JP6587826B2 - 粒子線照射システム - Google Patents

Description

本発明は、粒子線照射システムに係り、特に、がんの治療に適用するのに好適な粒子線照射システムに関する。

粒子線照射システムは、大きく分けて、加速器としてシンクロトロンを有する粒子線照射システム（例えば、特開２００４−３５８２３７号公報参照）、及び加速器としてサイクロトロンを有する粒子線照射システム（例えば、特開２０１１−９２４４４号公報参照）が知られている。

シンクロトロンを有する粒子線照射システムは、イオン源、直線加速器、シンクロトロン、高エネルギービーム輸送系（以下、ＨＥＢＴ系という）、ガントリービーム輸送系（以下、ＧＡＢＴ系という）、回転ガントリー及び照射装置を備える。直線加速器を経てシンクロトロンで設定エネルギーまで加速された陽子イオンビーム（または炭素イオンビーム）が、ＨＥＢＴ系に出射され、ＧＡＢＴ系を経て回転ガントリーに取り付けられた照射装置に達する。陽子イオンビーム（以下、イオンビームという）は、照射装置から治療台に横たわっている患者のがんの患部に照射される。

また、サイクロトロンを有する粒子線照射システムは、イオン源、サイクロトロン、ＨＥＢＴ系、ＧＡＢＴ系、回転ガントリー及び照射装置を備える。サイクロトロンを有する粒子線照射システムにおけるＨＥＢＴ系、ＧＡＢＴ系、回転ガントリー及び照射装置は、実質的に、シンクロトロンを有する粒子線照射システムにおけるこれらの構造と同じである。サイクロトロンで加速されて出射されたイオンビームは、ＨＥＢＴ系及びＧＡＢＴ系を通って照射装置から患部に照射される。

ところで、Ｘ線ＣＴ装置は、特開平８−２５７０２３号公報の図１に示されるように、水平方向に開口部を形成しているガントリー及びベッドを有する。Ｘ線を発生するＸ線管が、ガントリーに形成された開口部の周囲を旋回するようにガントリー内に設置されている。ベッドは、ベッド基台、及びベッド基台の上部に水平方向でその開口部に向かって移動する天板を有する。被検者が天板上に横たわった状態で天板を被検者と共にその開口部内に挿入し、Ｘ線管を開口部の周囲に旋回しながらＸ線管から放出されるＸ線を被検者に照射する。特開平９−１４０７００号公報にも同様なＸ線ＣＴ装置が記載されている。

これらの公開公報に記載されたＸ線ＣＴ装置は、それぞれ、ガントリーの、ベッド側の側面で開口部付近にタッチセンサを設けている。このタッチセンサは、特に、ガントリーが傾いているとき、水平方向に移動する天板または天板上に横たわっている被検者のタッチセンサへの接触を検出する。タッチセンサがこの接触を検出したとき、天板の移動が停止される。

さらに、粒子線照射システムでは、加速器から出射されたイオンビームを照射装置からベッドに横たわっている患者の患部に照射する前に、ベッド上の患者の患部を照射装置に対して位置決めする必要がある。照射装置に対する患部の位置決めの方法の一例が、特開平１−２０９０７７号公報に記載されている。特開平１−２０９０７７号公報における患部の位置決めでは、患部の位置決めの前にＸ線ＣＴ装置により予め得られた断層画像情報に基づいて作成された基準画像情報、及びイオンビームの照射前に患者が横たわったベッドをこの患者の患部が照射装置に対向するように移動させた状態で照射装置に設けられたＸ線源と対向してベッドの下方に位置しているＸ線検出装置からのＸ線検出信号を基に作成された直交する二方向の現在の各Ｘ線画像情報を用いて、患部の位置決めのためのベッドの移動量を算出している。算出されたベッドの移動量に基づいてベッドを手動により移動させ、照射装置に対する患部の位置決めが行われる。特開平１−２０９０７７号公報には、その算出されたベッドの移動量に基づいてベッドを自動的に移動させることが記載されている。なお、特開２００６−２３９４０３号公報にも、ベッドの移動量及びベッドの回転角度を算出し、算出された移動量及び回転角度に基づいてベッド制御装置により照射装置に対する患部の位置決めを自動で行うことが記載されている。

特開２００４−３５８２３７号公報 特開２０１１−９２４４４号公報 特開平８−２５７０２３号公報 特開平９−１４０７００号公報 特開平１−２０９０７７号公報 特開２００６−２３９４０３号公報

粒子線照射システムでは、ベッド上に横たわっている患者の患部に照射装置からイオンビームを照射する前に、照射装置の中心軸を、回転ガントリーの回転によって、治療計画において計画された、その患者の患部へのイオンビームの照射方向に設定する必要がある。患部の位置決めを手動でベッドを移動させる場合には、回転ガントリーの治療室内に入った技師が、ベッドの移動を監視し、回転ガントリーにより旋回する照射装置とベッド等の干渉をチェックしている。

患部の位置決めを行うために、前述したように、ベッドを制御により自動的に移動させることが検討されている。ベッド移動の自動制御において、万が一、自動制御に異常が生じ、ベッドが旋回する照射装置の先端の軌跡よりも外側に位置した場合には、旋回する照射装置がベッド（または患者）に接触する恐れがある。照射装置が配置される、回転ガントリーに形成された治療室内に監視カメラを設置し、自動制御で移動されるベッドの動き及びベッドが所定の位置に達したかを監視し、上記のような照射装置とベッド（または患者）との接触を抑制することが検討されている。しかしながら、監視カメラによる監視だけでは、それらの接触を未然に防ぐことができない恐れがある。

このため、ベッドの移動を自動で制御する場合においてもそのような接触の恐れを回避できる粒子線照射システムの実現が望まれている。

本発明の目的は、タッチセンサ装置によりベッドまたは患者との接触を精度良く検出することができ、照射装置とベッドまたは患者との接触の恐れを避けることができる粒子線照射システムを提供することにある。

上記した目的を達成する本発明の特徴は、イオンビームを加速する加速器と、加速器から出射されるイオンビームが導かれる照射装置とを備え、照射装置は、照射装置の中心軸と交差する方向から加わる力を検知するタッチセンサ装置を含んでおり、
第１タッチセンサ装置は、照射装置の側壁となるカバーと、及び照射装置に取り付けられた固定部材、カバーに回転可能に取り付けられると共に固定部材に回転可能に取り付けられたリンク部材、及びリンク部材に取り付けられたカウンタウェイトを含む複数のカバー支持装置とを有し、
リンク部材は、このリンク部材の、カウンタウェイトが取り付けられた一端部が固定部材側に反り返るように曲がっており、
カバーは、カバーの下端と照射装置の中心軸との間の間隔がカバーの上端とその中心軸との間の間隔よりも狭くなるように、その中心軸に対して傾斜して配置され、
カバー支持装置は、さらに、その力のカバーへの作用によって回転するリンク部材により作動するスイッチを含み、固定部材に取り付けられたセンサ部を有することにある。

照射装置の側壁となるカバーは、このカバーの下端と照射装置の中心軸との間の間隔がそのカバーの上端とその中心軸との間の間隔よりも狭くなるように、その中心軸に対して傾斜して配置され、カバーに回転可能に取り付けられると共に照射装置に取り付けられた固定部材に回転可能に取り付けられたリンク部材は、このリンク部材の、カウンタウェイトが取り付けられた一端部が固定部材側に反り返るように曲がっているため、リンク部材の、カバーに連結されるその一端部に作用するカバーの重量をカウンタウェイトによって相殺することができ、照射装置に取り付けられたタッチセンサ装置によりベッドまたは患者との接触を精度良く検出することができる。そして、患者が横たわっているベッドまたは患者が照射装置のタッチセンサ装置に接触したとき、このタッチセンサ装置がその接触を検出し、ベッドの移動を停止させることができる。このため、照射装置及びベッドのうち少なくとも１つの損傷を避けることができ、治療を受ける患者の安全性をより向上させることができる。

本発明によれば、粒子線治療システムにおいて、タッチセンサ装置によりベッドまたは患者との接触を精度良く検出することができ、照射装置及びベッドのうち少なくとも１つの損傷を避けることができる。さらに、治療を受ける患者の安全性をより向上させることができる。

本発明の好適な一実施例である実施例１の粒子線照射システムの構成図である。 図１に示された回転ガントリーの拡大縦断面図である。 図２のIII−III矢視図である。 図１に示された照射装置の詳細構成図である。 図４及び図６のＶ−Ｖ矢視図である。 図５のVI−VI矢視図である。 図４に示された、照射装置の側面に配置されたタッチセンサ装置の拡大図である。 図４に示された、照射装置の先端に配置された他のタッチセンサ装置の拡大図である。 図８のIX−IX矢視図である。 図８のＸ−Ｘ矢視図である。 図９のXI部の拡大図である。 図１１のXI−XI矢視図である。 照射装置の中心軸が水平方向を向いている状態における、図７に示されたタッチセンサ装置における重りの作用を示す説明図である。 図７に示されたタッチセンサ装置によって照射装置の干渉を検出している状態を示す説明図である。 照射装置の中心軸が水平方向に対して垂直になっている状態における、図７に示されたタッチセンサ装置における重りの作用を示す説明図である。 本発明の好適な他の実施例である実施例２の粒子線照射システムの構成図である。

本発明の各実施例を以下に説明する。

本発明の好適な一実施例である実施例１の粒子線照射システムを、図１〜図３を用いて以下に説明する。

本実施例の粒子線照射システム１は、建屋（図示せず）内に配置されて建屋の床面に設置される。この粒子線照射システム１は、図１に示すように、イオンビーム発生装置２、高エネルギービーム輸送系（ＨＥＢＴ系）１５、ガントリービーム輸送系（ＧＡＢＴ系）２０、回転ガントリー２７、照射装置３４及び制御システム１０８を備えている。粒子線照射システム１では、がんの患部（ビーム照射対象）に照射するイオンビームとして、陽子イオンビームが用いられる。陽子イオンビームの替りに炭素イオンビームを用いてもよい。

イオンビーム発生装置２は、イオン源（図示せず）、前段加速器である直線加速器１４及びシンクロトロン加速器３を有する。シンクロトロン加速器３は、イオンビームの周回軌道を構成する環状のビームダクト４、入射器５、イオンビームに高周波電圧を印加する高周波加速空胴（高周波加速装置）８、複数の偏向電磁石６、複数の四極電磁石７、出射用の高周波印加装置９、出射用のセプタム電磁石１３を有する。ビームダクト４に連絡される入射器５は、真空ダクトにより直線加速器１４に接続される。イオン源も直線加速器１４に接続される。高周波印加装置９は、出射用高周波電極１０、高周波電源１１及び開閉スイッチ１２を有する。出射用高周波電極１０は、環状のビームダクト４に取り付けられ、そして、開閉スイッチ１２を介して高周波電源１１に接続される。各偏向電磁石６、各四極電磁石７、高周波加速空胴８及びセプタム電磁石１３は、図１に示すように、ビームダクト４に沿って配置されている。

ＨＥＢＴ系（第１ビーム輸送系）１５は、シンクロトロン加速器１３のセプタム電磁石１３に接続されるビーム経路（ビームダクト）１６を有しており、このビーム経路１６に沿って、シンクロトロン加速器３から照射装置３４に向かって複数の４極電磁石１８、偏向電磁石１７及び複数の４極電磁石１９を配置して構成される。

ＧＡＢＴ系（第２ビーム輸送系）２０は、ビーム経路（ビームダクト）２１を有しており、このビーム経路２１に沿って、シンクロトロン加速器３から照射装置３４に向かって偏向電磁石２２、４極電磁石２５，２６、及び偏向電磁石２３及び２４を配置して構成される。ＧＡＢＴ系２０のビーム経路２１及び各電磁石は回転ガントリー２７に取り付けられる。ビーム経路２１は、ＨＥＢＴ系１５とＧＡＢＴ系２０の取り合い部１２７においてビーム経路１６に連絡される。ビーム経路２１は回転ガントリー２７によって回転されるため、ビーム経路２１はビーム経路１６に直接接続されてはいない。

照射装置３４は、２つの走査電磁石（イオンビーム走査装置）３５及び３６、ビーム位置モニ３７及び線量モニタ３８を備える。照射装置３４は、回転ガントリー２７に取り付けられ、偏向電磁石２４の下流に配置される。走査電磁石３５及び３６、ビーム位置モニタ３７及び線量モニタ３８は、この順に、照射装置３４において偏向電磁石２４から照射装置３４のイオンビーム出口に向かって照射装置３４の中心軸１０７（図４参照）に沿って配置される。走査電磁石３５はイオンビームを照射装置３４の中心軸１０７に垂直な平面内において偏向させてＸ方向に走査し、走査電磁石３６はイオンビームをその平面内において偏向させてＸ方向と直交するＹ方向に走査する。患者１０２が横たわる治療台３９が、照射装置３４の先端に対向するように配置される。

制御システム１０８は、ノズル制御装置８３、中央制御装置１０９、加速器・輸送系制御装置１１２、ガントリー制御装置１１３、走査制御装置１１４、ベッド制御装置１１５及びデータベース１１６を有する（図１参照）。中央制御装置１０９は、中央演算装置（ＣＰＵ）１１０及びＣＰＵ１１０に接続されたメモリ１１１を有する。ＣＰＵ１１０は、加速器・輸送系制御装置１１２、走査制御装置１１４、ガントリー制御装置１１３及びベッド制御装置１１５にそれぞれ接続される。データベース１１６はＣＰＵ１１０に接続される。粒子線照射システム１は治療計画装置１１７を有し、治療計画装置１１７はデータベース１１６に接続される。ノズル制御装置８３は、ガントリー制御装置１１３及びベッド制御装置１１５にそれぞれ接続される。さらに、ノズル制御装置８３は、照射装置３４に設けられる後述の各センサ部７６及びタッチセンサ９４Ａ及び９４Ｂにそれぞれ接続される。

回転ガントリー２７を、図２及び図３を用いて説明する。回転ガントリー２７は、リング状のフロントリング２９及びリアリング３０を有する円筒状の回転胴２７を備える。フロントリング２９が建屋の床面４６に設置された支持装置３１Ａによって支持され、リアリング３０がその床面４６に設置された支持装置３１Ｂによって支持される。支持装置３１Ａは、一対のロール支持部材３２及び複数のサポートローラ３３Ａを含む。複数のサポートローラ３３Ａは、各ロール支持部材３２に回転可能に取り付けられる。フロントリング２９はこれらのサポートローラ３３Ａで支持される。支持装置３１Ｂも、支持装置３１Ａと同様に、一対のロール支持部材３２（図示せず）及び複数のサポートローラ３３Ｂを含む。複数のサポートローラ３３Ｂは、各ロール支持部材３２に回転可能に取り付けられる。リアリング３０はこれらのサポートローラ３３Ｂで支持される。回転ガントリー２７を回転させる回転装置（例えば、モータ）４４が、リアリング３０を支持する複数のサポートローラ３３Ｂのうちの一つのサポートローラ３３Ｂの回転軸に連結される。回転ガントリー２７の回転角度を測定する角度検出器４５が、フロントリング２９を支持する複数のサポートローラ３３Ａのうちの一つのサポートローラ３３Ａの回転軸に連結される。

回転胴２７の内面に取り付けられた複数の支持部材４２によって支持された治療室４０が回転胴２７内に設けられる。治療室４０のフロントリング２９側は開放されており、治療室４０のリアリング３０側は隔壁４１によって封鎖されている。照射装置３４は、回転胴２７に取り付けられて回転胴２７の中心に向かって伸びており、治療室４０内の治療ケージ４３に達している。照射装置３４に接続された、ＧＡＢＴ系２０のビーム経路２１は、図２に示すように、リアリング３０側に向かって伸びており、回転ガントリー２７の外側に位置する取り合い部１２７においてＨＥＢＴ系１５のビーム経路１６に連絡される。なお、回転ガントリー２７の中心線２８Ａ（図１及び図２参照）は、回転ガントリー２７の回転中心であり、取り合い部１２７においてビーム経路２１の入口の中心を通る。

治療台３９は、図２に示すように、ベッド４８、Ｘ方向駆動機構４９、Ｙ方向駆動機構５０、上下方向駆動機構５１及び回転駆動機構５２を備える。これらの駆動機構は回転胴２７の外側に配置される。上下方向駆動機構５１はＸ方向駆動機構４９上に、Ｙ方向駆動機構５０は上下方向駆動機構５１上に、及び回転駆動機構５２はＹ方向駆動機構５０上に、それぞれ設置される。ベッド４８は、回転駆動機構５２上に設置され、各駆動機構によって支持される。

照射装置３４のより詳細な構成を、図４〜図１２を用いて以下に説明する。照射装置３４は、前述した走査電磁石３５及び３６、ビーム位置モニ３７及び線量モニタ３８以外に、筐体である上部筐体部５３Ａ、中間筐体部５３Ｂ、下部筐体部５３Ｃ、及びタッチセンサ装置６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ及び６１Ｄを有する。上部筐体部５３Ａ、中間筐体部５３Ｂ及び下部筐体部５３Ｃは、この順番で、ＧＡＢＴ系２０において最も下流に位置する偏向電磁石２４から照射装置３４の先端に向かって配置される。

中間筐体部５３Ｂは、矩形状の上部フランジ５８、矩形状の下部フランジ５９及び４本の支柱部材５６を有する。４本の支柱部材５６のそれぞれの一端部が上部フランジ５８に取り付けられ、これらの支柱部材５６のそれぞれの下端部が下部フランジ５９に取り付けられている。対向する一対の支持部材６０Ａが、一対の支柱部材５６の間で相互間に間隔を有して平行に配置され、上部フランジ５８及び下部フランジ５９に取り付けられている。対向する一対の支持部材６０Ｂが、他の一対の支柱部材５６の間で相互間に間隔を有して平行に配置され、上部フランジ５８及び下部フランジ５９に取り付けられている。走査電磁石３６は、４本の支柱部材５６の間に配置され、複数の支持部材１２９によって一対の支持部材６０Ａのそれぞれに取り付けられ、さらに、複数の支持部材１３０によって一対の支持部材６０Ｂのそれぞれに取り付けられる。

上部筐体部５３Ａは矩形のフランジ５５を有し、走査電磁石３５が複数の支持部材１２８によってフランジ５５に取り付けられる。フランジ５５は、上部フランジ５８上に配置され、上部フランジ５８に取り外し可能に取り付けられる。カバー５４が取り外し可能にフランジ５５に取り付けられる。カバー５４は、走査電磁石３５を取り囲んで互いにつながっている４つの側壁を有し、照射装置３４の中心軸１０７方向において走査電磁石３５を覆っている。なお、カバー５４の走査電磁石３６側は開放されている。

下部筐体部５３Ｃは、矩形状の上部フランジ６２、矩形状の下部フランジ６３、一対の支持部材６４Ａ、一対の支持部材６４Ｂ及びコリメータ収納部６５を備える。一対の支持部材６４Ａは相互間に間隔を有して平行に配置され、これらの支持部材６４Ａの両端部が上部フランジ６２及び下部フランジ６３に取り付けられる。一対の支持部材６４Ｂは相互間に間隔を有して平行に配置され、これらの支持部材６４Ａの両端部も上部フランジ６２及び下部フランジ６３に取り付けられる。ビーム位置モニタ３７及び線量モニタ３８は、一対の支持部材６４Ａ及び支持部材６４Ｂのそれぞれに取り付けられて保持される。コリメータ収納部６５は、下部フランジ６３に取り付けられる。上部フランジ６２が、下部フランジ５９の下面に接触されて下部フランジ５９に取り外し可能に取り付けられる。

下部筐体部５３Ｃにおいて、照射装置３４の隔壁４１側には照射装置３４の一つの側壁を形成するカバー１０４Ａが配置され（図５及び図６参照）、このカバー１０４Ａは上部フランジ６２及び下部フランジ６３にそれぞれ固定される。さらに、下部筐体部５３Ｃにおいて、照射装置３４の隔壁４１とは反対側には照射装置３４の他の一つの側壁を形成するカバー１０４Ｂが配置され（図３、図５及び図６参照）、このカバー１０４Ｂも上部フランジ６２及び下部フランジ６３にそれぞれ固定される。カバー１０４Ａ及び１０４Ｂは、下部筐体部５３Ｃが存在する領域における、照射装置３４の対向する一対の側壁を形成している。

中間筐体部５３Ｂにおいて、照射装置３４の隔壁４１側には照射装置３４の一つの側壁を形成するカバー１０５Ａが配置され（図６参照）、このカバー１０５Ａは上部フランジ５８及び下部フランジ５９にそれぞれ固定される。さらに、中間筐体部５３Ｂにおいて、照射装置３４の隔壁４１とは反対側には照射装置３４の他の一つの側壁を形成するカバー１０５Ｂが配置され（図３及び図６参照）、このカバー１０５Ｂも上部フランジ６２及び下部フランジ６３にそれぞれ固定される。カバー１０５Ａ及び１０５Ｂは、中間筐体部５３Ｂが存在する領域における、照射装置３４の対向する一対の側壁を形成している。

タッチセンサ装置（第１タッチセンサ装置）６１Ａ及び６１Ｂが、中間筐体部５３Ｂに設置される。タッチセンサ装置６１Ａは、カバー７０Ａ、一対のカバー支持装置７２Ａ、一対のカバー支持装置７２Ｂ及び複数のセンサ部７６を有する。一対のカバー支持装置７２Ａ及び一対のカバー支持装置７２Ｂのそれぞれはカバー７０Ａの裏面に取り付けられる。一つのカバー支持装置７２Ａ及び一つのカバー支持装置７２Ｂは、図４に示すように中心軸１０７方向において互いに離されて中間筐体部５３Ｂの一つの支持部材６０Ａに取り付けられる。残りの一つのカバー支持装置７２Ａ及び残りの一つのカバー支持装置７２Ｂも、図示されていないが、中心軸１０７方向において互いに離されてもう一つの支持部材６０Ａに取り付けられる。このため、カバー７０Ａは、一対のカバー支持装置７２Ａ及び一対のカバー支持装置７２Ｂによって中間筐体部５３Ｂに保持される。

タッチセンサ装置６１Ｂは、カバー７０Ｂ、一対のカバー支持装置７２Ｃ、一対のカバー支持装置７２Ｄ及び複数のセンサ部７６を有する。一対のカバー支持装置７２Ｃ及び一対のカバー支持装置７２Ｄのそれぞれはカバー７０Ｂの裏面に取り付けられる。一つのカバー支持装置７２Ｃ及び一つのカバー支持装置７２Ｄは、図４に示すように中心軸１０７方向において互いに離されて中間筐体部５３Ｂの一つの支持部材６０Ｂに取り付けられる。残りの一つのカバー支持装置７２Ｃ及び残りの一つのカバー支持装置７２Ｄも、図示されていないが、中心軸１０７方向において互いに離されてもう一つの支持部材６０Ｂに取り付けられる。このため、カバー７０Ｂは、一対のカバー支持装置７２Ｃ及び一対のカバー支持装置７２Ｄによって中間筐体部５３Ｂに保持される。

中間筐体部５３Ｂに保持されるカバー７０Ａ及びカバー７０Ｂは、中間筐体部５３Ｂが存在する領域における、照射装置３４の対向する他の一対の側壁を形成している。カバー７０Ａ及びカバー７０Ｂは、照射装置３４の旋回方向に面している、照射装置３４の側壁である。照射装置３４の、中間筐体部５３Ｂが存在する領域には、カバー７０Ａ，１０５Ａ，７０Ｂ及び１０５Ｂによって形成される四つの側壁が存在する。

カバー支持装置７２Ａの構造を、図７を用いて説明する。カバー支持装置７２Ａは、カウンタウェイト７３、リンク７４及び固定部材７７を有する。リンク７４は一方に曲げられて反り返った形状をしている。カウンタウェイト７３が、リンク７４の反り返っている方向に突出するように、リンク７４の一つの端部に取り付けられる。リンク７４の、カウンタウェイト７３が取り付けられた一端部とリンク７４の他端部の中間で、リンク７４の、反り返っている側の一面に形成された突出部７８が、固定部材７９に設けられた支持部７９にピン（軸部材）８０により回転可能に取り付けられる。固定部材７９の支持部７９に回転可能に取り付けられたリンク７４は、リンク７４の、カウンタウェイト７３が取り付けられた一端部が固定部材７７側に反り返るように曲がっている。

リンク７４の他端部はカバー７０Ａの裏面に取り付けられた連結部７５にピン７５Ａにより回転可能に取り付けられる。固定部材７９は、中間筐体部５３Ｂの一つの支持部材６０Ａに取り付けられた一つの支持板５７に取り付けられる。

カバー支持装置７２Ｂ，７２Ｃ及び７２Ｄも、カバー支持装置７２Ａと同様な構造を有する。スイッチ７６Ａを有するセンサ部７６が、突出部７８とピン７５Ａの間に位置するように、カバー支持装置７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ及び７２Ｄのそれぞれの固定部材７９に取り付けられる。スイッチ７６Ａは、突出部７８とピン７５Ａの間でリンク７４に対向している。

カバー７０Ａの裏面の、もう一つのカバー支持装置７２Ａ及び一対のカバー支持装置７２Ｂのそれぞれを取り付ける三箇所の各位置にも、連結部７５がそれぞれ取り付けられている。もう一つのカバー支持装置７２Ａのリンク７４の一端部が、このカバー支持装置７２Ａを取り付ける位置でカバー７０Ａの裏面に取り付けられた連結部７５にピン７５Ａにより回転可能に取り付けられる。同様に、一対のカバー支持装置７２Ｂの各リンク７４の一端部が、それぞれのカバー支持装置７２Ｂを取り付ける位置でカバー７０Ａの裏面に取り付けられた各連結部７５に、別々のピン７５Ａによりそれぞれ回転可能に取り付けられる。

さらに、前述のもう一つのカバー支持装置７２Ａの固定部材７９は、別の支持部材６０Ａに取り付けられた支持板５７に取り付けられる。一対のカバー支持装置７２Ｂの各固定部材７９は、中間筐体部５３Ｂの一対の支持部材６０Ａにそれぞれ取り付けられた各支持板５７に別々に取り付けられる。

タッチセンサ装置６１Ｂでは、一対のカバー支持装置７２Ｃ及び一対のカバー支持装置７２Ｄのそれぞれは、リンク７４の一端部をカバー７０Ｂの裏面の四個所に取り付けられた各連結部７５にピン７５Ａにより回転可能に取り付けることによりカバー７０Ｂに取り付けられる。一つのカバー支持装置７２Ｃ及び一つのカバー支持装置７２Ｄのそれぞれの固定部材７７は、一つの支持部材６０Ｂに取り付けられた各支持板５７に取り付けられる。残りのカバー支持装置７２Ｃ及びカバー支持装置７２Ｄのそれぞれの固定部材７７は、他の支持部材６０Ｂに取り付けられた各支持板５７に取り付けられる。

このようにして、カバー７０Ａが前述したように一対のカバー支持装置７２Ａ及び一対のカバー支持装置７２Ｂによって中間筐体部５３Ｂに保持され、カバー７０Ｂが前述したように一対のカバー支持装置７２Ｃ及び一対のカバー支持装置７２Ｄによって中間筐体部５３Ｂに保持される。

タッチセンサ装置（第１タッチセンサ装置）６１Ｃ及び６１Ｄが、下部筐体部５３Ｃに設置される。タッチセンサ装置６１Ｃは、カバー７１Ａ、一対のカバー支持装置７２Ｅ、一対のカバー支持装置７２Ｆ及び複数のセンサ部７６を有する。カバー支持装置７２Ｅ及び７２Ｆはカバー支持装置７２Ａと同様な構成を有する。スイッチ７６Ａを有するセンサ部７６は、カバー支持装置７２Ａの場合と同様に、突出部７８とピン７５Ａの間に位置するように、カバー支持装置７２Ｅ及び７２Ｆのそれぞれの固定部材７９に取り付けられる。スイッチ７６Ａは、突出部７８とピン７５Ａの間でリンク７４に対向している。一対のカバー支持装置７２Ｅ及び一対のカバー支持装置７２Ｆのそれぞれは、カバー支持装置７２Ａと同様に、カバー７１Ａの裏面に取り付けられる。一つのカバー支持装置７２Ｅ及び一つのカバー支持装置７２Ｆは、図４に示すように中心軸１０７方向において互いに離されて下部筐体部５３Ｃの一つの支持部材６４Ａに取り付けられる。具体的には、カバー支持装置７２Ｅの固定部材７９は、その一つの支持部材６４Ａに取り付けられた支持部材１０３Ａに取り付けられる支持板５７に取り付けられる。カバー支持装置７２Ｆの固定部材７９は、その一つの支持部材６４Ａに取り付けられた支持部材１０３Ｂに取り付けられる別の支持板５７に取り付けられる。さらに、残りの一つのカバー支持装置７２Ｅ及び残りの一つのカバー支持装置７２Ｆのそれぞれも、図示されていないが、中心軸１０７方向において互いに離されてもう一つの支持部材６４Ａに同様に取り付けられる。このため、カバー７１Ａは、一対のカバー支持装置７２Ｅ及び一対のカバー支持装置７２Ｆによって下部筐体部５３Ｃに保持される。

タッチセンサ装置６１Ｄは、カバー７１Ｂ、一対のカバー支持装置７２Ｇ、一対のカバー支持装置７２Ｈ及び複数のセンサ部７６を有する。カバー支持装置７２Ｇ及び７２Ｈはカバー支持装置７２Ａと同様な構成を有する。スイッチ７６Ａを有するセンサ部７６は、カバー支持装置７２Ａの場合と同様に、突出部７８とピン７５Ａの間に位置するように、カバー支持装置７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれの固定部材７９に取り付けられる。スイッチ７６Ａは、突出部７８とピン７５Ａの間でリンク７４に対向している。一対のカバー支持装置７２Ｇ及び一対のカバー支持装置７２Ｈのそれぞれは、カバー支持装置７２Ａと同様に、カバー７１Ｂの裏面に取り付けられる。一つのカバー支持装置７２Ｇ及び一つのカバー支持装置７２Ｈは、図４に示すように中心軸１０７方向において互いに離されて下部筐体部５３Ｃの一つの支持部材６４Ｂに取り付けられる。すなわち、カバー支持装置７２Ｇの固定部材７９は、その一つの支持部材６４Ｂに取り付けられた支持部材１０３Ｃに取り付けられる支持板５７に取り付けられる。カバー支持装置７２Ｈの固定部材７９は、その一つの支持部材６４Ｂに取り付けられた支持部材１０３Ｄに取り付けられる別の支持板５７に取り付けられる。さらに、残りの一つのカバー支持装置７２Ｇ及び残りの一つのカバー支持装置７２Ｈも、図示されていないが、中心軸１０７方向において互いに離されてもう一つの支持部材６４Ｂに同様に取り付けられる。このため、カバー７１Ｂは、一対のカバー支持装置７２Ｇ及び一対のカバー支持装置７２Ｈによって下部筐体部５３Ｃに保持される。

下部筐体部５３Ｃに保持されるカバー７１Ａ及びカバー７１Ｂは、下部筐体部５３Ｃが存在する領域における、照射装置３４の対向する他の一対の側壁を形成している。カバー７１Ａ及びカバー７１Ｂも、照射装置３４の旋回方向に面している、照射装置３４の側壁である。照射装置３４の、下部筐体部５３Ｃが存在する領域には、カバー７１Ａ，１０４Ａ，７１Ｂ及び１０４Ｂによって形成される四つの側壁が存在する。

タッチセンサ装置６１Ａのカバー７０Ａ、タッチセンサ装置６１Ｂのカバー７０Ｂ、タッチセンサ装置６１Ｃのカバー７１Ａ及びタッチセンサ装置６１Ｄのカバー７１Ｂは、それぞれ、照射装置３４の側壁であると同時に接触検出部である。さらに、カバー支持装置７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ，７２Ｅ，７２Ｆ，７２Ｇ及び７２Ｈは、接触検出部の支持装置である。カバー支持装置７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ，７２Ｅ，７２Ｆ，７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれのセンサ部７６は、ノズル制御装置８３に接続される。

コリメータ収納部６５は、下部筐体部５３Ｃの下部フランジ６３に取り付けられて照射装置３４の先端部であるコリメータ収納部６５は内部にコリメータ（図示せず）を設置している。コリメータ収納部６５には、イオンビームが通過する矩形の開口部６９が形成される。

さらに、タッチセンサ装置８５が、照射装置３４の先端部に位置している。タッチセンサ装置８５の構造を、図８、図９、図１０、図１１及び図１２を用いて説明する。

タッチセンサ装置（第２タッチセンサ装置）８５は、接触検出装置８２、検出部支持装置８７Ａ及び８７Ｂ、スライド機構１３２Ａ及び１３２Ｂ及びタッチセンサ（タッチセンサ部）９４Ａ及び９４Ｂを有する。タッチセンサ装置８５は、スライド機構１３２Ａ及び１３２Ｂをそれぞれ一対、及びタッチセンサ９４Ａ及び９４Ｂもそれぞれ一対含んでいる。接触検出装置８２は、一対の丸棒状の接触検出部８２Ａ及び一対の丸棒状の接触検出部８２Ｂを有する（図８及び図９参照）。各接触検出部８２Ａ及び各接触検出部８２Ｂは、コリメータ収納部６５の下面（先端面）６５Ｃと平行になってこの下面６５Ｃよりも下方に配置される。一対の接触検出部８２Ａのそれぞれは両端部を除く大部分を占める直線部を有しており、これらの直線部は、コリメータ収納部６５の対向する長尺のそれぞれの側面６５Ａに沿って配置される。一対の接触検出部８２Ｂのそれぞれは両端部を除く大部分を占める直線部を有しており、これらの直線部は、コリメータ収納部６５の、側面６５Ａと直交している短尺の他の側面６５Ｂに沿って配置される。接触検出装置８２は、一対の接触検出部８２Ａのそれぞれの一端部を１つの接触検出部８２Ｂで連結し、これらの接触検出部８２Ａのそれぞれの他端部を他の接触検出部８２Ｂで連結して矩形状のリングを形成している。

平板を直角に曲げて構成されたＬ字状の支持部材（第３支持部材）８４Ａの平板部８４Ａａが、コリメータ収納部６５の一つの側面６５Ａに接触した状態でコリメータ収納部６５に取り付けられる。平板を直角に曲げて構成されたＬ字状の支持部材８４（第４支持部材）Ｂも、同様に、コリメータ収納部６５の他の側面６５Ａに接触した状態でコリメータ収納部６５に取り付けられる。

接触検出装置８２は、検出部支持装置８７Ａ及び８７Ｂによってコリメータ収納部６５に取り付けられる。検出部支持装置８７Ａ及び８７Ｂ（図１０参照）は、それぞれ、支持ロッド１３１Ａ及び１３１Ｂ、支持部材８８及びコイルバネ（バネ部材）９７Ａ及び９７Ｂを有する。

検出部支持装置８７Ａ（第１検出部支持装置）はコリメータ収納部６５に取り付けられた支持部材８４Ａに取り付けられる。検出部支持装置８７Ａでは、支持ロッド（第２支持部材）１３１Ａ及び１３１Ｂは、接触検出部８２Ａの直線部に取り付けられ、支持部材８４Ａの、平板部８４Ａｂに形成された二箇所の貫通孔１０１を別々に通ってコリメータ収納部６５に向って伸びている。各貫通孔１０１の内径は、支持ロッド１３１Ａ及び１３１Ｂのそれぞれの外径よりも大きく、支持ロッド１３１Ａ及び１３１Ｂのそれぞれの、それぞれの中心軸と直交する方向への動きをあまり制約しない。支持ロッド１３１Ａ及び１３１Ｂのそれぞれは、支持部材８４Ａの平板部８４Ａｂと下部フランジ６３の間に配置された板状の支持部材８８（第１支持部材）に取り付けられる。支持部材８８の一端部は、一つのコイルバネ９７Ａによって支持部材８４Ａの平板部８４Ａｂに取り付けられる。具体的には、コイルバネ９７Ａの一端が、平板部８４Ａｂに取り付けられた取り付け部１００Ａにネジによってと噛み合っているピン部材９９Ａに取り付けられる。また、そのコイルバネ９７Ａの他端が、支持部材８８の一端部に取り付けられた取り付け部１００Ｂにネジによってと噛み合っているピン部材９９Ｂに取り付けられる。支持部材８８の他端部は、他のコイルバネ９７Ｂによって、コイルバネ９７Ａと同様に、支持部材８４Ａの平板部８４Ａｂに取り付けられる。

スライド機構１３２Ａは、ガイド部材９０及び位置決め部材９２を有する。ガイド部材９０は、平板部８４Ａｂに対向するように、支持部材８８に取り付けられる。ガイド部材９０は、ガイド部材９０の、平板部８４Ａｂに対向する平面側に丸孔９０Ａを形成しており、さらに、この丸孔９０Ａから支持部材８８に向かう円錐状の孔部９０Ｃを形成している。円錐状の孔部９０Ｃの形成により、丸孔９０Ａの内面から、丸孔９０Ａの中心線上に位置する支持部材８８側の一点に向かう傾斜面（ガイド面）９０Ｂがガイド部材９０内に形成される。位置決め部材９２を形成したベース部材９１が平板部８４Ａｂに取り付けられる。位置決め部材９２は、ベース部材９１から支持部材８８に向って伸びる突出部であり、丸孔９０Ａ及び円錐状の孔部９０Ｃ内に挿入される。位置決め部材９２の先端部は半球の形状をしている。位置決め部材９２の先端部である半球部がその一点に向かう傾斜面９０Ｂに接触している。

スライド機構１３２Ｂはスライド機構１３２Ａと同じ構造を有する。スライド機構１３２Ｂのガイド部材９０は支持部材８８に取り付けられ、スライド機構１３２Ｂの、位置決め部材９２を形成しているベース部材９１は平板部８４Ａｂに取り付けられる。

スライド機構１３２Ａ及び１３２Ｂにおいて、ガイド部材９０を平板部８４Ａｂに取り付け、位置決め部材９２を支持部材８８に取り付けてもよい。

タッチセンサ９４Ａ及び９４Ｂは、スライド機構１３２Ａ付近で並んで配置される（図１１及び図１２参照）。タッチセンサ９４Ａはセンサ部９５Ａ及び９５Ｂを含み、タッチセンサ９４Ｂはセンサ部９５Ｃ及び９５Ｄを含んでいる。センサ部（第１センサ部）９５Ａ及び９５Ｃは支持部材８８に取り付けられ、センサ部（第２センサ部）９５Ｂ及び９５Ｄは平板部８４Ａｂに取り付けられた支持部材９３に取り付けられる。センサ部９５Ａはセンサ部９５Ｂに対向しており、センサ部９５Ｃはセンサ部９５Ｄに対向している。タッチセンサ９４Ａ、具体的にはセンサ部９５Ａ、及びタッチセンサ９４Ｂ、具体的にはセンサ部９５Ｃのそれぞれが、ノズル制御装置８３に接続されている。

コイルバネ９７Ａ及び９７Ｂのそれぞれは、支持部材８８を支持部材８４Ａの平板部８４Ａｂ側に引っ張っている。このため、位置決め部材９２の先端部である半球部が、その一点に向かう傾斜面９０Ｂの全面に接触し、安定して保持される。このようなコイルバネ９７Ａ及び９７Ｂの作用により、通常、センサ部９５Ａはセンサ部９５Ｂに、及びセンサ部９５Ｃはセンサ部９５Ｄにそれぞれ接触している。

他のタッチセンサ９４Ａはスライド機構１３２Ｂ付近に配置され（図９参照）、このタッチセンサ９４Ａの側には、図示されていないが、並んで配置されたタッチセンサ９４Ｂが存在する。

検出部支持装置８７Ｂ（第２検出部支持装置）（図１０参照）が、コリメータ収納部６５に取り付けられた支持部材８４Ｂに、検出部支持装置８７Ａと同様に、取り付けられ、検出部支持装置８７Ａと同じ構造を有している。検出部支持装置８７Ｂの支持部材８８（第４支持部材）にも、検出部支持装置８７Ａと同様に、スライド機構１３２Ａ及び１３２Ｂのそれぞれのガイド部材９０、一対のタッチセンサ９４Ａの各センサ部９５Ａ及び一対のタッチセンサ９４Ｂの各センサ部９５Ｃが取り付けられる。なお、支持部材８８に取り付けられた、スライド機構１３２Ａ及び１３２Ｂのそれぞれのガイド部材９０に対向する位置決め部材９２を形成した、スライド機構１３２Ａ及び１３２Ｂのそれぞれの各ベース部材９１は、支持部材８４Ｂの平板部８４Ａｂに取り付けられる。また、一対のタッチセンサ９４Ａの各センサ部９５Ｂ及び一対のタッチセンサ９４Ｂの各センサ部９５Ｄは、支持部材８４Ｂの平板部８４Ａｂに取り付けられた各支持部材９３に取り付けられる。

本実施例の粒子線照射装置１を用いた患者の患部へのイオンビームの照射方法を、以下に説明する。患部にイオンビームを照射する前に、照射装置３４の中心軸１０７に対する患部の位置決めが実施される。本実施例では、例えば、特開２００６−２３９４０３号公報に記載されたように、回転ガントリー２７の回転によるＸ線ＣＴ撮影及び患部の位置決めが実施される。

患部の位置決めを実施する前に、患者１０２の患部のＸ線ＣＴ撮影が実施される。このＸ線ＣＴ撮影は、患者１０２に対する治療計画立案前に実施される。Ｘ線ＣＴ撮影によって得られた断層像情報（以下、基準断層像情報をいう）は、中央制御装置１０９のメモリ１１１に格納される。

さらに、イオンビームの照射前で患部の位置決めを実施する前に、患者１０２が横たわる、治療台３９のベッド４８を治療室４０内の治療ケージ４３内の所定位置まで移動させる。このベッド４８の移動は、オペレータが、制御室（図示せず）内で、ベッド４８を所定位置まで移動させるベッド操作指令をこの制御室内に設置された操作盤（図示せず）に設けられてＣＰＵ１１０に接続された入力装置（図示せず）に入力することによって行われる。このベッド操作指令に基づいてＣＰＵ１１０から出力された制御指令は、ベッド制御装置１１５に入力される。ベッド制御装置１１５はこの制御指令に基づいてＸ方向駆動機構４９、Ｙ方向駆動機構５０、上下方向駆動機構５１及び回転駆動機構５２をそれぞれ駆動し、ベッド４８を所定の位置まで自動的に移動させる。

その後、患部の位置決めに必要な現在断層像情報を得るために、回転ガントリー２７の回転によるＸ線ＣＴ撮影が行われる。このＸ線ＣＴ撮影には、照射装置３４に設置されたＸ線管（図示せず）及びＸ線透視画像撮影装置（図示せず）が用いられる。オペレータが制御室内の上記入力装置からＣＰＵ１１０にＸ線照射指令を入力したとき、ＣＰＵ１１０から出力されたＸ線照射制御指令がＸ線源制御装置（図示せず）及び撮影部移動制御装置（図示せず）にそれぞれ出力される。Ｘ線源制御装置は、特開２００６−２３９４０３号公報に記載されたように、照射装置３４に設置されてＸ線管を取り付けたＸ線源駆動装置（図示せず）を駆動し、そのＸ線管を中心軸１０７まで移動させる。撮影部移動制御装置は、Ｘ線検出装置を取り付けた撮影部移動装置を駆動し、Ｘ線検出装置をベッド４８の下方でＸ線管に対向する、中心軸１０７の位置まで移動させる。

Ｘ線源制御装置はＸ線照射制御指令に基づいてＸ線管からＸ線を放出させる。オペレータが上記入力装置からＣＰＵ１１０に回転指令を入力したとき、ＣＰＵ１１０から出力された回転制御指令がガントリー制御装置１１２に出力される。このとき、ガントリー制御装置１１２は、回転装置４４を駆動し、回転ガントリー２７を、中心線２８Ａを中心に、例えば、図３において時計方向に０°から１８５°まで回転させる。回転ガントリー２７の回転により、照射装置３４に取り付けられてＸ線を放出しているＸ線管、及びＸ線検出装置がベッド４８に横たわっている患者１０２の周囲を旋回する。このため、そのＸ線が患者１０２の患部に対して照射される。Ｘ線管から放出されたＸ線は、患者１０２の患部等を透過し、Ｘ線検出装置で検出される。Ｘ線検出装置は透過したＸ線の検出により多数のＸ線検出信号を出力する。これらのＸ線検出信号は、画像情報作成装置（図示せず）に入力される。この画像情報作成装置には、前述の角度検出器４５で検出された回転ガントリー２７の回転角度の測定値が入力される。

回転ガントリー２７が上記の時計方向に１８５°まで回転したとき、すなわち、照射装置３４の中心軸１０７が１８５°の位置に達したとき、角度検出器４５の角度検出信号を入力するガントリー制御装置１１２は、回転装置４４に回転停止制御指令を出力し、回転装置４４の駆動を停止させる。このとき、回転ガントリー２７の回転も停止され、Ｘ線管からのＸ線の放出も停止される。その後、回転ガントリー制御装置１１３は、回転装置４４を逆回転させる。回転ガントリー２７は図３において半時計方向に回転し、照射装置３４の中心軸１０７が１８０°の位置に達したとき、回転ガントリー制御装置１１３は回転装置４４を停止させる。そして、回転ガントリー制御装置１１３は、回転装置４４を再駆動して回転ガントリー２７を上記の時計方向に１８０°から５°まで回転させる。この回転ガントリー２７の回転の間、Ｘ線管からＸ線が放出され、このＸ線はベッド４８上の患者１０２の患部に照射される。この患部を透過したＸ線はＸ線検出装置で検出され、回転ガントリー２７の回転角度も角度検出器４５で検出される。

上記のように、Ｘ線が放出しているＸ線管、及びＸ線検出装置を、ベッド４８に横たわっている患者１０２の周囲に旋回させることは、患者１０２に対して３６０°の範囲でＸ線ＣＴを行っていることになる。

画像情報作成装置は、特開２００６−２３９４０３号公報に記載されたように、Ｘ線検出装置から出力されたＸ線検出信号及び角度検出器４５で検出された回転ガントリー２７の回転角度に基づいて患者１０２の患部等の現在断像情報を作成する。

もし、現在断像情報の作成のためにＸ線を放出するＸ線管を回転ガントリー２７の回転により旋回させる前のベッド４８の移動によって、万が一、照射装置３４が、ベッド４８に横たわっているベッド４８または患者１０２に接触した場合には、患者１０２の安全性を考慮して照射装置３４の旋回を停止する必要がある。照射装置３４の旋回停止は、タッチセンサ装置６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃまたは６１Ｄ、またはタッチセンサ装置６５または６５から出力された接触信号に基づいて行われる。

まず、タッチセンサ装置６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ及び６１Ｄによる、照射装置３４とベッド４８に横たわっているベッド４８または患者１０２の接触の検出について説明する。タッチセンサ装置６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ及び６１Ｄによるその接触の検出の機能は同じであるため、タッチセンサ装置６１Ｄによるその接触の検出について説明する。

現在断像情報の作成のためにＸ線を放出するＸ線管を回転ガントリー２７の回転により旋回させる前に、前述したように、ベッド４８を治療ケージ４３内の所定の位置まで移動させなければならない。患者１０２が横たわっているベッド４８のその移動では、ベッド４８または患者１０２が旋回する照射装置３４と接触しないように、患者１０２及びベッド４８を、中心線２８Ａを中心とする、旋回により照射装置３４の先端が描く軌跡よりも内側に位置させる必要がある。しかしながら、万が一、ベッド制御装置１１５等に異常が生じ、患者１０２及びベッド４８がその軌跡の外側の位置に位置されたとする。

その後、前述したように、回転ガントリー２７が回転され、Ｘ線管からＸ線を放出しながら照射装置３４が旋回する（例えば、照射装置３４の旋回は図３において時計方向）。やがて、旋回する照射装置３４がベッド４８または患者１０２に接触し、この接触が、例えば、照射装置３４に設置されたタッチセンサ装置６１Ｄによって検出されたと仮定する。この場合には、照射装置３４の旋回によってタッチセンサ装置６１Ｄのカバー７１Ｂがベッド４８または患者１０２に接触する。この接触により、カバー７１Ｂが下部筐体部５３Ｃ側に移動する。

カバー７１Ｂの下部筐体部５３Ｃ側への移動により、タッチセンサ装置６１Ｄの一対のカバー支持部材７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれのリンク７４が、ピン８０を中心に回転され、各リンク７４の、連結部７５側の端部が固定部材７７側に移動する（図１４参照）。この結果、カバー支持部材７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれの固定部材７７に取り付けられた各センサ部７６のスイッチ７６Ａが各リンク７４の、連結部７５側の端部によって押されるため、これらのセンサ部７６から接触信号が出力される。出力された各接触信号は、ノズル制御装置８３に入力されて制御室内の制御盤に設けられた表示装置に警報として表示され、さらに、ノズル制御装置８３からガントリー制御装置１１３及びＸ線源制御装置にそれぞれ入力される。接触信号を入力したガントリー制御装置１１３は回転装置４４を停止して回転ガントリー２７の回転を停止させ、接触信号を入力したＸ線源制御装置はＸ線管からのＸ線の放出を停止させる。

その後、ガントリー制御装置１１３は回転装置４４を逆回転させる。回転ガントリー２７も逆回転され、タッチセンサ装置６１Ｄのカバー７１Ｂがベッド４８または患者１０２から離される。カバー７１Ｂは接触前の位置に戻される。このため、カバー支持部材７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれのリンク７４は、図１４に示された状態から図７に示された状態に戻り、カバー支持部材７２Ｇ及び７２Ｈの各センサ部７６からの接触信号の出力が停止される。

カバー７１Ｂがベッド４８または患者１０２に接触する原因が取り除かれて（例えば、異常状態にあるベッド制御装置１１５の修理完了）、ベッド４８が、中心線２８Ａを中心とする、旋回により照射装置３４の先端が描く軌跡よりも内側に位置されているとき、Ｘ線管からＸ線を放出しながら回転ガントリー２７を回転させ、そのＸ線がベッド４８に横たわっている患者１０２の患部に対して周囲から照射される。

なお、回転ガントリー２７が前述の時計方向に回転しているときに、タッチセンサ装置６１Ｂのカバー７０Ｂがベッド４８または患者１０２に接触したとき、タッチセンサ装置６１Ｂの一対のカバー支持部材７２Ｃ及び７２Ｄのそれぞれに設けられた各センサ部７６から接触信号が出力される。

回転ガントリー２７が前述した反時計方向に回転しているときに、タッチセンサ装置６１Ｃのカバー７１Ａがベッド４８または患者１０２に接触したとき、タッチセンサ装置６１Ｃの一対のカバー支持部材７２Ｅ及び７２Ｆのそれぞれに設けられた各センサ部７６から接触信号が出力される。さらに、回転ガントリー２７が前述した反時計方向に回転しているときに、タッチセンサ装置６１Ａのカバー７０Ａがベッド４８または患者１０２に接触したとき、タッチセンサ装置６１Ａの一対のカバー支持部材７２Ａ及び７２Ｂのそれぞれに設けられた各センサ部７６から接触信号が出力される。

次に、タッチセンサ装置８５による、照射装置３４とベッド４８に横たわっているベッド４８または患者１０２の接触の検出について説明する。

前述したように、Ｘ線を放出しているＸ線管を旋回させる前における、治療ケージ４３内の所定の位置へのベッド４８の移動において、万が一、ベッド制御装置１１５等に異常が発生し、患者１０２及びベッド４８がその軌跡上に位置されたとする。そして、Ｘ線管からＸ線を放出しながら照射装置３４を図３において時計方向に旋回させたとき、タッチセンサ装置８５の接触検出装置８２（例えば、支持部材８４Ｂ側に位置する接触検出部８２Ａ）がベッド４８または患者１０２に接触したとする。

ベッド４８または患者１０２の接触検出部８２Ａへの接触により、支持部材８４Ｂに取り付けられた検出部支持装置８７Ｂの支持ロッド１３１Ａ及び１３１Ｂが、下部筐体部５３Ｃの下部フランジ６３側に移動する。検出部支持装置８７Ｂの構造は検出部支持装置８７Ａの構造と同じであるので、検出部支持装置８７Ｂの作用は、図９及び図１１に示された検出部支持装置８７Ａを用いて説明する。さらに、検出部支持装置８７Ｂの作用に伴う、支持部材８４Ｂ側に配置されたスライド機構１３２Ａ及び１３２Ｂ、一対のタッチセンサ９４Ａ及び一対のタッチセンサ９４Ｂのそれぞれの動作も、図９及び図１１を用いて説明する。

検出部支持装置８７Ｂの支持ロッド１３１Ａ及び１３１Ｂが下部筐体部５３Ｃの下部フランジ６３側に移動したとき、コイルバネ９７Ａ及び９７Ｂによって支持部材８４Ｂの平板部８４Ａｂ側に引っ張られる、検出部支持装置８７Ｂの支持部材８８は、コイルバネ９７Ａ及び９７Ｂのそれぞれの引っ張り力に逆らって下部フランジ６３側に移動する。この結果、この支持部材８８に取り付けられた各タッチセンサ９４Ａのセンサ部９５Ａ及び各タッチセンサ９４Ｂのセンサ部９５Ｃが、支持部材８４Ｂの平板部８４Ａｂに設置された支持部材９３に取り付けられてこれらのセンサ部に接触していた各タッチセンサ９４Ａのセンサ部９５Ｂ及び各タッチセンサ９４Ｂのセンサ部９５Ｄから離される。センサ部９５Ａとセンサ部９５Ｂが接触状態のときにはセンサ部９５Ａ及び９５Ｂは通電状態になっているが、センサ部９５Ａとセンサ部９５Ｂが非接触状態になったときにはこれらのセンサ部は非通電状態になる。また、センサ部９５Ｃとセンサ部９５Ｄが接触状態のときにはセンサ部９５Ｃ及び９５Ｄも通電状態になっているが、センサ部９５Ｃとセンサ部９５Ｄが非接触状態になったときにはこれらのセンサ部は非通電状態になる。

センサ部９５Ａとセンサ部９５Ｂが非接触状態になってこれらのセンサ部間における通電が停止されたとき、センサ部９５Ａに接続された電流計（図示せず）で測定される電流が０になる。同様に、センサ部９５Ｃとセンサ部９５Ｄの間における通電が停止されたとき、センサ部９５Ｃに接続された電流計（図示せず）で測定される電流が０になる。電流計から出力された電流測定値０の信号、すなわち、接触信号は、制御盤に設けられた表示装置に警報として表示され、さらに、ノズル制御装置８３を経てガントリー制御装置１１３及びＸ線源制御装置にそれぞれ入力される。接触信号を入力したガントリー制御装置１１３は回転装置４４を停止して回転ガントリー２７の回転を停止させ、接触信号を入力したＸ線源制御装置はＸ線管からのＸ線の放出を停止させる。

その後、ガントリー制御装置１１３は回転装置４４を逆回転させ、回転ガントリー２７を逆回転させる。接触検出部８２Ａが接触したベッド４８または患者１０２から離される。このとき、検出部支持装置８７Ｂの支持部材８８は、コイルバネ９７Ａ及び９７Ｂのそれぞれの引っ張り力によって支持部材８４Ｂの平板部８４Ａｂ側に移動する。

接触検出部８２Ａがベッド４８または患者１０２に接触して検出部支持装置８７Ｂの支持部材８８が下部フランジ６３側に移動しているときにおいても、スライド機構１３２Ａ及び１３２Ｂのそれぞれにおいて、位置決め部材９２は、常に、ガイド部材９０の丸孔９０Ａ及び円錐状の孔部９０Ｃ内に存在している。このため、上記したように、支持部材８８がコイルバネ９７Ａ及び９７Ｂの作用によって支持部材８４Ｂの平板部８４Ａｂ側に移動すると、円錐状の孔部９０Ｃの傾斜面９０Ｂが位置決め部材９２の、半球状の先端部に接触する。検出部支持装置８７Ｂの支持部材８８がコイルバネ９７Ａ及び９７Ｂによって引っ張られているため、傾斜面９０Ｂが位置決め部材９２の、半球状の先端部に接触して滑り、ガイド部材９０の中心軸が位置決め部材９２の中心軸に一致するまでスライド機構１３２Ａ及び１３２Ｂのそれぞれのガイド部材９０が移動する。ガイド部材９０の中心軸が位置決め部材９２の中心軸に一致したとき、位置決め部材９２の、半球状の先端部の全周が円錐状の孔部９０Ｃの傾斜面９０Ｂに接触してガイド部材９０の移動が停止され、支持部材８８に取り付けられた、各タッチセンサ９４Ａのセンサ部９５Ａが各センサ部９５Ｂに接触する。また、支持部材８８に取り付けられた、各タッチセンサ９４Ｂのセンサ部９５Ｃが各センサ部９５Ｄに接触する。センサ部９５Ａとセンサ部９５Ｂ及びセンサ部９５Ｃとセンサ部９５Ｄが、それぞれ通電状態になる。

タッチセンサ装置８５の前述した接触検出部８２Ａがベッド４８または患者１０２に接触する原因が取り除かれて（例えば、異常状態にあるベッド制御装置１１５の修理完了）、ベッド４８が、中心線２８Ａを中心とする、旋回により照射装置３４の先端が描く軌跡よりも内側に位置されているとき、Ｘ線管から放出されたＸ線が現在断層像情報作成のためにベッド４８に横たわっている患者１０２の患部に対して周囲から照射される。

ここで、カバー支持装置７２Ａ等に設けられているカウンタウェイト７３の作用について説明する。回転ガントリー２７が９０°回転し、照射装置３４の中心軸１０７が水平になったとする（図１３参照）。偏向電磁石２４は図１３において右側に位置している。この状態では、上方に位置するカバー７０Ｂの重量がカバー支持装置７２Ｃのリンク７４のピン７５Ａ側の端部に加わるため、このリンク７４のピン７５Ａ側の端部が押し下げられ、カバー支持装置７２Ｃに取り付けられたセンサ部７６のスイッチ７６Ａがリンク７４のこの端部によって押されてしまう。この結果、カバー７０Ｂがベッド４８または患者１０２に接触していないにもかかわらず、そのセンサ部７６から接触信号が出力される。また、下方に位置するカバー７０Ａの重量がカバー支持装置７２Ａのリンク７４のピン７５Ａ側の端部に加わるため、このリンク７４のピン７５Ａ側の端部が下方に移動し、カバー支持装置７２Ａに取り付けられたセンサ部７６のスイッチ７６Ａがこのリンク７４から離される。この結果、ベッド４８または患者１０２がカバー７０Ａに接触したときにおいてもスイッチ７６Ａが作動しない可能性がある。スイッチ７６Ａが作動しない場合には、カバー７０Ａがベッド４８または患者１０２がカバー７０Ａに接触したにもかかわらず、そのセンサ部７６から接触信号が出力されない。

各カバー支持装置に取り付けられているカウンタウェイト７３はこのような問題を解消する。図１３に示された、上方に位置するカバー７０Ｂには、一対のカバー支持装置７２Ｃ及び一対のカバー支持装置７２Ｄが取り付けられており、カバー７０Ｂの重量Ｗ₁を４つのカバー支持装置で支持する。このため、一つのカバー支持装置７２Ｃにおいて、連結部７５にピン７５Ａで連結される、リンク７４の端部にカバー７０Ｂによって加えられる重量Ｍ₁はＷ₁／４である。カバー支持装置７２Ｃに設けられたカウンタウェイト７３の重量はＭ₂である。照射装置３４の中心軸１０７が水平になっている状態（図１３）で、ピン８０とピン７５Ａの間の距離をＬ₁とし、ピン８０とカウンタウェイト７３の重心の間の距離をＬ₂とする。Ｍ₁×Ｌ₁＝Ｍ₂×Ｌ₂を満足するように、カウンタウェイト７３の重量Ｍ₂が設定される。カバー７０Ｂに取り付けられた他のカバー支持装置７２Ｃ及び一対のカバー支持装置７２Ｄに設けられる各カウンタウェイト７３の重量もＭ₂に設定される。この結果、照射装置３４の中心軸１０７が水平状態のときにカバー７０Ｂに取り付けられた一対のカバー支持装置７２Ｃ及び一対のカバー支持装置７２Ｄのそれぞれに加えられるカバー７０Ｂの重量が各カバー支持装置のカウンタウェイト７３の重量によって相殺され、カバー支持装置７２Ｃ及び７２Ｄのそれぞれに設けられたセンサ部７６のスイッチ７６Ａがカバー７０Ｂの重量によって作動することを防止できる。

図１３に示された、下方に位置するカバー７０Ａには、一対のカバー支持装置７２Ａ及び一対のカバー支持装置７２Ｂが取り付けられており、カバー７０Ａの重量Ｗ₁を４つのカバー支持装置で支持する。このため、Ｍ₁×Ｌ₁＝Ｍ₂×Ｌ₂を満足するように、カバー支持装置７２Ａのカウンタウェイト７３の重量Ｍ₂が設定される。カバー７０Ａに取り付けられた他のカバー支持装置７２Ａ及び一対のカバー支持装置７２Ｂに設けられる各カウンタウェイト７３の重量もＭ₂に設定される。この結果、照射装置３４の中心軸１０７が水平状態のときにカバー７０Ａに取り付けられた一対のカバー支持装置７２Ａ及び一対のカバー支持装置７２Ｂのそれぞれに加えられるカバー７０Ａの重量が各カバー支持装置のカウンタウェイト７３の重量によって相殺され、カバー７０Ａがベッド４８または患者１０２に接触したときに、カバー支持装置７２Ａ及び７２Ｂのそれぞれに設けられたセンサ部７６のスイッチ７６Ａが作動しなくなることを防止できる。

図１３の状態において、上方に位置するカバー７１Ｂに取り付けられたカバー支持装置７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれに設けられたカウンタウェイト７３は、カバー支持装置７２Ｃ及び７２Ｄのそれぞれに設けられたカウンタウェイト７３と同じ働きをする。また、下方に位置するカバー７１Ａに取り付けられたカバー支持装置７２Ｅ及び７２Ｆのそれぞれに設けられたカウンタウェイト７３は、カバー支持装置７２Ａ及び２Ｂのそれぞれに設けられたカウンタウェイト７３と同じ働きをする。

回転ガントリー２７が２７０°回転し、照射装置３４の中心軸１０７が水平になったとする（図１３参照）。偏向電磁石２４は、図１３において左側に位置している。上方に位置するカバー７０Ａに取り付けられたカバー支持装置７２Ａ及び７２Ｂ、及び上方に位置するカバー７１Ａに取り付けられたカバー支持装置７２Ｅ及び７２Ｆのそれぞれに取り付けられたカウンタウェイト７３は、回転ガントリー２７が９０°回転したときにおけるカバー支持装置７２Ｃ及び７２Ｄのそれぞれに取り付けられた各カウンタウェイト７３と同じ働きをする。下方に位置するカバー７０Ｂに取り付けられたカバー支持装置７２Ｃ及び７２Ｄ、及び下方に位置するカバー７１Ｂに取り付けられたカバー支持装置７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれに取り付けられた各カウンタウェイト７３は、回転ガントリー２７が９０°回転したときにおけるカバー支持装置７２Ａ及び７２Ｂのそれぞれに取り付けられたカウンタウェイト７３と同じ働きをする。

回転ガントリー２７が１８０°回転し、照射装置３４の中心軸１０７が床面４６に対して垂直になったとする（図１５参照）。偏向電磁石２４は、図１５において下側に位置している。カバー７０Ａと連結部７５の取り付け点とカバー支持装置７２Ａのピン７５Ａの間及びカバー７０Ｂと連結部７５の取り付け点とカバー支持装置７２Ｃのピン７５Ａの間のそれぞれの距離はＬ₄である。カバー支持装置７２Ａのピン７５Ａとカバー支持装置７２Ａのカウンタウェイト７３の重心の間及びカバー支持装置７２Ｃのピン７５Ａとカバー支持装置７２Ｃのカウンタウェイト７３の重心の間のそれぞれの距離はＬ₃である。カバー７０Ａによってカバー７０Ａと連結部７５の取り付け点に加えられる重量及びカバー７０Ｂによってカバー７０Ｂと連結部７５の取り付け点に加えられる重量はそれぞれでＭ₁ある。このため、カバー支持装置７２Ａ及び７２Ｃにおいて、Ｍ₁×Ｌ ₄ ＝Ｍ₂×Ｌ ₃ が満足され、カバー支持装置７２Ａの、リンク７４のピン７５Ａの端部を固定部材７７側に回転させる、カバー７０Ａと連結部７５の取り付け点に加えられる重量Ｍ₁は、カバー支持装置７２Ａのカウンタウェイト７３の重量Ｍ₂によって相殺される。カバー支持装置７２Ｃの、リンク７４のピン７５Ａの端部を固定部材７７側に回転させる、カバー７０Ｂと連結部７５の取り付け点に加えられる重量Ｍ₁は、カバー支持装置７２Ｃのカウンタウェイト７３の重量Ｍ₂によって相殺される。このようなカバー支持装置７２Ａ及び７２Ｃのそれぞれのカウンタウェイト７３の機能は、カバー７０Ａに取り付けられるカバー支持装置７２Ｂ、カバー７０Ｂに取り付けられるカバー支持装置７２Ｄ、カバー７１Ａに取り付けられるカバー支持装置７２Ｅ及び７２Ｆ、カバー７１Ｂに取り付けられるカバー支持装置７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれのカウンタウェイト７３でも発揮される。

図１５の状態とは逆で、回転ガントリー２７の回転角度が０°であって照射装置３４の中心軸１０７が床面４６に対して垂直になっており、偏向電磁石２４は、図１５において上側に位置しているとする。このとき、カバー支持装置７２Ａ及び７２Ｃにおいて、Ｍ₁×Ｌ ₄ ＝Ｍ₂×Ｌ ₃ が満足される。カバー支持装置７２Ａの、リンク７４のピン７５Ａの端部を固定部材７７から離す方向に作用する、カバー７０Ａと連結部７５の取り付け点に加えられる重量Ｍ₁は、カバー支持装置７２Ａのカウンタウェイト７３の重量Ｍ₂によって相殺される。また、カバー支持装置７２Ｃの、リンク７４のピン７５Ａの端部を固定部材７７から離す方向に作用する、カバー７０Ｂと連結部７５の取り付け点に加えられる重量Ｍ₁は、カバー支持装置７２Ｃのカウンタウェイト７３の重量Ｍ₂によって相殺される。回転ガントリー２７の回転角度が０°であるときに生じる、このようなカバー支持装置７２Ａ及び７２Ｃのそれぞれのカウンタウェイト７３の機能は、カバー７０Ａに取り付けられるカバー支持装置７２Ｂ、カバー７０Ｂに取り付けられるカバー支持装置７２Ｄ、カバー７１Ａに取り付けられるカバー支持装置７２Ｅ及び７２Ｆ、カバー７１Ｂに取り付けられるカバー支持装置７２Ｇ及び７２Ｈのそれぞれのカウンタウェイト７３でも発揮される。

現在断像情報の作成のためにＸ線を放出するＸ線管をベッド４８上の患者１０２の周囲を旋回させる場合において照射装置３４がベッド４８または患者１０２に接触しないとき、またはカバー７０Ａ，７０Ｂ，７１Ａ及び７１Ｂ及び接触検出部８２Ａがベッド４８または患者１０２に接触したときにおいてこの接触の原因が取り除かれ、Ｘ線を放出するＸ線管をベッド４８上の患者１０２の周囲に旋回されたとき、前述したように、患者１０２の患部の現在断層像情報が作成される。

位置決めデータ作成装置（図示せず）は、特開２００６−２３９４０３号公報に記載されたように、画像情報作成装置から入力した現在断像情報に基づいて、Ｘ−Ｙ平面での位置決めデータであるＸ方向及びＹ方向におけるベッド４８の移動量及びベッド４８の回転角を算出し、さらに、Ｘ−Ｚ平面での位置決めデータであるＺ方向（上下方向）におけるベッド４８の移動量を算出する。算出されたＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向におけるベッド４８の各移動量及びベッド４８の回転角は、ＣＰＵ１１０に入力され、メモリ１１１に格納される。ＣＰＵ１１０は、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向におけるベッド４８の各移動量及びベッド４８の回転角の各情報をベッド制御装置１１５に出力する。ベッド制御装置１１５は、入力したこれらの情報に基づいてＸ方向駆動機構４９、Ｙ方向駆動機構５０、上下方向駆動機構５１及び回転駆動機構５２をそれぞれ駆動させてベッド４８を所定の位置まで移動させ、照射装置３４に対する患部の位置決めを行う。

患部の位置決めが終了した後、患部にイオンビームを照射する。患部へのイオンビーム照射の概略を説明する。照射装置３４から患部に向かってイオンビームを照射するときには、Ｘ線管は、照射装置３４の中心軸に垂直な方向においてその照射されるイオンビームを遮らない位置まで移動される。

ガントリー制御装置１１３により回転装置４４を駆動して回転ガントリー２７を回転させ、照射装置３４の中心軸１０７を患部に対するイオンビームの照射方向に一致させる。イオン源で発生したイオン（例えば、陽子）が直線加速器１４で加速され、直線加速器１４から出射された陽子イオンビーム（イオンビームという）は、入射器５を通してシンクロトロン加速器３の環状のビームダクト４に入射される。ビームダクト４内を周回するイオンビームは、イオンビームが照射される、患部の一つの層に対応するエネルギーまで高周波加速空胴８により加速される。

ＣＰＵ１１０からの制御指令を入力した走査制御装置１１４は、走査電磁石３５及び３６を制御し、その層におけるイオンビームの照射位置を目標照射位置に一致させる。ＣＰＵ１１０からの制御指令を入力した加速器・輸送系制御装置１１２は、高周波印加装置９の開閉スイッチ１２を閉じる。高周波電源１１からの高周波電圧が出射用高周波電極１０から周回しているイオンビームに印加され、周回しているイオンビームがシンクロトロン加速器３からセプタム電磁石１３を通ってビーム経路１６に出射される。

出射されたイオンビームは、ビーム経路２１を通って照射装置３４に到達し、走査電磁石３５及び３６により位置決めされている、層内の目標照射位置に照射される。その後、その層内の全照射位置に対してイオンビームが照射され、さらに、イオンビームが患部内の全ての層に対して照射される。全ての層に対するイオンビームの照射が終了したとき、患部へのイオンビームの照射が終了する。

本実施例は以下の各効果を得ることができる。

患者１０２が横たわっているベッド４８をベッド制御装置１１５による自動制御により所定の位置まで移動させるときに、万が一、異常状態が生じてベッド４８が旋回する照射装置の先端の軌跡よりも外側に位置したとする。照射装置３４が、図３において時計方向に旋回され、照射装置３４の側面に位置するタッチセンサ装置６１Ｄのカバー７１Ｂがベッド４８に接触した場合には、タッチセンサ装置６１Ｄのセンサ部７６によってその接触が検出され、このセンサ部７６から出力された接触信号が出力される。出力された接触信号に基づいてガントリー制御装置１１３が回転ガントリー２７の回転を停止する。このため、照射装置３４の旋回が停止され、照射装置３４がベッド４８に強く押し付けられず、照射装置３４及びベッド４８のうち少なくとも１つの損傷を避けることができる。

また、照射装置３４のその旋回時において、カバー７１Ｂがベッド４８上の患者１０２に接触してその接触がタッチセンサ装置６１Ｄのセンサ部７６によって検出された場合においても、同様に、回転ガントリー２７の回転が停止され、照射装置３４の旋回も停止される。この結果、ベッド４８上の患者１０２が旋回する照射装置３４とベッド４８の間に挟まれ、照射装置３４によって押圧される事態を避けることができる。このため、イオンビームによる治療を受ける患者１０２の安全性をより向上させることができる。

照射装置３４が図３において時計方向に旋回されたときに、タッチセンサ装置６１Ｂのカバー７０Ｂがベッド４８に接触してこの接触がタッチセンサ装置６１Ｂのセンサ部７６で検出された場合においても、上記したタッチセンサ装置６１Ｄの場合と同様に、照射装置３４及びベッド４８のうち少なくとも１つの損傷を避けることができる。カバー７０Ｂがベッド４８上の患者１０２に接触した場合も、上記したタッチセンサ装置６１Ｄの場合と同様に、イオンビームによる治療を受ける患者１０２の安全性をより向上させることができる。

もし、照射装置３４が図３において反時計方向に旋回された場合においても、カバー７１Ａを有するタッチセンサ装置６１Ｃまたはカバー７０Ａを有するタッチセンサ装置６１Ａの、タッチセンサ装置６１Ｄと同様な機能により、照射装置３４及びベッド４８のうち少なくとも１つの損傷を避けることができ、さらに、イオンビームによる治療を受ける患者１０２の安全性をより向上させることができる。

照射装置３４の図３における時計方向への旋回時において、タッチセンサ装置８５の接触検出装置８２（例えば、支持部材８４Ｂ側に位置する接触検出部８２Ａ）がベッド４８に接触した場合には、支持部材８４Ｂ側に配置されたタッチセンサ９４Ａが作動して接触信号を出力する。この場合にも、上記したタッチセンサ装置６１Ｄのセンサ部７６から接触信号が出力される場合と同様に、照射装置３４の旋回が停止される。このため、照射装置３４及びベッド４８のうち少なくとも１つの損傷を避けることができる。照射装置３４の図３における反時計方向への旋回時において、タッチセンサ装置８５の接触検出装置８２（例えば、支持部材８４Ａ側に位置する接触検出部８２Ａ）がベッド４８に接触した場合には、支持部材８４Ａ側に配置されたタッチセンサ９４Ａが作動して接触信号を出力する。このため、支持部材８４Ｂ側に位置する接触検出部８２Ａがベッド４８に接触した場合と同様な効果が得られる。

支持部材８４Ｂ側に位置する接触検出部８２Ａがベッド４８上の患者１０２に接触した場合及び支持部材８４Ａ側に位置する接触検出部８２Ａがベッド４８上の患者１０２に接触した場合においても、同様に、照射装置３４の旋回が停止されるため、イオンビームによる治療を受ける患者１０２の安全性をより向上させることができる。

患者１０２が横たわっているベッド４８の移動時において、患者１０２がタッチセンサ装置８５の接触検出装置８２に接触したとき、タッチセンサ装置８５のタッチセンサ９４Ａから接触信号が出力される。この接触信号が出力されたとき、ベッド４８の移動が停止される。したがって、イオンビームによる治療を受ける患者１０２の安全性をより向上させることができる。

本実施例によれば、タッチセンサ装置６１Ａのカバー７０Ａ、タッチセンサ装置６１Ｂのカバー７０Ｂ、タッチセンサ装置６１Ｃのカバー７１Ａ及びタッチセンサ装置６１Ｄのカバー７１Ｂのそれぞれは、実質的にベッド４８または患者１０２との接触を検出する接触検出部であるとともに、照射装置３４の旋回方向（時計方向における旋回及び反時計方向における旋回）に面する、照射装置３４の側壁である。このため、照射装置３４の固定されたカバーの表面にタッチセンサを取り付ける場合に比べて、照射装置３４の構造を単純化することができる。

また、カバー７０Ａ，７０Ｂ，７１Ａ及び７１Ｂは側壁であって広い表面積を有しているため、タッチセンサ装置６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ及び６１Ｄのそれぞれは、照射装置３４と患者１０２が横たわっているベッド４８との接触または照射装置３４とベッド４８上の患者との接触を広い範囲で確実に検出することができる。

カバーを支持するカバー支持装置（例えば、カバー７０Ａを支持する、中間筐体部５３Ｂに取り付けられたカバー支持装置７０Ａ）において、照射装置３４の筐体部（例えば、中間筐体部５３Ｂ）にピン８０により回転可能に取り付けられたリンク７４の、このピン８０を基準にしてカバーに取り付けられた連結部７５に連結される一端部とは反対側に位置する他端部に、カウンタウェイト７３が取り付けられている。このため、リンク７４の、カバーに連結されるその一端部に作用するカバーの重量をカウンタウェイト７３によって相殺することができ、照射装置３４の筐体部に取り付けられたタッチセンサ装置（例えば、タッチセンサ装置６１Ａ）によりベッド４８または患者１０２との接触を精度良く検出することができる。

前述した実施例では、現在断層像情報を得るために、前述したように、Ｘ線管からＸ線を放出しながら回転ガントリー２７を回転させてＸ線管が取り付けられた照射装置３４を旋回させ、Ｘ線を放出するＸ線管もベッド４８上の患者１０２の周囲に旋回される。これに対して、前述の特開平１−２０９０７７号公報には、Ｘ線を放出するＸ線管をベッド４８上の患者１０２の周囲に旋回させないで行う患部の位置決めが記載されている。このような患部の位置決めを行う場合にも、本実施例の粒子線照射システム１を適用することができる。回転ガントリー２７を回転しないでのその回転角度を０°に維持する。

前述したように、ベッド制御装置１１５により治療台３９の各駆動装置を制御し、患者１０２が横たわったベッド４８を所定の位置まで移動させる。このベッド４８の移動時においてベッド４８または患者１０２がタッチセンサ８５の接触検出装置８２に接触した場合には、前述したように、接触信号が出力される。このとき、ベッド４８の移動が停止される。ベッド４８または患者１０２と接触検出装置８２との接触の原因が取り除かれた後に、ベッド制御装置１１５によるベッド４８の移動が制御され、ベッド４８または患者１０２と接触検出装置８２の接触が生じない位置にベッド４８が移動されたとする。回転ガントリー２７の回転角度が０°の状態において、このベッド４８の位置で照射装置３４に設けられたＸ線管から放出されたＸ線が患者１０２の患部に照射される。患部を透過したＸ線は、照射装置３４に設けられたＸ線管と対向してベッド４８の下方に位置しているＸ線検出装置（図示せず）で検出される。Ｘ線の検出によりＸ線検出装置から出力されたＸ線検出信号を用いて、特開平１−２０９０７７号公報に記載されているように、Ｘ−Ｙ平面におけるベッド４８の移動量及びベッド４８の回転角、及びＸ−Ｚ平面におけるベッド４８の移動量がそれぞれ求められる。

これらのベッド４８の移動量及びベッド４８の回転角がベッド制御装置１１５に入力され、ベッド４８の位置決めが行われる。その後、前述したように、照射装置３４の中心軸１０７を患部へのイオンビームの照射方向に一致させるために、回転ガントリー２７を回転させる。照射装置３４の中心軸１０７を患部へのイオンビームの照射方向に一致させる回転ガントリー２７の回転時において、照射装置３４のカバー７０Ａ，７０Ｂ，７１Ａ及び７１Ｂ、及び接触検出装置８２のいずれかがベッド４８または患者１０２に接触した場合には、前述したように、その接触が検出され、回転ガントリー２７の回転またはベッド４８の移動が停止される。この接触の原因が取り除かれて回転ガントリー２７の回転により照射装置３４の中心軸１０７が患部へのイオンビームの照射方向に一致された後、前述したように、シンクロトロン加速器３から出射されたイオンビームが照射装置３４からベッド４８上の患者１０２の患部に照射される。

特開平１−２０９０７７号公報に記載された患部の位置決めを行う場合においても、本実施例の粒子線照射システム１を適用することによって、前述した各効果を得ることができる。

本発明の他の好適な実施例である実施例２の粒子線照射システムを、図１６を用いて以下に説明する。

実施例１の粒子線照射システム１はイオンビーム発生装置としてシンクロトロン加速器３を含むイオンビーム発生装置２を用いているが、本実施例の粒子線照射システム１Ａはイオンビーム発生装置としてサイクロトロン加速器１１９を含むイオンビーム発生装置２Ａを用いている。

粒子線照射システム１Ａは、図１６に示すように、イオンビーム発生装置２Ａ、ＨＥＢＴ系１５、ＧＡＢＴ系２０、回転ガントリー２７、照射装置３４及び制御システム１０８を備える。ＨＥＢＴ系１５、ＧＡＢＴ系２０、回転ガントリー２７及び照射装置３４のそれぞれの構成は、実施例１の粒子線照射システム１におけるそれらの構成と同じである。

ここでは、粒子線照射システム１と異なっているイオンビーム発生装置２Ａについて主に説明する。

イオンビーム発生装置２Ａは、イオン源１１８及びサイクロトロン加速器１１９を含む。サイクロトロン加速器１１９は、円形の真空容器１２４、偏向電磁石１２０Ａ及び１２０Ｂ、高周波加速装置１２１及び出射用のセプタム電磁石１２２を有する。イオン源１１８に接続された真空ダクト１２５が、真空容器１２４の中心位置まで伸びてこの真空容器１２４に接続される。水平面において湾曲している入射用電極１２６が、真空ダクト１２５の開放端付近で真空容器１２４内に配置される。偏向電磁石１２０Ａ及び１２０Ｂは、それぞれ、半円形状をしており、直線部を互いに対向させるように配置され、真空容器１２４の上面及び下面を覆っている。

真空容器１２４のイオンビーム出射口に設けられるセプタム電磁石１２２は、ＨＥＢＴ系１５のビーム経路１６に接続される。金属製の複数の板を有するデグレーダ１２３が、セプタム電磁石１２２と四極電磁石１８の間で、ビーム経路１６に取り付けられている。デグレーダ１２３は、サイクロトロン加速器１１９から出射されたイオンビームのエネルギーを調節する機能を有し、厚みの異なる複数の金属製の板（図示せず）を有している。これらの金属製の板は、ビーム経路１６に垂直な方向に移動可能である。厚みの異なるこれらの金属製の板を、１枚または複数枚、ビーム経路１６を横切るようにビーム経路１６内に挿入することによって、ビーム経路１６を通るイオンビームのエネルギーの減衰量が制御される。この結果、患者１０２の患部に照射されるイオンビームのエネルギーを変えることができ、患部の深さ方向に存在する各層にイオンビームを照射することができる。

本実施例においても、照射装置３４に設けられたタッチセンサ装置６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ及び６１Ｄ及びタッチセンサ装置８５は、実施例１の粒子線照射システム１におけるこれらと同様に機能する。

本実施例の粒子線照射システム１Ａは実施例１で生じる各効果を得ることができる。

１，１Ａ…粒子線照射システム、２，２Ａ…イオンビーム発生装置、３…シンクロトロン加速器、４…ビームダクト、８…高周波加速空胴、９…高周波印加装置、１５…高エネルギービーム輸送系、１６，２１…ビーム経路、２０…ガントリービーム輸送系、２７…回転ガントリー、３４…照射装置、３５，３６…走査電磁石、３８…線量モニタ、５３Ａ…上部筐体部、５３Ｂ…中間筐体部、５３Ｃ…下部筐体部、６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，６１Ｄ，８５，９４Ａ，９４Ｂ…タッチセンサ装置、６５…コリメータ収納部、７０Ａ，７０Ｂ，７１Ａ，７１Ｂ…カバー、７２Ａ，７２Ｂ，７２Ｃ，７２Ｄ，７２Ｅ，７２Ｆ，７２Ｇ，７２Ｈ…カバー支持装置、７３…カウンタウェイト、７４…リンク、７６，９５Ａ，９５Ｂ，９５Ｃ，９５Ｄ…センサ部、８２…接触検出装置、８７Ａ，８７Ｂ…検出部支持装置、９４Ａ，９４Ｂ…タッチセンサ、１０８…制御システム、１１５…ベッド制御装置、１１９…サイクロトロン加速器、１３２Ａ，１３２Ｂ…スライド機構。

Claims (15)

1. イオンビームを加速する加速器と、
   前記加速器から出射される前記イオンビームが導かれる照射装置とを備え、
   前記照射装置は、前記照射装置の中心軸と交差する方向から加わる力を検知する第１タッチセンサ装置を含んでおり、
   前記第１タッチセンサ装置は、前記照射装置の側壁となるカバーと、及び前記照射装置に取り付けられた固定部材、前記カバーに回転可能に取り付けられると共に前記固定部材に回転可能に取り付けられたリンク部材、及び前記リンク部材に取り付けられたカウンタウェイトを含む複数のカバー支持装置とを有し、
   前記リンク部材は、このリンク部材の、前記カウンタウェイトが取り付けられた一端部が前記固定部材側に反り返るように曲がっており、
   前記カバーは、前記カバーの下端と前記照射装置の中心軸との間の間隔が前記カバーの上端と前記中心軸との間の間隔よりも狭くなるように、前記中心軸に対して傾斜して配置され、
   前記カバー支持装置は、さらに、前記力の前記カバーへの作用によって回転する前記リンク部材により作動するスイッチを含み、前記固定部材に取り付けられたセンサ部を有することを特徴とする粒子線照射システム。
2. 前記照射装置が取り付けられてこの照射装置をその中心線の周りに旋回させる回転ガントリーを備え、前記第１タッチセンサ装置の前記カバーは前記照射装置の旋回方向に面している請求項１に記載の粒子線照射システム。
3. 前記第１タッチセンサ装置は、前記照射装置の中間筺体部及び下部筺体部に設置されている請求項１に記載の粒子線照射システム。
4. 第２タッチセンサ装置は、前記照射装置の先端部に設けられた丸棒状の接触検出部を有する接触検出装置を含んでいる請求項３に記載の粒子線照射システム。
5. 前記照射装置が取り付けられてこの照射装置をその中心線の周りに旋回させる回転ガントリーと、
   前記照射装置の先端部に設けられた第２タッチセンサ装置とを備え、
   前記第１タッチセンサ装置の前記カバーが前記照射装置の旋回方向に面しており、
   前記第２タッチセンサ装置が丸棒状の接触検出部を有する接触検出装置を含んでいる請求項１に記載の粒子線照射システム。
6. 前記カバーは、物体または患者との接触により移動するカバーである請求項５に記載の粒子線照射システム。
7. 前記固定部材に回転可能に取り付けられた前記リンク部材において、前記リンク部材の一端部が前記カバーに回転可能に取り付けられ、前記固定部材側に反り返るように曲がっている、前記リンク部材の他端部に前記カウンタウェイトが取り付けられている請求項５に記載の粒子線照射システム。
8. 前記カウンタウェイトは、前記リンク部材の他端部で前記照射装置の前記中心軸に面する側に取り付けられる請求項７に記載の粒子線照射システム。
9. 前記第１タッチセンサ装置の前記固定部材は、前記照射装置の筐体部に取り付けられ、前記照射装置の中心軸に垂直な方向における前記カバーの移動を許容する前記複数のカバー支持装置を有する請求項５に記載の粒子線照射システム。
10. 前記照射装置は、前記照射装置の先端部に配置されて前記照射装置の筐体部に取り付けられたコリメータ収納部を含んでおり、
    前記第２タッチセンサ装置は、前記コリメータ収納部に保持され、前記照射装置の中心軸方向において前記コリメータ収納部の先端面から離されて配置される請求項５に記載の粒子線照射システム。
11. 前記接触検出装置は検出部支持装置によって前記コリメータ収納部に保持される請求項１０に記載の粒子線照射システム。
12. 前記検出部支持装置は、前記コリメータ収納部の側面にバネ部材を介して取り付けられる第１支持部材、及び前記接触検出装置に取り付けられて前記第１支持部材に取り付けられる第２支持部材を有する請求項１１に記載の粒子線照射システム。
13. タッチセンサ部を有し、
    前記タッチセンサ部は、前記第１支持部材に取り付けられた第１センサ部、及び前記第１センサ部に接触し、前記コリメータ収納部に取り付けられた第２センサ部を有する請求項１２に記載の粒子線照射システム。
14. ガイド部材及び位置決め部材を含むスライド機構を有し、
    前記ガイド部材は前記第１支持部材に取り付けられ、
    前記位置決め部材は前記コリメータ収納部に取り付けられ、
    前記位置決め部材が、前記ガイド部材に形成された、内面にガイド面を形成している孔部に挿入されている請求項１２に記載の粒子線照射システム。
15. ガイド部材及び位置決め部材を含むスライド機構を有し、
    前記ガイド部材は前記コリメータ収納部に取り付けられ、
    前記位置決め部材は前記第１支持部材に取り付けられ、
    前記位置決め部材が、前記ガイド部材に形成された、内面にガイド面を形成している孔部に挿入されている請求項１２に記載の粒子線照射システム。

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