JP2004305498A - 放射線調整手段およびこれを用いた放射線治療装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ブロックと補償フィルタとを一体化した放射線調整手段、この放射線調整手段を用いたコンパクトな放射線治療装置、また、放射線調整機能を直接的に検査することができる放射線治療装置を得る。
【解決手段】放射線治療において使用され、照射する放射線ビームの強度及び分布を調整する放射線調整手段７であって、放射線ビーム６の中央部を通過させる穴部及び放射線ビームの周辺部を遮断する遮蔽部を有するブロック４と、上記穴部に勘合され上記ブロックを通過する放射線ビーム６の強度及び分布を補償する補償フィルタ３とを備えたことを特徴とするものである。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、放射線治療において、放射線の強度を調整するための補償フィルタと放射線の照射野を限定するブロックとを一体化した放射線調整手段と、この一体化により放射線治療における治療性能の向上と装置操作性の向上を両立した放射線治療装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の放射線治療装置の一例を、特許文献１記載の荷電粒子線がん治療装置に基づいて説明する。図５は、従来の荷電粒子線がん治療装置の概略立面図である。図において、荷電粒子線１４は、磁場方向が直交する２つの走査電磁石１０により水平面内で走査され、リッジフィルタ９，ブロック４、多葉コリメータ２、補償フィルタ３を通過して治療台１２上に横たわる患者１１の任意の深さにある患部に照射される。
【０００３】
粒子線の線量分布は図６（ａ）に示すように特定の照射深さでピークを持つような形状を有している。リッジフィルタ９は、このような線量分布を図６（ｂ）に示すような粒子線ビーム方向に平坦なピークを有する線量分布を形成するために使用される。ブロック４は、患部周辺領域に放射線が照射されるのを防止するためのビーム照射野を限定するためのものであり、患者患部ごとに個別に製作される。多葉コリメータ２は、ビーム軌道に垂直な平面内のビーム形状を制御するコリメータであり、上記ビーム形状を患部の形状に合わせることができる。
【０００４】
補償フィルタ３は、患部の深さ方向（ビームの進行方向）の形状にビームの形状をあわせるためのもの、つまり、Ｘ線等の放射線強度または粒子線飛程の補償手段である。図７に示すように、補償フィルタ３にはビームの進行方向に凹凸があるために、患部１３に対して照射する深さが破線で示すようにその厚さに応じて変えられる。この補償フィルタ３も患者患部ごとに個別に製作される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平４−１３２５６７号公報。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の放射線治療装置は以上のように構成されている。患者患部は個々に異なる立体的形状を有しているために、上記ブロック４と補償フィルタ３とは、患者患部の形状に対応した特注製品となる。つまり、ブロック４と補償フィルタ３とは別々に設計、加工、検査された後、治療装置のビーム射出部の先端部にいずれか一方または両方をビーム軌道方向に並べて取りつけて使用されていた。そのため、ビーム方向に装置が大きくなってしまうという問題があった。また、ブロック４と補償フィルタ３の加工形状の検査には、探針型の三次元形状測定装置など高価な装置を使用しなければならないという問題があった。また、これらの検査測定には時間を要するなど測定の効率が悪いという問題があった。
【０００７】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、ブロックと補償フィルタとを一体化した放射線調整手段を得ることを目的としている。また、この放射線調整手段を用いたコンパクトな放射線治療装置、また、放射線調整機能を直接的に検査することができる放射線治療装置を得ることを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の放射線調整手段は、放射線治療において使用され、照射する放射線ビームの強度及び分布を調整するものであって、放射線ビームの中央部を通過させる穴部及び放射線ビームの周辺部を遮断する遮蔽部を有するブロックと、上記穴部に勘合され上記ブロックを通過する放射線ビームの強度及び分布を補償する補償フィルタとを備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
また、請求項２に記載の放射線調整手段は、請求項１に記載の放射線調整手段と、この放射線調整手段により調整された放射線ビームのビーム軸と直交する面内のビーム形状を変化させる多葉コリメータと、上記放射線調整手段及び多葉コリメータを格納する格納部とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
また、請求項３に記載の放射線治療装置は、請求項１に記載の放射線調整手段と、この放射線調整手段により調整された放射線ビームのビーム軸と直交する面内の分布を受像する受像手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
この発明の実施の形態で説明する放射線調整手段は、ブロックのビーム通過穴に加工した補償フィルタをはめ込むことにより、照射野限定機能と補償機能を両立した構造を有する。また、この放射線調整手段は、治療装置のビーム射出部に装備される多葉コリメータのビーム上流位置に設置されるものである。さらに、この発明の実施の形態で説明する放射線治療装置は、治療用ビームもしくは位置決め用Ｘ線を補償フィルタを通過させてＸ線受像機で検出し、２次元画像化するものである。この２次元画像を解析し、補償フィルタの効果を測定し、補償設計値と比較検証することにより、補償フィルタの検査を行うことができる。
【００１２】
以下、この発明の一実施例を図１、図２について説明する。図１において、１はビーム射出部、２は患部の照射野形状を生成する多葉コリメータであり、ビーム射出部２内に格納されている。７は放射線調整手段の機能を有する一体型補償フィルタであり、補償フィルタとブロックにより構成されている。３はビーム照射方向のＸ線強度を補償する補償フィルタであり、アクリル等の加工容易な樹脂材料を用いている。４は患部以外への放射線照射を防止するため照射野を限定するブロックであって、鉄又は鉛等の放射線透過率の低い重金属を材料とする。５はＸ線強度を測定するＸ線受像機、６はＸ線ビームを示す。
【００１３】
図２は、ブロックと補償フィルタとを一体化した一体型補償フィルタの組立プロセスを示す。図２において、外縁部を有する補償フィルタ３から、ブロック４の穴部形状に合うように、ビーム通過部分を切り出す（ステップ２１）。次に切り出した補償フィルタ３をブロック４の穴部にはめ込むことによって一体型補償フィルタ７を作成する（ステップ２２）。
【００１４】
図３は、ビーム射出部１内に多葉コリメータ２と一体型補償フィルタ７とを設置した場合のものである。多葉コリメータは細部のビーム形成を行うため、より患者患部に近い側であるビーム射出部の下流に設置するのが望ましい。従って、ビーム射出部の上流側には比較的余裕のある空間が存在する。本実施例の場合、一体型補償フィルタ７を多葉コリメータ２の上流位置に装着するようにしたものである。ビーム射出部内に一体型補償フィルタと多葉コリメータとを格納することにより、治療装置全体としての小型化が可能となる。
【００１５】
図４は、補償フィルタの検査方法の説明図である。図４において、８はＸ線の強度分布を示す。Ｘ線ビーム６は、一体型補償フィルタ７を通過することによりビーム強度が変化する。これをＸ線受像機５で検出して２次元画像化したものを強度分布８に示す。この強度分布を解析して補償フィルタの効果を測定し設計値と比較・検証することにより、補償フィルタの放射線補償性能を直接的に測定することが可能となる。
【００１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、放射線治療装置において全体寸法短縮により治療性能の向上と扱いやすい装置を実現することができる。また、放射線治療装置において補償フィルタの加工精度検証と設備投資費用低減する装置を実現することができる。
【００１７】
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係る放射線治療装置の構成概念を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態に係る放射線治療装置に用いられる一体型補償フィルタの組立プロセス概念を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態に係る放射線治療装置の他の構成概念を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態に係る放射線治療装置に用いられる一体型補償フィルタの検査概念を説明する図である。
【図５】従来の放射線治療装置を示す構成図である。
【図６】放射線の吸収線量の特性図である。
【図７】補償フィルタの機能説明図である。
【符号の説明】
１ ビーム射出部、 ２ 多葉コリメータ、 ３ 補償フィルタ、 ４ ブロック、 ５ Ｘ線受像機、 ６ ビーム、 ７ 一体型補償フィルタ、 ８ 強度分布、 ９ リッジフィルタ、 １０ 走査電磁石、 １１ 患者、 １２ 治療台、 １３ 患部、 １４ 荷電粒子線。

Claims (3)

1. 放射線治療において使用され、照射する放射線ビームの強度及び分布を調整する放射線調整手段であって、放射線ビームの中央部を通過させる穴部及び放射線ビームの周辺部を遮断する遮蔽部を有するブロックと、上記穴部に勘合され上記ブロックを通過する放射線ビームの強度及び分布を補償する補償フィルタとを備えたことを特徴とする放射線調整手段。
2. 請求項１に記載の放射線調整手段と、この放射線調整手段により調整された放射線ビームのビーム軸と直交する面内のビーム形状を変化させる多葉コリメータと、上記放射線調整手段及び多葉コリメータを格納する格納部とを備えたことを特徴とする放射線治療装置。
3. 請求項１に記載の放射線調整手段と、この放射線調整手段により調整された放射線ビームのビーム軸と直交する面内の分布を受像する受像手段とを備えたことを特徴とする放射線治療装置。

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