JP2014138671A - 放射線治療システム - Google Patents

Abstract

【課題】寝台装置が大きく移動することによって発生する弊害を回避し、放射線治療装置と医用画像撮影装置におけるアイソセンタの位置を共用することによって、より正確、かつ効率的な放射線治療を行うことができる放射線治療システムを提供する。
【解決手段】放射線を用いて患者の治療を行う放射線治療装置１と、放射線治療装置１による治療の際、患者を載置する天板２ａを備える寝台装置２と、寝台装置２を挟んで放射線治療装置１と対向する位置に設置され、寝台装置２に載置された患者を撮影して医用画像を取得する医用画像撮影装置３と、放射線治療装置１及び医用画像撮影装置３を制御する制御装置４と、を備え、医用画像撮影装置３は、医用画像撮影装置３における放射線治療装置１との対向面を放射線治療装置１の放射線照射部１ａにおける医用画像撮影装置３との対向面を越えて放射線治療装置１の本体部１ｂに近接する位置まで移動可能とする。
【選択図】図１

Description

本発明の実施の形態は、放射線治療システムに関する。

放射線治療の際には、放射線の照射が行われる治療対象である患部の正確な位置を把握する必要がある。そのため従来より、ライナック（linac）と言われる放射線治療装置による治療が行われる前に医用画像撮影装置を利用して寝台装置上の患者を撮影し位置の把握に努めている。

但し、患者が何度も寝台装置に上がったり降りたりするとその度に患部の位置がずれてしまう。従って、一旦寝台装置に患者が上がったらそのままの状態で医用画像を撮影し、放射線治療まで行ってしまう方が、たとえ位置ずれが生じてもその補正はしやすく、治療も効率的に行うことができる。また、治療直前画像による照射範囲の調整（ＶＧＲＴ）、治療直前画像による照射線量の調整（ＤＧＲＴ）、適応放射線治療（ＡＲＴ）等の、放射線治療の直前に実施される位置決めを高精細画像を用いて行うに当たっては、医用画像撮影装置を放射線治療装置と同室に設置することが好ましい。

そこで具体的には、放射線治療装置と医用画像撮影装置とが同室内において互いに対向する位置に設置される。そして、両者の間に設置されている患者が乗った１台の寝台装置を水平方向に１８０度回転させることで、医用画像の撮影、及び放射線治療が行われる。（以下の特許文献１参照）

特開２０１２−０３５０７２号公報

しかしながら、医用画像の撮影と放射線治療とにおいて１台の寝台装置を共用することによる不都合が考えられる。

すなわち、放射線治療装置と医用画像撮影装置とは互いに対向する位置に設置されていることから、両者に対応するべく寝台装置は回転可能な１本の昇降部で支えられ、当該昇降部を軸に回転が行われる。寝台装置のこのような構造、動きは、患者がその上に乗ることによって「ダレ」と言われる寝台装置の特に天板が撓む状態を作出する。

天板のダレ（撓み）は、放射線治療装置及び医用画像撮影装置双方におけるアイソセンタ位置に誤差を生じさせることになる。また、寝台装置が回転することで、回転中に患者の位置がずれる可能性もあり、放射線治療の前の準備である位置決め作業に時間が掛かることになる。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、寝台装置が大きく移動することによって発生する弊害を回避し、放射線治療装置と医用画像撮影装置におけるアイソセンタの位置を共用することによって、より正確、かつ効率的な放射線治療を行うことができる放射線治療システムを提供することである。

請求項１に記載の発明の特徴は、放射線治療システムにおいて、放射線を用いて患者の治療を行う放射線治療装置と、放射線治療装置による治療の際、患者を載置する天板を備える寝台装置と、寝台装置を挟んで放射線治療装置と対向する位置に設置され、寝台装置に載置された患者を撮影して医用画像を取得する医用画像撮影装置と、放射線治療装置及び医用画像撮影装置を制御する制御装置と、を備え、医用画像撮影装置は、医用画像撮影装置における放射線治療装置との対向面を放射線治療装置の放射線照射部における医用画像撮影装置との対向面を越えて放射線治療装置の本体部に近接する位置まで移動可能とする。

実施の形態における放射線治療システムの構成を示す全体図である。 実施の形態における放射線治療装置の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態における寝台装置の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態における医用画像撮影装置の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態における制御装置の内部構成を示すブロック図である。 実施の形態における放射線治療の大きな流れを示すフローチャートである。 実施の形態における放射線治療が実施される直前の準備の流れを示すフローチャートである。 実施の形態において医用画像撮影装置が移動することに伴って放射線治療装置の放射線照射部が上昇した状態を示す全体図である。 実施の形態の放射線照射部の昇降部において放射線照射部を本体部に固定する固定具の動作を説明する説明図である。 実施の形態の放射線照射部の昇降部において放射線照射部を本体部に固定する固定具の動作を説明する説明図である。 実施の形態の放射線照射部の昇降部における他の固定具の例を示す説明図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、実施の形態における放射線治療システムＳの構成を示す全体図である。放射線治療システムＳは、放射線治療装置１と、患者が横臥等する寝台装置２と、寝台装置２を挟んで放射線治療装置１と対向する位置に設置される医用画像撮影装置３と、少なくとも放射線治療装置１及び医用画像撮影装置３を制御する制御装置４とを備える。

なお、寝台装置２については、制御装置４による制御を受けない、つまり何らの駆動もされない寝台装置であっても良く、或いは、制御装置４による制御を受けて、例えば図１に示すＹ方向に移動可能とされている寝台装置であっても良い。

これらの放射線治療装置１、寝台装置２、及び医用画像撮影装置３は、同じ室内の同一平面に設置されている。一方、制御装置４については、これら各装置と同室であっても、或いは、別の室内に設置されていても良い。また、放射線治療装置１及び医用画像撮影装置３の各位置は、上述したように、放射線治療装置１と医用画像撮影装置３とが互いに対向する位置に設置されている。従って、例えば、後述する放射線治療装置１の放射線照射部１ａの前面１ｘ（以下、「対向面１ｘ」と表わす）は、医用画像撮影装置３の架台３ｅの前面３ｘ（以下、「対向面３ｘ」と表わす）と互いに対向して位置することになる。

また、放射線治療装置１と医用画像撮影装置３との間に寝台装置２が設置され、かつ、寝台装置２の少なくとも天板２ａは、医用画像撮影装置３の架台３ｅの内部を貫通するように設置されている。

放射線治療装置１は、放射線を用いて患者の治療を行う装置である。具体的には、絞りによって形成される照射野により放射線の照射量を調整し、患者の治療部位を消滅または縮小させる治療を行う。放射線治療装置１は、放射線の発生口部分に絞り（コリメータ）を設置し、当該絞りによって後述する治療計画に基づく放射線の照射形状や線量分布を実現する。また、絞りとしては、複数の可動リーフにより複雑な腫瘍の形状に対応した線量分布を形成することができるマルチリーフコリメータも使用される。

放射線治療装置１は、図１に示すように、実際に患者に対して放射線を照射する放射線照射部１ａと、当該放射線照射部１ａを支える本体部１ｂと、放射線照射部１ａと本体部１ｂとを支持する支持部１ｃとから構成される。また、放射線照射部１ａ及び本体部１ｂと支持部１ｃとは回転部１ｄによって連結されている。この回転部１ｄは、支持部１ｃはそのままにＸ軸方向を回転軸として放射線照射部１ａ及び本体部１ｂを回転させる。さらに、放射線照射部１ａと本体部１ｂとは通常は互いに連結されているが、後述するように、医用画像撮影装置３の移動に伴って、医用画像撮影装置３との接触を避けるべく、放射線照射部１ａは本体部１ｂから離間して上昇、下降するようにＹ軸方向に移動して待避することが可能とされている。

図２は、実施の形態における放射線治療装置１の内部構成を示すブロック図である。
放射線治療装置１は、放射線源１１と、高電圧電源１２と、絞り１３と、絞り駆動装置１４と、回転駆動装置１５と、治療コントローラ１６とから構成される。

放射線源１１は、供給される管電圧に応じた放射線を発生させる。高電圧電源１２は、当該放射線源１１に対して、放射線の照射に必要な電力を供給する。

絞り１３は、放射線源１１から照射される放射線の照射範囲を調整する。また、絞り駆動装置１４は、絞り１３の駆動を司り、設定される照射範囲となるように絞り１３を調整する。従って、絞り駆動装置１４による駆動制御によって、放射線の照射範囲を変更することができる。

回転駆動装置１５は、支持部１ｃと本体部１ｂ（放射線照射部１ａ）との連結部である回転部１ｄを回転中心として本体部１ｂ（放射線照射部１ａ）を回転させる機構を備えた装置である。

治療コントローラ１６は、図２にはその内部構成を図示していないが、少なくともＣＰＵ及びメモリから構成される。治療コントローラ１６自体は、後述する制御装置４による制御を受けている。治療コントローラ１６は、高電圧電源１２、絞り駆動装置１４、回転駆動装置１５の制御を行う。これらの制御を行うことで対象となる患者への放射線の照射を実行させるとともに、得られた情報を制御装置４へと送る。

なお、図２においては表示の都合上、そのように示していないが、一般的に高電圧電源１２、絞り駆動装置１４は放射線照射部１ａに、回転駆動装置１５及び治療コントローラ１６については、支持部１ｃにそれぞれ設けられている。但し、もちろんこれらの各装置が放射線治療装置１のいずれの部分に設けられているかは任意に設定することができる。

寝台装置２は、放射線治療装置による治療の際、患者を載置する寝台である。図３は、実施の形態における寝台装置２の内部構成を示すブロック図である。寝台装置２は、天板２ａと当該天板２ａを少なくともＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びＺ軸方向に移動させる天板駆動装置２ｂとから構成される。患者Ｍが放射線治療装置１にて放射線治療を受ける場合、或いは、医用画像撮影装置３によって医用画像が撮影される場合、患者Ｍが天板２ａの上に横臥等することになり、天板２ａに直接接する。

天板駆動装置２ｂは、寝台コントローラ２ｃによる制御を受けて、上述したように天板２ａを六軸方向に必要量移動させる。但し、天板２ａはこのように必要量移動させることができるが、本発明の実施の形態における寝台装置２そのものは移動しない。天板２ａは、図１に示すように、医用画像撮影装置３の架台３ｅの内部を貫通するように設置されている。

寝台コントローラ２ｃは、図３にはその内部構成を図示していないが、少なくともＣＰＵ及びメモリから構成される。寝台コントローラ２ｃ自体は、後述する制御装置４による制御を受けている。寝台コントローラ２ｃは、天板駆動装置２ｂの制御を行う。この制御を行うことで放射線の照射に当たってより良い位置に患者Ｍを載置することができる。一方で、寝台コントローラ２ｃから得られた天板２ａに位置情報等は制御装置４へ送られる。

なお、放射線治療装置１と寝台装置２との位置関係については、本発明の実施の形態においては、アイソセンタ角度を０度とする位置に配置される。ここで「アイソセンタ」とは、放射線治療装置１から照射される放射線の全ての線束の集中する点のことである。また、「アイソセンタ角度」とは、放射線治療装置１と寝台装置２との角度である。すなわち、放射線治療装置１と寝台装置２とをそれらの接地面上部、つまり真上から両者を俯瞰した場合に、アイソセンタの位置を軸として寝台装置２（天板２ａ）が左右に振れる角度のことである。

上述したように、本発明の実施の形態においては、当該アイソセンタ角度を０度、すなわち、寝台装置２の長辺が放射線治療装置１の回転軸と平行となるように設置されている。天板２ａが医用画像撮影装置３の架台３ｅ内部を貫通するように寝台装置２が設置されていることからも放射線治療装置１と寝台装置２との位置関係はこのようになる。従って寝台装置２（天板２ａ）は、アイソセンタ角度が０度に固定され、これ以外上述した６軸方向にのみ移動することができる。

なお、本願発明の実施の形態における寝台装置２は、寝台コントローラ２ｃを介して、例えば天板駆動装置２ｂが天板２ａを移動させることが可能なように構成されているが、上述したように、各部が固定されていずれの箇所も移動しないように構成されている寝台装置を用いても構わない。

医用画像撮影装置３は、放射線治療装置による放射線の正確な照射位置を特定する医用画像を撮影する装置である。医用画像撮影装置３としては、例えば、Ｘ線ＣＴ装置（computed tomography：コンピュータ断層撮影装置）や、磁気共鳴診断装置（ＭＲＩ：magnetic resonance imaging）等が該当する。本発明の実施の形態における放射線治療システムＳにおいては、医用画像撮影装置３としてＸ線ＣＴ装置を採用していることから、以下においては医用画像撮影装置３を適宜Ｘ線ＣＴ装置３として説明する。

図１に示すように、医用画像撮影装置３は、放射線治療装置１と寝台装置２と同一平面に設置されている。また、医用画像撮影装置３は、寝台装置２を挟んで放射線治療装置１と対向する位置に設置されている。従って、放射線治療装置１の放射線照射部１ａにおける対向面１ｘと医用画像撮影装置３の架台３ｅにおける対向面３ｘとは互いに対向する位置にある。

さらに医用画像撮影装置３の架台３ｅに設けられているトンネル状の開口の内部（図１においては破線で示している）を寝台装置２の天板２ａが貫通している。上述したように、寝台装置２は、少なくともその長辺の両端に脚部が設けられていることから、医用画像撮影装置３は、寝台装置２を支持する脚部の間をＸ軸方向のみに移動可能とされている。

このように医用画像撮影装置３はＸ軸方向に移動することから、対向する位置に設置されている放射線治療装置１に近づいていくことも可能である。詳細は後述するように、放射線治療装置１の放射線照射部１ａは必要に応じて本体部１ｂから離間してＹ軸方向に上昇させることが可能である。そこで、医用画像撮影装置３が放射線治療装置１に近づくことで対向面１ｘ及び対向面３ｘが互いに近づき、さらには対向面１ｘの位置を越えて対向面３ｘが本体部１ｂに近接することで、放射線治療装置１のアイソセンタの位置を医用画像撮影装置３においても共有する（同じアイソセンタの位置を医用画像の撮影の際利用する）ことができる。

なお、本発明の実施の形態における医用画像撮影装置３は、常に天板２ａが架台の開口を貫通していること以外は、通常の医用画像撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）３である。従って、Ｘ線ＣＴ装置３が通常備えている機能は当然のことながら備えている。例えば、天板２ａが架台を貫通している状態であっても、可能な角度で架台３ｅをチルトさせることは可能である。

図４は、実施の形態における医用画像撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）３の内部構成を示すブロック図である。Ｘ線ＣＴ装置３は、患者Ｍに関するＸ線の透過データを生成する。Ｘ線ＣＴ装置３において得られた透過データは、後述する制御装置４に送信され、制御装置４において透過データを基に投影データを生成して再構成画像（医用画像）の生成、表示を行う。

Ｘ線ＣＴ装置３は、Ｘ線管（Ｘ線源）３ａと、絞り３ｂと、Ｘ線検出器３ｃと、ＤＡＳ（Data Acquisition System）３ｄと、架台３ｅと、高電圧電源３ｆと、絞り駆動装置３ｇと、架台駆動装置３ｈと、撮影コントローラ３ｉとから構成されている。

Ｘ線管３ａは、高電圧電源３ｆから供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることによってＸ線を発生させ、Ｘ線検出器３ｃに向けて照射する。Ｘ線管３ａによって照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。

絞り３ｂは、絞り駆動装置３ｇによってＸ線管３ａから照射されるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する。これによって、スライス方向のＸ線の照射範囲を任意の向きに変更することができる。

Ｘ線検出器３ｃは、Ｘ線管３ａから照射され、患者Ｍを透過したＸ線を検出する。Ｘ線検出器３ｃは、例えば、チャンネル方向に複数、及び列（スライス）方向に単一の検出素子を有する１次元アレイ型の検出器であっても良い。または、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数、及び、列方向に複数の検出素子を有する２次元アレイ型の検出器であっても良い。

ＤＡＳ３ｄは、Ｘ線検出器３ｃを構成する各Ｘ線検知素子が検知する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ３ｄからの出力データは、撮影コントローラ３ｉを介して制御装置４に送信される。

架台３ｅは、Ｘ線を患者Ｍに照射し透過したＸ線を検出する。そのため、患者Ｍ（天板２ａ）の進入及び退出を可能とするため、架台３ｅの中央にトンネル状の開口３ｌが設けられている。また架台３ｅは、その内部にＸ線管３ａ、絞り３ｂ、Ｘ線検出器３ｃ及びＤＡＳ３ｄを一体として保持する。ここでＸ線管３ａとＸ線検出器３ｃとは、架台３ｅ内において互いに対向する位置に配置される。さらに架台３ｅは、Ｘ線管３ａ、絞り３ｂ、Ｘ線検出器３ｃ及びＤＡＳ３ｄを一体としてその回転中心にいる患者Ｍの周りを回転することで撮影を行う。

なお、図４に示すように、架台３ｅの回転軸と平行な方向をＸ軸方向、当該Ｘ軸方向にそれぞれ直交する平面をＹ軸方向、Ｚ軸方向とする。そして特にＸ線ＣＴ装置３の設置面Ｇと直交する方向をＹ軸方向とする。

高電圧電源３ｆは、撮影コントローラ３ｉによる制御を受けて、Ｘ線管３ａからのＸ線の照射に必要な電力をＸ線管３ａへと供給する。

絞り駆動装置３ｇは、絞り３ｂにおけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する機構を備える。絞り駆動装置３ｇは、撮影コントローラ３ｉによる制御を受けて照射範囲の調整を行う。

架台駆動装置３ｈは、撮影コントローラ３ｉによる制御を受けて、架台３ｅがその内部に保持する機器の位置関係を維持したまま、架台３ｅの開口３ｌ内において天板２ａ上にいる患者Ｍの周りを回転するよう、架台３ｅを回転させる。

制御装置４は、図１に示すように、放射線治療装置１、寝台装置２、及び医用画像撮影装置３と電気的に接続され、各機器からフィードバックされる情報に基づいて、或いは、新たに入力される情報に基づいて各機器を駆動制御する。なお、図１においては、制御装置４は各機器とともに示されているが、必ずしもこれら各機器と同室に設置されなくとも良く、例えば、放射線治療装置１等が設置される部屋に隣接した部屋等に設置されていても良い。

図５は、制御装置４の内部構成を示すブロック図である。制御装置４として様々な装置が考えられるが、例えばパソコンやワークステーション、或いは、携帯情報端末であっても良い。また、制御装置４自体が、例えば、病院情報管理システム（ＨＩＳ：Hospital Information System）、放射線部門情報管理システム（ＲＩＳ：Radiological Information System）、医用画像管理システム（ＰＡＣＳ：Picture Archiving Communication System）といった医療機関内に構築された各種管理システムの一部を構成するようにされていても良い。

制御装置４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４ａと、ＲＯＭ(Read Only Memory)４ｂと、ＲＡＭ（Random Access Memory）４ｃ及び入出力インターフェイス４ｄがバス４ｅを介して接続されている。入出力インターフェイス４ｄには、入力部４ｆと、表示部４ｇと、通信制御部４ｈと、記憶部４ｉと、リムーバブルディスク４ｊと、駆動部制御部４ｋとが接続されており、駆動部制御部４ｋによって放射線治療装置１、寝台装置２、医用画像撮影装置３の各駆動部の駆動が制御される。また、撮影された患者の内部情報を基に生成される医用画像を利用して放射線治療の際の患者の位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部１０も入出力インターフェイス４ｄに接続されている。

ＣＰＵ４ａは、入力部４ｆからの入力信号に基づいてＲＯＭ４ｂから、例えば放射線治療装置１や医用画像撮影装置３を起動するためのブートプログラムを読み出して実行し、記憶部４ｉに格納されている各種オペレーティングシステムを読み出す。またＣＰＵ４ａは、入力部４ｆや入出力インターフェイス４ｄを介して、図５において図示していない外部機器からの入力信号に基づいて各種装置の制御を行う。

さらにＣＰＵ４ａは、ＲＡＭ４ｃや記憶部４ｉ等に記憶されたプログラム及びデータを読み出してＲＡＭ４ｃにロードするとともに、ＲＡＭ４ｃから読み出されたプログラムのコマンドに基づいて、医用画像を生成したり、或いは、生成された当該医用画像を用いて放射線治療を行う際の患者Ｍ（患部）の位置の特定を行う等、一連の処理を実現する処理装置である。

入力部４ｆは、制御装置４の操作者が各種の操作を入力するキーボード、ダイヤル等の入力デバイスにより構成されており、操作者の操作に基づいて入力信号を作成しバス４ｅを介してＣＰＵ４ａに送信される。また、制御装置４には、キーボード等だけでなく専用の操作パネルが設けられている場合もあり、その場合には操作パネル上の入力デバイスを介して操作画面（後述する表示部）に対する操作を行うこともできる。

表示部４ｇは、例えば液晶ディスプレイであり、例えばＣＰＵ４ａからバス４ｅを介して出力信号を受信し、放射線治療を行うに当たって撮影された医用画像から把握できる位置ずれ量や当該位置ずれ量を基に行われる補正等、ＣＰＵ４ａの処理結果等を表示する手段である。

通信制御部４ｈは、ＬＡＮカードやモデム等の手段であり、制御装置４をインターネットやＬＡＮ等の図示しない通信ネットワークに接続することを可能とする手段である。通信制御部４ｈを介して通信ネットワークと送受信したデータは入力信号または出力信号として、入出力インターフェイス４ｄ及びバス４ｅを介してＣＰＵ４ａに送受信される。

記憶部４ｉは、半導体や磁気ディスクで構成されており、ＣＰＵ４ａで実行される医用画像生成プログラムや位置ずれ量を算出するプログラム等が記憶されている。

リムーバブルディスク４ｊは、光ディスクやフレキシブルディスクのことであり、ディスクドライブによって読み書きされた信号は、入出力インターフェイス４ｄ及びバス４ｅを介してＣＰＵ４ａに送受信される。

位置ずれ量算出部１０は、患者Ｍに対する放射線治療が実施される前に行われるアイソセンタの位置を利用した位置合わせにおける患者Ｍ（患部）の位置ずれ量を算出する。算出された位置ずれ量は、その補正に利用され当該位置ずれ量の分だけ、例えば天板２ａを移動させることで適切な位置に患者Ｍ（患部）を位置させる。

次に患者Ｍに対して実施される放射線治療の前に行われる準備（位置合わせ）の流れについて、以下、説明する。図６は、実施の形態における放射線治療の大きな流れを示すフローチャートである。また、図７は、実施の形態における放射線治療が実施される直前の準備の流れを示すフローチャートである。

放射線治療が行われる際には、患部の特定、把握、或いは、当該患部に対してどのように放射線を照射させるのか、といった綿密な準備が必要である。この準備の結果は、治療計画として策定され（ＳＴ１）、実際の放射線治療はこの治療計画を基に行われる。

治療計画が策定される際には、医用画像撮影装置を利用してその基となる医用画像が撮影される。この医用画像は治療計画を策定するに当たって使用される画像であり、放射線治療の当日に位置ずれを補正するために使用される画像ではない。従って、当該医用画像の撮影は、放射線治療システムＳの医用画像撮影装置３を使用せずとも、別の医用画像撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）を利用することができる。また、治療計画の策定は実際の放射線治療に先だって行われることから、放射線治療が実施される日よりも前に行われることになる。

放射線治療が実施される当日には、治療開始前に準備を行い（ＳＴ２）、実際に患部に放射線が照射される前にその照射位置を患者Ｍ上（その内部）において特定する必要がある。この場合、体表にマーキングが施された患者Ｍに対して実際に放射線治療が行われるのと同じ体勢を天板２ａ上でとってもらう。その状態を医用画像撮影装置３で２度撮影して位置ずれを算出し、その位置ずれ量を補正することで放射線治療を開始する。具体的な流れは以下の通りである。

まず、寝台装置２に載る患者Ｍに合わせて寝台装置２を駆動し、その位置を調整する（図７のＳＴ１１）。

その上で、医用画像撮影装置３を用いて位置決め用の医用画像を撮影する（ＳＴ１２）。撮影された医用画像は、制御装置４に送信されて、位置決めを行う際に利用するレファレンス画像として構成される（ＳＴ１３）。この位置決め用の医用画像（レファレンス画像）は、この後再度医用画像撮影装置３を用いてアイソセンタの位置にて撮影される医用画像と合わせて用いることによって、患者Ｍの寝台装置２（天板２ａ）上での位置ずれ量を把握し、この位置ずれを補正するために利用される。その意味で、当該レファレンス画像は、位置ずれを把握、補正するための基本的な情報を持つ画像ということになる。

次に、放射線治療装置１のアイソセンタの位置にて医用画像撮影装置３による撮影を行うべく、医用画像撮影装置３を移動させる。ただ、図１に示すように、このままＸ軸方向に放射線治療装置１に向かって移動させると、放射線治療装置１の放射線照射部１ａに接触してしまう。そこで、医用画像撮影装置３の移動に先立って、放射線治療装置１の放射線照射部１ａを本体部１ｂから離間、上昇させて待避させる（ＳＴ１４）。

ここで放射線治療装置１のアイソセンタの位置にて医用画像撮影装置３による撮影を行うには、以下の理由からである。すなわち、当該アイソセンタの位置で撮影される医用画像を用いて位置ずれを把握することができれば、実際の放射線治療を実施するに当たって、より正確な位置を把握することができる。特に放射線治療においては当該放射線を照射する位置の把握が何より重要であり、当該位置の把握を行う際に医用画像撮影装置３で撮影された、例えばＸ線ＣＴ画像を用いることができれば、鮮明な画像を利用することができるため、より良い準備が行える。

図８は、実施の形態において医用画像撮影装置３が移動することに伴って放射線治療装置１の放射線照射部１ａが上昇した状態を示す全体図である。

上述したように、医用画像撮影装置３が放射線治療装置１のアイソセンタの位置（図８においては、「×」印で示す位置）において医用画像の撮影を行おうとすると、どうしても放射線治療装置１の放射線照射部１ａの下、すなわち放射線が照射される位置に移動しなければならない。一方で、放射線治療装置１と医用画像撮影装置３との大きさの関係では、両者そのままの状態ではアイソセンタの位置に医用画像撮影装置３を配置することは不可能である。

そこで、本発明の実施の形態においては、放射線治療装置１の放射線照射部１ａを本体部１ｂから上方に離間させて移動させることによって、医用画像撮影装置３との接触を回避することとしている。具体的には、図８に示すように、本体部１ｂには、医用画像撮影装置３を待避するために上昇する放射線照射部１ａを支持する支柱１ｅ１を含む昇降部１ｅが設けられている。医用画像撮影装置３が放射線治療装置１に近づくように移動する場合には、本体部１ｂに設けられている支柱１ｅ１を伸ばして放射線照射部１ａを上昇させるとともに、医用画像撮影装置３と接触（干渉）しない位置に放射線照射部１ａを保持しておく。

このように、放射線照射部１ａを上昇させて待避させることで、放射線照射部１ａと医用画像撮影装置３とが接触することを回避することができる。従って、この状態では、医用画像撮影装置３の架台３ｅにおける対向面３ｘは放射線治療装置１の放射線照射部１ａにおける対向面１ｘを越えて本体部１ｂに近接した位置にある。医用画像撮影装置３を放射線治療装置１との位置関係において上述、及び、図８に示すような位置に配置することによって、医用画像撮影装置３の撮影領域（図８において一点鎖線で示される領域）内にアイソセンタを含めることができる。

本発明の実施の形態においては、本体部１ｂから上部に放射線照射部１ａを持ち上げる機構として昇降部１ｅを設けている。例えば、当該昇降部１ｅは、本体部１ｂの四隅に設けられており、それぞれ、実際に伸縮して放射線照射部１ａを上昇、下降させる支柱１ｅ１と、放射線照射部１ａと本体部１ｂとが固定されて連結されている場合に支柱１ｅ１を格納する格納部１ｅ２とから構成されている。

また、支柱１ｅ１が伸びることで放射線照射部１ａが上昇し、縮めることで放射線照射部１ａが下降する場合、例えば、本体部１ｂの内部に支柱１ｅ１を伸ばす機構が収納されている。例えば、チェーンがモータの駆動制御により回転することで、支柱１ｅ１を伸縮させることができる。但し、いずれの機構を採用して支柱１ｅ１を伸縮させるかについては、任意である。

なお、上述したようにここでは放射線照射部１ａの上昇を行う機構として、昇降部１ｅが伸びる機構を用いた例を挙げて説明したが、放射線照射部１ａを上昇させる機構はどのようなものであっても構わない。例えば、パンタグラフを利用する、或いは、放射線治療装置１が設置されている部屋の天井に引き上げ機構が設けられており、放射線照射部１ａを引き上げることで結果として医用画像撮影装置３の移動から放射線照射部１ａを待避させる構成であっても良い。

放射線治療装置１の放射線照射部１ａを上昇させて待避させる動作が終了した後、医用画像撮影装置３をアイソセンタの位置まで移動させる（ＳＴ１５）。なお、ここでは、放射線治療装置１の放射線照射部１ａを上昇させて待避させてから医用画像撮影装置３を移動させているが、医用画像撮影装置３が所定の位置に移動する前に放射線照射部１ａの待避が完了していれば両者の動作が同時に行われても良い。

そして寝台装置２（天板２ａ）に載っている患者Ｍの体表に書かれたマーキングを基に医用画像の撮影の準備を行う（ＳＴ１６）。ここでの準備は、医用画像撮影装置３を用いて医用画像を撮影する際に通常行われる準備である。

準備が終了すると、アイソセンタの位置を利用して医用画像の撮影を行う（ＳＴ１７）。ここで撮影された医用画像は、上述したように放射線治療を行う際に放射線の照射の対象となる患部との関係でどのくらいの位置ずれ量があるかを把握するためにリファレンス画像とともに用いられる。

医用画像の撮影が終了した後、医用画像撮影装置３を再度Ｘ軸方向に移動させて、例えば、図１に示すような位置まで医用画像撮影装置３を戻す（待避させる）（ＳＴ１８）。そして放射線治療装置１の放射線照射部１ａを本体部１ｂに向けて下降させ、両者を固定する（ＳＴ１９）。

ここで放射線照射部１ａと本体部１ｂとの固定は、以下に説明するように確実な固定が求められる。放射線治療装置１は、その治療の方法によっては、放射線照射部１ａ及び本体部１ｂは回転部１ｄを軸として回転される。しかも両者は医用画像撮影装置３からの待避のために放射線照射部１ａが本体部１ｂとの間で上昇、下降を行う。

従って、放射線照射部１ａと本体部１ｂとが確実にしかも強固に固定（連結）されていなければ、放射線治療の際に放射線照射部１ａ及び本体部１ｂが回転した際に放射線の照射位置がずれてしまう。そこで、医用画像撮影装置３を待避させた後、放射線照射部１ａを本体部１ｂと連結できる位置にまで下降させ、両者を固定（連結）させる。

図９ないし図１１は、実施の形態の放射線照射部１ａの昇降部１ｅにおいて放射線照射部１ａを本体部１ｂに固定する固定具５の動作を説明する説明図である。なお、図９及び図１０においては、支柱１ｅ１の伸縮によって昇降する放射線照射部１ａの記載を省略している。また、本体部１ｂの四隅に設けられている昇降部１ｅの全容を見せるために、本体部１ｂの該当部分を切り欠いて示している。

図９では、支柱１ｅ１が格納部１ｅ２から出ており、未だ支柱１ｅ１が伸びている状態を示している。一方、格納部１ｅ２には孔Ｈが設けられており、当該孔Ｈに固定具５が嵌ることで放射線照射部１ａと本体部１ｂとが固定される。図９に示す状態では、支柱１ｅ１が伸びた状態にあるので、当然固定具５は格納部１ｅ２から離れており、いわばロックが解除された状態にある。従って、固定具５は、格納部１ｅ２から離れた位置にある。固定具５の先端から伸びている矢印は、この矢印の向きに固定具５が移動して格納部１ｅ２に嵌め込まれることによって、放射線照射部１ａと本体部１ｂとが固定されることを示している。

図１０においては、支柱１ｅ１が格納部１ｅ２に格納されている状態が示されている。この状態は、例えば、図１に示すように放射線照射部１ａと本体部１ｂとが互いに接触し、連結、固定されている状態である。固定具５は、図９に示す矢印の向きに移動することによって格納部１ｅ２に嵌り、もって放射線照射部１ａと本体部１ｂとが連結、固定される。

なお、固定具５を利用して放射線照射部１ａと本体部１ｂとを連結、固定する際、固定具５の移動については、例えば、制御装置４からの制御信号を受けた、図示しない駆動装置によって移動されるように構成されていても良い。或いは、放射線治療システムＳを運用する者によって固定具５が嵌め込まれることで固定されても良い。

また、図９及び図１０に示す固定具５の先端は円錐状で示されているが、固定具５の形状は放射線照射部１ａ及び本体部１ｂが確実に連結、固定される状態が作出されるのであれば、どのような形状を採用しても構わない。

図１１は、放射線照射部１ａと本体部１ｂとの連結、固定の別の方法を示す図である。ここでは、放射線照射部１ａの四隅に突起５ａが設けられており、一方、本体部１ｂには、突起５ａが嵌め込まれる孔５ｂが設けられている。放射線照射部１ａが下降してくるときに、突起５ａが孔５ｂに嵌め込まれることによって、放射線照射部１ａは本体部１ｂと連結される。しかも突起５ａが孔５ｂに嵌め込まれた後に、例えば、突起５ａの凹み５ａ１に孔５ｂ内に設けられているリング（図示せず）が嵌め込まれることによってより強固に放射線照射部１ａと本体部１ｂとが固定される。

以上説明したような方法により放射線照射部１ａと本体部１ｂとは連結固定される。これにより、放射線治療において本体部１ｂが回転しても放射線照射部１ａがぐらつくことはない。また、放射線照射部１ａと本体部１ｂとの連結、固定の方法については、上述した２つの方法以外にも採用可能であることはもちろんである。

医用画像撮影装置３によって撮影された医用画像と制御装置４の位置ずれ量算出部１０において既に撮影されているリファレンス画像とは、フュージョン処理がされる（ＳＴ２０）。すなわち、リファレンス画像と医用画像とを重複して制御装置４の表示部４ｇに表示させることによって、両者のずれが明らかになる。そこで、位置ずれ量算出部１０では、両者から把握できる位置ずれ量を算出する（ＳＴ２１）。

算出された位置ずれ量は、放射線治療を行うに当たって、患者Ｍの位置を補正するのに利用される。すなわち、当該位置ずれ量に基づいて天板２ａ移動させて放射線治療装置１のアイソセンタの位置に合わせる（ＳＴ２２）。これによって、放射線治療装置１を利用した放射線治療を適切に実施することが可能となる。

天板２ａを移動させて患者Ｍの位置ずれを補正することで、放射線治療の準備が全て整ったことになる。そこで、次に策定された治療計画に基づいて実際の治療が開始される（図６のＳＴ３）。さらに治療後に治療計画通りの効果が現われているか否かを確認し（ＳＴ４）、予定されていた効果が現われている場合には、ここで放射線治療は終了となる。一方、治療計画に沿った結果が出ていない場合には（ＳＴ４のＮＯ）、治療が続行される。

以上説明した通り、寝台装置を挟んで放射線治療装置と医用画像撮影装置とが対向して設置されている場合に、寝台装置を回転させずに医用画像撮影装置の移動に伴って、放射線治療装置の待避動作を行うことによって、寝台装置が大きく移動することによって発生する弊害を回避し、放射線治療装置と医用画像撮影装置におけるアイソセンタの位置を共用することによって、より正確、かつ効率的な放射線治療を行うことができる放射線治療システムを提供することである。

特に、放射線治療装置の放射線照射部が上方に待避することで、医用画像撮影装置が放射線治療装置のアイソセンタの位置にまで近づき、撮影に当たって当該アイソセンタの位置を共有することができるため、より放射線治療に求められる医用画像が鮮明に取得することが可能となる。このことは、その後の実際の治療において十分かつ、確実な治療を患者に提供することにつながる。

本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１ 放射線治療装置
１ａ 放射線照射部
１ｂ 本体部
１ｃ 支持部
１ｄ 回転部
１ｅ 昇降部
１ｅ１ 支柱
１ｅ２ 格納部
２ 寝台装置
２ａ 天板
３ 医用画像撮影装置
４ 制御装置
５ 固定具

Claims (7)

1. 放射線を用いて患者の治療を行う放射線治療装置と、
   前記放射線治療装置による治療の際、前記患者を載置する天板を備える寝台装置と、
   前記寝台装置を挟んで前記放射線治療装置と対向する位置に設置され、前記寝台装置に載置された前記患者を撮影して医用画像を取得する医用画像撮影装置と、
   前記放射線治療装置及び前記医用画像撮影装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記医用画像撮影装置は、前記医用画像撮影装置における前記放射線治療装置との対向面を前記放射線治療装置の放射線照射部における前記医用画像撮影装置との対向面を越えて前記放射線治療装置の本体部に近接する位置まで移動可能とすることを特徴とする放射線治療システム。
2. 前記医用画像撮影装置は、その撮影領域が前記放射線治療装置の放射線照射のアイソセンタを含む位置となるように移動可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の放射線治療システム。
3. 前記医用画像撮影装置は、前記放射線治療装置の放射線照射の前記アイソセンタと前記医用画像撮影装置のアイソセンタとが一致するように移動可能とされていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線治療システム。
4. 前記寝台装置は、少なくとも前記患者が載置される前記天板が前記医用画像撮影装置の架台内部を貫通しており、前記医用画像撮影装置は、前記天板を前記架台内部に貫通させたまま設置面に沿って移動可能に設置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の放射線治療システム。
5. 前記寝台装置は、その長辺が、前記放射線治療装置の回転軸と平行となるように設置されていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の放射線治療システム。
6. 前記放射線治療装置は、前記医用画像撮影装置が前記アイソセンタの位置に移動する際、前記本体部から前記放射線照射部を離間して上昇させ、前記医用画像撮影装置を待避することで、前記医用画像撮影装置との接触を回避することを特徴とする請求項２ないし請求項５のいずれかに記載の放射線治療システム。
7. 前記本体部と前記放射線照射部とは、前記放射線照射部を前記本体部から離間させて上昇させるまで、及び、前記放射線照射部が下降し再度前記本体部に接した後は、固定具によって互いに固定されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の放射線治療システム。
   
   
   
   

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