JP4799599B2 - Rotating irradiation type particle beam medical device - Google Patents

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Description

この発明は、がん治療等で使用される粒子線医療装置、特に、患者周りに回転自在に照射可能な回転照射型粒子線医療装置に関するものである。   The present invention relates to a particle beam medical device used in cancer treatment or the like, and more particularly to a rotation irradiation type particle beam medical device capable of rotating around a patient in a rotatable manner.

近年、がん治療を目的とした放射線医療装置では陽子や重イオンを用いたがん治療装置の開発や建設が進められている。周知のとおり、陽子や重イオン等を用いた粒子線治療はX線、ガンマ線等の従来の放射線治療に比べて、がん患部に集中的に照射することができ、正常細胞に影響を与えずに治療することが可能である。
粒子線医療装置には、患者に対して任意の方向から照射するために回転照射装置(回転ガントリ)が設けられる場合が多い。回転ガントリは粒子線照射部を360度回転させ、患者に対して任意の回転角度から荷電粒子ビームを照射できるように構成されている。
In recent years, development and construction of cancer treatment devices using protons and heavy ions have been promoted for radiotherapy devices intended for cancer treatment. As is well known, particle beam therapy using protons, heavy ions, etc. can irradiate the cancer area more intensively than conventional radiotherapy such as X-rays and gamma rays, and does not affect normal cells. Can be treated.
In many cases, a particle beam medical device is provided with a rotating irradiation device (rotating gantry) for irradiating a patient from an arbitrary direction. The rotating gantry is configured to rotate the particle beam irradiation unit 360 degrees to irradiate the patient with a charged particle beam from an arbitrary rotation angle.

例えば、図4は特許文献1に示された従来の回転照射装置を示す構成図である。(a)は主要部の側面断面図であり、(b)は(a)の移動床部分の正面断面図である。回転照射装置は、一端側が建屋の壁30に支持され、内部に治療用ベッド31を備えた固定胴32と、粒子線照射部33を支持する回転胴34と、この回転胴34の内側にあって、回転胴34の回転にかかわらず固定胴32から見て静止状態を保つガイドレール支持胴35と、固定胴32とガイドレール支持胴35との間に配設され、その上部を貫通する粒子線照射部33と共に円周方向に移動する屈曲自在な無端状の移動床36とで構成されている。   For example, FIG. 4 is a block diagram showing a conventional rotary irradiation apparatus shown in Patent Document 1. In FIG. (A) is side sectional drawing of the principal part, (b) is front sectional drawing of the moving floor part of (a). The rotary irradiation apparatus has one end side supported by the wall 30 of the building, a fixed cylinder 32 provided with a treatment bed 31 inside, a rotary cylinder 34 supporting the particle beam irradiation unit 33, and an inner side of the rotary cylinder 34. The guide rail support cylinder 35 that remains stationary as viewed from the fixed cylinder 32 regardless of the rotation of the rotary cylinder 34, and the particles that are disposed between the fixed cylinder 32 and the guide rail support cylinder 35 and penetrate the upper part thereof It comprises a bendable endless moving floor 36 that moves in the circumferential direction together with the line irradiation unit 33.

移動床36は、固定胴32とガイドレール支持胴35の各対向面に設けられたガイドレール32a,35aに沿って粒子線照射部33の回転と同期して移動するが、下側は常に水平なアクセスフロアが形成されるようになっている。
回転胴34の回転に係わらず、固定胴32側から見てガイドレール支持胴35を静止状態に保つように、電動シリンダ37を固定胴32の上部に配設し、係止ロッド37aを作
動させ、ガイドレール支持胴35側に設けた係合穴35cに挿入して係止するロック機構を備えている。
The moving floor 36 moves in synchronization with the rotation of the particle beam irradiation unit 33 along the guide rails 32a and 35a provided on the opposing surfaces of the fixed cylinder 32 and the guide rail support cylinder 35, but the lower side is always horizontal. A convenient access floor is formed.
Regardless of the rotation of the rotating drum 34, an electric cylinder 37 is disposed on the upper portion of the fixing drum 32 so as to keep the guide rail support drum 35 stationary when viewed from the fixed drum 32 side, and the locking rod 37a is operated. A locking mechanism is provided that is inserted into and engaged with an engagement hole 35c provided on the guide rail support body 35 side.

図4(b)に示すように、回転胴34の端部には、回転胴支持リング34aが設けられており、この回転胴支持リング34aの外周面が架台の上に設けられた2個のサポートローラ38によって支えられ、このサポートローラ38を駆動装置(図示せず)により駆動させることで回転胴34を自在に回転させるようになっている。なお、回転胴34の他端側もほぼ同様に構成されている。   As shown in FIG. 4B, a rotary drum support ring 34a is provided at the end of the rotary drum 34, and the outer peripheral surface of the rotary drum support ring 34a is provided on two frames. The rotary drum 34 is freely rotated by being supported by a support roller 38 and driving the support roller 38 by a drive device (not shown). Note that the other end side of the rotating drum 34 is configured in substantially the same manner.

特開2001−129103号公報(第3頁、図1,図4)JP 2001-129103 A (Page 3, FIGS. 1 and 4)

特許文献1に示すように、回転ガントリは、粒子線照射部33の他に、回転ガントリに導入された荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送機器(図示せず)等が搭載され、その内部にはガイドレール支持胴35や、治療台を収容する固定胴が配置されるので、全体として相当な大きさと重量(例えば、回転胴部直径5m、重量150トン以上)を有している。回転ガントリの全荷重を、回転胴支持リング34aのサポートローラ38部で支持しているので、回転胴支持リング34a及びサポートローラ38は、この荷重を支えて支障なく回転駆動できるような構造と強度を備えている必要がある。特に、回転胴支持リング34aは他の部分より強度を要するので、回転胴34とは別部材とし、両者をボルト締めによって固定するのが、製造上やコスト上から一般的である。
ところが、ボルト締め構造とした場合、上記のように巨大な大きさと重量のため、回転ガントリを回転させたとき、ボルト締めによる接合部に僅かな緩みが生じても、きしみ音が発生する場合があり、きしみ音によって患者及び操作者に不安感を与えるという問題点があった。
As shown in Patent Document 1, in addition to the particle beam irradiation unit 33, the rotating gantry is equipped with a beam transport device (not shown) that transports a charged particle beam introduced into the rotating gantry, and the inside thereof Since the guide rail support cylinder 35 and the fixed cylinder for accommodating the treatment table are disposed, the entire apparatus has a considerable size and weight (for example, a diameter of the rotating body portion of 5 m and a weight of 150 tons or more). Since the entire load of the rotating gantry is supported by the support roller 38 of the rotating drum support ring 34a, the rotating drum support ring 34a and the support roller 38 are structured and strong enough to support this load and rotate without trouble. It is necessary to have. In particular, since the rotating drum support ring 34a requires higher strength than other parts, it is common from the viewpoint of manufacturing and cost to separate the rotating drum 34 and fix them by bolting.
However, in the case of the bolt tightening structure, due to the huge size and weight as described above, when the rotating gantry is rotated, a squeak noise may be generated even if a slight looseness occurs in the joint due to the bolt tightening. There is a problem that the squeaky sound gives anxiety to the patient and the operator.

この発明は、上記のような問題点を解消するためになされたもので、回転ガントリの回転胴(本願のフレーム)側と回転胴支持リング(本願の軸受リング)とをボルトにより締結した場合でも、きしみ音の発生を抑制した回転照射型粒子線医療装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and even when the rotating drum (frame of the present application) side of the rotating gantry and the rotating drum support ring (bearing ring of the present application) are fastened by bolts. An object of the present invention is to provide a rotary irradiation type particle beam medical device in which generation of squeak noise is suppressed.

この発明に係わる回転照射型粒子線医療装置は、粒子線を照射する照射装置が搭載され、治療台上の患者に対して粒子線を照射するように、照射装置と共に治療台の周りに回転する円筒状のフレームと、フレームの両端部に設けられた軸受リングと、軸受リングを支持して回転駆動させる駆動装置とを有する回転照射型粒子線医療装置において、フレームの両端部に軸受リングを取り付けるためのフランジが固着され、軸受リングは、フランジの外径よりも大きい外径を有し、フランジとの当接面側にフランジが嵌合可能な段差部が形成されており、段差部にフランジが嵌め込まれ、ボルト締めにより軸受リングとフランジとが固定されていると共に、フランジの外周面と段差部の内周面とで形成される隙間の全周に亘り複数個のスペーサが挿入されているものである。   The rotational irradiation type particle beam medical device according to the present invention is equipped with an irradiation device for irradiating a particle beam, and rotates around the treatment table together with the irradiation device so as to irradiate the patient on the treatment table with the particle beam. In a rotary irradiation type particle beam medical device having a cylindrical frame, bearing rings provided at both ends of the frame, and a driving device that supports and rotates the bearing rings, the bearing rings are attached to both ends of the frame. The bearing ring has an outer diameter larger than the outer diameter of the flange, and a step portion on which the flange can be fitted is formed on the contact surface side with the flange. The bearing ring and the flange are fixed by bolting, and a plurality of spacers are provided over the entire circumference of the gap formed by the outer peripheral surface of the flange and the inner peripheral surface of the stepped portion. It is one that has been input.

この発明の回転照射型粒子線医療装置によれば、フレームの両端部に固着したフランジを軸受リングの段差部に嵌め込み、ボルト締めにより軸受リングとフランジとを固定すると共に、フランジの外周面と段差部の内周面とで形成される隙間の全周に亘り複数個のスペーサを挿入したので、スペーサによって隙間が埋められて、軸受リングとフランジとが径方向にずれるのを防止することができるため、ずれによって接合面が摩擦して発生するきしみ音を抑制することができる。このため、治療中の患者や操作者に不安感を与えるのを防止できる。   According to the rotary irradiation type particle beam medical device of the present invention, the flange fixed to both ends of the frame is fitted into the step portion of the bearing ring, and the bearing ring and the flange are fixed by bolting, and the outer peripheral surface of the flange and the step Since a plurality of spacers are inserted over the entire circumference of the gap formed by the inner peripheral surface of the portion, the gap is filled by the spacer, and the bearing ring and the flange can be prevented from shifting in the radial direction. Therefore, it is possible to suppress a squeak noise generated by friction of the joint surface due to the deviation. For this reason, it can prevent giving a sense of anxiety to the patient and operator under treatment.

実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1の回転照射型粒子線医療装置を図に基づいて説明する。図1(a)は回転照射型粒子線医療装置の回転ガントリ全体を、回転ガントリの回転軸に沿う方向に見た側面断面図、図1(b)は回転軸に垂直な方向から回転ガントリを観察した正面図である。また、図2は図1のA部の詳細断面図、図3(a)は図2のa部詳細断面図、図3(b)は図2のb部の詳細断面図である。
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a rotary irradiation type particle beam medical device according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a side cross-sectional view of the entire rotating gantry of the rotary irradiation type particle beam medical device as seen in a direction along the rotating axis of the rotating gantry, and FIG. 1B shows the rotating gantry from a direction perpendicular to the rotating axis. It is the observed front view. 2 is a detailed cross-sectional view of part A in FIG. 1, FIG. 3A is a detailed cross-sectional view of part a in FIG. 2, and FIG. 3B is a detailed cross-sectional view of part b in FIG.

先ず、図1によって全体の構成を説明する。回転ガントリは、円筒状のフレーム1と、その両端部に固着したフランジ2,3に取り付けられた、入射側の軸受リング4及び照射側の軸受リング5と、照射側の軸受リング5の内径側に設けられた補強リング6と、入射側の軸受リング4を支持するローラ7a及び駆動モータ7bを有する入射側の駆動装置7と、照射側の軸受リング5を支持するローラ8a及びブレーキ8b等を有する照射側の駆動装置8と、360度回転する回転ガントリ内へ配線及び配管を供給するケーブルスプール9と、回転ガントリに導入された荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送機器10と、輸送された荷電粒子ビームを患者の照射患部にあわせて整形して照射する照射装置11と、を備えている。   First, the overall configuration will be described with reference to FIG. The rotating gantry includes a cylindrical frame 1, an incident side bearing ring 4 and an irradiation side bearing ring 5 attached to flanges 2 and 3 fixed to both ends thereof, and an inner diameter side of the irradiation side bearing ring 5. An incident side drive device 7 having a reinforcing ring 6 provided on the surface, a roller 7a and a drive motor 7b for supporting the incident side bearing ring 4, a roller 8a and a brake 8b for supporting the irradiation side bearing ring 5 and the like. The irradiation-side drive device 8, the cable spool 9 that supplies wiring and piping into the rotating gantry that rotates 360 degrees, the beam transport device 10 that transports the charged particle beam introduced into the rotating gantry, and the transported charge And an irradiation device 11 that shapes and irradiates a particle beam according to the irradiation affected area of the patient.

一方、回転ガントリに対して、建屋12側には、固定床13が建屋12に支持固定され
ており、その上には患者を乗せる治療台14がフレーム1内へ出し入れ可能に設置されている。固定床13、治療台14、及びそれらを覆うように設けられた固定胴(図示せず)等で固定部15を構成している。
On the other hand, a fixed floor 13 is supported and fixed to the building 12 on the side of the building 12 with respect to the rotating gantry, and a treatment table 14 on which a patient is placed is placed on the rotating gantry so that it can be taken in and out of the frame 1. The fixed part 15 is comprised by the fixed bed 13, the treatment table 14, and the fixed trunk | drum (not shown) etc. which were provided so that they might be covered.

フレーム1内には、フレーム1の内面に固着されたガイドリング16に転動ローラ17を介して回転自在に支持され、フレーム1の回転に同期して同じ角度だけ逆回転する静止リング18が設けられている。その駆動は、静止リング18に設けられた駆動モータ19により行われる。静止リング18はフレーム1に対して相対的に回転するが、固定部15から見るとフレーム1が回転しても常に静止しているように見える。
静止リング18には、固定床13とほぼ同じ高さで、照射装置11の回転を妨げないように、照射装置11が通過するときに開閉する開閉式の移動床20が設けられている。
In the frame 1, there is provided a stationary ring 18 that is rotatably supported by a guide ring 16 fixed to the inner surface of the frame 1 via a rolling roller 17 and reversely rotates by the same angle in synchronization with the rotation of the frame 1. It has been. The drive is performed by a drive motor 19 provided on the stationary ring 18. The stationary ring 18 rotates relative to the frame 1, but when viewed from the fixed portion 15, it appears to be always stationary even when the frame 1 rotates.
The stationary ring 18 is provided with an openable and closable movable floor 20 that is substantially the same height as the fixed floor 13 and that opens and closes when the irradiation device 11 passes so as not to hinder the rotation of the irradiation device 11.

次に、本発明の特徴部であるフレーム1と軸受リング4,5の接合部の詳細について、図2及び図3を参照しながら説明する。なお、図2は照射側の軸受リング5の近傍であるが、入射側もほぼ同じである。照射側を代表して説明するが、相違点があるときは随時説明を加える。
フレーム1の照射側端部には、軸受リング5を取り付けるためのフランジ3が溶接等で一体に固着されている。フレーム1とフランジ3の材料は、通常の炭素鋼板である。軸受リング5は、例えば、鍛造により製造される硬度の高い鍛鋼品を使用し、更に、焼き入れ処理等により表面を硬化している。外径はフランジ3の外径よりも大きな外径を有しており、フランジ3との当接面側には、フランジ3が嵌合可能な段差部5aが形成されている。すなわち、段差部5aは、内径がフランジ3の外径より若干大きく、深さがフランジ3の厚さとほぼ同程度の凹部である。軸受リング5の外周面が、駆動装置8のローラ8aとの接触面となる。
Next, details of the joint portion between the frame 1 and the bearing rings 4 and 5, which is a feature of the present invention, will be described with reference to FIGS. 2 and 3. Although FIG. 2 shows the vicinity of the bearing ring 5 on the irradiation side, the incident side is almost the same. The explanation will be made on the irradiation side as a representative, but if there is a difference, explanation will be added as needed.
A flange 3 for attaching the bearing ring 5 is integrally fixed to the irradiation side end of the frame 1 by welding or the like. The material of the frame 1 and the flange 3 is a normal carbon steel plate. The bearing ring 5 uses, for example, a forged steel product with high hardness manufactured by forging, and further has a hardened surface by quenching treatment or the like. The outer diameter is larger than the outer diameter of the flange 3, and a stepped portion 5 a to which the flange 3 can be fitted is formed on the contact surface side with the flange 3. That is, the stepped portion 5 a is a concave portion whose inner diameter is slightly larger than the outer diameter of the flange 3 and whose depth is substantially the same as the thickness of the flange 3. The outer peripheral surface of the bearing ring 5 is a contact surface with the roller 8a of the driving device 8.

段差部5aにフランジ3が嵌め込まれ、軸受リング5とフランジ3とがボルト・ナット21によりボルト締めされて固定されている。更に、フランジ3の外周面3aと段差部5aの内周面5bとの間に形成される隙間(図3(a)参照)の全周に亘り、複数個のスペーサ22がほぼ均等間隔で挿入されて、フランジ3に軸受リング5が強固に固着されている。
スペーサとしては、例えば、図2,3に示すように、2個の楔22a,22bを逆向きにして傾斜面どうしを重ね合わせ、傾斜方向へスライドさせて重ね代を変えることで重ねた厚さが調整可能な、一対の楔からなる楔対偶22としている。材料は鋼材とするのがよい。
The flange 3 is fitted into the stepped portion 5 a, and the bearing ring 5 and the flange 3 are bolted and fixed by bolts and nuts 21. Further, a plurality of spacers 22 are inserted at almost equal intervals over the entire circumference of a gap (see FIG. 3A) formed between the outer peripheral surface 3a of the flange 3 and the inner peripheral surface 5b of the stepped portion 5a. Thus, the bearing ring 5 is firmly fixed to the flange 3.
As the spacer, for example, as shown in FIGS. 2 and 3, the two wedges 22a and 22b are reversed, the inclined surfaces are overlapped with each other, and the overlapping thickness is changed by sliding in the inclined direction and changing the overlap allowance. Is a wedge pair 22 consisting of a pair of wedges. The material should be steel.

実際の組立においては、楔対偶22を隙間に挿入し、外側から一方の楔22aを打ち込んでスライドさせることで,重ねた厚さが厚くなり、隙間が埋められて強固に固定される。更に、緩み止めのために、楔22aとフランジ3とを溶接部23で溶接して固着させている。楔対偶22のどちらの楔を溶接しても良いが、先に説明したように、軸受リング5は硬質で溶接に不向きな材料が使用されているので、図3(a)に示すように組み合わせて、楔22aをフランジ3側に溶接するのがよい。
なお、楔対偶22は、隙間の周方向の全周に亘って、ボルト部を避けてボルト間にほぼ均等間隔で挿入されている。
In actual assembly, the wedge pair 22 is inserted into the gap, and one wedge 22a is driven and slid from the outside, whereby the stacked thickness is increased, and the gap is filled and firmly fixed. Further, in order to prevent loosening, the wedge 22a and the flange 3 are welded and fixed to each other at the welded portion 23. Either wedge of the pair of wedges 22 may be welded. However, as described above, since the bearing ring 5 is made of a hard material unsuitable for welding, the combination as shown in FIG. The wedge 22a is preferably welded to the flange 3 side.
Note that the wedge pair 22 is inserted between the bolts at almost equal intervals while avoiding the bolt portion over the entire circumference in the circumferential direction of the gap.

入射側の軸受リング4と照射側の軸受リング5とを比較した場合、回転ガントリの重心は中心より照射側にあるので、荷重は、照射側の軸受リング5の方に大きく掛かる。そこで、軸受リング5側には、更に、軸受リング5の内径側に、強度を補強するための補強リング6が設け設けられている。補強リング6の材料は一般の炭素鋼でよい。
補強リング6は、フランジ3にボルト・ナット24によりボルト締めされて固定されると共に、軸受リング5と同様に、補強リング6の外周面6aと軸受リング5の内周面5c
との間に形成される隙間に複数個のスペーサ22が挿入されている(図3(b)参照)。スペーサ22は、フランジ3と軸受リング5との隙間に挿入したものと同様に、2個の楔22a,22bを組み合わせた楔対偶22である。また、緩み止めのために、楔22aと補強リング6とを溶接部23で溶接して固着している。
When the incident-side bearing ring 4 and the irradiation-side bearing ring 5 are compared, the center of gravity of the rotating gantry is located on the irradiation side from the center, so that the load is greatly applied to the irradiation-side bearing ring 5. Therefore, a reinforcing ring 6 for reinforcing the strength is provided on the bearing ring 5 side on the inner diameter side of the bearing ring 5. The material of the reinforcing ring 6 may be general carbon steel.
The reinforcing ring 6 is bolted and fixed to the flange 3 with bolts and nuts 24, and, like the bearing ring 5, the outer peripheral surface 6 a of the reinforcing ring 6 and the inner peripheral surface 5 c of the bearing ring 5.
A plurality of spacers 22 are inserted in the gap formed between the two (see FIG. 3B). The spacer 22 is a wedge pair 22 in which two wedges 22 a and 22 b are combined in the same manner as that inserted into the gap between the flange 3 and the bearing ring 5. Further, in order to prevent loosening, the wedge 22a and the reinforcing ring 6 are welded and fixed to each other at the welded portion 23.

なお、図2,図3では、スペーサとして、鋼板の一面側に傾斜面を有する片傾斜の楔を2個重ねて楔対偶22としたが、両面に傾斜面を有する楔を重ねて構成しても良い。また、楔対偶とせずに、単体の楔を用いて、隙間の全周に亘り、複数箇所に打ち込んで挿入しても良い。但し、その場合は楔と打ち込まれる相手側との接触面が線接触に近くなるので、楔対偶と比較すれば、隙間を埋める効果はやや弱くなる。
また、楔を溶接によって固定したが、必ずしも溶接は必要ではなく、強固に打ち込んで固定するだけでも良い。
また、補強リング6は、回転ガントリの大きさや構造によっては、設けない場合もあり、逆に、必要に応じて入射側の軸受リング4の内径側に設けてもよい。
In FIGS. 2 and 3, as the spacer, two single inclined wedges each having an inclined surface on one surface side of the steel plate are overlapped to form a wedge pair 22, but the wedges having inclined surfaces are stacked on both sides. Also good. Further, instead of using a pair of wedges, a single wedge may be used to drive and insert into a plurality of locations over the entire circumference of the gap. However, in this case, since the contact surface between the wedge and the other party to be driven is close to the line contact, the effect of filling the gap is somewhat weaker than the wedge pair.
Further, although the wedge is fixed by welding, the welding is not necessarily required, and it may be fixed by driving in firmly.
The reinforcing ring 6 may not be provided depending on the size and structure of the rotating gantry. Conversely, the reinforcing ring 6 may be provided on the inner diameter side of the bearing ring 4 on the incident side as necessary.

上記のように構成した回転照射型粒子線医療装置の動作と、軸受リング部の作用について説明する。
先ず、全体の動作の概要から説明する。回転ガントリに導入された荷電粒子ビームは、偏向電磁石や四極電磁石などよりなるビーム輸送機器10によって照射装置11まで輸送され、照射装置11で患者の照射患部の形状にあわせて整形された後に照射される。
患者は治療台14の上に固定されて位置決めが行われており、所定の照射患部に荷電粒子ビームが照射される。治療台14は、患者の照射患部が照射位置であるアイソセンタに一致するように動作させる必要があるため、通常は上下左右、前後、回転など多軸の位置決め動作が可能となっている。
The operation of the rotary irradiation type particle beam medical device configured as described above and the operation of the bearing ring portion will be described.
First, an overview of the overall operation will be described. The charged particle beam introduced into the rotating gantry is transported to the irradiation device 11 by a beam transport device 10 made of a deflecting electromagnet or a quadrupole electromagnet, and is irradiated after being shaped by the irradiation device 11 in accordance with the shape of the affected area of the patient. The
The patient is fixed on the treatment table 14 and positioned, and a charged particle beam is irradiated to a predetermined irradiated region. Since the treatment table 14 needs to be operated so that the irradiated area of the patient coincides with the isocenter that is the irradiation position, it is usually possible to perform multi-axis positioning operations such as up and down, left and right, front and rear, and rotation.

回転ガントリは、駆動装置7,8により、ローラ7a,8aを介して軸受リング4,5を回転させることで、フレーム1と共にビーム輸送機器10及び照射装置11が回転し、患者に対して360度自在な方向からビームを照射することを可能とするもので、患者が仰向けの状態のまま様々な方向からビームを照射することができる。
このとき、治療を行う医者もしくは放射線技師などが、常に患者に近づいて作業ができるように、回転ガントリの回転角度に係わらず、常に水平を保ったアクセスフロアが必要となる。そこで、フレーム1内に配置した静止リング18の下部側に開閉可能に設けられた移動床20を、先に説明したように固定床13側に向けてスライドさせ、固定床13とほぼ同じ高さのアクセスフロアを形成する。
The rotating gantry rotates the bearing rings 4 and 5 through the rollers 7a and 8a by the driving devices 7 and 8 so that the beam transport device 10 and the irradiation device 11 are rotated together with the frame 1, and 360 degrees with respect to the patient. The beam can be irradiated from any direction, and the beam can be irradiated from various directions while the patient is lying on his back.
At this time, an access floor that is always level is required regardless of the rotation angle of the rotating gantry so that a doctor or radiographer who performs treatment can always work while approaching the patient. Accordingly, the movable floor 20 provided on the lower side of the stationary ring 18 disposed in the frame 1 is slid toward the fixed floor 13 as described above, and is almost the same height as the fixed floor 13. Form an access floor.

次に、軸受リングの取付部の作用について説明する。
回転ガントリの全荷重は、フレーム1両端部の軸受リング4,5によって、駆動装置7,8のローラ7a,8a部で支持されて、回転軸を中心に回転する。回転ガントリの大きさは、例えば、軸受リングの直径が5m、重量が150トンを越えるものがあり、このため、製作上や現地への輸送制限などの色々な制約から、フレームと軸受リングとは一体で製作するのは困難なため、上述のように別体で製作した後に組み合わせて使用される。
また、軸受リングは、ローラとの間で接触しながら常に全荷重を支えているので、その荷重に耐えられるだけの強度を必要とするため、鍛鋼品のような高硬度の材料を使用し,且つ熱処理等を施している。従って、溶接には不向きであるため、フレームとはフランジを介してボルト締めにより固定する構成を採用している。
Next, the operation of the bearing ring mounting portion will be described.
The total load of the rotating gantry is supported by the rollers 7a and 8a of the driving devices 7 and 8 by the bearing rings 4 and 5 at both ends of the frame 1 and rotates around the rotation axis. The size of the rotating gantry includes, for example, a bearing ring with a diameter of 5 m and a weight exceeding 150 tons. For this reason, the frame and the bearing ring Since it is difficult to manufacture integrally, it is used after being manufactured separately as described above.
Also, since the bearing ring always supports the entire load while in contact with the roller, it needs to be strong enough to withstand that load. In addition, heat treatment is performed. Therefore, since it is unsuitable for welding, a configuration is adopted in which the frame is fixed by bolting via a flange.

軸受リング4,5の外周面は、ローラ7a,8aとの接触面となっているので、その面はボルト面としては使えないため、ボルト締めとする場合、ボルトの挿入方向は回転軸の軸方向と平行になる。ボルトは、例えば、上記のような直径の静止リングであれば、1面につきM36のボルトを100本程度使用して締め付けている。このように多数の大きな
ボルトで強固に固定していても、回転稼働中に締め付けの僅かな緩みが生じてくると、フレーム1のフランジ2,3と軸受リング4,5とが径方向にずれて摩擦が起こり接触面できしみ音が発生する場合がある。回転ガントリは共鳴し易い構造となっているので、僅かなきしみ音でも内部に共鳴して大きな不快音となって、治療中の患者や医者及び操作者に不快感を与えることになる。
Since the outer peripheral surface of the bearing rings 4 and 5 is a contact surface with the rollers 7a and 8a, the surface cannot be used as a bolt surface. Parallel to the direction. For example, if the bolt is a stationary ring having a diameter as described above, about 100 bolts of M36 are used for tightening each side. Even if the bolts are firmly fixed with a large number of bolts as described above, the flanges 2 and 3 of the frame 1 and the bearing rings 4 and 5 are displaced in the radial direction if a slight loosening occurs during rotation. In some cases, friction occurs and a squeak noise is generated on the contact surface. Since the rotating gantry has a structure that easily resonates, even a slight squeak noise resonates inside to produce a large unpleasant sound, giving discomfort to the patient, doctor, and operator who are being treated.

そこで、本実施の形態のように、フランジと軸受リング部の隙間にスペーサとして楔対偶22を打ち込んで挿入することで、隙間を埋めて径方向のずれを防止することができ、きしみ音の発生を抑制できる。
更に、軸受リング5の内周側に補強リング6を設ける場合は、上記と同様に、楔対偶22の挿入によって、フランジ3と補強リング6との接触面が径方向にずれるのを防止でき、この部分でのきしみ音の発生を抑制できる。
Therefore, as in the present embodiment, by inserting and inserting the wedge pair 22 as a spacer into the gap between the flange and the bearing ring portion, the gap can be filled and the radial displacement can be prevented, and squeak noise is generated. Can be suppressed.
Further, when the reinforcing ring 6 is provided on the inner peripheral side of the bearing ring 5, it is possible to prevent the contact surface between the flange 3 and the reinforcing ring 6 from being displaced in the radial direction by inserting the wedge pair 22 as described above. Generation | occurrence | production of the squeak noise in this part can be suppressed.

なお、フランジと軸受リング又は補強リングの固定部分以外の構成に関しては、図1の構成に限定するものではない。例えば、フレーム内に配設した静止リングは、従来技術の項で説明した図4のように、固定胴側からロッドを突出して係止する構成でも良い。また、移動床も、図4のように照射装置と共に回転して移動するものでも良い。   The configuration other than the fixed portion of the flange and the bearing ring or the reinforcing ring is not limited to the configuration shown in FIG. For example, the stationary ring disposed in the frame may be configured such that the rod protrudes and is locked from the fixed body side as shown in FIG. 4 described in the section of the prior art. Further, the moving floor may be one that rotates and moves together with the irradiation device as shown in FIG.

以上のように、実施の形態1の回転照射型粒子線医療装置によれば、フレームの両端部に固着したフランジを軸受リングの段差部に嵌め込み、ボルト締めにより軸受リングとフランジとを固定すると共に、フランジの外周面と段差部の内周面とで形成される隙間の全周に亘り複数個のスペーサを挿入したので、スペーサによって隙間が埋められて、軸受リングとフランジとが径方向にずれるのを防止することができるため、ずれによって接合面が摩擦して発生するきしみ音を抑制することができる。このため、治療中の患者や操作者に不安感を与えるのを防止できる。   As described above, according to the rotary irradiation type particle beam medical device of Embodiment 1, the flanges fixed to both ends of the frame are fitted into the stepped portions of the bearing ring, and the bearing ring and the flange are fixed by bolting. Since a plurality of spacers are inserted over the entire circumference of the gap formed by the outer peripheral surface of the flange and the inner peripheral surface of the stepped portion, the gap is filled by the spacer, and the bearing ring and the flange are displaced in the radial direction. Therefore, it is possible to suppress a squeak noise generated by friction of the joint surface due to displacement. For this reason, it can prevent giving a sense of anxiety to the patient and operator under treatment.

また、軸受リングの内径側に補強リングを設け、ボルト締めにより補強リングとフランジとを固定すると共に、補強リングの外周面と軸受リングの内周面とで形成される隙間の全周に亘り複数個のスペーサを挿入したので、回転リングの強度を上げるために補強リングを設けた場合でも、補強リングとフランジとが径方向にずれるのを防止することができるため、上記の効果に加えて、補強リング部で、ずれによって発生するきしみ音も抑制することができる。   In addition, a reinforcing ring is provided on the inner diameter side of the bearing ring, and the reinforcing ring and the flange are fixed by bolting, and a plurality of gaps are formed over the entire circumference formed by the outer peripheral surface of the reinforcing ring and the inner peripheral surface of the bearing ring. Since the spacers are inserted, even when a reinforcing ring is provided to increase the strength of the rotating ring, the reinforcing ring and the flange can be prevented from shifting in the radial direction. The reinforcing ring portion can also suppress squeak noise caused by displacement.

また、スペーサは、2個の楔を逆向きにして傾斜面どうしを重ね合わせ、傾斜方向へスライドさせて重ね代を変えることで重ねた厚さが調整可能な楔対偶としたので、隙間に挿入される楔対偶は面接触で強固に固定されるため、大きな径方向の荷重に耐えることが可能となり、軸受リングとフランジ、又は補強リングとフランジが径方向にずれるのを効果的に防止することができる。   In addition, the spacer is a pair of wedges whose thickness can be adjusted by overlapping the inclined surfaces with the two wedges in the opposite direction, sliding the inclined surfaces and changing the overlapping allowance, and inserted into the gap. Since the wedge pair is firmly fixed by surface contact, it can withstand a large radial load and effectively prevent the bearing ring and flange or the reinforcing ring and flange from shifting in the radial direction. Can do.

更にまた、楔対偶のうちの一方の楔は、フランジ又は補強リングに溶接により固着したので、長期間の使用でもスペーサ部が緩むことが無い。   Furthermore, since one wedge of the pair of wedges is fixed to the flange or the reinforcing ring by welding, the spacer portion does not loosen even after long-term use.

この発明の実施の形態1による回転照射型粒子線医療装置の回転ガントリ部を示す図で、(a)は回転軸に沿う方向に見た側面断面図、(b)は回転軸に垂直な方向から回転ガントリを観察した正面図である。It is a figure which shows the rotation gantry part of the rotary irradiation type particle beam medical device by Embodiment 1 of this invention, (a) is side sectional drawing seen in the direction along a rotating shaft, (b) is a direction perpendicular | vertical to a rotating shaft It is the front view which observed the rotation gantry from. 図1のA部の詳細断面図である。It is a detailed sectional view of the A section of FIG. 図2の部分詳細図で、(a)は図2のa部詳細断面図、(b)は図2のb部の詳細断面図である。FIG. 3 is a partial detailed view of FIG. 2, (a) is a detailed cross-sectional view of part a of FIG. 従来の粒子線治療用回転照射室を示す図で、(a)は主要部の側面断面図、(b)は(a)の移動床部の正面断面図である。It is a figure which shows the conventional rotation irradiation chamber for particle beam therapy, (a) is side sectional drawing of the principal part, (b) is front sectional drawing of the moving floor part of (a).

符号の説明Explanation of symbols

1 フレーム 2,3 フランジ
3a フランジ3の外周面 4,5 軸受リング
5a 段差部 5b 段差部5aの内周面
5c 軸受リング5の内周面 6 補強リング
6a 補強リング6の外周面 7,8 駆動装置
7a,8a ローラ 7b 駆動モータ
8b ブレーキ 9 ケーブルスプール
10 ビーム輸送機器 11 照射装置
12 建屋 13 固定床
14 治療台 15 固定部
16 ガイドリング 17 転動ローラ
18 静止リング 19 駆動モータ
20 移動床 21,24 ボルト・ナット
22 楔対偶(スペーサ) 22a,22b 楔
23 溶接部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frame 2, 3 Flange 3a Outer peripheral surface of flange 3, 4, 5 Bearing ring 5a Stepped part 5b Inner peripheral surface of stepped part 5a 5c Inner peripheral surface of bearing ring 5 6 Reinforcement ring 6a Outer peripheral surface of reinforcement ring 6, 7, 8 Drive Device 7a, 8a Roller 7b Drive motor 8b Brake 9 Cable spool 10 Beam transport device 11 Irradiation device 12 Building 13 Fixed floor 14 Treatment table 15 Fixed portion 16 Guide ring 17 Rolling roller 18 Stationary ring 19 Drive motor 20 Moving floor 21, 24 Bolt / Nut 22 Wedge pair (spacer) 22a, 22b Wedge 23 Welded part.

Claims (4)

粒子線を照射する照射装置が搭載され、治療台上の患者に対して前記粒子線を照射するように、前記照射装置と共に前記治療台の周りに回転する円筒状のフレームと、
前記フレームの両端部に設けられた軸受リングと、
前記軸受リングを支持して回転駆動させる駆動装置とを有する回転照射型粒子線医療装置において、
前記フレームの両端部に前記軸受リングを取り付けるためのフランジが固着され、
前記軸受リングは、前記フランジの外径よりも大きい外径を有し、前記フランジとの当接面側に前記フランジが嵌合可能な段差部が形成されており、
前記段差部に前記フランジが嵌め込まれ、ボルト締めにより前記軸受リングと前記フランジとが固定されていると共に、前記フランジの外周面と前記段差部の内周面とで形成される隙間の全周に亘り複数個のスペーサが挿入されていることを特徴とする回転照射型粒子線医療装置。
An irradiation device for irradiating the particle beam, and a cylindrical frame that rotates around the treatment table together with the irradiation device so as to irradiate the patient on the treatment table with the particle beam;
Bearing rings provided at both ends of the frame;
In a rotary irradiation type particle beam medical device having a drive device that supports and rotates the bearing ring,
A flange for attaching the bearing ring is fixed to both ends of the frame,
The bearing ring has an outer diameter larger than the outer diameter of the flange, and a stepped portion is formed on the contact surface side with the flange to which the flange can be fitted.
The flange is fitted into the stepped portion, the bearing ring and the flange are fixed by bolting, and the entire circumference of the gap formed by the outer peripheral surface of the flange and the inner peripheral surface of the stepped portion A rotary irradiation type particle beam medical device, wherein a plurality of spacers are inserted.
請求項1記載の回転照射型粒子線医療装置において、前記軸受リングの内径側に補強リングが設けられ、ボルト締めにより前記補強リングと前記フランジとが固定されていると共に、前記補強リングの外周面と前記軸受リングの内周面とで形成される隙間の全周に亘り複数個のスペーサが挿入されていることを特徴とする回転照射型粒子線医療装置。   The rotation irradiation type particle beam medical device according to claim 1, wherein a reinforcing ring is provided on an inner diameter side of the bearing ring, the reinforcing ring and the flange are fixed by bolting, and an outer peripheral surface of the reinforcing ring. And a plurality of spacers are inserted over the entire circumference of the gap formed by the inner peripheral surface of the bearing ring. 請求項1又は請求項2に記載の回転照射型粒子線医療装置において、前記スペーサは、2個の楔を逆向きにして傾斜面どうしを重ね合わせ、傾斜方向へスライドさせて重ね代を変えることで重ねた厚さが調整可能な楔対偶であることを特徴とする回転照射型粒子線医療装置。   The rotary irradiation type particle beam medical device according to claim 1 or 2, wherein the spacer is configured such that two wedges are reversed and the inclined surfaces are overlapped with each other, and the overlapping margin is changed by sliding in the inclined direction. Rotating irradiation type particle beam medical device characterized by being a pair of wedges with adjustable thickness. 請求項3に記載の回転照射型粒子線医療装置において、前記楔対偶のうちの一方の楔は、前記フランジ又は前記補強リングに溶接により固着されていることを特徴とする回転照射型粒子線医療装置。   4. The rotary irradiation type particle beam medical device according to claim 3, wherein one wedge of the pair of wedges is fixed to the flange or the reinforcing ring by welding. apparatus.
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