JP3531453B2 - 放射線治療装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は放射線が照射され
る領域を設定するビームライン制御機器を短時間に正確
に設定し、必要な放射線治療を効率的に行う機能を有す
る放射線治療装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の放射線治療装置として陽子線を加
速して放射線を発生する陽子線治療装置の例を特公平７
−３２８０６号公報の陽子線治療装置に基づいて説明す
る。

【０００３】陽子加速器１０、ビーム輸送系１２、中エ
ネルギビーム輸送系１６の構成を図２０と図２１に示
す。図２１は図２０のビーム輸送系ａ−ａ方向から見た
図である。陽子加速器１０は６角形のシンクロトロンか
らなり、高周波加速部１４を有している。陽子を深部の
治療領域に到達させて治療を行うには、所要のビーム強
度の陽子を所要のエネルギまで加速しなければならな
い。例えば体内３２ｃｍの深さに陽子を到達させるに
は、２３０ＭｅＶのエネルギが必要となる。このような
エネルギまで陽子を加速する本従来例に於ける手順を以
下に説明する。

【０００４】照射制御装置３４の具体的な詳細構成を図
２２に示す。図示の照射制御装置３４は、第一治療室２
４に上下垂直及び水平の３組の照射制御装置を設置した
場合において、垂直上方向ビーム輸送系１８からのビー
ムを制御する垂直上方向の装置についての詳細な構成を
示した。垂直下方向ビーム輸送系２０のビームと水平方
向ビーム輸送系２８のビームを制御する他の２組につい
ても同様の構成となる。この他の２組は参照符号７０、
７２により示されている。

【０００５】各照射制御装置の中心軸に治療領域を一致
させるように、中央の治療台３６上に患者３８を固定す
る。その位置の確認は同軸上にＸ線管３９およびイメー
ジインテンシファイア(I.I.)４０を移動させて行う。陽
子線の照射野形成は、細束陽子線を走査用電磁石４２で
走査し、また、一次散乱体４４により拡大し、リングス
トッパ４６にて、照射位置にほぼ均一強度の２０×２０
ｃｍ以上の分布を形成することによりなされる。患者表
面の照射野形成のビームの広がりの確認は光照射野ミラ
ー８０によりなされる。ビーム軸方向の飛程調整は、エ
ネルギ微調器４８によって所要の体内飛程に対応するエ
ネルギに減弱させ、線量ピーク幅が治療領域厚に合致す
るようにリッジフィルタ５０を選択して、その幅を拡大
する。また、患者体表面及び治療領域の形状、体内の不
均質治療領域の深度に対応させて陽子線のエネルギ調整
を行うためにボーラス８２が設けられている。

【０００６】ボーラス８２の厚みは各位置によって変化
していて、その各位置を介して陽子線を通過させること
により、陽子線のエネルギを吸収する。治療領域形状に
一致するようにブロックコリメータ５２の形状及び最終
コリメータ５４の形状を調整する。リッジフィルタ５０
とエネルギ微調器４８との間にはモニタ電離箱９０が設
けられている。このモニタ電離箱９０は、線量監視部の
一部として機能し、その出力電流に対応した量の積算値
が予定線量に対応したプリセット値を越えると、照射停
止信号が発生され、陽子線照射が停止される。これらの
制御は電算機(図示せず)によりなされる。尚、陽子線の
照射を行わない治療室の安全確保のためにシャッタ機構
８４と遮蔽ブロック８６が設けられている。また、この
照射装置に設けられた上記各エレメントの配置状態、条
件等は患者３８の状態によって調整される。手動によっ
てもこの調整は可能であるが、患者のデータに基づき電
算機により自動的に調整される方が好ましい。

【０００７】シンクロトロンを６角形にすると、例えば
４角形の物に比べて高性能の強収束型の設計が容易とな
り、かつ直線部が増えることにより多様なビーム取り出
しが可能となる。ビーム輸送系１２は、垂直上方向ビー
ム輸送系１８、垂直下方向ビーム輸送系２０と水平方向
ビーム輸送系２８とを具備している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の陽
子線治療装置では、放射線を照射するには各ビームライ
ン制御機器を個別に調整しなければならず、治療の為の
準備時間が多くかかるという問題があった。

【０００９】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ビームライン制御機器を自動設
定し各機器の調整時間の短縮化を図り、効率的な放射線
治療装置を得ることを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係る放射線治
療装置は、塑性を有する素材のボーラスを有し、放射線
が照射される領域を設定するビームライン制御手段と、
ＣＴ画像を含む患者データを格納する画像データ格納手
段と、この患者データに基づいて前記ボーラスの形状を
含む前記ビームライン制御手段の設定パラメータを演算
する治療計画手段と、この設定パラメータを前記ビーム
ライン制御手段に設定する機器制御手段と、前記ボーラ
スを前記治療計画手段により計算された形状に加工する
ボーラス工作手段とを備えたものである。

【００１１】また、放射線が照射される領域を設定する
ビームライン制御手段と、該ビームライン制御手段に装
着する形状が異なる複数の患者コリメータと、ＣＴ画像
を含む患者データを格納する画像データ格納手段と、こ
の患者データに基づいて前記患者コリメータの形状を含
む前記ビームライン制御手段の設定パラメータを演算す
る治療計画手段と、この設定パラメータを前記ビームラ
イン制御手段に設定する機器制御手段と、前記治療計画
手段により計算された前記患者コリメータの形状に最も
近い形状の前記患者コリメータを選択して装着する手段
とを備えたものである。

【００１２】さらに、放射線が照射される領域を設定す
るビームライン制御手段と、ＣＴ画像を含む患者データ
を格納する画像データ格納手段と、この患者データに基
づいて前記ビームライン制御手段の設定パラメータを演
算する治療計画手段と、この設定パラメータを前記ビー
ムライン制御手段に設定する機器制御手段と、治療台の
患者固定部と、前記患者データ内のＣＴ画像から患者の
体輪郭を抽出し、隣接するスライス面のＣＴ画像で抽出
した体輪郭を結ぶ３次元の形状に前記患者固定部を加工
する手段とを備えたものである。

【００１３】さらにまた、治療台の患者固定部と、放射
線が照射される領域を設定するビームライン制御手段
と、ＣＴ画像を含む患者データを格納する画像データ格
納手段と、この患者データに基づいて前記ビームライン
制御手段の設定パラメータと前記患者固定部の形状を演
算する治療計画手段と、この設定パラメータを前記ビー
ムライン制御手段に設定する機器制御手段と、前記治療
計画手段が演算した形状に前記患者固定部を加工する患
者固定部加工手段とを備えたものである。

【００１４】

【００１５】

【００１６】

【００１７】

【００１８】

【００１９】

【００２０】

【発明の実施の形態】図１はこの発明の実施の形態によ
る放射線治療装置を示す概略構成図である。図２は図１
の放射線治療装置のビームライン制御機器を示す分解斜
視図である。

【００２１】実施の形態１．この発明の実施の形態１を
図について説明する。図１において、１００は治療計画
装置を示し、１０１の治療計画計算機と１０２の画像フ
ァイルサーバから構成され、１１３は治療制御装置を示
し、１０６は照射管理計算機、１０７は治療制御計算
機、１０８は機器制御装置、１０９はビームライン制御
機器、１１０は患者データファイルサーバ、１１１は線
量分布測定装置から構成され、１１４は患者コリメータ
／ボーラス工作装置を示し、１０３のＣＡＤ／ＣＡＭ、
１０４の患者コリメータ工作機械、１０５のボーラス工
作機械から構成される。１１２は各装置をネットワーク
接続するＬＡＮを示す。

【００２２】また、図２において、１９０はビームを発
生するビーム線源、１９１はビームを円周方向に拡散す
るワブラー電磁石、１９２はビームを平坦に散乱させる
散乱体、１９３はビームの奥行き方向の有効範囲（ブラ
ッグピークと呼ぶ）を決めるリッジフィルタ、１９４は
ビームの体内での到達距離を決めるレンジシフタ、１９
５はビームを円周方向に遮断する患者コリメータ、１９
６は患部の形状に合わせて余分なビームをカットする多
葉コリメータ、１９７は患部の奥行き形状に沿ってビー
ムを止めるボーラスを示す。１９８は体表面、１９９は
患部を示す。

【００２３】以下、各ビームライン機器の設定パラメー
タの計算方法について記述する。ワブラ電磁石につい
て、図について説明する。図３において、２０１は患部
の形状を示し、２０２は患部の横方向の幅Ｗｘ、２０３
は患部の縦方向の幅Ｗｙ、２０４はＸ軸方向の電流とＹ
軸方向の電流の位相差を示す。ワブラ電磁石はワブラ電
磁石を通過するビームに回転磁場を与えることにより、
ビームを患部の大きさを包含するように円周方向に拡散
するものである。ワブラ電磁石の設定パラメータはＸ方
向の電流、Ｙ方向の電流とＸ、Ｙの位相差である。Ｘ方
向の電流は患部２０１の形状のＷｘ２０２から、Ｙ方向
の電流はＷｙ２０３から、位相差２０４は患部２０１の
傾きから求め、左右対称の場合は９０度である。

【００２４】次に散乱体について、図４について説明す
る。図４において、２０５はワブラ電磁石での拡散結果
であり、２０６はワブラ電磁石の拡散結果のビームプロ
ファイル、２０７は散乱体装置での散乱結果のビームプ
ロファイルを示す。図に示すようにワブラ電磁石はビー
ムを円周方向に拡散するものであり、ビーム自身の径は
変わらない。散乱体装置はこのビームを平坦に散乱させ
るものである。散乱体の設定パラメータは散乱体の厚さ
と材質である。これはビームのエネルギーの強さと、患
部の大きさから決まる照射野の大きさから求める。散乱
体装置は複数の散乱体を装着することができ、散乱体の
種類を示すＩＤを指定することにより、治療に使用する
散乱体を選択する構造になっている。

【００２５】次にリッジフィルタについて、図５につい
て説明する。図５において２１１はビーム方向を示し、
２１２は体輪郭、２１３は患部、２１４は患部を通過す
るビームのプロファイルを示す。リッジフィルタ装置の
設定パラメータはリッジフィルタの形状と材質である。
これはビームのエネルギーの強さと、患部の奥行きの寸
法から求める。リッジフィルタ装置は複数のリッジフィ
ルタを装着することができ、リッジフィルタのＩＤを指
定することにより、治療に使用するリッジフィルタを選
択する構造になっている。

【００２６】次にレンジシフタについて、図６について
説明する。図６において２１１はビームの到達距離を示
す。レンジシフタの設定パラメータはレンジシフタの厚
さと材質である。これはビームのエネルギーの強さと、
体表面から患部の最深部までの距離から求める。レンジ
シフタ装置は複数のレンジシフタを装着することがで
き、レンジシフタのＩＤを指定することにより、治療に
使用するレンジシフタを選択する構造になっている。

【００２７】次に多葉コリメータについて、図７につい
て説明する。図７において２２５は多葉コリメータ装置
を示す。多葉コリメータの設定パラメータはリーフの開
度と回転角度である。これは患部の大きさから決まる照
射野の大きさから求める。

【００２８】次に患者コリメータについて、図８につい
て説明する。図８において２４１は患者コリメータ装置
を示す。患者コリメータの設定するパラメータは患者コ
リメータの加工形状である。これは患部の大きさから決
まる照射野の大きさで決まる。患者コリメータ装置は患
者毎に異なり、治療を開始するまでに患者コリメータ加
工装置により加工する。患者コリメータには患者を識別
するＩＤを設定し、治療に使用する患者コリメータを選
択する構造になっている。

【００２９】次にボーラスについて、図９について説明
する。図９において２５１はボーラス装置を示す。ボー
ラス装置の設定パラメータはボーラスの加工形状であ
る。これは患部の大きさで決まる照射野の大きさとビー
ム方向から見た患部の奥行き形状から求める。ボーラス
装置は患者毎に異なり、治療を開始するまでにボーラス
加工装置により加工する。ボーラスには患者を識別する
ＩＤを設定し、治療に使用するバーラスを選択する構造
になっている。以上のように、各ビームライン機器の設
定パラメータが計算される。

【００３０】ここで、この実施の形態による放射線治療
装置の動作を説明する。治療計画計算機１０１は画像フ
ァイルサーバ１０２からＣＴ画像等の患者データを読み
治療計画を立て、出力結果として各ビームライン制御機
器の設定パラメータを以上に述べた方法に基づいて計算
し、患者データファイルサーバ１１０に出力結果を転送
する。

【００３１】このビームライン制御機器の設定パラメー
タは、患者が治療室に入室した時点で患者ＩＤ番号をキ
ーとして治療制御計算機１０７が患者データファイルサ
ーバから読み出し、機器制御装置１０８を経由してビー
ムライン制御機器１０９に送り、各ビームライン制御機
器がその値に自動設定する。ビームライン制御機器の実
際に設定された値は逆方向にビームライン制御機器１０
９から機器制御手段１０８を経由して治療制御計算機１
０７に送られ、設定値と照合してビームライン機器が正
しく設定されたかどうか確認する。以上により、治療計
画計算機１０１で計算したビームライン制御機器１０９
の設定パラメータを利用して、ビームライン制御機器１
０９に対して設定パラメータを自動的に設定できるの
で、短時間に治療計画に基づいた照射が可能になり治療
効率が上がる効果がある。

【００３２】実施の形態２．図１０はこの発明の実施の
形態２による放射線治療装置の治療制御装置を示す概略
構成図である。図１０において３２０はビームライン機
器遠隔制御盤を示し、３２１はビームライン機器モニタ
装置を示し、３２２は機器制御シーケンサを示し、３２
３はビームライン機器現場制御盤を示す。

【００３３】ビームライン制御機器３０９は実施の形態
１で述べたビームライン制御機器１０９と同じように動
作し、治療制御計算機３０７のからの指示により自動設
定されるが、ビームライン機器遠隔制御盤３２０を使っ
てその設定値を遠隔で変更することができる。現在の設
定されている値はビームライン機器モニタ装置３２１の
指示により機器制御シーケンサ３２２、機器制御装置３
０８、治療制御計算機３０７を経由して読み取りビーム
ライン機器モニタ装置３２１に表示する。この値を変更
したい場合は、ビームライン機器遠隔制御盤３２０を使
って設定したい値を入力することのより、治療制御計算
機３０７、機器制御装置３０８、機器制御シーケンサ３
２２を経由してビームライン制御機器３０９を設定値に
動かす。移動中はビームライン制御機器３０９の現在値
をリアルタイムで機器制御シーケンサ３２２、機器制御
装置３０８、治療制御計算機３０７を経由してビームラ
イン機器モニタ装置３２１に表示する。設定値になると
移動を停止する。途中で移動を停止する場合は、ビーム
ライン機器遠隔制御盤３２０からの停止ボタンを押下す
ることにより、設定値の途中で停止し、現在値をビーム
ライン機器モニタ装置３２１に表示する。

【００３４】上記は遠隔制御盤から設定する方法を述べ
たが、治療室に設置するビームライン機器現場制御盤３
２３を使って設定することも可能である。以上により、
治療室に入ることなしにビームライン制御機器３０９の
設定が、短時間に設定できることになり安全で正確な照
射が可能になり治療効率が上がる。

【００３５】実施の形態３．この発明の実施の形態３を
図１、図１１、図１２について説明する。図１におい
て、１０１は治療計画計算機、１０２は画像ファイルサ
ーバ、１０３はＣＡＤ／ＣＡＭ、１０４は患者コリメー
タ工作機械を示す。治療計画を行うためのＣＴ画像等の
患者データは画像ファイルサーバ１０２に格納され、治
療計画計算機１０１が治療計画を立てる患者のデータを
読み出す。治療計画計算機１０１は治療制御装置１１３
を動かす装置パラメータを計算するだけでなく、患者コ
リメータ／ボーラス工作装置１１４の加工用データも計
算する。

【００３６】図１１において、３３０は患部の形状を示
し、３３１は患者コリメータを、３３２は体輪郭を、３
３３はビーム照射方向を、３３４は患者コリメータ加工
穴を示す。図１２において、３３５は患者コリメータの
形状の画面表示例を示し、３３４は患者コリメータ加工
穴を示し、３３６はマウスポインティング位置を示す。
患者コリメータ３３１は患部以外の部分に当たるビーム
を遮断するものであり、ビームの照射方向から見て患部
３３０の外周に合わせてくり貫かれる。この患者コリメ
ータの形状は患部の外周に合わせて計算され、このとき
患部３３０の外周と患者コリメータ外周３３１の隙間
（マージン）を指定することができるようになってい
る。

【００３７】このようにして計算した患者コリメータ加
工穴３３４は図１２に示すように３次元表示され、拡
大、圧縮、回転してあらゆる方向から形状を確認するこ
とができる。さらに、この患者コリメータ加工穴３３４
の形状を変更することが可能である。変更したい位置を
患者コリメータ加工穴３３４の外周上にマウスポインテ
ィング位置３３６で指定して、その位置を上下左右に動
かすことにより患者コリメータの形状を変更する。

【００３８】このようにして決定した患者コリメータの
形状は図１のＣＡＤ／ＣＡＭ１０３で患者コリメータ工
作機械１０４のデータに変換したあと、患者コリメータ
工作機械１０４に送られ実際に加工される。以上によ
り、患者コリメータ３３１を自動的に、正確に短時間に
加工できることになり治療準備期間を短縮し、正確な照
射が可能になり治療効率が上がる。

【００３９】実施の形態４．この発明の実施の形態４を
図１、図１３、図１４について説明する。図１３におい
て３３０は患部を示し、３４１はボーラスを、３４４は
ボーラス加工穴を示す。図１４において、３４５はボー
ラス形状の画面表示例を示し、３４１はボーラス、３４
４はボーラス加工穴の形状、３４６はマウスポインティ
ング位置を示す。図１３においてボーラス３４１はビー
ムの照射方向の奥行き方向のビーム到達距離をコントロ
ールするものであり、患部３３０の奥行きの形状に合わ
せて計算される。このときに、ビームの奥行き方向の到
達距離と実際の患部の深さの隙間（マージン）を指定す
ることができる。このようにして計算したボーラス加工
穴３４４は図１４に示すように３次元表示され、拡大、
圧縮、回転してあらゆる方向から形状を確認することが
できる。

【００４０】さらに、このボーラスの形状を変更するこ
とが、可能であり、変更したい位置でボーラス加工穴３
４４の表面上をマウスポインティング位置３４６で指定
して、その位置を上下左右に動かすことによりボーラス
の形状を変更する。このようにして決定したボーラス加
工穴の形状は図１のＣＡＤ／ＣＡＭ１０３でボーラス工
作機械１０５のデータに変換したあと、ボーラス工作機
械１０５に送られ実際に加工される。以上により、ボー
ラス３４１を自動的に、正確に短時間に加工できること
になり正確な照射が可能になり治療効率が上がる。

【００４１】実施の形態５．この発明の実施の形態５を
図１、図１５について説明する。図１５において３５５
はボーラス取り付け装置を示し、３５０はボーラス素材
を示し、３５１はボーラス加工具を示し、３５４はボー
ラス加工具駆動装置を示し、３５２はボーラス加工穴を
示し、３５３は３５０ボーラス素材を支える側板を示
す。図１において治療計画計算機１０１がボーラス加工
形状を計算し、そのデータは治療制御計算機１０７と機
器制御計算機１０８を経由してビームライン制御機器１
０９のボーラス取り付け装置に送られる。

【００４２】図１５においてボーラス取り付け装置３５
５はボーラス加工具駆動装置３５４が取り付けられ、ボ
ーラス加工具駆動装置にはボーラス加工具３５１が装着
されており、送られたビーム形状のデータに従ってボー
ラス素材３５０を押し付けボーラス加工穴３５２を作
る。ボーラス素材３５０は柔らかい材質であり最初の形
状は直方体である。ボーラス加工具３５１で押さえるこ
とによりその部分が押し付けられボーラス形状を形成す
る。押し付けられた分だけボーラス素材は膨らむがこの
分側板３５３が膨らみ吸収する。この状態で治療を行
い、治療が終わった後に側板３５３を両方から押しつ
け、ボーラス加工具３５１で表面を地ならしすることに
より初期の形状に戻し、次の治療に再利用する。従っ
て、治療の度に、ボーラスを持ち運ぶことなしに取り付
けたまま治療を行うことができ、さらに治療効率が上が
る。

【００４３】実施の形態６．この発明の実施の形態６を
図１、図１６、図１７について説明する。図１６におい
て３６０は患者コリメータ取り付け装置を示し、３６１
は患者コリメータ1を示し、３６２は患者コリメータｎ
を示し、３６３は患者コリメータ回転機構を示し、３６
４はビーム照射方向を示す。患者コリメータ３６１の開
口部は最も小さく、患者コリメータ３６２の開口部は最
も大きい、その他中間の大きさ患者コリメータを数種類
を準備しておき、患者コリメータ回転機構３６３により
いずれかの患者コリメータをビーム照射方向３６４に設
定する。

【００４４】図１において治療計画計算機１０１が患者
コリメータ形状を計算し、その形状に最も近い大きさの
患者コリメータの選択指示が治療制御計算機１０７と機
器制御計算機１０８を経由してビームライン制御機器１
０９の患者コリメータ取り付け装置に送られる。図１６
において、患者コリメータ取り付け装置３６０は患者コ
リメータ回転機構３６３に指示を出し、指定された患者
コリメータ選択指示のコリメータを選択し、ビーム照射
方向３６４に設定する。

【００４５】図１７において３６５は患者コリメータ保
管庫を示し、３６６は患者コリメータ取り付け装置を示
し、３６７は患者コリメータ取り付け装置に取り付けら
れた患者コリメータを示す。患者コリメータの選択指示
が患者コリメータ取り付け装置３６６に送られるところ
までは図１６と同様である。次に患者コリメータ取り付
け装置３６６は患者コリメータ保管庫３６５から指示さ
れた患者コリメータをピックアップして患者コリメータ
取り付け装置に取り付ける。その状態で治療を行い、治
療が終了した時点で患者コリメータ３６１を患者コリメ
ータ保管庫３６５に返す。以上により、数種類の形状の
患者コリメータを準備しておき、治療計画データに従っ
た患者コリメータを自動的に選択装着して、患者コリメ
ータを持ち運ぶことなしに取り付けたまま治療を行うも
のであり、さらに治療効率が上がる。

【００４６】実施の形態７．この発明の実施の形態７を
図１８について説明する。図１８において、３７０はＸ
線ＣＴ画像の各スライスを示し、３７１はＸ線ＣＴ画像
上の各スライスで抽出した体輪郭を示し、３７２は各ス
ライス３７０の体輪郭をもとに生成した３次元表示の体
輪郭を示し、３７３は患者を固定する患者固定具を示
す。Ｘ線ＣＴ画像３７０から体外（空気）のＣＴ値（空
気のＣＴ値はー１０００）と体内のＣＴ値（水のＣＴ値
と等価で１）の差が大きいので、体表面３７１（体輪
郭）はＣＴ値の変化点をなぞっていくことにより抽出す
るのは容易である。

【００４７】この体輪郭３７１をワイヤフレームで表示
し滑らかにワイヤフレーム間を結んで体輪郭３７２を３
次元的に表現する。この体輪郭３７２の表面に接する形
状に患者固定具を加工することにより、患者の体輪郭に
合った患者固定具３７３を作成する。患者固定具３７３
の加工方法はＦＡＸの感熱紙の原理で熱可塑性の樹脂を
加工する方法や、望遠鏡の鏡面を補正するアクチュエー
タを多数配置して樹脂板の上下から一斉に挟み込んで整
形する方法がある。以上により、精度の高い患者固定具
３７３が短時間に作成でき、短時間に治療効果の高い照
射が実施できる効果がある。

【００４８】実施の形態８．この発明の実施の形態８を
図１、図１９について説明する。図８において３８０は
治療台を示し、３８１は患者固定具素材を示し、３８２
は患者固定具加工器を示し、３８３は患者固定具加工器
駆動装置を示し、３８４は患者固定具加工形状を示し、
３８５は治療台側板を示す。図１において治療計画計算
機１０１が体輪郭の形状を計算し、そのデータは治療制
御計算機１０７と機器制御計算機１０８を経由してビー
ムライン制御機器１０９の治療台に送られる。

【００４９】図１９において治療台３８０には患者固定
具加工器駆動装置３８３が取り付けられ、患者固定具加
工器３８２が装着されており、送られたデータに従って
患者固定具素材３８１を押し付け患者固定具３８４の加
工形状を作る。患者固定具素材３８０は熱風を吹きかけ
ることにより軟らかくなり、常温では固まる性質の材質
であり最初の形状は直方体である。加工する場合、熱風
を吹きかけ軟らかくしたのち、患者固定具加工器３８２
で押さえることによりその部分が押し付けられ体輪郭の
形状を作り、冷風をかけることにより固める。この状態
で治療を実施し、治療が終わった後に熱風を吹きかけ、
患者固定具加工器３８２で地ならしすることにより初期
の形状に戻し、次の治療に再利用する。従って、治療の
度に治療台で患者固定具を作成し、患者固定具を持ち運
ぶことなしに取り付けたまま治療を行うものであり、さ
らに治療効率が上がる。

【００５０】実施の形態７は別に製造した患者固定具を
保管しておき、患者が治療を行う度にその患者の固定具
を取り出し治療台に取り付け治療を行うものであるが、
本実施の形態は治療の度に治療台で患者固定具を作成
し、患者固定具を持ち運ぶことなしに取り付けたまま治
療を行うものである。

【００５１】上記実施の形態では陽子線の場合について
記述したが、電子線・中間子線・中性子線・Ｘ線・重粒
子線等の場合でも同様の効果を有する。

【００５２】

【発明の効果】この発明に係る放射線治療装置は、塑性
を有する素材のボーラスを有し、放射線が照射される領
域を設定するビームライン制御手段と、ＣＴ画像を含む
患者データを格納する画像データ格納手段と、この患者
データに基づいて前記ボーラスの形状を含む前記ビーム
ライン制御手段の設定パラメータを演算する治療計画手
段と、この設定パラメータを前記ビームライン制御手段
に設定する機器制御手段と、前記ボーラスを前記治療計
画手段により計算された形状に加工するボーラス工作手
段とを備えたものなので、治療の度に、ボーラスを持ち
運ぶことなしに取り付けたまま治療を行うことができ、
治療効率が上がるという効果がある。

【００５３】また、放射線が照射される領域を設定する
ビームライン制御手段と、該ビームライン制御手段に装
着する形状が異なる複数の患者コリメータと、ＣＴ画像
を含む患者データを格納する画像データ格納手段と、こ
の患者データに基づいて前記患者コリメータの形状を含
む前記ビームライン制御手段の設定パラメータを演算す
る治療計画手段と、この設定パラメータを前記ビームラ
イン制御手段に設定する機器制御手段と、前記治療計画
手段により計算された前記患者コリメータの形状に最も
近い形状の前記患者コリメータを選択して装着する手段
とを備えたものなので、患者コリメータを持ち運ぶこと
なしに取り付けたまま治療を行うことができ、治療効率
が上がるという効果がある。

【００５４】さらに、放射線が照射される領域を設定す
るビームライン制御手段と、ＣＴ画像を含む患者データ
を格納する画像データ格納手段と、この患者データに基
づいて前記ビームライン制御手段の設定パラメータを演
算する治療計画手段と、この設定パラメータを前記ビー
ムライン制御手段に設定する機器制御手段と、治療台の
患者固定部と、前記患者データ内のＣＴ画像から患者の
体輪郭を抽出し、隣接するスライス面のＣＴ画像で抽出
した体輪郭を結ぶ３次元の形状に前記患者固定部を加工
する手段とを備えたものなので、患者固定部を自動的
に、正確に短時間に加工できることになり正確な照射が
可能になり治療効率が上がるという効果がある。

【００５５】さらにまた、治療台の患者固定部と、放射
線が照射される領域を設定するビームライン制御手段
と、ＣＴ画像を含む患者データを格納する画像データ格
納手段と、この患者データに基づいて前記ビームライン
制御手段の設定パラメータと前記患者固定部の形状を演
算する治療計画手段と、この設定パラメータを前記ビー
ムライン制御手段に設定する機器制御手段と、前記治療
計画手段が演算した形状に前記患者固定部を加工する患
者固定部加工手段とを備えたものなので、治療の度に治
療台で患者固定具を作成し、患者固定部を持ち運ぶこと
なしに取り付けたまま治療を行うことができ、治療効率
が上がるという効果がある。

【００５６】

【００５７】

【００５８】

【００５９】

【００６０】

【００６１】

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態による放射線治療装置
を示す概略構成図である。

【図２】 図１の放射線治療装置のビームライン制御機
器を示す分解斜視図である。

【図３】 図２のビームライン制御機器のワブラ電磁石
の設定パラメータを計算するための説明図である。

【図４】 図２のビームライン制御機器の散乱体の設定
パラメータを計算するための説明図である。

【図５】 図２のビームライン制御機器のリッジフィル
タの設定パラメータを計算するための説明図である。

【図６】 図２のビームライン制御機器のレンジシフタ
の設定パラメータを計算するための説明図である。

【図７】 図２のビームライン制御機器の多葉コリメー
タの設定パラメータを計算するための説明図である。

【図８】 図２のビームライン制御機器の患者コリメー
タの設定パラメータを計算するための説明図である。

【図９】 図２のビームライン制御機器のボーラスの設
定パラメータを計算するための説明図である。

【図１０】 この発明の実施の形態２による放射線治療
装置の治療制御装置を示す概略構成図である。

【図１１】 この発明の実施の形態３による放射線治療
装置の患者コリメータ工作機械に対して患者コリメータ
加工穴の形状を計算するための説明図である。

【図１２】 患者コリメータの形状を示す画面表示例で
ある。

【図１３】 この発明の実施の形態４による放射線治療
装置のボーラス工作機械に対してボーラス加工穴の形状
を計算するための説明図である。

【図１４】 ボーラスの形状を示す画面表示例である。

【図１５】 この発明の実施の形態５による放射線治療
装置のボーラス工作機械を示す説明図である。

【図１６】 この発明の実施の形態６による放射線治療
装置の患者コリメータ取り付け装置を示す説明図であ
る。

【図１７】 図１６の患者コリメータ取り付け装置に使
用する患者コリメータを保管する患者コリメータ保管庫
を示す模式図である。

【図１８】 この発明の実施の形態７による放射線治療
装置の患者固定具の形成方法を示す説明図である。

【図１９】 この発明の実施の形態８による放射線治療
装置の患者固定具加工装置を示す説明図である。

【図２０】 従来の放射線治療装置としての陽子線治療
装置を示す構成図である。

【図２１】 図２０の陽子線治療装置をビーム輸送系ａ
−ａ方向から見た構成図である。

【図２２】 図２０の陽子線治療装置の照射制御装置を
示す構成図である。

【符号の説明】

１００ 治療計画装置、１０１ 治療計画計算機、１０
２ 画像ファイルサーバ、１０３ ＣＡＤ／ＣＡＭ、１
０４ 患者コリメータ工作機械、１０５ ボーラス工作
機械、１０６ 照射管理計算機、１０７ 治療制御計算
機、１０８ 機器制御装置、１０９ ビームライン制御
機器、１１０ 患者データファイルサーバ、１１１ 線
量分布測定装置 １１２ ＬＡＮ、１１３ 治療制御装置、１１４ 患者
コリメータ／ボーラス工作装置、１９０ ビーム線源、
１９１ ワブラ電磁石、１９２ 散乱体、１９３ リッ
ジフィルタ、１９４ レンジシフタ、１９５ 患者コリ
メータ、１９６ 多葉コリメータ、１９７ ボーラス、
１９８ 体表面、１９９ 患部、３２０ ビームライン
機器遠隔制御盤、３２１ ビームライン機器モニタ装
置、３２２ 機器制御シーケンサ、３２３ ビームライ
ン機器現場制御盤、３３０ 患部、３３１ 患者コリメ
ータ、３３２ 体輪郭、３３３ ビーム照射方向、３３
４ 患者コリメータ加工穴、３３５ 画面表示、３３６
マウスポインティング位置、３４１．ボーラス、３４
４ ボーラス加工穴、３４５ 画面表示、３４６ マウ
スポインティング位置、３５０ ボーラス素材、３５１
ボーラス加工具、３５２ ボーラス加工穴、３５３
側板、３５４ ボーラス加工具駆動装置、３５５ ボー
ラス取り付け装置、３６０ 患者コリメータ取り付け装
置、３６１ 患者コリメータ１、３６２ 患者コリメー
タｎ、３６３ 患者コリメータ回転機構、３６４ ビー
ム照射方向、３６５ 患者コリメータ保管庫、３６６
患者コリメータ取り付け装置、３６７ 患者コリメータ
ｍ、３７０ Ｘ線ＣＴ画像、３７１ 体輪郭（２次元表
示）、３７２ 体輪郭（３次元表示）、３７３ 患者固
定具、３８０ 治療台、３８１ 患者固定具素材、３８
２ 患者固定具加工器、３８３ 患者固定具加工器駆動
装置、３８４ 患者固定具加工形状、３８５ 治療台側
板。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−234874（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−275381（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−337208（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−745（ＪＰ，Ａ) 特表 平８−511978（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61N 5/10

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塑性を有する素材のボーラスを有し、放
   射線が照射される領域を設定するビームライン制御手段
   と、ＣＴ画像を含む患者データを格納する画像データ格
   納手段と、この患者データに基づいて前記ボーラスの形
   状を含む前記ビームライン制御手段の設定パラメータを
   演算する治療計画手段と、この設定パラメータを前記ビ
   ームライン制御手段に設定する機器制御手段と、前記ボ
   ーラスを前記治療計画手段により計算された形状に加工
   するボーラス工作手段とを備えた放射線治療装置。
2. 【請求項２】 放射線が照射される領域を設定するビー
   ムライン制御手段と、該ビームライン制御手段に装着す
   る形状が異なる複数の患者コリメータと、ＣＴ画像を含
   む患者データを格納する画像データ格納手段と、この患
   者データに基づいて前記患者コリメータの形状を含む前
   記ビームライン制御手段の設定パラメータを演算する治
   療計画手段と、この設定パラメータを前記ビームライン
   制御手段に設定する機器制御手段と、前記治療計画手段
   により計算された前記患者コリメータの形状に最も近い
   形状の前記患者コリメータを選択して装着する手段とを
   備えた放射線治療装置。
3. 【請求項３】 放射線が照射される領域を設定するビー
   ムライン制御手段と、ＣＴ画像を含む患者データを格納
   する画像データ格納手段と、この患者データに基づいて
   前記ビームライン制御手段の設定パラメータを演算する
   治療計画手段と、この設定パラメータを前記ビームライ
   ン制御手段に設定する機器制御手段と、治療台の患者固
   定部と、前記患者データ内のＣＴ画像から患者の体輪郭
   を抽出し、隣接するスライス面のＣＴ画像で抽出した体
   輪郭を結ぶ３次元の形状に前記患者固定部を加工する手
   段とを備えた放射線治療装置。
4. 【請求項４】 治療台の患者固定部と、放射線が照射さ
   れる領域を設定するビームライン制御手段と、ＣＴ画像
   を含む患者データを格納する画像データ格納手段と、こ
   の患者データに基づいて前記ビームライン制御手段の設
   定パラメータと前記患者固定部の形状を演算する治療計
   画手段と、この設定パラメータを前記ビームライン制御
   手段に設定する機器制御手段と、前記治療計画手段が演
   算した形状に前記患者固定部を加工する患者固定部加工
   手段とを備えた放射線治療装置。
5. 【請求項５】 前記患者固定部の素材が所定の処理によ
   り一時的に塑性を有する状態になる素材であり、塑性を
   有する状態の間に前記患者固定部を加工することを特徴
   とする請求項４に記載の放射線治療装置。