JPH1076019A - 光照射野サイズと放射線照射野サイズとを一致させる方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 放射線装置のセットアップモードにおける光
照射野のサイズと動作モードにおける放射線照射野のサ
イズとをダイナミックに一致させるようにする。 【解決手段】 照射野規定構造体に対する異なる複数の
設定状態ごとに、光照射野と放射線照射野のサイズを求
めて記録する。次に、特定の所望の照射野サイズについ
て、サイズの補償のため照射野規定構造体が自動的に調
節される。照射野規定構造体は放射線システムにおける
コリメータのジョーを有しており、放射線システムにお
ける種々のエネルギー設定状態ごとに、光照射野と放射
線照射野におけるサイズの差の測定が行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、照射野規定構造を
有しており該照射野規定構造体により照射野の寸法が決
定される放射線システムの、セットアップモードで使用
される光照射野サイズと動作モードで用いられる対応す
る放射線照射野サイズとを一致させる方法および装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線照射装置は一般に知られており、
たとえば患者を治療するための放射線治療装置として利
用されている。通常、放射線治療装置はガントリーを有
しており、これは治療処置の間、水平回転軸のまわりを
旋回可能である。その際、治療用の高エネルギー放射線
ビームを発生させるため、ガントリーに直線加速器が設
けられている。この高エネルギー放射線ビームは、電子
放射線または光子（Ｘ線）ビームとすることができる。
治療中、この放射線ビームはガントリー回転のアイソセ
ンタに横たわる患者の領域へ向けられる。

【０００３】対象物体へ向けて照射される放射線をコン
トロールするため、通常、プレート機構および／または
コリメータのようなビーム遮蔽装置が、放射線源と対象
物体との間の放射線ビーム経路中に設けられている。こ
のビーム遮蔽装置により、まえもって定められた放射線
量を送出すべき対象物体上の照射野が規定される。

【０００４】対象物体へ送出される放射線は、１次成分
と散乱成分とに分けて分析することができる。この場
合、１次放射は放射線源から照射された最初ないし元の
光子から成り、散乱放射はプレート機構により散乱した
光子の結果として生じたものである。１次ビームに加え
られるプレート・コリメータ散乱が増えることで、自由
空間へのビーム放射線の送出が増加する。換言すれば、
先に述べた照射野中のある個所は、ダイレクトな放射線
（１次成分）を受けるだけでなく、プレート機構で散乱
した放射線にも晒される。基準照射野（たとえば１０×
１０ｃｍ）に関し、散乱により空気中に送出した放射線
と散乱なく送出した放射線との比は、一般に”送出係数
（output ratio）”または”コリメータ散乱係数”と呼
ばれる。なお、送出係数の概念ならびに定義は当業者に
よく知られているところである。

【０００５】したがって散乱した光子ゆえに、対象物体
表面に照射される線量率は、プレート機構における開口
部のサイズつまり照射野のサイズに依存して変化する。
つまりこのことは、たとえば対象物体への放射線ビーム
の中央において同じスポットへ照射される放射線は、プ
レート機構のサイズに従って変化することを意味する。
プレート機構が１つの小さい開口部しか有していなけれ
ば、同じスポットにおいて累積する線量は、開口部が大
きい場合に同じスポットで累積する線量よりも僅かであ
る。

【０００６】放射線治療装置の照射野サイズは、これに
よって放射線に晒される患者の領域が決定されることか
ら重要なものである。装置動作のセットアップモードに
おいて、可視光源が励起されて治療ヘッドから患者へ光
照射野が投影される。この光照射野によって、ビームパ
ラメータならびに治療ヘッドに対し相対的な患者の適切
な位置の調節を容易に行うことができるようになる。

【０００７】照射野サイズは、治療ヘッドのコリメータ
を貫通する開口部を変化させることにより調節される。
開口部は、Ｘ軸のコリメータ・ジョーとＹ軸のコリメー
タ・ジョーの設定により規定される。これらのジョーは
放射線減衰材料のブロックであり、これはビームの拡開
角度を制限することで照射野を決定する。一般に、Ｘ軸
のジョーはＹ軸のジョーの下に配置される。

【０００８】理想的にはＸ線の照射野サイズは、患者に
対するセットアップにおいて用いられる光の照射野とま
ったく同じである。しかし、放射線照射野サイズと光照
射野サイズとの一致の実現を困難にするいくつかの要因
がある。可視光ビームとＸ線ビームの特性（光度、スポ
ットサイズおよび位置）は著しく異なっている。しか
も、種々のＸ線エネルギーはそれぞれ異なる散乱成分を
有しているし、照射野サイズの一致を難しくする他の現
象もある。２つの照射野のエッジの半影は異なってい
る。その結果、治療すべき領域のみが照明されるようセ
ットアップ処理においてコリメータ・ジョーを調節した
場合、Ｘ線ビームの照射野サイズが著しく異なってしま
う可能性がある。

【０００９】光の照射野サイズと放射線の照射野サイズ
との一致性を高めるために、ジョーのエッジにトリミン
グ部材を取り付けることができる。このトリミング部材
は、Ｘ線放射線に対し透過性であるが可視光は阻止する
材料で形成されている。たとえばこのトリミング部材は
アルミニウムによって構成できる。一般に光照射野はＸ
線照射野よりも大きいので、適切な幅のトリミング部材
により上述の相違は少なくとも小さくなる。その際、ト
リミング部材をＸ線透過性のブレードとすることがで
き、光照射野をトリミングするためこれはコリメータ・
ジョーのフェースを僅かに（たとえば４．３ｍｍ）超え
て突出している。しかしながら、不一致をもたらす現象
は部分的にエネルギーレベルに依存する。比較的低いエ
ネルギーレベル（たとえば６ＭＶ）で放射線を供給する
よう放射線システムが設定されているときに適したトリ
ミング部材は、それよりも高いエネルギーレベル（たと
えば２３ＭＶ）で放射線を供給するようシステムがリセ
ットされたならば、一致の実現にはあまり効果的でなく
なる。選択的に、システムにより発生可能なエネルギー
レベルレンジの中央で照射野どうしの一致を実現させる
よう、トリミング部材の幅を選択することができるが、
そのためにはシステムのエネルギー能力の上限と下限に
おいて最適でない条件をユーザが是認しなければならな
い。

【００１０】

【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、放射線装置のセットアップモードにおける光照射
野のサイズと動作モードにおける放射線照射野のサイズ
とをダイナミックに一致させるようにした方法および装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明によればこの課題
は、光照射野と放射線照射野との間のサイズの差を照射
野規定構造体の複数の設定状態ごとに求めるステップ
と、放射線システムをセットアップモードと動作モード
との間で切り換えたとき、サイズの差を補償するため前
記照射野規定構造体を自動的に調節するステップを有す
ることにより解決される。

【００１２】さらに上記の課題は、請求項１０記載の方
法ならびに請求項１３記載の装置により解決される。

【００１３】

【発明の実施の形態】放射線システムのための照射野サ
イズの一致は、放射線システムが光照射モードと放射線
照射モードとの間で切り替えられるたびに照射野規定構
造体が自動的に調節されることによって得られる。

【００１４】１つの実施形態によれば、この照射野規定
構造体はＸ線システムにおけるコリメータのジョー・ア
センブリである。このようなＸ線システムでは、まえも
って選択された領域に対し放射線を当射するためのセッ
トアップ手順において、光照射モードが用いられる。こ
の照射野規定構造体の自動調整は、光照射モードにおい
て規定された光照射野と放射線照射モードにおいて規定
された放射線照射野との間の大きさの差が補償されるよ
うに実施される。要求される補償は少なくとも１つの変
量に依存し、たとえば照射すべき領域のサイズや放射線
のエネルギーレベルに依存する。したがって有利な実施
形態によれば、照射野規定構造体の様々な設定状態や種
々の放射線エネルギーレベルでの所望の補償増分量を表
わすデータを求め、記憶させるように構成されている。

【００１５】次に、図面に基づき本発明の実施例につい
て詳細に説明する。

【００１６】

【実施例】図１を参照すると、この図には医療に適用す
るための放射線システム１０が示されており、これには
ガントリー１２が設けられていて、これは治療処置中、
水平回転軸１４の周囲を旋回可能である。ガントリー１
２の治療ヘッド１６は軸１８に沿って患者２０へ向けて
放射線ビームを送出する。放射線ビームはガントリー１
２内の直線加速器により発せられる。放射線ビームは電
子放射線または光子放射線つまりＸ線とすることができ
る。放射線ビームは患者の治療ゾーン２２へ向けられ
る。

【００１７】特定の治療処置のための治療パラメータ
は、放射線システム１０のセットアップモード中に規定
される。治療ゾーン２２は、水平軸１４を中心にしたガ
ントリー１２の回転ならびに患者２０が横たわっている
治療台２４の移動により、ガントリー１２に対し相対的
に適切に位置決めされる。治療ゾーン２２が適切に位置
決めされた後、ビームパラメータがセットされる。放射
線システム１０によりエネルギーレベルの選択が可能で
あると有利であり、６ＭＶ，１５ＭＶおよび２３ＭＶの
ようにＸ線エネルギーレベルを選択できるのがよい。放
射線照射野の大きさは、治療すべき患者の領域だけが放
射線に晒されるよう、治療ゾーン２２の大きさに整合し
ている。あとで詳細に述べるように、放射線照射野の大
きさは治療ヘッド１６内の照射野規定構造体により決定
される。セットアップ段階中、軸１８に沿って投影され
るビームは可視光のビームであって、これによりユーザ
は、軸１８に沿って投影されるビームの照準および大き
さを非侵入的に調節することができる。システムのセッ
トアップモード中、治療ゾーン２２における所望の照射
野が得られるよう、投影ランプが起動される。システム
が動作モードへ切り換えられると、この可視光が放射線
ビームに置き換えら得る。

【００１８】あとで使用される放射線ビームの大きさを
セットアップするために可視光ビームを利用する際の懸
念は、散乱と回折の作用が部分的に周波数とエネルギー
レベルとに依存することである。したがって放射線シス
テム１０において、セットアップモード中の光ビームの
照射野サイズと動作モード中の放射線ビームの照射野サ
イズとがしばしば異なることとなる。典型的には、光照
射野のサイズが放射線照射野のサイズよりも大きくな
る。放射線の照射野サイズに作用を及ぼすことなく光の
照射野サイズを小さくするためにトリミング部材を利用
できるが、トリミング部材を所望の治療ビームパラメー
タの変更ごとに変化させないかぎりは、これら２つの照
射野サイズの間の著しく精確な一致は不可能である。以
上のことから本発明によれば、各照射野サイズの間にお
ける寸法の相違を補償するようダイナミックな調節が行
われる。

【００１９】次に図２を参照すると、この図には慣用の
直線加速器 （"LINAC"）２６が示されており、これは図
１の放射線システム１０から照射される電子ビームを発
生させるために使用される。電子ビームのエネルギーレ
ベルはコントローラ２８により決定され、これによって
直線加速器２６の電子銃が励起される。電子銃からの電
子は、公知のエネルギー伝送技術を利用した導波管に沿
って加速される。

【００２０】直線加速器２６の導波管から出たビームは
慣用のガイドマグネット３０に入り、これによって約２
７０゜、電子ビームが曲げられる。この場合、電子ビー
ムは、ビーム透過性であるが直線加速器内の真空状態を
保持する窓を通って送出される。

【００２１】電子ビームの軸３２に沿って散乱箔または
ターゲット３４が設けられている。部材３４が散乱箔で
あれば、電子が拡開されて円錐状のビームが形成され
る。他方、部材３４がターゲットであれば、放射線ビー
ムはＸ線ビームである。

【００２２】コリメータ３６は、放射線ビーム経路に沿
って位置決めされている。コリメータ３６は、放射線ビ
ームの拡開角度を制限する機能を果たす。たとえば、コ
リメータを通して受容体３８へ進む放射線照射野を規定
するため、放射線減衰材料のブロックが用いられる。こ
の場合、受容体は患者とすることができるし、あるいは
以下で述べるような較正プロセスにおいて放射線システ
ムを較正するために利用する構造体とすることもでき
る。

【００２３】１つの実施形態によれば、コリメータ３６
はＹ軸ジョーとＸ軸ジョーを有している。図３の場合、
放射線減衰材料の第１および第２のブロック４０，４２
としてＹ軸ジョーが表されている。Ｙ軸ジョーの下には
第３および第４のブロック４４，４６が設けられてお
り、これらはＸ軸ジョーを成すものである。第１のブロ
ックと第２のブロックの間のスペースによってターゲッ
トゾーン４８の一方の寸法が規定されるのに対し、第３
のブロックと第４のブロックの間のスペースによって垂
直方向の大きさが規定される。本発明に関して用いられ
るかぎりは、”照射野規定構造体”とは、ターゲットゾ
ーン４８の大きさを決定するための図３に示されている
ような装置のことを指す。

【００２４】一致の問題に対するソフトウェアによる解
決手法放射線システムのセットアップ段階では直線加速
器２６の動作が停止され、光源５２が作動される。この
光源は、光をコリメータ３６へ向けなおすためのビーム
スプリッタのような光学素子へ可視光を送出する。この
光源は１５０Ｗの石英ハロゲンランプとすることができ
るけれども、このことは重要ではない。光学素子５４
は、直線加速器２６から到来する放射線に対しては透過
性であるようにする。光がコリメータ３６を通過すれ
ば、コリメータ３６のジョーを適切に位置決めするため
にビームを利用できる。たとえば、図３に示した体５０
上のターゲットゾーン４８が患者の入れ墨領域であれ
ば、コリメータから照射される光の照射野がターゲット
ゾーンの領域と一致するまで、ブロック４０〜４６が調
節される。次に、放射線システムを動作モードへ切り換
えることができ、そのモードにおいて放射線ビームが光
ビームと置き換えられる。しかしながら従来技術の照射
線システムとは異なり、ダイナミックな調節装置５６，
５８によりＸ軸ジョーとＹ軸ジョーの設定が自動的に変
化し、これによって光ビームの照射野サイズと放射線ビ
ームの照射野サイズとの間における固有の相違を補償す
ることができる。光がついているときにＸ軸ジョーとＹ
軸ジョーの調節を行うこともできる。

【００２５】ダイナミックな調節装置５６，５８はコン
トローラ２８により制御される。有利な実施形態によれ
ば、図２中のコンポーネント６０に格納されているテー
ブルに従って調節増分量が計算される。このため、光照
射野の”トリミング”をコンピュータ・ソフトウェアに
より行うことができる。Ｘ線放射の所定のエネルギーレ
ベルならびに１０ｃｍの所望の照射野寸法に関してコン
ポーネント６０に格納されているデータから、光照射野
に対するジョーの適切な設定のためには、動作モード中
に放射線ビームが励起されると０．２ｃｍの差が生じる
ことになるという情報を得ることができる。この場合、
ダイナミックな調節装置はこの差を補償する目的で、ブ
ロック４０〜４６を自動的に変化させる。

【００２６】ダイナミックな調整装置５６，５８を成す
構造は、本発明にとっては重要ではない。電子的な制御
を行ってブロック４０〜４６の設定を操作するどのよう
な装置でも使用できる。

【００２７】図４には、図１の放射線システム１０に関
して光照射野のサイズと放射線照射野のサイズとを一致
させるプロセスの１つの実施形態が示されている。

【００２８】ステップ６２において、放射線出力に対し
てコリメータの照射野サイズが較正される。Ｘ線出力に
対する放射線システムの較正については当業者によく知
られており、ステップ６２を実行させるために周知のい
かなる技術でも利用できる。たとえば人体または他の対
象物体をシミュレートするために水のタンクを利用する
ことができるし、水中を通る放射線を測定するためにプ
ローブを用いることもできる。９００ｎｍのターゲット
−表面距離（target-surface distance, ＴＳＤ）にあ
る水表面と、アイソセンタにあるプローブを用いること
で、ジョーの特定の設定のために照射野サイズを測定す
ることができる。一般に、放射線の最大線量値の５０％
に関する照射野サイズの測定値である。そしてこの測定
値は、図２のコンポーネント６０に記憶される。この手
順はジョーの複数の設定のために繰り返され、各測定値
が記録される。放射線のエネルギーレベルとＴＳＤは較
正ステップの間中、一定にするのがよい。それというの
も、これら２つの要因はビームの散乱や回折に作用を及
ぼすからである。しかしながらあとでさらに詳しく説明
するように、このプロセスステップを２つ以上のエネル
ギーレベルおよび／または２つ以上のＴＳＤに関して実
行するのが有利である。

【００２９】ステップ６４において、ステップ６２で得
られた照射野サイズの測定値が、放射線システム１０の
ユーザにより採用されたディスプレイ上の値と整合され
る。図２にはディスプレイモニタ６６が示されている。
このモニタは大きさを指示するものである。図４の実施
形態によればこの指示は、表示値をジョーの種々の設定
ごとに測定された照射野サイズと整合できるように操作
可能である。ステップ６８において、ステップ６２とス
テップ６４により得られたデータが記録される。

【００３０】次に、図４のステップ７０に示されている
ように図２の光源５２が点灯される。ステップ６２の照
射線出力較正で使用されたのと同じジョーの設定につい
て、ステップ７２において光の照射野サイズが測定され
る。これは慣用の技術を用いることで行える。たとえば
ステップ６２で用いられた水のタンクを、グラフ用紙あ
るいはフィルムパックと置き換えることができる。この
場合、光ビームにより照射されるグラフ用紙またはフィ
ルムの一部分が各設定について測定される。次に、光照
射野と放射線照射野との間の寸法差が、各ジョーの設定
について求められる。続いて、ステップ７４において差
値が記録される。１つの実施形態の場合、差値は単に、
ステップ７２において測定された光照射野のサイズとジ
ョーの個々の設定に関するディスプレイモニタの値との
差である。散乱や回折の現象はＸ線ビームと光ビームと
に対し異なる作用を有するので、差値は少なくとも部分
的に、異なる作用を示すものとなる。さらにステップ７
４に続いて、図２のコンポーネント６０に格納されたデ
ータからテーブルを形成することができる。図５にはそ
のようなテーブル７６が示されている。

【００３１】ステップ７０内で、最初の行により該当す
る照射野サイズに作用するジョーの種々の設定が表され
る。つまり最初の行は、ダイナミックに調整可能な照射
野規定構造体の設定７８を表すものである。２番目の行
８０は、６ＭＶのエネルギーレベルにおけるＸ線につい
て測定された照射野サイズを表す。行７８と行８０の値
は同じであり、これはステップ６２において放射線出力
が較正されていることによる。

【００３２】３番目の行８２には、モニタ６６の表示値
が記録されている。Ｘ線照射野サイズと表示値は図４の
ステップ６４で整合されているので、行８２の値は行８
０の値と同一である。ステップ７２において、Ｘ線出力
がオフにされ光源５２がオンにされて光照射野のサイズ
が測定されており、これはテーブル７６の４番目の行８
４に記録されている。最後の行８６には、行８０のＸ線
照射野サイズと行８４の光照射野サイズとの間の寸法の
相違である差値が記録されている。

【００３３】図４のステップ８８において、テーブル７
６を生成するステップを放射線システムの選択的なエネ
ルギーレベルについて繰り返すことができる。

【００３４】放射線の照射野サイズは放射線ビームのエ
ネルギーレベルに依存して変化し得るので、種々のエネ
ルギーについて異なる差値の存在する可能性がある。エ
ネルギーレベルの設定に基づき形成された複数の個別の
テーブルを生成すれば、このダイナミックな補償プロセ
スは、照射野サイズを一致させるためにアルミニウム・
マイクロトリマ （aluminium micro-trimmer）を使用し
たときのようにかなりの妥協を要するプロセスとはなら
ない。

【００３５】ダイナミックな調節装置５６，５８は、図
４におけるプロセスのステップ９０で使用できる。この
場合、図１〜図３の放射線システム１０の動作中、ユー
ザは、患者２０のターゲットゾーンと一致する光照射野
を形成する慣用の手法で、照射野規定構造体（つまりブ
ロック４０〜４６）のための設定を選択する。このター
ゲットゾーンは患者２０に入れ墨を施すことで描くこと
ができるが、このことは重要ではない。光照射野は光源
５２を作動させることにより発せられ、これにより光は
コリメータ３６を通って進む。照射野規定構造体の調節
は、放射線システムのセットアップモード中に行われ
る。

【００３６】ブロック４０〜４６が光照射野の寸法に関
して適切に設定されれば、このシステムを動作モードへ
切り換えることができる。コントローラ２８に切り替え
機能を設けることができる。そしてこの切り換え動作が
実行されると、ダイナミックな調節装置５６，５８は図
５の行８６中の適切な差値により規定された増分量だけ
変えられる。たとえば、セットアップモード中になされ
た光の照射野が、第１のブロック４０と第２のブロック
４２とのスペースが４．５ｃｍとなる照射野サイズであ
れば、ダイナミックな調節は０．５ｃｍの増分量とな
る。これにより各ブロック間のスペースは５ｃｍの間隔
となる。この増分調節はソフトウェアにより実行される
ので、ユーザがさらに調整を行う必要はない。テーブル
７６のデータに基づき、コントローラ２８は情報を内挿
および／または外挿できるように構成されており、これ
によってメモリ内に格納されている設定に対する適切な
補償を行うことができる。

【００３７】図４による有利な実施形態によれば、ステ
ップ６２と６４におけるシステムの較正にＸ線出力を利
用しているが、較正プロセスにおいて光の照射野を利用
するような適用事例も考えられる。また、本発明を医療
関係以外の適用事例で利用することもできる。

【００３８】一致の問題に対する光学的な解決手法 照射野のサイズを一致させるためにコンピュータソフト
ウェアを利用することのように妥当なものでもないが、
光学的な解決手法も考えられる。このような解決手法の
１つは、光の照射野サイズと放射線の照射野サイズとの
間の寸法誤差を補償するために曲面ミラーを用いること
である。この場合、非対称に形成されたミラーによって
いっそう良好な結果の得られることが判明した。殊に、
パラボラミラーが有利である。鏡面についての、および
ターゲット領域に対し相対的なミラーの位置決めについ
ての式は以下のとおりとなる： ｆ（ｘ）＝Ａｘ² ＋Ｂｘ＋Ｃ ここで係数”Ａ”はミラーの曲率を表し、”Ｂ”は傾斜
の項を、”Ｃ”は取り決めにより垂直位置を決定するオ
フセット項を表す。項”Ａ”がゼロであればミラーは平
坦であるのに対し、これが負の値であれば凸状の面が表
される。

【００３９】この場合、ミラーは非対称のものとすべき
であるとした。なぜならば、所定の照射野サイズに対す
る光とミラーの交差点は、対向するジョーと比べてコリ
メータの軸から等しく離れていないからである。したが
って、ミラーの一方の面の方が大きい曲率を有してい
る。図６にはミラー９２の許容される形状が示されてい
るが、ここでは見やすくするため曲率が誇張されてい
る。実際の曲率は、約０．００２〜０．００３inch/inc
h の微細な曲率となるのがもっともらしい。

【００４０】このようなミラーによる解決手法の１つの
難しい点は、これが正の照射野サイズでは良好に動作す
るのに対し、コリメータ・ジョーのうちの１つが負の照
射野サイズを規定し、つまりジョーの各ブロックが両方
ともに中央線の同じ側にあると、曲面ミラーの使用によ
って誤差が増大することである。さらに別の問題点は、
このミラーはコリメータといっしょには旋回せず、した
がって光の半影を補正するためのこの手法は、コリメー
タが０゜にあるときにしか動作しないことである。コリ
メータが９０゜の角度にあると、補正は行われない。こ
の場合、３次元の形状にする可能性もあり、これは妥当
なものであるけれどもコスト的に効率がよくない。

【００４１】考えられる他の解決手法は、著しくコンパ
クトな光源と第２のミラーを用い、この第２のミラーを
放射線システムのヘッド領域に配置させることである。
アイソセンタで約２０ｌｕｘを発生させる慣用の光源の
後方に楕円形の反射鏡を加えることで、照明を１００ｌ
ｕｘまで増強させることができる。照明をこのように増
強することで、知覚される光照射野の半影が光源のコス
トを増加させることなく減少する。しかしながら光照射
野のエッジにおける均一性は、ビーム軸におけるダーク
スポットの発生という犠牲を払うことで得られるもので
ある。なぜならば、楕円ミラーにより反射される光のい
くらかがランプによって阻止されるからである。また、
光を拡散させるためにすりガラスやその他の手法を用い
ることもできるが、この場合、拡散によって効率が低減
される。

【００４２】代替の光源によっていくつかの利点が得ら
れる。たとえば慣用のタングステンフィラメントでハロ
ゲンの充填された石英ランプの代わりに、アークランプ
を使用することもできる。アークランプによって著しく
大きな照度が得られる。小さい開口部上にフォーカシン
グすれば、照射野サイズの補償は不要となる。しかしな
がら、アークランプは高価な代替手段であり、寸法や安
全性の理由でランプおよび電源のための最良の場所は機
械に据え付けられた構造であるので、光ガイド（たとえ
ば光ファイバ束）の必要となる可能性がある。

【００４３】代替となる他の光源はレーザである。この
レーザにより小さく良好に視準されたビームが得られる
という利点がある。この場合、収束レンズにより著しく
小さい開口部を通してビームをフォーカシングすること
ができ、半影を僅かにし、あるいは半影をなくすことが
できる。しかし、４０ｌｕｘで５０ｃｍの直径の照射野
を得るためには、８ルーメンの発光パワーが必要とな
る。典型的なＨｅＮｅレーザの波長では、１Ｗの電力は
約２５０ルーメンに等しい。したがって、きわめてパワ
フルでおそらくはけたはずれに高価な３２んＷのレーザ
が必要になる。

【００４４】先に述べたように、光ファイバを用いるこ
とができる。放射線装置のヘッド領域内のスペースはか
ぎられているので、光ファイバの適用は魅力的である。
この手法を用いた試みは、既存のシステムの照度と少な
くとも等しい少なくとも同等の照度を生じさせるのに十
分高い効率を維持するものである。

【００４５】最後の手法は、放射線装置のターゲットス
ライド上に光源を設けることである。この手法の利点
は、ミラーを使用する必要がなく位置合わせが簡単にな
ることである。この場合、慣用の放射線装置においてミ
ラーの占めるスペースを遮蔽材料、自動化されたウェッ
ジ等に利用できる。この手法を実現するために、光源は
ターゲットスライド上の新たな位置をとり、ターゲット
スライドは患者のセットアップ位置と実際の治療位置と
の間を動くことになる。ターゲットスライドの慣用の厚
さは、光源をスライド上にじかに配置させる点において
困難であるので、ターゲットスライドの構造的な集積度
を増加させる必要があるし、あるいは光ファイバ束と光
学的に結合された遠隔光源を設ける必要がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に従って照射野サイズの自動的な一致を
行わせる放射線システムの斜視図である。

【図２】図１による放射線システムのブロック図であ
る。

【図３】図２によるコリメータのための照射野規定構造
体を示す図である。

【図４】本発明に従って照射野サイズの自動的な一致を
行わせるプロセスの流れを示すフローチャートである。

【図５】図４によるプロセスの実行中に計算され記憶さ
れる照射野サイズのテーブルを示す図である。

【図６】非対称のミラーを曲率を誇張して示した図であ
る。

【符号の説明】

１０ 放射線システム １２ ガントリー １６ 治療ヘッド ２０ 患者 ２４ 治療台 ２６ 直線加速器 ２８ コントローラ ３０ ガイドマグネット ３４ ターゲット ３６ コリメータ ５２ 光源 ５４ 光学素子 ６０ メモリ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 照射野規定構造を有しており該照射野規
   定構造体により照射野の寸法が決定される放射線システ
   ムの、セットアップモードで使用される光照射野サイズ
   と動作モードで用いられる対応する放射線照射野サイズ
   とを一致させる方法において、 光照射野と放射線照射野との間のサイズの差を照射野規
   定構造体の複数の設定状態ごとに求めるステップと、 放射線システムをセットアップモードと動作モードとの
   間で切り換えたとき、サイズの差を補償するため前記照
   射野規定構造体を自動的に調節するステップを有するこ
   とを特徴とする、 光照射野サイズと対応の放射線照射野サイズとを一致さ
   せる方法。
2. 【請求項２】 光照射野と放射線照射野との間のサイズ
   の差を求めるための前記ステップは、前記照射野規定構
   造体の複数の設定状態において放射線照射野を較正する
   ステップと、前記光照射野と前記放射線照射野の較正結
   果とを比較するステップを有する、請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】 放射線照射野を較正する前記ステップ
   は、各設定状態ごとに、放射線照射野サイズ測定値に応
   じて放射線照射野サイズ表示値を調節するステップを有
   する、請求項２記載の方法。
4. 【請求項４】 光照射野を較正結果と比較する前記ステ
   ップは、各設定状態ごとに、前記光照射野の照射野サイ
   ズの表示値と測定値との間の差を求めて、照射野決定構
   造体の各設定状態について光照射野と放射線照射野との
   間の差を求めるベースとするステップを有する、請求項
   ３記載の方法。
5. 【請求項５】 前記照射野規定構造体を自動的に調節す
   る前記ステップは、直線加速器と接続されているコリメ
   ータのジョーを変化させるステップを有する、請求項１
   記載の方法。
6. 【請求項６】 各設定状態ごとにサイズの差を求める前
   記ステップは、差値データのテーブルを形成して記憶す
   るステップを有しており、前記照射野規定構造体の各設
   定状態を、各設定状態ごとに測定された放射線照射野サ
   イズと光照射野サイズの差を表わす差値とを対応づけ
   る、請求項１記載の方法。
7. 【請求項７】 セットアップモードと動作モードとの間
   で切り替えが行われたときに照射野規定構造体を自動調
   節する前記ステップは、前記テーブルに格納された差値
   に対し応答するステップである、請求項６記載の方法。
8. 【請求項８】 照射野規定構造体を自動的に調節する前
   記のステップは、前記テーブルに格納されている既知の
   差値に基づき未知の差値を補間するステップを有する、
   請求項６記載の方法。
9. 【請求項９】 放射線照射野を規定する放射線エネルギ
   ーレベルを変化させて第２のサイズ差のセットを求める
   ステップが設けられており、該第２のサイズ差のために
   前記照射野規定構造体を自動的に調節して補償を行う、
   請求項１記載の方法。
10. 【請求項１０】 Ｘ線コリメータから照射される光照射
    野と放射線照射野とを一致させる方法において、 ａ）コリメータのジョーを調節して該ジョーを第１の設
    定状態におき、 ｂ）Ｘ線放射線と可視光を前記ジョーを通して別個に送
    出し、 ｃ）Ｘ線放射線と可視光が前記ジョーを通してそれぞれ
    送出させたときに形成された放射線照射野と光照射野の
    サイズの差を表わすデータを記憶させ、 ｄ）前記ジョーの設定状態を複数回にわたり変化させ
    て、各設定状態ごとに前記のステップｂ）およびステッ
    プｃ）を繰り返し行い、サイズの差を表わす第１のデー
    タセットを形成し、 ｅ）所望の照射野サイズを有する放射線照射野と記憶さ
    せた前記データとに基づき前記ジョーを自動的に調整さ
    せて、放射線照射野と光照射野のサイズの差を少なくと
    も部分的に補償するステップを有することを特徴とす
    る、Ｘ線コリメータから照射される光照射野と放射線照
    射野とを一致させる方法。
11. 【請求項１１】 データを記憶させる前記ステップｃ）
    は、 ｃ．１）前記放射線照射野のサイズと前記放射線照射野
    のサイズの表示値を較正するステップと、 ｃ．２）前記ジョーが第１の設定状態にあるとき、前記
    の表示値を光照射野のサイズと比較するステップを有す
    る、請求項１０記載の方法。
12. 【請求項１２】 エネルギーレベルに関してＸ線放射線
    を調節し、調節されたエネルギーレベルについて第２の
    データセットを記憶させた後、前記ステップａ），
    ｂ），ｃ），ｄ）を繰り返す、請求項１０記載の方法。
13. 【請求項１３】 Ｘ線コリメータから照射される光照射
    野と放射線照射野とを一致させる装置において、 Ｘ線放射線ビームのための第１の照射源と、 該Ｘ線放射線ビームとほぼ同軸である軸に沿って光ビー
    ムが送出されるようアライメントされた可視光のための
    第２の照射源と、 光照射野と放射線照射野とをそれぞれ規定するため、可
    視光とＸ線放射線のビームの軸に沿って位置決めされた
    可動のジョーと、 放射線システムがセットアップモードにあるときには第
    ２の照射源が励起され、放射線システムが動作モードに
    あるときには第１の照射源が励起されるよう、選択的に
    切り替えを行うために該第１および第２の照射源と接続
    されている制御手段と、 前記可動のジョーの複数の設定状態において光照射野と
    放射線照射野のサイズにおける差を表わすデータテーブ
    ルを格納するための記憶手段と、 前記記憶手段に応答する自動化手段とが設けられてお
    り、 該自動化手段は、前記制御手段によりセットアップモー
    ドと動作モードとの切り替えが行われたとき、前記デー
    タテーブルにより決定された増分量だけ前記可動のジョ
    ーを移動させることを特徴とする、 光照射野と放射線照射野とを一致させる装置。
14. 【請求項１４】 放射線照射野を表示させるディスプレ
    イが設けられており、前記ジョーが特定の設定状態にあ
    るとき、該ディスプレイにより放射線照射野の予測サイ
    ズが表示される、請求項１３記載の装置。
15. 【請求項１５】 前記記憶手段は、サイズの差を表わす
    複数のデータテーブルを格納しており、各テーブルはＸ
    線放射線ビームの特定のエネルギーレベルに固有のもの
    である、請求項１３記載の装置。
16. 【請求項１６】 前記可動のジョーは、選択可能なサイ
    ズの放射線照射野が形成されるよう調節可能なＸ軸ジョ
    ーとＹ軸ジョーとを有しており、前記自動化手段は、前
    記のＸ軸ジョーおよびＹ軸ジョーの少なくとも一方を増
    分変化させるために接続されている、請求項１３記載の
    装置。
17. 【請求項１７】 可動のジョーが前記の複数の設定状態
    とは異なる設定位置にあるときに、前記のサイズの差を
    表わすデータを補間するための計算手段が設けられてい
    る、請求項１３記載の装置。