JPH1071214A - 放射源から対象物に放出される放射出力を制御するための方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放射線処置（ないし治療）−処理の効果的
な、そして正確な放出のための、方法及びそれに対応す
る装置を提供する。さらに放射線処置（ないし治療）−
処理時間を最少とし、そして放射リークを減少させる装
置をも提供する。 【構成】 照射されるべき対象物上の照射野が入力さ
れ、そして次にセクション（２２０−２３０）に分割さ
れる。１つのセクション（２２０）を覆う開口を提供す
るために、プレートまたはコリメータが放射源と対象物
（１３）との間に設けられる。放射ビーム（１）が発生
され、そして放射によって１つのセクション（２２０）
を処理するのに用いられる。これはセクションの各々
（２２０−２３０）が放射によって処置−処理されるま
で繰り返される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対象物上の照射さ
れるべき照射野に放出される放射出力を制御するための
装置に、そして特に、放射線処置（ないし治療）−処理
のための効率的な処理を決めるための装置および方法、
即ち、強度変調された照射野の制御のための方法及び装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射発散装置は、たとえば患者の処理の
ための放射療法装置として、広く知られ、そして使用さ
れている。放射療法装置は普通、療法学的処理のコース
において水平の回転軸の周りを旋回することが出来るガ
ントリーを含んでいる。線形加速器が、療法のための高
エネルギー放射ビームを発生するためにガントリー内に
設けられる。この高エネルギー放射ビームは、電子放射
または光子（Ｘ線）ビームであることが出来る。処理の
間、この放射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１つの部位上に向けられる。

【０００３】対象物に向かって発散される放射を制御す
るために、プレート装置および／またはコリメータのよ
うなビームシールディング装置が、普通、放射源と対象
物との間の放射ビームの軌線内に設けられる。このビー
ムシールディング装置の一例は、放射ビームのための開
口を規定するために用いられることが可能な４枚のプレ
ートの組である。＊１このビームシールディング装置
は、処方された量の放射が加えられるべき対象物上の照
射野を規定する。コリメータは多くのリーフ（例えば５
０リーフ）を含むことができるビームシールディング装
置である。これらのリーフは放射によって処置−処理さ
れるべき部位に放射ビームを正確に向けるよう位置決め
されている。それらリーフが正確な方向を与えたとして
も、それらはまた、わずかな量の望ましくない放射リー
クを許容することがある。このリークはリーフ間で発生
する。

【０００４】放射療法装置による放射の放出は、腫瘍学
者によって処方され、そして承認されたものである。し
かし、放射装置の実際の操作は普通療法士によって行わ
れる。腫瘍学者によって処方された通りに処理用放射を
実際に放出するよう療法士が管理している時、この放射
発散装置はその特定の処理のために放出するようプログ
ラムされている。処理のプログラムを行う際、対象物内
のターゲット深さにおいて処方された放射線処置（ない
し治療）−処理を達成するよう、療法士は実際の放射出
力を考慮する必要があり、そしてプレート装置絞りを基
に放射量放出を調節する必要がある。この調節は、公知
の計算に従って行うことができるが、療法士は普通これ
らを手動的に行う必要があり、これはエラーに導く可能
性を持つものである。放射療法の状況の下では、計算間
違いは、低すぎる、すなわち無効の放射量か、または高
すぎる、すなわち危険なそれかのいずれかに導き、（た
とえば小数点の置き違いのような）大きなエラーは致命
的になりうる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、処置
−処理用放射ビームの効果的な、そして正確な放出制御
のための、方法及びそれに対応する装置を提供すること
である。さらに放射線処置（ないし治療）−処理時間を
最少とし、そして放射リークを減少させる装置を提供す
ることもまた、本発明の目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記上記課題は、特許請
求の範囲の構成要件により解決される。而して、 本発明
によれば、放射源から対象物に放出される放射出力が制
御される。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、照射のための対象物の
照射野を規定することによって、開始される。この照射
野は多くのセクションに分割される。各々のセクション
は所定のパラメータを持っている。このセクションの各
々は（１）放射源と対象物との間の開口を規定すること
により、そして（２）放射ビームを発生することによ
り、放射によって個別に処理される。この開口はセクシ
ョンのうちの一つを覆うように設けられる。この開口
は、そのセクションの所定のパラメータによって放射ビ
ームを制限することができる。放射ビームは、放射源か
ら対象物への実質的にロスのないビームパスを有してい
る。この放射ビームはセクションの一つを照射するのに
用いられる。この処理は照射野が照射されるまでセクシ
ョンの各々に関して行われる。

【０００８】本発明は、Ｘ線放射を患者の照射野に放出
するための、そして放射源からのビームパス内の少なく
とも１つの可動プレートまたはジョーを用いて照射野を
定めるための装置に関する基本的な基準を用いて以下に
説明される。本発明は、照射野に放出されるある量のエ
ネルギーが送られる、または評価される（人間の患者だ
けではない）あらゆる型式の対象物に、たとえば（Ｘ線
の代わりに）電子のような、あらゆる型式のエネルギー
の放出を制御するのに用いられる。

【０００９】図１は、共通的な設計の放射処置（ないし
治療）−処理装置２を示しており、ここではプレート
４、ハウジング９内の制御ユニット、並びに処理ユニッ
ト１００が用いられている。放射線処置（ないし治療）
−処理装置２は、療法学的処理のコースにおいて回転の
水平軸８の周りを旋回することが出来るガントリー６を
含んでいる。プレート４はガントリー６の張り出し部
（例えば、アクセサリホルダ）に固定されている。療法
のために必要な高パワー放射を発生させるために、線形
加速器がガントリー６内に設けられる。線形加速器およ
びガントリー６から発散される放射ビームの軸は１０と
して表されている。電子、光子、または他の検出可能な
放射が、療法のために用いることが出来る。処理の間、
放射ビームは、（たとえば処理を受けるべき、そしてガ
ントリー回転のアイソセンタに横たわる患者である）対
象物１３の部位１２上に向けられる。ガントリー６の回
転軸８、処理されるべき対象物上のエリアの回転軸１
４、およびビーム軸１０の全ては、アイソセンタにおい
て交差することが望ましい。

【００１０】照射される患者のエリアは、照射野として
知られている。照射野を処理するために用いられる放射
の量はモニタユニット（ｍｕ）内で明示される。プレー
ト４は発散される放射に対して実質的に通過させないも
のである。それらは放射ビームを近似的に照射野の形状
に定めるために、放射源と患者との間に設けられる。こ
うして、（たとえば健康な組織のような）肉体のエリア
は、可能な限りわずかな、そして全くなければ好都合な
放射を受けることとなる。本発明の望ましい実施例にお
いては、患者を回転させることなく、異なるビーム角度
および放射の分配を可能とするように、ガントリーが回
転可能である。この特色は、本発明にとって不可欠であ
る。本発明はまた、一定の放射放出レートとともに、そ
して（回転出来るガントリーのない）固定された角度ビ
ームとともに使用することも出来る。

【００１１】放射線処置（ないし治療）−処理装置２も
また、通常は放射線処置（ないし治療）−処理装置２か
ら離れて設けられる中央処理または制御ユニット１００
をも含んでいる。放射線処置（ないし治療）−処理装置
２は普通、放射から療法士を保護するため、異なる部屋
の中に設けられる。処理ユニット１００は、少なくとも
１つの可視表示ユニットまたはモニタ７０のような出力
装置、およびキーボード１９のような入力装置とを含ん
でいる。データはまた、データ蓄積装置または照合およ
び記録または自動セットアップ装置１０２のようなデー
タキャリアを通して入力されることができ、これについ
ては以下に説明される。処理処理ユニット１００は標準
的に、腫瘍学者によって処方されたように放射線処置
（ないし治療）−処理の実際放出を管理する療法士によ
って動作される。キーボード１９または他の入力装置を
用いることによって、療法士は（たとえば腫瘍学者の処
方に従って）患者に放出されるべき放射を規定するデー
タを処理ユニット１００の制御ユニット７６内に入力す
る。このプログラムもまた、データ伝送によってか、ま
たは自動セットアップ装置１０２を用いて、データ蓄積
装置のような別の入力装置を通して入力することも出来
る。処理の前、処理中および処理後には、モニタ７０の
スクリーン上に種々のデータが表示できる。

【００１２】図２は、放射線処置（ないし治療）−処理
装置２の部分および、より詳細な処理ユニット１００の
部分を示している。放射ビーム１は、加速器２０の中で
発生される。加速器２０は、銃２１、ウェーブガイド２
２および真空外被またはガイドマグネット２３を含んで
いる。トリガ装置３は、注入トリガ信号を発生し、そし
てそれらをインジェクタ５に供給する。これら注入トリ
ガ信号を基に、インジェクタ５は、ｘ線ビーム１を発生
するために加速器２０内の銃２１に供給される注入パル
スを発生する。ｘ線ビーム１を発生させるために用いら
れる電子が、加速され、そしてウェーブガイド２２によ
ってガイドされる。この目的のために高周波源が備えら
れ、これはウェーブガイド２２に供給される電磁界の発
生のために無線周波信号を供給する。インジェクタ５に
よって注入されそしてそして銃２１によって発散された
電子は、ウェーブガイド２２内のこの電磁界によって加
速され、そして銃２１に対向する端においてｘ線ビーム
１を発生させる電子として取り出される。次にこれら電
子は、ガイドマグネット２３に入り、そしてここから軸
１０に沿ってウィンドウ７を通してガイドされる。ター
ゲット１５を通過した後に、電子はｘ線ビーム１を発生
させ、そしてこのビーム１はシールドブロック５０の通
路５１を通り、そしてフラッタニングフィルタ１７に達
する。次に、これは測定用チャンバー６０を通して送ら
れ、ここでは放射量が確認される。最後に、絞りプレー
ト装置４が放射ビーム１のパス内に設けられる。絞りプ
レート装置４は、一対のプレート４１および４２を含ん
でいる。上に説明されたように、これは本発明において
用いることが出来るビームシールド装置の一例にすぎな
い。本発明は照射野の形状を規定する絞りプレート装置
が存在する限り、他の方式とともに用いることも出来
る。

【００１３】プレート装置４は、一対の絞りプレート４
１および４２、およびプレート４１および４２に垂直に
配置された（示されていない）付加的な絞りジョーの対
を含んでいる。照射野のサイズを変更するために、絞り
プレートは、プレート４１に関してのみ図２に示されて
いるドライブユニット４３によって軸１０に関して移動
される。ドライブユニット４３は、プレート４１および
４２に結合された、そしてモーター制御器４０によって
制御される電気モータを含んでいる。それらの位置を感
知するために、位置センサ４４および４５もまたプレー
ト４１および４２それぞれに結合される。これはそのよ
うな装置の一例にすぎない。本発明は照射野を規定する
ビームシールド装置が存在する限り、そしてセンサが照
射野サイズを表示するために設けられている限り、他の
装置とともに用いることが出来る。

【００１４】モータ制御器４０は、放射量制御ユニット
６１に結合されており、これは線量計測制御器を含み、
そして所定の等放射量曲線を達成するために放射ビーム
に関するセット値を提供するために中央処理ユニット１
８に結合されている。放射ビームの出力は、測定チャン
バー６０によって測定される。セット値と実際値との間
の偏りに応答して、放射量制御ユニット６１は、トリガ
装置３に信号を供給し、これは放射ビーム出力のセット
値と実際値との間の偏りを最小化するようにパルス繰り
返し周波数を変化させる。

【００１５】そのような放射線処置（ないし治療）−処
理装置においては、照射野の多くにとって処理の際の目
的は、可能な限り健康な組織を照射してしまうことを防
ぐことである。図３は放射によって処置−処理されるべ
き照射野の三次元描写である。三次元的強度マップ２０
０は、患者の上の一つの可能な照射野を描いている。本
発明は強度マップ２００を多数の強度のセクションに分
割する。次にそれらセクションの各々は個別に放射によ
り処理される。強度マップ２００を効果的に処理するた
めに、より多くの、より小さなセクションが、強度マッ
プ２００の輪郭エリアの近くに設けられる。例えば、一
つの大きな中位セクションを覆うために、一つの大きな
セクション（または、この場合長方形）２１０がベース
セクションとして用いられることが可能である。次に、
大きなセクション２１０を取り囲むエリアが種々のサイ
ズのより小さなセクションに分割される。ソフトウェア
プログラムが、照射野を、照射によって効果的に処理さ
れることができるセクションの組に分割するのに用いら
れることができる。例えば、強度マップがセクションに
分割されるとき、プレートの移動を考慮することができ
る。プレート回転（または利用できるプレート移動）が
考慮されるならば、このセクションは、より効果的に放
射にさらされることができる。強度マップの３次元アス
ペクトもまた考慮されることができる。こうして、ソフ
トウェアプログラムは、セクションが放射によって処置
−処理される程度に従って、セクションの各々のサイズ
及び位置を最適化する。

【００１６】一つの実施例においては、マップを等しい
数のモニタユニットにスライスすることにより、図３に
示される強度マップが分割される。次にこれらの静止的
セクションは、モニタユニットの和が変化しないよう、
そして効果的な処理が行われる結果となるよう、再整形
され、そして組み合わされることができる。この状況に
おいては、照射野をセクションに分割するのを助けるた
め、一つのマトリクスを用いることができる。分割及び
最適化の代わりに、図３における簡単な強度マップはま
た、マルチリーフコリメータによって一つの完全なエリ
アとして効果的に処理されることも可能である。この分
割及び最適化は、（１）複数のプレートまたは（２）複
数のプレート及びマルチリーフコリメータの組み合わ
せ、のいずれかによって強度マップ２００の処理を可能
とする。

【００１７】図４は、放射によって処置−処理されるべ
き照射野の別の３次元描写である。表１における数値は
ｘ及びｙ座標によって識別される（処理されるべき照射
野内の）スペース内の場所での強度である。長方形ブロ
ック２２０−２３０は、スペースに内のそれらの場所の
異なる別の強度を表すのに用いられている。図中にこれ
ら明瞭な長方形セクション２２０−２３０を設けること
により、図４のバーチャート状構造が得られる。長方形
セクション２２０−２３０の各々の高さは、相当するセ
クションの強度に等しい。同様に、長方形セクション２
２０−２３０の位置は照射野内の相当する場所を表して
いる。

【００１８】表１は、放射によって処置−処理されるべ
き照射野内のセクションを識別するマトリクスである。
下表におけるすべての数値はモニタユニット（ｍｕ）内
におけるものである。このマトリクス（表１参照）の上
方左手角における四（４）は図４におけるセクション２
２２を表している。同様に、このマトリクスの下方右手
角における十（１０）は図４におけるセクション２３０
を表している。こうして、表１のマトリクスにおける各
数値はセクション２２０−２３０の一つを表している。

【００１９】 表 １ ４ ６ ３ ５ ６ ３ ５ ６ ３ 表１は処理のための準備のソフトウェアプログラムによ
って用いられる。この例においては、表１のマトリクス
は初期的に二つの別個の、分離されたマトリクスに分け
られている。最初のマトリクスは表２に示されているセ
クションである。これは表１におけるマトリクスから得
ることができる、最も大きな可能なセクションである。

【００２０】 表 ２ ３ ３ ３ ３ ３ ３ ３ ３ ３ 第２のマトリクスが表３に示される。

【００２１】 表 ３ １ ３ ０ ２ ５ ６ ２ ４ ７ 表２及び３におけるマトリクスが加えられるとき、表１
におけるマトリクスが得られる。表３におけるマトリク
スが次に、表４−１０に示される７つのマトリクスに分
けられる。これらのマトリクスは単に１及び０だけを含
んでいる。

【００２２】 表 ４ １ １ ０ １ １ １ １ １ １ 表 ５ ０ １ ０ １ １ １ １ １ １ 表 ６ ０ １ ０ ０ １ １ ０ １ １ 表 ７ ０ ０ ０ ０ １ １ ０ １ １ 表 ８ ０ ０ ０ ０ １ １ ０ ０ １ 表 ９ ０ ０ ０ ０ ０ １ ０ ０ １ 表 １０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ ０ １ マトリクスが上に示されるように分けられた後、ソフト
ウェアプログラムは、いくつかのマトリクスが組み合わ
せられることができるよう、いくつかの１を移動させ
る。例えば、表６におけるマトリクスの上方列における
１が他のマトリクスに移動され、その結果表６及び７に
おけるマトリクスは組み合わせられて表１１に示される
マトリクスとなることができる。

【００２３】 表 １１ ０ ０ ０ ０ ２ ２ ０ ２ ２ こうして、より効果的な処理を提供するために、１が移
動され、そしてマトリクスが組み合わされる事ができ
る。望ましい実施例においては、ソフトウェアプログラ
ムは最少数のマトリクスを持つ静止的セクションの組を
発生させる。次にこのマトリクスは特定の順序に編成、
組織化し、秩序付けるされる。この特定の順序はプレー
ト（またはリーフ）の移動を考慮に入れたものである。

【００２４】図５は本発明に関する処理流れ図を描いて
いる。段階２４０においてソフトウェアプログラムが開
始される。照射されるべき照射野のパラメータが段階２
４２において入力される。次に、段階２４３において照
射野が強度セクションに分割される。上に説明されたよ
うに、照射野を効果的にセクションに分割するため複合
計算が実行される。ここで放射線処置（ないし治療）−
処理のための照射野が準備される。このプレートは段階
２４４において第一セクションを覆うように位置決めさ
れ、そしてこの第一セクションが段階２４６において放
射によって処置−処理される。次にソフトウェアプログ
ラムが、段階２４８において、すべてのセクションが処
理されたかどうかをチェックする。もしすべてのセクシ
ョンが処理されていなければ、プログラムは、段階２４
４に戻る。プレートは次のセクションを覆うように位置
決めされ、そしてそのセクションが段階２４６において
放射によって処置−処理される。このことが、すべての
セクションが照射されるまで繰り返される。ソフトウェ
アプログラムは段階２５０で終了する。

【００２５】図６はセクション最適化のための処理流れ
図を描いている。図６は最適化動作に関する、より詳細
を提供する。段階２６０において、ソフトウェアプログ
ラムは最少放射ビーム強度、照射されるべき照射野の形
状、及びマルチリーフコリメータにおけるリーフ位置を
決定する。最少放射ビーム強度は照射されるべき一つの
セクション（例えば、表２におけるマトリクスを参照）
を規定する。最少強度のためのリーフ位置はセクション
形状を規定するのに不可欠である。段階２２２におい
て、強度マップがマトリクスとして扱われる。均等に満
たされた最少強度マトリクス（例えば表２におけるマト
リクスを参照）が、初期強度マップから差し引かれる。
これはバリエーションマトリクス（例えば、表３におけ
るマトリクスを参照）を提供する。段階２６４におい
て、バリエーションマトリクスは等しいモニタユニット
（例えば、表４ー１０におけるマトリクスを参照）を持
つマトリクスに水平的にスライスされる。バリエーショ
ンマトリクスはモニタユニットを通して、均等な数値を
持っていない。マトリクス内のこのバリエーションは変
調として知られている。強度マップが低い変調を持って
いるとき照射野形状は強度増加と同様、極めてわずかし
か変化しない。例えば、（１）高い変調が存在すると
き、１つのモニタユニットが使用され、（２）適度の変
調が存在するとき、３つのモニタユニットが使用され、
（３）低い変調が存在するときは、５つのモニタユニッ
トが使用されることができる。

【００２６】段階２２６において、スライスの結果とし
ての各々のマトリクスが２進表現に変換される。この２
進表現は放射が存在する場合の１と、放射が存在しない
ときの０を含んでいる。段階２６８において、初期的２
進マトリクスを扱うために必要な異なるプレートまたは
リーフ位置の数が計算される。この計算のために、多数
の共通形状の照射野が単に一つの照射野として扱われ
る。段階２７０において、ソフトウェアプログラムは、
プレート／リーフ位置の初期カウントのための論理的最
小値が決められているかどうかをチェックする。もしそ
うでなければ、段階２２７において論理的最小値が決め
られる。もしこれが決められていれば、ソフトウェアプ
ログラムは段階２７４に移る。段階２２４において、段
階２６８において計算された数値と、段階２７２におい
てきめられた数値との間の比較が行われる。もし異なる
プレート／リーフ位置の数値が論理的最小値よりも大き
く、そして異なるプレート／リーフ位置の数値が最終の
１０反復の間に減少していれば、プログラムは段階２７
６に移る。異なるプレート／リーフ位置の数値が論理的
最小値に等しければ、プログラムは段階２７８に移る。
加えて、異なるプレート／リーフ位置の数値が最終の１
０反復の間に減少していなければ、プログラムは段階２
７８に移る。

【００２７】段階２７６においてはマトリクスにおける
１及び０の順列が作られる。これらの順列は、ソフトウ
ェアプログラムの最適化ルーチンによって選択された方
法に従って実行される。最適化ルーチンの一つの例はシ
ュミレートされたアニーリングである。シュミレートさ
れたアニーリングは、１９９２年にケンブリッチ大学出
版社から発行された、プレス、テウコルスキー、ベッタ
ーリング及びフランネリによる「Ｃにおける数理秘訣」
において説明されている公知の最適化ルーチンである。
シュミレートされたアニーリングは（他の最適化ルーチ
ンと比較したときに）より長い時間周期を必要とする
が、しかしその結果はマトリクスの最も適正な構造であ
る。

【００２８】シュミレートされたアニーリングに加え
て、プレート／コリメータローテーション、「アイラン
ド」、同形状スライス、及び／または強度ミニマの述語
で知られている、強度マップスライスを特徴づけるアプ
ローチも用いることができる。プレート／コリメータロ
ーテーションはガントリの回転位置を考慮に入れてい
る。「アイランド」は２進マトリクスにおける孤立した
形状（すなわち、リーフ移動の方向に沿って何ら０を含
むことのない１の組）である。例えば、図７において
は、マトリクス２８８はマトリクス２９４及び２９６に
分割され、その結果単に一つの「アイランド」がマトリ
クス２９４及び２９６の各々内に含まれている。同形状
スライスは、マトリクスが同等となり、そして（表１１
に示されるように）組み合わせられることができるよう
に、１及び０が再分配されるときに作られる。強度ミニ
マはバリエーションマトリクス内の最も小さなモニタユ
ニットの数値である。例えば、図７においては、マトリ
クス２８４の上方左及び下方右角における１は、強度ミ
ニマである。このアプローチにおいては、強度マップス
ライス（または初期マトリクス）が特徴づけられた後、
共通形状の「アイランド」が発見されるまで強度ミニマ
が（例えば、図７におけるマトリクス２９６に）移され
る。続いて、次により高い強度の組が移動させられ、そ
して共通形状の「アイランド」の最大数が発見されるま
でこの処理が繰り返される。このアプローチがマトリク
スの別の構造を迅速に発生するとしても、それらの結果
としてのマトリクスは、マトリクスの最適構造ではない
ことがある。

【００２９】段階２７６の後、ソフトウェアプログラム
はマトリクスの現在構造のために必要とされるプレート
位置の数をカウントする、段階２６８に戻る。次に、ソ
フトウェアプログラムは段階２７４他に進む。段階２７
８においては、各セクションに関するプレート／リーフ
位置、及び多重セクション処理のためのシーケンスが決
められる。この決定はプレート／リーフ移動を最少とす
るように行われる。

【００３０】図７−図９はセクション最適化処理のため
に用いられるマトリクスを示している。最初に図７に戻
ると、マトリクス２８０は放射によって処置−処理され
るべき照射野を表している。セクション最適化処理のこ
の例においては、マトリクス２８０が初期的に二つの分
離されたマトリクス２８２及び２８４に分解される。最
少強度のマトリクス２８２は最も大きな可能性のある立
方状マトリクスである。バリエーションマトリクス２８
４は、マトリクス２８２がマトリクス２８０から取り除
かれた後の残された値を含んでいる第二マトリクスであ
る。次に、マトリクス２８４は３つのマトリクス２８
８，２９０及び２９２に分解される。これらのマトリク
ス２８８，２９０及び２９２は単に１及び０を含んでい
るにすぎない。単純化処理を開始するためにマトリクス
２８８はマトリクス２９４及び２９６に分解される。

【００３１】図８においては、マトリクス２９２及び２
９６が組み合わされて、マトリクス３００を生じ、マト
リクス２８８はマトリクス２９４によって置換される。
ここで、マトリクス２８４はマトリクス２９４，２９０
及び３００の和に等しい。図９においてはマトリクス３
０２及び３０４を発生させるため、マトリクス２９４
（図８参照）における上方左ビット、マトリクス３００
（図８参照）における上方左位置に移動させられる。こ
こで、マトリクス２８４はマトリクス３０２，２９０及
び３０４の和に等しい。次に、マトリクス３０２及び２
９０が組み合わされてマトリクス３０６が発生する。こ
こでマトリクス２８４は単に二つのマトリクス３０６及
び３０４に分解される。全体として、オリジナルのマト
リクス２８０は３つのマトリクス２８２，３０６及び３
０４に分解されることができる。これら３つのマトリク
ス２８２，３０６および３０４の各々は照射野のセクシ
ョンを表現している。こうして、この実施例における照
射野は三つの分離されたセクションに分割される。

【００３２】望ましい実施例においてはプレート位置、
放射量レート及び放射露光の時間が、放射によってセク
ションの各々を処理するのに用いられる。プレートは各
セクションの処理の間、各セクションを覆うように位置
決めされる。マルチリーフコリメータもまた、プレート
の代わりに、またはそれに付加されて用いられることが
できる。もしマルチリーフコリメータが用いられるなら
ば、変わった形状のマトリクスが放射ビームによって容
易に覆われることが可能である。マルチリーフコリメー
タにおいては１０枚の，１ｃｍ幅のリーフが用いられる
ことができる。都合の悪いことに、マルチリーフコリメ
ータは普通、リーフ間に発生する幾らかの放射リークを
有している。もしプレートが用いられるならば、この放
射リークが回避できる。このため、可能な限り、リーフ
ではなくプレートを用いることが好都合である。あるセ
クション配置はコリメータリーフの最少使用により、プ
レートの使用を広げることを可能としている。これはほ
とんどのセクションが長方形形状であるときに生じる。
加えて、放射リークがリーフは処理の間に移動するとき
に、より大きくなる。本発明においては、それらが照射
野の小さな静止的セクションを処理しているため、リー
フは移動しない。照射野の完全なカバーもまた、セクシ
ョンの処理の間にガントリ位置を変化させることなく実
行される。静止的リーフ及びガントリは、（１）処理放
出の拡大された信頼性のゆえに、ダイナミック制御用電
子回路の必要を除去し、そして（２）処理されるべき照
射野に与えられるべき非共面強度変調された照射野を可
能とする。これら非共面強度変調された照射野は同一平
面内にあるものではなく、そしてそれらは照射エリアを
覆うモニタユニットの変化する量によって特徴づけられ
る。それら照射野を非共面とすることにより、そして強
度を照射野を横断して変化させることを可能にすること
により、健康な組織はよりわずかな放射を受け、そして
敏感な器官が回避されることができる。

【００３３】対象物への放射の放出は、一次及び散乱さ
れたコンポーネントに分析することができる。一次放射
は放射源から発散された初期またはオリジナル光子で作
られ、そして散乱された放射はプレート装置それ自体に
よって散乱された光子の結果である。一次ビームに加え
られる、増加されたプレート／コリメータ散乱のゆえ
に、自由空間におけるビーム放射出力は増加する。換言
すれば、照射野における一つのポイントは、直接放射
（一次コンポーネント）だけでなく、プレート装置から
散乱された放射にもまた、さらされる。より小さな照射
野はより小さな放射散乱を有している。このため、多重
セクションが放射による照射野の処理に用いられると
き、散乱は著しく減少される。

【００３４】

【発明の効果】放射線処置（ないし治療）−処理の効果
的な、そして正確な放出のための、方法及びそれに対応
する装置を提供できる。さらに放射線処置（ないし治
療）−処理時間を最少とし、そして放射リークを減少さ
せる装置をも提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によって構成された処理コンソールを含
む放射線処置（ないし治療）−処理装置の概略図。

【図２】放射線処置（ないし治療）−処理装置の部分、
および処理ユニットの部分を描いたブロック図。

【図３】放射によって処置−処理されるべき照射野の三
次元的説明図。

【図４】放射によって処置−処理されるべき照射野の別
の三次元的説明図。

【図５】本発明の処理の流れ図。

【図６】セクション最適化のための処理の流れ図。

【図７】セクション最適化処理のために用いられるマト
リクス図。

【図８】セクション最適化処理のために用いられるマト
リクス図。

【図９】セクション最適化処理のために用いられるマト
リクス図。

【符号の説明】

１ 電子ビーム ２ 放射線処置（ないし治療）−処理装置 ３ トリガ装置 ４ プレート ５ インジェクタ ６ ガントリー ８ 水平軸 ９ ハウジング １０ 放射束の軸 １３ 対象物 １４ 回転軸 １６ 処理台 １８ 中央処理ユニット １９ キーボード ２０ 電子加速器 ２１ 電子銃 ２２ ウェーブガイド ２３ ガイドマグネット ４０ モータ制御器 ４１ プレート ４２ プレート ４３ ドライブユニット ４４ 位置センサ ４５ 位置センサ ４６ ウェッジフィルタ ５０ シールドブロック ６０ 測定用チャンバー ６１ 放射量制御ユニット ７０ モニタ １００ 制御ユニット １０２ 検証及び自動セットアップ ２００ ３次元強度マップ ２１０ ベースセクション ２２０ セクション ２８０ マトリクス

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射源から対象物に放出される放射出力
   を制御するための方法において、 照射のための対象物上に照射野を規定する段階と、 照射野を多重セクション、多重セクションの各々は所定
   のパラメータを有する、に分割する段階と、 放射によってセクションの各々を個別に処理する段階、
   この処理段階は、 放射源と対象物との間の開口、この開口はセクションの
   １つを覆うように設けられ、開口はセクションの１つの
   所定のパラメータに放射ビームを制限することができ
   る、を規定する段階と、そして放射源から対象物への実
   質的にロスのないビームパスを持つ放射ビーム、この放
   射ビームはセクションの１つを照射する、を発生する段
   階と、を含み、 ここにおいてセクションの各々が照射されるまで処理が
   繰り返される、ことを特徴とする、放射源から対象物に
   放出される放射出力を制御するための方法。
2. 【請求項２】 放射ビームからの放射出力を変化させる
   段階をさらに含むような、請求項第１項記載の、放射源
   から対象物に放出される放射出力を制御するための方
   法。
3. 【請求項３】 開口が少なくとも１つのプレート、この
   プレートは放射源からの放射を阻止できる、によって規
   定されるような、請求項第１項記載の、放射源から対象
   物に放出される放射出力を制御するための方法。
4. 【請求項４】 多重セクションが静止的セクションであ
   るような、請求項第１項記載の、放射源から対象物に放
   出される放射出力を制御するための方法。
5. 【請求項５】 照射野を多重セクションに分割するため
   にマトリクスを使用する段階をさらに含むような、請求
   項第１項記載の、放射源から対象物に放出される放射出
   力を制御するための方法。
6. 【請求項６】 マトリクスを特定の順序に編成、組織化
   し、秩序付ける段階をさらに含むような、請求項第５項
   記載の、放射源から対象物に放出される放射出力を制御
   するための方法。
7. 【請求項７】 開口が多リーフないし多重羽根コリメー
   タによって規定され、この多リーフないし多重羽根コリ
   メータは放射源からの放射を阻止することができるよう
   な、請求項第１項記載の、放射源から対象物に放出され
   る放射出力を制御するための方法。
8. 【請求項８】 照射野の分割のために最適化ルーチンが
   使用されるような、請求項第７項記載の、放射源から対
   象物に放出される放射出力を制御するための方法。
9. 【請求項９】 少なくとも１つのセクションが長方形で
   あるような、請求項第１項記載の、放射源から対象物に
   放出される放射出力を制御するための方法。
10. 【請求項１０】 放射源、この放射源は放射ビームを発
    生させることができる、から対象物に放出される放射出
    力を制御するための方法において、 照射のための対象物上に照射野のパラメータを入力する
    段階と、 入力された照射野を多重セクション、この多重セクショ
    ンは所定のパラメータを持つ、に分割する段階と、 セクションの１つを覆おう開口、この開口は放射源と対
    象物との間にあり、そしてこの開口は各々のセクション
    の所定のパラメータに放射ビームを制限することができ
    る、を位置決めする段階と、 放射によって個別に多重セクションの各々を処理する段
    階と、を含むことを特徴とする、放射源から対象物に放
    出される放射出力を制御するための方法。
11. 【請求項１１】 セクションの各々のアイソセンタにお
    ける放射量を規定する段階をさらに含むような、請求項
    第１０項記載の、放射源から対象物に放出される放射出
    力を制御するための方法。
12. 【請求項１２】 最適化ルーチンが入力された照射野の
    分割のために使用されるような、請求項第１０項記載
    の、放射源から対象物に放出される放射出力を制御する
    ための方法。
13. 【請求項１３】 少なくとも１つのプレート、このプレ
    ートは放射源からの放射を阻止することができる、によ
    って開口が規定されるような、請求項第１０項記載の、
    放射源から対象物に放出される放射出力を制御するため
    の方法。
14. 【請求項１４】 対象物上の照射されるべき照射野に放
    出される放射出力を制御するための装置において、 放射ビームを発生するための放射源と、 前もって決められたパラメータにまで、出力放射ビーム
    を制限するための、ビームシールディング装置と、 放射源からの放射出力の量を変化させるための放射量制
    御器と、そして照射されるべき照射野を多重セクショ
    ン、このセクションの各々は所定のパラメータを持って
    いる、に分割するための処理プロセッシング用装置と、
    を含みここにおいて多重セクションの各々が放射によっ
    て個別に処理される、ことを特徴とする、対象物上の照
    射されるべき照射野に放出される放射出力を制御するた
    めの装置。
15. 【請求項１５】 処理プロセッシング用装置が、照射野
    を多重セクションに分割するために、マトリクスを使用
    するような、請求項第１４項記載の、対象物上の照射さ
    れるべき照射野に放出される放射出力を制御するための
    装置。
16. 【請求項１６】 マトリクスが特定の順序、この順序は
    ビームシールディング装置の移動に依存する、に編成、
    組織化し、秩序付けるされるるような、請求項第１５項
    記載の、対象物上の照射されるべき照射野に放出される
    放射出力を制御するための装置。
17. 【請求項１７】 ビームシールディング装置が少なくと
    も１つのプレートか、またはコリメータであるような、
    請求項第１４項記載の、対象物上の照射されるべき照射
    野に放出される放射出力を制御するための装置。
18. 【請求項１８】 少なくとも１つのセクションが長方形
    であるような、請求項第１４項記載の、対象物上の照射
    されるべき照射野に放出される放射出力を制御するため
    の装置。
19. 【請求項１９】 最適化ルーチンが処理プロセッシング
    用装置によって使用されるような、請求項第１４項記載
    の、対象物上の照射されるべき照射野に放出される放射
    出力を制御するための装置。