JPH11244401A

JPH11244401A - 放射線治療装置

Info

Publication number: JPH11244401A
Application number: JP6035798A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Naito; 芳樹内藤
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1998-02-26
Filing date: 1998-02-26
Publication date: 1999-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】放射線ビームの照射野の周囲の線量分布を測
定できる放射線治療装置を提供する。【解決手段】放射線治療装置のガントリの放射線源か
ら放射される放射線ビームの照射野８を限定する多分割
コリメータ４を構成するリーフ１１の照射野側の端面１
１Ａの下部に放射線検出器１２がねじなどで固定されて
いる。放射線検出器１２は放射線ビームの照射方向にほ
ぼ直交するように配置されている。多分割コリメータ４
のリーフ１１によって形成される照射野８と、放射線検
出器１２の配置との関係は図２（ｃ）の如くなるので、
放射線ビームの照射野８の形状が複雑であっても、照射
野の周辺部の線量分布の測定が可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被照射体に照射さ
れる放射線ビームの線量分布を測定できる放射線治療装
置に係り、特に放射線を被照射体に照射中にも線量分布
をモニタリングすることができる放射線治療装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】最近の放射線治療装置では、電子線加速
部とガントリ部とを有し、電子線加速部で高速に加速し
た電子線を、ガントリ部のターゲットに衝突させ、ター
ゲットで発生した放射線を患者の患部に照射する。電子
線を照射する場合には上記の高速に加速された電子線が
直接利用されるが、通常はターゲットが放射線源とな
る。放射線源からの放射線はフィルタにより線量分布を
適当に調整された後、コリメータによって照射野を限定
してから患者の患部に照射される。また、ガントリは放
射線源が水平軸を中心にして回転可能に構成されている
ので、水平に配置された寝台に寝載された患者の患部に
対し、放射線源を回転させながら放射線を照射すること
が可能である。

【０００３】放射線治療にあたっては、患部に照射する
放射線量が重要な目安となるため、放射線ビームの線量
分布の管理は重要である。このため、従来の放射線治療
装置においては、放射線源の線量分布の測定を患者の治
療の前に実施していた。この線量分布の測定では専用の
測定装置が用いられていた。その測定方法は専用の水槽
に水をいれ、その水中にて放射線検出器を３次元に直線
運動させて線量分布を測定するものである。この測定装
置を用いた場合、放射線検出器を３次元に直線運動させ
るだけであるので、長方形の照射野の線量分布しか測定
できなかった。

【０００４】また、上述の如く、放射線源からの放射線
ビームはコリメータのリーフによって照射野を限定され
る。この照射野は当初は正方形又は長方形などの四角形
のものであったため、鉛ブロックにて四角形の照射野を
作っていたが、最近では照射野を患部に適した形状とす
るため、多分割化したリーフから成る多分割コリメータ
を用いて複雑な形状の照射野が作られている。この多分
割コリメータは、多数のタングステンや鉛で作られたリ
ーフで構成され、各リーフは放射線源を中心に円弧を描
いて動き、そのリーフの放射線ビーム中心側の端面の組
合せで照射野を形成する。このため、多分割コリメータ
を使用することにより、放射線の遮蔽効果もよくなり、
複雑な形状の照射野も短時間で容易に作られるようにな
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の技術で
は、放射線ビームの線量分布の測定にあたって、専用の
水槽を使用しないと測定できないため、患者を寝台に寝
かせたままで測定することができなかった。また、この
方法では治療前の線量分布の測定ができるだけで、治療
中の線量分布を測定することができなかった。更に、コ
リメータが多分割化されて、複雑な形状の照射野を形成
することができるようになったが、その複雑な形状の照
射野の周辺部の線量分布を測定することは困難であっ
た。

【０００６】これらのことを考慮して、本発明では、複
雑な形状の照射野を持つ放射線ビームの線量分布を測定
でき、治療中の線量分布も測定可能な放射線治療装置を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の放射線治療装置は、被照射体に照射される
放射線ビームを放射する放射線源を有するガントリと，
前記放射線ビームの照射野を制限する複数個のリーフか
ら構成される多分割コリメータとを持つ放射線治療装置
において、前記多分割コリメータの少なくとも１個以上
のリーフの照射野側の放射線ビームに沿う端面に放射線
検出器を配置し、放射線ビームの照射野内の線量分布の
測定を可能にしたものである（請求項１）。

【０００８】この構成では、多分割コリメータのリーフ
によって形成される放射線ビームの照射野の周辺部の線
量分布を放射線ビームの照射中に測定することができ
る。この結果、予備照射時の放射線ビームの線量分布の
測定結果を治療計画に活用することができ、また、治療
時には放射線ビームの線量分布を監視することにより、
照射された放射線ビームの強度又は線量分布の異常の有
無や照射線量を把握することができる。また、線量分布
の計測データを記録しておくことにより、照射後にも線
量分布や照射線量の評価を行うことができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
を用いて説明する。図１は、本発明の放射線治療装置の
全体構成を示す概略図，図２は本発明の要部である多分
割コリメータの構造図，図３は線量分布測定データの処
理フローを示すブロック図である。図１において、放射
線治療装置は、ガントリ１と，ガントリ支持部２と，多
分割コリメータ４と，制御装置（図示せず）とから成
り、ガントリ１は電子線加速部で高速に加速された電子
線が衝突して放射線を発生するターゲット（放射線源）
３を有し、水平軸を中心に回転可能にガントリ支持部２
に支持されている。放射線源３で発生した放射線ビーム
５は多分割コリメータ４により照射野を限定されて、患
者６のアイソセンタ７に照射される。ガントリ１を回転
することにより、アイソセンタ７に対し、放射線ビーム
５を回転照射することができる。多分割コリメータ４
は、図２に示す如く、多数個のリーフ１１から成り、各
リーフ１１の照射野側の端面には、放射線検出器１２が
取り付けられている。

【００１０】次に、図２を用いて、本発明の放射線治療
装置の放射線ビームの線量分布測定の詳細について説明
する。図２（ａ）は多分割コリメータ４の構造を示した
ものである。多分割コリメータ４は、多数個の板状のリ
ーフ１１を用いて放射線ビーム５の照射野８を形成す
る。各リーフ１１は、鉛やタングステンなどの放射線を
透過しない金属板で作られており、コリメータ駆動装置
（図示せず）により、放射線源３を中心に円弧上を動
き、各リーフ１１の端面の集合にて照射野８を形成する
ように駆動される。このため、各リーフ１１の照射野８
側の端面１１Ａは常に放射線ビーム５の放射方向に沿う
ように移動する。また、照射野８は多数個のリーフ１１
の集合によって作られるので、複雑な形状の照射野も形
成することができる。

【００１１】図２（ｂ）は、多分割コリメータのリーフ
に放射線検出器を取り付けた図を示したものである。図
２（ｂ）において、放射線検出器１２は、多分割コリメ
ータ４のリーフ１１の照射野８側の端面１１Ａの下部
に、放射線検出部が照射野８内に突出するように取り付
けられている。ここに用いられる放射線検出器１２は、
透過型のもので、半導体型や電離箱型などの放射線検出
器が使用される。また、放射線検出器１２の固定はリー
フ１１にねじ止めして行われる。また、接着剤などでリ
ーフ１１に固着してもよい。放射線検出器１２の取り付
け位置は、リーフ１１の照射野８側の端面１１Ａに沿っ
た位置であれば、下部に限定されず、上部でも良く、又
は中間部でもよい。

【００１２】また、放射線検出器１２は、図２（ｂ）に
示す如く、リーフ１１の下面の片側に寄せて取り付けら
れている。図２（ｃ）は、放射線検出器１２を取り付け
たリーフ１１のいくつかを放射線源３から見た図であ
る。リーフ１１は、照射野（破線で示す）８を囲むよう
に配列されている。照射野８はリーフ１１の端面１１Ａ
及び側面で形成されている。各リーフ１１の端面１１Ａ
には放射線検出器１２が取り付けられているが、それぞ
れの放射線検出器１２が片側に寄せて取り付けられてい
るために、両側のリーフ１１が接近した場合、又は密着
した場合でも、放射線検出器１２が相互にぶつかり合う
ことはない。また、リーフ１１への放射線検出器１２の
取り付けは、図２（ｃ）に示す如く全部のリーフ１１に
取り付けてもよいが、リーフ１１の個数が多い場合など
には、１個おきのリーフ１１，又は２個おきのリーフ１
１に取り付けることにしてもよい。

【００１３】また、放射線検出器１２のリーフ１１への
取り付けについては、図２（ｂ）では、放射線ビーム５
に直交するように配置して、放射線ビーム５の照射をで
きるだけ多く受けるようにしたが、これに限定されず、
放射線ビーム５に対して、平行に配置しても、斜めに配
置しても良い。また、図２（ｂ），図２（ｃ）では、放
射線検出器１２を左右両側のリーフ１１の下部の放射線
源３からの距離が同じ位置に取り付けてあるが、これを
左右両側のリーフ１１で放射線源３からの距離をずらし
て取り付けてもよい。このように位置をずらして放射線
検出器１２を配置した場合、放射線検出器１２が大きい
場合でも、両側のリーフ１１が接近したときなどにぶつ
かり合うことがなくなる。

【００１４】図２（ｃ）に示す如く、放射線検出器１２
を放射線ビーム５の照射野８の周辺部に配置したことに
より、放射線ビーム５の周辺部の線量分布を測定するこ
とができる。また、放射線検出器１２は常時多分割コリ
メータ４に取り付けられているので、放射線治療の準備
段階での線量分布の計測のみならず、治療中にも線量分
布の計測が可能となる。また、線量分布の計測時間とし
ては、一時的にも、又は連続的にも計測可能である。

【００１５】次に、放射線検出器１２で計測された放射
線ビーム５の線量分布データの処理について説明する。
図３に放射線ビーム５の線量分布データの処理に関する
ブロック構成図を示す。図３において、多分割コリメー
タ４に取り付けられた放射線検出器１２によって検出さ
れた放射線は通常電流に変換されているので、この放射
線検出電流は電流電圧変換回路２０にて電圧信号に変換
された後、Ａ／Ｄコンバータ２１によりデジタル信号に
変換されて、ＣＰＵ（制御部）２２に送られる。

【００１６】ＣＰＵ（制御部）２２においては、放射線
ビーム５が照射中であれば、Ａ／Ｄコンバータ２１から
の線量分布データの読み込みを定期的に行って、以下に
述べるような処理を行う。放射線ビーム５が照射中であ
るかどうかは、放射線ビーム５の照射の制御を行う照射
制御装置２７からの照射ステータス信号を受けて判断す
る。ＣＰＵ（制御部）２２では、先ず、読み込んだ線量
分布データに異常がないかどうかを判断する。線量が予
定値よりも極端に多いなどの異常があれば、線量分布デ
ータを異常と判断し、照射停止処理部２６に指示して、
照射制御装置２７に照射停止信号を送り、放射線ビーム
５の照射を停止させる。次に、読み込んだ線量分布デー
タが正常であると判断した場合には、放射線ビーム５の
線量分布図などを作り、テレビモニタなどから成る表示
部２２の画面に表示する。放射線ビーム５の線量分布図
例としては、線量の計測値の分布をそのまま表示すると
か、線量の計測値の最大値又は平均値を１００％として
％値で表わした分布を表示するとかして行う。術者は、
表示部２２の画面を監視することにより、放射線ビーム
５の線量分布をモニタリングすることが可能となる。

【００１７】表示部２３の画面に表示された線量分布デ
ータは、メモリ２４又は記録媒体２５に保存される。こ
こで保存された線量分布データについては、術者は照射
終了後に、線量分布の経時変化や照射線量の評価に利用
することができる。また、治療計画のための予備照射時
の計測であれば、放射線ビーム５の照射野８の周辺部の
線量分布は重要であるので、術者はこの線量分布データ
に基づき、線量分布や照射野形状の良否の解析，照射野
形状の変更などを含めた治療計画のやり直しなど十分な
検討を行うことができる。

【００１８】図３においては、ＣＰＵ（制御部）２２は
線量分布データの異常の有無の判断と，線量分布データ
の解析・記録とを行っているが、ＣＰＵ（制御部）２２
を２つにわけて、ＣＰＵ（制御部）Ｉにて前者の作業を
行い、ＣＰＵ（制御部）ＩＩにて後者の作業を行っても
よい。この場合、ＣＰＵ（制御部）ＩＩと，表示部２３
と，メモリ２４と，記録媒体２５とを纏めて、例えば線
量分布解析記録装置として独立の装置に纏めることもで
きる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明した如く、本発明によれば、電
子線加速器を用いた放射線治療装置において、放射線ビ
ームの照射野の周囲の線量分布を測定でき、線量分布図
をモニタリングすることができるので、術者は放射線治
療の際の予備照射時及び照射中の放射線ビームの線量分
布の計測が可能となり、またその計測データに基づき、
治療計画の立案、修正や照射線量の評価などを行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線治療装置の全体構成を示す概略
図。

【図２】本発明の要部である多分割コリメータの構造
図。

【図３】放射線ビームの線量分布データの処理に関する
ブロック構成図。

【符号の説明】

１ガントリ２ガントリ支持部３放射線源（ターゲット）４多分割コリメータ５放射線ビーム６患者７アイソセンタ８照射野１１リーフ１１Ａリーフの端面１２放射線検出器２０電流電圧変換回路２１Ａ／Ｄコンバータ２２ＣＰＵ（制御部）２３表示部２４メモリ２５記録媒体２６照射停止処理部２７照射制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被照射体に照射される放射線ビームを放
射する放射源を有するガントリと、前記放射線ビームの
照射野を制限する複数個のリーフから構成される多分割
コリメータとを持つ放射線治療装置において、前記多分
割コリメータの少なくとも１個以上のリーフの照射野側
の端面に放射線検出器を配置し、放射線ビームの照射野
内の線量分布の測定を可能にしたことを特徴とする放射
線治療装置。