JP4495112B2

JP4495112B2 - Radiotherapy apparatus control apparatus and radiation irradiation method

Info

Publication number: JP4495112B2
Application number: JP2006153188A
Authority: JP
Inventors: 晋浦野; 周史金子; 和弘佃
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2010-06-30
Anticipated expiration: 2026-06-01
Also published as: JP2007319439A

Description

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。 The present invention relates to a radiation therapy apparatus control apparatus and a radiation irradiation method, and more particularly to a radiation therapy apparatus control apparatus and a radiation irradiation method used when treating a patient by irradiating an affected area with radiation.

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。その放射線治療は、治療効果が高いことが望まれ、その治療用放射線は、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。その治療用放射線は、その患部に所定の線量だけをより高精度に照射されることが望まれている。 Radiotherapy is known in which a patient is treated by irradiating the affected part (tumor) with therapeutic radiation. The radiotherapy is desired to have a high therapeutic effect, and the therapeutic radiation is desired to have a smaller dose applied to normal cells than the dose applied to the affected cells. . It is desired that the therapeutic radiation is applied to the affected area only with a predetermined dose with higher accuracy.

特表平０８−５１１４５２号公報には、高度に正確な放射線立案技術に容易に適する放射治療装置が開示されている。その放射治療装置は、高エネルギー放射線で患者を治療する放射治療装置であって、ガントリ平面内で回転するガントリと、ガントリの回転内で位置決めされている並進の軸線に沿って配置されていて、患者を支持するため、および並進の軸線に沿って患者を移動させるためのテーブルと、ガントリ平面に実質的に平行であるファンビーム平面内の放射線ビームを生じるようにガントリに配置された放射線給源であり、前記ビームが、１つの中央光線の周りでビーム平面内で広がる複数の光線を含み、前記中央光線がガントリ平面に沿ってさまざまなガントリ角度から患者に向けられている放射線給源；および放射線給源と患者との間に配置されていて、ガントリ角度の関数として各光線の強度を独立的に制御する減衰手段を具備してなる。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-511542 discloses a radiotherapy device that is easily suitable for highly accurate radiation planning technology. The radiotherapy device is a radiotherapy device that treats a patient with high-energy radiation and is disposed along a gantry that rotates in a gantry plane and a translational axis that is positioned within the rotation of the gantry, A table for supporting the patient and moving the patient along the axis of translation, and a radiation source located in the gantry to produce a radiation beam in a fan beam plane that is substantially parallel to the gantry plane A radiation source, wherein the beam comprises a plurality of rays extending in a beam plane around a central ray, the central ray being directed at the patient from various gantry angles along the gantry plane; and And attenuating means for independently controlling the intensity of each light beam as a function of the gantry angle.

特表２０００−５２２１２９号公報には、患者の位置決めパラメータだけではく、例えば呼吸及び心臓の運動に起因するような生理学的な運動についても、患者の運動のリアルタイム補正を可能とする方法が開示されている。その方法は、患者について所定の角度範囲に配置可能である放射線ビーム軸に沿って方向付けられた個々にエネルギ及び／又はフルエンスが変調された放射線の放射線ビームを与える放射線療法機械を操作する方法であって、（ａ）第１の位置における患者に対して、行についての放射線ビーム軸の所定の角度についての異なる放射線のエネルギ及び／又はフルエンス、並びに列についての前記ビーム軸の異なる角度についての所定の放射線のエネルギ及び／又はフルエンスを与える行及び列の放射線治療シノグラムを受け入れるステップと、（ｂ）前記第１の位置から第２の位置への患者の運動を示す患者運動データを展開するステップと、（ｃ）前記放射線治療シノグラムの各所定のビーム軸角度について、前記所定のビーム軸に垂直な患者の運動の成分に従って前記治療シノグラムの対応する行をシフトし、且つ前記所定のビーム軸に平行な患者の運動の成分に従って前記放射線治療シノグラムの対応する行をスケールするステップとを有してなり、それによって治療放射線の扇状ビームの発散が適応される。 JP 2000-522129 discloses a method that enables real-time correction of patient motion not only for patient positioning parameters but also for physiological motion such as that caused by breathing and heart motion. ing. The method is a method of operating a radiation therapy machine that provides a radiation beam of individually energy and / or fluence modulated radiation directed along a radiation beam axis that can be positioned within a predetermined angular range for the patient. And (a) for a patient at a first position, the energy and / or fluence of different radiation for a predetermined angle of the radiation beam axis for a row, and the predetermined for different angles of the beam axis for a column. Receiving a row and column radiation therapy sinogram that provides the energy and / or fluence of the radiation; and (b) developing patient motion data indicative of patient motion from the first position to the second position; , (C) for each predetermined beam axis angle of the radiation therapy sinogram, perpendicular to the predetermined beam axis Shifting the corresponding row of the treatment sinogram according to a component of the person's motion and scaling the corresponding row of the radiation treatment sinogram according to the component of the patient's motion parallel to the predetermined beam axis. Thereby adapting the divergence of a fan beam of therapeutic radiation.

特開２００４−９７６４６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。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-97646 discloses a radiation therapy apparatus that can monitor the state of a treatment field in real time even during radiation irradiation treatment. The radiation therapy apparatus includes a radiation irradiation head that irradiates therapeutic radiation to a treatment field of a subject, an X-ray source that irradiates diagnostic X-rays to the treatment field of the subject, and the transmission through the subject. A sensor array that detects transmitted X-rays of diagnostic X-rays and outputs them as diagnostic image data, and the sensor array moves in conjunction with movement of the radiation irradiation head.

特開２００４−１６６９７５号公報本発明の目的は、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を追尾しながら該患部の画像を生成する画像処理部と、前記画像処理部で生成された前記患部の画像を順次記録する記録部とを具備している。 JP, 2004-166975, A The object of the present invention is disclosing the radiation treatment apparatus which can make easy the treatment plan after radiation treatment was given to the subject. The radiotherapy apparatus includes a radiation irradiation head that irradiates therapeutic radiation, an image processing unit that generates an image of the affected area while tracking the affected area of the subject irradiated with the therapeutic radiation from the radiation irradiation head, and And a recording unit for sequentially recording images of the affected part generated by the image processing unit.

特表平０８−５１１４５２号公報JP-T-08-511542 特表２０００−５２２１２９号公報Special Table 2000-522129 特開２００４−９７６４６号公報JP 2004-97646 A 特開２００４−１６６９７５号公報JP 2004-166975 A

本発明の課題は、所定の時間内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。
本発明の課題は、所定の時間内に照射される放射線の線量をより高精度に制御し、かつ、その放射線を放射する照射装置を小型化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。 The subject of this invention is providing the radiotherapy apparatus control apparatus and radiation irradiation method which control the dose of the radiation irradiated within predetermined time with higher precision.
An object of the present invention is to provide a radiotherapy apparatus control apparatus and a radiation irradiation method for controlling the dose of radiation irradiated within a predetermined time with higher accuracy and miniaturizing an irradiation apparatus for emitting the radiation. There is.

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。 In the following, means for solving the problems will be described using the reference numerals used in the best modes and embodiments for carrying out the invention in parentheses. This reference numeral is added to clarify the correspondence between the description of the claims and the description of the best mode for carrying out the invention / example, and is described in the claims. It should not be used to interpret the technical scope of the invention.

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）を透過する診断用放射線（３５、３６）により被検体（４３）のイメージャ画像を生成するイメージャ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、互いに重ならないように診断用Ｘ線出射期間と治療用放射線出射期間とを決定するタイミング制御部（１０２）と、診断用Ｘ線出射期間に放射された診断用放射線（３５、３６）により撮像される被検体（４３）の撮像イメージャ画像に基づいて被検体（４３）の性状を算出する患部性状収集部（１０３）と、治療用放射線出射期間に治療用放射線照射装置（１６）を用いて治療用放射線（２３）を放射させる放射線照射部（１１０）とを備えている。このとき、放射線照射部（１１０）は、その性状に基づいて治療用放射線出射期間のうちの１つの期間での治療用放射線（２３）の照射条件が適正であるかどうかを判別する。 The radiotherapy apparatus control apparatus (2) according to the present invention includes a therapeutic radiation irradiation apparatus (16) that emits therapeutic radiation (23) and a diagnostic radiation (35, 36) that passes through a subject (43). The radiotherapy apparatus (3) including an imager for generating an imager image of the specimen (43) is controlled. The radiotherapy apparatus control apparatus (2) according to the present invention includes a timing control unit (102) for determining a diagnostic X-ray emission period and a therapeutic radiation emission period so as not to overlap each other, and radiation in the diagnostic X-ray emission period. An affected part property collection unit (103) for calculating the property of the subject (43) based on the imaged imager image of the subject (43) imaged by the diagnostic radiation (35, 36), and a therapeutic radiation emission period And a radiation irradiation section (110) for emitting therapeutic radiation (23) using the therapeutic radiation irradiation apparatus (16). At this time, a radiation irradiation part (110) discriminate | determines whether the irradiation conditions of the therapeutic radiation (23) in one period of therapeutic radiation emission periods are appropriate based on the property.

放射線照射部（１１０）は、さらに、治療用放射線出射期間のうちの１つの期間での治療用放射線（２３）の単位時間当たりの線量を性状に基づいて変更する。たとえば、治療用放射線（２３）は、不具合があるときに、治療用放射線出射期間のうちの１つの期間に放射されないことがある。放射線治療装置制御装置（２）は、単位時間当たりの線量を増減させることにより、診断用Ｘ線出射期間と治療用放射線出射期間とを含む所定の時間内に治療用放射線（２３）を所定の線量だけ照射することができる。 The radiation irradiation unit (110) further changes the dose per unit time of the therapeutic radiation (23) in one of the therapeutic radiation emission periods based on the properties. For example, the therapeutic radiation (23) may not be emitted during one of the therapeutic radiation emission periods when there is a defect. The radiotherapy apparatus control device (2) increases or decreases the dose per unit time, thereby giving the therapeutic radiation (23) within a predetermined time including the diagnostic X-ray emission period and the therapeutic radiation emission period. Only a dose can be irradiated.

治療用放射線照射装置（１６）は、治療用放射線出射期間の各々に高周波を間欠的に生成する高周波電源（７３）と、高周波により荷電粒子（５７）を加速する加速管（６４）と、荷電粒子（５７）の制動放射により治療用放射線（２３）を生成するターゲット（５２）とを備えている。放射線照射部（１１０）は、治療用放射線出射期間の各々に生成される高周波の個数を制御する高周波電源制御部（１０９）を備えている。このとき、放射線治療装置制御装置（２）は、その高周波の個数を制御することにより、治療用放射線（２３）の単位時間当たりの線量を制御している。このため、治療用放射線照射装置（１６）のうちの荷電粒子（５７）を放出する電子線発生部（６３）は、荷電粒子（５７）の放出量を制御するためのグリッド（６７）を備える必要がなく、治療用放射線照射装置（１６）は、小型化することができる。 The therapeutic radiation irradiation device (16) includes a high-frequency power source (73) that intermittently generates a high frequency in each therapeutic radiation emission period, an acceleration tube (64) that accelerates charged particles (57) by the high frequency, A target (52) for generating therapeutic radiation (23) by bremsstrahlung of particles (57). The radiation irradiation unit (110) includes a high frequency power supply control unit (109) that controls the number of high frequencies generated in each of the therapeutic radiation emission periods. At this time, the radiotherapy apparatus control apparatus (2) controls the dose per unit time of the therapeutic radiation (23) by controlling the number of the high frequencies. For this reason, the electron beam generation part (63) which discharge | releases the charged particle (57) of the therapeutic radiation irradiation apparatus (16) is equipped with the grid (67) for controlling the discharge | release amount of a charged particle (57). There is no need, and the therapeutic radiation irradiation device (16) can be miniaturized.

治療用放射線照射装置（１６）は、治療用放射線出射期間の各々に高周波を間欠的に生成する高周波電源（７３）と、高周波により荷電粒子（５７）を加速する加速管（６４）と、荷電粒子（５７）の制動放射により治療用放射線（２３）を生成するターゲット（５２）とを備えている。放射線照射部（１１０）は、治療用放射線出射期間の各々に高周波が単位時間当たりに生成される個数を制御する高周波電源制御部（１０９）を備えている。このとき、放射線治療装置制御装置（２）は、その高周波の個数を制御することにより、治療用放射線（２３）の単位時間当たりの線量を制御している。このため、荷電粒子（５７）を放出する電子線発生部（６３）は、荷電粒子（５７）の放出量を制御するためのグリッド（６７）を備える必要がなく、小型化することができる。 The therapeutic radiation irradiation device (16) includes a high-frequency power source (73) that intermittently generates a high frequency in each therapeutic radiation emission period, an acceleration tube (64) that accelerates charged particles (57) by the high frequency, A target (52) for generating therapeutic radiation (23) by bremsstrahlung of particles (57). The radiation irradiation unit (110) includes a high frequency power supply control unit (109) that controls the number of high frequency generated per unit time in each therapeutic radiation emission period. At this time, the radiotherapy apparatus control apparatus (2) controls the dose per unit time of the therapeutic radiation (23) by controlling the number of the high frequencies. Therefore, the electron beam generator (63) that emits the charged particles (57) does not need to include the grid (67) for controlling the emission amount of the charged particles (57), and can be downsized.

放射線照射部（１１０）は、ある診断用Ｘ線出射期間において患部性状収集部（１０３）により算出された性状が所定範囲に含まれない場合には、その診断用Ｘ線出射期間に後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線（２３）の放射を停止することが好ましい。 When the property calculated by the affected part property collection unit (103) is not included in the predetermined range in a certain diagnostic X-ray emission period, the radiation irradiation unit (110) performs a treatment subsequent to the diagnostic X-ray emission period. It is preferable to stop the radiation of the therapeutic radiation (23) during the radiation emission period.

放射線照射部（１１０）は、ある診断用Ｘ線出射期間において患部性状収集部（１０３）が性状を算出することに失敗したときに、その診断用Ｘ線出射期間に後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線（２３）の放射を停止することが好ましい。 The radiation irradiating unit (110) has a therapeutic radiation emitting period subsequent to the diagnostic X-ray emitting period when the affected part property collecting unit (103) fails to calculate the properties in the diagnostic X-ray emitting period. The radiation of therapeutic radiation (23) in is preferably stopped.

放射線照射部（１１０）は、治療用放射線出射期間のうちの治療用放射線（２３）の放射が停止される治療用放射線出射期間の個数が所定数以上であるときに、警告を発することが好ましい。 The radiation irradiator (110) preferably issues a warning when the number of therapeutic radiation emitting periods in which the radiation of the therapeutic radiation (23) is stopped in the therapeutic radiation emitting period is equal to or greater than a predetermined number. .

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）が備える線量計（６１）を用いて治療用放射線（２３）の線量を測定する放射線強度モニタ部（１０６）をさらに備えている。放射線照射部（１１０）は、治療用放射線出射期間のうちの１つの期間での治療用放射線（２３）の単位時間当たりの線量を線量にさらに基づいて変更する。このとき、放射線治療装置制御装置（２）は、被検体（４３）に照射される治療用放射線（２３）の線量をより高精度に制御することができる。 The radiotherapy apparatus controller (2) according to the present invention further includes a radiation intensity monitor unit (106) that measures the dose of the therapeutic radiation (23) using the dosimeter (61) provided in the radiotherapy apparatus (3). ing. The radiation irradiation unit (110) changes the dose per unit time of the therapeutic radiation (23) in one period of the therapeutic radiation emission period based on the dose further. At this time, the radiation therapy apparatus control device (2) can control the dose of the therapeutic radiation (23) irradiated to the subject (43) with higher accuracy.

放射線強度モニタ部（１０６）は、線量を測定する複数測定時間の１つの時間に含まれる治療用放射線出射期間の総和を算出する。放射線照射部（１１０）は、治療用放射線出射期間のうちの１つの期間での治療用放射線（２３）の単位時間当たりの線量を総和にさらに基づいて変更する。その線量をその総和で除算した平均の線量率による制御は、その総和に独立にされる制御に比較して、より妥当であり、好ましい。 The radiation intensity monitor unit (106) calculates the sum total of the therapeutic radiation emission periods included in one of a plurality of measurement times for measuring the dose. The radiation irradiation unit (110) changes the dose per unit time of the therapeutic radiation (23) in one period of the therapeutic radiation emission period based on the total sum. Control with an average dose rate obtained by dividing the dose by the sum is more reasonable and preferable than control that is independent of the sum.

本発明による放射線治療システムは、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。 The radiotherapy system according to the present invention preferably includes the radiotherapy apparatus control apparatus (2) according to the present invention and the radiotherapy apparatus (3).

本発明による放射線治療システムは、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。線量計は、透過型電離箱であることが非破壊的検証可能である点で好ましい。 The radiotherapy system according to the present invention includes the radiotherapy apparatus control apparatus (2) and the radiotherapy apparatus (3) according to the present invention. The dosimeter is preferably a transmission ionization chamber because it can be nondestructively verified.

本発明による放射線治療システムは、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。線量計は、透過する放射線により発光するシンチレータを用いて線量を測定するシンチレーション検出器であることが応答性がよい点で好ましい。 The radiotherapy system according to the present invention includes the radiotherapy apparatus control apparatus (2) and the radiotherapy apparatus (3) according to the present invention. It is preferable that the dosimeter is a scintillation detector that measures a dose using a scintillator that emits light by transmitting radiation.

本発明による放射線治療システムは、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。線量計は、半導体を用いて線量を測定する半導体検出器であることが応答性がよい点で好ましい。 The radiotherapy system according to the present invention includes the radiotherapy apparatus control apparatus (2) and the radiotherapy apparatus (3) according to the present invention. The dosimeter is preferably a semiconductor detector that measures a dose using a semiconductor in terms of good responsiveness.

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）を透過する診断用放射線（３５、３６）により被検体（４３）のイメージャ画像を生成するイメージャ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、互いに重ならないように診断用Ｘ線出射期間と治療用放射線出射期間とを決定するステップと、診断用Ｘ線出射期間に放射された診断用放射線（３５、３６）により撮像される被検体（４３）の撮像イメージャ画像に基づいて被検体（４３）の性状を算出するステップと、その性状に基づいて治療用放射線出射期間のうちの１つの期間での治療用放射線（２３）の照射条件が適正であるかどうかを判別するステップとを備えている。 The radiation irradiation method according to the present invention comprises a therapeutic radiation irradiation device (16) that emits therapeutic radiation (23) and a diagnostic radiation (35, 36) that passes through the subject (43). A radiotherapy apparatus (3) comprising an imager for generating an imager image is controlled. The radiation irradiation method according to the present invention includes a step of determining a diagnostic X-ray emission period and a therapeutic radiation emission period so as not to overlap each other, and a diagnostic radiation (35, 36) emitted during the diagnostic X-ray emission period. Calculating the properties of the subject (43) based on the captured imager image of the subject (43) imaged by the method, and therapeutic radiation in one of the therapeutic radiation emission periods based on the properties And (23) determining whether or not the irradiation condition is appropriate.

本発明による放射線照射方法は、さらに、治療用放射線出射期間のうちの１つの期間での治療用放射線（２３）の照射条件をその性状に基づいて算出するステップと、その１つの期間に治療用放射線照射装置（１６）を用いて治療用放射線（２３）をその照射条件で放射させるステップとを備えている。たとえば、治療用放射線（２３）は、不具合があるときに、治療用放射線出射期間のうちの１つの期間に放射されないことがある。このような放射線照射方法によれば、単位時間当たりの線量を増減させることにより、診断用Ｘ線出射期間と治療用放射線出射期間とを含む所定の時間内に治療用放射線（２３）を所定の線量だけ照射することができる。 The radiation irradiation method according to the present invention further includes a step of calculating an irradiation condition of the therapeutic radiation (23) in one period of the therapeutic radiation emission period based on the property thereof, and the therapeutic irradiation in the one period. Radiating therapeutic radiation (23) under the irradiation conditions using a radiation irradiation device (16). For example, the therapeutic radiation (23) may not be emitted during one of the therapeutic radiation emission periods when there is a defect. According to such a radiation irradiation method, by increasing / decreasing the dose per unit time, the therapeutic radiation (23) is given within a predetermined time including the diagnostic X-ray emission period and the therapeutic radiation emission period. Only a dose can be irradiated.

治療用放射線照射装置（１６）は、治療用放射線出射期間の各々に高周波を間欠的に生成する高周波電源（７３）と、高周波により荷電粒子（５７）を加速する加速管（６４）と、荷電粒子（５７）の制動放射により治療用放射線（２３）を生成するターゲット（５２）とを備えている。本発明による放射線照射方法は、治療用放射線出射期間の各々に生成される高周波の個数を制御するステップを備えている。このとき、放射線照射方法は、その高周波の個数を制御することにより、治療用放射線（２３）の単位時間当たりの線量を制御している。このため、治療用放射線照射装置（１６）のうちの荷電粒子（５７）を放出する電子線発生部（６３）は、荷電粒子（５７）の放出量を制御するためのグリッド（６７）を備える必要がなく、治療用放射線照射装置（１６）は、小型化することができる。 The therapeutic radiation irradiation device (16) includes a high-frequency power source (73) that intermittently generates a high frequency in each therapeutic radiation emission period, an acceleration tube (64) that accelerates charged particles (57) by the high frequency, A target (52) for generating therapeutic radiation (23) by bremsstrahlung of particles (57). The radiation irradiation method according to the present invention includes a step of controlling the number of high frequencies generated in each of the therapeutic radiation emission periods. At this time, in the radiation irradiation method, the dose per unit time of the therapeutic radiation (23) is controlled by controlling the number of the high frequencies. For this reason, the electron beam generation part (63) which discharge | releases the charged particle (57) of the therapeutic radiation irradiation apparatus (16) is equipped with the grid (67) for controlling the discharge | release amount of a charged particle (57). There is no need, and the therapeutic radiation irradiation device (16) can be miniaturized.

治療用放射線照射装置（１６）は、治療用放射線出射期間の各々に高周波を間欠的に生成する高周波電源（７３）と、高周波により荷電粒子（５７）を加速する加速管（６４）と、荷電粒子（５７）の制動放射により治療用放射線（２３）を生成するターゲット（５２）とを備えている。本発明による放射線照射方法は、治療用放射線出射期間の各々に高周波が単位時間当たりに生成される個数を制御するステップを備えている。このとき、放射線照射方法は、その高周波の個数を制御することにより、治療用放射線（２３）の単位時間当たりの線量を制御している。このため、荷電粒子（５７）を放出する電子線発生部（６３）は、荷電粒子（５７）の放出量を制御するためのグリッド（６７）を備える必要がなく、小型化することができる。 The therapeutic radiation irradiation device (16) includes a high-frequency power source (73) that intermittently generates a high frequency in each therapeutic radiation emission period, an acceleration tube (64) that accelerates charged particles (57) by the high frequency, A target (52) for generating therapeutic radiation (23) by bremsstrahlung of particles (57). The radiation irradiation method according to the present invention includes a step of controlling the number of high-frequency waves generated per unit time in each of the therapeutic radiation emission periods. At this time, in the radiation irradiation method, the dose per unit time of the therapeutic radiation (23) is controlled by controlling the number of the high frequencies. Therefore, the electron beam generator (63) that emits the charged particles (57) does not need to include the grid (67) for controlling the emission amount of the charged particles (57), and can be downsized.

本発明による放射線治療方法は、ある診断用Ｘ線出射期間において算出された性状が所定範囲に含まれない場合には、その診断用Ｘ線出射期間に後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線（２３）の放射を停止するステップをさらに備えていることが好ましい。 In the radiotherapy method according to the present invention, when the property calculated in a certain diagnostic X-ray emission period is not included in the predetermined range, the therapeutic radiation in the therapeutic radiation emission period subsequent to the diagnostic X-ray emission period It is preferable that the method further includes a step of stopping the radiation of (23).

本発明による放射線照射方法は、ある診断用Ｘ線出射期間において患部性状収集部（１０３）が性状を算出することに失敗したときに、その診断用Ｘ線出射期間に後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線（２３）の放射を停止するステップをさらに備えていることが好ましい。 In the radiation irradiation method according to the present invention, when the affected part property collection unit (103) fails to calculate a property in a certain diagnostic X-ray emission period, the therapeutic radiation emission period subsequent to the diagnostic X-ray emission period Preferably, the method further comprises the step of stopping the radiation of the therapeutic radiation (23).

本発明による放射線照射方法は、治療用放射線出射期間のうちの治療用放射線（２３）の放射が停止される治療用放射線出射期間の個数が所定数以上であるときに、警告を発するステップをさらに備えていることが好ましい。 The radiation irradiation method according to the present invention further includes a step of issuing a warning when the number of therapeutic radiation emission periods in which the radiation of the therapeutic radiation (23) is stopped in the therapeutic radiation emission period is a predetermined number or more. It is preferable to provide.

本発明による放射線照射方法は、放射線治療装置（３）が備える線量計（６１）を用いて治療用放射線（２３）の線量を測定するステップと、治療用放射線出射期間のうちの１つの期間での治療用放射線（２３）の単位時間当たりの線量を線量にさらに基づいて変更するステップとを更に備えている。このとき、放射線照射方法は、被検体（４３）に照射される治療用放射線（２３）の線量をより高精度に制御することができる。 The radiation irradiation method according to the present invention includes a step of measuring a dose of therapeutic radiation (23) using a dosimeter (61) included in the radiation therapy apparatus (3), and one period of the therapeutic radiation emission period. Further changing the dose per unit time of the therapeutic radiation (23) based on the dose. At this time, the radiation irradiation method can control the dose of the therapeutic radiation (23) irradiated to the subject (43) with higher accuracy.

本発明による放射線照射方法は、線量を測定する複数測定時間の１つの時間に含まれる治療用放射線出射期間の総和を算出するステップと、治療用放射線出射期間のうちの１つの期間での治療用放射線（２３）の単位時間当たりの線量を総和にさらに基づいて変更するステップとを備えている。その線量をその総和で除算した平均の線量率による制御は、その総和に独立にされる制御に比較して、より妥当であり、好ましい。 The radiation irradiation method according to the present invention includes a step of calculating a sum of therapeutic radiation emission periods included in one of a plurality of measurement times for measuring a dose, and a treatment for one of the therapeutic radiation emission periods. Changing the dose per unit time of the radiation (23) further based on the sum. Control with an average dose rate obtained by dividing the dose by the sum is more reasonable and preferable than control that is independent of the sum.

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、所定の時間内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、所定の時間内に照射される放射線の線量をより高精度に制御し、かつ、その放射線を放射する照射装置を小型化することができる。 The radiotherapy apparatus control apparatus and the radiation irradiation method according to the present invention can control the dose of radiation irradiated within a predetermined time with higher accuracy.
The radiotherapy apparatus control apparatus and the radiation irradiation method according to the present invention can control the dose of radiation irradiated within a predetermined time with higher accuracy, and can downsize the irradiation apparatus that emits the radiation.

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。 An embodiment of a radiation therapy system according to the present invention will be described with reference to the drawings. The radiotherapy system 1 includes a radiotherapy apparatus control apparatus 2 and a radiotherapy apparatus 3 as shown in FIG. The radiation therapy apparatus control apparatus 2 is a computer exemplified by a personal computer. The radiotherapy apparatus control apparatus 2 is connected to the radiotherapy apparatus 3 so that information can be transmitted bidirectionally.

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を回転させる。 FIG. 2 shows the radiation therapy apparatus 3. The radiotherapy device 3 includes a turning drive device 11, an O-ring 12, a traveling gantry 14, and a therapeutic radiation irradiation device 16. The turning drive device 11 supports the O-ring 12 on the base so as to be rotatable about the rotation shaft 17, and is rotated by the radiotherapy device control device 2 to rotate the O-ring 12 about the rotation shaft 17. The rotating shaft 17 is parallel to the vertical direction. The O-ring 12 is formed in a ring shape with the rotation shaft 18 as a center, and supports the traveling gantry 14 so as to be rotatable about the rotation shaft 18. The rotating shaft 18 is perpendicular to the vertical direction and passes through an isocenter 19 included in the rotating shaft 17. The rotating shaft 18 is further fixed to the O-ring 12, that is, rotates around the rotating shaft 17 together with the O-ring 12. The traveling gantry 14 is formed in a ring shape centered on the rotation shaft 18, and is disposed so as to be concentric with the ring of the O-ring 12. The radiation therapy apparatus 3 further includes a travel drive device (not shown). The travel drive device is controlled by the radiotherapy device control device 2 to rotate the travel gantry 14 around the rotation shaft 18.

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。治療用放射線照射装置１６は、治療用放射線２３がアイソセンタ１９を通るように、走行ガントリ１４に支持されている。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、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。 The therapeutic radiation irradiation device 16 is controlled by the radiotherapy device control device 2 to emit therapeutic radiation 23. The therapeutic radiation irradiation device 16 is supported by the traveling gantry 14 so that the therapeutic radiation 23 passes through the isocenter 19. As the therapeutic radiation 23 is thus supported by the traveling gantry 14, the O-ring 12 is rotated by the turning drive device 11, or the traveling gantry 14 is rotated by the traveling drive device. Even so, it always passes through the isocenter 19 at all times. In other words, the therapeutic radiation 23 can be irradiated from any direction toward the isocenter 19 by running and turning.

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。 The radiotherapy apparatus 3 further includes a plurality of imager systems. That is, the radiotherapy apparatus 3 includes diagnostic X-ray sources 24 and 25 and sensor arrays 32 and 33. The diagnostic X-ray source 24 is supported by the traveling gantry 14. The diagnostic X-ray source 24 is disposed inside the ring of the traveling gantry 14, and an angle formed by a line segment connecting the diagnostic X-ray source 24 from the isocenter 19 and a line segment connecting the therapeutic radiation irradiation device 16 from the isocenter 19. Is arranged at a position that makes an acute angle. The diagnostic X-ray source 24 is controlled by the radiotherapy apparatus controller 2 and emits diagnostic X-rays 35 toward the isocenter 19. The diagnostic X-ray 35 is a conical cone beam which is emitted from one point of the diagnostic X-ray source 24 and has the one point as a vertex. The diagnostic X-ray source 25 is supported by the traveling gantry 14. The diagnostic X-ray source 25 is disposed inside the ring of the traveling gantry 14, and an angle formed by a line segment connecting the diagnostic X-ray source 25 from the isocenter 19 and a line segment connecting the therapeutic radiation irradiation device 16 from the isocenter 19. Is arranged at a position that makes an acute angle. The diagnostic X-ray source 25 is controlled by the radiotherapy apparatus controller 2 and emits diagnostic X-rays 36 toward the isocenter 19. The diagnostic X-ray 36 is a cone-shaped cone beam emitted from one point of the diagnostic X-ray source 25 and having the one point as a vertex.

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（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（ＩｍａｇｅＩｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。 The sensor array 32 is supported by the traveling gantry 14. The sensor array 32 receives the diagnostic X-ray 35 emitted from the diagnostic X-ray source 24 and transmitted through the subject around the isocenter 19 and generates a transmission image of the subject. The sensor array 33 is supported by the traveling gantry 14. The sensor array 33 receives the diagnostic X-ray 36 emitted from the diagnostic X-ray source 25 and transmitted through the subject around the isocenter 19 and generates a transmission image of the subject. Examples of the sensor arrays 32 and 33 include FPD (Flat Panel Detector) and X-ray II (Image Intensifier).

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。 According to such an imager system, a transmission image centered on the isocenter 19 can be generated based on the image signals obtained by the sensor arrays 32 and 33.

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。 The diagnostic X-ray source 24 is arranged at a position where an angle formed by a line segment connecting the diagnostic X-ray source 24 from the isocenter 19 and a line segment connecting the isocenter 19 and the therapeutic radiation irradiation device 16 becomes an obtuse angle. Can also be done. That is, the sensor array 32 is arranged at a position where an angle formed by a line segment connecting the isocenter 19 and the sensor array 32 and a line segment connecting the isocenter 19 and the therapeutic radiation irradiation device 16 becomes an acute angle. The diagnostic X-ray source 25 is arranged at a position where an angle formed by a line segment connecting the diagnostic X-ray source 25 from the isocenter 19 and a line segment connecting the isocenter 19 and the therapeutic radiation irradiation device 16 becomes an obtuse angle. You can also. That is, the sensor array 33 is arranged at a position where an angle formed by a line segment connecting the isocenter 19 and the sensor array 33 and a line segment connecting the isocenter 19 and the therapeutic radiation irradiation device 16 becomes an acute angle. At this time, the sensor arrays 32 and 33 are preferable because they are difficult to irradiate the therapeutic radiation 23 emitted from the therapeutic radiation irradiation device 16.

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。 The radiation therapy apparatus 3 further includes a couch 41 and a couch driving device 42. The couch 41 is used when a patient 43 to be treated by the radiation therapy system 1 lies down. The couch 41 includes a fixture not shown. The fixture secures the patient to the couch 41 so that the patient does not move. The couch driving device 42 supports the couch 41 on the base and moves the couch 41 under the control of the radiation therapy device control device 2.

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。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。。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。このようにして形成された一様強度分布を持つ放射線６０は、放射線治療装置制御装置２により制御を受けたマルチリーフコリメータ５６により、一部が遮蔽されて、別途構築した治療計画に基づく性状である治療用放射線２３を生成することになる。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。 FIG. 3 shows the therapeutic radiation irradiation device 16. The therapeutic radiation irradiation device 16 includes an electron beam accelerator 51, an X-ray target 52, a primary collimator 53, a flattening filter 54, a dosimeter 61, a secondary collimator 55, and a multi-leaf collimator 56. The electron beam accelerator 51 irradiates the X-ray target 52 with an electron beam 57 generated by accelerating electrons. The X-ray target 52 is formed from a high atomic number material (tungsten, tungsten alloy, etc.), and emits radiation 59 generated by bremsstrahlung when the electron beam 57 is irradiated. The radiation 59 is radiated substantially along a straight line passing through a virtual point source 58, which is a point inside the X-ray target 52. . The primary collimator 53 is formed of a high atomic number material (lead, tungsten, etc.), and shields the radiation 59 so that the radiation 59 is not irradiated to other than a desired part. The flattening filter 54 is formed of aluminum or the like, and is formed on a plate on which a generally conical protrusion is formed. The flattening filter 54 is disposed so that its protrusion faces the X-ray target side. The flattening filter shape is formed so that the dose in a predetermined region on a plane perpendicular to the radiation direction is distributed substantially uniformly after passing through the flattening filter. The secondary collimator 55 is formed of a high atomic number material (lead, tungsten, etc.), and shields the radiation 60 so that the radiation 60 is not irradiated to other than a desired part. The radiation 60 having a uniform intensity distribution formed in this way is partially shielded by the multi-leaf collimator 56 controlled by the radiation therapy apparatus control apparatus 2 and has a property based on a separately constructed treatment plan. A certain therapeutic radiation 23 is generated. That is, the multi-leaf collimator 56 is controlled by the radiation therapy apparatus control apparatus 2 to control a shape of an irradiation field when the patient is irradiated with the therapeutic radiation 23 by shielding a part of the radiation 60.

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、その強度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。 The dosimeter 61 is a transmission ionization chamber that measures the intensity of transmitted radiation, and is disposed between the primary collimator 53 and the secondary collimator 55 so that the radiation 60 is transmitted. The dosimeter 61 measures the dose of the transmitted radiation 60 and outputs the intensity to the radiation therapy apparatus control apparatus 2. Such a dosimeter 61 is preferable in that non-destructive verification is possible. The X-ray intensity detector other than the transmission ionization chamber can be applied to the dosimeter 61. Examples of the X-ray intensity detector include a semiconductor detector and a scintillation detector. The semiconductor detector or the scintillation detector is preferably disposed outside the orbit because it is difficult to substitute the radiation detector on the radiation orbit like a transmission ionization chamber. For example, the therapeutic radiation is separated from the isocenter 19. The traveling gantry 14 is fixed so as to be disposed at a position facing the irradiation device 16. An ionization chamber generally has a time constant of about several seconds and has poor responsiveness. The semiconductor detector or the scintillation detector has a disadvantage that the signal intensity is lower than that of the ionization chamber when placed outside the orbit, but it is preferable because it has better response than the ionization chamber.

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７１とグリッド電源７２と高周波電源７３とを備えている。カソード電源７１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７２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。高周波電源７３は、導波管７４を介して加速管６４に接続されている。高周波電源７３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７４を介して加速管６４にマイクロ波を入射する。 The electron beam accelerator 51 includes an electron beam generator 63 and an acceleration tube 64. The electron beam generator 63 includes a cathode 66 and a grid 67. The acceleration tube 64 is formed in a cylindrical shape, and includes a plurality of electrodes 68 arranged at appropriate intervals inside the cylinder. The radiotherapy apparatus 3 further includes a cathode power source 71, a grid power source 72, and a high frequency power source 73. The cathode power supply 71 is controlled by the radiotherapy apparatus controller 2 so that the cathode 66 is heated and a predetermined amount of electrons are emitted from the cathode 66 (that is, the cathode 66 is maintained at a predetermined temperature). ), Power is supplied to the cathode 66. The grid power source 72 is controlled by the radiotherapy apparatus control device 2 to apply a predetermined voltage between the grid 67 and the cathode 66 so that only a predetermined amount of electrons are emitted from the electron beam generator 63. . The high frequency power source 73 is connected to the acceleration tube 64 through the waveguide 74. The high-frequency power source 73 is controlled by the radiotherapy apparatus controller 2 and accelerated through the waveguide 74 so that the acceleration tube 64 accelerates electrons emitted from the electron beam generator 63 until it has a predetermined energy. Microwaves are incident on the tube 64.

図４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。 FIG. 4 shows the radiotherapy apparatus control apparatus 2. The radiotherapy device control device 2 is a computer, and includes a CPU, a storage device, an input device, an output device, and an interface (not shown). The CPU executes a computer program installed in the radiation therapy apparatus control device 2 to control the storage device, the input device, and the output device. The storage device records the computer program, records information used by the CPU, and records information generated by the CPU. The input device outputs information generated by being operated by the user to the CPU. Examples of the input device include a keyboard and a mouse. The output device outputs the information generated by the CPU so that the user can recognize it. An example of the output device is a display. The interface outputs information generated by an external device connected to the radiotherapy device control apparatus 2 to the CPU, and outputs information generated by the CPU to the external device.

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１０１とタイミング制御部１０２と患部性状収集部１０３と照射位置制御部１０４とＭＬＣ制御部１０５と放射線強度モニタ部１０６とカソード通電量制御部１０７と放射線照射部１１０とを備えている。放射線照射部１１０は、グリッド電圧制御部１０８と高周波電源制御部１０９とから形成されている。 The radiotherapy device control apparatus 2 includes a treatment planning unit 101, a timing control unit 102, an affected part property collection unit 103, an irradiation position control unit 104, an MLC control unit 105, a radiation intensity monitor unit 106, and a cathode energization amount control unit which are computer programs. 107 and the radiation irradiation part 110 are provided. The radiation irradiation unit 110 includes a grid voltage control unit 108 and a high frequency power supply control unit 109.

治療計画部１０１は、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次元データとユーザ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の線量および照射野の形状とを示している。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、そのユーザと異なるユーザにより決定されてもよい。 The treatment planning unit 101 creates a treatment plan based on the three-dimensional data indicating the positional relationship between the affected part of the patient 43 and the surrounding organs of the affected part and the information input by the user, and the treatment plan is assigned to the patient 43. Is recorded in the storage device in association with the identification information. The treatment plan shows the irradiation angle at which the affected part of the patient 43 is irradiated with the therapeutic radiation 23, the dose of the therapeutic radiation 23 irradiated from each irradiation angle, and the shape of the irradiation field. In the treatment plan, when the therapeutic radiation 23 is emitted from each irradiation angle, the diagnostic X-rays 35 and 36 are transmitted through the patient 43, and the transmission image captured by the patient 43 shows the affected part of the patient 43 in more detail. The imaging angle which irradiates such diagnostic X-rays 35 and 36 is shown. The imaging angle may not be indicated by the treatment plan, and may be input to the radiotherapy device control apparatus 2 separately from the treatment plan. At this time, the imaging angle may be determined by a user different from the user.

タイミング制御部１０２は、放射線治療システム１を用いて患者４３を放射線治療する時間を治療用放射線出射期間と診断用Ｘ線出射期間とに分割する。このとき、治療用放射線出射期間と診断用Ｘ線出射期間とは、共通の期間を含んでいないで、すなわち、治療用放射線出射期間に含まれる任意の時刻は、診断用Ｘ線出射期間に含まれない。 The timing control unit 102 divides the time during which the patient 43 is subjected to radiotherapy using the radiotherapy system 1 into a therapeutic radiation emission period and a diagnostic X-ray emission period. At this time, the therapeutic radiation emission period and the diagnostic X-ray emission period do not include a common period, that is, any time included in the therapeutic radiation emission period is included in the diagnostic X-ray emission period. I can't.

患部性状収集部１０３は、イメージャシステムを用いて患者４３の患部の位置と患部の３次元形状と性状とを算出する。すなわち、患部性状収集部１０３は、タイミング制御部１０２により分割された診断用Ｘ線出射期間に診断用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。患部性状収集部１０３は、さらに、タイミング制御部１０２により分割された診断用Ｘ線出射期間に診断用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。患部性状収集部１０３は、その透過画像に基づいて患者４３の患部の３次元位置と性状とを算出する。 The affected part property collection unit 103 calculates the position of the affected part of the patient 43, the three-dimensional shape and the property of the affected part, using an imager system. In other words, the affected part property collection unit 103 emits diagnostic X-rays 35 using the diagnostic X-ray source 24 during the diagnostic X-ray emission period divided by the timing control unit 102 and uses the sensor array 32 for diagnosis. A transmission image of the patient 43 generated based on the X-ray 35 is captured. The affected part property collection unit 103 further emits diagnostic X-rays 36 using the diagnostic X-ray source 25 during the diagnostic X-ray emission period divided by the timing control unit 102, and uses the sensor array 33 for diagnosis. A transmission image of the patient 43 generated based on the X-ray 36 is captured. The affected part property collection unit 103 calculates the three-dimensional position and the property of the affected part of the patient 43 based on the transmission image.

照射位置制御部１０４は、患部性状収集部１０３により算出される患部の３次元位置を治療用放射線２３が透過するように、治療用放射線照射装置１６を移動させる。 The irradiation position control unit 104 moves the therapeutic radiation irradiation device 16 so that the therapeutic radiation 23 passes through the three-dimensional position of the affected part calculated by the affected part property collection unit 103.

ＭＬＣ制御部１０５は、治療計画部１０１により作成された治療計画により示される照射野の形状に治療用放射線２３の断面形状が一致するように、マルチリーフコリメータ５６を制御する。なお、ＭＬＣ制御部１０５は、患部性状収集部１０３により算出された患部の三次元形状に基づいて、その患部のみが治療用放射線２３に照射されるように、マルチリーフコリメータ５６を制御することも可能である。 The MLC control unit 105 controls the multi-leaf collimator 56 so that the cross-sectional shape of the therapeutic radiation 23 matches the shape of the irradiation field indicated by the treatment plan created by the treatment plan unit 101. The MLC control unit 105 may control the multi-leaf collimator 56 so that only the affected part is irradiated with the therapeutic radiation 23 based on the three-dimensional shape of the affected part calculated by the affected part property collecting unit 103. Is possible.

放射線強度モニタ部１０６は、所定期間に線量計６１により計測された放射線６０の線量を線量計６１から周期的に収集する。その所定期間の長さは、線量計６１の仕様に基づいて決定される。放射線強度モニタ部１０６は、さらに、その所定期間に含まれる治療用放射線出射期間の総和を算出する。放射線強度モニタ部１０６は、その収集された線量をその総和で除算した平均の線量率を算出する。 The radiation intensity monitor unit 106 periodically collects the dose of the radiation 60 measured by the dosimeter 61 during a predetermined period from the dosimeter 61. The length of the predetermined period is determined based on the specifications of the dosimeter 61. The radiation intensity monitor unit 106 further calculates the sum of the therapeutic radiation emission periods included in the predetermined period. The radiation intensity monitor unit 106 calculates an average dose rate obtained by dividing the collected dose by the sum.

カソード通電量制御部１０７は、カソード電源７１を用いて、カソード６６が加熱されてカソード６６から一定の量の電子が放出されるように、カソード６６に電力を供給し、カソード６６を所定の温度に維持する。 The cathode energization amount control unit 107 uses the cathode power supply 71 to supply power to the cathode 66 so that the cathode 66 is heated and a certain amount of electrons are emitted from the cathode 66, and the cathode 66 is set to a predetermined temperature. To maintain.

放射線照射部１１０は、治療計画部１０１により作成された治療計画により示される治療用放射線２３の線量に基づいて、照射条件を算出する。放射線照射部１１０は、放射線強度モニタ部１０６により収集された強度と患部性状収集部１０３により算出される性状とに基づいて、その照射条件が適正であるかどうかを判別する。放射線照射部１１０は、その照射条件が適正であるときに、治療用放射線照射装置１６を用いてその照射条件で治療用放射線２３を放射させる。放射線照射部１１０は、その照射条件が適正でないときに、その照射条件を適正になるように変更して、その変更された照射条件で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。 The radiation irradiation unit 110 calculates an irradiation condition based on the dose of the therapeutic radiation 23 indicated by the treatment plan created by the treatment planning unit 101. The radiation irradiation unit 110 determines whether the irradiation condition is appropriate based on the intensity collected by the radiation intensity monitor unit 106 and the property calculated by the affected part property collection unit 103. When the irradiation condition is appropriate, the radiation irradiation unit 110 causes the therapeutic radiation 23 to be emitted under the irradiation condition using the therapeutic radiation irradiation device 16. When the irradiation condition is not appropriate, the radiation irradiation unit 110 changes the irradiation condition to be appropriate, and radiates the therapeutic radiation 23 using the therapeutic radiation irradiation device 16 under the changed irradiation condition. Let

グリッド電圧制御部１０８は、放射線強度モニタ部１０６により収集された強度と患部性状収集部１０３により算出される性状とに基づいて、線量率を算出し、その線量率に基づいてグリッド電圧値を算出する。その線量率は、治療計画に示される線量を患者４３の患部に照射するときに、次の治療用放射線出射期間で照射すべき治療用放射線２３の線量率を示している。たとえば、その線量率は、患部性状収集部１０３により患者４３の患部の位置が予め設定された許容範囲から外れていることが観測されるときに０を示し、線量計６１により測定された線量が想定される値より小さいときに、予定される線量率より大きい値を示す。そのグリッド電圧値は、治療用放射線照射装置１６がその線量率の治療用放射線２３を放射するときのグリッド６７とカソード６６との電位差を示している。たとえば、そのグリッド電圧値は、その線量率を増加するときに、通常時より絶対値が小さくなるように算出される。グリッド電圧制御部１０８は、グリッド電源７２を用いて、グリッド６７とカソード６６との電位差がそのグリッド電圧値になるように、次の治療用放射線出射期間でグリッド６７とカソード６６との間に当該電圧を印加する。 The grid voltage control unit 108 calculates the dose rate based on the intensity collected by the radiation intensity monitor unit 106 and the property calculated by the affected part property collection unit 103, and calculates the grid voltage value based on the dose rate. To do. The dose rate indicates the dose rate of the therapeutic radiation 23 to be irradiated in the next therapeutic radiation emission period when the affected part of the patient 43 is irradiated with the dose indicated in the treatment plan. For example, the dose rate indicates 0 when the affected part property collecting unit 103 observes that the position of the affected part of the patient 43 is out of the preset allowable range, and the dose measured by the dosimeter 61 is When the value is smaller than the expected value, the value is larger than the expected dose rate. The grid voltage value indicates a potential difference between the grid 67 and the cathode 66 when the therapeutic radiation irradiation device 16 emits the therapeutic radiation 23 at the dose rate. For example, the grid voltage value is calculated so that the absolute value is smaller than that in the normal state when the dose rate is increased. The grid voltage control unit 108 uses the grid power source 72 so that the potential difference between the grid 67 and the cathode 66 becomes the grid voltage value between the grid 67 and the cathode 66 in the next therapeutic radiation emission period. Apply voltage.

高周波電源制御部１０９は、放射線強度モニタ部１０６により収集された強度と患部性状収集部１０３により算出される性状とに基づいて線量率を算出し、その線量率に基づいてパルス周波数、パルス幅及びパルス出力を算出する。なお、各要素は、放射線治療装置制御装置２での算出内容に応じて適宜選定されるものとする。その線量率は、治療計画に示される線量を患者４３の患部に照射するときに、次の治療用放射線出射期間で照射すべき治療用放射線２３の線量率を示している。たとえば、その線量率は、患部性状収集部１０３により患者４３の患部の位置が予め設定された許容範囲から外れていることが観測されるときに０を示し、線量計６１により測定された線量が想定される値より小さいときに、予定される線量率より大きい値を示している。そのパルス周波数は、治療用放射線照射装置１６がその線量率の治療用放射線２３を放射するときのマイクロ波を入射するタイミングの単位時間当たりの回数を示している。そのパルス幅は、そのマイクロ波の各々を入射する時間を示している。そのパルス出力は、そのマイクロ波のマイクロ波強度を示している。たとえば、そのパルス周波数は、その線量率を増加するときに、通常時より大きくなるように算出される。たとえば、そのパルス幅は、その線量率を増加するときに、通常時より大きくなるように算出される。たとえば、そのパルス出力は、その線量率を増加するときに、通常時より大きくなるように算出される。高周波電源制御部１０９は、高周波電源７３を用いて、次の治療用放射線出射期間でそのパルス周波数、パルス幅及びパルス強度とに対応するマイクロ波を加速管６４に入射する。 The high frequency power supply control unit 109 calculates the dose rate based on the intensity collected by the radiation intensity monitor unit 106 and the property calculated by the affected part property collection unit 103, and based on the dose rate, the pulse frequency, the pulse width, Calculate the pulse output. In addition, each element shall be suitably selected according to the calculation content in the radiotherapy apparatus control apparatus 2. The dose rate indicates the dose rate of the therapeutic radiation 23 to be irradiated in the next therapeutic radiation emission period when the affected part of the patient 43 is irradiated with the dose indicated in the treatment plan. For example, the dose rate indicates 0 when the affected part property collecting unit 103 observes that the position of the affected part of the patient 43 is out of the preset allowable range, and the dose measured by the dosimeter 61 is When the value is smaller than the expected value, the value is larger than the expected dose rate. The pulse frequency indicates the number of times per unit time at which the microwave is incident when the therapeutic radiation irradiation device 16 emits the therapeutic radiation 23 at the dose rate. The pulse width indicates the time during which each of the microwaves is incident. The pulse output indicates the microwave intensity of the microwave. For example, the pulse frequency is calculated to be larger than normal when the dose rate is increased. For example, the pulse width is calculated to be larger than normal when the dose rate is increased. For example, the pulse output is calculated to be larger than normal when the dose rate is increased. The high frequency power supply control unit 109 uses the high frequency power supply 73 to cause the microwave corresponding to the pulse frequency, the pulse width, and the pulse intensity to enter the acceleration tube 64 in the next therapeutic radiation emission period.

なお、高周波電源制御部１０９は、パルス周波数、パルス幅及びパルス出力の一部だけを算出することができる。たとえば、高周波電源制御部１０９は、パルス幅とパルス出力とを変更しないで、パルス周波数だけを算出する。または、高周波電源制御部１０９は、パルス周波数とパルス出力とを変更しないで、パルス幅だけを算出する。または、高周波電源制御部１０９は、パルス周波数とパルス幅とを変更しないで、パルス出力だけを算出する。または、高周波電源制御部１０９は、パルス出力を変更しないで、パルス周波数とパルス幅とだけを算出する。または、高周波電源制御部１０９は、パルス幅を変更しないで、パルス周波数とパルス出力とだけを算出する。または、高周波電源制御部１０９は、パルス周波数を変更しないで、パルス幅とパルス出力とだけを算出する。 The high frequency power supply control unit 109 can calculate only a part of the pulse frequency, the pulse width, and the pulse output. For example, the high frequency power supply control unit 109 calculates only the pulse frequency without changing the pulse width and the pulse output. Alternatively, the high frequency power supply control unit 109 calculates only the pulse width without changing the pulse frequency and the pulse output. Alternatively, the high frequency power supply control unit 109 calculates only the pulse output without changing the pulse frequency and the pulse width. Alternatively, the high frequency power supply control unit 109 calculates only the pulse frequency and the pulse width without changing the pulse output. Alternatively, the high frequency power supply control unit 109 calculates only the pulse frequency and the pulse output without changing the pulse width. Alternatively, the high frequency power supply control unit 109 calculates only the pulse width and the pulse output without changing the pulse frequency.

図５は、治療用放射線２３が患者４３に照射されるタイミングと診断用Ｘ線３５、３６が患者４３に照射されるタイミングとを示している。タイミング制御部１０２は、治療時間を分割した治療用放射線出射期間と診断用Ｘ線出射期間とのいずれかを示す高周波パルス信号を生成する。その高周波パルス信号は、ＯＮを示すときに治療用放射線出射期間を示し、ＯＦＦを示すときに診断用Ｘ線出射期間を示している。すなわち、その治療用放射線出射期間と診断用Ｘ線出射期間とは、交互に開始される。たとえば、その治療用放射線出射期間と診断用Ｘ線出射期間とは、６６．６ｍｓ周期で交互に開始され、その治療用放射線出射期間は、２８ｍｓ間継続し、その診断用Ｘ線出射期間は、３８．６ｍｓ間継続する。高周波電源制御部１０９は、治療用放射線出射期間に、算出されるパルス周波数とパルス幅とに対応するパルス（通常時に、３００ｐｐｓのパルス）を出力し、高周波電源７３は、そのパルスに応答してマイクロ波を加速管６４に入射する。電子ビーム加速装置５１は、そのマイクロ波に応答して電子線５７を放射し、治療用放射線照射装置１６は、電子線５７に応答して治療用放射線２３を放射する。患部性状収集部１０３は、パルスを生成し、放射線治療装置３のイメージャシステムは、そのパルスに応答して診断用Ｘ線３５、３６を放射して患者４３の透過画像を撮像する。 FIG. 5 shows the timing at which the therapeutic radiation 23 is irradiated to the patient 43 and the timing at which the diagnostic X-rays 35, 36 are irradiated to the patient 43. The timing control unit 102 generates a high-frequency pulse signal indicating either the therapeutic radiation emission period or the diagnostic X-ray emission period obtained by dividing the treatment time. The high-frequency pulse signal indicates a therapeutic radiation emission period when ON is indicated, and indicates a diagnostic X-ray emission period when OFF is indicated. That is, the therapeutic radiation emission period and the diagnostic X-ray emission period are alternately started. For example, the therapeutic radiation emission period and the diagnostic X-ray emission period start alternately with a period of 66.6 ms, the therapeutic radiation emission period continues for 28 ms, and the diagnostic X-ray emission period is Continue for 38.6 ms. The high frequency power supply control unit 109 outputs a pulse corresponding to the calculated pulse frequency and pulse width (normally, a pulse of 300 pps) during the therapeutic radiation emission period, and the high frequency power supply 73 responds to the pulse. Microwaves are incident on the acceleration tube 64. The electron beam accelerator 51 emits an electron beam 57 in response to the microwave, and the therapeutic radiation irradiation device 16 emits the therapeutic radiation 23 in response to the electron beam 57. The affected part property acquisition unit 103 generates a pulse, and the imager system of the radiation therapy apparatus 3 emits diagnostic X-rays 35 and 36 in response to the pulse to capture a transmission image of the patient 43.

放射線照射部１１０は、ある診断用Ｘ線出射期間において患部性状収集部１０３により算出された患部の位置が所定範囲に含まれないときに、その診断用Ｘ線出射期間に後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線２３の放射を停止する。放射線照射部１１０は、さらに、ある診断用Ｘ線出射期間において患部性状収集部１０３が性状を算出することに失敗したときに、その診断用Ｘ線出射期間に後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線２３の放射を停止する。その失敗としては、放射線治療装置３のイメージャシステムが誤動作すること、ノイズが所定の量より大きいことが例示される。放射線照射部１１０は、治療用放射線出射期間のうちの治療用放射線２３の放射が停止される治療用放射線出射期間の個数が所定数以上であるときに、放射線治療装置制御装置２の出力装置を用いてその旨を示す警告をユーザに通知し、後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線２３の放射を停止し、患部性状収集部１０３による患者４３の透過画像の撮像を停止させる。 When the position of the affected part calculated by the affected part property collection unit 103 is not included in the predetermined range in a certain diagnostic X-ray emission period, the radiation irradiation unit 110 outputs the therapeutic radiation subsequent to the diagnostic X-ray emission period. The radiation of the therapeutic radiation 23 in the period is stopped. The radiation irradiation unit 110 further performs treatment in a therapeutic radiation emission period subsequent to the diagnostic X-ray emission period when the affected part property collection unit 103 fails to calculate a property in a certain diagnostic X-ray emission period. The radiation 23 for use is stopped. As the failure, the imager system of the radiotherapy apparatus 3 malfunctions and the noise is larger than a predetermined amount. The radiation irradiation unit 110 outputs the output device of the radiation therapy apparatus control device 2 when the number of therapeutic radiation emission periods in which the radiation of the therapeutic radiation 23 is stopped in the therapeutic radiation emission period is a predetermined number or more. A warning indicating that is used to notify the user, the radiation of the therapeutic radiation 23 is stopped in the subsequent therapeutic radiation emission period, and the imaging of the transmitted image of the patient 43 by the affected part property collection unit 103 is stopped.

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により実行される。ユーザは、まず、放射線治療装置制御装置２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の線量および照射野の形状とを示している。なお、その治療計画は、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すことも可能である。 The embodiment of the radiation irradiation method according to the present invention is executed by the radiation therapy system 1. The user first creates a treatment plan using the radiation therapy apparatus control device 2 and inputs the treatment plan to the radiation treatment apparatus control device 2. The treatment plan shows the irradiation angle at which the affected part of the patient 43 is irradiated with the therapeutic radiation 23, the dose of the therapeutic radiation 23 irradiated from each irradiation angle, and the shape of the irradiation field. The treatment plan can also indicate an imaging angle at which the diagnostic X-rays 35 and 36 are irradiated when the therapeutic radiation 23 is irradiated from each irradiation angle.

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、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、その透過画像に基づいて、治療用放射線２３が患者４３の患部に照射されるようにカウチ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、ディスプレイの透過画像を見ながら治療用放射線２３が患者４３の患部に照射されるように、カウチ駆動装置４２を制御して患者４３を移動させる。即ち、患部がアイソセンタ相当箇所にほぼ位置するようにカウチの調整を行う。 The user fixes the patient 43 to the couch 41 of the radiotherapy device 3. The radiotherapy apparatus control apparatus 2 emits diagnostic X-rays 35 using the diagnostic X-ray source 24, and takes a transmission image of the patient 43 generated based on the diagnostic X-rays 35 using the sensor array 32. To do. The radiotherapy apparatus control apparatus 2 further radiates diagnostic X-rays 36 using the diagnostic X-ray source 25 and generates a transmission image of the patient 43 generated based on the diagnostic X-rays 36 using the sensor array 33. Image. The radiotherapy apparatus control apparatus 2 moves the couch 41 based on the transmitted image so that the therapeutic radiation 23 is irradiated to the affected part of the patient 43. Alternatively, the user moves the patient 43 by controlling the couch driving device 42 such that the therapeutic radiation 23 is irradiated onto the affected area of the patient 43 while viewing the transmission image on the display using the radiotherapy device control device 2. Let In other words, the couch is adjusted so that the affected area is almost located at the isocenter equivalent position.

放射線治療装置制御装置２は、次いで、治療に割り当てられる時間を治療用放射線出射期間と診断用Ｘ線出射期間とに分割する。たとえば、その治療用放射線出射期間と診断用Ｘ線出射期間とは、６６．６ｍｓ周期で交互に開始され、その治療用放射線出射期間は、２８ｍｓ間継続し、その診断用Ｘ線出射期間は、３８．６ｍｓ間継続する。このように患者及び機器の位置が同一の状態で同一平面内にて診断用Ｘ線及び治療用放射線の出射を短時間周期にて交互に行うことにより、患部性状の変化に敏感に対応した高精度照射の実現に繋ぎ得ることとなる。 Next, the radiotherapy apparatus control apparatus 2 divides the time allocated for the treatment into a therapeutic radiation emission period and a diagnostic X-ray emission period. For example, the therapeutic radiation emission period and the diagnostic X-ray emission period start alternately with a period of 66.6 ms, the therapeutic radiation emission period continues for 28 ms, and the diagnostic X-ray emission period is Continue for 38.6 ms. In this way, by alternately emitting diagnostic X-rays and therapeutic radiation in the same plane in the same plane with the patient and the device in the same position, a high sensitivity that responds sensitively to changes in affected area properties. This can lead to the realization of precision irradiation.

その診断用Ｘ線出射期間では、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診断用Ｘ線３５、３６を放射して患者４３の透過画像を撮像する。放射線治療装置制御装置２は、その透過画像に基づいて患者４３の患部の位置と形状とを算出する。更に本算出結果が、比較対象（治療計画時評価結果、当該治療機会のアイソセンタ同定時撮像結果等）に対して、予め設定した許容範囲内にあるか否かの評価を行う。本許容範囲外となる事例としてはパターンマッチング率、位置偏差等の異常、エリア異常などが例示される。 In the diagnostic X-ray emission period, the radiotherapy apparatus controller 2 radiates diagnostic X-rays 35 and 36 by the imager system of the radiotherapy apparatus 3 and captures a transmission image of the patient 43. The radiotherapy device controller 2 calculates the position and shape of the affected area of the patient 43 based on the transmission image. Further, it is evaluated whether or not this calculation result is within a preset allowable range with respect to the comparison target (evaluation result at the time of treatment planning, imaging result at the time of isocenter identification of the treatment opportunity, etc.). Examples of cases outside the permissible range include pattern matching rates, abnormalities such as position deviation, and area abnormalities.

当該評価結果が許容範囲外である場合及びノイズ等により透過画像評価そのものを行い得なかった場合、引き続く治療用放射線出射期間において治療用放射線を照射した際には治療計画とおりの患部照射を担保し得ない。このため、その諸例に相当する場合には、引き続く治療用放射線出射期間では治療用放射線２３の出射を行わないようにする。そして引き続く次なる診断用Ｘ線出射期間において、同様に患部性状評価を行うものとする。 When the evaluation result is out of the allowable range or when the transmission image evaluation itself cannot be performed due to noise or the like, when the therapeutic radiation is irradiated in the subsequent therapeutic radiation emission period, it is ensured that the affected area is irradiated according to the treatment plan. I don't get it. For this reason, in the case corresponding to the examples, the therapeutic radiation 23 is not emitted in the subsequent therapeutic radiation emission period. Then, in the subsequent diagnostic X-ray emission period, the affected part property evaluation is performed in the same manner.

なお、その諸例に相当する結果が引き続き発生する場合には、患部位置が多少の調整では担保し得ないほどに変化している、または、イメージャ構成要素に不具合を発生していることも考えられる。このため、一定期間に予め設定した回数以上にその諸例相当にいたる場合には、放射線治療装置制御装置２によりユーザの見える位置にアラーム表示を行うと共に一連の照射行為を停止してしまうことも有効である。 If the results corresponding to the examples continue to occur, it is possible that the affected part position has changed to a degree that cannot be guaranteed with some adjustments, or that there is a problem with the imager component. It is done. For this reason, when it corresponds to the examples more than the preset number of times in a certain period, the radiation therapy apparatus control device 2 may display an alarm at a position where the user can see and stop a series of irradiation actions. It is valid.

単一治療用放射線出射期間には複数のパルス状のマイクロ波が加速管６４に入射することにより、当該パルスに呼応して図５に示すような治療用Ｘ線の出射が行われる。治療計画とおりの照射遂行の有無を確認するために、治療用放射線の線量率を基にした照射時間制御で行う。このため、Ｘ線出力の経時的変動への対応に加え、前述のように治療用放射線出射期間における出射を意図的に取止めた場合には、線量率低下への対応を図るために、単一期間内におけるＸ線強度を増加させることが必要になる。本手法への対応として、放射線治療装置制御装置２は、線量計６１により測定された強度に基づいて、線量率を算出する。放射線治療装置制御装置２は、その線量率に基づいて線量率が一定となるようなグリッド電圧値を算出する。具体的には線量率の低下を生じた場合にはグリッド電圧の増加による電子ビーム電流量増加を行うこととする。また、この場合、本対応に呼応して、マイクロ波強度を増加させる必要がある。 In the single therapeutic radiation emission period, a plurality of pulsed microwaves are incident on the acceleration tube 64, and therapeutic X-rays are emitted as shown in FIG. 5 in response to the pulses. In order to confirm whether or not the irradiation is performed according to the treatment plan, the irradiation time is controlled based on the dose rate of the therapeutic radiation. For this reason, in addition to dealing with changes in the X-ray output over time, as described above, in order to cope with a decrease in dose rate when the radiation during the therapeutic radiation radiation period is intentionally stopped, It is necessary to increase the X-ray intensity within the period. As a response to this method, the radiotherapy device control apparatus 2 calculates a dose rate based on the intensity measured by the dosimeter 61. The radiotherapy device controller 2 calculates a grid voltage value that makes the dose rate constant based on the dose rate. Specifically, when the dose rate is reduced, the amount of electron beam current is increased by increasing the grid voltage. In this case, it is necessary to increase the microwave intensity in response to this response.

このような放射線照射方法によれば、放射線治療装置制御装置２は、所定の時間内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ができる。このため事前に作成した治療計画に沿った放射線照射を行うことが可能になる。 According to such a radiation irradiation method, the radiation therapy apparatus control apparatus 2 can control the dose of radiation irradiated within a predetermined time with higher accuracy. For this reason, it becomes possible to perform radiation irradiation according to the treatment plan created in advance.

放射線治療装置制御装置２は、ある診断用Ｘ線出射期間において撮像された透過画像に基づいて算出された患部の位置が所定範囲に含まれないときに、その診断用Ｘ線出射期間に後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線２３の放射を停止する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、ある診断用Ｘ線出射期間において透過画像の撮像に失敗したときに、その診断用Ｘ線出射期間に後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線２３の放射を停止する。放射線治療装置制御装置２は、治療用放射線２３の放射が停止される治療用放射線出射期間が連続して所定数以上継続するときに、放射線治療装置制御装置２の出力装置を用いてその旨をユーザに通知し、後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線２３の放射を停止し、患者４３の透過画像の撮像を停止させる。さらに、放射線治療装置制御装置２は、治療用放射線２３の放射が停止される治療用放射線出射期間の個数が所定数以上であるときに、放射線治療装置制御装置２の出力装置を用いてその旨を示す警告をユーザに通知し、後続する治療用放射線出射期間における治療用放射線２３の放射を停止し、患者４３の透過画像の撮像を停止させる。 The radiotherapy apparatus control apparatus 2 follows the diagnostic X-ray emission period when the position of the affected part calculated based on a transmission image captured in a certain diagnostic X-ray emission period is not included in the predetermined range. The radiation of the therapeutic radiation 23 is stopped during the therapeutic radiation emission period. The radiotherapy apparatus controller 2 further radiates the therapeutic radiation 23 in the therapeutic radiation emission period subsequent to the diagnostic X-ray emission period when imaging of a transmission image fails in a certain diagnostic X-ray emission period. To stop. The radiotherapy device controller 2 uses the output device of the radiotherapy device controller 2 to indicate that when the therapeutic radiation emission period during which the radiation of the therapeutic radiation 23 is stopped continues continuously for a predetermined number or more. The user is notified, the radiation of the therapeutic radiation 23 in the subsequent therapeutic radiation emission period is stopped, and the transmission image of the patient 43 is stopped. Furthermore, when the number of therapeutic radiation emission periods in which the radiation of the therapeutic radiation 23 is stopped is equal to or greater than a predetermined number, the radiotherapy apparatus control apparatus 2 uses the output device of the radiotherapy apparatus control apparatus 2 to that effect. Is notified to the user, the radiation of the therapeutic radiation 23 is stopped in the subsequent therapeutic radiation emission period, and the transmission of the transmission image of the patient 43 is stopped.

患部の位置が所定範囲に所定の期間以上に含まれないことは、患者４３の患部が如何ともし難いほどに許容位置から離れていることを示している。透過画像の撮像を所定の回数以上に失敗することは、イメージャシステムの検出系に支障を来したことを示している。すなわち、このような場合には、いつまでたっても患部に治療用放射線２３の放射を所定の線量だけ照射することができなくなり、患者４３がカウチ４１に固定されたまま待ち続けることになる。ユーザは、このような警告がされたときに、放射線治療を中止し、または、患者４３を所定の位置に移動し、または、イメージャシステムの検出系を修理する。このような動作によれば、患者４３がカウチ４１に固定されたまま待ち続けることを防止することができる。 The fact that the position of the affected part is not included in the predetermined range for a predetermined period or longer indicates that the affected part of the patient 43 is far from the permissible position. Failure to capture a transmission image more than a predetermined number of times indicates that the detection system of the imager system has been hindered. That is, in such a case, it is impossible to irradiate the affected part with the radiation of the therapeutic radiation 23 for a predetermined amount of time, and the patient 43 continues to wait while being fixed to the couch 41. When such a warning is given, the user stops the radiation therapy, moves the patient 43 to a predetermined position, or repairs the detection system of the imager system. According to such an operation, it is possible to prevent the patient 43 from waiting while being fixed to the couch 41.

また、放射線治療装置制御装置２は、グリッド制御ではなく、単一期間内におけるマイクロ波パルス数（またはパルス周波数）、具体的には単一治療用放射線出射期間におけるＸ線出射回数の制御を行うことでも本発明の目的を達成し得る。さらには本対応は単一パルスにおけるパルス幅の制御またはパルス幅及びマイクロ波数両方の制御でも同様な目的を達成し得る。このような放射線治療装置制御装置によれば、治療用放射線照射装置１６は、グリッドを備えていない電子ビーム加速装置５１を適用することができ、規模を小さくすることができ、好ましい。 In addition, the radiotherapy apparatus control apparatus 2 controls the number of microwave pulses (or pulse frequency) within a single period, more specifically, the number of X-ray extractions during a single therapy radiation emission period, not grid control. In particular, the object of the present invention can be achieved. Furthermore, this correspondence can achieve a similar purpose in controlling the pulse width in a single pulse or controlling both the pulse width and the microwave number. According to such a radiotherapy apparatus control apparatus, the therapeutic radiation irradiation apparatus 16 can apply the electron beam acceleration apparatus 51 which is not provided with a grid, can reduce a scale, and is preferable.

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。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a radiation therapy system. 図２は、放射線治療装置を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the radiation therapy apparatus. 図３は、治療用放射線照射装置を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a therapeutic radiation irradiation apparatus. 図４は、放射線治療装置制御装置を示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram showing the radiotherapy apparatus control apparatus. 図５は、治療用放射線が照射されるタイミングと診断用Ｘ線が照射されるタイミングとを示すグラフである。FIG. 5 is a graph showing the timing of irradiation with therapeutic radiation and the timing of irradiation with diagnostic X-rays.

Explanation of symbols

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
１１：旋回駆動装置
１２：Ｏリング
１４：走行ガントリ
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
２３：治療用放射線
２４：診断用Ｘ線源
２５：診断用Ｘ線源
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：電子線
５８：仮想的点線源
５９：電子ビーム
５９：放射線
６０：放射線
６１：線量計
６２：リーフ
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
７１：カソード電源
７２：グリッド電源
７３：高周波電源
７４：導波管
１０１：治療計画部
１０２：タイミング制御部
１０３：患部性状収集部
１０４：照射位置制御部
１０５：ＭＬＣ制御部
１０６：放射線強度モニタ部
１０７：カソード通電量制御部
１１０：放射線照射部
１０８：グリッド電圧制御部
１０９：高周波電源制御部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Radiation therapy system 2: Radiation therapy apparatus control apparatus 3: Radiation therapy apparatus 11: Turning drive device 12: O-ring 14: Traveling gantry 16: Radiation irradiation apparatus for treatment 17: Rotating shaft 18: Rotating shaft 19: Isocenter 23: Radiation for treatment 24: X-ray source for diagnosis 25: X-ray source for diagnosis 32: Sensor array 33: Sensor array 35: X-ray for diagnosis 36: X-ray for diagnosis 41: Couch 42: Couch drive device 43: Patient 51: Electron beam accelerator 52: X-ray target 53: Primary collimator 54: Flattening filter 55: Secondary collimator 56: Multi-leaf collimator 57: Electron beam 58: Virtual point source 59: Electron beam 59: Radiation 60: Radiation 61 : Dosimeter 62: Leaf 63: Electron beam generator 64: Accelerating tube 66: Cathode 67: Grid 68: Plural electrodes 71: Cathode power supply 72: Grid power supply 73: High frequency power supply 74: Waveguide 101: Treatment planning unit 102: Timing control unit 103: Diseased part property collection unit 104: Irradiation position control unit 105: MLC control unit 106 : Radiation intensity monitor unit 107: Cathode energization amount control unit 110: Radiation irradiation unit 108: Grid voltage control unit 109: High frequency power supply control unit

Claims

A therapeutic radiation irradiation device that emits therapeutic radiation; and
Dosimeter through which the therapeutic radiation passes
Radiotherapy apparatus comprising
A radiotherapy device control device for controlling
A timing controller for determining between a plurality of the therapeutic radiation emitted period,
A radiation intensity monitor unit for measuring a dose of the therapeutic radiation using the dosimeter ;
A radiation irradiating unit that radiates the therapeutic radiation using the therapeutic radiation irradiating apparatus during the plurality of therapeutic radiation emission periods ;
The radiation irradiation section, said one of the one when the dose of the therapeutic radiation which is measured is less than expected dose period, the plurality of therapeutic radiation emission period of the plurality of therapeutic radiation emitted period as the dose of the therapeutic radiation in other one period subsequent to one period is larger than expected dose, the radiotherapy apparatus controller to change the irradiation condition of the therapeutic radiation.

In claim 1 ,
The therapeutic radiation irradiation device comprises:
A high-frequency power source that intermittently generates a high frequency in each of the plurality of therapeutic radiation emission periods;
An accelerating tube for accelerating charged particles by the high frequency;
A target for generating the therapeutic radiation by bremsstrahlung of the charged particles,
The radiation irradiation unit includes a high frequency power supply control unit that controls the number of high frequencies generated in each of the plurality of therapeutic radiation emission periods.

In claim 1 ,
The therapeutic radiation irradiation device comprises:
A high-frequency power source that intermittently generates a high frequency in each of the plurality of therapeutic radiation emission periods;
An accelerating tube for accelerating charged particles by the high frequency;
A target for generating the therapeutic radiation by bremsstrahlung of the charged particles,
The radiation irradiating unit includes a high frequency power supply control unit that controls the number of the high frequencies generated per unit time in each of the plurality of therapeutic radiation emission periods.

In any one of Claims 1-3 .
Further comprising a diseased part property collection unit for calculating the property of the subject based on the imager image of the subject generated by the imager device using diagnostic radiation that passes through the subject;
The irradiation unit, when the property calculated by the affected area property acquisition unit in the X-ray emission time for diagnostics is not included in the predetermined range, the diagnostic of the plurality of diagnostic X-ray emission duration A radiation therapy apparatus control device that stops the radiation of the therapeutic radiation in a therapeutic radiation emission period subsequent to a radio X-ray emission period.

In any one of Claims 1-3 .
Further comprising a diseased part property collecting unit for calculating the property of the subject based on the imager image of the subject generated by the imager device using diagnostic radiation that passes through the subject;
The irradiation unit, when the affected area property acquisition unit fails to calculate the property in diagnosis X-ray emission duration for cross, the diagnostic X-ray emission of the plurality of diagnostic X-ray emission duration A radiation therapy apparatus control device that stops radiation of the therapeutic radiation in a therapeutic radiation emission period subsequent to a period.

In either claim 4 or claim 5
The radiation irradiation unit issues a warning when the number of therapeutic radiation emission periods in which the radiation of the therapeutic radiation is stopped among the plurality of therapeutic radiation emission periods is a predetermined number or more. Radiation therapy apparatus control Equipment .

In any one of Claims 1-6 ,
The radiation intensity monitor unit calculates a sum of the plurality of therapeutic radiation emission periods included in one of a plurality of measurement times for measuring the dose,
The irradiation unit, the radiotherapy apparatus controller for changing the irradiation condition of the therapeutic radiation in the other one period based on the sum.

The radiotherapy apparatus control apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
A radiotherapy system comprising the radiotherapy device.

A radiotherapy device control apparatus according to any one of claims 1 to 7,
Comprising the radiotherapy device,
The dosimeter is a transmission ionization chamber.

A radiotherapy device control apparatus according to any one of claims 1 7,
Comprising the radiotherapy device,
The dosimeter is a scintillation detector.

A radiotherapy device control apparatus according to any one of claims 1 to 7,
Comprising the radiotherapy device,
The dosimeter is a semiconductor detector.

A therapeutic radiation irradiation device that emits therapeutic radiation; and
Dosimeter through which the therapeutic radiation passes
Radiotherapy apparatus comprising
Is a radiation irradiation method for controlling
Determining between a plurality of the therapeutic radiation emitted period,
Measuring a dose of the therapeutic radiation using the dosimeter ;
Subsequent to the one of the plurality of therapeutic radiation emission periods when the dose of the therapeutic radiation measured in one of the plurality of therapeutic radiation emission periods is smaller than an assumed dose. A radiation irradiation method comprising: changing an irradiation condition of the therapeutic radiation so that a dose of the therapeutic radiation in another period is larger than a scheduled dose.
A computer program that causes a computer to execute.

In claim 12 ,
The therapeutic radiation irradiation device comprises:
A high-frequency power source that intermittently generates a high frequency in each of the plurality of therapeutic radiation emission periods;
An accelerating tube for accelerating charged particles by the high frequency;
A target for generating the therapeutic radiation by bremsstrahlung of the charged particles,
The radiation irradiation method further includes:
Comprising a steps of controlling the number of the high frequency generated in each of the plurality of therapeutic radiation emitted period
Computer program .

In claim 12 ,
The therapeutic radiation irradiation device comprises:
A high-frequency power source that intermittently generates a high frequency in each of the plurality of therapeutic radiation emission periods;
An accelerating tube for accelerating charged particles by the high frequency;
A target for generating the therapeutic radiation by bremsstrahlung of the charged particles,
The radiation irradiation method further includes:
Comprising a steps of controlling the number of the high frequency to each of the plurality of therapeutic radiation emission period is generated per unit time
Computer program.

In any one of Claims 12-14 ,
The radiation irradiation method includes:
Calculating a total sum of the therapeutic radiation emission periods included in one of a plurality of measurement times for measuring the dose; and
Further comprising a steps further modified based on the irradiation condition of the therapeutic radiation in a single period of the plurality of therapeutic radiation emitted period to the sum
Computer program .