JP6947373B2 - 放射線治療装置及びその作動方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射線治療装置及びその作動方法に関する。

現在行われている放射線治療は、一般に、放射線の照射ごとにセットアップを行う必要がある。「セットアップ」とは、外部照射（外から放射線を当てる方法）において患者が寝る体勢を毎回の照射時に一致させる作業である。
この技術分野に関連し、特許文献１には、コンピュータ化された（空間的および時間的）多次元の画像解析を、人体部位の連続した画像による３次元スキャン（ＣＴスキャナ等）における変化（構造的または機能的）の自動数量化、異物位置検出、一貫した診断の提供などに適用する概念が記載されている。

特表２００９−５２２００５号公報

上述のセットアップ作業に間違いがあると、意図する場所とは異なる部位に放射線が照射されることになる。しかし、放射線治療は多い場合で３０−４０回に分けて照射するが、個々の患者に合わせたセットアップを毎回行う必要がある。
従来は、ＣＴスキャナの３次元データ同士の比較、もしくは、Ｘ線画像（２次元画像）同士の対比に基づいて、位置ずれの有無を判定していた。しかしながら、ＣＴスキャナによる３次元データを比較する場合、Ｘ線による被曝の問題が生じる。また、Ｘ線画像（２次元画像）同士を対比する場合もＸ線による被曝の問題が生じると共に、（３次元情報に比べ情報量が少ないため）対比精度の問題が生じる。

本発明の目的は、上記課題に鑑みて、患者を被曝させず、かつ、３次元情報を通じて精度の高いセットアップを行うことができる放射線治療装置及びその作動方法を提供することにある。

第１の態様の放射線治療装置は、患者に放射線を照射する放射線照射部と、前記放射線照射部を支持し、前記放射線照射部を前記患者の回りに回転させる回転支持部と、前記放射線照射部又は前記回転支持部に取り付けられ、前記患者の回りに回転され、前記患者に向かってセンサ光を照射する３Ｄスキャナ部と、を備える。

本態様では回転支持部による回転駆動を利用して、３Ｄスキャナ部を患者の回りに回転させることができるため、３Ｄスキャナ自体の構成を極めて簡素にしながら、精度の高い３次元計測を行うことができる。

第２の態様の放射線治療装置は、前記３Ｄスキャナ部で取得した前記患者の３次元データに基づいて、前記患者の位置ずれを判定する判定部をさらに備える第１の態様の放射線治療装置である。

本態様では、患者に位置ずれが生じた場合のずれの補正が可能となる。

第３の態様の放射線治療装置は、前記３Ｄスキャナ部で取得した前記患者の３次元データに基づいて、前記患者の認証による判定を行う判定部をさらに備える第１の態様の放射線治療装置である。

本態様では、患者の取違い、又は患者のデータの取違いが生じた場合の再セットアップが可能となる。

第４の態様の放射線治療装置は、前記３Ｄスキャナ部が、前記放射線照射部と共に回転する第１から第３の態様のいずれかの放射線治療装置である。

本態様では、３Ｄスキャナ部を、放射線照射部と同じの回転軸で回転させることができるため、放射線照射部の回転軌道に沿った３Ｄデータを検出することができる。

第５の態様の放射線治療装置の作動方法は、前記回転支持部を回転駆動させて、前記３Ｄスキャナ部を前記患者の回りに回転させながら、前記３Ｄスキャナ部から前記患者に向かって前記センサ光を照射する走査ステップを実施する第１から第４の態様のいずれかの放射線治療装置の作動方法である。

本態様では、回転支持部による回転駆動を利用して、３Ｄスキャナ部を患者の回りに回転させることができるため、３Ｄスキャナ自体の構成を極めて簡素にしながら、精度の高い３次元計測を行うことができる。

本発明の放射線治療装置及びその作動方法によれば、患者を被曝させず、かつ、３次元情報を通じて精度の高いセットアップを行うことができる。

本発明の第一実施形態に係る放射線治療装置の構造を示す平面図である。 本発明の第一実施形態に係る放射線治療装置の構造を示す側面図である。 本発明の第一実施形態に係る放射線治療装置の構造を示す斜視図である。 本発明の第一実施形態に係る放射線治療装置の要部を示す側面図である。 本発明の第一実施形態に係る放射線治療装置の要部の動作を説明する図である。 本発明の第一実施形態に係る放射線治療装置の比較処理を説明する図である。 本発明の第一実施形態に係る放射線治療装置の作動方法のフローチャートである。 本発明の第二実施形態に係る放射線治療装置の構造を示す斜視図である。

以下、本発明に係る各種実施形態について、図面を用いて説明する。

「第一実施形態」
本発明に係る放射線治療装置の第一実施形態について、図１〜図６を参照して説明する。

図１〜図３に示すように、放射線治療装置１０は、固定部１００と、放射線照射部１０１と、回転支持部１０２と、３Ｄスキャナ部１０３と、寝台２と、を備える。
固定部１００は、放射線治療室の床面ＦＬに固定される。床面ＦＬに固定された固定部１００は、放射線照射部１０１と、回転支持部１０２と、３Ｄスキャナ部１０３と、を支持する。
放射線照射部１０１は、寝台２に固定された患者に向けて、治療のための放射線を照射する。

図２に示すように、回転支持部１０２は、軸部１０２ａ、回転部１０２ｂ及び腕部１０２ｃを備える。本実施形態において、軸部１０２ａ、回転部１０２ｂ及び腕部１０２ｃは一体構造である。
回転支持部１０２は、固定部１００に対して、軸部１０２ａの軸線Ａｚを中心に回転駆動される。回転支持部１０２は、放射線照射部１０１を支持しており、回転駆動により放射線照射部１０１を軸部１０２ａの軸線Ａｚの回りに回転させる。回転支持部１０２は、当該回転駆動により放射線照射部１０１を、寝台２に固定された患者の回りに回転させる。なお、以下、回転支持部１０２の回転する方向を「回転方向Ｄｃ」という。

本実施形態では、軸部１０２ａの軸線Ａｚが、寝台２に固定された患者ＯＢＪの体位軸の軸線と一致するように構成されているが、患者ＯＢＪの回りに放射線照射部１０１を回転させるものであるなら、患者ＯＢＪの体位軸の軸線と一致しなくてもよい。
例えば、軸部１０２ａの軸線Ａｚに対し、寝台２に固定された患者ＯＢＪの体位軸の軸線を自由に変更できるように寝台２を構成してもよい。具体的には、固定部１００を中心として、寝台２を水平面内で旋回可能に構成してもよい。
また、軸部１０２ａの軸線Ａｚに対し、寝台２に固定された患者ＯＢＪの体位軸の軸線が水平面内で直交するように構成すれば、患者ＯＢＪの左右の画像を取得しにくくなるが、頭頂部から腹部の画像の取得することができる。
さらに、軸部１０２ａの軸線Ａｚと寝台２に固定された患者ＯＢＪの体位軸の軸線とのなす角度が異なる複数の３Ｄデータを検出することで、総合的な座標を判断することもできる。

腕部１０２ｃは、基端１０２ｄから先端１０２ｅへＺ方向に延びている。なお、Ｚ方向は、固定部１００から寝台２に向かって、軸線Ａｚが延びる方向である。
腕部１０２ｃは、基端１０２ｄにおいて、回転部１０２ｂと一体化している。よって、腕部１０２ｃは、回転部１０２ｂと共に軸部１０２ａの軸線Ａｚの回りを回転する。

回転支持部１０２は、腕部１０２ｃの先端１０２ｅにおいて、放射線照射部１０１及び３Ｄスキャナ部１０３を支持している。本実施形態では、腕部１０２ｃの先端１０２ｅの下面１０２ｆに放射線照射部１０１が設けられ、腕部１０２ｃの先端１０２ｅの側面１０２ｇに３Ｄスキャナ部１０３が設けられている。本実施形態の場合、３Ｄスキャナ部１０３は、回転支持部１０２のフレームに固定具や接着材によって取り付けられている。

回転支持部１０２に、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１とを設ければ、３Ｄスキャナ部１０３は、軸線Ａｚの回りを放射線照射部１０１と共に回転する。よって、３Ｄスキャナ部１０３は、放射線照射部１０１と同じ回転軸で回転するため、３Ｄスキャナ部１０３は放射線照射部１０１の回転軌道に沿って移動しながら３Ｄデータを検出することができる。また、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１とは、同じ回転角度で回転する。

本実施形態では、腕部１０２ｃの先端１０２ｅに、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１とを隣接させて設けている。

回転支持部１０２は、付属品として、さらにＸ線照射部１０４ａ及びＸ線検出部１０４ｂを有するＸ線撮影部１０４と、放射線検出部１０９とを備える。Ｘ線照射部１０４ａ及びＸ線検出部１０４ｂは、軸線Ａｚを挟んで互いに対向する位置に設けられ、回転支持部１０２の回転を利用して軸線Ａｚの回りを回転することができる。

Ｘ線照射部１０４ａは、寝台２に固定されている患者に向かってＸ線を照射する。照射されたＸ線は、患者を透過しＸ線検出部１０４ｂで検出される。よって、Ｘ線撮影部１０４によって、患者のレントゲン画像といった２次元データが検出される。さらに、Ｘ線撮影部１０４は、回転支持部１０２の回転を利用して、異なる回転位置で複数のＸ線画像を撮影し、ＣＴ画像を再構成すれば、ＣＴスキャナとして利用することもできる。Ｘ線撮影部１０４も、放射線照射部１０１と同じの回転軸で回転させることができるため、放射線照射部１０１の回転軌道に沿った複数のＸ線画像を検出することができる。

放射線検出部１０９は、寝台２に固定された患者を挟んで放射線照射部１０１と対向する位置に設けられ、治療のために放射線照射部１０１から照射された放射線の透過画像を検出する。
本実施形態では、放射線照射部１０１は、Ｘ線照射部１０４ａと異なるエネルギーのＸ線を照射している。よって、放射線検出部１０９は、Ｘ線検出部１０４ｂが検出するＸ線と異なるエネルギーのＸ線を検出することができる。例えば、放射線検出部１０９及びＸ線検出部１０４ｂでレントゲン画像を取得するなら、Ｘ線検出部１０４ｂが検出するレントゲン画像と、放射線検出部１０９が検出するレントゲン画像とで、異なるエネルギーのレントゲン画像を取得することができる。

寝台２は、寝た体勢で患者を固定する。寝台２は、Ｚ方向に沿ってスライド可能となっている。

３Ｄスキャナ部１０３の詳細について説明する。
図４に示すように、３Ｄスキャナ部１０３は、寝台２に固定されている患者ＯＢＪに向かってセンサ光ＳＬ（例えば、赤外光）を走査する。
３Ｄスキャナ部１０３は、センサ光ＳＬを照射するセンサ光照射部１０３ａと、反射光を検出するセンサ光検出部１０３ｂと、を有する。３Ｄスキャナ部１０３は、センサ光照射部１０３ａから照射されたセンサ光ＳＬを対象物の表面に対して走査し、当該表面からの反射光を解析し、当該表面の３Ｄデータ（３次元データ）を検出する。
本実施形態の場合、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１とを隣接させて設けることによって、センサ光照射部１０３ａが照射するセンサ光ＳＬの位置を、放射線照射部１０１が放射線を照射する領域（照射野）内に合わせている。変形例として、センサ光照射部１０３ａが照射するセンサ光ＳＬの位置を、放射線照射部１０１の照射野の周辺に合わせてもよい。他の変形例として、センサ光照射部１０３ａが照射するセンサ光ＳＬの位置を、放射線照射部１０１の照射野と異なる位置に合わせてもよい。

本実施形態では、３Ｄスキャナ部１０３は、センサ光照射部１０３ａから照射されたセンサ光ＳＬを患者ＯＢＪの顔や体の表面に対して走査し、患者ＯＢＪの顔や体の表面からの反射光を解析し、患者ＯＢＪの顔や体の表面の３Ｄデータを検出する。

検出された３Ｄデータは、３Ｄスキャナ部１０３から処理部１０５へ送られる。処理部１０５は、受け取った３Ｄデータを記憶する記憶部１０６及び３Ｄデータにより患者ＯＢＪの位置ずれの判定を行う判定部１０７を備える。

３Ｄデータを検出する方式としては、三角測距法を用いた方式や位相差測距法を用いた方式等がある。本実施形態の場合、３Ｄスキャナ部１０３のセンサ光照射部１０３ａは、センサ光ＳＬとして、Ｚ方向に延びるスリット形状のレーザ光を照射している。よって、本実施形態では、３Ｄスキャナ部１０３は、図４のように、Ｚ方向に延びるスリット形状のレーザ光で、患者ＯＢＪの体や顔の表面を走査し、その反射光から三角側距の原理によって、患者ＯＢＪの体や顔の表面との距離情報を得て３次元データ化する。

変形例として、３Ｄスキャナ部１０３は、センサ光ＳＬを走査し、センサ光ＳＬとそのセンサ光ＳＬの反射光との位相差や時間差からによって、患者ＯＢＪの体や顔の表面との距離情報を得て３次元データ化するものであってもよい。他の変形例として、３Ｄスキャナ部１０３は、隣接する２つのセンサ光ＳＬを走査し、２つのセンサ光ＳＬそれぞれの反射光の位相差や時間差から、患者ＯＢＪの体や顔の表面との距離情報を得て３次元データ化するものであってもよい。なお、センサ光ＳＬの形状は、スリット形状でなくてもよく、面走査できるなら、例えば、スポット形状であってもよい。

図５に示すように、３Ｄスキャナ部１０３は、回転支持部１０２の回転を利用して、軸線Ａｚの回りを回転方向Ｄｃに回転し、患者ＯＢＪの体や顔の表面に対して光を走査する。
本実施形態の場合、回転方向Ｄｃへの回転によって、Ｚ方向と交差する方向に走査できるため、レーザ光の延びる方向と交差する方向にセンサ光ＳＬを走査できる。よって、患者ＯＢＪの体や顔の表面を面走査することができる。

変形例として、センサ光照射部１０３ａは、Ｚ方向に延びるスリット形状のレーザ光を照射するものに代えて、ポリゴンミラー等によりスポット形状のレーザ光をＺ方向に走査するものとしてもよい。この場合、センサ光照射部１０３ａによるスポット形状のレーザ光のＺ方向の走査と、回転支持部１０２の回転による回転方向Ｄｃの走査によるラスタ走査で、患者ＯＢＪの体や顔の表面を面走査することができる。

面走査することによって検出された３Ｄデータは、判定部１０７において患者ＯＢＪの位置ずれの判定に用いられる。本実施形態では、図６に示すように、１回目に得られた患者ＯＢＪの体の３Ｄデータと２回目に得られた患者ＯＢＪの体の３Ｄデータとを比較することによって、体位のずれといった患者ＯＢＪの位置ずれを判定する。

例えば、まず１回目の放射線治療時に検出した患者ＯＢＪの体の３Ｄデータを予め記憶部１０６に記憶しておく。１回目はＸ線やＣＴ画像と組み合わせて放射線照射部に対する患者ＯＢＪの体勢を、患者ＯＢＪや寝台２を移動させて補正し、その補正した体勢において、基準としての３Ｄデータを検出する。
その後、２回目の放射線治療時に検出した患者ＯＢＪの体の３Ｄデータを記憶部１０６に記憶する。そして、判定部１０７において、記憶部１０６に記憶された１回目に得られた患者ＯＢＪの体の３Ｄデータと、記憶部１０６に記憶された２回目に得られた患者ＯＢＪの体の３Ｄデータと、を比較して位置ずれを判定する。
ここでは、１回目と２回目とのデータ比較について説明したが、データの比較は１回目と２回目だけでなく、１回目と３回目以降とのデータ比較等、任意の回数同士のデータ比較を行うことも可能である。基準の３Ｄデータも任意のものを設定することが可能である。
また、データ比較だけでなく、図６に示すように１回目に検出した画像（３Ｄデータ）を基準の画像として、２回目以降と基準の画像を重ね合わせることでＸＹＺ座標の具体的な数値の差を求め、そのずれている差の分、患者ＯＢＪや寝台２を移動させ、正しい位置で治療を行う。
例えば、ＸＹＺ座標の具体的な数値の差は、基準の画像に対して２回目の画像を３次元的に動かすことによって求める。基準画像と２回目の画像がぴったり重なり合う位置まで２回目の画像を動かす。そして、その動かした分の座標の差を補正する移動距離とする。

変形例として、放射線治療時に検出した患者ＯＢＪの体の３Ｄデータを、予め設定した枠やマーカの３Ｄデータと比較して、位置ずれを判定してもよい。予め設定された枠やマーカの３Ｄデータは、記憶部１０６に記憶しておき、比較時に読み出す。

他の変形例として、判定部１０７は、３Ｄデータにより患者ＯＢＪの認証を行うものであってもよい。認証の判定は、位置ずれの判定と同様に、１回目の放射線治療時の３Ｄデータと、２回目の放射線治療時の３Ｄデータとを比較するものであってもよいし、予め与えられた３Ｄデータと、放射線治療時に得られた３Ｄデータを比較するものであってもよい。
３Ｄスキャナ部１０３により検出された３Ｄデータにより、患者ＯＢＪの認証を行うことができれば、患者ＯＢＪの取違い、又は患者ＯＢＪのデータの取違いを判定することができる。特に３Ｄデータを比較することによって、患者ＯＢＪの顔立ちや骨格が比較され、患者ＯＢＪの個体情報の違いを判定できるため、患者ＯＢＪの取違い、又は患者ＯＢＪのデータの取違いを正確に判定することができる。
患者ＯＢＪの取違い、又は患者のデータの取違いが検出された場合、操作者によって、患者ＯＢＪの確認や是正、又は患者ＯＢＪのデータの確認や是正を行う。

本実施形態の放射線治療装置を構成する上での作用・効果について説明する。
本実施形態の放射線治療装置１０は、回転支持部１０２の回転を利用して、３Ｄスキャナ部１０３を軸線Ａｚの回りに回転させる。よって、３Ｄスキャナ部１０３を回転駆動するための機構を個別に設ける必要がないため、放射線治療装置１０の機構を極めて簡素にすることができる。

また、本実施形態の放射線治療装置１０は、既存の放射線治療装置の回転支持部に３Ｄスキャナ部を増設するだけで実現できる。よって、既存の放射線治療装置の設計や製造工程を大きく変更することなく、本実施形態の放射線治療装置１０を構成できる。
本実施形態の場合、回転支持部１０２のフレームに３Ｄスキャナ部１０３を固定具や接着材によって取り付けているように、簡単な改造によって、既存の放射線治療装置の回転支持部に３Ｄスキャナ部を増設している。変形例として、既存の放射線治療装置の設計や製造工程を変更することによって、設計段階や製造段階で回転支持部１０２に３Ｄスキャナ部１０３を組み込んだり、一体成型したりしてもよい。

さらに、本実施形態では、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１とを共通の回転機構である回転支持部１０２に設けているため、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１とを、いつも同じ回転面及び回転角度で回転させることができる。
例えば、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１とを共通の回転機構に設けず、個別の回転機構に設けた場合、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１との回転面および回転軸を完全に一致させることは難しい。
しかし、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１との回転面及び回転角度を一致させないと、ある回転方向Ｄｃの位置において、センサ光照射部１０３ａが照射するセンサ光ＳＬの照射位置を放射線照射部１０１の照射野に合わせても、他の回転方向Ｄｃの位置において、センサ光ＳＬの照射位置と放射線照射部１０１の照射野とがずれてしまう。
もし３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１との回転面および回転軸を一致させることができたとしても、同じ回転面及び回転角度で回転させるために、回転機構同士の位置合わせ（回転軸合わせ、原点合わせ）や、回転角度を合わせる制御が必要となる。
これに対し、本実施形態の場合、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１とを共通の回転機構で回転させているため、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１との回転面および回転軸を難なく一致させることができる。さらに、複雑な位置合わせを行う必要もないため、簡単な機構でありながら、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部１０１との回転面及び回転角度を高い精度で一致させることができる。
加えて、センサ光ＳＬの照射位置を放射線照射部１０１が放射線の照射野に一度合わせれば、どのような回転方向Ｄｃの位置においても、センサ光ＳＬの照射位置と放射線照射部１０１の照射野とがずれてしまうことがない。

次に、本実施形態の放射線治療装置の性能上の作用・効果について説明する。
放射線照射部１０１の回転支持部１０２を利用しているため、放射線照射部１０１と同様な制御が可能である。よって、再現性が高く、高精度な３Ｄデータを検出でき、精度の高いセットアップを行うことができる。加えて、３Ｄデータを用いているため、２Ｄデータを検出する場合に比べて、患者ＯＢＪの面情報ではなく、空間情報を用いて位置ずれを判定することができる。

また、患者ＯＢＪにＸ線を照射するＣＴスキャナを用いて３Ｄデータを検出する場合に比べ、赤外線といった光を照射して３Ｄデータを検出するため、Ｘ線による被曝の問題（特に小児患者への被曝の問題）が生じることがない。
同様に、患者ＯＢＪにＸ線を照射するレントゲン画像を検出する場合と比べても、Ｘ線による被曝の問題が生じることがない。加えて、レントゲン画像（２次元画像）という２Ｄデータを検出する場合よりも情報量が多いため、精度の高いセットアップを行うことができる。

さらに、患者ＯＢＪの体や顔の表面の３Ｄデータを検出するため、患者ＯＢＪの体や顔の輪郭、各部位や臓器の特徴の抽出し、患者ＯＢＪの体、顔、各部位又は各臓器の位置や向きを特定することが可能である。特に患者ＯＢＪの体や顔の表面に近い部位や臓器（特に乳房）の３Ｄデータを検出するのには有利である。
患者ＯＢＪの体や顔の位置や向きを特定できればセットアップが可能となる。よって、患者ＯＢＪの体や顔にセットアップのためのマーキングを施すことなく、患者ＯＢＪの体や顔のセットアップが可能であるため、マーキングを施すことによる患者ＯＢＪへのストレスが軽減される。

加えて、患者ＯＢＪの体や顔の表面の３Ｄデータを検出するため、照射野の確認や病変、副作用等の状況の確認のように、２次元写真やＸ線画像ではわからなかった情報を確認することができる。照射野の確認や病変、副作用の状況の確認等を行うには、患者ＯＢＪの体や顔の表面の３Ｄデータを画像に変換し、表示装置に表示、又は印刷物とし印刷すればよい。表示又は印刷された画像は、操作者によって確認される。また、画像としてカルテなどに保存することも可能である。

本実施形態では、腕部１０２ｃの先端１０２ｅ、特に側面１０２ｇに３Ｄスキャナ部１０３が設けられている。
変形例として、３Ｄスキャナ部１０３は、回転支持部１０２のうち、軸線Ａｚの回りの位置、すなわち回転支持部１０２の回転に伴って軸線Ａｚの回りを回転方向Ｄｃに回転する位置であれば、どのような位置に設けてもよい。
例えば、回転支持部１０２のうち、軸線Ａｚの回りを回転方向Ｄｃに回転する位置として、腕部１０２ｃの基端１０２ｄに３Ｄスキャナ部１０３を設けてもよい。
また、回転支持部１０２のうち、軸線Ａｚの回りを回転方向Ｄｃに回転する位置として、回転部１０２ｂに３Ｄスキャナ部１０３を設けてもよい。

さらに、回転支持部１０２のうち、軸線Ａｚの回りを回転方向Ｄｃに回転する位置として、Ｘ線撮影部１０４のＸ線照射部１０４ａやＸ線検出部１０４ｂ、放射線検出部１０９といった各種付属品に、３Ｄスキャナ部１０３を設けてもよい。加えて、回転支持部１０２が当該各種付属品を支持する部材に、３Ｄスキャナ部１０３を設けてもよい。

いずれにしても、軸線Ａｚの回りに回転する位置に設けられた３Ｄスキャナ部１０３は、軸線Ａｚの回りを放射線照射部と共に回転し、放射線照射部１０１の回転軌道に沿った３Ｄデータを検出することができる。
ただし、３Ｄスキャナ部１０３を設ける位置は、軸線Ａｚから離れた位置であるほど、３Ｄスキャナ部１０３の回転方向Ｄｃへの移動距離が大きくなるため、比較的解像度の高い３Ｄデータを検出することができる。

他の変形例として、３Ｄスキャナ部１０３は、放射線照射部１０１に設けられてもよい。放射線照射部１０１に設ける場合は、放射線の放出箇所を避けた位置、例えば、放射線照射部１０１のうち、放射線の放出箇所の周囲に３Ｄスキャナ部１０３を設ける。
このような位置に設けることによって、３Ｄスキャナ部１０３は、放射線照射部１０１は放射線の放出を妨げず、回転支持部１０２の回転を利用して軸線Ａｚの回りを回転することができる。

「放射線治療装置の作動方法」
一例として、第一実施形態の放射線治療装置の作動方法について、図７を参照して説明する。
まず、放射線治療装置１０は、回転支持部１０２に取り付けられた３Ｄスキャナ部１０３を、回転支持部１０２の回転を利用して、軸線Ａｚの回りに回転方向Ｄｃに回転させながら、患者ＯＢＪの体や顔の表面に対して光を走査する（走査ステップ：Ｓ１）。

走査ステップＳ１では、放射線治療装置１０は、回転支持部１０２を駆動させて、３Ｄスキャナ部１０３を患者ＯＢＪの回りに回転させながら、３Ｄスキャナ部１０３から患者ＯＢＪの体や顔の表面に向かってセンサ光ＳＬを照射し、３Ｄデータを検出する。

続いて放射線治療装置１０は、走査ステップＳ１を実施することにより、検出された３Ｄデータを、１回目に得られた患者ＯＢＪの体の３Ｄデータ、枠やマーカの３Ｄデータを含む他の３Ｄデータと比較する（比較ステップ：Ｓ２）。放射線治療装置１０は、比較ステップＳ３における比較によって、患者ＯＢＪの体や顔の位置ずれの判定や認証の判定を行う。本実施形態では比較ステップにおいて、座標の差を算出し、その差分、寝台２を移動させて、正しい位置に患者ＯＢＪを移動させる。画像の重ねあわせが、うまくできないほどずれている場合は、再セットアップを行う。

患者ＯＢＪの体や顔の位置ずれの判定や認証の判定の結果、放射線治療を行っても問題ないと判定された場合、操作者は、放射線治療を実施する（治療ステップ：Ｓ４）。

「第二実施形態」
本発明に係る放射線治療装置の第二実施形態について、図８を参照して説明する。

本実施形態の放射線治療装置５１０は、第一実施形態と基本的に同じであるが、固定部の円柱形状の中空空間内に、リング形状の回転支持部が収容されている点が異なっている。
図８に示すように、放射線治療装置５１０は、固定部６００と、放射線照射部６０１と、回転支持部６０２と、３Ｄスキャナ部１０３と、寝台２と、を備える。
固定部６００は、放射線治療室の床面ＦＬに固定される。床面ＦＬに固定された固定部６００は、放射線照射部６０１と、回転支持部６０２と、３Ｄスキャナ部１０３と、を支持する。固定部６００は、軸線Ａｚを軸とする円柱形状の中空空間を有する。

回転支持部６０２は、軸線Ａｚを中心としたリング形状を有している。すなわち、回転支持部６０２のリング形状と固定部６００の円柱形状とが軸線Ａｚに関して同軸配置となっている。回転支持部６０２は、固定部６００の円柱形状の中空空間に収容されている。
回転支持部６０２は、固定部６００に対して、軸線Ａｚを中心に回転駆動される。回転支持部６０２は、リング形状の円周の一部において、放射線照射部６０１を支持しており、回転駆動により放射線照射部６０１を軸線Ａｚの回りに回転させる。本実施形態の場合、放射線照射部６０１は、回転支持部６０２の内部に収容されている。
回転支持部６０２は、当該回転駆動により放射線照射部６０１を、寝台２に固定された患者の回りに回転させる。

回転支持部６０２は、リング形状の円周の一部において、３Ｄスキャナ部１０３を支持している。本実施形態の場合、３Ｄスキャナ部１０３は、回転支持部６０２のフレームに固定具や接着材によって取り付けられている。よって、回転支持部６０２に、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部６０１とが設けられているため、３Ｄスキャナ部１０３は、軸線Ａｚの回りを放射線照射部６０１と共に回転する。また、３Ｄスキャナ部１０３は、放射線照射部６０１と同じ回転軸で回転するため、３Ｄスキャナ部１０３は放射線照射部６０１の回転軌道に沿って移動しながら３Ｄデータを検出することができる。さらに、３Ｄスキャナ部１０３と放射線照射部６０１とは、同じ回転角度で回転する。

本実施形態では、図８に示すように、３Ｄスキャナ部１０３を、放射線照射部６０１と回転方向Ｄｃに関して同じ位置に設けているが、放射線照射部６０１と回転方向Ｄｃに関して異なる位置に設けてもよい。

また、第一実施形態と同様な変形例として、既存の放射線治療装置の設計や製造工程を変更することによって、設計段階や製造段階で回転支持部６０２に３Ｄスキャナ部１０３を組み込んだり、一体成型したりしてもよい。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本実施形態において、３Ｄスキャナ部１０３は、光を患者ＯＢＪの体や顔の表面に対して走査しているが、患者ＯＢＪの着衣、バッジ、腕章等に対して走査してもよい。
さらに患者ＯＢＪにストレスがかからないようであれば、患者ＯＢＪの体や顔の表面に図６のようなマーカＭＫを付して、付されたマーカを走査してもよい。

また本実施形態は、３Ｄスキャナ部１０３により検出された３Ｄデータによってセットアップを行っている。多少のＸ線の被曝が許容され、より精度を高める場合は、Ｘ線撮影部１０４と放射線検出部１０９との両方又はどちらかによって検出された患者ＯＢＪの座標と、３Ｄスキャナ部１０３により検出された３Ｄデータとを比較して、位置ずれや認証の判定を行ってもよい。ただし、Ｘ線撮影部１０４によって検出された患者ＯＢＪの３Ｄデータと、３Ｄスキャナ部１０３により検出された３Ｄデータと比較する場合は、Ｘ線撮影部１０４によって検出された患者ＯＢＪの３Ｄデータから患者ＯＢＪの体や顔の表面の３Ｄデータを抽出する必要がある。さらに、当該抽出された３Ｄデータの各データと、３Ｄスキャナ部１０３により検出された３Ｄデータの各データとを対応付けする必要がある。
また、Ｘ線撮影部１０４や放射線検出部１０９から得られた座標と、３Ｄスキャナ部１０３により検出された３Ｄデータとの比較だけでなく、例えば、Ｘ線撮影部１０４（又は放射線検出部１０９）で検出されたＸ線画像同士の比較と、３Ｄスキャナ部１０３により検出された３Ｄデータ同士の比較の両方を行うこととしてもよい。デバイス毎の基準で比較するようにすれば、それぞれの座標の情報が紐付けられるので、異なるデバイスでの評価ではなく同じデバイス同士の評価で、それぞれの座標のずれの違いを比較することができる。

本実施形態の３Ｄスキャナ部１０３は、赤外線を用いて患者ＯＢＪの体や顔の表面の３Ｄデータを検出しているが、患者ＯＢＪの体や顔の表面、又は患者ＯＢＪの体や顔の表面に近い部位の反射画像を取得できるものであれば、遠赤外光、近赤外光、可視光又は紫外光を用いて３Ｄデータを検出してもよい。特に可視光を用いた場合、カラー画像を検出できるので、カラー画像に基づく位置ずれや認証の判定が可能となる。

２ 寝台
１０ 放射線治療装置
１００ 固定部
１０１ 放射線照射部
１０２ 回転支持部
１０２ａ 軸部
１０２ｂ 回転部
１０２ｃ 腕部
１０２ｄ 基端
１０２ｅ 先端
１０２ｆ 下面
１０２ｇ 側面
１０３ スキャナ部
１０３ａ センサ光照射部
１０３ｂ センサ光検出部
１０４ Ｘ線撮影部
１０４ａ Ｘ線照射部
１０４ｂ Ｘ線検出部
１０５ 処理部
１０６ 記憶部
１０７ 判定部
１０９ 放射線検出部
５１０ 放射線治療装置
６００ 固定部
６０１ 放射線照射部
６０２ 回転支持部
Ａｚ 軸線
Ｄｃ 回転方向
ＦＬ 床面
ＯＢＪ 患者
ＳＬ センサ光
ＭＫ マーカ

Claims (4)

1. 患者に放射線を照射する放射線照射部と、
   前記放射線照射部を支持し、前記放射線照射部を前記患者の回りに回転させる回転支持部と、
   前記放射線照射部又は前記回転支持部に取り付けられ、前記患者の回りに回転され、前記患者に向かってセンサ光を照射する３Ｄスキャナ部と、を備え、
   Ｘ線撮影部又は放射線検出部から得られた前記患者の座標と、前記３Ｄスキャナ部で取得した前記患者の３次元データと、に基づいて、前記患者の認証による判定を行う判定部をさらに備える放射線治療装置。
2. 前記判定部は、前記３Ｄスキャナ部で取得した前記患者の３次元データに基づいて、前記患者の位置ずれをさらに判定する請求項１に記載の放射線治療装置。
3. 前記３Ｄスキャナ部は、前記放射線照射部と共に回転する請求項１または２に記載の放射線治療装置。
4. 前記放射線治療装置が、前記回転支持部を回転駆動させて、前記３Ｄスキャナ部を前記患者の回りに回転させながら、前記３Ｄスキャナ部から前記患者に向かって前記センサ光を照射する走査ステップを実施する請求項１から３のいずれか一項に記載の放射線治療装置の作動方法。

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