JPH04343856A - 放射線治療装置 - Google Patents

放射線治療装置

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JPH04343856A
JPH04343856A JP14404891A JP14404891A JPH04343856A JP H04343856 A JPH04343856 A JP H04343856A JP 14404891 A JP14404891 A JP 14404891A JP 14404891 A JP14404891 A JP 14404891A JP H04343856 A JPH04343856 A JP H04343856A
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JP
Japan
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radiation
irradiation
output
gantry
gantries
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Application number
JP14404891A
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Inventor
Naoki Ueda
尚樹 上田
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Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
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Hitachi Medical Corp
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は複数の照射ガントリを持
つ放射線治療装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の複数の照射ガントリを持つ放射線
治療装置の構成は主に次の如く成っている。荷電粒子を
加速する加速装置、その制御装置、治療室で放射線を照
射する照射ガントリ、荷電粒子を照射ガントリヘ搬送す
るビ−ムライン、治療の操作をする操作卓からなる。加
速装置とその制御装置はそれぞれ一台である。操作卓と
照射ガントリとは一対一に対応している。そして、その
対が複数ある。ビ−ムラインは偏向用電磁石と集束用電
磁石より成る。偏向用電磁石は荷電粒子の進行方向を所
定の方向へ曲げる。集束用電磁石は荷電粒子ビ−ムを集
束する。
【0003】放射線の照射は次のように行う。まず、加
速装置とビ−ムラインの操作の申請を操作卓から制御装
置へ送る。他の操作卓から加速装置とビ−ムラインを操
作していなければ、この申請により加速装置とビ−ムラ
インの操作が可能になる。そして、この操作卓から、照
射する放射線の種類、エネルギ−、照射線量、線量率な
どの照射パラメ−タを設定する。制御装置は、申請元の
操作卓に対応する照射ガントリへ荷電粒子を搬送できる
ように、各電磁石を励磁する。これで、申請元の操作卓
から対応する照射ガントリでの照射の開始、中断、終了
を行えるようになる。治療が終了すると、制御装置が他
の操作卓からの操作の申請を受け付けるようにする。
【0004】この放射線治療装置の安全系は加速装置一
台に照射ガントリ一台のそれと同じである。従来の安全
系には特公昭62−23440、特開昭55−9840
0、特開昭55−125500、特開昭55−1338
00のように、照射している放射線に異常が生じたとき
照射を停止するものや、メディカル・フィジックス、1
7、1、(1990年)第95頁から第102頁(Me
dical Physics,Vol.17,No.1
,(1990) PP95〜102)に論じられている
ものがある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】複数の照射ガントリを
持つ放射線治療装置では、ある照射ガントリで放射線治
療の準備を行っているときに、他の照射ガントリで放射
線治療を行うことがある。このような場合、制御装置の
異常により、治療の準備をしている照射ガントリへ放射
線を出力する危険がある。本発明の目的は、治療を行っ
ていない、つまり、放射線の照射を命令していない照射
ガントリから放射線を出力した場合、その出力を停止す
ることである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、照射ガントリ
の付近に設けた放射線検出器の検出信号が、ある基準信
号より大きく、かつ、この照射ガントリで放射線を照射
せよという命令がなされていなければ、放射線の出力停
止の信号を発生して、この信号により加速装置の運転を
停止するものである。放射線検出器は電離箱、シンチレ
−ション検出器等であって、放射線を検出して、その吸
収線量率を出力する。基準信号は放射線検出器のバック
グラウンドの信号より少し大きくしてある。バックグラ
ウンドとは、天然放射性核種の放射線や宇宙線の影響と
電気的雑音である。放射線検出器を設ける代りに、線量
モニタ、エリアモニタからの放射線検出信号を利用して
もよい。線量モニタは照射ガントリ内にあり照射野内の
吸収線量を監視するものである。おもに透過型電離箱を
用いる。エリアモニタは照射ガントリのある治療室の放
射線線量を監視するものである。電離箱やシンチレ−シ
ョン検出器をおもに用いる。加速装置の運転を停止する
代りに、ビ−ムラインへ遮蔽材を挿入したり、偏向用電
磁石の励磁電流を操作してもよい。
【0007】
【作用】ある照射ガントリから放射線が出力されたとす
る。照射ガントリの付近に設けた電離箱またはシンチレ
−ション検出器等の放射線検出器でこの放射線を検出す
る。放射線検出器が出力する信号は吸収線量率である。 この検出器の出力信号がある基準信号より大きく、かつ
、この照射ガントリで放射線を照射せよという命令がな
されていなければ、放射線の出力停止の信号が発生する
。この停止信号により加速装置の運転を停止することが
できる。基準信号は放射線検出器のバックグラウンド、
つまり、天然放射性核種の放射線や宇宙線の影響と電気
的雑音より少し大きい信号である。
【0008】照射ガントリの付近に設けた放射線検出器
の代りに、線量モニタ、エリアモニタを用いても放射線
の検出ができる。線量モニタは照射ガントリ内にあり、
照射野内の吸収線量を監視するものである。おもに透過
型電離箱を用いる。エリアモニタは照射ガントリのある
治療室の放射線を監視するものである。電離箱やシンチ
レ−ション検出器をおもに用いる。また、加速装置の運
転を停止する代りに、ビ−ムラインへ遮蔽材を挿入した
り、偏向用電磁石の励磁電流を操作したりしても放射線
の出力を停止することができる。
【0009】
【実施例】図1は、本発明の一実施例である。この放射
線治療装置は主に次の構成要素よりなる。加速装置1、
ビ−ムライン3、偏向用電磁石4、照射ガントリ5,6
、操作卓7,8、制御装置2、検出器11,12、増幅
器13、基準信号源14、比較器15,16、論理回路
17,18,19がある。なお、この図には安全に関す
るインタ−ロック信号のみを示している。
【0010】まず、これらの構成要素について説明する
。加速装置1は荷電粒子を加速する。ビ−ムライン3は
加速した荷電粒子を照射ガントリへ搬送する。荷電粒子
の搬送先はビ−ムラインにある偏向用電磁石4で変更す
る。照射ガントリ5,6では搬送した荷電粒子、または
、それによる制動放射線を患者に照射する。操作卓A7
は照射ガントリA5での治療を、操作卓B8は照射ガン
トリB6での治療を操作する。制御装置2は操作卓A7
または操作卓B8の操作命令をもとにして、加速装置1
、ビ−ムライン3、偏向用電磁石4、照射ガントリ5,
6を制御する。放射線検出器11,12は照射ガントリ
5,6から出力された放射線を検出して吸収線量率に相
当する信号を出力する。この検出器は電離箱、シンチレ
−ション検出器等である。増幅器13はその信号を増幅
する。基準信号源14は放射線検出器11,12のバッ
クグラウンドより少し大きめの基準信号を出力する。バ
ックグラウンドとは天然放射性核種の放射線や宇宙線の
影響と電気的雑音である。比較器15,16は検出器か
らの信号と基準信号源からの信号とを比較する。 そして、検出器の信号のほうが大きい場合に”L”を、
小さい場合に”H”を出力する。
【0011】次に治療室A9にある照射ガントリA5で
放射線治療を行うまでの動作について説明する。加速装
置1とビ−ムライン3の操作の申請を操作卓A7から制
御装置2へ送る。加速装置1とビ−ムライン3を操作卓
B8から操作していなければ、この申請によりこれらの
操作が可能になる。そして、操作卓A7から照射する放
射線の種類、エネルギ−、線量等の照射パラメ−タを設
定する。制御装置2は照射ガントリA5へ荷電粒子を搬
送できるように偏向用電磁石4を励磁する。これで照射
ガントリA5での照射の開始、停止、中断等の命令を申
請元の操作卓A7から行えるようになる。
【0012】次に操作卓A7から照射開始を命令したと
きの正常な動作について説明する。まず、操作卓A7か
ら制御装置2へ”H”の信号を送ることで照射を命令す
る。制御装置2はその命令によりAND回路19へ”H
”の信号を送る。このときは、まだ、各照射ガントリ5
,6から放射線は出ていないので、比較器15,16か
らの信号は”H”であり、OR回路17,18はAND
回路19へ”H”の信号を送っている。したがって、A
ND回路19は加速装置1に”H”の信号を送る。加速
装置1は”H”の信号入力で荷電粒子を加速する。荷電
粒子は照射ガントリA5へ搬送され出力される。放射線
検出器11はこの放射線を検出する。その検出信号が基
準信号源14の信号より大きくなると比較器15の出力
は”L”になる。しかし、操作卓A7からOR回路17
へ照射の命令”H”を入力しているので、OR回路17
の出力は”H”のままである。したがって、放射線の出
力は続けられる。吸収線量が設定値に達すると照射を終
了する。そして、操作卓B8からの操作の申請も受け付
けるようにする。
【0013】次に操作卓A7から照射開始を命令したと
き、照射ガントリB6から放射線が出力された場合につ
いて説明する。例えば、操作卓B8での放射線治療が終
了した後、操作卓A7で照射を開始したところ、偏向用
電磁石の切り換えスイッチの異常によりその極性が反転
していない場合、または、制御装置2の異常により搬送
システム全体が照射ガントリB6へ荷電粒子を導くよう
になったままである場合である。この放射線は放射線検
出器12により検出する。その検出信号が基準信号源1
4の信号より大きくなると比較器16の出力は”L”に
なる。操作卓B8からは照射を命令していないので、操
作卓B8はOR回路18へ”L”を入力している。した
がって、OR回路18からAND回路19への信号は”
H”から”L”に変わる。そして、AND回路19の出
力が”H”から”L”に変わり、荷電粒子の加速は停止
する。
【0014】ところで、放射線障害防止法では放射線業
務従事者の実効線量当量限度は一年につき0.05シ−
ベルトとなっている。治療用加速装置である直線加速装
置やマイクロトロンのX線または電子線の最大出力は約
10グレイ毎分である。X線と電子線の場合1グレイは
約1シ−ベルトである。したがって、この異常時に被曝
する線量当量を年実効線量当量限度内におさえるには0
.3秒以内に放射線の出力を停止する必要がある。この
時間内での停止は可能である。
【0015】図2は本発明の別の実施例である。この放
射線治療装置は照射ガントリ5,6内に設けた線量モニ
タ24の検出信号を利用して誤った放射線の出力を停止
するものである。図1の実施例と異なるのは放射線の検
出部だけで、その他の構成、及び、動作は同じである。 線量モニタ24については図3で説明する。線量モニタ
24は照射ガントリのヘッド部25にある。ヘッド部2
5には、他に、照射野内の線量分布を平坦にする平坦化
フィルタ20、照射野を限定するコリメ−タ21等があ
る。線量モニタ24は平坦化フィルタ20の下流にある
。その機能は照射野内の吸収線量の監視である。おもに
透過型電離箱を用いる。そして、その検出信号は吸収線
量率に相当する。線量モニタの信号は増幅器13で増幅
して、線量モニタ回路23に入力する。線量モニタ回路
23は制御装置2にある。その機能は検出信号を吸収線
量率に換算することと、吸収線量が設定値になれば照射
の停止信号を発生することである。
【0016】図4は本発明の別の実施例である。この放
射線治療装置は治療室9,10内に設けたエリアモニタ
26の検出信号を利用して誤った放射線の出力を停止す
るものである。図1の実施例と異なるのは放射線の検出
部だけで、その他の構成、及び、動作は同じである。エ
リアモニタ26は照射ガントリ5,6のある治療室9,
10の放射線を監視するものである。おもに電離箱、シ
ンチレ−ション検出器を用いる。その検出信号は照射線
量率である。
【0017】図5は本発明の別の実施例である。図1の
実施例では、異常が発生した場合、加速装置での荷電粒
子の加速を停止した。図5の放射線治療装置は、荷電粒
子の加速を停止するかわりに、ビ−ムライン3へ遮蔽材
28を挿入することで放射線の出力を停止するものであ
る。駆動装置27はAND回路19からの入力が”L”
になるとビ−ムライン3へ遮蔽材28を挿入する。遮蔽
材28には制動放射線の発生効率が小さく融点が高い材
料、例えばグラファイト等、を用いる。その他の構成、
及び、動作は同じである。
【0017】図6は異常発生時に放射線の出力を停止す
る別の方法である。図5の実施例ではビ−ムライン3へ
遮蔽材28を挿入することで放射線の出力を停止した。 図6に示す停止方法は、ビ−ムラインへ遮蔽材を挿入す
るかわりに、偏向用電磁石4の励磁電流を操作して放射
線の出力を停止するものである。異常が発生するとスイ
ッチ29と抵抗30で偏向用電磁石4の励磁電流を零に
する。そうすると、荷電粒子は直進して遮蔽材28に衝
突する。このようにして放射線の出力を停止する。遮蔽
材28には制動放射線の発生効率が小さく融点が高い材
料、例えばグラファイト等を用いる。
【0018】
【発明の効果】複数の照射ガントリを持つ放射線治療装
置では、ある照射ガントリで放射線治療の準備を行って
いるときに、他の照射ガントリで放射線治療を行うこと
がある。このような場合、制御装置の異常により、治療
の準備をしている照射ガントリへ放射線を出力する危険
がある。本発明により、治療を行っていない、つまり、
放射線の照射を命令していない照射ガントリから放射線
を出力した場合、その出力を停止することができるので
、この照射ガントリからの誤った放射線被曝を少なくす
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この図は、本発明の一実施例のブロック図であ
る。
【図2】この図は、放射線の検出部に線量モニタを用い
た本発明の一実施例のブロック図である。
【図3】この図は、本発明の構成要素である線量モニタ
システムの概略図である。
【図4】この図は、放射線の検出部にエリアモニタを用
いた本発明の一実施例のブロック図である。
【図5】この図は、放射線の出力の停止方法に遮蔽材を
用いた本発明の一実施例のブロック図である。
【図6】この図は、別の放射線の出力の停止方法である
【符号の説明】
1  加速装置 2  制御装置 3  ビ−ムライン 4  偏向用電磁石 5  照射ガントリA 6  照射ガントリB 7  操作卓A 8  操作卓B 9  治療室A 10  治療室B 11  放射線検出器A 12  放射線検出器B 13  増幅器 14  基準信号源 15  比較器 16  比較器 17  OR回路 18  OR回路 19  AND回路 20  平坦化フィルタ 21  コリメ−タ 22  放射線 23  線量モニタ回路 24  線量モニタ 25  照射ガントリヘッド 26  エリアモニタ 27  駆動装置 28  遮蔽材

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】荷電粒子を加速する加速装置と、その制御
    装置と、治療室で放射線を照射する複数の照射ガントリ
    と、荷重粒子を照射ガントリへ搬送するビームラインと
    、治療を操作する複数の操作卓とから成る放射線治療装
    置において、放射線の出力を命令していない照射ガント
    リから放射線を出力した場合に、照射ガントリ内に取り
    付けられた放射線検出器により前記放射線を検出して、
    照射ガントリからの放射線の出力を停止する手段を具備
    することを特徴とする放射線治療装置。
  2. 【請求項2】荷電粒子を加速する加速装置と、その制御
    装置と、治療室で放射線を照射する複数の照射ガントリ
    と、荷重粒子を照射ガントリへ搬送するビームラインと
    、治療を操作する複数の操作卓とから成る放射線治療装
    置において、放射線の出力を命令していない照射ガント
    リから放射線を出力した場合に、照射ガントリ内に設け
    た線量モニタにより前記放射線を検出して、照射ガント
    リからの放射線の出力を停止する手段を具備することを
    特徴とする放射線治療装置。
  3. 【請求項3】荷電粒子を加速する加速装置と、その制御
    装置と、治療室で放射線を照射する複数の照射ガントリ
    と、荷重粒子を照射ガントリへ搬送するビームラインと
    、治療を操作する複数の操作卓とから成る放射線治療装
    置において、放射線の出力を命令していない照射ガント
    リから放射線を出力した場合に、治療室内に設けたエリ
    アモニタにより前記放射線を検出して、照射ガントリか
    らの放射線の出力を停止する手段を具備することを特徴
    とする放射線治療装置。
JP14404891A 1991-05-21 1991-05-21 放射線治療装置 Pending JPH04343856A (ja)

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