(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水平回転軸を中心として回転する放射線照射ヘッドを有し前記水平回転軸上のアイソセンタに放射線を照射する放射線治療機と、前記放射線治療機に近接して設けられ前記放射線治療機の方向に移動可能な断層像撮像機と、前記放射線治療機と断層像撮像機との両方で使用され前記水平回転軸に対して水平長手方向及びこの水平方向に対して一定の角度を持った方向に移動可能な治療ベッドとを備え、
前記断層像撮像機の移動方向と前記放射線治療機の水平回転軸とが同一軸上ではなく或る角度をもって設置されることを特徴とする放射線治療装置。
【請求項２】
放射線治療機と断層像撮像機との両方で使用される治療ベッドの回転中心軸から放射線治療機のアイソセンタ軸までの距離と、治療ベッドの回転中心軸から前記断層像撮像機の水平方向の撮像中心までの距離とが等しく設置されることを特徴とする請求項１に記載の放射線治療装置。
【請求項３】
放射線治療機と断層像撮像機との両方で使用される治療ベッドの座標値を検出し保持する手段と、検出された治療ベッドの位置情報に基づいて前記断層像撮像機の移動を制御する手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の放射線治療装置。
【請求項４】
断層像撮影時に断層像面の患部位置を検出する手段と、検出された患部位置情報と断層像撮像機のアイソセンタ位置との座標の差を表示する表示手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の放射線治療装置。
【請求項５】
断層像撮影時に断層像面の患部位置を検出する手段と、検出された位置情報に基づき放射線治療機による治療前に治療ベッドの座標値を検出しながら目的とする座標位置まで駆動制御する手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の放射線治療装置。
【請求項６】
治療ベッドは、治療ベットの座標値を検出し保持する手段と治療ベットを目的とする座標位置まで駆動制御する手段とを備え、断層像撮像機は、断層像撮像機の移動を制御する手段と断層像撮像時に断層像面の患部位置を検出する手段とを備え、上記の各手段を通信可能に接続すると共に、他の関連機器とも接続し、関連機器からの諸情報を、上記断層像撮像機による撮像時の際や放射線治療機による治療時の際に活用可能な構成としたことを特徴とする請求項１に記載の放射線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放射線治療装置に関し、詳しくは、放射線治療機と断層像撮像機とこの放射線治療機と断層像撮像機との両方で使用される治療ベッドとを備えた放射線治療装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図９は、例えば特開平０５−３０９０９１号公報に示された従来の放射線治療装置の構成図である。図において、１はアイソセンタ、４は治療ベッド天板、３はベッド基盤、８はレール、６はコンピュータ処理Ｘ線断層撮像機のガントリー、７は仮想アイソセンタ（撮像中心）を示す。
【０００３】
次にこの放射線治療装置の動作について説明する。
患者が載せられる治療ベッドとしての治療ベッド天板４は、ベッド基盤３の上に設けられており、この治療ベッドは、ベット基盤３に対してベッドの長手方向、上下方向及び水平方向に移動できる。そして、このベッド基盤３は床上に敷設されたレール８上を移動可能に設けられている。
ベッド基盤３は、放射線治療機とこの放射線治療機に対面して設置された断層撮像機６、例えばコンピュータ処理Ｘ線断層撮像機（以下、Ｘ線ＣＴ装置とも称す）との間を、レール８に沿って移動し、治療ベッド即ち治療ベッド天板４に固定された患者のＣＴ断層画像を撮る。
撮られた断層画像に基づいて患部の位置決めが終了した後、患者が固定された治療ベッド天板４を乗せたベッド基盤３が、断層撮像機としてのＸ線ＣＴ装置から放射線治療機にレール８上を送られて、放射線治療機による治療が実施される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の放射線治療装置は、上記のように構成されていたので、治療ベッドは、患部の位置決めのためにＸ線ＣＴ装置６へと送られ、次には、治療のために放射線治療機へと、レール８に沿って往復移動しなければならず、このため、放射線治療機で治療に当たるに際し、先に位置きめされた治療ベッド位置即ち患部位置が所定の位置に位置しているか、という再現性の精度に問題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、患部の位置決め時と治療時における患部位置の再現性の精度が高い放射線治療装置の提供を目的とする。
【０００６】
又、この発明の他の目的は、構成機器を比較的自由に配置構成でき、装置が設置される部屋の制約を受けることの少ない放射線治療装置の提供を目的とする。
【０００７】
又、この発明の他の目的は、患部の位置決めと治療の利便性とを向上させ、これらにかかる所要時間が短縮された放射線治療装置の提供を目的とする。
【０００８】
又、この発明の他の目的は、機器間の干渉の検出を自動的に行う放射線治療装置の提供を目的とする。
【０００９】
又、この発明の他の目的は、位置決めした患部位置に正確に治療ビームが当たる放射線治療装置の提供を目的とする。
【００１０】
又、この発明の他の目的は、他の機器の治療に関する情報を利用し、精度の高い治療を行うことができる放射線治療装置の提供を目的とする。
【００１１】
又、この発明の他の目的は、Ｘ線ＣＴ装置で得られた３次元の情報を治療に有効に使用することができる放射線治療装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る放射線治療装置は、水平回転軸を中心として回転する放射線照射ヘッドを有し前記水平回転軸上のアイソセンタに放射線を照射する放射線治療機と、前記放射線治療機に近接して設けられ前記放射線治療機の方向に移動可能な断層像撮像機と、前記放射線治療機と断層像撮像機との両方で使用され前記水平回転軸に対して水平長手方向及びこの水平方向に対して一定の角度を持った方向に移動可能な治療ベッドとを備え、前記断層像撮像機の移動方向と前記放射線治療機の水平回転軸とが同一軸上ではなく或る角度をもって設置されるものである。
【００１４】
又、この発明の放射線治療装置は、治療ベッドの回転中心軸から放射線治療機のアイソセンタ軸までの距離と、治療ベッドの回転中心軸から断層像撮像機の水平方向仮想アイソセンタ（撮像中心）までの距離とを等しくなるよう配置したものである。
【００１５】
又、この発明の放射線治療装置は、治療ベッドの駆動各軸の位置情報を検出して治療ベッドの位置即ち患部位置を検出し、この患部位置情報が断層像撮像機へ伝送され、患部位置情報を基にして断層像撮像機の移動が制御されるように構成されたものである。
【００１６】
又、この発明の放射線治療装置は、断層像撮像機による患部位置と仮想アイソセンタ（撮像中心）の座標差を表示する表示手段を備えたものである。
【００１７】
又、この発明の放射線治療装置は、断層像撮像機による患部位置と仮想アイソセンタ（撮像中心）の座標差を検出し、この位置情報を治療ベッドの制御部へ伝送し、治療ベッドの制御部はこの位置情報を基にして、患部位置がアイソセンタ位置になるように自動的に駆動されるよう構成したものである。
【００１８】
又、この発明の放射線治療装置は、治療ベッドが、治療ベットの座標値を検出し保持する手段と治療ベットを目的とする座標位置まで駆動制御する手段とを備え、断層像撮像機は、断層像撮像機の移動を制御する手段と断層像撮像時に断層像面の患部位置を検出する手段とを備え、上記の各手段を通信可能に接続すると共に、他の関連機器とも接続し、関連機器からの諸情報を、上記断層像撮像機による撮像時の際や放射線治療機による治療時の際に活用可能な構成としたものである。
尚、関連機器とは、例えば、通信回線で接続されている治療計画装置や患者データベースサーバ等の機器であり、これら機器からの治療計画情報や治療経過情報等の諸情報を、例えば、断層像撮像機による患部位置決め時や放射線治療機による治療時に使用する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、実施の形態１を図について説明する。
図１及び図２において、１は放射線治療機のアイソセンタ、２は放射線源を収納しているガントリヘッド、３は治療ベッドのベッド基盤、４は治療ベッド、５は治療ベッド４の回転中心軸、６はレール８に乗っている断層像撮像機としてのＸ線ＣＴ装置で放射線治療機と対面した位置で取り付けられている。７はＸ線ＣＴ装置の仮想アイソセンタ（撮像中心）、８はレール、９は水平軸で、放射線治療機のガントリヘッド２はこの軸９を中心に回転可能に構成されている。
【００２０】
次に、動作について説明する。
治療ベッド４は、放射線治療機のアイソセンタ１の位置に治療すべき患者の患部部分例えば腫瘍部分を合わせるために、ベッド基盤３に対し、ベッドの長手方向（以下、Ｙ軸方向という）、上下方向（以下、Ｚ軸方向という）、Ｙ軸方向とＺ軸方向に直交する水平方向（以下、Ｘ軸方向という）に移動可能で、治療ベッド回転中心軸５を中心として回転可能となっている。
Ｘ線ＣＴ装置６は、床上のレール８上を走行できるように駆動機能を備え、Ｘ線ＣＴ装置による位置決め時には、先ず、ＣＴ撮影の準備状態として、図１に示すように、放射線治療機の方に最も近づく状態まで、レール８上を走行してくる。このとき、治療ベッド４の位置、詳しくは治療ベット４の天板の位置は、治療ベッド回転中心軸５を中心として回転させ、治療ベッドの長手方向（Ｙ軸方向）に移動させて、Ｘ線ＣＴ装置６の撮像に好適な状態、例えば、当該装置６側に最も治療ベッド４の天板が近づくような位置に予め設定しておく。
Ｘ線ＣＴ装置６により断層像を撮像する場合は、図１の状態から断層像の撮像ピッチによって固定された速度で、Ｘ線ＣＴ装置６はレール８の上を放射線治療機から移動して離れていき、離れていきながら撮像する。
【００２１】
図２は、放射線治療機による治療時の状態を示す。
こうして、Ｘ線ＣＴ装置６による断層像の撮像が終了すると、Ｘ線ＣＴ装置６は、レール８上を、放射線治療機から最も離れる位置まで移動する。
一方、治療ベッド４の天板は、治療ベッド回転中心軸５を中心として、断層像の撮像時に対して１８０度回転して、ベッドの長手方向（Ｙ軸方向）に移動され、必要であれば、上下方向（Ｚ軸方向）、水平方向（Ｘ軸方向）にも移動されて、Ｘ線ＣＴ装置６によって位置決めされた位置が放射線治療機のアイソセンタ１にくるように調整し、治療が行われる。
【００２２】
実施の形態２．
上記実施の形態１においては、放射線治療機とＸ線ＣＴ装置６とは対面して設置され、Ｘ線ＣＴ装置による位置決め時には、放射線治療機による治療時に対して、治療ベッド回転中心軸５に関して治療ベッド４の天板を１８０度回転させて使用する構成であったが、治療ベットの回転は１８０度以外の角度としてもよい。図３は、この実施の形態２を示すもので、１８０度以外の角度で設置された場合の平面図を表した構成図である。
尚、図１並びに図２と同一番号部分は、同一の構成部を表す。又、１０はＸ線ＣＴ装置６の移動方向の軸であり、放射線治療機の水平軸９に対して、或る角度Ａ度とになるように設置されている。
【００２３】
図３においては、Ｘ線ＣＴ装置６が退避して放射線治療機による治療時の位置関係が示されている。Ｘ線ＣＴ装置６による断層像撮像時には、治療ベッド４の天板の位置を図３に示す４ｂの位置とし、上記実施の形態１と同様に、Ｘ線ＣＴ装置６は放射線治療機の方に最も近づく位置まで、即ち、図３において、放射線治療機の水平軸９とＸ線ＣＴ装置の移動方向の軸１０との交点に最も近づく位置まで、図３には図示されていないレール８上を移動して撮像準備に入る。
Ｘ線ＣＴ装置６は、この位置から退避しながら、断層像を撮像する。
このようにして位置決めが完了した後は、Ｘ線ＣＴ装置６が完全に退避した後、治療ベッド４の天板が、治療ベッドの回転軸５の回りを角度Ａ回転して、放射線治療機の方向に設置され、治療が実施される。
一般的に、放射線治療装置が設置される部屋は、放射線を外部に漏らさないように遮蔽された比較的狭い部屋であるため様々な制約を伴うが、この実施の形態２のように、放射線治療機とＸ線ＣＴ装置とを適宜設置することによって、部屋の形態の制約を受けずに機器の配置が比較的自由にでき、治療の効率を優先するように機器を配置することができる。
【００２４】
実施の形態３．
上記実施の形態１並びに２において、更に、放射線治療機のアイソセンタ位置から治療ベッド回転中心軸５までの距離と、Ｘ線ＣＴ装置の仮想アイソセンタ（撮像中心）から治療ベッド回転中心軸５までの距離とを同じに設定すれば、より利便性の向上と治療時間の短縮とを図ることができる。図４はこの実施の形態３を示す構成図である。
図において、放射線治療機のアイソセンタ１と治療ベッド回転中心軸５との距離をＬ１、Ｘ線ＣＴ装置６の仮想アイソセンタ（撮像中心）軸７と治療ベッドの回転中心５の距離をＬ２とし、Ｌ１＝Ｌ２として設置する。この場合、Ｘ線ＣＴ装置の高さ方向の仮想アイソセンタ（撮像中心）は、放射線治療機の水平軸９に一致させるのが、好適である。
図４における治療ベッド４の天板の位置は、Ｘ線ＣＴ装置６による断層像の撮像時の位置を示す。この位置で、断層像が撮像される。
【００２５】
この実施の形態３によれば、放射線治療機による治療時には、Ｘ線ＣＴ装置６は完全に退避した後、治療ベッド４の天板を治療ベッド回転軸中心軸５のまわりに回転させるのみで、患部位置が放射線治療機のアイソセンタ１に一致させることができるので、利便性の更なる向上と治療時間の短縮とを図ることができる。
【００２６】
実施の形態４．
上記実施の形態１において、Ｘ線ＣＴ装置６による断層像撮像の準備のために、Ｘ線ＣＴ装置６が放射線治療機の方向に近づくときに、更に治療ベッドの位置情報を使用すれば、より利便性が大きく、安全な装置を得ることができる。図５は、この実施の形態４を示す図であり、１１は治療ベッド・ガントリ制御装置、１２はＣＴ制御装置である。
【００２７】
治療ベッド・ガントリ制御装置１１は、治療ベッド４の天板並びにベッド基盤３に取り付けられている各移動可能な軸の位置検出器の情報を使用して、治療ベッド４の天板の位置を検出する。この治療ベッド４の天板の位置情報は、ＣＴ制御装置に送られる。
ＣＴ制御装置１２では、この治療ベッド４の天板の位置情報を使用して、Ｘ線ＣＴ装置６が放射線治療器の方向に移動しても治療ベッド４の天板とＸ線ＣＴ装置６とが干渉せず、断層像の撮像のために好適な位置であると判断すれば、移動を開始する。
他方、干渉する場合、或いは、干渉はしないが撮像に適していない位置と判断すれば、移動を開始しない。
このように、治療ベッドの位置情報を使用することによって、より利便性が大きく、安全な装置を得ることができる。
【００２８】
実施の形態５．
上記実施の形態１並びに２において、Ｘ線ＣＴ装置６に更に表示装置を設ければ、利便性を高めることができる。図６はこの実施の形態５を示す構成図であり、図において、１３はＣＴ制御装置１２に接続される表示装置である。
Ｘ線ＣＴ装置６による断層像の撮像結果によって、画像内の座標とスライス番号による腫瘍位置即ち治療すべき患部位置が決定される。
ＣＴ制御装置１２では、この患部位置の座標と仮想アイソセンタ（撮像中心）とのずれが算出され、このずれ量が表示装置１３に表示される。
ずれ量の表示は、例えば、治療ベッド４の天板の長手方向（Ｙ軸方向）、上下方向（Ｚ軸方向）、Ｙ方向とＺ方向に直交する水平方向（Ｘ軸方向）に対して個別に表示する。
Ｘ線ＣＴ装置６による断層撮像が完了し、放射線治療機による治療を実施する前に、この表示装置１３の表示を参照して、治療ベッド４の天板の位置を調整することにより、放射線治療機のアイソセンタ１に治療すべき患部位置を正確に合わせることができる。
【００２９】
実施の形態６．
上記実施の形態５において、放射線治療機における治療時に表示装置１３を参照することによって、手動で調整する方式を示したが、更に、これを自動化すれば、より利便性を高めることができる。図７は、この実施の形態６を示す図であり、Ｘ線ＣＴ装置６に接続されるＣＴ制御装置１２から、放射線治療機に接続されている治療ベッド・ガントリ制御装置１１に対して所要の情報を伝達する。
この実施の形態６は、上記実施の形態５と同様に、ＣＴ制御装置１２において、Ｘ線ＣＴ装置６による断層像の撮像結果によって、画像内の座標とスライス番号による患部位置が自動的に決定される。
【００３０】
ＣＴ制御装置１２では、この患部位置の座標と仮想アイソセンタ（撮像中心）とのずれ量が算出され、この情報が放射線治療機に接続されている治療ベッド・ガントリ制御装置１１に伝送される。
伝送される情報は、例えば、治療ベッド４の天板の長手方向（Ｙ軸方向）、上下方向（Ｚ軸方向）、Ｙ方向とＺ方向に直交する水平方向（Ｘ軸方向）に対して個別にし、治療ベッド・ガントリ制御装置１１に送られる。
治療ベッド・ガントリ制御装置１１は、Ｘ線ＣＴ装置６が完全に退避した後、これ等の情報を基にして、放射線治療機のアイソセンタ１に患部位置が合致するように治療ベッド天板４が駆動され、治療のためのセットアップが実施される。
【００３１】
実施の形態７．
又、治療ベッド４の天板の位置情報と、Ｘ線ＣＴ装置６による断層像から得られる患部位置情報例えば腫瘍の位置情報を相互にやり取りし、更に、他の機器の情報、例えば治療計画装置や、治療経過等の患者固有の情報をやり取りさせる構成とすれば、位置決めから治療に至るまでの作業が効率化し、更に、位置決めが高精度化される。図８はこの実施の形態７を示す構成図である。
図において、１４は通信回線であり、この通信回路１４は専用回線でもよいし、構内ＬＡＮであってもよい。尚、１５は治療計画装置、１６は患者の治療に関するデータ等を記録している患者データベースサーバである。
【００３２】
先ず、治療ベットの天板４の位置情報即ちベッド位置情報と、Ｘ線ＣＴ装置６で撮像された断層像から得られる患部位置の患部位置情報とをやり取りすることによって、上記実施の形態４と実施の形態６とが発揮する機能を同時に実現させる。これによって、前の患者の治療が終了し、次の患者の位置決めの開始の時、治療ベッド・ガントリ制御装置１１は、治療ベッド４の天板をＸ線ＣＴ装置６の方向に回転させ、更に、治療ベッド天板４の位置情報を、ＣＴ制御装置１２に通信回線１４を使用して送る。
【００３３】
Ｘ線ＣＴ装置６に接続されているＣＴ制御装置１２が治療ベッド４の天板の位置によって、干渉しないことを確認した後、Ｘ線ＣＴ装置６は自動的に断層像の撮像開始位置まで、レール８上を移動する。
断層像の撮影後、ＣＴ制御装置１２は、例えば腫瘍位置等の患部位置情報を算出し、通信回線１４を介して、これ等の諸情報を治療ベッド・ガントリ制御装置１１に送る。
治療ベッド・ガントリ制御装置１１は、Ｘ線ＣＴ装置６が完全に退避後、先ず、治療ベッド回転中心軸５を回転させて治療ベッド４の天板を放射線治療機の方向に向けた後、ＣＴ制御装置６からの患部位置情報を使用して、放射線治療機のアイソセンタ１に患部の位置を合わせるように治療ベッド４の天板の位置を駆動する。
【００３４】
一般的に患部は、例えば腫瘍の場合では３次元的な広がりの大きさを持っているため、Ｘ線ＣＴ装置６は３次元的広がりを持つ情報を検出することができるので、必要に応じで、放射線治療機のガントリ２を水平軸９の周りに回転させたり、治療ベッド４の天板をアイソセンタ１の軸まわりに回転させることによって、アイソセンタ１の位置と腫瘍位置即ち治療を行うべき患部位置とを合わせることができる。このための、各軸の移動は、治療ベッド・ガントリ制御装置１１によって、制御される。
更に、治療計画装置１５のデータや、患者データベースサーバ１６のデータ等の所要情報も、Ｘ線ＣＴ装置６による断層像撮像時に、ＣＴ制御装置１２に通信回線を通して転送して、効率的な断層像の撮影を実施したり、放射線治療機による治療時も同様に、治療ベッド・ガントリ制御装置１１がこれらのデータ即ち所要情報を使用して、治療すべき患部位置をアイソセンタ１に効率よく正確に合わせることができる。
【００３５】
【発明の効果】
この発明によれば、放射線治療機に対面して設置された断層像撮像機を、放射線治療機の方向に移動可能としたので、患部位置の位置決め時と治療時における位置の再現性の精度を上げることができる。さらに、断層像撮像機の移動方向と、放射線治療機の水平回転軸の角度を任意に設置することができるので、装置の設置に関する建屋上の制約を小さくすることができる。
【００３７】
又、この発明の他の発明によれば、放射線治療機と断層像撮像機との両方で使用される治療ベッド回転中心軸から放射線治療機のアイソセンタ軸までの距離と、治療ベッドの回転中心軸から断層像撮像機の水平方向の仮想アイソセンタ（撮像中心）までの距離とを等しく設置したので、位置決め完了から放射線治療機による治療までの時間を大幅に短縮することができる。
【００３８】
又、この発明の他の発明によれば、治療ベッドの座標値を検出して、その値を、断層像撮像機が移動するときに治療ベッドと断層像撮像機とが干渉を起こさないように使用するので、より利便性が高く安全な装置を得ることができる。
【００３９】
又、この発明の他の発明によれば、断層像面の特定位置即ち患部位置と、断層像撮像機の仮想アイソセンタ（撮像中心）位置との差の情報を使用して、放射線治療機における治療時の治療ベッドの位置を手動或いは自動で設定しなおすことができるので、治療ビームを患部に正確に当てることができる。
【００４０】
又、この発明の他の発明によれば、治療ベッドのベット位置情報と、断層像面の特定位置即ち患部位置と、断層像撮像機の仮想アイソセンタ（撮像中心）位置との差の情報、更には他の機器が保持する所要の諸情報を、互いに接続された通信回線でやり取りきるので、これら諸情報を使用してより一層精度の高い位置決めと治療を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態１を示す構成図である。
【図２】  実施の形態１において、放射線治療機で治療ベッドを使用する状態を示す図である。
【図３】  実施の形態２を示す構成図である。
【図４】  実施の形態３を示す構成図である。
【図５】  実施の形態４を示す構成図である。
【図６】  発明の形態５を示す構成図である。
【図７】  実施の形態６を示す構成図である。
【図８】  実施の形態７を示す構成図である。
【図９】  従来の装置を示す構成図である。
【符号の説明】
１  放射線治療機のアイソセンタ、２  ガントリヘッド、３  治療ベッドのベッド基盤、４  治療ベッド（治療ベッドの天板）、５  治療ベッドの回転中心軸、６  断層像撮像機（Ｘ線ＣＴ装置）、７  断層像撮像機の仮想アイソセンタ（撮像中心）軸、８  レール、９  水平軸、１０  Ｘ線ＣＴ装置の移動方向軸、１１  治療ベッド・ガントリ制御装置、１２  ＣＴ制御装置、１３  表示装置、１４  通信回線、１５  治療計画装置、１６  患者データデータベースサーバ。
【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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