JPH03268771A

JPH03268771A - 放射線照射野限定装置

Info

Publication number: JPH03268771A
Application number: JP6831690A
Authority: JP
Inventors: Kiyomasa Fukui; 福井　清絹; Shigeaki Okuda; 奥田　成明; Takeshi Kishimoto; 健岸本
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1990-03-20
Filing date: 1990-03-20
Publication date: 1991-11-29
Anticipated expiration: 2010-02-08
Also published as: JPH0710282B2

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】［産業上の利用分野コこの発明は、放射線治療装置における放射線照射野限定
装置（以下、単に絞りと称することもある）に関するも
のである。

［従来の技術］従来、例えば特公昭６２−７１０号公報に示された放射
線治療装置における絞りは、第３図に示すように、上部
に位置して相対向するブロック（１０ａ）（１０ｂ）と
、その下部に位置する相対向する二組の小ブロツク群（
１１）、（１２）とからなる放射線遮蔽体を主として具
備するものである。

相対向するブロック（１０ａ）　、　（１０ｂ）それぞ
れは、たとえば重金属で長方体に形成されており、放射
線源（１）を含むと共に放射線照射野に平行な中心軸を
中心とする円弧上を互いに接近し、あるいは離反するよ
うに駆動されることによって放射線照射野を限定する。

（３）は患部を示す。なお、このブロック（１０ａ）　
、　（１０ｂ）それぞれは、それ自体周知のものを使用
することができるので、その詳細な説明を省略する。

小ブロツク群（１１）と（１２）とは、それぞれ、第４
図に示すように、互いに摺動可能に密着するように配列
すると共にそれぞれ形状の異なる小ブロック（１３ａ）
、（１３ｂ）、（１３ｅ）、・・＝・・、　（１３ｎ）
より構成されている。そして、小ブロツク群（１１）と
（１２）とは、小ブロック（１３ａ）、（１３ｂ）、（
１３ｃ）、・・・・・・、　（１３ｎ）の配列により形
成される面ＡＢＣＤを対向するように配置され、各小ブ
ロック（１３ａ）　、　（１３ｂ）　、　（１３ｃ）　
、　・・・・・・、　（１３ｎ）は、放射線源（１）を
中心としてこれを含む中心線を有する仮想の円筒体の周
側面上を移動するように駆動される。

各小ブロック（１３ａ）、（１３ｂ）、（１３ｃ）、・
・・・・・、　（１３ｎ）の形状は、次のとおりである
。すなわち、たとえば小ブロック（１３ａ）、は、第５
図に示すように、平面＾ＢＥＦとＧＨＩＪおよび湾曲面
ＢＨＩＥと＾ＧＪＦおよび＾Ｇ）ＩＢとＦＪＩＥを有す
る六面体である。そして、第５図および第６図に−示す
ように、放射線源（１）（０点として示すことがある。

）を含む中心軸Ｚを有するとともに内径ｒおよび外径Ｒ
で決まる厚みを有する円筒体（Ｕ）を仮想した場合に、
小ブロック（１３ａ）は、仮想の円筒体（ＩＩ）の中心
軸Ｚを共有する任意の面Ｚｌとこの面Ｚ１に対して角度
θを有して中心軸Ｚを共有する面Ｚ２とで仮想の円筒体
（Ｕ）を切り（第６図参照）、次いで中心軸Ｚに対して
中心角θ１を有すると共に放射線源（１）（０点）を頂
点とする仮想の円錐面ならびに中心軸２に対して中心角
θ２（ただし、θ２〉θ１）を有すると共に放射線源（
１）を頂点とする仮想の円錐面で仮想の円筒体（Ｕ）を
切って得られるものと同一の形状を有する。したがって
、小ブロック（１３ａ）において、湾曲面ＢＨＩＥは仮
想の円筒体（Ｕ）の内周面の一部と同様に中心軸Ｚから
半径ｒの円弧面となっており、湾曲面式ＧＪＦは仮想の
円筒体（Ｕ）の外周面の一部と同様に中心軸Ｚから半径
Ｒの円弧面となっている。

さらに、小ブロック（１３ａ）において、湾曲面式ＧＨ
Ｂは、中心角θ１を有すると共に頂点０を有する円錐面
の一部と同一の湾曲を有し、また、湾曲面ＦＪＩＥは、
中心角θ２を有すると共に頂点０を有する円錐面の一部
と同一の湾曲を有する。ここで、半径ｒは、放射線源（
１）から絞りの位置までの距離によって、決定すること
ができる。半径Ｒは、放射線を遮蔽するのに十分な厚み
（Ｒとｒとの差）を有するように小ブロック（１３ａ）
の材質によって決定することができる。また、小ブロッ
ク（１３ｇ）の辺ＢＥ（ＥＩ）あるいは辺ＡＧ（ＦＪ）
の長さおよび辺ＢＨ（ＨＩ）あるいは辺ＡＦ（ＧＪ）の
長さは設定照射野に応じて適宜に決定することができる
。

小ブロック（１３ｂ）は、小ブロック（１３ａ）と同様
にして形成することができ、相違するところは次の点で
ある。すなわち、中心軸Ｚに対して中心角θ１を有する
と共に照射線源（１）を頂点とする仮想の円錐面ならび
に中心軸Ｚに対して中心角θ２（ただし、θ２〉θ１）
を有すると共に放射線源（１）を頂点とする仮想の円錐
面で仮想の円筒体（Ｕ）を切るかわりに、小ブロック（
１３ａ）の辺ＢＥおよびＨＩと小ブロック（１，３ｂ）
の辺Ｅ　ＬおよびＩＭとがそれぞれ等しくなるように、
中心軸Ｚに対して中心角θ２を有すると共に放射線源（
１）を頂点とする仮想の円錐面ならびに中心軸Ｚに対し
て中心角θ３（ただしθ、〉θ２）を有すると共に放射
線源（１）を頂点とする仮想円錐面で仮想の円筒体（Ｕ
）を切ることである。

小ブロック（１３ｅ）以下についても小ブロック（１３
ｂ）と小ブロック（１３ａ）と同様の関係を有するよう
に、して構成することができる。

小ブロック（１３ａ）、（１３ｂ）、（１３ｃ）、・・
・・・・、　（１３ｎ）の配列は、中心軸Ｚに対してそ
れぞれ所定の中心角θ３を有すると共に放射線源（１）
を頂点とする仮想の円錐面を互いに共有するように各ブ
ロック（１３ａ）、（１３ｂ）、（１３ｃ）ｓ＝・・・
、　（１３ｎ）の−面を密着するようにする。

各小ブロック（１３ａ）、（１３ｂ）、（１３ｃ）　・
・・・・・、　（１３ｎ）の駆動は、適宜の方法により
行うことができ、たとえば、小ブロックに設けられたラ
ックとこれに歯合するビニオンとの組合せにより行うこ
とができる。

各小ブロック（１３ａ）、（１３ｂ）、（１３ｃ）ｓ・
・・＝、　（１３ｎ）は、以上に詳述した構造を有する
ので、たとえば小ブロック（１３ａ）は、中心軸Ｚに対
して中心角θ１を有すると共に放射線源（１）を頂点と
する仮想の円錐面、中心軸Ｚに対し中心軸θ、を有する
と共に放射線源（１）を頂点とする仮想の円錐面および
仮想ので円筒体（Ｕ）の内、外周面により囲まれた空間
を第５図中のＹ方向に移動させることができ、しかも、
そのように移動させても小ブロック＜１３ａ＞の平面Ａ
ＢＥＦ　（放射線照射野の限定面）は中心軸Ｚを含む平
面の一部をなすので、放射線の半影の発生を防止するこ
とができる。小ブロック（１３ｂ）以下についても小ブ
ロック（１，３ａ）と同様の機能を有する。

以上が従来の絞りの構成であるが、改良例として、たと
えば第７図に示すように、小ブロツク群を構成する各小
ブロック（１４ａ）　、　（１４ｂ）・・・・・におい
て、円錐面の一部をなす−の湾曲面に凹状溝（１５ａ）
を、また、円錐面の一部をなす他の湾曲面に前記凹状１
（１５ａ）の輪郭と同一の輪郭を有する凸条（１６ａ）
を設は−の小ブロック（１４ａ）の凹状溝に他の−の小
ブロック（１４ｂ）の凸条（１６ｂ）を嵌合し、小ブロ
ック（１４ｂ）以下同様に小ブロック（１４ａ）　。

（１４ｂ）・・・・・を配列し、各凹状溝に沿って各ブ
ロック（１４ａ）　、（１４ｂ）・・・・・を前記実施
例と同様に駆動することができるようにした小ブロツク
群が挙げられる。凹状溝（１５ａ）・・・・・と凸条（
１６ａ）・・・・・とを嵌合させておくと、小ブロック
（１３ａ）　、　＜１３ｂ）　、　（１３ｃ）　、　・
・・・・・、　（１３ｎ）それぞれの摺動面と摺動面と
の間を通過するおそれのあった放射線を遮蔽することが
できる。

［発明が解決しようとする課題］従来の放射線照射野限定装置は以上のように構成されて
いるので、摺動面と摺動面との隙間から放射線が洩れる
のを避けられず、治療上重大な危険をもたらす可能性が
あった。そこで、改良例に示すような円錐面の一部に互
いに嵌合する凹状溝と凸条を設けることが必要で、渭深
さ分の放射線の半影が発生する上、加工費用が高価にな
るという問題点があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、放射線の洩れがなく、かつ、放射線の半影の
発生を最小限にするとともに、加工費用が安価である放
射線照射野限定装置を得ることを目的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係る放射線照射野限定装置は、放射線遮蔽体
の各配列面を、放射線遮蔽体の回転中心軸上の放射線源
を除いた任意の位置に頂点を有する直円錐面の一部をな
すようにしたものである。

［作　用コこの発明においては、頂点が放射線源から離れたところ
に位置する直円錐面によって各配列面が形成される放射
線遮蔽体により、摺動面と摺動面との間から放射線の洩
れがなく、かつ、半影の発生が必要最小限である放射線
計を限定する。

［実施例］以下、この発明の一実施例を第１図１第２図について説
明する。第１図において、装置の大略構成は従来の装置
−と同様であるので説明を省略する。

ここでは、０点は放射線源（１）を示し、Ｔ点は放射線
遮蔽体の各配列面を形成する直円錐面の頂点を示す。図
に示すとおり、両者はともに遮蔽体の回転軸Ｚ上にある
が一致してはいない。

第２図は遮蔽体による放射線の半影を示したちのである
。ここで、例えば９個の等分割幅のブロックから構成さ
れる放射線遮蔽体群からなる照射野限定装置を考える。

０点は放射線源を示し、Ｔ点は放射線遮蔽体の各配列面
を形成する直円錐面の頂点を示す。０点とＴ点・どの距
ｉ（炉とする。放射線束の中心軸Ｚ２が通るブロックを
り。、そこから外側に向かってり７．・・・、Ｌｏ、・
・・、Ｌ、とし、放射線束の中心軸Ｚ２と照射野との交
点をＴ点、プロ・Ｚりり。との交点の放射線源側をＱ点
、照射野側をＰ点とする。ブロックＬ、の内側の放射線
源側の角をＢ、点、照射野側の角をＡ。点、放射線の照
射野上の照射点で８８点を通過したものを０８点、Ａ、
１点を通過したものをＣＨ点とする。Ｃ０点とり、点と
の距離をＳ、Ｉとすると、Ｓ、ｌが放射線の半影の量と
なる。才な、各ブロックの遮蔽量は均等に照射野上でｄ
とする。各ブロックの回転中心軸を２１とし、そこから
ブロック上面までの距離をｒ、ブロック下面までの距離
をＲ１照射野までの距離をＬとする。

放射線の半影の量は以下の手順によって理論的に一般解
が求められる。

ＩＣ，−（Ｎ−０，５）　　ｘ　　ａＰＡ、　　＝　　ＩＣ，ｘ　　Ｒ／ＬＱＢｘ＝ｊ戸　＋　（ＰＡＮ　　　　７戸　）Ｘｒ／Ｒ
３，＝　　ＩＤ、　　−ＩＣ。

ＱＢ＊　　ｘ　　Ｌ／ｒ　　−ＩＣ１＋これを変形して
いくと最終的に次の式で表わされる。

Ｓｌ、ｌ　　−？Ｆ−ｘ　Ｌｘ　（１／ｒ−１／Ｒ）従
って半影の量Ｓ１１は、 ■　等分割のブロックの場合、ブロックの位置によらず
一定である。

■　装置の構成上り、ｒ、Ｒは自動的に決まるので、半
影の量は炉を適当な寸法に選ぶことにより任意に設、定
することが可能である。

という特性をもつ。

一般に代表的な装置の寸法、Ｌ＝１０００ｍｍ、　ｒ４
００ｍｍ　、　Ｒ＝　５００ｍｍのとき’７＝５ｍｍに
選んで試算すると、Ｓ、＝２．５ｍｍとなり放射線治療
上問題ない半影の量となる。

なお、上記実施例では放射線遮蔽体の各配列面を形成す
る直円錐面の頂点を放射線源をはさんで２カ所に集中し
て設けたが、ブロックの回転中心軸上に上記の頂点があ
りさえすれば、各々独立して設けても上記実施例と同様
の効果を奏する。

また、ブロックの分割幅を均一にするのではなく１枚１
枚の厚さを変えてもよい。

［発明の効果］以上のように、この発明によれば、放射線遮蔽体の各配
列面を頂点が放射線源から離れたところに位置する直円
錐面の一部をなすように構成したので、装置が安価にで
き、また、摺動面と摺動面との間からの放射線の洩れが
なく、放射線の半影量の少ないものが得られる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略斜視図、第２図は同
じく放射線の半影の発生原理を示す模式図、第３図は従
来の放射線照射野限定装置の一部立面図、第４図は同じ
く小ブロツク群の概略斜視図、第５図は同じく小ブロッ
クの概略斜視図、第６図は第５図の■−Ｖｌ線に沿う平
面での断面図、第７図は従来の他の放射線照射野限定装
置の一部斜視図である。（１）・　放射線源、（１１）、（１２）　　・・小ブ
ロツク群（放射線遮蔽体群）　、（１３ａ）、（１３ｂ
）、・＝・、（１３ｎ）　・小ブロック（放射線遮蔽体
）。なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

放射線源より拡散放射される放射線束の中心軸に対して
直交する少なくとも１つの仮想面上に複数の遮蔽体を隣
接し配列してなる放射線遮蔽体群を、前記放射線束を挟
んで２群を対向配置し、前記放射線束の照射範囲を適宜
形状に限定する放射線照射野限定装置において、前記放
射線源を通り前記放射線束の中心軸に対して直交する軸
を回転中心軸とし、前記対向した２つの放射線遮蔽群の
各遮蔽体を、その対向面それぞれを前記放射線束に対し
て平行に保持して前記放射線束の中心軸に対して接近お
よび離反移動するとともに、前記複数の放射線遮蔽体の
少なくとも一部の各配列面が前記回転中心軸上の前記放
射線源を除く任意の位置に頂点を有する直円錐面の一部
をなす前記放射線遮蔽体群を備えたことを特徴とする放
射線照射野限定装置。