JP2023172165A - 放射線治療システムおよび放射線治療システムの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３次元画像を取得するときの治療台の移動を簡便に行うことができる放射線治療技術を提供する。【解決手段】放射線治療システム１は、治療用の放射線を照射位置Ｒに存在する照射対象Ｐに照射する放射線照射装置４と、照射位置Ｒとは異なる位置Ｃで照射対象Ｐの３次元画像の取得を行う３次元画像取得装置９と、照射対象Ｐを載せる治療台１４と、治療台１４の位置を制御する治療台制御部２１と、３次元画像を取得するための治療台１４の位置を撮影位置として記憶する記憶部２３とを備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、放射線治療技術に関する。

放射線治療における位置決めでは、治療計画用のＣＴ画像と、放射線の照射位置においてコーンビームＣＴ装置で撮影したＣＴ画像とを比較する。そして、放射線を患部へ正確に照射するための患者の移動量および回転量、即ち患者が固定されている治療台の移動量および回転量を算出している。治療室内に独立して設置されているＣＴ装置を有する粒子線治療装置では、通常、患者を照射位置の近傍に設置してＣＴ画像の撮影を行う。このときにＣＴ装置と照射ポートとが干渉する虞がある。この干渉を避けるために、照射ポートを移動可能とする技術が知られている。

特開２００８－１１９３８０号公報 特開２０１６－１２９６３９号公報

照射位置と異なる位置でＣＴ画像の撮影を行う場合には、ＣＴ画像の撮影の度に治療台を移動する必要があり、それにより生じる治療台の位置の調整に時間を要するという課題がある。例えば、治療計画時に照射位置と異なる位置でＣＴ画像の撮影を行い、治療当日または後日の治療時に、再びＣＴ画像の撮影を行おうとすると、治療台の位置の調整を始めからやり直さなければならず、手間が掛かる。

本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、３次元画像を取得するときの治療台の移動を簡便に行うことができる放射線治療技術を提供することを目的とする。

本発明の実施形態に係る放射線治療システムは、治療用の放射線を照射位置に存在する照射対象に照射する放射線照射装置と、前記照射位置とは異なる位置で前記照射対象の３次元画像の取得を行う３次元画像取得装置と、前記照射対象を載せる治療台と、前記治療台の位置を制御する治療台制御部と、前記３次元画像を取得するための前記治療台の位置を撮影位置として記憶する記憶部と、を備える。

本発明の実施形態により、３次元画像を取得するときの治療台の移動を簡便に行うことができる放射線治療技術が提供される。

第１実施形態の放射線治療システムを示す全体構成図。 第１実施形態の放射線治療の手順を示すフローチャート。 第１実施形態の位置角度データの流れを示すやり取り図。 第２実施形態の放射線治療の手順を示すフローチャート。 第３実施形態の放射線治療の手順を示すフローチャート。

（第１実施形態）
以下、図面を参照しながら、放射線治療システムおよびその制御方法の実施形態について詳細に説明する。まず、第１実施形態について図１から図３を用いて説明する。

図１の符号１は、第１実施形態の放射線治療システムである。この放射線治療システム１は、炭素イオンなどの粒子線ビームを患者Ｐの病巣組織（がん）に照射して治療を行う所謂粒子線がん治療装置である。

放射線治療システム１を用いた放射線治療は、重粒子線がん治療などとも称される。この治療方法は、がん病巣（患部）を炭素イオンがピンポイントで狙い撃ちし、がん病巣にダメージを与えながら、正常細胞へのダメージを最小限に抑えることが可能とされる。なお、粒子線とは、放射線のなかでも電子より重いものと定義され、陽子線、重粒子線などが含まれる。このうち重粒子線は、ヘリウム原子より重いものと定義される。

重粒子線を用いるがん治療では、従来のＸ線、ガンマ線、陽子線を用いたがん治療と比較してがん病巣を殺傷する能力が高く、患者Ｐの体の表面では放射線量が弱く、がん病巣において放射線量がピークになる特性を有している。そのため、照射回数と副作用を少なくすることができ、治療期間をより短くすることができる。

例えば、粒子線ビームは、患者Ｐの体内を通過する際に運動エネルギーを失って速度が低下するとともに、速度の二乗にほぼ反比例する抵抗を受け、ある一定の速度まで低下すると急激に停止する。この粒子線ビームの停止点はブラッグピークと呼ばれ、高エネルギーが放出される。放射線治療システム１は、このブラッグピークを患者Ｐの病巣組織（患部）の位置に合わせることにより、正常組織のダメージを抑えつつ、病巣組織のみを死滅させることができる。

放射線治療システム１は、粒子線発生装置２と輸送路３と粒子線照射装置４とＸ線撮影装置６とを備える。なお、粒子線照射装置４が第１実施形態の放射線照射装置となっている。

粒子線発生装置２は、治療用の放射線としての粒子線を生成する。この粒子線発生装置２は、治療計画時の要求に応じた線種、エネルギー、線量の粒子線を生成する。輸送路３は、粒子線発生装置２で発生した粒子線を粒子線照射装置４まで輸送する。

粒子線照射装置４は、輸送された粒子線を照射対象である患者Ｐの患部に照射する照射ポート５を備える。この粒子線照射装置４は、粒子線発生装置２で生成した粒子線を、照射する位置およびタイミングを制御し、照射ポート５から患者Ｐに向けて粒子線を照射する。なお、照射ポート５は、患者Ｐの治療を行う治療室１５の内部に設けられている。

Ｘ線撮影装置６は、粒子線を患者Ｐに照射する放射線治療時に、患者Ｐの位置決めなどを行うために患者ＰをＸ線（撮影用の放射線）で撮影する。このＸ線撮影装置６は、治療室１５の内部に設けられている。

Ｘ線撮影装置６は、治療室１５の内部において、照射位置Ｒに存在する患者Ｐの上方に設けられた２つの平面Ｘ線検出器７ａ，７ｂと、治療室１５の床下に設けられた２つのＸ線管８ａ，８ｂを備える。このＸ線撮影装置６は、２方向から患者ＰのＸ線画像を取得できるように構成されている。

また、放射線治療システム１は、コンピュータ断層撮影（Computed Tomography、以下、ＣＴと略称する。）を行うＣＴ装置９をさらに備える。なお、ＣＴ装置９が第１実施形態の３次元画像取得装置となっている。ＣＴ装置９は、照射位置Ｒとは異なる位置Ｃで患者Ｐの３次元画像としてのＣＴ画像の取得を行う。

このＣＴ装置９は、放射線治療時に、患者ＰのＣＴ画像を取得するものであり、粒子線照射装置４およびＸ線撮影装置６とは別に、治療室１５の内部に設けられている。

ＣＴ装置９は、自走式であり、治療室１５の床面に敷設された２本のレール１１に沿って移動可能に構成されている。具体的には、ＣＴ装置９は、２本のレール１１を走行する複数の走行車輪１２を備える。これらの走行車輪１２のうち、いずれか一方が駆動モータ（図示略）と連結されている。この駆動モータを駆動させると、走行車輪１２が２本のレール１１に沿って走行する。例えば、治療室１５の水平方向の平面をＸ方向とＹ方向とし、垂直方向をＺ方向とした場合において、ＣＴ装置９は、治療室１５のＹ方向のみに移動可能となっている。

また、放射線治療システム１は、治療台１４をさらに備える。この治療台１４は、治療室１５の内部に設けられている。治療台１４は、放射線治療時に、照射対象である患者Ｐを載せるものである。照射ポート５が治療室１５に固定されているため、治療台１４を移動させることで、患者Ｐの位置決めを行う。

例えば、治療台１４は、治療室１５のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のいずれの方向にも移動可能となっている。また、治療台１４は、若干傾けて位置（角度）の微調整を行うことができる。例えば、治療台１４は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸周りに回転可能となっている。

放射線治療システム１は、治療計画時に、患者ＰのＣＴ画像を取得する治療計画用画像取得装置としての治療計画用ＣＴ装置１０と、患者Ｐを載せる治療計画用治療台１６とをさらに備える。なお、治療計画用ＣＴ装置１０と治療計画用治療台１６は、治療室１５とは異なる部屋である計画室１７の内部に設けられている。

また、放射線治療システム１は、制御コンピュータ２０をさらに備える。この制御コンピュータ２０には、治療台１４と治療計画用治療台１６とＣＴ装置９と治療計画用ＣＴ装置１０とが接続されており、これらの装置は、制御コンピュータ２０により制御される。

制御コンピュータ２０は、治療台制御部２１と演算部２２と記憶部２３とを備える。この制御コンピュータ２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤなどのハードウェア資源を有し、ＣＰＵが各種プログラムを実行することで、ソフトウェアによる情報処理がハードウェア資源を用いて実現されるコンピュータで構成される。さらに、本実施形態の放射線治療システム１の制御方法は、各種プログラムをコンピュータに実行させることで実現される。例えば、治療台制御部２１と演算部２２は、メモリまたはＨＤＤに記憶されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで実現される。

制御コンピュータ２０の各構成は、必ずしも１つのコンピュータに設ける必要はない。例えば、１つのシステムが、ネットワークで互いに接続された複数のコンピュータで実現されても良い。例えば、治療台制御部２１と記憶部２３とが、それぞれ個別のコンピュータに搭載されていても良い。さらに、治療台制御部２１と演算部２２とが、それぞれ個別のコンピュータに搭載されていても良い。

治療台制御部２１は、治療台１４の位置Ｔを制御する。なお、本実施形態の治療台１４の「位置」という用語には、治療台１４の座標および角度（傾き）の意味を含む。つまり、治療台制御部２１は、治療台１４を動作させるときの移動量および回転量を制御する。さらに、治療台１４の「位置」は、患者Ｐの位置と同義でも良い。また、治療台制御部２１は、治療計画用治療台１６の位置も制御する。

記憶部２３は、ＣＴ画像を取得するための治療台１４の位置Ｔを撮影位置として記憶する。なお、記憶部２３に記憶される撮影位置は、ＣＴ画像を取得したときの位置でも良いし、ＣＴ画像を取得することが予定されている位置でも良い。例えば、記憶部２３に撮影位置を記憶する態様には、実際に治療台１４を動かさなくても、将来の撮影位置を記憶する態様、また、修正された撮影位置を記憶する態様が含まれる。

また、治療台制御部２１は、記憶部２３に記憶されている撮影位置に基づいて治療台１４を移動させる。このようにすれば、放射線技師が治療台１４の位置Ｔの調整を始めからやり直さなくて済む。

例えば、患者Ｐに粒子線を照射する位置を照射位置Ｒとする。この照射位置Ｒは、３次元空間（治療室１５）における固定の座標として定義される。一般には、アイソセンタが照射位置Ｒとして設定される。

Ｘ線撮影装置６は、照射位置Ｒにおける患者ＰのＸ線画像を撮影する。なお、ＣＴ装置９は、照射ポート５との干渉を避けるため、照射位置Ｒとは異なる撮影位置で患者ＰのＣＴ画像を撮影する。この撮影位置は、３次元空間の座標として定義され、ＣＴ装置９でＣＴ画像の撮影が行われる度に設定される座標である。

治療台１４は、患者Ｐを載せたまま、治療台制御部２１の指示によって治療室１５の内部の空間を移動し、かつ回転する。

治療台１４の位置Ｔは、治療室１５の内部の３次元空間における、治療台１４の代表点の位置（座標）を示すＸ，Ｙ，Ｚで記述される。この代表点は、例えば、治療台１４において患者Ｐを搭載する平板上の点としても良い。治療台１４の角度（傾き）は、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸周りの回転量を示すψ，φ，θで記述される。これら治療台１４の位置と角度を合わせた６次元量（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ψ，φ，θ）を治療台位置角度データ２９（図３）と称する。治療台１４は、動作したときに、そのときの治療台位置角度データ２９を治療台制御部２１に送信する。

治療台制御部２１は、治療台１４に移動・回転の指示を出す。この指示は、例えば、移動・回転先として治療台１４の位置・角度を指示するものと、治療台１４の移動・回転の量を指示するものと、治療台１４の移動・回転の方向を指示するものと、移動・回転の開始および終了を指示するものがある。ここで、治療台制御部２１が指示する治療台１４の位置・角度は、６次元量（Ｘ，Ｙ，Ｚ，ψ，φ，θ）である。治療台１４の移動・回転の量は、治療台１４の位置・角度の差分（ΔＸ，ΔＹ，ΔＺ，Δψ，Δφ，Δθ）である。移動の方向は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向である。回転の方向は、ψ，φ，θ方向である。

演算部２２は、治療台１４と治療計画用治療台１６とＣＴ装置９と治療計画用ＣＴ装置１０の制御に必要な様々な演算を行う。

例えば、演算部２２は、ＣＴ装置９または治療台１４の少なくとも一方を移動させたときの互いの干渉の有無を事前に演算する。そして、記憶部２３は、演算部２２で干渉が生じないとされる演算結果が得られた場合に、この干渉が生じない撮影位置を記憶する。このようにすれば、ＣＴ装置９と治療台１４とが移動時に接触するか否かを事前に確認することができる。なお、治療台１４が、ＣＴ装置９以外の物に接触するか否かを確認するものでも良い。

図３に示すように、治療室１５で患者Ｐに治療を行う放射線治療時において、演算部２２は、治療台１４またはＣＴ装置９が移動する前に、治療台１４またはＣＴ装置９が治療室１５の内部の所定の装置または壁などと干渉するか否かを演算する。この演算を衝突検知処理２８と呼ぶ。

ここで、治療台制御部２１は、所定のユーザーインターフェースを有している。例えば、放射線技師が、ユーザーインターフェース上の衝突検知ボタンを操作することによって、演算部２２が衝突検知処理２８を実行する。なお、衝突検知処理２８は、治療台１４またはＣＴ装置９の移動操作と同時に自動的に実行されても良い。

また、治療台制御部２１は、例えば、放射線技師が、ユーザーインターフェース上のＣＴ画像撮影位置記憶ボタンを操作することによって、治療台１４から治療台位置角度データ２９を受信する。そして、治療台制御部２１は、受信した治療台位置角度データ２９と衝突検知処理２８の演算結果とに基づいて、ＣＴ撮影位置角度データ３０を生成する。このＣＴ撮影位置角度データ３０が、記憶部２３に記憶される。

なお、演算部２２が衝突検知処理２８を実行しない場合には、受信した治療台位置角度データ２９が、ＣＴ撮影位置角度データ３０として記憶部２３に記憶される。

ＣＴ撮影位置角度データ３０は、治療台１４の移動・回転先の指示値として設定可能となっている。通常、粒子線治療は、同一の患者Ｐに対して所定の順序で所定の治療を、数日～数週間にかけて繰り返し行う。治療台制御部２１は、患者ＰごとにＣＴ撮影位置角度データ３０を記憶し、別日の治療でもこれを呼出可能となっている。

なお、治療計画用ＣＴ装置１０は、治療計画用のＣＴ画像を撮影する。そして、治療計画用治療台１６は、治療計画用のＣＴ画像の撮影時に患者Ｐを載せる。また、治療計画用治療台１６は、治療計画用治療台位置角度データ３３を治療台制御部２１に送信する。

また、治療台制御部２１は、記憶部２３に記憶されたＣＴ撮影位置角度データ３０が無い場合、ＣＴ撮影位置角度データ３０としてデフォルト値を設定する。ここで、治療台制御部２１は、治療計画のＣＴ画像の撮影時において、治療計画用治療台１６から治療計画用治療台位置角度データ３３を受信する。そして、この受信された治療計画用治療台位置角度データ３３に基づいて、デフォルト値が更新され、ＣＴ撮影位置角度データ３０が記憶部２３に記憶される。

また、治療台制御部２１は、衝突検知処理２８の演算結果によって、衝突が無いと判定された場合、治療台１４から受信した治療台位置角度データ２９をＣＴ撮影位置角度データ３０として記憶部２３に記憶する。このようにすれば、ＣＴ撮影位置角度データ３０を記憶するための操作が不要となり、ユーザの操作およびインターフェースを簡素化できる。

第１実施形態では、記憶部２３は、治療計画時に、治療計画用ＣＴ装置１０でＣＴ画像を取得したときの治療計画用治療台１６の位置を撮影位置として記憶する。このようにすれば、治療計画時に記憶した治療計画用ＣＴ装置１０と治療計画用治療台１６との位置関係に基づいて、放射線治療時にＣＴ装置９と治療台１４との位置関係を再現することができる。

また、第１実施形態では、ＣＴ装置９が移動可能となっている。そして、記憶部２３は、ＣＴ画像を取得したときのＣＴ装置９の位置Ｃを設置位置として記憶する。このようにすれば、先にＣＴ画像を取得したときのＣＴ装置９と治療台１４との位置関係を、後のＣＴ画像を取得するときに再現することができる。

なお、撮影位置は、治療台１４の位置ＴとＣＴ装置９の位置Ｃとの相対的な位置関係を示す。この撮影位置は、３次元空間（治療室１５）における固定の座標として定義されなくても良く、例えば、治療台１４の位置ＴとＣＴ装置９の位置Ｃとの差分として定義されても良い。また、撮影位置は、ＣＴ装置９の位置Ｃを原点とした場合の治療台１４の位置Ｔを示す座標でも良い。例えば、ＣＴ装置９が移動された場合には、これに併せて治療台１４の位置Ｔ、つまり、撮影位置も移動されるものである。

また、ＣＴ装置９は、ＣＴ画像を取得するときに、記憶部２３に記憶されている設置位置に基づいて移動を行う。このようにすれば、ＣＴ装置９の移動を簡便に行うことができる。

また、演算部２２は、治療台１４の撮影位置またはＣＴ装置９の設置位置の一方が記憶部２３に記憶されている場合に、この記憶に基づいて他方の位置を演算する。そして、記憶部２３は、演算部２２で得られた他方の位置を記憶する。このようにすれば、治療台１４の撮影位置またはＣＴ装置９の設置位置の一方が取得できれば、他方の位置も演算により取得することができる。

例えば、治療台制御部２１は、設置位置をＣＴ装置９から受信し、ＣＴガントリー位置データ（図示略）として記憶部２３に記憶する。このＣＴガントリー位置データは、患者Ｐごとに記憶され、別日の治療でもこれを呼出可能となっている。また、治療台制御部２１は、ＣＴガントリー位置データをＣＴ装置９に送信する。

ＣＴ装置９は、治療台制御部２１から受信したＣＴガントリー位置データ（図示略）を設置位置として設定する。これにより、患者Ｐの２回目以降の治療時に、前回の治療時の設置位置を再現することができる。

演算部２２は、記憶部２３に記憶されているＣＴ撮影位置角度データ３０とＣＴガントリー位置データ（図示略）から、その相対位置関係を演算しても良い。このようにすれば、患者Ｐの２回目以降の治療時に、設定した設置位置に基づいて、前回の治療時におけるＣＴ装置９と治療台１４の相対位置関係を再現でき、ユーザの操作が簡便になる。また、治療台１４の位置に基づいて、前回の治療時におけるＣＴ装置９と治療台１４の相対位置関係を再現でき、ユーザの操作が簡便になる。

このように、ＣＴ画像の撮影用の治療台１４のＣＴ撮影位置角度データ３０を記憶し、治療当日または後日の治療時に、このデータに基づいて治療台１４を移動することで、ＣＴ画像の撮影時の治療台１４の移動を簡便に行うことができる。

次に、第１実施形態の放射線治療の手順について図２のフローチャートを用いて説明する。なお、前述の図面を適宜参照する。以下のステップは、放射線治療の手順に含まれる少なくとも一部の処理であり、放射線治療の手順に他の処理が含まれていても良い。

まず、ステップＳ１において、治療計画時に、治療計画用ＣＴ装置１０は、患者ＰのＣＴ画像の撮影を行う（図１）。このとき、放射線技師は、治療計画用治療台１６に患者Ｐを固定するための固定具（図示略）の表面に、撮影時の基準位置をマーキングしておく。この撮影時の治療計画用治療台位置角度データ３３が、治療台制御部２１に送信される（図３）。

次のステップＳ２において、医師および放射線技師などが、治療計画時に取得したＣＴ画像を用いて治療計画を立案する。この治療計画で粒子線の照射領域が設定される。さらに、この照射領域についてどのように照射を行うかを記載した照射データが作成される。粒子線の照射は、投与線量を複数に分割し、数日～数週間にかけて繰り返し行うように計画しても良い。

次に、治療当日のフローについて説明する。ステップＳ３において、放射線技師は、治療台１４に患者Ｐを載せ、所定の固定具（図示略）で患者Ｐを治療台１４に固定する。

次のステップＳ４において、放射線技師は、治療台１４の角度が治療計画時と同じになるように調整する。例えば、固定具のマーキングの位置がＣＴ画像の撮影時の位置と合うように治療台１４を並進移動させる。具体的には、基準となるレーザーの照射点があり、この照射点にマーキングの位置を合わせる作業が行われる。ここで、治療台制御部２１は、ＣＴ撮影位置角度データ３０（図３）を治療台１４の移動・回転先の指示値として設定し、治療台１４の移動・回転を指示する。

例えば、患者Ｐの初回治療の場合、ＣＴ撮影位置角度データ３０（図３）には、治療計画のＣＴ画像の撮影時の治療計画用治療台１６の角度が反映されている。そのため、治療台１４の角度に関する調整が不要であり、治療台１４の並進移動のみを行う。このようにすれば、治療台１４の角度の調整における操作ミスを防ぐことができる。

仮に、治療台１４の角度を誤ったまま、放射線治療時のＣＴ画像の撮影に進んだ場合、改めて、前述のステップＳ４からやり直して再度ＣＴ画像の撮影を行うことになる。そこで、治療台１４の並進移動のみを行うことで、ＣＴ画像の撮り直しによる患者Ｐの被ばくを防ぐことができる。

また、２回目以降の治療の場合、ＣＴ撮影位置角度データ３０（図３）は、前回治療時に記憶したものである。そのため、この後の治療台１４の位置と角度の調整が不要となる。このようにすれば、放射線技師は、簡便な操作で治療台１４の移動を行うことができる。

次のステップＳ５において、演算部２２は、衝突検知処理２８を実行し、治療台１４が他の物と衝突する虞があるか否かの判定を行う。ここで、衝突する虞がある場合（ステップＳ５でＹＥＳの場合）は、ステップＳ４に戻り、衝突する虞がない判定となるように治療台１４の位置・角度を調整する。一方、衝突する虞がない場合（ステップＳ５でＮＯの場合）は、ステップＳ５Ａに進む。

ステップＳ５Ａにおいて、放射線技師が、ユーザーインターフェース上のＣＴ画像撮影位置記憶ボタンを操作する。ここで、治療台制御部２１は、このときの治療台位置角度データ２９をＣＴ撮影位置角度データ３０として記憶部２３に記憶する（図３）。

次のステップＳ６において、制御コンピュータ２０は、ＣＴ装置９の駆動モータ（図示略）を駆動させる。すると、走行車輪１２が２本のレール１１に沿って走行することで、ＣＴ装置９が撮影位置まで移動する。この状態で、ＣＴ装置９の環状のガントリーが患部の存在する領域に設定され、ＣＴ画像の撮影が行われる。このＣＴ画像の撮影後は、撮影前と同様にＣＴ装置９を撮影前の位置に退避させる。

次のステップＳ７において、演算部２２は、この撮影により取得したＣＴ画像と、事前に治療室１５の内部で取得したＣＴ画像とを比較し、患部の位置のずれ量を計算する。そして、治療台制御部２１は、このずれ量、および撮影位置と照射位置Ｒの差分を、治療台１４の移動・回転量の指示値に設定する。

次のステップＳ８において、治療台制御部２１は、治療台１４に移動・回転の指示をすることにより、患者Ｐの位置決めを行う。このときに、治療台１４は、照射位置Ｒの近傍に位置する。

次のステップＳ９において、Ｘ線撮影装置６は、患者ＰのＸ線画像の撮影を行う。そして、放射線技師は、患者Ｐの位置を確認した後、位置決め承認を行う。この位置決め承認は、例えば、ユーザーインターフェース上の位置決め承認ボタンが押下されることによって行われる。位置決め承認が行われると、そのときの治療台位置角度データ２９が治療台１４から治療台制御部２１に送信される（図３）。そして、治療台制御部２１は、受信した治療台位置角度データ２９を、位置決め承認が成されたＣＴ撮影位置角度データ３０として記憶部２３に記憶する。

次のステップＳ１０において、粒子線照射装置４は、患者Ｐに粒子線を照射する。ここで、治療計画時の立案に従って適量の粒子線が患者Ｐに照射される。

次のステップＳ１１において、放射線技師は、計画された粒子線の照射が全て完了したか否かを判定する。ここで、粒子線の照射が全て完了した場合（ステップＳ１１でＹＥＳの場合）は、放射線治療を終了する。一方、粒子線の照射が全て完了していない場合（ステップＳ１１でＮＯの場合）は、ステップＳ３に戻り、完了するまでステップＳ３からＳ１０を繰り返す。なお、この繰り返しは、数日～数週間にかけて行われる場合がある。

なお、第１実施形態では、計画室１７で治療計画用のＣＴ画像の撮影を行っているが、その他の態様でも良い。例えば、治療室１５のＣＴ装置９で治療計画用のＣＴ画像の撮影を行っても良い。このときに、放射線技師がユーザーインターフェースを操作することで、治療計画用のＣＴ画像の撮影時の治療台位置角度データ２９がＣＴ撮影位置角度データ３０として記憶部２３に記憶される（図３）。このようにすれば、前述のステップＳ４において、患者Ｐの初回治療の場合の治療台１４の並進移動が不要になり、操作をより簡便にできる。また、治療計画用ＣＴ装置１０および治療計画用治療台１６が不要となり、システムの構成を簡素化できる。

また、粒子線の照射の後に患者ＰのＣＴ画像の撮影を行っても良い。ここで、治療台制御部２１は、ＣＴ撮影位置角度データ３０を治療台１４の移動・回転先の指示値として設定し、治療台１４の移動・回転を指示する。このようにすれば、粒子線の照射前にＣＴ画像を撮影したときと同じ治療台１４の位置・角度で、ＣＴ画像の撮影を行うことができる。そのため、治療台１４の移動を簡便に行うことができる。ここで、撮影されたＣＴ画像は、例えば、治療効果を確認する目的で使用しても良い。

放射線治療システム１は、患者Ｐの治療情報を管理する治療管理コンピュータ（図示略）をさらに備えても良い。この治療管理コンピュータは、例えば、第２の記憶部（図示略）を備える。そして、治療に関する情報を患者Ｐごとに記憶部に記憶する。

なお、治療に関する情報は、放射線医療における標準データフォーマットであるダイコム（DICOM: Digital Imaging and Communications in Medicine）フォーマットに準じた情報としても良い。

さらに、治療管理コンピュータは、制御コンピュータ２０から受信したＣＴ撮影位置角度データ３０を記憶する。また、治療管理コンピュータは、記憶したＣＴ撮影位置角度データ３０を制御コンピュータ２０に送信することもできる。なお、制御コンピュータ２０は、ＣＴ撮影位置角度データ３０を記憶部２３に記憶せず、治療管理コンピュータに送信しても良い。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態について図４を用いて説明する。適宜前述の図面を参照する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

第２実施形態の放射線治療の手順について図４のフローチャートを用いて説明する。なお、第２実施形態の放射線治療の手順は、ＣＴ撮影位置角度データ３０が記憶部２３に記憶される（ステップＳ６Ａ）処理を実行するタイミングのみが、前述の第１実施形態（図２）と異なり、他のステップは、第１実施形態と同様である。

図４に示すように、ステップＳ６でＣＴ画像の撮影が行われた後に進むステップＳ６Ａにおいて、治療台制御部２１は、ステップＳ６のＣＴ画像の撮影をトリガとして、治療台１４から受信した治療台位置角度データ２９をＣＴ撮影位置角度データ３０として記憶部２３に記憶する（図３）。つまり、治療台１４から受信した治療台位置角度データ２９でＣＴ撮影位置角度データ３０が更新される。そして、ステップＳ７に進む。

第２実施形態では、放射線技師が、ユーザーインターフェース上のＣＴ画像撮影位置記憶ボタンを操作する作業が不要となり、ユーザの操作およびインターフェースを簡素化できる。

この第２実施形態の記憶部２３は、ＣＴ装置９でＣＴ画像を取得したときの治療台１４の位置を撮影位置として記憶する（図１）。このようにすれば、実際にＣＴ画像を取得したときの治療台１４の位置が記憶されるため、次にＣＴ画像を取得するときに、先の治療台１４の位置を再現することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態について図５を用いて説明する。適宜前述の図面を参照する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。

第３実施形態の放射線治療の手順について図５のフローチャートを用いて説明する。なお、第３実施形態の放射線治療の手順は、ＣＴ撮影位置角度データ３０が記憶部２３に記憶される（ステップＳ９Ａ）処理を実行するタイミングのみが、前述の第１実施形態（図２）と異なり、他のステップは、第１実施形態と同様である。

図５に示すように、ステップＳ９で放射線技師が位置決め承認を行った後に進むステップＳ９Ａにおいて、治療台制御部２１は、ステップＳ９の位置決め承認をトリガとして、治療台１４から受信した治療台位置角度データ２９をＣＴ撮影位置角度データ３０として記憶部２３に記憶する（図３）。つまり、治療台１４から受信した治療台位置角度データ２９でＣＴ撮影位置角度データ３０が更新される。なお、このステップＳ９Ａは、自動的に実行される。そして、ステップＳ１０に進む。

演算部２２は、放射線技師が位置決め承認を行ったときに、位置決め承認位置角度データ（図示略）に、照射位置Ｒと撮影位置の差分を加算する演算を行う。この演算結果がＣＴ撮影位置角度データ３０として記憶部２３に記憶される。そのため、放射線技師が、ユーザーインターフェース上のＣＴ画像撮影位置記憶ボタンを操作する作業が不要となり、ユーザの操作およびインターフェースを簡素化できる。

例えば、演算部２２は、ステップ７において、粒子線照射装置４が粒子線を照射するときの治療台１４の位置Ｔを照射位置Ｒに合わせるための治療台１４の移動量および回転量を演算する。そして、ステップＳ９Ａにおいて、記憶部２３に記憶されている撮影位置に、演算部２２で得られた演算結果が反映される。

このようにすれば、粒子線を照射するときに治療台１４の位置Ｔが微調整されるが、その微調整による治療台１４の移動量および回転量を、ＣＴ装置９で撮影を行うときの治療台１４の位置決めに反映させることができる。また、ＣＴ装置９で撮影を行うときに微調整が行われた場合には、その微調整による治療台１４の移動量および回転量を、粒子線を照射するときに治療台１４の位置決めに反映させることができる。

放射線治療システム１およびその制御方法が第１実施形態から第３実施形態に基づいて説明されているが、いずれか１つの実施形態において適用された構成が他の実施形態に適用されても良いし、各実施形態において適用された構成が組み合わされても良い。

なお、前述の実施形態のフローチャートにおいて、各ステップが直列に実行される形態を例示しているが、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良い。

前述の実施形態の制御コンピュータ２０は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および専用のチップなどのプロセッサを高集積化させた制御装置と、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）などの外部記憶装置と、ディスプレイなどの表示装置と、マウスおよびキーボードなどの入力装置と、通信インターフェースとを備える。この制御コンピュータ２０は、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。

なお、前述の実施形態の制御コンピュータ２０で実行されるプログラムは、ＲＯＭなどに予め組み込んで提供される。追加的または代替的に、このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルでＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）などのコンピュータで読み取り可能な非一時的な記憶媒体に記憶されて提供される。

また、この制御コンピュータ２０で実行されるプログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしても良い。また、この制御コンピュータ２０は、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワークまたは専用回線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。

なお、前述の実施形態では、照射対象として人間である患者Ｐが例示されているが、犬、猫などの動物を照射対象とし、これらの動物に粒子線治療を行う際に、放射線治療システム１を用いても良い。

なお、前述の実施形態では、ＣＴ装置９が治療室１５のＹ方向のみに移動可能となっているが、その他の態様でも良い。例えば、ＣＴ装置９が治療室１５のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のいずれの方向にも自由に移動可能としても良い。また、照射位置ＲでＣＴ画像の撮影が行われる態様でも良い。

なお、前述の実施形態では、３次元画像取得装置としてＣＴ装置９が例示されているが、その他の態様でも良い。例えば、核磁気共鳴画像（MRI: Magnetic Resonance Image）装置などが、３次元画像取得装置として用いられても良い。

なお、前述の実施形態では、治療用の放射線として粒子線が例示されているが、その他の態様でも良い。例えば、治療用の放射線は、Ｘ線、ガンマ線、陽子線などの他の放射線でも良い。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、３次元画像を取得するための治療台１４の位置Ｔを撮影位置として記憶する記憶部２３を備えることにより、３次元画像を取得するときの治療台１４の移動を簡便に行うことができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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は意図していない。これら実施形態は、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、組み合わせを行うことができる。これら実施形態またはその変形は、発明の範囲と要旨に含まれると同様に、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ものである。

１…放射線治療システム、２…粒子線発生装置、３…輸送路、４…粒子線照射装置、５…照射ポート、６…Ｘ線撮影装置、７ａ，７ｂ…平面Ｘ線検出器、８ａ，８ｂ…Ｘ線管、９…ＣＴ装置、１０…治療計画用ＣＴ装置、１１…レール、１２…走行車輪、１４…治療台、１５…治療室、１６…治療計画用治療台、１７…計画室、２０…制御コンピュータ、２１…治療台制御部、２２…演算部、２３…記憶部、２８…衝突検知処理、２９…治療台位置角度データ、３０…ＣＴ撮影位置角度データ、３３…治療計画用治療台位置角度データ、Ｃ…ＣＴ装置の位置、Ｐ…患者、Ｒ…照射位置、Ｔ…治療台の位置。

Claims (10)

1. 治療用の放射線を照射位置に存在する照射対象に照射する放射線照射装置と、
   前記照射位置とは異なる位置で前記照射対象の３次元画像の取得を行う３次元画像取得装置と、
   前記照射対象を載せる治療台と、
   前記治療台の位置を制御する治療台制御部と、
   前記３次元画像を取得するための前記治療台の位置を撮影位置として記憶する記憶部と、
   を備える、
   放射線治療システム。
2. 前記治療台制御部は、前記記憶部に記憶されている前記撮影位置に基づいて前記治療台を移動させる、
   請求項１に記載の放射線治療システム。
3. 前記３次元画像取得装置または前記治療台の少なくとも一方を移動させたときの互いの干渉の有無を事前に演算する演算部をさらに備え、
   前記記憶部は、前記演算部で前記干渉が生じないとされる演算結果が得られた場合に、この干渉が生じない前記撮影位置を記憶する、
   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. 前記記憶部は、前記３次元画像取得装置で前記３次元画像を取得したときの前記治療台の位置を前記撮影位置として記憶する、
   請求項１または請求項２に記載の放射線治療システム。
5. 前記放射線照射装置が前記放射線を照射するときに、前記治療台の位置を前記照射位置に合わせるための前記治療台の移動量および回転量を演算する演算部をさらに備え、
   前記記憶部は、記憶している前記撮影位置に、前記演算部で得られた演算結果を反映する、
   請求項１または請求項２に記載の放射線治療システム。
6. 治療計画時に前記照射対象の前記３次元画像の取得を行う治療計画用画像取得装置と、
   前記治療計画時に前記照射対象を載せる治療計画用治療台と、
   をさらに備え、
   前記記憶部は、前記治療計画時に前記治療計画用画像取得装置で前記３次元画像を取得したときの前記治療計画用治療台の位置を前記撮影位置として記憶する、
   請求項１または請求項２に記載の放射線治療システム。
7. 前記３次元画像取得装置が移動可能であり、
   前記記憶部は、前記３次元画像を取得したときの前記３次元画像取得装置の位置を設置位置として記憶する、
   請求項１または請求項２に記載の放射線治療システム。
8. 前記３次元画像取得装置は、前記３次元画像を取得するときに、前記記憶部に記憶されている前記設置位置に基づいて移動を行う、
   請求項７に記載の放射線治療システム。
9. 前記治療台の前記撮影位置または前記３次元画像取得装置の前記設置位置の一方が前記記憶部に記憶されている場合に、この記憶に基づいて他方の位置を演算する演算部をさらに備え、
   前記記憶部は、前記演算部で得られた前記他方の位置を記憶する、
   請求項７に記載の放射線治療システム。
10. 治療用の放射線を照射位置に存在する照射対象に照射する放射線照射装置と、
    前記照射位置とは異なる位置で前記照射対象の３次元画像の取得を行う３次元画像取得装置と、
    前記照射対象を載せる治療台と
    前記治療台の位置を制御する治療台制御部と、
    記憶部と、
    を用いて行う方法であり、
    前記記憶部は、前記３次元画像を取得するための前記治療台の位置を撮影位置として記憶する、
    放射線治療システムの制御方法。

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