(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を透過した放射線を用いて撮影された透過画像に前記被写体のうちの特定部位が映し出される位置に基づいて視線直線を算出する視線算出部と、
複数の透過画像に基づいて算出された前記特定部位が辿る軌跡の位置と、前記視線直線の位置とに基づいて特定部位位置を算出する位置算出部と、
治療用放射線が前記特定部位位置を透過するように、前記治療用放射線を出射する放射線照射装置を制御する照射部と、
を具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
互いに異なる複数の時刻に第１位置から出射された放射線を用いてそれぞれ撮影された複数の第１透過画像と、前記複数の時刻に前記第１位置と異なる第２位置から出射された放射線を用いてそれぞれ撮影された複数の第２透過画像とに基づいて前記軌跡を算出する軌跡モデル作成部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれか１項において、
前記透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するサロゲート信号取得部をさらに具備し、
前記位置算出部は、さらに、サロゲート信号値集合を部分軌跡集合に対応付けるテーブルを参照して、前記部分軌跡集合から前記サロゲート信号値に対応する部分軌跡を算出し、
前記軌跡は、前記部分軌跡を含み、
前記特定部位位置は、前記部分軌跡のうちの前記視線直線に最も近い第１点と、前記視線直線のうちの前記部分軌跡に最も近い第２点とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示し、
前記サロゲート信号値は、前記被写体のうちの前記特定部位と異なるマーカの位置を示す、
放射線治療装置制御装置。
【請求項４】
請求項２において、
前記透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するサロゲート信号取得部をさらに具備し、
前記位置算出部は、さらに、サロゲート信号値集合を位置集合に対応付けるテーブルを参照して、前記位置集合のうちの前記サロゲート信号値に対応する第１点を算出し、
前記特定部位位置は、前記第１点と前記視線直線のうちの前記第１点に最も近い第２点とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示し、
前記第３点は、前記第１点と異なり、
前記サロゲート信号値は、前記被写体のうちの前記特定部位と異なるマーカの位置を示す、
放射線治療装置制御装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のいずれか１項において、
前記特定部位位置は、前記軌跡のうちの前記視線直線に最も近い第１点と、前記視線直線のうちの前記軌跡に最も近い第２点とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示す、
放射線治療装置制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記軌跡は、線分に形成されている、
放射線治療装置制御装置。
【請求項７】
請求項３または請求項４のいずれか１項において、
前記特定部位位置は、入力装置が操作されることにより入力される情報に基づいて前記第１点と前記第２点と前記第３点とのうちから選択された点の位置を示し、
前記第３点は、前記第１点と異なり、かつ、前記第２点と異なる、
放射線治療装置制御装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれか１項において、
前記治療用放射線が前記特定部位位置を透過するように、前記放射線照射装置を駆動する駆動装置を前記特定部位位置に基づいて制御する駆動部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項９】
請求項８において、
前記照射部は、さらに、前記特定部位位置が算出される前に算出された過去特定部位位置に基づいて範囲を算出し、前記特定部位位置が前記範囲に含まれていないときに、前記治療用放射線が出射されないように前記放射線照射装置を制御する、
放射線治療装置制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれか１項において、
前記治療用放射線が前記被写体に照射される照射野の形状が更新されるように、前記治療用放射線を部分的に遮蔽する照射野形状制御装置を前記透過画像に基づいて制御する照射野形状制御部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項１１】
被写体を透過した放射線を用いて撮影された透過画像に前記被写体のうちの特定部位が映し出される位置に基づいて視線直線を算出するステップと、
複数の透過画像に基づいて算出された前記特定部位が辿る軌跡の位置と、前記視線直線の位置とに基づいて特定部位位置を算出するステップと、
を具備する特定部位位置計測方法。
【請求項１２】
請求項１１において、
互いに異なる複数の時刻に第１位置から出射された放射線を用いてそれぞれ撮影された複数の第１透過画像と、前記複数の時刻に前記第１位置と異なる第２位置から出射された放射線を用いてそれぞれ撮影された複数の第２透過画像とに基づいて前記軌跡を算出するステップ
をさらに具備する特定部位位置計測方法。
【請求項１３】
請求項１２において、
前記軌跡と前記複数の時刻にそれぞれ計測された複数サロゲート信号値とに基づいて、サロゲート信号値集合を部分軌跡集合に対応付けるテーブルを作成するステップと、
前記透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するステップと、
前記部分軌跡集合から前記サロゲート信号値に対応する部分軌跡を算出するステップと、
をさらに具備し、
前記特定部位位置は、前記部分軌跡のうちの前記視線直線に最も近い第１点と、前記視線直線のうちの前記部分軌跡に最も近い第２点とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示し、
前記サロゲート信号値は、前記被写体のうちの前記特定部位と異なるマーカの位置を示す
特定部位位置計測方法。
【請求項１４】
請求項１２において、
前記軌跡と前記複数の時刻にそれぞれ計測された複数サロゲート信号値とに基づいて、サロゲート信号値集合を位置集合に対応付けるテーブルを作成するステップと、
前記透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するステップと、
前記位置集合のうちの前記サロゲート信号値に対応する第１点を算出するステップと、
をさらに具備し、
前記特定部位位置は、前記第１点と前記視線直線のうちの前記第１点に最も近い第２点とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示し、
前記第３点は、前記第１点と異なり、
前記サロゲート信号値は、前記被写体のうちの前記特定部位と異なるマーカの位置を示す
特定部位位置計測方法。
【請求項１５】
請求項１１〜１３のいずれか１項において、
前記特定部位位置は、前記軌跡のうちの前記視線直線に最も近い第１点と、前記視線直線のうちの前記軌跡に最も近い第２点とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示す
特定部位位置計測方法。
【請求項１６】
請求項１５において、
前記軌跡は、線分に形成されている
特定部位位置計測方法。
【請求項１７】
請求項１３または請求項１４のいずれか１項において、
前記特定部位位置は、入力装置が操作されることにより入力される情報に基づいて前記第１点と前記第２点と前記第３点とのうちから選択された点の位置を示し、
前記第３点は、前記第１点と異なり、かつ、前記第２点と異なる
特定部位位置計測方法。
【請求項１８】
放射線治療装置制御装置が、請求項１１〜請求項１７のいずれか１項に記載される特定部位位置計測方法を実行するステップと、
前記放射線治療装置制御装置が、前記特定部位位置に基づいて、放射線照射装置が前記被写体に出射する治療用放射線の向きを制御するステップと、
を具備する放射線治療装置制御装置の作動方法。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記放射線治療装置制御装置が、前記特定部位位置が算出される前に前記特定部位位置計測方法により算出された過去特定部位位置に基づいて範囲を算出するステップと、
前記放射線治療装置制御装置が、前記特定部位位置が前記範囲に含まれていないときに、前記治療用放射線が出射されないように前記放射線照射装置を制御するステップと、
をさらに具備する放射線治療装置制御装置の作動方法。
【請求項２０】
請求項１８または請求項１９のいずれか１項において、
前記放射線治療装置制御装置が、前記治療用放射線を部分的に遮蔽する照射野形状制御装置を前記透過画像に基づいて制御することで前記治療用放射線の照射野の形状を制御するステップ
をさらに具備する放射線治療装置制御装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線治療装置制御装置、特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法に関し、特に、人体内部の腫瘍患部を放射線治療するときに利用される放射線治療装置制御装置、特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法に関する。
本願は、２００９年１１月１６日に、日本に出願された特願２００９−２６０６１４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【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。その放射線治療は、治療効果が高いことが望まれ、その放射線は、患部の細胞に照射される線量に比較して、正常な細胞に照射される線量がより小さいことが望まれている。このためには治療用放射線を正確に患部に照射する必要がある。その放射線治療を実行する放射線治療装置は、患者の透過画像を撮像するイメージャシステムと、その治療用放射線を出射する治療用放射線照射装置と、その治療用放射線照射装置を駆動する駆動装置と、を備えている。その放射線治療装置は、その透過画像に基づいて患部の位置を算出し、その位置に治療用放射線が照射されるようにその駆動装置を用いてその治療用放射線照射装置を駆動する。【０００３】
その治療用放射線照射装置とイメージャシステムとを支持する支持構造は、その支持構造そのものの自重や、その治療用放射線照射装置の重量によりたわむ。このため、その支持構造を移動したときに、その患者の透過画像は、所望の視野からずれている他の視野を写すことがある。このとき、照射対象の位置決め操作や位置決め精度確認において、ユーザに誤った情報を与えてしまう。照射対象の位置決め操作や位置決め精度確認をより正確に実行することが望まれている。【０００４】
特開２００１−２５９０５９号公報には、患部の呼吸性移動を正確にトラッキングする患部トラッキング方法が開示されている。その患部トラッキング方法は、患部の移動をトラッキングするための患部トラッキング方法において、患部周辺を撮影した透過画像からオプティカルフローを計算し、そのフローベクトルを合成することによって、患部の動きベクトルを計算することを特徴とする。【０００５】
特許第４０６４９５２号公報には、治療放射線を確実に照射対象に照射することができる放射線照射装置が開示されている。その放射線治療装置は、アイソセンタに位置される患者の患部に治療用放射線を照射するための放射線治療装置であって、アイソセンタを通る回転軸に対して回動自在な回転部材に配設され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から照射される透視画像用放射線を検出して前記透視画像用放射線発生装置との間に配置される患部のイメージ画像を検出する複数のイメージャ用検出器と、前記回転部材に配設されて前記患部に治療用放射線を照射する治療用放射線発生装置と、前記回転部材に対して前記治療用放射線発生装置を移動させる移動手段と、前記複数の透視画像用放射線発生装置および前記複数のイメージャ用検出器で時系列に撮像されたそれぞれの透視画像の画像データに基づいて予測患部位置を演算する時系列データ処理装置と、前記予測患部位置の情報に基づいて前記予測患部位置に前記治療用放射線発生装置の照射軸を移動させるための移動量を演算する解析装置と、前記移動量の情報に基づいて前記治療用放射線発生装置の前記照射軸を前記予測患部位置に移動するように前記移動手段を制御する制御装置とを具備し、前記制御装置は、前記複数の透視画像用放射線発生装置のうちの２つが同時に前記透視画像用放射線を前記アイソセンタに位置される前記患部に照射しないように前記複数の透視画像用放射線発生装置を制御する。【０００６】
特開２００７−２３６７６０号公報には、運動する被検体の一部分に放射線をより確実に照射する放射線治療装置制御装置が開示されている。その放射線治療装置制御装置は、被検体の一部分に治療用放射線を照射する治療用放射線照射装置と、前記被検体の運動を検出する運動検出装置と、前記被検体に対して前記治療用放射線照射装置を移動させる駆動装置とを備える放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であり、運動集合を位置集合に対応付ける患部位置データベースと、前記運動を前記運動検出装置から収集する運動収集部と、前記位置集合のうちの前記運動に対応する位置に前記治療用放射線が照射されるように、前記駆動装置を用いて前記治療用放射線照射装置を移動させる照射位置制御部と、を具備する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２５９０５９号公報
【特許文献２】特許第４０６４９５２号公報
【特許文献３】特開２００７−２３６７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、被写体の内部に配置される特定部位をより高精度に測定する放射線治療装置制御装置、特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法を提供する。
本発明は、被写体の内部に配置される特定部位をより高精度に測定するときに、その被写体に照射される放射線の被曝量を低減する放射線治療装置制御装置、特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以下に、発明を実施するための形態・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。【００１０】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、被写体（４３）を透過した放射線（３５、３６）を用いて撮影された透過画像に被写体（４３）のうちの特定部位（６０）が映し出される位置に基づいて視線直線（７２）を算出する視線算出部（５３）と、特定部位（６０）が辿る軌跡（７１）（８２）（９１）の位置と視線直線（７２）の位置とに基づいて特定部位位置（７４、７５、７６）（８４、８５、８６）（９３、９４、９５）を算出する位置算出部（５５）と、治療用放射線（２３）が特定部位位置（７４、７５、７６）（８４、８５、８６）（９３、９４、９５）を透過するように、治療用放射線（２３）を出射する放射線照射装置（１６）を制御する照射部（５８）と、を備えている。【００１１】
このような放射線治療装置制御装置（２）は、１枚の透過画像を用いて被写体（４３）の内部に配置される特定部位（６０）が配置される特定部位位置（７４、７５、７６）（８４、８５、８６）（９３、９４、９５）をより高精度に算出することができる。このため、このような放射線治療装置制御装置（２）は、特定部位位置（７４、７５、７６）（８４、８５、８６）（９３、９４、９５）を算出するときに、被写体（４３）に照射される放射線（３５、３６）の被曝量を低減することができる。【００１２】
特定部位位置（７４、７５、７６）（８４、８５、８６）（９３、９４、９５）は、軌跡（７１）（８２）（９１）のうちの視線直線（７２）に最も近い第１点（７４）（８４）（９３）と、視線直線（７２）のうちの軌跡（７１）（８２）（９１）に最も近い第２点（７５）（８５）（９４）とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示している。【００１３】
軌跡（８２）は、線分に形成されている。軌跡（８２）の線分が視線直線（７２）と平行でないときに、軌跡（８２）のうちの視線直線（７２）に最も近い第１点（８４）は、唯一に決定し、視線直線（７２）のうちの軌跡（８２）に最も近い第２点（８５）は、唯一に決定する。このため、特定部位位置（８４、８５、８６）は、より確実に算出されることができる。【００１４】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、互いに異なっている複数の時刻に第１位置から出射された放射線（３５）を用いてそれぞれ撮影された複数の第１透過画像と、その複数の時刻にその第１位置と異なっている第２位置から出射された放射線（３６）を用いてそれぞれ撮影された複数の第２透過画像とに基づいて軌跡（７１）（８２）（９１）を算出する軌跡モデル作成部（５１）をさらに備えている。【００１５】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、その透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するサロゲート信号取得部（５４）をさらに備えている。位置算出部（５５）は、さらに、サロゲート信号値集合（６６）を部分軌跡集合（６７）に対応付けるテーブル（６５）を参照して、部分軌跡集合（６７）からそのサロゲート信号値に対応する部分軌跡（９２）を算出する。軌跡（９１）は、部分軌跡（９２）のうちの視線直線（７２）に最も近い第１点（９３）と、部分軌跡（９２）を含んでいる。特定部位位置（９３、９４、９５）は、視線直線（７２）のうちの部分軌跡（９２）に最も近い第２点（９４）と、を結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示している。軌跡（９１）が曲線であるときに、軌跡（９１）のうちの視線直線（７２）に最も近い点は、複数個存在することがあり、視線直線（７２）のうちの軌跡（９１）に最も近い点は、複数個存在することがある。このような放射線治療装置制御装置（２）によれば、第１点（９３）または第２点（９４）が複数個存在する確率が低減し、特定部位位置（９３、９４、９５）がより確実に算出されることができる。【００１６】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、その透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するサロゲート信号取得部（５４）をさらに備えている。位置算出部（５５）は、さらに、サロゲート信号値集合（６６）を位置集合（６７）に対応付けるテーブル（６５）を参照して、位置集合（６７）のうちのそのサロゲート信号値に対応する第１点（７４）（８４）（９３）を算出する。このとき、特定部位位置（７５、７６）（８５、８６）（９４、９５）は、第１点（７４）（８４）（９３）と視線直線（７２）のうちの第１点（７４）（８４）（９３）に最も近い第２点（７５）（８５）（９４）とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示している。ただし、その第３点は、第１点（７４）（８４）（９３）と異なっている。【００１７】
そのサロゲート信号値は、被写体（４３）のうちの特定部位（６０）と異なっているマーカ（６１）の位置を示している。【００１８】
特定部位位置（７４、７５、７６）（８４、８５、８６）（９３、９４、９５）としては、入力装置が操作されることにより入力される情報に基づいて第１点（７４）（８４）（９３）と第２点（７５）（８５）（９４）とその第３点とのうちから選択された点の位置を採用することもできる。このとき、その第３点は、第１点（７４）（８４）（９３）と異なり、かつ、第２点（７５）（８５）（９４）と異なっている。【００１９】
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（２３）が特定部位位置（７４、７５、７６）（８４、８５、８６）（９３、９４、９５）を透過するように、放射線照射装置（１６）を被写体（４３）に対して駆動する駆動装置（１５）を特定部位位置（７４、７５、７６）（８４、８５、８６）（９３、９４、９５）に基づいて制御する駆動部（５６）をさらに備えている。【００２０】
照射部（５８）は、さらに、特定部位位置が算出される前に算出された過去特定部位位置（８８−１〜８８−３）（９６−１〜９６−３）に基づいて範囲（８９）（９７）を算出し、特定部位位置が範囲（８９）（９７）に含まれていないときに、治療用放射線（２３）が出射されないように放射線照射装置（１６）を制御する。【００２１】
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（２３）が被写体（４３）に照射される照射野の形状が更新されるように、治療用放射線（２３）を部分的に遮蔽する照射野形状制御装置（２０）をその透過画像に基づいて制御する照射野形状制御部（５７）をさらに備えている。【００２２】
本発明による特定部位位置計測方法は、被写体（４３）を透過した放射線（３５、３６）を用いて撮影された透過画像に被写体（４３）のうちの特定部位（６０）が映し出される位置に基づいて視線直線（７２）を算出するステップと、特定部位（６０）が辿る軌跡（７１）（８２）（９１）の位置と視線直線（７２）の位置とに基づいて特定部位位置を算出するステップとを備えている。このような特定部位位置計測方法は、１枚の透過画像を用いて被写体（４３）の内部に配置される特定部位（６０）が配置される特定部位位置をより高精度に算出することができる。このため、このような特定部位位置計測方法は、特定部位位置を算出するときに、被写体（４３）に照射される放射線（３５、３６）の被曝量を低減することができる。【００２３】
特定部位位置は、軌跡（７１）（８２）（９１）のうちの視線直線（７２）に最も近い第１点（７４）（８４）（９３）と、視線直線（７２）のうちの軌跡（７１）（８２）（９１）に最も近い第２点（７５）（８５）（９４）とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示している。【００２４】
軌跡（８２）は、線分に形成されていることが好ましい。軌跡（８２）の線分が視線直線（７２）と平行でないときに、軌跡（８２）のうちの視線直線（７２）に最も近い第１点（８４）は、唯一に決定し、視線直線（７２）のうちの軌跡（８２）に最も近い第２点（８５）は、唯一に決定する。このため、特定部位位置は、より確実に算出されることができる。【００２５】
本発明による特定部位位置計測方法は、互いに異なる複数の時刻に第１位置から出射された放射線（３５、３６）を用いてそれぞれ撮影された複数の第１透過画像と、その複数の時刻にその第１位置と異なる第２位置から出射された放射線（３５、３６）を用いてそれぞれ撮影された複数の第２透過画像とに基づいて軌跡（７１）（８２）（９１）を算出するステップをさらに備えている。【００２６】
本発明による特定部位位置計測方法は、軌跡（９１）とその複数の時刻にそれぞれ計測された複数サロゲート信号値とに基づいて、サロゲート信号値集合（６６）を部分軌跡集合に対応付けるテーブル（６５）を作成するステップと、その透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するステップと、部分軌跡集合からそのサロゲート信号値に対応する部分軌跡（９２）を算出するステップとをさらに備えている。特定部位位置は、部分軌跡（９２）のうちの視線直線（７２）に最も近い第１点（９３）と、視線直線（７２）のうちの部分軌跡（９２）に最も近い第２点（９４）とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示している。軌跡（９１）が曲線であるときに、軌跡（９１）のうちの視線直線（７２）に最も近い点は、複数個存在することがあり、視線直線（７２）のうちの軌跡（９１）に最も近い点は、複数個存在することがある。このような特定部位位置計測方法によれば、第１点（９３）または第２点（９４）が複数個存在する確率が低減し、特定部位位置がより確実に算出されることができる。【００２７】
本発明による特定部位位置計測方法は、軌跡（７１）（８２）（９１）とその複数の時刻にそれぞれ計測された複数サロゲート信号値とに基づいて、サロゲート信号値集合（６６）を位置集合（６７）に対応付けるテーブル（６５）を作成するステップと、その透過画像が撮影された時刻に計測されたサロゲート信号値を収集するステップと、位置集合（６７）のうちのそのサロゲート信号値に対応する第１点（７４）（８４）（９３）を算出するステップとをさらに備えている。このとき、特定部位位置は、第１点（７４）（８４）（９３）と視線直線（７２）のうちの第１点（７４）（８４）（９３）に最も近い第２点（７５）（８５）（９４）とを結ぶ線分に含まれる第３点の位置を示している。ただし、その第３点は、第１点（７４）（８４）（９３）と異なっている。【００２８】
そのサロゲート信号値は、被写体（４３）のうちの特定部位（６０）と異なるマーカ（６１）の位置を示すことが好ましい。【００２９】
特定部位位置としては、入力装置が操作されることにより入力される情報に基づいて第１点（７４）（８４）（９３）と第２点（７５）（８５）（９４）とその第３点とのうちから選択された点の位置を採用することもできる。このとき、その第３点は、第１点（７４）（８４）（９３）と異なり、かつ、第２点（７５）（８５）（９５）と異なっている。【００３０】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）の作動方法は、放射線治療装置制御装置（２）が、本発明による特定部位位置計測方法を実行するステップと、放射線治療装置制御装置（２）が、特定部位位置を治療用放射線（２３）が透過するように、放射線照射装置（１６）が被写体（４３）に出射する治療用放射線（２３）の向きを制御するステップとを備えている。すなわち、本発明による特定部位位置計測方法は、被写体（４３）の特定部位（６０）に治療用放射線（２３）を照射するときに、治療用放射線（２３）が照射される直前に実行されることが好ましい。
【００３１】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）の作動方法は、放射線治療装置制御装置（２）が、特定部位位置が算出される前にその特定部位位置計測方法により算出された過去特定部位位置（８８−１〜８８−３）（９６−１〜９６−３）に基づいて範囲（８９）（９７）を算出するステップと、放射線治療装置制御装置（２）が、特定部位位置が範囲（８９）（９７）に含まれていないときに、治療用放射線（２３）が出射されないように放射線照射装置（１６）を制御するステップとをさらに備えていることが好ましい。
【００３２】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）の作動方法は、放射線治療装置制御装置（２）が、治療用放射線（２３）が被写体（４３）に照射される照射野の形状が更新されるように、治療用放射線（２３）を部分的に遮蔽する照射野形状制御装置（２０）をその透過画像に基づいて制御することで治療用放射線（２３）の照射野の形状を制御するステップをさらに備えていることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明による放射線治療装置制御装置、特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法は、被写体の内部に配置される特定部位の特定部位位置をより高精度に測定することができる。
本発明による放射線治療装置制御装置、特定部位位置計測方法、および、放射線治療装置制御装置の作動方法は、さらに、１枚の透過画像を用いてその特定部位位置を算出するときに、複数枚の透過画像を用いてその特定部位位置を算出する技術に比較して、その被写体に照射される放射線の被曝量をより低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の１実施形態に係る放射線治療システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る放射線治療装置を示す斜視図である。
【図３】本発明の１実施形態に係る放射線治療装置制御装置を示すブロック図である。
【図４】本発明の１実施形態に係る放射線治療装置における患者を中心とした断面図である。
【図５】本発明の１実施形態に係るサロゲートテーブルを示す図である。
【図６】本発明の１実施形態に係る放射線治療装置における患部位置を示す斜視図である。
【図７】本発明の１実施形態に係る放射線治療の動作を示すフローチャートである。
【図８】他の軌跡を示す平面図である。
【図９】他の患部位置を示す斜視図である。
【図１０】さらに他の軌跡を示す斜視図である。
【図１１】さらに他の患部位置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図面を参照して、本発明による放射線治療装置制御装置の実施の形態を記載する。その放射線治療装置制御装置２は、図１に示されているように、放射線治療システム１に適用されている。放射線治療システム１は、放射線治療装置制御装置２と放射線治療装置３と赤外線カメラ５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と放射線治療装置３と赤外線カメラ５とは、双方向に情報を伝送することができるように、互いに接続されている。赤外線カメラ５は、患者に照射される赤外線の反射光を用いて患者の赤外線画像を撮像し、その赤外線画像を放射線治療装置制御装置２に出力する。
【００３６】
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、旋回駆動装置１１とＯリング１２と走行ガントリ１４と首振り機構１５と治療用放射線照射装置１６とを備えている。旋回駆動装置１１は、回転軸１７を中心に回転可能にＯリング１２を土台に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されて回転軸１７を中心にＯリング１２を回転させる。回転軸１７は、鉛直方向に平行である。旋回駆動装置１１は、さらに、土台に対するＯリング１２の旋回角を計測する。Ｏリング１２は、回転軸１８を軸とするリング状に形成され、回転軸１８を中心に回転可能に走行ガントリ１４を支持している。回転軸１８は、鉛直方向に垂直であり、回転軸１７に含まれるアイソセンタ１９を通る。回転軸１８は、さらに、Ｏリング１２に対して固定され、すなわち、Ｏリング１２とともに回転軸１７を中心に回転する。走行ガントリ１４は、回転軸１８を中心とするリング状に形成され、Ｏリング１２のリングと同心円になるように配置されている。放射線治療装置３は、さらに、図示されていない走行駆動装置を備えている。その走行駆動装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されて回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させる。その走行駆動装置は、さらに、Ｏリング１２に対する走行ガントリ１４の走行角を計測する。
【００３７】
首振り機構１５は、治療用放射線照射装置１６が走行ガントリ１４の内側に配置されるように、治療用放射線照射装置１６を走行ガントリ１４に支持している。首振り機構１５は、チルト軸２１およびパン軸２２を有している。パン軸２２は、走行ガントリ１４に対して固定され、回転軸１８に交差しないで回転軸１８に平行である。チルト軸２１は、パン軸２２に直交している。首振り機構１５は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、パン軸２２を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させ、チルト軸２１を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させる。
【００３８】
治療用放射線照射装置１６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２３を放射する。治療用放射線２３は、パン軸２２とチルト軸２１とが交差する交点を通る直線に概ね沿って放射される。治療用放射線２３は、一様強度分布を持つように形成されている。治療用放射線照射装置１６は、マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）２０を備えている。そのマルチリーフコリメータ２０は、放射線治療装置制御装置２により制御され、治療用放射線２３の一部を遮蔽することにより、治療用放射線２３が患者に照射されるときの照射野の形状を変更する。
【００３９】
治療用放射線２３は、このように治療用放射線照射装置１６が走行ガントリ１４に支持されることにより、首振り機構１５で治療用放射線照射装置１６がアイソセンタ１９に向かうように一旦調整されると、旋回駆動装置１１によりＯリング１２が回転し、または、その走行駆動装置により走行ガントリ１４が回転しても、常に概ねアイソセンタ１９を通る。即ち、走行・旋回を行うことで任意方向からアイソセンタ１９に向けて治療用放射線２３の照射が可能になる。
【００４０】
放射線治療装置３は、さらに、複数のイメージャシステムを備えている。すなわち、放射線治療装置３は、診断用Ｘ線源２４、２５とセンサアレイ３２、３３とを備えている。診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４に支持されている。診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４のリングの内側に配置され、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２４を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６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。診断用Ｘ線源２４は、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１９に向けて診断用Ｘ線３５を放射する。診断用Ｘ線３５は、診断用Ｘ線源２４が有する１点から放射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４に支持されている。診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４のリングの内側に配置され、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２５を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６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。診断用Ｘ線源２５は、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１９に向けて診断用Ｘ線３６を放射する。診断用Ｘ線３６は、診断用Ｘ線源２５が有する１点から放射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。
【００４１】
センサアレイ３２は、走行ガントリ１４に支持されている。センサアレイ３２は、診断用Ｘ線源２４により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した診断用Ｘ線３５を受光して、その被写体の透過画像を生成する。センサアレイ３３は、走行ガントリ１４に支持されている。センサアレイ３３は、診断用Ｘ線源２５により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した診断用Ｘ線３６を受光して、その被写体の透過画像を生成する。センサアレイ３２、３３としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。
【００４２】
このようなイメージャシステムによれば、センサアレイ３２、３３により得た画像信号に基づき、アイソセンタ１９を中心とする透過画像を生成することができる。
【００４３】
放射線治療装置３は、さらに、カウチ４１とカウチ駆動装置４２とを備えている。カウチ４１は、放射線治療システム１により治療される患者４３が横臥することに利用される。カウチ４１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４１に固定する。カウチ駆動装置４２は、カウチ４１を土台に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されてカウチ４１を移動させる。
【００４４】
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、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入力装置とインターフェースとを備えている。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インターフェースとを制御する。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により生成される情報を一時的に記録する。その入力装置は、ユーザに操作されることにより情報を生成し、その情報をそのＣＰＵに出力する。その入力装置としては、キーボードが例示される。そのインターフェースは、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、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の旋回駆動装置１１と走行駆動装置と首振り機構１５と治療用放射線照射装置１６とマルチリーフコリメータ２０とイメージャシステム（診断用Ｘ線源２４、２５、センサアレイ３２、３３）とカウチ駆動装置４２とを含んでいる。
【００４５】
そのコンピュータプログラムは、軌跡モデル作成部５１と撮影部５２と視線算出部５３とサロゲート信号取得部５４と位置算出部５５と首振り駆動部５６と照射野形状制御部５７と照射部５８とを含んでいる。
【００４６】
軌跡モデル作成部５１は、放射線治療装置３の旋回駆動装置１１を用いてＯリング１２を所定の旋回角に固定し、放射線治療装置３の走行駆動装置を用いて走行ガントリ１４を所定の走行角に固定する。軌跡モデル作成部５１は、走行ガントリ１４が固定された状態で、放射線治療装置３のイメージャシステムを用いて互いに異なる複数の撮影時刻に患者４３の複数の透過画像を撮影し、その複数の透過画像をその複数の撮影時刻に対応付けて記憶装置に記録する。軌跡モデル作成部５１は、さらに、赤外線カメラ５を用いてその複数の撮影時刻に患者４３の複数の赤外線画像を撮影し、その複数の赤外線画像をその複数の撮影時刻に対応付けて記憶装置に記録する。軌跡モデル作成部５１は、さらに、その複数の透過画像に基づいて、患者４３が呼吸することにより変動する患者４３の患部の軌跡を算出する。軌跡モデル作成部５１は、さらに、その複数の透過画像とその複数の赤外線画像とに基づいて、赤外線カメラ５により撮影された赤外線画像から算出されるサロゲート信号値と患者４３の患部の位置との関係を示すサロゲートテーブルを算出する。
【００４７】
撮影部５２は、放射線治療装置３のイメージャシステムを用いて患者４３の透過画像を撮像する。
【００４８】
視線算出部５３は、撮影部５２により撮影された透過画像に基づいて、視線を算出する。
【００４９】
サロゲート信号取得部５４は、撮影部５２により透過画像が撮影された時刻と同時に、赤外線カメラ５を用いて患者４３の赤外線画像を撮影する。サロゲート信号取得部５４は、さらに、その赤外線画像を画像処理することによりサロゲート信号を生成する。
【００５０】
位置算出部５５は、入力装置を介してユーザにより入力される情報と軌跡モデル作成部５１により作成されたサロゲートテーブルと視線算出部５３により算出された視線とサロゲート信号取得部５４により生成されたサロゲート信号とに基づいて患者４３の患部の患部位置を算出する。
【００５１】
首振り駆動部５６は、位置算出部５５により算出された患部位置を治療用放射線２３が透過するように、首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を駆動する。照射野形状制御部５７は、撮影部５２により撮影された透過画像に基づいて照射野の形状を算出し、その算出された形状に治療用放射線２３の照射野が形成されるようにマルチリーフコリメータ２０を制御する。照射部５８は、治療用放射線照射装置１６を用いて、治療用放射線２３を患者に照射する。
【００５２】
図４は、患者４３を示している。患者４３は、患部６０と体表面マーカ６１とを備えている。患部６０は、患者４３の体内に配置され、患者４３の呼吸と連動して運動する。患部６０は、放射線治療装置３のイメージャシステムにより撮影される透過画像に映し出される。体表面マーカ６１は、患者４３の呼吸と連動して運動するように患者４３の体表面に貼り付けられ、赤外線カメラ５により撮像される赤外線画像に映し出される。
【００５３】
赤外線カメラ５は、体表面マーカ６１を赤外線画像に撮影することができるように配置され、放射線治療装置３が支持される土台に固定されている。
【００５４】
このとき、軌跡モデル作成部５１は、入力装置を介してユーザにより入力される情報に基づいて、放射線治療装置３のイメージャシステムにより撮影される透過画像に患部６０がより明確に映し出されるように、放射線治療装置３の旋回駆動装置１１を用いてＯリング１２を所定の旋回角に固定し、放射線治療装置３の走行駆動装置を用いて回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を所定の走行角に固定する。軌跡モデル作成部５１は、走行ガントリ１４が固定された状態で、放射線治療装置３のイメージャシステムを用いて互いに異なる複数の撮影時刻に患者４３の複数の透過画像を撮影し、その複数の透過画像をその複数の撮影時刻に対応付けて記憶装置に記録する。軌跡モデル作成部５１は、さらに、赤外線カメラ５を用いてその複数の撮影時刻に患者４３の複数の赤外線画像を撮影し、その複数の赤外線画像をその複数の撮影時刻に対応付けて記憶装置に記録する。軌跡モデル作成部５１は、さらに、その複数の透過画像に基づいて、患者４３が呼吸することにより変動する患者４３の患部の軌跡を算出する。軌跡モデル作成部５１は、さらに、その複数の透過画像とその複数の赤外線画像とに基づいて、患者４３の体表面の位置と患者４３の患部の位置との関係を示すサロゲートテーブルを算出する。
【００５５】
サロゲート信号取得部５４は、撮影部５２により透過画像が撮影された時刻と同時に、赤外線カメラ５を用いて患者４３の赤外線画像を撮影する。サロゲート信号取得部５４は、さらに、その赤外線画像を画像処理することによりサロゲート信号値を算出する。そのサロゲート信号値は、その赤外線画像に体表面マーカ６１が映し出される位置に対応している。
【００５６】
図５は、軌跡モデル作成部５１により作成されるサロゲートテーブルを示している。そのサロゲートテーブル６５は、サロゲート信号集合６６を患部位置集合６７に対応付けている。すなわち、サロゲート信号集合６６のうちの任意の要素は、患部位置集合６７のうちの１つの要素に対応している。サロゲート信号集合６６の要素は、それぞれ、サロゲート信号取得部５４により収集され得るサロゲート信号を示している。患部位置集合６７の要素は、それぞれ、軌跡モデル作成部５１により算出される軌跡に含まれる点の位置を示している。
【００５７】
このとき、軌跡モデル作成部５１は、赤外線カメラ５を用いて撮影された赤外線画像に患部６０が映し出される位置が、放射線治療装置３のイメージャシステムにより撮影される透過画像を画像処理することより算出された患部６０の位置に対応するように、サロゲートテーブル６５を作成する。
【００５８】
このとき、位置算出部５５は、サロゲートテーブル６５を参照して、患部位置集合６７のうちのサロゲート信号取得部５４により生成されたサロゲート信号値に対応する位置を算出する。
【００５９】
図６は、軌跡モデル作成部５１により算出される軌跡を示している。その軌跡７１は、滑らかである閉曲線に形成されている。軌跡７１は、患部６０の軌跡を示し、サロゲートテーブル６５の患部位置集合６７の要素から形成されている。
【００６０】
図６は、さらに、視線算出部５３により算出された視線を示している。その視線７２は、診断用Ｘ線源２４の１点と患部６０とを通るように、算出される。すなわち、視線７２は、診断用Ｘ線源２４により出射される診断用Ｘ線３５の頂点とセンサアレイ３２上の点７３とを結ぶ直線に形成されている。このとき、点７３は、診断用Ｘ線３５とセンサアレイ３２とを用いて撮影される透過画像を画像処理することより算出された点であり、その透過画像に患部６０が映し出された位置に対応している。視線７２は、または、診断用Ｘ線源２４の１点と患部６０とを通るように、算出される。すなわち、視線７２は、診断用Ｘ線源２５により出射される診断用Ｘ線３６の頂点とセンサアレイ３３上の点７３とを結ぶ直線に形成されている。このとき、点７３は、診断用Ｘ線３６とセンサアレイ３３とを用いて撮影される透過画像を画像処理することより算出された点であり、その透過画像に患部６０が映し出された位置に対応している。
【００６１】
図６は、さらに、位置算出部５５により算出される複数の点を示している。その複数の点は、第１点７４と第２点７５と第３点７６とを含んでいる。第１点７４は、サロゲートテーブル６５の患部位置集合６７のうちのサロゲート信号取得部５４により生成されたサロゲート信号値に対応する位置に配置されている。第２点７５は、視線７２のうちの第１点７４に最も近い点を示している。第３点７６は、第１点７４と第２点７５とを結ぶ線分に含まれる１つの点を示し、入力装置を介してユーザにより入力される比にその線分を内分する点を示している。第３点７６は、さらに、第１点７４と異なり、第２点７５と異なっている。位置算出部５５は、入力装置を介してユーザにより入力される情報に基づいて第１点７４と第２点７５と第３点７６とから選択された１つの点の位置を患部位置として算出する。
【００６２】
このとき、照射部５８は、さらに、第１点７４と第２点７５との距離が予め設定された閾値より大きいときに、治療用放射線２３を出射しないように治療用放射線照射装置１６を制御する。
【００６３】
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、患部の軌跡を作成する動作と、放射線治療する動作とを備えている。
【００６４】
その患部の軌跡を作成する動作では、ユーザは、まず、放射線治療装置３のカウチ４１に患者４３を固定する。ユーザは、さらに、患者４３の患部６０が概ねアイソセンタ１９に重なって配置されるように、放射線治療装置制御装置２を操作してカウチ４１を移動させる。ユーザは、さらに、放射線治療装置３のイメージャシステムにより撮影される透過画像に患部６０がより明確に映し出されるように、放射線治療装置３の旋回駆動装置１１を用いてＯリング１２を所定の旋回角に固定し、放射線治療装置３の走行駆動装置を用いて回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を所定の走行角に固定する。放射線治療装置制御装置２は、走行ガントリ１４が固定された状態で、診断用Ｘ線源２４とセンサアレイ３２とを用いて互いに異なる複数の撮影時刻に患者４３の複数の透過画像を撮影し、診断用Ｘ線源２５とセンサアレイ３３とを用いてその複数の撮影時刻に患者４３の複数の透過画像を撮影し、赤外線カメラ５を用いてその複数の撮影時刻に患者４３の複数の赤外線画像を撮影する。放射線治療装置制御装置２は、その複数の透過画像に基づいて、患者４３が呼吸することにより変動する患者４３の患部６０の軌跡７１を算出する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その複数の透過画像とその複数の赤外線画像とに基づいてサロゲートテーブル６５を算出する。
【００６５】
図７は、その放射線治療する動作を示している。その放射線治療する動作は、その患部の軌跡を作成する動作が実行された直後に実行され、患者４３がその患部の軌跡を作成する動作で固定された状態のまま実行される。放射線治療装置制御装置２は、放射線治療装置３の旋回駆動装置１１を用いてＯリング１２を治療計画が示す旋回角に固定し、放射線治療装置３の走行駆動装置を用いて走行ガントリ１４を治療計画が示す走行角に固定する。
【００６６】
放射線治療装置制御装置２は、走行ガントリ１４が固定された状態で、診断用Ｘ線源２４とセンサアレイ３２とを用いて患者４３の透過画像を撮影し、診断用Ｘ線源２５とセンサアレイ３３とを用いて患者４３の透過画像を撮影し、赤外線カメラ５を用いてに患者４３の赤外線画像を撮影する（ステップＳ１）。放射線治療装置制御装置２は、診断用Ｘ線源２４とセンサアレイ３２とを用いて撮影された透過画像と診断用Ｘ線源２５とセンサアレイ３３とを用いて撮影された透過画像とに基づいて患部６０の位置を特定することができるかどうかを判別する（ステップＳ２）。
【００６７】
放射線治療装置制御装置２は、その２つの透過画像に基づいて患部６０の位置を特定することができるときに、すなわち、その２つの透過画像の両方が患部６０を明確に映し出しているときに、（ステップＳ２、ＹＥＳ）、ステレオ視方式で（すなわち、その２つの透過画像に基づいて）患部６０の患部位置を特定する（ステップＳ３）。
【００６８】
放射線治療装置制御装置２は、その２つの透過画像に基づいて患部６０の位置を特定することができないときに（ステップＳ２、ＮＯ）、その２つの透過画像のうちの１つが患部６０を明確に映し出しているかどうかを判別する（ステップＳ４）。放射線治療装置制御装置２は、その２つの透過画像の両方が患部６０を明確に映し出していないときに（ステップＳ４、ＮＯ）、再度ステップＳ１からの動作を実行する。
【００６９】
放射線治療装置制御装置２は、その２つの透過画像のうちの１つの透過画像が患部６０を明確に映し出しているときに（ステップＳ４、ＹＥＳ）、シングルイメージ方式で患部位置を算出する（ステップＳ５）。すなわち、放射線治療装置制御装置２は、その１つの透過画像に基づいて視線７２を算出する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その赤外線画像に基づいてサロゲート信号値を算出し、サロゲートテーブル６５を参照して、患部位置集合６７のうちのそのサロゲート信号値に対応する位置の第１点７４を算出する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、視線７２のうちの第１点７４に最も近い第２点７５を算出する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、入力装置を介してユーザにより入力される比に第１点７４と第２点７５とを結ぶ線分を内分する第３点７６を算出する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、入力装置を介してユーザにより予め入力された情報に基づいて第１点７４と第２点７５と第３点７６とから選択された１つの点の位置を患部位置として算出する。
【００７０】
放射線治療装置制御装置２は、ステレオ視方式で算出された患部位置に基づいて、または、シングルイメージ方式で算出された患部位置に基づいて、治療用放射線２３の照射軸がその患部位置を通るように、首振り機構１５を制御する（ステップＳ６）。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その透過画像に基づいて照射野の形状を算出し、その算出された形状に治療用放射線２３の照射野が形成されるようにマルチリーフコリメータ２０を制御する（ステップＳ７）。放射線治療装置制御装置２は、さらに、治療用放射線照射装置１６を用いて、治療用放射線２３を患者に照射する（ステップＳ８）。このとき、放射線治療装置制御装置２は、第１点７４と第２点７５との距離が予め設定された閾値より大きいときに、治療用放射線２３を出射しないように治療用放射線照射装置１６を制御する。
【００７１】
放射線治療装置制御装置２は、患者４３の患部６０に照射された治療用放射線２３の線量がその治療計画の線量になるまで、ステップＳ１〜ステップＳ８の動作を繰り返して周期的に実行する。
【００７２】
放射線治療装置制御装置２は、ステップＳ１で撮影された２つの透過画像のうちの１つの透過画像のみに基づいて患者４３の患部６０の位置を高精度に算出することができない。このような放射線治療する動作によれば、放射線治療装置制御装置２は、ステップＳ１で撮影された２つの透過画像のうちの１つの透過画像が患部６０を映し出しているときに、患部６０の患部位置をより高精度に算出することができる。このため、放射線治療システム１は、患者４３をより高精度に放射線治療することができる。
【００７３】
第１点７４と第２点７５との距離が予め設定された閾値より大きいことは、適切な患部位置が算出されない可能性が高い。このため、第１点７４と第２点７５との距離が予め設定された閾値より大きいときに、治療用放射線２３を出射しないように治療用放射線照射装置１６を制御することによれば、放射線治療システム１は、さらに、信頼度を向上させることができる。
【００７４】
軌跡７１を算出するための透過画像を撮影するイメージャシステムの位置は、放射線治療時に治療用放射線照射装置１６が配置される位置と独立である。このため、軌跡７１は、より確実に、かつ、より高精度に算出されることができ、好ましい。
【００７５】
なお、その放射線治療する動作では、イメージャシステムの１つだけを動作させることにより患部位置を算出することもできる。この場合でも、同様にして、患部６０の患部位置をより高精度に算出することができ、放射線治療システム１は、患者４３をより高精度に放射線治療することができる。このとき、さらに、患者４３に照射される放射線の被曝量を低減することができ、好ましい。
【００７６】
なお、軌跡７１、８２、９１は、放射線治療装置３のイメージャシステムと異なる他の装置を用いて算出することもできる。その装置としては、ＭＲＩや４Ｄ−ＣＴが例示される。このように算出された軌跡を用いた場合であっても、放射線治療装置制御装置２は、同様にして、ステップＳ１で撮影された２つの透過画像のうちの１つの透過画像が患部６０を映し出しているときに、患部６０の患部位置をより高精度に算出することができ、放射線治療システム１は、患者４３をより高精度に放射線治療することができる。
【００７７】
なお、赤外線カメラ５は、患者４３を透過する放射線を用いないで呼吸の位相を計測する他のセンサに置換されることができる。そのセンサとしては、患者が呼吸するときの換気量を測定するスパイロメータが例示される。このようなセンサを備えた場合であっても、放射線治療装置制御装置２は、同様にして、ステップＳ１で撮影された２つの透過画像のうちの１つの透過画像が患部６０を映し出しているときに、患部６０の患部位置をより高精度に算出することができ、放射線治療システム１は、患者４３をより高精度に放射線治療することができる。
【００７８】
図８は、軌跡モデル作成部５１により算出される他の軌跡を示している。その軌跡８２は、線分から形成され、放射線治療装置３のイメージャシステムにより複数の時刻にそれぞれ撮影される複数の透過画像から算出された複数の点８１に基づいて算出される。複数の点８１は、その複数の時刻に患部６０が配置された位置を示している。軌跡８２は、複数の点８１から近似された線分を示している。このような軌跡８２の作成方法としては、最小二乗法が例示される。
【００７９】
図９は、このような軌跡８２を用いたときに、位置算出部５５により算出される複数の点を示している。その複数の点は、第１点８４と第２点８５と第３点８６とを含んでいる。第１点８４は、軌跡８２のうちの視線７２に最も近い点を示している。第２点８５は、視線７２のうちの第１点８４に最も近い点を示している。第３点８６は、第１点８４と第２点８５とを結ぶ線分に含まれる１つの点を示し、入力装置を介してユーザにより入力される比にその線分を内分する点を示している。第３点８６は、さらに、第１点８４と異なり、第２点８５と異なっている。位置算出部５５は、入力装置を介してユーザにより入力される情報に基づいて第１点８４と第２点８５と第３点８６とから選択された１つの点の位置を患部位置として算出する。
【００８０】
このように算出された患部位置は、サロゲート信号を用いて算出される患部位置と比較して、精度が比較的低い。しかしながら、このような患部位置は、サロゲート信号、サロゲートテーブル６５を必要としないで算出されることができる。このため、位置算出部５５は、その患部位置をより容易に、より高速に算出することができる。このとき、放射線治療システム１は、さらに、その患部位置の算出に赤外線カメラ５を必要としない。このため、放射線治療システム１は、赤外線カメラ５を省略することができ、より安価に作製されることができる。軌跡８２のうちの視線７２に最も近い第１点８４は、軌跡８２が曲線であるときに、複数が算出されることがある。軌跡８２が線分に近似されることによれば、第１点８４をより確実に唯一に算出することができ、好ましい。
【００８１】
このとき、照射部５８は、第１点８４と第２点８５との距離が予め設定された閾値より大きいときに、治療用放射線２３を出射しないように治療用放射線照射装置１６を制御する。照射部５８は、さらに、図１０に示されているように、位置算出部５５により直前に算出された患部位置８８−１〜８８−３に基づいて範囲８９を算出する。範囲８９は、患部位置８８−１〜８８−３の次に算出される患部位置が存在すると予測される範囲を示している。照射部５８は、位置算出部５５により次に算出された患部位置が範囲８９に含まれていないときに、治療用放射線２３を出射しないように治療用放射線照射装置１６を制御する。その算出された患部位置が範囲８９に含まれていないことは、その患部位置が適切に算出されていない可能性が高い。このため、このような制御によれば、放射線治療システム１は、さらに、信頼度を向上させることができる。
【００８２】
図１１は、軌跡モデル作成部５１により算出される他の軌跡を示している。その軌跡９１は、なめらかな閉曲線に形成され、複数の部分に分割されている。このとき、軌跡モデル作成部５１により算出されるサロゲートテーブルは、サロゲート信号集合６６を部分軌跡集合に対応付けている。すなわち、サロゲート信号集合６６のうちの任意の要素は、その部分軌跡集合のうちの１つの要素に対応している。その部分軌跡集合の要素は、それぞれ、軌跡９１が分割された部分の１つを示している。
【００８３】
このとき、位置算出部５５は、サロゲートテーブル６５を参照して、患部位置集合６７のうちのサロゲート信号取得部５４により生成されたサロゲート信号値に対応する部分軌跡９２を算出する。位置算出部５５は、部分軌跡９２と視線７２とに基づいて第１点９３と第２点９４と第３点９５とを算出する。第１点９３は、軌跡９１のうちの視線７２に最も近い点を示している。第２点９４は、視線７２のうちの第１点９３に最も近い点を示している。第３点９５は、第１点９３と第２点９４とを結ぶ線分に含まれる１つの点を示し、入力装置を介してユーザにより入力される比にその線分を内分する点を示している。第３点９５は、さらに、第１点９３と異なり、第２点９４と異なっている。位置算出部５５は、入力装置を介してユーザにより入力される情報に基づいて第１点９３と第２点９４と第３点９５とから選択された１つの点の位置を患部位置として算出する。
【００８４】
軌跡９１が曲線であるときに、軌跡９１のうちの視線７２に最も近い第１点９３は、複数が算出されることがあり、視線７２のうちの軌跡９１に最も近い第２点９４は、複数が算出されることがある。軌跡９１のうちの部分軌跡９２から第１点９３が算出されることによれば、第１点９３をより確実に唯一に算出することができ、第２点９４をより確実に唯一に算出することができ、好ましい。
【００８５】
このとき、照射部５８は、位置算出部５５により算出された患部位置に治療用放射線２３を出射するように治療用放射線照射装置１６を制御する。なお、照射部５８は、位置算出部５５により直前に算出された算出結果に基づいて治療用放射線２３を出射しないように治療用放射線照射装置１６を制御することもできる。たとえば、照射部５８は、第１点９３と第２点９４との距離が予め設定された閾値より大きいときに、治療用放射線２３を出射しないように治療用放射線照射装置１６を制御することもできる。さらに、照射部５８は、位置算出部５５により直前に算出された患部位置９６−１〜９６−３に基づいて範囲９７を算出する。範囲９７は、患部位置９６−１〜９６−３の次に算出される患部位置が存在すると予測される範囲を示している。照射部５８は、位置算出部５５により次に算出された患部位置（第１点９３と第２点９４と第３点９５とから選択された１つの点）が範囲９７に含まれていないときに、治療用放射線２３を出射しないように治療用放射線照射装置１６を制御する。このため、このような制御によれば、図１０を用いて説明された既述の制御と同様にして、放射線治療システム１は、さらに、信頼度を向上させることができる。
【００８６】
なお、本発明による特定部位位置計測方法は、ゲーティング照射に適用されることができる。このとき、照射部５８は、位置算出部５５により算出された患部位置が所定範囲内であるときに、治療用放射線照射装置１６を用いて治療用放射線２３を患者に照射し、位置算出部５５により算出された患部位置がその所定範囲内でないときに、治療用放射線２３を出射しないように治療用放射線照射装置１６を制御する。この場合でも、放射線治療システム１は、同様にして、患部６０の患部位置をより高精度に算出することができ、患者４３をより高精度に放射線治療することができ、さらに、患者４３に照射される放射線の被曝量を低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明の放射線治療装置制御装置および特定部位位置計測方法により、被写体の内部に配置される特定部位の特定部位位置をより高精度に測定することができる。さらに、１枚の透過画像を用いてその特定部位位置を算出するときに、複数枚の透過画像を用いてその特定部位位置を算出する技術に比較して、その被写体に照射される放射線の被曝量をより低減することができる。
【符号の説明】
【００８８】
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
５    赤外線カメラ
１１    旋回駆動装置
１２    Ｏリング
１４    走行ガントリ
１５    首振り機構
１６    治療用放射線照射装置
１７    回転軸
１８    回転軸
１９    アイソセンタ
２０    マルチリーフコリメータ
２１    チルト軸
２２    パン軸
２３    治療用放射線
２４    診断用Ｘ線源
２５    診断用Ｘ線源
３２    センサアレイ
３３    センサアレイ
３５    診断用Ｘ線
３６    診断用Ｘ線
４１    カウチ
４２    カウチ駆動装置
４３    患者
５１    軌跡モデル作成部
５２    撮影部
５３    視線算出部
５４    サロゲート信号取得部
５５    位置算出部
５６    首振り駆動部
５７    照射野形状制御部
５８    照射部
６０    患部
６１    体表面マーカ
６５    サロゲートテーブル
６６    サロゲート信号集合
６７    患部位置集合
７１    軌跡
７２    視線
７３    点
７４    第１点
７５    第２点
７６    第３点
８１    複数の点
８２    軌跡
８４    第１点
８５    第２点
８６    第３点
８８−１    患部位置
８８−２    患部位置
８８−３    患部位置
８９    範囲
９１    軌跡
９２    部分軌跡
９３    第１点
９４    第２点
９５    第３点
９６−１    患部位置
９６−２    患部位置
９６−３    患部位置
９７    範囲
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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