KR101057320B1 - 다엽 콜리메이터 및 방사선 치료장치 - Google Patents

다엽 콜리메이터 및 방사선 치료장치 Download PDF

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Abstract

[과제] 방사선의 조사(照射)범위를 고정밀도로 설정하는 것이 가능한 다엽 콜리메이터(multi-leaf collimator) 및 방사선 치료장치를 제공한다.
[해결수단] 다엽 콜리메이터(1)는, 환자의 체내에 있어서의 병소(病巢)부의 형상에 맞추어 방사선의 조사범위를 설정하는 것이다. 다엽 콜리메이터(1)는, 한 쌍의 리프 판군(板群)(10)과, 한 쌍의 구동유닛(12)을 구비한다. 리프 판군(10)은, 방사선의 조사축(A)과 직교하는 방향을 따라서 나열되는 리프 판(14A, 14B)을 복수 가진다. 구동유닛(12)은, 리프 판(14A, 14B)과 일대 일로 접속됨과 함께 리프 판군(10)이 나열되는 방향으로 리프 판(14A, 14B)을 구동시키는 구동기구(24)가 조사축(A)을 따라서 나열되도록 복수 배치된 구동수단열(列)을 가진다. 구동유닛(12)은, 리프 판(14A, 14B)보다도 방사선을 조사하는 방사선원(放射線源) 측에 위치하고 있다.
Figure R1020080133039
다엽 콜리메이터, 리프 판, 구동유닛

Description

다엽 콜리메이터 및 방사선 치료장치{Multi-leaf collimator and apparatus for radiation therapy}
본 발명은, 환자의 체내에 있어서의 암 등의 병소(病巢)부의 형상에 맞추어 방사선의 조사(照射)범위를 설정하는 다엽 콜리메이터(multi-leaf collimator), 및, 병소부에 양자선(陽子線) 등의 방사선을 조사하여 병소부의 치료를 행하는 방사선 치료장치에 관한 것이다.
방사선 치료장치에 의한 암 등의 병소부의 치료에 있어서는, 주변의 정상조직이 회복 불가능한 영향을 받지 않도록 함과 함께, 병소부에만 치사(致死)적인 선량(線量)을 집중시키도록 하여 방사선을 조사하는 것이 이상적이다. 그런데, 통상, 병소부의 형상은 환자마다 다르다.
그래서, 종래, 복수의 리프 판(板)에 의하여 구성되는 한 쌍의 리프 판군(板群)과, 각 리프 판에 각각 설치된 복수의 L자형 금구(金具)와, 이송나사를 통하여 각 L자형 금구와 각각 연결된 복수의 모터를 구비하여, 각 모터를 각각 구동시킴으 로써 방사선의 조사범위를 환자마다 설정 가능하게 한 다엽 콜리메이터가 알려져 있다(예컨대, 특허문헌 1 참조).
[특허문헌 1] 일본국 특허공개 평07-204284호 공보
상술한 바와 같이, 방사선을 병소부에만 조사하기 때문에, 방사선의 조사범위를 가능한 한 높은 정밀도로 설정하는 것이 요망되고 있다. 여기서, 병소부의 외형을 다수의 리프 판에 의하여 정확하게 재현하기 위하여서는, 가능한 한 리프 판의 판 두께가 얇은 것이 바람직하다.
그러나, 종래의 다엽 콜리메이터에서는, 모터가 교대로 어긋나도록 배치되어 있었기 때문에, 리프 판의 판 두께를 보다 얇게 하고자 한 경우, 모터가 서로 간섭해 버려, 모터를 배치하는 것이 곤란하게 된다는 문제가 있었다.
본 발명은, 방사선의 조사범위를 고정밀도로 설정하는 것이 가능한 다엽 콜리메이터 및 방사선 치료장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 관한 다엽 콜리메이터는, 환자의 체내에 있어서의 병소부의 형상에 맞추어 방사선의 조사범위를 설정하는 다엽 콜리메이터로서, 리프 판이 방사선의 조사축과 직교하는 가상축을 따라서 나열되도록 복수 배치된 리프 판군과, 리프 판과 일대 일로 접속됨과 함께 조사축에 직교하며 또한 상기 가상축에 직교하는 방향을 따라서 이 리프 판을 구동시키는 구동수단이 조사축을 따라서 나열되도록 복수 배치된 구동수단열(列)을 복수 가지는 구동유닛을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 다엽 콜리메이터에서는, 구동유닛이, 구동수단이 조사축을 따라서 나열되도록 복수 배치된 구동수단열을 복수 가지고 있다. 그 때문에, 구동수단이 서로 간섭하지 않고 배열되게 되므로, 리프 판의 박판(薄板)화에 대응 가능하게 되어 있다. 그 결과, 방사선의 조사범위를 고정밀도로 설정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 구동유닛은, 구동수단열이 리프 판의 구동방향을 따라서 나열되도록 복수 배치되어서 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 구동유닛에 있어서의 구동수단열의 배치 밀도를 높일 수 있으므로, 다엽 콜리메이터의 콤팩트화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또한, 구동유닛은, 구동수단열이 가상축을 따라서 나열되도록 복수 배치되어서 구성되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 구동유닛에 있어서의 구동수단열의 배치 밀도를 보다 높일 수 있으므로, 다엽 콜리메이터의 콤팩트화를 더욱 도모하는 것이 가능하게 된다.
또한, 리프 판의 구동방향을 따라서 회전운동 가능하게 됨과 함께 조사축을 따르는 방향에 있어서의 리프 판의 일단(一端) 측에 적어도 1개 배치된 제1 회전운동 부재와, 리프 판의 구동방향을 따라서 회전운동 가능하게 됨과 함께 조사축을 따르는 방향에 있어서의 리프 판의 타단(他端) 측에 적어도 2개 배치된 제2 회전운동 부재를 더욱 구비하여, 리프 판은, 제1 회전운동 부재 및 제2 회전운동 부재에 의하여 지지되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 리프 판을 확실하게 지지하는 것이 가능하게 됨과 함께, 리프 판을 그 구동방향으로 순조롭게 구동시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 가상축을 따르는 방향에 있어서 리프 판군의 중앙부분에 위치하는 리프 판의 판 두께가, 가상축을 따르는 방향에 있어서 리프 판군의 양측 부분에 위치하는 리프 판의 판 두께보다도 얇게 되어 있는 것이 바람직하다. 주로, 리프 판군을 구성하는 복수의 리프 판이 나열되는 방향에 있어서 리프 판군의 중앙부분에 위치하는 리프 판의 판 두께에 의하여 방사선의 조사범위의 정밀도가 결정되므로, 이와 같이 함으로써, 방사선의 조사범위를 보다 고정밀도로 설정하는 것이 가능하게 된다.
또한, 구동유닛은, 리프 판군보다도 방사선을 조사하는 방사선원(放射線源)에 가까운 위치에 배치되어 있는 것이 바람직하다. 이와 같이 하면, 다엽 콜리메이터의 환자로의 근접이 구동유닛에 의하여 저해되는 것이 없어진다. 여기서, 방사선은 그 조사축과 직교하는 방향으로 퍼지는 성질을 가지고 있으므로, 상기한 바와 같이 다엽 콜리메이터가 환자에게 근접 가능하게 됨으로써, 방사선의 조사범위를 고정밀도로 설정할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 관한 방사선 치료장치는, 방사선을 조사하는 방사선원과, 방사선원으로부터 조사되는 방사선의 조사방향으로 배치되어서 방사선의 조사범위를 소정 형상으로 설정하는 다엽 콜리메이터를 구비하는 방사선 치료장치로서, 다엽 콜리메이터는, 복수의 리프 판이 방사선의 조사축과 직교하는 가상축을 따라서 배열된 한 쌍의 리프 판군과, 리프 판과 일대 일로 접속됨과 함께 조사축에 직교하며 또한 가상축에 직교하는 방향을 따라서 이 리프 판을 구동시키는 구동수단이 조 사축을 따라서 나열되도록 복수 배치된 구동수단열을 복수 가지는 구동유닛을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관한 방사선 치료장치에서는, 다엽 콜리메이터의 구동유닛이, 구동수단이 조사축을 따라서 나열되도록 복수 배치된 구동수단열을 복수 가지고 있다. 그 때문에, 구동수단이 서로 간섭하지 않고 배열되게 되므로, 리프 판의 박판화에 대응 가능하게 되어 있다. 그 결과, 방사선의 조사범위를 고정밀도로 설정하는 것이 가능하게 된다.
본 발명에 의하면, 방사선의 조사범위를 고정밀도로 설정하는 것이 가능한 다엽 콜리메이터 및 방사선 치료장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 대하여, 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 방사선 치료장치(100)의 구성에 대하여 설명한다. 방사선 치료장치(100)는, 도 1에 나타나는 바와 같이, 치료대(102)와, 치료대(102)를 둘러싸는 회전 갠트리(104)와, 방사선 조사장치(106)와, 사이클로트론(cyclotron)(입자 가속기)(108)을 구비한다.
방사선 조사장치(106)는, 치료대(102) 위의 환자(P)의 체내에 있어서의 암 등의 병소부(F)에 대하여 치료를 위한 방사선(R)을 조사하는 장치이다. 방사선 조 사장치(106)는, 회전 갠트리(104)에 장착되어, 회전 갠트리(104)에 의하여 치료대(102)의 둘레를 이동 가능하게 되어 있다(도 1 참조). 방사선 조사장치(106)는, 도 2에 나타나는 바와 같이, 산란체(110) 및 다엽 콜리메이터(1)를 가진다.
산란체(110)는, 사이클로트론(108)에 의하여 생성되며, 도시하지 않은 수송장치를 통하여 방사선 조사장치(106)로 보내진 가느다란 방사선(R)을, 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향으로 확대시키는 것이다(도 2 참조). 산란체(110)로서는, 예컨대, 두께 수㎜의 납판이나 알루미늄판을 이용할 수 있다. 여기서, 본 실시예에 있어서, 방사선(R)은, α선, β선, γ선, 분자선, 원자선, 중성자선, 전자선, 양자선, X선, 중입자선, 이온선, 중이온 선 등을 포함하는 것이며, 방사선 치료의 분야에 있어서는, 양자선, 중입자선, X선, 중성자선이 특히 바람직하게 이용된다.
다엽 콜리메이터(1)는, 환자(P)의 체내에 있어서의 병소부(F)의 형상에 맞추어 방사선(R)의 조사범위를 정하는 것이다. 다엽 콜리메이터(1)는, 도 2에 나타나는 바와 같이, 방사선 조사장치(106)에 있어서, 산란체(110)보다도 방사선(R)의 조사방향(X축 방향)으로 배치되어 있다.
다음으로, 도 2 내지 도 6을 참조하여, 다엽 콜리메이터(1)의 구성에 대하여 상세히 설명한다. 다엽 콜리메이터(1)는, 도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 한 쌍의 리프 판군(10)과, 리프 판군(10)보다도 방사선(R)의 상류 측(방사선원인 사이클로트론(108) 측)의 위치에 배치된 한 쌍의 구동유닛(12)을 구비하고 있다.
한 쌍의 리프 판군(10)은, Y축 방향(X축에 직교하며 또한 Z축에 직교하는 방향)에 대향하여 배치되어 있다. 리프 판군(10)은, 복수(본 실시예에 있어서 32개) 의 리프 판(14A)과 복수(본 실시예에 있어서 20개)의 리프 판(14B)이, 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)을 따라서 나열되도록 배치되어서 구성되어 있다. 구체적으로는, 리프 판군(10)은, 본 실시예에 있어서, 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)을 따라서, 10개의 리프 판(14B), 32개의 리프 판(14A) 및 10개의 리프 판(14B)이 이 순서로 나열되어 구성되어 있다.
리프 판(14A, 14B)은, 직사각 형상을 나타내고 있으며, 방사선을 차폐할 수 있는, 8g/㎤ 이상의 밀도를 가지는 재료(예컨대, 구리, 탄탈, 몰리브덴)를 가공하여 형성할 수 있다. 리프 판(14A)의 판 두께(T)(Z축 방향의 폭)와 리프 판(14B)의 판 두께(T)는 다르며, 본 실시예에 있어서, 리프 판(14A)의 판 두께(T)는 3㎜ 정도로 설정되고, 리프 판(14B)의 판 두께(T)는 5㎜ 정도로 설정되어 있다. 또한, 본 실시예에 있어서, 리프 판(14A, 14B)의 길이(Y축 방향의 폭)(L)는 모두 180㎜ 정도로 설정되어 있고, 리프 판(14A, 14B)의 높이(X축 방향의 폭)(H)는 모두 120㎜ 정도로 설정되어 있다. 그 때문에, 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)에 있어서 리프 판군(10)의 중앙부분에 위치하는 리프 판(14A)의 판 두께(T)가, 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)에 있어서 리프 판군(10)의 양단(兩端) 부분에 위치하는 리프 판(14B)의 판 두께(T)보다도 얇게 되어 있다.
리프 판(14A, 14B)에는, 도 4 및 도 5에 나타나는 바와 같이, 그 높이(H) 방향에 있어서 대향하는 한 쌍의 측면(S1, S2)에, 그 길이(L) 방향으로 뻗어 있는 홈부(16)가 각각 형성되어 있다. 리프 판(14A, 14B)의 측면(S1) 측에 있어서의 홈 부(16)에는, 1개의 미니어처 베어링(제1 회전운동 부재)(18)이 걸어 맞춤되어 있으며, 리프 판(14A, 14B)의 측면(S2)에 있어서의 홈부(16)에는, 2개의 미니어처 베어링(제2 회전운동 부재)(18)이, Y축 방향에 있어서 서로 이간된 상태로 걸어 맞춤되어 있다(도 4 참조). 그 때문에, 리프 판(14A, 14B)은, 3개의 미니어처 베어링(18)에 의하여 지지되어 있으며, 그 길이(L) 방향으로 슬라이드 가능하게 되어 있다.
리프 판(14A, 14B)은, 특히 도 5에 있어서 자세히 나타내는 바와 같이, 그 판 두께(T) 방향에 있어서 대향하는 한 쌍의 측면(S3, S4)으로서 그 높이(H) 방향의 중앙부분에, 그 길이(L) 방향으로 뻗어 있는 단차부(段差部)(20)를 가지고 있다. 또한, 서로 이웃하는 리프 판(14A, 14B)의 간격(G)은, 단차부(20)의 높이(D)보다도 작게 설정되어 있다. 이는, 방사선(R)이, 서로 이웃하는 리프 판(14A, 14B)의 간극을 빠져나가는 것을 방지하기 위함이다. 본 실시예에 있어서는, 단차부(20)의 높이(D)가 1㎜ 정도로 설정되어 있고, 서로 이웃하는 리프 판(14A, 14B)의 간격(G)이 0.2㎜ 정도로 설정되어 있다.
도 3으로 되돌아와서, 한 쌍의 구동유닛(12)은, Y축 방향(X축에 직교하며 또한 Z축에 직교하는 방향)에 대향하여 배치되어 있다. 구동유닛(12)은, 복수(본 실시예에 있어서 6개)의 제1 내지 제6 구동기구열(22A1∼22A6)과, 복수(본 실시예에 있어서 6개)의 제1 내지 제6 구동기구열(22B1∼22B6)을 가지고 있다. 제1 내지 제6 구동기구열(22A1∼22A6) 및 제1 내지 제6 구동기구열(22B1∼22B6)은, 각각 방사선(R) 의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)을 따라서 나열되도록 배치되어 있다. 또한, 제1 내지 제6 구동기구열(22A1∼22A6)과 제1 내지 제6 구동기구열(22B1∼22B6)은, 리프 판(14A, 14B)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라서 나열되도록 배치되어 있으며, 리프 판군(10)에 대하여 제1 내지 제6 구동기구열(22B1∼22B6)이 제1 내지 제6 구동기구열(22A1∼22A6)보다도 멀리 위치하고 있다.
제1, 제2, 제5, 제6 구동기구열(22A1, 22A2, 22A5, 22A6) 및 제1, 제2, 제5, 제6 구동기구열(22B1, 22B2, 22B5, 22B6)은, 구동기구(24)가 방사선(R)의 조사축(A)을 따라서 나열되도록 복수(본 실시예에 있어서는 4개) 배치되어서 구성되어 있다. 또한, 제3, 제4 구동기구열(22A3, 22A4) 및 제3, 제4 구동기구열(22B3, 22B4)은, 구동기구(24)가 방사선(R)의 조사축(A)을 따라서 나열되도록 복수(본 실시예에 있어서는 5개) 배치되어서 구성되어 있다. 여기서, 각 구동기구열(22A1∼22A6, 22B1∼22B6)을 구성하는 구동기구(24)는, 리프 판군(10)을 수용하는 프레임바디(미도시)에 설치된 리브(미도시)에 고정되어 있다.
구동기구(24)는, 리프 판(14A, 14B)을 그 길이(L) 방향(Y축 방향)으로 구동시키기 위한 것이다. 구동기구(24)는, 도 6에 나타나는 바와 같이, 볼나사(26)와, 모터(28)와, 인코더(30)와, 하우징(32)을 가지고 있다.
볼나사(26)는, 나사축(26a) 및 너트바디(26b)를 포함하고 있다. 나사축(26a)은, 한 쌍의 베어링(33)에 의하여 회전운동 가능하게 하우징(32)에 대하여 장착되 어 있다. 너트바디(26b)는, 나사축(26a)과 나사 결합하고 있다. 너트바디(26b)에는, 후술하는 하우징(32)의 슬릿(32b)으로부터 바깥쪽으로 향하여 돌출되는 판 형상 부재(34)가 설치되어 있다(도 3, 도 4 및 도 6 참조). 다만, 도 3 및 도 4에서는, 일부의 판 형상 부재(34) 및 후술하는 접속판(38, 42) 및 연결부재(40)를 생략하여 묘사하고 있다.
모터(28)는, 그 축이 연결부재(커플링)(36)에 의하여 나사축(26a)의 일단과 연결되어 있다. 인코더(30)는, 모터(28)에 장착되어 있으며, 모터(28)의 회전각을 측정한다.
하우징(32)은, 외형이 직방체 형상을 나타내고 있으며, 그 내부에 볼나사(26)를 수용하고 있다. 하우징(32)의 측벽(32a)에는, 하우징(32)의 길이 방향(Y축 방향)으로 뻗는 슬릿(32b)이 형성되어 있다(도 4 참조).
상기한 구성을 가지는 구동기구(24)는, 리프 판(14A, 14B)을 구동시키기 위하여, 리프 판(14A, 14B)과 일대 일로 접속되어 있다. 구체적으로는, 도 4에 나타나는 바와 같이, 구동기구열(22A1∼22A6)을 구성하는 구동기구(24)와 리프 판(14A, 14B)은, 접속판(38)에 의하여 일대 일로 접속되어 있다. 접속판(38)은, 일단이 슬릿(32b)으로부터 돌출되는 판 형상 부재(34)와 접속되고, 타단이 리프 판(14A, 14B)과 접속되어 있다. 접속판(38)은, 그 일단으로부터 타단에 걸쳐서, 방사선(R)의 조사방향(X축 방향)을 따라서 하방으로 뻗어, 굴곡부(38a)에 있어서 굴곡된 후, 리프 판(14A, 14B)으로 향하여 다시 방사선(R)의 조사방향(X축 방향)을 따라서 하 방으로 뻗어 있다. 접속판(38)은, 직사각 형상을 나타내는 박판이며, 스테인리스판을 가공하여 형성할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 접속판(38)의 판 두께는 0.5㎜ 정도로 설정되어 있다.
또한, 도 4에 나타나는 바와 같이, 구동기구열(22B1∼22B6)을 구성하는 구동기구(24)와 리프 판(14A, 14B)은, 연결부재(40) 및 접속판(42)에 의하여 일대 일로 접속되어 있다. 연결부재(40)는, 일단이 슬릿(32b)으로부터 돌출되는 판 형상 부재(34)와 접속되고, 타단이 접속판(42)의 일단과 접속되어 있어, 판 형상 부재(34)와 접속판(42)을 연결하고 있다. 연결부재(40)는, 그 일단으로부터 타단에 걸쳐서, 리프 판(14A, 14B)으로 향하여 Y축 방향을 따라서 직선 형상으로 뻗어 있다. 연결부재(40)는, 직사각 형상을 나타내는 박판이며, 알루미늄판을 가공하여 형성할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 연결부재(40)의 판 두께는 3㎜ 정도로 설정되어 있다.
접속판(42)은, 일단이 연결부재(40)의 타단과 접속되며, 타단이 리프 판(14A, 14B)과 접속되어 있다. 접속판(42)은, 그 일단으로부터 타단에 걸쳐서, 방사선(R)의 조사방향(X축 방향)을 따라서 하방으로 뻗어, 굴곡부(42a)에 있어서 굴곡된 후, 리프 판(14A, 14B)으로 향하여 다시 방사선(R)의 조사방향(X축 방향)을 따라서 하방으로 뻗어 있다. 접속판(42)은, 직사각 형상을 나타내는 박판이며, 스테인리스판을 가공하여 형성할 수 있다. 본 실시예에 있어서, 접속판(42)의 판 두께는 0.5㎜ 정도로 설정되어 있다.
이상과 같은 본 실시예에 있어서는, 구동기구(24)에 있어서, 모터(28)의 회 전운동이 볼나사(26)에 의하여 직선운동으로 변환되며, 볼나사(26)를 구성하는 너트바디(26b)와 리프 판(14A, 14B)이 접속판(38)에 의하여 접속되어 있으므로, 리프 판(14A, 14B)이 볼나사(26)를 구성하는 나사축(26a)이 뻗어 있는 방향(Y축 방향)을 따라서 구동된다. 그리고, 구동기구(24)와 리프 판(14A, 14B)이 일대 일로 접속되어 있으므로, 각 구동기구(24)에 의하여 각 리프 판(14A, 14B)을 각각 구동시킴으로써, 방사선(R)이 통과 가능한 개구(44)(도 2 참조)를 형성할 수 있음과 함께, 개구(44)의 위치 및 형상을 자유자재로 변화시킬 수 있다. 그 때문에, 다엽 콜리메이터(1)에 입사된 방사선(R)은, 개구(44)를 통과함과 함께 개구(44)의 주위에 존재하는 리프 판(14A, 14B)에 의하여 차폐되어, 개구(44)의 형상에 대응하는 윤곽을 따라서 잘리게 되므로, 다엽 콜리메이터(1)에서는, 환자(P)의 체내에 있어서의 병소부(F)의 형상에 맞추어 방사선(R)의 조사범위를 변화시키는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 구동유닛(12)이, 구동기구열(22A1∼22A6) 및 구동기구열(22B1∼22B6)을 가지고 있으며, 구동기구열(22A1∼22A6) 및 구동기구열(22B1∼22B6)이, 방사선(R)의 조사축(A)을 따라서 나열되도록 배치된 복수의 구동기구(24)를 가지고 있다. 그 때문에, 구동기구(24)가 서로 간섭하지 않고 배열되게 되므로, 리프 판(14A, 14B)의 박판화에 대응 가능하게 되어 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 구동기구열(22A1∼22A6) 및 구동기구열(22B1∼ 22B6)이, 각각 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)을 따라서 나열되도록 배치되어 있으며, 구동기구열(22A1∼22A6)과 구동기구열(22B1∼22B6)이, 리프 판(14A, 14B)의 길이 방향(Y축 방향)을 따라서 나열되도록 배치되어 있다. 그 때문에, 구동유닛(12)에 있어서의 구동기구열(22A1∼22A6) 및 구동기구열(22B1∼22B6)의 배치 밀도를 높일 수 있으므로, 다엽 콜리메이터(1)의 콤팩트화를 도모하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 구동유닛(12)이, 리프 판군(10)보다도 방사선(R)의 상류 측(사이클로트론(108) 측)에 배치되어 있다. 그 때문에, 다엽 콜리메이터(1)를 환자에게 접근시키고자 한 경우에, 다엽 콜리메이터(1)의 환자(P)로의 근접이 구동유닛(12)에 의하여 저해되지 않도록 되어 있다. 그 결과, 방사선(R)의 조사범위를 고정밀도로 설정하는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 리프 판(14A, 14B)의 측면(S1)에 있어서의 홈부(16)에 1개의 미니어처 베어링(18)이 걸어 맞춤되어 있으며, 리프 판(14A, 14B)의 측면(S2)에 있어서의 홈부(16)에 2개의 미니어처 베어링(18)이 걸어 맞춤되어 있다. 그 때문에, 리프 판(14A, 14B)이 3개의 미니어처 베어링(18)에 의하여 지지됨과 함께, 구동기구(24)에 의한 리프 판(14A, 14B)의 구동에 수반하여 미니어처 베어링(18)이 리프 판(14A, 14B)의 구동방향(Y축 방향)을 따라서 회전운동하므로, 리프 판(14A, 14B)을 그 구동방향(Y축 방향)으로 순조롭게 구동시키는 것이 가능하게 되어 있다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)에 있어서 리프 판군(10)의 중앙부분에 위치하는 리프 판(14A)의 판 두께(T)가, 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)에 있어서 리프 판군(10)의 양단 부분에 위치하는 리프 판(14B)의 판 두께(T)보다도 얇게 되어 있다. 주로, 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)에 있어서 리프 판군(10)의 중앙부분에 위치하는 리프 판(14A)의 판 두께(T)에 의하여 방사선(R)의 조사범위의 정밀도가 결정되므로, 이와 같이 함으로써, 방사선(R)의 조사범위를 보다 고정밀도로 설정하는 것이 가능하게 되어 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 리프 판(14A, 14B)의 측면(S1)에 있어서의 홈부(16)에 1개의 미니어처 베어링(18)이 걸어 맞춤되어 있으며, 리프 판(14A, 14B)의 측면(S2)에 있어서의 홈부(16)에 2개의 미니어처 베어링(18)이 걸어 맞춤되어 있었지만, 리프 판(14A, 14B)의 측면(S1, S2)의 한쪽에 적어도 1개의 미니어처 베어링(18)이 배치되고, 리프 판(14A, 14B)의 측면(S1, S2)의 다른 쪽에 적어도 2개의 미니어처 베어링(18)이 배치되어 있으면 좋다.
또한, 본 실시예에서는 미니어처 베어링(18)을 이용하였지만, 리프 판(14A, 14B)의 구동방향(Y축 방향)으로 회전운동 가능한 것이라면, 다양한 회전운동 부재를 이용할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)에 있어서 리프 판군(10)의 중앙부분에 위치하는 리프 판(14A)의 판 두께(T)를, 방사선(R)의 조사축(A)과 직교하는 방향(Z축 방향)에 있어서 리프 판군(10)의 양단 부분에 위치하는 리프 판(14B)의 판 두께(T)보다도 얇게 하고 있었지만, 리프 판군(10)을 구성하는 리프 판(14A, 14B)의 판 두께(T)가 모두 같아도 좋다.
또한, 본 실시예에서는 구동유닛(12)이 리프 판군(10)보다도 방사선(R)의 상류 측(사이클로트론(108) 측)에 배치되어 있었지만, 구동유닛(12)이 X축 방향에 있어서 리프 판군(10)과 같은 위치(리프 판군의 옆)에 배치되어 있어도 좋다.
도 1은, 본 실시예에 관한 방사선 치료장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는, 본 실시예에 관한 방사선 치료장치의 구성을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3은, 다엽 콜리메이터를 나타내는 사시도이다.
도 4는, 다엽 콜리메이터의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 5는, 리프 판을 확대하여 나타내는 측면도이다.
도 6은, 구동기구를 나타내는 횡단면도이다.
*부호의 설명*
1 : 다엽 콜리메이터
10 : 리프 판군
12 : 구동유닛
14A, 14B : 리프 판
18 : 미니어처 베어링(제1 회전운동 부재, 제2 회전운동 부재)
22A1∼22A6, 22B1∼22B6 : 구동기구열(구동수단열)
24 : 구동기구(구동수단)
100 : 방사선 치료장치

Claims (7)

  1. 환자의 체내에 있어서의 병소(病巢)부의 형상에 맞추어 방사선의 조사(照射)범위를 설정하는 다엽 콜리메이터(multi-leaf collimator)로서,
    리프(leaf) 판이 방사선의 조사축과 직교하는 가상축을 따라서 나열되도록 복수 배치된 리프 판군(板群)과,
    복수의 상기 리프 판 각각과 일대 일로 접속됨과 함께 상기 조사축에 직교하며 또한 상기 가상축에 직교하는 방향을 따라서 상기 리프 판을 구동시키는 구동수단이 상기 조사축을 따르는 동일 축 상에 나열되도록 복수 배치된 구동수단열(列)을 복수 가지는 구동유닛을 구비하는 것을 특징으로 하는 다엽 콜리메이터.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동유닛은, 상기 구동수단열이 상기 리프 판의 구동방향을 따라서 나열되도록 복수 배치되어서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다엽 콜리메이터.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 구동유닛은, 상기 구동수단열이 상기 가상축을 따라서 나열되도록 복수 배치되어서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 다엽 콜리메이터.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 리프 판의 구동방향을 따라서 회전운동 가능하게 됨과 함께 상기 조사축을 따르는 방향에 있어서의 상기 리프 판의 일단(一端) 측에 적어도 1개 배치된 제1 회전운동 부재와,
    상기 리프 판의 구동방향을 따라서 회전운동 가능하게 됨과 함께 상기 조사축을 따르는 방향에 있어서의 상기 리프 판의 타단(他端) 측에 적어도 2개 배치된 제2 회전운동 부재를 더욱 구비하며,
    상기 리프 판은, 상기 제1 회전운동 부재 및 상기 제2 회전운동 부재에 의하여 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 다엽 콜리메이터.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 가상축을 따르는 방향에 있어서 상기 리프 판군의 중앙부분에 위치하는 리프 판의 판 두께가, 상기 가상축을 따르는 방향에 있어서 상기 리프 판군의 양측 부분에 위치하는 리프 판의 판 두께보다도 얇게 되어 있는 것을 특징으로 하는 다엽 콜리메이터.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구동유닛은, 상기 리프 판군보다도 방사선을 조사하는 방사선원(放射線源)에 가까운 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 다엽 콜리메이터.
  7. 방사선을 조사하는 방사선원과,
    상기 방사선원으로부터 조사되는 방사선의 조사방향으로 배치되어, 방사선의 조사범위를 소정 형상으로 설정하는 다엽 콜리메이터를 구비하는 방사선 치료장치로서,
    상기 다엽 콜리메이터는,
    복수의 리프 판이 방사선의 조사축과 직교하는 가상축을 따라서 배열된 리프 판군과,
    복수의 상기 리프 판 각각과 일대 일로 접속됨과 함께 상기 조사축에 직교하며 또한 상기 가상축에 직교하는 방향을 따라서 상기 리프 판을 구동시키는 구동수단이 상기 조사축을 따르는 동일 축 상에 나열되도록 복수 배치된 구동수단열을 복수 가지는 구동유닛을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 방사선 치료장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005185321A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Toshiba Corp コリメータ及び放射線治療装置及び放射線治療システム
JP2008206563A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Hitachi Ltd マルチリーフコリメータ

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005185321A (ja) * 2003-12-24 2005-07-14 Toshiba Corp コリメータ及び放射線治療装置及び放射線治療システム
JP2008206563A (ja) * 2007-02-23 2008-09-11 Hitachi Ltd マルチリーフコリメータ

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