JP2002186676A - 絞り装置および該絞り装置を用いた放射線治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、多分割絞り装置を大型化
させることなく、多分割絞り装置のみで放射線の照射野
を所望の形状に制限することが可能な技術を提供するこ
と。 【解決手段】 平板状の絞り板を複数積層して絞りブロ
ックを形成し、各絞り板の位置を変えることによって、
中心部に孔を形成する放射線照射用の絞り装置におい
て、前記絞り板は複数の柱状体を積層して形成され、前
記柱状体が相互に延在方向に摺動可能に構成された。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絞り装置および該
絞り装置を用いた放射線治療装置に関し、特に、多分割
絞り装置における絞り板の形状及び配列並びにその荷重
支持及び駆動機構に適用して有効な技術に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の放射線治療装置は、たとえば、特
願平７−３１４９０１号公報の「放射線治療装置の多分
割絞り装置」に記載されるような絞り装置を照射ヘッド
内に有していた。この絞り装置は、マイクロトロンある
いは加速管等の高エネルギー電子加速器で発生させた高
エネルギーＸ線ビーム（以下、放射線ビームと記す）の
照射野を制限することによって、癌等の患部以外の部位
への放射線の照射を防止していた。

【０００３】この絞り装置は、放射線源から発した放射
線ビームを円錐状に絞るための円錐形開口部を有する固
定円錐絞り装置と、その下で放射線ビームの照射野を形
成する可動絞り装置とから構成されていた。これら固定
円錐絞り装置と可動絞り装置とは、高エネルギーの放射
線ビームを規定の漏洩線量以下に遮蔽するために、タン
グステン合金や鉛などの重金属でできていた。可動絞り
装置は、単体ブロック状絞りが２段に、互いに直交する
方向に配置されたものであり、その構造から形成可能な
照射野は、矩形照射野のみであった。

【０００４】この可動絞り装置に対して、単体ブロック
状絞りの一方を複数の絞り板に分割し、それぞれの絞り
板が独立して移動可能となっている多分割絞りと、単体
ブロック状絞りとを組み合わせた多分割絞り装置があっ
た。この多分割絞り装置は絞り板の分割数と幅寸法に応
じて、複雑な形状の照射野を自由に形成することができ
た。

【０００５】このために、近年放射線治療においては、
従来の矩形照射野のみを形成する単体ブロック状絞りに
変わって、複雑な形状の照射野が自由に形成できる多分
割絞り装置を用いた治療が主流となっていた。従来の多
分割絞り装置は、絞り板の構造とその駆動法の違いによ
り、２種類の方式に大別されていた。

【０００６】第１の方式の多分割絞り装置は、多分割絞
りを構成する絞り板の動作方向が放射線源を中心とする
円周方向に形成されたものであり、各絞り板はこの円周
方向に円弧運動するように配置されたものであった。こ
の多分割絞りに関する従来例としては、たとえば特願平
６−１２２６０号広報の「放射線治療装置の多分割絞り
駆動機構」があった。

【０００７】第２の方式の多分割絞り装置は、多分割絞
りの絞り板の動作方向がビーム中心軸に対して垂直とな
る方向に形成されたものであり、各絞り板はこの方向に
直線運動するように配置されたものであった。この多分
割絞りでは、隣接する絞り板の断面の側面傾斜方向が、
放射線源に向かう形状になっており、従来例としては、
たとえば特願平７−３１４９０１号広報の「放射線治療
装置の多分割絞り装置」があった。

【０００８】第１の方式の多分割絞り装置の場合、絞り
板前面も放射線源に向かう平面形状になっているため、
絞り板が放射線源を中心とする円弧運動しても、常に絞
り板の前面が放射線源を向いていた。この第１の方式の
多分割絞り装置は、直交する二方向の面が、幾何学的
に、焦点である放射線源を向いていることから、この方
式の絞り板形状は「ダブルフォーカス」と称されてい
た。また、従来の多分割絞り装置は単体ブロック状の絞
り対が必ず組み合わされ、多分割絞り装置は補助的な絞
りとして使用されていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前記従来
技術を検討した結果、以下の問題点を見いだした。近
年、ＩＭＲＴ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅ
ｄ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ）と呼ばれる
最新の治療法が提案され実用化されつつある。このＩＭ
ＲＴは、限局された治療標的となる病変部に応じた適切
な量の放射線を短時間に照射することによって、治療用
の放射線が正常細胞に及ぼす影響を少なくし、治療精度
と共に治療効率を向上させるものであった。

【００１０】このために、ＩＭＲＴでは、放射線を連続
的に照射しながら、多分割絞り装置の各絞り板の位置と
移動速度とをそれぞれの絞り板ごとに独立に変化させる
方法、あるいは照射野を分割し、分割された照射野ごと
に照射時間と照射野形状とを断続的かつ段階的に変える
方法のいずれかによって、最終的に病変部に照射される
放射線の線量強度分布に、複雑で精密な時間的かつ空間
的な強弱を付加する必要があった。

【００１１】しかしながら、従来の第１の方式の多分割
絞り装置は、円錐状に広がる放射線ビームに対して、絞
り板が常に同じ方向を向く構成となっているので、絞り
板の遮蔽効果が均一で半影を小さくでき、照射野におけ
る絞り端部近傍での線量強度分布の変化がより鮮明なも
のにできるが、第２の方式の多分割絞り装置よりも機構
が複雑になると共に、絞り板の軌道が円弧状軌道となる
ので、装置自体が大型化してしまうという問題があっ
た。

【００１２】一方、第２の方式の多分割絞り装置は、絞
り板の移動によって絞り板に対する放射線ビームの角度
が変化してしまうために、絞り板の遮蔽効果が変化し、
特に絞り板の前面の半影が大きく変化してしまってい
た。このために、照射野における線量分布が劣ったもの
になってしまうという問題があった。

【００１３】この第２の方式の多分割絞り装置における
問題を解決する方法として、絞り板の移動速度と位置と
を制御することによって、絞り板の前面での遮蔽効果を
補正する方法があった。しかしながら、この制御は複雑
なために、補正のための計算時間が絞り板の移動速度の
遅れを生じさせてしまうという問題があった。さらに
は、照射野端部における治療精度を直観的に把握できな
いために、実際に補正が正しく行われていることの確認
は、治療計画装置などのシミュレーションによって間接
的にチェックすることのみであり、実際に補正が正確に
行われているか懸念されていた。

【００１４】さらには、第１及び第２のいずれの方式の
場合にあっても、多分割絞り装置とともに構造的に異な
る単体ブロック状絞りを必要としていたので、それぞれ
個別に位置と速度を制御しなければならないという不便
さがあり、これは多分割絞り装置全体の照射野の制御速
度を低下させてしまうという問題があった。

【００１５】本発明の目的は、多分割絞り装置を大型化
させることなく、多分割絞り装置のみで放射線の照射野
を所望の形状に制限することが可能な技術を提供するこ
とにある。本発明の他の目的は、照射野における線量分
布を劣化させることなく、所望の速度で所望の照射野形
状を設定することが可能な技術を提供することにある。
本発明のその他の目的は、治療効率を向上することが可
能な技術を提供することにある。本発明の前記ならびに
その他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付
図面によって明らかになるであろう。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。

【００１７】（１）平板状の絞り板を複数積層して絞り
ブロックを形成し、各絞り板の位置を変えることによっ
て、中心部に孔を形成する放射線照射用の絞り装置にお
いて、前記絞り板は複数の柱状体を積層して形成され、
前記柱状体が相互に延在方向に摺動可能に構成された。

【００１８】（２）前述した（１）の絞り装置におい
て、１枚の絞り板を構成する前記複数の柱状体はリンク
機構で連結されており、前記孔を形成する前記柱状体の
端部が当該絞り装置により遮蔽される放射線の広がりに
沿うように、前記リンク機構で摺動される。

【００１９】（３）前述した（１）もしくは（２）に記
載の絞り装置において、前記柱状体は放射線照射方向の
厚さが等しく形成されている。

【００２０】（４）前述した（１）乃至（３）の内の何
れかに記載の絞り装置において、前記絞りブロックは隣
接する絞り板との間に所定の間隔が設けられ、該絞りブ
ロックを複数段配置することによって、前段の絞りブロ
ックを通過した放射線を後段に配置される絞りブロック
で遮蔽する。

【００２１】（５）前述した（１）乃至（４）の内の何
れかに記載の絞り装置において、前記絞り板の位置を移
動する手段と、該絞り板の移動位置に応じて前記柱状体
の相互の位置を揺動する手段とを備える。

【００２２】（６）放射線を発生し被検体に照射する照
射手段と、該放射線の形状を制限する絞り手段とを有す
る放射線治療装置において、前記絞り手段は、複数の柱
状体を積層し各柱状体が相互に延在方向に摺動可能に構
成された絞り板を具備し、該絞り板の位置を変えること
により中心部に孔を形成すると共に、前記柱状体相互の
位置を変えることにより前記放射線の広がりに沿った孔
を形成して放射線の形状を制限する。

【００２３】前述した手段によれば、複数の柱状体を積
層して絞り板を形成すると共に、該柱状体が相互に延在
方向に摺動可能となるように形成されている。従って、
絞り板の移動に伴って、絞り板を構成する各柱状体を絞
り板の移動方向すなわち柱状体の延在方向に動かして絞
り板前面の形状を変化させ、各柱状体の前面が線源に向
かう位置に設定することができるので、後述する原理の
項に説明するように、絞り板が移動した場合であっても
絞り板前面形状による半影を常に少なくすることができ
る。その結果、多分割絞り装置を大型化させることな
く、多分割絞り装置のみで放射線の照射野を所望の形状
に制限することが可能となる。また、照射野における線
量分布を劣化させることなく、所望の速度で所望の照射
野形状を設定することが可能となる。また、前述の効果
に加えて、円弧運動する方式の絞り装置と同じ「ダブル
フォーカス」機能を、後述する原理の項に説明するよう
に、直線運動する方式の絞り装置と同等のスペースで実
現することができる。

【００２４】各柱状体をそれぞれ単独の駆動源により駆
動することによって、自由に絞り板の形状を変化させ、
形状の組み合わせで、絞りの遮蔽効果を意図的に変える
ことも可能である。このような構成とした場合、従来の
放射線治療装置では不可能であった放射線の照射を行う
ことができるので、従来の治療法にはない、新しい治療
効果を期待することもできる。例えば、従来の治療法で
は、照射野内の線量分布に意図的な傾斜を付加するため
に、絞り装置と楔状フィルターとを組み合わせて用いて
いるが、本発明によれば、絞り板の前面の形状を変える
だけで、楔状フィルターと同じ線量分布を実現すること
ができるだけでなく、それ以外の、より複雑な線量分布
を、絞り装置の照射野全体にわたって意図的に作り出す
ことができる。さらには、従来の絞り装置とともに用い
られていた楔状フィルターが不要になり、絞り装置を収
納する照射ヘッドの構造を簡略化できるという効果もあ
る。

【００２５】また、１枚の絞り板を構成する複数の柱状
体はリンク機構で連結され、該リンク機構が放射線の広
がりに沿った孔を形成するように、柱状体の揺動を規制
することによって、絞り板の移動すなわち孔の移動に伴
って自動的に、絞り板前面の形状が線源を向く位置とな
るようにできる。

【００２６】リンク機構による各柱状体の連結手法とし
ては、例えば、放射線源に最も近い側の柱状体と最も遠
い側の柱状体とを、後述する原理の項に説明するよう
に、移動させると共に、この移動に伴って他の柱状体が
順次移動されるようにリンク機構によって連結する。そ
の結果、各柱状体がビーム中心軸に対して同じ角度で、
放射線源からの垂直距離に応じて水平方向に移動し、絞
り板の上（放射線源に近い側）から下（放射線源から遠
い側）にかけて均等な差動を生じることになる。従っ
て、すべての柱状体が絞り板前面の形状による半影を少
なくする位置に自動的に移動することとなる。

【００２７】また、隣接する絞り板との間に所定の間隔
を設けることによって絞りブロックを形成し、該絞りブ
ロックを複数段配置することによって、前段の絞りブロ
ックを通過した放射線を後段に配置される絞りブロック
で遮蔽する構成とする、例えば隣接する絞り板を一枚お
きに上下で互い違いに配列することによって、隣接する
絞り板同士が接触することを防止できると共に、絞り板
同士の側面の隙間を無くして完全に放射線を遮蔽するこ
とができる。さらには、対向する絞り板同士について、
一方の絞り板を、ビーム中心軸を超えてオフセットした
位置に置き、もう一方の絞り板を、両者の前面の段差が
重なり合う位置に設定することで、絞り板前面の隙間を
完全に遮蔽することができるので、絞り板の側面と前面
を完全に遮蔽することができる。

【００２８】その結果、多分割絞りの分割数を増やして
絞りの幅を（照射野での幅を１０ｍｍ以下程度に）小さ
くすることで、多分割絞りの側面部及び前面部だけで両
方向の照射野端部を形成することが可能となり、単体ブ
ロック状絞りを不要にできる。従って、絞り装置全体を
小型・軽量化し、コストを低減することができる。

【００２９】また、ＩＭＲＴ治療法において、絞り装置
の制御が、多分割絞り装置の位置・速度の制御のみとな
るので、正確かつ迅速な治療が可能になる。さらには、
ＩＭＲＴ用の治療計画計算も簡単になり、操作性及び信
頼性を向上できる。

【００３０】（原理）図１２は絞り板を１枚で構成した
従来の絞り装置における絞りブロックの対向面と放射線
ビームとの関係を説明するための図であり、図１３は本
願発明を適用した絞り装置における絞りブロックの対向
面と放射線ビームとの関係を説明するための図である。
ただし、以下の説明では、説明を簡単化するために絞り
板を等分割された複数の柱状体で構成する場合について
のみ説明する。

【００３１】図１２から明らかなように、絞り板が直線
運動する方式である第２の方式の多分割絞り装置は、絞
り板の前面（対向面）が線源に向かう位置にあるために
は、下記の式１の条件を満足しなければならない。

【００３２】 ｔａｎθ＝ｒ１／Ｌ１＝ｒ２／Ｌ２＝ｒ／Ｌ ・・・式１ ただし、θはビーム中心軸３１０と絞り板２０３の前面
のなす角度、ｒ１，ｒ２はそれぞれ絞り板２０３の上端
あるいは絞り板２０３の下端からビーム中心軸３１０ま
での水平方向（Ｘ軸方向）の距離、Ｌ１，Ｌ２はそれぞ
れ絞り板２０３の上端あるいは絞り板２０３の下端から
放射線源２０１までの垂直方向（Ｚ軸方向）の距離、ｒ
は照射野端１２０１からビーム中心軸３１０までの水平
方向（Ｘ軸方向）の距離、Ｌは放射線源２０１からアイ
ソセンタ３０１までの垂直方向（Ｚ軸方向）の距離を示
す。

【００３３】また、絞り板２０３の垂直方向（Ｚ軸方
向）の厚さをｄとした場合、絞り板２０３が直線運動す
る第２の方式の多分割絞り装置では、下記の式２が成立
する。 Ｌ２＝Ｌ１＋ｄ ・・・式２ ここで、式１に式２を代入することにより、下記の式３
が得られる。

【００３４】 ｒ１／Ｌ１＝ｒ２／（Ｌ１＋ｄ） ∴ ｒ２＝（（Ｌ１＋ｄ）／Ｌ１）×ｒ１ ・・・式３ 式３より、絞りブロックの上下端の水平距離ｒ２−ｒ１
は、下記の式４で表わされる。

【００３５】 ｒ２−ｒ１＝（（Ｌ１＋ｄ）／Ｌ１）×ｒ１−ｒ１＝（ｄ／Ｌ１）×ｒ１ ・・・式４ さらに、式１から下記の式５が得られる。

【００３６】ｒ１＝（Ｌ１／Ｌ）×ｒ ・・・式５ この式５と式３とから、絞りブロックを構成する絞り板
２０３の上下端間の水平距離ｒ２−ｒ１は、下記の式６
で表わされる。

【００３７】 ｒ２−ｒ１＝（ｄ／Ｌ１）×（Ｌ１／Ｌ）×ｒ＝（ｄ／Ｌ）×ｒ ・・式６ 式６において、ｄ／Ｌは一定（定数）であるから、絞り
ブロックを構成する絞り板２０３の上下端間の水平距離
ｒ２−ｒ１は、ビーム中心軸３１０から照射野端１２０
１までの水平方向距離ｒに比例することになる。

【００３８】また、式４から明らかなように絞りブロッ
クを構成する絞り板２０３の上下端間の水平距離ｒ２−
ｒ１は、絞り板２０３の上端からビーム中心軸３１０ま
での水平方向距離ｒ１に比例することになる。これは、
絞り板２０３の上端からビーム中心軸３１０までの水平
方向距離ｒ１に対して、絞り板２０３の下端位置が式３
または式４を満足する位置にある場合には、絞り板２０
３の前面が放射線源２０１を向く位置にあることを意味
する。

【００３９】ここで、図１３に示すように、例えば絞り
板２０３を垂直方向にｎ個の柱状体２０２に等分割し、
放射線源２０１から各柱状体２０２の前面下端までの垂
直方向距離を、それぞれＬ２１，Ｌ２２，・・・，Ｌ２
ｎとし、ビーム中心軸３１０から各柱状体２０２の前面
上端までの水平方向距離を、それぞれｒ１１，ｒ１２，
・・・，ｒ１ｎとする。柱状体２０２が１個の垂直方向
厚さ（１／ｎ）×ｄに対して、式２の関係が各柱状体２
０２について成立することから、下記の式７−１〜式７
−ｎが成立する。

【００４０】 Ｌ２１＝Ｌ１＋（１／ｎ）×ｄ ・・・式７−１ Ｌ２２＝Ｌ２１＋（１／ｎ）×ｄ＝Ｌ１＋（２／ｎ）×ｄ ・・・式７−２ Ｌ２ｎ＝Ｌ２ｎ−１＋（１／ｎ）×ｄ＝Ｌ１＋（ｎ／ｎ）×ｄ＝Ｌ１＋ｄ ・・・式７−ｎ ただし、式７−ｎは、式２と同じ結果である。

【００４１】また、各柱状体２０２の厚さが等しいこと
から、幾何学的に、式４の関係が厚さ（１／ｎ）×ｄの
各柱状体２０２について成立する。これは、下記の式８
−１〜式８−ｎで表現される。

【００４２】 ｒ１２−ｒ１１＝（（１／ｎ）×ｄ／Ｌ１）×ｒ１１ ・・・式８−１ ｒ１３−ｒ１２＝（（１／ｎ）×ｄ／Ｌ１）×ｒ１１ ・・・式８−２ ｒ２−ｒ１ｎ＝（（１／ｎ）×ｄ／Ｌ１）×ｒ１１ ・・・式８−ｎ ここで、ｒ１１は図１２におけるｒ１であることから、
式８−１から式８−ｎまでの左辺と右辺をそれぞれ合計
すると、下記の式９が成立する。

【００４３】 ｒ２−ｒ１１＝ｒ２−ｒ１＝（（１／ｎ）×ｄ／Ｌ１）×ｒ１１×ｎ＝（ｄ ／Ｌ１）×ｒ１ ・・・式９ この式９は、式４と同じであり、従って絞り板２０３を
柱状体２０２で等分割しても、式４の関係を満たすよう
に配置すれば、絞り板２０３の前面は放射線源２０１を
向くことになる。その結果、等分割された柱状体２０２
で構成された絞り板２０３が移動しても、絞り板２０３
の前面形状による半影を常に少なくすることができる。

【００４４】次に、各柱状体２０２に共通した駆動源に
よる絞り板２０３の移動に連動して、放射線源２０１か
ら各柱状体２０２までの垂直方向距離に応じて、各柱状
体２０２が差動する関係について説明する。

【００４５】図１３で説明したように、等分割された柱
状体２０２で絞り板２０３を構成した場合、絞り板２０
３の前面が放射線源２０１を向くためには、式３の関係
から、最も下側すなわち最も放射線源２０１から離れた
位置に配置される柱状体２０２の前面からビーム中心軸
３１０までの水平方向距離ｒ２は、最も上側すなわち最
も放射線源２０１に近い位置に配置される柱状体２０２
の前面からビーム中心軸３１０までの水平方向距離ｒ１
の、（Ｌ１＋ｄ）／Ｌ１倍でなければならないことが分
かる。

【００４６】式３において、第２の方式の絞り装置によ
うに、絞り板２０３が直線運動する方式の場合、Ｌ１も
ｄも予め設定された定数であることから、ｒ２がｒ１の
（Ｌ１＋ｄ）／Ｌ１倍となる関係は、絞り板２０３の位
置によらず成立する。ただし、ｒ１は式５の関係からｒ
に比例するので、式３の関係自体は絞り板２０３の位置
に依存する。

【００４７】従って、上下端の柱状体２０２が、絞り板
２０３の全体の移動に伴って、式３の関係を保って移動
する場合には、上下端の柱状体２０２の前面は、放射線
源２０１を向く傾斜を自動的に形成することになる。

【００４８】すなわち、下側に配置される柱状体２０２
をその上側に配置される柱状体２０２に対して、（Ｌ１
＋ｄ）／Ｌ１倍の一定比率で移動するように駆動するこ
とによって、いわゆるダブルフォーカス機能を持った絞
り板２０３を駆動する駆動源を、各絞り板２０３ごとに
駆動源の数量を増やすことなく、従来と同じ１個で実現
できることとなる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明について、発明の実
施の形態（実施例）とともに図面を参照して詳細に説明
する。なお、発明の実施の形態を説明するための全図に
おいて、同一機能を有するものは同一符号を付け、その
繰り返しの説明は省略する。

【００５０】（実施の形態１）図１は本発明の実施の形
態１の放射線治療装置の概略構成を説明するための図で
あり、１０１は治療用ガントリ、１０２は絞り装置、１
０３は照射ヘッド、１０４は位置決め治具、１０５は治
療台、１０６はマイクロトロン本体、１０７は制御装
置、１０８は操作卓を示す。ただし、絞り装置１０２を
除く他の機構は周知の機構を用いる。

【００５１】図１において、治療用ガントリ１０１は、
マイクロトロン本体１０６で加速させた高エネルギーの
電子ビームを変換して得たＸ線あるいは電子線等の放射
線ビームを、照射ヘッド１０３に設けた絞り装置１０２
で所定の照射野に制限して図示しない被検体の患部に照
射するための機構と共に、その照射位置を特定するため
の図示しない放射線ビーム位置モニタとを有している。

【００５２】したがって、実施の形態１の放射線治療装
置では、検者は、位置決め治具１０４に搭載した図示し
ない被検体の体位が移動しないように固定し、次に、治
療台１０５を移動させて位置決め治具１０４を３次元で
移動させることによって、患部を放射線の照射位置に固
定する。次に、検者は、図示しないＣＴ装置（断層撮影
装置）等で撮像した被検体のデータに基づいて、放射線
ビームの種類、強度、波長、照射角度および照射野等を
設定することによって、その設定データが制御装置１０
７に出力される。制御装置１０７は、この設定データに
基づいて、マイクロトロン本体１０６を制御し放射線ビ
ームの強度を制御する。また、制御装置１０７は、治療
用ガントリ１０１の図示しない回転機構を制御してガン
トリ部分を床面に対して垂直な平面内に回転させること
によって、放射線ビームの照射角を制御する。さらに
は、制御装置１０７は、照射ヘッド１０３に内蔵する図
示しないターゲットおよびＸ線フラットニングフィル
タ、あるいは、スキヤッタラを切り換えることによっ
て、照射する放射線ビームの線種および照射野２０６に
おける線量分布の平坦度を制御する。

【００５３】次に、放射線ビームの照射による正常細胞
への影響を低減するために、限局された治療標的となる
病変部に応じた適切な量の放射線を短時間に照射するＩ
ＭＲＴ（Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｍｏｄｕｌａｔｅｄ Ｒ
ａｄｉａｔｉｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ）と称される治療が
なされる。従って、絞り装置１０２の各絞り板が制御さ
れると共に、被検体に照射する放射線ビームの形状が逐
次制御される。このとき、実施の形態１では、絞り装置
１０２の絞り板が薄く形成され、単位当たりの絞り板数
が増やされ隣接する絞り板間の段差が小さいので、放射
線の輪郭形状を滑らかに描くことができると共に、各絞
り板を構成する柱状体相互の位置が放射線の広がりに沿
うように制御されることとなるので、各絞り板の前面の
形状による半影に起因する線量分布の劣化を低減でき
る。その結果、放射線ビームの照射野を所望の形状に制
限することができ、患部以外の正常な個所への放射線の
照射を防止することができるので、治療成績を向上する
ことができる。

【００５４】図２は実施の形態１の絞り装置の概略構成
を説明するための図であり、２０１は放射線源、２０２
は柱状体、２０３は絞り板、２０４は絞りブロック、２
０５はフレーム、２０６は照射野を示す。ただし、ｘ，
ｙ，ｚはそれぞれｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を示し、それぞ
れ互いに直交する。

【００５５】次に、図３に実施の形態１の絞りブロック
の概略構成を説明するための図を、図４に実施の形態１
の絞りブロックの詳細構成を説明するための図をそれぞ
れ示し、以下図３及び図４に基づいて、実施の形態１の
絞りブロックの遮蔽機構を説明する。ただし、図４の
（ａ）は絞りブロックの概略構成を説明するための拡大
図であり、図４の（ｂ）は図４の（ａ）に示すＡ−Ａ線
での縦断側面図であり、図４の（ｃ）は図４の（ａ）に
示すＢ−Ｂ線での側面図である。

【００５６】図３及び図４において、３０１はアイソセ
ンタ、３０２はリンク、３０３は送りネジ、３０４はナ
ット、３０５はタイミングプーリ、３０６はタイミング
ベルト、３０７はモータ、３０８は軸受け、３０９はガ
イド、３１０はビーム中心軸、３１１はガントリの回転
中心軸、４０１は固定軸、４０２は第１の可動軸、４０
３は第２の可動軸を示す。

【００５７】図３から明らかなように、２個の絞りブロ
ック２０４は、それぞれの絞りブロック２０４毎に、各
絞り板２０３の最上部側すなわち照射線源２０１に最も
近い側を２個の軸受け３０８で支持すると共に、その最
下部側すなわち照射線源２０１から最も遠い側を１個の
軸受け３０８で支持する構成となっている。このよう
に、実施の形態１の絞りブロック２０４では、１枚の絞
り板２０３をそれぞれ３個の軸受け３０８で支持するこ
とによって、各絞り板２０３がｘ軸方向（ガントリの回
転中心軸方向）にスムーズに移動可能に支持している。
ただし、各絞り板２０３の側面方向の荷重は、点線で示
すガイド３０９によって支持される構成となっている。

【００５８】また、実施の形態１では、各絞り板２０３
は、それぞれが隣接する柱状体２０２に対して揺動可能
となるように構成されているので、それぞれの絞り板２
０３を構成する各柱状体２０２の突出量すなわち柱状体
２０２の端部の内で２つ絞りブロック２０４が対向する
側の面形状を放射線ビームの円錐状の広がりに沿った階
段形状とする。これによって、各柱状体２０２に対する
放射線ビームの角度は当該柱状体２０２の移動量に応じ
て変化することとなるが、複数の柱状体２０２を積層し
て構成した絞り板２０３の前面形状（対向面形状）は、
円錐状に広がる放射線ビームと常に同じ方向を向く構成
とすることができるので、絞りブロック２０４の対向す
る面と放射線ビームとのなす角度とが異なることに伴う
各絞り板２０３での放射線ビームの減衰量の差を最小限
に抑えることができる。すなわち、絞り板２０３による
放射線ビームの遮蔽効果を均一にできるので、照射野２
０６の大きさやその位置とそのときの放射線ビームの絞
り効果とに起因する半影の差を最小限に抑えることがで
きる。その結果、照射野２０６における絞り端部近傍で
の線量強度分布の変化が鮮明なものとなる。なお、絞り
ブロック２０４の対向する面の形状、すなわち各絞り板
２０３の対向面の形状の詳細については、後述する。

【００５９】さらには、図４の（ａ）から明らかなよう
に、実施の形態１の絞りブロック２０４は、１枚の絞り
板２０３を構成する５個の柱状体２０２で構成してい
る。各柱状体２０２の端部の内で２つ絞りブロック２０
４が対向しない側（以下、後端側と記す）の側面部分に
は、各柱状体２０２の突出量を制限することによって、
各柱状体２０２を連動させるリンク機構が配置されてお
り、このリンク機構によって各柱状体２０２が連結され
ている。図４の（ａ），（ｂ）に示すように、このリン
ク機構は、各柱状体２０２の側面部に配置されるリンク
３０２と、照射線源２０１に最も近い位置すなわち最上
部側に配置される柱状体２０２の側面部位にリンク３０
２を回転可能に配設する固定軸４０１と、この最上部側
の柱状体２０２を除く他の柱状体２０２の側面部から突
出するように配設される第１あるいは第２の可動軸４０
２，４０３とから構成される。

【００６０】リンク３０２は、図４の（ａ），（ｂ）か
ら明らかなように、長形の薄板からなり、その一端が最
上部側の柱状体２０２に固定軸４０１によって取り付け
られている。また、リンク３０２は、固定軸４０１に隣
接して長手方向に開口領域が設けられ、この開口領域に
第１及び第２の可動軸４０２，４０３が挿入される構成
となっている。その結果、第１及び第２の可動軸４０
２，４０３は、開口領域の辺縁部に沿った動作すなわち
第１及び第２の可動軸４０２，４０３に対するリンクの
短軸方向の動きが拘束され長手方向の動きが自由な動作
となるので、リンク３０２を傾斜させることによって各
柱状体２０２相互の突出量すなわち前面形状が変化され
ることとなる。このとき、実施の形態１では、最下部側
の柱状体２０２に配設される第１の可動軸４０２の頭頂
部の直径が開口領域の短軸方向よりも大きく形成されて
いるので、固定軸４０１と第１の可動軸４０２とによっ
てリンク３０２が柱状体２０２の側面から浮き上がって
しまうことを防止できる。

【００６１】また、実施の形態１の絞り装置では、各絞
り板２０３毎に、その最上部側の柱状体２０２と最下部
側の柱状体２０２との延在方向（長手方向）すなわち各
柱状体２０２の摺動方向が、送りネジ３０３の延在方向
と平行となるように、送りネジ３０３が配設されてい
る。この送りネジ３０３は、それぞれの配設位置に最も
近い柱状体２０２である最上部側及び最下部側の柱状体
２０２に固定されるナット３０４に嵌合される。また、
送りネジ３０３の端部の内で２つ絞りブロック２０４が
対向しない側である後端部には、それぞれ周知のタイミ
ングプーリ３０５が配置されている。これらのタイミン
グプーリ３０５には、周知のタイミングベルト３０６が
それぞれ架けられており、この２本のタイミングベルト
３０６の他端が駆動源となるモータ３０７の回転軸に配
置されたタイミングプーリ３０５に架けられ、モータ３
０７と各送りネジ３０３とが連結されている。特に、実
施の形態１では、図４の（ｃ）に示すように、一対の送
りネジ３０３の中心を結ぶ直線上にモータ３０７の回転
軸すなわちモータ３０７に取り付けられたタイミングプ
ーリ３０５の回転中心が配置される構成となっているの
で、隣接する絞り板２０３との間隔を最小限に設定する
ことができる。なお、モータ３０７の回転駆動力の各送
りネジ３０３への伝達は、タイミングプーリ３０５とタ
イミングベルト３０６との組み合わせに限定されること
はなく、例えば周知の歯車機構等でもよい。また、駆動
源であるモータ３０７、ガイド３０９、送りネジ３０４
の軸を支持するための図示しない軸受、並びに最上部側
及び最下部側の柱状体２０２を支持する軸受３０８の図
示しない軸は、いずれも当該絞り装置のフレーム２０５
に固定されている。一方、絞り板２０３を構成する柱状
体２０２、ナット３０４、及びリンク３０２は、当該絞
り装置のフレーム２０５に固定されておらず、移動可能
になっている。

【００６２】このとき、実施の形態１では、最下部側の
柱状体２０２の移動速度が、最上部側側の柱状体２０２
の移動速度に対して、（Ｌ１＋ｄ）／Ｌ１倍となるよう
に、タイミングプーリー３０５（または、歯車機構等）
のピッチ円直径の比を構成することによって、前述する
式３，式４の関係が、絞り板２０３の位置によらず、各
柱状体２０２について常に成立することができるので、
検者は各絞り板２０３の位置を例えば操作卓１０８から
指定するのみで、絞りブロック２０４の対向する面と放
射線ビームとのなす角度とが異なることに伴う各絞り板
２０３での放射線ビームの減衰量の差を最小限に抑える
ことができる。従って、絞り板２０３の設定に要する負
荷を低減できるので、治療効率を向上することができ
る。なお、この各柱状体２０２の位置設定は、図３に示
すように絞り板２０３がビーム中心軸を超えてオーバー
ランした場合でも成立することはいうまでもない。ま
た、タイミングプーリー３０５の比を最上部側及び最下
部側で変える代わりに、これを同一にして、最下部側の
柱状体２０２の移動速度が、最上部側の柱状体２０２の
移動速度に対して（Ｌ１＋ｄ）／Ｌ１倍となるように、
上下の送りネジ３０３及びナット３０４のピッチを設定
しても、同様の効果が得られることはいうまでもない。
さらには、送りネジ３０３で駆動する柱状体２０２は、
最上部側及び最下部側に限定されたものではなく、その
中間にある任意の２個の柱状体２０２を駆動してもよ
い。ただし、この場合には駆動する柱状体２０２の位置
に応じて送りネジ３０３の回転比を変えることで、リン
ク３０２で連結された柱状体２０２の位置が、結果的に
上記の関係を維持する構成になっていればよい。

【００６３】図５は実施の形態１の絞り装置における絞
り板の概略構成を説明するための図である。この図５か
ら明らかなように、実施の形態１の絞り装置では、各絞
り板２０３を構成する柱状体２０２の幅が、放射線源２
０１から遠くなるに従い順次大きくなるようにすること
によって、放射線源２０１から照射される放射線ビーム
２０７の広がりと、１枚の絞り板２０３で遮蔽される放
射線領域５０１の広がりとが一致するようにしている。

【００６４】このように、実施の形態１の絞り装置で
は、各柱状体２０２の差動によって作られた２つ絞りブ
ロック２０４が対向する側の面（絞り板２０３の前面）
の傾斜角度は、リンク３０２の開口領域と各可動軸４０
２，４０３とにより、絞り板２０３を構成する各柱状体
２０２に伝えられので、リンク３０２で拘束された全て
の柱状体２０２に対して式３，式４の関係が成立する。
したがって絞り板２０３全体が移動する間に、当該絞り
板２０３を構成する各柱状体２０２に移動距離に応じた
差動が生じる。また、照射野中心（ビーム中心軸３１
０）位置において、絞り板２０３を構成する各柱状体２
０２の前面の位置をビーム中心軸２０２と一致するよう
に、この位置を基準として設定すれば、絞り板２０３を
構成する各柱状体２０２の前面は、絞り板２０３の移動
と連動して、常に線源を向く位置に自動的に移動するこ
ととなる。

【００６５】なお、前述の構成は、多分割絞りの場合だ
けでなく、当然単体ブロック絞りの場合にも適用できる
ことはいうまでもない。例えば、単体ブロックのみで構
成された矩形照射野用絞り装置に対して、前述した技術
を用いれば、絞り装置をより小型化することができる。
さらには、多分割絞りと単体ブロック絞りを組み合わせ
た場合も同様である。

【００６６】また、柱状体２０２を積層して絞り板２０
３を構成することで、絞り板２０３の前面に階段状の段
差を有する傾斜を設けることができ、この傾斜を伴った
段差は絞り板２０３の前面での放射線ビームの遮蔽効果
を高めて半影を少なくするだけでなく、絞り板２０３の
前面による散乱線の発生を少なくできるという効果もあ
る。さらには、実施の形態１の絞り装置では、従来の絞
り装置に対して以下に説明する格別の効果を得られる。

【００６７】照射野２０６内の本来の放射線ビームに、
絞り装置１０２によって発生した散乱線が混入すること
は、放射線ビームの線質を悪くすることになり、治療の
精度及び効果に悪影響を及ぼしてしまうことが知られて
いる。この散乱線による影響は、放射線ビームのエネル
ギーが高くなるほど顕著である。

【００６８】一方、絞り板２０３が円弧運動する従来の
絞り装置（第一の方式の絞り装置）では、絞り板２０３
前面の平面部が、放射線源２０１から放射された高線量
の放射線ビーム２０７に直接曝されるため、直接線が絞
り板２０３の前面に当たることによって発生する一次散
乱線の量は、その面積に比例して多くなってしまう。ま
た、第二の方式の絞り装置の場合は、絞り板２０３の移
動に伴って絞り板２０３の前面に対する放射線ビーム２
０７の入射角度が変化するため、絞り板２０３の前面で
発生する散乱線の量は絞り板２０３の移動に伴い変化す
る。さらには、第１及び第２の方式の絞り装置いずれの
場合にも、単体ブロック状絞りを併用する必要があるの
で、この単体ブロック状絞りの前面から発生する散乱線
が照射野２０６内の放射線ビーム２０７に影響を与えて
いる。

【００６９】これらに対して、実施の形態１の絞り装置
では、図３からも明らかなように、放射線源２０１から
の直接線に曝されて、照射野２０６内に混入する一次散
乱線を発生するのは、絞り板２０３の最上部側にある柱
状体２０２の前面だけである。従って、最上部側にある
柱状体２０２を除く他の柱状体２０２は全て最上部側の
柱状体２０２の影に入ることとなるので、最上部側にあ
る柱状体２０２を除く他の柱状体２０２の前面で生じる
散乱線は、直接線による散乱線と比較してはるかに減弱
された透過漏洩線による二次・三次の散乱線のみとな
る。

【００７０】また、最上部にある柱状体２０２の前面の
面積は、絞り板２０３の分割数に応じて小さくなるの
で、絞り板が円弧運動する方式の絞り装置よりも実施の
形態１の絞り装置では絞り板２０３の前面の面積を非常
に小さくできるので、最上部側の柱状体２０２から発生
して照射野２０６の放射線ビーム２０７に混入する散乱
線の量を非常に少なくできる。

【００７１】従って、実施の形態１の絞り装置を用いた
放射線治療装置では、散乱線の発生を抑制することがで
き、放射線ビームの線質の低下を防止できるので、治療
の精度及び効果を高めることができるという格別の効果
を得ることができる。

【００７２】図６は実施の形態１の絞り装置を閉じた場
合の動作を説明するための図であり、６０１は接触位置
を示す。前述するように、実施の形態１の絞り板２０３
は、それぞれの延在方向となるＸ軸方向に照射野の中心
（ビーム中心軸３１０）を越えて移動可能な構成となっ
ている。このときの絞り板２０３の前面における傾斜角
度はリンク機構によって規制されており、対向配置され
た絞りブロック２０４の面の傾斜が放射線ビーム２０７
の円錐状の広がりに沿うように、すなわち対向配置され
た絞りブロック２０４の面の傾斜が放射線ビーム２０７
の放射線源２０１と同じ方向を向くように設定されてい
る。

【００７３】従って、左側に配置される各絞り板２０３
をビーム中心軸３１０を越えて移動させると共に、それ
に対向する右側に配置される絞り板２０３を左側に配置
される絞り板２０３の位置にまで移動させ、左右の絞り
ブロック２０４を閉じた場合には、図６に示すように、
左右の絞りブロック２０４の面の傾斜はそれぞれの傾斜
方向が一致した状態で閉じられることとなる。このと
き、特に実施の形態１では、各絞り板２０３が薄い長方
形形状で形成されているので、左右の対向する位置の絞
り板２０３の前面が合わさった位置では、階段状の合わ
せ面が形成される。

【００７４】このとき、階段状に形成された前面は完全
には密着しないが、絞り板２０３を構成する各柱状体の
前面自体は放射線源２０１の方向を向いていないので、
該放射線源２０１に最も近い絞り板２０３同士の隙間か
らの漏洩線は、その次すなわち２番目に配置される絞り
板２０３に配置される絞り板２０３により遮蔽されるこ
ととなる。この２番目に配置される絞り板２０３同士の
隙間からの漏洩線は、その次すなわち３番目に配置され
る絞り板２０３に配置される絞り板２０３により遮蔽さ
れることとなるように、前段に配置される絞り板２０３
同士の隙間からの漏洩線は、順次、次段の絞り板２０３
により遮蔽される構造となる。従って、開口部となる照
射野以外の位置にある絞り板２０３を、前述の方法で閉
じることで、必要な照射野を形成しつつ、不必要な放射
線を完全に遮蔽することができるという効果を得ること
ができる。

【００７５】以上のことは、実施の形態１の絞り装置の
みで、任意形状の照射野を形成し、照射野外の放射線を
完全に遮蔽できることを意味している。したがって、従
来使用していた単体ブロック状絞りによる補助は必要な
く、単体ブロック状絞りを廃止することができる。その
結果、単体ブロック絞りに関する障害・故障が発生する
可能性もなくなり、装置の信頼性、あるいは保守性を高
めつつ、装置構造の簡略化を図ることができる。

【００７６】また、絞り装置の制御を単純化し、高速化
することができる。さらには、治療計画の単純化、及び
高速化を図ることができる。これはＩＭＲＴや原体照射
などの複雑な照射方法にとって、きわめて有効である。

【００７７】また、絞り板２０３を形成する最小となる
柱状体２０２の個数すなわち絞り板２０３の最小の分割
数は２であり、２個の柱状体２０２で１枚の絞り板２０
３を形成する場合には、リンク機構を設けることなくそ
れぞれの柱状体２０２を直接移動させる構成となるの
で、絞り装置の構成を簡略化することができる。その結
果、絞り装置を小型化することが可能となる。

【００７８】さらには、各柱状体２０２同士は、密着し
て構成する必要はなく、例えば所望の遮蔽厚さが確保さ
れるている場合には、それぞれの柱状体２０２の間に間
隙を設けてもよいことはいうまでもない。この場合、そ
れぞれの柱状体２０２の間の間隙部分には、荷重支持機
構や駆動機構等を配置することが可能である。ただし、
各柱状体２０２が密着するように構成し間隙をなくすこ
とによって、絞り板２０３の厚さを小さくし、絞り装置
を小型化することができることはいうまでもない。

【００７９】（実施の形態２）図７は本発明の実施の形
態２の絞り装置の概略構成を説明するための図であり、
図８は図７に示すＡ−Ａ線での縦断側面図であり、図１
４は図７に示すＢ−Ｂ線での正面図である。ただし、実
施の形態２の絞り装置では、絞りブロック２０４の構成
すなわち絞り板２０３の配設位置を除く他の構成は実施
の形態１の絞り装置と同様となるので、以下の説明では
説明を簡単にするために、絞り板２０３の駆動に係わる
機構部は省略する。以下、図７，８，１４に基づいて、
実施の形態２の絞り装置の構成及び動作を説明する。

【００８０】図７及び図１４から明らかなように、実施
の形態２の絞り装置１０２は、補助的な単体ブロック状
絞りを必要としない構成となっており、異なる大きさの
円形孔が形成された絞り板７０１を円形孔が階段状にな
るように積み重ねて、放射線源２０１から発した放射線
ビーム２０７を円錐状に絞るための円錐形開口１４０１
を形成した第１の絞り装置と、この第１の絞り装置で照
射野が制限され、放射線ビーム２０７の断面形状が円形
となった放射線ビーム２０７を、所望の形状を有する照
射野２０６に制限する第２の絞り装置とから構成されて
いる。すなわち、実施の形態２の絞り装置１０２では、
まず第１の絞り装置によって放射線源２０１から照射さ
れる放射線ビーム２０７の断面形状を円形に絞り、次に
第１の絞り装置で照射野が制限された放射線ビーム２０
７を、第２の絞り装置によって所望の形状を有する照射
野２０６に制限する構成となっている。

【００８１】第１の絞り装置は、前述した従来の固定円
錐絞り装置と同じ構成であり、例えば治療用ガントリ１
０１の本体側に取り付けられる構成となっており、照射
ヘッド１０３の回転によって第２の絞り装置を回転させ
た場合でも第１の絞り装置は回転されない構成となって
いる。従って、第１の絞り装置は使用可能な最大照射野
を形成するために、アイソセンタ３０１において、第２
の絞り装置が形成する最大照射野の対角線の長さを直径
とする円形照射野を形成するものである。また、第１の
絞り装置が形成する円形照射野は、第２の絞り装置が必
要とする照射野よりも大きく設定されている。

【００８２】また、第１の絞り装置では、分割した絞り
板７０１に形成された各円形孔の前面の傾斜角度は、ビ
ーム中心軸３１０と平行となるように形成されると共
に、各絞り板７０１の一端を前面とする時の傾斜角度す
なわち固定絞りとしての前面部の傾斜角度は、従来の固
定絞りと同様に放射線源２０１の方向を向くように形成
される。

【００８３】第２の絞り装置は、図７及び図８から明ら
かなように、各絞り板２０３は実施の形態１の絞り板２
０３と同様の構成となるので、以下の説明では、実施の
形態１の絞り装置とその構成が異なる絞り板２０３の配
置について詳細に説明する。

【００８４】実施の形態２の多分割絞り装置である第２
の絞り装置は、複数の柱状体２０２から構成されてお
り、各絞り板２０３は、それぞれが隣接する柱状体２０
２に対して揺動可能となるように構成される。従って、
それぞれの絞り板２０３を構成する各柱状体２０２の突
出量、すなわち柱状体２０２の端部の内で対向配置され
る絞りブロック２０４の対向面の形状は、放射線ビーム
の円錐状の広がりに沿った階段形状となる。

【００８５】一方、絞り板２０３は、図７に示すよう
に、放射線源２０１側からみて２段となるように構成さ
れている。すなわち、放射線源２０１に近い側に位置す
る絞り板２０３ａを有する第１の絞りブロック対と、放
射線源２０１から遠い側に位置する絞り板２０３ｂを有
する第２の絞りブロック対とから構成されている。第１
及び第２の絞りブロック対の基本的な構成は、対向配置
される実施の形態１の絞りブロック２０４と同様な構成
となるが、実施の形態２では、隣接配置される絞り板２
０３ａ，２０３ｂの位置がそれぞれ少なくとも絞り板２
０３ａ，ｂの１枚分の間隔で配置される構成となってい
る。また、第１及び第２の絞りブロック対は、それぞれ
対向する位置に絞り板２０３ａ，２０３ｂを有する一対
の第１あるいは第２の絞りブロックから構成される。

【００８６】図８に示すように、実施の形態２の多分割
絞り装置である第２の絞り装置は、第１の絞り板２０３
ａあるいは第２の絞り板２０３ｂによって放射線ビーム
２０７を遮蔽する構成となっており、各絞り板２０３
ａ，２０３ｂは放射線源２０１を基準として放射線を描
くように配置されている。すなわち、実施の形態２で
は、第１の絞りブロックを構成する各絞り板２０３ａ
と、第２の絞りブロックを構成する絞り板２０３ｂと
は、一枚おきに上下で互い違いに配置され、対向する絞
りブロックの内で、対向する位置に配置される絞り板２
０３ａ，ｂ同士は、同じ上下位置に配置されている。

【００８７】また、同じ上下位置で隣接する絞り板２０
３ａ同士の隙間８０１と、その隙間８０１の下に位置す
る絞り板２０３ｂの幅との関係は、両者の側面傾斜方向
が放射線源２０１と完全に一致する幅とするか、または
ごくわずか隙間８０１の側の幅を狭くして、上下の絞り
側面２０３ａ，２０３ｂの一部が重ね合うような幅にす
る。このような構成とすることで、絞り板２０３ａ，２
０３ｂの側面からの漏洩線は、上下いずれか、または両
方の絞り板２０３ａ，２０３ｂ全体の厚みで完全に遮蔽
されることになる。

【００８８】このように、対向配置される絞りブロック
対を放射線源２０１に近い側に位置する絞り板２０３ａ
を有する第１の絞りブロック対と、放射線源２０１から
遠い側に位置する絞り板２０３ｂを有する第２の絞りブ
ロック対とに分け、第１のブロック対を構成する絞り板
２０３ａの間から照射される放射線ビームを、第２の絞
りブロック対を構成する絞り板２０３ｂで遮蔽すること
によって、第１及び第２の各絞りブロックの隣接する絞
り板２０３ａ，２０３ｂ同士が接触してしまうことを防
止できるので、絞り板２０３ａ，２０３ｂの位置を自由
かつ精密に調整でき、絞り装置の組立が容易になる。

【００８９】また、絞り板２０３ａ，２０３ｂの側面傾
斜方向に放射線の漏洩を防止する段差を設ける必要がな
くなるので、絞り板２０３ａ，２０３ｂの側面の遮蔽効
果をさらに高めて半影を少なくでき、絞り板２０３ａ，
２０３ｂの遮蔽精度を向上することができる。

【００９０】実施の形態１のように、絞り板２０３ａ，
２０３ｂを構成する柱状体２０２に放射線の漏洩を防止
する段差を設けたり、側面が接触しないようにするため
の精密加工が不要となるので、絞り板２０３ａ，２０３
ｂを構成する柱状体２０２を製造する際の加工に要求さ
れる精度を緩和させることが可能となる。その結果、例
えば「型」を使ったタングステン合金の圧縮成形などに
より柱状体２０２を製造することが可能となるので、柱
状体２０２すなわち絞り板２０３ａ，２０３ｂの製造に
要する負担を大幅に低減できる。

【００９１】隣接する絞り板２０３ａ，２０３ｂ同士の
間に空間を確保することできるので、図示しないガイド
や絞り板２０３ａ，２０３ｂの駆動機構を比較的自由に
配置することができるという効果も得られる。

【００９２】さらには、第２の絞り装置では、各絞り板
２０３ａ，２０３ｂは、隣接する絞り板２０３ａ，２０
３ｂとほぼ絞り板１枚分の間隔で配置されているので、
絞り板２０３ａ，２０３ｂを移動させた場合であって
も、お互いにまったく干渉することがない。従って、対
向して隣接する絞り板２０３ａ，２０３ｂの間に、それ
らの絞り板２０３ａ，２０３ｂ前面の位置を越えて、互
いに重なるように絞り板２０３ａ，２０３ｂを配置する
ことができる。この結果、図１１に示すように、従来の
多分割絞り装置では困難であった、互いに完全に分離さ
れた複数の照射野開口（孔）１１０１を、１つの照射野
２０６の中に同時に形成することが容易にできる。

【００９３】実施の形態２では、第２の絞り装置を構成
する絞りブロック対を上下２段で構成したが、これに限
定されることはなく、隣接する絞り板２０３との間隔が
広くかつ１枚の絞り板２０３の幅が狭い場合には、３段
以上で構成することによって、各段の絞りブロックを通
過した放射線ビーム２０７を後段に配置される絞りブロ
ックで順次遮蔽する構成でもよいことはいうまでもな
い。

【００９４】（実施の形態３）図９は本発明の実施の形
態３の絞り装置を構成する第１の絞り装置の概略構成を
説明するための図である。ただし、実施の形態３の絞り
装置では、第１の絞り装置の構成を除く他の構成は、実
施の形態２の絞り装置と同じ構成となるので、以下の説
明では第１の絞り装置の構成について詳細に説明する。

【００９５】実施の形態３の第１の絞り装置は、例え
ば、放射線源２０１から照射された放射線を円錐状に絞
る固定絞りを、その厚さ方向に複数の絞り板７０１に等
分割された構成となっており、その中央には従来の円形
ではなく、最大照射野を形成するのに必要十分な余裕を
持った矩形の孔９０１（以下、矩形孔と記す）が形成さ
れる構成となっている。また、第１の絞り装置では、分
割した絞り板７０１に形成された各矩形孔９０１の前面
の傾斜角度は、ビーム中心軸３１０と平行となるように
形成されると共に、各絞り板７０１の一端を前面とする
時の傾斜角度すなわち固定絞りとしての前面部の傾斜角
度は、従来の固定絞りと同様に放射線源２０１の方向を
向くように形成される。このとき、実施の形態３の第１
の絞り装置では、分割された絞り板７０１の角孔により
階段状の角錐形状をした開口を形成するものである。

【００９６】また、実施の形態３の第１の絞り装置は、
第２の絞り装置と同様に、例えば照射ヘッド１０３に取
り付けられる構成となっており、照射ヘッド１０３の回
転によって第２の絞り装置と共に回転される構成すなわ
ち可動絞り装置となっている。従って、照射ヘッド１０
３を回転した場合であっても、第１の絞り装置と第２の
絞り装置との相互の位置関係は維持されることとなる。
なお、第１の絞り装置の取り付け部位は、照射ヘッド１
０３及び第２の絞り装置と共に回転される部位に限定さ
れることはなく、例えば第１の絞り装置を周知の回転機
構に取り付け、照射ヘッド１０３及び第２の絞り装置の
回転に同期して第１の絞り装置が回転させるように回転
機構の回転を制御するようにしてもよいことはいうまで
もない。

【００９７】さらには、実施の形態３の第１の絞り装置
は、第２の絞り装置による照射野３０６の移動に伴っ
て、各絞り板７０１を移動する機構を有し照射野を移動
する構成となっているので、固定絞り装置に設定する余
分な照射野を予め少なくすることができ、第２の絞り装
置とその周囲の遮蔽体の大きさを第２の絞り装置が最大
照射野を形成するのに必要十分な範囲に抑制することが
できるという効果を得ることができる。

【００９８】また、分割した絞り板７０１に設けられた
各矩形孔の前面の接線方向は、円錐の傾斜面と同様に線
源を向く方向とし、分割した絞り板７０１の角孔により
階段状の角錐形状をした照射口を有する固定絞りを構成
する。このように、孔の形状を矩形とすることで、円形
であった場合よりも、固定絞りの下にある第２の絞り装
置が遮蔽すべき領域を、より小さくすることができる。
この結果、多分割絞り装置である第２の絞り装置の絞り
板２０３、および第２の絞り装置の周囲にある散乱線の
遮蔽体を小さくできるとともに、第１の絞り装置の照射
野に対する各絞り板２０３の遮蔽効果を均一なものにす
ることができるという効果を得ることもできる。また、
階段状の角錐形状により、前述した多分割絞り装置であ
る実施の形態１の絞り装置の場合と同様に、第１の絞り
装置の開口部から発生する散乱線が照射野内の主ビーム
（放射線ビーム）に混入することを抑制する効果もあ
る。

【００９９】ただし、絞り板７０１の移動は、例えば、
各絞り板７０１に周知の駆動機構をそれぞれ設け、この
各駆動機構を制御することによって、各絞り板７０１の
位置を制御する方式であるが、これに限定されることは
なく、実施の形態１と同様に、リンク機構によって各絞
り板７０１を連動して移動制御してもよいことはいうま
でもない。この場合には、例えば図１０に示すように、
多分割絞りが照射野中心を超えて移動した場合に、多分
割絞り装置である第２の絞り装置の動きに連動して、第
１の絞り装置の各絞り板７０１の位置を変えることによ
り、各絞り板２０３の長さを余分に長くすることなく、
より広範囲にわたって多分割絞り装置で絞ることが可能
になり、装置の小型化に効果がある。

【０１００】なお、実施の形態１〜３では、絞り板２０
３を角柱状の柱状体２０２で構成した場合について説明
したが、これに限定されることはなく、例えば、円柱を
柱状体として用いても前述した効果を得られることはい
うまでもない。

【０１０１】また、実施の形態１〜３では、各柱状体２
０２の対向面形状は図１５の（ａ）に示すように当該柱
状体２０２の延在方向と垂直をなす形状としたが、これ
に限定されることはなく、例えば図１５の（ｂ）に示す
ように、柱状体２０２の前面部分の上下両端を斜めにカ
ットした形状でもよい。この場合、それぞれの柱状体２
０２が放射線源２０１から照射される放射線ビーム２０
７のビーム中心軸３１０から後退する方向に移動させる
場合には、各柱状体２０２の下側の端部が照射野２０６
の形状を決定することとなり、それぞれの柱状体２０２
がビーム中心軸３１０を越える方向に移動させる場合に
は、各柱状体２０２の上側の端部が照射野２０６の形状
を決定することとなるので、各柱状体２０２の前面の上
下両端を斜めにカットした形状とする。

【０１０２】すなわち、図１５の（ａ）に示すように、
各柱状体２０２の延在方向と垂直をなす形状とした場合
には、１点鎖線１５０１で示す各柱状体２０２の前面の
下端部分を結ぶ直線と、各柱状体２０２の階段状の部分
とによって形成される三角形の部分１５０２が半影の大
きさに影響することとなる。従って、図１５の（ｂ）に
示すように、柱状体２０２の前面部分の上下両端を斜め
にカットした形状とすることによって、１点鎖線１５０
３で示す各柱状体２０２の下端のカット部分を結ぶ直線
と、各柱状体２０２の階段状の部分とによって形成され
る部分１５０４を小さくすることができるので、半影を
小さくすなわち少なくできる。特に、柱状体２０２の数
が少なく各柱状体２０２の階段状の部分が大きくなって
しまう場合にその効果が大きくなる。従って、多数の柱
状体２０２で絞り板２０３を構成する場合には、各柱状
体２０２の延在方向と垂直をなす形状とした方が加工に
要する負担（工数）が少なくて済む。

【０１０３】さらには、対向配置される各柱状体２０２
をビーム中心軸３１０に沿って閉じることによって、放
射線ビーム２０７を遮蔽する場合には、対向する各柱状
体２０２の前面を結ぶ直線と、ビーム中心軸３１０を通
る放射線ビーム２０７とが一致することとなるので、各
柱状体２０２の延在方向と直交する前面を傾斜させる、
あるいは各柱状体２０２の前面に凹凸等を設ける必要が
あることはいうまでもない。

【０１０４】以上、本発明者によってなされた発明を、
前記発明の実施の形態に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記発明の実施の形態に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能で
あることは勿論である。

【０１０５】

【発明の効果】本願において開示される発明のうち代表
的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下
記の通りである。 （１）多分割絞り装置を大型化させることなく、多分割
絞り装置のみで放射線の照射野を所望の形状に制限する
ことができる。 （２）照射野における線量分布を劣化させることなく、
所望の速度で所望の照射野形状を設定することができ
る。 （３）円弧運動する方式の絞り装置と同じ「ダブルフォ
ーカス」機能を、直線運動する方式の絞り装置と同等の
スペースで実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の放射線治療装置の概略
構成を説明するための図である。

【図２】実施の形態１の絞り装置の概略構成を説明する
ための図である。

【図３】実施の形態１の絞りブロックの概略構成を説明
するための図である。

【図４】実施の形態１の絞りブロックの詳細構成を説明
するための図である。

【図５】実施の形態１の絞り板の概略構成を説明するた
めの図である。

【図６】実施の形態１の絞り装置を閉じた場合の動作を
説明するための図である。

【図７】本発明の実施の形態２の絞り装置の概略構成を
説明するための図である。

【図８】図７に示すＡ−Ａ線での縦断側面図である。

【図９】実施の形態３の第１の絞り装置の概略構成を説
明するための図である。

【図１０】実施の形態３の絞り装置における第１の絞り
装置の動作を説明するための図である。

【図１１】実施の形態２の絞り装置による照射野の一例
を説明するための図である。

【図１２】従来の絞り装置における絞りブロックの対向
面と放射線ビームとの関係を説明するための図である。

【図１３】本願発明を適用した絞り装置における絞りブ
ロックの対向面と放射線ビームとの関係を説明するため
の図である。

【図１４】図７に示すＢ−Ｂ線での側面図である。

【図１５】本発明の実施の形態の絞り装置における柱状
体の他の前面形状を説明するための図である。

【符号の説明】

１０１…治療用ガントリ、１０２…絞り装置、１０３…
照射ヘッド、１０４…位置決め治具、１０５…治療台、
１０６…マイクロトロン本体、１０７…制御装置、１０
８…操作卓、２０１…放射線源、２０２…柱状体、２０
３…絞り板、２０４…絞りブロック、２０５…フレー
ム、２０６…照射野、３０１…アイソセンタ、３０２…
リンク、３０３…送りネジ、３０４…ナット、３０５…
タイミングプーリ、３０６…タイミングベルト、３０７
…モータ、３０８…軸受け、３０９…ガイド、３１０…
ビーム中心軸、３１１…ガントリの回転中心軸、４０１
…固定軸、４０２…第１の可動軸、４０３…第２の可動
軸、６０１…接触位置。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平板状の絞り板を複数積層して絞りブロ
   ックを形成し、各絞り板の位置を変えることによって、
   中心部に孔を形成する放射線照射用の絞り装置におい
   て、 前記絞り板は複数の柱状体を積層して形成され、前記柱
   状体が相互に延在方向に摺動可能に構成されたことを特
   徴とする絞り装置。
2. 【請求項２】 放射線を発生し被検体に照射する照射手
   段と、該放射線の形状を制限する絞り手段とを有する放
   射線治療装置において、 前記絞り手段は、複数の柱状体を積層し各柱状体が相互
   に延在方向に摺動可能に構成された絞り板を具備し、該
   絞り板の位置を変えることにより中心部に孔を形成する
   と共に、前記柱状体相互の位置を変えることにより前記
   放射線の広がりに沿った孔を形成して放射線の形状を制
   限することを特徴とする放射線治療装置。