JP2004000524A - アフタローダ装置及びアフタローダカートリッジ交換装置 - Google Patents

Abstract

【課題】体内の腫瘍の治療のためのアフタローダ装置に関し、環境に対してより安全な方法で、放射線源を収容するカートリッジを新しい放射線源を収容する別のカートリッジと交換可能にすること。
【解決手段】使用後の放射線源を交換するために、第１ステップにおいてカートリッジを使用済み放射線源と共に受入開口１９から取り去り、第２ステップにおいて新たな放射線源を収容する更なるカートリッジを前記受入開口１９内に挿入するための交換装置３０を有する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つの交換可能な放射線源を備えたハウジングを有し、前記放射線源は移送ワイヤの一端に接続され、前記ワイヤはその他端で移送手段に接続され、前記移送手段は前記移送ワイヤ及び前記放射線源を誘導チューブ経由で動物体内の腫瘍に及び前記腫瘍から前進させるためのものであり、少なくとも放射線源及び移送ワイヤは交換可能な放射線遮蔽アフタローダカートリッジ内に搭載され、前記カートリッジは前記ハウジングに存在する適当な受入開口内に設置可能である、前記体内の腫瘍の治療のためのアフタローダ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療分野では、安全に操作可能なものより大きな強度を持つ放射線源を用いて癌性腫瘍を治療するためにアフタローダ装置を使用することが公知である。遠隔アフタローダは、ガンマ放射線放出源を収容する可撓性ワイヤを特定の期間に指定距離だけ正確に前進及び後退させるために癌治療分野で一般に用いられる装置である。遠隔アフタローダは、テスト用の可撓性シミュレーションワイヤと、ガンマ放射線放出源を備えた可撓性ワイヤと、両タイプのワイヤを操作するための特定の制御及び移送機構と、放射線放出源のための放射線遮蔽ハウジングとからなる。
【０００３】
典型的には、治療場所への１本以上のカテーテル、針、あるいは、他の閉路（以降「誘導チューブ」）を患者内に位置決めする。その後誘導チューブがアフタローダに装着され、アフタローダは、腫瘍へ治療線量の放射線を加えるように計算した所定のシーケンスに従って誘導チューブに沿って、時にはソースワイヤとも呼ばれる移送ワイヤの端部の放射線源を前進させる。これらの従来技術装置には、摩擦駆動ベルトによってソースワイヤを前進させるものが多い。摩擦駆動ベルトは、車輪の周囲に掛けられ、ベルトと車輪の間にワイヤが挟み込まれる。
【０００４】
現在使用されている放射線放出源は、自然放射性崩壊の原理に従ってガンマ放射線を持続的に放出し、使用する放射性材料特有の半減期を特徴とする放射線源である。このような治療で使用する放射線源は治療を行う技術者に危険を与えうるので、技術者の被曝を最小限に或いは一切被爆無く放射線源を患者内に挿入するためにアフタローダが用いられる。これらのアフタローダ装置は、治療を行う技術者が患者から離れた後に或いは治療室を去った後に患者への放射線源の挿入を許可する。言い換えれば、技術者が患者から離れた後に治療のために放射線源を患者に装填する。このことから、このような装置は、一般に「遠隔アフタローディング装置」と呼ばれる。
【０００５】
通常、放射線源は、放射線の自然崩壊のため、限られた期間中にだけこれらの癌治療に使用可能である。このため、放射線源は通常毎年何度か交換しなければならない。そのため現行のアフタローダ装置では、前記放射線源及び前記移送ワイヤは、特別な実施例では移送手段も、交換可能なカートリッジに収容される。このカートリッジは、少なくとも部分的に放射線遮蔽され、アフタローダ装置のハウジングの適当な受入開口内に設置可能である。放射線治療が終了すると、移送ワイヤは放射線源と共に患者の体から引き抜かれ、カートリッジ内に安全に収容される。
【０００６】
交換時には、カートリッジは、使用済み放射線源と共に、患者に治療を行う医者や技術者の手で受入開口から取り出される。その後、この使用済みカートリッジは、新たな放射線源と移送ワイヤを収容した同様なカートリッジと交換される。新たなカートリッジは、受入開口内に設置され、治療用途に使用可能となる。
【０００７】
序文に説明したようなアフタローディング装置の一例は、米国特許第６１３７１１４号明細書（Ｋ−Ｈ，Ｒｏｈｅｅｔその他）に開示されている。該装置では、使用されるカートリッジは高線量率（ＨＤＲ）又はパルス線量率（ＰＤＲ）源を収容する。各カートリッジは、長距離放射線源移送コンテナを有し、その中に交換及び移送のためにＨＤＲ又はＰＤＲ源が格納される。長距離放射線源移送コンテナの仕様を満足させるために、全体のカートリッジ構成は、追加的な放射線遮蔽のために大きな寸法と重量を示す。この遮蔽は、使用されるＨＤＲやＰＤＲ源のために今なお必要である。
【０００８】
したがって、米国特許第６１３７１１４号明細書に記載されるようなカートリッジは、その過剰な寸法と重量のため、技術者が交換するのは困難である。
【０００９】
このようなアフタローダ装置の別の一例が米国特許第６０４８３００号明細書（Ｒ．Ｔ．Ｔｈｏｒｎｔｏｎその他）に開示されている。特に、所謂高線量率源又はパルス線量率活性源を使用して、それら放射線源のための使用済み及び交換済み移送カートリッジは、放射線放射を防ぐのに必要とされる厚い遮蔽のために、かなり大きな寸法と重量を持つ。それ故、こうした重いカートリッジをアフタローダに手動で挿入することは困難且つ使い勝手の悪いものである。
【００１０】
【特許文献１】
米国特許第６１３７１１４号明細書
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、環境に対してより安全な方法で、放射線源を収容するカートリッジを新しい放射線源を収容する別のカートリッジと交換可能なアフタローダ装置を提供することである。
【００１２】
また、本発明の別の目的は、現在使用されている長距離放射線源移送コンテナ・カートリッジ組立体の代わりに、寸法及び重量を減少させた、単純化された構成を持つことができるアフタローダカートリッジを使用した、使用後のアフタローダカートリッジを交換するための装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明では、アフタローダ装置は、使用後の前記放射線源を交換するために、第１ステップにおいてカートリッジを使用済み放射線源と共に前記受入開口から取り去り、第２ステップにおいて新たな放射線源を収容する更なるカートリッジを前記受入開口内に挿入するための交換装置が存在することを特徴とする。
【００１４】
このように使用済みカートリッジの新しいカートリッジとの交換は遙かに制御された方法で行われるため、事故や操作ミスの危険が減少する。また、本発明によるこのような交換装置を用いれば、長距離放射線源移送コンテナを有する大きくて重い構成のカートリッジは最早必要ではない。カートリッジは、ＨＤＲ又はＰＤＲ源用に使用するときでさえ必要な放射線遮蔽を維持しつつ、より安価で単純化された方法で、寸法と重量を減じて構成することができる。技術者によるこのようなカートリッジの取り扱いも大きく改善される一方、更にまた恒久的な技術者の被爆防止も保証される。
【００１５】
このような交換装置は、アフタローダ装置の収容する使用済み放射線源を交換装置に収容した新しい放射線源と自動的に交換するように、アフタローダ装置に対して簡単に設置することができる。
【００１６】
カートリッジ交換中の放射線漏洩を回避するため、前記交換装置は接続手段を有し、前記接続手段は、前記交換装置を前記アフタローダ装置に連結するためにアフタローダ装置のハウジング上に存在する対応接続手段と協働可能である。交換装置をアフタローダ装置と接続することによって、交換手順は、交換中に交換装置及び／又はアフタローダ装置から放出される可能性のある放射線に対して完全に遮蔽される。
【００１７】
好適には前記対応接続手段は前記受入開口の周囲に搭載される。
【００１８】
カートリッジ交換の全自動化は、前記交換装置及び／又は前記アフタローダ装置が使用済み及び新たなカートリッジ双方を前記受入開口から及び前記受入開口内に前進させるためのカートリッジ駆動手段を有する、本発明の更なる様態によって実現される。
【００１９】
本発明によるアフタローダ装置の別の一実施例は、前記交換装置が前記交換装置内の前記２つの区画をそれぞれ前記受入開口に隣接する位置に移動させる手段を有することを特徴とする。その代わりに別の実施例では、前記アフタローダ装置が前記受入開口を前記２つの区画の１つに隣接する位置に移動させる手段を有する。
【００２０】
更にまた、前記移送手段は各アフタローダカートリッジ内に存在してもよい。これによって、アフタローダ装置の構成を縮小する一方、アフタローダカートリッジの本実施例によって、アフタローダ装置は、アフタローダ装置に存在する移送手段をそれぞれ別個のカートリッジに接続するための特別な手段を必要としない。
【００２１】
本発明は、また、動物体内の腫瘍の治療のためのアフタローダ装置において、前記放射線治療装置のハウジングに存在する受入開口内に搭載され、少なくとも１つの放射線源及び移送ワイヤを収容するアフタローダカートリッジを交換するための装置にも関する。
【００２２】
使用済みカートリッジを新たなカートリッジと安全且つ自動的に交換するため、本発明による交換装置は、使用に際して、前記受入開口内に搭載された前記使用済みアフタローダカートリッジを収容するための空状態の第１区画と、いま空状態となった受入開口内に挿入される新たな放射線源を備えた更なるカートリッジを収容している第２区画とをもつ放射線遮蔽ハウジングを有することを特徴とする。
【００２３】
カートリッジは、ＨＤＲ又はＰＤＲ源用に使用するときでさえ必要な放射線遮蔽を維持しつつ、より安価で単純化された方法で、寸法と重量を減じて構成することができる。技術者によるこのようなカートリッジの取り扱いが改善されることは明らかであろう。また、恒久的な技術者の被爆防止も保証される。
【００２４】
より具体的には、一実施例では、交換装置は、前記両区画が前記受入開口に隣接するように交換装置のハウジングをアフタローダ装置のハウジングに接続するための接続手段を有する。こうして、カートリッジ交換は、技術者によりなされる可能性のある中断から完全に防護され、更にまた、放射線漏洩によって受けうる被爆から守るように完全に遮蔽された構成を提供する。
【００２５】
別の具体的な一実施例では、使用済み及び新たなカートリッジ双方を前記受入開口から及び前記受入開口内に前進させるためのカートリッジ駆動手段が存在する。特に、交換装置内の前記２つの区画をそれぞれ前記受入開口に隣接する位置に移動させるための区画駆動手段が存在する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明は添付図を参照しながらここで説明されていく。これらの図は次の通りである。
【００２７】
図１は、従来技術によるアフタローダ装置を示す図である。
【００２８】
図２Ａ−２Ｄは、図１のアフタローダカートリッジと共に使用するカートリッジ交換手段の一実施例の概略図である。
【００２９】
図３Ａ−３Ｃは、本発明のカートリッジ交換手段をより詳細に示す図である。
【００３０】
図４Ａ−４Ｂは、カートリッジを備えたアフタローダ装置の上面図及び側面図である。
【００３１】
図５Ａ−５Ｂは、本発明による、使用済み及び新たなカートリッジを置換するための具体的なカートリッジ駆動手段の別の一実施例を示す図である。
【００３２】
図６、図７Ａ−７Ｂは、本発明によるアフタローダ装置において使用するカートリッジの別の一実施例を示す図である。
【００３３】
図１は、例えば米国特許第６０４８３００号明細書に開示された、概して参照番号１０で示された、従来技術によるアフタローダ装置の一実施例を示す。アフタローダ装置１０は、好適には輪１３上に設置された台１２、台座１４、及び、調整機構（図示せず）によって台座１４に対して鉛直方向に調整可能なヘッド１６を有する。任意の位置に装置１０を位置決めするのに使用するために、適当なハンドル（図示せず）を台又は台座１４に搭載してもよい。
【００３４】
ヘッド１６は、ＬＣＤタッチスクリーンディスプレイなどのビデオモニタ画面１８を支持してもよい。プログラム作成及び制御目的にこのような画面を設置使用することは任意である。特に、アフタローダを遠隔操作するために、治療室から適切に遮蔽された別の位置にある制御室でアフタローダ装置のプログラム作成及び制御を行う場合には、ＨＤＲ又はＰＤＲ源を備えたアフタローダ装置にはヘッド上に搭載した画面を設けない。
【００３５】
ヘッド１６の先端には、交換可能なカートリッジ又はカセット２０を脱着可能に収容するための受入開口１９が設けられる。
【００３６】
カートリッジ２０は、前壁２４にソースワイヤ開口２２を備えたハウジング２１を有する。カートリッジ２０は、それぞれ収容・駆動ドラム上に収容された２つの細長いワイヤ、即ち、活性ソースワイヤ及びダミーテストワイヤ、放射線遮蔽又は安全容器、及び、システムの必要な検知、監視及びソフトウェア要素を収容する。任意に、カートリッジ２０には、ソースワイヤ及び／又はテストワイヤをソースワイヤ開口２２から前記ソースワイヤ開口に接続した誘導チューブ（図示せず）を通して動物体内の腫瘍に向かって前進させるための適当な駆動又は移送手段を設けることができる。
【００３７】
交換可能カートリッジ２０は、好適には、アフタローダ製造者又はその販売者によって、前記ソースワイヤに接続した放射線源を含めて全ての要素を装填及び試験した状態で提供される。従って、カートリッジを受入開口１９内に挿入して相手となるシステムのヘッド１６の結線に対して機械的にも電気的にも係合させると、アフタローダ装置は医療手順において使用する準備が整う。
【００３８】
医療手順は、アフタローダ装置を、受入開口１９内に挿入したカートリッジ２０と共に治療対象の患者の近くに設置することで開始する。放射線治療に先立ち、１本以上の誘導チューブ（カテーテル、針、又は、他の閉路）が治療対象となる癌性腫瘍内又はその付近の患者体内に位置決め・挿入される。前記誘導チューブは、ソースワイヤ開口２２（又は複数のソースワイヤ開口）に接続される。カートリッジ２０内の内部誘導経路を通して、ソースワイヤ開口２２から、このソースワイヤ開口２２に接続した誘導チューブ（図示せず）経由で治療対象の腫瘍又はその付近に向けてソースワイヤを放射線源と共に前進させるために、カートリッジ２０内又はヘッド１６内に存在するソースワイヤ駆動手段（図示せず）が作動される。その後、放射線源は、特定の事前計画された期間だけ腫瘍に対して所定の治療放射線量を放出する。
【００３９】
放射線は、放射性物質の放射性崩壊の原理で腫瘍に対して放出される。放射線治療後、ソースワイヤ駆動手段はソースワイヤを放射線源と共にカートリッジ２０内で後退させる。その後ソースワイヤは、別の誘導チューブを通して治療対象の腫瘍内又はその付近の別な位置に向かって前進可能となる。こうして、必要な事前計画された治療に応じて、同一放射線源を用いて患者体内の複数の異なる治療位置で複数の治療行為を行うことが可能となる。
【００４０】
現在使用されている放射線放出源はガンマ放射線を持続的に放出する放射線源なので、環境に対して、特に医療職員及び患者に対する不必要な放射線の被曝を避けるため、現在使用されているカートリッジ２０は放射線遮蔽ハウジング２１を有する。
【００４１】
しかしながら、放射性物質の放射性崩壊のため、現在使用されている放射線源は一定間隔で交換する必要があり、それ故使用済み放射線源を内部に有するソースワイヤを収容するカートリッジ２０は、将来の治療用途のための新しい放射線源を有する新たなカートリッジ２０’と交換しなければならない。
【００４２】
しかし、特にＨＤＲ又はＰＤＲ源を使用する場合、新たな放射線源と交換しなければならない使用済み放射線源も尚ガンマ放射線を放出するので、環境への健康上の危険が高い。それ故、使用済み放射線源の新たな放射線源との交換は、十分制御された状態又は状況下でのみ行われるのがよく、また高度な有資格者によってのみ行われるのがよい。しかし、ある種の放射線治療用途では、放射線源交換の必要が生じたときにも危険な放射線量を放出する所謂高線量率放射線源（ＨＤＲ源）が使用されている。
【００４３】
本発明は、使用済み放射線源を収容するアフタローダ装置のカートリッジを新たな放射線源を収容する別のカートリッジと交換するための解決策を提供する。
【００４４】
図２Ａ〜２Ｄは、アフタローダ装置におけるアフタローダカートリッジを交換するための装置の一実施例を示す概略図である。交換装置は参照番号３０で示される。図１のアフタローダ装置に対応する部分は、図２Ａ〜２Ｄにおいて同一参照番号で示される。
【００４５】
本発明によるアフタローダ装置におけるアフタローダカートリッジを交換するための装置は、放射線遮蔽ハウジング３２が搭載されるベースを有する。放射線遮蔽ハウジング３２は、第１区画３４を有する。第１区画３４は、第１ステップにおいて、交換対象である使用済みカートリッジ２０を収容するアフタローダ装置１０の受入開口１９に対して整列させることができる。
【００４６】
一実施例では、本発明によるカートリッジ交換装置のハウジング３２は、好適な接続手段（図示せず）によって、第１区画３６を装置１０の受入開口１９に対して整列させる地点Ａ付近でアフタローダ装置１０のハウジング１６に接続させることができる。交換装置３０のハウジング３２の区画３６には、カートリッジ駆動手段が存在する。カートリッジ駆動手段は、アフタローダ装置１０の受入開口１９に存在する交換対象のカートリッジ２０に接続可能な接続ブロック３３を有する。
【００４７】
接続ブロック３３は、好適には、タングステン、鉛又は他の適当な材料などの適当な放射線遮蔽物質からなる。カートリッジ駆動手段の一部である制御可能駆動手段によって、接続ブロック３３は図２Ｂに示す方向に移動され、それによってアフタローダ装置１０の受入開口１９からハウジング３２の第１区画３６内に使用済みカートリッジ２０を前進させる。
【００４８】
交換装置３０及びアフタローダ装置１０の両者が、第１区画３６及び受入開口の両者の整列する地点Ａ付近で互いに相互接続されているという事実によって、アフタローダ装置１０の放射線遮蔽ハウジング１６、交換装置３０の放射線遮蔽ハウジング３２及び接続ブロック３３によって使用済みカートリッジ２０は遮蔽されるので、環境への放射線放出の危険を無くすことができる。
【００４９】
後続するステップでは、アフタローダ装置１０のハウジング１６は、第１整列地点Ａ付近でハウジング３２から分離され、図１を参照して上述したように、調整機構（図示せず）によって台座１４に沿って鉛直方向に変位させられる。
【００５０】
図２Ｃに示すように、ヘッド１６は、台座１４に沿って鉛直方向に変位されて、参照番号３５で示した第２区画に対して地点Ｂ付近で整列させられている。第２区画には、新たな放射線源を収容する新たなカートリッジ２０’が存在する。図２Ａ及び２Ｂで示した方法と同様、ハウジング３２上及びヘッド１６上には接続手段が存在し、整列地点Ｂ付近でアフタローダ装置１０を交換装置３０と接続する。こうして、環境に対する適切な放射線遮蔽及び防御を確保する。
【００５１】
また、カートリッジ駆動手段の一部である接続ブロック３３は、図２Ｃに示すように地点Ｃ付近で交換装置３０の反対側において第２区画３５に対して整列させられている。
【００５２】
後者は、例えば、接続ブロック３３を図２Ｂに示すその位置から図２Ｃに示す位置Ｃに向かって誘導及び変位させるためにハウジング３２の外側に存在する適当な誘導及び接続手段によって達成される。カートリッジ駆動手段によって接続ブロック３３を交換装置３０のハウジング３２内に前進させることによって、新たなカートリッジ２０’はアフタローダ装置１０のいま空状態の受入開口１９内に押し込まれる。
【００５３】
新たな放射線源を収容するカートリッジ２０’が受入開口１９内に挿入される状況は図２Ｄに示される。カートリッジ駆動手段の接続ブロック３３はこの時第２区画３５に存在する。
【００５４】
カートリッジ２０’内に存在する新たな高線量率放射線源によって放出される高エネルギーガンマ放射線に対して追加的な放射線遮蔽を提供するための遮蔽板３６が第１区画３４と第２区画３５との間に存在する。こうして追加的な放射線遮蔽板３５は、環境に対して、特に区画３５から受入開口１９内へのカートリッジ２０’の挿入中、ガンマ放射線に対する追加的な遮蔽を提供する。
【００５５】
新たなカートリッジ２０’が図２Ｄに示すようにアフタローダ装置内に挿入されると、アフタローダ装置１０と交換装置３０は互いに分離され、アフタローダ装置１０は上述のように放射線治療用途への準備が整う。
【００５６】
一実施例では、本発明による交換装置３０は使用済み放射線源を有するカートリッジ２０を受入開口１９から第１区画３４内に制御された方法で後退させるための適当なカートリッジ駆動手段を備え、カートリッジ駆動手段は更に接続要素３３を図２Ｂに示すその位置から図２Ｃに示す位置へと変位させる。しかしながら、別の実施例では、アフタローダ装置１０の受入開口１９から使用済みカートリッジ２０を円滑且つ簡単に取り外せるようにするために、接続要素３３がその整列位置Ａで使用済みカートリッジ２０に接続している限りは、使用済みカートリッジ２０の新たなカートリッジ２０’との交換を手で行うことも可能である。
【００５７】
更にまた、図２Ａ〜２Ｄには、１対以上のセンサ手段５０ａ〜５０ｂ及び５０ｃ〜５０ｄが示されている。該センサは、アフタローダ装置１０のハウジング１６及び交換装置３０のハウジング３２に設けられる。センサ対は、第１及び第２区画３４〜３５の受入開口１９との適切且つ正確な整列を得るのに役立つ。正しい整列は、適当な変位手段（図示せず）によってアフタローダのハウジング１６を台座１４に沿って鉛直方向に変位させることによって行われる。少なくとも１つのセンサ５０ｂが対応するセンサ５０ａを検知すると、信号がアフタローダ装置の制御手段に送られ、制御手段は変位手段を制御してハウジング１６の変位を中断させる。
【００５８】
ここで、第１区画３４及び受入開口１９の両者が整列させられ、両ハウジング１６及び３２（図２Ａ参照）上に存在する地点Ａ付近の接続手段が互いに相互接続可能となる。
【００５９】
使用済みカートリッジ２０が受入開口１９から第１区画３４（図２Ｂ参照）内に移動されると、接続手段が分離され、ハウジング１６は台座１４に沿って鉛直方向に変位される。空状態の受入開口１９と新たなカートリッジ２０’を収容する第２区画との正しい整列（図２Ｃにおける地点Ｂ）を得るために、ハウジング１６上に存在する少なくとも１つのセンサ５０ｄは、交換装置３０のハウジング３２上に存在する対応センサ５０ｃの存在を検知する。
【００６０】
同様に、変位手段（図２Ｄ）によって台座１４に沿ったハウジング１６の移動を停止させるために、センサ５０ｃが検知されると、センサ５０ｄはアフタローダ装置の制御手段に制御信号を送る。
【００６１】
図２Ａ〜２Ｄでは各センサ５０ａ〜５０ｄのうちの１つのみが示されているが、２つ以上のセンサ５０ｂ、５０ｄをハウジング１６の受入開口１９の周囲に配置して、複数のセンサ５０ｂ〜５０ｄが交換装置のハウジング３２に存在する対応する複数の対応センサ５０ａ〜５０ｃと協働すれば、より正確な整列が得られる。
【００６２】
主としてセンサ５０ｂ及び５０ｄそれぞれによるセンサ５０ａ及び５０ｃの検知はアフタローダ装置のハウジング１６の鉛直方向の移動を中断するために使用されているが、センサ５０ａ〜５０ｄは、使用済みカートリッジ２０の受入開口１９から第１区画３４への自動変位及び新たなカートリッジ２０の第２区画３５から受入開口１９への変位のためにカートリッジ駆動手段を制御するために、アフタローダ装置及び交換装置の制御手段に制御信号を送るのに使用してもよい。
【００６３】
図３Ａ〜３Ｃは、本発明の交換装置を更に詳細に示す。図３Ａは図２Ａに対応し、カートリッジ２０’が新しい放射線源４０’を収容している。該カートリッジは、本発明による交換装置のハウジング３２に存在する第２区画３５に収容されている。さらに、カートリッジ駆動手段の一部をなす接続ブロック３３が第１区画３４に存在する。
【００６４】
図３Ｂは、図２Ｂ及び２Ｃに示す状況を示し、使用済み放射線源４０を収容している古いカートリッジ２０がアフタローダ装置１０（図示せず）の受入開口１９から変位させられ、放射線遮蔽ハウジング３２の第１区画３４内に挿入されている。図３Ｃは図２Ｄに示す状況を示し、新しいカートリッジ２０’はアフタローダ装置１０（図示せず）の受入開口１９内に接続素子３３によって変位させられている。第１区画３４内に使用済みカートリッジ２０のみを収容する交換装置３０は、目下、使用済みカートリッジ２０及びその使用済み放射線源４０に更なる操縦操作を行うために、放射線源の製造者に輸送可能である。
【００６５】
その後交換装置３０には、将来の交換手順のために、新しいカートリッジに収容された新しい放射線源が準備され、装備される。
【００６６】
図３Ａ〜３Ｃに示すように、カートリッジ２０及び２０’は、それぞれ、追加ハウジング２１及び２１’を有してもよく、その場合、適当なソースワイヤ及びソースワイヤ駆動手段４１及び４１’が存在する。好適には、前記追加ハウジング２１及び２１’は、放射線源を有さず、また、使用済み放射線源を独立形式で貯蔵及び輸送するための長距離放射線源移送コンテナとして機能も有さないので、ハウジング２０及び２０’に比べて非放射線遮蔽又は低放射線遮蔽とされる。
【００６７】
このように、寸法及び重量を減じた、かなり単純化された構成を持つアフタローダカートリッジが得られる。
【００６８】
図４Ａ〜４Ｂは、本発明によるアフタローダ装置１０を示し、ハウジング１６の放射線遮蔽部が破線で示されている。受入開口１９は、遮蔽の一部１９ａによって閉鎖可能である。カートリッジ２０が１本の細長いワイヤ、即ち、放射線源４０（図示せず）を備えた活性ソースワイヤを収容する一方、ダミーテストワイヤ４０’’はアフタローダ装置内部に格納、収容される。各ワイヤ４０及び４０’’は、それぞれカートリッジ２０及びアフタローダ装置のハウジング１６内部に搭載された各収容・駆動ドラム４１ａ及び４１ａ’’上に格納される。カートリッジ２０にはソースワイヤ４０を前進させるための適当な駆動又は移送手段４１が設けられる一方、アフタローダ装置はテスト「ダミー」ワイヤ４０’’を前進させるための適当な駆動又は移送手段４１’’を有する。使用中は、両移送手段４１及び４１’’はそれぞれ、ソースワイヤ開口２２（図１も参照）から、前記ソースワイヤ開口に接続した誘導チューブ（図示せず）を通して、カートリッジ２０の放射線遮蔽部２０ａに存在する誘導経路２２ａを経て動物体内の腫瘍に向かってソースワイヤ４０又はテストワイヤ４０’’を前進させる。
【００６９】
誘導経路２２ａは、カートリッジから開口２２に向けてワイヤを正しく確実に誘導するために、図４Ｂに示すような円錐状表面に存在する１本の螺旋溝である。
【００７０】
ダミーワイヤ４０’’は、アフタローダ装置のハウジング１６の部分２０’’に収容される。該部分２０’’は、ダミーワイヤが放射性ワイヤを有さないので、放射線遮蔽されていない。カートリッジ２０を置換又は交換するために、ダミーワイヤはカートリッジ２０を受入開口１９から取り外す前にワイヤ駆動手段４１’’によって引き抜かれる。
【００７１】
図５Ａ〜５Ｂは、受入開口１９と両区画３４及び３５の間に使用済み及び新たなカートリッジ２０及び２０’双方を変位させるためにアフタローダ装置及び交換装置の両者に存在する、本発明によるカートリッジ駆動手段の具体的な実施例を示す。
【００７２】
カートリッジ駆動手段は、使用済み及び新たなカートリッジ２０及び２０’双方を前進させるための少なくとも１つの駆動輪６０を有する。この前進は摩擦によって行うことができる。駆動輪は、そのため、使用済み及び新たなカートリッジ２０及び２０’それぞれと接触させることができる。
【００７３】
しかしながら、別の好適な実施例も図５Ａ〜５Ｂに示される。アフタローダ装置１０のカートリッジ駆動手段の前記少なくとも１つの駆動輪が、歯６０ａ’を有する歯車６０’であり、該歯６０ａ’は、前記使用済みカートリッジ２０のハウジングに存在する別の歯車６３’の対応する歯車６３ａ’と協働する。前記歯車６０’は電気モータ６２’の駆動軸６２ａ上に搭載される前記歯車６１’によって駆動される。
【００７４】
同様に、交換装置３０のカートリッジ駆動手段は、歯６０ａを有する少なくとも１つの駆動歯車６０を有する。該歯６０ａは、前記使用済みカートリッジ２０のハウジングに存在する対応する歯車６３’又は新しいカートリッジ２０’のハウジングに存在する対応する歯車６３’又は前記素子３３に存在する対応する歯車６３と協働する。前記歯車６０は交換装置３０に存在する電気モータ６２の駆動軸６２ａ上に搭載される別の歯車６１によって駆動される。
【００７５】
両モータ６２及び６２’の制御は、アフタローダ装置１０又は交換装置３０のどちらかの制御手段によって行われ、例えば、図２Ａ〜２Ｄに例示された上述のセンサ５０ａ〜５０ｄの送る信号に基づいて行われる。図２Ａの場合、センサ５０ｂがセンサ５０ａを検知して受入開口１９を空状態の第１区画３４と確実に正しく整列させると、アフタローダ装置のカートリッジ駆動手段は、歯車６０’と使用済みカートリッジ２０上に存在する歯車６３’との相互作用の影響で使用済みカートリッジ２０を変位させる。
【００７６】
使用済みカートリッジ２０の変位は、交換装置のカートリッジ駆動手段によって行われてもよい（使用済みカートリッジ２０の歯車６３’と第１区画付近に存在する歯車６０との相互作用）。
【００７７】
同様に、交換装置の第２区画付近に存在するカートリッジ駆動手段は、図２Ｃ〜２Ｄに示すように、新しいカートリッジ２０’を第２区画から空状態の受入開口に変位させることができる。この新しいカートリッジ２０’の変位は、センサ５０ｃ〜５０ｄの送る信号に基づいてアフタローダ装置のカートリッジ駆動手段の歯車６０’によって行われてもよい。
【００７８】
しかし、各カートリッジ２０、２０’の変位は、専ら（使用済みカートリッジ２０を開口１９から第１区画へ変位させるための）アフタローダ装置のカートリッジ駆動手段によって行うことも、或いは、専ら（新たなカートリッジ２０’を第２区画から受入開口１９へ変位させるための）第２区画付近に存在するカートリッジ駆動手段によって行うことも可能である。
【００７９】
更にまた、本発明の別の様態によれば、使用済み及び新たなカートリッジ双方が、カートリッジ内に収容された放射線源を同定するための手段を有してもよい。前記同定手段は、少なくともメモリを有する電子（集積）回路を有することができる。メモリには、前記同定パラメータを読み書き可能である。
【００８０】
前記同定パラメータには、初期放射性活性、検定日、放射性半減期、製造番号など、放射線源に関する情報、並びに、移送手段、移送ケーブルの形式、及び、遮蔽の特性に関する情報が含まれてもよい。
【００８１】
より具体的には、アフタローダ装置は、例えば、意図された放射線治療処置を行うときに、使用済み及び新たなカートリッジ双方の正確な識別、取り扱い及び操作のために同定手段と協働する手段を有する。前記手段は、治療処置中にアフタローダ装置を適切に事前設定し制御するためにメモリ手段から必須の同定パラメータを遠隔操作で読み取ってもよい。
【００８２】
図６には、本発明によるアフタローダ装置及び交換装置において使用するためのカートリッジの他の実施例が示される。ここでは、ソースワイヤを放射線源と共に前進させるための移送又は駆動手段がアフタローダ装置のハウジング１６内部に組み込まれる。このようなワイヤ移送・駆動手段は、例えば、本出願の出願である、Ｎｕｃｌｅｔｒｏｎ　Ｂ．Ｖ．名義の欧州特許出願公開第１０７０５１９号明細書に開示されている。
【００８３】
このワイヤの移送・駆動手段の開示は、参照としてここに組み込まれる。図７Ａ〜７Ｃに示すように、ワイヤ１３２の駆動手段は、支持板又はハウジング１２８、固定板１２９、コマ１３１を有するマルチ径軸１３０、ワイヤ１３２及びワイヤ収容輪１３３を有する。支持板１２８は、支持切欠き１３４及び１３５と中央開口１３６を備える。支持板１２８は更に直線の溝１３８を備える。溝１３８の高さと幅は、事実上ワイヤ１３２の直径と同一である。マルチ径軸１３０は、最大で支持板１２８の開口１３６の直径と同じ大きさの直径であるコマ１３１を有する。
【００８４】
コマ１３１には、コマ１３１の直径より小さな第１直径の第１部分、開口１３６の直径とほぼ等しい直径の第２部分、開口１３６の直径より大きな直径の第３部分、及び、更に大きな直径を持つ第４部分が続く。
【００８５】
ワイヤ収容輪又はドラム１３３は、ワイヤ１３２の直径に等しい幅を持つ溝１３７を有する。溝１３７の深さはワイヤ１３２の直径数個分に等しい。溝１３７の半径は開口１３６の中心から溝１３８までの距離に等しい。ワイヤの一端は溝１３７に固定される。ワイヤ１３２はその他端を除いて溝１３７に収容される。ワイヤ１３２の他端は溝１３７から溝１３８内に走行する。例示的な本実施例では、輪１３３は２つの直径方向に対向する切欠きを備える。そのうちの１つが１３９として図に示す。輪１３３は軸１３０経由でモータ（図示せず）によって駆動可能である。
【００８６】
駆動手段は、図７Ａに示すようなさまざまな部品から組み立てられ、従来技術によるアフタローダ装置内に搭載される。前述の特許出願では、重量を減らすために、駆動装置は現在プラスチックから製造されている。
【００８７】
カートリッジ２０の交換を単純化するために、ワイヤの移送・駆動手段は図６に示すようにカートリッジ２０のハウジング１６内に埋め込まれる。放射線防止のために、部品は金属製で、より詳細には、カートリッジ２０のハウジング１６の放射線遮蔽と同一金属からなる。駆動手段はその上一定の寸法を持ち、そのためカートリッジ２０内部に空間を要求・占有するので、本発明によるワイヤ駆動手段はカートリッジ２０のハウジング１６の放射線遮蔽の少なくとも一部となる。より詳細には、支持ハウジング１２８は放射線遮蔽と同一材料からなり、前記遮蔽の（一体をなす）一部を形成する。
【００８８】
より詳細には、ワイヤ移送手段は、重量と効果的な放射線遮蔽との適当な妥協点を持つ金属であるタングステンからなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術によるアフタローダ装置を示す図である。
【図２】図１のアフタローダカートリッジと共に使用するカートリッジ交換手段の一実施例の概略図である。
【図３】本発明のカートリッジ交換手段をより詳細に示す図である。
【図４】カートリッジを備えたアフタローダ装置の上面図及び側面図である。
【図５】本発明による、使用済み及び新たなカートリッジを置換するための具体的なカートリッジ駆動手段の別の一実施例を示す図である。
【図６】本発明によるアフタローダ装置において使用するカートリッジの別の一実施例を示す図である。
【図７】本発明によるアフタローダ装置において使用するカートリッジの別の一実施例を示す図である。

Claims (30)

1. 少なくとも１つの交換可能な放射線源を備えたハウジングを有し、前記放射線源は移送ケーブルの第一端に接続され、前記ケーブルはその他端で移送手段に接続され、前記移送手段は前記移送ケーブル及び前記放射線源を誘導チューブ経由で動物体内の腫瘍へ及び前記腫瘍から前進するためのものであり、少なくとも前記放射線源及び前記移送ケーブルは交換可能な放射線遮蔽アフタローダカートリッジ内に搭載され、前記カートリッジは前記ハウジングに存在する適当な受入開口内に設置可能である、動物体内の腫瘍の治療のためのアフタローダ装置において、使用後の前記放射線源を交換するために、第１ステップにおいて前記カートリッジを前記使用済み放射線源と共に前記受入開口から取り去り、第２ステップにおいて新たな放射線源を収容する更なるカートリッジを前記受入開口内に挿入するための交換装置が存在することを特徴とするアフタローダ装置。
2. 前記交換装置は接続手段を有し、前記接続手段は、前記交換装置を前記アフタローダ装置に接続するために前記アフタローダ装置のハウジング上に存在する対応接続手段と協働可能であることを特徴とする請求項１に記載のアフタローダ装置。
3. 前記対応接続手段が前記受入開口の周囲に搭載されることを特徴とする請求項２に記載のアフタローダ装置。
4. 前記接続手段及び前記対応接続手段の双方が前記交換装置を前記受入開口に整列させるための手段を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のアフタローダ装置。
5. 前記整列手段は、前記アフタローダ装置及び前記交換装置双方のハウジング上に存在する整列センサを有することを特徴とする請求項４に記載のアフタローダ装置。
6. 前記交換装置及び／又は前記アフタローダ装置は、使用済み及び新たなカートリッジ双方を前記受入開口から及び前記受入開口内に前進させるためのカートリッジ駆動手段を有することを特徴とする先行請求項のいずれか１つに記載のアフタローダ装置。
7. 前記カートリッジ駆動手段は使用済み及び新たなカートリッジ双方に接触させる接続素子を有することを特徴とする請求項６に記載のアフタローダ装置。
8. 前記カートリッジ駆動手段は使用済み及び新たなカートリッジ双方を前進させるための少なくとも１つの駆動輪を有することを特徴とする請求項６又は７に記載のアフタローダ装置。
9. 前記少なくとも１つの駆動輪は摩擦によって前記使用済み及び新たなカートリッジを前進させることを特徴とする請求項８に記載のアフタローダ装置。
10. 前記少なくとも１つの駆動輪は前記使用済み及び新たなカートリッジ上に存在する対応する歯車と協働する歯車であることを特徴とする請求項８に記載のアフタローダ装置。
11. 前記交換装置は前記交換装置内の前記２つの区画をそれぞれ前記受入開口に隣接する位置に移動させる手段を有することを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１つに記載のアフタローダ装置。
12. 前記アフタローダ装置は前記受入開口を前記２つの区画の１つに隣接する位置に移動させる手段を有することを特徴とする請求項２〜１０のいずれか１つに記載のアフタローダ装置。
13. 前記移送手段は各アフタローダカートリッジ内に存在することを特徴とする先行請求項のいずれか１つに記載のアフタローダ装置。
14. 前記移送手段は前記カートリッジの前記放射線遮蔽の一部であることを特徴とする請求項１３に記載のアフタローダ装置。
15. 前記移送手段は前記放射線遮蔽と同一材料からなることを特徴とする請求項１４に記載のアフタローダ装置。
16. 使用済み及び新たなカートリッジ双方がそれぞれに含まれる前記放射線源を同定するための手段を有することを特徴とする先行請求項のいずれか１つに記載のアフタローダ装置。
17. 前記同定手段は同定パラメータが格納される電子メモリを有することを特徴とする請求項１６に記載のアフタローダ装置。
18. 前記同定パラメータは、初期放射性活性、検定日、放射性半減期、製造番号など、放射線源に関する情報、並びに、移送手段、移送ケーブルの形式、遮蔽の特性に関する情報を含むことができることを特徴とする請求項１６又は１７に記載のアフタローダ装置。
19. 前記アフタローダ装置は、前記使用済み及び新たなカートリッジ双方の正確な識別、取り扱い及び操作のために同定手段と協働する手段を有することを特徴とする請求項１６〜１８のいずれか１つに記載のアフタローダ装置。
20. 動物体内の腫瘍の治療のためのアフタローダ装置において、前記放射線治療装置のハウジングに存在する受入開口内に搭載され、少なくとも１つの放射線源及び移送ワイヤを収容するアフタローダカートリッジを交換するための装置において、前記交換装置は、使用に際して、前記受入開口内に搭載された前記使用済みアフタローダカートリッジを収容するための空状態の第１区画と、いま空状態となった受入開口内に挿入される新たな放射線源を備えた更なるカートリッジを収容している第２区画とをもつ放射線遮蔽ハウジングを有することを特徴とする交換装置。
21. 前記交換装置は、前記両区画が前記受入開口に隣接するように前記交換装置のハウジングを前記アフタローダ装置のハウジングに接続するための接続手段を有することを特徴とする請求項２０に記載の交換装置。
22. 前記両接続手段は、前記交換装置を前記受入開口に整列させるための手段を有することを特徴とする請求項２０又は２１に記載の交換装置。
23. 前記整列手段は、前記交換装置のハウジング上に存在する整列センサを有することを特徴とする請求項２２に記載の交換装置。
24. 使用済み及び新たなカートリッジ双方を前記受入開口から及び前記受入開口内に前進させるためのカートリッジ駆動手段が存在することを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか１つに記載の交換装置。
25. 前記カートリッジ駆動手段は使用済み及び新たなカートリッジ双方に接触させる接続素子を有することを特徴とする請求項２４に記載の交換装置。
26. 前記カートリッジ駆動手段は使用済み及び新たなカートリッジ双方を前進させるための少なくとも１つの駆動輪を有することを特徴とする請求項２４又は２５に記載の交換装置。
27. 前記少なくとも１つの駆動輪は摩擦によって前記使用済み及び新たなカートリッジを前進させることを特徴とする請求項２６に記載の交換装置。
28. 前記少なくとも１つの駆動輪は前記使用済み及び新たなカートリッジ上に存在する対応する歯車と協働する歯車であることを特徴とする請求項２６に記載の交換装置。
29. 前記交換装置内の前記２つの区画をそれぞれ前記受入開口に隣接する位置に移動させるための区画駆動手段が存在することを特徴とする請求項２０〜２８のいずれか１つに記載の交換装置。
30. 前記ハウジング内で前記両区画を分離する壁が鉛などの放射線遮蔽材料からなることを特徴とする請求項２０〜２９のいずれか１つに記載の交換装置。

Images