(57)【要約】      （修正有）【課題】被検体の一部分をより確実に照射し、かつ、その被検体に照射される放射線の線量をより低減させる治療用放射線照射装置を提供する。【解決手段】被検体の一部分に治療用放射線を照射する治療用放射線照射装置と、被検体を透過する放射線を用いないで被検体の運動を検出する運動検出装置と、被検体に対して治療用放射線照射装置を移動させる駆動装置とを備えている放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置２は、運動集合を位置集合に対応付ける患部位置データベース５１と、運動を運動検出装置４から収集する運動収集部６１と、位置集合のうちの運動に対応する位置に治療用放射線が照射されるように治療用放射線照射装置を移動させる照射位置制御部６２とを備えている。【選択図】図３
2007236760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体の一部分に治療用放射線を照射する治療用放射線照射装置と、
前記被検体の運動を検出する運動検出装置と、
前記被検体に対して前記治療用放射線照射装置を移動させる駆動装置とを備える放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であり、
運動集合を位置集合に対応付ける患部位置データベースと、
前記運動を前記運動検出装置から収集する運動収集部と、
前記位置集合のうちの前記運動に対応する位置に前記治療用放射線が照射されるように、前記駆動装置を用いて前記治療用放射線照射装置を移動させる照射位置制御部
とを具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記運動は、前記被検体を透過する放射線を用いないで検出される測定値を示す
放射線治療装置制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記測定値は、前記被検体が呼吸するときに変化する変化量を示す
放射線治療装置制御装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３のいずれかにおいて、
前記測定値は、前記被検体が備える心臓が拍動するときに変化する変化量を示す
放射線治療装置制御装置。
【請求項５】
請求項２〜請求項４のいずれかにおいて、
前記測定値は、前記被検体の血圧を示す
放射線治療装置制御装置。
【請求項６】
請求項２〜請求項５のいずれかにおいて、
前記運動検出装置は、前記被検体を画像に撮像するカメラを含み、
前記測定値は、前記被検体の一部が前記画像に映し出される位置を示す
放射線治療装置制御装置。
【請求項７】
請求項２において、
前記測定値は、前記被検体に関する複数の変化量を示す
放射線治療装置制御装置。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかにおいて、
前記運動は、前記放射線治療装置が備えるイメージャを用いて前記被検体を透過した放射線により撮像される透過画像に前記被検体の内部に配置されるランドマークが映し出されるランドマーク位置を示す
放射線治療装置制御装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかにおいて、
前記患部位置データベースは、平均変化率集合を前記位置集合に更に対応付け、
前記照射位置制御部は、前記位置集合のうちの更に前記運動の平均変化率に対応する位置に前記治療用放射線が照射されるように、前記駆動装置を用いて前記治療用放射線照射装置を移動させる
放射線治療装置制御装置。
【請求項１０】
請求項１〜請求項９のいずれかにおいて、
前記照射位置制御部は、前記運動が所定範囲に含まれないときに、前記治療用放射線照射装置が前記治療用放射線を放射することを停止させる
放射線治療装置制御装置。
【請求項１１】
請求項１〜請求項１０のいずれかにおいて、
前記放射線治療装置が備える出力装置に呼吸に関する指示を出力させる出力装置制御部
を更に具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項１２】
請求項１〜請求項１１のいずれかにおいて、
前記放射線治療装置と別個に設けられる３次元撮像装置により生成される前記被検体の３次元データの変化と、前記運動検出装置により検出される運動の変化とに基づいて前記患部位置データベースを作成する患部位置テーブル作成部
を更に具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項１３】
請求項１〜請求項１１のいずれかにおいて、
前記放射線治療装置が備えるイメージャを用いて前記被検体を透過する透過放射線により撮影された画像を用いて生成される前記被検体の３次元データの変化と、前記運動検出装置により検出される運動の変化とに基づいて前記患部位置データベースを作成する患部位置テーブル作成部
を更に具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記透過放射線は、前記治療用放射線が前記被検体を透過することにより生成される
放射線治療装置制御装置。
【請求項１５】
治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置と、
前記被検体の運動を検出する運動検出装置と、
前記被検体に対して前記治療用放射線照射装置を移動させる駆動装置とを備える放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であり、
平均変化率集合を位置集合に対応付ける患部位置データベースと、
前記運動を前記運動検出装置から収集する運動収集部と、
前記位置集合のうちの前記運動の平均変化率に対応する位置に前記治療用放射線が照射されるように、前記駆動装置を用いて前記治療用放射線照射装置を移動させる照射位置制御部
とを具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項１６】
治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置と、
前記被検体の運動を検出する運動検出装置とを備える放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であり、
前記運動を前記運動検出装置から収集する運動収集部と、
前記平均変化率が所定の範囲に含まれる期間に前記治療用放射線照射装置を用いて前記治療用放射線を放射させ、前記平均変化率が前記所定範囲に含まれない期間に前記治療用放射線照射装置が前記治療用放射線を放射することを停止させる治療用放射線照射部
とを具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項１７】
請求項１〜請求項１６のいずれかに記載される放射線治療装置制御装置と、
前記放射線治療装置
とを具備する放射線治療システム。
【請求項１８】
被検体の一部分に治療用放射線を照射する治療用放射線照射装置と、
前記被検体の運動を検出する運動検出装置と、
前記被検体に対して前記治療用放射線照射装置を移動させる駆動装置とを備える放射線治療装置を用いて前記一部分に前記治療用放射線を照射する放射線照射方法であり、
前記運動を前記運動検出装置から収集するステップと、
運動集合を位置集合に対応付ける患部位置データベースを参照して、前記位置集合のうちの前記運動に対応する位置に前記治療用放射線が照射されるように、前記駆動装置を用いて前記治療用放射線照射装置を移動させるステップ
とを具備する放射線照射方法。
【請求項１９】
請求項１８において、
前記運動は、前記被検体を透過する放射線を用いないで検出される測定値を示す
放射線照射方法。
【請求項２０】
請求項１８において、
前記測定値は、前記被検体が呼吸するときに変化する変化量を示す
放射線照射方法。
【請求項２１】
請求項１８または請求項２０のいずれかにおいて、
前記測定値は、前記被検体が備える心臓が拍動するときに変化する変化量を示す
放射線照射方法。
【請求項２２】
請求項１８〜請求項２１のいずれかにおいて、
前記測定値は、前記被検体の血圧を示す
放射線照射方法。
【請求項２３】
請求項１８〜請求項２２のいずれかにおいて、
前記運動検出装置は、前記被検体を画像に撮像するカメラを含み、
前記測定値は、前記被検体の一部が前記画像に映し出される位置を示す
放射線照射方法。
【請求項２４】
請求項１８において、
前記測定値は、前記被検体に関する複数の変化量を示す
放射線照射方法。
【請求項２５】
請求項１８〜請求項２４のいずれかにおいて、
前記運動は、前記放射線治療装置が備えるイメージャを用いて前記被検体を透過した放射線により撮像される透過画像に前記被検体の内部に配置されるランドマークが前記透過画像に映し出されるランドマーク位置を示す
放射線照射方法。
【請求項２６】
請求項１８〜請求項２５のいずれかにおいて、
前記患部位置データベースは、平均変化率集合を前記位置集合に更に対応付け、
前記位置は、前記運動の平均変化率に更に対応する
放射線照射方法。
【請求項２７】
請求項１８〜請求項２５のいずれかにおいて、
前記運動が所定範囲に含まれないときに、前記治療用放射線照射装置が前記治療用放射線を放射することを停止させるステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項２８】
請求項１８〜請求項２７のいずれかにおいて、
前記放射線治療装置が備える出力装置に呼吸に関する指示を出力させるステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項２９】
請求項１８〜請求項２８のいずれかにおいて、
前記放射線治療装置と別個に設けられる３次元撮像装置により生成される前記被検体の３次元データの変化と、前記運動検出装置により検出される運動の変化とに基づいて前記患部位置データベースを作成するステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項３０】
請求項１８〜請求項２８のいずれかにおいて、
前記放射線治療装置が備えるイメージャを用いて前記被検体を透過する透過放射線により撮影された画像を用いて生成される前記被検体の３次元データの変化と、前記運動検出装置により検出される運動の変化とに基づいて前記患部位置データベースを作成するステップ
を更に具備する放射線照射方法。
【請求項３１】
請求項３０において、
前記透過放射線は、前記治療用放射線が前記被検体を透過することにより生成される
放射線照射方法。
【請求項３２】
治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置と、
前記被検体の運動を検出する運動検出装置と、
前記被検体に対して前記治療用放射線照射装置を移動させる駆動装置とを備える放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であり、
前記運動を前記運動検出装置から収集するステップと、
平均変化率集合を位置集合に対応付ける患部位置データベースを参照して、前記位置集合のうちの前記運動の平均変化率に対応する位置に前記治療用放射線が照射されるように、前記駆動装置を用いて前記治療用放射線照射装置を移動させるステップ
とを具備する放射線照射方法。
【請求項３３】
治療用放射線を放射する治療用放射線照射装置と、
前記被検体の運動を検出する運動検出装置とを備える放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であり、
前記運動を前記運動検出装置から収集するステップと、
前記運動の平均変化率が所定の範囲に含まれる期間に前記治療用放射線照射装置を用いて前記治療用放射線を放射させるステップと、
前記平均変化率が前記所定範囲に含まれない期間に前記治療用放射線照射装置が前記治療用放射線を放射することを停止させるステップ
とを具備する放射線照射方法。
【請求項３４】
請求項１８〜請求項３３のいずれかに記載される放射線照射方法をコンピュータに実行させる
コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線治療装置制御装置および放射線照射方法に関し、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治療装置制御装置および放射線照射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患部（腫瘍）に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。その放射線治療は、治療効果が高いことが望まれ、その放射線は、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。診断用のＸ線を照射して撮像される透過画像に基づいて患部の位置を追尾し、その位置に治療用の放射線を照射する放射線治療装置が知られている。その診断用のＸ線は、患者に照射される線量がより小さいことが望まれている。
【０００３】
特許第３７４６７４７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。
【０００４】
特開２００４−１２１４０６号公報には、放射線の照射対象を放射線照射範囲内に容易に位置決めすることのでき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、放射線とレーザ光線とを同軸に出射する放射線発生装置と、前記放射線と前記レーザ光線が同軸に出射される照射軸が１点で交わるようにアイソセンタを中心に所定の半径の軌道に沿って前記放射線発生装置を移動させるガイドと、前記アイソセンタを通る傾倒軸を中心に前記ガイドを回転させる支持部材と、互いに交差する２つの回動軸で前記放射線発生装置を枢支して前記ガイドに沿って移動する可動部材と、前記アイソセンタとこの近傍に配置される前記放射線の照射対象とを含む範囲の透視画像の情報を検出する検出器と、前記検出器が複数の方位でそれぞれ検出した複数の前記透視画像の情報と前記アイソセンタに対して前記透視画像を検出した方位の情報とを基に前記アイソセンタの位置と前記照射対象の位置との相対位置関係を演算する解析装置と、前記相対位置関係を基に前記放射線発生装置を移動させる制御装置とを備えることを特徴としている。
【０００５】
特許第３０５３３８９号公報には、体幹部内で動き回る腫瘍の位置を実時間で、かつ自動的に算出し、機構系の絶対精度に依存せずに実質必要な精度を確保することができる動体追跡照射装置が開示されている。その動体追跡照射装置は、腫瘍に治療ビームを照射するライナックと、腫瘍近傍に埋め込まれた腫瘍マーカと、前記腫瘍マーカを第１の方向から撮像する第１のＸ線透視装置と、前記腫瘍マーカを第２の方向から前記第１のＸ線透視装置と同時に撮像する第２のＸ線透視装置と、前記第１及び第２のＸ線透視装置から出力される第１及び第２の透視映像をデジタイズする第１及び第２の画像入力部と、前記第１及び第２の画像入力部によってデジタイズされた画像情報に予め登録された腫瘍マーカのテンプレート画像を作用させた濃淡正規化相互相関法によるテンプレートマッチングを所定フレームレートの実時間レベルで実行し、前記腫瘍マーカの第１及び第２の２次元座標を求める第１及び第２の認識処理部と、前記第１及び第２の認識処理部で算出された第１及び第２の２次元座標より前記腫瘍マーカの３次元座標を計算する中央演算処理部と、前記求めた腫瘍マーカの３次元座標により前記ライナックの治療ビーム照射を制御する照射制御部とを備えたことを特徴としている。
【０００６】
特許第３４３２２６８号公報には、放射線治療を行うときに被検体の体動に因る照射計画の精度低下を解消することができる放射線治療システムが開示されている。その放射線治療システムは、放射線を被検体に照射して放射線治療を行う放射線治療システムにおいて、前記被検体のＣＴ画像の取得と並行して検出される当該被検体の体動変化に応じた生体データと前記ＣＴ画像との両位相を対応付ける位相特定手段と、この位相特定手段により前記生体データの位相に対応付けられる前記ＣＴ画像に基づき、前記放射線の照射野を調整するためのコリメータの開閉データを含む治療計画データを作成する計画データ作成手段と、前記ＣＴ画像の位相に対応付けられた前記生体データと前記放射線治療を行うときに得られる前記被検体の体動変化に応じた生体データとの間の相関性を判定する判定手段と、この判定手段により判定結果に応じて前記開閉データに基づく前記コリメータの開閉制御を行うコリメータ制御手段とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
特許第３３２６５９７号公報には、ＰＳＤを活用して生体の呼吸位相を簡単に精度良く安定して検出しこの検出信号を種々の機器の制御信号に変換して送出し得る呼吸同期制御装置が開示されている。その呼吸同期制御装置は、呼吸と連動する生体表皮の変動に対応して光源の位置あるいは光線の方向が変動する光源部と、この光源部からの光を前記生体表皮の変動位置信号として受光してこれを前記呼吸の周期位相に対応した電気信号に変換する半導体位置検出素子と、この電気信号を基に他の被制御機器の作動制御信号を送出する制御回路を含むことを特徴としている。
【０００８】
【特許文献１】特許第３７４６７４７号公報
【特許文献２】特開２００４−１２１４０６号公報
【特許文献３】特許第３０５３３８９号公報
【特許文献４】特許第３４３２２６８号公報
【特許文献５】特許第３３２６５９７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、運動する被検体の一部分に放射線をより確実に照射する放射線治療装置制御装置および放射線照射方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、透過画像に撮像されにくく運動する被検体の一部分に放射線をより確実に照射する放射線治療装置制御装置および放射線照射方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、運動する被検体の一部分をより確実に照射し、かつ、その被検体に照射される放射線の線量をより低減させる放射線治療装置制御装置および放射線照射方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、透過画像に撮像されにくく運動する被検体の一部分に放射線をより確実に照射し、かつ、その被検体に照射される放射線の線量をより低減させる放射線治療装置制御装置および放射線照射方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、運動する被検体の一部分に放射線を照射する放射線治療装置の規模を低減する放射線治療装置制御装置および放射線照射方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、運動する被検体の一部分に放射線を照射するための放射線治療システムの規模を低減する放射線治療装置制御装置および放射線照射方法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治療装置制御装置（２）は、被検体（４３）の一部分に治療用放射線（２３）を照射する治療用放射線照射装置（１６）と、被検体（４３）の運動を検出する運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）と、被検体（４３）に対して治療用放射線照射装置（１６）を移動させる駆動装置（１１、１５、４２）とを備えている放射線治療装置（３）を制御する。本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、運動集合（７３、７４、７５、７６）を位置集合（７８）に対応付ける患部位置データベース（５１）と、運動を運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）から収集する運動収集部（６１、５７）と、位置集合（７８）のうちの運動に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させる照射位置制御部（６２）とを備えていることが好ましい。たとえば、放射線治療装置制御装置（２）は、被検体（４３）の一部分に連動して運動する部位に埋め込まれたランドマークの運動に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させる。または、放射線治療装置制御装置（２）は、被検体（４３）の一部分の運動に連動する他の運動（たとえば、呼吸、心拍、寝返り）に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させる。このような動作によれば、被検体（４３）の一部分が透過画像に撮像されにくい場合であっても、被検体（４３）の一部分の位置を同定することができ、被検体（４３）の一部分に治療用放射線（２３）を確実に照射することができる。
【００１２】
その運動は、被検体（４３）を透過する放射線を用いないで検出される測定値を示している。このとき、放射線治療装置制御装置（２）は、被検体（４３）を透過する放射線で撮像される透過画像に基づいてその一部分を同定することより、被検体（４３）に照射される放射線の線量を低減させることができ、好ましい。その測定値は、被検体（４３）が呼吸するときに変化する変化量を示していることが好ましい。その測定値は、被検体（４３）が備えている心臓が拍動するときに変化する変化量を示していることが好ましい。その測定値は、被検体（４３）の血圧を示していることが好ましい。運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）は、被検体（４３）を画像に撮像するカメラを含んでいる。このとき、測定値は、被検体（４３）の一部が画像に映し出される位置を示していることが好ましい。その測定値は、被検体（４３）に関する複数の変化量を示していることが好ましい。
【００１３】
その運動は、放射線治療装置（３）が備えるイメージャ（１６、２４、２５、３１、３２、３３）を用いて被検体（４３）を透過した放射線により撮像される透過画像に被検体（４３）の内部に配置されるランドマークが映し出されるランドマーク位置を示していることが好ましい。照射位置制御部（６２）は、そのランドマークを被検体（４３）の一部分に連動して運動する部位に埋め込んだときに、患部位置データベース（５１）を参照して、位置集合のうちのランドマーク位置に更に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させる。このような動作は、被検体（４３）の一部分が透過画像に撮像されにくい場合であっても、被検体（４３）の一部分の位置を同定することができ、被検体（４３）の一部分に治療用放射線（２３）を確実に照射することができる。このような動作は、被検体（４３）を透過する放射線を用いないで検出される測定値にさらに基づいて被検体（４３）の一部分の位置を同定するときに、被検体（４３）の一部分に治療用放射線（２３）をより確実に照射することができる。
【００１４】
患部位置データベース（５１）は、平均変化率集合を位置集合（７８）にさらに対応付けている。このとき、照射位置制御部（６２）は、位置集合（７８）のうちのさらに運動の平均変化率に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させることが好ましい。その時間区間は、その運動が測定された２つの時刻の間を示している。
【００１５】
照射位置制御部（６２）は、運動が所定範囲に含まれないときに、治療用放射線照射装置（１６）が治療用放射線（２３）を放射することを停止させることが好ましい。
【００１６】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、放射線治療装置（３）が備えている出力装置（７）に呼吸に関する指示を出力させる出力装置制御部（６０）をさらに備えていることが好ましい。
【００１７】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、放射線治療装置（３）と別個に設けられる３次元撮像装置（５）により生成される被検体（４３）の３次元データの変化と、運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）により検出される運動の変化とに基づいて患部位置データベース（５１）を作成する患部位置テーブル作成部（５４）をさらに備えていることが好ましい。
【００１８】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、放射線治療装置（３）が備えているイメージャ（１６、２４、２５、３１、３２、３３）を用いて被検体（４３）を透過する透過放射線により撮影された画像を用いて生成される被検体（４３）の３次元データの変化と、運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）により検出される運動の変化とに基づいて患部位置データベース（５１）を作成する患部位置テーブル作成部（５４）をさらに備えていることが好ましい。その透過放射線は、治療用放射線（２３）が被検体（４３）を透過することにより生成されることが好ましい。このとき、その３次元データの変化を生成するための装置を放射線治療装置（３）と別個に設ける必要がなく、放射線治療システム（１）の規模を低減することができ、コストを低減し、設置するスペースを低減することができる。
【００１９】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、治療用放射線（２３）を放射する治療用放射線照射装置（１６）と、被検体（４３）の運動を検出する運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）と、被検体（４３）に対して治療用放射線照射装置（１６）を移動させる駆動装置（１１、１５、４２）とを備える放射線治療装置（３）を制御する。本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、平均変化率集合（７３、７４、７５、７６、７９）を位置集合（７８）に対応付ける患部位置データベース（５１）と、運動を運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）から収集する運動収集部（６１、５７）と、位置集合（７８）のうちの運動の平均変化率に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させる照射位置制御部（６２）とを備えていることが好ましい。
【００２０】
本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、治療用放射線（２３）を放射する治療用放射線照射装置（１６）と、被検体（４３）の運動を検出する運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）とを備える放射線治療装置（３）を制御する。本発明による放射線治療装置制御装置（２）は、平均変化率集合（７３、７４、７５、７６）を位置集合（７８）に対応付ける患部位置データベース（５１）と、運動を運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）から収集する運動収集部（６１、５７）と、位置集合（７３、７４、７５、７６、７９）のうちの運動の平均変化率に対応する位置が所定の範囲に含まれるときに治療用放射線照射装置（１６）を用いて治療用放射線（２３）を放射させる治療用放射線照射部（６３）とを備えていることが好ましい。
【００２１】
本発明による放射線治療システム（１）は、本発明による放射線治療装置制御装置（２）と、放射線治療装置（３）とを備えていることが好ましい。
【００２２】
本発明による放射線照射方法は、被検体（４３）の一部分に治療用放射線（２３）を照射する治療用放射線照射装置（１６）と、被検体（４３）の運動を検出する運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）と、被検体（４３）に対して治療用放射線照射装置（１６）を移動させる駆動装置（１１、１５、４２）とを備えている放射線治療装置（３）を制御する放射線照射方法である。本発明による放射線照射方法は、運動を運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）から収集するステップと、運動集合（７３、７４、７５、７６）を位置集合（７８）に対応付ける患部位置データベース（５１）を参照して、位置集合（７８）のうちの運動に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させるステップとを備えていることが好ましい。たとえば、本発明による放射線照射方法は、被検体（４３）の一部分に連動して運動する部位に埋め込まれたランドマークの運動に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させる。または、本発明による放射線照射方法は、被検体（４３）の一部分の運動に連動する他の運動（たとえば、呼吸、心拍、寝返り）運動に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させる。このような動作によれば、被検体（４３）の一部分が透過画像に撮像されにくい場合であっても、被検体（４３）の一部分の位置を同定することができ、被検体（４３）の一部分に治療用放射線（２３）を確実に照射することができる。
【００２３】
その運動は、被検体（４３）を透過する放射線を用いないで検出される測定値を示している。その測定値は、被検体（４３）が呼吸するときに変化する変化量を示していることが好ましい。その測定値は、被検体（４３）が備えている心臓が拍動するときに変化する変化量を示していることが好ましい。その測定値は、被検体（４３）の血圧を示していることが好ましい。運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）は、被検体（４３）を画像に撮像するカメラを含んでいる。このとき、測定値は、被検体（４３）の一部が画像に映し出される位置を示していることが好ましい。その測定値は、被検体（４３）に関する複数の変化量を示していることが好ましい。
【００２４】
その運動は、放射線治療装置（３）が備えるイメージャ（１６、２４、２５、３１、３２、３３）を用いて被検体（４３）を透過した放射線により撮像される透過画像に被検体（４３）の内部に配置されるランドマークが映し出されるランドマーク位置を示していることが好ましい。治療用放射線照射装置（１６）は、そのランドマークを被検体（４３）の一部分に連動して運動する部位に埋め込んだときに、患部位置データベース（５１）を参照して、位置集合のうちのランドマーク位置に更に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて移動される。このような動作は、被検体（４３）の一部分が透過画像に撮像されにくい場合であっても、被検体（４３）の一部分の位置を同定することができ、被検体（４３）の一部分に治療用放射線（２３）を確実に照射することができる。このような動作は、被検体（４３）を透過する放射線を用いないで検出される測定値にさらに基づいて被検体（４３）の一部分の位置を同定するときに、被検体（４３）の一部分に治療用放射線（２３）をより確実に照射することができる。
【００２５】
患部位置データベース（５１）は、平均変化率集合を位置集合（７８）にさらに対応付けている。このとき、その位置は、運動の平均変化率にさらに対応していることが好ましい。
【００２６】
本発明による放射線照射方法は、運動が所定範囲に含まれないときに、治療用放射線照射装置（１６）が治療用放射線（２３）を放射することを停止させるステップをさらに備えていることが好ましい。
【００２７】
本発明による放射線照射方法は、放射線治療装置（３）が備えている出力装置（７）に呼吸に関する指示を出力させるステップをさらに備えていることが好ましい。
【００２８】
本発明による放射線照射方法は、放射線治療装置（３）と別個に設けられる３次元撮像装置（５）により生成される被検体（４３）の３次元データの変化と、運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）により検出される運動の変化とに基づいて患部位置データベース（５１）を作成するステップをさらに備えていることが好ましい。
【００２９】
本発明による放射線照射方法は、放射線治療装置（３）が備えているイメージャ（１６、２４、２５、３１、３２、３３）を用いて被検体（４３）を透過する透過放射線により撮影された画像を用いて生成される被検体（４３）の３次元データの変化と、運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）により検出される運動の変化とに基づいて患部位置データベース（５１）を作成するステップをさらに備えていることが好ましい。。その透過放射線は、治療用放射線（２３）が被検体（４３）を透過することにより生成されることが好ましい。このとき、その３次元データの変化を生成するための装置を放射線治療装置（３）と別個に設ける必要がなく、放射線治療システム（１）の規模を低減することができ、コストを低減し、設置するスペースを低減することができる。
【００３０】
本発明による放射線照射方法は、治療用放射線（２３）を放射する治療用放射線照射装置（１６）と、被検体（４３）の運動を検出する運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）と、被検体（４３）に対して治療用放射線照射装置（１６）を移動させる駆動装置（１１、１５、４２）とを備える放射線治療装置（３）を制御する。本発明による放射線照射方法は、運動を運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）から収集するステップと、平均変化率集合（７３、７４、７５、７６、７９）を位置集合（７８）に対応付ける患部位置データベース（５１）を参照して、位置集合（７８）のうちの運動の平均変化率に対応する位置に治療用放射線（２３）が照射されるように、駆動装置（１１、１５、４２）を用いて治療用放射線照射装置（１６）を移動させるステップとを備えていることが好ましい。
【００３１】
本発明による放射線照射方法は、治療用放射線（２３）を放射する治療用放射線照射装置（１６）と、被検体（４３）の運動を検出する運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）とを備える放射線治療装置（３）を制御する。本発明による放射線照射方法は、運動を運動検出装置（４、１６、２４、２５、３１、３２、３３）から収集するステップと、平均変化率集合（７３、７４、７５、７６）を位置集合（７８）に対応付ける患部位置データベース（５１）を参照して、位置集合（７３、７４、７５、７６、７９）のうちの運動の平均変化率に対応する位置が所定の範囲に含まれるときに治療用放射線照射装置（１６）を用いて治療用放射線（２３）を放射させるステップとを備えていることが好ましい。
【００３２】
本発明によるコンピュータプログラムは、本発明による放射線照射方法をコンピュータ（２）に実行させることが好ましい。
【発明の効果】
【００３３】
本発明による放射線治療装置制御装置および放射線照射方法は、運動する被検体の一部分に放射線をより確実に照射することができる。
本発明による放射線治療装置制御装置および放射線照射方法は、透過画像に撮像されにくく運動する被検体の一部分に放射線をより確実に照射することができる。
本発明による放射線治療装置制御装置および放射線照射方法は、運動する被検体の一部分のみをより確実に照射し、かつ、その被検体に照射される放射線の線量をより低減させることができる。
本発明による放射線治療装置制御装置および放射線照射方法は、透過画像に撮像されにくく運動する被検体の一部分に放射線をより確実に照射し、かつ、その被検体に照射される放射線の線量をより低減させることができる。
本発明による放射線治療装置制御装置および放射線照射方法は、運動する被検体の一部分に放射線を照射する放射線治療装置の規模を低減することができる。
本発明による放射線治療装置制御装置および放射線照射方法は、運動する被検体の一部分に放射線を照射するための放射線治療システムの規模を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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と運動検出装置４とＣＴ（コンピュータ断層撮影装置）５と出力装置７とを備えている。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、双方向に情報を伝送することができるように運動検出装置４とＣＴ５と出力装置７とに接続されている。
【００３５】
運動検出装置４は、人体を透過する放射線を用いないでその人体の運動を検出する装置から形成されている。その装置は、呼吸計６−１と心電図計６−２と脈拍計６−３と血圧計６−４とカメラ６−５とから形成されている。呼吸計６−１は、患者の呼吸量を測定する。その呼吸量は、患者が呼吸することにより変化する量を示し、たとえば、患者の肺に貯められる空気の量を示している。心電図計６−２は、患者の心電図を作成する装置であり、患者の心臓の活動量を測定する。脈拍計６−３は、患者の脈拍を測定する。血圧計６−４は、患者の血圧を測定する。カメラ６−５は、患者を映像に撮像する。
【００３６】
ＣＴ５は、各方向からＸ線を人体に透過させて複数の透過画像を撮影し、その複数の透過画像をコンピュータで画像処理してその人体の断面の画像を生成し、その複数の透過画像をコンピュータで画像処理してその人体の内部の状態を示す３次元データを生成する。なお、ＣＴ５は、人体の内部の３次元の状態を測定する他の装置に置換することでき、たとえば、ＭＲＩ装置に置換することができる。そのＭＲＩ装置は、核磁気共鳴を利用して人体の細胞が有する磁気を検出し、その磁気をコンピュータにより画像化し、その人体の内部の状態を示す３次元データを生成する。
【００３７】
出力装置７は、その患者に見える位置に配置されるディスプレイであり、放射線治療装置制御装置２により生成される画面をその患者に認識可能に表示する。
【００３８】
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が回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させるとともに、回転軸１８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を回転させる。
【００３９】
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及びチルト軸２２を有している。パン軸２１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。チルト軸２２は、走行ガントリ１４に対して固定され、パン軸２１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。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。
【００４０】
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。
【００４１】
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、線源駆動装置３７、３８と診断用Ｘ線源２４、２５とセンサアレイ駆動装置２７、２８とセンサアレイ３２、３３とを備えている。線源駆動装置３７は、走行ガントリ１４のリングの内側に固定され、診断用Ｘ線源２４を走行ガントリ１４に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されて診断用Ｘ線源２４を走行ガントリ１４に対して移動させる。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。線源駆動装置３８は、走行ガントリ１４のリングの内側に固定され、診断用Ｘ線源２５を走行ガントリ１４に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されて診断用Ｘ線源２４を走行ガントリ１４に対して移動させる。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。
【００４２】
センサアレイ駆動装置２７は、走行ガントリ１４のリングの内側に固定され、センサアレイ３２を走行ガントリ１４に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されてセンサアレイ３２を走行ガントリ１４に対して移動させる。センサアレイ駆動装置２８は、走行ガントリ１４のリングの内側に固定され、センサアレイ３３を走行ガントリ１４に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されてセンサアレイ３３を走行ガントリ１４に対して移動させる。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、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。
【００４３】
このようなイメージャシステムによれば、センサアレイ３２、３３は、それぞれ、線源駆動装置３７、３８により診断用Ｘ線源２４、２５が移動されてもセンサアレイ駆動装置２７、２８により適宜移動されてアイソセンタ１９を中心とする透過画像を生成することができる。
【００４４】
放射線治療装置３は、さらに、センサアレイ駆動装置２６とセンサアレイ３１とを備えている。センサアレイ駆動装置２６は、走行ガントリ１４のリングの内側に固定され、センサアレイ３１を走行ガントリ１４に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されてセンサアレイ３１を走行ガントリ１４に対して移動させる。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。このとき、センサアレイ３１は、首振り機構１５により治療用放射線照射装置１６が移動されても、センサアレイ駆動装置２６により適宜移動されてアイソセンタ１９を中心とする透過画像を生成することができる。
【００４５】
なお、診断用Ｘ線源２４は、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鈍角になるような位置に配置されることもできる。すなわち、センサアレイ３２は、アイソセンタ１９からセンサアレイ３２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る。診断用Ｘ線源２５は、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鈍角になるような位置に配置されることもできる。すなわち、センサアレイ３３は、アイソセンタ１９からセンサアレイ３３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る。このとき、センサアレイ３２、３３は、治療用放射線照射装置１６から放射される治療用放射線２３に照射されにくく、好ましい。
【００４６】
なお、線源駆動装置３７、３８は、それぞれ、診断用Ｘ線源２４、２５を治療用放射線照射装置１６に支持することもできる。このとき、放射線治療装置３は、首振り機構１５により治療用放射線照射装置１６が移動されたときでも、治療用放射線照射装置１６との相対位置が一定になり、診断用Ｘ線源２４、２５の位置を制御することがより容易になり、好ましい。
【００４７】
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。
【００４８】
図３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、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。
【００４９】
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患部位置データベース５１と３次元データ収集部５２と治療計画部５３と患部位置テーブル作成部５４とイメージャ位置制御部５５とＤＲＲ画像作成部５６と透過画像作成部５７と参照画像作成部５８と患部位置制御部５９と出力装置制御部６０と運動収集部６１と照射位置制御部６２と治療用放射線照射部６３とを備えている。
【００５０】
患部位置データベース５１は、患者の運動と患部の位置との関係を示す患部位置テーブルを他のコンピュータプログラムにより検索可能に、かつ、変更可能に記憶装置に記録する。
【００５１】
３次元データ収集部５２は、ＣＴ５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と位置関係を示す３次元データをＣＴ５から収集して、その３次元データを患者４３の識別情報に対応付けて記憶装置に記録する。なお、３次元データ収集部５２は、各方向からＸ線を患者４３に透過させて撮影された複数の透過画像をＣＴ５から収集し、その複数の透過画像をコンピュータで画像処理して患者４３の断面の画像を生成し、その複数の透過画像をコンピュータで画像処理して患者４３の内部の状態を示す３次元データを生成することもできる。
【００５２】
治療計画部５３は、３次元データ収集部５２により収集された３次元データとユーザ（医者）により入力された情報とに基づいて、治療計画を作成して、その治療計画を患者４３の識別情報に対応付けて記憶装置に記録する。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。その治療計画は、さらに、治療用放射線２３を各照射角度から照射するときに、診断用Ｘ線３５、３６が患者４３を透過して撮像される透過画像が患者４３の患部をより詳細に映し出すような診断用Ｘ線３５、３６を照射する撮像角度を示している。なお、その撮像角度は、その治療計画が示さなくてもよく、その治療計画と別途に放射線治療装置制御装置２に入力されることもできる。このとき、その撮像角度は、その医者と異なるユーザにより決定されてもよい。
【００５３】
イメージャ位置制御部５５は、治療計画部５３により作成された治療計画により示される撮像角度で診断用Ｘ線３５が患者４３に照射されるように、線源駆動装置３７を制御して診断用Ｘ線源２４を移動させ、診断用Ｘ線３５による透過画像が患者４３の患部を中心に映し出すように、センサアレイ駆動装置２７を制御してセンサアレイ３２を移動させる。イメージャ位置制御部５５は、さらに、その治療計画により示される撮像角度で診断用Ｘ線３６が患者４３に照射されるように、線源駆動装置３８を制御して診断用Ｘ線源２５を移動させ、診断用Ｘ線３６による透過画像が患者４３の患部を中心に映し出すように、センサアレイ駆動装置２８を制御してセンサアレイ３３を移動させる。イメージャ位置制御部５３は、さらに、その撮像角度で診断用Ｘ線３６が患者４３に照射されるように、線源駆動装置３８を制御して診断用Ｘ線源２５を移動させ、診断用Ｘ線３６による透過画像が患者４３の患部を中心に映し出すように、センサアレイ駆動装置２８を制御してセンサアレイ３３を移動させる。イメージャ位置制御部５３は、さらに、その治療計画が示す撮像角度で治療用放射線２３が患者４３に照射されるように、首振り機構１５を制御して治療用放射線照射装置１６を移動させ、治療用放射線２３による透過画像が患者４３の患部を中心に映し出すように、センサアレイ駆動装置２６を制御してセンサアレイ３１を移動させる。
【００５４】
ＤＲＲ画像作成部５６は、３次元データ収集部５２により収集された３次元データに基づいて、ＤＲＲ画像を算出して、そのＤＲＲ画像を患者４３の識別情報に対応付けて記憶装置に記録する。そのＤＲＲ画像は、治療計画部５３により作成された治療計画により示される撮像角度からＸ線を透過したときに撮像される２次元画像を示している。ＤＲＲ画像作成部５６は、さらに、ユーザ（医者）により入力された情報に基づいて、そのＤＲＲ画像における患者４３の特徴点が映し出される位置に印を付加する。
【００５５】
透過画像作成部５７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。透過画像作成部５７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。透過画像撮像部５７は、さらに、その透過画像を患者４３の識別情報に対応付けて記憶装置に記録する。このように撮像された複数の透過画像によれば、患者４３の特徴点の３次元位置を算出することができる。その特徴点としては、患者４３の内臓のうちの透過画像に写りやすい部位（骨など）、患者４３の患部に連動して動く部位に埋め込まれた金マーカが例示される。なお、透過画像作成部５７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ことができる。治療用放射線２３による透過画像をさらに用いることによれば、患者４３の特徴点の３次元位置をより高精度に算出することができる。なお、透過画像撮像部５７は、診断用Ｘ線３５、３６のうちの１つのＸ線による透過画像と治療用放射線２３による透過画像とだけを撮像することもできる。このときも、この２つの透過画像を用いて患者４３の特徴点の３次元位置を算出することができる。なお、透過画像撮像部５７は、診断用Ｘ線３５、３６と治療用放射線２３とのうちの１つのＸ線による透過画像だけを撮像することもできる。このとき、患者４３の特徴点の３次元位置を算出することができない。
【００５６】
参照画像作成部５８は、透過画像作成部５７により撮像された透過画像を記憶装置から収集し、その透過画像に基づいて参照画像を作成する。その参照画像に作成される基となる透過画像は、その参照画像を用いて実行される治療動作より過去に撮像された透過画像であり、たとえば、以前の治療動作で患者４３の患部が治療用放射線２３に照射されるように配置されたときに透過画像作成部５７により撮像された撮像された透過画像である。参照画像作成部５８は、さらに、ユーザ（医者）により入力された情報に基づいて、その参照画像のうちの患者４３の特徴点が映し出される位置に印を付加する。
【００５７】
患部位置制御部５９は、透過画像作成部５７により撮像される透過画像とＤＲＲ画像作成部５６により生成されたＤＲＲ画像とを比較して、患者４３の患部が治療用放射線２３に照射されるかどうかを判別する。患部位置制御部５９は、さらに、透過画像撮像部５７により撮像される透過画像とＤＲＲ画像作成部５６により生成されたＤＲＲ画像とを比較して、患者４３の患部が治療用放射線２３に照射されるようなカウチ４１のカウチ位置を算出する。たとえば、そのカウチ位置は、患者４３の患部がアイソセンタ１９に配置されるときのカウチ４１の位置である。そのカウチ位置は、そのＤＲＲ画像に付加される印の位置とその透過画像に映し出される特徴点の位置とに基づいて算出されることができる。患部位置制御部５７は、カウチ駆動装置４２を用いて、カウチ４１をその算出された位置に移動することにより患者４３を移動させる。すなわち、患部位置制御部５９は、患者４３の患部が治療用放射線２３に照射されるようにカウチ駆動装置４２を用いて患者４３を移動させる。たとえば、患部位置制御部５９は、透過画像作成部５７により撮像される透過画像がＤＲＲ画像作成部５６により生成されたＤＲＲ画像に一致するように、カウチ駆動装置４２を用いて患者４３を移動させる。たとえば、患部位置制御部５９は、その透過画像に映し出される特徴点の位置とそのＤＲＲ画像に映し出される特徴点の位置との差異を算出する。たとえば、その差異は、その透過画像とそのＤＲＲ画像とを重ねたときに、その透過画像の特徴点に対するそのＤＲＲ画像の特徴点の方向と２つの特徴点の距離とを示している。患部位置制御部５９は、その差異に基づいて患者４３を移動させる方向と距離とを算出し、その方向と距離とに基づいてカウチ４１を移動させる。
【００５８】
患部位置制御部５９は、さらに、透過画像作成部５５により撮像される透過画像と参照画像作成部５８により生成された参照画像とを比較して、患者４３の患部が治療用放射線２３に照射されるようなカウチ４１のカウチ位置を算出する。そのカウチ位置は、その参照画像に付加される印の位置とその透過画像に映し出される特徴点の位置とに基づいて算出されることができる。たとえば、患者４３の患部は、治療法放射線照射装置１６に対するイメージャシステムの相対位置がその参照画像が撮像されたときとその透過画像が撮像されたときとで一致し、かつ、その透過画像における特徴点の位置がその参照画像における特徴点の位置に一致しているときに、治療用放射線２３に照射される。患部位置制御部５９は、カウチ駆動装置４２を用いて、カウチ４１をその算出された位置に移動することにより患者４３を移動させる。すなわち、患部位置制御部５９は、患者４３の患部が治療用放射線２３に照射されるようにカウチ４１を移動させる。たとえば、患部位置制御部５９は、治療用放射線照射装置１６に対するイメージャシステムの位置がその参照画像が撮像されたときとその透過画像が撮像されるときとで一致している場合に、透過画像作成部５７により撮像される透過画像が参照画像作成部５８により生成された参照画像に一致するように、カウチ駆動装置４２を用いて患者４３を移動させる。たとえば、患部位置制御部５９は、その透過画像に映し出される特徴点の位置とその参照画像に映し出される特徴点の位置との差異を算出する。たとえば、その差異は、その透過画像とその参照画像とを重ねたときに、その透過画像の特徴点に対するその参照画像の特徴点の方向と２つの特徴点の距離とを示している。患部位置制御部５９は、その差異に基づいて患者４３を移動させる方向と距離とを算出し、その方向と距離とに基づいてカウチ４１を移動させる。
【００５９】
なお、患部位置制御部５９は、ユーザにより入力された情報に基づいてカウチ駆動装置４２を用いて患者４３を移動させることもできる。このとき、患部位置制御部５９は、透過画像撮像部５７により撮像される透過画像とＤＲＲ画像作成部５６により生成されたＤＲＲ画像とをディスプレイに表示する。そのユーザは、その透過画像とそのＤＲＲ画像とを比較して、患者４３を移動させる方向と距離とを放射線治療装置制御装置２に入力する。患部位置制御部５９は、その入力された情報に基づいてカウチ駆動装置４２を用いて患者４３を移動させる。さらに、患部位置制御部５９は、透過画像撮像部５７により撮像される透過画像と参照画像作成部５８により作成された参照画像とをディスプレイに表示する。そのユーザは、その透過画像とその参照画像とを比較して、患者４３を移動させる方向と距離とを放射線治療装置制御装置２に入力する。患部位置制御部５９は、その入力された情報に基づいてカウチ駆動装置４２を用いて患者４３を移動させる。
【００６０】
なお、患部位置制御部５９は、旋回駆動装置１１または回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させる走行駆動装置または首振り機構１５を用いて治療用放射線２３に対する患者４３の相対位置を制御することもできる。このとき、患部位置制御部５９は、旋回駆動装置１１またはその走行駆動装置または首振り機構１５を、カウチ駆動装置４２より優先して用いる。このような移動は、患者４３の移動に関する負担を軽減することができ、好ましい。
【００６１】
出力装置制御部６０は、呼吸計６−１により測定された呼吸量を示す画面を出力装置７に表示して、所定の呼吸をすることを患者４３に指示する。なお、出力装置制御部６０は、患者４３に要求する呼吸量を示す画面を出力装置７に表示して患者４３に指示することもできる。このような指示は、患者４３の呼吸の周期を一定にし、その呼吸の各周期の呼吸量の変動を少なくすることができ、好ましい。
【００６２】
運動収集部６１は、運動検出装置４により測定された量を運動検出装置４から収集する。すなわち、運動収集部６１は、呼吸計６−１により測定された患者の呼吸量を呼吸計６−１から収集し、心電図計６−２により測定された患者の心臓の活動量を心電図計６−２から収集し、脈拍計６−３により測定された患者の脈拍を脈拍計６−３から収集し、血圧計６−４により測定された患者の血圧を血圧計６−４から収集し、カメラ６−５により撮像された患者の映像をカメラ６−５から収集する。
【００６３】
患部位置テーブル作成部５４は、運動収集部６１により収集される量と３次元データ収集部５２により収集される３次元データとに基づいて、患部位置データベース５１により記録される患部位置テーブルを作成する。
【００６４】
照射位置制御部６２は、患部位置データベース５１により記憶装置に記録される患部位置テーブルを参照して、運動収集部６１により収集される量に対応する患部位置を算出し、治療用放射線２３がその３次元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。照射位置制御部６２は、さらに、透過画像作成部５７により撮像される透過画像に映し出される患部の位置に基づいて患部の３次元位置を算出し、治療用放射線２３がその３次元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。なお、照射位置制御部６２は、治療用放射線２３がその３次元位置を透過するように、旋回駆動装置１１または回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させる走行駆動装置またはカウチ駆動装置４２をさらに用いて、治療用放射線照射装置１６を移動させることもできる。このとき、照射位置制御部６２は、カウチ駆動装置４２より、旋回駆動装置１１または回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させる走行駆動装置または首振り機構１５を優先して用いる。このような移動は、患者４３の移動に関する負担を軽減することができ、好ましい。
【００６５】
治療用放射線照射部６３は、照射位置制御部６２により治療用放射線照射装置１６が移動させた後に、治療用放射線照射装置１６を用いて治療用放射線２３をその患部に照射する。
【００６６】
なお、放射線治療装置制御装置２は、互いに双方向に情報を伝送することができるように接続される複数のコンピュータから形成されることもできる。このとき、患部位置データベース５１と３次元データ収集部５２と治療計画部５３と患部位置テーブル作成部５４とイメージャ位置制御部５５とＤＲＲ画像作成部５６と透過画像作成部５７と参照画像作成部５８と患部位置制御部５９と出力装置制御部６０と運動収集部６１と照射位置制御部６２と治療用放射線照射部６３とは、それぞれ、その複数のコンピュータのうちのいずれかに備えられている。このとき、複数のユーザが別個の場所で放射線治療に関して作業することができる。たとえば、ユーザ（医者）が治療計画を作成するコンピュータと別のユーザ（技士）が放射線治療装置３を操作するコンピュータとを別個にすることができる。
【００６７】
図４は、患部位置データベース５１により記憶装置に記録される患部位置テーブルを示している。その患部位置テーブル７１は、付随情報７２を運動情報に対応付け、その運動情報を患部位置７８に対応付けている。その運動情報は、呼吸量７３と心筋活動量７４と血圧７５と外部マーカ位置７６と内部マーカ位置７９とから形成されている。付随情報７２は、患者４３と患者４３の運動に関して撮影した状況とを識別し、患者４３の氏名と性別と体重と生年月日とカルテ番号と対象患部名称と撮影年月日と撮影角度と撮影Ｘ線条件と経時情報とを示している。その経時情報は、治療計画用撮影時または撮影時以前の撮影時からの患部性状と患部の位置に関する情報とを示している。呼吸量７３は、付随情報７２により識別される患者に関して呼吸計６−１により測定される呼吸量と平均変化率との組み合わせを示している。その平均変化率は、その呼吸量が測定された２つの時刻の間の区間におけるその呼吸量の平均変化率を示している。なお、呼吸量７３は、呼吸計６−１により測定される呼吸量に基づいて算出される呼吸位相をさらに示すこともできる。その呼吸位相の算出方法は、周知であり、たとえば、特許第３３２６５９７号公報に開示されている。心筋活動量７４は、付随情報７２により識別される患者に関して心電図計６−２により測定される活動量と平均変化率との組み合わせを示している。その平均変化率は、その活動量が測定された２つの時刻の間の区間におけるその活動量の平均変化率を示している。血圧７５は、付随情報７２により識別される患者に関して血圧計６−４により測定される血圧と平均変化率との組み合わせを示している。その平均変化率は、その血圧が測定された２つの時刻の間の区間におけるその血圧の平均変化率を示している。外部マーカ位置７６は、付随情報７２により識別される患者がカメラ６−５により映像に撮像されたときにその患者の体表面に付けられた印がその映像に映し出される位置を示す量と平均変化率との組み合わせを示している。その平均変化率は、その位置が測定された２つの時刻の間の区間におけるその位置の平均変化率を示している。内部マーカ位置７９は、付随情報７２により識別される患者がイメージャシステムにより映像に撮像されたときにその患者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とその量の平均変化率との組み合わせを示している。そのランドマークとしては、その患者の骨（肋骨）、横隔膜、膀胱、その患部と連動して運動するようにその患者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。その平均変化率は、その位置が測定された２つの時刻の間の区間におけるその位置の平均変化率を示している。患部位置７８は、付随情報７２により識別される患者が、呼吸量７３と心筋活動量７４と血圧７５と外部マーカ位置７６と内部マーカ位置７９とにより示される状況を示す瞬間にその患者の患部が配置される位置を示している。
【００６８】
すなわち、患部位置テーブル作成部５４は、呼吸計６−１と心電図計６−２と脈拍計６−３と血圧計６−４とカメラ６−５とそのイメージャシステム（診断用Ｘ線源２４、２５とセンサアレイ３２、３３と治療用放射線照射装置１６とセンサアレイ３１と）とにより運動に関する複数の量がそれぞれ測定される瞬間に撮像された複数の透過画像に基づいて生成される３次元データとを対応付けて患部位置テーブル７１を作成する。
【００６９】
照射位置制御部６２は、患部位置テーブル７１を参照して、運動収集部６１により収集される量とその量の平均変化率とに対応する患部位置を算出し、治療用放射線２３がその３次元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。なお、照射位置制御部６２は、呼吸量７３と心筋活動量７４と血圧７５と外部マーカ位置７６と内部マーカ位置７９とにより示される状況の一部を用いて治療用放射線照射装置１６を移動させることもできる。さらに、照射位置制御部６２は、運動検出装置４により測定される量だけを用いて治療用放射線照射装置１６を移動させることもでき、または、その量の平均変化率だけを用いて治療用放射線照射装置１６を移動させることもできる。
【００７０】
照射位置制御部６２は、さらに、ユーザにより作成される許容範囲テーブルに基づいて治療用放射線照射装置１６を制御する。図５は、その許容範囲テーブル８１を示している。許容範囲テーブル８１は、種類８２を許容範囲８３に対応付けている。種類８２は、運動検出装置４により検出される量の種類を識別し、呼吸量とその呼吸量の平均変化率と活動量とその活動量の平均変化率と脈拍とその脈拍の平均変化率と血圧とその血圧の平均変化率と体表面に付けられた印の位置を示す量とその量の平均変化率とのうちのいずれかを示している。許容範囲８３は、種類８２により識別される量が取り得る範囲を示している。
【００７１】
このとき、照射位置制御部６２は、許容範囲テーブル８１を参照して、運動収集部６１により収集される量が許容範囲を外れているときに、治療用放射線照射装置１６が治療用放射線２３を放射することを停止させ、運動収集部６１により収集される量の平均変化率が許容範囲を外れているときに、治療用放射線照射装置１６が治療用放射線２３を放射することを停止させる。
【００７２】
図６は、呼吸計６−１により測定される呼吸量の変化を示している。その変化８５は、通常に呼吸したときの呼吸量を示し、変化８６は、通常に呼吸したときの呼吸量を示している。変化８５、８６は、それぞれ、時間の経過ともに周期的に変化している。呼吸計６−１は、間欠的に呼吸量を測定している。すなわち、呼吸計６−１は、時刻ｔ１に呼吸量を測定したときに、時刻ｔ１から所定の時間だけ経過した時刻ｔ２に呼吸量を測定する。変化８５は、時刻ｔ１で呼吸量Ｖ１を示し、時刻ｔ２で呼吸量Ｖ２を示している。変化８６は、時刻ｔ１で呼吸量ｖ１を示し、時刻ｔ２で呼吸量ｖ２を示している。このとき、変化８５に関して時刻ｔ２における呼吸量の平均変化率は、次式：
（Ｖ２−Ｖ１）÷（ｔ２−ｔ１）
により表現される。変化８６に関して時刻ｔ２における呼吸量の平均変化率は、次式：
（ｖ２−ｖ１）÷（ｔ２−ｔ１）
により表現される。
【００７３】
患者４３の患部は、呼吸量だけでなく、このような平均変化率に対応する位置に移動する。照射位置制御部６２が平均変化率にも基づいて治療用放射線照射装置１６を移動させることは、患者４３の患部をより確実に照射することができる点で好ましい。
【００７４】
図７は、出力装置７に表示される画面を示している。その画面には、長方形状のインディケータ９１が表示されている。インディケータ９１は、互いに合同である複数の長方形状のインディケータ９２−１〜９２−ｎ（ｎ＝２，３，４，…）に分割されている。複数のインディケータ９２−１〜９２−ｎは、インディケータ９１の長手方向に１列に並べられ、インディケータ９１を隙間なく埋めている。複数のインディケータ９２−１〜９２−ｎは、それぞれ、呼吸量が取り得る値の範囲に対応し、その範囲は、互いに重なりがない。このとき、出力装置制御部６０は、患者４３に要求する呼吸量を含む範囲が１つのインディケータ９２−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，ｎ）に対応するときに、インディケータ９２−１〜９２−ｉを１つの色で表示し、インディケータ９２−（ｉ＋１）〜９２−ｎを他の１つの色で表示する。このような表示は、患者４３に理解されやすく、好ましい。
【００７５】
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により実行され、治療計画を作成する動作と、患部位置テーブルを作成する動作と、治療する動作とを備えている。
【００７６】
その治療計画を作成する動作では、まず、ユーザは、ＣＴ５を用いて患者４３の患部とその患部の周辺の部位との３次元データを採取して、その３次元データを患者４３の識別情報に対応付けて記憶装置に記録する。放射線治療装置制御装置２は、ＣＴ５により生成された３次元データに基づいて、患者４３の患部とその患部の周辺の臓器とを示す画像を生成する。ユーザは、放射線治療装置制御装置２を用いてその画像を閲覧し、その患部の位置を特定する。ユーザは、さらに、その画像に基づいて治療計画部５３を活用して治療計画を作成し、その治療計画を放射線治療装置制御装置２に入力する。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。その治療計画は、さらに、治療用放射線２３を各照射角度から照射するときに、診断用Ｘ線３５、３６を照射する撮像角度を示している。その撮像角度は、診断用Ｘ線３５、３６が患者４３を透過して撮像される透過画像が患者４３の患部をより詳細に映し出すように算出される。放射線治療装置制御装置２は、その治療計画を患者４３の識別情報に対応付けて記憶装置に記録する。
【００７７】
患部位置テーブルを作成する動作では、ユーザは、運動検出装置４を用いて患者４３の運動を測定しながら、ＣＴ５を用いて患者４３の患部とその患部の周辺の部位との３次元データを採取する。放射線治療装置制御装置２は、運動検出装置４により測定される量とＣＴ５により測定される３次元データとに基づいて、患部位置テーブル７１を作成する。ユーザは、さらに、放射線治療装置３のイメージャシステムを用いて、その患者４３の内部のランドマークが透過画像に映し出される位置を記録しながら、患者４３の患部とその患部の周辺の部位との３次元データを採取する。ユーザは、さらに、そのランドマークとして金マーカを用いるときに、患者４３の患部に連動して移動する部位にその金マーカを埋め込んだ後に、放射線治療装置３のイメージャシステムを用いて、その金マーカが透過画像に映し出される位置を記録しながら、患者４３の患部とその患部の周辺の部位との３次元データを採取する。放射線治療装置制御装置２は、そのランドマークが映し出される位置とその患部の３次元データとに基づいて、患部位置テーブル７１を作成する。
【００７８】
その治療する動作では、まず、ユーザは、ＣＴ５または放射線治療装置３のイメージャシステムにより３次元データを採取したときと同様の姿勢に放射線治療装置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、治療計画を作成する動作で収集された３次元データに基づいて、ＤＲＲ画像を算出する。そのＤＲＲ画像は、その治療計画により示される撮像角度で診断用Ｘ線３５、３６が照射されるときに撮像される透過画像を示している。ユーザは、放射線治療装置制御装置２を用いて、そのＤＲＲ画像に映し出される患者４３の特徴点が認識することができるように、ＤＲＲ画像のその特徴点が映し出されている位置に印を付加する。
【００７９】
放射線治療装置制御装置２は、次いで、患者４３の位置合わせ動作を実行する。すなわち、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撮像角度で診断用Ｘ線３５が患者４３に照射されるように、線源駆動装置３７を制御して診断用Ｘ線源２４を移動させ、診断用Ｘ線３５による透過画像が患者４３の患部を中心に映し出すように、センサアレイ駆動装置２７を制御してセンサアレイ３２を移動させる。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その治療計画により示される撮像角度で診断用Ｘ線３６が患者４３に照射されるように、線源駆動装置３８を制御して診断用Ｘ線源２５を移動させ、診断用Ｘ線３６による透過画像が患者４３の患部を中心に映し出すように、センサアレイ駆動装置２８を制御してセンサアレイ３３を移動させる。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その治療計画が示す撮像角度で治療用放射線２３が患者４３に照射されるように、旋回駆動装置１１または走行駆動装置を制御して治療用放射線照射装置１６を移動させ、治療用放射線２３による透過画像が患者４３の患部を中心に映し出すように、センサアレイ駆動装置２６を制御してセンサアレイ３１を移動させる。
【００８０】
放射線治療装置制御装置２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。放射線治療装置制御装置２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。放射線治療装置制御装置２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。放射線治療装置制御装置２は、その透過画像とそのＤＲＲ画像とを比較して患者４３の患部が治療用放射線２３に照射されるかどうかを判別する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その透過画像とそのＤＲＲ画像とを比較してカウチ４１のカウチ位置を算出する。たとえば、放射線治療装置制御装置２は、その透過画像に映し出される特徴点の位置とそのＤＲＲ画像に映し出される特徴点の位置との差異に基づいて患者４３を移動させる方向と距離とを算出し、その方向と距離とに基づいてカウチ４１を移動させる。または、ユーザは、放射線治療装置制御装置２を用いて、ディスプレイを見ながらその撮像された透過画像がそのＤＲＲ画像に概ね一致するように、カウチ駆動装置４２を制御して患者４３を移動させる。放射線治療装置制御装置２は、その撮像画像を患者４３の識別情報に対応付けて記憶装置に記録する。
【００８１】
放射線治療装置制御装置２は、次いで、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、出力装置７を用いて、所定の呼吸をするように患者４３に指示する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、運動検出装置４により測定される量と放射線治療装置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とに基づいて患部位置を算出する。たとえば、放射線治療装置制御装置２は、患部位置テーブル７１を参照して、運動検出装置４により測定される量に対応する患部位置を算出し、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対応する患部位置を算出する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、運動検出装置４により測定される量に基づいて算出される患部位置がイメージャシステムにより検出されるランドマークの位置に基づいて算出される患部位置から大きく離れているかどうかを判別する。放射線治療装置制御装置２は、その２つの患部位置の差異が小さいときに、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。放射線治療装置制御装置２は、その２つの患部位置の差異が大きいときに、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対応する患部位置を治療用放射線２３が透過するように、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。このような追尾動作は、放射線治療装置３のイメージャシステムが患者４３の患部を直接に検出し難いときにも、患部位置を算出することができる。運動検出装置４により測定される量と患部位置との対応関係は、時間の経過ともに変化し、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（特に金マーカ）の位置と患部位置との対応関係は、比較的変化しない。このような追尾動作は、さらに、その対応関係の経時変化により、算出される患部位置が不適切になることを防止することができる。
【００８２】
または、放射線治療装置制御装置２は、その２つの患部位置の差異が大きいときに、治療する動作を停止する。このような追尾動作は、さらに、運動検出装置４と放射線治療装置３のイメージャシステムとのうちのいずれかが故障・誤作動等をしたときに、患者４３の患部以外を照射することを防止することができ、好ましい。
【００８３】
このとき、放射線治療装置制御装置２は、運動検出装置４の測定の頻度より低い頻度で複数のイメージャシステムにより透過画像を撮像し、その透過画像に映し出される患部の位置に基づいて患部の３次元位置を算出し、治療用放射線２３がその３次元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。このような診断用Ｘ線の照射によれば、患者４３の被ばく線量を低減することができる。
【００８４】
なお、放射線治療装置制御装置２は、患部位置テーブル７１を参照して、運動検出装置４により測定される量と放射線治療装置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とに対応する患部位置を算出することもできる。
【００８５】
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。放射線治療装置制御装置２は、さらに、許容範囲テーブル８１を参照して、運動検出装置４により測定される量が許容範囲を外れているときに、治療用放射線照射装置１６が治療用放射線２３を放射することを停止させ、その量の平均変化率が許容範囲を外れているときに、治療用放射線照射装置１６が治療用放射線２３を放射することを停止させる。このような追尾動作と照射動作とによれば、放射線治療装置３は、患部がイメージャシステムにより検出されにくいときでもその患部を高精度に同定することができ、呼吸などで移動する患部のみをより確実に照射することができ、その結果、より高精度の治療をすることができる。
【００８６】
なお、放射線治療装置制御装置２は、その追尾動作で、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を用いないで、運動検出装置４により測定される量を用いて患部位置を算出することもできる。このような放射線照射方法によれば、精度が低下するが、呼吸などで移動する患部のみを照射することができ、かつ、患者４３に照射されるＸ線の線量を低減することができ、その結果、より高精度の治療をすることができる。ランドマークとして金マーカが用いられるときに、その金マーカの埋め込みは、患者４３への侵襲的処理であり、患者４３の負担になる。すなわち、金マーカを用いない放射線照射方法によれば、患者４３の侵襲による負担を軽減することができる。
【００８７】
なお、放射線治療装置制御装置２は、その追尾動作で、運動検出装置４により測定される量を用いないで、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金マーカの位置を用いて患部位置を算出することもできる。放射線治療装置３は、患者４３に照射されるＸ線の線量を低減することができないが、患部がイメージャシステムにより検出されにくいときでもその患部を高精度に同定することができ、呼吸などで移動する患部のみをより確実に照射することができ、その結果、より高精度の治療をすることができる。
【００８８】
本発明による放射線治療装置制御装置の実施の他の形態は、コンピュータプログラムである３次元データ作成部をさらに備えている。その３次元データ作成部は、放射線治療装置３の走行駆動装置を用いて回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させながら、放射線治療装置３の放射線治療装置３のイメージャシステムを用いて患者４３の透過画像を撮像し、各方向からＸ線を人体に透過させて生成される複数の透過画像を生成する。その３次元データ作成部は、その複数の透過画像をコンピュータで画像処理してその人体の断面の画像を生成し、その人体の内部の状態を示す３次元データを生成する。このような画像処理は、周知である。
【００８９】
本発明による放射線照射方法の実施の他の形態は、このような放射線治療装置制御装置が適用される放射線治療システム１により実行され、既述の放射線照射方法における治療計画を作成する動作が他の動作に置換され、患部位置テーブルを作成する動作が他の動作に置換されている。
【００９０】
その治療計画を作成する動作では、まず、ユーザは、放射線治療装置３のカウチ４１に患者４３を固定して、放射線治療装置３のイメージャシステム（治療用放射線照射装置１６とセンサアレイ３１と、または、診断用Ｘ線源２４とセンサアレイ３２と）を用いて患者４３の患部とその患部の周辺の部位との３次元データを採取する。放射線治療装置制御装置２は、その３次元データに基づいて、患者４３の患部とその患部の周辺の臓器とを示す画像を生成する。ユーザは、放射線治療装置制御装置２を用いてその画像を閲覧し、その患部の位置を特定する。ユーザは、さらに、その画像に基づいて治療計画を作成し、その治療計画を放射線治療装置制御装置２に入力する。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。その治療計画は、さらに、治療用放射線２３を各照射角度から照射するときに、診断用Ｘ線３５、３６を照射する撮像角度を示している。
【００９１】
その患部位置テーブルを作成する動作では、ユーザは、運動検出装置４を用いて患者４３の運動を測定しながら、放射線治療装置３のイメージャシステム（治療用放射線照射装置１６とセンサアレイ３１と、または、診断用Ｘ線源２４とセンサアレイ３２と）を用いて患者４３の患部とその患部の周辺の部位との３次元データを採取する。放射線治療装置制御装置２は、運動検出装置４により測定される量と放射線治療装置３のイメージャシステムにより測定される３次元データとに基づいて、患部位置テーブル７１を作成する。
【００９２】
このような放射線照射方法によれば、放射線治療システム１は、ＣＴ５を備える必要がなく、規模を小さくすることができ、より小さいスペースに設置することができ、より低コストに製造することができる。
【００９３】
本発明による放射線照射方法の実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態における治療する動作が他の動作に置換されている。
【００９４】
その治療する動作では、まず、ユーザは、ＣＴ５により３次元データを採取したときと同様の姿勢に放射線治療装置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、治療計画を作成する動作で収集された３次元データに基づいて、ＤＲＲ画像を算出する。そのＤＲＲ画像は、その治療計画により示される撮像角度で診断用Ｘ線３５、３６が照射されるときに撮像される透過画像を示している。ユーザは、放射線治療装置制御装置２を用いて、そのＤＲＲ画像に映し出される患者４３の特徴点が認識することができるように、ＤＲＲ画像のその特徴点が映し出されている位置に印を付加する。
【００９５】
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撮像角度で診断用Ｘ線３５が患者に照射されるように、線源駆動装置３７を制御して診断用Ｘ線源２４を移動させ、診断用Ｘ線３５による透過画像が患者４３の患部を中心に映し出すように、センサアレイ駆動装置２７を制御してセンサアレイ３２を移動させる。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その治療計画により示される撮像角度で診断用Ｘ線３６が患者に照射されるように、線源駆動装置３８を制御して診断用Ｘ線源２５を移動させ、診断用Ｘ線３６による透過画像が患者４３の患部を中心に映し出すように、センサアレイ駆動装置２８を制御してセンサアレイ３３を移動させる。
【００９６】
放射線治療装置制御装置２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。放射線治療装置制御装置２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。放射線治療装置制御装置２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。ユーザは、放射線治療装置制御装置２を用いて、その撮像された透過画像がそのＤＲＲ画像に概ね一致するように、カウチ駆動装置４２を制御して患者４３を移動させる。
【００９７】
放射線治療装置制御装置２は、次いで、患者４３に要求する呼吸量を示す画面を出力装置７に表示して患者４３に指示する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、患部位置テーブル７１を参照して、運動検出装置４により測定される量に対応する患部位置を算出し、運動検出装置４により測定される量の平均変化率を算出する。放射線治療装置制御装置２は、その平均変化率が所定の範囲（たとえば、０の近傍）に含まれている期間に、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を移動させて、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。
【００９８】
このような動作によれば、既述の実施の形態における治療する動作より時間がかかるが、患部は、動きが小さいときだけ治療用放射線２３に照射され、放射線治療装置３は、呼吸などで移動する患部のみをより確実に照射することができ、かつ、患者４３に照射されるＸ線の線量を低減することができ、その結果、より高精度の治療をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】図１は、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、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４】図４は、患部位置テーブルを示す図である。
【図５】図５は、許容範囲テーブルを示す図である。
【図６】図６は、呼吸量の変化を示すグラフである。
【図７】図７は、出力装置に表示される画面を示す図である。
【符号の説明】
【０１００】
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
４  ：運動検出装置
５  ：ＣＴ（コンピュータ断層撮影装置）
６−１：呼吸計
６−２：心電図計
６−３：脈拍計
６−４：血圧計
６−５：カメラ
７  ：出力装置
１１：旋回駆動装置
１２：走行ガントリ
１４：Ｏリング
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
２６：センサアレイ駆動装置
２７：センサアレイ駆動装置
２８：センサアレイ駆動装置
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
３７：線源駆動装置
３８：線源駆動装置
４１：カウチ
４２：カウチ駆動装置
４３：患者
５１：患部位置データベース
５２：３次元データ収集部
５３：治療計画部
５４：患部位置テーブル作成部
５５：イメージャ位置制御部
５６：ＤＲＲ画像作成部
５７：透過画像作成部
５８：参照画像作成部
５９：患部位置制御部
６０：出力装置制御部
６１：運動収集部
６２：照射位置制御部
６３：治療用放射線照射部
７１：患部位置テーブル
７２：付随情報
７３：呼吸量
７４：心筋活動量
７５：血圧
７６：外部マーカ位置
７９：内部マーカ位置
７８：患部位置
８１：許容範囲テーブル
８２：種類
８３：許容範囲
【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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