(57)【要約】      （修正有）【課題】患部の組織の破壊を抑えて放射線治療を行える放射線治療装置を提供する。【解決手段】放射線により患部の組織に破壊が発生しない２５μｍの幅でスリット５０が複数形成されたグリッド１６を患者の患部１８の放射線源側に配置し、グリッド１６を透過した放射線を患者の患部１８に照射する。放射線により患部の組織に破壊が発生しない所定幅で透過部が複数形成されたグリッド１６を患者の患部上における放射線の入射直前の位置に配置し、グリッドを透過した放射線を患者の患部に照射しているので、患部の組織の破壊を抑えて放射線治療を行える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線を照射する放射線源と、
放射線により患部の組織に破壊が発生しない所定幅で放射線を透過する透過部が複数形成され、前記放射線源から照射された放射線により治療を行う患者の前記放射線源側に配置されたグリッドと、
を備えた放射線治療装置。
【請求項２】
前記放射線源は、逆コンプトン散乱により発生した放射線を照射する
請求項１記載の放射線治療装置。
【請求項３】
前記放射線を、Ｘ線とし、
前記所定幅を、１００μｍ以下の幅とした
請求項１又は請求項２記載の放射線治療装置。
【請求項４】
前記所定幅を、２５μｍ以下の幅とした
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の放射線治療装置。
【請求項５】
前記透過部を、スリットとした
請求項１〜請求項４の何れか１項記載の放射線治療装置。
【請求項６】
前記グリッドは、放射線を透過しない非透過部と放射線の透過率が高い材料で形成された透過部とが交互に形成された
請求項１〜請求項５の何れか１項記載の放射線治療装置。
【請求項７】
前記グリッドは、前記患者の患部に対する前記放射線の入射直前の位置に配置される
請求項１〜請求項６の何れか１項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、放射線治療装置に係り、特に、放射線を患者の患部に照射して治療を行う放射線治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線などの放射線を患者の患部に照射して患部内の腫瘍などの治療を行う放射線治療装置が提案されている。
【０００３】
この放射線による治療では、放射線により組織に生物学的損傷を与えることを利用しており、より強い放射線を腫瘍に照射して損傷を与えることが好ましい。
【０００４】
しかし、放射線による影響は腫瘍に限らず正常組織にも与えられ、正常組織も含めて患部の組織が破壊されてしまう。
【０００５】
そこで、放射線治療において、正常組織の損傷を抑えながら効率的に治療を行えるようにする技術として、特許文献１には、腫瘍等の患部の近傍に、ガンマ線が当たると電子陽電子対を放出する性質を持つ白金などの重金属からなる放射材を配置し、患者の外部からガンマ線を照射する放射線治療装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−４９８８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の技術では、ガンマ線により正常組織も含めて患部の組織が破壊されてしまう。
【０００８】
本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、患部の組織の破壊を抑えて放射線治療を行える放射線治療装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の放射線治療装置は、放射線を照射する放射線源と、放射線により患部の組織に破壊が発生しない所定幅で放射線を透過する透過部が複数形成され、前記放射線源から照射された放射線により治療を行う患者の前記放射線源側に配置されたグリッドと、を備えている。
【００１０】
本発明は、放射線源から放射線を照射し、放射線により患部の組織に破壊が発生しない所定幅で放射線を透過する透過部が複数形成されたグリッドが、放射線源から照射された放射線により治療を行う患者に対する放射線の入射直前の位置に配置され、放射線源から照射された放射線がグリッドを透過して患者の患部に照射される。
【００１１】
このように、請求項１に記載の発明によれば、放射線により患部の組織に破壊が発生しない所定幅で透過部が複数形成されたグリッドを患者の患部上における放射線の入射直前の位置に配置し、グリッドを透過した放射線を患者の患部に照射しているので、患部の組織の破壊を抑えて放射線治療を行える。
【００１２】
なお、本発明は、請求項２記載の発明のように、放射線源が、逆コンプトン散乱により発生した放射線を照射してもよい。
【００１３】
また、本発明は、請求項３記載の発明のように、前記放射線を、Ｘ線とし、前記所定幅を、１００μｍ以下の幅としてもよい。
【００１４】
また、請求項３記載の発明は、請求項４記載の発明のように、前記所定幅を、２５μｍ以下の幅とすることが好ましい。
【００１５】
また、請求項１〜請求項４記載の発明は、請求項５記載の発明のように、前記透過部を、スリットとしてもよい。
【００１６】
また、請求項１〜請求項５記載の発明は、請求項６記載の発明のように、前記グリッドは、放射線を透過しない非透過部と放射線の透過率が高い材料で形成された透過部とが交互に形成されてもよい。
【００１７】
また、請求項１〜請求項６記載の発明は、請求項７記載の発明のように、前記グリッドは、前記患者の患部に対する前記放射線の入射直前の位置に配置されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、患部の組織の破壊を抑えて放射線治療を行うことができる、という効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る放射線治療装置の概略構成を示す構成図である。
【図２】実施の形態に係る放射線源の構成を示す構成図である。
【図３】実施の形態に係るグリッドの構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は要部拡大斜視図である。
【図４】ラットに１ｍｍの幅でＸ線を２８０Ｇｙ照射した際の組織の状態を示す図である。
【図５】ラットに２５μｍの幅でＸ線を４０００Ｇｙ照射した際の組織の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、以下では、放射線としてＸ線を患者の患部に照射して治療を行う放射線治療装置について説明する。
【００２１】
図１には、本実施の形態に係る放射線治療装置１０の概略構成を示す構成図が示されている。
【００２２】
放射線治療装置１０は、Ｘ線を照射する放射線源１２と、放射線源１２からＸ線の照射領域に配置された治療台１４と、Ｘ線を透過するスリット５０（図３参照）が形成されたグリッド１６と、を備えている。
【００２３】
治療台１４には、治療を行う患者の患部１８が配置される。この患部１８の上部には、グリッド１６が配置される。放射線源１２は、治療を行う際に、逆コンプトン散乱を用いてＸ線が発生し、発生したＸ線を治療台１４へ照射する。
【００２４】
図２には、本実施の形態に係る放射線源１２の構成を示す構成図が示されている。
【００２５】
放射線源１２は、電子ビーム発生装置２０と、レーザ光発生装置４０と、を備えており、電子ビームＥとレーザ光Ｌとを衝突させて逆コンプトン散乱によりＸ線を発生させる。
【００２６】
電子ビーム発生装置２０は、電子銃２２と、線形加速管２４と、第１偏向磁石２６と、第２偏向磁石２８と、真空容器３０と、電子ビームダンプ３２と、を備える。
【００２７】
線形加速管２４は、不図示の高周波電源により所定周波数（例えば、１１．４２４ＧＨｚ）のマイクロ波が供給されることにより、入射される電子ビームＥを加速させる。
【００２８】
電子銃２２は、電子ビームを発生させる装置であり、線形加速管２４に供給されるマイクロ波の周期に同期させてパルス状に電子ビームを発生させる。電子銃２２で発生した電子ビームＥは、線形加速管２４に入射し、線形加速管２４内で加速される。
【００２９】
線形加速管２４を通過した電子ビームＥは、第１偏向磁石２６に入射する。第１偏向磁石２６は、入射した電子ビームＥの軌道を磁場で曲げて真空容器３０内の所定の直線軌道３４を通過させる。真空容器３０内の直線軌道３４を通過した電子ビームＥは、第２偏向磁石２８に入射する。第２偏向磁石２８は、入射した電子ビームＥの軌道を磁場で曲げて電子ビームＥを電子ビームダンプ３２まで導く。
【００３０】
電子ビームダンプ３２は、直線軌道３４を通過した後の電子ビームＥを捕捉して、電子ビームＥの漏洩を防止する。
【００３１】
一方、レーザ光発生装置４０は、レーザ装置４２と、レーザ反射ミラー４４，４６と、を備える。
【００３２】
レーザ装置４２は、パルス状にレーザ光Ｌを発生する。レーザ装置４２で発生したレーザ光Ｌは、レーザ反射ミラー４４，４６に順に入射し、真空容器３０内の上記直線軌道３４を交差するように導かれる。
【００３３】
直線軌道３４のレーザ光Ｌとの交差点４８では、電子ビームＥとレーザ光Ｌが衝突し、逆コンプトン散乱が発生してＸ線が発生する。
【００３４】
真空容器３０の直線軌道３４方向には、Ｘ線の透過率の高い材料、例えばプラスチック、ガラスやＸ線の透過率の高い金属（ベリリウムなど）で構成されたＸ線取出し窓３０Ａが形成されている。交差点４８で発生したＸ線はＸ線取出し窓３０Ａから外部へ出射され、図１に示す治療台１４へ照射される。
【００３５】
図３（Ａ）には、本実施の形態に係るグリッド１６の構成を示す平面図が示され、図３（Ｂ）には、本実施の形態に係るグリッド１６の構成を示す要部拡大斜視図が示されている。
【００３６】
図３（Ａ）に示すように、グリッド１６は、Ｘ線を透過しない板状の非透過性部材１７に２５μｍの幅でスリット５０が一方方向に並列に複数形成されている。このスリット５０は、パターニング等で形成してもよく、レザーカット等により形成してもよい。グリッド１６は、患者の放射線源側、具体的には患者の患部１８に対する放射線の入射直前の位置に配置される。
【００３７】
次に、本実施の形態に係る放射線治療装置１０の作用について説明する。
【００３８】
放射線治療装置１０では、図１に示すように、治療台１４上に治療を行う患者の患部１８が配置され、患部１８の上部にスリット５０が位置するようにグリッド１６が配置された状態で放射線源１２からＸ線が照射される。
【００３９】
放射線源１２から照射されたＸ線は、グリッド１６に到達する。グリッド１６ではスリット５０部分のみでＸ線が透過する。グリッド１６のスリット５０部分を透過したＸ線は患部１８に到達する。すなわち、患部１８には、グリッド１６のスリット５０に対応する部分のＸ線が照射される。本実施の形態では、図３（Ｂ）に示すように、グリッド１６に幅が２５μｍの線状のスリット５０が複数並列するように設けられているため、患部１８に２５μｍの幅の複数の線状のＸ線が照射される。
【００４０】
ここで、ラットに１ｍｍの幅でＸ線を複数回に分けて２８０Ｇｙ照射した場合、図４に示すように、照射された部分で組織が破壊される現象が発生する。
【００４１】
一方、ラットに２５μｍの幅でＸ線を複数回に分けて４０００Ｇｙ照射した場合では、図５に示すように、照射された部分で組織が破壊されず、細胞の核のみが消失する現象が発生する。
【００４２】
すなわち、本実施の形態に係る放射線治療装置１０のように、スリット５０が形成されたグリッド１６を用いて幅を２５μｍとしたＸ線を患者の患部１８に照射した場合、腫瘍など特定の細胞の核を消去させ、患部１８の組織を破壊せずに、腫瘍など特定の細胞に損傷を与えることができる。
【００４３】
また、本実施の形態に係る放射線治療装置１０は、逆コンプトン散乱により発生したＸ線を照射する放射線源１２を用いている。このように逆コンプトン散乱を用いてＸ線を照射する放射線源１２は、エネルギー特性の揃ったＸ線を高い強度で照射することができるため、腫瘍など特定の細胞への影響が大きいエネルギーのＸ線を発生させることにより、特定の細胞により強く損傷を与えることで高い治療効果を得ることができる。
【００４４】
以上のように本実施の形態によれば、放射線により患部の組織に破壊が発生しない２５μｍの幅でスリット５０が複数形成されたグリッド１６を患者の患部１８上に配置し、グリッド１６を透過した放射線を患者の患部１８に照射しているので、患部１８の組織の破壊を抑えて放射線治療を行うことができる。このようにグリッド１６を患者の患部１８の直前に配置することで、照射された放射線がグリッド１６を通過した直後に当該患部の到達するため、スリット５０により線状に形成された放射線が空中を通過する際のぼけによる拡がりが防止され、患部の組織の破壊を抑えることができる。
【００４５】
以上、本発明を上記実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができ、当該変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４６】
例えば、上記実施の形態では、グリッド１６に形成されたスリット５０の幅を２５μｍとして２５μｍの幅のＸ線を患者の患部１８に照射する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。Ｘ線では１００μｍの幅でも組織に破壊を発生させることなく細胞の核のみが消失する現象が発生する。このため、グリッド１６に形成されたスリット５０の幅は、１００μｍ以下の幅であればよいが、組織に破壊をより確実に防止するには２５μｍ以下の幅であることが好ましい。
【００４７】
なお、図３（Ｂ）に示すように、各スリット５０間のピッチは、広ければ広いほど正常組織に対する損傷を小さく抑えることができるが一方で治療効果も低くなることを鑑み、各々１００μｍ以上４００μｍ以下とする。また、グリッド１６の厚み（放射線の進行方向の長さ）、すなわち各スリット５０の厚みは、厚ければ厚いほど遮蔽効果を高くすることができるが一方で製造することが難しくなることを鑑み、５０μｍ以上１５０μｍ以下とする。
【００４８】
また、上記実施の形態では、グリッド１６を、Ｘ線を透過しない板状の非透過性部材１７にＸ線を透過する透過部としてスリット５０を形成して構成した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、金などＸ線を透過しない非透過部と、シリコンや原子番号の小さい金属材料などＸ線の透過率が高い材料で形成された透過部を交互に形成して透過するＸ線の幅を制限するものとしてもよい。
【００４９】
また、上記実施の形態では、放射線治療装置１０は放射線としてＸ線を照射して治療を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、照射する放射線は、Ｘ線の他、ガンマ線、電子線、粒子線等いずれであってもよい。
【００５０】
その他、上記実施の形態で説明した構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において、不要な部分を削除したり、新たな部分を追加したり、接続状態等を変更したりすることができることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５１】
１０    放射線治療装置
１２    放射線源
１６    グリッド
１８    患部
５０    スリット
【図１】
2012096012.tif 000003
【図２】
2012096012.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012096012.tif 000006
【図５】
2012096012.tif 000007