JP5996121B2 - 放射線治療装置制御装置、放射線治療システム、放射線治療装置制御方法およびプログラム - Google Patents
放射線治療装置制御装置、放射線治療システム、放射線治療装置制御方法およびプログラム Download PDFInfo
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Description
本発明は、放射線治療装置制御装置、放射線治療システム、放射線治療装置制御方法およびプログラムに関する。
放射線照射装置（放射線源）が患部の周囲を回転可能に支持される放射線治療装置がある。放射線照射装置が回転することで、多方向から患部へ向けて放射線を照射することができる。これにより、患部に対して必要な放射線照射量を確保しつつ、周囲の正常組織の各々における放射線照射量を低減させることができる。
さらに、放射線照射装置の回転軸を回転可能な放射線治療装置がある。例えば、特許文献１に記載の放射線治療装置では、Ｏリングが走行ガントリを支持しており、走行ガントリは首振り機構を介して治療用放射線照射装置を支持している。そして、Ｏリングおよび走行ガントリが回転することで、治療用放射線照射装置を３次元的に移動させることができる。これにより、当該治療用放射線照射装置は、様々な向きから患部に向けて放射線を照射することができ、危険部位への放射線照射量をより確実に低減させることができる。
さらに、放射線照射装置の回転軸を回転可能な放射線治療装置がある。例えば、特許文献１に記載の放射線治療装置では、Ｏリングが走行ガントリを支持しており、走行ガントリは首振り機構を介して治療用放射線照射装置を支持している。そして、Ｏリングおよび走行ガントリが回転することで、治療用放射線照射装置を３次元的に移動させることができる。これにより、当該治療用放射線照射装置は、様々な向きから患部に向けて放射線を照射することができ、危険部位への放射線照射量をより確実に低減させることができる。
放射線照射装置の回転軸を回転可能な放射線治療装置において、放射線照射装置の経路への配慮が必要となる場合がある。例えば、患者の横臥するカウチの周囲を放射線照射装置が回転する放射線治療装置において、カウチの長手方向に対する放射線照射装置の回転軸の角度が変化すると、放射線治療装置とカウチとの距離が変化し得る。カウチの長手方向に対する放射線照射装置の回転軸の角度によっては、放射線照射装置の経路がカウチに遮られて治療計画を実行できない可能性がある。
本発明は、放射線治療装置が実際に移動可能な経路をより容易に確保することのできる放射線治療装置制御装置、放射線治療システム、放射線治療装置制御方法およびプログラムを提供する。
本発明の第１の態様による放射線治療装置制御装置は、第１軸線回りに回転可能に放射線照射装置を支持するガントリと、前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に前記ガントリを支持するリングと、を具備する放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であって、前記放射線照射装置に設定された移動経路の情報を記憶する移動経路情報記憶部と、前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度に基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける制御部と、を具備する。
前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度と、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に対する制限との関係を示す速度制限マップを記憶する速度制限マップ記憶部を具備し、前記制御部は、前記速度制限マップに基づいて、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設けるようにしてもよい。
前記放射線照射装置の移動速度を指示する操作入力を受け付ける操作入力部を具備し、前記制御部は、前記操作入力と、前記ガントリの回転角度と、前記リングの回転角度とに基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設けるようにしてもよい。
本発明の第２の態様による放射線治療システムは、第１軸線回りに回転可能に放射線照射装置を支持するガントリと、前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に前記ガントリを支持するリングと、前記放射線照射装置に設定された移動経路の情報を記憶する移動経路情報記憶部と、前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度に基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける制御部と、を具備する。
本発明の第３の態様による放射線治療装置制御方法は、放射線照射装置に設定された移動経路の情報を記憶する移動経路情報記憶部を具備する放射線治療装置制御装置が、第１軸線回りに回転可能に前記放射線照射装置を支持するガントリと、前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に前記ガントリを支持するリングと、を具備する放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御方法であって、前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度に基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける制御ステップを具備する。
本発明の第４の態様によるプログラムは、第１軸線回りに回転可能に放射線照射装置を支持するガントリと、前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に前記ガントリを支持するリングと、を具備する放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であって、前記放射線照射装置に設定された移動経路の情報を記憶する移動経路情報記憶部を具備する放射線治療装置制御装置の具備するコンピュータに、前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度に基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける制御ステップを実行させるためのプログラムである。
上記した放射線治療装置制御装置、放射線治療システム、放射線治療装置制御方法およびプログラムによれば、放射線治療装置が実際に移動可能な経路をより容易に確保することができる。
以下、本発明の実施形態を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
図１は、本発明の一実施形態における放射線治療装置の装置構成を示す概略構成図である。同図において、放射線治療装置３０は、旋回駆動装置３１１と、リング３１２と、ガントリ３１３と、首振り機構３２１と、照射部３３０と、カウチ３８１とを具備する。照射部３３０は、放射線照射装置３３１と、マルチリーフコリメータ（Multi Leaf Collimator；ＭＬＣ）３３２とを具備する。
図１は、本発明の一実施形態における放射線治療装置の装置構成を示す概略構成図である。同図において、放射線治療装置３０は、旋回駆動装置３１１と、リング３１２と、ガントリ３１３と、首振り機構３２１と、照射部３３０と、カウチ３８１とを具備する。照射部３３０は、放射線照射装置３３１と、マルチリーフコリメータ（Multi Leaf Collimator；ＭＬＣ）３３２とを具備する。
旋回駆動装置３１１は、回転軸Ａ１１を中心に回転可能にリング３１２を土台に支持してリング３１２を回転させる。回転軸Ａ１１は、鉛直方向の軸である。
リング３１２は、回転軸Ａ１２を中心とするリング状に形成され、回転軸Ａ１２を中心に回転可能にガントリ３１３を支持している。回転軸Ａ１２は、水平方向の軸（すなわち、鉛直方向に直角な軸）であり、アイソセンタＰ１１にて回転軸Ａ１１と直交する。回転軸Ａ１２は、リング３１２に対して固定されている。すなわち、回転軸Ａ１２は、リング３１２の回転に伴って回転軸Ａ１１を中心に回転する。
リング３１２は、自らが回転することで、ガントリ３１３およびガントリ３１３に設置されている各部を、回転軸Ａ１１回りに一体的に回転させる。特に、リング３１２は、自らが回転することで、放射線照射装置３３１を回転軸Ａ１１回りに回転させる。
リング３１２は、回転軸Ａ１２を中心とするリング状に形成され、回転軸Ａ１２を中心に回転可能にガントリ３１３を支持している。回転軸Ａ１２は、水平方向の軸（すなわち、鉛直方向に直角な軸）であり、アイソセンタＰ１１にて回転軸Ａ１１と直交する。回転軸Ａ１２は、リング３１２に対して固定されている。すなわち、回転軸Ａ１２は、リング３１２の回転に伴って回転軸Ａ１１を中心に回転する。
リング３１２は、自らが回転することで、ガントリ３１３およびガントリ３１３に設置されている各部を、回転軸Ａ１１回りに一体的に回転させる。特に、リング３１２は、自らが回転することで、放射線照射装置３３１を回転軸Ａ１１回りに回転させる。
ガントリ３１３は、回転軸Ａ１２を中心とするリング状に形成され、リング３１２の内側にリング３１２と同心円になるように配置されている。放射線治療装置本体３０は、さらに、図示されていない走行駆動装置を備えており、ガントリ３１３は、走行駆動装置からの動力にて回転軸Ａ１２を中心に回転する。
ガントリ３１３は、自らが回転することで、ガントリ３１３に設置されている各部を、回転軸Ａ１２回りに一体的に回転させる。特に、ガントリ３１３は、自らが回転することで放射線照射装置３３１を回転軸Ａ１２回りに回転させる。
ガントリ３１３は、自らが回転することで、ガントリ３１３に設置されている各部を、回転軸Ａ１２回りに一体的に回転させる。特に、ガントリ３１３は、自らが回転することで放射線照射装置３３１を回転軸Ａ１２回りに回転させる。
ここで、回転軸Ａ１２は、第１軸線の一例に該当する。また、回転軸Ａ１１は、第２軸線の一例に該当する。上記のように、ガントリ３１３は、水平方向に延びる第１軸線回りに回転可能に放射線照射装置３３１を支持する。また、リング３１２は、第１軸線に直交する鉛直方向に延びる第２軸線回りに回転可能にガントリ３１３を支持する。
首振り機構３２１は、ガントリ３１３のリングの内側に固定され、照射部３３０をガントリ３１３に支持している。首振り機構３２１は、パン軸Ａ２１を中心に照射部３３０を回転させ、チルト軸Ａ２２を中心に照射部３３０を回転させる。
パン軸Ａ２１は、回転軸Ａ１２に平行な軸であり、ガントリ３１３に対して固定されている。首振り機構３２１は、パン軸Ａ２１を中心に照射部３３０を回転させることで、照射部３３０を回転軸Ａ１２に対して左右（従って、患者ＰＴに対して左右）に首振り動作させる。
チルト軸Ａ２２は、パン軸Ａ２１に直交する軸であり、ガントリ３１３に対して固定されている。首振り機構３２１は、チルト軸Ａ２２を中心に照射部３３０を回転させることで、照射部３３０を回転軸Ａ１２方向（従って、患者ＰＴに対して上下）に首振り動作させる。
パン軸Ａ２１は、回転軸Ａ１２に平行な軸であり、ガントリ３１３に対して固定されている。首振り機構３２１は、パン軸Ａ２１を中心に照射部３３０を回転させることで、照射部３３０を回転軸Ａ１２に対して左右（従って、患者ＰＴに対して左右）に首振り動作させる。
チルト軸Ａ２２は、パン軸Ａ２１に直交する軸であり、ガントリ３１３に対して固定されている。首振り機構３２１は、チルト軸Ａ２２を中心に照射部３３０を回転させることで、照射部３３０を回転軸Ａ１２方向（従って、患者ＰＴに対して上下）に首振り動作させる。
照射部３３０は、患部の形状に応じた照射野を有する治療用放射線Ｂ１１を照射する。
放射線照射装置３３１は、首振り機構３２１を介してガントリ３１３に支持されているので、首振り機構３２１の調整にて放射線照射装置３３１が一旦アイソセンタＰ１１に向けられると、旋回駆動装置３１１によりリング３１２が回転しても、また、走行駆動装置によりガントリ３１３が回転しても、治療用放射線Ｂ１１は常に概ねアイソセンタＰ１１を通る。従って、放射線照射装置３３１は、回転軸Ａ１１や回転軸Ａ１２を中心に回転することで、様々な方向からアイソセンタＰ１１に向けて治療用放射線Ｂ１１を照射することができる。
マルチリーフコリメータ３３２は、治療用放射線Ｂ１１の一部を遮蔽することで、治療用放射線Ｂ１１が患者に照射される際の照射野の形状を患部の形状に合わせる。
カウチ３８１は、患者ＰＴが横臥することに利用される。
放射線照射装置３３１は、首振り機構３２１を介してガントリ３１３に支持されているので、首振り機構３２１の調整にて放射線照射装置３３１が一旦アイソセンタＰ１１に向けられると、旋回駆動装置３１１によりリング３１２が回転しても、また、走行駆動装置によりガントリ３１３が回転しても、治療用放射線Ｂ１１は常に概ねアイソセンタＰ１１を通る。従って、放射線照射装置３３１は、回転軸Ａ１１や回転軸Ａ１２を中心に回転することで、様々な方向からアイソセンタＰ１１に向けて治療用放射線Ｂ１１を照射することができる。
マルチリーフコリメータ３３２は、治療用放射線Ｂ１１の一部を遮蔽することで、治療用放射線Ｂ１１が患者に照射される際の照射野の形状を患部の形状に合わせる。
カウチ３８１は、患者ＰＴが横臥することに利用される。
図２は、本実施形態における放射線治療システムの機能構成を示す概略ブロック図である。同図において、放射線治療システム１は、治療計画装置１０と、放射線治療装置制御装置２０と、放射線治療装置３０と、通信回線９０とを具備する。放射線治療装置制御装置２０は、表示部２１０と、操作入力部２２０と、記憶部２３０と、制御部２４０と、通信部２９０とを具備する。記憶部２３０は、治療計画記憶部２３１と、速度制限マップ記憶部２３２とを具備する。また、図２では、図１に示した放射線治療装置３０の各部のうち、リング３１２と、ガントリ３１３と、放射線照射装置３３１とが示されている。加えて、放射線治療装置３０は、通信部３９０を具備する。
通信回線９０は、治療計画装置１０と、放射線治療装置制御装置２０の通信部２９０と、放射線治療装置３０の通信部３９０とを接続し、これらの装置間の通信を仲介する。
治療計画装置１０は、放射線治療における治療計画を生成する。治療計画装置１０が生成する治療計画は、放射線治療装置３０に対する回転速度の指示を含む。治療計画装置１０が生成する治療計画において、放射線照射装置３３１の移動経路が、ガントリ３１３およびリング３１２に対する回転速度の指示にて示される。
治療計画装置１０は、放射線治療における治療計画を生成する。治療計画装置１０が生成する治療計画は、放射線治療装置３０に対する回転速度の指示を含む。治療計画装置１０が生成する治療計画において、放射線照射装置３３１の移動経路が、ガントリ３１３およびリング３１２に対する回転速度の指示にて示される。
特に、治療計画装置１０は、ダイナミックウェーブアーク（Dynamic Wave Arc）にて放射線照射を行う治療計画を生成する。ここでいうダイナミックウェーブアークとは、ガントリ３１３を連続的に回転させながら放射線照射装置３３１に連続的に放射線を照射させ、同時に、リング３１２の回転も行わせる放射線照射方法である。ダイナミックウェーブアークでは、様々な向きから患部等の特定部位に向けて放射線を連続照射することができる。従って、ダイナミックウェーブアークでは、連続照射にて効率よく放射線治療を行いつつ、危険部位への放射線照射量をより確実に低減させることができる。
治療計画装置１０は、例えば、パソコン（Personal Computer；ＰＣ）等のコンピュータを含んで構成される。
治療計画装置１０は、例えば、パソコン（Personal Computer；ＰＣ）等のコンピュータを含んで構成される。
放射線治療装置制御装置２０は、治療計画装置１０が送信する治療計画に基づいて、放射線治療装置３０を制御する。具体的には、放射線治療装置制御装置２０は、治療計画に基づいて放射線治療装置３０に対する制御信号を生成し、放射線治療装置３０へ送信する。
放射線治療装置制御装置２０は、例えば、パソコン等のコンピュータを含んで構成される。
放射線治療装置制御装置２０は、例えば、パソコン等のコンピュータを含んで構成される。
表示部２１０は、例えば液晶パネルなどの表示画面を含んで構成され、各種情報を表示する。例えば、表示部２１０は、放射線治療装置３０にエラーが発生した場合にエラー情報を表示する。
操作入力部２２０は、例えばキーボードやマウスなどの入力デバイスを含んで構成され、放射線治療システム１のオペレータ（例えば、放射線治療の担当技師）による操作入力を受け付ける。例えば、操作入力部２２０は、放射線照射開始を指示するオペレータ操作を指示するオペレータ操作を受け付ける。また、操作入力部２２０は、放射線照射に先行して放射線照射装置３３１の経路確認のための放射線治療装置３０の動作開始を指示するオペレータ操作を受け付ける。以下、放射線治療システム１のオペレータを、単に「オペレータ」と称する。
操作入力部２２０は、例えばキーボードやマウスなどの入力デバイスを含んで構成され、放射線治療システム１のオペレータ（例えば、放射線治療の担当技師）による操作入力を受け付ける。例えば、操作入力部２２０は、放射線照射開始を指示するオペレータ操作を指示するオペレータ操作を受け付ける。また、操作入力部２２０は、放射線照射に先行して放射線照射装置３３１の経路確認のための放射線治療装置３０の動作開始を指示するオペレータ操作を受け付ける。以下、放射線治療システム１のオペレータを、単に「オペレータ」と称する。
記憶部２３０は、放射線治療装置制御装置２０の具備する記憶デバイスを含んで構成され、各種情報を記憶する。
治療計画記憶部２３１は、放射線照射装置３３１に設定された移動経路の情報を記憶する。具体的には、治療計画装置１０が生成する治療計画において放射線照射装置３３１の移動経路が示されており、治療計画記憶部２３１は、通信部２９０が治療計画装置１０から受信する治療計画を記憶する。
速度制限マップ記憶部２３２は、速度制限マップを予め記憶している。速度制限マップ記憶部２３２の記憶する速度制限マップは、ガントリ３１３の回転角度およびリング３１２の回転角度と、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度に対する制限との関係を示す。
治療計画記憶部２３１は、放射線照射装置３３１に設定された移動経路の情報を記憶する。具体的には、治療計画装置１０が生成する治療計画において放射線照射装置３３１の移動経路が示されており、治療計画記憶部２３１は、通信部２９０が治療計画装置１０から受信する治療計画を記憶する。
速度制限マップ記憶部２３２は、速度制限マップを予め記憶している。速度制限マップ記憶部２３２の記憶する速度制限マップは、ガントリ３１３の回転角度およびリング３１２の回転角度と、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度に対する制限との関係を示す。
制御部２４０は、放射線治療装置制御装置２０の各部を制御して各種機能を実行する。制御部２４０は、例えば、放射線治療装置制御装置２０の具備するＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）が、放射線治療装置制御装置２０の具備する記憶デバイスからプログラムを読み出すことで実現される。
特に、制御部２４０は、治療計画装置１０からの治療計画に従って、放射線治療装置３０に対する制御信号を生成する。制御部２４０が生成する制御信号は、ガントリ３１３の回転速度に対する制御の情報と、リング３１２の回転速度に対する制御の情報とを含む。
特に、制御部２４０は、治療計画装置１０からの治療計画に従って、放射線治療装置３０に対する制御信号を生成する。制御部２４０が生成する制御信号は、ガントリ３１３の回転速度に対する制御の情報と、リング３１２の回転速度に対する制御の情報とを含む。
制御部２４０は、ガントリ３１３の回転角度およびリング３１２の回転角度に基づいて、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度に制限を設ける。具体的には、制御部２４０は、速度制限マップ記憶部２３２の記憶する速度制限マップに基づいて、速度制限マップにてガントリ３１３の回転速度やリング３１２の回転速度が制限される領域において、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度に制限を設ける。
さらに具体的には、制御部２４０は、治療計画におけるガントリ３１３の回転速度またはリング３１２の回転速度の少なくともいずれかが、速度制限マップに示される制限値を超えた場合に、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度を、治療計画に示される回転速度よりも低減させる。
その際、制御部２４０は、治療計画に示されるガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度の比を維持したまま、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度を低減させる。これにより、制御部２４０は、放射線照射装置３３１の移動経路を治療計画における経路から変化させずに、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度を低減させることができる。
その際、制御部２４０は、治療計画に示されるガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度の比を維持したまま、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度を低減させる。これにより、制御部２４０は、放射線照射装置３３１の移動経路を治療計画における経路から変化させずに、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度を低減させることができる。
通信部２９０は、通信回線９０を介して治療計画装置１０や放射線治療装置３０と通信を行う。特に、通信部２９０は、治療計画装置１０から治療計画を受信する。また、通信部２９０は、放射線治療装置３０へ、ガントリ３１３やリング３１２などを動作させるための制御信号を送信する。また、通信部２９０は、放射線治療装置３０から、ガントリ３１３の回転角度情報やリング３１２の回転角度情報など、放射線治療装置３０の状態情報を受信する。
放射線治療装置３０において、通信部３９０は、放射線治療装置制御装置２０の通信部２９０と通信を行う。特に、通信部３９０は、通信部２９０から制御信号を受信する。また、通信部３９０は、通信部２９０へ放射線治療装置３０の状態情報を送信する。
放射線治療装置３０において、通信部３９０は、放射線治療装置制御装置２０の通信部２９０と通信を行う。特に、通信部３９０は、通信部２９０から制御信号を受信する。また、通信部３９０は、通信部２９０へ放射線治療装置３０の状態情報を送信する。
次に図３を参照して、ガントリ３１３やリング３１２の回転速度の制限について説明する。
図３は、速度制限マップ記憶部２３２が記憶する速度制限マップの一例を示す説明図である。同図において、速度制限マップがグラフの形式で示されている。
図３は、速度制限マップ記憶部２３２が記憶する速度制限マップの一例を示す説明図である。同図において、速度制限マップがグラフの形式で示されている。
図３のグラフの横軸は、ガントリ３１３の回転角度を示す。図１に示す状態のように放射線照射装置３３１が最も高い位置にある状態におけるガントリ３１３の回転角度を０度（°）とし、また、患者ＰＴの足側からみて右回転方向を正として、−１８０度から１８０度までの１回転分の範囲が横軸に示されている。
また、図３のグラフの縦軸は、リング３１２の回転角度を示す。図１に示す状態のように回転軸Ａ１２が、カウチ３８１の長手方向に沿う状態におけるリング３１２の回転角度を０度とし、また、リング３１２を上側からみて右回転方向を正として、−６０度から６０度までの範囲が縦軸に示されている。
また、図３のグラフの縦軸は、リング３１２の回転角度を示す。図１に示す状態のように回転軸Ａ１２が、カウチ３８１の長手方向に沿う状態におけるリング３１２の回転角度を０度とし、また、リング３１２を上側からみて右回転方向を正として、−６０度から６０度までの範囲が縦軸に示されている。
図３において、ハッチングで示す領域Ｒ１１は、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度が制限されない領域である。一方、領域Ｒ１２は、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度が制限される領域である。領域Ｒ１２は、領域Ｒ１１以外の領域となっている。
図３の速度制限マップにおいて、放射線照射装置３３１とカウチ３８１との接触に注意を要する領域が、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度が制限される領域となっている。リング３１２が回転してガントリ３１３の回転軸Ａ１２がカウチ３８１の長手方向からずれ、かつ、ガントリ３１３が回転して放射線照射装置３３１がカウチ３８１に近付いた状態において、リング３１２の回転角度やガントリ３１３の回転角度によっては、放射線照射装置３３１とカウチ３８１との接触する可能性がある。
そこで、制御部２４０は、速度制限マップに従って放射線治療装置３０を制御する。例えば、ガントリ３１３およびリング３１２が線Ｌ１１のように回転する場合、線Ｌ１２の部分および線Ｌ１４の部分では、制御部２４０は、ガントリ３１３やリング３１２の回転速度を制限しない。この場合、制御部２４０は、治療計画におけるガントリ３１３の回転速度やリング３１２の回転速度に従ってガントリ３１３やリング３１２を制御する制御信号を生成する。
一方、線Ｌ１３の部分では、放射線治療装置制御装置２０は、ガントリ３１３やリング３１２の回転速度を制限する。具体的には、制御部２４０は、治療計画におけるガントリ３１３の回転速度またはリング３１２の回転速度の少なくともいずれかが、制限値よりも大きい場合に、治療計画よりも回転速度を低減させる。その際、制御部２４０は、治療計画に示されるガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度の比を維持したまま、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度を低減させる。
なお、速度制限マップ記憶部２３２の記憶する速度制限マップは、回転速度制限の有無のみを示すものに限らない。例えば、速度制限マップ記憶部２３２が、速度制限なし／制限速度高／制限速度低の３段階で、ガントリ３１３やリング３１２の回転速度の制限を示す速度制限マップを記憶するようにしてもよい。
あるいは、速度制限マップ記憶部２３２が、ガントリ３１３の回転角度およびリング３１２の回転角度毎にガントリ３１３の回転速度に対する制限値およびリング３１２の回転速度に対する制限値を示す速度制限マップを記憶するようにしてもよい。
あるいは、速度制限マップ記憶部２３２が、ガントリ３１３の回転角度およびリング３１２の回転角度毎にガントリ３１３の回転速度に対する制限値およびリング３１２の回転速度に対する制限値を示す速度制限マップを記憶するようにしてもよい。
また、速度制限マップ記憶部２３２の記憶する速度制限マップの形態は、様々な形態とすることができる。例えば、速度制限マップ記憶部２３２が、リング３１２の回転角度およびガントリ３１３の回転角度毎に回転速度制限の有無または制限値を示す表形式にて速度制限マップを記憶するようにしてもよい。
あるいは、速度制限マップ記憶部２３２が、リング３１２の回転角度およびガントリ３１３の回転角度を引数として回転速度制限の有無または制限値を出力する関数を記憶するようにしてもよい。
あるいは、速度制限マップ記憶部２３２が、リング３１２の回転角度およびガントリ３１３の回転角度を引数として回転速度制限の有無または制限値を出力する関数を記憶するようにしてもよい。
次に図４を参照して、放射線治療装置制御装置２０の動作について説明する。
図４は、制御部２４０が放射線治療装置３０に対する制御信号を生成して送信する処理手順の例を示す説明図である。放射線治療装置制御装置２０は、通信部２９０が治療計画装置１０からの治療計画を受信し、操作入力部２２０が放射線照射開始を指示するオペレータ操作を受けると、同図の処理を行う。
図４は、制御部２４０が放射線治療装置３０に対する制御信号を生成して送信する処理手順の例を示す説明図である。放射線治療装置制御装置２０は、通信部２９０が治療計画装置１０からの治療計画を受信し、操作入力部２２０が放射線照射開始を指示するオペレータ操作を受けると、同図の処理を行う。
図４の処理において、制御部２４０は、まず、治療計画記憶部２３１の記憶する治療計画を読み出すことで、治療計画におけるガントリ３１３、リング３１２各々の回転速度情報を取得する（ステップＳ１０１）。
次に、制御部２４０は、ガントリ３１３、リング３１２各々の回転角度情報を取得する（ステップＳ１０２）。例えば、制御部２４０は、通信部２９０が放射線治療装置３０から受信する、ガントリ３１３、リング３１２各々の回転角度情報を取得する。
次に、制御部２４０は、ガントリ３１３、リング３１２各々の回転角度情報を取得する（ステップＳ１０２）。例えば、制御部２４０は、通信部２９０が放射線治療装置３０から受信する、ガントリ３１３、リング３１２各々の回転角度情報を取得する。
そして、制御部２４０は、速度制限マップ記憶部２３２の記憶する速度制限マップにおいて、ガントリ３１３およびリング３１２の回転角度に対して回転速度の制限が設けられているか否かを判定する（ステップＳ１０３）。
回転速度の制限が設けられていると判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御部２４０は、治療計画におけるガントリ３１３の回転速度またはリング３１２の回転速度の少なくともずれかが制限値を超過しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
回転速度の制限が設けられていると判定した場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、制御部２４０は、治療計画におけるガントリ３１３の回転速度またはリング３１２の回転速度の少なくともずれかが制限値を超過しているか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
具体的には、制御部２４０は、治療計画におけるガントリ３１３の回転速度と、予め設定されているガントリ３１３の回転速度制限値とを比較する。また、制御部２４０は、治療計画におけるリング３１２の回転速度と、予め設定されているリング３１２の回転速度制限値とを比較する。そして、制御部２４０は、ガントリ３１３の回転速度またはリング３１２の回転速度の少なくともずれかが制限値を超過しているか否かを判定する。
ガントリ３１３またはリング３１２の回転速度が制限値を超過していると判定した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、制御部２４０は、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度として、制限値以下の回転速度を設定する（ステップＳ１１１）。その際、制御部２４０は、治療計画における回転速度の比を維持して、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度を設定する。
さらに、制御部２４０は、放射線照射強度の指令値を、治療計画に示される放射線照射強度から低減させた値に設定する（ステップＳ１１２）。ガントリ３１３およびリング３１２の回転速度の低減により、治療用放射線の照射時間が長くなるのに対し、治療計画にて予定されている放射線照射量を照射するためである。制御部２４０は、マルチリーフコリメータ３３２の開度の制御にて、放射線照射強度の調整を行う。
そして、制御部２４０は、設定したガントリ３１３の回転速度やリング３１２の回転速度や放射線照射強度に基づいて、放射線治療装置３０に対する制御信号を生成し、通信部２９０を介して放射線治療装置３０へ送信する（ステップＳ１３１）。
次に、制御部２４０は、治療計画記憶部２３１の記憶している治療計画の実行を完了したか否かを判定する（ステップＳ１３２）。治療計画の実行を完了していないと判定した場合（ステップＳ１３２：ＮＯ）、ステップＳ１０１へ戻る。一方、治療計画の実行を完了したと判定した場合（ステップＳ１３２：ＹＥＳ）、図４の処理を終了する。
次に、制御部２４０は、治療計画記憶部２３１の記憶している治療計画の実行を完了したか否かを判定する（ステップＳ１３２）。治療計画の実行を完了していないと判定した場合（ステップＳ１３２：ＮＯ）、ステップＳ１０１へ戻る。一方、治療計画の実行を完了したと判定した場合（ステップＳ１３２：ＹＥＳ）、図４の処理を終了する。
一方、ステップＳ１０３において、回転速度の制限が設けられていないと判定した場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）、制御部２４０は、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度として、治療計画に示される各々の回転速度を設定する（ステップＳ１２１）。
また、制御部２４０は、放射線照射強度の指令値を、治療計画に示される放射線照射強度に設定する（ステップＳ１２２）。
その後、ステップＳ１３１へ進む。
また、制御部２４０は、放射線照射強度の指令値を、治療計画に示される放射線照射強度に設定する（ステップＳ１２２）。
その後、ステップＳ１３１へ進む。
一方、ステップＳ１０４において、ガントリ３１３、リング３１２のいずれの回転速度も制限値を超過していないと判定した場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、ステップＳ１２１へ進む。
制御部２４０は、操作入力部２２０が、放射線照射に先行して放射線照射装置３３１の経路確認のための放射線治療装置３０の動作開始を指示するオペレータ操作を受けた場合も、放射線治療装置３０を制御して、ガントリ３１３およびリング３１２を動作させる。この場合、制御部２４０は、ガントリ３１３およびリング３１２の回転速度を図４の処理と同様に指示するが、放射線照射は指示しない制御信号を生成する。
以上のように、制御部２４０は、ガントリ３１３の回転角度およびリング３１２の回転角度に基づいて、治療計画におけるガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度の比を維持したまま、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度に制限を設ける。
これにより、放射線照射装置３３１とカウチ３８１等との接触に注意を要する状態において、制御部２４０は、治療計画における放射線照射装置３３１の移動経路を維持したまま、放射線照射装置３３１を低速で移動させることができる。放射線照射装置３３１が低速で移動することで、オペレータは、放射線照射装置３３１がカウチ３８１等に接触しそうになった場合、放射線治療装置３０を停止させて接触を未然に防ぐことができる。また、万一、放射線照射装置３３１がカウチ３８１等に接触した場合でも、放射線照射装置３３１やカウチ３８１の破損など被害が発生しないことが期待される。
これにより、放射線照射装置３３１とカウチ３８１等との接触に注意を要する状態において、制御部２４０は、治療計画における放射線照射装置３３１の移動経路を維持したまま、放射線照射装置３３１を低速で移動させることができる。放射線照射装置３３１が低速で移動することで、オペレータは、放射線照射装置３３１がカウチ３８１等に接触しそうになった場合、放射線治療装置３０を停止させて接触を未然に防ぐことができる。また、万一、放射線照射装置３３１がカウチ３８１等に接触した場合でも、放射線照射装置３３１やカウチ３８１の破損など被害が発生しないことが期待される。
また、速度制限マップ記憶部２３２は、ガントリ３１３の回転角度およびリング３１２の回転角度と、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度に対する制限との関係を示す速度制限マップを記憶する。そして、制御部２４０は、速度制限マップに基づいて、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度に制限を設ける。
これにより、制御部２４０は、ガントリ３１３の回転角度およびリング３１２の回転角度に対応する回転速度制限情報を速度制限マップから読み出すという簡単な処理にて、ガントリ３１３やリング３１２に対する回転速度の制限の要否を把握することができる。
これにより、制御部２４０は、ガントリ３１３の回転角度およびリング３１２の回転角度に対応する回転速度制限情報を速度制限マップから読み出すという簡単な処理にて、ガントリ３１３やリング３１２に対する回転速度の制限の要否を把握することができる。
なお、操作入力部２２０が、放射線照射装置３３１の移動速度を指示する操作入力を受け付けるようにしてもよい。この場合、制御部２４０は、操作入力と、ガントリ３１３の回転角度と、リング３１２の回転角度とに基づいて、治療計画に示されるガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度の比を維持したまま、ガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度に制限を設ける。
例えば、操作入力部２２０が、放射線照射装置３３１の移動速度の操作入力を受け付けるレバーを有し、放射線治療システム１はレバーの傾きにて放射線照射装置３３１の移動速度を入力する。そして、放射線治療装置制御装置２０は、治療計画におけるガントリ３１３およびリング３１２の回転速度の比を維持したまま、オペレータ操作による放射線照射装置３３１の移動速度に応じたガントリ３１３の回転速度およびリング３１２の回転速度を算出する。
そして、放射線治療装置制御装置２０は、算出したガントリ３１３、リング３１２各々の回転速度と、速度制限マップにおけるガントリ３１３、リング３１２各々の回転速度制限値とを比較して、図４を参照して説明したのと同様に、ガントリ３１３およびリング３１２の回転を制御する。
そして、放射線治療装置制御装置２０は、算出したガントリ３１３、リング３１２各々の回転速度と、速度制限マップにおけるガントリ３１３、リング３１２各々の回転速度制限値とを比較して、図４を参照して説明したのと同様に、ガントリ３１３およびリング３１２の回転を制御する。
これにより、オペレータは、レバーの傾きを操作するという簡単な操作で、所望の速さにて放射線照射装置３３１の移動経路を確認することができる。
そして、オペレータが放射線照射装置３３１を比較的高速に動作させる操作を行った場合でも、放射線照射装置３３１とカウチ３８１との接触に注意を要する状態では、制御部２４０が、ガントリ３１３およびリング３１２の回転速度の比を維持して放射線照射装置３３１の移動速度を低減させる。放射線照射装置３３１が低速で移動することで、オペレータは、放射線照射装置３３１がカウチ３８１等に接触しそうになった場合、放射線治療装置３０を停止させて接触を未然に防ぐことができる。また、万一、放射線照射装置３３１がカウチ３８１等に接触した場合でも、放射線照射装置３３１やカウチ３８１の破損など被害が発生しないことが期待される。
なお、制御部２４０が、オペレータ操作に応じて、放射線照射装置３３１の移動を一旦戻す（すなわち、ガントリ３１３やリング３１２の回転を一旦戻す）ようにしてもよい。
そして、オペレータが放射線照射装置３３１を比較的高速に動作させる操作を行った場合でも、放射線照射装置３３１とカウチ３８１との接触に注意を要する状態では、制御部２４０が、ガントリ３１３およびリング３１２の回転速度の比を維持して放射線照射装置３３１の移動速度を低減させる。放射線照射装置３３１が低速で移動することで、オペレータは、放射線照射装置３３１がカウチ３８１等に接触しそうになった場合、放射線治療装置３０を停止させて接触を未然に防ぐことができる。また、万一、放射線照射装置３３１がカウチ３８１等に接触した場合でも、放射線照射装置３３１やカウチ３８１の破損など被害が発生しないことが期待される。
なお、制御部２４０が、オペレータ操作に応じて、放射線照射装置３３１の移動を一旦戻す（すなわち、ガントリ３１３やリング３１２の回転を一旦戻す）ようにしてもよい。
なお、制御部２４０の全部または一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
本発明は、第１軸線回りに回転可能に放射線照射装置を支持するガントリと、前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に前記ガントリを支持するリングと、を具備する放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であって、前記放射線照射装置に設定された移動経路の情報を記憶する移動経路情報記憶部と、前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度に基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける制御部と、を具備する放射線治療装置制御装置に関する。
上記した放射線治療装置制御装置によれば、放射線治療装置が実際に移動可能な経路をより容易に確保することができる。
上記した放射線治療装置制御装置によれば、放射線治療装置が実際に移動可能な経路をより容易に確保することができる。
１ 放射線治療システム
１０ 治療計画装置
２０ 放射線治療装置制御装置
２１０ 表示部
２２０ 操作入力部
２３０ 記憶部
２３１ 治療計画記憶部
２３２ 速度制限マップ記憶部
２４０ 制御部
２９０ 通信部
３０ 放射線治療装置
３１２ リング
３１３ ガントリ
３３１ 放射線照射装置
３９０ 通信部
９０ 通信回線
１０ 治療計画装置
２０ 放射線治療装置制御装置
２１０ 表示部
２２０ 操作入力部
２３０ 記憶部
２３１ 治療計画記憶部
２３２ 速度制限マップ記憶部
２４０ 制御部
２９０ 通信部
３０ 放射線治療装置
３１２ リング
３１３ ガントリ
３３１ 放射線照射装置
３９０ 通信部
９０ 通信回線
Claims (6)
- 第１軸線回りに回転可能に放射線照射装置を支持するガントリと、前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に前記ガントリを支持するリングと、を具備する放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であって、
前記放射線照射装置に設定された移動経路の情報を記憶する移動経路情報記憶部と、
前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度に基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける制御部と、
を具備する放射線治療装置制御装置。 - 前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度と、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に対する制限との関係を示す速度制限マップを記憶する速度制限マップ記憶部を具備し、
前記制御部は、前記速度制限マップに基づいて、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける、
請求項１に記載の放射線治療装置制御装置。 - 前記放射線照射装置の移動速度を指示する操作入力を受け付ける操作入力部を具備し、
前記制御部は、前記操作入力と、前記ガントリの回転角度と、前記リングの回転角度とに基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける、
請求項１に記載の放射線治療装置制御装置。 - 第１軸線回りに回転可能に放射線照射装置を支持するガントリと、
前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に前記ガントリを支持するリングと、
前記放射線照射装置に設定された移動経路の情報を記憶する移動経路情報記憶部と、
前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度に基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける制御部と、
を具備する放射線治療システム。 - 放射線照射装置に設定された移動経路の情報を記憶する移動経路情報記憶部を具備する放射線治療装置制御装置が、第１軸線回りに回転可能に前記放射線照射装置を支持するガントリと、前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に前記ガントリを支持するリングと、を具備する放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御方法であって、
前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度に基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける制御ステップ
を具備する放射線治療装置制御方法。 - 第１軸線回りに回転可能に放射線照射装置を支持するガントリと、前記第１軸線に交差する第２軸線回りに回転可能に前記ガントリを支持するリングと、を具備する放射線治療装置を制御する放射線治療装置制御装置であって、前記放射線照射装置に設定された移動経路の情報を記憶する移動経路情報記憶部を具備する放射線治療装置制御装置の具備するコンピュータに、
前記ガントリの回転角度および前記リングの回転角度に基づいて、前記移動経路の情報に示される前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度の比を維持したまま、前記ガントリの回転速度および前記リングの回転速度に制限を設ける制御ステップ
を実行させるためのプログラム。
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