CN107802965B - 粒子线医疗装置及其运转方法 - Google Patents

Abstract

粒子线医疗装置(10)具有：治疗台(12)，配置在横型筒形状的旋转机架(11)的内侧，载置患者；照射口(13)，搭载于所述旋转机架，与该旋转机架一起绕所述治疗台旋转，朝向该治疗台照射粒子线；轨道导轨(14)，在所述旋转机架的内侧形成由直线部和圆弧部构成的半圆锥形的轨道；及移动地板组(15)，由具有驱动马达(16)的互相弯曲自如地连结的多枚移动地板(25)构成，通过所述照射口的旋转而沿着所述轨道导轨移动，该粒子线医疗装置(10)的特征在于，所述照射口(13)与所述移动地板组(15)的端部(29A)、(29B)未连结。

Description

粒子线医疗装置及其运转方法

技术领域

本发明的实施方式涉及具有旋转机架的粒子线医疗装置及其运转方法。

背景技术

对患者的患部(癌)照射质子、碳离子等的粒子线束来进行治疗的粒子线治疗被广泛实施。作为这种粒子线治疗之一，有在形成于大型旋转机构(以下，称为旋转机架)内部的治疗室内，对横卧·载置在治疗台上的患者定位，并照射粒子线束的粒子线医疗装置。

具备这种旋转机架的粒子线医疗装置，通过使固定于旋转机架的照射口旋转或在治疗室内使治疗头部移位，由此从任意的方向对患者的患部照射粒子线束。

并且，形成于旋转机架内部的治疗室，通过与旋转机架的旋转位置无关地具有水平且平坦的地板面的移动地板形成。

通过用这种移动地板形成治疗室，治疗头部与被照射粒子线束的空间的移动变得容易。由此，能够实现技师的操作性的提高、患者的精神的压迫感的减轻。

并且，在现有技术中，移动地板组是具有平坦的部分的半圆锥形的截面形状，形成水平地板部，但该水平部的长度根据照射口的旋转角度而变化。因此，根据搭载于旋转机架的照射口的旋转角度，在照射口与移动地板之间产生开口。在产生该开口时，技师对于治疗台的接近(access)变得困难，有工具坠落的危险性，从安全性及操作性的观点来看，存在课题。

为了解决上述课题，存在改良照射口与移动地板组的连结机构，并且将移动地板组设为分割构造的其他的现有技术。即，该连结机构为了应对由于照射口的旋转角度而产生的移动地板组的水平地板部的长度的变化而具备将移动地板组的一部分向照射口输送或拉近的驱动装置(筒臂：cylinder arm)及控制该驱动装置的动作的控制装置，控制装置控制驱动装置的动作，使与驱动装置连结的移动地板组的一部分移动从而避免产生开口。由此，解决与安全性及操作性有关的课题。

但是，在上述其他的现有技术中，照射口和移动地板通过驱动装置(筒臂)而连结，因此由驱动装置产生的声音、移动地板的滑动声、保养性及对移动地板的地板的可接近性是课题，有改善的余地。

除了上述以外，作为解决现有技术的课题的技术，有为了应对由照射口的旋转而产生的移动地板组的水平面部的长度的变化，还具备将照射口与移动地板组的端部在旋转机架的半径方向上滑动自如地连结的一对滑动机构的其他的现有技术。在该其他的现有技术中，研究了通过滑动连结机构与照射口的旋转角度连动地动作从而在照射口的全部的旋转角度不产生开口的构造。作为这种技术，有日本国的公开专利公报特开平11－47287号公报(以下，称为专利文献1)、同样为日本国的公开专利公报的特开2001－353228号公报(以下，称为专利文献2)、以及同样为日本国的公开专利公报的特开2011－156263号公报(以下，称为专利文献3)。

但是，在上述的现有技术中，存在由一对滑动连结机构中的接触面的摩擦引起的噪音等的课题。另外，移动地板组无法从滑轨容易地分离，因此存在向移动地板下方的可接近性差的课题。

发明内容

本实施方式的粒子线医疗装置，具有：治疗台，配置在横型筒形状的旋转机架的内侧，载置患者；照射口，搭载于所述旋转机架，与该旋转机架一起绕所述治疗台旋转，朝向该治疗台照射粒子线；轨道导轨，在所述旋转机架的内侧，形成由直线部和圆弧部构成的半圆锥形的轨道；移动地板组，包括具有驱动马达的互相弯曲自如地连结的多枚移动地板，通过所述照射口的旋转而沿着所述轨道导轨移动，所述粒子线医疗装置的特征在于，所述照射口与所述移动地板组的端部未连结。

另外，本实施方式的粒子线医疗装置的运转方法，在上述粒子线医疗装置中，所述移动地板组维持一定的距离移动，在旋转结束后与所述照射口对位并停止。

发明的效果

根据本发明的实施方式，在移动地板组保持适当的间隔的同时形成地板，并且在保养时仅使地板移动，由此能够容易地接近地板的下侧。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式的粒子线医疗装置的概略侧截面图。

图2是图1的II向视的旋转机架的旋转角度为180度的概略主视图。

图3是表示图1及图2的移动地板组的立体图。

图4是对伴随图1及图2所示的旋转机架及照射口的旋转(旋转机架的旋转角度为135度)的移动地板组的移动状况进行表示的与图2对应的概略主视图。

图5是对伴随图1及图2所示的旋转机架及照射口的旋转(旋转机架的旋转角度为90度)的移动地板组的移动状况进行表示的与图2对应的概略主视图。

图6是对伴随图1及图2所示的旋转机架及照射口的旋转(旋转机架的旋转角度为0度)的移动地板组的移动状况进行表示的与图2对应的概略主视图。

图7是表示本发明的第2实施方式的粒子线医疗装置的概略主视图。

符号说明

1患者；2技师；10粒子线医疗装置；10A粒子线医疗装置；11旋转机架；12治疗台；13照射口；13A照射口；13B附照射口根部；14轨道导轨；14A固定侧导轨；14B移动侧导轨；15移动地板组；16移动地板驱动马达；16A接近开关；17支承辊；18端环；19房屋；20支承辊驱动部；21圆弧轨道部；22直线轨道部；23支撑辊；24反向旋转同步驱动装置；25移动地板；26圆弧部；27水平地板面部；28背面面板；29A、29B移动地板组端部；30治疗空间。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施的方式进行说明。

[A]第1实施方式(图1～图6)

图1是表示本发明的第1实施方式的粒子线医疗装置的概略侧截面图。另外，图2是图1的II向视的旋转机架的旋转角度为180度的概略主视图。

本第1实施方式的粒子线医疗装置10，是从360度的任意的方向对患者1照射粒子线而治疗患部所用的装置，构成为，具有旋转机架11、治疗台12、照射口13、轨道导轨14及移动地板组15。

旋转机架11是横型圆筒形状，通过配置于前后的两端部的端环18及支承端环18的支承辊17、驱动该支承辊17的支承辊驱动部20被旋转驱动为绕轴心旋转。另外，治疗台12是设置于房屋19并供患者1仰卧等而载置患者1的部件。该治疗台12，将患者1搬送到通过移动地板组15等在旋转机架11的内侧形成的后述的治疗空间30内、且为从照射口13被照射粒子线的粒子线照射位置。

照射口13，搭载于旋转机架11的内壁，与该旋转机架11一起在治疗台12的周围±180度旋转。该照射口13具备照射口13A，该照射口13A通过旋转机架11的旋转从360度的任意的方向、向治疗台12上的患者1照射粒子线。将该照射口13中如图2所示那样与旋转机架11接触的部位称为附照射口根部13B。

轨道导轨14，在旋转机架11的内侧且为其前后方向(图3中的Z方向)的各位置配置固定侧导轨14A、移动侧导轨14B而构成，这些固定侧导轨14A及移动侧导轨14B在旋转机架11的旋转方向上延伸。这些固定侧导轨14A及移动侧导轨14B如图3所示那样，构成为上部的圆弧轨道部21与下部的直线轨道部22光滑地结合的半圆锥形，如图1所示那样、固定侧导轨14A固定于房屋19。

另外，移动侧导轨14B，经由支撑辊23被支承于旋转机架11的内壁面。并且，该移动侧导轨14B，通过相对于旋转机架11的旋转向反方向同步地旋转的反向旋转同步驱动装置24来旋转驱动。例如，伴随旋转机架11的顺时针的旋转，照射口13也顺时针地旋转，但移动侧导轨14B通过反向旋转同步驱动装置24而逆时针地同步旋转，从而该移动侧导轨14B在外观上静止，与固定侧导轨14A同样地，直线轨道部21始终定位于下方。

移动地板组15如图1至图3所示，通过互相以能够弯曲的方式连结的多枚移动地板25构成，具有患者1、技师2、操作人员等能够搭乘的足够的刚性。该移动地板组15，两侧分别支承于固定侧导轨14A、移动侧导轨14B并形成为半圆锥形，与照射口13的旋转一致地、而且与旋转机架11独立地沿着轨道导轨14(固定侧导轨14A及移动侧导轨14B)在移动地板驱动马达16的作用下移动。这里，技师2是实施医疗行为的人员，操作人员是实施保养的人员、或能够操作粒子线医疗装置10的设备职员。

移动地板组15，通过固定侧导轨14A及移动侧导轨14B(轨道导轨14)形成为由直线部和圆弧部构成的半圆锥形，从而如图3所示，通过轨道导轨14的圆弧轨道部21形成圆弧部26，通过轨道导轨14的直线轨道部22形成水平地板面部27。被移动地板组15的这些圆弧部26及水平地板面部27、及固定于移动侧导轨14B的背面面板28包围，形成内置照射口13及治疗台12的治疗空间30。另外，如图2所示，患者1、技师2、操作人员搭乘在移动地板组15的水平地板面部27并移动，从而能够靠近治疗台12。并且，移动地板组15的地板板幅度的剩余量向顶板侧聚集。

如图2所示，移动地板组15沿着轨道导轨14移动，以避免妨碍照射口13伴随旋转机架11的旋转而旋转。在旋转机架11的旋转时，技师2为了安全而从移动地板组上退避。另外，患者1横卧·载置于治疗台12上，因此不需要退避。在该旋转机架11的旋转时，移动地板组15与照射口13连续设置而未连结，因此在旋转开始前维持一定的距离而移动，在旋转结束后与照射口对位并停止。这样移动地板组15与照射口13对位并通过移动地板驱动马达16来控制位置。

该移动地板驱动马达16配置于移动地板组15的两端部29A、29B，在使移动地板组15在顶板方向上移动的情况下，驱动在顶板部位置所设置的移动地板驱动马达16，将在地板侧位置所设置的移动地板驱动马达16作为从动而使移动地板组15在顶板方向上移动。另外，该移动地板驱动马达16的驱动或从动可以相反，另外根据移动地板组15的重量或移动地板驱动马达16的动力，也可以使两端部29A、29B的移动地板驱动马达16连动。

另外，在使移动地板组15在地板方向上移动的情况下，使设置于顶板部位置的移动地板驱动马达16从动，并使设置于地板侧位置的移动地板驱动马达16为驱动，使移动地板组15在地板方向上移动。另外，该移动地板驱动马达16的驱动或从动可以相反，另外根据移动地板组15的重量或移动地板驱动马达16的动力，可以使两端部的移动地板驱动马达16连动。

由此，移动地板组15沿着半圆锥形的轨道导轨14移动，从而形成的移动地板组15的水平地板面部27的长度，根据照射口13及旋转机架11的旋转角度而逐渐变化。但是，在照射口13正在轨道导轨14的圆弧轨道部21相当位置移动时，移动地板组15的水平地板面部27的长度变得一定。

例如，如图2所示，在照射口13位于治疗台12的正下方时(旋转机架11的旋转角度为+180度)，通过使照射口13与移动地板组15的端部29A、29B接触，在照射口13的两侧不产生开口而形成移动地板组15的水平地板面部27。

另外，如图4所示，在照射口13位于治疗台12的斜下方时(旋转机架11的旋转角度为+135度)，照射口13的一方的附照射口根部13B到达轨道导轨14的圆弧轨道部21相当位置。此时，通过使照射口13与移动地板组15的照射口13侧的移动地板组端部29A、29B接触并抵接，从而在照射口13的单侧不产生开口而形成水平地板面部27。

并且，如图5所示，照射口13位于治疗台12的正侧方时(旋转机架11的旋转角度为+90度)，照射口13的一方的附照射口根部13B处于轨道导轨14的圆弧轨道部21相当位置。此时，通过使照射口13与移动地板组15的照射口13侧的端部29A、29B接触并抵接，在照射口13的单侧不产生开口而形成水平地板面部27。

另外，如图6所示，照射口13位于治疗台12的正上方时(旋转机架11的旋转角度为0度)，此时，将照射口13与移动地板组15的照射口13侧的端部29A、29B切离，并使移动地板组15彼此与照射口13侧的端部29A、29B抵接，从而在地板部不产生开口而形成水平地板面部27。

如上所述，在照射口13正在轨道导轨14的圆弧轨道部21相当位置移动时(参照图6)，移动地板组25的水平地板面部27的长度是一定的。与此相对，在照射口13正在轨道导轨14的直线轨道部22相当位置移动时(旋转机架11的旋转角度+135度～+180度：参照图2及图4)，此时，通过使照射口13与移动地板组15的照射口13侧的端部29A、29B接触并抵接，在照射口13的单侧不产生开口而形成水平地板面部27。

另外，上述的旋转机架11的旋转角度的数值例示性地示出，根据轨道导轨14的圆弧轨道部21及直线轨道部22的长度、照射口13的尺寸而变更。另外，在上述的例子中，叙述了旋转机架11在+180度至0度的范围旋转的情况，但旋转机架11也在0度至－180度的范围旋转。旋转机架11及照射口13基本上是镜面对称形状，因此在旋转机架11在0度至－180度的范围旋转的情况下，通过使照射口13与移动地板组15的端部29A、29B接触，在照射口13的单侧，不产生开口而形成水平地板面部27。

因为如以上那样构成，通过本第1实施方式，起到下面的效果(1)～(3)。

(1)根据第1实施方式的粒子线医疗装置10，如图2及图4至图5所示那样，照射口13与移动地板组15的照射口13侧的端部29A、29B，与伴随旋转机架11的旋转而旋转的照射口13连动地移动，而且使移动地板组15的地板板幅的剩余量向顶板侧聚集，在照射口13的附近通过移动地板组15的一部分在不设置开口的条件下形成水平地板面部27。因此，患者1、技师2、操作人员在该水平地板面部27通过，从而能够使这些患者1、技师2等安全地靠近治疗台12，而且工具等物品不会坠落到开口中，所以能够确保安全性及操作性。另外，根据照射口的位置适当地空开间隔，能够吸收移动地板组15的周长的变动量。

(2)并且，在本第1实施方式的粒子线医疗装置10中，如图2所示，照射口13和移动地板组15的端部29A、29B与照射口13的旋转连动地移动，从而用于形成移动地板组15的水平地板面部27的驱动装置(筒臂)、控制装置及动力源变得不需要。因此，粒子线医疗装置10的构造被简化，故障因素也减少，所以能够提高粒子线医疗装置10的经济性及保养性。

并且，在本第1实施方式的粒子线医疗装置10中，通过移动地板驱动马达16使移动地板组15的照射口13侧的端部29A、29B从照射口13分离并设置间隔，从而能够容易地实施旋转机架11、照射口13及移动地板组15的保养。

(3)在本第1实施方式的粒子线医疗装置10中，如图2所示，旋转机架11的旋转中，技师2不需要进入水平地板面部27，因此照射口13与移动地板组15的端部29A、29B不需要接触，在旋转机架11的旋转停止后使端部29A、29B接近照射口13，因此通过接触产生的声音变小，能够提高粒子线医疗装置10的静音性。另外，无论如专利文献3所示的侧面、前面的倾斜角度θ较大的照射口、非几何学的形状的照射口、为了治疗空间扩大而高度较低的小型的照射口等那样的照射口的形状如何都能够应用，所以能够提高粒子线医疗装置的通用性。

例如，当前，伴随粒子线治疗的进步，要求照射技术的进一步的改善，正在进行治疗效果好的新的照射设备的开发及照射设备的改造。伴随内置于照射口13的设备的形状·尺寸的耐用性，也可以设想照射口13的形状不是目前为止作为主流的前端细形状、箱型形状的情况。因此，即使在照射口13的侧面或前面的倾斜角度θ为45度以上的情况下，通过使移动地板组15的端部29A、29B向照射口13接触，在照射口13的单侧，不产生开口而形成水平地板面部27。因此，无论照射口13的形状如何，都能够容易地应用本发明。

另外，照射口13、移动地板组15与治疗空间30相邻，会接触患者1的眼睛，所以还设想要求考虑设计的构造的情况，即使是非几何学的照射口13，如果该照射口13与移动地板组15的端部29A、29B未连结，则无论照射口13的形状如何都能够容易地应用。并且，通过采用高度低的小型的照射口13，能够将治疗空间30设定得较宽。

[B]第2实施方式(图7)

图7是表示本发明的第2实施方式的粒子线医疗装置的主视图。在该第2实施的方式中，对于与第1实施方式相同的部分，通过附以同一符号来简化或省略说明。

本第2实施方式的粒子线医疗装置10A与第1实施方式的不同点在于，在移动地板组15中设置有用于计测移动地板组15与照射口13间、相邻的移动地板组15间的距离的、接近开关16A。

通过该接近开关16A控制旋转机架11的旋转时及停止时的移动地板组15与照射口13间距离。另外，移动地板组15间的距离也可以使用该接近开关16A。

其结果是，能够在通过接近开关16A监视状态的同时实施移动地板组15的位置控制，因此位置控制逻辑能够简化，并且能够省略移动地板组15的位置控制。

以上，对本发明的几个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为例子提示的，意图不是限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种各样的方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更，另外，这些置换、变更，包含于发明的范围、主旨中，并且包含于权利要求书记载的发明及其等同的范围中。

Claims (8)

1.一种粒子线医疗装置，具有：

治疗台，配置在横型筒形状的旋转机架的内侧，载置患者；

照射口，搭载于所述旋转机架，与该旋转机架一起绕所述治疗台旋转，朝向该治疗台照射粒子线；

轨道导轨，在所述旋转机架的内侧，形成由直线部和圆弧部构成的半圆锥形的轨道；以及

移动地板组，包括具有驱动马达的互相弯曲自如地连结的多枚移动地板，通过所述照射口的旋转而沿着所述轨道导轨移动，

所述粒子线医疗装置的特征在于，

所述照射口与所述移动地板组的端部未连结，所述移动地板组被所述驱动马达控制为，维持一定的距离而移动，并在旋转结束后与所述照射口对位并停止。

2.如权利要求1所述的粒子线医疗装置，其特征在于，

在所述移动地板组上，设置有用于计测该移动地板组与所述照射口间、相邻的移动地板组间的距离的接近开关。

3.一种粒子线医疗装置的运转方法，

为权利要求1或2所述的粒子线医疗装置的运转方法，

所述粒子线医疗装置的运转方法的特征在于，

所述移动地板组使所述移动地板组与所述照射口之间的距离维持为一定的距离而移动，在旋转结束后与所述照射口对位并停止。

4.如权利要求3所述的粒子线医疗装置的运转方法，其特征在于，

在所述照射口正在所述轨道导轨的直线轨道部位置移动时，使所述照射口与所述移动地板组的所述照射口侧的端部接触。

5.如权利要求3所述的粒子线医疗装置的运转方法，其特征在于，

使所述移动地板组的地板板幅的剩余量向顶板侧聚集。

6.如权利要求3所述的粒子线医疗装置的运转方法，其特征在于，

在所述照射口位于所述治疗台的正上方时，将所述照射口与所述移动地板组的照射口侧的端部切离，使多个所述移动地板组抵接而形成地板面部。

7.如权利要求3所述的粒子线医疗装置的运转方法，其特征在于，

所述移动地板组与旋转机架独立地被驱动控制。

8.如权利要求3所述的粒子线医疗装置的运转方法，其特征在于，

计测所述移动地板组与所述照射口间、相邻的移动地板组间的距离，避免移动地板组与照射口的接触、或相邻的移动地板组间的接触。

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