JPH01206300A - 放射線照射装置用コリメータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、主として治療用のＸ線、電子線等の放射線照
射装置に係り、不整形照射野（任意の平面図形の照射野
）に対して、照射野内では、十分な線量を、照射部外で
は極力、少ない線量を照射するのに好適なコリメータに
関するものである。

〔従来技術〕

従来の放射線照射装置は、第６図（正面図）及び第７図
（第６図の側面図）に示すように、放射線照射ヘッド４
１を備えている。放射線照射ヘッド４１において、電子
線は真空室４２の中を矢印のように下方に進み、真空窓
（通常はアルミニウム製の薄板）４３から大気中に出て
、電子線を散乱させる薄板又はＸ線に変換する重金属薄
板からなるターゲツト板４４に当り、放射線源Ｔを線源
とて放射線を下方に照射する。実際には、放射線が照射
野内で一様に分布するようにするためのフィルタがさら
に用いられているが、ここでは、省略しである。

放射線治療においては健常部のみに放射線を照射し、そ
れ以外には照射しないことが望ましい、・したがって、
健常部以外に相当する部分は、固定コリメータブロック
４５．上部可動コリメータブロック４６Ａ　、　４６Ｂ
　、下部可動コリメータブロック４７Ａ、４７Ｂにより
遮蔽する。この遮蔽により照射線量は、１０００分の１
程度に減弱させることが法規により制定されているので
、重金属からなるコリメータブロックの厚さを、十分に
厚くする必要があり、例えば、タングステンで７５ｍ５
の厚さとする。

第６図及び第７図において、放射線源Ｔから患者４８ま
での距離ｄは約１０００ミリメートル（１鳳）とするの
が通例である。上部可動コリメータブロック４８Ａ、４
６Ｂの厚さａ、下部可動コリメータ４７Ａ、４７Ｂの厚
さｂが大きくなると、その分だけ放射線照射ヘッド４１
の前面と患者４８の距離Ｃが小さくなることになるが、
この間には電子線用ツーブース等の付属品を取付ける必
要があるために、小さくすることは不都合である０通常
は、４５０ミリメートル（ａｍ）以上とされている。こ
のためには、前記上部可動コリメータ４６Ａ、４６Ｂの
厚さａ及び下部可動コリメータ４７Ａ、４７Ｂの厚さｂ
を小さくすることが必要であり、前述の遮蔽効果をよく
する目的と矛盾する。この両方の制約を満たす構造が必
要となる。なお、第６図及び第７図において、４９は放
射線を照射する患部である。

固定コリメータブロック４５は、通常、タングステン、
鉛等の重金属に円錐穴を設けたものであり。

固定最大照射野を決定する。実用時の照射野は上下部可
動コリメータブロック４６Ａ、４６Ｂ及び４７Ａ。

４７Ｂにより決定される。これらの上下部可動コリメー
タブロック４６Ａ、４６Ｂ及び４７Ａ、４７Ｂはその内
壁が放射線源Ｔからの放射線に接するように開閉する機
構で支持されている。

前記固定コリメータブロック４５．上下部可動コリメー
タブロック４６Ａ、４６Ｂ及び４７Ａ、４７Ｂにより得
られる照射野は、第８図に示すように、固定照射野田５
５内には、健常部であって放射線から遮蔽されない部分
５６が生じて好ましくない。また、上下部可動コリメー
タブロック４６Ａ、４６Ｂ及び４７Ａ、４７Ｂのうち一
方のコリメータの′みによって遮蔽される部分５７ａ及
び５７ｂがあるので、それぞれのコリメータは一方のみ
でも十分な遮蔽効果が得られるように、十分な厚さとす
る必要がある。この場合、双方のブロックが重なって遮
蔽される部分５８は必要以上の遮蔽厚さとなる。

そこで、前記遮蔽されない部分５６が生じないようにす
ために、第９図に示すように、第６図及び第７図に示す
下部可動コリメータブロック４７Ａ。

４７１３を放射線源Ｔからの放射線に沿って複数個の葉
体ブロック片に分割して多葉構造５３Ａ、５３Ｂとした
ものである。この場合の上下部可動コリメータ４６Ａ、
４６Ｂ　、　４７Ａ　、　４７Ｂ　テ形成されるｚ−Ｚ
平面での照射野は、第１０図に示すような形状となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記第９図にすように下部可動コリメー
タブロック４７Ａ、４７Ｂを多葉構造５３Ａ。

５３Ｂとしたとしても、前記第８図に示す健常部の放射
線から遮蔽されない部分５６は減少し改良されているが
、必要以上の遮蔽厚さとなる双方のブロックが重なって
遮蔽される部分５８に対しては依然として改良されてい
ないという問題があった。

また、この構造では多葉体構造のコリメータの各葉体間
の隙間からは放射線がもれるという問題があった。

本発明は、前記問題点を解決するためになされたもので
ある。

本発明の目的は、放射線照射装置用コリメータにおいて
コリメータブロックの厚さを必要最小限とし、健常な部
分の遮蔽厚さを極力厚くし、小型軽量化を図ることがで
きる技術を提供することにある。

本発明の他の目的は、多葉体構造のコリメータの各葉体
間の隙間からの漏洩線量を極力少なくすることができる
技術を提供することにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は５本
明細書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

（ｍ！！Ｉ！を解決するための手段〕 本願において開示される発明のうち１代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、Ｘ方向に開閉する第１コリメータブロックと
、Ｙ方向に開閉する第２コリメータブロックを備えた放
射線照射装置用コリメータにおいて、前記第１コリメー
タブロック及び第２コリメータブロックはいずれも多葉
体構造となっていることを特徴とするものである。

【作用〕

前述の手段によれば、Ｘ方向に開閉する第１コリメータ
ブロックと、Ｙ方向に開閉する第２コリメータブロック
とを多葉体構造としたので、多葉体構成のコリメータの
各葉体間の隙間からの波瀾線量を極力少なくすることが
でき、かつ、コリメータブロックの厚さを必要最小限と
し、健常な部分の遮蔽厚さを極力厚くし、小型軽量化を
図ることができる。

〔発明の実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面に基づき詳細に説明する
。

なお、実施例を説明するための全図において、同一機能
を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は
省略する。

第５図は１本発明に係る放射線照射装置の放射線照射ヘ
ッドの概略構成を説明するための説明図である。

本発明に係る放射線照射装置の放射線照射ヘッドは、第
５図に示すように、′「”状のハウジング１を備えてい
る。このハウジング１の中に真空パイプ（通常はステン
レスＩり２内を走る電子線を曲げるためのベンディング
マグネット３が設けられ、この次段に前記真空室２の真
空窓４が設けられている。この真空窓４の前面にはＸ線
ターゲツト板（又は電子線を散乱させる散乱板）５を収
納したターゲットホルダ６が設けられている。前記ター
ゲツト板５は、電子ビームをＸ線に変換させる重金属薄
板からなっている。また、電子線を患者に照射する時は
、電子線を散乱させる散乱板と切換えるようになってい
る。

前記ベンディングマグネット３によって曲げられて真空
窓４から大気中に出た電子線は、ターゲツト板５に当る
ようになっている。そして、このターゲツト板５を放射
線源として放射線を下方向に照射する。

ターゲットホルダ６の下には、固定コリメータブロック
７が設けられている。この固定コリメータブロック７の
照射穴は四角踵状になっており、その照射野は四辺形に
なっている。この下にＸ線を平担化するための平担化フ
ィルタ８が設けられている。この平担化フィルタ８の下
に透過型線量計９が設けられ、その下にウェッジフィル
タ１０が設けられている。この下に光学ミラー１１が設
けられ、位置決め用光源１１Ａからの光線により照射野
の位置決めがなされる。

光学ミラー１１の下に上部可動コリメータブロック１２
（第１可動コリメータブロック）及び下部可動コリメー
タブロック（第２可動コリメータブロック）１３が設け
られている。この下部可動コリメータブロック１３の下
には、Ｘ線シャドーマスク１４を収容するシャドートレ
イ１５が設けられている。

次に、本発明の放射線照射装置用コリメータの一実施例
について説明する。

第１図は、本発明の放射線照射装置用コリメータの一実
施例の概略構成を説明するためのｚ−Ｚ平面での照射野
を示す平面図である。

本実施例の放射線照射装置用コリメータは、第１図に示
すように、前記第５図に示す上部可動コリメータブロッ
ク１２及び下部可動コリメータブロック１３をそれぞれ
放射線源Ｔからの放射線に沿って複数の葉体ブロック片
に分割して多葉体構造としたものである。

前述のように、固定コリメータブロック７の照射穴は円
錐状ではなく、四角踵状となっており、固定最大照射野
２０が得られるようになっている。

この場合には、健常部を照射する部分２１は小さくなっ
ている。しかも、上部可動コリメータブロック１２及び
下部可動コリメータブロック１３により得られる照射野
２２は照射野２０の内側に形成され。

この照射野２０の内側において照射野２２以外の部分は
上部可動コリメータブロック１２と下部可動コリメータ
ブロック１３とが重なり合っているので、遮蔽効果は大
きく、第９図及び第１０図に示す従来のものに比べて約
半分の厚さで、同様の遮蔽効果が得ることができる。

次に、前記上部可動コリメータブロック１２及び下部可
動コリメータブロック１３の駆動制御について説明する
。

第２図及び第３図は、それぞれ第１図に示す放射線照射
装置用コリメータの多葉体の駆動部の概略構成を示す正
面及び側面図であり、第４図は、第２図に示すＸ矢印及
び第３図に示すＹ矢印方向から見た図である。

第２図乃至第４図において、上部可動コリメータブロッ
ク１２は、左側多葉体１２Ｌと右側多葉体１２Ｒとから
なっており、それぞれ９枚の葉体ブロック片で構成され
ている。同様に、下部可動コリメータブロック１３は、
左側多葉体１３Ｌと右側多葉体１３Ｒとからなっており
、それぞれ９枚の葉体ブロック片で構成されている。そ
れぞれの多葉体１２Ｌ。

１２Ｒ，１３Ｌ１３Ｒの内側（第２図及び第３図の上側
）と外側（第２図及び第３図の下側）は放射線源Ｔ点を
中心軸とする円筒面である。前記各多葉体１２Ｌ。

１２Ｒ，１３Ｌ１３Ｒはそれぞれの内、外側に接する一
対のガイドローラ３０を介して軸３１（第４図）により
回転可能に支持されている。軸３１は支持ブロック３２
（３３）に固定されている。各多葉体１２Ｌ、１２Ｒ。

１３Ｌ、１３Ｒは、４個のガイドローラ３０により支持
され、放射線源Ｔを通る軸に対して回転運動可能となる
。第２図、第３図では左側多葉体１２Ｌ及び右側多葉体
１３Ｌはコリメータ全開位置を、右側多葉体１２Ｒ及び
右側多葉体１３Ｒは中心（対称軸）までコリメータが閉
じた位置を示している。

３４は小歯車でであり、上部可動コリメータブロック１
２及び下部可動コリメータブロック１３の各多葉体１２
Ｌ、１２Ｒ，１３Ｌ、１３Ｒの外側に設けられた歯とか
み合っている。ここで、各多葉体１２Ｌ、１２Ｒ，１３
Ｌ、１３Ｒの外側は、約半分が円筒であり、残りの約半
分が小歯車３４となっている。小歯車の歯の詳細は図で
は省略しである。

すなわち、第４図において、モータ３６は支持ブロック
３２（３３）に固定され、軸３５を介して小歯車３４に
結合されている。なお、図では省略されているが、軸３
５が長い場合には中間に適宜軸受を設けである。このモ
ータ３６．小歯車３４のセットは各多葉体１２Ｌ、１２
Ｒ，１３Ｌ、１３Ｒと対応しており、第４図では９組設
けられている。モータ３６が回転すると、各多葉体１２
Ｌ、１２Ｒ，１３Ｌ、１３Ｒは放射線源Ｔを中心軸とす
る円筒面上を回転することになる。

前記支持ブロック３２（３３）はそれぞれ上部可動コリ
メータブロック１２及び下部可動コリメータブロック１
３の側方移動を規制するブロックの役目もする。

前記上部可動コリメータブロック１２及び下部可動コリ
メータブロック１３の各多葉体１２Ｌ、１２Ｒ。

１３Ｌ、１３Ｒの各月の制御は、従来のコンピュータを
用いた自動原体照射装置によって行われる。すなわち、
各多葉体１２Ｌ、１２Ｒ，１３Ｌ、１３Ｒの各月を放射
線照射ヘッドのハウジング１の回転に応じてモータ３６
の制御により不整形照射野を形成し、回転照射を行う。

以上の説明かられかるように、本実施例によれば、従来
のコリメータに比較し、約半分（３８ミリメータ）の厚
さで同様の遮蔽効果を上げられるので、コリメータの小
型、軽量化が達成され、放射線照射ヘッド１全体も軽く
なり、更には回転ガントリーに搭載する場合に、バラン
スウェイトも少なくてすみ、装置全体が小型、軽量とな
る。

また、上部可動コリメータブロック１２の各葉体ブロッ
ク片間及び下部可動コリメータブロック１３の各葉体ブ
ロック片間の隙間は、それぞれ上部可動コリメータブロ
ック１２の各葉体ブロック片及び下部可動コリメータブ
ロック１３の各葉体ブロック片により遮蔽されるので、
被照射体の健常部に照射するＸ線線量を極力低減するこ
とができる。

以上１本発明を実施例にもとずき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上、説明したように、本発明によれば、Ｘ方向に開閉
する第１コリメータブロックと、Ｙ方向に開閉する第２
コリメータブロックとを多葉体構造としたので、多葉体
コリメータの隙間からの波瀾Ｘ線線量を極力低減するこ
とができ、かつ、コリメータブロックの厚さを必要最小
限とし、健常な部分の遮蔽厚さを極力厚くシ、小型軽量
化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の放射線照射装置用コリメータの一実
施例の概略構成を説明するための２−２平面での照射野
を示す平面図。 第２図及び第３図は、それぞれ第１図に示す放射線照射
装置用コリメータの多葉体の駆動部の概略構成を示す正
面及び側面図、 第４図は、第２図に示すＸ矢印及び第３図に示すＹ矢印
方向から見た図、 第５図は１本発明に係る放射線照射装置の放射線照射ヘ
ッドの概略構成を説明するための説明図、第６図乃至第
１０図は、従来の本発明の放射線照射装置用コリメータ
の問題点を説明するための図である。 図中、１・・・放射線照射ヘッドのハウジング、２・・
・真空室、３・・・ベンディングマグネット、４・・・
真空窓、５・・・ターゲツト板、フ・・・固定コリメー
タブロック、Ｔ・・・放射線源、１２・・・上部可動コ
リメータブロック、１２Ｌ、１３Ｌ・・・左側多葉体、
１２Ｒ，１３Ｒ・・・右側多葉体、３０・・・ガイドロ
ーラ、　３１．３５・・・軸。 ３２（３３）・・・支持ブロック、３４・・・小歯車、
３６・・・モータである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ｘ方向に開閉する第１コリメータブロックと、Ｙ
   方向に開閉する第２コリメータブロックを備えた放射線
   照射装置用コリメータにおいて、前記第１コリメータブ
   ロック及び第２コリメータブロックはいずれも多葉体構
   造となっていることを特徴とする放射線照射装置用コリ
   メータ。