JPH11407A - 放射線治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 治療前では位置決めを行うために広い照射野
が検出できる大型な電子的照射野照合装置であっても、
治療中には照射野が狭くかつ小型となる電子的照射野照
合装置を提供する。 【解決手段】 治療前の位置決めと治療中の病巣部の検
出を正確に行うための電子的照射野照合装置１は小照射
野用電子的照射野照合装置１ａと大照射野用電子的照射
野照合装置１ｂとを有し、用途に応じて前記小照射野用
電子的照射野照合装置１ａと大照射野用電子的照射野照
合装置１ｂを切り替える。前記小照射野用電子的照射野
照合装置１ａと大照射野用電子的照射野照合装置１ｂは
ガントリ３２に支持されたアームの回転軸によって回転
可能に支持され、前記切り替えを可能とする。この二つ
の大きさの照射野を持つ小照射野用電子的照射野照合装
置１ａ’と大照射野用電子的照射野照合装置１ｂ’を構
造体で一体化して放射線治療装置を小型なものとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被治療体の病巣に
対して放射線治療を行う放射線治療装置に係わり、特に
病巣の位置あるいは放射線ビーム等の位置を照合あるい
は確認するための電子的照射野照合装置を備えた放射線
治療装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放射線治療では、被治療体を治療台上に
寝載し、被治療体の病巣の位置を放射線の焦点となるア
イソセンタに合わせ、ガントリの照射ヘッドより照射さ
れる放射線を照射して治療を行う。この病巣の位置は、
予めＸ線シミュレータやＣＴシミュレータ等の画像診断
装置により得られた画像情報から特定する。この病巣の
位置がアイソセンタに合っているかどうかを確認するた
めに、ガントリに支持されて被治療体を間に挟んで、ガ
ントリの照射ヘッドと対向した位置に電子的照射野照合
装置（Electronic Portal Imaging Device）を設けてい
る。この装置は、照射ヘッドより照射されたＸ線ビーム
が、被治療体を透過したＸ線を検出して、その検出した
Ｘ線のＸ線像を表示することのできる装置である。これ
に使用されるＸ線は、治療用のＸ線ビームで高エネルギ
ーであるため、表示されるＸ線像の解像力はあまり良く
ない。

【０００３】このため、前記Ｘ線シミュレータ等の画像
診断装置により得られた画像情報と治療前の位置確認の
ために治療用のＸ線ビームで撮影して電子的照射野照合
装置により表示された画像情報とを照合することによ
り、治療台上の位置で治療可能かどうかの判定を行う。
この判定のためには、電子的照射野照合装置の照射野は
できるだけ広いほうが有利である。これは、前記したよ
うに解像力が良くないため、病巣等の軟部組織を表示さ
せることは難しく、したがって表示可能な骨部等を描出
させるためには、照射野を広くする必要がある。そし
て、前記広い照射野で病巣を描出することにより、照合
を容易かつ正確にすることができる。

【０００４】一方、治療中では、前記位置合わせをした
治療位置に正確に放射線治療ビームが当たっていること
を確認する上で、電子的照射野照合装置は利用される。
電子的照射野照合装置は、被治療体を透過したＸ線を検
出する方式として、光ファイバー方式，イオンチェンバ
ー方式，ＣＣＤカメラ方式等いろいろな方式があり、こ
のような電子的照射野照合装置については、「Portal I
maging Technology」（Seminars in Radiation Oncolog
y,Vol5.No2（April）,1995:pp115-133）に記載されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】治療する患部（病巣
部）が、治療前に治療計画された照射ポイントに位置決
めされたかを照合するためには、照射野はできるだけ広
い方が望ましく、したがって大型な電子的照射野照合装
置となる。しかし、この電子的照射野照合装置は、治療
中では治療計画通りの照射ポイントに照射ビームが正確
に照射されているかを確認するために使用されるが、例
えばこの治療が定位的放射線治療の場合は、照射野の広
い大型な電子的照射野照合装置では治療の邪魔となる。

【０００６】定位的放射線治療とは、治療台をある角度
の位置でガントリを任意の回転角度範囲（治療計画で定
められた角度範囲）でＸ線を照射させながら回転させ
る。次に、治療台を上記角度から指定された角度（治療
計画で定められた角度）位置に回転させ、この治療台の
位置で上記同様にガントリを任意の回転角度範囲（治療
計画で定められた角度範囲）回転させる。そして、治療
台とガントリの上記動作を順次繰り返して照射する治療
法である。このような方法で治療台での角度位置を変え
るのは、患者病巣部へＸ線が入射する方向を変えるため
で、入射方向を変えることで、正常組織を通るＸ線量は
病巣部を通るＸ線量と比べ極端に少なくなる。このた
め、正常組織を守ることができ、かつ病巣部にはＸ線を
集中させることができることから大線量を投与でき、一
気に病巣を破壊することができるという特徴がある。こ
のような治療法の場合、ガントリに固定されている電子
的照射野照合装置が大型であればガントリの回転範囲が
狭くなり、したがって病巣部へＸ線が入射する方向を変
える範囲が狭くなって定位的放射線治療の有効性が少な
くなることになる。そして、このような治療法の場合、
通常は電子的照射野照合装置を退避あるいはガントリか
ら除去することによって定位的放射線治療を行おうとす
るが、これではＸ線が本当に病巣に当たっているという
確証を得ることができなくなり、治療の安全性の点から
電子的照射野照合装置を退避あるいは除去させるという
ことには問題がある。したがって、治療前の位置決め照
合時には、照射野はできるだけ広いほうが望ましく大型
な装置が必要となるが、治療時にはガントリの回転や治
療台の回転による照射に対して、安全面から衝突を避け
るためにできるだけ小さな照射野でかつ小型な装置とす
ることが望ましく、治療前と治療中は相反する電子的照
射野照合装置が必要となる。

【０００７】本発明の目的は、治療前における病巣部の
位置決め時には広い照射野を検出できる大型な電子的照
射野照合装置であっても、治療中には病巣部のみを検出
できる狭い照射野で小型の電子的照射野照合装置を備え
た放射線治療装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、高エネルギ
ーの電子ビーム又は放射線ビームを被治療体の病巣に照
射して治療を行う放射線治療装置において、小さな照射
野を有する小照射野用電子的照射野照合装置と大きな照
射野を有する大照射野用電子的照射野照合装置とを備
え、前記小照射野用電子的照射野照合装置と大照射野用
電子的照射野照合装置を用途に応じて切り替えることに
よって達成される。（請求項１）

【０００９】小さい照射野と大きい照射野の二種類の照
射野を持つ電子的照射野照合装置を用途に応じて、例え
ば治療前における病巣部の位置決め時には広い照射野を
検出できる大照射用電子的照射野照合装置に、治療中に
は病巣部のみを検出できる狭い照射野の小照射野用電子
的照射野照合装置に切り換えて使用することにより、治
療前の位置決めと治療中の病巣部の検出を正確に行うこ
とができる。

【００１０】また、本発明は、前記小照射野用電子的照
射野照合装置と大照射野用電子的照射野照合装置を構造
体で一体化することにより（請求項２）、放射線治療装
置を小型なものにすることができる。

【００１１】さらに、本発明は、前記放射線治療装置の
アイソセンタを中心として垂直面上で回転するガントリ
に前記一体化した小照射野用電子的照射野照合装置と大
照射野用電子的照射野照合装置をアーム機構で支持し、
このアーム機構に対して前記小照射野用電子的照射野照
合装置と大照射野用電子的照射野照合装置を回転可能と
する支持手段により支持する。（請求項３）

【００１２】この構成によれば、前記小照射野用電子的
照射野照合装置と大照射野用電子的照射野照合装置の用
途による切り替え時に、前記支持手段の回転動作により
容易に前記切り替え操作を行うことができる。

【００１３】さらに、本発明の前記アーム機構は、この
アーム機構の一端に軸受けを固定し、この軸受けに嵌合
する回転軸の一端を前記一体化した小照射野用電子的照
射野照合装置と大照射野用電子的照射野照合装置の構造
体に固定し、前記回転軸の他端に第一のプーリを固定す
る機構から成り、前記支持手段は、前記アーム機構の特
定の部分に前記一体化した小照射野用電子的照射野照合
装置と大照射野用電子的照射野照合装置を回転させるモ
ータを配置固定し、そのモータの軸に第二のプーリを固
定し、前記第一のプーリと第二のプーリとをベルトで連
結した機構から成る。（請求項４）

【００１４】この構成によれば、前記小照射野用電子的
照射野照合装置と大照射野用電子的照射野照合装置の用
途による切り替え機構の構造が簡単になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図７は本発明の放射線治療装置の全体構
成図である。支持部３１によって支持されて、患者３８
の周囲を矢印５０のように回転するガントリ３２と、ガ
ントリ３２に支持された照射ヘッド４０と、被治療体３
８を寝載する治療台３９により構成される。ガントリ３
２及び照射ヘッド４０には、電子線発生装置（図示せ
ず）からの電子線３３を搬送する搬送路３４，前記電子
線３３を偏向する偏向マグネット３５，前記電子線３３
の出口部に設けた真空窓３６，電子線３３の照射を受け
てＸ線を放射するＸ線ターゲット３７，放射Ｘ線を三段
構成でしぼる円錐コリメータ４１と、Ｘ線を矩形形状に
する、ｘ，ｙ方向駆動可能な可動コリメータ４２，４
３，円錐コリメータ４１と可動コリメータ４２との間に
設けたフィルタ４４より成る。

【００１６】４４は、円錐内のＸ線線量分布を一様にす
る平坦化フィルタ，４５はＸ線量を計測するイオンチエ
ンバである。図７において、Ｘ線の照射中心となる鉛直
軸線４６と、ガントリ３２の回転中心となる水平軸線４
７との交点が、アイソセンタ４８となり、癌等の病巣部
をこの位置に合わせるために、治療台を前後，左右，上
下，回転移動させながら位置決めする。その治療台３９
は、前記アイソセンタ４８を通る鉛直軸線４６を中心と
して水平面上で回転可能に設置された回転盤５５の周辺
部に固定して取付けられている。

【００１７】電子的照射野照合装置１は、照射ヘッド４
０より出力されるＸ線が被治療体３８を透過した後に配
置される。電子的照射野照合装置の原理は、図６に示す
ように、被治療体３８を透過したＸ線が電子的照射野照
合装置１の金属板５に当てて前記透過Ｘ線のＸ線量をビ
ルドアップさせることで蛍光板６に当たって発光する蛍
光量を大きし、この蛍光を反射鏡７によって９０度方向
を変えてカメラヘッド８に導かれる。カメラ８により取
り込まれた蛍光画像は、アナログ画像データとして画像
処理装置９に転送される。画像処理装置９では、アナロ
グ画像をデジタル画像に変換し、画像計測（位置計測
等）を行う。画像処理された画像は、ＣＲＴモニタ１０
によって表示される。

【００１８】このような原理の電子的照射野照合装置に
おいて、照射野を小さくする場合は金属板５と蛍光板６
の面積を小さくし、照射野を大きくする場合は金属板５
と蛍光板６の面積を大きくすることによって大小の照射
野を有する電子的照射野照合装置が実現できる。

【００１９】図１は、大小の照射野を有する電子的照射
野照合装置１ａ，１ｂをガントリ３２の回転板１０１に
固定した実施例である。

【００２０】回転板１０１にはベルト１０３が巻かれ、
このベルト１０３とモータ軸１０５に固定されたプーリ
１０２を介してモータ１０４に連結された構造とするこ
とにより、前記回転板１０１はガントリ３２に回転可能
に支持される。大きな照射野の電子的照射野照合装置１
ａと小さな照射野の電子的照射野照合装置１ｂは、大き
な照射野用の検出面５ａと小さな照射野用の検出面５ｂ
が、回転板１０１の中心線１０７を間に挟んで反対に向
くようにしてこれらを固定する。そして、使用時には、
例えば疾患部（病巣部）の位置合わせなどの場合には、
大照射野用電子的照射野照合装置１ａの検出面５ａを被
治療体側に向け（図１の状態）、また実際の治療時に
は、小照射野用電子的照射野照合装置１ｂを使用するた
めに、モータ１０４を駆動してベルト１０３を介して回
転板１０１を１８０度回転させて、小照射野用電子的照
射野照合装置１ｂの検出面５ｂが被治療体側に向く位置
に配置する。

【００２１】図２は上記構成を小型化するために、大照
射野用電子的照射野照合装置１ａ’と小照射野用電子的
照射野照合装置１ｂ’を一体化したもので、図３の構造
図に示すように、ガントリ３２に支持されたアーム２の
回転軸１３によって支持されている。この一体化した電
子的照射野照合装置について図２，図３を用いて説明す
る。

【００２２】前記したように、小さな照射野の電子的照
射野照合装置１ｂ’は、照射野が小さいため、金属板
５，蛍光板６の面積が小さくて済むので、小型にするこ
とができるが、大きな照射野の電子的照射野照合装置１
ａ’は、照射野が大きいため、金属板５，蛍光板６の面
積を大きくする必要があるので、前記小さな照射野の電
子的照射野照合装置１ｂ’に比べて大型となる。この二
つの装置を一体化して、必要なときに前記小さな照射野
の電子的照射野照合装置１ｂ’と大きな照射野の電子的
照射野照合装置１ａ’とを切り換えて使用するようにし
たものである。

【００２３】図２において、電子的照射野照合装置１を
アーム２によって回転可能に支持する。その構造は、図
３に示すように、アーム２の一端に軸受け１４が固定さ
れ、その軸受け１４に嵌合する回転軸１３の一端が電子
的照射野照合装置１の構造体４に固定される。回転軸１
３の他端にプーリ１５を固定し、アーム２の別の部分に
モータ１７を配置固定し、そのモータ１７の軸にプーリ
１６を固定する。このプーリ１６とプーリ１５とがベル
ト１８で連結される。

【００２４】次に動作について説明する。被治療体３８
を治療台３９上に寝載して治療を行うが、実際に病巣部
がアイソセンタに合っているかどうかは被治療体の身体
の表面を見ていても明確ではないため、前記したビーム
発生により照射ヘッド４０よりＸ線を照射させ、病巣部
を含む被治療体を透過したＸ線を電子的照射野照合装置
１により検出して画像化し、治療を行う前に病巣部の位
置合わせの照合を行う。

【００２５】この時は、照合をしやすくする必要性か
ら、骨部等を描出するためにできるだけ広い照射野領域
でＸ線を照射したほうが照合の精度が良くなる。したが
って、位置合わせ時には照射野を大きくする必要がある
ので、図示しない操作卓からの選択指令９０により電子
的照射野照合装置１を大きい照射野を有する電子的照射
野照合装置１ａ’を選択して位置合わせの照合を行う。

【００２６】この照合により若干の修正が必要な場合
は、治療台を動作させて正確に位置合わせを行うことが
できることから、この照合が病巣をアイソセンタに位置
合わせするために重要であり、したがって照射野の大き
い電子的照射野照合装置１ａ’が絶対必要となる。

【００２７】そして、この位置合わせの後は、治療のた
めの照射が行われるが、例えばこの治療が定位的放射線
治療の場合は、前記位置合わせに用いた照射野の大きい
電子的照射野照合装置１ａ’が邪魔になる。このため、
図示しない操作卓からの選択指令９０により小さな照射
野の電子的照射野照合装置１ｂ’に切り替える。

【００２８】この切り替えは次のようにして行う。アー
ム２に固定されているモータ１７を回転させ、モータ１
７の軸に固定されているプーリ１６を回転させる。プー
リ１６が回転するとベルト１８で連結されているプーリ
１５が回転し、プーリ１５が固定されている回転軸１３
も同様に回転する。回転軸１３には、一体化した電子的
照射野照合装置１の構造体４が固定されており、したが
って回転軸１３の回転により電子的照射野照合装置１が
回転する。この電子的照射野照合装置１を１８０度回転
させることにより、電子的照射野照合装置１は、小さな
照射野を有する小型の電子的照射野照合装置１ｂ′に切
り替えられる。

【００２９】このように、小型の電子的照射野照合装置
１ｂ’に切り替えた後は、治療台３９とガントリ３２の
回転範囲を狭くすることなく、治療台３９の回転とガン
トリ３２の回転を順次組み合わせ、Ｘ線照射を繰り返す
ことができる。Ｘ線照射により、患者病巣部を透過した
Ｘ線が、前記した電子的照射野照合装置の原理に基づい
て画像化した画像がＣＲＴモニタ１０に表示され、表示
された画像から、確実に照射すべきポイントにＸ線が透
過していることを確認しながら治療を行なうものであ
る。

【００３０】図４は大小二つの照射野を有する電子的照
射野照合装置を一体化した別の実施形態で、大きな照射
野の電子的照射野照合装置５０ａと小さな照射野の電子
的照射野照合装置５０ｂからなる電子的照射野照合装置
５０の全体を示す構成図で、アーム７０によって回転可
能に支持されている。

【００３１】その構造は、図５に示すように、電子的照
射野照合装置５０の回転中心軸に一致させて軸受け７２
ａ，７２ｂが固定されており、その軸受け７２ａ，７２
ｂに嵌合する回転軸７１ａ，７１ｂを設け、その回転軸
の一端が小さな照射野の電子的照射野照合装置５０ｂの
構造体６０に固定され、回転軸７１ａの中央部にプーリ
７３を固定する。

【００３２】また、アーム７０の別の部分にモータ６１
を配置固定し、そのモータの軸にプーリ７４を固定す
る。このプーリ７３と７４とがベルト７５で連結され
る。次に、動作について説明する。例えば、図示しない
操作卓からの選択指令９０により電子的照射野照合装置
５０ｂを５０ａに切り替えるためには、アーム７０に固
定されているモータ６１を回転させ、モータ６１の軸に
固定されているプーリ７４を回転させる。

【００３３】プーリ７４が回転するとベルト７５で連結
されているプーリ７３が回転し、プーリ７３が固定され
ている回転軸７１ａも同様に回転する。回転軸７１ａと
同一中心軸にある７１ｂも同様に回転する。回転軸７１
ａ，７１ｂには、一体化した電子的照射野照合装置５０
の構造体６０が固定されており、したがって回転軸７１
ａの回転により、電子的照射野照合装置は、大きい照射
野を有する電子的照射野照合装置５０ａに、あるいは、
小さな照射野を有する電子的照射野照合装置５０ｂに切
り替えることができる。

【００３４】特に、このような図４，図５の実施形態に
よれば、照射野を切り替えるための電子的照射野照合装
置のアーム等の回転は、図２，図３の実施形態のように
鉛直方向に回転するのではなく、水平方向に回転するた
め、回転させる場合に治療台との関係をあまり考慮する
必要がないので操作の自由度が大きいという効果があ
る。

【００３５】

【発明の効果】本発明によれば、治療前には位置決めの
照合を行うために広い照射野の電子的照射野照合装置が
使用でき、かつ治療中には小さな照射野を有する小型の
電子的照射野照合装置を使用して照射されているビーム
が正確に照射されているかどうかを確認でき、かつ小型
なために治療台とガントリの動作に障害を与えることも
なく、かつ治療台やガントリに対して電子的照射野照合
装置が衝突することがなく安全な治療ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の放射線治療装置における電子的照射野
照合装置の外観図である。

【図２】本発明の放射線治療装置における電子的照射野
照合装置の他の実施形態の外観図である。

【図３】本発明の放射線治療装置における電子的照射野
照合装置の他の実施形態である図２の構造図である。

【図４】本発明の放射線治療装置における電子的照射野
照合装置の他の実施形態の外観図である。

【図５】本発明の放射線治療装置における電子的照射野
照合装置の他の実施形態である図４の構造図である。

【図６】本発明の放射線治療装置における電子的照射野
照合装置の原理説明図である。

【図７】本発明の放射線治療装置の全体構成図である。

【符号の説明】

１ａ 大照射野用電子的照射野照合装置 １ｂ 小照射野用電子的照射野照合装置 ２ アーム ４ 構造体 ５ 金属板 ５ａ 大照射野用電子的照射野照合装置の検出面である
金属板 ５ｂ 小照射野用電子的照射野照合装置の検出面である
金属板 ６ 蛍光板 ７ 反射鏡 ８ ＣＣＤカメラ ９ 画像処理装置 １０ ＣＲＴモニタ １３ 回転軸 １５，１６ プーリ １７ モータ １８ ベルト ３２ ガントリ ９０ 選択指令 １０１ 回転板 １０２ プーリ １０３ ベルト １０４ モータ １０５ モータ軸 １０７ 回転板１０１の中心線

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高エネルギーの電子ビーム又は放射線ビ
   ームを被治療体の病巣に照射して治療を行う放射線治療
   装置において、小さな照射野を有する小照射野用電子的
   照射野照合装置と大きな照射野を有する大照射野用電子
   的照射野照合装置とを備え、前記小照射野用電子的照射
   野照合装置と大照射野用電子的照射野照合装置を用途に
   応じて切り替えることを特徴とする放射線治療装置。
2. 【請求項２】 前記小照射野用電子的照射野照合装置と
   大照射野用電子的照射野照合装置を構造体で一体化した
   ことを特徴とする請求項１に記載の放射線治療装置。
3. 【請求項３】 前記放射線治療装置のアイソセンタを中
   心として垂直面上で回転するガントリに前記一体化した
   小照射野用電子的照射野照合装置と大照射野用電子的照
   射野照合装置をアーム機構で支持し、このアーム機構に
   対して前記小照射野用電子的照射野照合装置と大照射野
   用電子的照射野照合装置を回転可能とする支持手段によ
   り支持することを特徴とする請求項２に記載の放射線治
   療装置。
4. 【請求項４】 前記アーム機構は、このアーム機構の一
   端に軸受けを固定し、この軸受けに嵌合する回転軸の一
   端を前記一体化した小照射野用電子的照射野照合装置と
   大照射野用電子的照射野照合装置の構造体に固定し、前
   記回転軸の他端に第一のプーリを固定する機構から成
   り、前記支持手段は、前記アーム機構の特定の部分に前
   記一体化した小照射野用電子的照射野照合装置と大照射
   野用電子的照射野照合装置を回転させるモータを配置固
   定し、そのモータの軸に第二のプーリを固定し、前記第
   一のプーリと第二のプーリとをベルトで連結した機構で
   構成することを特徴とする請求項３に記載の放射線治療
   装置。