JP2008173184A - 放射線治療システム - Google Patents

Abstract

【課題】治療用放射線の線量をより高精度に制御すること。
【解決手段】高周波源５に対して移動可能に支持される支持体１４、８１と、支持体１４、８１に対して移動可能に支持される治療用放射線照射装置１６と、高周波源５から治療用放射線照射装置１６に高周波を伝送する導波管８とを備えている。治療用放射線照射装置１６は、その高周波を用いて治療用放射線２３を生成する。導波管８は、支持体１４、８１に固定される第１固定導波管７３と、治療用放射線照射装置１６に固定される第２固定導波管８５と、第１固定導波管７３と第２固定導波管８５との間に介設されるフレキシブル導波管８６、８７とを備えている。フレキシブル導波管８６、８７は、ロータリージョイントに比較して、伝送損失と反射影響が十分に小さく、放射線治療システム１は、その高周波の伝送効率の変動を小さくし、治療用放射線２３のエネルギーの変動を低減することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、放射線治療システムに関し、特に、患部に放射線を照射することにより患者を治療するときに利用される放射線治療システムに関する。

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。その治療用放射線としては、制動放射により生成される放射線が例示される。その放射線治療は、治療効果が高いことが望まれ、その放射線は、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。その患部の位置を追尾し、その位置に治療用放射線を照射する放射線治療装置が知られている。治療用放射線の線量をより高精度に制御し、治療用放射線が照射される部位をより高精度に制御することが望まれている。

特開２００５−０３３４６３号公報には、機械的精度が要求されるチョーク構造を不要とし、それにより、円形導波管内での電磁波の減衰を抑制するとともに、円形導波管からの放電の虞も低減できるようにした導波管ロータリージョイントが開示されている。その導波管ロータリージョイントは、回転結合部を有し両端部が軸心線周りに相対回転可能な円形導波管の各端部に方形導波管が接合された導波管ロータリージョイントにおいて、入力側方形導波管内をＴＥ１０モードで伝送される電磁波を上記入力側方形導波管と上記円形導波管との接合部でＴＥ０１モードに変換して上記円形導波管内を伝送し、上記円形導波管と出力側方形導波管との接合部で上記電磁波を再びＴＥ０１モードからＴＥ１０モードに変換して上記出力側方形導波管に出力することを特徴としている。

特許３７４６７４４号公報には、優れた治療性能を有する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、電子銃、線形加速器及びターゲットからなる治療用放射線発生部と同治療用放射線発生部を首振りさせるジンバル機構を有する照射ヘッドと、この照射ヘッドを予め定めた球面座標上で支持し且つ移動させる支持移動機構と、前記照射ヘッドに供給すべきマイクロ波を発生する、静止位置に配置されるマイクロ波発振器と、一端部が前記マイクロ波発振器に電磁気的に接続され、他端部が前記線形加速器に電磁気的に接続される導波管部とを具備する放射線治療装置において、前記ジンバル機構に搭載される前記導波管部の導波管と、前記マイクロ波発振器からの前記導波管部の導波管とを、フレキシブル導波管により連結したことを特徴としている。

特開昭６２−２０６７９８号公報には、加速器本体に超小型、軽量の加速管を搭載し、マイクロ波源とを自在導波管で接合する等ことにより、小型で安価な精度の高い線形加速装置が開示されている。その線形加速器は、線形加速器本体とそのマイクロ波源とを伸縮折曲げ自在な導波管で回転及び上下自由に接合したことを特徴としている。

特公昭５１−７３８９号公報には、接続器全体の構成を小型化し、軸心合せを容易ならしめると共に更に回転角度範囲の増大を可能ならしめる回転型導波管接続器が開示されている。その回転型導波管接続器は、固定側円板とこれに重なる回転側円板との互に対向する面に回転軸心と同心に互に対向する複数個の環状凹溝を設けて複数個の環状導波管路を形成し、両円板の各環状凹溝の一部に電磁波の出入する導波管接続口を設けると共に各環状凹溝の前記導波管接続口に隣接する壁面に当該導波管路を遮断する仕切りを突設して該管路内の電磁波進行方向を規制することを特徴としている。

実開昭５２−１８０７３号公報には、コバルト６０などのラジオアイソトープの線源容器を患者のまわりに回転させながら治療を行う回転形放射線治療装置が開示されている。その回転形放射線治療装置は、線源容器を患者のまわりに回転させる機構とこの回転中心軸と平行な軸上において前記容器を前後左右に回転させる機構ならびに照射野の回転機構を有する放射線治療装置において、前記容器の各運動に対する回転体とそれに対する静止体のいずれか一方に回転体が特定の定常位置にあるかどうかを感知するカムを、他方にこれにより作動される２個のスイッチを設け、このスイッチを前記各機構駆動用電動機Ｍの制御回路に付加すると共にこれら各制御回路は前記両スイッチの作動状態に応じて前記各回転体の復帰時の回転方向を規制すると共に各回転体がそれぞれの定常位置まで復帰回転したとき自動的にこの位置で停止するように構成してなる。

特開２００５−０３３４６３号公報 特許３７４６７４４号公報 特開昭６２−２０６７９８号公報 特公昭５１−７３８９号公報 実開昭５２−１８０７３号公報

本発明の課題は、治療用放射線の線量をより高精度に制御する放射線治療システムを提供することにある。
本発明の他の課題は、治療用放射線のエネルギー（エネルギー分布）の変動を低減する放射線治療システムを提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、被検体の一部を追尾して治療用放射線を照射するときに、その治療用放射線の線量をより高精度に制御する放射線治療システムを提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、治療用放射線が照射される位置を補正するときに、その治療用放射線の線量をより高精度に制御する放射線治療システム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。

本発明による放射線治療システム（１）は、高周波源（５）に対して移動可能に支持される支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）と、支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）に対して移動可能に支持される治療用放射線照射装置（１６）（１３５）（１５５）（１８７）と、高周波源（５）から治療用放射線照射装置（１６）（１３５）（１５５）（１８７）に高周波を伝送する導波路を形成する導波管（８）（１４１）（１７１）（１９１）とを備えている。治療用放射線照射装置（１６）（１３５）（１５５）（１８７）は、その高周波を用いて治療用放射線（２３）（１３９）（１６６）（１８９）を生成する。導波管（８）（１４１）（１７１）（１９１）は、支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）に固定される第１固定導波管（７３）（１４３）（１７３）（１９２）と、治療用放射線照射装置（１６）（１３５）（１５５）（１８７）に固定される第２固定導波管（８５）（１０５）（１１１）（１４４）（１７４）（１９５）と、第１固定導波管（７３）（１４３）（１７３）（１９２）と第２固定導波管（８５）（１０５）（１１１）（１４４）（１７４）（１９５）との間に介設されるフレキシブル導波管（８６、８７）（１０６、１０７）（１１２）（１４６）（１７６）（１９４）とを備えている。フレキシブル導波管（８６、８７）（１０６、１０７）（１１２）（１４６）（１７６）（１９４）は、一般に、他の変形可能な導波管（たとえば、ロータリージョイント）に比較して、伝送損失が十分に小さく、かつ、反射影響が十分に小さい。このため、このような放射線治療システム（１）は、導波管（８）（１４１）（１７１）（１９１）が高周波を伝送する伝送効率の変動を小さくすることができる。この結果、このような放射線治療システム（１）は、高周波源（５）に対する治療用放射線照射装置（１６）（１３５）（１５５）（１８７）の移動による治療用放射線（２３）（１３５）（１５５）（１８７）のエネルギー（エネルギー分布）の変動を低減することができ、治療用放射線（２３）（１３５）（１５５）（１８７）の線量をより高精度に制御することができる。

本発明による放射線治療システム（１）は、被検体（４３）の運動を検出する運動検出装置（１６、２４、２５、３１、３２、３３）と、支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）に対して治療用放射線照射装置（１６）（１３５）（１５５）（１８７）を移動させる駆動装置（１５）（１３６）（１５６）（１８８）と、被検体（４３）の一部が移動しても治療用放射線（２３）が一部に照射されるように、その運動に基づいて駆動装置（１５）（１３６）（１５６）（１８８）を制御する放射線治療装置制御装置（２）とをさらに備えている。支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）に対する治療用放射線照射装置（１６）（１３５）（１５５）（１８７）の移動は、その一部を追尾して治療用放射線（２３）（１３９）（１６６）（１８９）を照射するために、利用されることが好ましい。

運動検出装置（１６、２４、２５、３１、３２、３３）は、被検体（４３）を透過した放射線により透過画像を撮像するイメージャシステム（１６、２４、２５、３１、３２、３３）を含んでいる。このとき、放射線治療装置制御装置（２）は、被検体（４３）の一部が移動しても治療用放射線（２３）がその一部に照射されるように、その透過画像に被検体（４３）の所定部位が映し出される位置に基づいて駆動装置（１５）（１３６）（１５６）（１８８）を制御する。支持体（１４、８１）（１０２）は、イメージャシステム（１６、２４、２５、３１、３２、３３）をさらに支持する。すなわち、フレキシブル導波管（８６、８７）（１０６、１０７）（１１２）は、イメージャシステム（１６、２４、２５、３１、３２、３３）に対する治療用放射線照射装置（１６）の移動のために利用されることが好ましい。

本発明による放射線治療システム（１）は、支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）の位置を検出する位置検出装置と、支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）に対して治療用放射線照射装置（１６）（１３５）（１５５）（１８７）を移動させる駆動装置（１５）（１３６）（１５６）（１８８）と、支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）が移動しても治療用放射線（２３）（１３９）（１６６）（１８９）が１つの点に照射されるように、その位置に基づいて駆動装置（１５）（１３６）（１５６）（１８８）を制御する放射線治療装置制御装置（２）をさらに備えている。支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）に対する治療用放射線照射装置（１６）（１３５）（１５５）（１８７）の移動は、高周波源（５）に対する支持体（１４、８１）（１０２）（１３３）（１５３）（１８４）の移動による治療用放射線（２３）（１３９）（１６６）（１８９）の照射位置の変動を補正するために、利用されることが好ましい。

治療用放射線照射装置（１６）は、回転軸（２１）（２２）を中心に支持体（１４、８１）に対して回転可能に支持される。フレキシブル導波管（８６）（８７）は、回転軸（２１）（２２）上に配置される。このような配置は、フレキシブル導波管（８６）（８７）の撓み吸収性を活用する点で好ましい。フレキシブル導波管（８６）（８７）は、さらに、フレキシブル導波管（８６）（８７）が形成する導波路が回転軸（２１）（２２）に垂直になるように配置されることが好ましい。このような配置は、さらに、治療用放射線照射装置（１６）の回転運動を滑らかにし、位置決めを容易にするために好ましい。

フレキシブル導波管（８６）（８７）は、断面が矩形に形成されている。このとき、フレキシブル導波管（８６）（８７）は、その矩形の短い方の辺が回転軸（２１）（２２）に垂直になるように、その矩形の長い方の辺が回転軸（２１）（２２）に平行になるように配置されている。このような配置は、さらに、治療用放射線照射装置（１６）の回転運動を滑らかにし、位置決めを容易にするために好ましい。

本発明による放射線治療システム（１）は、支持体（１４、８１）に対して第１軸（２２）を中心に回転可能に支持される中間体（８２）をさらに備えている。治療用放射線照射装置（１６）は、中間体（８２）に対して第２軸（２１）を中心に回転可能に支持される。フレキシブル導波管（８６、８７）は、中間体（８２）に固定される第３固定導波管（８４）と、第１固定導波管（７３）と第３固定導波管（８４）との間に介設される第１フレキシブル導波管（８６）と、第３固定導波管（８４）と第２固定導波管（８５）との間に介設される第２フレキシブル導波管（８７）とを備えている。第１フレキシブル導波管（８６）は、第１軸（２２）上に配置される。第２フレキシブル導波管（８７）は、第２軸（２１）上に配置される。このとき、フレキシブル導波管（８６、８７）の長さ中央付近に回転軸（２２、２１）が来るように配置することが望ましい。このような放射線治療システム（１）は、治療用放射線（２３）の向きを３次元的に変換することができ、第１フレキシブル導波管（８６）と第２フレキシブル導波管（８７）との撓み吸収性を活用する点で好ましい。このような配置は、さらに、治療用放射線照射装置（１６）の回転運動を滑らかにし、位置決めを容易にするために好ましい。

本発明による放射線治療システムは、高周波源に対して治療用放射線照射装置が移動するときに、導波管が高周波を伝送する伝送効率の変動を小さくすることができる。この結果、本発明による放射線治療システムは、治療用放射線照射装置の移動による治療用放射線のエネルギー（エネルギー分布）の変動を低減することができ、治療用放射線の線量をより高精度に制御することができる。

図面を参照して、本発明による放射線治療システムの実施の形態を記載する。その放射線治療システム１は、図１に示されているように、放射線治療装置制御装置２と放射線治療装置３とクライストロン５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。クライストロン５は、所定の電力の高周波を生成し、導波管８を介してその高周波を放射線治療装置３に出力する。なお、クライストロン５は、他の高周波源に置換することができる。その高周波源としては、マグネトロン、多極管が例示される。

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と首振り機構１５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、土台に対するＯリング１２の旋回角を出力する。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、Ｏリング１２に対する走行ガントリ１４の走行角を出力する。

首振り機構１５は、走行ガントリ１４のリングの内側に固定され、治療用放射線照射装置１６が走行ガントリ１４の内側に配置されるように、治療用放射線照射装置１６を走行ガントリ１４に支持している。首振り機構１５は、パン軸２１およびチルト軸２２を有している。チルト軸２２は、走行ガントリ１４に対して固定され、回転軸１８に交差しないで回転軸１８に平行である。パン軸２１は、チルト軸２２に直交している。首振り機構１５は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、パン軸２１を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させ、チルト軸２２を中心に治療用放射線照射装置１６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２３は、パン軸２１とチルト軸２２とが交差する交点を通る直線に概ね沿って放射される。治療用放射線２３は、一様強度分布を持つように形成されている。治療用放射線２３は、さらに、一部が遮蔽されて治療用放射線２３が患者に照射されるときの照射野の形状が制御されている。

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、首振り機構１５で治療用放射線照射装置１６がアイソセンタ１９に向かうように一旦調整されると、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。

放射線治療装置３は、さらに、センサアレイ３１を備えている。センサアレイ３１は、センサアレイ３１と治療用放射線照射装置１６とを結ぶ線分がアイソセンタ１９を通るように配置されて、走行ガントリ１４のリングの内側に固定されている。センサアレイ３１は、治療用放射線照射装置１６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治療用放射線２３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３１としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。

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と線量計６１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、その突起が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。すなわち、マルチリーフコリメータ５６は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、放射線６０の一部を遮蔽して治療用放射線２３が患者に照射されるときの照射野の形状を制御する。

線量計６１は、透過する放射線の強度を測定する透過型電離箱であり、放射線６０が透過するように、１次コリメータ５３と２次コリメータ５５との間に配置されている。線量計６１は、透過する放射線６０の線量を測定し、その線量を放射線治療装置制御装置２に出力する。このような線量計６１は、非破壊的検証可能である点で好ましい。なお、線量計６１は、透過型電離箱と異なる他のＸ線強度検出器を適用することもできる。そのＸ線強度検出器としては、半導体検出器、シンチレーション検出器が例示される。半導体検出器またはシンチレーション検出器は、透過型電離箱のように放射線軌道上に代替設置することが困難であるためにその軌道外に配置することが好ましく、たとえば、アイソセンタ１９を隔てて治療用放射線照射装置１６に対向する位置に配置されるように走行ガントリ１４に固定される。電離箱は、一般に、時定数が数秒程度であり、応答性が悪い。半導体検出器またはシンチレーション検出器は、軌道外に配置されるときに電離箱より信号強度が低いという欠点があるが、電離箱より応答性がよくなり、好ましい。

電子ビーム加速装置５１は、電子線発生部６３と加速管６４とを備えている。電子線発生部６３は、カソード６６とグリッド６７とを備えている。加速管６４は、円筒形に形成され、その円筒の内部に適切な間隔で並ぶ複数の電極６８を備えている。放射線治療装置３は、さらに、カソード電源７０とグリッド電源６９とを備えている。カソード電源７０は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、カソード６６が加熱されてカソード６６から所定の量の電子が放出されるように（すなわち、カソード６６が所定の温度で維持されるように）、カソード６６に電力を供給する。グリッド電源６９は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、電子線発生部６３から所定の量の電子だけが放出されるように、グリッド６７とカソード６６との間に所定の電圧を印加する。クライストロン５は、導波管８を介して加速管６４に接続されている。クライストロン５は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、加速管６４が電子線発生部６３から放出される電子を所定のエネルギーを有するまで加速するように、導波管８を介して加速管６４にマイクロ波を入射する。

クライストロン５は、図４に示されているように、放射線治療装置３が支持される土台に支持されている。導波管８は、クライストロン５により生成される高周波が伝播する導波路を形成している。導波管８は、固定導波管７１、７２、７３とフレキシブル導波管７４とロータリージョイント７５とを備えている。固定導波管７１は、変形しない導波路を形成し、その土台に支持されている。固定導波管７２は、変形しない導波路を形成し、回転台７６に支持されている。回転台７６は、旋回駆動装置１１により、回転軸１７を中心に回転可能に支持され、Ｏリング１２と同体に回転軸１７を中心に回転される。このため、固定導波管７２は、Ｏリング１２と同体に回転軸１７を中心に回転する。固定導波管７３は、変形しない導波路を形成し、走行ガントリ１４に支持され、走行ガントリ１４と同体に運動する。

フレキシブル導波管７４は、蛇腹構造（べローズ）に形成され、屈曲および伸縮が可能である導波路を形成している。フレキシブル導波管７４は、一端が固定導波管７１に接続され、他端が固定導波管７２に接続されている。フレキシブル導波管７４は、土台に対してＯリング１２が回転することにより変形し、フレキシブル導波管７４の形状は、土台に対するＯリング１２の旋回角に概ね対応している。すなわち、土台に対して回転軸１７を中心にＯリング１２が回転する旋回角は、フレキシブル導波管７４の変形が可能な範囲により制限されている。

ロータリージョイント７５は、変形可能である導波路を形成し、回転軸１８に重なるように配置されている。ロータリージョイント７５は、一端が固定導波管７２に接続され、他端が固定導波管７３に接続されている。

固定導波管７３は、図５に示されているように、ロータリージョイント７５に接続されている端の反対側の端が首振り機構１５の近傍に配置されている。導波管８は、さらに、サーキュレータ７７を備えている。サーキュレータ７７は、固定導波管７３の途中に配置されている。サーキュレータ７７は、固定導波管７３をクライストロン５から加速管６４に向かって進行する高周波に比較して、加速管６４からクライストロン５に向かって進行する反射波を減衰させる。
加速管６４に入射したマイクロ波の一部は、反射する。この反射率は、加速管の共振度により一定である。また、ロータリージョイント７５などの自由導波管では、マイクロ波の一部が反射する。このため、加速管６４からの反射波の一部は、ロータリージョイント７５で再度反射された後に加速管６４に向かう。しかし、サーキュレータ７７を配したことで、加速管６４からの反射波を系外に配することが可能となるため、結果的にクライストロン５から供給したマイクロ波が、反射マイクロ波と重畳することによる打ち消し・歪みを抑制することが可能となる。
なお、サーキュレータ７７は反射波を発生しやすい素子の間に設置することで効果を発揮するから、導波管８が複数のロータリージョイントを含むときに、そのロータリージョイントの間に介設することが、導波管８の電力伝送効率の変動を抑制する点で好ましい。また、ロータリージョイントよりも反射率は低いが、フレキシブル導波管を用いる箇所にも同様に対応することが望ましい。

図６は、首振り機構１５を示している。首振り機構１５は、照射装置支持体８１と中間体８２とを備えている。照射装置支持体８１は、走行ガントリ１４に支持され、走行ガントリ１４と同体に運動する。チルト軸２２は、照射装置支持体８１に対して固定されている。中間体８２は、チルト軸２２を中心に回転可能に照射装置支持体８１に支持されている。中間体８２は、さらに、チルト軸２２を中心に回転するときに、照射装置支持体８１の一部に接触して、回転することができる範囲が制限されている。パン軸２１は、中間体８２に対して固定されている。治療用放射線照射装置１６は、パン軸２１を中心に回転可能に中間体８２に支持されている。治療用放射線照射装置１６は、さらに、パン軸２１を中心に回転するときに、中間体８２の一部に接触して、回転することができる範囲が制限されている。なお、首振り機構１５は、治療用放射線２３がアイソセンタ１９に向かうように調整するために用いることから、パン軸２１とチルト軸２２は両軸の交点が仮想的点線源５８にほぼ一致するように、配することが望ましい。

首振り機構１５は、さらに、図示されていないパン軸駆動装置とチルト軸駆動装置とを備えている。そのパン軸駆動装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されてパン軸２１を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させる。そのチルト軸駆動装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されてチルト軸２２を中心に中間体８２を回転させる。

導波管８は、さらに、固定導波管８４と固定導波管８５とフレキシブル導波管８６とフレキシブル導波管８７とを備えている。固定導波管８４は、変形しない導波路を形成し、その導波路の断面が矩形になるように形成されている。固定導波管８４は、中間体８２に支持され、中間体８２と同体に運動する。固定導波管８５は、変形しない導波路を形成し、その導波路の断面が矩形になるように形成されている。固定導波管８５は、治療用放射線照射装置１６に支持され、治療用放射線照射装置１６と同体に運動する。固定導波管８５は、一端が形成する導波路がの矩形断面の短い方の辺が電子ビーム５７の加速方向に平行になるように、その一端が加速管６４に接続されている。フレキシブル導波管８６とフレキシブル導波管８７とは、蛇腹構造（べローズ）に形成され、屈曲および伸縮が可能である導波路を形成している。フレキシブル導波管８６とフレキシブル導波管８７とは、概ね直線状に形成され、断面が矩形に形成されている。フレキシブル導波管８６は、フレキシブル導波管８６が形成する導波路の中央付近がチルト軸２２に交差するように、かつ、その導波路がチルト軸２２に垂直になるように、配置されている。さらに、フレキシブル導波管８６は、その矩形断面の短手方向がチルト軸２２に垂直になるように（すなわち、その矩形断面の長手方向がチルト軸２２に平行になるように）配置されている。フレキシブル導波管８６は、一端が固定導波管７３に接続され、他端が固定導波管８４に接続されている。フレキシブル導波管８６は、中間体８２に対して治療用放射線照射装置１６が回転することにより変形し、フレキシブル導波管８６の形状は、中間体８２に対する治療用放射線照射装置１６のチルト角に概ね対応している。フレキシブル導波管８７は、フレキシブル導波管８７が形成する導波路の中央付近がパン軸２１に交差するように、かつ、その導波路がパン軸２１に垂直になるように、配置されている。さらに、フレキシブル導波管８７は、その断面の短手方向がパン軸２１に垂直になるように（すなわち、その矩形断面の長手方向がチルト軸２２に平行になるように）配置されている。フレキシブル導波管８７は、一端が固定導波管８４に接続され、他端が治療用放射線照射装置１６の加速管６４に接続されている。フレキシブル導波管８７は、照射装置支持体８１に対して中間体８２が回転することにより変形し、フレキシブル導波管８７の形状は、照射装置支持体８１に対する中間体８２のパン角に概ね対応している。このような配置は、各回転に対するフレキシブル導波管８６とフレキシブル導波管８７の各々の撓みが最小となり、且つ、捩れを生じないことから好ましい。また、この際、フレキシブル導波管８７の長さ中央付近に回転軸２２が来るように配置することが、当該フレキシブル導波管の各部に作用する応力の緩和の観点から更に望ましい。

首振り機構１５は、走行ガントリ１４に対して治療用放射線照射装置１６が移動する範囲を制限することにより、誤動作などで許容範囲以上にパン軸２１またはチルト軸２２を中心とした回転を行うことを抑止し、フレキシブル導波管８６とフレキシブル導波管８７に許容量以上の変位を生じて結果的に破損等の装置健全性を害することを抑止することを可能としている。なお、この回転に対する制限を行う部位は別途設けることでも構わない。この場合には、照射装置支持体８１や中間体８２の形状、相対位置による規定と異なる許容回転角度に設定可能となる。

図７は、ロータリージョイント７５を示している。ロータリージョイント７５は、第１筒部分９１と第２筒部分９２とを備えている。第１筒部分９１は、回転軸９３を中心とする筒状に形成されている。第２筒部分９２は、回転軸９３を中心とする筒状に形成され、回転軸９３を中心に回転可能に第１筒部分９１に支持されている。第１筒部分９１は、その筒の側面の一部が固定導波管７２の一端に接続されている。第２筒部分９２は、その筒の側面の一部が固定導波管７３の一端に接続されている。ロータリージョイント７５は、回転軸９３が回転軸１８に重なるように、放射線治療装置３に配置されている。すなわち、ロータリージョイント７５は、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が回転することにより、第１筒部分９１に対して第２筒部分９２が回転する。このとき、第１筒部分９１に対する第２筒部分９２の角度は、Ｏリング１２に対する走行ガントリ１４の走行角に対応している。

ロータリージョイント７５は、固定導波管７２と固定導波管７３とを回転可能に連結し、固定導波管７２と固定導波管７３との間を高周波が伝送可能に連結している。このようなロータリージョイント７５は、周知であり、たとえば、特開２００５−０３３４６３号公報に開示されている。

放射線治療システム１を用いた放射線治療では、ユーザが、まず、放射線治療装置制御装置２を用いて治療計画を作成する。その治療計画は、患者４３の患部に治療用放射線２３を照射する照射角度と、その各照射角度から照射する治療用放射線２３の線量および性状とを示している。ユーザは、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、その治療計画により示される照射角度で治療用放射線２３が患者４３に照射されるように、旋回駆動装置１１を用いてＯリング１２を回転し、走行駆動装置を用いて走行ガントリ１４を回転する。放射線治療装置制御装置２は、さらに、治療用放射線２３が所定の位置（たとえば、アイソセンタ１９）に照射されるように、Ｏリング１２の旋回角と走行ガントリ１４の走行角とに基づいて、首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動する。

Ｏリング１２または走行ガントリ１４は、治療用放射線照射装置１６などの重量により撓み、治療用放射線２３が照射される位置が所望の位置からずれることがある。また患部とアイソセンタ１９の微少な位置ズレの調整は、カウチ４１の機械精度限界及び患者負担軽減の観点からカウチ４１の移動のみでの対応は適切でない場合がある。このような移動は、そのズレを補正し、所望の位置に治療用放射線２３をより高精度に照射することを実現する。

放射線治療装置制御装置２は、次いで、追尾動作と照射動作とを繰り返して実行する。その追尾動作では、放射線治療装置制御装置２は、放射線治療装置３のイメージャシステムにより撮像された画像に基づいて患部位置を算出する。その患部位置算出は、患部と異なるランドマークの位置に基づくものでもよい。そのランドマークとしては、その患部と連動して運動する臓器、物体が例示される。その臓器としては、骨（肋骨）、横隔膜、膀胱が例示される。その物体は、イメージャシステムにより検出される材料から形成され、その患部と連動して運動するようにその患者の体内に埋め込まれる。その物体としては、金から形成される球である金マーカが例示される。放射線治療装置制御装置２は、治療用放射線２３がその患部位置を透過するように、首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動させる。その照射動作では、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を用いて治療用放射線２３をその患部に照射する。

このように、首振り機構１５は、Ｏリング１２と走行ガントリ１４との撓みによる治療用放射線２３の照射位置のズレを補正するために、または、患者４３の運動（呼吸、心拍）により移動する患部を追尾して治療用放射線２３を照射するために、利用され、このとき、Ｏリング１２と走行ガントリ１４とは、移動されない。フレキシブル導波管８６、８７は、一般に、他の変形可能な導波管（たとえば、ロータリージョイント７５）に比較して、伝送損失が十分に小さく、かつ、反射影響が十分に小さい。このため、本発明による放射線治療システム１は、治療用放射線２３をより高精度に所定の位置に照射しようとするときに、または、追尾動作と照射動作とを繰り返して実行するときに、電力の変動が小さい高周波を加速管６４に供給することができ、加速管６４により生成される電子ビーム５７のエネルギーの変動を小さくすることができ、治療用放射線２３のエネルギー（エネルギー分布）の変動を小さくすることができる。その結果、本発明による放射線治療システム１は、治療用放射線２３の線量をより高精度に制御することができる。
なお、首振り機構１５は、治療用放射線２３がアイソセンタ１９に向かうように調整するために用いることから、パン軸２１とチルト軸２２は両軸の交点が仮想的点線源５８にほぼ一致するように、配することが望ましい。

本発明による放射線治療システムの実施の他の形態は、既述の実施の形態における首振り機構１５が他の首振り機構に置換されている。その首振り機構１０１は、図８に示されているように、照射装置支持体１０２と中間体１０３とを備えている。照射装置支持体１０２は、走行ガントリ１４に支持され、走行ガントリ１４と同体に運動する。中間体１０３は、第１方向１０８に平行に平行移動可能に照射装置支持体１０２に支持されている。中間体１０３は、さらに、第１方向１０８に平行に平行移動するときに、照射装置支持体１０２の一部に接触して、移動することができる範囲が制限されている。第１方向１０８は、回転軸１８に垂直であり、治療用放射線２３が照射される方向に垂直である。治療用放射線照射装置１６は、第２方向１０９に平行に平行移動可能に中間体１０３に支持されている。治療用放射線照射装置１６は、さらに、第２方向１０９に平行に平行移動するときに、中間体１０３の一部に接触して、移動することができる範囲が制限されている。第２方向１０９は、回転軸１８に平行であり、第１方向１０８に垂直であり、治療用放射線２３が照射される方向に垂直である。

首振り機構１０１は、さらに、図示されていない第１方向駆動装置と第２方向駆動装置とを備えている。その第１方向駆動装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されて第２方向１０９に平行に治療用放射線照射装置１６を平行移動させる。その第２方向駆動装置は、放射線治療装置制御装置２により制御されて第１方向１０８に平行に中間体１０３を平行移動させる。

このような放射線治療システムは、さらに、既述の実施の形態における導波管８が他の導波管に置換されている。その導波管は、既述の実施の形態における固定導波管７１、７２、７３とフレキシブル導波管７４とロータリージョイント７５とを備え、さらに、固定導波管１０４と固定導波管１０５とフレキシブル導波管１０６とフレキシブル導波管１０７とを備えている。固定導波管１０４は、変形しない導波路を形成し、中間体１０３に支持され、中間体１０３と同体に運動する。固定導波管１０５は、変形しない導波路を形成し、治療用放射線照射装置１６に支持され、治療用放射線照射装置１６と同体に運動する。固定導波管１０５は、一端が加速管６４に接続されている。フレキシブル導波管１０６とフレキシブル導波管１０７とは、蛇腹構造（べローズ）に形成され、屈曲および伸縮が可能である導波路を形成している。フレキシブル導波管１０６は、第１方向１０８に平行になるように配置され、一端が固定導波管７３に接続され、他端が固定導波管１０４に接続されている。フレキシブル導波管１０６は、中間体１０３に対して治療用放射線照射装置１６が平行移動することにより伸縮する。フレキシブル導波管１０７は、第２方向に平行なるように配置され、一端が固定導波管１０４に接続され、他端が治療用放射線照射装置１６の加速管６４に接続されている。フレキシブル導波管１０７は、照射装置支持体１０２に対して中間体１０３が平行移動することにより伸縮する。

首振り機構１０１は、走行ガントリ１４に対して治療用放射線照射装置１６が移動する範囲を制限することにより、誤動作などで許容範囲以上に第１方向１０８または第２方向１０９に平行に治療用放射線照射装置１６が運動を行うことを抑止し、フレキシブル導波管１０６とフレキシブル導波管１０７とに許容量以上の変位を生じて結果的に部破損等の装置健全性を害することを抑止することを可能としている。なお、この平行移動に対する制限を行う部位は、別途設けることでも構わない。この場合には、照射装置支持体８１や中間体８２の形状、相対位置による規定と異なる許容運動範囲に設定可能となる。

このような放射線治療システムは、さらに、既述の実施の形態における放射線治療システム１と同様にして、利用される。すなわち、首振り機構１０１は、Ｏリング１２と走行ガントリ１４との撓みによる治療用放射線２３の照射位置のズレを補正するために、または、患者４３の運動（呼吸、心拍）により移動する患部を追尾して治療用放射線２３を照射するために、利用され、このとき、Ｏリング１２と走行ガントリ１４とは、移動されない。このため、このような放射線治療システムは、治療用放射線２３をより高精度に所定の位置に照射しようとするときに、または、追尾動作と照射動作とを繰り返して実行するときに、電力の変動が小さい高周波を加速管６４に供給することができ、加速管６４により生成される電子ビーム５７のエネルギーの変動を小さくすることができ、治療用放射線２３のエネルギー（エネルギー分布）の変動を小さくすることができる。その結果、本発明による放射線治療システム１は、治療用放射線２３の線量をより高精度に制御することができる。

本発明による放射線治療システムの実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態における導波管８が他の導波管に置換されている。その導波管は、既述の実施の形態における固定導波管７１、７２、７３とフレキシブル導波管７４とロータリージョイント７５とを備え、さらに、図９に示されているように、固定導波管１１１とフレキシブル導波管１１２とを備えている。固定導波管１１１は、変形しない導波路を形成し、治療用放射線照射装置１６に支持され、治療用放射線照射装置１６と同体に運動する。固定導波管１１１は、一端が加速管６４に接続されている。フレキシブル導波管１１２は、蛇腹構造（べローズ）に形成され、屈曲および伸縮が可能である導波路を形成している。フレキシブル導波管１１２は、一端が固定導波管７３に接続され、他端が固定導波管１１１に接続されている。フレキシブル導波管１１２は、直線１１３に沿って配置されている。直線１１３は、パン軸２１とチルト軸２２との交点１１４を通り、パン軸２１に概ね垂直であり、かつ、チルト軸２２に概ね垂直である。フレキシブル導波管１１２は、走行ガントリ１４（照射装置支持体１０２）に対して治療用放射線照射装置１６が回転または平行移動することにより屈曲または伸縮する。フレキシブル導波管１１２は、このように配置されることにより、フレキシブル導波管１１２の各々撓みが最小となり、且つ、フレキシブル導波管１１２の各部に作用する応力を緩和できることから、望ましい。

このような放射線治療システムは、さらに、既述の実施の形態における放射線治療システム１と同様にして、利用される。すなわち、このような放射線治療システムは、放射線治療システム１と同様にして、治療用放射線２３をより高精度に所定の位置に照射しようとするときに、または、追尾動作と照射動作とを繰り返して実行するときに、電力の変動が小さい高周波を加速管６４に供給することができ、加速管６４により生成される電子ビーム５７のエネルギーの変動を小さくすることができ、治療用放射線２３のエネルギー（エネルギー分布）の変動を小さくすることができる。その結果、本発明による放射線治療システム１は、治療用放射線２３の線量をより高精度に制御することができる。

なお、診断用Ｘ線源２４、２５とセンサアレイ３２、３３とは、Ｘ線以外の電磁波を用いて患者を映像に撮像する撮像装置に置換することもできる。その電磁波としては、可視光、赤外線が例示される。このとき、放射線治療装置制御装置２は、追尾動作で、その撮像装置により撮像された画像に基づいて患部位置を算出する。すなわち、放射線治療装置制御装置２は、患者４３の体表面のうちの一部がその映像に映し出される位置に基づいて、患者４３の患部の位置を算出する。その一部は、患部と連動して運動する部位であり、患者４３の体表面のうちの他の部分と識別可能に映像に撮像される部位である。その一部としては、患者４３の体表面に付けられた印が例示される。放射線治療装置制御装置２は、このような撮像装置を用いた場合においても、診断用Ｘ線源２４、２５とセンサアレイ３２、３３とを用いる場合と同様にして、治療用放射線２３がその患部位置を透過するように、首振り機構１５を用いて治療用放射線照射装置１６を移動させることができる。

本発明による放射線治療システムの実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態における放射線治療装置３が他の放射線治療装置に置換されている。その放射線治療装置１３１は、図１０に示されているように、支持体１３２、１３３とベアリング１３４と照射ヘッド１３５と首振り機構１３６とを備えている。支持体１３２は、クライストロン５を支持する土台に支持されている。ベアリング１３４は、支持体１３２に対して、回転軸１３７を中心に回転可能に支持体１３３を支持している。回転軸１３７は、水平方向に平行である。首振り機構１３６は、支持体１３３に対して照射ヘッド１３５が所定の範囲内で移動可能に、かつ、照射ヘッド１３５の１点が支持体１３３に対して移動しないように、照射ヘッド１３５を支持体１３３に支持している。首振り機構１３６は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、支持体１３３に対して照射ヘッド１３５を移動させる。

照射ヘッド１３５は、既述の実施の形態における治療用放射線照射装置１６と同様にして、治療用放射線１３９を放射する。すなわち、照射ヘッド１３５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１３９を放射する。治療用放射線１３９は、支持体１３３に対して移動しない１点を通る直線に概ね沿って放射される。治療用放射線１３９は、一様強度分布を持つように形成されている。治療用放射線１３９は、さらに、一部が遮蔽されて治療用放射線１３９が患者に照射されるときの照射野の形状が制御されている。

放射線治療装置１３１は、さらに、導波管１４１を備えている。導波管１４１は、固定導波管１４２、１４３、１４４とロータリージョイント１４５とフレキシブル導波管１４６とを備えている。固定導波管１４２は、変形しない導波路を形成し、支持体１３２に支持され、一端がクライストロン５に接続されている。固定導波管１４３は、変形しない導波路を形成し、支持体１３３に支持されている。固定導波管１４４は、変形しない導波路を形成し、照射ヘッド１３５に支持され、一端が照射ヘッド１３５に接続されている。ロータリージョイント１４５は、回転軸１３７に重なるように配置されている。ロータリージョイント１４５は、一端が固定導波管１４２に接続され、他端が固定導波管１４３に接続されている。ロータリージョイント１４５は、ロータリージョイント７５と同様にして、固定導波管１４２と固定導波管１４３とを回転軸１３７を中心に回転可能に連結し、固定導波管１４２と固定導波管１４３との間に高周波が伝送可能に連結している。

フレキシブル導波管１４６は、蛇腹構造（べローズ）に形成され、屈曲および伸縮が可能である導波路を形成している。フレキシブル導波管１４６は、一端が固定導波管１４３に接続され、他端が固定導波管１４４に接続されている。フレキシブル導波管１４６は、支持体１３３に対して照射ヘッド１３５が移動することにより変形し、フレキシブル導波管１４６の形状は、支持体１３３に対する照射ヘッド１３５の位置に概ね対応している。

首振り機構１３６は、支持体１３２、１３３とベアリング１３４との撓みによる治療用放射線１３９の照射位置のズレを補正するために、または、患者４３の運動（呼吸、心拍）により移動する患部を追尾して治療用放射線１３９を照射するために、利用され、このとき、支持体１３３は、支持体１３２に対して移動されない。フレキシブル導波管１４６は、一般に、他の変形可能な導波管（たとえば、ロータリージョイント１４５）に比較して、伝送損失が十分に小さく、かつ、反射影響が十分に小さい。このため、放射線治療装置１３１は、治療用放射線１３９をより高精度に所定の位置に照射しようとするときに、または、追尾動作と照射動作とを繰り返して実行するときに、電力の変動が小さい高周波を照射ヘッド１３５に供給することができ、照射ヘッド１３５により生成される治療用放射線１３９のエネルギー（エネルギー分布）の変動を小さくすることができる。その結果、放射線治療装置１３１は、治療用放射線１３９の線量をより高精度に制御することができる。

本発明による放射線治療システムの実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態における放射線治療装置３が他の放射線治療装置に置換されている。その放射線治療装置１５１は、図１１に示されているように、支持体１５２、１５３とベアリング１５４と照射ヘッド１５５と首振り機構１５６とを備えている。支持体１５２は、クライストロン５を支持する土台に支持されている。ベアリング１５４は、支持体１５２に対して、回転軸１５７を中心に回転可能に支持体１５３を支持している。回転軸１５７は、水平方向に平行である。首振り機構１５６は、支持体１５３に対して照射ヘッド１５５が所定の範囲内で移動可能に、かつ、照射ヘッド１５５の１点が支持体１５３に対して移動しないように、照射ヘッド１５５を支持体１５３に支持している。首振り機構１５６は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、支持体１５３に対して照射ヘッド１５５を移動させる。

照射ヘッド１５５は、加速部１６１と偏向磁石１６２とターゲット１６３とマルチリーフコリメータ１６４とを備えている。加速部１６１は、加速された電子線１６５を放出する。電子線１６５が放出される方向は、回転軸１５７に概ね平行である。偏向磁石１６２は、磁界を生成し、その電子線１６５の向きを偏向する。その向きは、回転軸１５７に概ね垂直である。ターゲット１６３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、電子線１６５が照射された際の制動放射により生成される治療用放射線１６６を放出する。マルチリーフコリメータ１６４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１６６の一部を遮蔽して、治療用放射線１６６が患者に照射されるときの照射野の形状を制御する。

放射線治療装置１５１は、さらに、導波管１７１を備えている。導波管１７１は、固定導波管１７２、１７３、１７４とロータリージョイント１７５とフレキシブル導波管１７６とを備えている。固定導波管１７２は、変形しない導波路を形成し、支持体１５２に支持され、一端がクライストロン５に接続されている。固定導波管１７３は、変形しない導波路を形成し、支持体１５３に支持されている。固定導波管１７４は、変形しない導波路を形成し、照射ヘッド１５５に支持され、一端が照射ヘッド１５５に接続されている。ロータリージョイント１７５は、回転軸１５７に重なるように配置されている。ロータリージョイント１７５は、一端が固定導波管１７２に接続され、他端が固定導波管１７３に接続されている。ロータリージョイント１７５は、ロータリージョイント７５と同様にして、固定導波管１７２と固定導波管１７３とを回転軸１５７を中心に回転可能に連結し、固定導波管１７２と固定導波管１７３との間に高周波が伝送可能に連結している。

フレキシブル導波管１７６は、蛇腹構造（べローズ）に形成され、屈曲および伸縮が可能である導波路を形成している。フレキシブル導波管１７６は、一端が固定導波管１７３に接続され、他端が固定導波管１７４に接続されている。フレキシブル導波管１７６は、支持体１５３に対して照射ヘッド１５５が移動することにより変形し、フレキシブル導波管１７６の形状は、支持体１５３に対する照射ヘッド１５５の位置に概ね対応している。

首振り機構１５６は、支持体１５２、１５３とベアリング１５４との撓みによる治療用放射線１６６の照射位置のズレを補正するために、または、患者４３の運動（呼吸、心拍）により移動する患部を追尾して治療用放射線１６６を照射するために、利用され、このとき、支持体１５３は、支持体１５２に対して移動されない。フレキシブル導波管１７６は、一般に、他の変形可能な導波管（たとえば、ロータリージョイント１７５）に比較して、伝送損失が十分に小さく、かつ、反射影響が十分に小さい。このため、放射線治療装置１５１は、治療用放射線１６６をより高精度に所定の位置に照射しようとするときに、または、追尾動作と照射動作とを繰り返して実行するときに、電力の変動が小さい高周波を照射ヘッド１５５に供給することができ、照射ヘッド１５５により生成される治療用放射線１６６のエネルギー（エネルギー分布）の変動を小さくすることができる。その結果、放射線治療装置１５１は、治療用放射線１６６の線量をより高精度に制御することができる。

本発明による放射線治療システムの実施のさらに他の形態は、既述の実施の形態における放射線治療装置３が他の放射線治療装置に置換されている。その放射線治療装置１８１は、図１２に示されているように、支持体１８２、１８３、１８４とベアリング１８５、１８６と照射ヘッド１８７と首振り機構１８８とを備えている。支持体１８２は、クライストロン５を支持する土台に支持されている。ベアリング１８５は、支持体１８２に対して回転可能に支持体１８３を支持している。ベアリング１８６は、支持体１８３に対して回転可能に支持体１８４を支持している。首振り機構１８８は、支持体１８４に対して照射ヘッド１８７が所定の範囲内で移動可能に、かつ、照射ヘッド１８７の１点が支持体１８４に対して移動しないように、照射ヘッド１８７を支持体１８４に支持している。首振り機構１８８は、放射線治療装置制御装置２により制御されて、支持体１８４に対して照射ヘッド１８７を移動させる。

照射ヘッド１８７は、既述の実施の形態における治療用放射線照射装置１６と同様にして、治療用放射線１８９を放射する。すなわち、照射ヘッド１８７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１８９を放射する。治療用放射線１８９は、支持体１８４に対して移動しない１点を通る直線に概ね沿って放射される。治療用放射線１８９は、一様強度分布を持つように形成されている。治療用放射線１８９は、さらに、一部が遮蔽されて治療用放射線１８９が患者に照射されるときの照射野の形状が制御されている。

放射線治療装置１８１は、さらに、導波管１９１を備えている。導波管１９１は、固定導波管１９２、１９５とフレキシブル導波管１９３、１９４とを備えている。固定導波管１９２は、変形しない導波路を形成し、支持体１８４に支持されている。固定導波管１９５は、変形しない導波路を形成し、照射ヘッド１８７に支持され、一端が照射ヘッド１８７に接続されている。フレキシブル導波管１９３とフレキシブル導波管１９４とは、蛇腹構造（べローズ）に形成され、屈曲および伸縮が可能である導波路を形成している。フレキシブル導波管１９３は、一端がクライストロン５に接続され、他端が固定導波管１９２に接続されている。フレキシブル導波管１９３は、一端が固定導波管１９２に接続され、他端が固定導波管１９５に接続されている。

首振り機構１８８は、支持体１８２、１８３、１８４とベアリング１８５、１８６との撓みによる治療用放射線１８９の照射位置のズレを補正するために、または、患者４３の運動（呼吸、心拍）により移動する患部を追尾して治療用放射線１８９を照射するために、利用され、このとき、支持体１８３は、支持体１８２に対して移動されないで、かつ、支持体１８４は、支持体１８３に対して移動されない。フレキシブル導波管１９４は、一般に、他の変形可能な導波管に比較して、変形による伝送損失が十分に小さく、かつ、変形による反射影響が十分に小さい。このため、放射線治療装置１８１は、治療用放射線１８９をより高精度に所定の位置に照射しようとするときに、または、追尾動作と照射動作とを繰り返して実行するときに、電力の変動が小さい高周波を照射ヘッド１８７に供給することができ、照射ヘッド１８７により生成される治療用放射線１８９のエネルギー（エネルギー分布）の変動を小さくすることができる。その結果、放射線治療装置１８１は、治療用放射線１８９の線量をより高精度に制御することができる。

図１は、本発明による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、導波管を示す側面図である。 図５は、導波管を示す正面図である。 図６は、首振り機構を示し、導波管を示す斜視図である。 図７は、ロータリージョイントを示す斜視図である。 図８は、他の首振り機構を示し、他の導波管を示す斜視図である。 図９は、さらに他の首振り機構を示し、さらに他の導波管を示す斜視図である。 図１０は、他の放射線治療装置を示す側面図である。 図１１は、さらに他の放射線治療装置を示す側面図である。 図１２は、さらに他の放射線治療装置を示す側面図である。

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
５ ：クライストロン
８ ：導波管
１１：旋回駆動装置
１２：Ｏリング
１４：走行ガントリ
１５：首振り機構
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
２１：パン軸
２２：チルト軸
２３：治療用放射線
２４：診断用Ｘ線源
２５：診断用Ｘ線源
３１：センサアレイ
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
５６：マルチリーフコリメータ
５７：電子ビーム
５８：仮想的点線源
５９：放射線
６０：放射線
６１：線量計
６３：電子線発生部
６４：加速管
６６：カソード
６７：グリッド
６８：複数の電極
６９：グリッド電源
７０：カソード電源
７１：固定導波管
７２：固定導波管
７３：固定導波管
７４：フレキシブル導波管
７５：ロータリージョイント
７６：回転台
７７：サーキュレータ
８１：照射装置支持体
８２：中間体
８４：固定導波管
８５：固定導波管
８６：フレキシブル導波管
８７：フレキシブル導波管
９１：第１筒部分
９２：第２筒部分
９３：回転軸
１０１：首振り機構
１０２：照射装置支持体
１０３：中間体
１０４：固定導波管
１０５：固定導波管
１０６：フレキシブル導波管
１０７：フレキシブル導波管
１０８：第１方向
１０９：第２方向
１１１：固定導波管
１１２：フレキシブル導波管
１１３：直線
１１４：交点
１３１：放射線治療装置
１３２：支持体
１３３：支持体
１３４：ベアリング
１３５：照射ヘッド
１３６：首振り機構
１３７：回転軸
１３９：治療用放射線
１４１：導波管
１４２：固定導波管
１４３：固定導波管
１４４：固定導波管
１４５：ロータリージョイント
１４６：フレキシブル導波管
１５１：放射線治療装置
１５２：支持体
１５３：支持体
１５４：ベアリング
１５５：照射ヘッド
１５６：首振り機構
１５７：回転軸
１６１：加速部
１６２：偏向磁石
１６３：ターゲット
１６４：マルチリーフコリメータ
１６５：電子線
１６６：治療用放射線
１７１：導波管
１７２：固定導波管
１７３：固定導波管
１７４：固定導波管
１７５：ロータリージョイント
１７６：フレキシブル導波管
１８１：放射線治療装置
１８２：支持体
１８３：支持体
１８４：支持体
１８５：ベアリング
１８６：ベアリング
１８７：照射ヘッド
１８８：首振り機構
１８９：治療用放射線
１９１：導波管
１９２：固定導波管
１９３：フレキシブル導波管
１９４：フレキシブル導波管
１９５：固定導波管

Claims (7)

1. 高周波源に対して移動可能に支持される支持体と、
   前記支持体に対して移動可能に支持される治療用放射線照射装置と、
   前記高周波源から前記治療用放射線照射装置に高周波を伝送する導波路を形成する導波管とを具備し、
   前記治療用放射線照射装置は、前記高周波を用いて治療用放射線を生成し、
   前記導波管は、
   前記支持体に固定される第１固定導波管と、
   前記治療用放射線照射装置に固定される第２固定導波管と、
   前記第１固定導波管と前記第２固定導波管との間に介設されるフレキシブル導波管とを備える
   放射線治療システム。
2. 請求項１において、
   被検体の運動を検出する運動検出装置と、
   前記支持体に対して前記治療用放射線照射装置を移動させる駆動装置と、
   前記被検体の一部が移動しても前記治療用放射線が前記一部に照射されるように、前記運動に基づいて前記駆動装置を制御する放射線治療装置制御装置
   とを更に具備する放射線治療システム。
3. 請求項２において、
   前記運動検出装置は、前記被検体を透過した放射線により透過画像を撮像するイメージャシステムを含み、
   前記放射線治療装置制御装置は、前記被検体の一部が移動しても前記治療用放射線が前記一部に照射されるように、前記透過画像に前記被検体の所定部位が映し出される位置に基づいて前記駆動装置を制御し、
   前記支持体は、前記イメージャシステムを更に支持する
   放射線治療システム。
4. 請求項１において、
   前記支持体の位置を検出する位置検出装置と、
   前記支持体に対して前記治療用放射線照射装置を移動させる駆動装置と、
   前記支持体が移動しても前記治療用放射線が１つの点に照射されるように、前記位置に基づいて前記駆動装置を制御する放射線治療装置制御装置
   とを更に具備する放射線治療システム。
5. 請求項１において、
   前記治療用放射線照射装置は、回転軸を中心に前記支持体に対して回転可能に支持され、
   前記フレキシブル導波管は、前記回転軸上に配置される
   放射線治療システム。
6. 請求項５において、
   前記フレキシブル導波管は、断面が矩形を形成し、
   前記矩形の短い方の辺は、前記回転軸に垂直である
   放射線治療システム。
7. 請求項１において、
   前記支持体に対して第１軸を中心に回転可能に支持される中間体を更に具備し、
   前記治療用放射線照射装置は、前記中間体に対して第２軸を中心に回転可能に支持され、
   前記フレキシブル導波管は、
   前記中間体に固定される第３固定導波管と、
   前記第１固定導波管と前記第３固定導波管との間に介設される第１フレキシブル導波管と、
   前記第３固定導波管と前記第２固定導波管との間に介設される第２フレキシブル導波管とを備え、
   前記第１フレキシブル導波管は、前記第１軸上に配置され、
   前記第２フレキシブル導波管は、前記第２軸上に配置される
   放射線治療システム。

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