JP4817859B2 - 放射線絞り装置及び当該絞り装置を有する放射線治療装置 - Google Patents

Description

本発明は、放射線治療や放射線による非破壊検査を行う装置において、放射線が照射される領域である照射野を正確に成形するための放射線絞り装置、及びこれを具備する放射線治療装置に関する。

放射線治療装置とは、患部を含む所定領域に電離放射線を照射して患部組織を死滅させることで患部治療を可能とするものである。この装置を用いて行われる放射線治療としては、術後治療、術中治療、非侵襲治療等の種々のものがある。術後治療とは、被検体を切開し、患部の悪性腫瘍を摘出し、縫合した後に体外から放射線を照射して手術で摘出しきれなった残存腫瘍細胞を死滅させるものである。術中治療とは、手術中に切開した状態のままで摘出した残存腫瘍細胞に放射線を直接的に照射するものである。非侵襲治療とは、切開せず被検体表面から患部に向けて放射線を照射し、組織を死滅させるものである。近年の放射線治療装置は、コンピュータ技術及び医療技術の進歩により、治療対象に多くの放射線量を照射し、周囲の正常組織にはできるだけ少ない放射線量を照射することができるようになっている。これにより、従来に比して副作用が少なく侵襲が少ない（又は非侵襲な）治療法として注目を集めつつある。

この様な放射線治療装置にあっては、放射線を患部に照射するというその性質上、被検体への放射線被曝を低減させる対策が講じられている。その一つとして、患部（治療部位）に限定的に放射線を照射するように、その照射野を制限するための多分割絞り装置が備えられている（例えば、特許文献１、２参照）。

図１５は、従来の多分割絞り装置の一例を説明するための図である。同図に示すように、従来の多分割絞り装置においては、放射線源Ｓを挟んだ一対の絞り体１００Ａ、１００Ｂが一方向（図ではＸ軸方向）に沿って複数設けられている。各絞り体１００Ａ、１００Ｂは、Ｘ軸方向と略垂直なＹ軸方向に沿って移動可能（すなわち、互いに接近、離反可能）となっており、それぞれを所定の位置に移動させることで、任意形状の照射野を形成することができる。

ところで、絞り体１００Ａ、１００Ｂは、例えばタングステン等の放射線を遮断可能な重金属で形成されている。従って、その自重は大きなものとなり、その支持手法には工夫を要する。絞り体の従来の支持機構としては、例えば各々の絞りブロックを溝付きローラで支持するもの（例えば、特許文献３、４参照）、各絞り体の両側面に複数の断面Ｖ字（Ｕ字）状の溝を設け、この溝に複数のボールと複数のリテーナおよび両端にスプリングを配置して各々の隣り合う絞りブロック同士で支持するもの等がある（例えば、特許文献５参照）。
特開２００４−２７５２４３号公報、 特開２００２−２１００２６号公報 特開平６―２１００１２号公報 特願昭６３―２６７３２４号公報 特開２００１−０６６３９７号公報

しかしながら、従来の放射線治療装置においては、次のような問題がある。

まず、溝付きローラで絞り体を支持する方法は、ラジアル方向は転がり接触となるが、スラスト方向は滑り摩擦となり、摩耗により期間が経つにつれて信頼精度が落ちる可能性がある。また、絞りブロックはタングステン等の重金属で構成しているため溝付きローラを大径化する必要があり、そのため絞り装置は患者方向に延長して大型化され、患者が受ける圧迫感を増すことになる。また、放射線源と患者との間に所要に応じて標準的補助器具例えばブロックトレイ等を納めるに足りる十分なスペースを確保するのが困難となるものである。さらに、絞りブロックを細分化した場合、各絞りブロックに３個以上の溝付きローラを配置しなければならないため、多数のローラを配置することになり、スペースをとるし、組立、調整もやりにくいという欠点がある。

また、上各絞り体の両側面に設けた複数の断面Ｖ字（Ｕ字）状の溝を利用する方法はでは、構造的に部品点数が多く、組立工数もかかるため価格が高いという問題がある。また、転がり接触のため、駆動力が軽くガタが発生しやすいなどの問題もある。

本発明は、上記事情を鑑みてなされたもので、絞り体をスムーズ且つ確実に支持し、小型で信頼性が高く比較的安価な絞り装置、及び当該絞り装置を具備する放射線治療装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するため、次のような手段を講じている。

請求項１に記載の発明は、放射線源と被検体との間に配置され、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形するための放射線絞り装置であって、第１の方向に沿って密に隣接して配列され、それぞれが前記第１の方向に貫通する所定形状の穴部を有し、前記第１の方向とは異なる第２の方向に沿って移動可能な多分割絞り体を形成する複数の絞り体と、前記複数の絞り体のすべての前記所定形状の穴部を貫通するシャフトと、前記シャフトの表面に当該シャフトに対して回転可能に設けられ耐摩耗性を有する円筒形の表面部材と、を有し、前記各穴部の内周縁部における接点において前記表面部材により前記複数の絞り体を支持する第１の支持ユニットと、前記各絞り体の第１の外周縁部と、当該第１の外周縁部とは異なる第２の外周縁部と、を支持する第２の支持ユニットと、前記各絞り体を、前記内周縁部と、前記第１の外周縁部と、前記第２の外周縁部と、によって支持した状態で、前記複数の絞り体のそれぞれを前記第２の方向に沿って移動させることで、前記放射線照射野を成形する移動ユニットと、を具備することを特徴とする放射線絞り装置である。
請求項６に記載の発明は、被検体に対して放射線を照射するための放射線源と、前記放射線源と前記被検体との間に配置され、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形するための放射線絞り装置であって、第１の方向に沿って密に隣接して配列され、それぞれが前記第１の方向に貫通する所定形状の穴部を有し、前記第１の方向とは異なる第２の方向に沿って移動可能な多分割絞り体を形成する複数の絞り体と、前記複数の絞り体のすべての前記所定形状の穴部を貫通するシャフトと、当該シャフトに対して回転可能に設けられ耐摩耗性を有する円筒形の表面部材と、を有し、前記各穴部の内周縁部における接点において前記表面部材により前記複数の絞り体を支持する第１の支持ユニットと、前記各絞り体の第１の外周縁部と、当該第１の外周縁部とは異なる第２の外周縁部と、を支持する第２の支持ユニットと、を有する放射線絞り装置と、前記各絞り体を、前記内周縁部と、前記第１の外周縁部と、前記第２の外周縁部と、によって支持した状態で、前記複数の絞り体のそれぞれを前記第２の方向に沿って移動させることで、前記放射線照射野を成形する移動ユニットと、前記移動手段を制御する制御ユニットと、を具備することを特徴とする放射線治療装置である。

以上本発明によれば、を実現することができる。

以下、本発明の第１及び第２の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の説明において、略同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行う。

図１は、本実施形態に係る放射線治療装置１の外観図を示している。同図に示すように、本放射線治療装置１は、放射線源からの放射線を被検体へ照射する放射線照射装置１０と、被検体Ｐを載置して放射線の照射部位の位置決めをする治療台２０と、放射線照射装置１０および治療台２０を始め、放射線治療装置を構成する各機器を有機的に制御する制御装置（図示せず）を具備している。

放射線照射装置１０は、固定架台１１、回転架台１２、照射ヘッド１３、絞り装置１４を有している。固定架台１１は床に据付られており、回転架台１２はこの固定架台１１に回転可能に支持される。照射ヘッド１３は、回転架台１２の一端から横方向へ延びた先端部に設けられ、照射される放射線の形状を成形し放射線照射野を決定するための絞り装置１４とを有している。この絞り装置１４の構成については、後で詳しく説明する。

回転架台１２は、回転中心軸Ｈの周りに略３６０度にわたって回転可能である。また、絞り装置１４も、照射ヘッド１３から照射される放射線の照射軸Ｉの周りに回転可能となっている。なお、回転架台１２の回転中心軸Ｈと放射線の照射軸Ｉとの交点をアイソセンタ（ｉｓｏｃｅｎｔｅｒ）ＩＣと称している。また、回転架台１２は、放射線の固定照射はもとより、それ以外の各種の照射態様例えば、回転照射、振子照射、間欠照射などに対応した回転が可能なように構成されている。

治療台２０は、上部機構２１、天板２２、昇降機構２３、下部機構２４を有しており、アイソセンタＩＣを中心とする円弧に沿って、矢印Ｇ方向に所定角度範囲にわたって回転可能に床に設置されている。天板２２は被検体Ｐを載置するための寝台板であり、上部機構２１に支持される。上部機構２１は、天板２２を矢印ｅで示す前後方向と、矢印ｆで示す左右方向に移動させる機構を備えている。また、上部機構２１は、昇降機構２３に支持されている。この昇降機構２３は、例えばリンク機構で構成されるもので、矢印ｄで示す上下方向にそれ自体が昇降することによって、上部機構２１および天板２２を所定範囲だけ昇降させるものである。さらに、昇降機構２３は、下部機構２４に支持されている。この下部機構２４は、アイソセンタＩＣから距離Ｌ離れた位置を中心として、矢印Ｆで示す方向に昇降機構２３を回転させる機構を備えている。よって、昇降機構２３とともに、上部機構２１および天板２２が矢印Ｆ方向に所定角度回転可能である。

なお、治療に際して被検体Ｐの位置決めや絞り装置１４による放射線照射野の設定などは、医師などの医療スタッフＤによって行われる。

（絞り装置）
次に、絞り装置１４の構成について詳しく説明する。放射線治療を実施する際には、悪性腫瘍などの治療部位にのみ放射線を集中的に照射して、正常組織にダメージを与えないようにすることが重要である。この絞り装置１４は、正常組織に極力放射線が照射されないように放射線照射野を規制（制限）するためのものであり、放射線の照射軸Ｉの周りに回転可能に、照射ヘッド１３に組み込まれている。

なお、本実施形態においては、以下に述べる様に円弧形状の複数の絞り体を有する多分割絞り装置を例とする。しかしながら、本発明の技術的思想はこれに拘泥されず、複数の絞り体を有する多分割絞り装置、例えば矩形状の複数の絞り体を有する多分割絞り装置についても適用可能である。以下、図２乃至図５を参照しながら、絞り装置１４の構成について詳しく説明する。

図２は、絞り装置１４の一側面を示した図であり、図３は、図２に略垂直な方向に位置する他の側面を示した図である。なお、実際の放射線治療装置１においては、絞り装置１４は所定の筐体を有しているが、説明の便宜上、図２、図３においてはこれを図示していない。

絞り装置１４は、第１の絞り体１４０Ａ、１４０Ｂ、それぞれがリーフ形状を有する第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋ（ただし、ｋは１≦ｋ≦ｎを満たす自然数）、第１の駆動装置１４２Ａ、１４２Ｂ、第２の駆動装置１４３Ａｋ、１４３Ｂｋ１（ただし、ｋは１≦ｋ≦ｎを満たす自然数）、後述する新たな支持機構を有している。

第１の絞り体１４０Ａ、１４０Ｂは、それぞれ第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋに比して放射線源Ｓに近い側に設けられており、タングステンなどの重金属を素材とする単体である。第１の絞り体１４０Ａと第１の絞り体１４０Ｂは、端面を放射線の照射軸Ｉを間にして第１の方向（図３では、Ｙ方向）に沿って対峙させるように対向配置され、放射線源Ｓを中心に含む同心円上を円弧状の軌道面に沿って矢印Ｘの方向へ移動して、互いに接近、離反するように、第１の駆動装置１４２Ａ、１４２Ｂによって駆動されるようになっている。

第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋは、第１の絞り体１４０Ａ、１４０Ｂに比して放射線源Ｓから遠い側に設けられており、タングステンなどの重金属を素材とする複数の絞り体（多分割絞り体）である。第２の絞り体１４１Ａｋと第２の絞り体１４１Ｂｋは、上記第１の方向とは略直交する第２の方向（図２では、Ｘ方向）に沿って端面を放射線の照射軸Ｉを間にして対峙させるように対向配置され、放射線源Ｓを中心に含む同心円上を円弧状の軌道面に沿って矢印Ｙの方向へ移動して、互いに接近、離反するように、第２の駆動装置１４３Ａ、１４３Ｂによって駆動されるようになっている。また、ｎ個の第２の絞り体１４１Ａ１〜Ａｎ（及びｎ個の第２の絞り体１４１Ｂ１〜Ｂｎ）は、その間から放射線漏れが発生しないよう密に隣接させてＸ方向に沿って配列される。

図４は、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋ及び第２の駆動装置１４３Ａｋ、１４３Ｂｋを放射線源Ｓ側から見た図である。同図に示すように、第２の絞り体１４１Ａ１〜１４１Ａｎ、１４１Ｂ１〜１４１Ｂには、それぞれに対応させた駆動装置１４３Ａ１〜１４３Ａｎ、１４３Ｂ１〜１４３Ｂｎが設けられている。従って、各第２の絞り体１４１Ａ１〜１４１Ａｎ、１４１Ｂ１〜１４１Ｂは、各駆動装置１４３Ａ１〜１４３Ａｎ、１４３Ｂ１〜１４３Ｂｎによって独立に、放射線源Ｓを中心に含む同心円に沿う円弧状の軌道面に沿って矢印Ｙ方向に接近、離反するように駆動されるようになっている。

従って、第１の絞り体１４０Ａ、１４０Ｂを、Ｘ方向に互いに接近、離反するように移動させるとともに、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋのそれぞれを個別にＹ方向に互いに接近、離反するように移動させることを組合せることによって、例えば図５に示すような、治療部位の任意形状に近似させた不規則形状の放射線照射野Ｕを形成することができる。

また、本絞り装置１４は、複数の第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋをスムーズ且つ確実に支持するための新たな支持機構を有している。

図５は、本絞り装置１４が有する第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋの支持機構を説明するための図である。同図に示すように、本絞り装置１４の第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋのそれぞれには、利用線錘外（すなわち、放射線の遮蔽に使用する部分外）に形成された円弧状の軌道用長穴Ｌが形成されている。この軌道用長穴Ｌは、放射線源およびその有為な点Ｓ（放射線源）を中心とした円弧状の形状を持ち、Ｘ方向に沿って各第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋに形成される長穴である。

また、本絞り装置１４は、各第２の絞り体１４１Ａｋを貫通する表面部材１４４Ａ及び各第２の絞り体１４１Ｂｋを貫通する表面部材１４４Ｂを有している。この表面部材１４４Ａ、１４４Ｂは、シャフト１４５Ａ、１４５Ｂと、当該シャフト１４５Ａ、１４５Ｂ外側に設けられた耐摩耗性のブッシュ１４６Ａ、１４６Ｂ（又はベアリング、カラー素材等）を有している。

この表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）は、軌道用長穴Ｌの周縁部において第２の絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）と接触し、その接点において各絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）を支持する。また、第２の絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）の内縁部１４７Ａｋ（１４７Ｂｋ）及び外縁部１４８Ａｋ（１４８Ｂｋ）は、凸形状に形成されており、利用線錘外に設けられた耐摩耗性のくし状の特殊合金による支持部材（図示せず）によって支持されている。従って、各絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）のラジアル方向及びスラスト方向の荷重は、軌道用長穴Ｌを貫通する表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）、内縁部１４７Ａｋ（１４７Ｂｋ）及び外縁部１４８Ａｋ（１４８Ｂｋ）と嵌号するくし状の部材により、合計三点において支持されることになる。

なお、耐摩耗性のブッシュ１４６Ａ（１４６Ｂ）およびくし状の支持部材は、一体形状でも分割形状でも同様に実施できる。組合せにより、くし状の支持部材またはシャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）を補助用にしても同様に実施できる。また、くし状の支持部材と各絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）の勘合部、内縁部１４７Ａｋ（１４７Ｂｋ）、外縁部１４８Ａｋ（１４８Ｂｋ）に凹状の溝を設けても同様に実施できる。さらに、ボールを使用した転がり接触によっても同様の効果を得ることができる。

次に、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋの移動動作について説明する。第２の絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）の外側端部には歯が切られている。この第２の絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）の外側端部の歯には、図５に示すようにシャフト１５０Ａｋ（１５０Ｂｋ）を介して駆動装置１４３Ａｋ（１４３Ｂｋ）の駆動歯車１５１Ａｋ（１５１Ｂｋ）が噛み合わされている。この駆動歯車１５１Ａｋ（１５１Ｂｋ）は、シャフト１５０Ａｋ（１５０Ｂｋ）を介して、駆動源であるモータ１５２Ａｋ（１５２Ｂｋ）からウォームギヤ１５３Ａｋ（１５３Ｂｋ）などの駆動力伝達機構を介して駆動される。なお、駆動量を検出するために、ポテンショメータ１５４Ａｋ（１５４Ｂｋ）やエンコーダ１５５Ａｋ（１５５Ｂｋ）が配置されており、これらは絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）の位置検出装置として機能する。よって、ポテンショメータ１５４Ａｋ（１５４Ｂｋ）やエンコーダ１５５Ａｋ（１５５Ｂｋ）からの情報を基に、モータ１５２Ａｋ（１５２Ｂｋ）は放射線治療装置１本体の制御装置によって制御され、１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）が所望の位置に設定される。

なお、表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）は、その表面を耐摩耗性の材質としている。このため、上記機構によって第２の絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）が移動する際、磨耗が少なく長期に渡り安定した精度で維持でき、滑り接触による適度な抵抗により絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）のガタを最小限に抑えることができる。

また、表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）は、各絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）の軌道用長穴Ｌを貫通した状態で設けられる。このため、軌道用長穴Ｌの端部が絞り開閉のイン、アウト方向のメカリミットを兼ねることができる。その結果、絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）は、別途メカリミットに適合させるための形状を有する必要がなく、その形状を簡素化し部品点数を減らすことが可能となる。

なお、上記説明においては、図６に示すような円弧形状の複数の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋを有する多分割絞り装置を例とした。従って、軌道用長穴Ｌの形状は、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋの円弧形状（又は、移動軌跡）に対応したものとなっている。これに対し、例えば、例えば図７に示すような照射軸に対して略垂直な面を有する多面体（図７では、矩形状）の複数の絞り体を有する多分割絞り装置の場合には、軌道用長穴Ｌは、同図に示すような矩形状のものとなる。また、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋの形状に拘泥されることなく、くし状の支持部材と各絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）の勘合部の形状は、図８（ａ）、図８（ｂ）に示すように勘合形状は、Ｖ字状でもＵ字状でも構わない。さらに、補助として、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋのラジアル方向に沿って、その内縁部１４７Ａｋ（１４７Ｂｋ）及び外縁部１４８Ａｋ（１４８Ｂｋ）に小径のローラを間隔をあけて配置し、ボール機構と組合わせて絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋを支持するようにしてもよい。

また、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋを細分化すると、駆動装置１４３Ａｋ、１４３Ｂｋの配置（特に、駆動歯車１５１Ａｋ、１５１Ｂｋの配置）が困難となる。この様な場合には、例えば図９に示すように、駆動装置１４３Ａｋ、１４３Ｂｋ等を２重構造にして配置することにより、最少容積で納めることが可能となる。また、図１０に示すように、１軸を３重にしても同様に実施することができる。

また、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋを細分化に伴って、駆動装置１４３Ａｋ、１４３Ｂｋと電源とを接続するためのケーブルの本数も増える。係る場合には、次の様な構成によってコンパクトなケーブル収納を行うことを可能とし、回転範囲を増やした場合でも絞り装置１４のスムーズな動作を可能とする。

図１１は、絞り装置１４を放射線照射面側から放射線照射装置１０に向かって眺めた図であり、絞り装置１４の一部分を構成する絞り体フレーム４０が示されている。この絞り体フレーム４０には、その中央部分に放射線源Ｓからの放射線を通過させるための照射窓４１が設けられている。

絞り体フレーム４０外縁周部分には軌道レール４２が設けられている。この軌道レール４２は絞り装置１４が放射線照射装置１０に対して所定角度内で回動する場合の、その所定角度と同じだけの中心角の開きを有している。この中心角にて絞り体フレーム４０の外縁周部分に当該絞り体フレーム４０と同心円上に展開している。

この軌道レール４２上にケーブル処理機構４４が配置されており、軌道レール４２に軌道を案内されて円周方向に移動可能にされている。ケーブル処理機構４４には、第２の絞り体１４１Ａｋに対応する第１のケーブル４５Ａと、第２の絞り体１４１Ｂｋに対応する第２のケーブル４５Ｂとの２本が、長手方向に移動自在に通されている。

図１２は図１１にて示した構成を側面から示したものである。絞り体フレーム４０の下部には回転架台フレーム４６が配置されている。回転架台フレーム４６から見て、絞り体フレーム４０は所定角度内において回動する。この回動の中心は回転架台フレーム４６と絞り体フレーム４０の円形状の中心軸と合致している。また、軌道レール４２は前出の絞り体フレーム４０のみならず、この回転架台フレーム４６にも同様に設けられている。設けられる位置は回転架台フレーム４６の外周縁部であり、所定の中心角や半径は、前出の絞り体フレーム４６に設けられた軌道レール４２と同じである。

この様な構成において、第１のケーブル４５Ａの長手方向の動きにより、図示していない回転ローラが受動的に動き、第２のケーブル４５Ｂもこれに連動して動くことになる。軌道レール４２によって第１のケーブル４５Ａ及び第２のケーブル４５Ｂが案内され、所定位置に収納されることになる。

以上述べた構成によれば、以下の効果を得ることができる。

本放射線絞り装置、又は放射線治療装置によれば、シャフト状の支持部によってリーフ状の各絞り体を軌道用長穴からも支持する構成となっている。従って、例えば各絞り体の周縁部による支持に加えて、重心に近い位置で各絞り体を支持する構成となっている。その結果、重金属からなる各絞り体を、従来に比して安定した状態で支持することができ、信頼性が高い絞り動作を実現することができる。

また、各絞り体を重心に近い位置で支持するシャフト状の支持部は、その表面が
耐摩耗性の材質としているため、磨耗が少なく長期に渡り安定した精度で維持でき、滑り接触による適度な抵抗により各絞り体のガタを最小限に抑えることができる。

また、各絞り体に設けられた軌道用長穴と、当該軌道用長穴を貫通するように設けられるシャフト状の支持部が付加される主構成であるため、各絞り体毎の支持部品も必要とせず、従来に比して小型で安価な絞り装置を実現することができる。また、調整、修理においける作業負担も少なくすることができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態では、シャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）に対し表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）が回転可能な構成を有する絞り装置１４、及び当該絞り装置１４を具備する放射線照射装置１０について説明する。

図１３は、本絞り装置１４が有する表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）及びシャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）を説明するための図である。同図に示すように、表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）は、シャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）に対して回転可能な構成になっている。また、第２の絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）は、軌道用長穴Ｌの周縁部において表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）と接触し支持されている。従って、例えば第２の絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）がラジアル方向に移動する場合には、表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）はシャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）を中心として回転しながら、常に異なる位置を接触しつつ軌道用長穴Ｌ内を移動する。

なお、この様な表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）及びシャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）の回転機構は、例えば基準値＋０．０５の直径を有する表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）に、同基準値−０．０５の内径を持つシャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）を圧入することで実現することができる。

図１４は、本絞り装置１４が有する表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）及びシャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）の他の例を示した図であり、シャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）の長手方向に垂直な平面による表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）及びシャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）の断面図である。同図に示すように、表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）は、内輪１４４Ａ１（１４４Ｂ１）、外輪１４４Ａ２（１４４Ｂ２）、ボール１４４Ａ３（１４４Ｂ３）を有している。また、シャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）は、内輪１４４Ａ１（１４４Ｂ１）内に嵌着されている。従って、係る構成においても、シャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）が第２の絞り体１４１Ａｋ（１４１Ｂｋ）に対して相対的に移動する場合には、表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）を、シャフト１４５Ａ（１４５Ｂ）を中心として回転させつつ、軌道用長穴Ｌ内を移動させることができる。

以上述べた本絞り装置によれば、シャフトが第２の絞り体に対して相対的に移動する場合には、シャフトを中心として表面部材を回転させることができる。そのため、表面部材と第２の絞り体とが常に同じ接点において接触することを避けることができる。その結果、長期の使用やハードな使用によっても、磨耗が少なく長期に渡り安定した精度で維持でき、滑り接触による適度な抵抗により各絞り体のガタを最小限に抑えることができる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

以上本発明によれば、絞り体をスムーズ且つ確実に支持し、小型で信頼性が高く比較的安価な絞り装置、及び当該絞り装置を具備する放射線治療装置を実現することができる。

図１は、本発明の実施形態に係る放射線治療装置１の外観図を示している。 図２は、本実施形態に係る放射線治療装置１が有する絞り装置１４の一側面を示した図である。 図３は、本実施形態に係る絞り装置１４を図２に略垂直な方向に位置する他の側面から見た図である。 図４は、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋ及び第２の駆動装置１４３Ａ、１４３Ｂを放射線源Ｓ側から見た図である。 図５は、治療部位の任意形状に近似させた不規則形状の放射線照射野Ｕの一例を示している。 図６は、本実施形態に係る絞り装置１４が有する第２の絞り体の支持機構を説明するための図である。 図７（ａ）は、円弧形状を有する第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋに形成される軌道用長穴Ｌの形状を説明するための図である。図７（ｂ）は、矩形形状を有する第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋに形成される軌道用長穴Ｌの形状を説明するための図である。 図８（ａ）、図８（ｂ）は、第２の絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋの周縁部の支持部材との勘合部形状を説明するための図である。 図９は、絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋを細分化した場合の絞り装置１４の一例を説明するための図である。 図１０は、絞り体１４１Ａｋ、１４１Ｂｋを細分化した場合の絞り装置１４の他の例を説明するための図である。 図１１は、第１の実施形態に係る絞り装置１４を放射線照射面側から放射線照射装置１０に向かって眺めた図である。 図１２は、図１１にて示した構成を側面から示したものである。 図１３は、第２の実施形態に係る絞り装置１４が有する表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）及びシャフト１５０Ａｋ（１５０Ｂｋ）を説明するための図である。 図１４は、第２の実施形態に係る絞り装置１４が有する表面部材１４４Ａ（１４４Ｂ）及びシャフト１５０Ａｋ（１５０Ｂｋ）の他の例を示した図である。 図１５は、従来の多分割絞り装置の一例を説明するための図である。

符号の説明

１…放射線治療装置、１０…放射線照射装置、１１…固定架台、１２…回転架台、１３…照射ヘッド、１４…絞り装置、２０…治療台、２１…上部機構、２２…天板、２３…昇降機構、２４…下部機構、１４０Ａ、１４０Ｂ…第１の絞り体、１４１Ａｋ、１４１Ｂｋ…第２の絞り体、１４２Ａ、１４２Ｂ…第１の駆動装置、１４３Ａｋ、１４３Ｂｋ１…第２の駆動装置、１４４Ａ、１４４Ｂ…支持部、１４５Ａ、１４５Ｂ…シャフト、１４６Ａ…ブッシュ、１４７Ａｋ、１４７Ｂｋ…内縁部、１４８Ａｋ（１４８Ｂｋ）…外縁部、１５０Ａｋ、１５０Ｂｋ…シャフト、１５１Ａｋ、１５１Ｂｋ…駆動歯車、１５２Ａｋ、１５２Ｂｋ…モータ、１５３Ａｋ、１５３Ｂｋ…ウォームギヤ、１５４Ａｋ、１５４Ｂｋ…ポテンショメータ、１５５Ａｋ、１５５Ｂｋ…エンコーダ、Ｌ…軌道用長穴、Ｐ…被検体

Claims (10)

1. 放射線源と被検体との間に配置され、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形するための放射線絞り装置であって、
   第１の方向に沿って密に隣接して配列され、それぞれが前記第１の方向に貫通する所定形状の穴部を有し、前記第１の方向とは異なる第２の方向に沿って移動可能な多分割絞り体を形成する複数の絞り体と、
   前記複数の絞り体のすべての前記所定形状の穴部を貫通するシャフトと、前記シャフトの表面に当該シャフトに対して回転可能に設けられ耐摩耗性を有する円筒形の表面部材と、を有し、前記各穴部の内周縁部における接点において前記表面部材により前記複数の絞り体を支持する第１の支持ユニットと、
   前記各絞り体の第１の外周縁部と、当該第１の外周縁部とは異なる第２の外周縁部と、を支持する第２の支持ユニットと、
   前記各絞り体を、前記内周縁部と、前記第１の外周縁部と、前記第２の外周縁部と、によって支持した状態で、前記複数の絞り体のそれぞれを前記第２の方向に沿って移動させることで、前記放射線照射野を成形する移動ユニットと、
   を具備することを特徴とする放射線絞り装置。
2. 前記第２の方向は、前記放射線源を中心とする円の円周方向であり、
   前記複数の絞り体は、前記放射線源を中心とする円の円弧に対応する形状を有すること、
   を特徴とする請求項１記載の放射線絞り装置。
3. 前記第２の方向は、前記放射線源からの放射線の照射軸に対して実質的に垂直な方向であり、
   前記複数の絞り体は、前記照射軸に対して実質的に垂直な面を有する多面体であること、
   を特徴とする請求項１又は２記載の放射線絞り装置。
4. 前記支持ユニットは、前記第２の方向に関する前記穴部の端部において前記絞り体と接触することで、前記移動ユニットによる前記絞り体の前記第２の方向に関する移動限界を規定することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の放射線絞り装置。
5. 前記表面部材は、ボールベアリングであることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項記載の放射線絞り装置。
6. 被検体に対して放射線を照射するための放射線源と、
   前記放射線源と前記被検体との間に配置され、前記放射線源からの放射線が前記被検体に照射される領域である放射線照射野を成形するための放射線絞り装置であって、第１の方向に沿って密に隣接して配列され、それぞれが前記第１の方向に貫通する所定形状の穴部を有し、前記第１の方向とは異なる第２の方向に沿って移動可能な多分割絞り体を形成する複数の絞り体と、前記複数の絞り体のすべての前記所定形状の穴部を貫通するシャフトと、当該シャフトに対して回転可能に設けられ耐摩耗性を有する円筒形の表面部材と、を有し、前記各穴部の内周縁部における接点において前記表面部材により前記複数の絞り体を支持する第１の支持ユニットと、前記各絞り体の第１の外周縁部と、当該第１の外周縁部とは異なる第２の外周縁部と、を支持する第２の支持ユニットと、を有する放射線絞り装置と、
   前記各絞り体を、前記内周縁部と、前記第１の外周縁部と、前記第２の外周縁部と、によって支持した状態で、前記複数の絞り体のそれぞれを前記第２の方向に沿って移動させることで、前記放射線照射野を成形する移動ユニットと、
   前記移動手段を制御する制御ユニットと、
   を具備することを特徴とする放射線治療装置。
7. 前記第２の方向は、前記放射線源を中心とする円の円周方向であり、
   前記複数の絞り体は、前記放射線源を中心とする円の円弧に対応する形状を有すること、
   を特徴とする請求項６記載の放射線治療装置。
8. 前記第２の方向は、前記放射線源からの放射線の照射軸に対して実質的に垂直な方向であり、
   前記複数の絞り体は、前記照射軸に対して実質的に垂直な面を有する多面体であること、
   を特徴とする請求項６又は７記載の放射線治療装置。
9. 前記支持ユニットは、前記第２の方向に関する前記穴部の端部において前記絞り体と接触することで、前記移動ユニットによる前記絞り体の前記第２の方向に関する移動限界を規定する請求項６乃至８のうちいずれか一項記載の放射線治療装置。
10. 前記支持ユニットは、ボールベアリングであることを特徴とする請求項６乃至９のうちいずれか一項記載の放射線治療装置。

Images