JP2008513170A - 放射治療又は放射診断設備のための患者テーブル - Google Patents

Abstract

本発明によれば、医学的な放射治療又は放射診断用の患者テーブルが提案されている。患者テーブルはほぼ平らな支持面を有し、垂直な入射（１５）で照射された支持面の単位面積あたり測定された面積比放射線吸収（Ｆ）が横線に沿って患者テーブル（１）の中央長手方面から両側縁（１１）に向かって減少している。

Description

本発明は放射治療又は放射診断設備のための患者テーブルに関する。さらに本発明はそのような患者テーブルを備えた放射治療又は放射診断設備に関する。放射線の概念にはこの場合には粒子放射（電子、陽子）も高エネルギの電磁放射（レントゲン放射、ガンマ放射）も含まれるものである。

従来の放射治療又は放射診断設備の患者テーブルは常に所定の吸収特性を有し、該吸収特性に基づき放射強度は透過に際し患者テーブルによって弱化された。この弱化は通常は不都合であり、画像が形成される診断設備の場合には画質の低下が惹起される。したがって放射吸収を減退させるためには特に、カーボンファイバ材料から成る支え外套から形成されている患者テーブルが使用される。この支え外套は、吸収性の弱いフォーム材料で充填された内室を閉成している。

従来の患者テーブルの場合にはさらに、放射吸収強度は、患者テーブルの支持面に放射が当たる入射角に著しく関連する。放射診断法、特にトモグラフ法では、吸収特性の角度依存性は診断結果を妨げる。放射治療では患者テーブルの角度に関連した放射吸収は、処置しようとする患者の体組織における吸収密度の不都合な場所的な移動をもたらす。特に照射された体領域は通常は体表面に向かって移動し、この結果、皮膚の刺激症又は火傷をもたらすことがある。

本発明の課題は、先きに述べた観点から改善された患者テーブル並びにこのような患者テーブルを備えた放射治療又は放射診断設備を提供することである。

患者テーブルに関しては前記課題は、請求項１の特徴によって解決された。対応する放射治療又は放射診断設備（以後単に設備と呼ぶ）に関しては前記課題は、本発明によれば請求項１２の特徴により解決された。

本発明によれば、ほぼ平らな支持面を備えた患者テーブルは、患者テーブルに特性値として配属された面積比放射吸収値が患者テーブルの中央長手方向面から両方の側縁に向かって減少するように構成されている。

この場合には面積比放射吸収値とは、支持面に対する垂直な放射線の入射で、支持面の単位面積あたり場所に関連して測定される吸収値を言う。

本発明は、当該設備の従来の患者テーブルの場合には一方では、放射線が患者テーブルに斜めに入射すればするほど、つまり放射路と支持面に対する垂線との間に形成された入射角が大きければ大きいほど、患者テーブルの放射吸収は強く、他方ではしばしば、放射治療又は放射診断設備においては、すべての入射角のための放射路はアイソセンタリック軸線に配向されているという認識から出発している。アイソセンタリック軸線は特に、治療もしくは診断に際し典型的な形式で、患者テーブルの上に寝かされた患者の体長手方向軸線が存在する領域に配置される。特にこれによってアイソセンタリック軸線の位置は患者テーブルに対し固定される。アイソセンタリック軸線は通常は患者テーブルの中央長手方向面の内部に延在し、支持面に対し所定のコンスタントな間隔だけ前へずらされている。

これによりアイソセンタリック軸線は患者テーブルの横断面で見て、入射角が変化した場合に放射路が患者テーブルに対して旋回させられる幾何学的な旋回点を形成する。特にアイソセンタリック軸線が支持面に対し前方へずらされているので、患者テーブルを通る放射路のトランスミッション区間は、入射角が大きく選択されるほど、患者テーブルの中央長手方向面から強く離れる。換言すれば放射が支持面に対し斜めに配向されるほど、放射は実地において患者テーブルの大きく側方へずらされた領域にて患者テーブルを透過する。

いまや本発明に従って患者テーブルの面積比放射吸収値が患者テーブルの側縁に向かって減少するように患者テーブルが構成されていると、入射の傾斜が増した場合に患者テーブルにて通常発生する放射吸収の上昇は完全に又は部分的に補償される。先きに記載した患者テーブルを備えた当該設備においては相応する程度で冒頭に記した欠点が回避される。

有利な実施例では患者テーブルは、面積比放射吸収が患者テーブルの中央長手方向面からの間隔の連続的な関数であるように構成されている。連続としては特に面積比放射吸収の連続的な減少が考えられる。又、連続的とは中央長手方向面からの間隔の増大に伴って複数の非連続的なステップで実現される面積比放射吸収であると解することもできる。有利には患者テーブルは、面積比放射吸収が中央長手方向面に対し対称的に減少するように構成される。

患者テーブルの吸収特性を特徴づけるためには以後、先に導入された面積比放射吸収に加えて、角度に関連した放射吸収と名づけた別の特性値が関与させられる。この角度に関連した放射吸収は、種々の入射角で患者テーブルを透過しかつ共通のアイソセンタに向かって配向された放射の入射角の関数として測定される放射吸収である。この場合、アイソセンタ、つまりアイソセンタリック軸線と患者テーブルの横断面との交点は中央長手方向面内で所定の間隔をおいて支持面の上側に配置されている。この場合、支持面に対するアイソセンタの間隔は有利には１０ｃｍと２０ｃｍとの間である。

患者テーブルを含む当該設備の枠内で、患者テーブルに配属されたアイソセンタリック軸線は、特にガントリのアイソセンタリック軸線と合致する。該ガントリのアイソセンタリック軸線は放射治療設備の放射線発生器又は放射診断設備の放射線検出器ユニットを回転可能に保持する。

従来の患者テーブルにおいて角度に関連した放射線吸収値は、入射角が１８０°の値（支持面に対する垂直な放射線入射に相応する）からそれるほど増大するのに対し、本発明による有利な構成では患者テーブルは角度に関連した放射線吸収値がほぼコンスタントであるように、つまり異なる入射角にとってほぼ同じ値を有するように構成されている。

同様に有利な変化実施例によれば選択的に、角度に関連した放射線吸収値は最大が１８０°の入射角（垂直な入射角に相応）にある、ほぼ吊鐘状の入射角関連性を有している。この構成によって患者テーブルによって必要な形式で惹起された放射線吸収は穏やかな妨害、つまり入射角が変化した場合にも次第に増大もしくは減少する妨害しか呈さない。

又は、高い機械的な安全性と同時に特にわずかな放射吸収ですぐれている有利な構成では、患者テーブルは繊維複合材料、特にカーボンファイバ複合材料から成る支え外套を有している。この支え外套で取囲まれた内室はフォームコアで充填される。

面積比の放射線吸収を調整するためには患者テーブルは有利には、支持面に対し垂直に測られるテーブル厚さが中央長手方向面から発して両側へ減じ、垂直な放射線入射でトランスミッション区間もテーブル側部に向かって漸減するように構成されている。

この場合、患者テーブルは３角形又は台形の横断面を有している。選択的には患者テーブルに、横断面で見てコンベックに湾曲したテーブル下面を備えることもできる。この場合には患者テーブルは円セグメント又は対称放物線区分又はそれに類似した形の横断面を有する。

面積比放射線吸収値に影響を及ぼすための別の手段としては、患者テーブルは有利には、支え外套及び／又はフォームコアの（容積比）吸収係数が中央長手方向面からの間隔に関連して変化するように構成されている。

支え外套の吸収係数を中央長手方面を中心としてセンタリングされたセントラル領域にて局部的に高めるためには有利には前記のセントラル領域にて、患者テーブルの境界を接する側方領域より大きい数の平行な繊維層が相上下して配置されている。

付加的に又は選択的にフォームコアも、位置に関連して異なる吸収係数を有している。これは有利には特に弱く吸収するか又は比較的に強く吸収する充填体をフォームコア内に混入することで実現される。

以下、本発明の複数の実施例を図面に基づき詳細に説明する。

図１は放射治療又は放射診断設備の患者テーブルの概略的な横断面である。

図２は図１の横断面図に相応する横断面図で患者テーブルの択一的な実施例を示した図である。

図３は患者テーブルの両方の実施例のために患者テーブルの中央の長手方向平面からの間隔の関数としての面積比放射線吸収度（図３ａ）もしくは入射角の関数としての角度比放射線吸収度（図３ｂ）を示した線図である。

互いに相応する部分と値はすべての図にて同じ関連記号で示されている。

図１は概略的な横断面で、放射治療もしくは放射診断設備の患者テーブル１が示されている。放射治療もしくは放射診断設備（以後単に設備２と短縮する）の他の部分は単に略示されている。設備２は例えば放射線発生器としての直線加速器を備えた照射設備又はコンピュータトモグラフである。

患者テーブル１は患者テーブル１の表面を形成しかつ内室４を四方から取囲む支え外套３を有している。支え外套３は炭素繊維−複合工材から成っている。この炭素繊維複合工材は層状に相上下して配置されかつポリマ材料内に埋設された繊維層５から形成されている。支え外套３により閉成された内室４はフォームコア６、特にＲｏｈａｃｅｌｌから成るフォームコア６で充たされている。

患者テーブル１は平らな、取付け位置で水平に室内に配置された扁平な横断面形を有している。この横断面形はテーブル長手方向（つまり図１の図平面に対し垂直な方向）にはほぼコンスタントでかつ室内に垂直に配向された中央長手方向面に対しては対称的に構成されている。患者テーブル１は上方へ向かってはほぼ平らな支持面８によって制限され、この支持面８の上には治療もしくは診断のために患者９（図１には概略的に図示）が横たえられる。支持面８とは反対側の、取付け位置で下を向いた患者テーブル１の面は底面１０と呼ぶことにする。支持面８の両縁においては患者テーブル１の横断面形はそれぞれ側縁１１によって制限されている。

底面１０は患者テーブル１の図１に示された実施例では中央長手方向面７にセンタリングされた中央領域１２にて支持面８に対し平行に構成されている。中央領域１２には横方向で見て両側にて、１つの側部領域１４が接続している。両方の側部領域１４は中央領域１２に対し上方へ、つまり支持面８に向かって屈曲させられている。したがって患者テーブル１には台形に似た横断面形が与えられる。この横断面形では支持面８に対し垂直に測ったテーブル厚さｄは中央長手方向面７から各側縁１１に向かって連続的に減少する。

患者テーブル１の吸収特性のための尺度としては面積比放射線吸収値Ｆと呼ばれる特性値が導入される。面積比吸収値Ｆは支持面８に対する垂直な放射線入射１５で、支持面８の所定の場所にて支持面８の単位面積あたり測定された放射線吸収値である。

面積比吸収値Ｆはトランスミッション距離に、つまり支持面８に対し垂直に配向された放射線が患者テーブル内で進んだ距離に比例し、トランスミッション距離に亘って求められたテーブル材料の吸収係数に比例する。したがって面積比放射線吸収値Ｆは、変化するテーブル厚さｄによって、中央長手方向面７からの間隔Ｘが横方向１３で測って増大するにつれて低減される。この効果は支え外套３の吸収係数も間隔Ｘと共に減少するように患者テーブル１が構成されることによって増強される。このためには底側の支え外套３の中央領域１２には付加的な繊維層５が配置され、そこで吸収係数が局所的に上昇させられている。この付加的な繊維層５はその横方向の寸法が異なり、平行な繊維層５の数は中央長手方向平面７から両方の側縁１１に向かって連続的に減少している。

治療もしくは診断を実施するために患者テーブル１はその上の患者９と共に設備２のいわゆるガントリ２０へ押込まれる。ガントリ２０としては一般的にはリング状に構成された支持フレームであって、該支持フレームに図示されていない放射器（放射治療設備の場合）もしくは放射器−検出器ユニット（放射診断設備の場合）が懸吊されている形式のものが使用される。ガントリ、正確にはその円形の開口は図１には破線で示されている。

放射器はガントリ２０に、発生した放射線Ｒの放射路２１，２１′，２１″がいずれの配向でも常に、ガントリ２０の円中心点に配置されたアイソセンテリック軸２２に向けられるように取付けられている。患者テーブル１はこのアイソセンタリック軸線２２に対して、アイソセンタリック軸線２２が中央長手方向面７内で支持面８の上側に所定の間隔ａをおいて延びるように配向されている。間隔ａは有利には１０〜２０ｃｍであるのでアイソセンタリック軸線２２は治療もしくは診断の間、支持面８の上に横たわった患者９の身体長手方向軸線とほぼ合致している。

支持面８に関して放射器を配向することによって入射角αが規定される。図１によれば上から支持面８の上へ向けられた入射角αはα＝０°である。これに応じて図１に示された、下から垂直に支持面８に向けられた放射路２１にはａ＝１８０°の入射角が対応している。図１には２つの別の例示的な放射路２１′と２１″とが示され、該放射路２１′と２１″とはα＝１３０°もしくはα＝１５０°の入射角に対応している。放射路２１′は放射線Ｒが患者テーブル１をちょうどまだ透過する限界に対応する。

放射線Ｒは患者テーブル１を通常は傾斜したトランスミッション区間２３に沿って透過する。このトランスミッション区間２３の位置と長さは選択された入射角αに関連する。

相応して実際に照射の間発生するネット吸収値（以下、角度に関連した放射線吸収値Ａと呼ぶ）も入射角αの関数である。

図２には患者テーブル１の別の実施例が示されている。先きに記載した構成とは異ってこの実施例では底面１０は凸面を成して湾曲させられているので患者テーブル１は円セグメント状の横断面プロフィールを有している。さらに図２によれば面積比放射吸収値Ｆの付加的な変調のためにフォームコアの吸収係数が間隔Ｘに関連して変調させられている。このためにはフォームコア６が特にわずかに吸収する種々の大きさの充填体２４を種々の密度で備えている。充填体２４としては特に空気で満たされたポリマ球又はそれに類似したものが使用される。

患者テーブル１の両方の実施形態の吸収特性は２つの線図に基づき図３に概略的に示されている。実線で示された曲線２５と２６は図１に示された患者テーブル１の実施例に対応している。破線で示された曲線２７と２８は図２に示された患者テーブル１の実施例に対応している。

図３ａに示された第１の線図においては面積比放射線吸収値Ｆが間隔Ｘに関連して示されている。特にここでは、患者テーブル１の両方の変化実施例のために面積比放射線吸収値Ｆが中央長手方向面７（Ｘ＝０）に対し対称的に、間隔Ｘの増大と共に減少することが明らかである。

図３ｂにおいては例示的にかつ概略的に図１又は図２の患者テーブルの構成によって有利に実現された、入射角αの関数として、角度に関連した放射吸収値Ａが示されている。図示の実施例では図１の患者テーブル１の実施例が、テーブル厚さｄと平行な繊維層５の数との適当な変化によって、角度に関連した放射線吸収値Ａが入射角度αとはほぼ無関係である（曲線２６）ように構成されている。図２の実施例ではこれに対し患者テーブル１は、角度に関連した放射線吸収値Ａがａ＝１８０°の入射角を中心としてセンタリングされた吊鐘形の関連性（曲線２８）を有するように構成されている。角度に関連した放射線吸収値Ａはしたがってα＝１８０°の入射角で最大で、より大きな又はより小さな入射角αのためにはほぼ対称的な形で減少する。

放射治療又は放射診断設備の患者テーブルの概略図。 図１に従った図で患者テーブル１の選択的な実施例を示した図。 両方の患者テーブルのための概略的な線図で、面積比放射線吸収値を患者テーブルの中央長手方向面からの間隔の関数として示し（図３ａ）、角度に関連した放射線吸収値を入射角の関数として示し（図３ｂ）した図。

符号の説明

１ 患者テーブル
２ 設備
３ 支え外套
４ 内室
５ 繊維層
６ フォームコア
７ 中央長手方向面
８ 支持面
９ 患者
１０ 底面
１１ 側縁
１２ 中心領域
１３ 横方向
１４ 側部領域
１５ 放射線の入射
１６ トランスミッション区間
２０ ガントリ
２１ 放射路
２４ 充填体
２５ 曲線
２６ 曲線
２７ 曲線
２８ 曲線

Claims (12)

1. 医学的な放射治療又は放射診断設備（２）のための患者テーブル（１）であって、該患者テーブル（１）がほぼ平らな支持面（８）を患者（９）のために有しており、放射線の垂直な入射（１５）で、前記支持面（８）の照射された単位面積あたり測定された面積比放射線吸収値（Ｆ）が、患者テーブル（１）の中央長手方向面（７）から横方向（１３）に沿って両側縁（１１）に向かって減少することを特徴とする、患者テーブル。
2. 前記面積比放射線吸収値（Ｆ）が連続的に低減、特に漸減とすることを特徴とする、請求項１記載の患者テーブル。
3. 前記面積比較放射線吸収値（Ｆ）が中央長手方向面（７）に関して対称的に低減することを特徴とする、請求項１又は２記載の患者テーブル。
4. 中央にかつ所定の間隔をおいて支持面（８）の上側に配置されたアイソセンタ（２２）に配向された放射路（２１，２１′，２１″）に沿った入射角（２）に関連して測定した、角度に関連した放射線吸収値（Ａ）を有し、該角度に関連した放射線吸収値（Ａ）がほぼコンスタントであることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の患者テーブル。
5. 中央にかつ所定の間隔をおいて支持面（８）の上側に配置されたアイソセンタ（２２）に配向された放射路（２１，２１′，２１″）に沿った入射角（α）に関連して測った角度に関連した放射線吸収値（Ａ）を有しており、角度に関連した放射線吸収値（Ａ）が吊鐘形の関連性を入射角（α）に対して有し、支持面（８）に対する垂直な入射（１５）で最大であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の患者テーブル。
6. 中央長手方向面（７）から両側縁（１１）に向かって減少するテーブル厚さ（ｄ）を有することを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の患者テーブル。
7. 横断面で見て凸面状に湾曲させられた底面（１０）を有している、請求項６記載の患者テーブル。
8. 繊維複合材料、特に炭素繊維複合材料から成る支え外套（３）を有し、支え外套（３）がフォームコア（６）で充たされた内室（４）を取囲んでいることを特徴とする、患者テーブル。
9. 前記支え外套（３）とフォームコア（６）とがそれぞれ吸収係数を有し、支え外套（３）の吸収係数及び／又はフォームコア（６）の吸収係数が中央長手方向面（７）から両方の側縁（１１）へ向かって減少していることを特徴とする、請求項８記載の患者テーブル。
10. 前記支え外套（３）が中央長手方向面（７）を中心としてセンタリングされた中央領域（１２）にて、それに境界を接する側部領域（１４）よりも大きな数の平行な繊維層（５）を有していることを特徴とする、請求項９記載の患者テーブル。
11. フォームコア（６）の吸収係数が充填体（２４）を混入することによって中央長手方向面（７）に対する間隔（Ｘ）に関連して変調されていることを特徴とする、請求項９又は１０記載の患者テーブル。
12. 請求項１から１１までのいずれか１項の患者テーブル（１）を有することを特徴とする、放射治療又は放射診断設備。

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