JP6465283B2 - 放射線治療システム - Google Patents
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Description
本発明の第1の実施形態における放射線治療システムについて説明する。図1は本実施形態における放射線治療システムの全体概略構成を示す図である。本実施形態における放射線治療システムは、治療放射線として荷電粒子線を用いて動体追跡粒子線治療を行うものであり、主に治療放射線発生装置1、ビーム輸送系5、及び治療室9から構成されている。
本実施形態における放射線治療システムによる動体追跡粒子線治療の処理フローについて図5を用いて説明する。
本実施形態によれば、シンクロトロン3を備えた放射線治療システムにおいて、シンクロトロン3が放射線を出射できる運転状態にあるとき(治療放射線の照射可能時)は照射精度を確保できる値に設定された標準撮影間隔でX線撮影が行われ、シンクロトロン3が放射線を出射できない運転状態にあるとき(治療放射線の照射不可時)は、標準撮影間隔よりも大きくかつターゲット18を追跡できる値に設定された照射不可時撮影間隔でX線撮影が行われるため、ターゲット18への照射精度を確保しつつ、治療中のX線撮影の頻度を抑えることにより透視X線撮影装置12〜15の負荷を低減できる。
本実施形態では、本発明を動体追跡照射手法として迎撃照射手法を用いた放射線治療システムに適用した場合を例に説明したが、追尾照射手法を用いたシステムにも同様に適用可能である。その場合、図5に示したフローにおいて、ゲート領域内にターゲット18が存在するか否かの判定処理(ステップ105)が不要となる。
本発明の第2の実施形態における放射線治療システムについて説明する。本実施形態における放射線治療システムは、治療放射線として荷電粒子線を用いて動体追跡粒子線治療を行うものであり、その全体概略構成は図1に示した第1の実施形態におけるものと同様である。なお、本実施形態では、図1中のライナック2、シンクロトロン3をサイクロトロン、シンクロサイクロトロン等に置き換えることも可能である。
本実施形態における放射線治療システムによる動体追跡粒子線治療の処理フローについて図8を用いて説明する。
本実施形態によれば、エネルギー変更装置304によって治療放射線のエネルギーを変更する放射線治療システムにおいて、エネルギー変更装置304の非稼働中(治療放射線の照射可能時)は照射精度を確保できる標準撮影間隔でX線撮影が行われ、エネルギー変更装置304の稼働中(治療放射線の照射不可時)は、標準撮影間隔よりも大きくかつターゲット18を追跡するのに十分な照射不可時撮影間隔でX線撮影が行われるため、ターゲット18への照射精度を確保しつつ、X線撮影の頻度を抑えることにより透視X線撮影装置12〜15の負荷を低減できる。
本実施形態では、本発明を動体追跡照射手法として迎撃照射手法を用いた放射線治療システムに適用した場合を例に説明したが、追尾照射手法を用いたシステムにも同様に適用可能である。その場合、図8に示したフローにおいて、ゲート領域内にターゲットが存在するか否かの判定処理(ステップ507)が不要となる。
本発明の第3の実施形態による放射線治療システムについて説明する。図9及び図10は本実施形態による放射線治療システムの全体概略構成をそれぞれ放射線治療装置の側面図及び正面図とともに示す図である。本実施形態における放射線治療システムは、治療放射線として荷電粒子線またはX線・γ線を用いて動体追跡粒子線治療を行うものであり、治療放射線の照射野の形成は照射装置に設置されたマルチリーフコリメータ605を用いて行うため、マルチリーフコリメータ605の稼働中は治療放射線の照射は行われず、この間にX線撮影の撮影間隔を拡大しても照射精度に影響は無い。以下、治療放射線としてX線を用いた場合の一例を示す。
本実施形態における放射線治療システムによる動体追跡放射線治療の処理フローについて図12を用いて説明する。
本実施形態によれば、マルチリーフコリメータ605の開口形状を変更することにより治療放射線の照射野を整形する放射線治療システムにおいて、マルチリーフコリメータ605の非稼働中(治療放射線の照射可能時)は照射精度を確保できる標準撮影間隔でX線撮影が行われ、マルチリーフコリメータ605の稼働中(治療放射線の照射不可時)は、標準撮影間隔よりも大きくかつターゲット606を追跡するのに十分な照射不可時撮影間隔でX線撮影が行われるため、ターゲット606への照射精度を確保しつつ、X線撮影の頻度を抑えることにより透視X線撮影装置612〜615の負荷を低減できる。
本実施形態では、治療放射線としてX線を用いた場合の例を説明したが、荷電粒子線を用いた場合も同様に説明できる。
本発明の第4の実施形態における放射線治療システムについて説明する。本実施形態は、第1から第3の実施形態のいずれかに基づき、加速器、エネルギー変更装置又はマルチリーフコリメータ等(以下、治療装置側という)が照射不可の状態にある間だけでなく、ターゲットがゲート領域内に存在しない間においても透視X線撮影の撮影間隔を広げることを可能とするものである。
本実施形態が第1又は第2の実施形態に基づく場合の放射線治療システムによる動体追跡放射線治療の処理フローについて図13を用いて説明する。
加速器、エネルギー変更装置又はマルチリーフコリメータ等の治療装置側が照射不可の状態にある間に撮影間隔を拡大するとともに、ターゲット18がゲート領域内に存在しない間においても撮影間隔を拡大することにより、撮影装置の負荷を低減できる。さらに、ターゲット18がゲート領域内に存在しない間において、ゲート領域からターゲット18までの距離に応じて撮影間隔を変更することにより、撮影のタイミングとターゲット18がゲート領域内に入る瞬間とのずれが極小化し、ターゲット18がゲート領域内に入る瞬間のターゲット18の位置を特定することができる。これにより、ターゲット18がゲート領域内にあるときにより多くの治療放射線を照射することが可能となり、治療時間を短縮することができる。
本実施形態における撮影間隔は、治療装置側の状態が照射可能か否かに応じて標準撮影間隔又は照射不可時撮影間隔のいずれかにしか変更されないが(ステップ905,906)、治療装置側の状態を更に細かく識別し、それらの状態に応じて標準撮影間隔から照射不可時撮影間隔の間で段階的に変更する事も可能である。
なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例が考えられる。例えば、上記の実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、各実施形態の構成の一部について、他の実施形態の構成の一部を追加・削除・置換をすることも可能である。
2 ライナック
3 シンクロトロン
4,6,8 偏向電磁石
5 ビーム輸送系
7 ビーム経路
9 治療室
10 照射装置
11 ガントリー
12,13 透視X線発生装置
14,15 X線検出器
16 照射対象
17 カウチ
18 ターゲット
50 制御システム
51 中央制御装置
52 加速器制御装置
53 ガントリー制御装置
54 照射制御装置
55 透視X線撮影制御装置
56 カウチ制御装置
57 撮影制御装置
58 画像生成装置
59 照射判定装置
60 撮影間隔設定装置
300 線量モニタ
301 ワブラー電磁石
302 散乱体
303 リッジフィルター
304 エネルギー変更装置
305 マルチリーフコリメータ
306 ボーラス
600 放射線治療装置
601 ライナック
602 電子線
603 重金属ターゲット
604 治療放射線
605 マルチリーフコリメータ
606 ターゲット
607 ガントリー
608 コリメータ装置
609 照射対象
610 カウチ
611 照射台
612,613 X線検出器
614,615 透視X線発生装置
700 制御システム
701 透視X線撮影制御装置
702 画像生成装置
703 照射判定装置
704 照射制御装置
705 撮影間隔設定装置
Claims (4)
- 治療放射線を発生させる放射線発生装置と、
前記放射線発生装置で発生させた治療放射線を標的に向けて照射する放射線照射装置と、
前記標的のX線画像を撮影する透視X線撮影装置と、
所定の撮影間隔で間欠的に前記標的のX線画像を撮影するように前記透視X線撮影装置を制御する透視X線撮影制御装置と、
前記透視X線撮影装置で撮影したX線画像から求めた前記標的の位置に応じて前記放射線照射装置を制御する照射制御装置とを備えた放射線治療システムにおいて、
前記放射線照射装置は、前記放射線発生装置で発生させた治療放射線のエネルギーを変更するエネルギー変更装置を備え、
前記透視X線撮影制御装置は、前記エネルギー変更装置の非稼動中は前記所定の撮影間隔を前記標的への照射精度を確保可能な第1撮影間隔に変更し、前記エネルギー変更装置の稼動中は前記所定の撮影間隔を前記第1撮影間隔よりも大きくかつ前記標的の位置を追跡可能な第2撮影間隔に変更することを特徴とする放射線治療システム。 - 治療放射線を発生させる放射線発生装置と、
前記放射線発生装置で発生させた治療放射線を標的に向けて照射する放射線照射装置と、
前記標的のX線画像を撮影する透視X線撮影装置と、
所定の撮影間隔で間欠的に前記標的のX線画像を撮影するように前記透視X線撮影装置を制御する透視X線撮影制御装置と、
前記透視X線撮影装置で撮影したX線画像から求めた前記標的の位置に応じて前記放射線照射装置を制御する照射制御装置とを備えた放射線治療システムにおいて、
前記放射線照射装置は、開口形状を変更することによって前記放射線発生装置で発生させた治療放射線の照射野を整形するマルチリーフコリメータを備え、
前記透視X線撮影制御装置は、前記マルチリーフコリメータが非稼働中は前記所定の撮影間隔を前記標的への照射精度を確保可能な第1撮影間隔に変更し、前記マルチリーフコリメータの稼働中は前記所定の撮影間隔を前記第1撮影間隔よりも大きくかつ前記標的の位置を追跡可能な第2撮影間隔に変更することを特徴とする放射線治療システム。 - 治療放射線を発生させる放射線発生装置と、
前記放射線発生装置で発生させた治療放射線を標的に向けて照射する放射線照射装置と、
前記標的のX線画像を撮影する透視X線撮影装置と、
所定の撮影間隔で間欠的に前記標的のX線画像を撮影するように前記透視X線撮影装置を制御する透視X線撮影制御装置と、
前記透視X線撮影装置で撮影したX線画像から求めた前記標的の位置に応じて前記放射線照射装置を制御する照射制御装置とを備えた放射線治療システムにおいて、
前記透視X線撮影制御装置は、前記放射線照射装置が治療放射線を照射できる状態のときは前記所定の撮影間隔を前記標的への照射精度を確保可能な第1撮影間隔に変更し、前記放射線照射装置が治療放射線を照射できない状態のときは前記所定の撮影間隔を前記第1撮影間隔よりも大きくかつ前記標的の位置を追跡可能な第2撮影間隔に変更し、
前記放射線照射装置は、前記標的が予め設定された照射許可領域内に存在するか否かを判定し、前記照射許可領域内に前記標的が存在しないと判定したときは前記照射許可領域から前記標的までの距離を算出する照射判定装置を備え、
前記透視X線撮影制御装置は、前記放射線照射装置が治療放射線を照射できる状態において、前記照射判定装置が前記標的が前記照射許可領域内に存在すると判定したときは前記所定の撮影間隔を前記第1撮影間隔に変更し、前記照射判定装置が前記標的が前記照射許可領域内に存在しないと判定したときは前記第1撮影間隔を前記距離に応じて変更することを特徴とする放射線治療システム。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の放射線治療システムにおいて、
操作者による入力操作に応じて前記第2撮影間隔を変更する撮影間隔設定装置を更に備えたことを特徴とする放射線治療システム。
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