JPH1028742A - 放射線治療装置 - Google Patents
放射線治療装置Info
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- JPH1028742A JPH1028742A JP8189281A JP18928196A JPH1028742A JP H1028742 A JPH1028742 A JP H1028742A JP 8189281 A JP8189281 A JP 8189281A JP 18928196 A JP18928196 A JP 18928196A JP H1028742 A JPH1028742 A JP H1028742A
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- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 被治療体の病巣に高エネルギの電子ビーム９
等を照射して治療を行う放射線治療装置において、呼吸
同期間欠照射を安定に行う。 【解決手段】 被治療体の呼吸状態を検出し呼吸運動に
よって移動する病巣の静止期間に同期して照射許可信号
２１を出力しそれ以外の期間には照射禁止信号２２を出
力する呼吸同期回路１０と、電子ビーム９等を、呼吸同
期回路から照射禁止信号が出力されている期間は治療時
の正規の軌道から外して所定のビームストッパ部１２に
衝突させ、照射許可信号が出力されている期間は治療時
の正規の軌道に戻すビーム軌道変更制御回路１１とを設
ける。
等を照射して治療を行う放射線治療装置において、呼吸
同期間欠照射を安定に行う。 【解決手段】 被治療体の呼吸状態を検出し呼吸運動に
よって移動する病巣の静止期間に同期して照射許可信号
２１を出力しそれ以外の期間には照射禁止信号２２を出
力する呼吸同期回路１０と、電子ビーム９等を、呼吸同
期回路から照射禁止信号が出力されている期間は治療時
の正規の軌道から外して所定のビームストッパ部１２に
衝突させ、照射許可信号が出力されている期間は治療時
の正規の軌道に戻すビーム軌道変更制御回路１１とを設
ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被治療体の病巣に
高エネルギの電子ビーム又は放射線ビームを照射して治
療を行うマイクロトロン、リニアック（ライナック）等
の放射線治療装置に関するものである。
高エネルギの電子ビーム又は放射線ビームを照射して治
療を行うマイクロトロン、リニアック（ライナック）等
の放射線治療装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】放射線治療においては、周辺の正常組織
の被曝を極力抑えつつ、病巣にのみ電子ビーム，放射線
ビームを照射することが肝要である。その意味で、呼吸
同期照射法を用いることは有意義である。ここで呼吸同
期照射法とは、呼吸運動によって移動する病巣の静止期
間に同期させて、上記ビームを病巣に照射する方法であ
る。呼吸同期照射法によれば、病巣の移動する範囲を全
て含むように照射野を広く設定して照射する一般的な照
射法に比べてより理想的な放射線治療を行い得る。
の被曝を極力抑えつつ、病巣にのみ電子ビーム，放射線
ビームを照射することが肝要である。その意味で、呼吸
同期照射法を用いることは有意義である。ここで呼吸同
期照射法とは、呼吸運動によって移動する病巣の静止期
間に同期させて、上記ビームを病巣に照射する方法であ
る。呼吸同期照射法によれば、病巣の移動する範囲を全
て含むように照射野を広く設定して照射する一般的な照
射法に比べてより理想的な放射線治療を行い得る。
【０００３】従来、このような呼吸同期照射法について
は、「呼吸位相同調放射線照射法に関する研究」（大原
潔、他６名：日本医学放射線学会雑誌、第４７巻、第３
号、Ｐ４８８〜４９６、１９８７年）に記載されている
ものがある。これは、加速用電位を励起するマイクロ波
発振器、例えばマグネトロンやクライストロンをＯＮ／
ＯＦＦ制御して呼吸同期間欠照射を行うものである。
は、「呼吸位相同調放射線照射法に関する研究」（大原
潔、他６名：日本医学放射線学会雑誌、第４７巻、第３
号、Ｐ４８８〜４９６、１９８７年）に記載されている
ものがある。これは、加速用電位を励起するマイクロ波
発振器、例えばマグネトロンやクライストロンをＯＮ／
ＯＦＦ制御して呼吸同期間欠照射を行うものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような従来
技術では、マイクロトロン，リニアックに適用した場
合、発振器のＯＮ直後、その発振器が本来のマイクロ波
出力に達するまでの再現性のない時遅れによって、呼吸
同期信号に対する照射の遅れが生じ、呼吸同期間欠照射
を安定に行うことができない。またリニアックに適用し
た場合は、特にマイクロ波出力と電子銃電流とによって
電子ビームのエネルギが決るので、電子ビームのエネル
ギの不安定化が生じる。しかも、このような照射の遅れ
（呼吸同期間欠照射の不安定化）やエネルギの不安定化
は１呼吸毎に生じるため、時間の経過に伴って積み重な
り、更にそれらが顕著になるという問題点があった。
技術では、マイクロトロン，リニアックに適用した場
合、発振器のＯＮ直後、その発振器が本来のマイクロ波
出力に達するまでの再現性のない時遅れによって、呼吸
同期信号に対する照射の遅れが生じ、呼吸同期間欠照射
を安定に行うことができない。またリニアックに適用し
た場合は、特にマイクロ波出力と電子銃電流とによって
電子ビームのエネルギが決るので、電子ビームのエネル
ギの不安定化が生じる。しかも、このような照射の遅れ
（呼吸同期間欠照射の不安定化）やエネルギの不安定化
は１呼吸毎に生じるため、時間の経過に伴って積み重な
り、更にそれらが顕著になるという問題点があった。
【０００５】本発明の目的は、呼吸同期信号（照射許可
／禁止信号）に時遅れなく同期し、呼吸同期間欠照射を
安定に行うことができ、またリニアックに適用した場合
に安定したエネルギの電子線／放射線を出力できる放射
線治療装置を提供することにある。
／禁止信号）に時遅れなく同期し、呼吸同期間欠照射を
安定に行うことができ、またリニアックに適用した場合
に安定したエネルギの電子線／放射線を出力できる放射
線治療装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、被治療体の
病巣に高エネルギの電子ビーム又は放射線ビームを照射
して治療を行う放射線治療装置において、前記被治療体
の呼吸状態を検出し呼吸運動によって移動する前記病巣
の静止期間に同期して照射許可信号を出力しそれ以外の
期間には照射禁止信号を出力する呼吸同期回路と、前記
ビームを、前記呼吸同期回路から照射禁止信号が出力さ
れている期間は治療時の正規の軌道から外して所定のビ
ームストッパ部に衝突させ、照射許可信号が出力されて
いる期間は治療時の正規の軌道に戻すビーム軌道変更制
御回路とを設けることにより達成される。
病巣に高エネルギの電子ビーム又は放射線ビームを照射
して治療を行う放射線治療装置において、前記被治療体
の呼吸状態を検出し呼吸運動によって移動する前記病巣
の静止期間に同期して照射許可信号を出力しそれ以外の
期間には照射禁止信号を出力する呼吸同期回路と、前記
ビームを、前記呼吸同期回路から照射禁止信号が出力さ
れている期間は治療時の正規の軌道から外して所定のビ
ームストッパ部に衝突させ、照射許可信号が出力されて
いる期間は治療時の正規の軌道に戻すビーム軌道変更制
御回路とを設けることにより達成される。
【０００７】呼吸同期回路は、被治療体の呼吸状態を検
出し呼吸運動によって移動する病巣の静止期間に同期し
て照射許可信号を出力しそれ以外の期間には照射禁止信
号を出力する。ビーム軌道変更制御回路は、ビームを、
呼吸同期回路から照射禁止信号が出力されている期間は
治療時の正規の軌道から外して所定のビームストッパ部
に衝突させ、照射許可信号が出力されている期間は治療
時の正規の軌道に戻す。これにより、呼吸同期間欠照射
が行われるが、治療時の正規の軌道か否かは別として、
ビームはその間、内部において出力され続けている。し
たがって、照射禁止信号から照射許可信号への切換わり
時（ビーム照射立上がり時）においても、あるいはその
逆の際（ビーム照射立下がり時）においても、時遅れな
く瞬時に、かつ安定に切り換わり、呼吸同期間欠照射が
安定に行われる。特にリニアックに適用した場合には安
定したエネルギの電子線／放射線を出力できる。呼吸同
期回路から照射禁止信号が出力されている期間中、ビー
ムは治療時の正規の軌道から外されるが、単に外される
のではなく、外されかつ所定のビームストッパ部に衝突
され、そのエネルギが消費，吸収される。したがって、
放射線治療装置本体には、ビームが正規の軌道から外さ
れることによる弊害は何ら生じない。
出し呼吸運動によって移動する病巣の静止期間に同期し
て照射許可信号を出力しそれ以外の期間には照射禁止信
号を出力する。ビーム軌道変更制御回路は、ビームを、
呼吸同期回路から照射禁止信号が出力されている期間は
治療時の正規の軌道から外して所定のビームストッパ部
に衝突させ、照射許可信号が出力されている期間は治療
時の正規の軌道に戻す。これにより、呼吸同期間欠照射
が行われるが、治療時の正規の軌道か否かは別として、
ビームはその間、内部において出力され続けている。し
たがって、照射禁止信号から照射許可信号への切換わり
時（ビーム照射立上がり時）においても、あるいはその
逆の際（ビーム照射立下がり時）においても、時遅れな
く瞬時に、かつ安定に切り換わり、呼吸同期間欠照射が
安定に行われる。特にリニアックに適用した場合には安
定したエネルギの電子線／放射線を出力できる。呼吸同
期回路から照射禁止信号が出力されている期間中、ビー
ムは治療時の正規の軌道から外されるが、単に外される
のではなく、外されかつ所定のビームストッパ部に衝突
され、そのエネルギが消費，吸収される。したがって、
放射線治療装置本体には、ビームが正規の軌道から外さ
れることによる弊害は何ら生じない。
【０００８】なお、このビームをビームストッパ部に衝
突させる場合に、その衝突箇所をビーム軌道変更制御回
路によって適宜変動させれば、１箇所への衝突の集中が
避けられ、局所的な温度上昇が防止されてビームストッ
パ部が長寿命化され、耐久信頼性が増す。
突させる場合に、その衝突箇所をビーム軌道変更制御回
路によって適宜変動させれば、１箇所への衝突の集中が
避けられ、局所的な温度上昇が防止されてビームストッ
パ部が長寿命化され、耐久信頼性が増す。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明による放射線治療装
置の一実施形態を示す構成図である。ここでは、本発明
をマイクロトロンに適用した場合を例示している。マイ
クロトロンは、電子を一様磁界中で円運動させながら加
速する加速器で、図１に示すように、主に電磁石１、空
胴共振器２、マグネトロン３、サーキュレータ４、無反
射終端５、電子銃６及びサーキュラトリムコイル７から
なる。
施形態を説明する。図１は、本発明による放射線治療装
置の一実施形態を示す構成図である。ここでは、本発明
をマイクロトロンに適用した場合を例示している。マイ
クロトロンは、電子を一様磁界中で円運動させながら加
速する加速器で、図１に示すように、主に電磁石１、空
胴共振器２、マグネトロン３、サーキュレータ４、無反
射終端５、電子銃６及びサーキュラトリムコイル７から
なる。
【００１０】上記マグネトロン３はマイクロ波を発生す
る。マイクロ波はサーキュレータ４を通過して空胴共振
器２に供給される。そこで消費されなかった一部分のマ
イクロ波は反射波となって戻ってくる。反射波はサーキ
ュレータ４で無反射終端５へ送られ、熱に変えられる。
このようなマイクロ波回路（空胴共振器２、マグネトロ
ン３、サーキュレータ４及び無反射終端５）によって、
空胴共振器２の内部に電界を励起する。
る。マイクロ波はサーキュレータ４を通過して空胴共振
器２に供給される。そこで消費されなかった一部分のマ
イクロ波は反射波となって戻ってくる。反射波はサーキ
ュレータ４で無反射終端５へ送られ、熱に変えられる。
このようなマイクロ波回路（空胴共振器２、マグネトロ
ン３、サーキュレータ４及び無反射終端５）によって、
空胴共振器２の内部に電界を励起する。
【００１１】電子銃６から放出された電子は、空胴共振
器２に入り空胴共振器２内の電界によって加速される。
加速された電子（電子ビーム９）は、電磁石１による一
様磁界中を円運動して空胴共振器２に戻り、再び加速さ
れる。電子ビーム９は、このような円運動と加速を取出
しパイプ８に至るまで繰返し受ける。
器２に入り空胴共振器２内の電界によって加速される。
加速された電子（電子ビーム９）は、電磁石１による一
様磁界中を円運動して空胴共振器２に戻り、再び加速さ
れる。電子ビーム９は、このような円運動と加速を取出
しパイプ８に至るまで繰返し受ける。
【００１２】取出しパイプ８は、磁気を遮蔽する鉄で作
成されており、電子ビーム９の円軌道の接線上に配置さ
れて高エネルギの電子ビーム９を外部へ取り出す。現実
的には、各部品の精度や組立時の精度等の影響により、
電子ビーム９の円軌道が傾いてしまう。そのための補正
コイルとしてサーキュラトリムコイル７が設けられ、こ
のコイル７に適宜通電することにより、電子ビーム９の
円軌道を補正し、電子ビーム９を取出しパイプ８によっ
て適正に外部へ取り出せるようにする。補正の程度はコ
イル７への通電電流により制御される。
成されており、電子ビーム９の円軌道の接線上に配置さ
れて高エネルギの電子ビーム９を外部へ取り出す。現実
的には、各部品の精度や組立時の精度等の影響により、
電子ビーム９の円軌道が傾いてしまう。そのための補正
コイルとしてサーキュラトリムコイル７が設けられ、こ
のコイル７に適宜通電することにより、電子ビーム９の
円軌道を補正し、電子ビーム９を取出しパイプ８によっ
て適正に外部へ取り出せるようにする。補正の程度はコ
イル７への通電電流により制御される。
【００１３】以上は従来装置と特に変わるところはな
い。本発明では、上述構成に加えて、呼吸同期回路１０
とビーム軌道変更制御回路１１とを備える。ここで、呼
吸同期回路１０は、被治療体（図示せず）の呼吸状態を
センサ１０ａにより検出し呼吸運動によって移動する被
治療体の病巣の静止期間（通常、呼気終了後から吸気開
始前に一時的に生じる呼吸停止期間）に同期して照射許
可信号を出力し、それ以外の期間には照射禁止信号２２
を出力するものである。またビーム軌道変更制御回路１
１は、加速された電子ビーム９を、呼吸同期回路１０か
ら照射禁止信号２２が出力されている期間は治療時の正
規の軌道から外してビームストッパ部１２に衝突させ、
照射許可信号が出力されている期間は治療時の正規の軌
道に戻すものである。
い。本発明では、上述構成に加えて、呼吸同期回路１０
とビーム軌道変更制御回路１１とを備える。ここで、呼
吸同期回路１０は、被治療体（図示せず）の呼吸状態を
センサ１０ａにより検出し呼吸運動によって移動する被
治療体の病巣の静止期間（通常、呼気終了後から吸気開
始前に一時的に生じる呼吸停止期間）に同期して照射許
可信号を出力し、それ以外の期間には照射禁止信号２２
を出力するものである。またビーム軌道変更制御回路１
１は、加速された電子ビーム９を、呼吸同期回路１０か
ら照射禁止信号２２が出力されている期間は治療時の正
規の軌道から外してビームストッパ部１２に衝突させ、
照射許可信号が出力されている期間は治療時の正規の軌
道に戻すものである。
【００１４】この場合、上記センサ１０ａは、被治療体
の腹部に取着されて腹部の動きを検出する歪みゲージあ
るいは被治療体の呼気，吸気圧を検出する圧力センサ等
からなる。またビーム軌道変更制御回路１１は、ここで
はコイル通電電流制御回路１１ａと上記サーキュラトリ
ムコイル７からなる。コイル通電電流制御回路１１ａ
は、加速された電子ビーム９を、呼吸同期回路１０から
照射禁止信号２２が出力されている期間はサーキュラト
リムコイル７の電流を増加させてその軌道を大きく変
え、取出しパイプ８の所定位置に設定されたビームスト
ッパ部１２に衝突させて電子ビーム９の外部への出力を
止め、照射許可信号が出力されている期間はサーキュラ
トリムコイル７の電流を元の低い値に戻し、電子ビーム
９を治療時の正規の軌道に戻して外部へ出力させるもの
である。このコイル通電電流制御回路１１ａは、電子ビ
ーム９の円軌道を補正するためのサーキュラトリムコイ
ル７の通電電流制御回路あるいはそれを含む主制御回路
等（図示せず）に兼用させてもよい。なお、ここでは取
出しパイプ８の入口部分がビームストッパ部１２として
設定されているが、取出しパイプ８の入口部分に取出し
パイプ８とは別体の物質を設けそれをビームストッパ部
１２としてもよい。この場合のビームストッパ部１２と
しては、耐熱性が高く、制動放射線発生の少ないグラフ
ァイト等が用いられる。
の腹部に取着されて腹部の動きを検出する歪みゲージあ
るいは被治療体の呼気，吸気圧を検出する圧力センサ等
からなる。またビーム軌道変更制御回路１１は、ここで
はコイル通電電流制御回路１１ａと上記サーキュラトリ
ムコイル７からなる。コイル通電電流制御回路１１ａ
は、加速された電子ビーム９を、呼吸同期回路１０から
照射禁止信号２２が出力されている期間はサーキュラト
リムコイル７の電流を増加させてその軌道を大きく変
え、取出しパイプ８の所定位置に設定されたビームスト
ッパ部１２に衝突させて電子ビーム９の外部への出力を
止め、照射許可信号が出力されている期間はサーキュラ
トリムコイル７の電流を元の低い値に戻し、電子ビーム
９を治療時の正規の軌道に戻して外部へ出力させるもの
である。このコイル通電電流制御回路１１ａは、電子ビ
ーム９の円軌道を補正するためのサーキュラトリムコイ
ル７の通電電流制御回路あるいはそれを含む主制御回路
等（図示せず）に兼用させてもよい。なお、ここでは取
出しパイプ８の入口部分がビームストッパ部１２として
設定されているが、取出しパイプ８の入口部分に取出し
パイプ８とは別体の物質を設けそれをビームストッパ部
１２としてもよい。この場合のビームストッパ部１２と
しては、耐熱性が高く、制動放射線発生の少ないグラフ
ァイト等が用いられる。
【００１５】１３は、取出しパイプ８から出力される電
子ビーム９の有無を検出するカレントトランスで、呼吸
同期回路１０とでインターロック回路を構成している。
すなわちカレントトランス１３は、呼吸同期回路１０が
照射禁止信号２２を出力している期間であるにも拘わら
ず電子ビーム９を検出した場合に、呼吸同期回路１０か
らインターロック信号を出力させ、それを例えばマイク
ロトロン主制御回路（図示せず）に送って上記電子銃６
の電子放出動作及びマグネトロン３の発振動作を即時停
止させる等によりマイクロトロンの運転を停止させるも
のである。インターロック回路は、カレントトランス１
３と、このカレントトランス１３からの電子ビーム検出
信号及び呼吸同期回路１０からの照射禁止信号２２によ
ってインターロック信号を出力する呼吸同期回路１０と
は別個の回路とで構成してもよい。
子ビーム９の有無を検出するカレントトランスで、呼吸
同期回路１０とでインターロック回路を構成している。
すなわちカレントトランス１３は、呼吸同期回路１０が
照射禁止信号２２を出力している期間であるにも拘わら
ず電子ビーム９を検出した場合に、呼吸同期回路１０か
らインターロック信号を出力させ、それを例えばマイク
ロトロン主制御回路（図示せず）に送って上記電子銃６
の電子放出動作及びマグネトロン３の発振動作を即時停
止させる等によりマイクロトロンの運転を停止させるも
のである。インターロック回路は、カレントトランス１
３と、このカレントトランス１３からの電子ビーム検出
信号及び呼吸同期回路１０からの照射禁止信号２２によ
ってインターロック信号を出力する呼吸同期回路１０と
は別個の回路とで構成してもよい。
【００１６】次に上述本発明装置の動作について図２を
併用して説明する。呼吸同期回路１０は、被治療体の呼
吸状態をセンサ１０ａにより検出し被治療体の病巣の静
止期間に同期して照射許可信号２１を出力し、それ以外
の期間には照射禁止信号２２を出力する。ビーム軌道変
更制御回路１１の主構成をなすコイル通電電流制御回路
１１ａは、呼吸同期回路１０からの照射禁止信号２２の
出力期間中、サーキュラトリムコイル７の電流を増加さ
せる（図２（ｂ）参照）。これにより電子ビーム９は、
その軌道が大きく変わり取出しパイプ８のビームストッ
パ部１２に衝突し、外部への出力が止められる（図２
（ｃ）参照）。電子ビーム９のエネルギは、ビームスト
ッパ部１２への電子ビーム衝突時に消費，吸収される。
併用して説明する。呼吸同期回路１０は、被治療体の呼
吸状態をセンサ１０ａにより検出し被治療体の病巣の静
止期間に同期して照射許可信号２１を出力し、それ以外
の期間には照射禁止信号２２を出力する。ビーム軌道変
更制御回路１１の主構成をなすコイル通電電流制御回路
１１ａは、呼吸同期回路１０からの照射禁止信号２２の
出力期間中、サーキュラトリムコイル７の電流を増加さ
せる（図２（ｂ）参照）。これにより電子ビーム９は、
その軌道が大きく変わり取出しパイプ８のビームストッ
パ部１２に衝突し、外部への出力が止められる（図２
（ｃ）参照）。電子ビーム９のエネルギは、ビームスト
ッパ部１２への電子ビーム衝突時に消費，吸収される。
【００１７】呼吸同期回路１０からの信号が照射禁止信
号２２から照射許可信号２１に変化すると、コイル通電
電流制御回路１１ａはサーキュラトリムコイル７の電流
を元の低い値に戻す（図２（ｂ）参照）。これにより電
子ビーム９は、治療時の正規の軌道に戻されて外部へ出
力され（図２（ｃ）参照）、病巣照射に供される。この
動作は照射許可信号２１の出力期間中、継続される。
号２２から照射許可信号２１に変化すると、コイル通電
電流制御回路１１ａはサーキュラトリムコイル７の電流
を元の低い値に戻す（図２（ｂ）参照）。これにより電
子ビーム９は、治療時の正規の軌道に戻されて外部へ出
力され（図２（ｃ）参照）、病巣照射に供される。この
動作は照射許可信号２１の出力期間中、継続される。
【００１８】呼吸同期回路１０からの信号が照射許可信
号２１から照射禁止信号２２に変化すると、コイル通電
電流制御回路１１ａはサーキュラトリムコイル７の電流
を再び増加させ（図２（ｂ）参照）、電子ビーム９の軌
道を再度大きく変え、電子ビーム９をビームストッパ部
１２に衝突させて外部への出力を止める（図２（ｃ）参
照）。以下、このような動作を繰り返し、呼吸同期間欠
照射が行われる。
号２１から照射禁止信号２２に変化すると、コイル通電
電流制御回路１１ａはサーキュラトリムコイル７の電流
を再び増加させ（図２（ｂ）参照）、電子ビーム９の軌
道を再度大きく変え、電子ビーム９をビームストッパ部
１２に衝突させて外部への出力を止める（図２（ｃ）参
照）。以下、このような動作を繰り返し、呼吸同期間欠
照射が行われる。
【００１９】なお、ビームストッパ部１２への電子ビー
ム９の衝突により発生する熱は、取出しパイプ８の壁面
を冷却する水冷手段により取り除かれるが、電子ビーム
９の衝突が１箇所に集中することはその箇所を溶融させ
る虞がある点から好ましいことではない。この場合は、
電子ビーム９をビームストッパ部１２に衝突させるとき
に、その衝突箇所をビーム軌道変更制御回路１１（コイ
ル通電電流制御回路１１ａ）によって適宜変動させ、ビ
ーム電流９の１箇所への衝突の集中を避ければよく、こ
れによれば、局所的な温度上昇が防止されてビームスト
ッパ部１２が長寿命化され、耐久信頼性が増す。これ
は、具体的には照射禁止信号２２の出力期間中のサーキ
ュラトリムコイル７の電流値（高レベル電流値）を一定
値ではなく、若干変動するようコイル通電電流制御回路
１１ａで制御することによりなされる。図２（ｂ）中の
照射禁止信号２２の出力期間中の電流値の凹凸はその一
例を表わしている。ここでは、単なる凹凸ではなく鋸歯
状に変動させているが、これは電子ビーム９がビームス
トッパ部１２面上を走査して行き、電子ビーム９の衝突
箇所がビームストッパ部１２面上で平均化され、局所的
な温度上昇が効率よく防止されるようにするためであ
る。
ム９の衝突により発生する熱は、取出しパイプ８の壁面
を冷却する水冷手段により取り除かれるが、電子ビーム
９の衝突が１箇所に集中することはその箇所を溶融させ
る虞がある点から好ましいことではない。この場合は、
電子ビーム９をビームストッパ部１２に衝突させるとき
に、その衝突箇所をビーム軌道変更制御回路１１（コイ
ル通電電流制御回路１１ａ）によって適宜変動させ、ビ
ーム電流９の１箇所への衝突の集中を避ければよく、こ
れによれば、局所的な温度上昇が防止されてビームスト
ッパ部１２が長寿命化され、耐久信頼性が増す。これ
は、具体的には照射禁止信号２２の出力期間中のサーキ
ュラトリムコイル７の電流値（高レベル電流値）を一定
値ではなく、若干変動するようコイル通電電流制御回路
１１ａで制御することによりなされる。図２（ｂ）中の
照射禁止信号２２の出力期間中の電流値の凹凸はその一
例を表わしている。ここでは、単なる凹凸ではなく鋸歯
状に変動させているが、これは電子ビーム９がビームス
トッパ部１２面上を走査して行き、電子ビーム９の衝突
箇所がビームストッパ部１２面上で平均化され、局所的
な温度上昇が効率よく防止されるようにするためであ
る。
【００２０】また、呼吸同期回路１０が照射禁止信号２
２を出力している期間であるにも拘わらず電子ビーム９
が外部へ出力されてしまうことがある。例えば、コイル
通電電流制御回路１１ａ及びサーキュラトリムコイル７
間のケーブル１４の断線やそのケーブル１４の上記制御
回路１１ａ，コイル７との接続コネクタの接触不良等に
よってサーキュラトリムコイル７に電流が流れなくなっ
た場合である。このような場合は、以下のようにインタ
ーロックが働いてマイクロトロンの運転が即時停止され
る。すなわち、呼吸同期回路１０が照射禁止信号２２を
出力している期間であるにも拘わらずカレントトランス
１３が電子ビームを検出すると、呼吸同期回路１０はイ
ンターロック信号を出力する。このインターロック信号
は、例えばマイクロトロン主制御回路（図示せず）に送
られ、電子銃６の電子放出動作及びマグネトロン３の発
振動作を即時停止させるもので、これによりマイクロト
ロンの運転が即時停止される。
２を出力している期間であるにも拘わらず電子ビーム９
が外部へ出力されてしまうことがある。例えば、コイル
通電電流制御回路１１ａ及びサーキュラトリムコイル７
間のケーブル１４の断線やそのケーブル１４の上記制御
回路１１ａ，コイル７との接続コネクタの接触不良等に
よってサーキュラトリムコイル７に電流が流れなくなっ
た場合である。このような場合は、以下のようにインタ
ーロックが働いてマイクロトロンの運転が即時停止され
る。すなわち、呼吸同期回路１０が照射禁止信号２２を
出力している期間であるにも拘わらずカレントトランス
１３が電子ビームを検出すると、呼吸同期回路１０はイ
ンターロック信号を出力する。このインターロック信号
は、例えばマイクロトロン主制御回路（図示せず）に送
られ、電子銃６の電子放出動作及びマグネトロン３の発
振動作を即時停止させるもので、これによりマイクロト
ロンの運転が即時停止される。
【００２１】なお上述実施例は、本発明をマイクロトロ
ンに適用した場合について述べたが、これのみに限定さ
れることはなく、他の放射線治療装置、例えばリニアッ
ク（ライナック）等にも適用できることは勿論である。
図３は本発明をリニアックに適用した場合の一例の要部
を示す構成図で、この図３において、３１は加速管、３
２，３３は偏向用電磁石である。その他、図３において
図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。なお、偏向
用電磁石３３はコイル通電電流制御回路１１ａとでコイ
ル通電電流制御回路１１を構成する。この例では、リニ
アックの加速管３１と偏向用電磁石３２との間に呼吸同
期間欠照射のための偏向用電磁石３３を設け、これをコ
イル通電電流制御回路１１ａでＯＮ／ＯＦＦ制御するも
のである。
ンに適用した場合について述べたが、これのみに限定さ
れることはなく、他の放射線治療装置、例えばリニアッ
ク（ライナック）等にも適用できることは勿論である。
図３は本発明をリニアックに適用した場合の一例の要部
を示す構成図で、この図３において、３１は加速管、３
２，３３は偏向用電磁石である。その他、図３において
図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。なお、偏向
用電磁石３３はコイル通電電流制御回路１１ａとでコイ
ル通電電流制御回路１１を構成する。この例では、リニ
アックの加速管３１と偏向用電磁石３２との間に呼吸同
期間欠照射のための偏向用電磁石３３を設け、これをコ
イル通電電流制御回路１１ａでＯＮ／ＯＦＦ制御するも
のである。
【００２２】すなわちコイル通電電流制御回路１１ａ
は、呼吸同期回路１０からの照射禁止信号２２の出力期
間中、偏向用電磁石３３をＯＮ（通電）し、加速管３１
からの電子ビーム９の軌道を治療時の正規の軌道から外
してビームストッパ部１２に衝突させて外部への出力を
止める。電子ビーム９のエネルギは、ビームストッパ部
１２への電子ビーム衝突時に消費，吸収される。
は、呼吸同期回路１０からの照射禁止信号２２の出力期
間中、偏向用電磁石３３をＯＮ（通電）し、加速管３１
からの電子ビーム９の軌道を治療時の正規の軌道から外
してビームストッパ部１２に衝突させて外部への出力を
止める。電子ビーム９のエネルギは、ビームストッパ部
１２への電子ビーム衝突時に消費，吸収される。
【００２３】また、呼吸同期回路１０からの信号が照射
禁止信号２２から照射許可信号２１に変化したときに
は、コイル通電電流制御回路１１ａは偏向用電磁石３３
をＯＦＦ（電流遮断）し、電子ビーム９の軌道を治療時
の正規の軌道に戻して外部へ出力させる。この動作は照
射許可信号２１の出力期間中、継続される。
禁止信号２２から照射許可信号２１に変化したときに
は、コイル通電電流制御回路１１ａは偏向用電磁石３３
をＯＦＦ（電流遮断）し、電子ビーム９の軌道を治療時
の正規の軌道に戻して外部へ出力させる。この動作は照
射許可信号２１の出力期間中、継続される。
【００２４】呼吸同期回路１０からの信号が照射許可信
号２１から照射禁止信号２２に変化したときには、コイ
ル通電電流制御回路１１ａは偏向用電磁石３３を再びＯ
Ｎ（通電）し、加速管３１からの電子ビーム９の軌道を
再度ビームストッパ部１２側に外し、電子ビーム９をビ
ームストッパ部１２に衝突させて外部への出力を止め
る。以下、このような動作を繰り返し、呼吸同期間欠照
射を行わせる。
号２１から照射禁止信号２２に変化したときには、コイ
ル通電電流制御回路１１ａは偏向用電磁石３３を再びＯ
Ｎ（通電）し、加速管３１からの電子ビーム９の軌道を
再度ビームストッパ部１２側に外し、電子ビーム９をビ
ームストッパ部１２に衝突させて外部への出力を止め
る。以下、このような動作を繰り返し、呼吸同期間欠照
射を行わせる。
【００２５】図３の例においても、ビームストッパ部１
２としては、耐熱性が高く、制動放射線発生の少ないグ
ラファイト等が用いられることや、呼吸同期回路１０が
照射禁止信号２２を出力している期間であるにも拘わら
ず電子ビーム９が外部へ出力される場合にカレントトラ
ンス１３がそれを検出してマイクロトロンの運転を即時
停止させることは図１に例示のものと同様である。また
図３の例においても、偏向用電磁石３３のＯＮ（通電）
時の電流を僅かに変化させてビームストッパ部１２に対
するビーム電流９の１箇所への衝突の集中を避けるよう
にしてもよい。
２としては、耐熱性が高く、制動放射線発生の少ないグ
ラファイト等が用いられることや、呼吸同期回路１０が
照射禁止信号２２を出力している期間であるにも拘わら
ず電子ビーム９が外部へ出力される場合にカレントトラ
ンス１３がそれを検出してマイクロトロンの運転を即時
停止させることは図１に例示のものと同様である。また
図３の例においても、偏向用電磁石３３のＯＮ（通電）
時の電流を僅かに変化させてビームストッパ部１２に対
するビーム電流９の１箇所への衝突の集中を避けるよう
にしてもよい。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、呼
吸同期間欠照射を、ビームが内部において出力され続け
ている状態で行うものであり、したがって、ビーム照射
立上がり時においても、あるいはその逆のビーム照射立
下がり時においても、時遅れなく瞬時に、かつ安定に切
り換わり、呼吸同期間欠照射を安定に行うことができる
という効果がある。またリニアックに適用した場合に
は、安定したエネルギの電子線／放射線を出力できると
いう効果もある。
吸同期間欠照射を、ビームが内部において出力され続け
ている状態で行うものであり、したがって、ビーム照射
立上がり時においても、あるいはその逆のビーム照射立
下がり時においても、時遅れなく瞬時に、かつ安定に切
り換わり、呼吸同期間欠照射を安定に行うことができる
という効果がある。またリニアックに適用した場合に
は、安定したエネルギの電子線／放射線を出力できると
いう効果もある。
【図１】本発明による放射線治療装置の一実施形態を示
す構成図である。
す構成図である。
【図２】同上装置の各部信号波形を示す図である。
【図３】本発明装置の他の実施形態の要部を示す構成図
である。
である。
１…電磁石、２…空胴共振器、３…マグネトロン、４…
サーキュレータ、５…無反射終端、６…電子銃、７…サ
ーキュラトリムコイル、８…取出しパイプ、９…電子ビ
ーム、１０…呼吸同期回路、１０ａ…呼吸状態センサ、
１１…ビーム軌道変更制御回路、１１ａ…コイル通電電
流制御回路、１２…ビームストッパ部、１３…カレント
トランス。
サーキュレータ、５…無反射終端、６…電子銃、７…サ
ーキュラトリムコイル、８…取出しパイプ、９…電子ビ
ーム、１０…呼吸同期回路、１０ａ…呼吸状態センサ、
１１…ビーム軌道変更制御回路、１１ａ…コイル通電電
流制御回路、１２…ビームストッパ部、１３…カレント
トランス。
Claims (2)
- 【請求項１】 被治療体の病巣に高エネルギの電子ビー
ム又は放射線ビームを照射して治療を行う放射線治療装
置において、 前記被治療体の呼吸状態を検出し呼吸運動によって移動
する前記病巣の静止期間に同期して照射許可信号を出力
しそれ以外の期間には照射禁止信号を出力する呼吸同期
回路と、 前記ビームを、前記呼吸同期回路から照射禁止信号が出
力されている期間は治療時の正規の軌道から外して所定
のビームストッパ部に衝突させ、照射許可信号が出力さ
れている期間は治療時の正規の軌道に戻すビーム軌道変
更制御回路とを具備することを特徴とする放射線治療装
置。 - 【請求項２】 ビーム軌道変更制御回路は、呼吸同期回
路から照射禁止信号が出力されている期間においてビー
ムをビームストッパ部に衝突させる場合にその衝突箇所
を適宜変動させることを特徴とする請求項１に記載の放
射線治療装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189281A JPH1028742A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 放射線治療装置 |
| US08/895,921 US5949080A (en) | 1996-07-18 | 1997-07-17 | Irradiation apparatus for effectively performing intermittent irradiation in synchronism with respiration |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8189281A JPH1028742A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 放射線治療装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1028742A true JPH1028742A (ja) | 1998-02-03 |
Family
ID=16238700
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8189281A Pending JPH1028742A (ja) | 1996-07-18 | 1996-07-18 | 放射線治療装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5949080A (ja) |
| JP (1) | JPH1028742A (ja) |
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