JP2007319497A - マルチリーフコリメータおよび放射線治療装置組立方法 - Google Patents

Abstract

【課題】設置されるスペースの省スペース化。
【解決手段】被検体の放射線が照射される照射野の形状を変更するために放射線を遮蔽するリーフ６２と、移動可能にリーフ６２を支持するガイド７１〜７８、７１’〜７８’と、リーフ６２に形成されるラック９７に噛み合うピニオン９６を回転させる駆動装置６４とを備えている。このとき、マルチリーフコリメータ５６は、リーフ６２が移動する方向以外の側に、駆動装置６４を配置することができる。この結果、マルチリーフコリメータ５６は、リーフ６２が移動する方向の長さをより小さくすることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、マルチリーフコリメータおよび放射線治療装置組立方法に関し、特に、放射線を被検体に照射するときの照射野の形状を変更するマルチリーフコリメータおよびそのマルチリーフコリメータを備える放射線治療装置を製造する放射線治療装置組立方法に関する。

患部（腫瘍）に治療用放射線を照射することにより患者を治療する放射線治療が知られている。その放射線治療は、治療効果が高いことが望まれ、その治療用放射線は、患部の細胞に照射される線量に比較して、正常な細胞に照射される線量がより小さいことが望まれている。

複数のリーフを用いて放射線を遮蔽するマルチリーフコリメータが知られている。このようなマルチリーフコリメータは、その複数のリーフを所定の位置に配置することにより、その治療用放射線が患者に照射するときの照射野の形状を変更することができる。このようなマルチリーフコリメータによれば、正常な細胞に照射される線量をより小さくすることができる。そのマルチリーフコリメータは、照射位置制御が容易になるように、小型化、軽量化が望まれている。

特開２００２−２２４２３０号公報には、多数のリーフ板を用い高精度の照射野を形成するときの位置決め時間を短縮し、患者の肉体的・精神的負担の軽減を図れるマルチリーフコリメータが開示されている。そのマルチリーフコリメータは、複数のリーフ板をそれぞれ可動に配設したリーフ板駆動体を一方側及び他方側に備え、前記一方側のリーフ板駆動体の複数のリーフ板と前記他方側のリーフ板駆動体の複数のリーフ板とを対向させその間に放射線ビームの照射野を形成するマルチリーフコリメータにおいて、各リーフ板駆動体は、前記複数のリーフ板に対し共通に設けた１つの駆動手段と、前記１つの駆動手段の駆動力を、前記複数のリーフ板に対し同時に伝達可能であるとともに各リーフ板で自在に遮断可能な駆動力伝達・遮断手段とを備えることを特徴とする。

特表平１１−５１２８２４号公報には、より迅速に調整することができ、全体的にみてより単純で、従って操作上メンテナンスをほとんど必要としない、より信頼性のあるデザインを有する、一般的な種類の輪郭コリメータが開示されている。その放射線治療用輪郭コリメータは、ガイドブロック内に設けられ、かつ互いに可動的に配置され、コリメータに向けて放射線源によって放射される放射線ビームに対して輪郭隔壁を形成する、多数の板状隔壁エレメント、及び隔壁エレメントを動かすための少なくとも１つの駆動装置を含み、駆動装置が各隔壁エレメントと接続され、隔壁エレメントの１群の駆動装置が実質的に他のものと隣接して配置され、駆動伝動装置が各駆動装置とその接続された隔壁エレメントとの間に配設されていることを特徴とする。

特開２００４−０９７６４６号公報には、放射線の照射治療中においても、リアルタイムに治療野の状態をモニタすることが可能な放射線治療装置が開示されている。その放射線治療装置は、被検体の治療野へ治療用放射線を照射する放射線照射ヘッドと、前記被検体の前記治療野に診断用Ｘ線を照射するＸ線源と、前記被検体を透過した前記診断用Ｘ線の透過Ｘ線を検出して、診断画像データとして出力するセンサアレイと、を具備し、前記センサアレイは、前記放射線照射ヘッドの移動に連動して動く。

特許２８９２９８３号公報には、扇形断面にわたり放射線強度分布の高精度の制御を可能にすることにより処置における分解能および精度を向上させる放射線処理方法が開示されている。その方法は、照射処理装置であって、照射ソースをして、第一の平面内に二次元放射扇形ビームを放出せしめる段階と、前記扇形ビームの平面に垂直なラインにそって処理されるべき物体が可動であるように、前記扇形ビームによる照射により処理されるべき前記物体の位置を制御する段階と、ビームを成形し、かつ照射されるべき前記物体と前記照射ソースとの間のビーム強度を制御するための調節可能手段を介在させる段階と、前記物体に当たる扇形ビーム放射線が、予め選択された強度分布で前記物体の予め選択された体積を選択的に照射するように、前記ラインにそった前記物体の各位置に対して前記物体に当たる前記扇形ビームの部分に対する所望の形状および強度分布を計算する段階と、ビームを成形し、かつビーム強度を制御するための前記調節可能手段をして、成形され、変調されたビームを成形すべく、前記計算された所望のビーム形状に応答して調節せしめる段階と、前記照射ソースをして、放射せしめることにより、前記成形され、かつ調節されたビームにより前記平面内の前記物体を照射する段階と、から成る。

特許２５４３３７３号公報には、本発明の一目的は、扇形断面にわたり放射線強度分布の高精度の制御を可能にすることにより処置における分解能および精度を向上させる放射線処理方法が開示されている。その装置は、放射線場を長方形限界に限定するため、ジョーフレーム内に取付けられたジョーを有する放射線治療機械内でコリメータとして機能する装置であって、放射線場を長方形限界内に限定し成形するためのリーフ手段であって、Ｘ線に対して不透明な複数のリーフを含むリーフ手段と、該リーフ手段をジョーフレームに取付けるための、リーフ支持フレーム組立体を含む取付け手段と、前記リーフ支持フレームに対する前記リーフ手段の移動、および前記ジョーフレームに対する前記リーフ支持フレームの移動をもたらす駆動手段と、から成る。

特開２００２−２２４２３０号公報 特表平１１−５１２８２４号公報 特開２００４−０９７６４６号公報 特許２８９２９８３号公報 特許２５４３３７３号公報

本発明の課題は、設置されるスペースを低減するマルチリーフコリメータを提供することにある。
本発明の他の課題は、より軽量であるマルチリーフコリメータを提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、照射野の形状を変更するために放射線を遮蔽するリーフをより低駆動力で駆動するマルチリーフコリメータを提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、照射野の形状を変更するために放射線を遮蔽するリーフを駆動させる駆動装置の位置の調整を容易にするマルチリーフコリメータを提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、放射線治療装置の保守をより容易にする放射線治療装置組立方法を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、照射野の形状をより高精度に制御する放射線治療装置をより速く組立可能なる放射線治療装置組立方法を提供することにある。

以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。

本発明によるマルチリーフコリメータ（５６）は、被検体の放射線が照射される照射野の形状を変更するために放射線を遮蔽するリーフ（６２）と、移動可能にリーフ（６２）を支持するガイド（７１〜７８、７１’〜７８’）と、リーフ（６２）に形成されるラック（９７）に噛み合うピニオン（９６）を回転させる駆動装置（６４）とを備えている。このとき、マルチリーフコリメータ（５６）は、リーフ（６２）が移動する方向以外の側に、駆動装置（６４）を配置することができる。この結果、マルチリーフコリメータ（５６）は、リーフ（６２）が移動する方向の長さをより小さくすることができる。

ラック（９７）は、リーフ（６２）に形成される切り欠き（８３、８４）の縁（８５〜８８）に形成される。このとき、リーフ（６２）は、切り欠き（８３、８４）が形成されないものより軽く形成することができる。この結果、マルチリーフコリメータ（５６）は、より軽くなり、好ましい。その切り欠き（８３、８４）は、リーフ（６２）の縁（８５〜８８）に連続していても、リーフ（６２）の縁（８５〜８８）に連続していなくてもよい。

本発明によるマルチリーフコリメータ（５６）は、照射野の形状を変更するために放射線を遮蔽する他のリーフ（６２）を更に備えている。ガイド（７１〜７８、７１’〜７８’）は、更に、移動可能に他のリーフ（６２）を支持し、駆動装置（６４）は、他のリーフ（６２）に近接する部分（９４）に凹み（１００）が形成される。このような駆動装置（６４）は、他のリーフ（６２）の移動を阻害しない点で好ましい。

本発明によるマルチリーフコリメータ（５６）は、ガイド（７１〜７８、７１’〜７８’）を支持するフレーム（６１）と、位置調整可能にフレーム（６１）に支持される複数のベース（６３）とを更に備えている。リーフ（６２）は、複数リーフ（６２−１〜６２−３０、６２−１’〜６２−３０’）から形成され、駆動装置（６４）は、複数リーフ（６２−１〜６２−３０、６２−１’〜６２−３０’）をそれぞれ移動させる複数駆動装置（６４−１〜６４−３０、６４−１’〜６４−３０’）から形成され、複数のベース（６３）の各々は、複数駆動装置（６４−１〜６４−３０、６４−１’〜６４−３０’）のうちの複数を支持する。駆動装置（６４）のベース（６３）に支持される部位とピニオン（９６）の回転軸とが固定されているときに、ユーザは、ベース（６３）の位置を調整して、ラック（９７）とピニオン（９６）の複数の対に関して同時に、ピニオン（９６）の歯にラック（９７）の歯をより確実に噛み合わせることができる。

本発明によるマルチリーフコリメータ（５６）は、ガイド（７１〜７８、７１’〜７８’）を支持するフレーム（６１）を更に備えている。リーフ（６２）は、複数リーフ（６２−１〜６２−３０、６２−１’〜６２−３０’）から形成され、駆動装置（６４）は、複数リーフ（６２−１〜６２−３０、６２−１’〜６２−３０’）をそれぞれ移動させる複数駆動装置（６４−１〜６４−３０、６４−１’〜６４−３０’）から形成され、複数駆動装置（６４−１〜６４−３０、６４−１’〜６４−３０’）は、各々が位置調整可能にフレーム（６１）に支持される。駆動装置（６４）のベース（６３）に支持される部位とピニオン（９６）の回転軸とが固定されているときに、ユーザは、駆動装置（６４）の位置を調整して、ラック（９７）とピニオン（９６）の対毎にピニオン（９６）の歯にラック（９７）の歯をより確実に噛み合わせることができる。

本発明による放射線治療装置（３）は、本発明によるマルチリーフコリメータ（５６）と、放射線を放射する照射装置（５１〜５５）とを備えている。

本発明による放射線治療装置組立方法は、本発明によるマルチリーフコリメータ（５６）を作製するステップ（Ｓ２）と、放射線を放射する放射線治療装置本体を作製するステップ（Ｓ１）と、放射線治療装置本体にマルチリーフコリメータ（５６）を取り付けるステップ（Ｓ３）とを備えている。このような放射線治療装置組立方法によれば、マルチリーフコリメータ（５６）は、より高精度に作製されることができ、放射線治療装置は、照射野の形状をより高精度に制御することができる。このような放射線治療装置組立方法は、さらに、容易であり、放射線治療装置をより速く製造することができる。

本発明による放射線治療装置組立方法は、被検体に放射線を照射する放射線治療装置本体を作製するステップ（Ｓ１）と、放射線を遮蔽する複数のリーフ（６２）を用いて被検体の放射線が照射される照射野の形状を変更するマルチリーフコリメータ（５６）を作製するステップ（Ｓ２）と、放射線治療装置本体にマルチリーフコリメータ（５６）を取り付けるステップ（Ｓ３）とを備えている。このような放射線治療装置組立方法によれば、マルチリーフコリメータ（５６）は、より高精度に作製されることができ、放射線治療装置は、照射野の形状をより高精度に制御することができる。このような放射線治療装置組立方法は、さらに、容易であり、放射線治療装置をより速く製造することができる。

本発明による放射線治療装置（３）は、放射線を放射する放射線治療装置本体と、被検体の放射線が照射される照射野の形状を変更するマルチリーフコリメータ（５６）と、照射野の形状が一定になるように放射線を遮蔽するコリメータとを備えている。放射線治療装置本体は、マルチリーフコリメータ（５６）またはコリメータの一方が取り付けられる取り付け部分を有している。

本発明による放射線治療装置（３）は、放射線を放射する放射線治療装置本体と、被検体の前記放射線が照射される照射野の形状を変更するマルチリーフコリメータ（５６）とを備えている。その放射線治療装置本体は、本体側嵌合部分が形成されている。マルチリーフコリメータ（５６）は、コリメータ側嵌合部分が形成されている。このとき、その本体側嵌合部分とコリメータ側嵌合部分とは、その放射線治療装置本体にマルチリーフコリメータ（５６）が取り付けられるときに、嵌合する。このような放射線治療装置（３）によれば、ユーザは、その放射線治療装置本体の所定の位置にマルチリーフコリメータ（５６）をより容易に取り付けることができる。

本発明によるマルチリーフコリメータは、設置されるスペースを低減することができる。
本発明によるマルチリーフコリメータは、より軽量化することができる。
本発明によるマルチリーフコリメータは、照射野の形状を変更するために放射線を遮蔽するリーフをより低駆動力で駆動することができる。
本発明によるマルチリーフコリメータは、照射野の形状を変更するために放射線を遮蔽するリーフを駆動させる駆動装置の位置の調整を容易にすることができる。
本発明による放射線治療装置組立方法は、照射野の形状をより高精度に制御する放射線治療装置をより速く組立することができる。

図面を参照して、本発明による放射線治療装置の実施の形態を記載する。その放射線治療装置３は、図１に示されているように、放射線治療システム１に適用されている。その放射線治療システム１は、放射線治療装置制御装置２と放射線治療装置３とを備えている。放射線治療装置制御装置２は、パーソナルコンピュータに例示されるコンピュータである。放射線治療装置制御装置２は、双方向に情報を伝送することができるように放射線治療装置３に接続されている。

図２は、放射線治療装置３を示している。放射線治療装置３は、旋回駆動装置１１とＯリング１２と走行ガントリ１４と治療用放射線照射装置１６とを備えている。旋回駆動装置１１は、回転軸１７を中心に回転可能にＯリング１２を土台に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されて回転軸１７を中心にＯリング１２を回転させる。回転軸１７は、鉛直方向に平行である。Ｏリング１２は、回転軸１８を中心とするリング状に形成され、回転軸１８を中心に回転可能に走行ガントリ１４を支持している。回転軸１８は、鉛直方向に垂直であり、回転軸１７に含まれるアイソセンタ１９を通る。回転軸１８は、さらに、Ｏリング１２に対して固定され、すなわち、Ｏリング１２とともに回転軸１７を中心に回転する。走行ガントリ１４は、回転軸１８を中心とするリング状に形成され、Ｏリング１２のリングと同心円になるように配置されている。放射線治療装置３は、さらに、図示されていない走行駆動装置を備えている。その走行駆動装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されて回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させる。

治療用放射線照射装置１６は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、治療用放射線２３を放射する。治療用放射線照射装置１６は、治療用放射線２３がアイソセンタ１９を通るように、走行ガントリ１４に支持されている。治療用放射線２３は、このように治療用放射線照射装置１６が走行ガントリ１４に支持されることにより、旋回駆動装置１１によりＯリング１２が回転し、または、その走行駆動装置により走行ガントリ１４が回転しても、常に概ねアイソセンタ１９を通る。即ち、走行・旋回を行うことで任意方向からアイソセンタ１９に向けて治療用放射線２３の照射が可能になる。

放射線治療装置３は、さらに、複数のイメージャシステムを備えている。すなわち、放射線治療装置３は、診断用Ｘ線源２４、２５とセンサアレイ３２、３３とを備えている。診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４に支持されている。診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４のリングの内側に配置され、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２４を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置されている。診断用Ｘ線源２４は、放射線治療装置制御装置２により制御されてアイソセンタ１９に向けて診断用Ｘ線３５を放射する。診断用Ｘ線３５は、診断用Ｘ線源２４が有する１点から放射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４に支持されている。診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４のリングの内側に配置され、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２５を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置されている。診断用Ｘ線源２５は、放射線治療装置制御装置２により制御されてアイソセンタ１９に向けて診断用Ｘ線３６を放射する。診断用Ｘ線３６は、診断用Ｘ線源２５が有する１点から放射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。

センサアレイ３２は、走行ガントリ１４に支持されている。センサアレイ３２は、診断用Ｘ線源２４により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した診断用Ｘ線３５を受光して、その被写体の透過画像を生成する。センサアレイ３３は、走行ガントリ１４に支持されている。センサアレイ３３は、診断用Ｘ線源２５により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した診断用Ｘ線３６を受光して、その被写体の透過画像を生成する。センサアレイ３２、３３としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。

このようなイメージャシステムによれば、センサアレイ３２、３３により得た画像信号に基づき、アイソセンタ１９を中心とする透過画像を生成することができる。

なお、診断用Ｘ線源２４は、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２４を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鈍角になるような位置に配置されることもできる。すなわち、センサアレイ３２は、アイソセンタ１９からセンサアレイ３２を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置される。診断用Ｘ線源２５は、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２５を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鈍角になるような位置に配置されることもできる。すなわち、センサアレイ３３は、アイソセンタ１９からセンサアレイ３３を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置される。このとき、センサアレイ３２、３３は、治療用放射線照射装置１６から放射される治療用放射線２３に照射されにくく、好ましい。

放射線治療装置３は、さらに、カウチ４１とカウチ駆動装置４２とを備えている。カウチ４１は、放射線治療システム１により治療される患者４３が横臥することに利用される。カウチ４１は、図示されていない固定具を備えている。その固定具は、その患者が動かないように、その患者をカウチ４１に固定する。カウチ駆動装置４２は、カウチ４１を土台に支持し、放射線治療装置制御装置２により制御されてカウチ４１を移動させる。

図３は、治療用放射線照射装置１６を示している。治療用放射線照射装置１６は、電子ビーム加速装置５１とＸ線ターゲット５２と１次コリメータ５３とフラットニングフィルタ５４と２次コリメータ５５とマルチリーフコリメータ５６とを備えている。電子ビーム加速装置５１は、電子を加速して生成される電子ビーム５７をＸ線ターゲット５２に照射する。Ｘ線ターゲット５２は、高原子番号材(タングステン、タングステン合金等)から形成され、電子ビーム５７が照射された際の制動放射により生成される放射線５９を放出する。放射線５９は、Ｘ線ターゲット５２が内部に有する点である仮想的点線源５８を通る直線に概ね沿って放射される。１次コリメータ５３は、高原子番号材(鉛、タングステン等)から形成され、所望の部位以外に放射線５９が照射されないように放射線５９を遮蔽する。フラットニングフィルタ５４は、アルミニウム等から形成され、概ね円錐形の突起が形成される板に形成されている。フラットニングフィルタ５４は、前記突起部がＸ線ターゲット側に面するように配置される。フラットニングフィルタ形状は、本フラットニングフィルタを通過した後に、その放射方向に垂直である平面の所定領域における線量が概ね一様に分布するように形成される。２次コリメータ５５は、高原子番号材(鉛、タングステン等)から形成され、放射線６０が所望の部位以外に照射されないように放射線６０を遮蔽する。このようにして形成された一様強度分布を持つ放射線６０は、放射線治療装置制御装置２により制御を受けたマルチリーフコリメータ５６により、一部が遮蔽されて、別途構築した治療計画に基づく性状である治療用放射線２３を生成することになる。

図４は、マルチリーフコリメータ５６を示している。マルチリーフコリメータ５６は、フレーム６１と複数のリーフ６２とベース６３と駆動装置６４とストッパ６８とフランジ７０とを備えている。フレーム６１は、直方体状の筐体に形成されており、上下方向に対して貫通した開口部６９を有している。フレーム６１は、放射線５９が開口部６９を通過するように、医療用放射線照射装置１６に対して配される。複数のリーフ６２は、それぞれ、高原子番号材(タングステン、タングステン合金等)から形成され、概ね長方形の板に形成されている。複数のリーフ６２は、それぞれ、フレーム６１の内部に配置されている。ベース６３は、フレーム６１に対して脱着可能であり、フレーム６１に対して移動可能な位置に固定を行い得る。駆動装置６４は、複数のリーフ毎に用意されており、それぞれ、ベース６３に支持されている。駆動装置６４は、ユーザにより調整されて個々にベース６３に対してその固定位置が調整可能である。駆動装置６４は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、それぞれ、リーフ６２を任意の位置に移動することが可能である。ストッパ６８は、それぞれ、フレーム６１に同体に接合されている。フランジ７０は、フレーム６１の上面に同体に接合されている。フランジ７０には、凹凸形状の嵌合部６５が形成されている。治療用放射線照射装置１６の本体部分（電子ビーム加速装置５１とＸ線ターゲット５２と１次コリメータ５３とフラットニングフィルタ５４と２次コリメータ５５と）には、嵌合部６５に嵌合する接続部（図示されていない）が形成されている。このような嵌合は、マルチリーフコリメータ５６を治療用放射線照射装置１６の本体部分の所定の位置に設置することを容易になる点で望ましい。フランジ７０には、さらに、図示されていない複数の穴が形成されている。マルチリーフコリメータ５６は、その複数の穴にボルトが通されて、治療用放射線照射装置１６の他の部品（電子ビーム加速装置５１とＸ線ターゲット５２と１次コリメータ５３とフラットニングフィルタ５４と２次コリメータ５５と）に同体に接合されている。なお、フランジ７０は、さらに、ピンを備えることができる。このとき、治療用放射線照射装置１６の本体部分には、その合いピンに嵌合する接続部が形成されている。このような嵌合は、嵌合部６５と同様にして、マルチリーフコリメータ５６を治療用放射線照射装置１６の本体部分の所定の位置に設置することを容易になる点で望ましい。

リーフ６２は、図５に示されているように、リーフ６２−１〜６２−３０、６２−１’〜６２−３０’から形成されている。リーフ６２−１〜６２−３０、６２−１’〜６１−３０’は、それぞれ、概ね長方形状に形成され、前方縁７９と後方縁８０と上縁８１と下縁８２とを有している。リーフ６２−１〜６２−３０とリーフ６２−１’〜６１−３０’とは、前方縁７９が向かい合うように配置されている。各リーフ６２−ｉ（ｉ＝１，２，３，…，３０，１’，２’，３’，…，３０’）は、切り欠き８３、８４が形成されている。切り欠き８３、８４は、リーフ６２−ｉのうちの放射線６０に照射されない中央の部分に形成されている。すなわち、切り欠き８３、８４の縁は、前方縁７９と後方縁８０と上縁８１と下縁８２とに繋がっていない。リーフ自身には、後述するように駆動系が接続される箇所を要するが、当該箇所で遮蔽機能を備える必要がない箇所は、当該切り欠きを設けることで当該リーフ自身の軽量化を図り得る。このため、当該リーフは、より低駆動力にて任意位置に設定することが可能になる。リーフ６２−ｉは、切り欠き８３が形成されている部分に第１縁８５と第２縁８６とを有している。リーフ６２−ｉは、切り欠き８４が形成されている部分に第３縁８７と第４縁８８とを有している。上縁８１と下縁８２と第１縁８５と第２縁８６と第３縁８７と第４縁８８とは、互いに平行である複数の直線に沿って配置されている。

マルチリーフコリメータ５６は、さらに、ガイド７１〜７８、７１’〜７８’を備えている。ガイド７１〜７４とガイド７１’〜７４’とは、アイソセンタ１９と仮想的点線源５８とを結ぶ直線を含む対称面９０に対して対称に配置されている。ガイド７１〜７４、７１’〜７４’は、フレーム６１の内部の上面側に配置され、フレーム６１に支持されている。ガイド７２は、ガイド７１の近傍に配置されている。ガイド７３は、ガイド７２より対称面９０から遠い位置に配置されている。ガイド７４は、ガイド７３の近傍に配置されている。ガイド７２とガイド７３との距離は、ガイド７１とガイド７２との距離またはガイド７３とガイド７４との距離に比較して十分に大きい。ガイド７２’は、ガイド７１’の近傍に配置されている。ガイド７３’は、ガイド７２’より対称面９０から遠い位置に配置されている。ガイド７４’は、ガイド７３’の近傍に配置されている。ガイド７２’とガイド７３’との距離は、ガイド７１’とガイド７２’との距離またはガイド７３’とガイド７４’との距離に比較して十分に大きい。ガイド７５〜７８、７５’〜７８’は、フレーム６１の内部の下面側に配置され、フレーム６１に支持されている。ガイド７６は、ガイド７５の近傍に配置されている。ガイド７７は、ガイド７６より対称面９０から遠い位置に配置されている。ガイド７８は、ガイド７７の近傍に配置されている。ガイド７６とガイド７７との距離は、ガイド７５とガイド７６との距離またはガイド７７とガイド７８との距離に比較して十分に大きい。ガイド７６’は、ガイド７５’の近傍に配置されている。ガイド７７’は、ガイド７６’より対称面９０から遠い位置に配置されている。ガイド７８’は、ガイド７７’の近傍に配置されている。ガイド７６’とガイド７７’との距離は、ガイド７５’とガイド７６’との距離またはガイド７７’とガイド７８’との距離に比較して十分に大きい。

ガイド７１〜７８、７１’〜７８’は、それぞれ、転がり軸受に形成されている。その転がり軸受は、複数の外輪と内輪とを備えている。その内輪は、フレーム６１に同体に接合され、その外輪は、対称面９０に平行である回転軸を中心に回転可能にその内輪に支持されている。ガイド７１〜７８は、ガイド７１〜７４の外輪がリーフ６２−１〜６２−３０の上縁８１に接触し、ガイド７５〜７８の外輪がリーフ６２−１〜６２−３０の下縁８２に接触することにより、リーフ６２−１〜６２−３０をそれぞれ案内面に沿うように支持している。ガイド７１’〜７８’は、ガイド７１’〜７４’の外輪がリーフ６２−１’〜６２−３０’の上縁８１に接触し、ガイド７５’〜７８’の外輪がリーフ６２−１’〜６２−３０’の下縁８２に接触することにより、リーフ６２−１’〜６２−３０’をそれぞれ案内面に沿うように支持している。その案内面は、それぞれ、対称面９０に垂直である平面であり、仮想的点線源５８を通るように配置されている。リーフ６２−ｋ（ｋ＝１，２，３，…，３０）が案内される案内面は、リーフ６２−ｋ’が案内される案内面に一致している。

すなわち、ガイド７１〜７８は、転がり摩擦により、リーフ６２−１〜６２−３０をそれぞれその案内面に沿って直線的に移動することができるように支持している。ガイド７１’〜７８’は、転がり摩擦により、リーフ６２−１’〜６２−３０’をそれぞれその案内面に沿って直線的に移動することができるように支持している。このとき、ガイド７１〜７８は、リーフ６２−１〜６２−３０、６２−１’〜６１−３０’の前方縁７９が対称面９０に常時に平行になるように支持することができる。

ストッパ６８は、ストッパ６８−１〜６８−３０、６８−１’〜６８−３０’から形成されている。ストッパ６８−ｉは、リーフ６２−ｉの後方縁８０に対向する壁面を形成している。ストッパ６８−ｉの壁面は、リーフ６２−ｉ以外のリーフ６２−ｊ（ｊ≠ｉ）に接触しない位置に配置され、その壁面の位置は、ユーザにより他のストッパ６８−ｊの壁面の位置に独立に調節されることできる。ストッパ６８−ｉは、その壁面をリーフ６２−ｉに衝突させて、所定の位置より対称面９０から遠い側に移動しないように、リーフ６２−ｉの可動域を制限している。ストッパ６８−ｉは、フレーム６１から落下することを防止することができると共に、リーフ６２−ｉの移動位置の原点位置とし得る。

リーフ６２−ｉは、図６に示されているように、リーフ６２−（ｉ＋１）に隣接している。リーフ６２−ｉの上縁８１は、添字ｉがプライム無しの奇数を示すときに、ガイド７１の外輪の１つとガイド７３の外輪の１つとに接触している。リーフ６２−ｉの上縁８１は、添字ｉがプライム無しの偶数を示すときに、ガイド７２の外輪の１つとガイド７４の外輪の１つとに接触している。リーフ６２−ｉの下縁８２は、添字ｉがプライム無しの奇数を示すときに、ガイド７５の外輪の１つとガイド７７の外輪の１つとに接触している。リーフ６２−ｉの下縁８２は、添字ｉがプライム無しの偶数を示すときに、ガイド７６の外輪の１つとガイド７８の外輪の１つとに接触している。リーフ６２−ｉの上縁８１は、添字ｉがプライム付きの奇数を示すときに、ガイド７１’の外輪の１つとガイド７３’の外輪の１つとに接触している。リーフ６２−ｉの上縁８１は、添字ｉがプライム付きの偶数を示すときに、ガイド７２’の外輪の１つとガイド７４’の外輪の１つとに接触している。リーフ６２−ｉの下縁８２は、添字ｉがプライム付きの奇数を示すときに、ガイド７５’の外輪の１つとガイド７７’の外輪の１つとに接触している。リーフ６２−ｉの下縁８２は、添字ｉがプライム付きの偶数を示すときに、ガイド７６’の外輪の１つとガイド７８’の外輪の１つとに接触している。このとき、隣接する２つのリーフ（リーフ６２−ｉとリーフ６２−（ｉ＋１）と）にそれぞれ接触する２つの外輪は、接触しないように配置することができ、このような外輪の配置は、リーフ６２−ｉとリーフ６２−（ｉ＋１）とをより近接して支持することに好適である。

ベース６３は、４つのベースから形成されている。その第１のベースは、フレーム６１のリーフ６２−１に近接する部位に配置されている。その第２のベースは、フレーム６１のリーフ６２−３０に近接する部位に配置されている。その第３のベースは、フレーム６１のリーフ６２−１’に近接する部位に配置されている。その第４のベースは、フレーム６１のリーフ６２−３０’に近接する部位に配置されている。駆動装置６４は、複数の駆動装置６４−１〜６４−３０、６４−１’〜６４−３０’から形成されている。駆動装置６４−ｉは、リーフ６２−ｉを駆動する。駆動装置６４−１〜６４−１５は、フレーム６１のリーフ６２−１に近接する部位に配置されるベース６３に支持されている。駆動装置６４−１６〜６４−３０は、フレーム６１のリーフ６２−３０に近接する部位に配置されるベース６３に支持されている。駆動装置６４−１’〜６４−１５’は、フレーム６１のリーフ６２−１’に近接する部位に配置されるベース６３に支持されている。駆動装置６４−１６’〜６４−３０’は、フレーム６１のリーフ６２−３０’に近接する部位に配置されるベース６３に支持されている。

図７は、駆動装置６４−ｉを示している。駆動装置６４−ｉは、モータ９１とロータリエンコーダ９２とカバー９４と伝達軸９５とピニオン９６とを備えている。モータ９１は、ユーザにより調整されて個々にベース６３に対して移動されることができるように、ベース６３に支持されている。モータ９１は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、供給される電力を用いてその伝達軸９５を回転させる。ロータリエンコーダ９２は、伝達軸９５の回転量を測定し、その回転量を放射線治療装置制御装置２に出力する。カバー９４は、中空の管状に形成され、その管の中に伝達軸９５を回転可能に支持している。ピニオン９６は、伝達軸９５に同体に接合され、伝達軸９５の回転軸に概ね平行である複数の歯を備えている。

リーフ６２−ｉは、第１縁８５と第２縁８６と第３縁８７と第４縁８８とのうちのいずれかの縁の一部にラック９７が形成されている。ラック９７は、リーフ６２−ｉが案内される案内面に垂直である複数の歯から形成されている。

図８は、カバー９４を示している。カバー９４は、軸受け１３０を備えている。軸受け１３０は、カバー９４のモータ９１に支持される端の反対側の端に接合されている。軸受け１３０は、カバー９４に対して伝達軸９５を回転可能に支持している。駆動装置６４−ｉは、モータ９１が支持されるベース６３とリーフ６２−ｉとの距離に応じて、カバー９４と伝達軸９５との長さが異なっている。カバー９４は、伝達軸９５が自重などにより変形することを防止し、モータ９１とリーフ６２−ｉとが離れているときでもピニオン９６の歯がラック９７の歯に噛み合うことをより確実にする。カバー９４は、切り欠き１００が形成されている。切り欠き１００は、リーフ６２−ｉよりモータ９１の側に配置される他のリーフの近傍に形成されている。このとき、駆動装置６４−ｉは、カバー９４がリーフ６２−ｉよりモータ９１の側に配置される他のリーフの第１縁８５と第２縁８６と第３縁８７と第４縁８８とに接触しないで、他のリーフの移動を阻害しない点で好ましい。なお、カバー９４は、他のリーフに接触する可能性がないときに、切り欠き１００が形成される必要がない。

なお、リーフ６２−ｉは、切り欠き８３、８４の縁がリーフ６２−ｉの縁（前方縁７９と後方縁８０と上縁８１と下縁８２と）に繋がるように形成されることもできる。たとえば、切り欠き８３、８４は、リーフ６２−ｉの後方縁８０から中央に向かって凹むように形成されることもできる。このとき、リーフ６２−ｉは、強度が低下するが、駆動装置６４によりその案内面に沿って移動することができる。

なお、上縁８１と下縁８２と第１縁８５と第２縁８６と第３縁８７と第４縁８８とは、複数の曲線に沿って配置されることもできる。その曲線は、仮想的点線源５８を中心とする弧である。このとき、ガイド７１〜７８、７１’〜７８’は、リーフ６２−１〜６２−３０、６２−１’〜６１−３０’をそれぞれその案内面に沿って仮想的点線源５８を中心にして回転移動することができるように支持し、リーフ６２−１〜６２−３０、６２−１’〜６１−３０’の前方縁７９が仮想的点線源５８を通る直線に常時に沿うように支持することができる。治療用放射線２３は、上縁８１と下縁８２と第１縁８５と第２縁８６と第３縁８７と第４縁８８とが直線であるときに、リーフ６２の前方縁７９に入射して下縁８２から抜ける放射線を含むことがあり、すなわち、ビーム強度が中途半端な放射線の部分（半影）を含むことがある。治療用放射線２３は、上縁８１と下縁８２と第１縁８５と第２縁８６と第３縁８７と第４縁８８とが弧であるときに、その半影を低減することができ好ましい。

図９は、本発明による放射線治療装置組立方法を示している。その放射線治療装置組立方法は、放射線治療装置３を生産するときに適用され、または、放射線治療装置３を点検保守するときに適用される。放射線治療装置３を生産するときに適用される放射線治療装置組立方法では、作業者は、まず、放射線治療装置３を設置する場所で放射線治療装置３のマルチリーフコリメータ５６を除く本体部分を組み立てて設置する（ステップＳ１）。作業者は、その本体部分の組み立てることと別途に、マルチリーフコリメータ５６を組み立てて完成させる（ステップＳ２）。すなわち、作業者は、ベース６３の各々に駆動装置６４−１〜６４−３０、６４−１’〜６４−３０’のうちの１５個の駆動装置を固定した後に、ベース６３をフレーム６１に取り付け、ピニオン９６の歯がリーフ６２−ｉに形成されるラック９７の歯に噛み合うようにベース６３の位置を調整する。このような調整によれば、駆動装置６４−１〜６４−３０、６４−１’〜６４−３０’のうちの１５個の駆動装置の位置を容易に一度に調整することができる。作業者は、その本体部分にマルチリーフコリメータ５６を取り付けて、放射線治療装置３を完成させる（ステップＳ３）。すなわち、作業者は、治療用放射線照射装置１６の本体部分の接続部にフランジ７０の嵌合部６５が嵌合するように、マルチリーフコリメータ５６を配置して、ボルトを用いて、マルチリーフコリメータ５６を治療用放射線照射装置１６の本体部分に同体に接合する。このような嵌合は、マルチリーフコリメータ５６を治療用放射線照射装置１６の本体部分の所定の位置に設置することを容易にする。

放射線治療装置３を点検保守するときに適用される放射線治療装置組立方法では、作業者は、まず、放射線治療装置３からマルチリーフコリメータ５６と取り外す。作業者は、その取り外されたマルチリーフコリメータ５６と放射線治療装置３のマルチリーフコリメータ５６を除く本体部分とを別途に点検する。作業者は、その点検で正常であると判別されたときに、ステップＳ３と同様にして、その本体部分にマルチリーフコリメータ５６を取り付けて、放射線治療装置３を完成させる。

本発明による放射線治療装置組立方法の比較例は、治療用放射線照射装置１６のマルチリーフコリメータ５６を除く部品（電子ビーム加速装置５１とＸ線ターゲット５２と１次コリメータ５３とフラットニングフィルタ５４と２次コリメータ５５と）にフレーム６１を取り付けた後にフレーム６１にリーフ６２と駆動装置６４を取り付ける方法である。本発明による放射線治療装置組立方法によれば、その比較例に比較して、作業者は、放射線治療装置３のマルチリーフコリメータ５６を除く本体部分に邪魔されないで、より広いスペースでフレーム６１にリーフ６２と駆動装置６４とを取り付けることができ、リーフ６２の取り付け位置と駆動装置６４の取り付け位置とをより容易に調整することができ、放射線治療装置３をより容易に組立することができる。さらに、作業者は、放射線治療装置３の設置時に加え、放射線治療装置３のマルチリーフコリメータ５６を除く本体部分に邪魔されないで、より広いスペースでマルチリーフコリメータ５６を点検することができ、各種メンテナンスに対して短時間で且つ高精度の対応が可能になる

放射線治療システム１を用いて治療する動作では、まず、ユーザは、治療計画で指示される姿勢に放射線治療装置３のカウチ４１に患者４３を固定する。放射線治療装置制御装置２は、マルチリーフコリメータ５６を用いて治療用放射線２３の照射野の形状をその治療計画で指示される形状に変更し、治療用放射線照射装置１６を用いてその治療計画で指示される線量の治療用放射線２３をその患部に照射する。

本発明による放射線治療装置の実施の他の形態は、さらに、ペンシルビーム用コリメータを備えている。そのペンシルビーム用コリメータは、タングステンから形成され、直径が０．１ｍｍ程度の孔が形成されている。そのペンシルビーム用コリメータは、フランジを備えている。そのフランジは、ペンシルビーム用コリメータに同体に接合されている。そのフランジには、フランジ７０と同様にして、複数の穴が形成されている。そのペンシルビーム用コリメータは、その複数の穴にボルトが通されて、治療用放射線照射装置１６のマルチリーフコリメータ５６を除く部品（電子ビーム加速装置５１とＸ線ターゲット５２と１次コリメータ５３とフラットニングフィルタ５４と２次コリメータ５５と）に同体に接合されることができる。このとき、そのペンシルビーム用コリメータは、放射線６０がその孔を通り抜けるように、治療用放射線照射装置１６に同体に接合される。

そのペンシルビーム用コリメータは、治療用放射線照射装置１６に備えられるときに、放射線６０の一部を遮蔽して治療用放射線を生成する。その治療用放射線は、常に直径が０．１ｍｍ程度に細く集束させたペンシルビームであり、照射野の形状が一定である。

このような放射線治療システムを用いて治療する動作は、マルチリーフコリメータ５６を用いて治療する動作とペンシルビーム用コリメータを用いて治療する動作とを含んでいる。

マルチリーフコリメータ５６を用いて治療する動作では、まず、ユーザは、治療用放射線照射装置１６のマルチリーフコリメータ５６を除く部品（電子ビーム加速装置５１とＸ線ターゲット５２と１次コリメータ５３とフラットニングフィルタ５４と２次コリメータ５５と）にマルチリーフコリメータ５６を接合する。次いで、ユーザは、治療計画で指示される姿勢に放射線治療装置３のカウチ４１に患者４３を固定し、治療計画で指示される照射角度で治療用放射線２３が患者４３の患部位置を照射するように、旋回駆動装置１１と走行駆動装置とを用いて治療用放射線照射装置１６を移動させる。放射線治療装置制御装置２は、マルチリーフコリメータ５６を用いて治療用放射線２３の照射野の形状をその治療計画で指示される形状に変更し、治療用放射線照射装置１６を用いてその治療計画で指示される線量の治療用放射線２３をその患部に照射する。

ペンシルビーム用コリメータを用いて治療する動作では、まず、ユーザは、治療用放射線照射装置１６のマルチリーフコリメータ５６を除く部品（電子ビーム加速装置５１とＸ線ターゲット５２と１次コリメータ５３とフラットニングフィルタ５４と２次コリメータ５５と）にペンシルビーム用コリメータを接合する。次いで、ユーザは、治療計画で指示される姿勢に放射線治療装置３のカウチ４１に患者４３を固定する。放射線治療装置制御装置２は、その追尾動作により治療用放射線照射装置１６が移動した直後に治療用放射線照射装置１６を用いてその治療計画で指示される線量の治療用放射線（ペンシルビーム）をその患部に照射する。

このような放射線治療装置は、治療計画に応じて、マルチリーフコリメータ５６とペンシルビーム用コリメータとのうちから適切なコリメータを適用させることができる。

図１は、放射線治療システムの実施の形態を示すブロック図である。 図２は、放射線治療装置を示す斜視図である。 図３は、治療用放射線照射装置を示す断面図である。 図４は、マルチリーフコリメータを示す斜視図である。 図５は、リーフを示す図である。 図６は、マルチリーフコリメータを示す断面図である。 図７は、駆動装置を示す斜視図である。 図８は、カバーを示す斜視図である。 図９は、本発明による放射線治療装置組立方法の実施の形態を示すフローチャートである。

符号の説明

１ ：放射線治療システム
２ ：放射線治療装置制御装置
３ ：放射線治療装置
１１：旋回駆動装置
１２：Ｏリング
１４：走行ガントリ
１６：治療用放射線照射装置
１７：回転軸
１８：回転軸
１９：アイソセンタ
２３：治療用放射線
２４：診断用Ｘ線源
２５：診断用Ｘ線源
２７：センサアレイ駆動装置
２８：センサアレイ駆動装置
３２：センサアレイ
３３：センサアレイ
３５：診断用Ｘ線
３６：診断用Ｘ線
４１：カウチ
４２：カウチ駆動装置
４３：患者
５１：電子ビーム加速装置
５２：Ｘ線ターゲット
５３：１次コリメータ
５４：フラットニングフィルタ
５５：２次コリメータ
５８：仮想的点線源
５９：電子ビーム
５９：放射線
６０：放射線
６１：フレーム
６２：リーフ
６２−１〜６２−３０：複数のリーフ
６３：ベース
６４：駆動装置
６４−１〜６４−３０：複数の駆動装置
６５：嵌合部
６８：ストッパ
６８−１〜６８−３０：ストッパ
６９：開口部
７０：フランジ
７１：ガイド
７１〜７８：ガイド
７９：前方縁
８０：後方縁
８１：上縁
８２：下縁
８３：切り欠き
８４：切り欠き
８５：第１縁
８６：第２縁
８７：第３縁
８８：第４縁
９０：対称面
９１：モータ
９２：ロータリエンコーダ
９４：カバー
９５：伝達軸
９６：ピニオン
９７：ラック
９８：ターゲット
９９：ばね機構
１３０：軸受け
１００：切り欠き

Claims (10)

1. 被検体の放射線が照射される照射野の形状を変更するために前記放射線を遮蔽するリーフと、
   移動可能に前記リーフを支持するガイドと、
   前記リーフに形成されるラックに噛み合うピニオンを回転させる駆動装置
   とを具備するマルチリーフコリメータ。
2. 請求項１において、
   前記ラックは、前記リーフに形成される切り欠きの縁に形成される
   マルチリーフコリメータ。
3. 請求項１または請求項２のいずれかにおいて、
   前記照射野の形状を変更するために前記放射線を遮蔽する他のリーフを更に具備し、
   前記ガイドは、更に、移動可能に前記他のリーフを支持し、
   前記駆動装置は、前記他のリーフに近接する部分に凹みが形成される
   マルチリーフコリメータ。
4. 請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
   前記ガイドを支持するフレームと、
   位置調整可能に前記フレームに支持される複数のベースとを更に具備し、
   前記リーフは、複数リーフから形成され、
   前記駆動装置は、前記複数リーフをそれぞれ移動させる複数駆動装置から形成され、
   複数のベースの各々は、複数駆動装置のうちの複数を支持する
   マルチリーフコリメータ。
5. 請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、
   前記ガイドを支持するフレームを更に具備し、
   前記リーフは、複数リーフから形成され、
   前記駆動装置は、前記複数リーフをそれぞれ移動させる複数駆動装置から形成され、
   前記複数駆動装置は、各々が位置調整可能に前記フレームに支持される
   マルチリーフコリメータ。
6. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載されるマルチリーフコリメータと、
   前記放射線を放射する照射装置
   とを具備する放射線治療装置。
7. 請求項１〜請求項５のいずれかに記載されるマルチリーフコリメータを作製するステップと、
   前記放射線を放射する放射線治療装置本体を作製するステップと、
   前記放射線治療装置本体に前記マルチリーフコリメータを取り付けるステップ
   とを具備する放射線治療装置組立方法。
8. 被検体に放射線を照射する放射線治療装置本体を作製するステップと、
   前記放射線を遮蔽する複数のリーフを用いて前記被検体の放射線が照射される照射野の形状を変更するマルチリーフコリメータを作製するステップと、
   前記放射線治療装置本体に前記マルチリーフコリメータを取り付けるステップ
   とを具備する放射線治療装置組立方法。
9. 放射線を放射する放射線治療装置本体と、
   被検体の前記放射線が照射される照射野の形状を変更するマルチリーフコリメータと、
   前記照射野の形状が一定になるように前記放射線を遮蔽するコリメータとを具備し、
   前記放射線治療装置本体は、前記マルチリーフコリメータまたは前記コリメータの一方が取り付けられる取り付け部分を有する
   放射線治療装置。
10. 放射線を放射する放射線治療装置本体と、
    被検体の前記放射線が照射される照射野の形状を変更するマルチリーフコリメータとを具備し、
    前記放射線治療装置本体は、本体側嵌合部分が形成され、
    前記マルチリーフコリメータは、コリメータ側嵌合部分が形成され、
    前記本体側嵌合部分と前記コリメータ側嵌合部分とは、前記放射線治療装置本体に前記マルチリーフコリメータが取り付けられるときに、嵌合する
    放射線治療装置。

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