JP2002210026A

JP2002210026A - 放射線治療装置と放射線の照射野設定用絞り装置

Info

Publication number: JP2002210026A
Application number: JP2001011297A
Authority: JP
Inventors: Tadashi Noguchi; 正野口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-01-19
Filing date: 2001-01-19
Publication date: 2002-07-30

Abstract

(57)【要約】【課題】絞り装置を小型化した放射線治療装置を提供
する。【解決手段】放射線源から照射される放射線の照射範
囲を設定するために、放射線の照射方向に沿って重なる
ように複数の絞り体を配置し、各絞り体が、互いに接
近、離反するように一対のブロックで構成されている放
射線治療装置において、第１の絞り体を、放射線源Ｓか
ら照射される放射線の照射軸Ｉに対して垂直な方向に駆
動される支持体６０Ａ、６０Ｂと、この支持体の対向面
側に、支持体の移動方向に対して直交する水平な軸６３
Ａ、６３Ｂを中心として回動し、裁断面６２ａ、６２ｂ
が露出するように支持された略半円柱状の半円柱体６２
Ａ、６２Ｂとで構成した。これにより、絞り装置の長さ
を小さくすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば悪性腫瘍な
どの疾患の治療に供される放射線治療装置に係り、特に
この放射線治療装置に備えられ、放射線の照射野を設定
する絞り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図９は、従来から使用されている放射線
治療装置を示した外観図であり、先ず、この図を参照し
て、放射線治療装置の概略的な構成について説明する。
放射線治療装置は、大別すると、放射線源からの放射線
を被検体へ照射する放射線照射装置１０と、被検体を載
置して放射線の照射部位の位置決めをする治療台２０と
から構成されている。放射線照射装置１０は、床に据付
られている固定架台１１と、固定架台１１に回転可能に
支持された回転架台１２と、回転架台１２の一端から延
びた先端部に設けられた照射ヘッド１３と、照射ヘッド
１３に組み込まれた絞り装置１４とを有している。そし
て、回転架台１２は固定架台１１の水平な回転中心軸Ｈ
の周りに、略３６０度にわたって回転可能であり、絞り
装置１４も、放射線の照射軸Ｉの周りに回転可能となっ
ている。なお、回転架台１２の回転中心軸Ｈと放射線の
照射軸Ｉとの交点をアイソセンタ（isocenter）ＩＣと
称している。また、回転架台１２は、放射線の固定照射
はもとより、それ以外の各種の照射態様例えば、回転照
射、振子照射、間欠照射などに対応した回転が可能なよ
うに構成されている。一方、治療台２０は、アイソセン
タＩＣを中心とする円弧に沿って、所定角度範囲にわた
って回転可能に床に設置されている。そして、治療台２
０の上部には、被検体を載置する天板２１が設けられて
いる。この天板２１は、図示しない移動機構によって、
前後方向と左右方向に移動可能となっており、さらに、
上下方向にも昇降可能となっている。

【０００３】ところで、放射線治療を実施する際には、
悪性腫瘍などの治療部位にのみ放射線を集中的に照射し
て、正常組織にダメージを与えないようにすることが必
要である。そのため、正常組織に極力放射線を照射しな
いように、照射野を規制するための絞り装置１４が、放
射線の照射軸Ｉの周りに回転可能に、照射ヘッド１３に
組み込まれている。この絞り装置１４の一例を図１０な
いし図１２に示してあるので、次に、これらの図を参照
して絞り装置１４の概要を説明する。なお、図１０およ
び図１１は、互いに直交する方向から見た絞り装置１４
の説明図であり、図１２は、第２の絞り体の説明図であ
る。絞り装置１４は、タングステンなどの重金属から成
る通常２種類の絞り体３０、４０が、放射線源Ｓからの
放射線の照射方向に重なるように設けられるとともに、
各絞り体３０、４０は、図１０および図１１にそれぞれ
符号３０Ａ、３０Ｂおよび４０Ａ、４０Ｂを付して示し
てあるように、対をなすように分割されている。そし
て、放射線源Ｓに近い側に設けられている第１の絞り体
３０Ａ、３０Ｂは、単体として構成されており、放射線
源Ｓを中心に含む同心円上を矢印Ｘの方向に移動して、
放射線の照射軸Ｉを間にして互いに接近、離反するよう
に、駆動装置３１Ａ、３１Ｂによって駆動されるように
なっている。

【０００４】一方、放射線源Ｓから遠い側に設けられて
いる第２の絞り体４０Ａ、４０Ｂは、図１１によく示さ
れているように、放射線源Ｓを中心に含む同心円上を、
第１の絞り体３０Ａ、３０Ｂに対して直交する方向、す
なわち、矢印Ｙの方向に移動して、放射線の照射軸Ｉを
間にして互いに接近、離反するように設けられている。
そして、第２の絞り体４０Ａ、４０Ｂは、図１０にも概
略が示され、図１２に平面図として詳細を示すように、
複数のリーフ４１Ａ１〜４１Ａｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎ
を密に隣接させた集合体として構成され、不規則な形状
の照射野を形成するのに適した多分割絞り装置である。
従って、第２の絞り体４０Ａ、４０Ｂの各リーフ４１Ａ
１〜４１Ａｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎは、それぞれ駆動装
置４２Ａ１〜４２Ａｎ、４２Ｂ１〜４２Ｂｎによって、
各別に移動可能に駆動されるようになっている。リーフ
４１Ａ１〜４１Ａｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎは、もちろん
重金属で形成されている。このような第１の絞り体３０
Ａ、３０Ｂを、Ｘ方向に互いに接近、離反するように移
動させるとともに、第２の絞り体４０Ａ、４０Ｂの各リ
ーフ４１Ａ１〜４１Ａｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎを、それ
ぞれ個別にＹ方向に互いに接近、離反するように移動さ
せることを組合せることによって、図１３に示すよう
な、治療部位の形状Ｔに近似させた不規則形状の照射野
Ｕが形成される。

【０００５】ところで、第２の絞り体４０Ａ、４０Ｂの
ように、不規則な形状の照射野を形成する多分割絞り装
置は、前述のように、複数のリーフ４１Ａ１〜４１Ａ
ｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎを密に隣接させた集合体として
構成されているが、絞り体４０Ａ、４０Ｂを分割するリ
ーフ４１Ａ１〜４１Ａｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎの数が少
ない（すなわち、リーフの幅が大きい）と、治療部位の
形状Ｔに照射野Ｕの形状を近似させることが困難とな
り、そのため、正常な組織にまで放射線を照射してしま
うことになる。従って、多分割絞り装置としては、第２
の絞り体４０Ａ、４０Ｂを可能な限り多数のリーフ４１
Ａ１〜４１Ａｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎに細分化すること
が望まれる。しかし、各リーフ４１Ａ１〜４１Ａｎ、４
１Ｂ１〜４１Ｂｎは、不規則な照射野を形成するため
に、それぞれが単独に移動できなければなず、そのため
の駆動手段を各別に設ける必要もある。また、隣接する
各リーフ４１Ａ１〜４１Ａｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎの間
からの放射線の漏洩を防止するため、各リーフ４１Ａ１
〜４１Ａｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎ同士の隙間はできるだ
け小さく、例えば０．０５〜０．１ｍｍ程度にする必要
がある。

【０００６】しかしながら、第２の絞り体４０Ａ、４０
Ｂを細分化すればするほど、リーフ４１Ａ１〜４１Ａ
ｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎの幅は狭くなり、通常２〜３ｍ
ｍ程度の厚みに形成されているので、そりが生じたりし
て所望の精度を得ることが困難になるなど製造上の問題
が発生する。また、密に隣接して配列されている多数の
リーフ４１Ａ１〜４１Ａｎ、４１Ｂ１〜４１Ｂｎを個々
に移動させるための、支持機構や駆動機構および移動量
を検出する検出機構などの配置にも困難が伴なうことと
なっていた。このような問題を解決する一つのアイデア
としてのマルチリーフ・コリメータが、特公平７−６７
４９１号公報に開示されている。図１４は、特公平７−
６７４９１号公報に開示されているマルチリーフ・コリ
メータを示したもので、（ａ）は側断面図であり、
（ｂ）は平面図である。この図に示すように、マルチリ
ーフ・コリメータは、四角柱状の複数個のリーフ５１０
から成る１対のリーフ群５１Ａ、５１Ｂを、ビーム５２
の照射方向を間にして対向するように配置した第１のコ
リメータ５１と、同じく、四角柱状の複数個のリーフ５
３０から成る１対のリーフ群５３Ａ、５３Ｂを、ビーム
５２の照射方向を間にして対向するように配置した第２
のコリメータ５３とを、ビーム５２の照射方向に２段に
配置するとともに、各コリメータ５１、５３のそれぞれ
のリーフ５１０と５３０が、幅方向でビーム５２の照射
方向に部分的に重なるようにしたものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１４
に示した特公平７−６７４９１号公報に開示されている
マルチリーフ・コリメータのリーフ５１０、５３０は、
四角柱状に形成されており、その端面および側面がコー
ン状を呈するビーム５２の照射方向と一致していないた
め、照射部位における半影が大きいという欠点があっ
た。また、図１０、図１１に示した従来の第１の絞り体
３０Ａ、３０Ｂは、放射線源Ｓを中心に含む同心円上を
矢印Ｘの方向に移動するので、その移動範囲に相当する
分だけ絞り装置１４の長さ寸法が大きくなる。しかし、
絞り装置１４の長さが増えるとそれだけ絞り装置１４の
先端が天板２１側へ近づくことになり、天板２１に載置
されている被検体に圧迫感を与えることになるので好ま
しくなく、さらに、治療内容に応じて絞り装置１４の先
端に取付けられる各種補助具類についても制約を受ける
という難点があった。本発明は、このような問題を解決
するためになされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、放射線治療装置におい
て、放射線源から照射される放射線の照射軸に対して垂
直な方向に互いに接近、離反するように駆動される一対
の支持体と、この支持体の対向面側に、前記支持体の移
動方向に対して直交する水平な軸を中心として回動し、
平坦面が露出するように支持された略半円柱状の半円柱
体とを有する第１の絞り体と、この第１の絞り体に対し
て、前記放射線の照射方向に沿って重なるように配置さ
れるとともに、前記第１の絞り体の前記支持体の移動方
向に対して直交する方向に配置された一対のブロックで
構成され、前記放射線源を中心に含む同心円上で互いに
接近、離反する複数枚のリーフを密接して配列した第２
の絞り体とを具備することを特徴とする。これにより、
絞り装置の長さ寸法を小さくすることができ、治療時に
おける被検体への圧迫感を軽減することができるととも
に、絞り装置の先端に取付ける各種補助具類の自由度も
増すことができる。。

【０００９】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の放射線治療装置において、前記第１の絞り体が
有する前記半円柱体の平坦面は、前記支持体の接近、離
反の移動に応じて、前記放射線源から照射される放射線
束に並行となるように回動されることを特徴とする。こ
れにより、照射野の設定操作に応じて、絞り体の端面を
常に放射線束に並行にさせることができ、半影を生ずる
ことなく放射線治療を実施できる。また、請求項３に記
載の発明は、請求項１または請求項２のいずれか１項に
記載の放射線治療装置において、前記第２の絞り体は、
前記放射線の照射方向に沿って間隔を置いて２段に配置
されるとともに、上段に位置する絞り体の隣接する各リ
ーフの接触面と、下段に位置する絞り体の隣接する各リ
ーフの接触面とが、放射線束の広がる方向に沿って重な
らないように位置をずらせて配置し、上段に位置する絞
り体の各リーフには、湾曲した内側端部に駆動用の歯が
形成されるとともに、下段に位置する絞り体の各リーフ
には、湾曲した外側端部に駆動用の歯が形成され、前記
各歯に噛み合わされる歯車の駆動力によって、前記各リ
ーフを接近、離反させることを特徴とする。これによ
り、２段に重ねて配置した絞り体の隙間を僅少にしなが
ら、各リーフの駆動が可能となるとともに、リーフの製
作が容易となり、治療部位の形状に近似させた照射野
を、半影を生ずることなく木目細かく形成することがで
きる。

【００１０】また、請求項４に記載の発明は、放射線源
から照射される放射線の照射範囲を設定するための絞り
装置において、前記放射線源から照射される放射線の照
射軸に対して垂直な方向に互いに接近、離反するように
駆動される一対の支持体と、この支持体の対向面側に、
前記支持体の移動方向に対して直交する水平な軸を中心
として回動し、平坦面が露出するように支持された略半
円柱状の半円柱体と、この半円柱体を、前記支持体の接
近、離反の移動に応じて、その平坦面が前記放射線束に
並行となるように回動させる手段とを具備することを特
徴とする。これにより、照射野の設定操作に応じて、絞
り体の端面を常に放射線束に並行にさせることができる
ので、半影を生ずることがなく、操作が容易で長さ寸法
を小さくした絞り装置が提供される。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る放射線治療装
置の絞り装置の一実施の形態について、図１ないし図８
を参照して詳細に説明する。なお、これらの図におい
て、図９ないし図１４と同一部分には同一符号を付して
示してある。図１および図２は、本発明に係る放射線治
療装置の絞り装置１４’の全体像を示したもので、従来
の図１０および図１１にそれぞれ対応した図である。そ
してこの絞り装置１４’は、図９で説明した絞り装置１
４と同様に、回転架台１２の照射ヘッド１３に、放射線
の照射軸Ｉの周りに回転可能に組み込まれるものであ
る。絞り装置１４’は、放射線源Ｓからの放射線の照射
軸Ｉ方向に重なるように設けられた、それぞれタングス
テンなどの重金属で形成された３層の絞り体６０、７
０、８０から構成されている。これら各絞り体６０、７
０、８０は、それぞれに符号Ａ、Ｂを付加して示してい
るように、放射線の照射軸Ｉを間にして互いに接近、離
反されるように、対をなすように分割されている。

【００１２】先ず、放射線源Ｓに最も近い側に設けられ
ている第１の絞り体６０Ａ、６０Ｂについて説明する。
第１の絞り体６０Ａ、６０Ｂは、放射線の照射軸Ｉに対
して垂直な矢印Ｘ方向に移動して、互いに接近、離反す
るように、駆動装置６１Ａ、６１Ｂによって駆動される
ものである。また、第１の絞り体６０Ａ、６０Ｂの対向
面側には、それぞれ略半円柱状の絞り体６２Ａ、６２Ｂ
が、その平坦な裁断面６２ａ、６２ｂを外側へ向けて回
動可能に嵌合されている。そして、略半円柱状の絞り体
６２Ａ、６２Ｂは、放射線の照射軸Ｉに対して直交する
絞り体６０Ａ、６０Ｂの移動方向にも直交する軸６３
Ａ、６３Ｂを有している。この軸６３Ａ、６３Ｂは、絞
り体６２Ａ、６２Ｂが円柱だったとするとその中心に位
置しており、よって、この略半円柱状の絞り体６２Ａ、
６２Ｂは、円柱の中心軸６３Ａ、６３Ｂを軸として回転
可能となっている。さらに、略半円柱状の絞り体６２
Ａ、６２Ｂは、絞り体６０Ａ、６０Ｂの接近、離反の移
動に応じて、その裁断面６２ａ、６２ｂが、常に放射線
源Ｓからの放射線束Ｉａの方向に一致するように、図３
に示すリンク機構に組み合わされている。

【００１３】そこで次に、図３を参照して、第１の絞り
体６０Ａ、６０Ｂに嵌合されている略半円柱状の絞り体
６２Ａ、６２Ｂを回動させるための機構について説明す
る。なお、図３は、第１の絞り体６０Ａ、６０Ｂの詳細
を示したものであり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図
である。すなわち、絞り体６０Ａ、６０Ｂは、その両側
がスライド可能に枠体６０ａの内側に支持されている。
そして絞り体６０Ａ、６０Ｂには、略半円柱状の絞り体
６２Ａ、６２Ｂが嵌合され、軸６３Ａ、６３Ｂによって
回転可能となっている。枠体６０ａの外側には、略半円
柱状の絞り体６２Ａ、６２Ｂ用のリンクのガイド６０ｂ
が、所定の傾斜をもつように各別に設けられており、こ
のガイド６０ｂにリンクのアーム６０ｃの一端が摺動可
能に係合されている。そして、このアーム６０ｃの他端
は、略半円柱状の絞り体６２Ａ、６２Ｂの側面であっ
て、裁断面６２ａ、６２ｂに沿った外周近傍に、一端が
回転自在に止着されている第２のアーム６０ｄの他端に
回転自在に結合されている。絞り体６０Ａ、６０Ｂに
は、詳細は後述するが、駆動装置６１Ａ、６１Ｂのボー
ルスクリュー６１ｂが連結されており、このボールスク
リュー６１ｂの回転によって絞り体６０Ａ、６０Ｂが互
いに接近、離反されることになる。例えば図３には、絞
り体６０Ｂが閉止位置にあって、略半円柱状の絞り体６
２Ｂの裁断面６２ｂが、放射線源Ｓからの放射線の照射
軸Ｉに一致した向きにある状態を示しているが、この図
３の状態から絞り体６０Ｂを右側へ引くと、ガイド６０
ｂに係合されているアーム６０ｃは、ガイド６０ｂに沿
って上方へ引上げられながら移動するので、第２のアー
ム６０ｄとの結合端側には押す方向の力が働き、略半円
柱状の絞り体６２Ｂを軸６３Ｂを中心として反時計方向
へ回動させることになる。なお、絞り体６０Ｂを左側へ
押すと、略半円柱状の絞り体６２Ｂは時計方向へ回動す
る。

【００１４】一方、図３に示されている絞り体６０Ａ
は、開放位置にある状態を示しているが、この状態から
絞り体６０Ａを右側へ押すと、ガイド６０ｂに係合され
ているアーム６０ｃが、ガイド６０ｂに沿って下方へ引
下げられながら移動するので、第２のアーム６０ｄとの
結合端側には引く方向の力が働き、略半円柱状の絞り体
６２Ａを軸６３Ａを中心として反時計方向へ回動させる
ことになる。なお、絞り体６０Ａを左側へ引くと、略半
円柱状の絞り体６２Ａは時計方向へ回動する。このよう
に、絞り体６０Ａ、６０Ｂが移動すると、その向きに応
じて、略半円柱状の絞り体６２Ａ、６２Ｂの裁断面６２
ａ、６２ｂが傾斜することとなり、この傾斜角を常に放
射線源Ｓからの放射線束Ｉａに一致するように、リンク
機構が設定されている。勿論、略半円柱状の絞り体６２
Ａ、６２Ｂの裁断面６２ａ、６２ｂが接触したときは、
その面は放射線の照射軸Ｉに一致することになる。

【００１５】次に、上記のような第１の絞り体６０を駆
動する駆動装置について説明する。図４は、第１の絞り
体６０の分割された一方の絞り体６０Ｂとその駆動装置
６１Ｂの概要を示した斜視図である。なお、分割された
他方の絞り体６０Ａとその駆動装置６１Ａについても同
様に構成されている。すなわち、第１の絞り体６０Ｂは
ボールスクリュー６１ｂの先端に連結されており、ボー
ルスクリュー６１ｂは駆動源であるモータ６１ｃにウォ
ームギァなどの駆動力伝達機構６１ｄを介して結合され
ている。そして、これらの駆動力伝達機構６１ｄには、
回転量を検出するためのポテンショメータ６１ｅやエン
コーダ６１ｆなどが連結されている。よって、モータ６
１ｃが駆動されると、駆動力伝達機構６１ｄを介してボ
ールスクリュー６１ｂが回転し、第１の絞り体６０Ｂが
水平方向へ移動させられる。すなわち、放射線の照射軸
Ｉに対して接近、離反させられる。このとき、モータ６
１ｃはポテンショメータ６１ｅやエンコーダ６１ｆなど
からの情報を基に、図示しない制御手段によって制御さ
れて、その回転量に応じて第１の絞り体６０Ｂを所望の
位置となるように移動させる。なお、絞り体６０Ｂの移
動に応じて回転する略半円柱状の絞り体６２Ｂについて
は、図３によって説明したとおりである。

【００１６】このように構成された第１の絞り体６０
Ａ、６０Ｂは、放射線源Ｓからの放射線の照射軸Ｉに対
して垂直方向に移動するものである。よって、絞り装置
１４’の長さ寸法を小さくすることができるので、被検
体への圧迫感を軽減するとともに、絞り装置１４’の先
端に取付けられる各種補助具類の自由度を増すことがで
きる。さらに、絞り体６０Ａ、６０Ｂの対向する端面に
設けられている略半円柱状の絞り体６２Ａ、６２Ｂの裁
断面６２ａ、６２ｂが、絞り体６０Ａ、６０Ｂの移動に
応じて常に放射線束Ｉａに並行となるように移動するの
で、治療部位に放射線の半影を生ずることはなく、所望
の線量の放射線を治療部位に照射することができる。

【００１７】次に、放射線源Ｓから遠い側に設けられる
第２、第３の絞り体７０Ａ、７０Ｂ、８０Ａ、８０Ｂに
ついて説明する。第２、第３の絞り体７０Ａ、７０Ｂ、
８０Ａ、８０Ｂは、多分割絞り装置である。これらは、
図１および図２に示されているように、微小間隔を置い
て２段に設けられており、ぞれぞれが、第１の絞り体６
０Ａ、６０Ｂに対して直交する方向、すなわち、放射線
源Ｓを中心に含む同心円上を、矢印Ｙの方向に移動し
て、互いに接近、離反するように設けられており、各絞
り体７０Ａ、７０Ｂおよび８０Ａ、８０Ｂの放射線の照
射軸Ｉを間にして互いに対向する端面は、常に放射線源
Ｓからの放射線束Ｉａの方向に一致するように支持され
ている。これら第２の絞り体７０Ａ、７０Ｂおよび第３
の絞り体８０Ａ、８０Ｂは、図１０ないし図１２に示し
たのと同様に、それぞれ複数のリーフ７１Ａ１〜７１Ａ
ｎ、７１Ｂ１〜７１Ｂｎおよび８１Ａ１〜８１Ａｎ、８
１Ｂ１〜８１Ｂｎを密に隣接させた集合体として構成さ
れている。そして、各リーフ７１Ａ１〜７１Ａｎ、７１
Ｂ１〜７１Ｂｎおよび８１Ａ１〜８１Ａｎ、８１Ｂ１〜
８１Ｂｎは、それぞれに設けた駆動装置７２Ａ１〜７２
Ａｎ、７２Ｂ１〜７２Ｂｎおよび８２Ａ１〜８２Ａｎ、
８２Ｂ１〜８２Ｂｎによって、各別に移動可能となって
いる。

【００１８】また、第２の絞り体７０Ａ、７０Ｂの各リ
ーフ７１Ａ１〜７１Ａｎ、７１Ｂ１〜７１Ｂｎ、および
第３の絞り体８０Ａ、８０Ｂの各リーフ８１Ａ１〜８１
Ａｎ、８１Ｂ１〜８１Ｂｎは、それぞれ平面は放射線源
Ｓへ向けて収束するような扇型形状に形成されるととも
に、側面は平板状またはくさび状に形成されている。な
お、互いに対向する第２の絞り体７０Ａ、７０Ｂの各リ
ーフ７１Ａ１〜７１Ａｎ、７１Ｂ１〜７１Ｂｎ、および
第３の絞り体８０Ａ、８０Ｂの各リーフ８１Ａ１〜８１
Ａｎ、８１Ｂ１〜８１Ｂｎの端面は、最接近時には密接
し、離反時には放射線束Ｉａの方向に一致するものであ
る。さらに、第２の絞り体７０Ａ、７０Ｂの各リーフ７
１Ａ１〜７１Ａｎ、７１Ｂ１〜７１Ｂｎと、第３の絞り
体８０Ａ、８０Ｂの各リーフ８１Ａ１〜８１Ａｎ、８１
Ｂ１〜８１Ｂｎとは、図６に示されているように、幅方
向で放射線束Ｉａの方向に部分的に重なるよう設けられ
ている。すなわち、上段に位置する第２の絞り体７０
Ａ、７０Ｂの隣接する各リーフ７１Ａ１〜７１Ａｎ、７
１Ｂ１〜７１Ｂｎの接触面と、下段に位置する第３の絞
り体８０Ａ、８０Ｂの隣接する各リーフ８１Ａ１〜８１
Ａｎ、８１Ｂ１〜８１Ｂｎの接触面とが、放射線束Ｉａ
の広がる方向に一致することのないように、互いにリー
フの位置をずらせてある。

【００１９】次に、このような第２、第３の絞り体７
０、８０のリーフ７１Ａ１〜７１Ａｎ、７１Ｂ１〜７１
Ｂｎおよび８１Ａ１〜８１Ａｎ、８１Ｂ１〜８１Ｂｎ
と、それを駆動する駆動装置７２、８２について、図５
を参照して説明する。なお、第２、第３の分割された各
絞り体７０Ａ、７０Ｂおよび８０Ａ、８０Ｂは、前述の
ように、それぞれ複数枚のリーフを有し、各リーフに
は、それぞれ駆動装置が設けられていて、各別に移動可
能となっている構成はどれも同様である。よって、図５
には、例えば第３の絞り体８０の１枚のリーフ８１とそ
の駆動装置８２の概要を斜視図で示し、これについて説
明するものとする。リーフ８１は、平面は放射線源Ｓへ
向けて収束するような扇型形状に形成されているととも
に、側面は平板状またはくさび状に形成されており、湾
曲した外側端部８１ａには歯が切られている。そして、
このリーフ８１の歯に、駆動歯車８２ａが噛み合わされ
ている。駆動歯車８２ａはシャフト８２ｂの先端に固着
されており、シャフト８２ｂは、駆動源であるモータ８
２ｃにウォームギァなどの駆動力伝達機構８２ｄを介し
て結合されている。なお、回転量を検出するために、ポ
テンショメータ８２ｅやエンコーダ８２ｆなども配置さ
れており、これらからの情報を基にモータ８２ｃは図示
しない制御手段によって制御され、リーフ８１が所望の
位置に設定されて、不規則な形状の照射野を形成する。
よって、モータ８１ｃが駆動されると、駆動力伝達機構
８１ｄを介してシャフト８１ｂが回転し、リーフ８１が
放射線源Ｓを中心に含む同心円上をＹ方向に互いに接
近、離反させられる。このとき、モータ８１ｃはポテン
ショメータ８１ｅやエンコーダ８１ｆなどからの情報を
基に、図示しない制御手段によって制御されて、その回
転量に応じてリーフ８１を所望の位置となるように移動
させる。

【００２０】なお、第３の絞り体８０のリーフ８１に
は、湾曲した外側端部８１ａに歯が切られており、この
歯に駆動歯車８２ａが噛み合わされていると説明した。
しかし、第３の絞り体８０の上段（すなわち、第１の絞
り体６０側）に、微小隙間を置いて重なるように配置さ
れている第２の絞り体７０のリーフ７１については、湾
曲した外側端部７１ａに歯を切って、この歯に駆動歯車
７２ａを噛み合わせると、第２の絞り体７０と第３の絞
り体８０との間隙が広くなり、放射線が漏れたり絞り装
置１４’の長さ寸法が大きくなるという問題がある。そ
のため、第２の絞り体７０のリーフ７１には、湾曲した
内側端部７１ｂ（リーフ８１については、符号８１ｂを
付して示した側）に歯を切って、この歯に駆動歯車７２
ａを噛み合わせる（図２参照）ものとする。これによ
り、第２の絞り体７０と第３の絞り体８０との間隙を僅
少とし、隙間からの放射線漏れのおそれもなくなり、さ
らに絞り装置１４’を小型化することができる。上記の
ように構成された、第１の絞り体６０Ａ、６０Ｂを、放
射線の照射軸Ｉに対して垂直なＸ方向に互いに接近、離
反するように移動させるとともに、第２の絞り体７０
Ａ、７０Ｂの各リーフ７１Ａ１〜７１Ａｎ、７１Ｂ１〜
７１Ｂｎと第３の絞り体８０Ａ、８０Ｂの各リーフ８１
Ａ１〜８１Ａｎ、８１Ｂ１〜８１Ｂｎとを、それぞれ個
別に、放射線源Ｓを中心に含む同心円上をＹ方向に互い
に接近、離反するように移動させることを組合せること
によって、図６に示すような、治療部位の形状Ｔに近似
させた不規則形状の照射野Ｕが木目細かく形成される。

【００２１】ところで、各絞り体７０Ａ、７０Ｂおよび
８０Ａ、８０Ｂにおける、隣接する各々のリーフを移動
自在に支持する手段は、先に本出願人が特願平１１−２
３９９９７号として特許出願した手段が採用できるの
で、次にこの手段について説明する。図７は、絞り体８
０における隣接する２枚のリーフ８１、８１’を示した
平面図であり、２枚のリーフ８１、８１’が、矢印Ｙ方
向に弧状に相互に移動している様子を表したものであ
る。なお、図７において、図５と同一部分には同一符号
を付してあるので、その部分の説明は省略する。また、
絞り体７０についても同様である。このリーフ８１、８
１’の両面には、Ｖ字状またはＵ字状の複数条の溝８１
ｃ、８１ｃ’が穿設されている。そして、リーフ８１の
一方の面に形成された各溝８１ｃには、それぞれ複数の
ボールベアリング８３と複数のリテーナ８４が交互に収
納されている。なお、リテーナ８４は、ボールベアリン
グ８３同士が接触してロックするのを防ぐためのもので
ある。また、溝８１ｃ、８１ｃ’の両端には、それぞれ
ストッパ８５、８５’が設けられている。さらに、これ
らボールベアリング８３とリテーナ８４から成る支持体
の両端には、溝８１ｃ内における支持体の所定位置から
の位置ずれを防ぐために、コイル状のスプリング８６が
介装されている。このスプリング８６は、ボールベアリ
ング８３とリテーナ８４から成る支持体の両側とストッ
パ８５または８５’との間に位置することになる。な
お、図７には、ボールベアリング８３とリテーナ８４か
ら成る支持体の両側に位置するスプリング８６が、リー
フ８１のストッパ８５とリーフ８１’のストッパ８５’
に挟まれた様子が示されている。

【００２２】このスプリング８６は、図８に示すよう
に、両端にキャップ８６ａを被せることによって、ボー
ルベアリング８３がスプリング８６に噛み込まれるのを
防止している。なお、図８は、コイル状のスプリング８
６が最大に圧縮されて、両端のキャップ８６ａの対向す
る端部同士が接触している状態を示しているが、このよ
うに、両端のキャップ８６ａの端部同士を接触させるこ
とによって、スプリング８６が最大圧縮長さ以上に圧縮
されるのを阻止し、スプリング８６が破損したり、溝８
１ｃに噛み込んだりするトラブルを防止できる。このよ
うに、絞り体８０の隣接するリーフ８１、８１’の面同
士は、一方のリーフ８１の面の溝８１ｃに収納されたボ
ールベアリング８３とリテーナ８４から成る支持体を、
他方のリーフ８１’の面に形成された溝８１ｃ’で受け
るもので、各リーフ８１、８１’は、ボールベアリング
８３による転がり接触によって移動自在に支持される。
ところで、本発明における多分割絞り装置は、既に説明
したように、第３の絞り体８０Ａ、８０Ｂの上段（すな
わち、第１の絞り体６０Ａ、６０Ｂ側）に第２の絞り体
７０Ａ、７０Ｂが、微小隙間を置いて重なるように配置
されるが、第２の絞り体７０Ａ、７０Ｂと第３の絞り体
８０Ａ、８０Ｂの各リーフ７１、８１同士は、図１およ
び図６によく示されているように、放射線束Ｉａの広が
る方向に互いに位置をずらせて重なり合うように配置さ
れている。すなわち、第２の絞り体７０Ａ、７０Ｂの隣
接するリーフ７１Ａ１〜７１Ａｎ、７１Ｂ１〜７１Ｂｎ
の各接触面と、第３の絞り体８０Ａ、８０Ｂの隣接する
リーフ８１Ａ１〜８１Ａｎ、８１Ｂ１〜８１Ｂｎの各接
触面とが、放射線束Ｉａの広がる方向に一致することの
ないように、互いにリーフの端面位置をずらせてある。

【００２３】このように第２、第３の絞り体７０、８０
は、上下にリーフの位置をずらせて配置するので、リー
フの厚みを従来の２倍の厚みに形成することが可能とな
り、そりの問題などもなく精度よくリーフを製作するこ
とが可能となる。また、リーフの厚みを従来の２倍にす
ることによって、絞り体７０、８０毎のリーフの枚数は
半減するが、第２、第３の絞り体７０、８０を２段に重
ねて、かつ第２の絞り体７０と第３の絞り体８０とのリ
ーフの位置を互いにずせらてあるので、リーフの総枚数
は従来と変わらず、治療部位の形状Ｔに近似させた不規
則形状の照射野Ｕを木目細かく形成することができる。
なお、第２の絞り体７０と第３の絞り体８０とのリーフ
の位置を互いにずらせてあるので、隣接するリーフ同士
の隙間からの放射線漏れが防止でき、隙間寸法の精度管
理も比較的容易となる。さらに、第２、第３の絞り体７
０、８０の各リーフの厚みを従来と同じにすれば、リー
フの総枚数は従来の２倍となるので、照射野Ｕをより細
かく治療部位の形状Ｔに近似させることができる。な
お、照射野Ｕを形成するために各リーフを移動させた場
合、リーフは、常に放射線束Ｉａに平行となるように、
放射線源Ｓを中心に含む同心円上を円弧状の軌道面を描
いて移動するので、対向するリーフの端面は、常に放射
線束Ｉａに並行となり、放射線による半影を生ずること
はなく、所望の線量の放射線を治療部位に照射すること
ができる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
記載の発明によれば、絞り装置の長さ寸法を小さくする
ことができるとともに、絞り体の端面を常に放射線束に
並行にさせることができる。よって、被検体への圧迫感
を軽減するとともに、半影を生ずることなく放射線治療
を実施できる放射線治療装置が提供される。また、請求
項４に記載の発明によれば、照射野の設定操作に応じ
て、絞り体の端面を常に放射線束に並行にさせることが
できるので、半影を生ずることがなく、操作が容易で長
さ寸法を小さくした絞り装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る放射線治療装置の絞り装置の概略
構成を示した正面図である。

【図２】図１の側面図である。

【図３】本発明における第１の絞り体の詳細を示した平
面図および側面図である。

【図４】本発明における第１の絞り体の駆動装置の概要
を示した斜視図である。

【図５】本発明における第３の絞り体の駆動装置の概要
を示した斜視図である。

【図６】本発明の絞り装置によって形成される治療部位
の形状に対する照射野の関係を説明した説明図である。

【図７】隣接する２枚のリーフを移動自在に支持する手
段を説明するために示した説明図である。

【図８】図７に示されているスプリングの詳細を示した
平面図である。

【図９】放射線治療装置の概略構成を示した外観図であ
る。

【図１０】従来の絞り装置の概略構成を示した正面図で
ある。

【図１１】図１０の側面図である。

【図１２】多分割絞り装置を説明するために示した平面
図である。

【図１３】従来の絞り装置によって形成される治療部位
の形状に対する照射野の関係を説明した説明図である。

【図１４】公知のマルチリーフ・コリメータを示した説
明図である。

【符号の説明】

１４’ 絞り装置６０Ａ、６０Ｂ第１の絞り体６１Ａ、６１Ｂ駆動装置６２Ａ、６２Ｂ略半円柱状の絞り体６２ａ、６２ｂ裁断面６３Ａ、６３Ｂ軸７０Ａ、７０Ｂ第２の絞り体８０Ａ、８０Ｂ第３の絞り体Ｉ放射線の照射軸Ｉａ放射線束Ｓ放射線源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放射線源から照射される放射線の照射軸
に対して垂直な方向に互いに接近、離反するように駆動
される一対の支持体と、この支持体の対向面側に、前記
支持体の移動方向に対して直交する水平な軸を中心とし
て回動し、平坦面が露出するように支持された略半円柱
状の半円柱体とを有する第１の絞り体と、この第１の絞り体に対して、前記放射線の照射方向に沿
って重なるように配置されるとともに、前記第１の絞り
体の前記支持体の移動方向に対して直交する方向に配置
された一対のブロックで構成され、前記放射線源を中心
に含む同心円上で互いに接近、離反する複数枚のリーフ
を密接して配列した第２の絞り体とを具備することを特
徴とする放射線治療装置。
【請求項２】前記第１の絞り体が有する前記半円柱体
の平坦面は、前記支持体の接近、離反の移動に応じて、
前記放射線源から照射される放射線束に並行となるよう
に回動されることを特徴とする請求項１に記載の放射線
治療装置。
【請求項３】前記第２の絞り体は、前記放射線の照射
方向に沿って間隔を置いて２段に配置されるとともに、
上段に位置する絞り体の隣接する各リーフの接触面と、
下段に位置する絞り体の隣接する各リーフの接触面と
が、放射線束の広がる方向に沿って重ならないように位
置をずらせて配置し、上段に位置する絞り体の各リーフ
には、湾曲した内側端部に駆動用の歯が形成されるとと
もに、下段に位置する絞り体の各リーフには、湾曲した
外側端部に駆動用の歯が形成され、前記各歯に噛み合わ
される歯車の駆動力によって、前記各リーフを接近、離
反させることを特徴とする請求項１または請求項２のい
ずれか１項に記載の放射線治療装置。
【請求項４】放射線源から照射される放射線の照射範
囲を設定するための絞り装置において、前記放射線源から照射される放射線の照射軸に対して垂
直な方向に互いに接近、離反するように駆動される一対
の支持体と、この支持体の対向面側に、前記支持体の移動方向に対し
て直交する水平な軸を中心として回動し、平坦面が露出
するように支持された略半円柱状の半円柱体と、この半円柱体を、前記支持体の接近、離反の移動に応じ
て、その平坦面が前記放射線束に並行となるように回動
させる手段とを具備することを特徴とする放射線の照射
野設定用絞り装置。