(57)【要約】【課題】患者の患部に治療用放射線をより高精度に曝射すること。【解決手段】時刻ｔｉの三次元位置Ｐｉは、時刻ｔｉ−１の第１予測二次元位置Ｑｉ−１と時刻ｔｉ＋１の第１予測二次元位置Ｑｉ＋１と時刻ｔｉの第２予測二次元位置Ｑｉとに基づいて算出される。第１予測二次元位置Ｑｉ−１と第２予測二次元位置Ｑｉ＋１とは、第１イメージャにより撮影された複数の第１画像から算出された複数の二次元位置に基づいて予測される。第２予測二次元位置Ｑｉは、その複数の第２画像から算出された複数の二次元位置に基づいて予測される。このような放射線治療装置制御方法は、その複数の第１画像から算出された２つの二次元位置とその複数の第１画像から算出された１つの二次元位置とに基づいて測定三次元位置を算出し、その測定三次元位置に基づいて未来の三次元位置を予測する他の方法に比較して、三次元位置をより高精度に予測することができる。【選択図】図６
2012080904.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１イメージャを用いて複数の第１画像を複数の第１撮影時刻にそれぞれ撮影する第１撮影部と、
第２イメージャを用いて複数の第２画像を複数の第２撮影時刻にそれぞれ撮影する第２撮影部と、
前記複数の第１撮影時刻に対応する複数の第１測定二次元位置を算出する第１二次元位置算出部と、
前記複数の第２撮影時刻に対応する複数の第２測定二次元位置を算出する第２二次元位置算出部と、
複数の第１二次元位置予測対象時刻に対応する複数の第１予測二次元位置を算出する第１二次元位置予測部と、
複数の第２二次元位置予測対象時刻に対応する複数の第２予測二次元位置を算出する第２二次元位置予測部と、
複数の三次元位置予測対象時刻に対応する複数の三次元位置を算出する三次元位置算出部と、
前記複数の三次元位置予測対象時刻のうちの任意の時刻に前記複数の三次元位置のうちの前記任意の時刻に対応する三次元位置に照射装置を向けるための制御量を算出するジンバル駆動部とを具備し、
前記複数の第１測定二次元位置のうちの任意の第１撮影時刻に対応する第１測定二次元位置は、前記複数の第１画像のうちの前記任意の第１撮影時刻に撮影された対応する第１画像に所定の像が映し出される位置を示し、
前記複数の第２測定二次元位置のうちの任意の第２撮影時刻に対応する第２測定二次元位置は、前記複数の第２画像のうちの前記任意の第２撮影時刻に撮影された対応する第２画像に前記所定の像が映し出される位置を示し、
前記複数の第１二次元位置予測対象時刻は、前記複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの任意の２つの第２二次元位置予測対象時刻の間に配置される時刻を含み、
前記複数の第２二次元位置予測対象時刻は、前記複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの任意の２つの第１二次元位置予測対象時刻の間に配置される時刻を含み、
前記複数の三次元位置予測対象時刻のうちの第１三次元位置予測対象時刻が前記複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第１三次元位置算出用時刻と前記複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第２三次元位置算出用時刻との間に配置される場合で、前記複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第３三次元位置算出用時刻が前記第１三次元位置算出用時刻と前記第２三次元位置算出用時刻との間に配置されるときに、前記複数の三次元位置のうちの前記第１三次元位置予測対象時刻に対応する第１三次元位置は、
前記複数の第１予測二次元位置のうちの第１三次元位置算出用時刻に対応する第１三次元位置算出用二次元位置と、
前記複数の第１予測二次元位置のうちの第２三次元位置算出用時刻に対応する第２三次元位置算出用二次元位置と、
前記複数の第２予測二次元位置のうちの第３三次元位置算出用時刻に対応する第３三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第１三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１測定二次元位置のうちの前記第１三次元位置算出用時刻より前の複数の第１二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第１二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出され、
前記第２三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置と前記第１三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第３三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２測定二次元位置のうちの前記第１三次元位置算出用時刻より前の複数の第２二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第２二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される
放射線治療装置制御装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第１撮影時刻に対応する失敗第１測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの前記失敗第１測定二次元位置を除く正常第１二次元位置予測用二次元位置と前記複数の第１予測二次元位置のうちの前記失敗第１撮影時刻に対応する補助第１三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第２三次元位置算出用二次元位置は、前記失敗第１測定二次元位置が算出されなかったときに、前記正常第１二次元位置予測用二次元位置と前記補助第１三次元位置算出用二次元位置と前記第１三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出される
放射線治療装置制御装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記第３三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第２撮影時刻に対応する失敗第２測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの前記失敗第２測定二次元位置を除く正常第２二次元位置予測用二次元位置と前記複数の第２予測二次元位置のうちの前記失敗第２撮影時刻に対応する補助第２三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出される
放射線治療装置制御装置。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
前記ジンバル駆動部は、さらに、前記任意の時刻に前記三次元位置に前記照射装置が向くように、前記照射装置を移動させるジンバル装置を制御する
放射線治療装置制御装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記任意の時刻に前記三次元位置に前記照射装置が向くときに、前記任意の時刻に治療用放射線が発射されるように前記照射装置を制御する照射部
をさらに具備する放射線治療装置制御装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記照射部は、
前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの所定数の失敗第１撮影時刻に対応する所定数の失敗二次元位置が正常に算出されなかった場合で、
前記所定数の失敗撮影時刻が前記複数の第１二次元位置予測用撮影時刻のうちの最も後の所定数の時刻であるときに、
前記第１三次元位置予測対象時刻に前記治療用放射線が発射されないように前記照射装置を制御し、
前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの所定数の失敗第２撮影時刻に対応する所定数の失敗二次元位置が正常に算出されなかった場合で、
前記所定数の失敗撮影時刻が前記複数の第２二次元位置予測用撮影時刻のうちの最も後の所定数の時刻であるときに、
前記第２三次元位置予測対象時刻に前記治療用放射線が発射されないように前記照射装置を制御する
放射線治療装置制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかにおいて、
前記複数の三次元位置予測対象時刻のうちの第２三次元位置予測対象時刻が前記複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第４三次元位置算出用時刻と前記複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第５三次元位置算出用時刻との間に配置される場合で、前記複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第６三次元位置算出用時刻が前記第４三次元位置算出用時刻と前記第５三次元位置算出用時刻との間に配置されるときに、前記複数の三次元位置のうちの前記第２三次元位置予測対象時刻に対応する第２三次元位置は、
前記複数の第２予測二次元位置のうちの第４三次元位置算出用時刻に対応する第４三次元位置算出用二次元位置と、
前記複数の第２予測二次元位置のうちの第５三次元位置算出用時刻に対応する第５三次元位置算出用二次元位置と、
前記複数の第１予測二次元位置のうちの第６三次元位置算出用時刻に対応する第６三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第４三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２測定二次元位置のうちの前記第４三次元位置算出用時刻より前の複数の第３二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第３二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出され、
前記第５三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置と前記第４三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第６三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１測定二次元位置のうちの前記第４三次元位置算出用時刻より前の複数の第４二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第４二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される
放射線治療装置制御装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記第４三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第３撮影時刻に対応する失敗第３測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの前記失敗第３測定二次元位置を除く正常第３二次元位置予測用二次元位置と前記複数の第１予測二次元位置のうちの前記失敗第３撮影時刻に対応する補助第４三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第５三次元位置算出用二次元位置は、前記失敗第３測定二次元位置が算出されなかったときに、前記正常第３二次元位置予測用二次元位置と前記補助第４三次元位置算出用二次元位置と前記第４三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第６三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第４撮影時刻に対応する失敗第４測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの前記失敗第４測定二次元位置を除く正常第４二次元位置予測用二次元位置と前記複数の第２予測二次元位置のうちの前記失敗第４撮影時刻に対応する補助第５三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出される
放射線治療装置制御装置。
【請求項９】
第１イメージャを用いて複数の第１撮影時刻にそれぞれ撮影された複数の第１撮影時刻に対応する複数の第１測定二次元位置を算出するステップと、
第２イメージャを用いて複数の第２撮影時刻にそれぞれ撮影された複数の第２撮影時刻に対応する複数の第２測定二次元位置を算出するステップと、
複数の第１二次元位置予測対象時刻に対応する複数の第１予測二次元位置を算出するステップと、
複数の第２二次元位置予測対象時刻に対応する複数の第２予測二次元位置を算出するステップと、
複数の三次元位置予測対象時刻に対応する複数の三次元位置を算出するステップと、
前記複数の三次元位置予測対象時刻のうちの任意の時刻に前記複数の三次元位置のうちの前記任意の時刻に対応する三次元位置に照射装置を向けるための制御量を算出するステップとを具備し、
前記複数の第１測定二次元位置のうちの任意の第１撮影時刻に対応する第１測定二次元位置は、前記複数の第１画像のうちの前記任意の第１撮影時刻に撮影された対応する第１画像に所定の像が映し出される位置を示し、
前記複数の第２測定二次元位置のうちの任意の第２撮影時刻に対応する第２測定二次元位置は、前記複数の第２画像のうちの前記任意の第２撮影時刻に撮影された対応する第２画像に前記所定の像が映し出される位置を示し、
前記複数の第１二次元位置予測対象時刻は、前記複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの任意の２つの第２二次元位置予測対象時刻の間に配置される時刻を含み、
前記複数の第２二次元位置予測対象時刻は、前記複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの任意の２つの第１二次元位置予測対象時刻の間に配置される時刻を含み、
前記複数の三次元位置予測対象時刻のうちの第１三次元位置予測対象時刻が前記複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第１三次元位置算出用時刻と前記複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第２三次元位置算出用時刻との間に配置される場合で、前記複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第３三次元位置算出用時刻が前記第１三次元位置算出用時刻と前記第２三次元位置算出用時刻との間に配置されるときに、前記複数の三次元位置のうちの前記第１三次元位置予測対象時刻に対応する第１三次元位置は、
前記複数の第１予測二次元位置のうちの第１三次元位置算出用時刻に対応する第１三次元位置算出用二次元位置と、
前記複数の第１予測二次元位置のうちの第２三次元位置算出用時刻に対応する第２三次元位置算出用二次元位置と、
前記複数の第２予測二次元位置のうちの第３三次元位置算出用時刻に対応する第３三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第１三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１測定二次元位置のうちの前記第１三次元位置算出用時刻より前の複数の第１二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第１二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出され、
前記第２三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置と前記第１三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第３三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２測定二次元位置のうちの前記第１三次元位置算出用時刻より前の複数の第２二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第２二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される
放射線治療装置制御方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記第１三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第１撮影時刻に対応する失敗第１測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの前記失敗第１測定二次元位置を除く正常第１二次元位置予測用二次元位置と前記複数の第１予測二次元位置のうちの前記失敗第１撮影時刻に対応する補助第１三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第２三次元位置算出用二次元位置は、前記失敗第１測定二次元位置が算出されなかったときに、前記正常第１二次元位置予測用二次元位置と前記補助第１三次元位置算出用二次元位置と前記第１三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出される
放射線治療装置制御方法。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記第３三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第２撮影時刻に対応する失敗第２測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの前記失敗第２測定二次元位置を除く正常第２二次元位置予測用二次元位置と前記複数の第２予測二次元位置のうちの前記失敗第２撮影時刻に対応する補助第２三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出される
放射線治療装置制御方法。
【請求項１２】
請求項９〜請求項１１のいずれかにおいて、
前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの所定数の失敗第１撮影時刻に対応する所定数の失敗二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記所定数の失敗撮影時刻が前記複数の第１二次元位置予測用撮影時刻のうちの最も後の所定数の時刻であるかどうかを判別するステップと、
前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの所定数の失敗第２撮影時刻に対応する所定数の失敗二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記所定数の失敗撮影時刻が前記複数の第２二次元位置予測用撮影時刻のうちの最も後の所定数の時刻であるかどうかを判別するステップ
とをさらに具備する放射線治療装置制御方法。
【請求項１３】
請求項９〜請求項１２のいずれかにおいて、
前記複数の三次元位置予測対象時刻のうちの第２三次元位置予測対象時刻が前記複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第４三次元位置算出用時刻と前記複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第５三次元位置算出用時刻との間に配置される場合で、前記複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第６三次元位置算出用時刻が前記第４三次元位置算出用時刻と前記第５三次元位置算出用時刻との間に配置されるときに、前記複数の三次元位置のうちの前記第２三次元位置予測対象時刻に対応する第２三次元位置は、
前記複数の第２予測二次元位置のうちの第４三次元位置算出用時刻に対応する第４三次元位置算出用二次元位置と、
前記複数の第２予測二次元位置のうちの第５三次元位置算出用時刻に対応する第５三次元位置算出用二次元位置と、
前記複数の第１予測二次元位置のうちの第６三次元位置算出用時刻に対応する第６三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第４三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２測定二次元位置のうちの前記第４三次元位置算出用時刻より前の複数の第３二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第３二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出され、
前記第５三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置と前記第４三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第６三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１測定二次元位置のうちの前記第４三次元位置算出用時刻より前の複数の第４二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第４二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される
放射線治療装置制御方法。
【請求項１４】
請求項１３において、
前記第４三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第３撮影時刻に対応する失敗第３測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの前記失敗第３測定二次元位置を除く正常第３二次元位置予測用二次元位置と前記複数の第１予測二次元位置のうちの前記失敗第３撮影時刻に対応する補助第４三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第５三次元位置算出用二次元位置は、前記失敗第３測定二次元位置が算出されなかったときに、前記正常第３二次元位置予測用二次元位置と前記補助第４三次元位置算出用二次元位置と前記第４三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出され、
前記第６三次元位置算出用二次元位置は、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第４撮影時刻に対応する失敗第４測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、前記複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの前記失敗第４測定二次元位置を除く正常第４二次元位置予測用二次元位置と前記複数の第２予測二次元位置のうちの前記失敗第４撮影時刻に対応する補助第５三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出される
放射線治療装置制御方法。
【請求項１５】
請求項９〜請求項１４のいずれかに記載される放射線治療装置制御方法をコンピュータに実行させるための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治療装置制御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】
腫瘍患部に治療用放射線を曝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。その放射線治療を実行する放射線治療装置は、その治療用放射線を曝射する治療用放射線照射装置と、その患者の透視画像を撮影するイメージャシステムと、その透視画像に基づいて予測された患部位置にその治療用放射線が照射されるようにその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。このような放射線治療装置によれば、その患者の呼吸等に伴ってその患部が動く場合でも、その患部に治療用放射線を照射することができる。このような放射線治療では、その患部の細胞に曝射される放射線の線量に比較して、正常な細胞に曝射される放射線の線量がより小さいことが望まれ、その治療用放射線をより高精度にその患部に曝射することが望まれ、その患部位置をより高精度に予測することが望まれている。このような放射線治療では、さらに、その患部位置をより安定して予測することが望まれている。
【０００３】
特許第３７８５１３６号公報には、被検体に対して放射線治療がなされた後の治療計画を容易に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、治療用放射線を照射する放射線照射ヘッドと、前記放射線照射ヘッドからの前記治療用放射線が照射される被検体の患部の画像を生成する画像処理部と、前記画像の生成と前記治療用放射線の照射を含む周期を繰り返すように、また、第１周期の前記治療用放射線の照射前に、前記第１周期の次の第２周期における診断用Ｘ線を用いる前記画像の撮像が終了し、第１周期の前記治療用放射線の照射の間に前記撮像された画像の処理を終了して前記患部の画像が生成されるように、前記放射線照射ヘッドと前記画像処理部とを制御する制御部とを具備する。
【０００４】
米国特許第７４００７００号明細書には、異なる時間・方向から撮影された複数のＸ線画像に基づいて三次元位置を算出する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７８５１３６号公報
【特許文献２】米国特許第７４００７００号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、治療用放射線をより高精度に患者の患部に曝射する放射線治療装置制御装置および放射線治療装置制御方法を提供することにある。
本発明の他の課題は、患者の患部の位置をより高精度に予測する放射線治療装置制御装置および放射線治療装置制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
以下に、発明を実施するための形態・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。
【０００８】
本発明による放射線治療装置制御装置（１０）は、第１撮影部（４３）と第２撮影部（４４）と第１二次元位置算出部（４５）と第２二次元位置算出部（４６）と第１二次元位置予測部（４７）と第２二次元位置予測部（４８）と三次元位置算出部（４９）とジンバル駆動部（５０）とを備えている。
【０００９】
第１撮影部（４３）は、第１イメージャ（２５，２７）を用いて複数の第１画像を複数の第１撮影時刻にそれぞれ撮影する。第２撮影部（４４）は、第２イメージャ（２６，２８）を用いて複数の第２画像を複数の第２撮影時刻にそれぞれ撮影する。その複数の第１撮影時刻は、その複数の第２撮影時刻のうちの任意の２つの時刻撮影の間に配置される撮影時刻を含んでいる。その複数の第２撮影時刻は、その複数の第１撮影時刻のうちの任意の２つの時刻撮影の間に配置される撮影時刻を含んでいる。
【００１０】
第１二次元位置算出部（４５）は、その複数の第１撮影時刻に対応する複数の第１測定二次元位置を算出する。その複数の第１測定二次元位置のうちの任意の第１撮影時刻に対応する第１測定二次元位置は、その複数の第１画像のうちのその任意の第１撮影時刻に撮影された対応する第１画像に所定の像が映し出される位置を示している。第２二次元位置算出部（４６）は、その複数の第２撮影時刻に対応する複数の第２測定二次元位置を算出する。その複数の第２測定二次元位置のうちの任意の第２撮影時刻に対応する第２測定二次元位置は、その複数の第２画像のうちのその任意の第２撮影時刻に撮影された対応する第２画像にその所定の像が映し出される位置を示している。
【００１１】
第１二次元位置予測部（４７）は、複数の第１二次元位置予測対象時刻に対応する複数の第１予測二次元位置を算出する。第２二次元位置予測部（４８）は、複数の第２二次元位置予測対象時刻に対応する複数の第２予測二次元位置を算出する。その複数の第１二次元位置予測対象時刻は、その複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの任意の２つの第２二次元位置予測対象時刻の間に配置される時刻を含んでいる。その複数の第２二次元位置予測対象時刻は、その複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの任意の２つの第１二次元位置予測対象時刻の間に配置される時刻を含んでいる。
【００１２】
三次元位置算出部（４９）は、複数の三次元位置予測対象時刻に対応する複数の三次元位置を算出する。ジンバル駆動部（５０）は、その複数の三次元位置予測対象時刻のうちの任意の時刻にその複数の三次元位置のうちのその任意の時刻に対応する三次元位置に照射装置（６）を向けるための制御量を算出する。
【００１３】
その複数の三次元位置予測対象時刻のうちの第１三次元位置予測対象時刻がその複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）とその複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第２三次元位置算出用時刻（ｔｉ＋１）との間に配置される場合で、その複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第３三次元位置算出用時刻（ｔｉ）が第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）と第２三次元位置算出用時刻（ｔｉ＋１）との間に配置されるときに、その複数の三次元位置のうちの第１三次元位置予測対象時刻に対応する第１三次元位置（Ｐｉ）は、その複数の第１予測二次元位置のうちの第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）に対応する第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）と、その複数の第１予測二次元位置のうちの第２三次元位置算出用時刻（ｔｉ＋１）に対応する第２三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ＋１）と、その複数の第２予測二次元位置のうちの第３三次元位置算出用時刻（ｔｉ）に対応する第３三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ）とに基づいて算出される。第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）は、その複数の第１測定二次元位置のうちの第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）より前の複数の第１二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第１二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される。第２三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ＋１）は、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置と第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）とに基づいて算出される。第３三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ）は、その複数の第２測定二次元位置のうちの第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）より前の複数の第２二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第２二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される。
【００１４】
このような放射線治療装置制御装置（１０）は、その複数の第１測定二次元位置のうちの２つの第１測定二次元位置とその複数の第２測定二次元位置のうちの１つの第２測定二次元位置とに基づいて測定三次元位置を算出し、その測定三次元位置に基づいて未来の三次元位置を予測することに比較して、三次元位置をより高精度に予測することができる。このため、このような放射線治療装置制御装置（１０）は、放射線治療に適用されることにより、治療用放射線（２４）をより高精度に所定の位置に曝射することができる。
【００１５】
第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）は、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第１撮影時刻に対応する失敗第１測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちのその失敗第１測定二次元位置を除く正常第１二次元位置予測用二次元位置とその複数の第１予測二次元位置のうちのその失敗第１撮影時刻に対応する補助第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）とに基づいて算出される。第２三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ＋１）は、その失敗第１測定二次元位置が算出されなかったときに、その正常第１二次元位置予測用二次元位置とその補助第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）と第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）とに基づいて算出される。このような放射線治療装置制御装置（１０）は、その失敗第１測定二次元位置が正常に算出されなかったときにも、第１三次元位置（Ｐｉ）を算出することができる。
【００１６】
第３三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ）は、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第２撮影時刻に対応する失敗第２測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちのその失敗第２測定二次元位置を除く正常第２二次元位置予測用二次元位置とその複数の第２予測二次元位置のうちのその失敗第２撮影時刻に対応する補助第２三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出される。このような放射線治療装置制御装置（１０）は、その失敗第２測定二次元位置が正常に算出されなかったときにも、第１三次元位置（Ｐｉ）を算出することができる。
【００１７】
ジンバル駆動部（５０）は、さらに、その任意の時刻にその三次元位置に照射装置（６）が向くように、照射装置（６）を移動させるジンバル装置（２３）を制御することが好ましい。
【００１８】
本発明による放射線治療装置制御装置（１０）は、その任意の時刻にその三次元位置に照射装置（６）が向くときに、その任意の時刻に治療用放射線（２４）が発射されるように照射装置（６）を制御する照射部（５１）をさらに備えていることが好ましい。
【００１９】
照射部（５１）は、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの所定数の失敗第１撮影時刻に対応する所定数の失敗二次元位置が正常に算出されなかった場合で、その所定数の失敗撮影時刻がその複数の第１二次元位置予測用撮影時刻のうちの最も後の所定数の時刻であるときに、第１三次元位置予測対象時刻に治療用放射線（２４）が発射されないように照射装置（６）を制御する。その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの所定数の失敗第２撮影時刻に対応する所定数の失敗二次元位置が正常に算出されなかった場合で、その所定数の失敗撮影時刻がその複数の第２二次元位置予測用撮影時刻のうちの最も後の所定数の時刻であるときに、第２三次元位置予測対象時刻に治療用放射線（２４）が発射されないように照射装置（６）を制御する。その複数の三次元位置は、二次元位置が所定数回連続して算出されないときに、十分に高精度に予測されないことがある。このような放射線治療装置制御装置（１０）は、その複数の三次元位置が十分に高精度に予測されないときに、治療用放射線（２４）が曝射されることを防止することができる。
【００２０】
その複数の三次元位置予測対象時刻のうちの第２三次元位置予測対象時刻がその複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）とその複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第５三次元位置算出用時刻（ｔｊ＋１）との間に配置される場合で、その複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第６三次元位置算出用時刻（ｔｊ）が第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）と第５三次元位置算出用時刻（ｔｊ＋１）との間に配置されるときに、その複数の三次元位置のうちの第２三次元位置予測対象時刻に対応する第２三次元位置（Ｐｊ）は、その複数の第２予測二次元位置のうちの第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）に対応する第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）と、その複数の第２予測二次元位置のうちの第５三次元位置算出用時刻（ｔｊ＋１）に対応する第５三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ＋１）と、その複数の第１予測二次元位置のうちの第６三次元位置算出用時刻（ｔｊ）に対応する第６三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ）とに基づいて算出されることが好ましい。第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）は、その複数の第２測定二次元位置のうちの第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）より前の複数の第３二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第３二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される。第５三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ＋１）は、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置と第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）とに基づいて算出される。第６三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ）は、その複数の第１測定二次元位置のうちの第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）より前の複数の第４二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第４二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される。
【００２１】
第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）は、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第３撮影時刻に対応する失敗第３測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちのその失敗第３測定二次元位置を除く正常第３二次元位置予測用二次元位置とその複数の第１予測二次元位置のうちのその失敗第３撮影時刻に対応する補助第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）とに基づいて算出される。第５三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ＋１）は、その失敗第３測定二次元位置が算出されなかったときに、その正常第３二次元位置予測用二次元位置とその補助第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）と第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）とに基づいて算出される。第６三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ）は、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第４撮影時刻に対応する失敗第４測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちのその失敗第４測定二次元位置を除く正常第４二次元位置予測用二次元位置とその複数の第２予測二次元位置のうちのその失敗第４撮影時刻に対応する補助第５三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ＋１）とに基づいて算出される。このような放射線治療装置制御装置（１０）は、その失敗第３測定二次元位置が正常に算出されなかったときにも、その失敗第４測定二次元位置が正常に算出されなかったときにも、第２三次元位置（Ｐｊ）を算出することができる。
【００２２】
本発明による放射線治療装置制御方法は、第１イメージャ（２５，２７）を用いて複数の第１撮影時刻にそれぞれ撮影された複数の第１撮影時刻に対応する複数の第１測定二次元位置を算出するステップと、第２イメージャ（２６，２８）を用いて複数の第２撮影時刻にそれぞれ撮影された複数の第２撮影時刻に対応する複数の第２測定二次元位置を算出するステップと、複数の第１二次元位置予測対象時刻に対応する複数の第１予測二次元位置を算出するステップと、複数の第２二次元位置予測対象時刻に対応する複数の第２予測二次元位置を算出するステップと、複数の三次元位置予測対象時刻に対応する複数の三次元位置を算出するステップと、その複数の三次元位置予測対象時刻のうちの任意の時刻にその複数の三次元位置のうちのその任意の時刻に対応する三次元位置に照射装置（６）を向けるための制御量を算出するステップとを備えている。
【００２３】
その複数の第１測定二次元位置のうちの任意の第１撮影時刻に対応する第１測定二次元位置は、その複数の第１画像のうちのその任意の第１撮影時刻に撮影された対応する第１画像に所定の像が映し出される位置を示している。その複数の第２測定二次元位置のうちの任意の第２撮影時刻に対応する第２測定二次元位置は、その複数の第２画像のうちのその任意の第２撮影時刻に撮影された対応する第２画像にその所定の像が映し出される位置を示している。その複数の第１二次元位置予測対象時刻は、その複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの任意の２つの第２二次元位置予測対象時刻の間に配置される時刻を含んでいる。その複数の第２二次元位置予測対象時刻は、その複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの任意の２つの第１二次元位置予測対象時刻の間に配置される時刻を含んでいる。
【００２４】
その複数の三次元位置予測対象時刻のうちの第１三次元位置予測対象時刻がその複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）とその複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第２三次元位置算出用時刻（ｔｉ＋１）との間に配置される場合で、その複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第３三次元位置算出用時刻（ｔｉ）が第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）と第２三次元位置算出用時刻（ｔｉ＋１）との間に配置されるときに、その複数の三次元位置のうちの第１三次元位置予測対象時刻に対応する第１三次元位置（Ｐｉ）は、その複数の第１予測二次元位置のうちの第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）に対応する第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）と、その複数の第１予測二次元位置のうちの第２三次元位置算出用時刻（ｔｉ＋１）に対応する第２三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ＋１）と、その複数の第２予測二次元位置のうちの第３三次元位置算出用時刻（ｔｉ）に対応する第３三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ）とに基づいて算出される。
【００２５】
第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）は、その複数の第１測定二次元位置のうちの第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）より前の複数の第１二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第１二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される。第２三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ＋１）は、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置と第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）とに基づいて算出される。第３三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ）は、その複数の第２測定二次元位置のうちの第１三次元位置算出用時刻（ｔｉ−１）より前の複数の第２二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第２二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される。
【００２６】
このような放射線治療装置制御方法は、その複数の第１測定二次元位置のうちの２つの第１測定二次元位置とその複数の第２測定二次元位置のうちの１つの第２測定二次元位置とに基づいて測定三次元位置を算出し、その測定三次元位置に基づいて未来の三次元位置を予測する他の方法に比較して、三次元位置をより高精度に予測することができる。このため、このような放射線治療装置制御方法は、放射線治療に適用されることにより、治療用放射線（２４）をより高精度に所定の位置に曝射することができる。
【００２７】
第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）は、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第１撮影時刻に対応する失敗第１測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちのその失敗第１測定二次元位置を除く正常第１二次元位置予測用二次元位置とその複数の第１予測二次元位置のうちのその失敗第１撮影時刻に対応する補助第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）とに基づいて算出される。第２三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ＋１）は、その失敗第１測定二次元位置が算出されなかったときに、その正常第１二次元位置予測用二次元位置とその補助第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）と第１三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ−１）とに基づいて算出される。このような放射線治療装置制御方法は、その失敗第１測定二次元位置が正常に算出されなかったときにも、第１三次元位置（Ｐｉ）を算出することができる。
【００２８】
第３三次元位置算出用二次元位置（Ｑｉ）は、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第２撮影時刻に対応する失敗第２測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちのその失敗第２測定二次元位置を除く正常第２二次元位置予測用二次元位置とその複数の第２予測二次元位置のうちのその失敗第２撮影時刻に対応する補助第２三次元位置算出用二次元位置とに基づいて算出される。このような放射線治療装置制御方法は、その失敗第２測定二次元位置が正常に算出されなかったときにも、第１三次元位置（Ｐｉ）を算出することができる。
【００２９】
本発明による放射線治療装置制御方法は、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの所定数の失敗第１撮影時刻に対応する所定数の失敗二次元位置が正常に算出されなかったときに、その所定数の失敗撮影時刻がその複数の第１二次元位置予測用撮影時刻のうちの最も後の所定数の時刻であるかどうかを判別するステップと、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの所定数の失敗第２撮影時刻に対応する所定数の失敗二次元位置が正常に算出されなかったときに、その所定数の失敗撮影時刻がその複数の第２二次元位置予測用撮影時刻のうちの最も後の所定数の時刻であるかどうかを判別するステップとをさらに備えている。その複数の三次元位置は、二次元位置が所定数回連続して算出されないときに、十分に高精度に予測されないことがある。このような放射線治療装置制御方法は、その複数の三次元位置が十分に高精度に予測されないときに、治療用放射線（２４）が曝射されることを防止することができる。
【００３０】
その複数の三次元位置予測対象時刻のうちの第２三次元位置予測対象時刻がその複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）とその複数の第２二次元位置予測対象時刻のうちの第５三次元位置算出用時刻（ｔｊ＋１）との間に配置される場合で、その複数の第１二次元位置予測対象時刻のうちの第６三次元位置算出用時刻（ｔｊ）が第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）と第５三次元位置算出用時刻（ｔｊ＋１）との間に配置されるときに、その複数の三次元位置のうちの第２三次元位置予測対象時刻に対応する第２三次元位置（Ｐｊ）は、その複数の第２予測二次元位置のうちの第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）に対応する第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）と、その複数の第２予測二次元位置のうちの第５三次元位置算出用時刻（ｔｊ＋１）に対応する第５三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ＋１）と、その複数の第１予測二次元位置のうちの第６三次元位置算出用時刻（ｔｊ）に対応する第６三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ）とに基づいて算出されることが好ましい。第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）は、その複数の第２測定二次元位置のうちの第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）より前の複数の第３二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第３二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される。第５三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ＋１）は、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置と第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）とに基づいて算出される。第６三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ）は、その複数の第１測定二次元位置のうちの第４三次元位置算出用時刻（ｔｊ−１）より前の複数の第４二次元位置予測用撮影時刻に対応する複数の第４二次元位置予測用二次元位置に基づいて算出される。
【００３１】
第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）は、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第３撮影時刻に対応する失敗第３測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、その複数の第１二次元位置予測用二次元位置のうちのその失敗第３測定二次元位置を除く正常第３二次元位置予測用二次元位置とその複数の第１予測二次元位置のうちのその失敗第３撮影時刻に対応する補助第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）とに基づいて算出される。第５三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ＋１）は、その失敗第３測定二次元位置が算出されなかったときに、その正常第３二次元位置予測用二次元位置とその補助第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）と第４三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ−１）とに基づいて算出される。第６三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ）は、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちの失敗第４撮影時刻に対応する失敗第４測定二次元位置が正常に算出されなかったときに、その複数の第２二次元位置予測用二次元位置のうちのその失敗第４測定二次元位置を除く正常第４二次元位置予測用二次元位置とその複数の第２予測二次元位置のうちのその失敗第４撮影時刻に対応する補助第５三次元位置算出用二次元位置（Ｑｊ＋１）とに基づいて算出される。このような放射線治療装置制御装置（１０）は、その失敗第３測定二次元位置が正常に算出されなかったときにも、その失敗第４測定二次元位置が正常に算出されなかったときにも、第２三次元位置（Ｐｊ）を算出することができる。
【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治療装置制御方法をコンピュータ（１０）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治療装置制御方法は、所定の部位が所定の時刻に配置される三次元位置をより高精度に予測することができる。このため、本発明による放射線治療装置制御装置および放射線治療装置制御方法は、放射線治療に適用されることにより、治療用放射線をより高精度に所定の位置に曝射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は、放射線治療システム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を示すブロック図である。
【図４】図４は、患者を位置合わせする動作透視画像を撮影するタイミングとその透視画像を画像処理するタイミングとを示すグラフである。
【図５】図５は、二次元位置を予測するときに利用される複数の二次元位置を示すグラフである。
【図６】図６は、三次元位置を算出するときに利用される複数の予測二次元位置を示すグラフである。
【図７】図７は、複数の二次元位置に基づいて三次元位置を予測する比較例を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図面を参照して、本発明による放射線治療装置制御装置の実施の形態を記載する。その放射線治療装置制御装置１０は、図１に示されているように、放射線治療システムに適用されている。その放射線治療システムは、放射線治療装置１と放射線治療装置制御装置１０とコンピュータ断層撮影装置２０とを備えている。放射線治療装置制御装置１０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１とコンピュータ断層撮影装置２０とに接続されている。
【００３６】
コンピュータ断層撮影装置２０は、複数の方向から被写体にＸ線をそれぞれ曝射することにより複数の透視画像をそれぞれ撮影する。コンピュータ断層撮影装置２０は、その複数の透視画像をコンピュータで画像処理することにより、その被写体の内部の状態を示す三次元データを生成する。その三次元データは、複数のボクセルを複数のＣＴ値（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ  ｎｕｍｂｅｒ）に対応づけている。その複数のボクセルは、それぞれ、その被写体が配置される空間に隙間なく充填される複数の領域に対応している。たとえば、その複数の領域は、それぞれ、直方体に形成されている。その複数のＣＴ値のうちの任意のボクセルに対応する１つのＣＴ値は、その複数の領域のうちのその任意のボクセルに対応する領域の透過係数（Ｘ線吸収係数）に対応している。すなわち、その領域を透過したＸ線の強度Ｉ１は、その透過係数λを用いて、次式：
Ｉ１＝Ｉ０ｅ−λｘ
により表現される。ここで、Ｉ０は、そのＸ線がその領域に入射する前の強度を示している。変数ｘは、そのＸ線がその領域を透過した厚さを示している。
【００３７】
放射線治療装置１は、図２に示されているように、Ｏリング２と走行ガントリ３と治療用放射線照射装置６とを備えている。Ｏリング２は、リング状に形成され、リング回転軸１１を中心に回転することができるように基礎に支持されている。リング回転軸１１は、鉛直方向に平行である。走行ガントリ３は、リング状に形成されている。走行ガントリ３は、Ｏリング２の内側に配置され、ガントリ回転軸１２を中心に回転することができるようにＯリング２に支持されている。ガントリ回転軸１２は、鉛直方向に垂直であり、アイソセンタ１４でリング回転軸１１と交差している。ガントリ回転軸１２は、Ｏリング２に対して固定され、すなわち、Ｏリング２とともにリング回転軸１１を中心に回転する。
【００３８】
治療用放射線照射装置６は、走行ガントリ３のリングの内側に配置されている。治療用放射線照射装置６は、チルト軸１６を中心に回転することができるように、かつ、パン軸１７を中心に回転することができるように、走行ガントリ３に支持されている。チルト軸１６は、パン軸１７に直交している。チルト軸１６とパン軸１７との交点は、アイソセンタ１４から１ｍだけ離れている。チルト軸１６とパン軸１７とは、それぞれ、その交点とアイソセンタ１４とを結ぶ直線に垂直である。治療用放射線照射装置６は、放射線治療装置制御装置１０により制御されることにより、照射野が制御された治療用放射線２４を発射する。治療用放射線２４は、治療用放射線照射装置６が有する仮想的点線源から放射され、その仮想的点線源を頂点とする円錐状のコーンビームである。その仮想的点線源は、チルト軸１６とパン軸１７との交点に配置され、走行ガントリ３に固定されている。
【００３９】
放射線治療装置１は、さらに、リング駆動装置２１とジンバル装置２３とを備え、図示されていないガントリ駆動装置を備えている。リング駆動装置２１は、放射線治療装置制御装置１０により制御されることにより、リング回転軸１１を中心にＯリング２を回転させる。リング駆動装置２１は、さらに、基礎に対してＯリング２が配置されるリング角度を測定し、そのリング角度を放射線治療装置制御装置１０に出力する。そのガントリ駆動装置は、放射線治療装置制御装置１０により制御されることにより、ガントリ回転軸１２を中心に走行ガントリ３を回転させる。そのガントリ駆動装置は、さらに、Ｏリング２に対して走行ガントリ３が配置されるガントリ角度を測定し、そのガントリ角度を放射線治療装置制御装置１０に出力する。
【００４０】
ジンバル装置２３は、放射線治療装置制御装置１０により制御されることにより、チルト軸１６を中心に治療用放射線照射装置６を回転させ、パン軸１７を中心に治療用放射線照射装置６を回転させる。ジンバル装置２３は、さらに、チルト軸１６を中心に走行ガントリ３に対して治療用放射線照射装置６が回転するチルト角度を測定し、そのチルト角度を放射線治療装置制御装置１０に出力する。ジンバル装置２３は、さらに、パン軸１７を中心に走行ガントリ３に対して治療用放射線照射装置６が回転するパン角度を測定し、そのパン角度を放射線治療装置制御装置１０に出力する。
【００４１】
放射線治療装置１は、基礎に対して治療用放射線照射装置６をこのように支持することにより、アイソセンタ１４に治療用放射線２４を任意の方向から曝射することができる。放射線治療装置１は、さらに、治療用放射線照射装置６がアイソセンタ１４に向くように走行ガントリ３に固定されているときに、Ｏリング２がリング回転軸１１を中心に回転しても、または、走行ガントリ３がガントリ回転軸１２を中心に回転しても、治療用放射線２４をアイソセンタ１４に常に曝射することができる。
【００４２】
放射線治療装置１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１は、第１診断用放射線照射装置２５と第２診断用放射線照射装置２６と第１撮像装置２７と第２撮像装置２８とを備えている。第１診断用放射線照射装置２５は、走行ガントリ３に支持され、アイソセンタ１４から第１診断用放射線照射装置２５を結ぶ線分とアイソセンタ１４から治療用放射線照射装置６を結ぶ線分とのなす角が鋭角になるように、走行ガントリ３のリングの内側に配置されている。第２診断用放射線照射装置２６は、走行ガントリ３に支持され、アイソセンタ１４から第２診断用放射線照射装置２６を結ぶ線分とアイソセンタ１４から治療用放射線照射装置６を結ぶ線分とのなす角が鋭角になるように、走行ガントリ３のリングの内側に配置されている。第２診断用放射線照射装置２６は、さらに、アイソセンタ１４から第１診断用放射線照射装置２５を結ぶ線分とアイソセンタ１４から第２診断用放射線照射装置２６を結ぶ線分とのなす角が直角（９０度）になるように、配置されている。
【００４３】
第１診断用放射線照射装置２５は、放射線治療装置制御装置１０により制御されることにより、所定のタイミングで第１診断用放射線３１をアイソセンタ１４に向けて発射する。第１診断用放射線３１は、第１診断用放射線照射装置２５が有する仮想的点線源から放射され、その仮想的点線源を頂点とする円錐状のコーンビームである。第２診断用放射線照射装置２６は、放射線治療装置制御装置１０により制御されることにより、所定のタイミングで第２診断用放射線３２をアイソセンタ１４に向けて発射する。第２診断用放射線３２は、第２診断用放射線照射装置２６が有する仮想的点線源から放射され、その仮想的点線源を頂点とする円錐状のコーンビームである。
【００４４】
第１撮像装置２７は、受光部を備えている。第１撮像装置２７は、放射線治療装置制御装置１０により制御されることにより、所定の期間にその受光部に受光されるＸ線に基づいて第１透視画像を撮像する。その第１透視画像は、複数のピクセルを複数の輝度に対応づけている。その複数のピクセルは、その第１透視画像上にマトリクス状に配置され、その受光部にマトリクス状に充填される複数の領域に対応している。その複数の輝度のうちの任意のピクセルに対応する輝度は、その複数の領域のうちのその任意のピクセルに対応する領域と第１診断用放射線３１が放射される仮想的点線源とを結ぶ線分上に配置される物体をＸ線が透過する透過率に対応している。第１撮像装置２７としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。第１撮像装置２７は、走行ガントリ３に支持され、アイソセンタ１４がその第１透視画像の中央に映し出されるように、配置されている。すなわち、第１撮像装置２７は、第１撮像装置２７の受光部の中央と第１診断用放射線３１が放射される仮想的点線源とアイソセンタ１４とが直線上に配置されるように、配置されている。
【００４５】
第２撮像装置２８は、受光部を備えている。第２撮像装置２８は、放射線治療装置制御装置１０により制御されることにより、所定の期間にその受光部に受光されるＸ線に基づいて第２透視画像を撮像する。その第２透視画像は、複数のピクセルを複数の輝度に対応づけている。その複数のピクセルは、その第２透視画像上にマトリクス状に配置され、その受光部にマトリクス状に充填される複数の領域に対応している。その複数の輝度のうちの任意のピクセルに対応する輝度は、その複数の領域のうちのその任意のピクセルに対応する領域と第２診断用放射線３２が放射される仮想的点線源とを結ぶ線分上に配置される物体をＸ線が透過する透過率に対応している。第２撮像装置２８としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。第２撮像装置２８は、走行ガントリ３に支持され、アイソセンタ１４がその第２透視画像の中央に映し出されるように、配置されている。すなわち、第２撮像装置２８は、第２撮像装置２８の受光部の中央と第２診断用放射線３２が放射される仮想的点線源とアイソセンタ１４とが直線上に配置されるように、配置されている。
【００４６】
放射線治療装置１は、さらに、カウチ３３とカウチ駆動装置３４とを備えている。カウチ３３は、Ｘ軸とＹ軸とＺ軸とに平行に平行移動することができるように、かつ、そのＸ軸を中心に回転移動することができるように、基礎に支持されている。そのＸ軸とＹ軸とＺ軸とは、互いに直交している。カウチ３３は、その放射線治療システムにより治療される患者３５が横臥することに利用される。カウチ３３は、図示されていない固定具を備えている。その固定具は、患者３５が動かないように、患者３５をカウチ３３に固定する。カウチ駆動装置３４は、放射線治療装置制御装置１０により制御されることにより、カウチ３３を回転移動させ、カウチ３３を平行移動させる。
【００４７】
図３は、放射線治療装置制御装置１０を示している。放射線治療装置制御装置１０は、コンピュータであり、図示されていないＣＰＵと記憶装置とリムーバルメモリドライブと通信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１０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、その記憶装置とリムーバルメモリドライブと通信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する。その記憶装置は、さらに、そのＣＰＵにより利用される情報を記録する。そのリムーバルメモリドライブは、コンピュータプログラムが記録されている記録媒体が挿入されたときに、そのコンピュータプログラムを放射線治療装置制御装置１０にインストールするときに利用される。その通信装置は、通信回線網を介して放射線治療装置制御装置１０に接続される他のコンピュータからコンピュータプログラムを放射線治療装置制御装置１０にダウンロードし、そのコンピュータプログラムを放射線治療装置制御装置１０にインストールするときに利用される。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されることができるように出力する。その出力装置としては、そのＣＰＵにより生成された画像を表示するディスプレイが例示される。
【００４８】
そのインターフェースは、放射線治療装置制御装置１０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、コンピュータ断層撮影装置２０と治療用放射線照射装置６とリング駆動装置２１とガントリ駆動装置とジンバル装置２３と第１診断用放射線照射装置２５と第２診断用放射線照射装置２６と第１撮像装置２７と第２撮像装置２８とカウチ駆動装置３４とを含んでいる。
【００４９】
放射線治療装置制御装置１０にインストールされるコンピュータプログラムは、放射線治療装置制御装置１０に複数の機能をそれぞれ実現させるための複数のコンピュータプログラムから形成されている。その複数の機能は、治療計画収集部４１と患者位置合わせ部４２と第１撮影部４３と第２撮影部４４と第１二次元位置算出部４５と第２二次元位置算出部４６と第１二次元位置予測部４７と第２二次元位置予測部４８と三次元位置算出部４９とジンバル駆動部５０と照射部５１とを含んでいる。
【００５０】
治療計画収集部４１は、入力装置から治療計画を収集する。その治療計画は、コンピュータ断層撮影装置２０により撮影された患者３５の三次元データに基づいて作成され、曝射方向と線量とを示している。その曝射方向は、患者３５に対して治療用放射線照射装置６が配置される方向を示し、治療時リング角度と治療時ガントリ角度とを示している。その治療時リング角度は、基礎に対してＯリング２が配置される位置を示している。その治療時ガントリ角度は、Ｏリング２に対して走行ガントリ３が配置される位置を示している。その線量は、その曝射方向から患者３５に曝射される治療用放射線２４の線量を示している。
【００５１】
治療計画収集部４１は、さらに、その治療計画を作成するときに利用された三次元データをコンピュータ断層撮影装置２０から収集する。その三次元データは、複数のボクセルに複数のＣＴ値を対応付けている。治療計画収集部４１は、その三次元データに基づいて計画時位置を算出する。その計画時位置は、その三次元データを再構成する際にコンピュータ断層撮影装置２０により複数の透視画像が撮影された時に患者３５が配置された位置と向きとを示している。このとき、その治療計画が示す曝射方向は、その計画時位置に配置された患者３５に治療用放射線２４を曝射する方向を示している。
【００５２】
患者位置合わせ部４２は、カウチ３３に横臥した患者３５を映す位置合わせ時第１透視画像と位置合わせ時第２透視画像とが撮影されるように、放射線治療装置１を制御する。すなわち、患者位置合わせ部４２は、患者３５がカウチ３３に固定されているときに、基礎に対してカウチ３３が適当な位置に配置されるように、カウチ駆動装置３４を制御する。患者位置合わせ部４２は、さらに、基礎に対してＯリング２が適当なリング角度に配置されるように、リング駆動装置２１を制御する。患者位置合わせ部４２は、さらに、Ｏリング２に対して走行ガントリ３が適当なガントリ角度に配置されるように、放射線治療装置１のガントリ駆動装置を制御する。
【００５３】
患者位置合わせ部４２は、さらに、Ｏリング２と走行ガントリ３とがその適当な位置にそれぞれ配置されているときに、第１診断用放射線３１が曝射されるように、第１診断用放射線照射装置２５を制御する。患者位置合わせ部４２は、さらに、第１診断用放射線３１が患者３５に曝射されたときに、患者３５を透過したＸ線に基づいて位置合わせ時第１透視画像が撮像されるように、第１撮像装置２７を制御する。
【００５４】
患者位置合わせ部４２は、さらに、Ｏリング２と走行ガントリ３とがその適当な位置にそれぞれ配置されているときに、第２診断用放射線３２が曝射されるように、第２診断用放射線照射装置２６を制御する。患者位置合わせ部４２は、さらに、第２診断用放射線３２が患者３５に曝射されたときに、患者３５を透過したＸ線に基づいて位置合わせ時第２透視画像が撮像されるように、第２撮像装置２８を制御する。
【００５５】
患者位置合わせ部４２は、さらに、その位置合わせ時第１透視画像とその位置合わせ時第２透視画像とに基づいて位置合わせ時位置を算出する。その位置合わせ位置は、その位置合わせ時第１透視画像とその位置合わせ時第２透視画像とが撮影された時に患者３５が配置された位置と向きとを示している。患者位置合わせ部４２は、その位置合わせ時位置に配置された患者３５が治療計画収集部４１により算出された計画時位置に移動するように、その位置合わせ時位置に基づいてカウチ駆動装置３４を制御する。
【００５６】
患者位置合わせ部４２は、さらに、治療計画収集部４１により収集された治療計画が示す曝射方向に基づいて、放射線治療装置１を制御する。すなわち、患者位置合わせ部４２は、さらに、その曝射方向が示す治療時リング角度にＯリング２が配置されるように、リング駆動装置２１を制御する。患者位置合わせ部４２は、さらに、その曝射方向が示す治療時ガントリ角度に走行ガントリ３が配置されるように、放射線治療装置１のガントリ駆動装置を制御する。
【００５７】
第１撮影部４３は、治療計画収集部４１により収集された治療計画の曝射方向が示す治療時リング角度にＯリング２が配置されているときに、かつ、その曝射方向が示す治療時ガントリ角度に走行ガントリ３が配置されているときに、複数の第１撮影タイミングに複数の第１透視画像がそれぞれ撮影されるように、放射線治療装置１を制御する。すなわち、第１撮影部４３は、その複数の第１撮影タイミングに第１診断用放射線３１がアイソセンタ１４に向けて発射されるように、第１診断用放射線照射装置２５を制御する。第１撮影部４３は、その複数の第１撮影タイミングに患者３５を透過したＸ線に基づいて複数の第１透視画像がそれぞれ撮像されるように、第１撮像装置２７を制御する。
【００５８】
第２撮影部４４は、治療計画収集部４１により収集された治療計画の曝射方向が示す治療時リング角度にＯリング２が配置されているときに、かつ、その曝射方向が示す治療時ガントリ角度に走行ガントリ３が配置されているときに、複数の第２撮影タイミングに複数の第２透視画像がそれぞれ撮影されるように、放射線治療装置１を制御する。すなわち、第２撮影部４４は、その複数の第２撮影タイミングに第２診断用放射線３２がアイソセンタ１４に向けて発射されるように、第２診断用放射線照射装置２６を制御する。第２撮影部４４は、その複数の第２撮影タイミングに患者３５を透過したＸ線に基づいて複数の第２透視画像がそれぞれ撮像されるように、第２撮像装置２８を制御する。
【００５９】
第１二次元位置算出部４５は、第１撮影部４３により撮影された複数の第１透視画像の各々が正常に撮影されたかどうかを判別する。第１二次元位置算出部４５は、第１撮影部４３により第１透視画像が正常に撮影されたときに、その第１透視画像に基づいて第１測定二次元位置を算出する。その第１測定二次元位置は、その第１透視画像に患者３５の患部が映し出されている位置を示している。第１二次元位置算出部４５は、さらに、その複数の第１測定二次元位置を記憶装置に記録する。
【００６０】
第２二次元位置算出部４６は、第２撮影部４４により撮影された複数の第２透視画像の各々が正常に撮影されたかどうかを判別する。第２二次元位置算出部４６は、第２撮影部４４により第２透視画像が正常に撮影されたときに、その第２透視画像に基づいて第２測定二次元位置を算出する。その第２測定二次元位置は、その第２透視画像に患者３５の患部が映し出されている位置を示している。第２二次元位置算出部４６は、さらに、その複数の第２測定二次元位置を記憶装置に記録する。
【００６１】
第１二次元位置予測部４７は、第１二次元位置算出部４５により算出された複数の第１測定二次元位置に基づいて、複数の第１時刻に対応する複数の第１予測二次元位置を算出する。第１二次元位置予測部４７は、さらに、その複数の第１予測二次元位置を記憶装置に記録する。
【００６２】
第２二次元位置予測部４８は、第２二次元位置算出部４６により算出された複数の第２測定二次元位置に基づいて、複数の第２時刻に対応する複数の第２予測二次元位置を算出する。第２二次元位置予測部４８は、さらに、その複数の第２予測二次元位置を記憶装置に記録する。
【００６３】
三次元位置算出部４９は、第１二次元位置予測部４７により算出された複数の第１予測二次元位置と第２二次元位置予測部４８により算出された複数の第２予測二次元位置とに基づいて、複数の予測対象時刻に対応する複数の三次元位置を算出する。
【００６４】
ジンバル駆動部５０は、三次元位置算出部４９により算出された複数の三次元位置に基づいて制御量を算出する。その制御量は、治療用放射線照射装置６が所定の時刻に所定の三次元位置に向くようにジンバル装置２３を制御するときに利用される情報を示している。その制御量は、その複数の予測対象時刻のうちの任意の予測対象時刻にその複数の三次元位置のうちのその任意の予測対象時刻に対応する三次元位置に治療用放射線照射装置６が向くように、算出される。ジンバル駆動部５０は、さらに、その制御量に基づいて、その任意の予測対象時刻にその三次元位置に治療用放射線照射装置６が向くように、ジンバル装置２３を制御する。
【００６５】
照射部５１は、第１撮影部４３により撮影された複数の第１透視画像と第２撮影部４４により撮影された複数の第１透視画像とに基づいて、その複数の予測対象時刻に対応する複数の形状を算出する。その複数の形状のうちの任意の予測対象時刻に対応する形状は、その任意の予測対象時刻での患者３５の患部の形状を示している。照射部５１は、その複数の予測対象時刻のうちの任意の予測対象時刻に、その複数の形状のうちのその任意の予測対象時刻に対応する形状に治療用放射線２４の照射野の形状が対応するように、治療用放射線照射装置６を制御する。
【００６６】
照射部５１は、さらに、三次元位置算出部４９により複数の三次元位置の各々が正常に算出されたかどうかを判別する。照射部５１は、三次元位置算出部４９により三次元位置が正常に算出されたときに、その複数の予測対象時刻のうちのその正常である三次元位置に対応する予測対象時刻に治療用放射線２４が発射されるように、治療用放射線照射装置６を制御する。照射部５１は、三次元位置算出部４９により三次元位置が正常に算出されなかったときに、その複数の予測対象時刻のうちのその正常でない三次元位置に対応する予測対象時刻に治療用放射線２４が発射されないように、治療用放射線照射装置６を制御する。
【００６７】
図４は、第１撮影部４３により複数の第１透視画像がそれぞれ撮影される複数の第１撮影タイミングを示している。複数の第１撮影タイミング５３は、第１撮影部４３が周期５４ごとに第１透視画像を繰り返し撮影することを示している。周期５４としては、１００ｍ秒が例示される。図４は、さらに、第２撮影部４４により複数の第２透視画像がそれぞれ撮影される複数の第２撮影タイミングを示している。複数の第２撮影タイミング５５は、第２撮影部４４が周期５６ごとに第２透視画像を繰り返し撮影することを示している。周期５６は、周期５４と等しい。このとき、複数の第１撮影タイミング５３は、複数の第２撮影タイミング５５のうちの任意の２つの時刻撮影の間に配置される撮影時刻を含むように、設計されている。さらに、複数の第２撮影タイミング５５は、複数の第１撮影タイミング５３のうちの任意の２つの時刻撮影の間に配置される撮影時刻を含むように、設計されている。すなわち、複数の第１撮影タイミング５３と複数の第２撮影タイミング５５とは、その第１透視画像とその第２透視画像とが交互に撮影されることを示している。
【００６８】
複数の第１撮影タイミング５３と複数の第２撮影タイミング５５とは、第１撮影部４３が第１透視画像を撮影してから期間５７が経過した後に、第２撮影部４４が第２透視画像を撮影することを示している。複数の第１撮影タイミング５３と複数の第２撮影タイミング５５とは、さらに、第２撮影部４４が第２透視画像を撮影してから期間５８が経過した後に、第１撮影部４３が第１透視画像を撮影することを示している。期間５８は、期間５７と等しい。すなわち、複数の第１撮影タイミング５３と複数の第２撮影タイミング５５とは、その第１透視画像またはその第２透視画像が周期的に撮影されることを示している。その第１透視画像とその第２透視画像とが撮影される周期は、期間５８に等しく、期間５７に等しく、すなわち、周期５４の半分に等しく、周期５６の半分に等しい。
【００６９】
図４は、さらに、放射線治療装置制御装置１０によりその複数の第１透視画像がそれぞれ画像処理される複数の第１画像処理タイミングを示している。その複数の第１画像処理タイミング５９は、複数の第１撮影タイミング５３に対応している。複数の第１画像処理タイミング５９のうちの任意の第１画像処理タイミングは、複数の第１撮影タイミング５３のうちのその任意の第１画像処理タイミングに対応する第１撮影タイミングから所定の期間６０だけ経過した後のタイミングである。すなわち、複数の第１画像処理タイミング５９は、第１診断用放射線照射装置２５が第１診断用放射線３１を発射してから所定の期間６０だけ経過した後に、第１撮像装置２７が撮像した１枚の第１透視画像が放射線治療装置制御装置１０に伝達されることを示している。期間６０としては、６０ｍ秒が例示される。複数の第１画像処理タイミング５９は、さらに、複数の第１撮影タイミング５３のうちの任意の第１撮影タイミングに撮影された第１透視画像が、複数の第１画像処理タイミング５９のうちのその任意の第１画像処理タイミングに対応する第１画像処理タイミングに、放射線治療装置制御装置１０により画像処理されることを示している。
【００７０】
図４は、さらに、放射線治療装置制御装置１０によりその複数の第２透視画像がそれぞれ画像処理される複数の第２画像処理タイミングを示している。その複数の第２画像処理タイミング６１は、複数の第２撮影タイミング５５に対応している。複数の第２画像処理タイミング６１のうちの任意の第２画像処理タイミングは、複数の第２撮影タイミング５５のうちのその任意の第２画像処理タイミングに対応する第２撮影タイミングから所定の期間６２だけ経過した後のタイミングである。すなわち、複数の第２画像処理タイミング６１は、第２診断用放射線照射装置２６が第２診断用放射線３２を発射してから所定の期間６２だけ経過した後に、第２撮像装置２８が撮像した１枚の第２透視画像が放射線治療装置制御装置１０に伝達されることを示している。期間６２は、期間６０に等しい。複数の第２画像処理タイミング６１は、さらに、複数の第２撮影タイミング５５のうちの任意の第２撮影タイミングに撮影された第２透視画像が、複数の第２画像処理タイミング６１のうちのその任意の第２画像処理タイミングに対応する第２画像処理タイミングに、放射線治療装置制御装置１０により画像処理されることを示している。
【００７１】
複数の第１画像処理タイミング５９と複数の第２画像処理タイミング６１とは、その第１測定二次元位置とその第２測定二次元位置とが交互に算出されることを示している。複数の第１画像処理タイミング５９と複数の第２画像処理タイミング６１とは、さらに、その第１測定二次元位置とその第２測定二次元位置とが周期的に算出されることを示している。その第１測定二次元位置とその第２測定二次元位置とが算出される周期は、期間５８に等しく、期間５７に等しく、すなわち、周期５４の半分に等しく、周期５６の半分に等しい。
【００７２】
図４は、さらに、ジンバル駆動部５０により制御量が算出される複数の送信タイミングを示している。その複数の送信タイミング６３は、ジンバル駆動部５０が周期６４ごとに制御量を算出することを示している。周期６４は、期間５８に等しく、期間５７に等しく、すなわち、周期５４の半分に等しく、周期５６の半分に等しい。複数の送信タイミング６３の各々は、複数の第１画像処理タイミング５９と複数の第２画像処理タイミング６１とのうちのいずれか１つの画像処理タイミングに対応している。すなわち、複数の送信タイミング６３のうちの任意の送信タイミングは、その送信タイミングが複数の第１画像処理タイミング５９に対応しているときに、複数の第１画像処理タイミング５９のうちのその送信タイミングに対応する第１画像処理タイミングの直後であり、その送信タイミングが複数の第２画像処理タイミング６１に対応しているときに、複数の第２画像処理タイミング６１のうちのその送信タイミングに対応する第２画像処理タイミングの直後である。
【００７３】
図５は、第１二次元位置算出部４５により記憶装置に記録された複数の第１測定二次元位置を示している。その複数の第１測定二次元位置７１は、複数の第１撮影時刻に対応づけられている。その複数の第１撮影時刻は、複数の第１撮影タイミング５３に一致している。複数の第１測定二次元位置７１のうちの任意の時刻ｔｋ（ｋは、奇数である。）に対応する第１測定二次元位置Ｐｋは、その複数の第１透視画像のうちの時刻ｔｋに撮影された第１透視画像に患者３５の患部が映し出されている位置を示している。その複数の第１撮影時刻のうちの時刻ｔｋ−２は、時刻ｔｋより前にその第１透視画像が撮影された第１撮影タイミング５３のうちの最後の第１撮影タイミングを示している。第１測定二次元位置Ｐｋは、複数の第１画像処理タイミング５９のうちの第１撮影タイミングである時刻ｔｋに対応する第１画像処理タイミングに算出される。
【００７４】
図５は、さらに、第１二次元位置予測部４７により記憶装置に記録された複数の第１予測二次元位置を示している。その複数の第１予測二次元位置７２は、複数の第１時刻に対応づけられている。その複数の第１時刻は、複数の第１撮影時刻に一致している。その複数の第１予測二次元位置のうちの時刻ｔｋに対応する第１予測二次元位置Ｑｋは、患者３５の患部が時刻ｔｋに配置されると予想される位置を示している。
【００７５】
第１二次元位置予測部４７は、図５に示されているように、複数の第１画像処理タイミング５９のうちの時刻ｔｋに対応する第１画像処理タイミングに、複数の第１測定二次元位置７１に基づいて複数の第１予測二次元位置７３を算出する。複数の第１測定二次元位置７１は、第１測定二次元位置Ｐｋと第１測定二次元位置Ｐｋ−２と第１測定二次元位置Ｐｋ−４と第１測定二次元位置Ｐｋ−６と第１測定二次元位置Ｐｋ−８と第１測定二次元位置Ｐｋ−１０とから形成されている。第１測定二次元位置Ｐｋは、時刻ｔｋに対応している。第１測定二次元位置Ｐｋ−２は、時刻ｔｋ−２に対応している。第１測定二次元位置Ｐｋ−４は、時刻ｔｋ−４に対応している。第１測定二次元位置Ｐｋ−６は、時刻ｔｋ−６に対応している。第１測定二次元位置Ｐｋ−８は、時刻ｔｋ−８に対応している。第１測定二次元位置Ｐｋ−１０は、時刻ｔｋ−１０に対応している。複数の第１予測二次元位置７３は、第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とから形成されている。第１予測二次元位置Ｑｋ＋２は、時刻ｔｋ＋２に対応している。第１予測二次元位置Ｑｋ＋４は、時刻ｔｋ＋２に対応している。
【００７６】
詳細には、第１予測二次元位置Ｑｋ＋２は、第１測定二次元位置Ｐｋと第１測定二次元位置Ｐｋ−２と第１測定二次元位置Ｐｋ−４と第１測定二次元位置Ｐｋ−６と第１測定二次元位置Ｐｋ−８と第１測定二次元位置Ｐｋ−１０とに基づいて算出される。第１予測二次元位置Ｑｋ＋４は、第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１測定二次元位置Ｐｋと第１測定二次元位置Ｐｋ−２と第１測定二次元位置Ｐｋ−４と第１測定二次元位置Ｐｋ−６と第１測定二次元位置Ｐｋ−８とに基づいて算出される。このように過去の二次元位置から未来の二次元位置を予測するアルゴリズムとしては、線形予測モデル、Ｌｅｖｉｎｓｏｎ−Ｄｕｒｂｉｎアルゴリズムが例示される。
【００７７】
このとき、第１二次元位置予測部４７は、第１予測二次元位置Ｑｋ＋２を記憶装置に記録する。
【００７８】
第１測定二次元位置Ｐｋは、時刻ｔｋに第１透視画像が正常に撮影されないときに、正常に算出されないことがある。たとえば、第１測定二次元位置Ｐｋは、時刻ｔｋに第１診断用放射線照射装置２５により第１診断用放射線３１が正常に曝射されなかったときに、時刻ｔｋに第１撮像装置２７により第１透視画像が正常に放射線治療装置制御装置１０に送信されなかったときに、正常に算出されない。第１二次元位置予測部４７は、第１測定二次元位置Ｐｋが正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋに置換して第１予測二次元位置Ｑｋに基づいて複数の第１予測二次元位置７３を算出する。第１二次元位置予測部４７は、第１測定二次元位置Ｐｋ−２が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−２に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−２に基づいて複数の第１予測二次元位置７３を算出する。第１二次元位置予測部４７は、第１測定二次元位置Ｐｋ−４が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−４に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−４に基づいて複数の第１予測二次元位置７３を算出する。第１二次元位置予測部４７は、第１測定二次元位置Ｐｋ−６が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−６に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−６に基づいて複数の第１予測二次元位置７３を算出する。第１二次元位置予測部４７は、第１測定二次元位置Ｐｋ−８が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−８に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−８に基づいて複数の第１予測二次元位置７３を算出する。第１二次元位置予測部４７は、第１測定二次元位置Ｐｋ−１０が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−１０に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−１０に基づいて複数の第１予測二次元位置７３を算出する。
【００７９】
第２二次元位置算出部４６は、第１二次元位置算出部４５と同様にして、第２二次元位置を算出する。すなわち、第２二次元位置算出部４６は、第２画像処理タイミング６１のうちの時刻ｔｋ＋１に対応する第２画像処理タイミングに、時刻ｔｋ＋１に撮影された第２透視画像に基づいて第２測定二次元位置Ｐｋ＋１を算出する。
【００８０】
第２二次元位置予測部４８は、第１二次元位置予測部４７と同様にして、第２予測二次元位置を算出する。すなわち、第２二次元位置予測部４８は、第２画像処理タイミング６１のうちの時刻ｔｋ＋１に対応する第２画像処理タイミングに、第２測定二次元位置Ｐｋ＋１と第２測定二次元位置Ｐｋ−１と第２測定二次元位置Ｐｋ−３と第２測定二次元位置Ｐｋ−５と第２測定二次元位置Ｐｋ−７と第２測定二次元位置Ｐｋ−９とに基づいて第１予測二次元位置Ｑｋ＋３と第１予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。
【００８１】
第２二次元位置予測部４８は、第２測定二次元位置Ｐｋ＋１が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ＋１に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ＋１に基づいて、第１予測二次元位置Ｑｋ＋３と第１予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。第２二次元位置予測部４８は、第２測定二次元位置Ｐｋ−１が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−１に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−１に基づいて、第１予測二次元位置Ｑｋ＋３と第１予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。第２二次元位置予測部４８は、第２測定二次元位置Ｐｋ−３が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−３に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−３に基づいて、第１予測二次元位置Ｑｋ＋３と第１予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。第２二次元位置予測部４８は、第２測定二次元位置Ｐｋ−５が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−５に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−５に基づいて、第１予測二次元位置Ｑｋ＋３と第１予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。第２二次元位置予測部４８は、第２測定二次元位置Ｐｋ−７が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−７に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−７に基づいて、第１予測二次元位置Ｑｋ＋３と第１予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。第２二次元位置予測部４８は、第２測定二次元位置Ｐｋ−９が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−９に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−９に基づいて、第１予測二次元位置Ｑｋ＋３と第１予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。
【００８２】
図６は、三次元位置算出部４９により算出される複数の三次元位置を示している。その複数の三次元位置８１は、複数の予測対象時刻に対応している。その複数の予測対象時刻の各々は、その複数の第１時刻とその複数の第２時刻とのうちのいずれか１つの時刻に対応している。
【００８３】
複数の三次元位置８１のうちの時刻ｔｉ（ｉは、偶数）に対応する三次元位置ｐｉは、第１予測二次元位置Ｑｉ−１と第１予測二次元位置Ｑｉ＋１と第２予測二次元位置Ｑｉとに基づいて算出される。第１予測二次元位置Ｑｉ−１は、時刻ｔｉ−３に対応する第１画像処理タイミングに第１二次元位置予測部４７により算出された第１予測二次元位置のうちの時刻ｔｉ−１に対応する第１予測二次元位置を示している。第１予測二次元位置Ｑｉ＋１は、時刻ｔｉ−３に対応する第１画像処理タイミングに第１二次元位置予測部４７により算出された第１予測二次元位置のうちの時刻ｔｉ＋１に対応する第１予測二次元位置を示している。第２予測二次元位置Ｑｉは、時刻ｔｉ−４に対応する第２画像処理タイミングに第２二次元位置予測部４８により算出された第２予測二次元位置のうちの時刻ｔｉに対応する第１予測二次元位置を示している。
【００８４】
三次元位置ｐｉは、第１画像処理タイミング５９のうちの時刻ｔｉ−３に対応する第１画像処理タイミングに算出される。
【００８５】
ジンバル駆動部５０は、複数の送信タイミング６３のうちの三次元位置ｐｉが算出された第１画像処理タイミングの直後の送信タイミングに、三次元位置ｐｉに基づいて制御量を算出する。その制御量は、時刻ｔｉに三次元位置ｐｉ治療用放射線照射装置６が向くように、時刻ｔｉ−１から時刻ｔｉまでの期間に治療用放射線照射装置６が回転移動する経路を示している。ジンバル駆動部５０は、時刻ｔｉ−１から時刻ｔｉまでの期間にその経路どおりに回転移動して時刻ｔｉに三次元位置ｐｉ治療用放射線照射装置６が向くように、ジンバル装置２３を制御する。
【００８６】
照射部５１は、第１予測二次元位置Ｑｉ−１と第１予測二次元位置Ｑｉ＋１と第２予測二次元位置Ｑｉとが算出されるときに利用された複数の二次元位置に基づいて、三次元位置ｐｉが正常に算出されたかどうかを判別する。すなわち、三次元位置ｐｉは、第１予測二次元位置Ｑｉ−１と第１予測二次元位置Ｑｉ＋１とが、第１測定二次元位置Ｐｉ−３と第１測定二次元位置Ｐｉ−５とに置換して第１予測二次元位置Ｑｉ−３と第１予測二次元位置Ｑｉ−５とに基づいて算出されたときに、正常に算出されなかったと判別される。三次元位置ｐｉは、第２予測二次元位置Ｑｉが、第２測定二次元位置Ｐｉ−４と第２測定二次元位置Ｐｉ−６とに置換して第２予測二次元位置Ｑｉ−４と第２予測二次元位置Ｑｉ−６とに基づいて算出されたときに、正常に算出されなかったと判別される。
【００８７】
照射部５１は、三次元位置ｐｉが正常に算出されたときに、時刻ｔｉに治療用放射線２４が発射されるように、治療用放射線照射装置６を制御する。照射部５１は、三次元位置ｐｉが正常に算出されなかったときに、時刻ｔｉに治療用放射線２４が発射されないように、治療用放射線照射装置６を制御する。
【００８８】
複数の三次元位置８１のうちの時刻ｔｊ（ｊは、奇数である。）に対応する三次元位置ｐｊは、第２予測二次元位置Ｑｊ−１と第２予測二次元位置Ｑｊ＋１と第１予測二次元位置Ｑｊとに基づいて算出される。第２予測二次元位置Ｑｊ−１は、時刻ｔｊ−３に対応する第２画像処理タイミングに第２二次元位置予測部４８により算出された第２予測二次元位置のうちの時刻ｔｊ−１に対応する第２予測二次元位置を示している。第２予測二次元位置Ｑｊ＋１は、時刻ｔｊ−３に対応する第２画像処理タイミングに第２二次元位置予測部４８により算出された第２予測二次元位置のうちの時刻ｔｊ＋１に対応する第２予測二次元位置を示している。第１予測二次元位置Ｑｊは、時刻ｔｊ−４に対応する第１画像処理タイミングに第１二次元位置予測部４７により算出された第１予測二次元位置のうちの時刻ｔｊに対応する第２予測二次元位置を示している。
【００８９】
三次元位置ｐｊは、第２画像処理タイミング６１のうちの時刻ｔｊ−３に対応する第２画像処理タイミングに算出される。
【００９０】
ジンバル駆動部５０は、複数の送信タイミング６３のうちの三次元位置ｐｊが算出された第１画像処理タイミングの直後の送信タイミングに、三次元位置ｐｊに基づいて制御量を算出する。その制御量は、時刻ｔｊに三次元位置ｐｊ治療用放射線照射装置６が向くように、時刻ｔｊ−１から時刻ｔｊまでの期間に治療用放射線照射装置６が回転移動する経路を示している。ジンバル駆動部５０は、時刻ｔｊ−１から時刻ｔｊまでの期間にその経路どおりに回転移動して時刻ｔｊに三次元位置ｐｊ治療用放射線照射装置６が向くように、ジンバル装置２３を制御する。
【００９１】
照射部５１は、第２予測二次元位置Ｑｊ−１と第２予測二次元位置Ｑｊ＋１と第１予測二次元位置Ｑｊとが算出されるときに利用された複数の二次元位置に基づいて、三次元位置ｐｊが正常に算出されたかどうかを判別する。すなわち、三次元位置ｐｊは、第２予測二次元位置Ｑｊ−１と第２予測二次元位置Ｑｊ＋１とが、第２測定二次元位置Ｐｊ−３と第２測定二次元位置Ｐｊ−５とに置換して第２予測二次元位置Ｑｊ−３と第２予測二次元位置Ｑｊ−５とに基づいて算出されたときに、正常に算出されなかったと判別される。三次元位置ｐｊは、第１予測二次元位置Ｑｊが、第１測定二次元位置Ｐｊ−４と第１測定二次元位置Ｐｊ−６とに置換して第１予測二次元位置Ｑｊ−４と第１予測二次元位置Ｑｊ−６とに基づいて算出されたときに、正常に算出されなかったと判別される。
【００９２】
照射部５１は、三次元位置ｐｊが正常に算出されたときに、時刻ｔｊに治療用放射線２４が発射されるように、治療用放射線照射装置６を制御する。照射部５１は、三次元位置ｐｊが正常に算出されなかったときに、時刻ｔｊに治療用放射線２４が発射されないように、治療用放射線照射装置６を制御する。
【００９３】
本発明による放射線治療装置制御方法の実施の形態は、放射線治療装置制御装置１０により実行され、治療計画収集動作と患者位置合わせ動作と放射線治療動作とを備えている。
【００９４】
その治療計画収集動作では、ユーザは、まず、入力装置を介して、事前に作成された治療計画を放射線治療装置制御装置１０に入力する。その治療計画は、曝射方向と線量とを示している。その曝射方向は、患者３５に対して治療用放射線照射装置６が配置される方向を示し、治療時リング角度と治療時ガントリ角度とを示している。その治療時リング角度は、基礎に対してＯリング２が配置される位置を示している。その治療時ガントリ角度は、Ｏリング２に対して走行ガントリ３が配置される位置を示している。その線量は、その曝射方向から患者３５に曝射される治療用放射線２４の線量を示している。放射線治療装置制御装置１０は、さらに、その治療計画を作成するときに利用された三次元データをコンピュータ断層撮影装置２０から収集する。放射線治療装置制御装置１０は、さらに、その三次元データをコンピュータ断層撮影装置２０から収集する。その三次元データは、複数のボクセルに複数のＣＴ値を対応付けている。放射線治療装置制御装置１０は、その三次元データに基づいて計画時位置を算出する。その計画時位置は、その三次元データを再構成する際にコンピュータ断層撮影装置２０により複数の透視画像が撮影された時に患者３５が配置された位置と向きとを示している。このとき、その治療計画が示す曝射方向は、その計画時位置に配置された患者３５に治療用放射線２４を曝射する方向を示している。
【００９５】
その患者位置合わせ動作では、ユーザは、患者３５をカウチ３３に横臥させた後に、固定具を用いて患者３５をカウチ３３に固定する。放射線治療装置制御装置１０は、患者３５がカウチ３３に固定されているときに、基礎に対してカウチ３３が適当な位置に配置されるように、カウチ駆動装置３４を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、さらに、基礎に対してＯリング２が適当なリング角度に配置されるように、リング駆動装置２１を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、さらに、Ｏリング２に対して走行ガントリ３が適当なガントリ角度に配置されるように、放射線治療装置１のガントリ駆動装置を制御する。
【００９６】
放射線治療装置制御装置１０は、患者３５を映す位置合わせ時第１透視画像と位置合わせ時第２透視画像とが撮影されるように、放射線治療装置１を制御する。すなわち、放射線治療装置制御装置１０は、第１診断用放射線３１が曝射されるように、第１診断用放射線照射装置２５を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、第１診断用放射線３１が患者３５に曝射されたときに、患者３５を透過したＸ線に基づいて位置合わせ時第１透視画像が撮像されるように、第１撮像装置２７を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、第２診断用放射線３２が曝射されるように、第２診断用放射線照射装置２６を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、第２診断用放射線３２が患者３５に曝射されたときに、患者３５を透過したＸ線に基づいて位置合わせ時第２透視画像が撮像されるように、第２撮像装置２８を制御する。
【００９７】
放射線治療装置制御装置１０は、さらに、その位置合わせ時第１透視画像とその位置合わせ時第２透視画像とに基づいて位置合わせ時位置を算出する。その位置合わせ位置は、その位置合わせ時第１透視画像とその位置合わせ時第２透視画像とが撮影された時に患者３５が配置された位置と向きとを示している。
【００９８】
放射線治療装置制御装置１０は、その位置合わせ位置とその計画時位置との差が所定の程度より大きいときに、その位置合わせ時位置に配置された患者３５がその計画時位置に移動するように、その位置合わせ時位置に基づいてカウチ駆動装置３４を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、カウチ駆動装置３４を制御した後に、その位置合わせ時第１透視画像とその位置合わせ時第２透視画像とを再度撮影し、その位置合わせ時第１透視画像とその位置合わせ時第２透視画像とに基づいて位置合わせ時位置を再度算出する。
【００９９】
放射線治療装置制御装置１０は、その位置合わせ位置とその計画時位置との差が所定の程度より小さいときに、その治療計画が示す曝射方向に基づいて、放射線治療装置１を制御する。すなわち、放射線治療装置制御装置１０は、さらに、その曝射方向が示す治療時リング角度にＯリング２が配置されるように、リング駆動装置２１を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、さらに、その曝射方向が示す治療時ガントリ角度に走行ガントリ３が配置されるように、放射線治療装置１のガントリ駆動装置を制御する。
【０１００】
その放射線治療動作は、その患者位置合わせ動作が実行された直後に実行される。放射線治療装置制御装置１０は、まず、複数の第１透視画像と複数の第２透視画像とがそれぞれ撮影されるように、放射線治療装置１を制御する。すなわち、放射線治療装置制御装置１０は、複数の第１撮影タイミング５３に第１診断用放射線３１が発射されるように、第１診断用放射線照射装置２５を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、複数の第１撮影タイミング５３に複数の第１透視画像がそれぞれ撮像されるように、第１撮像装置２７を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、複数の第２撮影タイミング５５に第２診断用放射線３２が発射されるように、第２診断用放射線照射装置２６を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、複数の第２撮影タイミング５５に複数の第２透視画像がそれぞれ撮像されるように、第２撮像装置２８を制御する。
【０１０１】
放射線治療装置制御装置１０は、第１画像処理タイミング５９のうちの時刻ｔｋに対応する第１画像処理タイミングに、時刻ｔｋに撮影された第１透視画像が正常に撮影されたかどうかを判別する。放射線治療装置制御装置１０は、その第１透視画像が正常に撮影されたときに、その第１透視画像に基づいて第１測定二次元位置Ｐｋを算出し、第１測定二次元位置Ｐｋを記憶装置に記録する。第１測定二次元位置Ｐｋは、その第１透視画像に患者３５の患部が映し出されている位置を示している。
【０１０２】
放射線治療装置制御装置１０は、第１画像処理タイミングに、さらに、記憶装置に記録された第１測定二次元位置Ｐｋと第１測定二次元位置Ｐｋ−２と第１測定二次元位置Ｐｋ−４と第１測定二次元位置Ｐｋ−６と第１測定二次元位置Ｐｋ−８と第１測定二次元位置Ｐｋ−１０とに基づいて第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とを算出し、第１予測二次元位置Ｑｋ＋２を記憶装置に記録する。第１予測二次元位置Ｑｋ＋２は、時刻ｔｋ＋２に撮影される第１透視画像に患者３５の患部が映し出されると予想される位置を示している。第１予測二次元位置Ｑｋ＋４は、時刻ｔｋ＋４に撮影される第１透視画像に患者３５の患部が映し出されると予想される位置を示している。
【０１０３】
放射線治療装置制御装置１０は、第１測定二次元位置Ｐｋが正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋに置換して第１予測二次元位置Ｑｋに基づいて第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第１測定二次元位置Ｐｋ−２が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−２に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−２に基づいて第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第１測定二次元位置Ｐｋ−４が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−４に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−４に基づいて第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第１測定二次元位置Ｐｋ−６が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−６に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−６に基づいて第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第１測定二次元位置Ｐｋ−８が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−８に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−８に基づいて第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第１測定二次元位置Ｐｋ−１０が正常に算出されなかったときに、第１測定二次元位置Ｐｋ−１０に置換して第１予測二次元位置Ｑｋ−１０に基づいて第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とを算出する。
【０１０４】
放射線治療装置制御装置１０は、第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４と過去に記憶装置に記録された第２予測二次元位置Ｑｋ＋３とに基づいて三次元位置ｐｋ＋３を算出する。三次元位置ｐｋ＋３は、時刻ｔｋ＋３に患者３５の患部が配置されると予想される位置を示している。
【０１０５】
放射線治療装置制御装置１０は、複数の送信タイミング６３のうちの三次元位置ｐｋ＋３が算出された第１画像処理タイミングの直後の送信タイミングに、三次元位置ｐｋ＋３に基づいて制御量を算出する。その制御量は、時刻ｔｋ＋３に三次元位置ｐｋ＋３に治療用放射線照射装置６が向くように、時刻ｔｋ＋２から時刻ｔｋ＋３までの期間に治療用放射線照射装置６が回転移動する経路を示している。放射線治療装置制御装置１０は、時刻ｔｋ＋２から時刻ｔｋ＋３までの期間にその経路どおりに回転移動して時刻ｔｋ＋３に三次元位置ｐｋ＋３に治療用放射線照射装置６が向くように、ジンバル装置２３を制御する。
【０１０６】
放射線治療装置制御装置１０は、三次元位置ｐｋ＋３が正常に算出されたかどうかを判別する。すなわち、放射線治療装置制御装置１０は、第１予測二次元位置Ｑｋ＋２と第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とが、第１測定二次元位置Ｐｋと第１測定二次元位置Ｐｋ−２とに置換して第１予測二次元位置Ｑｋと第１予測二次元位置Ｑｋ−２とに基づいて算出されたときに、三次元位置ｐｋ＋３が正常に算出されなかったと判別する。放射線治療装置制御装置１０は、さらに、第２予測二次元位置Ｑｋ＋３が、第２測定二次元位置Ｐｋ−１と第２測定二次元位置Ｐｋ−３とに置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−１と第２予測二次元位置Ｑｋ−３とに基づいて算出されたときに、三次元位置ｐｋ＋３が正常に算出されなかったと判別する。
【０１０７】
放射線治療装置制御装置１０は、三次元位置ｐｋ＋３が正常に算出されたときに、時刻ｔｋ＋２から時刻ｔｋ＋３までの期間に治療用放射線２４が発射されるように、治療用放射線照射装置６を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、三次元位置ｐｋ＋３が正常に算出されなかったときに、時刻ｔｋ＋２から時刻ｔｋ＋３まで治療用放射線２４が発射されないように、治療用放射線照射装置６を制御する。
【０１０８】
放射線治療装置制御装置１０は、さらに、第２画像処理タイミング６１のうちの時刻ｔｋ＋１に対応する第２画像処理タイミングに、時刻ｔｋ＋１に撮影された第２透視画像が正常に撮影されたかどうかを判別する。放射線治療装置制御装置１０は、その第２透視画像が正常に撮影されたときに、その第２透視画像に基づいて第２測定二次元位置Ｐｋ＋１を算出し、第２測定二次元位置Ｐｋ＋１を記憶装置に記録する。第２測定二次元位置Ｐｋ＋１は、その第２透視画像に患者３５の患部が映し出されている位置を示している。
【０１０９】
放射線治療装置制御装置１０は、第２画像処理タイミングに、さらに、記憶装置に記録された第２測定二次元位置Ｐｋ＋１と第２測定二次元位置Ｐｋ−１と第２測定二次元位置Ｐｋ−３と第２測定二次元位置Ｐｋ−５と第２測定二次元位置Ｐｋ−７と第２測定二次元位置Ｐｋ−９とに基づいて第２予測二次元位置Ｑｋ＋３と第２予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出し、第２予測二次元位置Ｑｋ＋３を記憶装置に記録する。第２予測二次元位置Ｑｋ＋３は、時刻ｔｋ＋３に撮影される第２透視画像に患者３５の患部が映し出されると予想される位置を示している。第２予測二次元位置Ｑｋ＋５は、時刻ｔｋ＋５に撮影される第２透視画像に患者３５の患部が映し出されると予想される位置を示している。
【０１１０】
放射線治療装置制御装置１０は、第２測定二次元位置Ｐｋ＋１が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ＋１に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ＋１に基づいて第２予測二次元位置Ｑｋ＋３と第２予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第２測定二次元位置Ｐｋ−１が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−１に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−１に基づいて第２予測二次元位置Ｑｋ＋３と第２予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第２測定二次元位置Ｐｋ−３が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−３に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−３に基づいて第２予測二次元位置Ｑｋ＋３と第２予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第２測定二次元位置Ｐｋ−５が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−５に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−５に基づいて第２予測二次元位置Ｑｋ＋３と第２予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第２測定二次元位置Ｐｋ−７が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−７に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−７に基づいて第２予測二次元位置Ｑｋ＋３と第２予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。放射線治療装置制御装置１０は、第２測定二次元位置Ｐｋ−９が正常に算出されなかったときに、第２測定二次元位置Ｐｋ−９に置換して第２予測二次元位置Ｑｋ−９に基づいて第２予測二次元位置Ｑｋ＋３と第２予測二次元位置Ｑｋ＋５とを算出する。
【０１１１】
放射線治療装置制御装置１０は、第２予測二次元位置Ｑｋ＋３と第２予測二次元位置Ｑｋ＋５と過去に記憶装置に記録された第１予測二次元位置Ｑｋ＋４とに基づいて三次元位置ｐｋ＋４を算出する。三次元位置ｐｋ＋４は、時刻ｔｋ＋４に患者３５の患部が配置されると予想される位置を示している。
【０１１２】
放射線治療装置制御装置１０は、複数の送信タイミング６５のうちの三次元位置ｐｋ＋４が算出された第２画像処理タイミングの直後の送信タイミングに、三次元位置ｐｋ＋４に基づいて制御量を算出する。その制御量は、時刻ｔｋ＋４に三次元位置ｐｋ＋４に治療用放射線照射装置６が向くように、時刻ｔｋ＋３から時刻ｔｋ＋４までの期間に治療用放射線照射装置６が回転移動する経路を示している。放射線治療装置制御装置１０は、時刻ｔｋ＋３から時刻ｔｋ＋４までの期間にその経路どおりに回転移動して時刻ｔｋ＋４に三次元位置ｐｋ＋４に治療用放射線照射装置６が向くように、ジンバル装置２３を制御する。
【０１１３】
放射線治療装置制御装置１０は、三次元位置ｐｋ＋４が正常に算出されたかどうかを判別する。すなわち、放射線治療装置制御装置１０は、第２予測二次元位置Ｑｋ＋３と第２予測二次元位置Ｑｋ＋５とが、第２測定二次元位置Ｐｋ＋１と第２測定二次元位置Ｐｋ−１とに置換して第２予測二次元位置Ｑｋ＋１と第２予測二次元位置Ｑｋ−１とに基づいて算出されたときに、三次元位置ｐｋ＋４が正常に算出されなかったと判別する。放射線治療装置制御装置１０は、さらに、第１予測二次元位置Ｑｋ＋４が、第１測定二次元位置Ｐｋと第１測定二次元位置Ｐｋ−２とに置換して第１予測二次元位置Ｑｋと第１予測二次元位置Ｑｋ−２とに基づいて算出されたときに、三次元位置ｐｋ＋４が正常に算出されなかったと判別する。
【０１１４】
放射線治療装置制御装置１０は、三次元位置ｐｋ＋４が正常に算出されたときに、時刻ｔｋ＋３から時刻ｔｋ＋４までの期間に治療用放射線２４が発射されるように、治療用放射線照射装置６を制御する。放射線治療装置制御装置１０は、三次元位置ｐｋ＋４が正常に算出されなかったときに、時刻ｔｋ＋３から時刻ｔｋ＋４まで治療用放射線２４が発射されないように、治療用放射線照射装置６を制御する。
【０１１５】
放射線治療装置制御装置１０は、さらに、その治療計画が示す線量の治療用放射線２４が患者３５の患部に曝射されるまで、このような動作を繰り返して実行する。なお、放射線治療装置制御装置１０は、三次元位置ｐｋ＋３が正常に算出されなかったときに、時刻ｔｋ＋３以降に治療用放射線２４が発射されないように治療用放射線照射装置６を制御し、この放射線利用動作を中断することもできる。放射線治療装置制御装置１０は、三次元位置ｐｋ＋４が正常に算出されなかったときに、時刻ｔｋ＋４以降に治療用放射線２４が発射されないように、治療用放射線照射装置６を制御し、この放射線利用動作を中断することもできる。
【０１１６】
このような放射線治療動作によれば、周期５４の反周期ごとに同時に撮影する第１透視画像と第２透視画像とに基づいて患者３５の患部の三次元位置を算出することに比較して、患者３５が被曝する第１診断用放射線３１の線量と第２診断用放射線３２の線量とをより低減することができる。
【０１１７】
図７は、本発明による放射線治療装置制御方法の比較例を示している。その比較例を実行する放射線治療装置制御装置は、既述の実施の形態における放射線治療装置制御装置１０と同様にして、複数の第１測定二次元位置と複数の第２測定二次元位置とを算出する。
【０１１８】
比較例の放射線治療装置制御装置は、その第１測定二次元位置のうちの時刻ｔｉ−５に対応する第１測定二次元位置Ｐｉ−５とその第１測定二次元位置のうちの時刻ｔｉ−３に対応する第１測定二次元位置Ｐｉ−３とその第２測定二次元位置のうちの時刻ｔｉ−４に対応する第２測定二次元位置Ｐｉ−４とに基づいて三次元位置ｑｉ−４を算出し、三次元位置ｑｉ−４を記憶装置に記録する。三次元位置ｑｉ−４は、時刻ｔｉ−４に患者３５の患部が配置されている位置を示している。
【０１１９】
比較例の放射線治療装置制御装置は、三次元位置ｑｉ−４と時刻ｔｉ−４より前の時刻に対応する複数の三次元位置（たとえば、三次元位置ｑｉ−５、三次元位置ｑｉ−６）に基づいて、予測三次元位置ｒｉを算出する。比較例の放射線治療装置制御装置は、時刻ｔｉに治療用放射線照射装置６が予測三次元位置ｒｉに向くように、ジンバル装置２３を制御し、時刻ｔｉに予測三次元位置ｒｉに治療用放射線２４が曝射されるように、治療用放射線照射装置６を制御する。
【０１２０】
比較例の放射線治療装置制御装置は、その第２測定二次元位置のうちの時刻ｔｉ−４に対応する第２測定二次元位置Ｐｉ−４とその第２測定二次元位置のうちの時刻ｔｉ−２に対応する第２測定二次元位置Ｐｉ−２とその第１測定二次元位置のうちの時刻ｔｉ−３に対応する第１測定二次元位置Ｐｉ−３とに基づいて三次元位置ｑｉ−３を算出し、三次元位置ｑｉ−３を記憶装置に記録する。三次元位置ｑｉ−３は、時刻ｔｉ−３に患者３５の患部が配置されている位置を示している。
【０１２１】
比較例の放射線治療装置制御装置は、三次元位置ｑｉ−３と時刻ｔｉ−３より前の時刻に対応する複数の三次元位置に基づいて、予測三次元位置ｒｉ＋１を算出する。比較例の放射線治療装置制御装置は、時刻ｔｉ＋１に治療用放射線照射装置６が予測三次元位置ｒｉ＋１に向くように、ジンバル装置２３を制御し、時刻ｔｉ＋１に予測三次元位置ｒｉ＋１に治療用放射線２４が曝射されるように、治療用放射線照射装置６を制御する。
【０１２２】
比較例の放射線治療装置制御装置は、その第１測定二次元位置のうちの時刻ｔｉ−３に対応する第１測定二次元位置Ｐｉ−３とその第１測定二次元位置のうちの時刻ｔｉ−１に対応する第１測定二次元位置Ｐｉ−１とその第２測定二次元位置のうちの時刻ｔｉ−２に対応する第２測定二次元位置Ｐｉ−２とに基づいて三次元位置ｑｉ−２を算出し、三次元位置ｑｉ−２を記憶装置に記録する。三次元位置ｑｉ−２は、時刻ｔｉ−２に患者３５の患部が配置されている位置を示している。
【０１２３】
比較例の放射線治療装置制御装置は、三次元位置ｑｉ−２と時刻ｔｉ−２より前の時刻に対応する複数の三次元位置に基づいて、予測三次元位置ｒｉ＋２を算出する。比較例の放射線治療装置制御装置は、時刻ｔｉ＋２に治療用放射線照射装置６が予測三次元位置ｒｉ＋２に向くように、ジンバル装置２３を制御し、時刻ｔｉ＋２に予測三次元位置ｒｉ＋２に治療用放射線２４が曝射されるように、治療用放射線照射装置６を制御する。
【０１２４】
このような比較例によれば、既述の実施の形態における放射線治療動作と同様にして、患者３５が被曝する第１診断用放射線３１の線量と第２診断用放射線３２の線量とをより低減することができる。
【０１２５】
過去の二次元位置から未来の二次元位置を予測する計算は、一般的に、過去の三次元位置から未来の三次元位置を予測する計算に比較して、より高精度である。このため、本発明による放射線治療装置制御方法は、このような比較例に比較して、患者３５の患部の位置をより高精度に予測することができ、このため、患者３５の患部に治療用放射線２４をより高精度に曝射することができ、より高精度な放射線治療を実現することができる。
【０１２６】
三次元位置ｑｉ−４と三次元位置ｑｉ−３と三次元位置ｑｉ−２とには、複数の二次元位置から三次元位置を算出する三次元化計算による三次元位置算出誤差が含まれている。その三次元位置算出誤差は、三次元位置ｑｉ−４から予測三次元位置ｒｉを予測する予測計算により増大し、予測三次元位置ｒｉを真の値から大きく異ならせるおそれがある。
【０１２７】
本発明による放射線治療装置制御方法によれば、複数の測定二次元位置から予測二次元位置を予測する予測計算の後にその三次元化計算が実行されているために、このような三次元位置算出誤差は、増大しないで、三次元位置ｐｉをより高精度に予測することができる。このため、本発明による放射線治療装置制御方法は、患者３５の患部に治療用放射線２４をより高精度に曝射することができ、より高精度な放射線治療を実現することができる。
【０１２８】
このような比較例によれば、たとえば、第１測定二次元位置Ｐｉ−３が算出されなかったときに、三次元位置ｑｉ−４と三次元位置ｑｉ−３と三次元位置ｑｉ−２とが正常に算出されることができない。このため、このような比較例は、測定二次元位置が１つでも算出されないときに、放射線治療を正常に継続することができなくなることがある。本発明による放射線治療装置制御方法は、複数の第１測定二次元位置７１のうちの１つが正常に算出されないときでも、同様に複数の第２測定二次元位置のうちの１つが正常に算出されないときでも、三次元位置をより高精度に算出することができ、より安定して放射線治療を継続することができる。
【０１２９】
なお、複数の第１予測二次元位置７２に対応する複数の第１時刻は、複数の第１測定二次元位置７１に対応する複数の第１撮影時刻に一致する必要がなく、その複数の第１時刻の各々がその複数の第１撮影時刻の各々から少しずれた時刻を示すこともできる。その複数の第２時刻も、その複数の第１時刻と同様にして、その複数の第２撮影時刻に一致する必要がなく、その複数の第２時刻の各々がその複数の第２撮影時刻の各々から少しずれた時刻を示すこともできる。このような場合も同様にして、本発明による放射線治療装置制御方法は、三次元位置ｐｉをより高精度に予測することができ、より高精度な放射線治療を実現することができる。
【０１３０】
なお、放射線治療装置制御装置１０は、複数の第１測定二次元位置７１のうちの最後のその所定回が正常に算出されない場合でも、複数の第１予測二次元位置７３を十分に高精度に算出することができるときに、複数の第１予測二次元位置７３を用いて算出された三次元位置を用いてジンバル装置２３を制御することもできる。その所定回としては、３回が例示される。このような方法によれば、既述の実施の形態における放射線治療装置制御方法に比較して、より安定して放射線治療を継続することができる。
【０１３１】
なお、放射線治療装置制御装置１０は、３次元位置ｐｊを用いないで、３次元位置ｐｉのみを用いてジンバル装置２３を制御することもできる。放射線治療装置制御装置１０は、さらに、複数の第１予測二次元位置７３を算出するときに利用される複数の第１測定二次元位置７１の個数を６以外の所定個数に置換することもできる。その所定個数としては、７個、８個が例示される。
【符号の説明】
【０１３２】
１  ：放射線治療装置
１０：放射線治療装置制御装置
２０：コンピュータ断層撮影装置
２  ：Ｏリング
３  ：走行ガントリ
６  ：治療用放射線照射装置
１１：リング回転軸
１２：ガントリ回転軸
１４：アイソセンタ
１６：チルト軸
１７：パン軸
２１：リング駆動装置
２３：ジンバル装置
２４：治療用放射線
２５：第１診断用放射線照射装置
２６：第２診断用放射線照射装置
２７：第１撮像装置
２８：第２撮像装置
３１：第１診断用放射線
３２：第２診断用放射線
３３：カウチ
３４：カウチ駆動装置
３５：患者
４１：治療計画収集部
４２：患者位置合わせ部
４３：第１撮影部
４４：第２撮影部
４５：第１二次元位置算出部
４６：第２二次元位置算出部
４７：第１二次元位置予測部
４８：第２二次元位置予測部
４９：三次元位置算出部
５０：ジンバル駆動部
５１：照射部
５３：複数の第１撮影タイミング
５４：周期
５５：複数の第２撮影タイミング
５６：周期
５７：期間
５８：期間
５９：複数の第１画像処理タイミング
６０：期間
６１：複数の第２画像処理タイミング
６２：期間
６３：複数の送信タイミング
６４：周期
７１：複数の第１測定二次元位置
７２：複数の第１予測二次元位置
７３：複数の第１予測二次元位置
８１：複数の三次元位置
【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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