JP6326364B2 - 治療台、位置決めシステムならびにその運転方法 - Google Patents

Description

本発明は、がん治療用放射線を患者の患部に照射する放射線治療装置において、治療台天板高さの低減化を実現するシステムに関し、特に床置き型の治療台に好適な粒子線治療システムに関する。

治療台の近傍にＣＴ(Computerized Tomography)装置を設置して、患部位置の確認から治療までの一連の作業を、患者を治療台に乗せたまま実施している。これらの場合、治療台は広い可動範囲が必要となるため、多関節ロボット(アーム型ロボット)が好適である。（特許文献１）
また、粒子線治療に関係のない一般的な治療台でも、高さを調整する機能を有するものがある。（特許文献２）
また、治療台は治療室だけでなく、セッティング室にも設置されることがある。（特許文献３）

特開２００８−２２０５５３ 特表２０００−５０５６９５ 特開２００９−１９５４６７

放射線治療装置の治療台では、治療台天板高さが高いことで、患者が乗り降りしにくい問題があった。

また、多関節ロボットで構成される治療台では、治療台天板の高さを下げるときに、床と治療台の一部が干渉するため、高さの低減には限界があった。また、治療台天板とアームの間にある手首部の高さ方向長さを小さくすると、天板とアームの干渉する領域が増え、手首の可動範囲が狭くなるという問題があった。

本発明では、この問題を解決するため、床面の一部が下降・退避することで、天板とアームの干渉範囲を現状のままにして、床と治療台の干渉を回避し、治療台天板高さの低減化を実現できる治療台、及び患者位置決めシステムを提供する。

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例をあげるならば、天板と、前記天板を支持するアーム部と、前記アーム部を昇降させる昇降部と、床面の一部を退避させる機構とを有することを特徴とする。

本発明によれば、放射線治療装置の患者位置決めシステムにおいて、床の一部を下降・退避させることで床と治療台の干渉を回避でき、天板とアームの干渉領域を現状のままにして、治療台天板高さを低減できる。その結果、患者を治療台に乗り降りさせやすくなる。

実施例１に係る患者位置決めシステムの構成図である。 実施例１に係る患者位置決めシステムの概念図である。 実施例１に係る患者位置決めシステムの任意の位置から患者乗降位置への動作に関するフローチャートである。 実施例１に係る患者位置決めシステムの患者乗降位置から任意の位置への動作に関するフローチャート 実施例１において、患者が治療室で治療台に乗り降りする治療手順に関するフローチャートである。 実施例５において、患者がセッティング室で治療台に乗り降りする治療手順に関するフローチャートである。 実施例２に係る患者位置決めシステムの構成図である。 実施例２に係る患者位置決めシステムの概念図である。 治療台と床昇降機構の接続部の拡大図である。 実施例２に係る患者位置決めシステムの任意の位置から患者乗降位置への動作に関するフローチャートである。 実施例２に係る患者位置決めシステムの患者乗降位置から任意の位置への動作に関するフローチャート 実施例３に係る患者位置決めシステムの構成図である。 実施例３に係る患者位置決めシステムの概念図である。 実施例３に係る患者位置決めシステムの任意の位置から患者乗降位置への動作に関するフローチャートである。 実施例３に係る患者位置決めシステムの患者乗降位置から任意の位置への動作に関するフローチャート 実施例４に係る患者位置決めシステムの構成図である。 実施例４に係る患者位置決めシステムの概念図である。 実施例４に係る患者位置決めシステムの任意の位置から患者乗降位置への動作に関するフローチャートである。 実施例４に係る患者位置決めシステムの患者乗降位置から任意の位置への動作に関するフローチャート 実施例５に係る患者位置決めシステムの構成図である。 実施例５に係る患者位置決めシステムの概念図である。 実施例６に係る患者位置決めシステムの概念図である。

以下、本発明の患者位置決めシステムの複数の実施例について、図を用いて説明する。各実施例の図における同一符号は、同一物または相当物を示す。

本実施例では、治療台天板高さを低減できる患者位置決めシステムの例を説明する。図１は粒子線固定照射室治療システムに用いる患者位置決めシステムの構成図である。治療台５と、治療台５を制御する治療台制御部３と、治療台制御部３に制御信号を入出力する治療台操作装置２と、床昇降機構６と、床昇降機構６を制御する床昇降機構制御部４と、治療台制御部３及び床昇降機構制御部４に制御信号を入出力するシステム制御部１を有する。治療台操作装置２は、操作者の入力操作により治療台制御部３に制御信号を入力し、治療台５を任意の位置に移動させると共に治療台５の位置を表示するためのものである。

図２は、治療台５及び床昇降機構６の概念図である。治療台５は、床置き型の多関節ロボットであり、天板１１に患者を乗せて照射ノズル１２から照射される放射線の照射位置に患者の患部を位置決めできるように構成され、治療室の床に掘られたピット１３に固定される。治療台の近傍にＣＴ(Computerized Tomography)装置２０を設置して、治療台５をアームによりＣＴ装置内に差し込み、患部位置の確認から治療までの一連の作業を行うこともできる。

治療台５は、患者を乗せる天板１１と、天板１１を支持するアーム部１７と、アーム部１７を支持する円柱状の昇降部１８を有し、昇降部１８は治療台昇降機構１４を介してピット壁面に固定される。天板１１とアーム部１７の間には手首部１９が設けられており、ピッチ角φとロール角ψとヨー角θの３自由度に天板１１の傾きを調整することができる。アーム部１７は縦に積まれた２つのリンクにより構成され、２つのリンクの間の関節と、アーム部１７と昇降部１８の間の関節は、それぞれヨー角θに回転可能である。手首部１９と２つの関節と治療台昇降機構１４により、治療台５は全体として６自由度を有する。なお、アーム部１７の各リンクには、手首部１９や関節を駆動するアクチュエータを内蔵するため、一定の厚みが必要となる。アーム部１７に機器配置上求められる厚み以上に天板の高さを床面１５に近付けるために、本実施例の治療台５のアーム部１７の一部が床面より下まで降下することができる。

天板１１及びアーム部１７は昇降部１８の昇降に伴い上下し、その可動範囲は、アーム部１７の一部が床面１５の下に降下する位置から、アーム部１７の全体が床面１５の上に現れ、昇降部１８の円柱上部が床面１５の上までせり上がった所定の位置までである。図２は、アーム部１７の上下２つのリンクの内、上側リンクの中ほどまで床面１５の下に下降した状態を示している。なお、昇降部１８はピット１３壁面に沿って床面に対して垂直に設置されたレールの上を駆動機構により上下する。

床昇降機構６は、治療台５の治療台昇降機構１４と独立した駆動機構を持ち、床面１５の一部であって床面１５に設けられた穴を塞ぐように設置された床面１６を昇降することができる。床昇降機構６は、その一方で床面１６を支持し、他方で駆動機構を介してピット１３壁面に固定されている。ピット１３壁面に沿って床面に対して垂直に設置されたレールの上を駆動機構により上下する。通常、アーム部１７が床面１５の上に出ているときは、床昇降機構の床面１６は他の床面１５と同じ高さになるように構成されている。

また、治療台５の治療台昇降機構１４及び床昇降機構６はリミットスイッチを備え、治療台５及び床昇降機構６の制御において安全を担保する。治療台５のリミットスイッチは、治療台５が、予め設定された最も高い治療位置より上昇したとき、及び患者乗降位置より下降したとき、及び床昇降機構６が下降する前に患者乗降位置上空の設定位置より下降したときに作動し、治療台５を停止させる。床昇降機構６のリミットスイッチは、床昇降機構６が、患者乗降位置より下降したとき、及び床昇降機構の床面１６が他の床１５の高さより上昇したとき、及び治療台５が上昇する前に患者乗降位置より上昇したときに作動し、床昇降機構６を停止させる。これにより、可動範囲を超えて駆動機構が動作するのを抑制することができる。また、治療台昇降機構１４がアーム部１７を床下に降下させる前に床昇降機構６が床面１６を退避し始めることを確認したり、逆に床昇降機構６を上昇させる際に治療台昇降機構１４も上昇を開始することを確認することで、誤作動によるアーム部１７と床面１６の干渉を抑制するためである。

図３は、本システムでの任意の位置から、患者が治療台５の天板１１に乗り降りしやすい患者乗降位置へ天板１１を移動させる動作に関するフローチャートである。任意の位置とは、例えば粒子線治療用のノズル１２正面の照射用の位置や、ＣＴ装置２０の中に差し込まれた状態の位置である。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置に移動させる」Ｓ１では、治療台制御部３は治療台操作装置２から制御信号を入力され、制御信号を治療台５に出力し、治療台５を任意の治療位置から患者乗降位置上空の設定位置に移動させる。患者乗降位置上空の設定位置とは、例えば、本実施例では図２のように、天板１１とアーム部１７の２つのリンクが上下３段にちょうど重なり、リンク同士や天板との間の関節角度がほぼゼロになる位置であって、床面１６のすぐ上の空間で、そのまま患者乗降位置まで天板１１を降下させることができるような位置のことを指す。なお、天板１１とアーム部１７の２つのリンクのうち２つ以上がちょうど重なる位置は、制御上特異点になっているため、空間座標の位置情報を治療台５に出力して治療台５を移動させることはできない。そこで、空間座標の位置情報を治療台５に出力して患者乗降位置上空の設定位置近くの特異点ではない位置に治療台５を移動させた後、治療台５の機械回転軸を動かして、天板１１とアーム部１７の２つのリンクがちょうど重なる位置に治療台５を移動させる。本実施例では、システム制御部１で制御してこの一連の動作を自動的に実施してもよい。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる」Ｓ２では、天板１１やアーム部１７の位置をセンサーで取得する治療台制御部３が制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる。

「床昇降機構制御部は床昇降機構を患者乗降位置に下降させる」Ｓ３では、システム制御部１は制御信号を床昇降機構制御部４に出力する。床昇降機構制御部４は制御信号を床昇降機構６に出力し、床昇降機構６を床高さから患者乗降位置に下降させる。

「床昇降機構制御部は床昇降機構を患者乗降位置で停止させる」Ｓ４では、システム制御部１は制御信号を床昇降機構制御部４に出力する。床昇降機構制御部４は制御信号を床昇降機構６に出力し、床昇降機構６を患者乗降位置で停止させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置に下降させる」Ｓ５では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置上空の設定位置から患者乗降位置に下降させる。患者乗降位置とは、例えば図２のように、天板１１とアーム部１７の２つのリンクが上下３段に床面１６のすぐ上の空間で重なり、アーム部１７の中ほどまでが床面１５より下に下降し、患者が乗り降りしやすい高さに天板１１がある状態の治療台５の位置である。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置で停止させる」Ｓ６では、治療台制御部３は制御信号を治療台に出力し、治療台５を患者乗降位置で停止させる。

床昇降機構６の下降を最初に開始し、下降位置に停止後に、治療台５を下降させる制御手順でも実現可能であるが、本実施例では、治療台５の下降の動きを床昇降機構６に衝突しないように、床昇降機構６の下降の動きに同期して動作するように制御する。この同期動作により、下降完了までの時間が短縮できる効果がある。この同期動作を実現するために、床昇降機構６にその下降位置または下降速度を検出するセンサを装着し、その位置または速度データと治療台５の位置または速度データをシステム制御部１に入力して、両者の偏差が下降開始時の状態から小さくならないように自動制御する衝突防止制御機能を有する。この衝突防止制御機能には、前記の偏差が、これらの装置に何らかの異常が発生して、あらかじめ決められた値より小さくなった場合に異常と判定し、治療台５及び床昇降機構６を安全に停止させる機能を有する。尚、床昇降機構の位置または速度検出センサを装備しないで、衝突防止制御機能を省略し、床昇降機構６の下降速度をあらかじめ測定しておき、治療台５の下降速度を測定された昇降機構の速度以下になるように自動制御することで、システム制御部１の処理負荷を低減しても良い。また、この制御機能をシステム制御部１を介さずに、治療台制御部３と床昇降機構制御部４の間で信号を取り交わして実現しても良い。尚、床昇降機構６は、制御が比較的容易なためモータ制御で実施するが、空圧制御もしくは油圧制御で実施しても良く、制御方式を限定するものではない。

図４は、本システムでの患者乗降位置から任意の位置への動作に関するフローチャートである。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置に上昇させる」Ｓ１０では、治療台制御部３は治療台操作装置２から制御信号を入力され、制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置から患者乗降位置上空の設定位置に上昇させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる」Ｓ１１では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる。

「床昇降機構制御部は床昇降機構を床高さに上昇させる」Ｓ１２では、治療台制御部３は制御信号をシステム制御部１に出力し、システム制御部１は制御信号を床昇降機構制御部４に出力する。床昇降機構制御部４は制御信号を床昇降機構６に出力し、床昇降機構６を患者乗降位置から床高さに上昇させる。

「床昇降機構制御部は床昇降機構を床高さで停止させる」Ｓ１３では、治療台制御部３は制御信号をシステム制御部１に出力し、システム制御部１は制御信号を床昇降機構制御部４に出力する。床昇降機構制御部４は制御信号を床昇降機構６に出力し、床昇降機構６を床高さで停止させ、床面１６は周囲の床面１５と外観上一体となる。この後Ｓ１４で治療台５は床面１６の上の空間から移動し、床面１６の上の空間は外部に露出することになるが、露出する際にはすでに床面１６と床面１５は段差のない平らな床面となっているため、物がピットに落下したり、アーム部１７を床下に降下させる機構が患者や操作者の移動の障害になる可能性を最大限抑制できる。

なお、床昇降機構６と治療台５の上昇の動きの動作制御は、下降時のそれと同じ同期機能が働くが、詳細は省略する。

「治療台制御部は治療台を任意の治療位置に移動させる」Ｓ１４では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置上空の設定位置から任意の治療位置に移動させる。

「治療台制御部は治療台を任意の治療位置で停止させる」Ｓ１５では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を任意の治療位置で停止させる。このとき、アーム部１７や天板１１は床面１６の真上の空間とは異なる位置に移動しており、床面１６は外部に露出しているが、床面１６は床面１５と段差のない平らな床面を形成しているため、操作者の移動の障害になったり、ピット内に物が落下する可能性を抑制される。

図５は、患者が治療室で治療台に乗り降りする治療手順に関するフローチャートである。

「治療室の治療台が任意の治療位置から患者乗降位置に移動する」Ｓ２０では、図３の手順で、治療室の治療台５が任意の治療位置から患者乗降位置に移動する。

「患者が治療室で治療台に乗る」Ｓ２１では、患者が自力であるいは治療スタッフの補助を受けて治療室で治療台５に乗る。患者は治療台５の上で固定される。

「治療室の治療台が患者乗降位置から任意の治療位置に移動する」Ｓ２２では、図４の手順で、治療室の治療台が患者乗降位置から任意の治療位置に移動する。

「患者が放射線治療を受ける」Ｓ２３では、患者は放射線治療装置により放射線治療を受ける。

本実施例においては、アーム部１７と干渉する床を退避させる機構は床を昇降させる機構により実現したが、例えば床面を観音開きにする構造や、引きこみ戸のようなシャッター構造により実現にしても本実施例の効果が得られる。

また、本実施例においては、１つの床昇降機構６を用いているが、治療のスループット向上の観点から複数の床昇降機構６を用いてもよい。複数の床昇降機構６を用いるときは、治療位置あるいは治療手順により、使用する床昇降機構６を選択する。

また、本実施例においては、治療台５は天板と、昇降部と、２つのリンクを有するアーム部と、複数の関節により構成されているが、リンクが一つしかなく天板位置がもともと低い場合や、３つ以上のリンク及び多くの関節により６以上の自由度を有しアームの動作のみで有る程度の天板高さ低減が可能な場合であっても、本実施例と同様の効果は得られる。例えば、昇降部と一つのリンクと天板を有し、それぞれ間に関節が設けられている場合でも、アーム部の床下降下による天板の高さ低減効果は得られる。

本実施例の治療台及び位置決めシステムを用いれば、治療台天板が治療室の床に比較的近いところまで下降することができ、特に若年の患者や、治療台への乗り降りに治療スタッフの介助が必要な患者が乗り降りしやすくなる。

本実施例によれば、放射線治療装置の患者位置決めシステムにおいて、床の一部が下降することで床と治療台の干渉を回避でき、天板を降下させるためにアームの可動範囲や自由度を向上させると増大してしまう天板とアームの干渉領域を現状のままにして、治療台天板高さを低減できる。（実施例２〜６形態）
次に、本発明の実施例２〜６について図７〜図２０を用いて説明する。この実施例２〜６は、以下に述べる点で実施例１と相違し、その他の点については実施例１と基本的には同一である。

本実施例では、実施例１とは異なり床昇降機構が独立した駆動機構を有さず、治療台５と連動して下降するシステムを説明する。

図７は、本実施例の患者位置決めシステムの構成図である。連動して昇降する床昇降機構６１を備えた治療台５１と、床昇降機構の制御を含む、治療台５１を制御する治療台制御部３と、治療台制御部３に制御信号を入力する治療台操作装置２と、治療台制御部３の制御信号を入出力するシステム制御部１を有する。

図８は、治療台５１の概念図である。治療台５１は、床昇降機構６１を備えている。本実施例の床昇降機構６１は、その一方で床面１６を支持し、他方は治療台５１の昇降部１８に接続部６２を介して接続されている。

図９は、治療台５１と床昇降機構６１の接続部６２を横から見た図である。治療台５１下降時に治療台５１が一定高さより低くなると、治療台５１の昇降部１８がピット１３の壁面に設けられたレール１８１上を移動する途中で、昇降部１８と床昇降機構６１が接続部６２で固定され、それ以降は床昇降機構６１に付属する床面１６が治療台５１とともに下降する。治療台５１が床面１６と干渉しないよう制御するためであり、ここで一定の高さとは、アーム部１７の下面が床面１６と接する高さ、若しくは、接する高さに対して予め定められた一定のマージンを取った高さである。治療台５１上昇時に一定高さより高くなると、昇降部１８と床昇降機構６１の接続部６２における固定が分離され、床昇降機構６１に付属する床面１６は停止し、周囲の床面１５と外観上一体となり、開口部の無い床面を形成する。

図１０は、本システムでの任意の位置から患者乗降位置への動作に関するフローチャートである。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置に移動させる」Ｓ４０では、治療台制御部３は治療台操作装置２から制御信号を入力され、制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を任意の治療位置から患者乗降位置上空の設定位置に移動させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる」Ｓ４１では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる。

「治療台制御部は治療台、及び治療台と連動した床昇降機構を患者乗降位置に下降させる」Ｓ４２では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置上空の設定位置から患者乗降位置に下降させ、治療台５１と連動した床昇降機構６１を床高さから患者乗降位置に下降させる。

「治療台制御部は治療台、及び治療台と連動した床昇降機構を患者乗降位置で停止させる」Ｓ４３では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１及び治療台５１と連動した床昇降機構６１を患者乗降位置で停止させる。

図１１は、本システムでの患者乗降位置から任意の位置への動作に関するフローチャートである。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置に上昇させ、治療台と連動した床昇降機構を床高さに上昇させる」Ｓ５０では、治療台制御部３は治療台操作装置２から制御信号を入力され、制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置から患者乗降位置上空の設定位置に移動させ、治療台５１と連動した床昇降機構６１を患者乗降位置から床高さに上昇させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置で停止させ、治療台と連動した床昇降機構を床高さで停止させる」Ｓ５１では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置上空の設定位置で停止させ、治療台５１と連動した床昇降機構６１を床高さで停止させる。

「治療台制御部は治療台を任意の治療位置に移動させる」Ｓ５２では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置上空の設定位置から任意の治療位置に移動させる。

「治療台制御部は治療台を任意の治療位置で停止させる」Ｓ５３では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を任意の治療位置で停止させる。

本実施例によれば、床昇降機構６１と治療台５１をシステム制御１で同期させることなく連動して動かせるため、システム制御１の処理負荷が低減される。また、床昇降機構６１を動かす独立した駆動装置を設ける必要がないため、制御と設置が容易となる。

実施例１及び実施例２において、床下に降下するアーム部１７の水平断面形状が下側リンクから上側リンクまで同一ではない場合には、床昇降機構６が患者乗降位置に降下する途中若しくは降下した後に、アーム部１７側壁と床面１５の間にわずかな開口部が床面に生じ、治療スタッフが開口部を含む床面に脚を踏み入れる可能性がある。わずかな開口部を含む確かな安定性が確保し辛い床面領域に脚を踏み入れる可能性を回避するために、わずかな開口部を覆う床面を形成する機構を別途設けることが有効となる。本実施例では、実施例１のシステムに床形成機構が備わったシステムを説明する。

図１２、本実施例の患者位置決めシステムの構成図である。実施例１の構成に加えて、床形成機構８と、システム制御部１から制御信号に基づき床形成機構８を制御する床形成機構制御部７を備える。

図１３は、治療台５及び床昇降機構６及び床形成機構８の概念図である。治療台５の床に掘られたピット１３に床形成機構８を備えており、床昇降機構６及び治療台５が下降しているとき、下降停止あるいは下降中に床形成機構８が床面２１を形成する。床面２１形成により、床面１６下降後の床面１５のわずかな開口部が生じる領域に治療スタッフが脚を踏み入れることを防止する。床形成機構８は、治療台５の治療台昇降機構１４と独立した駆動機構を持ち、床面１５の一部であって床面１５に設けられた開口部の一部を塞ぐように設置された床面２１を左右に水平に移動させることができる。床昇降機構６は、その一方で床面１６を支持し、他方で駆動機構を介してピット１３壁面に固定されている。ピット１３壁面に沿って床面に対して水平に設置されたレールの上を駆動機構により左右に水平移動する。

本実施例では、アーム部１７の上下あるリンクの内、上側リンクの水平断面積が下側リンクの水平断面積よりも小さい構造となっている。そのため、床面１５に形成される開口部は、下側リンクがちょうど通過できるような形状であり、アーム部１７が降下している途中は、下側リンク側壁と床面１５の開口部縁の隙間がほぼ無い状態となる。しかし、下側リンクがすべて床面１５の下まで下降し、上側リンク側壁と開口部縁が近接する状態となると、下側リンクと上側リンクの体積差分だけ、上側リンク側壁と床面１５の開口部縁の間にわずかな開口部が生じる。通常、アーム部１７が床面１５の上に出ているときは、床面１６が床面１５の開口部を覆い、床面２１は床面１５の下に退避した状態となるが、アーム部１７の下側リンクが床面１５下に降下した後は、隙間を低減させるように床形成機構８が床面２１を移動させる。さらに、床面１５と床面２１の高さの差を低減するように床面２１を昇降する機構を床形成機構８が備えていてもよい。

本実施例においては、アーム部１７の上側リンクが下側リンクより小さい場合について説明したが、上側リンクが下側リンクより大きい場合であっても、下側リンク側壁と開口部縁の隙間を低減するように床形成機構８を適宜出し入れすることで同様の効果を奏する。

図１４は、本システムでの任意の位置から患者乗降位置への動作に関するフローチャートである。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置に移動させる」Ｓ６０では、治療台制御部３は治療台操作装置２から制御信号を入力され、制御信号を治療台５に出力し、治療台５を任意の治療位置から患者乗降位置上空の設定位置に移動させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる」Ｓ６１では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる。

「床昇降機構制御部は床昇降機構を患者乗降位置に下降させる」Ｓ６２では、システム制御部１は制御信号を床昇降機構制御部４に出力する。床昇降機構制御部４は制御信号を床昇降機構６に出力し、床昇降機構を床高さから患者乗降位置に下降させる。

「床昇降機構制御部は床昇降機構を患者乗降位置で停止させる」Ｓ６３では、システム制御部１は制御信号を床昇降機構制御部４に出力する。床昇降機構制御部４は制御信号を床昇降機構６に出力し、床昇降機構６を患者乗降位置で停止させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置に下降させる」Ｓ６４では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置上空の設定位置から患者乗降位置に下降させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置で停止させる」Ｓ６５では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置で停止させる。

「床形成機構制御部は床形成機構を床開口部に移動させる」Ｓ６６では、システム制御部１は制御信号を床形成機構制御部７に出力する。ただちに、床形成機構制御部７は制御信号を床形成機構８に出力し、床形成機構８を退避位置から床開口部に移動させる。

なお、床昇降機構６の下降の動きと、治療台５の下降の動きと、床形成機構８の移動の動きを連動させても良い。

図１５は、本システムでの患者乗降位置から任意の位置への動作に関するフローチャートである。

「床形成機構制御部は床形成機構を退避位置に移動させる」Ｓ７０では、治療台制御部３は制御信号を治療台操作装置２から入力され、制御信号をシステム制御部１に出力する。ただちに、システム制御部１は制御信号を床形成機構制御部７に出力する。ただちに、床形成機構制御部７は制御信号を床形成機構８に出力し、床形成機構８を床開口部から退避位置に移動させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置に上昇させる」Ｓ７１では、治療台制御部３は治療台操作装置２から制御信号を入力され、制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置から患者乗降位置上空の設定位置に上昇させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる」Ｓ７２では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる。

「床昇降機構制御部は床昇降機構を床高さに上昇させる」Ｓ７３では、治療台制御部３は制御信号をシステム制御部１に出力し、システム制御部１は制御信号を床昇降機構制御部４に出力する。床昇降機構制御部４は制御信号を床昇降機構６に出力し、床昇降機構６を治療台５が患者乗降位置にある際の高さから床面１５の高さに上昇させる。

「床昇降機構制御部は床昇降機構を床高さで停止させる」Ｓ７４では、治療台制御部３は制御信号をシステム制御部１に出力し、システム制御部１は制御信号を床昇降機構制御部４に出力する。床昇降機構制御部４は制御信号を床昇降機構６に出力し、床昇降機構６を床面１５の高さで停止させる。

なお、床昇降機構６の上昇の動きと、治療台５の上昇の動きと、床形成機構８の移動の動きを連動させても良い。

「治療台制御部は治療台を任意の治療位置に移動させる」Ｓ７５では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を患者乗降位置上空の設定位置から任意の治療位置に移動させる。

「治療台制御部は治療台を任意の治療位置で停止させる」Ｓ７６では、治療台制御部３は制御信号を治療台５に出力し、治療台５を任意の治療位置で停止させる。

本実施例によれば、床形成機構８があることで、治療台下側アームが下降した後に生じる床開口部を塞ぐことができ、治療スタッフがわずかな開口部を含む確かな安定性が確保し辛い床面領域に脚を踏み入れることを防止する。

本実施例では、実施例２のシステムに床形成機構が備わったシステムを説明する。

図１６、本実施例の患者位置決めシステムの構成図である。実施例２の構成に、床形成機構８とその制御をする床面形成機構制御部７を備える。

図１７、は治療台及び床昇降機構及び床形成機構の概念図である。治療台の床に掘られたピットに床形成機構を備えており、床昇降機構６１及び治療台５１が下降しているとき、下降停止あるいは下降中に床形成機構８が床面２１を形成する。床形成により、床下降後の床の開口部に治療スタッフがわずかな開口部を含む確かな安定性が確保し辛い床面領域に脚を踏み入れることを防止する。

図１８は、本システムでの任意の位置から患者乗降位置への動作に関するフローチャートである。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置に移動させる」Ｓ８０では、治療台制御部３は治療台操作装置２から制御信号を入力され、制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を任意の治療位置から患者乗降位置上空の設定位置に移動させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる」Ｓ８１では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置上空の設定位置で停止させる。

「治療台制御部は治療台、及び治療台と連動した床昇降機構を患者乗降位置に下降させる」Ｓ８２では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置上空の設定位置から患者乗降位置に下降させ、治療台５１と連動した床昇降機構を床高さから患者乗降位置に下降させる。

「治療台制御部は治療台、及び治療台と連動した床昇降機構を患者乗降位置で停止させる」Ｓ８３では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１及び治療台５１と連動した床昇降機構を患者乗降位置で停止させる。

「床形成機構制御部は床形成機構を床開口部に移動させる」Ｓ８４では、システム制御部１は制御信号を床形成機構制御部７に出力する。ただちに、床形成機構制御部７は制御信号を床形成機構８に出力し、床形成機構８を退避位置から床開口部に移動させる。

図１９は、本システムでの患者乗降位置から任意の位置への動作に関するフローチャートである。

「床形成機構制御部は床形成機構を退避位置に移動させる」Ｓ９０では、治療台制御部３は制御信号を治療台操作装置２から入力され、制御信号をシステム制御部１に出力する。ただちに、システム制御部１は制御信号を床形成機構制御部７に出力する。ただちに、床形成機構制御部７は制御信号を床形成機構８に出力し、床形成機構８を床開口部から退避位置に移動させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置に上昇させ、治療台と連動した床昇降機構を床高さに上昇させる」Ｓ９１では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置から患者乗降位置上空の設定位置に移動させ、治療台５１と連動した床昇降機構を患者乗降位置から床高さに上昇させる。

「治療台制御部は治療台を患者乗降位置上空の設定位置で停止させ、治療台と連動した床昇降機構を床高さで停止させる」Ｓ９２では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置上空の設定位置で停止させ、治療台５１と連動した床昇降機構を床高さで停止させる。

「治療台制御部は治療台を任意の治療位置に移動させる」Ｓ９３では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を患者乗降位置上空の設定位置から任意の治療位置に移動させる。

「治療台制御部は治療台を任意の治療位置で停止させる」Ｓ９４では、治療台制御部３は制御信号を治療台５１に出力し、治療台５１を任意の治療位置で停止させる。

本実施例によれば、床昇降機構と治療台５１をシステム制御１で同期させることなく連動して動かせる。また、床形成機構８があることで、治療台下側アームが下降した後に生じる床開口部を塞ぐことができ、治療スタッフがわずかな開口部を含む確かな安定性が確保し辛い床面領域に脚を踏み入れることを防止する。

本実施例では、実施例１〜４のシステムで、床昇降機構が２段階で動作するシステムを説明する。

図２０に本実施例の患者位置決めシステムの構成図を示す。本実施例のシステムにおいて床昇降機構は２つあり、そのうち第一床昇降機構６はシステムの元となる実施例１と機能がほぼ等しい。新たに第二床昇降機構９が設けられ、床昇降機構制御部４からの制御信号に基づき動作する。

図２１、は治療台５及び床昇降機構の概念図である。床昇降機構は２つの駆動軸を持ち、それぞれ異なる床面を昇降させる。つまり、第一床昇降機構６は床面１６を昇降させ、第二床昇降機構９は床面２２を昇降させる。

本実施例における治療台５の患者乗降位置は、実施例１のような天板１１とアーム部１７のリンクが三段に重なるポジションとは異なり、アーム部１７の下側リンク１７ｂと上側リンク１７ａが間の関節により一定の角度をもって重なるポジションに設定される。そのため、それぞれのリンクに対応するように、下側リンク１７ｂを床下に降下させるために降下・退避する床面１６とは別個に、アーム部１７の上側リンク１７ａを下側リンク１７ｂとは異なる位置で床下に降下させる際に降下・退避する床面２２が設けられている。これにより本実施例における患者乗降位置は、ピット１３の設置位置により制約がある治療台５の昇降部１８真上の領域、つまりアーム部１７のリンクが重なったホームポジションに限られず、患者が乗降する位置を柔軟に設定することができる。

本システムでの任意の位置から患者乗降位置への動作、及び患者乗降位置から任意の位置への動作に関するフローチャートは、基本的にはシステムの元となる実施例１〜４のフローチャートに等しい。ただし、床昇降機構制御部４が制御信号を各床昇降機構に出力し、各床昇降機構を昇降させるとき、まず第一の床昇降機構６を動作させ、下側リンク１７ｂを受け入れる目標位置に向かって降下させた後に、上側リンク１７ａの下面が床面１５の高さに到達することを確認した後に、ただちに、制御信号を床昇降機構に出力し、第二の床昇降機９を動作させ、目標位置で停止させる。

本実施例によれば、治療台５の２つのリンクに対して２つの異なる床面が昇降することで、患者乗降位置を治療位置であるノズル等の近くに設定することができるため、治療位置と患者乗降位置の間を治療台５が短い時間で移動でき、治療時間を短縮できる。

以上、本発明の実施例として粒子線固定照射室治療システムに使用する治療台について説明したが、同回転照射室において実施しても同様の効果がある。同様にＸ線及び中性子線などの照射室について実施しても良い。同様にセッティング室に実施しても良い。 詳述したように、本発明によれば、床の一部が下降することで床と治療台の干渉を回避でき、天板を降下させるためにアームの可動範囲や自由度を向上させると増大してしまう天板とアームの干渉領域を現状のままにして、治療台天板高さを低減できる。その結果、患者が治療台に乗り降りしやすくなる。

図２２は、患者がセッティング室で治療台に乗り降りする位置決めシステムの概念図である。図６は、患者がセッティング室で治療台に乗り降りする治療手順に関するフローチャートである。図２２及び図６を用いて、本発明の実施例７の位置決めシステムについて説明する。なお、上述の実施例と重複する箇所についてはその説明を省略する。

図２２において、本実施例では、治療台はセッティング室１０２と治療室１０１の両方にあり、セッティング室の治療台５ａにて患者をセッティングした後、搬送装置１００に乗せて治療室に患者を搬送するオートドッキングシステムが使われる。搬送装置１００は、患者を固定した天板ごと運搬する装置であり、セッティング室の治療台５ａから手首部で分離された天板を受け入れ、治療室の治療台５ｂの手首部に搬送した天板に結合させるような装置である。

図６において、「セッティング室の治療台が任意の治療位置から患者乗降位置に移動する」Ｓ３００では、図３の手順で、セッティング室の治療台が任意の治療位置から患者乗降位置に移動する。

「患者がセッティング室で治療台に乗る」Ｓ３０１では、患者が自力であるいは治療スタッフの補助を受けてセッティング室で治療台に乗り、天板に固定される。

「セッティング室の治療台が患者乗降位置から任意の治療位置に移動する」Ｓ３０２では、図４の手順で、セッティング室の治療台５ａが患者乗降位置から任意の治療位置に移動する。このステップにおける任意の治療位置とは、CT装置２０横の撮像準備位置である。

「患者の患部をＣＴ装置で撮像する」Ｓ３０３では、患者を乗せた治療台５ａがCT装置２０に入り、患者の患部をＣＴ装置で撮像する。この時、治療台５ａのアーム部の動きにより、ＣＴ装置２０の中の撮像空間に患者を搬送する天板の移動を実現する。

「セッティング室の治療台が任意の治療位置からオートドッキング位置に移動する」Ｓ３０４では、治療台制御部３は制御信号をセッティング室の治療台５ａに出力し、セッティング室の治療台５ａの天板をＣＴ装置２０横の任意の治療位置からオートドッキング位置に移動させる。

「治療台天板がオートドッキング位置でセッティング室の治療台から搬送装置に移動する」Ｓ３０５では、セッティング室の治療台５ａに取り付けられた治療台天板が圧空カプラにより取り外され、搬送装置１００に乗せられる。

「搬送装置により治療台天板をセッティング室から治療室に搬送される」Ｓ３０６では、治療スタッフが搬送装置１００を運び、治療台天板をセッティング室１０２から治療室１０１に搬送する。

「治療室の治療台が任意の治療位置からオートドッキング位置に移動する」Ｓ３０７では、治療台制御部３は制御信号を治療室の治療台５ｂに出力し、治療室の治療台５ｂを任意の治療位置やその他デフォルトのポジションからオートドッキング位置に移動させる。

「治療台天板がオートドッキング位置で搬送装置から治療台に移動する」Ｓ３０８では、搬送装置１００に乗せられた治療台天板が圧空カプラにより、治療台５ｂに取り付けられる。

「治療室の治療台がオートドッキング位置から任意の治療位置に移動する」Ｓ３０９では、治療台制御部３は制御信号を治療室の治療台５ｂに出力し、治療室の治療台５ｂをオートドッキング位置から任意の治療位置に移動させる。このステップにおける任意の治療位置とは例えば粒子線治療のノズル１２正面の位置である。

「患者が放射線治療を受ける」Ｓ３１０では、患者は放射線治療装置により放射線治療を受ける。

本実施例によれば、放射線治療装置の患者位置決めシステムにおいて、床の一部が下降することで床と治療台の干渉を回避でき、天板とアームの干渉領域を現状のままにして、患者が天板に乗り降りするセッティング室においても、治療台天板高さを低減できる。

セッティング室にて患者をセッティングした後、搬送装置に乗せて治療室に患者を搬送するオートドッキングシステムが使われるため、患者のセッティングにより治療室を占有するはずの時間を、別の患者の治療に使うことができ、放射線治療において治療効率を向上させることができる。

セッティング室に床下降下する治療台を設置し、治療室内には床下降下しない通常の治療台を設置することも可能である。治療室は一般的に、特に粒子線治療に回転ガントリー等を採用する場合、治療台を固定するピット内は他の機器が多く設置されているため、できるだけ治療室地下スペースに入る機器を低減したいという要求がある。本実施例のように、地下のスペースに比較的余裕があるセッティング室に、床下降下する治療台を設置し患者に乗り降りしてもらうことで、治療室内の設計自由度を向上させることができる。

さらに、本実施例のアーム部が床下降下が可能な治療台により、従来より低い位置で天板を水平にできるため、搬送装置１００とのオートドッキング位置を低い位置に設定でき、搬送装置１００について従来よりも高さの低い装置を採用できる効果がある。高さの低い搬送装置１００は安定性が高いため、搬送される患者の安全性を向上させ、また患者を搬送する治療スタッフの負担も低減できる。

６ 床昇降機構
１１ 天板
１７ アーム部
１８ 昇降部

Claims (9)

1. 天板と、
   前記天板を支持するアーム部と、
   ヨー角に回転可能な関節で前記アーム部と接続され、前記アーム部を昇降させる昇降部と、
   床面の一部を昇降させる床昇降機構と、
   前記アーム部の移動と、前記昇降部の昇降と、前記床昇降機構の昇降と、を制御する制御部と、を有し、
   前記昇降部若しくは、前記床面の一部を退避させる機構は、所定の高さ条件で昇降を停止させるリミットスイッチを有し、
   前記制御部は、
   前記アーム部を所定の位置に移動させ、
   前記床昇降機構の昇降と前記昇降部の昇降とを同期して動作させ、前記所定の位置で前記アーム部を昇降させる
   ことを特徴とする位置決めシステム。
2. 請求項１に記載の位置決めシステムであって、
   前記所定の位置は、前記床面の一部の上空であることを特徴とする位置決めシステム。
3. 請求項２に記載の位置決めシステムであって、
   前記アーム部は、第１リンクと第２リンクとを備え、
   前記制御部は、前記第１リンクと前記第２リンクとが前記所定の位置で重なるよう制御することを特徴とする位置決めシステム。
4. 請求項１に記載の位置決めシステムであって、
   前記制御部は、前記昇降部に伴って昇降するアーム部と、前記昇降する床面の間の高さ方向の偏差が、前記昇降する床面が下降開始する状態より小さくならないように制御する衝突防止制御機能を有することを特徴とする位置決めシステム。
5. 請求項１に記載の位置決めシステムであって、
   前記制御部は予め測定した前記床昇降機構の下降速度を保持し、
   前記昇降部の下降速度が前記予め測定した床昇降機構の下降速度以下になるように制御することを特徴とする位置決めシステム。
6. 請求項１に記載の位置決めシステムであって、
   前記アーム部が一定の高さのときに前記床昇降機構と結合若しくは分離する接続部が備えられていることを特徴とする位置決めシステム。
7. 請求項６に記載の位置決めシステムであって、
   前記アーム部の側壁と前記床面に設けられた開口部の縁の隙間を覆うような他の床面を駆動させる床面形成機構を有することを特徴とする位置決めシステム。
8. 請求項１に記載の位置決めシステムであって、
   前記アームは、複数のリンクを備え、
   前記複数のリンクのそれぞれに対応する複数の前記床面の一部を退避させるように、複数の前記床面の一部を退避させることを特徴とする位置決めシステム。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の位置決めシステムであって、
   セッティング室と治療室の両方に治療台が設けられ、
   前記セッティング室から前記治療室に前記天板を搬送する搬送装置を有することを特徴とする位置決めシステム。