特許 7057934 放射線治療システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-04-13

(45)【発行日】2022-04-21

(54)【発明の名称】放射線治療システム

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20220414BHJP

【ＦＩ】

A61N5/10 M

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2017235206

(22)【出願日】2017-12-07

(65)【公開番号】P2019098063

(43)【公開日】2019-06-24

【審査請求日】2020-11-16

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成２９年度 国立研究開発法人日本医療研究開発機構「未来医療を実現する医療機器・システム研究開発事業 低侵襲がん診療装置研究開発プロジェクト」「微粒子腫瘍マーカとリアルタイム３次元透視を融合した次世代高精度粒子線治療技術の開発」委託研究開発、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(73)【特許権者】

【識別番号】504173471

【氏名又は名称】国立大学法人北海道大学

(74)【代理人】

【識別番号】110001829

【氏名又は名称】特許業務法人開知国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 康一

(72)【発明者】

【氏名】宮本 直樹

【審査官】小河 了一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１０６７５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５０１７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０１６１６１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被験体内の標的に治療用放射線を照射する治療用放射線照射装置と、
少なくとも２方向から同時に追跡対象を透視用放射線により撮影する少なくとも２つの透視用放射線撮影装置と、
前記透視用放射線撮影装置で撮影された画像に基づいて前記追跡対象の３次元位置を演算する追跡対象位置演算装置と、
前記追跡対象位置演算装置で演算された前記追跡対象の３次元位置に基づいて前記標的が所定の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あると判定されたときは前記治療用放射線を照射するよう前記治療用放射線照射装置を制御する治療用放射線照射制御装置と、
前記追跡対象の３次元位置に基づき前記透視用放射線撮影装置の単位時間当たりの照射量を制御する透視用放射線撮影制御装置と、を備え、
前記透視用放射線撮影制御装置は、
前記追跡対象の３次元位置が、前記照射許可領域を所定量だけ拡大又は縮小させた領域である標準撮影領域に含まれるか否かを判定し、
前記判定結果に基づいて前記透視用放射線撮影装置の単位時間当たりの照射量を制御する
ことを特徴とする放射線治療システム。

【請求項2】

請求項１に記載の放射線治療システムにおいて、
前記標準撮影領域は、前記照射許可領域を所定量だけ拡大させた領域とする
ことを特徴とする放射線治療システム。

【請求項3】

請求項１に記載の放射線治療システムにおいて、
前記標準撮影領域は、前記照射許可領域を所定量だけ縮小させた領域とする
ことを特徴とする放射線治療システム。

【請求項4】

請求項１に記載の放射線治療システムにおいて、
前記透視用放射線撮影装置の単位時間当たりの照射量を、前記透視用放射線撮影装置の撮影間隔を変更することにより制御する
ことを特徴とする放射線治療システム。

【請求項5】

請求項１に記載の放射線治療システムにおいて、
前記透視用放射線撮影装置の単位時間当たりの照射量を、前記透視用放射線撮影装置に供給する電流量を変更することにより制御する
ことを特徴とする放射線治療システム。

【請求項6】

請求項１に記載の放射線治療システムにおいて、
前記透視用放射線撮影制御装置は、前記追跡対象位置演算装置により演算された前記追跡対象の３次元位置に基づき前記透視用放射線撮影装置の単位時間当たりの照射量を制御する
ことを特徴とする放射線治療システム。

【請求項7】

請求項１に記載の放射線治療システムにおいて、
前記被験体の外部から前記追跡対象の３次元位置を測定する外部センサを更に備え、
前記透視用放射線撮影制御装置は、前記外部センサにより測定された前記追跡対象の３次元位置に基づき前記透視用放射線撮影装置の単位時間当たりの照射量を制御する
ことを特徴とする放射線治療システム。

【請求項8】

請求項１に記載の放射線治療システムにおいて、
前記追跡対象の３次元位置を推定する追跡対象位置推定装置を更に備え、
前記透視用放射線撮影制御装置は、前記追跡対象位置推定装置により推定された前記追跡対象の３次元位置に基づき前記透視用放射線撮影装置の単位時間当たりの照射量を制御する
ことを特徴とする放射線治療システム。

【請求項9】

請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の放射線治療システムにおいて、
前記標準撮影領域の取得頻度を少なくする
ことを特徴とする放射線治療システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被験体内の標的の位置をリアルタイムに認識して、標的に対して治療用放射線を照射する放射線治療システムに関する。

【背景技術】

【0002】

本技術分野の一般技術として、特許文献１，２に記載の技術がある。

【0003】

特許文献１には、「ターゲットを処置するために画像ガイド型処置が遂行される。画像ガイド型処置を遂行するために、ターゲットの動きを表す測定データが取得される。１つ以上のＸ線像のタイミングが測定データに基づいて決定される。ターゲットの位置を使用してターゲットにおいて処置が遂行される。」と記載されている。

【0004】

また、特許文献２には、「複数の第１照射部と、複数の検出部と、判定部と、制御部と、を備える。複数の第１照射部は、被検体に対して、それぞれが放射線を照射する。複数の検出部は、被検体を透過した放射線を検出し、検出した放射線に基づいてそれぞれが画像を生成する。判定部は、複数の画像のうちのいずれかである所定画像を用いて、被検体の体内のオブジェクトが第１領域に含まれているか否かを判定する。制御部は、オブジェクトが第１領域に含まれていない場合、オブジェクトが第１領域に含まれている場合よりも複数の放射線の単位時間当たりの照射量が少なくなるように複数の第１照射部を制御する。」と記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特表２０１２－５０１７９２号公報

【文献】特開２０１５－０１６１６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

放射線治療では、治療用放射線照射装置を用いて癌等の患部（標的）に電子線、陽子線、炭素線等の荷電粒子線やＸ線、γ線等の治療用放射線を照射する。

【0007】

特に、高精度放射線治療では呼吸や心拍、および腸の動きなどによる標的の位置や形状の変動に応じて治療用放射線照射装置を制御することが求められている。高精度な放射線治療で用いられる照射法として、動体追跡放射線治療がある。

【0008】

動体追跡放射線治療では、所定の時間間隔で複数方向から透視用放射線を照射し、被験体内を透視することで、標的の３次元位置を直接、もしくは標的付近に留置したマーカの３次元位置から間接的に測定，追跡し、標的が所定の照射許可領域内に存在するときに限り治療用放射線を患部へ照射する。

【0009】

ここで用いられる透視用放射線には、電子線、陽子線、炭素線等の荷電粒子、若しくはＸ線、γ線がある。以下では、治療用の放射線と標的の位置を測定するための放射線とを区別するため、治療用の放射線を「治療用放射線」、測定用の放射線を「透視用放射線」と称す。

【0010】

標的の位置を測定するための透視用放射線の撮影は、例えば治療用放射線照射装置と一体に設けられた透視用放射線撮影装置等により、治療の開始から終了までの間、所定の間隔で間欠的に行われる。

【0011】

従って、透視用放射線撮影の間隔を短縮すると標的の位置を検知する間隔が狭まるため、より高精度な照射を実現することができる。しかし、透視用放射線の照射頻度が高くなり、透視用放射線撮影装置の使用負荷が増大するという問題が生じる。

【0012】

ここで治療中に透視用放射線撮影の間隔を変更し、透視用放射線撮影装置の利用効率を向上させる技術として、上述した特許文献１，２に記載の技術がある。

【0013】

特許文献１では、治療中の標的の動きを測定し、標的の動きが既定値より大きい場合は透視用放射線撮影の間隔を縮小し、小さい場合は透視用放射線撮影の間隔を拡大している。この方法を適用することにより、透視用放射線撮影の頻度を抑えることができ、透視用放射線撮影装置の負荷が軽減することが期待される。

【0014】

また特許文献２では、ある一方向から撮影した被験体の透視画像において、透視画像上に投影された患部が指定領域に含まれない場合、他方向からの透視用放射線撮影を控えている。この方法を適用することによっても、透視用放射線撮影の頻度が抑えられ、透視用放射線撮影装置の負荷が軽減することが期待される。

【0015】

しかしながら、上記従来技術には以下のような課題が存在する。

【0016】

すなわち、上記特許文献１に記載の技術では、標的の移動速度が早い場合は照射間隔を縮小できず、透視用放射線撮影装置の負荷を軽減することができない、との問題があることが本発明者らの検討によって明らかとなった。また、照射許可領域内における標的の動きが規定値以下である場合は、照射許可領域内外に関わらず、標的位置の測定頻度が低下するため、標的の検出精度を十分に確保することができずに治療用放射線の照射精度が低下するおそれが生じることも本発明者らの検討によって明らかとなった。

【0017】

また、上記特許文献２に記載の技術では、透視画像上に投影された標的が指定領域に含まれない間は一方向からしか透視画像を撮影しないため、標的と似た形状を持つ構造物（例えば血管など）が透視画像上に投影された場合に、構造物を標的と誤認識してしまうおそれがあることが本発明者らの検討によって明らかとなった。このような誤認識が発生した場合、操作者は治療用放射線の照射を中断し、透視用放射線を照射しながら正しい標的を選択し直す必要がある。結果として治療時間が増加し、透視用放射線撮影装置の負荷を必ずしも軽減することができない、との問題が生じることが本発明者らの検討によって明らかとなった。

【0018】

本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、治療時間の増大を従来に比べて効果的に抑制することができるとともに、透視用放射線撮影装置の負荷を軽減することができる放射線治療システムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0019】

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、被験体内の標的に治療用放射線を照射する治療用放射線照射装置と、少なくとも２方向から同時に追跡対象を透視用放射線により撮影する少なくとも２つの透視用放射線撮影装置と、前記透視用放射線撮影装置で撮影された画像に基づいて前記追跡対象の３次元位置を演算する追跡対象位置演算装置と、前記追跡対象位置演算装置で演算された前記追跡対象の３次元位置に基づいて前記標的が所定の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あると判定されたときは前記治療用放射線を照射するよう前記治療用放射線照射装置を制御する治療用放射線照射制御装置と、前記追跡対象の３次元位置に基づき前記透視用放射線撮影装置の単位時間当たりの照射量を制御する透視用放射線撮影制御装置と、を備え、前記透視用放射線撮影制御装置は、記追跡対象の３次元位置が、前記照射許可領域を所定量だけ拡大又は縮小させた領域である標準撮影領域に含まれるか否かを判定し、前記判定結果に基づいて前記透視用放射線撮影装置の単位時間当たりの照射量を制御することを特徴とする。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、治療時間の増大を従来に比べて効果的に抑制することができるとともに、透視用放射線撮影装置の負荷を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１の実施形態における放射線治療システムの構成を表す概略図である。

【図2】本発明の第１の実施形態における標的位置演算装置および透視用放射線撮影制御装置の機能的構成を、関連装置とともに表すブロック図である。

【図3】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よる動体追跡放射線治療の処理フローを示す図である。

【図4】本発明の第１の実施形態の治療用粒子線と透視用放射線の照射信号および標的の座標を示すタイミングチャートである。

【図5】従来技術の治療用粒子線と透視用放射線の照射信号および標的の座標を示すタイミングチャートである。

【図6】本発明の第２の実施形態における放射線治療システムの構成を表す概略図である。

【図7】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よる動体追跡放射線治療の処理フローを示す図である。

【図8】本発明の第３の実施形態における放射線治療システムの構成を表す概略図である。

【図9】本発明の第３の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を示す図である。

【図10】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よる動体追跡放射線治療の処理フローを示す図である。

【図11】本発明の変形例１における治療用粒子線と透視用放射線の照射信号および標的の座標を示すタイミングチャートである。

【図12】本発明の変形例１における治療用粒子線と透視用放射線の照射信号および標的の座標の他の一例を示すタイミングチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に本発明の放射線治療システムの実施形態を、図面を用いて説明する。

【0023】

なお以下の実施形態では、治療用放射線として陽子線や炭素線などの荷電粒子線を用いる場合について説明するが、治療用放射線はＸ線やγ線等を用いることができる。

【0024】

＜第１の実施形態＞
本発明の放射線治療システムの第１の実施形態について図１乃至図５を用いて説明する。

【0025】

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。図２は、本実施形態における標的位置演算装置および透視用放射線撮影制御装置の機能的構成を、関連装置とともに表すブロック図である。図３は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を示す図である。

【0026】

図１において、放射線治療システム１００は、標的３に対して陽子や炭素等の重粒子からなる粒子線を照射するための装置である。放射線治療システム１００は、加速器１０１、ビーム輸送装置１０２、被験体２の位置決めが可能な治療台１、加速器１０１から供給された治療用粒子線を標的３に照射する治療用放射線照射装置７、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂ、中央制御系１０３等を備えている。

【0027】

治療用粒子線は、治療室とは別室に備えた加速器１０１にて必要なエネルギーまで加速された後、ビーム輸送装置１０２により治療用放射線照射装置７まで導かれる。加速器１０１は、シンクロトロン型加速器やサイクロトロン型加速器、他の加速器とすることができる。

【0028】

なお、治療用放射線としてＸ線を用いる場合には、加速器１０１やビーム輸送装置１０２の替わりに治療用Ｘ線を発生させるＸ線照射装置を設ける。γ線を用いる場合は、加速器１０１やビーム輸送装置１０２の替わりに治療用γ線を発生させるγ線照射装置を設ける。

【0029】

透視用放射線撮影装置４Ａは、第１方向から被験体２の標的３に向けて透視用放射線を発生させる透視用放射線発生装置５Ａと、透視用放射線発生装置５Ａから発生して被験体２を透過した透視用放射線の２次元線量分布を検出する透視用放射線検出器６Ａと、信号処理回路（図示省略）とを備えている。

【0030】

透視用放射線検出器６Ａは、２次元的に配置された検出素子からアナログ信号を出力する。信号処理回路は、透視用放射線検出器６Ａからアナログ信号を処理して透視画像のデータを生成し、標的位置演算装置１１へ送信する。

【0031】

同様に、透視用放射線撮影装置４Ｂは、第１方向とは異なる第２方向から被験体２に向けて透視用放射線を発生させる透視用放射線発生装置５Ｂと、透視用放射線発生装置５Ｂから発生して被験体２を透過した透視用放射線の２次元線量分布を検出する透視用放射線検出器６Ｂと、信号処理回路（図示省略）とを備えている。

【0032】

透視用放射線検出器６Ｂは、２次元的に配置された検出素子からアナログ信号を出力する。信号処理回路は、透視用放射線検出器６Ｂからアナログ信号を処理して透視画像のデータを生成し、標的位置演算装置１１へ送信する。

【0033】

本実施形態では、透視用放射線撮影装置４Ｂによる標的３の撮影は、透視用放射線撮影装置４Ａの撮影と同期して行われている。

【0034】

同期して取得された２つの透視画像にはそれぞれ標的３が写っており、予め用意した標的３のテンプレート画像とのテンプレートマッチングにより標的３の位置をそれぞれの透視画像中で特定する。透視画像の全範囲を探索すると探索に時間を要するため、ひとつ前の透視画像における標的３の位置を中心として予め定められた大きさの範囲内でのみ標的３の位置を探索することが望ましい。

【0035】

テンプレートマッチングにより検出した標的３の透視用放射線検出器６Ａ上における位置と透視用放射線発生装置５Ａとを結ぶ線、および標的３の透視用放射線検出器６Ｂ上における位置と透視用放射線発生装置５Ｂとを結ぶ線の２本の線は、理想的には１点で交わり、その交点が標的３の存在する位置とみなせる。

【0036】

しかし、実際には、テンプレートマッチングの精度やＸ線透視装置の設置誤差などから、２本の線は交わらずにねじれの関係にあることが多い。このねじれの関係にある２本の線が最も接近する位置には共通の垂線を引くことができる。この共通の垂線を共通垂線と呼ぶ。そして、共通垂線の中点を標的３の位置とみなしている。

【0037】

ここで、少なくとも片方の透視画像上で標的３を正しく検出できていない場合、例えば、片方の透視画像で標的３に替わり、または標的３に追加して標的３に似た構造物を標的３とテンプレートマッチングで認識した場合、構造物との透視用放射線検出器６Ａ，６Ｂ上における位置と透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂとを結ぶ誤認識線が引かれる。この誤認識線ともう一方の線との間に引かれる共通垂線は、正しく認識できている場合の共通垂線より長くなる。そこで、本実施形態では、この共通垂線の原理を利用して、標的３を正確に追跡する。

【0038】

例えば、２組の透視画像のそれぞれにおいてマッチングスコアが所定値より高い位置を標的３の位置の候補としてそれぞれリスト化し、標的３位置の２つの候補リストから全組み合わせに対して共通垂線の長さを計算し、その上で、マッチングスコアと共通垂線とに基づいて標的３の位置を検出する。この際、マッチングスコアおよび共通垂線に重み付けを行い、この重み付けの結果に基づいて最も適切な共通垂線を選択して、標的３の位置を検出することが可能である。

【0039】

図１に戻り、中央制御系１０３は、加速器１０１やビーム輸送装置１０２、治療用放射線照射装置７、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂ等の放射線治療システム１００内の各機器の動作を制御する装置であり、標的位置演算装置１１、治療用放射線照射制御装置１０、透視用放射線撮影制御装置１２等を有している。

【0040】

標的位置演算装置１１は、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂで撮影された画像から標的３の位置をリアルタイムに演算する装置であり、図２に示すように、通信部２０と、記録部２１と、表示部２２と、２次元位置演算部２３と、３次元位置演算部２４とを有している。

【0041】

通信部２０は、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂや透視用放射線撮影制御装置１２、治療用放射線照射制御装置１０等との間で通信を行う。

【0042】

記録部２１は、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂより受信した撮影画像や後述する演算結果等を保存する。この記録部２１には、第１テンプレート画像として、透視用放射線撮影装置４Ａの撮影方向における標的３の投影像が予め用意され記録されている。また、第２テンプレート画像として、透視用放射線撮影装置４Ｂの撮影方向における標的３の投影像が予め用意され記録されている。

【0043】

表示部２２は、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂの撮影画像や後述する演算結果等を表示する。

【0044】

２次元位置演算部２３は、透視用放射線撮影装置４Ａの撮影画像と第１テンプレート画像とをマッチングさせることにより、透視用放射線撮影装置４Ａの撮影方向（第１方向）から見た標的３の２次元位置を演算する。また、透視用放射線撮影装置４Ｂの撮影画像と第２テンプレート画像とをマッチングさせることにより、透視用放射線撮影装置４Ｂの撮影方向（第２方向）から見た標的３の２次元位置を演算する。演算された標的３の２次元位置は、対応する撮影画像と関連付けられ、記録部２１に保存されるようになっている。

【0045】

３次元位置演算部２４は、２次元位置演算部２３での演算結果から、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂの撮影方向から見た標的３の２次元位置を逆投影するとともに、上述の共通垂線も利用して、標的３の３次元位置を演算する。演算された標的３の３次元位置は、記録部２１に記録されるとともに、透視用放射線撮影制御装置１２および治療用放射線照射制御装置１０へと送信される。

【0046】

また、演算された標的３の３次元位置は、対応する透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂの撮影画像とともに、表示部２２に表示されるようになっている。これにより、操作者は標的３の位置をリアルタイムに確認できる。

【0047】

透視用放射線撮影制御装置１２は、標的位置演算装置１１により測定された標的３の位置に基づき透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの単位時間当たりの照射量を制御する制御装置であり、通信部３０と、記録部３１と、表示部３２と、照射制御部３３と、設定部３４と、を有している。

【0048】

特に、本実施形態の透視用放射線撮影制御装置１２では、照射制御部３３において標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれるか否かを判定し、標準撮影領域に含まれていないと判定されたときは、標準撮影領域に含まれていると判定されたときよりも透視用放射線撮影装置の撮影間隔を拡大するよう制御することで、単位時間当たりの照射量を制御する。

【0049】

標準撮影領域は、後述する治療用放射線照射制御装置１０で治療用粒子線の出射の可否の判定に用いられる照射許可領域に基づき定められる。例えば、標準撮影領域は照射許可領域を所定量だけ等方的、または非等方的に拡大させた任意の領域とすることが可能である。また、照射許可領域と全く同じ範囲の領域とすることや、照射許可領域を所定量縮小させた任意の領域とすることができる。

【0050】

通信部３０は、標的位置演算装置１１と透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂとの間で通信を行う。記録部３１は、標的位置演算装置１１より受信した標的３の３次元位置等を保存する。表示部３２は、後述する判定結果等を表示する。照射制御部３３は、記録部３１に保存された標的３の３次元位置に基づき透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂによる透視用放射線の撮影間隔を制御する。設定部３４は、透視用放射線撮影間隔が照射制御部３３で制御される間隔となるよう透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂを設定する。

【0051】

治療用放射線照射制御装置１０は、標的位置演算装置１１から受信した標的３の３次元位置が所定の照射許可領域に含まれるか否かを判定し、その判定結果に基づき治療用放射線照射装置７を制御して、標的３へ向けて治療用粒子線を照射する。

【0052】

～治療処理の流れ～
本実施形態における放射線治療システム１００による動体追跡放射線治療の処理フローについて図３を用いて説明する。

【0053】

まず、透視用放射線撮影制御装置１２は、操作者が設定部３４を用いて標準撮影間隔および拡大撮影間隔を設定したことを認識する（ステップＳ１００）。

【0054】

本ステップにおける標準撮影間隔とは、標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれる際に透視用放射線撮影をする撮影間隔であり、治療用粒子線の照射精度を確保できる程度に小さい値が設定される。なお、標準撮影間隔として予め固定された値を利用することも可能であり、その場合本ステップは省略される。

【0055】

また、拡大撮影間隔とは、標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれない際の透視用放射線撮影をする撮影間隔であり、標準撮影間隔より大きい値で標的３を追跡できる程度に小さい値が設定される。なお、拡大撮影間隔についても予め固定された値を利用することが可能であり、その場合本ステップは省略される。

【0056】

ステップＳ１００に続いて、照射制御部３３は前回の透視用放射線照射時間から一定の時間が経過したのち、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂへ透視用放射線照射信号を送信する。透視用放射線照射信号を受信した透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂは標的３へ向けて透視用放射線を発生させる（ステップＳ１０１）。なお、一定の時間とは先のステップＳ１００において設定された標準撮影間隔若しくは拡大撮影間隔から定まる時間である。また治療開始直後は一定の時間を空けずに透視用放射線を発生させることが可能である。

【0057】

ステップＳ１０１に続いて、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂが生成した透視画像が標的位置演算装置１１へ送信され、標的位置演算装置１１において標的３の３次元位置が算出される（ステップＳ１０２）。

【0058】

ステップＳ１０２に続いて、照射制御部３３は、ステップＳ１０２で演算された標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。

【0059】

ステップＳ１０３でＹｅｓ（標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれる）と判定された場合は、透視用放射線撮影制御装置１２の照射制御部３３は透視用放射線の撮影間隔を標準撮影間隔に変更する（ステップＳ１０４）。一方、ステップＳ１０３でＮｏ（標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれない）と判定された場合は、照射制御部３３は透視用放射線の撮影間隔を拡大撮影間隔に変更する（ステップＳ１０５）。

【0060】

ステップＳ１０４若しくはステップＳ１０５に続いて、治療用放射線照射制御装置１０は、標的位置演算装置１１で演算された標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。

【0061】

ステップＳ１０６でＹｅｓ（標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれる）と判定された場合は、治療用放射線照射制御装置１０は治療用放射線照射装置７へ治療用粒子線照射信号を送信し、標的３へ向け治療用粒子線を照射する（ステップＳ１０７）。一方ステップＳ１０６でＮｏ（標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれない）と判定された場合は、ステップＳ１０１へ処理を戻す。

【0062】

ステップＳ１０７に続いて、治療用放射線照射制御装置１０および透視用放射線撮影制御装置１２は、終了指示（操作者の特別の指示、あるいは治療用放射線照射装置７が指定の照射を終えたことによる治療用粒子線照射終了に伴う動体追跡終了の指示、等）があるか否かを判定する（ステップＳ１０８）。

【0063】

ステップＳ１０８でＹｅｓ（終了指示あり）と判定された場合は、透視用放射線撮影および治療用粒子線の照射を停止し、動体追跡放射線治療を終了する。一方ステップＳ１０８でＮｏ（終了指示なし）と判定された場合は、ステップＳ１０１に処理を戻し、動体追跡放射線治療を継続する。

【0064】

～効果～
本実施形態における効果について図４および図５を用いて説明する。図４は、本実施形態の透視用放射線撮影制御を行った場合の治療用粒子線照射信号と透視用放射線照射信号および標的３の３次元位置のタイミングチャートの一例を示す図であり、図５は、従来の治療用粒子線照射信号と透視用放射線照射信号および標的３の３次元位置のタイミングチャートの一例を示す図である。

【0065】

なお、本来ならば標的３の位置は３次元位置を表すが、図４および図５においては、説明を簡略化するために標的３の３次元位置はある一方向に対してのみ周期的に変化しているものとする。

【0066】

図４および図５において、治療用粒子線照射信号がＯＮとなっている間、治療用放射線照射装置７は治療用粒子線を標的３へ向け照射する。同様に、透視用放射線照射信号がＯＮとなっている間、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂは標的３へ向け透視用放射線を発生させる。

【0067】

図４に示すように、本実施形態の透視用放射線撮影制御では、標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれない場合は、標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれる場合と比べ、透視用放射線照射信号がＯＮとなる間隔が拡大している。その結果、図５に示す従来の制御に比べ、透視用放射線照射信号がＯＮとなる回数が減少し、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂが透視用放射線を照射する回数が少なくなっている。

【0068】

なお、図４に示す本実施形態の透視用放射線撮影制御と、図５に示す従来の透視用放射線撮影制御とでは、治療用粒子線照射信号がＯＮとなるタイミングは同じである。

【0069】

以上のように、本実施形態によれば、治療用粒子線を照射するタイミングを変化させずに、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂが透視用放射線を発生させる回数を減らせることができるため、標的３に対する治療用粒子線の照射精度を維持したまま、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの負荷を軽減することができる。また、２方向からの透視用放射線の撮影を同期させて行うことにより、撮影条件が厳しい場合であっても標的３を高精度に追跡することができる。すなわち、標的３を見失う頻度を従来に比べて低減することができ、標的３を見失った場合にオペレータが標的３を再検出させる手間を省略することができる。このため、照射時間を短縮することが可能である。また、照射時間が短くなることにより、透視用放射線による撮像回数を削減することができ、透視用放射線撮影装置の更なる負担軽減を図ることができる。

【0070】

＜第２の実施形態＞
本発明の第２の実施形態の放射線治療システムについて図６および図７を用いて説明する。図６は本実施形態における放射線治療システムの構成を表す概略図である。図７は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を示す図である。

【0071】

図６に示すように、本実施形態の放射線治療システム１００Ａは、標的３の３次元位置を外部センサ５１により測定する。なお、本実施形態の放射線治療システム１００Ａにおいて、上記第１の実施形態の放射線治療システム１００と同等の部分は同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

【0072】

図６において、本実施形態における放射線治療システム１００Ａは、加速器１０１、ビーム輸送装置１０２、治療台１、治療用放射線照射装置７、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂ、中央制御系１０３Ａに加えて、外部センサ５１を備えている。

【0073】

外部センサ５１は、被験体２の外部から標的３の３次元位置を間欠的に測定し、標的３の３次元位置データを透視用放射線撮影制御装置１２Ａへ送信する。ここでいう外部センサ５１としては、超音波センサやＭＲＩ等が挙げられる。例えば、標的３が前立腺の場合、超音波センサを用いて標的３の３次元位置を測定することができる。また同様に、ＭＲＩを用いても標的３の３次元位置を測定することができる。

【0074】

中央制御系１０３Ａは、標的位置演算装置１１、治療用放射線照射制御装置１０、透視用放射線撮影制御装置１２Ａにより構成される。

【0075】

透視用放射線撮影制御装置１２Ａは、通信部３０を介して外部センサ５１から標的３の３次元位置を受信し、受信した標的３の３次元位置に基づき透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂによる透視用放射線の照射間隔を制御する。

【0076】

その他の構成・動作は前述した第１の実施形態の放射線治療システム１００内の各装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0077】

～治療処理の流れ～
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７を用いて説明する。

【0078】

まず、透視用放射線撮影制御装置１２Ａは、操作者が設定部３４を用いて標準撮影間隔および拡大撮影間隔を設定したことを認識する（ステップＳ２００）。

【0079】

本ステップにおける標準撮影間隔および拡大撮影間隔については、第１の実施形態のステップＳ１００と略同じとすることができる。また、本実施形態では、拡大撮影間隔として無限大に大きい値を設定することが可能である。拡大撮影間隔を無限大に大きな値に設定した場合は、標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれない間は透視用放射線を照射しないことになる。このような制御によれば、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂの更なる負荷軽減を図ることが可能である。

【0080】

ステップＳ２００に続いて、外部センサ５１により被験体２内の標的３の３次元位置を測定する（ステップＳ２０１）。

【0081】

ステップＳ２０１に続いて、透視用放射線撮影制御装置１２Ａは、ステップＳ２０１において外部センサ５１が測定した標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ２０２）。

【0082】

ステップＳ２０２でＹｅｓ（標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれる）と判定された場合は、透視用放射線撮影制御装置１２Ａは透視用放射線の撮影間隔を標準撮影間隔に変更する（ステップＳ２０３）。一方、ステップＳ２０２でＮｏ（標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれない）と判定された場合は、透視用放射線撮影制御装置１２Ａは透視用放射線の撮影間隔を拡大撮影間隔に変更する（ステップＳ２０４）。

【0083】

ステップＳ２０３若しくはステップＳ２０４に続いて、透視用放射線撮影制御装置１２Ａは前回の透視用放射線照射時間から一定の時間が経過したのち、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂへ透視用放射線照射信号を送信する。透視用放射線照射信号を受信した透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂは標的３へ向けて透視用放射線を発生させる（ステップＳ２０５）。

【0084】

ステップＳ２０５に続いて、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂが生成した透視画像は標的位置演算装置１１へ送信され、標的３の３次元位置が算出される（ステップＳ２０６）。

【0085】

ステップＳ２０６に続いて、治療用放射線照射制御装置１０は、標的位置演算装置１１で演算された標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ２０７）。

【0086】

ステップＳ２０７でＹｅｓ（標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれる）と判定された場合は、治療用放射線照射制御装置１０は治療用放射線照射装置７へ治療用粒子線照射信号を送信し、標的３へ向け治療用粒子線を照射する（ステップＳ２０８）。一方ステップＳ２０７でＮｏ（標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれない）と判定された場合は、ステップＳ２０１へ処理を戻す。

【0087】

ステップＳ２０８に続いて、治療用放射線照射制御装置１０および透視用放射線撮影制御装置１２Ａは、終了指示（操作者の特別の指示、あるいは治療用放射線照射装置７が指定の照射を終えたことによる治療用粒子線照射終了に伴う動体追跡終了の指示、等）があるか否かを判定する（ステップＳ２０９）。

【0088】

ステップＳ２０９でＹｅｓ（終了指示あり）と判定された場合は、透視用放射線撮影および治療用粒子線の照射を停止し、動体追跡放射線治療を終了する。一方ステップＳ２０９でＮｏ（終了指示なし）と判定された場合は、ステップＳ２０１に処理を戻し、動体追跡放射線治療を継続する。

【0089】

～効果～
本実施形態の放射線治療システム１００Ａにおいても、前述した第１の実施形態の放射線治療システム１００とほぼ同様な効果が得られる。

【0090】

また、本実施形態では、外部センサ５１で標的３の３次元位置を測定するため、第１の実施形態よりも拡大撮影間隔を大きな値もしくは無限大に設定することができ、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの負荷をより軽減することができる。

【0091】

＜第３の実施形態＞
本発明の第３の実施形態の放射線治療システムについて図８および図９を用いて説明する。図８は本実施形態における放射線治療システムの構成を表す概略図である。図９は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を示す図である。

【0092】

本実施形態の放射線治療システム１００Ｂは、標的３の３次元位置を推定し、推定した３次元位置が所定の領域に含まれるか否かを判定する。

【0093】

図８において、本実施形態における放射線治療システム１００Ｂは、加速器１０１、ビーム輸送装置１０２、治療台１、治療用放射線照射装置７、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂ、中央制御系１０３Ｂを備えている。

【0094】

中央制御系１０３Ｂは、標的位置演算装置１１、治療用放射線照射制御装置１０、透視用放射線撮影制御装置１２Ｂに加えて、標的３の３次元位置を推定する標的位置推定装置６１より構成される。

【0095】

標的位置推定装置６１は、標的位置演算装置１１が演算した標的３の３次元位置データを時系列順に記録し、記録した３次元位置データに基づき、現在の標的３の３次元位置を推定する。なお、標的３の３次元位置の推定方法は様々な任意の方法を用いることができる。例えば、標的３の３次元位置の変化が被験体２の呼吸周期と同じと仮定すれば、現在の呼吸位相から標的３の３次元位置を推定できる。なお標的位置推定装置６１が記録する標的３の３次元位置データとして、治療開始前に取得された標的３の３次元位置データを使用してもよい。

【0096】

透視用放射線撮影制御装置１２Ｂは、通信部３０を介して、標的位置推定装置６１が推定した標的３の３次元位置を受信し、受信した標的３の３次元位置に基づき透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの透視用放射線の照射間隔を制御する。

【0097】

その他の構成・動作は前述した第１の実施形態の放射線治療システム１００内の各装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0098】

～治療処理の流れ～
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９を用いて説明する。

【0099】

まず、透視用放射線撮影制御装置１２Ｂは、操作者が設定部３４を用いて標準撮影間隔および拡大撮影間隔を設定したことを認識する（ステップＳ３００）。標準撮影間隔については、第１の実施形態のステップＳ１００と略同じである。本ステップにおける拡大撮影間隔は標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれない際の透視用放射線撮影をする撮影間隔であり、標準撮影間隔より大きい値が設定される。なお、拡大撮影間隔についても予め固定された値を利用することが可能であり、その場合本ステップは省略される。

【0100】

ステップＳ３００に続いて、標的位置推定装置６１は、記録された標的３の３次元位置データに基づき、現在の標的３の３次元位置を推定する（ステップＳ３０１）。

【0101】

ステップＳ３０１に続いて、透視用放射線撮影制御装置１２Ｂは、ステップＳ３０１において標的位置推定装置６１が推定した標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。

【0102】

ステップＳ３０２でＹｅｓ（推定された標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれる）と判定された場合は、透視用放射線撮影制御装置１２Ｂは透視用放射線撮影間隔を標準撮影間隔に変更する（ステップＳ３０３）。一方、ステップＳ３０２でＮｏ（推定された標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれない）と判定された場合は、透視用放射線撮影制御装置１２Ｂは透視用放射線撮影間隔を拡大撮影間隔に変更する（ステップＳ３０４）。

【0103】

ステップＳ３０３若しくはステップＳ３０４に続いて、透視用放射線撮影制御装置１２Ｂは、前回の透視用放射線照射時間から一定の時間が経過したのち、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂへ透視用放射線照射信号を送信する。透視用放射線照射信号を受信した透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂは標的３へ向けて透視用放射線を発生させる（ステップＳ３０５）。

【0104】

ステップＳ３０５に続いて、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂが生成した透視画像は標的位置演算装置１１へ送信され、標的３の３次元位置が算出される（ステップＳ３０６）。

【0105】

ステップＳ３０６に続いて、治療用放射線照射制御装置１０は、標的位置演算装置１１で演算された標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。

【0106】

ステップＳ３０７でＹｅｓ（標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれる）と判定された場合は、治療用放射線照射制御装置１０は治療用放射線照射装置７へ治療用粒子線照射信号を送信し、標的３へ向け治療用粒子線を照射する（ステップＳ３０８）。一方ステップＳ３０７でＮｏ（演算された標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれない）と判定された場合は、ステップＳ３０１へ処理を戻す。

【0107】

ステップＳ３０８に続いて、治療用放射線照射制御装置１０および透視用放射線撮影制御装置１２Ｂは、終了指示（操作者の特別の指示、あるいは治療用放射線照射装置７が指定の照射を終えたことによる治療用粒子線照射終了に伴う動体追跡終了の指示、等）があるか否かを判定する（ステップＳ３０９）。

【0108】

ステップＳ３０９でＹｅｓ（終了指示あり）と判定された場合は、透視用放射線撮影および治療用粒子線の照射を停止し、動体追跡放射線治療を終了する。一方ステップＳ３０９でＮｏ（終了指示なし）と判定された場合は、ステップＳ３０１に処理を戻し、動体追跡放射線治療を継続する。

【0109】

～効果～
本実施形態の放射線治療システム１００Ｂにおいても、前述した第１の実施形態の放射線治療システム１００とほぼ同様な効果が得られる。

【0110】

また、本実施形態では、標的３の３次元位置を推定する標的位置推定装置６１を更に備えているため、透視用放射線を照射せずとも標的３の３次元位置を求めることができる。このため、標準撮影間隔および拡大撮影間隔を第１の実施形態より大きな値に設定することができ、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの負荷をより軽減することができる。

【0111】

＜第４の実施形態＞
本発明の第４の実施形態の放射線治療システムについて図１０を用いて説明する。図１０は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を示す図である。

【0112】

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。本実施形態の放射線治療システムは、第１乃至第３の実施形態の放射線治療システム１００，１００Ａ，１００Ｂのいずれかとその構成は略同じである。

【0113】

違いは、透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂにおいて、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの単位時間当たりの照射量を、標的３の３次元位置と基準点との距離に基づき制御するものである。なお、この基準点は、照射許可領域に基づき定められる。例えば、基準点は照射許可領域の重心や照射許可領域を等方的、または非等方的に縮小させた任意の点とすることが可能である。

【0114】

その他の構成・動作は前述した第１の実施形態の放射線治療システム１００や第２の実施形態の放射線治療システム１００Ａ、第３の実施形態の放射線治療システム１００Ｂ内の各装置と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

【0115】

～治療処理の流れ～
本実施形態が第１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１０を用いて説明する。

【0116】

まず、透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂは、操作者が設定部３４を用いて標準撮影間隔および拡大撮影間隔を設定したことを認識する（ステップＳ４００）。

【0117】

本ステップにおける標準撮影間隔とは、標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれる際に透視用放射線の撮影間隔であり、治療用粒子線の照射精度を確保できる程度に小さい値が設定される。なお、標準撮影間隔として予め固定された値を利用することも可能であり、その場合本ステップは省略される。

【0118】

ステップＳ４００に続いて、透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂは透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂを制御し、透視用放射線を標的３へ向けて発生させる（ステップＳ４０１）。

【0119】

ステップＳ４０１に続いて、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂが生成した透視画像は標的位置演算装置１１へ送信され、標的３の３次元位置が算出される（ステップＳ４０２）。

【0120】

ステップＳ４０２に続いて、治療用放射線照射制御装置１０は、標的位置演算装置１１で演算された標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。

【0121】

ステップＳ４０３でＹｅｓ（標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれる）と判定された場合は、治療用放射線照射制御装置１０は透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂに対して透視用放射線の撮影間隔を標準撮影間隔へ変更するよう変更信号を出力し、透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂは撮影間隔を変更する（ステップＳ４０４）。

【0122】

ステップＳ４０４に続いて、治療用放射線照射制御装置１０は治療用放射線照射装置７へ治療用粒子線照射信号を送信し、標的３へ向け治療用粒子線を照射する（ステップＳ４０５）。

【0123】

ステップＳ４０５に続いて、治療用放射線照射制御装置１０は、終了指示（操作者の特別の指示、あるいは治療用放射線照射装置７が指定の照射を終えたことによる治療用粒子線照射終了に伴う動体追跡終了の指示、等）があるか否かを判定する（ステップＳ４０６）。

【0124】

ステップＳ４０６でＹｅｓ（終了指示あり）と判定された場合は、治療用放射線照射制御装置１０は透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂに対して透視終了信号を出力して、透視用放射線撮影および治療用粒子線の照射を停止し、動体追跡放射線治療を終了する。一方ステップＳ４０６でＮｏ（終了指示なし）と判定された場合は、ステップＳ４０１に処理を戻し、動体追跡放射線治療を継続する。

【0125】

一方、ステップＳ４０３でＮｏ（標的３の３次元位置が照射許可領域に含まれない）と判定された場合は、治療用放射線照射制御装置１０は透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂに対して透視用放射線の撮影間隔を変更するよう変更信号を出力する。透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂは、変更信号の入力を受けて標的位置演算装置１１から標的３の３次元位置データを受信し、標的３と基準点との距離を算出する（ステップＳ４０７）。

【0126】

ステップＳ４０７に続いて、透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂは、ステップＳ４０７で算出された距離に応じて透視用放射線を撮影する撮影間隔を変更する（ステップＳ４０８）。

【0127】

本ステップにおける撮影間隔の変更とは、基準点から標的３の３次元位置までの距離が大きければ撮影間隔を拡大し、基準点から標的３の３次元位置までの距離が小さければ、標準撮影間隔より大きな値で撮影間隔を小さくすることを意味する。撮影間隔を変更後、ステップＳ４０１に処理を戻す。

【0128】

～効果～
本実施形態の放射線治療システムにおいても、前述した前述した第１の実施形態の放射線治療システム１００や第２の実施形態の放射線治療システム１００Ａ、第３の実施形態の放射線治療システム１００Ｂとほぼ同様な効果が得られる。

【0129】

また、本実施形態では、透視用放射線撮影制御装置１２，１２Ａ，１２Ｂは、標的３の３次元位置と基準点との距離に基づき透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂの単位時間当たりの照射量を制御することにより、標的３の３次元位置が基準点から離れた際に撮影間隔を拡大することができ、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの撮影回数を連続的に変更できるため、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂの負荷をより効果的に軽減することができる。

【0130】

＜その他の変形例＞
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。

【0131】

例えば、本発明では以下のような変形例の形態とすることができる。

【0132】

＜変形例１＞
第１乃至第４の実施形態の変形例として、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂによる透視用放射線の照射間隔の調整の替わりに、図１１に示すように、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂに供給される電流量を変更することができる。図１１は本変形例１における治療用粒子線と透視用放射線の照射信号および標的の座標を示すタイミングチャートである。

【0133】

第１の実施形態の場合、図３に示すステップＳ１００の替わりに、標準電流量および減少電流量を設定するステップを実行する。

【0134】

ここでいう標準電流量とは、標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれる場合に透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂに供給される電流量であり、標的３の２次元位置を演算できる程度に小さい値が設定される。

【0135】

また、ここでいう減少電流量とは、標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれない場合に透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂに供給される電流量であり、標準電流量より小さな値で、標的３の２次元位置を演算できる程度に小さい値が設定される。

【0136】

また、標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれる場合は、ステップＳ１０４の替わりに透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂに供給される電流量を標準電流量に設定するステップを実行する。標的３の３次元位置が標準撮影領域に含まれない場合は、ステップＳ１０５の替わりに透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂに供給される電流量を減少電流量に設定するステップを実行する。

【0137】

更には、本変形例１では、図１２に示すように、電流量の変更と透視用放射線撮影間隔の変更を同時に行うことが可能である。このように撮影間隔と電流量を同時に制御することで、透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの負荷をより軽減することができる。図１２は本変形例１における治療用粒子線と透視用放射線の照射信号および標的の座標を示すタイミングチャートである。

【0138】

なお、本変形例１の制御は、以下で説明する変形例２乃至４の何れかにも適用することができる。

【0139】

＜変形例２＞
第１乃至第３の実施形態の変形例として、標準撮影領域を複数の範囲に分割して、透視用放射線の撮影間隔を標準撮影間隔と拡大撮影間隔との間で段階的に変更することが可能である。

【0140】

このように撮影間隔を段階的に変更することで、照射領域付近において標的３をより見失いにくくなり、より透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂの負荷を軽減することができる。

【0141】

＜変形例３＞
第１乃至第３の実施形態の変形例として、標準撮影領域を中抜きにすることができる。すなわち、標的３の移動量が少なく、標的３の３次元位置が標準撮影領域内で安定している場合は、透視用放射線による標的３の３次元位置の測定の頻度を少なくしても標的３をロスとすることなくその３次元位置を高精度に把握することが可能であることから、標準撮影領域を中抜きにすることが可能である。

【0142】

このように標準撮影領域を中抜きにすることで、標的３の３次元位置が標準撮影領域内で安定している場合に透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの負荷を軽減することができ、透視用放射線撮影装置４Ａ，４Ｂの負荷をより軽減することができる。

【0143】

＜変形例４＞
第４の実施形態の変形例として、標的３の３次元位置と基準点との距離が予め設定された指定値以下の場合は、変形例３と同様に、透視用放射線の撮影間隔を無限大になるように設定することができる。

【0144】

このような制御により、標的３の３次元位置が基準点付近で安定している場合にも透視用放射線発生装置５Ａ，５Ｂの負荷を軽減することができる。

【0145】

また、上述の第１乃至第４の実施形態や変形例１乃至４では、追跡対象として標的３を用いる場合を例に説明したが、追跡対象は標的３に限られない。追跡対象は、例えば、標的３の近くに埋め込まれた任意の形状，個数のマーカや、被験体２内の高密度領域、例えば肋骨等の骨などとすることができる。

【符号の説明】

【0146】

２…被験体
３…標的
４Ａ，４Ｂ…透視用放射線撮影装置
５Ａ，５Ｂ…透視用放射線発生装置
６Ａ，６Ｂ…透視用放射線検出器
７…治療用放射線照射装置
１０…治療用放射線照射制御装置
１１…標的位置演算装置（追跡対象演算装置）
１２，１２Ａ，１２Ｂ…透視用放射線撮影制御装置
５１…外部センサ
６１…標的位置推定装置（追跡対象位置推定装置）
１００，１００Ａ，１００Ｂ…放射線治療システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】