JP6050668B2 - 回転照射治療室および回転照射治療装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、回転照射治療室および回転照射治療装置に関する。

癌などの患者の患部にアイソセンタ(照射目標中心)を設定し、陽子、炭素イオン等のイオンビームを照射する治療方法が知られている。

このような治療に用いる粒子線治療装置は、例えばイオンビーム発生装置、ビーム輸送系、回転ガントリ、および該回転ガントリに設置されたイオンビーム照射装置を備えている。イオンビーム発生装置で加速されたイオンビームは、ビーム輸送系を経て照射装置に達し、照射装置から患者の患部に照射される。この際、イオンビーム照射装置は回転ガントリの回転に伴って患者の周りを回転し、治療計画で定められた照射角度に基づいて患部にイオンビームを照射することが可能である。

治療に際しては、ＰＥＴ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）や生命維持装置などの各種の装置を患者の近くに配置することが好ましい。

しかし、回転中は片持ちの水平床を治療室内に格納すればよいため、従来の技術による粒子線治療装置には、各種の装置を設置するための水平床が設けられていない。そこで、エスカレータに類似の構造を用いて床を水平に保つ方法も提案されている。

しかしながら、上記方法では、回転中に床を水平に保つための駆動制御機構が必要になり、構造が複雑で、製造性、メンテナンス性、およびコストなどの点で問題があった。また、格納された水平床を設置するために時間がかかり、緊急時に医師等が直ぐに治療室に入れない場合もある。

特開２００２‐３５６３２２号公報

本発明が解決しようとする課題は、回転中でも各種の設備を患者の近くに配置できる回転照射治療室、および低コストでメンテナンス性に優れた回転照射治療装置を提供することにある。

実施形態の回転照射治療室は、回転自在の筐体と、水平床ユニットとを持つ。前記筐体は、粒子ビームを患部に照射するために患者を格納できるようになっている。前記水平床ユニットは、外部の機器を載置可能な水平床と、前記筐体の回転中に前記水平床が水平を維持するように前記水平床を支持する支持部材と、を持つ。

実施の一形態による回転照射治療装置の正面図。 図１の回転照射装置が備える回転照射治療室の正面図。 図２のＡ−Ａ断面図。 軸受けの一例を示す図。 図２の回転照射治療室の第１の変形例を示す図。 図２の回転照射治療室の第２の変形例を示す図。 図２の回転照射治療室の第３の変形例を示す図。

以下、図面を参照しながら実施の形態のいくつかについて説明する。図面において、同一の部分には同一の参照番号を付し、その重複説明は適宜省略する。

図１は、実施の一形態による回転照射治療装置の概略構造を示す正面図である。図１に示すように、回転照射治療装置１は、建屋１２内に設置され、回転フレーム（回転ガントリ）３と、粒子ビーム照射部２と、ビーム輸送装置３０と、回転治療室２０とを備える。

回転フレーム（回転ガントリ）３は、回転軸Ｒを中心に回転自在に設けられたトラス状のフレームであり、回転フレーム支持駆動装置２５により回動自在に支持される。

粒子ビーム照射部２は、回転フレーム３を介して回転治療室２０内に配置され、患者の患部に向けて荷電粒子ビームを照射する。

ビーム輸送装置３０は、回転フレーム３に取付けられ、粒子ビーム照射部２に荷電粒子ビームを導く。ビーム輸送装置３０は、直線部１８ａと湾曲部１８ｂを有する真空ダクト１８と、真空ダクト１８の直線部１８ａの外周に設けられ、荷電粒子ビームのビームサイズを収束させるための四極電磁石２６と、真空ダクト１８の湾曲部１８ｂの外周に設けられた超電導偏向電磁石４と、超電導偏向電磁石４を冷却するため冷凍機１９とを含む。ビーム輸送装置３０により、シンクロトン（図示せず）で荷電粒子ビームが高エネルギーにまで加速され、粒子ビーム照射部２へ導かれる。粒子ビーム照射部２に導かれた荷電粒子ビームは、所望の線量分布に調整された後、治療用ベッド２１上に横たわる患者の患部へ照射される。

回転フレーム支持駆動装置２５は、回転フレーム３の両端に固定された回転リング１０ａ、１０ｂと、対応する回転リング１０ａ、１０ｂを支持するとともに対応する回転リング１０ａ、１０ｂを回転駆動するサポートロール（回転フレーム支持部）１１ａ、１１ｂとから構成されている。すなわち、回転フレーム３はサポートロール１１ａ、１１ｂによって回転する。

制御装置１７は、建屋１２上に配置され、回転フレーム３が所望の角速度で回転するようサポートロール１１ａ、１１ｂを制御する。

サポートロール１１ａの近傍には、回転治療室２０が設けられている。回転治療室２０内の図１紙面右側の上部から、真空ダクト１８の直線部１８ａが回転治療室２０内に延在し、その先端に粒子ビーム照射部２が取り付けられている。回転治療室２０の近傍には、治療用ベッド支持移動ユニット２８が設けられ、患者を載置する治療用ベッド２１を保持して治療の際に支持アームを延ばして回転照射治療室２０内に格納する。回転照射治療室２０は、手前側（図１の紙面右側）が開放された円筒形の筐体２２内の空間で構成され、粒子ビーム照射領域Ａと水平床設置領域Ｂとを含み、これらの領域Ａ，Ｂは、例えば蛇腹型の開閉扉３１で仕切られている。

図２は、開閉扉３１を開放した状態での回転照射治療室２０の正面図であり、図３は、図のＡ−Ａ切断線による断面図である。水平床設置領域Ｂには、背面板ＲＢと支持脚５０とを有してベッドに類似の外観を有する水平床４３が設置されている。支持脚５０は、図２に示す例では、水平床４３の長手方向中央部の裏面から回転照射治療室２０の床に向けて２本配置され、その先端にはローラ６２が回動自在に取り付けられている。背面板ＲＢの上端近傍には、回転軸Ｒの位置に対応して開口Ｈ１が穿設される。筐体２２の奥壁には、回転軸Ｒの位置に対応して開口Ｈ２が穿設され、この開口Ｈ２に内輪が一致するように軸受けＢＲ１が埋め込まれている。これらの開口Ｈ１と、軸受けＢＲ１の内輪を貫通するように、例えば金属製の軸４７が挿入され、これにより、背面板ＲＢを介して水平床４３が回転可能に支持される。筐体２２の形状は、ローラ６２と接触する面がほぼ円筒の形状を有するものであればよく、奥壁の形状は特に限定されない。本実施形態において、支持脚５０、ローラ６２、軸受けＢＲ１および軸４７は例えば支持部材に対応し、また、水平床４３、支持脚５０、ローラ６２、軸受けＢＲ１および軸４７は例えば水平床ユニットに対応する。

なお、本実施形態では、筐体２２の手前側が開放された例を取り挙げたが、患者を載せた治療用ベッド２１を出し入れできる構造であれば、前扉を設けてもよい。

筐体２２の内壁、水平床４３、軸４７、支持脚５０およびローラ６２は、少なくともこれらの表面に吸音加工または防音加工がなされている。これにより、治療中の回転フレーム３の騒音が低減され、患者はリラックスした状態で治療を受けることが可能になる。

吸音加工または防音加工は、筐体２２の内壁、水平床４３、軸４７、支持脚５０およびローラ６２の全表面に亘って施す必要まではなく、水平床４３と筐体２２の内壁との間、少なくともローラ６２と筐体２２の内壁との隙間に施されていればよい。

このように、本実施形態によれば、支持脚５０の先端に回動自在に取り付けられたローラ６２と、軸受けＢＲ１との間で相対的に回転可能な状態で開口Ｈに取り付けられた軸４７により水平床４３が支持されるので、治療中に回転照射治療室２０が回転しても常に水平床４３の水平状態が保持される。その結果、水平床４３上にＰＥＴや生命維持装置などの各種の外部機器１００を水平床４３上に載置することができ、患者の近くで操作することが可能になる。これにより、患者の病状に即応した緻密な治療を行うことが可能になる。

軸４７による水平床４３の支持態様は、軸４７自身が回転する場合に限るものではなく、例えば、軸４７の背面板ＲＢ側とは逆側の一端を回転照射治療室２０外部の部材に固定し、これにより水平床４３の回転を抑制することとしてもよい。また、ローラ６２を回動自在として水平床４３を支持することに代え、ローラ６２の回転方向を回転照射治療室２０の回転方向と逆方向に回転させ、これにより、水平床４３の相対的な回転を抑制することとしてもよい。

軸受けＢＲ１の一例を図４に示す。図４は、ボールベアリングで軸受けを構成した一例であり、内輪ＩＷと外輪ＯＷとの間に複数のボールＢが配置され、個々のボールＢは相互の接触を防止するために保持器（図示せず）によって所定の間隔が保持されている。

図３では、１個の軸受けＢＲ１だけを筐体２２の奥壁に埋め込んだ例を取り挙げたが、１個に限ることなく、複数個を並べて埋め込むと、軸４７はさらに安定して水平床４３を支持することができる。図５は２個の軸受けＢＲ３，ＢＲ４を筐体２２の奥壁に埋め込んだ例を示す。

また、図２および図３の例では、先端にローラ６２を取り付けた支持脚５０を、水平床４３の裏面のうち開放端側から見てほぼ中央の位置に２本設けたが、これに限ることなく、４本以上取り付けてもよい。

図６は、４本の支持脚５０を水平床４３に取り付けた例を示す。図２の例と比較すると安定性が明らかに向上している。また、図７に例示するように、正面視において筐体２２の内壁に近づくほど互いの間隔が広がるように支持脚５０を取り付け、支持脚５０間に支え棒５８を掛け渡して安定性および強度を向上させてもよい。

以上述べた少なくともひとつの実施形態の回転照射治療室によれば、ローラ６２並びに軸受けＢＲ１および軸４７などによる支持部材により水平床４３が支持されるので、回転中でも各種の設備を患者の近くに配置できる回転照射治療室を提供することが可能となる。

また、以上述べた少なくともひとつの実施形態の回転照射治療装置によれば、回転中でも各種の設備を患者の近くに配置できる回転照射治療室を備えるので、低コストでメンテナンス性に優れた回転照射治療室を提供することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

２…粒子ビーム照射部、３…回転フレーム（回転ガントリ）、１７…制御装置、２０…回転照射治療室、２２…筐体、２５…回転フレーム支持駆動装置、３０…ビーム輸送装置、４３…水平床、４７…軸、５０…支持脚、６２…ローラ、ＢＲ１，ＢＲ３，ＢＲ４…軸受け、Ｈ１…背面板上端の開口（第１の開口）、Ｈ２…筐体奥壁中の開口（第２の開口）、Ｒ…回転中心軸

Claims (4)

1. 患者を載置する治療用ベッドを保持する治療用ベッド支持移動ユニットの近傍に別個に設けられ、
   粒子ビームを患部に照射するために患者を格納できる回転自在の筐体と、
   外部の機器を載置可能な水平床と、前記筐体の回転中に前記水平床が水平を維持するように前記水平床を支持する支持部材と、を含む水平床ユニットと、
   を備え、
   前記支持部材は、
   その先端に設けられた回動自在なローラを介して前記筐体の内壁に接するように前記水平床の裏面に取り付けられた支持脚と、
   前記水平床の背面板に設けられた第１の開口と、前記筐体の奥壁に設けられた第２の開口とに挿入されて前記水平床を支持する軸と、
   前記第２の開口の周囲に埋め込まれ、前記軸との間で相対的に回転可能な状態で前記軸を保持する軸受けと、
   を有する回転照射治療室。
2. 前記第１および第２の開口の中心は、前記筐体の回転軸上に位置することを特徴とする請求項１に記載の回転照射治療室。
3. 前記水平床ユニットと前記筐体の内壁との接触面の少なくともいずれかのうち、少なくとも前記ローラの接触面に吸音加工または防音加工が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の回転照射治療室。
4. 回転自在に設けられた回転フレームと、
   前記回転フレームに取付けられ、患者を載置する治療用ベッドを保持する治療用ベッド支持移動ユニットの近傍に別個に設けられ、患者を格納して前記回転フレームとともに回転する円筒形の筐体を含む回転照射治療室と、
   前記回転フレームを介して回転照射治療室内に取付けられ、荷電粒子ビームを前記患者の患部に照射する粒子ビーム照射部と、
   前記回転フレームに取付けられ、前記粒子ビーム照射部に前記荷電粒子ビームを導くビーム輸送装置と、
   前記回転フレームを回動自在に支持するとともに、回転軸回りに前記回転フレームを回転させる回転フレーム支持駆動装置と、
   前記ビーム輸送装置および前記回転フレーム支持駆動装置を制御する制御装置と、
   を備え、
   前記回転照射治療室は、外部の機器を載置可能な水平床と、前記筐体の回転中前記水平床が水平を維持するように前記水平床を支持する支持部材と、を有する水平床ユニットを備え、
   前記支持部材は、
   その先端に設けられた回動自在なローラを介して前記筐体の内壁に接するように前記水平床の裏面に取り付けられた支持脚と、
   前記水平床の背面板に設けられた第１の開口と、前記筐体の奥壁に設けられた第２の開口とに挿入されて前記水平床を支持する軸と、
   前記第２の開口の周囲に埋め込まれ、前記軸との間で相対的に回転可能な状態で前記軸を保持する軸受けと、
   を有する回転照射治療装置。

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