JP2017060551A - アイソセンタ評価装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放射線の照射によって撮影される放射線吸収体の画像の信頼性及び精度を高めると共に、アイソセンタのずれの検出精度を高めることができるアイソセンタ評価装置を提供する。
【解決手段】一形態に係るアイソセンタ評価装置１０は、アイソセンタの基準位置を示す基準点に位置合わせされ、回転経路に沿って回転するガントリ又は画像用放射線照射部からの放射線を受ける位置に配置される放射線吸収体１２ｅと、放射線吸収体１２ｅを囲むように形成された本体部１１と、放射線吸収体１２ｅに向かって照射される放射線による放射線吸収体１２ｅの像を記録するフィルム１５を、上記回転経路の内側における本体部１１の複数の箇所に着脱可能に固定するフィルム固定部材１４とを備える。
【選択図】図６

Description

本発明は、所定の回転軸線を中心に回転すると共に治療用の放射線を照射するガントリを備えた放射線照射装置に用いられるアイソセンタ評価装置に関する。

一般的に、アイソセンタとは、ガントリから回転角度（回転位置）ごとに照射される放射線の線束が集中する点を示しており、放射線による治療は、多くの場合、アイソセンタと患部とを一致させた状態で行われる。また、アイソセンタと患部とを一致させない場合であっても、アイソセンタと患部との相対的な幾何学位置を一致させた状態で治療が行われる。特開２０１３−４６７０９号公報には、ガントリ、治療台及び診断用Ｘ線撮影装置を備えた放射線治療装置と、この放射線治療装置で用いられる変位測定用ファントムとが記載されている。この放射線治療装置は、更に、ガントリから照射された治療用Ｘ線を受けてＸ線画像を収集する画像収集手段を備えている。ガントリと画像収集手段は、治療台側に突出するアーム状となっており、所定の回転軸線を中心として共に回転する。

診断用Ｘ線撮影装置は、画像取得用Ｘ線を撮影対象（例えば患者の患部）に照射するＸ線照射部と、撮影対象を通過したＸ線を検出するＸ線検出部とを備えている。Ｘ線照射部及びＸ線検出部も所定の回転軸線を中心として共に回転可能となっている。このＸ線照射部及びＸ線検出部によって、撮影対象が様々な回転角度から撮影される。Ｘ線照射部及びＸ線検出部は、治療台側に突出するアーム状となっている。以上のように、この放射線治療装置では、ガントリからの治療用Ｘ線と、Ｘ線照射部からの画像取得用Ｘ線とが照射される。

また、放射線治療装置が設けられる放射線照射室では、Ｘ軸基準レーザとＹ軸基準レーザとＺ軸基準レーザとが照射され、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸基準レーザの交点が仮想アイソセンタ（基準点）となっている。ここで、前述したガントリの放射線アイソセンタと、診断用Ｘ線撮影装置の画像アイソセンタとが上記の基準点に一致した状態が理想である。しかしながら、実際は、運転操作、地震等の振動又は経年劣化等によって、放射線アイソセンタ及び画像アイソセンタの少なくともいずれかが基準点からずれている場合がある。

前述の変位測定用ファントムは、放射線アイソセンタ及び画像アイソセンタが基準点からどれくらい変位しているかを測定するアイソセンタ評価装置である。この変位測定用ファントムは、Ｘ線吸収体（放射線吸収体）と、放射線吸収体を内部で保持するＸ線透過性の棒状体と、棒状体の表面に十字状に形成されて放射線吸収体の位置を示す指標部とを備えている。この指標部の交点に放射線吸収体が位置している。

この変位測定用ファントムは、放射線治療装置の治療台に載せられた状態で放射線吸収体の位置が基準点に一致するように移動する。このように放射線吸収体の位置を基準点に一致させた状態とした後は、ガントリを回転させて種々の方向から放射線吸収体にＸ線を照射し、画像収集手段で放射線吸収体の画像を取得することによって基準点からの放射線アイソセンタのずれを表示する。また、放射線吸収体の位置を基準点に一致させた状態において、診断用Ｘ線撮影装置のＸ線照射部を回転させて種々の方向から放射線吸収体の画像を取得することにより、基準点からの画像アイソセンタのずれを表示する。

特開２０１３−４６７０９号公報

前述したように、ガントリ及びＸ線照射部等の照射部と、ガントリからの治療用Ｘ線を受ける画像収集手段と、Ｘ線照射部からの画像取得用Ｘ線を受けるＸ線検出部とは、いずれも治療台側に突出するアーム状となっている。また、これらの照射部、画像収集手段及びＸ線検出部は、いずれも重量が大きいので、重力によって、アーム状となった部分の先端が僅かに下に傾くことがある。この傾きが生じている場合、画像収集手段及びＸ線検出部によって得られる画像は、画像収集手段及びＸ線検出部の回転位置の影響を受けることとなるため、信頼性及び精度が低い可能性がある。このように、前述の変位測定用ファントムでは、放射線の照射によって撮影される画像の信頼性及び精度、並びに画像から認識されるアイソセンタのずれの検出精度について改善の余地がある。

本発明は、放射線の照射によって撮影される放射線吸収体の画像の信頼性及び精度を高めると共に、アイソセンタのずれの検出精度を高めることができるアイソセンタ評価装置を提供することを目的とする。

本発明に係るアイソセンタ評価装置は、放射線照射室内で所定の回転軸線を中心に回転経路に沿って回転しながら放射線をアイソセンタに向かって照射する照射部を備えた放射線照射装置に用いられるアイソセンタ評価装置であって、アイソセンタの基準位置を示す基準点に位置合わせされ、照射部からの放射線を受ける位置に配置される放射線吸収体と、放射線吸収体を囲むように形成された本体部と、放射線吸収体に向かって照射される放射線による放射線吸収体の像を記録するフィルムを、回転経路の内側における本体部の複数の箇所に着脱可能に固定するフィルム固定部材と、を備える。

このアイソセンタ評価装置では、所定の回転軸線を中心に回転する照射部からの放射線を受ける放射線吸収体と、放射線から放射線吸収体の像を記録するフィルムを固定するフィルム固定部材とを備えている。従って、このアイソセンタ評価装置では、画像収集手段及びＸ線検出部とは別にフィルムが像を記録しているため、フィルムに記録された像は、画像収集手段及びＸ線検出部に作用する重力や回転位置による影響を受けない。よって、フィルムでは、照射部からの放射線におけるアイソセンタのずれの影響のみを受けた放射線吸収体の像を取得することができ、信頼性及び精度が高い放射線吸収体の画像を取得することができる。従って、フィルムからの画像によって得られるアイソセンタのずれの検出精度を高めることができる。更に、フィルムは、放射線吸収体を囲むように形成された本体部の複数の箇所に着脱可能となっている。よって、本体部に対するフィルムの取付位置を変更することによって、複数の角度からの放射線による放射線吸収体の像を取得することができる。従って、アイソセンタ評価装置そのものの位置を調整しなくても、フィルムの位置を変えるだけで複数の角度における放射線吸収体の像を取得することができる。このように、放射線の照射ごとにアイソセンタ評価装置の位置調整を行う必要がないので、アイソセンタの評価を短時間で効率よく行うことができる。

また、本体部は、複数の空間部を有し、放射線は、空間部を通って放射線吸収体に照射されてもよい。この場合、照射部からの放射線は、空間部を通って放射線吸収体に照射されるので、照射部から放射線吸収体の間に放射線を遮る部材が配置されないようにすることができる。従って、フィルムで放射線吸収体以外の像が写り込むのを回避すると共に、余分な構造物からの散乱線（出力されたＸ線が構造物により散乱した放射線等）による影響を防ぐことができる。よって、フィルムから得られる放射線吸収体の画像の信頼性及び精度を一層高めることができる。

また、フィルムは、放射線の経路における放射線吸収体の下流側に位置する空間部を塞ぐように配置され、フィルム固定部材は、本体部との間でフィルムを挟み込むことによってフィルムを固定してもよい。この場合、放射線が通る空間部をフィルムの貼り付けに転用することができる。すなわち、放射線吸収体から見て一の方向から他の方向に向かって放射線を照射するときには、一の方向に位置する空間部を放射線が通過する通路にすると共に他の方向に位置する空間部にフィルムを貼り付けることができ、放射線吸収体から見て他の方向から一の方向に向かって放射線を照射するときには、他の方向に位置する空間部を放射線が通過する通路にすると共に一の方向に位置する空間部にフィルムを貼り付けることができる。また、フィルム位置固定部は、本体部との間でフィルムを挟み込むことによってフィルムの位置を固定しているので、固定したフィルムの位置ずれを抑制することができる。

本発明によれば、放射線の照射によって撮影される放射線吸収体の画像の信頼性及び精度を高めると共に、アイソセンタのずれの検出精度を高めることができる。

実施形態に係るアイソセンタ評価装置が適用される放射線照射装置及び放射線照射室の一例を示す斜視図である。 基準レーザを示す斜視図である。 （ａ）は、放射線アイソセンタを示す図である。（ｂ）は、画像アイソセンタを示す図である。 実施形態に係るアイソセンタ評価装置を示す斜視図である。 図４のアイソセンタ評価装置の側面図である。 （ａ）は、図４のアイソセンタ評価装置を示す平面図である。（ｂ）は、図４のアイソセンタ評価装置を示す側面図である。 図４のアイソセンタ評価装置の放射線吸収体付近を拡大させた斜視図である。 フィルムによる放射線吸収体の像の取得を模式的に説明する図である。 （ａ）は、フィルムから取得される放射線吸収体の画像の一例を示す図である。（ｂ）は、（ａ）の画像における画像処理の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係るアイソセンタ評価装置の実施形態について詳細に説明する。最初に、実施形態に係るアイソセンタ評価装置１０が適用される放射線照射装置１について図１を参照しながら説明する。放射線照射装置１は、治療用の直線加速器を備えており、この直線加速器はリニアックとも称される。

図１に示されるように、放射線照射装置１は、治療台２と、ガントリ３と、放射線撮影装置４と、回転装置５と、画像収集手段６とを備えている。放射線照射装置１は、例えば患者の体内に位置するがん細胞（がん組織）を死滅させる等、患者の患部に所定量の放射線を照射して治療を行う。具体的には、ガントリ３が水平方向に伸びる所定の回転軸線Ａを中心として回転しながら治療用放射線Ｌ１を患部に照射して治療を行う。この放射線照射装置１は放射線照射室Ｒ内に設けられている。

以下では、説明の便宜上、「前」、「後」、「上」、「下」、「左」及び「右」と方向を定めて説明を行う。まず、鉛直上下方向を上下方向とし、回転軸線Ａが伸びる方向を前後方向とし、上下方向及び前後方向に直交する方向を左右方向とする。これらの方向は、単に説明の便宜上のものであって、本発明の範囲を限定するものではない。

治療台２は、放射線治療を受ける患者を寝かせて患者の位置を固定させ、放射線治療を実施するための寝台である。治療台２は、アイソセンタ評価装置１０が載置される載置台でもある。治療台２は、ガントリ３及び放射線撮影装置４に対する相対位置を調整可能となっている。具体的には、治療台２は、前後左右上下方向それぞれへの直線移動が可能になっていると共に、放射線照射室Ｒの床面Ｆに設けられた円形状の回転部２ａの外周に沿って水平面上で１８０度回転可能となっている。

ガントリ３は、患部に照射する治療用放射線Ｌ１を発生させ、治療台２の上に横たわっている患者の患部に向けて治療用放射線Ｌ１を照射する。治療用放射線Ｌ１の照射野は、例えば一辺が１ｃｍ〜４０ｃｍである矩形状となっており、この照射野の大きさは疾患の大きさに応じて適宜変更することが可能である。治療用放射線Ｌ１は例えばＸ線である。ガントリ３は、治療用放射線Ｌ１を照射する照射ヘッド３ａを備えており、照射ヘッド３ａには治療用放射線Ｌ１の照射野を決定するコリメータが設けられている。照射ヘッド３ａは、例えば上下方向に伸びる軸線回りに回転可能となっている。

放射線撮影装置４は、例えば患者のレントゲン写真を撮影する。放射線撮影装置４は、患者に対して放射線治療を実施する前に放射線撮影を行う装置である。この放射線撮影装置４で取得した画像を用いて骨等の体内構造の位置を確認しながら行う放射線治療は画像誘導放射線治療（ＩＧＲＴ：Image Guided Radiation Therapy）と称される。放射線照射装置１ではこのＩＧＲＴを行うことが可能である。

放射線撮影装置４は、画像用放射線照射部４ａと、画像用放射線検出部４ｂとを備えている。画像用放射線検出部４ｂは例えばフラットパネルディテクタである。画像用放射線照射部４ａ及び画像用放射線検出部４ｂはガントリ３に対して前後左右に移動自在なアーム形状となっており、画像用放射線照射部４ａと画像用放射線検出部４ｂとが対向した状態で画像用放射線照射部４ａから画像用放射線検出部４ｂに向かって画像用放射線Ｌ２が照射される。画像用放射線Ｌ２は例えばＸ線である。また、画像用放射線Ｌ２の照射方向は、治療用放射線Ｌ１の照射方向と直交している。

患者の患部の撮影時には、画像用放射線照射部４ａから患部に向かって画像用放射線Ｌ２が照射され、画像用放射線Ｌ２が患者の体内を通過して画像用放射線検出部４ｂで検出されることによって、画像用放射線検出部４ｂが患者の骨構造画像を取得する。このように骨構造画像を取得することによって、患者の体内における患部の位置を正確に把握することができる。

回転装置５は、ガントリ３、放射線撮影装置４及び画像収集手段６を所定の回転軸線Ａを中心として３６０度回転させる。これにより、ガントリ３からの治療用放射線Ｌ１の照射、及び画像用放射線照射部４ａからの画像用放射線Ｌ２の照射、を回転軸線Ａ回りのあらゆる方向から行うことが可能となっている。

画像収集手段６は、回転軸線Ａから見てガントリ３の反対側に設けられており、画像収集手段６及びガントリ３は、回転軸線Ａに対して互いに対称となる位置に配置されている。画像収集手段６は、前方に揺動可能となっており、前方に揺動した状態でガントリ３からの治療用放射線Ｌ１を受けることによってＸ線画像を収集可能となっている。

また、放射線照射室Ｒ内には、基準レーザＳを照射するレーザ投光器Ｘと、治療台２における患者の位置決めをするときに用いられる２台の赤外線カメラＹと、照射室床部に埋め込まれた一対のＸ線管球７ａ，７ｂと、照射室天井部に取り付けられた一対のＸ線受光部８ａ，８ｂと、が設けられる。Ｘ線受光部８ａ，８ｂは例えばフラットパネルディテクタである。赤外線カメラＹは、放射線照射室Ｒの天井に取り付けられており、赤外線Ｅを患者に照射する。

そして、赤外線カメラＹによって患者体表面に取り付けられた赤外線マーカーの位置を読み取り、患者の位置合わせを例えば０．１ｍｍ単位で自動的に行う。また、Ｘ線管球７ａからＸ線受光部８ａに斜めにＸ線を照射すると共に、Ｘ線管球７ｂからＸ線受光部８ｂに斜めにＸ線を照射する。患者の撮影時には、Ｘ線管球７ａ，７ｂからＸ線受光部８ａ，８ｂに向かってＸ線が照射され、このＸ線が患者の体内を通過してＸ線受光部８ａ，８ｂで検出されることによって、患者のＸ線写真が撮影される。

また、レーザ投光器Ｘは、例えば放射線照射室Ｒの壁面及び天井に設けられている。レーザ投光器Ｘから照射される基準レーザＳは、前述した治療用放射線Ｌ１、画像用放射線Ｌ２及び患部の位置（例えば、患部の皮膚面に貼り付けられた十字状の印の交点位置）を合わせるために用いられる。

図２に示されるように、基準レーザＳは、前後に伸びる第１基準レーザＳ１と、左右にに伸びる第２基準レーザＳ２と、上下に伸びる第３基準レーザＳ３とを含んでいる。基準レーザＳは、肉眼で視認できる可視光であり、例えば赤色となっている。第１基準レーザＳ１、第２基準レーザＳ２及び第３基準レーザＳ３の交点が位置合わせの基準点Ｐとなる。基準レーザＳ１，Ｓ２，Ｓ３はレーザ投光器Ｘから患者に向かって照射され、患者の患部の位置が基準点Ｐと一致するように治療台２の位置が調整され、基準点Ｐと患部とが完全に一致したときに治療台２の位置が固定される。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示されるように、ガントリ３及び画像用放射線照射部４ａは、それぞれ回転経路Ｗ１，Ｗ２に沿って回転しながら治療用放射線Ｌ１及び画像用放射線Ｌ２のそれぞれを照射する。ここで、ガントリ３を回転させながら治療用放射線Ｌ１の照射を行うときに治療用放射線Ｌ１の線束が集中する点である放射線アイソセンタＣ１と、画像用放射線照射部４ａを回転させながら画像用放射線Ｌ２の照射を行うときに画像用放射線Ｌ２の線束が集中する点である画像アイソセンタＣ２と、を患部の位置と完全に一致させることが望ましい。

ここで、放射線アイソセンタＣ１は、回転するガントリ３等によって定められる機械的なアイソセンタと、照射ヘッド３ａからの治療用放射線Ｌ１の照射野等によって定められる放射線アイソセンタとを含んでいる。また、患部の位置は、前述した基準点Ｐに位置合わせされるため、放射線アイソセンタＣ１及び画像アイソセンタＣ２の位置は、基準点Ｐと完全に一致していることが望ましい。この基準点Ｐは、放射線アイソセンタＣ１及び画像アイソセンタＣ２の基準位置を示す点である。

しかしながら、ガントリ３及び画像用放射線照射部４ａは、その重量が大きいため、若干傾く等、機械的なずれが生じている場合があり、このような場合にアイソセンタＣ１，Ｃ２が基準点Ｐから微妙にずれることがある。また、放射線Ｌ１，Ｌ２の照射野がずれている場合があり、この場合もアイソセンタＣ１，Ｃ２が基準点Ｐから微妙にずれることがある。

このように、想定している放射線Ｌ１，Ｌ２の照射位置と実際の放射線Ｌ１，Ｌ２の照射位置とで微小なずれが生じている場合がある。そこで、本実施形態に係るアイソセンタ評価装置１０ではアイソセンタＣ１，Ｃ２の基準点Ｐからのずれを評価・検証することが可能となっており、更に一度のアイソセンタ評価装置１０のセットアップで複数のアイソセンタＣ１，Ｃ２の位置解析を同時に行うことが可能となっている。以下では、アイソセンタ評価装置１０の構成について説明する。

図４及び図５に示されるように、治療台２に載置されるアイソセンタ評価装置１０は、矩形枠状に形成される本体部１１と、本体部１１の内側で棒状に伸びる被照射部１２と、本体部１１と被照射部１２とを接続する接続部１３と、本体部１１に固定されるフィルム固定部材１４とを備えている。本体部１１、接続部１３及びフィルム固定部材１４は、例えば、透明なアクリル樹脂で構成されているが、透明でない樹脂、又は別の樹脂で構成されていてもよい。要は、本体部１１、接続部１３及びフィルム固定部材１４は、水に近い素性を持っていて硬質な材料で構成されていればよい。

本体部１１は、上板部１１ａと、上板部１１ａに対向する底板部１１ｂと、上板部１１ａの一端及び底板部１１ｂの一端を接続する側板部１１ｃと、上板部１１ａの他端及び底板部１１ｂの他端を接続する側板部１１ｄとを備えている。上板部１１ａ、底板部１１ｂ、側板部１１ｃ及び側板部１１ｄは、共に矩形状となっている。

上板部１１ａ及び側板部１１ｃ，１１ｄは互いに固定されており、底板部１１ｂは、上板部１１ａ及び側板部１１ｃ，１１ｄに対して着脱可能となっている。また、側板部１１ｃ，１１ｄの内側面の下端に底板取付部１１ｋが固定されている。各底板取付部１１ｋは、ボルトＢ４が挿入されるスリット１１ｍを備え、底板部１１ｂのスリット１１ｍに対向する位置にはボルトＢ４が螺合されるネジ穴１１ｎが形成されている。よって、底板部１１ｂの上に底板取付部１１ｋを載置してネジ穴１１ｎとスリット１１ｍの位置を合わせ、上からボルトＢ４を挿入してネジ穴１１ｎに螺合させることにより、底板部１１ｂが底板取付部１１ｋに取り付けられる。

上板部１１ａ、底板部１１ｂ及び側板部１１ｃ，１１ｄのそれぞれは、治療用放射線Ｌ１、画像用放射線Ｌ２及び基準レーザＳを通す空間部１１ｅと、ボルトＢ１が螺合されるネジ穴１１ｆとを有する。空間部１１ｅは、被照射部１２から見て例えば上下左右４箇所の位置に配置されており、上下左右から被照射部１２に治療用放射線Ｌ１、画像用放射線Ｌ２及び基準レーザＳが照射される。

空間部１１ｅは、例えば円形状となっているが、円形でなくてもよく、空間部１１ｅの形状は適宜変更可能である。空間部１１ｅは、上板部１１ａ、底板部１１ｂ及び側板部１１ｃ，１１ｄそれぞれの中央部で貫通して形成されている。ネジ穴１１ｆは各空間部１１ｅの外側４箇所に形成されており、４個のネジ穴１１ｆは空間部１１ｅの円周方向に等間隔に配置されている。

底板部１１ｂは、上板部１１ａ及び側板部１１ｃ，１１ｄよりも後方に突出する突出部１１ｈを備えており、この突出部１１ｈの上面に接続部１３が着脱可能に固定される。接続部１３は、矩形板状となっており、接続部１３の端面１３ａには２つのネジ穴１３ｂが形成されている。底板部１１ｂのネジ穴１３ｂと対向する部分にはボルト挿通孔１１ｇが形成されている。このボルト挿通孔１１ｇ及びネジ穴１３ｂにボルトＢ２が下から挿入され、ネジ穴１３ｂにボルトＢ２が螺合されることによって、接続部１３が本体部１１に固定される。

また、底板部１１ｂには、その下面にネジ筒１１ｊが固定されている。このネジ筒１１ｊには、下からボルトＢ３が螺合されており、ネジ筒１１ｊとボルトＢ３とによってアイソセンタ評価装置１０の脚部１０ａが構成されている。アイソセンタ評価装置１０は、３個の脚部１０ａを備えており、平面視において３個の脚部１０ａが二等辺三角形状に配置されているので（図６（ａ）参照）、アイソセンタ評価装置１０をバランスよく立てることが可能となっている。脚部１０ａでは、ネジ筒１１ｊに対するボルトＢ３の締め付け具合が調整される。このように、ボルトＢ３の締め付け具合が調整されることによって、アイソセンタ評価装置１０の高さ及び傾きの調整が可能となっている。

図６（ａ）、図６（ｂ）及び図７に示されるように、被照射部１２は、接続部１３の上端に固定されている。被照射部１２は、接続部１３との接続部分から前方に突出し、矩形枠状に形成される本体部１１の枠内に入り込んでいる。被照射部１２は、棒状に伸びる直方体状のベース１２ａと、ベース１２ａで前後方向に伸びる第１指標部１２ｂと、ベース１２ａで左右方向に伸びる第２指標部１２ｃと、ベース１２ａで上下方向に伸びる第３指標部１２ｄと、指標部１２ｂ，１２ｃ，１２ｄの交点に位置する放射線吸収体１２ｅとを備えている。ベース１２ａは、例えば、透明なアクリル樹脂で構成されているが、別の材料で構成されていてもよい。

第１指標部１２ｂは、ベース１２ａの上面、下面、左側面及び右側面のそれぞれに形成されている。第２指標部１２ｃはベース１２ａの上面、下面及び前端面のそれぞれに形成されており、ベース１２ａの上面及び下面に位置する第２指標部１２ｃは第１指標部１２ｂに直交している。第３指標部１２ｄは、ベース１２ａの左側面、右側面及び前端面のそれぞれに形成されており、左側面及び右側面に位置する第３指標部１２ｄは第１指標部１２ｂに直交し、前端面に位置する第３指標部１２ｄは第２指標部１２ｃに直交している。

以上のように、第１指標部１２ｂ、第２指標部１２ｃ及び第３指標部１２ｄは、ベース１２ａの各面において十字状に形成されている。第１指標部１２ｂ、第２指標部１２ｃ及び第３指標部１２ｄは、例えば、罫書きによって形成されている。しかしながら、第１指標部１２ｂ、第２指標部１２ｃ及び第３指標部１２ｄは、白色で着色する等、罫書き以外の手段によって形成されていてもよい。

放射線吸収体１２ｅには、治療用放射線Ｌ１及び画像用放射線Ｌ２が照射され、これにより、後述するフィルム１５に放射線吸収体１２ｅの像が記録される。放射線吸収体１２ｅは、例えば、鉄球であり、放射線吸収体１２ｅの直径は数ｍｍ（例えば５ｍｍ）である。また、放射線吸収体１２ｅの材料としては、タングステン又は銅等、鉄以外の金属を用いることも可能である。ここで、放射線吸収体１２ｅの材料としては、できるだけ原子番号が大きなものを使うことが好ましい。原子番号が大きな材料を用いた場合には、より鮮明な放射線吸収体１２ｅの画像を得ることが可能となる。

放射線吸収体１２ｅは、例えばベース１２ａの表面にドリルで穴が空けられ、この穴に収容された後にアクリル樹脂で埋め込まれることによって、ベース１２ａ内に配置されている。また、放射線吸収体１２ｅは、ベース１２ａの上面における第１指標部１２ｂ及び第２指標部１２ｃの交点と、ベース１２ａの下面における第１指標部１２ｂ及び第２指標部１２ｃの交点とを通る基準線Ｚ１と、ベース１２ａの前端面における第２指標部１２ｃ及び第３指標部１２ｄの交点を通り前後方向に伸びる基準線Ｚ２と、の交点に放射線吸収体１２ｅの中心が位置するように配置される。

放射線吸収体１２ｅに向かって照射された放射線Ｌ１，Ｌ２を受けるフィルム１５は、例えばガフクロミックフィルムであり、可視光で感光しない材料によって構成されている。フィルム１５は、フィルム固定部材１４によって本体部１１の外側面に固定される。具体的には、フィルム１５は、空間部１１ｅを塞ぐように本体部１１の外側面に貼り付けられ、フィルム固定部材１４と本体部１１の外側面に挟み込まれた状態で、フィルム固定部材１４が４個のボルトＢ１でネジ止めされることにより固定される。このように、フィルム固定部材１４を用いてボルト締めでフィルム１５を固定させることにより、固定後のフィルム１５の位置ずれ又はがたつきを防ぎ、精密な放射線吸収体１２ｅの像をフィルム１５に記録させることが可能となる。

また、フィルム固定部材１４は、フィルム１５を、ガントリ３及び画像用放射線照射部４ａの回転経路Ｗ１，Ｗ２の内側における本体部１１の複数の箇所に着脱可能に固定する。フィルム固定部材１４及びフィルム１５は、上下左右４箇所の空間部１１ｅのいずれに対しても着脱可能となっている。よって、上下左右の任意の位置から治療用放射線Ｌ１又は画像用放射線Ｌ２を放射線吸収体１２ｅに照射すると共に、その照射による放射線吸収体１２ｅの像を上下左右の各位置ごとに取得することができる。

本体部１１には赤外線マーカー用土台１６が配置される。赤外線マーカー用土台１６は、２台の赤外線カメラＹから照射される赤外線Ｅを反射させる赤外線マーカーが配置される土台である。赤外線マーカー用土台１６は、例えば、本体部１１の上面に５個配置されており、各赤外線マーカー用土台１６の上面に球状の赤外線マーカーが載置される。このように本体部１１に赤外線マーカー用土台１６を配置し、赤外線マーカー用土台１６の上に赤外線マーカーを配置して、赤外線カメラＹから赤外線マーカーに向かって赤外線Ｅの照射を行って赤外線マーカーからの反射光を検出する。アイソセンタ評価装置１０では、この赤外線Ｅの座標中心の検証を行うことが可能である。

次に、アイソセンタ評価装置１０を用いて、放射線アイソセンタＣ１及び画像アイソセンタＣ２を評価する方法について説明する。この放射線アイソセンタＣ１及び画像アイソセンタＣ２の評価は、定期的に行うことが望ましく、例えば月に１回程度又は２月に１回程度行われる。

まず、図１に示されるように、治療台２の上面にアイソセンタ評価装置１０を配置し、治療台２をガントリ３及び放射線撮影装置４に向かって移動させる。このとき、レーザ投光器Ｘから基準レーザＳ（第１基準レーザＳ１、第２基準レーザＳ２及び第３基準レーザＳ３）を照射させ、例えば図８に示されるように、基準レーザＳ１，Ｓ２，Ｓ３が交差する基準点Ｐの位置が放射線吸収体１２ｅの中心位置と一致するように治療台２を移動させる。具体的には、第１基準レーザＳ１に第１指標部１２ｂを一致させ、第２基準レーザＳ２に第２指標部１２ｃを一致させ、第３基準レーザＳ３に第３指標部１２ｄを一致させることによって、基準点Ｐに放射線吸収体１２ｅの中心を一致させる。

このとき、治療台２の移動と共に、又は治療台２の移動に代えて、アイソセンタ評価装置１０の位置を移動させてもよい。また、脚部１０ａにおけるボルトＢ３のねじ込み具合を調整して治療台２に対するアイソセンタ評価装置１０の高さ及び傾きを調整してもよい。以上のように移動又は調整を行って、基準点Ｐの位置が放射線吸収体１２ｅの中心位置と完全に一致したときに、治療台２及びアイソセンタ評価装置１０の位置を固定する。

上記のように基準点Ｐの位置に放射線吸収体１２ｅの中心を一致させる前後に、予め定めた治療用放射線Ｌ１の経路における放射線吸収体１２ｅの下流側に位置する空間部１１ｅをフィルム１５で塞いだ状態としてフィルム固定部材１４でフィルム１５を固定させる。同様に、予め定めた画像用放射線Ｌ２の経路における放射線吸収体１２ｅの下流側に位置する空間部１１ｅにもフィルム１５を塞いだ状態としてフィルム固定部材１４でフィルム１５を固定させる。

次に、ガントリ３によって、予め定めた治療用放射線Ｌ１の経路における放射線吸収体１２ｅの上流側から放射線吸収体１２ｅに治療用放射線Ｌ１を照射させる。この照射によって、治療用放射線Ｌ１は、放射線吸収体１２ｅに遮られると共に、放射線吸収体１２ｅの周囲を通過し治療用放射線Ｌ１の経路の下流側に位置するフィルム１５に到達する。これによりフィルム１５が感光し、フィルム１５に治療用放射線Ｌ１による放射線吸収体１２ｅの像が記録される。

同様に、画像用放射線照射部４ａによって、予め定めた画像用放射線Ｌ２の経路における放射線吸収体１２ｅの上流側から放射線吸収体１２ｅに画像用放射線Ｌ２を照射させる。この照射によって、画像用放射線Ｌ２は、放射線吸収体１２ｅに遮られると共に、放射線吸収体１２ｅの周囲を通過し画像用放射線Ｌ２の経路の下流側に位置するフィルム１５に到達する。これによりフィルム１５が感光し、フィルム１５に画像用放射線Ｌ２による放射線吸収体１２ｅの像が記録される。

その後は、回転装置５によってガントリ３及び画像用放射線照射部４ａを例えば９０度ごとに回転させながら、フィルム固定部材１４及びフィルム１５の着脱、並びに放射線吸収体１２ｅへの放射線Ｌ１，Ｌ２の照射を行って、回転角度ごとに放射線Ｌ１，Ｌ２の像をフィルム１５に記録させる。

フィルム１５に記録された放射線吸収体１２ｅの像Ｑは、例えば図９（ａ）に示されるように表示される。この例では、予め放射線Ｌ１の照射野を十字に形成し、そしてフィルム１５への照射を行うことによって、十字状の印部１５ａを形成する。この印部１５ａの中心に対する像Ｑの中心のずれが検出されることによって、放射線Ｌ１，Ｌ２の照射位置、及びアイソセンタＣ１，Ｃ２のずれが把握可能となる。

放射線吸収体１２ｅの像Ｑを記録したフィルム１５は、例えば、アイソセンタ評価装置１０から外されてスキャナに読み込まれ、これにより放射線吸収体１２ｅの画像が電子データとして取得される。その後の画像処理としては、例えば、画像に非線形フィルタ処理を施し、その後ハフ変換を施すことによって、放射線Ｌ１，Ｌ２の照射位置及びアイソセンタＣ１，Ｃ２のずれを把握できる。

図９（ｂ）では、一例として像Ｑの辺縁Ｈ１とハフ変換された円形の画像Ｈ２を示している。この例では画像の中央に放射線吸収体１２ｅがあるというモデル画像を作成してアルゴリズム解析を行っているが、ソフトウェアの精度として良好な結果が得られていることが分かる。なお、ソフトウェアによる画像処理を行わずに、放射線Ｌ１，Ｌ２の照射位置及びアイソセンタＣ１，Ｃ２のずれを目視で確認してもよい。

なお、アイソセンタＣ１，Ｃ２のずれを確認した後には、例えば、治療用放射線Ｌ１及び画像用放射線Ｌ２が確実に患部に照射されるように照射野を広げてもよいし、治療用放射線Ｌ１及び画像用放射線Ｌ２の照射方向を調整してもよいし、種々の対応が可能である。

次に、本実施形態に係るアイソセンタ評価装置１０によって得られる作用効果について説明する。

アイソセンタ評価装置１０では、例えば図６に示されるように、放射線Ｌ１，Ｌ２を受ける放射線吸収体１２ｅと、放射線Ｌ１，Ｌ２による放射線吸収体１２ｅの像を記録するフィルム１５を固定するフィルム固定部材１４とを備えている。従って、アイソセンタ評価装置１０では、画像収集手段６及び画像用放射線検出部４ｂとは別にフィルム１５が像を記録しているため、フィルム１５に記録された像は、画像収集手段６及び画像用放射線検出部４ｂに作用する重力や回転位置による影響を受けない。よって、フィルム１５では、放射線Ｌ１，Ｌ２における基準点ＰからのアイソセンタＣ１，Ｃ２のずれの影響のみを受けた放射線吸収体１２ｅの像を取得することができ、信頼性及び精度が高い放射線吸収体１２ｅの像を取得することができる。従って、フィルム１５からの画像によって得られるアイソセンタＣ１，Ｃ２のずれの検出精度を高めることができる。

更に、フィルム１５は、放射線吸収体１２ｅを囲むように形成された本体部１１の複数の箇所に着脱可能となっている。よって、本体部１１に対するフィルム１５の取付位置を変更することによって、様々な角度からの放射線Ｌ１，Ｌ２による放射線吸収体１２ｅの像を取得することができる。従って、アイソセンタ評価装置１０そのものの位置を調整しなくても、フィルム１５の位置を変えるだけで様々な角度における放射線吸収体１２ｅの像を取得することができる。このように、放射線Ｌ１，Ｌ２の照射ごとにアイソセンタ評価装置１０の位置調整を行う必要がないので、アイソセンタＣ１，Ｃ２の評価を短時間で効率よく行うことができる。

また、本体部１１は、複数の空間部１１ｅを有し、放射線Ｌ１，Ｌ２は、空間部１１ｅを通って放射線吸収体１２ｅに向かって照射される。よって、ガントリ３又は画像用放射線照射部４ａからの放射線Ｌ１，Ｌ２は、空間部１１ｅを通って放射線吸収体１２ｅに照射されるので、ガントリ３及び画像用放射線照射部４ａから放射線吸収体１２ｅの間に放射線Ｌ１，Ｌ２を遮る部材が配置されないようにすることができる。従って、フィルム１５で放射線吸収体１２ｅ以外の像が写り込むのを回避すると共に、余分な構造物からの散乱線（出力されたＸ線が構造物により散乱した放射線等）による影響を防ぐことができる。このため、フィルム１５から得られる放射線吸収体１２ｅの画像の信頼性及び精度を一層高めることができる。

また、フィルム１５は、放射線Ｌ１，Ｌ２の経路における放射線吸収体１２ｅの下流側に位置する空間部１１ｅを塞ぐように配置され、フィルム固定部材１４は、本体部１１との間でフィルム１５を挟み込むことによってフィルム１５を固定する。よって、放射線Ｌ１，Ｌ２が通る空間部１１ｅをフィルム１５の貼り付けに転用することができる。

すなわち、放射線吸収体１２ｅから見て例えば右方向から左方向に向かって放射線Ｌ１，Ｌ２を照射するときには、右方向に位置する空間部１１ｅを放射線Ｌ１，Ｌ２が通過する通路にすると共に左方向に位置する空間部１１ｅにフィルム１５を貼り付けることができ、放射線吸収体１２ｅから見て左方向から右方向に向かって放射線Ｌ１，Ｌ２を照射するときには、左方向に位置する空間部１１ｅを放射線Ｌ１，Ｌ２が通過する通路にすると共に右方向に位置する空間部１１ｅにフィルム１５を貼り付けることができる。また、フィルム固定部材１４は、本体部１１との間でフィルム１５を挟み込むことによってフィルム１５の位置を固定しているので、固定したフィルム１５の位置ずれを抑制することができる。

また、空間部１１ｅは、放射線吸収体１２ｅから見て上下左右に設けられており、放射線Ｌ１，Ｌ２は互いに直交している。従って、放射線吸収体１２ｅに向かって放射線Ｌ１，Ｌ２を同時に照射して、治療用放射線Ｌ１による放射線吸収体１２ｅの画像と、画像用放射線Ｌ２による放射線吸収体１２ｅの画像とを同時に取得することができる。よって、上下左右４方向からの放射線Ｌ１，Ｌ２の照射によるアイソセンタＣ１，Ｃ２の評価を一層効率よく行うことができる。

更に、アイソセンタ評価装置１０は、基準点Ｐに対する位置固定が一度行われた後には、その状態で複数の角度から放射線アイソセンタＣ１と画像アイソセンタＣ２の評価が一度に行われる。すなわち、基準点Ｐに対する位置固定をした後には、再度アイソセンタ評価装置１０の位置調整を行う必要がない。従って、放射線アイソセンタＣ１と画像アイソセンタＣ２の評価にかかる時間を大幅に短縮させることができる。

更に、従来は、放射線アイソセンタＣ１を検証する専用のファントム（アイソセンタ評価装置）と、画像アイソセンタＣ２を検証する専用のファントムとを用いてアイソセンタの検証が行われることがあった。これらの専用のファントムを用いた場合には、各ファントムを検証毎に入れ替える必要がある。従って、検証試験の実施者のセットアップに起因して解析値に誤差が生じることがあると共に、各ファントムの精度に応じて解析に誤差が生じることがあった。これに対し、本実施形態のアイソセンタ評価装置１０では、検証毎に入れ替える必要がないので、セットアップに起因する誤差、及び各ファントムの精度に応じた誤差、のいずれも低減させることができ、一層高精度な検証が可能となる。

ここで、放射線アイソセンタＣ１と画像アイソセンタＣ２の評価は、治療の前後の限られた時間で行われるのが一般的であるため、できるだけ速やかに行うことが好ましい。しかしながら、従来のアイソセンタ評価装置では、アイソセンタ評価装置の位置調整やアイソセンタの評価の計算にかかる時間が長かったため臨床現場にかかる負担が大きいという問題があった。これに対し、本実施形態に係るアイソセンタ評価装置１０では、前述のように放射線アイソセンタＣ１と画像アイソセンタＣ２の評価にかかる時間が大幅に短縮されているので、臨床現場の負担を軽減させることができ経済効果の向上にも寄与する。

また、アイソセンタ評価装置１０は、底板部１１ｂがボルトＢ４によって着脱可能とされている。従って、ボルトＢ４を外せば底板部１１ｂを分解することができるので、容易にコンパクト化することができる。更に、接続部１３は本体部１１に対してボルトＢ２によって固定されており、被照射部１２及び接続部１３は本体部１１に対して着脱可能となっている。従って、被照射部１２及び接続部１３を本体部１１から容易に外すことができるのでコンパクト化を一層容易に実現させることができる。

なお、本実施形態の放射線照射装置１では、フィルム１５を用いずに、例えばガントリ３から画像収集手段６に治療用放射線Ｌ１を照射して放射線アイソセンタＣ１の検証を行うことも可能ではある。また、画像用放射線照射部４ａから画像用放射線検出部４ｂに画像用放射線Ｌ２を照射して画像アイソセンタＣ２の検証を行うことも可能である。

しかしながら、画像収集手段６及び画像用放射線検出部４ｂは重量が大きいので、重力によって僅かに下に傾いていることがある。従って、画像収集手段６及び画像用放射線検出部４ｂによって得られる放射線吸収体１２ｅの画像の信頼性は低いため、画像収集手段６及び画像用放射線検出部４ｂはアイソセンタＣ１，Ｃ２の検証用には向いていない。但し、フィルム１５によるアイソセンタＣ１，Ｃ２の検証と、画像収集手段６による放射線アイソセンタＣ１の検証、及び画像用放射線検出部４ｂによる画像アイソセンタＣ２の検証と、を併用して比較することは可能である。

更に、フィルム１５による検証と、画像収集手段６による放射線アイソセンタＣ１の検証、及び画像用放射線検出部４ｂによる画像アイソセンタＣ２の検証とを、併用して比較することによって誤差量を予め把握してもよい。そして、この誤差量を把握した上で、フィルム１５を用いることなく、画像収集手段６による放射線アイソセンタＣ１の検証、及び画像用放射線検出部４ｂによる画像アイソセンタＣ２の検証のみを行って、アイソセンタＣ１，Ｃ２の検証を継続して試験してもよい。

また、アイソセンタ評価装置１０では、フィルム１５がボルトＢ１によって本体部１１に固定されるので、フィルム１５を確実に本体部１１に固定できると共に、フィルム１５の着脱を容易に行うこともできる。更に、フィルム１５は、正方形状に配置される４個のボルトＢ１によって本体部１１に固定されるので、バランス良く且つ強固にフィルム１５を固定させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述した実施形態に限られるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。すなわち、本発明は、特許請求の範囲に記載した要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。

例えば、前述の実施形態では、上下左右の四方向から放射線吸収体１２ｅに放射線Ｌ１，Ｌ２を当てる例について説明した。しかしながら、放射線吸収体１２ｅに放射線を当てる方向は、上記の例に限定されず適宜変更可能である。

また、アイソセンタ評価装置１０では、Ｘ線管球７ａ，７ｂから出力されたＸ線のアイソセンタを検証することも可能である。具体的には、アイソセンタ評価装置１０の赤外線マーカー用土台１６に赤外線マーカーを取り付けて、赤外線Ｅの座標中心に治療台２を自動移動させる。そして、Ｘ線管球７ａ，７ｂからＸ線を出力してＸ線受光部８ａ，８ｂによって放射線吸収体１２ｅの像を取得することにより、座標中心のずれの有無を検証することができる。更に、放射線吸収体１２ｅの画像解析としては、前述したハフ変換による解析が可能である。このように、上下左右以外のアイソセンタの検証も行えるので、一層高精度なずれの評価を実現させることができる。

また、前述の実施形態では、ボルトＢ１によってフィルム１５が固定されていたが、ボルト以外の手段、例えばスライド固定又は凹凸による嵌合等によってフィルム１５を固定させてもよい。しかしながら、前述したように、ボルトＢ１を用いることは、強固にフィルム１５を固定させることができるという点で好ましい。

また、前述の実施形態では、空間部１１ｅが被照射部１２から見て上下左右４箇所の位置に配置されておりフィルム固定部材１４及びフィルム１５が上下左右４箇所の空間部１１ｅに対して着脱可能となっている例について説明した。しかしながら、空間部１１ｅの配置位置、フィルム固定部材１４及びフィルム１５の取付位置は、上下左右４箇所の位置に限定されず適宜変更可能である。

また、前述の実施形態では、画像用放射線照射部４ａからの画像用放射線Ｌ２の照射方向が、ガントリ３からの治療用放射線Ｌ１の照射方向と直交している例について説明した。しかしながら、画像用放射線Ｌ２の照射方向は、治療用放射線Ｌ１の照射方向と直交していなくてもよい。

また、前述の実施形態では、アイソセンタ評価装置１０が、放射線撮影装置４及び画像収集手段６を備えた放射線照射装置１に適用される例について説明した。しかしながら、本発明に係るアイソセンタ評価装置は、放射線照射装置１以外の装置にも適用可能であり、例えば、放射線撮影装置４が無い装置、又は画像収集手段６が無い装置にも適用することが可能である。このようにアイソセンタ評価装置が用いられる放射線照射装置の構成は適宜変更可能である。

１…放射線照射装置、２…治療台、２ａ…回転部、３…ガントリ（照射部）、３ａ…照射ヘッド、４…放射線撮影装置、４ａ…画像用放射線照射部（照射部）、４ｂ…画像用放射線検出部、５…回転装置、６…画像収集手段、７ａ，７ｂ…Ｘ線管球、８ａ，８ｂ…Ｘ線受光部、１０…アイソセンタ評価装置、１０ａ…脚部、１１…本体部、１１ａ…上板部、１１ｂ…底板部、１１ｃ，１１ｄ…側板部、１１ｅ…空間部、１１ｆ…ネジ穴、１１ｇ…ボルト挿通孔、１１ｈ…突出部、１１ｊ…ネジ筒、１１ｋ…底板取付部、１１ｍ…スリット、１１ｎ…ネジ穴、１２…被照射部、１２ａ…ベース、１２ｂ…第１指標部、１２ｃ…第２指標部、１２ｄ…第３指標部、１２ｅ…放射線吸収体、１３…接続部、１３ａ…端面、１３ｂ…ネジ穴、１４…フィルム固定部材、１５…フィルム、１５ａ…印部、１６…赤外線マーカー用土台、Ａ…回転軸線、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４…ボルト、Ｃ１…放射線アイソセンタ、Ｃ２…画像アイソセンタ、Ｅ…赤外線、Ｆ…床面、Ｈ１…辺縁、Ｈ２…画像、Ｌ１…治療用放射線（放射線）、Ｌ２…画像用放射線（放射線）、Ｐ…基準点、Ｑ…像、Ｒ…放射線照射室、Ｓ，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…基準レーザ、Ｘ…レーザ投光器、Ｙ…赤外線カメラ、Ｚ１，Ｚ２…基準線。

Claims (3)

1. 放射線照射室内で所定の回転軸線を中心に回転経路に沿って回転しながら放射線をアイソセンタに向かって照射する照射部を備えた放射線照射装置に用いられるアイソセンタ評価装置であって、
   前記アイソセンタの基準位置を示す基準点に位置合わせされ、前記照射部からの放射線を受ける位置に配置される放射線吸収体と、
   前記放射線吸収体を囲むように形成された本体部と、
   前記放射線吸収体に向かって照射される前記放射線による前記放射線吸収体の像を記録するフィルムを、前記回転経路の内側における前記本体部の複数の箇所に着脱可能に固定するフィルム固定部材と、
   を備えたアイソセンタ評価装置。
2. 前記本体部は、複数の空間部を有し、
   前記放射線は、前記空間部を通って前記放射線吸収体に照射される、
   請求項１に記載のアイソセンタ評価装置。
3. 前記フィルムは、前記放射線の経路における前記放射線吸収体の下流側に位置する前記空間部を塞ぐように配置され、
   前記フィルム固定部材は、前記本体部との間で前記フィルムを挟み込むことによって前記フィルムを固定する、
   請求項２に記載のアイソセンタ評価装置。