(57)【要約】【課題】精度の高い放射線による治療を行うことが可能な放射線撮影装置を提供する。【解決手段】放射線撮影装置１は、被検体１０内に挿入された状態で、Ｘ線と異なる治療用の放射線を被検体１０に対して照射する治療用線源１１０を備える治療装置１００とともに使用される。この放射線撮影装置１は、Ｘ線を照射するＸ線管３１と、Ｘ線管３１から照射され、被検体１０を透過したＸ線を検出するＦＰＤ３２とを備える撮影部３と、ＦＰＤ３２で検出されたＸ線に基づいて画像を形成する画像形成部６１と、画像形成部６１で形成された画像を表示する表示部４と、治療開始前の被検体１０のＸ線による第１画像と、治療用線源１１０が挿入され、治療中の被検体１０のＸ線による第２画像であって、治療用の放射線の影響を除去する処理を施した第２の画像とを、いずれも表示部４に表示可能に制御する制御部５とを有する。【選択図】図１
2019187519.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体内に挿入された状態で、Ｘ線と異なる治療用の放射線を前記被検体に対して照射する治療用線源を備える治療装置とともに使用される放射線撮影装置であって、
Ｘ線を照射するＸ線源と、前記Ｘ線源から照射され、被検体を透過した前記Ｘ線を検出する検出器とを備える撮影部と、
前記検出器で検出された前記Ｘ線に基づいて画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で形成された前記画像を表示する表示部と、
治療開始前の前記被検体の前記Ｘ線による第１画像と、前記治療用線源が挿入され、治療中の前記被検体の前記Ｘ線による第２画像であって、前記治療用の放射線の影響を除去する処理を施した第２の画像とを、いずれも前記表示部に表示可能に制御する制御部とを有することを特徴とする放射線撮影装置。
【請求項２】
前記治療用線源は、前記被検体に留置された誘導具を介して、前記被検体内に挿入されるように構成され、
前記第１画像は、前記誘導具を前記被検体内に挿入する前に撮影される画像である請求項１に記載の放射線撮影装置。
【請求項３】
前記撮影部は、さらに、前記Ｘ線源と前記検出器とを対向配置した状態で支持する支持部材を備え、
当該放射線撮影装置は、さらに、前記支持部材の位置情報に基づいて、前記第１画像と前記第２画像との位置調整を行う位置調整部を有する請求項１または２に記載の放射線撮影装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記第２画像を撮影する際の前記Ｘ線の強度が前記第１画像を撮影する際の前記Ｘ線の強度より低くなるように設定する請求項１ないし３のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項５】
前記制御部は、さらに、前記第２画像に基づいて、前記被検体に対する前記治療用線源の位置を判別するとともに、前記治療用線源の移動時間、停止時間および移動距離のうちの少なくとも１つを算出する請求項１ないし４のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項６】
当該放射線撮影装置は、さらに、前記制御部により算出された前記治療用線源の停止時間と予め治療計画により定められた前記治療用線源の停止時間との差が所定の値を超えた場合、および／または前記制御部により算出された前記治療用線源の移動距離と予め治療計画により定められた前記治療用線源の移動距離との差が所定の値を超えた場合、異常を報知する報知部を有する請求項５に記載の放射線撮影装置。
【請求項７】
当該放射線撮影装置は、さらに、前記被検体を載置する天板と、前記天板に対して前記被検体を位置決めする位置決め機構と、前記天板を変位させる変位機構とを備える載置部を有する請求項１ないし６のいずれか１項に記載の放射線撮影装置。
【請求項８】
Ｘ線源と、前記Ｘ線源からのＸ線を検出する検出器とを、アームで支持してなる撮影部と、前記撮影部の撮影により取得された画像を表示する表示部とを備える放射線撮影装置を用いた撮影方法であって、
被検体にＸ線と異なる治療用の放射線を照射する治療用線源を導入するための誘導具を挿入した状態で、前記撮影部の撮影により前記被検体の断層画像を取得する工程と、
前記被検体に前記誘導具および前記治療用線源を挿入した状態で、前記撮影部の撮影により前記被検体の透視画像または撮影画像を取得する工程と、
前記断層画像に基づく画像と前記透視画像または撮影画像とのうちの少なくとも一方を前記表示部に表示する工程とを備えることを特徴とする撮影方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線撮影装置および撮影方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
被検体に放射線源（治療用線源）を挿入して、放射線源から照射される放射線により患部の治療を行う治療装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。放射線源は、円筒状のアプリケータ（誘導具）の導入路を介して、被検体内に導入（誘導）される。導入路は、治療室の内部に設けられた線源格納器に接続される。また、治療室の外部には、放射線源をアプリケータの導入路に挿入するとともに、導入路に沿って移動させる操作を行う操作装置が配置されている。
【０００３】
放射線による治療を行う際には、被検体（患者）の腔内に挿入されたアプリケータの導入路に、操作装置によって線源格納器に格納された放射線源が誘導される。具体的には、放射線源には誘導ワイヤが取り付けられており、操作装置が誘導ワイヤを送出することにより、放射線源をアプリケータの導入路に誘導する。操作装置は、予め定められた治療計画に基づいて、被検体内の所定の位置に、所定の時間、放射線源を停止させる。これにより、放射線源から照射される放射線により患部の治療が行われる。
【０００４】
従来、治療計画から実際の治療は、以下の１〜６の手順で行われている。
１．まず、放射線による治療を実際に行う治療室とは異なる撮影室（例えば、ＣＴ室）において、被検体を天板上に配置し、被検体を開脚した状態としてアプリケータを挿入する。
２．次に、ＣＴ撮影装置のガントリを通過させる際の妨げとならないように、被検体を閉脚させた状態としてＣＴ撮影を行い、被検体の断層画像を取得する。
３．取得した断層画像から、被検体の患部とアプリケータとの相対位置に基づいて、誘導ワイヤの送り量を決定する治療計画を行う。
【０００５】
４．次に、Ｃアーム装置と放射線源を操作する操作装置とが設置された治療室に被検体を移動させる。
５．その後、被検体を天板上に配置して開脚させる。次いで、誘導ワイヤの先端部に模擬線源を取り付け、Ｃアーム装置で透視しながら、決定した送り量分だけ模擬線源を送り出す。この操作により、閉脚状態と開脚状態とで体位が変化した被検体において、模擬線源が目的とした位置に誘導されることを確認する。
６．誘導ワイヤの先端部の模擬線源を放射線源に取り替え、決定した送り量だけ放射線源を送り出し、放射線照射による治療を開始する。
【０００６】
このように、従来の方法では、手順２と手順５とにおいて、被検体の体位が変化することで、患部の形状も変化してしまう。このため、手順５において、再度、患部とアプリケータとの位置関係の確認作業が必要となってしまう。
その際、Ｃアーム装置によりＸ線による透視が行われるため、被検体の被爆量が増加してしまうという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１８５０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、その１つの目的は、被検体の被爆量を抑えつつ、精度の高い放射線による治療を行うことが可能な放射線撮影装置および撮影方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、この発明の一の局面における放射線撮影装置は、被検体内に挿入された状態で、Ｘ線と異なる治療用の放射線を前記被検体に対して照射する治療用線源を備える治療装置とともに使用される放射線撮影装置であって、Ｘ線を照射するＸ線源と、Ｘ線源から照射され、被検体を透過したＸ線を検出する検出器とを備える撮影部と、検出器で検出されたＸ線に基づいて画像を形成する画像形成部と、画像形成部で形成された画像を表示する表示部と、治療開始前の被検体のＸ線による第１画像と、治療用線源が挿入され、治療中の被検体のＸ線による第２画像であって、前記治療用の放射線の影響を除去する処理を施した第２の画像とを、いずれも表示部に表示可能に制御する制御部とを有する。
【００１０】
この発明の一の局面による放射線撮影装置では、同一の装置（撮影部）により、治療開始前の第１画像と治療中の第２画像とを撮影するため、被検体の変位（体位および位置の変化）を防止することができる。よって、放射線撮影装置は、第１画像と第２画像とを正確かつ容易に整合させ得る。これにより、使用者（医師等）は、被検体（例えば、腫瘍組織）と治療用線源との位置関係を正確に把握することができ、精度の高い放射線による治療を行うことができる。また、従来の方法と比べて、被検体の被爆量を抑えることもできる。
【００１１】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、治療用線源は、被検体に留置された誘導具を介して、被検体内に挿入されるように構成され、第１画像は、誘導具を被検体内に挿入する前に撮影される画像である。
本発明によれば、前述したように、第１画像と第２画像とを正確かつ容易に整合させ得る。このため、第１画像と第２画像との位置調整に誘導具の形態（形状）を敢えて用いる必要がない。これにより、誘導具を被検体に留置する時間を短縮することができ、よって被検体の負担を軽減することもできる。
【００１２】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、撮影部は、さらに、Ｘ線源と検出器とを対向配置した状態で支持する支持部材を備え、放射線撮影装置は、さらに、支持部材の位置情報に基づいて、第１画像と第２画像との位置調整を行う位置調整部を有する。
このように構成すれば、第１画像と第２画像とをより正確かつ容易に整合させ得る。
【００１３】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、制御部は、第２画像を撮影する際のＸ線の強度が第１画像を撮影する際のＸ線の強度より低くなるように設定する。
このように構成すれば、第２画像の撮影時における被検体に対するＸ線による被爆量を低減させ、被検体に対する安全性を高めることができるが、一方で、第２画像における被検体の形態がさらに視認し難くなる。したがって、このようなケースに本発明を適用すれば、より顕著な効果が発揮される。
【００１４】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、制御部は、さらに、第２画像に基づいて、被検体に対する治療用線源の位置を判別するとともに、治療用線源の移動時間、停止時間および移動距離のうちの少なくとも１つを算出する。
このように構成すれば、治療用線源の移動時間、停止時間および移動距離のうちの少なくとも１つが制御部により自動的に算出されるので、使用者（医師等）の負担を軽減することができる。また、第２画像に基づいて治療用線源の位置と、治療用線源の移動時間、停止時間および移動距離のうちの少なくとも１つとが算出されるので、それらの精度を向上させることができる。
【００１５】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、放射線撮影装置は、さらに、制御部により算出された治療用線源の停止時間と予め治療計画により定められた治療用線源の停止時間との差が所定の値を超えた場合、および／または制御部により算出された治療用線源の移動距離と予め治療計画により定められた治療用線源の移動距離との差が所定の値を超えた場合、異常を報知する報知部を有する。
このように構成すれば、報知部からの報知に基づいて、使用者が放射線による治療を停止することにより、治療計画と乖離した時間の間、治療用線源から放射線が照射されることを抑制することができる。また、治療用線源が治療計画と乖離した距離を移動した状態（すなわち、治療計画で定められた位置と異なる位置で）、放射線による治療が行われることを抑制することができる。
【００１６】
上記一の局面による放射線撮影装置において、好ましくは、放射線撮影装置は、さらに、被検体を載置する天板と、天板に対して被検体を位置決めする位置決め機構と、天板を変位させる変位機構とを備える載置部を有する。
このように構成すれば、被検体の変位（体位および位置の変化）をより確実に防止することができ、制御部は、第１画像と第２画像とより正確かつ容易に整合させ得る。
【００１７】
上記目的を達成するために、この発明の他の局面における撮影方法は、Ｘ線源と、Ｘ線源からのＸ線を検出する検出器とを、アームで支持してなる撮影部と、撮影部の撮影により取得された画像を表示する表示部とを備える放射線撮影装置を用いた撮影方法であって、
被検体にＸ線と異なる治療用の放射線を照射する治療用線源を導入するための誘導具を挿入した状態で、前記撮影部の撮影により前記被検体の断層画像を取得する工程と、
前記被検体に前記誘導具および前記治療用線源を挿入した状態で、前記撮影部の撮影により前記被検体の透視画像または撮影画像を取得する工程と、
前記断層画像に基づく画像と前記透視画像または撮影画像とのうちの少なくとも一方を前記表示部に表示する工程とを備えることを特徴とする撮影方法。
【００１８】
この発明の他の局面による撮影方法では、同一の装置（撮影部）により、治療開始前の断層画像と治療中の透視画像または撮影画像とを撮影するため、被検体の変位（体位および位置の変化）を防止することができる。よって、断層画像に基づく画像と透視画像または撮影画像とを正確かつ容易に整合させ得る。これにより、使用者（医師等）は、被検体（例えば、腫瘍組織）と治療用線源との位置関係を正確に把握することができ、精度の高い放射線による治療を行うことができる。また、従来の方法と比べて、被検体の被爆量を抑えることもできる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、上記のように、被検体の被爆量を抑えつつ、精度の高い放射線による治療を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態による放射線撮影装置の全体構成を示した模式図である。
【図２】治療装置の全体構成を示した模式図である。
【図３】治療用線源およびアプリケータを示す図である。
【図４】第１画像、第２画像および合成画像を示す図である。
【図５】治療用線源の移動状態および停止状態を判別する方法を説明するための図である。
【図６】治療用線源の移動時間（移動距離）および停止時間を算出する方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の放射線撮影装置および撮影方法について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態による放射線撮影装置の全体構成を示した模式図、図２は、治療装置の全体構成を示した模式図、図３は、治療用線源およびアプリケータを示す図、図４は、第１画像、第２画像および合成画像を示す図、図５は、治療用線源の移動状態および停止状態を判別する方法を説明するための図、図６は、治療用線源の移動時間（移動距離）および停止時間を算出する方法を説明するための図である。
【００２２】
なお、各図では、その特徴を判り易くするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合がある。また、以下に例示される材料、寸法等は一例であって、本発明は、それらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００２３】
放射線撮影装置１は、図１に示すように、被検体１０の患部を放射線により治療する治療装置１００とともに使用される。この放射線撮影装置１は、被検体１０を載置する載置部２と、Ｘ線を用いて被検体１０の撮影を行う撮影部３と、画像を表示する表示部４とを有している。
放射線撮影装置１では、載置部２に被検体１０を載置した状態で、放射線による治療開始前の被検体１０の第１画像と、治療中の被検体１０の第２画像とを撮影部３により撮影する。そして、使用者（医師等）は、表示部５に表示された第１画像および第２画像を確認しつつ、治療装置１００を用いて被検体１０に対して放射線による治療を行う。
【００２４】
まず、放射線撮影装置１の説明に先立って、治療装置１００について説明する。
治療装置１００は、図２に示すように、Ｘ線と異なる治療用の放射線を照射する治療用線源１１０と、治療用線源１１０に接続されたワイヤ１２０と、ワイヤ１２０を送出する送出機構１３０とを備えている。
図３に示すように、治療用線源１１０は、被検体１０に留置されたアプリケータ（ほぼ円筒形状をなす誘導具）１４０を介して、被検体１０内に挿入（誘導）されるように構成されている。また、アプリケータ１４０には、放射線量を測定する線量計（図示せず）や、アプリケータ１４０を被検体１０に対して固定するバルーンカテーテル（図示せず）等が配置される。このようなアプリケータ１４０は、送出機構１３０に線源移送チューブ１５０を介して接続されている。
【００２５】
治療用線源１１０は、被検体１０内に挿入された状態で使用され、被検体１０の内部から患部（例えば、腫瘍組織）に放射線を照射することができる。
治療用の放射線としては、例えばγ線、α線、β線等が挙げられる。中でも、治療用の放射線は、γ線であることが好ましい。γ線は、患部（特に、腫瘍組織）に対する治療効果が高い。また、撮影部３が備える後述するＦＰＤ３２は、Ｘ線に加え、いずれの前記放射線も検出可能であるが、特にγ線を高い感度で検出することができる。このため、治療用の放射線としてγ線を用いれば、第２画像において治療用線源１１０の位置を正確に把握することができる。
γ線を照射可能な治療用線源１１０には、その内部に放射性同位元素（例えば、１９２−Ｉｒ、６０−Ｃｏ等）が密封されている。
【００２６】
さらに、送出機構１３０には、治療計画用ワークステーション１６０が接続されている。治療計画用ワークステーション１６０では治療計画が作成され、送出機構１３０は、治療計画用ワークステーション１６０から送信された治療計画データに基づいて、ワイヤ１２０を送出する。すなわち、ワイヤ１２０の送出量は、送出機構１３０により自動制御される。
また、送出機構１３０は、治療計画データに基づいて、ワイヤ１２０を停止させる。これにより、被検体１０内の所望の位置で、所望の時間の間、治療用線源１１０から患部に対して放射線が照射される。送出機構１３０は、同様に繰り返して作動することにより、複数の位置で、治療用線源１１０から患部に対して放射線が照射される。
【００２７】
次に、放射線撮影装置１の各部について順次説明する。
載置部２は、被検体１０を載置する天板２１と、天板２１上に配置された再構成ボックス２２と、天板２１を変位させる変位機構２３とを備えている。
被検体１０は、気管などの管腔臓器を治療する場合には、脚を伸ばして臥床した状態で天板２１上に配置される。また、被検体１０は、前立腺等に細い管を穿刺して治療する場合には、脚を曲げて臥床した状態で天板２１上に配置される。
【００２８】
再構成ボックス２２は、天板２１に対して被検体１０を位置決めする位置決め機構を構成する。これにより、治療開始前から治療終了時にわたって、被検体１０の変位（体位および位置の変化）を防止または抑制することができる。
また、再構成ボックス２２は、放射線撮影装置１の構造的な歪みなどに起因して生じる可能性がある画像の歪みを補正する機能も備える。具体的には、再構成ボックス２２の上面、底面および側面には、十字状のワイヤが配置されており、このワイヤを撮影部３で撮影することにより、画像の歪みを補正することができる。
【００２９】
撮影部３は、Ｘ線を照射するＸ線管（Ｘ線源）３１と、Ｘ線管３１から照射され、被検体１０を透過したＸ線を検出するＦＰＤ（検出器）３２と、Ｘ線管３１とＦＰＤ３２とを対向配置した状態で支持するＣ型アーム（支持部材）３３とを備えている。
Ｘ線管３１は、図示しない高電圧発生部に接続されており、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させる。
ＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）３２は、その内部に設けられたＸ線変換部（マトリクス状に配置された複数の半導体Ｘ線検出素子等）により、Ｘ線管３１から照射され、被検体１０を透過したＸ線を検出して電荷に変換する。この電荷は、ＦＰＤ３２内の各画素の蓄積容量に一旦保存され、各画素毎に呼び出された後、後述する画像処理部６に信号として出力される。なお、Ｘ線および治療用の放射線を検出可能であれば、ＦＰＤ３２以外の検出器を用いてもよい。
【００３０】
Ｃ型アーム３３は、図示しない変位機構により、天板２１に対して移動および回転可能に構成されている。かかる構成により、放射線撮影装置１は、撮像部３により被検体１０の関心領域を撮影し、３次元画像または断層画像を取得することができる。
関心領域は、被検体１０のうち、治療のために撮影の対象となる領域である。本明細書中において、第１画像および第２画像とは、被検体１０の同一の関心領域の画像である。
なお、アーム（支持部材）の形状は、Ｃ型に限らず、Ｕ型、Ω型等であってもよい。
表示部４は、１つまたは複数のディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ）で構成されている。
【００３１】
放射線撮影装置１は、載置部２、撮影部３および表示部４に接続された制御部５を有している。制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されたコンピュータである。制御部５は、ＣＰＵが所定の制御プログラムを実行することにより、放射線撮影装置１を構成する各部の作動を制御する。
また、放射線撮影装置１は、制御部５に接続された画像処理部６、記憶部７および報知部８を有している。
【００３２】
画像処理部６は、ＣＰＵまたはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等で構成されたコンピュータである。この画像処理部６は、所定の画像処理プログラムを実行する画像形成部６１および位置調整部６２を備えている。
画像形成部６１は、ＦＰＤ３２により検出されたＸ線に基づいて画像（３次元画像または断層画像）を形成するように構成されている。位置調整部６２は、Ｃ型アーム３３の位置情報（位置座標）に基づいて、第１画像と第２画像との位置調整を行うように構成されている。画像処理部６で形成された画像は、制御部５により送信されるとともに、表示部４に表示される。
【００３３】
さらに、画像処理部６は、第１画像および第２画像の少なくとも一方に、サイズ調整、コントラスト増強および色変換のうちの少なくとも１つの画像処理を行うように構成することもできる。
なお、画像処理部６は、制御部５と同一のハードウェア（ＣＰＵ）に画像処理プログラムを実行させることにより、制御部５と一体的に構成されてもよい。
記憶部７は、制御プログラムおよび画像処理プログラムを記憶している。また、記憶部７は、画像処理部６で形成された画像のデータを、Ｃ型アーム３３の位置情報と関連付けて保存するように構成されている。
報知部８は、使用者に対して音や光源の点滅等により、放射線による治療中の異常を報知（警告）するように構成されている。
【００３４】
次に、放射線撮影装置１の作用（使用方法）について説明する。
放射線撮影装置１は、治療装置１００と組み合わせて、例えば、遠隔操作密封小線源治療法（Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｆｔｅｒ  Ｌｏａｄｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ：ＲＡＬＳ）と呼ばれる治療に用いることができる。
ＲＡＬＳ治療法は、子宮、気管および胆管のような管腔臓器に発生した腫瘍組織を治療するために適用される。また、ＲＡＬＳ治療法では、管腔臓器以外にも、前立腺や舌などに発生した腫瘍組織に対して、直接、細い管を穿刺して治療を行うこともできる。
なお、ＲＡＬＳ治療法では、治療用線源１１０を腫瘍組織のごく近傍に数分から１５分程度停止させることにより、集中的に腫瘍組織に対して放射線を照射することができる。これにより、放射線が腫瘍組織に効果的に照射されるので、腫瘍組織以外の部位（正常組織）に放射線が照射されるのを抑制することが可能になる。
【００３５】
図１〜図４を参照して、ＲＡＬＳ治療法の一般的な手順について説明する。
まず、図１に示すように、再構成ボックス２２により被検体１０を天板（治療台）２１の適切な位置に配置（位置決め）する。
その後、図２に示すように、天板４に臥床した被検体１０に対して、アプリケータ１４０を挿入し、例えばバルーンカテーテル等により被検体１０に固定する。
【００３６】
次に、アプリケータ１４０に、治療用線源１１０の停留経路（移動・停止の経路）を規定するためのカテーテル（図示せず）を配置する。
この状態で、Ｃ型アーム３３を被検体１０の体軸方向の回転軸を中心にして回転させる等して撮影部３により、アプリケータ１４０が挿入された状態の被検体１０（関心領域）を撮影する。ＦＰＤ３２で検出された信号は、画像処理部６（画像形成部６１）に送信され、治療開始前の第１画像（ＣＴライク画像）Ｐ１が形成される。
ここで、ＣＴライク画像とは、撮影部３のＣ型アーム３３を１８０°＋α°で回転させることで形成される断層画像である。このＣＴライク画像を形成（生成）する手法には、特開２００２−２６３０９４号公報に記載の手法を採用することができる。
この第１画像Ｐ１のデータは、Ｃ型アーム３３の位置情報と関連付けて記憶部７に記憶されるとともに、治療計画用ワークステーション１６０に送信される。
【００３７】
次に、治療計画用ワークステーション１６０は、第１画像Ｐ１からアプリケータ１４０の内部での治療用線源１１０の配置や、線量評価点（照射された線量を評価するための被検体１０内の位置）、投与線量（投与される予定の線量）を決定して、線量計算を行う。
治療計画用ワークステーション１６０により算出された線量評価点における線量や、リスク臓器（治療対象の腫瘍組織の近傍に位置する正常な臓器）に対する線量が、使用者（医師等）により確認された後、治療計画データが送出機構１３０に送信される。
なお、治療計画データには、治療用線源１１０の送出量、治療用線源１１０の停止位置および治療用線源１１０の停止時間等が含まれる。
【００３８】
次に、送出機構１３０は、治療計画用ワークステーション１６０から送信された治療計画データに基づいて、治療用線源１１０に取り付けられたワイヤ１２０を送出する。これにより、治療用線源１１０が被検体１０内に挿入される。そして、被検体１０内の所望の位置で、所望の時間の間、治療用線源１１０から腫瘍組織に対して放射線が照射される。これにより、腫瘍組織に対して放射線による治療が行われる。
この際、治療用線源１１０の被検体１０内での実際の位置を確認すべく、撮影部３により被検体１０（関心領域）を２方向（Ｚ方向およびＹ方向）から撮影する。ＦＰＤ３２で検出された信号は、画像処理部６（画像形成部６１）に送信され、治療中の第２画像（透視画像または撮影画像）Ｐ２が形成される。
【００３９】
ここで、治療用線源１１０から放射線が照射された状態で、被検体１０にＸ線を照射して画像を撮影すると、ＦＰＤ３２は、Ｘ線管３１からのＸ線に加えて、治療用線源１１０から照射される放射線（例えば、γ線）も検出してしまう。すなわち、画像形成部６１により形成される画像には、治療用線源１１０から放射線が影響を及ぼしてしまう。その結果、この画像では、治療用線源１１０の形態（形状）を視認し得るものの、被検体１０の形態（例えば、骨格の形状等）が視認し難くなる。以下、この画像を「Ｘ線・γ線画像」と言う。
【００４０】
そこで、本実施形態では、例えば、次のようにして、Ｘ線・γ線画像からγ線（治療用の放射線）の影響を除去することにより、第２画像Ｐ２を形成する。
まず、Ｘ線管３１からＸ線が照射されない状態において、被検体１０への治療用線源１１０の挿入動作中に、治療用線源１１０から照射されたγ線をＦＰＤ３２により検出する。そして、画像形成部６１は、Ｘ線管３１からＸ線が照射されない状態で、ＦＰＤ３２に検出された治療用線源１１０からのγ線に基づいて画像（以下、この画像を「γ線画像」と言う。）を形成する。具体的には、画像形成部６１は、治療用線源１１０を被検体１０に挿入する治療装置１００から伝達される治療用線源１１０の移動終了の信号に基づいて、γ線画像を形成する。
【００４１】
形成されたγ線画像は、記憶部７に自動的に取り込まれて保存される。また、治療装置１００による線源２０１の移動および終了（停止）は、それぞれ、複数回行われる場合がある。すなわち、被検体１０の複数の位置で治療用線源１１０を停止させて治療を行う場合がある。この場合、治療用線源１１０の移動を終了させる毎に、画像形成部６１で形成されたγ線画像が記憶部７に自動的に取り込まれて保存される。
なお、γ線画像を形成（撮影）している最中に、Ｘ線管３１からＸ線が照射されてしまうと、γ線画像にＸ線の影響が重畳してしまう。この場合、γ線画像の形成を中断し、Ｘ線管３１からのＸ線の照射が終了した後、γ線画像の形成を再開する。これにより、Ｘ線の影響が重畳していないγ線画像を得ることが可能になる。
また、画像形成部６１は、Ｘ線管３１からＸ線が照射されていない状態で、定期的に、比較的高頻度で検出されたγ線に基づいてγ線画像を形成し、記憶部７に保存するようにしてもよい。この場合、例えば、保存されたγ線画像のうち、最新のγ線画像をγ線の影響を除去するためのγ線画像として用いることができる。
【００４２】
次に、治療装置１００により治療用線源１１０の移動が終了した状態で（すなわち、治療用線源１１０を停止させた状態で）、被検体１０に対してＸ線管３１からＸ線が照射される。このとき、ＦＰＤ３２は、Ｘ線管３１から照射されるＸ線に加えて、治療用線源１１０から照射されるγ線も検出する。このため、画像形成部６１に形成されるＸ線・γ線画像には、γ線の影響が重畳されている。
そこで、画像形成部６１は、Ｘ線管３１から照射され被検体１０を透過したＸ線に対して、被検体１０内に配置された治療用線源１１０から照射されるγ線が重畳されたＸ線・γ線画像の輝度値（画素値）から、Ｘ線管３１からＸ線が照射されない状態で治療用線源１１０から照射されたγ線に基づいて形成されたγ線画像の輝度値（画素値）を差分する。これにより、画像形成部６１は、被検体１０を透過したＸ線によるＸ線画像（第２画像Ｐ２）を形成することができる。具体的には、Ｘ線・γ線画像における各画素の輝度から、γ線画像における各画素の輝度を差分する。これにより、γ線の影響が除去された明確な第２画像Ｐ２を形成することができる。
【００４３】
さらに、本実施形態では、制御部５が、記憶部７に記憶された第１画像Ｐ１を読出した後、図４に示すように、画像形成部６１において第１画像Ｐ１のデータと第２画像Ｐ２のデータとが合成される。ここで、第２画像Ｐ２と合成する第１画像Ｐ１は、好ましくはボリュームレンダリング画像である。このボリュームレンダリング画像は、治療計画用のＣＴライク画像の生成時に取得された３Ｄボリュームデータから、ボリュームレンダリング法により再構成される画像である。以下、第２画像Ｐ２と合成する第１画像Ｐ１を、第１画像（ボリュームレンダリング画像）Ｐ１’と記載する。具体的には、画像形成部６１が、第１画像Ｐ１’の各画素の輝度値（各画素値）に、対応する第２画像Ｐ２の各画素の輝度値（各画素値）を加算する。これにより、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２とが重ね合わされた合成画像Ｐ３が形成される。
その後、制御部５は、この合成画像Ｐ３を表示部４に表示するように制御する。
【００４４】
本発明では、同一の放射線撮影装置１（撮影部３）により、治療開始前の第１画像Ｐ１と治療中の第２画像Ｐ２とを撮影するため、被検体１０の変位（体位および位置の変化）を防止することができる。よって、放射線撮影装置１は、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２とを正確かつ容易に整合させ得る。その結果、本実施形態では、正確に位置合わせ（位置調整）された合成画像Ｐ３が形成される。これにより、使用者（医師等）は、被検体１０（腫瘍組織）と治療用線源１１０との位置関係を正確に把握することができ、精度の高い放射線による治療を行うことができる。また、従来の方法に比べて、被検体１０の被爆量を抑えることもできる。
また、本実施形態では、再構成ボックス２２により、被検体１０の天板２１に対する位置決めがなされるため、被検体１０の変位防止効果をより向上させることができる。なお、被検体１０を天板２１に対して位置決めすることができれば、位置決め機構には、再構成ボックス２２以外の構成を採用することもできる。
加えて、本実施形態では、位置調整部６２がＣ型アーム３３の位置情報に基づいて、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を行うように構成されているので、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２とをより正確かつ容易に整合させて、重ね合わすことができる。
【００４５】
また、放射線による治療は、比較的長い時間行われるため、制御部５は、被検体１０のＸ線による被爆量を最小限にすべく、Ｘ線管３１から照射するＸ線の強度を設定することが好ましい。すなわち、制御部５は、第２画像Ｐ２を撮影する際のＸ線の強度が第１画像Ｐ１を撮影する際のＸ線の強度より低くなるように設定することが好ましい。これにより、被検体１０に対するＸ線による被爆量を低減させ、被検体１０に対する安全性を高めることができるが、一方で、第２画像Ｐ２における被検体１０の形態がさらに視認し難くなる。したがって、このようなケースに本発明を適用すれば、前述したような効果がより顕著に発揮される。
【００４６】
画像処理部６は、さらに、合成画像Ｐ３を表示部４に表示するのに先立って（具体的には、合成画像Ｐ３を形成するのに先立って）、第１画像Ｐ１’および第２画像Ｐ２の少なくとも一方に、サイズ調整、コントラスト増強および色変換のうちの少なくとも１つの画像処理を行うようにしてもよい。これにより、被検体１０と治療用線源１１０との位置関係がより正確に反映された合成画像Ｐ３を形成することや、被検体１０の形態をより正確に確認することができる。その結果、被検体１０に対してより精度の高い放射線による治療を行うことができる。
【００４７】
ここで、ＲＡＬＳ治療法では、被検体１０にアプリケータ１４０を挿入した状態で治療開始前の第１画像Ｐ１を撮影することが一般的である。これは、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を、アプリケータ１４０の形態（形状）に基づいて行うためである。
これに対して、本発明によれば、前述したように、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２とを正確かつ容易に整合させ得る。このため、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整にアプリケータ１４０の形態（形状）を敢えて用いる必要がない。すなわち、第１画像Ｐ１としてアプリケータ１４０を被検体１０内に挿入する前に撮影される画像を用いることができる。これにより、アプリケータ１４０を被検体１０に留置する時間を短縮することができ、よって被検体１０の負担を軽減することもできる。
【００４８】
また、制御部５は、さらに、第２画像Ｐ２に基づいて、被検体１０に対する治療用線源１１０の位置を判別するとともに、治療用線源１１０の移動時間、停止時間および移動距離のうちの少なくとも１つを算出するようにしてもよい。
まず、図５を参照して、治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出する方法について説明する。
【００４９】
本実施形態では、まず、第２画像Ｐ２に基づいて、被検体１０に対する治療用線源１１０の位置が判別（確認）される。これは、例えば、治療用線源１１０の形態（形状）や、第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の輝度値と周辺の組織の輝度値とを比較することにより行われる。
また、治療内容の記録のために、治療用線源１１０の位置を確認するために使用された第２画像Ｐ２は、記憶部７に自動的に記憶するようにしてもよい。
次に、制御部７は、治療用線源１１０が停止状態か移動状態であるかを判別することにより、治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出する。
【００５０】
具体的には、制御部５（画像形成部６１）は、治療用線源１１０による治療中の全ての第２画像Ｐ２を取得する。そして、制御部５は、現在のフレームの第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の位置（図５中実線で示す。）と、過去のフレームの第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の位置（図５中点線で示す。）とを比較する。
その結果、現在のフレームの第２画像Ｐ２と過去のフレームの第２画像Ｐ２とにおいて、治療用線源１１０の位置が実質的に変化していなければ、治療用線源１１０が停止していると判別される。一方、現在のフレームの第２画像Ｐ２と過去のフレームの第２画像Ｐ２とにおいて、治療用線源１１０の位置が変化していれば、治療用線源１１０が移動していると判別される。
【００５１】
そして、本実施形態では、治療用線源１１０が停止している状態の第２画像Ｐ２のフレーム数とフレームレートとに基づいて、治療用線源１１０の停止時間が算出される。一方、治療用線源１１０が移動している状態の第２画像Ｐ２のフレーム数とフレームレートとに基づいて、治療用線源１１０の移動時間が算出される。
なお、フレームとは、動画のもとになる静止画の１コマのことである。また、フレームレート（単位：ｆｐｓ）とは、動画において、単位時間あたりに処理されるフレーム数（静止画像数、コマ数）である。
【００５２】
例えば、図６に示すように、治療用線源１１０が移動している状態の第２画像Ｐ２（移動開始（ｔ１）から移動終了（ｔ２）までの第２画像Ｐ２）のフレーム数がＮ１［枚］であり、フレームレートがＭ［ｆｐｓ］であれば、治療用線源１１０の移動時間ｔは、フレーム数とフレームレートとの商（ｔ＝Ｎ１／Ｍ）により算出される。一方、治療用線源１１０が停止している状態の第２画像Ｐ２（移動の終了（ｔ２）から移動の開始（ｔ３）までの第２画像Ｐ２）のフレーム数がＮ２［枚］であり、フレームレートがＭ［ｆｐｓ］であれば、治療用線源１１０の停止時間ｔは、フレーム数とフレームレートとの商（ｔ＝Ｎ２／Ｍ）により算出される。
【００５３】
このように、治療用線源１１０の移動時間および停止時間が制御部５により自動的に算出されるので、使用者（医師等）の負担を軽減することができる。また、第２画像Ｐ２に基づいて、治療用線源１１０の位置、移動時間および停止時間が算出されるので、それらの精度を向上させることができる。
特に、制御部５は、第２画像Ｐ２のフレーム数とフレームレートとに基づいて、治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出するので、その算出処理を容易に行うことができる。
【００５４】
また、制御部５は、第２画像Ｐ２に基づいて算出した治療用線源１１０の移動時間および停止時間と、治療装置１００が有するワイヤ１２０の送出信号とを比較することが可能である。すなわち、治療装置１００（送出機構１３０）は、ワイヤ１２０の送出を、ワイヤ１２０の送出を開始および停止する信号により制御している。制御部５は、ワイヤ１２０の送出を開始および停止の信号から治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出することが可能である。そして、制御部５は、第２画像Ｐ２から算出された治療用線源１１０の移動時間および停止時間を、それぞれ、ワイヤ１２０の送出を開始および停止する信号から算出された治療用線源１１０の移動時間および停止時間と比較することが可能である。
【００５５】
そして、本実施形態では、制御部５により算出された治療用線源１１０の停止時間と、予め治療計画により定められた治療用線源１１０の停止時間との差が、所定の値（第１閾値）を超えた場合、報知部８が使用者に異常を報知（警告）するように構成されている。具体的には、報知部８は、音や光源の点滅等により異常を使用者に報知する。なお、表示部４に警告を表示することにより、所定の値を超えたこと（異常）を使用者に報知してもよい。
このように、実際に治療用線源１１０から被検体１０の腫瘍組織への放射線の照射時間が、治療計画に予め定められた照射時間から乖離した場合、報知部８（表示部４）による警告が行われる。この警告に基づいて、使用者が被検体１０に対する放射線による治療を停止することにより、治療計画と乖離した時間の間、治療用線源１１０から放射線が被検体１０に対して照射されることを抑制することができる。
【００５６】
また、本実施形態では、図６に示すように、制御部５は、第２画像Ｐ２に基づいて治療用線源１１０の移動距離Ｌを算出するように構成されている。具体的には、治療用線源１１０が移動を開始した時点（ｔ１）の第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の位置（図６中点線で示す。）と、治療用線源１１０が移動を停止した時点（ｔ２）の第２画像における治療用線源１１０の位置（図６中実線で示す。）との差分から、治療用線源１１０の移動距離Ｌを算出することが可能である。
このように、治療用線源１１０の移動距離Ｌが制御部５により自動的に算出されるので、使用者（医師など）の負担を軽減することができる。
【００５７】
そして、本実施形態では、制御部５により算出された治療用線源１１０の移動距離Ｌと、予め治療計画により定められた治療用線源１１０の移動距離との差が、所定の値（第２閾値）を超えた場合に、報知部８が使用者に異常を報知（警告）するように構成されている。具体的には、報知部８は、音や光源の点滅等により異常を使用者に報知する。なお、表示部４に警告を表示することにより、所定の値を超えたこと（異常）を使用者に報知してもよい。
このように、被検体１０のある治療部位から次の治療部位までの距離が、予め治療計画により定められた距離と乖離していた場合、報知部８（表示部４）による報知（警告）が行われる。この警告に基づいて、使用者が被検体１０に対する放射線による治療を停止することにより、治療用線源１１０が治療計画と乖離した距離を移動した状態で（すなわち、治療計画で定められた位置とは異なる位置で）、放射線による治療が行われることを抑制することができる。
【００５８】
［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更（変形例）が含まれる。
上記実施形態では、制御部５は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを重ね合わせた合成画像Ｐ３を表示部４に表示するように制御するが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部５は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２と並べて表示部４に表示するように制御してもよい。この場合、第１画像Ｐ１および第２画像Ｐ２は、表示部４を構成する単一のディスプレイに同時に表示してもよく、併設された２つのディスプレイに別個に表示するようにしてもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、位置調整部６２は、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を、Ｃ型アーム３３の位置情報に基づいて行うが、本発明はこれに限定されない。例えば、位置調整部６２は、第１画像Ｐ１’および第２画像Ｐ２から被検体１０の共通する特徴点を複数抽出し、これらの抽出された特徴点に基づいて、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態では、Ｃ型アーム３３（支持部材）がＸ線管３１とＦＰＤ３２とを一体的に回転可能に支持するが、本発明はこれに限られない。例えば、支持部材は、天板２１に対して、Ｘ線管３１とＦＰＤ３２とを相対的にスライド可能に支持してもよい。
【００６０】
また、上記実施形態では、制御部５は、治療用線源１１０が停止（移動）している状態の第２画像Ｐ２のフレーム数とフレームレートとに基づいて、治療用線源１１０の停止（移動）時間を算出するが、本発明はこれに限られない。例えば、制御部５は、治療用線源１１０が移動を開始した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻と、治療用線源１１０が移動を終了した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻とから、治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出してもよい。
【００６１】
具体的には、図６に示すように、ある時刻でのフレームの第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の位置と、他の時刻でのフレームの第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の位置とを比較することにより、治療用線源１１０が停止または移動しているかが判別される。そして、治療用線源１１０が移動を終了した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻（ｔ２）から、治療用線源１１０が移動を開始した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻（ｔ１）を差分することにより、治療用線源１１０の移動時間（ｔ２−ｔ１）が算出される。また、治療用線源１１０が移動を開始した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻（ｔ３）から、移動を終了した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻（ｔ２）を差分することにより、治療用線源１１０の停止時間（ｔ３−ｔ２）が算出される。
【００６２】
また、上記実施形態では、報知部８は、第１閾値を超えた場合と第２閾値を超えた場合との双方の場合に異常を報知するが、本発明はこれに限られない。例えば、放射線撮影装置１には、第１閾値を超えた場合に異常を報知する第１報知部と、第２閾値を超えた場合に異常を報知する第２報知部とを設けるようにしてもよい。
【００６３】
また、上記実施形態では、治療計画用ワークステーション１６０に送信される第１画像Ｐ１は、ＣＴライク画像であるが、本発明はこれに限られない。例えば、かかる第１画像Ｐ１は、撮影部３により２方向（Ｚ方向およびＹ方向）から撮影された画像であってもよい。
【００６４】
また、上記実施形態では、第２画像Ｐ２と合成もしくは並べて表示する第１画像Ｐ１’は、ボリュームレンダリング画像であるが、本発明はこれに限られない。例えば、かかる第１画像Ｐ１’は、サーフェスレンダリング画像、ＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）画像、ＤＲＲ（Ｄｅｇｉｔａｌ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ  Ｒａｄｉｏｇｒａｐｈｙ）画像、ＭＰＲ（Ｍｕｌｔｉ  Ｐｌａｎａｒ  Ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ）画像等であってもよい。また、治療計画用ワークステーション１６０に送信される撮影部３により２方向（Ｚ方向およびＹ方向）から撮影された画像を、第２画像Ｐ２と合成もしくは並べて表示する第１画像Ｐ１’として用いることもできる。
また、第２画像Ｐ２と並べて表示する画像は、第１画像Ｐ１’に限らず、第１画像Ｐ１であってもよい。さらに、第２画像Ｐ２を表示するタイミングで、第１画像Ｐ１またはＰ１’を非表示にするようにしてもよく、第１画像Ｐ１またはＰ１’を表示するタイミングで、第２画像Ｐ２を非表示にするようにしてもよい。
【００６５】
また、上記実施形態では、位置調整部６２は、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を行うが、本発明はこれに限られない。例えば、位置調整部６２は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２との位置調整を行うようにしてもよい。
また、上記実施形態では、画像処理部６は、合成画像Ｐ３を形成するのに先立って、前述のような画像処理を第１画像Ｐ１’に対して行うが、本発明はこれに限られない。例えば、画像処理部６は、画像処理を第１画像Ｐ１に対して行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１        放射線撮影装置
２        載置部
２１      天板
２２      再構成ボックス
２３      変位機構
３        撮影部
３１      Ｘ線管（Ｘ線源）
３２      ＦＰＤ（検出器）
３３      Ｃ型アーム（支持部材）
４        表示部
５        制御部
６        画像処理部
６１      画像形成部
６２      位置調整部
７        記憶部
８        報知部
１０      被検体
１００    治療装置
１１０    治療用線源
１２０    ワイヤ
１３０    送出機構
１４０    アプリケータ
１５０    線源移送チューブ
１６０    治療計画用ワークステーション
Ｐ１      第１画像
Ｐ２      第２画像
Ｐ３      合成画像
【図１】
2019187519.tif 000003
【図２】
2019187519.tif 000004
【図３】
2019187519.tif 000005
【図４】
2019187519.tif 000006
【図５】
2019187519.tif 000007
【図６】
2019187519.tif 000008