JP2004511279A - 放射線治療装置 - Google Patents

Abstract

放射線治療装置用コリメーターセットは、アパーチャコリメーターと、各々がＹ方向に沿って長さ方向に移動自在の細長いリーフの一対の向き合ったアレイを含むマルチリーフコリメーターと、リーフ縁部コリメーターとを順次備えており、アパーチャコリメーターは、ビームをＸ−Ｙ方向で第１の拡がりまでコリメートするようになっており、リーフ縁部コリメーターは、ビームのＹ方向での拡がりを第２の及び従って更に小さい拡がりまで更にコリメートするようになっている。このことは、一対の向き合ったリーフを閉鎖するため、これらのリーフをそれらの最小間隔まで移動し、隙間をリーフ縁部コリメーターで覆うということを意味する。ＭＬＣは、アパーチャコリメーターの後方に配置され、そのため、薄いリーフと組み合わされ、ＭＬＣリーフが放射線治療装置のアイソセンタのところで遙に小さいリーフ幅を投影し、リーフ幅単位での放射線領域のコリメートが不要になる。以上に定義したコリメーターセットを備えた放射線治療装置もまた開示されている。
【選択図】図２

Description

【０００１】
発明の分野
本発明は放射線治療装置に関し、更に詳細には、放射線ヘッド内のコリメーターの構成に関する。
【０００２】
背景技術
従来のマルチリーフコリメーター（ＭＬＣ）では、互いの側部に沿って配置された薄いリーフのアレイによって放射線ビームをコリメートする。これらの薄いリーフの各々を長さ方向に延ばして独特のエッジを形成することができる。これらのリーフは所与の方向（Ｙ）に移動し、一般的には、この（Ｘ）に対して直角な二組の追加のバックアップダイアフラムが設けられている。これらのバックアップダイアフラムは中実であり、Ｘ−Ｙ方向で内外に移動する。これらのダイアフラムには二つの機能がある。Ｘダイアフラムにより領域縁部を連続的に調節することができるのに対し、リーフ単独では一度に一つのリーフ幅を別個に調節することしか行うことができない。Ｙダイアフラムは、リーフを通る漏れの作用を減少する。Ｘダイアフラムは、更に、治療領域外のリーフ間の隙間をシールドし、リーフを効果的に「閉鎖」する。
【０００３】
この構成を図１に示す。Ｘ線源１０が一次コリメーター１２の後方に配置されている。一次コリメーター１２は、末広がりの円錐形の放射線１４を通すことができる。フィルタ、イオンチャンバ及びウェッジ１６の組み合わせによって、ビームを、ビーム軸線に対して所定角度で配置されたミラー１８を通過する前に変更する。これにより、２０のところに配置されたカメラに対してビームの下流の画像を提供する。かくして、カメラは、チェックを行う目的のため、続いて配置されたコリメーターの位置を見ることができる。
【０００４】
ビームは、ミラー１８を通過した後、向き合って配置されたリーフ２４、２６のアレイが形成するマルチリーフコリメーター（ＭＬＣ）２２によって調整される。これらのリーフは、矢印２８で示すように、図１で左右に延びるＹ方向に沿った長さ方向に移動することができる。更に、多数の薄いリーフが紙面の内外に延びるアレイを形成する。かくして、各リーフを所望の位置まで移動することによって、アレイは、ビームをコリメートする集合的縁部を形成する。
【０００５】
ＭＬＣ２２に続いてＹコリメーターが設けられている。このコリメーターは、一対のジョー３２、３４を含み、これらのジョーの各々はマルチリーフアレイ２２の幅に亘って延びており、ＭＬＣアレイ２２のリーフ２４、２６と同じＹ方向に沿って内外に移動することができる。従って、これらのリーフはＭＬＣ２２のリーフの後方にあり、個々のリーフ間の放射線の漏れを制限する。
【０００６】
最後に、Ｘコリメーター３６が一対のジョーを有する。これらのジョーは、Ｙコリメーターのジョーと同様であるが、それよりも厚く、９０°ずれている。このようなジョー３８の一方が図１に示してある。Ｘコリメーターのジョーは、ＭＬＣ２２のリーフに対して横方向に移動する。ＭＬＣアレイ２２の向き合ったリーフが衝突しないようにするため、リーフ間にＹ方向で最小隙間を与える最小接近量を決定する。しかしながら、これは、コリメーターに隙間を形成する。これを覆うため、この隙間が治療領域から遠くにあるようにリーフを位置決めし、関連したＸコリメータージョーを前進させてこれを覆う。Ｘコリメーターは、更に、個々のリーフの幅単位で、放射線領域をＸ方向でトリムすることができる。これらのジョーは、ＭＬＣ２２の後方で二次的減衰を与えるＹコリメーターとは異なり、それらが所定の場所にあってビームを十分に減衰させなければならないため、厚い。
【０００７】
これらの移動ダイアフラムは、それらの対応するベアリング及び読み取りシステムと相まって設計を大幅に複雑にし、装置を大きくし、装置と患者との間の隙間を小さくする。本発明は、こうした問題点を解決しようとするものである。
【０００８】
発明の概要
従って、本発明は、放射線治療装置用コリメーターセットにおいて、アパーチャコリメーター、及び各々がＹ方向に沿った長さ方向に移動自在の細長いリーフの一対の向き合ったアレイを含むマルチリーフコリメーターを順次備えており、アパーチャコリメーターは、ビームをＹ方向に関して所定の拡がりまでコリメートするようになっている、コリメーターセットを提供する。
【０００９】
Ｙ方向でのビームの拡がりを第２の及び従って更に小さい拡がりまで更にコリメートするようになったリーフ縁部コリメーターが設けられているのが好ましい。
【００１０】
このことは、一対の向き合ったリーフを閉鎖するため、これらのリーフをそれらの最小離間状態まで移動し、隙間をリーフ縁部コリメーターで覆うということを意味する。かくして、従来のＸコリメーターが不要となる。
【００１１】
この構成では、ＭＬＣはアパーチャコリメーターの後方に配置される。薄いリーフとの組み合わせにおいて、ＭＬＣのリーフが放射線治療装置のアイソセンタで投影するリーフ幅は遙に小さい。その結果、個々のリーフ幅単位で放射線領域をコリメートすることが不要となる。このようなリーフをターゲットに対して僅かにオフセットした箇所に焦合することができ、これによってリーフ間の漏れを臨床的に受容可能なレベルまで減少し、従来のＹコリメーターに対する必要をなくす。
【００１２】
アパーチャコリメーターは、好ましくは、リーフ縁部コリメーターと同様に固定式である。このことは、ベアリングや駆動機構等を備えた移動自在のコリメーターの複雑さがなくなるということを意味する。アパーチャコリメーターは、Ｘ方向にも作用することができ、実際には、これが通常行われる。
【００１３】
アパーチャコリメーターは一次コリメーターやフィルタ等と一体化することができるが、必ずしも一体でなくてもよい。実際には、現存の源で使用することができる新たなコリメーターセットを提供する方が実際的である。これらは、多くの場合、一次コリメーターやフィルタ、カメラ等を含む。
【００１４】
第１及び第２の拡がりの間のＹ方向に関しての差は、好ましくは、ＭＬＣアレイの向き合ったアレイの投影最小接近量以上である。これにより、向き合ったリーフの隙間がリーフ縁部コリメーターによって適切に覆われる。好ましくは、投影された差は、投影最小接近量の二倍以上又は三倍以上であり、これにより位置決め許容差を与えることができる。
【００１５】
本発明は、更に、以上に定義したコリメーターセットを備えた放射線治療装置に関する。
【００１６】
次に、本発明の一実施例を添付図面を参照して例として説明する。
【００１７】
実施例の詳細な説明
図２を参照すると、本発明は、図２に示すような、移動式のＸダイアフラム及びＹダイアフラムの代わりにＭＬＣの前後の固定式のダイアフラムを使用する、簡単なＭＬＣの使用方法を提供する。更に、一次コリメーター、フィルタ及びイオンチャンバからなる従来の構成を維持する。
【００１８】
かくして、放射線源１０はＸ線を放射する。これらのＸ線は、一次コリメーター１２によって末広がりのビーム１４に限定され、フィルタ、イオンチャンバ及びウェッジ１６によって調節される。この場合、固定アパーチャコリメーター５０は、ビームをＸ方向及びＹ方向で中間領域サイズ５２に合わせてコリメートする。
【００１９】
マルチリーフコリメーター５４は、アパーチャコリメーター５０の後方に配置される。ＭＬＣ５４の最大領域は、中間領域サイズ５２よりも僅かに小さい。そのため、ＭＬＣアレイ５４の全てのリーフの位置を、図１の周知の構成におけるのと同様に、２０のところにあるカメラでミラー１８を介して見ることができる。これは、作動中、装置が正しく作動しているということの重要な再確認を与える。
【００２０】
ＭＬＣ５４の後方に設けられたリーフ縁部コリメーター５６は、Ｘ方向に沿って整合した、及び従って、ＭＬＣ５４のリーフに対して横方向の二つの中実の固定バー５８、６０を含む。これらのバーは、アイソセンタ（ｉｓｏｃｅｎｔｅｒ）のところで、ＭＬＣアレイ５４の向き合ったリーフ対の投影最小接近量よりも大きく投影される量だけ、中間領域サイズ５２内にこのサイズの外側から突出するように位置決めされている。通常の位置決め許容差の余地を与えるため、この例では、バーは、この最小サイズの３倍である。二つの比は、多くの場合に適当である。かくして、一方のリーフが一杯に又はほぼ一杯に引き出され、その反対側のリーフが最小接近状態まで又はほぼ最小接近状態まで一杯に延ばされたとき、それらの間の隙間６２が、リーフ縁部コリメーター５６によって覆われる。
【００２１】
このようにして、以上に説明したように、移動式のＸコリメーター及びＹコリメーターの代わりに簡単な固定式のコリメーターを使用する。
【００２２】
図２の実施例では、ＭＬＣのリーフの位置を観察するのに使用される光学的読み取りシステムがリーフの端部に対して明瞭な視線を持つ必要があるため、リーフ縁部コリメーターを使用する。別の読み取りシステムを使用するシステムでは、閉鎖したリーフをアパーチャコリメーターの上方に位置決めすることができ、この場合には、リーフ縁部コリメーターを必要としない。
【００２３】
図３は、例示のため、位置２０にあるカメラの画像を、アパーチャコリメーター５０を取り外した状態で示す。破線５０′は、アパーチャコリメーター５０の位置を示す。腫瘍（例として挙げる）を６４のところに配置し、ＭＬＣ５４のリーフを腫瘍への明瞭な伝送線を可能にするのに十分に開放する。腫瘍領域の外側で、ＭＬＣ５４のリーフを、それらの先端がリーフ縁部コリメーター６０と重なるように、必要なだけ延ばしたり引っ込めたりする。従って、向き合ったリーフチップ間の隙間６２はリーフ縁部コリメーター６０によって覆われる。反対側のリーフ縁部コリメーター５８は余分であるけれども、全リーフの移動を短縮することができるため、使用に当たって融通性を与える。
【００２４】
以上に説明した実施例に、本発明から逸脱することなく多くの変更を行うことができるということは当業者には理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】
以上に説明した、コリメーターを備えた従来の放射線ヘッドの垂直断面図である。
【図２】
本発明による放射線ヘッドの対応する図である。
【図３】
図２の放射線ヘッドを下方から見た図である。

Claims (12)

1. 放射線治療装置用コリメーターセットにおいて、アパーチャコリメーター、及び各々がＹ方向に沿った長さ方向に移動自在の細長いリーフの一対の向き合ったアレイを含むマルチリーフコリメーターを順次備えており、前記アパーチャコリメーターは、ビームをＹ方向に関して所定の拡がりまでコリメートするようになっている、コリメーターセット。
2. ビームのＹ方向での拡がりを第２の及び従って更に小さい拡がりまで更にコリメートするリーフ縁部コリメーターが更に設けられている、請求項１に記載のコリメーターセット。
3. 前記マルチリーフコリメーターのリーフは、ターゲットからずれた位置に焦合されている、請求項１又は２に記載のコリメーターセット。
4. 前記アパーチャコリメーターは、ビームをＸ方向に関して所定の拡がりまでコリメートするのに役立つ、請求項１、２又は３に記載のコリメーターセット。
5. 前記アパーチャコリメーターは固定されている、請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載のコリメーターセット。
6. 前記リーフ縁部コリメーターは固定されている、請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のコリメーターセット。
7. 第１の拡がりと第２の拡がりとの間のＹ方向に関しての投影された差は、ＭＬＣアレイの向き合ったリーフの投影最小接近量以下ではない、請求項１乃至６のうちのいずれか一項に記載のコリメーターセット。
8. 前記投影された差は、投影最小接近量の２倍以上である、請求項７に記載のコリメーターセット。
9. 前記投影された差は、投影最小接近量の３倍以上である、請求項７に記載のコリメーターセット。
10. 請求項１乃至９のうちのいずれか一項に記載のコリメーターセットを含む、放射線治療装置。
11. 実質的に、添付の図２及び図３を参照して説明する、及び／又は添付の図２及び図３に示すコリメーターセット。
12. 実質的に、添付の図２及び図３を参照して説明する、及び／又は添付の図２及び図３に示す放射線治療装置。