特許 7140251 放射線撮影装置

(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】2022-09-12

(45)【発行日】2022-09-21

(54)【発明の名称】放射線撮影装置

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20220913BHJP

   A61N 5/10 20060101ALI20220913BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 330Z

A61B6/00 370

A61N5/10

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021135794

(22)【出願日】2021-08-23

(62)【分割の表示】P 2018080153の分割

【原出願日】2018-04-18

(65)【公開番号】P2021183174

(43)【公開日】2021-12-02

【審査請求日】2021-08-23

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100179969

【弁理士】

【氏名又は名称】駒井 慎二

(72)【発明者】

【氏名】大久保 翔平

【審査官】増渕 俊仁

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１３１６１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／０７０７３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平０７－１８５０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１９８２０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２５７７１８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｂ ６／００－６／１４

Ａ６１Ｎ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検体内に挿入された状態で、Ｘ線とは異なる治療用放射線を前記被検体に対して照射する治療用線源を備える治療装置とともに使用され、
前記被検体にＸ線を照射するＸ線照射部と、
前記被検体を透過したＸ線を検出する検出部と、
前記検出部によって検出されたＸ線に基づいて画像を形成する画像形成部と、
を備える放射線撮影装置であって、
前記画像形成部は、前記Ｘ線照射部から照射されて前記被検体を透過したＸ線に対して、前記被検体内に挿入された前記治療用線源から照射されるγ線が重畳された画像から、前記治療用線源から照射されるγ線の影響を除去して、前記被検体を透過したＸ線による画像を形成するように構成されていることを特徴とする放射線撮影装置。

【請求項2】

前記画像形成部は、前記Ｘ線照射部から照射されて前記被検体を透過したＸ線に対して、前記被検体内に配置された前記治療用線源から照射されるγ線が重畳されたＸ線・γ線画像の輝度値から、前記Ｘ線照射部からＸ線が照射されない状態で前記治療用線源から照射されたγ線に基づいて形成されたγ線画像の輝度値を差分することによって、前記被検体を透過したＸ線による画像を形成するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の放射線撮影装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線撮影装置に関する。

【背景技術】

【0002】

被検体に放射線源（治療用線源）を挿入して、放射線源から照射される放射線により患部の治療を行う治療装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる治療装置には、Ｘ線を用いた放射線撮影装置が設けられているが、この放射線撮影装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線照射部と、被検体を透過したＸ線を検出する検出部と、該検出部によって検出されたＸ線に基づいて画像を形成する画像形成部とが備えられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平７－１８５０１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、従来の放射線撮影装置においては、治療用線源から放射線が照射された状態で、被検体にＸ線を照射して画像を撮影すると、検出部は、Ｘ線照射部からのＸ線に加えて、治療用線源から照射される放射線（例えば、γ線）も検出してしまう。このため、画像形成部により形成される画像には、治療用線源からの放射線が影響を及ぼしてしまい、この画像では、治療用線源の形態（形状）を視認し得るものの、被検体の形態（例えば、骨格の形状等）が視認し難くなるという問題がある。

【0005】

本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、治療用線源からの放射線の影響を除去した画像を形成することによって被検体の形態を高精度に撮影することができる放射線撮影装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するため、本発明は、被検体内に挿入された状態で、Ｘ線とは異なる治療用放射線を前記被検体に対して照射する治療用線源を備える治療装置とともに使用され、前記被検体にＸ線を照射するＸ線照射部と、前記被検体を透過したＸ線を検出する検出部と、前記検出部によって検出されたＸ線に基づいて画像を形成する画像形成部と、を備える放射線撮影装置であって、前記画像形成部は、前記Ｘ線照射部から照射されて前記被検体を透過したＸ線に対して、前記被検体内に挿入された前記治療用線源から照射されるγ線が重畳された画像から、前記治療用線源から照射されるγ線の影響を除去して、前記被検体を透過したＸ線による画像を形成するように構成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、被検体内に挿入された治療用線源から照射されるγ線が重畳された画像から、治療用線源から照射されるγ線の影響を除去して、被検体を透過したＸ線による画像を形成するようにしたため、被検体の形態を高精度に撮影することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の一実施形態に係る放射線撮影装置の全体構成を示す模式図である。

【図2】治療装置の全体構成を示す模式図である。

【図3】治療用線源およびアプリケータを示す図である。

【図4】第１画像、第２画像および合成画像を示す図である。

【図5】治療用線源の移動状態および停止状態を判別する方法を説明するための図である。

【図6】治療用線源の移動時間（移動距離）および停止時間を算出する方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の放射線撮影装置について、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。

【0010】

図１は本発明の一実施形態に係る放射線撮影装置の全体構成を示す模式図、図２は治療装置の全体構成を示す模式図、図３は治療用線源およびアプリケータを示す図、図４は第１画像、第２画像および合成画像を示す図、図５は治療用線源の移動状態および停止状態を判別する方法を説明するための図、図６は治療用線源の移動時間（移動距離）および停止時間を算出する方法を説明するための図である。

【0011】

なお、各図では、その特徴を判り易くするために、便宜上、特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は、実際とは異なる場合がある。また、以下に例示される材料、寸法等は一例であって、本発明は、それらに限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することが可能である。

【0012】

放射線撮影装置１は、図１に示すように、被検体１０の患部を放射線により治療する治療装置１００とともに使用される。この放射線撮影装置１は、被検体１０を載置する載置部２と、Ｘ線を用いて被検体１０の撮影を行う撮影部３と、画像を表示する表示部４とを有している。

【0013】

放射線撮影装置１では、載置部２に被検体１０を載置した状態で、放射線による治療開始前の被検体１０の第１画像と、治療中の被検体１０の第２画像とを撮影部３により撮影する。そして、使用者（医師等）は、表示部４に表示された第１画像および第２画像を確認しつつ、治療装置１００を用いて被検体１０に対して放射線による治療を行う。

【0014】

まず、放射線撮影装置１の説明に先立って、治療装置１００について説明する。

【0015】

治療装置１００は、図２に示すように、Ｘ線と異なる治療用の放射線を照射する治療用線源１１０と、治療用線源１１０に接続されたワイヤ１２０と、ワイヤ１２０を送出する送出機構１３０とを備えている。

【0016】

図３に示すように、治療用線源１１０は、被検体１０に留置されたアプリケータ（ほぼ円筒形状をなす誘導具）１４０を介して、被検体１０内に挿入（誘導）されるように構成されている。また、アプリケータ１４０には、放射線量を測定する線量計（図示せず）や、アプリケータ１４０を被検体１０に対して固定するバルーンカテーテル（図示せず）等が配置される。このようなアプリケータ１４０は、送出機構１３０に線源移送チューブ１５０を介して接続されている。

【0017】

治療用線源１１０は、被検体１０内に挿入された状態で使用され、被検体１０の内部から患部（例えば、腫瘍組織）に放射線を照射することができる。治療用の放射線としては、例えばγ線、α線、β線等が挙げられる。中でも、治療用の放射線は、γ線であることが好ましい。γ線は、患部（特に、腫瘍組織）に対する治療効果が高い。また、撮影部３が備える後述するＦＰＤ３２は、Ｘ線に加え、いずれの前記放射線も検出可能であるが、特にγ線を高い感度で検出することができる。このため、治療用の放射線としてγ線を用いれば、第２画像において治療用線源１１０の位置を正確に把握することができる。γ線を照射可能な治療用線源１１０には、その内部に放射性同位元素（例えば、１９２－Ｉｒ、６０－Ｃｏ等）が密封されている。

【0018】

さらに、送出機構１３０には、治療計画用ワークステーション１６０が接続されている。治療計画用ワークステーション１６０では治療計画が作成され、送出機構１３０は、治療計画用ワークステーション１６０から送信された治療計画データに基づいて、ワイヤ１２０を送出する。すなわち、ワイヤ１２０の送出量は、送出機構１３０により自動制御される。

【0019】

また、送出機構１３０は、治療計画データに基づいて、ワイヤ１２０を停止させる。これにより、被検体１０内の所望の位置で、所望の時間の間、治療用線源１１０から患部に対して放射線が照射される。送出機構１３０は、同様に繰り返して作動することにより、複数の位置で、治療用線源１１０から患部に対して放射線が照射される。

【0020】

次に、放射線撮影装置１の各部について順次説明する。

【0021】

載置部２は、被検体１０を載置する天板２１と、天板２１上に配置された再構成ボックス２２と、天板２１を変位させる変位機構２３とを備えている。

【0022】

被検体１０は、気管等の管腔臓器を治療する場合には、脚を延ばして臥床した状態で天板２１上に配置される。また、被検体１０は、前立腺等に細い管を穿刺して治療する場合には、脚を曲げて臥床した状態で天板２１上に配置される。

【0023】

再構成ボックス２２は、天板２１に対して被検体１０を位置決めする位置決め機構を構成する。これにより、治療開始前から治療終了時にわたって、被検体１０の変位（体位および位置の変化）を防止または抑制することができる。

【0024】

また、再構成ボックス２２は、放射線撮影装置１の構造的な歪み等に起因して生じる可能性がある画像の歪みを補正する機能も備える。具体的には、再構成ボックス２２の上面、底面および側面には、十字状のワイヤが配置されており、このワイヤを撮影部３で撮影することにより、画像の歪みを補正することができる。

【0025】

撮影部３は、Ｘ線を照射するＸ線管（Ｘ線源）３１と、Ｘ線管３１から照射され、被検体１０を透過したＸ線を検出するＦＰＤ(検出器）３２と、Ｘ線管３１とＦＰＤ３２とを対向配置した状態で支持するＣ型アーム（支持部材）３３とを備えている。

【0026】

Ｘ線管３１は、図示しない高電圧発生部に接続されており、高電圧が印加されることにより、Ｘ線を発生させる。

【0027】

ＦＰＤ（フラットパネルディテクタ）３２は、その内部に設けられたＸ線変換部（マトリクス状に配置された複数の半導体Ｘ線検出素子等）により、Ｘ線管３１から照射され、被検体１０を透過したＸ線を検出して電荷に変換する。この電荷は、ＦＰＤ３２内の各画素の蓄積容量に一旦保持され、各画素毎に呼び出された後、後述する画像処理部６に信号として出力される。なお、Ｘ線および治療用の放射線を検出可能であれば、ＦＰＤ３２以外の検出器を用いてもよい。

【0028】

Ｃ型アーム３３は、図示しない変位機構により、天板２１に対して移動および回転可能に構成されている。かかる構成により、放射線撮影装置１は、撮影部３により被検体１０の関心領域を撮影し、３次元画像または断層画像を取得することができる。関心領域は、被検体１０のうち、治療のために撮影の対象となる領域である。本明細書中において、第１画像および第２画像とは、被検体１０の同一の関心領域の画像である。なお、アーム（支持部材）の形状は、Ｃ型に限らず、Ｕ型、Ω型等であってもよい。

【0029】

表示部４は、１つまたは複数のディスプレイ（例えば、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ）で構成されている。

【0030】

放射線撮影装置１は、載置部２、撮影部３および表示部４に接続された制御部５を有している。制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）等で構成されたコンピュータである。制御部５は、ＣＰＵが所定の制御プログラムを実行することにより、放射線撮影装置１を構成する各部の作動を制御する。

【0031】

また、放射線撮影装置１は、制御部５に接続された画像処理部６、記憶部７および報知部８を有している。

【0032】

画像処理部６は、ＣＰＵまたはＧＰＵ（Graphics Processing Unit）等で構成されたコンピュータである。この画像処理部６は、所定の画像処理プログラムを実行する画像形成部６１および位置調整部６２を備えている。

【0033】

画像処理部６１は、ＦＰＤ３２により検出されたＸ線に基づいて画像（３次元画像または断層画像）を形成するように構成されている。位置調整部６２は、Ｃ型アーム３３の位置情報（位置座標）に基づいて、第１画像と第２画像との位置調整を行うように構成されている。画像処理部６で形成された画像は、制御部５により送信されるとともに、表示部４に表示される。

【0034】

さらに、画像処理部６は、第１画像および第２画像の少なくとも一方に、サイズ調整、コントラスト増強および色変換のうちの少なくとも１つの画像処理を行うように構成することもできる。なお、画像処理部６は、制御部５と同一のハードウェア（ＣＰＵ）に画像処理プログラムを実行させることにより、制御部５と一体的に構成されてもよい。

【0035】

記憶部７は、制御プログラムおよび画像処理プログラムを記憶している。また、記憶部７は、画像処理部６で形成された画像データを、Ｃ型アーム３３の位置情報と関連付けて保存するように構成されている。報知部８は、使用者に対して音や光源の点滅等により、放射線による治療中の異常を報知（警告）するように構成されている。

【0036】

次に、放射線撮影装置１の作用（使用方法）について説明する。

【0037】

放射線撮影装置１は、治療装置１００と組み合わせて、例えば、遠隔操作密閉小線源治療法（Remote After Loading System：ＲＡＬＳ）と呼ばれる治療に用いることができる。

【0038】

ＲＡＬＳ治療法は、子宮、気管および胆管のような管腔臓器に発生した腫瘍組織を治療するために適用される。また、ＲＡＬＳ治療法では、管腔臓器以外にも、前立腺や舌等に発生した腫瘍組織に対して、直接、細い管を穿刺して治療を行うこともできる。なお、ＲＡＬＳ治療法では、治療用線源１１０を腫瘍組織のごく近傍に数分から１５分程度停止させることにより、放射線が腫瘍組織に効果的に照射されるので、腫瘍組織以外の部位（正常組織）に放射線が照射されるのを抑制することが可能になる。

【0039】

図１～図４を参照して、ＲＡＬＳ治療法の一般的な手順について説明する。

【0040】

まず、図１に示すように、再構成ボックス２２により被検体１０を天板（治療台）２１の適切な位置に配置（位置決め）する。その後、図２に示すように、天板２１に臥床した被検体１０に対して、アプリケータ１４０を挿入し、例えばバルーンカテーテル等によりアプリケータ１４０を被検体１０に固定する。

【0041】

次に、アプリケータ１４０に、治療用線源１１０の停留経路（移動・停止の経路）を規定するためのカテーテル（図示せず）を配置する。この状態で、Ｃ型アーム３３を被検体１０の体軸方向に回転軸を中心にして回転させる等して撮影部３により、アプリケータ１４０が挿入された状態の被検体１０（関心領域）を撮影する。ＦＰＤ３２で検出された信号は、画像処理部６（画像形成部６１）に送信され、治療開始前の第１画像（ＣＴライク画像）Ｐ１が形成される。ここで、ＣＴライク画像とは、撮影部３のＣ型アーム３３を１８０°＋α°で回転させることで形成される断層画像である。このＣＴライク画像を形成（生成）する手法には、特開２００２－２６３０９４号公報に記載の手法を採用することができる。

【0042】

この第１画像Ｐ１のデータは、Ｃ型アーム３３の位置情報と関連付けて記憶部７に記憶されるとともに、治療計画用ワークステーション１６０に送信される。

【0043】

次に、治療計画用ワークステーション１６０は、第１画像Ｐ１からアプリケータ１４０の内部での治療用線源１１０の配置や、線源評価点（照射された線量を評価するための被検体１０の位置）、投与線量（投与される予定の線量）を決定して、線量計算を行う。

【0044】

治療計画用ワークステーション１６０により算出された線量評価点における線量や、リスク臓器（治療対象の腫瘍組織の近傍に位置する正常な臓器）に対する線量が、使用者（医師等）により確認された後、治療計画データが送出機構１３０に送信される。なお、治療計画データには、治療用線源１１０の送出量、治療用線源１１０の停止位置および治療用線源１１０の停止時間等が含まれる。

【0045】

次に、送出機構１３０は、治療計画用ワークステーション１６０から送信された治療計画データに基づいて、治療用線源１１０に取り付けられたワイヤ１２０を送出する。これにより、治療用線源１０が被検体１０内に挿入される。そして、被検体１０内の所望の位置で、所望の時間の間、治療用線源１１０から腫瘍組織に対して放射線が照射される。これにより、腫瘍組織に対して放射線による治療が行われる。この際、治療用線源１１０の被検体１０内での実際の位置を確認すべく、撮影部３により被検体１０（関心領域）を２方向（Ｚ方向およびＹ方向）から撮影する。ＦＰＤ３２で検出された信号は、画像処理部６（画像形成部６１）に送信され、治療中の第２画像（透視画像または撮影画像）Ｐ２が形成される。

【0046】

ここで、治療用線源１１０から放射線が照射された状態で、被検体１０にＸ線を照射して画像を撮影すると、ＦＰＤ３２は、Ｘ線管３１からのＸ線に加えて、治療用線源１１０から照射される放射線（例えば、γ線）も検出してしまう。すなわち、画像形成部６１により形成される画像には、治療用線源１１０からの放射線が影響を及ぼしてしまう。その結果、この画像では、治療用線源１１０の形態（形状）を視認し得るものの、被検体１０の形態（例えば、骨格の形状等）が視認し難くなる。以下、この画像を「Ｘ線・γ線画像」と言う。

【0047】

そこで、本実施の形態では、例えば、次のようにして、Ｘ線・γ線画像からγ線（治療用の放射線）の影響を除去することにより、第２画像Ｐ２を形成する。

【0048】

まず、Ｘ線管３１からＸ線が照射されない状態において、被検体１０への治療用線源１１０の挿入動作時中に、治療用線源１１０から照射されたγ線をＦＰＤ３２により検出する。そして、画像形成部６１は、Ｘ線管３１からＸ線が照射されない状態で、ＦＰＤ３２に検出された治療用線源１１０からのγ線に基づいて画像（以下、この画像を「γ線画像」と言う）を形成する。具体的には、画像形成部６１は、治療用線源１１０を被検体１０に挿入する治療装置１００から伝達される治療用線源１１０の移動終了の信号に基づいて、γ線画像を形成する。

【0049】

形成されたγ線画像は、記憶部７に自動的に取り込まれて保存される。また、治療装置１００による治療用線源１１０の移動および終了（停止）は、それぞれ、複数回行われる場合がある。すなわち、被検体１０の複数の位置で治療用線源１１０を停止させて治療を行う場合がある。この場合、治療用線源１１０の移動を終了させる毎に、画像形成部６１で形成されたγ線画像が自動的に取り込まれて保存される。

【0050】

なお、γ線画像を形成（撮影）している最中に、Ｘ線管３１からＸ線が照射されてしまうと、γ線画像にＸ線の影響が重畳してしまう。この場合、γ線画像の形成を中断し、Ｘ線管３１からのＸ線が終了した後、γ線画像の形成を再開する。これにより、Ｘ線の影響が重畳していないγ線画像を得ることが可能になる。

【0051】

また、画像形成部６１は、Ｘ線管３１からＸ線が照射されていない状態で、定期的に、比較的高頻度で検出されたγ線に基づいてγ線画像を形成し、記憶部７に保存するようにしてもよい。この場合、例えば、保存されたγ線画像のうち、最新のγ線画像をγ線の影響を除去するためのγ線画像として用いることができる。

【0052】

次に、治療装置１００により治療用線源１１０の移動が終了した状態で（すなわち、治療用線源１１０を停止させた状態で）、被検体１０に対してＸ線管３１からＸ線が照射される。このとき、ＦＰＤ３２は、Ｘ線管３１から照射されるＸ線に加えて、治療用線源１１０から照射されるγ線も検出する。このため、画像形成部６１に形成されるＸ線・γ線画像には、γ線の影響が重畳されている。

【0053】

そこで、画像形成部６１は、Ｘ線管３１から照射されて被検体１０を透過したＸ線に対して、被検体１０内に配置された治療用線源１１０から照射されるγ線が重畳されたＸ線・γ線画像の輝度値（画素値）から、Ｘ線管３１からＸ線が照射されない状態で治療用線源１１０から照射されたγ線に基づいて形成されたγ線画像の輝度値（画素値）を差分する。これにより、画像形成部６１は、被検体１０を透過したＸ線によるＸ線画像（第２画像Ｐ２）を形成することができる。具体的には、Ｘ線・γ線画像における各画素の輝度から、γ線画像における各画素の輝度を差分する。これにより、γ線の影響が除去された明確な第２画像Ｐ２を形成することができる。

【0054】

さらに、本実施形態では、制御部５が、記憶部７に記憶された第１画像Ｐ１を読み出した後、図４に示すように、画像形成部６１において第１画像Ｐ１のデータと第２画像Ｐ２のデータとが合成される。ここで、第２画像Ｐ２と合成する第１画像Ｐ１は、好ましくはボリュームレンダリング画像である。このボリュームレンダリング画像は、治療計画用のＣＴライク画像の生成時に取得された３Ｄボリュームデータから、ボリュームレンダリング法により再構成された画像である。以下、第２画像Ｐ２と合成する第１画像Ｐ１を、第１画像（ボリュームレンダリング画像）Ｐ１’と記載する。具体的には、画像形成部６１が、第１画像Ｐ１’の各画素の輝度値（各画素値）に、対応する第２画像Ｐ２の各画素の輝度値（各画素値）を加算する。これにより、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２とが重ね合わされた合成画像Ｐ３が形成される。その後、制御部５は、この合成画像Ｐ３を表示部４に表示するように制御する。

【0055】

本発明では、同一の放射線撮影装置１（撮影部３）により、治療開始前の第１画像Ｐ１と治療中の第２画像Ｐ２とを撮影するため、被検体１０の変位（体位および位置の変化）を防止することができる。よって、放射線撮影装置１は、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２とを正確かつ容易に整合させ得る。その結果、本実施形態では、正確に位置合わせ（位置調整）された合成画像Ｐ３が形成される。これにより、使用者（医師等）は、被検体１０（腫瘍組織）と治療用線源１１０との位置関係を正確に把握することができ、精度の高い放射線による治療を行うことができる。また、従来の方法に比べて、被検体１０の被爆量を抑えることもできる。

【0056】

また、本実施形態では、再構成ボックス１１により、被検体１０の天板２１に対する位置決めがなされるため、被検体１０の変位防止効果をより向上させることができる。なお、被検体１０を天板２１に対して位置決めすることができれば、位置決め機構には、再構成ボックス２２以外の構成を採用することもできる。

【0057】

加えて、本実施形態では、位置調整部６２がＣ型アーム３３の位置情報に基づいて、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を行うように構成されているので、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２とをより正確かつ容易に整合させて、重ね合わすことができる。

【0058】

また、放射線による治療は、比較的長い時間行われるため、制御部５は、被検体１０のＸ線による被爆量を最小限にすべく、Ｘ線管３１から照射するＸ線の強度を設定することが好ましい。すなわち、制御部５は、第２画像Ｐ２を撮影する際のＸ線の強度が第１画像Ｐ１を撮影する際のＸ線の強度より低くなるように設定することが好ましい。これにより、被検体１０に対するＸ線による被爆量を低減させ、被検体１０に対する安全性を高めることができるが、一方で、第２画像Ｐ２における被検体１０の形態がさらに視認し難くなる。したがって、このようなケースに本発明を適用すれば、前述したような効果がより顕著に発揮される。

【0059】

画像処理部６は、さらに、合成画像Ｐ３を表示部４に表示するのに先立って（具体的には、合成画像Ｐ３を形成するのに先立って）、第１画像Ｐ１’および第２画像Ｐ２の少なくとも一方に、サイズ調整、コントラスト増強および色変換のうちの少なくとも１つの画像処理を行うようにしてもよい。これにより、被検体１０と治療用線源１１０との位置関係がより正確に反映された合成画像Ｐ３を形成することや、被検体１０の形態をより正確に確認することができる。その結果、被検体１０に対してより精度の高い放射線による治療を行うことができる。

【0060】

ここで、ＲＡＬＳ治療法では、被検体１０にアプリケータ１４０を挿入した状態で治療開始前の第１画像Ｐ１を撮影することが一般的である。これは、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を、アプリケータ１４０の形態（形状）に基づいて行うためである。

【0061】

これに対して、本発明によれば、前述したように、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２とを正確かつ容易に整合させ得る。このため、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整にアプリケータ１４０の形態（形状）を敢えて用いる必要がない。すなわち、第１画像Ｐ１としてアプリケータ１４０を被検体１０内に挿入する前に撮影される画像を用いることができる。これにより、アプリケータ１４０を被検体１０に留置する時間を短縮することができ、よって被検体１０の負担を軽減することもできる。

【0062】

また、制御部５は、さらに、第２画像Ｐ２に基づいて、被検体１０に対する治療用線源１１０の位置を判別するとともに、治療用線源１１０の移動時間、停止時間および移動距離のうちの少なくとも１つを算出するようにしてもよい。

【0063】

まず、図５を参照して、治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出する方法について説明する。

【0064】

本実施形態では、まず、第２画像Ｐ２に基づいて、被検体１０に対する治療用線源１１０の位置が判別（確認）される。これは、例えば、治療用線源１１０の形態（形状）や、第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の輝度値と周辺の組織の輝度値とを比較することにより行われる。

【0065】

また、治療内容の記録のために、治療用線源１１０の位置を確認するために使用された第２画像Ｐ２は、記憶部７に自動的に記憶するようにしてもよい。

【0066】

次に、制御部５は、治療用線源１１０が停止状態か移動状態であるかを判別することにより、治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出する。

【0067】

具体的には、制御部５（画像形成部６１）は、治療用線源１１０による治療中の全ての第２画像Ｐ２を取得する。そして、制御部５は、現在のフレームの第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の位置（図５中点線で示す。）とを比較する。その結果、現在のフレームの第２画像Ｐ２と過去のフレームの第２画像Ｐ２とにおいて、治療用線源１１０の位置が実質的に変化していなければ、治療用線源１１０が停止していると判別される。一方、現在のフレームの第２画像Ｐ２とにおいて、治療用線源１１０の位置が変化していれば、治療用線源１１０が移動していると判別される。

【0068】

そして、本実施形態では、治療用線源１１０が停止している状態の第２画像Ｐ２のフレーム数とフレームレートとに基づいて、治療用線源１１０の停止時間が算出される。一方、治療用線源１１０が移動している状態の第２画像Ｐ２のフレーム数とフレームレートとに基づいて、治療用線源１１０の移動時間が算出される。なお、フレームとは、動画のもとになる静止画の１コマのことである。また、フレームレート（単位：ｆｐｓ）とは、動画において、単位時間あたりに処理されるフレーム数（静止画像数、コマ数）である。

【0069】

例えば、図６に示すように、治療用線源１１０が移動している状態の第２画像Ｐ２（移動開始（ｔ１）から移動終了（ｔ２）までの第２画像Ｐ２）のフレーム数がＮ１［枚］であり、フレームレートがＭ［ｆｐｓ］であれば、治療用線源１１０の移動時間ｔは、フレーム数とフレームレートとの商（ｔ＝Ｎ１／Ｍ）により算出される。

【0070】

一方、治療用線源１１０が停止している状態の第２画像Ｐ２（移動の終了（ｔ２）から移動の開始（ｔ３）までの第２画像Ｐ２）のフレーム数がＮ２［枚］であり、フレームレートがＭ［ｆｐｓ］であれば、治療用線源１１０の停止時間ｔは、フレーム数とＮ２とフレームレートＭとの商（ｔ＝Ｎ２／Ｍ）により算出される。

【0071】

このように、治療用線源１１０の移動時間および停止時間が制御部５により自動的に算出されるので、使用者（医師等）の負担を軽減することができる。また、第２画像Ｐ２に基づいて、治療用線源１１０の位置、移動時間および停止時間が算出されるので、それらの精度を向上させることができる。特に、制御部５は、第２画像Ｐ２のフレーム数とフレームレートとに基づいて、治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出するので、その算出処理を容易に行うことができる。

【0072】

また、制御部５は、第２画像Ｐ２に基づいて算出した治療用線源１１０の移動時間および停止時間と、治療装置１００が有するワイヤ１２０の送出信号とを比較することが可能である。すなわち、治療装置１００（送出機構１３０）は、ワイヤ１２０の送出を、ワイヤ１２０の送出を開始および停止する信号により制御している。制御部５は、ワイヤ１２０の送出を開始および停止の信号から治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出することが可能である。そして、制御部５は、第２画像Ｐ２から算出された治療用線源１１０の移動時間および停止時間を、それぞれ、ワイヤ１２０の送出を開始および停止する信号から算出された治療用線源１１０の移動時間および停止時間と比較することが可能である。

【0073】

そして、本実施形態では、制御部５により算出された治療用線源１１０の停止時間と、予め治療計画により定められた治療用線源１１０の停止時間との差が、所定の値（第１閾値）を超えた場合、報知部８が使用者に異常を報知（警告）するように構成されている。具体的には、報知部８は、音や光源の点滅等により異常を使用者に報知する。なお、表示部４に警告を表示することにより、所定の値を超えたこと（異常）を使用者に報知してもよい。

【0074】

このように、実際に治療用線源１１０から被検体１０の腫瘍組織への放射線の照射時間が、治療計画に予め定められた照射時間から乖離した場合、報知部８（表示部４）による警告が行われる。この警告に基づいて、使用者が被検体１０に対する放射線による治療を停止することにより、治療計画と乖離した時間の間、治療用線源１１０から放射線が被検体１０に対して照射されることを抑制することができる。

【0075】

また、本実施形態では、図６に示すように、制御部５は、第２画像Ｐ２に基づいて治療用線源１１０の移動距離Ｌを算出するように構成されている。具体的には、治療用線源１１０が移動を開始した時点（ｔ１）の第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の位置（図６中点線で示す。）と、治療用線源１１０が移動を停止した時点（ｔ２）の第２画像Ｐ２にける治療用線源１１０の位置（図６中実線で示す。）との差分から、治療用線源１１０の移動距離Ｌを算出することが可能である。このように、治療用線源１１０の移動距離Ｌが制御部５により自動的に算出されるので、使用者（医師等）の負担を軽減することができる。

【0076】

そして、本実施形態では、制御部５により算出された治療用線源１１０の移動距離Ｌと、予め治療計画により定められた治療用線源１１０の移動距離との差が、所定の値（第２閾値）を超えた場合に、報知部８が使用者に異常を放置（警告）するように構成されている。具体的には、報知部８は、音や光源の点滅等により異常を使用者に報知する。なお、表示部４に警告を表示することにより、所定の値を超えたこと（異常）を使用者に報知してもよい。

【0077】

このように、被検体１０のある治療部位から次の治療部位までの距離が、予め治療計画により定められた距離と乖離していた場合、報知部８（表示部４）による報知（異常）が行われる。この警告に基づいて、使用者が被検体１０に対する放射線による治療を停止することにより、治療用線源１１０が治療計画と乖離した距離を移動した状態で（すなわち、治療計画で定められた位置とは異なる位置で）、放射線による治療が行われることを抑制することができる。

【0078】

［変形例］
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更（変形例）が含まれる。

【0079】

上記実施形態では、制御部５は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とを重ね合わせた合成画像Ｐ３を表示部４に表示するように制御するが、本発明はこれに限定されない。例えば、制御部５は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２と並べて表示部４に表示するように制御してもよい。この場合、第１画像Ｐ１および第２画像Ｐ２は、表示部４を構成する単一のディスプレイに同時に表示してもよく、併設された２つのディスプレイに別個に表示するようにしてもよい。

【0080】

また、本実施形態では、位置調整部６２は、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を、Ｃ型アーム３３の位置情報に基づいて行うが、本発明はこれに限定されない。例えば、位置調整部６２は、第１画像Ｐ１’および第２画像Ｐ２から被検体１０の共通する特徴点を複数抽出し、これらの抽出された特徴点に基づいて、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を行うようにしてもよい。

【0081】

また、上記実施形態では、Ｃ型アーム３３（支持部材）がＸ線管３１とＦＰＤ３２とを一体的に回転可能に支持するが、本発明はこれに限定されない。例えば、支持部材は、天板２１に対して、Ｘ線管３１とＦＰＤ３２とを相対的にスライド可能に支持してもよい。

【0082】

また、上記実施形態では、制御部５は、治療用線源１１０が停止（移動）している状態の第２画像Ｐ２のフレーム数とフレームレートとに基づいて、治療用線源１１０の停止（移動）時間を算出するが、本発明はこれに限られない。例えば、制御部５は、治療用線源１１０が移動を開始した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻と、治療用線源１１０が移動を終了した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻とから、治療用線源１１０の移動時間および停止時間を算出してもよい。

【0083】

具体的には、図６に示すように、ある時刻でのフレームの第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の位置と、他の時刻でのフレームの第２画像Ｐ２における治療用線源１１０の位置とを比較することにより、治療用線源１１０の停止または移動しているかが判別される。そして、治療用線源１１０が移動を終了した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻（ｔ２）から、治療用線源１１０の移動を開始した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻（ｔ１）を差分することにより、治療用線源１１０の移動時間（ｔ２－ｔ１）が算出される。また、治療用線源１１０が移動を開始した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻（ｔ３）から、移動を終了した際に撮影された第２画像Ｐ２の撮影時刻（ｔ２）を差分することにより、治療用線源１１０の停止時間（ｔ３－ｔ２）が算出される。

【0084】

また、上記実施形態では、報知部８は、第１閾値を超えた場合と第２閾値を超えた場合との双方の場合に異常を報知するが、本発明はこれに限られない。例えば、放射線撮影装置１には、第１閾値を超えた場合に異常を報知する第１報知部と、第２閾値を超えた場合に異常を報知する第２放置部とを設けるようにしてもよい。

【0085】

また、上記実施形態では、治療計画用ワークステーション１６０に送信される第１画像Ｐ１は、ＣＴライク画像であるが、本発明はこれに限られない。例えば、かかる第１画像Ｐ１は、撮影部３により２方向（Ｚ方向およびＹ方向）から撮影された画像であってもよい。

【0086】

また、上記実施形態では、第２画像Ｐ２と合成もしくは並べて表示する第１画像Ｐ１’は、ボリュームレンダリング画像であるが、本発明はこれに限られない。例えば、かかる第１画像Ｐ１’は、サーフェスレンダリング画像、ＭＩＰ（Maximum Intensity Projection）画像、ＤＲＲ（Dijital Reconstructed Radiography）画像、ＭＰＲ（Multi Planar Reconstruction）画像等であってもよい。また、治療計画用ワークステーション１６０に送信される撮影部３により２方向（Ｚ方向およびＹ方向）から撮影された画像を、第２画像Ｐ２と合成もしくは並べて表示する第１画像Ｐ１’として用いることもできる。

【0087】

また、第２画像Ｐ２と並べて表示する画像は、第１画像Ｐ１’に限らず、第１画像Ｐ１であってもよい。さらに、第２画像Ｐ２を表示するタイミングで、第１画像Ｐ１またはＰ１’を非表示にするようにしてもよい。

【0088】

また、上記実施形態では、位置調整部６２は、第１画像Ｐ１’と第２画像Ｐ２との位置調整を行うが、本発明はこれに限られない。例えば、位置調整部６２は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２との位置調整を行うようにしてもよい。

【0089】

また、上記実施形態では、画像処理部６は、合成画像Ｐ３を形成するのに先立って、前述のような画像処理を第１画像Ｐ１’に対して行うが、本発明はこれに限られない。例えば、画像処理部６は、画像処理を第１画像Ｐ１に対して行うようにしてもよい。

【符号の説明】

【0090】

１ 放射線撮影装置
２ 載置部
２１ 天板
２２ 再構成ボックス
２３ 変位機構
３ 撮影部
３１ Ｘ線管（Ｘ線照射部）
３２ ＰＦＤ（検出部）
３３ Ｃ型アーム（支持部材）
４ 表示部
５ 制御部
６ 画像処理部
６１ 画像形成部
６２ 位置調整部
７ 記憶部
８ 報知部
１０ 被検体
１００ 治療装置
１１０ 治療用線源
１２０ ワイヤ
１３０ 送出機構
１４０ アプリケータ
１５０ 線源移送チューブ
１６０ 治療計画用ワークステーション
Ｐ１ 第１画像
Ｐ２ 第２画像
Ｐ３ 合成画像

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】