ１２に支持され、アイソセンタ１６から診断用Ｘ線源を結ぶ線分とアイソセンタ１６から治療用放射線照射装置を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置されている。その診断用Ｘ線源は、それぞれ、放射線治療装置制御装置２により制御されてアイソセンタ１６に向けてその診断用Ｘ線を放射する。
【００２７】
ケーシング１８は、内部に図示されていない２つのセンサアレイを備えている。そのセンサアレイは、それぞれ、走行ガントリ１２に支持され、その２つの診断用Ｘ線源により放射されてアイソセンタ１６の周辺の被写体を透過したその診断用Ｘ線を受光して、その被写体の透過画像を生成する。そのセンサアレイとしては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。
【００２８】
放射線治療装置３は、さらに、カウチ２１とカウチ駆動装置２２とを備えている。カウチ２１は、放射線治療システム１により治療される患者が横臥することに利用される。カウチ２１は、図示されていない固定具を備えている。その固定具は、その患者が動かないように、その患者をカウチ２１に固定する。カウチ駆動装置２２は、カウチ２１を土台１０に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されてカウチ２１を移動させる。
【００２９】
放射線治療装置３は、さらに、入力装置２３、２４を備えている。入力装置２３は、スイッチを備えている。そのスイッチは、ユーザにより押下または解放されることができるように形成されている。入力装置２３は、ユーザにより操作され、その操作内容に対応する電気信号を放射線治療装置制御装置２に即時に出力する。その電気信号は、ｘ軸正方向とｘ軸負方向とｙ軸正方向とｙ軸負方向とｚ軸正方向とｚ軸負方向とのうちの１つを示し、そのスイッチが押下されているか解放されているかを示している。入力装置２４は、スイッチを備えている。そのスイッチは、ユーザにより押下または解放されることができるように形成されている。入力装置２４は、ユーザにより操作され、その操作内容に対応する電気信号を放射線治療装置制御装置２に即時に出力する。その電気信号は、旋回角正方向と旋回角負方向と走行角正方向と走行角負方向とのうちの１つを示し、そのスイッチが押下されているか解放されているかを示している。
【００３０】
放射線治療装置３は、図３に示されているように、さらに、モータ３１〜３５とセンサ３６〜４０とを備えている。モータ３１は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、カウチ２１がｘ軸方向に平行移動するようにカウチ２１を駆動する。モータ３２は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、カウチ２１がｙ軸方向に平行移動するようにカウチ２１を駆動する。モータ３３は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、カウチ２１がｚ軸方向に平行移動するようにカウチ２１を駆動する。そのｚ軸方向は、鉛直方向に平行である方向である。そのｙ軸方向は、そのｚ軸方向に垂直であり、カウチ２１が回転軸１４に近づいたり遠ざかったりする方向に平行である。そのｘ軸方向は、そのｙ軸方向に垂直であり、そのｚ軸方向に垂直である。モータ３４は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、Ｏリング１１が回転軸１４を中心に回転するようにＯリング１１を駆動する。モータ３５は、走行ガントリ１２が回転軸１５を中心に回転するように走行ガントリ１２を駆動する。
【００３１】
センサ３６は、カウチ２１のｘ軸方向の位置を測定し、その位置を放射線治療装置制御装置２に出力する。センサ３７は、カウチ２１のｙ軸方向の位置を測定し、その位置を放射線治療装置制御装置２に出力する。センサ３８は、カウチ２１のｚ軸方向の位置を測定し、その位置を放射線治療装置制御装置２に出力する。センサ３９は、土台１０に対してＯリング１１が回転するＯリング回転角を測定し、そのＯリング回転角を放射線治療装置制御装置２に出力する。センサ４０は、Ｏリング１１に対して走行ガントリ１２が回転するガントリ回転角を測定し、そのガントリ回転角を放射線治療装置制御装置２に出力する。
【００３２】
図３は、放射線治療装置制御装置２を示している。放射線治療装置制御装置２は、コンピュータであり、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入力装置と出力装置とドライバとを備えている。そのＣＰＵは、放射線治療装置制御装置２にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入力装置と出力装置とドライバとを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵに利用される情報を記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を記録する。その入力装置は、ユーザに操作されることにより生成される情報をそのＣＰＵに出力する。その入力装置としては、キーボード、マウスが例示される。その出力装置は、そのＣＰＵにより生成された情報をユーザに認識可能に出力する。その出力装置としては、そのＣＰＵにより生成された画面を表示するディスプレイが例示される。そのドライバは、放射線治療装置制御装置２に接続される外部機器により生成される情報をそのＣＰＵに出力し、または、そのＣＰＵにより生成された情報をその外部機器に出力する。その外部機器は、放射線治療装置３（治療用放射線照射装置と入力装置２３〜２４とモータ３１〜３５とセンサ３６〜４０と）を含んでいる。
【００３３】
放射線治療装置制御装置２は、コンピュータプログラムである治療計画部４１と位置収集部４２と駆動装置制御部４３と治療用放射線照射部４４とを備えている。
【００３４】
治療計画部４１は、その患者の患部とその患部の周辺の臓器（危険部位を含む）と位置関係を示す３次元データをユーザにより閲覧可能に出力装置に表示する。治療計画部４１は、さらに、その３次元データと入力装置を用いて入力される情報とに基づいて、治療計画を作成する。その治療計画は、その患者の患部の３次元データを示し、照射角度と線量との組み合わせを示している。その線量は、その各照射角度から患部に照射される治療用放射線の線量を示している。その照射角度は、その患者の患部に治療用放射線を照射する方向を示し、すなわち、Ｏリング回転角とガントリ回転角とを示している。そのＯリング回転角は、土台１０に対するＯリング１１の向きを示している。そのガントリ回転角は、Ｏリング１１に対する走行ガントリ１２の向きを示している。そのＯリング回転角とガントリ回転角とは、Ｏリング１１がカウチ２１または患者に干渉しないように（ぶつからないように）算出される。
【００３５】
位置収集部４２は、センサ３６〜３８を用いてカウチ２１の位置を測定し、その位置をセンサ３６〜３８から収集する。すなわち、位置収集部４２は、センサ３６を用いてカウチ２１のｘ軸方向の位置を測定し、そのｘ軸方向の位置をセンサ３６から収集する。位置収集部４２は、センサ３７を用いてカウチ２１のｙ軸方向の位置を測定し、そのｙ軸方向の位置をセンサ３７から収集する。位置収集部４２は、センサ３８を用いてカウチ２１のｚ軸方向の位置を測定し、そのｚ軸方向の位置をセンサ３８から収集する。位置収集部４２は、さらに、センサ３９〜４０を用いてＯリング１１の位置を測定し、その位置をセンサ３９〜４０から収集する。すなわち、位置収集部４２は、センサ３９を用いて土台１０に対してＯリング１１が回転するＯリング回転角を測定し、そのＯリング回転角をセンサ３９から収集する。位置収集部４２は、センサ４０を用いてＯリング１１に対して走行ガントリ１２が回転するガントリ回転角を測定し、そのガントリ回転角をセンサ４０から収集する。
【００３６】
駆動装置制御部４３は、入力装置２３の操作に応答して、患者の患部がアイソセンタ１６に重なるように、モータ３１〜３３を制御してカウチ２１を移動する。駆動装置制御部４３は、さらに、入力装置２３、２４から出力される電気信号と位置収集部４２により収集されたカウチ２１の位置とＯリング１１の位置と走行ガントリ１２の位置とに基づいて、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とが所定の速度で移動するように、モータ３４〜３５を制御する。
【００３７】
治療用放射線照射部４４は、さらに、治療計画部４１により作成された治療計画が示す線量だけ、治療用放射線照射装置を用いて治療用放射線をその患者に照射する。
【００３８】
図４は、駆動装置制御部４３を示している。駆動装置制御部４３は、カウチ駆動部５０と干渉テーブル記憶部５１と干渉領域到達判定部５２と速度制御部５３とを備えている。
【００３９】
カウチ駆動部５０は、入力装置２３の操作に基づいてモータ３１〜３３用いてカウチ２１を駆動する。すなわち、カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｘ軸正方向を示すときに、モータ３１を用いてｘ軸方向の正の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｘ軸負方向を示すときに、モータ３１を用いてｘ軸方向の負の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｙ軸正方向を示すときに、モータ３２を用いてｙ軸方向の正の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｙ軸負方向を示すときに、モータ３２を用いてｙ軸方向の負の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｚ軸正方向を示すときに、モータ３３を用いてｚ軸方向の正の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がｚ軸負方向を示すときに、モータ３３を用いてｚ軸方向の負の方向にカウチ２１を駆動する。カウチ駆動部５０は、入力装置２３から出力される電気信号がスイッチが解放されていることを示すときに、カウチ２１が停止するようにモータ３１〜３３を制御する。カウチ駆動部５０は、さらに、ユーザによる操作に応答して、放射線治療装置３の診断用Ｘ線源を用いてその診断用Ｘ線をその患者に照射し、放射線治療装置３のセンサアレイを用いてアイソセンタ１６の周辺に配置された被写体の透過画像を生成する。
【００４０】
干渉テーブル記憶部５１は、他のコンピュータプログラムにより情報処理可能に干渉テーブルを記憶装置に記録している。その干渉テーブルは、走行ガントリ１２が駆動される複数の領域を示している。干渉領域到達判定部５２は、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とが移動する経路とその干渉テーブルが示す複数の領域の境界とに基づいて速度変更開始タイミング算出する。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号が旋回角正方向を示すときに、モータ３４を用いて正の方向にＯリング１１を回転させる。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号が旋回角負方向を示すときに、モータ３４を用いて負の方向にＯリング１１を回転させる。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号が走行角正方向を示すときに、モータ３５を用いて正の方向に走行ガントリ１２を回転させる。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号が走行角負方向を示すときに、モータ３５を用いて負の方向に走行ガントリ１２を回転させる。速度制御部５３は、入力装置２４から出力される電気信号がスイッチが解放されていることを示すときに、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とが停止するようにモータ３４〜３５を制御する。速度制御部５３は、さらに、干渉テーブル記憶部５１により記録される干渉テーブルを参照して、Ｏリング１１と走行ガントリ１２とが適切な速度で移動するように、モータ３４〜３５を制御する。速度制御部５３は、さらに、干渉領域到達判定部５２により速度変更開始タイミングが算出されたときに、その速度変更開始タイミングでＯリング１１と走行ガントリ１２とが減速するようにモータ３４〜３５を制御する。
【００４１】
図５は、干渉テーブル記憶部５１により記録される干渉テーブルを示している。その干渉テーブル５５は、カウチ位置５６と治療用放射線照射装置位置５７とを領域５８に対応付けている。すなわち、カウチ位置５６からなる集合のうちの任意の要素と治療用放射線照射装置位置５７からなる集合のうちの任意の要素との組み合わせは、領域５８からなる集合のうちの１つの要素に対応している。カウチ位置５６は、土台１０に対するカウチ２１の位置を示し、カウチ２１のｘ軸方向の位置とｙ軸方向の位置とｚ軸方向の位置とを示している。治療用放射線照射装置位置５７は、土台１０に対する走行ガントリ１２の位置を示し、土台１０に対するＯリング１１のＯリング回転角とＯリング１１に対する走行ガントリ１２のガントリ回転角とを示している。領域５８は、走行ガントリ１２が配置される複数の領域を示し、カウチ２１がカウチ位置５６に配置されているときにその複数の領域のうちの走行ガントリ１２が配置された領域を示している。
【００４２】
干渉テーブル５５は、さらに、領域５８を旋回角速度５９と走行角速度６０とに対応付けている。すなわち、領域５８からなる集合のうちの任意の要素は、旋回角速度５９からなる集合のうちの１つの要素に対応し、走行角速度６０からなる集合のうちの１つの要素に対応している。旋回角速度５９は、走行ガントリ１２が領域５８に配置されているときに、土台１０に対してＯリング１１を回転させる速度を示している。走行角速度６０は、走行ガントリ１２が領域５８に配置されているときに、Ｏリング１１に対して走行ガントリ１２を回転させる速度を示している。
【００４３】
図６は、治療用放射線照射装置位置５７と領域５８との関係を示している。治療用放射線照射装置位置５７は、Ｏリング回転角とガントリ回転角とで張られる空間に対応している。その空間は、非干渉領域６１と人型干渉領域６２と機械干渉領域６３とから形成され、このとき、領域５８は、非干渉領域６１と人型干渉領域６２と機械干渉領域６３とに対応している。非干渉領域６１と人型干渉領域６２と機械干渉領域６３とは、互いに重なりがない。非干渉領域６１は、走行ガントリ１２がカウチ２１に干渉しないで、かつ、患者に干渉しない位置の集合に対応している。人型干渉領域６２は、走行ガントリ１２がカウチ２１に干渉しないで、かつ、患者に干渉する可能性がある位置の集合に対応している。機械干渉領域６３は、走行ガントリ１２がカウチ２１に干渉する可能性がある位置の集合に対応している。機械干渉領域６３は、放射線治療装置３のＣＡＤデータが示す３次元形状に基づいて算出される。人型干渉領域６２は、放射線治療装置３の３次元形状とカウチ２１に配置された患者の３次元形状とに基づいて算出される。その患者の３次元形状は、事前に計測された患者のＣＴデータから算出されたものが利用される。なお、その患者の３次元形状は、ＣＴデータから算出されたものに置換して、その患者に見立てた直方体が適用されることもできる。
【００４４】
このような関係は、カウチ２１が配置される空間を形成する複数の領域ごとに設計される。その領域は、それぞれ、立方体状に形成されている。その立方体の一辺の長さとしては、５ｃｍが例示される。その長さは、小さいほどより高精度に制御することができる点で好ましい。
【００４５】
図７は、Ｏリング１１が回転するときの速度の変化の例を示している。その変化７１は、Ｏリング１１が位置７２から位置７３まで回転することを示している。変化７１は、さらに、Ｏリング１１が位置７２から位置７３まで回転するときに、非干渉領域６１に対応する区間７４と人型干渉領域６２に対応する区間７５と機械干渉領域６３に対応する区間７６とを経由することを示している。変化７１は、さらに、Ｏリング１１が区間７４を回転するときに概ね旋回角速度７７で回転することを示し、Ｏリング１１が区間７５を回転するときに概ね旋回角速度７８で回転することを示し、Ｏリング１１が区間７６を回転するときに概ね旋回角速度７９で回転することを示している。旋回角速度７７としては、７°毎秒が例示される。旋回角速度７８は、旋回角速度７７より小さい角速度を示し、３°毎秒が例示される。旋回角速度７９は、旋回角速度７８より小さい角速度を示し、１°毎秒が例示される。
【００４６】
すなわち、干渉テーブル５５の旋回角速度５９は、旋回角速度７７と旋回角速度７８と旋回角速度７９とを要素とする集合である。
【００４７】
変化７１は、Ｏリング１１が区間７４のうちの位置８１を通過するときに減速を開始し、区間７４と区間７５との境界である位置８２を通過するときにその減速を終了してＯリング１１が旋回角速度７８で移動することを示している。変化７１は、さらに、Ｏリング１１が区間７５のうちの位置８３を通過するときに減速を開始し、区間７５と区間７６との境界である位置８４を通過するときにその減速を終了してＯリング１１が旋回角速度７９で移動することを示している。変化７１は、さらに、Ｏリング１１が区間７６のうちの位置８５を通過するときに減速を開始し、位置７３でＯリング１１が停止することを示している。
【００４８】
すなわち、干渉領域到達判定部５２は、治療計画部４１により作成された治療計画に基づいて位置７３を算出し、位置収集部４２により現在のＯリング回転角である位置７３を収集する。干渉領域到達判定部５２は、干渉テーブル５５を参照し、位置７２と位置７３とに基づいて回転軸１４を中心にＯリング１１を回転駆動する旋回角速度の変化７１を算出する。すなわち、干渉領域到達判定部５２は、Ｏリング１１が非干渉領域６１と人型干渉領域６２との境界の位置８２を通過するときに、Ｏリング１１が人型干渉領域６２で旋回角速度７８で移動するように、非干渉領域６１で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、Ｏリング１１が人型干渉領域６２と機械干渉領域６３の境界の位置８４を通過するときに、Ｏリング１１が機械干渉領域６３で旋回角速度７９で移動するように、人型干渉領域６２で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、Ｏリング１１が位置７３で停止するように、減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。
【００４９】
速度制御部５３は、入力装置２４のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２４から出力される電気信号が示す方向に向かってＯリング１１が回転するようにモータ３４を制御する。速度制御部５３は、干渉テーブル５５を参照して、位置収集部４２により収集される現在のＯリング回転角に対応する旋回角速度を算出し、その旋回角速度でＯリング１１が回転するようにモータ３４を制御する。速度制御部５３は、干渉領域到達判定部５２により算出された速度変更開始タイミングになったときに、Ｏリング１１の回転が減速するようにモータ３４を制御する。速度制御部５３は、入力装置２４のスイッチが解放されたことに応答して、Ｏリング１１が停止するようにモータ３４を制御する。
【００５０】
図８は、走行ガントリ１２が回転するときの速度の変化の例を示している。その変化９１は、走行ガントリ１２が位置９２から位置９３まで回転することを示している。変化９１は、さらに、走行ガントリ１２が位置９２から位置９３まで回転するときに、非干渉領域６１に対応する区間９４と人型干渉領域６２に対応する区間９５と機械干渉領域６３に対応する区間９６とを経由することを示している。変化９１は、さらに、走行ガントリ１２が区間９４を回転するときに概ね走行角速度９７で回転することを示し、走行ガントリ１２が区間９５を回転するときに概ね走行角速度９８で回転することを示し、走行ガントリ１２が区間９６を回転するときに概ね走行角速度９９で回転することを示している。走行角速度９７としては、７°毎秒が例示される。走行角速度９８は、走行角速度９７より小さい角速度を示し、３°毎秒が例示される。走行角速度９９は、走行角速度９８より小さい角速度を示し、１°毎秒が例示される。
【００５１】
すなわち、干渉テーブル５５の走行角速度６０は、走行角速度９７と走行角速度９８と走行角速度９９とを要素とする集合である。
【００５２】
変化９１は、走行ガントリ１２が区間９４のうちの位置１０１を通過するときに減速を開始し、区間９４と区間９５との境界である位置１０２を通過するときにその減速を終了して走行ガントリ１２が走行角速度９８で移動することを示している。変化９１は、さらに、走行ガントリ１２が区間９５のうちの位置１０３を通過するときに減速を開始し、区間９５と区間９６との境界である位置１０４を通過するときにその減速を終了して走行ガントリ１２が走行角速度９９で移動することを示している。変化９１は、さらに、走行ガントリ１２が区間９６のうちの位置１０５を通過するときに減速を開始し、位置９３で走行ガントリ１２が停止することを示している。
【００５３】
すなわち、干渉領域到達判定部５２は、治療計画部４１により作成された治療計画に基づいて位置９３を算出し、位置収集部４２により現在のガントリ回転角である位置９３を収集する。干渉領域到達判定部５２は、干渉テーブル５５を参照し、位置９２と位置９３とに基づいて回転軸１５を中心に走行ガントリ１２を回転駆動する走行角速度の変化９１を算出する。すなわち、干渉領域到達判定部５２は、走行ガントリ１２が非干渉領域６１と人型干渉領域６２との境界の位置１０２を通過するときに、走行ガントリ１２が人型干渉領域６２で走行角速度９８で移動するように、非干渉領域６１で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、走行ガントリ１２が人型干渉領域６２と機械干渉領域６３の境界の位置１０４を通過するときに、走行ガントリ１２が機械干渉領域６３で走行角速度９９で移動するように、人型干渉領域６２で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、走行ガントリ１２が位置９３で停止するように、減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。
【００５４】
速度制御部５３は、入力装置２４のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２４から出力される電気信号が示す方向に向かって走行ガントリ１２が回転するようにモータ３５を制御する。速度制御部５３は、干渉テーブル５５を参照して、位置収集部４２により収集される現在のガントリ回転角に対応する走行角速度を算出し、その走行角速度で走行ガントリ１２が回転するようにモータ３５を制御する。速度制御部５３は、干渉領域到達判定部５２により算出された速度変更開始タイミングになったときに、走行ガントリ１２の回転が減速するようにモータ３５を制御する。速度制御部５３は、入力装置２４のスイッチが解放されたことに応答して、走行ガントリ１２が停止するようにモータ３５を制御する。
【００５５】
本発明による放射線照射方法の実施の形態は、放射線治療システム１を用いて実行され、治療計画を作成する動作と、セットアップする動作と、放射線治療する動作とを備えている。
【００５６】
その治療計画を作成する動作では、まず、ユーザは、その患者の患部とその患部の周辺の部位との３次元データに基づいて、その患者の患部とその患部の周辺の臓器とを示す画像を生成する。ユーザは、放射線治療装置制御装置２を用いてその画像を閲覧し、その患部の位置を特定する。ユーザは、さらに、その画像に基づいて治療計画を作成し、その治療計画を放射線治療装置制御装置２に入力する。その治療計画は、その患者の患部に治療用放射線を照射する照射角度と、その各照射角度から照射する治療用放射線の線量および性状とを示している。
【００５７】
そのセットアップする動作は、放射線治療する動作の直前に実行され、カウチ２１を駆動する動作と治療用放射線照射装置を駆動する動作とを備えている。カウチ２１を駆動する動作では、ユーザは、まず、その３次元データを採取したときと同様の姿勢に放射線治療装置３のカウチ２１にその患者を固定する。ユーザは、患者の患部が概ねアイソセンタ１６に重なって配置されるように入力装置２３を操作して、カウチ２１を移動させる。ユーザは、放射線治療装置３の診断用Ｘ線源とセンサアレイとを用いてその診断用Ｘ線をその患者に照射してその患者の患部の透過画像を撮像する。ユーザは、その透過画像に基づいて患者の患部がアイソセンタ１６に重なって配置されるように入力装置２３を操作してカウチ２１を移動させる。ユーザは、その透過画像の撮像とカウチ２１の移動とを繰り返して、患者の患部がアイソセンタ１６に正確に重なるように患者の患部を配置する。
【００５８】
その治療用放射線照射装置を駆動する動作は、Ｏリング１１を駆動する動作と走行ガントリ１２を駆動する動作とを備えている。Ｏリング１１を駆動する動作は、入力装置２４のスイッチの押下に応答して開始される。ユーザは、Ｏリング１１を駆動させたいときに入力装置２４のスイッチを押下する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２４から出力される電気信号が示す方向に向かってＯリング１１が回転するようにモータ３４を制御する。放射線治療装置制御装置２は、干渉テーブル５５を参照して、センサ３９により測定される現在のＯリング回転角に対応する旋回角速度を算出し、その旋回角速度でＯリング１１が回転するようにモータ３４を制御する。放射線治療装置制御装置２は、速度変更開始タイミングになったときに、Ｏリング１１の回転が減速するようにモータ３４を制御する。
【００５９】
ユーザは、Ｏリング１１を停止させたいときに入力装置２４のスイッチを解放する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４のスイッチが解放されたことに応答して、Ｏリング１１が停止するようにモータ３４を制御する。
【００６０】
走行ガントリ１２を駆動する動作は、入力装置２４のスイッチの押下に応答して開始される。ユーザは、走行ガントリ１２を駆動させたいときに入力装置２４のスイッチを押下する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２４から出力される電気信号が示す方向に向かって走行ガントリ１２が回転するようにモータ３５を制御する。放射線治療装置制御装置２は、干渉テーブル５５を参照して、センサ４０により測定される現在のガントリ回転角に対応する走行角速度を算出し、その走行角速度で走行ガントリ１２が回転するようにモータ３５を制御する。放射線治療装置制御装置２は、速度変更開始タイミングになったときに、走行ガントリ１２の回転が減速するようにモータ３５を制御する。
【００６１】
ユーザは、走行ガントリ１２を停止させたいときに入力装置２４のスイッチを解放する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４のスイッチが解放されたことに応答して、走行ガントリ１２が停止するようにモータ３５を制御する。
【００６２】
その放射線治療する動作は、患者の患部に対する治療用放射線照射装置の相対位置が治療計画が示す照射角度に許容範囲内で一致するように、カウチ２１とＯリング１１と走行ガントリ１２とが駆動された後に実行される。その放射線治療する動作では、放射線治療装置制御装置２は、その治療計画が示す線量だけ、治療用放射線照射装置を用いて治療用放射線を患者の患部に照射する。
【００６３】
このような放射線照射方法によれば、Ｏリング１１または走行ガントリ１２は、カウチ２１または患者に衝突する可能性があるときに低速で回転し、Ｏリング１１または走行ガントリ１２がカウチ２１または患者に衝突するときの衝撃を緩和することができる。このため、このような放射線照射方法は、その衝突を防止するためにＯリング１１または走行ガントリ１２が回転することを禁止するマージンを大きく設定する必要がなく、Ｏリング１１または走行ガントリ１２が移動することができる範囲を拡大することができる。
【００６４】
このような放射線照射方法によれば、Ｏリング１１または走行ガントリ１２は、カウチ２１または患者に衝突する可能性があるときに低速で回転し、ユーザは、Ｏリング１１または走行ガントリ１２をより容易に所望の位置に停止させることができる。このような放射線照射方法によれば、さらに、Ｏリング１１または走行ガントリ１２は、カウチ２１または患者に衝突する可能性が小さいときに高速で回転し、そのセットアップする動作にかかる時間を低減することができ、放射線治療にかかる時間を低減することができる。このような時間の低減は、患者の負担を軽減する。
【００６５】
なお、放射線治療装置制御装置２は、速度変更開始タイミングになったときに減速することに置換して、高速に対応する領域から低速に対応する領域に移動する時刻に減速することもできる。このような動作によれば、放射線治療装置制御装置２は、干渉テーブル５５を適切に設計することにより、速度変更開始タイミングになったときに減速することと同様にして、Ｏリング１１または走行ガントリ１２が移動することができる範囲を拡大することができ、放射線治療にかかる時間を低減することができる。さらに、放射線治療装置制御装置２は、セットアップするときに速度変更開始タイミングを算出する必要がなく、容易に設計されることができる。
【００６６】
なお、放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４の操作に基づいてＯリング１１または走行ガントリ１２を駆動することに置換して、自動的にＯリング１１または走行ガントリ１２を駆動することもできる。このとき、放射線治療装置制御装置２は、治療用放射線照射装置が現在の位置から治療計画に基づいて算出された位置に移動する経路を算出し、治療用放射線照射装置がその経路を辿って干渉テーブル５５を参照して算出される速度で移動するようにモータ３４〜３５を制御する。このような経路の算出は、公知であり、たとえば、特開２０００−２２２０１９号公報に開示されている。このとき、放射線治療装置制御装置２は、入力装置２４の操作に基づいてＯリング１１または走行ガントリ１２を駆動することと同様にして、Ｏリング１１または走行ガントリ１２が移動することができる範囲を拡大することができる。
【００６７】
図９は、Ｏリング１１が回転するときの速度の変化の他の例を示している。その変化１１１は、Ｏリング１１が位置１１２から位置１１３まで回転することを示している。変化１１１は、さらに、Ｏリング１１が位置１１２から位置１１３まで回転するときに、非干渉領域６１に対応する区間１１４と人型干渉領域６２に対応する区間１１５と機械干渉領域６３に対応する区間１１６とを経由することを示している。変化１１１は、さらに、Ｏリング１１が区間１１４を回転するときに概ね旋回角速度１１７で回転することを示し、Ｏリング１１が区間１１５を回転するときに概ね旋回角速度１１８で回転することを示し、Ｏリング１１が区間１１６を回転するときに概ね旋回角速度１１９で回転することを示している。旋回角速度１１７としては、７°毎秒が例示される。旋回角速度１１８は、旋回角速度１１７より小さい角速度を示し、３°毎秒が例示される。旋回角速度１１９は、旋回角速度１１８より小さい角速度を示し、１°毎秒が例示される。
【００６８】
すなわち、干渉テーブル５５の旋回角速度５９は、旋回角速度１１７と旋回角速度１１８と旋回角速度１１９とを要素とする集合である。
【００６９】
変化１１１は、Ｏリング１１が区間１１４のうちの位置１２１を通過するときに減速を開始し、区間１１４と区間１１５との境界である位置１２２を通過するときにその減速を終了してＯリング１１が旋回角速度１１８で移動することを示している。変化１１１は、さらに、Ｏリング１１が区間１１５のうちの位置１２３を通過するときに減速を開始し、区間１１５と区間１１６との境界である位置１２４を通過するときにその減速を終了してＯリング１１が旋回角速度１１９で移動することを示している。変化１１１は、さらに、Ｏリング１１が区間１１６のうちの位置１２５を通過するときに減速を開始し、位置１１３でＯリング１１が停止することを示している。
【００７０】
すなわち、干渉領域到達判定部５２は、治療計画部４１により作成された治療計画に基づいて位置１１３を算出し、位置収集部４２により現在のＯリング回転角である位置１１３を収集する。干渉領域到達判定部５２は、干渉テーブル５５を参照し、位置１１２と位置１１３とに基づいて回転軸１４を中心にＯリング１１を回転駆動する旋回角速度の変化１１１を算出する。すなわち、干渉領域到達判定部５２は、Ｏリング１１が非干渉領域６１と人型干渉領域６２との境界の位置１２２を通過するときに、Ｏリング１１が位置１２２で停止するように、非干渉領域６１で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、Ｏリング１１が人型干渉領域６２と機械干渉領域６３の境界の位置１２４を通過するときに、Ｏリング１１が位置１２４で停止するように、人型干渉領域６２で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、Ｏリング１１が位置１１３で停止するように、減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。
【００７１】
図１０は、走行ガントリ１２が回転するときの速度の変化の他の例を示している。その変化１３１は、走行ガントリ１２が位置１３２から位置１３３まで回転することを示している。変化１３１は、さらに、走行ガントリ１２が位置１３２から位置１３３まで回転するときに、非干渉領域６１に対応する区間１３４と人型干渉領域６２に対応する区間１３５と機械干渉領域６３に対応する区間１３６とを経由することを示している。変化１３１は、さらに、走行ガントリ１２が区間１３４を回転するときに概ね走行角速度１３７で回転することを示し、走行ガントリ１２が区間１３５を回転するときに概ね走行角速度１３８で回転することを示し、走行ガントリ１２が区間１３６を回転するときに概ね走行角速度１３９で回転することを示している。走行角速度１３７としては、７°毎秒が例示される。走行角速度１３８は、走行角速度１３７より小さい角速度を示し、３°毎秒が例示される。走行角速度１３９は、走行角速度１３８より小さい角速度を示し、１°毎秒が例示される。
【００７２】
すなわち、干渉テーブル５５の走行角速度６０は、走行角速度１３７と走行角速度１３８と走行角速度１３９とを要素とする集合である。
【００７３】
変化１３１は、走行ガントリ１２が区間１３４のうちの位置１４１を通過するときに減速を開始し、区間１３４と区間１３５との境界である位置１４２を通過するときにその減速を終了して走行ガントリ１２が走行角速度１３８で移動することを示している。変化１３１は、さらに、走行ガントリ１２が区間１３５のうちの位置１４３を通過するときに減速を開始し、区間１３５と区間１３６との境界である位置１４４を通過するときにその減速を終了して走行ガントリ１２が走行角速度１３９で移動することを示している。変化１３１は、さらに、走行ガントリ１２が区間１３６のうちの位置１４５を通過するときに減速を開始し、位置１３３で走行ガントリ１２が停止することを示している。
【００７４】
すなわち、干渉領域到達判定部５２は、治療計画部４１により作成された治療計画に基づいて位置１３３を算出し、位置収集部４２により現在のガントリ回転角である位置１３３を収集する。干渉領域到達判定部５２は、干渉テーブル５５を参照し、位置１３２と位置１３３とに基づいて回転軸１５を中心に走行ガントリ１２を回転駆動する走行角速度の変化１３１を算出する。すなわち、干渉領域到達判定部５２は、走行ガントリ１２が非干渉領域６１と人型干渉領域６２との境界の位置１４２を通過するときに、走行ガントリ１２が人型干渉領域６２で走行角速度１３８で移動するように、非干渉領域６１で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、走行ガントリ１２が人型干渉領域６２と機械干渉領域６３の境界の位置１４４を通過するときに、走行ガントリ１２が機械干渉領域６３で走行角速度１３９で移動するように、人型干渉領域６２で減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。干渉領域到達判定部５２は、さらに、走行ガントリ１２が位置１３３で停止するように、減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出する。
【００７５】
ユーザは、変化１１１に示されるようにＯリング１１が制御され、変化１３１に示されるように走行ガントリ１２が制御されることにより、Ｏリング１１または走行ガントリ１２が領域の境界を通過したことを認識しやすく、好ましい。
【００７６】
なお、放射線治療装置制御装置２は、Ｏリング１１または走行ガントリ１２と同様にして、カウチ２１を駆動させることもできる。すなわち、干渉テーブル５５は、さらに領域５８をカウチ移動速度に対応付けている。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２３のスイッチが押下されたことに応答して、入力装置２３から出力される電気信号が示す方向に向かってカウチ２１が移動するようにモータ３１〜３３を制御する。放射線治療装置制御装置２は、干渉テーブル５５を参照して、センサ３６〜３８により測定される現在のカウチ２１の位置に対応するカウチ移動速度を算出し、そのカウチ移動速度でカウチ２１が移動するようにモータ３１〜３３を制御する。放射線治療装置制御装置２は、カウチ２１が所定の速度で移動するために減速を開始しなければならない速度変更開始タイミングを算出し、その速度変更開始タイミングになったときに、カウチ２１の移動が減速するようにモータ３１〜３３を制御する。ユーザは、カウチ２１を停止させたいときに入力装置２３のスイッチを解放する。放射線治療装置制御装置２は、入力装置２３のスイッチが解放されたことに応答して、カウチ２１が停止するようにモータ３１〜３３を制御する。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】図１は、本発明による放射線治療システムの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、放射線治療装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、本発明による放射線治療装置制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】図４は、駆動装置制御部を示すブロック図である。
【図５】図５は、干渉テーブルを示す図である。
【図６】図６は、治療用放射線照射装置位置と領域との関係を示すグラフである。
【図７】図７は、Ｏリングが駆動されるときの速度の変化の例を示すグラフである。
【図８】図８は、走行ガントリが駆動されるときの速度の変化の例を示すグラフである。
【図９】図９は、Ｏリングが駆動されるときの速度の変化の他の例を示すグラフである。
【図１０】図１０は、走行ガントリが駆動されるときの速度の変化の他の例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７８】
１ ：放射線治療システム
２ ：放射線治療装置制御装置
３ ：放射線治療装置
１０：土台
１１：Ｏリング
１２：走行ガントリ
１４：回転軸
１５：回転軸
１６：アイソセンタ
１７：ケーシング
１８：ケーシング
２１：カウチ
２２：カウチ駆動装置
２３：入力装置
２４：入力装置
３１〜３５：モータ
３６〜４０：とセンサ
４１：治療計画部
４２：位置収集部
４３：駆動装置制御部
４４：治療用放射線照射部
５０：カウチ駆動部
５１：干渉テーブル記憶部
５２：干渉領域到達判定部
５３：速度制御部
５５：干渉テーブル
５６：カウチ位置
５７：治療用放射線照射装置位置
５８：領域
５９：旋回角速度
６０：走行角速度
６１：非干渉領域
６２：人型干渉領域
６３：機械干渉領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサから収集するステップと、
前記治療用放射線照射装置が移動しているときの速度が前記位置に基づいて変化するように、前記治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置を制御するステップ
とを具備する放射線照射方法。
【請求項２】
請求項１において、
入力装置の所定の操作に応答して前記治療用放射線照射装置が停止するように前記駆動装置を制御するステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかにおいて、
前記治療用放射線が照射される被検体が配置されるカウチのカウチ位置を収集するステップを更に具備し、
前記駆動装置は、前記速度が前記カウチ位置に更に基づいて変化するように制御される
放射線照射方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記駆動装置は、領域集合を速度集合に対応付ける干渉テーブルを参照して、前記速度集合のうちの前記治療用放射線照射装置が配置される領域に対応する対応速度で前記治療用放射線照射装置が移動するように、制御される
放射線照射方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記治療用放射線照射装置が前記領域集合のうちの第１速度に対応する第１領域から前記領域集合のうちの前記第１速度より小さい第２速度に対応する第２領域に移動するときに、前記治療用放射線照射装置が前記第１領域に配置される期間のうちから速度変更開始タイミングを算出するステップと、
前記速度変更開始タイミングに到達したときに、前記治療用放射線照射装置が減速するように前記駆動装置を制御するステップ
とを更に具備する放射線照射方法。
【請求項６】
治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサから収集する位置収集部と、
前記治療用放射線照射装置が移動しているときの速度が前記位置に基づいて変化するように、前記治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置を制御する駆動装置制御部
とを具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記駆動装置制御部は、更に、入力装置の所定の操作に応答して前記治療用放射線照射装置が停止するように前記駆動装置を制御する
放射線治療装置制御装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７のいずれかにおいて、
前記位置収集部は、前記治療用放射線が照射される被検体が配置されるカウチのカウチ位置を更に収集し、
前記駆動装置は、前記速度が前記カウチ位置に更に基づいて変化するように制御される
放射線治療装置制御装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記駆動装置制御部は、
領域集合を速度集合に対応付ける干渉テーブルを記録装置に記録する干渉テーブル記憶部と、
前記干渉テーブルを参照して、前記速度集合のうちの前記治療用放射線照射装置が配置される領域に対応する対応速度で前記治療用放射線照射装置が移動するように、前記駆動装置を制御する速度制御部とを備える
放射線治療装置制御装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記駆動装置制御部は、前記治療用放射線照射装置が前記領域集合のうちの第１速度に対応する第１領域から前記領域集合のうちの前記第１速度より小さい第２速度に対応する第２領域に移動するときに、前記治療用放射線照射装置が前記第１領域に配置される期間のうちから速度変更開始タイミングを算出する干渉領域到達判定部を更に備え、
前記速度制御部は、前記速度変更開始タイミングに到達したときに、前記治療用放射線照射装置が減速するように前記駆動装置を制御する
放射線治療装置制御装置。
【請求項１１】
請求項６〜請求項１０のいずれかに記載される放射線治療装置制御装置と、
前記駆動装置と前記センサと前記治療用放射線照射装置とを備える放射線治療装置
とを具備する放射線治療システム。
【請求項１】
治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサから収集するステップと、
前記治療用放射線照射装置が移動しているときの速度が前記位置に基づいて変化するように、前記治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置を制御するステップ
とを具備する放射線照射方法。
【請求項２】
請求項１において、
入力装置の所定の操作に応答して前記治療用放射線照射装置が停止するように前記駆動装置を制御するステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかにおいて、
前記治療用放射線が照射される被検体が配置されるカウチのカウチ位置を収集するステップを更に具備し、
前記駆動装置は、前記速度が前記カウチ位置に更に基づいて変化するように制御される
放射線照射方法。
【請求項４】
請求項３において、
前記駆動装置は、領域集合を速度集合に対応付ける干渉テーブルを参照して、前記速度集合のうちの前記治療用放射線照射装置が配置される領域に対応する対応速度で前記治療用放射線照射装置が移動するように、制御される
放射線照射方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記治療用放射線照射装置が前記領域集合のうちの第１速度に対応する第１領域から前記領域集合のうちの前記第１速度より小さい第２速度に対応する第２領域に移動するときに、前記治療用放射線照射装置が前記第１領域に配置される期間のうちから速度変更開始タイミングを算出するステップと、
前記速度変更開始タイミングに到達したときに、前記治療用放射線照射装置が減速するように前記駆動装置を制御するステップ
とを更に具備する放射線照射方法。
【請求項６】
治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置の位置をセンサから収集する位置収集部と、
前記治療用放射線照射装置が移動しているときの速度が前記位置に基づいて変化するように、前記治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置を制御する駆動装置制御部
とを具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記駆動装置制御部は、更に、入力装置の所定の操作に応答して前記治療用放射線照射装置が停止するように前記駆動装置を制御する
放射線治療装置制御装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７のいずれかにおいて、
前記位置収集部は、前記治療用放射線が照射される被検体が配置されるカウチのカウチ位置を更に収集し、
前記駆動装置は、前記速度が前記カウチ位置に更に基づいて変化するように制御される
放射線治療装置制御装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記駆動装置制御部は、
領域集合を速度集合に対応付ける干渉テーブルを記録装置に記録する干渉テーブル記憶部と、
前記干渉テーブルを参照して、前記速度集合のうちの前記治療用放射線照射装置が配置される領域に対応する対応速度で前記治療用放射線照射装置が移動するように、前記駆動装置を制御する速度制御部とを備える
放射線治療装置制御装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記駆動装置制御部は、前記治療用放射線照射装置が前記領域集合のうちの第１速度に対応する第１領域から前記領域集合のうちの前記第１速度より小さい第２速度に対応する第２領域に移動するときに、前記治療用放射線照射装置が前記第１領域に配置される期間のうちから速度変更開始タイミングを算出する干渉領域到達判定部を更に備え、
前記速度制御部は、前記速度変更開始タイミングに到達したときに、前記治療用放射線照射装置が減速するように前記駆動装置を制御する
放射線治療装置制御装置。
【請求項１１】
請求項６〜請求項１０のいずれかに記載される放射線治療装置制御装置と、
前記駆動装置と前記センサと前記治療用放射線照射装置とを備える放射線治療装置
とを具備する放射線治療システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００８−２６４１５８（Ｐ２００８−２６４１５８Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１０４３３（Ｐ２００７−１１０４３３）
【出願日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【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２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月１９日（２００７．４．１９）
【出願人】（０００００６２０８）三菱重工業株式会社 (10,378)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]