JP2005230561A - Radiotherapy apparatus - Google Patents

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Yuuichirou Shinnou
祐一郎 神納
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radiotherapy apparatus which can perform secure and safe irradiation based on accurate alignment by executing alignment and irradiation in parallel. <P>SOLUTION: This radiotherapy apparatus to perform therapy by exposing an affected part to radiation is equipped with an imaging means (10) to image the affected part, a positioning means (23, 25) to position an irradiation field based on the imaging result obtained by the imaging means (10), and irradiating means (10, 26, 27) to expose the irradiation field positioned by the positioning means (23, 25) to a predetermined dose of radiation for a predetermined time. The imaging means (10) is integrated with the irradiating means (10). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、患部に放射線を照射することにより治療を行なう放射線治療装置に関する。   The present invention relates to a radiotherapy apparatus that performs treatment by irradiating an affected area with radiation.

従来、放射線照射治療は電子ライナック(線形加速器)を用いて実施されてきた。この放射線照射治療を実施する際問題となる点は、治療対象である異常組織での吸収線量と正常組織へ及ぼす悪影響である。前記異常組織を確実に治療するためには、致死線量を前記異常組織へ確実に投入する必要がある。しかし、単純に照射を行なった場合には周辺の正常組織に副作用を与えてしまう。   Traditionally, radiation therapy has been performed using an electronic linac (linear accelerator). The problems that arise when performing this radiation treatment are the absorbed dose in the abnormal tissue to be treated and the adverse effect on the normal tissue. In order to reliably treat the abnormal tissue, it is necessary to reliably inject a lethal dose into the abnormal tissue. However, when irradiation is simply performed, side effects are given to surrounding normal tissues.

例えば、異常組織であるヘパトーマの致死線量は60Grayであるのに対して、そのヘパトーマの周辺の正常肝組織の致死線量は40Grayである。このため、回転照射や多門照射、または患部形状に合わせてコリメータ形状を調整して多門照射を行なう原体照射(コンフォマール照射)等により、正常組織の放射線障害を軽減する工夫が行なわれている。   For example, the lethal dose of hepatoma that is an abnormal tissue is 60 Gray, whereas the lethal dose of normal liver tissue around the hepatoma is 40 Gray. For this reason, ingenuity to reduce radiation damage in normal tissues has been devised, such as rotation irradiation, multiportal irradiation, or conformal irradiation that adjusts the shape of the collimator according to the shape of the affected part (conformal irradiation). .

しかし上述したようないずれの工夫を行なっても、放射線治療装置の照射野位置決め精度が確保できず、十分な治療効果を上げるに至っていない。なお、照射野位置決め精度が劣化する原因は以下の5点である。   However, even if any of the above-described devices are used, the irradiation field positioning accuracy of the radiotherapy apparatus cannot be ensured, and a sufficient therapeutic effect has not been achieved. In addition, the following five points cause the irradiation field positioning accuracy to deteriorate.

(1) 患部の診断や位置決定に用いられるX線CT装置やMRI装置等の診断装置と治療照射装置との間の基準座標のずれ。 (1) Deviation of reference coordinates between a diagnostic apparatus such as an X-ray CT apparatus and an MRI apparatus used for diagnosis and position determination of an affected area and a treatment irradiation apparatus.

(2) 診断装置及び治療照射装置は共に患者の支持にベッドを使用しているが、そのベッドと患者との位置関係のあいまいさ。 (2) The diagnostic device and the treatment irradiation device both use a bed to support the patient, but the positional relationship between the bed and the patient is ambiguous.

(3) 患者の呼吸に伴う患部位置の変化。 (3) Changes in the position of the affected area due to patient breathing.

(4) 複数回の分割照射時の患部位置の変化。 (4) Change in the position of the affected area during multiple irradiations.

(5) 線源の大きさに基づく照射半影。 (5) Irradiation penumbra based on the size of the source.

例えば、患者の頭部の小領域治療に用いられるガンマナイフは、その患者の頭蓋骨に位置決め用のフレームを機械的に固定し、このフレームを基準として診断撮像装置及び治療照射装置を使用する。それとともに、一つの線源を多数の小線量源に分割することにより、ガンマ線特有の線源の大きさに基づいて照射半影を極小化している。これにより上記各問題を解決し、高い治療実績を達成している。   For example, a gamma knife used for treating a small area of a patient's head mechanically fixes a positioning frame to the patient's skull, and uses a diagnostic imaging apparatus and a treatment irradiation apparatus with the frame as a reference. At the same time, the irradiation penumbra is minimized based on the size of the radiation source peculiar to gamma rays by dividing one radiation source into many small dose sources. This solves each of the above problems and achieves high treatment results.

しかし、ガンマナイフは胸部や腹部等前記フレームの装着が不可能な部位には適用できず、仮に正確な基準座標設定ができたとしても患者の呼吸に伴う患部位置の変化には対応できない。このような呼吸による患部位置の変化を補正するために、種々の呼吸同期装置が開発、評価されている。しかし、どの装置も患者の呼吸による外見的な体型の変化を基に患部の位置を推定する方式を採用しており、患者の個人差や呼吸運動の一様性の点で位置決め補正精度に問題がある。   However, the gamma knife cannot be applied to a part where the frame cannot be mounted, such as the chest and abdomen, and even if an accurate reference coordinate can be set, it cannot cope with a change in the position of the affected part due to patient breathing. In order to correct such a change in the position of the affected part due to respiration, various respiratory synchronization devices have been developed and evaluated. However, each device adopts a method that estimates the position of the affected area based on changes in the physical shape of the patient due to patient breathing, and there is a problem with positioning correction accuracy in terms of individual differences of patients and uniformity of respiratory motion. There is.

本発明の目的は、照準と照射を併行して行なうことにより、正確な照準に基づいて確実かつ安全な照射を行なえる放射線治療装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a radiotherapy apparatus capable of performing reliable and safe irradiation based on an accurate aim by performing aiming and irradiation in parallel.

上記課題を解決し目的を達成するために、本発明の放射線治療装置は以下の如く構成されている。   In order to solve the above problems and achieve the object, the radiotherapy apparatus of the present invention is configured as follows.

本発明の放射線治療装置は、患部に放射線を照射することにより治療を行なう放射線治療装置において、前記患部の撮像を行なう撮像手段と、この撮像手段による撮像結果に基づき照射野の位置決めを行なう位置決め手段と、この位置決め手段で位置決めされた照射野へ所定の線量を所定時間照射する照射手段と、を備え、前記撮像手段及び前記照射手段を一体化している。   The radiotherapy apparatus according to the present invention is an radiotherapy apparatus that performs treatment by irradiating an affected area with radiation. Imaging means for imaging the affected area, and positioning means for positioning an irradiation field based on an imaging result of the imaging means And an irradiating means for irradiating a predetermined dose to the irradiation field positioned by the positioning means for a predetermined time, and the imaging means and the irradiating means are integrated.

上記手段を講じた結果、次のような作用が生じる。   As a result of taking the above-mentioned means, the following operation occurs.

本発明の放射線治療装置は、患部の撮像を行なう撮像手段と位置決めされた照射野へ所定の線量を所定時間照射する照射手段とを一体化するので、撮像のための手段と照射のための手段との基準軸のずれがなくなり、1回の撮像および照射を短時間に患者を動かすことなく、患者が呼吸を止めた状態で行なえ、患部に大線量を照射可能となる。そして患者の呼吸に起因する患部の移動や照射位置ずれを解消できる。また、複数回の分割照射に伴う患部位置の変化等の位置ずれを解消できる。   In the radiotherapy apparatus of the present invention, the imaging means for imaging the affected part and the irradiation means for irradiating the positioned irradiation field with a predetermined dose for a predetermined time are integrated. Therefore, the imaging means and the irradiation means Therefore, the patient can stop breathing without moving the patient in a short time, and can irradiate the affected area with a large dose. And the movement of an affected part and irradiation position shift resulting from a patient's respiration can be eliminated. In addition, it is possible to eliminate a positional shift such as a change in the position of the affected part due to multiple divided irradiations.

本発明の放射線治療装置によれば、患者が呼吸することにより移動してしまい、正確な位置決めが困難な胸部から腹部にかけての臓器に対する効果的な治療照射を、正確な照準で確実かつ安全に行なえる。また頭部等従来ガンマナイフ等により治療されてきた部位についても代替の治療装置として適用可能である。   According to the radiotherapy apparatus of the present invention, effective irradiation of an organ from the chest to the abdomen, which is difficult to position accurately because the patient moves by breathing, can be reliably and safely performed with an accurate aim. The Moreover, it can apply as an alternative treatment apparatus also about the site | parts conventionally treated with the gamma knife etc., such as a head.

図1の(a)および(b)は、本発明の実施の形態に係る放射線治療装置における中枢部である撮像/照射部10の概略構成を示す断面図であり、(a)は側面図、(b)は正面図である。   FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views showing a schematic configuration of an imaging / irradiation unit 10 that is a central part in the radiotherapy apparatus according to the embodiment of the present invention, and FIG. (B) is a front view.

図1の(a)及び(b)において、加速器1は電子銃11、集束コイル12、進行波型加速管13及びX線変換ターゲット/コリメータ14から構成されている。電子銃11は進行波型加速管13の上端部に取付けられており、X線変換ターゲット/コリメータ14は進行波型加速管13の下端部に取付けられている。また集束コイル12は、進行波型加速管13を包囲するよう設置されている。さらに進行波型加速管13の下部にはダミーロード15が取り付けられ、進行波型加速管13の上部には加速マイクロ波の入力口16が取り付けられている。   1A and 1B, the accelerator 1 includes an electron gun 11, a focusing coil 12, a traveling wave type acceleration tube 13, and an X-ray conversion target / collimator 14. The electron gun 11 is attached to the upper end portion of the traveling wave type acceleration tube 13, and the X-ray conversion target / collimator 14 is attached to the lower end portion of the traveling wave type acceleration tube 13. Further, the focusing coil 12 is installed so as to surround the traveling wave type acceleration tube 13. Further, a dummy load 15 is attached to the lower part of the traveling wave type acceleration tube 13, and an acceleration microwave input port 16 is attached to the upper part of the traveling wave type acceleration tube 13.

加速器1の下方にはベッド2が設置されており、このベッド2上には患者4が横たわっている。さらにベッド2の下方には撮像用センサアレイ3が設置されている。なお、加速器1と撮像用センサアレイ3はビーム軸a上で一体化している。また、加速器1に入力口16から加速マイクロ波が印加された場合の電子銃11の加速電圧は100kV〜150kVとする。   A bed 2 is installed below the accelerator 1, and a patient 4 lies on the bed 2. Further, an imaging sensor array 3 is installed below the bed 2. The accelerator 1 and the imaging sensor array 3 are integrated on the beam axis a. The acceleration voltage of the electron gun 11 when an acceleration microwave is applied to the accelerator 1 from the input port 16 is set to 100 kV to 150 kV.

加速器1に加速マイクロ波が印加されない場合即ちX線CT撮像時は、電子銃11から出力される電子ビームは集束コイル12の磁界中を加速せずに進む。そしてX線変換ターゲット14でX線に変換され、X線CT撮像用のX線源となる。電子銃11から出力される電子ビームの電流量は電子銃グリッド電圧により制御される。そしてX線変換ターゲット14から出力された撮像用のX線はベッド2上の患者4を通過した後、該X線変換ターゲット14に対向して設置されている撮像用センサアレイ3に受け入れられる。上述したように加速器1と撮像用センサアレイ3はビーム軸a上で一体となっており、回転軸bを中心として患者4の周囲で回転する。この回転に伴い、約180度の半周円の範囲内で複数方向から撮像を行なうことができる。   When acceleration microwaves are not applied to the accelerator 1, that is, during X-ray CT imaging, the electron beam output from the electron gun 11 travels without accelerating in the magnetic field of the focusing coil 12. Then, it is converted to X-rays by the X-ray conversion target 14 and becomes an X-ray source for X-ray CT imaging. The amount of electron beam current output from the electron gun 11 is controlled by the electron gun grid voltage. The imaging X-rays output from the X-ray conversion target 14 pass through the patient 4 on the bed 2 and then are received by the imaging sensor array 3 installed facing the X-ray conversion target 14. As described above, the accelerator 1 and the imaging sensor array 3 are integrated on the beam axis a, and rotate around the patient 4 about the rotation axis b. With this rotation, imaging can be performed from a plurality of directions within a range of a semicircular circle of about 180 degrees.

また患者4を固定したベッド2は、術者による所定の操作に基づき矢印c(前後)、矢印d(上下)および矢印e(左右)方向へ移動可能となっている。その移動に伴い照射野全体の撮像を行ない、照射野全体の断層撮影及び把握を行なう。その後、患者4を固定したベッド2が再び移動し、照射目標が加速器1の回転軸b上に位置するよう制御される。   The bed 2 to which the patient 4 is fixed is movable in the directions of arrows c (front and rear), arrows d (up and down) and arrows e (left and right) based on a predetermined operation by the operator. The entire irradiation field is imaged along with the movement, and tomography and grasping of the entire irradiation field are performed. Thereafter, the bed 2 to which the patient 4 is fixed is moved again, and the irradiation target is controlled to be positioned on the rotation axis b of the accelerator 1.

次に、照射目標付近の撮像を高速で行ない、術者が照準を確認した後治療照射を行なう。この照射の際、進行波型加速管13の入力口16から加速マイクロ波を入力することにより電子が加速され、該電子が6MeV〜16MeVのエネルギーでX線変換ターゲット14に当たり、ほぼ同エネルギーのX線に変換される。このX線は治療放射線として患者4の患部に照射される。その際、照射線量は撮像用センサアレイ3でモニタされる。なお、電子の加速エネルギーは照射野深度に応じて最適値に制御される。また、前記加速エネルギーは電子ビーム電流量及び加速マイクロ波電力により制御される。これにより、最適な照射線量が患部に照射される。   Next, imaging near the irradiation target is performed at high speed, and after the operator confirms the aim, treatment irradiation is performed. At the time of this irradiation, electrons are accelerated by inputting an acceleration microwave from the input port 16 of the traveling wave type acceleration tube 13, the electrons hit the X-ray conversion target 14 with an energy of 6 MeV to 16 MeV, and the X of the same energy. Converted to a line. This X-ray is irradiated to the affected part of the patient 4 as therapeutic radiation. At that time, the irradiation dose is monitored by the imaging sensor array 3. The acceleration energy of electrons is controlled to an optimum value according to the irradiation field depth. The acceleration energy is controlled by the amount of electron beam current and the acceleration microwave power. Thereby, an optimal irradiation dose is irradiated to an affected part.

上述したような照準のための撮像から照射までの経緯を1照射と定義し、この1照射を20秒以内で完了する。なおこの間、患者4が意図的に呼吸を止めることにより、呼吸に起因する照射目標の移動を防止する。そして加速器1を回転軸bを中心として回転させ照射方向を変えることにより、一つの照射目標に対して約180度の半周円の範囲内で複数方向から照射を行なうことができる。この加速器1が回転する期間に患者の呼吸に起因する微妙な照準のずれが発生した場合、その修正は術者が所定の操作に基づきベッド2を移動することにより行なう。   The process from imaging to irradiation for aiming as described above is defined as one irradiation, and this one irradiation is completed within 20 seconds. During this time, the patient 4 intentionally stops breathing to prevent the irradiation target from moving due to breathing. By rotating the accelerator 1 about the rotation axis b and changing the irradiation direction, irradiation can be performed from a plurality of directions within a range of a semicircular circle of about 180 degrees with respect to one irradiation target. When a slight misalignment due to the patient's breathing occurs during the period when the accelerator 1 rotates, the correction is performed by the operator moving the bed 2 based on a predetermined operation.

図2は、当該放射線治療装置の制御システムの構成を示すブロック図である。以下、図2に基づき当該制御システムの動作を説明する。図2における撮像/照射部10は当該放射線治療装置の中枢部であり、図1に示した加速器1、ベッド2および撮像用センサアレイ3からなる。   FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control system of the radiotherapy apparatus. Hereinafter, the operation of the control system will be described with reference to FIG. An imaging / irradiation unit 10 in FIG. 2 is a central part of the radiotherapy apparatus, and includes the accelerator 1, the bed 2, and the imaging sensor array 3 shown in FIG.

X線CT撮像時に撮像用センサアレイ3で取得されたX線画像を示す信号S1aは、センサアレイ信号増幅/AD変換部21に入力され、増幅およびAD変換される。そしてセンサアレイ信号増幅/AD変換部21から出力されたX線画像を示す信号S2はCT信号処理部22に入力され、後述するセンサアレイ位置信号S17を基に画像処理された後、診断画像S3として術者インタフェース装置23へ出力される。これにより術者インタフェース装置23のディスプレイには、撮像の位置基準とともに診断画像が表示される。その一方で、CT信号処理部22から出力された画像は線量管理計算機24へ照射野データとして供給される。   A signal S1a indicating an X-ray image acquired by the imaging sensor array 3 during X-ray CT imaging is input to the sensor array signal amplification / AD conversion unit 21, and is amplified and AD converted. Then, the signal S2 indicating the X-ray image output from the sensor array signal amplification / AD conversion unit 21 is input to the CT signal processing unit 22 and subjected to image processing based on a sensor array position signal S17 described later, and then a diagnostic image S3. Is output to the operator interface device 23. As a result, a diagnostic image is displayed on the display of the operator interface device 23 together with a position reference for imaging. On the other hand, the image output from the CT signal processing unit 22 is supplied to the dose management computer 24 as irradiation field data.

そして、術者が術者インタフェース装置23のディスプレイに表示された診断画像を参照し、術者インタフェース装置23にて所定の操作を行なうことにより、システム制御装置25へ照射位置(または観察)指示及び治療照射(または診断照射)指示のための信号S6が出力される。システム制御装置25では、術者インタフェース23から入力した信号S6に基づき、当該制御システム全体の制御がなされる。システム制御装置25はクライストロンモジュレータ/電子銃高電圧源26へ電子銃トリガ・電流/クライストロントリガ信号S7を出力する。クライストロンモジュレータ/電子銃高電圧源26は信号S7を入力すると、加速器1へ100kV〜150kVの電子銃加速電圧S8及び電子ビーム電流制御用のグリッド電圧を供給するとともに、クライストロン増幅器27へクライストロン加速電圧S9を供給する。   The surgeon refers to the diagnostic image displayed on the display of the surgeon interface device 23 and performs a predetermined operation on the surgeon interface device 23, thereby giving an irradiation position (or observation) instruction to the system control device 25. A signal S6 for instructing treatment irradiation (or diagnosis irradiation) is output. The system control device 25 controls the entire control system based on the signal S6 input from the operator interface 23. The system controller 25 outputs an electron gun trigger / current / klystron trigger signal S7 to the klystron modulator / electron gun high voltage source 26. When the klystron modulator / electron gun high voltage source 26 receives the signal S7, it supplies the accelerator 1 with an electron gun acceleration voltage S8 of 100 kV to 150 kV and a grid voltage for electron beam current control, and a klystron amplifier 27 with a klystron acceleration voltage S9. Supply.

また、システム制御装置25はクライストロンRFドライバ28へクライストロン出力コマンドS10を出力する。クライストロンRFドライバ28は入力したクライストロン出力コマンドS10に基づきクライストロン増幅器27へクライストロンRF源S11を供給する。これによりクライストロン増幅器27は加速器1における入力口16へ加速用マイクロ波を出力する。   Further, the system control device 25 outputs a klystron output command S10 to the klystron RF driver 28. The klystron RF driver 28 supplies the klystron RF source S11 to the klystron amplifier 27 based on the input klystron output command S10. As a result, the klystron amplifier 27 outputs an acceleration microwave to the input port 16 of the accelerator 1.

上記の動作と共にシステム制御装置25は、駆動制御部29へ位置設定コマンド/加速器位置・ベッド位置信号S12を出力する。駆動制御部29は、システム制御装置25から位置設定コマンド/加速器位置・ベッド位置信号S12を入力すると、加速器・センサアレイ回転駆動機構30から入力した位置信号S13およびベッド直線移動駆動機構31から入力した位置信号S14に基づき、加速器・センサアレイ回転駆動機構30へ角度コマンドS15を出力するとともに、ベッド直線移動駆動機構31へベッド位置コマンドS16を出力する。これにより、加速器・センサアレイ回転駆動機構30は加速器1およびセンサアレイ3の回転駆動を制御するとともに、ベッド直線移動駆動機構31はベッド2の直線駆動を制御する。また駆動制御部29は加速器・センサアレイ回転駆動機構30から入力した位置信号S13を基に、CT信号処理部22へセンサアレイ3の位置を示す信号S17を出力する。   The system control device 25 outputs a position setting command / accelerator position / bed position signal S12 to the drive control unit 29 together with the above operation. When the drive control unit 29 receives the position setting command / accelerator position / bed position signal S12 from the system control device 25, the drive control unit 29 receives the position signal S13 input from the accelerator / sensor array rotation drive mechanism 30 and the bed linear movement drive mechanism 31. Based on the position signal S14, the angle command S15 is output to the accelerator / sensor array rotation drive mechanism 30, and the bed position command S16 is output to the bed linear movement drive mechanism 31. Thereby, the accelerator / sensor array rotation drive mechanism 30 controls the rotation drive of the accelerator 1 and the sensor array 3, and the bed linear movement drive mechanism 31 controls the linear drive of the bed 2. The drive control unit 29 outputs a signal S17 indicating the position of the sensor array 3 to the CT signal processing unit 22 based on the position signal S13 input from the accelerator / sensor array rotation drive mechanism 30.

一方、真空排気・冷却系制御/インタロック部32はシステム制御装置25をモニタしつつ、加速器1に接続されている真空排気系33および冷却系34の制御を行なうと共に、これらに係るインタロック制御を行なう。   On the other hand, the evacuation / cooling system control / interlock unit 32 controls the evacuation system 33 and the cooling system 34 connected to the accelerator 1 while monitoring the system control device 25, and interlock control related thereto. To do.

そして治療照射がなされると、センサアレイ3から出力された照射線量を示す信号S1bは、センサアレイ信号増幅/AD変換部21を介して照射線量信号S4として線量管理計算機24に入力される。線量管理計算機24では、入力した照射線量信号S4を基に、照射野即ち異常組織の積算線量及びその周辺の正常組織の積算線量を計算し、その結果を術者インタフェース装置23へ線量管理グラフィック信号S5として出力する。術者インタフェース装置23では、入力した線量管理グラフィック信号S5を基に自身のディスプレイ上に照射野画像を色別して表示する。この表示は術者により治療計画の際参考とされる。   When the therapeutic irradiation is performed, the signal S1b indicating the irradiation dose output from the sensor array 3 is input to the dose management computer 24 as the irradiation dose signal S4 via the sensor array signal amplification / AD conversion unit 21. In the dose management computer 24, based on the input irradiation dose signal S4, the integrated dose of the irradiation field, that is, the abnormal tissue and the integrated dose of the normal tissue around it are calculated, and the result is sent to the operator interface device 23 as a dose management graphic signal. Output as S5. The operator interface device 23 displays the irradiation field image in different colors on its own display based on the input dose management graphic signal S5. This display is referred to by the operator during treatment planning.

なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、要旨を変更しない範囲で適宜変形して実施できる。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, In the range which does not change a summary, it can implement suitably.

(実施の形態の作用効果)
(1) 診断用撮像装置と治療照射装置を一体化したので、診断用撮像装置と治療照射装置との間の基準軸のずれの問題を解消できる。
(Operational effects of the embodiment)
(1) Since the diagnostic imaging apparatus and the treatment irradiation apparatus are integrated, the problem of deviation of the reference axis between the diagnostic imaging apparatus and the treatment irradiation apparatus can be solved.

(2) 患者の状態を変えず、一方向からの患部の撮像/位置決め及び照射を十数秒程度の短時間に完了でき、さらに患者が呼吸を止めた状態で一方向/一回の照射が完了できるので、ベッドと患者の位置関係のあいまいさや、患者の呼吸に伴う患部位置の変化/照射位置のずれ及び複数回の分割照射に伴う患部位置の変化等の位置ずれを解消できる。また、これらの問題を解消するために、高速の画像信号処理装置及び大線量であり照射野深度に応じてエネルギー(放射線硬度)を最適値に制御可能なX線/電子線治療照射装置を採用している。 (2) Imaging / positioning and irradiation of the affected area from one direction without changing the patient's condition can be completed in a short time of about ten seconds, and one-way / one-time irradiation is completed while the patient stops breathing. Therefore, it is possible to eliminate the ambiguity of the positional relationship between the bed and the patient, the change of the affected part position / irradiation position accompanying the patient's breathing, and the affected part position change caused by the multiple divided irradiations. In order to solve these problems, a high-speed image signal processing device and an X-ray / electron beam irradiation device that can control the energy (radiation hardness) to an optimum value according to the irradiation field depth, which is a large dose, are adopted. doing.

(3) 放射線障害の防止のために治療照射を数10方位から実施し、立体的な線量管理/治療計画を行なうために線量管理計算機を備えている。これにより正常組織の放射線障害を最小限度に抑え、患部に必要線量を集中することができる。また前記線量管理計算機は、撮像/照射部からの照射野データおよび照射線量データに基づき、患部及び周辺組織の被暴線管理を行なえる。 (3) To prevent radiation damage, treatment irradiation is performed from several tens of directions, and a dose management computer is provided to perform three-dimensional dose management / treatment planning. As a result, radiation damage to normal tissue can be minimized and the necessary dose can be concentrated on the affected area. In addition, the dose management computer can perform radiation control of the affected area and surrounding tissues based on the irradiation field data and irradiation dose data from the imaging / irradiation section.

(4) 照射深度に応じて透過率を調整できるよう線質調整機能を備えることにより、照射方位に応じて患部深度が変化しても該患部まで確実に透過する線質を確保できる。 (4) By providing the radiation quality adjustment function so that the transmittance can be adjusted according to the irradiation depth, even if the affected area depth changes according to the irradiation direction, it is possible to ensure the quality of the radiation that is surely transmitted to the affected area.

(実施の形態のまとめ)
実施の形態に示された構成及び作用効果をまとめると次の通りである。
(Summary of embodiment)
The configuration and operational effects shown in the embodiment are summarized as follows.

[1]実施の形態に示された放射線治療装置は、患部に放射線を照射することにより治療を行なう放射線治療装置において、前記患部の撮像を行なう撮像手段(10)と、この撮像手段(10)による撮像結果に基づき照射野の位置決めを行なう位置決め手段(23,25)と、この位置決め手段(23,25)で位置決めされた照射野へ所定の線量を所定時間照射する照射手段(10,26,27)とを備え、前記撮像手段(10)及び前記照射手段(10)を一体化する。 [1] The radiotherapy apparatus shown in the embodiment includes an imaging means (10) for imaging an affected area in the radiotherapy apparatus for performing treatment by irradiating the affected area with radiation, and the imaging means (10). Positioning means (23, 25) for positioning the irradiation field based on the imaging result of the above, and irradiation means (10, 26, 25) for irradiating the irradiation field positioned by the positioning means (23, 25) with a predetermined dose for a predetermined time 27), and the imaging means (10) and the irradiation means (10) are integrated.

このように上記放射線治療装置においては、患部の撮像を行なう撮像手段(10)と位置決めされた照射野へ所定の線量を所定時間照射する照射手段(10)とを一体化するので、撮像のための手段と照射のための手段との基準軸のずれがなくなり、1回の撮像および照射を短時間に患者を動かすことなく、患者が呼吸を止めた状態で行なえ、患部に大線量を照射可能となる。そして患者の呼吸に起因する患部の移動や照射位置ずれを解消できる。また、複数回の分割照射に伴う患部位置の変化等の位置ずれを解消できる。   As described above, in the above radiotherapy apparatus, the imaging means (10) for imaging the affected part and the irradiation means (10) for irradiating the positioned irradiation field with a predetermined dose for a predetermined time are integrated. The reference axis shifts between the means of irradiation and the means for irradiation, and the patient can stop breathing without moving the patient in a short time, and the patient can irradiate the affected area with a large dose. It becomes. And the movement of an affected part and irradiation position shift resulting from a patient's respiration can be eliminated. In addition, it is possible to eliminate a positional shift such as a change in the position of the affected part due to multiple divided irradiations.

[2]実施の形態に示された放射線治療装置は上記[1]に記載の装置であって、かつ前記撮像手段(10)による撮像及び前記照射手段(10,26,27)による照射を複数方向から行なうよう前記撮像手段(10)及び前記照射手段(10)を回転駆動する手段(29,30,31)を備える。 [2] The radiotherapy apparatus shown in the embodiment is the apparatus described in [1] above, and performs a plurality of imaging operations by the imaging unit (10) and irradiation units by the irradiation unit (10, 26, 27). Means (29, 30, 31) for rotationally driving the imaging means (10) and the irradiating means (10) so as to perform from the direction.

このように上記放射線治療装置においては、撮像及び照射を複数方向から行なうよう撮像手段(10)及び照射手段(10)を回転駆動するので、照射治療の際照準と照射を併行して多方向から行なえる。また、複数方向、連続回転照射が可能なので、照射野以外への放射線障害を防止できる。   As described above, in the above radiotherapy apparatus, the imaging means (10) and the irradiation means (10) are rotationally driven so as to perform imaging and irradiation from a plurality of directions. Yes. In addition, since continuous rotation irradiation is possible in a plurality of directions, radiation damage to areas other than the irradiation field can be prevented.

[3]実施の形態に示された放射線治療装置は上記[1]または[2]に記載の装置であって、かつ前記位置決め手段(23,25)にて位置決めされた照射野の深度に応じて前記照射手段(10)で照射する線量を制御する手段(25,26,27)を備える。 [3] The radiotherapy apparatus shown in the embodiment is the apparatus according to [1] or [2] above, and according to the depth of the irradiation field positioned by the positioning means (23, 25). And means (25, 26, 27) for controlling the dose irradiated by the irradiation means (10).

このように上記放射線治療装置においては、位置決めされた照射野の深度に応じて照射する線量を制御するので、正常組織の放射線障害を最小限度に抑えるよう、患部に必要とする線量を集中して照射することができる。   As described above, in the radiotherapy apparatus, since the dose to be irradiated is controlled according to the depth of the positioned irradiation field, the dose necessary for the affected area is concentrated so as to minimize the radiation damage of the normal tissue. Can be irradiated.

本発明の実施の形態に係る放射線治療装置における中枢部の概略構成を示す断面図であり、(a)は側面図、(b)は正面図。It is sectional drawing which shows schematic structure of the center part in the radiotherapy apparatus which concerns on embodiment of this invention, (a) is a side view, (b) is a front view. 本発明の実施の形態に係る放射線治療装置の制御システムの構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of the control system of the radiotherapy apparatus which concerns on embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…撮像/照射部
1…加速器
11…電子銃
12…集束コイル
13…進行波型加速管
14…X線変換ターゲット/コリメータ
15…ダミーロード
16…入力口
2…ベッド
3…撮像用センサアレイ
4…患者
21…センサアレイ信号増幅/AD変換部
22…CT信号処理部
23…術者インタフェース装置
24…線量管理計算機
25…システム制御装置
26…クライストロンモジュレータ/電子銃高電圧源
27…クライストロン増幅器
28…クライストロンRFドライバ
29…駆動制御部
30…加速器・センサアレイ回転駆動機構
31…ベッド直線移動駆動機構
32…真空排気・冷却系制御/インタロック部
33…真空排気系
34…冷却系
a…ビーム軸
b…回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Imaging / irradiation part 1 ... Accelerator 11 ... Electron gun 12 ... Focusing coil 13 ... Traveling wave type acceleration tube 14 ... X-ray conversion target / collimator 15 ... Dummy load 16 ... Input port 2 ... Bed 3 ... Sensor array for imaging 4 ... Patient 21 ... Sensor array signal amplification / AD conversion unit 22 ... CT signal processing unit 23 ... Surgery interface device 24 ... Dose management computer 25 ... System controller 26 ... Klystron modulator / electron gun high voltage source 27 ... Klystron amplifier 28 ... Klystron RF driver 29 ... Drive control unit 30 ... Accelerator / sensor array rotation drive mechanism 31 ... Bed linear movement drive mechanism 32 ... Vacuum exhaust / cooling system control / interlock unit 33 ... Vacuum exhaust system 34 ... Cooling system a ... Beam shaft b …Axis of rotation

Claims (1)

患部に放射線を照射することにより治療を行なう放射線治療装置において、
前記患部の撮像を行なう撮像手段と、
この撮像手段による撮像結果に基づき照射野の位置決めを行なう位置決め手段と、
この位置決め手段で位置決めされた照射野へ所定の線量を所定時間照射する照射手段と、を備え、
前記撮像手段及び前記照射手段を一体化したことを特徴とする放射線治療装置。
In a radiotherapy device that performs treatment by irradiating the affected area with radiation,
Imaging means for imaging the affected area;
Positioning means for positioning the irradiation field based on the imaging result by the imaging means;
Irradiating means for irradiating a predetermined dose to the irradiation field positioned by the positioning means for a predetermined time, and
A radiotherapy apparatus in which the imaging unit and the irradiation unit are integrated.
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