JP2514025B2 - Multi-leaf collimator - Google Patents

Multi-leaf collimator

Info

Publication number
JP2514025B2
JP2514025B2 JP62058826A JP5882687A JP2514025B2 JP 2514025 B2 JP2514025 B2 JP 2514025B2 JP 62058826 A JP62058826 A JP 62058826A JP 5882687 A JP5882687 A JP 5882687A JP 2514025 B2 JP2514025 B2 JP 2514025B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
leaf
leaves
radiation source
radiation
collimator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62058826A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS63225199A (en
Inventor
健二 石松
周一 永野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP62058826A priority Critical patent/JP2514025B2/en
Publication of JPS63225199A publication Critical patent/JPS63225199A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2514025B2 publication Critical patent/JP2514025B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、放射線照射装置特に医療を目的とする装置
の照射野を限定するコリメータの構造に関するものであ
る。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a structure of a collimator for limiting an irradiation field of a radiation irradiation apparatus, particularly a medical apparatus.

〔従来技術とその問題点〕 放射線照射装置には、照射すべき物体あるいは部位の
大きさを丁度おおうように放射線ビームの広がりを限定
するコリメータが用いられる。特に医療を目的とする装
置では、照射の対象となる臓器あるいは患部の形状が複
雑なことが多く、患部以外の部位そのうちでも特に放射
線感受性の高い臓器には放射線を可能な限り照射しない
ことが要求される。
[Prior Art and Its Problems] A radiation irradiator uses a collimator that limits the spread of a radiation beam so as to exactly cover the size of an object or site to be irradiated. Especially in medical devices, the shape of the organ or affected area to be irradiated is often complicated, and it is required not to irradiate the organs other than the affected area with particularly high radiation sensitivity as much as possible. To be done.

通常コリメータは、2個の相対する直方形の遮蔽材で
作られたブロツクから成るジヤウを2対、線源に対して
上下に互いに直交させて配置する。このような構造のコ
リメータは照射野の寸法を変えることはできるが、その
形は矩形に限定される。
Usually, a collimator has two pairs of jews composed of blocks made of two opposing rectangular shields, which are arranged vertically with respect to the radiation source. The collimator having such a structure can change the size of the irradiation field, but its shape is limited to a rectangle.

これに対して、より自由な形の照射野を得るために、
マルチリーフコリメータが利用される。第14図はマルチ
リーフコリメータのジヤウ部を示す概念図である。互い
に密接した放射線遮蔽材からなる複数個のリーフ10は、
図示した直交座標系のXX′座標軸に平行に個別に動かす
ことができる。このように構成されたリーフ群は、YY′
座標軸の左右に2群配置されてジヤウを形成する。線源
は、XX′座標軸とYY′座標軸との交点を通り、それぞれ
の座標軸に垂直な図示されていないZZ′座標軸上にあ
る。したがつて、この放射線照射装置のビーム軸はZZ′
座標軸に重なる。それぞれのリーフを前記したようにX
X′座標軸にそつて動かして適宜に配列させることによ
つて、任意の照射野1を形成することができる。2個の
直方形の遮蔽材で作られたブロツクからなる通常のジヤ
ウが、ここで述べたマルチリーフ型のジヤウの線源側に
置かれることが多い。しかしながら、これは本発明に直
接関係しないので、詳細の説明は省略する。
On the other hand, in order to obtain a more flexible irradiation field,
A multi-leaf collimator is used. FIG. 14 is a conceptual diagram showing a jaw portion of a multi-leaf collimator. A plurality of leaves 10 made of radiation shielding material that are in close contact with each other,
It can be moved individually in parallel to the XX 'coordinate axis of the Cartesian coordinate system shown. The leaf group configured in this way is YY ′
Two groups are arranged on the left and right sides of the coordinate axis to form a jaw. The radiation source is on a ZZ 'coordinate axis (not shown) that passes through the intersection of the XX' coordinate axis and the YY 'coordinate axis and is perpendicular to the respective coordinate axes. Therefore, the beam axis of this radiation irradiation device is ZZ ′.
Overlaps the coordinate axes. X for each leaf as described above
An arbitrary irradiation field 1 can be formed by moving it along the X'coordinate axis and arranging it appropriately. A normal Jau, consisting of a block made of two rectangular shields, is often placed on the source side of the multileaf Jau's described here. However, since this is not directly related to the present invention, detailed description will be omitted.

第15,16図は、従来技術によるマルチリーフコリメー
タのジヤウ部の形および配置を示す概念図である。同図
(a)は側面図、同図(b)は正面図、同図(c)は底
面図である。Sは線源の位置を示す。また、リーフ群は
繁雑さを避けてYY′座標軸の右側の1群だけが示されて
いる。
15 and 16 are conceptual diagrams showing the shape and arrangement of the jaw portion of a multi-leaf collimator according to the prior art. The figure (a) is a side view, the figure (b) is a front view, and the figure (c) is a bottom view. S indicates the position of the radiation source. In addition, the leaf group is shown only on the right side of the YY 'coordinate axis to avoid complexity.

第15図においては、それぞれのリーフは正面者および
底面から見て矩形,側面から見て梯形に作られている。
便宜上、リーフの正面から見える面を側面,側面から見
える面を端面と呼ぶことにする。
In FIG. 15, each leaf is rectangular in shape when viewed from the front and bottom, and trapezoidal when viewed from the side.
For the sake of convenience, the surface seen from the front of the leaf will be called the side surface, and the surface seen from the side will be called the end surface.

互いに向い合う二つのリーフの側面は密接あるいはで
きるだけ小さい間隙で相対しているので、その間隙から
漏れる放射線は最低限に止められる。かつ、それぞれの
リーフはXX′座標軸に平行に矢印4で示すように移動す
ることができる。10′に図示するように適宜な位置をと
ることができる。このようにして、第14図に示すような
所期の照射野1を形成することができる。
The sides of the two leaves facing each other are in close contact or face each other with a gap as small as possible, so that the radiation leaking from the gap is minimized. And each leaf can move parallel to the XX 'coordinate axis as indicated by arrow 4. It can take any suitable position, as shown at 10 '. In this way, the desired irradiation field 1 as shown in FIG. 14 can be formed.

それぞれのリーフの照射野を形成している側面や端面
は、それぞれ面にすれすれに入射する放射線の方向に平
行であることが極めて望ましい。第15図(b)の2,2′
で示す放射線によつて説明すれば、2で示される放射線
はリーフ10′によつて減弱されることなしに照射すべき
物体に到達する。一方2′の方はリーフ10′で十分に減
弱して、照射すべき物体にはほとんど達しない。しかし
ながら、2と2′との中間に入射する放射線は、リーフ
10′による減弱の度合いは場所によつて異なり、したが
つてリーフ10′を透過する放射線の強度は、2から2′
の方に向う程弱まる。このことは、照射野の辺縁近くで
放射線強度が連続的に減弱するつまり半影を作ることを
意味する。勿論、半影は線源が大きさを持つことによつ
ても発生するが、上記によつて半影が更に増加するので
ある。さらに、同図の場合リーフ10′の端面に入射する
放射線は、リーフによつて散乱を受けて向きを変え、照
射野内に向うものもあり得る。これは照射野内の放射線
強度に変化をもたらす可能性を示す。
It is highly desirable that the side surface and the end surface forming the irradiation field of each leaf be parallel to the direction of the radiation that is grazingly incident on each surface. 2,2 'in Fig. 15 (b)
The radiation indicated by 2 reaches the object to be illuminated without being attenuated by the leaf 10 '. On the other hand, the leaf 2'has been sufficiently attenuated by the leaf 10 'and hardly reaches the object to be irradiated. However, the radiation incident midway between 2 and 2 ', leaves
The degree of attenuation by 10 'varies from place to place, and therefore the intensity of the radiation transmitted through the leaf 10' varies from 2 to 2 '.
The weaker it gets toward This means that the radiation intensity continuously diminishes near the edge of the irradiation field, that is, a penumbra is formed. Of course, the penumbra also occurs due to the size of the radiation source, but the penumbra further increases due to the above. Further, in the case of the same figure, the radiation incident on the end face of the leaf 10 'may be scattered by the leaf and change its direction, and may go into the irradiation field. This shows the possibility of changing the radiation intensity in the irradiation field.

このような不都合を最低限にするためには、前述した
ようにリーフの端面,側面ともそれぞれ面にすれすれに
入射する放射線の方向に平行でなければならない。この
ような状態にある面を、その面が線源Sを丁度見込んで
いると表現することにする。
In order to minimize such an inconvenience, as described above, both the end surface and the side surface of the leaf must be parallel to the direction of the radiation that is grazingly incident on the surface. A surface in such a state will be expressed as the surface just looking into the radiation source S.

第15図に示す例では、それぞれのリーフの側面は線源
Sを丁度見込むように作ることが可能であり、図でもそ
のように記してある。しかしながら、リーフをXX′座標
軸に平行に直線運動をさせるために、端面は常に線源を
丁度見込むように作ることは不可能であり、通常リーフ
を全閉にしたときに放射線の漏洩を最低にするために、
あるいは工作上の便宜から図のように底面に対して直角
に作られる。
In the example shown in FIG. 15, the side surface of each leaf can be made so as to just look into the radiation source S, which is also indicated in the figure. However, in order to make the leaf move linearly parallel to the XX 'coordinate axis, it is not possible to make the end face exactly in the line of sight of the source, and normally when the leaf is fully closed the radiation leakage is minimized. In order to
Alternatively, it is made at a right angle to the bottom surface as shown in the figure for convenience of work.

第16図は前記欠点の解消する他の従来のマルチコリメ
ータの例であり、リーフ10はYY′座標軸に平行な回転軸
3の回りを回転するように運動する。回転軸を線源Sを
含むように位置させれば、リーフ端面は常に線源Sを丁
度見込むようにすることがきる。一方、第15図の例と同
じくリーフ側面を線源Sを丁度見込むようにしようとす
ると、それぞれリーフの外隣りのリーフは内隣りのリー
フの上に重なるように置かれることに注意する必要があ
る。このために、任意のリーフを動かす、つまり回転軸
3の回りに回転させようとすると、すぐ外隣りのリーフ
を押し上げなければならず、したがつて個々のリーフを
自由に動かすことは不可能である。つまり、第16図のタ
イプのコリメータでは、各リーフの側面を回路軸3に垂
直にとり、それぞれのリーフの運動が他のリーフを押し
のけないことが必要である。したがつて各リーフ自由に
動かすためには、リーフ側面を線源を丁度見込むように
することは不可能である。
FIG. 16 shows an example of another conventional multi-collimator that solves the above-mentioned drawbacks, in which the leaf 10 moves so as to rotate about a rotation axis 3 parallel to the YY 'coordinate axis. If the rotation axis is positioned so as to include the radiation source S, the leaf end face can always be exactly in line with the radiation source S. On the other hand, if it is attempted to just look into the radiation source S on the side surface of the leaf as in the example of FIG. 15, it should be noted that the leaves on the outer side of each leaf are placed so as to overlap with the leaves on the inner side. is there. For this reason, if any leaf is to be moved, i.e. to be rotated around the axis of rotation 3, the leaf immediately adjacent to it must be pushed up, thus making it impossible to move the individual leaves freely. is there. That is, in the collimator of the type shown in FIG. 16, it is necessary that the side surface of each leaf is perpendicular to the circuit axis 3 and the movement of each leaf does not push other leaves. Therefore, in order to move each leaf freely, it is not possible to have the side of the leaf exactly in line with the source.

このように、従来技術によるマルチリーフコリメータ
は、照射野の形状を自由に形成するのにすぐれている一
方、照射野辺縁の半影等をリーフの側面または端面のど
ちらかで劣化させる難点を残している。
As described above, the multi-leaf collimator according to the related art is excellent in freely forming the shape of the irradiation field, while leaving the drawback that the penumbra of the irradiation field edge is deteriorated on either the side surface or the end surface of the leaf. ing.

このような欠点のない、どの面もすべて半影を劣化さ
せない假想的なマルチリーフコリメータの概念を第17図
に示す。この假想的なコリメータでは、すべてのリーフ
10は線源Sを中心とする球殻の一部を構成し、したがつ
てすべてのリーフの側面および端面は線源Sを丁度見込
んでいる。つまり、球殻中心を向いている。各リーフは
それぞれ球殻内を特定の方向に滑動し、照射野の形状を
ととのえる。つまり比喩的に言えば、その形は地球の地
殻にすべての辺縁を鉛直に掘り込まれた孔に類似してい
る。もし、このようなコリメータがあれば、どの辺縁の
部位でも半影は劣化せず、コリメータ辺縁から散乱放射
線が発生して放射野内の放射線分布を乱すことも最低限
におさえることができる。
Fig. 17 shows the concept of an associative multi-leaf collimator that does not have such defects and does not deteriorate the penumbra on any surface. In this meditative collimator, every leaf
Reference numeral 10 constitutes a part of a spherical shell centered on the radiation source S, and therefore, the side surfaces and end faces of all the leaves have the radiation source S just in sight. In other words, it is facing the center of the spherical shell. Each leaf slides in a specific direction in the spherical shell and holds the shape of the irradiation field. So, figuratively speaking, its shape resembles a hole dug vertically into the earth's crust with all its edges. If such a collimator is provided, the penumbra is not deteriorated at any edge portion, and it is possible to minimize scattered radiation generated from the edge of the collimator and disturbing the radiation distribution in the radiation field.

上記の比喩によれば、このようなコリメータのリーフ
の形は地球儀上に画かれた経線によつて示されるように
南北極に近づくにつれて幅の薄くなるものでなければな
らない。かつ、放射線の漏洩を防ぐためにこれらのリー
フは互いに密接あるいはそれに近い状態で配列されねば
ならない。このようなリーフが個々に自由に地殻にそつ
て南北に動けないことは明らかである。したがつて、こ
の假想的なマルチリーフコリメータはリーフを動かすこ
とができず実用に供することはできない。
According to the above metaphor, the shape of the leaf of such a collimator should become thinner as it approaches the North and South Pole, as indicated by the meridian drawn on the globe. And these leaves must be arranged close to or close to each other to prevent radiation leakage. It is clear that such reefs cannot move freely north and south along the crust. Therefore, this imaginative multi-leaf collimator cannot move the leaf and cannot be put to practical use.

〔発明の目的〕[Object of the Invention]

本発明の目的は、前記従来技術の問題点を解決し、か
つ前記假想的なマルチリーフコリメータと同等に照射野
辺縁の難点を克服し、照射野の形状を自由に形成するこ
とのできるマルチリーフコリメータを提供することにあ
る。
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, and to overcome the difficulty of the edge of the irradiation field as well as the above-mentioned multi-leaf collimator, it is possible to freely form the shape of the irradiation field. To provide a collimator.

〔発明の概要〕[Outline of Invention]

本発明のマルチリーフコリメータは、それぞれのリー
フが、同一の回転軸あるいは一般的には上記回転軸に平
行かつ近傍に位置する直線を中心軸とし、上記回転軸上
にある線源あるいは一般的には中心軸上にある線源近傍
の一転を頂点とする2個の円錐体の側面に挟まれた空間
内に実質上含まれる形状を持つ。それぞれのリーフをこ
のように特徴づけることによつて、リーフ間間隙から漏
洩する望ましくない放射線を最低限におさえるとともに
照射野辺縁の半影等の劣化をなくすことができる。
In the multi-leaf collimator of the present invention, each leaf has the same axis of rotation or, generally, a straight line positioned in parallel and in the vicinity of the axis of rotation as a central axis, and has a radiation source or generally located on the axis of rotation. Has a shape that is substantially contained in the space sandwiched by the side surfaces of two cones whose vertices are turns near the radiation source on the central axis. By characterizing each leaf in this manner, unwanted radiation leaking from the interleaf gaps can be minimized and degradation such as penumbra, etc. at the field margin can be eliminated.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明を実施例によつて詳しく説明する。 The present invention will be described in detail below with reference to examples.

第1図は第1の実施例のマルチリーフコリメータのジ
ヤウ部の形および配置を示す概念図である。図ではYY′
座標軸に関して左側に対向して配置されるもう一方のリ
ーフ群は省略されている。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing the shape and arrangement of the jaw portion of the multi-leaf collimator of the first embodiment. YY ′ in the figure
The other leaf group, which is arranged facing the left side with respect to the coordinate axis, is omitted.

それぞれのリーフ10の両側面は、第2図(a)又は
(b)に示すように、線源Sを頂点とし、線源Sを通る
回転軸3を中心軸とする半頂角のわずかに異なる2個の
円錐体の側面8a,8bの一部に一致するように構成され
る。また、リーフ10の上面と底面は、第2図(b)に示
すように上記の回転軸を中心軸とする二つの円筒体の側
面9aと9bに一致するように構成するのが便利である。
(ただし、これは必ずしも必要な条件ではない。)この
ような形状と配置を持つリーフ10は、回転軸3の回りに
回転するように動かした場合、その両側面は常に二つの
円錐体の側面8aと8bに重なつており、このリーフ10に接
して同様に構成された第2のリーフが存在しても、それ
に衝突して動けなくなるようなことはない。しかも上記
第2のリーフの側面を構成する円錐体の側面の一つを第
1のリーフのそれと共用するようにすれば、両リーフの
向い合う側面は密接することが可能でそこからの放射線
の望ましくない漏洩は最小限に止めることができる。
As shown in FIG. 2 (a) or (b), both side surfaces of each leaf 10 have a slight apex angle with the radiation source S as the apex and the rotation axis 3 passing through the radiation source S as the central axis. It is configured so as to match a part of the side surfaces 8a, 8b of two different cones. Further, it is convenient to construct the upper and lower surfaces of the leaf 10 so as to coincide with the side surfaces 9a and 9b of the two cylindrical bodies whose central axes are the above-mentioned rotation axes, as shown in FIG. 2 (b). .
(However, this is not a necessary condition.) When the leaf 10 having such a shape and arrangement is moved so as to rotate about the rotation axis 3, its both side surfaces are always the side surfaces of the two cones. Even if there is a second leaf of the same construction which is in contact with this leaf 10 and overlaps 8a and 8b, it does not become stuck by colliding with it. Moreover, if one of the side surfaces of the cone forming the side surface of the second leaf is shared with that of the first leaf, the opposite side surfaces of both leaves can be in close contact with each other, and Undesired leaks can be minimized.

このようにすれば、リーフ10の側面はいずれも線源S
を丁度見込むことができるのは明らかであり、又、リー
フの端面はリーフの任意の位置で線源を丁度見込むよう
に構成してやれば、リーフの動きが線源Sの回りの回転
であることを考えれば、リーフがどの位置にあつても、
その端面が丁度線源Sを見込むことは明らかである。し
たがつて、このようなリーフで構成されたマルチリーフ
コリメータは、リーフを自由に動かして照射野を任意に
設定することができ、かつ照射野辺縁の半影等の劣化は
リーフ側面,端面ともに解消される。さらに、コリメー
タを全閉したとき、それぞれリーフ端面は第1図では図
示されていないYY′座標軸に関して左側に対向して配置
されている対になるリーフの端面と一致し、そこでの放
射線の望ましくない漏洩も最小限に止めることができ
る。
In this way, the side surface of the leaf 10 is the source S
It is obvious that the leaf can be just projected, and if the end face of the leaf is configured to just see the radiation source at an arbitrary position of the leaf, the movement of the leaf is a rotation around the radiation source S. If you think about it, no matter where the leaf is,
It is clear that the end face just looks into the source S. Therefore, the multi-leaf collimator composed of such leaves can freely move the leaf to set the irradiation field arbitrarily, and the deterioration of penumbra etc. on the edge of the irradiation field is caused on both the side surface and the end surface of the leaf. Will be resolved. Furthermore, when the collimator is fully closed, the respective leaf end faces coincide with the end faces of the pair of leaves which are arranged facing to the left with respect to the YY 'coordinate axis, which is not shown in FIG. 1, and the radiation there is undesired. Leakage can be minimized.

上記のリーフの一枚の形状を第3図に示す。同図
(a)は側面図、(b)は正面図、(c)は底面図であ
る。リーフ10の側面を形成する曲面は、すでに述べたよ
うに回転軸3を中心軸とし、線源Sを頂点とする半頂角
90゜−の円錐体の側面である。第1図(a)の示され
ているように、の値は、ZZ′軸つまり放射線のビーム
軸5から遠くにあるリーフ程大きい値をとる。
The shape of one of the above leaves is shown in FIG. The same figure (a) is a side view, (b) is a front view, (c) is a bottom view. As described above, the curved surface forming the side surface of the leaf 10 has a half-vertical angle with the rotation axis 3 as the central axis and the radiation source S as the apex.
It is the side of the 90 ° -cone. As shown in FIG. 1 (a), the value of becomes larger as the leaf is farther from the ZZ 'axis, that is, the beam axis 5 of the radiation.

最大照射野が線源Sに対して張る角度は、普通約20゜
である。対向して配置されるそれぞれのリーフは、最大
照射野の半分程度を受け持つ。したがつて第3図(b)
に示される角度θの値は本来約10゜で十分な筈である
が、最大照射野外でリーフを保持し、移動,固定を行な
う機構と結合する必要上、θの値は上記の2ないし3倍
つまり20゜〜30゜に選ばれる。
The angle that the maximum irradiation field makes with the radiation source S is usually about 20 °. Each of the leaves arranged to face each other occupies about half of the maximum irradiation field. Therefore, Fig. 3 (b)
The value of the angle θ shown in should be about 10 ° originally, but it is necessary to connect it with the mechanism that holds the leaf outside the maximum irradiation field and moves and fixes it. Doubled, that is, selected at 20 ° to 30 °.

隣接する2個のリーフの向い合つた二つの側面は、幾
何学的には密接させてもそれぞれの移動を妨げることは
ない。しかしながら、現実に両面が接触していなけれ
ば、リーフを動かすのに必要なパワーが大きくなるの
で、両面が接触しないように間隙を設けて配置するのが
好ましい。この間隙は、そこから漏れる放射線が許容量
を越えることがないように選ぶ必要がある。日本工業規
格Z4705−1985“医用電子加速装置”では、X線の可変
絞り装置によつて遮蔽された区域内の定格治療距離にお
ける吸収線量は、ビーム軸上の定格治療距離で測定され
た利用線錐による吸収線量の2%を超えないことが規定
されている。
The two facing sides of two adjacent leaves do not interfere with each other even if they are geometrically brought into close contact with each other. However, if the two surfaces are not actually in contact with each other, the power required to move the leaf is large. Therefore, it is preferable to dispose a space so that both surfaces do not contact with each other. This gap should be chosen so that the radiation that escapes from it does not exceed the allowable dose. According to Japanese Industrial Standard Z4705-1985 "Electronic Medical Accelerator", the absorbed dose at the rated treatment distance in the area shielded by the X-ray variable diaphragm device is the utilization line measured at the rated treatment distance on the beam axis. It is stipulated not to exceed 2% of the absorbed dose by the cone.

関係する寸法等の一般的な数値を想定して計算を行な
つた結果、リーフ間の間隙が0.4mmのときに漏洩するX
線は利用線錐の0.014倍と言う値が得られた。上記規定
と比較して、上記の0.4mmと言う値は許し得るリーフ間
間隙の一つの目安と考えられる。この値は、後述の第2
の実施例において効果的に利用される。
As a result of calculation assuming general numerical values such as related dimensions, leakage occurs when the gap between leaves is 0.4 mm X
The value of the line was 0.014 times the used line cone. Compared to the above specifications, the above value of 0.4 mm is considered as a measure of the permissible interleaf gap. This value is the second
Is effectively used in the embodiment of.

その一方、上記第1の実施例は理想的なもので、リー
フ間間隙を幾何学的にはゼロにすることができる。した
がつて、回転軸3を中心線とし、線源Sを頂点とする円
錐体の側面を便宜上理想曲面、2個の理想曲面に囲まれ
た空間を理想空間と呼ぶことにする。
On the other hand, the first embodiment described above is ideal, and the interleaf gap can be geometrically reduced to zero. Therefore, the side surface of the cone having the rotation axis 3 as the center line and the radiation source S as the apex is referred to as an ideal space for the sake of convenience, and the space surrounded by the two ideal curved surfaces.

第4図は医用電子加速装置の照射ヘツドに装着された
上記のマルチリーフコリメータの具体例を示す断面図で
ある。このマルチリーフコリメータはX線用に利用され
た形態を示している。
FIG. 4 is a sectional view showing a specific example of the above-mentioned multi-leaf collimator mounted on the irradiation head of the medical electronic accelerator. This multi-leaf collimator shows the form used for X-rays.

電子加速装置によつて加速された電子はSと示された
位置にある記載されていないターゲツトによつてX線に
変換され、第1のコリメータ20,線量モニターである透
過型電離箱21,照射野指示ミラー22を経て、上部可動コ
リメータ23,マルチリーフコリメータ10、に入り、これ
らによつて照射野が決定され、図示されていない被照射
体を照射する。
The electrons accelerated by the electron accelerator are converted into X-rays by a target (not shown) located at the position indicated by S, the first collimator 20, the transmission type ionization chamber 21 which is a dose monitor, the irradiation. After passing through the field indicating mirror 22, the upper movable collimator 23 and the multi-leaf collimator 10 are entered, the irradiation field is determined by these, and an irradiation target (not shown) is irradiated.

以下、マルチリーフコリメータの部分について詳しく
説明する。リーフ10は照射ヘツドに固定された支持金具
11に取りつけられたローラ12によつて下部を支持され、
上部は図示されていないレールによつて支持される。リ
ーフは、これらの支持物にそつて、図示されていない線
源Sを通る回転軸3の回りを回転するように動くことが
できる。またその一方、すべりのリーフの側面が丁度線
源Sを見込むように作られている。リーフ10は鋼策また
はマイクロチエーン14によつてモーター15およびその軸
に取りつけられたプーリー16に結合される。鋼策または
マイクロチエーン14は適宜アイドラー13によつて保持さ
れる。したがつてモーター15の左または右への回転によ
つて、リーフ10は上記支持物にそつて、上記回転軸3の
まわりを回転するように右または左に移動する。
Hereinafter, the part of the multi-leaf collimator will be described in detail. Leaf 10 is a support bracket fixed to the irradiation head
The lower part is supported by the roller 12 attached to 11,
The upper part is supported by rails (not shown). The leaves are movable with respect to these supports so as to rotate about an axis of rotation 3 passing through a source S not shown. On the other hand, the side surface of the leaf of the slip is made so as to just look into the radiation source S. The leaf 10 is connected to the motor 15 and a pulley 16 mounted on its shaft by means of steel or micro chains 14. The steel or micro chain 14 is held by the idler 13 as appropriate. Thus, by rotating the motor 15 to the left or right, the leaf 10 moves to the support, to the right or left, to rotate about the axis of rotation 3.

すべてのリーフが上述のように取りつけられているの
で、それぞれのモータを適宜に回転させることによつ
て、リーフを所望の位置に移動させて、照射野の形を作
ることができる。
Since all the leaves are mounted as described above, by rotating the respective motors appropriately, the leaves can be moved to the desired position to form the field.

X線用コリメータにおいては、リーフはタングステン
で作られることが多い。タングステンのリーフ表面を曲
面に仕上げることは可能ではあるが、各リーフの側面が
すべて異なる曲面からなることも加わり、高価になる傾
向は避けられない。リーフをいくつかのグループに分け
て、同一グループ内のリーフの側面をすべて同じ形に形
成させることは可能であり、若干でも製作費を引き下げ
る一つの方法ではあるが、以下に価格を低減することを
目的とする他の方法による第2の実施例を説明する。
In X-ray collimators, the leaves are often made of tungsten. Although it is possible to finish the tungsten leaf surface into a curved surface, the tendency that the leaf surface becomes expensive is inevitable because the side surfaces of each leaf are all different curved surfaces. It is possible to divide the leaves into several groups and form all the sides of the leaves in the same group to the same shape, which is one way to reduce the production cost even slightly, but reduce the price below. A second embodiment according to another method aimed at will be described.

第5図は第2の実施例におけるリーフとリーフ枠との
構造を示し、同図(a)は正面図,(b)は底面図,
(c)は断面図である。リーフ枠17は機械強度が大きく
加工性のすぐれた例えば鋼で作られ、その側面は第1の
実施例のリーフ側面と同様理想的曲面に仕上げられる。
しかしながら、これは必要条件ではなく、一般的には、
リーフ枠17が理想的空間内に含まれている限りどのよう
な形でもよい。リーフ10はリーフ枠17に図示されていな
いネジその他適宜の方法で取りつけられ固定される。枠
17に作られた孔18は必要に応じて鉛等の遮蔽材料からな
る板をはめ込んでもよいし、必要がなければ穿孔しなく
てもよい。第5図(c)に示すリーフ枠17の上部の突起
は、第4図によつて説明した図示されないレールにはめ
込んでリーフ枠を支持し、レールに沿つて案内させる支
えである。また、同枠下端は第4図のローラー12によつ
て支持される面である。
FIG. 5 shows the structure of the leaf and the leaf frame in the second embodiment. FIG. 5 (a) is a front view, (b) is a bottom view,
(C) is a sectional view. The leaf frame 17 is made of, for example, steel having high mechanical strength and excellent workability, and its side surface is finished to have an ideal curved surface like the leaf side surface of the first embodiment.
However, this is not a requirement, and in general
Any shape may be used as long as the leaf frame 17 is included in the ideal space. The leaf 10 is attached and fixed to the leaf frame 17 by a screw (not shown) or any other suitable method. frame
The holes 18 formed in the holes 17 may be fitted with a plate made of a shielding material such as lead, if necessary, or may not be drilled if not necessary. The protrusion on the upper portion of the leaf frame 17 shown in FIG. 5 (c) is a support that is fitted into a rail (not shown) described with reference to FIG. 4 to support the leaf frame and guide it along the rail. The lower end of the frame is a surface supported by the roller 12 shown in FIG.

第6図は、第2の実施例におけるリーフの形状を示
し、同図(a)は正面図,(b)は側面図,(c)は底
面図である。リーフの長さを示す角度θは、原則的に最
大照射野の半分を被うに十分であればよい。通常各リー
フはビーム軸を越えて3゜程度移動できるように作られ
ているので、θの値は約15゜にとられる。
FIG. 6 shows the shape of the leaf in the second embodiment, (a) of which is a front view, (b) is a side view and (c) is a bottom view. The angle θ indicating the length of the leaf may in principle be sufficient to cover half the maximum irradiation field. Normally, each leaf is designed to be able to move about 3 ° beyond the beam axis, so the value of θ is about 15 °.

本実施例の特徴は、リーフの側面にあり、平面に仕上
げられる。かつその両側面は、リーフ枠17の両側面つま
り前記理想的空間にはみ出すことなく含まれ、かつ可能
な限りリーフ側面が対応する前記理想的曲面に近接する
ことができるような厚さに仕上げられる。具体的に説明
すれば、このリーフ10をリーフ枠17に取り付けたとき、
ビーム軸に近い方のリーフ側面とリーフの両端面との作
る2本の交線つまりエツジはリーフ枠17の側面に一致さ
せる。つまり上記両エツジは理想的曲面に含ませる。一
方、リーフの上記と反対側つまりビーム軸に遠い方の側
面の中央に上下につまり線源に向つて引かれた假想的な
直線は同じ側のリーフ枠側面に一致するようにする。リ
ーフ10の厚さは、したがつて上記が達成できるように選
ばねばならない。このように構成されたリーフ群は、不
可避的に隣接するリーフ間の間隙を生じる。この間隙は
リーフの長さが長い程大きくなることは明らかである。
また、リーフ厚さが上記より厚ければ、リーフは理想空
間から外に出て動くことができなくなり、薄ければリー
フ間間隙を不必要に大きくする。
The feature of this embodiment is on the side surface of the leaf, which is finished to be flat. And both side surfaces thereof are included in both side surfaces of the leaf frame 17, that is, not to protrude into the ideal space, and are finished to a thickness such that the leaf side surfaces can be as close as possible to the corresponding ideal curved surface. . Specifically, when this leaf 10 is attached to the leaf frame 17,
Two lines of intersection, that is, an edge formed between the side surface of the leaf closer to the beam axis and both end surfaces of the leaf are aligned with the side surface of the leaf frame 17. That is, both edges are included in the ideal curved surface. On the other hand, an imaginary straight line drawn up and down, that is, toward the radiation source at the center of the side opposite to the above, that is, far from the beam axis, is made to coincide with the side of the leaf frame on the same side. The thickness of the leaf 10 must therefore be chosen so that the above can be achieved. The leaf group thus configured inevitably causes a gap between adjacent leaves. Obviously, this gap increases with the length of the leaf.
Also, if the leaf thickness is thicker than the above, the leaves cannot move out of the ideal space, and if it is thin, the interleaf gap becomes unnecessarily large.

第7図は上述したリーフ10とリーフ枠17との関係を分
りやすくするために誇張して画いた斜視図である。鎖線
6は前記のリーフ側面の中央に上下に引かれた假想的な
直線である。
FIG. 7 is a perspective view exaggerated for easy understanding of the relationship between the leaf 10 and the leaf frame 17 described above. The chain line 6 is a straight line drawn vertically in the center of the side surface of the leaf.

いま、線源Sから1000mm離れた位置での最大照射野を
360×360mm2、同じ位置に換算して各リーフはビーム軸
を越えて50mm移動できるとする。また、リーフ下端は線
源から500mm離れているとする。この条件下では、上述
第2の実施例において隣り合うリーフ間の間隙は一番外
側のリーフでは0.57mmになる。この間隙の大きさは内側
のリーフになる程小さくなり、ビーム軸をはさんで向い
合うもつとも内側のリーフ側面は理想曲面が半頂角90゜
の円錐の側面つまり平面になるので、間隙はゼロにな
る。したがつて全視野を平均した上記間隙は上記の値0.
57mmの1/2に近い値になる。第1の実施例において述べ
たように、リーフ間間隙の許される値の目安は0.4mmで
ある。したがつて、上記の第2の実施例によるリーフ間
間隙は十分に許容することができる。
Now, the maximum irradiation field at a position 1000 mm away from the source S
360 × 360 mm 2 , converted to the same position, each leaf can move 50 mm beyond the beam axis. The bottom edge of the leaf is assumed to be 500 mm away from the radiation source. Under this condition, the gap between adjacent leaves in the second embodiment is 0.57 mm at the outermost leaf. The size of this gap becomes smaller toward the inner leaf, and even if the inner leaf sides face each other across the beam axis, the ideal curved surface becomes the side of a cone with a half-vertical angle of 90 °, that is, the plane, so the gap is zero. become. Therefore, the above-mentioned gap obtained by averaging all fields of view is 0.
The value is close to 1/2 of 57 mm. As described in the first embodiment, the guideline for the allowable value of the interleaf gap is 0.4 mm. Therefore, the interleaf gap according to the second embodiment described above can be sufficiently tolerated.

さらに第8図は、リーフの配列のいま一つの方法を示
す概念図である。第1図の場合と異なり、リーフはすべ
て線源Sと等間隔つまりリーフの下端あるいは上端が線
源Sを中心とする球面に一致するように配列されてい
る。このように配列すると、第2の実施例によるリーフ
は側面が平面であるのみならず、すべてのリーフの形状
が同一であつてよい。このことは、第2の実施例による
リーフが経済性よく生産できることを示している。
Further, FIG. 8 is a conceptual diagram showing another method of arranging leaves. Unlike the case of FIG. 1, all the leaves are arranged at equal intervals with the radiation source S, that is, the lower end or the upper end of the leaves are aligned with a spherical surface centered on the radiation source S. When arranged in this way, the leaves according to the second embodiment may not only have flat side surfaces, but also all the leaves may have the same shape. This indicates that the leaf according to the second embodiment can be economically produced.

第9図はさらに他の第3の実施例を示すもので、この
実施例においては、前記第2の実施例におけるリーフ10
を二つの小リーフ10″に分割する。つまり、第2の実施
例では第6図のθの値を13゜に選んだ。この値を第3の
実施例では6.5゜に選んで小リーフ10″を作り、2個の
小リーフ10″を第2図の実施例のリーフ枠17に取りつけ
る。このようにリーフを分割する利点は、リーフ側面を
理想曲面により近づけることである。このことは、リー
フとリーフとの間隙を小さくすることを意味し、間隙か
ら漏洩する放射線を最低限に近く減少させることができ
る。第3の実施例を第2の実施例と同一条件下で設計す
ると、最外側のリーフ間間隙は0.14mmになり、第2の実
施例の前記0.57mmに比べて著しい効果のあることがわか
る。
FIG. 9 shows still another third embodiment. In this embodiment, the leaf 10 in the second embodiment is used.
Is divided into two small leaves 10 ″. That is, in the second embodiment, the value of θ in FIG. 6 is selected to be 13 °. In the third embodiment, this value is selected to be 6.5 ° and the small leaf 10 is selected. ″ Is made and two small leaves 10 ″ are attached to the leaf frame 17 of the embodiment of FIG. 2. The advantage of splitting the leaf in this way is to bring the side of the leaf closer to the ideal curved surface. This means that the gap between the leaves is made small, and the radiation leaking from the gap can be reduced to a minimum.If the third embodiment is designed under the same conditions as the second embodiment, the maximum The inter-leaf gap on the outer side is 0.14 mm, which is a significant effect as compared with 0.57 mm of the second embodiment.

このような構成では、二つの小リーフ10″の側面は互
いに若干の角度を持つて配置され、この角度はビーム軸
から見て外側にあるリーフほど大きくなる。第9図はこ
の第3の実施例における小リーフの端面の好ましい形状
を示す拡大図である。図示したように、小リーフ10″の
両端面は高さ方向に中心軸を持つ円筒形の表面として仕
上げられる。かつ両端面の一方は凸に他方は凹に仕上げ
られ、その半径は等しく形成される。このような形状に
することによつて、2個の小リーフ10″はそれぞれの端
面を密着し、かつ2個の小リーフ10″をそれぞれの側面
が任意に角度を持つように配置することができる。した
がつて、この実施例における小リーフはすべて同一の形
状にすることができ、経済性よく生産することができ
る。
In such a configuration, the sides of the two small leaves 10 ″ are arranged at a slight angle with respect to each other, and this angle is larger for the leaves that are more outward from the beam axis. 3 is an enlarged view showing a preferred shape of the end face of the small leaf in the example. As shown, both end faces of the small leaf 10 ″ are finished as a cylindrical surface having a central axis in the height direction. Further, one of both end faces is finished to be convex and the other end is made to be concave, and their radii are formed to be equal. With such a shape, the two small leaves 10 ″ can be arranged so that their end faces are in close contact with each other, and the two small leaves 10 ″ are arranged so that each side surface has an arbitrary angle. it can. Therefore, all the small leaves in this embodiment can have the same shape and can be economically produced.

前記説明した第2,第3の実施例では、リーフまたは小
リーフの側面を平面することによつて生産を向上させる
ことができる一方、リーフ間間隙は多少増大する。その
間隙はすでに説明したとおり、実用上差し支えない程度
ではあるが、そこから漏れる放射線はできるだけ少ない
方が好ましい。
In the second and third embodiments described above, the production can be improved by flattening the side surface of the leaf or the small leaf, while the interleaf gap is slightly increased. As described above, the gap is practically acceptable, but it is preferable that as little radiation as possible leaks from the gap.

第10図は上記の問題を解決する第4の実施例によるリ
ーフまたは小リーフの形状を示す図であり、第11図はそ
れらリーフが組み合わせられてリーフ間間隙を実質的に
ゼロにすることを示す拡大された断面図である。この実
施例によりリーフまたは小リーフの側面には溝19が加工
されており、向い合う二つのリーフのそれぞれの側面の
溝は、丁度一方の溝に他方の溝のない部分つまり凸部が
はまり込み、リーフが回転軸3の回りに回転して衝突し
合うことがないようにしてある。このような条件下で
は、溝の辺縁は幾何学的あるいは理想的には回転軸3に
対して正規の位置にとりつけられたリーフ側面と、上記
回転軸3を中心軸とする円筒形の側面との交線つまり楕
円の一部である。同様に溝19の底面は回転軸3に垂直な
平面の一部とするのが妥当である。溝と凸部とが互いに
入れ子になつてはめ込まれている様子は第11図に示すと
おりで、リーフ間間隙は屈曲しており、そこを通過する
放射線は屈曲部で散乱した後に間隙を通過するか、リー
フの実質中を透過することになり、漏洩はいちじるしく
減少する。つまり、実質的には間隙がゼロになつたのに
近い。
FIG. 10 is a view showing a shape of a leaf or a small leaf according to the fourth embodiment which solves the above problem, and FIG. 11 shows that the leaves are combined to make the interleaf gap substantially zero. It is the expanded sectional view shown. According to this embodiment, a groove 19 is formed on the side surface of the leaf or the small leaf, and the groove on each side surface of the two facing leaves is exactly one groove without the other groove, that is, the convex portion is fitted. The leaves are prevented from rotating around the rotating shaft 3 and colliding with each other. Under such conditions, the edge of the groove is geometrically or ideally a leaf side surface attached to the rotary shaft 3 at a regular position, and a cylindrical side surface having the rotary shaft 3 as a central axis. It is a line of intersection with, or part of an ellipse. Similarly, it is appropriate that the bottom surface of the groove 19 is a part of a plane perpendicular to the rotation axis 3. As shown in Fig. 11, the groove and the convex portion are nested in each other, and the interleaf gap is bent, and the radiation passing therethrough is scattered at the bent portion and then passes through the gap. Or it will penetrate through the substance of the leaf and the leakage will be greatly reduced. In other words, it is practically close to the gap reaching zero.

この第4の実施例を前記第2の実施例に適用する場合
について具体的に説明する。第2の実施例では、リーフ
間間隙つまりリーフ側面の理想曲面からのずれは、最大
で0.57mmであつた。そこで、リーフの厚さをリーフ枠の
厚さつまり理想空間の厚さに等しくとり、溝のもつとも
深い部分の深さを0.6mmとする。リーフをリーフ枠に取
りつける方法は、リーフ端部あるいは中央部のいずれを
リーフ枠側面に一致するようにしてもよい。このように
作られたリーフ枠およびリーフは、第1の実施例と同じ
く0.1mmの間隙で組み立てるものとする。このように組
立てられたコリメータでは、向い合つたリーフ側面のそ
れぞれの溝と凸部とのほとんどが入れ子になつており、
間隙からの放射線の漏れはいちじるしく小さくなる。
A case where the fourth embodiment is applied to the second embodiment will be specifically described. In the second example, the gap between the leaves, that is, the deviation of the leaf side surface from the ideal curved surface was 0.57 mm at the maximum. Therefore, the thickness of the leaf is set equal to the thickness of the leaf frame, that is, the thickness of the ideal space, and the depth of the deepest part of the groove is set to 0.6 mm. As a method of attaching the leaf to the leaf frame, either the leaf end portion or the central portion may be aligned with the side surface of the leaf frame. The leaf frame and the leaf thus produced shall be assembled with a gap of 0.1 mm as in the first embodiment. In the collimator assembled in this way, most of the grooves and protrusions on the facing leaf sides are nested,
Radiation leakage through the gap is significantly smaller.

このように作られたマルチリーフコリメータでは、リ
ーフの一部分がわずかながら理想空間からはみ出すこと
は明らかである。しかしながら、はみ出した部分が向い
合う隣のリーフ側面の部分は溝であり、リーフの実質部
が衝突し合うことはなく、実質的にはリーフが理想空間
の内側にあるのと同等である。
In the multi-leaf collimator made in this way, it is clear that a part of the leaf protrudes slightly from the ideal space. However, the portion on the side surface of the adjacent leaf where the protruding portions face each other is a groove, and the substantial portions of the leaves do not collide with each other, which is substantially equivalent to the leaves being inside the ideal space.

一方、リーフ側面に凹凸部を作ることは、照射野辺縁
の半影等に対する影響が心配される。しかしながら、線
源Sが大きさを持つことに起因する半影はそれだけで通
常5〜6mmであり、凹凸は0.6mmと小さいので、凹凸部に
よる半影の劣化はもしあるとしても無視することができ
る。
On the other hand, it is feared that the unevenness on the side surface of the leaf may affect the penumbra of the edge of the irradiation field. However, since the penumbra caused by the size of the radiation source S is usually 5 to 6 mm and the unevenness is as small as 0.6 mm, deterioration of the penumbra due to the unevenness can be ignored, if any. it can.

上記の説明では、溝の辺縁は楕円形であるが、溝の幅
を若干大きくすることによつて円形に近似することがで
きる。また、リーフの長さが短い場合には、溝の形を直
線に近似することも可能である。また、溝の底部の平面
とリーフ両側とが平行でないように説明したが、これも
溝の深さを若干深くすることによつて平行にすることは
勿論可能である。
In the above description, the edges of the groove are elliptical, but can be approximated to a circle by slightly increasing the width of the groove. Further, when the length of the leaf is short, it is possible to approximate the shape of the groove to a straight line. Further, although it has been described that the bottom surface of the groove and the both sides of the leaf are not parallel to each other, it is of course possible to make them parallel by slightly increasing the depth of the groove.

以上に説明した第4の実施例は、第2,第3の実施例に
適用できるばかりでなく、前記第1の実施例にも適用で
きる。この場合には、リーフ間間隙を大きくとつて、組
立て精度を悪くしても問題を起すことがないと言う効果
を期待することができる。
The fourth embodiment described above can be applied not only to the second and third embodiments, but also to the first embodiment. In this case, it is possible to expect an effect that a large inter-leaf gap does not cause a problem even if assembly accuracy is deteriorated.

第12図はさらに第5の実施例のリーフ配列を示す概念
図であり、第4の実施例と同等の効果を有する別の手法
である。この実施例の特徴は、これまで説明したすべて
の実施例がそれぞれのリーフの理想曲面を示す円錐体が
線源を頂点としたのに反し、その頂点が線源Sからわず
かに外れた位置にあることである。
FIG. 12 is a conceptual diagram showing the leaf array of the fifth embodiment, which is another method having the same effect as that of the fourth embodiment. The feature of this embodiment is that the cones showing the ideal curved surface of each leaf have the vertices as the vertices in all the embodiments described above, but the vertices are slightly displaced from the radiation source S. There is.

第13図はこの第5の実施例がリーフ間間隙を実質上ゼ
ロにする効果を説明する概念図である。この実施例に適
用するリーフは、第1ないし第3の実施例において説明
したものとまつたく同様であるが、ただ一つ次の点が異
なる。つまり、前に説明した理想曲面を構成する円錐体
は常に線源Sを頂点とした。しかしながら、この実施例
における理想曲面は、線源Sの近傍ではあるが異なる特
定の1個あるいは2個あるいは一般的にはさらに多数個
の点を頂点とする。
FIG. 13 is a conceptual diagram for explaining the effect of the fifth embodiment to make the interleaf gap substantially zero. The leaf applied to this embodiment is similar to that described in the first to third embodiments, except for the following one point. In other words, the cone forming the ideal curved surface described above always has the radiation source S as its apex. However, the ideal curved surface in this embodiment has one or two specific points, which are different from each other in the vicinity of the radiation source S, but generally have more points as vertices.

本発明になるこれまでに説明したリーフの配列では、
リーフ間間隙はすべて線源Sを丁度見込んでいる。した
がつて、線源Sから放出される放射線でリーフ間間隙に
入射するものはすべて、リーフ間間隙に平行に直進して
リーフ間間隙を通過することができる。第4の実施例は
このリーフ間間隙を屈曲させることによつて放射線の通
過を阻止するものであるが、この第5の実施例ではリー
フ間間隙を放射線を進行方向からわずかに傾けることに
よつて放射線の通過を阻止する。すなわち、第13図に図
示するように、隣接する2個のリーフ10において、理想
曲面の頂点は回転軸3上の点7に選んである。点7と線
源Sとの間隙は次のような考察によつて選んである。す
なわち、内側のリーフ側面の上端7′をかすめて入射す
る線源Sから放出された放射線2がリーフ間間隙を通つ
て外側のリーフ側面の下端7をかすめるのに十分な程
度に、理想曲面の頂点7が選んである。換言すれば、リ
ーフ側面は線源を見込むことがないようにわずかに傾け
てある。
In the arrangement of leaves described so far, which becomes the present invention,
All the interleaf gaps allow the radiation source S exactly. Therefore, all the radiation emitted from the radiation source S and incident on the interleaf gap can pass straight through the interleaf gap in parallel with the interleaf gap. In the fourth embodiment, the radiation is prevented from passing by bending the interleaf gap, but in the fifth embodiment, the radiation is slightly inclined from the traveling direction in the interleaf gap. Therefore, it blocks the passage of radiation. That is, as shown in FIG. 13, the vertices of the ideal curved surface of the two adjacent leaves 10 are selected at the point 7 on the rotation axis 3. The gap between the point 7 and the radiation source S is selected by the following consideration. That is, the radiation 2 emitted from the radiation source S, which is incident by grabbing the upper end 7 ′ of the inner leaf side face, passes through the inter-leaf gap and squeezes the lower end 7 of the outer leaf side face of the ideal curved surface. Vertex 7 is selected. In other words, the side of the leaf is slightly tilted so that it does not look into the source.

このようにすることによつて、リーフ間間隙に入射し
た放射線は、すべてリーフ側面に衝突することになり、
したがつてリーフ間間隙を通過する放射線は減少する。
リーフ側面の傾きを大きくするつまり点7を線源Sから
離す程漏洩放射線が少なくなることは明らかであるが、
一方、照射野辺線ではリーフ側面に入射する放射線の角
度も大きくなり、半影等の劣化の程度が無視できなくな
つてくる。したがつて、上に説明した頂点7の選定方法
が実用上ほぼ妥当である。
By doing so, all the radiation incident on the interleaf gap will collide with the leaf side surface,
Therefore, the radiation passing through the interleaf gap is reduced.
It is obvious that the larger the inclination of the side surface of the leaf, that is, the further the point 7 is from the radiation source S, the less the leakage radiation is,
On the other hand, in the irradiation field line, the angle of radiation incident on the side surface of the leaf also becomes large, and the degree of deterioration such as penumbra cannot be ignored. Therefore, the method of selecting the vertex 7 described above is practically appropriate.

第12図あるいは第13図に示した本実施例を、再び第2,
第3の実施例に示した条件下に適用する場合、最大照射
野をリーフ群当り12枚のリーフでカバーするとすれば、
リーフ間間隙を2mmに選んだとき線源Sと点7との間隙
は1.9mmあるいはれより若干大きくする程度でよい。
This embodiment shown in FIG. 12 or FIG.
When applied under the conditions shown in the third embodiment, if the maximum irradiation field is covered with 12 leaves per leaf group,
When the leaf gap is selected to be 2 mm, the gap between the radiation source S and the point 7 may be 1.9 mm or slightly larger.

第12図においては、ZZ′座標軸すなわちビーム軸の左
右に対象に頂点7,7′を選んでいる。これはビーム軸の
左右で放射線の性質たとえばリーフ側面から散乱放射線
の寄与などを対称的にすることを目的としたもので、不
可欠の条件ではないものの有効な選択である。
In FIG. 12, vertices 7 and 7 ′ are selected as objects on the left and right of the ZZ ′ coordinate axis, that is, the beam axis. This is intended to make the radiation properties on the left and right of the beam axis symmetrical, for example, the contribution of scattered radiation from the side of the leaf, and is an effective selection although it is not an indispensable condition.

頂点7が回転軸3に含まれるのが合理的なことは、リ
ーフの動きを自由ならしめる条件を考慮すれば明らかで
ある。しかしながら、実際的には線源Sと頂点7の間隙
が小さくてよいので、たとえばZZ′座標軸上あるいは更
に一般的には何処にあつてもよい。数を1個あるいは2
個に張る必要のないことも明らかである。
It is clear that the vertex 7 is reasonably included in the rotation axis 3 in consideration of the condition for allowing the leaf to move freely. However, in practice, the gap between the radiation source S and the apex 7 may be small, so that it may be located, for example, on the ZZ 'coordinate axis or more generally anywhere. 1 or 2
It is also clear that it is not necessary to stick to each individual.

これは一般的に言えば理想曲面の頂点が線源Sの近傍
でさえあれば何処でもよく、かつ理想曲面の中心軸は回
転軸3に一致しなくてもよいと言うことである。特に理
想曲面の中心軸が回転軸3に一致しない場合には、リー
フ間間隙を余分に大きくしなければならない点には留意
する必要があり、何らかの別の理由がない限りこのよう
なことを実施する必要はない。
Generally speaking, this means that the apex of the ideal curved surface may be anywhere near the radiation source S, and the central axis of the ideal curved surface may not coincide with the rotation axis 3. In particular, it is necessary to keep in mind that the interleaf gap must be increased if the central axis of the ideal curved surface does not coincide with the rotation axis 3, and such a thing is carried out unless there is some other reason. do not have to.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上述べたように、本発明によれば照射野辺縁の半影
等の劣化を最低限に止めて任意の照射野を設定すること
のできるマルチリーフコリメータを提供できると共に、
リーフ間を漏洩する望ましくない放射線を増加させるこ
とがないので、その臨床的効果は大きい。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a multi-leaf collimator capable of setting an arbitrary irradiation field while minimizing the deterioration of penumbra and the like at the edge of the irradiation field.
Its clinical effect is great because it does not increase the unwanted radiation leaking between the leaves.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の第1の実施例を示すマルチリーフコリ
メータのジヤウ部の形状および配置の概念図、第2図は
第1図のリーフの概念を説明する図、第3図は第1図の
1枚のリーフの説明図、第4図は医用電子加速装置の照
射ヘツドに装着されたマルチリーフコリメータの具体例
を示す断面図、第5図は本発明の第2の実施例のリーフ
とリーフ枠の構造を示す説明図、第6図は第5図に示さ
れるリーフの形状を示す三面図、第7図は第5図に示さ
れるリーフとリーフ枠の関係を示す部分斜視図、第8図
はリーフ配列の方法を示す概念図、第9図は本発明の第
3の実施例を示すリーフの部分拡大図、第10図は本発明
の第4の実施例のリーフの形状を示す図、第11図はリー
フ間間隙の拡大断面図、第12図は本発明の第5の実施例
のリーフ形状と配列を示す概念図、第13図は第12図のリ
ーフ間間隙を実質上ゼロにする効果を説明する概念図、
第14図はマルチリーフコリメータのジヤウ部を示す概念
図、第15図は従来のマルチリーフコリメータのジヤウ部
の形状および配置を示す概念図、第16図は従来の他のマ
ルチリーフコリメータのジヤウ部の形状および配置を示
す概念図、第17図は假想的なマルチリーフコリメータの
概念図である。 1……照射野、S……線源、10……リーフ。
FIG. 1 is a conceptual diagram of the shape and arrangement of a jaw portion of a multi-leaf collimator showing a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram explaining the concept of the leaf of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an explanatory view of one leaf in the figure, FIG. 4 is a cross-sectional view showing a specific example of a multi-leaf collimator attached to an irradiation head of a medical electronic accelerator, and FIG. 5 is a leaf of a second embodiment of the present invention. And an explanatory view showing the structure of a leaf frame, FIG. 6 is a three-sided view showing the shape of the leaf shown in FIG. 5, and FIG. 7 is a partial perspective view showing the relationship between the leaf and the leaf frame shown in FIG. FIG. 8 is a conceptual diagram showing a leaf arrangement method, FIG. 9 is a partially enlarged view of a leaf showing a third embodiment of the present invention, and FIG. 10 is a leaf shape of a fourth embodiment of the present invention. FIG. 11 is an enlarged cross-sectional view of the interleaf gap, and FIG. 12 is the leaf shape and arrangement of the fifth embodiment of the present invention. Conceptual diagram, FIG. 13 is a conceptual diagram for explaining the effect of the substantially zero interleaf gaps of Figure 12 showing,
FIG. 14 is a conceptual diagram showing the jaw portion of a multileaf collimator, FIG. 15 is a conceptual diagram showing the shape and arrangement of the jaw portion of a conventional multileaf collimator, and FIG. 16 is a jaw portion of another conventional multileaf collimator. FIG. 17 is a conceptual diagram showing the shape and arrangement of the above, and FIG. 17 is a conceptual diagram of an associative multileaf collimator. 1 ... Irradiation field, S ... Radiation source, 10 ... Leaf.

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】回転軸を中心にして回動して得る複数個の
リーフを有し、適宜の位置に回動された上記リーフによ
つて任意の形状の照射野を形成するマルチリーフコリメ
ータにおいて、上記回転軸はすくなくとも線源の近傍を
通り、上記それぞれのリーフはすくなくとも上記線源の
近傍の位置を頂点とし上記回転軸を中心軸とする半頂角
の異なる2個の円錐体の側面に挟まれた空間内に実質上
含まれる形状を持つことを特徴とするマルチリーフコリ
メータ。
1. A multi-leaf collimator having a plurality of leaves obtained by rotating about a rotation axis and forming an irradiation field of an arbitrary shape by the leaves rotated at appropriate positions. , The rotation axis passes at least in the vicinity of the radiation source, and the respective leaves are formed on the side surfaces of two cones having different vertex angles at least in the vicinity of the radiation source and having the rotation axis as the central axis and different half apex angles. A multi-leaf collimator characterized by having a shape that is substantially contained in the sandwiched space.
【請求項2】前記回転軸は線源位置を通り、かつ前記頂
点は線源位置と一致することを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載のマルチリーフコリメータ。
2. The multi-leaf collimator according to claim 1, wherein the rotation axis passes through a radiation source position, and the apex coincides with the radiation source position.
【請求項3】前記リーフは両側面が平面に形成され、か
つ前記空間内に含まれる形状のリーフ枠に取りつけられ
て構成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
載のマルチリーフコリメータ。
3. The multi-leaf according to claim 1, wherein both sides of the leaf are formed flat and are attached to a leaf frame having a shape included in the space. Collimator.
【請求項4】前記それぞれのリーフは両側面に溝を有
し、上記溝は隣接するリーフの向い合う側面の凸部と互
いに入れ子になるように配置されることを特徴とする特
許請求の範囲第2項記載のマルチリーフコリメータ。
4. The respective leaves have grooves on both side surfaces, and the grooves are arranged so as to be nested with the convex portions on the opposite side surfaces of the adjacent leaves. The multi-leaf collimator according to item 2.
【請求項5】前記頂点は線源位置とは異なる位置を占め
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマルチ
リーフコリメータ。
5. The multi-leaf collimator according to claim 1, wherein the apex occupies a position different from a radiation source position.
JP62058826A 1987-03-16 1987-03-16 Multi-leaf collimator Expired - Lifetime JP2514025B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62058826A JP2514025B2 (en) 1987-03-16 1987-03-16 Multi-leaf collimator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP62058826A JP2514025B2 (en) 1987-03-16 1987-03-16 Multi-leaf collimator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63225199A JPS63225199A (en) 1988-09-20
JP2514025B2 true JP2514025B2 (en) 1996-07-10

Family

ID=13095449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62058826A Expired - Lifetime JP2514025B2 (en) 1987-03-16 1987-03-16 Multi-leaf collimator

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2514025B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7257196B2 (en) * 2001-02-27 2007-08-14 Kevin John Brown Radiotherapeutic apparatus

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0763512B2 (en) * 1990-07-09 1995-07-12 三菱電機株式会社 Radiation field limiting device
CN103068441B (en) 2010-08-17 2015-07-15 三菱电机株式会社 Multilear collimator, particle beam therapy device and therapy planning device
CN104941077B (en) * 2010-08-17 2018-05-25 三菱电机株式会社 Multi-diaphragm collimator, particle-beam therapeutic apparatus and therapy planning device
JP5972322B2 (en) * 2014-08-07 2016-08-17 三菱電機株式会社 Particle beam therapy system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7257196B2 (en) * 2001-02-27 2007-08-14 Kevin John Brown Radiotherapeutic apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JPS63225199A (en) 1988-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2644008B2 (en) Multi-leaf collimator
US6438203B1 (en) Whole-body radiotherapy device with multiple radioactive sources
US20090074148A1 (en) Collimator for Defining a Beam of High-Energy Rays
US5591983A (en) Multiple layer multileaf collimator
US7095823B2 (en) Multi-leaf collimator
US5166531A (en) Leaf-end configuration for multileaf collimator
US5237599A (en) X-ray apparatus
US2959680A (en) Adjustable collimator for radiation therapy
JP2005538786A (en) Method of operating a computed tomography apparatus
US7945023B2 (en) Stereotactic radiotherapy with rotating attenuator
WO2019137295A1 (en) Radiotherapy equipment and radiotherapy system
JP2514025B2 (en) Multi-leaf collimator
CN109157761B (en) Radiotherapy system
WO2016121051A1 (en) Multileaf collimator and radiation treatment device
US8565378B2 (en) Method and device for defining a beam of high-energy rays
US20160206899A1 (en) Multileaf collimator, and radiation therapy apparatus and radiation therapy system using same
EP3902602B1 (en) Multileaf collimator with alternating trapezoidal leaf geometry design
CN105727449A (en) Collimator assembly, beam forming method, and medical linear accelerator
US10071263B1 (en) Pivoting multileaf collimator and method for large field coverage
US4324979A (en) Variable neutron collimator
US4126786A (en) Radiography
US5442673A (en) Fixed septum collimator for electron beam tomography
US11712583B2 (en) Utilizing an offset multi-leaf collimator to improve dose conformality and homogeneity
JPH01206300A (en) Collimator for radiation irradiation device
JP2007319440A (en) Multi-leaf collimator and radiotherapy system