JP3599995B2

JP3599995B2 - Rotational irradiation therapy device

Info

Publication number: JP3599995B2
Application number: JP2424398A
Authority: JP
Inventors: 利宏大谷; 学溝田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1998-02-05
Filing date: 1998-02-05
Publication date: 2004-12-08
Anticipated expiration: 2018-02-05
Also published as: JPH11216195A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粒子線治療に用いられる回転構造体を備えた回転照射治療装置（回転ガントリー）の駆動及び制動構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、放射線を患部に照射して悪性腫よう組織等を破壊する治療方法においては、放射線源を患部を中心に回転させながら照射する方法が採られている。ここで、陽子線等による粒子線治療の場合は、放射線源が粒子加速器となり、この場合、粒子加速器は極めて大型なものであり、患部を中心として放射線源を回転させることは困難である。
【０００３】
そこで、粒子線を回転フレームの回転中心方向に入射し偏向電磁石によって一旦外方向に偏向した後、さらに回転中心軸上の患部方向に曲げて照射を行うようにした回転照射治療装置が提供されている。図１７は従来の回転照射治療装置を示す全体構成図、図１８は図１７の回転照射治療装置の回転フレームの回転軸方向から見た部分構成図、図１９は従来の回転照射治療装置を示す鳥瞰図である。
【０００４】
図において、１はトラス構造である回転フレームであり、この回転フレーム１には回転の重心不釣合を補正するためカウンタバランス２が取り付けられている。回転フレーム１のビーム入射方向の上流側および下流側には回転リング３が設けられ、この回転リング３は回転フレーム１と固着されている。支持装置４は、回転リング３を介して回転照射治療装置全体（支持装置４自体を除く）の重量を支持および駆動する役割を果し、単一もしくは複数の駆動ローラー４Ａおよび複数の支持ローラー４Ｂから構成され、各々の回転リング３の外周下面に配置されている。駆動ローラー４Ａは、回転照射治療装置の重量を支持するとともに、支持面と回転リング３の外周面間の摩擦力によって回転リング３を介して回転照射治療装置全体に駆動力を与える。その個数は回転照射治療装置の重量や駆動源の容量等に依存する。支持ローラー４Ｂは、支持装置４自体をのぞく回転照射治療装置全体の重量を支持するものであり、回転リング３の回転に追従して自由回転する。
【０００５】
前記支持装置４の支持面は回転リング３の外周面と接触しており、回転中心の精度の良し悪しは、支持装置４の支持面の回転対称性の精度と回転照射治療装置全体の位置の基準面となる回転リング３の外周面の回転対称性の精度によって大きく左右される。
【０００６】
駆動装置（モーター等）５は、駆動ローラー４Ａに連結され回転駆動又は回転制動を行う。真空ダクト６は、図示しない粒子加速器で加速された荷電粒子を患部に照射させるため導く通路であり、偏向電磁石７および８は前記粒子線を所定の角度に偏向させる役割を果す。ビーム照射装置９は、前記粒子線の照射域を治療に適した形状に整えたり、エネルギーを変えたりして患部に照射するものである。コーンフレーム１０は、その内部で電磁石等を、外部でケーブル等を支持するためのものであり、真空ダクト６、偏向電磁石７及び８、ビーム照射装置９、コーンフレーム１０は前記回転フレーム１と一体で回転するようになっている。なお、真空ダクト６は粒子加速器（図示せず）から射出された粒子線が通る回転照射治療装置外の真空ダクト（図示せず）と回転ジョイント等で接続されており、回転照射治療装置の回転軸回りに回転可能である。１１は治療を受ける患者を横たえるためのベッド構造体であり、患者の患部が回転照射治療装置の回転中心軸上に位置するように配設される。１２は外部から回転フレーム１の内部に挿入された梁であり、ベッド構造体１１は梁１２に固定されている。１３は回転フレーム１内に確保された空間であり、この中で照射が行われる。
【０００７】
次に、従来の回転照射治療装置の動作について説明する。いま、駆動装置５により駆動ローラー４Ａを回動させると、駆動ローラー４Ａと回転リング３の接触面間の摩擦力を介して駆動力が伝達され、回転フレーム１を含めた回転照射治療装置全体が照射に最適な角度まで回転する。このとき、真空ダクト６、偏向電磁石７及び８、ビーム照射装置９、コーンフレーム１０も回転フレーム１と一体で回転する。そして装置の角度を固定した後、粒子加速器（図示せず）から射出された粒子線がビーム輸送機器（図示せず）を通して真空ダクト６に入射される。真空ダクト６に入射された粒子線は偏向電磁石７及び８を経て、最終的に入射方向に対して直角の方向に偏向させられ、ビーム照射装置９に入射され成形されて、ベッド構造体１１上の患者の患部に照射される。
【０００８】
装置回転の制動時は、内蔵されたブレーキにより駆動装置５が減速・停止し、その制動力が駆動ローラー４Ａに伝えられる。そして、駆動ローラー４Ａから駆動ローラー４Ａと回転リング３の接触面間の摩擦力を介して回転リング３に制動力が伝達され、回転照射治療装置全体の回転が停止する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記のような従来の回転照射治療装置の回転の駆動と制動は、駆動ローラー４Ａと回転リング３との接触面間の摩擦力を利用するものであった。しかし、偏向電磁石７，８の大きさ及び重量が大であり、その重量によって回転フレーム１が歪むことによって、ビーム位置の精度が落ちないようにするため、回転フレーム１を構成する部材の剛性を高め、また回転フレーム１自体も偏向電磁石の大きさに合わせ大きくする必要がある。
【００１０】
そして、部材の剛性をあげ、構造を大きくした結果、当然装置は大重量、大径となる。そうすると、装置の大重量および回転半径が大径による慣性力のため、駆動ローラー４Ａと回転リング３の外周面の間にすべりが発生し、駆動と制動が不安定になり、リング外周面あるいは駆動ローラー４Ａに摩耗等の損傷が発生し、かつ駆動面と回転中心位置の精度を定める基準面が同一であることから、長期間にわたる高精度な回転中心位置の維持が困難であるという問題点があり、そのために頻繁に回転リング３や駆動ローラー４Ａのメンテナンスや交換をする必要があった。
【００１１】
この発明は、前記のような問題点を解消するためになされたものであり、長期間安定した回転中心位置精度を持つ回転照射治療装置を得ることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、回転中心軸に沿って入射される粒子線を一旦外方向に湾曲させた後所定治療空間に導く偏向装置を備え、前記偏向装置及び前記治療空間を含む回転構造体が前記回転中心軸の回りに回転可能な回転照射治療装置において、前記回転構造体の重量を支える支持ローラに係合し前記回転中心位置の精度を司る回転基準面と、上記支持ローラとは係合せず前記回転構造体に回転又は制動を伝達する回転駆動面又は制動面とを有することを特徴とする。
【００１３】
請求項２記載の発明は、回転構造体に固着された回転リングと、この回転リングと係合し回転照射治療装置の重量を支え回転リングの回転にあわせ自由回転する支持ローラーと、前記回転リングの支持ローラーと係合する面とは異なる面に係合して駆動力又は制動力を伝達する駆動ローラーと、前記駆動ローラーに連結された駆動装置を備えたものである。
【００１４】
請求項３記載の発明は、回転構造体に固着された回転リングと、この回転リングと係合し回転照射治療装置の重量を支え回転リングの回転にあわせ自由回転する支持ローラーと、前記回転リングとは別個に前記回転構造体に固着された回転駆動リングと、前記回転駆動リングに係合して駆動力又は制動力を伝達する駆動ローラーと、前記駆動ローラーに連結された駆動装置を備えたものである。
【００１５】
請求項４記載の発明は、支持ローラーは回転リングの外周面に係合し、駆動ローラーは回転リング又は回転駆動リングの側面と係合する。
【００１６】
請求項５記載の発明は、支持ローラーは回転リングの外周面に係合し、駆動ローラーは回転リング又は前記回転駆動リングの内周面と係合する。
【００１７】
請求項６記載の発明は、支持ローラーは回転リングの内周面に係合し、駆動ローラーは回転リング又は回転駆動リングの外周面と係合するものである。
【００１８】
請求項７記載の発明は、前記回転リング又は前記回転駆動リングと、前記駆動ローラーとの係合は、歯車を介して行われるものである。
【００１９】
請求項８記載の発明は、回転リングは回転構造体の治療空間を挟んで粒子線の上流側と下流側とに配置したことを特徴とする。
【００２０】
請求項９記載の発明は、回転構造体に固着された回転リングと、この回転リングと係合し回転照射治療装置の重量を支え回転リングの回転にあわせ自由回転する支持ローラーと、前記回転構造体の回転リングとは別の箇所に設けた例えば溝のような回転受動部と、この回転受動部分に係合して駆動力又は制動力を伝達する例えばベルト、チェーン等を有する駆動装置を備えたものである。
【００２１】
請求項１０記載の発明は、回転構造体に固着された回転リングと、この回転リングと係合し回転照射治療装置の重量を支え回転リングの回転にあわせ自由回転する支持ローラーと、前記回転構造体に設けられた駆動装置を備え、前記駆動装置の回転能動部と係合する回転受動部が建屋側に設けられている。
【００２２】
請求項１１記載の発明は、回転構造体側の駆動装置の回転能動部と、建屋側の回転受動部との係合は、歯車を介して行われる。
【００２３】
請求項１２記載の発明は、回転構造体に固定されたブレーキディスクと、このブレーキディスクに制動力を与えるブレーキ装置を備えたものである。
【００２４】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の回転照射治療装置を示す全体構成図、図２は図１の回転照射治療装置の回転フレームの回転軸方向から見た部分構成図である。
【００２５】
図において、１はトラス構造である回転フレームであり、この回転フレーム１には回転の重心不釣合を補正するためカウンタバランス２が取り付けられている。回転フレーム１のビーム入射方向の上流側および下流側には回転リング３が設けられ、この回転リング３は回転フレーム１に固着されている。４Ａは駆動ローラーであり、回転リング３上の側面（図１では回転照射治療装置の回転軸に垂直な面）に係合して駆動力を及ぼす。この駆動ローラー４Ａは、回転リング３の側面の片側もしくは裏表両面（図１の場合は裏表両面）を駆動係合面とし、１面あたりの駆動ローラー４Ａの数は単一もしくは任意の複数の場合があり、回転照射治療装置の重量や駆動源の容量等に依存する。支持ローラー４Ｂは、回転照射治療装置全体の重量を支持するものであり、回転リング３の外周面と係合して回転に追従して自由回転する。
【００２６】
駆動装置（モーター等）５は、駆動ローラー４Ａに連結され回転駆動又は回転制動を行う。真空ダクト６は、図示しない粒子加速器で加速された荷電粒子を患部に照射させるため導く通路であり、偏向電磁石７および８は前記粒子線を所定の角度に偏向させる役割を果す。ビーム照射装置９は、前記粒子線の照射域を治療に適した形状に整えたり、エネルギーを変えたりして患部に照射するものである。コーンフレーム１０は、その内部で電磁石等を、外部でケーブル等を支持するためのものであり、真空ダクト６、偏向電磁石７及び８、ビーム照射装置９、コーンフレーム１０は前記回転フレーム１と一体で回転するようになっている。なお、真空ダクト６は粒子加速器（図示せず）から射出された粒子線が通る回転照射治療装置外の真空ダクト（図示せず）と回転ジョイント等で接続されており、回転照射治療装置の回転軸回りに回転可能である。１１は治療を受ける患者を横たえるためのベッド構造体であり、患者の患部が回転照射治療装置の回転中心軸上に位置するように配設される。１２は外部から回転フレーム１の内部に挿入された梁であり、ベッド構造体１１は梁１２に固定されている。１３は回転フレーム１内に確保された空間であり、この中で照射が行われる。
【００２７】
次に、実施の形態１の回転照射治療装置の動作について説明する。まず図１において、回転照射治療装置の系全体が停止した状態にある。今いずれかひとつの駆動装置５から駆動ローラー４Ａに回転駆動が与えられる。駆動ローラー４Ａが複数の場合、同期速度制御にて複数の駆動ローラー４Ａは同一の回転速度にコントロールされる。そして、駆動ローラー４Ａから駆動ローラー４Ａの駆動面と回転リング３上の側面の接触面間の摩擦力を介して回転力が伝達され回転リング３及び回転照射治療装置が回転する。回転照射治療装置全体の重量は回転リング３の、回転中心位置の精度を司る基準面である外周面を介して支持ローラー４Ｂによって保持される。支持ローラー４Ｂは駆動力を伝達していないため、回転リング３に追従して自由回転し、接触面間のすべりは発生しない。また、図１に示すように回転リング３の側面を駆動ローラー４Ａで表裏両面から挟み込む構造にした場合、回転軸方向の位置決めを前記の構造で兼ねることができる。
【００２８】
次に、回転照射治療装置の制動について説明する。制動時には内蔵されたブレーキにより駆動装置５が減速・停止し、その制動力が駆動ローラー４Ａに伝えられる。駆動ローラー４Ａから駆動ローラー４Ａと回転リング３の接触面間の摩擦力を介して制動力が伝達され、回転フレーム１の回転が停止する。このときも回転照射治療装置の重量は回転リング３の外周面を介して支持ローラー４Ｂによって保持される。支持ローラー４Ｂは制動力を伝達していないため、回転リング３に追従して自由回転し、接触面間のすべりは発生しない。
【００２９】
なお、図１においては、駆動ローラー４Ａを回転リング３上の回転軸に対して垂直な面に係合して駆動力を及ぼすようにしたが、図３に示すように駆動ローラー４Ａを回転リング３の傾斜する側面に係合して駆動力を及ぼすようにしてもよい。
【００３０】
実施の形態２．
前記実施の形態１では、回転照射治療装置の治療空間を挟んで上流側もしくは下流側どちらか一方の回転リング３を駆動ローラー４Ａで駆動する場合について述べたが、図４に示すように、駆動ローラー４Ａを回転フレーム１の上流側、下流側それぞれの回転リング３上の側面の一方もしくは両面に接触させ、同期速度制御させてこの面を介して駆動力および制動力を伝達するようにする。その結果、前記実施の形態１と同様の効果を奏する他、回転フレーム１の回転軸回りのねじりを減少させることができる。
【００３１】
実施の形態３．
実施の形態３では、図５に示すように、回転リング３の側面の片側もしくは裏表両面に歯を刻んだ回転歯車１４と駆動ローラー４Ａに歯車を刻んだ駆動歯車１５を設け、両者をかみ合わせるように構成した。
【００３２】
実施の形態３では、回転歯車１４と駆動歯車１５により駆動力および制動力を回転照射治療装置全体に伝えるようにしたので、駆動面と回転中心位置の精度を司る基準面を分離できるとともに、駆動面での滑りを皆無にでき、安定した回転制御を施すことができる。
【００３３】
実施の形態４．
実施の形態４では、図６に示すように、回転リング３とは別に回転フレーム１の任意の箇所に回転駆動リング１６を設け、駆動ローラー４Ａの係合面と回転駆動リング１６の回転軸に平行な面との間の摩擦力により、駆動力および制動力を伝達するように構成した。
【００３４】
実施の形態４によれば、回転リング３の基準面には駆動による損傷を全く与えず、長期間高精度な回転照射治療装置を維持できる。また回転駆動リング１６は駆動および制動専用であるから、高い加工精度、材料的な高強度を要求されず、安価に作成することができ、損傷した場合の交換も容易である。
【００３５】
なお、図６では、回転照射治療装置の回転軸に平行な面を駆動面とする場合について説明したが、回転照射治療装置の回転軸に垂直な面若しくは傾斜した面を駆動面としてもよく、前記と同様の効果を奏する。
【００３６】
実施の形態５．
実施の形態４では、回転リング３とは別に回転フレーム１の任意の箇所に回転駆動リング１６を設け、駆動ローラー４Ａと回転駆動リング１６との間の摩擦力により、駆動力および制動力を伝達する場合について述べたが、図７に示すように、回転駆動リング１６の回転フレーム１の回転軸に平行な面の片側もしくは裏表両面に歯を刻んだ回転駆動歯車１７と駆動ローラー４Ａに歯車を刻んだ駆動歯車１５を設け、相互の歯のかみ合いにより、駆動力および制動力を伝達するようにしても良い。これによれば、実施の形態４の特性を生かしつつ、駆動面での滑りを皆無にでき、安定した回転制御を施すことができる。
【００３７】
なお、前記実施の形態では回転駆動歯車１７において回転軸に平行な面を駆動面とする場合について説明したが、回転軸に垂直な面又は傾斜面を駆動面としてもよく、前記と同様の効果を奏する。
【００３８】
実施の形態６．
前記実施の形態４〜５では、回転リング３とは別に設けた回転駆動リング１６又は回転駆動歯車１７により駆動と制動を行う場合について述べたが、実施の形態６では、図８に示すように、回転照射治療装置の回転軸回りに配置され、回転フレーム１に固定されたブレーキディスク１８と該ブレーキディスク１８を挟むブレーキパッド１９を設け、該ブレーキパッド１９をブレーキパッド押付装置２０によりブレーキディスク１８に押し付け制動するように構成する。
【００３９】
実施の形態６によれば、駆動装置５および駆動ローラー４Ａの配置を従来と同様にしたまま、別個に設けたブレーキディスク１８と該ブレーキディスク１８を挟むブレーキパッド１９により制動することができる。ブレーキディスク１８は制動専用であるため、回転駆動リング１６等で駆動も兼ねる場合と比べて材料選択や加工精度の制限が少なくなり、安価に製造できるとともに、損傷した場合の交換が容易となる効果がある。
【００４０】
実施の形態７．
前記実施の形態１〜２では、駆動ローラー４Ａを回転リング３の側面（回転軸に垂直な面又は傾斜した面）に接触させ、この面を駆動力及び制動力の伝達面とする場合について説明したが、実施の形態７では、回転リング３の内周面に駆動ローラー４Ａを接触させて駆動力及び制動力を伝達するようにしても良い。
【００４１】
図９は実施の形態７による回転照射治療装置を示す全体構成図、図１０は実施の形態７の駆動および制動構造を回転体の回転軸方向から見た部分図である。図において、回転リング３の内周面に駆動力及び制動力伝達用の内周面３ｄを設け、この内周面３ｄに駆動ローラー４Ａを接触させ、相互の面の摩擦力によって駆動力及び制動力を伝達するようにする。なお、係合する相互の面は、回転軸に対して平行な面であっても、所定角度傾斜した面であっても良い。
【００４２】
以上のように実施の形態７によれば、従来の配置を大幅に変更すること無く、長期間の回転中心位置の高精度を達成できる。
【００４３】
実施の形態８．
前記実施の形態７では回転リング３の内周面に駆動ローラー４Ａを接触させ、相互の面の摩擦力によって駆動力及び制動力を伝達するようにした場合について述べたが、図１１に示すように、回転リング３の内周面３ｄに歯を刻んだ回転歯車１４と駆動ローラー４Ａに歯車を刻んだ駆動歯車１５を設け、伝達するようにしても良い。この実施の形態８によれば、実施の形態４の特性を生かしつつ、駆動面での滑りを皆無にでき、安定した回転制御を施すことができる。
【００４４】
実施の形態９．
実施の形態１から８では、回転リング３等の回転軸回りに設置したリング状構造物と駆動ローラー４Ａの組み合わせにより、回転基準面を介さずに回転フレーム１を駆動及び制動する場合について述べたが、実施の形態９では、回転フレームの回転構造体の一部に溝等を設け、外部よりベルト、チェーン等により駆動するようにしても良い。
【００４５】
図１２は実施の形態９による回転照射治療装置の全体構成図、図１３は駆動および制動構造を回転体の回転軸方向から見た断面図である。図において、コーンフレーム１０に溝２１を設ける。そして、図１２の断面図に示すようにコーンフレーム１０の溝２１にベルト２２を掛け、ベルト２２を駆動装置２３で駆動することにより回転フレーム１を駆動及び制動する。
【００４６】
実施の形態９によれば、部品の交換が容易になる。なお本実施の形態では、溝２１をコーンフレーム１０に設けたが、溝２１は回転フレーム１に新たな回転リングを設けそこに溝を設置してもよく、前記実施の形態と同様の効果を奏する。また溝とベルトの組み合わせは歯車とチェーンの組み合わせ等でもよい。
【００４７】
実施の形態１０．
前記実施の形態１から９では回転フレーム１外に設置した駆動装置によって回転フレームに駆動力および制動力を与える場合について述べたが、図１４に示すように、回転フレーム１内に固定した駆動装置５から駆動ローラー４Ａに駆動力および制動力を与え、駆動ローラー４Ａと回転フレーム１外の建屋と一体化した固定駆動リング２４との間の摩擦力により、駆動力および制動力を伝達するようにしても良い。
【００４８】
実施の形態１０によれば、回転フレーム１に回転駆動リング１６を取り付けた場合より駆動力の伝達を受けるリングの固定が確実になり、安定した回転制御が可能となる。
【００４９】
実施の形態１１．
前記実施の形態１０では、回転フレーム１内に固定した駆動装置から駆動ローラー４Ａに駆動力および制動力を与え、駆動ローラー４Ａと回転フレーム１外の建屋と一体化した固定駆動リング２４との間の摩擦力により、駆動力および制動力を伝達するようにした場合について述べたが、図１５に示すように、固定駆動リング２４に歯を刻んだ固定駆動歯車２５と駆動ローラー４Ａに歯車を刻んだ駆動歯車１５を設け、伝達するようにしても良い。この構造によれば、実施の形態１０の特性を生かしつつ、駆動面での滑りを皆無にでき、さらに安定した回転制御を施すことができる。
【００５０】
実施の形態１２．
前記実施の形態１〜１１では、回転照射治療装置の重量を支持ローラー４Ｂにより回転リングの外周面を支える形式で支持していたが、図１６に示すように、建屋の床等に配置した支持棒２６の先に支持ローラー４Ｂを設置し、この支持ローラー４Ｂで回転リング３の内周面を基準面として支持するようにしても良い。
【００５１】
実施の形態１２によれば、従来と同様、回転リング３の外周面を駆動する駆動方式のままで、回転基準面と駆動面を分離することができ、大幅な配置変更無しで長期間の回転中心位置の高精度を達成できる。
【００５２】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、回転照射治療装置において、回転構造体の重量を支える支持ローラに係合し回転中心位置の精度を司る回転基準面と、上記支持ローラとは係合せず前記回転構造体に駆動力又は制動力が伝達される駆動面とを有する構成としたので、長期間に渡って損傷の少ない回転中心位置の基準面が保たれ、回転中心位置が長期間高精度に維持でき、機器損傷による調整作業の低減、メンテナンスの簡略化に伴うコスト低減が達成される。
【００５３】
特に、請求項２の発明によれば、支持ローラーは駆動力又は制動力を伝達していないため、回転リングに追従して自由回転し接触面間でのすべりは発生しない。
【００５４】
また、請求項３の発明によれば、駆動力を回転構造体に与えるために、回転リングとは別に回転駆動リングを設けたので、回転中心位置の精度を司る基準面には駆動による損傷を全く与えず、長期間高精度な回転照射治療装置を達成でき、また回転駆動リングは駆動及び制動専用であるから、高加工精度、高強度を要求されず、安価に作成することができる。
【００５５】
また、請求項７、１１の発明によれば、歯のかみ合いにより駆動力を伝達することにより、駆動面の滑りをなくし、安定した回転制御を施すことができる。
【００５６】
また、請求項８の発明によれば、回転構造体の回転軸回りのねじりを減少させることができる。
【００５７】
また、請求項９の発明によれば、駆動力伝達をベルト等にしたことにより、部品の交換が容易にでき、製作コストと部品交換コストが安価となる。
【００５８】
また、請求項１０の発明によれば、回転構造体に回転駆動リングを取り付けた場合より駆動力の伝達を受けるリング等の固定が確実になり、安定した回転制御が可能となる。
【００５９】
また、請求項１２の発明によれば、回転構造体に固定されたブレーキディスクをブレーキパッド等で挟むことにより制動するようにしたので、駆動装置および駆動ローラーの配置を従来と同様にしたまま、制動することができる。またブレーキディスクは制動専用であるため、回転駆動リング等で駆動も兼ねる場合と比べて材料選択や加工精度の制限が少なくなり、安価に製造できるとともに、損傷した場合の交換が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１の回転フレームの回転軸方向から見た部分図である。
【図３】この発明の実施の形態１の他の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図４】この発明の実施の形態２の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図５】この発明の実施の形態３の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図６】この発明の実施の形態４の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図７】この発明の実施の形態５の回転照射治療装置示す全体構成図である。
【図８】この発明の実施の形態６の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図９】この発明の実施の形態７の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図１０】この発明の実施の形態７の回転照射治療装置の回転軸方向から見た部分図である。
【図１１】この発明の実施の形態８の回転照射治療装置を示す部分構成斜視図である。
【図１２】この発明の実施の形態９の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図１３】この発明の実施の形態９の回転照射治療装置の回転軸方向から見た断面図である。
【図１４】この発明の実施の形態１０の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図１５】この発明の実施の形態１１の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図１６】この発明の実施の形態１２の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図１７】従来の回転照射治療装置を示す全体構成図である。
【図１８】従来の回転照射治療装置の回転照射治療装置の回転軸方向から見た部分図である。
【図１９】従来の回転照射治療装置を示す鳥瞰図である。
【符号の説明】
１回転フレーム、２カウンタバランス、３回転リング、３ｄ内周面、４支持装置、４Ａ駆動ローラー、４Ｂ支持ローラー、５駆動装置、６真空ダクト、７偏向電磁石、８偏向電磁石、９ビーム照射装置、１０コーンフレーム、１１ベッド構造体、１２梁、１３空間、１４回転歯車、１５駆動歯車、１６回転駆動リング、１７回転駆動歯車、１８ブレーキディスク、１９ブレーキパッド、２０ブレーキパッド押付装置、２１溝、２２ベルト、２３駆動装置、２４固定駆動リング、２５固定駆動歯車、２６支持棒。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving and braking structure of a rotary irradiation apparatus (rotary gantry) having a rotary structure used for particle beam therapy.
[0002]
[Prior art]
Generally, in a treatment method for irradiating a diseased part with radiation to destroy a malignant tumor tissue or the like, a method of irradiating a radiation source while rotating the radiation source around the diseased part is adopted. Here, in the case of particle beam therapy using a proton beam or the like, the radiation source is a particle accelerator. In this case, the particle accelerator is extremely large, and it is difficult to rotate the radiation source around the affected part.
[0003]
Therefore, there has been provided a rotary irradiation treatment apparatus in which a particle beam is incident in the direction of the rotation center of the rotating frame, is once deflected outward by a bending electromagnet, and is further bent toward the affected part on the rotation center axis to perform irradiation. I have. 17 is an overall configuration diagram showing a conventional rotary irradiation treatment device, FIG. 18 is a partial configuration diagram of the rotary irradiation treatment device of FIG. 17 as viewed from the rotation axis direction of a rotating frame, and FIG. 19 shows a conventional rotation irradiation treatment device. It is a bird's-eye view.
[0004]
In the figure, reference numeral 1 denotes a rotating frame having a truss structure, and a counter balance 2 is attached to the rotating frame 1 to correct imbalance in the center of gravity of rotation. A rotating ring 3 is provided on the upstream and downstream sides of the rotating frame 1 in the beam incident direction, and the rotating ring 3 is fixed to the rotating frame 1. The support device 4 serves to support and drive the weight of the entire rotary irradiation treatment device (excluding the support device 4 itself) via the rotating ring 3, and includes a single or a plurality of drive rollers 4A and a plurality of support rollers 4B. , And are arranged on the lower surface of the outer periphery of each rotating ring 3. The driving roller 4 A supports the weight of the rotary irradiation treatment apparatus, and applies a driving force to the entire rotary irradiation treatment apparatus via the rotation ring 3 by a frictional force between the support surface and the outer peripheral surface of the rotation ring 3. The number depends on the weight of the rotary irradiation apparatus, the capacity of the driving source, and the like. The support roller 4 B supports the weight of the entire rotary irradiation treatment apparatus except for the support apparatus 4 itself, and freely rotates following the rotation of the rotating ring 3.
[0005]
The support surface of the support device 4 is in contact with the outer peripheral surface of the rotating ring 3, and the accuracy of the center of rotation depends on the accuracy of the rotational symmetry of the support surface of the support device 4 and the position of the entire rotary irradiation treatment device. It largely depends on the accuracy of the rotational symmetry of the outer peripheral surface of the rotary ring 3 serving as the reference surface.
[0006]
The driving device (motor or the like) 5 is connected to the driving roller 4A and performs rotational driving or rotational braking. The vacuum duct 6 is a path for guiding charged particles accelerated by a particle accelerator (not shown) to the affected part, and the deflecting electromagnets 7 and 8 serve to deflect the particle beam to a predetermined angle. The beam irradiation device 9 irradiates the affected part by adjusting the irradiation area of the particle beam into a shape suitable for treatment or changing the energy. The cone frame 10 is for supporting an electromagnet and the like inside and a cable and the like for the outside. The vacuum duct 6, the bending electromagnets 7 and 8, the beam irradiation device 9, and the cone frame 10 are integrated with the rotary frame 1. It is designed to rotate. The vacuum duct 6 is connected to a vacuum duct (not shown) outside the rotary irradiation treatment apparatus through which a particle beam emitted from a particle accelerator (not shown) passes through a rotary joint or the like. It is rotatable around an axis. Reference numeral 11 denotes a bed structure for laying down a patient to be treated, and is arranged such that the affected part of the patient is located on the rotation center axis of the rotary irradiation treatment apparatus. Reference numeral 12 denotes a beam inserted into the rotating frame 1 from the outside, and the bed structure 11 is fixed to the beam 12. Reference numeral 13 denotes a space secured in the rotating frame 1 in which irradiation is performed.
[0007]
Next, the operation of the conventional rotary irradiation treatment apparatus will be described. Now, when the driving roller 4A is rotated by the driving device 5, the driving force is transmitted through the frictional force between the driving roller 4A and the contact surface of the rotating ring 3, and the entire rotating irradiation treatment apparatus including the rotating frame 1 is rotated. Rotate to the optimal angle for irradiation. At this time, the vacuum duct 6, the bending electromagnets 7 and 8, the beam irradiation device 9, and the cone frame 10 also rotate integrally with the rotating frame 1. After fixing the angle of the device, the particle beam emitted from the particle accelerator (not shown) is incident on the vacuum duct 6 through the beam transport device (not shown). The particle beam incident on the vacuum duct 6 passes through the bending electromagnets 7 and 8 and is finally deflected in a direction perpendicular to the incident direction, is incident on the beam irradiation device 9 and is shaped, and is formed on the bed structure 11. Is irradiated to the affected part of the patient.
[0008]
During braking of the rotation of the device, the driving device 5 is decelerated and stopped by the built-in brake, and the braking force is transmitted to the driving roller 4A. Then, a braking force is transmitted from the driving roller 4A to the rotating ring 3 via a frictional force between the contact surface between the driving roller 4A and the rotating ring 3, and the rotation of the entire rotary irradiation treatment apparatus stops.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The driving and braking of the rotation of the conventional rotary irradiation treatment apparatus as described above use the frictional force between the contact surface between the driving roller 4A and the rotating ring 3. However, the size and weight of the bending electromagnets 7 and 8 are large, and the rigidity of the members constituting the rotating frame 1 is reduced in order to prevent the accuracy of the beam position from being reduced due to the distortion of the rotating frame 1 due to the weight. It is necessary to increase the size of the rotating frame 1 in accordance with the size of the bending electromagnet.
[0010]
As a result of increasing the rigidity of the member and increasing the structure, the device naturally has a large weight and a large diameter. Then, a slip occurs between the driving roller 4A and the outer peripheral surface of the rotating ring 3 due to the large weight of the device and the inertia force due to the large rotating radius, and the driving and braking become unstable, and the outer peripheral surface of the ring or the driving Since the roller 4A is damaged by wear and the like and the drive surface and the reference surface for determining the accuracy of the rotation center position are the same, it is difficult to maintain the rotation center position with high accuracy for a long period of time. Therefore, it was necessary to frequently perform maintenance and replacement of the rotating ring 3 and the driving roller 4A.
[0011]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problem, and has as its object to obtain a rotating irradiation treatment apparatus having a stable rotation center position accuracy for a long period of time.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is provided with a deflecting device which once guides a particle beam incident along a rotation center axis to an outward direction and then guides the particle beam to a predetermined treatment space, and a rotating structure including the deflecting device and the treatment space. Is a rotating irradiation treatment apparatus that is rotatable around the rotation center axis, and supports the weight of the rotating structure. Engaged with the supporting roller A rotation reference plane for controlling the accuracy of the rotation center position, Does not engage with the above support rollers A rotational drive surface or a braking surface for transmitting rotation or braking to the rotating structure; Have It is characterized by the following.
[0013]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a rotating ring fixed to a rotating structure, a supporting roller which engages with the rotating ring, supports the weight of the rotating irradiation treatment apparatus, and freely rotates in accordance with the rotation of the rotating ring, and the rotating ring. A driving roller that transmits a driving force or a braking force by engaging with a surface different from the surface that engages with the supporting roller, and a driving device connected to the driving roller.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a rotating ring fixed to a rotating structure, a supporting roller which engages with the rotating ring, supports the weight of the rotating irradiation treatment apparatus, and freely rotates in accordance with the rotation of the rotating ring, and the rotating ring. A rotating drive ring separately fixed to the rotating structure, a driving roller engaged with the rotating drive ring to transmit a driving force or a braking force, and a driving device connected to the driving roller. Things.
[0015]
In the invention described in claim 4, the support roller is engaged with the outer peripheral surface of the rotary ring, and the drive roller is engaged with the rotary ring or the side surface of the rotary drive ring.
[0016]
In the invention according to claim 5, the support roller is engaged with the outer peripheral surface of the rotating ring, and the drive roller is engaged with the inner peripheral surface of the rotating ring or the rotational driving ring.
[0017]
According to a sixth aspect of the present invention, the support roller is engaged with the inner peripheral surface of the rotary ring, and the drive roller is engaged with the outer peripheral surface of the rotary ring or the rotary drive ring.
[0018]
According to a seventh aspect of the present invention, the engagement between the rotation ring or the rotation drive ring and the drive roller is performed via a gear.
[0019]
The invention according to claim 8 is characterized in that the rotating ring is arranged on the upstream side and the downstream side of the particle beam with the treatment space of the rotating structure interposed therebetween.
[0020]
According to a ninth aspect of the present invention, there is provided a rotating ring fixed to a rotating structure, a supporting roller which engages with the rotating ring, supports the weight of the rotating irradiation treatment apparatus, and freely rotates in accordance with the rotation of the rotating ring, and the rotating structure. A driving device having a rotating passive portion, such as a groove, provided at a position different from the rotating ring of the body, and a belt, a chain, or the like, for example, transmitting a driving force or a braking force by engaging with the rotating passive portion. It is a thing.
[0021]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a rotating ring fixed to a rotating structure, a supporting roller engaged with the rotating ring to support the weight of the rotating irradiation treatment apparatus and freely rotate in accordance with the rotation of the rotating ring; A driving device is provided on the body, and a rotation passive unit that engages with the rotation active unit of the driving device is provided on the building side.
[0022]
According to the eleventh aspect of the present invention, the engagement between the rotation active portion of the driving device on the rotating structure side and the rotation passive portion on the building side is performed via a gear.
[0023]
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a brake disk fixed to a rotating structure, and a brake device for applying a braking force to the brake disk.
[0024]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation therapy apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 2 is a partial configuration view of the rotary frame of the rotary irradiation therapy apparatus in FIG. 1 as viewed from a rotation axis direction.
[0025]
In the figure, reference numeral 1 denotes a rotating frame having a truss structure, and a counter balance 2 is attached to the rotating frame 1 to correct imbalance in the center of gravity of rotation. A rotating ring 3 is provided on the upstream and downstream sides of the rotating frame 1 in the beam incident direction, and the rotating ring 3 is fixed to the rotating frame 1. Reference numeral 4A denotes a drive roller, which engages with a side surface on the rotating ring 3 (a surface perpendicular to the rotation axis of the rotating irradiation treatment apparatus in FIG. 1) to exert a driving force. This drive roller 4A has one side or both sides (the front and back sides in the case of FIG. 1) of the side surface of the rotating ring 3 as a drive engagement surface, and the number of the drive rollers 4A per surface is single or arbitrary plural. And it depends on the weight of the rotary irradiation treatment device, the capacity of the driving source, and the like. The support roller 4B supports the weight of the entire rotary irradiation apparatus, and engages with the outer peripheral surface of the rotating ring 3 to freely rotate following the rotation.
[0026]
The driving device (motor or the like) 5 is connected to the driving roller 4A and performs rotational driving or rotational braking. The vacuum duct 6 is a path for guiding charged particles accelerated by a particle accelerator (not shown) to the affected part, and the deflecting electromagnets 7 and 8 serve to deflect the particle beam to a predetermined angle. The beam irradiation device 9 irradiates the affected part by adjusting the irradiation area of the particle beam into a shape suitable for treatment or changing the energy. The cone frame 10 is for supporting an electromagnet and the like inside and a cable and the like for the outside. The vacuum duct 6, the bending electromagnets 7 and 8, the beam irradiation device 9, and the cone frame 10 are integrated with the rotary frame 1. It is designed to rotate. The vacuum duct 6 is connected to a vacuum duct (not shown) outside the rotary irradiation treatment apparatus through which a particle beam emitted from a particle accelerator (not shown) passes through a rotary joint or the like. It is rotatable around an axis. Reference numeral 11 denotes a bed structure for laying down a patient to be treated, and is arranged such that the affected part of the patient is located on the rotation center axis of the rotary irradiation treatment apparatus. Reference numeral 12 denotes a beam inserted into the rotating frame 1 from the outside, and the bed structure 11 is fixed to the beam 12. Reference numeral 13 denotes a space secured in the rotating frame 1 in which irradiation is performed.
[0027]
Next, the operation of the rotary irradiation treatment apparatus according to the first embodiment will be described. First, in FIG. 1, the entire system of the rotary irradiation treatment apparatus is in a stopped state. Now, rotational driving is given to the driving roller 4A from any one driving device 5. When there are a plurality of drive rollers 4A, the plurality of drive rollers 4A are controlled to the same rotation speed by synchronous speed control. Then, rotational force is transmitted from the drive roller 4A via frictional force between the drive surface of the drive roller 4A and the contact surface of the side surface on the rotary ring 3, and the rotary ring 3 and the rotary irradiation apparatus rotate. The weight of the entire rotary irradiation treatment apparatus is held by the support roller 4B via the outer peripheral surface of the rotary ring 3, which is a reference surface that governs the accuracy of the rotational center position. Since the supporting roller 4B does not transmit the driving force, the supporting roller 4B freely rotates following the rotating ring 3, and no slip occurs between the contact surfaces. When the side surface of the rotary ring 3 is sandwiched between the front and back surfaces by the drive roller 4A as shown in FIG. 1, the above-described structure can also serve as the positioning in the rotation axis direction.
[0028]
Next, braking of the rotary irradiation treatment apparatus will be described. During braking, the driving device 5 is decelerated and stopped by a built-in brake, and the braking force is transmitted to the driving roller 4A. The braking force is transmitted from the driving roller 4A via a frictional force between the contact surface between the driving roller 4A and the rotating ring 3, and the rotation of the rotating frame 1 stops. Also at this time, the weight of the rotary irradiation treatment apparatus is held by the support roller 4B via the outer peripheral surface of the rotary ring 3. Since the support roller 4B does not transmit the braking force, the support roller 4B rotates freely following the rotating ring 3, and no slippage occurs between the contact surfaces.
[0029]
In FIG. 1, the driving roller 4A is engaged with a surface perpendicular to the rotation axis on the rotating ring 3 to exert a driving force. However, as shown in FIG. Alternatively, the driving force may be exerted by engaging with the inclined side surface of No. 3.
[0030]
Embodiment 2 FIG.
In the first embodiment, the case has been described in which either the upstream or downstream rotating ring 3 is driven by the drive roller 4A with the treatment space of the rotating irradiation treatment apparatus interposed therebetween. However, as shown in FIG. The roller 4A is brought into contact with one or both of the side surfaces on the rotating ring 3 on the upstream side and the downstream side of the rotating frame 1, and the driving speed and the braking force are transmitted through this surface by controlling the synchronous speed. As a result, in addition to the same effects as in the first embodiment, the torsion of the rotating frame 1 around the rotation axis can be reduced.
[0031]
Embodiment 3 FIG.
In the third embodiment, as shown in FIG. 5, a rotating gear 14 having teeth cut on one side or both sides of the rotating ring 3 and a driving gear 15 having cutting gears formed on the driving roller 4A are engaged with each other. It was configured as follows.
[0032]
In the third embodiment, the driving force and the braking force are transmitted to the entire rotary irradiation treatment apparatus by the rotating gear 14 and the driving gear 15, so that the driving surface and the reference surface that controls the accuracy of the rotational center position can be separated, and the driving force can be separated. Sliding on the surface can be eliminated, and stable rotation control can be performed.
[0033]
Embodiment 4 FIG.
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 6, a rotation drive ring 16 is provided at an arbitrary position of the rotation frame 1 separately from the rotation ring 3, and is provided on the engagement surface of the drive roller 4 A and the rotation shaft of the rotation drive ring 16. The driving force and the braking force are transmitted by the frictional force between the parallel surfaces.
[0034]
According to the fourth embodiment, the reference surface of the rotating ring 3 is not damaged at all by the driving, and a highly accurate rotating irradiation treatment apparatus can be maintained for a long time. In addition, since the rotary drive ring 16 is dedicated to driving and braking, it does not require high processing accuracy and high material strength, can be manufactured at low cost, and can easily be replaced when damaged.
[0035]
In addition, in FIG. 6, the case where the plane parallel to the rotation axis of the rotation irradiation treatment apparatus is set as the drive plane, but the plane perpendicular or inclined to the rotation axis of the rotation irradiation treatment apparatus may be set as the drive plane, The same effect as described above is achieved.
[0036]
Embodiment 5 FIG.
In the fourth embodiment, a rotation driving ring 16 is provided at an arbitrary position of the rotation frame 1 separately from the rotation ring 3, and the driving force and the braking force are transmitted by the frictional force between the driving roller 4 A and the rotation driving ring 16. 7, as shown in FIG. 7, as shown in FIG. 7, the rotation driving gear 17 having teeth carved on one side or both sides of the surface parallel to the rotation axis of the rotation frame 1 of the rotation driving ring 16 and the gears on the driving roller 4A. It is also possible to provide a chopped drive gear 15 to transmit the driving force and the braking force by meshing the mutual teeth. According to this, while taking advantage of the characteristics of the fourth embodiment, it is possible to eliminate slippage on the driving surface, and to perform stable rotation control.
[0037]
In the above-described embodiment, the case has been described where the surface parallel to the rotation axis of the rotary drive gear 17 is used as the drive surface. However, a surface perpendicular to the rotation axis or an inclined surface may be used as the drive surface. To play.
[0038]
Embodiment 6 FIG.
In the fourth and fifth embodiments, the case where the drive and the braking are performed by the rotation drive ring 16 or the rotation drive gear 17 provided separately from the rotation ring 3 has been described. In the sixth embodiment, as shown in FIG. A brake disc 18 fixed to the rotating frame 1 and a brake pad 19 sandwiching the brake disc 18 are provided around the rotation axis of the rotary irradiation treatment apparatus. It is configured to press and brake.
[0039]
According to the sixth embodiment, braking can be performed by the separately provided brake disk 18 and the brake pad 19 that sandwiches the brake disk 18, with the arrangement of the driving device 5 and the driving roller 4 A being the same as in the related art. Since the brake disk 18 is used exclusively for braking, the limitation on material selection and processing accuracy is reduced as compared with the case where the brake disk 18 is also used for driving with the rotary drive ring 16 and the like, and the brake disk 18 can be manufactured at low cost and can be easily replaced when damaged. There is.
[0040]
Embodiment 7 FIG.
In the first and second embodiments, the case where the drive roller 4A is brought into contact with the side surface (the surface perpendicular to the rotation axis or the inclined surface) of the rotation ring 3 and this surface is used as the transmission surface of the driving force and the braking force will be described. However, in the seventh embodiment, the driving force and the braking force may be transmitted by bringing the driving roller 4 A into contact with the inner peripheral surface of the rotating ring 3.
[0041]
FIG. 9 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a seventh embodiment, and FIG. 10 is a partial view of a drive and braking structure according to the seventh embodiment as viewed from a rotation axis direction of a rotating body. In the figure, an inner peripheral surface 3d for transmitting a driving force and a braking force is provided on the inner peripheral surface of the rotating ring 3, and a driving roller 4A is brought into contact with the inner peripheral surface 3d, and the driving force and the braking force are controlled by the frictional force of the mutual surfaces. Transmit power. The surfaces to be engaged with each other may be surfaces parallel to the rotation axis or surfaces inclined at a predetermined angle.
[0042]
As described above, according to the seventh embodiment, it is possible to achieve long-term high accuracy of the rotation center position without largely changing the conventional arrangement.
[0043]
Embodiment 8 FIG.
In the seventh embodiment, the case where the driving roller 4A is brought into contact with the inner peripheral surface of the rotating ring 3 to transmit the driving force and the braking force by the frictional force of the mutual surfaces has been described, but as shown in FIG. Alternatively, a rotating gear 14 having teeth on the inner peripheral surface 3d of the rotating ring 3 and a drive gear 15 having a gear cut on the drive roller 4A may be provided for transmission. According to the eighth embodiment, while taking advantage of the characteristics of the fourth embodiment, it is possible to eliminate slippage on the driving surface and to perform stable rotation control.
[0044]
Embodiment 9 FIG.
In the first to eighth embodiments, the case where the rotating frame 1 is driven and braked without the intermediary of the rotation reference plane by the combination of the ring-shaped structure installed around the rotation axis such as the rotating ring 3 and the driving roller 4A has been described. However, in the ninth embodiment, a groove or the like may be provided in a part of the rotating structure of the rotating frame, and the rotating frame may be externally driven by a belt, a chain, or the like.
[0045]
FIG. 12 is an overall configuration diagram of the rotary irradiation treatment apparatus according to the ninth embodiment, and FIG. 13 is a cross-sectional view of a driving and braking structure as viewed from a rotation axis direction of a rotating body. In the figure, a groove 21 is provided in the cone frame 10. Then, as shown in the cross-sectional view of FIG. 12, a belt 22 is hung on the groove 21 of the cone frame 10, and the rotating frame 1 is driven and braked by driving the belt 22 by the driving device 23.
[0046]
According to the ninth embodiment, replacement of parts is facilitated. In the present embodiment, the groove 21 is provided in the cone frame 10. However, the groove 21 may be provided with a new rotating ring in the rotating frame 1 and a groove provided therein. Play. The combination of the groove and the belt may be a combination of a gear and a chain.
[0047]
Embodiment 10 FIG.
In the first to ninth embodiments, the case has been described in which the driving force and the braking force are applied to the rotating frame by the driving device installed outside the rotating frame 1, but as shown in FIG. 5, the driving force and the braking force are applied to the driving roller 4A, and the driving force and the braking force are transmitted by the frictional force between the driving roller 4A and the fixed driving ring 24 integrated with the building outside the rotary frame 1. May be.
[0048]
According to the tenth embodiment, the ring receiving the driving force is more securely fixed than when the rotary drive ring 16 is attached to the rotary frame 1, and stable rotation control is possible.
[0049]
Embodiment 11 FIG.
In the tenth embodiment, a driving force and a braking force are applied to the driving roller 4 A from the driving device fixed in the rotating frame 1, and the driving roller 4 A and the fixed driving ring 24 integrated with the building outside the rotating frame 1. In the description above, the driving force and the braking force are transmitted by the frictional force described above. However, as shown in FIG. The drive gear 15 may be provided and transmitted. According to this structure, while taking advantage of the characteristics of the tenth embodiment, there is no slippage on the driving surface, and more stable rotation control can be performed.
[0050]
Embodiment 12 FIG.
In the first to eleventh embodiments, the weight of the rotary irradiation treatment apparatus is supported by the support rollers 4B in a form supporting the outer peripheral surface of the rotary ring. However, as illustrated in FIG. A support roller 4B may be provided at the tip of the rod 26, and the support roller 4B may support the inner peripheral surface of the rotating ring 3 as a reference surface.
[0051]
According to the twelfth embodiment, the rotation reference surface and the drive surface can be separated from each other with the drive method for driving the outer peripheral surface of the rotary ring 3 as in the related art, and the rotation can be performed for a long period of time without a significant change in the arrangement. High accuracy of the center position can be achieved.
[0052]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, rotation irradiation treatment In the device, the rotating structure is engaged with a supporting roller for supporting the weight of the rotating structure. A rotation reference plane that controls the accuracy of the rotation center position, It does not engage with the above support roller and The drive surface to which the driving force or braking force is transmitted Configuration Therefore, the reference plane of the rotation center position with less damage is maintained for a long period of time, the rotation center position can be maintained with high precision for a long period, and adjustment work due to equipment damage is reduced, and cost reduction due to simplified maintenance is achieved. Is done.
[0053]
In particular, according to the second aspect of the present invention, since the supporting roller does not transmit the driving force or the braking force, the supporting roller rotates freely following the rotating ring, and no slip occurs between the contact surfaces.
[0054]
According to the third aspect of the present invention, a rotary drive ring is provided separately from the rotary ring in order to apply a drive force to the rotary structure, so that the reference surface controlling the accuracy of the rotation center position is not damaged by the drive. A rotation irradiation treatment apparatus with high precision can be achieved for a long period of time without any application, and since the rotation drive ring is dedicated to driving and braking, high processing accuracy and high strength are not required, and it can be manufactured at low cost.
[0055]
According to the seventh and eleventh aspects of the present invention, the driving force is transmitted by the meshing of the teeth, so that the driving surface can be prevented from slipping and stable rotation control can be performed.
[0056]
According to the invention of claim 8, it is possible to reduce the torsion of the rotary structure around the rotation axis.
[0057]
According to the ninth aspect of the present invention, since the driving force is transmitted by a belt or the like, parts can be easily replaced, and the manufacturing cost and the parts replacement cost can be reduced.
[0058]
Further, according to the tenth aspect of the present invention, the ring receiving the driving force is more securely fixed than when the rotary driving ring is attached to the rotary structure, and stable rotation control is possible.
[0059]
According to the twelfth aspect of the present invention, since the brake is fixed by sandwiching the brake disk fixed to the rotating structure with the brake pad or the like, the arrangement of the driving device and the driving roller is the same as that of the related art. Can be braked. Further, since the brake disk is dedicated to braking, the limitation on material selection and processing accuracy is reduced as compared with a case where the brake disk is also driven by a rotary drive ring or the like, and it can be manufactured at low cost and can be easily replaced when damaged.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial view of the rotating frame according to the first embodiment of the present invention, as viewed from a rotation axis direction.
FIG. 3 is an overall configuration diagram showing another rotary irradiation treatment apparatus according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a partial view of a rotary irradiation treatment apparatus according to a seventh embodiment of the present invention, as viewed from a rotation axis direction.
FIG. 11 is a perspective view showing a partial configuration of a rotary irradiation treatment apparatus according to an eighth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a ninth embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a cross-sectional view of a rotary irradiation treatment apparatus according to a ninth embodiment of the present invention, as viewed from a rotation axis direction.
FIG. 14 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a tenth embodiment of the present invention.
FIG. 15 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to an eleventh embodiment of the present invention.
FIG. 16 is an overall configuration diagram showing a rotary irradiation treatment apparatus according to a twelfth embodiment of the present invention.
FIG. 17 is an overall configuration diagram showing a conventional rotary irradiation treatment apparatus.
FIG. 18 is a partial view of a conventional rotary irradiation treatment apparatus viewed from a rotation axis direction.
FIG. 19 is a bird's-eye view showing a conventional rotary irradiation treatment apparatus.
[Explanation of symbols]
1 rotating frame, 2 counter balance, 3 rotating ring, 3d inner peripheral surface, 4 support device, 4A drive roller, 4B support roller, 5 drive device, 6 vacuum duct, 7 deflection electromagnet, 8 deflection electromagnet, 9 beam irradiation device, Reference Signs List 10 cone frame, 11 bed structure, 12 beams, 13 space, 14 rotation gear, 15 drive gear, 16 rotation drive ring, 17 rotation drive gear, 18 brake disc, 19 brake pad, 20 brake pad pressing device, 21 groove, 22 belt, 23 drive, 24 fixed drive ring, 25 fixed drive gear, 26 support rod.

Claims

A deflecting device that guides the particle beam incident along the rotation center axis once to the predetermined treatment space after being outwardly curved is provided, and a rotating structure including the deflection device and the treatment space is arranged around the rotation center axis. In a rotatable rotary irradiation treatment device,
Said rotary engage the support rollers in supporting the weight of the structure the rotation center position rotation reference plane which controls the precision of the rotation driving surface and the support roller for transmitting rotation or braking the rotary structure not engage Alternatively, a rotary irradiation treatment device having a braking surface.