JP3532739B2 - 放射線の照射野形成部材固定装置 - Google Patents
放射線の照射野形成部材固定装置Info
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
- G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転照射室（ガン
トリと称する）内での放射線照射時に、照射対象の形状
に合わせた照射野を形成するための、最大深さの断面形
状を調整するボーラス、及び、輪郭を最終決定する最終
コリメータを含む照射野形成部材を、ガントリ内の放射
線照射部の先端に固定するための放射線の照射野形成部
材固定装置に係り、特に、陽子線による癌治療に際し
て、ガントリ内の患者の回りを回動可能な放射線照射部
の先端に照射野形成部材を固定する際に用いるのに好適
な、放射線の照射野形成部材固定装置に関する。
トリと称する）内での放射線照射時に、照射対象の形状
に合わせた照射野を形成するための、最大深さの断面形
状を調整するボーラス、及び、輪郭を最終決定する最終
コリメータを含む照射野形成部材を、ガントリ内の放射
線照射部の先端に固定するための放射線の照射野形成部
材固定装置に係り、特に、陽子線による癌治療に際し
て、ガントリ内の患者の回りを回動可能な放射線照射部
の先端に照射野形成部材を固定する際に用いるのに好適
な、放射線の照射野形成部材固定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の放射線による癌治療には、Ｘ線、
ガンマ線、電子線及び速中性子線等が利用されてきた。
これらの放射線は、図１２に示す如く、身体表面近くで
放射線が最も強いため、深部の癌を治療する場合には、
正常な体表面付近の組織をも傷付けてしまう可能性が大
きい。一方、水素原子から電子をはぎ取った、正の電荷
を持ち、電子の１８３６倍の質量を持つ陽子を、加速器
を使って高エネルギまで加速して得られる陽子線は、身
体表面から一定の深さで線量が最大になるブラッグピー
クＰを形成し、その後急速に零になるという特性があ
る。
ガンマ線、電子線及び速中性子線等が利用されてきた。
これらの放射線は、図１２に示す如く、身体表面近くで
放射線が最も強いため、深部の癌を治療する場合には、
正常な体表面付近の組織をも傷付けてしまう可能性が大
きい。一方、水素原子から電子をはぎ取った、正の電荷
を持ち、電子の１８３６倍の質量を持つ陽子を、加速器
を使って高エネルギまで加速して得られる陽子線は、身
体表面から一定の深さで線量が最大になるブラッグピー
クＰを形成し、その後急速に零になるという特性があ
る。
【０００３】これは、陽子が電子に及ぼす電気力は近距
離で大きいので、陽子の運動エネルギが大きく高速で走
っている時は、周辺電子と作用する時間が短く、電離量
は小さいが、運動エネルギを失い止まる寸前になると、
作用する時間が長くなり、電離量は急速に増加するため
である。
離で大きいので、陽子の運動エネルギが大きく高速で走
っている時は、周辺電子と作用する時間が短く、電離量
は小さいが、運動エネルギを失い止まる寸前になると、
作用する時間が長くなり、電離量は急速に増加するため
である。
【０００４】そのため、身体の深部に位置する癌であっ
ても、癌以外の正常細胞に比較的障害を与えずに治療す
ることが可能となる。又、陽子線自体の生物に与える効
果（ＲＢＥ）が、Ｘ線の場合とほぼ同じであることか
ら、陽子線治療は、従来のＸ線治療における知識や経験
の蓄積を十二分に活用できるという利点も合せ持ってい
る。これらの特徴を生かし、機能器官を除去しないで治
療する、生活の質（クォリティ・オブ・ライフ）の向上
を目指した治療装置として、陽子線治療装置が導入され
つつある。
ても、癌以外の正常細胞に比較的障害を与えずに治療す
ることが可能となる。又、陽子線自体の生物に与える効
果（ＲＢＥ）が、Ｘ線の場合とほぼ同じであることか
ら、陽子線治療は、従来のＸ線治療における知識や経験
の蓄積を十二分に活用できるという利点も合せ持ってい
る。これらの特徴を生かし、機能器官を除去しないで治
療する、生活の質（クォリティ・オブ・ライフ）の向上
を目指した治療装置として、陽子線治療装置が導入され
つつある。
【０００５】放射線照射による癌の治療では、周辺の正
常組織が回復不能な影響を受けないよう、癌組織のみに
致死的な線量を集中することが理想であり、陽子線治療
は、図１２に示したように、物質に入射した陽子線が、
停止する直前にブラッグピークＰで最大の線量を与える
という性質を利用して、癌組織のみを該ブラッグピーク
Ｐで被うことにより、この理想を実現しようとするもの
である。
常組織が回復不能な影響を受けないよう、癌組織のみに
致死的な線量を集中することが理想であり、陽子線治療
は、図１２に示したように、物質に入射した陽子線が、
停止する直前にブラッグピークＰで最大の線量を与える
という性質を利用して、癌組織のみを該ブラッグピーク
Ｐで被うことにより、この理想を実現しようとするもの
である。
【０００６】ところで、加速器から得られる陽子線は細
いビーム状であり、そのエネルギ（ブラッグピークの深
さ）も一定である。一方、癌組織は、様々な大きさと複
雑な形状を持ち、その体内における深さも一定ではな
く、又、陽子線が通過しなければならない組織の密度も
一様ではない。従って、陽子線治療を行うためには、陽
子線ビームを、癌全体が一度に照射できる位の幅広い
ビームに拡大し、癌の深さに応じてそのエネルギを調
整し、奥行きのある癌組織全体が一様に照射できるよ
う、癌の厚みに応じてエネルギ分布を持たせ、更に、
癌の輪郭や陽子線が通過する組織の不均一さに応じた補
正を加える必要がある。
いビーム状であり、そのエネルギ（ブラッグピークの深
さ）も一定である。一方、癌組織は、様々な大きさと複
雑な形状を持ち、その体内における深さも一定ではな
く、又、陽子線が通過しなければならない組織の密度も
一様ではない。従って、陽子線治療を行うためには、陽
子線ビームを、癌全体が一度に照射できる位の幅広い
ビームに拡大し、癌の深さに応じてそのエネルギを調
整し、奥行きのある癌組織全体が一様に照射できるよ
う、癌の厚みに応じてエネルギ分布を持たせ、更に、
癌の輪郭や陽子線が通過する組織の不均一さに応じた補
正を加える必要がある。
【０００７】そこで、図１３に示すようにして、照射対
象の形状に合わせた照射野を形成している。即ち、照射
部まで送られた来た、細い陽子ビーム２０に、例えば厚
さ数ｍｍの鉛でできた散乱体２２により、横方向に広が
りを持たせて、幅広いビーム２４に拡大する。該散乱体
２２を頂点とする円錐状に広がって伝搬する拡大ビーム
２４から、後述するコリメータを用いて中心軸付近の、
線量率が比較的均一な部分を切り出すと、下方の治療台
（図示省略）上で、治療に必要な直径十数ｃｍの照射野
が得られる。
象の形状に合わせた照射野を形成している。即ち、照射
部まで送られた来た、細い陽子ビーム２０に、例えば厚
さ数ｍｍの鉛でできた散乱体２２により、横方向に広が
りを持たせて、幅広いビーム２４に拡大する。該散乱体
２２を頂点とする円錐状に広がって伝搬する拡大ビーム
２４から、後述するコリメータを用いて中心軸付近の、
線量率が比較的均一な部分を切り出すと、下方の治療台
（図示省略）上で、治療に必要な直径十数ｃｍの照射野
が得られる。
【０００８】前記拡大ビーム２４は、治療対象（例えば
患者１０の体内の腫瘍１２）の深さに応じて、陽子線の
最大到達深さを調整するためのファインディグレーダ２
６に入射される。該ファインディグレーダ２６は、例え
ば２個の楔型をした対向するアクリルブロック２６ａ、
２６ｂから構成され、該ブロック２６ａ、２６ｂの重な
り方を調節することによって、陽子線が通過する部分の
厚みを連続的に変化させることができる。陽子線は、通
過した物質の厚みに応じてエネルギを失い、到達できる
深さが変わるので、このファインディグレーダ２６の調
節により、図１２に示したブラッグピークＰを、治療が
必要な深さに合わせることができる。
患者１０の体内の腫瘍１２）の深さに応じて、陽子線の
最大到達深さを調整するためのファインディグレーダ２
６に入射される。該ファインディグレーダ２６は、例え
ば２個の楔型をした対向するアクリルブロック２６ａ、
２６ｂから構成され、該ブロック２６ａ、２６ｂの重な
り方を調節することによって、陽子線が通過する部分の
厚みを連続的に変化させることができる。陽子線は、通
過した物質の厚みに応じてエネルギを失い、到達できる
深さが変わるので、このファインディグレーダ２６の調
節により、図１２に示したブラッグピークＰを、治療が
必要な深さに合わせることができる。
【０００９】該ファインディグレーダ２６を透過した陽
子線は、腫瘍１２の厚みに対応して陽子線のエネルギ深
さに分布ΔＰを持たせるためのリッジフィルタ２８に入
射される。該リッジフィルタ２８は、階段状に厚みの変
化する金属棒を簾状に並べたものであり、厚みの異なる
金属を通過した陽子線は、異なる深さにブラッグピーク
Ｐを作るので、階段の幅と高さの調節により、それらを
適当に重ね合わせ、ピークの幅ΔＰを拡大することがで
きる。
子線は、腫瘍１２の厚みに対応して陽子線のエネルギ深
さに分布ΔＰを持たせるためのリッジフィルタ２８に入
射される。該リッジフィルタ２８は、階段状に厚みの変
化する金属棒を簾状に並べたものであり、厚みの異なる
金属を通過した陽子線は、異なる深さにブラッグピーク
Ｐを作るので、階段の幅と高さの調節により、それらを
適当に重ね合わせ、ピークの幅ΔＰを拡大することがで
きる。
【００１０】該リッジフィルタ２８を通過した陽子線
は、陽子線の平面形状を粗く整形するためのブロックコ
リメータ３０に入射される。後述する最終コリメータに
加えて、ここで、ブロックコリメータ３０による整形を
行っているのは、患者１０の近くでブロックコリメータ
による２次放射線が発生しないようにするためである。
は、陽子線の平面形状を粗く整形するためのブロックコ
リメータ３０に入射される。後述する最終コリメータに
加えて、ここで、ブロックコリメータ３０による整形を
行っているのは、患者１０の近くでブロックコリメータ
による２次放射線が発生しないようにするためである。
【００１１】該ブロックコリメータ３０を通過した陽子
線は、例えば樹脂製の不整形フィルタであるボーラス３
２に入力され、腫瘍１２の最大深さの断面形状と組織の
不均一性に関する補正が行われる。このボーラス３２の
形状は、腫瘍１２の輪郭線と、例えばＸ線ＣＴのデータ
から求められる周辺組織の電子密度とに基づいて、算出
される。
線は、例えば樹脂製の不整形フィルタであるボーラス３
２に入力され、腫瘍１２の最大深さの断面形状と組織の
不均一性に関する補正が行われる。このボーラス３２の
形状は、腫瘍１２の輪郭線と、例えばＸ線ＣＴのデータ
から求められる周辺組織の電子密度とに基づいて、算出
される。
【００１２】該ボーラス３２を通過した陽子線は、例え
ば真鍮等の最終コリメータ３４に入射され、腫瘍１２の
平面形状の輪郭に合わせた最終調整が行われた後、治療
用陽子線３６として、患者１０に照射される。
ば真鍮等の最終コリメータ３４に入射され、腫瘍１２の
平面形状の輪郭に合わせた最終調整が行われた後、治療
用陽子線３６として、患者１０に照射される。
【００１３】従来の陽子線治療装置は、実験用で放射線
照射部を含めて全て固定されていたので、前記ボーラス
３２や最終コリメータ３４も、テーブル上に単に載置し
たり、簡単な固定具により固定するだけで、実験の都
度、手作業で芯合わせを行っていた。
照射部を含めて全て固定されていたので、前記ボーラス
３２や最終コリメータ３４も、テーブル上に単に載置し
たり、簡単な固定具により固定するだけで、実験の都
度、手作業で芯合わせを行っていた。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、放射線
治療装置を実際の医療に用いる場合には、例えば２０分
に１回程度の使用頻度が考えられるので、ボーラス３２
や最終コリメータ３４の位置決め及び固定が、迅速に行
える必要がある。更に、エンジニアでなく、医師や放射
線技師が取扱うので、特別な技術を必要とすることな
く、容易に取扱える必要もある。更に、発明者らが設計
中（未公知）の、図１に示すような、整形後の陽子線３
６の照射部１２０が、患者を固定する治療用ベット２０
０の回りに回転可能とされた回転ガントリ１００に放射
線照射部１２０を取り付けた場合には、該放射線照射部
を患者の回りに３６０°回転させて使用するので、重力
に対して落下等しないようにボーラスや最終コリメータ
を固定する必要がある。
治療装置を実際の医療に用いる場合には、例えば２０分
に１回程度の使用頻度が考えられるので、ボーラス３２
や最終コリメータ３４の位置決め及び固定が、迅速に行
える必要がある。更に、エンジニアでなく、医師や放射
線技師が取扱うので、特別な技術を必要とすることな
く、容易に取扱える必要もある。更に、発明者らが設計
中（未公知）の、図１に示すような、整形後の陽子線３
６の照射部１２０が、患者を固定する治療用ベット２０
０の回りに回転可能とされた回転ガントリ１００に放射
線照射部１２０を取り付けた場合には、該放射線照射部
を患者の回りに３６０°回転させて使用するので、重力
に対して落下等しないようにボーラスや最終コリメータ
を固定する必要がある。
【００１５】本発明は、このような要請を満足した、医
療用の陽子線治療装置に用いるのに好適な、ガントリ内
における放射線の照射野形成部材固定装置を提供するこ
とを課題とする。
療用の陽子線治療装置に用いるのに好適な、ガントリ内
における放射線の照射野形成部材固定装置を提供するこ
とを課題とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、ガントリ内で
の放射線照射時に、照射対象の形状に合わせた照射野を
形成するための、最大深さの断面形状を調整するボーラ
ス、及び、輪郭を最終決定する最終コリメータを含む照
射野形成部材を、ガントリ内の放射線照射部の先端に固
定するための放射線の照射野形成部材固定装置におい
て、前記放射線照射部の先端に固定される、前記ボーラ
ス及び最終コリメータを前面から挿入するための溝が左
右両側に形成された、移動可能なフレームと、該フレー
ムに挿入されたボーラス及び最終コリメータを、前面か
ら押して所定位置に位置決めするためのドアと、該ドア
によって押し込まれたボーラス及び最終コリメータを、
フレーム後方で位置決めするための部材とを有すること
により、前記課題を解決したものである。
の放射線照射時に、照射対象の形状に合わせた照射野を
形成するための、最大深さの断面形状を調整するボーラ
ス、及び、輪郭を最終決定する最終コリメータを含む照
射野形成部材を、ガントリ内の放射線照射部の先端に固
定するための放射線の照射野形成部材固定装置におい
て、前記放射線照射部の先端に固定される、前記ボーラ
ス及び最終コリメータを前面から挿入するための溝が左
右両側に形成された、移動可能なフレームと、該フレー
ムに挿入されたボーラス及び最終コリメータを、前面か
ら押して所定位置に位置決めするためのドアと、該ドア
によって押し込まれたボーラス及び最終コリメータを、
フレーム後方で位置決めするための部材とを有すること
により、前記課題を解決したものである。
【００１７】又、前記フレームの左右の溝の断面形状を
非対称とし、前記ボーラス及び最終コリメータを、前後
逆向きには挿入できないようにしたものである。
非対称とし、前記ボーラス及び最終コリメータを、前後
逆向きには挿入できないようにしたものである。
【００１８】又、前記最終コリメータを、放射線の照射
方向に沿って複数に分割し、前記フレーム内で積層して
使用するようにして、真鍮等の重い金属で作られている
最終コリメータの取り扱いを容易としたものである。
方向に沿って複数に分割し、前記フレーム内で積層して
使用するようにして、真鍮等の重い金属で作られている
最終コリメータの取り扱いを容易としたものである。
【００１９】又、前記ドアの内側に、ドア閉時に前記ボ
ーラス及び最終コリメータを完全に押し込むためのプッ
シャを設けることにより、ドアを閉じることによって、
ボーラス及び最終コリメータが完全に所定位置まで押し
込まれるようにしたものである。
ーラス及び最終コリメータを完全に押し込むためのプッ
シャを設けることにより、ドアを閉じることによって、
ボーラス及び最終コリメータが完全に所定位置まで押し
込まれるようにしたものである。
【００２０】又、前記フレーム内側の後端近傍に、前記
ボーラス及び最終コリメータの挿入の完了を検出するた
めのリミットスイッチを設けることにより、前記ボーラ
ス及び最終コリメータの挿入完了が電気的に確認できる
ようにしたものである。
ボーラス及び最終コリメータの挿入の完了を検出するた
めのリミットスイッチを設けることにより、前記ボーラ
ス及び最終コリメータの挿入完了が電気的に確認できる
ようにしたものである。
【００２１】又、前記フレームの先端にタッチセンサを
設け、該タッチセンサが作動した時は、前記放射線照射
部の移動を停止できるようにして、人や物に触れた時の
安全性を向上したものである。
設け、該タッチセンサが作動した時は、前記放射線照射
部の移動を停止できるようにして、人や物に触れた時の
安全性を向上したものである。
【００２２】更に、照射野が小さい時に使用される小さ
なボーラス及び最終コリメータを、前記フレームに挿入
可能とするためのアダプタを設けて、照射対象が小さい
場合のボーラス及び最終コリメータの小型化を可能と
し、保管や取り扱いを一層容易としたものである。又、
前記アダプタのバックフレームに、前記小さなボーラス
及び最終コリメータが押し込まれた時に、その動きをリ
ミットスイッチに伝えるためのロッドを挿入したもので
ある。
なボーラス及び最終コリメータを、前記フレームに挿入
可能とするためのアダプタを設けて、照射対象が小さい
場合のボーラス及び最終コリメータの小型化を可能と
し、保管や取り扱いを一層容易としたものである。又、
前記アダプタのバックフレームに、前記小さなボーラス
及び最終コリメータが押し込まれた時に、その動きをリ
ミットスイッチに伝えるためのロッドを挿入したもので
ある。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して、図１に示す
如く、陽子線３６の照射部１２０が、治療用ベッド２０
０の回りに回転可能とされた回転ガントリ１００を有す
る陽子線治療装置に適用した本発明の実施形態を詳細に
説明する。
如く、陽子線３６の照射部１２０が、治療用ベッド２０
０の回りに回転可能とされた回転ガントリ１００を有す
る陽子線治療装置に適用した本発明の実施形態を詳細に
説明する。
【００２４】図１において、１５０は、回転ガントリ１
００の手前に配置された準備室、１６０は、該準備室１
５０から、６軸（ｘ、ｙ、ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）方向
に移動自在な状態で、ベッド２００を回転ガントリ１０
０内に挿入するためのベッド駆動装置である。
００の手前に配置された準備室、１６０は、該準備室１
５０から、６軸（ｘ、ｙ、ｚ、θｘ、θｙ、θｚ）方向
に移動自在な状態で、ベッド２００を回転ガントリ１０
０内に挿入するためのベッド駆動装置である。
【００２５】本実施形態における放射線照射部１２０の
全体は、図２に示す如く構成されている。図２におい
て、２１はプロファイルモニタ、２２ａ、２２ｂは、第
１及び第２の散乱体、２５はリングコリメータ、２６は
ファインディグレーダ、２８はリッジフィルタ、３０は
ブロックコリメータ、３２はボーラス、３４は最終コリ
メータ、４０はワブラー電磁石、４２は投光器、４４は
線量モニタ、４６はモニタ用のＸ線管、４８は線量の平
坦度モニタ、５０は、患者に対する照射位置の位置合わ
せを行う際に使用されるレーザポインタ、５２は、該レ
ーザポインタ５０から照射されるレーザビームの方向を
変えるためのミラーユニットである。
全体は、図２に示す如く構成されている。図２におい
て、２１はプロファイルモニタ、２２ａ、２２ｂは、第
１及び第２の散乱体、２５はリングコリメータ、２６は
ファインディグレーダ、２８はリッジフィルタ、３０は
ブロックコリメータ、３２はボーラス、３４は最終コリ
メータ、４０はワブラー電磁石、４２は投光器、４４は
線量モニタ、４６はモニタ用のＸ線管、４８は線量の平
坦度モニタ、５０は、患者に対する照射位置の位置合わ
せを行う際に使用されるレーザポインタ、５２は、該レ
ーザポインタ５０から照射されるレーザビームの方向を
変えるためのミラーユニットである。
【００２６】本発明の第１実施形態に係る照射野形成部
材固定装置７０は、図３乃至図６に示す如く、前記ボー
ラス３２、及び、陽子線の照射方向（図３乃至図５の上
下方向）に沿って３分割された最終コリメータ３４ａ、
３４ｂ、３４ｃ（図７参照）を前面から挿入するための
溝７３ａ、７３ｂが、左右両側に形成されたフレーム７
２と、該フレーム７２に挿入されたボーラス３２及び最
終コリメータ３４ａ、３４ｂ、３４ｃを、前面から押し
て所定位置に位置決めするためのドア７４と、押し込ま
れたボーラス及び最終コリメータを受け止めるバックパ
ネル７６とを含んで構成され、放射線照射部１２０の先
端（図３乃至図６では下端）に固定されている。
材固定装置７０は、図３乃至図６に示す如く、前記ボー
ラス３２、及び、陽子線の照射方向（図３乃至図５の上
下方向）に沿って３分割された最終コリメータ３４ａ、
３４ｂ、３４ｃ（図７参照）を前面から挿入するための
溝７３ａ、７３ｂが、左右両側に形成されたフレーム７
２と、該フレーム７２に挿入されたボーラス３２及び最
終コリメータ３４ａ、３４ｂ、３４ｃを、前面から押し
て所定位置に位置決めするためのドア７４と、押し込ま
れたボーラス及び最終コリメータを受け止めるバックパ
ネル７６とを含んで構成され、放射線照射部１２０の先
端（図３乃至図６では下端）に固定されている。
【００２７】前記フレーム７２の左右の溝７３ａ、７３
ｂは、ドア側から見て左右非対称とされ、ボーラス３２
及び最終コリメータ３４ａ、３４ｂ、３４ｃが、前後逆
向きでは挿入できないようにされている。
ｂは、ドア側から見て左右非対称とされ、ボーラス３２
及び最終コリメータ３４ａ、３４ｂ、３４ｃが、前後逆
向きでは挿入できないようにされている。
【００２８】前記ボーラス３２及び最終コリメータ３４
ａ、３４ｂ、３４ｃの両側面には、図７に示す如く、前
記溝７３ａ、７３ｂとそれぞれ係合する凸条３３ａ、３
３ｂが設けられている。
ａ、３４ｂ、３４ｃの両側面には、図７に示す如く、前
記溝７３ａ、７３ｂとそれぞれ係合する凸条３３ａ、３
３ｂが設けられている。
【００２９】前記最終コリメータは、図７に示したよう
に、陽子線の照射方向（図の上下方向）に沿って３分割
され、図３乃至図５に示したように、前記フレーム７２
内で積層して使用するようにされており、通常、真鍮等
の金属でできている最終コリメータの運搬やフレーム７
２への挿入作業が、容易にできるようにされている。
に、陽子線の照射方向（図の上下方向）に沿って３分割
され、図３乃至図５に示したように、前記フレーム７２
内で積層して使用するようにされており、通常、真鍮等
の金属でできている最終コリメータの運搬やフレーム７
２への挿入作業が、容易にできるようにされている。
【００３０】前記ボーラス３２及び最終コリメータ３４
ａ、３４ｂ、３４ｃには、バーコード３５が貼付され、
治療にあったものか、容易に確認できるようにされてい
る。
ａ、３４ｂ、３４ｃには、バーコード３５が貼付され、
治療にあったものか、容易に確認できるようにされてい
る。
【００３１】前記ドア７４の内側には、図５に詳細に示
した如く、ドア閉時に前記ボーラス３２及び最終コリメ
ータ３４ａ、３４ｂ、３４ｃを完全に押し込むためのス
プリングプランジャからなるプッシャ７５が、各溝位置
に対応させて例えば２個ずつ（図３参照：ボーラス３２
に対しては４個）設けられている。
した如く、ドア閉時に前記ボーラス３２及び最終コリメ
ータ３４ａ、３４ｂ、３４ｃを完全に押し込むためのス
プリングプランジャからなるプッシャ７５が、各溝位置
に対応させて例えば２個ずつ（図３参照：ボーラス３２
に対しては４個）設けられている。
【００３２】該ドア７４の表面には、９０°回してから
押し込む構造のポップハンドル７８が設けられ、前記ボ
ーラスや最終コリメータの固定を一層に確実に行うよう
にされている。
押し込む構造のポップハンドル７８が設けられ、前記ボ
ーラスや最終コリメータの固定を一層に確実に行うよう
にされている。
【００３３】前記バックパネル７６には、図５に詳細に
示した如く、前記ボーラス３２及び最終コリメータ３４
ａ、３４ｂ、３４ｃの挿入完了を検出するためのリミッ
トスイッチ８０が、各溝毎に設けられている。
示した如く、前記ボーラス３２及び最終コリメータ３４
ａ、３４ｂ、３４ｃの挿入完了を検出するためのリミッ
トスイッチ８０が、各溝毎に設けられている。
【００３４】前記フレーム７２の先端（図３乃至図５で
は下端）には、例えば４本のライン状タッチセンサ８２
ａ、８２ｂが設けられており、該４本のタッチセンサの
いずれか一つが作動したときは、前記放射線照射部１２
０の移動を停止できるようにされている。ここで、前記
タッチセンサのうち、放射線照射部１８の移動方向の２
本のタッチセンサ８２ａは、ゴム付とされ、人間や物に
タッチした場合の安全性を高めている。
は下端）には、例えば４本のライン状タッチセンサ８２
ａ、８２ｂが設けられており、該４本のタッチセンサの
いずれか一つが作動したときは、前記放射線照射部１２
０の移動を停止できるようにされている。ここで、前記
タッチセンサのうち、放射線照射部１８の移動方向の２
本のタッチセンサ８２ａは、ゴム付とされ、人間や物に
タッチした場合の安全性を高めている。
【００３５】前記フレーム７２は、図６に詳細に示した
如く、放射線照射部１２０の下面に固定された、例えば
左右２本の直動（ＬＭ）ガイド１２２に取り付けられ、
エアシリンダの一種であるロッドレスシリンダ１２４に
よって前後方向（図６の上下方向）に移動可能とされて
いる。従って、ボーラスや最終コリメータの交換時に
は、フレーム７２を、矢印Ａで示す如く、放射線照射部
１２０の前端（図６の上方）位置に引き出すことによっ
て、交換作業を容易に行えるようにされている。
如く、放射線照射部１２０の下面に固定された、例えば
左右２本の直動（ＬＭ）ガイド１２２に取り付けられ、
エアシリンダの一種であるロッドレスシリンダ１２４に
よって前後方向（図６の上下方向）に移動可能とされて
いる。従って、ボーラスや最終コリメータの交換時に
は、フレーム７２を、矢印Ａで示す如く、放射線照射部
１２０の前端（図６の上方）位置に引き出すことによっ
て、交換作業を容易に行えるようにされている。
【００３６】以下、本実施形態の作用を説明する。
【００３７】まず、ロッドレスシリンダ１２４を作動さ
せて、放射線照射部１２０の略中央の放射線照射位置か
ら、図５及び図６に矢印Ａで示す如く、フレーム７２を
放射線照射部前端の照射野形成部材交換位置まで、引き
出す。
せて、放射線照射部１２０の略中央の放射線照射位置か
ら、図５及び図６に矢印Ａで示す如く、フレーム７２を
放射線照射部前端の照射野形成部材交換位置まで、引き
出す。
【００３８】次いで、ハンドル７８を回してドア７４を
開放し、使用されていたボーラスや最終コリメータを、
フレーム７２から引き出す。
開放し、使用されていたボーラスや最終コリメータを、
フレーム７２から引き出す。
【００３９】次いで、交換すべき新しいボーラスや最終
コリメータの左右の凸条３３ａ、３３ｂを、前記フレー
ム７２の溝７３ａ、７３ｂに順次係合させて、挿入す
る。
コリメータの左右の凸条３３ａ、３３ｂを、前記フレー
ム７２の溝７３ａ、７３ｂに順次係合させて、挿入す
る。
【００４０】挿入完了後、ドア７４を閉じ、ポップハン
ドル７８を回転してドアを押し込む。すると、ドア７４
に設けられたプッシャ７５により、ボーラス３２及び最
終コリメータ３４ａ、３４ｂ、３４ｃがフレーム７２内
のバックパネル７６と当る位置まで押し込まれる。
ドル７８を回転してドアを押し込む。すると、ドア７４
に設けられたプッシャ７５により、ボーラス３２及び最
終コリメータ３４ａ、３４ｂ、３４ｃがフレーム７２内
のバックパネル７６と当る位置まで押し込まれる。
【００４１】前記ボーラス３２及び最終コリメータ３４
ａ、３４ｂ、３４ｃが完全に所定位置まで押し込まれた
ことをリミットスイッチ８０の出力により確認した後、
ロッドレスシリンダ１２４を作動させて、図５及び図６
に矢印Ｂで示す如く、フレーム７２を放射線照射位置に
戻す。
ａ、３４ｂ、３４ｃが完全に所定位置まで押し込まれた
ことをリミットスイッチ８０の出力により確認した後、
ロッドレスシリンダ１２４を作動させて、図５及び図６
に矢印Ｂで示す如く、フレーム７２を放射線照射位置に
戻す。
【００４２】次いで、必要に応じて放射線照射部１２０
全体を患者の回りに回動して位置決めを行い、治療に入
る。
全体を患者の回りに回動して位置決めを行い、治療に入
る。
【００４３】本実施形態においては、バックパネル７６
によりボーラスや最終コリメータの位置決めを行ってい
たが、これらの位置決めを行う手段はバックパネルに限
定されず、例えばストッパ状の突起をフレーム７２の後
端に設けてもよい。
によりボーラスや最終コリメータの位置決めを行ってい
たが、これらの位置決めを行う手段はバックパネルに限
定されず、例えばストッパ状の突起をフレーム７２の後
端に設けてもよい。
【００４４】次に、本発明の第２実施形態を詳細に説明
する。
する。
【００４５】この第２実施形態は、図８及び９に示す如
く、患部が小さい場合に使用される小型のボーラス９４
及び最終コリメータ９６ａ、９６ｂ、９６ｃを前記フレ
ーム７２の溝７３ａ、７３ｂに挿入するためのアダプタ
９０を備えたものである。
く、患部が小さい場合に使用される小型のボーラス９４
及び最終コリメータ９６ａ、９６ｂ、９６ｃを前記フレ
ーム７２の溝７３ａ、７３ｂに挿入するためのアダプタ
９０を備えたものである。
【００４６】前記アダプタ９０のサイドフレーム９０ｓ
の外側両側面には、図１０及び図１１に詳細に示す如
く、前記フレーム７２の溝７３ａ、７３ｂと係合する凸
条９１ａ、９１ｂが備えられ、同じく内側両側面には、
小型のボーラス９４及び最終コリメータ９６ａ、９６
ｂ、９６ｃの凸条９５ａ、９５ｂと係合する溝９２ａ、
９２ｂが形成されている。更に、前記アダプタ９０のバ
ックフレーム９０ｂには、図９に示した如く、前記小型
ボーラス９４及び最終コリメータ９６ａ、９６ｂ、９６
ｃが押し込まれた時に、その動きをリミットスイッチ８
０に伝えるためのロッド９８が挿入されている。
の外側両側面には、図１０及び図１１に詳細に示す如
く、前記フレーム７２の溝７３ａ、７３ｂと係合する凸
条９１ａ、９１ｂが備えられ、同じく内側両側面には、
小型のボーラス９４及び最終コリメータ９６ａ、９６
ｂ、９６ｃの凸条９５ａ、９５ｂと係合する溝９２ａ、
９２ｂが形成されている。更に、前記アダプタ９０のバ
ックフレーム９０ｂには、図９に示した如く、前記小型
ボーラス９４及び最終コリメータ９６ａ、９６ｂ、９６
ｃが押し込まれた時に、その動きをリミットスイッチ８
０に伝えるためのロッド９８が挿入されている。
【００４７】この第２実施形態によれば、治療対象が小
さく、ボーラスや最終コリメータも小型でよい場合に
は、まず、アダプタ９０を前記フレーム７２に挿入し、
次いで、該アダプタ９０の溝９２ａ、９２ｂに、小型の
ボーラス９４及び最終コリメータ９６ａ、９６ｂ、９６
ｃを挿入することによって、通常サイズの場合と同様の
作業を行うことができる。
さく、ボーラスや最終コリメータも小型でよい場合に
は、まず、アダプタ９０を前記フレーム７２に挿入し、
次いで、該アダプタ９０の溝９２ａ、９２ｂに、小型の
ボーラス９４及び最終コリメータ９６ａ、９６ｂ、９６
ｃを挿入することによって、通常サイズの場合と同様の
作業を行うことができる。
【００４８】このような小型のボーラス９４や最終コリ
メータ９６ａ、９６ｂ、９６ｃは、通常サイズのボーラ
ス３２や最終コリメータ９６ａ、９６ｂ、９６ｃに比べ
て、小型軽量であるため、取り扱いが更に容易であるだ
けでなく、保管場所の確保も容易である。
メータ９６ａ、９６ｂ、９６ｃは、通常サイズのボーラ
ス３２や最終コリメータ９６ａ、９６ｂ、９６ｃに比べ
て、小型軽量であるため、取り扱いが更に容易であるだ
けでなく、保管場所の確保も容易である。
【００４９】なお、前記実施形態においては、いずれ
も、最終コリメータが、陽子線の方向に３分割されてい
たが、陽子線方向への分割数はこれに限定されず、２分
割としたり、又は４分割以上とすることも可能である。
更には、従来と同様に一体であってもよい。
も、最終コリメータが、陽子線の方向に３分割されてい
たが、陽子線方向への分割数はこれに限定されず、２分
割としたり、又は４分割以上とすることも可能である。
更には、従来と同様に一体であってもよい。
【００５０】又、前記実施形態においては、本発明が陽
子線治療装置に適用されていたが、本発明の適用対象は
これに限定されず、Ｘ線や電子線等の他の放射線治療装
置にも同様に適用できることは明らかである。
子線治療装置に適用されていたが、本発明の適用対象は
これに限定されず、Ｘ線や電子線等の他の放射線治療装
置にも同様に適用できることは明らかである。
【００５１】
【発明の効果】本発明によれば、ガントリ内で患者毎に
頻繁に交換する必要があるボーラスや最終コリメータ
を、正確に位置決めしつつ、迅速且つ簡単に固定でき
る。従って、特に実験室段階であった陽子線癌治療装置
の実用化に資するところ大である。
頻繁に交換する必要があるボーラスや最終コリメータ
を、正確に位置決めしつつ、迅速且つ簡単に固定でき
る。従って、特に実験室段階であった陽子線癌治療装置
の実用化に資するところ大である。
【図１】本発明に係る照射野形成部材固定装置が取り付
けられた放射線照射部の回転ガントリへの取り付け状態
を示す斜視図
けられた放射線照射部の回転ガントリへの取り付け状態
を示す斜視図
【図２】同じく放射線照射部の内部構造を示す斜視図
【図３】照射野形成部材を交換するべく、本発明の第１
実施形態を、放射線照射部の前端に引き出して、ドアを
開いた状態を示す斜視図
実施形態を、放射線照射部の前端に引き出して、ドアを
開いた状態を示す斜視図
【図４】第１実施形態のドアを閉めた状態を示す正面図
【図５】同じく、陽子線照射位置まで押し込んだ状態を
示す、右側面から見た断面図
示す、右側面から見た断面図
【図６】同じく底面図
【図７】同じく、ボーラス及び最終コリメータの積層状
態を示す分解斜視図
態を示す分解斜視図
【図８】本発明の第２実施形態の要部を示す、正面から
見た断面図
見た断面図
【図９】同じく、右側面から見た断面図
【図１０】第２実施形態で用いられているアダプタを示
す正面図
す正面図
【図１１】同じく底面図
【図１２】陽子線治療の原理を示す線図
【図１３】陽子線治療における照射野形成の原理を示す
斜視図
斜視図
１０…患者
１２…腫瘍
２０…陽子ビーム
３２、９４…ボーラス
３３ａ、３３ｂ、９５ａ、９５ｂ…凸条
３４ａ、３４ｂ、３４ｃ、９６ａ、９６ｂ、９６ｃ…最
終コリメータ ７０…照射野形成部材固定装置 ７２…フレーム ７３ａ、７３ｂ…溝 ７４…ドア ７５…プッシャ ７６…バックパネル ７８…ポップハンドル ８０…リミットスイッチ ８２ａ、８２ｂ…タッチセンサ ９０…アダプタ ９０ｓ…サイドフレーム ９０ｂ…バックフレーム ９１ａ、９１ｂ…凸条 ９２ａ、９２ｂ…溝 １２０…放射線照射部
終コリメータ ７０…照射野形成部材固定装置 ７２…フレーム ７３ａ、７３ｂ…溝 ７４…ドア ７５…プッシャ ７６…バックパネル ７８…ポップハンドル ８０…リミットスイッチ ８２ａ、８２ｂ…タッチセンサ ９０…アダプタ ９０ｓ…サイドフレーム ９０ｂ…バックフレーム ９１ａ、９１ｂ…凸条 ９２ａ、９２ｂ…溝 １２０…放射線照射部
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フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平９−24111（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−71165（ＪＰ，Ａ)
特開 昭64−68280（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−65353（ＪＰ，Ｕ)
実開 平１−93055（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
A61N 5/00 - 5/10
Claims (8)
- 【請求項１】ガントリ内での放射線照射時に、照射対象
の形状に合わせた照射野を形成するための、最大深さの
断面形状を調整するボーラス、及び、輪郭を最終決定す
る最終コリメータを含む照射野形成部材を、ガントリ内
の放射線照射部の先端に固定するための放射線の照射野
形成部材固定装置において、 前記放射線照射部の先端に固定される、前記ボーラス及
び最終コリメータを前面から挿入するための溝が左右両
側に形成された、移動可能なフレームと、 該フレームに挿入されたボーラス及び最終コリメータ
を、前面から押して所定位置に位置決めするためのドア
と、 該ドアによって押し込まれたボーラス及び最終コリメー
タを、フレーム後方で位置決めするための部材と、 を有することを特徴とする放射線の照射野形成部材固定
装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記フレームの左右の
溝の断面形状が非対称とされ、前記ボーラス及び最終コ
リメータを、前後逆向きには挿入できないようにされて
いることを特徴とする放射線の照射野形成部材固定装
置。 - 【請求項３】請求項１において、前記最終コリメータ
が、放射線の照射方向に沿って複数に分割され、前記フ
レーム内で積層して使用するようにされていることを特
徴とする放射線の照射野形成部材固定装置。 - 【請求項４】請求項１において、前記ドアの内側に、ド
ア閉時に前記ボーラス及び最終コリメータを完全に押し
込むためのプッシャが設けられていることを特徴とする
放射線の照射野形成部材固定装置。 - 【請求項５】請求項１において、前記フレーム内側の後
端近傍に、前記ボーラス及び最終コリメータの挿入完了
を検出するためのリミットスイッチが設けられているこ
とを特徴とする放射線の照射野形成部材固定装置。 - 【請求項６】請求項１において、前記フレームの先端に
タッチセンサが設けられ、該タッチセンサが作動した時
は、前記放射線照射部の移動を停止できるようにされて
いることを特徴とする放射線の照射野形成部材固定装
置。 - 【請求項７】請求項１において、更に、照射野が小さい
時に使用される小さなボーラス及び最終コリメータを、
前記フレームに挿入可能とするためのアダプタを有する
ことを特徴とする放射線の照射野形成部材固定装置。 - 【請求項８】請求項７において、前記アダプタのバック
フレームに、前記小さなボーラス及び最終コリメータが
押し込まれた時に、その動きをリミットスイッチに伝え
るためのロッドが挿入されていることを特徴とする放射
線の照射野形成部材固定装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21324097A JP3532739B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 放射線の照射野形成部材固定装置 |
| US09/129,838 US6080992A (en) | 1997-08-07 | 1998-08-06 | Apparatus for fixing radiation beam irradiation field forming member |
| BE9800589A BE1011948A3 (fr) | 1997-08-07 | 1998-08-06 | Appareil pour fixation d'un membre de formation du champ d'irradiation d'un faisceau de rayonnement. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21324097A JP3532739B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 放射線の照射野形成部材固定装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1147291A JPH1147291A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3532739B2 true JP3532739B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=16635849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21324097A Expired - Fee Related JP3532739B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 放射線の照射野形成部材固定装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6080992A (ja) |
| JP (1) | JP3532739B2 (ja) |
| BE (1) | BE1011948A3 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101426767B1 (ko) * | 2012-12-17 | 2014-08-06 | 연세대학교 산학협력단 | 조직보상체를 포함하는 고정기구 |
Families Citing this family (41)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US20030123609A1 (en) * | 2001-12-05 | 2003-07-03 | Manske Maria A. | Fiduciary tray for an IMRT collimator |
| JP2007175540A (ja) * | 2002-06-12 | 2007-07-12 | Hitachi Ltd | 粒子線照射装置の制御システム及びその制御方法 |
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| US7902530B1 (en) * | 2006-04-06 | 2011-03-08 | Velayudhan Sahadevan | Multiple medical accelerators and a kV-CT incorporated radiation therapy device and semi-automated custom reshapeable blocks for all field synchronous image guided 3-D-conformal-intensity modulated radiation therapy |
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| US8003964B2 (en) * | 2007-10-11 | 2011-08-23 | Still River Systems Incorporated | Applying a particle beam to a patient |
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