CN105521567B - 粒子束治疗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够提高照射目标中心精度的粒子束治疗装置。粒子束治疗装置(20)，具有旋转架台(13)，所述旋转架台(13)使得用于向设置在内部的放射线治疗室(21)照射带电粒子束的照射口(4)进行环绕移位，该粒子束治疗装置(20)具有：架台体部(1)，构成该旋转架台(13)；搭载磁体(2)，经由磁体支撑部(3)连接到该架台体部(1)，将所述带电粒子束引导到照射口(4)；位移计或者加速度计(9)，设置在该搭载磁体(2)上，测量该搭载磁体的位移或加速度；以及控制机构(10)，向缩小该位移计或者加速度计(9)计测到的至少一个自由度以上的位移或者加速度的方向，控制所述搭载磁体(2)的位置。

Description

粒子束治疗装置
技术领域
本发明的实施方式涉及一种向患者的患部照射带电粒子束而进行治疗的粒子束治疗装置。
背景技术
众所周知一种对癌症等患者的患部设定照射目标中心(等量点)并照射质子、碳离子等离子束的粒子束治疗技术。
例如，该治疗中使用的粒子束治疗装置包括离子束发生装置、射束输送系统和设置在旋转架台上的照射装置。
离子束发生装置中加速后的离子束经由射束输送系统到达照射装置，从照射装置照射到患者的患部。这时，照射装置能够伴随着旋转架台的旋转而围绕患者周围进行旋转，并基于在治疗计划中决定的照射角度，向患者照射离子束。为了减少该离子束对患部附近的正常组织的损害，需要将离子束正确地照射到患部。因此，正确地实施粒子束照射部的定位以及患者患部相对于该粒子束照射部的对位就十分重要。
一般而言，为了抑制磁体搭载部的位移而使离子束正确地照射到患部，设置有照射装置的架台体部成为具有足够刚性的构造。作为这种技术而有日本公开专利公报的特开2014－113419号公报(以下称为专利文献1)。
在上述现有技术的旋转架台中，若架台体部的刚性不够，则磁体搭载部的位移、从照射装置向照射目标中心照射时的照射位置的三维旋转精度(照射目标中心精度)就有可能伴随着旋转架台的旋转而产生几mm左右的偏差。其结果，存在治疗照射时根据照射角度而需要很多时间来进行患者的定位的问题。
此外，若为了提高架台体部的刚性而增大体部的厚度或追加加强部件，则会导致重量和制造成本的增加。并且还会有因为重量增加而惯性矩也增大，紧急时制动时间变长的可能性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够提高照射目标中心精度的粒子束治疗装置。
为了达到上述目的，本实施方式是一种粒子束治疗装置，其特征在于，具有旋转架台，所述旋转架台使得用于向设置在内部的放射线治疗室照射带电粒子束的照射口(port)进行环绕移位，该粒子束治疗装置具有：架台体部，构成该旋转架台；搭载磁体，经由磁体支撑部连接到该架台体部，将所述带电粒子束引导到照射口；位移计或者加速度计，设置在该搭载磁体上，测量该搭载磁体的位移或加速度；以及控制机构，向缩小该位移计或者加速度计计测到的至少一个自由度以上的位移或者加速度的方向，控制所述搭载磁体的位置。
发明效果：
本发明的实施方式能提供一种能够提高照射目标中心精度的粒子束治疗装置。
附图说明
图1是示出本发明涉及的粒子束治疗装置的实施方式的立体图。
图2是在图1涉及的粒子束治疗装置的中央部分切断后的剖视图。
图3是在图1所示的旋转架台的旋转轴方向切断后的概略纵向剖视图。
图4示出本发明涉及的粒子束治疗装置的实施方式，图4(a)是示出搭载磁体修正前的状态的剖视图，图4(b)是示出搭载磁体修正后的状态的剖视图。
具体实施方式
以下，基于附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1示出粒子束治疗装置10的立体图，图2示出在图1涉及的粒子束治疗装置的中央部分切断后的剖视图，图3示出在图1所示的旋转架台的旋转轴方向切断后的概略纵向剖视图。
在图1中，粒子束治疗装置20包括：旋转架台13，使得用于向放射线治疗室21照射带电粒子束的照射口4进行环绕移位，从而使加速粒子束从任意位置加以照射；移动控制部22，使治疗台5在该放射线治疗室21中移动，设定其位置和方向；以及臂23，基端被支撑在照射口4的一侧。
并且，该放射线治疗装置20具有主体体部1、搭载磁体2、磁体支撑部3、照射口4、治疗台5、端环6、配重7、转动辊8。
所述主体体部1的内部是放射线治疗室21，收纳照射口4，并在外部设置有搭载磁体2、磁体支撑部3、配重7。此外，与所述主体体部1连接的端环6，与设置在架台24上的转动辊8相接触进行旋转，构成为能从任意角度位置向治疗台5上的患者照射加速粒子束。
搭载磁体2经由磁体支撑部3与所述主体体部1相连接，具有将加速粒子束引导到照射口4的功能。
配重7是为了保证主体体部1作为旋转体的重量平衡而配置在旋转轴方向上与搭载磁体2对称的位置、即旋转轴方向上的相反一侧上的重物。
在图2中，在旋转架台13上，为了减小惯性矩而在主体体部1的内面配设有防变形机构11，该防变形机构11防止在体部厚度减小的情况下伴随着旋转架台13的旋转而产生的变形。该防变形机构11构成为能保持主体体部1的制造、输送、旋转运转中的截面形状，在图2中配设在横向的一处或者配设成纵横的十字状。再有，图2中示出了配置地点中的一处，但也可以如图3的沿旋转架台13的旋转轴方向切断后的概略纵向剖视图所示那样，根据需要而设置在旋转轴A方向上的多处、例如均等地设置在三处等。
此外，为了计测搭载磁体2的位置或加速度，在搭载磁体2上设置有一个以上的位移加速度传感器9。另外，在磁体支撑部3内或防变形机构11内设置有作为控制机构的促动器(actuator)或阻尼器(damper)10(10a、10b)。配置在该防变形机构11内的促动器或阻尼器10b被配置在连结搭载磁体2和旋转轴中心的轴上。
可以利用该促动器或阻尼器10a控制磁体搭载位置。此外，通过根据搭载磁体2的位置拉长或缩短促动器或阻尼器10b，配置在该防变形机构11内的促动器或阻尼器10b使主体体部1的变形缓和，从而能够控制磁体搭载位置。以配置在该防变形机构11内的促动器或阻尼器10b是一个为例进行了说明，但也可以以旋转轴为中心在旋转对象的位置上配置2个，还可以在旋转轴方向上在多个地方设置所设置的各个防变形机构11，由此能够进一步缓和三维的主体体部1的变形，从而更正确地控制磁体搭载位置。
因而，能够利用防变形机构11或促动器或阻尼器10来控制磁体搭载位置，因此能够降低主体体部1的刚性，主体体部板厚度的降低或结构的简化成为可能。
图4示出本发明涉及的粒子束治疗装置的作用，图4(a)是示出搭载磁体修正前的状态的剖视图，图4(b)是示出搭载磁体修正后的状态的剖视图。
在图4(a)中，在修正前，伴随着主体体部1的变形，搭载磁体2的位置与目标偏离。因此，如图4(b)所示地，由计测搭载磁体2的位置或加速度的1个以上的位移加速度传感器9，计测当前位置，并在1个自由度以上、例如三维地计算目标位置与实际位置的偏差，并利用设置在磁体支撑部3上的1个以上的促动器或阻尼器10，在1个自由度以上、例如三维地对搭载磁体2的位置或振动进行修正控制。
图4中示出了在垂直于旋转轴的面上配置有3个促动器或阻尼器10的例子，也可以如图3中的防变形机构11的例子所示地在旋转轴方向上配置多列，例如配置3行3列的9个促动器或阻尼器10。另外，当然也可以利用较大的一个促动器或阻尼器10来三维地修正控制搭载磁体2的位置或振动。
因而，根据本发明的实施方式，能够控制磁体搭载位置，因此，能够降低主体体部的刚性，主体体部板厚度的降低或结构的简化成为可能。并且，由于能降低主体体部板厚度，因此能够提供一种具有低惯性矩，与此同时能够提高照射目标中心精度的粒子束治疗装置。
附图标记的说明
1……主体体部、2……搭载磁体、3……磁体支撑部、4……照射口、5……治疗台、6……端环、7……配重、8……转动辊、9……位移加速度传感器、10……促动器或阻尼器、11……防变形机构、13……旋转架台、20……粒子束治疗装置、21……放射线治疗室、22……移动控制部、23……臂、24……架台、A……旋转轴。

Claims (6)

1.一种粒子束治疗装置，其特征在于，具有旋转架台，所述旋转架台使得用于向设置在内部的放射线治疗室照射带电粒子束的照射口进行环绕移位，该粒子束治疗装置具有：
架台体部，构成该旋转架台；
搭载磁体，经由磁体支撑部连接到该架台体部，将所述带电粒子束引导到照射口；
位移计或者加速度计，设置在该搭载磁体上，测量该搭载磁体的位移或加速度；以及
控制机构，向缩小该位移计或者加速度计计测到的至少一个自由度以上的位移或者加速度的方向，控制所述搭载磁体的位置。
2.根据权利要求1所述的粒子束治疗装置，其特征在于，控制所述搭载磁体的位置的控制机构，是配设在所述磁体支撑部内或者所述架台体部内的促动器或阻尼器。
3.根据权利要求1或2所述的粒子束治疗装置，其特征在于，在构成所述旋转架台的架台体部的内面设置有保持该架台体部形状的防变形机构。
4.根据权利要求3所述的粒子束治疗装置，其特征在于，在所述防变形机构上配置有控制所述搭载磁体的位置的控制机构。
5.根据权利要求1或2所述的粒子束治疗装置，其特征在于，在所述架台体部的旋转轴方向上的多个地方设置有所述控制机构。
6.根据权利要求3所述的粒子束治疗装置，其特征在于，在所述架台体部的旋转轴方向上的多个地方设置有所述防变形机构。
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