CN102438701A - 放射线治疗装置控制装置及放射线治疗装置的工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明的放射线治疗装置控制装置具备：照射对象检测部，其基于被检体的内部的特定部位所配置的特定部位位置来算出目标位置；摇头位置控制部，其对使放射线照射装置移动的驱动装置进行控制，以使得照射治疗用放射线的该放射线照射装置朝向修正后目标位置。在治疗期间之前的准备期间，与该目标位置相比，该修正后目标位置表示更接近该放射线照射装置的朝向位置的位置。在该治疗期间时，该修正后目标位置该所述目标位置。

Description

放射线治疗装置控制装置及放射线治疗装置的工作方法

技术领域

本发明涉及放射线治疗装置控制装置及放射线治疗装置的工作方法，尤其是涉及通过对患部照射放射线来对患者进行治疗时利用的放射线治疗装置控制装置及放射线治疗装置的工作方法。

背景技术

已知有通过对肿瘤患部照射治疗用放射线而对患者进行治疗的放射线治疗。执行该放射线治疗的放射线治疗装置具备：照射该治疗用放射线的治疗用放射线照射装置；测定该患者的患部的位置的传感器；使治疗用放射线照射装置移动以便于对该测定到的位置照射该治疗用放射线的驱动装置。根据此种放射线治疗装置，即使该患部在伴随着该患者的呼吸等而移动的情况下，也能够对该患部照射治疗用放射线。在此种放射线治疗中，要求高治疗效果，且要求该治疗用放射线的照射到正常的细胞的线量比照射到该患部的细胞的线量更小。因此，在该放射线治疗装置中，要求更高精度地对该患部照射该治疗用放射线，且要求更高精度地使该治疗用放射线照射装置移动。在该放射线治疗装置中，还要求其驱动装置的高响应性，且要求其驱动装置的动作稳定。

在日本特开2004-65808号公报中公开了一种从宽照射区域到微细的非整形照射区域形成照射区域，能够缩短照射时间，即使相对于患者的体动也能够适当地照射，且能够实现小型化的放射线治疗装置。该放射线治疗装置包括：照射头，其包括电子线的产生源、改变所述电子线的方向的偏向电磁铁、保持真空并使所述电子线通过的真空窗、使所述电子线散射的散射箔、将所述电子线转换成X射线的对阴极、在照射面上使电子线和X射线的线量分布一致的平坦化滤波器、使电子线和X射线会聚的准直器、对电子线和X射线的线量进行测定的线量计；门架臂，其保持所述照射头，其中，所述放射线治疗装置具备旋转机构，该旋转机构利用真空旋转接头将所述电子线的产生源与所述偏向电磁铁结合，并使所述照射头以与所述门架臂旋转轴平行且通过假想线源位置的轴为中心进行摇头运动。

在日本特开2006-21046号公报中公开了一种即使在放射线的照射治疗中，也能够实时地监控治疗区域的状态的放射线治疗装置。该放射线治疗装置具备：O型门架；以可移动的方式设置于所述O型门架，向被检体的治疗区域照射治疗用放射线的放射线照射头；以可移动的方式设置于所述O型门架，向所述被检体的所述治疗区域照射诊断用X射线的X射线源；以可移动的方式设置于所述O型门架，检测透过了所述被检体的所述诊断用X射线的透过X射线，并作为诊断图像数据进行输出的传感器阵列，其中，所述传感器阵列隔着所述放射线照射头而设置在对称的位置，在所述O型门架上与所述放射线照射头的移动进行联动而移动，所述X射线源与所述传感器阵列的移动进行联动而移动。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2004-65808号公报

专利文献2：日本特开2006-21046号公报

发明内容

本发明的课题在于提供一种防止使照射治疗用放射线的放射线照射装置移动的驱动装置的电动机断路(motor trip)，且使该放射线照射装置高精度地移动的放射线治疗装置控制装置及放射线治疗装置的工作方法。

本发明的放射线治疗装置控制装置具备：照射对象检测部，其基于被检体的内部的特定部位在测定时刻所配置的特定部位位置来算出目标位置；摇头位置控制部，其对使放射线照射装置移动的驱动装置进行控制，以使得照射治疗用放射线的该放射线照射装置在测定时刻之后的控制时刻朝向修正后目标位置。在该控制时刻包含于准备期间时，与该目标位置相比，该修正后目标位置表示更接近在将要开始该控制时刻之前该放射线照射装置的朝向位置的位置。在该控制时刻包含于该准备期间之后的治疗期间时，该修正后目标位置该所述目标位置。此种放射线治疗装置控制装置在以该放射线照射装置平缓地移动的方式对该驱动装置进行了控制后，以该放射线照射装置追踪该特定部位的方式控制该驱动装置，从而能够防止该驱动装置的电动机断路，且能够使该放射线照射装置高精度地移动。

在该控制时刻包含于该准备期间时，该修正后目标位置表示对将初始位置和该目标位置连结的线段进行内分的位置。此时，优选，该修正后目标位置对该线段进行内分的内分比以该修正后目标位置随着时间的经过而逐渐接近该目标位置的方式算出。

优选，该内分比每单位时间所变化的变化量恒定。

该摇头位置控制部具备：操作量算出部，其基于该修正后目标位置与该放射线照射装置朝向的位置的位置偏差来算出操作量；系数运算部，其基于该位置偏差来算出系数；乗算器，其将该操作量乘以该系数来算出修正后操作量。该系数与该位置偏差的绝对值相关而单纯减少。优选基于该修正后操作量来控制该驱动装置。

该摇头位置控制部还具备基于该修正后目标位置的变化来算出前馈操作量的前馈部。此时，优选，还基于该前馈操作量来控制该驱动装置。

该摇头位置控制部还具备温度偏差修正部，该温度偏差修正部在控制该驱动装置时基于生成向该驱动装置供给的电信号的装置的温度来算出温度偏差量。优选，还基于该温度偏差量来控制该驱动装置。

本发明的放射线治疗装置的工作方法具备：基于被检体的内部的特定部位在测定时刻所配置的特定部位位置来算出目标位置的步骤；对使放射线照射装置移动的驱动装置进行控制，以使得照射治疗用放射线的该放射线照射装置在该测定时刻之后的控制时刻朝向修正后目标位置的步骤。在该控制时刻包含于准备期间时，与该目标位置相比，该修正后目标位置表示更接近在将要开始该控制时刻之前该放射线照射装置的朝向位置的位置。在该控制时刻包含于该准备期间之后的治疗期间时，该修正后目标位置表示该目标位置。根据此种放射线治疗装置的工作方法，放射线治疗装置控制装置在以该放射线照射装置平缓地移动的方式对该驱动装置进行了控制后，以该放射线照射装置追踪该特定部位的方式控制该驱动装置，从而能够防止该驱动装置的电动机断路，且能够使该放射线照射装置高精度地移动。

在该控制时刻包含于该准备期间时，该修正后目标位置表示对将初始位置和该目标位置连结的线段进行内分的位置。该修正后目标位置对该线段进行内分的内分比以该修正后目标位置随着时间的经过而逐渐接近该目标位置的方式算出。

优选，该内分比每单位时间所变化的变化量恒定。

本发明的放射线治疗装置的工作方法还具备：基于该修正后目标位置与该放射线照射装置朝向的位置的位置偏差来算出操作量的步骤；基于该位置偏差来算出系数的步骤；将该操作量乘以该系数来算出修正后操作量的步骤。该系数与该位置偏差的绝对值相关而单纯减少。优选，基于该修正后操作量来控制该驱动装置。

本发明的放射线治疗装置的工作方法还具备基于该修正后目标位置的变化来算出前馈操作量的步骤。此时，优选，还基于该前馈操作量来控制该驱动装置。

本发明的放射线治疗装置的工作方法还具备在控制该驱动装置时基于生成向该驱动装置供给的电信号的装置的温度来算出温度偏差量的步骤。此时，优选，还基于该温度偏差量来控制该驱动装置。

本发明的放射线治疗装置控制装置及放射线治疗装置的工作方法在使照射治疗用放射线的放射线照射装置移动时，能够防止使该放射线照射装置移动的驱动装置的电动机断路，且能够使该放射线照射装置高精度地移动。

附图说明

图1是表示放射线治疗装置的立体图。

图2是表示放射线治疗装置控制装置的框图。

图3是表示摇头位置控制部的框图。

图4是表示通过目标位置修正部算出的系数的变化的图形。

图5是表示通过插补指令值生成部算出的插补指令值的图形。

图6是表示D/A转换电路的输入与输出的关系的图形。

图7是表示操作量算出部的框图。

图8是表示位置偏差与系数的关系的图形。

图9是表示目标位置的变化、修正后目标位置的变化、插补指令值的变化的图形。

图10是表示通过目标位置修正部算出的其他的系数的变化的图形。

具体实施方式

参照附图，说明本发明的放射线治疗装置控制装置的实施方式。如图1所示，该放射线治疗装置控制装置10适用于放射线治疗系统。该放射线治疗系统具备放射线治疗装置控制装置10和放射线治疗装置3。放射线治疗装置控制装置10是例示为个人计算机的计算机。放射线治疗装置控制装置10和放射线治疗装置3以能够双方向地传送信息的方式相互连接。

放射线治疗装置3具备O型密封环12、移动门架14、治疗用放射线照射装置16。O型密封环12形成为环状，被基座支承为能够以旋转轴17为中心进行旋转。旋转轴17与铅垂方向平行。移动门架14形成为环状，配置在O型密封环12的环的内侧，被O型密封环12支承为能够以旋转轴18为中心进行旋转。旋转轴18与铅垂方向垂直，且通过旋转轴17包含的等深点19。旋转轴18相对于O型密封环12被固定，即，与O型密封环12一起以旋转轴17为中心进行旋转。

治疗用放射线照射装置16配置在移动门架14的环的内侧。治疗用放射线照射装置16被移动门架14支承为能够绕俯仰轴21旋转且能够绕摇动轴22旋转。摇动轴22相对于移动门架14被固定，与旋转轴18不交叉而与旋转轴18平行。俯仰轴21与摇动轴22正交。俯仰轴21与摇动轴22的交点距等深点19为1m。

放射线治疗装置3还具备回旋驱动装置11和摇头装置15，且具备未图示的移动驱动装置。回旋驱动装置11由放射线治疗装置控制装置10控制，从而使O型密封环12以旋转轴17为中心进行旋转。回旋驱动装置11还测定相对于基座配置O型密封环12的回旋角度，并将该回旋角度向放射线治疗装置控制装置10输出。该移动驱动装置由放射线治疗装置控制装置10控制，从而使移动门架14以旋转轴18为中心进行旋转。该移动驱动装置还测定相对于O型密封环12配置移动门架14的门架角度，并将该门架角度向放射线治疗装置控制装置10输出。

摇头装置15由放射线治疗装置控制装置10控制，从而使治疗用放射线照射装置16以俯仰轴21为中心进行旋转，并使治疗用放射线照射装置16以摇动轴22为中心进行旋转。摇头装置15还测定治疗用放射线照射装置16以俯仰轴21为中心相对于移动门架14进行旋转的俯仰角，并将该俯仰角向放射线治疗装置控制装置10输出。摇头装置15还测定治疗用放射线照射装置16以摇动轴22为中心相对于移动门架14进行旋转的摇动角，并将该摇动角向放射线治疗装置控制装置10输出。

治疗用放射线照射装置16由放射线治疗装置控制装置10控制，从而照射治疗用放射线23。治疗用放射线23是以摇动轴22与俯仰轴21交叉的交点为顶点的锥面光束。治疗用放射线23以具有同样强度分布的方式形成。治疗用放射线照射装置16具备多片准直器20。多片准直器20为了配置在治疗用放射线23行进的区域而固定于治疗用放射线照射装置16。多片准直器20由放射线治疗装置控制装置10控制，从而遮挡治疗用放射线23的一部分，且变更治疗用放射线23向患者照射时的照射区域的形状。

通过如此将治疗用放射线照射装置16由移动门架14支承，当治疗用放射线照射装置16以面向等深点19的方式固定于移动门架14时，即使O型密封环12在回旋驱动装置11的作用下发生旋转或移动门架14在其移动驱动装置的作用下发生旋转，治疗用放射线23也能始终大致通过等深点19。即，通过进行移动·回旋而能够从任意方向朝向等深点19照射治疗用放射线23。

放射线治疗装置3还具备多个图像系统。即，放射线治疗装置3具备第一诊断用X射线源24、第二诊断用X射线源25、第一传感器阵列32及第二传感器阵列33。第一诊断用X射线源24由移动门架14支承，以从等深点19连结第一诊断用X射线源24的线段与从等深点19连结治疗用放射线照射装置16的线段所成的角为锐角的方式配置在移动门架14的环的内侧。第二诊断用X射线源25由移动门架14支承，以从等深点19连结第二诊断用X射线源25的线段与从等深点19连结治疗用放射线照射装置16的线段所成的角为锐角的方式配置在移动门架14的环的内侧。第二诊断用X射线源25还以从等深点19连结第一诊断用X射线源24的线段与从等深点19连结第二诊断用X射线源25的线段所成的角为直角(90度)的方式配置。第一传感器阵列32由移动门架14支承，隔着等深点19与第一诊断用X射线源24对置配置。第二传感器阵列33由移动门架14支承，经由等深点19与第二诊断用X射线源25对置配置。

第一诊断用X射线源24由放射线治疗装置控制装置10控制，从而以规定的时间朝向等深点19照射第一诊断用X射线35。第一诊断用X射线35是从第一诊断用X射线源24所具有的1点进行照射，且以该1点为顶点的圆锥状的锥面光束。第二诊断用X射线源25由放射线治疗装置控制装置10控制，从而以规定的时间朝向等深点19照射第二诊断用X射线36。第二诊断用X射线36是从第二诊断用X射线源25所具有的1点照射，且以该1点为顶点的圆锥状的锥面光束。

第一传感器阵列32具备受光部。第一传感器阵列32由放射线治疗装置控制装置10控制，基于该受光部所接受的X射线来生成第一透视图像。第二传感器阵列33具备受光部。第二传感器阵列33由放射线治疗装置控制装置10控制，基于该受光部所接受的X射线来生成第二透视图像。该透视图像由多个像素形成。这多个像素在该透视图像上配置成矩阵状，分别与亮度建立了对应关系。该透视图像中，与这多个像素分别对应的亮度分别着色于这多个像素，从而映出被拍体。作为第一传感器阵列32和第二传感器阵列33，例示有FPD(Flat Panel Detector)、X射线II(ImageIntensifier)。

根据此种图像系统，基于通过第一传感器阵列32和第二传感器阵列33得到的图像信号，能够生成以等深点19为中心的透视图像。

放射线治疗装置3还具备躺椅41和躺椅驱动装置42。躺椅41被基座支承为能够以x轴、y轴、z轴为中心进行旋转移动且能够与该x轴、y轴、z轴平行地进行平行移动。该x轴、y轴、z轴彼此正交。为了使通过该放射线治疗系统进行治疗的患者43横卧而利用躺椅41。躺椅41具备未图示的固定工具。该固定工具将患者43固定在躺椅41上，以免患者43移动。躺椅驱动装置42由放射线治疗装置控制装置10控制，从而使躺椅41进行旋转移动，并使躺椅41进行平行移动。

图2表示放射线治疗装置控制装置10。该放射线治疗装置控制装置10是计算机，具备未图示的CPU、存储装置、移动存储器驱动器、通信装置、输入装置、输出装置及接口。该CPU执行安装在放射线治疗装置控制装置10中的计算机程序，并控制该存储装置、输入装置及输出装置。该存储装置记录该计算机程序，记录该CPU所利用的信息，并记录通过该CPU生成的信息。在插入记录介质时，该移动存储器驱动器用于将记录在该记录介质上的数据读出。尤其是在插入记录有计算机程序的记录介质时，该移动存储器驱动器用于将该计算机程序安装在放射线治疗装置控制装置10中。该通信装置将从经由通信线路网而连接的其他的计算机发来的信息下载到放射线治疗装置控制装置10中。尤其是在从其他的计算机将计算机程序下载到放射线治疗装置控制装置10中并将该计算机程序安装于放射线治疗装置控制装置10时利用该通信装置。该输入装置将通过使用者的操作所生成的信息向该CPU输出。作为该输入装置，例示有键盘、鼠标。该输出装置将通过该CPU生成的信息以使用者能够识别的方式输出。作为该输出装置，例示有显示该CPU所生成的图像的显示器。

该接口将与放射线治疗装置控制装置10连接的外部设备所生成的信息向该CPU输出，并将该CPU所生成的信息向该外部设备输出。该外部设备包括放射线治疗装置3的回旋驱动装置11、移动驱动装置、摇头装置15、治疗用放射线照射装置16、多片准直器20、第一诊断用X射线源24、第二诊断用X射线源25、第一传感器阵列32、第二传感器阵列33、躺椅驱动装置42。

安装在放射线治疗装置控制装置10中的计算机程序由用于使放射线治疗装置控制装置10分别实现多个功能的多个计算机程序形成。这多个功能包括治疗计划收集部51、照射对象检测部52、位置累计处理部53、摇头位置控制部54、照射部55。

治疗计划收集部51从输入装置收集治疗计划。该治疗计划表示照射角度与射线量的组合。该照射角度表示向患者43的患部照射治疗用放射线23的方向，表示躺椅位置、O型密封环旋转角及门架旋转角。该躺椅位置表示躺椅41相对于基座的位置。该O型密封环旋转角表示O型密封环12相对于基座的位置。该门架旋转角表示移动门架14相对于O型密封环12的位置。该射线量表示从该照射角度向患者43照射的治疗用放射线23的射线量。

照射对象检测部52以将躺椅41配置在该治疗计划所示的躺椅位置，即，将患者43的患部大致配置在等深点19的方式对躺椅驱动装置42进行控制。照射对象检测部52还以将O型密封环12配置成该治疗计划所示的O型密封环旋转角的方式对回旋驱动装置11进行控制。照射对象检测部52还以将移动门架14配置成该治疗计划所示的门架旋转角的方式对放射线治疗装置3的移动驱动装置进行控制。

在按照该治疗计划所示的规定的位置将躺椅41、O型密封环12及移动门架14配置在规定的位置上后，照射对象检测部52以周期性地(例如，以50ms间隔)向患者43照射第一诊断用X射线35的方式对第一诊断用X射线源24进行控制。照射对象检测部52还以在照射第一诊断用X射线35的多个时刻向患者43周期性地照射第二诊断用X射线36的方式对第二诊断用X射线源25进行控制。而且，在向患者43照射第一诊断用X射线35时，照射对象检测部52对第一传感器阵列32进行控制，以基于透过患者43的X射线来生成多个第一透过图像。而且，在向患者43照射第二诊断用X射线36时，照射对象检测部52对第二传感器阵列33进行控制，以基于透过患者43的X射线来生成多个第二透过图像。

照射对象检测部52基于该多个第一透过图像和多个第二透过图像而算出多个特定部位位置。这多个特定部位位置分别表示在照射第一诊断用X射线35(第二诊断用X射线36)的多个时刻患者43的患部所配置的位置。即，照射对象检测部52每当拍摄该第一透过图像和第二透过图像时，基于该第一透过图像和第二透过图像来算出配置患者43的患部的特定部位位置。

照射对象检测部52还基于该特定部位位置来算出目标位置。该目标位置表示在从拍摄到该第一透过图像和第二透过图像的时刻经过了50ms的时刻配置患者43的患部的位置。

位置累计处理部53以测定治疗用放射线照射装置16在当前时刻朝向的位置的方式对摇头装置15进行控制。该位置由治疗用放射线照射装置16的俯仰角和摇动角形成。即，位置累计处理部53以测定治疗用放射线照射装置16的俯仰角和摇动角的方式对摇头装置15进行控制，并基于该俯仰角和摇动角来算出治疗用放射线照射装置16在当前时刻朝向的位置。

摇头位置控制部54基于由照射对象检测部52算出的目标位置而算出操作量。摇头装置15基于该操作量而使治疗用放射线照射装置16以摇动轴22或俯仰轴21为中心进行旋转移动。此时，摇头位置控制部54以比通过照射对象检测部52拍摄多个第一透过图像的测定周期短得多的采样周期(例如，5ms)算出该操作量。

当通过摇头位置控制部54使治疗用放射线照射装置16要朝向的位置与治疗用放射线照射装置16实际朝向的位置之差包含在规定范围内时，照射部55以照射治疗用放射线23的方式对治疗用放射线照射装置16进行控制。

如图3所示，放射线治疗装置3还具备D/A转换电路61、放大器62及温度计63。D/A转换电路61生成与通过放射线治疗装置控制装置10算出的操作量对应的电压的控制电信号64。放大器62输出将控制电信号64的电压放大后的放大后电信号65。D/A转换电路61和放大器62配置于配电盘。温度计63测定该配电盘的温度，并将该温度向放射线治疗装置控制装置10输出。

图3还表示摇头位置控制部54。摇头位置控制部54具备目标位置修正部67、插补指令值生成部68、加减速处理部69、开关70、微分部71、前馈部72、加算器73、加算器74、操作量算出部75、温度偏差修正部76及加算器77。

目标位置修正部67基于拍摄第一透过图像和第二透过图像的时刻来算出系数，该第一透过图像和第二透过图像用于算出通过照射对象检测部52算出的目标位置。目标位置修正部67基于由照射对象检测部52算出的目标位置和该系数来算出修正后目标位置81。插补指令值生成部68基于修正后目标位置81来算出插补指令值82。此时，在每一个比算出修正后目标位置81的测定周期(例如，50ms)短得多的采样周期(例如，5ms)中算出插补指令值82。

加减速处理部69输出加减速修正后指令值83。加减速修正后指令值83表示配置有等深点19的位置。

开关70基于经由输入装置向放射线治疗装置控制装置10输入的信息来算出指令值84。指令值84表示插补指令值82和加减速修正后指令值83中的一方，在进行追踪时表示插补指令值82，在不进行追踪时表示加减速修正后指令值83。

微分部71基于指令值84来算出速度85。速度85表示指令值84每单位时间所变化的变化量。前馈部72基于速度85来算出前馈操作量86。

加算器73基于通过位置累计处理部53测定的位置来算出位置实际值87。位置实际值87表示通过位置累计处理部53测定的位置加上原点偏移值所得到的值。加算器74基于指令值84和位置实际值87来算出位置偏差88。位置偏差88表示从指令值84减去位置实际值87所得到的差。

操作量算出部75基于位置偏差88来算出操作量89。温度偏差修正部76基于通过温度计63测定到的温度来算出温度偏差修正量90。加算器77基于前馈操作量86、操作量89及温度偏差修正量90来算出操作量91。操作量91表示前馈操作量86、操作量89及温度偏差修正量90相加所得的和。

图4表示通过目标位置修正部67算出的系数的变化。该变化95表示算出该系数的期间由准备期间96和治疗期间97形成的情况。准备期间96表示算出该系数的期间中的分离时刻98之前的期间。治疗期间97表示算出该系数的期间中的分离时刻98之后的期间。分离时刻98表示从追踪开始的时刻起经过了5000ms的时刻。变化95还表示在该追踪开始的时刻表示0。变化95还表示在准备期间96中与该经过时间成比例地增加的情况。变化95还表示在治疗期间97中表示1。

此时，通过目标位置修正部67算出的修正后目标位置81表示对将通过照射对象检测部52算出的目标位置和等深点19连结的线段进行内分的点的位置。修正后目标位置81表示的位置对该线段进行内分的内分比与该系数一致。即，在该系数表示0时，修正后目标位置81所表示的位置表示等深点19，在该系数表示1时，修正后目标位置81所表示的位置表示通过照射对象检测部52算出的目标位置。需要说明的是，该线段可以置换成将与等深点19不同的其他的位置和目标位置连结的其他的线段。作为与等深点19不同的其他的位置，例示有放射线照射装置16在追踪开始时朝向的位置。

图5表示通过插补指令值生成部68算出的插补指令值82。插补指令值82由与各采样周期的多个时刻对应的多个插补指令值形成。这多个插补指令值中的时刻t0所对应的插补指令值101-0与在时刻t0的测定周期(50ms)之前的时刻通过目标位置修正部67算出的修正后目标位置一致。这多个插补指令值中的时刻t1所对应的插补指令值101-1与在时刻t1的测定周期(50ms)之前的时刻t0通过目标位置修正部67算出的修正后目标位置100-1一致。这多个插补指令值中的时刻t2所对应的插补指令值101-2与在时刻t2的测定周期之前的时刻t1通过目标位置修正部67算出的修正后目标位置100-2一致。

这多个插补指令值中的从时刻t0到时刻t1的期间所对应的多个插补指令值102-1以对插补指令值101-0和插补指令值101-1进行内插的方式算出。这多个插补指令值中的从时刻t1到时刻t2的期间所对应的多个插补指令值102-2以对插补指令值101-1和插补指令值101-2进行内插的方式算出。

图6表示由D/A转换电路61和放大器62形成的配电盘的输入与输出的关系。该关系111表示与该输入相关而该输出单纯增加的情况，且表示该输出与该输入大致成比例的情况。关系111还表示该输出具有最大值112的情况，且表示该输出具有最小值113的情况。关系111还表示当该输入表示0时该输出表示与0不同的值114的情况，且表示当该输出表示0时该输入表示与0不同的值115的情况。值114和值115根据该配电盘的温度进行变化。

此时，温度偏差修正部76将值115基于配电盘的温度如何变化的情况记录在存储装置中，基于通过温度计63测定到的配电盘的温度，以在操作量89与前馈操作量86之和表示0时，控制电信号64的电压表示0V的方式算出温度偏差修正量90。即，温度偏差修正量90表示通过温度计63测定到的配电盘的温度所对应的值115乘以-1所得到的值。根据此种控制，在操作量89与前馈操作量86之和表示0时或表示指定的某值以下的值时，即，在不需要对摇头装置15进行驱动时，放射线治疗装置控制装置10能够更可靠地进行控制，以免发生驱动。

图7表示操作量算出部75。操作量算出部75具备操作量算出部主体121、系数运算部122及乗算器123。操作量算出部主体121基于位置偏差88来算出修正前操作量124。此种算出适用了周知的方法。系数运算部122基于位置偏差88来算出系数125。乗算器123基于修正前操作量124和系数125来算出操作量算出部75的输出即操作量89。操作量89表示修正前操作量124乘以系数125所得到的积。

图8表示位置偏差88与系数125的关系。该关系126与位置偏差88的绝对值相关，表示系数125单纯减少的情况。关系126还表示当位置偏差88的绝对值为值e1以下时，系数125表示1的情况。关系126还表示当位置偏差88的绝对值为值e1以上且为值e2以下时，系数125随着位置偏差88的增加而减少的情况。关系126还表示当位置偏差88的绝对值为值e2以上时，系数125表示值c1的情况。值c1以通过摇头装置15生成的驱动力大于放射线照射装置16旋转的静止摩擦的方式设定。

根据此种系数125，当位置偏差88大时，操作量89不会过大。因此，当位置偏差88大时，放射线治疗装置控制装置10可以使用摇头装置15使治疗用放射线照射装置16更稳定地移动。因此，与基于修正前操作量124来控制摇头装置15的已有的放射线治疗装置控制装置相比，当位置偏差88大时，放射线治疗装置控制装置10可以减小操作量89，可以使用摇头装置15使放射线照射装置16稳定地旋转，从而能够更高精度地控制摇头装置15。

本发明的放射线治疗装置的工作方法通过放射线治疗装置控制装置10来执行。使用者首先通过输入装置，将事先作成的治疗计划向放射线治疗装置控制装置10输入。该治疗计划表示照射角度与射线量的组合。该照射角度表示向患者43的患部照射治疗用放射线23的方向，表示躺椅位置、O型密封环旋转角及门架旋转角。该躺椅位置表示躺椅41相对于基座的位置和方向。该O型密封环旋转角表示O型密封环12相对于基座的位置。该门架旋转角表示移动门架14相对于O型密封环12的位置。该射线量表示从该各照射角度向患者43照射的治疗用放射线23的射线量。

使用者将患者43固定在放射线治疗装置3的躺椅41上。放射线治疗装置控制装置10对躺椅驱动装置42进行控制，以便于将躺椅41配置在该治疗计划表示的躺椅位置。放射线治疗装置控制装置10还对回旋驱动装置11进行控制，以便于将O型密封环12配置成该治疗计划表示的O型密封环旋转角。放射线治疗装置控制装置10还对放射线治疗装置3的移动驱动装置进行控制，以便于将移动门架14配置成该治疗计划表示的门架旋转角。

在按照该治疗计划表示的规定的位置将躺椅41、O型密封环12及移动门架14配置在规定的位置上之后，放射线治疗装置控制装置10对第一诊断用X射线源24进行控制，以便于周期性地(例如，以50ms间隔)向患者43照射第一诊断用X射线35。放射线治疗装置控制装置10还对第二诊断用X射线源25进行控制，以便于在照射第一诊断用X射线35的多个时刻周期性地向患者43照射第二诊断用X射线36。而且，在向患者43照射第一诊断用X射线35时，放射线治疗装置控制装置10对第一传感器阵列32进行控制，以基于透过患者43的X射线来生成多个第一透过图像。而且，在向患者43照射第二诊断用X射线36时，放射线治疗装置控制装置10对第二传感器阵列33进行控制，以基于透过患者43的X射线来生成多个第二透过图像。

放射线治疗装置控制装置10基于在时刻t0拍摄到的第一透过图像和第二透过图像来算出特定部位位置。该特定部位位置表示在时刻t0配置患者43的患部的位置。放射线治疗装置控制装置10还基于该特定部位位置来算出目标位置。该目标位置表示在从时刻t0经过了50ms后的时刻t1配置患者43的患部的位置。放射线治疗装置控制装置10与图4的变化95一致地基于时刻t0来算出系数。如图5所示，放射线治疗装置控制装置10基于该目标位置和该系数来算出修正后目标位置100-1。修正后目标位置81表示以该系数表示的比对将该目标位置和等深点19连结的线段进行内分的点的位置。放射线治疗装置控制装置10基于修正后目标位置100-1来算出插补指令值101-1和多个插补指令值102-1。

放射线治疗装置控制装置10基于该插补指令值每单位时间所变化的变化量来算出前馈操作量86。

放射线治疗装置控制装置10基于通过摇头装置15测定的位置与该插补指令值的位置偏差88来算出修正前操作量124。放射线治疗装置控制装置10还与图8的关系126一致地算出系数125。放射线治疗装置控制装置10算出操作量89，该操作量89表示修正前操作量124乘以系数125所得到的积。

放射线治疗装置控制装置10基于通过温度计63测定到的温度来算出温度偏差修正量90。

放射线治疗装置控制装置10基于前馈操作量86、操作量89及温度偏差修正量90来算出操作量91。D/A转换电路61生成与操作量91对应的电压的控制电信号64。放大器62输出将控制电信号64的电压放大后的放大后电信号65。D/A转换电路61和放大器62配置于配电盘。摇头装置15通过供给放大后电信号65，而使放射线照射装置16以摇动轴22为中心进行旋转，并使放射线照射装置16以俯仰轴21为中心进行旋转。

在当前时刻包含于准备期间96时，放射线治疗装置控制装置10以不照射治疗用放射线23的方式对治疗用放射线照射装置16进行控制。在当前时刻包含于治疗期间97时，若该插补指令值表示的位置与治疗用放射线照射装置16在当前时刻朝向的位置之差包含在规定范围内，则放射线治疗装置控制装置10以照射治疗用放射线23的方式对治疗用放射线照射装置16进行控制。若该插补指令值与治疗用放射线照射装置16在当前时刻朝向的位置之差不包含在规定范围内，则放射线治疗装置控制装置10以不照射治疗用放射线23的方式对治疗用放射线照射装置16进行控制。放射线治疗装置控制装置10以算出该插补指令值的采样周期来反复控制治疗用放射线照射装置16。

图9表示基于配置患者43的患部的位置所算出的目标位置的变化。该变化131表示每个测定周期(50ms)算出该目标位置的情况。图9还表示基于该目标位置所算出的修正后目标位置的变化。该变化132表示该修正后目标位置在准备期间96中平缓地变化，且该修正后目标位置在治疗期间97中与该目标位置一致的情况。图9还表示基于该修正后目标位置所算出的插补指令值的变化。该变化133表示以比算出该目标位置的测定周期(50ms)短的周期算出该插补指令值的情况。变化133还表示该插补指令值在准备期间96中平缓地变化的情况。变化133还表示该目标位置在治疗期间97中与该插补指令值一致的情况。

为了仅向患者43的患部照射治疗用放射线23，而需要在更短的时间内准确地使放射线照射装置16朝向患者43的患部，因而摇头动作追求高响应性。为了将其实现，而通常增大控制增益。然而，若控制增益大，则在追踪动作开始时放射线照射装置16的当前位置与目标位置分开较远的情况下，摇头装置15的电动机可能会被施加过负载而发生断路。根据本发明的放射线治疗装置的工作方法，当治疗用放射线照射装置16在初始朝向等深点19时，放射线治疗装置控制装置10不会在准备期间96以使治疗用放射线照射装置16急剧移动的方式进行控制。因此，放射线治疗装置控制装置10即使在通过增大控制增益而提高了响应性的状态下，也能防止摇头装置15在准备期间96发生电动机断路的情况。

为了使操作量89的系数125像图8的关系126所示那样变化，而当位置偏差88大时，操作量89不会过大。因此，在位置偏差88大时，放射线治疗装置控制装置10能够使用摇头装置15使放射线照射装置16更稳定地移动。因此，与不具备系数运算部122和乗算器123的周知的已有的放射线治疗装置控制装置相比，放射线治疗装置控制装置10能够使用摇头装置15使放射线照射装置16稳定地旋转，能够更高精度地控制摇头装置15。

在本发明的放射线治疗装置的工作方法中，放射线治疗装置控制装置10还基于通过温度计63测定到的配电盘的温度来算出温度偏差修正量90。根据此种温度偏差修正量90，在不需要对摇头装置15进行驱动时，放射线治疗装置控制装置10能够更可靠地进行控制，以免发生驱动。

通过目标位置修正部67算出的系数可以置换成与已述的方式中的变化95不同的变化。该系数只要在该追踪开始的时刻表示0，在准备期间96中与其经过时间相关地单纯增加，且在治疗期间97中表示1即可。图10表示该变化的例子。该变化141表示准备期间96由第一期间142和第二期间143形成的情况。第一期间142表示准备期间96中的分离时刻144之前的期间。第二期间143表示准备期间96中的分离时刻144之后的期间。分离时刻144是属于准备期间96的任意的时刻。变化141在该追踪开始的时刻表示0。而且，变化141在第一期间142中还表示向下凸出地单纯增加的情况。而且，变化141在第二期间143中表示向上凸出地单纯增加的情况。此外，变化141在治疗期间97中表示1。放射线治疗装置控制装置10在适用了此种变化141的情况下，也与已述的实施方式同样地，在通过增大控制增益而提高了响应性的状态下，能够防止摇头装置15在准备期间96发生电动机断路的情况。

需要说明的是，放射线治疗装置控制装置10也可以基于特定部位位置来算出目标位置，且该特定部位位置基于与放射线治疗装置3的成像系统不同的其他的传感器来算出。作为该传感器，例示有红外线相机。此时，放射线治疗装置控制装置10基于在患者43的体表面配置的标记映出到通过该红外线相机拍摄到的红外线图像中的位置来算出患者43的患部的位置，并基于该位置来算出该目标位置。放射线治疗装置控制装置10在适用了此种传感器的情况下，也与已述的实施方式同样地，在通过增大控制增益而提高了响应性的状态下，能够防止摇头装置15在准备期间96发生电动机断路的情况。

该申请主张以2010年2月17日提出申请的日本申请特愿2010-032853号为基础的优先权，并将其公开的全部内容包含于此。

Claims (12)

1.一种放射线治疗装置控制装置，其中，

具备：照射对象检测部，其基于在测定时刻配置被检体的内部的特定部位的特定部位位置来算出目标位置；

摇头位置控制部，其以照射治疗用放射线的放射线照射装置在所述测定时刻之后的控制时刻朝向修正后目标位置的方式，对移动所述放射线照射装置的驱动装置进行控制，

在所述控制时刻包含于准备期间时，与所述目标位置相比，所述修正后目标位置表示更接近在将要开始所述控制时刻之前所述放射线照射装置所朝向的位置的位置，

在所述控制时刻包含于所述准备期间之后的治疗期间时，所述修正后目标位置表示所述目标位置。

2.根据权利要求1所述的放射线治疗装置控制装置，其中，

在所述控制时刻包含于所述准备期间时，所述修正后目标位置表示对将初始位置和所述目标位置连结的线段进行内分的位置，

所述修正后目标位置对所述线段进行内分的内分比以所述修正后目标位置随着时间的经过而逐渐接近所述目标位置的方式算出。

3.根据权利要求2所述的放射线治疗装置控制装置，其中，

所述内分比每单位时间所变化的变化量恒定。

4.根据权利要求3所述的放射线治疗装置控制装置，其中，

所述摇头位置控制部具备：

操作量算出部，其基于所述修正后目标位置与所述放射线照射装置朝向的位置之间的位置偏差来算出操作量；

系数运算部，其基于所述位置偏差来算出系数；

乗算器，其将所述操作量乘以所述系数来算出修正后操作量，

所述系数与所述位置偏差的绝对值相关而单纯减少，

基于所述修正后操作量来控制所述驱动装置。

5.根据权利要求4所述的放射线治疗装置控制装置，其中，

所述摇头位置控制部还具备基于所述修正后目标位置的变化来算出前馈操作量的前馈部，

还基于所述前馈操作量来控制所述驱动装置。

6.根据权利要求5所述的放射线治疗装置控制装置，其中，

所述摇头位置控制部还具备温度偏差修正部，该温度偏差修正部基于在控制所述驱动装置时生成向所述驱动装置供给的电信号的装置的温度来算出温度偏差量，

还基于所述温度偏差量来控制所述驱动装置。

7.一种放射线治疗装置的工作方法，其中，

包括：基于在测定时刻配置被检体的内部的特定部位的特定部位位置来算出目标位置的步骤；

以照射治疗用放射线的放射线照射装置在所述测定时刻之后的控制时刻朝向修正后目标位置的方式，对移动所述放射线照射装置的驱动装置进行控制的步骤，

在所述控制时刻包含于准备期间时，与所述目标位置相比，所述修正后目标位置表示更接近在将要开始所述控制时刻之前所述放射线照射装置所朝向的位置的位置，

在所述控制时刻包含于所述准备期间之后的治疗期间时，所述修正后目标位置表示所述目标位置。

8.根据权利要求7所述的放射线治疗装置的工作方法，其中，

在所述控制时刻包含于所述准备期间时，所述修正后目标位置表示对将初始位置和所述目标位置连结的线段进行内分的位置，

所述修正后目标位置对所述线段进行内分的内分比以所述修正后目标位置随着时间的经过而逐渐接近所述目标位置的方式算出。

9.根据权利要求8所述的放射线治疗装置的工作方法，其中，

所述内分比每单位时间所变化的变化量恒定。

10.根据权利要求9所述的放射线治疗装置的工作方法，

还包括：基于所述修正后目标位置与所述放射线照射装置所朝向的位置之间的位置偏差来算出操作量的步骤；

基于所述位置偏差来算出系数的步骤；

将所述操作量乘以所述系数来算出修正后操作量的步骤，

所述系数与所述位置偏差的绝对值相关而单纯减少，

基于所述修正后操作量来控制所述驱动装置。

11.根据权利要求10所述的放射线治疗装置的工作方法，其中，

还具备基于所述修正后目标位置的变化来算出前馈操作量的步骤，

还基于所述前馈操作量来控制所述驱动装置。

12.根据权利要求11所述的放射线治疗装置的工作方法，其中，

还具备基于在控制所述驱动装置时生成向所述驱动装置供给的电信号的装置的温度来算出温度偏差量的步骤，

还基于所述温度偏差量来控制所述驱动装置。

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