(57)【要約】【課題】放射線が照射される部分の位置をより高精度に制御し、かつ、その部分に照射される放射線の線量をより高精度に制御すること。【解決手段】第１点から放射状に放射される第１放射線１１１−１を被検体４３のうちの第１部分１０２−１に照射するステップと、その第１点に一致する第２点から放射状に放射される第２放射線１１１−２を被検体４３のうちの第２部分１０２−２に照射するステップとを備えている。このような方法によれば、より小型の放射線照射装置１６を用いて、被検体４３の部分に照射される放射線２３の線量をより高精度に制御することができる。その結果、その放射線照射装置１６を支持する支持体１４の撓みが低減され、その放射線照射装置１６がより高精度に位置決めされ、放射線２３が照射される部位１０１がより高精度に制御されることができる。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１点から放射状に放射される第１放射線を被検体のうちの第１部分に照射するステップと、
第２点から放射状に放射される第２放射線を前記被検体のうちの前記第１部分と異なる第２部分に照射するステップとを具備し、
前記被検体に対する前記第２点の位置は、前記被検体に対する前記第１点の位置に一致する
放射線照射方法。
【請求項２】
請求項１において、
点から放射状に放射される放射線を放射する放射線照射装置が前記第１放射線を照射した後に、前記放射線照射装置が前記第２放射線を照射するように、前記放射線照射装置を移動させるステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項３】
請求項１において、
点から放射状に放射される放射線を放射する放射線照射装置が前記第１放射線を照射した後に、前記放射線照射装置が前記第２放射線を照射するように、前記被検体に対して前記点が移動しないように前記放射線照射装置を移動させるステップと、
前記放射線照射装置が移動している間に前記放射線照射装置を用いて第３放射線を前記被検体のうちの第３部分に照射するステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれかにおいて、
前記放射線の一部を遮蔽する照射野形状制御装置を用いて前記被検体のうちの前記放射線が照射される照射野の形状を変更するステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項５】
請求項１において、
前記被検体の運動を検出するステップと、
前記部分が移動しても前記放射線が前記部分に照射されるように、前記運動に基づいて前記放射線照射装置を移動するステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項６】
点から放射状に放射される放射線を放射する放射線照射装置と、
被検体に対して前記放射線照射装置を移動させる駆動装置
とを制御する放射線治療装置制御装置であり、
前記放射線照射装置を用いて前記被検体の部分に前記放射線を照射する照射部と、
前記被検体に対して前記点が移動しないように前記駆動装置を用いて前記放射線照射装置を移動させる首振り部
とを具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記放射線の一部を遮蔽する照射野形状制御装置を用いて前記被検体の前記放射線が照射される照射野の形状を変更する照射野形状制御部
を更に具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７のいずれかにおいて、
前記被検体の運動を検出する運動検出装置から前記運動を収集する運動収集部と、
前記部分が移動しても前記放射線が前記部分に照射されるように、前記駆動装置を用いて、前記運動に基づいて前記放射線照射装置を移動する動体追尾部
を更に具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項９】
被検体に対して移動可能に支持される支持体と、
点から放射される放射線を放射する放射線照射装置と、
前記支持体に対して前記点が固定されるように、前記支持体に対して移動可能に前記放射線照射装置を支持する首振り機構
とを具備する放射線治療装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記首振り機構は、回転軸に対して回転可能に前記支持体に支持し、
前記回転軸は、前記点を通る
放射線治療装置。
【請求項１１】
請求項９において、
前記首振り機構は、
前記支持体に対して第１軸を中心に回転可能に支持される中間体を備え、
前記放射線照射装置は、第２軸を中心に回転可能に前記中間体に支持され、
前記第１軸と前記第２軸とは、前記点で交差する
放射線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線照射方法および放射線治療装置制御装置に関し、特に、患部に放射線を照射することにより患者を治療するときに利用される放射線照射方法および放射線治療装置制御装置に関する。
【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。その治療用放射線としては、制動放射により生成される放射線が例示される。その放射線治療は、治療効果が高いことが望まれ、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。すなわち、その放射線治療は、その治療用放射線が照射される部位をより高精度に制御し、かつ、その患部に照射される治療用放射線の線量をより高精度に制御することが望まれている。
【０００３】
特表平０８−５１１４５２号公報には、ガントリ平面内だけでビームを生じさせる拘束された角度を持った自由度を有する放射線治療装置が開示されている。放射線シールドは、固定されてなくてもよく、また、ガントリに取りつけられなくてもよく、あるいは主ビームを常に遮断するように回転しなくてもよい。拘束された運動は、患者／ガントリの衝突の危険を減少させ、極めて正確な放射線治療立案に備える。このように構成された治療装置は、単一ガントリに断層Ｘ線写真撮影像形成システムを含み得る。２つのシステムは、協力し、そして、同じハードウエアー構成部分の多くを使用して不規則な形状の治療容量が正確に照射されかつこれら容量を包囲する組織が最少限に照射される治療活動を立案し行う。治療装置は、また、患者の治療容量がビームに暴露される容量を横断するとき、放射線のファンビームの幅を変化させて腫瘍の前後での健康な腫瘍の照射を最少限とするコリメータを含み得る。ファンビームの幅は、治療期間の一時期患者の多重隣接類似スライスを治療するように制御され得る。
【０００４】
特許第３７４６７４４号公報には、優れた治療性能を有する放射線治療装置が開示されている。その放射線治療装置は、電子銃、線形加速器及びターゲットからなる治療用放射線発生部と同治療用放射線発生部を首振りさせるジンバル機構を有する照射ヘッドと、この照射ヘッドを予め定めた球面座標上で支持し且つ移動させる支持移動機構と、前記照射ヘッドに供給すべきマイクロ波を発生する、静止位置に配置されるマイクロ波発振器と、一端部が前記マイクロ波発振器に電磁気的に接続され、他端部が前記線形加速器に電磁気的に接続される導波管部とを具備する放射線治療装置において、前記ジンバル機構に搭載される前記導波管部の導波管と、前記マイクロ波発振器からの前記導波管部の導波管とを、フレキシブル導波管により連結したことを特徴としている。
【０００５】
特許第３７４６７４７号公報（特開２００４−０９７６４６号公報）には、放射線の照射治療中においても、リアルタイムに治療野の状態をモニタすることが可能な放射線治療装置が開示されている。その放射線治療装置は、被検体の治療野へ治療用放射線を照射する放射線照射ヘッドと、前記被検体の前記治療野に診断用Ｘ線を照射するＸ線源と、前記被検体を透過した前記診断用Ｘ線の透過Ｘ線を検出して、診断画像データとして出力するセンサアレイと、を具備し、前記センサアレイは、前記放射線照射ヘッドの移動に連動して動く。
【０００６】
特開２００２−０６５８７６号公報には、一回で腫瘍全体に放射線を照射することができないために照射区画を所定の照射野幅方向に複数に分割して分割照射を行なう場合にも、照射区画の境界部に線量が重なって過重に照射される部分や線量ゼロの部分が生じないようにした放射線治療方法が開示されている。その放射線治療方法は、コリメート手段により照射区画を所定方向の照射野幅と平行な方向に複数に分割すると共に、分割した各照射区画毎に放射線を患部の治療部位に対し照射する治療方法であって、分割された照射区画の互いに対向する境界部に放射線を照射する際に、対向する照射区画側に向かい放射線の線量が減少するよう、コリメート手段を照射野幅と平行な方向へ移動させることを特徴としている。
【０００７】
特開２００４−３２１４０８号公報には、加速器または照射野拡大装置の性能を強化することなく、大きな照射野を有し、照射野中の放射線線量分布の平坦性を確保した放射線照射装置が開示されている。その放射線照射装置は、加速器から輸送された放射線ビームを照射台上に配置された被照射箇所に照射する放射線照射装置において、上記放射線ビームの遮断を行うビーム遮断手段と、複数回の上記放射線ビームの照射により形成される重畳領域を含む複数の照射領域で上記被照射箇所全面が照射されるように上記照射台の位置を制御する位置制御手段と、上記各照射領域の上記重畳領域での線量分布に勾配を持たせ、上記複数回の放射線ビームの照射により上記重畳領域を含めて上記被照射箇所全面に渡り線量分布が平坦になるようにする多葉コリメータ制御手段とを有することを特徴としている。
【０００８】
【特許文献１】特表平０８−５１１４５２号公報
【特許文献２】特許第３７４６７４４号公報
【特許文献３】特許第３７４６７４７号公報
【特許文献４】特開２００２−０６５８７６号公報
【特許文献５】特開２００４−３２１４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の課題は、被検体のうちの放射線が照射される部分の位置をより高精度に制御し、かつ、その部分に照射される放射線の線量をより高精度に制御する放射線照射方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、被検体の部分に照射される放射線の線量をより高精度に制御し、かつ、その放射線を照射する放射線照射装置を小型化する放射線照射方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、被検体の部分に照射される放射線の線量をより高精度に制御し、かつ、その放射線が照射される照射野の形状を変更する照射野形状制御装置を小型化する放射線照射方法および放射線治療装置制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
以下に、発明を実施するための最良の形態・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最良の形態・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。
【００１１】
本発明による放射線照射方法は、第１点（１１２）から放射状に放射される第１放射線（１１１−１）を被検体（４３）のうちの第１部分（１０２−１）に照射するステップと、第２点（１１２）から放射状に放射される第２放射線（１１１−２）を被検体（４３）のうちの第１部分（１０２−１）と異なる第２部分（１０２−２）に照射するステップとを備えている。被検体（４３）に対する第２点（１１２）の位置は、被検体（４３）に対する第１点（１１２）の位置に一致する。このような放射線照射方法によれば、第１部分（１０２−１）と第２部分（１０２−２）とを含んでいる照射部位（１０１）を一度に照射することと同等に、被検体（４３）の各部分に照射される放射線（２３）の線量を制御することができる。このような放射線照射方法によれば、さらに、第１放射線（１１１−１）または第２放射線（１１１−２）を照射する放射線照射装置（１６）は、第１部分（１０２−１）と第２部分（１０２−２）とを含んでいる照射部位（１０１）を一度に照射する放射線照射装置に比較して、より小型に設計することができる。このため、その放射線照射装置（１６）を支持する支持体（１４）は、放射線照射装置（１６）の重力による撓みが低減され、その放射線照射装置（１６）は、より高精度に位置決めされ、被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される部位（１０１）は、より高精度に制御されることができる。
【００１２】
本発明による放射線照射方法は、点（５８）から放射状に放射される放射線（２３）を放射する放射線照射装置（１６）が第１放射線（１１１−１）を照射した後に、放射線照射装置（１６）が第２放射線（１１１−２）を照射するように、放射線照射装置（１６）を移動させるステップをさらに備えている。すなわち、第１放射線（１１１−１）を第１部分（１０２−１）に照射するステップと第２放射線（１１１−２）を第２部分（１０２−２）に照射するステップとは、１つの放射線照射装置（１６）を用いて実行されることが好ましい。
【００１３】
本発明による放射線照射方法は、点（５８）から放射状に放射される放射線（２３）を放射する放射線照射装置（１６）が第１放射線（１１１−１）を照射した後に、放射線照射装置（１６）が第２放射線（１１１−２）を照射するように、被検体（４３）に対して点（５８）が移動しないように放射線照射装置（１６）を移動させるステップと、放射線照射装置（１６）が移動している間に放射線照射装置（１６）を用いて第３放射線を被検体（４３）のうちの第３部分に照射するステップをさらに備えていることが好ましい。
【００１４】
本発明による放射線照射方法は、放射線（２３）の一部を遮蔽する照射野形状制御装置（５６）を用いて被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される照射野の形状を変更するステップをさらに備えている。このような放射線照射方法によれば、被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される部位（１０１）は、より高精度に制御されることができる。このような放射線照射方法によれば、さらに、照射野形状制御装置（５６）は、第１部分（１０２−１）と第２部分（１０２−２）とを含んでいる照射部位（１０１）を一度に照射する放射線照射装置が備える照射野形状制御装置に比較して、より小型に設計することができる。このため、その放射線照射装置（１６）を支持する支持体（１４）は、放射線照射装置（１６）の重力による撓みが低減され、その放射線照射装置（１６）は、より高精度に位置決めされ、被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される部位（１０１）は、より高精度に制御されることができる。
【００１５】
本発明による放射線照射方法は、運動検出装置（１６、２４、２５、３１、３２、３３）を用いて被検体（４３）の運動を検出するステップと、部分（１０１）が移動しても放射線（２３）が部分（１０１）に照射されるように、駆動装置（１５）を用いてその運動に基づいて放射線照射装置（１６）を移動するステップをさらに備えている。このような放射線照射方法によれば、被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される部位（１０１）は、より高精度に制御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、点（５８）から放射状に放射される放射線（２３）を放射する放射線照射装置（１６）と、被検体（４３）に対して放射線照射装置（１６）を移動させる駆動装置（１５）とを制御する。本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、放射線照射装置（１６）を用いて被検体（４３）の部分（１０１）に放射線（２３）を照射する照射部（９８）と、被検体（４３）に対して点（５８）が移動しないように駆動装置（１５）を用いて放射線照射装置（１６）を移動させる首振り部（９４）とを備えている。このような放射線治療装置制御装置（２）は、同一の点（５８）から放射される放射線（２３）を被検体（４３）の複数の部分（１０２−１〜１０２−４）の各々に照射することができる。このため、放射線治療装置制御装置（２）は、その複数の部分（１０２−１〜１０２−４）を含んでいる照射部位（１０１）を一度に照射することと同等に、その複数の部分（１０２−１〜１０２−４）に照射される放射線（２３）の線量をより高精度に制御することができる。放射線照射装置（１６）は、その複数の部分（１０２−１〜１０２−４）を含んでいる照射部位（１０１）を一度に照射する放射線照射装置に比較して、より小型に設計することができる。このため、その放射線照射装置（１６）を支持する支持体（１４）は、放射線照射装置（１６）の重力による撓みが低減され、その放射線照射装置（１６）は、より高精度に位置決めされ、被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される部位（１０１）は、より高精度に制御されることができる。
【００１７】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、放射線（２３）の一部を遮蔽する照射野形状制御装置（５６）を用いて被検体（４３）の放射線（２３）が照射される照射野の形状を変更する照射野形状制御部（９５）をさらに備えている。このような放射線治療装置制御装置（２）は、被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される部位（１０１）をより高精度に制御することができる。このような放射線治療装置制御装置（２）によれば、さらに、照射野形状制御装置（５６）は、第１部分（１０２−１）と第２部分（１０２−２）とを含んでいる照射部位（１０１）を一度に照射する放射線照射装置が備える照射野形状制御装置に比較して、より小型に設計することができる。このため、その放射線照射装置（１６）を支持する支持体（１４）は、放射線照射装置（１６）の重力による撓みが低減され、その放射線照射装置（１６）は、より高精度に位置決めされ、被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される部位（１０１）は、より高精度に制御されることができる。
【００１８】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、被検体（４３）の運動を検出する運動検出装置（１６、２４、２５、３１、３２、３３）から運動を収集する運動収集部（９６）と、部分（１０１）が移動しても放射線（２３）が部分（１０１）に照射されるように、駆動装置（１５）を用いて、その運動に基づいて放射線照射装置（１６）を移動する動体追尾部（９７）をさらに備えている。このような放射線治療装置制御装置（２）は、被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される部位（１０１）をより高精度に制御することができる。
【００１９】
本発明による放射線治療装置（３）は、被検体（４３）に対して移動可能に支持される支持体（１４）と、点（５８）から放射される放射線（２３）を放射する放射線照射装置（１６）と、支持体（１４）に対して点（５８）が固定されるように、支持体（１４）に対して移動可能に放射線照射装置（１６）を支持する首振り機構（１５）とを備えている。このような放射線治療装置（３）によれば、支持体（１４）が被検体（４３）に対して固定されているときに、放射線照射装置（１６）は、同一の点（５８）から放射される放射線（２３）を被検体（４３）の複数の部分（１０２−１〜１０２−４）に照射することができ、その複数の部分（１０２−１〜１０２−４）を含んでいる照射部位（１０１）を一度に照射する他の放射線照射装置と同等に、その複数の部分（１０２−１〜１０２−４）に照射される放射線（２３）の線量を制御することができる。放射線照射装置（１６）は、さらに、その複数の部分（１０２−１〜１０２−４）を別途に照射するときに、その複数の部分（１０２−１〜１０２−４）を含んでいる照射部位（１０１）を一度に照射する他の放射線照射装置に比較して、より小型に設計することができる。このため、その放射線照射装置（１６）を支持する支持体（１４）は、放射線照射装置（１６）の重力による撓みが低減され、その放射線照射装置（１６）は、より高精度に位置決めされ、被検体（４３）のうちの放射線（２３）が照射される部位（１０１）は、より高精度に制御されることができる。
【００２０】
首振り機構（１５）は、回転軸（２１）（２２）に対して回転可能に支持体（１４）に支持する。回転軸（２１）（２２）は、点（５８）を通ることが好ましい。
【００２１】
首振り機構（１５）は、支持体（１４）に対して第１軸（２２）を中心に回転可能に支持される中間体（８２）を備えている。放射線照射装置（１６）は、第２軸（２１）を中心に回転可能に中間体（８２）に支持される。第１軸（２２）と第２軸（２１）とは、点（５８）で交差することが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による放射線照射方法および放射線治療装置制御装置は、同一の点から放射される放射線を被検体の複数の部分に照射することにより、その複数の部分を含んでいる照射部位を一度に照射する他の放射線照射装置と同等に、その複数の部分に照射される放射線の線量を制御することができる。本発明による放射線照射方法および放射線治療装置制御装置は、さらに、その複数の部分を含んでいる照射部位を一度に照射する他の放射線照射装置に比較して、より小型に設計することができる。このため、その放射線照射装置を支持する支持部材は、放射線照射装置の重力による撓みが低減され、その放射線照射装置は、より高精度に位置決めされ、被検体のうちの放射線が照射される部位は、より高精度に制御されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図面を参照して、本発明による放射線治療システムの実施の形態を記載する。その放射線治療システム１は、図１に示されているように、放射線治療装置制御装置２と放射線治療装置３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は、双方向に情報を伝送することができるように放射線治療装置３に接続されている。
【００２４】
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、土台に対するＯリング１２の旋回角を出力する。回転軸１７は、鉛直方向に平行である。Ｏリング１２は、回転軸１８を中心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、Ｏリング１２に対する走行ガントリ１４の走行角を出力する。
【００２５】
首振り機構１５は、走行ガントリ１４のリングの内側に固定され、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、パン軸２１およびチルト軸２２を有している。チルト軸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。パン軸２１は、チルト軸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２１を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させ、チルト軸２２を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させる。
【００２６】
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２１とチルト軸２２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、一部が遮蔽されて治療用放射線２３が患者に照射されるときの照射野の形状が制御されている。治療用放射線２３は、さらに、その照射野で強度が一様分布を持つように形成されている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
放射線治療装置３は、さらに、センサアレイ３１を備えている。センサアレイ３１は、センサアレイ３１と治療用放射線照射装置１６とを結ぶ線分がアイソセンタ１９を通るように配置されて、走行ガントリ１４のリングの内側に固定されている。センサアレイ３１は、治療用放射線照射装置１６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治療用放射線２３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３１としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。
【００３１】
このようなイメージャシステムによれば、センサアレイ３１、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。
【００３２】
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。
【００３３】
図３は、治療用放射線照射装置１６を示している。治療用放射線照射装置１６は、電子ビーム加速装置５１とＸ線ターゲット５２と１次コリメータ５３とフラットニングフィルタ５４と線量計６１と２次コリメータ５５とマルチリーフコリメータ５６とを備えている。電子ビーム加速装置５１は、電子を加速して生成される電子ビーム５７をＸ線ターゲット５２に照射する。Ｘ線ターゲット５２は、高原子番号材（タングステン、タングステン合金等）から形成され、電子ビーム５７が照射された際の制動放射により生成される放射線５９を放出する。この放射線５９の放出位置は、ターゲットへ入射する電子ビーム５７のエネルギー、性状により一定の分布(領域)を有する。但し、Ｘ線ターゲット５２からアイソセンタ１９までの距離に比べて当該領域の寸法は充分に小さい。このため便宜上放射線５９の放出位置を点源と取扱うことが可能である。以降、この点源を仮想的点線源５８と呼称する。放射線５９は、Ｘ線ターゲット５２が内部に有する点である仮想的点線源５８を通る直線に概ね沿って放射される。すなわち、放射線５９は、仮想的点線源５８から放射状に放射され、仮想的点線源５８を頂点とする円錐状のコーンビームである。１次コリメータ５３は、高原子番号材（鉛、タングステン等）から形成され、所望の部位以外に放射線５９が照射されないように放射線５９を遮蔽する。フラットニングフィルタ５４は、アルミニウム等から形成され、概ね円錐形の突起が形成される板に形成されている。フラットニングフィルタ５４は、その突起がＸ線ターゲット側に面するように配置される。フラットニングフィルタ形状は、本フラットニングフィルタを通過した後に、その放射方向に垂直である平面の所定領域における線量が概ね一様に分布するように形成される。２次コリメータ５５は、高原子番号材（鉛、タングステン等）から形成され、放射線６０が所望の部位以外に照射されないように放射線６０を遮蔽する。マルチリーフコリメータ５６は、放射線６０の一部を遮蔽するための複数のリーフを備えている。その複数のリーフの各々は、仮想的点線源５８を通る平面に沿って配置され、その平面に沿って移動可能に支持されている。マルチリーフコリメータ５６は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、その複数のリーフの各々を任意の位置に移動する。すなわち、マルチリーフコリメータ５６は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、放射線６０の一部を遮蔽して治療用放射線２３が患者に照射されるときの照射野の形状を制御する。なお、マルチリーフコリメータ５６は、このような複数のリーフを備えないで照射野の形状を制御する照射野形状制御装置に置換されることができる。
【００３４】
線量計６１は、透過する放射線の強度を測定する透過型電離箱であり、放射線６０が透過するように、１次コリメータ５３と２次コリメータ５５との間に配置されている。線量計６１は、透過する放射線６０の線量を測定し、その線量を放射線治療装置制御装置２に出力する。このような線量計６１は、非破壊的検証可能である点で好ましい。なお、線量計６１は、透過型電離箱と異なる他のＸ線強度検出器を適用することもできる。そのＸ線強度検出器としては、半導体検出器、シンチレーション検出器が例示される。半導体検出器またはシンチレーション検出器は、透過型電離箱のように放射線軌道上に代替設置することが困難であるためにその軌道外に配置することが好ましく、たとえば、アイソセンタ１９を隔てて治療用放射線照射装置１６に対向する位置に配置されるように走行ガントリ１４に固定される。電離箱は、一般に、時定数が数秒程度であり、応答性が悪い。半導体検出器またはシンチレーション検出器は、軌道外に配置されるときに電離箱より信号強度が低いという欠点があるが、電離箱より応答性がよくなり、好ましい。
【００３５】
電子ビーム加速装置５１は、電子線発生部６３と加速管６４とを備えている。電子線発生部６３は、カソード６６とグリッド６７とを備えている。加速管６４は、円筒形に形成され、その円筒の内部に適切な間隔で並ぶ複数の電極６８を備えている。放射線治療装置３は、さらに、カソード電源７０とグリッド電源６９とを備えている。カソード電源７０は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、カソード６６が加熱されてカソード６６から所定の量の電子が放出されるように（すなわち、カソード６６が所定の温度で維持されるように）、カソード６６に電力を供給する。グリッド電源６９は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、電子線発生部６３から所定の量の電子だけが放出されるように、グリッド６７とカソード６６との間に所定の電圧を印加する。クライストロン５は、導波管８を介して加速管６４に接続されている。クライストロン５は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、加速管６４が電子線発生部６３から放出される電子を所定のエネルギーを有するまで加速するように、導波管８を介して加速管６４にマイクロ波を入射する。
【００３６】
図４は、首振り機構１５を示している。首振り機構１５は、照射装置支持体８１と中間体８２とを備えている。照射装置支持体８１は、走行ガントリ１４に支持され、走行ガントリ１４と同体に運動する。チルト軸２２は、照射装置支持体８１に対して固定されている。中間体８２は、チルト軸２２を中心に回転可能に照射装置支持体８１に支持されている。中間体８２は、チルト軸２２を中心に回転可能に照射装置支持体８１に支持されている。中間体８２は、さらに、チルト軸２２を中心に回転するときに、照射装置支持体８１の一部に接触して、回転することができる範囲が制限されている。パン軸２１は、中間体８２に対して固定されている。治療用放射線照射装置１６は、パン軸２１を中心に回転可能に中間体８２に支持されている。治療用放射線照射装置１６は、さらに、パン軸２１を中心に回転するときに、中間体８２の一部に接触して、回転することができる範囲が制限されている。
【００３７】
首振り機構１５は、さらに、図示されていないパン軸駆動装置とチルト軸駆動装置とを備えている。そのパン軸駆動装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されてパン軸２１を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させる。そのチルト軸駆動装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されてチルト軸２２を中心に中間体８２を回転させる。
【００３８】
首振り機構１５は、さらに、パン軸２１とチルト軸２２との交点が治療用放射線照射装置１６の仮想的点線源５８に一致するように、治療用放射線照射装置１６を支持している。このような放射線治療装置３は、カウチ４１とＯリング１２と走行ガントリ１４とが固定されているときに、治療用放射線照射装置１６の仮想的点線源５８が患者４３に対して固定される。この場合、放射線治療装置３は、首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動させて患者４３の複数の部分に治療用放射線２３を別途に照射するときに、その複数の部分に同一の点から放射される治療用放射線２３をそれぞれ照射することができる。
【００３９】
図５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、コンピュータであり、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入力装置と出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出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に利用される情報を記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を記録する。その入力装置は、ユーザに操作されることにより生成される情報をそのＣＰＵに出力する。その入力装置としては、キーボード、マウスが例示される。その出力装置は、そのＣＰＵにより生成された情報をユーザに認識可能に出力する。その出力装置としては、そのＣＰＵにより生成された画面を表示するディスプレイが例示される。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を含んでいる。
【００４０】
放射線治療装置制御装置２は、コンピュータプログラムである治療計画部９１と照射計画部９２と照射位置制御部９３と首振り部９４と照射野形状制御部９５と運動収集部９６と動体追尾部９７と治療用放射線照射部９８とを備えている。
【００４１】
治療計画部９１は、コンピュータ断層撮影装置により生成された患者４３の患部とその患部の周辺の臓器（危険部位を含む）と位置関係を示す３次元データをユーザにより閲覧可能に出力装置に表示する。治療計画部９１は、さらに、その３次元データと入力装置を用いて入力される情報とに基づいて、治療計画を作成する。その治療計画は、患者４３の患部の３次元データを示し、照射角度と線量との組み合わせを示している。その照射角度は、患者４３の患部に治療用放射線２３を照射する方向（すなわち、患者４３と治療用放射線照射装置１６の仮想的点線源５８との相対位置）を示し、走行角と旋回角とを示している。その走行角は、走行ガントリ１４が走行駆動装置により回転されたときの走行ガントリ１４の向きを示している。その旋回角は、Ｏリング１２が旋回駆動装置１１により回転されたときのＯリング１２の向きを示している。その線量は、その各照射角度から患部に照射される治療用放射線２３の線量を示している。
【００４２】
照射計画部９２は、治療計画部９１により作成される治療計画が示す照射角度と線量との組み合わせごとに、照射計画を作成する。その照射計画は、患者４３の患部が仮想的点線源５８を通る平面で分割された複数の部分の３次元データを示し、その複数の部分ごとに首振り角度と照射野の形状と線量との組み合わせを示している。その首振り角度は、その部分に治療用放射線２３を照射するときの治療用放射線照射装置１６の向きを示し、パン角とチルト角とを示している。パン角は、治療用放射線照射装置１６が中間体８２に対してパン軸２１を中心に回転したときの治療用放射線照射装置１６の向きを示している。チルト角は、中間体８２が照射装置支持体８１に対してチルト軸２２を中心に回転したときの中間体８２の向きを示している。その照射野の形状は、その部分に照射される治療用放射線２３の断面形状を示している。その線量は、その部分に照射する治療用放射線２３の線量を示している。
【００４３】
照射位置制御部９３は、患者４３と治療用放射線照射装置１６の仮想的点線源５８との相対位置が治療計画部９１により作成された治療計画が示す照射角度に対応するように、カウチ駆動装置４２を用いてカウチ４１を移動させ、旋回駆動装置１１または走行駆動装置を用いて治療用放射線照射装置１６を移動させる。
【００４４】
首振り部９４は、患者４３と治療用放射線照射装置１６との相対位置が照射計画部９２により作成された照射計画が示す照射角度に対応するように、首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動させる。
【００４５】
照射野形状制御部９５は、治療用放射線２３の断面形状が照射計画部９２により作成された照射計画が示す照射野の形状に一致するように、マルチリーフコリメータ５６を制御する。
【００４６】
運動収集部９６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の運動を検出する。すなわち、運動収集部９６は、診断用Ｘ線源２４を用いて診断用Ｘ線３５を放射し、センサアレイ３２を用いて診断用Ｘ線３５に基づいて生成される患者４３の透過画像を撮像する。運動収集部９６は、さらに、診断用Ｘ線源２５を用いて診断用Ｘ線３６を放射し、センサアレイ３３を用いて診断用Ｘ線３６に基づいて生成される患者４３の透過画像を撮像する。運動収集部９６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を放射し、センサアレイ３１を用いて治療用放射線２３に基づいて生成される患者４３の透過画像を撮像する。運動収集部９６は、このように撮像された複数の透過画像を用いて、マーカ位置を算出する。そのマーカ位置は、患者４３がイメージャシステムにより映像に撮像されたときに患者４３の体内のランドマークがその映像に映し出される位置を示す量を示し、患者４３の運動を示している。そのランドマークとしては、患者４３の患部、患者４３の骨（肋骨）、横隔膜、膀胱、その患部と連動して運動するように患者４３の体内に埋め込まれた物体が例示される。その物体は、イメージャシステムにより検出されるものであり、金から形成される球である金マーカが例示される。
【００４７】
動体追尾部９７は、運動収集部９６により検出された運動を患者４３の患部が配置される患部位置に対応付けるテーブルを記憶装置に記録している。動体追尾部９７は、そのテーブルを参照して、運動収集部９６により検出された運動に対応する患部位置を算出する。動体追尾部９７は、その患部位置に治療用放射線２３が照射されるように、首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動させる。
【００４８】
治療用放射線照射部９８は、動体追尾部９７により治療用放射線照射装置１６が移動された後に、治療用放射線照射装置１６を用いて治療用放射線２３をその患部位置に照射する。
【００４９】
図６は、患者４３の患部を示している。その患部１０１は、仮想的点線源５８を通る平面で複数の部分１０２−１〜１０２−４に分割されている。部分１０２−ｉ（ｉ＝１，２，３，４）は、パッチ領域１０３−ｉに含まれている。複数のパッチ領域１０３−１〜１０３−４は、それぞれ、治療用放射線２３の断面形状が最大になるようにマルチリーフコリメータ５６が照射野の形状を制御したときに、その治療用放射線２３に照射される領域を示している。複数のパッチ領域１０３−１〜１０３−４は、互いに重なっている部分がない。パッチ領域１０３−ｉは、照射野１０４−ｉを含んでいる。照射野１０４−ｉは、治療用放射線２３の断面形状を示している。照射野１０４−ｉは、部分１０２−ｉの全部が治療用放射線２３により照射され、部分１０２−ｉ以外の部分のうちの治療用放射線２３に照射される部分がより小さくなるように、制御されている。
なお、各部分１０２−ｉは一括で同一形状照射を行うことに限定しない。例えば同一首振り角度において、各部分１０２−ｉ内はマルチリーフコリメータ５６の形状を制御することで形成される複数の微少部分の組合せから構成されることでも構わない。また、その際に各微少部分照射毎に照射時間を変更することでも構わない。このような場合、強度変調照射にも対応し得ることとなる。以降は、簡易上、各部分１０２−ｉを特定形状にて一括均一照射する場合のみを示す。
【００５０】
図７は、治療用放射線２３が複数の部分１０２−１〜１０２−２を照射するときに、その治療用放射線２３に照射される領域を示している。その領域１１１−１は、部分１０２−１に照射される治療用放射線２３に照射される領域を示している。その領域１１１−２は、部分１０２−２に照射される治療用放射線２３に照射される領域を示している。領域１１１−１は、照射野１０４−１を含み、頂点が位置１１２に配置される錐体に形成される。その頂点の位置は、治療用放射線照射装置１６が治療用放射線２３を部分１０２−１に照射するときの仮想的点線源５８の位置と一致している。領域１１１−２は、照射野１０４−２を含み、頂点が位置１１２に配置される錐体に形成される。その頂点の位置は、治療用放射線照射装置１６が治療用放射線２３を部分１０２−２に照射するときの仮想的点線源５８の位置と一致している。すなわち、領域１１１−１の錐体の頂点と領域１１１−２の錐体の頂点とは、位置１１２で一致し、仮想的点線源５８の位置は、治療用放射線照射装置１６が治療用放射線２３を部分１０２−１に照射するときと治療用放射線照射装置１６が治療用放射線２３を部分１０２−１に照射するときとで一致している。
このとき、健全組織への照射量を低減させるためには領域１１１−１と領域１１１−２とに重なりがないことが望ましい。但し、前述の強度変調照射に対応する場合には照射計画部９２で策定した治療計画が設定する量で重なりがあっても構わない。
よって、その重なりを制御可能にするためには、当該錐体の頂点が仮想的点線源５８と一致することが望ましい。このためには、パン軸２１とチルト軸２２の交点が仮想的点線源５８と一致するように構成することが望ましい。
【００５１】
すなわち、照射計画部９２は、治療計画部９１により作成される治療計画が示す照射角度と線量との組み合わせごとに、患部１０１を複数の部分１０２−１〜１０２−４に分割し、各部分１０２−ｉを含むパッチ領域１０３−ｉを算出し、治療用放射線照射装置１６がパッチ領域１０３−ｉを向くときの首振り角度を算出する。照射計画部９２は、さらに、部分１０２−ｉの全部が治療用放射線２３により照射され、部分１０２−ｉ以外の部分のうちの治療用放射線２３に照射される部分がより小さくなるように、照射野１０４−ｉの形状を算出する。
【００５２】
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を用いて実行される。ユーザは、まず、放射線治療装置制御装置２を用いて治療計画を作成する。その治療計画は、患者４３の患部に治療用放射線２３を照射する照射角度と、その各照射角度から照射する治療用放射線２３の線量および性状とを示している。放射線治療装置制御装置２は、次いで、その治療計画が示す照射角度と線量との組み合わせごとに、照射計画を作成する。その照射計画は、患者４３の患部が仮想的点線源５８を通る平面で分割された複数の部分の３次元データを示し、その複数の部分ごとに首振り角度と照射野の形状と線量との組み合わせを示している。その首振り角度は、その部分に治療用放射線２３を照射するときの治療用放射線照射装置１６の向きを示し、パン角とチルト角とを示している。その照射野の形状は、その部分に照射される治療用放射線２３の断面形状を示している。その線量は、その部分に照射する治療用放射線２３の線量を示し、その治療計画が示す線量に一致している。
【００５３】
ユーザは、放射線治療装置３のカウチ４１に患者４３を固定する。放射線治療装置制御装置２は、その治療計画により示される照射角度で治療用放射線２３が患者４３の患部１０１に照射されるように、カウチ駆動装置４２を用いてカウチ４１を移動し、旋回駆動装置１１を用いてＯリング１２を回転し、走行駆動装置を用いて走行ガントリ１４を回転する。放射線治療装置制御装置２は、治療用放射線２３が患者４３の患部１０１の部分１０２−ｉに照射されるように、首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動する。
なお、放射線治療装置制御装置２は、首振り機構１５を用いないで、治療用放射線２３が患者４３の患部１０１の各部分１０２−ｉに照射されるようにすることもできる。たとえば、放射線治療装置制御装置２は、治療用放射線照射装置１６が患者４３の患部１０１に向くように首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動した後に、治療用放射線２３が患者４３の患部１０１の部分１０２−ｉに照射されるように、マルチリーフコリメータ５６を用いて照射野を制御する。
【００５４】
放射線治療装置制御装置２は、次いで、部分１０２−ｉごとに追尾動作と照射動作とを繰り返して実行する。その追尾動作では、放射線治療装置制御装置２は、放射線治療装置３のイメージャシステムにより検出されたランドマークの位置に基づいて患部位置を算出する。放射線治療装置制御装置２は、治療用放射線２３がその患部位置を透過するように、首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動させる。その照射動作では、放射線治療装置制御装置２は、その追尾動作により治療用放射線照射装置１６が移動した直後に治療用放射線照射装置１６を用いて治療用放射線２３をその患部に照射する。なお、その患部位置の評価対象は、患部１０１でも、各部分１０２−ｉ中心でも構わない。但し、各部分１０２−ｉ毎に照射野形状を制御することから、各部分１０２−ｉを評価対象とすることが望ましい。
【００５５】
図８は、所定の平面に照射される治療用放射線２３の強度の分布を示している。その平面は、治療用放射線２３の放射方向に垂直であり、水換算１０ｃｍ深さに位置している。その分布１０６は、その放射方向に垂直である幅方向に関して、治療用放射線２３に照射される領域に含まれる照射範囲での強度が概ね一定であることを示している。分布１０６は、さらに、その照射範囲での強度と比較して、その照射範囲を除く照射外範囲での強度が充分低いことを示している。その照射外範囲での強度は、日本国内では医療法施行規則により、その照射範囲での強度の１０００分の１以下になるように規定されている。
【００５６】
図９は、本発明による放射線照射方法を実行して複数の部分１０２−１〜１０２−２に照射される治療用放射線２３の線量の分布を示している。その分布１０７は、領域１１１−１と領域１１１−２とに重なりがないように隣接している場合で、強度が分布１０６を示す治療用放射線２３が用いられたときに、平面上の微小領域に照射される治療用放射線２３の線量を示している。その平面は、複数の部分１０２−１〜１０２−２のうちの治療用放射線２３の放射方向に垂直であり、水換算１０ｃｍ深さに位置している。分布１０７は、その放射方向に垂直である幅方向に関して、部分１０２−１に対応する範囲１０８−１で線量が概ね一定の値を示し、部分１０２−２に対応する範囲１０８−２で線量が概ね一定の値を示すことを示している。分布１０７は、さらに、範囲１０８−１で示される線量が範囲１０８−２で示される線量に概ね等しいことを示している。分布１０７は、さらに、範囲１０８−１と範囲１０８−２とを除く範囲で、範囲１０８−１と範囲１０８−２とで示される線量より十分に小さい（１０００分の１以下）線量を示すことを示している。本発明による放射線照射方法によれば、その照射方向に位置が異なる平面上の微小領域に照射される治療用放射線２３の線量の分布に関しても、分布１０７と同様の分布を示し、複数の部分１０２−１〜１０２−２を一度に照射する他の放射線照射装置と同等に、その複数の部分１０２−１〜１０２−４に照射される治療用放射線２３の線量を制御することができる。
なお、図９は、説明が簡単である治療用放射線２３の線量分布が図８に示されるようにトップフラットな場合で説明を行った。しかし、本フラット部は、例えばパン角度及びチルト角度が０度の場合で調整された際における水換算１０ｃｍ深さでの場合であり、それ以外の首振り角度及び深さでは一般に異なるものとなり、その違いの程度は、その首振り角度及び深さの差が大きいほど大きくなる。このため、その影響は、患部１０１の深さ方向の寸法が十分に小さいときに問題にはならない。また、この影響も含めて治療計画時の照射条件の設定を行うこととなる。このため、患部性状によりこのような影響が顕著な場合（たとえば、患部の深さ方向の寸法が大きい場合）には、前述の強度変調照射を行うことが特に有効となる。
また、本発明はフラットニングフィルタ５４を用いて特定位置における線量分布がトップフラットとなる場合に限定されるものではなく、フラットニングフィルタ５４を用いず結果的に線量分布がガウス分布などを示す際も、同様に治療計画で照射条件の適正化を図ることで対応は可能である。
【００５７】
図１０は、治療用放射線２３が複数の部分１０２−１〜１０２−２を照射するときに、その治療用放射線２３に照射される領域の比較例を示している。その領域１２１−１は、部分１０２−１に照射される治療用放射線２３に照射される領域を示している。その領域１２１−２は、部分１０２−２に照射される治療用放射線２３に照射される領域を示している。領域１２１−１は、照射野１０４−１を含み、頂点が位置１２２−１に配置される錐体に形成される。領域１２１−２は、照射野１０４−２を含み、頂点が位置１２２−２に配置される錐体に形成される。位置１２２−２は、位置１２２−１と異なっている。このとき、患者４３の患部には、領域１２１−１と領域１２１−２との両方に含まれる領域１２３が存在したり、領域１２１−１と領域１２１−２との両方に含まれない領域１２４が存在したりする。すなわち、その照射方向に垂直である平面に照射される治療用放射線２３の線量の分布は、その平面の位置１２２−１（または位置１２２−２）からの距離に応じて変化する。
【００５８】
すなわち、本発明による放射線照射方法によれば、患者４３の患部の各部分を別途に照射することにより、患者４３の患部の全体に一度に照射することと同等に高精度に患者４３の患部に所定の線量の治療用放射線２３を照射することができる。このため、治療用放射線照射装置１６は、患者４３の患部の全体に治療用放射線２３を照射する必要がなく、より狭い範囲だけに治療用放射線２３を照射するように設計することができ、マルチリーフコリメータ５６の規模を小さくすることができる。その結果、走行ガントリ１２は、治療用放射線照射装置１６の重量による撓みが低減し、治療用放射線照射装置１６は、より高精度に位置決めされ、患者４３の患部に治療用放射線２３をより高精度に照射することができる。このとき、マルチリーフコリメータ５６は、さらに、放射線６０の一部を遮蔽するための複数のリーフを小さく設計することができ、そのリーフが自重により撓むことが防止され、治療用放射線２３の照射野をより高精度に制御することができる。マルチリーフコリメータ５６は、さらに、そのリーフの厚さをより薄く設計することができ、このとき、治療用放射線２３の照射野の解像度をより向上させることができる。
【００５９】
仮想的点線源５８の体積は、一般に、０でなく、正数を示している。このとき、本発明による放射線照射方法は、仮想的点線源５８が占める領域に含まれる点が患者４２に対して移動しないように、治療用放射線照射装置１６を移動させて患者４２の患部の複数の部分に治療用放射線２３を別途に照射する。このような放射線照射方法によれば、仮想的点線源５８の体積が十分に小さいときに、患者４３の患部は、治療用放射線２３に複数回照射される領域や治療用放射線２３に照射されない領域が十分に小さく、患者４３の患部の全体に一度に照射することと同等に高精度に患者４３の患部に所定の線量の治療用放射線２３を照射することができる。
【００６０】
なお、本発明による放射線照射方法は、既述の実施の形態における放射線治療装置３と異なる他の放射線治療装置を使用しても実施することができる。その放射線治療装置は、既述の実施の形態における治療用放射線照射装置１６が他の駆動装置により移動可能に支持されている。その駆動装置としては、ロボットアームが例示される。本発明による放射線照射方法は、患部１０１の複数の部分１０２−１〜１０２−４に別途に照射するときに、患者４３に対する治療用放射線照射装置１６の仮想的点線源５８の相対位置が変化しないように、複数の部分１０２−１〜１０２−４を別途に照射するときに、患部１０１の複数の部分１０２−１〜１０２−４に治療用放射線２３を別途に照射する。このような放射線照射方法によれば、既述の実施の形態における放射線照射方法と同様にして、患者４３の患部に治療用放射線２３をより高精度に照射することができ、マルチリーフコリメータ５６の規模を小さくすることができ、治療用放射線２３の照射野の解像度をより向上させることができる。
【００６１】
なお、本発明による放射線照射方法は、追尾動作を省略することもできる。このとき、放射線治療装置制御装置２は、治療用放射線照射装置１６が患者４３の患部１０１の部分１０２−ｉに向くように首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動し、マルチリーフコリメータ５６を用いて治療用放射線２３の照射野を制御した後に、治療用放射線照射装置１６を用いて治療用放射線２３を所定の線量だけその部分１０２−ｉに照射する。
【００６２】
このような放射線照射方法によれば、既述の実施の形態における放射線照射方法と同様にして、患者４３の患部に治療用放射線２３をより高精度に照射することができ、マルチリーフコリメータ５６の規模を小さくすることができ、治療用放射線２３の照射野の解像度をより向上させることができる。このような放射線照射方法は、さらに、追尾のために、イメージャシステムを頻繁に動作させる必要がなく、好ましい。
【００６３】
なお、本発明による放射線照射方法は、治療用放射線２３が複数の部分１０２−１〜１０２−２を照射するときに、その治療用放射線２３に照射される領域に重なりがあるように治療用放射線２３を照射することもできる。このような放射線照射方法によれば、さらに、部分１０２−１〜１０２−２の間に治療用放射線２３が照射されないことをより確実に防止することができ、または、患部１０１の所望の部分により大きい線量の治療用放射線２３を照射することができる。
【００６４】
なお、本発明による放射線照射方法は、複数の部分１０２−１〜１０２−２に照射される治療用放射線２３の線量が互いに異なるように、治療用放射線２３を照射することもできる。このような照射は、複数の部分１０２−１〜１０２−ｎごとに治療用放射線２３を照射する照射時間を変更すること、複数の部分１０２−１〜１０２−ｎごとに治療用放射線２３の強度を変更することなどにより実行することができる。このような放射線照射方法によれば、さらに、患部１０１の所望の部分により大きい線量の治療用放射線２３を照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は、本発明による放射線治療システムの実施の形態を示すブロック図である。
【図２】図２は、放射線治療装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、治療用放射線照射装置を示す断面図である。
【図４】図４は、首振り機構を示す斜視図である。
【図５】図５は、本発明による放射線治療装置制御装置の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】図６は、仮想的点線源から見える患者の患部を示す平面図である。
【図７】図７は、患部の複数の部分を照射する治療用放射線を示す断面図である。
【図８】図８は、治療用放射線の幅方向の強度の分布を示すグラフである。
【図９】図９は、患部に照射される治療用放射線の線量の分布を示すグラフである。
【図１０】図１０は、患部の複数の部分を照射する治療用放射線の比較例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
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  ：クライストロン
８  ：導波管
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
２１：パン軸
２２：チルト軸
２３：治療用放射線
２４：診断用Ｘ線源
２５：診断用Ｘ線源
３１：センサアレイ
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：電子ビーム加速装置
５２：Ｘ線ターゲット
５３：１次コリメータ
５４：フラットニングフィルタ
５５：２次コリメータ
５６：マルチリーフコリメータ
５７：電子ビーム
５８：仮想的点線源
５９：放射線
６０：放射線
６１：線量計
６３：電子線発生部
６４：加速管
６６：カソード
６７：グリッド
６８：複数の電極
６９：グリッド電源
７０：カソード電源
８１：照射装置支持体
８２：中間体
９１：治療計画部
９２：照射計画部
９３：照射位置制御部
９４：首振り部
９５：照射野形状制御部
９６：運動収集部
９７：動体追尾部
９８：治療用放射線照射部
１０１：患部
１０２−１〜１０２−４：部分
１０３−１〜１０３−４：パッチ領域
１０４−１〜１０４−２：照射野
【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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