JPH08503640A - ガンマー線放射により脳の病変を処理するための器具及び処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 同一の焦点位置（１８）に向けられた溝（２０）に連結された多数のガンマー線源（２１）を有する略半円球状の線源照準組立体（２）を備えた処理器具である。そして、各ガンマー線源（２１）は、頂点が焦点位置（１８）に位置する１つの円錐（１９）となるように配置された複数の溝（２０）の束（１７）に連結されている。

Description

【発明の詳細な説明】 ガンマー線放射により脳の病変を処理するための器具及び処理装置 本発明は、ガンマー線による脳の病変を処理するための器具に関し、特に、線 源照準組立体がほぼ半球状に配置され、多数のガンマー線源が列をなしてかつこ れらが一つの同一の焦点が得られるように設けられたようなタイプの器具に関す る。 ガンマー線放射装置は、脳の病変を頭蓋骨を開くことなく脳の病変を処理する ための、脳のニューロスレジー（neurosurgery）を提供するものである。脳の破 壊は、例えば 奇形又は腫瘍のような処理される領域におけるガンマー放射線の 正確な吸収により達成される。これらの装置は、しばしば、「ガンマー手術装置 」又は「ガンマービスツーリーズ（bistouries）」という名称で設計されている 。 これらの装置においては、外部のガンマー線放射源が使用される。この放射は 、正確な手段により、処理すべき脳に直接的にかつ集中的に行われる。なぜなら 、脳と線源との間の中間の組織又は脳の周りの組織に損傷を与えないようにする ためである。なお、一般的に、放射が健全な組織によって吸収されることにより 最小限に減少させられる。 これは、例えばFF-A-2,672,220に示されるような前記タイプの装置によって特 に達成される。この技術によれば、多数の固定された外部の線源が使用され、こ れらは、放射線の軸が処理する脳の集中する一点に集まるように独立に照準され ており、かつ、半径方向に配置されている。各ビームの強さは、ビームが通過す る中間の健全な組織に損傷を与えない程度のものとなっている。特に前記装置は 処理中、焦点位置について段階的な動きを与える。集申する一点又は集合点にお いては、脳が受け入れられて脳を破壊するのに十分である。 この周知の技術において、各線源は、少なくとも円錐状の１個の溝と、前記焦 点位置に向かって延び、ガンマー線を吸収する材料から構成された円筒状の中心 ニードルをもったジェネレータとから構成される。 本発明の目的は、前記周知な装置の改良することにあり、ガンマー線の放射か ら脳の中の健全な領域を良く保護すると同時に、処理の効果を改良するためにガ ンマー線を焦点位置に集中的に良く集中させるものである。 この目的のために、本発明の課題の対象は、前記したタイプの処理装置である 。この処理装置は、各ガンマー線源が、頂点が前記焦点位置に位置する、画期的 な円錐状の筒により束にされた１束の溝により構成されていることを特徴とする 。 本装置は、以下に述べる特徴を備えることが更に良い。 すなわち、各線源は１束の全ての溝の外側の開口部とは反対側に位置して構成 され、 全ての溝は筒状であり 全ての溝は実質的に同じ寸法を備え、 各束は少なくとも５つの溝を含む。 本発明の課題は、ガンマー放射線により脳の病変を処理するための装置であり 、限界を定めるような装置と、患者の頭部に作用するようなステレオタティク装 置（stereotatic device）を備えた可動の患者保持テーブルとを備える。 本発明の図示された実施例を以下に示す図面により説明する。 すなわち、図１は、側面が上昇された断面状態の、準備状態における本発明の 処理装置の全体図である。 図２は、同様に、処理中の装置を示す。 図３は、患者の頭部の位置を変えた場合を含む、線源照準装置の側面図である 。 図４は、図３の正面図である。 図５は、線源の連結された線源照準装置の部分を示す長さ方向に拡大した図で ある。 図６は、線源に連結された溝の組み合せを示す斜視図である。 図７は、図５中のVII矢視図である。 図８は、焦点位置の近傍におけるエネルギ上昇曲線を示す図である。 図１及び図２に示す脳の病変のための装置は、前述のFR-A-2,672,220号に記載 したタイプのものである。本装置は、上端に線源照準組立体２が固定されたメイ ンフレーム１を備えている。患者保持テーブル４を支持する第２のフレーム３が 前記メインフレームに連結されており、この患者保持テーブルは、テーブルを直 交する３つの方向、Ｘ方向（前記テープルの長さ方向）、Ｙ方向及びＺ方向（垂 直方向）に平行に移動できるように、数値制御の方法で駆動される装置５を備え ている。前記フレーム１及び３は、さらに、前記制御のための電子計算機を備え ている。これらの電子計算機は、後述する操作を備えることができるように、図 中６Ａ，６Ｂのように図示されている。 前記線源照準組立体２は、図３及び図４に示すように、ほぼ半球状の外形をも っている。この線源照準組立体２は、純粋あるいは低合金の鉛から製造された薄 い内部遮蔽７を備え、その外部表面に小さな半径方向隙間をもって、フレーム１ のシェル８の内部表面に取り付けられている。このシェルは、患者を支持する前 記テーブル４が通過できるために充分な前面開口９の部分を除き全ての側面で閉 じている。 前記遮蔽７中には、一方では、薄い線源ホルダー１０と、他方では、線源ホル ダの内側の薄い、球面上の内面１２を有する照準装置１１とが位置している。こ の部材１０，１１は前記遮蔽に周方向に延びる、フランジ１４にクランプされる ことによりそれ自身が保持されるリング１３により取り付けられている。 前記組立体２を右側に通過すると、その中央部で側面図（図３参照）において 、かつ、前面図（図４）において、半径方向の溝の多数のグループが形成されて いる。各グループは、前記遮蔽７を貫通する段付きの外側の溝１５と、前記線源 ホルダを貫通する筒状の溝１６と、前記照準装置を貫通する一束の溝１７とを備 える。これらの全ての溝の軸線は中心に設けられた焦点位置１８に向かっている 。 図５から図７に示すように、前記各束１７は、前記焦点１８に頂点が位置する 映像状の円錐形筒１９により束ねられている。前記筒１９の小さな基端及び大き な基端は、前記照準装置１１の内面及び外面の部分にあり、１０ｍｍのオーダか ら２０ｍｍのオーダの直径を備えている。前記束１７は、いくつかの精度のよい 複数の筒状の溝２０を備えており、これらの全ての軸は前記点１８に向かって集 まっている。各溝２０の直径は、２〜３ｍｍのオーダからなり、１つの束あたり の溝の数は、前記筒１９に利用することができる空間の大きさに依存する。この 数は、図７に示すように、例えば５つ又はそれ以上である。 照準装置１１の体積は、高ガンマー線吸収材料、特に純粋あるいは低合金の鉛 又は天然ウラにン又はウラン同位体２３５で置き換えられたウランから構成され ており、特に各溝２０の壁は、合金化又は蒸着により形成された保護層により、 酸化できないようになっている。 セシウム１３７からなるガンマー線源は、前記筒１９の大きな直径とおおよそ 等しい直径を有する筒状となっており、前記溝１６中に配置されており、さらに 、図３及び図４に示すように、溝１５の中に挿入されかつ固定された通過部材２ ２によりその中に保持されている。 ポート２３は、前記フレーム１に対して傾斜できるように、水平方向に延びる スピンドル２４により取り付けられており、高ガンマー線遮蔽材料例えばウラン からなるブロック２５により移動されられる。 前記テーブル４は、前記テーブルに固定された垂直部分２７により支持された ステレオタティック（stereotatice）装置２６を運搬する。 前記装置の操作について、説明する。 予備的な検討段階でステレオタティック装置２６の中に患者の頭を受け入れ、 脳はその空間で処理される。 処理中、前記テーブル４は前記フレーム１から離され（図１参照）、患者の頭 部はまず同様な手段により位置変更がなされる。そして、前記ポート２３は閉め られ、前記リング１３の外周の押し付けられ、前記ブロック２５が前記焦点位置 １８に配置され、集中するガンマー線を吸収する。 次に、前記ポート２４は開かれ、患者の頭部は照準装置の下方の開口９に挿入 され、まず前記テーブルがＸ方向及びｚ方向に近接動作し、次に最後にＸ方向及 びＹ方向に±７０ｍｍのオーダーで調整動作するように（図３及び図４中の間隔 Ｄ参照）、運搬される。これは、脳は、前記ステレオタティック装置２６の働き により、前記焦点位置１８に一致した状態で、運搬される。前記脳は組立体２の 内部表面１２から半径方向に感知される程度の距離をおいて横たえられる。この 距離は、処理される脳の直径よりも非常に大きくなっている。 そして、処理中において、前記テーブルのＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の小さな動 き、±１０ｍｍのオーダーの動き、いわゆる処理動作（図３及び図４参照）によ って脳の輪郭はフォローされる。同時に、前記照準装置には、前記したガンマー 線の焦点位置を通ったスピンドルの周りで約±５°の小さな角度で振動動作が与 えられる（図３参照）。 前記テーブル４の３方向への動きは、ある種の機械的制御式の部材を使用する タイプのもので、非常に正確である。これは、スキャナーあるいは磁気的応答、 その他の技術を用いて得られた医学的画像データに基づいてコンピュータが制御 する。最初の調整をちょうどよく行うことにより、一つの操作で複雑な形をした 脳を非常に正確に処理することができる。 前記組立体２の揺動動作は、組立体と焦点位置との間の健康な組織に損傷を与 えることがなく、すなわち脳に部分的に感受性の高いガンマー線と接触すること が避けられる。 さらに、前記線源の各表面要素は、溝の反対側に位置しているので、この溝の 壁により吸収され又は前記焦点位置１８の通過し又は高い閉塞状態にある、放射 が発生する。特に、前記筒２０の中心軸線に垂直な平面において、完全なビーム が非常に小さな長さＡＢ（図５及び図６参照）において吸収される。付け加える と、図８に示すように、ガンマー線の累積的なエネルギＥを、焦点位置１８から の距離ｄに応じて順々にプロットすると、前記焦点位置１８を取り囲む中間領域 でガンマー線の完全なエネルギは、図中ＡとＢとで示すゼロ点から実質的に矩形 状のパルス状に立ち上がる。換言すると、数ｍｍ特に２〜４ｍｍのオーダーの直 径を持つことを特徴とする比較的狭い焦点の点が得られ、この点で全てのガンマ ー線のエネルギは実質的に吸収される。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．同一焦点位置（１８）に向かって方向付けされた溝（２０）内に連結された 多数のガンマー線源（２１）を含む、ほぼ半円球状の線源照準組立体（２）を具 備するガンマー線放射により脳の病変を処理するための器具であって、前記ガン マー線源（２１）が、円錐状の筒（１８）によって束にされ、その頂点が前記焦 点位置（１８）に位置する前記溝（２０）の束（１７）と連結されていることを 特徴とするガンマー線放射により脳の病変を処理するための器具。 ２．請求項１記載の器具において、前記各線源（２１）が、前記束（１７）の全 ての溝（２０）の出口の開口の反対側に位置することを特徴とするガンマー線放 射により脳の病変を処理するための器具。 ３．請求項１又は２記載の器具において、前記全ての溝（２０）が筒状に形成さ れていることを特徴とするガンマー線放射により脳の病変を処理するための器具 。 ４．請求項１〜３のいずれかに記載の器具において、前記全ての溝（２０）が実 質的に同じ寸法となっていることを特徴とするガンマー線放射により脳の病変を 処理するための器具。 ５．請求項１〜４のいずれかに記載の器具において、前記各束（１７）が少なく とも５個の溝を備えることを特徴とするガンマー線放射により脳の病変を処理す るための器具。 ６．請求項１〜５のいずれかの器具を備え、患者の頭部と相互作用を及ぼすステ レオタティック装置（２６）を有する患者を保持するテーブル（４）を具備する ガンマー線放射により脳の病変を処理するための処理装置。