JP2013055989A - Charged particle radiation irradiation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射装置に関する。 The present invention relates to a charged particle beam irradiation apparatus that irradiates a charged particle beam.
この分野の技術文献としては、例えば特開2007−83059号公報が知られている。この公報には、荷電粒子を加速して荷電粒子線を出射するサイクロトロンと、患者に対して荷電粒子線を照射する照射部が配置されたガントリーと、サイクロトロンから出射された荷電粒子線を照射部まで輸送する輸送ラインと、患者のX線画像を取得するX線画像取得装置と、を備えた荷電粒子線照射装置が開示されている。 As a technical document in this field, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-83059 is known. In this publication, a cyclotron that accelerates charged particles and emits a charged particle beam, a gantry in which an irradiation unit that irradiates a patient with a charged particle beam is arranged, and an irradiation unit that emits a charged particle beam emitted from the cyclotron There is disclosed a charged particle beam irradiation apparatus including a transport line for transporting to a position and an X-ray image acquisition apparatus for acquiring an X-ray image of a patient.
ところで、荷電粒子線照射装置が備えるX線画像取得装置は、ガントリー内の照射室にX線照射部及びX線検出部が配置され、それらの制御部がガントリー内で照射室より奥側の位置に配置される構成が一般的である。しかしながら、この構成においては、制御部のメンテナンス時に作業員がガントリーの奥まで入り込む必要があり、制御部へのアクセスが容易ではない。更に、ガントリーが小型化するほど、作業用スペースも制限され、メンテナンス性が悪化するという問題があった。 By the way, in the X-ray image acquisition device provided in the charged particle beam irradiation apparatus, an X-ray irradiation unit and an X-ray detection unit are arranged in an irradiation chamber in the gantry, and those control units are located on the back side of the irradiation chamber in the gantry. The configuration arranged in the above is general. However, in this configuration, it is necessary for an operator to enter the back of the gantry during maintenance of the control unit, and access to the control unit is not easy. Furthermore, the smaller the gantry is, the more the working space is limited, and there is a problem that the maintainability deteriorates.
そこで、本発明は、メンテナンス性の高い荷電粒子線照射装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the charged particle beam irradiation apparatus with high maintainability.
上記課題を解決するため、本発明は、荷電粒子線を被照射体へ照射する荷電粒子線照射装置であって、荷電粒子を加速して荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線を被照射体に向けて照射する照射部と、加速器と照射部とを繋ぐ輸送ラインと、照射部が配置され、輸送ラインの一部分を支持すると共に、中心軸線を中心として回転又は揺動が可能な架台と、X線照射部及びX線検出部を有し、被照射体のX線画像を取得するX線画像取得手段と、を備え、X線照射部及びX線検出部のうち少なくとも一方を制御する第1の制御部が架台の外周上に設置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides a charged particle beam irradiation apparatus that irradiates an object to be irradiated with a charged particle beam, an accelerator that accelerates the charged particle and emits the charged particle beam, and the charged particle beam. An irradiating unit for irradiating an irradiating body, a transportation line connecting the accelerator and the irradiating unit, and an irradiating unit are arranged to support a part of the transportation line and to be able to rotate or swing around the central axis And an X-ray image acquisition means for acquiring an X-ray image of the irradiated object, and controls at least one of the X-ray irradiation unit and the X-ray detection unit The first control section is installed on the outer periphery of the gantry.
本発明に係る荷電粒子線照射装置によれば、第1の制御部が架台外に設置されているので、第1の制御部が架台内に設置されている従来の構成と比べて、メンテナンス時における第1の制御部へのアクセスが容易になる。しかも、架台の外周上に設置することで、架台の回転又は揺動により第1の制御部の位置を調節することができるため、第1の制御部に対するメンテナンス性を大幅に向上させることができる。また、第1の制御部のためのスペースを架台内に確保する必要がなくなるので、装置の小型化に有利である。 According to the charged particle beam irradiation apparatus of the present invention, since the first control unit is installed outside the gantry, the first control unit is installed at the time of maintenance as compared with the conventional configuration in which the first control unit is installed in the gantry. Access to the first control unit becomes easy. Moreover, since the position of the first control unit can be adjusted by rotating or swinging the gantry by installing it on the outer periphery of the gantry, the maintainability with respect to the first control unit can be greatly improved. . Further, it is not necessary to secure a space for the first control unit in the gantry, which is advantageous for downsizing the apparatus.
本発明に係る荷電粒子線照射装置において、輸送ラインは、中心軸線の延在方向に進行する荷電粒子線を偏向する第1偏向部と、第1偏向部の下流側に設けられ、荷電粒子線を中心軸線と直交する方向へ偏向する第2偏向部と、第2偏向部の下流側に設けられ、荷電粒子線を中心軸線回りで旋回させる第3偏向部と、第3偏向部の下流側に設けられ、荷電粒子線を中心軸線側へ偏向する第4偏向部と、を有していても良い。 In the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, the transport line is provided on the downstream side of the first deflection unit, the first deflection unit for deflecting the charged particle beam traveling in the extending direction of the central axis, and the charged particle beam Is deflected in a direction perpendicular to the central axis, a third deflector provided on the downstream side of the second deflector to rotate the charged particle beam around the central axis, and downstream of the third deflector And a fourth deflecting unit that deflects the charged particle beam toward the central axis.
本発明に係る荷電粒子線照射装置によれば、第3偏向部及び第4偏向部が架台の径方向へ荷電粒子線を偏向するため、従来の架台(中心軸線の延在方向へ荷電粒子線を偏向させているガントリー)と比べて、中心軸線の延在方向における架台の長さを短くすることができる。中心軸線の延在方向における架台の長さが短くなると、架台内の奥側のスペースが狭くなり、この狭いスペースの中に第1の制御部を収めようとすると、わざわざ架台を長くする必要が生じてしまう。本発明に係る荷電粒子線照射装置によれば、第1の制御部を架台の外周上に配置することで、中心軸線の延在方向における架台の長さを抑制しつつ、第1の制御部を設けることができる。 According to the charged particle beam irradiation apparatus of the present invention, since the third deflection unit and the fourth deflection unit deflect the charged particle beam in the radial direction of the gantry, the conventional gantry (the charged particle beam in the extending direction of the central axis) is used. The length of the gantry in the extending direction of the central axis can be shortened compared to the gantry that deflects the gantry. When the length of the gantry in the direction in which the central axis extends is reduced, the space on the back side in the gantry becomes narrower. If the first control unit is to be accommodated in this narrow space, it is necessary to bother to lengthen the gantry. It will occur. According to the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, the first control unit is disposed on the outer periphery of the gantry, thereby suppressing the length of the gantry in the extending direction of the central axis, and the first control unit. Can be provided.
本発明に係る荷電粒子線照射装置においては、架台の外周に取り付けられたカウンターウェイトを更に備え、カウンターウェイトは、輸送ラインのうち架台の外周から張り出した張出部と対向する位置に取り付けられており、第1の制御部は、張出部とカウンターウェイトとの間に設置されていても良い。 The charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention further includes a counterweight attached to the outer periphery of the gantry, and the counterweight is attached to a position facing the overhanging portion that projects from the outer periphery of the gantry in the transport line. And the 1st control part may be installed between the overhang | projection part and the counterweight.
本発明に係る荷電粒子線照射装置によれば、輸送ラインの張出部とカウンターウェイトとの間に第1の制御部が設置されているので、架台の外周の空きスペースを効率良く利用することができ、装置の小型化に有利である。 According to the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, since the first control unit is installed between the overhanging part of the transport line and the counterweight, the empty space on the outer periphery of the gantry can be efficiently used. This is advantageous for downsizing the apparatus.
本発明に係る荷電粒子線照射装置においては、第1の制御部は、中心軸線の延在方向から見て、張出部のうち中心軸線から最も離れた最外端が中心軸線を中心として描く回転軌道の内側に収まっていても良い。 In the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, when viewed from the extending direction of the central axis, the first controller draws the outermost end farthest from the central axis among the overhangs with the central axis as the center. It may be within the rotating orbit.
本発明に係る荷電粒子線照射装置によれば、張出部の最外端の描く回転軌道の内側に第1の制御部が収まっているので、第1の制御部を外に配置したことにより装置が径方向に大型化することを避けることができる。 According to the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, since the first control unit is placed inside the rotation orbit drawn by the outermost end of the overhanging portion, the first control unit is arranged outside. It is possible to avoid an increase in the size of the device in the radial direction.
本発明に係る荷電粒子線照射装置においては、被照射体の内部で発生したガンマ線を検出するPETカメラを有するPET装置を更に備え、PETカメラを制御する第2の制御部が架台の外周上に設置されていても良い。
本発明に係る荷電粒子線照射装置によれば、第2の制御部が架台の外周上に設置されているので、第2の制御部が架台内に設置されている構成と比べて、メンテナンス時における第2の制御部へのアクセスが容易になる。しかも、架台の外周上に設置することで、架台の回転又は揺動により第2の制御部の位置を調節することができるため、第2の制御部に対するメンテナンス性を大幅に向上させることができる。また、架台内に制御部のためのスペースを確保する必要がないので、装置の小型化に有利である。
The charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention further includes a PET apparatus having a PET camera for detecting gamma rays generated inside the irradiated object, and a second control unit for controlling the PET camera is provided on the outer periphery of the gantry. It may be installed.
According to the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, since the second control unit is installed on the outer periphery of the gantry, the second control unit is maintained at the time of maintenance compared to the configuration in which the second control unit is installed in the gantry. Access to the second control unit becomes easier. Moreover, since the position of the second control unit can be adjusted by rotating or swinging the gantry by being installed on the outer periphery of the gantry, the maintainability of the second control unit can be greatly improved. . Further, it is not necessary to secure a space for the control unit in the gantry, which is advantageous for downsizing the apparatus.
或いは、本発明に係る荷電粒子線照射装置においては、被照射体の内部で発生したガンマ線を検出するPETカメラを有するPET装置を更に備え、PETカメラを制御する第2の制御部が、架台の外周上で張出部とカウンターウェイトとの間に設置されていても良い。
本発明に係る荷電粒子線照射装置によれば、輸送ラインの張出部とカウンターウェイトとの間に第2の制御部が設置されているので、架台の外周の空きスペースを効率良く利用することができ、装置の小型化に有利である。
Alternatively, in the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, the charged particle beam irradiation apparatus further includes a PET apparatus having a PET camera that detects gamma rays generated inside the irradiated object, and the second control unit that controls the PET camera includes: You may install between the overhang | projection part and the counterweight on the outer periphery.
According to the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, since the second control unit is installed between the overhanging part of the transport line and the counterweight, the empty space on the outer periphery of the gantry can be efficiently used. This is advantageous for downsizing the apparatus.
本発明に係る荷電粒子線照射装置においては、PET装置の第2の制御部は、中心軸線の延在方向から見て、張出部のうち中心軸線から最も離れた最外端が中心軸線を中心として描く回転軌道の内側に収まっていても良い。
本発明に係る荷電粒子線照射装置によれば、張出部の最外端の描く回転軌道の内側に第2の制御部が収まっているので、第2の制御部を架台の外周に配置したことにより装置が径方向に大型化することを避けることができる。
In the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, the second control unit of the PET apparatus has the outermost end farthest from the central axis of the overhanging portion as viewed from the extending direction of the central axis, It may be within the rotation orbit drawn as the center.
According to the charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention, the second control unit is placed inside the rotation orbit drawn by the outermost end of the overhanging portion, so the second control unit is arranged on the outer periphery of the gantry. As a result, the apparatus can be prevented from being enlarged in the radial direction.
本発明によれば、メンテナンス性の高い荷電粒子線照射装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a charged particle beam irradiation apparatus with high maintainability can be provided.
以下、本発明に係る荷電粒子線照射装置の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図面における寸法、形状、構成要素間の大小関係は実際の製品と必ずしも同一ではない。 Hereinafter, a preferred embodiment of a charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the size, the shape, and the magnitude relationship between components in each drawing are not necessarily the same as an actual product.
本実施形態では、陽子線治療装置(荷電粒子線照射装置)を備えた陽子線治療システムについて説明する。陽子線治療装置は、例えばがん治療に適用されるものであり、患者の体内の腫瘍(被照射体)に対して、陽子ビーム(荷電粒子線)を照射する装置である。 In the present embodiment, a proton beam therapy system including a proton beam therapy apparatus (charged particle beam irradiation apparatus) will be described. The proton beam treatment apparatus is applied to cancer treatment, for example, and is an apparatus that irradiates a tumor (irradiated body) in a patient's body with a proton beam (charged particle beam).
図1に示すように、陽子線治療システム1は、陽子ビームを生成するサイクロトロン(加速器)2、サイクロトロン2から出射された陽子ビームを輸送するビーム輸送ライン3、ビーム輸送ライン3によって輸送された陽子ビームを患者の腫瘍へ照射する陽子線治療装置10を有する。そして、陽子線治療システム1の各機器は、建屋5内に収容されている。
As shown in FIG. 1, a proton beam treatment system 1 includes a cyclotron (accelerator) 2 that generates a proton beam, a
サイクロトロン2で加速された陽子ビームは、ビーム輸送ライン3に沿って経路が偏向され、陽子線治療装置10に供給される。ビーム輸送ライン3には、陽子ビームの経路を偏向させるための偏向電磁石や、ビーム成形を行う四重極電磁石等が設けられている。
The proton beam accelerated by the
図2〜図8に示すように、陽子線治療装置10は、ビーム輸送ライン3によって導入され陽子ビームを輸送するビーム導入ライン31と、ビーム導入ライン31によって輸送された陽子ビームを被照射体へ照射するビーム照射ノズル11と、ビーム導入ライン31及びビーム照射ノズル11を支持するガントリー(架台)12を備えている。
As shown in FIG. 2 to FIG. 8, the
図7に示すように、ガントリー12は、所定の中心軸線Pを中心として回転可能に構成されており、円筒本体部13、コーン部14、及び第2円筒部15を有している。これらの円筒本体部13、コーン部14、第2円筒部15は、中心軸線Pに沿って配置され、互いに連結されている。以下、円筒本体部13が配置されている側をガントリー12の正面側、第2円筒部15が配置されている側をガントリー12の背面側として説明する。
As shown in FIG. 7, the
円筒本体部13及び第2円筒部15は、薄肉構造の円筒体である。第2円筒部15は、円筒本体部13より小径とされ、円筒本体部13及び第2円筒部15は、円筒本体部13から第2円筒部15に向かって縮径するコーン部14によって連結されている。
The
円筒本体部13の外側には、円筒本体部13の外周を囲むリング部13a,13bが設けられている。図2〜図5に示すように、円筒本体部13は、下方に配置されたローラー装置20によって回転駆動可能に支持されている。ローラー装置20は、ガントリー12を回転駆動させるための駆動手段として機能する。
円筒本体部13内には、陽子線の照射(治療)を行うための照射室21が形成されている。照射室21には、円筒本体部13の正面側から入ることができる。一方、円筒本体部13の背面側には、照射室21を区切る背面パネル16が設けられている。照射室21内には、患者が横たわる治療台22が配置可能となっている。治療台22は、ロボットアーム23によって移動可能とされている。治療を実施していない通常時には、治療台22はガントリー12(照射室21)の外に配置され、治療を実施する際に治療台22は照射室21内に配置される。
An
照射ノズル11は、円筒本体部13の内面側に固定され、円筒本体部13と共に中心軸線P回りに回転する。照射ノズル11は、円筒本体部13の回転と共に移動し、陽子ビームの出射方向が変更される。
The
陽子線治療装置10のビーム輸送ラインであるビーム導入ライン31は、サイクロトロン2から出射された陽子ビームを輸送するビーム輸送ライン3と接続され、ビーム輸送ライン3によって輸送された陽子ビームを照射ノズル11に導入する。
A
図8は、ガントリー12に取り付けられたビーム導入ライン31及び照射ノズル11を示す斜視図である。ビーム導入ライン31は、ガントリー12の中心軸線Pの延在方向に進行する陽子ビームの進行方向を偏向する第1ベンド部32と、第1ベンド部32の下流に設けられ、陽子ビームBを中心軸線Pの延在方向に対して傾斜させて進行させる傾斜部33と、傾斜部33の下流に設けられ、中心軸線Pと直交する方向へ陽子ビームBの進行方向を偏向する第2ベンド部34と、第2ベンド部34の下流に設けられ、陽子ビームBの進行方向を中心軸線P回りで旋回させる第3ベンド部35と、第3ベンド部35の下流に設けられ、陽子ビームBを照射ノズル11の上方(図2に示す状態における上方)へ進行させる直線部36と、直線部36の下流に設けられ、陽子ビームBを軸心側(中心軸線P側)へ湾曲させる第4ベンド部37と、第4ベンド部37の下流に設けられ、陽子ビームBを照射ノズル11へ進行させる直線部38と、を備える。
FIG. 8 is a perspective view showing the
第1ベンド部32は、陽子ビームBを湾曲させて進行方向を45°偏向させる偏向電磁石によって構成されている。傾斜部33は、四重極電磁石41、ステアリング電磁石42、及びプロファイルモニター43などの光学要素を有する構成とされている。四重極電磁石41は、陽子ビームBの照射位置でのサイズや光学上の焦点位置を調整する機能を有する。ステアリング電磁石42は、ビーム軸を平行移動する機能を有する。プロファイルモニター43は、通過する陽子ビームBの形状と位置を検出する機能を有する。
The
第2ベンド部34は、陽子ビームBを湾曲させて進行方向を45度分偏向させる45度偏向電磁石によって構成されている。また、第2ベンド部34と第3ベンド部35と間には、プロファイルモニター43が配置されている。第3ベンド部35は、陽子ビームBを湾曲させて進行方向を135度分偏向させる135度偏向電磁石によって構成されている。
The
直線部36は、四重極電磁石41、ステアリング電磁石42、及びプロファイルモニター43を有する。第4ベンド部37は、陽子ビームBを湾曲させて進行方向を135度分偏向させる135度偏向電磁石によって構成されている。直線部38は、四重極電磁石41及びプロファイルモニター43を有する。
The
ここで、本実施形態の陽子線治療装置10では、ガントリー12に取り付けられたビーム導入ライン31の一部が、ガントリー12の筒体(円筒本体部13、コーン部14、第2円筒部15)内を通過して配置されている。ビーム輸送ライン3によって輸送された陽子ビームBは、第2円筒部15の背面側から内部へ導入され、第2円筒部15内、コーン部14内、背面パネル16及び円筒本体部13内を通過して、円筒本体部13を貫通して、円筒本体部13の外部へ導出される。
Here, in the proton
ガントリー12は、ビーム導入ライン31を支持する第1〜第3支持部材51〜53を備えている。第1ベンド部32は、第1支持部材51によって第2円筒部15に固定され、第2支持部材52によってコーン部14に固定されている。傾斜部33は、第3支持部材53によってコーン部14に固定されている。第2ベンド部34は、円筒本体部13を貫通し、円筒本体部13によって支持されている。
The
ビーム導入ライン31は、背面パネル16を貫通して円筒本体部13内へ進入し、照射室21内を通過するように配置されている。また、ガントリー12は、内部を通過するビーム導入ライン31を収容するケーシング55を備えている。ケーシング55は、ビーム導入ライン31に沿って配置され、ビーム導入ライン31を覆っている。ケーシング55は、第1〜第3支持部材51〜53を介して、又は、直接的に、円筒本体部13、コーン部14、及び第2円筒部15に固定されている。また、ケーシング55は、中性子線などの放射線を遮蔽する遮蔽材(例えば、ポリエチレンや鉛、ステンレス等など)によって構成されていることが好ましい。
The
また、ビーム導入ライン31の一部は、ガントリー12の外周から張り出して、ガントリー12の径方向に突出している。ガントリー12の外周から張り出した部位をビーム導入ライン張出部31aと称する。ビーム導入ライン張出部31aには、第3ベンド部35、直線部36、及び第4ベンド部37が含まれる。ビーム導入ライン張出部31aは、支持台17によって円筒本体部13に支持されている。
A part of the
また、ガントリー12の外周上には、ガントリー12の重量バランスを取るためのカウンターウェイト18が取り付けられている。このカウンターウェイト18は、中心軸線Pを挟んでビーム導入ライン張出部31aと対向する位置に配置されている。このカウンターウェイト18を有することにより、ガントリー12の安定した回転駆動が達成できる。
A
図9に示すように、陽子線治療装置10には、患者の腫瘍周辺のX線画像を取得するX線撮影装置(X線画像取得手段)60が設けられている。このX線撮影装置60は、X線照射部61、患者を透過したX線を検出するX線検出部62を備えている。X線照射部61及びX線検出部62は、ガントリー12の照射室21内に配置され、ガントリー12と共に回転を行う。
As shown in FIG. 9, the proton
X線照射部61は、照射室21内で照射ノズル11の筐体11aの左右に設けられている。X線照射部61は、筐体11aの左右に一つずつ設けられており、各X線照射部61は治療台22上の患者に対して斜め45°の角度でX線の照射を行う。
The
X線検出部62は、例えばFPD[Flat Panel Detector]であり、X線検出部62が照射したX線の検出を行う。X線検出部62は、各X線照射部61と対になるように二つ配置されており、X線検出部62とX線照射部61とは治療台22を挟んで対向している。
The
また、X線撮影装置60は、図示していない画像処理部、記録部、表示部等を備えている。画像処理部は、X線検出部62の検出結果に基づいて画像処理を行い、X線画像を生成する。記録部は、生成されたX線画像を記録する。生成されたX線画像は、表示部に表示される。このように、X線撮影装置60は、X線検出部62の検出結果に基づいて、患者のX線画像を取得し、表示部に表示する。
The
また、陽子線治療装置10は、患者内の腫瘍の位置を精密に測定するためのPET[Positron Emission Tomography]装置70を備えている。PET装置70は、照射ノズル11付近に備えられた一対のPETカメラ71を有している。
In addition, the proton
一対のPETカメラ71は、矢印Aで示すように上下移動可能に構成されており、使用時には治療台22上の患者を左右に挟む位置にまで下降する。この状態で、PETカメラ71は、患者の腫瘍から生じる消滅γ線を検出する。具体的には、患者に腫瘍に集積する放射性薬剤(例えば、11Cメチオニン)が投与(注入)され、PETカメラ71は、腫瘍(放射性薬剤の到達位置)から発生する消滅γ線の検出を行う。
The pair of
また、PET装置70は、PETカメラ71の他に、図示していない画像処理部、記録部、表示部等を備えている。画像処理部は、PETカメラ71によって取得された画像情報に基づいてPET画像を生成する。記録部は、生成されたPET画像を記録する。生成されたPET画像は、表示部に表示される。PET装置70は、消滅γ線の検出結果に基づいて腫瘍の位置を測定する。
In addition to the
図2,3,5,6に示すように、陽子線治療装置10は、照射ノズル11やX線撮影装置60の制御に用いられる制御器を集めた制御器集合部80を備えている。制御器集合部80は、支持フレーム81によってガントリー12の外周上に設置されている。制御器集合部80は、ガントリー12と共に回転され、ガントリー12の回転によって位置を変更することができる。
As shown in FIGS. 2, 3, 5, and 6, the proton
制御器集合部80は、図2に示すガントリー12の正面方向から見て、ビーム導入ライン張出部31aが真上に位置する場合に、ガントリー12の右側となる位置に設置されている。なお、制御器集合部80は、図2に示すガントリー12の正面方向から見て、ビーム導入ライン張出部31aが真上に位置する場合に、ガントリー12の左側となる位置にが設置されていても良い。
The
また、制御器集合部80は、ガントリー12の外周上でビーム導入ライン張出部31aとカウンターウェイト18との間に設置されている。ビーム導入ライン張出部31aとカウンターウェイト18とは、中心軸線P回りで180°異なる位置に配置されている。制御器集合部80は、中心軸線P回りでビーム導入ライン張出部31a又はカウンターウェイト18から90°異なる位置に配置されている。
The
更に、制御器集合部80は、図2に示すガントリー12の正面方向(中心軸線Pの延在方向)から見て、ビーム導入ライン張出部31aのうち中心軸線Pから最も離れた最外端Fが中心軸線Pを中心として描く回転軌道Cの内側に収まっている。すなわち、陽子線治療装置10のうち中心軸線Pから最も離れた端部が、制御器集合部80ではなくビーム導入ライン張出部31aの最外端Fとなるように構成されている。
Further, the
図10に、制御器集合部80及び支持フレーム81の構成を示す。図10に示されるように、支持フレーム81は、上下一対の連結部82と、連結部82によってガントリー12に連結されたフレーム体83と、を有している。連結部82は、ガントリー12及びフレーム体83をボルトによって連結している。このフレーム体83に対して制御器集合部80を構成する各機器が固定されている。
FIG. 10 shows the configuration of the
制御器集合部80は、分電盤84、モニタ用分電盤85、プロファイルモニター用制御器86、第1ドーズモニタ制御器87、第2ドーズモニタ制御器88、X線撮影用制御器(第1の制御器)89、PET用制御器(第2の制御器)90等から構成されている。なお、制御器集合部80の構成は、上述したものに限られず、例えば平坦度モニタ制御器などを加えても良い。
The
プロファイルモニター用制御器86、第1ドーズモニタ制御器87、及び第2ドーズモニタ制御器88は、照射ノズル11内に配置された各種モニタ(図示せず)を制御するものである。これらの制御器86〜88が、各種モニタから検出信号を受け取ることで、照射ノズル11を通る陽子ビームの状態が検出される。
The
X線撮影用制御器89は、X線撮影装置60を構成する制御器である。X線撮影用制御器89は、X線照射部61の照射制御及びX線検出部62の検出制御を行う。X線撮影用制御器89は、必ずしもX線照射部61及びX線検出部62の両方を制御する必要はなく、どちらか一方のみの制御でも良い。また、単体ではなく、別体で設けられた制御装置等と協働で制御を行う。例えば、検出信号に基づくX線画像生成の演算処理等は別体の演算装置により行われる。なお、単体で制御を行う態様であっても良い。
The
PET用制御器70は、PET装置70を構成する制御器である。PET用制御器70は、PETカメラ71の制御を行う。PET用制御器70も、別体で設けられた制御装置等と協働で制御を行うが、単体で制御を行う態様であっても良い。
The
以上説明した陽子線治療装置10によれば、X線撮影用制御器89やPET用制御器90を含む制御器集合部80がガントリー12の外に設置されているので、制御器集合部80がガントリー12内に設置されている従来の構成と比べて、メンテナンス時における制御器集合部80へのアクセスが容易になる。しかも、ガントリー12の外周上に設置することで、ガントリー12の回転により制御器集合部80の位置を調節することができるため、制御器集合部80に対するメンテナンス性を大幅に向上させることができる。また、制御器集合部80のためのスペースをガントリー12内に確保する必要がなくなるので、装置の小型化に有利である。
According to the proton
この陽子線治療装置10によれば、第3ベンド部35及び第4ベンド部37がガントリー12の径方向へ陽子ビームを偏向するため、従来のガントリー(中心軸線Pの延在方向へ荷電粒子線を偏向させているガントリー)と比べて、中心軸線Pの延在方向におけるガントリー12の長さを短くすることができる。中心軸線Pの延在方向におけるガントリー12の長さが短くなると、ガントリー12内の奥側のスペースが狭くなり、この狭いスペースの中に制御器集合部80を収めようとすると、わざわざガントリー12を長くする必要が生じてしまう。この陽子線治療装置10によれば、制御器集合部80をガントリー12の外周上に配置することで、中心軸線Pの延在方向におけるガントリー12の長さを抑制しつつ、制御器集合部80を設けることができる。
According to this proton
また、この陽子線治療装置10によれば、中心軸線Pからガントリー12の径方向へ離間する輸送ライン3の傾斜部33が、ガントリー12の筒体内(例えば、エンクロージャーや照射室)を通過するように配置されているため、輸送ライン3が筒体内を避けて配置されている場合と比べて、装置の小型化(短軸化)を図ることができる。
In addition, according to the proton
更に、この陽子線治療装置10によれば、ビーム導入ライン張出部31aとカウンターウェイト18との間に制御器集合部80が設置されているので、ガントリー12の外周の空きスペースを効率良く利用することができ、装置の小型化に有利である。
Furthermore, according to this proton
また、この陽子線治療装置10によれば、ビーム導入ライン張出部31aの最外端Fの描く回転軌道Cの内側に制御器集合部80が収まっているので、制御器集合部80を外に配置したことにより装置が径方向に大型化することを避けることができる。
Moreover, according to this proton
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、短軸化を図ることのできる特有の構成の陽子線治療装置(コークスクリュー型陽子線治療装置)ではなく、周知である種々の荷電粒子線照射装置に対しても好適に適用することができる。 As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on the embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the present invention can be suitably applied to various well-known charged particle beam irradiation apparatuses, not a proton beam therapy apparatus (cork screw type proton therapy apparatus) having a specific configuration capable of shortening the axis. .
また、制御器集合部80の構成は、上述したものに限られない。モニタ用の制御器86〜88やPET用制御器90についてはガントリー12とは別の場所に設置しても良い。なお、陽子線治療装置10がPET装置70を備えない場合には、当然にPET用制御器90も備える必要はない。
Further, the configuration of the
更に、制御器集合部80の形状や寸法は、上述したものに限られない。制御器集合部80の寸法は、中心軸線Pの延在方向でガントリー12から突出することなく、中心軸線Pに直交する方向(ガントリー12の径方向)で回転軌道Cの内側に収まるものであれば良い。また、制御器集合部80の配置も上述したものに限られない。制御器集合部80は、ガントリー12の外周上に設置されていれば良く、ビーム導入ライン張出部31a及びカウンターウェイト18の間に設置される場合にはどちらかに片寄った位置に設置されても良い。
Furthermore, the shape and dimensions of the
また、特許請求の範囲に記載の加速器はサイクロトロンに限定されず、シンクロトロンやシンクロサイクロトロンでも良い。また、荷電粒子腺は陽子ビームに限定されず、炭素ビーム(重粒子ビーム)などでも良い。また、ガントリー12の筒体は、円筒に限らず他の筒状でもよい。ガントリー12は、360°回転するものに限定されず、360°未満の揺動を行うものであっても良い。
Further, the accelerator described in the claims is not limited to a cyclotron, and may be a synchrotron or a synchrocyclotron. The charged particle gland is not limited to a proton beam, and may be a carbon beam (heavy particle beam) or the like. Further, the cylinder of the
また、筒体の一部、例えば、側壁に切欠き部が設けられている構成でも良い。なお、筒体を通過するように配置されているとは、筒体に設けられた切欠き部にビーム導入ライン31が配置されているものも含む。
Moreover, the structure by which the notch part was provided in a part of cylinder, for example, a side wall may be sufficient. The term “arranged so as to pass through the cylinder” includes that in which the
また、背面パネルに切欠き部が設けられている構成でも良い。なお、背面パネルを通過するように配置されているとは、背面パネルに設けられた切欠き部にビーム導入ライン31が配置されているものも含む。背面パネルに設けられた切欠き部や開口部を通過するようにビーム導入ライン31が配置されていれば良い。
Moreover, the structure by which the notch part was provided in the back panel may be sufficient. Note that the phrase “arranged so as to pass through the back panel” includes that in which the
また、上記実施形態では、傾斜部が直線状に形成されているが、例えば、緩やかに湾曲している傾斜部でも良い。 Moreover, in the said embodiment, although the inclination part is formed in linear form, the inclination part which curves gently, for example may be sufficient.
更に、X線撮影用制御器を支持する支持フレームと、PET制御器を支持する支持フレームとを別体として設けても良い。その他、支持フレーム81の連結部82をガントリー12及びフレーム体83に連結する手段は、ボルトに限らず、溶接や一体成形等であっても良い。また、連結部82は必ずしも要せず、フレーム体83をガントリー12に直接連結しても良い。
Further, a support frame that supports the X-ray imaging controller and a support frame that supports the PET controller may be provided separately. In addition, the means for connecting the connecting
1…陽子線治療システム 2…サイクロトロン 3…ビーム輸送ライン 5…建屋 10…陽子線治療装置(荷電粒子線照射装置) 11…照射ノズル(照射部) 12…ガントリー 16…背面パネル 21…照射室 31…ビーム導入ライン(輸送ライン) 31a…ビーム導入ライン張出部 32…第1ベンド部(第1偏向部) 33…傾斜部 34…第2ベンド部(第2偏向部) 35…第3ベンド部(第3偏向部) 36…直線部 37…第4ベンド部(第4偏向部) 38…直線部 51〜53…支持部材 55…ケーシング 60…線撮影装置 61…X線照射部 62…X線検出部 70…PET装置 71…PETカメラ 80…制御器集合部 81…支持フレーム 84…分電盤 85…モニタ用分電盤 86…プロファイルモニター用制御器 87…第1ドーズモニタ制御器 88…第2ドーズモニタ制御器 89…X線撮影用制御器(第1の制御部) 90…PET用制御器(第2の制御部) F…最外端 C…回転軌道 B…陽子ビーム P…中心軸線。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Proton
Claims (7)
荷電粒子を加速して前記荷電粒子線を出射する加速器と、
前記荷電粒子線を前記被照射体に向けて照射する照射部と、
前記加速器と前記照射部とを繋ぐ輸送ラインと、
前記照射部が配置され、前記輸送ラインの一部分を支持すると共に、中心軸線を中心として回転又は揺動が可能な架台と、
X線照射部及びX線検出部を有し、前記被照射体のX線画像を取得するX線画像取得手段と、
を備え、
前記X線照射部及び前記X線検出部のうち少なくとも一方を制御する第1の制御部が前記架台の外周上に設置されていることを特徴とする荷電粒子線照射装置。 A charged particle beam irradiation apparatus for irradiating an irradiated body with a charged particle beam,
An accelerator for accelerating charged particles and emitting the charged particle beam;
An irradiation unit that irradiates the charged particle beam toward the irradiated object; and
A transport line connecting the accelerator and the irradiation unit;
The irradiating unit is disposed, supports a part of the transportation line, and can be rotated or swung around a central axis,
An X-ray image acquisition unit that has an X-ray irradiation unit and an X-ray detection unit, and acquires an X-ray image of the irradiated object;
With
A charged particle beam irradiation apparatus, wherein a first control unit that controls at least one of the X-ray irradiation unit and the X-ray detection unit is installed on an outer periphery of the gantry.
前記中心軸線の延在方向に進行する前記荷電粒子線を偏向する第1偏向部と、
前記第1偏向部の下流側に設けられ、前記荷電粒子線を前記中心軸線と直交する方向へ偏向する第2偏向部と、
前記第2偏向部の下流側に設けられ、前記荷電粒子線を前記中心軸線回りで旋回させる第3偏向部と、
前記第3偏向部の下流側に設けられ、前記荷電粒子線を前記中心軸線側へ偏向する第4偏向部と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の荷電粒子線照射装置。 The transport line is
A first deflecting unit that deflects the charged particle beam traveling in the extending direction of the central axis;
A second deflection unit that is provided downstream of the first deflection unit and deflects the charged particle beam in a direction perpendicular to the central axis;
A third deflection unit provided on the downstream side of the second deflection unit and configured to turn the charged particle beam around the central axis;
A fourth deflecting unit provided on the downstream side of the third deflecting unit and deflecting the charged particle beam toward the central axis;
The charged particle beam irradiation apparatus according to claim 1, wherein
前記カウンターウェイトは、前記輸送ラインのうち前記架台の外周から張り出した張出部と対向する位置に取り付けられており、
前記第1の制御部は、前記張出部と前記カウンターウェイトとの間に設置されていることを特徴とする請求項2に記載の荷電粒子線照射装置。 Further comprising a counterweight attached on the outer periphery of the gantry,
The counterweight is attached to a position facing an overhanging portion protruding from the outer periphery of the gantry in the transport line,
The charged particle beam irradiation apparatus according to claim 2, wherein the first control unit is installed between the overhanging unit and the counterweight.
前記PETカメラを制御する第2の制御部が前記架台の外周上に設置されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の荷電粒子線照射装置。 Further comprising a PET apparatus having a PET camera for detecting gamma rays generated inside the irradiated body;
The charged particle beam irradiation apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a second control unit that controls the PET camera is installed on an outer periphery of the gantry.
前記PETカメラを制御する第2の制御部が、前記架台の外周上で前記張出部と前記カウンターウェイトとの間に設置されていることを特徴とする請求項3に記載の荷電粒子線照射装置。 Further comprising a PET apparatus having a PET camera for detecting gamma rays generated inside the irradiated body;
The charged particle beam irradiation according to claim 3, wherein a second control unit that controls the PET camera is installed between the overhanging unit and the counterweight on an outer periphery of the gantry. apparatus.
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