JPH0915397A - 放射線照射装置およびマルチリーフコリメータ - Google Patents
放射線照射装置およびマルチリーフコリメータInfo
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- JPH0915397A JPH0915397A JP8166404A JP16640496A JPH0915397A JP H0915397 A JPH0915397 A JP H0915397A JP 8166404 A JP8166404 A JP 8166404A JP 16640496 A JP16640496 A JP 16640496A JP H0915397 A JPH0915397 A JP H0915397A
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-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
- G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
- G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
- G21K1/046—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers varying the contour of the field, e.g. multileaf collimators
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
- A61N5/1045—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21F—PROTECTION AGAINST X-RADIATION, GAMMA RADIATION, CORPUSCULAR RADIATION OR PARTICLE BOMBARDMENT; TREATING RADIOACTIVELY CONTAMINATED MATERIAL; DECONTAMINATION ARRANGEMENTS THEREFOR
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- G21F5/02—Transportable or portable shielded containers with provision for restricted exposure of a radiation source within the container
- G21F5/04—Means for controlling exposure, e.g. time, size of aperture
-
- G—PHYSICS
- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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- G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
- G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射線漏れや摩擦の問題を解消し、しかもビ
ームの通過する形状をより精確に規定できるマルチリー
フコリメータを提供する。 【解決手段】 放射線阻止用の複数の縦長のリーフから
成る第1の層および第2の層が設けられている。各層の
リーフは、隣り合って位置する複数のリーフから成る対
置された2つの列が形成されるよう互いに並置されてい
る。対置された各リーフ端部の間で放射線ビーム成形フ
ィールドが規定されるよう、各リーフはビーム方向を横
切る方向の長手方向Yで可動である。各層はビーム方向
において上下に配置されている。第1の層の隣り合うリ
ーフ間のスペースは第2の層の各リーフの上に、第2の
層の隣り合うリーフ間のスペースは第1の層のリーフの
下にそれぞれ位置するよう、ビームを横切る方向であり
長手方向Yと直交する横方向Xで各層が互いにずらされ
ている。
ームの通過する形状をより精確に規定できるマルチリー
フコリメータを提供する。 【解決手段】 放射線阻止用の複数の縦長のリーフから
成る第1の層および第2の層が設けられている。各層の
リーフは、隣り合って位置する複数のリーフから成る対
置された2つの列が形成されるよう互いに並置されてい
る。対置された各リーフ端部の間で放射線ビーム成形フ
ィールドが規定されるよう、各リーフはビーム方向を横
切る方向の長手方向Yで可動である。各層はビーム方向
において上下に配置されている。第1の層の隣り合うリ
ーフ間のスペースは第2の層の各リーフの上に、第2の
層の隣り合うリーフ間のスペースは第1の層のリーフの
下にそれぞれ位置するよう、ビームを横切る方向であり
長手方向Yと直交する横方向Xで各層が互いにずらされ
ている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、放射線照射装置お
よび所定のビーム方向に放射線ビームを生じさせる放射
線システムで用いるためのマルチリーフコリメータに関
する。
よび所定のビーム方向に放射線ビームを生じさせる放射
線システムで用いるためのマルチリーフコリメータに関
する。
【0002】
【従来の技術】慣用の放射線治療中、可変の角度および
強度の放射線ビームが患者の腫瘍へ導かれる。現在用い
られている典型的な治療照射野の形状(正方形、長方形
またはそれらの変形)により3次元の治療ボリュームが
生じるが、この治療ボリュームには不利なことに正常な
組織や器官の部位が含まれている。明白な安全上の理由
から、腫瘍へ照射され得る線量を制限するようにして、
放射線ビームの経路中に位置する正常な組織や器官を考
慮しなければならない。多くの腫瘍に関して治癒進度
は、それらが受け取る線量の鋭敏な関数である。放射線
に晒される正常な組織や器官の総量を低減すれば、腫瘍
へ照射される線量を増やすことができる。治療ボリュー
ムを腫瘍ボリュームの形状にいっそう綿密に整合させる
ようにする様々な方法が開発されており、これは正常な
組織や器官にダメージを僅かにしか与えないで腫瘍に対
しいっそう高い線量を照射することを目的とし、結果と
して患者の健康に好影響が及ぼされることになる。開発
されてきた種々のアプローチとしては、治療中にソリッ
ドなジョーブロックを動かすこと、治療すべきボリュー
ムの上で放射線ビームをスキャンすること、さらに腫瘍
の形状と整合した不規則な形の照射野を生成するマルチ
リーフ式のコリメータを用いることが挙げられる。
強度の放射線ビームが患者の腫瘍へ導かれる。現在用い
られている典型的な治療照射野の形状(正方形、長方形
またはそれらの変形)により3次元の治療ボリュームが
生じるが、この治療ボリュームには不利なことに正常な
組織や器官の部位が含まれている。明白な安全上の理由
から、腫瘍へ照射され得る線量を制限するようにして、
放射線ビームの経路中に位置する正常な組織や器官を考
慮しなければならない。多くの腫瘍に関して治癒進度
は、それらが受け取る線量の鋭敏な関数である。放射線
に晒される正常な組織や器官の総量を低減すれば、腫瘍
へ照射される線量を増やすことができる。治療ボリュー
ムを腫瘍ボリュームの形状にいっそう綿密に整合させる
ようにする様々な方法が開発されており、これは正常な
組織や器官にダメージを僅かにしか与えないで腫瘍に対
しいっそう高い線量を照射することを目的とし、結果と
して患者の健康に好影響が及ぼされることになる。開発
されてきた種々のアプローチとしては、治療中にソリッ
ドなジョーブロックを動かすこと、治療すべきボリュー
ムの上で放射線ビームをスキャンすること、さらに腫瘍
の形状と整合した不規則な形の照射野を生成するマルチ
リーフ式のコリメータを用いることが挙げられる。
【0003】マルチリーフコリメータは、慣用のソリッ
ドなジョーブロックと同じようにして用いることができ
る。また、マルチリーフコリメータにおける個々のセグ
メントないしリーフは個別に位置決め可能であって、こ
のことでユーザは著しく多くの不規則な形状の照射野を
生成できる。放射線ビームは、放射線を阻止するコリメ
ータリーフの互いに対置されたアレイにおける各端部の
間へ導かれる。そしてこれにより放射線ビームは所望の
治療領域の形状に対し綿密に整合される一方で、正常な
組織や器官は保護される。
ドなジョーブロックと同じようにして用いることができ
る。また、マルチリーフコリメータにおける個々のセグ
メントないしリーフは個別に位置決め可能であって、こ
のことでユーザは著しく多くの不規則な形状の照射野を
生成できる。放射線ビームは、放射線を阻止するコリメ
ータリーフの互いに対置されたアレイにおける各端部の
間へ導かれる。そしてこれにより放射線ビームは所望の
治療領域の形状に対し綿密に整合される一方で、正常な
組織や器官は保護される。
【0004】1992年11月24日に Hunziger に対
し付与されたアメリカ合衆国特許第5,166,531
号明細書には、照射される放射線ビームを成形するため
放射線照射ヘッドの中心軸のまわりに配置されたマルチ
リーフコリメータ装置が開示されている。慣用のコリメ
ータにおいて設けられている対置するソリッドなジョー
ブロックの代わりに、並置された縦長の放射線阻止用コ
リメータリーフから成る2つの対向するアレイが設けら
れている。対向する各アレイにおけるそれぞれのリーフ
は、放射線ビームの中心軸へ向かって、あるいはそこか
ら離れるように長手方向で動かすことができ、このこと
で所望の形状が規定されて、そこを放射線ビームが通過
することになる。
し付与されたアメリカ合衆国特許第5,166,531
号明細書には、照射される放射線ビームを成形するため
放射線照射ヘッドの中心軸のまわりに配置されたマルチ
リーフコリメータ装置が開示されている。慣用のコリメ
ータにおいて設けられている対置するソリッドなジョー
ブロックの代わりに、並置された縦長の放射線阻止用コ
リメータリーフから成る2つの対向するアレイが設けら
れている。対向する各アレイにおけるそれぞれのリーフ
は、放射線ビームの中心軸へ向かって、あるいはそこか
ら離れるように長手方向で動かすことができ、このこと
で所望の形状が規定されて、そこを放射線ビームが通過
することになる。
【0005】リーフの間の放射線漏れを最低限に抑える
目的で、隣接するリーフを密に並置しなければならない
ことから、このことに付随する問題点として摩擦が挙げ
られ、このため隣接するリーフの位置替え中に所定のリ
ーフの位置設定を維持する構成が複雑になってしまう。
このような位置替えは相似投影治療において頻繁に要求
されるものである。隣接する各リーフを緩やかに合わせ
て取り付けることで各リーフ間の摩擦を減らすようにし
た場合、結果として各隣接リーフ間のスペースを通して
許容できない放射線漏れが生じてしまうことになる。他
方、隣接リーフ間でリーフを密に合わせて取り付けたま
まにし、隣接リーフとの接触領域にテフロンまたはその
他の潤滑層を設けるように構成しても、所期の解決手段
は得られない。それというのは、コリメータリーフの高
い密度に比べて潤滑層の密度は低いため、許容できない
量の放射線漏れを生じさせてしまうからである。
目的で、隣接するリーフを密に並置しなければならない
ことから、このことに付随する問題点として摩擦が挙げ
られ、このため隣接するリーフの位置替え中に所定のリ
ーフの位置設定を維持する構成が複雑になってしまう。
このような位置替えは相似投影治療において頻繁に要求
されるものである。隣接する各リーフを緩やかに合わせ
て取り付けることで各リーフ間の摩擦を減らすようにし
た場合、結果として各隣接リーフ間のスペースを通して
許容できない放射線漏れが生じてしまうことになる。他
方、隣接リーフ間でリーフを密に合わせて取り付けたま
まにし、隣接リーフとの接触領域にテフロンまたはその
他の潤滑層を設けるように構成しても、所期の解決手段
は得られない。それというのは、コリメータリーフの高
い密度に比べて潤滑層の密度は低いため、許容できない
量の放射線漏れを生じさせてしまうからである。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】したがって本発明の課
題は、放射線漏れや摩擦のような上述の問題を解消する
だけでなく、放射線ビームの通過する所望の形状を精確
に規定する性能をも改善するマルチリーフコリメータ装
置を提供することにある。
題は、放射線漏れや摩擦のような上述の問題を解消する
だけでなく、放射線ビームの通過する所望の形状を精確
に規定する性能をも改善するマルチリーフコリメータ装
置を提供することにある。
【0007】本発明の別の課題は、マルチリーフコリメ
ータの製造コスト全体を低減することにある。
ータの製造コスト全体を低減することにある。
【0008】本発明のさらに別の課題は、著しく大きな
方形の治療照射野を生成する性能を保持したマルチリー
フコリメータ装置を提供することにある。
方形の治療照射野を生成する性能を保持したマルチリー
フコリメータ装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段および利点】本発明によれ
ばこの課題は、ほぼ未成形の放射線ビームを所定のビー
ム方向で生じさせる放射線源と、該放射線ビームを成形
するためのコリメータが設けられており、該コリメータ
は、放射線阻止用の複数の縦長のリーフから成る第1の
層および第2の層を有しており、各層におけるリーフは
互いに隣り合って配置されていて、隣り合って位置する
複数のリーフから成る2つの対置された列が形成され、
前記リーフは概してビーム方向を横切る長手方向に可動
であって、対置された各リーフ端部の間で放射線ビーム
成形フィールドが規定され、前記層はビーム方向で上下
に配置されており、各層は概してビーム方向を横切り前
記長手方向Yと直交する横方向Xで互いにずらされてい
て、第1の層の隣り合うリーフ間のスペースが第2の層
のリーフの上に、第2の層の隣り合うリーフ間のスペー
スが第1の層のリーフの下にそれぞれ配置されているこ
とにより解決される。
ばこの課題は、ほぼ未成形の放射線ビームを所定のビー
ム方向で生じさせる放射線源と、該放射線ビームを成形
するためのコリメータが設けられており、該コリメータ
は、放射線阻止用の複数の縦長のリーフから成る第1の
層および第2の層を有しており、各層におけるリーフは
互いに隣り合って配置されていて、隣り合って位置する
複数のリーフから成る2つの対置された列が形成され、
前記リーフは概してビーム方向を横切る長手方向に可動
であって、対置された各リーフ端部の間で放射線ビーム
成形フィールドが規定され、前記層はビーム方向で上下
に配置されており、各層は概してビーム方向を横切り前
記長手方向Yと直交する横方向Xで互いにずらされてい
て、第1の層の隣り合うリーフ間のスペースが第2の層
のリーフの上に、第2の層の隣り合うリーフ間のスペー
スが第1の層のリーフの下にそれぞれ配置されているこ
とにより解決される。
【0010】一方の層における各リーフ間のスペースと
他方の層における各リーフとの有利な位置決めの結果と
して、隣り合うリーフ間での緩やかに合わせられた取り
付けを許容できる。隣り合うリーフ間の放射線漏れを抑
えることを目的とする密に合わせられた取り付けと、こ
のように構成することで各リーフを互いに別個に位置決
め可能にしてからそれらの位置を維持させるようにした
位置決めシステムを設けることで生じる複雑さとの間の
相矛盾する状況によって引き起こされる機械的設計上の
問題点は、上述のようにして緩やかに合わせられた取り
付けを行うことによって解消される。また、リーフの位
置を不規則な形状に精確に整合させる性能も改善され
る。しかもモジュール式の装置設計によって、製造なら
びにメンテナンスのコストも抑えることができる。
他方の層における各リーフとの有利な位置決めの結果と
して、隣り合うリーフ間での緩やかに合わせられた取り
付けを許容できる。隣り合うリーフ間の放射線漏れを抑
えることを目的とする密に合わせられた取り付けと、こ
のように構成することで各リーフを互いに別個に位置決
め可能にしてからそれらの位置を維持させるようにした
位置決めシステムを設けることで生じる複雑さとの間の
相矛盾する状況によって引き起こされる機械的設計上の
問題点は、上述のようにして緩やかに合わせられた取り
付けを行うことによって解消される。また、リーフの位
置を不規則な形状に精確に整合させる性能も改善され
る。しかもモジュール式の装置設計によって、製造なら
びにメンテナンスのコストも抑えることができる。
【0011】本発明の有利な実施例の説明および特許請
求の範囲には、本発明のその他の特徴ならびに利点が示
されている。
求の範囲には、本発明のその他の特徴ならびに利点が示
されている。
【0012】次に、図面を参照しながら本発明について
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【0013】
【発明の実施の形態】図1には、慣用の設計仕様の放射
線治療ユニット2の一部分が示されており、ここでは本
発明の基本概念にしたがって構成されたマルチリーフコ
リメータ4が用いられている。この放射線治療ユニット
2はガントリー6を有しており、これは治療処理中、回
転体の水平軸8を中心に旋回可能である。コリメータ4
はガントリー6の突出部5に固定されている。突出部5
は放射線ビーム10を発生させる直線の加速器(図示せ
ず)を有しており、コリメータ4の中心軸と一致する治
療ユニット2の中心軸から放射線ビーム10が送出され
る。この場合、電子放射線あるいは光子放射線(γ線)
を治療に用いることができる。治療中、治療すべき患者
13の1つのゾーン12に放射線ビーム10が向けら
れ、これはガントリーの回転のアイソセンタに位置して
いる。ガントリー6の回転軸8、治療台16の回転軸1
4およびビーム軸10はすべてアイソセンタで交差して
いる。
線治療ユニット2の一部分が示されており、ここでは本
発明の基本概念にしたがって構成されたマルチリーフコ
リメータ4が用いられている。この放射線治療ユニット
2はガントリー6を有しており、これは治療処理中、回
転体の水平軸8を中心に旋回可能である。コリメータ4
はガントリー6の突出部5に固定されている。突出部5
は放射線ビーム10を発生させる直線の加速器(図示せ
ず)を有しており、コリメータ4の中心軸と一致する治
療ユニット2の中心軸から放射線ビーム10が送出され
る。この場合、電子放射線あるいは光子放射線(γ線)
を治療に用いることができる。治療中、治療すべき患者
13の1つのゾーン12に放射線ビーム10が向けら
れ、これはガントリーの回転のアイソセンタに位置して
いる。ガントリー6の回転軸8、治療台16の回転軸1
4およびビーム軸10はすべてアイソセンタで交差して
いる。
【0014】図2および図3に示されているように、本
発明による多層コリメータ4は2つの同一の層すなわち
一対の対向する多重リーフから成る上層20と下層22
を有している。図3の側面図に示されているように上層
20には、並置された比較的幅の狭い複数のリーフ24
から成る中央区間が含まれており、この区間の左側には
比較的幅の広いトリマリーフ26が位置し、右側には比
較的幅の広い終端リーフ28が位置している。下層22
の構造は上層20の鏡像であり、したがってリーフ2
6,28については共通の参照番号が用いられている
が、上層20の中央区間と下層22の中央区間では幅の
狭いリーフが物理的に互いに重なり合っているため、下
層22の狭いリーフには参照番号30が付されている。
発明による多層コリメータ4は2つの同一の層すなわち
一対の対向する多重リーフから成る上層20と下層22
を有している。図3の側面図に示されているように上層
20には、並置された比較的幅の狭い複数のリーフ24
から成る中央区間が含まれており、この区間の左側には
比較的幅の広いトリマリーフ26が位置し、右側には比
較的幅の広い終端リーフ28が位置している。下層22
の構造は上層20の鏡像であり、したがってリーフ2
6,28については共通の参照番号が用いられている
が、上層20の中央区間と下層22の中央区間では幅の
狭いリーフが物理的に互いに重なり合っているため、下
層22の狭いリーフには参照番号30が付されている。
【0015】図2に示されているように、上層20は実
線で示されており、下層22は破線で示されており、支
持フレーム32は太い実線で示されている。この場合、
対として対置関係にある上層20のリーフ24および2
8の各々と下層22のリーフ30および28の各々は、
それらの長手方向の寸法に関してビーム軸10の中へお
よびビーム軸10の外へそれぞれ互いに無関係に動かせ
るよう(図2のY方向)、支持フレーム32により支持
されている。そしてこれによりユーザは、放射線ビーム
を通過させたい著しく多くの不規則で方形の治療照射野
34を形成できるようになる。治療照射野のサイズは、
X方向では層20および22において対として対置する
リーフ28の完全に閉じられた状態のときの各内縁間の
間隔Wに制限され、Y方向では完全に開いた状態のとき
の狭いリーフ24または30間の間隔Lに制限される。
したがって一般に最大サイズのフィールドは、W×Lの
寸法の方形である。付言しておくと、図2にも示されて
いるしあとでも詳しく説明するように、トリマリーフ2
6は支持フレーム32の全幅Lにわたって延在してお
り、方形の治療照射野の終端を規定するためにX方向で
可動である。また、図2の場合、最も左側のリーフ2
4,30は完全に閉じられた状態で示されており、左か
ら2番目のリーフ24は部分的に開かれた状態で示され
ている。
線で示されており、下層22は破線で示されており、支
持フレーム32は太い実線で示されている。この場合、
対として対置関係にある上層20のリーフ24および2
8の各々と下層22のリーフ30および28の各々は、
それらの長手方向の寸法に関してビーム軸10の中へお
よびビーム軸10の外へそれぞれ互いに無関係に動かせ
るよう(図2のY方向)、支持フレーム32により支持
されている。そしてこれによりユーザは、放射線ビーム
を通過させたい著しく多くの不規則で方形の治療照射野
34を形成できるようになる。治療照射野のサイズは、
X方向では層20および22において対として対置する
リーフ28の完全に閉じられた状態のときの各内縁間の
間隔Wに制限され、Y方向では完全に開いた状態のとき
の狭いリーフ24または30間の間隔Lに制限される。
したがって一般に最大サイズのフィールドは、W×Lの
寸法の方形である。付言しておくと、図2にも示されて
いるしあとでも詳しく説明するように、トリマリーフ2
6は支持フレーム32の全幅Lにわたって延在してお
り、方形の治療照射野の終端を規定するためにX方向で
可動である。また、図2の場合、最も左側のリーフ2
4,30は完全に閉じられた状態で示されており、左か
ら2番目のリーフ24は部分的に開かれた状態で示され
ている。
【0016】治療照射野を形成するための層20のリー
フ24,28(または層22のリーフ30,28)の操
作は、従来技術の単層マルチリーフコリメータ装置にお
いて一般に行われているようにして行われる。
フ24,28(または層22のリーフ30,28)の操
作は、従来技術の単層マルチリーフコリメータ装置にお
いて一般に行われているようにして行われる。
【0017】しかしながら図3にいっそう明確に示され
ているように、本発明の基本概念にしたがって形成され
た多層マルチリーフ配置構成のためには、放射線を阻止
するための各リーフ間の整合性を保持する目的で従来技
術における許容誤差と同じぐらい厳密な許容誤差で製造
する必要はない。本発明にしたがって構成されたマルチ
リーフコリメータでは比較的幅の広いリーフ間のスペー
ス”b”が許され、このことでコリメータのリーフなら
びに各層の組み立てに関する製造許容誤差をかなり大き
くすることができる。そしてこれによってリーフの製造
コストを著しく低減できるし、それらの組み立てコスト
全体も著しく抑えることができる。また、リーフ間のス
ペースを大きくしたことでリーフ間の摩擦が抑えられ、
これにより従来技術において指摘されていた位置決め/
位置替えの問題が解消される。
ているように、本発明の基本概念にしたがって形成され
た多層マルチリーフ配置構成のためには、放射線を阻止
するための各リーフ間の整合性を保持する目的で従来技
術における許容誤差と同じぐらい厳密な許容誤差で製造
する必要はない。本発明にしたがって構成されたマルチ
リーフコリメータでは比較的幅の広いリーフ間のスペー
ス”b”が許され、このことでコリメータのリーフなら
びに各層の組み立てに関する製造許容誤差をかなり大き
くすることができる。そしてこれによってリーフの製造
コストを著しく低減できるし、それらの組み立てコスト
全体も著しく抑えることができる。また、リーフ間のス
ペースを大きくしたことでリーフ間の摩擦が抑えられ、
これにより従来技術において指摘されていた位置決め/
位置替えの問題が解消される。
【0018】本発明の基本概念によれば、リーフの間か
らの放射線漏れが患者に届くのを防止する目的で、下層
22は上層20の位置よりもビーム軸10から横方向に
ずらされており、したがって層20における隣り合う各
リーフ24間のそれぞれのスペース”b”の下方に下層
22のリーフ30が配置されように構成されている。当
然ながら、各リーフの(ビーム方向での)厚さは、治療
用ビームを確実に阻止するのに十分な密度を有するよう
に設計されている。本発明による付加的な利点は、上層
と下層の間にオフセット関係をもたせることによって、
治療照射野のエッジを形成するために利用可能な空間分
解能がa(1つの幅の狭いリーフの幅)から(a+b)
/2に増大することである。
らの放射線漏れが患者に届くのを防止する目的で、下層
22は上層20の位置よりもビーム軸10から横方向に
ずらされており、したがって層20における隣り合う各
リーフ24間のそれぞれのスペース”b”の下方に下層
22のリーフ30が配置されように構成されている。当
然ながら、各リーフの(ビーム方向での)厚さは、治療
用ビームを確実に阻止するのに十分な密度を有するよう
に設計されている。本発明による付加的な利点は、上層
と下層の間にオフセット関係をもたせることによって、
治療照射野のエッジを形成するために利用可能な空間分
解能がa(1つの幅の狭いリーフの幅)から(a+b)
/2に増大することである。
【0019】本発明の別の観点によれば、リーフ24,
30,28はそれらの長手方向で動かされるが、それら
は治療照射野34の半分にわたって延在しているだけで
あるのに対し、先に述べたとおり(図2の左側で層20
のリーフ26について示されているように)トリマリー
フ26は支持フレーム32の全幅にわたって延在してお
り、長手方向ではなくそれらの横方向の寸法に関して可
動である。このように、それらは図2に示されているX
方向でのビーム軸10の中へおよびビーム軸10の外へ
位置決め可能である。したがって、隣り合う幅の狭いリ
ーフ24(または30)および終端リーフ28すべてを
合わせた横方向の寸法よりも広い幅の方形の治療照射野
を形成することが望まれる場合、方形の治療照射野34
のそれぞれ左および右のエッジを形成するために層20
および22のトリマリーフ26を用いることができる。
方形の治療照射野の一方の端部を規定するためにトリマ
リーフ26を使用する場合、リーフ26と隣り合ういか
なるリーフであってもX方向でのその動きを妨げること
になるため、トリマリーフ26に対向するフィールド端
部を規定するのに必要なリーフ24,28または30,
28だけは完全に延ばされ、その層における残りのリー
フはすべて完全に引き込まれる。この場合、治療照射野
の長さLを規定するために、(上または下となる)他方
の層の対向するリーフを用いることができる。
30,28はそれらの長手方向で動かされるが、それら
は治療照射野34の半分にわたって延在しているだけで
あるのに対し、先に述べたとおり(図2の左側で層20
のリーフ26について示されているように)トリマリー
フ26は支持フレーム32の全幅にわたって延在してお
り、長手方向ではなくそれらの横方向の寸法に関して可
動である。このように、それらは図2に示されているX
方向でのビーム軸10の中へおよびビーム軸10の外へ
位置決め可能である。したがって、隣り合う幅の狭いリ
ーフ24(または30)および終端リーフ28すべてを
合わせた横方向の寸法よりも広い幅の方形の治療照射野
を形成することが望まれる場合、方形の治療照射野34
のそれぞれ左および右のエッジを形成するために層20
および22のトリマリーフ26を用いることができる。
方形の治療照射野の一方の端部を規定するためにトリマ
リーフ26を使用する場合、リーフ26と隣り合ういか
なるリーフであってもX方向でのその動きを妨げること
になるため、トリマリーフ26に対向するフィールド端
部を規定するのに必要なリーフ24,28または30,
28だけは完全に延ばされ、その層における残りのリー
フはすべて完全に引き込まれる。この場合、治療照射野
の長さLを規定するために、(上または下となる)他方
の層の対向するリーフを用いることができる。
【0020】小さい矩形のフィールドを形成するのであ
れば、幅の広いリーフ28の間において必要な個数の隣
り合う幅の狭いリーフ24,30を引き込むようにし、
残りのリーフ24,30,28を完全に延ばすようにす
る。また、大きい矩形のフィールドを形成するのであれ
ば、幅の狭いリーフと幅の広いリーフ24,30,28
を完全に引き込むようにし、トリマリーフ26を外へ向
けて動かすことができ、これによりX方向の寸法がW′
=W+2a′まで拡げられる(ここでa′は1つのトリ
マリーフ26の幅を表す)。
れば、幅の広いリーフ28の間において必要な個数の隣
り合う幅の狭いリーフ24,30を引き込むようにし、
残りのリーフ24,30,28を完全に延ばすようにす
る。また、大きい矩形のフィールドを形成するのであれ
ば、幅の狭いリーフと幅の広いリーフ24,30,28
を完全に引き込むようにし、トリマリーフ26を外へ向
けて動かすことができ、これによりX方向の寸法がW′
=W+2a′まで拡げられる(ここでa′は1つのトリ
マリーフ26の幅を表す)。
【0021】図4には、図2の平面図の一部分が著しく
詳細に示されている。そこに機能的に示されているよう
に、支持フレーム32はその上に配置された複数のモー
タ40を有しており、これらのモータは治療照射野を制
御可能に規定する目的で、慣用のようにしてコリメータ
のリーフ24,30,28を個別に放射線ビームの中へ
および放射線ビームの外へ位置決めするために用いられ
る。これに適した駆動手段(図示せず)の一例は、各リ
ーフ上に配置された歯付きレールまたはフローティング
ナットとそれぞれ噛合する個別駆動形のウォームギアで
ある。トリマリーフ26を駆動するために同様の機構を
用いることができる。このような慣用技術のリーフ駆動
手段に関する詳細は、Leavitt 等に対し1992年11
月3日に付与されたアメリカ合衆国特許第5,160,
847号明細書に示されている。
詳細に示されている。そこに機能的に示されているよう
に、支持フレーム32はその上に配置された複数のモー
タ40を有しており、これらのモータは治療照射野を制
御可能に規定する目的で、慣用のようにしてコリメータ
のリーフ24,30,28を個別に放射線ビームの中へ
および放射線ビームの外へ位置決めするために用いられ
る。これに適した駆動手段(図示せず)の一例は、各リ
ーフ上に配置された歯付きレールまたはフローティング
ナットとそれぞれ噛合する個別駆動形のウォームギアで
ある。トリマリーフ26を駆動するために同様の機構を
用いることができる。このような慣用技術のリーフ駆動
手段に関する詳細は、Leavitt 等に対し1992年11
月3日に付与されたアメリカ合衆国特許第5,160,
847号明細書に示されている。
【0022】ここで付言しておくと、本発明の基本概念
にしたがって構成されたマルチリーフコリメータのモジ
ュール式の特性ゆえに、このような構成による製造およ
び組み立てコストが従来技術の構成よりも著しく抑えら
れる。つまり本発明の構成によるコリメータは4つの同
じリーフアレイジョー(および2つの終端トリマ)によ
り構成されており、すなわち2組の幅の広いリーフ28
(各層20,22ごとに1組)と2組の幅の狭いリーフ
(層20にリーフ24が1組、層22にリーフ30が1
組)である。これらの組における各々のジョーをそれぞ
れ別個に製造して検査することができ、あとで1つに組
み立てることができ、これによって上述のコスト低減が
もたらされる。また、必要であればそれぞれ別個に各部
分ごとに修理したり交換したりすることができ、このこ
とで潜在的なメンテナンスコストが抑えられる。
にしたがって構成されたマルチリーフコリメータのモジ
ュール式の特性ゆえに、このような構成による製造およ
び組み立てコストが従来技術の構成よりも著しく抑えら
れる。つまり本発明の構成によるコリメータは4つの同
じリーフアレイジョー(および2つの終端トリマ)によ
り構成されており、すなわち2組の幅の広いリーフ28
(各層20,22ごとに1組)と2組の幅の狭いリーフ
(層20にリーフ24が1組、層22にリーフ30が1
組)である。これらの組における各々のジョーをそれぞ
れ別個に製造して検査することができ、あとで1つに組
み立てることができ、これによって上述のコスト低減が
もたらされる。また、必要であればそれぞれ別個に各部
分ごとに修理したり交換したりすることができ、このこ
とで潜在的なメンテナンスコストが抑えられる。
【0023】このようにこれまで説明してきたことは、
従来技術に付随する問題点を解消しかつマルチリーフコ
リメータの機能を改善する新規な放射線治療システムに
ついてである。本発明の変形やその他の利用法、適用法
については、本明細書ならびに本発明の有利な実施形態
を開示した添付の図面を考察すれば、当業者にとって容
易に可能である。たとえば選択的な実施形態において、
トリマリーフをたとえば放射線ビーム源にいっそう近い
別個の第3のリーフ層に配置することもできる。この選
択的な実施形態の場合、層20および22におけるトリ
マリーフ26を、リーフ28の構造ならびに動作と同様
のリーフと置き換えることもできる。また、個々のリー
フ等の形状に関して種々異なる設計変更を行うこともで
きる。特許請求の範囲によってのみ制約される本出願
は、本発明の枠から逸脱しないすべての変形やその他の
利用法にも及ぶものとする。
従来技術に付随する問題点を解消しかつマルチリーフコ
リメータの機能を改善する新規な放射線治療システムに
ついてである。本発明の変形やその他の利用法、適用法
については、本明細書ならびに本発明の有利な実施形態
を開示した添付の図面を考察すれば、当業者にとって容
易に可能である。たとえば選択的な実施形態において、
トリマリーフをたとえば放射線ビーム源にいっそう近い
別個の第3のリーフ層に配置することもできる。この選
択的な実施形態の場合、層20および22におけるトリ
マリーフ26を、リーフ28の構造ならびに動作と同様
のリーフと置き換えることもできる。また、個々のリー
フ等の形状に関して種々異なる設計変更を行うこともで
きる。特許請求の範囲によってのみ制約される本出願
は、本発明の枠から逸脱しないすべての変形やその他の
利用法にも及ぶものとする。
【図1】本発明の基本概念にしたがって構成されたマル
チリーフコリメータアセンブリを含む放射線治療ユニッ
トの斜視図である。
チリーフコリメータアセンブリを含む放射線治療ユニッ
トの斜視図である。
【図2】本発明の基本概念にしたがって構成された多層
リーフコリメータを放射線治療ユニットのビーム源から
見た図である。
リーフコリメータを放射線治療ユニットのビーム源から
見た図である。
【図3】図2によるコリメータの側面図である。
【図4】図2によるコリメータの配置構成における部分
詳細図である。
詳細図である。
2 放射線治療ユニット 4 マルチリーフコリメータ 6 ガントリー 20 マルチリーフの上層 22 マルチリーフの下層 26 トリマリーフ 28 終端リーフ 24,30 幅の狭いリーフ 32 支持フレーム 40 モータ
Claims (18)
- 【請求項1】 放射線照射装置において、 ほぼ未成形の放射線ビームを所定のビーム方向で生じさ
せる放射線源と、該放射線ビームを成形するためのコリ
メータが設けられており、 該コリメータは、放射線阻止用の複数の縦長のリーフか
ら成る第1の層および第2の層を有しており、 各層におけるリーフは互いに隣り合って配置されてい
て、隣り合って位置する複数のリーフから成る2つの対
置された列が形成され、 前記リーフは概してビーム方向を横切る長手方向(Y)
に可動であって、対置された各リーフ端部の間で放射線
ビーム成形フィールドが規定され、 前記層はビーム方向で上下に配置されており、各層は概
してビーム方向を横切り前記長手方向(Y)と直交する
横方向(X)で互いにずらされていて、第1の層の隣り
合うリーフ間のスペースが第2の層のリーフの上に、第
2の層の隣り合うリーフ間のスペースが第1の層のリー
フの下にそれぞれ配置されていることを特徴とする、 放射線照射装置。 - 【請求項2】 前記コリメータのリーフの各列は、隣り
合って位置しているそれぞれ幅の狭い複数のリーフを有
しており、該幅の狭い複数のリーフは少なくとも一方の
終端でそれよりも幅の広い1つの終端リーフと隣り合っ
ており、該幅の広い終端リーフも長手方向に可動であ
る、請求項1記載の放射線照射装置。 - 【請求項3】 前記コリメータのリーフにおける各列は
他方の終端で、横方向に可動であるそれよりも幅の広い
1つのトリマリーフと隣り合っている、請求項2記載の
放射線照射装置。 - 【請求項4】 長手方向に可動な前記リーフの各々は、
放射線照射野の幅を規定するために前記トリマリーフを
放射線ビームの中へ別個に延ばせるのに十分な大きさだ
け引き込み可能である、請求項3記載の放射線照射装
置。 - 【請求項5】 前記コリメータにおける層の各々は、複
数のコリメータリーフから成る同一の配置構成を有して
いる、請求項1記載の放射線照射装置。 - 【請求項6】 複数のコリメータリーフから成る各層
は、対置され隣り合って位置する著しく幅の狭いリーフ
から成る複数のセットを中央に有しており、該幅の狭い
複数のリーフは一方の終端でそれよりも幅の広い1組の
リーフと隣り合っている、請求項5記載の放射線装置。 - 【請求項7】 前記幅の狭い複数のリーフの他方の終端
は、それよりも幅が広く横方向に可動な1つのリーフと
隣り合っている、請求項6記載の放射線照射装置。 - 【請求項8】 前記コリメータの第1および第2の層
は、第1の層におけるリーフ配置構成の順序が第2の層
におけるリーフ配置構成の順序の鏡像となるよう位置決
めされている、請求項5記載の放射線照射装置。 - 【請求項9】 前記コリメータの第1および第2の層
は、第1の層におけるリーフ配置構成の順序が第2の層
におけるリーフ配置構成の順序の鏡像となるよう位置決
めされている、請求項7記載の放射線照射装置。 - 【請求項10】 所定のビーム方向に放射線ビームを生
じさせる放射線システムで用いるためのマルチリーフコ
リメータにおいて、 放射線阻止用の複数の縦長のリーフから成る第1の層
と、放射線阻止用の複数の縦長のリーフから成る第2の
層とが設けられており、 前記第1の層の各リーフは互いに隣り合って配置されて
いて、隣り合って位置する複数のリーフから成る2つの
対置された列が形成され、該リーフは概してビーム方向
を横切る長手方向(Y)に可動であって、対置された各
リーフ端部間に放射線ビーム成形フィールドが規定さ
れ、 前記第2の層の各リーフも互いに隣り合って配置されて
いて、隣り合って位置する複数のリーフから成る2つの
対置された列が形成され、該リーフは概してビーム方向
を横切る長手方向(Y)に可動であって、対置された各
リーフ端部間に放射線ビーム成形フィールドが規定さ
れ、 前記第1および第2の層はビーム方向で上下に配置され
ており、概してビーム方向を横切りる横方向(X)で互
いにずらされていて、第1の層の隣り合う各リーフ間の
スペースが第2の層のリーフの上に、第2の層の隣り合
う各リーフ間のスペースが第1の層のリーフの下にそれ
ぞれ配置されていることを特徴とする、 放射線システムで用いるためのマルチリーフコリメー
タ。 - 【請求項11】 前記コリメータのリーフの各列は、隣
り合って位置しているそれぞれ幅の狭い複数のリーフを
有しており、該幅の狭い複数のリーフは少なくとも一方
の終端でそれよりも幅の広い1つの終端リーフと隣り合
っており、該幅の広い終端リーフも長手方向に可動であ
る、請求項10記載のマルチリーフコリメータ。 - 【請求項12】 前記コリメータのリーフにおける各列
は他方の終端で、横方向に可動であるそれよりも幅の広
い1つのトリマリーフと隣り合っている、請求項11記
載のマルチリーフコリメータ。 - 【請求項13】 長手方向に可動な前記リーフの各々
は、放射線照射野の幅を規定するために前記トリマリー
フを放射線ビームの中へ別個に延ばせるのに十分な大き
さだけ引き込み可能である、請求項12記載のマルチリ
ーフコリメータ。 - 【請求項14】 前記コリメータにおける層の各々は、
複数のコリメータリーフから成る同一の配置構成を有し
ている、請求項10記載のマルチリーフコリメータ。 - 【請求項15】 複数のコリメータリーフから成る各層
は、対置され隣り合って位置する著しく幅の狭いリーフ
から成る複数のセットを中央に有しており、該幅の狭い
複数のリーフは一方の終端でそれよりも幅の広い1組の
リーフと隣り合っている、請求項14記載のマルチリー
フコリメータ。 - 【請求項16】 前記幅の狭い複数のリーフの他方の終
端は、それよりも幅が広く横方向に可動な1つのリーフ
と隣り合っている、請求項15記載のマルチリーフコリ
メータ。 - 【請求項17】 前記コリメータの第1および第2の層
は、第1の層におけるリーフ配置構成の順序が第2の層
におけるリーフ配置構成の順序の鏡像となるよう位置決
めされている、請求項14記載のマルチリーフコリメー
タ。 - 【請求項18】 前記コリメータの第1および第2の層
は、第1の層におけるリーフ配置構成の順序が第2の層
におけるリーフ配置構成の順序の鏡像となるよう位置決
めされている、請求項16記載のマルチリーフコリメー
タ。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/491,322 | 1995-06-30 | ||
US08/491,322 US5591983A (en) | 1995-06-30 | 1995-06-30 | Multiple layer multileaf collimator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0915397A true JPH0915397A (ja) | 1997-01-17 |
Family
ID=23951694
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8166404A Pending JPH0915397A (ja) | 1995-06-30 | 1996-06-26 | 放射線照射装置およびマルチリーフコリメータ |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5591983A (ja) |
EP (1) | EP0751532B1 (ja) |
JP (1) | JPH0915397A (ja) |
CN (1) | CN1063979C (ja) |
CA (1) | CA2180227A1 (ja) |
DE (1) | DE69604622T2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018536522A (ja) * | 2015-11-10 | 2018-12-13 | メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド | 適応開口 |
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