JPS6041241Y2 - 電子線治療装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は電子線治療装置に関するものである。

従来から、高周波電界により電子を加速する線形粒子加
速器又は交番磁界によって電子を加速するベータトロン
等の電子線加速器を用いた電子線治療装置が知られてい
る。

このような電子線治療装置を第１図を参照して説明する
。

同図に示すように、治療室に装置を固定するための固定
架台１があり、この固定架台１には回転架台２が回転可
能に取付けられており、この回転架台２の水平軸には照
射ヘッド３が設置され、更にこの照射ヘッド３の内部先
端には照射線の照射野を決定するための絞り装置及び照
射線量検出器４（例えばイオンチェンバー）が取付けら
れている。

前記絞り装置３の先端部には患者５の患部のみに電子線
を照射するためのツーブス６が取付けられている。

又、このツーブス６の下方には患者５を定位置に保持す
るための治療用寝台７が設置されている。

更に、これらの装置には各種治療条件の設定及び装置の
制御を行うための制御器８がケーブル８Ａによって接続
されている。

該制御器８内には照射線量検出器４からの信号をディジ
タル表示するための変換回路９及び照射線量表示回路１
０が内蔵されており、これらによって患者５に照射した
線量をモニタできるようになっている。

又、治療用寝台７は、モータ駆動により上下動、前後動
及び回転動が行えるようになっている。

前記制御器８は具体的には例えば、第２図に示すように
分割抵抗９ａ、９ｂ、Ｖ−Ｆコンバータ（電圧−周波数
変換器）９ｃ、カウンタ９ｄとからなる変換回路及び表
示回路１０によって構成されており、照射ヘッド４に取
付けられた照射線量検出器４（イオンチェンバー）から
出力される放射線照射量に比例した電流を検出し、該検
出電流を分割抵抗９ａ、９ｂにより電圧に変換し、該変
換電圧をＶ−Ｆコンバータ９ｃによってパルス信号に変
換腰該変換パルス数をカウンタ９ｄによってカウントし
、その結果を表示回路１０に入力し照射線量に比例した
ディジタル量を表示回路１０で表示するようにしている
。

このような装置によって治療を行う場合には、治療用寝
台７上に患者５を載置し、回転架台２及び治療用寝台７
の位置を決めた後、患者５の患部に電子線を照射して治
療を行う。

この際、照射線量は前述のように表示回路１０で表示さ
れるので一回の照射量をモニタできる。

尚、電子線照射の場合には通常、照射ヘッド３にツーブ
ス６を装置し、治療用寝台７を上昇させてツーブス６の
先端が患者５の患部に十分密着するように制御しながら
治療を行う。

ところで、前記治療用寝台７の上下動は電動により行い
、ツーブス６の先端と患者５の患部との間の距離は目視
により設定するものであったため、正確な最適距離が把
握できないばかりか、治療用寝台７の上昇動作の制御を
誤まり、ツーブス６を患者に必要以上に押し付け、過大
な圧迫力を与えるという危険性があった。

この場合、従来は患者への圧迫力を検出してそれが一定
以上の値になると装置の動作を自動的に停止させるよう
にしていたが、患者の条件の変化（例えば大人と小人等
）に関係なく前記一定値を設定していたため、例えば、
大人を基準として設定した装置を子供に適用した場合、
圧迫力が強過ぎて危険であるという問題があった。

又、−搬に電子線の透過力は弱く、エネルギー数ＭｅＶ
では数閣で１０％前後吸収量が増減する性質を有するの
で、例えば照射中に患者が動いたり、又は必然的に上下
に動くような患部（例えば腹部等）に電子線を照射した
場合には、最初に設定した照射線量に対して実際の照射
線量が異なることになり、最適照射線量を得ることが難
かしいという問題があった。

特に、患者５が極端に上方に移動した場合には不所望の
部位（例えば心臓）に電子線が到達するとい・う危険性
があった。

本考案は前記事情に鑑みてなされたものであり、ツーブ
スの患者への圧迫力を患者の条件（例えば大人と子供等
）に応じて可変できるようにすることによって危険を防
止すると共に、患者の微少な動きに応じて照射位置と照
射線量を補正し、常に最適な照射線量を与えることがで
きる電子線治療装置を提供することを目的とするもので
ある。

以下実施例により本考案を具体的に説明する。

第３図は、本考案装置に使用される押圧検出機構の構造
の一実施例を示す概略図である。

この押圧検出機構は発光ダイオード１１を内蔵した下部
取付板１２と、該取付板１２の上端から立設する金属棒
１３と、フォトトランジスタ１４を内蔵し、前記金属棒
１３の上端部を摺動可能に保持する貫通孔１５Ａを有す
る上部取付板１５と、該上部取付板１５を保持固定する
ための固定板１６と、前記上部取付板１５と下部取付板
１２との間に止着され、前記金属棒１３に巻回されたス
プリング１７とによって構成されている。

このような構造の押圧検出機構は例えば第４図に示すよ
うにツーブス６とカバー１８の内側面との間に取付けら
れる。

即ち、カバー１８はツーブス６の周囲を覆うような大き
さで、かつツーブス６との間に所定の間隔を有するよう
に配置されており、このカバー１８の内側面に下部取付
板１２が取付けられ、ツーブス６の外側面に上部取付板
１５を保持した固定板１６が取付けられる。

このようにして検出機構を取付けると、スプリング１７
によってカバー１８がツーブス６に対して矢印Ｙ１．Ｙ
２の如く移動可能となる。

尚、この他にカバー１８の上下動を安定化するために適
宜複数のスフリングを取付けるようにしてもよい。

又、カバー１８の下端部はツーブス６の下端部よりも廟
かに下方に位置するように配置しておく。

更に、カバー１８はツーブス６と同一材質、同一厚みと
して、同一の機能を持たせるようにする。

尚、１９はフォトトランジスタ１４の出力を外部に導く
ためのケーブルである。

このような構成であれば、カバー１８の上下動によって
発光ダイオード１１と、フォトトランジスタ１４との間
の間隔が変化し、この変化に応じた電流がケーブル１９
を介して得られることになる。

第５図は本考案装置に使用される電子線照射制御器であ
る。

この制御器８は、検出信号処理回路８Ａと、切換回路８
Ｂと照射線量モニタ回路８Ｃとによって構成される。

検出信号処理回路８Ａは、前記検出機構のケーブルと電
源Ｖｃｃとの間に接続された分割抵抗２１ａ、２１ｂと
、該分割抵抗の接続点の電圧を増幅する増幅器２２によ
って構成される。

照射線量モニタ回路８Ｃは、照射線量検出器４の出力電
流を電圧に変換する分割抵抗９ａ、９ｂと、該電圧を増
幅する増幅器２０と、該増幅電圧を周波数に変換するＶ
−Ｆコンバータ９ｃと、該周波数のパルス数をカウント
するカウンタ９ｄと、該カウンタの出力により表示を行
う表示回路１０と、予め適正照射線量に基づくディジタ
ル値が設定されている設定値カウンタ２８と、該カウン
タ２８の値と前記カウンタ９ｄの値とを比較し、一致信
号を出力するディジタル比較器２９とによって構成され
ている。

この比較器２９の一致信号は電子線照射を停止させる信
号として使用される。

前記切換回路８Ｂは、前記処理回路８Ａの増幅器２２の
出力と抵抗２５ａ、２５ｂを有する切換スイッチ２４に
より選別する患者治療条件選択回路２５からの信号とを
２人力とする差動増幅器２３と、該差動増幅器２３の出
力によって制御されるＮＰＮ トランジスタ２６と、該
トランジスタ２６のコレクタと電源Ｖｃｃとの間に設け
られたリレー２７とによって構成されており、前記差動
増幅器２３の出力は前記照射線量モニタ回路８ＣのＶ−
Ｆコンバータ９ｃの入力に印加されている。

尚、リレー２７は動作した時に患者を載置した寝台の上
昇動作駆動用モータ若しくはツーブス６の患者押圧操作
を停止させるように構成されている。

次に前記第１図、第３図乃至第５図を参照して前記構成
の装置の動作を説明する。

先ず患者５にツーブス６が密着される場合を考える。

最初にカバー１８の下端部が患者に接触することになる
。

前記検出機構の下部取付板１２には発光ダイオード１１
が内蔵されており、常時一定の強さの光を出している。

一方上部取付板１５にはフォトトランジスタ１４が内蔵
されており、発光ダイオード１１から出た光を受光し一
定の電流を流している。

そして、患者５がカバー１８に接触し、更にツーブス６
側にカバー１８が押し上げられると、カバー１８に取付
けられた下部取付板１２に力が加わりスプリング１７は
加わった力に比例して縮少し、発光ダイオード１１とフ
ォトトランジスタ１４との間の間隔が短かくなり、フォ
トトランジスタ１４で受光される光の強度が増加し、該
フォトトランジスタ１４に流れる電流が多くなる。

このため、処理回路８Ａの分割抵抗２１ａ、２１ｂの接
続点の電圧が低くなる。

即ち、患者５がカバー１８を押し上げる力に反比例した
電圧が増幅器２２の入力に印加されることになる。

ここで、切換スイッチ２４の接点が抵抗２５ａ側（例え
ば大人用）に接続されているとすると、該設定抵抗２５
ａによって決まる電圧と前記増幅器２２の出力とが差動
増幅器２３によって比較され、両者の差電圧が増幅され
て出力されることになる。

この差動増幅器２３の出力によってトランジスタ２６が
駆動され、このトランジスタ２６のオン・オフに基づい
てリレー２７のオン・オフが制御される。

従って、大人の場合に適度な圧迫力が得られるように前
記設定抵抗２５ａの値を定めておけば、患者に設定値以
上の圧迫力が加わった場合、トランジスタ２６及びリレ
ー２７がオン状態になり、患者の移動を行う寝台７の上
昇動作駆動用モータが停止し、常に最適な圧迫力が加わ
るようになる。

そして、患者が子供である場合に、前記切換スイッチ２
４の接点が設定抵抗２５ｂ（前記設定抵抗２５ａよりも
小さな値となるように設定されている）側に接続される
ように切換えておけば、前記大人の場合よりも小さな圧
迫力が加わったときにリレー２７がオンになるので、子
供に対して過大な圧迫力が加わることがない。

この結果、患者の種類（大人や子供或いは硬い部分や柔
い組織）の変化に応じて最適な圧迫力で治療を行うこと
ができ、特に子供の治療の際の危険を防止することがで
きる。

次に、照射線量のモニタについて説明する。

例えは治療中に患者５が上下に移動した場合、又は腹部
のように必然的に運動する患部を対象とした場合には前
述のように検出機構の出力電流が変化し、これに応じて
処理回路８Ａの電圧が変化し最終的に差動増幅器２３の
出力として表われる。

ここで、差動増幅器２３の出力がＶ−Ｆコンバータ９ｃ
に印加されているためカウンタ９ｄの出力が変化し、こ
れが表示回路１０に表示される。

従って、該表示回路１０の表示を見て実際の電子線の照
射量を知ることができる。

ここで、ツーブス６のカバー１８の先端部が患者５の患
部に強く密着した場合には処理回路８Ａの増幅器２２の
出力電圧が低くなり、差動増幅器２３の出力差電圧が高
くなるからこれに応じてＶ−Ｆコンバータ９Ｃの出力及
びカウンタ９ｄの出力も大きくなる。

このため最初の設定時間よりも早く設定値カウンタ２８
の設定値を越えることになる。

この際比較器２９から一致信号出力が生じ、電子線照射
の停止が行われる。

従って、通常は表示装置１０の表示を見ながら常に最適
な照射線量を確保することができ、かつ照射線量が過大
となったときには照射を停止して、電子線が心臓等の不
所望部分に到達するのを未然に防止することができる。

以上詳述したように本考案は、ツーブスの先端に検出機
構及びこの検出信号を受ける制御器を設けることにより
患者が受ける必要以上の圧迫力を未然に防止し、かつ患
者に与える照射線量のモニタを行うことにより安全で確
実な電子線治療を行うことができるようにしたものであ
る。

尚、本考案は前記実施例に限定されるものではない、例
えば、検出機構の具体的構成やその取付方法はその要旨
を変更しない限りどのようなものであってもよい。

又、制御器の具体的構成も前記実施例に限定されない。

更に患者治療条件選択回路の抵抗は、その条件に応じて
増加するようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般の電子線治療装置の構成の一例を示す説明
図、第２図は従来の制御器の構成の一例を示すブロック
線図、第３図は本考案装置に使用される押圧検出機構の
構造の一実施例を示す概略正面図、第４図は前記押圧検
出機構を取付けたツーブスの構造の一実施例を示す概略
正面図、第５図は本考案装置に使用される検出器の回路
構成の一実施例を示すブロック線図である。 １・・・・・・固定架台、２・・・・・・回転架台、３
・・・・・・照射ヘッド、４・・・・・・照射線量検出
器、５・・・・・・患者、６・・・・・・ツーブス、７
・・・・・・治療用寝台、８・・・・・・制御器、８Ａ
・・・・・・検出信号処理回路、８Ｂ・・・・・・切換
回路、８Ｃ・・・・・・照射量モニタ回路、９ａ、９ｂ
・・・・・・分割抵抗、９ｃ・・・・・・Ｖ−Ｆコンバ
ータ、９ｄ・・・・・・カウンタ、１０・・・・・・表
示回路、１１・・・・・・発光ダイオード、１２・・・
・・・下部取付板、１３・・・・・・金属棒、１４・・
・・・・フォトトランジスタ、１５・・・・・・上部取
付板、１６・・・・・・固定板、１７・・・・・・スプ
リング、１８・・・・・・カバー １９・・・・・・ケ
ーブル、２０，２２・・・・・・増幅器、２１ａ、２１
ｂ・・・・・・分割抵抗、２３・・・・・・差動増幅器
、２４・・・・・・切換スイッチ、２５ａ、２５ｂ・・
・・・・設定抵抗、２６・・・・・・トランジスタ、２
８・・・・・・設定値カウンタ、２９・・・・・・比較
器。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）患者を載置する治療用寝台と、患者の周囲を回転
   可能に設けられた回転架台と、該回転架台先端に取付け
   られ患者に電子線を照射する照射ヘッドと、該照射ヘッ
   ドからの照射線量を検出し該線量に応じた信号を出力す
   る照射線量検出器と、前記照射ヘッドの先端に取付けら
   れ患者に接触することによって照射電子線を集束するツ
   ーブスと、該ツーブスに取付けられ該ツーブスの患者に
   対する圧迫力を検出し圧迫力に応じた信号を出力する押
   圧検出機構と、前記押圧検出機構の出力信号を受けて処
   理信号を出力する検出信号処理回路と、該処理回路の信
   号と治療条件に応じて設定された最適圧迫力に基づく信
   号を選択する押圧切換回路と、前記照射線量検出器の信
   号と押圧検出機構の信号との加算を行い実際に患者に照
   射される電子線の照射線量を表示すると共に、該実際の
   照射線量と設定照射線量との比較を行い、両信号が一致
   した際に所定の信号を出力する照射線量モニタ回路とを
   備えたことを特徴とする電子線治療装置。
2. （２）前記検出機構を、所定間隔を置いて対向配置され
   た発光ダイオード及びフォトトランジスタと、両者の間
   隔を前記ツーブスと患者との接触圧に基づいて変化させ
   得る伸縮機構とによって構成したことを特徴とする実用
   新案登録請求の範囲第１項記載の電子線治療装置。