JP7467203B2 - 放射線治療システム、および、放射線治療装置の運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、放射線治療装置に関し、特に、放射線の照射範囲を所望の形状に制限するマルチリーフコリメータを備えた放射線治療装置に関する。

放射線治療法としては、リニアックと呼ばれる直線加速器を放射線源として用い、予めＸ線ＣＴ装置やＭＲＩ装置等により撮影しておいた患者の患部に対して、立体的に様々な方向から放射線を照射する方法が用いられている。

例えば、マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）を用いて、放射線源から出射された放射線ビームの一部を遮蔽し、放射線が照射される領域の放射線強度分布を変調させながら患部に照射する強度変調放射線治療（ＩＭＲＴ：Intensity Modulated Radiation Therapy）法や、その際にマルチリーフコリメータと放射線を患者の周囲で回転させる強度変調回転放射線治療（回転ＩＭＲＴ）が知られている。

また、放射線治療装置にＸ線撮像装置を搭載した装置を用い、放射線を照射する直前にＸ線画像を撮影し、事前に撮像した画像と比較することにより、事前に撮像した画像に基づいて定めておいたＸ線の照射位置を調整する画像誘導放射線治療（IGRT: Image-Guided Radiotherapy）法も知られている。

患部が呼吸動等により移動する場合には、Ｘ線撮像装置により撮影した画像等から患部の位置を求め、放射線源の向きをジンバル機構により傾斜させて、放射線照射方向を患部の位置に追従させる動体追尾照射法もある。

強度変調回転放射線治療（回転ＩＭＲＴ）と画像誘導放射線治療（ＩＧＲＴ）を組み合わせ、さらに患者が搭載されたカウチを移動させながら、ヘリカル照射を行うトモセラピー法も知られている。

一方、患者の放射線照射範囲を広げるため、特許文献１には、同じ位置の放射線源から放射軸を傾斜させることにより、隣り合う照射範囲に対して順にファンビームを照射する方法が提案されている。また、特許文献２には、放射線を照射しながら放射線源の向きを変化させることにより照射領域を移動させ、放射線照射範囲を広げる方法が提案されている。

特開２００８－１７３１８２号公報 特開２０１６－１７４６７４号公報

放射線治療装置において、患者へ放射線を照射可能な範囲を広げ、かつ、放射線の照射量を大きくすることが望まれている。一例としては、大きな腫瘍の周囲の広範囲に小さな腫瘍が散らばった患者を治療する際に、それぞれの腫瘍に短時間で放射線を照射することが可能になり、患者のメリットが大きい。

しかしながら、従来の放射線治療装置において放射線の照射範囲を広げようとすると、多数枚の金属製の薄板を微小な隙間で並べて、それぞれの薄板を移動させるマルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）を大型化する必要があり、重量が増加する。ＭＬＣの重量が増加すると、それを支持する構造にたわみが生じ、照射精度が低下する。ＭＬＣを放射線源とともに回転させる強度変調回転放射線治療や、ＭＬＣを放射線源とともにジンバルで揺動させる動体追尾照射も、ＭＬＣの重量が増加すると、揺動の制御応答性が下がり、かつ構造体のたわみにより精度が低下する。

また、特許文献１のように、同じ位置の放射線源から放射軸を傾斜させることにより、隣り合う照射範囲に対して順次放射線を照射する方法は、一つの照射範囲に照射後、いったん放射線を停止させ、ジンバル機構により隣の照射範囲に放射線源を向け、再び放射線を照射するという処理になるため、照射に時間がかかる。また、照射領域の重なりや隙間の精度が、ジンバル機構の放射軸の角度制御の精度に依存する。このため、本来、放射線源とＭＬＣの重量を支えて直交２軸に揺動させ動体に追従する動作を行うジンバル機構に対して、間欠的に精度よく回転を停止させるという動作をさせる必要があり、ジンバル機構に対する要求が大きくなる。

同様に、特許文献２の技術においては、放射線を照射しながら放射線源の放射軸の向きを一定の速度で精度よく変化させる必要があるため、放射線源とＭＬＣの重量を支えるジンバル機構への要求が大きい。

本発明の目的は、構造体への負担を増大させることなく、患者へ放射線の照射範囲を広げることのできる放射線治療システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の放射線治療装置は、放射線源と、放射線源を支持し、アイソセンタを中心に放射線源を回転させる回転機構と、アイソセンタに患者の治療対象部位を配置するカウチと、放射線源と回転機構との間に配置され、放射線源を揺動させて、放射線源の照射する放射線の照射軸を揺動させる首振り機構と、放射線源、回転機構および首振り機構を制御する制御部とを有する。制御部は、首振り機構により、放射線源の放射線の照射軸をアイソセンタから所定の方向に所定量ずらした状態で保持させ、首振り機構の状態を保ったまま放射線源から放射線を照射させつつ、回転機構により放射線源を回転させる。

本発明によれば、首振り機構により照射軸をアイソセンタから所定の方向に所定量ずらした状態で保持させ、その状態で回転機構を回転させるため、首振り機構および回転機構等の構造体への負担を増大させることなく、患者へ放射線の照射範囲を広げることができる。

本発明の実施形態の放射線治療システム１０のブロック図。 実施形態の放射線治療装置２０の斜視図。 図２の放射線治療装置２０内の首振り機構３０１の概略構成を示す説明図。 図３の放射線照射装置２４の断面図。 実施形態の放射線治療システムの動作を示すフローチャート。 実施形態の放射線治療システムの動作を示すフローチャート。 図４のマルチリーフコリメータ６０のリーフ群７０Ｇの構成例を示す斜視図。 （ａ－１）および（ａ－２）実施形態の放射線照射装置において第１および第２の照射方向７０１、７０３と、照射範囲７０２，７０４を示す説明図、（ｂ－１）および（ｂ－２）比較例の照射方向と照射範囲を示す説明図。 （ａ）実施形態の放射線照射装置の第１および第２照射方向のビームで照射される線量分布と、それらの合計線量分布を示す説明図、（ｂ）比較例のビームで照射される線量分布を示す説明図。 実施形態の放射線照射装置の第１および第２照射方向のビームで照射される線量分布と、それらの合計線量分布を示す説明図。 実施形態の放射線照射装置の照射範囲の重なりを示す説明図。 実施形態の放射線照射装置の第１照射方向を半径方向にずらした場合の照射範囲を示す説明図。 比較例の照射範囲を示す説明図。 実施形態の放射線照射装置の第１照射方向を半径方向および回転軸方向にずらした場合の照射範囲を示す説明図。 実施形態の放射線照射装置の第２照射方向を半径方向および回転軸方向にずらした場合の照射範囲を示す説明図。 実施形態の放射線照射装置の照射範囲にアイソセンタを含むように照射方向を半径方向にずらした場合、アイソセンタ付近において周囲よりも線量分布が大きくなることを示す説明図。

本発明の一実施形態の放射線治療システムについて説明する。

＜放射線治療システムの装置構成＞
まず、本実施形態の放射線治療システムの装置構成について説明する。

図１に示すように、放射線治療システム１０は、治療計画装置１１と、制御装置（制御部）１２と、放射線治療装置２０と、を備えている。

治療計画装置１１は、患者Ｂについて予め撮影した３次元画像データを受け取って、放射線治療の内容に応じて患者Ｂに放射すべき放射線の性状（患者Ｂに放射する放射線の線量、時間、角度、位置、放射領域等）を治療計画として作成する。さらに治療計画装置１１は、治療計画の放射線の線量、時間、角度等により放射線を照射するために、後述の放射線源の首振り機構３０１の傾斜角度や、回転リング２２のリングフレーム２１に対する回転角度や、回転軸２５、放射線照射装置２４の照射タイミング等の制御用パラメータ値を制御装置１２に出力する。

制御装置１２は、治療計画装置１１から受け取った制御用パラメータ値に基づいて、放射線治療装置２０の動作を制御する。制御装置１２は、ＣＰＵとメモリを備え構成され、ＣＰＵがメモリに予め格納されたプログラムを読み込んで実行することにより、制御動作をソフトウエアにより実行する。

図２は、放射線治療装置２０の概略構成を示す斜視図である。

図２に示すように、放射線治療装置２０は、放射線照射装置２４と、回転機構３０２と、カウチ２８と、首振り機構３０１とを備えている。回転機構３０２は、放射線源照射装置２４を支持し、アイソセンタＣ０を中心に放射線源２４を回転させる。カウチ２８は、アイソセンタＣ０に患者の治療対象部位を配置する。首振り機構３０１は、放射線照射装置２４と回転機構３０２との間に配置され、放射線照射装置３０１を揺動させることにより、放射線照射装置３０１の照射する放射線の照射軸を揺動させる。

回転機構３０２は、リングフレーム２１と、回転リング２２と、を備えている。

リングフレーム２１は、中心軸Ｃ１がほぼ水平方向を向くように配置されている。回転リング２２は、その外周面がリングフレーム２１の内周面に支持され、かつ、リングフレーム２１の内周面に沿って回転可能な構造である。回転リング２２は、回転駆動機構（図示せず）により駆動され、回転中心軸Ｃ１の回りで回動する。

リングフレーム２１の下端部２１ａの外周面には、下方に向けて延びる回転軸２５が一体に形成されており、この回転軸２５は、その鉛直な中心軸（旋回軸）Ｃ２を中心に回動（旋回）可能な状態で基台（図示せず）に支持されている。旋回駆動機構（図示せず）は、リングフレーム２１を旋回軸Ｃ２の回りで旋回させる。

放射線照射装置２４は、図３に示すようにジンバル構造の首振り機構３０１に搭載され、首振り機構３０１を介して回転リング２２に支持されている。

首振り機構３０１が動作していない場合、放射線照射装置２４から放射される放射線Ｓｒは、回転リング２２の中心軸Ｃ１と、リングフレーム２１の旋回軸Ｃ２との交点であるアイソセンタＣ０を通るように調整されている。

放射線治療装置２０は、センサアレイ２３を更に備えている。センサアレイ２３は、放射線照射装置２４により放射されてアイソセンタＣ０の周辺の被写体を透過した放射線を受光して、その被写体の透過画像を生成する。センサアレイ２３としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ Ｐａｎｅｌ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）等を用いることができる。

また、放射線治療装置２０は、撮像用Ｘ線源２６Ａ，２６Ｂと、センサアレイ２７Ａ，２７Ｂと、を備えている。撮像用Ｘ線源２６Ａ，２６Ｂおよびセンサアレイ２７Ａ，２７Ｂは、回転リング２２の内周側に配置され、回転リング２２により支持されている。撮像用Ｘ線源２６Ａ，２６Ｂは、アイソセンタＣ０に向けて撮像用Ｘ線１０１を放射するように向けられている。撮像用Ｘ線１０１は、円錐状のコーンビームである。センサアレイ２７Ａ，２７ＢはアイソセンタＣ０を挟んで撮像用Ｘ線源２６Ａ，２６Ｂと対向する位置に配置され、撮像用Ｘ線源２６Ａ，２６Ｂから放射され、アイソセンタＣ０の周辺の被写体を透過した撮像用Ｘ線１０１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２７Ａ，２７Ｂとしては、例えばＦＰＤ、Ｘ線ＩＩ等を用いることができる。

カウチ駆動装置２９は、制御装置１２により制御されて、カウチ２８を少なくとも回転の中心軸Ｃ１に並行に移動させることができる。

首振り機構３０１は、放射線照射装置２４を搭載したジンバル構造であり、パン軸３０１ａとチルト軸３０１ｂの２軸を中心に放射線照射装置２４を傾斜させることができる。パン軸３０１ａは、回転中心軸Ｃ１および旋回中心軸Ｃ２のいずれにも垂直な軸である。チルト軸３０１ｂは、回転中心軸Ｃ１に平行な軸である。

図４に示すように、放射線照射装置２４は、放射線源５０と、１次コリメータ５３と、フラットニングフィルタ５４と、２次コリメータ５５と、マルチリーフコリメータ（ＭＬＣ）６０とを備えている。

ここでは、放射線源５０は、電子ビーム加速装置５１と、Ｘ線ターゲット５２とを含むＸ線源である。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Ｓ０をＸ線ターゲット５２に照射する。Ｘ線ターゲット５２は、タングステン、タングステン合金等から形成されている。Ｘ線ターゲット５２は、電子ビームＳ０が照射されると放射線Ｓ１を放出する。

１次コリメータ５３および２次コリメータ５５は、貫通孔５３ｈ、５５ｈをそれぞれ備えたＸ線の遮蔽体（鉛、タングステン等）からなり、放射線Ｓ１の一部を遮蔽し、貫通孔５３ｈ、５５ｈを通過した放射線Ｓ１を照射する。

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た円錐形の突起５４ａを有し、１次コリメータ５３の貫通孔５３ｈの出口側に配置されている。フラットニングフィルタ５４は、放射線Ｓ１の放射方向に垂直な面内における放射線Ｓ１の線量分布を一様にする。

１次コリメータ５３、フラットニングフィルタ５４、２次コリメータ５５を経ることで、一様な強度分布を有する放射線Ｓ２は、マルチリーフコリメータ６０に入射する。マルチリーフコリメータ６０は、制御装置１２により制御を受けて放射線Ｓ２の照射野を制限する。

マルチリーフコリメータ６０は、図７に示すように、放射線を遮蔽する材質（鉛、タングステン等）の複数のリーフ（薄板）７０を厚さ方向に並べたリーフ群７０Ｇを、２組対向させ、リーフ７０の主平面を放射線の照射軸にほぼ平行に配置した構造である。制御装置１２の制御下で、駆動部が各リーフを放射線の照射軸を遮る方向に突出させたり後退させたりすることにより、放射線Ｓ２の照射野を制限したり、照射野内の放射線の線量分布を変調させることができる。

＜放射線治療システムの動作＞
以下、本実施形態の放射線システムにおいて、患者に放射線を照射して治療を行う際に、照射範囲拡張モードで治療する動作について説明する。

制御装置１２は、照射範囲拡張モードでは、首振り機構３０１により、放射線の放射線の照射軸ＳｃをアイソセンタＣ０から所定の方向に所定量ずらした状態で保持させ、首振り機構の状態を保ったまま放射線源から放射線を照射させつつ、回転機構３０２により放射線源５０（放射線照射装置２４）を回転させる。

まず、図５のフローのように、治療計画装置１１は、患者Ｂについて予め撮影した治療計画用の３次元画像データを取り込む（ステップ５０１）。治療計画装置１１は、３次元画像を画像処理により領域を抽出するか、もしくは、ユーザから領域の特定を受け付けることにより、放射線を照射すべき領域や避けるべき領域等の関心領域を設定する（ステップ５０２）。つぎに、治療計画装置１１は、ユーザから関心領域毎に照射すべき放射線の線量や許容される最大放射線線量等の治療計画に必要な情報を受け取って（ステップ５０３）、患者Ｂに放射する放射線の線量、時間、角度、位置、放射領域等を治療計画として作成する。さらに、放射線治療装置の照射線量率や各機械動作軸の動作範囲も考慮に入れた最適化計算を行って、放射線治療装置で照射可能でかつ各関心領域の放射線線量制約を満たす最適な放射線の強度分布を計算により求める（ステップ５０５）。尚この時の各機械動作軸には、ＭＬＣの各リーフ駆動軸、回転リング２１の回転中心軸Ｃ１回りの回動、リングフレーム２１を旋回軸Ｃ２の回りにおける旋回等が選択し利用される。

このステップ５０４、５０５において、治療計画装置１１は、首振り機構３０１により放射線の放射線の照射軸ＳｃをアイソセンタＣ０からずらす量と方向を定め、この首振り機構３０１の状態を保ったまま放射線源５０から放射線を照射しながら、回転機構３０２により放射線源５０（放射線照射装置２４）を回転させるための制御信号のパラメータ値と、そのときの最適な放射線の強度分布を実現するためのＭＬＣ６０の各リーフの開閉の動作させる制御信号のパラメータ値も算出する。

治療計画装置１１は、求めた治療計画の結果をユーザに表示する（ステップ５０６）。

制御装置１２は、治療計画装置１１が治療計画を実現するために算出した制御信号のパラメータ値を受け取って、首振り機構３０１、回転リング２２の回転角度、ＭＬＣ６０のリーフの開閉を制御することにより、以下のように放射線を患者に照射する。

具体的には、図６のフローのステップ６０１のように、制御装置１２は、首振り機構３０１のパン軸３０１ａおよび／またはチルト軸３０１ｂを回転させ、放射線照射装置２４の放射線照射軸Ｓｃを、アイソセンタＣ０から所定量ずらした第１の照射方向７０１に設定し、その状態を保持したまま、放射線源５０から放射線を照射させつつ、回転機構３０２により放射線源５０（放射線照射装置２４）を所定の角度範囲（ここでは３６０度）だけ回転させる（ステップ６０１）。このとき、回転させながら、制御装置１２は、ＭＬＣ６０を動作させ、放射線ビームに強度分布を生じさせる。

これにより、例えば図８（ａ－１）のように第１の照射方向７０１をパン軸３０１ａの回転により中心軸Ｃ１上に設定した場合、図８（ａ－２）のように円筒形状の照射範囲７０２に放射線が照射される。

つぎに、ステップ６０２のように、制御装置１２は、首振り機構３０１のパン軸３０１ａおよび／またはチルト軸３０１ｂを回転させ、放射線照射装置２４の放射線照射軸Ｓｃを、アイソセンタＣ０から所定量ずらした第２の照射方向７０１に設定し、その状態を保持したまま、放射線源５０から放射線を照射させつつ、回転機構３０２により放射線源５０（放射線照射装置２４）を所定の角度範囲（ここでは３６０度）だけ回転させる（ステップ６０２）。このとき、回転させながら、制御装置１２は、ＭＬＣ６０を動作させ、放射線ビームに強度分布を生じさせる。この時、回転機構での回転は第１の照射と逆向きの場合は更に時間短縮できる。あるいはヘリカルスキャン式の場合は、第１の照射と同じ方向に回転機構で回転しながら第２の照射方向７０１に設定し回転させることでも良い。

これにより、例えば図８（ａ－１）のように第２の照射方向７０３をずらす方向を、第１の照射方向７０１とは逆向き（回転軸Ｃ１の負の方向）に設定した場合、図８（ａ－２）のように円筒形状の照射範囲７０４に放射線が照射される。

これを治療計画にしたがってＮ回繰り返す（ステップ６０３）。

これにより、比較例のようにアイソセンタＣ０に放射線照射軸Ｓｃを向けて回転機構３０２により放射線源５０を回転させた場合に形成される照射範囲７０５と比べ、本実施形態では、照射範囲７０２と７０３の合計の範囲に照射することができる。よって、放射線の照射範囲を効率よく広げることができる。

また、本実施形態の上記動作では、重量の大きなＭＬＣ６０と放射線源５０と保持した首振り機構３０１をいったん第１の照射方向７０１または第２の照射方向７０２に向けたならば、その向きを保持したまま回転機構３０２により回転させればよく、首振り機構３０１の負担が小さい。よって、首振り機構３０１のたわみ等による照射精度の低下を生じにくく、高精度に放射線を患部に照射することができる。

また、図８（ａ－１）のように、第１の照射方向７０１の放射線ビームによる照射範囲７０２および第２の照射方向７０３の放射線ビームによる照射範囲７０４（すなわち、放射線の広がり角の角度範囲）がそれぞれアイソセンタＣ０を含むように治療計画を設定することが可能である。この場合、照射範囲７０２と照射範囲７０３に重なり合う範囲が生じる。この重なり合う範囲に所望の線量分布をＭＬＣ６０により生じさせることにより、照射範囲７０２と７０３の合計の照射範囲の線量分布を所望の分布に設計することができる。

例えば、図９（ａ）のように、照射範囲７０２と７０３が重なり合う範囲のそれぞれの線量分布を回転軸Ｃ１方向について漸減と漸増に設計することにより、回転軸Ｃ１方向の合計の線量分布をフラットにすることができる。これにより、図９（ｂ）の比較例のアイソセンタＣ０に放射線の照射軸Ｓｃを一致させた場合と同様にフラットな線量分布を、拡大させた照射範囲においても図９（ａ）のように得ることができる。

また、図１０のように、照射範囲７０２と７０３が重なり合う範囲の回転軸Ｃ１方向の線量分布の漸減と漸増の度合いを変化させることにより、アイソセンタＣ０に周囲で合計の線量が周囲よりも多くすることもできる。これにより、アイソセンタに位置する腫瘍に周囲よりも多くの線量を照射することが可能になる。

すなわち、図１１に示すように、照射範囲７０２、７０３が重なり合う範囲７０５において、複雑な線量分布を生じさせることができる。

＜照射範囲を回転機構３０２の回転半径方向に拡張する例＞
上述した図８～図１１では、回転軸Ｃ１の方向に照射範囲を拡張する例を示したが、本実施形態では、回転半径方向に照射範囲拡張することも可能である。

具体的には図１２に示したように、制御装置１２は、首振り機構３０１のチルト軸３０１ｂを回転させ、回転軸Ｃ１および旋回軸Ｃ２に直交する軸Ｃ３の方向に放射線照射軸Ｓｃをずらし、第１の照射方向７０１を設定する。その状態を保持したまま、放射線源５０から放射線を照射させつつ、回転機構３０２により放射線源５０（放射線照射装置２４）を所定の角度範囲（ここでは３６０度）だけ回転させる（ステップ６０１）。このとき、回転させながら、制御装置１２は、ＭＬＣ６０を動作させ、放射線ビームに強度分布を生じさせる。

これにより、図１２のように円筒形状の照射範囲８０１に放射線が照射される。図１２の照射範囲８０１は、比較例である図１３のように放射線照射軸ＳｃがアイソセンタＣ０に一致している場合の照射範囲８０２と比較して、半径が２倍になっており、照射範囲が拡張されている。また、首振り機構３０１の負担が小さいため、首振り機構３０１のたわみ等による照射精度の低下を生じにくく、高精度に放射線を患部に照射することができる。

＜照射範囲を回転機構３０２の回転軸方向と回転半径方向に拡張する例＞
図１４に示したように、制御装置１２は、首振り機構３０１のパン軸３０１ａとチルト軸３０１ｂの両方を回転させ、回転軸Ｃ１および軸Ｃ３の方向に放射線照射軸Ｓｃをずらし、第１の照射方向７０１を設定してもよい。この状態を保持したまま、放射線源５０から放射線を照射させつつ、回転機構３０２により放射線源５０（放射線照射装置２４）を所定の角度範囲（ここでは３６０度）だけ回転させる（ステップ６０１）。このとき、回転させながら、制御装置１２は、ＭＬＣ６０を動作させ、放射線ビームに強度分布を生じさせる。

これにより、図１４のように円筒形状の照射範囲８０３に放射線が照射される。図１４の照射範囲８０３は、半径方向に照射範囲が拡張されている。

つぎに、図１５に示したように、制御装置１２は、首振り機構３０１のパン軸３０１ａとチルト軸３０１ｂの両方を回転させ、回転軸Ｃ１および軸Ｃ３の方向に放射線照射軸Ｓｃをずらし、第２の照射方向７０２を設定する。第２の照射方向７０２は、首振り機構３０１のパン軸３０１ａの回転方向が図１４の場合とは逆向きである。この状態を保持したまま、放射線源５０から放射線を照射させつつ、回転機構３０２により放射線源５０（放射線照射装置２４）を所定の角度範囲（ここでは３６０度）だけ回転させる（ステップ６０２）。このとき、回転させながら、制御装置１２は、ＭＬＣ６０を動作させ、放射線ビームに強度分布を生じさせる。

これにより、図１５のように半径方向に２倍拡張された円筒形状の照射範囲８０４に放射線を照射する。

また、図１２、図１４、図１５の例では、首振り機構３０１によりずらした照射範囲７０１、７０２がいずれもアイソセンタＣ０を含まない構成であったが、図１６に示すように、照射範囲７０１がアイソセンタＣ０を含むように設定することももちろん可能である。この場合、放射線源５０を回転機構３０２が３６０度回転させた場合、アイソセンタＣ０およびその近傍では照射範囲７０２が二重になるため、アイソセンタＣ０付近Ａの合計線量は周囲Ｂよりも大きくなる。よって、図１０に示した合計線量分布と同様に、アイソセンタＣ０位置する腫瘍Ａに周囲Ｂよりも多くの線量を照射することが可能になる。

この場合も、首振り機構３０１の負担が小さいため、首振り機構３０１のたわみ等による照射精度の低下を生じにくく、高精度に放射線を患部に照射することができる。

１０ 放射線治療システム
１１ 治療計画装置
１２ 制御装置
２０ 放射線治療装置
２１ リングフレーム
２２ 回転リング
２３ センサアレイ
２４ 放射線照射装置
２５ 回転軸
２６Ａ，２６Ｂ 線源
２７Ａ，２７Ｂ センサアレイ
２８ カウチ
２９ カウチ駆動装置
５０ 放射線源
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
５３ｈ 貫通孔
５４ フラットニングフィルタ
５４ａ 突起
５５ ２次コリメータ
５５ｈ 貫通孔
６０ マルチリーフコリメータ
Ｂ 患者
Ｃ０ アイソセンタ
Ｃ１ 回転軸
Ｃ２ 旋回軸
Ｓ０ 電子ビーム
Ｓｒ 治療用放射線

Claims (8)

1. 放射線源と、
   前記放射線源を支持し、アイソセンタを中心に前記放射線源を回転させる回転機構と、
   前記アイソセンタに患者の治療対象部位を配置するカウチと、
   前記放射線源と前記回転機構との間に配置され、前記放射線源を揺動させて、前記放射線源の照射する放射線の照射軸を揺動させ患部の位置に追従させるジンバル構造を搭載した首振り機構と、
   前記放射線源、前記回転機構および前記首振り機構を制御する制御部とを有し、
   前記制御部は、前記首振り機構により、前記放射線源の放射線の照射軸を前記アイソセンタから所定の方向に所定量ずらした状態で保持させ、前記首振り機構の状態を保ったまま前記放射線源から放射線を照射させつつ、前記回転機構により前記放射線源を回転させる照射範囲拡張モードを備えることを特徴とする放射線治療システム。
2. 請求項１に記載の放射線治療システムであって、前記放射線源から照射される放射線の広がり角の範囲内に前記アイソセンタが含まれるように、前記制御部は、前記首振り機構による前記放射線の照射軸の前記アイソセンタからのずらし量を設定することを特徴とする放射線治療システム。
3. 請求項１に記載の放射線治療システムであって、前記制御部が前記照射軸を前記アイソセンタからずらす方向は、前記回転機構の回転の半径方向の成分を含むことを特徴とする放射線治療システム。
4. 請求項１に記載の放射線治療システムであって、前記制御部が前記照射軸を前記アイソセンタからずらす方向は、前記回転機構の回転軸方向の成分を含み、
   前記制御部は、前記照射軸を前記アイソセンタから前記回転軸方向の正の向きにずらして、その状態で前記回転機構により前記放射線源を回転させた後、前記照射軸を前記アイソセンタから前記回転軸方向の負の向きにずらして、その状態で前記回転機構により前記放射線源を回転させることを特徴とする放射線治療システム。
5. 請求項１に記載の放射線治療システムであって、前記放射線源と前記アイソセンタとの間には、マルチリーフコリメータが配置され、前記放射線源とともに前記回転機構により回転しながら、前記放射線源から照射された放射線の一部を遮ることを特徴とする放射線治療システム。
6. 請求項２に記載の放射線治療システムであって、前記アイソセンタが含まれる領域の放射線の照射線量が、それよりも外側の照射線量よりも大きいことを特徴とする放射線治療システム。
7. 放射線源の放射線の照射軸を患部の位置に追従させるジンバル構造を搭載した前記放射線源の首振り機構によりアイソセンタから所定の方向に所定量ずらし、
   前記ずらした状態を保ったまま、前記放射線源から放射線を照射させつつ、回転機構により前記放射線源を回転させる照射範囲拡張モードを実施することを特徴とする放射線治療装置の運転方法。
8. 請求項１に記載の放射線治療システムであって、前記首振り機構により前記放射線源の放射線の照射軸を前記アイソセンタからずらす量は治療計画装置によって定められることを特徴とする放射線治療システム。

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