JPH05123409A - 座位照射外科治療システムにおける回転椅子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目 的】 患部の形状が球形以外でも、球形の患部の
場合と同様に、患部全体に平均して放射線を照射する。 【構 成】 患部を中心にした垂直面内を回転しながら
放射線を照射する電子線直線加速照射装置を用いた座位
照射外科治療システムにおける回転椅子で、電子線直線
加速照射装置と回転椅子との回転中心を一致させるため
の第１および第２摺動機構と、患者が座る座部を移動さ
せて患部の中心と回転椅子の回転中心とを一致させるた
めの第３ないし第５摺動機構とを備えている。画像解析
手段は、患部をＣＴスキャンすることによって得られた
画像情報に基づいて、患部の位置および形状を解析し、
この解析情報に基づいて、患部の全ての部分に平均して
前記電子線直線加速照射装置からの放射線が照射するよ
うに前記第３ないし第５摺動機構を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、患者が楽な座位のまま
放射線照射外科治療を行える電子線直線加速照射装置を
使用した座位照射外科治療システムにおける回転椅子に
関するものである。 特に、本発明は、患部の形状が円
形以外、たとえば、楕円形や複雑な形状をした患部に適
用することができる座位照射外科治療システムにおける
回転椅子を提供するものである。近年、たとえば、腫
瘍、あるいは動静脈奇形等の患部（以下、本明細書では
放射線の治療対象になる患部を単に患部という）を外科
手術により治療するのではなく、ｘ線、γ線等の電離放
射線（以下、本明細書では、治療に使用される全ての電
離放射線を単に放射線という）を照射して患部の細胞組
織を化学的に変質させる治療が進んできた。このような
患部は、必ずしも円形なものだけであるとは限らない。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、脳腫瘍の治療は、患者をベッ
ドに寝かせた状態で、ＣＴスキャンにより腫瘍位置を探
し、その患部に対して放射線を照射することにより行っ
ていた。放射線は、患部以外の細胞組織も破壊するの
で、電子線直線加速照射装置を垂直面内で扇形に移動し
て、放射線の照射量が患部以外の細胞に与える影響を軽
減していた。そして、電子線直線加速照射装置からの放
射線を患者の患部に対して毎日１ないし２分照射し、こ
れを数週間繰り返すことにより患部の細胞組織を化学的
に変質させる治療が行われていた。患部の中心位置と電
子線直線加速照射装置の回転中心とが一致しない場合に
は、放射線の照射領域を不正確にするため、患部以外の
正常な組織を損傷する恐れがある。したがって、ＣＴで
スキャンした時の患部の位置と、電子線直線加速照射装
置が狙う放射線の照射位置とは、僅かのずれも許されな
い。そこで、本出願人は、患者の寝ているベッドを回動
する代わりに、患者の座っている椅子を回転する座位診
療システム（たとえば、特願平１−２１００５９号）を
提案した。

【０００３】従来例における座位照射外科治療システム
について図６を参照しつつ説明する。図６は座位照射外
科治療システムを説明するための図である。図６におい
て、患者６１は、回転椅子６２に座って電子線直線加速
照射装置６３から放射線ビーム６４の照射を患部６５の
中心に向かって受けている状態を示す。この時の放射線
ビーム６４の照射中心での照射野は、たとえば直径３ｍ
ｍ以上任意の大きさにすることができる。背もたれ６６
の角度を変えることにより、また頭部固定装置の固定部
６７の調整により、頭部固定装置６８は、回転椅子６２
の所定位置に取り付けられる。上記取り付けの調整は、
患部の中心位置を通る鉛直線軸を中心として、等角速度
で回転椅子６２を回転できるように調整する。回転椅子
６２の回転角速度は、たとえば、毎秒１／２回転程度で
あるが、任意の回転数にすることができる。この場合、
回転椅子６２に座る患者６１は、等角速度で回るため、
目が回ることはない。また、前記電子線直線加速照射装
置６３の回転中心は、前記患部６５の中心位置を通る鉛
直面内で、前記患部６５の中心を軸に回転するように調
整する。さらに、長い時間患者６１を疲労させずに放射
線の照射を可能にする顎固定装置６９等が設けられてい
る。

【０００４】電子線直線加速照射装置６３の放射線照射
角度は、図６に示すごとく、患部６５の水平面前方を０
度とすると、たとえば、−４５度から開始して、図６に
おける患者６１の後方２２５度の位置まで回転する。こ
の回転角度はさらに広げて、全角で３００度程度にする
こともできる。しかし、回転椅子６２は、等角速度で回
転するため図６に示す後方まで回転する必要はなく、−
４５度から開始し９０度で終了しても同じである。この
時の回転椅子６２の周速度は、患部６５の中心位置を通
る鉛直線軸に１番遠い図６に示す０度付近で速く、前記
軸の真上では１番遅くなる。したがって、患部６５の中
心位置の放射線ビーム６４を単位時間当たりに同じ分量
照射するためには、電子線直線加速照射装置６３の回転
速度を患部６５の中心位置を通る鉛直線軸に１番遠い図
６に示す０度付近で遅く、前記軸の真上では速くする必
要がある。そして、電子線直線加速照射装置６３の回転
速度を三角関数に基づいて制御するのが良い。この速度
制御は、コンピュータを使用して行うこともできるが、
全角で１３５度の間を３０分ないし４０分かけて移動す
る程度の速度であるから、この区間をたとえば、６等分
程度に分けて速度を少しずつ段階的に変えることもでき
る。このように電子線直線加速照射装置６３の回転速度
を制御すると、患部６５の中心に照射される放射線ビー
ム６４の量は一定になる。

【０００５】患部の位置を決めるために、患者は、たと
えばリング状の定位装置を頭部に装着する。上記定位装
置には、図示されていない頭蓋固定ピンが取り付けられ
ており、このピンが局部麻酔をかけた患者の頭蓋部に食
い込み固定される。このような状態で、ＣＴスキャンを
行なうと、頭蓋固定ピンの位置は、定位装置内のＸ軸、
Ｙ軸およびＺ軸座標の基準となる。このようにして、患
部の座標位置が決定される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記座位照射外科治療
システムでは、回転椅子の水平方向の回転中心と電子線
直線加速照射装置の垂直面内での回転中心とが一致する
ようになっている。すなわち、患部の形状は、球形であ
ることを前提として、回転椅子と電子線直線加速照射装
置とを回転させている。しかし、患部は、球形のものも
あるが、断面が楕円形あるいは複雑な形状である場合が
多い。このような場合、患部を複数の球形であると仮定
して、複数回に分けて治療を行わねばならない。座位照
射外科治療システムは、前述のごとく、一回の治療に３
０分ないし４０分かかる。そのため、上記のように患部
を複数回に分けて治療することは、患部の形状によって
不可能である。

【０００７】本発明は、以上のような課題を解決するた
めのもので、患部の形状が球形以外でも、球形の患部の
場合と同様に、患部全体に平均して放射線を照射する座
位照射外科治療システムにおける回転椅子を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（第１発明）前記目的を達成するために、本発明の座位
照射外科治療システムにおける回転椅子は、患部を中心
にした垂直面内を回転しながら放射線を照射する電子線
直線加速照射装置と、上記患部の中心を通る鉛直線軸を
中心にした水平面内を回転する回転椅子（図３の３０
０）とからなり、回転椅子の回転中心と前記電子線直線
加速照射装置の照射中心とを一致させるために回転椅子
の回転中心をＸ軸方向およびＹ軸方向に移動させる第１
および第２摺動機構（図１の１１４、１１５、１１６、
１２０、１３２、１１７、１３７、および１３０、１３
４、１３５、１３６、１２４、１３３、１２３）と、回
転椅子の回転中心を患部の形状に合うように座部をＸ軸
方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に移動させる第３ない
し第５摺動機構（図２の２２３、２２４、２２５、２２
６、２３２、２２７、および２３５、２３６、２３７、
２４２、２３３、２３４）と、患部をＣＴスキャンする
ことによって得られた画像情報に基づいて、患部の位置
および形状を解析する画像情報解析手段（図４の４１
４）と、当該画像情報解析手段（４１４）によって解析
された患部の位置および形状に関する情報に基づいて、
患部の全ての部分に平均して前記電子線直線加速照射装
置からの放射線が照射するように前記第３ないし第５摺
動機構を制御する制御手段（図４の４１５）とから構成
される。

【０００９】（第２発明）第２発明の座位照射外科治療
システムにおける回転椅子の第３ないし第５摺動機構を
制御する制御手段（４１５）は、患部の形状を記憶した
擬似定位装置を基にしてシミュレーション手段（図４の
４１９）によってシミュレーションされている。

【００１０】

【作 用】

（第１発明）電子線直線加速照射装置は、患部の略中心
を通る垂直面内を回転しながら患部に放射線を照射す
る。一方、患者は、座った状態で放射線の治療を受ける
ことができるように、患者の座る椅子は、患部の略中心
を通る鉛直線軸を中心にしてＸ軸方向、Ｙ軸方向、およ
びＺ軸方向に摺動しながら回転できるような構造になっ
ている。すなわち、回転椅子は、電子線直線加速照射装
置の回転中心になるように運搬され、その場で固定され
る。そして、上記回転椅子に備えられているＸ軸方向お
よびＹ軸方向の摺動機構（第１および第２摺動機構）に
よって、電子線直線加速照射装置の回転中心と回転椅子
の回転中心とが一致するように微調整される。

【００１１】その後、患者が回転椅子に座った状態で、
回転椅子の座部は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の摺
動機構によって、予めＣＴスキャンによって位置決めさ
れている患部の形状に応じて放射線が照射されるように
回転しながら移動する。このような状態で、電子線直線
加速照射装置から放射される放射線ビームは、前記電子
線直線加速照射装置が回転する垂直面内を通る鉛直線軸
を中心としてＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に摺動しな
がら患部の形状に応じて照射される。したがって、患部
に常時放射線ビームが照射されているが、その他の正常
な細胞部分の被爆量は、非常に少なくなり、ほとんど問
題がない。そして、上記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向
の摺動機構を制御する制御手段の制御量は、実際に患部
をＣＴスキャンすることによって得られた画像情報と、
回転椅子の座部を上記Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に
動かした際に、電子線直線加速照射装置からの放射線が
当たる擬似定位装置からの画像情報とを画像解析手段が
解析した結果によって決められる。

【００１２】たとえば、患部の形状およびその位置は、
ＣＴスキャンによって定位装置からの座標が決まり、こ
の座標情報が画像解析手段に入力される。一方、Ｘ軸方
向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動しながら回転する回転椅
子の座部に取り付けられた擬似定位装置に備えられたセ
ンサに当たる電子線直線加速照射装置からの放射線は、
その照射される範囲の座標情報が画像解析手段に入力さ
れる。上記二つの画像情報は、画像解析手段によって比
較され、両者が一致するように制御手段を働かす。した
がって、電子線直線加速照射装置から発射される放射線
は、回転椅子に座っている患者の患部の形状に応じた範
囲を照射する。患部が比較的単純な断面楕円形などは、
前記画像解析手段により回転椅子を制御する制御手段の
制御値を決めることができる。

【００１３】（第２発明）患部の形状は、球形や断面楕
円形のもの以外に複雑なものがある。このような場合に
は、ＣＴスキャンによって得られた実際の患部の形状を
表す座標情報と、回転椅子を３次元に動かしながら擬似
定位装置から得られた放射線の出力座標情報が画像解析
手段によって比較され、たとえば画像表示手段に表示さ
れる。この画像表示手段に表示された情報をモニターと
して見ながら、シミュレーション手段でシミュレーショ
ンを行なう。上記シミュレーションによって、回転椅子
の摺動機構は、複雑な形状の患部に応じて放射線が照射
されるように制御される。

【００１４】

【実 施 例】先ず、本発明に適用する回転椅子につい
て説明する。図１は回転椅子の下部に当たる回転駆動部
を説明するための図である。図２は回転椅子の上部に当
たる調整部を説明するための図である。図３は回転駆動
部の上に調整部を載置した回転椅子の外観を説明するた
めの図である。先ず、図１により回転駆動部１００につ
いて説明する。回転駆動部１００は、回転椅子用接地ベ
ース１１１と、Ｘ軸─Ｙ軸可動フランジ１２１と、Ｘ軸
テーブル１３１とから構成されている。回転椅子用接地
ベース１１１には、たとえば４箇所（図１では３箇所が
見えている）に開口１１２が形成されている。また、回
転椅子用接地ベース１１１の上には、４個（開口１１２
に対応した数）の浮上式移動用キャスタ１１３と、Ｘ軸
方向調整用モータ１１４と、軸受１１５、１１６と、２
本のＸ軸方向レール１１７（図１では一方のレールだけ
が見える）とが固定されている。そして、浮上式移動用
キャスタ１１３は、可動シリンダ１１８によってローラ
ー１１９を前記開口１１２から回転椅子用接地ベース１
１１の外部に突出させたり、あるいは収納することがで
きる。すなわち、浮上式移動用キャスタ１１３のローラ
ー１１９を回転椅子用接地ベース１１１の開口１１２か
ら可動シリンダ１１８によって突出させた場合、回転駆
動部１００は、移動可能であり、ローラー１１９を収納
させた場合、回転駆動部１００は、固定されて移動不可
能になる。

【００１５】Ｘ軸─Ｙ軸可動フランジ１２１は、裁頭円
錐形をしており、その上部に凹部１２２が、また、下部
に摺動凹部１２３と、可動部１２４とが形成されてい
る。また、Ｘ軸テーブル１３１は、下部に２個の可動部
１３２（図１では１個だけが見える）と、前記Ｘ軸方向
レール１１７に沿って摺動する摺動凹部１３７（図１で
は１個だけが見える）とを、また、上部に２本のＹ軸方
向レール１３３と、軸受１３４、１３５と、Ｙ軸方向調
整用モータ１３６とが取り付けられている。さらに、前
記Ｘ軸─Ｙ軸可動フランジ１２１の凹部１２２には、メ
インモータ１４１が嵌合されている。そして、このメイ
ンモータ１４１は、モータの回転子自体が回転する直動
式のものである。そして、この回転子には、フランジ１
４２と電源および制御用配線を通すケーブル用中空１４
３とが形成されている。また、メインモータ１４１は、
フラット状サーボモータで、回転部分にある回転速度検
出器により回転速度を検出し、この回転速度に基づいて
図示されていない制御回路がメインモータ１４１の回転
速度を一定にしている。

【００１６】前記Ｘ軸方向調整用モータ１１４の回転軸
に接続されているネジが切られた回転軸１２０は、軸受
１１５、１１６によって支持されていると共に、Ｘ軸テ
ーブル１３１の下部に形成されているボールネジ・ナッ
ト式可動部１３２が回転自在に嵌合されている。したが
って、前記Ｘ軸方向調整用モータ１１４に接続されてい
る回転軸１２０は、カップリングによって所定の回転数
に落とされて回転することにより、可動部１３２がＸ軸
方向に移動する。この時、後述のＸ軸テーブル１３１
は、回転椅子用接地ベース１１１上に設けられたＸ軸方
向レール１１７上を摺動自在に移動する。また、上記Ｘ
軸方向レール１１７は、Ｘ軸テーブル１３１の下部に設
けられた一対の摺動凹部１３７（図１では一方が見え
る）に摺動自在に嵌合されると共に、Ｘ軸方向の移動を
滑らかで正確に行なうものである。

【００１７】前記Ｙ軸方向調整用モータ１３６の回転軸
に接続されているネジが切られた回転軸１３０は、軸受
１３４、１３５によって支持されていると共に、Ｘ軸─
Ｙ軸可動フランジ１２１の下部に形成されているボール
ネジ・ナット式可動部１２４が回転自在に嵌合されてい
る。したがって、前記Ｙ軸方向調整用モータ１３６に接
続されている回転軸１３０は、カップリングによって所
定の回転数に落とされて回転することにより、可動部１
２４がＹ軸方向に移動する。この時、Ｘ軸─Ｙ軸可動フ
ランジ１２１は、Ｘ軸テーブル１３１に設けられた一対
のＹ軸方向レール１３３上を摺動自在に移動する。ま
た、上記Ｙ軸方向レール１３３は、Ｘ軸─Ｙ軸可動フラ
ンジ１２１の下部に設けられた一対の摺動凹部１２３に
摺動自在に嵌合されると共に、Ｙ軸方向の移動を滑らか
で正確に行うものである。

【００１８】以上のような構成の回転椅子用接地ベース
１１１上に載置されたＸ軸─Ｙ軸可動フランジ１２１
は、Ｘ軸方向調整用モータ１１４あるいはＹ軸方向調整
用モータ１３６の図示されていない、たとえばフットス
イッチ等を押すことによりＸ軸およびＹ軸方向に微調整
が行われる。そして、これらの調整により、Ｘ軸─Ｙ軸
可動フランジ１２１の凹部１２２に設けられたメインモ
ータ１４１の回転中心が電子線直線加速照射装置の回転
中心と一致させられる。

【００１９】次に、図２を参照しつつ調整部２００につ
いて説明する。図２において、回転椅子用ベース２１１
は、図では見えない回転駆動部１００が挿入される裁頭
円錐形の凹部と、患者の脚部を置く部分を残して略裁頭
円錐形をした防護カバー２１２とが取り付けられてい
る。また、回転椅子用ベース２１１には、Ｚ軸方向調整
用モータ２１３と、一対のＺ軸方向レール２１４、２１
４′と、Ｚ軸方向調整用モータ２１３の軸受２１５とが
取り付けられている。

【００２０】回転椅子テーブル２２１は、前記Ｚ軸方向
レール２１４、２１４′を摺動する摺動凹部２２２と、
たとえば図示のごとく、側部に設けられた軸受２２３、
２２４と、Ｘ軸方向調整用モータ２２５と、Ｘ軸方向調
整用モータ２２５の回転軸に接続されている回転軸２２
６と、回転椅子テーブル２２１の上部に設けられて一対
のＸ軸方向レール２２７（座部後方のＸ軸方向レール
は、図２では見えない）とから構成されている。

【００２１】Ｘ軸方向テーブル２３１は、下部に設けら
れて前記回転軸２２６に回動自在に嵌合されているたと
えば、ボールネジ・ナット式可動部２３２と、上部に設
けられたＹ軸方向レール２３３、２３４と、Ｙ軸方向調
整用モータ２３５と、軸受２３６とＹ軸方向調整用モー
タ２３５の回転軸に接続しているねじが切られた回転軸
２３７とから構成される。

【００２２】Ｙ軸方向テーブル２４１は、前記Ｙ軸方向
レール２３３、２３４上に摺動自在に取り付けられてお
り、回動自在に嵌合されている、たとえばボールネジ・
ナット式可動部２４２と、切欠部２４３とが設けられて
いる。そして、当該切欠部２４３において、たとえばガ
スバネ２４５等を備えた上下動可能な補助リフト２４４
が取り付けられている。また、上記補助リフト２４４
は、図示されていないダブルリンク機構を備え、これら
と前記ガスバネ２４５とによって、後述の座部を容易に
上下方向にスムーズに動かす。Ｙ軸方向テーブル２４１
には、椅子座板２５１が取り付けられている。椅子座板
２５１には、座部２５２と、肘当て２５３と、フットア
ップ用クッション２５４とが取り付けられている。さら
に、椅子座板２５１の後部には、背もたれ２６１が上下
動可能な状態で取り付けられている。背もたれ２６１に
は、前後およびアオリ機構付背当て２６２と、ショルダ
ーガード２６３と、座高調整用モータ２６４と、軸受２
６５と、前記座高調整用モータ２６４に接続されている
回転軸２６６と、Ｚ軸方向摺動部２６７、Ｙ軸方向止め
ナット２６８、脳定位固定リング調整部２６９とが取り
付けられている。そして、背もたれ２６１のＺ軸方向の
摺動は、図２では見えない背もたれ２６１内にある摺動
機構によって行われる。また、脳定位固定リング調整部
２６９には、脳定位固定リング２７１が取り付けられて
いる。

【００２３】図１に示す回転椅子用接地ベース１１１の
凹部１２２に取り付けられているメインモータ１４１の
フランジ１４２と調整部２００の回転椅子用ベース２１
１とが接続される。そして、回転椅子テーブル２２１に
取り付けたＸ軸方向調整用モータ２２５、Ｙ軸方向調整
用モータ２３５、およびＺ軸方向調整用モータ２１３
は、サーボモータであり、後述の制御手段によって制御
され、回転椅子の座部を患部の形状に応じて移動させな
がら回転させる。

【００２４】背もたれ２６１は、患者が座部２５２に座
った後、患者の座高に合わせて座高調整用モータ２６４
を回転させる。前後およびアオリ機構付背当て２６２を
患者の背中の傾斜に合わす。脳定位固定リング２７１と
患者の患部との位置関係は、ＣＴスキャン等によって予
め決められているので、脳定位固定リング２７１におけ
る患部中心が調整部２００の略回転中心となるように、
調整部２００のＸ軸方向調整用モータ２２５、Ｙ軸方向
調整用モータ２３５、Ｚ軸方向調整用モータ２１３、Ｚ
軸方向摺動部２６７、Ｙ軸方向止めナット２６８、脳定
位固定リング調整部２６９等を調整しておく。

【００２５】次に、上記回転椅子３００の座部をＸ軸方
向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動させる摺動機構の制御に
ついて説明する。図４は本発明の一実施例であるブロッ
ク構成図である。図５ａおよび図５ｂは本実施例の回転
椅子を使用して座位照射外科治療を行なう際のフローチ
ャートである。図４において、座位照射外科治療システ
ムは、腫瘍、あるいは動静脈奇形等の患部に対してｘ
線、γ線等の放射線を照射して患部の細胞組織を化学的
に変質させる電子線直線加速照射装置４１１と、当該電
子線直線加速照射装置４１１から発射される放射線の照
射範囲を示す画像情報として出力するセンサを備えた擬
似定位装置４１２と、患者の頭部に定位装置を装着した
後、ＣＴスキャンを行なって患部の形状とその座標位置
を決めるＣＴスキャン装置４１３と、前記センサからの
画像信号とＣＴスキャンによる患部の画像情報とが入力
され、これらの画像情報を比較することによって、電子
線直線加速照射装置４１１から発射される放射線の照射
範囲と患部の形状とを一致させるための画像解析手段４
１４と、当該画像解析手段４１４によって比較された画
像情報を基に、回転椅子の摺動機構を制御するための座
標信号を送出する制御回路４１５と、当該制御回路４１
５の座標信号によって決められた移動量Ｘ軸方向、Ｙ軸
方向、Ｚ軸方向に移動する摺動機構を備えた回転椅子４
１６とから構成される。

【００２６】前記座位照射外科治療システムには、画像
解析手段４１４からの画像解析情報を記憶する画像記憶
手段４１７と、前記画像解析情報を表示する画像表示手
段４１８と、画像記憶手段４１７の記憶されている画像
解析手段４１４によって解析された画像解析情報、すな
わち擬似定位装置のセンサから出力する画像信号とＣＴ
スキャン装置から出力する患部の画像情報とを比較し、
その差を表す情報を基にして、制御回路４１５からどの
ような座標信号を出力することにより回転椅子の動きを
所望状態で移動できるかをシミュレーションするシミュ
レーション手段４１９と、シミュレーション手段４１９
によってシミュレーションの終わった制御情報を記憶す
る制御記憶手段４２１とが加えられる。

【００２７】次に、座位照射外科治療システムについて
図５ａおよび図５ｂを参照しつつ説明する。ステップ５
１１では、頭部と患部の座標位置を決めるために、患者
の頭部に定位装置を装着する。ステップ５１２では、Ｃ
Ｔスキャン装置４１３によって定位装置と患部との位置
関係および患部の大きさを決定し、画像解析手段４１４
に送る。ステップ５１３では、電子線直線加速照射装置
４１１の垂直面での回転中心と回転椅子の水平面での回
転中心とが一致するために、擬似定位装置４１２を回転
椅子に装着する。ステップ５１４では、回転椅子のＸ軸
方向およびＹ軸方向の摺動機構を調整して電子線直線加
速照射装置４１１の回転中心と回転椅子の回転中心とを
一致させた後、回転椅子を固定する。ステップ５１５で
は、前記電子線直線加速照射装置４１１から前記擬似定
位装置４１２に対して放射線を放射させ、擬似定位装置
４１２のセンサによって得られた画像情報と前記ＣＴス
キャン装置４１３によってスキャンされた画像情報とを
画像解析手段４１４によって解析し、患部の形状が球形
か否かを調べる。患部の形状が球形の場合には、次のス
テップ５１６に進み、球形でない場合には、図５ａのＡ
から図５ｂのＡ′を通り、ステップ５２２に進む。

【００２８】ステップ５１６では、前記ＣＴスキャンに
よって得られた患部の座標位置を擬似定位装置に設定す
る。ステップ５１７では、擬似定位装置４１２を回転椅
子に取り付け、回転椅子の座標部をＸ軸方向、Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向に移動する摺動機構４１６を移動させて回
転椅子の回転中心と患部の中心とを一致させる。ステッ
プ５１８では、患者に定位装置を付けた状態で回転椅子
に座らせ、電子線直線加速照射装置４１１の回転と共に
回転椅子も回転させる。ステップ５１９では、ステップ
５１８の状態で電子線直線加速照射装置４１１から放射
線を患部に向けて照射し、治療を開始する。ステップ５
２０では、回転椅子のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向摺
動機構４１６が固定された状態で回転椅子を回転させ、
電子線直線加速照射装置４１１から患部に向けて３０分
から４０分間放射線が放射される。ステップ５２１で
は、上記時間になるまで調べ続け、上記時間になったら
終了する。

【００２９】ステップ５２２では、前記患部の形状が球
形以外の場合、患部形状と定位装置との位置関係を画像
解析手段４１４が解析する。すなわち、画像解析手段４
１４は、患部形状と放射線が照射されている範囲との相
違を解析し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸座標情報として制御回路
４１５に出力する。ステップ５２３では、回転椅子のＸ
軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の摺動機構を画像解析デー
タに基づいて制御するように制御回路が設定される。患
部の形状が比較的単純な断面楕円形のような場合、自動
的に画像解析手段４１４の解析情報によって制御回路４
１５が制御されるので、ステップ５２６に進む。ステッ
プ５２４では、擬似定位リングを取り付けた回転椅子を
Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に移動しながら回転させ
てシミュレーション手段４１９にシミュレーションを行
なわせる。このシミュレーションの際に、入力手段４２
０によって適宜入力を加えることにより、複雑な形状の
患部に対するシミュレーションが簡単にできる。ステッ
プ５２５では、シミュレーション手段４１９のシミュレ
ーションの結果得られたデータに基づいて、制御回路４
１５が患者の座る回転椅子におけるＸ軸方向、Ｙ軸方
向、Ｚ軸方向の摺動機構を制御する。ステップ５２６な
いしステップ５２８では、前記ステップ５１９ないしス
テップ５２１と同様に治療が開始される。この場合前記
と相違するところは、ステップ５２７において、回転椅
子は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の摺動機構が制御
回路４１５からの指令により常に摺動しながら回転して
いる点である。

【００３０】次に図６を参照しつつ座位照射外科治療シ
ステムについて説明する。図６における回転椅子を本実
施例において上述した回転椅子に換えたものとして説明
する。電子線直線加速照射装置６３の放射線照射角度
は、図６に示すごとく、患部６５の水平面前方を０度と
すると、たとえば、−４５度から開始して図６に示す後
方の２２５度の位置まで回転する。この回転角度はさら
に広げて、全角で３００度程度にすることもできる。し
かし、回転椅子６２は、等角速度で回転するため図６に
示す後方まで回転する必要はなく、−４５度から開始し
９０度で終了しても同じである。この時の回転椅子６２
の周速度は、患部６５の中心位置を通る鉛直線軸に１番
遠い図６に示す０度付近で速く、前記軸の真上では１番
遅くなる。したがって、患部６５の中心位置の放射線ビ
ーム６４を単位時間当たりに同じ分量照射するために
は、電子線直線加速照射装置６３の回転速度を患部６５
の中心位置を通る鉛直線軸に１番遠い図６に示す０度付
近で遅く、前記軸の真上では速くする必要がある。そし
て、電子線直線加速照射装置６３の回転速度を三角関数
に基づいて制御するのが良い。この速度制御は、コンピ
ュータを使用して行うこともできるが、全角で１３５度
の間を３０分ないし４０分かけて移動する程度の速度で
あるから、この区間をたとえば、６等分程度に分けて速
度を少しずつ段階的に変えることもできる。また、電子
線直線加速照射装置６３の回転は、放射線の照射量を一
番多くしたい図６に示す０度を中心にして、除々に回転
の振幅を増加させる往復運動を行なわせることができ
る。この場合、０度付近は、電子線直線加速照射装置６
３の照射回数が多く、図６に示す９０度付近は照射回数
が少ない。このようにして、患部に対する放射線の照射
量を調整するが、電子線直線加速照射装置６３の速度
は、頭部に対する線量分布を計算することによってコン
トロールできる。このように電子線直線加速照射装置６
３の回転速度を制御すると共に、回転椅子の摺動機構を
制御することによって、患部６５の形状がいかなるもの
に対しても、その患部全体を平均にカバーして放射線ビ
ーム６４が照射される。

【００３１】以上、本発明の実施例を詳述したが、本発
明は、前記実施例に限定されるものではない。そして、
特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することがな
ければ、種々の設計変更を行うことが可能である。たと
えば、頭部の腫瘍を一例として説明したが、頭部以外眼
窩部、耳鼻咽喉部あるいはその他の身体の一部に適用で
きることは言うまでもない。また、画像解析手段、シミ
ュレーション手段、あるいは制御回路は、公知のいかな
る情報処理技術をも適用することができる。

【００３２】

【発明の効果】本発明によれば、患部の放射線照射中心
位置を回転椅子のＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向摺動機
構によってずらせながら回転するので、患部形状が球形
以外でも患部に平均して放射線が照射される。本発明に
よれば、公知の情報処理技術と自動制御技術とを利用す
ることで、球形以外の患部に対して簡単でしかも正確に
回転椅子の回転制御ができ、患部以外の正常な細胞を破
壊しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】 回転椅子の下部に当たる回転駆動部を説明す
るための図である。

【図２】 回転椅子の上部に当たる調整部を説明するた
めの図である。

【図３】 回転駆動部の上に調整部を載置した回転椅子
の外観を説明するための図である。

【図４】 本発明の一実施例であるブロック構成図であ
る。

【図５】 ａおよびｂは本実施例の回転椅子を使用して
座位照射外科治療を行なう際のフローチャートである。

【図６】 座位照射外科治療システムを説明するための
図である。

【符号の説明】 １００・・・回転駆動部 ２２４・・・軸受 ２００・・・調整部 ２２５・・・Ｘ軸方向調整用モー ３００・・・回転椅子 タ １１１・・・回転椅子用接地ベース ２２６・・・回転軸 １１２・・・開口 ２２７・・・Ｘ軸方向レール １１３・・・浮上式移動用キャスタ ２３１・・・Ｘ軸方向テーブル １１４・・・Ｘ軸方向調整用モータ ２３２・・・可動部 １１５・・・軸受 ２３３・・・Ｙ軸方向レール １１６・・・軸受 ２３４・・・Ｙ軸方向レール １１７・・・Ｘ軸方向レール ２３５・・・Ｙ軸方向調整用モー １１８・・・可動シリンダ タ １１９・・・ローラー ２３６・・・軸受 １２０・・・回転軸 ２３７・・・回転軸 １２１・・・Ｘ軸─Ｙ軸可動フランジ ２４１・・・Ｙ軸方向テーブル １２２・・・凹部 ２４２・・・可動部 １２３・・・摺動凹部 ２４３・・・切欠部 １２４・・・可動部 ２４４・・・補助リフト １３０・・・回転軸 ２４５・・・ガスバネ １３１・・・Ｘ軸テーブル ２５１・・・椅子座板 １３２・・・可動部 ２５２・・・座部 １３３・・・Ｙ軸方向レール ２５３・・・肘当て １３４・・・軸受 ２５４・・・フットアップ用クッ １３５・・・軸受 ション １３６・・・Ｙ軸方向調整用モータ ２５５・・・フットレスト １３７・・・摺動凹部 ２６１・・・背もたれ １４１・・・メインモータ ２６２・・・前後およびアオリ １４２・・・フランジ 機構付背当て １４３・・・ケーブル用中空 ２６３・・・ショルダーガード ２１１・・・回転椅子用べース ２６４・・・座高調整用モータ ２１２・・・防護カバー ２６５・・・軸受 ２１３・・・Ｚ軸方向調整用モータ ２６６・・・回転軸 ２１４・・・Ｚ軸方向レール ２６７・・・Ｚ軸方向摺動部 ２１５・・・軸受 ２６８・・・Ｙ軸方向止めナット ２１６・・・回転軸 ２６９・・・脳定位固定リング ２２１・・・回転椅子テーブル 調整部 ２２２・・・摺動凹部 ２７１・・・脳定位固定リング ２２３・・・軸受 ４１１・・・電子線直線加速照射装置 ４１２・・・センサを備えた擬似定位装置 ４１３・・・ＣＴスキャン装置 ４１４・・・画像解析手段 ４１５・・・制御回路 ４１６・・・Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸方向に移動する摺動機構を備えた回転椅子 ４１７・・・画像記憶手段 ４１８・・・画像表示手段 ４１９・・・シミュレーション手段 ４２０・・・入力手段 ４２１・・・制御記憶手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 患部を中心にした垂直面内を回転しなが
   ら放射線を照射する電子線直線加速照射装置と、上記患
   部の中心を通る鉛直線軸を中心にした水平面内を回転す
   る回転椅子とからなる座位照射外科治療システムにおけ
   る回転椅子において、 回転椅子の回転中心と前記電子線直線加速照射装置の照
   射中心とを一致させるために回転椅子の回転中心をＸ軸
   方向およびＹ軸方向に移動させる第１および第２摺動機
   構と、 回転椅子の回転中心を患部の形状に合うように座部をＸ
   軸方向、Ｙ軸方向、およびＺ軸方向に移動させる第３な
   いし第５摺動機構と、 患部をＣＴスキャンすることによって得られた画像情報
   に基づいて、患部の位置および形状を解析する画像情報
   解析手段と、 当該画像情報解析手段によって解析された患部の位置お
   よび形状に関する情報に基づいて、患部の全ての部分に
   平均して前記電子線直線加速照射装置からの放射線が照
   射するように前記第３ないし第５摺動機構を制御する制
   御手段と、 を備えたことを特徴とする座位照射外科治療システムに
   おける回転椅子。
2. 【請求項２】 前記第３ないし第５摺動機構を制御する
   制御手段は、患部の位置および形状を記憶した擬似定位
   装置を基にしてシミュレーション手段によってシミュレ
   ーションされていることを特徴とする請求項１の座位照
   射外科治療システムにおける回転椅子。