放射線治療 1-10 jawはどうやって照射野をつくるの？
一次コリメータの次に、照射野を動かして変える
第９章の一次コリメータは、装置として使えるＸ線の最大範囲を固定的に決める部品でした。
しかし、患者ごとに必要な照射野サイズは違います。
１０ × １０ cm²が必要なこともあれば、左右非対称な照射野が必要なこともあります。
そこで使われるのが、jaw（ジョー）／secondary collimatorです。
jawは何をしているの？
典型的なリニアックでは、重い遮蔽体を向かい合わせに配置し、その位置を動かすことでＸ線を遮ります。
一般的な４jaw構成では、
X1
X2
Y1
Y2
の４枚を独立に動かします。
X方向とY方向それぞれの開口を調整することで、正方形や長方形の照射野を作れます。
図１の左側が、４枚jawを使う典型的な考え方です。
「独立jaw」だと何ができるの？
昔の対称式コリメータでは、向かい合う２枚が中心軸から同じ距離だけ動く構造が基本でした。
独立jawでは１枚ずつ位置を設定できるため、
中心軸から片側だけ大きく開く／閉じる
といった非対称照射野を作れます。
これによってhalf-beam blockのような照射野や、複数照射野を接合する計画にも対応しやすくなります。
ただし、非対称照射野では中心軸から大きく外れたビームを使うため、ビームプロファイルや出力、照射野端の幾何学を正しくモデル化・QAする必要があります。
jaw position indicatorの精度も、リニアックQAで確認する項目の一つです。
jawとMLCは、どちらも照射野を作るのに何が違う？
ここは役割を分けると理解しやすくなります。
jawは少数の大きな遮蔽体で、
照射野全体の外枠を大きく決める
のが得意です。
MLCは多数の細いリーフで、
標的形状に合わせて細かい輪郭を作る
ことができます。
IMRTやVMATではMLCが細かな強度変調を担当しますが、jawも不要になるとは限りません。
jawをMLCの開口に近づけることで、MLCを透過してくる放射線をさらに抑えたり、不要なヘッド散乱を減らしたりできます。
装置・治療法によっては、MLCの動きに合わせてjawも動かすjaw trackingが用いられます。
TrueBeamでは４枚jawがある
TrueBeamのMachine Performance Checkでは、jaw位置を
X1／X2／Y1／Y2
の４枚について評価しています。
つまり、TrueBeam系の代表的構成では４枚の独立jawとMLCが別々に存在し、
jawで外枠を作り、その内側をMLCで細かく整える
という構成をイメージすると分かりやすいです。
ただしTrueBeamでも、MLCの種類や導入仕様は施設によって異なります。
Elekta Agilityは、同じ４jaw構成ではない
Elekta Agilityでは、この構造が少し違います。
Agilityは160枚のMLCリーフがX方向の照射野形成を担当し、直交するY方向には１対のdiaphragm（Y jaw）があります。X方向の従来型backup jawはなく、MLCそのものがX方向のビーム制限を担います。
つまり、
TrueBeam系の代表例：X jaw＋Y jaw＋MLC
Agility：X方向をMLC、Y方向をdiaphragm
という違いがあります。
「jawは４枚」と丸暗記しない
４枚独立jawは重要な基本構造ですが、現在の治療ヘッドはメーカーによってMLCとの役割分担が違います。
Elektaのdiaphragmは何のためにある？
AgilityではMLCがX方向へ複雑な形を作り、Y方向のdiaphragmが照射野の上下方向を制限します。
このdiaphragmは治療中にも動かすことができ、dynamic jaw trackingに利用します。
MLC開口に近い位置までdiaphragmを追従させることで、不要な透過線量を抑える方向に働きます。
ただし、jaw trackingの使用可否や実際の動きは、治療法、TPS、装置ソフトウェア、計画設定に依存します。
電子線ではjaw設定も出力に関係する
第８章で扱ったように、電子線でも上流コリメータは重要です。
電子線アプリケータごとに対応するjaw設定があり、通常はアプリケータの照射野より大きく設定されます。
また電子線ではjawの設定によって治療ヘッド内の散乱条件が変わるため、出力にも影響します。
つまりjawは、単なる「四角い穴のサイズ調整器」ではありません。
ビームの遮蔽、散乱、出力、MLC透過の低減などにも関係する部品です。
jawを一言で説明すると
jawは、
一次コリメータで切り出されたビームを、患者ごとの大きさへ大まかに絞る可動式の遮蔽体
です！
その内側を、さらに細かく作り込むのがMLCです。
次は、照射野を細かく彫刻するMLCへ
jawでは長方形が基本ですが、腫瘍は長方形ではありません。
そこで多数の細いリーフを動かし、複雑な照射野や強度分布を作るのがMLC（Multi Leaf Collimator）です。
次は、「MLCは、どうやって線量分布をつくり分けるの？」を見ていきます。
