(57)【要約】【課題】患者に体動が生じる前に放射線の照射を停止することができる放射線治療装置および放射線治療システムを提供する。【解決手段】本実施形態に係る放射線治療装置は、被検体が体を動かす前に生じる体動の指示を示すその被検体固有の体動脳波パターンを格納する体動脳波パターン格納部と、被検体に放射線を照射する照射部と、被検体固有の脳波パターンを放射線の照射中に収集する脳波パターン収集部と、収集した脳波パターンが格納された体動脳波パターンと一致したとき、放射線の照射を停止させる照射判定部と、を備える。【選択図】  図３
2014171752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が体を動かす前に生じる体動の指示を示す当該被検体固有の体動脳波パターンを格納する体動脳波パターン格納部と、
前記被検体に放射線を照射する照射部と、
前記被検体固有の脳波パターンを前記放射線の照射中に収集する脳波パターン収集部と、
前記収集した脳波パターンが前記格納された体動脳波パターンと一致したとき、前記放射線の照射を停止させる照射判定部と、
を備える放射線治療装置。
【請求項２】
前記被検体が体を動かす前に生じる筋肉を収縮させるための当該被検体固有の体動筋電パターンを格納する体動筋電パターン格納部と、前記被検体固有の筋電パターンを前記放射線の照射中に収集する筋電パターン収集部と、をさらに備え、
前記照射判定部は、
前記収集した筋電パターンが前記格納された体動筋電パターンと一致したとき、前記放射線の照射を停止させる
請求項１に記載の放射線治療装置。
【請求項３】
前記被検体固有の脳波パターンを予め前記体動脳波パターン格納部に登録する体動脳波パターン登録部をさらに備え、
前記体動脳波パターン登録部は、
前記被検体が体を動かす前に生じる体動の指示を示す当該被検体固有の脳波パターンを、当該被検体固有の前記体動脳波パターンとして前記体動脳波パターン格納部に格納する
請求項１または２に記載の放射線治療装置。
【請求項４】
前記被検体固有の筋電パターンを予め前記体動脳波パターン格納部に登録する体動筋電パターン登録部をさらに備え、
前記体動筋電パターン登録部は、
前記被検体が体を動かす前に生じる筋肉を収集させるための当該被検体固有の筋電パターンを、当該被検体固有の前記体動筋電パターンとして前記体動筋電パターン格納部に格納する
請求項２に記載の放射線治療装置。
【請求項５】
前記照射判定部は、
前記収集した脳波パターンと前記格納された体動脳波パターンとの対比において、脳波の画像が示すパターンマッチング処理により一致するか否かを判定する
請求項１から４のいずれか１項に記載の放射線治療装置。
【請求項６】
被検体が体を動かす前に生じる体動の指示を示す当該被検体固有の体動脳波パターンを格納する体動脳波パターン格納部と、
前記被検体に放射線を照射する照射部と、
前記被検体固有の脳波パターンを前記放射線の照射中に収集する脳波パターン収集部と、
前記収集した当該脳波パターンが前記格納された体動脳波パターンと一致したとき、前記放射線の照射を停止させる照射判定部と、
を備える放射線治療システム。
【請求項７】
被検体が体を動かす前に生じる筋肉を収縮させるための当該被検体固有の体動筋電パターンを格納する筋電パターン格納部と、
前記被検体に放射線を照射する照射部と、
前記被検体固有の筋電パターンを前記放射線の照射中に収集する筋電パターン収集部と、
前記収集した筋電パターンが前記格納された体動筋電パターンと一致したとき、前記放射線の照射を停止させる照射判定部と、
を備える放射線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放射線治療装置および放射線治療システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線治療では、治療計画時の撮像によって画像データを生成して、その画像データに基づいて、治療計画データが生成される。そして、治療を行う際には、治療の直前に撮影による画像データを生成して、先に生成された治療計画データに沿って放射線による治療が行われる。
【０００３】
このような放射線による治療では、被曝を伴うため患者の体調にかかる負担を考慮して、放射線による照射をできるだけ抑える取り組みがなされている。
【０００４】
例えば、所定のＸ線撮影装置において、Ｘ線によって患者を撮影する際に患者の体動を検出し、その検出された体動に追従してＸ線撮影部を移動するＸ線撮影装置が開示されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１６０９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、患者の動きに追従してＸ線撮影部を移動するＸ線撮影装置の場合、患者に体動が生じた後に、その体動によるずれを補正する構成となっている。
【０００７】
このため、患者に体動が生じたときには、治療計画にはない部位にＸ線が照射されてしまうとともに、Ｘ線撮影部が体動に追従するまでは、Ｘ線照射を行いたい部位に照射することができない、という問題があった。
【０００８】
すなわち、患者に体動が生じたときには、体動の直後には治療計画にないずれた位置（部位）にＸ線を照射してしまい、Ｘ線撮影部が体動に追従するまではＸ線を癌細胞に照射することができず、正常な細胞が被曝する恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本実施形態に係る放射線治療装置は、被検体が体を動かす前に生じる体動の指示を示すその被検体固有の体動脳波パターンを格納する体動脳波パターン格納部と、被検体に放射線を照射する照射部と、被検体固有の脳波パターンを放射線の照射中に収集する脳波パターン収集部と、収集した脳波パターンが格納された体動脳波パターンと一致したとき、放射線の照射を停止させる照射判定部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係る放射線治療装置を適用した放射線治療システムの一部を示す外観図。
【図２】第１の実施形態に係る放射線治療装置を適用した放射線治療システムの全体を示す構成図。
【図３】第１の実施形態の放射線治療システムの機能を示すブロック図。
【図４】第１の実施形態の放射線治療システムにおいて、放射線を照射中にコンソールが患者の脳波パターンを収集し、収集した脳波パターンが体動脳波パターンと一致した場合に処理する誤照射防止処理の動作を示したフローチャート。
【図５】第２の実施形態に係る放射線治療装置を適用した放射線治療システムの全体を示す構成図。
【図６】第３の実施形態に係る放射線治療装置を適用した放射線治療システムの全体を示す構成図。
【図７】第３の実施形態の放射線治療システムにおいて、コンソールが患者の脳波パターンを収集し、収集したその脳波パターンを体動脳波パターンとして登録する脳波パターン登録処理の動作を示したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本実施形態に係る放射線治療装置について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態では、放射線治療装置を放射線治療システムに適用する場合について説明するが、本実施形態はこれに限定されるものではない。例えば、本実施形態に係る放射線治療装置は、治療装置単体として利用することもできるものであり、また他のシステムに適用して利用することもできる。
【００１２】
また、本実施形態に係る放射線治療装置は、装置自体の制御に関するものであるため、制御を行う構成要素が放射線治療装置に一体として構成されていてもよく、また、別体のコンソール等に設けられていてもよい。そこで、本実施形態では、一例として制御を行う構成要素が別体のコンソールに設けられた場合について説明する。
【００１３】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る放射線治療装置５０を適用した放射線治療システム１の一部を示す外観図である。また、図２は、第１の実施形態に係る放射線治療装置５０を適用した放射線治療システム１の全体を示す構成図である。
【００１４】
図１および図２では、第１の実施形態として放射線治療システム１を示している。この放射線治療システム１は、コンソール１０（図２）、Ｘ線ＣＴ装置（撮像装置）２０、寝台装置３０、治療計画装置４０（図２）、及び放射線治療装置（ライナック：治療計画データに基づいて放射線を照射して治療を行なう放射線治療装置）５０によって構成される。
【００１５】
Ｘ線ＣＴ装置２０、寝台装置３０、及び放射線治療装置５０は、図１に示すように、通常は、検査室に設置される。一方、コンソール１０は、通常は検査室に隣接する制御室に設置される（図１では不図示）。また、治療計画装置４０は、検査室や制御室の外側に設置される（図１では不図示）。
【００１６】
なお、治療計画装置４０は、制御室に設置されてもよく、また、コンソール１０と一体の装置であってもよい。また、Ｘ線ＣＴ装置２０は、撮像装置として利用される装置の例示であり、他の代表的な例としては、ＭＲＩ（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｒｅｓｏｎａｎｃｅ ｉｍａｇｉｎｇ）装置、Ｘ線装置等が挙げられる。
【００１７】
放射線治療システム１のコンソール１０は、図２に示すように、コンピュータをベースとして構成されており、図示しない病院基幹のＬＡＮ（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）等のネットワークと相互通信可能である。コンソール１０は、大きくは、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）１１、メインメモリ１２、画像メモリ１３、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）１４、入力装置１５、及び表示装置１６等の基本的なハードウェアから構成される。
【００１８】
ＣＰＵ１１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師等の操作者によって入力装置１５が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ１１は、メインメモリ１２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ１１は、ＨＤＤ１４に記憶しているプログラム、ネットワークから転送されてＨＤＤ１４にインストールされたプログラム、又は記録媒体ドライブ（図２では不図示）に装着された記録媒体から読み出されてＨＤＤ１４にインストールされたプログラムを、メインメモリ１２にロードして実行する。
【００１９】
なお、ＣＰＵ１１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、コンソール１０を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。また、コンソール１０は、記録媒体ドライブを具備してもよい。
【００２０】
メインメモリ１２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。メインメモリ１２は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ１１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。
【００２１】
画像メモリ１３は、２次元画像データとしてのスライスデータや、３次元画像データとしての治療計画ボリュームデータ及び治療直前ボリュームデータを記憶する記憶装置である。
【００２２】
ＨＤＤ１４は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ１４は、コンソール１０にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、術者等の操作者に対する表示装置１６への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置１５によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。
【００２３】
入力装置１５は、操作者によって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ１１に送られる。
【００２４】
表示装置１６は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、及びディスプレイ等を含んでいる。画像合成回路は、画像データに種々のパラメータの文字データ等を合成した合成データを生成する。ＶＲＡＭは、合成データを、ディスプレイに表示する表示画像データとして展開する。ディスプレイは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）等によって構成され、表示画像データを表示画像として順次表示する。
【００２５】
コンソール１０は、Ｘ線ＣＴ装置２０、寝台装置３０、及び放射線治療装置５０の動作を制御する。また、コンソール１０は、Ｘ線ＣＴ装置２０のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成し、投影データを基に２次元画像データとしてのスライスデータや３次元画像データとしてのボリュームデータを生成する。
【００２６】
放射線治療システム１のＸ線ＣＴ装置２０（図２）は、患者Ｏ（被検体）の癌・腫瘍等の治療部位を含む領域の画像データを表示するために、治療部位を含む領域を撮像する。Ｘ線ＣＴ装置２０は、放射線源としてのＸ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ（ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）２４、回転部２５、高電圧供給装置２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、及び撮像コントローラ２９を設ける。
【００２７】
Ｘ線管２１は、高電圧供給装置２６から供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることで制動Ｘ線を発生させ、Ｘ線をＸ線検出器２３に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。
【００２８】
絞り２２は、絞り駆動装置２７によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２７によって絞り２２の開口を調整することによって、Ｘ線照射範囲を変更できる。
【００２９】
Ｘ線検出器２３は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数チャンネル、スライス方向に複数列のＸ線検出素子を有する２次元アレイ型のＸ線検出器２３（マルチスライス型検知器ともいう。）である。Ｘ線検出器２３のＸ線検出素子は、Ｘ線管２１から照射されたＸ線を検出する。
【００３０】
ＤＡＳ２４は、Ｘ線検出器２３の各Ｘ線検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ２４の出力データは、撮像コントローラ２９を介してコンソール１０に供給される。
【００３１】
回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として保持する。回転部２５は、Ｘ線管２１とＸ線検出器２３とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、絞り２２、Ｘ線検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として患者Ｏの周りに回転できるように構成されている。なお、回転部２５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。
【００３２】
高電圧供給装置２６は、撮像コントローラ２９による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。
【００３３】
絞り駆動装置２７は、撮像コントローラ２９による制御によって、絞り２２におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する機構を有する。
【００３４】
回転駆動装置２８は、撮像コントローラ２９による制御によって、回転部２５がその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように回転部２５を回転させる機構を有する。
【００３５】
撮像コントローラ２９は、ＣＰＵ及びメモリによって構成される。撮像コントローラ２９は、Ｘ線管２１、Ｘ線検出器２３、ＤＡＳ２４、高電圧供給装置２６、絞り駆動装置２７、及び回転駆動装置２８等の制御を行なうことで、寝台装置３０の動作を伴ってスキャンを実行させる。
【００３６】
放射線治療システム１の寝台装置３０（図２）は、天板３３、天板駆動装置３２、及び寝台コントローラ３９を備える。
【００３７】
天板３３は、患者Ｏを載置可能である。天板駆動装置３２は、寝台コントローラ３９による制御によって、天板３３をｙ軸方向に沿って昇降動させる機構と、天板３３をｚ軸方向に沿って進退動させる機構と、天板３３をｙ軸方向を軸として回転させる機構とを有する。
【００３８】
寝台コントローラ３９は、ＣＰＵ及びメモリによって構成される。寝台コントローラ３９は、天板駆動装置３２等の制御を行なうことで、Ｘ線ＣＴ装置２０の動作を伴ってスキャンを実行させる。また、寝台コントローラ３９は、天板駆動装置３２等の制御を行なうことで、放射線治療装置５０の動作を伴って放射線治療を実行させる。
【００３９】
放射線治療システム１の治療計画装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置２０を用いて撮像されてコンソール１０によって生成されたスライスデータ及びボリュームデータを基に、放射線治療装置５０によって放射線治療を行なうための治療計画データを生成する。治療計画装置４０によって生成された治療計画データに基づくコンソール１０の制御の下、放射線治療装置５０によって患者Ｏの診療部位に放射線が照射される。治療計画装置４０は、コンピュータをベースとして構成されており、図示しない病院基幹のＬＡＮ等のネットワークと相互通信可能である。治療計画装置４０は、大きくは、ＣＰＵ４１、メインメモリ４２、治療計画メモリ４３、ＨＤＤ４４、入力装置４５、及び表示装置４６等の基本的なハードウェアから構成される。ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、治療計画装置４０を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、治療計画装置４０は、記録媒体ドライブを具備してもよい。
【００４０】
ＣＰＵ４１の構成は、コンソール１０のＣＰＵ１１の構成と同等である。操作者によって入力装置４５が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メインメモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４４に記憶しているプログラム、ネットワークから転送されてＨＤＤ４４にインストールされたプログラム、又は記録媒体ドライブ（図示しない）に装着された記録媒体から読み出されてＨＤＤ４４にインストールされたプログラムを、メインメモリ４２にロードして実行する。
【００４１】
メインメモリ４２の構成は、コンソール１０のメインメモリ１２の構成と同等である。メインメモリ４２は、ＩＰＬ、ＢＩＯＳ及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。
【００４２】
治療計画メモリ４３は、治療計画データを記憶する記憶装置である。ＨＤＤ４４の構成は、コンソール１０のＨＤＤ１４の構成と同等である。入力装置４５は、コンソール１０の入力装置１５の構成と同等である。表示装置４６は、コンソール１０の表示装置１６の構成と同等である。
【００４３】
治療計画装置４０は、Ｘ線ＣＴ装置２０によって生成された画像データを基に、患者Ｏの治療部位の位置及び治療部位の形状を求め、治療部位に照射すべき放射線（Ｘ線、電子線、中性子線、陽子線、又は重粒子線等）や、そのエネルギー、及び照射野を決定する。なお、本実施形態では、Ｘ線や電子線などいずれの放射線であっても適用できる。
【００４４】
放射線治療システム１の放射線治療装置５０は、一般的にＭＶ（Ｍｅｇａ  ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｖｏｌｔ）級の放射線を発生させることができる。放射線治療装置５０は、放射線の発生口部分に絞り（コリメータ）を設置し、絞りによって治療計画に基づく照射形状及び線量分布を実現する。近年は、絞りとして複数の可動リーフにより複雑な腫瘍の形状に対応した線量分布を形成することができるマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）が多く用いられる。放射線治療装置５０は、絞りによって形成される照射野により放射線の照射量を調整し、患者Ｏの治療部位を消滅又は縮小させる。なお、Ｘ線ＣＴ装置２０、寝台装置３０、及び放射線治療装置５０の組み合わせは、「ライナック−ＣＴ」と呼ばれる。
【００４５】
放射線治療装置５０は、放射線源としての放射線源５１、絞り５２、アーム部５５、高電圧供給装置５６、絞り駆動装置５７、回転駆動装置５８、及び治療コントローラ５９を備える。
【００４６】
放射線源５１は、高電圧供給装置５６から供給された管電圧に応じて放射線を発生させる。
【００４７】
絞り５２は、絞り駆動装置５７によって、放射線源５１から照射される放射線の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置５７によって絞り５２の開口を調整することによって、放射線の照射範囲を変更できる。
【００４８】
アーム部５５は、放射線源５１及び絞り５２を一体として保持する。アーム部５５は、放射線源５１及び絞り５２を一体として患者Ｏの周りに回転できるように構成されている。
【００４９】
高電圧供給装置５６は、治療コントローラ５９による制御によって、放射線の照射に必要な電力を放射線源５１に供給する。
【００５０】
絞り駆動装置５７は、治療コントローラ５９による制御によって、絞り５２における放射線の照射範囲を調整する機構を有する。
【００５１】
回転駆動装置５８は、治療コントローラ５９による制御によって、アーム部５５と支持部との接続部を中心として回転するようにアーム部５５を回転させる機構を有する。
【００５２】
治療コントローラ５９は、ＣＰＵ及びメモリによって構成される。治療コントローラ５９は、治療計画装置４０によって生成される治療計画データに従って放射線源５１、高電圧供給装置５６、及び絞り駆動装置５７等の制御を行なうことで、寝台装置３０の動作を伴って治療のための放射線の照射を実行させる。
【００５３】
図３は、本実施形態の放射線治療システム１の機能を示すブロック図である。
【００５４】
コンソール１０のＣＰＵ１１及び治療計画装置４０のＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって、放射線治療システム１は、図３に示すように、撮像実行部６１、画像データ生成部６２、治療計画データ生成部６３、インターフェース部６４、体動脳波パターン格納部６５、脳波パターン収集部６６、照射判定部６７、及び治療実行部６８として機能する。なお、放射線治療システム１の構成要素６１乃至６８の全部又は一部は、放射線治療システム１にハードウェアとして備えられるものであってもよい。
【００５５】
コンソール１０の撮像実行部６１は、Ｘ線ＣＴ装置２０の撮像コントローラ２９と寝台装置３０の寝台コントローラ３９との動作を制御して、治療計画用に、患者Ｏの治療部位を含む領域の撮像を実行させる機能を有する。また、撮像実行部６１は、Ｘ線ＣＴ装置２０の撮像コントローラ２９と寝台装置３０の寝台コントローラ３９との動作を制御して、治療計画後、例えば、治療直前に、患者Ｏの治療部位を含む領域の撮像を実行させる機能を有する。
【００５６】
コンソール１０の画像データ生成部６２は、撮像実行部６１によってＸ線ＣＴ装置２０が取得する透過データ（撮影したデータ）に画像再構成処理等の処理を施して、２次元画像データとしてのスライスデータを生成する機能を有する。また、画像データ生成部６２は、複数スライスに相当するスライスデータを基に、３次元画像データとしてのボリュームデータを生成する機能を有する。具体的には、画像データ生成部６２は、治療計画用の撮像によってスライスデータを生成し、治療計画装置４０による治療計画用のボリュームデータ（治療計画ボリュームデータ）ＶＰを生成する。
【００５７】
また、画像データ生成部６２は、放射線治療装置５０による治療直前の撮像によってスライスデータを生成し、治療直前のボリュームデータ（治療直前ボリュームデータ）ＶＱを生成する。画像データ生成部６２によって生成されたボリュームデータＶＰ，ＶＱは、画像メモリ１３等の記憶装置にそれぞれ記憶される。
【００５８】
図３に示す治療計画装置４０の治療計画データ生成部６３は、画像メモリ１３に記憶された治療計画ボリュームデータＶＰを基に、患者Ｏの体輪郭及び患部領域等を考慮して、照射方向、門数、及び放射線強度等の照射条件を設定し、治療計画を設定することで、治療計画データを生成する機能を有する。治療計画データ生成部６３は、治療計画データを生成する際、治療計画ボリュームデータＶＰを基に、所要領域、例えば放射線を当てたくないＯＡＲ（ｏｒｇａｎ ａｔ ｒｉｓｋ）の輪郭ＳＰを設定する。
【００５９】
例えば、治療計画データ生成部６３は、インターフェース部６４を介してＯＡＲの輪郭ＳＰを設定する。治療計画データ生成部６３によって設定されるＯＡＲの輪郭ＳＰは３次元の位置情報である。治療計画データ生成部６３は、ＯＡＲの輪郭ＳＰを設定する場合、１つのＯＡＲの輪郭ＳＰ１のみを設定してもよいし、複数のＯＡＲの輪郭ＳＰ１，ＳＰ２，…を設定してもよい。また、治療計画データ生成部６３は、治療計画データを生成する際、比較点（アイソセンタ）を設定する場合もある。
【００６０】
なお、治療計画データ生成部６３によって設定される所要領域の輪郭ＳＰは、ＯＡＲの輪郭ＳＰの場合に限定されるものではない。治療計画データ生成部６３によって設定される所要領域の輪郭ＳＰは、治療部位としてのＰＴＶ（ｐｌａｎｎｉｎｇ ｔａｒｇｅｔ ｖｏｌｕｍｅ）の輪郭ＳＰであってもよい。
【００６１】
また、治療計画データ生成部６３は、放射線治療システム１を構成するＸ線ＣＴ装置２０によって生成された治療計画ボリュームデータＶＰを基に、治療計画データを生成するものとして説明するが、その場合に限定されるものではない。治療計画データ生成部６３は、放射線治療システム１の外部の撮像装置によって生成された治療計画ボリュームデータを基に、治療計画データを生成する場合もある。治療計画データ生成部６３によって生成された治療計画データは、治療計画メモリ４３等の記憶装置に記憶される。
【００６２】
治療計画装置４０のインターフェース部６４は、治療計画ボリュームデータＶＰに基づく表示画像を表示装置４６に表示させ、操作者が操作する入力装置４５を介して表示画像上で、ＯＡＲの輪郭ＳＰを選択することを可能とするＧＵＩ等のインターフェースである。
【００６３】
また、本実施形態の放射線治療システム１は、コンソール１０に脳波計測器７０が接続されている。
【００６４】
脳波計測器７０は、患者Ｏの脳波を計測するための脳波計測器である。脳波計測器７０は、脳波を計測することができればよく、例えば、患者Ｏの頭部に数十か所の電極を装着して脳波を計測したり、いわゆるバイオフィードバックと呼ばれる方法を用いた装置によって脳波を計測するようにしてもよい。
【００６５】
コンソール１０の体動脳波パターン格納部６５は、患者Ｏが体を動かす前に生じる体動の指示を示すその患者固有の体動脳波パターンを格納する記憶装置である。ここで、体動脳波パターンとは、患者Ｏの脳波を予め取得して体動との関係を解析し、このあとに体動を生じることが想定される脳波のパターンのことをいう。また、体動脳波パターン格納部６５は、ＨＤＤ１４の一部に設けられているものとする。
【００６６】
コンソール１０の脳波パターン収集部６６は、患者固有の脳波パターンを収集する機能を有している。本実施形態では、脳波計測器７０において計測した患者Ｏの脳波を、脳波パターンとして収集するようになっている。
【００６７】
コンソール１０の照射判定部６７は、放射線治療装置５０の放射線源５１によって患者Ｏに放射線が照射され、その放射線を照射中に患者Ｏの脳波パターンを収集し、収集した患者Ｏの脳波パターンが体動脳波パターン格納部６５に格納された体動脳波パターンと一致したとき、放射線の照射を停止する判定機能を備えている。
【００６８】
例えば、照射判定部６７は、収集した患者Ｏの脳波パターンと体動脳波パターン格納部６５に格納された複数の体動脳波パターンとのパターンマッチング処理を行って、その複数の体動脳波パターンのうちいずれかの体動脳波パターンと所定の比率（例えば、８０％）以上で合致する場合には、その脳波パターンは体動脳波パターンと一致したと判定する。もし、脳波パターンと体動脳波パターンとが一致したと判定したときは、照射判定部６７は、放射線治療装置５０の放射線源５１による放射線の照射を、治療実行部６８に停止させる。
【００６９】
コンソール１０の治療実行部６８は、放射線治療装置５０の治療コントローラ５９と寝台装置３０の寝台コントローラ３９との動作を制御して、患者Ｏの治療部位の治療を実行または放射線の照射を停止させる機能を有する。
【００７０】
（誤照射防止処理）
次に、本実施形態の放射線治療システム１において、コンソール１０が処理する誤照射防止処理の動作について説明する。
【００７１】
図４は、本実施形態の放射線治療システム１において、放射線を照射中にコンソール１０が患者Ｏの脳波パターンを収集し、収集した脳波パターンが体動脳波パターンと一致した場合に処理する誤照射防止処理の動作を示したフローチャートである。なお、図４において、ＳＴに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示している。
【００７２】
まず、放射線治療システム１の寝台装置３０の天板３３上に患者Ｏが載せられると、放射線治療システム１は、寝台装置３０の寝台コントローラ３９の動作を制御して、天板３３をＸ線ＣＴ装置２０の開口部に挿入する。次いで、放射線治療システム１は、図４に示すように、Ｘ線ＣＴ装置２０の撮像コントローラ２９の動作を制御して、治療計画用に、患者Ｏの治療部位を含む領域の撮像を実行する（ステップＳＴ００１）。
【００７３】
次いで、放射線治療システム１は、ステップＳＴ００１によってＸ線ＣＴ装置２０が取得する透過データに画像再構成処理等の処理を施して２次元画像データとしてのスライスデータを生成し、複数スライスに相当するスライスデータを基に３次元画像データとしての治療計画ボリュームデータＶＰを生成する（ステップＳＴ００２）。
【００７４】
ステップＳＴ００２によって生成された治療計画ボリュームデータＶＰは、画像メモリ１３等の記憶装置に記憶される（ステップＳＴ００３）。
【００７５】
放射線治療システム１は、ステップＳＴ００３によって画像メモリ１３に記憶された治療計画ボリュームデータＶＰを基に患者Ｏの体輪郭及び患部領域等を考慮して、照射方向、門数、及び放射線強度等の照射条件を設定して治療計画を設定することで、治療計画データを生成する（ステップＳＴ００４）。なお、放射線治療システム１は、ステップＳＴ００４において、治療計画ボリュームデータＶＰを基に、所要領域としてのＯＡＲの輪郭ＳＰを設定することができる。
【００７６】
ステップＳＴ００４によって生成された治療計画データは、治療計画メモリ４３等の記憶装置に記憶される（ステップＳＴ００５）。
【００７７】
そして、ステップＳＴ００１によって患者Ｏの治療部位を含む領域の撮像が終了すると、放射線治療システム１は、寝台装置３０の寝台コントローラ３９の動作を制御して、天板３３をＸ線ＣＴ装置２０の開口部から退避させる。次いで、放射線治療システム１の寝台装置３０の天板３３から患者Ｏが降ろされる。
【００７８】
その後、放射線治療装置５０による治療が実施される直前に、放射線治療システム１の寝台装置３０の天板３３上に患者Ｏが載せられ、放射線治療システム１は、寝台装置３０の寝台コントローラ３９の動作を制御して、天板３３をＸ線ＣＴ装置２０の開口部に挿入する。次いで、放射線治療システム１は、Ｘ線ＣＴ装置２０の撮像コントローラ２９の動作を制御して、治療直前に、患者Ｏの治療部位を含む領域の撮像を実行する（ステップＳＴ００６）。
【００７９】
放射線治療システム１は、ステップＳＴ００６によってＸ線ＣＴ装置２０が取得する透過データに画像再構成処理等の処理を施して２次元画像データとしてのスライスデータを生成し、複数スライスに相当するスライスデータを基に、３次元画像データとしての治療直前ボリュームデータＶＱを生成する（ステップＳＴ００７）。
【００８０】
ステップＳＴ００７によって生成された治療直前ボリュームデータＶＱは、画像メモリ１３等の記憶装置に記憶される（ステップＳＴ００８）。なお、放射線治療システム１は、ステップＳＴ００８によって画像メモリ１３に記憶された治療直前ボリュームデータＶＱを基に、治療計画メモリ４３に記憶されたＯＡＲの輪郭ＳＰに対応するＯＡＲの輪郭ＳＱを設定することができる。
【００８１】
次いで、放射線治療システム１は、放射線治療装置５０の治療コントローラ５９の動作を制御して、患者Ｏの治療部位の治療を実施する（ステップＳＴ００９）。
【００８２】
放射線治療システム１の脳波パターン収集部６６は、患者Ｏの放射線治療が開始されると、その患者Ｏの治療部位に対して放射線治療中は、脳波計測器７０を介してその患者固有の脳波パターンを収集する（ステップＳＴ０１０）。
【００８３】
放射線治療システム１の照射判定部６７は、脳波パターン収集部６６において収集した脳波パターンを取得して、取得したその脳波パターンが体動脳波パターン格納部６５に格納された体動脳波パターンと一致するか否かの判定を行う（ステップＳ０１１）。ここで、取得したその脳波パターンが体動脳波パターン格納部６５に格納された体動脳波パターンと一致した場合には（ステップＳＴ０１１のＹｅｓ）、照射判定部６７は、治療実行部６８を制御して、放射線治療装置５０による治療を停止する（ステップＳ０１２）。
【００８４】
一方、取得したその脳波パターンが体動脳波パターン格納部６５に格納された体動脳波パターンと一致しない場合には（ステップＳＴ０１１のＮｏ）、ステップＳ０１２において治療を終了するか否かを判定し、入力装置１５から治療を終了する旨の入力がなされた場合には（ステップＳ０１３のＹｅｓ）、患者Ｏの治療を終了する。
【００８５】
これに対し、入力装置１５から治療を終了する旨の入力がされない場合には（ステップＳ０１３のＮｏ）、コンソール１０のＣＰＵ１１は、ステップＳ００９に移行して、継続して患者Ｏの治療を続行する。
【００８６】
以上説明したように、本実施形態では、放射線治療システム１におけるコンソール１０のＣＰＵ１１は、ステップＳ０１０およびＳ０１１において、放射線治療中に収集した患者Ｏの脳波パターンが体動脳波パターンと一致したとき、放射線治療装置５０の治療コントローラ５９と寝台装置３０の寝台コントローラ３９とを制御して、放射線の照射を停止する。
【００８７】
これにより、本実施形態に係る放射線治療装置５０を適用した放射線治療システム１は、患者Ｏに体動が生じる前に放射線の照射を未然に停止することができるので、治療計画にはない部位に放射線が照射されてしまうことがなく、また、正常な細胞が被曝する恐れも生じない。
【００８８】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、放射線治療システム１は、放射線治療中に患者Ｏの脳波パターンを収集して、収集した脳波パターンが患者固有の体動脳波パターンと一致した時には、放射線の照射を停止するようになっていた。
【００８９】
第２の実施形態では、第１の実施形態に加え、患者固有の体動筋電パターンを格納する体動筋電パターン格納部と、患者固有の筋電パターンを収集する筋電パターン収集部と、をさらに備えるようになっている。
【００９０】
図５は、第２の実施形態に係る放射線治療装置を適用した放射線治療システム１Ａの全体を示す構成図である。図５に示した第２の実施形態の放射線治療システム１Ａが図３に示した第１の実施形態の放射線治療システムと異なる点は、体動筋電パターン格納部６９、筋電センサ７１、及び筋電パターン収集部７２と、をさらに備えている点である。
【００９１】
体動筋電パターン格納部６９は、患者Ｏが体を動かす前に生じる筋肉を収縮させるための患者固有の体動筋電パターンを格納するようになっている。また、体動筋電パターン格納部６９は、体動脳波パターン格納部６５と同様に、ＨＤＤ１４Ａ（ＨＤＤ１４（図２等）と同等）に格納されていることとする。
【００９２】
筋電センサ７１は、患者Ｏの筋電信号を取得するセンサである。具体的には、患者Ｏの皮膚表面に貼付して、患者Ｏの筋電信号を取得するセンサを想定しているが、本実施形態はこれに限定されるものではない。すなわち、患者Ｏの筋電信号を取得できる形態であればよく、いわゆるバイオフィードバックと呼ばれる方法を用いる装置によって筋電信号を取得するようにしてもよい。
【００９３】
ここで、筋肉は、多くの筋肉繊維と呼ばれる繊維から構成されており、運動神経を通して脳からの信号を受信することにより収縮を起こすようになっている。この筋肉の収縮を起こす際に筋肉から電位が発生し、この電位のことを筋電位といい、そして、この筋電の情報を筋電信号ということにする。
【００９４】
筋電パターン収集部７２は、筋電センサ７１から患者固有の筋電パターンを収集するようになっている。この筋電パターンとは、筋電信号が示す患者固有の動作パターンのことをいうことにする。
【００９５】
また、図５に示す第２の実施形態の放射線治療システム１Ａでは、ＣＰＵ１１（図２等）と同等のＣＰＵ１１Ａがプログラムを実行することにより、照射判定部６７Ａを備えるようになっている。
【００９６】
この照射判定部６７Ａは、図３に示した照射判定部６７の機能に加え、さらに、放射線治療装置５０の放射線源５１（図２）によって患者Ｏに放射線が照射され、その放射線を照射中に患者Ｏの筋電パターンを収集し、収集した患者Ｏの筋電パターンが体動筋電パターン格納部６９に格納された体動筋電パターンと一致したとき、放射線の照射を停止する判定機能を備えている。
【００９７】
例えば、照射判定部６７Ａは、収集した患者Ｏの筋電パターンと体動筋電パターン格納部６９に格納された複数の体動筋電パターンとのパターンマッチング処理を行って、その複数の体動筋電パターンのうちいずれかの体動筋電パターンと所定の比率（例えば、８０％）以上で合致する場合には、その筋電パターンは体動筋電パターンと一致したと判定する。筋電パターンと体動筋電パターンとが一致したと判定したときは、照射判定部６７Ａは、放射線治療装置５０の放射線源５１による放射線の照射を、治療実行部６８に停止させる。
【００９８】
このように、第２の実施形態では、第１の実施形態の脳波パターンを収集し、収集した脳波パターンが体動脳波パターンと一致したときに放射線の照射を停止する機能に加え、さらに、筋電パターンを収集し、収集した筋電パターンが体動筋電パターンと一致したときに放射線の照射を停止する機能を、重畳的に備えている。
【００９９】
即ち、第１の実施形態の脳波パターンによって放射線の照射を判定する第１の機能と、第２の実施形態の筋電パターンによって放射線の照射を判定する第２の機能を備え、この第１の機能と第２の機能の組み合わせにより、次の３つのパターン（機能）を備えている。
【０１００】
第１のパターンは、脳波パターンが体動脳波パターンと一致し、かつ筋電パターンが体動筋電パターンと一致した場合に放射線の照射を停止させるパターンである。次に、第２のパターンは、脳波パターンが体動脳波パターンと一致した場合、または筋電パターンが体動脳波パターンと一致した場合に放射線の照射を停止させるパターンである。そして、第３のパターンは、脳波パターンによる判定（第１の機能）、または筋電パターンによる判定（第２の機能）の少なくともいずれか一方の機能により、放射線の照射を停止させるパターンである。
【０１０１】
これにより、第２の実施形態では、第１の実施形態に比べ、患者Ｏに体動が生じる前に、より確実に放射線の照射を未然に停止することができるので、さらに、治療計画にはない部位に放射線が照射されてしまうことがなく、また、正常な細胞が被曝する恐れが生じない。
【０１０２】
なお、フローチャートにおける照射判定部６７Ａの動作については、ステップＳＴ０１１（図４）で照射判定部６７が判定する脳波パターンを筋電パターンに変更した処理を、照射判定部６７に付加したものであるため、ほぼ同様の動作となる。そのため説明は省略する。なお、照射判定部６７において判定した脳波パターンの代わりに筋電パターンを採用し、第１の実施形態で説明した脳波パターンを筋電パターンに変更した形態により実施するようにしてもよい。
【０１０３】
（第３の実施形態）
第１の実施形態及び第２の実施形態では、脳波パターン又は筋電パターンを収集して、放射線治療中に取得した患者Ｏの脳波パターン又は筋電パターンが、体動脳波パターン又は体動筋電パターンと一致したとき、放射線の照射を停止するように構成されていた。
【０１０４】
第３の実施形態では、患者固有の脳波パターン又は筋電パターンを、予め体動脳波パターン格納部又は体動筋電パターン格納部に登録する体動パターン登録部をさらに備えるようになっている。
【０１０５】
図６は、第３の実施形態に係る放射線治療装置を適用した放射線治療システム１０Ｂの全体を示す構成図である。図６に示した第３の実施形態の放射線治療システム１０Ｂが図５に示した第２の実施形態の放射線治療システム１０Ａと異なる点は、照射判定部６７Ａに体動パターン登録部７３を備えた照射判定部６７Ｂの構成となっている点である。
【０１０６】
この体動パターン登録部７３は、患者固有の脳波パターンを予め体動脳波パターン格納部６５に登録する機能を有している。また、体動パターン登録部７３は、脳波パターンのみではなく、筋電パターンも予め体動筋電パターン格納部６９に登録する機能も有している。なお、体動パターン登録部７３は、任意の構成要素であるため、脳波パターン又は筋電パターンの少なくともいずれか一方を登録するようにしてもよい。
【０１０７】
なお、体動パターン登録部７３は、照射判定部６７Ｂの一部の機能に含まれて構成されるようになっているが、本実施形態の体動パターン登録部７３の機能は、これに限定されるものではなく、どこに構成されてもよい。
【０１０８】
（脳波パターン登録処理）
次に、本実施形態の放射線治療システム１Ｂにおいて、コンソール１０Ｂが処理する脳波パターン登録処理の動作について説明する。なお、本実施形態では、一例として、脳波パターンを登録する場合について説明するが、筋電パターンを登録する場合であっても、同様である。
【０１０９】
図７は、本実施形態の放射線治療システム１Ｂにおいて、コンソール１０Ｂが患者Ｏの脳波パターンを収集し、収集したその脳波パターンを体動脳波パターンとして登録する脳波パターン登録処理の動作を示したフローチャートである。なお、図７において、ＳＴに数字を付した符号は、フローチャートの各ステップを示している。
【０１１０】
図６に示すコンソール１０Ｂは、ＣＰＵ１１Ｂがプログラムを実行することにより、体動パターン登録部７３が有する脳波パターン登録処理が実行される。この脳波パターン登録処理では、操作者が患者Ｏに対して、例えば、「右手を挙げてください。」、「左手を挙げてください。」、「右足を挙げてください。」、「左足を挙げてください。」、「体を右方向にねじってください。」、「体を左方向にねじってください。」などの行動を依頼する。
【０１１１】
第３の実施形態では、コンソール１０Ｂは、操作者が患者Ｏに行動を依頼し、患者Ｏの体が動く前の脳波パターンを計測する（ステップＳＴ１０１）。具体的には、体動パターン登録部７３は、操作者が依頼した行動に対し、脳波パターン収集部６６を介して脳波計測器７０からその行動に対応する脳波パターンを収集する。
【０１１２】
そして、この脳波パターン登録処理では、複数の行動を依頼して多くの脳波パターンを収集することにより、放射線治療装置５０における放射線の照射を停止する確率を高めることができる。また、同一の動作であっても、その同一の動作を複数回動作してもらうことにより複数の脳波パターンを収集することができるので、サンプル数の増加により脳波パターンの画像処理（例えば、パターンマッチング）を行う際の精度を上げることができる。
【０１１３】
そして、体動パターン登録部７３は、収集した脳波パターンを体動脳波パターンとして、体動脳波パターン格納部６５に登録する（ステップＳＴ１０２）。具体的には、体動パターン登録部７３は、収集したその脳波パターンを、患者固有の体動脳波パターンとして体動脳波パターン格納部６５に格納する。
【０１１４】
以上説明したように、第３の実施形態では、体動パターン登録部７３が脳波パターンを登録する脳波パターン登録処理を行うことにより、収集した脳波パターンを、患者Ｏが体を動かす前に生じる体動の指示を示す患者固有の体動脳波パターンとして体動脳波パターン格納部６５に登録することができる。
【０１１５】
なお、この脳波パターンや筋電パターンは、患者Ｏごとにそれぞれ異なるため、治療直前、例えば、治療直前ボリュームデータＶＱを生成するタイミング（ステップＳＴ００６の前）や治療の実施の直前（ステップＳＴ００９の前）で患者Ｏの脳波や筋電信号を取得して特徴解析することが望ましい。
【０１１６】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【０１１７】
また、本発明の実施形態では、フローチャートの各ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理の例を示したが、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別実行される処理をも含むものである。
【符号の説明】
【０１１８】
１、１Ａ、１Ｂ  放射線治療システム
１０、１０Ａ、１０Ｂ  コンソール
１０、１１Ａ、１１Ｂ  ＣＰＵ
２０  Ｘ線ＣＴ装置
２９  撮像コントローラ
３０  寝台装置
３３  天板
３９  寝台コントローラ
４０  治療計画装置
５０  放射線治療装置
５９  治療コントローラ
６１  撮像実行部
６２  画像データ生成部
６３  治療計画データ生成部
６４  インターフェース部
６５  体動脳波パターン格納部
６６  脳波パターン収集部
６７、６７Ａ、６７Ｂ  照射判定部
６８  治療実行部
６９  体動筋電パターン格納部
７０  脳波計測器
７１  筋電センサ
７２  筋電パターン収集部
７３  体動パターン登録部
【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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