JP3607824B2 - ビーム治療装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、陽子線や粒子線等のビームを癌などの悪性腫瘍におかされた患部に照射してこれを治療する、いわゆる粒子線治療装置等のビーム治療装置に関するものであって、具体的には、このビーム治療装置により治療を受ける患者を保護する為に、陽子線や粒子線等のビーム照射中に、このビームに起因する装置の誤作動を防止したビーム治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、陽子線や粒子線等のビームを発射するビーム照射装置では、このビーム照射装置の動作を制御する制御部がビームの放つ放射線の影響を受けて、ビーム照射装置を誤作動させることが考えられるので、この制御部を放射線の影響を受けない場所に離して設置するか、或いは充分に放射線を遮蔽できる性能を持つ部材、又は遮蔽設備によって制御部を覆う、等の措置を講じて、ビーム照射装置の誤作動を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のビーム照射装置であれば、装置の制御部を放射線の届かない場所に設置するか、放射線の影響を受けない状況下で設置する必要があったため、制御部を放射線の届かない場所に設置するのであれば広大な設備と敷地が、また放射線の影響を受けない状況を作り出すのであれば高価な遮蔽装置が必要である。
【０００４】
これらの点について、このようなビーム照射装置を物理実験用の設備として用いるのであれば特に重要な問題点とはならないが、これを、例えば癌などの悪性腫瘍の治療手段として用いるビーム治療装置として用いるのであれば、これらの点は無視出来ない問題点となってしまう。
【０００５】
つまり、ビーム治療装置として用いるのであれば、これは当然病院の設備となるが、病院という限られた空間の中で制御部を放射線の届かない場所に設置することはほぼ不可能であり、また敢えて制御部を放射線の届かない場所に設置可能とするために広大な空間を得ようとすれば、当然広大な敷地が必要となり、病院建設の為の費用が高騰したり、又は限られた予算で広大な土地を得ようとするならば辺鄙な場所にしか病院を建設できなくなり、いずれにせよ好ましいものとは言えない。
【０００６】
さらに、ビーム治療装置として使用するのであれば、高度なビーム照射の精度が求められるので、ビームの放射線の影響を受ける可能性があるにもかかわらず、装置の制御部を、ビーム照射を行う場所の近傍に設置せざるを得ないので、問題であった。
【０００７】
そしてなによりも、ビーム照射を行っている最中に装置が誤作動してしまい、患者の患部以外の部分にビームが照射されてしまうという危険性があり、この点が最も重大な問題点であった。
【０００８】
そこで本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ビームの照射装置の近くにビーム照射装置の制御部を設置しても、この制御部がビームの放射線に起因する誤作動を起こさないようにし、また誤って、不必要な部分にビームの照射が行われないようにしたビーム治療装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するため、本発明の請求項１に記載のビーム治療装置では、陽子線又は粒子線であるビームを、癌などの悪性腫瘍におかされた患部に照射して、該患部を治療するビーム治療装置であって、少なくとも、前記ビームを出射するビーム出射装置と、前記ビーム出射装置より出射されたビームを制御するビーム制御装置と、前記ビームを照射する対象となる患者を安置する治療台と、前記治療台の位置や前記ビーム制御装置の作動状態を制御し、前記治療台の位置を設定中又は前記ビーム制御装置の作動状態を設定中の時は、設定中信号を出力する制御計算機と、前記ビーム出射装置によるビームの出射をコントロールするコントロール装置と、前記制御計算機から出力される信号に応じて、前記ビーム出射装置のビーム出射開始を禁止させるインターロックと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項２に記載のビーム治療装置では、陽子線又は粒子線であるビームを、癌などの悪性腫瘍におかされた患部に照射して、該患部を治療するビーム治療装置において、少なくとも、前記ビームを出射するビーム出射装置と、前記ビーム出射装置より出射されたビームを制御するビーム制御装置と、前記ビームを照射する対象となる患者を安置する治療台と、前記治療台の位置や前記ビーム制御装置の作動状態を制御し、前記治療台の位置を設定中又は前記ビーム制御装置の作動状態を設定中の時は、設定中信号を出力する制御計算機と、前記ビーム出射装置によるビームの出射をコントロールするコントロール装置と、前記制御計算機から出力される信号に応じて、前記コントロール装置が前記ビーム出射装置のビーム出射開始を禁止するように作動するインターロックと、前記コントロール装置から出力される信号に応じて、前記制御計算機の出力とは無関係に前記ビーム制御装置及び前記治療台の作動状態の変更を禁止する変更禁止装置を備えたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、請求項３に記載のビーム治療装置のように、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のビーム治療装置において、前記設定中信号に応じて前記ビーム出射装置によるビーム出射を禁止された時に、この禁止状態を利用者に対して警告する、ビーム出射警告機能を備えることは、好ましい実施の形態である。
【００１３】
また、請求項４に記載のビーム治療装置のように、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビーム治療装置において、前記ビーム出射装置がビーム出射を行っている状態下では前記制御計算機による治療台又はビーム制御装置の作動状態を変更することを禁止し、この禁止状態を利用者に対して警告する、制御禁止警告機能を備えることもまた好ましい実施の形態である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。また以下の説明において、ビームとは、陽子線又は粒子線を指すものとする。
【００１５】
実施の形態１．
まず、本発明に係るビーム治療装置の一例を、第１の実施の形態として、図面を参照しつつ説明する。
図１はこの第１の実施の形態に係るビーム治療装置Ａの構成の概略を示したブロック図である。
【００１６】
このビーム治療装置Ａ１は、ビームＢを出射するビーム出射装置１０と、ビーム出射装置１０をコントロールするコントロール装置１１と、ビーム出射装置１０から出射されたビームＢを制御するビーム制御装置７０と、ビームＢを照射する患者３３を安置する治療台４１と、治療台４１の位置を制御するために治療台４１を移動させる駆動装置４２と、ビーム制御装置７０の作動状態や治療台４１の位置を制御する制御計算機２１と、制御計算機２１から設定中信号２３ａが出力された場合、この設定中信号２３ａに応じてビーム出射装置１０のビーム出射を禁止させるインターロック１４と、コントロール装置１１から出力されるビーム出射信号１３ａに応じて、制御計算機２１の出力とは無関係にビーム制御装置７０の作動状態の変更を禁止する変更禁止装置であるインターロック２５と、制御計算機２１を操作する操作部２２と、を備えている。
【００１７】
ビーム出射装置１０は、ビームＢのもとになるイオン粒子を生成するイオン生成器１５と、イオン生成器１５で生成されたイオン粒子を加速してビームＢとする加速装置１６と、ビームＢの出射を停止するためのビーム遮断装置１７ａ、１７ｂを備えている。
【００１８】
コントロール装置１１は、ビーム出射装置１０からのビーム出射許可を判定する出射許可判定部１２と、ビーム出射装置１０から出射されるビームの加速、出射を実際に処理する演算部１３と、を備えている。尚、図１においてインターロック１４はコントロール装置１１から独立しているが、このインターロック１４をコントロール装置１１中の構成部材としても構わない。
【００１９】
制御計算機２１は、操作部２２を操作することで制御計算機２１が治療台４１やビーム制御装置７０の制御や設定を行っている最中か否かを認知し、設定中であれば設定中信号２３ａを出力する設定認知部２３と、操作部２２から設定認知部２３を経て入力される操作信号に基づいて、実際にビーム制御装置７０を制御する制御信号２４ａを出力する制御演算部２４と、を備えている。
【００２０】
ビーム制御装置７０は、ビームＢを患者３３の患部に照射する時に、ビームＢを患部の大きさに応じてカットしたり、患部の深度に応じた強度としたりする治療照射装置３１と、治療照射装置３１を駆動する駆動装置３２と、ビームＢのコースを制御する、例えば回転ガントリー等の、ビームコース回転装置６１と、ビームコース回転装置６１を駆動する駆動装置６２と、を備えている。
【００２１】
次に、このように構成されるビーム治療装置Ａ１の動作について、図１を参照しつつ説明する。
まずイオン生成器１５で生成されたイオン粒子は加速装置１６で加速されてビームＢとなり、ビーム出射装置１０から出射される。ビーム出射装置１０から出射されたビームＢは治療照射装置３１によって、患部以外の場所に当たるビームを削り取る。そして、治療照射装置３１によって不要な部分を削り取られたビームＢは、ビームコース回転装置６１によってビームＢのコースを制御されて、患者３３の患部に正確に照射される。尚、ビームＢの照射をより正確なものとするために、駆動装置４２により治療台４１を移動させてもよい。
【００２２】
尚、このビーム治療装置Ａ１の構造を簡潔なものとするために、ビームコース回転装置６１及び制御装置６２を省略して、治療照射装置３１で処理したビームＢを直接患者３３に照射すること、また治療台４１の駆動装置４２を省略することが可能である。
【００２３】
ビーム治療装置Ａ１の動作は以上の通りであるが、通常、ビームＢが治療照射装置３１に当たることによって削り取られたビームは放射線５１となり、治療照射装置３１を直接放射化したり、２次ビームとなって、周辺に設置されている作動中の制御計算機２１などの器材に当ってしまう。つまり、制御計算機２１が放射線５１によって被爆してしまうことになる。そして制御計算機２１は、作動中に被爆すると、誤作動して誤った制御信号２４ａを出力してしまいやすくなり、確実な制御を行うことが困難となってしまう。
【００２４】
そこで、本発明にかかるビーム治療装置Ａ１では、作動中の制御計算機２１に放射線５１が照射されないように、制御計算機２１の作動中には放射線５１を生ずる基となるビームＢの出射を行わないような構造とした。以下、この構造について簡単に説明する。
【００２５】
まず始めに、治療照射装置３１を介したビームＢが正確に患者３３の患部に照射されるように、制御計算機２１によって駆動装置３２を駆動して治療照射装置３１の調節、制御を行う。この制御計算機２１による制御は、操作部２２を操作することにより行うが、この際、操作部２２からの信号が設定認知部２３に入力されると、設定認知部２３は操作部２２からの信号を制御演算部２４に伝えると同時に、設定中信号２３ａをコントロール装置１１の出射許可判定部１２に出力する。出射許可判定部１２は、設定中信号２３ａが入力されると、出射不可信号１２ａをインターロック１４と演算部１３に出力する。そしてインターロック１４は、出射不可信号１２ａが入力されると、その後出射許可信号１２ｂが入力されるまで、演算部１３からの入力信号をビーム出射装置１０へ伝えないようにする。また、ここで出射不可信号１２ａが入力された演算部１３では一切の演算を禁止するように構成していてもよいし、また必ずしも出射不可信号１２ａを演算部１３に伝達しないように構成することも考えられる。そして、ビーム出射装置１０は、一切の信号入力がなされないので、ビームの生成、加速が行われることはない。
【００２６】
このようにすることで、制御計算機２１による治療照射装置３１の制御中にはビームＢの出射が行われないので、作動中の制御計算機２１が放射線を浴びて誤作動する、という事態を防止できる。
【００２７】
尚、出射許可判定部１２とインターロック１４の間に、出射許可判定部１２からインターロック１４へ出射不可信号１２ａが出力した時に作動する警告灯７１を設けておけば、より確実にビーム治療装置Ａ１の操作者がビーム治療装置Ａ１の状態を理解できるので、操作者が装置故障などの誤認をすることを防止できて好ましい。
【００２８】
次に、操作部２２の操作による制御計算機２１による治療照射装置３１の制御が終了すると、設定認知部２３は制御終了を判断して、制御終了信号２３ｂを出射許可判定部１２に出力する。そして出射許可判定部１２では出射許可信号１２ｂをインターロック１４と演算部１３に出力する。インターロック１４はこの出射許可信号１２ｂが入力されると、演算部１３からの入力信号をビーム出射装置１０へ伝えるようにする。演算部１３ではビーム出射信号１３ａを、インターロック１４を介してビーム出射装置１０に伝達する。そしてビーム出射装置１０からビームＢが出射されるが、これと同時に、ビーム出射信号１３ａはインターロック２５に入力される。このインターロック２５は、制御計算機２１と治療照射装置３１の駆動装置３２との間に設けられているので、インターロック２５にビーム出射信号１３ａが入力されると、制御計算機２１と駆動装置３２の接続を切り離すように構成しておけば、ビームＢの出射中には、制御計算機２１からの制御信号２４ａは駆動装置３２に伝達されないので、ビームＢの出射中に治療照射装置３１が誤作動することが無くなるのである。そして、ビームＢ出射中は治療照射装置３１が誤作動しないので、ビームＢを患者３３の患部以外に照射してしまう、という事故を防ぐことができて好適である。
【００２９】
尚、演算部１３とインターロック２５の間に、演算部１３からインターロック２５へビーム出射信号１３ａが出力した時に作動する警告灯７２を設けておけば、より確実にビーム治療装置Ａ１の操作者がビーム治療装置Ａ１の状態を理解できるので、操作者が装置故障などの誤認をすることを防止できて好ましい。
【００３０】
実施の形態２．
第１の実施の形態で示したビーム治療装置Ａ１ではビームＢ出射中における治療照射装置３１の誤作動防止を、インターロック２５を用いることにより実現したが、インターロック２５の代わりに、治療照射装置３１にロック機構２６を設け、このロック機構２６にビーム出射信号１３ａが入力されるように構成することも考えられる。これをビーム治療装置Ａ２として、図２にそのブロック図を示す。
【００３１】
このビーム治療装置Ａ２において、制御計算機２１が治療照射装置３１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００３２】
また、このビーム治療装置Ａ２における、ビームＢ出射中の治療照射装置３１の誤動作防止の方法は次の通りである。即ち、演算部１３からビーム出射信号１３ａがロック機構２６に入力されると、ロック機構２６は、治療照射装置３１が動かないように、直接機械的にロックするように作動する。このようにすることで、仮に制御計算機２１が、その作動中に放射線５１により被爆し、誤信号を駆動装置３２に出力してしまっても、ビームＢ照射中であれば治療照射装置３１は機械的にロックされて動かない状態となっているので、結果的に治療照射装置３１の誤作動は防止されることになる。
【００３３】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ２に、先述したビーム治療装置Ａ１と同様にインターロック２５を設けておくと、より確実に誤作動の防止が実現出来て好ましい。
【００３４】
実施の形態３．
治療照射装置３１の誤作動を防止する方法として、インターロック２５又はロック機構２６を用いた装置について説明したが、これ以外の方法として、治療照射装置３１の駆動装置３２への駆動電力３２１を供給する回路上に設けられた遮断器２７を、ビーム出射信号１３ａが入力されると、この回路を遮断するように作動する構成とすることも考えられる。これをビーム治療装置Ａ３として、そのブロック図を図３に示す。
【００３５】
このビーム治療装置Ａ３において、制御計算機２１が治療照射装置３１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００３６】
また、このビーム治療装置Ａ３における、ビームＢ出射中の治療照射装置３１の誤動作防止の方法は次の通りである。即ち、このビーム治療装置Ａ３であれば、ビーム出射装置１０がビームＢを出射すると同時に演算部１３からビーム出射信号１３ａが出力され、このビーム出射信号１３ａによって遮断器２７が駆動装置３２への駆動電力３２１の供給を遮断するため、治療照射装置３１がビームＢ出射中に誤作動することを防止出来るのである。
【００３７】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ３に、先述したビーム治療装置Ａ２で用いたロック機構２６、及びビーム治療装置Ａ１で用いたインターロック２５を備えると、より確実に治療照射装置３１のビームＢ出射中における誤作動を防止できて好ましい。
【００３８】
実施の形態４．
以上のビーム治療装置Ａ１〜Ａ３は、治療照射装置３１の誤作動を防止することを目的とし、このようにすることで不用意に患者３３の患部以外にビームが照射されないようにしたものであるが、治療照射装置３１の誤作動防止に代えて、ビーム照射中に治療台４１が誤作動してしまわないようにすることも考えられる。このように構成した装置をビーム治療装置Ａ４として、そのブロック図を図４に示す。
【００３９】
このビーム治療装置Ａ４において、制御計算機２１が治療台４１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００４０】
また、このビーム治療装置Ａ４において、ビームＢ出射中に治療台４１が誤作動することを防止する方法は次の通りである。即ち制御計算機２１と治療台４１の駆動装置４２との間に、ビーム治療装置Ａ１で用いたものと同一のインターロック２５を設けておき、コントロール装置１１からのビーム出射信号１３ａがインターロック２５に入力されると、駆動装置４２と制御計算機２１の接続を断つように構成にしているのである。このようにすることにより、ビームＢ出射中の治療台４１の誤作動を防止でき、ひいてはビームＢ照射中に治療台４１が誤動作して動いてしまい、患者３３の患部以外にビームＢが照射されてしまう、という事故を未然に防ぐことが出来るのである。
【００４１】
実施の形態５．
第４の実施の形態で示したビーム治療装置Ａ４ではビームＢ出射中における治療台４１の誤作動防止を、インターロック２５を用いることにより実現したが、インターロック２５の代わりに、治療台４１にロック機構２６を設け、このロック機構２６にビーム出射信号１３ａが入力されるように構成することも考えられる。これをビーム治療装置Ａ５として、図５にそのブロック図を示す。
【００４２】
このビーム治療装置Ａ５において、制御計算機２１が治療台４１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００４３】
また、このビーム治療装置Ａ５における、ビームＢ出射中の治療台４１の誤作動防止方法は次の通りである。即ち、演算部１３からビーム出射信号１３ａがロック機構２６に入力されると、ロック機構２６は、治療台４１が動かないように、直接機械的にロックするように作動する。このようにすることで、仮に制御計算機２１が、その作動中に放射線５１により被爆し、誤信号を駆動装置４２に出力してしまっても、ビームＢ照射中であれば治療台４１は機械的にロックされて動かない状態となっているので、結果的に治療台４１の誤作動は防止されることになる。
【００４４】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ５に、先述したビーム治療装置Ａ４と同様にインターロック２５を設けておくと、より確実に誤作動の防止が実現出来て好ましい。
【００４５】
実施の形態６．
治療台４１の誤作動を防止する方法として、インターロック２５又はロック機構２６を用いた装置について説明したが、これ以外の方法として、治療台４１の駆動装置４２への駆動電力４２１を供給する回路上に設けられた遮断器２７を、ビーム出射信号１３ａが入力されると、この回路を遮断するように作動する構成とすることも考えられる。これをビーム治療装置Ａ６として、そのブロック図を図６に示す。
【００４６】
このビーム治療装置Ａ６において、制御計算機２１が治療台４１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００４７】
また、このビーム治療装置Ａ６における、ビームＢ出射中の治療台４１誤動作防止の方法は次の通りである。即ち、このビーム治療装置Ａ６であれば、ビーム出射装置１０がビームＢを出射するのと同時に演算部１３からビーム出射信号１３ａが出力され、このビーム出射信号１３ａによって遮断器２７が駆動装置４２への駆動電力４２１の供給を遮断するため、治療台４１がビームＢ出射中に誤作動することを防止出来るのである。
【００４８】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ６に、先述したビーム治療装置Ａ５で用いたロック機構２６、及びビーム治療装置Ａ４で用いたインターロック２５を備えると、より確実に治療台４１のビームＢ出射中における誤作動を防止できて好ましい。
【００４９】
実施の形態７．
以上のビーム治療装置Ａ４〜Ａ６は、治療台４１の誤作動を防止することを目的とし、このようにすることで不用意に患者３３の患部以外にビームが照射されないようにしたものであるが、治療台４１の誤作動防止、及びビーム治療台Ａ１〜Ａ３で示した治療照射装置３１の誤動作防止に代えて、ビーム照射中にビームコース回転装置６１が誤作動してしまわないようにすることも考えられる。このように構成した装置をビーム治療装置Ａ７として、そのブロック図を図７に示す。
【００５０】
このビーム治療装置Ａ７において、制御計算機２１がビームコース回転装置６１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００５１】
また、このビーム治療装置Ａ７において、ビームＢ出射中にビームコース回転装置６１が誤作動することを防止する方法は次の通りである。即ち制御計算機２１とビームコース装置回転装置６１の駆動装置６２との間に、ビーム治療装置Ａ１で用いたものと同一のインターロック２５を設けておき、コントロール装置１１からのビーム出射信号１３ａがインターロック２５に入力されると、駆動装置６２と制御計算機２１の接続を断つように構成しているのである。このようにすることにより、ビームＢ出射中のビームコース回転装置６１の誤作動を防止でき、ひいてはビームＢ照射中にビームコース回転装置６１が誤動作して動いてしまい、患者３３の患部以外にビームＢが照射されてしまう、という事故を未然に防ぐことが出来るのである。
【００５２】
実施の形態８．
第７の実施の形態で示したビーム治療装置Ａ７ではビームＢ出射中におけるビームコース回転装置６１の誤作動防止を、インターロック２５を用いることにより実現したが、インターロック２５の代わりに、ビームコース回転装置６１にロック機構２６を設け、このロック機構２６にビーム出射信号１３ａが入力されるように構成することも考えられる。これをビーム治療装置Ａ８として、図８にそのブロック図を示す。
【００５３】
このビーム治療装置Ａ８において、制御計算機２１がビームコース回転装置６１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００５４】
また、このビーム治療装置Ａ８における、ビームＢ出射中のビームコース回転装置６１の誤作動防止方法は次の通りである。即ち、演算部１３からビーム出射信号１３ａがロック機構２６に入力されると、ロック機構２６は、ビームコース回転装置６４１が動かないように、直接機械的にロックするように作動する。このようにすることで、仮に制御計算機２１が、その作動中に放射線５１により被爆し、誤信号を駆動装置６２に出力してしまっても、ビームＢ照射中であればビームコース回転装置６１は機械的にロックされて動かない状態となっているので、結果的にビームコース回転装置６１の誤作動は防止されることになる。
【００５５】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ８に、先述したビーム治療装置Ａ７と同様にインターロック２５を設けておくと、より確実に誤作動の防止が実現出来て好ましい。
【００５６】
実施の形態９．
ビームコース回転装置６１の誤作動を防止する方法として、インターロック２５又はロック機構２６を用いた装置について説明したが、これ以外の方法として、ビームコース回転装置６１の駆動装置６２への駆動電力６２１を供給する回路上に設けられた遮断器２７を、ビーム出射信号１３ａが入力されると、この回路を遮断するように作動する構成とすることも考えられる。これをビーム治療装置Ａ９として、そのブロック図を図９に示す。
【００５７】
このビーム治療装置Ａ９において、制御計算機２１がビームコース回転装置６１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００５８】
また、このビーム治療装置Ａ９における、ビームＢ出射中のビーム回転装置６１の誤動作防止の方法は次の通りである。即ち、このビーム治療装置Ａ９であれば、ビーム出射装置１０がビームＢを出射すると同時に演算部１３からビーム出射信号１３ａが出力され、このビーム出射信号１３ａによって遮断器２７が駆動装置６２への駆動電力６２１の供給を遮断するため、ビームコース回転装置６１がビームＢ出射中に誤作動することを防止出来るのである。
【００５９】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ９に、先述したビーム治療装置Ａ８で用いたロック機構２６、及びビーム治療装置Ａ７で用いたインターロック２５を備えると、より確実に治療台４１のビームＢ出射中における誤作動を防止できて好ましい。
【００６０】
以上、ビームＢ出射中における、ビーム制御装置７０又は治療台４１の誤動作防止、並びにビーム制御装置７０又は治療台４１の制御計算機２１による制御中のビームＢ出射防止を可能としたビーム治療装置について、９つの実施の形態により簡単に説明したが、この９つの実施の形態を組み合わせて、さらに確実な誤作動防止を実現したビーム治療装置とすることも考えられる。
【００６１】
即ち、例えば、ここでは図示しないが、制御計算機２１からの制御信号２４ａを、インターロック２５を介して駆動装置３２、４２、６２に伝達するように構成しておけば、インターロック２５にビーム出射信号１３ａが入力され、これが作動した時には、治療照射装置３１、ビームコース回転装置６１及び治療台４１の誤作動を防止出来るので、より確実なビーム治療装置の誤作動防止を実現することが考えられる。同様に、治療照射装置３１、ビームコース回転装置６１及び治療台４１それぞれにロック装置２６を設け、これらのロック装置２６がビーム出射信号１３ａに応じて作動するようにすることも考えられるし、駆動装置３２、６２、４２へ入力する駆動電力３２１、６２１、４２１の供給回路全てに遮断器２７を設け、この遮断器２７がビーム出射信号１３ａに応じて作動するように構成することも考えられる。
【００６２】
また、ここでは詳述しないが、例えばビーム出射装置１０のビームの出射をコントロールするためにインターロック１４のみを設け、例えばインターロック２５等によるビーム制御装置７０や治療台４１の制御を一切行わないビーム治療装置とすることも考えられるし、逆にインターロック２５等によるビーム制御装置７０や治療台４１の制御のみを行って、インターロック１４を省略したビーム治療装置とすることも、システムの簡略化の点から考えても構わない。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１に記載のビーム治療装置であれば、制御計算機から出力される信号に応じてビーム出射装置からのビーム出射を禁止することで、制御計算機がビーム制御装置や治療台を制御している時はビームの出射が行われないようにしたので、制御計算機がビーム制御装置や治療台を制御することにより、ビーム照射を行う場所を確定するまではビームの出射が行われず、故に、実際にビーム治療を行っている最中に放射線を浴びた制御計算機が誤作動しても、例えば患者の患部以外の部分にビームが照射される、といった事故を防止できるので、大変好適である。
【００６５】
そして請求項２に記載のビーム治療装置であれば、制御計算機から出力される信号に応じてビーム出射装置からのビーム出射を禁止し、かつ、コントロール装置から出力される信号に応じて、制御計算機の出力とは無関係にビーム制御装置及び治療台の作動状態の変更が出来ないようにしたので、例えば制御計算機によりビーム制御装置及び治療台を制御している時はビームが誤って出射されることがなく、またビーム出射中に誤ってビーム制御装置及び治療台が制御されることがないので、治療中の患者の患部以外にビームが照射される、といった事故を防止できるので、大変好適である。
【００６６】
また請求項３に記載のビーム治療装置であれば、ビーム出射警告機能を備えたので、実際にビーム治療装置を操作している時にビームが出射されなくとも、それがビーム治療装置の故障によるものではないことが容易に判断できるのでよい。
【００６７】
さらに請求項４に記載のビーム治療装置であれば、制御禁止警告機能を備えたので、実際にビーム治療装置を操作している時に装置の制御が不可能になっても、それがビーム治療装置の故障によるものではないことが容易に判断できるのでよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る第５の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る第６の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る第７の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る第８の実施の形態を示すブロック図である。
【図９】本発明に係る第９の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ａ１〜Ａ９ ビーム治療装置、Ｂ ビーム、１０ ビーム出射装置、１５ イオン生成器、１６ 加速装置、１７ａ，１７ｂ ビーム遮蔽装置、１４ インターロック、１１ コントロール装置、１３ａ ビーム出射信号、１２ａ 出射不可信号、１２ｂ 出射許可信号、１２ 出射許可判定部、１３ 演算部、
７０ ビーム制御装置、３１ 治療照射装置、３２ 駆動装置、３２１ 駆動電力、６１ ビームコース回転装置、６２ 駆動装置、６２１ 駆動電力、
３３ 患者、４１ 治療台、４２ 駆動装置、４２１ 駆動電力、２１ 制御計算機、２１ａ 設定中信号、２２ 操作部、２３ 設定認知部、２３ａ 設定中信号、２３ｂ 設定終了信号、２４ 制御演算部、２５ インターロック、
２６ ロック装置、２７ 遮断器、７１ 警告灯、７２ 警告灯。
【発明の属する技術分野】
本発明は、陽子線や粒子線等のビームを癌などの悪性腫瘍におかされた患部に照射してこれを治療する、いわゆる粒子線治療装置等のビーム治療装置に関するものであって、具体的には、このビーム治療装置により治療を受ける患者を保護する為に、陽子線や粒子線等のビーム照射中に、このビームに起因する装置の誤作動を防止したビーム治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
通常、陽子線や粒子線等のビームを発射するビーム照射装置では、このビーム照射装置の動作を制御する制御部がビームの放つ放射線の影響を受けて、ビーム照射装置を誤作動させることが考えられるので、この制御部を放射線の影響を受けない場所に離して設置するか、或いは充分に放射線を遮蔽できる性能を持つ部材、又は遮蔽設備によって制御部を覆う、等の措置を講じて、ビーム照射装置の誤作動を防止している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来のビーム照射装置であれば、装置の制御部を放射線の届かない場所に設置するか、放射線の影響を受けない状況下で設置する必要があったため、制御部を放射線の届かない場所に設置するのであれば広大な設備と敷地が、また放射線の影響を受けない状況を作り出すのであれば高価な遮蔽装置が必要である。
【０００４】
これらの点について、このようなビーム照射装置を物理実験用の設備として用いるのであれば特に重要な問題点とはならないが、これを、例えば癌などの悪性腫瘍の治療手段として用いるビーム治療装置として用いるのであれば、これらの点は無視出来ない問題点となってしまう。
【０００５】
つまり、ビーム治療装置として用いるのであれば、これは当然病院の設備となるが、病院という限られた空間の中で制御部を放射線の届かない場所に設置することはほぼ不可能であり、また敢えて制御部を放射線の届かない場所に設置可能とするために広大な空間を得ようとすれば、当然広大な敷地が必要となり、病院建設の為の費用が高騰したり、又は限られた予算で広大な土地を得ようとするならば辺鄙な場所にしか病院を建設できなくなり、いずれにせよ好ましいものとは言えない。
【０００６】
さらに、ビーム治療装置として使用するのであれば、高度なビーム照射の精度が求められるので、ビームの放射線の影響を受ける可能性があるにもかかわらず、装置の制御部を、ビーム照射を行う場所の近傍に設置せざるを得ないので、問題であった。
【０００７】
そしてなによりも、ビーム照射を行っている最中に装置が誤作動してしまい、患者の患部以外の部分にビームが照射されてしまうという危険性があり、この点が最も重大な問題点であった。
【０００８】
そこで本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、ビームの照射装置の近くにビーム照射装置の制御部を設置しても、この制御部がビームの放射線に起因する誤作動を起こさないようにし、また誤って、不必要な部分にビームの照射が行われないようにしたビーム治療装置を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するため、本発明の請求項１に記載のビーム治療装置では、陽子線又は粒子線であるビームを、癌などの悪性腫瘍におかされた患部に照射して、該患部を治療するビーム治療装置であって、少なくとも、前記ビームを出射するビーム出射装置と、前記ビーム出射装置より出射されたビームを制御するビーム制御装置と、前記ビームを照射する対象となる患者を安置する治療台と、前記治療台の位置や前記ビーム制御装置の作動状態を制御し、前記治療台の位置を設定中又は前記ビーム制御装置の作動状態を設定中の時は、設定中信号を出力する制御計算機と、前記ビーム出射装置によるビームの出射をコントロールするコントロール装置と、前記制御計算機から出力される信号に応じて、前記ビーム出射装置のビーム出射開始を禁止させるインターロックと、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、請求項２に記載のビーム治療装置では、陽子線又は粒子線であるビームを、癌などの悪性腫瘍におかされた患部に照射して、該患部を治療するビーム治療装置において、少なくとも、前記ビームを出射するビーム出射装置と、前記ビーム出射装置より出射されたビームを制御するビーム制御装置と、前記ビームを照射する対象となる患者を安置する治療台と、前記治療台の位置や前記ビーム制御装置の作動状態を制御し、前記治療台の位置を設定中又は前記ビーム制御装置の作動状態を設定中の時は、設定中信号を出力する制御計算機と、前記ビーム出射装置によるビームの出射をコントロールするコントロール装置と、前記制御計算機から出力される信号に応じて、前記コントロール装置が前記ビーム出射装置のビーム出射開始を禁止するように作動するインターロックと、前記コントロール装置から出力される信号に応じて、前記制御計算機の出力とは無関係に前記ビーム制御装置及び前記治療台の作動状態の変更を禁止する変更禁止装置を備えたことを特徴とする。
【００１２】
ここで、請求項３に記載のビーム治療装置のように、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のビーム治療装置において、前記設定中信号に応じて前記ビーム出射装置によるビーム出射を禁止された時に、この禁止状態を利用者に対して警告する、ビーム出射警告機能を備えることは、好ましい実施の形態である。
【００１３】
また、請求項４に記載のビーム治療装置のように、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビーム治療装置において、前記ビーム出射装置がビーム出射を行っている状態下では前記制御計算機による治療台又はビーム制御装置の作動状態を変更することを禁止し、この禁止状態を利用者に対して警告する、制御禁止警告機能を備えることもまた好ましい実施の形態である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。尚、ここで示す実施の形態はあくまでも一例であって、必ずしもこの実施の形態に限定されるものではない。また以下の説明において、ビームとは、陽子線又は粒子線を指すものとする。
【００１５】
実施の形態１．
まず、本発明に係るビーム治療装置の一例を、第１の実施の形態として、図面を参照しつつ説明する。
図１はこの第１の実施の形態に係るビーム治療装置Ａの構成の概略を示したブロック図である。
【００１６】
このビーム治療装置Ａ１は、ビームＢを出射するビーム出射装置１０と、ビーム出射装置１０をコントロールするコントロール装置１１と、ビーム出射装置１０から出射されたビームＢを制御するビーム制御装置７０と、ビームＢを照射する患者３３を安置する治療台４１と、治療台４１の位置を制御するために治療台４１を移動させる駆動装置４２と、ビーム制御装置７０の作動状態や治療台４１の位置を制御する制御計算機２１と、制御計算機２１から設定中信号２３ａが出力された場合、この設定中信号２３ａに応じてビーム出射装置１０のビーム出射を禁止させるインターロック１４と、コントロール装置１１から出力されるビーム出射信号１３ａに応じて、制御計算機２１の出力とは無関係にビーム制御装置７０の作動状態の変更を禁止する変更禁止装置であるインターロック２５と、制御計算機２１を操作する操作部２２と、を備えている。
【００１７】
ビーム出射装置１０は、ビームＢのもとになるイオン粒子を生成するイオン生成器１５と、イオン生成器１５で生成されたイオン粒子を加速してビームＢとする加速装置１６と、ビームＢの出射を停止するためのビーム遮断装置１７ａ、１７ｂを備えている。
【００１８】
コントロール装置１１は、ビーム出射装置１０からのビーム出射許可を判定する出射許可判定部１２と、ビーム出射装置１０から出射されるビームの加速、出射を実際に処理する演算部１３と、を備えている。尚、図１においてインターロック１４はコントロール装置１１から独立しているが、このインターロック１４をコントロール装置１１中の構成部材としても構わない。
【００１９】
制御計算機２１は、操作部２２を操作することで制御計算機２１が治療台４１やビーム制御装置７０の制御や設定を行っている最中か否かを認知し、設定中であれば設定中信号２３ａを出力する設定認知部２３と、操作部２２から設定認知部２３を経て入力される操作信号に基づいて、実際にビーム制御装置７０を制御する制御信号２４ａを出力する制御演算部２４と、を備えている。
【００２０】
ビーム制御装置７０は、ビームＢを患者３３の患部に照射する時に、ビームＢを患部の大きさに応じてカットしたり、患部の深度に応じた強度としたりする治療照射装置３１と、治療照射装置３１を駆動する駆動装置３２と、ビームＢのコースを制御する、例えば回転ガントリー等の、ビームコース回転装置６１と、ビームコース回転装置６１を駆動する駆動装置６２と、を備えている。
【００２１】
次に、このように構成されるビーム治療装置Ａ１の動作について、図１を参照しつつ説明する。
まずイオン生成器１５で生成されたイオン粒子は加速装置１６で加速されてビームＢとなり、ビーム出射装置１０から出射される。ビーム出射装置１０から出射されたビームＢは治療照射装置３１によって、患部以外の場所に当たるビームを削り取る。そして、治療照射装置３１によって不要な部分を削り取られたビームＢは、ビームコース回転装置６１によってビームＢのコースを制御されて、患者３３の患部に正確に照射される。尚、ビームＢの照射をより正確なものとするために、駆動装置４２により治療台４１を移動させてもよい。
【００２２】
尚、このビーム治療装置Ａ１の構造を簡潔なものとするために、ビームコース回転装置６１及び制御装置６２を省略して、治療照射装置３１で処理したビームＢを直接患者３３に照射すること、また治療台４１の駆動装置４２を省略することが可能である。
【００２３】
ビーム治療装置Ａ１の動作は以上の通りであるが、通常、ビームＢが治療照射装置３１に当たることによって削り取られたビームは放射線５１となり、治療照射装置３１を直接放射化したり、２次ビームとなって、周辺に設置されている作動中の制御計算機２１などの器材に当ってしまう。つまり、制御計算機２１が放射線５１によって被爆してしまうことになる。そして制御計算機２１は、作動中に被爆すると、誤作動して誤った制御信号２４ａを出力してしまいやすくなり、確実な制御を行うことが困難となってしまう。
【００２４】
そこで、本発明にかかるビーム治療装置Ａ１では、作動中の制御計算機２１に放射線５１が照射されないように、制御計算機２１の作動中には放射線５１を生ずる基となるビームＢの出射を行わないような構造とした。以下、この構造について簡単に説明する。
【００２５】
まず始めに、治療照射装置３１を介したビームＢが正確に患者３３の患部に照射されるように、制御計算機２１によって駆動装置３２を駆動して治療照射装置３１の調節、制御を行う。この制御計算機２１による制御は、操作部２２を操作することにより行うが、この際、操作部２２からの信号が設定認知部２３に入力されると、設定認知部２３は操作部２２からの信号を制御演算部２４に伝えると同時に、設定中信号２３ａをコントロール装置１１の出射許可判定部１２に出力する。出射許可判定部１２は、設定中信号２３ａが入力されると、出射不可信号１２ａをインターロック１４と演算部１３に出力する。そしてインターロック１４は、出射不可信号１２ａが入力されると、その後出射許可信号１２ｂが入力されるまで、演算部１３からの入力信号をビーム出射装置１０へ伝えないようにする。また、ここで出射不可信号１２ａが入力された演算部１３では一切の演算を禁止するように構成していてもよいし、また必ずしも出射不可信号１２ａを演算部１３に伝達しないように構成することも考えられる。そして、ビーム出射装置１０は、一切の信号入力がなされないので、ビームの生成、加速が行われることはない。
【００２６】
このようにすることで、制御計算機２１による治療照射装置３１の制御中にはビームＢの出射が行われないので、作動中の制御計算機２１が放射線を浴びて誤作動する、という事態を防止できる。
【００２７】
尚、出射許可判定部１２とインターロック１４の間に、出射許可判定部１２からインターロック１４へ出射不可信号１２ａが出力した時に作動する警告灯７１を設けておけば、より確実にビーム治療装置Ａ１の操作者がビーム治療装置Ａ１の状態を理解できるので、操作者が装置故障などの誤認をすることを防止できて好ましい。
【００２８】
次に、操作部２２の操作による制御計算機２１による治療照射装置３１の制御が終了すると、設定認知部２３は制御終了を判断して、制御終了信号２３ｂを出射許可判定部１２に出力する。そして出射許可判定部１２では出射許可信号１２ｂをインターロック１４と演算部１３に出力する。インターロック１４はこの出射許可信号１２ｂが入力されると、演算部１３からの入力信号をビーム出射装置１０へ伝えるようにする。演算部１３ではビーム出射信号１３ａを、インターロック１４を介してビーム出射装置１０に伝達する。そしてビーム出射装置１０からビームＢが出射されるが、これと同時に、ビーム出射信号１３ａはインターロック２５に入力される。このインターロック２５は、制御計算機２１と治療照射装置３１の駆動装置３２との間に設けられているので、インターロック２５にビーム出射信号１３ａが入力されると、制御計算機２１と駆動装置３２の接続を切り離すように構成しておけば、ビームＢの出射中には、制御計算機２１からの制御信号２４ａは駆動装置３２に伝達されないので、ビームＢの出射中に治療照射装置３１が誤作動することが無くなるのである。そして、ビームＢ出射中は治療照射装置３１が誤作動しないので、ビームＢを患者３３の患部以外に照射してしまう、という事故を防ぐことができて好適である。
【００２９】
尚、演算部１３とインターロック２５の間に、演算部１３からインターロック２５へビーム出射信号１３ａが出力した時に作動する警告灯７２を設けておけば、より確実にビーム治療装置Ａ１の操作者がビーム治療装置Ａ１の状態を理解できるので、操作者が装置故障などの誤認をすることを防止できて好ましい。
【００３０】
実施の形態２．
第１の実施の形態で示したビーム治療装置Ａ１ではビームＢ出射中における治療照射装置３１の誤作動防止を、インターロック２５を用いることにより実現したが、インターロック２５の代わりに、治療照射装置３１にロック機構２６を設け、このロック機構２６にビーム出射信号１３ａが入力されるように構成することも考えられる。これをビーム治療装置Ａ２として、図２にそのブロック図を示す。
【００３１】
このビーム治療装置Ａ２において、制御計算機２１が治療照射装置３１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００３２】
また、このビーム治療装置Ａ２における、ビームＢ出射中の治療照射装置３１の誤動作防止の方法は次の通りである。即ち、演算部１３からビーム出射信号１３ａがロック機構２６に入力されると、ロック機構２６は、治療照射装置３１が動かないように、直接機械的にロックするように作動する。このようにすることで、仮に制御計算機２１が、その作動中に放射線５１により被爆し、誤信号を駆動装置３２に出力してしまっても、ビームＢ照射中であれば治療照射装置３１は機械的にロックされて動かない状態となっているので、結果的に治療照射装置３１の誤作動は防止されることになる。
【００３３】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ２に、先述したビーム治療装置Ａ１と同様にインターロック２５を設けておくと、より確実に誤作動の防止が実現出来て好ましい。
【００３４】
実施の形態３．
治療照射装置３１の誤作動を防止する方法として、インターロック２５又はロック機構２６を用いた装置について説明したが、これ以外の方法として、治療照射装置３１の駆動装置３２への駆動電力３２１を供給する回路上に設けられた遮断器２７を、ビーム出射信号１３ａが入力されると、この回路を遮断するように作動する構成とすることも考えられる。これをビーム治療装置Ａ３として、そのブロック図を図３に示す。
【００３５】
このビーム治療装置Ａ３において、制御計算機２１が治療照射装置３１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００３６】
また、このビーム治療装置Ａ３における、ビームＢ出射中の治療照射装置３１の誤動作防止の方法は次の通りである。即ち、このビーム治療装置Ａ３であれば、ビーム出射装置１０がビームＢを出射すると同時に演算部１３からビーム出射信号１３ａが出力され、このビーム出射信号１３ａによって遮断器２７が駆動装置３２への駆動電力３２１の供給を遮断するため、治療照射装置３１がビームＢ出射中に誤作動することを防止出来るのである。
【００３７】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ３に、先述したビーム治療装置Ａ２で用いたロック機構２６、及びビーム治療装置Ａ１で用いたインターロック２５を備えると、より確実に治療照射装置３１のビームＢ出射中における誤作動を防止できて好ましい。
【００３８】
実施の形態４．
以上のビーム治療装置Ａ１〜Ａ３は、治療照射装置３１の誤作動を防止することを目的とし、このようにすることで不用意に患者３３の患部以外にビームが照射されないようにしたものであるが、治療照射装置３１の誤作動防止に代えて、ビーム照射中に治療台４１が誤作動してしまわないようにすることも考えられる。このように構成した装置をビーム治療装置Ａ４として、そのブロック図を図４に示す。
【００３９】
このビーム治療装置Ａ４において、制御計算機２１が治療台４１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００４０】
また、このビーム治療装置Ａ４において、ビームＢ出射中に治療台４１が誤作動することを防止する方法は次の通りである。即ち制御計算機２１と治療台４１の駆動装置４２との間に、ビーム治療装置Ａ１で用いたものと同一のインターロック２５を設けておき、コントロール装置１１からのビーム出射信号１３ａがインターロック２５に入力されると、駆動装置４２と制御計算機２１の接続を断つように構成にしているのである。このようにすることにより、ビームＢ出射中の治療台４１の誤作動を防止でき、ひいてはビームＢ照射中に治療台４１が誤動作して動いてしまい、患者３３の患部以外にビームＢが照射されてしまう、という事故を未然に防ぐことが出来るのである。
【００４１】
実施の形態５．
第４の実施の形態で示したビーム治療装置Ａ４ではビームＢ出射中における治療台４１の誤作動防止を、インターロック２５を用いることにより実現したが、インターロック２５の代わりに、治療台４１にロック機構２６を設け、このロック機構２６にビーム出射信号１３ａが入力されるように構成することも考えられる。これをビーム治療装置Ａ５として、図５にそのブロック図を示す。
【００４２】
このビーム治療装置Ａ５において、制御計算機２１が治療台４１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００４３】
また、このビーム治療装置Ａ５における、ビームＢ出射中の治療台４１の誤作動防止方法は次の通りである。即ち、演算部１３からビーム出射信号１３ａがロック機構２６に入力されると、ロック機構２６は、治療台４１が動かないように、直接機械的にロックするように作動する。このようにすることで、仮に制御計算機２１が、その作動中に放射線５１により被爆し、誤信号を駆動装置４２に出力してしまっても、ビームＢ照射中であれば治療台４１は機械的にロックされて動かない状態となっているので、結果的に治療台４１の誤作動は防止されることになる。
【００４４】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ５に、先述したビーム治療装置Ａ４と同様にインターロック２５を設けておくと、より確実に誤作動の防止が実現出来て好ましい。
【００４５】
実施の形態６．
治療台４１の誤作動を防止する方法として、インターロック２５又はロック機構２６を用いた装置について説明したが、これ以外の方法として、治療台４１の駆動装置４２への駆動電力４２１を供給する回路上に設けられた遮断器２７を、ビーム出射信号１３ａが入力されると、この回路を遮断するように作動する構成とすることも考えられる。これをビーム治療装置Ａ６として、そのブロック図を図６に示す。
【００４６】
このビーム治療装置Ａ６において、制御計算機２１が治療台４１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００４７】
また、このビーム治療装置Ａ６における、ビームＢ出射中の治療台４１誤動作防止の方法は次の通りである。即ち、このビーム治療装置Ａ６であれば、ビーム出射装置１０がビームＢを出射するのと同時に演算部１３からビーム出射信号１３ａが出力され、このビーム出射信号１３ａによって遮断器２７が駆動装置４２への駆動電力４２１の供給を遮断するため、治療台４１がビームＢ出射中に誤作動することを防止出来るのである。
【００４８】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ６に、先述したビーム治療装置Ａ５で用いたロック機構２６、及びビーム治療装置Ａ４で用いたインターロック２５を備えると、より確実に治療台４１のビームＢ出射中における誤作動を防止できて好ましい。
【００４９】
実施の形態７．
以上のビーム治療装置Ａ４〜Ａ６は、治療台４１の誤作動を防止することを目的とし、このようにすることで不用意に患者３３の患部以外にビームが照射されないようにしたものであるが、治療台４１の誤作動防止、及びビーム治療台Ａ１〜Ａ３で示した治療照射装置３１の誤動作防止に代えて、ビーム照射中にビームコース回転装置６１が誤作動してしまわないようにすることも考えられる。このように構成した装置をビーム治療装置Ａ７として、そのブロック図を図７に示す。
【００５０】
このビーム治療装置Ａ７において、制御計算機２１がビームコース回転装置６１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００５１】
また、このビーム治療装置Ａ７において、ビームＢ出射中にビームコース回転装置６１が誤作動することを防止する方法は次の通りである。即ち制御計算機２１とビームコース装置回転装置６１の駆動装置６２との間に、ビーム治療装置Ａ１で用いたものと同一のインターロック２５を設けておき、コントロール装置１１からのビーム出射信号１３ａがインターロック２５に入力されると、駆動装置６２と制御計算機２１の接続を断つように構成しているのである。このようにすることにより、ビームＢ出射中のビームコース回転装置６１の誤作動を防止でき、ひいてはビームＢ照射中にビームコース回転装置６１が誤動作して動いてしまい、患者３３の患部以外にビームＢが照射されてしまう、という事故を未然に防ぐことが出来るのである。
【００５２】
実施の形態８．
第７の実施の形態で示したビーム治療装置Ａ７ではビームＢ出射中におけるビームコース回転装置６１の誤作動防止を、インターロック２５を用いることにより実現したが、インターロック２５の代わりに、ビームコース回転装置６１にロック機構２６を設け、このロック機構２６にビーム出射信号１３ａが入力されるように構成することも考えられる。これをビーム治療装置Ａ８として、図８にそのブロック図を示す。
【００５３】
このビーム治療装置Ａ８において、制御計算機２１がビームコース回転装置６１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００５４】
また、このビーム治療装置Ａ８における、ビームＢ出射中のビームコース回転装置６１の誤作動防止方法は次の通りである。即ち、演算部１３からビーム出射信号１３ａがロック機構２６に入力されると、ロック機構２６は、ビームコース回転装置６４１が動かないように、直接機械的にロックするように作動する。このようにすることで、仮に制御計算機２１が、その作動中に放射線５１により被爆し、誤信号を駆動装置６２に出力してしまっても、ビームＢ照射中であればビームコース回転装置６１は機械的にロックされて動かない状態となっているので、結果的にビームコース回転装置６１の誤作動は防止されることになる。
【００５５】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ８に、先述したビーム治療装置Ａ７と同様にインターロック２５を設けておくと、より確実に誤作動の防止が実現出来て好ましい。
【００５６】
実施の形態９．
ビームコース回転装置６１の誤作動を防止する方法として、インターロック２５又はロック機構２６を用いた装置について説明したが、これ以外の方法として、ビームコース回転装置６１の駆動装置６２への駆動電力６２１を供給する回路上に設けられた遮断器２７を、ビーム出射信号１３ａが入力されると、この回路を遮断するように作動する構成とすることも考えられる。これをビーム治療装置Ａ９として、そのブロック図を図９に示す。
【００５７】
このビーム治療装置Ａ９において、制御計算機２１がビームコース回転装置６１を制御している間のビームＢ出射を禁止する方法は、ビーム治療装置Ａ１と同様である。
【００５８】
また、このビーム治療装置Ａ９における、ビームＢ出射中のビーム回転装置６１の誤動作防止の方法は次の通りである。即ち、このビーム治療装置Ａ９であれば、ビーム出射装置１０がビームＢを出射すると同時に演算部１３からビーム出射信号１３ａが出力され、このビーム出射信号１３ａによって遮断器２７が駆動装置６２への駆動電力６２１の供給を遮断するため、ビームコース回転装置６１がビームＢ出射中に誤作動することを防止出来るのである。
【００５９】
尚、ここでは詳述及び図示しないが、このビーム治療装置Ａ９に、先述したビーム治療装置Ａ８で用いたロック機構２６、及びビーム治療装置Ａ７で用いたインターロック２５を備えると、より確実に治療台４１のビームＢ出射中における誤作動を防止できて好ましい。
【００６０】
以上、ビームＢ出射中における、ビーム制御装置７０又は治療台４１の誤動作防止、並びにビーム制御装置７０又は治療台４１の制御計算機２１による制御中のビームＢ出射防止を可能としたビーム治療装置について、９つの実施の形態により簡単に説明したが、この９つの実施の形態を組み合わせて、さらに確実な誤作動防止を実現したビーム治療装置とすることも考えられる。
【００６１】
即ち、例えば、ここでは図示しないが、制御計算機２１からの制御信号２４ａを、インターロック２５を介して駆動装置３２、４２、６２に伝達するように構成しておけば、インターロック２５にビーム出射信号１３ａが入力され、これが作動した時には、治療照射装置３１、ビームコース回転装置６１及び治療台４１の誤作動を防止出来るので、より確実なビーム治療装置の誤作動防止を実現することが考えられる。同様に、治療照射装置３１、ビームコース回転装置６１及び治療台４１それぞれにロック装置２６を設け、これらのロック装置２６がビーム出射信号１３ａに応じて作動するようにすることも考えられるし、駆動装置３２、６２、４２へ入力する駆動電力３２１、６２１、４２１の供給回路全てに遮断器２７を設け、この遮断器２７がビーム出射信号１３ａに応じて作動するように構成することも考えられる。
【００６２】
また、ここでは詳述しないが、例えばビーム出射装置１０のビームの出射をコントロールするためにインターロック１４のみを設け、例えばインターロック２５等によるビーム制御装置７０や治療台４１の制御を一切行わないビーム治療装置とすることも考えられるし、逆にインターロック２５等によるビーム制御装置７０や治療台４１の制御のみを行って、インターロック１４を省略したビーム治療装置とすることも、システムの簡略化の点から考えても構わない。
【００６３】
【発明の効果】
請求項１に記載のビーム治療装置であれば、制御計算機から出力される信号に応じてビーム出射装置からのビーム出射を禁止することで、制御計算機がビーム制御装置や治療台を制御している時はビームの出射が行われないようにしたので、制御計算機がビーム制御装置や治療台を制御することにより、ビーム照射を行う場所を確定するまではビームの出射が行われず、故に、実際にビーム治療を行っている最中に放射線を浴びた制御計算機が誤作動しても、例えば患者の患部以外の部分にビームが照射される、といった事故を防止できるので、大変好適である。
【００６５】
そして請求項２に記載のビーム治療装置であれば、制御計算機から出力される信号に応じてビーム出射装置からのビーム出射を禁止し、かつ、コントロール装置から出力される信号に応じて、制御計算機の出力とは無関係にビーム制御装置及び治療台の作動状態の変更が出来ないようにしたので、例えば制御計算機によりビーム制御装置及び治療台を制御している時はビームが誤って出射されることがなく、またビーム出射中に誤ってビーム制御装置及び治療台が制御されることがないので、治療中の患者の患部以外にビームが照射される、といった事故を防止できるので、大変好適である。
【００６６】
また請求項３に記載のビーム治療装置であれば、ビーム出射警告機能を備えたので、実際にビーム治療装置を操作している時にビームが出射されなくとも、それがビーム治療装置の故障によるものではないことが容易に判断できるのでよい。
【００６７】
さらに請求項４に記載のビーム治療装置であれば、制御禁止警告機能を備えたので、実際にビーム治療装置を操作している時に装置の制御が不可能になっても、それがビーム治療装置の故障によるものではないことが容易に判断できるのでよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る第２の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る第３の実施の形態を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る第４の実施の形態を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る第５の実施の形態を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る第６の実施の形態を示すブロック図である。
【図７】本発明に係る第７の実施の形態を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る第８の実施の形態を示すブロック図である。
【図９】本発明に係る第９の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
Ａ１〜Ａ９ ビーム治療装置、Ｂ ビーム、１０ ビーム出射装置、１５ イオン生成器、１６ 加速装置、１７ａ，１７ｂ ビーム遮蔽装置、１４ インターロック、１１ コントロール装置、１３ａ ビーム出射信号、１２ａ 出射不可信号、１２ｂ 出射許可信号、１２ 出射許可判定部、１３ 演算部、
７０ ビーム制御装置、３１ 治療照射装置、３２ 駆動装置、３２１ 駆動電力、６１ ビームコース回転装置、６２ 駆動装置、６２１ 駆動電力、
３３ 患者、４１ 治療台、４２ 駆動装置、４２１ 駆動電力、２１ 制御計算機、２１ａ 設定中信号、２２ 操作部、２３ 設定認知部、２３ａ 設定中信号、２３ｂ 設定終了信号、２４ 制御演算部、２５ インターロック、
２６ ロック装置、２７ 遮断器、７１ 警告灯、７２ 警告灯。
Claims (4)
- 陽子線又は粒子線であるビームを、癌などの悪性腫瘍におかされた患部に照射して、該患部を治療するビーム治療装置であって、
少なくとも、
前記ビームを出射するビーム出射装置と、
前記ビーム出射装置より出射されたビームを制御するビーム制御装置と、
前記ビームを照射する対象となる患者を安置する治療台と、
前記治療台の位置や前記ビーム制御装置の作動状態を制御し、前記治療台の位置を設定中又は前記ビーム制御装置の作動状態を設定中の時は、設定中信号を出力する制御計算機と、
前記ビーム出射装置によるビームの出射をコントロールするコントロール装置と、
前記制御計算機から出力される信号に応じて、前記ビーム出射装置のビーム出射開始を禁止させるインターロックと、
を備えたことを特徴とする、ビーム治療装置。 - 陽子線又は粒子線であるビームを、癌などの悪性腫瘍におかされた患部に照射して、該患部を治療するビーム治療装置において、
少なくとも、
前記ビームを出射するビーム出射装置と、
前記ビーム出射装置より出射されたビームを制御するビーム制御装置と、
前記ビームを照射する対象となる患者を安置する治療台と、
前記治療台の位置や前記ビーム制御装置の作動状態を制御し、前記治療台の位置を設定中又は前記ビーム制御装置の作動状態を設定中の時は、設定中信号を出力する制御計算機と、
前記ビーム出射装置によるビームの出射をコントロールするコントロール装置と、
前記制御計算機から出力される信号に応じて、前記コントロール装置が前記ビーム出射装置のビーム出射開始を禁止するように作動するインターロックと、
前記コントロール装置から出力される信号に応じて、前記制御計算機の出力とは無関係に前記ビーム制御装置及び前記治療台の作動状態の変更を禁止する変更禁止装置を備えたことを特徴とする、
ビーム治療装置。 - 請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のビーム治療装置において、
前記設定中信号に応じて前記ビーム出射装置によるビーム出射を禁止された時に、この禁止状態を利用者に対して警告する、ビーム出射警告機能を備えたことを特徴とする、
ビーム治療装置。 - 請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のビーム治療装置において、
前記ビーム出射装置がビーム出射を行っている状態下では前記制御計算機による治療台又はビーム制御装置の作動状態を変更することを禁止し、この禁止状態を利用者に対して警告する、制御禁止警告機能を備えたことを特徴とする、
ビーム治療装置。
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| JP34167798A JP3607824B2 (ja) | 1998-12-01 | 1998-12-01 | ビーム治療装置 |
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| US10653892B2 (en) * | 2017-06-30 | 2020-05-19 | Mevion Medical Systems, Inc. | Configurable collimator controlled using linear motors |
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| JP2000167071A (ja) | 2000-06-20 |
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