JPH01198567A - 放射線治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、放射線による治療の際に、患者に照射され、
透過した線量を測定し、その透過線量をデータ処理し、
照射野面積、水透過厚を求めると共に、透過率の経時変
化から患者又は患部の動きを測定し、必要に応じ放射線
照射を停止する機能を有した放射線治療装置に関するも
のである。

（従来の技術） 従来の故Ｑ１線治療装置として、たとえば、高周波電解
により電子を加速する線形粒子加速装置、女番磁界によ
り電子を加速するベータトロン、線源にラジオアイソト
ープたとえばコバルト６０を使用するコバルト治療装置
等が知られている。

前記放射線治療装置を用いて治療を行なう場合、先ず病
巣の形状、部位等の諸元を各種の診断装置たとえばＸ線
ＣＴ装置により求め、次いで、治療計画装置等により照
射すべき放射線のＩ！ω計韓を行ない、必要なデータを
得る。そして、得られたデータを基礎にして、放射線治
療装置を用いて放射線を曝射することにより患部の治療
を行なって゛　いる。

次に、前記放射線治療装置の概略につき、第４図および
第５図を参照しながら説明をする。

第４図に示すように、治療室に放射線治療装置を固定す
るための固定架台１が設置されており、固定架台１には
回転架台２が中心ＩＡを中心に回転可能に取り付けられ
ている。この回転架台２の水平軸には、照射ヘッド３が
取り付けられており、照射ヘッド３の照射面前方には患
者４を定位置に保持する治療寝台５が設置されている。

また、Ｘ線フィルムを収納したカセツテ７が、支柱８を
介して回転架台２に取り付けられると共にカセツテ７内
に収納されているＸ線フィルムの感光面が回転乗台２の
回転にかかわらず常に照射ヘッド３の照射面と相対向す
るように配置されている。

一方、照射ヘッド３の照射面からの放射線たとえばＸ線
の照射は次のようにして行なわれる。すなわち、第５図
に示すように、電子発生部９で発生した電子を電子加速
部１０に導き、マイクロ波発生部１１で発振するマイク
ロ波を前記電子加速部１０に印加してマイクロ波電解を
発生することにより、電子加速部に導いた電子を加速す
る。そして、この加速電子を偏向部１２により所望の方
向に偏向させると共に、偏向した電子線をＸ線に変換し
、さらに、照射ヘッド３内に装備する絞り部１３によっ
て患部６に応じた照射野を形成し、絞り部１３を介して
患部６にＸ線を照射する。患者４の体内を透過したＸ線
カセツテ７内に収納されたフィルムにも照射される。

そして電子発生部９、電子加速部１０、マイクロ波発生
部１１、偏向部１２、絞り部１３およびカセツテ７を装
備する回転架台２を、中心線Ａを中心として、回転駆動
し、中心ＭＡに直交するあらゆる角度からＸ線を照射し
て患部６の治療を行なうことができるようになっている
。

また、正常組織へのＸ線の被曝防止、照射締屋の解析は
次のようにして行なわれる。すなわち、第５図に示すよ
うに、回転機構部１４により駆動される回転架台２の回
転角度を角度検出部１５により検出し、検出した信号を
絞り制御部１６に出力する。絞り制一部１６は、前記検
出信号および予め求めておいた患部６に関するデータか
ら回転架台２の回転角度に応じて絞り部１３をＩＪＩＤ
Ｌ、、Ｘ線を患部６にのみ照射し、正常組織の被曝線量
を極力小さくなるようにしている。

また、患１４の体内を透過するｘＩＩがカセツテ７内の
フィルムを照射すると、フィルムは患部６の断層面にお
ける照射線愚に比例した黒化度となるように感光する。

このフィルムの黒化度を解析する二′とにより、患部６
およびその周辺の照射線量分布の概略値を知ることがで
きる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら前記のような方法だと、フィルムの黒化度
を解析する必要があり、照射後でないとそのデータは得
られず、又その値は相対ＩＩの概略値であり、しかも１
回の照射の積障値であり、照射中の規定時間又は規定角
度の透過―量値は得ることができない。したがって照射
中、又は照射毎の患者又は患部の動きの検出や補正等が
できず正確で最適の放射線治療を行なうことができない
という問題点があった。

そこで本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであり
、患者を保持する治療寝台を挾んで照射ヘッドと相対向
するように輪最計を配置し、患者の体内を透過した放射
線を時間又は角度毎に連続的に測定し、（のデータより
透過線量を絶対値で正確に求める事ができるようにして
正確で最適の放射線治療を可能にした放射線治療装置を
提供することを目的とするものである。

°　［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成するために、
照射ヘッドを取付けた回転架台を回転させながら照射ヘ
ッドから放射線を照射して患部の治療を行なう放０１１
！治療＠置において、照射ヘッドに相対向するように配
置されて放射線線量をそのｌＩｍに比例する信号データ
に変換する多数の検出素子を有する線量計と、この線量
計からのデータ及び装置の放射線出力モニタ回路から出
力される検出データとを回転架台の回転角度ごと又は一
定時間毎に収集するデータ収集部と、このデータ収集部
により収集したデータを基に透過１ｌＩａＩの絶対値、
透過率、水等価厚、照射野形状、照射野面積を計算、処
理するデータ処理部と、このデータ処理部により処理さ
れたデータと照射中又は前回の照射時の同データとを比
較処理して必要に応じ放射線出力停止信号を出力するデ
ータ比較部とを具備したことを特徴とする。

（作　用） このような構成によれば、照射中に患者を透過した線量
を測定し、そのデータを基に絶対線量を計算する。この
データを患者がいる場合と患者がいない場合に測定し、
それぞれの絶対線量から透過率、水等価厚、照射野面積
、照射野形状を計算することができる。

また、照射中の透過率の変化を確認する事で患者の動き
の有無が確認でき、前回照射時の透過率との比較により
患者の位置決めの再現性及び患部又はその周辺組織の変
化が確認でき規定値以上ずれた場合には照射を停止する
ことができる。

さらに、照射野形状と絞り開度設定データを比較するこ
とで装置の制御系、駆動系、検出系の異常ができると共
に、装置の制御系とは無関係に正確な実際の照射野が測
定できる。

（実施例） 次に、本発明の一実施例について図面を自照しながら説
明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、第２図は
絞り部と線量計との関係を□示す説明図および第３図は
前記実施例を示すブロック図である。

本発明に係る放射線治療装置の機械的構成が第４図に示
す従来の放射線治療装置と相違するところは、第１図に
示すよ°うに、カセツテ７のかわりに線量計１７が設け
られていることである。すなわち、線量計１７は、回転
架台２に支柱８を介して取り付けられていると共に、回
転架台２の回転にかかわらず患者４を保持する治療用寝
台５の天板を挾んで線量計１７の入射面と照射ヘッド３
の照射面とが常に相対向するよう１配置されている。

線量計１７内の入射面には、第２図に示すように、放射
線を検出してこれを放射線線量に比例する電圧に変換す
、る多数の半導体検出素子２０がマトリクス状に配置さ
れている。

一方、線量計１７に相対向する照射ヘッド３内には、図
示しない絞り部が組み込まれている°。絞り部は、第２
図に示すように、第２図中の８方向に移動すると共に相
対向して配置された複数組の絞り羽根よりなる第１絞り
装置１９と、第２図中の８方向と直交する方向に移動す
ると共に相対向して配置された複数組の絞り羽根よりな
る図示しない第２絞り装置とを有している。

そして、絞り部は、前記第１絞り装置１９および図示し
ない第２絞り装置における相対向する絞り羽根を互いに
接離させて、患部６の形状に対応する開口部分を形成す
るようになっている。

また、線量計１７の入射面に、第２図に示すように、前
記絞り羽根１９ａ〜１９ｇに対応するように多数の半導
体検出素子２０をマトリクス状に配置しておけば、絞り
部の開口部分を通して照射ヘッド３より放射線を照射す
ると、絞り部の開口部分の形状と相似の領域内にある半
導体検出素子２０ｂ　ｓ　〜２０ｈ　ａ　、　２０Ｃｓ
　〜２０ｃ　ｓ　。

２０ｄ＋　〜１０ｄｔｏ　、２０８４〜２０８ｓ　。

２０ｒ６〜２０ｆ８より放射線層に比例するＮ圧の信号
が出力されることになる。

本発明に係る放射線治療装置の回路構成が従来の放射線
治療装置のそれと相違するところは、第３図に示すよう
に、線層検出８１１２１、変換器２２、データ収集部２
３、データ処理部２４、データ比較部２５、信号処理［
２６、時間発生部２７および選択回路２８が新たに設け
られていることである。

線量検出部２１は、半導体検出素子２０および増幅器を
有しており、放射線が照射された半導体検出素子２０よ
り素子毎に放射線線量に比例する電圧の信号が出力され
るようになっている。変換器２２は、線量検出部２１よ
りの出力信号を入力して、コードたとえばＢＣＤコード
のディジタル信号に変換してこれを出力する。

信号処理部２６は図示しない装置本体の出力線量モニタ
回路からの装置本体の出力線量信号を入力して信号処理
し、変換器２２と同等の信号を出力する。時間発生部２
７は固定照射時に使用する時間信号を出力し、また、回
転架台２の回転角度を検出する角度検出部１５は回転照
射時に使用する角度信号を出力し選択回路２８は照射方
法により、時間信号が角度信号を選択する機能を有し照
射方法に一致した信号を出力する。更に絞り制御部１６
は絞り開度設定信号を出力する。これらの信号はデータ
収集部２３に入力される。データ収集部２３は、これら
の信号を時間又は角度に対応した放射線データを収集す
ると共に、絞り開度設定データを収集する。

収集されたデータはデータ処理８１Ｉ２４に入力される
。データ処理部２４は入力データを記憶すると共に、装
置本体の出力線量で透過線量を正規した後、透過線量の
絶対値を計算する。また、患者がいない時の透過線量の
絶対値を測定して、患者がいる場合の透過線量の絶対値
と比較する事により患者を透過した１ｓＭの透過率を計
算する。ここで、水の深さに対する透過率を求め、その
値を水深に対する透過率テーブルとしてあらかじめ入力
しておく事により、上記により計算した透過率から患者
の照射部位を水等価厚として計算する。又、求めた透過
ｓｉｎの絶対値又は相対値を基に規定値以上を照射範囲
と定義して照射野形状、照射野面積を計算する。

これら種々の計算データはデータ比較部２５に入力され
る。データ比較部２５はこれらの計算結果を図示しない
表示記録装置に出力すると共に、患者内の透過率データ
を照射中の時間毎又は、前回照射時の同データを比較し
その差が規定値以上ずれた時に照射停止信号を出力する
。又、絞り開度設定データと計算して求めた照射野形状
を比較し、その差が規定値以上ずれた時にも照射停止信
号を出力する。この照射停止信号が発生すると装置の放
射線発生が停止する。

なお、絞り制御部１６は、角度検出部１５より出力され
る角度信号と予め設定された絞り制御データとを基に、
絞り部１３の絞り開度すなわち照射野を制御するように
なっている。

以上のように放Ｉ）Ｊ線治療装置を構成しているので、
回転照射時には中心１！Ａを中心として回転架台２を回
転させながら照射ヘッド３より患部６に放射線を照射す
ると、患者４の体内を透過線量データが回転架台角度毎
に収集ができ、又、固定照射時には、時間毎に収集がで
き絶対線量が求められる。

更に、患者がいない場合のデータと患者がいる場合（治
療時）のデータを求める事で患者内での透過率が計算で
き、この透過率を１照射゛中（固定前ＩＩ）の時間毎に
比較する事により、患者の動きが確認でき、又、前回の
データと比較（時間又は角度）する事により、患者の位
置決めの再現性及び患部やその周辺組織の変化が確認で
き、共に規定値以上ずれた時放射線の出力を停止するこ
とができる為、安全で再現性の良い冶癲が行なえる。

更には、照射野を設定する絞り開度設定データと計算に
より求めた照射野形状データを比較する事により、装置
の制御系や検出系の故障等に関係なく実照射野が求めら
れると共に、規定値以上ずれた時、放射線の出力を停止
することができる為、安全で確実な治療が行なえる。

以上、本発明の一実施例について詳述したが、本発明は
前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の
範囲内で様々に変形して実施することができる。

たとえば半導体検出素子の個数、その配置方法やデータ
の収集方法は必要に応じて変更ができる。

また、データ収集部、データ処理部、データ比較部等は
装置自身の制御システムやモニタシステム等と共用した
り、１回の照射により得る複数個の線量データを加算し
て照射毎のデータ処理を行なうこともできる。

［発明の効果］ 本発明によると、次の様な効果を奏することができる。

すなわち、本発明に係る放射線治療装置においては、患
者を保持する治療寝台を挾んで照射ヘッドと相対向する
ようにＩＩ計が設けられているので、放射線の透過線量
を絶対値で正確に測定すると共に、このデータを基に、
患者の透過率、水等極厚等を計算し、照射中の時間毎又
は前回の同データを比較する事により患者の動きや患者
の位置決めの再現性が確認でき、差が大きくなると放射
線出力を停止する事ができる。

また、照射野の設定データと透過重量データによる実照
射野形状を比較し差が大きくなると放射線出力を停止す
る事ができる。

したがって、本発明に係る放ｔＩ４＄！治療′ｌＡｌ１
により、より正確でより安全かつ高精度の放射線治療を
行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、第２図は
絞り部と線量計との関係を示す説明図、第３図は同実施
例を示すブロック図、第４図は従来例の装置を示す概略
説明図、第５図は同装置のブロック図である。 ２・・・回転架台、３・・・照射ヘッド、１７・・・線
量計、２３・・・データ収集部、２４・・・データ処理
部、２５・・・データ比較部、２６・・・信号処理部、
２７・・・時間発生部、２８・・・選択回路。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　愚弟１図 １ノ 第２図 ｉ　ｍ’：ｉ、泉台　　　　　２　ｒｉＪｋｌＬ７Ｂ第
４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 照射ヘッドを取付けた回転架台を回転させながら照射ヘ
   ッドから放射線を照射して患部の治療を行なう放射線治
   療装置において、照射ヘッドに相対向するように配置さ
   れて放射線線量をその線量に比例する信号データに変換
   する多数の検出素子を有する線量計と、この線量計から
   のデータ及び装置の放射線出力モニタ回路から出力され
   る検出データとを回転架台の回転角度ごと又は一定時間
   毎に収集するデータ収集部と、このデータ収集部により
   収集したデータを基に透過線量の絶対値、透過率、水等
   価厚、照射野形状、照射野面積を計算、処理するデータ
   処理部と、このデータ処理部により処理されたデータと
   照射中又は前回の照射時の同データとを比較処理して必
   要に応じ放射線出力停止信号を出力するデータ比較部と
   を具備したことを特徴とする放射線治療装置。