JP3780267B2 - 放射線治療用ベッド装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放射線治療用ベッド装置に係り、特に、イオンビームを患者の患部に照射する粒子線治療装置に適用するのに好適な放射線治療用ベッド装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
患者が横たわっているベッドは、回転ガントリー内に形成された治療室内に挿入され、回転ガントリーに設けられた照射装置（照射野形成装置）に対して位置合せされている。この状態で、ベッド上に横たわっている患者の患部は、照射装置内のイオンビーム経路の延長線上に位置している。粒子線治療装置は、加速器及び照射装置を有する。加速器で加速されたイオンビームは照射装置よりベッド上に横たわっている患者の患部に照射される。
【０００３】
放射線治療用ベッド装置（以下、単にベッド装置という）としては、特許文献１の図２に記載されたベッド装置が知られている。このベッド装置は、患者が横たわるベッドを有し、このベッドをＸ軸方向に移動させるＸ軸方向移動装置，ベッドをＹ軸方向に移動させるＹ軸方向移動装置，ベッドをＺ軸方向に移動させるＺ軸方向移動装置，ベッドを回転させる回転駆動装置，ベッドをピッチングさせるピッチング回転駆動装置、及びベッドをローリングさせるローリング回転駆動装置を備えている（特許文献１の図２参照）。
【０００４】
特許文献１の図２に記載されたベッド装置は、具体的には、Ｘ軸方向移動装置上にＺ軸方向移動装置が設置され、Ｚ軸方向移動装置上にＹ軸方向移動装置が設置され、Ｙ軸方向移動装置上に回転駆動装置により回転されるベッド基台が設置され、ベッド基台上にローリング回転駆動装置によりローリング回転される回転台が設置され、この回転台にピッチング回転駆動装置によりピッチング回転される治療用ベッドが設置されている。また、特許文献１の図１２及び図１３に記載されたベッド装置では、ベッド基台上にピッチング回転駆動装置によりピッチング回転されるヒンジ台が設置され、このヒンジ台にローリング回転駆動装置によりローリング回転される治療用ベッドが設置されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３１３９００号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載された各ベッド装置は、Ｘ軸方向移動装置，Ｚ軸方向移動装置，Ｙ軸方向移動装置，ローリング回転駆動装置及びピッチング回転駆動装置のシリーズに配置された６つの駆動装置、すなわち６つのシリアルリンクを有する。このため、そのように６つの自由度を有する従来のベッド装置を用いた治療用ベッドの位置決めの精度は、シリーズに配置されたそれぞれの駆動装置の位置決め誤差の影響を受ける。ところで、従来のベッド装置における位置決め誤差は、６つの駆動装置の各位置決め誤差を累計した値である。
【０００７】
粒子線治療装置においては、患者の患部へのイオンビームの照射を精度良く行うために、ベッド装置による、患者が乗った治療用ベッドの位置決め精度をより高めることが望まれている。このためにも、ベッド装置の位置決め誤差を低減する必要がある。
【０００８】
本発明の目的は、治療用ベッドの位置決め精度を更に向上できる放射線治療用ベッド装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、ベッド駆動装置に設けられて患者を支持するベッドの傾きを調節する傾き調節装置が、複数の支持点でベッドを支持し、各支持点のレベルを個々に調節する複数の可動支持部材を有していることにある。傾き調節装置が複数の支持点でベッドを支持すると共に、各支持点のレベルを個々に調節することができるため、ベッドの傾きを調節する駆動軸が１つ低減できる。すなわち、従来は、ピッチング回転駆動装置及びローリング回転駆動装置による２つの駆動軸でベッドの傾きを調節していたが、本発明は傾き調節装置による１つの駆動軸でベッドの傾きを調節できる。従って、本発明は、ベッドの位置決めのための各駆動装置の累積誤差が低減し、ベッドの位置決め精度が向上する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の好適な一実施例である放射線治療用ベッド装置が適用される粒子線治療装置を、図８及び図９を用いて説明する。この粒子線治療装置１は、荷電粒子ビーム発生装置２，回転ガントリー９（図９），荷電粒子ビーム照射装置（粒子線照射装置）６、及び放射線治療用ベッド装置２１を備える。荷電粒子ビーム発生装置（粒子線発生装置）２は、イオン源（図示せず）、前段加速器３及びシンクロトロン４を有する。イオン源で発生したイオン（例えば、陽子イオン（または炭素イオン））は前段加速器（例えば直線加速器）３で加速される。イオンビーム（例えば陽子ビーム）は前段加速器３からシンクロトロン４に入射される。本実施例ではイオンビームとして陽子ビームが用いられる。荷電粒子ビーム（粒子線）であるそのイオンビームは、シンクロトロン４で加速され、設定エネルギーまでに高められた後、出射用デフレクタ５から出射される。
【００１１】
シンクロトロン４から出射されたイオンビームは、ビーム輸送系７を経て粒子線照射部である荷電粒子ビーム照射装置（照射野形成装置）６に達する。荷電粒子ビーム照射装置は、以後において、単に照射装置と称する。照射装置６、及びビーム輸送系７の一部である逆Ｕ字状のビーム輸送装置８は回転ガントリー９の回転胴（図９）１０に設置され、回転ガントリー９の回転に伴って回転する。イオンビームはビーム輸送装置８を通って照射装置６から治療用ベッド４２に横たわっている患者２０の患部（癌の患部）に照射される。
【００１２】
回転ガントリー９は、図９に示すように、フロントリング１１及びリアリング１２を有する円筒状の回転胴（回転体）１０を備える。回転胴１０の一端部に設けられたフロントリング１１は、支持装置１４Ａに設けられた回転可能な複数のサポートロール１３Ａによって支持される。回転胴１０の他端部に設けられたリアリング１２も、支持装置１４Ｂに回転自在に取り付けられた複数のサポートロール１３Ｂによって支持される。
【００１３】
粒子線治療用照射室１５は回転胴１０内に設けられる。粒子線治療用照射室１５は、回転可能な環状フレーム１６、及び固定された環状フレーム１７及び移動床１８を備える。環状フレーム１７は、フロントリング１１側に配置され、回転ガントリー設置領域１９に設置された架台（図示せず）に固定されている。環状フレーム１６は、環状フレーム１７との間に照射装置６の移動経路を挟むように、回転胴１０の他端部側に配置される。環状フレーム１６は、回転胴１０の内面に固定されたサポートフレーム（図示せず）に回転自在に取り付けられた複数のサポートロール（図示せず）によって支持される。環状フレーム１６，１７は、対向するそれぞれの側面側に、下側に水平部及び上側に円弧部を有するガイド溝を形成したリングガイド部（図示せず）をそれぞれ備える。ガイド溝は、互いにつながっている水平溝部及び円弧溝部を含むかまぼこ状の溝を有する。移動床が、特開平１１−４７２８７号公報の図１〜図５に示すように、そのガイド溝内を移動可能に設置される。
【００１４】
本実施例の放射線治療用ベッド装置、すなわちベッド装置２１を、図１，図２を用いて以下に説明する。ベッド装置２１は、Ｘ方向移動装置２２，Ｙ方向移動装置２３，Ｚ方向移動装置（上下方向移動装置）２４，回転駆動装置２５，ベッド傾斜角調節装置（パラレルリンク装置）２７、及び治療用ベッド４２を備える。ベッド傾斜角調節装置２７は、ベッドの傾きを調節する傾き調節装置である。
【００１５】
Ｘ方向移動装置２２は回転ガントリー設置領域１９よりも高いベッド装置取付領域４３に設置される（図９）。Ｘ方向移動装置２２及びＺ方向移動装置２４は、回転胴１０の外側でフロントリング１１に対向して設けられる。Ｚ方向移動装置２４はＸ方向移動装置２２上に、Ｙ方向移動装置２３はＺ方向移動装置２４の上に、回転駆動装置２５はＹ方向移動装置２３に、それぞれ設置される。ベッド傾斜角調節装置２７は、回転駆動装置２５に設置され、治療用ベッド４２を支持する（図２）。治療用ベッド４２はＸ方向移動装置２２によりフロントリング１１と平行で水平方向に伸びる関節軸４５（Ｘ軸）の方向に移動される。治療用ベッド４２は、図１に示すように、Ｚ方向移動装置２４により関節軸４５に対して垂直な関節軸４７（Ｚ軸）の方向に移動される。治療用ベッド４２はＹ方向移動装置２３により関節軸４５（Ｘ軸）及び関節軸４７（Ｚ軸）のそれぞれに対して直角で回転胴１０の回転軸の方向に伸びる関節軸４６（Ｙ軸）の方向に移動される。すなわち、治療用ベッド４２はＹ方向移動装置２３により治療室４４内に出し入れされる。治療用ベッド４２は回転駆動装置２５により関節軸４６(Ｙ軸)に対して垂直な関節軸４８（θ軸）のまわりに回転される。治療室４４は回転ガントリー９内で移動床１８に囲まれている。
【００１６】
ベッド傾斜角調節装置２７は、図３に示すように、基台２６、及び３つの傾斜角調節器（可動支持部材）２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃを備える。基台２６は回転駆動装置２５に設置される。基台２６の上面はＺ方向移動装置２４、すなわち上下方向移動装置の移動方向と直交する平面である。３つの傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃは基台２６上に設置される。治療用ベッド４２は、ベッド傾斜角調節装置２７、具体的には３つの傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃによって３点支持され、任意の方向に傾斜される。傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃは、同じ構成を有する。しかし、傾斜角調節器２８Ｃは傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂよりも大きさが大きい。傾斜角調節器２８Ｃは基台２６上にＹ軸に沿って配置される。傾斜角調節器２８Ａ及び２８Ｂは、Ｙ軸に対して対象に配置され、かつＹ軸に対して水平方向に所定の角度（α°）を持って基台２６に設置される。蛇腹式のカバー４９が、ベッド傾斜角調節装置２７を取り囲むように、基台２６と治療用ベッド４２に取り付けられる。
【００１７】
各傾斜角調節器の構成を、傾斜角調節器２８Ａを例にとって説明する。傾斜角調節器２８Ａは、図４，図５に示すように、サーボモーター２９Ａ，ボールネジ３３Ａ，ナット３４Ａ，スライダー３５Ａ及び支持ロッド３６Ａを有する。サーボモーター２９Ａは、基台２６に設置された支持部材４１Ａに取り付けられる。サーボモーター２９Ａは減速機３０Ａ，カップリング３１Ａを介してボールネジ３３Ａに連結される。ボールネジ３３Ａは、軸受け３２Ａを介して基台２６に支持され、スライダー３５Ａに設けられたナット３４Ａと噛み合っている。スライダー３５Ａは、基台２６に設置された一対のリニアガイド４０Ａにそれぞれスライド可能に噛み合っている一対のリニアガイド３９Ａに取り付けられている。支持ロッド３６Ａは、ピンジョイント３７Ａによって回転可能にスライダー３５Ａに取り付けられる。支持ロッド３６Ａの他端部は、球状になっており、治療用ベッド４２の下面に設けられたユニバーサルジョイント３８Ａと噛み合っている。治療用ベッド４２においてユニバーサルジョイント３８Ａが取り付けられた位置が傾斜角調節器２８Ａによる支持点となる。傾斜角調節器２８Ｂ，２８Ｃの各構成部品と傾斜角調節器２８Ａの各構成部品において、付された符号のうち数字の部分が同じである構成部品は同じ機能を有する。治療用ベッド４２は、基台２６に設置された傾斜角調節器２８Ａ,２８Ｂ,２８Ｃの各支持ロッド３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃによって支持される。
【００１８】
ベッド装置２１の治療用ベッド４２の位置決めを行う制御システムについて説明する。この制御システムは、図７に示すように、照射制御装置５０，ベッド制御装置５１，位置決め情報生成装置６０及びハンドペンダント６１を備える。ハンドペンダント６１は、治療室４４内に設置されており、治療室４４内に入室した放射線技師が治療用ベッド４２の概略の位置決めを行うときに操作する。ハンドペンダント６１は照射制御装置５０に接続される。位置決め情報生成装置６０も照射制御装置５０に接続される。照射制御装置５０はベッド制御装置５１に接続される。ベッド制御装置５１はモーションコントローラ５２及びドライバ５３〜５９を有する。
【００１９】
本実施例のベッド装置２１において、患者が横たわっている治療用ベッド４２上に横たわっている患者２０の患部を、イオンビームを照射する前に、照射装置６のビーム経路に位置決めしなければならない。まず、治療計画情報の１つである回転ガントリー９の角度情報（イオンビームの照射方向の情報）を用いてガントリー制御装置（図示せず）の制御により実施される。この制御により回転ガントリー９が回転され、照射装置６内のビーム経路が上記の角度情報に対応した角度まで移動される。その後、患者２０が横たわった治療用ベッド４２を、治療室４４内での所定の位置まで、すなわち患者２０の患部が照射装置６のビーム経路と一致するように移動させる。この治療用ベッド２０の移動は、ベッド制御装置５１による制御によって行われる。すなわち、治療室４４内にいる放射線技師等の操作者がハンドペンダント６１の入力装置を用いて照射制御装置５０に治療用ベッド移動指令を入力する。この移動指令は、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向における位置座標（ｘ，ｙ，ｚ），θ軸周りの回転角度θ，ピッチング回転角度φ、及びローリング回転角度ψを含んでいる。照射制御装置５０は入力した治療用ベッド移動指令をベッド制御装置５１のモーションコントローラ５２に出力する。モーションコントローラ５２は、入力した治療用ベッド移動指令に基づいて、Ｘ方向移動装置２２，Ｙ方向移動装置２３，Ｚ方向移動装置２４，回転駆動装置２５、及び傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃの移動位置（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Θ，ａ，ｂ，ｃ）を算出する。すなわち、移動位置(Ｘ，Ｙ，Ｚ，Θ，ａ，ｂ，ｃ)の算出は、治療用ベッド移動指令の各値（ｘ，ｙ，ｚ，θ，φ，ψ）を用いた座標変換によって行われる。モーションコントローラ５２は算出した各値（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Θ，ａ，ｂ，ｃ）を、図７に示すように、ドライバ５３〜５９のうち該当するドライバに出力する。ちなみに、値ａ,ｂ,ｃは傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃの、スライダーの移動方向における各ピンジョイントの位置を示している。
【００２０】
ドライバ５３は、Ｘ方向移動装置２２のサーボモーター６２を駆動させてＸ方向移動装置２２を移動させ、治療用ベッド４２をＸ軸方向のＸ位置に位置決めする。ドライバ５４は、Ｙ方向移動装置２３のサーボモーター６３を駆動させてＹ方向移動装置２３を移動させ、治療用ベッド４２をＹ軸方向のＹ位置に位置決めする。ドライバ５５は、Ｚ方向移動装置２４のサーボモーター６４を駆動させてＺ方向移動装置２４を移動させ、治療用ベッド４２をＺ軸方向のＺ位置に位置決めする。ドライバ５６は、回転駆動装置２５のサーボモーター６５を駆動させて回転駆動装置２５を回転させ（基台２６も回転）、治療用ベッド４２を垂直軸であるθ軸の回りで角度Θに位置決めする。ドライバ５７は、傾斜角調節器２８Ａのサーボモーター２９Ａを駆動させてスライダー３５Ａを移動させ、ピンジョイント３７Ａをボールネジ３３Ａの軸方向でａ位置に位置決めする。ドライバ５８は、傾斜角調節器２８Ｂのサーボモーター２９Ｂを駆動させてスライダー３５Ｂを移動させ、ピンジョイント３７Ｂをボールネジ３３Ｂの軸方向でｂ位置に位置決めする。ドライバ５９は、傾斜角調節器２８Ｃのサーボモーター２９Ｃを駆動させてスライダー３５Ｃを移動させ、ピンジョイント３７Ｃをボールネジ３３Ｃの軸方向でｃ位置に位置決めする。ピンジョイント３７Ａがａ位置に、ピンジョイント３７Ｂがｂ位置に、ピンジョイント３７Ｃがｃ位置にそれぞれ位置決めされることによって、治療用ベッド４２が水平面に対して所定角度で傾斜される。
【００２１】
以上に述べた制御により、治療用ベッド４２、具体的にはそのベッド４２に横たわっている患者２０の患部が、照射装置６のビーム経路に対して位置決めされる。
【００２２】
ここで、傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃによる医療用ベッド４２の傾斜操作を、傾斜角調節器２８Ａを例にとり、図６を用いて具体的に説明する。サーボモーター２９Ａの回転力は、減速機３０Ａで減速され、カップリング３１Ａを介してボールネジ３３Ａに伝えられる。スライダー３５Ａに設置された一対のリニアガイド３９Ａが基台２６に設置された一対のリニアガイド４０Ａにそれぞれスライド可能に噛み合っているため、ボールネジ３３Ａの回転がナット３４Ａによってスライダー（直進体）３５Ａの直線運動（ボールネジ３３Ａの軸方向における直線運動）に変換される。このスライダー３５Ａの直線運動によって、前述したように、ピンジョイント３７Ａがａ位置に位置決めされる。
【００２３】
例えば、図６において、位置Ａに位置したピンジョイント３７Ａが位置Ａ₁ まで移動した場合、支持ロッド３６Ａは、支持ロッド３６Ａの傾斜角が位置Ａにおけるそれよりも小さくなるように、ピンジョイント３７Ａを中心に回転する。支持ロッド３６Ａの他端部がユニバーサルジョイント３８Ａと噛み合っているため、支持ロッド３６Ａのその回転はユニバーサルジョイント３８Ａを下方に移動させる。このため、治療用ベッド４２の、ユニバーサルジョイント３８Ａが取り付けられている部分が、下方に移動する。もし、ピンジョイント３７Ａが位置Ａに位置しているときに治療用ベッド４２が水平状態になっていたとすれば、ピンジョイント３７Ａの位置Ａ₁ への移動により、治療用ベッド４２はユニバーサルジョイント３８Ａ側が下方に位置するように傾斜する。
【００２４】
また、位置Ａに位置したピンジョイント３７Ａが位置Ａ₂ まで移動した場合、支持ロッド３６Ａは、支持ロッド３６Ａの傾斜角が位置Ａにおけるそれよりも大きくなるように、ピンジョイント３７Ａを中心に回転する。ピンジョイント３７Ａは、スライダー３５Ａにおける支持ロッド３６Ａの回転の中心である。ユニバーサルジョイント３８Ａは支持ロッド３６Ａのその回転によって上方に移動される。このため、治療用ベッド４２の、ユニバーサルジョイント３８Ａが取り付けられている部分が、上方に移動する。ピンジョイント３７Ａが位置Ａに位置しているときに水平状態になっている治療用ベッド４２は、ピンジョイント３７Ａの位置Ａ₁ への移動により、ユニバーサルジョイント３８Ａ側が上方に位置するように傾斜する。
【００２５】
傾斜角調節器２８Ｂのスライダー３５Ｂの移動によって、支持ロッド３６Ｂと噛み合っているユニバーサルジョイント(図示せず)の高さ方向における位置を、上記と同様に変えることができる。これによって、治療用ベッド４２は、スライダー３５Ａを移動させる場合と異なる方向に傾斜させることができる。また、傾斜角調節器２８Ｃのスライダー３５Ｃの移動は、ユニバーサルジョイント３８Ｃの高さ方向における位置を上記と同様に変えることができる。これによって、治療用ベッド４２は、スライダー３５Ａを移動させる場合と異なる方向に傾斜させることができる。傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃは、以上の操作により各ユニバーサルジョイントの高さ方向の位置を調節できる。この位置調節によって、治療用ベッド４２を任意の方向に傾斜させることができる。
【００２６】
逆に、ベッド傾斜角調節装置２７は、該当する傾斜各調節器の操作により、傾斜している治療用ベッド４２を水平にすることができる。また、患者２０が横たわっている治療用ベッド４２が患者２０の自重により長手方向に撓んで患部がアイソセンタより下方に位置した場合には、傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂの操作により、治療用ベッド４２の患者２０の頭部側を持ち上げて治療用ベッド４２の撓みを補正する。すなわち、スライダー３５Ａ，３５Ｂをそれぞれモーター側に移動させることによって支持ロッド３６Ａ，３６Ｂを起こす方向に回転させ、治療用ベッド４２の患者２０の頭部側を持ち上げる。これにより、患部をアイソセンタに一致させることができる。
【００２７】
例えば、治療用ベッド４２をピッチング回転させたいときには、傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂのスライダー３５Ａ，３５Ｂを各サーボモーターから離れるように移動させ、傾斜角調節器２８Ｃのスライダー３５Ｃをサーボモーターに近づけるように移動させる。必要に応じて、スライダー３５Ａ，３５Ｂを各サーボモーターに近づけるように移動させ、スライダー３５Ｃをサーボモーターから離れるように移動させる。また、例えば、治療用ベッド４２をローリング回転させたいときには、傾斜角調節器２８Ｃのスライダー３５Ｃは移動させないで、スライダー３５Ａをサーボモーターから離れるように移動させ、スライダー３５Ｂをサーボモーターに近づけるように移動させる。また、場合によっては、スライダー３５Ａをサーボモーターに近づけるように移動させ、スライダー３５Ｂをサーボモーターから離れるように移動させる。
【００２８】
次に、治療用ベッド４２に対して、画像情報を用いた精度の高い位置決めが実行される。この位置決めは、例えば特開平１−１５１４６７号公報に記載された方法により実行される。すなわち、照射装置６内のビーム経路上に移動された第１Ｘ線管（図示せず）からのＸ線を、治療用ベッド４２上の患者２０の患部に照射する（第１Ｘ線撮影）。患者を透過したＸ線は、治療用ベッド４２上の患者２０を挟んでビーム経路と対向する位置に位置された第１Ｘ線透視画像撮影装置（図示せず。例えば特開平１−１５１４６７号公報に記載されたイメージ・インテンシファイア及びテレビカメラを備える）によって撮影される。第１Ｘ線透視画像撮影装置は撮影により得られた第１Ｘ線画像情報（第１現在画像情報）を、図６に示す位置決め情報生成装置６０に出力する。更に、そのビーム経路と直行する方向において、第２Ｘ線管（図示せず）からのＸ線をその患者２０に照射する（第２Ｘ線撮影）。患者２０を透過したＸ線は、患者２０を挟んで第２Ｘ線管と対向する第２Ｘ線透視画像撮影装置（図示せず。第１Ｘ線透視画像撮影装置と同じ構成）で撮影される。第２Ｘ線透視画像撮影装置は撮影により得られた第２Ｘ線画像情報（第２現在画像情報）を、位置決め情報生成装置６０に出力する。
【００２９】
位置決め情報生成装置６０は、患者２０に対する事前のＸ線ＣＴ（図示せず）により得られた断層像情報（基準画像情報）、及び第１及び第２現在画像情報を用いて、治療用ベッド４２の位置決め情報を生成する。第１及び第２現在画像情報は特開平１−２０９０７７号公報に記載されたＸ−ＴＶ画像に該当し、後述の第１及び第２参照画像情報は特開平１−２０９０７７号公報に記載された参照画像に該当する。
【００３０】
まず、第１現在画像を用いた位置決め情報の生成について述べる。位置決め情報生成装置６０は、予めＸ線ＴＣで得た断層像情報を用いて、第１Ｘ線撮影時におけるＸ線の照射方向から見た断層像情報（第１参照画像情報，第１基準画像情報）を生成する。位置決め情報生成装置６０は、第１参照画像情報及び第１現在画像情報を用いて、特開平１−２０９０７７号公報に記載されているように、▲１▼〜▲５▼式を用いて、Ｘ−Ｙ平面におけるベッド位置決め情報であるＸ軸方向及びＹ軸方向における治療用ベッド２０の各移動量、及び治療用ベッド２０の回転角を算出する（特開平１−２０９０７７号公報の第３図及び第４図）。
【００３１】
第２現在画像情報を用いた位置決め情報の生成について述べる。位置決め情報生成装置６０は、第２Ｘ線撮影時におけるＸ線の照射方向から見た断層像情報（第２参照画像情報，第２基準画像情報）を生成する。位置決め情報生成装置６０は、第２参照画像情報及び第２現在画像情報を用いて、特開平１−209077号公報記載の▲１▼〜▲３▼式の考え方を用いて、Ｚ−Ｘ平面におけるベッド位置合せデータであるＺ軸方向における治療用ベッド２０の移動量を算出する（特開平１−２０９０７７号公報の第５図）。
【００３２】
ベッド制御装置５１は、位置決め情報生成装置６０から入力したＸ軸方向，Ｙ軸方向及びＺ軸方向における治療用ベッド２０の各算出移動量、及び治療用ベッド２０の算出回転角に基づいて、サーボモーター６２〜６５を制御する。すなわち、モーションコントローラ５２は、ハンドペンダント６１の操作により位置決めされている治療用ベッド４２の位置情報（Ｘ，Ｙ，Ｚ，Θ）、及び上記した各算出移動量及び算出回転角を基に、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸方向、及びθ軸周りにおける新たな位置情報（Ｘ₁，Ｙ₁，Ｚ₁，Θ₁）を算出する。ドライバ５３は、サーボモーター６２を駆動して治療用ベッド４２をＸ₁ 位置に位置決めする。ドライバ５４は、サーボモーター６３を駆動して治療用ベッド４２をＹ₁ 位置に位置決めする。ドライバ５５は、サーボモーター６４を駆動して治療用ベッド４２をＺ₁ 位置に位置決めする。ドライバ５６は、サーボモーター６５を駆動して治療用ベッド４２を角度Θ₁ に位置決めする。このようなベッド制御装置５１による制御により、治療用ベッド４２が、患者２０の患部を照射装置６のビーム経路及び回転胴１０の回転軸（アイソセンタ）に一致させるように位置決めされる。
【００３３】
傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃにおいて、それぞれのスライダーを移動させるモーターを、シリンダー、及びシリンダー内に設けられたピストンを含む駆動装置に変えることも可能である。すなわち、シリンダーを基台２６上に設置し、シリンダー内に挿入されたピストンをピストンロッドによりスライダーに連結する。シリンダー内に圧縮空気を供給することによりスライダーを基台２６の上面に沿って移動させることができる。
【００３４】
本実施例は、Ｘ方向移動装置２２，Ｘ方向移動装置２２上のＺ方向移動装置２４，Ｚ方向移動装置２４上のＹ方向移動装置２３，Ｙ方向移動装置２３上の回転駆動装置２５、及び回転駆動装置２５に設けられた基台２６上のベッド傾斜角調節装置２７（傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃを含む）の５つの駆動装置、すなわち５つのシリアルリンクを有する。このような本実施例は、Ｘ軸方向移動装置，Ｚ軸方向移動装置，Ｙ軸方向移動装置，回転駆動装置，ローリング回転駆動装置及びピッチング回転駆動装置の６つの駆動装置、すなわち６つのシリアルリンクを有する特開平１１−３１３９００号公報に記載された従来のベッド装置よりも、シリアルリンクが１つ少なくなっている。このため、ベッド装置２１は、治療用ベッド４２の位置決めのための各駆動装置の累積誤差がその従来のベッド装置の累積誤差よりも小さくなり、このベッド装置よりも治療用ベッド４２の位置決め精度が向上する。これは、本実施例におけるベッド傾斜角調節装置２７の位置決め誤差が、従来のベッド装置のローリング回転駆動装置及びピッチング回転駆動装置のそれぞれの位置決め誤差の累積よりも小さいからである。ちなみに、傾斜角調節器の位置決め誤差は、治療用ベッド４２を支持するために基台２６上に並列に配置された３つの傾斜角調節器のそれぞれの位置決め誤差の平均値となる。
【００３５】
本実施例は、治療用ベッド４２の傾斜度を調節するベッド傾斜角調節装置２７によって、治療用ベッド４２を支持することができる。このため、治療用ベッド４２の支持装置（例えば、特開平１１−３１３９００号公報の図２に記載された回転台７４及び支持部材７５等）を別途設ける必要がなく、ベッド装置２１の構成を簡素化できる。治療用ベッド４２はベッド傾斜角調節装置２７の３本の支持ロッド３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃによって支持されるため、患者２０が乗った状態でも治療用ベッド４２を安定に回転駆動装置２５に保持できる。
【００３６】
また、本実施例では、ベッド傾斜角調節装置２７が基台２６上に設置された３つの傾斜角調節器を備えているため、任意の方向で治療ベッド４２の傾斜角の調節ができる。このため、治療用ベッド４２上に横たわっている患者２０の患部を、治療計画で決定されたイオンビームを照射する方向において、照射装置６内のビーム経路の延長線上に容易に位置決めすることができる。各傾斜角調節器は、Ｚ方向移動装置２４の移動方向と直交する平面に沿って移動する直進体（スライダー）、及び直進体に回転可能に取り付けられて治療用ベッド４２を支持する支持ロッドを有しているため、Ｚ方向移動装置の移動方向に直進体を移動させるように構成した場合に比べて、Ｚ方向移動装置２４の移動方向における高さを低くすることができる。このため、治療用ベッド４２と回転駆動装置２５との間の距離を短くすることができるため、ベッド装置２１が小型化される。
【００３７】
本実施例は、治療用ベッド４２を取り外さなくてもカバー４９を取り外すだけで、ベッド傾斜角調節装置２７、具体的には傾斜角調節器２８Ａ,２８Ｂ,２８Ｃの保守点検を行うことができる。すなわち、本実施例ではベッド傾斜角調節装置２７の保守点検が簡単に行える。これに対して、特開平１１−３１３９００号公報の図２に記載されたベッド装置では、治療用ベッドを取り外さなければ、ピッチング回転駆動装置及びローリング回転駆動装置の保守点検を行うことができない。
【００３８】
本発明の他の実施例である放射線治療用ベッド装置を以下に説明する。本実施例の放射線治療用ベッド装置７０は、図１に示す放射線治療用ベッド装置２１と、ベッド傾斜角調節装置の構成が異なっているだけで、他の構成は同じである。放射線治療用ベッド装置７０におけるベッド傾斜角調節装置（パラレルリンク装置）７１を、図１０を用いて以下に説明する。ベッド傾斜角調節装置７１も、基台２６上に設置されて治療用ベッド４２を支持している。ベッド傾斜角調節装置７１は、基台２６上に設置されている傾斜角調節器２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄを有する。すなわち、ベッド傾斜角調節装置７１は、ベッド傾斜角調節装置２７にもう１つ傾斜角調節器２８Ｄを追加した構成を有する。本実施例では、傾斜角調節器２８Ｃ及び２８Ｄも、Ｙ軸に対して対象に配置され、かつＹ軸に対して水平方向に所定の角度（α°）を持って基台２６上に設置される。傾斜角調節器２８Ｄは、傾斜角調節器２８Ｃと同じ構成を有する。すなわち、傾斜角調節器２８Ｄは、サーボモーター２９Ｄ，ボールネジ３３Ｄ，ナット３４Ｄ，スライダー３５Ｄ及び支持ロッド３６Ｄを有する。基台２６に設置された支持部材（図示せず）に取り付けられたサーボモーター２９Ｄは、減速機３０Ｄ，カップリング３１Ｄを介してボールネジ３３Ｄに連結される。ボールネジ３３Ｄは、軸受け３２Ｄを介して基台２６に支持され、スライダー３５Ｄに設けられたナット34Ｄと噛み合っている。スライダー３５Ｄは、基台２６に設置された一対のリニアガイド４０Ｄにそれぞれスライド可能に噛み合っている一対のリニアガイド（図示せず）に取り付けられている。支持ロッド３６Ｄは、ピンジョイント(図示せず)によって回転可能にスライダー３５Ａに取り付けられる。支持ロッド３６Ｄの他端部は、球状になっており、治療用ベッド４２の下面に設けられたユニバーサルジョイント（図示せず）と噛み合っている。
【００３９】
本実施例の放射線治療用ベッド装置７０は、放射線治療用ベッド装置２１で生じる効果を得ることができる。更に、本実施例は、４本の支持ロッドで治療用ベッド４２を支持するため、放射線治療用ベッド装置２１に比べて患者が乗った治療用ベッド４２をより安定に支持することができる。しかしながら、本実施例は、支持ロッドが１本多い分、ベッド制御装置５１での座標変換等の制御プログラムが、放射線治療用ベッド装置２１のベッド制御装置５１におけるその制御プログラムよりも複雑になる。
【００４０】
前述した各実施例における、放射線治療用ベッド装置２１，７０は、傾斜角調節器の直進体を、Ｚ方向移動装置２４の移動方向と直交する平面に沿って移動するように構成したが、サーボモーターによって移動されるその直進体をＺ方向移動装置２４の移動方向に移動させるように構成し、この直進体に回転可能に取り付けた支持ロッドによって治療用ベッド４２をサポートするように構成してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、シリアルリンクが１つ少なくなるため、治療用ベッドの位置決め精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の好適な一実施例における放射線治療用ベッド装置の斜視図である。
【図２】図１の基台付近の縦断面図である。
【図３】図２のIII−III矢視図である。
【図４】図２の傾斜角調節器の側面図である。
【図５】図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】図４の傾斜角調節器の動作状態を示す説明図である。
【図７】図１の放射線治療用ベッド装置を制御する制御システムの構成図である。
【図８】図１の放射線治療用ベッド装置が適用される粒子線治療装置の概略構成図である。
【図９】回転ガントリー内に形成される治療室内に治療用ベッドを挿入した状態での放射線治療用ベッド装置を示す説明図である。
【図１０】本発明の他の実施例である放射線治療用ベッド装置のベッド傾斜角調節装置の構成図である。
【符号の説明】
１…粒子線治療装置、２…荷電粒子ビーム発生装置、４…シンクロトロン、６…荷電粒子ビーム照射装置、９…回転ガントリー、１０…回転胴、１５…粒子線治療用照射室、２１，７０…放射線治療用ベッド装置、２２…Ｘ方向移動装置、２３…Ｙ方向移動装置、２４…Ｚ方向移動装置、２５…回転駆動装置、２７，７１…ベッド傾斜角調節装置、２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｃ，２８Ｄ…傾斜角調節器、２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃ，２９Ｄ，６２〜６５…サーボモーター、３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ…ボールネジ、３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ…ナット、３５Ａ，３５Ｂ，３５Ｃ，３５Ｄ…スライダー、３６Ａ，３６Ｂ，３６Ｃ，３６Ｄ…支持ロッド、３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ…ユニバーサルジョイント、４２…治療用ベッド、４４…治療室、５０…照射制御装置、５１…ベッド制御装置、５２…モーションコントローラ、５３〜５９…ドライバ。

Claims (11)

1. 患者を支持するベッドと、照射部から放出される放射線の照射位置にその患者の患部を位置させるために前記ベッドを移動させるベッド駆動装置と、前記ベッド駆動装置に設けられ、前記ベッドの傾きを調節する傾き調節装置とを有し、
   前記傾き調節装置が、複数の支持点で前記ベッドを支持し、前記各支持点の高さを個々に調節する複数の可動支持部材を有し、
   前記各可動支持部材は、前記複数の支持点のうちの１つに取り付けられる支持ロッドと、直進移動体と、前記支持ロッドを前記直進移動体に取り付けるピンジョイントを有し、
   前記支持ロッドは、前記ピンジョイントを中心に、前記直進移動体の直線運動方向に平行な面内を回転することを特徴とする放射線治療用ベッド装置。
2. 患者を支持するベッドと、照射部から放出される放射線の照射位置にその患者の患部を位置させるために前記ベッドを移動させるベッド駆動装置と、前記ベッド駆動装置に設けられ、前記ベッドの傾きを調節する傾き調節装置とを有し、
   前記傾き調節装置が、複数の支持点で前記ベッドを支持し、前記各支持点の高さを個々に調節する複数の可動支持部材を有し、
   前記各可動支持部材は、前記複数の支持点のうちの１つに取り付けられる支持ロッドと、直進移動体と、前記支持ロッドを前記直進移動体に取り付けるピンジョイントを有し、
   前記支持ロッドは、前記直進移動体の直線運動方向に傾斜した状態で、前記ピンジョイントを中心に回転することを特徴とする放射線治療用ベッド装置。
3. 前記各可動支持部材は、前記支持ロッドを移動させてこの支持ロッドが取り付けられる前記支持点の高さを調節する支持ロッド駆動装置を有する請求項１又は請求項２記載の放射線治療用ベッド装置。
4. 前記ベッド駆動装置に取り付けられる基台を有し、
   前記支持ロッド駆動装置が、前記直進移動体を前記基台の上面に沿って移動させる構成である請求項３記載の放射線治療用ベッド装置。
5. 前記ベッド駆動装置が、互いに直交する３軸の方向へ独立して前記ベッドをそれぞれ移動させるベッド移動装置、及び前記ベッド移動装置に設けられ、前記ベッドを、上下方向にのびる垂直軸を中心にして回転させる回転駆動装置を有し、
   前記傾き調節装置が前記回転駆動装置に設けられた請求項１又は請求項２記載の放射線治療用ベッド装置。
6. 前記ベッド移動装置は、
   回転ガントリーの回転体の回転軸の方向であるＹ軸方向に移動するＹ軸方向移動装置、前記Ｙ軸方向と直交するＸ軸方向に移動するＸ軸方向移動装置、及び前記Ｘ軸方向移動装置に設けられ、前記Ｘ軸方向及び前記Ｙ軸方向にそれぞれ直交する垂直方向に移動する垂直方向移動装置を有し、
   前記Ｙ軸方向移動装置は、前記垂直方向移動装置に設けられる請求項５記載の放射線治療用ベッド装置。
7. 前記ベッド駆動装置に取り付けられる基台を有し、
   前記複数の可動支持部材は、前記基台に設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項３，請求項５，請求項６のいずれか１項記載の放射線治療用ベッド装置。
8. 前記傾き調節装置は前記支持ロッドを少なくとも３本有している請求項１ないし請求項７のいずれか１項記載の放射線治療用ベッド装置。
9. 患者を支持するベッドと、前記ベッドを移動させるベッド駆動装置と、前記ベッドの傾きを調節する傾き調節装置とを有し、
   前記ベッド駆動装置が、前記ベッドを回転ガントリーの回転体の回転軸の方向であるＹ方向に移動させるＹ方向移動装置、前記ベッドをＹ方向と直交するＸ方向に移動させるＸ方向移動装置、前記ベッドを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向にそれぞれ直交するＺ方向に移動させるＺ方向移動装置、及び前記ベッドを回転させる回転駆動装置を有し、
   前記回転駆動装置に設置された前記傾き調節装置が、複数の支持点で前記ベッドを支持し、前記各支持点の高さを個々に調節する複数の可動支持部材を有し、
   前記各可動支持部材は、前記複数の支持点のうちの１つに取り付けられる支持ロッドと、直進移動体と、前記支持ロッドを前記直進移動体に取り付けるピンジョイントを有し、
   前記支持ロッドは、前記ピンジョイントを中心に、前記直進移動体の直線運動方向に平行な面内を回転することを特徴とする放射線治療用ベッド装置。
10. 患者を支持するベッドと、前記ベッドを移動させるベッド駆動装置と、前記ベッドの傾きを調節する傾き調節装置とを有し、
    前記ベッド駆動装置が、前記ベッドを回転ガントリーの回転体の回転軸の方向であるＹ方向に移動させるＹ方向移動装置、前記ベッドをＹ方向と直交するＸ方向に移動させるＸ方向移動装置、前記ベッドを前記Ｘ方向及び前記Ｙ方向にそれぞれ直交するＺ方向に移動させるＺ方向移動装置、及び前記ベッドを回転させる回転駆動装置を有し、
    前記回転駆動装置に設置された前記傾き調節装置が、複数の支持点で前記ベッドを支持し、前記各支持点の高さを個々に調節する複数の可動支持部材を有し、
    前記各可動支持部材は、前記複数の支持点のうちの１つに取り付けられる支持ロッドと、直進移動体と、前記支持ロッドを前記直進移動体に取り付けるピンジョイントを有し、
    前記支持ロッドは、前記直進移動体の直線運動方向に傾斜した状態で、前記ピンジョイントを中心に回転することを特徴とする放射線治療用ベッド装置。
11. 前記Ｚ方向移動装置が前記Ｘ方向移動装置に設置され、前記Ｙ方向移動装置がＺ方向移動装置に設置され、前記回転駆動装置が前記Ｙ方向移動装置に設置される請求項９又は請求項１０記載の放射線治療用ベッド装置。

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