JP2006242917A - Diaphragm device and radiation therapy system having the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、絞り体によって放射線絞り範囲を任意に可変可能な放射線絞り装置、及びこれを有する放射線治療装置において、放射線絞り範囲における絞り体の原点復帰を支援する技術等に関する。 The present invention relates to a radiation diaphragm device capable of arbitrarily changing a radiation diaphragm range by a diaphragm body, and a technique for supporting return to origin of the diaphragm body in the radiation diaphragm range in a radiation therapy apparatus having the radiation diaphragm apparatus.
放射線治療装置とは、治療対象を含む所定領域に電離放射線を照射して患部組織を死滅させることで、非侵襲な治療を可能とするものである。近年のコンピュータ技術及び医療技術の進歩により、治療対象に多くの放射線量を照射し、周囲の正常組織にはできるだけ少ない放射線量を照射することができるようになり、副作用が少なく非侵襲な治療法として注目を集めつつある。 A radiotherapy device is a device that enables noninvasive treatment by irradiating a predetermined region including a treatment target with ionizing radiation to kill the affected tissue. With recent advances in computer technology and medical technology, it is possible to irradiate a large amount of radiation to the treatment target, and to irradiate the surrounding normal tissue with as little radiation as possible, with less side effects and non-invasive treatment. Is attracting attention.
この様な放射線治療装置にあっては、放射線を患部に照射するというその性質上、被検体への放射線被曝を低減させる対策が講じられている。その一つとして、患部(治療部位)に限定的に放射線を照射するように、その照射野を制限するための多分割絞り装置が備えられている(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
In such a radiotherapy apparatus, a measure for reducing radiation exposure to the subject is taken due to the property of irradiating the affected area with radiation. As one of them, a multi-division diaphragm device is provided for limiting the irradiation field so as to irradiate the affected area (treatment site) with limited radiation (see, for example,
図10は、従来の多分割絞り装置の一例を説明するための図である。同図に示すように、従来の多分割絞り装置においては、放射線源Sを挟んだ一対の絞り体100A、100Bが一方向(図ではX軸方向)に沿って複数設けられている。各絞り体100A、100Bは、X軸方向と略垂直なY軸方向に沿って移動可能(すなわち、互いに接近、離反可能)となっており、それぞれを所定の位置に移動させることで、任意形状の照射野を形成することができる。
FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a conventional multi-division diaphragm. As shown in the figure, in the conventional multi-segment diaphragm apparatus, a plurality of pairs of
ところで、上記絞り装置の各絞り体の位置は、計算によって求められる。この計算を行うためには、各絞り体の原点位置の位置決め(すなわち、原点等の基準位置の登録)が必要である。従来においては、例えば原点位置決め用の光を放射線源側から照射し、サービスマンがその形状を目視しながら原点を決定する人為的手法、又は可動方向に関するメカリミットに絞り体を当て、その位置を原点とする手法等により各絞り体の原点位置決めを行っている。 By the way, the position of each aperture of the aperture device is obtained by calculation. In order to perform this calculation, it is necessary to position the origin position of each aperture (that is, register the reference position such as the origin). Conventionally, for example, an origin positioning light is irradiated from the radiation source side, and a serviceman determines the origin while visually observing the shape, or the diaphragm is applied to a mechanical limit related to the moving direction, and the position is set. The origin of each diaphragm is positioned by the method of setting the origin.
しかしながら、従来の放射線治療装置における絞り体の原点位置決めには、例えば次の様な問題がある。 However, the positioning of the origin of the diaphragm in the conventional radiotherapy apparatus has the following problems, for example.
すなわち、人為的手法では多大な時間が必要とされるため、作業負担が多大であると共にその間装置を可動させることができない。また、特殊な技術や経験が必要とされるため、サービスマンしか原点位置決めを行うことができず、原点位置ずれを発見したとしても、原点位置の復帰作業を迅速に行うことができない。 In other words, since an artificial method requires a great amount of time, the work load is great and the apparatus cannot be moved during that time. In addition, since special techniques and experience are required, only a serviceman can perform origin positioning, and even if an origin position deviation is found, the origin position cannot be quickly restored.
また、メカリミットを利用する手法では、メカ同士を当接させるために摩耗等が発生し、時間が経つにつれて要求精度が確保できなくなる。 Further, in the method using the mechanical limit, wear or the like occurs because the mechanisms are brought into contact with each other, and the required accuracy cannot be secured over time.
また、絞り体の原点位置決め以外にも、放射線治療装置において発生する不具合は、未だサービスマン等の専門業者しか対応できない場合が多く、ユーザ側で迅速且つ簡便に対応できるシステムの登場が望まれるところである。 In addition to the positioning of the origin of the diaphragm, inconveniences that occur in the radiotherapy apparatus are still often handled only by specialists such as service personnel, and there is a need for a system that can be quickly and easily handled by the user. is there.
なお、本願に関連する公知文献としては、例えば次のようなものがある。
本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、サービスマン等の専門業者に頼ることなく、装置において発生する不具合をユーザ自身が迅速且つ簡便に対処可能な放射線絞り装置、及び当該絞り装置を具備する放射線治療装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a radiation diaphragm device that allows a user himself to quickly and easily deal with a malfunction occurring in the apparatus without relying on a specialist such as a serviceman, and the diaphragm device. It aims at providing the radiotherapy apparatus which comprises.
本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。 In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures.
本発明の第1の視点は、放射線源と被検体との間に配置され、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形するための放射線絞り装置であって、第1の方向に沿って密に隣接して配列され、それぞれが前記第1の方向に貫通する所定形状の穴部を有し、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って所定範囲内を移動可能な複数の絞り体と、前記所定範囲内に設けられ、前記各絞り体が第1の基準位置に配置されていることを電気的又は光学的手段により検出する検出手段と、を具備することを特徴とする放射線絞り装置である。 A first aspect of the present invention is a radiation aperture device that is disposed between a radiation source and a subject, and forms a radiation field that is a region where radiation from the radiation source is irradiated onto the subject. And are arranged adjacently along the first direction, each having a hole with a predetermined shape penetrating in the first direction, in a second direction different from the first direction. A plurality of diaphragms that can move along a predetermined range along with, and a detection that is provided within the predetermined range and that detects that each of the diaphragms is disposed at a first reference position by electrical or optical means And a radiation diaphragm device.
本発明の第2の視点は、被検体に対して放射線を照射するための放射線源と、放射線源と被検体との間に配置され、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形するための手段であって、第1の方向に沿って密に隣接して配列され、それぞれが前記第1の方向に貫通する所定形状の穴部を有し、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って所定範囲内を移動可能な複数の絞り体と、前記所定範囲内に設けられ、前記各絞り体が第1の基準位置に配置されていることを電気的又は光学的手段により検出する検出手段と、を有する放射線絞り手段と、前記第1の基準位置から前記第2の方向に沿って所定量離れた第2の基準位置を登録する登録手段と、前記第2の基準位置を基準として、前記複数の絞り体の位置を計算する計算手段と、前記第1の基準位置から前記第2の基準位置までの基準距離を記憶する記憶手段と、登録された前記第2の基準位置に誤りが発生した場合、前記第1の基準位置と前記基準距離とから、登録された前記第2の基準位置を修正する修正手段と、を具備することを特徴とする放射線治療装置である。 According to a second aspect of the present invention, a radiation source for irradiating a subject with radiation and a radiation source disposed between the radiation source and the subject are irradiated with the radiation from the radiation source. A means for forming a radiation field that is a region, arranged closely adjacent along a first direction, each having a hole of a predetermined shape penetrating in the first direction, A plurality of apertures movable within a predetermined range along a second direction different from the first direction; and provided within the predetermined range, wherein each aperture is disposed at a first reference position. A radiation stop means having a detection means for detecting the presence of the second reference position by electrical or optical means, and a second reference position that is separated from the first reference position by a predetermined amount along the second direction. A plurality of apertures based on a registration means and the second reference position; When an error occurs in the registered second reference position, calculation means for calculating the position, storage means for storing a reference distance from the first reference position to the second reference position, A radiotherapy apparatus comprising: a correcting unit that corrects the registered second reference position from the first reference position and the reference distance.
本発明の第3の視点は、被検体に対して放射線を照射するための放射線源と、前記放射線源と前記被検体との間に配置され、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形するための放射線絞り手段と、前記放射線照射野における複数の位置においてキャリブレーションを実行しキャリブレーションデータを取得するキャリブレーション手段と、それぞれ異なる基板上に設けられ、前記キャリブレーションデータを記憶する三つの記憶手段と、前記三つの記憶手段が記憶する前記各キャリブレーションデータを比較し、全てのキャリブレーションデータが一致する場合には、当該一致するキャリブレーションデータを用いて前記放射線絞り手段の開度を計算し、いずれか2つのキャリブレーションデータが一致する場合には、当該一致するキャリブレーションデータを用いて、前記放射線絞り手段の開度を計算すると共に、当該一致するキャリブレーションデータを用いて、共に残りのキャリブレーションデータを修正する手段と、を具備することを特徴とする放射線治療装置である。 According to a third aspect of the present invention, a radiation source for irradiating a subject with radiation and a radiation source disposed between the radiation source and the subject are irradiated with the radiation from the radiation source. A radiation aperture means for forming a radiation field, which is a region to be processed, and a calibration means for executing calibration at a plurality of positions in the radiation field to obtain calibration data, which are provided on different substrates. The three storage means for storing the calibration data and the calibration data stored in the three storage means are compared, and if all the calibration data match, the matching calibration data is Use to calculate the opening of the radiation aperture means, and any two calibration data If they match, the matching calibration data is used to calculate the opening of the radiation aperture means, and the matching calibration data is used to both correct the remaining calibration data; A radiotherapy apparatus comprising:
本発明の第4の視点は、被検体に対して放射線を照射するための放射線源と、放射線源と被検体との間に配置され、第1の方向に沿って密に隣接して配列され、それぞれが前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って所定範囲内を移動することで、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形する複数の絞り体と、前記複数の絞り体の基準位置を自動取得する取得手段と、所定の操作を指示するための操作手段と、所定期間内に前記操作手段が所定回数操作された場合にのみ前記原点の自動取得が実行されるように、前記取得手段を制御する制御手段と、を具備することを特徴とする放射線治療装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, the radiation source for irradiating the subject with radiation, and the radiation source are disposed between the radiation source and the subject and closely arranged along the first direction. , Each of which moves within a predetermined range along a second direction different from the first direction, thereby forming a radiation field that is a region where the radiation from the radiation source is irradiated onto the subject. Only when a plurality of apertures, an acquisition unit that automatically acquires reference positions of the plurality of apertures, an operation unit for instructing a predetermined operation, and the operation unit are operated a predetermined number of times within a predetermined period A radiotherapy apparatus comprising: control means for controlling the acquisition means so that the automatic acquisition of the origin is performed.
以上本発明によれば、機械的摩耗を誘発させることなく、サービスマン等の専門業者に頼ることなく、装置において発生する不具合をユーザ自身が迅速且つ簡便に対処可能な放射線絞り装置、及び当該絞り装置を具備する放射線治療装置を実現することができる。 As described above, according to the present invention, a radiation diaphragm apparatus that allows a user himself / herself to quickly and easily deal with a malfunction occurring in the apparatus without inducing mechanical wear and without relying on a specialist such as a serviceman, and the diaphragm. A radiotherapy apparatus including the apparatus can be realized.
以下、本発明の第1実施形態及び第3実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。 Hereinafter, a first embodiment and a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same function and configuration are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.
図1は、本実施形態に係る放射線治療装置1のブロック構成図を示している。同図に示すように、本放射線治療装置1は、放射線源からの放射線を被検体へ照射する放射線照射装置10と、被検体Pを載置して放射線の照射部位の位置決めをする治療台20と、放射線照射装置10および治療台20を始め、放射線治療装置を構成する各機器を有機的に制御する制御系(図1には示さず)を具備している。
FIG. 1 shows a block diagram of a
放射線照射装置10は、固定架台11、回転架台12、照射ヘッド13、絞り装置14を有している。固定架台11は床に据付けられており、回転架台12はこの固定架台11に回転可能に支持される。照射ヘッド13は、回転架台12の一端から横方向へ延びた先端部に設けられ、照射される放射線の形状を成形し放射線照射野を決定するための絞り装置14とを有している。この絞り装置14の構成については、後で詳しく説明する。
The
また、回転架台12は、固定架台11の水平な回転中心軸Hの周りに、略360度にわたって回転可能であり、絞り装置14も、照射ヘッド13から照射される放射線の照射軸Iの周りに回転可能となっている。なお、回転架台12の回転中心軸Hと放射線の照射軸Iとの交点をアイソセンタ(isocenter)ICと称している。また、回転架台12は、放射線の固定照射はもとより、それ以外の各種の照射態様例えば、回転照射、振子照射、間欠照射などに対応した回転が可能なように構成されている。
Further, the
治療台20は、上部機構21、天板22、昇降機構23、下部機構24を有しており、アイソセンタICを中心とする円弧に沿って、矢印G方向に所定角度範囲にわたって回転可能に床に設置されている。天板22は被検体Pを載置するための寝台板であり、上部機構21に支持される。上部機構21は、天板22を矢印eで示す前後方向と、矢印fで示す左右方向に移動させる機構を備えている。また、上部機構21は、昇降機構23に支持されている。この昇降機構23は、例えばリンク機構で構成されるもので、矢印dで示す上下方向にそれ自体が昇降することによって、上部機構21および天板22を所定範囲だけ昇降させるものである。さらに、昇降機構23は、下部機構24に支持されている。この下部機構24は、アイソセンタICから距離L離れた位置を中心として、矢印Fで示す方向に昇降機構23を回転させる機構を備えている。よって、昇降機構23とともに、上部機構21および天板22が矢印F方向に所定角度回転可能である。
The treatment table 20 has an
なお、治療に際して被検体Pの位置決めや絞り装置14による放射線照射野の設定などは、医師などの医療スタッフDによって行われる。
It should be noted that the positioning of the subject P and the setting of the radiation field by the
(絞り装置)
次に、絞り装置14の構成について詳しく説明する。放射線治療を実施する際には、悪性腫瘍などの治療部位にのみ放射線を集中的に照射して、正常組織にダメージを与えないようにすることが重要である。この絞り装置14は、正常組織に極力放射線が照射されないように放射線照射野を規制(制限)するためのものであり、放射線の照射軸Iの周りに回転可能に、照射ヘッド13に組み込まれている。
(Aperture device)
Next, the configuration of the
なお、本実施形態においては、円弧形状の複数の絞り体を有する多分割絞り装置を例とする。しかしながら、本発明の技術的思想はこれに拘泥されず、複数の絞り体を有する多分割絞り装置、例えば矩形状の複数の絞り体を有する多分割絞り装置についても適用可能である。以下、図2乃至図5を参照しながら、絞り装置14の構成について詳しく説明する。
In the present embodiment, a multi-segment diaphragm device having a plurality of arc-shaped diaphragms is taken as an example. However, the technical idea of the present invention is not limited to this, and can be applied to a multi-division diaphragm apparatus having a plurality of diaphragm bodies, for example, a multi-division diaphragm apparatus having a plurality of rectangular diaphragm bodies. Hereinafter, the configuration of the
図2は、絞り装置14の一側面から見た図であり、図3は、図2に略垂直な方向に位置する他の側面から見た図である。なお、実際の放射線治療装置1においては
絞り装置14は所定の筐体を有していが、説明の便宜上、図2、図3においては図示していない。
FIG. 2 is a view as seen from one side of the
絞り装置14は、第1の絞り体140A、140B、第2の絞り体141Ak、141Bk(ただし、kは1≦k≦nを満たす自然数)、第1の駆動装置142A、142B、第2の駆動装置143Ak、143Bk1(ただし、kは1≦k≦nを満たす自然数)を有している。
The
第1の絞り体140A、140Bは、それぞれ第2の絞り体141Ak、141Bkに比して放射線源Sに近い側に設けられており、タングステンなどの重金属を素材とする単体である。第1の絞り体140Aと第1の絞り体140Bは、端面を放射線の照射軸Iを間にして第1の方向(図3では、Y方向)に沿って対峙させるように対向配置され、放射線源Sを中心に含む同心円上を円弧状の軌道面に沿って矢印Xの方向へ移動して、互いに接近、離反するように、第1の駆動装置142A、142Bによって駆動されるようになっている。
The
第2の絞り体141Ak、141Bkは、第1の絞り体140A、140Bに比して放射線源Sから遠い側に設けられており、タングステンなどの重金属を素材とする複数の絞り体(多分割絞り体)である。第2の絞り体141Akと第2の絞り体141Bkは、上記第1の方向とは略直交する第2の方向(図2では、X方向)に沿って端面を放射線の照射軸Iを間にして対峙させるように対向配置され、放射線源Sを中心に含む同心円上を円弧状の軌道面に沿って矢印Yの方向へ移動して、互いに接近、離反するように、第2の駆動装置143A、143Bによって駆動されるようになっている。また、n個の第2の絞り体141A1〜An(及びn個の第2の絞り体141B1〜Bn)は、その間から放射線漏れが発生しないよう密に隣接させてX方向に沿って配列される。
The second diaphragms 141Ak and 141Bk are provided on the side farther from the radiation source S than the
図4は、第2の絞り体141Ak、141Bk及び第2の駆動装置143Ak、143Bkを放射線源S側から見た図である。同図に示すように、第2の絞り体141A、141Bの各リーフ141A1〜141An、141B1〜141Bには、それぞれに駆動装置143A1〜143An、143B1〜143Bnが設けられており、各駆動装置143A1〜143An、143B1〜143Bnによって、リーフ141A1〜141An、141B1〜141Bnが各別に放射線源Sを中心に含む同心円に沿う円弧状の軌道面に沿って矢印Y方向に接近、離反するように駆動されるようになっている。
FIG. 4 is a view of the second diaphragms 141Ak and 141Bk and the second driving devices 143Ak and 143Bk as viewed from the radiation source S side. As shown in the figure, each of the leaves 141A1 to 141An and 141B1 to 141B of the
従って、第1の絞り体140A、140Bを、X方向に互いに接近、離反するように移動させるとともに、第2の絞り体141Ak、141Bkのそれぞれを個別にY方向に互いに接近、離反するように移動させることを組合せることによって、治療部位の任意形状に近似させた不規則形状の放射線照射野Uを形成することができる。
Accordingly, the
また、本絞り装置14は、各第2の絞り体の有効可動範囲を決定するための基準位置に各第2の絞り体の一端が配置されているか否かを検出する検出装置(基準位置検出装置)を有している。ここで、第2の絞り体の有効可動範囲とは、第2の絞り体の可動範囲のうち、実際の照射放射線の成形に有効な範囲である。この有効可動範囲においては、当該第2の絞り体の位置計算は必ず実行される。以下のこの基準位置検出装置について説明する。
The
図5(a)、(b)は、本絞り装置14が有する基準位置検出装置30A、30Bの一例を示した図である。この基準位置検出装置30A(基準位置検出装置30B)は、図4に示すように第2の絞り体141Ak(141Bk)の外側、すなわち当該第2の絞り体141Ak(141Bk)を挟んで放射線照射軸Iとは反対側に配置される。図5(a)は、基準位置検出装置30A(基準位置検出装置30B)の第2の絞り体141Ak(141Bk)側の側面を示した図であり、図5(b)は、図5(a)とは反対側の基準位置検出装置30A(基準位置検出装置30B)の側面を示した図である。
FIGS. 5A and 5B are diagrams illustrating an example of the reference
各図に示すように、基準位置検出装置30A(基準位置検出装置30B)は、突き当て部31A(31B)、遮断バー32A(32B)、光センサ33A(33B)、光源34A(34B)を有している。
As shown in each figure, the reference
突き当て部31A(31B)は、突き当て面Tに第2の絞り体141Ak(141Bk)の外側の端面が接触することで力学的作用を受けると、軸を中心として扇動する。また、この突き当て部31A(31B)の位置は、第2の絞り体141Ak(141Bk)の有効可動範囲を決定する際の基準位置として用いられる。この内容については後で詳しく説明する。
When the abutting
光源34A(34B)は、当該放射線治療装置1の動作中においては、光センサ33A(33B)に向けて常時ビームを放出する。
The
遮断バー32A(32B)は、光源34A(34B)が放出するビームを遮断するように、光源34A(34B)と光センサ33A(33B)との間に配置される。また、遮断バー32A(32B)は、突き当て部31A(31B)が力学的作用を受けて扇動すると、この動きに連動して上下移動する。従って、第2の絞り体141Ak(141Bk)からの力学的作用によって突き当て部31A(31B)が扇動した場合にのみ遮断バー32A(32B)の上下移動によってビームの遮断が中断され、光センサ33A(33B)は光源34A(34B)から放出されたビームを検出することになる。
The blocking
(制御系)
次に、本放射線治療装置1の制御系の構成について説明する。
(Control system)
Next, the configuration of the control system of the
図6は、本放射線治療装置1の制御系の構成を示したブロック図である。同図に示すように、本放射線治療装置1は、制御系として、絞り体位置計算部39、制御部40、記憶部42、操作部44、送受信部46、表示部48を具備している。
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of the control system of the
絞り体位置計算部39は、予め登録される基準位置(例えば原点)と、絞り装置14が有するポテンショメータやエンコーダからの情報に基づいて、第1の絞り体及び第2の絞り体のそれぞれの位置を計算する。
The aperture position calculation unit 39 calculates the respective positions of the first aperture and the second aperture based on a pre-registered reference position (for example, the origin) and information from the potentiometer and encoder included in the
制御部40は、記憶部42に記憶されたプログラムを読み出してメモリ上に展開し、これらに従って、各ユニットやシステム全体を静的又は動的に制御すると共に、放射線治療装置1の動作を統括的に制御する。特に、制御部40は、後述する原点復帰支援に関する制御を行う。
The
記憶部42は、患者情報記憶部42a、照射条件記憶部42b、有効可動範囲記憶部42cを有している。患者情報記憶部42aは、ネットワークを経由して送受信部46により受信された患者情報、及び操作部44から入力された患者情報を記憶する。照射条件記憶部42bは、各患者に対して照射される放射線の照射条件(例えば、照射強度、照射時間等)を患者情報と関連付けて記憶する。有効可動範囲記憶部42cは、後述する原点復帰支援において利用される、突き当て部31A(31B)の位置を基準とした有効可動範囲を、第2の絞り体毎に記憶する。
The
操作部44は、キーボード、トラックボール、マウス、後述する原点復帰を実行するための専用のインターフェース等の入力デバイスを備える。
The
送受信部46は、他の装置との間で、ネットワークを介して患者情報等のデータを送受信する。
The transmission /
表示部48は、CT画像生成部14から受け取る画像データをビデオ信号に変換し、当該ビデオ信号に基づいて、治療に利用する患者情報、照射条件、医用画像等を表示する。
The
(原点復帰支援機能)
次に、本放射線治療装置1が有する原点復帰支援機能について説明する。この原点復帰支援機能は、基準位置検出装置を利用するものであり、絞り体の位置計算のために登録された原点位置に誤りが発生した場合、ユーザ自身が迅速且つ簡便に各絞り体の原点復帰(登録された原点位置の修正)を可能とするものである。
(Home return support function)
Next, the origin return support function of the
図7は、本放射線治療装置1において第2の絞り体の位置計算のために登録された原点位置に誤りが発生した場合(すなわち、第2の絞り体の位置計算にエラーが発生した場合)に実行される、原点復帰処理の手順の流れを示したフローチャートである。 FIG. 7 shows a case where an error has occurred in the origin position registered for the position calculation of the second diaphragm in the radiotherapy apparatus 1 (that is, an error has occurred in the position calculation of the second diaphragm). 5 is a flowchart showing a flow of a procedure of origin return processing executed in step S2.
同図において、まず、当該放射線治療装置1の設置時等において、サービスマン等により予め各第2の絞り体の原点位置の登録、及び有効可動範囲の有効可動範囲記憶部42cへの記憶を実行する(ステップS1)。この処理は、サービスマン等による人為的操作、及び制御部40の制御及び計算処理により、例えば次の様にして実行される。すなわち、まず、原点位置合わせ用の光源を用いて、各第2の絞り体の原点位置(すなわち、X方向の変位を0とする位置)と、当該原点位置からX方向に沿って対向する第2の絞り体側に所定量移動した位置X1(例えば、原点から10cm移動した位置。)を有効可動範囲の下限として一次記憶する(ステップS1a)。次に、各第2の絞り体をX方向に沿って対向する第2の絞り体から離間するように移動させ、当該各第2の絞り体と基準位置検出装置30A(基準位置検出装置30B)の突き当て部31A(31B)との接触を光センサ33A(33B)が検出した位置X2を有効可動範囲の上限として一次記憶する(ステップS1b)。次に、図8に示す様に、第2の絞り体毎に登録された位置X2及び位置X1の差X=X2−X1を各第2の絞り体の有効可動範囲として、有効可動範囲記憶部42cに記憶する(ステップS1c)。
In the figure, first, when the
上記原点登録及び有効可動範囲の記憶の後、日常において当該放射線治療装置1を用いた治療処理が実行される。この日常の稼動において、いずれかの第2の絞り体の位置計算エラーを検知(装置による自動検知、又は人為的検知のいずれであってもよい)したとする。このエラーは、登録された原点を再度正しい原点に修正することで解消される。従って、例えば医師や技師等が、有効可動範囲記憶部42cに記憶された有効稼動範囲を用いて、エラー対象となった第2の絞り体の原点復帰処理を実行する(ステップS2)。この処理は、医師等による人為的操作、及び制御部40の制御及び計算処理により、例えば次の様にして実行される。すなわち、まず、エラー対象となった第2の絞り体をX方向に沿って対向する第2の絞り体から離間するように移動させ、光センサ33A(33B)が反応した位置において当該各第2の絞り体を停止させる(ステップS2a)。次に、有効可動範囲記憶部42cに記憶された当該第2の絞り体の有効可動範囲から−10.00cmの位置を逆算し(ステップS2b)、エラー対象となった第2の絞り体の原点位置の修正を実行する(ステップS2b)。
After the origin registration and the storage of the effective movable range, a treatment process using the
この様な一連の処理により、第2の絞り体の位置計算エラーが発生した場合に、基準位置検出装置を用いた原点復帰支援機能により登録された原点位置を修正することで、各第2の絞り体を正しい原点位置に復帰させることができる。 By such a series of processes, when a position calculation error of the second diaphragm occurs, the origin position registered by the origin return support function using the reference position detection device is corrected, whereby each second position is corrected. The diaphragm can be returned to the correct origin position.
以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。 According to the configuration described above, the following effects can be obtained.
本放射線絞り装置及び放射線治療装置によれば、原点エラーが発生した場合であっても、有効可動範囲記憶部42cに記憶された有効可動範囲と基準位置検出装置の突き当て部の位置とから、自動的に第2の絞り体の原点位置を正常な位置に復帰させることができる。従って、サービスマン等の専門業者を呼ぶことなくユーザ側での復旧処置が可能となり、その結果、従来に比して、人為的作業負担を低減できると共に、システム上の不具合を解消するまでの治療中断期間を短くすることができる。
According to the radiation squeezing device and the radiotherapy device, even when an origin error occurs, from the effective movable range stored in the effective movable
また、本放射線絞り装置及び放射線治療装置では、絞り体の原点位置の復帰処理において、光学的又は電気的に絞り体端面の基準位置配置を検出する基準位置検出装置を用いる。従って、メカリミット等を用いた機械的接触に起因するガタの発生を防止することができ、信頼性の高い放射線絞り処理を実現することができる。 In the radiation diaphragm device and the radiation therapy apparatus, a reference position detection device that optically or electrically detects the reference position arrangement of the diaphragm body end face is used in the return processing of the origin position of the diaphragm body. Therefore, it is possible to prevent the occurrence of play due to mechanical contact using a mechanical limit or the like, and it is possible to realize a highly reliable radiation aperture process.
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
通常の放射線治療装置においては、放射線照射視野S上の4点においてキャリブレーションを行い、そのデータから各絞り体の開度を算出して正常状態か否かの判定を行っている。このキャリブレーションデータは、制御系のPC板のバッテリーバックアップRAM内に適宜保存され、必要なタイミングで使用される。従って、何らかの原因(例えば、バッテリー切れによる消失又は破損ノイズ発生による信憑性低下等)によりバッテリーバックアップRAM内に保存されたキャリブレーションデータが消失又は変化が生じた場合には、開度データ異常となり、各絞り体の開度の判定を適切に行うことができない。 In a normal radiotherapy apparatus, calibration is performed at four points on the radiation irradiation field S, and the degree of opening of each diaphragm is calculated from the data to determine whether or not it is in a normal state. This calibration data is appropriately stored in the battery backup RAM of the control system PC board and used at a necessary timing. Therefore, when the calibration data stored in the battery backup RAM is lost or changed due to some cause (for example, loss due to battery exhaustion or deterioration in reliability due to generation of damage noise), the opening degree data becomes abnormal. The degree of opening of each throttle body cannot be properly determined.
この様な場合、従来においては、サービスマンによってキャリブレーションを再実行し、開度データの復帰を行う運用がなされている。従って、サービスマンの作業負担は多大になると共に、サービスマンによる開度データの復帰が行われるまでの間、当該放射線治療装置による治療の中断を余儀なくされる。 In such a case, conventionally, a service man re-executes calibration and restores opening degree data. Accordingly, the work burden on the service person becomes large, and the treatment by the radiotherapy apparatus is forced to be interrupted until the opening degree data is restored by the service person.
本実施形態に係る放射線治療装置は、この様なキャリブレーションデータの自動復帰を支援する機能を有するものである。 The radiotherapy apparatus according to the present embodiment has a function of supporting such automatic restoration of calibration data.
図9は、第2の実施形態に係る放射線治療装置1のキャリブレーションデータの自動復帰機能を説明するための概念図である。同図に示すように、本放射線治療装置1は、例えば制御部40内において、同一のキャリブレーションデータを保存する三つのバッテリーバックアップRAM400a、401a、402aを有している。各バッテリーバックアップRAM400a、401a、402aは、それぞれ異なるPC板400、401、402上に設けられる。なお、本実施形態では、三つのバッテリーバックアップRAM400a、401a、402aを用いる場合を例とするが、これに拘泥されず、少なくとも三つ以上のバッテリーバックアップRAM(それぞは、異なるPC板に設けられる)を用いる構成であれば、どのようなものであってもよい。
FIG. 9 is a conceptual diagram for explaining an automatic restoration function of calibration data of the
制御部40は、例えば電源立ち上げ等のタイミングにおいて、三つのバッテリーバックアップRAM400a、401a、402aが保存するキャリブレーションデータを比較し、全てが同一であればそのまま使用する。一方、いずれか一つのバッテリーバックアップRAMのみのキャリブレーションデータが他の二つのものと異なっている場合には、同一である二つのバッテリーバックアップRAMが保存するキャリブレーションデータを使用すると共に、残りの一つのバッテリーバックアップRAMに、同一である二つが保存するキャリブレーションデータを上書き保存することでデータを復帰させる。
The
また、バッテリーバックアップRAM400a、401a、402aの三者が保存するキャリブレーションデータが全て異なる場合には、制御部40は、いずれのキャリブレーションデータも使用せず、エラーメッセージを出力する。なお、このようなケースが発生する確率は低い。
When the calibration data stored by the three
以上述べた構成によれば、キャリブレーションデータの消失、破損等が発生した場合であっても、少なくとも三つのPC板のそれぞれに設けられたバッテリーバックアップRAM内のデータを用いて、自動的にキャリブレーションデータを正常な復帰させることができる。従って、サービスマン等の専門業者を呼ぶことなくユーザ側での復旧処置が可能となる。その結果、従来に比して、人為的作業負担を低減できると共に、システム上の不具合を解消するまでの治療中断期間を短くすることができる。 According to the configuration described above, calibration is automatically performed using data in the battery backup RAM provided on each of at least three PC boards even when the calibration data is lost or damaged. Recovery data can be restored to normal. Accordingly, the user can perform a recovery procedure without calling a specialist such as a service person. As a result, it is possible to reduce the burden of man-made work and shorten the treatment interruption period until the problem on the system is resolved, as compared with the conventional case.
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
一般に多分割絞り装置において、絞り体の原点位置を自動取得する技術がある(第1の実施形態で述べた手法に拘泥されない。)。この様な多分割絞り装置には、ユーザがアクセス可能な(原点位置自動取得を指示するための)スイッチは存在しない。従って、例えば、当該放射線治療装置の電源のON/OFF回数をカウントし、その値が設定値に達したタイミングで自動的に原点位置を自動取得を実行する等の機能を有している。 In general, there is a technique for automatically acquiring the origin position of a diaphragm in a multi-division diaphragm (not limited to the technique described in the first embodiment). In such a multi-segment diaphragm device, there is no switch (for instructing automatic acquisition of the origin position) accessible by the user. Therefore, for example, it has a function of counting the number of times the power of the radiotherapy apparatus is turned ON / OFF and automatically acquiring the origin position when the value reaches the set value.
しかしながら、当該機能を利用する場合、絞り体の原点位置の自動取得を実現するために設定値まで電源のON/OFFを繰り返す必要があり、そのための操作時間が必要とされると共に必要と判断した任意のタイミングでの実行が不可能である。 However, when using this function, it is necessary to repeat ON / OFF of the power supply to the set value in order to realize automatic acquisition of the origin position of the aperture, and it is determined that the operation time is required and necessary for that. Execution at an arbitrary timing is impossible.
そこで、本実施形態に係る放射線治療装置1は、サービスマンがアクセス可能な操作部44上の所定のスイッチを用いて、当該スイッチが一定時間内に所定回数(例えば2回)操作された場合には、制御部40が絞り体の原点位置を自動取得を実行するものとする。一方、一定時間内に所定のスイッチが所定回数操作されなければ、絞り体の原点位置を自動取得は行わない。
Therefore, the
この様な構成によれば、ユーザ自身による簡便な操作によって、短時間且つ任意のタイミングでの絞り体の原点位置を自動取得を実現することができる。 According to such a configuration, it is possible to automatically acquire the origin position of the diaphragm in a short time and at an arbitrary timing by a simple operation by the user himself / herself.
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。具体的な変形例としては、例えば次のようなものがある。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Specific examples of modifications are as follows.
上記第1の実施形態においては、有効可動範囲は第1の絞り体毎に記憶し、これを用いて原点復帰支援を行う構成であった。これに対し、n枚の第2の絞り体141Akに共通の有効可動範囲と、n枚の第2の絞り体141Bkに共通の有効可動範囲と、を記憶し、これらを用いて第2の絞り体141Ak及び第2の絞り体141Bkに原点復帰支援を行う構成であってもよい。 In the first embodiment, the effective movable range is stored for each first diaphragm, and the origin return support is performed using this. On the other hand, the effective movable range common to the n second diaphragms 141Ak and the effective movable range common to the n second diaphragms 141Bk are stored, and the second diaphragm is stored using these. The configuration may be such that origin return support is provided to the body 141Ak and the second aperture body 141Bk.
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
以上本発明によれば、サービスマン等の専門業者に頼ることなく、装置において発生する不具合をユーザ自身が迅速且つ簡便に対処可能な放射線絞り装置、及び当該絞り装置を具備する放射線治療装置を実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize a radiation squeezing device that allows a user himself / herself to quickly and easily deal with a malfunction occurring in the device without relying on a specialist such as a serviceman, and a radiotherapy device including the squeezing device. can do.
1…放射線治療装置、10…放射線照射装置、20…治療台、11…固定架台、12…回転架台、13…照射ヘッド、14…絞り装置、21…上部機構、22…天板、23…昇降機構、24…下部機構、39…絞り体位置計算部、40…制御部、42…記憶部、44…操作部、46…送受信部、48…表示部、140A、140B…第1の絞り体、141Ak、141Bk…2の絞り体、142A、142B…第1の駆動装置、143Ak、143Bk…第2の駆動装置、P…被検体
DESCRIPTION OF
Claims (10)
第1の方向に沿って密に隣接して配列され、それぞれが前記第1の方向に貫通する所定形状の穴部を有し、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って所定範囲内を移動可能な複数の絞り体と、
前記所定範囲内に設けられ、前記各絞り体が第1の基準位置に配置されていることを電気的又は光学的手段により検出する検出手段と、
を具備することを特徴とする放射線絞り装置。 A radiation aperture device for forming a radiation field that is disposed between a radiation source and a subject and is a region irradiated with radiation from the radiation source.
Precisely arranged along a first direction, each having a hole with a predetermined shape penetrating in the first direction, and predetermined along a second direction different from the first direction Multiple apertures that can move within the range;
Detecting means provided within the predetermined range and detecting by electrical or optical means that each of the apertures is disposed at a first reference position;
A radiation aperture device comprising:
前記複数の絞り体は、前記放射線源を中心とする円の円弧に対応する形状を有し、
前記検出手段は、前記数の絞り体の端面との接触に基づいて、前記各絞り体が第1の基準位置に配置されていることを検出すること、
を特徴とする請求項1記載の放射線絞り装置。 The second direction is a circumferential direction of a circle centered on the radiation source;
The plurality of diaphragms have a shape corresponding to a circular arc centered on the radiation source,
The detecting means detects, based on contact with the end faces of the number of apertures, that each aperture is located at a first reference position;
The radiation diaphragm apparatus according to claim 1.
前記複数の絞り体は、前記照射軸に対して略垂直な面を有する多面体であり、
前記検出手段は、前記数の絞り体の端面との接触に基づいて、前記各絞り体が第1の基準位置に配置されていることを検出すること、
を特徴とする請求項1記載の放射線絞り装置。 The second direction is a direction substantially perpendicular to an irradiation axis of radiation from the radiation source,
The plurality of diaphragms are polyhedrons having a surface substantially perpendicular to the irradiation axis,
The detecting means detects, based on contact with the end faces of the number of apertures, that the apertures are arranged at a first reference position;
The radiation diaphragm apparatus according to claim 1.
放射線源と被検体との間に配置され、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形するための手段であって、第1の方向に沿って密に隣接して配列され、前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って所定範囲内を移動可能な複数の絞り体と、前記所定範囲内に設けられ、前記各絞り体が第1の基準位置に配置されていることを電気的又は光学的手段により検出する検出手段と、を有する放射線絞り手段と、
前記第1の基準位置から前記第2の方向に沿って所定量離れた第2の基準位置を登録する登録手段と、
前記第2の基準位置を基準として、前記複数の絞り体の位置を計算する計算手段と、
前記第1の基準位置から前記第2の基準位置までの基準距離を記憶する記憶手段と、
登録された前記第2の基準位置に誤りが発生した場合、前記第1の基準位置と前記基準距離とから、登録された前記第2の基準位置を修正する修正手段と、
を具備することを特徴とする放射線治療装置。 A radiation source for irradiating the subject with radiation;
A means for forming a radiation field, which is disposed between a radiation source and a subject and is irradiated with radiation from the radiation source, is densely aligned along a first direction. A plurality of apertures that are arranged adjacent to each other and are movable within a predetermined range along a second direction different from the first direction, and each aperture is provided within the predetermined range. Detecting means for detecting by electrical or optical means that it is arranged at a reference position of
Registration means for registering a second reference position separated by a predetermined amount from the first reference position along the second direction;
Calculation means for calculating positions of the plurality of apertures with reference to the second reference position;
Storage means for storing a reference distance from the first reference position to the second reference position;
Correction means for correcting the registered second reference position from the first reference position and the reference distance when an error occurs in the registered second reference position;
A radiotherapy apparatus comprising:
前記記憶手段は、前記複数の絞り体に共通する前記基準距離を記憶し、
前記調整手段は、前記第1の基準位置と前記基準距離とから、登録された前記第2の基準位置を修正すること、
を特徴とする請求項4記載の放射線治療装置。 The registration means registers the second reference position common to the plurality of apertures,
The storage means stores the reference distance common to the plurality of apertures,
The adjusting means corrects the registered second reference position from the first reference position and the reference distance;
The radiotherapy apparatus according to claim 4.
前記記憶手段は、前記基準距離を前記複数の絞り体毎に記憶し、
前記調整手段は、前記第1の基準位置と前記複数の絞り体毎の前記基準距離とから、登録された前記複数の絞り体のそれぞれの前記第2の基準位置を修正すること、
を特徴とする請求項4記載の放射線治療装置。 The registration means registers the second reference position for each diaphragm,
The storage means stores the reference distance for each of the plurality of apertures,
The adjusting means corrects the second reference position of each of the plurality of registered diaphragms from the first reference position and the reference distance for each of the plurality of diaphragms;
The radiotherapy apparatus according to claim 4.
前記複数の絞り体は、前記放射線源を中心とする円の円弧に対応する形状を有し、
前記検出手段は、前記数の絞り体の端面との接触に基づいて、前記各絞り体が第1の基準位置に配置されていることを検出すること、
を特徴とする請求項4乃至6のうちいずれか一項記載の放射線治療装置。 The second direction is a circumferential direction of a circle centered on the radiation source,
The plurality of diaphragms have a shape corresponding to a circular arc centered on the radiation source,
The detecting means detects, based on contact with the end faces of the number of apertures, that the apertures are arranged at a first reference position;
The radiotherapy apparatus according to any one of claims 4 to 6.
前記複数の絞り体は、前記照射軸に対して略垂直な面を有する多面体であり、
前記検出手段は、前記数の絞り体の端面との接触に基づいて、前記各絞り体が第1の基準位置に配置されていることを検出すること、
を特徴とする請求項4乃至6のうちいずれか一項記載の放射線治療装置。 The second direction is a direction substantially perpendicular to an irradiation axis of radiation from the radiation source,
The plurality of diaphragms are polyhedrons having a surface substantially perpendicular to the irradiation axis,
The detecting means detects, based on contact with the end faces of the number of apertures, that the apertures are arranged at a first reference position;
The radiotherapy apparatus according to any one of claims 4 to 6.
前記放射線源と前記被検体との間に配置され、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形するための放射線絞り手段と、
前記放射線照射野における複数の位置においてキャリブレーションを実行しキャリブレーションデータを取得するキャリブレーション手段と、
それぞれ異なる基板上に設けられ、前記キャリブレーションデータを記憶する三つの記憶手段と、
前記三つの記憶手段が記憶する前記各キャリブレーションデータを比較し、全てのキャリブレーションデータが一致する場合には、当該一致するキャリブレーションデータを用いて前記放射線絞り手段の開度を計算し、いずれか2つのキャリブレーションデータが一致する場合には、当該一致するキャリブレーションデータを用いて、前記放射線絞り手段の開度を計算すると共に、当該一致するキャリブレーションデータを用いて、共に残りのキャリブレーションデータを修正する手段と、
を具備することを特徴とする放射線治療装置。 A radiation source for irradiating the subject with radiation;
Radiation squeezing means for forming a radiation field that is disposed between the radiation source and the subject and is irradiated with radiation from the radiation source;
Calibration means for performing calibration at a plurality of positions in the radiation irradiation field to obtain calibration data;
Three storage means each provided on a different substrate and storing the calibration data;
The calibration data stored in the three storage means are compared, and when all the calibration data match, the opening degree of the radiation aperture means is calculated using the matching calibration data. If the two calibration data match, the matching calibration data is used to calculate the opening of the radiation aperture means, and the matching calibration data is used to perform the remaining calibrations. Means to correct the data;
A radiotherapy apparatus comprising:
放射線源と被検体との間に配置され、第1の方向に沿って密に隣接して配列され、それぞれが前記第1の方向とは異なる第2の方向に沿って所定範囲内を移動することで、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形する複数の絞り体と、
前記複数の絞り体の基準位置を自動取得する取得手段と、
所定の操作を指示するための操作手段と、
所定期間内に前記操作手段が所定回数操作された場合にのみ前記原点の自動取得が実行されるように、前記取得手段を制御する制御手段と、
を具備することを特徴とする放射線治療装置。 A radiation source for irradiating the subject with radiation;
Arranged between the radiation source and the subject and closely adjacent to each other along the first direction, each moving within a predetermined range along a second direction different from the first direction. Thus, a plurality of apertures for forming a radiation field that is a region where the radiation from the radiation source is irradiated on the subject,
Obtaining means for automatically obtaining reference positions of the plurality of apertures;
An operation means for instructing a predetermined operation;
Control means for controlling the acquisition means so that automatic acquisition of the origin is executed only when the operation means is operated a predetermined number of times within a predetermined period;
A radiotherapy apparatus comprising:
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