JP2834994B2 - 放射線治療装置 - Google Patents
放射線治療装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、放射線を用いて悪性
腫瘍等の患部の放射線治療を行う放射線治療装置に関
し、特に装置各部と患者との衝突を回避する機能を有す
る放射線治療装置に関するものである。
腫瘍等の患部の放射線治療を行う放射線治療装置に関
し、特に装置各部と患者との衝突を回避する機能を有す
る放射線治療装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】医療の分野において、頭部にできた悪性
腫瘍などの患部の治療に当っては、従来、外科手術によ
り除去することが一般的であった。しかし、脳内の手術
ができない部位については、薬物投与するか、放置する
しかなく治癒率が悪いというのが一般的であった。
腫瘍などの患部の治療に当っては、従来、外科手術によ
り除去することが一般的であった。しかし、脳内の手術
ができない部位については、薬物投与するか、放置する
しかなく治癒率が悪いというのが一般的であった。
【０００３】しかし、近年、Ｘ線や電子線を腫瘍患部に
照射して治療を行う装置が開発され、治療に用いられる
ようになっている。そのような治療装置の一例として直
線加速器（ライナック）がある。確かに、放射線は悪
性、良性の腫瘍の治療に有効ではあるが、一方、正常組
織に対しても損傷を与える。そこで、投与する放射線を
患部に集中させ、正常組織への被曝をできる限り少なく
することが、治療技術の中で最も重要なこととされてい
る。
照射して治療を行う装置が開発され、治療に用いられる
ようになっている。そのような治療装置の一例として直
線加速器（ライナック）がある。確かに、放射線は悪
性、良性の腫瘍の治療に有効ではあるが、一方、正常組
織に対しても損傷を与える。そこで、投与する放射線を
患部に集中させ、正常組織への被曝をできる限り少なく
することが、治療技術の中で最も重要なこととされてい
る。
【０００４】この目的を達成する治療法の一種として、
従来、照射部本体を患者の患部の周辺で回転させながら
患部に放射線を照射する回転照射法が知られている。図
３はその一例を示す放射線治療装置である。図におい
て、照射部本体１の上部にはＸ線源２とコリメータ３と
Ｘ線アプリケータ４とが設けられ、また、下部にはリト
ラクティブビームストッパ（ＲＢＳＴ）５が設けられて
いる。６は電源部であり、照射部本体１を本体回転中心
軸Ｂを中心にして回転可能に支持している。治療台７の
上部には治療台天板部７Ａが設けられ、患者８を載置可
能に形成されている。治療台７は治療台支柱７Ｂを介し
て回転テーブル９上に設置されている。治療台７を回転
駆動するモータは電源部６に接続されており、同じく電
源部６に接続されたローカル操作部１０とリモート操作
部１１からの操作指令により、制御可能に構成されてい
る。また、８Ａは腫瘍患部（ＩＳＯ）、ＡはＸ線源２と
腫瘍患部８Ａとを結ぶ線源軸である。
従来、照射部本体を患者の患部の周辺で回転させながら
患部に放射線を照射する回転照射法が知られている。図
３はその一例を示す放射線治療装置である。図におい
て、照射部本体１の上部にはＸ線源２とコリメータ３と
Ｘ線アプリケータ４とが設けられ、また、下部にはリト
ラクティブビームストッパ（ＲＢＳＴ）５が設けられて
いる。６は電源部であり、照射部本体１を本体回転中心
軸Ｂを中心にして回転可能に支持している。治療台７の
上部には治療台天板部７Ａが設けられ、患者８を載置可
能に形成されている。治療台７は治療台支柱７Ｂを介し
て回転テーブル９上に設置されている。治療台７を回転
駆動するモータは電源部６に接続されており、同じく電
源部６に接続されたローカル操作部１０とリモート操作
部１１からの操作指令により、制御可能に構成されてい
る。また、８Ａは腫瘍患部（ＩＳＯ）、ＡはＸ線源２と
腫瘍患部８Ａとを結ぶ線源軸である。
【０００５】次に、上記従来装置の動作について説明す
る。図３に示す放射線治療装置において、治療台天板部
７ＡはＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に駆動可能であり、また、治療
台支柱７Ｂの軸を中心としてＲ方向に回転可能であり、
さらに線源軸Ａを中心として治療台７全体を回転するこ
とができるようになっている。また、リトラクティブビ
ームストッパ５はＸ線源２から放射される放射線を遮蔽
して治療室外への漏洩を防ぐ遮蔽物としての働きをして
おり、遮蔽が必要な位置にある場合に電動で照射野内に
設定される。
る。図３に示す放射線治療装置において、治療台天板部
７ＡはＸ、Ｙ、Ｚ軸方向に駆動可能であり、また、治療
台支柱７Ｂの軸を中心としてＲ方向に回転可能であり、
さらに線源軸Ａを中心として治療台７全体を回転するこ
とができるようになっている。また、リトラクティブビ
ームストッパ５はＸ線源２から放射される放射線を遮蔽
して治療室外への漏洩を防ぐ遮蔽物としての働きをして
おり、遮蔽が必要な位置にある場合に電動で照射野内に
設定される。
【０００６】上記方法および装置によれば、照射部本体
１を腫瘍患部８Ａを中心として回転させ、腫瘍患部８Ａ
に投与する放射線量を１方向からだけでなく、Ｘ平面上
に分散させ、腫瘍患部８Ａには常に放射線が照射される
ようにしながら、正常組織の単位体積当りの被曝線量を
少なくすることができる。
１を腫瘍患部８Ａを中心として回転させ、腫瘍患部８Ａ
に投与する放射線量を１方向からだけでなく、Ｘ平面上
に分散させ、腫瘍患部８Ａには常に放射線が照射される
ようにしながら、正常組織の単位体積当りの被曝線量を
少なくすることができる。
【０００７】コリメータ３の先端部に設けられたＸ線ア
プリケータ４は、Ｘ線を細いスポット状に絞り、頭部の
腫瘍患部８Ａに集中して照射する固定照射野のコリメー
タである。このＸ線アプリケータ４を用いて前記回転照
射を行い、併せて治療台７の回転を組み合せることによ
り、腫瘍患部８Ａに投与するＸ線量と正常組織への投与
量との比率を大きくし、腫瘍患部８Ａを壊死させる無侵
襲の外科手術がおこなわれている。このような放射線治
療は一般的に３次元照射（ラジオサージェリ）と呼ばれ
ている。
プリケータ４は、Ｘ線を細いスポット状に絞り、頭部の
腫瘍患部８Ａに集中して照射する固定照射野のコリメー
タである。このＸ線アプリケータ４を用いて前記回転照
射を行い、併せて治療台７の回転を組み合せることによ
り、腫瘍患部８Ａに投与するＸ線量と正常組織への投与
量との比率を大きくし、腫瘍患部８Ａを壊死させる無侵
襲の外科手術がおこなわれている。このような放射線治
療は一般的に３次元照射（ラジオサージェリ）と呼ばれ
ている。
【０００８】次に、治療台７と照射部本体１との衝突防
止について説明する。治療台７がオンセンタ領域、つま
り、照射部本体１を１回転させても治療台７と照射部本
体１とが干渉しないような位置範囲にあるか、オフセン
タ領域、つまり、オンセンタの範囲外にあるかどうかの
情報を、本体を駆動する操作部が認識しており、オフセ
ンタ領域にある時、本体はリモート操作（遠隔操作）で
きない。一方、ローカル操作はレリーススイッチと駆動
スイッチを同時に押すことにより可能となっている。こ
れは、使用者に衝突の恐れがあるが駆動させるのだとい
うことを充分意識づけ、注意させるためのインターロッ
ク機構であり、照射部本体１と治療台７の不慮の衝突を
防止しようとするものである。
止について説明する。治療台７がオンセンタ領域、つま
り、照射部本体１を１回転させても治療台７と照射部本
体１とが干渉しないような位置範囲にあるか、オフセン
タ領域、つまり、オンセンタの範囲外にあるかどうかの
情報を、本体を駆動する操作部が認識しており、オフセ
ンタ領域にある時、本体はリモート操作（遠隔操作）で
きない。一方、ローカル操作はレリーススイッチと駆動
スイッチを同時に押すことにより可能となっている。こ
れは、使用者に衝突の恐れがあるが駆動させるのだとい
うことを充分意識づけ、注意させるためのインターロッ
ク機構であり、照射部本体１と治療台７の不慮の衝突を
防止しようとするものである。
【０００９】次に、治療台７に相対座標値が必要である
理由を説明する。患者を毎回治療台７上の全く同じ位置
に０．１ｍｍの狂いがないように寝かせるということは
確率的にかなり低いことである。そこで、医師は、放射
線治療時、患者の腫瘍患部８Ａに放射線を正確に照射で
きるように治療台７を移動し設定する。そして、その時
の治療台の位置を原点とするために座標値を零クリアし
治療を行う。したがって、治療に関して絶対座標値の意
味はなく、相対座標値が必要とされるものである。
理由を説明する。患者を毎回治療台７上の全く同じ位置
に０．１ｍｍの狂いがないように寝かせるということは
確率的にかなり低いことである。そこで、医師は、放射
線治療時、患者の腫瘍患部８Ａに放射線を正確に照射で
きるように治療台７を移動し設定する。そして、その時
の治療台の位置を原点とするために座標値を零クリアし
治療を行う。したがって、治療に関して絶対座標値の意
味はなく、相対座標値が必要とされるものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
ラジオサージェリ用治療装置において、放射線発生装置
本体のリモート操作に対するインターロックは、使用者
の注意意識の有無にかかわらず治療台の位置によって判
定され、機能する。しかし、ローカル操作の場合、使用
者の注意意識によってはインターロックをバイパスする
ことも可能であり、この時、その後の衝突防止の責任は
使用者が負わなければならない。また、治療台の駆動に
対してはリモート操作／ローカル操作のいずれの場合も
衝突防止のインターロックがないので、一切の衝突防止
の責任は使用者の意識に一任されていた。
ラジオサージェリ用治療装置において、放射線発生装置
本体のリモート操作に対するインターロックは、使用者
の注意意識の有無にかかわらず治療台の位置によって判
定され、機能する。しかし、ローカル操作の場合、使用
者の注意意識によってはインターロックをバイパスする
ことも可能であり、この時、その後の衝突防止の責任は
使用者が負わなければならない。また、治療台の駆動に
対してはリモート操作／ローカル操作のいずれの場合も
衝突防止のインターロックがないので、一切の衝突防止
の責任は使用者の意識に一任されていた。
【００１１】また、機器間、つまり治療台−本体間以外
の患者とＸ線アプリケータに対する衝突防止のインター
ロックは全くなく、衝突防止の責任は使用者に一任され
ることになっていた。
の患者とＸ線アプリケータに対する衝突防止のインター
ロックは全くなく、衝突防止の責任は使用者に一任され
ることになっていた。
【００１２】従来の装置は以上のように構成されている
ので、使用者の意識レベルによっては不慮の衝突事故が
起り得るという問題点があった。また、衝突する可能性
のある治療条件パラメータの設定に対するインターロッ
クがない状態で治療を実施するので、治療台がオンセン
タ領域を外れるまで治療条件パラメータの不適切が分か
らないという問題点があった。さらに、治療には前述の
ように相対座標値が必要なので、治療台の絶対座標値の
モニタの他に相対座標値用のモニタが必要であり、エン
コーダを２個取り付けるなどしないとモニタできず、構
造が複雑でコストアップになるという問題点があった。
ので、使用者の意識レベルによっては不慮の衝突事故が
起り得るという問題点があった。また、衝突する可能性
のある治療条件パラメータの設定に対するインターロッ
クがない状態で治療を実施するので、治療台がオンセン
タ領域を外れるまで治療条件パラメータの不適切が分か
らないという問題点があった。さらに、治療には前述の
ように相対座標値が必要なので、治療台の絶対座標値の
モニタの他に相対座標値用のモニタが必要であり、エン
コーダを２個取り付けるなどしないとモニタできず、構
造が複雑でコストアップになるという問題点があった。
【００１３】この発明の課題は上記問題点を解消するこ
とであり、治療台・本体・患者が衝突することを使用者
の意識レベルに頼ることなく確実に防止する放射線治療
装置を低コストで提供することにある。
とであり、治療台・本体・患者が衝突することを使用者
の意識レベルに頼ることなく確実に防止する放射線治療
装置を低コストで提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明による放射線治
療装置は、患者の体軸に垂直な平面内で回転可能である
とともに、前記患者の体軸に垂直な平面に対し垂直な平
面内で円弧状に回動可能とし、放射線を患部に対し３次
元方向に分散させて照射可能に形成された放射線発生装
置本体を備えている。放射線発生装置本体はＸ線アプリ
ケータとリトラクティブビームストッパとを備えるのが
よい。
療装置は、患者の体軸に垂直な平面内で回転可能である
とともに、前記患者の体軸に垂直な平面に対し垂直な平
面内で円弧状に回動可能とし、放射線を患部に対し３次
元方向に分散させて照射可能に形成された放射線発生装
置本体を備えている。放射線発生装置本体はＸ線アプリ
ケータとリトラクティブビームストッパとを備えるのが
よい。
【００１５】また、治療台および放射線発生装置本体を
多軸駆動する多軸駆動手段と、この多軸駆動手段を制御
する駆動系制御ユニットと、駆動系制御ユニットを操作
する操作部とを備えており、前記多軸駆動手段は複数の
モータとドライバとエンコーダを含んでいる。
多軸駆動する多軸駆動手段と、この多軸駆動手段を制御
する駆動系制御ユニットと、駆動系制御ユニットを操作
する操作部とを備えており、前記多軸駆動手段は複数の
モータとドライバとエンコーダを含んでいる。
【００１６】そして、前記駆動系制御ユニットは、前記
エンコーダから出力される各駆動軸の位置情報と放射線
発生装置本体・治療台・患者の外形寸法とを基に、放射
線発生装置本体・治療台・患者の３次元的な絶対座標値
をリアルタイムに算出する３次元座標モニタ制御部を備
え、かつ、前記操作部は、前記多軸駆動手段を動作させ
るための治療条件パラメータと放射線発生装置本体・治
療台・患者の外形寸法を基に、放射線発生装置本体によ
る回転照射時において放射線発生装置本体・治療台・患
者が３次元的にどの位置に存在することになるかを算出
・予想する３次元位置座標予想部を備える。
エンコーダから出力される各駆動軸の位置情報と放射線
発生装置本体・治療台・患者の外形寸法とを基に、放射
線発生装置本体・治療台・患者の３次元的な絶対座標値
をリアルタイムに算出する３次元座標モニタ制御部を備
え、かつ、前記操作部は、前記多軸駆動手段を動作させ
るための治療条件パラメータと放射線発生装置本体・治
療台・患者の外形寸法を基に、放射線発生装置本体によ
る回転照射時において放射線発生装置本体・治療台・患
者が３次元的にどの位置に存在することになるかを算出
・予想する３次元位置座標予想部を備える。
【００１７】通常、前記多軸駆動手段は、治療台の左右
（Ｘ）、上下（Ｙ）、前後（Ｚ）、回転（Ｒ）、アイソ
センタ回転（Ｉ）、放射線発生装置本体の回転（γ）、
Ｃアーム回転（φ）、および、リトラクティブビームス
トッパ位置（τ）の８軸を駆動するものである。
（Ｘ）、上下（Ｙ）、前後（Ｚ）、回転（Ｒ）、アイソ
センタ回転（Ｉ）、放射線発生装置本体の回転（γ）、
Ｃアーム回転（φ）、および、リトラクティブビームス
トッパ位置（τ）の８軸を駆動するものである。
【００１８】また、前記駆動系制御ユニットは、治療台
の相対座標値と絶対座標値の２種類の座標値を各軸１個
のエンコーダで検出したデータにより常時モニタするデ
ュアル座標モニタ部を備えるようにしてもよい。
の相対座標値と絶対座標値の２種類の座標値を各軸１個
のエンコーダで検出したデータにより常時モニタするデ
ュアル座標モニタ部を備えるようにしてもよい。
【００１９】さらに、前記駆動系制御ユニットは、３次
元絶対座標値を基に放射線発生装置本体と治療台とが干
渉することを防止する本体−治療台衝突防止制御部を備
え、あるいは、３次元絶対座標値を基に放射線発生装置
本体と患者とが干渉することを防止する本体−患者衝突
防止制御部を備える構成にすることもできる。
元絶対座標値を基に放射線発生装置本体と治療台とが干
渉することを防止する本体−治療台衝突防止制御部を備
え、あるいは、３次元絶対座標値を基に放射線発生装置
本体と患者とが干渉することを防止する本体−患者衝突
防止制御部を備える構成にすることもできる。
【００２０】また、前記操作部は、３次元位置の予想座
標値を基に、干渉による放射線発生装置本体の回転照射
治療が不可能な治療条件パラメータが設定できないよう
にする治療条件監視部を備えてもよい。
標値を基に、干渉による放射線発生装置本体の回転照射
治療が不可能な治療条件パラメータが設定できないよう
にする治療条件監視部を備えてもよい。
【００２１】
【作用】この発明による放射線治療装置は、上記のよう
に、治療台の位置、放射線発生装置本体の回転角度、Ｃ
アームのφ方向回動量、リトラクティブビームストッパ
の位置などを、各駆動軸に連結したエンコーダから出力
されるデータにより把握する。このデータに患者の体形
やＸ線アプリケータの寸法なども考慮した情報を３次元
位置座標モニタ制御部で処理し、放射線発生装置本体・
治療台・患者の３次元的な絶対座標値をリアルタイムに
算出することにより、前記各部分の３次元的な位置関係
を常時モニタする。
に、治療台の位置、放射線発生装置本体の回転角度、Ｃ
アームのφ方向回動量、リトラクティブビームストッパ
の位置などを、各駆動軸に連結したエンコーダから出力
されるデータにより把握する。このデータに患者の体形
やＸ線アプリケータの寸法なども考慮した情報を３次元
位置座標モニタ制御部で処理し、放射線発生装置本体・
治療台・患者の３次元的な絶対座標値をリアルタイムに
算出することにより、前記各部分の３次元的な位置関係
を常時モニタする。
【００２２】また、上記モニタ結果に基づき、放射線発
生装置本体・治療台・患者が放射線発生装置本体の回転
照射時に今後３次元的にどの位置に存在することになる
かを、３次元位置座標予想部が算出、予想する。そし
て、ある治療条件パラメータが衝突を起す可能性を有す
るものであるか否かを判定し、必要に応じ装置の動作を
停止するなどして各機器間および患者との衝突を防止す
るように働く。したがって、使用者の意識レベルに頼ら
ずに確実な衝突防止機能を発揮することができる。
生装置本体・治療台・患者が放射線発生装置本体の回転
照射時に今後３次元的にどの位置に存在することになる
かを、３次元位置座標予想部が算出、予想する。そし
て、ある治療条件パラメータが衝突を起す可能性を有す
るものであるか否かを判定し、必要に応じ装置の動作を
停止するなどして各機器間および患者との衝突を防止す
るように働く。したがって、使用者の意識レベルに頼ら
ずに確実な衝突防止機能を発揮することができる。
【００２３】また、衝突を起す可能性を事前に把握でき
るので、放射線発生装置本体の回転範囲を衝突を起さな
い範囲で広い範囲に取ることができる。したがって、放
射線発生装置本体の回転照射可能範囲の自由度を増すこ
とにもつながる。
るので、放射線発生装置本体の回転範囲を衝突を起さな
い範囲で広い範囲に取ることができる。したがって、放
射線発生装置本体の回転照射可能範囲の自由度を増すこ
とにもつながる。
【００２４】さらに、駆動系制御ユニットが備えるデュ
アル座標モニタ部により、治療台の相対座標値と絶対座
標値の２種類の座標データを各軸１個のエンコーダで検
出し常時モニタするので、構造が簡単になりコストを低
減できる。
アル座標モニタ部により、治療台の相対座標値と絶対座
標値の２種類の座標データを各軸１個のエンコーダで検
出し常時モニタするので、構造が簡単になりコストを低
減できる。
【００２５】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図１について説
明する。図１において、治療台７の上部には治療台天板
部７Ａが設けられ、患者８を載置可能に形成されてい
る。治療台７は治療台支柱７Ｂを介して回転テーブル９
上に設置されている。８Ａは腫瘍患部（ＩＳＯ）であ
る。照射部（放射線発生装置）本体２０の主要部はＣア
ーム構造体２１で構成され、その上部にはＸ線源２とコ
リメータ３とＸ線アプリケータ４とが設けられ、また、
下部にはリトラクティブビームストッパ（ＲＢＳＴ）２
２が設けられている。ＡはＸ線源２と腫瘍患部８Ａとを
結ぶ線源軸である。
明する。図１において、治療台７の上部には治療台天板
部７Ａが設けられ、患者８を載置可能に形成されてい
る。治療台７は治療台支柱７Ｂを介して回転テーブル９
上に設置されている。８Ａは腫瘍患部（ＩＳＯ）であ
る。照射部（放射線発生装置）本体２０の主要部はＣア
ーム構造体２１で構成され、その上部にはＸ線源２とコ
リメータ３とＸ線アプリケータ４とが設けられ、また、
下部にはリトラクティブビームストッパ（ＲＢＳＴ）２
２が設けられている。ＡはＸ線源２と腫瘍患部８Ａとを
結ぶ線源軸である。
【００２６】Ｃアーム構造体２１は、Ｃアーム駆動部２
３によりＣアーム駆動軸Ｃに沿ってφの方向に円弧状に
回動可能となっている。２４は電源部であり、照射部本
体２０を本体回転中心軸Ｂを中心にして回転可能に支持
している。したがって、Ｃアーム構造体２１は本体回転
中心軸ＢとＣアーム駆動軸Ｃの２軸に対して回転駆動可
能な２軸回転駆動方式となっている。
３によりＣアーム駆動軸Ｃに沿ってφの方向に円弧状に
回動可能となっている。２４は電源部であり、照射部本
体２０を本体回転中心軸Ｂを中心にして回転可能に支持
している。したがって、Ｃアーム構造体２１は本体回転
中心軸ＢとＣアーム駆動軸Ｃの２軸に対して回転駆動可
能な２軸回転駆動方式となっている。
【００２７】治療台７にはこれを駆動するための治療台
ドライバ２５が接続され、また、電源部２４には本体駆
動部ドライバ２６が接続されており、これらの治療台ド
ライバ２５と本体駆動部ドライバ２６は駆動系制御ユニ
ット２７に接続されている。駆動系制御ユニット２７に
はローカル操作部２８とリモート操作部２９と駆動系位
置表示器３０とが接続されている。
ドライバ２５が接続され、また、電源部２４には本体駆
動部ドライバ２６が接続されており、これらの治療台ド
ライバ２５と本体駆動部ドライバ２６は駆動系制御ユニ
ット２７に接続されている。駆動系制御ユニット２７に
はローカル操作部２８とリモート操作部２９と駆動系位
置表示器３０とが接続されている。
【００２８】Ｃアーム構造体２１の回転角度φを固定し
て本体回転中心軸Ｂを中心にしてγ方向に回転させなが
らＸ線源２からＸ線の照射を行うと、Ｃアーム構造体２
１の回転角度φで決定される２次元平面の照射を行うこ
とができる。次いで、Ｃアーム構造体２１の回転角度を
Δφだけ変化させ、本体回転照射を行うと、φ＋Δφで
決定される患部８Ａを含む平面内で照射することができ
る。さらにφを変化させ前述と同じ回転照射を繰り返す
ことにより、その照射野内に常に患部を含んだ３次元的
照射を行うことができる。
て本体回転中心軸Ｂを中心にしてγ方向に回転させなが
らＸ線源２からＸ線の照射を行うと、Ｃアーム構造体２
１の回転角度φで決定される２次元平面の照射を行うこ
とができる。次いで、Ｃアーム構造体２１の回転角度を
Δφだけ変化させ、本体回転照射を行うと、φ＋Δφで
決定される患部８Ａを含む平面内で照射することができ
る。さらにφを変化させ前述と同じ回転照射を繰り返す
ことにより、その照射野内に常に患部を含んだ３次元的
照射を行うことができる。
【００２９】治療台ドライバ２５は、後述する５軸のモ
ータと位置検出用エンコーダを負荷としてそれらの制御
を行うものである。前記５軸とは、治療台７の駆動可能
方向、つまり、左右（ＬＡＴＥＲＡＬ）、上下（ＶＥＲ
ＴＩＣＡＬ）、前後（ＬＯＮＧ）、アイソセンタ回転
（ＩＲＯＴ）、支柱回転（ＲＯＴ）の５方向であり、図
１では、座標Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｉ、Ｒに相当する。
ータと位置検出用エンコーダを負荷としてそれらの制御
を行うものである。前記５軸とは、治療台７の駆動可能
方向、つまり、左右（ＬＡＴＥＲＡＬ）、上下（ＶＥＲ
ＴＩＣＡＬ）、前後（ＬＯＮＧ）、アイソセンタ回転
（ＩＲＯＴ）、支柱回転（ＲＯＴ）の５方向であり、図
１では、座標Ｘ、Ｙ、Ｚ、Ｉ、Ｒに相当する。
【００３０】本体駆動部ドライバ２６は、３軸のモータ
と位置検出用エンコーダを負荷としてそれらの制御を行
う。ここで３軸とは、本体回転駆動（ＧＡＮＴＲＹ Ｒ
ＯＴＡＴＩＯＮ）、Ｃアーム回転駆動、および、ＲＥＳ
Ｔ駆動であり、図１の座標ではγ、φ、τに相当する。
と位置検出用エンコーダを負荷としてそれらの制御を行
う。ここで３軸とは、本体回転駆動（ＧＡＮＴＲＹ Ｒ
ＯＴＡＴＩＯＮ）、Ｃアーム回転駆動、および、ＲＥＳ
Ｔ駆動であり、図１の座標ではγ、φ、τに相当する。
【００３１】次に、図２を参照して治療台ドライバ２
５、本体駆動部ドライバ２６、駆動系制御ユニット２
７、ローカル操作部２８、リモート操作部２９の構成と
動作を詳細に説明する。治療台ドライバ２５は治療台用
モータ駆動部３１と治療台用エンコーダモニタ部３２と
からなり、治療台用モータ駆動部３１と治療台用エンコ
ーダモニタ部３２には、それぞれ、治療台駆動モータ３
５Ａ〜Ｅと治療台駆動エンコーダ３６Ａ〜Ｅが接続され
ており、治療台駆動エンコーダ３６Ａ〜Ｅのエンコーダ
データが治療台用エンコーダモニタ部３２にリアルタイ
ムに送られる。また、本体駆動部ドライバ２６は本体用
モータ駆動部３３と本体用エンコーダモニタ部３４とか
らなり、本体駆動モータ３７Ａ〜Ｃと本体駆動エンコー
ダ３８Ａ〜Ｃがそれぞれ接続され、本体駆動エンコーダ
３８Ａ〜Ｃのエンコーダデータが本体用エンコーダモニ
タ部３４にリアルタイムに送られるようになっている。
５、本体駆動部ドライバ２６、駆動系制御ユニット２
７、ローカル操作部２８、リモート操作部２９の構成と
動作を詳細に説明する。治療台ドライバ２５は治療台用
モータ駆動部３１と治療台用エンコーダモニタ部３２と
からなり、治療台用モータ駆動部３１と治療台用エンコ
ーダモニタ部３２には、それぞれ、治療台駆動モータ３
５Ａ〜Ｅと治療台駆動エンコーダ３６Ａ〜Ｅが接続され
ており、治療台駆動エンコーダ３６Ａ〜Ｅのエンコーダ
データが治療台用エンコーダモニタ部３２にリアルタイ
ムに送られる。また、本体駆動部ドライバ２６は本体用
モータ駆動部３３と本体用エンコーダモニタ部３４とか
らなり、本体駆動モータ３７Ａ〜Ｃと本体駆動エンコー
ダ３８Ａ〜Ｃがそれぞれ接続され、本体駆動エンコーダ
３８Ａ〜Ｃのエンコーダデータが本体用エンコーダモニ
タ部３４にリアルタイムに送られるようになっている。
【００３２】駆動系制御ユニット２７は本体−治療台衝
突防止部４０、本体−患者衝突防止部４１、デュアル座
標モニタ部４２、および、３次元座標モニタ制御部４３
により構成されており、デュアル座標モニタ部４２で
は、治療台用エンコーダモニタ部３２から出力される一
つのエンコーダデータを基にして治療台の相対座標値と
絶対座標値をリアルタイムに算出し、相対座標値を駆動
系位置表示器３０に送り、常時表示させる。また、絶対
座標値は３次元座標モニタ制御部４３にリアルタイムに
送られる。
突防止部４０、本体−患者衝突防止部４１、デュアル座
標モニタ部４２、および、３次元座標モニタ制御部４３
により構成されており、デュアル座標モニタ部４２で
は、治療台用エンコーダモニタ部３２から出力される一
つのエンコーダデータを基にして治療台の相対座標値と
絶対座標値をリアルタイムに算出し、相対座標値を駆動
系位置表示器３０に送り、常時表示させる。また、絶対
座標値は３次元座標モニタ制御部４３にリアルタイムに
送られる。
【００３３】一方、本体用エンコーダモニタ部３４から
出力されるエンコーダデータは絶対座標値のみなので、
駆動系位置表示器３０と３次元座標モニタ制御部４３と
にリアルタイムに同じ値が送出される。
出力されるエンコーダデータは絶対座標値のみなので、
駆動系位置表示器３０と３次元座標モニタ制御部４３と
にリアルタイムに同じ値が送出される。
【００３４】３次元座標モニタ制御部４３では、デュア
ル座標モニタ部４２から入力される各駆動部の位置情報
の絶対値と、外形寸法・治療条件入力部４６から予め入
力しておいた各機器と患者の外形寸法とを基に、各駆動
系の駆動によって変化する治療台・本体・患者の位置情
報が３次元絶対座標値にリアルタイムに変換され、この
変換により得られた座標値は、本体−治療台衝突防止部
４０と本体−患者衝突防止部４１にリアルタイムに転送
される。
ル座標モニタ部４２から入力される各駆動部の位置情報
の絶対値と、外形寸法・治療条件入力部４６から予め入
力しておいた各機器と患者の外形寸法とを基に、各駆動
系の駆動によって変化する治療台・本体・患者の位置情
報が３次元絶対座標値にリアルタイムに変換され、この
変換により得られた座標値は、本体−治療台衝突防止部
４０と本体−患者衝突防止部４１にリアルタイムに転送
される。
【００３５】本体−治療台衝突防止部４０は、前記３次
元絶対座標値とローカル操作部駆動スイッチ２８、リモ
ート操作部駆動スイッチ４４から入力される駆動方向を
リアルタイムにモニタし、照射部本体２０および治療台
７の３次元絶対座標値が重なる手前でこれらの駆動を停
止させる。駆動停止後は、座標が重なる方向のみ駆動不
可とし、座標が離れる方向については駆動可とし、この
駆動情報を治療台用モータ駆動部３１と本体用モータ駆
動部３３とに送出する。
元絶対座標値とローカル操作部駆動スイッチ２８、リモ
ート操作部駆動スイッチ４４から入力される駆動方向を
リアルタイムにモニタし、照射部本体２０および治療台
７の３次元絶対座標値が重なる手前でこれらの駆動を停
止させる。駆動停止後は、座標が重なる方向のみ駆動不
可とし、座標が離れる方向については駆動可とし、この
駆動情報を治療台用モータ駆動部３１と本体用モータ駆
動部３３とに送出する。
【００３６】本体−患者衝突防止部４１は、３次元絶対
座標値とローカル操作部駆動スイッチ２８、リモート操
作部駆動スイッチ４４とから入力される駆動方向をリア
ルタイムにモニタし、照射部本体２０および患者８の３
次元絶対座標値が重なる手前でこれらの駆動を停止させ
る。停止後は、座標が重なる方向のみ駆動不可とし、座
標が離れる方向については駆動可とする。駆動情報は治
療台用モータ駆動部３１と本体用モータ駆動部３３に送
出される。
座標値とローカル操作部駆動スイッチ２８、リモート操
作部駆動スイッチ４４とから入力される駆動方向をリア
ルタイムにモニタし、照射部本体２０および患者８の３
次元絶対座標値が重なる手前でこれらの駆動を停止させ
る。停止後は、座標が重なる方向のみ駆動不可とし、座
標が離れる方向については駆動可とする。駆動情報は治
療台用モータ駆動部３１と本体用モータ駆動部３３に送
出される。
【００３７】治療台駆動モータ３５Ａ〜Ｅは治療台用モ
ータ駆動部３１から出力される駆動信号により駆動さ
れ、また、本体駆動モータ３７Ａ〜Ｃは本体用モータ駆
動部３３から出力される駆動信号により駆動される。
ータ駆動部３１から出力される駆動信号により駆動さ
れ、また、本体駆動モータ３７Ａ〜Ｃは本体用モータ駆
動部３３から出力される駆動信号により駆動される。
【００３８】３次元位置座標予想部４５は、外形寸法・
治療条件入力部４６から入力されたデータを基にして、
回転照射および駆動系の自動設定時、本体・治療台・患
者が３次元的にどの位置に存在するかを駆動前に演算す
る。治療条件監視部４７は、前記３次元予想座標データ
を基に、駆動前に入力された治療条件パラメータが本体
・治療台・患者の干渉を起す可能性を有するものか否か
を監視し、干渉を起す可能性があるものの場合は外形寸
法・治療条件入力部に対し警告を発し、その治療条件パ
ラメータを受け取らないようにする。
治療条件入力部４６から入力されたデータを基にして、
回転照射および駆動系の自動設定時、本体・治療台・患
者が３次元的にどの位置に存在するかを駆動前に演算す
る。治療条件監視部４７は、前記３次元予想座標データ
を基に、駆動前に入力された治療条件パラメータが本体
・治療台・患者の干渉を起す可能性を有するものか否か
を監視し、干渉を起す可能性があるものの場合は外形寸
法・治療条件入力部に対し警告を発し、その治療条件パ
ラメータを受け取らないようにする。
【００３９】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、治療
台および放射線発生装置本体と患者の３次元絶対座標値
を算出、予想し、治療条件により各機器および患者が衝
突する可能性の有無を装置を始動する前に判定し、自動
設定時衝突の恐れがある場合、使用者の意識に頼ること
なく駆動機器を停止することを可能にし、衝突防止対策
を治療前に行い、治療時のより高い安全性を確保するこ
とができる。
台および放射線発生装置本体と患者の３次元絶対座標値
を算出、予想し、治療条件により各機器および患者が衝
突する可能性の有無を装置を始動する前に判定し、自動
設定時衝突の恐れがある場合、使用者の意識に頼ること
なく駆動機器を停止することを可能にし、衝突防止対策
を治療前に行い、治療時のより高い安全性を確保するこ
とができる。
【００４０】また、衝突を起す可能性を事前に把握でき
るので、放射線発生装置本体の回転範囲を衝突を起さな
い範囲で広い範囲に取り、放射線発生装置本体の回転照
射可能範囲の自由度を増すことができる。
るので、放射線発生装置本体の回転範囲を衝突を起さな
い範囲で広い範囲に取り、放射線発生装置本体の回転照
射可能範囲の自由度を増すことができる。
【００４１】さらに、駆動系制御ユニットが備えるデュ
アル座標モニタ部により、治療台の相対座標値と絶対座
標値の２種類の座標データを各軸１個のエンコーダで検
出し常時モニタするので、構造が簡単になりコストを低
減できる。
アル座標モニタ部により、治療台の相対座標値と絶対座
標値の２種類の座標データを各軸１個のエンコーダで検
出し常時モニタするので、構造が簡単になりコストを低
減できる。
【図１】この発明の実施例１の全体構成図である。
【図２】この発明の実施例１の制御回路のブロック図で
ある。
ある。
【図３】従来の放射線治療装置の概略構成図である。
２ Ｘ線源 ３ コリメータ ４ Ｘ線アプリケータ ７ 治療台 ９ 回転テーブル ２０ 放射線発生装置本体 ２１ Ｃアーム構造体 ２２ リトラクティブビームストッパ ２３ Ｃアーム駆動部 ２５ 治療台ドライバ ２６ 本体駆動部ドライバ ２７ 駆動系制御ユニット ２８ ローカル操作部 ２９ リモート操作部 ３２ 治療台用エンコーダモニタ部 ３４ 本体用エンコーダモニタ部 ４３ ３次元座標モニタ制御部 ４５ ３次元位置座標予想部
Claims (7)
- 【請求項１】 患者の体軸に垂直な平面内で回転可能で
あるとともに前記患者の体軸に垂直な平面に対し垂直な
平面内で円弧状に回動可能とし、患部に対し３次元方向
に分散させて放射線を照射可能に形成された放射線発生
装置本体と、 患者を載置する治療台と、 前記治療台および放射線発生装置本体を多軸駆動する多
軸駆動手段と、 前記多軸駆動手段を制御する駆動系制御ユニットと、 前記駆動系制御ユニットを操作する操作部と、 を備えた放射線治療装置において、 前記多軸駆動手段は複数のモータとドライバとエンコー
ダとを備え、 前記駆動系制御ユニットは、前記エンコーダから出力さ
れる各駆動軸の位置情報と放射線発生装置本体・治療台
・患者の外形寸法とを基に、放射線発生装置本体・治療
台・患者の３次元的な絶対座標値をリアルタイムに算出
する３次元座標モニタ制御部を備え、 前記操作部は、前記多軸駆動手段を動作させるための治
療条件パラメータと放射線発生装置本体・治療台・患者
の外形寸法を基に、放射線発生装置本体による回転照射
時において放射線発生装置本体・治療台・患者が３次元
的にどの位置に存在することになるかを算出・予想する
３次元位置座標予想部を備えることを特徴とする放射線
治療装置。 - 【請求項２】 放射線発生装置本体はＸ線アプリケータ
とリトラクティブビームストッパとを含むことを特徴と
する請求項１記載の放射線治療装置。 - 【請求項３】 前記多軸駆動手段は、治療台の左右
（Ｘ）、上下（Ｙ）、前後（Ｚ）、回転（Ｒ）、アイソ
センタ回転（Ｉ）、放射線発生装置本体の回転（γ）、
Ｃアーム回転（φ）、および、リトラクティブビームス
トッパ位置（τ）の８軸を駆動するものであることを特
徴とする請求項２記載の放射線治療装置。 - 【請求項４】 前記駆動系制御ユニットは、治療台の相
対座標値と絶対座標値の２種類の座標値を各軸１個のエ
ンコーダで検出したデータにより常時モニタするデュア
ル座標モニタ部を備えることを特徴とする請求項１、請
求項２または請求項３記載の放射線治療装置。 - 【請求項５】 前記駆動系制御ユニットは、３次元絶対
座標値を基に放射線発生装置本体と治療台とが干渉する
ことを防止する本体−治療台衝突防止制御部を備えるこ
とを特徴とする請求項４記載の放射線治療装置。 - 【請求項６】 前記駆動系制御ユニットは、３次元絶対
座標値を基に放射線発生装置本体と患者とが干渉するこ
とを防止する本体−患者衝突防止制御部を備えることを
特徴とする請求項４または請求項５記載の放射線治療装
置。 - 【請求項７】 前記操作部は、３次元位置の予想座標値
を基に、干渉による放射線発生装置本体の回転照射治療
が不可能な治療条件パラメータが設定できないようにす
る治療条件監視部を備えることを特徴とする請求項１、
請求項２または請求項３記載の放射線治療装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31565193A JP2834994B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 放射線治療装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31565193A JP2834994B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 放射線治療装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07163670A JPH07163670A (ja) | 1995-06-27 |
| JP2834994B2 true JP2834994B2 (ja) | 1998-12-14 |
Family
ID=18067940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31565193A Expired - Fee Related JP2834994B2 (ja) | 1993-12-15 | 1993-12-15 | 放射線治療装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2834994B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3748531B2 (ja) * | 2001-10-11 | 2006-02-22 | 三菱電機株式会社 | 放射線治療装置 |
| KR101212792B1 (ko) * | 2003-08-12 | 2012-12-20 | 로마 린다 유니버시티 메디칼 센터 | 방사선 테라피 시스템을 위한 환자 배치 시스템 |
| US7173265B2 (en) | 2003-08-12 | 2007-02-06 | Loma Linda University Medical Center | Modular patient support system |
| EP3406298A4 (en) | 2016-01-20 | 2019-10-02 | Fujidenolo Co., Ltd. | SYSTEM FOR NEUTRON CAPTURE THERAPY THROUGH BOREHOLE |
-
1993
- 1993-12-15 JP JP31565193A patent/JP2834994B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07163670A (ja) | 1995-06-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |