(57)【要約】【課題】  特に子宮頸癌の治療に用いられ、操作性に優れた癌治療装置を提供する。【解決手段】制御部３は、表示画像２３上に、レーザ照射円３１ａ、３１ｂ、・・・を設定する。次に、制御部３は、表示画像２３に現状でのレーザの照射位置３３を表示する。次に、術者は、照射位置３３をレーザ照射円３１ａの方向に移動させる。照射位置３３の移動には、パラレルリンク１３を動作させて、プローブ１１の位置を移動させればよい。操作部による操作によって患部に所定時間レーザを照射することができる。所定時間（例えば、１箇所につき１１分）のレーザの照射が完了すると、レーザ照射円３１ａの色が変化する。次に、術者は、照射位置３３をレーザ照射円３１ｂ、３１ｃ、・・・へ順次移動させ、それぞれのレーザ照射円３１ｂ、３１ｃ、・・・３１ｇへのレーザ照射を繰り返す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
癌治療装置であって、
撮像装置およびレーザ照射部を有するプローブと、
前記プローブを保持し、前記プローブの移動動作を行う駆動機構と、
前記レーザ照射部から照射されるレーザを発する光源と、
前記撮像装置により撮像された画像を表示する表示部と、
前記表示部において、治療範囲を設定する治療範囲設定手段と、
前記表示部において、レーザの照射位置を設定する照射位置設定手段と、
前記駆動機構を動作させる動作手段と、
前記光源からレーザを照射させるレーザ照射手段と、
を具備し、
前記治療範囲設定手段は、前記表示部の画像に対して、治療範囲の外縁を設定し、
前記照射位置設定手段は、前記治療範囲設定手段で設定された治療範囲に対して、全ての前記治療範囲を包含するように、所定の大きさのレーザ照射円の配置を繰り返し、
前記動作手段によって、前記駆動機構を動作させて、前記プローブを前記レーザ照射円に対応する部位に順次移動させ、
前記レーザ照射手段によって、患部へレーザを照射することが可能であることを特徴とする癌治療装置。
【請求項２】
前記プローブには距離センサーが設けられ、
前記レーザ照射部から患部までの距離を測定可能であることを特徴とする請求項１記載の癌治療装置。
【請求項３】
前記駆動機構は、パラレルリンク機構であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の癌治療装置。
【請求項４】
前記レーザ照射部にはレンズが設けられ、前記レンズによってレーザの照射プロファイルを広げて、広範囲にレーザを照射させることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の癌治療装置。
【請求項５】
前記動作手段は、操作部の操作によって前記駆動機構を動作させ、
前記表示部には、前記レーザ照射部に対応する位置と前記レーザ照射円とを合わせて表示し、
前記レーザ照射部と前記レーザ照射円の位置が重なると、前記レーザ照射手段がレーザ照射可能となることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の癌治療装置。
【請求項６】
前記照射位置設定手段が、前記レーザ照射円の配置を終えた後、
前記動作手段は、前記プローブを自動でそれぞれの前記レーザ照射円に対応する位置に順次移動させて、前記レーザ照射手段は、それぞれの位置で所定時間レーザを照射することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の癌治療装置。
【請求項７】
患部に複数のマーキングを行ってマーカーを設定し、
前記複数のマーカー位置を画像に取り込み、
前記画像に取り込んだ前記表示画像のマーカー位置を、実画像のマーカー位置に合わせるか、あるいは両者の位置ずれを計算してマーカー位置を補正することを特徴とする癌治療装置の表示画像の画像位置補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、子宮頸癌などの癌治療に用いられる癌治療装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
現在、子宮頸癌は年間１５，０００人が発病し、その半数は２０〜３０歳代の若年女性である。そのほとんどは早期癌であるため、円錐切除術といわれる子宮頸部を切除する手術方法により、その大部分が完治可能である。しかし、術後に不妊症になる場合や、妊娠しても流産や早産を合併する場合がある。
【０００３】
円錐切除術によらない治療方法として、ＰＤＴ（Ｐｈｏｔｏ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｔｈｅｒａｐｙ）といって光増感剤（フォトフリン）を注射して患部にエキシマレーザを照射することにより、切らずに治療する方法が開発されている（例えば非特許文献１）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｎｏ．１０  ｐ．２３−３０  「胃癌に対するレーザ治療（ＰＤＴ）と全身化学療法の進歩」（株式会社オプトロニクス社出版）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、フォトフリンの光増感作用を避けるため、患者は光を遮断した入院生活を約１か月間も余儀なくされる。また、エキシマレーザを照射するための機器は大型で高額であることから、治療を希望する患者数も少ないと同時に、現在は一部の施設以外ではほとんど実施されていない。
【０００６】
近年、副作用の少ない光増感剤（レザフィリン）が開発されるとともに半導体レーザが登場し、肺癌の治療において日帰りでＰＤＴを行うことが可能になった。この治療方法を子宮頸癌に応用できれば、不幸にして子宮頸癌を患った若年女性の治療上の負担を大幅に軽減できる。
【０００７】
しかし、現状、子宮頸癌のＰＤＴにおいて、レーザ照射ファイバを固定しながら目的の位置にファイバ先端を移動させる装置と、子宮頸癌患部を拡大視する拡大鏡（コルポスコープ）の両者を連動させる装置がない。このため、正確にレーザを病変部に照射することが困難である。また、レーザの照射範囲が限られているため、患部を目視により確認しながら照射漏れのない照射を行うことは相当な熟練を要する。
【０００８】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、特に子宮頸癌の治療に用いられ、操作性に優れた癌治療装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述した目的を達するために本発明は、癌治療装置であって、撮像装置およびレーザ照射部を有するプローブと、前記プローブを保持し、前記プローブの移動動作を行う駆動機構と、前記レーザ照射部から照射されるレーザを発する光源と、前記撮像装置により撮像された画像を表示する表示部と、前記表示部において、治療範囲を設定する治療範囲設定手段と、前記表示部において、レーザの照射位置を設定する照射位置設定手段と、前記駆動機構を動作させる動作手段と、前記光源からレーザを照射させるレーザ照射手段と、を具備し、前記治療範囲設定手段は、前記表示部の画像に対して、治療範囲の外縁を設定し、前記照射位置設定手段は、前記治療範囲設定手段で設定された治療範囲に対して、全ての前記治療範囲を包含するように、所定の大きさのレーザ照射円の配置を繰り返し、前記動作手段によって、前記駆動機構を動作させて、前記プローブを前記レーザ照射円に対応する部位に順次移動させ、前記レーザ照射手段によって、患部へレーザを照射することが可能であることを特徴とする癌治療装置である。
【００１０】
このように、本発明の癌治療装置は、表示部に患部を表示させた状態で、治療範囲を表示部上で設定可能であり、設定された治療範囲に対して、レーザの照射円を重ねて表示させることができる。このため、レーザの照射漏れを防ぎ、治療範囲の全体に対して確実に治療を行うことができる。
【００１１】
また、駆動機構の動作によってプローブを移動させるため、例えば、従来のように、コルポスコープおよびプローブを術者が手で移動させるような場合と比較して、プローブの動作が正確であり、操作性にも優れる。
【００１２】
前記プローブには距離センサーが設けられ、前記レーザ照射部から患部までの距離を測定可能であることが望ましい。
【００１３】
このように、プローブ先端から患部までの距離を測定可能とすることで、レーザの照射範囲や強度を一定に保つことができる。
【００１４】
前記駆動機構は、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向の３軸の自由度を有する機構であるが、回転方向の自由度を持ち、しかも機構全体が小さくできるパラレルリンク機構であることが望ましい。
【００１５】
このように、パラレルリンク機構を用いることで、Ｘ、Ｙ、Ｚの３軸方向に対して精度よくプローブを移動させることができる。また、さらに、所定の軸を回転軸とした回転動作を行うことも可能である。
【００１６】
前記レーザ照射部にはレンズが設けられ、前記レンズによってレーザの照射プロファイルを広げて、広範囲にレーザを照射させることもできる。
【００１７】
このように、レーザの照射範囲をあえて広げることで、レーザの空間強度をフラットにし、レーザ照射範囲におけるレーザの強度分布を均一にすることができる。したがって、レーザ照射範囲内において、略均一な効果を得ることができるとともに、１回の照射におけるレーザの照射面積が拡大することから、レーザの照射回数を減らすことができる。
【００１８】
前記動作手段は、操作部の操作によって前記駆動機構を動作させ、前記表示部には、前記レーザ照射部に対応する位置と前記レーザ照射円とを合わせて表示し、前記レーザ照射部と前記レーザ照射円の位置が重なると、前記レーザ照射手段がレーザ照射可能とすることもできる。
【００１９】
このようにすることで、レーザの照射位置を合わせることが容易となり、誤った位置にレーザを照射することを防止することができる。
【００２０】
前記照射位置設定手段が、前記レーザ照射円の配置を終えた後、前記動作手段は、前記プローブを自動でそれぞれの前記レーザ照射円に対応する位置に順次移動させて、前記レーザ照射手段は、それぞれの位置で所定時間レーザを照射することもできる。
【００２１】
このようにすれば、最初の設定が終了後、治療範囲全体に対して自動でレーザを照射して治療を行うことができる。
【００２２】
また、本発明は、癌治療装置の表示画像の画像位置は、患部に複数のマーキングを行ってマーカーを設定し、制御部により前記複数のマーカー位置を画像に取り込み、前記画像に取り込んだ前記表示画像のマーカー位置を、実画像のマーカー位置に合わせるか、あるいは両者の位置ずれを計算してマーカー位置を補正する癌治療装置の表示画像の画像位置の補正方法である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、特に子宮頸癌の治療に用いられ、操作性に優れた癌治療装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】（ａ）は癌治療装置１を示す構成図、（ｂ）はプローブ１１の先端近傍の拡大構成図。
【図２】レーザのプロファイルを示す図。
【図３】患部を表示する表示画像２３を示す図。
【図４】患部外縁２９を設定した状態の表示画像２３を示す図。
【図５】レーザ照射円３１ａ〜３１ｇを設定した状態の表示画像２３を示す図。
【図６】照射位置３３が表示された表示画像２３を示す図。
【図７】（ａ）は、照射位置３３を移動させた状態を示す表示画像２３を示す図、（ｂ）は、照射位置３３とレーザ照射円３１ａが重なった状態を示す表示画像２３を示す図。
【図８】（ａ）は、照射前の状態を示す表示画像２３を示す図、（ｂ）は、照射後の状態を示す表示画像２３を示す図。
【図９】全てのレーザ照射を終えた状態を示す表示画像２３を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）は、癌治療装置１を示す構成図である。癌治療装置１は、主に、制御部３、表示部５、光源７、コルポスコープ９、プローブ１１等から構成される。
【００２６】
制御部３は、例えばコンピュータであり、各種の演算等を行うＣＰＵなどである。制御部３には、表示部５および光源７が接続される。表示部５はディスプレイなどであり、プローブ１１により撮像された画像や、各種の処理結果を表示可能である。光源７は例えば、６６４ｎｍ±２ｎｍ、５００ｍＷのパルスレーザである。
【００２７】
制御部３には、コルポスコープ９およびパラレルリンク１３が接続される。駆動機構であるパラレルリンク１３は、コルポスコープ９の先端に接続される。パラレルリンク１３には、プローブ１１が接続される。プローブ１１は、パラレルリンク１３によってＸ、Ｙ、Ｚの３方向に移動可能である。さらに、パラレルリンク１３は、プローブ１１の回転方向の移動（プローブ１１の向きの変更など）も可能である。
【００２８】
プローブ１１には、光源７が光ファイバ１５を介して接続される。図１（ｂ）は、プローブ１１の先端部近傍の内部の構成概略図である。プローブ１１の先端には、レンズ１９、撮像装置１７、距離センサー２１が設けられる。レンズ１９は、患部にレーザを照射するレーザ照射部である。なお、光ファイバ１５から直接レンズ１９に光を照射するのではなく、光フィルタなどの他の光学部材を介してもよい。
【００２９】
レンズ１９は、レーザ光を平坦化する。図２は、レーザ光の強度のプロファイルを示す図である。レンズ１９を介さない場合には、レーザ光は、中心の強度が高く、焦点から少しずれると、その強度が急激に低くなる（図中Ｂ）。一方、本発明では、レンズ１９によってレーザ光を適当な大きさに拡大すると共に、平坦化する（図中Ｃ）。このため、レーザの照射範囲が広がるとともに、レーザの照射範囲内でのレーザ光の強度を均一化することができる。
【００３０】
次に、癌治療装置１を用いた癌の治療方法について説明する。まず、プローブ１１を患部近傍に配置し、表示部５に患部近傍の画像を表示させる。術者は、患部を確認しながら、患部に酢酸を塗布する。酢酸塗布は正常部と患部の識別を行うためである。
【００３１】
図３は、患部に酢酸を塗布した状態の表示部５に表示される表示画像２３を示す概念図である。酢酸が塗布されると、酢酸塗布された患部２５は、周囲と比較して白色化する。また術者は、白色化された領域（酢酸塗布された患部２５）より少し大きめに複数マーキングし、複数（例えば３点）を結ぶ範囲に概ね前記白色化した領域が含まれるよう、ペンや感圧法によりマーカー２７を設定する。制御部３により、白色化された酢酸塗布された患部２５およびマーカー２７の位置を把握して画像に取り込むことができる。また、制御部３は、この状態の画像を撮像後、ＨＤＤやメモリなどの記憶部に記憶する。尚、患部を白色化する酢酸塗布は、塗布した組織からの酢酸の流れ落ちや乾燥による酢酸のロスなどがあるため、必要に応じて適宜繰り返して行う必要がある。
【００３２】
なお、マーカー２７は、撮像位置と、表示画像に表示されている画像との位置を合わせ、表示画像におけるプローブ１１の位置などを特定するためのものである。
【００３３】
次に、図４に示すように、術者は、表示画像２３を見ながら酢酸塗布された患部２５の外縁（塗布部外縁２８）を設定する。なお、酢酸塗布された患部２５が複数に分離している場合には、それぞれの酢酸塗布された患部２５に対して、それぞれ塗布部外縁を設定する。なお、制御部３によって、自動的に酢酸塗布された患部２５の領域を認識可能であれば、術者が設定を行う必要はない。
【００３４】
全ての酢酸塗布された患部２５に対して、塗布部外縁２８の設定が完了すると、制御部３は、塗布部外縁２８のさらに所定距離外側を患部外縁２９として設定する。例えば、塗布部外縁２８に対して、例えば、全周にわたって３〜４ｍｍ外側を患部外縁２９と設定する。
【００３５】
次に、制御部３は、図５に示すように、表示画像２３上に、レーザ照射円３１ａ、３１ｂ、・・・を設定する。レーザ照射円３１ａ、３１ｂ、・・・は、後述するレーザの照射範囲に相当する円である。なお、図では、レーザ照射円３１ａ、３１ｂ、・・・、３１ｇが設定された例を示すが、レーザ照射円の配置や個数は、図に示した例には限られない。また、レーザ照射円３１ａ、３１ｂ、・・・の大きさは、レーザの照射されるサイズによるが、例えばΦ１０ｍｍ程度である。
【００３６】
ここで、レーザ照射円は、術者が一つずつ配置してもよく、制御部３によって自動的に設定してもよい。レーザ照射円を自動で設定する場合には、例えば、以下のようにして設定される。
【００３７】
まず、制御部３は、患部外縁２９が、一つのレーザ照射円内に入る場合には、患部外縁２９がすべて含まれるように、レーザ照射円の位置を設定する。患部外縁２９を包含するために、複数個のレーザ照射円が必要な場合には、例えば、レーザ照射円の所定位置（例えば直径位置）が患部外縁２９内に含まれるようにレーザ照射円を配置する。次に、このレーザ照射円に対して、レーザ照射円同士が所定量だけ互いに重なり合うように患部外縁２９上に他のレーザ照射円を配置する。以上を繰り返し、患部外縁２９の全周にレーザ照射円が配置されると、次に、患部外縁２９で囲まれた領域で、レーザ照射円が配置されていない位置に、同様の手順でレーザ照射円を配置する。患部外縁２９で囲まれる全ての領域が、少なくとも一つのレーザ照射円でカバーされるまで、これらを繰り返す。以上により、レーザ照射円の設定が終了する。なお、レーザ照射円を設定する手順はこれに限られない。
【００３８】
次に、制御部３は、図６に示すように、表示画像２３に現状でのレーザの照射位置３３（すなわちプローブ１１の位置）を表示する。当初表示される照射位置３３の中心は、レーザ照射部（プローブ１１）の原点位置となる。表示画像上における照射位置３３を正確に定め、現在のプローブ１１の位置の補正を行うには、以下の方法がある。例えば、マーカー２７の表示画像上の位置と、実画像（現在のプローブ１１の位置における撮像画像）上における対応するマーカー２７の位置のずれを計算することで、表示画像上におけるレーザ照射部（プローブ１１）の位置を定め、補正することができる。また、表示画像上のマーカー２７の位置と実画像上におけるマーカー２７の位置を画像上であわせてもよい。このように、３つのマーカーの内、１つのマーカーを用いて位置ずれを補正したり、２つまたは３つのマーカーを用いて、距離補正や角度補正を行うことで、表示画像上におけるレーザ照射部の正確な位置を把握することができる。また、患部に位置参照用の低パワーのレーザを照射し、点滅させるなどして位置を特定して、その後参照用レーザの点滅位置に合わせて表示画像上におけるレーザ照射部の位置の補正を行ってもよい。
【００３９】
次に、術者は、照射位置３３をレーザ照射円３１ａの方向に移動させる（図中矢印Ｄ）。照射位置３３の移動には、パラレルリンク１３を動作させて、プローブ１１の位置を移動させればよい。この際、制御部３は、術者が操作部（制御部３と接続され、例えば、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の＋／−方向に対する操作ボタンを有する）を操作中のみパラレルリンク１３を動作させるようにする。すなわち、術者が操作部から手を離した際には、パラレルリンク１３（プローブ１１）は即座に停止する。パラレルリンク１３の誤動作を防止するためである。
【００４０】
図７（ａ）は、照射位置３３を移動させた状態を示す図である。照射位置３３を移動させて、レーザ照射円３１ａに重ねると（照射位置３３がレーザ照射円３１ａの位置に対する所定領域に入ると）、図７（ｂ）に示すように、制御部３はレーザ照射円３１ａの色を例えば黄色に変える。これにより、術者は、レーザ照射円３１ａと照射位置３３の位置が重なったことを把握することができる。
【００４１】
ここで、照射位置３３の位置が定まったとしても、プローブ１１の先端と患部との距離が適正ではない場合がある。このため、距離センサー２１によって、プローブ１１の先端と患部との距離を計測し、制御部３は、プローブ１１の先端と患部とが適正距離（例えば１０ｍｍ±１ｍｍ）に入っているかどうかを判断する。
【００４２】
この際、制御部３は、表示画像２３に、距離の実測値を表示させてもよく、または、距離が適正であるかどうかを判定可能なように、音によって術者に知らせてもよい。または、照射位置３３、またはこれと重なったレーザ照射円３１ａの色を変化させてもよい。例えば、プローブ１１の先端と患部との距離が近い場合、遠い場合および適正な場合とでそれぞれ色を変えて表示することもできる。また、プローブ１１の先端と患部との距離が近すぎる場合には、それ以上プローブ１１の先端が患部側に移動することができないように制御することもできる。
【００４３】
図８（ａ）は、照射位置３３とレーザ照射円３１ａが重なり、かつ、プローブ１１の先端と患部との距離が適正である状態を示す図である。この状態になると、レーザ照射円３１ａの色が変化する。例えば、レーザ照射可能な状態となると、制御部３は、レーザ照射円を緑色に変化させる。術者は、操作部を操作して患部に所定時間レーザを照射することができる。なお、照射位置３３とレーザ照射円３１ａが重なっていない状態や、プローブ１１の先端と患部との距離が適正ではない状態では、操作部を操作してもレーザが照射されないように制御することもできる。
【００４４】
所定時間（例えば、１箇所につき１１分程度）のレーザの照射が完了すると、制御部３は、レーザ照射を終了し、レーザ照射円３１ａの色を変える。例えば、レーザ照射が完了したレーザ照射円を赤色に変化させる。
【００４５】
次に、術者は、照射位置３３をレーザ照射円３１ｂ、３１ｃ、・・・へ順次移動させ、それぞれのレーザ照射円３１ｂ、３１ｃ、・・・３１ｇへのレーザ照射を繰り返す。図９は、全てのレーザ照射円３１ａ、３１ｂ、・・・３１ｇのレーザ照射が完了した状態を示す図である。以上により、患部の全体に対しての治療が完了する。
【００４６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、患部外縁２９が自動的に設定される。このため、レーザ照射対象を容易に把握することができる。また、表示画像上にレーザ照射円を設定して、レーザを患部に照射するため、患部の全体に対して確実にレーザを照射し、レーザの照射漏れなどの恐れがない。
【００４７】
また、プローブ１１をパラレルリンク１３によって移動させるため、従来のようにコルポスコープ９自体を移動させる場合と比較して、プローブ１１を精度よく容易に移動させることができる。
【００４８】
また、プローブ１１の先端に距離センサー２１が設けられるため、プローブ１１の先端と患部との距離を適正にすることができる。この際、距離センサー２１によって測定された距離を、術者は、表示画像上の表示や音によって把握することができる。
【００４９】
また、レーザは、レンズ１９によって広げられて平坦化する。このため、レーザの照射範囲が広がるため、レーザの照射回数を減らすことができる。また、レーザ照射範囲内のレーザ強度を略均一にすることができる。
【００５０】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００５１】
例えば、前述した例では、照射位置３３の移動は、術者が操作部を操作することで行ったが、本発明はこれに限られない。例えば、全てのレーザ照射円の設定が完了した後、制御部３は、自動でプローブ３を各レーザ照射円の位置まで移動させて、それぞれのレーザ照射円の位置で所定時間レーザを照射してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１………癌治療装置
３………制御部
５………表示部
７………光源
９………コルポスコープ
１１………プローブ
１３………パラレルリンク
１５………光ファイバ
１７………撮像装置
１９………レンズ
２１………距離センサー
２３………表示画像
２５………酢酸塗布された患部
２７………マーカー
２８………塗布部外縁
２９………患部外縁
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ………レーザ照射円
３３………照射位置
【図１】
2015033504.tif 000003
【図２】
2015033504.tif 000004
【図３】
2015033504.tif 000005
【図４】
2015033504.tif 000006
【図５】
2015033504.tif 000007
【図６】
2015033504.tif 000008
【図７】
2015033504.tif 000009
【図８】
2015033504.tif 000010
【図９】
2015033504.tif 000011