JPH0351063A - 放射線治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は医用分野における遠隔操作式アフターローデ
ィング治療装置の線源送り戻しにおける安全機構に係り
、特にその線源送り戻し装置を改良した放射線治療装置
に関する。

（従来の技術） 第２図は遠隔操作式アフターローディング治療装置の概
略構成図である。同図において遮蔽板Ｂにより制御室Ａ
と治療室Ｃとが仕切られている。

この仕切られた治療室Ｃに設けられるラジオアイソトー
プ（以下Ｒ，Ｉと称する）なる小線源を使用している線
源２の収納容器３は、治療寝台６に対向して設けられて
いる。また収納容器３は、患者６ａの体腔内に挿入され
るアプリケータ７の連結部１に第１の伝送管８を介して
接続するとともに第２の伝送管４を介して制御室Ａに設
けられる線源送り戻し装置９に接続している。また、前
記線源２を制御装置１０により駆動されるワイヤ送り戻
し装置１１の条体例えばワイヤ５の先端部に取付けてい
る。さらに前記制御装置１０の送り信号によりワイヤ送
り戻し装置１１を駆動してワイヤ５とともに線源２を伝
送管８を通してアプリケータ７内の所定位置まで移動さ
せ治療を行なうようになっている。その後、治療終了に
ともない前記制御装置１０の復帰信号によりワイヤ送り
戻し装置１１を逆駆動しワイヤ５とともに線源２を収納
容器３内に復帰されるようになっている。

ここで、制御装置１０の送り信号によりワイヤ送り戻し
装置１１を駆動してワイヤ５とともに線源２を所定位置
まで移動させ、所定時間照射する治療データは同一患者
に対しては繰返し使用されるので、予めコンピュータ２
３の中に治療データを記録させておく。そして治療時に
この治療データを読み出して制御装置１０に送り、この
制御装置１０は、実際の治療時の線源２の位置と照射時
間とを制御している。

また、この種の放射線治療装置では前記ワイヤ送り戻し
装置１１が第３図に示すように構成されている。すなわ
ち、ワイヤ５を挟持するように駆動ローラ１２および従
動ローラ１３を具備しており、この駆動ローラ１２は余
分な過負荷が生じた際これを取り除くためのスリップ機
構１４および電磁クラッチ１５を介して駆動モータ１６
により所定方向に回転して従動ローラ１３との摩擦力で
ワイヤ５を上記回転方向に移動させるようになっている
。すなわち、第４図に示す制御装置１０からの送り信号
により駆動モータ１６を所定方向に回転させ、駆動モー
タ１６の回転により駆動ローラ１２および従動ローラ１
３を回転させてワイヤ５とともに線源２を所定の位置ま
で送り出す。そして制御装置の停止信号により駆動モー
タ１６を停止させるか、またはワイヤ５がある程度送り
出されたら図示しない最大送り出し位置にて動作するマ
イクロスイッチ等により停止信号が制御装置１０に入り
駆動モータ１６を停止させ、ここで、治療開始となる。

また治療が終り制御装置１０からの復帰信号により駆動
モータ１６を上記とは逆方向に回転させ、駆動モータ１
６の回転により駆動ローラ１２および従動ローラ１３を
送り出し方向の回転とは逆の方向に回転させてワイヤ５
とともに線源２を収納容器３内に復帰させ、ワイヤ５と
ともに線源２が収納を完了する。そうすると、図示しな
い収納完了位置で動作するマイクロスイッチ等からの停
止信号が制御装置１０に送られる。

この信号により制御装置１０からの駆動モータ１６に停
止信号が送られ、駆動モータ１６が停止し治療終了とな
る。

治療が終了すると制御装置１０は治療の結果データをコ
ンピュータ２３に送り、コンピュータ２３は、その結果
データを保存する。そして必要に応じて、その日の全患
者の結果データを日報として、又１個人の全結果データ
を個人記録として図示しないプリンタによりハードコピ
ーとして出力することができる。

第４図は従来のこの種の遠隔操作式アフターローディン
グ治療装置の回路構成を示す概略ブロック図である。同
図において、コンピュータ２３からの治療データは、制
御装置１０内の入出力制御部１７に入力される。入出力
制御部１７によりパスライン１８を介して治療データの
うちの治療位置データ及び治療時間データは、位置２時
間制御部１９に入力される。この位置・時間制御部１９
には線源２の位置を検出するポテンショメータ等の検出
器２０からの信号と、水晶振動子等で構成される時間発
生部２１からの信号とが入力される。

ここで検出器２０は図示しない線源２の移動に連動して
線源２の位置を検出するものであり、時間発生部２１は
位置・時間制御部１９からの位置−致信号が入力される
と、その時点からの経過時間を発生、計？＃ｊし出力す
るものとなっている。又位置・時間制御部１９は入出力
制御部１７からの治療データ内の治療時間データ（設定
値）と時間発生部２１からの治療開始後の治療時間デー
タ（実際値）とを比較し、かつ治療データ内の治療位置
データ（設置値）と検出器２０からの治療位置データ（
実際値）を比較し、これらのデータに基き線源送り戻し
信号をワイヤ送り戻し制御部２２に出力する。ワイヤ送
り戻し制御部２２は、入力信号に基づき駆動モータ１６
をワイヤ５と共に線源２を患者６ａに挿入する方向（正
転方向又は入方向）に回転させ、またはこれとは逆にワ
イヤ５と共に線源２を患者６ａから引き戻す方向（逆転
方向又はＡ′方向）に回転させ、位置・時間制御部１９
からの信号に基づき線源２の送り出し又は引き戻す方向
に駆動モータ１６を制御する。

この様にして治療する場合、第２図に示すように患者６
ａを治療寝台６にのせアプリケータ７を患部に挿入して
設定する。次にコンピュータ２３から患者６ａの治療デ
ータを検索しこのデータを入出力制御部１７に送る。そ
して治療が開始されると位置・時間制御部１９は線源２
を送り出す方向に駆動モータ１６を回転させ、検出部２
０の信号と治療位置データ（設置値）と比較する。そし
て両者が一致すると駆動モータ１６を停止させると共に
、位置一致信号を時間発生部２１に出力し、時間を計測
する。そしてその計測された治療時間データ（実際値）
は位置・時間制御部１９に入力され、治療時間データ（
設定値）と比較される。

時間が一致すると位置・時間制御部１９は、駆動モータ
１６を線源２を引き戻す方向に回転させ、線源２を収納
容器３に引き戻す。そして、完全に線源２が引き戻され
ると、図示しない収納完了信号により駆動モータ１６を
停止させる。又位置・時間制御部１９は実際の治療位置
データと治療時間データ、その他の必要データを共に入
出力制御部１７に送り、入出力制御部１７はそのデータ
をコンピュータ２３に送る。さらにコンピュータ２３は
患者６ａの治療結果データとして収納し、治療が終了す
る。なお位置・時間制御部１９の治療時間データ（実際
値）と治療位置データ（実際値）は入出力制御部１７を
介して治療開始から終了までコンピュータ２３に送られ
、コンピュータ２３はそのデータを設定値と共に表示す
るので、操作者は目視により容易に確認できる。

（発明々（解決しようとする課題） このような放射線治療装置においては次の問題がある。

治療中に位置・時間制御部１９が故障し、線源２が設定
値に一致したにもかかわらず位置一致信号が出力されず
、治療時間が計測できなくなることがある。又位置一致
信号が出力されて時間計測が正常に行なわれ、かつ治療
時間が経過しているにもかかわらず、治療一致信号が出
力されないことがある。このような場合にも駆動モータ
１６を駆動できず、線源２が患者６ａの体腔内に残って
しまい収納容器３内に収容できなくなってしまう。

この他にも電源の異常や、時間発生部２１の水晶振動子
や部品の故障で計測時間が誤動作する等の異常が発生す
ることもある。

このためＲ，Ｉの小線源を使用した線源２により患者の
癌等の悪性腫瘍を治療するどころか、かえって正常組織
を放射線により損傷することとなる。これにより患者の
生命が非常に危険な状態になり、また医師やその他の人
が患者の救護や線源を直接収納容器３内に収納するなど
の措置をとらなければならなかった。また医師やその他
の人への放射線被曝が避れられなくなり装置の信頼性を
著しく損なうものとなっていた。そこでこの対策として
時間発生部２１及び位置・時間制御部１９を２系統に設
け、この２系統により異常を監視する方法が用いられて
いる。しかしながら、２系統にそれぞれ設けられた電源
、その他の共通部品は故障する可能性が高く装置の信頼
性に問題があった。

そこで、本発明の目的は、電源又は部品等の故障で治療
位置等が正確に制御できず、駆動モータを正転、逆転方
向に制御できなくなる等の制御システムに異常が発生し
ても線源を収納容器内に収納する放射線治療装置を提供
することにある。

［発明の構成］ （課題を解決する為の手段） 本発明は上記課題を解決し目的を達成する為に次のよう
な手段を講じた。すなわち本発明は、伝送管内を往復自
在であって、かつ先端部に放射線源を接続した条体と、
この条体を往復運動させ前記放射線源を治療位置と収納
位置との間で送り戻し移動させる駆動手段と、この駆動
手段の回転方向を制御する下位制御手段と、治療データ
の管理制御を行い少なくとも前記下位制御手段の制御を
行う上位制御手段を備えた放射線治療装置において、前
記下位制御手段が異常動作しかつ治療中に前記放射線源
が前記収納位置に戻らないと前記上位制御手段が判断し
たとき、前記放射線源を前記収納位置に強制的に戻すた
めの制御信号を前記上位制御手段から前記下位制御手段
に供給する供給手段を備えたものである。

（作用） このような手段を講じたことにより、次のような作用を
呈する。下位制御手段が異常を発生し放射線源が収納で
きなくなった場合には、上位制御手段から前記下位制御
手段にバックアップの強制的な停止信号が送られるので
、下位制御出力により駆動手段が動作して容易に放射線
源を収納位置に容易に戻すことができる。これにより患
者の患部に必要以上に放射線を与えることなく、安全で
しかも信頼性の高い治療を行うことができる。

（実施例） 以下、本発明に係る放射線治療装置の一実施例を図面を
参照して詳細に説明する。

第１図は本発明に係る放射線治療装置におけるワイヤ送
り戻し装置の駆動モータの制御回路を示す構成ブロック
図である。なお前記４図に示す部分と同一部分は、同一
符号を付し、その詳細は省略する。上位制御手段として
のコンピュータ２３ａは、治療データの管理制御を行い
前記下位制御手段としての少なくともワイヤ送り戻し制
御部２２を制御するものである。またコンピュータ２３
ａは、ワイヤ送り戻し制御部２３が異常動作し、かつ治
療中に前記線源２が収納容器３に戻らないと判断したと
き、前記線源２を収納容器３に強制的に戻すための制御
信号を出力するものである。同図において、インタフェ
ース部２４はコンピュータ２３ａから線源２を引き戻す
為の信号を入力しワイヤ送り戻し制御部２２に強制停止
信号２５を出力するものである。ワイヤ送り戻し制御部
２２は、コンピュータ２３ａから入力した強制停止信号
２５により位置・時間制御部１９からの信号とは無関係
に強制的に駆動モータ１６を線源２が引き戻される方向
に回転させ線源２を収納容器３内に収納するものである
。

また、コンピュータ２３ａ内に時計回路を持ちこの時計
回路によりコンピュータ２３ａはタイマー機能を有して
おり、線源２を送り出す装置固有の速度データが予め入
力されている。

次に第１図に基づき動作を説明する。まず、この放射線
治療装置、例えば、遠隔操作式アフターローデング治療
装置を動作させるためにコンピュータ２３ａを操作して
、患者６ａの治療データを入力制御部１７を介して位置
・時間制御部１９に設定する。また同時にコンピュータ
２３ａは、治療データと、入出力制御部１７から構成さ
れる装置５時間の実際のデータとを比較する準備を行な
う。そして患者６ａの位置決めが終了すると、照射準備
完了となり、図示しない照射開始スイッチが押される。

そうすると、位置・時間制御部１９は、位置データの設
定値と、位置の検出器２０からの実際値とを比較し、両
者が一致していない場合には、線源２を送り出す為の信
号をワイヤ送り戻し制御部２２に設定し、駆動モータ１
６を回転させる。この時、照射開始スイッチ信号は、入
出力制御部１７を介してコンピュータ２３ａにも出力さ
れ、コンピュータ２３ａは、位置の設定値と人力されて
くる位置の実際値の比較とおよび、時間の計測を開始す
る。

通常動作では、線源２が設定された位置にくると、位置
の設定値と実際値とが一致し、位置・時間制御部１９は
、ワイヤ送り戻し制御部２２に駆動モータ１６を停止さ
せるための位置一致信号を出力すると共に、位置一致信
号を時間発生部２１及び入出力制御部１７を通して、コ
ンピュータ２３ａにも出力する。時間発生部２１は、位
置・時間制御部１９からの信号により、時間２１ｎＩを
開始し、この計測データを、位置・時間制御部１９に出
力する。又、コンピュータ２３ａは、線源２の送り出す
速度データと、位置の設定値より、移動時間を計算する
。またコンピュータ２３ａは、その移動時間の許容値（
例えば９０％〜１１０％）内に位置一致信号を入力する
と、正常に設定が終了したと判断し、特に出力信号を出
力しない。

ここで、計ｌｐｊ回路や検出回路などに何らかの異常が
発生すると、位置・時間制御部１９は位置−致信号を出
力しなかったり、位置一致信号を早くまたは遅く出力す
る。これらの場合には位置一致信号が移動時間の許容値
前に入力されたり、許容時間内に入力されなかったりす
るので、コンピュータ２３ａは、異常が発生したと判断
する。そうすると、コンピュータ２３ａはインクフェイ
ス部２４に線源２を引き戻す信号を設定し、インタフェ
イス部２４は強制停止信号２５をワイヤ送り戻し制御部
２２に出力する。

これにより駆動モータ１６を動作させ、線源２を収納容
器３に戻すことができる。

次に位置一致信号が正常に出力された場合には、位置・
時間制御部１９は、時間の設定値と時間発生部２１から
入力される実際値の比較を行なう。

そして両者が一致すると、ワイヤ送り戻し制御部２２に
線源２を引き戻すための時間一致信号を設定する。

さらにワイヤ送り戻し制御部２２は、駆動モータ１６を
線源２が引き戻される方向に駆動モータ１６を回転させ
、線源２を収納容器３に収納する。

又、位置・時間制御部１９は時間一致信号を時間発生部
２１及び入出力制御部１７を介してコンピュータ２３ａ
にも出力する。また時間発生部２１は、この時間一致信
号により、時間の計測を中止する。コンピュータ２３ａ
は、位置一致信号入手から時間一致信号入手までの時間
を計測し、この計測時間が治療データの時間の設定値の
許容値（例えば１００％〜１０５％）内にあれば、正常
に終了したと判断し特に出力信号は出力されない。

ここで、照射時間の制御回路等に異常があり、位置・時
間制御部１９から時間一致信号が出力できない場合や、
時間発生部２１の時間計測回路等に異常があり、時間計
測が正常でない場合等、時間一致信号が設定値の許容値
内に入手できない時、コンピュータ２３ａは異常が発生
したと判断する。

前記位置の監視の場合と同様にコンピュータ２３ａはイ
ンタフェイス部２４に線源２を引き戻す信号を設定し、
インタフェイス部２４は強制停止信号２５をワイヤ送り
戻し制御部２２に出力する。かくして駆動モータ１６を
動作させ、線源２を収納容器３に戻す。

このように本実施例によればコンピュータ２３ａ自身に
内蔵されているタイマを利用し、インタフェイス部２４
を追加するのみで、線源２の送り戻しを制御している制
御装置に異常があり、線源２の位置及び照射時間が制御
できなくなった場合でも、制御装置とは全く独立したコ
ンピュータ２３ａにより、線ａ！２を移動させる駆動モ
ータ１６を強制的に駆動させ、線源２を線源収納容器３
に収納させることができる。これにより、患者の患部に
必要以上の放射線を与えたり、患者の患部以外の正常組
織を放射線によって損傷したりすることを防止すること
ができる。しかも患者の生命が非常に危険な状態になっ
たり、医師やその他の人が患者の救護するなどの装置を
とる必要が全くなく、医師やその他の人の放射線被曝を
完全に避けることができる。さらには構成が著しく簡単
であって、装置の信頼性が著しく高いなどの優れた効果
を奏することができる。

なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではない
。上述した実施例以外に例えば放射線のチャンネル数の
増加や、位置設定が１点ではなく複数点になった場合で
も、上述と同様な方法で、行なうことができる。又、コ
ンピュータ２３ａから異常時に出力する信号をインクフ
ェイス部２４を介して行なっているが、従来から設けら
れている人出力制御部１７を介して行なっても良い。さ
らには、コンピュータ２３ａの電源と制御部の入力電源
を共通に用いてもよく、または別々に用いても可能であ
る。このほか本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形
実施できることは勿論である。

［本発明の効果コ 本発明によれば、下位制御手段が異常を発生し、放射線
源が収納できなくなった場合には、上位制御手段から前
記下位制御手段にバックアップの強制的な停止信号が送
られるので、下位制御手段により駆動手段が動作して、
容易に放射線源を収納容器に戻すことができる。

これにより患者の患部に必要以上に放射線を与えること
なく、安全で、しかも信頼性の高い治療を行い得る放射
線治療装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る放射線治療装置におけるワイヤ送
り戻し装置の駆動モータの制御回路を示す構成ブロック
図、第２図は従来の放射線治療装置の一例を示す概略説
明図、第３図はワイヤ送り戻し装置を示す拡大説明図、
第４図は従来の駆動モータの制御回路を示す構成ブロッ
ク図である。 １・・・連結部、２・・・線源、３・・・線源収納容器
、４゜８・・・伝送管、５・・・ワイヤ、６・・・治療
寝台、７・・・アプリケータ、９・・・線源送り戻し装
置、１０・・・制御装置、１１・・・ワイヤ送り戻し装
置、１２・・・駆動ローラ、１３・・・従動ローラ、１
４・・・スリップ機構、１５・・・電磁クラッチ、１６
・・・駆動モータ、１７・・・入出力制御部、１８・・
・パスライン、１９・・・位置・時間制御部、２０・・
・検出器、２１・・・時間発生部、２２・・・ワイヤ送
り戻し制御部、２３．２３ａ・・・コンピュータ、 ２４・・・インタフェイス部、 ５・・・強 制停止信号。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 伝送管内を往復自在であって、かつ先端部に放射線源を
   接続した条体と、この条体を往復運動させ前記放射線源
   を治療位置と収納位置との間で送り戻し移動させる駆動
   手段と、この駆動手段の回転方向を制御する下位制御手
   段と、治療データの管理制御を行ない少なくとも前記下
   位制御手段の制御を行う上位制御手段を備えた放射線治
   療装置において、前記下位制御手段が異常動作しかつ治
   療中に前記放射線源が前記収納位置に戻らないと前記上
   位制御手段が判断したとき、前記放射線源を前記収納位
   置に強制的に戻すための制御信号を前記上位制御手段か
   ら前記下位制御手段に供給する供給手段を具備したこと
   を特徴とする放射線治療装置。