JP2004024387A

JP2004024387A - Method and apparatus for evaluating dislocation of radiation

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Publication number: JP2004024387A
Application number: JP2002182619A
Authority: JP
Inventors: Shin Asano; 浅野　伸; Susumu Miki; 三木　晋
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-06-24
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-24
Also published as: JP3905798B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method and an apparatus for evaluating dislocation of radiation from the isocenter in stereotaxic radiation therapy. <P>SOLUTION: A radiation source movably supported along an arc shape locus formed on a frame 40 is moved along the locus and a dummy head I to irradiate laser light in a direction same as the radiation alternative to the radiation source moving on a spherical surface drawn by rotating the frame 40 around a slanted shaft by a slanting mechanism so that the locus draws the spherical surface is mounted on the locus. On the other hand, a position of the isocenter is regulated by correcting with a correcting tool II and a light intercepting face of a CCD (charge coupled device) camera is horizontally positioned on the isocenter position to evaluate an irradiated position of the radiation by detecting dislocation on the light intercepting face of the center position of the laser light irradiated from arbitrary positions on the identical spherical surface based on the center position of the laser light formed on the light intercepting face on a prescribed reference position. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は放射線照射位置の位置ずれ量評価方法及び装置に関し、特に患部に放射線を集中的に照射する定位的放射線治療装置における放射線照射位置のアイソセンタからの位置ずれ量を評価する場合に適用して有用なものである。
【０００２】
【背景技術】
放射線を癌病巣等の患部に照射して治療を行う方法として、患部に放射線を集中的に照射する定位的放射線治療がある。この定位的放射線治療では、球面上で放射線の照射方向を変えて多方向から患部に放射線を照射することにより、正常組織への照射を最小限に抑えつつ患部に集中的且つ局所的に放射線を照射することができる。すなわち、各方向から照射される放射線は、当該球面の中心であるアイソセンタには必ず照射され、このアイソセンタにおける放射線量は各方向から照射される放射線量の積分値となり、最大の放射線量となる。このため、アイソセンタと患部とを一致させておけば、正常組織への放射線の照射を最小限に抑えつつ患部に集中的に必要な線量の放射線を照射することができる。
【０００３】
かかる定位的放射線治療を行う放射線治療装置としては、放射線源を移動させて放射線を患部に集中的に照射するサイバーナイフ（商標；アキュレイ　インコーポレイテッド（米国））、Ｃ−アーム型電子線リニアック等がある。
【０００４】
サイバーナイフは、７軸程度の多軸関節を直列に接続した産業用ロボットアームの先端に、放射線源となる小型の電子線リニアックを装備し、ロボットアームを制御して放射線源を規定位置に移動させ、この規定位置から患部に対して放射線を集中照射する放射線治療装置である。
【０００５】
Ｃ−アーム型電子線リニアックは、大型の円弧状フレームに放射線源を装着し、このフレームを放射線源ごと傾倒させることで、円弧の中心であるアイソセンタに位置する患部に放射線を集中照射する。
【０００６】
しかしながら、上記サイバーナイフ及びＣ−アーム型電子線リニアックには、以下のような問題点がある。
【０００７】
サイバーナイフでは、ロボットアームが片持ち型構造となっているため、電子線リニアックの荷重によるロボットアームの変形が生じやすい。また、ロボットアームは、動きが多関節で制御されるために各関節における位置誤差の累積がある。したがって、放射線源と規定位置とのずれが生じる可能性があり、精密な照射が必要となる場合には、精度上に問題がある。また、サイバーナイフでは、ロボットアームが多軸関節を有し、患者に接近する特定方向へのロボットアームの自由度を拘束できないことから、ロボットアームを制御する制御系の暴走等によるロボットアームと患者との衝突を未然に防止するための安全装置を配置することが極めて困難であり、安全上の問題もある。
【０００８】
Ｃ−アーム型電子線リニアックでは、大型のフレームを放射線ごと移動させる駆動方式であるため、放射線源の荷重によるフレームの変形からアイソセンタと照射点とのずれが発生し易いが、照射点の位置を補正する具体的な手段を有していない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如き従来技術に係るサイバーナイフ及びＣ−アーム型電子線リニアックの問題点を解決し、照射位置を高精度に位置決めし得る定位的放射線治療装置を本発明者等が新たに開発した。これは、円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構と、前記放射線源を一軸線の周りに回転させる第１の首振り機構と、前記放射線源を前記一軸線と異なる他軸線の周りに回転させる第２の首振り機構とを有することを基本構成とするものである。
【００１０】
ただ、放射線源の位置を変えて多方向から高精度にアイソセンタに向けて放射線を照射するためには、上記新規開発に係る定位的放射線治療装置においても放射線源が移動した際、この放射線源から照射した放射線がアイソセンタからどの程度位置がずれているかを把握する必要がある。ところが、かかる位置ずれ量を評価する手法は確立されていない。
【００１１】
本発明は、上述の点に鑑み、定位的放射線治療における放射線照射位置のアイソセンタからの位置ずれ量を評価するための汎用性に優れる放射線照射位置の位置ずれ量評価方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明の構成は次の点を特徴とする。
【００１３】
１）　同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置の前記放射線源が照射する前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドを搭載する一方、
校正治具で前記アイソセンタの位置を規定し、このアイソセンタ位置に撮像手段の撮像面を水平に占位させ、
基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出することにより前記レーザ光の照射位置の位置ずれ量を介して前記放射線源から照射する放射線の照射位置を評価すること。
【００１４】
２）　円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構とを有して同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線照射位置の位置ずれ量評価方法であって、
前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドを搭載する一方、
校正治具で前記アイソセンタの位置を規定し、このアイソセンタ位置に撮像手段の撮像面を水平に占位させ、
基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出することにより前記レーザ光の照射位置の位置ずれ量を介して前記放射線源から照射する放射線の照射位置を評価すること。
【００１５】
３）　円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構と、前記フレームの特定の位置で前記放射線源を一軸線の周りに回動させる第１の首振り機構と、同様に前記フレームの特定の位置で前記放射線源を前記一軸線と異なる他軸線の周りに回動させる第２の首振り機構とを有して、同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線照射位置の位置ずれ量評価方法であって、
前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドを搭載する一方、
垂直方向に貫通する透過孔を中央部に有する校正ロッドを、前記傾倒軸に中心軸が一致するようコラムを介して前記フレームに固定することにより、前記透過孔の下端面をアイソセンタに臨ませ、
その後、前記フレームを垂直面内に位置させた状態でこのフレームの頂点位置にレーザヘッドを位置させるとともに前記校正ロッドの透過孔の位置でその上面に反射手段を載置し、
かかる状態で前記反射手段に向けて前記レーザヘッドからレーザ光を照射し、このときのレーザ光の反射手段に対する入射光と反射光との光路が一致するようにレーザ光の照射方向を調整するとともに、前記撮像手段を前記校正ロッドの前記透過孔が臨む面に下方から当接させてこのときの撮像手段の空間的な位置を記憶しておき、
その後、校正ロッドをフレームから取り外し、撮像手段の前記位置の記憶情報に基づきその撮像面をアイソセンタに水平に占位させ、
かかる基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出することにより前記レーザ光の照射位置の位置ずれ量を介して前記放射線源から照射する放射線の照射位置を評価すること。
【００１６】
４）　同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置に搭載されて前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドと、
前記アイソセンタの位置を機械的に規定する校正治具と、
この校正治具を用いてアイソセンタに受光面を水平に占位させる撮像手段とを有し、
所定の基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出するように構成したこと。
【００１７】
５）　円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構とを有して同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線照射位置の位置ずれ量評価装置であって、
前記フレームに搭載され、前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドと、
前記アイソセンタの位置を機械的に規定する校正治具と、
この校正治具を用いてアイソセンタに受光面を水平に占位させる撮像手段とを有し、
所定の基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出するように構成したこと。
【００１８】
６）　円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構と、前記フレームの特定の位置で前記放射線源を一軸線の周りに回動させる第１の首振り機構と、同様に前記フレームの特定の位置で前記放射線源を前記一軸線と異なる他軸線の周りに回動させる第２の首振り機構とを有して、同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線照射位置の位置ずれ量評価装置であって、前記フレームに搭載され、前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドと、
前記フレームに対して着脱可能に形成され、フレームに装着した場合には校正ロッドの中心軸が前記傾倒軸に一致するとともに、この校正ロッドの中央部に形成した貫通孔である透過孔の下端面がアイソセンタに臨むように形成した校正ロッドを有する校正治具と、
前記透過孔の位置で前記校正ロッドの上面に載置されて水平面を形成している反射手段と、
ＸＹＺステージに固着されて空間を自由に移動可能に構成するとともに、自己の空間的な位置を知り得るように構成する一方、前記透過孔の位置で校正ロッドの下面にその下方から当接させることにより撮像面をアイソセンタを含む面内で水平に占位させることができるように構成した撮像手段とを有し、
所定の基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出するように構成したこと。
【００１９】
７）　上記４）乃至６）の何れか一つに記載する放射線照射位置の位置ずれ評価装置において、
レーザヘッドは、放射線源の代わりに搭載され、フレームの軌道に沿って移動可能に支持されたものであること。
【００２０】
８）　上記４）乃至６）の何れか一つに記載する放射線照射位置の位置ずれ評価装置において、
レーザヘッドと放射線源とを一体構造として形成するとともに、前記放射線源の光軸位置に対して反射手段の前記放射線源に対する相対位置を調整可能に形成して、前記レーザヘッドが照射したレーザ光の光軸が、前記放射線源が照射する放射線の光軸に一致するよう、前記反射手段で前記レーザ光を反射することができるように形成したこと。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づき詳細に説明する。
【００２２】
本形態に係る放射線照射位置の位置ずれ量評価方法及び装置を説明するのに先立ち、これを適用する定位的放射線治療装置の概要を図１乃至図５に基づき説明しておく。
【００２３】
図１に示すように、当該放射線治療装置は、治療装置本体１と、この治療装置本体を制御する治療装置制御部とから構成される。治療装置本体１は、患者２０を載せて移動するベッド３０と、ベッド３０を幅方向に跨ぐように設置された円弧状のフレーム４０と、このフレーム４０を回転させる傾倒機構５０と、フレーム４０に設置された小型電子線リニアックからなる放射線ヘッド（放射線源）６０と、この放射線ヘッド６０をフレーム４０の周方向に移動させる移動機構７０とを備えている。
【００２４】
ベッド３０は、内蔵されたベッド駆動機構によってベッド３０の長手方向（Ｘ軸方向）とベッド３０の幅方向（Ｙ軸方向）と鉛直方向（Ｚ方向）に移動する。ベッド３０には、このベッド３０の位置を検出するベッド位置検出器（図示省略）が備えられている。
【００２５】
フレーム４０は、円弧状をしており、軽量で剛性に優れたアルミ等の材料からなる。本装置では、フレーム４０がなす円弧の中心点Ａを、フレーム４０の内周から約９０ｃｍの距離に配置しているが、対象となる治療形態に合せて任意に設定することも可能である。フレーム４０の鉛直方向（Ｚ軸方向）を向く側面４１ａには、円弧状のガイドレール（軌道及び分散支持部）４２が設けられている。このガイドレール４２は、フレーム４０と同様に剛性に優れた材料（例えば、ＳＵＳ材など）からなる。ガイドレール４２がなす円弧の中心点は、フレーム４０がなす円弧の中心点Ａと一致するように設けられており、本願発明では、ガイドレール４２から円弧の中心点Ａまでの距離を約１ｍとしているが、これに関しても対象となる治療形態に合せて任意に設定することができる。
【００２６】
ガイドレール４２は、図３に示すように、フレーム４０の他方の側面４１ｂにも設けられている。フレーム４０の内周面４１ｃには、周方向に沿って磁気スケール４３が設けられている。また、フレーム４０には、中心点Ａを挟んで互いに向かい合うようにアーム４４が設けられている。
【００２７】
アーム４４は、図２に示すように、Ｙ軸方向に伸びたのち、Ｘ軸方向に屈曲している。アーム４４のＸ軸方向に伸びた箇所には、Ｙ軸と平行な傾倒軸４５ａ，４５ｂが設けられている。これら傾倒軸４５ａ，４５ｂは、ベッド３０の両脇に設置された架台４６ａ，４６ｂにそれぞれ支持されている。架台４６ａ，４６ｂには、それぞれ傾倒軸４５ａ，４５ｂを回転させる傾倒機構５０が設けられている。この傾倒機構５０は、傾倒軸４５ａ，４５ｂを回転可能に支持する軸受５１ａ，５１ｂと、傾倒軸４５ａに回転力を与えるモータ５２と減速機（図示省略）とを備え、傾倒軸４５ａに回転力を与えてフレーム４０を傾倒軸４５ａ，４５ｂの周りに回転させる。傾倒軸４５ｂには、フレーム４０の回転角度を検出するロータリーエンコーダ（第２の角度検出器）５３が設けられている。
【００２８】
放射線ヘッド６０は、図２に示すように、Ｙ軸方向に伸びる両側面に設けられた首振り軸（一軸線）Ｓを介して保持用フレーム６２に取り付けられている。この保持用フレーム６２に取り付けられた放射線ヘッド６０の出射部６６（図５に示す）は、フレーム４０の傾倒軸４５ａ，４５ｂの結ぶ軸線Ｂ上に配置される。保持用フレーム６２には、放射線ヘッド６０を首振り軸Ｓの周りに回転させる第１の首振り機構６３が設けられている。この第１の首振り機構６３は、首振り軸Ｓを回転可能に支持する軸受６３ａ，６３ｂと、軸受６３ｂに支持された首振り軸Ｓを回転させるモータ６３ｃと、首振り軸Ｓが回転した回転角度を検出する光学式エンコーダ（第３の角度検出器）６３ｄとを備えている。この保持用フレーム６２は、第２の首振り機構６４を介して移動機構７０に取り付けられている。
【００２９】
図３は、第２の首振り機構６４及び移動機構７０の図２中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。同図に明瞭に示すように、第２の首振り機構６４は、保持用フレーム６２をＸ軸と平行な首振り軸Ｔ（他軸線）の周りに回転させるものである。首振り軸Ｔは、首振り軸Ｓと直交し、かつ放射線ヘッドの出射部６６の上方を通るように設けられており、第２の首振り機構６４の軸受（減速機内に配置）６４ａによって回転可能に支持されている。この首振り軸Ｔの内部には、この首振り軸Ｔの回転角度を検出する光学式エンコーダ６４ｂ（第４の角度検出器）が設けられている。また、首振り軸Ｔの端部には、プーリ６４ｃが設けられている。このプーリ６４ｃと、軸受６４ａの下方に位置して移動機構７０に回転可能に取り付けられたプーリ６４ｄとの間には、ベルト６４ｅが架け渡されている。プーリ６４ｄは、移動機構７０に設置されたモータ６４ｆに接続されている。このモータ６４ｆは、プーリ６４ｄを回転させてベルト６４ｅを送り出すことで首振り軸Ｔを回転させる。これによって、放射線ヘッド６０の首振り軸Ｔの周りにする。
【００３０】
移動機構７０は、フレーム４０に支持された走行台７１と、ベルト７２（図１及び図４に示す）とから構成されている。ベルト７２は、フレーム４０の上面４１ｄに沿って張られており、その両端はベルトテンショナ（保持部）７２ａによってフレーム４０に固定されている。走行台７１は、断面視コの字型をしており、フレームの両側面４１ａ，４１ｂと内周面４１ｃとを囲むように設置されている。フレームの側面４１ａに向かう走行台７１の側部７１ａには、第２の首振り機構６４が取り付けられている。また、この側部７１ａには、フレーム４０の側面４１ａに設けられたガイドレール４２に係合されるリニアガイド７３が設けられている。
【００３１】
このリニアガイド７３は、図２に示すように、ガイドレール４２の周方向に間隔を空けて２つ設けられている。また、フレーム４０の側面４１ｂと対向する走行台７１の側部７１ｂにも、フレーム４０の側面４１ｂに設けられたガイドレール４２に係合されるリニアガイド７４が設けられている。このリニアガイド７４は、ガイドレール４２の周方向に長く形成されている。このように、リニアガイド７３，７４をガイドレール４２に係合させることで、走行台７１とこの走行台７１に取り付けられた保持用フレーム６２と放射線ヘッド６０との荷重が、フレーム４０の両側面４１ａ，４１ｂにそれぞれ設けられたガイドレール４２で分散して支持される。
【００３２】
走行台７１の側部７１ｂには、モータ７５ａが取り付けられている。このモータ７５ａの回転軸７５ｂの先端にはプーリ７５ｃが設けられている。このプーリ７５ｃには、駆動用ベルト７５ｄが架けられている。この駆動用ベルト７５ｄは、側部７１ｂの上部に設けられた駆動用プーリ７６にも架けられている。駆動用プーリ７６の回転軸７６ａは、軸受（減速機内に配置）７６ｂに支持されている。また、回転軸７６ａの端部は、駆動用プーリ７６に対向して設けられた移動用プーリ７７に接続されている。
【００３３】
したがって、モータ７５ａによって回転軸７５ｂが回転されると、駆動用ベルト７５ｄが送り出されて駆動用プーリ７６が回転する。駆動用プーリ７６が回転すると、駆動用プーリ７６の回転軸７６ａから移動用プーリ７７に回転力が伝えられ、移動用プーリ７７が回転する。この移動用プーリ７７の両側には、図４に示すように、フレーム４０の周方向に沿って送出用プーリ７８が４個設けられている。これらの送出用プーリ７８と移動用プーリ７７には、ベルト７２が上下交互に架けられており、送出用プーリ７８と移動用プーリ７７とが回転することで、ベルト７２がガイドレール４２の周方向に送出される。これにより、ベルト７２に接続された走行台７１がガイドレール４２を周方向に移動する。
【００３４】
図３に示すように、フレーム４０の内周面４１ｃに対向する走行台７１の底部７１ｃには、磁気スケール４３を読むセンサヘッド７９が設けられている。このセンサヘッド７９では、放射線源６０がガイドレール４２に沿って移動した軌跡と中心点Ａとのなす角度が検出される。
【００３５】
図５は、放射線ヘッド６０の断面図である。同図中の符号６５は、直方体をしたカバーである。このカバー６５内に、電子線リニアック６０ａが収納されている。電子線リニアック６０ａの出射部６６は、カバー６５の下面中央に設けられている。この出射部６６からは、４ＭｅＶ〜１０ＭｅＶのエネルギーを持つエックス線が図中の矢印Ｃに示す方向へ出射される。図中の符号６７ａは、排気用のポンプである。このポンプ６７ａは、排気管６７ｂを介して加速管６７ｃ内を排気する。加速管６７ｃは、この加速管６７ｃの上部に設けられた電子銃（図示省略）から出射された電子線を加速する。加速管６７ｃで加速された電子線は、加速管６７ｃの先端に設けられたターゲット６８ａに衝突し、エックス線を発生させる。このエックス線は、一次コリメータ６８ｂを通過してフィルタ６８ｃに導かれ、このフィルタ６８ｃを通過する過程で強度が平均化される。フィルタ６８ｃを通過したエックス線は、二次コリメータ６８ｄによって照射方向が揃えられた後、線量計測手段６９を通って出射部６６から照射される。線量計測手段６９では、通過したエックス線の線量が測定される。
【００３６】
このように、この放射線治療装置１では、放射線ヘッド６０と走行台７１との荷重が、フレーム４０の両側面４１ａ，４１ｂにそれぞれ設けられたガイドレール４２で分散して支持されるので、放射線ヘッド６０と走行台７１との荷重によってガイドレール４２及びフレーム４０が歪むことがない。したがって、放射線ヘッド６０の移動する軌道が円弧状に保たれる。また、放射線ヘッド６０が軌道をなすガイドレール４２に沿って案内されるため、放射線ヘッド６０が軌道に沿って正確に移動する。また、移動機構７０は、組み立て精度による誤差が生じにくいベルト７２と移動用プーリ７６とモータ７５ａとの組み合わせから構成されているため、放射線ヘッド６０が所定の位置に確実に移動される。
【００３７】
次に、治療装置本体２の動作について説明する。
【００３８】
移動機構７０を駆動させると、走行台７１と共に放射線ヘッド６０がガイドレール４２の周方向に移動する。これにより、放射線ヘッド６０が、中心点Ａを中心とする円弧状の軌道を移動する。また、傾倒機構５０を駆動させると、図６に示すように、フレーム４０が傾倒軸４５ａ，４５ｂを中心としてＸ軸方向に傾倒する。これにより、フレーム４０が、中心点Ａを中心とする球面上を移動する。したがって、フレーム４０を傾倒軸４５ａ，４５ｂの周りに回転させると共に、放射線ヘッド６０をガイドレール４２の周方向に移動させることで、放射線ヘッド６０が中心点Ａを中心とする球面上の任意の点に配置されることになる。これによって、中心点Ａにエックス線を多方向から照射することができる。すなわち、この場合の中心点Ａがアイソセンタである。
【００３９】
また、第１の首振り機構６３を駆動させ、放射線ヘッド６０をＹ軸に平行な首振り軸Ｓの周りに回転させると、出射部６６から照射されるエックス線の照射方向が変わり、照射点が中心点ＡからＸ軸方向に移動する。さらに、第２の首振り機構６４を駆動させ、保持用フレーム６２を放射線ヘッド６０ごとＸ軸に平行な首振り軸Ｔの周りに回転させると、出射部６６から照射されるエックス線の照射方向が変わり、照射点が中心点ＡからＹ軸方向に移動する。したがって、第１の首振り機構６３及び第２の首振り機構６４で放射線ヘッド６０を回転させることで、中心点Ａから離れた点についても、エックス線を多方向から照射することができる。これにより、患部の形状に合わせた三次元的な照射が可能となる。さらに、第１の首振り機構６３及び第２の首振り機構６４を用いることにより、走行台６２及びフレーム４０を移動させることなくエックス線の照射方向が変わり、患者の呼吸や鼓動、内臓の運動等により移動する患部に対してもエックス線が的確に照射される。
【００４０】
放射線ヘッド６０が配置される位置は、例えば図７に示すように、フレーム４０を鉛直方向に向けると共に放射線ヘッド６０を中心点Ａの真上に配置したときの放射線ヘッド６０及びフレーム４０の位置を基点とし、この基点からフレーム４０を軸線Ｂの周りに回転させた回転角度Ψと、放射線ヘッド６０が移動した軌跡が中心点Ａの周りになす移動角度θとで表すことができる。
【００４１】
放射線ヘッド６０を首振り軸Ｓの周りに回転角度αだけ回転させたときに照射点がＸ軸方向に移動する距離及び放射線ヘッド６０を首振り軸Ｔの周りに回転角度βだけ回転させたときに照射点がＹ軸方向に移動する距離は、中心点Ａから首振り軸Ｓ、Ｔとの交点までの距離Ｉで表すことができる。したがって、回転角度Ψ、移動角度θで表された放射線ヘッドの位置における照射点の位置を予め求めておけば、回転角度α、回転角度βの角度を調節することで、照射点を所望する場所に合わせることができる。
【００４２】
上述の如く移動機構７０及び傾倒機構５０の駆動により放射線ヘッド６０が中心点Ａを中心とする球面上の任意の点に占位させることができ、これによって中心点Ａがアイソセンタとなり、多方向から照射した放射線をこのアイソセンタに集中させることができる。ここで、放射線ヘッド６０が配置される位置は、例えば図７に示すように、フレーム４０を鉛直方向に向けると共に放射線ヘッド６０を中心点Ａの真上に配置したときの放射線ヘッド６０及びフレーム４０の位置を基点とし、この基点からフレーム４０を軸線Ｂの周りに回転させた回転角度Ψと、放射線ヘッド６０が移動した軌跡が中心点Ａの周りになす移動角度θとで表して放射線ヘッド６０の所定の球面上の位置を制御している。
【００４３】
このため、理論的には、前記所定の球面上の各位置で放射線ヘッド６０から放射した放射線は中心点（アイソセンタ）Ａに向かうはずであるが、当該装置の各部の誤差等に起因して微妙な誤差を生じる場合がある。したがって、この誤差を放射線照射位置のアイソセンタに対する位置ずれ量として評価してやる必要がある。この位置ずれ量を補正して放射線ヘッド６０を高精度に所定位置に制御するためである。
【００４４】
本形態に係る放射線照射位置の位置ずれ量評価装置は、図１に示す放射線治療装置における放射線ヘッド６０の位置ずれ量を評価するものであるので、各構成要素はその殆どが図１に示す放射線治療装置の構成要素と同一である。ただ、本形態に固有の構成要素としてレーザヘッド、校正治具及びＣＣＤカメラ等を有する。
【００４５】
図８は本形態に係る位置ずれ量評価装置を概念的に示す説明図で、（ａ）はこれを正面から見た図、（ｂ）は（ａ）を横断面で見た図である。両図に基づき、先ず当該位置ずれ量評価装置の概要を説明しておく。なお、両図中、図１乃至図７と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００４６】
図８に示すように、当該位置ずれ量評価装置は、図１に示す放射線治療装置の放射線ヘッド６０の代わりにレーザヘッドＩを搭載するとともに、校正治具ＩＩを用いてＣＣＤカメラＩＩＩ　を所定位置に位置決めしたものである。すなわち、レーザヘッドＩは、図１等に示す第１の首振り機構６３を介して保持用フレーム６２に支持してある。この保持用フレーム６２は第２の首振り機構６４を介して走行台７１に支持してある。この結果、レーザヘッドＩも放射線ヘッド６０と同様にＸＺ平面内及びＹＺ平面内を傾動（チルト及びパン）し得るようになっている。
【００４７】
したがって、レーザヘッドＩはフレーム４０の円弧上を自由に移動するとともに、傾倒機構５０（図１参照）の駆動に伴うフレーム４０の回動に伴いこのフレーム４０と一体的に回動して各位置で所定のチルト及びパン動作も行い得るようになっている。すなわち、フレーム４０の形状で規定される所定の球面上を放射線ヘッド６０と全く同様に移動して同様の姿勢を再現し得るように構成してある。同時に、レーザヘッドＩは、放射線ヘッド６０から照射する放射線の代わりに、この放射線と同一の照射方向にレーザ光を照射し得るように構成してある。この結果、レーザヘッドＩで図１等に示す当該放射線治療装置の放射線ヘッド６０の動作と全く同一の動作を再現することができる。なお、「放射線ヘッド６０の代わりにレーザヘッドＩを搭載する」とは、レーザヘッドＩの中心点が、図２に示す中心点Ａに一致するようにこのレーザヘッドＩを保持用フレーム６２（図１等参照。）に支持することをいう。これにより、レーザヘッドＩから照射するレーザ光の光軸と放射線ヘッド６０から照射する放射線の光軸とを一致させることができ、完全に放射線ヘッド６０の動作を模擬することができる。
【００４８】
校正治具ＩＩは、その中心軸が軸線Ｂ（図２参照。）と一致するように、その両端部をアーム４４に対し着脱可能に構成してある。したがって、中心点Ａは校正治具ＩＩの中心軸上に存在する。ＣＣＤカメラＩＩＩ　は定盤ＩＶ上に設けたＸＹＺステージＶ　に取り付けられている。このＸＹＺステージＶ　はＸＹＺの各軸方向に移動可能に形成してある。したがって、ＣＣＤカメラＩＩＩ　はＸＹＺステージＶ　の駆動により空間の任意の位置に移動し得る。
【００４９】
ＣＣＤカメラＩＩＩ　の出力信号である映像信号は、図９に示すように、画像処理装置ＶＩに送出され、所定の処理をした後、強度重心検出部ＶＩＩ　に供給される。強度重心検出部ＶＩＩ　では、前記ＣＣＤカメラＩＩＩ　の映像信号に基づきこのＣＣＤカメラＩＩＩ　に入射したレーザ光ＬのＸＹ平面における強度分布を検出してその強度中心Ｏの座標を検出する。かくして、レーザヘッドＩの姿勢を固定した状態（図２に示す第１の首振り機構６３及び第２の首振り機構６４を固定した状態；以下同じ。）で当該球面における各位置でレーザヘッドＩからレーザ光Ｌを照射してその強度中心の座標を検出すれば、各強度中心の基準位置からのずれ量を検出することができる。かかるずれ量は、強度重心検出部ＶＩＩ　の出力信号に基づいてずれ量を演算する演算処理部ＶＩＩＩの演算により求めることができる。
【００５０】
図１０はレーザヘッドＩを抽出して詳細に示す正面図である。同図に示すように、当該レーザヘッドＩでは、放射線ヘッド（図１等参照。）６０から実際に放射される放射線の照射方向に一致するように、この放射線を模擬するレーザ光Ｌを照射するＨｅ−Ｎｅレーザであるレーザ発振器８０を搭載して、保持フレーム６２（図１等参照。）に支持してある。したがって、第１及び第２の首振り機構６３、６４（図１等参照。）で図１０中のパン軸及びチルト軸回りを回動し得る。
【００５１】
レーザ発振器８０からの出射光は、光軸調整用ジンバル８１、８２に保持された２枚のミラー８１ａ、８２ａによって折り返しを受け、アイソセンタに向けて照射される。このときの光路の途中には、その２ヵ所にピンホール８３、８４を配設してある。レーザ発振器８０の出射光であるレーザ光Ｌはピンホール８３、８４を通過することでそのレーザヘッドＩに対する光軸基準が満たされるように設計されている。すなわち、レーザ発振器８０から出射したレーザ光Ｌのピンホール８３、８４を通過する光軸と、中心点Ａ（図２参照。）を通る当該レーザヘッドＩの中心軸が一致するように構成してある。
【００５２】
ＮＤフィルタ８５はレーザヘッドＩから出射してＣＣＤカメラＩＩＩ　に入射するレーザ光Ｌの強度を調整するためのものである。また、凹レンズ８６、凸レンズ８７はＣＣＤカメラＩＩＩ　の受光面上でのレーザ光Ｌのビーム径が所定の小径（例えば、φ０．５ｍｍ）となるようにレーザ光を集光するためのものである。
【００５３】
図１１は本発明の実施の形態に係る位置ずれ量評価装置の校正治具を抽出・拡大して示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図、（ｄ）は（ｂ）のＣ部を抽出して示す拡大図である。これらの図に示すように、当該校正治具ＩＩは２本のコラム９０，９１及び校正ロッド９２からなる。ここで、図１に示すように、左右のアーム４４には、インロー穴４４ａがそれぞれ形成してあり、このインロー穴４４ａにコラム９０，９１の基端部をそれぞれ固着するようになっている。校正ロッド９２はコラム９０，９１の先端部でその両端部を支持することによりアーム４４に対して高精度の位置関係を保持して固定するようになっている。
【００５４】
さらに詳言すると、かかる校正治具ＩＩの装着時には、先ずコラム９１を図中右側のアーム４４のインロー穴４４ａに差し込み、ボルト９３で固定する。次に、校正ロッド９２をクレーン等で支持しながらコラム９１の先端部の穴９１ａに差し込む。このとき、校正ロッド９２を十分にコラム９１側に寄せておく。
【００５５】
次に、コラム９０を図中左側のアーム４４のインロー穴４４ａに差込みボルト９３で固定する。その後、コラム９１及びクレーン等で支持された校正ロッド９２をコラム９０側に寄せて、コラム９０の穴９０ａに差し込む。続いて、校正ロッド９２及びコラム９０に加工されたピン孔にピン９４を差込み、校正ロッド９２を位置決めする。最後に、コラム９１側に関しても校正ロッド９２をボルト９５で固定する。
【００５６】
ここで、２箇所のインロー穴４４は、アイソセンタに対して０．０５ｍｍの寸法ならびに幾何公差で加工されている。また、コラム９０，９１に支持した状態の校正ロッド９２の軸線は傾倒軸の軸線Ｂに一致している。さらに、校正ロッド９２の中央部にはレーザ透過孔９２ａ及び凹部９２ｂが加工されている。ここで、レーザ透過孔９２ａの位置はコラム９０側のピン９４によって機械的に規制され走行軸中心線（中心点Ａ（図２参照。）を通る垂線）に一致する。また、凹部９２ｂは校正ロッド９２の下面側に形成してあり、その底面が前記軸線Ｂを含むように構成してある。したがって、アイソセンタの位置は当該校正治具ＩＩを利用することにより機械的に求められる。すなわち、軸線Ｂと前記レーザ光Ｌ（図１０参照。）の光軸との交点である。
【００５７】
前記アイソセンタの位置にＣＣＤカメラＩＩＩ　を占位させる。ここで、ＣＣＤカメラＩＩＩ　はＸＹＺステージＶ　に搭載され、このＸＹＺステージＶ　のＸＹ両軸に関するマイクロメータを手動で動かすことにより、そのＸＹ平面（水平面）内における位置をレーザ透過孔９２ａに対してμｍオーダで微調し得るように構成してある。また、ＣＣＤカメラＩＩＩ　のＺ軸方向に関する位置は、ＸＹＺステージＶ　のＺ軸に関するマイクロメータを手動で動かすことにより、同様にμｍオーダで微調し得る。
【００５８】
上述の如き位置ずれ量評価装置を用いる位置ずれ量の評価は次の様な態様で実施する。
【００５９】
先ず、校正治具のセッティングを行う。具体的には、図１１に基づき上述した通りである。次に、首振り機構のセッティングを行う。すなわち、図１０に示すレーザヘッドＩの首振り軸（パン及びチルト）の機械原点を設定する。
【００６０】
続いて、図１１（ｄ）に示すように、セッティングを完了した校正治具ＩＩのレーザ透過孔９２ａの上面に加工したインロー穴に平面ミラー９６を設置する。このインロー穴の平面ミラー９６の当接面幾何公差は０．０１ｍｍとなっており１／３０００の傾き角に相当する。
【００６１】
次に、フレーム４０の頂点位置で、走行台７１（図１等参照。）をフレーム（走行軸）４０に対してピン等により固定する。かかる状態を走行軸の機械原点とする。フレーム４０の傾倒軸については、レベル計をアーム４４に加工した平坦部に設置し、設置したレベル計によりほぼ平坦になる位置でモータブレーキによりロックする。すなわち、フレーム４０を含む面を垂直にする。かかる状態を傾倒軸の機械原点とする。
【００６２】
以上の状態から、原点検出センサ（図示せず。）までのオフセット量を取得し、制御部に記憶しておく。このオフセット量とは、予め定めた原点位置に対する各部のオフセット量であり、当該位置ずれ量評価の再現性を確保するために必要な処理である。すなわち、次回の位置ずれ量評価の際、原点検査センサと、事前計測したオフセット量によって原点位置を再現できるようにすることで、前回と同様の条件で所定の位置ずれ量評価を行うことができ、測定の再現性を高めることができる。
【００６３】
上述の如く走行軸及び傾倒軸を初期設定状態、すなわち両軸の機械原点を確保した後、レーザヘッドＩから校正治具ＩＩにセットした平面ミラー９６に向けてレーザ光Ｌを照射する。このとき、平面ミラー９６からの反射光が入射光と一致するように、第１及び第２の首振り機構６３、６４を駆動して首振り軸（パン軸及びチルト軸）Ｓ、Ｔ（図２参照。）の傾き角度を微調整する。この結果、平面ミラー９６からの反射光軸が入射光軸と一致したところを第１及び第２の駆動軸６３、６４（図２参照。）の機械原点とし、各軸をモータブレーキによりロックする。かかる状態を首振り軸（パン・チルト軸）の機械原点とする。
【００６４】
次に、ＣＣＤカメラＩＩＩ　のセッティングを行う。具体的には、定盤ＩＶ上にＸＹＺステージＶ　をセットし、さらにマウント治具によりＣＣＤカメラＩＩＩ　をセットする。かかる状態でＸＹＺステージＶ　のＺ軸を最下端ストロークエンドまで移動させ、校正治具ＩＩのレーザ透過孔９２に対向する位置にＣＣＤカメラＩＩＩ　の受光面９７が配置されるように定盤ＩＶ又はＸＹＺステージＶ　を移動して固定する。
【００６５】
この状態でレーザプロファイラとして機能する図９に示す信号処理系を駆動してレーザ光Ｌのビーム断面プロファイルを確認し、所定のビーム径、強度分布（ガウス分布）となっていることを確認する。同時に、ＣＣＤカメラＩＩＩ　の受光面９７の適正位置にレーザ光Ｌが照射されるようにＸＹＺステージＶ　を介してＸＹ平面内を移動させる。その後、校正治具ＩＩの凹部９２ｂの底面にＣＣＤカメラＩＩＩ　の先端部が接触するまでＸＹＺステージＶ　のＺ軸を上昇させる。
【００６６】
ＣＣＤカメラＩＩＩ　の先端部が校正治具ＩＩに当接した状態でＸＹＺステージＶ　のＺ軸のマイクロメータ値を確認しておく。次に、ＸＹＺステージＶ　のＺ軸を下降させ、校正治具ＩＩとＣＣＤカメラＩＩＩ　の先端部との接触状態を開放する。
【００６７】
その後、校正治具ＩＩをアーム４４（図１参照。）から取り外す。取り外し手順は次の通りである。コラム９０と校正ロッド９２とを嵌合しているピン９４を取り外す。次に、コラム９１と校正ロッド９２とを締結しているボルト９５を取り外す。続いて、クレーンを設置して校正ロッド９２を支持できる状態とする。
【００６８】
かかる状態で校正ロッド９２をコラム９１側へ寄せてコラム９０を取り外す。次に、校正ロッド９２をコラム９１から取り外し、クレーンにより装置系外に移動させる。次に、コラム９１を取り外す。
【００６９】
その後、前述の如く、ＣＣＤカメラＩＩＩ　の先端部が校正治具ＩＩに当接した状態で確認しておいたＸＹＺステージＶ　のＺ軸のマイクロメータ値に基づきＺ軸ステージを移動してＣＣＤカメラＩＩＩ　を元の位置に戻すとともに、ＸＹＺステージＶ　のＺ軸ステージにより、さらに所定量Δｌ（ＣＣＤカメラＩＩＩ　の先端と受光面９７との距離の分）上昇させる。このことにより、アイソセンタとＣＣＤカメラＩＩＩ　の受光面９７とを高精度に一致させることができる。
【００７０】
かかる状態で走行台７１（図１参照。）がフレーム４０（図１参照。）に沿い走行可能となるように走行台７１をフレーム４０に固定していたピン等を抜いて走行台７１を自由に移動可能な状態にする。
【００７１】
以上でＣＣＤカメラＩＩＩ　による位置ずれ量評価の準備を完了する。その後、走行台７１（図１参照。）をフレーム４０（図１参照。）に沿い走行させるとともにフレーム４０（図１参照。）を傾動軸回りに回動させて同一球面上の任意の位置にレーザヘッドＩを占位させる。レーザヘッドＩは各位置からアイソセンタに向けてレーザ光Ｌを照射する。ＣＣＤカメラＩＩＩ　及びその信号処理系では、レーザ光Ｌを受光して所定の信号処理を行うことによりその中心位置の座標を検出する。かくして、同一球面上の任意の位置に占位するレーザヘッドＩから照射されたレーザ光Ｌのアイソセンタの対する位置ずれ量を定量的に把握することができる。
【００７２】
上記実施の形態では放射線ヘッド６０の代わりにレーザヘッドＩを搭載したが、レーザヘッドＩを放射線ヘッド６０に一体的に取り付けても良い。ただ、この場合には、レーザヘッドＩから照射するレーザ光Ｌの光軸が、放射線ヘッド６０から照射する放射線の光軸に一致するよう調整可能な構造とすることが必要になる。かかるレーザヘッドＩと放射線ヘッド６０との一体構造の装置を、本願発明の他の実施の形態として説明する。
【００７３】
図１２は本形態に係る位置ずれ量評価装置を概念的に示す説明図で、（ａ）はこれを正面から見た図、（ｂ）は（ａ）を横断面で見た図である。また、図１３は図１２に示すヘッド部を下方から見た図で、（ａ）はアイソセンタの評価時の状態、（ｂ）は治療時（通常時）の状態である。これらの図中図８と同一部分には同一番号を付し、重複する説明は省略する。
【００７４】
図１２に示すように、本形態においては、レーザヘッドＩを放射線ヘッド６０の正面側の面に配設し、光軸調整光学系で、図中Ｚ軸下方に向かうレーザ光Ｌを放射線ヘッド６０から照射される放射線の照射方向と一致させる。すなわち、両者の光軸が一致するようにレーザ光Ｌの光軸を調整する。
【００７５】
すなわち、アイソセンタをレーザ光Ｌの照射によって評価する場合には、図１３（ａ）に示すように、レーザヘッドＩからＺ軸マイナス方向に出射されたレーザ光Ｌの光路をミラー１０１によってＹ軸のマイナス方向に９０°折曲げてミラー１０２に入射させる。ミラー１０２に入射したレーザ光Ｌの光路は、Ｚ軸のマイナス方向に９０°折曲られることによって放射線ヘッド６０から照射した放射線の照射方向と一致した方向にレーザ光Ｌの光軸が調整される。
【００７６】
ここで、ミラー１０２はミラー駆動手段１０３によりガイド１０４に沿って直線的に移動するように構成したある。この結果、ミラー１０２は放射線ヘッド６０の光軸位置に対して接離可能に構成してある。
【００７７】
そこで、アイソセンタの評価の際には、先ずミラー１０２の放射線ヘッド６０に対する相対位置を調整してレーザヘッドＩが照射したレーザ光Ｌの光軸が、放射線ヘッド６０が照射する放射線の光軸に一致するよう調整する。その後、第１の実施の形態と同様の手法でアイソセンタの評価を行う。
【００７８】
レーザ光Ｌを用いたアイソセンタの評価が終了し、放射線による治療を行う場合には、ミラー駆動手段１０３によりミラー１０２を移動して放射線の光軸に対し退避さる。このことにより、放射線ヘッド６０から放射線を照射できる状態となる。このとき、レーザ光Ｌは不要となるので、レーザヘッドＩの電源をＯＦＦにするか、又はミラー１０２の手前に遮光板を設け、この遮光板１０２でレーザヘッドＩを遮光する。
【００７９】
なお、図８乃至図１１に示す位置ずれ量評価装置は、図１等に示す放射線治療装置に適用するものであるが、これに限るものではない。球面上の任意の位置の放射線源から放射する放射線の照射方向を変えて多方向から患部に照射することにより、アイソセンタに一致させた患部に集中的且つ局所的に放射線を照射する定位的放射線治療装置であれば特に制限はない。要は、放射線源の代わりにレーザ光を照射するレーザヘッドを装置本体に搭載して同一球面上を自由に移動し得るように構成する一方、校正治具で機械的にアイソセンタを規定し、このアイソセンタ位置にＣＣＤカメラ等の撮像手段の撮像面を占位させ、基準位置において撮像面に形成した前記レーザ光の中心位置を基準に、同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出し得るように構成すれば良い。したがって、多軸関節を直列に接続した産業用ロボットアームの先端に、放射線源を装備し、ロボットアームを制御して放射線源を規定位置に移動させ、この規定位置から患部に対して放射線を集中照射する装置に適用することもできる。この場合には、当該産業用ロボットアームの基準位置に対して所定の位置関係を保持した校正治具を設けることによりこの校正治具でアイソセンタを規定し、このように規定されたアイソセンタに前記撮像面を合わせ込むような構成とすれば良い。
【００８０】
【発明の効果】
以上実施の形態とともに具体的に説明した通り、〔請求項１〕に記載する発明は、同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置の前記放射線源が照射する前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドを搭載する一方、校正治具で前記アイソセンタの位置を規定し、このアイソセンタ位置に撮像手段の撮像面を水平に占位させ、基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出することにより前記レーザ光の照射位置の位置ずれ量を介して前記放射線源から照射する放射線の照射位置を評価するので、
レーザヘッドから照射するレーザ光により放射線の照射状況を完全に模擬することができ、このレーザ光を介して基準位置において撮像面に形成されたレーザ光の中心位置を基準に、同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の相対的な位置ずれ量を検出することができる。
この結果、本発明によれば、放射線をアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線の各位置における照射位置を評価することができ、この評価データに基づき前記放射線治療装置のキャリブレーションを高精度に行うことができる。
【００８１】
〔請求項２〕に記載する発明は、円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構とを有して同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線照射位置の位置ずれ量評価方法であって、前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドを搭載する一方、校正治具で前記アイソセンタの位置を規定し、このアイソセンタ位置に撮像手段の撮像面を水平に占位させ、基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出することにより前記レーザ光の照射位置の位置ずれ量を介して前記放射線源から照射する放射線の照射位置を評価するので、
円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構とを有して同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置において、〔請求項１〕に記載する発明と同様の作用・効果を得る。
【００８２】
〔請求項３〕に記載する発明は、円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構と、前記フレームの特定の位置で前記放射線源を一軸線の周りに回動させる第１の首振り機構と、同様に前記フレームの特定の位置で前記放射線源を前記一軸線と異なる他軸線の周りに回動させる第２の首振り機構とを有して、同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線照射位置の位置ずれ量評価方法であって、前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドを搭載する一方、垂直方向に貫通する透過孔を中央部に有する校正ロッドを、前記傾倒軸に中心軸が一致するようコラムを介して前記フレームに固定することにより、前記透過孔の下端面をアイソセンタに臨ませ、その後、前記フレームを垂直面内に位置させた状態でこのフレームの頂点位置にレーザヘッドを位置させるとともに前記校正ロッドの透過孔の位置でその上面に反射手段を載置し、かかる状態で前記反射手段に向けて前記レーザヘッドからレーザ光を照射し、このときのレーザ光の反射手段に対する入射光と反射光との光路が一致するようにレーザ光の照射方向を調整するとともに、前記撮像手段を前記校正ロッドの前記透過孔が臨む面に下方から当接させてこのときの撮像手段の空間的な位置を記憶しておき、その後、校正ロッドをフレームから取り外し、撮像手段の前記位置の記憶情報に基づきその撮像面をアイソセンタに水平に占位させ、かかる基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出することにより前記レーザ光の照射位置の位置ずれ量を介して前記放射線源から照射する放射線の照射位置を評価するので、　レーザヘッドから照射するレーザ光により放射線の照射状況を完全に模擬することができ、このレーザ光を介して基準位置において撮像面に形成されたレーザ光の中心位置を基準に、同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の相対的な位置ずれ量を検出することができる。
この際、基準位置におけるレーザ光はその反射手段に対する入射光と反射光との光路が一致するように調整してあり、この光路を垂線に一致させることができので、レーザ光の光路と前記傾動軸との交点を正確にアイソセンタに一致させることができる。
この結果、上記位置ずれ量はアイソセンタに対するずれ量として把握することができ、この評価データに基づき前記放射線治療装置のアイソセンタに対するキャリブレーションを高精度に行うことができる。
ちなみに、本発明によれば、０．１ｍｍ以下の分解能で前記放射線治療装置のアイソセンタ位置を評価でき、またアイソセンタ位置ずれ評価装置によって得られたキャリブレーションデータにより、当該放射線治療装置の照射精度を０．１ｍｍ程度まで向上できる。
【００８３】
〔請求項４〕に記載する発明は、同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置に搭載されて前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドと、前記アイソセンタの位置を機械的に規定する校正治具と、この校正治具を用いてアイソセンタに受光面を水平に占位させる撮像手段とを有し、所定の基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出するように構成したので、
レーザヘッドから照射するレーザ光により放射線の照射状況を完全に模擬することができ、このレーザ光を介して基準位置において撮像面に形成されたレーザ光の中心位置を基準に、同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の相対的な位置ずれ量を検出することができる。
この結果、本発明によれば、放射線をアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線の各位置における照射位置を評価することができ、この評価データに基づき前記放射線治療装置のキャリブレーションを高精度に行うことができる。
【００８４】
〔請求項５〕に記載する発明は、円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構とを有して同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線照射位置の位置ずれ量評価装置であって、前記フレームに搭載され、前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドと、前記アイソセンタの位置を機械的に規定する校正治具と、この校正治具を用いてアイソセンタに受光面を水平に占位させる撮像手段とを有し、所定の基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出するように構成したので、
円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構とを有して同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置において、〔請求項１〕に記載する発明と同様の作用・効果を得る。
【００８５】
〔請求項６〕に記載する発明は、円弧状の軌道を有するフレームと、前記軌道に沿って移動可能に支持された放射線源と、該放射線源を前記軌道に沿って移動させる移動機構と、前記軌道が球面を描くように前記フレームを傾倒軸の周りに回転させる傾倒機構と、前記フレームの特定の位置で前記放射線源を一軸線の周りに回動させる第１の首振り機構と、同様に前記フレームの特定の位置で前記放射線源を前記一軸線と異なる他軸線の周りに回動させる第２の首振り機構とを有して、同一球面上を移動する放射線源から放射線を当該球面の中心であるアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線照射位置の位置ずれ量評価装置であって、前記フレームに搭載され、前記放射線と同一方向にレーザ光を照射するレーザヘッドと、前記フレームに対して着脱可能に形成され、フレームに装着した場合には校正ロッドの中心軸が前記傾倒軸に一致するとともに、この校正ロッドの中央部に形成した貫通孔である透過孔の下端面がアイソセンタに臨むように形成した校正ロッドを有する校正治具と、前記透過孔の位置で前記校正ロッドの上面に載置されて水平面を形成している反射手段と、ＸＹＺステージに固着されて空間を自由に移動可能に構成するとともに、自己の空間的な位置を知り得るように構成する一方、前記透過孔の位置で校正ロッドの下面にその下方から当接させることにより撮像面をアイソセンタを含む面内で水平に占位させることができるように構成した撮像手段とを有し、所定の基準位置において撮像面に形成された前記レーザ光の中心位置を基準に、前記同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の前記撮像面における位置ずれ量を検出するように構成したので、
レーザヘッドから照射するレーザ光により放射線の照射状況を完全に模擬することができ、このレーザ光を介して基準位置において撮像面に形成されたレーザ光の中心位置を基準に、同一球面上の任意の各位置から照射したレーザ光の中心位置の相対的な位置ずれ量を検出することができる。
この結果、本発明によれば、放射線をアイソセンタに向けて多方向から照射する放射線治療装置における放射線の各位置における照射位置を評価することができ、この評価データに基づき前記放射線治療装置のキャリブレーションを高精度に行うことができる。
【００８６】
〔請求項７〕に記載する発明は、〔請求項４〕乃至〔請求項６〕の何れか一つに記載する放射線照射位置の位置ずれ評価装置において、レーザヘッドは、放射線源の代わりに搭載され、フレームの軌道に沿って移動可能に支持されたものであるので、
アイソセンタの評価時には、放射線源の代わりにレーザヘッドをフレーム取り付け、治療時には前記レーザヘッドを取り外し、その代わりに放射線源を取り付けて所定の治療操作を行う。この場合において、〔請求項４〕乃至〔請求項６〕に記載する発明と同様の効果を得る。
【００８７】
〔請求項８〕に記載する発明は、〔請求項４〕乃至〔請求項６〕の何れか一つに記載する放射線照射位置の位置ずれ評価装置において、レーザヘッドと放射線源とを一体構造として形成するとともに、前記放射線源の光軸位置に対して反射手段の前記放射線源に対する相対位置を調整可能に形成して、前記レーザヘッドが照射したレーザ光の光軸が、前記放射線源が照射する放射線の光軸に一致するよう、前記反射手段で前記レーザ光を反射することができるように形成したので、
〔請求項７〕に記載する発明に対し、次のような効果も期待し得る。すなわち、アイソセンタ評価から治療に移行する際に、レーザヘッドＩと放射線源との入替の必要がないため、治療までの手間がその分かからず、効率を向上するとともに、両者を取り替えることに伴う取付け誤差等に起因する誤差の発生を防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を適用する放射線治療装置を示す正面図である。
【図２】図１に示す放射線治療装置の上面図である。
【図３】図２中のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。
【図４】図１に示す放射線治療装置の放射線ヘッド及び移動機構を抽出して示すその正面図である。
【図５】図１に示す放射線治療装置の放射線ヘッドを抽出して示すその断面図である。
【図６】図１に示す放射線治療装置の側面図である。
【図７】図１に示す放射線治療装置の放射線ヘッドの位置の基準を概念的に示す説明図である。
【図８】本発明の実施の形態に係る位置ずれ量評価装置を概念的に示す説明図で、（ａ）はこれを正面から見た図、（ｂ）は（ａ）を横断面で見た図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る位置ずれ量評価装置の信号処理系を示すブロック線図である。
【図１０】本発明の実施の形態に係る位置ずれ量評価装置のレーザヘッドＩを抽出・拡大して示す正面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る位置ずれ量評価装置の校正治具を抽出・拡大して示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図、（ｄ）は（ｂ）のＣ部を抽出して示す拡大図である。
【図１２】本発明の他の実施の形態に係る位置ずれ量評価装置を概念的に示す説明図で、（ａ）はこれを正面から見た図、（ｂ）は（ａ）を横断面で見た図である。
【図１３】図１２に示すヘッド部を下方から見た図で、（ａ）はアイソセンタの評価時の状態、（ｂ）は治療時（通常時）の状態である。
【符号の説明】
Ｉ　　　　　　レーザヘッド
ＩＩ　　　　　　校正治具
ＩＩＩ　　　　　　　　　　　　ＣＣＤカメラ
Ｖ　　　　　　　ＸＹＺステージＶ
１　　　　　　放射線治療装置
４０　　　　　　フレーム
４２　　　　　　ガイドレール（軌道及び分散支持部）
４５ａ，４５ｂ　　　　　傾倒軸
５０　　　　　　傾倒機構
６０　　　　　　放射線ヘッド（放射線源）
６３　　　　　　第１の首振り機構
６４　　　　　　第２の首振り機構
７０　　　　　　移動機構
８０　　　　　　レーザ発振器
９０，９１　　　　　コラム
９２　　　　　　校正ロッド
９２ａ　　　　　　レーザ透過孔
９６　　　　　　平面ミラー
９７　　　　　　受光面
１０１、１０２　　　　ミラー
１０３　　　　ミラー駆動手段
Ｓ　　　　　　首振り軸（一軸線）
Ｔ　　　　　　首振り軸（他軸線）
Ｌ　　　　　　レーザ光[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and an apparatus for evaluating a positional deviation amount of a radiation irradiation position, and particularly to a method and apparatus for evaluating a positional deviation amount of a radiation irradiation position from an isocenter in a stereotactic radiotherapy apparatus that irradiates an affected part with radiation. It is useful.
[0002]
[Background Art]
As a method of performing treatment by irradiating radiation to an affected part such as a cancer lesion, there is stereotactic radiotherapy in which radiation is intensively applied to the affected part. In this stereotactic radiotherapy, the irradiation direction of radiation is changed on a spherical surface to irradiate the affected area with radiation from multiple directions, thereby minimizing irradiation to normal tissue and intensively and locally irradiating the affected area with radiation. Can be irradiated. That is, the radiation irradiated from each direction is always irradiated to the isocenter which is the center of the spherical surface, and the radiation amount at this isocenter becomes the integral value of the radiation amount irradiated from each direction, and becomes the maximum radiation amount. For this reason, if the isocenter and the diseased part are made to coincide with each other, it is possible to irradiate the diseased part intensively with the required dose of radiation while minimizing the irradiation of normal tissue with radiation.
[0003]
As a radiotherapy apparatus for performing such stereotactic radiotherapy, Cyberknife (trademark; Accurate Incorporated (USA)) that moves a radiation source to irradiate the affected area intensively, a C-arm type electron beam linac, and the like are available. is there.
[0004]
CyberKnife is equipped with a small electron beam linac as a radiation source at the tip of an industrial robot arm in which about 7 axes of multi-axis joints are connected in series, and controls the robot arm to move the radiation source to a specified position. This is a radiotherapy apparatus that irradiates the affected part with radiation from this prescribed position.
[0005]
The C-arm type electron beam linac mounts a radiation source on a large arc-shaped frame and tilts the frame together with the radiation source, thereby irradiating the affected part located at the isocenter, which is the center of the arc, with concentrated radiation.
[0006]
However, the cyber knife and the C-arm type electron beam linac have the following problems.
[0007]
In the cyber knife, since the robot arm has a cantilever structure, the robot arm is easily deformed by the load of the electron beam linac. In addition, since the movement of the robot arm is controlled by multiple joints, there is an accumulation of position errors at each joint. Therefore, there is a possibility that a deviation between the radiation source and the prescribed position occurs, and there is a problem in accuracy when precise irradiation is required. Also, in CyberKnife, since the robot arm has a multi-axis joint and cannot restrict the degree of freedom of the robot arm in a specific direction approaching the patient, the robot arm and the patient due to runaway of the control system that controls the robot arm, etc. It is extremely difficult to arrange a safety device for preventing a collision with the vehicle, and there is a safety problem.
[0008]
In the C-arm type electron beam linac, since a large frame is moved together with the radiation, a displacement between the isocenter and the irradiation point is likely to occur due to the deformation of the frame due to the load of the radiation source. There is no specific means for correction.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present inventors have newly developed a stereotactic radiotherapy apparatus that can solve the problems of the cyber knife and the C-arm type electron beam linac according to the related art as described above, and can position the irradiation position with high accuracy. This is a frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and so that the trajectory draws a spherical surface. A tilting mechanism for rotating the frame about a tilting axis, a first swing mechanism for rotating the radiation source about one axis, and a second mechanism for rotating the radiation source about another axis different from the one axis. And a second swing mechanism.
[0010]
However, in order to irradiate the radiation to the isocenter with high accuracy from multiple directions by changing the position of the radiation source, even when the radiation source moves It is necessary to know how far the irradiated radiation is off the isocenter. However, no method has been established for evaluating such a displacement amount.
[0011]
In view of the above, the present invention provides a method and an apparatus for evaluating a positional deviation amount of a radiation irradiation position which is excellent in versatility for evaluating a positional deviation amount of a radiation irradiation position from an isocenter in stereotactic radiotherapy. Aim.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The configuration of the present invention that achieves the above object has the following features.
[0013]
1) A laser that irradiates a laser beam in the same direction as the radiation irradiated by the radiation source of a radiation therapy apparatus that irradiates radiation from a radiation source moving on the same spherical surface toward an isocenter that is the center of the spherical surface from multiple directions. While mounting the head,
The position of the isocenter is defined by a calibration jig, and the imaging surface of the imaging means is occupied horizontally at this isocenter position.
Based on the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position, by detecting the amount of displacement of the center position of the laser light emitted from any position on the same spherical surface on the imaging surface, Evaluating the irradiation position of the radiation irradiated from the radiation source via the positional deviation amount of the irradiation position of the laser light.
[0014]
2) a frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory. A radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus that irradiates radiation from a radiation source moving on the same spherical surface from multiple directions toward an isocenter that is the center of the spherical surface with a tilting mechanism that rotates the frame around a tilting axis A method for evaluating a displacement amount,
While mounting a laser head that irradiates laser light in the same direction as the radiation,
The position of the isocenter is defined by a calibration jig, and the imaging surface of the imaging means is occupied horizontally at this isocenter position.
Based on the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position, by detecting the amount of displacement of the center position of the laser light emitted from any position on the same spherical surface on the imaging surface, Evaluating the irradiation position of the radiation irradiated from the radiation source via the positional deviation amount of the irradiation position of the laser light.
[0015]
3) a frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and A tilting mechanism for rotating the frame around a tilting axis, a first oscillating mechanism for rotating the radiation source around a single axis at a specific position on the frame, and similarly at a specific position on the frame. A second oscillating mechanism for rotating the radiation source about the other axis different from the one axis, and radiating the radiation from the radiation source moving on the same spherical surface toward the isocenter which is the center of the spherical surface. A method for evaluating a positional deviation amount of a radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus that irradiates from a direction,
While mounting a laser head that irradiates laser light in the same direction as the radiation,
By fixing a calibration rod having a transmission hole in the center part which penetrates in the vertical direction to the frame via a column so that the central axis coincides with the tilt axis, the lower end surface of the transmission hole faces the isocenter.
Then, with the laser head positioned at the apex position of the frame while the frame is positioned in a vertical plane, the reflecting means is placed on the upper surface at the position of the transmission hole of the calibration rod,
In this state, the laser head irradiates the laser light toward the reflection means, and at this time, the irradiation direction of the laser light is adjusted so that the optical path of the incident light and the reflected light with respect to the reflection means of the laser light coincides with each other. Storing the spatial position of the imaging unit at this time by contacting the imaging unit with the surface of the calibration rod facing the transmission hole from below,
Thereafter, the calibration rod is removed from the frame, and the imaging surface is horizontally occupied at the isocenter based on the stored information of the position of the imaging means,
With reference to the center position of the laser light formed on the imaging surface at such a reference position, by detecting the amount of displacement of the center position of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface on the imaging surface. Evaluating an irradiation position of the radiation irradiated from the radiation source via a positional shift amount of the irradiation position of the laser light.
[0016]
4) a laser head mounted on a radiotherapy device for irradiating radiation from a radiation source moving on the same spherical surface toward an isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions, and irradiating a laser beam in the same direction as the radiation;
A calibration jig for mechanically defining the position of the isocenter,
Imaging means for horizontally occupying the light receiving surface in the isocenter using this calibration jig,
Based on a center position of the laser light formed on the imaging surface at a predetermined reference position, a positional shift amount of the center position of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface on the imaging surface is detected. It was configured to.
[0017]
5) a frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and the moving mechanism so that the trajectory describes a spherical surface. A radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus that irradiates radiation from a radiation source moving on the same spherical surface from multiple directions toward an isocenter that is the center of the spherical surface with a tilting mechanism that rotates the frame around a tilting axis A displacement amount evaluation device,
A laser head mounted on the frame and irradiating laser light in the same direction as the radiation,
A calibration jig for mechanically defining the position of the isocenter,
Imaging means for horizontally occupying the light receiving surface in the isocenter using this calibration jig,
Based on a center position of the laser light formed on the imaging surface at a predetermined reference position, a positional shift amount of the center position of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface on the imaging surface is detected. It was configured to.
[0018]
6) a frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and the moving mechanism so that the trajectory describes a spherical surface. A tilting mechanism for rotating the frame around a tilting axis, a first oscillating mechanism for rotating the radiation source around a single axis at a specific position on the frame, and similarly at a specific position on the frame. A second oscillating mechanism for rotating the radiation source about the other axis different from the one axis, and radiating the radiation from the radiation source moving on the same spherical surface toward the isocenter which is the center of the spherical surface. A displacement evaluation apparatus for a radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus that irradiates from a direction, a laser head mounted on the frame and irradiating laser light in the same direction as the radiation,
A lower end surface of a transmission hole which is formed detachably with respect to the frame and has a center axis of the calibration rod coinciding with the tilt axis when mounted on the frame, and is a through-hole formed in a central portion of the calibration rod. A calibration jig having a calibration rod formed so as to face the isocenter,
Reflecting means mounted on the upper surface of the calibration rod at the position of the transmission hole to form a horizontal plane,
The space is fixed to the XYZ stage so that the space can be freely moved and the space position of the space can be known. And imaging means configured so that the imaging surface can be horizontally occupied in a plane including the isocenter,
Based on a center position of the laser light formed on the imaging surface at a predetermined reference position, a positional shift amount of the center position of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface on the imaging surface is detected. It was configured to.
[0019]
7) The apparatus for evaluating a displacement of a radiation irradiation position according to any one of 4) to 6) above,
The laser head shall be mounted in place of the radiation source and supported to be movable along the trajectory of the frame.
[0020]
8) The apparatus for evaluating a displacement of a radiation irradiation position according to any one of 4) to 6) above,
The laser head and the radiation source are formed as an integral structure, and the relative position of the reflecting means with respect to the radiation source with respect to the optical axis position of the radiation source is formed so as to be adjustable. The laser beam can be reflected by the reflecting means so that an optical axis coincides with an optical axis of radiation irradiated by the radiation source.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0022]
Prior to describing a method and an apparatus for evaluating a positional deviation amount of a radiation irradiation position according to the present embodiment, an overview of a stereotactic radiotherapy apparatus to which the method is applied will be described with reference to FIGS.
[0023]
As shown in FIG. 1, the radiation treatment apparatus includes a treatment apparatus main body 1 and a treatment apparatus control unit that controls the treatment apparatus main body. The treatment apparatus main body 1 includes a bed 30 on which the patient 20 is placed and moved, an arc-shaped frame 40 installed so as to straddle the bed 30 in the width direction, a tilting mechanism 50 for rotating the frame 40, and a frame 40. The apparatus includes a radiation head (radiation source) 60 composed of a small electron beam linac and a moving mechanism 70 for moving the radiation head 60 in the circumferential direction of the frame 40.
[0024]
The bed 30 is moved in a longitudinal direction (X-axis direction), a width direction of the bed 30 (Y-axis direction), and a vertical direction (Z direction) by a built-in bed driving mechanism. The bed 30 is provided with a bed position detector (not shown) for detecting the position of the bed 30.
[0025]
The frame 40 has an arc shape and is made of a material such as aluminum which is lightweight and has excellent rigidity. In the present apparatus, the center point A of the arc formed by the frame 40 is arranged at a distance of about 90 cm from the inner circumference of the frame 40, but it can be set arbitrarily according to the target treatment form. An arc-shaped guide rail (track and dispersion supporting portion) 42 is provided on a side surface 41 a of the frame 40 facing the vertical direction (Z-axis direction). The guide rail 42 is made of a material having excellent rigidity (for example, a SUS material or the like) similarly to the frame 40. The center point of the arc formed by the guide rail 42 is provided so as to coincide with the center point A of the arc formed by the frame 40. In the present invention, the distance from the guide rail 42 to the center point A of the arc is about 1 m. However, this can also be set arbitrarily according to the target treatment form.
[0026]
The guide rail 42 is also provided on the other side surface 41b of the frame 40, as shown in FIG. A magnetic scale 43 is provided on the inner peripheral surface 41c of the frame 40 along the circumferential direction. Further, the frame 40 is provided with arms 44 so as to face each other with the center point A interposed therebetween.
[0027]
The arm 44 extends in the Y-axis direction and then bends in the X-axis direction, as shown in FIG. At portions of the arm 44 extending in the X-axis direction, tilting axes 45a and 45b parallel to the Y-axis are provided. These tilting shafts 45a and 45b are supported by mounts 46a and 46b installed on both sides of the bed 30, respectively. The gantry 46a, 46b is provided with a tilting mechanism 50 for rotating the tilting shafts 45a, 45b, respectively. The tilting mechanism 50 includes bearings 51a and 51b that rotatably support the tilting shafts 45a and 45b, a motor 52 that applies a rotating force to the tilting shaft 45a, and a speed reducer (not shown). To rotate the frame 40 around the tilt axes 45a and 45b. A rotary encoder (second angle detector) 53 that detects the rotation angle of the frame 40 is provided on the tilt shaft 45b.
[0028]
As shown in FIG. 2, the radiation head 60 is attached to the holding frame 62 via a swing shaft (uniaxial line) S provided on both side surfaces extending in the Y-axis direction. The emission section 66 (shown in FIG. 5) of the radiation head 60 attached to the holding frame 62 is disposed on an axis B connecting the tilting axes 45a and 45b of the frame 40. The holding frame 62 is provided with a first swing mechanism 63 that rotates the radiation head 60 around the swing axis S. The first oscillating mechanism 63 includes bearings 63a and 63b rotatably supporting the oscillating shaft S, a motor 63c for rotating the oscillating shaft S supported by the bearing 63b, and the oscillating shaft S rotating. An optical encoder (third angle detector) 63d for detecting a rotation angle. The holding frame 62 is attached to the moving mechanism 70 via the second swing mechanism 64.
[0029]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the second swing mechanism 64 and the moving mechanism 70 along the line BB in FIG. As clearly shown in the figure, the second swing mechanism 64 rotates the holding frame 62 around a swing axis T (other axis) parallel to the X axis. The oscillating shaft T is provided so as to be orthogonal to the oscillating shaft S and to pass above the emission part 66 of the radiation head, and is rotated by a bearing (disposed in the speed reducer) 64 a of the second oscillating mechanism 64. Supported as possible. An optical encoder 64b (fourth angle detector) for detecting the rotation angle of the oscillating shaft T is provided inside the oscillating shaft T. A pulley 64c is provided at an end of the swing shaft T. A belt 64e extends between the pulley 64c and a pulley 64d rotatably attached to the moving mechanism 70 below the bearing 64a. The pulley 64d is connected to a motor 64f installed in the moving mechanism 70. The motor 64f rotates the swing shaft T by rotating the pulley 64d and sending out the belt 64e. As a result, the radiation head 60 is set around the swing axis T of the radiation head 60.
[0030]
The moving mechanism 70 includes a traveling platform 71 supported by the frame 40 and a belt 72 (shown in FIGS. 1 and 4). The belt 72 is stretched along the upper surface 41d of the frame 40, and both ends thereof are fixed to the frame 40 by a belt tensioner (holding portion) 72a. The traveling platform 71 has a U-shape in cross section, and is installed so as to surround both side surfaces 41a and 41b of the frame and the inner peripheral surface 41c. A second swing mechanism 64 is attached to a side portion 71a of the traveling platform 71 facing the side surface 41a of the frame. The side portion 71a is provided with a linear guide 73 that is engaged with the guide rail 42 provided on the side surface 41a of the frame 40.
[0031]
As shown in FIG. 2, two linear guides 73 are provided at intervals in the circumferential direction of the guide rail 42. A linear guide 74 that is engaged with the guide rail 42 provided on the side surface 41b of the frame 40 is also provided on a side portion 71b of the traveling platform 71 that faces the side surface 41b of the frame 40. The linear guide 74 is formed long in the circumferential direction of the guide rail 42. As described above, by engaging the linear guides 73 and 74 with the guide rails 42, the load between the traveling platform 71, the holding frame 62 attached to the traveling platform 71, and the radiation head 60 is reduced on both sides of the frame 40. The guide rails 42 provided on each of 41a and 41b are supported separately.
[0032]
A motor 75a is attached to the side 71b of the traveling platform 71. A pulley 75c is provided at a tip of a rotation shaft 75b of the motor 75a. A drive belt 75d is hung on the pulley 75c. The driving belt 75d is also hung on a driving pulley 76 provided above the side portion 71b. The rotating shaft 76a of the driving pulley 76 is supported by a bearing (disposed in the reduction gear) 76b. The end of the rotating shaft 76a is connected to a moving pulley 77 provided to face the driving pulley 76.
[0033]
Therefore, when the rotating shaft 75b is rotated by the motor 75a, the driving belt 75d is sent out, and the driving pulley 76 is rotated. When the driving pulley 76 rotates, a rotational force is transmitted from the rotation shaft 76a of the driving pulley 76 to the moving pulley 77, and the moving pulley 77 rotates. As shown in FIG. 4, four delivery pulleys 78 are provided on both sides of the moving pulley 77 along the circumferential direction of the frame 40. A belt 72 is alternately arranged vertically on the delivery pulley 78 and the movement pulley 77. The rotation of the delivery pulley 78 and the movement pulley 77 causes the belt 72 to move in the circumferential direction of the guide rail 42. Sent to Thereby, the traveling platform 71 connected to the belt 72 moves the guide rail 42 in the circumferential direction.
[0034]
As shown in FIG. 3, a sensor head 79 for reading the magnetic scale 43 is provided on the bottom 71 c of the traveling platform 71 facing the inner peripheral surface 41 c of the frame 40. The sensor head 79 detects the angle between the trajectory of the radiation source 60 moving along the guide rail 42 and the center point A.
[0035]
FIG. 5 is a sectional view of the radiation head 60. Reference numeral 65 in the figure denotes a rectangular parallelepiped cover. The electron beam linac 60a is housed in the cover 65. The emission section 66 of the electron beam linac 60 a is provided at the center of the lower surface of the cover 65. An X-ray having an energy of 4 MeV to 10 MeV is emitted from the emission unit 66 in a direction indicated by an arrow C in the drawing. Reference numeral 67a in the figure denotes an exhaust pump. This pump 67a exhausts the inside of the acceleration pipe 67c via the exhaust pipe 67b. The acceleration tube 67c accelerates an electron beam emitted from an electron gun (not shown) provided above the acceleration tube 67c. The electron beam accelerated by the acceleration tube 67c collides with a target 68a provided at the tip of the acceleration tube 67c, and generates an X-ray. The X-ray passes through the primary collimator 68b and is guided to the filter 68c, and the intensity is averaged in the process of passing through the filter 68c. The X-rays that have passed through the filter 68c are irradiated by the secondary collimator 68d and then emitted from the emission section 66 through the dose measuring means 69 after the irradiation directions are aligned. The dose measuring unit 69 measures the dose of the passed X-ray.
[0036]
As described above, in the radiation therapy apparatus 1, the load between the radiation head 60 and the traveling platform 71 is dispersed and supported by the guide rails 42 provided on both side surfaces 41a and 41b of the frame 40. The guide rail 42 and the frame 40 are not distorted by the load between the carriage 60 and the traveling platform 71. Therefore, the path on which the radiation head 60 moves is maintained in an arc shape. Further, since the radiation head 60 is guided along the guide rail 42 forming the trajectory, the radiation head 60 moves accurately along the trajectory. In addition, since the moving mechanism 70 is composed of a combination of the belt 72, the moving pulley 76, and the motor 75a, which hardly causes an error due to the assembling accuracy, the radiation head 60 is reliably moved to a predetermined position.
[0037]
Next, the operation of the treatment apparatus main body 2 will be described.
[0038]
When the moving mechanism 70 is driven, the radiation head 60 moves in the circumferential direction of the guide rail 42 together with the traveling table 71. Thereby, the radiation head 60 moves along an arc-shaped trajectory centered on the center point A. When the tilting mechanism 50 is driven, the frame 40 tilts in the X-axis direction about the tilting shafts 45a and 45b as shown in FIG. As a result, the frame 40 moves on a spherical surface centered on the center point A. Therefore, by rotating the frame 40 around the tilting axes 45a and 45b and moving the radiation head 60 in the circumferential direction of the guide rail 42, the radiation head 60 can be moved to an arbitrary point on the spherical surface around the center point A. Will be placed in Thus, the center point A can be irradiated with X-rays from multiple directions. That is, the center point A in this case is the isocenter.
[0039]
Further, when the first swing mechanism 63 is driven to rotate the radiation head 60 around the swing axis S parallel to the Y axis, the irradiation direction of the X-ray emitted from the emission unit 66 changes, and the irradiation point is changed. It moves from the center point A in the X-axis direction. Further, when the second swing mechanism 64 is driven to rotate the holding frame 62 together with the radiation head 60 around the swing axis T parallel to the X axis, the irradiation direction of the X-ray emitted from the emission unit 66 changes. The irradiation point moves from the center point A in the Y-axis direction. Therefore, by rotating the radiation head 60 with the first swing mechanism 63 and the second swing mechanism 64, it is possible to irradiate the X-ray from multiple directions even at a point away from the center point A. This enables three-dimensional irradiation in accordance with the shape of the affected part. Furthermore, by using the first swing mechanism 63 and the second swing mechanism 64, the irradiation direction of the X-ray is changed without moving the traveling platform 62 and the frame 40, and the patient's breathing, heartbeat, internal organ movement, etc. X-rays are also accurately applied to the moving affected part.
[0040]
The position where the radiation head 60 is arranged is, for example, as shown in FIG. 7, the position of the radiation head 60 and the frame 40 when the frame 40 is oriented vertically and the radiation head 60 is arranged right above the center point A. As a base point, the rotation angle た obtained by rotating the frame 40 about the axis B from the base point and the movement angle θ formed by the trajectory of the radiation head 60 around the center point A can be expressed.
[0041]
When the radiation head 60 is rotated about the oscillating axis S by the rotation angle α, the distance that the irradiation point moves in the X-axis direction, and when the radiation head 60 is rotated about the oscillating axis T by the rotation angle β The distance by which the irradiation point moves in the Y-axis direction can be represented by the distance I from the center point A to the intersection with the swing axes S and T. Therefore, if the position of the irradiation point at the position of the radiation head represented by the rotation angle Ψ and the movement angle θ is obtained in advance, by adjusting the rotation angle α and the rotation angle β, the desired position of the irradiation point can be obtained. Can be adjusted to
[0042]
As described above, by driving the moving mechanism 70 and the tilting mechanism 50, the radiation head 60 can be occupied at an arbitrary point on the spherical surface centered on the center point A, whereby the center point A becomes an isocenter, and from multiple directions. The irradiated radiation can be concentrated on this isocenter. Here, the position where the radiation head 60 is disposed is, for example, as shown in FIG. 7, when the frame 40 is oriented vertically and the radiation head 60 and the frame 40 when the radiation head 60 is disposed immediately above the center point A. The rotation head して is represented by a rotation angle た obtained by rotating the frame 40 around the axis B from the base point, and a movement angle θ formed by the trajectory of the movement of the radiation head 60 around the center point A. Is controlled on a predetermined spherical surface.
[0043]
For this reason, theoretically, the radiation emitted from the radiation head 60 at each position on the predetermined spherical surface should go to the center point (isocenter) A. Error may occur. Therefore, it is necessary to evaluate this error as a positional shift amount of the radiation irradiation position with respect to the isocenter. This is for correcting the position shift amount and controlling the radiation head 60 to a predetermined position with high accuracy.
[0044]
The apparatus for evaluating the positional deviation of the radiation irradiation position according to the present embodiment evaluates the positional deviation of the radiation head 60 in the radiotherapy apparatus shown in FIG. 1. The components are the same as those of the treatment device. However, it has a laser head, a calibration jig, a CCD camera, and the like as constituent elements unique to this embodiment.
[0045]
FIGS. 8A and 8B are explanatory views conceptually showing the displacement amount evaluating apparatus according to the present embodiment, wherein FIG. 8A is a view of the apparatus from the front, and FIG. 8B is a view of the apparatus of FIG. First, an outline of the position shift amount evaluation apparatus will be described with reference to FIGS. Note that, in both figures, the same parts as those in FIGS.
[0046]
As shown in FIG. 8, the position shift amount evaluation apparatus has a laser head I mounted in place of the radiation head 60 of the radiation treatment apparatus shown in FIG. 1, and a CCD camera III is moved to a predetermined position using a calibration jig II. Is positioned. That is, the laser head I is supported by the holding frame 62 via the first swing mechanism 63 shown in FIG. The holding frame 62 is supported by the traveling platform 71 via the second swing mechanism 64. As a result, similarly to the radiation head 60, the laser head I can tilt (tilt and pan) in the XZ plane and the YZ plane.
[0047]
Accordingly, the laser head I freely moves on the circular arc of the frame 40, and rotates together with the frame 40 as the tilting mechanism 50 (see FIG. 1) rotates to drive each position. Thus, a predetermined tilt and pan operation can be performed. That is, it is configured to be able to move on a predetermined spherical surface defined by the shape of the frame 40 in exactly the same manner as the radiation head 60 and reproduce the same posture. At the same time, the laser head I is configured to be able to emit laser light in the same irradiation direction as the radiation instead of the radiation emitted from the radiation head 60. As a result, the laser head I can reproduce exactly the same operation as the operation of the radiation head 60 of the radiation therapy apparatus shown in FIG. Note that “mounting the laser head I instead of the radiation head 60” means that the laser head I is held by the holding frame 62 (FIG. 2) so that the center point of the laser head I coincides with the center point A shown in FIG. 1 etc.). Thereby, the optical axis of the laser beam emitted from the laser head I and the optical axis of the radiation emitted from the radiation head 60 can be matched, and the operation of the radiation head 60 can be completely simulated.
[0048]
The calibration jig II is configured so that both ends thereof can be attached to and detached from the arm 44 so that the center axis thereof coincides with the axis B (see FIG. 2). Therefore, the center point A exists on the center axis of the calibration jig II. The CCD camera III is mounted on an XYZ stage V provided on a surface plate IV. The XYZ stage V is formed so as to be movable in each of the XYZ axis directions. Therefore, the CCD camera III can move to an arbitrary position in space by driving the XYZ stage V 1.
[0049]
As shown in FIG. 9, a video signal which is an output signal of the CCD camera III is sent to the image processing device VI, and after being subjected to a predetermined process, is supplied to the intensity center-of-gravity detector VII. The intensity center-of-gravity detector VII detects the intensity distribution of the laser light L incident on the CCD camera III on the XY plane based on the video signal of the CCD camera III, and detects the coordinates of the intensity center O. Thus, in a state where the attitude of the laser head I is fixed (the state in which the first swing mechanism 63 and the second swing mechanism 64 shown in FIG. 2 are fixed; the same applies hereinafter), the laser head I is positioned at each position on the spherical surface. By irradiating the laser beam L from and detecting the coordinates of the intensity center, the amount of deviation of each intensity center from the reference position can be detected. Such a shift amount can be obtained by the calculation of the calculation processing unit VIII which calculates the shift amount based on the output signal of the intensity gravity center detecting unit VII.
[0050]
FIG. 10 is a front view showing the laser head I in detail. As shown in the figure, the laser head I irradiates a laser beam L simulating the radiation so as to coincide with the irradiation direction of the radiation actually emitted from the radiation head (see FIG. 1 and the like). A laser oscillator 80, which is a He-Ne laser, is mounted and supported on a holding frame 62 (see FIG. 1 and the like). Therefore, the first and second swing mechanisms 63 and 64 (see FIG. 1 and the like) can rotate around the pan axis and the tilt axis in FIG.
[0051]
The light emitted from the laser oscillator 80 is turned back by two mirrors 81a and 82a held by optical axis adjusting gimbals 81 and 82, and is emitted toward the isocenter. In the middle of the optical path at this time, pinholes 83 and 84 are provided at two places. The laser light L, which is the light emitted from the laser oscillator 80, is designed to pass through the pinholes 83 and 84 so that the optical axis reference for the laser head I is satisfied. That is, the optical axis of the laser beam L emitted from the laser oscillator 80 passing through the pinholes 83 and 84 and the central axis of the laser head I passing through the center point A (see FIG. 2) coincide with each other. is there.
[0052]
The ND filter 85 is for adjusting the intensity of the laser light L emitted from the laser head I and incident on the CCD camera III. The concave lens 86 and the convex lens 87 are for condensing the laser beam L so that the beam diameter of the laser beam L on the light receiving surface of the CCD camera III becomes a predetermined small diameter (for example, φ0.5 mm).
[0053]
FIGS. 11A and 11B are diagrams showing the calibration jig of the displacement amount evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention in an extracted and enlarged manner, wherein FIG. 11A is a plan view, FIG. 11B is a front view, and FIG. (B) is an enlarged view showing a portion C of (b). As shown in these figures, the calibration jig II includes two columns 90 and 91 and a calibration rod 92. Here, as shown in FIG. 1, the left and right arms 44 are respectively formed with spigot holes 44a, and the base ends of the columns 90 and 91 are fixed to the spigot holes 44a, respectively. The calibration rod 92 is fixed to the arm 44 while maintaining a high-precision positional relationship with the arm 44 by supporting both ends of the column 90 and 91 at the distal ends thereof.
[0054]
More specifically, when the calibration jig II is mounted, first, the column 91 is inserted into the spigot hole 44a of the arm 44 on the right side in the figure, and is fixed with the bolt 93. Next, the calibration rod 92 is inserted into the hole 91a at the tip of the column 91 while being supported by a crane or the like. At this time, the calibration rod 92 is sufficiently moved to the column 91 side.
[0055]
Next, the column 90 is fixed to the spigot hole 44a of the arm 44 on the left side in FIG. Thereafter, the column 91 and the calibration rod 92 supported by a crane or the like are moved toward the column 90 and inserted into the hole 90 a of the column 90. Subsequently, the pins 94 are inserted into the pin holes formed in the calibration rod 92 and the column 90, and the calibration rod 92 is positioned. Finally, the calibration rod 92 is fixed with the bolt 95 also on the column 91 side.
[0056]
Here, the two spigot holes 44 are machined with a size of 0.05 mm and a geometrical tolerance with respect to the isocenter. The axis of the calibration rod 92 supported by the columns 90 and 91 coincides with the axis B of the tilt axis. Further, a laser transmission hole 92a and a concave portion 92b are formed in the center of the calibration rod 92. Here, the position of the laser transmission hole 92a is mechanically regulated by the pin 94 on the column 90 side, and coincides with the traveling axis center line (a perpendicular line passing through the center point A (see FIG. 2)). The concave portion 92b is formed on the lower surface side of the calibration rod 92, and the bottom surface thereof is configured to include the axis B. Therefore, the position of the isocenter is mechanically obtained by using the calibration jig II. That is, it is the intersection of the axis B and the optical axis of the laser beam L (see FIG. 10).
[0057]
The CCD camera III is occupied at the position of the isocenter. Here, the CCD camera III is mounted on an XYZ stage V. By manually moving a micrometer with respect to both X and Y axes of the XYZ stage V, the position in the XY plane (horizontal plane) is set at a distance of μm with respect to the laser transmission hole 92a. It is configured so that it can be finely adjusted on the order. Similarly, the position of the CCD camera III in the Z-axis direction can be finely adjusted in the order of μm by manually moving a micrometer in the Z-axis of the XYZ stage V 1.
[0058]
Evaluation of the amount of displacement using the above-described device for evaluating the amount of displacement is performed in the following manner.
[0059]
First, the calibration jig is set. Specifically, it is as described above with reference to FIG. Next, the swing mechanism is set. That is, the mechanical origin of the swing axis (pan and tilt) of the laser head I shown in FIG. 10 is set.
[0060]
Subsequently, as shown in FIG. 11D, the flat mirror 96 is set in the spigot hole formed on the upper surface of the laser transmission hole 92a of the calibration jig II for which the setting has been completed. The geometrical tolerance of the contact surface of the flat mirror 96 with the spigot hole is 0.01 mm, which corresponds to a tilt angle of 1/3000.
[0061]
Next, at the vertex position of the frame 40, the traveling platform 71 (see FIG. 1 and the like) is fixed to the frame (traveling shaft) 40 with pins or the like. This state is defined as the mechanical origin of the traveling axis. With respect to the tilt axis of the frame 40, a level gauge is installed on a flat portion formed on the arm 44, and is locked by a motor brake at a position where the level gauge becomes almost flat by the installed level gauge. That is, the surface including the frame 40 is made vertical. This state is defined as the mechanical origin of the tilt axis.
[0062]
From the above state, the offset amount up to the origin detection sensor (not shown) is acquired and stored in the control unit. The offset amount is an offset amount of each unit with respect to a predetermined origin position, and is a process necessary to ensure reproducibility of the position deviation amount evaluation. In other words, in the next positional deviation amount evaluation, the original position can be reproduced by the origin inspection sensor and the offset amount measured in advance, so that the predetermined positional deviation amount can be evaluated under the same conditions as the previous time. , Measurement reproducibility can be improved.
[0063]
As described above, the traveling axis and the tilting axis are initially set, that is, after securing the mechanical origin of both axes, the laser beam I is emitted from the laser head I toward the plane mirror 96 set on the calibration jig II. At this time, the first and second oscillating mechanisms 63 and 64 are driven so that the reflected light from the plane mirror 96 matches the incident light, and the oscillating axes (pan axis and tilt axis) S and T (FIG. 2) fine adjustment. As a result, the point where the optical axis reflected from the plane mirror 96 coincides with the incident optical axis is defined as the mechanical origin of the first and second drive axes 63 and 64 (see FIG. 2), and each axis is locked by the motor brake. . This state is defined as the mechanical origin of the swing axis (pan / tilt axis).
[0064]
Next, the CCD camera III is set. Specifically, the XYZ stage V is set on the surface plate IV, and the CCD camera III is set by a mounting jig. In this state, the Z-axis of the XYZ stage V is moved to the lowermost stroke end, and the surface plate IV or XYZ is arranged so that the light receiving surface 97 of the CCD camera III is located at a position facing the laser transmission hole 92 of the calibration jig II. The stage V is moved and fixed.
[0065]
In this state, the signal processing system shown in FIG. 9, which functions as a laser profiler, is driven to check the beam cross-sectional profile of the laser beam L, and to confirm that the beam has a predetermined beam diameter and intensity distribution (Gaussian distribution). At the same time, the CCD camera III is moved in the XY plane via the XYZ stage V so that the laser beam L is irradiated to an appropriate position on the light receiving surface 97 of the CCD camera III. Thereafter, the Z-axis of the XYZ stage V is raised until the tip of the CCD camera III comes into contact with the bottom surface of the concave portion 92b of the calibration jig II.
[0066]
With the tip of the CCD camera III in contact with the calibration jig II, the micrometer value of the Z-axis of the XYZ stage V is checked in advance. Next, the Z-axis of the XYZ stage V is lowered to release the contact state between the calibration jig II and the tip of the CCD camera III.
[0067]
Thereafter, the calibration jig II is removed from the arm 44 (see FIG. 1). The removal procedure is as follows. The pin 94 in which the column 90 and the calibration rod 92 are fitted is removed. Next, the bolt 95 fastening the column 91 and the calibration rod 92 is removed. Subsequently, a crane is set to a state where the calibration rod 92 can be supported.
[0068]
In this state, the calibration rod 92 is moved toward the column 91 and the column 90 is removed. Next, the calibration rod 92 is removed from the column 91 and moved out of the apparatus system by the crane. Next, the column 91 is removed.
[0069]
Thereafter, as described above, the Z-axis stage is moved based on the micrometer value of the Z-axis of the XYZ stage V which has been confirmed in a state where the tip of the CCD camera III is in contact with the calibration jig II. Is returned to the original position, and the Z-axis stage of the XYZ stage V further raises it by a predetermined amount Δl (the distance between the tip of the CCD camera III and the light receiving surface 97). Thus, the isocenter and the light receiving surface 97 of the CCD camera III can be matched with high accuracy.
[0070]
In such a state, the traveling platform 71 (see FIG. 1) can be freely moved by removing the pins or the like that fixed the traveling platform 71 to the frame 40 so that the traveling platform 71 can travel along the frame 40 (see FIG. 1). To be able to move to
[0071]
Thus, the preparation for the evaluation of the amount of displacement by the CCD camera III is completed. Thereafter, the traveling platform 71 (see FIG. 1) is moved along the frame 40 (see FIG. 1), and the frame 40 (see FIG. 1) is rotated around the tilting axis to move to an arbitrary position on the same spherical surface. The laser head I is occupied. The laser head I emits laser light L from each position toward the isocenter. The CCD camera III and its signal processing system detect the coordinates of the center position by receiving the laser beam L and performing predetermined signal processing. Thus, the amount of positional deviation of the laser light L emitted from the laser head I occupying an arbitrary position on the same spherical surface with respect to the isocenter can be quantitatively grasped.
[0072]
In the above embodiment, the laser head I is mounted instead of the radiation head 60, but the laser head I may be integrally attached to the radiation head 60. However, in this case, it is necessary to have a structure that can be adjusted so that the optical axis of the laser beam L emitted from the laser head I coincides with the optical axis of the radiation emitted from the radiation head 60. An apparatus having such an integrated structure of the laser head I and the radiation head 60 will be described as another embodiment of the present invention.
[0073]
FIGS. 12A and 12B are explanatory views conceptually showing a displacement amount evaluating apparatus according to the present embodiment, in which FIG. 12A is a view of the apparatus from the front, and FIG. 12B is a view of FIG. FIG. 13 is a view of the head portion shown in FIG. 12 viewed from below. FIG. 13A shows a state at the time of evaluation of the isocenter, and FIG. 13B shows a state at the time of treatment (normal time). In these figures, the same parts as those in FIG. 8 are denoted by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
[0074]
As shown in FIG. 12, in this embodiment, the laser head I is disposed on the front surface of the radiation head 60, and the laser light L directed downward in the Z-axis in the drawing is emitted by the optical axis adjusting optical system. From the irradiation direction of the radiation irradiated from. That is, the optical axis of the laser light L is adjusted so that the optical axes of the two coincide.
[0075]
That is, when the isocenter is evaluated by irradiating the laser beam L, as shown in FIG. 13A, the optical path of the laser beam L emitted from the laser head I in the negative direction of the Z axis is The light is bent 90 ° in the negative direction and is incident on the mirror 102. The optical path of the laser light L incident on the mirror 102 is bent by 90 ° in the minus direction of the Z axis, so that the optical axis of the laser light L is adjusted in a direction coincident with the irradiation direction of the radiation irradiated from the radiation head 60. .
[0076]
Here, the mirror 102 is configured to move linearly along the guide 104 by the mirror driving means 103. As a result, the mirror 102 is configured to be able to approach and separate from the optical axis position of the radiation head 60.
[0077]
Therefore, in the evaluation of the isocenter, first, the relative position of the mirror 102 with respect to the radiation head 60 is adjusted so that the optical axis of the laser beam L emitted by the laser head I coincides with the optical axis of the radiation emitted by the radiation head 60. Adjust to After that, the evaluation of the isocenter is performed in the same manner as in the first embodiment.
[0078]
When the evaluation of the isocenter using the laser beam L has been completed and the treatment with radiation is to be performed, the mirror 102 is moved by the mirror driving means 103 to retract with respect to the optical axis of the radiation. Thus, the radiation head 60 can be irradiated with radiation. At this time, since the laser light L is unnecessary, the power of the laser head I is turned off or a light shielding plate is provided in front of the mirror 102, and the light shielding plate 102 shields the laser head I from light.
[0079]
8 to 11 are applied to the radiation therapy apparatus shown in FIG. 1 and the like, but are not limited thereto. Stereotactic radiotherapy that irradiates the affected area from multiple directions by changing the irradiation direction of the radiation emitted from the radiation source at an arbitrary position on the spherical surface, thereby irradiating the affected area with the isocenter coincidentally and locally. There is no particular limitation as long as it is a device. In short, a laser head that irradiates laser light instead of a radiation source is mounted on the main body of the apparatus so that it can move freely on the same spherical surface, while the isocenter is mechanically defined by a calibration jig. The imaging surface of the imaging means such as a CCD camera is occupied at the isocenter position, and the center of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface with reference to the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position. What is necessary is just to comprise so that the positional deviation amount of the position in the said imaging surface can be detected. Therefore, a radiation source is installed at the tip of an industrial robot arm with multi-axis joints connected in series, the robot arm is controlled to move the radiation source to a specified position, and the radiation is concentrated on the affected area from this specified position. The present invention can be applied to an irradiation device. In this case, an isocenter is defined by the calibration jig by providing a calibration jig that maintains a predetermined positional relationship with respect to the reference position of the industrial robot arm, and the imaging center is defined by the isocenter defined in this manner. What is necessary is just to make it the structure which matches a surface.
[0080]
【The invention's effect】
As described in detail with the above embodiments, the invention described in [Claim 1] is directed to irradiating radiation from a radiation source moving on the same spherical surface toward an isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions. A laser head for irradiating a laser beam in the same direction as the radiation emitted by the radiation source of the treatment apparatus is mounted, and the position of the isocenter is defined by a calibration jig. Occupied by the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position, the amount of positional deviation of the center position of the laser light emitted from any position on the same spherical surface on the imaging surface. By evaluating the irradiation position of the radiation irradiated from the radiation source through the amount of displacement of the irradiation position of the laser light by detecting,
The irradiation condition of the radiation can be completely simulated by the laser light emitted from the laser head, and the arbitrary position on the same spherical surface can be determined based on the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position via the laser light. Can be detected relative to the center position of the laser beam emitted from each position.
As a result, according to the present invention, it is possible to evaluate the irradiation position at each position of the radiation in the radiation treatment apparatus that irradiates radiation from multiple directions toward the isocenter, and to calibrate the radiation treatment apparatus based on the evaluation data. Can be performed with high accuracy.
[0081]
The invention described in [Claim 2] is a frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, and a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, A tilt mechanism for rotating the frame around a tilt axis so that the orbit describes a spherical surface, and irradiating radiation from a radiation source moving on the same spherical surface toward an isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions. A method for evaluating a displacement amount of a radiation irradiation position in a radiation treatment apparatus, comprising: mounting a laser head for irradiating a laser beam in the same direction as the radiation, defining a position of the isocenter by a calibration jig, The position of the imaging surface of the imaging means is horizontally occupied at any position, and any position on the same spherical surface with reference to the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position. Because through the positional displacement amount of the irradiation position of the laser light to evaluate the irradiation position of the radiation irradiated from the radiation source by detecting a positional deviation amount in the imaging plane of the center position of the laser beam al irradiated,
A frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and the frame so that the trajectory describes a spherical surface. A radiotherapy apparatus having a tilting mechanism for rotating about a tilt axis and irradiating radiation from a radiation source moving on the same spherical surface to an isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions. The same operation and effect as the invention described in (1) are obtained.
[0082]
The invention described in [Claim 3] is a frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, and a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, A tilting mechanism that rotates the frame around a tilting axis so that the trajectory describes a spherical surface, and a first swinging mechanism that rotates the radiation source around one axis at a specific position of the frame, A second oscillating mechanism for rotating the radiation source about the other axis different from the one axis at a specific position of the frame, so that the radiation from the radiation source moving on the same spherical surface A method for evaluating the amount of positional deviation of a radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus that irradiates from multiple directions toward an isocenter that is the center of a laser beam, wherein a laser head that irradiates laser light in the same direction as the radiation is mounted. By fixing a calibration rod having a transmission hole in the center part which penetrates in the vertical direction to the frame via a column so that the central axis coincides with the tilt axis, the lower end surface of the transmission hole faces the isocenter. Thereafter, with the frame positioned in the vertical plane, the laser head is positioned at the apex of the frame, and a reflecting means is mounted on the upper surface of the calibration rod at the position of the transmission hole. Irradiating laser light from the laser head toward the means, and adjusting the irradiation direction of the laser light so that the optical path of the incident light and the reflected light with respect to the reflecting means of the laser light at this time coincides with each other; The calibration rod is brought into contact with the surface of the calibration rod facing the transmission hole from below, and the spatial position of the imaging unit at this time is stored. The image pickup surface is horizontally occupied at the isocenter based on the storage information of the position of the image pickup means, and the center position of the laser light formed on the image pickup surface at the reference position is used as a reference. Estimating the irradiation position of the radiation irradiated from the radiation source through the amount of displacement of the irradiation position of the laser light by detecting the amount of displacement of the center position of the laser light irradiated from any position on the imaging surface Therefore, the irradiation condition of the radiation can be completely simulated by the laser light irradiated from the laser head, and the center of the laser light formed on the imaging surface at the reference position through the laser light can be used as a reference for the same spherical surface. It is possible to detect a relative positional shift amount of the center position of the laser beam emitted from each of the above arbitrary positions.
At this time, the laser light at the reference position is adjusted so that the optical path of the incident light to the reflecting means and the reflected light coincide with each other, and this optical path can be made to coincide with the perpendicular, so that the optical path of the laser light and the tilt The point of intersection with the axis can be made to exactly coincide with the isocenter.
As a result, the amount of positional deviation can be grasped as the amount of deviation from the isocenter, and calibration of the radiotherapy apparatus with respect to the isocenter can be performed with high accuracy based on the evaluation data.
Incidentally, according to the present invention, the isocenter position of the radiotherapy apparatus can be evaluated with a resolution of 0.1 mm or less, and the irradiation accuracy of the radiotherapy apparatus can be reduced to 0 based on the calibration data obtained by the isocenter displacement evaluation apparatus. .1 mm.
[0083]
The invention described in [Claim 4] is mounted on a radiotherapy apparatus that irradiates radiation from a radiation source moving on the same spherical surface toward an isocenter that is the center of the spherical surface from multiple directions, and is mounted in the same direction as the radiation. A laser head for irradiating a laser beam, a calibration jig for mechanically defining the position of the isocenter, and an imaging unit for horizontally occupying the light receiving surface on the isocenter using the calibration jig; The apparatus is configured to detect a position shift amount of the center position of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface on the imaging surface with reference to a center position of the laser light formed on the imaging surface at a reference position. Because
The irradiation condition of the radiation can be completely simulated by the laser light emitted from the laser head, and the arbitrary position on the same spherical surface can be determined based on the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position via the laser light. Can be detected relative to the center position of the laser beam emitted from each position.
As a result, according to the present invention, it is possible to evaluate the irradiation position at each position of the radiation in the radiation treatment apparatus that irradiates radiation from multiple directions toward the isocenter, and to calibrate the radiation treatment apparatus based on the evaluation data. Can be performed with high accuracy.
[0084]
The invention described in [Claim 5] is a frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, and a movement mechanism for moving the radiation source along the trajectory, A tilt mechanism for rotating the frame around a tilt axis so that the orbit describes a spherical surface, and irradiating radiation from a radiation source moving on the same spherical surface toward an isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions. And a calibration head that is mounted on the frame and irradiates a laser beam in the same direction as the radiation, and mechanically defines the position of the isocenter. A jig and imaging means for horizontally occupying the light receiving surface at the isocenter using the calibration jig, and the laser light formed on the imaging surface at a predetermined reference position. With respect to the center position, since it is configured to detect the positional deviation amount in the imaging plane of the center of any of the laser light irradiated from each position on the same spherical surface,
A frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and the frame so that the trajectory describes a spherical surface. A radiotherapy apparatus having a tilting mechanism for rotating about a tilt axis and irradiating radiation from a radiation source moving on the same spherical surface to an isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions. The same operation and effect as the invention described in (1) are obtained.
[0085]
The invention described in [Claim 6] is a frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, and a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, A tilting mechanism that rotates the frame around a tilting axis so that the trajectory describes a spherical surface, and a first swinging mechanism that rotates the radiation source around one axis at a specific position of the frame, A second oscillating mechanism for rotating the radiation source about the other axis different from the one axis at a specific position of the frame, so that the radiation from the radiation source moving on the same spherical surface An apparatus for evaluating a positional deviation of a radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus for irradiating from multiple directions toward an isocenter, which is a center of a laser, which is mounted on the frame and irradiates a laser beam in the same direction as the radiation. The head and a transmission hole, which is formed detachably with respect to the frame, has a center axis of the calibration rod coinciding with the tilt axis when mounted on the frame, and is a through-hole formed in the center of the calibration rod. A calibration jig having a calibration rod formed so that the lower end face faces the isocenter, a reflecting means mounted on the upper surface of the calibration rod at the position of the transmission hole to form a horizontal plane, and fixed to an XYZ stage. While being configured so that the space can be freely moved and configured to be able to know its own spatial position, the imaging surface is brought into contact with the lower surface of the calibration rod at the position of the transmission hole from below, so that the imaging surface is Imaging means configured to be horizontally occupied in a plane including the isocenter, and a center of the laser light formed on the imaging plane at a predetermined reference position. Based on the location, since it is configured to detect the positional deviation amount in the imaging plane of the center of any of the laser light irradiated from each position on the same spherical surface,
The irradiation condition of the radiation can be completely simulated by the laser light emitted from the laser head, and the arbitrary position on the same spherical surface can be determined based on the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position via the laser light. Can be detected relative to the center position of the laser beam emitted from each position.
As a result, according to the present invention, it is possible to evaluate the irradiation position at each position of the radiation in the radiation treatment apparatus that irradiates radiation from multiple directions toward the isocenter, and to calibrate the radiation treatment apparatus based on the evaluation data. Can be performed with high accuracy.
[0086]
According to a seventh aspect of the present invention, in the apparatus for evaluating a positional deviation of a radiation irradiation position according to any one of the fourth to sixth aspects, the laser head is mounted instead of the radiation source. It is supported movably along the trajectory of the frame,
At the time of evaluation of the isocenter, a laser head is attached to the frame instead of the radiation source. At the time of treatment, the laser head is detached, and a radiation source is attached instead to perform a predetermined treatment operation. In this case, effects similar to those of the inventions described in [claims 4] to [6] are obtained.
[0087]
The invention described in [Claim 8] is a device for evaluating a displacement of a radiation irradiation position according to any one of [Claim 4] to [Claim 6], wherein the laser head and the radiation source are integrated. The radiation source irradiates the optical axis of the laser light emitted by the laser head by forming the reflecting means relative to the radiation source with respect to the optical axis position of the radiation source. Since it was formed so as to be able to reflect the laser beam with the reflection means so as to coincide with the optical axis of the radiation,
The following effects can be expected with respect to the invention described in [Claim 7]. That is, since there is no need to replace the laser head I and the radiation source when transitioning from the isocenter evaluation to the treatment, the time required for the treatment can be reduced, the efficiency can be improved, and the replacement of the two is required. It is possible to prevent the occurrence of an error due to a mounting error or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a radiotherapy apparatus to which an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 2 is a top view of the radiotherapy apparatus shown in FIG.
FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. 2;
FIG. 4 is a front view illustrating a radiation head and a moving mechanism of the radiation therapy apparatus illustrated in FIG. 1;
FIG. 5 is a sectional view of a radiation head of the radiation therapy apparatus shown in FIG.
FIG. 6 is a side view of the radiotherapy apparatus shown in FIG. 1;
FIG. 7 is an explanatory view conceptually showing a reference of a position of a radiation head of the radiation therapy apparatus shown in FIG.
FIGS. 8A and 8B are explanatory views conceptually showing a displacement amount evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is a front view of the apparatus, and FIG. FIG.
FIG. 9 is a block diagram showing a signal processing system of the displacement evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIG. 10 is a front view showing a laser head I extracted and enlarged in the displacement evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention;
FIGS. 11A and 11B are diagrams illustrating a calibration jig of the displacement amount evaluation apparatus according to the embodiment of the present invention in an extracted and enlarged manner, wherein FIG. 11A is a plan view, FIG. 11B is a front view, and FIG. FIG. 2A is a right side view, and FIG. 2D is an enlarged view showing a portion C of FIG.
FIGS. 12A and 12B are explanatory views conceptually showing a misregistration amount evaluation apparatus according to another embodiment of the present invention, wherein FIG. 12A is a front view of the apparatus, and FIG. FIG.
13A and 13B are views of the head portion shown in FIG. 12 viewed from below, where FIG. 13A shows a state at the time of evaluation of the isocenter, and FIG. 13B shows a state at the time of treatment (normal time).
[Explanation of symbols]
I laser head
II Calibration jig
III CCD camera
V XYZ stage V
1 radiotherapy equipment
40 frames
42 Guide rails (tracks and distributed support)
45a, 45b tilt axis
50 Tilt mechanism
60 Radiation head (radiation source)
63 First swing mechanism
64 Second swing mechanism
70 Moving mechanism
80 Laser oscillator
90,91 column
92 Calibration rod
92a Laser transmission hole
96 flat mirror
97 light receiving surface
101, 102 mirror
103 mirror driving means
S Swing axis (uniaxial)
T Pivot axis (other axis)
L laser light

Claims

A laser head that irradiates a laser beam in the same direction as the radiation irradiated by the radiation source of a radiation treatment apparatus that irradiates radiation from a radiation source moving on the same spherical surface toward an isocenter that is the center of the spherical surface from multiple directions. On the other hand,
The position of the isocenter is defined by a calibration jig, and the imaging surface of the imaging means is occupied horizontally at this isocenter position.
Based on the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position, by detecting the amount of displacement of the center position of the laser light emitted from any position on the same spherical surface on the imaging surface, A method for evaluating a displacement amount of a radiation irradiation position, comprising: evaluating a radiation irradiation position of radiation irradiated from the radiation source via a displacement amount of a laser light irradiation position.

A frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and the frame so that the trajectory describes a spherical surface. A displacement of a radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus for irradiating radiation from a radiation source moving on the same spherical surface to an isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions and having a tilting mechanism for rotating about a tilting axis. A quantity evaluation method,
While mounting a laser head that irradiates laser light in the same direction as the radiation,
The position of the isocenter is defined by a calibration jig, and the imaging surface of the imaging means is occupied horizontally at this isocenter position.
Based on the center position of the laser light formed on the imaging surface at the reference position, by detecting the amount of displacement of the center position of the laser light emitted from any position on the same spherical surface on the imaging surface, A method for evaluating a displacement amount of a radiation irradiation position, comprising: evaluating a radiation irradiation position of radiation irradiated from the radiation source via a displacement amount of a laser light irradiation position.

A frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and the frame so that the trajectory describes a spherical surface. A tilting mechanism for rotating about a tilt axis, a first oscillating mechanism for rotating the radiation source about one axis at a specific position on the frame, and the radiation source at a specific position on the frame. And a second swing mechanism for rotating the axis about the other axis different from the one axis, from a radiation source moving on the same spherical surface toward the isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions. A method for evaluating a displacement amount of a radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus for irradiation,
While mounting a laser head that irradiates laser light in the same direction as the radiation,
By fixing a calibration rod having a transmission hole in the center part which penetrates in the vertical direction to the frame via a column so that the central axis coincides with the tilt axis, the lower end surface of the transmission hole faces the isocenter.
Then, with the laser head positioned at the apex position of the frame while the frame is positioned in a vertical plane, the reflecting means is placed on the upper surface at the position of the transmission hole of the calibration rod,
In this state, the laser head irradiates the laser light toward the reflection means, and at this time, the irradiation direction of the laser light is adjusted so that the optical path of the incident light and the reflected light with respect to the reflection means of the laser light coincides with each other. Storing the spatial position of the imaging unit at this time by contacting the imaging unit with the surface of the calibration rod facing the transmission hole from below,
Thereafter, the calibration rod is removed from the frame, and the imaging surface is horizontally occupied at the isocenter based on the stored information of the position of the imaging means,
With reference to the center position of the laser light formed on the imaging surface at such a reference position, by detecting the amount of displacement of the center position of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface on the imaging surface. A method of evaluating a displacement amount of a radiation irradiation position, comprising: evaluating an irradiation position of radiation irradiated from the radiation source via a displacement amount of the irradiation position of the laser beam.

A laser head mounted on a radiation therapy apparatus that irradiates radiation from a radiation source traveling on the same spherical surface toward the isocenter that is the center of the spherical surface from multiple directions, and irradiates laser light in the same direction as the radiation,
A calibration jig for mechanically defining the position of the isocenter,
Imaging means for horizontally occupying the light receiving surface in the isocenter using this calibration jig,
Based on a center position of the laser light formed on the imaging surface at a predetermined reference position, a positional shift amount of the center position of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface on the imaging surface is detected. An apparatus for evaluating the amount of displacement of a radiation irradiation position, characterized in that:

A frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and the frame so that the trajectory describes a spherical surface. A displacement of a radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus for irradiating radiation from a radiation source moving on the same spherical surface to an isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions and having a tilting mechanism for rotating about a tilting axis. A quantity evaluation device,
A laser head mounted on the frame and irradiating laser light in the same direction as the radiation,
A calibration jig for mechanically defining the position of the isocenter,
Imaging means for horizontally occupying the light receiving surface in the isocenter using this calibration jig,
Based on a center position of the laser light formed on the imaging surface at a predetermined reference position, a positional shift amount of the center position of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface on the imaging surface is detected. An apparatus for evaluating the amount of displacement of a radiation irradiation position, characterized in that:

A frame having an arc-shaped trajectory, a radiation source movably supported along the trajectory, a moving mechanism for moving the radiation source along the trajectory, and the frame so that the trajectory describes a spherical surface. A tilting mechanism for rotating about a tilt axis, a first oscillating mechanism for rotating the radiation source about one axis at a specific position on the frame, and the radiation source at a specific position on the frame. And a second swing mechanism for rotating the axis about the other axis different from the one axis, from a radiation source moving on the same spherical surface toward the isocenter which is the center of the spherical surface from multiple directions. An apparatus for evaluating a positional deviation of a radiation irradiation position in a radiation therapy apparatus for irradiation,
A laser head mounted on the frame and irradiating laser light in the same direction as the radiation,
A lower end surface of a transmission hole which is formed detachably with respect to the frame and has a center axis of the calibration rod coinciding with the tilt axis when mounted on the frame, and is a through-hole formed in a central portion of the calibration rod. A calibration jig having a calibration rod formed so as to face the isocenter,
Reflecting means mounted on the upper surface of the calibration rod at the position of the transmission hole to form a horizontal plane,
The space is fixed to the XYZ stage so that the space can be freely moved and the space position of the space can be known. And imaging means configured so that the imaging surface can be horizontally occupied in a plane including the isocenter,
Based on a center position of the laser light formed on the imaging surface at a predetermined reference position, a positional shift amount of the center position of the laser light irradiated from any position on the same spherical surface on the imaging surface is detected. An apparatus for evaluating the amount of displacement of a radiation irradiation position, characterized in that:

[Claim 4] In the apparatus for evaluating a displacement of a radiation irradiation position according to any one of claims 4 to 6,
An apparatus for evaluating a positional deviation of a radiation irradiation position, wherein the laser head is mounted in place of a radiation source and supported so as to be movable along a trajectory of a frame.

[Claim 4] In the apparatus for evaluating a displacement of a radiation irradiation position according to any one of claims 4 to 6,
The laser head and the radiation source are formed as an integral structure, and the relative position of the reflecting means with respect to the radiation source with respect to the optical axis position of the radiation source is formed so as to be adjustable. An apparatus for reflecting the laser beam by the reflecting means so that an optical axis coincides with an optical axis of the radiation emitted by the radiation source; .