JPH05309143A - 定位的放射線治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】所定のアイソセンタにビーム化された放射線を
多方向から集中させ、アイソセンタに位置決めさせた病
巣部の治療を行う定位的放射線治療装置について、必要
に応じてアイソセンタの位置を簡単に変えてより効率の
よい治療を行えるようにする。 【構成】照射用ビームを形成するためのコリメータ４を
コリメート部材１０と、このコリメート部材を、放射線
源７に中心がある球面に沿って球面軌跡動が可能な状態
で保持する保持部材１１とより形成し、コリメート部材
の球面軌跡動にてビーム孔１３の向きを変えることによ
り照射ビームの照射方向を設定出来るようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、細く絞ってビーム化し
た放射線を病巣部に局所的に集中させて照射することに
より放射線治療を行う定位的放射線治療装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】定位的放射線治療装置は、所定のアイソ
センタに多方向からビーム化された放射線を集中させる
ようにし、このアイソセンタに病巣部を位置決めさせる
ことにより、病巣部だけに局所集中的な放射線ビームの
照射を行うようになっているもので、このような定位的
放射により、周辺の正常組織に対する放射線の影響を極
力抑え、病巣部だけの選択的な放射線治療を行えるよう
にしたものである。

【０００３】このような定位的放射線治療装置には、現
在２つの形式のものがある。その一つは、複数の放射線
源を持つタイプで、この複数線源式の装置は、図７に示
すように、コバルト６０を封入した放射線源からなる放
射線形式手段Ｈが球殻状に多数配列され、この多数の放
射線照射手段にブロック化されたコリメータＣが対応さ
せられている。そして、コリメータＣは、各放射線照射
手段Ｈから放射される放射線を細く絞って照射用のビー
ムとするためのビーム孔Ｔを各放射線照射手段Ｈに対応
させて形成されており、このビーム孔Ｔで与えられる照
射用ビームがアイソセンタＰに集中するようにされてい
る。

【０００４】他の一つは、単一の放射線源を持つタイプ
で、その放射線照射手段は、線形加速器で加速された電
子線をターゲットに当て、このターゲットからＸ線を発
生させるように構成されている。そして、放射線照射手
段で発生させたＸ線をコリメータにて照射用のビームに
絞り、この照射用ビームを所定のアイソセンタに向けて
多方向から照射するようになっている。

【０００５】この照射用ビームの多方向照射は、ガント
リと呼ばれる構造体に放射線照射手段及びコリメータを
組付け、このガントリを垂直面内の円弧軌跡に沿って回
動させると共に、患者が仰臥した治療台を水平面内で回
動させて行うようになっている。

【０００６】ところで、これら両方式とも従来の装置で
はアイソセンタが固定的になっている。従って、単一線
源式の場合には、呼吸や心臓の鼓動等による臓器の動き
で治療中に病巣部の位置変化が生じた場合にこれに速や
かに対応することができないという問題があり、また照
射ビームの定位性がガントリや治療台の動作精度に左右
され、この動作精度が治療効率に大きく影響するという
問題がある。

【０００７】一方、複数線源式の場合には、治療内容ご
とに大重量のコリメータを交換せねばならないという不
便さがあり、又複数の病巣を同時に照射することができ
ず治療の柔軟性に乏しいという問題がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、必
要に応じてアイソセンタの位置を簡単に変えることが出
来、治療の柔軟性と共に治療精度の向上を図れるような
定位的放射線治療装置の提供を目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段及び作用】このような目的
を達成するために本発明では、放射線照射手段から放射
される放射線をコリメータにて一定の照射方向を持つ照
射用ビームとし、この照射用ビームを多方向から病巣部
に対し集中させて照射するようにしてなる定位的放射線
治療装置について、そのコリメータを、照射用ビーム形
成用のビーム孔を有するコリメート部材と、このコリメ
ート部材を、放射線照射手段の放射線源を中心とする球
面に沿った球面軌跡動が可能な状態で保持する保持部材
とで形成し、コリメート部材の球面軌跡動にてビーム孔
の向きを変えることにより照射用ビームの照射方向を任
意の方向に設定できるようにしている（請求項１）。

【００１０】この装置では、照射用ビームの照射方向を
任意に変えて設定出来るようになっているので、この任
意的に設定される照射用ビームの照射方向に応じてアイ
ソセンタを異なった位置に位置決めさせることが出来
る。つまり、コリメート部材に球面軌跡動をさせるだけ
の簡単な操作でアイソセンタの位置を変えることが出来
る（請求項１）。

【００１１】又、本発明では、前記のように形成したコ
リメータについて、その保持部材に例えば水銀のような
流体性の放射線遮蔽材を封入出来る封入室を形成し、こ
の封入室内でコリメート部材に球面軌跡動を行わせるよ
うにしている（請求項２）。このようにすることによ
り、コリメート部材自体には放射線遮蔽能を与えなくと
もよいので、その重量を大きく軽減でき、この結果球面
軌跡動が軽快になり、操作性の向上、ひいては病巣部へ
のアイソセンタのマッチングの精度を向上させることが
できる。又、コリメート部材の加工も容易になるし、更
に放射線遮蔽材を抜き取った状態でコリメータの着脱作
業等を行えるので着脱作業等の負担を軽減できる（請求
項２）。

【００１２】又、本発明では、前記の如きコリメータに
ついて、マイクロメータを含む微動操作手順を設け、こ
の微動操作手順にてコリメート部材の球面軌跡動を行わ
せるようにしている（請求項３）。このようにした結
果、アイソセンタ位置の変位調節量を高精度で定量化し
て把握することが出来、アイソセンタの病巣部へのマッ
チングを正確に且つ速やかに行えるようになる（請求項
３）。

【００１３】微動操作手順は手動操作形式に形成するこ
とも可能であるが、例えば、コンピュータを用いた自動
操作形式に形成することも可能である。

【００１４】以上のような本発明による構造は、単一線
源のガントリ構造式の装置及び複数線源式の装置のいず
れにも適用できる。そして、特に、ガントリ構造式装置
については、ガントリ等の回動精度の不足分を補うこと
が出来、また複数線源式装置については、複数の病巣部
の同時的治療を可能にできる（請求項４及び５）。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を単一線源式と複数線源
式のそれぞれについて説明する。

【００１６】（１）、単一線源式 本実施例による装置は、その概略を図４に示すように、
固定ベース１に対し線分Ａを回動軸芯として回動させる
ことができるように接続させたガントリ２の先端部に放
射線照射手段３が内蔵状態で設けられると共に、この放
射線形成手段３の先端にコリメータ４が接続されてなる
本体装置、それにガントリ２の回動軸芯に平行な面内で
回動させることができるようにした治療台５よりなって
いる。

【００１７】放射線照射手段３は、従来の装置とほぼ同
様に構成されており、ガントリ２の回動軸芯に対し交差
する方向に放射線を放射できるように形成されている。
具体的には、図示せぬ電子ビーム発生源から供給され線
形加速された電子ビームＥｂを偏向用マグネット６で偏
向させてＸ線ターゲット７に当て、これによってＸ線タ
ーゲット７から発生するＸ線に照射視野形成用コリメー
タ８にて所定の矩形照射視野を与えるようにしてなって
いる。

【００１８】コリメータ４は、図１に示すように、コリ
メート部材１０、保持部材１１及び微動操作手段１２よ
りなっている。コリメート部材１０は、放射線照射手段
３からのＸ線を絞って照射用のビームにするためビーム
孔１３を有するビーム筒１４に上部ガイド受けプレート
１５及び下部ガイド受けプレート１６を上下対にしてフ
ランジ状に設けてなっており、上部ガイド受けプレート
１５にはその上面に、球面の一部をなすようにされた上
側ガイド受け面１７が形成され、また下部ガイド受けプ
レート１６にはその下面に、同じく球面の一部をなすよ
うにされた下側ガイド受け面１８が形成されている。

【００１９】一方、保持部材１１は、Ｘ線遮蔽用の水銀
を封入するための封入室１９が形成されており、この封
入室１９にコリメート部材１０を保持するようにしてい
る。この封入室１９は、天井部及び底部にそれぞれ開口
２０、２１が形成されると共に、天井部の開口２０の周
囲の内面にコリメート部材１０の上側ガイド受け面１７
に対応する部分球面の上側ガイド面２２が形成され、ま
た底部の開口２１の周囲の内面にコリメート部材１０の
下側ガイド受け面１８に対応する部分球面の下側ガイド
面２３が形成されてなっている。尚、封入室１９にはバ
ルブ２４を介して水銀の注入及び抜取りをできるように
されている。

【００２０】そして、コリメート部材１０の各ガイド受
け面１７、１８を封入室１９の各ガイド面２２、２３に
シール材２５を介在させて当接させることにより各開口
２０、２１の封鎖を行うと共に、コリメート部材１０に
球面軌跡動を行わせることができるようにしている。こ
の球面軌跡動は、Ｘ線ターゲット７つまり放射線源を球
面の中心にしてなされるように、各ガイド受け面１７、
１８及びガイド面２０、２１の球面中心がＸ線ターゲッ
ト７上の一点で交わるようにされている。

【００２１】このような球面軌跡動をコリメート部材１
０に行わせることにより、ビーム孔１３の向きを変化さ
せ照射ビームの方向を任意に変えることができ、そのア
イソセンタの位置を基準位置Ｐ₀に対し例えば任意の位
置Ｐ₁に位置決めさせたり、あるいは治療中に病巣部が
他の位置Ｐ′₁に変位した場合に、これに対応して位置
Ｐ₁からＰ′₁に迅速に移すことができる。微動操作手段
１２は、コリメート部材１０の球面軌跡動を操作するた
めのもので、図２に示すように、マイクロメータ２６、
２７を備えておりこのマイクロメータ２６、２７にて高
精度で定量的に球面軌跡動の制御、つまりアイソセンタ
の位置決めを行えるようになっている。

【００２２】図３に示すのは単一線源式用のコリメータ
の他の実施例で、このコリメータ３０は、前記実施例と
は異なりＸ線遮蔽材として水銀を用いておらず、そのコ
リメート部材３１自体がＸ線遮蔽能を持つようにされて
いる。つまり、コリメート部材３１はＸ線遮蔽能を持つ
材料を用いて中実に形成されており、その上面が上側ガ
イド受け面３２とされ、その下面が下側ガイド受け面３
３とされている。これに対応して保持部材３４には保持
室３５が形成され、この保持室３５に前記実施例におけ
る封入室１９と同様に開口３６、３７及び上側、下側の
各ガイド面３８、３９が各々形成されている。

【００２３】（２）、複数線源式 この実施例による装置は、図６に示すように、コバルト
６０を封入した放射線源による放射線照射手段Ｈが球殻
状に多数配列されている点では前述した従来の装置と同
様であるが、この各放射線照射手段Ｈに、図５に示すよ
うなコリメータ４０が対応させて設けられており、この
各コリメータ４０においてその照射ビームの照射方向を
調節することにより、アイソセンタの位置を変えること
ができるようになっている点に特徴がある。

【００２４】このコリメータ４０は図５に示すように基
本的には前記実施例のコリメータ４と同様の構造を持っ
ており、ただその球面軌跡動の中心が近くにあり、これ
に伴った形状の違いや、複数を隣接配置する関係で水銀
用のバルブ４１の配置位置の違いがあるだけなので、共
通する部分に同一の符号を付しその説明は省略する。た
だ、この可変形のこのコリメータの機能のさせた方にお
いて前記実施例とは異なる点がある。つまり、この場合
には、多数のコリメータをグループ分けして、各グルー
プのアイソセンタを異なる位置に（Ｐ₀、Ｐ₁）に位置決
めさせることにより複数の病巣部を同時に治療できるよ
うな使い方が可能となるということである。

【００２５】

【発明の効果】本発明によれば、単一線源式の場合につ
いては、ガントリや治療台を動かすこと無く位置決めの
微調整が可能となり、また軽快に動作させることができ
るので、病巣部の体内での動きにも速やかに対応するこ
とができ、呼吸や心臓の鼓動等による動きの生じ易い部
分でも高精度な定位的放射線治療が可能となる。また、
複数線源式の場合については、一種類のコリメータで柔
軟な治療内容を実現でき、大重量のコリメータを治療ご
とに交換する必要がなくなるだけでなく、さらに複数の
病巣部の同時的治療が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】単一線源式の装置に用いるコリメータの一部断
面を含む側面図である。

【図２】微動操作手段の平面図である。

【図３】単一線源式装置用のコリメータの他の実施例を
示す図１相当の側面図である。

【図４】本発明による単一線源式定位的放射線治療装置
の概略構成図である。

【図５】複数線源式の装置に用いるコリメータの図１相
当の側面図である。

【図６】本発明による複数線源式定位的放射線治療装置
の要部構成図である。

【図７】従来の複数線源式定位的放射線治療装置の要部
構成図である。

【符号の説明】

３ 放射線照射手段 ４ コリメータ ７ ターゲット（放射線発生源） １０ コリメート部材 １１ 保持部材 １２ 微動操作手段 １３ ビーム孔 １９ 封入室 ２６ マイクロメータ ２７ マイクロメータ ３１ コリメート部材 ３４ 保持部材 ４０ コリメータ Ｈ 放射線照射手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放射線放射手段から放射される放射線をコ
   リメータにて一定の照射方向を持つ照射用ビームとし、
   この照射用ビームを多方向から病巣部に集中させて照射
   するようにしてなる定位的放射線治療装置において、 上記コリメータは、照射用ビーム形成用のビーム孔を有
   するコリメート部材と、このコリメート部材を、放射線
   放射手段の放射線源を中心とする球面に沿った球面軌跡
   動が可能な状態で保持する保持部材とより成り、コリメ
   ート部材の球面軌跡動にてビーム孔の向きを変えること
   により照射用ビームの照射方向を任意の方向に設定出来
   るようにされていることを特徴とする定位的放射線治療
   装置。
2. 【請求項２】流体性の放射線遮蔽材を封入出来る封入室
   を形成し、この封入室内でコリメート部材に球面軌跡動
   を行わせるようにした請求項１に記載の定位的放射線治
   療装置。
3. 【請求項３】コリメータがマイクロメータを含む微動操
   作手段を備えており、この微動操作手段にてコリメート
   部材の球面軌跡動を行わせるようにした請求項１又は請
   求項２のいずれかに記載の定位的放射線治療装置。