JP2013183838A - 粒子線治療システムにおけるx線撮影制御方法 - Google Patents

粒子線治療システムにおけるx線撮影制御方法 Download PDF

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Abstract

【課題】粒子線治療において、患者へのX線の誤爆を防ぐことを目的とする。
【解決手段】X線発生装置にX線撮影の準備を要求する第1のステップと、現在表示されているX線撮影の設定内容と前回使用したX線撮影の設定内容を比較して両方の設定内容が同じであるか異なるかを判断する第2のステップと、第2のステップで両方の設定内容が同じであると判断した場合、現在表示されているX線撮影の設定内容に対する確認要求を表示し、かつX線発生装置に対する撮影の許可をロックする第3のステップと、第3のステップで表示された確認要求に対して確認入力を受け付けると撮影の許可のロックを解除する第4のステップと、第2のステップで両方の設定内容が異なると判断した場合、または第4のステップで撮影の許可のロックが解除された場合、X線撮影の許可信号が入力されるとX線発生装置にX線撮影の実施を指令する第5のステップを備えている。
【選択図】図3

Description

この発明は、粒子線治療システムにおいて、様々な撮影モードと撮影条件で患者のX線撮影を実施する際に、X線の誤爆を防ぐことを目的にする。
通常、粒子線治療システムにはX線撮影装置が備え付けられている。X線撮影装置は、X線を利用して患者の透過画像を得ることで、患者の患部の診断、粒子線照射時の患部の位置決め、といった医療行為に寄与する。X線撮影には、単画像または複数画像を撮影する一般撮影と、透視画像を撮影するX線透視撮影の区別が存在する。X線撮影時の撮影モード(単画像撮影、複数画像撮影、透視画像撮影)と撮影条件(管電流、管電圧、撮影時間)は患部の態様、治療計画によって設定される。
特開2009−207519号公報 特開2007−136103号公報 特開2005−261838号公報
粒子線治療を実行するに先立って、患部の位置合わせにX線撮影を実施する際、患部の存在する臓器と器官に応じて撮影モードと撮影条件が選択される。撮影モードと撮影条件は、新たに設定される場合もあれば、前回使用したものを引き継ぐ場合もある。これらの撮影モードと撮影条件の設定確認が省略された場合、あるいは失念された場合には、意図しない撮影モードと撮影条件でX線撮影が行われ、所謂誤爆が発生する。
本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、粒子線治療システムがユーザに撮影モードと撮影条件の確認を促すことで、患者へのX線の誤爆を防ぐことを目的とする。
本発明にかかる粒子線治療システムのX線撮影制御方法は、X線発生装置にX線撮影の準備を要求する第1のステップと、現在表示されているX線撮影の設定内容と前回使用したX線撮影の設定内容を比較して両方の設定内容が同じであるか異なるかを判断する第2のステップと、第2のステップで両方の設定内容が同じであると判断した場合、現在表示されているX線撮影の設定内容に対する確認要求を表示し、かつX線発生装置に対する撮影の許可をロックする第3のステップと、第3のステップで表示された確認要求に対して確認入力を受け付けると撮影の許可のロックを解除する第4のステップと、第2のステップで両方の設定内容が異なると判断した場合、または第4のステップで撮影の許可のロックが解除された場合、X線撮影の許可信号が入力されるとX線発生装置にX線撮影の実施を指令する第5のステップを備えている。
この発明によれば、粒子線治療システムがユーザに撮影モードと撮影条件の確認を促すことで、X線の誤爆を防ぐことができる。また、粒子線治療システムが自動で最適な撮影モードと撮影条件を設定するため、患者の位置決めに費やす時間が削減され、効率的な医療運営の実現を促すことができる。
本発明に関わる粒子線治療システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態1によるX線撮影システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態1によるX線撮影の動作の概略を示す図である。 本発明の実施の形態1によるX線撮影制御方法のフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態2によるX線撮影制御方法のフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態3によるX線撮影システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態3によるX線撮影制御方法のフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態4によるX線撮影制御方法のフローチャートを示す図である。 本発明の実施の形態5によるX線撮影システムの全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態6によるX線撮影システムの全体構成を示す図である。
以下に本発明にかかる粒子線治療システムおよびそのX線撮影制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の既述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
実施の形態1.
この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。図1は、本発明の粒子線治療システム200の全体構成を説明する図である。粒子線として陽子線や重粒子線などの荷電粒子線を用いる。天板25に固定された患者22に粒子線照射装置60により粒子線ビーム62が照射される。粒子線照射装置60の照射ノズル61から粒子線ビーム62を照射する方向は、照射対象である患部の位置により、適切な方向が選択される。粒子線照射装置60の照射ノズル61は回転ガントリに設置され、患者22の周り360度のいずれの方向からも照射することができる。図1にはX線撮影システムの一部が表示されている。X線発生装置2は、制御部7によって管理され、X線を利用して患者の透過画像を得ることで、患者の患部の診断、粒子線照射時の患部の位置決め等に関与する。X線検出器8は患者22を透過したX線を検出する。データ収集部9は検出データをデジタルX線画像として収集する。
図2はX線撮影システム100の全体構成を示す。X線発生ユニット1は、X線発生装置2、撮影準備ボタン3、撮影開始ボタン4などから構成されている。撮影準備ボタン3を押下するとX線発生装置2は撮影準備(撮影モード、撮影条件などの設定)を開始する。撮影開始ボタン4にてX線曝射のトリガー(開始指示)を出し、X線発生装置2からX線を発生させる。X線撮影を許可できない場合、制御部7は撮影許可をロックするために、撮影開始ボタン4を押下することが出来なくする。撮影モード(単画像撮影、複数画像撮影、透視画像撮影)と撮影条件(管電流、管電圧、撮影時間)はタッチパネル式の入力モニタ6にて設定する。確認ボタン5を押下すると、制御部7にて撮影可否を判断する。制御部7は撮影可と判断すれば、X線発生ユニット1にX線撮影の実施指令を出力し、X線発生装置2でのX線撮影が可能になる。撮影準備ボタン3と撮影開始ボタン4はタッチパネル式のボタンでも、あるいはハンドスイッチ形式のボタンでもよい。データ収集部9にて収集された画像は、画像処理部10で各種画像処理が施され、収集画像確認モニタ11に表示される。
次に動作について説明する。X線撮影を実施して患部の位置合わせを行った後、粒子線の照射が実行される。図3は、実施の形態1に関わる粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法を、X線発生ユニット1、入力モニタ6と制御部7に関係付けて示している。図4は、この発明の実施の形態1に関わるX線撮影の制御方法を示すフローチャートである。ルートAは、X線撮影にあたり、撮影モードと撮影条件の設定を確認した場合の道筋を表している。ルートBは、撮影モードの選択を行ったあと、撮影条件の選択を行わずに、撮影準備ボタン3を押下する場合を表している。ルートCは、撮影モードと撮影条件の選択を行わないで、撮影準備ボタン3を押下する場合を表している。どのルートを取っても、ST6に達する。ST6の次は、ST7の撮影モード・条件変更チェックに進む。
先ずルートAの動作について説明する。撮影対象である患者は、治療室にて、治療患部に粒子線を当てやすい体勢で治療台に固定される。患者の患部の撮影を実施するX線撮影システム100のユーザは、治療室外部の部屋で撮影対象患者の年齢、治療部位に適した撮影モードと撮影条件を入力モニタ6にて選択する(ST2、ST4)。入力モニタ6に設定された撮影モードと撮影条件は、以降の撮影でも引き続いて設定されたままとなり、患者が変わった場合にも引き継がれる。これらの設定内容(X線の撮影条件)は制御部7に通知される(ST3、ST5)。ユーザがX線発生ユニット1の撮影準備ボタン3を押下すると(ST6)、制御部7は撮影モードと撮影条件に変更が有るか、否かの判断を行う(ST7)。ユーザが設定された撮影モードと撮影条件を確認せずにX線撮影を実施した場合、誤爆の可能性が生まれる。ルートAの場合、ST7の判断結果は「Yes」であるから、ST15に移る。
次にユーザが撮影モードまたは撮影条件を確認せずに撮影準備ボタン3を押下したとする(ルートBまたはルートC)。この場合も、制御部7は前回撮影時からの撮影モード・条件変更チェックを実施する(ST7)。撮影モード・条件が変更になっていなかった場合、確認ボタン5の押下を要求し、撮影モード・条件の確認要求の警告画面を表示する(ST8)。同時に、確認なしに撮影が実施されないよう、撮影開始ボタン4はこの時押下不可となる(ST8)。警告画面は、ユーザが確認ボタン5を押下するか、あるいは再度、撮影モードと撮影条件を設定することによって消去される(ST9、ST10)。この後、ユーザは撮影開始ボタン4を押下することで撮影は実施可能になる(ST15〜ST17)。
実施の形態1では、制御部7が前回撮影時からの撮影モード・条件変更チェック(ST7)にて、前回から撮影モードと撮影条件が変更されていると判断すれば、ユーザはそのまま撮影開始ボタン4を押下でき、撮影可能になる(ST15〜ST17)。撮影モードと撮影条件をユーザが自ら設定し、X線撮影システムが確認を促すことで間違いのないX線撮影が行われる。
実施の形態2.
例えば、X線発生ユニット1を起動して、その日初めてX線撮影を実施する場合、X線発生ユニット1には撮影モードと撮影条件が設定されていない。実施の形態2では、制御部7は撮影モード・条件設定済みチェックを行い、X線発生ユニット1に撮影モードと撮影条件を設定する前に、ユーザによる設定が完了しているかを判断する。ユーザが撮影モードと撮影条件を確認せずにX線撮影を実施しようとした場合、注意を促す。図5は、この発明の実施の形態2に関わる粒子線治療システムのX線撮影の動作を示すフローチャートである。
ユーザがX線発生ユニット1の撮影準備ボタン3を押下すると(ST6)、制御部7は撮影モード・条件設定済みチェックを行う(ST11)。撮影モードと撮影条件の設定が済んでいなければ、X線撮影を許可することが出来ないため、入力モニタ6にて警告画面を表示し、撮影モードと撮影条件の設定をユーザに要求する(ST12)。確認なしにX線撮影が実施されないよう、撮影開始ボタン4はこの時、押下不可となる(ST12)。ユーザが撮影モードと撮影条件を設定し、確認ボタン5を押下すると(ST13)、制御部7は警告画面を消去し、撮影開始ボタン4はロックが解除される(ST14)。X線撮影が実施可能になり、ユーザが撮影開始ボタン4を押下することで(ST15)、制御部7はX線発生ユニット1に撮影モードと撮影条件を設定する。患者のX線撮影はこのとき設定された撮影モードと撮影条件に従って実行される(ST16)。撮影された画像はデータ収集部9で受信される。画像は画像処理部10にて処理され、画像処理部10に接続される各機器へ送信される。
制御部7の撮影モード・条件設定済みチェック(ST11)にて、既に設定済みであると判定されると、ST7に移る。ルートAの場合、撮影モード・条件設定済みチェックの結果は「Yes」であるから、ST7に移る。ST7に移った場合の動作は実施の形態1と同じ動作を示す。
実施の形態3.
粒子線医療では、治療患部に正確に粒子線を照射するため、患部の形状と位置を捉えるのに最適なX線の撮影モードと撮影条件を選択する必要がある。例えば、肺・心臓付近の臓器に患部がある場合、呼吸によって患部の位置が変動するため、複数枚のX線画像撮影(動画撮影)を実施して、時間的な臓器の移動を確認する。これに対して、前立腺、頭部といった肺・心臓から比較的遠い器官に患部がある場合は、時間的に患部の位置が安定しているため、単数枚のX線画像撮影(静止画撮影)を実施する。以上の例のように、患部の部位によって適切な撮影モードと撮影条件を絞ることができる。また患者の年齢、性別、身長、体重などの身体的特徴によっても、撮影モードと撮影条件を絞ることは可能である。実施の形態3ではこのことを利用して、撮影前に患者の情報を取得し、システムに設定することで、ユーザに誤爆を招きにくいシステムを提供する。
実施の形態3にかかわる動作について、図6のX線撮影システム構成図と、図7のフローチャートを用いて説明する。放射線情報システム(RIS: Radiology Information System)14は放射線機器による検査履歴や、放射線治療における治療計画の作成および照射記録の管理などを行う。患者情報選択部12はX線撮影を実施する患者を選択することで、放射線情報システム14から患者情報(性別、身長体重、治療患部、照射履歴)を取得する(ST32)。X線撮影システムが放射線情報システム14に接続していない場合は、患者情報を記憶しておく記憶装置13を設け、そこから患者情報を展開する(ST32)。それらの情報を制御部7に送信し、撮影モード・条件算出部15、撮影モード・条件検索部16が該当患者に最適な撮影モードと撮影条件を選択する(ST33)。選択条件は、入力モニタ6に表示され、ユーザに確認を要求する。
ユーザが撮影モード・条件の確認(確認ボタン5の押下)なしに撮影準備ボタン3を押下した場合(ST35)、制御部7にて、撮影モード・条件の確認がされていないと判断し(ST36)、入力モニタ6に確認要求として警告画面を表示する(ST40)。同時に、撮影モード・条件の確認なしにX線撮影が実施されないよう、撮影開始ボタン4はこの時押下不可となる(ST40)。ユーザが撮影モード・条件を確認し、確認ボタン5の押下したあとに、あるいは撮影モード・条件を変更・設定し、確認ボタン5を押下したあとに(ST41)、制御部7は、入力モニタ6の警告画面を消去し、撮影開始ボタン4のロックを解除する(ST42)。ユーザは引き続き撮影開始ボタン4を押下し(ST37)、X線撮影を実施する(ST38、ST39)。実施の形態3によれば、粒子線治療システムが自動で最適な撮影モードと撮影条件を設定するため、患者の位置決めに費やす時間が削減される。さらには、患者への負担(位置決め時の長時間の不自然な体勢による拘束など)が低減する。
実施の形態4.
実施の形態3では、患者の治療情報をもとに粒子線治療システムが撮影モードと撮影条件を自動で設定し、その確認あるいは変更をユーザに促すことで誤爆の少ない撮影方法を提供した。実施の形態4では、これに加え、個々の患者の撮影情報を記録しておくことで、患者のX線撮影時に前回撮影時の撮影モードと撮影条件を自動で設定する。粒子線医療では、粒子線照射開始前に照射時の患者の位置決めを実施し、患者に対して複数回のX線撮影を実施する。その際に使用する撮影モードと撮影条件は前回使用したものと同じである可能性は高く、本機能は有用である。
この時の動作について、図7のフローチャートと、図8のフローチャートを用いて説明する。X線撮影された画像は画像処理部10にて処理される。患者情報を選択することで、データ収集部9は放射線情報システム14から医師、または技師が設定した該当患者に関する撮影部位、撮影モード、撮影条件を取得し、制御部7へ通知する(ST42)。放射線情報システム14に接続していない場合には、記憶装置13を用意して、該当患者の撮影情報を記憶装置13から取得するようにしてもよい(ST42)。制御部7にて、該当患者が過去に撮影を実施し、その時の記録があると判断した場合は(ST43)、過去に実施した最新の該当患者の撮影モードと撮影条件を表示する(ST44)。ユーザは表示された撮影モードと撮影条件を見て、確認あるいは設定変更を行い、撮影を実施する(ST35〜ST39)。
ところが、ユーザが何らかの理由によって確認あるいは設定変更を実施せずに撮影準備ボタン3を押下した場合(ST35)、制御部7による撮影モード・条件確認済みチェックで「No」と判断される(ST36)。入力モニタ6には警告画面が表示され、X線撮影システムはユーザに撮影モードと撮影条件の確認を要求する(ST40)。同時に、確認なしにX線撮影が実施されないよう、撮影開始ボタン4はこの時押下不可となる(ST40)。ユーザが確認(確認ボタン5を押下)した場合、あるいは撮影モードと撮影条件の設定変更を実施し、確認ボタン5を押下した場合(ST41)、制御部7は警告画面を消去し、撮影開始ボタン4のロックを解除する(ST42)。ユーザは撮影開始ボタン4を押下して該当患者のX線撮影を実施する(ST37〜ST39)。
実施の形態5.
実施の形態4では、該当患者について過去に実施した撮影記録を取得し、X線撮影システムに設定する方法について記述した。これまで、ユーザに対して確認を促す方法として挙げていたのは、入力モニタ上の警告画面表示であったが、実施の形態5ではこれに加えて制御部7にスピーカ17を接続する。スピーカ17から警告音を鳴らすことで、ユーザに注意を喚起する。
この時の動作については、図9のX線撮影システム構成図と、実施の形態1〜4のフローチャートを用いて記述する。実施の形態1〜4のフローチャートにおける、警告画面を表示するタイミングで、図9に記載しているスピーカ17から警告音を鳴らす。警告音が鳴り止むタイミングは、警告画面が消去するタイミングと同時とする。ユーザは、入力モニタに付きっ切りになることから開放される。
実施の形態6.
実施の形態5では、警告音を鳴らすことによってユーザの確認ミスによる誤爆の発生を防止した。実施の形態6では、ハンドスイッチ形式の撮影準備ボタンと撮影開始ボタンを
使用する場合、このハンドスイッチ形式のボタンにバイブレーション機能をもたせる。撮影モード・条件の確認要求時にバイブレーション付き撮影準備ボタン18とバイブレーション付き撮影開始ボタン19を振動させることで、警告音と同様、入力モニタ6に付きっ切りになることから開放される。周囲の騒音が大きい場合や、静かで確認音が出し難い環境にも対応する。
この時の動作については、図10のX線撮影システム構成図と、実施の形態1〜4のローチャートを用いて記述する。実施の形態1〜4のフローチャートにおける、警告画面を表示するタイミングで、バイブレーション付き撮影準備ボタン18とバイブレーション付き撮影開始ボタン19を振動させる。バイブレーションが止まるタイミングは、警告画面が消去するタイミングと同時とする。
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。
1 X線発生ユニット、2 X線発生装置、3 撮影準備ボタン、4 撮影開始ボタン、5 確認ボタン、6 入力モニタ、7 制御部、8 X線検出器、9 データ収集部、10 画像処理部、11 収集画像確認モニタ、14 放射線情報システム、22 患者、25 天板、60 粒子線照射装置、61 照射ノズル、62 粒子線ビーム、100 X線撮影システム、200 粒子線治療システム

Claims (12)

  1. X線発生装置にX線撮影の準備を要求する第1のステップと、
    現在表示されているX線撮影の設定内容と前回使用したX線撮影の設定内容を比較して両方の設定内容が同じであるか異なるかを判断する第2のステップと、
    前記第2のステップで両方の設定内容が同じであると判断した場合、前記現在表示されているX線撮影の設定内容に対する確認要求を表示し、かつ前記X線発生装置に対する撮影の許可をロックする第3のステップと、
    前記第3のステップで表示された確認要求に対して確認入力を受け付けると前記撮影の許可のロックを解除する第4のステップと、
    前記第2のステップで両方の設定内容が異なると判断した場合、または前記第4のステップで撮影の許可のロックが解除された場合、X線撮影の許可信号が入力されると前記X線発生装置にX線撮影の実施を指令する第5のステップを備えている粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  2. 前記第1のステップが実行されると前記第2のステップに進むことを特徴とする請求項1に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  3. 前記X線発生装置にX線撮影の設定内容が設定済みであるか未設定であるかを判断する第6のステップと、
    X線撮影の設定内容に対する設定要求を表示し、かつX線撮影に対する撮影の許可をロックする第7のステップと、
    前記第7のステップで表示された設定要求に対して設定内容の確認入力を受け付けると前記撮影の許可のロックを解除する第8のステップと、
    前記第8のステップで前記撮影の許可のロックが解除された場合、X線撮影の許可信号が入力されると前記X線発生装置にX線撮影の実施を指令する第9のステップを備えていることを特徴とする請求項1に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  4. 前記第1のステップが実行されると前記第6のステップに進み、
    前記第6のステップで撮影条件が設定済みであると判断した場合は、前記第2のステップに進み、
    前記第6のステップで撮影条件が未設定であると判断した場合は、前記第7のステップに進むことを特徴とする請求項3に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  5. 前記第3のステップで前記確認要求を表示する際、警告音を伴うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  6. 前記第3のステップで前記確認要求を表示する際、振動を伴うことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  7. X線撮影の対象者に関する患者情報を取得する第1のステップと、
    前記第1のステップで取得した患者情報をもとにX線撮影の設定内容を選択し表示する第2のステップと、
    現在表示されているX線撮影の設定内容に対して確認要求を表示する第3のステップと、X線発生装置にX線撮影の準備を要求する第4のステップと、
    前記第4のステップが実行されると現在表示されているX線撮影の設定内容は確認済みであるか未確認であるかを判断する第5のステップと、
    前記第5のステップでX線撮影の設定内容は未確認であると判断した場合、前記X線撮影の設定内容に対する確認要求を表示し、かつX線撮影に対する撮影の許可をロックする第6のステップと、
    前記第6のステップで表示された確認要求に対して確認入力を受け付けると前記撮影の許可のロックを解除する第7のステップと、
    前記第5のステップでX線撮影の設定内容は確認済みであると判断した場合、または前記第7のステップで撮影の許可のロックが解除された場合、X線撮影の許可信号が入力されると前記X線発生装置にX線撮影の実施を指令する第8のステップを備えている粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  8. 前記第2のステップが実行されると前記第3のステップに進み、前記第3のステップで表示された確認要求に対し確認入力を受け付けると前記第4のステップに進むことを特徴とする請求項7に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  9. 前記第1のステップで取得した患者情報をもとに前記対象者がX線撮影の経験者であるか未経験者であるかを判断する第9のステップと、
    前記第1のステップで取得した患者情報をもとに前記対象者に対する最新のX線撮影の設定内容を前記X線発生装置に設定する第10のステップを備えていることを特徴とする請求項7に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  10. 前記第1のステップが実行されると前記第9のステップに進み、
    前記第9のステップでX線撮影の未経験者であると判断した場合は、前記第2のステップに進み、
    前記第9のステップでX線撮影の経験者であると判断した場合は、前記第10のステップに進み、前記第3のステップを実行することを特徴とする請求項9に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  11. 前記第3のステップで確認要求を表示する際、警告音を伴うことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
  12. 前記第3のステップで確認要求を表示する際、振動を伴うことを特徴とする請求項7乃至10のいずれか1項に記載の粒子線治療システムにおけるX線撮影制御方法。
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