JPH047231B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は放射線治療装置に係り、特に任意の形
状を有する病巣に対し均一に放射線を照射するこ
とができる放射線治療装置に関するものである。

〔発明の技術的背景〕

一般に医用リニアアクセラレータやテレコバル
ト装置に代表される放射線治療装置は、放射線放
出口部に照射野制御手段を備えている。

この照射野制御手段は、病巣に対してのみ放射
線が照射され、正常組織には放射線が照射されな
いようにするものであり、放射線としてＸ線やγ
線を用いる場合には、鉛、タングステン合金等の
重金属製の小ブロツクのペアを任意個数並列配置
し、各ペアをそれぞれ開閉して照射野を限定する
ように構成されている。

第１図は従来の照射野制御手段を構成するブロ
ツクの配置の一例を示すものである。

同図において、上側のブロツク１ａ，１ｂ、下
側のブロツク２ａ，２ｂはそれぞれ矢印方向に移
動するように構成されており、このブロツク１
ａ，１ｂ，２ａ，２ｂにより矩形状の照射野が得
られるようになつている。

また、第２図はブロツクの配置の他例を示すも
のであり、多数の小ブロツク３ａ，３ｂのペアを
８組並列配置し、各ペア毎に開度を選定して病巣
の形状に対応した複雑な形状を有する照射野を設
定できるようにしたものである。

そして、従来の照射野制御手段は、上述したブ
ロツクにより照射野の限定をするとともに、さら
にフラツトニングフイルタと称される円錐状のフ
イルタを放射線源と照射部位との間に備え、円形
や矩形の照射野内では放射線の吸収線量が一定に
なるようにしている。

〔背景技術の問題点〕

照射野の大きさと放射線の吸収線量との関係を
考察すると、放射線の出力、放射線源と病巣部ま
での距離、病巣の深さ等が同じであつても、照射
野が大きくなればなるほど病巣部の放射線の吸収
線量は増加する。その理由は照射野が大きくなる
につれて周囲の照射組織から発生する散乱線が増
加するからである。

このような傾向は一つの特定された照射野内で
も現われる。

第３図に示すように従来の照射野制御手段の小
ブロツク３ａ，３ｂで限定した照射野において、
各ペアの開度が大きいＡ領域と、開度が小さいＢ
領域とが存在する場合には、同図で破線イ，ロで
示す等吸収線量線の分布はＡ領域に偏在し、Ｂ領
域ではＡ領域より吸収線量が少なくなつて照射野
全体の吸収線量の均一化が図れない。これは、Ａ
領域とＢ領域とにおけるフラツトニングフイルタ
の効果に差がないからである。

したがつて、従来の照射野制御手段を用いた放
射線治療装置では、Ａ領域の病巣に対しては十分
な治療効果が期待できるもののＢ領域の病巣に対
しては放射線の吸収線量不足が生じ病気が完治で
きないという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであ
り、照射野の形状、大きさの如何を問わず、その
照射野内の放射線の吸収線量を均一化できる放射
線治療装置の提供を目的とするものである。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するための本発明の概要は、放
射線源を含む中心軸を境に相対して開閉可能な小
ブロツクのペアを複数個並列配置し、その各ペア
の開閉量を選定して任意の照射野を得るようにし
てなる照射野制御手段と、前記各小ブロツクのペ
アの中心軸からの開度が増加するにつれて照射野
内における放射線透過量を減少させるようにして
なる透過量制御手段とを備え、照射野全域におけ
る放射線吸収線量を均一化するようにしたことを
特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の実施例を詳細に説明する。

第４図ａは本発明の第１の実施例を示すもので
あり、同図に示す放射線治療装置は照射野制御手
段１０と、放射線の透過量制御手段１１とを備え
ている。

照射野制御手段１０は、放射線源１２を含む中
心軸Ｘを境に対向配置した小ブロツク１３ａ，１
３ｂを備え、その小ブロツク１３ａ，１３ｂの下
面に設けたラツク１４ａ，１４ｂを駆動用の歯車
１５ａ，１５ｂにそれぞれ噛合させることにより
構成されている。

透過量制御手段１１は、前記小ブロツク１３
ａ，１３ｂの上方でかつその小ブロツク１３ａ，
１３ｂ間に形成される照射野に臨ませて配置した
２枚のフイルタ１６ａ，１６ｂを備えている。

一方のフイルタ１６ａは連結部材１７ａを介し
て小ブロツク１３ａに固定され、かつその形状は
小ブロツク１３ａから遠ざかるにつれて厚さが連
続的に増加するようになつている。

他方のフイルタ１６ｂは連結部材１７ｂ，１７
ｃを介して小ブロツク１３ｂに固定され、かつそ
の形状は小ブロツク１３ｂから遠ざかるにつれて
厚さが連続的に増加するようになつている。

尚、第４図ａにおいては一組の小ブロツク１３
ａ，１３ｂ及び一組のフイルタ１６ａ，１６ｂを
示しているが、実際の照射野制御手段１０及び透
過量制御手段１１は小ブロツク１３ａ，１３ｂの
ペアを複数組並列配置するとともに、その各ペア
に対応してそれぞれフイルタを配置していること
は言うまでもない。

上記構成の放射線治療装置において、歯車１５
ａ，１５ｂを連動しつつ駆動すると小ブロツク１
３ａ，１３ｂは中心軸Ｘを境としてそれぞれ所定
の位置まで開き照射野Ｓが設定される。

一方の小ブロツク１３ａの移動に伴ない、フイ
ルタ１６ａの板厚の大きい部分が照射野Ｓ内に位
置することになる。

また、他方の小ブロツク１３ｂの移動に伴な
い、フイルタ１６ｂの板厚の大きい部分が照射野
Ｓ内に位置することになる。

また、小ブロツク１３ａ，１３ｂからなるペア
により前記照射野Ｓより狭い照射野S′を設定する
場合には、第４図ｂに示すようにフイルタ１６
ａ，１６ｂの板厚の薄い部分が照射野S′内に位置
することになり、結局フイルタ１６ａ，１６ｂの
厚さの合計が照射野Ｓ，S′に対応して変化し、し
かもフイルタ１６ａ，１６ｂが対称形状であるた
め、照射野Ｓ，S′内におけるフイルタ１６ａ，１
６ｂの板厚の合計はそれぞれの場合において一定
に保持される。

このような作用を有する照射野制御手段１０及
び透過量制御手段１１を備えた放射線治療装置に
よれば、第３図に示した照射野の場合、Ａ領域で
はフイルタが厚く、Ｂ領域ではフイルタが薄くな
るため、放射線１２から放射される放射線の透過
量はＡ領域では少なく、Ｂ領域では多くなる。

したがつて、照射野の全域に亘り放射線の吸収
線量の均一化を図ることができる。

尚、第４図ａに示す実施例においては、板厚が
連続的に変化するフイルタ１６ａ，１６ｂを用い
た場合について説明したが、第５図に示すように
板厚の薄い部分の変化が厚い部分の変化より大き
くなるように形成したフイルタ１６ｃ，１６ｄを
対称配置することにより透過量制御手段を構成す
ることもできる。

この場合には、狭い照射野の場合広い照射野に
比較し、照射野の変化に対する散乱線の変化の度
合が大きいことや一般に照射野の周辺近傍におい
ては吸収線量が減小すること等の原因で生じる吸
収線量の不均一化をより有効に防止することがで
きる。

第６図は本発明の第２の実施例を示すものであ
り、第４図に示すものと同一機能を有する部分は
同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。

同図に示す装置が第４図ａに示す装置と異なる
点は、小ブロツク１３ａ，１３ｂの駆動用の歯車
１５ａ，１５ｂにラツク１７ａ，１７ｂをそれぞ
れ噛合させるとともに、ラツク１７ａ，１７ｂに
対し照射野Ｓ内の厚さが漸減するフイルタ１６
ｅ，１６ｆをそれぞれ固定することにより透過量
制御手段１１ａを構成したことである。

上記構成の第６図に示す装置においては、照射
野制御手段１０の小ブロツク１３ａ，１３ｂが中
心軸Ｘから開けば開くほど透過量制御手段１１ａ
のフイルタ１６ｅ，１６ｆは照射野Ｓ内に深く侵
入することになり、第４図に示す装置と同様に照
射野Ｓの全域に亘り放射線の吸収線量の均一化を
図ることができる。

第７図は本発明の第３の実施例を示すものであ
り、第４図ａに示すものと同一機能を有する部分
は同一の符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。

同図に示す装置が第４図ａに示す装置と異なる
点は、透過量制御手段１１ｂとして、機械的な制
御機構と電気的な制御機構とを併用した点にあ
る。

即ち、小ブロツク１３ａ，１３ｂにポテンシヨ
メータ１８ａ，１８ｂをそれぞれ取付けて小ブロ
ツク１３ａ，１３ｂの中心軸Ｘからの開度を検出
するとともに、小ブロツク１３ａ，１３ｂの下方
にそれぞれ駆動用の歯車１９ａ，１９ｂにより水
平方向に駆動されるラツク２０ａ，２０ｂを備
え、そのラツク２０ａ，２０ｂには照射野Ｓ内の
厚さが漸減するフイルタ１６ｇ，１６ｈをそれぞ
れ固定し、さらに両ラツク２０ａ，２０ｂの移動
量を制御するポテンシヨメータ２１ａ，２１ｂを
備えている。

上記構成の第７図に示す装置においては、ポテ
ンシヨメータ１８ａ，１８ｂにより小ブロツク１
３ａ，１３ｂの開度を検出し、この開度に対して
照射野Ｓ内におけるフイルタ１６ｇ，１６ｈの厚
さが最適となるようなフイルタ制御信号をメモリ
（図示せず）から読み出すとともに、このフイル
タ制御信号とポテンシヨメータ２１ａ，２１ｂに
よるフイルタ１６ｇ，１６ｈの位置信号とを比較
して歯車１９ａ，１９ｂを駆動制御することによ
り、照射野Ｓ内のフイルタ厚が最適となるように
なつている。

このような構成、作用を有する第７図に示す装
置によれば、第４図，第６図に示す装置より一層
照射野Ｓ内の放射線の吸収線量の均一化を図るこ
とができる。

その理由を以下に説明する。

第４図ａ，第６図に示す装置の場合には、複数
の小ブロツク１３ａ，１３ｂのペアに対してフイ
ルタ１６ａ，１６ｂ、若しくはフイルタ１６ｅ，
１６ｆの厚さを対応するペアの開度に対してのみ
制御するようにしているが、第７図に示す装置に
おいては対応するペアの開度のみならず隣接する
ペアさらにはその両側のペアの開度に対応してフ
イルタ１６ｇ，１６ｈの照射野Ｓ内におけるフイ
ルタ厚を設定することが可能である。

即ち、第８図に示すように９組の小ブロツク３
a₁〜３a₉，３b₁〜３b₉により十字形の照射野S₁を
設定する場合について説明すると、照射野S₁のう
ちＣ領域とＤ領域は放射線源１２に対しては同じ
位置関係にあるが、第４図ａ，第６図に示す装置
の場合はＣ領域のフイルタ厚はＤ領域のフイルタ
厚よりかなり薄くなる。

したがつて、Ｄ領域の吸収線量はＣ領域の吸収
線量に対して少なくなり、照射野S₁全域において
吸収線量の均一化を図ることが困難となる。

そこで第７図に示す装置において、Ｄ領域を形
成する小ブロツク３a₅，３b₅に対応するフイルタ
厚を、小ブロツク３a₅，３b₅の開度とその両側の
小ブロツク３a₄，３b₄，３a₆，３b₆の各開度との
平均値に対応する厚さとなるように前述した透過
量制御手段１１ｂにより制御すれば、Ｄ領域にお
けるフイルタ厚は減少することになり照射野S₁全
域における吸収線量の不均一が減少することにな
る。

尚、上述した平均値の計算はマイクロコンピユ
ータ（図示せず）を透過量制御手段１１ｂに組込
むことにより容易に実施することができる。

また、両側の小ブロツク３a₄，３b₄，３a₆，３
b₆のみならず、さらにその両側の小ブロツク３
a₃，３b₃，３a₇，３b₇の開度をも取り入れてそれ
らの平均値に対応するようにフイルタ厚を制御す
れば吸収線量の不均一はさらに減少する。

本発明は上述した実施例に限定されるものでは
なく、その要旨の範囲内で種々の変形が可能であ
る。

例えば、上記実施例においては板厚が変化する
２枚のフイルタを照射野内に出入させて吸収線量
の均一化を図るようにした場合について説明した
が、薄い板厚のフイルタを多数有する透過量制御
手段を用い、照射野内に挿入するフイルタの数を
小ブロツクの開度に対応させて変化させることに
より照射野内の吸収線量の均一化を図ることもで
きる。

また、本発明は固定照射、運動照射いずれの場
合にも適用できるものである。

〔発明の効果〕

以上詳述した本発明によれば、放射線の照射野
における吸収線量を均一化することができるた
め、病巣部全体に対し均一な放射線治療を行なう
ことが可能となつたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の放射線治療装置における照射野
制御手段を構成するブロツクの配置図、第２図は
同上の他例を示す配置図、第３図は照射野制御手
段により設定した照射野の吸収線量の分布状態を
示す説明図、第４図ａは本発明の第１の実施例を
示す説明図、第４図ｂは同上の小ブロツクが移動
した状態の説明図、第５図は第１の実施例に用い
るフイルタの他例を示す断面図、第６図は本発明
の第２の実施例を示す説明図、第７図は本発明の
第３の実施例を示す説明図、第８図は第３の実施
例における照射野設定の一例を示す説明図であ
る。 １０…照射野制御手段、１１…透過量制御手
段、１２…放射線源、１３ａ，１３ｂ…小ブロツ
ク、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，
１６ｆ，１６ｇ，１６ｈ…フイルタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 放射線源を含む中心軸を境に相対して開閉可
   能な小ブロツクのペアを複数個並列配置し、その
   各ペアの開閉量を選定して任意の照射野を得るよ
   うにしてなる照射野制御手段と、前記各小ブロツ
   クのペアの中心軸からの開度が増加するにつれて
   照射野内における放射線透過量を減少させるよう
   にしてなる透過量制御手段とを備え、照射野全域
   における放射線吸収線量を均一化するようにした
   ことを特徴とする放射線治療装置。 ２ 前記透過量制御手段は各小ブロツクのペアに
   対応したフイルタを備え、各小ブロツクのペアの
   中心軸からの開度に対応して各フイルタの照射野
   内のフイルタ厚を変化させるようにしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の放射線治療
   装置。 ３ 前記透過量制御手段は、互いに近接する複数
   の小ブロツクのペアの開度を検出して照射野内の
   フイルタ厚を設定するように構成されたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項若しくは第２項記
   載の放射線治療装置。