(57)【要約】      （修正有）【課題】被検体に照射する放射線の照射野を画成する技術に関し、照射野を全周で自在に変形させる技術を提供する。また、患部形状に合致した照射野形状を維持しつつ、低コスト化を図る技術を提供する。【解決手段】放射線を吸収する粉末が充填されるとともに、放射線の曝射軸線に沿って穿設された貫通穴を有するドーナツ形状の柔軟変形体６１を備え、貫通穴６２の断面形状を変形させることで照射野を画成する。これによると、照射野は全周にわたり自在に変形させることが可能となる。また照射野を全周にわたり自在に変形させることが可能となることにより、貫通穴の断面形状を変形させるためのアーム６３等の駆動機構を全周囲に配置することでその配置構造を単純化でき、低コスト化することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線の照射野を画成する原体絞り装置であって、
放射線を吸収する粉末が充填されるとともに、放射線の曝射軸線に沿って穿設された貫通穴を有するドーナツ形状の柔軟変形体と、
前記貫通穴の断面形状を変形させる形状制御部と、
を備えること、
を特徴とする原体絞り装置。
【請求項２】
前記柔軟変形体は、袋体であり、放射線を吸収する粉末が封止されていること、
を特徴とする請求項１記載の原体絞り装置。
【請求項３】
前記袋体の外皮には、放射線を吸収する粉末が充填されていること、
を特徴とする請求項２記載の原体絞り装置。
【請求項４】
前記柔軟変形体は、ゴム製であること、
を特徴とする請求項１記載の原体絞り装置。
【請求項５】
前記形状制御部は、前記柔軟変形体側面から前記貫通穴へ横断配置されるとともに、先端部が前記貫通穴の内壁に固定されて押し引きされる複数のアームを含み、
前記アームの押し引きによって前記貫通穴の断面形状を変形させて照射野を画成すること、
を特徴とする請求項１記載の原体絞り装置。
【請求項６】
前記複数のアームは、前記貫通穴を中心に放射状に配されていること、
を特徴とする請求項５記載の原体絞り装置。
【請求項７】
前記アームの先端部は、前記貫通穴の内壁と面一に位置すること、
を特徴とする請求項５記載の原体絞り装置。
【請求項８】
前記複数のアームは、前記柔軟変形体を上下に挟んで対向配置され、対向するアームの一方が前記貫通穴の上端に固定されると共に、対向するアームの他方が前記貫通穴の下端に固定されること、
を特徴とする請求項５記載の原体絞り装置。
【請求項９】
前記アームは、前記貫通穴をテーパ形状に変形させるように押し引されること、
を特徴とする請求項５記載の原体絞り装置。
【請求項１０】
前記対向するアームの一方が前記柔軟変形体側面側に引かれる量よりも、前記対向するアームの他方が前記柔軟変形体側面側に引かれる量を大きくして、前記貫通穴の筒形状をテーパ形状に変形させること、
を特徴とする請求項８記載の原体絞り装置。
【請求項１１】
前記柔軟変形体の側面を押圧して前記貫通穴を多角形でなる断面形状に成形するプッシャーを更に備えること、
を特徴とする請求項５記載の原体絞り装置。
【請求項１２】
放射線を発生させ、発生させた放射線をその照射野を画成して曝射する放射線治療装置であって、
放射線を発生させる放射線源と、
放射線を吸収する粉末が充填されるとともに、放射線の曝射軸線に沿って穿設された貫通穴を有するドーナツ形状の柔軟変形体と、
前記貫通穴の断面形状を変形させる形状制御部と、
を備えること、
を特徴とする放射線治療装置。
【請求項１３】
前記柔軟変形体は、袋体であり、放射線を吸収する粉末が封止されていること、
を特徴とする請求項１２記載の放射線治療装置。
【請求項１４】
前記袋体の外皮には、放射線を吸収する粉末が充填されていること、
を特徴とする請求項１３記載の放射線治療装置。
【請求項１５】
前記柔軟変形体は、ゴム製であること、
を特徴とする請求項１２記載の放射線治療装置。
【請求項１６】
前記形状制御部は、前記柔軟変形体側面から前記貫通穴へ横断配置されるとともに、先端部が前記貫通穴の内壁に固定されて押し引きされる複数のアームを含み、
前記アームの押し引きによって前記貫通穴の断面形状を変形させて照射野を画成すること、
を特徴とする請求項１２記載の放射線治療装置。
【請求項１７】
前記複数のアームは、前記貫通穴を中心に放射状に配されていること、
を特徴とする請求項１６記載の放射線治療装置。
【請求項１８】
前記アームの先端部は、前記貫通穴の内壁と面一に位置すること、
を特徴とする請求項１６記載の放射線治療装置。
【請求項１９】
前記複数のアームは、前記柔軟変形体を上下に挟んで対向配置され、対向するアームの一方が前記貫通穴の上端に固定されると共に、対向するアームの他方が前記貫通穴の下端に固定されること、
を特徴とする請求項１６記載の放射線治療装置。
【請求項２０】
前記アームは、前記貫通穴をテーパ形状に変形させるように押し引きされること、
を特徴とする請求項１６記載の放射線治療装置。
【請求項２１】
前記対向するアームの一方が前記柔軟変形体側面側に引かれる量よりも、前記対向するアームの他方が前記柔軟変形体側面に引かれる量を大きくして、前記貫通穴の筒形状をテーパ形状に変形させること、
を特徴とする請求項１９記載の放射線治療装置。
【請求項２２】
前記柔軟変形体の側面を押圧して前記貫通穴を多角形でなる断面形状に成形するプッシャーを更に備えること、
を特徴とする請求項１６記載の放射線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検体に照射する放射線の照射野を画成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、癌や腫瘍等の患部に放射線を曝射することにより、当該患部の組織細胞を破壊、又は分裂阻止等することで、その治療を目指す放射線治療が広く行われている。この放射線治療は、患部周辺の正常組織の障害を最小限度に抑えるため、又患部へ効果的に放射線を曝射するため、患部に放射線を正確に照射することが重要である。
【０００３】
そこで、発生させた放射線は、その照射野が患部形状と同一になるように原体絞り装置によって絞られる。原体絞り装置は、マルチリーフコリメータと呼ばれる複数枚のリーフブロックにより構成されている。
【０００４】
リーフブロックは、タングステンやモリブデン等の放射線を吸収する材質で組成されている。原体絞り装置は、放射線の曝射を防ぐ領域にリーフブロックを移動させて、放射線の照射野を所定形状に画成する（例えば、「特許文献１」及び「特許文献２」参照。）。
【０００５】
図６は、従来の原体絞り装置を示す外観図である。図６に示すように、原体絞り装置１００は、放射線源Ｓから照射される放射線の曝射軸上に設置されている。この原体絞り装置１００は、マルチリーフコリメータ１０１を備える。
【０００６】
マルチリーフコリメータ１０１は、放射線の曝射軸を挟んで対向する板状のリーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂを備える。リーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂは、その断面がテーパ状とされるとともに、その側面が短周長のアーチ状とされている。
【０００７】
このリーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂは、放射線の放射範囲に位置して放射範囲を絞ることで、患部形状に合致した照射野Ｆを画成して患部以外の組織への無用な照射を防止する。
【０００８】
図７は、従来のマルチリーフコリメータ１０１の斜視図である。図７に示すように、マルチリーフコリメータ１０１は、リーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの対をその側面が互いに接する又は近接するように複数並列させている。
【０００９】
リーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの対は、それぞれ独立して放射線源Ｓを中心とした同一円弧軌道に沿って接近又は離反移動する。それぞれのリーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの対の接近又は離反移動により、マルチリーフコリメータ１０１全体として適切な照射野Ｆが画成される。
【００１０】
このマルチリーフコリメータ１０１は、リーフブロック１０１Ａと１０１Ｂをそれぞれ独立に移動させ、また並列したリーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの対をそれぞれ独立して移動させるべく、各リーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂに対応して駆動機構１０１Ｃを接続させて備える。駆動機構１０１Ｃは、リーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの枚数分だけ存在する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−７９７５４号公報
【特許文献２】特開平７−２５５７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
このようなマルチリーフコリメータ１０１を備える原体絞り装置では、リーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの移動が接近又は離反方向のみに制限されるため、画成される照射野Ｆの形状をリーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの並列方向へ変形させることができない。
【００１３】
従って、患部形状が、例えば星型のような凹凸が全周に存在する形状等のリーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの並列方向に斜辺部や曲線部等の凹凸を有する形状である場合には、照射野Ｆをこのような患部形状に合致させることができなかった。
【００１４】
また近年、マルチリーフコリメータ１０１を備える原体絞り装置では、より患部形状に合致した照射野Ｆを画成することが求められるため、近年リーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの薄肉厚化が進んでいる。照射野Ｆを、その斜辺部や曲線部の段差を小さくすることで患部形状に近づけるためである。
【００１５】
同時に、照射野Ｆの最大面積を維持するべくリーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの枚数は、その薄肉厚化に反比例して増加していく傾向にある。これに伴い、原体絞り装置１００に配置されるリーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの枚数だけ必要とされる駆動機構１０１Ｃも増加の一途をたどっている。
【００１６】
従って、増加した駆動機構１０１Ｃは、リーフブロック１０１Ａ及び１０１Ｂの後方に設置することになり、限られたスペースにこれら駆動機構１０１Ｃを配置する必要があるため、駆動機構１０１Ｃの配置構造が複雑化し、高コスト化していた。
【００１７】
本発明は、以上の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、被検体に照射する放射線の照射野を画成する技術に関し、照射野を全周で自在に変形させる技術を提供することにある。また、被検体に照射する放射線の照射野を画成する技術に関し、患部形状に合致した照射野形状を維持しつつ、低コスト化を図る技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記課題を解決するための請求項１記載の発明は、放射線の照射野を画成する原体絞り装置であって、放射線を吸収する粉末が充填されるとともに、放射線の曝射軸線に沿って穿設された貫通穴を有するドーナツ形状の柔軟変形体と、前記貫通穴の断面形状を変形させる形状制御部と、を備えること、を特徴とする。
【００１９】
前記柔軟変形体は、袋体であり、放射線を吸収する粉末が封止されているようにしてもよい（請求項２記載の発明に相当）。
【００２０】
前記袋体の外皮には、放射線を吸収する粉末が充填されているようにしてもよい（請求項３記載の発明に相当）。
【００２１】
前記柔軟変形体は、ゴム製であるようにしてもよい（請求項４記載の発明に相当）。
【００２２】
前記形状制御部は、前記柔軟変形体側面から前記貫通穴へ横断配置されるとともに、先端部が前記貫通穴の内壁に固定されて押し引きされる複数のアームを含み、前記アームの押し引きによって前記貫通穴の断面形状を変形させて照射野を画成するようにしてもよい（請求項５記載の発明に相当）。
【００２３】
前記複数のアームは、前記貫通穴を中心に放射状に配されているようにしてもよい（請求項６記載の発明に相当）。
【００２４】
前記アームの先端部は、前記貫通穴の内壁と面一に位置するようにしてもよい（請求項７記載の発明に相当）。
【００２５】
前記複数のアームは、前記柔軟変形体を上下に挟んで対向配置され、対向するアームの一方が前記貫通穴の上端に固定されると共に、対向するアームの他方が前記貫通穴の下端に固定されるようにしてもよい（請求項８記載の発明に相当）。
【００２６】
前記アームは、前記貫通穴をテーパ形状に変形させるように押し引されるようにしてもよい（請求項９記載の発明に相当）。
【００２７】
前記対向するアームの一方が前記柔軟変形体側面側に引かれる量よりも、前記対向するアームの他方が前記柔軟変形体側面に引かれる量を大きくして、前記貫通穴の筒形状をテーパ形状に変形させるようにしてもよい（請求項１０記載の発明に相当）。
【００２８】
前記柔軟変形体の側面を押圧して前記貫通穴を多角形でなる断面形状に成形するプッシャーを更に備えるようにしてもよい（請求項１１記載の発明に相当）。
【００２９】
また上記課題を解決するための請求項１２記載の発明は、放射線を発生させ、発生させた放射線をその照射野を画成して曝射する放射線治療装置であって、放射線を発生させる放射線源と、放射線を吸収する粉末が充填されるとともに、放射線の曝射軸線に沿って穿設された貫通穴を有するドーナツ形状の柔軟変形体と、前記貫通穴の断面形状を変形させる形状制御部と、を備えること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、放射線を吸収する粉末が充填されるとともに、放射線の曝射軸線に沿って穿設された貫通穴を有するドーナツ形状の柔軟変形体を備え、貫通穴の断面形状を変形させることで照射野を画成することとした。
【００３１】
これによると、照射野を全周にわたり自在に変形させることが可能となる。また貫通穴の断面形状を変形させるための駆動機構を全周囲に配置することが可能となり、駆動機構のその配置構造を単純化でき、低コスト化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
図１は、本実施形態に係る放射線治療装置１の構成例を示す概要図である。放射線治療装置１は、被検体の患部を治療するための装置である。放射線を発生させ、被検体の患部に曝射することで、患部を治療する。
【００３３】
この放射線治療装置１は、被検体が載置される治療台２、放射線を曝射する回転架台３、及び該架台３を回動可能に支持する回転支持台４から構成されている。
【００３４】
治療台２は、被検体の体軸方向（図１中矢印Ａの方向）に移動可能とされた天板２１が備えられているとともに、上下動（図１中矢印Ｂの方向）が可能である。また、この治療台２は、天板２１の面が放射線治療装置１の設置面と平行な関係を保つ回転動（図１中矢印Ｃ）が可能となっている。
【００３５】
回転支持台４は、装置設置面に固定されており、回転架台３を回動軸４１を介して支持している。回転支持台４は、回動軸４１を回転させることで、回転架台３を軸回り（図１中矢印Ｄ）の方向に回転可能とする。
【００３６】
回転架台３は、その断面が略Ｌ字状の立体形状を有している。略Ｌ字状の立体形状のうち、片腕３ａが回転支持台４に支持されており、他方の片腕３ｂに照射ヘッド５を備えている。照射ヘッド５は、治療台２と対向して配置される。
【００３７】
照射ヘッド５には、放射線源Ｓが内設されており、放射線を被検体に対して曝射する。放射線源Ｓは、電子加速器や対電子線ターゲット等で構成されており、前記電子加速器で電子を加速させ、前記対電子線ターゲットに衝突させることで放射線を発生させる。発生する放射線は、光子線(Ｘ線、γ線など)、電子線、重粒子線(陽子、ヘリウム、炭素、ネオン、π中間子線、中性子線など)等である。
【００３８】
この放射線治療装置１は、天板２１に被検体を載置して、放射線が照射される患部が回動軸４１の軸線（図中一点鎖線）と照射ヘッド５の軸線（図中同じく一点鎖線）とが交差するアイソセンタに位置するように、治療台２の被検体の体軸方向への移動や上下動並びに回転動、及び回転架台３の軸回り方向への回転を行う。
【００３９】
患部がアイソセンタに位置すると、照射野Ｆ等を調整して放射線源から放射線を患部へ照射する。照射野Ｆは、放射線を照射する領域であり、患部形状に合わせて画成される。照射ヘッド５には、原体絞り装置６が内設され、原体絞り装置６により照射野Ｆが画成される。
【００４０】
図２及び３は、原体絞り装置６を示す図である。図２は、原体絞り装置６の斜視図である。図３は、原体絞り装置６の側面図である。
【００４１】
図２及び３に示すように、原体絞り装置６は、放射線の曝射軸上に、放射線源Ｓ側を上面とし、治療台２側を下面として柔軟ブロック６１を配置している。柔軟ブロック６１は、曝射軸方向に所定の厚みを有し、外力によって形状変形可能な柔軟性を有する。
【００４２】
柔軟ブロック６１の内部には、タングステンやモリブデン等の放射線を吸収する粉末が充填されている。柔軟ブロック６１の中心には、放射線源Ｓの放射線曝射軸に沿って、貫通穴６２が貫設されており、柔軟ブロック６１はドーナツ形状を有する。この貫通穴６２は、放射線を透過させ、その断面形状は、照射野Ｆを画成する。
【００４３】
本実施例において柔軟ブロック６１は柔軟性のある袋体であり、内部空間に放射線を吸収する粉末が封止されている。貫通穴６２の内壁も袋体の一部であり当該袋体と同一組成である。柔軟ブロック６１は例えばゴムにより組成されている。袋体の外皮にも放射線を吸収する粉末が充填されている。
【００４４】
柔軟ブロック６１の容積に対する粉末の体積組成比率は、柔軟ブロック６１の厚みで放射線源Ｓから曝射される放射線を吸収できる比率以上であって、外力で柔軟ブロック６１が変形可能な程度が望ましい。
【００４５】
この柔軟ブロック６１には、柔軟ブロック６１の側面から貫通穴６２へ向けて複数本のアーム６３が横断配置されている。この複数本のアーム６３は、貫通穴６２を中心に放射状に配置されている。また、複数本のアーム６３は、柔軟ブロック６１を挟んで上面及び下面上に対向配置されている。
【００４６】
例えば、複数本のアーム６３は、隣り合うアーム６３とのなす角を９０度として４方向から放射状に配置され、又隣り合うアーム６３とのなす角を２２．５度として１６方向から放射状に配置する。
【００４７】
アーム６３の先端は、貫通穴６２の内壁と面一（ツライチ）に位置し、貫通穴６２の内壁と固定されている。柔軟ブロック６１の上面を横断するアーム６３は、貫通穴６２の上端の内壁と固定され、下面を横断するアーム６３は、貫通穴６２の下端の内壁と固定されている。
【００４８】
このアーム６３は、他端が図示しないモータ及びギア等の駆動機構と接続され、アーム６３の延びる方向に独立して押し引きされるようになっており、貫通穴６２の断面形状が患部形状に合致するように貫通穴６２の断面形状を制御する。
【００４９】
柔軟ブロック６１の側面には、柔軟ブロック６１の側面を押圧するプッシャー６４が配置される。例えば、プッシャー６４は、柔軟ブロック６１の四側面それぞれに配置される。プッシャー６４は、柔軟ブロック６１の側面に当接し、背面にバネ体６４ａが接続されている。このプッシャー６４は、背面のバネ体６４ａの付勢力により、柔軟ブロック６１の側面を押圧する。
【００５０】
この原体絞り装置６の照射野Ｆの画成態様を図４及び図５に示す。図４は、照射野Ｆを画成している原体絞り装置６の上面図である。図５は、照射野Ｆを画成している原体絞り装置６の側面図である。
【００５１】
図４及び図５に示すように、原体絞り装置６は、アーム６３をそれぞれ柔軟ブロック６１の側面方向に独立した移動量引く。アーム６３の先端が貫通穴６２の内壁に固定されているため、アーム６３の後退に伴って、貫通穴６２の内壁が柔軟ブロック６１の側面方向に引っ張られ、貫通穴６２が拡大する。
【００５２】
アーム６３を引く量をそれぞれ調整することで、貫通穴６２は、その縁が各アーム６３の先端を通る形状に変形する。貫通穴６２が患部形状と合致するようにアーム６３の後退量を制御することで、貫通穴６２が患部形状と合致する。
【００５３】
アーム６３の引き駆動時には、柔軟ブロック６１の上面に横断させたアーム６３を引く量Ｌａよりも、このアーム６３に対向する柔軟ブロック６１の下面に横断させたアーム６３を引く量Ｌｂを大きくする。貫通穴６２は、上端よりも下端が柔軟ブロック６１の側面方向に引っ張られ、貫通穴６２の内壁がテーパ形状に傾斜する。内壁の傾斜角は、傾斜した内壁の延長線上に放射線源Ｓを捉えるように調整する。この貫通穴６２の内壁の傾斜調整によって、照射野Ｆの半影ぼけの影響を抑える。
【００５４】
プッシャー６４は、背面のバネ体６４ａの付勢力により柔軟ブロック６１の側面を押圧し、貫通穴６２の断面形状の成形を補完する。柔軟ブロック６１の弾性により曲線を描く貫通穴６２の外縁ラインに対して圧力をかけ、貫通穴６２の断面形状を多角形でなるように当該外縁ラインを直線形状に成形する。
【００５５】
本実施形態の原体絞り装置６を備えた放射線治療装置１では、原体絞り装置６がアーム６３により貫通穴６２を引っ張り変形させた状態で放射線源Ｓから放射線を曝射すると、引っ張り変形された貫通穴６２の断面形状を照射野Ｆとして、当該放射線が患部に曝射される。
【００５６】
この原体絞り装置６は、各アーム６３の引き量を調整して貫通穴６２を自在に変形させることで、照射野Ｆを全周にわたり自在に変形させることが可能となる。またプッシャー６４により、隣り合うアーム６３の各先端間の外縁ラインを直線に成形し、精度の高い照射野Ｆを画成する。さらに、貫通穴６２の内壁の傾斜角も自在に調整可能となり、照射野Ｆの半影ぼけの影響を抑えることが可能となる。
【００５７】
また、本実施形態の原体絞り装置６では、アーム６３を放射状に配することで、アーム６３の駆動機構を柔軟ブロック６１の全周に配置できるから、駆動機構の増加に容易に対応できる。
【００５８】
尚、柔軟ブロック６１は、袋体の他にも、内部も弾性変形が可能な柔軟性素材で満たされた塊とすることもできる。例えばゴムの塊に放射線を吸収する粉末を混練させて組成する。
【００５９】
また、アーム６３は、柔軟ブロック６１の側面から貫通穴６２に突き刺し配置してもよい。突き刺し配置によると、一方向から横断するアーム６３は各一本に削減でき、駆動機構の配置レイアウトに余裕を持たせることができる。アーム６３の先端を、貫通穴６２の筒長中点よりも治療台２側の開口方向へずらして固定することで、アーム６３の引き駆動時に貫通穴６２の内壁を傾斜させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本実施形態に係る放射線治療装置の構成を示す外観図である。
【図２】本実施形態に係る原体絞り装置の斜視図である。
【図３】本実施形態に係る原体絞り装置の側面図である。
【図４】本実施形態に係る原体絞り装置の照射野画成状態を示す上面図である。
【図５】本実施形態に係る原体絞り装置の照射野画成状態を示す側面図である。
【図６】従来の原体絞り装置の側面図である。
【図７】従来の原体絞り装置の斜視図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  放射線治療装置
２  治療台
２１  天板
３  回転架台
３ａ  片腕
３ｂ  片腕
４  回転支持台
４１  回動軸
５  照射ヘッド
６  原体絞り装置
６１  柔軟ブロック
６２  貫通穴
６３  アーム
６４  プッシャー
６４ａ  バネ体
【図１】
2007236776.tif 000003
【図２】
2007236776.tif 000004
【図３】
2007236776.tif 000005
【図４】
2007236776.tif 000006
【図５】
2007236776.tif 000007
【図６】
2007236776.tif 000008
【図７】
2007236776.tif 000009