JPH10511595A - 患者治療用の放射線療法装置 - Google Patents

患者治療用の放射線療法装置

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JPH10511595A
JPH10511595A JP9514872A JP51487297A JPH10511595A JP H10511595 A JPH10511595 A JP H10511595A JP 9514872 A JP9514872 A JP 9514872A JP 51487297 A JP51487297 A JP 51487297A JP H10511595 A JPH10511595 A JP H10511595A
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ジェイ ブラウン,ケヴィン
アール ハーウッド,ウィリアム
ベイツ,テレンス
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フィリップス エレクトロニクス エヌ ベー
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Abstract

(57)【要約】 放射線源といった治療源(4)は、ドラム(50)の内側の表面(50a)に設けられ、ドラム(50)は、治療源(4)から変位された中心軸(R)について、支持体(3)3に関して回転可能なように支持体(3)に設けられている。源は、回転軸(R)を通って伸びる治療ビーム軸(TB)を有する治療ビーム(X)を提供する。対象治療領域(6)を治療ビーム軸(TB)上に配置するため患者(2)を支える患者支持体(6)は、内側の表面(50a)によって画成された通路の中で少なくとも部分的に収容されている。装置の全体の大きさは、従って減少される。装置が適合されてもよい、望ましい治療技術もまた説明されている。

Description

【発明の詳細な説明】 患者治療用の放射線療法装置 本発明は、患者治療用の放射線療法装置に関する。 図1は、例えば英国Crawley のフィリップスメディカルシステムズラジオセラ ピー社から市販されているSLシリーズの放射線療法装置の範囲のうちの1つで ある既知の放射線療法装置100の1つの例の非常に概略的な側面図を示す。図 1に示されるように、装置は、適当な面Gの上に置かれ、実質的に360度以上 回転軸Rについて回転可能なようにガントリー310が設けられている支持体3 00からなる。ガントリー310は、電子源320及び、4乃至25MeV(メ ガエレクトロンボルト)であり、選択可能であり得る適切な高いエネルギーまで 電子を加速する線形加速器330を支持する。ビーム偏向システム340は、約 90度又はそれ以上の角度を通り、回転軸Rに対して垂直な治療軸TBに沿って 向けられた高エネルギーX線のビームXを発生させるようその上に電子が衝突す る適当な標的(図示せず)を含む治療ヘッド400へ電子を偏向させるために設 けられている。線形加速器330及び偏向システム340は、高エネルギー放射 線ビームXの源を効率的に形成する焦点Fへ、電子ビームを導くよう配置されて いる。治療されるべき患者2は、面Gの上に置かれた、周りの健康な組織の放射 線の露光が可能な限り低く維持される一方で標的領域が最大の放射線を受けるこ とを確実にするように、回転軸Rと治療ビーム軸TBが交差する位置であるいわ ゆる等角点Iに置かれるべき患者2の所望の治療領域又は標的領域を可能にする ために、治療ビーム軸TBに対して平行及び垂直な方向に正確に移動可能に配置 されている独立した患者支持体500の上で支持されている。 近ごろ、放射線療法治療のために幾つかの技術が開発された。そのような技術 の1つである断層療法は、患者の治療領域のスライスごとの治療を含む。各スラ イスは単一のガントリー回転によって治療され、ガントリー回転の間に発生した ビームは扇形に抑制される。扇形のビームの夫々の光線は強度が調整されており 、例えばガントリー回転の5°ごとに、強度パターンは変化される。断層療法シ ステムはまた、確認を提供するための診断用コンピュータ断層写真法(CT)画 像化ユニットを収容する。 患者は、スライスごとの治療を可能にするため、ガントリーの放射フィールド を通して進められる。本方法は、正確な線量分布パターンが現像されることを可 能にするが、患者のインデックス付けはフィールドの整合問題を起こし、各スラ イスの治療のためには完全なガントリーアークが所望であるため、治療時間が長 くなりうる。 他のアプローチは、実質的に治療される全ての領域を覆うビーム(「広いビー ム」)を使用し、ビームの形は2次元に調整されることである。単一のガントリ ー回転は、全ての領域の治療を可能にするのに充分である。フィリップスメディ カルシステムズラジオセラピー社によって製造され、欧州特許出願第314 2 14号で説明される多葉コリメータは、2次元の調整を提供する。本発明は、そ のような2次元の形の調整されたビームを使用した治療に関する。 図1の装置は完全に満足に作動するが、それは空間の比較的広い領域を占め、 更に装置の意図された位置へのアクセスの性質のため、ある建物に取り付けるこ とは難しい。これは装置が、より少ない空間を必要とするコバルト60源装置と いった従来の機械を置き換えるための装置の場合に特にその事例となる。 本発明は、より小型であり、そのため従来の装置よりも、より小さい又はより 困難なアクセス位置の中に配置することが可能であるような、患者を治療する装 置を提供することを目的とする。 本発明によれば、患者の治療領域を放射線に露光することにより患者を治療す る装置であって、 支持体と、 その中心軸について回転可能なように支持体に設けられており、ボディー部を 通って伸びる通路を画成する中心開口を有する中空ボディー部と、 中空ボディー部に設けられ、中空ボディー部と共に回転可能なように、そして 放射線療法ビームを中空ボディー部の中心軸と交差する通路中に投射する放射線 療法源と、 ビームの投射領域を、制御可能に部分的に制限するビーム制限装置と、 少なくとも部分的に通路を通って伸び、ビームの制限されていない投射領域は 、患者の治療領域を実質的に覆うように配置された患者を受容する患者支持体と からなる装置が提供される。 本発明による装置は、患者支持体が、その周りを治療装置、即ち中空ボディー 部が回転されるべき空間の中に少なくとも部分的に収容されることを可能にし、 そのため従来の装置と比較して装置の全体の大きさを減少させる。 放射線療法源(及び他の構成部分)を支持するための中空ボディー部の使用は 、構造的に頑丈な設計をもたらす。中空ボディー部によって画成されたドラムは 強く、安定しており、簡単には偏向せず、機械的な正確さ、従って治療の正確さ を改善する。 放射線療法源は、実質的に患者支持体の縦軸に対して垂直に位置する面の中に 伸びる中空ボディー部の中に配置される線形粒子加速器を含んでもよい。従って 、粒子加速器の長さは、粒子加速器がしばしばガントリーアームの中に配置され ている従来の技術に共通であるように治療装置の全体の長さの一因とならない。 ビーム偏向手段は、線形加速器によって発生した粒子ビームを、円筒状の通路 に対して実質的に半径の方向へ偏向させるために設け られうる。或いは、線形加速器の軸は、ビーム偏向手段の必要性を避け、中心軸 と交差しうる。 患者支持体は、中空ボディー部に結合され、放射線療法源の反対側の位置に配 置されることが望ましい。 このようにして、装置は、患者支持体のために独立した支持体を必要とせず、 そのため装置の複雑さを減少する。 中空ボディー部の回転軸について患者支持体の角度的な動きを可能にし、患者 支持体を一定の基準面に関して実質的に一定の姿勢に維持する手段が設けられて いることが望ましい。中空ボディー部の回転軸について患者支持体の角度的な動 きは、中空ボディー部の回転と一致し、そのため患者支持体は放射線療法源から 一定の距離に維持される。回転の間に治療装置の通過を可能にするために、患者 支持体の下にはより少ない隙間が必要とされるため、このことは、患者支持体が (中空ボディー部のある角度では)そうでなければ可能ではないより低い位置に 配置されることを可能にする。このことは、ベッドに寝ている患者を患者支持体 へ移動するための標準的な高さの患者用台車の使用を容易にし、そのため関係す る医療スタッフにとってこの移動過程をより簡単にさせる。 患者支持体を実質的に一定の姿勢に維持するため、患者支持体は、患者支持体 が中空ボディー部の回転軸について角度的に動くに従って、長さ方向の軸につい て回転することが許されている。これは、等角点は患者支持体の回転軸とビーム の投射の軸との交点によって定義されていることを意味する。 患者支持体の中空ボディー部への結合は、ビームの投射軸に対して平行又は垂 直な1つ以上の方向に関して、患者支持体の移動運動を可能にするよう配置され ることが望ましい。このことは、等角点における標的治療領域の正確な位置決め を可能にする。 装置は更に、中空ボディー部上に設けられた画像化放射線源、及び画像化放射 線源と反対の位置にある中空ボディー部上に設けられ た放射線検出装置からなる。このようにして、装置は、治療過程と同様、画像走 査過程を実行してもよく、このことは、望ましくは単一の連続した動作によって 実行されてもよい。画像化源がキロエレクトロンボルトの源によって供給されて いるのに対して、放射線療法源はメガエレクトロンボルトの源によって供給され ていることが望ましい。装置はまた、治療源の反対側に配置されたビーム止め及 び/又は治療中にMeV治療ヘッドによって管理された治療の確認を提供しうる MeV画像化ヘッドを含みうる。 中空ボディー部は、通路として画成される内側の部分及び外側の部分からなり 、内側及び外側の部分は互いに関して回転可能であり、放射線療法源は中空ボデ ィー部の外側の部分に設けられ、ビーム制限装置は中空ボディー部の内側の部分 に設けられる。 このようにして、ビーム制限装置は、放射線療法源と整列する間は、治療位置 から回転されうる。このことは、放射線療法源のアフターサービスを容易にする 。 画像化源は、放射線療法源から変位した位置で中空ボディー部の外側の部分に 設けられ、2つの部分の間の相対的回転は、放射線療法源又は画像化源がビーム 制限装置と整列されることを可能にすることが望ましい。このようにして、画像 化は、治療に使用されるものと同じビーム制限装置を通して実行されえ、それに より治療の正確なシミュレーションが実行されうる。 電子画像化のために充分な資金が使用可能でなければ、画像化源は光源からな るものでもよいが、望ましくは画像化源はX線源からなり、装置は更に、ビーム 制限装置の反対側の中空ボディー部の内側の部分上に設けられたX線画像検出装 置を有する。 X線画像検出装置は、ビーム制限装置と反対側の第1の位置と、該第1の位置 から変位した第2の位置との間でスライド可能なように中空ボディー部の内側の 部分によってスライド可能に受容されてもよく、2つの位置の間の変位角は、画 像化源と放射線療法源の間 の変位角と対応する。このようにして、画像化検出装置は、2つの間に置かれた ビーム制限装置とともに、又はなしで画像源の反対側に配置されうる。従って、 治療領域の局部化は、ビーム制限装置による抑制なしに実行されうるが、ビーム 制限装置は、シミュレーションの間の画像検出及び治療過程中確認のために使用 されうる。 上述のように、本発明による装置は、いわゆる「広いビーム」を使用して治療 するためのものである。ビームの形の2次元の調整を使用する1つの提案された 放射線療法治療技術は、ガントリーが通ったアークの周りの例えば5乃至7の限 定された数の方向からビームを放射することを含む。これらの位置の夫々では、 放射されたビームの2次元の形は、例えば多葉コリメータを使用して調整される 。更に、ビームの中の夫々の要素的な光線の強度もまた調整されうる。この強度 調整は、多葉コリメータの葉の装荷率を変更することによって実行されうる。こ の技術は、減らされた数の治療位置を使用し、従って、これらの位置の夫々にお ける線量の分布を最適化することが必要である。結果として、夫々のビームが最 適な治療を実行するよう、治療ビームの間の患者支持体の角度を変更することが 望ましい。従って、斜角のビーム進入角度が使用されうる。或いは、全ての治療 を患者支持体の斜角の角度を使用して実行することが望ましい。本発明による装 置は、そのような斜角の入射角度を許すよう中空ボディー部に関して患者支持体 の回動を可能にさせるために適用されうる。しかしながら、中空ボディー部の通 路の中の治療容量の囲まれた性質により、本発明による装置は、治療過程の間は 、理想的には患者の処置には適していない。 本発明による装置は、特に現在本出願人によって開発されている治療技術に最 適であり、ここでは、ビームがガントリーアークの全てに対して適用された一定 強度のビームとともに、ガントリーアークの回転の周りの(例えば5°ごとの) 多数の位置で発生される。複数のガントリー回転は、複雑な強度パターンを作り 上げるために 必要とされる。 従って、装置は、第1の一定強度の第1のビームを提供し、中空ボディー部の 第1の回転の間に中空ボディー部の様々な位置においてビームの投射領域を選択 的に制限するためビーム制限装置を制御し、第2の一定強度の第2のビームを提 供し、中空ボディー部の第2の回転の間に中空ボディー部の複数の位置において 第2のビームの投射領域を選択的に制限するためビーム制限装置を制御する制御 手段を有することが望ましい。 制御手段は従って、ガントリー(即ち中空ボディー部)の回転の間、一定の強 度ビームの形を連続的に変化させ、そしてこのようにビーム間に生じる患者の変 化は適切ではない。制御手段は、多葉コリメータの制御用として知られるような コンピュータシステムからなることが望ましい。 要求される中空ボディー部の回転数は、実施されるよう望まれる強度パターン の複雑さに依存し、これは部分的には、放射されるよう望まれる強度ピークの数 に依存する。 この治療技術の連続的な性質は、斜角の進入角度を提供する必要性を除去し、 そのため、患者へのアクセスは、治療過程の間は必要ではない。結果として、本 発明による装置は、そのような治療技術の装備として特に適している。 本発明はまた、上述の治療技術が実施されることを可能にするため、本発明に よる装置を操作する方法を提供する。 以下、「投射領域」という用語はビーム制限装置を通って送られたビームの、 ビームの投射の方向に垂直な平面の中のビームの形を意味すると理解される。 「ビーム」という用語は、粒子又は放射線の連続的なビームの方向だけでなく 、標的における粒子又は放射線のパルス化された又は不連続なシーケンスを含む と理解される。 最後に、「姿勢」という用語は、一定の基準面に関する長さ方向 の軸についての患者支持体の角度的方向を意味する。 以下、例を使用し、添付の図面を参照に本発明の実施例を説明する。図中、 図1は、従来の放射線療法装置の非常に概略的な側面図を示し、 図2は、本発明による放射線療法装置の1つの例の非常に概略的な斜視図を示 し、 図3は、図2に示される装置の内部構成部分の非常に概略的な斜視図を示し、 図4は、図2に示される装置の部分の非常に概略的な切り取られた部分的に断 面図の側面図を示し、 図5は、患者支持体の角度的な動きを制御するための1つの可能な方法を示す ための、図2に示される装置の一部分の図式的な切り取られた側面図を示し、 図6は、患者支持体の角度的な動きを制御するための他の可能な方法を示すた めの、図2に示される装置の一部分の図式的な切り取られた側面図を示し、 図7乃至図9は、図2に示される装置の操作を示す図式的なスケッチ図を示し 、 図10は、操作の画像化モードの間の、本発明による放射線療法装置の第2の 例を示し、 図11は、操作のシミュレーションモードの間の、図10の放射線療法装置を 示し、 図12は、操作の治療モードの間の、図10の放射線療法装置を示し、 図13は、望ましい治療技術を説明する図である。 図面は寸法通りではなく、同じ部分を参照するため、本文を通して同じ参照番 号が使用される。 ここで図2乃至図8を参照するに、患者2を治療するための装置1が示されて おり、装置は、特に通路を画成する円筒状の内側の表面50aを有するドラム5 0の形の中空ボディー部を特に支持する支持体3からなる。もちろん通路は円筒 状の内側の表面を有する必要はないが、その中に患者支持体が配置されうるいか なる形を有しうる。治療源4は円筒上の表面50aの設けられ、そのため治療源 4は、治療源4から変位された回転軸Rについて回転可能であり、治療装置4か ら回転軸Rを通って伸びる治療ビーム軸TBを有する治療ビームXを提供する。 患者2を支える患者支持体6は、患者2の標的治療領域を治療ビーム軸TB上に 置くように配置される。 本発明による装置1は、患者支持体6が、その周りを治療装置4が回転される べき空間の中に少なくとも部分的に収容されることを可能にし、そのため従来の 装置と比較して装置の全体の大きさを減少させうる。患者支持体6は、ドラム5 0の内側の表面50a又は支持体3に結合されてもよい。どちらの場合において も、装置は患者支持体6のために独立した支持体を必要としない。 望まれるように、患者支持体6が中空ボディー部の内側の表面50aに結合さ れれば、結合は、患者支持体6を一定の基準面に関して実質的に一定の姿勢であ るようにするものである。この 結合は、患者支持体が回転軸から変位されるこ とを可能にし、結果として装置の全体としての直径は減少され、このことは、線 形加速器(LINAC)放射線療法装置の場合は、装置の大きさの増加なしに直 線的システムが使用されることを可能にする。直線的システムは、ビーム偏向シ ステムの必要性を除く。 図2及び図3は、本発明による装置1の1つの例の図式的な斜視図である。図 4は、1つの可能な構造のより明確な理解を可能にするよう、支持体3及びドラ ム50が切り取られて示されている対応 する側面図を示す。 この例では、支持体3は、通常は適切に補強された、概して1階又は地下の建 物の床である表面上に筐体3aを支持する全体的な支持部3bを有する、概して 中空の円筒状の筐体3aからなる。この例では、表面はまた一定の基準面Gを形 成する。ドラム50は、筐体3aの中で従来の軸受け装置(図示せず)を使用し て設けられており、駆動装置(図示せず)は、ドラム50がその軸について回転 することを可能にするよう設けられている。軸受け及び駆動装置は、英国Crawle y のフィリップスメディカルシステムズラジオセラピー社によって製造されるS Lシリーズといった従来の放射線療法装置で使用されているものと同様である。 駆動装置は、以下図5及び図6を参照して簡単に説明されるように、摩擦駆動装 置又はギア装置であってもよい。 治療源4は、この例では、高エネルギー電子源4a、関連するLINAC4b 、及び図1に関して上述されたものと同様に高エネルギーX線ビームXを発生さ せる治療ヘッド4からなる。図3に図式的に示されるように、LINAC4bの 縦軸は、患者支持体6の縦軸と垂直な面の中にある。結果として、装置の全体的 な幅は最小に保たれ、従来は所望のLINACを収容していた伸びるガントリー アームを設ける必要はない。図3から分かるように、LINAC4bは、中空ボ ディー部の中に配置され、患者支持体の長さに略垂直な面にある。このように、 LINACは、装置の全体の幅の一因とはならない。LINACはまた、接線方 向に伸び、そのため中空ボディー部の直径は最小に保たれうる。ビーム偏向ユニ ット4cは、ビームを治療ヘッド4に向かって放射状に内向きの路へと方向付け るために設けられている。 治療源4は、例えば欧州特許出願第314214号に示されるような多葉コリ メータの形式のビーム制限装置を含む。多葉コリメータは、葉の動きを制御する ことにより、ビームの夫々の要素光線へ 放射される線量を制御することが可能である。このようにして、2次元の強度パ ターンを作り出すことが可能である。要素光線は、典型的には1cmx1cmの 寸法を有し、ビーム全体は、20cmx20cmの領域を覆う。このビーム領域 は、概して患者の治療領域を覆うのに充分大きい。 或いは、装置1の構造は、直線的な送りを設けえ、ビーム偏向システム4cの 必要性をなくすより短いLINACを使用もよい。この場合、LINAC4bは 、治療源4と整列されている。 治療源4は、適当な従来の放射線療法据え付け技術を使用してドラム50の内 側の表面50aに設けられ、そのため、治療源4の筐体5は、ドラム50の内側 の表面50aに関して固定されている。治療源4そのものはもちろん、既知の方 法でその筐体5の中に回転可能に設けられる。据え付けは、治療ビームXが回転 軸Rと垂直に方向付けられることを可能にするように配置され、そのため治療ビ ーム軸TBは、回転軸Rと交差する。 患者支持体6は、支持体の配置の柔軟性を有するが、筐体3aに関して固定さ れ、そのため患者の治療領域は、等角点Iと一致する。従って、装置の取り付け においては、患者支持体の整列は要求されない。 しかしながら、患者支持体6は、ドラム50の内側の表面50aに設けられる ことが望ましく、治療源4と正反対に向かい合うように配置される。図4に非常 に概略的に示されるように、患者支持体6は、患者支持体6が回転軸Rと平行な 更なる回転軸RFについて回転することが可能なように、ドラム50の内側の表 面50aに結合された1つの端と、患者支持体6の接続部60に結合された他の 端とを有する支持部8によって、ドラム50の内側の表面に設けられている。回 転軸RFについての回転は、患者支持体が一定の姿勢を維持しうるために必要と される。概して、図2又は図3からは明らかではないが、支持部8は、治療ビー ム軸TBに対して平行及び 垂直の患者支持体の移動運動を可能にする。更なる回転軸RFは、治療ビーム軸 TBとともに、患者の標的領域が配置されるべき等角点Iを定義する。患者支持 体6は、ドラムの回転軸Rと一致する軸について回転するよう配置されうるが、 図6乃至図8を参照した以下の説明から明らかなように、治療源4から離れた方 向における更なる軸RFの回転軸Rからの変位は、更なる軸RFが回転軸からそ のように変位されている場合は、患者支持体6とドラム50の内側の表面50a との間にはより小さな隙間が所望であるため、より小型な装置を可能にする。 更なる軸RFが回転軸Rと一致するようにされているならば、患者支持体6は 円筒状の開口50aの中心に静止したままである。そのような装置は、患者支持 体6が筐体3aに固定された装置と機械的には同等である。この同等のものは、 以下説明される方法で、患者支持体6の位置を調節することによって得られる。 患者支持体が、ドラム50上の治療源4の反対側に設けられているとき、それ はドラムの全ての位置に対して治療源の釣り合い重りを提供する。これは安定し た構造をつくり出す。ドラム50の円筒状の通路の中の等角点の位置もまた、安 定した装置をもたらす。 更に、治療源の反対側にビーム止めを配置することが望ましい。従来のシステ ムでは、ビーム止めが望ましいにも関わらず、それは治療源ガントリーアームの 反対側に更なるガントリーアームが配置されることを必要とするため、通常は装 置の機械的な安定を弱める。本発明による装置では、ビーム止めの設計は、実際 より効果的な装置の釣り合いをもたらす。或いは又は更に、治療確認を提供する ために、MeV画像化源が治療ヘッドの反対側に設けられてもよい。これはまた 、装置の釣り合いを改善する。 ドラム50、支持部8及び関連する結合は、患者支持体6が治療源4に結合さ れる結果となり、患者支持体6の位置は、等角点Iにおける標的領域2aの正確 な位置決めを容易にするため、治療ビー ム軸TBの方向に沿って、また更なる回転軸RFに沿って(そして可能ならばま た治療ビーム軸TB及び更なる回転軸RFに垂直な方向に沿って)調節されるこ とを可能にする。 図2及び図4に示されるように、支持部8は、患者支持体6の(「頭」端とし て示される)1つの端に設けられている。概して単一の支持部8は充分であるは ずだが、所望であれば、図4に非常に概略的に示されるように、更なる支持部8 ’及び関連する接続部60’は、(「足」端として示される)他の端に提供され てもよい。このような補足的な支持部8’はもちろん支持部8と共働するように 構成され、支持部8の動きに従うよう配置される。支持部または部材は、もちろ んいかなる便利な位置に配置されてもよく、ある状態ではドラム50の内側の表 面50aに関して移動可能であり得る。 患者支持体6はドラム50に連結されているため、回転軸Rについて角度的に 動く。軸RFについての支持体6の回転は、前述のように患者支持体6の一定の 姿勢が維持されることを確実にするよう設計されている。 患者支持体6が、一定の基準面Gに関して、この例では平行である、この実質 的に一定の姿勢に維持されることを可能にするように、いかなる適切な装置が使 用されてもよい。この例では、一定の基準面Gは、装置が設けられている支持面 と丁度一致する。 患者支持体6を、実質的に一定の姿勢に維持するための1つの方法は、ドラム 50の回転に従って患者支持体の角度的な動きを制御するための適切なギア装置 の使用である。図5は、内部構成部分が見えるよう切截して示された、支持部8 と、ドラム50と、筐体3aとを有する装置の適切な部分の非常に概略的な図に よって、1つの可能なギア装置を示す。 図5に示される例では、駆動ホイール11は、出力に対する回転、又は筐体3 aの内壁又は支持体30に設けられたモーター13の駆動シャフト12に対して 固定されている。駆動ホイール11は、ド ラム50の内側の表面50aの内部50a’に外接するギアホイール又は他の適 当な歯の付いた表面14と係合し、そのためモーター13の動作は、ドラム50 を回転軸Rについて回転させる。 第1のシャフト15は、ドラム50の内側の表面50aを通って伸び、その縦 軸15aについて回転可能なように適切な軸受け又はジャーナル(図示せず)に よって設けられている。第1のシャフト15の下端15bは、第1のシャフト1 5に関する回転に対して固定されているギアホイール16を有する。ギアホイー ル16は、歯の付いた表面、又はドラム50と同軸の筐体3aの内部の円筒状の 表面31に固定であり、また外接するホイール17と係合する。 第1のシャフト15の他の端15cは、第2のシャフト20の1つの端20a 上に提供された第2のベベルギア19と係合する第1のベベルギア18を有する 。第2のシャフト20の他の端20cは、第3のシャフト23の1つの端23a に支えられた第4のベベルギア22と係合する第3のベベルギア21を有する。 第3のシャフト23の他の端23bは、第4のシャフト26の1つの端26aに 支えられた第6のベベルギア25と係合する第5のベベルギア24を有する。シ ャフト26は、支持体8の筐体80を通って伸び、回転可能にジャーナルされて いる。シャフト26の他の端26bは、接続部60に固定されており、それによ りシャフト26の軸26cは、更なる回転軸RFと一致する。 所望の標的領域2aが正確に等角点Iに配置されることを可能にするための、 治療ビーム軸TBに平行又は垂直な、患者支持体6の移動運動は、図4に非常に 概略的に示されるように、夫々の シャフトが2つ以上の部材15’と15”及 び20’と20”からなるよう、第1及び第2のシャフト15及び20をはめ込 み式にすることによって、またはめ込み式シャフト部材の相対的な動きに影響を 与えるよう、従来のLINAC放射線療法装置で通常使用される空気的又は水圧 装置といった適当な駆動システム、又はウオームギア 列駆動装置を使用することによって達成される。 そのような場合は、関連するシャフト部材15’と15”及び20’と20” は、もちろんそれらの縦の軸についての相対的な回転に対して、何らかの適切な 手段によって確実にされている。従って、例えばシャフト部材15’と15”及 び20’と20”は、相対的な縦の動きのみを可能にし、相対的な放射状の動き をさせないよう、円状ではない断面であってもよく、夫々のシャフト部材15’ と15”及び20’と20”の、相対的な放射状の動きを防ぐが、夫々の縦の動 きを可能にするように係合する、対応する縦に伸びる突縁及び溝が設けられてい てもよい。 そのような装置は、治療ビーム軸TBに沿った患者支持体6の高さ又は位置を 調節することを可能にし、また回転軸Rに沿った患者支持体6の動きが、ビーム Xの路の中で、そして等角点Iにおいて正確な標的領域2aを配置することを可 能にする。 患者2の異なる大きさ又は容積を補正するよう、更なる回転軸、及び従って患 者支持体6に関する等角点Iを調節するため、更なる回転軸RFは、例えば、接 続部60を、図4に図式的に示され、シャフト部材15’と15”及び20’と 20”と同様の方法で、相対的な縦の動きは可能にするが相対的な回転の動きは 可能にしない、2つ以上のはめ込み式部材60a及び60bとして形成すること によって、及び上述のような適切な駆動装置を使用することによって、患者支持 体6の表面61に関して移動可能にされる。 支持部8の筐体80は、シャフト部材15’と15”及び20’と20”のは め込み式の動きを収容するよう、対応してはめ込み式にされた筐体部品80a、 80b、80cから形成される。以下説明されるように、シャフト23は、患者 支持体6の回転のための隙間を提供するため、充分な長さでなくてはならない。 そのような装置では、はめ込み式のシャフト部材15’と15”及び20’と 20”(及び存在するならば60aと60b)の駆動 装置の作動は、患者2の所望の標的領域2aが正確に等角点Iに配置されること を可能にする。モーター13の作動は、ドラム50を回転軸Rについて回転させ る。この回転は、ギアホイール16及び17の組合せによって第1のシャフト1 5の縦軸15aについての回転を引き起こし、それによりベベルギア18及び1 9の係合によって、第2のシャフト20をその軸20bについて回転させ、それ はベベルギア21及び22の係合によって、第3のシャフト23をその軸23c について回転させ、それは次にベベルギア24及び25の係合によって、第4の シャフト26をその軸26cについて回転させ、それにより患者支持体6を更な る回転軸RFについて回転させ、従って回転軸Rについて角度的な動きに影響を 与える。略1:1である適当なギア比率によって、ギア装置は、患者支持体6に 、一定の基準面Gに関して一定の、この場合は水平である姿勢を維持させる。そ のような装置は、患者支持体6の回転の制御を可能にし、所望であれば、一定の 姿勢を水平以外にすることを可能にする。 図2に関連して上述されるように、補足的な支持部8’が提供されている場合 は、その支持部8’の構造及び結合は、主支持部8のものと同様であり、はめ込 み式の装置の動作は、もちろん患者支持体6の一定の姿勢を維持するように制御 される。もちろん補足的な支持部8’及び補足的な接続部60’の間の回転的な 結合は単に、結合が患者支持体6の他の端6aにおいて駆動された回転に従うこ とを可能にする(図4に破線で示される)回動ピン9であってもよい。 図示されていないが、他の可能なギア装置は、患者支持体6を、更なる回転軸 RFと一致する回転軸を有する大きなギアホイールの中に設け、ギアホイールを 回転させるために適当なギア列駆動ギアを使用することである。ギアホイールは 、完全な円を形成する必要はないが、更なる回転軸RFについての患者支持体6 の回転の所望 の度合いを可能にするのに充分な範囲の円の部分である必要がある。そのような ギアホイールは、治療源4の視線から変位されうる。そのような場合は、等角点 Iにおいて標的領域2aの正確な配置を可能にするよう、患者支持体6は、回転 軸RFに平行な方向にスライド可能なようにギアホイールに設けられ、ギアホイ ールそのものは、上述と同様の方法で、治療ビーム軸TBと平行な方向で動くこ とができるよう配置される。 図6は、患者支持体6が実質的に一定の姿勢に維持されることを可能にする他 の装置の図5と同様の図を示す。この装置は、ギア列が排除され、患者支持体6 の回転がシャフト28に設けられた独立したモーター27によって制御されると いう点で、図4に関連して上述された装置と異なる。患者支持体6の並進的な動 きを可能にするため、略U字形のシャフト28は、それ自体が、筐体80又は表 面50aに据え付けられた他の端を有する他のシャフト30とともに第2のはめ 込み式の装置を形成する更なる略U字形のシャフト29とともに、第1のはめ込 み式の装置を形成する。はめ込み式の装置は、図4を参照して上述されたように 制御され、モーター21の動作は、モーター13及び27の間で連結された適当 な制御装置31によって、モーター13の動作に従って電子的に制御される。 図から分かるように、図6の装置は、ギア列の機能がモーター13に応じて駆 動されるサーボ機構に従うモーターであるモーター27によって実行されている ことを除いて、図5に示される方法と同様に作動する。このことは、摩滅を受け 、また潜在的にバックラッシュであるギア列の必要性を回避し、より大きな精度 を可能にするはずの装置1のコンピュータ制御の使用を容易にする。 他の可能性として、患者支持体6は、単純に重力の影響下において水平の姿勢 を維持するため更なる軸RFについて回転するよう充分に重くされることもでき る。そのような場合は、図5に示されるモーター駆動装置は単純に省かれ、その ため、シャフト28は、患 者支持体6が重力の影響下において更なる軸RFについて回転することを可能に するため、接続部がジャーナルされている回動ピンを提供する。適当な制動は、 例えば摩擦、水圧又は空気的手段によって提供されうる。そのような装置は、比 較的安価であり、製造が簡単である。 図7乃至図9は、治療源4が回転するのに従って上述の装置1の動作を示す図 式的な図である。 図7は、治療源4が患者支持体6の上にある開始状態の装置1を示す。この例 では、ドラムの内側の表面から等角点Iへの放射的な距離Aは80cm(センチ メートル)にされている一方、図6乃至図8でFとして示されている等角点Iか らX線標的までの等角点の距離Idは100cmであり、LINAC(又は直進 LINACが使用されていない場合はビーム偏向システム)の高さは、全体で4 0cmで、その全体のうち20cmはドラム50の外側にあり筐体(図示せず) によって提供される空間の中にある。一定の基準面Gの上のドラム50の隙間は 、20cmである。 図8は、治療源4が図7に示される位置から時計回りに90度回転した状態を 示し、一方で図9は、治療源4が図8に示される位置から時計回りに90度回転 した状態を示す。これらの図から分かるように、支持部8及び患者支持体6の間 の回動式の結合及びいかなる関連する駆動装置は、患者支持体6が、ドラム50 の回転に関わらず一定の姿勢を維持するようにさせる。従って、示される例では 、患者支持体6は水平を維持し、従ってこの場合はもちろん患者2を最も上にし て一定の基準面Gを形成する支持面と、実質的に平行である。 また、図7乃至図9から明らかに分かるように、等角点Iが回転軸Rと一致す る必要がないということは、患者支持体6及び等角点Iは、図8に示される位置 では、図6に示される位置よりも支持面Gから遠くにあり、そのため治療源4の 、患者支持体6の下の通過 を容易にする。従って、この装置は、従来の放射線療法装置の床及びガントリー の間に必要とされた隙間よりも少ない、ドラム50及び支持床Gの間の隙間を必 要とする。これは、患者支持体6がそうでなければ可能でないような低い位置に 配置されることを可能にし、従ってベッドに寝ている患者を患者支持体6に移動 するための標準的な患者用台車の使用を容易にし、そのため関係する医療スタッ フにとってこの移動過程をより簡単にさせる。 システムは、回転するガントリーアームが床面の下を通過し得るようにチャネ ルが床の中に置かれるように設けられてきた。これは、装置がより低く配置され 、そのため患者へのアクセス及び患者用台車の使用を容易にする。しかしながら 、患者の処置が所望の場合は、チャンネルは操作者に対して障害を与える。上述 のように、本発明による装置は、回転軸から変位された患者支持体と合体してい るときは、中空ボディー部の回転のいくらかの角度について、患者支持体をより 低くは位置させることを可能にする。更に、直進LINACが使用されることを 可能にするため、ドラムの直径の減少を使用することが可能である。これは、ド ラムの直径を増加し、従ってチャネルを床の中にして装置を置くことが望ましい 。本発明による装置の囲まれた性質の結果、床の中のチャンネルは、ガントリー アームがないため、操作スタッフの目には晒されない。従って、そのような装置 に通常関連する障害又は不都合は回避される。 ドラム50及び筐体3aの間の空間は、装置の制御装置を収容するために使用 されることができ、そのため非常に小型の装置が可能である。 上述のように、患者支持体6は、円筒状の壁50aによって画成された通路の 中では静止しうる。これは支持体6を筐体3aに固定すること、又は上述のよう に支持体がドラム50の内側の表面50aに固定されている場合は、患者支持体 6の適当な配置のいずれによっても達成される。これは画像化装置もまたドラム 50の内側の 表面50aに設けられていれば必要とされる。 そのような装置は、従来の技術によって既知であり、本発明による装置ではド ラムの周りの1つの点に配置されるKeV画像化源50、及び画像化源の全く反 対側に配置される画像センサSEからなる。 画像化源SO及び画像センサSEは、治療源4から90°に提供されえ、図7 の破線によって示されるように、再び回転するドラム50を釣り合わせる。その ような場合は、画像感知過程の間は、患者支持体が回転軸Rにおいて静止してい ることが重要である。上述のように、これは患者支持体6の適当な配置によって 達成されてもよい。 同時画像化及び治療が、望ましくは治療ヘッドの反対側にMeV画像化装置を 有する確認を有することによって確認をするシステムが望ましい。この場合は、 患者は永続的に回転軸の上に配置されることが望ましい。 概して、患者支持体の姿勢は、治療ビーム軸TBに対して略垂直な所与の角度 に伸びる面Gに関して一定に維持されるべきであり、従って、本当に、一定の基 準面は、治療ビーム軸TBに対して固定されていると考慮されるべきである。し かしながら、上述のように、ほとんどの場合は、一定の基準面は水平であり、装 置が立っている支持面の面に対して略平行であり、そのため支持面は一定の基準 面であると考慮されうる。 上述の例では、治療源4は、放射線のビームXを患者2の標的領域2aに方向 付けるための高エネルギーX線放射線源からなるにも拘わらず、本発明は、ガン マ放射線又は粒子放射線を使用した装置に対しても適用されうる。また、もちろ ん治療ビームは連続的である必要はなく、パルス化されたもの、又は不連続であ り得る。 本発明による放射線療法システムの第2の例は図10乃至図12 に示される。第1の実施例と共通の構成部分に対しては、同じ参照番号が使用さ れている。中空ボディー部50及び据え付けられた構成部分のみが示されている が、中空ボディー部50は、第1の実施例のように、回転可能に支持体に設けら れ、患者支持体6もまた提供されている。第2の実施例の装置は、治療と同時に 特に腫瘍の局部化を提供するためであって、そのため上述のように、患者支持体 6は、中空ボディー部50の回転軸R上で静止していることが望ましい。これは 、患者支持体6を中空ボディー部の支持体に固定することによって最も簡単に達 成されうる。再び、患者支持体6は、斜角の治療角度を可能にするために、垂直 軸について回転するいくらかの自由を有しうる。もちろん、所望であれば、前の 例に関して説明されたように、中空ボディー部に対して患者支持体の結合を設け ることが可能である。 再び、中空ボディー部50は、通路を画成する内側の表面50aを有するドラ ムの形である。通路は、円筒状の内側の表面を有しうるが、患者支持体6が配置 されうるいかなる形も有しうる。治療源4は、治療源4が治療源4から変位され た回転軸Rについて回転可能なように、ドラムに据え付けられ、治療装置4から 回転軸Rを通って伸びる治療ビーム軸TBを有する治療ビームXを提供する。患 者2を支える患者支持体6は、患者2の標的治療領域を治療ビーム軸TB上に位 置づけるよう配置される。 第2の実施例は、放射線療法システムの構成部分のモジュール化された装置を 提供し、それによりシステムは特定の使用者の専門的技術又は財政に適合されう る。例えば、幾つかの国において可能な財政は、洗練されたコンピュータ断層撮 影スキャニングシステムの使用、又は高価な多葉コリメータ及び関連する制御シ ステムの使用を妨げうる。 進歩したコンピュータ断層撮影で作られた画像、及び多葉コリメータで作られ たビーム形を使用することによって可能なシステム よりも、進歩していない治療プログラムを提供する放射線療法システムは存在す る。しかしながら、これらのシステムでさえも、独立した局部化装置及び治療装 置を含む。よって、局部化装置は、KeV放射線源及び画像化装置を使用するこ とによって、患者の治療領域、即ち照射されるべき領域を局部化することによっ て提供される。これは、患者の周りの例えば2つ又は4つの位置で画像化ビーム を提供することを含みうる。これは次に、これらの角度に対して所望の治療ビー ム形が決定されることを可能にする。局部化装置はまた、シミュレーションが実 行されることを可能にし、それは所望の治療ビーム形を作りだすビーム制限機能 を提供するため、コリメータを調節することを含む。コリメータによって作りだ されたビーム形を確認するため、コリメータの目に見える調節が実行されうるよ う、光源が設けられてもよい。 使用されるコリメータは、概して矩形のビーム制限機能のみが達成されること を可能にする装置である。より高価な装置であって、高価な制御アルゴリズム及 びより経験豊富な操作者を必要とする治療用の多葉コリメータの使用は、財政的 に可能でないかもしれない。 治療が多葉コリメータの使用を含むより進歩したシステムでは、KeV画像化 装置とともにシミュレーションのために使用されるコリメータは、治療のために 使用されるものと同じ種類ではなく、多葉コリメータは、概して治療シミュレー ションのためには全く使用されない。更に、MeV治療コリメータは、ブロック されるべき高エネルギー放射線を吸収するために有意義な深さの葉を要求し、よ って強力な制御システムを伴う非常に重い治療コリメータとなる。この高い水準 の放射線の吸収は、コリメータ設定のシミュレーションに使用されるコリメータ によっては必要とされないため、シミュレーションのために、異なる、安価なビ ーム制限装置が使用される。 異なる治療ビームのためにコリメータ位置を決定すると、放射線 療法治療のために、MeV放射線療法源を有する独立した治療装置が使用される 。 本発明の第1の実施例の装置は、画像化装置が、治療ヘッドと同じ装置に提供 されることを可能にし、よって患者の再配置なしに、連続したスキャニング及び 治療の可能性を提供する。第2の実施例の装置は、第2の実施例の特別な特徴の 以下の説明の中で説明されるように、治療のシミュレーションと確認に関して特 に更なる利点を有する。 図12に示されるように、中空ボディー部50は、内側の部分501及び外側 の部分502からなり、2つの部分は、適当な機械的相互接続によって相互に回 転可能である。コリメータ4d(ビーム制限装置)は、中空ボディー部の内側の 部分501に設けられており、画像検出装置100は、コリメータの反対側に設 けられている。画像検出装置100は、入射X線、又は他の放射線を光検知アレ ーによる検出のための光に変換する表面を有する光検知アレーからなる。 ビーム止め102もまた、コリメータ4dの釣り合い重りとして働くために、 内側の部分501に提供されている。画像検出装置100はコリメータの反対側 に配置されているにも関わらず、コリメータの重さよりもより少ない重さを有し 、従って追加的な釣り合い重りが望まれる。 外側の部分502は、6MeVのX線放射線源でありうる放射線療法源4a, 4bを収容する。これは、(図10乃至図12に示されるように)直進X線源4 a及びLINAC4bであってもよいが、図3に示される装置と同様のビーム偏 向ユニットを含む装置からなるものでもよい。再び、ビーム止め104は、中空 ボディー部50の外側の部分502を釣り合わせるための釣り合い重りとして働 くMeV源の反対側に設けられる。 KeV画像化放射線源SOもまた中空ボディー部の外側の部分5 02、望ましくは治療源4a,4bの近隣に設けられる。外側の部分502は、 中空ボディー部の内側の部分501に関して回転し得るため、治療源4a,4b 或いは画像化源SOのいずれかは、コリメータ4dと整列されうる。更に、画像 化装置100の、中空ボディー部50の内側の部分501に関する動きを可能に するよう、画像化装置100は、(図式的にしか示されていない)軸受け106 上に設けられることが望ましく、そのため動きは、画像化装置100がコリメー タ4dの反対側にある第1の位置(図12)と、画像化装置100が第1の位置 から外れた第1の位置(図10)の間で可能である。或いは、画像検出装置10 0は、内側の部分501に関して回転可能な、それ自身のドラム装置上に設けら れてもよい。 以下、図10乃至図12に示される装置の動作を説明する。図10は、操作の 初期画像化モードにおける装置を示す。画像化装置100は、コリメータ4dの 反対側の位置から外れており、そのため画像スキャニング動作は、コリメータ4 dによって妨害されない画像化ビームIBを使用して実行されうる。中空ボディ ー部の両方の部分501,502は、患者の周りの多数の位置から画像を得るた めに、一緒に回転される。画像化源は、図10に示される画像化の間、コリメー タ4dが画像化ビームIBの路を妨害しないことを確かにするのに充分な角度だ け、外側の部分502の周りの治療ヘッド4a,4bから変位されることが望ま しい。2つの構成部分の変位を最小まで減少させることにより、ドラムの内側及 び外側の部分501,502の間の相対的な動きは、最小に維持される。 検出された画像に基づいて、患者2の周りの選択された位置からの治療のため のコリメータの設定の値が求められる。図11では、画像化装置100は、コリ メータ4dの反対側の位置に戻されている。更に、中空ボディー部の外側の部分 は回転され、それによりKeV画像化源は、ここではコリメータ4dと整列され ている。これは、(目に見える検査よりもむしろ)画像感知装置を使用したコリ メータ設定の確認を可能にする。確認ビームVBは、従ってコリメータ4dを通 って放射される。コリメータ位置は、所望の治療に対応するよう正確に確認され うる。所望であれば、中空ボディー部の内側の部分501に関する画像検出装置 100の動きの準備を省略することが可能である。例えば、画像スキャニングは 、画像化ビームIBを開いたコリメータを通して投射することによって提供され てもよく、治療計画の確認のためのビームの投射を制限するためにコリメータを 設定するだけである。 図12に示される治療過程の間は、治療源4a,4bは、コリメータ4dと整 列されている。画像検出装置100は、同時治療確認を提供する。再び、中空ボ ディー部50の両方の部分501,502は、患者の周りの選択された角度から の治療を可能にするために、一緒に回転される。 この実施例の装置には、異なる設備水準が供給されうる。例えば、基本的なシ ステムは、2つの独立したユニット、即ち上述のシミュレーション装置及び治療 装置の費用がひどく高いことを前もって見いだした使用者に対して供給されうる 。この場合は、装置は、治療源4及び簡単な矩形のコリメータ4dのみからなる 。初期的な局部化は、既に時々実行されているように、触ることによって実行さ れうる。この治療領域の確認に続き、治療ビーム領域の目に見える調節を提供す るよう、KeV画像化源の代わりに光源を使用することにより、治療計画が実行 されうる。このシステムは、患者が治療領域に通されることを要求せず、単一の 機械による従来の放射線療法治療を伴い、少なくとも基本的な目に見える治療計 画を可能にするという、統合された患者支持体6の利点を有する。ビーム止め1 02,104の釣り合い重りとしての使用は、治療室のために必要とされる遮蔽 の量を減少し、それは取り付け費用を減少する。取り付けはまた、装置の固定部 分であり得る静止した患者支持体6の使用により簡単化される。従って、この形 状は、例えば開発途上国での 使用のための最も費用の低い完全な放射線療法装置を提供するために考慮されう る。 このシステムは、KeV画像化源SO及び画像検出装置100を含むために供 給されうるか、又はアップグレードされうる。これは電子画像スキャニングを可 能にすることにより、更に正確な治療計画を可能にする。更に、画像検出装置1 00が提供されているときは、中空ボディー部の2つの部分501,502の相 対的な回転は、画像化装置100が、画像化のために画像化源SOの反対側に、 又は確認のために治療源4の反対側に配置されることを可能にするため、治療の 間の同時確認の可能性が可能になる。 2つの独立した装置の局部化/シミュレーション及び治療のための従来の使用 は、治療のシミュレーションが、治療そのもののために使用されるものと異なる コリメータを通して実行されるという効果を有する。本実施例の装置は、単一の コリメータを提供することによる費用の減少に加えて、治療シミュレーションが 治療そのもののために使用されるものと同じコリメータを使用して実行されると いう利点を更に有する。これは、治療ビームがシミュレーションされた治療と正 確に適合することを可能にし、ビームの形の違いは、異なるコリメータ形状の結 果としては生じない。従来は、MeVコリメータを、KeV画像化源を有するシ ミュレータ装置に提供することは適切であるとは考えられなかった。 更に進んだシステム、又は更なるアップグレードは、腫瘍の形のより正確な値 の測定を提供するため、コンピュータ断層撮影スキャニングシステムを含みうる 。 本発明による放射線療法システムは、単一の構造の結果として運送可能なシス テムとして提供されうる。ビーム止め102,104の使用は、充分な遮蔽がト ラックの区画の中にあることを可能にし、そのためシステムは集合された運送可 能なユニットとして提供される。これは、システムが、個別的にはそのようなシ ステムを取り付 け、操作するための財政又は要求される水準の専門的技術を有さない地域の間で 共有されることを可能にする。 中空ボディー部の内側の部分501は、治療源(及び画像化源)と整列された ときには、コリメータの除去なしに治療源(及び画像化源)のアフターサービス を可能にする(図10にのみ示される)開口108を含みうる。従来のシステム は、定期的なアフターサービスを必要とする治療ヘッドへのアクセスを得るため には、コリメータの除去を必要とした。上述のように、MeV多葉コリメータは 、所望の水準のビーム吸収を達成するため、重い構成部分からなり、典型的には 、約1/2トンの重さであり得る。第2の実施例の装置は、従ってアフターサー ビスの費用を減少し、コリメータを除去する必要性を避ける。開口108はまた 、図10に示されるように、画像化ビームIBの、中空ボディー部の内側の部分 501を通る通路としても機能する。 設備の異なる水準は、システムが、通常待機的な治療に使用される基本的なシ ステムから、進歩した錐ビームコンピュータ断層撮影システムまでの、いかなる 水準の治療に対しても適合されることを可能にする。出願人による開示の下の、 1つの治療技術は、本発明のいずれの実施例の装置によって適用されてもよく、 以下において議論される。 様々な放射線療法治療技術は、図1に示されるものと同様の装置を使用して発 展してきた。 そのような技術の1つ、断層療法は、腫瘍のスライスごとの治療(及び画像ス キャニング)を含む。所望の線量分布パターンは、各スライスに対して得られ、 この線量は、扇形のビームを適用することによって施される。各スライスの治療 は、異なるガントリー角度で適用された異なる屠形のビームを伴う単一のガント リー回転を含む。患者は、全ての治療領域の治療を可能にするよう、放射線療法 装置の中を通される。非常に正確な線量分布パターンが得られるに も関わらず、隣接するスライスの放射フィールドを整合させるときに問題が生じ 、多数のスライスが含まれるならば、延長された治療時間が生じうる。 本発明は、放射線療法ビームが実質的に全ての腫瘍領域を覆うような他のアプ ローチに関する。従って、患者のスライスの中を通る伝達された扇形のビームの 代わりに、ビームは、例えば方形である2次元の領域を覆い、放射線のエンベロ ープは、例えば方形の底を有するピラミッド形であると考えられる。結果として 、ガントリー、又は本発明の場合はドラムの単一の回転は、1回の線量が患者の 全ての治療体積へ施される。ビームによって覆われた2次元領域の分布パターン は、ビームの形の2次元の制限を、例えば選択された次元の矩形の形で提供する 多葉コリメータ又は他のコリメータビーム制限装置)によって制御される。 この原理に従って作動する提案された治療技術は、これらのビームを例えば5 つ乃至7つの限られた方向から放射する。これらのビームの夫々は、ビーム領域 の夫々の要素的な部分に対して調節された強度を有し、充分に正確な線量分布は 、限られた数のビーム放射位置から得られるという結果を有する。しかしながら 、限られた数のビームの夫々は、施すのに長い時間がかかる複雑な線量分布パタ ーンを有する。これは、強度が、多葉コリメータの葉の装荷率が変更されること によって変化されると、特に当てはまる。更に、発生される限られた数のビーム を考慮して、全体としての線量分布が所望の精度を有することを可能にするため 、最適分布パターンはこれらのビームの夫々に対して要求される。このことを考 慮して、斜角の進入角度が所望され、また全ての治療のためには斜角の角度が要 求されうるため、ビーム放射とビーム放射の間に、調節された患者位置を変える ことが望ましい。結果として、操作スタッフが治療過程の間に設定の位置決めを 実行することを可能にするため、患者の周りに隙間の領域を提供することが必要 である。本発明による装 置は、例えば患者支持体6が支持部8について回転可能であるといった、そのよ うな治療技術を実行するために使用されうるが、本発明による装置は、治療過程 の間に患者の処理を必要としない治療技術により適している。これは、本発明に よる装置の囲まれた性質の結果である。例えば、上述の技術は、斜角の進入角度 の提供なしに使用されうる。 上述のように、本発明の装置、そして特に第2の実施例は、使用されうる異な る種類の画像化システム及び治療ヘッドによる異なる治療技術の範囲に適してい る。しかしながら、コンピュータによって作られたスキャニング画像及び複雑な ビーム分布を含む進歩した治療技術の分野では、本発明による装置は、出願人に よって現時において開示されている他の治療技術に特に適している。 この新しい技術は、線量を治療標的へと放射するためドラムの回転の間に形を 変化させる多葉コリメータによって形作られたフィールドを使用する。このフィ ールドは、ドラムの回転の間に一定の強度を有し、ドラム回転数は、複雑な強度 パターンを作り上げるために要求される。従って、治療は、各フィールドの形の 異なる連続を有する複数のアークとして実行され、形は典型的には5°ごとに画 成される。強度分布パターンを画成するために必要とされるアークの数は、5の オーダでありえ、中空ボディー部の単一の回転は、4分のオーダを取りうる。特 に、中空ボディー部の回転の間は、多葉コリメータは強度調節を実行しないが、 放射されたビームの形を変えるだけである。 全体としての強度分布は、各ビーム放射ガントリー角度に対して、個々の強度 分布へと縮小されねばならない。これらの個々の分布の夫々は、多葉コリメータ の葉によって放射されたビームの形に対応する部分へと縮小される。多葉コリメ ータの葉が所望のフィールドの形にもっともよく適合する、あるコリメータ角度 が存在するため、コリメータを中空ボディー部の角度の間で回転させることが要 求さ れる。 一度特定の位置に対する、多葉コリメータの特定の葉に対する強度分布が知ら れると、連続的に適用されうる多葉コリメータ(即ち連続する片)によって適用 されうる強度パターンの組合せとして強度分布を画成する必要がある。 この原理は、図13を参照して最もよく説明される。図13の(a)部は、多 葉コリメータの1対の葉によって画成された片に沿って、あるドラム角度から放 射されるべき所望の強度形状を示す。図13の(b)部によって示されるように 、所望の強度は、この場合は2つの異なる強度水準を有する階段状の形状として 近似されうる。この強度形状を、治療の連続するアークの間に連続する葉の位置 で適用されるべき形状へと縮小するため、幾つかの可能な解法がある。これらの 解法の夫々は、図13の(c)部に示されている。また、構成部分たるべき部分 が適用される順序を選択する自由もある。 複数のアークに亘って所望の強度の形状を獲得するための複数の方法があると いうことは、葉の位置が、ドラムの回転の間に多葉コリメータの葉の動きを減少 するよう選択されうることを可能にする。図13に示される過程は、同じ強度が 治療アークの夫々に適用されていることを仮定する。しかしながら、異なるドラ ムの回転の間に異なる強度が適用されえ、これは、所望の強度形状が分解される 方法を変更させる。 幾つかの葉の対は、アークの周りのある一点で閉じられる必要があり、2つの 葉の閉鎖は、放射線の通過を完全には防げないため、2つの葉の閉鎖は、コリメ ータ領域の端に位置するよう配置される。葉の過剰な動きを防ぐため、前の、そ して続く分解パターンは、葉の所望の進行路を最小化するよう適当に選択される 。 全ての角度において同様のフィールドの形を有するアークでは、高い線量レー ト及びドラム回転の高い速度が適用されえ、より少な い全体としてのビーム時間をもたらす。 このシステムの利点は、ドラムの回転の間は、患者支持体6の回転がないこと である。また、治療のために斜角の進入角度が要求されるべきであるという理論 的な理由はないが、所望の線量の分布に関連しない計画の考慮により、これは望 ましい。治療は、ドラムの回転の間は、患者の動きを要求しないため、患者に対 する有意義なアクセスが提供される必要はなく、本発明による装置の配置は、こ の治療技術に特に適している。 本発明による装置は、従って、第1の一定強度の第1のビームを提供し、ドラ ムの回転の間に多葉コリメータを制御し、そして第2の一定強度の第2のビーム を提供し、第2のドラムの回転の間に多葉コリメータを制御する制御手段(図示 せず)を含むことが望ましい。第1及び第2の強度は、異なる強度が採用されう るにもかかわらず、図13を参照して説明される状態のように、同じであっても よい。 本発明による装置が治癒的な治療のためであり、進歩した治療が実行されるな らば、装置はこのように望ましく上述の進歩した治療技術に対して適用される。 そのような場合は、制御手段は、連続して、所望のアークが要求する回転数に対 応する複数の一定の強度のビームを適用しなくてはならない。これは、放射され るべき線量強度分布に依存する。 この開示によって、当業者にとっては、他の変更及び変形が明かとなる。その ような変更及び変形は、従来の技術によって既に既知の他の特徴を含んでもよく 、すでにここで説明された特徴の代わりに、又は一緒に使用されうる。この出願 の中で、請求項は特徴の特定の組合せについて明確に述べられているが、ここで 請求されている請求項のような同じ発明に関するかどうかに関わらず、またそれ がここで請求されている発明と同じ技術的問題の幾つか又は全てを軽減するかど うかに関わらず、この出願の開示の範囲で、新しい特 徴、又はここに明示的に又は内在的に開示される特徴の組合せを含むことは、理 解されるべきである。出願人はここに、この出願、又はそこから導かれる更なる 出願の間、新しい請求項が、そのような特徴及び/又はそのような特徴の組合せ について明確に述べられ得ることを通知する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),JP (72)発明者 ハーウッド,ウィリアム アール イギリス国,ウエストサセックス ビーエ ヌ6 9ユービー,ハソックス,ハースト ピアポイント,オーチャード・ウェイ 26 番 (72)発明者 ベイツ,テレンス イギリス国,サセックス アールエイチ13 6ディーティー,ホーシャム,スミスバ ーン 75番

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 患者の治療領域を放射線にさらすことにより患者を治療する装置であって 、 支持体と、 その中心軸について回転可能なように支持体に設けられており、ボディー部を 通って伸びる通路を画成する中心開口を有する中空ボディー部と、 中空ボディー部に設けられ、中空ボディー部と共に回転可能なように、そして 放射線療法ビームを中空ボディー部の中心軸と交差する通路中に投射する放射線 療法源と、 ビームの投射領域を、制御可能に部分的に制限するビーム制限装置と、 少なくとも部分的に通路を通って伸び、ビームの制限されていない投射領域は 、患者の治療領域を実質的に覆うように配置された患者を受容する患者支持体と からなる装置。 2. 放射線療法源は、実質的に患者支持体の縦軸と垂直に位置する面中に伸び る中空ボディー部の中に配置された線形粒子加速器を含む請求項1記載の装置。 3. 通路は実質的に円筒状であり、線形加速器によって発生した粒子ビームを 、実質的に円筒状の通路に関して実質的に半径方向に偏向させる偏向手段を更に 有する請求項2記載の装置。 4. 患者支持体は中空ボディー部に結合され、その結合は、中空ボディー部の 回転軸についての患者支持体の角度的な動きを可能にするよう配置され、患者支 持体を、一定の基準面に関して実質的に一定の姿勢に維持する手段が設けられて いる請求項1乃至3のうち いずれか1項記載の装置。 5. 上記結合は、ビームの投射軸に対して平行又は垂直な1つ以上の方向にボ ディー部に関して、患者支持体の移動運動を可能にするよう配置される請求項4 記載の装置。 6. 中空ボディー部に設けられた画像化放射線源、及び画像化放射線源と反対 の位置にある中空ボディー部に設けられた放射線検出装置からなる請求項1乃至 5のうちいずれか1項記載の装置。 7. 中空ボディー部は、通路として画成される内側の部分及び外側の部分から なり、内側及び外側の部分は互いに関して回転可能であり、放射線療法源は中空 ボディー部の外側の部分上に設けられ、ビーム制限装置は中空ボディー部の内側 の部分上に設けられている請求項1乃至3のうちいずれか1項記載の装置。 8. 画像化源は、放射線療法源から変位した位置で中空ボディー部の外側の部 分に設けられ、2つの部分の間の相対的回転は、放射線療法源又は画像化源がビ ーム制限装置と整列されることを可能にする請求項7記載の装置。 9. 画像化源は光源からなる請求項8記載の装置。 10. 画像化源はX線源からなり、ビーム制限装置の反対側の中空ボディー部 の内側の部分に設けられたX線画像検出装置を更に有する請求項8記載の装置。 11. X線画像検出装置は、ビーム制限装置と反対側の第1の位置と、該第1 の位置から変位した第2の位置との間でスライド可能 なように中空ボディー部の内側の部分によってスライド可能に受容されており、 2つの位置の間の変位角は、画像化源と放射線療法源の間の変位角に対応する請 求項10記載の装置。 12. ビーム制限装置は、多葉コリメータからなる請求項1乃至11のうちい ずれか1項記載の装置。 13. 第1の一定強度の第1のビームを提供するため放射線療法源を制御し、 中空ボディー部の第1の回転の間に中空ボディー部の複数の位置においてビーム の投射領域を選択的に制限するためビーム制限装置を制御し、第2の一定強度の 第2のビームを提供するため放射線療法源を制御し、中空ボディー部の第2の回 転の間、中空ボディー部の複数の位置において第2のビームの投射領域を選択的 に制限するためビーム制限装置を制御する制御手段を有する請求項1乃至12の うちいずれか1項記載の装置。 14. 放射線療法による治療用の装置であって、治療は複数のアーク治療を施 すことを含み、夫々のアーク治療は中空ボディー部の回転に対応し、夫々のアー ク治療は夫々の一定強度のビームを施すことを含み、該ビームは中空ボディー部 が回転するにつれ形を変化し、形の変化はビーム制限装置によって決定される請 求項1乃至13のうちいずれか1項記載の装置。 15. 請求項1乃至14のうちいずれか1項記載の患者を治療する装置を収容 する区画を有する運搬車からなる運送可能な放射線療法システム。 16. 第1の一定強度の放射線療法ビームを発生させるために放射線療法源を 駆動し、 第1のアークをたどるように中空ボディー部を回転させ、中空ボディー部の第 1の回転の間にビームの投射領域を変化させるようにビーム制限装置を制御し、 第2の一定強度の放射線療法ビームを発生させるために放射線療法源を駆動し 、 実質的に第1のアークに対応する第2のアークをたどるように中空ボディー部 を回転させ、中空ボディー部の第2の回転の間にビームの投射領域を変化させる ようにビーム制限装置を制御することからなる請求項1乃至15のうちいずれか 1項記載の装置を動作させる方法。 17. 第1の一定強度は、第2の一定強度に等しい請求項16記載の方法。 18. 3つ以上の中空ボディー部回転が提供される請求項16または17記載 の方法。
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