WO2024142454A1 - 放射線治療装置 - Google Patents

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WO2024142454A1
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radiation
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isocenter
imaging device
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Inventor
智一 島倉
Original Assignee
株式会社日立ハイテク
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a particle beam therapy device capable of irradiating a patient with particle beams from three directions as a radiation therapy device that treats cancer by irradiating a cancer lesion with radiation.
  • This particle beam therapy device has an irradiation port through which the particle beam passes, an irradiation nozzle that irradiates the patient with the particle beam from the irradiation port, and a movement mechanism for moving the irradiation nozzle.
  • Patent Document 1 does not describe the positional relationship between the X-ray imaging device and the irradiation nozzle, and is therefore unable to suppress the effect of radiation on the imaging device.
  • a radiation therapy device includes an irradiation unit that irradiates radiation onto an irradiation target, and an imaging device that images the irradiation target, the imaging device includes a light source unit that irradiates the irradiation target with light for imaging, and a detection unit that detects the light through the irradiation target, the light source unit and the detection unit are disposed at a position shifted from a line connecting the isocenter of the radiation and the irradiation unit, and the detection unit is disposed on a reference plane that passes through the isocenter and is perpendicular to the line connecting the isocenter and the irradiation unit, or on the irradiation unit side of the reference plane.
  • the FPD2 is part of an imaging device that images a patient to obtain an image of the patient.
  • the imaging device is an X-ray imaging device that irradiates the patient with X-rays as imaging light and detects the X-rays through the patient to image the patient.
  • the FPD2 is a detection unit (flat panel detector) that detects X-rays through the patient from an X-ray tube (not shown in FIG. 1) (see X-ray tube 7 in FIG. 3 and FIG. 4) that functions as a light source of X-rays.
  • the number of FPDs 2 is not limited, but in this embodiment, two FPDs 2A and 2B are provided as FPDs 2.
  • the X-ray imaging device has an X-ray tube 7, which is a light source that irradiates the patient 6 with X-rays as light for imaging, and an FPD 2, which is a detection unit that detects the X-rays from the X-ray tube 7 through the patient 6.
  • the X-ray imaging device which is composed of the FPD 2 and the X-ray tube 7, is positioned at a position offset from the line connecting the irradiation nozzle 1 and the isocenter 8 with respect to each of the irradiation start positions of the irradiation nozzle 1. In this embodiment, it is positioned at a position offset from the moving plane M along which the irradiation nozzle 1 moves. In this embodiment, the moving plane M is a plane along the ZX plane.
  • FIG. 4 shows another example of the arrangement of an X-ray imaging device in a radiation therapy device 100.
  • the X-ray imaging device is positioned at a position offset from the line connecting the irradiation nozzle 1 and the isocenter 8 for each irradiation start position of the irradiation nozzle 1, and the FPD 2 is positioned so as to be provided upstream of the isocenter 8 in the trajectory of the particle beam.
  • the X-ray imaging device may be placed above the reference plane S when the irradiation nozzle 1 is facing in an oblique direction.
  • FIG. 5 is a diagram showing the FPD installation angle range, which is the range in which the FPD 2 can be placed in this embodiment. Specifically, FIG. 5(a) shows the FPD installation angle range on the XY plane, FIG. 5(b) shows the FPD installation angle range on the XZ plane, and FIG. 5(c) shows the FPD installation angle range on the YZ plane. Note that the FPD installation angle range is expressed, for example, by the range of deflection angles on each plane.
  • the FPD installation angle range is a deviation angle range of -90° to 90° (i.e., the range in which the X direction is positive) as shown in FIG. 5(a).
  • the FPD installation angle range is a deviation angle range of 0° to 90° (i.e., the range in which the X direction is positive and the Z direction is positive) as shown in FIG. 5(b).
  • the FPD installation angle range is a deviation angle range of 0° to 180° (i.e., the range in which the Z direction is positive) as shown in FIG. 5(c).
  • the radiation therapy device 100 described above may irradiate X-rays from the X-ray tube 7 of the X-ray imaging device to the patient 6 while the irradiation nozzle 1 is irradiating radiation, for example, for motion tracking irradiation, which accurately irradiates radiation to organs that move with the patient's breathing, etc.
  • the nozzle rotation mechanism 3 moves the irradiation nozzle 1 to place it at one of multiple irradiation start positions.
  • the FPD 2 is placed on the reference plane S or on the irradiation nozzle side of the reference plane S. Therefore, regardless of the irradiation start position from which radiation is irradiated, it is possible to suppress the detection of X-rays that have interfered with the radiation by the FPD 2. Therefore, even if the irradiation nozzle 1 moves, it is possible to suppress the effect of radiation on the X-ray imaging device.
  • the X-ray imaging device is disposed so that the line connecting the FPD 2A and the X-ray tube 7A and the line connecting the FPD 2B and the X-ray tube 7B are approximately perpendicular to each other. Furthermore, the FPDs 2A and 2B and the X-ray tubes 7A and 7B are disposed on the reference plane S when the irradiation nozzle 1 is installed at one of the irradiation start positions. In this case, it is possible to more appropriately suppress the effect of radiation on the X-ray imaging device.
  • the X-ray tube of the X-ray imaging device irradiates X-rays to the patient 6. Therefore, it is possible to prevent secondary particle beams scattered by radiation from being detected by the FPD 2, making it possible to perform motion tracking irradiation with high accuracy.
  • the radiation is carbon radiation.
  • Carbon radiation has a greater effect on X-rays than other types of radiation, and therefore has a greater effect in suppressing the effect on the X-ray imaging device.
  • FIG. 6 is a diagram showing the FPD installation angle range of the FPD 2 when the irradiation nozzle 1 is fixed. Specifically, FIG. 6(a) shows the FPD installation angle range on the XY plane, FIG. 6(b) shows the FPD installation angle range on the XZ plane, and FIG. 6(c) shows the FPD installation angle range on the YZ plane. In the example of FIG. 6, the irradiation nozzle 1 is fixed in the horizontal direction.
  • the FPD installation angle range is the range of deflection angles from -90° to 90° (i.e., the range where the X direction is positive) as shown in FIG. 6(a).
  • the FPD installation angle range is the range of deflection angles from -90° to 90° (i.e., the range where the X direction is positive) as shown in FIG. 6(b).
  • the FPD installation angle range is the range of deflection angles from 0° to 360° (i.e., the entire range in the Z direction) as shown in FIG. 5(c).
  • Figure 7 shows an example of the arrangement of an X-ray imaging device. Specifically, Figure 7(a) shows a schematic cross section along the ZX plane passing through the isocenter 8 of the patient 6 of the irradiation device 10, and Figure 7(b) shows a schematic cross section along the YZ plane passing through the isocenter 8 of the patient 6 of the irradiation device 10.
  • the irradiation device 10 shown in FIG. 7 differs from the irradiation device 10 shown in FIG. 2 in that it is provided with multiple irradiation nozzles 1. Specifically, in the example of FIG. 7, two irradiation nozzles 1A-1B are provided as the irradiation nozzle 1.
  • Irradiation nozzles 1A to 1C are provided at the same positions as the multiple irradiation start positions in the first embodiment. That is, irradiation nozzle 1A is connected to irradiation port 5A in FIG. 2, irradiation nozzle 1B is connected to irradiation port 5B in FIG. 2, and irradiation nozzle 1C is connected to irradiation port 5C in FIG. 2.
  • the X-ray imaging device is disposed at a position offset from the line connecting the irradiation nozzle 1 and the isocenter 8 with respect to each irradiation nozzle 1, and is disposed so that the FPD 2 is provided upstream of the isocenter 8 in the trajectory of the particle beam.
  • the FPD installation angle range which is the range within which the FPD 2 can be positioned, is the same as the FPD installation angle range of the first embodiment shown in FIG. 5.
  • the number of irradiation nozzles 1 is not particularly limited, and for example, there may be two irradiation nozzles.
  • the irradiation nozzle 1 rotates by 90 degrees, but in this embodiment, the irradiation nozzle 1 rotates by 180 degrees.
  • Figure 8 shows the FPD installation angle range of the FPD 2 when the irradiation nozzle 1 rotates 180°. Specifically, Figure 8(a) shows the FPD installation angle range on the XY plane, Figure 8(b) shows the FPD installation angle range on the XZ plane, and Figure 8(c) shows the FPD installation angle range on the YZ plane.
  • the irradiation nozzle 1 rotates 180° from a vertically upward direction (positive direction in the Z direction) to a vertically downward direction (negative direction in the Z direction).
  • a vertically upward direction positive direction in the Z direction
  • a vertically downward direction negative direction in the Z direction
  • the irradiation nozzle 1 is moved by the nozzle rotation mechanism 3 so that it is connected to one of the five irradiation ports 5.
  • the FPD installation angle range is the range of deflection angles from -90° to 90° (i.e., the positive range in the X direction) as shown in Figure 8(a).
  • the FPD installation angle range is the range of deflection angles from -90° to 90° (i.e., the positive range in the X direction) as shown in Figure 8(a).
  • the position where the deflection angle is 0° is in the FPD installation angle range as shown in Figure 8(b).
  • the position where the deflection angle is 0° is in the FPD installation angle range as shown in Figure 8(c).

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Abstract

放射線による撮像装置への影響を抑制することが可能な放射線治療装置を提供する。Ｘ線撮像装置は、患者６に対して撮像用の光であるＸ線を照射するＸ線管７と、Ｘ線を患者６を介して検出するＦＰＤ２とを有する。Ｘ線管７及びＦＰＤ２は、照射ノズル１からの放射線のアイソセンタ８と照射ノズル１とを結ぶ線上からずれた位置に配置される。また、ＦＰＤ２は、アイソセンタ８を通り、かつ、アイソセンタ８と照射ノズル１とを結ぶ線と直交する面である基準面Ｓ上又は当該基準面Ｓよりも照射ノズル側に配置される。

Description

放射線治療装置
　本開示は、放射線治療装置に関する。
　特許文献１には、放射線を癌病巣に照射することで癌治療を行う放射線治療装置として、患者に対して３方向から粒子線を照射できる粒子線治療装置が開示されている。この粒子線治療装置は、粒子線が通過する照射ポートと、照射ポートからの粒子線を患者に対して照射する照射ノズルと、照射ノズルを移動させる移動機構とを有する。また、照射ポートは、３つあり、その３つの照射ポートがそれぞれ垂直方向、水平方向及び斜め方向に沿って配置される。粒子線治療装置は、粒子線を導く照射ポートを切り替えつつ、移動機構を用いて、照射ノズルを、粒子線が導かれる照射ポートと接続されるように移動させる。これにより、放射線を３方向から患者に照射することができる。
特開２０１７－１５３９０８号公報
　放射線治療装置には、放射線を照射する照射ノズルの他に、患者の位置を決定するために患者の画像を取得する撮像装置などが設けられている。例えば、特許文献１に記載の粒子線治療装置は、撮像装置として、Ｘ線発生器と、Ｘ線発生器からのＸ線を患者を介して検出するＦＰＤ（Flat Panel Detector：フラットパネルディテクタ）とを備えている。
　撮像装置と照射ノズルとが互いに独立して配置されると、照射ノズルから照射される放射線と撮像装置から照射されるＸ線とが互いに干渉し、その結果、撮像装置に対して影響を与えてしまうことがある。例えば、患者の呼吸などに伴って移動する臓器に対して正確に放射線を照射する動体追跡照射のように、放射線を照射しながら患者の画像を取得する必要がある場合、放射線がＸ線に干渉することでＸ線により生成される患者の画像に影響を与え、画像の精度が低下してしまうことがある。
　しかしながら、特許文献１には、Ｘ線撮像装置と照射ノズルとの位置関係については記載されておらず、放射線による撮像装置への影響を抑制することができない。
　本開示の目的は、放射線による撮像装置への影響を抑制することが可能な放射線治療装置を提供することである。
　本開示の一態様に従う放射線治療装置は、放射線を照射対象に対して照射する照射部と、前記照射対象を撮像する撮像装置と、を有し、前記撮像装置は、前記照射対象に対して撮像用の光を照射する光源部と、前記光を前記照射対象を介して検出する検出部とを有し、前記光源部及び前記検出部は、前記放射線のアイソセンタと前記照射部とを結ぶ線上からずれた位置に配置され、前記検出部は、前記アイソセンタを通り、かつ、前記アイソセンタと前記照射部とを結ぶ線と直交する面である基準面上又は当該基準面よりも前記照射部側に配置される。
　本発明によれば、放射線による撮像装置への影響を抑制することが可能になる。
本開示の第１の実施形態に係る照射装置の外観を模式的に示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る放射線治療装置の構成の一例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の配置例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係るＸ線撮像装置の別の配置例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係るＦＰＤ設置可能角度範囲を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係るＦＰＤ設置可能角度範囲を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係るＸ線撮像装置の配置例を示す図である。 本開示の第４の実施形態に係るＦＰＤ設置可能角度範囲を示す図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。
　（第１の実施形態）
　図１は、本開示の第１の実施形態に係る放射線治療装置に含まれる照射装置の外観を模式的に示す図である。図１に示す照射装置１０は、放射線治療を行う治療室Ｒに配置され、照射ノズル１と、ＦＰＤ２と、ノズル回転機構３と、治療台４とを含む。
　照射ノズル１は、治療台４の上に載せられた照射対象である患者（図１では、図示せず）に対して放射線を照射する照射部である。放射線の種類は、特に限定されないが、本実施形態では、放射線は、粒子線、より具体的には炭素線である。
　ＦＰＤ２は、患者を撮像して患者の画像を取得する撮像装置の一部である。本実施形態では、撮像装置は、撮像用の光としてＸ線を患者に照射し、患者を介してＸ線を検出することで患者を撮像するＸ線撮像装置である。ＦＰＤ２は、図１では図示を省略したＸ線の光源として機能するＸ線管（図３及び図４のＸ線管７参照）からのＸ線を患者を介して検出する検出部（平面検出器）である。ＦＰＤ２の数は、限定されないが、本実施形態では、ＦＰＤ２として、２つのＦＰＤ２Ａ及び２Ｂが設けられている。
　ノズル回転機構３は、照射ノズル１を移動させて、照射ノズル１を放射線の照射を行う複数の照射開始位置のいずれかに設置する移動機構である。
　治療台４は、患者を載せる寝台である天板４Ａと、天板４Ａを移動させるアーム部４Ｂとを有する。アーム部４Ｂは、天板４Ａに対して、互いに異なる３軸方向のそれぞれに沿った並進移動と、その３軸方向のそれぞれを回転軸とした回転移動とを行うことができる。アーム部４Ｂは、例えば、上記のＸ線撮像装置にて取得された患者の画像に基づいて、天板４Ａに載せられた患者の患部が照射ノズル１からの放射線のアイソセンタと一致するように制御される。アイソセンタは、放射線が最も集中して照射される位置である。
　図２は、放射線治療装置の構成の一例を示す図である。図２に示す放射線治療装置１００は、照射装置１０と、加速器２０と、ビーム輸送系３０とを有する。
　加速器２０は、荷電粒子を加速して粒子線として出射する。加速器２０の種類は、特に限定されないが、本実施形態では、加速器２０は、直線加速器２１と、シンクロトロン２２とを有する。直線加速器２１は、荷電粒子の加速してシンクロトロン２２に入射する入射部である。シンクロトロン２２は、直線加速器２１から入射された荷電粒子をさらに加速して粒子線（荷電粒子ビーム）として出射する。
　ビーム輸送系３０は、加速器２０から出射された粒子線を照射装置１０まで輸送する輸送装置である。ビーム輸送系３０は、粒子線を偏向させて、粒子線の進行方向を変える複数の偏向電磁石３１を有する。図２の例では、ビーム輸送系３０には、偏向電磁石３１として、４つの偏向磁石３１Ａ～３１Ｄが設けられている。
　照射装置１０は、図１に示した構成に加えて、複数の照射ポート５を備える。照射ポート５は、ビーム輸送系３０にて輸送された粒子線を照射ノズル１に導くための真空ダクトである。図２の例では、照射ポート５として、３つの照射ポート５Ａ～５Ｃが設けられてる。照射ポート５Ａは、略水平方向に沿って設けられ、照射ポート５Ｂは、略垂直方向に沿って設けられ、照射ポート５Ｃは、斜め方向（具体的には、水平方向に対して略４５度の角度の方向）に沿って設けられる。
　照射ポート５Ａ～５Ｃはビーム輸送系３０と接続され、ビーム輸送系３０の偏向電磁石３１は照射ポート５Ａ～５Ｃのいずれかに粒子線を導くように制御される。
　図１に示したノズル回転機構３は、照射ノズル１を移動させて、３つの照射ポート５Ａ～５Ｃのいずれかに接続する。照射ポート５Ａ～５Ｃのそれぞれと接続される位置がそれぞれ照射開始位置となる。本実施形態では、ノズル回転機構３は、照射ノズル１が治療台４の上に載せられた患者６の周りを回転するように、照射ノズル１を所定の回転軸を中心にして回転移動させる。所定の回転軸は、照射ノズル１が照射する放射線のアイソセンタ８を通る軸であり、本実施形態では、略水平方向を向いている。また、本実施形態では、ノズル回転機構３は、照射ノズル１を水平方向から垂直方向まで９０°回転移動させることで、照射ノズル１を３つの照射ポート５Ａ～５Ｃのいずれかに接続する。
　以上の構成により、放射線治療装置１００は、ノズル回転機構３を用いて、照射ノズル１を照射ポート５Ａ～５Ｃのいずれかと接続されるように移動させると共に、ビーム輸送系３０の偏向電磁石３１を用いて、照射ノズル１と接続された照射ポートに粒子線を導く。これにより、治療台４の天板４Ａに寝ている患者６の患部が存在するアイソセンタ８に対して、互いに異なる３方向から粒子線を照射することが可能となる。
　なお、照射ノズル１を移動させる移動機構は、ノズル回転機構３に限らない。例えば、移動機構は、回転ガントリなどでもよい。
　以下、放射線治療装置１００のＸ線撮像装置の配置について説明する。以下の説明では、鉛直方向をＺ方向、水平方向のうち照射ノズル１の回転軸に沿った方向をＹ方向、水平方向のうちＹ方向と直交する方向をＸ方向とする。この場合、Ｘ方向は、Ｚ方向から見てアイソセンタ８と照射ポート５Ａ（水平方向に配置された照射ノズル１）とを結ぶ直線に沿った方向となる。また、アイソセンタ８から照射ポート５Ａに向かう向きをＸ方向の正の向き、鉛直方向の上向きをＺ方向の正の向きとする。また、Ｙ方向の正の向きは、ＸＹＺ方向が右手系を構成する向きとする。
　図３は、Ｘ線撮像装置の配置例を示す図である。具体的には、図３（ａ）はアイソセンタ８を通るＺＸ平面に沿って照射装置１０を切断した断面、図３（ｂ）はアイソセンタ８を通るＹＺ平面に沿って照射装置１０を切断した断面を模式的に示す。
　Ｘ線撮像装置は、上述したように、撮影用の光としてＸ線を患者６に照射する光源部であるＸ線管７と、Ｘ線管７からのＸ線を患者６を介して検出する検出部であるＦＰＤ２とを有する。ＦＰＤ２及びＸ線管７の組み合わせは、複数あってもよい。本実施形態では、ＦＰＤ２及びＸ線管７の組み合わせは２つある。具体的には、ＦＰＤ２として、２つのＦＰＤ２Ａ及び２Ｂが設けられ、Ｘ線管７として、２つのＸ線管７Ａ及び７Ｂが設けらている。
　ＦＰＤ２Ａは、アイソセンタ８を挟んでＸ線管７Ａと対向する位置に設けられ、ＦＰＤ２Ｂは、アイソセンタ８を挟んでＸ線管７Ｂと対向する位置に設けられる。これにより、ＦＰＤ２Ａは、Ｘ線管７Ａから照射されたＸ線を患者６を介して検出し、Ｘ線管７Ｂから照射されたＸ線を患者６を介して検出する。また、Ｘ線撮像装置は、ＦＰＤ２ＡとＸ線管７Ａとを結ぶ線とＦＰＤ２ＢとＸ線管７Ｂとを結ぶ線、つまり、Ｘ線管７ＡからのＸ線の進行方向とＸ線管７ＢからのＸ線の進行方向とが互いに交差するように配置される。
　ＦＰＤ２及びＸ線管７で構成されるＸ線撮像装置は、照射ノズル１の照射開始位置のそれぞれに対して、照射ノズル１とアイソセンタ８とを結ぶ線上からずれた位置に配置される。本実施形態の場合、照射ノズル１が移動する移動面Ｍからずれた位置に配置される。移動面Ｍは、本実施形態では、ＺＸ平面に沿った面である。
　また、Ｘ線撮像装置は、照射ノズル１の照射開始位置のそれぞれに対して、ＦＰＤ２が粒子線の軌道におけるアイソセンタ８の上流側に設けられるように配置される。アイソセンタ８の上流側とは、具体的には、アイソセンタ８を通り、かつ、アイソセンタ８と照射ノズル１とを結ぶ線ｌと直交する面である基準面Ｓ上又は基準面Ｓよりも照射ノズル１側のことである。図３（ａ）では、照射ノズル１が略水平方向を向いている場合における線ｌと基準面Ｓが示されている。
　図３の例では、ＦＰＤ２Ａ及び２ＢとＸ線管７Ａ及び７Ｂとは、照射ノズル１が略水平方向を向いている場合における基準面Ｓの上に配置される。また、Ｘ線管７Ａ及び７Ｂは、アイソセンタ８よりも低い位置に設けられ、ＦＰＤ２Ａ及び２Ｂは、アイソセンタ８よりも高い位置に設けられる。また、Ｘ線撮像装置は、ＦＰＤ２ＡとＸ線管７Ａとを結ぶ線とＦＰＤ２ＢとＸ線管７Ｂとを結ぶ線とが互いに略直交するように配置される。
　図４は、放射線治療装置１００におけるＸ線撮像装置の別の配置例を示す図である。
　図４の例でも、図３の例の同様に、Ｘ線撮像装置は、照射ノズル１の照射開始位置のそれぞれに対して、照射ノズル１とアイソセンタ８とを結ぶ線上からずれた位置に配置され、かつ、ＦＰＤ２が粒子線の軌道におけるアイソセンタ８の上流側に設けられるように配置される。
　ただし、図４の例では、図３の例とは異なり、Ｘ線撮像装置は、照射ノズル１が略垂直方向を向いている場合における基準面Ｓの上に配置される。つまり、ＦＰＤ２及びＸ線管７の全てがアイソセンタ８と同じ高さの平面上に配置されている。
　なお、Ｘ線撮像装置は照射ノズル１が斜め方向を向いている場合における基準面Ｓの上に配置されてもよい。
　図５は、本実施形態においてＦＰＤ２が配置可能な範囲であるＦＰＤ設置可能角度範囲を示す図である。具体的には、図５（ａ）は、ＸＹ平面上におけるＦＰＤ設置可能角度範囲を示し、図５（ｂ）は、ＸＺ平面上におけるＦＰＤ設置可能角度範囲を示し、図５（ｃ）は、ＹＺ平面上におけるＦＰＤ設置可能角度範囲を示す。なお、ＦＰＤ設置可能角度範囲は、例えば、各平面上における偏角の範囲で表される。
　ＸＹ平面方向においては、図５（ａ）に示すように偏角が－９０°から９０°までの範囲（つまり、Ｘ方向が正の範囲）がＦＰＤ設置可能角度範囲となる。また、ＸＺ平面方向においては、図５（ｂ）に示すように、偏角が０°から９０°まで範囲（つまり、Ｘ方向が正、かつ、Ｚ方向が正の範囲）がＦＰＤ設置可能角度範囲となる。また、ＹＺ平面方向においては、図５（ｃ）に示すように、偏角が０°から１８０°までの範囲（つまり、Ｚ方向が正となる範囲）がＦＰＤ設置可能角度範囲となる。
　以上説明した放射線治療装置１００は、患者の呼吸などに伴って移動する臓器に対して正確に放射線を照射する動体追跡照射などのために、照射ノズル１が放射線を照射している間に、Ｘ線撮像装置のＸ線管７からＸ線を患者６に対して照射してもよい。
　以上説明したように本実施形態によれば、Ｘ線撮像装置は、患者６に対して撮像用の光であるＸ線を照射するＸ線管７と、Ｘ線を患者６を介して検出するＦＰＤ２とを有する。Ｘ線管７及びＦＰＤ２は、照射ノズル１からの放射線のアイソセンタ８と照射ノズル１とを結ぶ線上からずれた位置に配置される。また、ＦＰＤ２は、アイソセンタ８を通り、かつ、アイソセンタ８と照射ノズル１とを結ぶ線と直交する面である基準面Ｓ上又は当該基準面Ｓよりも照射ノズル側に配置される。したがって、放射線で散乱した二次粒子線がＦＰＤ２にて検出されることを抑制することが可能となるため、放射線によるＸ線撮像装置への影響を抑制することが可能となる。
　また、本実施形態では、ノズル回転機構３は、照射ノズル１を移動させて複数の照射開始位置のいずれかに設置させる。ＦＰＤ２は、照射開始位置の全てに対して、基準面Ｓ上又は当該基準面Ｓよりも照射ノズル部側に配置される。このため、放射線がどの照射開始位置から照射されたとしても、放射線と干渉したＸ線がＦＰＤ２にて検出されることを抑制することが可能となる。したがって、照射ノズル１が移動する場合であっても、放射線によるＸ線撮像装置への影響を抑制することが可能となる。
　また、本実施形態では、Ｘ線撮像装置は、ＦＰＤ２ＡとＸ線管７Ａとを結ぶ線とＦＰＤ２ＢとＸ線管７Ｂとを結ぶ線とが互いに略直交するように配置される。また、ＦＰＤ２Ａ及び２ＢとＸ線管７Ａ及び７Ｂとは、照射ノズル１が照射開始位置のいずれかに設置されている場合における基準面Ｓの上に配置される。この場合、放射線によるＸ線撮像装置への影響をより適切に抑制することが可能となる。
　また、本実施形態では、照射ノズル１が放射線を照射している間に、Ｘ線撮像装置のＸ線管は、Ｘ線を患者６に対して照射する。したがって、放射線により散乱した二次粒子線がＦＰＤ２にて検出されることを抑制することが可能であるため、動体追跡照射などを精度良く実施することが可能となる。
　また、本実施形態では、放射線は、炭素線である。炭素線は、他の放射線と比べてX線に対する影響が大きいため、Ｘ線撮像装置への影響抑制効果も大きくなる。
　（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、照射ノズル１が９０°回転していたが、本実施形態では、照射ノズル１が固定されている。なお、Ｘ線撮像装置は、固定された照射ノズル１に対して、照射ノズル１とアイソセンタ８とを結ぶ線上からずれた位置に配置され、かつ、ＦＰＤ２が粒子線の軌道におけるアイソセンタ８の上流側に設けられるように配置される。
　図６は、照射ノズル１が固定されている場合におけるＦＰＤ２のＦＰＤ設置可能角度範囲を示す図である。具体的には、図６（ａ）は、ＸＹ平面上におけるＦＰＤ設置可能角度範囲を示し、図６（ｂ）は、ＸＺ平面上におけるＦＰＤ設置可能角度範囲を示し、図６（ｃ）は、ＹＺ平面上におけるＦＰＤ設置可能角度範囲を示す。なお、図６の例では、照射ノズル１は、水平方向に固定されている。
　ＸＹ平面方向においては、図６（ａ）に示すように偏角が－９０°から９０°までの範囲（つまり、Ｘ方向が正の範囲）がＦＰＤ設置可能角度範囲となる。また、ＸＺ平面方向においては、図６（ｂ）に示すように、偏角が－９０°から９０°まで範囲（つまり、Ｘ方向が正が正の範囲）がＦＰＤ設置可能角度範囲となる。また、ＹＺ平面方向においては、図５（ｃ）に示すように、偏角が０°から３６０°までの範囲（つまり、Ｚ方向の全範囲）がＦＰＤ設置可能角度範囲となる。
　本実施形態でも、放射線により散乱した二次粒子線がＦＰＤ２にて検出されることを抑制することが可能となるため、放射線によるＸ線撮像装置への影響を抑制することが可能となる。
　（第３の実施形態）
　本実施形態では、固定された照射ノズル１が複数ある例を説明する。
　図７は、Ｘ線撮像装置の配置例を示す図である。具体的には、図７（ａ）は照射装置１０の患者６のアイソセンタ８を通るＺＸ平面に沿った断面、図７（ｂ）は照射装置１０の患者６のアイソセンタ８を通るＹＺ平面に沿った断面を模式的に示す。
　図７に示す照射装置１０は、図２に示した照射装置１０と比較して、複数の照射ノズル１が備わっている点で異なる。具体的には、図７の例では、照射ノズル１として、２つの照射ノズル１Ａ～１Bが設けられている。
　照射ノズル１Ａ～１Ｃは、第１の実施形態における複数の照射開始位置のそれぞれと同じ位置に設けられている。つまり、照射ノズル１Ａは、図２の照射ポート５Ａと接続され、照射ノズル１Ｂは、図２の照射ポート５Ｂと接続され、照射ノズル１Ｃは、図２の照射ポート５Ｃと接続される。
　Ｘ線撮像装置は、照射ノズル１のそれぞれに対して、照射ノズル１とアイソセンタ８とを結ぶ線上からずれた位置に配置され、かつ、ＦＰＤ２が粒子線の軌道におけるアイソセンタ８の上流側に設けられるように配置される。この場合、ＦＰＤ２が配置可能な範囲であるＦＰＤ設置可能角度範囲は、図５で示した第１の実施形態のＦＰＤ設置可能角度範囲と同じになる。
　なお、照射ノズル１の数は、特に限定されず、例えば、照射ノズルは２つでもよい。
　本実施形態でも、放射線で散乱した二次粒子線がＦＰＤ２にて検出されることを抑制することが可能となるため、放射線によるＸ線撮像装置への影響を抑制することが可能となる。
　（第４の実施形態）
　第１の実施形態では、照射ノズル１が９０°回転していたが、本実施形態では、照射ノズル１が１８０°回転する。
　図８は、照射ノズル１が１８０°回転する場合におけるＦＰＤ２のＦＰＤ設置可能角度範囲を示す図である。具体的には、図８（ａ）は、ＸＹ平面上におけるＦＰＤ設置可能角度範囲を示し、図８（ｂ）は、ＸＺ平面上におけるＦＰＤ設置可能角度範囲を示し、図８（ｃ）は、ＹＺ平面上におけるＦＰＤ設置可能角度範囲を示す。
　図８の例では、照射ノズル１は、垂直方向上向き（Ｚ方向正の向き）から垂直方向下向き（Ｚ方向負の向き）まで１８０°回転する。なお、図７では図示していないが照射ポート５は５つあり、それぞれ、垂直方向下向き、水平方向に対して略４５度の角度の方向、略水平方向、水平方向に対して略－４５度の角度の方向、垂直方向上向きを向いている。照射ノズル１は、ノズル回転機構３によって、５つの照射ポート５のいずれかに接続されるように移動される。
　図８の場合、ＸＹ平面方向においては、図８（ａ）に示すように偏角が－９０°から９０°までの範囲（つまり、Ｘ方向が正の範囲）がＦＰＤ設置可能角度範囲となる。また、ＸＺ平面方向においては、図８（ｂ）に示すように、偏角が０°の位置のみがＦＰＤ設置可能角度範囲となる。また、ＹＺ平面方向においては、図８（ｃ）に示すように、偏角が０°の位置のみがＦＰＤ設置可能角度範囲となる。
　本実施形態でも、放射線により散乱した二次粒子線がＦＰＤ２にて検出されることを抑制することが可能となるため、放射線によるＸ線撮像装置への影響を抑制することが可能となる。
　上述した本開示の実施形態は、本開示の説明のための例示であり、本開示の範囲をそれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。当業者は、本開示の範囲を逸脱することなしに、他の様々な態様で本開示を実施することができる。
　１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ：照射ノズル　２、２Ａ、２Ｂ：ＦＰＡ　３：ノズル回転機構　４：治療台　４Ａ：天板　４Ｂ：アーム部　５、５Ａ、５Ｂ、５Ｃ：照射ポート　６：患者　７、７Ａ、７Ｂ：Ｘ線管　８：アイソセンタ　１０：照射装置　２０：加速器　２１：直線加速器　２２：シンクロトロン　３０：ビーム輸送系　３１、３１Ａ：偏向磁石　１００：放射線治療装置

Claims (6)

  1. 　放射線治療装置であって、
    　放射線を照射対象に対して照射する照射部と、
    　前記照射対象を撮像する撮像装置と、を有し、
    　前記撮像装置は、前記照射対象に対して撮像用の光を照射する光源部と、前記光を前記照射対象を介して検出する検出部とを有し、
    　前記光源部及び前記検出部は、前記放射線のアイソセンタと前記照射部とを結ぶ線上からずれた位置に配置され、
    　前記検出部は、前記アイソセンタを通り、かつ、前記アイソセンタと前記照射部とを結ぶ線と直交する面である基準面上又は当該基準面よりも前記照射部側に配置される、放射線治療装置。
  2. 　前記照射部を移動させて複数の照射開始位置のいずれかに設置させる移動機構をさらに有し、
    　前記検出部は、前記複数の照射開始位置の全てに対して、前記基準面上又は当該基準面よりも前記照射部側に配置される、請求項１に記載の放射線治療装置。
  3. 　前記照射部は、複数あり、
    　前記検出部は、前記複数の照射部のそれぞれに対して、前記基準面上又は当該基準面よりも前記照射部側に配置される、請求項１に記載の放射線治療装置。
  4. 　前記撮像装置は、前記光源部と前記検出部との組み合わせを２つ有し、
    　前記２つの組み合わせのそれぞれにおける前記光源部と前記検出部とを結ぶ２つ線が互いに略直交し、かつ、前記撮像装置は前記基準面上に配置される、請求項１に記載の放射線治療装置。
  5. 　前記光源部は、前記照射部が前記放射線を照射している間に、前記光を照射する、請求項１に記載の放射線治療装置。
  6. 　前記放射線は、炭素線である、請求項１に記載の放射線治療装置。
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