JP5031095B2 - 放射線断層撮影方法および放射線治療装置制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線断層撮影方法に関し、特に、被写体の透過画像をその被写体の３次元データに再構成するときに利用される放射線断層撮影方法に関する。

各方向から撮影された撮影対象の透過画像を処理することによりその撮影対象の三次元ＣＴデータを再構成するコンピュータ断層撮影装置が知られている。このようなコンピュータ断層撮影装置では、人体を撮影対象とする場合に、呼吸性移動に起因する被写体ぶれを除いた高精度な画像を取得するために、撮影中に撮影対象者の息止めが必要となる。患者の負担を軽減するために、そのＸ線画像の撮影時間を短時間化することが望まれている。撮影対象の回りを回転する線源からその撮影対象に照射される円錐状（コーン状）のＸ線を用いて撮影される複数のＸ線画像に基づいて、その撮影対象の三次元ＣＴデータを再構成するコーンビームＣＴ（ＣＢＣＴ：Ｃｏｎｅ Ｂｅａｍ Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）が知られている。このようなコーンビームＣＴは、その線源を複数回回転させることなく、その三次元ＣＴデータを短時間に作成することができる。このようなコーンビームＣＴは、さらに、その３次元データをより高精度に算出することが望まれている。

特開２００５−１７７２６０号公報には、多管球型のＸ線コンピュータ断層撮影装置において、散乱線の影響を軽減するＸ線コンピュータ断層撮影装置が開示されている。そのＸ線コンピュータ断層撮影装置は、複数のＸ線管球と、前記複数のＸ線管球にそれぞれ対応する複数のＸ線検出器と、前記複数のＸ線管球にそれぞれ対応する複数の高電圧発生部と、前記複数のＸ線管球にそれぞれ対応する複数のデータ収集部と、前記複数のＸ線管球、前記複数のＸ線検出器、前記複数の高電圧発生部及び前記複数のデータ収集部を搭載する回転自在に設けられる略円環状のフレームと、前記複数のＸ線管球から順番にパルスＸ線が略τ／ｎ（τ；パルス継続時間、ｎ；正の実数）ずつシフトして発生するように、前記複数の高電圧発生部を制御する制御部とを具備することを特徴としている。

特開２００７−２３６７７７号公報には、アーチファクトの影響を抑えた画像が得られるＸ線ＣＴ装置が開示されている。そのＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管球とＸ線検出器との対が複数異なる角度で配置され、各対が回転可能に構成されるＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線検出器によるＸ線検出のタイミングを制御する制御部と、前記Ｘ線検出器の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成する再構成処理部と、を有し、前記制御部は、前記Ｘ線管球と前記Ｘ線検出器とで構成される対同士の相対的な位置に応じて、個々のＸ線検出器ごとに異なるタイミングでＸ線を検出させることを特徴としている。

特開２００５−１７７２６０号公報 特開２００７−２３６７７７号公報

本発明の課題は、複数のＸ線画像に基づいて再構成される３次元データをより高精度に算出する放射線断層撮影方法を提供することにある。

本発明による放射線断層撮影方法は、複数ガントリ角度を複数撮影タイミング補正量に対応付ける撮影タイミング補正データを参照して、回転する走行ガントリに支持される線源が所定の撮影角度に配置される撮影タイミングとその複数撮影タイミング補正量のうちのその走行ガントリがその撮影タイミングで配置されるガントリ角度に対応する撮影タイミング補正量とに基づいて曝射タイミングを算出するステップと、その曝射タイミングにその線源から曝射された放射線により撮影されたＸ線画像に基づいて、そのＸ線画像の被写体の３次元データを算出するステップとを備えている。このような放射線断層撮影方法によれば、その走行ガントリが配置されるガントリ角度に応じてその走行ガントリがたわむ場合であっても、より高精度に配置されたその放射線により撮影されたＸ線画像を得ることができ、その３次元データをより高精度に算出することができる。

本発明による放射線断層撮影方法は、他の曝射タイミングを算出するステップをさらに備えている。その撮影タイミング補正データは、その複数ガントリ角度を他の複数撮影タイミング補正量にさらに対応付けている。その他の曝射タイミングは、その走行ガントリに支持される他の線源が所定の他の撮影角度に配置される他の撮影タイミングと他の複数撮影タイミング補正量のうちのその走行ガントリがその他の撮影タイミングで配置される他のガントリ角度に対応する他の撮影タイミング補正量とに基づいて、算出される。その３次元データは、その他の曝射タイミングに他の線源から曝射された他の放射線により撮影された他のＸ線画像にさらに基づいて、算出される。このような放射線断層撮影方法によれば、さらに、その２つの線源から曝射されるその２つの放射線によりそれぞれＸ線画像を撮影する場合であっても、その３次元データをより高精度に算出することができる。

他の放射線は、その放射線が曝射されていない期間に曝射される。その放射線は、他の放射線が曝射されていない期間に、曝射される。このとき、その放射線により撮影されたＸ線画像は、他の放射線の散乱線による影響が低減され、他の放射線により撮影されたＸ線画像は、その放射線の散乱線による影響が低減される。その結果、このような放射線断層撮影方法によれば、その３次元データをより高精度に算出することができる。

その所定の撮影角度とその所定の他の撮影角度とは、間隔が等しい複数の撮影角度のうちのいずれかに一致するように、形成される。このような放射線断層撮影方法によれば、その３次元データをより高精度に算出することができる。

本発明による放射線断層撮影方法は、その走行ガントリがその複数ガントリ角度に配置されたときにその線源がそれぞれ配置される複数第１絶対角度を測定するステップと、その走行ガントリがその複数ガントリ角度に配置されたときに他の線源がそれぞれ配置される複数第２絶対角度を測定するステップと、その複数第１絶対角度とその複数第２絶対角度とに基づいてその撮影タイミング補正データを作成するステップをさらに備えていることが好ましい。

本発明による放射線断層撮影方法は、その３次元データに再構成される複数のＸ線画像に対応する複数の重みをそのＸ線画像とその所定の撮影角度とに基づいて算出するステップをさらに備えている。その複数のＸ線画像は、複数の撮影角度に対応する。その複数の重みは、その複数のＸ線画像のうちの単位角度内Ｘ線画像が単位角度範囲に含まれる単位角度内撮影角度に対応するときに、その複数の重みのうちのその単位角度内Ｘ線画像に対応する単位角度内重みの総和が一様になるように、算出される。その３次元データは、その複数の重みにさらに基づいて算出される。このような放射線断層撮影方法によれば、その複数のＸ線画像に対応する複数の撮影角度が等間隔でない場合であっても、その３次元データをより高精度に算出することができる。

本発明によるコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、本発明による放射線断層撮影方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムが記録されている。

本発明による放射線治療装置制御装置は、複数ガントリ角度を複数撮影タイミング補正量に対応付ける撮影タイミング補正データを参照して、回転する走行ガントリに支持されるその線源が所定の撮影角度に配置される撮影タイミングとその複数撮影タイミング補正量のうちのその走行ガントリがその撮影タイミングで配置されるガントリ角度に対応する撮影タイミング補正量とに基づいて算出された曝射タイミングに線源から放射線を曝射することによりＸ線画像を撮影する撮影部と、そのＸ線画像に基づいて、そのＸ線画像の被写体の３次元データを算出する再構成部とを備えている。このような放射線治療装置制御装置は、その走行ガントリが配置されるガントリ角度に応じてその走行ガントリがたわむ場合であっても、より高精度に配置されたその放射線により撮影されたＸ線画像を得ることができ、その３次元データをより高精度に算出することができる。

その撮影タイミング補正データは、その複数ガントリ角度を他の複数撮影タイミング補正量にさらに対応付けている。その撮影部は、その走行ガントリに支持される他の線源が所定の他の撮影角度に配置される他の撮影タイミングと他の複数撮影タイミング補正量のうちのその走行ガントリがその他の撮影タイミングで配置される他のガントリ角度に対応する他の撮影タイミング補正量とに基づいて他の曝射タイミングをさらに算出し、その他の曝射タイミングに他の線源から他の放射線を曝射することにより他のＸ線画像を撮影する。このとき、その再構成部は、その他のＸ線画像にさらに基づいてその３次元データを算出する。このような放射線治療装置制御装置は、さらに、その２つの線源から曝射されるその２つの放射線によりそれぞれＸ線画像を撮影する場合であっても、その３次元データをより高精度に算出することができる。

他の放射線は、その放射線が曝射されていない期間に曝射される。その放射線は、他の放射線が曝射されていない期間に、曝射される。このとき、その放射線により撮影されたＸ線画像は、他の放射線の散乱線による影響が低減され、他の放射線により撮影されたＸ線画像は、その放射線の散乱線による影響が低減される。その結果、放射線治療装置制御装置は、その３次元データをより高精度に算出することができる。

その所定の撮影角度とその所定の他の撮影角度とは、間隔が等しい複数の撮影角度のうちのいずれかに一致するように、形成される。このとき、その３次元データをより高精度に算出することができる。

本発明による放射線治療装置制御装置は、その走行ガントリが複数ガントリ角度に配置されたときにそれぞれ測定されたその線源の複数第１絶対角度とその走行ガントリがその複数ガントリ角度に配置されたときにそれぞれ測定された他の線源の複数第２絶対角度とに基づいてその撮影タイミング補正データを作成する撮影タイミング補正データ作成部をさらに備えていることが好ましい。

本発明による放射線治療装置制御装置は、その３次元データに再構成される複数のＸ線画像に対応する複数の重みをそのＸ線画像とその所定の撮影角度とに基づいて算出する重み算出部をさらに備えている。その複数のＸ線画像は、複数の撮影角度に対応する。その複数の重みは、その複数のＸ線画像のうちの単位角度内Ｘ線画像が単位角度範囲に含まれる単位角度内撮影角度に対応するときに、その複数の重みのうちのその単位角度内Ｘ線画像に対応する単位角度内重みの総和が一様になるように、算出される。その再構成部は、その複数の重みにさらに基づいてその３次元データを算出する。このような放射線治療装置制御装置は、その複数のＸ線画像に対応する複数の撮影角度が等間隔でない場合であっても、その３次元データをより高精度に算出することができる。

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と、放射線治療装置とを備えている。その放射線治療装置は、その線源と、その走行ガントリとを備えていることが好ましい。

その放射線治療装置は、治療用放射線を照射する治療用放射線照射装置をさらに備えていることが好ましい。その治療用放射線照射装置は、その走行ガントリに固定されている。

本発明による放射線断層撮影方法によれば、より高精度に配置された放射線により撮影されたＸ線画像を得ることができ、その結果、被写体の３次元データをより高精度に算出することができる。

図１は、本発明による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。 図２は、放射線治療装置を示す斜視図である。 図３は、放射線治療装置制御装置を示すブロック図である。 図４は、撮影タイミング補正データを示す図である。 図５は、診断用Ｘ線源の動作を示し、センサアレイの動作を示すタイミングチャートである。 図６は、複数の重みを示すグラフである。 図７は、本発明による放射線断層撮影方法を示すフローチャートである。 図８は、診断用Ｘ線源の動作を示すタイミングチャートである。 図９は、複数の重みを示すグラフである。 図１０は、診断用Ｘ線源の動作を示すタイミングチャートである。 図１１は、他の放射線治療装置を示す図である。 図１２は、診断用Ｘ線源の動作を示すタイミングチャートである。

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と放射線治療装置３とは、双方向に情報を伝送することができるように、互いに接続されている。

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、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。Ｏリング１２は、リング状に形成され、回転軸１７を中心に回転可能に基礎に支持されている。回転軸１７は、鉛直方向に平行である。走行ガントリ１４は、リング状に形成され、Ｏリング１２のリングの内側に配置され、回転軸１８を中心に回転可能にＯリング１２に支持されている。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を通っている。回転軸１８は、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。

治療用放射線照射装置１６は、走行ガントリ１４のリングの内側に配置されている。治療用放射線照射装置１６は、チルト軸２１に回転可能に、かつ、パン軸２２に回転可能に、走行ガントリ１４に支持されている。パン軸２２は、走行ガントリ１４に対して固定され、回転軸１８に交差しないで回転軸１８に平行である。チルト軸２１は、パン軸２２に直交している。チルト軸２１とパン軸２２との交点は、アイソセンタ１９から１ｍだけ離れている。

放射線治療装置３は、さらに、旋回駆動装置１１と首振り機構１５とを備え、図示されていない走行駆動装置を備えている。旋回駆動装置１１は、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、回転軸１７を中心にＯリング１２を回転させる。その走行駆動装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させる。その走行駆動装置は、さらに、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が配置されるガントリ角度を測定し、そのガントリ角度を放射線治療装置制御装置２に出力する。首振り機構１５は、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、パン軸２２を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させ、チルト軸２１を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させる。

治療用放射線照射装置１６は、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、治療用放射線２３を曝射する。治療用放射線２３は、パン軸２２とチルト軸２１とが交差する交点を頂点とするコーンビームである。治療用放射線２３は、一様強度分布を持つように形成されている。治療用放射線照射装置１６は、マルチリーフコリメータ２０を備えている。マルチリーフコリメータ２０は、治療用放射線２３が進行する領域に配置されるように、治療用放射線照射装置１６に固定されている。マルチリーフコリメータ２０は、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、治療用放射線２３の一部を遮蔽し、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変更する。

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、治療用放射線照射装置１６がアイソセンタ１９に向かうように走行ガントリ１４に固定されると、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。

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、第１診断用Ｘ線源２４と第２診断用Ｘ線源２５と第１センサアレイ３２と第２センサアレイ３３とを備えている。第１診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４に支持され、アイソセンタ１９から第１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を結ぶ線分とのなす角が鋭角になるように、走行ガントリ１４のリングの内側に配置されている。第２診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４に支持され、アイソセンタ１９から第２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を結ぶ線分とのなす角が鋭角になるように、走行ガントリ１４のリングの内側に配置されている。第２診断用Ｘ線源２５は、さらに、アイソセンタ１９から第１診断用Ｘ線源２４を結ぶ線分とアイソセンタ１９から第２診断用Ｘ線源２５を結ぶ線分とのなす角が直角（９０度）になるように、配置されている。第１センサアレイ３２は、走行ガントリ１４に支持され、アイソセンタ１９を介して第１診断用Ｘ線源２４に対向するように、配置されている。第２センサアレイ３３は、走行ガントリ１４に支持され、アイソセンタ１９を介して第２診断用Ｘ線源２５に対向するように、配置されている。

第１診断用Ｘ線源２４は、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、所定のタイミングで第１診断用Ｘ線３５をアイソセンタ１９に向けて曝射する。第１診断用Ｘ線３５は、第１診断用Ｘ線源２４が有する１点から曝射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。第２診断用Ｘ線源２５は、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、所定のタイミングで第２診断用Ｘ線３６をアイソセンタ１９に向けて曝射する。第２診断用Ｘ線３６は、第２診断用Ｘ線源２５が有する１点から曝射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。

第１センサアレイ３２は、受光部を備えている。その受光部は、その受光部の走行ガントリ１４の回転方向の両端と第１診断用Ｘ線３５の頂点とを結ぶ２つの直線のなす広がり角が１２．０度になるように、形成されている。第１センサアレイ３２は、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、その受光部に受光されるＸ線に基づいてＸ線画像を生成する。第２センサアレイ３３は、受光部を備えている。その受光部は、その受光部の走行ガントリ１４の回転方向の両端と第２診断用Ｘ線３６の頂点とを結ぶ２つの直線のなす広がり角が１２．０度になるように、形成されている。第２センサアレイ３３は、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、その受光部に受光されるＸ線に基づいてＸ線画像を生成する。そのＸ線画像は、複数の画素から形成されている。その複数の画素は、そのＸ線画像でマトリクス状に配置され、それぞれ輝度に対応付けられている。そのＸ線画像は、複数の画素の各々に対応する輝度が複数の画素の各々に着色されることにより、被写体を映し出している。第１センサアレイ３２と第２センサアレイ３３としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。

このようなイメージャシステムによれば、第１センサアレイ３２と第２センサアレイ３３と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Ｘ線画像を生成することができる。

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、平行移動可能に基礎に支持されている。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、放射線治療装置制御装置２により制御されることにより、カウチ４１を平行移動させる。

図３は、放射線治療装置制御装置２を示している。その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と記憶装置とリムーバルメモリドライブ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。そのリムーバルメモリドライブは、記録媒体が挿入されたときに、その記録媒体に記録されているデータを読み出すことに利用される。そのリムーバルメモリドライブは、特に、コンピュータプログラムが記録されている記録媒体が挿入されたときに、そのコンピュータプログラムを放射線治療装置制御装置２にインストールするときに利用される。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。その外部機器は、放射線治療装置３の旋回駆動装置１１と走行駆動装置と首振り機構１５と治療用放射線照射装置１６とマルチリーフコリメータ２０と第１診断用Ｘ線源２４と第２診断用Ｘ線源２５と第１センサアレイ３２と第２センサアレイ３３とカウチ駆動装置４２とを含んでいる。

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は、放射線治療装置制御装置２に複数の機能を実現させるための複数のコンピュータプログラムから形成されている。その複数の機能は、撮影タイミング補正データ作成部５１と撮影部５２と重み算出部５３と再構成部５４と治療計画部５５と照射部５６とを含んでいる。

撮影タイミング補正データ作成部５１は、入力装置を用いて入力されるたわみデータに基づいて撮影タイミング補正データを作成し、その撮影タイミング補正データを記憶装置に記録する。そのたわみデータは、ガントリ角度集合を第１測定角度集合と第２測定角度集合とに対応付けている。すなわち、そのガントリ角度集合のうちの任意の要素は、その第１測定角度集合のうちの１つの要素に対応し、その第２測定角度集合のうちの１つの要素に対応している。そのガントリ角度集合の要素は、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が配置されるガントリ角度を示し、放射線治療装置３の走行駆動装置により測定されたガントリ角度を示している。その第１測定角度集合のうちのあるガントリ角度に対応する要素は、そのガントリ角度が放射線治療装置３の走行駆動装置により測定されたときに、Ｏリング１２に対して第１診断用Ｘ線源２４が配置されている角度を示している。その第２測定角度集合のうちのあるガントリ角度に対応する要素は、そのガントリ角度が放射線治療装置３の走行駆動装置により測定されたときに、Ｏリング１２に対して第２診断用Ｘ線源２５が配置されている角度を示している。

撮影部５２は、アイソセンタ１９に配置された患者４３を映し出す複数枚のＸ線画像が撮影されるように、放射線治療装置３を制御する。すなわち、撮影部５２は、基礎に対してＯリング１２が所定の旋回角度に配置されるように、旋回駆動装置１１を制御する。撮影部５２は、さらに、回転軸１８を中心に走行ガントリ１４が一定の角速度（たとえば、７度毎秒）で回転軸１８を中心に回転するように、放射線治療装置３の走行駆動装置を制御する。撮影部５２は、さらに、回転軸１８を中心に走行ガントリ１４が回転しているときに、Ｏリング１２に対して第１診断用Ｘ線源２４が複数の第１撮影角度に配置されるタイミングで第１診断用Ｘ線３５がそれぞれ曝射されるように、第１診断用Ｘ線源２４を制御する。撮影部５２は、さらに、回転軸１８を中心に走行ガントリ１４が回転しているときに、Ｏリング１２に対して第２診断用Ｘ線源２５が複数の第２撮影角度に配置されるタイミングで第２診断用Ｘ線３６がそれぞれ曝射されるように、第２診断用Ｘ線源２５を制御する。その第１撮影角度と第２撮影角度とは、その複数枚のＸ線画像がそれぞれ撮影される複数の撮影角度の最小値から最大値までの範囲（本明細書で以下に「撮影角度範囲」と記載される。）を等間隔に分割する複数の角度に概ね一致するように、設計されている。撮影部５２は、さらに、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が複数のガントリ角度に配置されたときに、第１Ｘ線画像が生成されるように、第１センサアレイ３２を制御する。撮影部５２は、さらに、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が複数のガントリ角度に配置されたときに、第２Ｘ線画像が生成されるように、第２センサアレイ３３を制御する。その複数のガントリ角度は、第１診断用Ｘ線３５がその第１撮影角度に配置されたときに走行ガントリ１４が配置されるガントリ角度に一致するように、かつ、第２診断用Ｘ線３６がその第２撮影角度に配置されたときに走行ガントリ１４が配置されるガントリ角度に一致するように、設計されている。

重み算出部５３は、撮影部５２により撮影された複数の第１Ｘ線画像と複数の第２Ｘ線画像とに基づいて複数の重みを算出する。その複数の重みは、その複数の第１Ｘ線画像と複数の第２Ｘ線画像とに対応している。すなわち、その複数の第１Ｘ線画像のうちの任意の画像は、その複数の重みのうちの１つの重みに対応している。その複数の第２Ｘ線画像のうちの任意の画像は、その複数の重みのうちの１つの重みに対応している。その複数の重みは、総和が第１値になるように算出される。その複数の重みは、さらに、その撮影角度範囲に含まれる所定の幅の任意の範囲内の撮影角度から撮影されたＸ線画像がｎ個であるときに、そのｎ個のＸ線画像に対応するｎ個の重みの総和が第２値になるように、算出される。その第２値は、撮影部５２により撮影された複数枚のＸ線画像がそれぞれ撮影される複数の撮影角度の幅とその任意の幅との比がその第１値とその第２値との比に一致するように、算出される。

再構成部５４は、撮影部５２により撮影された複数の第１Ｘ線画像と複数の第２Ｘ線画像と重み算出部５３により算出された複数の重みとに基づいて三次元データを算出する。その３次元データは、患者４３の臓器の立体的な形状を示し、複数のボクセルに複数の透過率を対応付けている。その複数のボクセルは、それぞれ、患者４３が配置される空間を隙間なく充填する複数の直方体に対応している。その直方体としては、一辺の長さが０．４ｍｍである立方体が例示される。その各ボクセルに対応する透過率は、その各ボクセルに対応する位置の立方体のＸ線の透過率を示している。このような再構成は、周知である。

再構成部５４は、さらに、その３次元データに基づいて複数のスライス画像を算出する。その複数のスライス画像は、それぞれ、互いに異なる複数の断面で患者４３を仮に切断したときの断面を示している。その複数のスライス画像の各々は、複数の画素から形成されている。その複数の画素は、そのスライス画像でマトリクス状に配置され、それぞれ輝度に対応付けられている。そのスライス画像は、その複数の画素の各々に対応する輝度が複数の画素の各々に着色されることにより、その断面を映し出している。

治療計画部５５は、再構成部５４により算出された複数のスライス画像をユーザにより閲覧可能に出力装置に表示する。治療計画部５５は、さらに、入力装置を用いて入力される情報に基づいて治療計画を作成する。その治療計画は、患者４３の３次元データを示し、照射角度と線量との組み合わせを示している。その照射角度は、患者４３の患部に治療用放射線２３を照射する方向を示し、カウチ位置とＯリング回転角とガントリ回転角とを示している。そのカウチ位置は、基礎に対するカウチ４１の位置を示している。そのＯリング回転角は、基礎に対するＯリング１２の位置を示している。そのガントリ回転角は、Ｏリング１２に対する走行ガントリ１４の位置を示している。その線量は、その各照射角度から患者４３に照射される治療用放射線２３の線量を示している。

照射部５６は、治療計画部５５により作成された治療計画に示される放射線治療が実行されるように、放射線治療装置３を制御する。すなわち、照射部５６は、その治療計画が示す照射角度に治療用放射線照射装置１６が患者４３に対して配置されるように、カウチ駆動装置４２を制御し、旋回駆動装置１１を制御し、放射線治療装置３の走行駆動装置を制御する。照射部５６は、さらに、２枚の患者４３のＸ線画像が撮影されるように、第１診断用Ｘ線源２４と第２診断用Ｘ線源２５と第１センサアレイ３２と第２センサアレイ３３とを制御する。照射部５６は、さらに、その２枚のＸ線画像に基づいて、患者４３の患部の位置を算出し、その患部の形状を算出する。照射部５６は、さらに、その算出された患部の位置に治療用放射線照射装置１６が向くように、首振り機構１５を制御する。照射部５６は、さらに、その患部の形状に治療用放射線２３の照射野が一致するように、マルチリーフコリメータ２０を制御する。照射部５６は、さらに、その患部に治療用放射線２３が照射されるように、治療用放射線照射装置１６を制御する。照射部５６は、さらに、その治療計画が示す線量の治療用放射線２３が患者４３の患部に照射されるまで、そのＸ線画像の撮影から治療用放射線２３の照射までの動作を繰り返して実行する。

図４は、撮影タイミング補正データ作成部５１により作成された撮影タイミング補正データを示している。その撮影タイミング補正データ６１は、ガントリ角度集合６２を第１撮影タイミング補正量集合６３と第２撮影タイミング補正量集合６４とに対応付けている。すなわち、ガントリ角度集合６２のうちの任意の要素は、第１撮影タイミング補正量集合６３のうちの１つの要素に対応し、第２撮影タイミング補正量集合６４のうちの１つの要素に対応している。ガントリ角度集合６２の要素は、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が配置されるガントリ角度を示し、放射線治療装置３の走行駆動装置により測定されたガントリ角度を示している。第１撮影タイミング補正量集合６３のうちのあるガントリ角度に対応する要素は、そのガントリ角度が放射線治療装置３の走行駆動装置により測定されたときに、第１診断用Ｘ線源２４から第１診断用Ｘ線３５を曝射するタイミングの補正量を示している。第２撮影タイミング補正量集合６４のうちのあるガントリ角度に対応する要素は、そのガントリ角度が放射線治療装置３の走行駆動装置により測定されたときに、第２診断用Ｘ線源２５から第２診断用Ｘ線３６を曝射するタイミングの補正量を示している。

このとき、撮影部５２は、走行ガントリ１４が回転軸１８を中心に一定の角速度（たとえば、７度毎秒）で回転するように、放射線治療装置３の走行駆動装置を制御する。
撮影部５２は、第１診断用Ｘ線源２４が第１撮影角度に配置されるときに走行ガントリ１４が配置されるガントリ角度を算出する。撮影部５２は、さらに、その算出されたガントリ角度に走行ガントリ１４が配置される第１撮影タイミングをその角速度と走行ガントリ１４があるタイミングに配置された測定ガントリ角度とに基づいて算出する。撮影部５２は、さらに、撮影タイミング補正データ６１を参照して、その算出されたガントリ角度と第１撮影タイミングとに基づいて第１補正後撮影タイミングを算出する。その第１補正後撮影タイミングは、その第１撮影タイミングを第１撮影タイミング補正量集合６３のうちのそのガントリ角度に対応する第１撮影タイミング補正量だけずらしたタイミングを示している。撮影部５２は、その第１補正後撮影タイミングに第１診断用Ｘ線３５が曝射されるように、第１診断用Ｘ線源２４を制御する。撮影部５２は、その第１撮影タイミングに第１画像を撮影するように、第１センサアレイ３２を制御する。

撮影部５２は、第２診断用Ｘ線源２５が第２撮影角度に配置されるときに走行ガントリ１４が配置されるガントリ角度を算出する。撮影部５２は、さらに、その算出されたガントリ角度に走行ガントリ１４が配置される第２撮影タイミングをその角速度と走行ガントリ１４があるタイミングに配置された測定ガントリ角度とに基づいて算出する。撮影部５２は、さらに、撮影タイミング補正データ６１を参照して、その算出されたガントリ角度と第２撮影タイミングとに基づいて第２補正後撮影タイミングを算出する。その第２補正後撮影タイミングは、その第２撮影タイミングを第２撮影タイミング補正量集合６４のうちのそのガントリ角度に対応する第２撮影タイミング補正量だけずらしたタイミングを示している。撮影部５２は、その第２補正後撮影タイミングに第２診断用Ｘ線３６が曝射されるように、第２診断用Ｘ線源２５を制御する。撮影部５２は、その第２撮影タイミングに第２画像を撮影するように、第２センサアレイ３３を制御する。

図５は、撮影部５２により算出される第１撮影タイミングを示している。その第１撮影タイミング６８は、所定の周期（たとえば、約７１ｍ秒）で周期的である。図５は、さらに、撮影部５２により算出される第１補正後撮影タイミングを示している。その第１補正後撮影タイミング６５は、第１診断用Ｘ線３５が間欠的に曝射されることを示し、第１診断用Ｘ線３５が所定の期間（たとえば、１０ｍ秒）だけ曝射された後に第１診断用Ｘ線３５の曝射が停止されることを示している。第１補正後撮影タイミング６５と第１撮影タイミング６８とは、概ね一致し、撮影部５２により算出される第１撮影タイミング補正量だけずれていることを示している。

図５は、さらに、撮影部５２により算出される第２撮影タイミングを示している。その第２補正後撮影タイミングは、第１撮影タイミング６８に一致している。図５は、さらに、撮影部５２により算出される第２補正後撮影タイミングを示している。その第２補正後撮影タイミング６６は、第２診断用Ｘ線３６が間欠的に曝射されることを示し、第２診断用Ｘ線３６が所定の期間（たとえば、１０ｍ秒）だけ曝射された後に第２診断用Ｘ線３６の曝射が停止されることを示している。第２補正後撮影タイミング６６とその第２撮影タイミングとは、概ね一致し、撮影部５２により算出される第２撮影タイミング補正量だけずれていることを示している。

図５は、さらに、第１センサアレイ３２がＸ線画像を撮影するためにＸ線を受光するタイミングを示している。そのタイミング６７は、第１センサアレイ３２が所定の有感時間だけ受光した後にその受光を停止することを示し、その受光が第１撮影タイミング６８の周期で周期的であることを示している。図５は、さらに、第２センサアレイ３３がＸ線画像を撮影するためにＸ線を受光するタイミングを示している。そのタイミングは、タイミング６７に一致し、すなわち、第２センサアレイ３３が所定の有感時間だけ受光した後にその受光を停止することを示し、その受光がその第２撮影タイミングの周期で周期的であることを示している。その有感時間は、第１診断用Ｘ線３５が曝射される期間が常時にその有感時間に含まれるように、かつ、第２診断用Ｘ線３６が曝射される期間が常時にその有感時間に含まれるように、設計されている。

図６は、重み算出部５３により算出される複数の重みを示している。その複数の重み７１−（ｊ−１）〜７１−（ｊ＋１）は、複数のＸ線画像に対応している。その複数のＸ線画像は、撮影角度範囲から分割された複数の区間のいずれかに属している。複数の重み７１−（ｊ−１）〜７１−（ｊ＋１）は、その複数の区間のうちの連続する一部の区間７２−（ｊ−１）〜７２−（ｊ＋１）に複数のＸ線画像がそれぞれ属する場合で、区間７２−（ｊ−１）〜７２−（ｊ＋１）の長さが互いに等しいときに、互いに等しい値（たとえば、１）を示すことを示している。

図６は、さらに、撮影部５２により撮影された複数のＸ線画像のうちの１つのＸ線画像が欠損したときに重み算出部５３により算出される複数の重みを示している。その複数の重み７３−（ｊ−１）、７３−（ｊ＋１）は、その欠損したＸ線画像が撮影された撮影角度に隣り合う２つの撮影角度で撮影された２つのＸ線画像に対応している。このとき、その欠損したＸ線画像が属する区間は、省かれ、その２つのＸ線画像がそれぞれ属する２つの区間７４−（ｊ−１）、７４−（ｊ＋１）の長さは、その欠損したＸ線画像の分の区間の長さだけ延長され、たとえば、その省かれた区間が省かれる前の区間の長さの１．５倍を示している。このとき、複数の重み７３−（ｊ−１）、７３−（ｊ＋１）は、区間７４−（ｊ−１）、７４−（ｊ＋１）の長さが延長された比だけ増加し、すなわち、複数の重み７１−（ｊ−１）〜７１−（ｊ＋１）の１．５倍の値を示している。

このような重みの算出によれば、撮影画像データの密度（単位角度当たりの撮影画像の情報量）が撮影角度範囲で一様になり、再構成部５４は、その重みに基づいて複数のＸ線画像を再構成することにより、３次元データをより高精度に算出することができる。

図７は、本発明による放射線断層撮影方法の実施の形態を示している。ユーザは、まず、走行ガントリ１４が複数のガントリ角度に配置されるように、放射線治療装置制御装置２を操作する。ユーザは、走行ガントリ１４がその複数のガントリ角度に配置されるごとに、Ｏリング１２に対して第１診断用Ｘ線源２４が配置されている第１測定角度を測定し、Ｏリング１２に対して第２診断用Ｘ線源２５が配置されている第２測定角度を測定する。ユーザは、その測定結果に基づいてたわみデータを作成し、そのたわみデータを放射線治療装置制御装置２に入力する（ステップＳ１）。放射線治療装置制御装置２は、そのたわみデータに基づいて撮影タイミング補正データ６１を作成し、撮影タイミング補正データ６１を記憶装置に記録する（ステップＳ２）。

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。ユーザは、旋回角度と複数の第１撮影角度と複数の第２撮影角度とを放射線治療装置制御装置２に入力する。放射線治療装置制御装置２は、基礎に対してＯリング１２がその旋回角度に配置されるように旋回駆動装置１１を制御する。放射線治療装置制御装置２は、回転軸１８を中心に走行ガントリ１４が一定の角速度（たとえば、７度毎秒）で回転するように、放射線治療装置３の走行駆動装置を制御する。放射線治療装置制御装置２は、第１診断用Ｘ線源２４が第１撮影角度に配置されるときに走行ガントリ１４が配置されるガントリ角度を算出し、第２診断用Ｘ線源２５が第２撮影角度に配置されるときに走行ガントリ１４が配置されるガントリ角度を算出する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その算出されたガントリ角度に走行ガントリ１４が配置される第１撮影タイミングまたは第２撮影タイミングを算出する。

放射線治療装置制御装置２は、さらに、撮影タイミング補正データ６１を参照して、その算出されたガントリ角度と第１撮影タイミングとに基づいて第１補正後撮影タイミングを算出する。その第１補正後撮影タイミングは、その第１撮影タイミングを第１撮影タイミング補正量集合６３のうちのそのガントリ角度に対応する第１撮影タイミング補正量だけずらしたタイミングを示している。放射線治療装置制御装置２は、さらに、撮影タイミング補正データ６１を参照して、その算出されたガントリ角度と第２撮影タイミングとに基づいて第２補正後撮影タイミングを算出する。その第２補正後撮影タイミングは、その第２撮影タイミングを第２撮影タイミング補正量集合６４のうちのそのガントリ角度に対応する第２撮影タイミング補正量だけずらしたタイミングを示している。

放射線治療装置制御装置２は、その第１補正後撮影タイミングに第１診断用Ｘ線３５が曝射されるように、第１診断用Ｘ線源２４を制御する。放射線治療装置制御装置２は、その第１撮影タイミングに第１画像を撮影するように、第１センサアレイ３２を制御する。放射線治療装置制御装置２は、その第２補正後撮影タイミングに第２診断用Ｘ線３６が曝射されるように、第２診断用Ｘ線源２５を制御する。放射線治療装置制御装置２は、その第２撮影タイミングに第２画像を撮影するように、第２センサアレイ３３を制御する（ステップＳ３）。

放射線治療装置制御装置２は、撮影画像データの密度（単位角度当たりの撮影画像の情報量）が撮影角度範囲で一様になるように、その第１画像と第２画像とに基づいて複数の重みを算出する（ステップＳ４）。放射線治療装置制御装置２は、その複数の第１画像と複数の第２画像と複数の重みとに基づいて３次元データを算出する。再構成部５４は、さらに、その３次元データに基づいて複数のスライス画像を算出する（ステップＳ５）。

走行ガントリ１４は、治療用放射線照射装置１６とマルチリーフコリメータ２０と第１診断用Ｘ線源２４と第２診断用Ｘ線源２５などの質量によりたわみ、そのたわみの程度は、ガントリ角度により異なる。本発明による放射線断層撮影方法によれば、走行ガントリ１４がガントリ角度に応じて異なる程度にたわむ場合であっても、放射線治療装置制御装置２は、第１診断用Ｘ線源２４と第２診断用Ｘ線源２５とが所定の撮影角度に配置されるタイミングをより正確に算出することができ、放射線治療装置３は、第１診断用Ｘ線３５と第２診断用Ｘ線３６とをより正確な位置から患者４３に曝射することができる。このため、放射線治療装置制御装置２は、第１診断用Ｘ線３５と第２診断用Ｘ線３６とを用いて撮影角度範囲をより等間隔に分割する複数の撮影角度から患者４３のＸ線画像を撮影することができ、そのＸ線画像を再構成することにより、患者４３の３次元データをより高精度に算出することができる。

放射線治療システム１は、さらに、治療計画を作成する動作と放射線治療する動作とを実行する。

その治療計画を作成する動作では、まず、放射線治療装置制御装置２は、本発明による放射線断層撮影方法により算出された複数のスライス画像をディスプレイに表示する。ユーザは、その画像を閲覧し、その患部の位置と形状とを特定し、その患部の位置と形状とを放射線治療装置制御装置２に入力する。放射線治療装置制御装置２は、その患部の位置と形状とに基づいて治療計画を作成する。その治療計画は、患者４３の３次元データを示し、照射角度と線量との組み合わせを示している。その照射角度は、患者４３の患部に治療用放射線２３を照射する方向を示し、カウチ位置とＯリング回転角とガントリ回転角とを示している。そのカウチ位置は、基礎に対するカウチ４１の位置を示している。そのＯリング回転角は、基礎に対するＯリング１２の位置を示している。そのガントリ回転角は、Ｏリング１２に対する走行ガントリ１４の位置を示している。その線量は、その各照射角度から患者４３に照射される治療用放射線２３の線量を示している。

放射線治療する動作では、放射線治療装置制御装置２は、その治療計画が示す照射角度から治療用放射線２３がその治療計画が示す線量だけ患者４３の患部に照射されるように放射線治療装置３を制御する。すなわち、放射線治療装置制御装置２は、その治療計画が示すカウチ位置にカウチ４１が配置されるように、カウチ駆動装置４２を制御する。放射線治療装置制御装置２は、その治療計画が示すＯリング回転角にＯリング１２が配置されるように、旋回駆動装置１１を制御する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その治療計画が示すガントリ回転角に走行ガントリ１４が配置されるように、放射線治療装置３の走行駆動装置を制御する。

放射線治療装置制御装置２は、第１診断用Ｘ線３５が曝射されるように、第１診断用Ｘ線源２４を制御する。放射線治療装置制御装置２は、その曝射された第１診断用Ｘ線３５が患者４３を透過した後の透過線に基づいて第１Ｘ線画像が撮影されるように、第１センサアレイ３２を制御する。放射線治療装置制御装置２は、第２診断用Ｘ線３６が曝射されるように、第２診断用Ｘ線源２５を制御する。放射線治療装置制御装置２は、その曝射された第２診断用Ｘ線３６が患者４３を透過した後の透過線に基づいて第２Ｘ線画像が撮影されるように、第２センサアレイ３３を制御する。

放射線治療装置制御装置２は、その第１Ｘ線画像と第２Ｘ線画像とに基づいて患者４３の患部の位置と形状とを算出する。放射線治療装置制御装置２は、その算出された位置に治療用放射線照射装置１６が向くように、首振り機構１５を制御する。放射線治療装置制御装置２は、その患部の形状に治療用放射線２３の照射野が一致するように、マルチリーフコリメータ２０を制御する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その患部に治療用放射線２３が照射されるように、治療用放射線照射装置１６を制御する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、その治療計画が示す線量の治療用放射線２３が患者４３の患部に照射されるまで、そのＸ線画像の撮影から治療用放射線２３の照射までの動作を周期的に繰り返して実行する。その周期としては、０．２秒が例示される。

その第１Ｘ線画像と第２Ｘ線画像とに基づいて算出された患者４３の患部の位置と形状とは、アイソセンタ１９を中心にして垂直と異なる他の角度に配置される２つのイメージャを用いてそれぞれ撮影される２枚のＸ線画像に基づいて算出される位置と形状とに比較して、より高精度である。このため、放射線治療装置３は、垂直と異なる他の角度に配置される２つのイメージャを備える他の放射線治療装置に比較して、より高精度に放射線治療することができる。

本発明による放射線断層撮影方法の実施の他の形態は、既述の実施の形態における第１撮影タイミング６８が他の第１撮影タイミングに置換され、第２撮影タイミングが他の第２撮影タイミングに置換されている。その第１撮影タイミング７８は、図８に示されているように、所定の周期（たとえば、約７１ｍ秒）で周期的である。その第２撮影タイミング７９は、第１撮影タイミング７８が示す周期で周期的であり、位相が第１撮影タイミング７８の位相と半周期だけずれている。

図８は、さらに、撮影部５２により算出される第１補正後撮影タイミングを示している。その第１補正後撮影タイミング７６は、第１診断用Ｘ線３５が間欠的に曝射されることを示し、第１診断用Ｘ線３５が所定の期間（たとえば、１０ｍ秒）だけ曝射された後に第１診断用Ｘ線３５の曝射が停止されることを示している。第１補正後撮影タイミング７６と第１撮影タイミング６８とは、概ね一致し、撮影部５２により算出される第１撮影タイミング補正量だけずれていることを示している。

図８は、さらに、撮影部５２により算出される第２補正後撮影タイミングを示している。その第２補正後撮影タイミング７７は、第２診断用Ｘ線３６が間欠的に曝射されることを示し、第２診断用Ｘ線３６が所定の期間（たとえば、１０ｍ秒）だけ曝射された後に第２診断用Ｘ線３６の曝射が停止されることを示している。第２補正後撮影タイミング７７とその第２撮影タイミングとは、概ね一致し、撮影部５２により算出される第２撮影タイミング補正量だけずれていることを示している。

このような第１撮影タイミング７８と第２撮影タイミング７９とによれば、既述の実施の形態における放射線断層撮影方法と同様にして、撮影タイミングを撮影ごとに補正しない技術に比較して、患者４３の３次元データをより高精度に算出することができる。このような第１撮影タイミング７８と第２撮影タイミング７９とによれば、さらに、第１センサアレイ３２が第２診断用Ｘ線３６の散乱線を受光しないで第１診断用Ｘ線３５の透過線だけを受光することができるように、第１センサアレイ３２の有感時間を制御することができ、第２センサアレイ３３が第１診断用Ｘ線３５の散乱線を受光しないで第２診断用Ｘ線３６の透過線だけを受光することができるように、第２センサアレイ３３を制御することができる。このとき、第１センサアレイ３２または第２センサアレイ３３により撮影される複数のＸ線画像は、散乱線の影響が低減され、より鮮明である。その結果、その複数のＸ線画像に基づいて算出される３次元データは、より鮮明になり、より高精度化される。

図９は、このような第１撮影タイミング７８と第２撮影タイミング７９とが適用されたときに重み算出部５３により算出される複数の重みを示している。その複数の重み８１−１７８〜８１−１８１は、第２センサアレイ３３により撮影された複数の第２Ｘ線画像に対応しその複数の重み８２−１〜８２−４は、第１センサアレイ３２により撮影された複数の第１Ｘ線画像に対応している。複数の重み８１−１７８〜８１−１８１は、その第２Ｘ線画像が撮影された撮影角度が（０．５×ｎ）度（ｎは、整数）により表現されることを示している。複数の重み８２−１〜８２−４は、その第１Ｘ線画像が撮影された撮影角度が（０．５×ｎ＋０．２５）度により表現されることを示している。複数の重み８１−１７８〜８１−１８１と複数の重み８２−１〜８２−４は、重み８１−１８１に対応する第２Ｘ線画像が撮影された撮影角度と重み８２−１に対応する第１Ｘ線画像が撮影された撮影角度との間隔が０．２５であり、その第１Ｘ線画像の撮影角度の間隔０．５度と異なり、その第２Ｘ線画像の撮影角度の間隔０．５度と異なることを示している。すなわち、複数の重み８１−１７８〜８１−１８１と複数の重み８２−１〜８２−４は、第１撮影タイミング７８と第２撮影タイミング７９とが適用されたときに、その第１Ｘ線画像が撮影される撮影角度の範囲とその第２Ｘ線画像が撮影される撮影角度の範囲との境目８６で撮影角度との間隔が他の間隔と異なることを示している。

図９は、さらに、その第１Ｘ線画像と第２Ｘ線画像とが属する複数の区間を示している。その複数の区間８３−１７８〜８３−１８０には、それぞれ、複数の重み８１−１７８〜８１−１８１に対応する複数の第２Ｘ線画像が属している。その複数の区間８４−２〜８４−４には、それぞれ、複数の重み８２−２〜８２−４に対応する複数の第１Ｘ線画像が属している。区間８５には、重み８１−１８１に対応する第２Ｘ線画像と重み８２−１に対応する第１Ｘ線画像とが属している。

区間８５の長さは、複数の区間８３−１７８〜８３−１８０、８４−２〜８４−４の長さより長く、複数の区間８３−１７８〜８３−１８０、８４−２〜８４−４の長さの１．５倍を示している。重み８１−１８１と重み８２−１とは、重み８１−１７８〜８１−１８０、８２−２〜８２−４より小さく、重み８１−１７８〜８１−１８０、８２−２〜８２−４の０．７５倍を示している。このとき、撮影画像データの密度（単位角度当たりの撮影画像の情報量）が撮影角度範囲で一様になり、再構成部５４は、その重みに基づいて複数のＸ線画像を再構成することにより、３次元データをより高精度に算出することができる。すなわち、このような重みの算出によれば、第１撮影タイミング７８と第２撮影タイミング７９とが適用された場合であっても、３次元データをより高精度に算出することができる。

本発明による放射線断層撮影方法の実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態における第１補正後撮影タイミング７６と第２補正後撮影タイミング７７とで撮影された複数のＸ線画像の撮影角度が他の撮影角度に置換されている。図１０は、第１補正後撮影タイミング７６で第１診断用Ｘ線３５を曝射するときに第１診断用Ｘ線源２４が配置される第１撮影角度を示している。その第１撮影角度８８は、第１診断用Ｘ線源２４が第１補正後撮影タイミング７６で配置される複数の撮影角度が撮影角度範囲の一部を所定の間隔Δθで等間隔に分割していることを示している。図１０は、さらに、第２補正後撮影タイミング７７で第２診断用Ｘ線３６を曝射するときに第１診断用Ｘ線源２４が配置される第２撮影角度を示している。その第２撮影角度８７は、第２診断用Ｘ線源２５が第２補正後撮影タイミング７７で配置される複数の撮影角度が撮影角度範囲の一部を所定の間隔Δθで等間隔に分割していることを示している。

第１撮影角度８８は、さらに、その第１Ｘ線画像が撮影される撮影角度の範囲とその第２Ｘ線画像が撮影される撮影角度の範囲との境目８９の近傍で第１診断用Ｘ線３５が曝射されるときに第１診断用Ｘ線源２４が配置される撮影角度が、境目８９とΔθ／２だけずれていることを示している。第２撮影角度８７は、さらに、境目８９の近傍で第２診断用Ｘ線３６が曝射されるときに第２診断用Ｘ線源２５が配置される撮影角度が、境目８９とΔθ／２だけずれていることを示している。第１撮影角度８８と第２撮影角度８７とは、境目８９の近傍で第１診断用Ｘ線３５が曝射されるときに第１診断用Ｘ線源２４が配置される撮影角度と境目８９の近傍で第２診断用Ｘ線３６が曝射されるときに第２診断用Ｘ線源２５が配置される撮影角度と境目８９の近傍で第２診断用Ｘ線３６が曝射されるときに第２診断用Ｘ線源２５が配置される撮影角度の差がΔθであることを示している。すなわち、第１撮影角度８８と第２撮影角度８７とは、第１診断用Ｘ線３５と第２診断用Ｘ線３６とがそれぞれ曝射される複数の撮影角度が撮影角度範囲の全部を間隔Δθで等間隔に分割していることを示している。

このような間隔Δθは、次式：
ｎ＝（θｏｐｅｎ−Δθ÷２）÷Δθ
を解くことにより算出される。ここで、整数ｎは、適当な整数を示し、角度θｏｐｅｎは、第１診断用Ｘ線源２４と第２診断用Ｘ線源２５との間の角度を示している。たとえば、間隔Δθは、ｎ＝１８０、θｏｐｅｎ＝９０度であるときに、およそ０．４９８６１４９度を示す。間隔Δθは、ｎ＝４、θｏｐｅｎ＝９０度であるときに、２０度を示す。このとき、第１撮影角度８８は、１００度と１２０度と１４０度と１６０度と１８０度と２００度とを示し、第２撮影角度８７は、０度と２０度と４０度と６０度と８０度とを示している。

このような複数の撮影角度が適用された放射線断層撮影方法によれば、既述の図９に示されるような複数の撮影角度が適用された放射線断層撮影方法と同様にして、３次元データを高精度に算出することができる。このような複数の撮影角度が適用された放射線断層撮影方法によれば、撮影角度範囲をより等間隔に分割する複数の撮影角度から撮影される複数のＸ線画像が用いられることにより、既述の図９に示されるような複数の撮影角度が適用された放射線断層撮影方法と比較して、３次元データをより高精度に算出することができる。

なお、このような複数の撮影角度が適用された放射線断層撮影方法では、その複数の撮影角度に基づいて算出された第１撮影タイミングまたは第２撮影タイミングを補正しないで、その第１補正後撮影タイミングに第１診断用Ｘ線３５が曝射されるように第１診断用Ｘ線源２４を制御しその第２補正後撮影タイミングに第２診断用Ｘ線３６が曝射されるように第２診断用Ｘ線源２５を制御することもできる。このような放射線断層撮影方法によれば、走行ガントリ１４がたわむ程度が極めて小さいときに、既述の図９に示されるような複数の撮影角度が適用された放射線断層撮影方法と比較して、３次元データをより高精度に算出することができ、有用である。

さらに、本発明による放射線断層撮影方法は、ｎ個のイメージャシステムを備える他の放射線治療装置に適用することもできる。このとき、ｎ個の診断用Ｘ線源は、ｎ個の診断用Ｘ線源のうちの隣接する２つとアイソセンタ１９とそれぞれ結ぶ２つの線分のなす角が（１８０／ｎ）度になるような位置に配置されている。

図１１は、その放射線治療装置を示している。その放射線治療装置は、既述の実施の形態における放射線治療装置３のイメージャシステムが他のイメージャシステムに置換されている。すなわち、その放射線治療装置は、ｎが３であり、診断用Ｘ線源９１−１〜９１−３とセンサアレイ９２−１〜９２−３とを備えている。診断用Ｘ線源９１−１〜９１−３は、それぞれ、走行ガントリ１４に支持され、走行ガントリ１４のリングの内側に配置されている。診断用Ｘ線源９１−２は、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源９１−１を結ぶ線分とアイソセンタ１９から診断用Ｘ線源９１−２を結ぶ線分とのなす角が６０度になるような位置に配置されている。診断用Ｘ線源９１−３は、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源９１−２を結ぶ線分とアイソセンタ１９から診断用Ｘ線源９１−３を結ぶ線分とのなす角が６０度になるような位置に配置されている。診断用Ｘ線源９１−１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９３−１を曝射する。診断用Ｘ線源９１−２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９３−２を曝射する。診断用Ｘ線源９１−３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９３−３を曝射する。

図１２は、本発明による放射線断層撮影方法がこのような放射線治療装置に適用されたときに、既述の実施の形態における第１撮影タイミング６８と第２撮影タイミングとから置換される複数の撮影タイミングを示している。その複数の撮影タイミング９５−１〜９５−３は、それぞれ、所定の周期９６（たとえば、約７１ｍ秒）で周期的である。撮影タイミング９５−２は、位相が撮影タイミング９５−１の位相と周期９６の１／３だけずれている。撮影タイミング９５−３は、位相が撮影タイミング９５−１の位相と周期９６の２／３だけずれている。すなわち、撮影タイミング９５−２は、撮影タイミング９５−１から１／３周期９７だけ位相が遅れているタイミングに大部分が一致している。１／３周期９７は、周期９６を３で除算した商を示している。撮影タイミング９５−３は、撮影タイミング９５−２から１／３周期９７だけ位相が遅れているタイミングに大部分が一致している。撮影タイミング９５−１は、撮影タイミング９５−３から１／３周期９７だけ位相が遅れているタイミングに大部分が一致している。

このとき、撮影タイミング補正データ６１は、ガントリ角度集合６２を第３撮影タイミング補正量集合にさらに対応付ける他の撮影タイミング補正データに置換されている。放射線治療装置制御装置２は、その撮影タイミング補正データを参照して、複数の撮影タイミング９５−１〜９５−３を複数の補正後撮影タイミングに補正し、その複数の補正後撮影タイミングに複数の診断用Ｘ線９３−１〜９３−３がそれぞれ曝射されるように診断用Ｘ線源９１−１〜９１−３を制御し、その複数の補正後撮影タイミングに複数のＸ線画像が撮影されるように９２−１〜９２−３を制御する。放射線治療装置制御装置２は、その複数のＸ線画像に基づいて複数の重みを算出し、その複数のＸ線画像を複数の重みとに基づいて３次元データを算出し、複数のスライス画像を算出する。

このような放射線治療装置に適用された放射線断層撮影方法によれば、既述の放射線断層撮影方法と同様にして、３次元データを高精度に算出することができる。このような放射線治療装置に適用された放射線断層撮影方法によれば、既述の放射線断層撮影方法に比較して、さらに、その複数のＸ線画像をより短時間に撮影することができ、好ましい。

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
１５：首振り機構
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
２０：マルチリーフコリメータ
２１：チルト軸
２２：パン軸
２３：治療用放射線
２４：第１診断用Ｘ線源
２５：第２診断用Ｘ線源
３２：第１センサアレイ
３３：第２センサアレイ
３５：第１診断用Ｘ線
３６：第２診断用Ｘ線
４１：カウチ
４２：カウチ駆動装置
４３：患者
５１：撮影タイミング補正データ作成部
５２：撮影部
５３：重み算出部
５４：再構成部
５５：治療計画部
５６：照射部
６１：撮影タイミング補正データ
６２：ガントリ角度集合
６３：第１撮影タイミング補正量集合
６４：第２撮影タイミング補正量集合
６５：第１補正後撮影タイミング
６６：第２補正後撮影タイミング
６７：タイミング
６８：第１撮影タイミング
７１−（ｊ−１）〜７１−（ｊ＋１）：複数の重み
７２−（ｊ−１）〜７２−（ｊ＋１）：区間
７３−（ｊ−１）、７３−（ｊ＋１）：複数の重み
７４−（ｊ−１）、７４−（ｊ＋１）：区間
７６：第１補正後撮影タイミング
７７：第２補正後撮影タイミング
７８：第１撮影タイミング
７９：第２撮影タイミング
８１−１７８〜８１−１８１：複数の重み
８２−１〜８２−４：複数の重み
８３−１７８〜８３−１８０：複数の区間
８４−２〜８４−４：その複数の区間
８５：区間
８６：境目
８７：第２撮影角度
８８：第１撮影角度
８９：境目
９１−１〜９１−３：診断用Ｘ線源
９２−１〜９２−３：センサアレイ
９３−１〜９３−３：診断用Ｘ線
９５−１〜９５−３：複数の撮影タイミング
９６：周期
９７：１／３周期

Claims (11)

1. 複数ガントリ角度を複数撮影タイミング補正量に対応付ける撮影タイミング補正データを参照して、回転する走行ガントリに支持される線源が所定の撮影角度に配置される撮影タイミングと前記複数撮影タイミング補正量のうちの前記走行ガントリが前記撮影タイミングで配置されるガントリ角度に対応する撮影タイミング補正量とに基づいて曝射タイミングを算出するステップと、
   前記曝射タイミングに前記線源から曝射された放射線により撮影されたＸ線画像に基づいて、前記Ｘ線画像の被写体の３次元データを算出するステップと
   を具備する放射線断層撮影方法であって、
   前記放射線断層撮影方法は、他の曝射タイミングを算出するステップをさらに具備し、
   前記撮影タイミング補正データは、前記複数ガントリ角度を他の複数撮影タイミング補正量にさらに対応付け、
   前記他の曝射タイミングは、前記走行ガントリに支持される他の線源が所定の他の撮影角度に配置される他の撮影タイミングと前記他の複数撮影タイミング補正量のうちの前記走行ガントリが前記他の撮影タイミングで配置される他のガントリ角度に対応する他の撮影タイミング補正量とに基づいて、算出され、
   前記３次元データは、前記他の曝射タイミングに前記他の線源から曝射された他の放射線により撮影された他のＸ線画像にさらに基づいて、算出され、
   前記放射線断層撮影方法は、
   前記走行ガントリが前記複数ガントリ角度に配置されたときに前記線源がそれぞれ配置される複数第１絶対角度を測定するステップと、
   前記走行ガントリが前記複数ガントリ角度に配置されたときに前記他の線源がそれぞれ配置される複数第２絶対角度を測定するステップと、
   前記複数第１絶対角度と前記複数第２絶対角度とに基づいて前記撮影タイミング補正データを作成するステップと
   をさらに具備する
   放射線断層撮影方法。
2. 請求の範囲１において、
   前記他の放射線は、前記放射線が曝射されていない期間に、曝射され、
   前記放射線は、前記他の放射線が曝射されていない期間に、曝射される
   放射線断層撮影方法。
3. 請求の範囲２において、
   前記所定の撮影角度と前記所定の他の撮影角度とは、間隔が等しい複数の撮影角度のうちのいずれかに一致するように、形成される
   放射線断層撮影方法。
4. 請求の範囲１〜請求の範囲３のいずれかにおいて、
   前記３次元データに再構成される複数のＸ線画像に対応する複数の重みを前記Ｘ線画像と前記所定の撮影角度とに基づいて算出するステップをさらに具備し、
   前記複数のＸ線画像は、複数の撮影角度に対応し、
   前記複数の重みは、前記複数のＸ線画像のうちの単位角度内Ｘ線画像が単位角度範囲に含まれる単位角度内撮影角度に対応するときに、前記複数の重みのうちの前記単位角度内Ｘ線画像に対応する単位角度内重みの総和が一様になるように、算出され、
   前記３次元データは、前記複数の重みにさらに基づいて算出される
   放射線断層撮影方法。
5. 請求の範囲１〜請求の範囲４のいずれかに記載される放射線断層撮影方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
6. 複数ガントリ角度を複数撮影タイミング補正量に対応付ける撮影タイミング補正データを参照して、回転する走行ガントリに支持される線源が所定の撮影角度に配置される撮影タイミングと前記複数撮影タイミング補正量のうちの前記走行ガントリが前記撮影タイミングで配置されるガントリ角度に対応する撮影タイミング補正量とに基づいて算出された曝射タイミングに前記線源から放射線を曝射することによりＸ線画像を撮影する撮影部と、
   前記Ｘ線画像に基づいて前記Ｘ線画像の被写体の３次元データを算出する再構成部と
   を具備する放射線治療装置制御装置であって、
   前記撮影タイミング補正データは、前記複数ガントリ角度を他の複数撮影タイミング補正量にさらに対応付け、
   前記撮影部は、前記走行ガントリに支持される他の線源が所定の他の撮影角度に配置される他の撮影タイミングと前記他の複数撮影タイミング補正量のうちの前記走行ガントリが前記他の撮影タイミングで配置される他のガントリ角度に対応する他の撮影タイミング補正量とに基づいて他の曝射タイミングをさらに算出し、前記他の曝射タイミングに前記他の線源から他の放射線を曝射することにより他のＸ線画像を撮影し、
   前記再構成部は、前記他のＸ線画像にさらに基づいて前記３次元データを算出し、
   前記放射線治療装置制御装置は、
   前記走行ガントリが前記複数ガントリ角度に配置されたときにそれぞれ測定された前記線源の複数第１絶対角度と前記走行ガントリが前記複数ガントリ角度に配置されたときにそれぞれ測定された前記他の線源の複数第２絶対角度とに基づいて前記撮影タイミング補正データを作成する撮影タイミング補正データ作成部をさらに具備する
   放射線治療装置制御装置。
7. 請求の範囲６において、
   前記他の放射線は、前記放射線が曝射されていない期間に、曝射され、
   前記放射線は、前記他の放射線が曝射されていない期間に、曝射される
   放射線治療装置制御装置。
8. 請求の範囲７において、
   前記所定の撮影角度と前記所定の他の撮影角度とは、間隔が等しい複数の撮影角度のうちのいずれかに一致するように、形成される
   放射線治療装置制御装置。
9. 請求の範囲６〜請求の範囲８のいずれかにおいて、
   前記３次元データに再構成される複数のＸ線画像に対応する複数の重みを前記Ｘ線画像と前記所定の撮影角度とに基づいて算出する重み算出部をさらに具備し、
   前記複数のＸ線画像は、複数の撮影角度に対応し、
   前記複数の重みは、前記複数のＸ線画像のうちの単位角度内Ｘ線画像が単位角度範囲に含まれる単位角度内撮影角度に対応するときに、前記複数の重みのうちの前記単位角度内Ｘ線画像に対応する単位角度内重みの総和が一様になるように、算出され、
   前記再構成部は、前記複数の重みにさらに基づいて前記３次元データを算出する
   放射線治療装置制御装置。
10. 請求の範囲６〜請求の範囲９のいずれかに記載される放射線治療装置制御装置と、
    放射線治療装置とを具備し、
    前記放射線治療装置は、
    前記線源と、
    前記走行ガントリとを備える
    放射線治療システム。
11. 請求の範囲１０において、
    前記放射線治療装置は、治療用放射線を照射する治療用放射線照射装置をさらに備え、
    前記治療用放射線照射装置は、前記走行ガントリに固定される
    放射線治療システム。

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