JP2014128352A - Collision prevention interlock device for radiation therapy apparatus and radiation therapy - Google Patents

Collision prevention interlock device for radiation therapy apparatus and radiation therapy Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a collision prevention interlock device to make possible the therapy which makes the most of the operation range of a radiation therapy apparatus.SOLUTION: A collision prevention interlock device 1 comprises a collision determination simulator 2 which deploys a 3D model of a therapy apparatus 5 and a patient 3D model 23 in a virtual space 20 and executes a simulation to determine whether or not a collision exists between a 3D model of the apparatus 5 operating under control information sig1 and the patient 3D model 23, and between 3D models of the apparatus 5. The collision determination simulator 2 comprises: an interlock determination unit for determining whether or not a determination target distance, i.e. a distance between determination target 3D models, is equal to or less than an interlock threshold value; and an interlock information generation unit which generates information to stop the operation of the apparatus 5 when the determination target distance is equal to or less than the threshold value, and outputs the information as interlock information sig2 to a therapy apparatus control unit 4.

Description

本発明は、X線、ガンマ線、粒子線等の放射線を患者の患部に照射して癌治療を行う放射線治療装置に関し、特に治療装置の機器と患者または治療装置の機器とが物理的に衝突することを防止する衝突防止インターロック装置に関するものである。   The present invention relates to a radiotherapy apparatus that performs cancer treatment by irradiating an affected area of a patient with radiation such as X-rays, gamma rays, and particle beams. In particular, the apparatus of the treatment apparatus and the apparatus of the patient or the treatment apparatus physically collide with each other. The present invention relates to a collision prevention interlock device that prevents this.

近年、癌治療を目的とした放射線治療装置では、陽子や重イオン等の粒子線を用いた癌治療装置(特に、粒子線治療装置と呼ばれる)の開発や建設が進められている。周知のとおり、粒子線を用いた粒子線治療はX線、ガンマ線等の従来の放射線治療に比べて、がん患部に集中的に照射することができ、すなわち、患部の形状に合わせてピンポイントで粒子線を照射することができ、正常細胞に影響を与えずに治療することが可能である。粒子線治療装置はX線、ガンマ線を用いる放射線治療装置よりも大型になるので、粒子線治療装置では、治療装置の機器と患者または治療装置の機器とが物理的に衝突の防止方法がさらに複雑になっている。   In recent years, development and construction of cancer treatment devices (particularly called particle beam treatment devices) using particle beams such as protons and heavy ions have been promoted in radiotherapy devices for cancer treatment. As is well known, particle beam therapy using particle beams can irradiate the cancer affected area more intensively than conventional radiotherapy such as X-rays and gamma rays, that is, pinpointing according to the shape of the affected area. Can be irradiated with a particle beam and can be treated without affecting normal cells. Since the particle beam therapy system is larger than the radiotherapy system using X-rays and gamma rays, the particle beam therapy system further complicates the method of physically preventing collision between the therapy device and the patient or the therapy device. It has become.

放射線治療では、治療計画を作成する際に治療装置と患者または治療装置とが衝突(物理的干渉)しないかを事前にチェックしている(例えば特許文献1)。特許文献1では、放射線治療装置と治療用寝台及び患者とが物理的に干渉しない角度を示す領域内で放射線治療計画を立案していた。特許文献1には、治療寝台(治療台)の中心座標(x、z)及び患者の体部高さ(h)の情報と、事前にメモリに保存されていた治療用寝台形状データと、放射線治療装置形状データとに基づいて、放射線治療装置と治療寝台および患者とが物理的に干渉しない照射角度を算出し、その算出結果を表示することが記載されている。   In radiotherapy, when a treatment plan is created, it is checked in advance whether or not the treatment device and the patient or the treatment device collide (physical interference) (for example, Patent Document 1). In Patent Literature 1, a radiation treatment plan is made in a region showing an angle at which the radiation treatment apparatus, the treatment bed, and the patient do not physically interfere with each other. In Patent Document 1, information on center coordinates (x, z) of a treatment bed (treatment table) and a patient's body height (h), treatment bed shape data stored in a memory in advance, and radiation It is described that, based on the treatment device shape data, an irradiation angle at which the radiation treatment device does not physically interfere with the treatment bed and the patient is calculated, and the calculation result is displayed.

特許文献1では、放射線治療の際に、患者の患部の位置とアイソセンタのずれ量を算出し、このずれ量に基づいて、治療用寝台の位置、回転ガントリのガイドz軸周りの旋回角R及び回転部材のガイドに対する回動軸Gまわりの走行角Sを適宜最適な組み合わせで移動調整することにより、患部中心がアイソセンタに移動する。この時、間違って放射線治療装置と治療用寝台及び患者との物理的干渉が発生する領域での照射角度が設定されると、照射計画装置から放射線治療装置の制御装置に対して放射線治療装置の起動を停止させる(衝突防止インターロック処理)信号を送信していた。   In Patent Document 1, the amount of deviation between the position of the affected part of the patient and the isocenter is calculated during radiotherapy, and based on the amount of deviation, the position of the treatment bed, the turning angle R around the guide z-axis of the rotating gantry, and By moving and adjusting the traveling angle S around the rotation axis G with respect to the guide of the rotating member in an optimal combination as appropriate, the center of the affected area moves to the isocenter. At this time, if an irradiation angle is set in a region where physical interference between the radiation therapy apparatus, the treatment bed, and the patient is erroneously set, the irradiation planning apparatus will control the radiation therapy apparatus to the control apparatus of the radiation therapy apparatus. A signal for stopping activation (collision prevention interlock processing) was transmitted.

また、特許文献2では、医療スタッフを衝突防止インターロック処理の実施を判断する対象とし、この医療スタッフに位置センサを取付け、位置情報を空間チェック機能へ送信することで、粗位置決め完了から位置決め完了迄の治療装置の移動経路を制御情報から推測し、医療スタッフとの干渉を防ぐ機能が提示されている。   Further, in Patent Document 2, the medical staff is determined to perform the collision prevention interlock process, the position sensor is attached to the medical staff, and the position information is transmitted to the space check function. The function of estimating the movement path of the therapeutic device up to now from the control information and preventing interference with the medical staff is presented.

特開2006−174885号公報(0040段〜0044段、図2、図6)Japanese Patent Laying-Open No. 2006-174885 (0040 to 0044 stages, FIGS. 2 and 6) 特開2008−220553号公報(0017段〜0025段、0034段、図1、図3)JP 2008-220553 A (0017 stage to 0025 stage, 0034 stage, FIGS. 1 and 3)

上述したように、放射線治療では、治療装置と患者または治療装置とが衝突(物理的干渉)しないように治療装置の駆動に関して、治療装置と患者または治療装置とが衝突する
可能性が高いと判断した場合に、治療装置の駆動を停止する処理、すなわち衝突防止インターロック処理を実施している。特許文献1の従来技術では、制御装置が持つ制御情報(照射角度の設定情報)と事前に算出された物理的干渉が発生する領域情報とに基づいて、衝突防止インターロック処理を実現する為、干渉領域を広くしたり、複雑な計算を避けて干渉領域を設定したり、必要以上に治療装置の駆動範囲を制限してしまう事が多く、結果として治療の制約となっていた。
As described above, in radiotherapy, it is determined that there is a high possibility that the treatment device and the patient or the treatment device collide with respect to the drive of the treatment device so that the treatment device and the patient or the treatment device do not collide (physical interference). In such a case, a process for stopping the driving of the treatment apparatus, that is, a collision prevention interlock process is performed. In the prior art of Patent Document 1, in order to realize the collision prevention interlock processing based on the control information (irradiation angle setting information) of the control device and the area information in which physical interference is calculated in advance, In many cases, the interference area is widened, the interference area is set by avoiding complicated calculations, and the driving range of the treatment apparatus is limited more than necessary, resulting in treatment restrictions.

治療装置を駆動する制御装置は、確実性、堅牢性が要求されることから、シーケンサ等のコントローラ機器によって構成される。コントローラ機器は高速かつ確実な処理を得意とするが、複雑な計算は困難であるため、コントローラ機器によって制御対象装置の輪郭が治療室空間上のどの位置にあり、周辺の治療装置とどのような位置関係にあるかを把握(計算)することは現実的ではない。そのため、制御対象装置の制御情報に基づいて安全側に重きを置いた衝突防止インターロック処理を行う機能を設ける事になる。例えば、照射ノズルの照射角度が90度で、治療台ローテーション角度が30度の場合では、照射ノズルのスライド位置や回転位置、照射ノズル先端のアタッチメント形状、治療台の高さ等によって、照射ノズルと治療台が干渉する場合としない場合とがあるにも関わらず、複雑な組合せ条件による計算を避けて、「照射ノズルの照射角度が90度、治療台ローテーション角度30度の位置では干渉する可能性があるので、この組合せは認めない(衝突防止インターロック条件とする)」というロジックを設ける事がある。   Since the control device that drives the treatment device requires certainty and robustness, it is configured by a controller device such as a sequencer. The controller device excels at high-speed and reliable processing, but complicated calculations are difficult. Therefore, the controller device is located at the position of the contour of the device to be controlled in the treatment room space, and with the surrounding treatment device. It is not realistic to grasp (calculate) whether or not there is a positional relationship. For this reason, a function for performing a collision prevention interlock process with emphasis on the safe side based on the control information of the control target apparatus is provided. For example, when the irradiation angle of the irradiation nozzle is 90 degrees and the treatment table rotation angle is 30 degrees, depending on the slide position and rotation position of the irradiation nozzle, the attachment shape of the irradiation nozzle tip, the height of the treatment table, etc. Regardless of whether the treatment table interferes or not, avoid calculation based on complicated combination conditions, and say, “There is a possibility of interference at a position where the irradiation angle of the irradiation nozzle is 90 degrees and the treatment table rotation angle is 30 degrees. Therefore, this combination may not be allowed (a collision prevention interlock condition) ”.

このような事情から、治療計画で最適な治療装置ポジションと判断した「患者と治療装置の位置関係」が、本来であれば干渉することなく治療可能であっても、実際には治療計画後または治療計画中に行われる衝突防止インターロック判定により治療実施が不可能となることがあり、最適な治療方法(治療計画)の選択を阻害していた。   For this reason, even if the “positional relationship between the patient and the treatment device” determined to be the optimal treatment device position in the treatment plan can be treated without any interference, it is actually after the treatment plan or The collision prevention interlock determination performed during the treatment plan may make it impossible to carry out the treatment, which hinders selection of an optimal treatment method (treatment plan).

また、特許文献2の従来技術は、医療スタッフと、粗位置決め完了から位置決め完了迄という予め決められた一連の制御動作を行う装置間の干渉判定を行って、予め干渉を回避する移動経路を算出している。また、予め決められた一連の制御動作以外にも、常時監視によって医療スタッフと装置との干渉を回避する経路を算出することも記載されているが、上述した最適な治療方法(治療計画)の選択することはできない。   In addition, the prior art of Patent Document 2 performs a collision determination between a medical staff and a device that performs a predetermined series of control operations from completion of rough positioning to completion of positioning, and calculates a movement path that avoids interference in advance. doing. Further, in addition to a predetermined series of control operations, it is also described that a route for avoiding interference between medical staff and the apparatus is constantly monitored, but the optimal treatment method (treatment plan) described above is also described. It cannot be selected.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、治療装置の稼働範囲を最大限に利用した治療を行えるようにすることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to enable treatment using the operating range of the treatment apparatus to the maximum.

放射線治療装置からその可動機器の制御情報を入力すると共に、放射線治療装置にインターロック情報を出力する治療装置制御部と、放射線治療を行う治療室毎に放射線治療装置の3Dモデルである治療装置3Dモデルを格納した治療装置3Dモデルデータベースと、患者の3Dモデルである患者3Dモデルを格納した患者3Dモデルデータベースと、治療装置3Dモデル及び患者3Dモデルを仮想空間に配置し、制御情報に基づいて動作する治療装置3Dモデルと患者3Dモデルとの衝突、及び治療装置3Dモデル間の衝突の有無を判定する衝突判定シミュレーションを実行する衝突判定シミュレータとを備える。衝突判定シミュレータは、治療装置3Dモデルと患者3Dモデルとの距離及び治療装置3Dモデル間の距離を判定対象距離とし、判定対象距離がインターロック閾値以下かを判定するインターロック判定部と、判定対象距離がインターロック閾値以下の場合に、放射線治療装置の動作を停止させる情報を生成し、この情報を治療装置制御部にインターロック情報として出力するインターロック情報生成部とを有する。   A control apparatus for inputting control information of the movable device from the radiotherapy apparatus and outputting interlock information to the radiotherapy apparatus, and a treatment apparatus 3D which is a 3D model of the radiotherapy apparatus for each treatment room for performing radiotherapy The treatment device 3D model database storing the model, the patient 3D model database storing the patient 3D model which is the patient 3D model, the treatment device 3D model and the patient 3D model are arranged in the virtual space, and the operation is performed based on the control information A collision determination simulator for executing a collision determination simulation for determining whether or not there is a collision between the treatment apparatus 3D model and the patient 3D model and a collision between the treatment apparatus 3D models. The collision determination simulator uses the distance between the treatment device 3D model and the patient 3D model and the distance between the treatment device 3D models as the determination target distance, an interlock determination unit that determines whether the determination target distance is equal to or less than an interlock threshold, When the distance is equal to or less than the interlock threshold value, an interlock information generation unit is provided that generates information for stopping the operation of the radiation therapy apparatus and outputs this information as interlock information to the therapy apparatus control unit.

本発明に係る放射線治療装置の衝突防止インターロック装置は、仮想空間上で放射線治
療の際の放射線治療装置の制御情報に基づいて判定対象の3Dモデル間の衝突の有無を判定する衝突判定シミュレーションを実行し、判定対象距離がインターロック閾値以下の場合に放射線治療装置の動作を停止させる情報をインターロック情報として出力するので、治療装置の稼働範囲を最大限に利用した放射線治療を行うことができる。
The collision prevention interlock device of the radiotherapy apparatus according to the present invention performs a collision determination simulation for determining the presence or absence of a collision between 3D models to be determined based on control information of the radiotherapy apparatus during radiotherapy in a virtual space. When the determination target distance is equal to or less than the interlock threshold, the information for stopping the operation of the radiotherapy apparatus is output as the interlock information, so that the radiotherapy using the operating range of the therapy apparatus to the maximum can be performed. .

本発明の実施の形態1による衝突防止インターロック装置及び放射線治療システムのブロック図である。1 is a block diagram of a collision prevention interlock device and a radiation therapy system according to Embodiment 1 of the present invention. 図1の衝突防止インターロック装置の動作イメージ図である。It is an operation | movement image figure of the collision prevention interlock apparatus of FIG. 図1の治療装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the treatment apparatus of FIG. 図3の粒子線照射装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the particle beam irradiation apparatus of FIG. 図1の衝突防止インターロック装置のフローチャートである。It is a flowchart of the collision prevention interlock device of FIG. 本発明の実施の形態2による衝突防止インターロック装置の機能を説明する図である。It is a figure explaining the function of the collision prevention interlock device by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2による衝突防止インターロック装置のフローチャートである。It is a flowchart of the collision prevention interlock device by Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態3による衝突防止インターロック装置の鳴動音対応表を示す図である。It is a figure which shows the ringing sound correspondence table | surface of the collision prevention interlock apparatus by Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態4による衝突防止インターロック装置の動作イメージ図である。It is an operation | movement image figure of the collision prevention interlock apparatus by Embodiment 4 of this invention. 本発明の実施の形態5による衝突防止インターロック装置及び放射線治療システムのブロック図である。It is a block diagram of the collision prevention interlock device and radiation therapy system by Embodiment 5 of this invention.

実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態1による衝突防止インターロック装置及び放射線治療システムのブロック図であり、図2は本発明の実施の形態1による衝突防止インターロック装置の動作イメージ図である。図3は図1の治療装置の例である粒子線治療装置の概略構成図であり、図4は図3の粒子線照射装置の構成を示す図である。衝突防止インターロック装置1は、衝突判定シミュレータ2と、治療装置3Dモデルデータベース3と、患者3Dモデルデータベース6と、治療装置制御部4とを備える。放射線治療システム8は、衝突防止インターロック装置1と治療装置5とを備える。衝突判定シミュレータ2は、衝突判定シミュレーションを行うソフトウェア機能であり、計算機上に構築される。衝突判定シミュレータ2は、治療装置5の3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)及び患者3Dモデル23を仮想空間20に配置し、制御情報sig1に基づいて動作する治療装置5の3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)と患者3Dモデル23との衝突、及び治療装置5の3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)間の衝突の有無を判定する衝突判定シミュレーションを実行する。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a block diagram of a collision prevention interlock device and a radiation therapy system according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is an operation image diagram of the collision prevention interlock device according to Embodiment 1 of the present invention. 3 is a schematic configuration diagram of a particle beam therapy apparatus which is an example of the therapy apparatus of FIG. 1, and FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the particle beam irradiation apparatus of FIG. The collision prevention interlock device 1 includes a collision determination simulator 2, a treatment device 3D model database 3, a patient 3D model database 6, and a treatment device control unit 4. The radiotherapy system 8 includes a collision prevention interlock device 1 and a treatment device 5. The collision determination simulator 2 is a software function that performs a collision determination simulation, and is built on a computer. The collision determination simulator 2 arranges the 3D model (rotating gantry 3D model 21, irradiation nozzle 3D model 22, treatment table 3D model 24, etc.) and the patient 3D model 23 of the treatment apparatus 5 in the virtual space 20, and based on the control information sig1. The collision between the 3D model of the treatment device 5 (rotating gantry 3D model 21, irradiation nozzle 3D model 22, treatment table 3D model 24, etc.) and the patient 3D model 23, and the 3D model of the treatment device 5 (rotating gantry 3D model) 21, a collision determination simulation for determining whether or not there is a collision between the irradiation nozzle 3D model 22 and the treatment table 3D model 24).

治療装置3Dモデルデータベース3には、治療室毎に衝突判定シミュレーションに必要な全ての治療装置の3Dモデルが格納されている。患者3Dモデルデータベース6には、患者の典型的な体型毎に作成された患者3Dモデル23が格納されている。治療装置制御部4は、治療装置5と制御情報sig1やインターロック情報sig2をやり取りする入出力インタフェースである。衝突判定シミュレータ2は、治療装置3Dモデルデータベース3、患者3Dモデルデータベース6、治療装置制御部4と接続し、治療装置制御部4は、治療装置5と接続している。   The treatment device 3D model database 3 stores 3D models of all treatment devices necessary for the collision determination simulation for each treatment room. The patient 3D model database 6 stores a patient 3D model 23 created for each typical body shape of the patient. The treatment device control unit 4 is an input / output interface that exchanges control information sig1 and interlock information sig2 with the treatment device 5. The collision determination simulator 2 is connected to the treatment device 3D model database 3, the patient 3D model database 6, and the treatment device control unit 4, and the treatment device control unit 4 is connected to the treatment device 5.

図2には、衝突判定シミュレータ2の対象となる実空間10と、衝突判定シミュレータ
2内に構成される仮想空間20との関係を示している。実空間10は、実際の治療室空間である。回転ガントリ11は、任意の角度で患者13の患部に放射線(荷電粒子ビーム31等)を照射する為に、照射ノズル12を360度回転させるものである。治療台14に、患者13が載置される。なお、照射ノズル12aは第1の位置にある場合の照射ノズル12であり、破線で示した照射ノズル12bは第2の位置にある場合の照射ノズル12である。照射ノズル12は、放射線治療装置(粒子線治療装置)の最下流側であり、放射線が患者13へ照射される先端部分である。回転ガントリ11、照射ノズル12、治療台14は、治療装置5の可動装置である。
FIG. 2 shows the relationship between the real space 10 that is the target of the collision determination simulator 2 and the virtual space 20 configured in the collision determination simulator 2. The real space 10 is an actual treatment room space. The rotating gantry 11 rotates the irradiation nozzle 12 360 degrees to irradiate the affected part of the patient 13 with radiation (charged particle beam 31 or the like) at an arbitrary angle. A patient 13 is placed on the treatment table 14. In addition, the irradiation nozzle 12a is the irradiation nozzle 12 when it exists in a 1st position, and the irradiation nozzle 12b shown with the broken line is the irradiation nozzle 12 when it exists in a 2nd position. The irradiation nozzle 12 is the most downstream side of the radiotherapy apparatus (particle beam therapy apparatus), and is a tip portion where the patient 13 is irradiated with radiation. The rotating gantry 11, the irradiation nozzle 12, and the treatment table 14 are movable devices of the treatment device 5.

仮想空間20は、治療室の実空間10と同じ幾何学的配置(ジオメトリ)で構築される。図2では、治療装置3Dモデルとして、回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22(図2における22a、22b)、治療台3Dモデル24を示した。回転ガントリ3Dモデル21は、回転ガントリ11の三次元モデル(3Dモデル)であり、回転ガントリ11と同様に照射ノズル3Dモデル22を360度回転させる。照射ノズル3Dモデル22は、照射ノズル12の三次元モデルである。なお、照射ノズル3Dモデル22aは照射ノズル12aに対応したものであり、破線で示した照射ノズル3Dモデル22bは照射ノズル12bに対応したものである。患者3Dモデル23は患者13の三次元モデルであり、治療台3Dモデル24は治療台14の三次元モデルである。制御情報sig1は、実空間10から仮想空間20へ送信する制御情報、すなわち治療装置5から衝突判定シミュレータ2へ送信する制御情報を表す。制御情報sig1は、治療装置5の可動機器を含む各機器を制御する制御信号と同等のものである。衝突判定シミュレータ2は、この制御情報sig1に基づいて、仮想空間20の治療装置3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)を、リアルタイムで実空間10の治療装置5の動作と同じように動作させる。インターロック情報sig2は、仮想空間20から実空間10へ送信するインターロック情報、すなわち衝突判定シミュレータ2から治療装置5へ送信するインターロック情報である。   The virtual space 20 is constructed with the same geometric arrangement (geometry) as the real space 10 of the treatment room. In FIG. 2, the rotating gantry 3D model 21, the irradiation nozzle 3D model 22 (22 a and 22 b in FIG. 2), and the treatment table 3D model 24 are shown as the treatment device 3D model. The rotating gantry 3D model 21 is a three-dimensional model (3D model) of the rotating gantry 11, and the irradiation nozzle 3D model 22 is rotated 360 degrees in the same manner as the rotating gantry 11. The irradiation nozzle 3D model 22 is a three-dimensional model of the irradiation nozzle 12. The irradiation nozzle 3D model 22a corresponds to the irradiation nozzle 12a, and the irradiation nozzle 3D model 22b shown by a broken line corresponds to the irradiation nozzle 12b. The patient 3D model 23 is a three-dimensional model of the patient 13, and the treatment table 3D model 24 is a three-dimensional model of the treatment table 14. The control information sig1 represents control information transmitted from the real space 10 to the virtual space 20, that is, control information transmitted from the treatment device 5 to the collision determination simulator 2. The control information sig1 is equivalent to a control signal for controlling each device including the movable device of the treatment device 5. Based on this control information sig1, the collision determination simulator 2 converts the treatment device 3D model (rotating gantry 3D model 21, irradiation nozzle 3D model 22, treatment table 3D model 24, etc.) in the virtual space 20 in real time. The same operation as that of the treatment device 5 is performed. The interlock information sig2 is interlock information transmitted from the virtual space 20 to the real space 10, that is, interlock information transmitted from the collision determination simulator 2 to the treatment device 5.

治療装置5の例として、図3及び図4を用いて、粒子線治療装置51及び粒子線照射装置58を説明する。粒子線治療装置51は、ビーム発生装置52と、ビーム輸送系59と、粒子線照射装置58a、58bとを備える。ビーム発生装置52は、イオン源(図示せず)と、前段加速器53と、荷電粒子加速器54とを有する。粒子線照射装置58bは回転ガントリ(図示せず)に設置される。粒子線照射装置58aは回転ガントリを有しない治療室に設置される。ビーム輸送系59の役割は荷電粒子加速器54と粒子線照射装置58a、58bの連絡にある。ビーム輸送系59の一部は回転ガントリ(図示せず)に設置され、その部分には複数の偏向電磁石55a、55b、55cを有する。   As an example of the treatment apparatus 5, a particle beam treatment apparatus 51 and a particle beam irradiation apparatus 58 will be described with reference to FIGS. The particle beam therapy system 51 includes a beam generation device 52, a beam transport system 59, and particle beam irradiation devices 58a and 58b. The beam generator 52 includes an ion source (not shown), a pre-stage accelerator 53, and a charged particle accelerator 54. The particle beam irradiation device 58b is installed in a rotating gantry (not shown). The particle beam irradiation device 58a is installed in a treatment room having no rotating gantry. The role of the beam transport system 59 is in communication between the charged particle accelerator 54 and the particle beam irradiation devices 58a and 58b. A part of the beam transport system 59 is installed in a rotating gantry (not shown), and the part has a plurality of deflection electromagnets 55a, 55b, and 55c.

イオン源で発生した陽子線等の粒子線である荷電粒子ビームは、前段加速器53で加速され、入射装置46から荷電粒子加速器54に入射される。荷電粒子加速器54は、例えばシンクロトロンである。荷電粒子ビームは、所定のエネルギーまで加速される。荷電粒子加速器54の出射装置47から出射された荷電粒子ビームは、ビーム輸送系59を経て粒子線照射装置58a、58bに輸送される。粒子線照射装置58a、58bは荷電粒子ビームを患者13の患部に照射する。粒子線照射装置の符号は、総括的に58を用い、区別して説明する場合に58a、58bを用いる。   A charged particle beam, which is a particle beam such as a proton beam generated by an ion source, is accelerated by the front-stage accelerator 53 and is incident on the charged particle accelerator 54 from the incident device 46. The charged particle accelerator 54 is, for example, a synchrotron. The charged particle beam is accelerated to a predetermined energy. The charged particle beam emitted from the emission device 47 of the charged particle accelerator 54 is transported to the particle beam irradiation devices 58a and 58b through the beam transport system 59. The particle beam irradiation devices 58 a and 58 b irradiate the affected part of the patient 13 with a charged particle beam. The reference numeral 58 of the particle beam irradiation apparatus is used as a whole, and 58a and 58b are used in the case of distinction.

ビーム発生装置52で発生され、所定のエネルギーまで加速された荷電粒子ビーム31は、ビーム輸送系59を経由し、粒子線照射装置58へと導かれる。図4において、粒子線照射装置58は、荷電粒子ビーム31に垂直な方向であるX方向及びY方向に荷電粒子ビーム31を走査するX方向走査電磁石32及びY方向走査電磁石33と、位置モニタ34と、線量モニタ35と、線量データ変換器36と、ビームデータ処理装置41と、走査電磁石電源37と、粒子線照射装置58を制御する照射管理装置38とを備える。照射管
理装置38は、照射制御計算機39と照射制御装置40とを備える。線量データ変換器36は、トリガ生成部42と、スポットカウンタ43と、スポット間カウンタ44とを備える。なお、図4において荷電粒子ビーム31の進行方向は−Z方向である。
The charged particle beam 31 generated by the beam generator 52 and accelerated to a predetermined energy is guided to the particle beam irradiation device 58 via the beam transport system 59. In FIG. 4, the particle beam irradiation apparatus 58 includes an X-direction scanning electromagnet 32 and a Y-direction scanning electromagnet 33 that scan the charged particle beam 31 in the X direction and the Y direction that are perpendicular to the charged particle beam 31, and a position monitor 34. A dose monitor 35, a dose data converter 36, a beam data processing device 41, a scanning electromagnet power source 37, and an irradiation management device 38 that controls the particle beam irradiation device 58. The irradiation management device 38 includes an irradiation control computer 39 and an irradiation control device 40. The dose data converter 36 includes a trigger generation unit 42, a spot counter 43, and an inter-spot counter 44. In FIG. 4, the traveling direction of the charged particle beam 31 is the −Z direction.

X方向走査電磁石32は荷電粒子ビーム31をX方向に走査する走査電磁石であり、Y方向走査電磁石33は荷電粒子ビーム31をY方向に走査する走査電磁石である。位置モニタ34は、X方向走査電磁石32及びY方向走査電磁石33で走査された荷電粒子ビーム31が通過するビームにおける通過位置(重心位置)やサイズを演算するためのビーム情報を検出する。ビームデータ処理装置41は、位置モニタ34が検出した複数のアナログ信号からなるビーム情報に基づいて荷電粒子ビーム31の通過位置(重心位置)やサイズを演算する。また、ビームデータ処理装置41は、荷電粒子ビーム31の位置異常やサイズ異常を示す異常検出信号を生成し、この異常検出信号を照射管理装置38に出力する。   The X direction scanning electromagnet 32 is a scanning electromagnet that scans the charged particle beam 31 in the X direction, and the Y direction scanning electromagnet 33 is a scanning electromagnet that scans the charged particle beam 31 in the Y direction. The position monitor 34 detects beam information for calculating a passing position (center of gravity position) and a size of a beam through which the charged particle beam 31 scanned by the X direction scanning electromagnet 32 and the Y direction scanning electromagnet 33 passes. The beam data processing device 41 calculates the passing position (center of gravity position) and size of the charged particle beam 31 based on beam information composed of a plurality of analog signals detected by the position monitor 34. Further, the beam data processing device 41 generates an abnormality detection signal indicating an abnormal position or size abnormality of the charged particle beam 31 and outputs this abnormality detection signal to the irradiation management device 38.

線量モニタ35は、荷電粒子ビーム31の線量を検出する。照射管理装置38は、図示しない治療計画装置で作成された治療計画データに基づいて、患者13の患部における荷電粒子ビーム31の照射位置を制御し、線量モニタ35で測定され、線量データ変換器36でデジタルデータに変換された線量が目標線量に達すると荷電粒子ビーム31を次の照射位置へ移動する。走査電磁石電源37は、照射管理装置38から出力されたX方向走査電磁石32及びY方向走査電磁石33への制御入力(指令)に基づいてX方向走査電磁石32及びY方向走査電磁石33の設定電流を変化させる。   The dose monitor 35 detects the dose of the charged particle beam 31. The irradiation management device 38 controls the irradiation position of the charged particle beam 31 in the affected area of the patient 13 based on the treatment plan data created by the treatment planning device (not shown), is measured by the dose monitor 35, and is a dose data converter 36. When the dose converted into digital data reaches the target dose, the charged particle beam 31 is moved to the next irradiation position. The scanning electromagnet power source 37 sets the set currents of the X direction scanning electromagnet 32 and the Y direction scanning electromagnet 33 based on control inputs (commands) to the X direction scanning electromagnet 32 and the Y direction scanning electromagnet 33 output from the irradiation management device 38. Change.

ここでは、粒子線照射装置58のスキャニング照射方式を、荷電粒子ビーム31の照射位置を変えるときに荷電粒子ビーム31を停止させないラスタースキャニング照射方式であり、スポットスキャニング照射方式のようにビーム照射位置がスポット位置間を次々と移動していく方式とする。スポットカウンタ43は、荷電粒子ビーム31のビーム照射位置が停留している間の照射線量を計測するものである。スポット間カウンタ44は、荷電粒子ビーム31のビーム照射位置が移動している間の照射線量を計測するものである。トリガ生成部42は、ビーム照射位置における荷電粒子ビーム31の線量が目標照射線量に達した場合に、線量満了信号を生成するものである。   Here, the scanning irradiation method of the particle beam irradiation apparatus 58 is a raster scanning irradiation method in which the charged particle beam 31 is not stopped when the irradiation position of the charged particle beam 31 is changed, and the beam irradiation position is the same as the spot scanning irradiation method. A method of moving between spot positions one after another is adopted. The spot counter 43 measures the irradiation dose while the beam irradiation position of the charged particle beam 31 is stopped. The spot-to-spot counter 44 measures the irradiation dose while the beam irradiation position of the charged particle beam 31 is moving. The trigger generation unit 42 generates a dose expiration signal when the dose of the charged particle beam 31 at the beam irradiation position reaches the target irradiation dose.

図5は、本発明の実施の形態1による衝突防止インターロック装置のフローチャートである。衝突防止インターロック装置1は、初期処理のステップS001と衝突判定処理のステップS011を実行する。初期処理のステップS001はステップS002〜S0005の処理から構成され、衝突判定処理のステップS011はステップS012〜S0016の処理から構成される。   FIG. 5 is a flowchart of the collision prevention interlock device according to the first embodiment of the present invention. The collision prevention interlock device 1 executes step S001 of the initial process and step S011 of the collision determination process. Step S001 of the initial process is composed of steps S002 to S0005, and step S011 of the collision determination process is composed of steps S012 to S0016.

図5を用いて、衝突防止インターロック装置1の動作を説明する。ステップS002にて、粒子線治療を開始する際に、治療計画で計画された患者IDと治療IDを選択し、その選択した患者IDと治療IDを衝突判定シミュレータ2へ入力する。衝突判定シミュレータ2を構成する計算機の入力手段による手入力には限らず、治療装置5に対して患者IDと治療IDを入力する際に自動的に入力されるインタフェースを設けても良い。ステップS003にて、衝突判定シミュレータ2は、治療IDから必要な治療装置3Dモデルを、治療装置3Dモデルデータベース3から取得する。また、衝突判定シミュレータ2は、患者IDから最も適切な患者3Dモデル23を、患者3Dモデルデータベース6から取得する。   The operation of the collision prevention interlock device 1 will be described with reference to FIG. In step S002, when the particle beam treatment is started, the patient ID and the treatment ID planned in the treatment plan are selected, and the selected patient ID and the treatment ID are input to the collision determination simulator 2. Not only the manual input by the input means of the computer constituting the collision determination simulator 2, but also an interface that is automatically input when the patient ID and the treatment ID are input to the treatment apparatus 5 may be provided. In step S003, the collision determination simulator 2 acquires the necessary treatment device 3D model from the treatment device 3D model database 3 from the treatment ID. Further, the collision determination simulator 2 acquires the most appropriate patient 3D model 23 from the patient ID from the patient 3D model database 6.

ステップS004にて、衝突判定シミュレータ2は、治療装置3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)及び患者3Dモデル23を衝突判定シミュレータ2内の仮想空間20へ配置する。配置する初期位置は、実空間10の治療装置5から送信されてくる制御情報sig1に基づいて設定することで実空間10と同じジオメトリの位置関係となる。ステップS005にて、仮想空間20のモデル配置が完了し、次のステップS011の衝突判定処理を行う。この衝突判定処理では、衝突判定シミュレーション対象の機器に対して、リアルタイム処理(約30回/秒)で衝突判定シミュレーションを実行する。   In step S004, the collision determination simulator 2 displays the treatment device 3D model (rotating gantry 3D model 21, irradiation nozzle 3D model 22, treatment table 3D model 24, etc.) and patient 3D model 23 in the virtual space 20 in the collision determination simulator 2. To place. The initial position to be arranged is set based on the control information sig 1 transmitted from the treatment device 5 in the real space 10, thereby having the same geometric positional relationship as the real space 10. In step S005, the model arrangement of the virtual space 20 is completed, and the collision determination process in the next step S011 is performed. In this collision determination process, a collision determination simulation is executed by real-time processing (about 30 times / second) for the device subjected to the collision determination simulation.

次に、患者位置決め及び治療が開始となり、ステップS012にて、治療装置5の照射ノズル12や患者13が載置せれた治療台14が、計画された位置へ移動する。ステップS013にて、治療装置5は、その照射ノズル12や治療台14の制御情報sig1を、治療装置制御部4を介して、常時、衝突判定シミュレータ2へ送信する。衝突防止インターロック装置1の衝突判定シミュレータ2は、治療装置5の照射ノズル12や治療装置5の治療台14の制御情報sig1を、治療装置制御部4を介して受信する。衝突判定シミュレータ2は、制御情報sig1に基づいて、治療装置5の動作のシミュレーション(衝突シミュレーション)を実行する。具体的には、衝突判定シミュレータ2は、受信した制御情報sig1に基づき、仮想空間20内の治療装置3Dモデルについて、実空間10の治療装置5と同じように制御する。   Next, patient positioning and treatment are started, and in step S012, the treatment table 14 on which the irradiation nozzle 12 and the patient 13 of the treatment apparatus 5 are placed moves to the planned position. In step S013, the treatment apparatus 5 always transmits the control information sig1 of the irradiation nozzle 12 and the treatment table 14 to the collision determination simulator 2 via the treatment apparatus control unit 4. The collision determination simulator 2 of the collision prevention interlock apparatus 1 receives the control information sig1 of the irradiation nozzle 12 of the treatment apparatus 5 and the treatment table 14 of the treatment apparatus 5 via the treatment apparatus control unit 4. The collision determination simulator 2 executes a simulation of the operation of the treatment apparatus 5 (collision simulation) based on the control information sig1. Specifically, the collision determination simulator 2 controls the treatment device 3D model in the virtual space 20 in the same manner as the treatment device 5 in the real space 10 based on the received control information sig1.

ステップS014にて、治療装置3Dモデルの各モデル間の距離や、治療装置3Dモデルと患者3Dモデル23との距離を判定対象距離とし、この判定対象距離がインターロック閾値以下になったかどうかを判定する。インターロック閾値が1つの場合、すなわち共通のインターロック閾値を用いる場合を説明する。衝突シミュレーション対象の患者13及び治療装置5のモデル間における最短距離がインターロック閾値以下になったかどうかを判定する(インターロック判定)。なお、インターロック閾値が判定対象の各モデル間で異なっている場合は、各モデル間の距離がそれぞれのインターロック閾値以下になったかどうかを判定する。ステップS014の処理は、衝突判定シミュレータ2のインターロック判定部の処理である。   In step S014, the distance between each model of the treatment apparatus 3D model and the distance between the treatment apparatus 3D model and the patient 3D model 23 are set as the determination target distance, and it is determined whether or not the determination target distance is equal to or less than the interlock threshold. To do. A case where there is one interlock threshold, that is, a common interlock threshold is used will be described. It is determined whether or not the shortest distance between the patient 13 of the collision simulation target and the model of the treatment apparatus 5 is equal to or less than the interlock threshold (interlock determination). When the interlock threshold value is different between the models to be determined, it is determined whether the distance between the models is equal to or less than the respective interlock threshold value. The process of step S014 is a process of the interlock determination unit of the collision determination simulator 2.

ステップS014にて、判定対象距離がインターロック閾値以下になった場合は、ステップS015に移動し、判定対象距離がインターロック閾値以下でない場合は、ステップS016にて治療が終了したかどうかを判定する。ステップS015にて、衝突判定シミュレータ2は、警報を発令すると同時に、治療装置5に対して、治療装置制御部4を介して、治療装置5の動作を停止させる停止命令等のインターロック情報sig2を通知する。治療装置5は、インターロック情報sig2に基づいて、停止等の処理を実行する。衝突判定シミュレータ2は、リアルタイムに行っていた衝突判定シミュレーションを停止し、治療装置3Dモデル等の情報をクリアして次の治療開始(衝突判定シミュレーションの開始)に備える。ステップS015における警報を発令する処理は、衝突判定シミュレータ2の警告警報生成部の処理である。ステップS015における停止命令等を生成する処理は、衝突判定シミュレータ2のインターロック情報生成部の処理である。   In step S014, if the determination target distance is equal to or smaller than the interlock threshold, the process moves to step S015. If the determination target distance is not equal to or smaller than the interlock threshold, it is determined in step S016 whether the treatment is finished. . In step S015, the collision determination simulator 2 issues an alarm and simultaneously gives interlock information sig2 such as a stop command for stopping the operation of the treatment device 5 to the treatment device 5 via the treatment device control unit 4. Notice. The treatment device 5 executes processing such as stopping based on the interlock information sig2. The collision determination simulator 2 stops the collision determination simulation performed in real time, clears information such as the treatment device 3D model, and prepares for the next treatment start (start of the collision determination simulation). The process of issuing a warning in step S015 is a process of a warning / alarm generating unit of the collision determination simulator 2. The process of generating a stop command or the like in step S015 is a process of the interlock information generation unit of the collision determination simulator 2.

衝突判定シミュレータ2は、ステップS016にて治療が終了していないと判定した場合は、ステップS013に戻り、衝突シミュレーションを実行する。一連の治療が終了し、治療装置5の駆動が停止すると、衝突判定シミュレータ2は、治療装置の駆動停止の制御情報sig1を、治療装置制御部4を介して受信する。衝突判定シミュレータ2は、ステップS016にて治療が終了したと判定した場合は、リアルタイムに行っていた衝突判定シミュレーションを停止し、治療装置モデル等の情報をクリアして次の治療開始(衝突判定シミュレーションの開始)に備える。   If the collision determination simulator 2 determines in step S016 that the treatment has not ended, the collision determination simulator 2 returns to step S013 and executes a collision simulation. When a series of treatments are finished and the driving of the treatment device 5 is stopped, the collision determination simulator 2 receives control information sig1 for stopping the drive of the treatment device via the treatment device control unit 4. When the collision determination simulator 2 determines that the treatment is completed in step S016, the collision determination simulation is stopped in real time, the information such as the treatment device model is cleared, and the next treatment is started (collision determination simulation). To prepare for

仮想空間20では治療装置5の各機器を3Dモデル化しているため、モデルの輪郭間での最短距離判定を正確に行うことが可能であり、必要以上に治療装置5の駆動範囲を制限してしまうことは無い。実施の形態1の衝突防止インターロック装置1は、治療装置5の制御情報sig1に基づいて治療装置5の移動動作のシミュレーションをリアルタイムで実行するので、インターロック閾値を従来よりも小さい値に設定できる。この理由を詳しく説明する。治療装置5に設置した検出器の検出データで常時監視する放射線治療システムでは、既に治療装置5が動いた状態を判断しているので、インターロック処理の開始から治療装置5の停止までの時間が必要なため、通常インターロック閾値を安全側にする。しかし、実施の形態1の衝突防止インターロック装置1は、治療装置5の制御情報sig1に基づいて衝突判定シミュレーションをするので、治療装置5の機器の位置の予測を現実の位置に来る前に行うことができる。実施の形態1の衝突防止インターロック装置1は、治療装置5の機器の位置の予測を現実の位置に来る前に行うことができるので、インターロック閾値が従来より小さくても、実際の治療装置5の機器をインターロック閾値までに停止することができる。したがって、実施の形態1の衝突防止インターロック装置1は、インターロック閾値を従来よりも小さい値に設定できる。   Since each device of the treatment device 5 is modeled in 3D in the virtual space 20, it is possible to accurately determine the shortest distance between the contours of the model, and limit the drive range of the treatment device 5 more than necessary. There is no end. Since the collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment executes the simulation of the movement operation of the treatment device 5 in real time based on the control information sig1 of the treatment device 5, the interlock threshold value can be set to a value smaller than the conventional value. . The reason for this will be described in detail. In the radiotherapy system that constantly monitors with the detection data of the detector installed in the treatment device 5, since the treatment device 5 has already been determined to move, the time from the start of the interlock process to the stop of the treatment device 5 is determined. Since it is necessary, the interlock threshold is usually set to the safe side. However, since the collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment performs a collision determination simulation based on the control information sig1 of the treatment device 5, the position of the device of the treatment device 5 is predicted before the actual position is reached. be able to. Since the collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment can predict the position of the device of the treatment device 5 before it reaches the actual position, even if the interlock threshold is smaller than the conventional treatment device 5 devices can be stopped by the interlock threshold. Therefore, the collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment can set the interlock threshold value to a value smaller than the conventional one.

実施の形態1の衝突防止インターロック装置1を備えた放射線治療システム8は、従来よりも小さなインターロック閾値で衝突防止インターロック処理の実行、すなわち放射線治療装置(治療装置5)の動作を停止させることができるので、大きなインターロック閾値で衝突防止インターロック処理せざる得ない従来に比べて、治療装置5の駆動範囲を広げることができ、最適な治療方法(治療計画)の選択をすることができる。実施の形態1の衝突防止インターロック装置1は、治療装置5の制御情報sig1に基づいて衝突シミュレーションを実行するので、治療装置5の自動駆動(治療台14の自動駆動等)に限らず、手動駆動にも対応でき、治療装置5の駆動の柔軟性を確保することができる。したがって、実施の形態1の衝突防止インターロック装置1は、治療装置5の駆動の柔軟性を確保でき、治療装置5の稼働範囲を最大限に使った治療、すなわち治療装置5の性能を十分に活用した治療を行えるようにすることができる。また、実施の形態1の衝突防止インターロック装置1を備えた放射線治療システム8は、治療装置5の稼働範囲を最大限に利用することができ、最適な治療方法を実行することができる。   The radiation therapy system 8 including the collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment executes the collision prevention interlock process with an interlock threshold smaller than the conventional one, that is, stops the operation of the radiation therapy device (treatment device 5). As a result, the driving range of the treatment apparatus 5 can be expanded and the optimum treatment method (treatment plan) can be selected as compared with the conventional case where the collision prevention interlock process must be performed with a large interlock threshold. it can. Since the collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment executes a collision simulation based on the control information sig1 of the treatment device 5, it is not limited to automatic drive of the treatment device 5 (automatic drive of the treatment table 14, etc.), but manually It is possible to respond to driving, and the driving flexibility of the treatment apparatus 5 can be ensured. Therefore, the collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment can secure the driving flexibility of the treatment device 5 and sufficiently perform the treatment using the maximum operating range of the treatment device 5, that is, the performance of the treatment device 5 sufficiently. It is possible to make effective treatment. In addition, the radiation therapy system 8 including the collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment can utilize the operating range of the therapy device 5 to the maximum, and can execute an optimal therapy method.

以上のように実施の形態1の衝突防止インターロック装置1は、放射線治療装置(治療装置5)からその可動機器の制御情報sig1を入力すると共に、放射線治療装置(治療装置5)にインターロック情報sig2を出力する治療装置制御部4と、放射線治療を行う治療室毎に放射線治療装置(治療装置5)の3Dモデルである治療装置3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)を格納した治療装置3Dモデルデータベース3と、患者13の3Dモデルである患者3Dモデル23を格納した患者3Dモデルデータベース6と、治療装置3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)及び患者3Dモデル23を仮想空間20に配置し、制御情報sig1に基づいて動作する治療装置3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)と患者3Dモデル23との衝突、及び治療装置3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)間の衝突の有無を判定する衝突判定シミュレーションを実行する衝突判定シミュレータ2とを備える。衝突防止インターロック装置1の衝突判定シミュレータ2は、治療装置3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)と患者3Dモデル23との距離及び治療装置3Dモデル(回転ガントリ3Dモデル21、照射ノズル3Dモデル22、治療台3Dモデル24等)間の距離を判定対象距離とし、この判定対象距離がインターロック閾値以下かを判定するインターロック判定部と、判定対象距離がインターロック閾値以下の場合に、放射線治療装置(治療装置5)の動作を停止させる情報を生成し、この情報を治療装置制御部4にインターロック情報sig2として出力するインターロック情報生成部とを有する。実施の形態1の衝突防止インターロック装置1は、仮想空間20上で放射線治療の際の放射線治療装置(治療装置5)の制御情報sig1に基づいて判定対象の3Dモデル間の衝突の有無を判定する衝突判定シミュレーションを実行し、判定対象距離がインターロック閾値以下の場合に放射線治療装置(治療装置5)の動作を停止させる情報をインターロック情報sig2として出力するので、治療装置駆動の柔軟性を確保でき、治療装置5の稼働範囲を最大限に利用した治療を行えるようにすることができる。   As described above, the collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment receives the control information sig1 of the movable device from the radiation therapy device (therapeutic device 5) and interlock information to the radiation therapy device (therapeutic device 5). A treatment device control unit 4 that outputs sig2, and a treatment device 3D model (rotary gantry 3D model 21, irradiation nozzle 3D model 22, treatment device 3D) that is a 3D model of a radiation treatment device (treatment device 5) for each treatment room that performs radiation treatment Treatment apparatus 3D model database 3 storing a 3D model 24), a patient 3D model database 6 storing a patient 3D model 23 which is a 3D model of the patient 13, and a treatment apparatus 3D model (rotary gantry 3D model 21, irradiation) Nozzle 3D model 22, treatment table 3D model 24, etc.) and patient 3D model 23 are arranged in virtual space 20 The collision between the treatment device 3D model (rotating gantry 3D model 21, irradiation nozzle 3D model 22, treatment table 3D model 24, etc.) and the patient 3D model 23 operating based on the control information sig1, and the treatment device 3D model (rotating gantry) 3D model 21, irradiation nozzle 3D model 22, treatment table 3D model 24, and the like). The collision determination simulator 2 of the collision prevention interlock apparatus 1 includes the distance between the treatment apparatus 3D model (rotating gantry 3D model 21, irradiation nozzle 3D model 22, treatment table 3D model 24, etc.) and the patient 3D model 23, and the treatment apparatus 3D model. An interlock determination unit that determines whether a distance between the rotation gantry 3D model 21, irradiation nozzle 3D model 22, treatment table 3D model 24, and the like is a determination target distance and the determination target distance is equal to or less than an interlock threshold, and a determination target An interlock information generating unit that generates information for stopping the operation of the radiation therapy apparatus (therapeutic apparatus 5) when the distance is equal to or less than the interlock threshold, and outputs this information to the therapy apparatus control unit 4 as interlock information sig2. Have The collision prevention interlock device 1 according to the first embodiment determines whether or not there is a collision between 3D models to be determined based on the control information sig1 of the radiotherapy device (therapeutic device 5) during radiotherapy in the virtual space 20. Information for stopping the operation of the radiotherapy apparatus (therapeutic apparatus 5) is output as the interlock information sig2 when the determination target distance is equal to or less than the interlock threshold value. Thus, it is possible to perform treatment using the operating range of the treatment device 5 to the maximum.

実施の形態1の放射線治療システム8は、荷電粒子ビーム31を発生させ、加速器(荷電粒子加速器54)により所定のエネルギーまで加速するビーム発生装置52と、ビーム発生装置52により加速された荷電粒子ビーム31を輸送するビーム輸送系59と、ビーム輸送系59で輸送された荷電粒子ビーム31を患者13に照射する粒子線照射装置58とを備えた粒子線治療装置51と、粒子線治療装置51の可動機器の移動の際に、粒子線治療装置51及び患者13のそれぞれの衝突を防止する上記衝突防止インターロック装置1とを備えるので、治療装置5の稼働範囲を最大限に利用することができ、最適な治療方法を実行することができる。   The radiotherapy system 8 of Embodiment 1 generates a charged particle beam 31 and accelerates it to a predetermined energy by an accelerator (charged particle accelerator 54), and a charged particle beam accelerated by the beam generating device 52. A particle beam therapy system 51 including a beam transport system 59 for transporting 31 and a particle beam irradiation apparatus 58 for irradiating a patient 13 with a charged particle beam 31 transported by the beam transport system 59; Since the collision prevention interlock device 1 that prevents the collision between the particle beam therapy device 51 and the patient 13 is provided when the movable device moves, the operating range of the treatment device 5 can be utilized to the maximum. Can perform the optimal treatment method.

実施の形態2.
実施の形態1では、実空間10の治療装置5の各機器から送信されてくる制御情報sig1に基づいて、仮想空間20に於いても同様の制御を行い、仮想空間20に実空間10と同じジオメトリで、患者13及び治療装置5の位置関係を構成し、衝突判定シミュレーションを行う方法について述べた。実施の形態2では、インターロック境界(インターロック閾値)とは別にインターロック境界(インターロック閾値)よりも物体間の距離が長い警告境界(警告閾値)を設定する例を説明する。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the same control is performed in the virtual space 20 based on the control information sig1 transmitted from each device of the treatment device 5 in the real space 10, and the virtual space 20 is the same as the real space 10. The method of configuring the positional relationship between the patient 13 and the treatment device 5 with geometry and performing a collision determination simulation has been described. In the second embodiment, an example will be described in which a warning boundary (warning threshold) having a distance between objects longer than the interlock boundary (interlock threshold) is set separately from the interlock boundary (interlock threshold).

図6は本発明の実施の形態2による衝突防止インターロック装置の機能を説明する図であり、図7は本発明の実施の形態2による衝突防止インターロック装置のフローチャートである。図6に示すように、仮想空間20には、インターロック境界26と、インターロック境界よりも物体間の距離が長い警告境界27が設定される。図6では、照射ノズル3Dモデル22が、矢印29の示す方向に移動し、破線で示した照射ノズル3Dモデル22cの位置まで移動した場合に、円28で示したように一部が警告境界27を超えた状態を示している。実施の形態2の衝突防止インターロック装置1は、複数の判定閾値(インターロック閾値、警告閾値)を用いて判定し、判定閾値毎に個別の処理を行う。   FIG. 6 is a diagram for explaining the function of the collision prevention interlock device according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a flowchart of the collision prevention interlock device according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, an interlock boundary 26 and a warning boundary 27 having a longer distance between objects than the interlock boundary are set in the virtual space 20. In FIG. 6, when the irradiation nozzle 3D model 22 moves in the direction indicated by the arrow 29 and moves to the position of the irradiation nozzle 3D model 22c indicated by the broken line, a part of the warning boundary 27 is indicated by a circle 28. It shows a state exceeding. The collision prevention interlock device 1 according to the second embodiment performs determination using a plurality of determination thresholds (interlock threshold, warning threshold), and performs individual processing for each determination threshold.

図7のフローチャートは、ステップS017及びS018が追加された点で図5のフローチャートと異なる。異なる部分を説明する。ステップS014にてインターロック判定を行い、判定対象距離がインターロック閾値以下でない場合は、ステップS017の警告判定を行う。ステップS017にて、判定対象距離が警告閾値以下になった場合は、ステップS018に移動し、判定対象距離が警告閾値以下でない場合は、ステップS016に移動する。ステップS018にて、衝突判定シミュレータ2は、警報よりも対応レベルの低い警告を発令すると同時に、治療装置5に対して、治療装置制御部4を介して、移動速度を減速する減速命令等のインターロック情報sig2を通知する。また、この後、衝突判定シミュレータ2は、ステップS013に戻る。治療装置5は、インターロック情報sig2の減速命令に基づいて、移動速度を減速する。実施の形態2では、インターロック情報sig2には、減速命令と停止命令とが含まれている。ステップS017の処理は、衝突判定シミュレータ2の警告判定部の処理である。ステップS018における警告を発令する処理は、衝突判定シミュレータ2の警告警報生成部の処理である。ステップS018における減速命令を生成する処理は、衝突判定シミュレータ2のインターロック情報生成部の処理である。   The flowchart of FIG. 7 differs from the flowchart of FIG. 5 in that steps S017 and S018 are added. The different parts will be explained. In step S014, an interlock determination is performed. If the determination target distance is not equal to or less than the interlock threshold, a warning determination in step S017 is performed. If it is determined in step S017 that the determination target distance is equal to or smaller than the warning threshold value, the process proceeds to step S018. If the determination target distance is not equal to or smaller than the warning threshold value, the process proceeds to step S016. In step S018, the collision determination simulator 2 issues a warning having a lower response level than the warning, and at the same time, the treatment apparatus 5 is provided with an interface such as a deceleration instruction for reducing the moving speed via the treatment apparatus control unit 4. The lock information sig2 is notified. Thereafter, the collision determination simulator 2 returns to step S013. The treatment device 5 decelerates the moving speed based on the deceleration command of the interlock information sig2. In the second embodiment, the interlock information sig2 includes a deceleration command and a stop command. The process of step S017 is a process of the warning determination unit of the collision determination simulator 2. The process of issuing a warning in step S018 is a process of a warning / alarm generating unit of the collision determination simulator 2. The process of generating the deceleration command in step S018 is the process of the interlock information generation unit of the collision determination simulator 2.

実施の形態2による衝突防止インターロック装置1は、インターロック境界26と警告境界27を設けることにより、治療装置5のある機器が警告境界に入った場合には警告を発報(発令)すると共に、治療装置5の動作を減速させる等の制御指令(減速命令等)を実空間10の治療装置5に対して行ったり、医療スタッフへ警告を通知したりする。この減速命令等の制御指令や警告により、治療装置5の衝突防止インターロック処理が作動する前に、治療装置5の動作を停止させる等の回避操作を促すことができる。   The collision prevention interlock device 1 according to the second embodiment provides an interlock boundary 26 and a warning boundary 27 so that when a device with the treatment apparatus 5 enters the warning boundary, a warning is issued (announcement). A control command (such as a deceleration command) for decelerating the operation of the treatment device 5 is given to the treatment device 5 in the real space 10, or a warning is sent to the medical staff. A control command such as a deceleration command or a warning can prompt an avoidance operation such as stopping the operation of the treatment device 5 before the collision prevention interlock process of the treatment device 5 is activated.

実施の形態2による衝突防止インターロック装置1は、本機能により、インターロック境界(インターロック閾値)よりも更に安全な位置にて治療装置5を停止させることができる。この安全な位置での治療装置5の停止は、医療スタッフの手動ボタン等による停止でもよいし、減速命令を受けた場合に治療装置5が自動で減速及びその後停止することでもよい。自動で減速及びその後停止は、例えば治療装置5が、手動によるインターラプト処理がなく、かつ所定の速度まで減速した場合に停止するようにすればよい。実施の形態2による衝突防止インターロック装置1は、このような安全な位置での治療装置5の停止動作ができるので、衝突防止インターロック処理が作動した後に発生する規定手順による解除操作が不要になる事から、運用効率を向上させることができる。   The collision prevention interlock device 1 according to the second embodiment can stop the treatment device 5 at a position safer than the interlock boundary (interlock threshold) by this function. The stop of the treatment device 5 at the safe position may be a stop by a manual button of a medical staff or the treatment device 5 may be automatically decelerated and then stopped when a deceleration command is received. The automatic deceleration and the subsequent stop may be stopped, for example, when the treatment apparatus 5 is not manually interrupted and decelerates to a predetermined speed. Since the collision prevention interlock device 1 according to the second embodiment can stop the treatment device 5 at such a safe position, it is not necessary to perform a release operation according to a prescribed procedure that occurs after the collision prevention interlock processing is activated. Therefore, operational efficiency can be improved.

実施の形態3.
実施の形態3では、図8に示すように、衝突対象物毎に、インターロック境界(インターロック閾値)、及び警告境界(警告閾値)について、各々鳴動音を分けるようにした。図8は、本発明の実施の形態3による衝突防止インターロック装置の鳴動音対応表を示す図である。図8では、衝突対象物が照射ノズル12と患者13(図8のNo.1)の場合と、照射ノズル12とそれ以外の治療装置5の他の機器(図8のNo.2)の場合を示した。衝突対象物が照射ノズル12と患者13(図8のNo.1)の場合は、衝突防止インターロック処理時及び警告時の鳴動音は、それぞれ鳴動音1及び鳴動音2である。衝突対象物が照射ノズル12とそれ以外の治療装置5の他の機器(図8のNo.2)の場合は、衝突防止インターロック処理時及び警告時の鳴動音は、それぞれ鳴動音3及び鳴動音4である。
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, as shown in FIG. 8, for each collision target, the ringing sound is divided for the interlock boundary (interlock threshold) and the warning boundary (warning threshold). FIG. 8 is a diagram showing a ringing sound correspondence table of the collision prevention interlock device according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 8, the collision target is the irradiation nozzle 12 and the patient 13 (No. 1 in FIG. 8), and the irradiation nozzle 12 and other devices (No. 2 in FIG. 8) other than the treatment apparatus 5. showed that. When the collision target is the irradiation nozzle 12 and the patient 13 (No. 1 in FIG. 8), the ringing sounds at the time of the collision prevention interlock process and the warning are the ringing sound 1 and the ringing sound 2, respectively. When the collision target is the irradiation nozzle 12 and the other device (No. 2 in FIG. 8) other than the treatment device 5, the ringing sound at the time of the collision prevention interlock processing and the warning is the ringing sound 3 and the ringing, respectively. Sound 4.

このように鳴動音を複数設けることにより、治療室内の医療スタッフに対して瞬時に状況を伝えることが可能である。複数の鳴動音は、警告警報生成部による警報や警告に基づいてブザーや報知機等により生成される。また、遠隔照射治療の場合は治療室外にも鳴動音を鳴らし、治療室外の医療スタッフへの状況を瞬時に伝えることが可能である。   By providing a plurality of ringing sounds in this way, it is possible to instantaneously convey the situation to the medical staff in the treatment room. The plurality of ringing sounds are generated by a buzzer, a notification device, or the like based on an alarm or warning by the warning alarm generation unit. In the case of remote irradiation treatment, it is possible to sound a sound outside the treatment room and instantly inform the medical staff outside the treatment room.

実施の形態3による衝突防止インターロック装置1は、本機能により、患者13及び治療装置5の衝突防止インターロック状態または警告状態を、ディスプレイ表示等を行う場合よりも早く医療スタッフが状態を把握でき、衝突防止インターロック状態または警告状態の対応処置に早く着手することができる。   With this function, the collision prevention interlock device 1 according to the third embodiment allows the medical staff to grasp the state of the collision prevention interlock state or warning state of the patient 13 and the treatment apparatus 5 earlier than when performing display display or the like. Thus, it is possible to quickly start the countermeasure for the collision prevention interlock state or the warning state.

実施の形態4.
実施の形態4では、衝突判定シミュレーションを実行する対象に医療スタッフを加えた例を説明する。図9は、本発明の実施の形態4による衝突防止インターロック装置の動作イメージ図である。図7に示すように、実空間10の医療スタッフ15に位置センサを付けて位置情報sig3は、治療装置5の制御情報sig1と同様に衝突判定シミュレータ2に入力される。実施の形態4による衝突防止インターロック装置1は、仮想空間20内に作成された医療スタッフ3Dモデル25を実空間10と同じ位置に移動させることにより、医療スタッフ15についても衝突防止インターロック処理の対象とすることが可能となる。
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, an example will be described in which a medical staff is added to a target on which a collision determination simulation is executed. FIG. 9 is an operation image diagram of the collision prevention interlock device according to Embodiment 4 of the present invention. As shown in FIG. 7, a position sensor is attached to the medical staff 15 in the real space 10, and the position information sig 3 is input to the collision determination simulator 2 in the same manner as the control information sig 1 of the treatment apparatus 5. The collision prevention interlock device 1 according to the fourth embodiment moves the medical staff 3D model 25 created in the virtual space 20 to the same position as the real space 10 so that the medical staff 15 performs the collision prevention interlock process. It becomes possible to target.

医療スタッフ3Dモデル25は、例えば医療スタッフ15の典型的な体型毎に作成された三次元モデルであり、患者3Dモデルデータベース6や治療装置3Dモデルデータベース3に格納してもよいし、専用のデータベースに格納してもよい。   The medical staff 3D model 25 is a three-dimensional model created for each typical body shape of the medical staff 15, for example, and may be stored in the patient 3D model database 6 or the treatment apparatus 3D model database 3, or a dedicated database. May be stored.

実施の形態4による衝突防止インターロック装置1は、本機能により、治療装置5の機器の制御情報sig1だけでは行動が把握できない医療スタッフ15についても衝突防止インターロック処理の対象とできることから、物理的な衝突回避の面で実施の形態1〜3よりもさらに安全な治療作業が可能となる。   Since the collision prevention interlock device 1 according to the fourth embodiment can use this function to treat the medical staff 15 whose behavior cannot be grasped only by the control information sig1 of the device of the treatment device 5 as a target of the collision prevention interlock processing, Therefore, a safer treatment work is possible than in the first to third embodiments in terms of avoiding collision.

実施の形態5.
実施の形態5では、患者毎に作成された患者3Dモデル23を用いて衝突判定シミュレーションを実行する例を説明する。図10は、本発明の実施の形態5による衝突防止インターロック装置及び放射線治療システムのブロック図である。図10に示すように、患者13を撮影して患者毎に患者3Dモデル23を作成する患者モデル生成装置7を用いる事によって、仮想空間20内の患者3Dモデル23の形状をより実空間10の患者13に近づけることができる。患者モデル生成装置7は、患者13を撮影する患者撮影部と、患者撮影部が撮影したデータに基づいて患者3Dモデル23を作成する患者モデル生成部とを備える。患者モデル生成装置7の患者撮影部は、3Dデジタイザのような機器を想定するが、機器はこれに限定することなく、これ以外の機器でもよい。
Embodiment 5 FIG.
In the fifth embodiment, an example in which a collision determination simulation is executed using a patient 3D model 23 created for each patient will be described. FIG. 10 is a block diagram of a collision prevention interlock device and a radiation therapy system according to Embodiment 5 of the present invention. As shown in FIG. 10, by using a patient model generation device 7 that captures a patient 13 and creates a patient 3D model 23 for each patient, the shape of the patient 3D model 23 in the virtual space 20 can be made more realistic. The patient 13 can be approached. The patient model generation device 7 includes a patient imaging unit that images the patient 13 and a patient model generation unit that generates a patient 3D model 23 based on data captured by the patient imaging unit. The patient imaging unit of the patient model generation device 7 assumes a device such as a 3D digitizer, but the device is not limited to this, and other devices may be used.

実施の形態5による衝突防止インターロック装置1は、本機能により、仮想空間20上の患者3Dモデル23の形状がより実空間10の患者13の形状に近づくため、衝突防止インターロック処理のうち、特に患者13と治療装置5との間の衝突防止判定精度を向上させる事が可能となる。   Since the shape of the patient 3D model 23 on the virtual space 20 is closer to the shape of the patient 13 in the real space 10 by this function, the collision prevention interlock device 1 according to the fifth embodiment includes the collision prevention interlock process. In particular, it is possible to improve the collision prevention determination accuracy between the patient 13 and the treatment device 5.

なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。   It should be noted that the present invention can be combined with each other within the scope of the invention, and each embodiment can be modified or omitted as appropriate.

1…衝突防止インターロック装置、2…衝突判定シミュレータ、3…治療装置3Dモデルデータベース、4…治療装置制御部、5…治療装置、6…患者3Dモデルデータベース、7…患者モデル生成装置、8…放射線治療システム、13…患者、15…医療スタッフ、20…仮想空間、21…回転ガントリ3Dモデル(治療装置3Dモデル)、22、22a、22b、22c…照射ノズル3Dモデル(治療装置3Dモデル)、23…患者3Dモデル、24…治療台3Dモデル(治療装置3Dモデル)、25…医療スタッフ3Dモデル、31…荷電粒子ビーム、52…ビーム発生装置、54…荷電粒子加速器、58、58a、58b…粒子線照射装置、59…ビーム輸送系、sig1…制御情報、sig2…インターロック情報、sig3…位置情報。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Collision prevention interlock device, 2 ... Collision judgment simulator, 3 ... Treatment apparatus 3D model database, 4 ... Treatment apparatus control part, 5 ... Treatment apparatus, 6 ... Patient 3D model database, 7 ... Patient model generation apparatus, 8 ... Radiation therapy system, 13 ... patient, 15 ... medical staff, 20 ... virtual space, 21 ... rotary gantry 3D model (treatment device 3D model), 22, 22a, 22b, 22c ... irradiation nozzle 3D model (treatment device 3D model), 23 ... Patient 3D model, 24 ... Treatment table 3D model (treatment device 3D model), 25 ... Medical staff 3D model, 31 ... Charged particle beam, 52 ... Beam generator, 54 ... Charged particle accelerator, 58, 58a, 58b ... Particle beam irradiation device, 59 ... beam transport system, sig1 ... control information, sig2 ... interlock information, sig3 ... Information.

Claims (8)

放射線治療を行う放射線治療装置の可動機器が移動する際に、前記放射線治療装置及び患者の衝突を防止する放射線治療装置の衝突防止インターロック装置であって、
前記放射線治療装置から前記可動機器の制御情報を入力すると共に、前記放射線治療装置にインターロック情報を出力する治療装置制御部と、
前記放射線治療を行う治療室毎に前記放射線治療装置の3Dモデルである治療装置3Dモデルを格納した治療装置3Dモデルデータベースと、
前記患者の3Dモデルである患者3Dモデルを格納した患者3Dモデルデータベースと、前記治療装置3Dモデル及び前記患者3Dモデルを仮想空間に配置し、前記制御情報に基づいて動作する前記治療装置3Dモデルと前記患者3Dモデルとの衝突、及び前記治療装置3Dモデル間の衝突の有無を判定する衝突判定シミュレーションを実行する衝突判定シミュレータとを備え、
前記衝突判定シミュレータは、
前記治療装置3Dモデルと前記患者3Dモデルとの距離及び前記治療装置3Dモデル間の距離を判定対象距離とし、前記判定対象距離がインターロック閾値以下かを判定するインターロック判定部と、
前記判定対象距離が前記インターロック閾値以下の場合に、前記放射線治療装置の動作を停止させる情報を生成し、この情報を前記治療装置制御部に前記インターロック情報として出力するインターロック情報生成部とを有することを特徴とする放射線治療装置の衝突防止インターロック装置。
A collision prevention interlock device for a radiotherapy device for preventing a collision between the radiotherapy device and a patient when a movable device of the radiotherapy device for performing radiotherapy moves,
While inputting the control information of the movable device from the radiotherapy apparatus, a therapy apparatus control unit that outputs interlock information to the radiotherapy apparatus,
A treatment device 3D model database storing a treatment device 3D model, which is a 3D model of the radiation treatment device, for each treatment room performing the radiation treatment;
A patient 3D model database storing a patient 3D model, which is a 3D model of the patient, the treatment apparatus 3D model and the treatment apparatus 3D model arranged in a virtual space and operating based on the control information; A collision determination simulator for executing a collision determination simulation for determining whether there is a collision with the patient 3D model and a collision between the treatment apparatus 3D models;
The collision determination simulator is
An interlock determination unit that determines a distance between the treatment device 3D model and the patient 3D model and a distance between the treatment device 3D models as a determination target distance, and determines whether the determination target distance is equal to or less than an interlock threshold;
An interlock information generating unit that generates information for stopping the operation of the radiotherapy apparatus when the determination target distance is equal to or less than the interlock threshold, and outputs the information to the therapy apparatus control unit as the interlock information; An anti-collision interlock device for a radiotherapy apparatus, comprising:
前記衝突判定シミュレータは、
前記判定対象距離が、前記インターロック閾値よりも大きい警告閾値以下かを判定する警告判定部を有し、
前記インターロック情報生成部は、前記判定対象距離が前記警告閾値以下であり、かつ前記インターロック閾値より大きい場合に、前記可動機器の移動速度を低下させる情報を生成し、この情報を前記治療装置制御部に前記インターロック情報として出力することを特徴とする請求項1記載の放射線治療装置の衝突防止インターロック装置。
The collision determination simulator is
A warning determination unit that determines whether the determination target distance is equal to or less than a warning threshold greater than the interlock threshold;
The interlock information generation unit generates information for reducing the moving speed of the movable device when the determination target distance is equal to or less than the warning threshold and greater than the interlock threshold, and this information is used as the treatment device. The collision prevention interlock device for a radiotherapy device according to claim 1, wherein the interlock information is output to the control unit as the interlock information.
前記衝突判定シミュレータは、
前記治療室にいる医療スタッフの医療スタッフ3Dモデルを前記仮想空間に配置し、
前記医療スタッフの位置を検出する位置センサからの位置情報と前記制御情報とに基づいて、前記治療装置3Dモデル及び前記医療スタッフ3Dモデルを前記仮想空間上で動作させ、
前記インターロック判定部は、前記治療装置3Dモデルと前記医療スタッフ3Dモデルとの距離をも前記判定対象距離とし、前記判定対象距離が前記インターロック閾値以下かを判定することを特徴とする請求項1記載の放射線治療装置の衝突防止インターロック装置。
The collision determination simulator is
A medical staff 3D model of the medical staff in the treatment room is placed in the virtual space;
Based on the position information from the position sensor that detects the position of the medical staff and the control information, the treatment device 3D model and the medical staff 3D model are operated in the virtual space,
The interlock determination unit also determines a distance between the treatment device 3D model and the medical staff 3D model as the determination target distance, and determines whether the determination target distance is equal to or less than the interlock threshold. The collision prevention interlock apparatus of the radiotherapy apparatus of 1.
前記衝突判定シミュレータは、
前記判定対象距離が、前記インターロック閾値よりも大きい警告閾値以下かを判定する警告判定部を有し、
前記インターロック情報生成部は、前記判定対象距離が前記警告閾値以下であり、かつ前記インターロック閾値より大きい場合に、前記可動機器の移動速度を低下させる情報を生成し、この情報を前記治療装置制御部に前記インターロック情報として出力することを特徴とする請求項3記載の放射線治療装置の衝突防止インターロック装置。
The collision determination simulator is
A warning determination unit that determines whether the determination target distance is equal to or less than a warning threshold greater than the interlock threshold;
The interlock information generation unit generates information for reducing the moving speed of the movable device when the determination target distance is equal to or less than the warning threshold and greater than the interlock threshold, and this information is used as the treatment device. The collision prevention interlock device of the radiotherapy device according to claim 3, wherein the interlock information is output to the control unit as the interlock information.
前記衝突判定シミュレータは、
前記判定対象距離が前記インターロック閾値以下の場合に警報を発令し、
前記判定対象距離が前記警告閾値以下であり、かつ前記インターロック閾値より大きい場合に警告を発令する警告警報生成部を有することを特徴とする請求項2または4に記載の放射線治療装置の衝突防止インターロック装置。
The collision determination simulator is
When the determination target distance is less than or equal to the interlock threshold, an alarm is issued,
5. The collision prevention of the radiotherapy apparatus according to claim 2, further comprising a warning alarm generation unit that issues a warning when the determination target distance is equal to or less than the warning threshold value and greater than the interlock threshold value. Interlock device.
前記警告警報生成部は、前記衝突判定シミュレーションの判定対象毎に異なる鳴動音により、前記警報または前記警告を発令することを特徴とする請求項5記載の放射線治療装置の衝突防止インターロック装置。   6. The collision prevention interlock device for a radiotherapy apparatus according to claim 5, wherein the warning alarm generation unit issues the warning or the warning by a different ringing sound for each determination target of the collision determination simulation. 前記患者3Dモデルは、前記患者を撮影し、患者毎に3Dモデルを生成する患者モデル生成装置により生成されたことを特徴する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の放射線治療装置の衝突防止インターロック装置。   The collision of the radiotherapy apparatus according to claim 1, wherein the patient 3D model is generated by a patient model generation apparatus that captures the patient and generates a 3D model for each patient. Prevention interlock device. 荷電粒子ビームを発生させ、加速器により所定のエネルギーまで加速するビーム発生装置と、前記ビーム発生装置により加速された荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送系と、前記ビーム輸送系で輸送された荷電粒子ビームを患者に照射する粒子線照射装置とを備えた粒子線治療装置と、
前記粒子線治療装置の可動機器が移動する際に、前記粒子線治療装置及び患者の衝突を防止する請求項1乃至7のいずれか1項に記載の放射線治療装置の衝突防止インターロック装置とを備えたことを特徴とする放射線治療システム。
Beam generator for generating charged particle beam and accelerating to predetermined energy by accelerator, beam transport system for transporting charged particle beam accelerated by said beam generator, and charged particle beam transported by said beam transport system A particle beam treatment apparatus comprising a particle beam irradiation apparatus for irradiating a patient with
The collision preventive interlock device for a radiotherapy apparatus according to any one of claims 1 to 7, which prevents a collision between the particle beam therapy apparatus and a patient when the movable device of the particle beam therapy apparatus moves. A radiation therapy system comprising:
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