JP2004166894A

JP2004166894A - 放射線治療装置

Info

Publication number: JP2004166894A
Application number: JP2002335268A
Authority: JP
Inventors: Kenji Hara; 謙治原; Makoto Akatsu; 真赤津; Kazuhiro Tsukuda; 和弘佃
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】本発明は、出射される放射線がアイソセンタを所望される角度で通るように放射線発生装置の向きを容易に較正することができる放射線治療装置を提供する。
【解決手段】放射線治療装置１は、アイソセンタ１０を中心に所定の半径の軌道に沿って放射線発生装置２を移動させるガイド３と、アイソセンタ１０を通る傾倒軸１２を中心にこのガイド３を回転させる支持部材４と、放射線発生装置２が出射するＸ線Ｒの放射線軸Ａと同軸の照射軸Ｅに光軸Ｂが合わされたレーザ発振器５を備える。照射軸Ｅを横切って配置されたレーザ強度分析器６は、レーザ光線Ｌを検出する。解析装置７は、レーザ強度分布と放射線発生装置２の位置の情報を基に、ずれ量を判定する。制御装置８は、このずれ量をもとに、放射線発生装置２の位置を補正する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、出射する放射線が１点で交わるアイソセンタを中心に放射線発生装置を球状面に沿って移動させ、アイソセンタ及びその近傍に配置される照射対象に放射線を照射する放射線治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば医療分野において、放射線治療に用いられる放射線治療装置は、放射線の照射対象となる病巣に対して所定の線量を浴びせるとともに、非照射対象部位への被爆線量を抑えるために、多方位から放射線を照射する必要がある。
【０００３】
放射線治療装置は、放射線を発生させる放射線発生装置と、この放射線発生装置から出射される放射線が照射対象を多方位から通過するように放射線発生装置を位置決めする位置決め装置とを備えている。
【０００４】
水平軸を中心に回転するガントリを位置決め装置として備える放射線治療装置がある。放射線発生装置は、ガントリの中に組み込まれ、ガントリの回転縁端殻回転中心に向けて放射線を出射する。ガントリは、任意の回転角度に位置決めされて出射される放射線が水平軸線上の１点で交差するように設計されているので、この放射線治療装置は、アイソセントリック型と称される。放射線治療の対象者となる患者は、寝台に寝かされて照射対象の病巣がアイソセンタに位置するように寝台ごと移動される。
【０００５】
また、多数の可動軸を有した多軸マニピュレータを位置決め装置として備える放射線治療装置がある。この放射線治療装置は、多軸マニピュレータの先端に取付けられた放射線発生装置を任意の方位に位置決めして放射線を出射することができる。つまり、照射対象の病巣が放射線照射範囲内にある場合、寝台に寝かされた患者を動かすことなく、この放射線治療装置は、所望する方位から照射対象の病巣に放射線を照射することができる。したがって、出射する放射線が特定の１点で交差しないので、この放射線治療装置は、ノンアイソセントリック型と称される。
【０００６】
放射線治療において、照射対象を中心とする放射線量の分布を把握するために、放射線の照射方向、照射時間、照射範囲などについて、治療前に綿密な治療計画が立てられる。この治療計画を基に、放射線の入射位置、照射対象の深度など、照射対象に対して放射線発生装置を位置決めするためのマーキングが患者の皮膚表面上に行われる。放射線発生装置は、放射線の出射口の近傍または出射口の内側に照準用のランプを備えている。放射線照射時における照射対象の位置決めは、照準用のランプによって投光または投影された照準をマーキングに合せることで行なわれる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、アイソセントリック型の放射線治療装置の場合、ガントリは、片持ち支持されているので、水平軸を中心に回転する場合、回転位置によって異なる撓みが発生する。そのため、この撓みを回転角度ごとに実測し、実測値に基づいて機械位置設定の補正が行なわれる。
【０００８】
ところで、放射線治療において、放射線に対して感受性の高い非照射対象部位が照射対象の近傍にある場合、これを避けて放射線を照射しなければならない。したがって、出射される放射線は、アイソセンタに位置決めされる照射対象を正確に透過するだけでなく、透過するときの方位角も重要である。
【０００９】
つまり、アイソセントリック型の放射線治療装置の場合、ガントリに起因する撓みの補正は、ガントリの回転角度の補正のみならず、アイソセンタそのものの位置補正も行なわなければならない。つまり、わずかでは有るが患者を乗せた寝台も動かさなければならない。そして、このわずかな動きが、患者に不快感を与える。
【００１０】
また、ノンアイソセントリック型の放射線治療装置の場合、多軸マニピュレータは、ガントリと同様に、放射線発生装置を片持ち支持するので、照射角度ごとに異なる撓みが発生する。この放射線治療装置は、照射範囲内に位置決めされた照射対象に対して、所望する方位に放射線発生装置を位置決めすることができる。したがって、照射対象を動かさずに済むように装置の撓みを補正することができる。しかし、多軸マニピュレータは、照射角度が同じ場合であっても、姿勢が異なることによって、撓みの大きさも異なる。このため、照射角度、及びそのときの姿勢ごとに撓みの実測と装置の補正を行なわなければならない。
【００１１】
これら撓みの実測、及び装置の補正などのメンテナンス作業には、時間がかかる。したがって、放射線治療装置の信頼性を補償するために、メンテナンスを頻繁に行なうと、放射線治療装置の稼働率が低下する。
【００１２】
また、病巣の早期発見及び早期治療が望まれるようになり、診断用の検査装置の検出精度が向上するにつれて、より小さな病巣も治療対象として検出できるようになってきている。この検査装置によって発見された小さな病巣に対して放射線治療装置を適用する場合、患者に対する不必要な放射線量を軽減するために、放射線の照射野を小さく絞ることが必須である。そして、放射線治療装置は、放射線治療に先立って立てられる治療計画に基づいて、再現性よく放射線を照射できなければならない。
【００１３】
しかしながら、照準が放射線の出射口を通して照明によって投影または投光される場合、小さな照射野に相当する範囲を照らすことが難しい。また、放射線が出射される方向と同軸上に照準が投影されない場合、照射対象との相対的な距離が変化すると、照射方向や照射位置が照射対象からずれる場合がある。さらに、照準と放射線の照射野との位置を合せる較正は、目視確認によって行なわれるので、精度に限界がある。したがって、照射野に対して精度のよい位置決めは、期待できない。
【００１４】
そこで、本発明は、出射される放射線がアイソセンタを所望される角度で通るように放射線発生装置の向きを容易に較正することができる放射線治療装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る放射線治療装置は、放射線を出射する放射線発生装置と、出射される放射線が１点で交差するようにアイソセンタを中心に放射線発生装置を所定の半径の軌道に沿って移動させるガイドと、軌道が形成する平面と平行にアイソセンタを通る傾倒軸を中心にガイドを回転させる支持部材と、放射線発生装置とともに移動して放射線が出射される方向の放射線軸と同軸の照射軸に光路調整手段によって光軸が合わされたレーザ光線を出射するレーザ発振器と、照射軸を横切って配置されるレーザ強度分析器と、レーザ強度分析器で検出したレーザ光線の情報をと放射線発生装置の位置情報とを関連付ける解析装置と、解析装置が出力する情報に基づいて放射線発生装置を移動させてアイソセンタに照射軸を合せる制御装置とを備える。
【００１６】
また、照射軸をアイソセンタに合せるために、互いに交差する２つの回動軸で放射線発生装置を枢支してガイドに沿って移動する可動部材を備える。放射線発生装置とレーザ発振器の相対位置を変えることなく放射線軸と光軸を同軸に合せるために、光軸調整手段は、独立して動く少なくとも２つの反射面を有する。
【００１７】
照射軸がアイソセンタを通るように位置決めされていることを確認するために、レーザ強度分析器の検出面は、アイソセンタを通る位置に設ける。また、照射軸が所望する照射方向であることを確認するために、アイソセンタを通る位置から放射線発生装置に近づく方向及び離れる方向にレーザ強度分析器の検出面を移動させる。また、レーザ強度分析器の検出面をアイソセンタに位置決めする検出器位置決め装置を備える。
【００１８】
この検出器位置決め装置は、アイソセンタを中心に放射線発生装置がガイドに沿って移動する方向とガイドが傾動軸を中心に回転する方向とに、レーザ強度分析器を回動させる駆動機構を備える。または、検出器位置決め装置は、ガイドに固定されてアイソセンタを中心に放射線発生装置がガイドに沿って移動する方向にレーザ強度分析器を回動させる駆動機構を備える。
【００１９】
また、放射線軸と光軸とをより正確に合せるために、レーザ強度分析器と置換えられて配置される放射線検出器と、照射軸上に配置される放射線検出器の検出面またはレーザ強度分析器の検出面を監視するカメラと、カメラで取得した情報と放射線検出器で検出した放射線の情報とレーザ強度分析器で検出したレーザ光線の情報とを関連付けるアライメント装置とを備える。
【００２０】
この場合、放射線検出器の検出面は、アイソセンタを通る位置に設けられる。そして、アイソセンタを通る位置から放射線発生装置に近づく方向及び離れる方向に放射線検出器の検出面を移動する。また、検出器位置決め装置は、レーザ強度分析器と置換えられる放射線検出器の検出面をアイソセンタに位置決めする。
【００２１】
アイソセンタに対する放射線発生装置の位置と照射軸の方向をより正確に設定するために、アイソセンタで交差する少なくとも２つの位置決め用のレーザ光線と、アイソセンタを観測するレーザードップラ計と、レーザードップラ計で観測された情報を基にアイソセンタに対する放射線発生装置の照射軸の通過方向を判定する解析装置とを備える。
【００２２】
【発明の実施の形態】
本発明に係る第１の実施形態の放射線治療装置１について、図１から図３を参照して説明する。図１に示す放射線治療装置１は、放射線発生装置２とガイド３と支持部材４とレーザ発振器５とレーザ強度分析器６と解析装置７と制御装置８とを備える。
【００２３】
放射線発生装置２は、治療用の放射線として、Ｘ線Ｒを出射する。放射線発生装置２は、ガイド３に沿って移動する可動部材９に設けられた互いに交差する２つの回動軸Ｃ，Ｄによって枢支されている。回動軸Ｃ，Ｄは、Ｘ線Ｒの出射方向と互いに直交するように配置される。回動軸Ｃは、放射線発生装置２を矢印Ｕ方向に傾け、回動軸Ｄは、放射線発生装置２を矢印Ｖ方向に傾ける。これにより、放射線発生装置２は、いわゆる首振り動作をする。
【００２４】
ガイド３は、円弧状に形成されており、アイソセンタ１０を通る回転軸１１を中心に、放射線発生装置２を搭載した可動部材９を所定の半径の軌道に沿って移動させる。アイソセンタ１０は、可動部材９をガイド３に沿って移動させる場合、放射線発生装置２から出射されたＸ線Ｒが１点で交差する点である。
【００２５】
支持部材４は、傾倒軸１２を中心にガイド３を回転させる。本実施形態の放射線治療装置１の傾倒軸１２は、水平に配置されているので、ガイド３は、いわゆるΩ形に配置される。傾倒軸１２は、可動部材９の回転中心である回転軸１１とアイソセンタ１０において交差する。この場合、回転軸１１と傾倒軸１２とは、放射線発生装置１の位置決め制御の都合上、互いに直交するように配置されることが好ましい。支持部材４は、アイソセンタ１０から傾倒軸１２に沿って両側に配置され、床に固定される。また、支持部材４がガイド３を枢支する少なくとも一方に、ガイド３を傾倒させる駆動装置として、サーボモータ４ａを備える。
【００２６】
ガイド３は、アイソセンタ１０から偏心して配置されている。そこで、重心の位置を傾倒軸１２上に配置してサーボモータ４ａの負荷を軽減するために、カウンターウェイトを取付けてもよい。放射線発生装置２は、ガイド３に沿って回転軸１１を中心に移動する可動部材９に取付けられるとともに、ガイド３が傾倒軸１２を中心に回転することで、アイソセンタ１０を中心とする球面に沿って移動する。したがって、制御装置８は、極座標を使うと、放射線発生装置２の位置を制御しやすい。
【００２７】
レーザ発振器５は、図２に示すように、放射線発生装置２の内部に取付けられている。レーザ発振器５から出射されたレーザ光線Ｌは、光軸調整手段である２つのベンドミラー１３ａ，１３ｂによって反射され、Ｘ線Ｒの照射野の中心である放射線軸Ａと同軸の照射軸Ｅに光軸Ｂが合せられる。ベンドミラー１３ａ，１３ｂを２つ備えることで、レーザ発振器５を動かすことなく、各ベンドミラー１３ａ，１３ｂの向きを変えるだけで、レーザ光線Ｌの光軸Ｂを照射軸Ｅと同軸に合せることができる。
【００２８】
レーザ強度分析器６は、照射軸Ｅを横切って配置され、レーザ光線Ｌの強度分布を検出する。レーザ強度分析器６の検出面６ａは、アイソセンタ１０を通る位置に配置される。また、レーザ強度分析器６は、床に固定された検出器位置決め装置１４に取付けられている。
【００２９】
検出器位置決め装置１４は、アイソセンタ１０を中心に放射線発生装置２がガイド３に沿って移動する方向とガイド３が傾倒軸１２を中心に回転する方向とに、検出面６ａを回動させる駆動機構１５を備えている。また、検出器位置決め装置１４は、照射軸Ｅに合わされたレーザ光線Ｌの光軸Ｂの向きを検出するために、アイソセンタ１０から放射線発生装置２に対して近づく方向及び遠ざかる方向に検出面６ａを移動させる。なお、レーザ強度分析器６は、検出面に対して垂直にレーザ光線Ｌを受けなくても、検出したレーザ光線Ｌの強度分布のピークを元に、レーザ光線Ｌの光軸を求めることができる。
【００３０】
解析装置７は、ガイド３、支持部材４、回動部材９に接続されて各可動部に設けられるロータリエンコーダやリニアスケールなどから得られる信号を基に、アイソセンタ１０に対する放射線発生装置２の方位角を算出する。また、解析装置７は、検出器位置決め装置１４及びレーザ強度分析器６に接続されている。そして、レーザ強度分析器６で検出されたレーザ光線Ｌの情報と、放射線発生装置２の位置とを関連付ける。
【００３１】
制御装置８は、放射線発生装置２を位置決めするガイド３、支持部材４、可動部材９の駆動装置及び解析装置７に接続されている。制御装置８は、解析装置７から出力される情報に基づいて、放射線発生装置２の位置に対する照射軸Ｅの補正量を決定し、照射位置及び照射角度の補正に必要なガイド３、支持部材４、及び可動部材９の駆動装置を制御する。そして、位置情報が補正された後、制御装置８は、この補正された位置情報を基に、ガイド３、支持部材４、可動部材９を制御する。
【００３２】
また、放射線治療装置１は、放射線軸Ａと光軸Ｂとが同軸であることを確認するために、放射線検出器１６とカメラ１７とアライメント装置１８とを備える。放射線検出器１６は、放射線発生装置２から出射されるＸ線Ｒの線量の分布を検出する。放射線検出器１６は、レーザ強度分析器６と置換えられて検出器位置決め装置１４に取付けられる。放射線検出器１６の検出面１６ａは、レーザ強度分析器６の検出面６ａと同様に、アイソセンタ１０を通る位置に配置される。
【００３３】
カメラ１７は、アイソセンタ１０に対して相対的に位置決めされており、検出器位置決め装置１４に取付けられるレーザ強度分析器６の検出面６ａまたは放射線検出器１６の検出面１６ａを監視する。アライメント装置１８は、カメラ１７で映されたレーザ強度分析器６と放射線検出器１６の相対的な位置を基に、レーザ強度分析器６が検出するレーザ光線Ｌの情報と放射線検出器１６が検出するＸ線Ｒの情報を関連付ける。なお、カメラ１７の代わりに、検出器位置決め装置１４にレーザ強度分析器６と放射線検出器１６とのそれぞれに共通する合せピンなどを設けてもよい。
【００３４】
次に、放射線軸Ａと光軸Ｂのアライメント方法の一例について図３を参照して説明する。なお、図３において、レーザ強度分析器６、放射線検出器１６、カメラ１７、アライメント装置１８は、省略している。
【００３５】
Ｘ線Ｒの放射線軸Ａに沿って放射線発生装置２から離れる方向に、少なくとも２地点、本実施形態では、図３に示すように、３地点でＸ線Ｒの照射野とレーザ光線Ｌとをそれぞれ放射線検出器１６とレーザ強度分析器６とで検出する。検出された情報は、アライメント装置１８で解析され、それぞれの中心位置が決められる。
【００３６】
放射線発生装置２に近い側から順に、近点Ｐ_１、中間点Ｐ_２、遠点Ｐ_３とする。なお、中間点Ｐ_２をアイソセンタ１０に設定すると、照射軸Ｅをアイソセンタ１０に合せやすい。各地点におけるＸ線Ｒとレーザ光線Ｌの中心は、それぞれ、Ａ_１，Ａ_２，Ａ_３，Ｂ_１，Ｂ_２，Ｂ_３とする。放射線軸Ａと光軸Ｂは、図３に示すように立体交差しているだけで接していない場合が考えられる。
【００３７】
そこで、まず、近点Ｐ_１におけるＸ線の中心Ａ_１とレーザ光線Ｌの中心Ｂ_１とのずれを計測し、修正する。近点Ｐ_１において現れるずれは、ベンドミラー１３ａまたはベンドミラー１３ｂで補正する。近点Ｐ_１において、Ａ_１とＢ_１とを一致させることで、放射線軸Ａと光軸Ｂとが交わる。次に、中間点Ｐ_２及び遠点Ｐ_３におけるＸ線Ｒの中心Ａ_２，Ａ_３とレーザ光線Ｌの中心Ｂ_２，Ｂ_３のずれをそれぞれ計測する。Ａ_２とＢ_２、Ａ_３とＢ_３のずれは、近点Ｐ_１から中間点Ｐ_２までの距離、及び近点Ｐ_１から遠点Ｐ_３までの距離に比例する。つまり、ベンドミラー１３ａと放射線軸Ａとが交わる点を通って近点Ｐ_１と平行な面において、近点Ｐ_１からベンドミラー１３ａまでの距離に比例するずれが同様に生じているはずである。
【００３８】
したがって、次に、中間点Ｐ_２におけるＡ_２とＢ_２のずれ及び遠点Ｐ_３におけるＡ_３とＢ_３のずれの比率を基に、ベンドミラー１３ａにおける放射線軸Ａと光軸Ｂとのずれをベンドミラー１３ｂで修正する。近点Ｐ_１において、中心Ａ_１とＢ_１とが再びずれるが、Ａ_１とＢ_１、Ａ_２とＢ_２、Ａ_３とＢ_３のそれぞれのずれは、ベンドミラー１３ａから各地点までの距離に比例するはずである。
【００３９】
そこで、近点Ｐ_１、中間点Ｐ_２、遠点Ｐ_３における放射線軸Ａと光軸Ｂとのずれを再度確認し、これを基に、ベンドミラー１３ａを調節することで、Ｘ線Ｒの放射線軸Ａとレーザ光線Ｌの光軸Ｂとを一致させることができる。
【００４０】
なお、上述の方法は、アライメントの一例であるので、他の手順による方法で放射線軸Ａと光軸Ｂを同軸に調節してもよい。遠点Ｐ_３は、放射線発生装置２を使用する場合におけるＸ線Ｒの照射距離よりもできるだけ遠くに設定すると誤差を小さくすることができる。
【００４１】
このように、放射線検出器１６とレーザ強度分析器６によって検出された情報を基にアライメント装置１８で放射線軸Ａと光軸Ｂの中心をそれぞれ求めることによってずれを補正するので、放射線軸Ａと光軸Ｂとを、作業員の技量や主観などに左右されることなく、容易に同軸に合せることができる。また、同軸度の再現性に優れている。
【００４２】
以上のように構成された放射線治療装置１は、レーザ発振器５とレーザ強度分析器６と解析装置７と制御装置８とを使用して、放射線発生装置２が出射するＸ線Ｒをアイソセンタに較正する。アイソセンタ１０を所望する方位から通過するように、放射線発生装置２から出射されるＸ線Ｒの照射野の中心となる照射軸Ｅを合せる方法について説明する。
【００４３】
アイソセンタ１０に対して任意の方位角にガイド３と支持部材４によって位置決めされた放射線発生装置２からレーザ光線Ｌをアイソセンタ１０に配置されたレーザ強度分析器６に向けて出射する。レーザ強度分析器６は、アイソセンタ１０から放射線発生装置２に対して近づく方向及び離れる方向に検出面６ａを移動させ、それぞれの位置で、レーザ光線Ｌを検出する。レーザ強度分析器６で検出された情報を基に、解析装置７でアイソセンタ１０に対するレーザ光線Ｌの中心位置と、検出面６ａを移動させることで検出したレーザ光線Ｌの光軸Ｂの向きとを判定する。解析装置７で求められたアイソセンタ１０に対するレーザ光線Ｌの中心位置と光軸Ｂの向きとを基に、制御装置８は、ガイド３、支持部材４、可動部材９を制御し、放射線発生装置２を所望する位置に補正する。そして、放射線発生装置２の位置を変えて同様の作業を繰り返す。検出器位置決め装置１４は、ガイド３や支持部材４と独立して床に設置されている。アイソセンタ１０は、多方位から照射したＸ線Ｒが一点で交差する点であるので、検出面６ａを固定した状態で放射線発生装置２のみを移動させ、レーザ光線Ｌを出射することで、アイソセンタ１０を容易に判定することができる。
【００４４】
放射線治療装置１は、Ｘ線Ｒの照射位置及び照射角度の較正にレーザ光線Ｌとこれを検出するレーザ強度分析器６を用いるので、放射線発生装置２の照射軸Ｅを精度よくかつ容易に較正することができる。また、レーザ光線Ｌの強度分布のピークを解析装置７で判定することで、レーザ光線Ｌの中心、すなわち照射軸Ｅの中心を決定するので、再現性に優れている。そして、放射線治療装置１は、解析装置７から出力された情報を基に、放射線発生装置２の位置及び照射角度を自動的に補正することができる。なお、放射線治療装置１は、解析装置７によって判定されたずれ量を基に、ガイド３、支持部材４、可動部材９の設定値を作業者によって変更されてもよい。
【００４５】
放射線発生装置２は、互いに交差する２つの回動軸Ｃ，Ｄに枢支されているので、解析装置７で判定されたずれ量を正確に補正することができる。アイソセンタ１０を通る位置にレーザ強度分析器６の検出面６ａを配置することで、アイソセンタ１０におけるずれ量を実測値として知ることができるので、設定値を変更する場合などに有効である。
【００４６】
また、アイソセンタ１０を通る位置から放射線発生装置２に対して近づく方向及び離れる方向に検出面６ａを移動することで、アイソセンタ１０において照射軸Ｅが所望する方位からずれていないか容易に確認することができる。
【００４７】
さらに、放射線治療装置１は、レーザ光線ＬをＸ線Ｒと同軸に出射するので、このレーザ光線Ｌを使い、患者に対して治療計画に基づくシミュレーションを行なうことができる。また、放射線治療装置１の照射軸Ｅの較正を行なう場合、作業員は、Ｘ線Ｒを出射することなく較正することができるので、不要な線量を浴びる心配がない。
【００４８】
この放射線治療装置１は、別途設けられる寝台５０によって、放射線治療の対象となる患者Ｐの放射線照射対象部位である患部をアイソセンタ１０に配置する。寝台５０は、患者Ｐを寝かせるスライドボード５１と、患者Ｐを乗せたままこのスライドボード５１を放射線治療装置１の放射線照射範囲内に移動する駆動装置５２を備えている。レーザ強度分析器６または放射線検出器１６を搭載した検出器位置決め装置１４は、放射線発生装置２の照射軸Ｅがアイソセンタ１０を所望する方位角で通過するように較正したり、放射線軸と光軸とを同軸に較正したりするために使用され、放射線治療中には使用されない。したがって、寝台５０のスライドボード５１が放射線治療装置１の放射線照射範囲内に配置される場合、検出器位置決め装置１４は、患者Ｐ、スライドボード５１などと干渉しない位置に移動される。この場合、検出器位置決め装置１４は、設置されていた床から外してしまってもよいし、寝台５０と制御装置８でリンクさせて、スライドボート５１と干渉しない下方へ退避するように設けてもよい。
【００４９】
本発明にかかる第２の実施形態の放射線治療装置２１について、図４を参照して説明する。なお、第１の実施形態と同じ構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５０】
図４に示す放射線治療装置２１は、ガイド３に固定される検出器位置決め装置２２を備える。照射軸Ｅを横切るように、レーザ強度分析器６は、この検出器位置決め装置２２に配置され、アイソセンタ１０から放射線発生装置２に対して近づく方向及び遠ざかる方向に検出面６ａを移動させることができる。検出器位置決め装置２２は、放射線発生装置２がガイド３に沿って移動する方向にレーザ強度分析器６の検出面６ａを傾けることができる。検出器位置決め装置２２は、ガイド３に取付けられているので、ガイド３が傾倒軸１２を中心に回転することに対して、検出面６ａを傾ける機構が不要である。
【００５１】
本発明に係る第３の実施形態の放射線治療装置３１について、図５を参照して説明する。なお、第１及び第２の実施形態と同じ構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５２】
図５に示す放射線治療装置３１は、円弧状のガイド３の両端に固定された検出器位置決め装置３２を備えている。検出器位置決め装置３２は、レーザ強度分析器６の検出面６ａが照射軸Ｅを横切るようにレーザ強度分析器６を保持している。また、検出器位置決め装置３２は、放射線発生装置２がガイド３に沿って移動する方向にレーザ強度分析器６の検出面６ａを傾けることができるとともに、照射軸Ｅに沿ってアイソセンタ１０から放射線発生装置２に対して近づく方向及び離れる方向に検出面６ａを移動させることができる。
【００５３】
第２の実施形態の放射線治療装置２１における検出器位置決め装置２２に対して、第３の実施形態の放射線治療装置３１における検出器位置決め装置３２は、ガイド３の両端に固定されているので、放射線発生装置２がガイド３に沿って移動することに対して干渉しない。
【００５４】
本発明に係る第４の実施形態の放射線治療装置４１について、図６及び図７を参照して説明する。なお、第１から第３の実施形態と同じ構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００５５】
図６に示す放射線治療装置４１は、アイソセンタ１０で交差する位置決め用のレーザ光線Ｇ１，Ｇ２を出射するレーザ発振器４２ａ，４２ｂと、アイソセンタ１０を観測するレーザードップラ計４３と、解析装置４４とを備える。また、図示しないが、第１の実施形態で説明したように、放射線軸Ａと光軸Ｂとを同軸に調整するために必要となる放射線検出器１６、検出器位置決め装置１４、アライメント装置１８、カメラ１７などを別途備えてもよい。
【００５６】
レーザ発振器４２ａ，４２ｂは、図６に示すように、出射するレーザ光線Ｇ１，Ｇ２がアイソセンタ１０を通るように治療室Ｔの任意の位置に配置される。なお、レーザ発振器４２ａ，４２ｂは、出射するレーザ光線Ｇ１，Ｇ２がアイソセンタ１０で交差するように配置されればよいので、その都度、治療室Ｔ内に設置されてもよいし、恒久的に壁などに埋設されていてもよい。また、レーザ光線Ｇ１，Ｇ２は、１つのレーザ発振器から出射されるレーザ光線をアイソセンタ１０で交差するようにベンドミラーなどによって反射させて造られてもよい。
【００５７】
レーザ光線Ｇ１，Ｇ２は、アイソセンタ１０で交差すると、干渉縞を造る。干渉縞のできる方向及び縞の間隔は、レーザ光線Ｇ１，Ｇ２の交差する角度及び波長によって決まる。レーザードップラ計４３は、アイソセンタ１０に造られる干渉縞を観測できる位置に配置されていれば、どの位置に配置されていてもよい。
【００５８】
図６に示す放射線治療装置４１のガイド３は、傾倒軸１２が垂直方向に配置されているので、いわゆるＣ形に形成されている。なお、他の実施形態のように、Ω形であってもよい。傾倒軸１２を垂直方向に配置していることで、重力によってガイドや可動部材に生じる撓みは、ガイド３が傾倒軸１２を中心に回転するので、ある回転角度について較正を行なえば、その補正値を他の回転角度についても流用することができる。ただし、傾倒軸１２について偏心及び回転位置決め精度は、別途較正する必要がある。
【００５９】
以上のように構成された放射線治療装置４１において、図７に示すように放射線発生装置２から出射されるＸ線Ｒと同軸に調整されたレーザ発振器５のレーザ光線Ｌをアイソセンタ１０に合せる。レーザ光線Ｌがアイソセンタ１０を通ると、レーザ光線Ｇ１，Ｇ２による干渉縞以外に新たな干渉縞が形成される。レーザ光線Ｌによって造られる干渉縞の方向及び間隔をレーザードップラ計４３で観測する。この情報を基に解析装置４４は、アイソセンタ１０に対する照射軸Ｅの照射角度が判定される。また、解析装置４４は、ガイド３、支持部材４、可動材９の駆動部分にそれぞれ設けられるロータリエンコーダや、リニアスケールなどの信号を基に、照射軸Ｅの位置及び方向のずれ量を判定する。制御装置８は、解析装置４４から出力された、放射線発生装置２の位置ずれ及び回転方向のずれ量を基に、ガイド３、支持部材４、可動部材９を制御し、アイソセンタ１０に対して放射線発生装置２を所望する方位の位置に較正する。
【００６０】
放射線治療装置４１は、放射線発生装置２の照射軸Ｅの位置や方向のずれ量の判定に、レーザ光線Ｇ１，Ｇ２，Ｌが互いに交差することによって生じる干渉縞を利用する。したがって、レーザ光線Ｇ１，Ｇ２，Ｌの波長に応じた細かいずれ量も判定することができる。また、放射線治療装置４１は、解析装置４４で判定されたずれ量を基に、制御装置８で自動的にこのずれを補正するので、再現性に優れた較正をすることができる。
【００６１】
【発明の効果】
本発明に係る放射線治療装置によれば、放射線発生装置から出射される放射線の放射線軸と同軸の照射軸に光軸が合わされたレーザ発振器を備える。照射軸を横切る位置に配置されるレーザ強度分析器で、レーザ発振器から出射されるレーザ光線の強度分布を検出する。解析装置は、放射線発生装置の位置情報とレーザ強度分析器で検出されたレーザ光線の強度分布の情報を関連付けることで、放射線発生装置の設定位置からのずれ量を判定する。制御装置は、解析装置が出力するずれ量に関する情報を基に、アイソセンタに対する放射線発生装置の位置及び照射軸の角度を補正する。このように、ずれ量は、解析装置によって判定され、制御装置によって自動的に較正される。したがって、本発明に係る放射線治療装置は、出射される放射線がアイソセンタを所望される角度で通るように放射線発生装置の向きを容易に較正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の放射線治療装置を示す斜視図。
【図２】図１の放射線治療装置の放射線発生装置と検出器位置決め装置との位置関係を示す斜視図。
【図３】図１の放射線発生装置から出射される放射線の放射線軸とレーザ発振器から出射されるレーザ光線の光軸とがずれた状態を示す斜視図。
【図４】本発明に係る第２の実施形態の放射線治療装置を示す斜視図。
【図５】本発明に係る第３の実施形態の放射線治療装置を示す斜視図。
【図６】本発明に係る第４の実施形態の放射線治療装置を示す斜視図。
【図７】図６の放射線発生装置とレーザ位置決め装置との関係を示す斜視図。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１…放射線治療装置
２…放射線発生装置
３…ガイド
４…支持部材
５…レーザ発振器
６…レーザ強度分析器
６ａ…検出面
７，４４…解析装置
８…制御装置
９…可動部材
１０…アイソセンタ
１２…傾動軸
１３ａ，１３ｂ…ベンドミラー（光軸調整手段）
１４，２２，３２…検出器位置決め装置
１５…駆動機構
１６…放射線検出器
１６ａ…検出面
１７…カメラ
１８…アライメント装置
４３…レーザードップラ計
Ａ…放射線軸
Ｂ…光軸
Ｃ，Ｄ…回動軸
Ｅ…照射軸
Ｇ１，Ｇ２，Ｌ…レーザ光線
Ｒ…Ｘ線（放射線）

Claims

放射線を出射する放射線発生装置と、
出射される放射線が１点で交差するようにアイソセンタを中心に前記放射線発生装置を所定の半径の軌道に沿って移動させるガイドと、
前記軌道が形成する平面と平行に前記アイソセンタを通る傾倒軸を中心に前記ガイドを回転させる支持部材と、
前記放射線発生装置とともに移動して放射線が出射される方向の放射線軸と同軸の照射軸に光路調整手段によって光軸が合わされたレーザ光線を出射するレーザ発振器と、
前記照射軸を横切って配置されるレーザ強度分析器と、
このレーザ強度分析器で検出したレーザ光線の情報と放射線発生装置の位置情報とを関連付ける解析装置と、
この解析装置が出力する情報に基づいて前記放射線発生装置を移動させて前記アイソセンタに前記照射軸を合せる制御装置とを備えることを特徴とする放射線治療装置。
互いに交差する２つの回動軸で前記放射線発生装置を枢支して前記ガイドに沿って移動する可動部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の放射線治療装置。
前記光路調整手段は、独立して動く少なくとも２つの反射面を有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の放射線治療装置。
前記レーザ強度分析器の検出面は、アイソセンタを通る位置に設けることを特徴とする請求項１から請求項３の内のいずれか１項に記載の放射線治療装置。
前記レーザ強度分析器の検出面は、アイソセンタを通る位置から前記放射線発生装置に近づく方向及び離れる方向に移動することを特徴とする請求項４に記載の放射線治療装置。
前記レーザ強度分析器の検出面をアイソセンタに位置決めする検出器位置決め装置を備えることを特徴とする請求項１から請求項５の内のいずれか１項に記載の放射線治療装置。
前記検出器位置決め装置は、前記アイソセンタを中心に前記放射線発生装置が前記ガイドに沿って移動する方向と前記ガイドが傾動軸を中心に回転する方向とに、前記レーザ強度分析器を回動させる駆動機構を備えることを特徴とする請求項６に記載の放射線治療装置。
前記検出器位置決め装置は、前記ガイドに固定されて前記アイソセンタを中心に前記放射線発生装置が前記ガイドに沿って移動する方向に前記レーザ強度分析器を回動させる駆動機構を備えることを特徴とする請求項６に記載の放射線治療装置。
前記レーザ強度分析器と置換えられて配置される放射線検出器と、
前記照射軸上に配置される前記放射線検出器の検出面または前記レーザ強度分析器の検出面を監視するカメラと、
前記カメラで取得した情報と放射線検出器で検出した放射線の情報とレーザ強度分析器で検出したレーザ光線の情報とを関連付けるアライメント装置とを備えることを特徴とする請求項１から請求項８の内のいずれか１項に記載の放射線治療装置。
前記放射線検出器の検出面は、アイソセンタを通る位置に設けられることを特徴とする請求項９に記載の放射線治療装置。
前記放射線検出器の検出面は、アイソセンタを通る位置から前記放射線発生装置に近づく方向及び離れる方向に移動可能であることを特徴とする請求項１０に記載の放射線治療装置。
前記検出器位置決め装置は、前記レーザ強度分析器と置換えられる前記放射線検出器の検出面をアイソセンタに位置決めすることを特徴とする請求項９から請求項１１の内のいずれか１項に記載の放射線治療装置。
前記アイソセンタで交差する少なくとも２つの位置決め用のレーザ光線と、
前記アイソセンタを観測するレーザードップラ計と、
前記レーザードップラ計で観測された情報を基に前記アイソセンタに対する前記放射線発生装置の照射軸の通過方向を判定する解析装置とを備えることを特徴とする請求項１から請求項１２の内のいずれか１項に記載の放射線治療装置。