(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
放射線源と、前記放射線源を移動させる二軸の移動機構とを具備し、前記放射線源の移動経路を分割したセグメント毎かつ軸毎に予め設定された前記移動機構の移動量に応じて前記移動機構を制御しながら前記放射線源の照射する放射線により治療を行う放射線治療装置に対して前記移動機構の制御情報を提供する制御情報生成装置であって、
前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比をセグメント毎に求める移動量比演算部と、
第1セグメントと、前記第1セグメントに後続する第2セグメントとにおける、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比の大小関係のパターンを判定するパターン判定部と、
前記パターン判定部の判定結果に基づいて、前記第1セグメントから前記第2セグメントへ移行する際の前記移動機構の加速度を軸毎に決定する加速度決定部と、
を具備することを特徴とする制御情報生成装置。
前記加速度決定部は、前記第1セグメントにおける、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比と、前記第2セグメントにおける、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比とが異なると前記パターン判定部が判定すると、前記第2セグメントにおける前記移動機構の制御パターンとして、前記第1セグメントと前記第2セグメントとの境界位置で前記移動機構が停止している状態から、前記二軸について共に前記移動機構が速度変化した後、前記二軸について同時に前記移動機構の定速移動へ移行する制御パターンに決定することを特徴とする請求項1に記載の制御情報生成装置。
前記加速度決定部は、前記第1セグメントにおける、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比と、前記第2セグメントにおける、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比とが異なると前記パターン判定部が判定すると、前記第2セグメントにおける前記移動機構の移動時間として必要な時間の最小値を求め、得られた最小値に基づいて、前記二軸について共に前記移動機構を速度変化させる時間を設定することを特徴とする請求項2に記載の制御情報生成装置。
前記加速度決定部は、前記二軸について共に前記移動機構を速度変化させる時間として設定した時間に基づいて、前記第2セグメントにおける前記移動機構の移動時間を設定することを特徴とする請求項3に記載の制御情報生成装置。
前記加速度決定部は、前記第1セグメントにおける、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比と、前記第2セグメントにおける、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比とが等しいと前記パターン判定部が判定すると、前記第2セグメントにおける前記移動機構の制御パターンとして、前記第1セグメントから前記第2セグメントへ定速移動にて移行する制御パターンを選択することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の制御情報生成装置。
放射線源と、前記放射線源を移動させる二軸の移動機構と、前記移動機構を制御する制御部とを具備し、前記放射線源の移動経路を分割したセグメント毎かつ軸毎に予め設定された前記移動機構の移動量に応じて前記移動機構を制御しながら前記放射線源の照射する放射線により治療を行う放射線治療装置であって、
前記制御部は、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比が、第1セグメントと、前記第1セグメントに後続する第2セグメントとで異なる場合、前記第1セグメントでは、二軸間の速度比が一定となるように前記移動機構を減速させて、前記第1セグメントと前記第2セグメントとの境界位置で停止させ、前記第2セグメントでは、二軸間の速度比が一定となるように前記移動機構を加速させることを特徴とする放射線治療装置。
放射線源と、前記放射線源を移動させる二軸の移動機構と、前記移動機構を制御する制御部とを具備し、前記放射線源の移動経路を分割したセグメント毎かつ軸毎に予め設定された前記移動機構の移動量に応じて前記移動機構を制御しながら前記放射線源の照射する放射線により治療を行う放射線治療装置と、前記放射線治療装置に対して前記移動機構の制御情報を提供する制御情報生成装置とを備える放射線治療システムであって、
前記制御情報生成装置は、
前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比をセグメント毎に求める移動量比演算部と、
第1セグメントと、前記第1セグメントに後続する第2セグメントとにおける、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比の大小関係のパターンを判定するパターン判定部と、
前記パターン判定部の判定結果に基づいて、前記第1セグメントから前記第2セグメントへ移行する際の前記移動機構の加速度を軸毎に決定する加速度決定部であって、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比が、第1セグメントと前記第2セグメントとで異なると前記パターン判定部が判定すると、前記第1セグメントにおける前記移動機構の制御パターンとして、二軸間の速度比が一定となるように前記移動機構が減速し、前記第1セグメントと前記第2セグメントとの境界位置で停止する制御パターンを選択し、前記第2セグメントにおける前記移動機構の制御パターンとして、前記第1セグメントと前記第2セグメントとの境界位置で前記移動機構が停止している状態から、二軸間の速度比が一定となるように前記移動機構が加速する制御パターンを選択する加速度決定部と、
を具備し、
前記放射線治療装置の前記制御部は、前記加速度決定部が選択した制御パターンに基づいて前記移動機構を制御する
ことを特徴とする放射線治療システム。
放射線源と、前記放射線源を移動させる二軸の移動機構とを具備し、前記放射線源の移動経路を分割したセグメント毎かつ軸毎に予め設定された前記移動機構の移動量に応じて前記移動機構を制御しながら前記放射線源の照射する放射線により治療を行う放射線治療装置に対して前記移動機構の制御情報を提供する制御情報生成装置の制御情報生成方法であって、
前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比をセグメント毎に求める移動量比演算ステップと、
第1セグメントと、前記第1セグメントに後続する第2セグメントとにおける、前記予め設定された移動機構の移動量の二軸間の比の大小関係のパターンを判定するパターン判定ステップと、
前記パターン判定ステップにおける判定結果に基づいて、前記第1セグメントから前記第2セグメントへ移行する際の前記移動機構の加速度を軸毎に決定する加速度決定ステップと、
を有することを特徴とする制御情報生成方法。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態における放射線治療装置本体の装置構成を示す概略構成図である。同図において、放射線治療装置本体30は、旋回駆動装置311と、Oリング312と、走行ガントリ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。
【0018】
旋回駆動装置311は、回転軸A11を中心に回転可能にOリング312を土台に支持してOリング312を回転させる。回転軸A11は、鉛直方向の軸である。
O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走行ガントリ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、Oリング312に対して固定されている。すなわち、回転軸A12は、Oリング312の回転に伴って回転軸A11を中心に回転する。
Oリング312は、自らが回転することで、走行ガントリ313および走行ガントリ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、O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。
【0019】
走行ガントリ313は、回転軸A12を中心とするリング状に形成され、Oリング312の内側にO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、走行ガントリ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。
走行ガントリ313は、自らが回転することで、走行ガントリ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、走行ガントリ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。
【0020】
走行ガントリ313およびOリング312は、本発明における移動機構の一例に該当し、回転軸A12および回転軸A11は、本発明における二軸の一例に該当する。すなわち、上述したように、走行ガントリ313は、自らが移動(回転)することで治療用放射線B11を移動(回転軸A12回りに回転)させ、Oリング312は、自らが移動(回転)することで治療用放射線B11を移動(回転軸A11回りに回転)させる。
【0021】
首振り機構321は、走行ガントリ313のリングの内側に固定され、照射部330を走行ガントリ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、走行ガントリ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、撮影対象者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、走行ガントリ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、撮影対象者PTに対して上下)に首振り動作させる。
【0022】
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、本発明における放射線源の一例に該当し、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を介して走行ガントリ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Oリング312が回転しても、また、走行駆動装置により走行ガントリ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、撮影対象者PTが横臥することに利用される。
【0023】
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、制御情報生成装置10と、放射線治療装置2とを具備する。制御情報生成装置10は、移動量設定値取得部111と、移動量比演算部112と、パターン判定部113と、加速度決定部114とを具備する。放射線治療装置2は、制御装置20と、放射線治療装置本体30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本体30の各部のうち、Oリング312と、走行ガントリ313と、放射線照射装置331とが示されている。
【0024】
なお、以下では、走行ガントリ313の回転軸A12回りの回転を走行ガントリ313の「移動」と称し、当該回転における走行ガントリ313の回転角度(ガントリ回転角度)を走行ガントリ313の「移動量」と称する。また、当該回転における走行ガントリ313の角速度を走行ガントリ313の「速度」と称し、当該回転における走行ガントリ313の角加速度を走行ガントリ313の「加速度」と称する。
また、Oリング312の回転軸A11回りの回転をOリング312の「移動」と称し、当該回転におけるOリング312の回転角度(リング回転角度)をOリング312の「移動量」と称する。また、当該回転におけるOリング312の角速度をOリング312の「速度」と称し、当該回転におけるOリング312の角加速度をOリング312の「加速度」と称する。
【0025】
但し、本発明における移動機構の移動、移動量、速度および加速度は、上記の回転、回転量、角速度および各加速度に限らない。例えば、本発明における移動機構が、直線的に移動可能な第1移動部と、第1移動部の移動方向に対して直角方向に直線的に移動可能に、第1移動部に支持されている第2移動部とを具備し、第2移動部が放射線原を支持していてもよい。かかる構成により、第1移動部の移動方向にX座標をとり、第2移動部の移動方向にY座標をとると、放射線源はXY平面を移動して複数の向きの各々から放射線を照射することができる。
この場合、第1移動部や第2移動部の直線的な移動が、移動機構の移動の一例に該当し、当該移動における第1移動部や第2移動部の移動量、速度および加速度が、移動機構の移動量、速度および加速度一例に該当する。また、X座標およびY座標が二軸の一例に該当する。
【0026】
放射線治療装置2は、回転原体照射による放射線治療を行う。より具体的には、放射線治療装置2は、放射線照射装置331を移動させ、複数の向きの各々から、マルチリーフコリメータ332を用いて患部形状に合わせた形状の放射線を照射することで、患部に対して集中的に放射線を照射する。
その際、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量とが、セグメント毎に予め設定されており、制御情報生成装置10が、当該移動量に基づいて走行ガントリ313およびOリング312の制御情報を生成する。
【0027】
ここでいうセグメントとは、放射線照射装置331の移動経路を分割した各領域である。例えば、走行ガントリ313が回転軸A12回りに一周し、放射線照射装置331が走行ガントリ313の回転に伴って回転しながら様々な向きから放射線を照射する場合において、放射線照射装置331の移動経路を、走行ガントリ313の回転角度10度(°)毎など、走行ガントリ313の所定移動量毎に分割した各領域がセグメントの一例に該当する。なお、以下では、放射線照射装置331が移動する空間的な領域と、当該空間的な領域を放射線照射装置331が移動する時間的な領域とのいずれも、「セグメント」と称する。
なお、放射線照射装置331の移動経路のうち、走行ガントリ313が停止してOリング312のみが移動する部分については、Oリング312の回転角度5度毎など、Oリング312の所定移動量毎に分割した各領域をセグメントに設定する。
【0028】
制御装置20は、制御情報生成装置10が生成する制御情報に従って、走行駆動装置による走行ガントリ313の移動、および、旋回駆動装置311によるOリング312の移動を制御することで、走行ガントリ313およびOリング312にて放射線源を3次元的に移動させる。制御装置20は、本発明における制御部の一例に該当する。
このように、放射線治療装置2は、放射線照射装置331の移動経路を分割したセグメント毎に予め設定された走行ガントリ313の移動量およびOリング312の移動量に応じて、制御装置20にて走行ガントリ313およびOリング312を制御しながら、放射線照射装置331の照射する放射線により治療を行う。
【0029】
制御情報生成装置10は、上記のように、放射線治療装置2に対して走行ガントリ313およびOリング312の制御情報を提供する。制御情報生成装置10は、例えばコンピュータにて構成される。
移動量設定値取得部111は、セグメント毎に、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値とを取得する。例えば、移動量設定値取得部111はキーボード等の入力デバイスを有し、Oリング312の移動量と放射線照射量とをセグメント毎に設定するユーザ操作を受け付ける。また、走行ガントリ313の移動量設定値は、上述したように、放射線照射装置331の移動経路をセグメントに分割する際の、走行ガントリ313の所定移動量として設定される。
【0030】
移動量比演算部112は、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比をセグメント毎に求める。
パターン判定部113は、第1セグメント(あるセグメント)と、第1セグメントに後続する(すなわち、後ろに隣接する)第2セグメントとにおける、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の大小関係のパターンを判定する。
加速度決定部114は、パターン判定部113の判定結果に基づいて、第1セグメントから第2セグメントへ移行する際の、走行ガントリ313の加速度とOリング312の加速度とを決定する。
【0031】
ここで、
図3〜6を参照して、制御情報生成装置10が、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の大小関係のパターンに基づいて、走行ガントリ313の加速度とOリング312の加速度とを決定する意義について説明する。
図3は、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との関係の例を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は走行ガントリ313の移動量(ガントリ回転角度)を示し、縦軸はOリング312の移動量(リング回転角度)を示す。また、SEG1〜3の各々はセグメントを示し、ΔR/ΔGはOリング312の移動量と走行ガントリ313の移動量との比を示す。
【0032】
上述したように、セグメント毎に走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量とが設定されており、
図3は、走行ガントリ313とOリング312とがセグメント毎に移動量の比を一定に保ちながら、設定された移動量を移動した場合の例を示している。
放射線治療システム1の操作者(以下、「ユーザ」と称する)は、このように、走行ガントリ313とOリング312とがセグメント毎に移動量の比を一定に保ちながら移動した場合の放射線照射装置331の移動経路を前提に、セグメント毎の放射線量を設定する。
【0033】
図4は、走行ガントリ313とOリング312とがセグメント毎に移動量の比を一定に保ちながら移動する理想的な動作における、走行ガントリ313の速度およびOリング312の速度の例を示すグラフである。同図(A)は走行ガントリ313の速度を示し、同図(B)はOリング312の速度を示している。
図4において、時間T11〜T13は、それぞれ時間的な領域としてのセグメントを示している。すなわち、
図4の例では、走行ガントリ313、Oリング312共に、いずれのセグメントにおいても定速で移動している。このように、走行ガントリ313とOリング312とが共に定速で移動すれば、走行ガントリ313の速度とOリング312の速度との比が一定となるので、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保つことができる。
しかしながら、実際には、走行ガントリ313やOリング312は、速度を変化させるのに時間を要する。このため、実際には、走行ガントリ313、Oリング312共に、いずれのセグメントにおいても定速で移動することはできない。
【0034】
図5は、Oリング312の速度変化に時間を要する場合の、走行ガントリ313の速度およびOリング312の速度の例を示すグラフである。同図(A)は走行ガントリ313の速度を示し、同図(B)はOリング312の速度を示している。
図4の場合と同様、
図5において、時間T11〜T13は、それぞれ時間的な領域としてのセグメントを示している。ここで、
図4の場合とは異なり、
図5の例では、Oリング312が速度を変化させる際に、時間T21、T22およびT23を要している。
【0035】
これら時間T21、T22およびT23においては、走行ガントリ313の速度とOリング312の速度との比が変化する。そのため、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比も変化する。走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比が変化することで、走行ガントリ313とOリング312とがセグメント毎に移動量の比を一定に保ちながら移動する場合に対して、放射線照射装置331の移動経路のずれが生じる。従って、放射線照射装置331の移動経路が計画上の移動経路(ユーザが前提としている移動経路)からずれてしまう。
かかる放射線源の移動経路のずれにより、放射線照射の精度が低下してしまう。すなわち、計画された線量分布と実際の線量分布とのずれが生じてしまう。
【0036】
そこで、制御情報生成装置10は、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の大小関係のパターンに基づいて、走行ガントリ313の加速度とOリング312の加速度とを決定する。
図6は、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の大小関係のパターンに基づいて、走行ガントリ313の加速度とOリング312の加速度とを決定した場合の、走行ガントリ313の速度およびOリング312の速度の例を示すグラフである。同図(A)は走行ガントリ313の速度を示し、同図(B)はOリング312の速度を示す。また、時間T31〜T35は、それぞれ時間的な領域としてのセグメントを示している。
【0037】
図6の例において、時間T31における走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比と、時間T32における走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比とは異なっている。
そこで、制御情報生成装置10は、時間T41において走行ガントリ313とOリング312とを共に減速させ、時間T31とT32との境界において走行ガントリ313とOリング312とを共に停止させ、時刻T42において、走行ガントリ313とOリング312とを共に加速させるように決定している。その際、制御情報生成装置10は、走行ガントリ313とOリング312との加速や減速などの速度変化を、走行ガントリ313とOリング312とで同時に開始させ、かつ、同時に終了させるように決定している。
【0038】
これにより、走行ガントリ313とOリング312とが速度を変化させつつ、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保つことができる。
図6の例では、走行ガントリ313、Oリング312のいずれも等加速度にて自らの速度を変化させており、これにより、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比が一定に保たれている。
時間T31の開始時、時間T33とT34との境界、時間T34とT35との境界および時間T35の終了時においても同様である。
【0039】
一方、時間T31における走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比と、時間T32における走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比とは等しい。
そこで、制御情報生成装置10は、時間T33の開始時において、走行ガントリ313、Oリング312共に、時間T32における定速移動を維持させるように決定している。これにより、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比が一定に保たれている。
【0040】
このように、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比がセグメント間で異なる場合、セグメントの境界にて走行ガントリ313およびOリング312を停止させることで、各セクションにおいて走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。一方、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比がセグメント間で等しい場合、セグメントの境界にて走行ガントリ313およびOリング312を停止させずとも、各セクションにおいて走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
そこで、制御情報生成装置10は、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の大小関係のパターンに基づいて、走行ガントリ313の加速度とOリング312の加速度とを決定することで、各セクションにおいて走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保つ。
【0041】
図7は、セグメント間における走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の大小関係のパターンの例を示す説明図である。同図の例において、セグメント間での走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の大小関係のパターンと、走行ガントリ313およびOリング312の速度パターンとが対応付けられている。ここでいう速度パターンとは、走行ガントリ313およびOリング312の制御の一例としての、走行ガントリ313およびOリング312の速度の制御パターンである。
【0042】
より具体的には、列C11は、速度パターンを決定する対象となっているセグメント(以下、「対象セグメント」と称する)と、対象セグメントの前に隣接するセグメントとで、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しいか否かを示している。ここで、「True」は、値が等しいことを示し、「False」は、値が異なることを示す。なお、以下では、対象セグメントの前に隣接するセグメントを「先行セグメント」と称する。
また、列C12は、対象セグメントと、対象セグメントに後続するセグメントとで、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しいか否かを示している。なお、以下では、対象セグメントに後続するセグメントを「後続セグメント」と称する。
また、列C13は、速度パターン番号を示している。
【0043】
加速度決定部114は、パターン判定部113における、セグメント間における走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の大小関係のパターンの判定結果に基づいて、当該パターンに対応付けられている速度パターンを選択する。
例えば、対象セグメントと先行セグメントと、および、対象セグメントと後続セグメントとのいずれにおいても、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が異なるとパターン判定部113が判定すると、加速度決定部114は、速度パターン1または2を選択する。
【0044】
図8は、速度パターン1の例を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は、セグメント開始からの経過時間を示し、縦軸は、走行ガントリ313またはOリング312の速度を示している。また、V
TOPは、当該速度パターンにおける速度の最大値を示している。以下、速度パターンにおける速度の最大値を「トップ速度」と称する。
同図に示すように、速度パターン1では、走行ガントリ313またはOリング312は、停止状態から時間T
0まで等加速度にて加速しながら移動し、時間T
0からT
1まで定速で移動し、時間T
1からT
sまで等加速度にて減速しながら移動して、時刻T
sにおいて停止する。
【0045】
このように、セグメントの境界において走行ガントリ313やOリング312を停止させることで、上述したように、各セクションにおいて走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
なお、Oリング312が回転角度の減少する方向へ移動する場合は、時間T
0まで減速し、時間T
1からT
sまで加速することになる。
図9〜12においても同様である。
【0046】
図9は、速度パターン2の例を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は、セグメント開始からの経過時間を示し、縦軸は、走行ガントリ313またはOリング312の速度を示している。また、V
TOPは、当該速度パターンにおけるトップ速度を示している。
同図に示すように、速度パターン2では、走行ガントリ313またはOリング312は、停止状態から時間T
0まで等加速度にて加速しながら移動し、時間T
0からT
sまで等加速度にて減速しながら移動して、時刻T
sにおいて停止する。
このように、速度パターン1と速度パターン2との違いは、定速移動区間の有無である。後述するように、加速度決定部114は、速度パターン1ないし2の選択後に、定速移動区間の有無を決定する。この点において、速度パターン1と速度パターン2との区別は事後的に行われる。
【0047】
対象セグメントと先行セグメントとにおいて、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が異なり、かつ、対象セグメントと後続セグメントとにおいて、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しいとパターン判定部113が判定すると、加速度決定部114は、速度パターン3を選択する。
【0048】
図10は、速度パターン3の例を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は、セグメント開始からの経過時間を示し、縦軸は、走行ガントリ313またはOリング312の速度を示している。また、V
TOPは、当該速度パターンにおけるトップ速度を示している。
同図に示すように、速度パターン3では、走行ガントリ313またはOリング312は、停止状態から時間T
0まで等加速度にて加速しながら移動し、時間T
0からT
sまで定速で移動する。
【0049】
このように、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が異なる先行セグメントとの境界において、走行ガントリ313やOリング312を停止させることで、上述したように、各セクションにおいて走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
一方、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しい後続セグメントとの境界では、上述したように、走行ガントリ313やOリング312を停止させずとも、各セクションにおいて走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
【0050】
対象セグメントと先行セグメントとにおいて、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しく、かつ、対象セグメントと後続セグメントとにおいて、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が異なるとパターン判定部113が判定すると、加速度決定部114は、速度パターン4を選択する。
【0051】
図11は、速度パターン4の例を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は、セグメント開始からの経過時間を示し、縦軸は、走行ガントリ313またはOリング312の速度を示している。また、V
TOPは、当該速度パターンにおけるトップ速度を示している。
同図に示すように、速度パターン4では、走行ガントリ313またはOリング312は、パターン開始から時間T
1まで定速で移動し、時間T
1からT
sまで等加速度にて減速しながら移動して、時刻T
sにおいて停止する。
【0052】
このように、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が異なる後続セグメントとの境界において、走行ガントリ313やOリング312を停止させることで、上述したように、各セクションにおいて走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
一方、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しい先行セグメントとの境界では、上述したように、走行ガントリ313やOリング312を停止させずとも、各セクションにおいて走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
【0053】
対象セグメントと先行セグメントと、および、対象セグメントと後続セグメントとのいずれにおいても、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しいとパターン判定部113が判定すると、加速度決定部114は、速度パターン5を選択する。
【0054】
図12は、速度パターン5の例を示すグラフである。同図に示すグラフの横軸は、セグメント開始からの経過時間を示し、縦軸は、走行ガントリ313またはOリング312の速度を示している。また、V
TOPは、当該速度パターンにおけるトップ速度を示している。ここでは、V
TOPは、走行ガントリ313またはOリング312が定速移動する速度を示している。
同図に示すように、速度パターン5では、走行ガントリ313またはOリング312は、パターン開始から時間T
sまで定速で移動する。
【0055】
ここでは、対象セグメントは、先行セグメント、後続セグメントいずれとの関係においても、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しい。従って、上述したように、走行ガントリ313やOリング312を停止させずとも、各セクションにおいて走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
【0056】
ここで、速度パターン1〜3の例において、先行セグメントが第1セグメントの一例に該当し、対象セグメントが第2セグメントの一例に該当する。そして、加速度決定部114は、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が、第1セグメントと第2セグメントとで異なるとパターン判定部113が判定すると、第2セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の制御パターンとして、第1セグメントと第2セグメントとの境界位置で走行ガントリ313およびOリング312が停止している状態から、走行ガントリ313とOリング312とが速度比一定となるように加速する制御パターンを選択している。
【0057】
また、速度パターン1、2および4の例において、対象セグメントが第1セグメントの一例に該当し、後続セグメントが第2セグメントの一例に該当する。そして、加速度決定部114は、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が、第1セグメントと第2セグメントとで異なるとパターン判定部113が判定すると、第1セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の制御パターンとして、二軸間の速度比が一定となるように走行ガントリ313およびOリング312が減速し、第1セグメントと第2セグメントとの境界位置で停止する制御パターンを選択している。
【0058】
また、速度パターン4および速度パターン5の例において、先行セグメントが第1セグメントの一例に該当し、対象セグメントが第2セグメントの一例に該当する。そして、加速度決定部114は、第1セグメントにおける走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比と、第2セグメントにおける走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比とが等しいとパターン判定部113が判定すると、第2セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の制御パターンとして、第1セグメントから第2セグメントへ定速移動にて移行する制御パターンを選択している。
【0059】
次に、
図13〜20を参照して、制御情報生成装置10の動作について説明する。
図13は、制御情報生成装置10が、対象セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の制御情報を生成する処理手順の例を示すフローチャートである。制御情報生成装置10は、移動量設定値取得部111が、各セグメントにおける走行ガントリ313の移動量、Oリング312の移動量、および、放射線照射量を取得すると、セグメント毎に同図の処理を行う。
【0060】
同図の処理において、まず、移動量比演算部112が、対象セグメント、先行セグメント、後続セグメントの各々における、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比を算出する(ステップS101)。
なお、先頭のセグメントにおいては、移動量比演算部112は、先行セグメントにおける走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の算出を行わない。また、末尾のセグメントにおいては、移動量比演算部112は、後続セグメントにおける走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の算出を行わない。
【0061】
次に、パターン判定部113は、移動量比演算部112の算出結果に基づいて、セグメント間における走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比の大小関係のパターンを判定する(ステップS102)。具体的には、パターン判定部113は、
図7の例のように、先行セグメントと対象セグメントと、および、対象セグメントと後続セグメントとで、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しいか否かを判定する。
なお、先頭のセグメントにおいては、パターン判定部113は、先行セグメントと対象セグメントとで、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が異なると判定する。また、末尾のセグメントにおいては、パターン判定部113は、対象セグメントと後続セグメントとで、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が異なると判定する。
【0062】
そして、加速度決定部114は、パターン判定部113の判定結果に応じて、走行ガントリ313およびOリング312の速度パターンを選択する(ステップS103)。具体的には、加速度決定部114は、
図7に示す対応関係に従って、走行ガントリ313およびOリング312に共通して適用する速度パターンを選択する。
その後、加速度決定部114は、速度パターン1〜3を選択したか否かに応じて処理の分岐を行う(ステップS104)。
【0063】
速度パターン1〜3を選択した場合(ステップS104:YES)、加速度決定部114は、速度パターン1〜3に応じた処理を行う(ステップS111)。速度パターン1〜3に応じた処理については、
図14〜18を参照して後述する。
ステップS111の後、
図13の処理を終了する。
【0064】
一方、ステップS104において、速度パターン1〜3を選択していない場合(ステップS104:NO)、加速度決定部114は、速度パターン4を選択したか否かに応じて処理の分岐を行う(ステップS121)。
速度パターン4を選択した場合(ステップS121:YES)、加速度決定部114は、速度パターン4に応じた処理を行う(ステップS131)。速度パターン4に応じた処理については、
図19を参照して後述する。
ステップS131の後、
図13の処理を終了する。
【0065】
一方、ステップS121において、速度パターン4を選択していない場合(ステップS121:NO)、加速度決定部114は、速度パターン5に応じた処理を行う(ステップS141)。速度パターン5に応じた処理については、
図20を参照して後述する。
ステップS141の後、
図13の処理を終了する。
制御情報生成装置10は、全セグメントについて
図13の処理を完了すると、走行ガントリ313およびOリング312の制御情報を制御装置20へ出力する。
【0066】
図14は、加速度決定部114が行う、速度パターン1〜3に応じた処理の手順を示すフローチャートである。加速度決定部114は、
図13のステップS111において、
図14の処理を行う。
図14の処理において、加速度決定部114は、まず、対象セグメントについて、走行ガントリ313の移動時間の最小値と、Oリング312の移動時間の最小値と、照射時間の最小値とを算出する(ステップS201)。
【0067】
ここで、走行ガントリ313について、運用可能な速度(の大きさ)の最大値および加速度(の大きさ)の最大値が予め設定されている。そこで、加速度決定部114は、当該加速度の最大値にて加速し、当該速度の最大値にて定速移動を行った後、当該加速度の最大値にて減速した場合に、走行ガントリ313が移動量設定値を移動するのに必要な時間を、走行ガントリ313の移動時間の最小値として算出する。
また、Oリング312について、運用可能な速度(の大きさ)の最大値および加速度(の大きさ)の最大値が予め設定されている。そこで、加速度決定部114は、当該加速度の最大値にて加速し、当該速度の最大値にて定速移動を行った後、当該加速度の最大値にて減速した場合に、Oリング312が移動量設定値を移動するのに必要な時間を、Oリング312の移動時間の最小値として算出する。
また、放射線照射装置331について、運用可能な単位時間当たりの放射線照射量の最大値が予め設定されている。そこで、加速度決定部114は、当該放射線照射量の最大値にて放射線照射を行った場合に、放射線照射量設定値を照射するのに必要な時間を、照射時間の最小値として算出する。
【0068】
図15は、走行ガントリ313とOリング312との各々に必要な移動時間の例を示す説明図である。同図(A)は走行ガントリ313に必要な移動時間の例を示し、同図(B)はOリング312に必要な移動時間の例を示す。
図15(A)において、グラフの横軸は、セグメント開始からの経過時間を示し、縦軸は、走行ガントリ313の速度を示している。また、VG
MAXは、走行ガントリ313について運用可能な速度の最大値を示す。また、パターン開始から時間T
0までのグラフの傾き、および、時間T
1からT
Sまでのグラフの傾きは、いずれも、走行ガントリ313について運用可能な加速度の最大値を示す。
トップ速度VG
TOPがVG
MAXとなっているように、
図15(A)は、運用可能な加速度の最大値にて加速し、運用可能な速度の最大値にて定速移動を行った後、運用可能な加速度の最大値にて減速した場合の例を示している。
【0069】
一方、
図15(B)において、グラフの横軸は、セグメント開始からの経過時間を示し、縦軸は、Oリング312の速度を示している。また、VR
MAXは、Oリング312について運用可能な速度の最大値を示す。また、パターン開始から時間T
0までのグラフの傾き、および、時間T
1からT
Sまでのグラフの傾きは、いずれも、Oリング312について運用可能な加速度の最大値を示す。
トップ速度VR
TOPがVR
MAXとなっているように、
図15(B)は、運用可能な加速度の最大値にて加速し、運用可能な速度の最大値にて定速移動を行った後、運用可能な加速度の最大値にて減速した場合の例を示している。
【0070】
但し、走行ガントリ313またはOリング312の移動量が小さい場合、
図9を参照して説明した速度パターン2となって、定速移動区間無しとなり得る。速度パターン2の場合も、以下の処理手順は速度パターン1の場合と同様である。
また、
図13のステップS103において速度パターン3を選択した場合、当該加速度の最大値にて加速し、当該速度の最大値にて定速移動を行った場合に、走行ガントリ313が移動量設定値を移動するのに必要な時間を、走行ガントリ313の移動時間の最小値として算出する。また、加速度決定部114は、当該加速度の最大値にて加速し、当該速度の最大値にて定速移動を行った場合に、Oリング312が移動量設定値を移動するのに必要な時間を、Oリング312の移動時間の最小値として算出する。速度パターン3の場合も、以下の処理手順は速度パターン1の場合と同様である。
【0071】
次に、加速度決定部114は、ステップS201で算出した、走行ガントリ313の移動時間の最小値と、Oリング312の移動時間の最小値と、照射時間の最小値とのうち、値が最も大きいものを、対象セグメントにおける移動時間に仮設定する(ステップS202)。
例えば、
図15(A)と(B)とを比較すると、走行ガントリ313のほうが、移動時間の最小値が大きくなっている。この場合、加速度決定部114は、照射時間の最小値が走行ガントリ313の移動時間よりも小さければ、走行ガントリ313の移動時間を、対象セグメントにおける移動時間として仮設定する。一方、照射時間の最小値が走行ガントリ313の移動時間よりも大きければ、照射時間の最小値を、対象セグメントにおける移動時間として仮設定する。
以下では、走行ガントリ313の移動時間が、対象セグメントにおける移動時間の仮設定値となる場合を例に説明する。
【0072】
次に、加速度決定部114は、ステップS202で仮設定した移動時間に基づいて、走行ガントリ313、Oリング312各々のトップ速度および加速度を仮算出する(ステップS203)。
具体的には、加速度決定部114は、走行ガントリ313、Oリング312各々について、移動時間をステップS202で仮設定した移動時間とし、運用可能な加速度の最大値で加減速した場合における、トップ速度および加速度を算出する。
【0073】
図16は、加速度決定部114が仮算出するトップ速度および加速度の例を示す説明図である。同図(A)は走行ガントリ313のトップ速度および加速度の例を示し、同図(B)はOリング312のトップ速度および加速度の例を示す。
図16(A)は、
図15(A)と同様である。
一方、
図16(B)では、Oリング312の移動時間が、ステップS202で仮設定された移動時間(ここでは、
図16(A)における走行ガントリ313の移動時間)となるよう、
図15(B)の場合よりもトップ速度が小さくなっている。
ここで、
図16(B)に示すグラフの面積がOリング312の移動時間を示している、そこで、加速度決定部114は、
図15(B)におけるグラフの面積と
図16(B)におけるグラフの面積とが等しくなるように、
図16(B)のグラフにおけるトップ速度VR
TOPを算出し、当該トップ速度における加速時間T
0を算出する。
また、加速度決定部114は、速度パターン1および2において、減速時間を加速時間と同じ時間に設定する。
【0074】
次に、加速度決定部114は、走行ガントリ313における加速時間がOリング312における加速時間よりも小さいか否かを判定する(ステップS204)。
走行ガントリ313における加速時間がOリング312における加速時間よりも小さいと判定した場合(ステップS204:YES)、加速度決定部114は、走行ガントリ313の加速時間をOリング312の加速時間に合わせ(ステップS211)、走行ガントリ313の加速度を算出する(ステップS212)。
【0075】
図17は、走行ガントリ313の加速時間をOリング312の加速時間に合わせる例を示す説明図である。同図(A)は、走行ガントリ313の加速時間の例を示し、同図(B)はOリング312の加速時間の例を示す。
図17(B)は、
図16(B)と同様である。
一方、
図17(A)では、走行ガントリ313の加速時間T
0がOリング312の加速時間と等しくなるよう、走行ガントリ313の加速時における加速度が小さくなっている。また、加速時間T
0に合わせて、走行ガントリ313の減速時間T
1〜T
Sも長くなっており、そのために、走行ガントリ313の減速時における加速度も小さくなっている。
ここで、走行ガントリ313のトップ速度VG
TOPと、トップ速度での定速移動時間T
0〜T
1は、
図16(A)と同じになっており、これにより、
図17(A)におけるグラフの面積は、
図16(A)におけるグラフの面積と同じになっている。
【0076】
次に、加速度決定部114は、対象セグメントにおける移動間を設定し直し(ステップS213)、Oリング312の加速度を算出する(ステップS214)。
ここで、
図17の例において走行ガントリ313の移動時間とOリング312の移動時間とが異なるように、ステップS211にて走行ガントリ313の加速時間をOリング312の加速時間に合わせることで、走行ガントリ313の移動時間とOリング312の移動時間との間にずれが生じる。そこで、加速度決定部114は、より長い移動時間である走行ガントリ313の移動時間を、対象セグメントにおける移動間として再設定する。
【0077】
図18は、Oリング312の移動時間を走行ガントリ313の移動時間に合わせる例を示す説明図である。同図(A)は、走行ガントリ313の移動時間の例を示し、同図(B)はOリング312の移動時間の例を示す。
図18(A)は、
図17(A)と同様である。
一方、
図18(B)では、走行ガントリ313の移動時間T
SがOリング312の移動時間と等しくなるよう、トップ速度VR
TOPが小さくなっている。これにより、グラフの面積および加速時間を
図17(B)の場合と同じにしたままで、移動時間が長くなっている。
【0078】
以上により、制御情報生成装置10は、走行ガントリ313とOリング312との各々について、対象セグメントの各時間における速度を決定する。ここで、
図18に示すように、走行ガントリ313と、Oリング312とは、共に停止状態から、同じ加速時間の間、等加速度にて移動し、同時に定速移動を開始するよう設定される。さらに、走行ガントリ313と、Oリング312とは、同時に減速を開始して等加速度にて移動し、同時に停止するよう設定される。
これにより、対象セクションにおいて、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保つことができる。
ステップS214の後、
図14の処理を終了する。
【0079】
一方、ステップS204において、走行ガントリ313における加速時間がOリング312における加速時間以上である(小さくない)と判定した場合(ステップS204:NO)、ステップS211〜S214における処理とは、処理対象としての走行ガントリ313とOリング312とが逆になる。
具体的には、加速度決定部114は、Oリング312の加速時間を走行ガントリ313の加速時間に合わせ(ステップS221)、Oリング312の加速度を算出する(ステップS222)。そして、加速度決定部114は、対象セグメントにおける移動間を設定し直し(ステップS223)、走行ガントリ313の加速度を算出する(ステップS224)。
その後、
図14の処理を終了する。
【0080】
以上により、加速度決定部114は、第1セグメントにおける走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比と、第2セグメントにおける走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比とが異なるとパターン判定部113が判定すると、第2セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の制御パターンとして、第1セグメントと第2セグメントとの境界位置で走行ガントリ313およびOリング312が停止している状態から共に速度変化した後、走行ガントリ313およびOリング312が同時に定速移動へ移行する制御パターンに決定する。
【0081】
また、加速度決定部114は、第1セグメントにおける走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比と、第2セグメントにおける走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比とが異なるとパターン判定部113が判定すると、第2セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の移動時間として必要な時間の最小値を求め、得られた最小値に基づいて、走行ガントリ313およびOリング312共に速度変化させる時間を設定する。
【0082】
また、加速度決定部114は、走行ガントリ313およびOリング312共に速度変化させる時間として設定した時間に基づいて、第2セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の移動時間を設定する。
【0083】
そして、制御装置20は、制御情報生成装置10からの制御情報に基づいて走行ガントリ313およびOリング312を制御することで、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が、第1セグメントと、第1セグメントに後続する第2セグメントとで異なる場合、第1セグメントでは、走行ガントリ313とOリング312との速度比が一定となるように減速させて、第1セグメントと第2セグメントとの境界位置で停止させ、第2セグメントでは、走行ガントリ313とOリング312との速度比が一定となるように加速させる。
【0084】
図19は、加速度決定部114が行う、速度パターン4に応じた処理の手順を示すフローチャートである。加速度決定部114は、
図13のステップS131において、
図19の処理を行う。
図19の処理において、加速度決定部114は、まず、対象セグメントにおける走行ガントリ313、Oリング312各々のトップ速度および加速時間(減速時間)を仮設定する(ステップS301)。
【0085】
具体的には、加速度決定部114は、対象セグメントにおける走行ガントリ313のトップ速度を、先行セグメントにおける走行ガントリ313のトップ速度に等しく設定し、対象セグメントにおける走行ガントリ313の加速時間を、先行セグメントにおける走行ガントリ313の加速時間に等しく設定する。同様に、加速度決定部114は、対象セグメントにおけるOリング312のトップ速度を、先行セグメントにおけるOリング312のトップ速度に等しく設定し、対象セグメントにおけるOリング312の加速時間を、先行セグメントにおけるOリング312の加速時間に等しく設定する。
【0086】
ここで、速度パターン4のセグメントは、速度パターン3または5のセグメントに後続して出現する。そこで、加速度決定部114は、速度パターン4のセグメントにおいて、走行ガントリ313とOリング312との各々が、先行セグメントにおけるトップ速度での定速移動を継続し、先行セグメントにおける加速時間と同じ時間で減速して停止する設定を試みる。
【0087】
次に、加速度決定部114は、ステップS301での設定における移動時間(走行ガントリ313の移動時間およびOリング312の移動時間)と、放射線照射時間の最小値とを算出する(ステップS302)。なお、先行セグメントと対象セグメントとで、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しいことから、走行ガントリ313の移動時間とOリング312の移動時間とは等しくなる。
【0088】
次に、加速度決定部114は、放射線照射時間の最小値が、ステップS302で算出した移動時間よりも大きい(長い)か否かを判定する(ステップS303)。
照射時間の最小値が移動時間よりも大きいと判定した場合(ステップS303:YES)、加速度決定部114は、先行セグメントの速度パターンおよび対象セグメントの速度パターンを変更し(ステップS311)、先行セグメントおよび対象セグメントにおける
図13の処理をやり直す(ステップS312)。具体的には、加速度決定部114は、対象セグメントにおける速度パターンを速度パターン1または2に変更する。また、加速度決定部114は、先行セグメントにおける速度パターンが3の場合は、当該速度パターンを1または2に変更する。一方、加速度決定部114は、先行セグメントにおける速度パターンが5の場合は、当該速度パターンを4に変更する。
このようにして、加速度決定部114は、対象セグメントにおける放射線照射時間を確保するために、先行セグメントおよび対象セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の制御情報の生成をやり直す。
ステップS312の後、
図19の処理を終了する。
【0089】
一方、ステップS303において、照射時間の最小値が移動時間以下である(大きくない)と判定した場合(ステップS303:NO)、ステップS301およびS302で仮設定した走行ガントリ313、Oリング312各々の、トップ速度、加速時間および移動時間を確定させる(ステップS321)。
その後、
図19の処理を終了する。
【0090】
図20は、加速度決定部114が行う、速度パターン5に応じた処理の手順を示すフローチャートである。加速度決定部114は、
図13のステップS141において、
図20の処理を行う。
図20の処理において、加速度決定部114は、まず、対象セグメントにおける走行ガントリ313、Oリング312各々のトップ速度を仮設定する(ステップS401)。
【0091】
具体的には、加速度決定部114は、対象セグメントにおける走行ガントリ313のトップ速度を、先行セグメントにおける走行ガントリ313のトップ速度に等しく設定する。同様に、加速度決定部114は、対象セグメントにおけるOリング312のトップ速度を、先行セグメントにおけるOリング312のトップ速度に等しく設定する。
【0092】
ここで、速度パターン5のセグメントは、速度パターン3のセグメントに後続して出現する。そこで、加速度決定部114は、速度パターン5のセグメントにおいて、走行ガントリ313とOリング312との各々が、先行セグメントにおけるトップ速度での定速移動を継続する設定を試みる。
【0093】
次に、加速度決定部114は、ステップS401での設定における移動時間(走行ガントリ313の移動時間およびOリング312の移動時間)と、放射線照射時間の最小値とを算出する(ステップS402)。なお、先行セグメントと対象セグメントとで、走行ガントリ313の移動量設定値とOリング312の移動量設定値との比が等しいことから、走行ガントリ313の移動時間とOリング312の移動時間とは等しくなる。
【0094】
次に、加速度決定部114は、放射線照射時間の最小値が、ステップS402で算出した移動時間よりも大きい(長い)か否かを判定する(ステップS403)。
照射時間の最小値が移動時間よりも大きいと判定した場合(ステップS403:YES)、加速度決定部114は、先行セグメント、対象セグメントおよび後続セグメントの速度パターンを変更し(ステップS411)、先行セグメント、対象セグメントおよび後続セグメントにおける
図13の処理をやり直す(ステップS412)。
【0095】
具体的には、加速度決定部114は、まず、対象セグメントにおける速度パターンを、速度パターン5から速度パターン1または2に変更する。
次に、加速度決定部114は、対象セグメントにおける速度パターンの変更に応じて、先行セグメントにおける速度パターンを変更する。
ここで、対象セグメントにおける速度パターンが5であったことから、先行セグメントにおける変更前の速度パターンは3または5となっている。先行セグメントにおける速度パターンが3の場合、加速度決定部114は、当該速度パターンを1または2に変更する。一方、先行セグメントにおける速度パターンが5の場合、加速度決定部114は、当該速度パターンを4に変更する。
【0096】
さらに、加速度決定部114は、対象セグメントにおける速度パターンの変更に応じて、後続セグメントにおける速度パターンを変更する。
ここで、対象セグメントにおける速度パターンが5であったことから、後続セグメントにおける変更前の速度パターンは4または5となっている。後続セグメントにおける速度パターンが4の場合、加速度決定部114は、当該速度パターンを1または2に変更する。一方、後続セグメントにおける速度パターンが5の場合、加速度決定部114は、当該速度パターンを3に変更する。
【0097】
なお、対象セグメントにおける
図13の処理を行っている時点で後続セグメントの速度パターンが未定の場合、例えば速度パターンを制限するフラグをセグメント毎に用意しておき、加速度決定部114が、
図13のステップS103において当該フラグに従って速度パターンを選択するようにする。より具体的には、加速度決定部114は、対象セグメントの処理において、後続セグメントの速度パターンを制限するフラグをオンに設定する。そして、加速度決定部114は、後続セグメントの処理において、当該フラグに従って速度パターン1、2または3のいずれかを選択する。
このようにして、加速度決定部114は、対象セグメントにおける放射線照射時間を確保するために、先行セグメント、対象セグメントおよび後続セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の制御情報の生成をやり直す。
ステップS312の後、
図20の処理を終了する。
【0098】
一方、ステップS403において、照射時間の最小値が移動時間以下である(大きくない)と判定した場合(ステップS403:NO)、ステップS401およびS402で仮設定した走行ガントリ313、Oリング312各々の、トップ速度および移動時間を確定させる(ステップS421)。
その後、
図20の処理を終了する。
【0099】
以上のように、加速度決定部114は、先行セグメントと対象セグメントとにおける、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比の大小関係のパターンの判定結果に基づいて、先行セグメントから対象セグメントへ移行する際の、走行ガントリ313、Oリング312各々の加速度を軸毎に決定する。
これにより、対象セグメントにおいて、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保つことで、放射線照射装置331の実際の移動経路の、計画された移動経路からのずれを低減させることができる。
【0100】
また、加速度決定部114は、先行セグメントにおける走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比と、対象セグメントにおける走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比とが異なるとパターン判定部113が判定すると、対象セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の制御パターンとして、先行セグメントと対象セグメントとの境界位置で走行ガントリ313およびOリング312が停止している状態から、走行ガントリ313、Oリング312共に速度変化した後、同時に定速移動へ移行する制御パターンに決定する。
このように、先行セグメントと対象セグメントとの境界位置で走行ガントリ313およびOリング312を停止させることで、対象セグメントにおいて、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
【0101】
また、加速度決定部114は、先行セグメントにおける走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比と、対象セグメントにおける走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比とが異なるとパターン判定部113が判定すると、対象セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の移動時間として必要な時間の最小値を求め、得られた最小値に基づいて、走行ガントリ313、Oリング312共に速度変化させる時間を設定する。
これにより、加速度決定部114は、走行ガントリ313とOリング312との速度変化時間(本実施形態では加速時間)を揃えることができる。走行ガントリ313とOリング312との速度変化時間を揃えることで、対象セグメントにおいて、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
【0102】
また、加速度決定部114は、走行ガントリ313、Oリング312共に速度変化させる時間として設定した時間に基づいて、対象セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の移動時間を設定する。
これにより、加速度決定部114は、走行ガントリ313とOリング312との移動時間および速度変化時間(本実施形態では加速時間)を揃えることができ、対象セグメントにおいて、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
【0103】
また、加速度決定部114は、先行セグメントにおける走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比と、対象セグメントにおける走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比とが等しいとパターン判定部113が判定すると、対象セグメントにおける走行ガントリ313およびOリング312の制御パターンとして、先行セグメントから対象セグメントへ定速移動にて移行する制御パターンを選択する。
これにより、放射線治療装置2は、先行セグメントと対象セグメントとの境界にて走行ガントリ313およびOリング312を停止させずとも、対象セグメントにおいて、走行ガントリ313の移動量とOリング312の移動量との比を一定に保ち得る。
【0104】
なお、制御装置20が、走行ガントリ313およびOリング312の速度に応じて放射線照射量を調整するようにしてもよい。
すなわち、セグメントの境界にて走行ガントリ313およびOリング312を停止させるために走行ガントリ313およびOリング312の速度が低下すると、放射線治療装置本体30の移動にかかる時間が増加する。従って、単位時間当たりの放射線照射量が、走行ガントリ313およびOリング312が移動し続ける場合と同じであれば、放射線治療装置本体30の移動にかかる時間が増加に応じて、放射線照射量が増加する。
そこで、制御装置20が、走行ガントリ313およびOリング312の速度に応じて放射線照射量を調整することで、計画値により近い照射量の放射線を照射することができる。
なお、放射線照射量を調整する方法として、様々な方法を用いることができる。例えば、放射線照射装置331が、放射線の強度を変化させるようにしてもよいし、放射線照射装置331が、放射線を照射しない時間を設けるようにしてもよい。あるいは、マルチリーフコリメータ332にて放射線照射野を変化させることで放射線照射量を調整するようにしてもよい。
【0105】
なお、上述したように、制御情報生成装置10としてコンピュータを用いることができる。従って、制御情報生成装置10の具備する各部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。
【0106】
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。