CN111744117B - 患者输送台车、粒子束照射系统及其工作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供患者输送台车、粒子束照射系统及其工作方法。本发明的一实施方式提供一种患者输送台车，具备：供患者躺下的顶板；使所述顶板平行移动以及/或者旋转的驱动部；驱动控制部，其根据从设于粒子束治疗室的患者位置设定装置接收到的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量控制所述驱动部对所述顶板的平行移动以及/或者旋转；以及基座锁定机构，其与设于所述粒子束治疗室的锁定接受部卡合，将所述患者输送台车固定于所述粒子束治疗室。

Description

患者输送台车、粒子束照射系统及其工作方法
技术领域
本发明涉及患者输送台车、粒子束照射系统及其工作方法。
背景技术
在粒子束治疗中，进行向病灶、癌等肿瘤部分等(标靶)照射从加速器取出的质子束、重粒子束、或者中子束等粒子束的治疗法。为了在提高粒子束向标靶的剂量的集中性的同时抑制对正常组织的影响，向标靶高精度地照射粒子束。
以往，在向患者照射粒子束之前，使患者躺在设置有粒子束的照射喷嘴的、进行粒子束治疗的房间(以下称作“粒子束治疗室”)中所放置的治疗台上，进行从照射喷嘴照射的粒子束的位置与应照射粒子束的部位的对位(称作“患者位置设定”)。即，调整粒子束照射位置与患者位置，以使从照射喷嘴照射的粒子束高精度地照射到患者内的标靶(图9中的(a))。
在患者位置设定中，首先，为了抑制患者与治疗台之间的偏离，使用固定器具将患者固定于治疗台的顶板。接着，利用设置于粒子束治疗室内的激光指示器等，从患者的皮肤之上进行照射粒子束的位置与应照射粒子束部位之间的粗略定位。之后，向患者照射X射线，拍摄X射线图像，一边对其进行观察，一边调整患者所躺的顶板的位置、倾斜等，高精度地(例如mm单位)决定照射粒子束的位置。然后，在患者位置设定后，开始粒子束的治疗。
一般来说，患者位置设定需要几分钟～几十分钟的时间，占据粒子束治疗的治疗时间的一大半。在粒子束治疗室内长时间设定患者位置使得每一个患者的粒子束治疗室的占有时间也增加。其结果，不会增加每单位时间的治疗人数或压低进行用于确保安全的治疗照射的粒子束的Quality Assurance(QA，品质保证)测定的时间，增大了医生、护士，放射线技师等医疗工作者的负担。
专利文献1公开了以缩短患者位置设定所需的时间为目的、在区别于设置有照射喷嘴的粒子束治疗室的另一准备室进行患者位置设定的方法。在该方法中，在准备室中使最初的患者躺在第一床上并安装固定器具，进行使用了激光指示器的患者位置的粗略定位，之后，使患者保持着躺在第一床上的状态，沿第一输送路径输送至模拟器室，进行患者的精密的定位。此时，在送出了最初的患者的准备室中，使接下来的患者躺在第二床上并进行相同的患者位置设定。在模拟器室中进行了精密的定位的最初的患者保持着躺在第一床上的状态沿第二输送路径输送到粒子束治疗室，进行治疗照射。如此，减少粒子束治疗室内的作业负担，高效地推进粒子束治疗。
现有文献2公开了只将患者所躺的顶板部分转移到设置有照射喷嘴的粒子束治疗室的治疗台上方法。在该方法中，在准备室进行躺在顶板上的患者的位置设定，使躺着患者的顶板载置于输送台，并从准备室向治疗室输送。在粒子束治疗室内，仅使躺着患者的顶板部分改乘到粒子束治疗室内的治疗台，进行粒子束治疗(图9中的(b)、(c))。
专利文献1：日本特开2000－288102号公报
专利文献2：日本特开2012－148026号公报
在专利文献1的技术中，难以在维持在准备室中进行了患者位置设定的状态的同时将患者输送至粒子束治疗室，在输送期间，由于振动等会导致患者的位置偏离，实际上需要在粒子束治疗室内再次进行位置设定。在专利文献2的技术中，在准备室进行患者位置设定之后，仅将患者所躺的顶板部分转移到设置于粒子束治疗室的治疗台，但在转移的期间有位置偏离的隐患。另外，在粒子束治疗室内始终配备固定的治疗台需要使粒子束治疗室增大治疗台的量，而且在进行QA测定等时，有治疗台阻碍QA测定用设备的设置等问题。
发明内容
发明将要解决的课题
鉴于这种情况，本发明的目的在于提供患者输送台车、粒子束照射系统及其工作方法。
用于解决课题的手段
本发明中包含以下的方式。
〔1〕
一种患者输送台车，具备：
顶板，其供患者躺下；
驱动部，其使所述顶板平行移动以及/或者旋转；
驱动控制部，其根据从设于粒子束治疗室的患者位置设定装置接收到的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，控制所述驱动部所进行的所述顶板的平行移动以及/或者旋转；以及
基座锁定机构，其与设于所述粒子束治疗室的锁定接受部卡合，将所述患者输送台车固定于所述粒子束治疗室。
〔2〕
根据〔1〕所述的患者输送台车，所述驱动部使所述顶板沿所述顶板的短边方向(X轴)、所述顶板的长边方向(Y轴)、和与所述长边方向以及短边方向垂直的方向(Z轴)中的至少一个方向平行移动，并且/或者使所述顶板绕所述短边方向(X轴)、所述长边方向(Y轴)、和与所述垂直的方向(Z轴)中的至少一个方向旋转。
〔3〕
根据〔1〕所述的患者输送台车，所述驱动部使所述顶板沿所述顶板的短边方向(X轴)、所述顶板的长边方向(Y轴)、和与所述长边方向以及短边方向垂直的方向(Z轴)平行移动，并且使所述顶板绕所述短边方向(X轴)、所述长边方向(Y轴)和所述垂直的方向(Z轴)旋转。
〔4〕
根据〔1〕～〔3〕中任一项所述的患者输送台车，所述粒子束是质子束、中子束、或者重粒子束。
〔5〕
根据〔1〕～〔4〕中任一项所述的患者输送台车，所述患者输送台车用于向所述粒子束治疗室输送患者并且/或者从所述粒子束治疗室输送患者。
〔6〕
一种粒子束照射系统，包含：
粒子束照射装置；
患者位置设定装置，其设于粒子束治疗室；以及
〔1〕～〔5〕中任一项所述的患者输送台车。
〔7〕
根据〔6〕所记载的粒子束照射系统，所述患者位置设定装置具备：
X射线拍摄控制部(43)，其控制向躺在所述顶板上的患者照射X射线的X射线产生装置与检测所述X射线的X射线检测器，生成所述患者的X射线图像；
患者位置设定部(44)，其比较所述X射线图像和所述患者的应照射粒子束的部位的基准X射线图像，计算两者的位置误差；以及
台车控制部(45)，其在所述位置误差不是规定的允许值以下的情况下，计算减少所述位置误差那样的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，并向所述患者输送台车发送所述平行移动量以及/或者旋转量。
〔8〕
一种粒子束照射系统的工作方法，该粒子束照射系统是〔7〕所述的粒子束照射系统的工作方法，其中，所述工作方法包含如下步骤：
由所述X射线拍摄控制部(43)控制所述X射线产生装置以及所述X射线检测器并生成所述患者的X射线图像；
由所述患者位置设定部(44)比较所述X射线图像与所述基准X射线图像并计算两者的位置误差；
所述台车控制部(45)在所述位置误差不是规定的允许值以下的情况下，计算减少所述位置误差那样的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，并向所述患者输送台车发送所述平行移动量以及/或者旋转量；
所述驱动控制部根据所述平行移动量以及/或者旋转量控制所述驱动部所进行的所述顶板的平行移动以及/或者旋转。
〔9〕
根据〔8〕所述的工作方法，还包含如下步骤：
由所述台车控制部(45)从所述患者输送台车接收错误信号；
由所述患者位置设定部(44)向统管所述粒子束照射系统的治疗控制装置(21)发送所述错误信号；以及
所述治疗控制装置(21)通过控制所述粒子束照射装置的粒子束照射控制装置(34)使粒子束的出射停止。
〔10〕
一种患者输送台车，用于向粒子束治疗室输送患者并且/或者从粒子束治疗室输送患者，具备：
驱动部，其使顶板平行移动以及/或者旋转；
驱动控制部，其根据从设于粒子束治疗室的患者位置设定装置接收到的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，控制所述驱动部所进行的所述顶板的平行移动以及/或者旋转；以及
基座锁定机构，其与设于所述粒子束治疗室的锁定接受部卡合，将所述患者输送台车固定于所述粒子束治疗室。
〔11〕
根据〔1〕～〔5〕以及〔10〕中任一项所述的患者输送台车，所述患者位置设定装置用于向所述粒子束治疗室输送患者并且/或者从所述粒子束治疗室输送患者，具备：
X射线拍摄控制部(43)，其控制向躺在所述顶板上的患者照射X射线的X射线产生装置与检测所述X射线的X射线检测器，生成所述患者的X射线图像；
患者位置设定部(44)，其比较所述X射线图像和所述患者的应照射粒子束的部位的基准X射线图像，计算两者的位置误差；以及
台车控制部(45)，其在所述位置误差不是规定的允许值以下的情况下，计算减少所述位置误差那样的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，并向所述患者输送台车发送所述平行移动量以及/或者旋转量。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的患者输送台车的概略图。
图2是说明患者输送台车的平行移动以及旋转的图。
图3是患者输送台车的控制框图。
图4是包含患者输送台车的粒子束照射系统的概略图。
图5是粒子束照射系统的概略图。
图6是粒子束照射系统的控制框图。
图7是患者位置设定的流程图。
图8是说明患者位置设定的图。
图9是说明以往的粒子束照射系统的图。
附图标记说明
10 患者输送台车
11 顶板
12 驱动部
13 驱动控制部
131 信号收发部
132 平行移动控制部
133 旋转控制部
134 移动旋转量计算部
14 基座部
15 顶板锁定机构
16 基座锁定机构
20 粒子束照射系统
21 治疗控制装置
30 粒子束照射装置
31 加速器
32 电磁铁装置
33 照射喷嘴
34 粒子束照射控制装置
40 患者位置设定装置
41X射线产生装置
42 X射线检测器
43 X射线拍摄控制部
44 患者位置设定部
45 台车控制部
50 粒子束治疗室
51 锁定接受部
具体实施方式
[患者输送台车]
对本发明的一实施方式的患者输送台车10进行说明。
图1的(a)是患者输送台车10的概略立体图，(b)是概略主视图，(c)是概略侧视图。如图1所示，将长方形状的顶板11的短边方向设为X轴，将顶板11的长边方向设为Y轴，将患者输送台车10的高度方向(与X轴以及Y轴垂直的方向)设为Z轴。另外，顶板11的形状并不局限于长方形状，也可以是椭圆形状(在该情况下，只要是短轴为作为短边方向的X轴、长轴为作为长边方向的Y轴、与两轴垂直的轴成为Z轴)的、患者可稳定地躺下的形状即可。
患者输送台车10具备：供患者躺下的顶板11；使顶板11沿各轴平行移动以及/或者绕各轴旋转的驱动部12；控制驱动部12的驱动控制部13；以及基座部14，其载置顶板11、驱动部12及驱动控制部13，具有用于移动的多个脚轮。医疗工作者能够使患者躺在顶板11上，并推着患者输送台车10向粒子束治疗室稳定地输送患者。另外，患者输送台车10也可以是自行式的电动车。
患者输送台车10还具备：顶板锁定机构15，其构成为稳定地保持(锁定)顶板11的位置(平行移动前后的位置、旋转前后的位置)；以及基座锁定机构16，其用于将患者输送台车10相对于粒子束治疗室固定并将患者输送台车10固定为不会移动。
顶板11具备用于固定患者的身体的固定器具(未图示)。固定器具是固定患者的头部的器具、固定患者的手脚的器具、固定患者的躯干的器具以及/或者沿患者的身体形状形成的缓冲材料等。另外，顶板11也可以构成为能够使与患者的头部、脚部以及/或者躯干接触的部分等顶板11的一部分倾斜。另外，也可以在顶板11设有呼吸孔等，以使患者即使在顶板11上俯卧的状态下也能够固定。
驱动部12具备根据驱动控制部13的控制使顶板11沿X轴、Y轴以及Z轴平行移动所用的各种马达、使顶板11绕X轴、Y轴以及Z轴旋转所用的各种马达、以及用于将这些马达的驱动力传向顶板11的各种机构。另外，驱动部12具备检测各马达的旋转量、旋转速度以及旋转方向等并向驱动控制部13输出用于计算顶板11的平行移动量以及/或者旋转量的信号的编码器。
另外，在本实施方式中，说明了顶板11利用驱动部12沿X轴、Y轴以及Z轴平行移动且绕X轴、Y轴以及Z轴旋转的方式，但并不限定于此。使顶板11进行平行移动以及旋转的轴的数量也可以根据用途而限定。即，驱动部12也可以构成为，顶板11能够沿X轴、Y轴以及Z轴中的至少一个轴平行移动，并且/或者能够绕X轴、Y轴以及Z轴中的至少一个轴旋转。
优选的是，驱动部12构成为使顶板11沿X轴、Y轴以及Z轴平行移动、或者使顶板11绕X轴、Y轴以及Z轴旋转构成为。更优选的是，驱动部12构成为使顶板11沿X轴、Y轴以及Z轴平行移动，且绕X轴、Y轴以及Z轴旋转。
图2的(a)表示顶板11的沿着X轴的平行移动，(b)示意地表示顶板11的绕X轴的旋转。同样，(c)表示顶板11的沿着Y轴的平行移动，(d)顶表示板11的绕Y轴的旋转，(e)表示顶板11的沿着Z轴的平行移动，(f)表示顶板11的绕Z轴的旋转。
驱动控制部13是如下计算机，其具备与设于粒子束治疗室的患者位置设定装置(后述)进行无线通信的天线或者进行有线通信的端口等接口、用于基于来自患者位置设定装置的信号控制驱动部12的程序以及处理器(或者ASIC等)、和存储该程序、各种信息的存储部等。
图3是驱动控制部13的功能框图。驱动控制部13作为存储于存储部的程序与处理器协作等而实现的功能部，具有与设于粒子束治疗室的患者位置设定装置(后述的附图标记40)与收发信号的信号收发部131、控制驱动部12的各种马达的平行移动控制部132以及旋转控制部133、和基于驱动部12的编码器的输出计算顶板11的平行移动量(x、y、z)以及/或者旋转量(θx、θy、θz)的移动旋转量计算部134。
平行移动控制部132控制使平板11沿X轴平行移动的X轴平行移动马达、使平板11沿Y轴平行移动的Y轴平行移动马达、以及使平板11沿Z轴平行移动的Z轴平行移动马达，控制沿着各轴的平板11的平行移动量(x、y、z)。
旋转控制部133控制使平板11绕X轴旋转的X轴旋转马达、使平板11绕Y轴旋转的Y轴旋转马达、以及使平板11绕Z轴旋转的Z轴旋转马达，控制绕各轴的平板11的旋转量(θx、θy、θz)。
移动旋转量计算部134从驱动部12的编码器接收各马达的旋转量、旋转速度以及旋转方向等信息，计算顶板11的平行移动量(x、y、z)以及/或者旋转量(θx、θy、θz)。计算出的平行移动量(x、y、z)以及/或者旋转量(θx、θy、θz)的信息通过信号收发部131被送至患者位置设定装置(后述的附图标记40)。
顶板锁定机构15可以是如图1所示那样设于基座部14上并支承顶板11的构成，也可以是设于驱动部12内并锁定将马达的驱动力传向顶板11的机构的构成。顶板锁定机构15构成为，除了顶板11平行移动以及旋转的期间之外，顶板11稳定地保持为不动。由此，即使在由于某种原因而不能向驱动部12供给电源那样的情况下，顶板锁定机构15也能够稳定地保持顶板11，因此能够防止患者从顶板11落下等状况。另外，也可以是，在医疗工作者所指示的定时，顶板锁定机构15能够锁定顶板11。
基座锁定机构16是用于与设于粒子束治疗室的地板、墙壁等的锁定接受部(图5的附图标记51)卡合、并相对于粒子束治疗室将患者输送台车10固定为不动的机构。基座锁定机构16也可以构成为预先储存于基座部14以便在患者输送台车10的移动时等不成为障碍，并在与粒子束治疗室的锁定接受部与卡合时从基座部14突出。另外，在锁定接受部51设于粒子束治疗室的墙壁的情况下，也可以相应地将基座锁定机构16也设于基座部14的侧方。
[粒子束照射系统]
使用图4～6，对使用了患者输送台车10的粒子束治疗用的粒子束照射系统20进行说明。
粒子束照射系统20包含患者输送台车10、生成粒子束并向患部照射粒子束的粒子束照射装置30、以及设于粒子束治疗室50的患者位置设定装置40。
另外，患者位置设定装置40也可以是一部分设于粒子束治疗室50，剩余的部分设于远离粒子束治疗室50的位置。因此，只要患者位置设定装置40的一部分、即至少后述的X射线产生装置41以及X射线检测器42设于粒子束治疗室50，则设于成为“粒子束治疗室的患者位置设定装置”。
另外，图4中的(a)中描绘了在两个粒子束治疗室50中使用一个粒子束照射装置30的粒子束照射系统20，但也可以是在一个一个粒子束治疗室50中使用粒子束照射装置30的构成，还可以是在三个以上的粒子束治疗室50中使用粒子束照射装置30的构成。
如图4中的(b)以及(c)所示，供患者躺下的患者输送台车10从外部向粒子束治疗室50内输送，在使基座锁定机构16卡合于设于粒子束治疗室50的地板的锁定接受部51而固定之后，能够原样地用作粒子束治疗的治疗台。因此，无需将患者从以往那种输送患者的台车移向粒子束治疗室的治疗台，减少对患者的负担。另外，无需在粒子束治疗室50内始终配备固定的治疗台，因此能够减少粒子束治疗室50的空间，也不会产生在QA测定等时配备的治疗台阻碍QA测定设备设置等问题。
粒子束照射装置30包含生成粒子束的加速器31、引导粒子束的真空导管或各种电磁铁装置32、以及朝向患者的应照射部位出射粒子束的照射喷嘴33。
加速器31是生成粒子束的装置，例如是同步加速器、回旋加速器、或者线性加速器。由加速器31生成的粒子束通过真空导管内，被各种电磁铁装置32导向照射喷嘴33。粒子束是质子束、中子束、或者重粒子束。
电磁铁装置32也可以包括日本专利第6364141号、专利第6387476号所记载的四极电磁铁装置、转向电磁铁装置、分配(日文：振分)电磁铁装置以及/或者聚焦电磁铁等。照射喷嘴33设于粒子束治疗室50，朝向患部照射粒子束。照射喷嘴33也可以是专利第6387476号所记载的照射喷嘴。另外，电磁铁装置32也可以包含调整粒子束的形状以及/或者剂量的射束狭缝装置(未图示)、用于微调粒子束的射束位置的转向电磁铁装置。另外，通过参照将专利第6364141号以及专利第6387476号所记载的内容引入本申请。
照射喷嘴33具备扫描电磁铁331、射束监视器332、以及能量调制手段333。
扫描电磁铁331是通过调整所流过的电流量、电流的朝向而微调从照射喷嘴33出射的粒子束的行进方向并能够在规定的范围内扫描(scan)的电磁铁。射束监视器332是监视粒子束、测量剂量、射束的位置以及平坦度的监视器。测量出的信息从射束监视器332反馈到粒子束照射控制部34，利用于扫描电磁铁331的控制、粒子束的高精度照射。能量调制手段333调整粒子束的能量而调整粒子束在患者内所到达的深度，例如是射程调制器、散射体、脊形过滤器、患者准直器、患者补偿器、或者涂膜器(applicator)等。
图5的(a)是从患者的头部侧(正面)观察患者输送台车10的图，(b)是从侧面观察的图。
患者位置设定装置40具备生成X射线并向患者照射的多个X射线产生装置41a、41b(统称为X射线产生装置41)和分别检测从X射线产生装置41a、41b照射的X射线的X射线检测器42a、42b(通称为X射线检测器42)。X射线产生装置41是X射线管、锥形束CT用的X射线产生装置等，X射线检测器42也可以是检测出自于从X射线产生装置41的X射线的CCD区域图像传感器、CMOS区域图像传感器、或者平板传感器。另外，也可以改变为使用X射线的X射线产生装置41以及X射线检测器42而采用使用了磁共振的MRI装置，进行粒子束与应照射粒子束的患部的患者位置设定。
另外，图5中将X射线产生装置41a、41b与它们所对应的X射线检测器42a、42b描绘了两组，但X射线产生装置41以及X射线检测器42的组可以是一组，也可以是三组以上。X射线产生装置41以及X射线检测器42的组的数量越多，精度越提高，但由于处理会变得复杂，因此优选的是2～3组。
图6是患者位置设定装置40与粒子束照射系统20的控制框图。
患者位置设定装置40具备X射线拍摄控制部43、患者位置设定部44、以及台车控制部45。X射线拍摄控制部43、患者位置设定部44、以及台车控制部45是具备各种通信接口、用于各种控制的程序以及处理器(或者ASIC等)、和存储该程序、各种信息的存储部等且由存储于存储部的程序与处理器协作等而实现的功能部。X射线拍摄控制部43、患者位置设定部44、以及台车控制部45也可以设于粒子束治疗室50，还可以设于远离粒子束治疗室50的位置并从远程控制粒子束治疗室50内的X射线产生装置41、X射线检测器42、患者输送台车10。
X射线拍摄控制部43根据患者位置设定部44的命令或者以规定的周期控制X射线产生装置41与X射线检测器42，生成患者的X射线图像，将其向患者位置设定部44输出。
患者位置设定部44将从X射线拍摄控制部43接收的X射线图像与预先存储的该患者的粒子束应照射的部位的基准X射线图像进行比较，计算两者的误差量(位置误差)。然后，患者位置设定部44向台车控制部45输出X射线图像与基准X射线图像的位置误差的信息。
这里，基准X射线图像是，在进行粒子束治疗之前在能够拍摄X射线图像的准备室(或者粒子束治疗室50)内取得患者的应照射粒子束的部位(患部)的X射线图像、并存储于患者位置设定装置40。另外，在对同一患部进行多次粒子束治疗的情况下，如果最初取得该患部的基准X射线图像，则无需按照每次粒子束治疗取得基准X射线图像，但也可以按照每次粒子束治疗在进入粒子束治疗室50之前的准备室等中取得基准X射线图像。
台车控制部45基于X射线图像与基准X射线图像的位置误差，计算患者输送台车10的顶板11的平行移动量(x、y、z)以及/或者旋转量(θx、θy、θz)以减少该位置误差(或者变为零)，并向患者输送台车10的驱动控制部13发送该信息。另外，台车控制部45从患者输送台车10接收实际上移动了的平行移动量(x、y、z)以及/或者旋转量(θx、θy、θz)的信息，并向患者位置设定部44输出该信息。
患者位置设定部44向统管粒子束照射系统20整体的治疗控制装置21发送患者位置设定的信息。患者位置设定的信息中包含患者位置设定部44从台车控制部45输入的平行移动量(x、y、z)以及/或者旋转量(θx、θy、θz)的信息。另外，在患者输送台车10中存在不良情况等的情况下，错误信号从患者输送台车10的驱动控制部13通过台车控制部45发送到患者位置设定部44，并从患者位置设定部44送向治疗控制装置21。接收到错误信号的治疗控制装置21考虑患者的安全而通过粒子束照射控制装置34使粒子束的照射停止。
治疗控制装置21基于患者位置设定的信息向粒子束照射控制装置34发出命令，与此相对应，粒子束照射控制装置34控制粒子束照射装置30，调整粒子束的剂量、形状以及照射位置等。
在粒子束照射系统20中，粒子束所照射的位置能够从控制患者输送台车10的顶板11而调整患者位置的方法(approach)、以及控制粒子束照射装置30(照射喷嘴33等)而调整粒子束的照射位置、形状、能量等的方法这两方进行调整。由此，粒子束的照射位置的精度提高，调整所花费的时间也缩短。
患者位置设定在粒子束治疗前进行，但也可以在粒子束治疗中以规定的周期进行。由此，即使产生了粒子束治疗中的患者的意外移动、生理性体动(呼吸等)，也能够立即调整粒子束的照射位置。
图7是患者位置设定的一系列的流程图。
首先，使接受粒子束治疗的患者在区别于粒子束治疗室的另一准备室等中躺在患者输送台车10的顶板11上，利用固定器具将患者固定为不动(步骤S1)。
将躺有患者的患者输送台车10向粒子束治疗室50输送，使患者输送台车10的基座锁定机构16固定于粒子束治疗室50的锁定接受部51中的(步骤S2)。
使用设于粒子束治疗室50内的激光指示器装置(未图示)，从患者的外侧(皮肤上)对于应照射粒子束的位置进行粗略定位(步骤S3)。粗略定位可以由医生、技师等医疗关系者进行，也可以由激光指示器装置、治疗控制装置21、以及患者位置设定装置40协作而自动地进行。另外，步骤S3也可以不在粒子束治疗室50内、而在另一准备室等进行(即，在步骤S2之前进行步骤S3)。
在粗略定位之后，患者位置设定装置40的X射线拍摄控制部43控制X射线产生装置41以及X射线检测器42，拍摄患者的应照射粒子束的部位的X射线图像(步骤S4)。患者位置设定部44将在步骤S4中取得的X射线图像与预先存储的基准X射线图像进行比较，计算两者的位置误差(步骤S5)。位置误差的计算例如能够使用相位相关法等公知的图像处理算法。
患者位置设定部44判定在步骤S5中计算出的位置误差是否为规定的允许值以下(步骤S6)。在允许值以下的情况下(步骤S6中为是)，患者位置设定部44向治疗控制装置21发送患者位置设定已完成的信息，开始粒子束治疗(粒子束的照射)。
在超过允许值的情况下(步骤S6中为否)，患者位置设定部44向台车控制部45发送位置误差的信息，台车控制部45计算患者输送台车10的顶板11的平行移动量(x、y、z)以及/或者旋转量(θx、θy、θz)以使位置误差减少，并向患者输送台车10的驱动控制部13发送该信息(步骤S7)。
患者输送台车10的驱动控制部13控制驱动部12，使顶板11平行移动以及/或者旋转所接收到的平行移动量(x、y、z)以及/或者旋转量(θx、θy、θz)的量(步骤S8)。然后，重复步骤S4～S8直到位置误差成为允许值以下。
再次使用图8对患者位置设定的概要进行说明。
在粗略定位之后，X射线拍摄控制部43拍摄患者的X射线图像并向患者位置设定部44输出。患者位置设定部44将预先存储的基准X射线图像与取得的X射线图像比较，计算两者的位置误差，并与允许值比较。图8中的(a)是位置误差相对较大的情况。由于位置误差超过允许值，因此台车控制部45计算患者输送台车10的顶板11的平行移动量以及/或者旋转量以减少位置误差(或者成为零)，并向患者输送台车10的驱动控制部13发送信息。驱动控制部13根据接收到的平行移动量以及/或者旋转量使顶板11平行移动以及/或者旋转。在顶板11的移动后拍摄X射线图像，重复相同的处理，逐渐减少位置误差(图8中的(a)～(c))。在图8中的(b)中，使顶板11沿Z轴平行移动(+z1)，并且使顶板11绕Y轴旋转(+θ1y)，在图8中的(c)中，使顶板11沿Z轴平行移动(+z2)，并且使顶板11绕Y轴旋转(+θ2y)。最终，若位置误差成为允许值以下，则患者位置设定完成。
如上所述，在使用了本实施方式的患者输送台车10的粒子束照射系统20中，无需如以往那样在粒子束治疗室内设置始终配备的治疗台，因此能够减少粒子束治疗室的空间。由此，虽然具有X射线诊断装置，但即使是不能取得放置粒子束照射装置的足够空间那样的现有的医院施设，也容易导入粒子束治疗系统。另外，在使用了患者输送台车10的粒子束照射系统20中，患者能够从准备室或者病室保持着躺在患者输送台车10上的状态进入粒子束治疗室来接受粒子束治疗，因此能够减少以往那样的伴随着换乘到治疗台、顶板的转移的患者的心理负担。另外，也能够减少以往那样的伴随着顶板的转移的患者位置的偏离。另外，构成为即使在粒子束治疗中患者输送台车10有不良情况等的情况下，也会将该错误信息向治疗控制装置21发送并使粒子束的照射安全地停止。另外，即使在粒子束治疗中也能够周期性地进行患者位置设定，即使产生了患者的意外的移动、生理性体动，也能够通过相应地移动顶板11来补充粒子束所照射的位置的偏差，向正确的应照射部位照射粒子束。
上述实施方式中说明的尺寸、材料、形状、构成要素的相对位置等是任意的，可根据应用本发明的装置的构造或者各种条件而变更。另外，本发明不限于具体记载的上述实施方式。
在所记载的实施方式中，为了清楚起见使用特定术语。然而，本发明并不旨在限于所选择的特定术语以及实施例。如果是相关领域的本领域技术人员，则应当认识到，能够使用其他同等构成要素，而且能够在不脱离本发明广泛概念的情况下开发其他方法。
前述的说明以本发明的优选的实施方式为对象，但是应当注意，其他变形以及变更对本领域技术人员显而易见，可在不脱离本发明的主旨或者范围的情况下实施。另外，即使之外未明确描述，能够将关于本发明的一实施方式说明的特征与其他实施方式一同使用。

Claims (11)

1.一种患者输送台车，其特征在于，具备：
顶板，其供患者躺下；
驱动部，其使所述顶板平行移动以及/或者旋转；
驱动控制部，其根据从设于粒子束治疗室的患者位置设定装置接收到的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，控制所述驱动部所进行的所述顶板的平行移动以及/或者旋转；以及
基座锁定机构，其与设于所述粒子束治疗室的锁定接受部卡合，将所述患者输送台车固定于所述粒子束治疗室。
2.根据权利要求1所述的患者输送台车，其特征在于，
所述驱动部使所述顶板沿所述顶板的短边方向(X轴)、所述顶板的长边方向(Y轴)、和与所述长边方向以及短边方向垂直的方向(Z轴)中的至少一个方向平行移动，并且/或者使所述顶板绕所述短边方向(X轴)、所述长边方向(Y轴)、和与所述垂直的方向(Z轴)中的至少一个方向旋转。
3.根据权利要求1所述的患者输送台车，其特征在于，
所述驱动部使所述顶板沿所述顶板的短边方向(X轴)、所述顶板的长边方向(Y轴)、和与所述长边方向以及短边方向垂直的方向(Z轴)平行移动，并且使所述顶板绕所述短边方向(X轴)、所述长边方向(Y轴)和所述垂直的方向(Z轴)旋转。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的患者输送台车，其特征在于，
所述粒子束是质子束、中子束、或者重粒子束。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的患者输送台车，其特征在于，
所述患者输送台车用于向所述粒子束治疗室输送患者并且/或者从所述粒子束治疗室输送患者。
6.一种粒子束照射系统，其特征在于，包含：
粒子束照射装置；
患者位置设定装置，其设于粒子束治疗室；以及
权利要求1～5中任一项所述的患者输送台车。
7.根据权利要求6所述的粒子束照射系统，其特征在于，
所述患者位置设定装置具备：
X射线拍摄控制部(43)，其控制向躺在所述顶板上的患者照射X射线的X射线产生装置与检测所述X射线的X射线检测器，生成所述患者的X射线图像；
患者位置设定部(44)，其比较所述X射线图像和所述患者的应照射粒子束的部位的基准X射线图像，计算两者的位置误差；以及
台车控制部(45)，其在所述位置误差不是规定的允许值以下的情况下，计算减少所述位置误差那样的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，并向所述患者输送台车发送所述平行移动量以及/或者旋转量。
8.一种粒子束照射系统的工作方法，该粒子束照射系统是权利要求7所述的粒子束照射系统，其特征在于，所述工作方法包含如下步骤：
由所述X射线拍摄控制部(43)控制所述X射线产生装置以及所述X射线检测器并生成所述患者的X射线图像；
由所述患者位置设定部(44)比较所述X射线图像与所述基准X射线图像并计算两者的位置误差；
所述台车控制部(45)在所述位置误差不是规定的允许值以下的情况下，计算减少所述位置误差那样的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，并向所述患者输送台车发送所述平行移动量以及/或者旋转量；
所述驱动控制部根据所述平行移动量以及/或者旋转量控制所述驱动部所进行的所述顶板的平行移动以及/或者旋转。
9.根据权利要求8所述的工作方法，其特征在于，还包含如下步骤：
由所述台车控制部(45)从所述患者输送台车接收错误信号；
由所述患者位置设定部(44)向统管所述粒子束照射系统的治疗控制装置(21)发送所述错误信号；以及
所述治疗控制装置(21)通过控制所述粒子束照射装置的粒子束照射控制装置(34)使粒子束的出射停止。
10.一种患者输送台车，用于向粒子束治疗室输送患者并且/或者从粒子束治疗室输送患者，其特征在于，具备：
驱动部，其使顶板平行移动以及/或者旋转；
驱动控制部，其根据从设于粒子束治疗室的患者位置设定装置接收到的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，控制所述驱动部所进行的所述顶板的平行移动以及/或者旋转；以及
基座锁定机构，其与设于所述粒子束治疗室的锁定接受部卡合，将所述患者输送台车固定于所述粒子束治疗室。
11.根据权利要求1至3、10中任一项所述的患者输送台车，其特征在于，
所述患者位置设定装置用于向所述粒子束治疗室输送患者并且/或者从所述粒子束治疗室输送患者，具备：
X射线拍摄控制部(43)，其控制向躺在所述顶板上的患者照射X射线的X射线产生装置与检测所述X射线的X射线检测器，生成所述患者的X射线图像；
患者位置设定部(44)，其比较所述X射线图像和所述患者的应照射粒子束的部位的基准X射线图像，计算两者的位置误差；以及
台车控制部(45)，其在所述位置误差不是规定的允许值以下的情况下，计算减少所述位置误差那样的所述顶板的平行移动量以及/或者旋转量，并向所述患者输送台车发送所述平行移动量以及/或者旋转量。
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