JPH0481469B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、放射線による治療の際に、患者に照
射され、透過した線量を測定し、その透過線量を
データ処理し、照射野面積、水透過厚を求めると
共に、透過率の経時変化から患者又は患部の動き
を測定し、必要に応じ放射線照射を停止する機能
を有した放射線治療装置に関するものである。

（従来の技術） 従来の放射線治装置として、たとえば、高周波
電解により電子を加速する線形粒子加速装置、交
番磁界により電子を加速するベータトロン、線源
にラジオアイソトープたとえばコバルト60を使用
するコバルト治療装置等が知られている。

前記放射線治療装置を用いて治療を行なう場
合、先ず病巣の形状、部位等の諸元を各種の診断
装置たとえばＸ線CT装置により求め、次いで、
治療計画装置等により照射すべき放射線の線量計
算を行ない、必要なデータを得る。そして、得ら
れたデータを基礎にして、放射線治療装置を用い
て放射線を曝射することにより患部の治療を行な
つている。

次に、前記放射線治療装置の概略につき、第４
図および第５図を参照しながら説明をする。

第４図に示すように、治療室に放射線治療装置
を固定するための固定架台１が設置されており、
固定架台１には回転架台２が中心線Ａを中心に回
転可能に取り付けられている。この回転架台２の
水平軸には、照射ヘツド３が取り付けられてお
り、照射ヘツド３の照射面前方には患者４を定位
置に保持する治療寝台５が設置されている。

また、Ｘ線フイルムを収納したカセツテ７が、
支柱８を介して回転架台２に取り付けられると共
にカセツテ７内に収納されているＸ線フイルムの
感光面が回転架台２の回転にかかわらず常に照射
ヘツド３の照射面と相対向するように配置されて
いる。

一方、照射ヘツド３の照射面からの放射線たと
えばＸ線の照射は次のようにして行なわれる。す
なわち、第５図に示すように、電子発生部９で発
生した電子を電子加速部１０に導き、マイクロ波
発生部１１で発振するマイクロ波を前記電子加速
部１０に印加してマイクロ波電解を発生すること
により、電子加速部に導いた電子を加速する。そ
して、この加速電子を偏向部１２により所望の方
向に偏向させると共に、偏向した電子線をＸ線に
変換し、さらに、照射ヘツド３内に装備する絞り
部１３によつて患部６に応じた照射野を形成し、
絞り部１３を介して患部６にＸ線を照射する。患
者４の体内を透過したＸ線カセツテ７内に収納さ
れたフイルムにも照射される。

そして電子発生部９、電子加速部１０、マイク
ロ波発生部１１、偏向部１２、絞り部１３および
カセツテ７を装備する回転架台２を、中心線Ａを
中心として、回転駆動し、中心線Ａに直交するあ
らゆる角度からＸ線を照射して患部６の治療を行
なうことができるようになつている。

また、正常組織へのＸ線の被曝防止、照射線量
の解析は次のようにして行なわれる。すなわち、
第５図に示すように、回転機構部１４により駆動
される回転架台２の回転角度を角度検出部１５に
より検出し、検出した信号を絞り制御部１６に出
力する。絞り制御部１６は、前記検出信号および
予め求めておいた患部６に関するデータから回転
架台２の回転角度に応じて絞り部１３を制御し、
Ｘ線を患部６にのみ照射し、正常組織の被曝線量
を極力小さくなるようにしている。

また、患者４の体内を透過するＸ線がカセツテ
７内のフイルムを照射すると、フイルムは患部６
の断層面における照射線量に比例した黒化度とな
るように感光する。このフイルムの黒化度を解析
することにより、患部６およびその周辺の照射線
量分布の概略値を知ることができる。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら前記のような方法だと、フイルム
の黒化度を解析する必要があり、照射後でないと
そのデータは得られず、又その値は相対線量の概
略値であり、しかも１回の照射の積算値であり、
照射中の規定時間は規定角度の透過線量値は得る
ことができない。したがつて照射中、又は照射毎
の患者又は患部の動きの検出や補正等ができず正
確で最適の放射線治療を行なうことができないと
いう問題点があつた。

そこで本発明は、前記事情に鑑みてなされたも
のであり、患者を保持する治療寝台を挾んで照射
ヘツドと相対向するように線量計を配置し、患者
の体内を透過した放射線を時間又は角度毎に連続
的に測定し、そのデータより透過線量を絶対値で
正確に求める事ができるようにして正確で最適の
放射線治療を可能にした放射線治療装置を提供す
ることを目的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決し且つ目的を達成する
ために、照射ヘツドを取付けた回転架台を回転さ
せながら照射ヘツドから放射線を照射して患部の
治療を行なう放射線治療装置において、照射ヘツ
ドに相対向するように配置されて放射線線量をそ
の線量に比例する信号データに変換する多数の検
出素子を有する線量計と、この線量計からのデー
タ及び装置の放射線出力モニタ回路から出力され
る検出データとを回転架台の回転角度ごとは一定
時間毎に収集するデータ収集部と、このデータ収
集部により収集したデータを基に等価線量の絶対
値、等価率、水等価厚、照射野形状、照射野面積
を計算、処理するデータ処理部と、このデータ処
理部により処理されたデータと照射中又は前回の
照射時の同データとを比較処理して放射線出力停
止信号を出力するデータ比較部とを具備したこと
を特徴とする。

（作用） このような構成によれば、照射中に患者を透過
した線量を測定し、そのデータを基に絶対線量を
計算する。このデータを患者がいる場合と患者が
いない場合に測定し、それぞれの絶対線量から透
過率、水等価厚、照射野面積、照射野形状を計算
することができる。

また、照射中の透過率の変化を確認する事で患
者の動きの有無が確認でき、前回照射時の透過率
との比較により患者の位置決めの再現性及び患部
又はその周辺組織の変化が確認でき規定値以上ず
れた場合には照射を停止することができる。

さらに、照射野形状と絞り開度設定データを比
較することで装置の制御系、駆動系、検出系の異
常ができると共に、装置の制御系とは無関係に正
確な実際の照射野が測定できる。

（実施例） 次に、本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、
第２図は絞り部と線量計との関係を示す説明図お
よび第３図は前記実施列を示すブロツク図であ
る。

本発明に係る放射線治療装置の機械的構成が第
４図に示す従来の放射線治療装置と相違するとこ
ろは、第１図に示すように、カセツテ７のかわり
に線量計１７が設けられていることである。すな
わち、線量計１７は、回転架台２に支柱８を介し
て取り付けられていると共に、回転架台２の回転
にかかわらず患者４を保持する治療用寝台５の天
板を挾んで線量計１７の入射面と照射ヘツド３の
照射面とが常に相対向するように配置されてい
る。

線量計１７内の入射面には、第２図に示すよう
に、放射線を検出してこれを放射線線量に比例す
る電圧に変換する多数の半導体検出素子２０がマ
トリクス状に配置されている。

一方、線量計１７に相対向する照射ヘツド３内
には、図示しない絞り部が組み込まれている。絞
り部は、第２図に示すように、第２図中のＢ方向
に移動すると共に相対向して配置された複数組の
絞り羽根よりなる第１絞り装置１９と、第２図中
のＢ方向と直交する方向に移動すると共に相対向
して配置された複数組の絞り羽根よりなる図示し
ない第２絞り装置とを有している。

そして、絞り部は、前記第１絞り装置１９およ
び図示しない第２絞り装置における相対向する絞
り羽根を互いに接離させて、患部６の形状に対応
する開口部分を形成するようになつている。

また、線量計１７の入射面に、第２図に示すよ
うに、前記絞り羽根１９ａ〜１９ｇに対応するよ
うに多数の半導体検出素子２０をマトリクス状に
配置しておけば、絞り部の開口部分を通して照射
ヘツド３より放射線を照射すると、絞り部の開口
部分の形状と相似の領域内にある半導体検出素子
20b₆〜20b₈，20c₅〜20c₉，20d₄〜10d₁₀，20e₄〜
20e₉，20f₆〜20f₈より放射線量に比例する電圧の
信号が出力されることになる。

本発明に係る放射線治療装置の回路構成が従来
の放射線治療装置のそれと相違するところは、第
３図に示すように、線量検出部２１、変換器２
２、データ収集部２３、データ処理部２４、デー
タ比較部２５、信号処理部２６、時時発生部２７
および選択回路２８が新たに設けられていること
である。

線量検出部２１は、半導体検出素子２０および
増幅器を有しており、放射線が照射された半導体
検出素子２０より素子毎に放射線線量に比例する
電圧の信号が出力されるようになつている。変換
器２２は、線量検出部２１よりの出力信号を入力
して、コードたとえばBCDコードのデイジタル
信号に変換してこれを出力する。

信号処理部２６は図示しない装置本体の出力線
量モニタ回路からの装置本体の出力線量信号を入
力して信号処理し、変換器２２と同等の信号を出
力する。時間発生部２７は固定照射時に使用する
時間信号を出力し、また、回転架台２の回転角度
を検出する角度検出部１５は回転照射時に使用す
る角度信号を出力し選択回路２８は照射方法によ
り、時間信号が角度信号を選択する機能を有し照
射方法に一致した信号を出力する。更に絞り制御
部１６は絞り開度設定信号を出力する。これらの
信号はデータ収集部２３に入力される。データ収
集部２３は、これらの信号を時間又は角度に対応
した放射線データを収集すると共に、絞り開度設
定データを収集する。

収集されたデータはデータ処理部２４に入力さ
れる。データ処理部２４は入力データを記憶する
と共に、装置本体の出力線量で透過線量を正規し
た後、透過線量の絶対値を計算する。また、患者
がいない時の透過線量の絶対値を測定して、患者
がいる場合の透過線量の絶対値と比較する事によ
り患者を透過した線量の透過率を計算する。ここ
で、水の深さに対する透過率を求め、その値を水
深に対する透過率テーブルとしてあらかじめ入力
しておく事により、上記により計算した透過率か
ら患者の照射部位を水等価厚として計算する。
又、求めた透過線量の絶対値又は相対値を基に規
定値以上を照射範囲と定義して照射野形状、照射
野面積を計算する。

これら種々の計算データはデータ比較部２５に
入力される。データ比較部２５はこれらの計算結
果を図示しない表示記録装置に出力すると共に、
患者内の透過率データを照射中の時間毎又は、前
回照射時の同データを比較しその差が規定値以上
ずれた時に照射停止信号を出力する。又、絞り開
度設定データと計算して求めた照射野形状を比較
し、その差が規定値以上ずれた時にも照射停止信
号を出力する。この照射停止信号が発生すると装
置の放射線発生が停止する。

なお、絞り制御部１６は、角度検出部１５より
出力される角度信号と予め設定された絞り制御デ
ータとを基に、絞り部１３の絞り開度すなわち照
射野を制御するようになつている。

以上のように放射線治療装置を構成しているの
で、回転照射時には中心線Ａを中心として回転架
台２を回転させながら照射ヘツド３より患部６に
放射線を照射すると、患者４の体内を透過線量デ
ータが回転架台角度毎に収集ができ、又、固定照
射時には、時間毎に収集ができ絶対線量が求めら
れる。

更に、患者がいない場合のデータと患者がいる
場合（治療時）のデータを求める事で患者内での
透過率が計算でき、この透過率を１照射中（固定
照射）の時間毎に比較する事により、患者の動き
が確認でき、又、前回のデータと比較（時間又は
角度）する事により、患者の位置決めの再現性及
び患部やその周辺組織の変化が確認でき、共に規
定値以上ずれた時放射線の出力を停止することが
できる為、安全で再現性の良い治療が行なえる。

更には、照射野を設定する絞り開度設定データ
と計算により求めた照射野形状データを比較する
事により、装置の制御系や検出系の故障等に関係
なく自照射野が求められると共に、規定値以上ず
れた時、放射線の出力を停止することができる
為、安全で確実な治療が行なえる。

以上、本発明の一実施例について詳述したが、
本発明は前記実施例に限定されるものではなく、
本発明の要旨の範囲内で様々に変形して実施する
ことができる。

たとえば半導体検出素子の個数、その配置方法
やデータの収集方法は必要に応じて変更ができ
る。

また、データ収集部、データ処理部、データ比
較部等は装置自身の制御システムやモニタシステ
ム等と共用したり、１回の照射により得る複数個
の線量データを加算して照射毎のデータ処理を行
なうこともできる。

〔発明の効果〕

本発明によると、次の様な効果を奏することが
できる。すなわち、本発明に係る放射線治療装置
においては、患者を保持する治療寝台を挾んで照
射ヘツドと相対向するように線量計が設けられて
いるので、放射線の透過線量を絶対値で正確に測
定すると共に、このデータを基に、患者の透過
率、水等価厚等を計算し、照射中の時間毎又は前
回の同データを比較する事により患者の動きや患
者の位置決めの再現性が確認でき、差が大きくな
ると放射線出力を停止する事ができる。

また、照射野の設定データと透過線量データに
よる実照射野形状を比較し差が大きくなると放射
線出力を停止する事ができる。

したがつて、本発明に係る放射線治療装置によ
り、より正確でより安全かつ高精度の放射線治療
を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、
第２図は絞り部と線量計との関係を示す説明図、
第３図は同実施例を示すブロツク図、第４図は従
来例の装置を示す概略説明図、第５図は同装置の
ブロツク図である。 ２…回転架台、３…照射ヘツド、１７…線量
計、２３…データ収集部、２４…データ処理部、
２５…データ比較部、２６…信号処理部、２７…
時間発生部、２８…選択回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 照射ヘツドを取付けた回転架台を回転させな
   がら照射ヘツドから放射線を照射して患部の治療
   を行なう放射線治療装置において、照射ヘツドに
   相対向するように配置されて放射線線量をその線
   量に比例する信号データに変換する多数の検出素
   子を有する線量計と、この線量計からのデータ及
   び装置の放射線出力モニタ回路から出力される検
   出データとを回転架台の回転角度ごと又は一定時
   間毎に収集するデータ収集部と、このデータ収集
   部により収集したデータを基に等価線量の絶対
   値、等価率、水等価厚、照射野形状、照射野面積
   を計算、処理するデータ処理部と、このデータ処
   理部により処理されたデータと照射中又は前回の
   照射時の同データとを比較処理して放射線出力停
   止信号を出力するデータ比較部とを具備したこと
   を特徴とする放射線治療装置。