JP4486610B2 - Radiation irradiation equipment - Google Patents
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Description
本発明は放射線照射装置、特に放射線治療に用いる放射線照射装置に関する。 The present invention relates to a radiation irradiation apparatus, and more particularly to a radiation irradiation apparatus used for radiation therapy.
放射線照射装置では、電子ビームを電子加速装置により加速し、加速された電子ビームを当該電子加速装置の出口端部に配設されるX線ターゲット(W、Ta等の高原子番号材またはW−Re等の高原子番号材合金)に照射し、その際制動放射現象により発生したX線を治療等に用いている。当該X線は、電子ビーム条件(加速エネルギ、電流量、入射角度)及びX線ターゲットの材質物性(原子番号、形状)により定まる強度分布で、X線ターゲットから出射される。通常、放射線照射装置で使用される電子ビームのエネルギーは、6〜20MeV程度であり、当該エネルギーを有する電子ビームがX線ターゲットに垂直に入射した場合、その強度分布は電子ビームの入射方向に対して最大強度を有する対称系となる。即ち、電子ビーム軸とX線軸とは同一となる。 In the radiation irradiation apparatus, an electron beam is accelerated by an electron accelerator, and the accelerated electron beam is placed on an X-ray target (a high atomic number material such as W or Ta or W−) disposed at an exit end of the electron accelerator. X-rays generated by the bremsstrahlung phenomenon are used for treatment or the like. The X-ray is emitted from the X-ray target with an intensity distribution determined by electron beam conditions (acceleration energy, current amount, incident angle) and material properties (atomic number, shape) of the X-ray target. Usually, the energy of the electron beam used in the radiation irradiation apparatus is about 6 to 20 MeV, and when the electron beam having the energy is incident on the X-ray target perpendicularly, the intensity distribution is relative to the incident direction of the electron beam. The symmetric system has the maximum intensity. That is, the electron beam axis and the X-ray axis are the same.
患部への適正量照射の遂行及び周辺健全組織への照射量低減を図るために、放射線照射装置の治療用X線発生源から照射されるX線は、患部性状に応じた照射領域の設定がなされた上で、患部に照射されることが必要である。患部性状に応じた照射領域の設定を行う手段として、一般にマルチリーフコリメータ(MLC)が使用される。マルチリーフコリメータは、放射線照射装置の治療用X線発生源と患者との間に設置され、各々独立に移動可能な複数のリーフを有している。マルチリーフコリメータでは、境界線を挟んで対向するリーフの組が、それぞれ境界線に沿って複数隣接して配置される。そして、当該境界線を挟んで対向するリーフそれぞれを、当該境界線に対して出し入れすることにより、治療用X線発生源と患者との間において、患部性状に応じた照射空間となる開口部を形成する。マルチリーフコリメータに備わるそれぞれのリーフは、治療用X線発生源から照射されるX線の強度を必要限度以下(具体的には照射利用X線の1/1000以下)に減衰させるために十分な実効的厚さを有している。 In order to perform an appropriate amount of irradiation to the affected area and reduce the amount of irradiation to the surrounding healthy tissue, the X-ray irradiated from the therapeutic X-ray generation source of the radiation irradiation apparatus has an irradiation region set in accordance with the affected area properties. Once done, it is necessary to irradiate the affected area. In general, a multi-leaf collimator (MLC) is used as a means for setting an irradiation area according to the affected part property. The multi-leaf collimator is installed between the therapeutic X-ray generation source of the radiation irradiation apparatus and the patient, and has a plurality of leaves that can move independently. In the multi-leaf collimator, a plurality of pairs of leaves facing each other across the boundary line are arranged adjacent to each other along the boundary line. Then, by opening and removing each of the leaves facing each other with the boundary line in between, an opening serving as an irradiation space corresponding to the affected part property between the therapeutic X-ray generation source and the patient is formed. Form. Each leaf included in the multi-leaf collimator is sufficient to attenuate the intensity of X-rays emitted from the therapeutic X-ray generation source to below the required limit (specifically, 1/1000 or less of the irradiation X-rays). Has an effective thickness.
リーフそれぞれの配置位置は、例えばリーフ位置が全開時の開口部重心位置を原点とし、リーフの移動方向に平行な平面内において各リーフの移動に対して平行方向及び垂直方向に対して基本軸(X/Y軸)を設定した際の、当該座標指定により行う。治療行為に先立ち別途事前に作成する治療計画では、治療用X線発生源から照射されるX線の各照射角度毎に、それぞれのリーフの配置座標位置が決定される。そして、治療時に、患部性状再評価結果に基づき、最終的なリーフの配置位置が決定される。 The position of each leaf is determined by, for example, using the center of gravity of the opening when the leaf position is fully open as the origin, and a basic axis (in the plane parallel to and perpendicular to the movement of each leaf in a plane parallel to the movement direction of the leaf). This is done by specifying the coordinates when setting (X / Y axis). In a treatment plan that is separately prepared in advance prior to a treatment action, the arrangement coordinate position of each leaf is determined for each irradiation angle of the X-rays irradiated from the therapeutic X-ray generation source. Then, at the time of treatment, the final leaf placement position is determined based on the result of re-evaluation of the affected area.
ここで、X線の照射対象部位である患部の絶対位置と、マルチリーフコリメータのリーフそれぞれにより形成される開口部との相対位置を最適化させる必要がある。従来技術においては、ガントリ中心と患部中心がほぼ一致するようにカウチ位置が調整される。即ち、ガントリ中心を基準とした絶対座標系を構築することにより前記合致が図られていた。その際、X線の照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸(リーフの移動面(XY面)の原点(重心)を通り、リーフの移動面に対して垂直な軸)とが一致するように、治療用X線発生源に対してマルチリーフコリメータが機械的に接続される。これにより、マルチリーフコリメータの中心軸に対して対称なX線強度分布を得ることができ、治療計画をより簡易なものとすることが可能となる。このことは、例えばX線強度分布をトップフラットにするためのフラットニングフィルタの使用の有無とは関係なく成立する。 Here, it is necessary to optimize the relative position between the absolute position of the affected part, which is the X-ray irradiation target site, and the opening formed by each leaf of the multi-leaf collimator. In the prior art, the couch position is adjusted so that the center of the gantry and the center of the affected area substantially coincide. That is, the coincidence is achieved by constructing an absolute coordinate system based on the gantry center. At that time, the X-ray irradiation axis and the central axis of the multi-leaf collimator (the axis passing through the origin (center of gravity) of the leaf movement plane (XY plane) and perpendicular to the leaf movement plane) coincide with each other. A multi-leaf collimator is mechanically connected to the therapeutic X-ray source. As a result, an X-ray intensity distribution symmetric with respect to the central axis of the multi-leaf collimator can be obtained, and the treatment plan can be simplified. This is true regardless of the use of a flattening filter for making the X-ray intensity distribution top flat, for example.
しかし、治療用X線発生源における電子ビームの照射軸と電子ビーム加速装置の中心軸とが、各電極配置及び加速管本体における歪のために必ずしも精度よく一致しないといった問題がある。それ故、X線の照射軸に対するマルチリーフコリメータの相対的配置が、所望の関係からずれる場合があった。 However, there is a problem that the irradiation axis of the electron beam in the therapeutic X-ray generation source and the central axis of the electron beam acceleration device do not necessarily coincide with each other because of the distortion in each electrode arrangement and the acceleration tube body. Therefore, the relative arrangement of the multi-leaf collimator with respect to the X-ray irradiation axis may deviate from a desired relationship.
また、上記した従来技術では、初期段階でX線の照射軸と、マルチリーフコリメータの中心軸とが一致するように調整されていても、自重による機械構造物形状、組み合わせ配置に経時的変化が生じるため、長期に亘り当該同等性を維持できるとは限らない。即ち、電子ビーム加速装置とマルチリーフコリメータの双方で機械的嵌合を図るのみでは、X線の照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸との相関を明確に取ることはできない。このことは、例えば、治療用X線の出射強度分布が、マルチリーフコリメータの中心軸に対して非対称となることを意味する。このように、従来技術において行われていた、X線の照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸との機械的位置合わせのみでは、治療計画とおりに照射条件を設定しても患部に対する適正な治療効果を得られないばかりでなく、周辺健全組織へ悪影響を及ぼす可能性があった。 In the above-described prior art, even if the X-ray irradiation axis and the central axis of the multi-leaf collimator are adjusted to coincide with each other at the initial stage, the mechanical structure shape and the combination arrangement due to its own weight change over time. As a result, the equivalence cannot always be maintained over a long period of time. That is, the correlation between the X-ray irradiation axis and the central axis of the multi-leaf collimator cannot be clearly obtained only by mechanically fitting both the electron beam accelerator and the multi-leaf collimator. This means, for example, that the radiation intensity distribution of the therapeutic X-ray is asymmetric with respect to the central axis of the multi-leaf collimator. As described above, only by mechanical alignment between the X-ray irradiation axis and the central axis of the multi-leaf collimator, which has been performed in the prior art, even if the irradiation condition is set according to the treatment plan, an appropriate therapeutic effect on the affected area is achieved. As well as the possibility of adverse effects on surrounding healthy organizations.
上記した技術に関連して、以下に示す提案がなされている。 In relation to the above-described technology, the following proposals have been made.
特開2004−97646号公報に開示されている「放射線照射装置」では、被検体の治療野へ治療用放射線を照射する放射線照射ヘッドと、被検体の治療野に診断用X線を照射するX線源と、被検体を透過した診断用X線の透過X線を検出して診断画像データとして出力するセンサアレイとを備え、センサアレイは、放射線照射ヘッドの移動に連動して動く放射線照射装置が提案されている。 In the “radiation irradiation apparatus” disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-97646, a radiation irradiation head that irradiates therapeutic radiation to a treatment field of a subject, and an X that radiates diagnostic X-rays to the treatment field of the subject. A radiation irradiation apparatus comprising: a radiation source; and a sensor array that detects transmission X-rays of diagnostic X-rays that have passed through the subject and outputs them as diagnostic image data, the sensor array moving in conjunction with movement of the radiation irradiation head Has been proposed.
本発明の目的は、被照射対象部位に対して適正量の放射線を照射し、且つ被照射対象部位外の領域への放射線照射量の低減を図るために、被照射対象部位の形状に応じた放射線照射領域を設定した上で放射線を照射することのできる放射線照射装置を提供することである。 An object of the present invention is to irradiate an irradiation target site with an appropriate amount of radiation and to reduce the irradiation dose to a region outside the irradiation target site, in accordance with the shape of the irradiation target site. It is an object of the present invention to provide a radiation irradiation apparatus that can irradiate radiation after setting a radiation irradiation region.
以下に、[発明を実施するための最良の形態]で使用する番号・符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号・符号は、[特許請求の範囲]の記載と[発明を実施するための最良の形態]の記載との対応関係を明らかにするために付加されたものであるが、[特許請求の範囲]に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 Hereinafter, means for solving the problems will be described using the numbers and symbols used in [Best Mode for Carrying Out the Invention] in parentheses. These numbers and symbols are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and the description of [Best Mode for Carrying Out the Invention]. It should not be used to interpret the technical scope of the invention described in “
本発明に係る放射線照射装置(100)は、X線を出射する放射線発生装置(2)と、放射線発生装置に対してX線出射方向側に配置され、出射されたX線の照射野を調整するマルチリーフコリメータ(8)と、マルチリーフコリメータに対する放射線発生装置の相対的な配置を調整する配置調整部(11、13)と、位置調整部の動作を制御する制御部(300)と、を具備する。 The radiation irradiation apparatus (100) according to the present invention is arranged on the X-ray emission direction side with respect to the radiation generation apparatus (2) that emits X-rays and adjusts the irradiation field of the emitted X-rays A multi-leaf collimator (8), an arrangement adjusting unit (11, 13) for adjusting the relative arrangement of the radiation generating apparatus with respect to the multi-leaf collimator, and a control unit (300) for controlling the operation of the position adjusting unit. It has.
上記の放射線照射装置(100)において、配置調整部は、マルチリーフコリメータの開口部に対する前記放射線発生装置の相対的な位置を、マルチリーフコリメータの開口面に平行な方向でずらして調整する位置調整部(11)、を有する。 In the radiation irradiation apparatus (100), the arrangement adjusting unit adjusts the relative position of the radiation generating apparatus with respect to the opening of the multi-leaf collimator by shifting in a direction parallel to the opening surface of the multi-leaf collimator. Part (11).
上記の放射線照射装置(100)において、配置調整部は、マルチリーフコリメータの開口面に対する放射線発生装置の相対的な角度を調整する角度調整部(13)、を有する。 In said radiation irradiation apparatus (100), an arrangement | positioning adjustment part has an angle adjustment part (13) which adjusts the relative angle of a radiation generator with respect to the opening surface of a multi-leaf collimator.
上記の放射線照射装置(100)において、角度調整部は、放射線発生装置を、第1の回転軸と前記第1の回転軸方向と垂直な方向である第2の回転軸との周りに回動自在とする回転機構(13)を有している。 In the radiation irradiation apparatus (100), the angle adjustment unit rotates the radiation generation apparatus around the first rotation axis and the second rotation axis that is perpendicular to the first rotation axis direction. A freely rotating mechanism (13) is provided.
上記の放射線照射装置(100)において、位置調整部は、放射線照射装置を、前記マルチリーフコリメータの開口面に平行な方向へ移動させる。 In said radiation irradiation apparatus (100), a position adjustment part moves a radiation irradiation apparatus to the direction parallel to the opening surface of the said multileaf collimator.
上記の放射線照射装置(100)は、更に、放射線照射装置により照射されたX線を検出する検出器(6)を具備する。制御部は、検出器により検出されたX線の強度分布の対称性と、予め決められた対称性の許容範囲と、を比較する。制御部は、検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっていない場合には、角度調整部を駆動して、放射線発生装置とマルチリーフコリメータとの角度を調整する。制御部は、検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっている場合には、位置調整部を駆動して、放射線発生装置とマルチリーフコリメータとの相対位置を調整する。 The radiation irradiation apparatus (100) further includes a detector (6) that detects X-rays irradiated by the radiation irradiation apparatus. The control unit compares the symmetry of the intensity distribution of the X-rays detected by the detector with a predetermined symmetry allowable range. When the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is not within the allowable range, the control unit drives the angle adjustment unit to adjust the angle between the radiation generation apparatus and the multi-leaf collimator. When the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is within an allowable range, the control unit drives the position adjustment unit to adjust the relative position between the radiation generation apparatus and the multi-leaf collimator.
上記の放射線照射装置(100)において、制御部は、検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっている場合に、X線の強度分布の強度中心が、マルチリーフコリメータに対して設定された位置合わせ用の基準軸であるマルチリーフコリメータ中心軸(8e)上に位置するように、放射線発生装置の位置を調整する。 In the radiation irradiation apparatus (100), when the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is within an allowable range, the control unit determines that the intensity center of the X-ray intensity distribution is relative to the multi-leaf collimator. The position of the radiation generator is adjusted so as to be positioned on the central axis (8e) of the multi-leaf collimator which is the reference axis for alignment set in the above.
上記の放射線照射装置(100)において、放射線発生装置は、電子ビームを発生させる電子銃(2e)と、電子銃によって発生した電子ビーム(2b)の進行方向に配置され、電子ビームの衝突に応じてX線を発生させるX線ターゲット(2c)と、を有する。配置調整部は、前記電子ビームの軌道を調整する電子ビーム軌道調整部(200a、200b)、を有する。電子ビーム軌道調整部により、電子ビームがX線ターゲットへ入射する際の位置と角度が調整される。 In the radiation irradiation apparatus (100), the radiation generation apparatus is arranged in the traveling direction of the electron gun (2e) that generates the electron beam and the electron beam (2b) generated by the electron gun, and responds to the collision of the electron beam. And an X-ray target (2c) for generating X-rays. The arrangement adjusting unit includes an electron beam trajectory adjusting unit (200a, 200b) for adjusting the trajectory of the electron beam. The position and angle when the electron beam is incident on the X-ray target are adjusted by the electron beam trajectory adjusting unit.
上記の放射線照射装置(100)において
前記電子ビーム軌道調整部は、ステアリングコイル(200a、200b)である
In the radiation irradiation apparatus (100), the electron beam trajectory adjusting unit is a steering coil (200a, 200b).
上記の放射線照射装置(100)において、更に、放射線発生装置が取り付けられるガントリ(1)と、ガントリとX線照射軸及びマルチリーフコリメータと、の角度を調整するガントリ角度調整部(16)、を具備することが好ましい。 In the radiation irradiation apparatus (100), a gantry (1) to which the radiation generation apparatus is attached, and a gantry angle adjustment unit (16) for adjusting the angle between the gantry, the X-ray irradiation axis, and the multi-leaf collimator, It is preferable to comprise.
上記の放射線照射装置(100)において、更に、回転対称型の開口を有し、マルチリーフコリメータ中心軸に同心となるように配置されたスリット(15)を具備する。検出部は、前記スリットを通過したX線を検出する。 The radiation irradiation apparatus (100) further includes a slit (15) having a rotationally symmetric opening and disposed concentrically with the central axis of the multi-leaf collimator. The detection unit detects X-rays that have passed through the slit.
上記の放射線照射装置(100)において、スリットは、着脱自在である。制御部が、X線の強度分布の対称性を予め決められた対称性との許容範囲と比較する際には、単一のスリットが取り付けられる。一方、制御部が、前記位置調整部を駆動して、前記放射線発生装置と前記マルチリーフコリメータとの相対位置を調整する際には、複数の前記スリット(15A、1B)が取り付けられる。 In the radiation irradiation apparatus (100), the slit is detachable. When the control unit compares the symmetry of the intensity distribution of X-rays with an allowable range with a predetermined symmetry, a single slit is attached. On the other hand, when the control unit drives the position adjusting unit to adjust the relative position between the radiation generating apparatus and the multi-leaf collimator, the plurality of slits (15A, 1B) are attached.
本発明に係る放射線照射装置の制御方法は、X線を出射する放射線発生装置と、放射線発生装置に対してX線出射方向側に配置され、出射されたX線の一部をカットして照射野を調整するマルチリーフコリメータと、を具備する放射線照射装置の制御方法である。マルチリーフコリメータの開口部に対する放射線発生装置の相対的ない地を、マルチリーフコリメータの開口面に平行な方項でずらして調整する位置決めステップ(ステップS70)、を具備する。 A method for controlling a radiation irradiation apparatus according to the present invention includes: a radiation generation apparatus that emits X-rays; and an X-ray emission direction side of the radiation generation apparatus that is arranged and cuts and emits a part of the emitted X-rays A control method of a radiation irradiation apparatus comprising a multi-leaf collimator for adjusting a field. A positioning step (step S70) for adjusting the ground where the radiation generating apparatus is not relative to the opening of the multi-leaf collimator by shifting in a direction parallel to the opening of the multi-leaf collimator.
上記の放射線照射装置の制御方法は、更に、放射線発生装置がマルチリーフコリメータの開口面に対して相対的に成す角度を調整する角度調整ステップ(ステップS70)、を具備する。 The above-described method for controlling the radiation irradiation apparatus further includes an angle adjustment step (step S70) for adjusting an angle formed by the radiation generation apparatus relative to the opening surface of the multi-leaf collimator.
上記の放射線照射装置の制御方法は、更に、放射線照射装置により照射されたX線を検出する検出ステップ(ステップS30)と、検出ステップにおいて検出されたX線の強度分布の対称性と、予め決められた対称性の許容範囲と、を比較する比較ステップ(ステップS40)と、を具備する。比較ステップにおいて、検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっていない場合には、角度調整ステップを実施する。比較ステップにおいて、検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっている場合には、位置決めステップを実施する。 The radiation irradiation apparatus control method further includes a detection step (step S30) for detecting X-rays irradiated by the radiation irradiation apparatus, symmetry of the intensity distribution of the X-rays detected in the detection step, and a predetermined determination. A comparison step (step S40) for comparing the determined tolerance of symmetry. In the comparison step, when the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is not within the allowable range, the angle adjustment step is performed. In the comparison step, when the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is within an allowable range, the positioning step is performed.
上記の放射線照射装置の制御方法において、放射線照射装置は、更に、回転対称型の開口を有し、前記マルチリーフコリメータ中心軸の開口中心に同心となるように配置されたスリット、を具備する。検出ステップにおいて、前記スリットを通過したX線が検出される。 In the method of controlling the radiation irradiation apparatus, the radiation irradiation apparatus further includes a slit having a rotationally symmetric opening and arranged concentrically with the center of the opening of the multi-leaf collimator central axis. In the detection step, X-rays that have passed through the slit are detected.
上記の放射線照射装置の制御方法において、スリットは、着脱自在である。比較ステップにおいては、単一のスリットが取り付けられる。位置決めステップにおいては、複数の前記スリットが取り付けられる。 In the method of controlling the radiation irradiation apparatus, the slit is detachable. In the comparison step, a single slit is attached. In the positioning step, a plurality of the slits are attached.
上記の放射線照射装置の制御方法において、放射線発生装置は、更に、電子ビームを発生させる電子銃と、電子銃によって発生した電子ビームの進行方向に配置され、電子ビームの衝突に応じてX線を発生させるX線ターゲットと、を有する。角度調整ステップでは、電子ビームの軌道を調整して、電子ビームが前記X線ターゲットへ入射する際の位置と角度が調整される。 In the method of controlling a radiation irradiation apparatus, the radiation generation apparatus is further arranged in an advancing direction of an electron gun that generates an electron beam and an electron beam generated by the electron gun, and emits X-rays according to the collision of the electron beam. And an X-ray target to be generated. In the angle adjustment step, the position and angle when the electron beam is incident on the X-ray target are adjusted by adjusting the trajectory of the electron beam.
本発明に係る放射線照射装置の制御プログラムは、上記放射線照射装置の制御方法を実現するための、コンピュータにより読み取り可能な放射線照射装置の制御プログラムである。 The radiation irradiation apparatus control program according to the present invention is a computer-readable radiation irradiation apparatus control program for realizing the radiation irradiation apparatus control method.
本発明に係る放射線照射装置(100)は、ガントリ(1)と、ガントリに配設される取り付け台と、取り付け台に支持され、前記ガントリの内側に向けてX線を出射する放射線発生装置と、放射線発生装置に対してX線出射方向側に配置され、出射されたX線の一部をカットして照射野を調整し、前記放射線発生装置に対して固定されているマルチリーフコリメータと、ガントリと、X線の出射方向及び前記マルチリーフコリメータと、の角度を調整するガントリ角度調整部(16)と、を具備する。 A radiation irradiation apparatus (100) according to the present invention includes a gantry (1), a mounting base disposed in the gantry, a radiation generating apparatus that is supported by the mounting base and emits X-rays toward the inside of the gantry. A multi-leaf collimator that is arranged on the X-ray emission direction side with respect to the radiation generator, cuts a part of the emitted X-rays to adjust the irradiation field, and is fixed to the radiation generator; A gantry, and a gantry angle adjustment unit (16) for adjusting an angle between the X-ray emission direction and the multi-leaf collimator.
本発明により、被照射対象部位に対して適正量の放射線を照射し、且つ被照射対象部位外の領域への放射線照射量の低減を図ることのできる放射線照射装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a radiation irradiation apparatus that can irradiate an irradiation target site with an appropriate amount of radiation and reduce the irradiation dose to a region outside the irradiation target site.
添付図面を参照して、本発明による放射線照射装置を実施するための最良の形態を以下に説明する。尚、以下の説明では、放射線照射装置として、患者の患部にX線を照射して治療を行う治療装置を例とした場合について説明する。 The best mode for carrying out the radiation irradiation apparatus according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following description, a case will be described as an example of a treatment apparatus that performs treatment by irradiating an affected area of a patient with X-rays as a radiation irradiation apparatus.
本発明の放射線照射装置は、放射線照射領域を設定するための基準軸と放射線の照射軸の相関を適正化することにより、事前策定とおりの性状での患部に対する放射線の照射を実現する。 The radiation irradiation apparatus according to the present invention realizes radiation irradiation to the affected area with the properties as previously determined by optimizing the correlation between the reference axis for setting the radiation irradiation region and the radiation irradiation axis.
(第1の実施形態)
本発明の、第1の実施の形態に係わる放射線照射装置の概略構成を図1に、その断面構造を図2に示す。本実施の形態の放射線照射装置100は、ガントリー1と、ガントリー1に取り付けられて治療用の放射線を出射するための治療用X線発生源2と、ガントリー1の治療用X線発生源2と対向する位置に取り付けられて治療用X線発生源2から出射されるX線を検出するための検出器(FPD,CCD、MWPC、X線フィルム等)6と、ガントリー1に取り付けられて患者の体内にある患部(癌病巣部)の位置を確認するための透視画像を取得するための診断用X線発生源5と、ガントリー1の診断用X線発生源(X線管)5と対向する位置に取り付けられて診断用X線発生源5から出射されるX線を検出する検出器4と、患者を寝かせるカウチ7とを備えている。ガントリー1は円枠状である。カウチ7は、ガントリー1の円枠中心を通る位置に患者Pを寝かすように配置される。ガントリー1は、治療用X線発生源、円枠中心、及び検出器を通る直線を旋回軸として、旋回回転を行うように形成されている。ガントリー1に取り付けられて治療用の放射線を放射する治療用X線発生源2は、そのX線照射軸を必要に応じて2軸の周りに回動して指向角を制御することの出来るジンバル構造3を有している。治療用X線発生源2は、ガントリー1の円枠上を走行可能に設けられている。また、本実施の形態に係わる放射線照射装置100は、CPUおよび記憶部等を備えた図示せぬコンピュータを有しており、当該記憶部には、本実施の形態の放射線照射装置を動作させるための放射線照射装置制御用プログラムが予め格納されている。これにより、本実施の形態に係わる放射線照射装置100は、治療用X線発生源2から出射されるX線照射軸の方向制御、および患者の載置されているカウチ7の位置制御を行う。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic configuration of the radiation irradiation apparatus according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a sectional structure thereof. The
本実施の形態に係わる放射線照射装置100では、アイソセンターを原点としたシステム座標系が設定される。上記したアイソセンターは、ガントリー7の円枠中心を通り円枠平面に直交する軸とガントリー7の旋回軸との交点に設定されており、治療用X線発生源2の放射線放射軸、診断用X線発生源(X線管)5からの放射線放射軸は、全てこのアイソセンターにおいて1点に交わるように設定される。また、放射線照射に先立ち、に、患者Pの患部中心がアイソセンターに来るようにカウチ7の位置が調整される。そして、治療用X線発生源2から照射されるX線の照射軸は、アイソセンターを通るように調整される。
In the
また、本実施の形態においては、患部性状に応じた放射線照射領域を設定して患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図るために、治療用X線発生源2と患部との間にマルチリーフコリメータ(MLC)8を備えている。本実施の形態における、治療用X線発生源2とマルチリーフコリメータ(MLC)8との概略構成を図3に示す。治療用X線発生源2において、電子銃から出射された電子ビーム2bは、電子ビーム加速装置2a中を通過する間にエネルギーを得て加速され、電子ビーム加速装置2aの終端部に機械的に接続されているX線ターゲット2cに衝突する。X線ターゲット2cからは、制動放射により、例えば図5に示されるような電子ビーム入射方向とX線出射角度分布との関係に基づいて、電子ビームと同一の照射軸を有するX線9が発生する。X線ターゲット2cで発生したX線9は、図3に示されるように、治療用X線発生源2と患部との間に配置されているマルチリーフコリメータ(MLC)8により、患部性状に応じて照射領域を制限される。尚、マルチリーフコリメータ8とX線ターゲット2cとの間にフラットニングフィルタ(図示せず)が設けられる場合もある。マルチリーフコリメータ(MLC)8は、図4に示されるように、照射軸方向から見ると、マルチリーフコリメータ(MLC)8の重心を通る境界線(Y軸8cに平行な線)を挟んで対向し、各々独立に移動可能なリーフ8aを境界線に沿って複数有している。そして、当該境界線に対して対向するリーフ8aそれぞれを移動させることにより、治療用X線発生源2と患部との間において、患部性状に応じた形状の照射空間である開口部8bを形成する。
Further, in the present embodiment, in order to set a radiation irradiation region according to the affected part property and to reduce the radiation irradiation amount to the healthy tissue around the affected part, between the therapeutic X-ray generation source 2 and the affected part. A multi-leaf collimator (MLC) 8 is provided. A schematic configuration of the therapeutic X-ray generation source 2 and the multi-leaf collimator (MLC) 8 in the present embodiment is shown in FIG. In the therapeutic X-ray generation source 2, the
ここで、図6に示されているように、治療用X線発生源2において電子銃の設置角度にズレ(θ)が生じると、電子ビーム2bがX線ターゲット2cに対して斜めに衝突し、X線ターゲット2cから制動放射により発生するX線の中心軸は、X線検出器6に対して斜めになる。この結果、X線検出器6上でのX線強度分布は照射軸に対して対称とはならない。従って、実際に患部に照射されるX線の状態は、所望の状態からはずれてしまう。相対配置を一致させる為に、マルチリーフコリメータ8に軸合わせ用の軸が仮想的に設定される。以下の説明においては、軸合せ用の軸として、リーフの移動面(XY面)の原点(マルチリーフコリメータの開口部が全開の状態における重心)を通り、リーフの移動面に対して垂直な軸(以下、マルチリーフコリメータの中心軸と記載する)、を選んだ場合について説明する。
Here, as shown in FIG. 6, when a deviation (θ) occurs in the installation angle of the electron gun in the therapeutic X-ray generation source 2, the
本実施の形態に係わる放射線照射装置100においては、図7に示されるように、治療用X線発生源2とマルチリーフコリメータ8とが、それぞれガントリー1の円周位置に取り付けられて当該ガントリー上を任意角度に走行可能且つ任意位置に固定可能である支持台12に配置された構成を有している。本実施の形態に係わる放射線照射装置100においては、特に治療用X線発生源2が、互いに直交する2つの回転軸を備えた回転機構13を介して支持台12に固定される。これにより、治療用X線発生源2から出射される放射線の指向角度を支持台に対して任意の角度に制御することができる。また、治療用X線発生源2は、それとは独立に、支持台12に対して位置決め機構11を介して2軸方向に水平移動可能である。マルチリーフコリメータ8は、ガントリー1の内側に、支持台12を介して固定されている。
In the
本実施の形態に係わる放射線照射装置100においては、回転機構13および位置決め機構11により、治療用X線発生源2の支持台12に対する取り付け角度および相対位置を調整することにより、治療用X線発生源2から出射されるX線の照射軸と、支持台12に固定されているマルチリーフコリメータ8の中心軸とを合致させ、各々の軸をアイソセンタに向けるよう制御することが可能である。これにより、従来技術の課題であった、X線照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸とを合致させる際に、電子ビーム加速装置2aの中心軸と電子ビームの照射軸とが、治療用X線発生源2における各電極等の配置及び加速管本体における歪のため必ずしも精度の良いX線照射軸を見出せず、それ故X線照射軸と、マルチリーフコリメータ8の中心軸とを精度良く合致させることが出来ない問題を解決することができる。また、本実施の形態では、初期段階でX線の照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸とが一致するように調整されていても、自重による機械構造物形状、組合配置の経時的変化を生じるため、長期に亘り当該同等性は担保できるとは限らなかった従来の問題を、支持台12に取り付けられた治療用X線発生源2のX線照射軸をマルチリーフコリメータ8の中心軸と一致するように調整し、各々の軸がアイソセンタに指向するよう任意の時間間隔で制御することにより解決することができる。
In the
このように、本実施の形態においては、患部に対して適正量の放射線を照射し、且つ患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図るために、患部性状に応じた放射線照射領域を設定した上で当該患部に放射線を照射することのできる放射線照射装置を提供することができる。 As described above, in the present embodiment, in order to irradiate the affected part with an appropriate amount of radiation and to reduce the radiation dose to the healthy tissue around the affected part, a radiation irradiation region corresponding to the affected part property is set. In addition, a radiation irradiation apparatus that can irradiate the affected area with radiation can be provided.
(実施の形態1の動作原理)
以下、図8に基づいて、本実施の形態の動作フローを説明する。本実施の形態に係わる放射線照射装置が起動すると、本実施の形態に係わる放射線照射装置100に備わるコンピュータのCPUが、記憶部に予め格納されている放射線照射装置制御用プログラムを読み込んで実行する。放射線照射装置制御用プログラムが実行されると、CPUは、患部に対して適正量の放射線を照射し、且つ、患部性状に応じた放射線照射領域を設定して患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図るために、下記の方法でX線の照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸とを同一に調整する。
(Operation principle of Embodiment 1)
Hereinafter, the operation flow of the present embodiment will be described with reference to FIG. When the radiation irradiation apparatus according to the present embodiment is activated, the CPU of the computer provided in the
初めに、支持台12に固定されているマルチリーフコリメータ(MLC)8の境界線を挟んで対向するリーフをそれぞれ移動させて開口部を全開の形態とする(ステップS10)。次に、X線照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸とを同一に調整するためのX線を出射する(ステップS20)。そして、検出器6にてX線の強度分布を測定する(ステップS30)。ステップS30の評価結果に基づいて、X線の強度分布が許容可能な対称性を有しているかどうかの判断がなされる(ステップS40)。ステップS40において、現行のX線の照射軸の向きが許容範囲内ではないと判断された場合、回転機構13に備えられている駆動部が駆動して、支持台12に対する治療用X線発生源2の支持角度が調整され、治療用X線発生源2のX線照射軸の向きが許容範囲に収まるように再設定される(ステップS60)。一方、現行のX線の照射軸の向きが許容範囲内であると判断された場合、支持台12に取り付けられた治療用X線発生源2のX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸とのアイソセンターに指向される軸の相対位置のズレが、予め規定されている許容範囲に収まっているかどうかの判断が行われる(ステップS50)。ステップS50において、現行の治療用X線発生源2のX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸との相対位置のズレが許容範囲内ではないと判断された場合、支持台12に固定された治療用X線発生源2は、位置決め機構11に備えられる駆動部が駆動することにより、支持台に対して2軸方向に位置調整され、これによりX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸との相対位置のズレが許容範囲内になるよう再設定される(ステップS70)。一方、現行の治療用X線発生源2のX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸との相対位置のズレが許容範囲内であると判断された場合、治療用X線発生源2のX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸とのアイソセンターに指向させるための一連の動作が終了する。この動作が終了した後、当該境界線に対して対向するリーフ8aそれぞれを移動させることにより、治療用X線発生源と患者との間において、患部性状に応じた形状の照射空間である開口部8bが形成され、治療計画に基づいた放射線治療が開始される。尚、リーフ8aそれぞれの移動に際しては、リーフの移動面(XY面)の重心を原点として、この原点を基準としてリーフ8aの移動量が決定されてもよいし、リーフの移動面(XY面)の重心以外の点を原点としてリーフ8aの移動量が決定されてもよい。
First, the leaves facing each other across the boundary line of the multi-leaf collimator (MLC) 8 fixed to the
このように、本実施の形態に係わる放射線照射装置100により、X線の照射軸と、マルチリーフコリメータの中心軸とを精度良く合致させることができる。また、初期段階でX線の照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸とが一致するように調整されていても、自重による機械構造物形状、組み合わせ配置に経時的変化が生じるため、長期に亘り当該同等性を維持できなかったものが、本実施の形態により、任意の時間間隔で実施した校正結果に基づき両軸の向きを適宜制御することにより、常に両軸を精度良く合致しつづけることが出来る。これにより、治療計画に基づいて照射条件を設定し、常に患部に対して適正な治療効果を得ることが出来る。
In this way, the X-ray irradiation axis and the central axis of the multi-leaf collimator can be accurately matched by the
尚、本実施の形態においては、回転機構13により角度を調整した後に、位置決め機構11により治療用X線発生源をずらして軸を合わせる場合について説明を行ったが、角度を調整した後に、リーフ8aそれぞれの移動量を補正することで、マルチリーフコリメータの開口部の位置を調整してもよい。このようにしても、X線照射軸と、マルチリーフコリメータの開口部との相対配置を所望の関係とすることができる。この場合、位置決め機構11が不要となるので、小型軽量化となり、更に低コスト化も達成される。
In the present embodiment, the case where the axis is aligned by shifting the therapeutic X-ray generation source by the positioning mechanism 11 after adjusting the angle by the
また、マルチリーフコリメータ8とX線ターゲット2cとの間にフラットニングフィルタを用いた場合、X線9の強度分布は、ガウス分布のような急峻なピークを持つものとはならないが、対称性の評価を行えるほどの勾配は有している。
In addition, when a flattening filter is used between the
(実施の形態2)
本発明の実施の形態2に係わる放射線照射装置の概略構成を図9に示す。本実施の形態に係わる放射線治療の基本的な構成は、実施の形態1のそれと同じである。但し、本実施の形態に係わる放射線照射装置は、マルチリーフコリメータ8と患者の照射線照射対象となる患部との間に、さらにスリット15を備えている。本実施の形態に備わるスリット15は、放射線のビームの照射領域を物理的に遮蔽することにより、回転対称とする形状形態を備えており、マルチリーフコリメータ8で照射領域を絞られた照射線の迷光成分をカットする。
(Embodiment 2)
FIG. 9 shows a schematic configuration of the radiation irradiation apparatus according to the second embodiment of the present invention. The basic configuration of radiation therapy according to the present embodiment is the same as that of the first embodiment. However, the radiation irradiating apparatus according to the present embodiment further includes a slit 15 between the
本実施の形態においては、スリット15を一枚構成とせずに、図10に示されるように、例えば2枚構成などの複数構成としても良い。スリットを、例えばスリット1(15A)およびスリット2(15B)の2枚構成とすることで、X線の強度分布が対称からズレた場合においても補正ができるほか(図11参照)、スリット全体の重量を軽減することができる。 In the present embodiment, the slit 15 is not configured as a single sheet, but may be configured as a plurality of structures such as a two-sheet structure as shown in FIG. For example, when the slit has two slits of slit 1 (15A) and slit 2 (15B), the X-ray intensity distribution can be corrected even when it is shifted from symmetry (see FIG. 11). Weight can be reduced.
このように、本実施の形態により、実施の形態1に示した作用効果に加えて、患部に対してさらに高精度で制御された適正量の放射線を照射し、且つ患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図ることができる。 As described above, according to the present embodiment, in addition to the operational effects shown in the first embodiment, the affected area is irradiated with an appropriate amount of radiation controlled with higher accuracy and the radiation to the healthy tissue around the affected area. The irradiation dose can be reduced.
(実施の形態2の動作原理)
図12に示される動作フローに基づいて、本実施の形態に係わる放射線照射装置の動作原理について説明する。本実施の形態に係わる動作の基本原理は、実施の形態1におけるそれと同じである。但し、本実施の形態においては、マルチリーフコリメータ8と照射対象となる患者の患部との間に、さらにスリット15を取り付ける工程が追加される。
(Operation Principle of Embodiment 2)
Based on the operation flow shown in FIG. 12, the operation principle of the radiation irradiation apparatus according to the present embodiment will be described. The basic principle of the operation according to the present embodiment is the same as that in the first embodiment. However, in this Embodiment, the process of attaching the slit 15 further between the
本実施の形態に係わる放射線照射装置が起動すると、本実施の形態に係わる放射線照射装置に備わるコンピュータのCPUが、記憶部に予め格納されている放射線照射装置制御用プログラムを読み込んで実行する。放射線照射装置制御用プログラムが実行されると、CPUは、患部に対して適正量の放射線を照射し、且つ、患部性状に応じた放射線照射領域を設定して患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図るために、下記の方法でX線照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸とを同一に調整する。 When the radiation irradiation apparatus according to the present embodiment is activated, the CPU of the computer provided in the radiation irradiation apparatus according to the present embodiment reads and executes the radiation irradiation apparatus control program stored in advance in the storage unit. When the radiation irradiation apparatus control program is executed, the CPU irradiates the affected area with an appropriate amount of radiation, sets a radiation irradiation area according to the affected area properties, and applies the radiation dose to the surrounding healthy tissue. In order to reduce this, the X-ray irradiation axis and the central axis of the multi-leaf collimator are adjusted to be the same by the following method.
初めに、マルチリーフコリメータと照射対象となる患者の患部との間に、自動あるいは手動にてスリット15が取り付けられる。そして、マルチリーフコリメータの境界線を挟んで対向するリーフをそれぞれ移動させて開口部を全開の形態とする(ステップS100)。次に、X線照射軸をマルチリーフコリメータの中心軸に一致させるためのX線が治療用X線発生源2から出射される(ステップS20)。そして、検出器6にてX線の強度分布を測定する(ステップS30)。ステップS30の評価結果に基づいて、X線の強度分布が許容可能な対称性を有しているかどうかの判断がなされる(ステップS40)。ステップS40において、現行のX線の照射軸の向きが許容範囲内ではないと判断された場合、回転機構13に備えられている駆動部が駆動して、支持台12に対して治療用X線発生源2の取り付け角度が調整され、治療用X線発生源2のX線照射軸の向きが再設定される(ステップS60)。一方、現行のX線の照射軸の向きが許容範囲内であると判断された場合、支持台12に取り付けられた治療用X線発生源2のX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸とのアイソセンターに指向される軸の相対位置のズレが、予め規定されている許容範囲に収まっているかどうかの判断が行われる(ステップS50)。ステップS50において、現行の治療用X線発生源2のX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸との相対位置のズレが許容範囲内ではないと判断された場合、支持台12に固定された治療用X線発生源2は、位置決め機構11に備えられる駆動部が駆動することにより、支持台に対して2軸方向に位置調整され、これによりX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸との相対位置のズレが許容範囲内になるよう再設定される(ステップS70)。一方、現行の治療用X線発生源2のX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸との相対位置のズレが許容範囲内であると判断された場合、治療用X線発生源2のX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸とのアイソセンターに指向させるための一連の動作が終了する。この動作が終了した後、当該境界線に対して対向するリーフ8aそれぞれを1次元的に出し入れすることにより、治療用X線発生源と患者との間において、患部性状に応じた形状の照射空間である開口部8bが形成され、治療計画に基づいた放射線治療が開始される。
First, the slit 15 is automatically or manually attached between the multi-leaf collimator and the affected part of the patient to be irradiated. And the leaf which opposes on both sides of the boundary line of a multileaf collimator is moved, respectively, and an opening part is made into a fully open form (step S100). Next, X-rays for causing the X-ray irradiation axis to coincide with the central axis of the multi-leaf collimator are emitted from the therapeutic X-ray generation source 2 (step S20). Then, the X-ray intensity distribution is measured by the detector 6 (step S30). Based on the evaluation result of step S30, it is determined whether or not the X-ray intensity distribution has acceptable symmetry (step S40). In step S40, when it is determined that the direction of the current X-ray irradiation axis is not within the allowable range, the driving unit provided in the
このように、本実施の形態に係わる放射線照射装置により、実施の形態1に示される作用効果のほか、患部に対してさらに高精度で制御された適正量の放射線を照射し、且つ患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図ることができる。これは、マルチリーフコリメータによる照射線の照射領域の位置決めでは、機械精度(例:歯車ピッチ)による限界があり、ある程度(数百μmオーダ)以上の合わせ精度を求めることはできない。しかし、マルチリーフコリメータの開口部に相当する回転対称形のアパーチャ(本実施の形態におけるスリット)を別途設置することで、機械加工精度(数μmオーダ)で同様な対応が可能となる。 Thus, in addition to the effects shown in the first embodiment, the radiation irradiation apparatus according to the present embodiment irradiates the affected area with an appropriate amount of radiation controlled with higher accuracy, and the affected area is healthy. It is possible to reduce the radiation dose to the tissue. This is because there is a limit due to mechanical accuracy (eg, gear pitch) in positioning of the irradiation region of the irradiation beam by the multi-leaf collimator, and it is not possible to obtain alignment accuracy of a certain degree (several hundreds μm order) or more. However, by installing a rotationally symmetric aperture (slit in the present embodiment) corresponding to the opening of the multi-leaf collimator separately, the same correspondence can be achieved with machining accuracy (on the order of several μm).
(実施の形態3)
本実施の形態に係わる放射線照射装置の概略構成は、実施の形態2におけるそれと同様である。但し、本実施の形態においては、支持台12に支持されている治療用X線発生源2の支持台12に対する取り付け角度を調整する際には1枚構成のスリット15を備え、一方、支持台12に対する水平位置を調整する際には2枚構成のスリット15Aおよびスリット15Bを備えている。
(Embodiment 3)
The schematic configuration of the radiation irradiation apparatus according to the present embodiment is the same as that in the second embodiment. However, in the present embodiment, when adjusting the mounting angle of the therapeutic X-ray generation source 2 supported by the
(実施の形態3の動作原理)
本実施の形態に係わる放射線照射装置の動作原理を図13に示す動作フローに基づいて説明する。本実施の形態の放射線照射装置が起動すると、実施の形態1および2と同様に、コンピュータのCPUが、記憶部に予め格納されている放射線照射装置制御用プログラムを読み込んで実行する。放射線照射装置制御用プログラムが実行されると、CPUは、患部に対して適正量の放射線を照射し、且つ、患部性状に応じた放射線照射領域を設定して患部周辺健全組織への放射線照射量の低減を図るために、下記の方法でX線照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸とを同一に調整する。
(Operational principle of Embodiment 3)
The operation principle of the radiation irradiation apparatus according to this embodiment will be described based on the operation flow shown in FIG. When the radiation irradiation apparatus according to the present embodiment is activated, the CPU of the computer reads and executes the radiation irradiation apparatus control program stored in advance in the storage unit, as in the first and second embodiments. When the radiation irradiation apparatus control program is executed, the CPU irradiates the affected area with an appropriate amount of radiation, sets a radiation irradiation area according to the affected area properties, and applies the radiation dose to the surrounding healthy tissue. In order to reduce this, the X-ray irradiation axis and the central axis of the multi-leaf collimator are adjusted to be the same by the following method.
初めに、マルチリーフコリメータの境界線を挟んで対向するリーフをそれぞれ移動させて開口部を全開の形態とする(ステップS200)か、マルチリーフコリメータと照射対象となる患者の患部との間に、自動あるいは手動にて1枚構成のスリット15が取り付けられて、その後に、マルチリーフコリメータの開口部が全開にされる(ステップS210)かのいずれか一方のステップが選択される。次に、X線照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸とを同一に調整するためのX線を出射する(ステップS220)。そして、検出器6にてX線の強度分布を測定する(ステップS230)。ステップS230の評価結果に基づいて、X線の強度分布が許容可能な対称性を有しているかどうかの判断がなされる(ステップS240)。ステップS240において、現行のX線の照射軸の向きが許容範囲内ではないと判断された場合、回転機構13に備えられている駆動部が駆動して、支持台12に対する治療用X線発生源2の支持角度が調整され、治療用X線発生源2のX線照射軸の向きが許容範囲になるように再設定される(ステップS300)。一方、現行のX線の照射軸の向きが許容範囲内であると判断された場合、X線の照射が停止される(ステップS250)。そして、現在マルチリーフコリメータと照射対象となる患者の患部との間に取り付けられている1枚構成のスリット15が取り外され、それに代わって多段型のスリット(ここでは2枚構成であるスリット1(15A)とスリット2(15B))が取り付けられる(ステップS260)。多段型スリットの取り付けが終了すると、再度治療用X線発生源2からX線が出射される(ステップS270)。そして、検出器6において、X線の強度分布が検出される(ステップS280)。検出器6で検出された当該X線の強度分布データに基づいて、当該強度分布が最大強度になっているかどうかの評価がなされ(ステップS290)、ステップS290において、現行の治療用X線発生源2から出射されているX線の強度分布が最大ではないと判断された場合、支持台12に固定された治療用X線発生源2は、位置決め機構11に備えられる駆動部が駆動することにより、支持台に対して水平な2軸方向に位置調整され、これにより治療用X線発生源2から出射されているX線の強度分布が、検出器6の検出面において最大となるよう再設定される(ステップS310)。一方、現行の治療用X線発生源2から出射されているX線の強度分布が最大であると判断された場合、治療用X線発生源2のX線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸とを一致させるための一連の動作が終了する。この動作が終了した後、当該境界線に対して対向するリーフ8aそれぞれを1次元的に出し入れすることにより、治療用X線発生源と患者との間において、患部性状に応じた形状の照射空間である開口部8bが形成され、治療計画に基づいた放射線治療が開始される。
First, each opposing leaf is moved across the boundary line of the multi-leaf collimator so that the opening is fully opened (step S200), or between the multi-leaf collimator and the affected area of the patient to be irradiated, One of the steps is selected, in which one slit 15 is attached automatically or manually, and then the opening of the multi-leaf collimator is fully opened (step S210). Next, X-rays for adjusting the X-ray irradiation axis and the central axis of the multi-leaf collimator to be the same are emitted (step S220). Then, the X-ray intensity distribution is measured by the detector 6 (step S230). Based on the evaluation result of step S230, it is determined whether or not the X-ray intensity distribution has acceptable symmetry (step S240). In step S240, when it is determined that the direction of the current X-ray irradiation axis is not within the allowable range, the driving unit provided in the
本実施の形態においては、検出器6におけるX線強度の評価時に、小口径の2枚のスリット15A、15Bが、同心軸に対してそれぞれ垂直になるように設置される。スリットそれぞれの厚さ及び材質は、X線をスリット開口内と比較して有意量以上低減させるものとする。本実施の形態においては、X線を出射させて、同心軸(これは既にX線軸と平行で且つマルチリーフコリメータの中心軸と一致)で平行な2枚のスリットを通して出射されたX線の強度を計測して最も当該値が大きくなるようにX線発生部の位置を調整することにより、X線軸とマルチリーフコリメータの中心軸とを一致させている。特に、実施の形態2においては、X線検出器6で検出したX線に関し絶対座標が求められることが前提であった。しかし、現実的には数百μm程度の精度を求めるのは必ずしも容易でない場合もある。これに対し、本実施の形態では、スリットを2ヶ設置するという簡易な上記方法を用いることにより、両軸を一致させる調整を高精度で実施することが可能となる。
In the present embodiment, when the X-ray intensity in the detector 6 is evaluated, the two small-
(実施の形態4)
本発明の実施の形態4に係わる放射線照射装置の、治療用X線発生部2およびマルチリーフコリメータ8の概略構成を図14に示す。本実施の形態に係わる放射線照射装置の基本構成は、実施の形態1から3までに示したものと同等である。但し、本実施の形態においては、実施の形態1から3までに備えられていた回転機構13と位置決め機構11とを備えず、代わりに、磁場を発生させて治療用X線発生源2における電子ビームの進行方向を制御することのできる2組のステアリングコイル200aおよび200bを備えている。本実施の形態において、マルチリーフコリメータは、治療用X線発生部2に対して相対位置が固定されている。
(Embodiment 4)
FIG. 14 shows a schematic configuration of the therapeutic X-ray generator 2 and the
本実施の形態において、2組のステアリングコイル200aおよび200bは、図14に示されるように、各々電子ビームに対して、その進行方向と垂直な方向に各々直交する磁場を発生するように配置される。2組のステアリングコイル200aおよび200bに各々直流電流を流すことにより、2組のステアリングコイル200aおよび200bは、電子ビームの進行方向に対して概ね垂直で、直交する2方向(図15における、BxおよびBy方向)にそれぞれ磁場を生成する。そして、それぞれのコイルに流す電流量及び通電方向を調整することにより、BxおよびBy方向の磁場の強度及び方向を変化させる。これにより、電子ビームの軌道にローレンツ力に基づく偏向を加えることで、電子ビームのX線ターゲットへの入射角度及び相対位置を制御する。
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, the two sets of
本実施の形態においては、電子ビームとX線ターゲットとの相対位置の調整を機械的にではなく、電子ビームの進行方向に対して垂直な直交する2方向に制御することの出来る磁場を用いて行うことにより、X線ターゲットから制動放射されるX線の照射軸の角度、およびX線の照射軸とマルチリーフコリメータの中心軸との相対位置の最適化を図る。これにより、支持台12に対して治療用X線発生源2の首振り角度、および水平相対位置の調整のために備えられていた回転機構13および位置決め機構11を不要とする。
In the present embodiment, adjustment of the relative position between the electron beam and the X-ray target is not mechanically performed, but a magnetic field that can be controlled in two orthogonal directions perpendicular to the traveling direction of the electron beam is used. By doing so, the angle of the X-ray irradiation axis bremsstrahlung from the X-ray target and the relative position between the X-ray irradiation axis and the central axis of the multi-leaf collimator are optimized. This eliminates the need for the
なお、本実施の形態においては、2組のステアリングコイル200aおよび200bに基づいて、電子ビームのX線ターゲットへの入射角度及び相対位置の制御をする説明を行ったが、ステアリングコイルは、2組以上を備えて細かく制御しても構わない。また、電子ビームの進行経路におけるどの位置の側面に対向させて配置しても構わない。さらに、ステアリングコイルは単段式のものでなくとも、電子ビームの進行経路に沿った多段式のものでも良い。また、電子ビームを偏向させるたに、ステアリングコイルを例示したが、同様の磁場を発生させることの可能な機能を備えたものであれば、配置されるのはステアリングコイルに限定されない。更に、支持台12に対して治療用X線発生源2の首振り角度、および水平相対位置の調整のために備えられていた回転機構13および位置決め機構11と併用することも構わない。
In the present embodiment, an explanation has been given of controlling the incident angle and relative position of the electron beam to the X-ray target based on the two sets of
本実施の形態は、実施の形態1から3までの全てに適用可能である。本実施の形態により、上記したように回転機構13および位置決め機構11が不要となり、実施の形態1から3までに記載したそれぞれの作用効果に加えて、構成要素の簡略化、つまり製品としての軽量化と製造コストの低減が実現する。
The present embodiment is applicable to all of the first to third embodiments. According to the present embodiment, as described above, the
(実施の形態5)
本発明の実施の形態5に係わる放射線照射装置の、治療用X線発生部2およびマルチリーフコリメータ8の概略構成を図16に示す。本実施の形態に係わる放射線照射装置の基本構成は、実施の形態1に示したものと同等である。但し、本実施の形態においては、マルチリーフコリメータ8と治療用X線発生部2との配置が、固定部材16によって相対的に固定されている。この固定体(マルチリーフコリメータ8と治療用X線発生部2)とガントリー1との相対配置が、回転機構16によって調整される。即ち、回転機構16は、マルチリーフコリメータ8と治療用X線発生部の角度を調整するのではなく、ガントリー1に対する固定体の角度を調整する。また、実施の形態4と同様に、ステアリングコイル200a及び200bが追加されている。ステアリングコイル200a及び200bにより、X線照射軸とマルチリーフコリメータ8との相対的な配置(角度及び位置)が調整される。
(Embodiment 5)
FIG. 16 shows a schematic configuration of the therapeutic X-ray generator 2 and the
(実施の形態5の動作原理)
本実施の形態に係わる放射線照射装置の動作原理を図17に示す動作フローに基づいて説明する。本実施の形態に関わる動作の基本原理は、実施の形態1におけるそれと同じである。但し、本実施の形態においては、ステアリングコイルの設定を評価する工程(ステップS01)と、取り付け角度の調整で対応可能か否かを判断する工程(ステップS45)と、が追加される。
(Operational principle of Embodiment 5)
The operation principle of the radiation irradiation apparatus according to the present embodiment will be described based on the operation flow shown in FIG. The basic principle of the operation related to the present embodiment is the same as that in the first embodiment. However, in the present embodiment, a step of evaluating the setting of the steering coil (step S01) and a step of determining whether or not the adjustment is possible by adjusting the mounting angle (step S45) are added.
まず、ステアリングコイル200a及び200bをガントリー1に取り付ける前に、ステアリングコイル200a及び200bの評価が行われる。この評価は、ステアリングコイルに電流を流していない状態で既に電子ビームの入射角度、位置がずれていた場合には、このずれを補正するのに必要な電流量を求めておく必要があることから行われる。この評価結果に基いて、ステアリングコイル補正値が算出される。そして、ステアリングコイル補正値に基いて、ステアリングコイル200a及び200bがガントリー1に搭載される。尚、ステアリングコイルの評価は、ガントリーに搭載された後に行われてもよい。 First, before the steering coils 200a and 200b are attached to the gantry 1, the steering coils 200a and 200b are evaluated. In this evaluation, when the incident angle and position of the electron beam have already shifted when no current is flowing through the steering coil, it is necessary to obtain the amount of current necessary to correct this shift. Done. A steering coil correction value is calculated based on the evaluation result. Then, the steering coils 200a and 200b are mounted on the gantry 1 based on the steering coil correction value. The steering coil may be evaluated after being mounted on the gantry.
続いて、実施の形態1と同様に、マルチリーフコリメータ8が全開にされる(ステップS10)。更に、X線が出射される(ステップS20)。出射されたX線が検出され、X線の強度分布が測定される(ステップS30)。ステップS30の評価結果に基いて、X線の強度分布の対称性が評価される(ステップS40)。
Subsequently, as in the first embodiment, the
ステップS40において、対称性が許容範囲外であった場合には、角度の調整で対応可能かどうかの判断が行われる(ステップS45)。角度の調整で対応不可能であると判断された場合には、再びステップS01に戻り、ステアリングコイルの設定評価が行われる。一方、角度の調整で対応可能であると判断された場合には、ステアリングコイルにより、電子ビームのX線ターゲットへの入射角度が調整される(ステップS60)。そして、再度ステップS30の強度分布の評価が実施される。 In step S40, if the symmetry is out of the allowable range, it is determined whether or not the adjustment is possible by adjusting the angle (step S45). If it is determined that the adjustment is not possible by adjusting the angle, the process returns to step S01 again, and the setting evaluation of the steering coil is performed. On the other hand, if it is determined that adjustment is possible by adjusting the angle, the incident angle of the electron beam to the X-ray target is adjusted by the steering coil (step S60). Then, the evaluation of the intensity distribution in step S30 is performed again.
ステップS40において、対称性が許容範囲内であった場合には、X線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸とのズレがが許容範囲内かどうかの判断が行われる(ステップS50)。ステップS50において、許容範囲外と判断された場合は、ステアリングコイルにより、電子ビームのX線ターゲットへの入射位置が調整され、X線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸との相対位置のズレが許容範囲内になるよう再設定される(ステップS70)。再設定された後に、再びステップS30へ戻り、X線の強度分布が評価される。一方、ステップS50において、許容範囲内と判断された場合には、X線照射軸とマルチリーフコリメータ8の中心軸との軸合わせに関する一連の動作が終了する。
If the symmetry is within the allowable range in step S40, it is determined whether the deviation between the X-ray irradiation axis and the central axis of the
以上説明したように、本実施の形態に依れば、回転機構16によって、マルチリーフコリメータ8及び治療用X線発生部2の固定物の、ガントリー1に対する相対的な配置が調整される。よって、ガントリー1自体が、機器の重量により変形したとしても、X線照射軸をアイソセンタへ指向させることができる。また、マルチリーフコリメータ8の中心軸と、X線照射軸と、の相対的な配置関係(角度及び位置)は、ステアリングコイル200a、200b、によって調整される。よって、ガントリー1に対する固定体(マルチリーフコリメータ及び治療用X線発生部)の相対配置を調整した上で、更に、マルチリーフコリメータ8と治療用X線発生部2との相対配置を調整することができる。
As described above, according to the present embodiment, the
尚、マルチリーフコリメータ8とX線照射軸との相対配置(角度及び位置)を調整するにあたり、ステアリングコイル200a及び200bに替えて、回転機構13及び位置決め機構11を用いてもよい。別の回転機構13及び位置決め機構11によって、マルチリーフコリメータ8に対する治療用X線発生部の相対配置(角度及び位置)を調整すれば、ステアリングコイルを用いたときと同様の作用効果を奏することは、当業者にとっては自明的である。
In adjusting the relative arrangement (angle and position) between the
また、ステアリングコイル200a及び200bに替えて、X線ターゲットと、電子ビーム加速装置との相対配置を可変にする構成としてもよい。このような構成は、例えば、X線ターゲットと、電子ビーム加速装置とをフレキシブル材料で接続することで行うことができる。X線ターゲットと電子ビーム加速装置との相対配置を調整することにより、上述のステアリングコイル200aを用いた場合や、別の回転機構13及び位置決め機構11を設けた場合と同様に、X線照射軸を、マルチリーフコリメータ中心軸に一致させることができる。
Further, instead of the steering coils 200a and 200b, the relative arrangement of the X-ray target and the electron beam accelerator may be variable. Such a configuration can be performed, for example, by connecting the X-ray target and the electron beam accelerator with a flexible material. By adjusting the relative arrangement of the X-ray target and the electron beam accelerator, the X-ray irradiation axis is the same as when the above-described
(実施の形態6)
本発明の実施の形態6に係わる放射線照射装置の、治療用X線発生部2およびマルチリーフコリメータ8の概略構成を図18に示す。本実施の形態に係わる放射線照射装置の基本構成は、実施の形態1から3に示したものと同等である。但し、本実施の形態においては、マルチリーフコリメータ8は、治療用X線発生部2に対して、固定部材16によって相対的に固定されている。
(Embodiment 6)
FIG. 18 shows a schematic configuration of the therapeutic X-ray generator 2 and the
マルチリーフコリメータ8が治療用X線発生部2に固定されているので、回転機構16が駆動すると、固定体(治療用X線発生部2及びマルチリーフコリメータ8)と、ガントリー1との角度が調整される。
Since the
ガントリー1には、多数の機器が固定される為に、機器の重量による負担がかかる。本実施の形態に依れば、ガントリ−1に対する固定体の角度が調整されるので、例え機器の重量により、ガントリー1自体が変形したとしても、X線照射軸をアイソセンタに向けることができる。 Since a large number of devices are fixed to the gantry 1, a burden due to the weight of the devices is applied. According to the present embodiment, since the angle of the fixed body with respect to the gantry-1 is adjusted, even if the gantry 1 itself is deformed due to the weight of the device, the X-ray irradiation axis can be directed to the isocenter.
1…ガントリー
2…治療用X線発生源
2a…電子ビーム加速装置
2b…電子ビーム
2c…X線ターゲット
2d…X線中心軸
2e…電子銃
3…ジンバル構造
4…検出器
5…診断用X線発生源
6…X線検出器
7…カウチ
8…マルチリーフコリメータ(MLC)
8a…リーフ
8b…開口部
8c…Y軸(境界線)
8d…X軸
8e…マルチリーフコリメータ中心軸
9…X線
10…利用線錐
11…位置決め機構
12…支持台
13…回転機構
14…コリメータ
15…スリット
15A…スリット1
15B…スリット2
16…回転機構
100…放射線照射装置
200a…コイルA
200b…コイルB
300…コンピュータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Gantry 2 ... Treatment X-ray generation source 2a ...
8a ... Leaf 8b ... Opening 8c ... Y-axis (boundary line)
8d ... X-axis 8e ... Multi-leaf collimator central axis 9 ...
15B ... Slit 2
16 ...
200b ... Coil B
300 ... Computer
Claims (19)
前記放射線発生装置に対してX線出射方向側に配置され、出射されたX線の一部をカットして照射野を調整するマルチリーフコリメータと、
前記マルチリーフコリメータに対する前記放射線発生装置の相対的な配置を調整する配置調整部と、
前記配置調整部の動作を制御する制御部と、
を具備し、
前記配置調整部は、前記マルチリーフコリメータの開口面に対する前記放射線発生装置の相対的な角度を調整する角度調整部を有し、
前記角度調整部は、前記放射線発生装置を、第1の回転軸と前記第1の回転軸方向と垂直な方向である第2の回転軸との周りに回動自在とする回転機構を有している
放射線照射装置。 A radiation generator for emitting X-rays;
A multi-leaf collimator which is arranged on the X-ray emission direction side with respect to the radiation generating device and adjusts an irradiation field by cutting a part of the emitted X-ray;
An arrangement adjusting unit for adjusting the relative arrangement of the radiation generating apparatus with respect to the multi-leaf collimator;
A control unit for controlling the operation of the arrangement adjusting unit;
Equipped with,
The arrangement adjusting unit has an angle adjusting unit that adjusts a relative angle of the radiation generating device with respect to an opening surface of the multi-leaf collimator,
The angle adjustment unit includes a rotation mechanism that allows the radiation generator to rotate around a first rotation axis and a second rotation axis that is perpendicular to the first rotation axis direction. and has <br/> irradiation apparatus.
前記配置調整部は、
前記マルチリーフコリメータの開口部に対する前記放射線発生装置の相対的な位置を、前記マルチリーフコリメータの開口面に平行な方向でずらして調整する位置調整部、
を有する
放射線照射装置。 The radiation irradiation apparatus according to claim 1,
The arrangement adjusting unit is
A position adjusting unit that adjusts the relative position of the radiation generating device with respect to the opening of the multi-leaf collimator by shifting in a direction parallel to the opening surface of the multi-leaf collimator;
Irradiation apparatus having a.
前記位置調整部は、前記放射線照射装置を、前記マルチリーフコリメータの開口面に平行な方向へ移動させる
放射線照射装置。 The radiation irradiation apparatus according to claim 1 or 2 ,
The said position adjustment part is a radiation irradiation apparatus which moves the said radiation irradiation apparatus to the direction parallel to the opening surface of the said multileaf collimator.
更に、
前記放射線発生装置により照射されたX線を検出する検出器
を具備し、
前記制御部は、
前記検出器により検出されたX線の強度分布の対称性と、予め決められた対称性の許容範囲と、を比較し、
検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっていない場合には、前記角度調整部を駆動して、前記放射線発生装置と前記マルチリーフコリメータとの角度を調整し、
検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっている場合には、前記位置調整部を駆動して、前記放射線発生装置と前記マルチリーフコリメータとの相対位置を調整する
放射線照射装置。 The radiation irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
Furthermore,
Comprising a detector for detecting X-rays irradiated by the radiation generator ;
The controller is
Comparing the symmetry of the intensity distribution of the X-rays detected by the detector with a predetermined tolerance of symmetry,
If the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is not within an allowable range, the angle adjustment unit is driven to adjust the angle between the radiation generator and the multi-leaf collimator,
A radiation irradiation apparatus that drives the position adjustment unit to adjust the relative position between the radiation generation apparatus and the multi-leaf collimator when the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is within an allowable range. .
前記制御部は、
検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっている場合に、X線の強度分布の強度中心が、前記マルチリーフコリメータに対して設定された位置合わせ用の基準軸であるマルチリーフコリメータ中心軸上に位置するように、前記放射線発生装置の位置を調整する
放射線照射装置。 The radiation irradiation apparatus according to claim 4 ,
The controller is
When the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is within an allowable range, the intensity center of the X-ray intensity distribution is a multi-axis alignment reference axis set for the multi-leaf collimator. A radiation irradiation apparatus for adjusting a position of the radiation generation apparatus so as to be positioned on a central axis of a leaf collimator.
前記放射線発生装置は、
電子ビームを発生させる電子銃と、
前記電子銃によって発生した電子ビームの進行方向に配置され、電子ビームの衝突に応じてX線を発生させるX線ターゲットと、
を有し、
前記配置調整部は、
前記電子ビームの軌道を調整する電子ビーム軌道調整部、
を有し、
前記電子ビーム軌道調整部により、前記電子ビームが前記X線ターゲットへ入射する際の位置と角度が調整される
放射線照射装置。 The radiation irradiation apparatus according to claim 1,
The radiation generator is
An electron gun that generates an electron beam;
An X-ray target arranged in the traveling direction of the electron beam generated by the electron gun and generating X-rays in response to the collision of the electron beam;
Have
The arrangement adjusting unit is
An electron beam trajectory adjusting unit for adjusting the trajectory of the electron beam;
Have
A radiation irradiation apparatus in which a position and an angle when the electron beam is incident on the X-ray target are adjusted by the electron beam trajectory adjusting unit.
前記電子ビーム軌道調整部は、ステアリングコイルである
放射線照射装置。 The radiation irradiation apparatus according to claim 6 ,
The electron beam trajectory adjustment unit is a radiation irradiation device that is a steering coil.
更に、
前記放射線発生装置が取り付けられるガントリと、
前記ガントリと、前記X線の出射方向及び前記マルチリーフコリメータと、の角度を調整するガントリ角度調整部
を具備する
放射線照射装置。 The radiation irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 7 ,
Furthermore,
A gantry to which the radiation generator is attached;
A radiation irradiation apparatus comprising a gantry angle adjusting unit that adjusts an angle between the gantry and the X-ray emission direction and the multi-leaf collimator.
更に、
回転対称型の開口を有し、前記マルチリーフコリメータ中心軸に同心となるように配置されたスリット
を具備し、
前記検出部は、前記スリットを通過したX線を検出する
放射線照射装置。 The radiation irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 8 ,
Furthermore,
A slit having a rotationally symmetric opening and arranged concentrically with the central axis of the multi-leaf collimator;
The said detection part is a radiation irradiation apparatus which detects the X-ray which passed the said slit.
前記スリットは、着脱自在であり、
前記制御部が、X線の強度分布の対称性を予め決められた対称性との許容範囲と比較する際には、単一の前記スリットが取り付けられ、
前記制御部が、前記位置調整部を駆動して、前記放射線発生装置と前記マルチリーフコリメータとの相対位置を調整する際には、複数の前記スリットが取り付けられる放射線照射装置。 The radiation irradiation apparatus according to claim 9 ,
The slit is detachable,
When the control unit compares the symmetry of the intensity distribution of the X-rays with a predetermined allowable range of symmetry, a single slit is attached,
A radiation irradiation apparatus to which a plurality of slits are attached when the control unit drives the position adjustment unit to adjust the relative position between the radiation generation device and the multi-leaf collimator.
前記放射線発生装置に対してX線出射方向側に配置され、出射されたX線の一部をカットして照射野を調整するマルチリーフコリメータと、 A multi-leaf collimator which is arranged on the X-ray emission direction side with respect to the radiation generating device and adjusts an irradiation field by cutting a part of the emitted X-ray;
前記マルチリーフコリメータに対する前記放射線発生装置の相対的な配置を調整する配置調整部と、 An arrangement adjusting unit for adjusting the relative arrangement of the radiation generating apparatus with respect to the multi-leaf collimator;
前記配置調整部の動作を制御する制御部と、 A control unit for controlling the operation of the arrangement adjusting unit;
前記放射線発生装置により照射されたX線を検出する検出器と A detector for detecting X-rays irradiated by the radiation generator;
を具備し、Comprising
前記配置調整部は、前記マルチリーフコリメータの開口面に対する前記放射線発生装置の相対的な角度を調整する角度調整部を有し、 The arrangement adjusting unit has an angle adjusting unit that adjusts a relative angle of the radiation generating device with respect to an opening surface of the multi-leaf collimator,
前記制御部は、 The controller is
前記検出器により検出されたX線の強度分布の対称性と、予め決められた対称性の許容範囲と、を比較し、 Comparing the symmetry of the intensity distribution of the X-rays detected by the detector with a predetermined tolerance of symmetry,
検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっていない場合には、前記角度調整部を駆動して、前記放射線発生装置と前記マルチリーフコリメータとの角度を調整し、 If the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is not within an allowable range, the angle adjustment unit is driven to adjust the angle between the radiation generator and the multi-leaf collimator,
検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっている場合には、前記位置調整部を駆動して、前記放射線発生装置と前記マルチリーフコリメータとの相対位置を調整する When the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is within an allowable range, the relative position between the radiation generator and the multi-leaf collimator is adjusted by driving the position adjusting unit.
放射線照射装置。Radiation irradiation device.
前記放射線発生装置に対してX線出射方向側に配置され、出射されたX線の一部をカットして照射野を調整するマルチリーフコリメータと、 A multi-leaf collimator which is arranged on the X-ray emission direction side with respect to the radiation generating device and adjusts an irradiation field by cutting a part of the emitted X-ray;
前記マルチリーフコリメータに対する前記放射線発生装置の相対的な配置を調整する配置調整部と、 An arrangement adjusting unit for adjusting the relative arrangement of the radiation generating apparatus with respect to the multi-leaf collimator;
前記配置調整部の動作を制御する制御部と、 A control unit for controlling the operation of the arrangement adjusting unit;
回転対称型の開口を有し、前記マルチリーフコリメータ中心軸に同心となるように配置されたスリットと、 A slit having a rotationally symmetric opening and arranged concentrically with the central axis of the multi-leaf collimator;
前記放射線照射装置により照射され、前記スリットを通過したX線を検出する検出器とを具備し、 A detector for detecting X-rays irradiated by the radiation irradiation device and passed through the slit;
前記配置調整部は、前記マルチリーフコリメータの開口部に対する前記放射線発生装置の相対的な位置を、前記マルチリーフコリメータの開口面に平行な方向でずらして調整する位置調整部を有し、 The arrangement adjustment unit has a position adjustment unit that adjusts the relative position of the radiation generating device with respect to the opening of the multi-leaf collimator by shifting in a direction parallel to the opening surface of the multi-leaf collimator,
前記スリットは、着脱自在であり、 The slit is detachable,
前記制御部が、X線の強度分布の対称性を予め決められた対称性との許容範囲と比較する際には、単一の前記スリットが取り付けられ、 When the control unit compares the symmetry of the intensity distribution of the X-rays with a predetermined allowable range of symmetry, a single slit is attached,
前記制御部が、前記位置調整部を駆動して、前記放射線発生装置と前記マルチリーフコリメータとの相対位置を調整する際には、複数の前記スリットが取り付けられる放射線照射装置。 A radiation irradiation apparatus to which a plurality of slits are attached when the control unit drives the position adjustment unit to adjust the relative position between the radiation generation device and the multi-leaf collimator.
前記マルチリーフコリメータの開口面に対して前記放射線発生装置が、第1の回転軸回りに相対的に成す角度を調整する角度調整ステップと、
前記マルチリーフコリメータの開口面に対して前記放射線発生装置が、前記第1の回転軸と垂直な方向である第2の回転軸回りに相対的に成す角度を調整する角度調整ステップとを具備する
放射線照射装置の制御方法
を実現するための、コンピュータにより読み取り可能である放射線照射装置の制御プログラム。 A radiation irradiation apparatus control method comprising: a radiation generator that emits X-rays; and a multi-leaf collimator that adjusts an irradiation field of X-rays emitted from the radiation generator;
An angle adjustment step of adjusting an angle formed by the radiation generator relative to the opening surface of the multi-leaf collimator relative to the first rotation axis;
An angle adjusting step of adjusting an angle of the radiation generating device relative to a second rotation axis which is a direction perpendicular to the first rotation axis with respect to an opening surface of the multi-leaf collimator.
Method for controlling radiation irradiation apparatus
The control program of the radiation irradiation apparatus which can be read by the computer for implement | achieving.
前記放射線照射装置の制御方法は、更に、
前記放射線照射装置により照射されたX線を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて検出されたX線の強度分布の対称性と、予め決められた対称性の許容範囲と、を比較する比較ステップと、
を具備し、
前記比較ステップにおいて、検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっていない場合には、前記角度調整ステップを実施し、
前記比較ステップにおいて、検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっている場合には、前記位置決めステップを実施する
放射線照射装置の制御プログラム。 A control program of the irradiation apparatus according to claim 1 3,
The method for controlling the radiation irradiation apparatus further includes:
A detection step of detecting X-rays irradiated by the radiation irradiation device;
A comparison step of comparing the symmetry of the intensity distribution of the X-rays detected in the detection step with a predetermined symmetry tolerance;
Comprising
In the comparison step, when the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is not within an allowable range, the angle adjustment step is performed.
In the comparison step, when the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is within an allowable range, a control program for a radiation irradiation apparatus that performs the positioning step.
前記放射線照射装置は、更に、回転対称型の開口を有し、前記マルチリーフコリメータ中心軸の開口中心に同心となるように配置されたスリット、を具備し、
前記検出ステップにおいて、前記スリットを通過したX線が検出される
放射線照射装置の制御プログラム。 A control program of the irradiation device according to any one of claims 13 to 1 4,
The radiation irradiation apparatus further includes a slit having a rotationally symmetric opening and arranged concentrically with the opening center of the multi-leaf collimator central axis ,
A control program for a radiation irradiation apparatus in which X-rays that have passed through the slit are detected in the detection step.
前記スリットは、着脱自在であり、
前記比較ステップにおいては、単一の前記スリットが取り付けられ、
前記位置決めステップにおいては、複数の前記スリットが取り付けられる
放射線照射装置の制御プログラム。 A control program for a radiation irradiation apparatus according to claim 15 ,
The slit is detachable,
In the comparison step, a single slit is attached,
In the positioning step, a control program for a radiation irradiation apparatus to which a plurality of the slits are attached.
前記マルチリーフコリメータの開口部に対する前記放射線発生装置の相対的な位置を、前記マルチリーフコリメータの開口面に平行な方向でずらして調整する位置決めステップと、 A positioning step of adjusting the relative position of the radiation generating device with respect to the opening of the multi-leaf collimator by shifting in a direction parallel to the opening surface of the multi-leaf collimator;
前記放射線照射装置により照射されたX線を検出する検出ステップと、 A detection step of detecting X-rays irradiated by the radiation irradiation device;
前記検出ステップにおいて検出されたX線の強度分布の対称性と、予め決められた対称性の許容範囲と、を比較する比較ステップとを具備し、 A comparison step of comparing the symmetry of the intensity distribution of the X-rays detected in the detection step with a predetermined tolerance of symmetry,
前記比較ステップにおいて、検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっていない場合には、前記角度調整ステップを実施し、 In the comparison step, when the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is not within an allowable range, the angle adjustment step is performed.
前記比較ステップにおいて、検出されたX線の強度分布の対称性が許容範囲に収まっている場合には、前記位置決めステップを実施する In the comparison step, when the symmetry of the detected X-ray intensity distribution is within an allowable range, the positioning step is performed.
放射線照射装置の制御方法Method for controlling radiation irradiation apparatus
を実現するための、コンピュータにより読み取り可能である放射線照射装置の制御プログラム。 The control program of the radiation irradiation apparatus which can be read by the computer for implement | achieving.
前記放射線発生装置から出射されたX線の照射野を調整するマルチリーフコリメータと、 A multi-leaf collimator for adjusting the irradiation field of the X-rays emitted from the radiation generator;
回転対称型の開口を有し、前記マルチリーフコリメータ中心軸の開口中心に同心となるように配置されたスリットと A slit having a rotationally symmetric opening and arranged concentrically with the opening center of the central axis of the multi-leaf collimator;
を具備する放射線照射装置の制御方法であって、 A method for controlling a radiation irradiation apparatus comprising:
前記マルチリーフコリメータの開口部に対する前記放射線発生装置の相対的な位置を、前記マルチリーフコリメータの開口面に平行な方向でずらして調整する位置決めステップと、 A positioning step of adjusting the relative position of the radiation generating device with respect to the opening of the multi-leaf collimator by shifting in a direction parallel to the opening surface of the multi-leaf collimator;
前記放射線照射装置により照射されたX線を検出する検出ステップと、 A detection step of detecting X-rays irradiated by the radiation irradiation device;
前記検出ステップにおいて検出されたX線の強度分布の対称性と、予め決められた対称性の許容範囲と、を比較する比較ステップとを具備し、 A comparison step of comparing the symmetry of the intensity distribution of the X-rays detected in the detection step with a predetermined tolerance of symmetry,
前記検出ステップにおいて、前記スリットを通過したX線が検出され、 In the detection step, X-rays passing through the slit are detected,
前記スリットは、着脱自在であり、 The slit is detachable,
前記比較ステップにおいては、単一の前記スリットが取り付けられ、 In the comparison step, a single slit is attached,
前記位置決めステップにおいては、複数の前記スリットが取り付けられる In the positioning step, a plurality of the slits are attached.
放射線照射装置の制御方法Method for controlling radiation irradiation apparatus
を実現するための、コンピュータにより読み取り可能である放射線照射装置の制御プログラム。 The control program of the radiation irradiation apparatus which can be read by the computer for implement | achieving.
前記放射線発生装置は、更に、電子ビームを発生させる電子銃と、前記電子銃によって発生した電子ビームの進行方向に配置され、電子ビームの衝突に応じてX線を発生させるX線ターゲットと、を有し、
前記角度調整ステップでは、
前記電子ビームの軌道を調整して、前記電子ビームが前記X線ターゲットへ入射する際の位置と角度が調整される
放射線照射装置の制御プログラム。 A control program for a radiation irradiation apparatus according to any one of claims 13 to 18 ,
The radiation generator further includes an electron gun that generates an electron beam, and an X-ray target that is disposed in a traveling direction of the electron beam generated by the electron gun and generates an X-ray in response to the collision of the electron beam. Have
In the angle adjustment step,
A control program for a radiation irradiation apparatus, wherein a position and an angle when the electron beam is incident on the X-ray target are adjusted by adjusting a trajectory of the electron beam .
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