WO2020174745A1 - 放射線治療装置および放射線治療装置の制御方法 - Google Patents

放射線治療装置および放射線治療装置の制御方法 Download PDF

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WO2020174745A1
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irradiation
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gantry
radiation
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泰三 本田
藤澤　達哉
千博 中島
智一 島倉
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株式会社日立製作所
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    • A61N5/1081—Rotating beam systems with a specific mechanical construction, e.g. gantries

Definitions

  • the present invention relates to a radiation treatment apparatus and a method for controlling the radiation treatment apparatus.
  • Radiation therapy is a method of destroying cancer cells by irradiating the affected area with, for example, gamma rays, X-rays, and particle beams (Patent Document 1).
  • Particle beams include, for example, neutron beams, proton (hydrogen) beams, helium beams, and carbon beams.
  • one treatment table is shared by the CT device and the radiation irradiation device, and during imaging by the CT device, the arm of the radiation treatment device is raised to prevent interference between the CT device and the radiation treatment device.
  • Patent Document 2 A technique of performing radiation treatment after completion of imaging has been proposed.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2 0 1 7 _ 1 2 3 7 4
  • Patent Document 2 JP 2 0 1 4 _ 1 3 8 6 7 1 Publication
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is a radiation treatment apparatus, a radiation treatment method, and a treatment plan for a radiation treatment apparatus, which can improve the reliability and usability of treatment. It is to provide a creation method.
  • a radiation treatment apparatus is a radiation treatment apparatus, comprising: a treatment table for moving a table on which a treatment target is placed to a predetermined treatment place, and movement of the table.
  • An imaging device that moves from a different direction to a predetermined treatment location and images the treatment target, and an irradiation device that is provided between the treatment table and the imaging device and that is expandable and contractible and that irradiates the treatment target with radiation.
  • the irradiation device retreats to a predetermined retreat position when the imaging device moves to a predetermined treatment place, and moves to a predetermined irradiation position when irradiating the treatment target with radiation.
  • the present invention since it is possible to perform imaging and treatment without moving the treatment target on the top plate, it is possible to perform highly accurate treatment. Further, according to the present invention, since the treatment table that can be moved to the predetermined treatment place is provided, it is possible to enhance the usability when placing or lowering the treatment target on the tabletop.
  • FIG. 1 is an explanatory view showing an overall outline of a particle beam therapy system. ⁇ 2020/174745 3 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • FIG. 2 An overall configuration diagram of a particle beam therapy system.
  • FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a rotating gantry.
  • Fig. 4 is an explanatory view showing the position of an irradiation nozzle at the time of shooting ⁇ 3.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing the position of an irradiation nozzle when irradiating a particle beam while tracking a moving object.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing the position of the irradiation nozzle when the particle beam is irradiated closest to the affected area and a fine particle beam is irradiated.
  • FIG. 7 A flow chart showing the overall processing of the particle beam therapy system.
  • FIG. 8 is a flow chart showing a process for controlling the position of the irradiation nozzle.
  • FIG. 9 is a perspective view showing an example of a particle beam therapy system.
  • FIG. 10 is an explanatory view showing the position of the irradiation nozzle at the time of closest approach according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is a schematic view of the positional relationship between the CT device and the irradiation nozzle as seen from the front according to the third embodiment.
  • FIG. 12 is an explanatory diagram showing the positions of a rotating gantry, a CT device, and a treatment table according to the fourth embodiment.
  • FIG. 13 is a perspective view showing an example of a particle beam therapy system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram schematically showing the positional relationship between the treatment table, the half gantry, and the CT device.
  • a particle beam therapy apparatus that irradiates a particle beam will be described as an example of the radiation therapy apparatus.
  • the present embodiment can be applied not only to particle beams but also to X-rays or electron beams.
  • the particle beam may be referred to as an ion beam or a beam.
  • the CT apparatus will be described as an example of the imaging apparatus, but the imaging apparatus is not limited to the CT apparatus, and may be an MR I (Magnetic Resonance I maging) apparatus or an X-ray imaging apparatus.
  • This embodiment can be applied to any other image capturing apparatus. ⁇ 2020/174745 4 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • Fig. 1 shows an overall outline of a particle beam therapy system as a radiation therapy system. The detailed configuration will be described later with reference to FIG.
  • the particle beam therapy system 1 includes, for example, an irradiation device 5 and a treatment table.
  • the top plate is transferred to the irradiation room 36 as the "predetermined treatment site”.
  • the “predetermined treatment place” is a place where the affected part of the patient 1 comes in the position and direction that are predetermined in the treatment plan, and is a place where the affected part of the patient and the Isocenter ⁇ coincide.
  • the irradiation chamber 36 is a space where the particle beam is irradiated from the irradiation device 5 and the particle beam treatment is performed.
  • the tip of the irradiation nozzle 5 3 of the irradiation unit 5 is contracted to a predetermined retracted position 1 when the 0 unit 7 is moved (3 3) .. Irradiation nozzle 5 3 retracted position?
  • the irradiation nozzle 5 3 may be moved to the retracted position 1 and the ⁇ 3 tools 7 may be moved at the same time.
  • the irradiation nozzle 5 3 is contracted to the retracted position before the initial stage shown in Fig. 1 (1), it is not necessary to retract the irradiation nozzle 5 3 in the preparation stage for ⁇ .
  • the moved 0 unit 7 stands still at a place where the affected area of the patient 1 can be imaged, that is, where the isocenter of the particle beam therapy device is within the imaging range of 3 unit 7.
  • the 0 unit device 7 captures a cross-sectional image near the isocenter ⁇ 3 set in the affected area of the patient and acquires image data (3 Five) . Based on the acquired image data, a treatment plan such as which part and how much particle beam is to be irradiated is modified or created (36).
  • the movement and the movement of the irradiation nozzle 53 to the irradiation position 3 may be performed at the same time. Then, the irradiation device 5 irradiates the affected area of the patient I with the particle beam according to the prepared treatment plan (39).
  • Fig. 1 (4) shows the case where the tip of the irradiation nozzle 53 is closest to the isocenter, it is not limited to this, and as described later in Fig. 5, while tracking the movement of the affected part, the particle It is also possible to move the tip of the irradiation nozzle 53 to the position where the line is irradiated.
  • the treatment table 6 can move the top plate 61 toward the irradiation chamber 36, and the 0-chome device 7 can move the top plate 61.
  • the irradiation nozzle 5 3 can be expanded and contracted corresponding to the time of imaging and the time of particle beam therapy in the irradiation device 5.
  • the crocodile device 7 can easily access the top plate 61 and take an image near the isocenter ⁇ . That is, since the tip of the irradiation nozzle 5 3 is contracted to the retracted position 1 when photographing with the X-ray device 7, the X-ray device 7 approaches the top plate 6 1 without interfering with the irradiation device 5, and the isocenter Capable of taking cross-sectional images near ⁇ 3. If patient I is fixed to top 61 and then top 61 is moved, the body tissue of patient 1 will move due to the force applied by acceleration/deceleration of top 61. However, according to the present embodiment, the top plate 61 on which the patient is placed does not need to move after entering the irradiation chamber 36, and its position can be maintained from the X-ray imaging to the particle beam treatment. ..
  • treatment plans can be modified or created. By irradiating the particle beam based on this modified or created treatment plan, the reliability of the particle beam treatment can be improved.
  • the irradiation nozzle 5 3 is extended during the particle beam treatment so that the tip of the irradiation nozzle 5 3 is at the retracted position. Irradiation position from 1? Since it is moved to 3, the irradiation nozzle 5 3 and the isocenter I 0 can be brought close to each other. As a result, in the present embodiment, irradiation from the irradiation device 5 toward the affected area (isocenter) is performed. ⁇ 2020/174745 6 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the diameter of the particle beam generated can be reduced and the quality of the dose distribution can be improved.
  • the top plate 61 of the treatment table 6 and the ⁇ 3-chome device 7 are mechanically separated, the top plate 61 (restricts the structure of the 3-chome device 7). It is possible to move in and out of the irradiation chamber 36 and change its angle without receiving it.In Fig. 1, the top plate 61 is held horizontally, but an angle other than horizontal is taken. You can also
  • FIG. 2 shows the overall configuration of the particle beam therapy system 1.
  • the particle beam therapy system 1 is arranged in a building (not shown).
  • the particle beam therapy system 1 includes, for example, a particle beam generator 2, a rotating gantry 3, a beam transport system 4, a treatment table 6, a 0-machine 7 and an information processing system 8.
  • the particle beam generator 2 is a device for generating a particle beam as an example of a particle beam which is a type of radiation.
  • the particle beam generator 2 has, for example, an ion source (not shown), and a linear accelerator 20 and a synchrotron accelerator 21 that are pre-stage accelerators.
  • a system using the pre-stage accelerator 20 and the synchrotron 21 is shown, but the present invention is not limited to this, and for example, a cyclotron or a synchrocyclotron may be used, or a particle beam accelerator using a superconducting electromagnet.
  • Particle beams include, for example, a proton beam (proton ion beam), a helium beam (helium ion beam), and a carbon beam (carbon ion beam). Either may be used.
  • the synchrotron accelerator 21 is, for example, an annular beam duct 22, an injector.
  • a plurality of deflection electromagnets 24 a plurality of quadrupole electromagnets 25, a high-frequency acceleration cavity 26, a high-frequency applying device 27 for extraction, and a septum electromagnet 28 for extraction.
  • the beam duct 22 constitutes a circular orbit of the particle beam.
  • the injector 23 attached to the beam duct 22 is connected to the linear accelerator 20 by a vacuum duct.
  • An ion source (not shown) is connected to the linear accelerator 20.
  • the high frequency applying device 27 includes, for example, a high frequency electrode for emission, a high frequency power source, and an open/close switch. ⁇ 2020/174 745 7 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • Each deflection electromagnet 24, each quadrupole electromagnet 25, the local frequency acceleration cavity 26, and the septum electromagnet 28 are located along the beam duct 22 as shown in Fig. 2. Are arranged.
  • the beam transport system includes a first beam transport system (high energy beam transport system) 4 that transports a beam from the accelerator 2 to the rotating gantry 3 and a second beam transport system that transports the beam to the irradiation device 5 in the rotating gantry 3.
  • the first beam transport system 4 has a beam path (beam duct) 4 1 connected to the septum electromagnet 28 of the synchrotron accelerator 21.
  • a plurality of quadrupole electromagnets 4 3, a deflection electromagnet 4 2 and a plurality of quadrupole electromagnets 4 3 are arranged from the synchrotron accelerator 21 to the irradiation device 5 along the beam path 41.
  • the second beam transport system 30 has a beam path (beam duct) 3 1.
  • a plurality of deflection electromagnets 3 2 and a plurality of quadrupole electromagnets 3 3 are arranged from the synchrotron accelerator 21 to the irradiation device 5 along the beam path 31.
  • the beam path 31 and each electromagnet 3 2, 3 3 are attached to the rotating gantry 3.
  • the beam path 3 1 is connected to the beam path 4 1 at the connection portion 4 4 between the first beam transport system 4 and the second beam transport system 30. Since the beam path 31 is rotated according to the rotation of the rotating gantry 3, the beam path 31 is not directly connected to the beam path 41 but is connected via the connecting portion 44.
  • the irradiation device 5 irradiates the affected part of the patient 1 placed on the top plate 61 of the treatment table 6 from the expandable irradiation nozzle 53 with the particle beam based on the treatment plan.
  • the irradiation device 5 includes, for example, a scanning electromagnet (beam scanning device) 51 in the vertical direction, a scanning electromagnet 52 in the X direction, and an irradiation nozzle 53.
  • the vertical scanning electromagnet 51 deflects the particle beam (beam) in a plane perpendicular to the central axis of the irradiation device 5 and scans in the vertical direction.
  • the scanning electromagnet 52 in the X direction deflects the particle beam in its plane and scans it in a vertical direction orthogonal to the X direction.
  • a plurality of X-direction scanning electromagnets 51 can be provided. ⁇ 2020/174 745 8 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the irradiation nozzle 5 3 is provided on the tip side of the irradiation device 5 so as to be expandable and contractable in the axial direction.
  • the irradiation nozzle 5 3 is, for example, a bellows tube 5 3 1, a window 5 3 2, a dose monitor 5 3 3, 5 3 4, a beam position monitor 5 3 5 and a ridge filter 5 3 6 (all shown in the figure. 4)) and.
  • the window 532 is the boundary between the vacuum and air.
  • the beam ducts 2 2, 3 1, 4 1 to the window 5 3 2 of the irradiation device 5 are kept in a vacuum, and the particle beam is accelerated and transported in the vacuum.
  • the particle beam that has passed through the window 5 32 travels in the air.
  • the irradiation device 5 is attached to the rotating gantry 3.
  • the irradiation device 5 can be moved by the rotating gantry 3, for example, 360 ° around the rotating shaft 8 (see Fig. 3) of the rotating gantry 3.
  • the irradiation device 5 is located at the end of the second beam transport system 30 and the scanning electromagnets 5 1 and 5 2 and the tip portion 5 30 are directed toward the particle beam outlet of the irradiation device 5 and the central axis of the irradiation device 5 is located. Are arranged along.
  • the tip 5300 may be a particle monitor such as a dose monitor 533, 534, a beam position monitor 5335, a ridge filter 5336, a range shifter (not shown), a collimator (not shown), etc.
  • the treatment table 6 is a device that holds the patient 1 at a predetermined position and angle, and includes a top plate 6 1 on which the patient 1 is placed and a moving mechanism 62.
  • the moving mechanism 6 2 may be configured as, for example, a robot arm that moves the top plate 6 1 in a plurality of directions (for example, 6 axis directions), or a mechanism that moves the top plate 6 1 horizontally on a rail. May be configured as.
  • the 3-chome device 7 is provided so as to face the treatment table 6 with a space (irradiation chamber 36) capable of being irradiated by the irradiation device 5 interposed therebetween. It is provided so that it can enter and exit the irradiation chamber 36 from the direction opposite to the direction in which it enters the irradiation chamber 36.
  • the information processing system 8 is a system that controls the particle beam therapy system 1 and the like.
  • the information processing system 8 includes, for example, a main controller 81, an irradiation control system 82, a treatment planning device 83, a 0-chome control system 84, a data storage section 85, and an operation terminal 86.
  • the main controller 8 1 ⁇ 2020/174 745 9 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the irradiation control system 82, the treatment planning device 83, the 0-chome control system 84, the data storage unit 85, and the operation terminal 86 are each configured as one system or device. Alternatively, multiple systems or multiple devices may be configured as one system or device, or one system or one device may be multiple systems or multiple devices and the functions may be divided. You may comprise.
  • the main controller 81 is a computer that controls the overall operation of the particle beam therapy system 1, and is provided with computer resources such as a microprocessor 811, a memory 81, and an interface section 813. ing.
  • the microprocessor 8 1 1 is displayed as " ⁇ 11"
  • the interface unit 8 1 3 is displayed as "I”.
  • the memory 8 12 stores a predetermined computer program (not shown) used to control the particle beam therapy system 1.
  • the microprocessor 8 11 stores a predetermined computer program in the memory 8
  • the particle beam therapy system 1 is controlled by reading out from 1 and executing it.
  • the interface unit 8 13 includes, for example, a communication interface circuit supporting one or more communication protocols, an input/output interface circuit, and the like.
  • a storage medium IV! can be connected to the interface unit 81.
  • the storage medium 1 ⁇ /1 is composed of, for example, a flash memory, an optical disk, a memory card, a hard disk, or the like.
  • a part or all of a predetermined computer program can be transferred from the storage medium IV! to the memory 8 12 of the main controller 81 and stored therein. On the contrary, it is also possible to transfer a part or all of a predetermined computer program from the memory 81 2 of the main controller 81 to the storage medium IV!
  • the irradiation control system 82 is a computer that controls the entire irradiation of the particle beam by the particle beam therapy system 1.
  • Each computer 8 3, 8 4 and 8 6 described below including the irradiation control system 8 2 has computer resources such as a microprocessor and a memory (neither is shown) like the main controller 81. ⁇ 2020/174745 10 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the treatment planning device 83 is a computer that creates a treatment plan by irradiation of particle beams.
  • the treatment planning device 8 3 creates a treatment plan based on the doctor's instructions and (the image data obtained from the 3 devices 7).
  • the 0-chome control system 84 is a computer that controls the operation of the 0-chome device 7.
  • the image data (diagnosis image data) of the affected area imaged by the X-ray device 7 is stored in the data storage unit 85 via the X-ray control system 84.
  • the data storage unit 85 stores, for example, image data taken by the 0-piece device 7 and the treatment plan created by the treatment planning device 8 3.
  • the operation terminal 86 is a computer used by a user such as a medical technologist or a doctor.
  • the user operates the particle beam therapy system 1 by using the operation terminal 86. Further, the user can also obtain the information held by the particle beam therapy system 1 via the operation terminal 86 and check it on the screen of the terminal 86.
  • the rotating gantry 3 includes a cylindrical rotating body 34, an annular radiation treatment cage 35 located inside the rotating body 3 4 and coaxial with the rotating body 3 4, and an inner side of the rotating body 3 4. And a cylindrical stationary ring 40 provided coaxially with the rotating drum 34.
  • the irradiation device 5 3 is fixed to the rotating body 34 and the radiation treatment cage 35, and rotates the circumference of the isocenter ⁇ along with the rotation of the rotating body 34 and the radiation cage 35.
  • the rotating barrel 34, the radiotherapy cage 35, and the stationary ring 40 are formed in a cylindrical shape or an annular shape will be described.
  • the rotating barrel 34, etc. can be formed into a rectangular parallelepiped shape. Alternatively, it may be formed into a truss structure.
  • the rotary cylinder 34 is provided with a ring-shaped front ring on the front side thereof and a ring-shaped rear ring (neither is shown) on the rear side thereof.
  • the front ring is supported from below by a supporting device 37 installed on the floor 100 of the building.
  • the rear ring is supported from below by a supporting device 38 installed on the floor 100.
  • the support device 37 includes a pair of mouth support members and a plurality of support rollers. ⁇ 2020/174 745 1 1 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • Each support roller is rotatably attached to each roll support member.
  • the front ring is rotatably supported by each support roller.
  • the support device 38 includes a pair of roll support members and a plurality of support rollers (none of which are shown). Each support roller is rotatably attached to each mouth support member. The rear ring is rotatably supported by each support roller.
  • the rotating shaft of the rotating device for rotating the rotating gantry 3 is connected to the rotating shaft of one of the plurality of support rollers supporting the rear ring via a reduction gear (not shown). To be done.
  • An angle detector (not shown) for measuring the rotation angle of the rotating gantry 3 is connected to the rotation shaft of one of the plurality of support rollers supporting the front ring.
  • the radiotherapy cage 35 will be described. Hereinafter, it may be abbreviated as a treatment cage 35.
  • the treatment cage 35 is provided on the front ring side of the opening of the rotating body 34.
  • the floor 0 of the building 10 and the horizontal moving floor 3 52 and the arcuate arc 3 5 3 make it possible to tilt the Alphabet “0” 90 degrees. It has a unique shape.
  • plate members connected in a crochet shape are arranged, and the plate members form a horizontal movable floor 3 52 while rotating with the rotating barrel 3 4 and the treatment cage 35. ..
  • Both ends of the treatment cage 35 are open, and the front ring side serves as an entrance/exit 3 61 for the top plate 61 to enter and exit the irradiation chamber 36.
  • Stationary rings 40 are located on opposite sides of the doorway 3 61 of the treatment cage 35.
  • a horizontal floor 40 1 is formed inside the stationary ring 40.
  • the opposite sides of the stationary ring 40 from the treatment cage 35 are sealed by panels 3 51.
  • the stationary ring 40 is rotated in a direction opposite to that of the rotary cylinder 34 by a driving mechanism 39 provided on the rotary cylinder 34.
  • the horizontal floor section 401 does not rotate with respect to the building 10 even if the rotary cylinder 34 rotates.
  • a 0-piece device 7 is movably provided as described later. ⁇ 2020/174745 12 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the treatment cage 35 configured in this way is a patient on the top plate 61 with respect to the movement path (turning path) of the irradiation device 5 in the circumferential direction of the rotating gantry 3. Keep I safe.
  • the treatment cage 35 provides a moving bed 35 2 as a scaffold so that a medical technician or the like can perform medical treatment on the patient I.
  • the treatment cage 35 provides a closed space to the surroundings, which is an irradiation room 36.
  • the stationary ring 40 also provides a stationary horizontal floor 40 1 to the building 10.
  • the treatment cage 35 provides a closed space as a retreat place for the 0 device 7 with respect to the surroundings.
  • the gating device 7 is provided so as to be located on the stationary ring 40. ⁇ The device 7 takes an image of the affected part by passing the patient I through the opening part 72. ⁇ The moving device 7 1 moves the crawler device 7 in the treatment cage 35.
  • the 0-chome device 7 can move in parallel with the moving floor 3 52, or can move at an angle different from that of the moving floor 3 52. That is, the moving mechanism 71 may be configured to move the crocodile device 7 using a rail, or may be configured to be able to tilt the crocodile device 7 with respect to the X axis. Also, it may be configured as a multi-axis robot arm.
  • the device 7 tiltable with respect to the X-axis it is possible to move ( 3 device 7 according to the direction of the top plate 61.
  • the moving mechanism 7 1 can rotate the gantry 3
  • the top plate 6 1 is moved so as not to come in contact with the moving floor 3 52 above the moving floor 3 52 of the above.
  • FIG. 4 is a configuration diagram of the irradiation device 5 as seen from the front direction of the rotating gantry 3.
  • FIG. 4 shows the position of the irradiation nozzle 5 3 at the time of photographing with the 0-axis device 7.
  • the scanning electromagnet 5 in the vertical direction is sequentially arranged from the top.
  • the irradiation nozzle 5 3 includes a bellows pipe 5 3 1, a window 5 32 provided on the tip side of the bellows pipe 5 31 and a main dose monitor provided below the window 5 3 2.
  • 5 3 3 a sub-dose monitor 5 34 provided below the main dose monitor 5 33, a position monitor 5 3 5 provided below the sub-dose monitor 5 3 4, and a position monitor 5 And a ridge filter 536 provided on the lower side of 35.
  • an X-ray detector is ⁇ 2020/174745 13 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • PD Flat Panel Detector
  • the dose monitors 533 and 534 measure the dose of the particle beam to obtain an irradiation control system.
  • the position monitor 535 measures the emission position of the particle beam and sends it to the irradiation control system 82.
  • F P D 55 (1), 55 (2) correspond to the X-ray irradiators 54 (1) and 54 (2) arranged below the irradiation chamber 36. That is, the first F P D 55 (1) detects the X-ray emitted from the first X-ray irradiator 54 (1) and transmits it to the irradiation control system 82. The second F P D 55 (2) detects the X-ray emitted from the second X-ray irradiator 54 (2) and transmits it to the irradiation control system 82. By using the X-ray irradiation devices 54 (1), 54 (2) and F P D 55 (1), 55 (2), it is possible to trace the position of the affected part during radiation treatment.
  • the X-ray irradiators 54 (1) and 54 (2) are referred to as X-ray irradiators 54, and F P D 55 (1) and 55 (2) are referred to as F P D 55.
  • the F P D 55 is folded toward the irradiation nozzle 53 so that it does not touch the CT device 7 during shooting.
  • the irradiation nozzle 5 3 may be retracted to a position where the F P D 55 does not come into contact with the CT device 7 without folding the F P D 55.
  • the bellows tube 531 expands and contracts in the Z direction in FIG.
  • the amount of expansion/contraction of the bellows tube 531 is detected by a sensor (not shown) and transmitted to the irradiation control system 82.
  • the bellows tube 531 contracts, and the tip of the irradiation nozzle 53 is retracted to the retracted position P1.
  • the tip of the irradiation nozzle 53 (the bottom surface of the ridge filter 536) and the isocenter C are separated by a distance L 1.
  • the irradiation device 5 and the CT device 7 do not interfere with each other.
  • the CT device 7 is large and the distance between the tip of the irradiation nozzle 53 and the isocenter IC is increased, the scanning electromagnetic stones 51 and 52 and the electromagnet 32 above the irradiation nozzle 53 should also be moved vertically. There is.
  • Fig. 5 shows that the X-ray irradiation device 54 and the FPD 55 track the movements of the internal tissues of the patient P t in real time, and the particle beam is irradiated from the irradiation device 5 to the affected part of the patient P t. ⁇ 2020/174745 14 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the following shows the position of the irradiation nozzle 5 3 when performing moving body tracking irradiation in which the irradiation is directed toward the target.
  • 0 55 is lowered to a position facing the X-ray irradiation device 54 so that the X-rays emitted from the X-ray irradiation device 54 can be detected.
  • the tip of the irradiation nozzle 5 3 reaches the moving body tracking irradiation position 2 as the bellows tube 5 3 1 extends downward by a length !_ 1 2.
  • the distance from the tip of the irradiation nozzle 5 3 to the isocenter 3 is !_ 2 ( ⁇ !_ 1 ).
  • the distance !_ 2 is close to the patient 1, but the irradiation nozzles 5 3 and ?0 5 5 is set to a value that does not touch patient 1.
  • Fig. 6 shows an irradiation nozzle for irradiating a high-definition particle beam closest to the affected area.
  • the tip of the irradiation nozzle 53 can move between positions 1 and P 2 3. From position 1 to position 2, position 1 to position 3, position 2 to position 1, position 2 to position 9 3, position 9 3 to position 91, position 9 3 to position 9 2 , Each can be moved.
  • a control method of the particle beam therapy system 1 will be described with reference to FIG.
  • the operation terminal 86 instructs the main controller 81 to start preparation for photographing with the X-axis device 7 (3 1 1 )
  • the irradiation controller system 8 2 outputs the irradiation control system 8 2. ⁇ 2020/174745 15 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the main controller 81 determines that the irradiation nozzle 53 is not retracted (312: N0), it stops the preparation for photographing by the 0-chome device 7 (313), and the irradiation nozzle Instruct irradiation device 5 to retract and retract 5 3.
  • This instruction is sent to the illuminating device 5 from the main controller 81 via the irradiation control system 82, for example.
  • the irradiation device 5 causes the tip of the irradiation nozzle 53 to move to a predetermined retracted position. Evacuate to 1.
  • the main controller 8 1 determines that the tip of the irradiation nozzle 5 3 is retracted ( 3 1 2 :Mimi 3), ⁇ Allow the device 7 to move to the irradiation room 36 (3 15). That is, the main controller 81 permits the 0-control system 8 4 to move and photograph the 0-device 7. Since the irradiation nozzle 53 is retracted, even if the 0-cylinder device 7 moves from the standby position to the irradiation chamber 36, the 0-cylinder device 7 and the irradiation nozzle 53 do not come into contact with each other.
  • the 0 device 7 that has received the movement permission moves from the standby position at the back of the treatment cage 35 toward the irradiation room 36, and takes an image of the patient I on the top plate 61, and the taken image data is taken.
  • the 0-piece device 7 responds to an instruction from the 0-piece control system 8 4 from a predetermined standby position to a treatment position in the irradiation room 36 (a position corresponding to the isocenter I ⁇ 3, which is the patient 1 : Move to a place where you can take a picture of the affected area.
  • Adjust the device 7 to the angle of the top plate 61 pass the patient I through the opening 7 2 of the ⁇ 3 device 7 from the tip of the top plate 61, move to the place where the affected part can be imaged, and stand still. .. Then, the 0-cylinder device 7 takes a picture around the isocenter I 0 and sends the image data to the ⁇ 3-chome control system 84. ⁇ The control system 84 stores the image data received from the device 7 in the data storage unit 85.
  • the main controller 81 checks whether or not the photography by the X-axis device 7 is completed via the X-axis control system 84 (3 17).
  • Main controller 81 is ⁇ ⁇ 2020/174745 16 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • treatment planning device 8 3 After confirming the completion of imaging by Ding device 7 (3 17: ⁇ 3), treatment planning device 8 3 creates a treatment plan based on the image data stored in data storage unit 8 5 (3 1 8). The treatment plan is created according to manual instructions from the doctor. The created treatment plan is transferred to and stored in the data storage unit 85. Instead of creating a treatment plan, a treatment plan that has been created in advance may be modified based on the image data.
  • the main controller 8 1 In response to the treatment start instruction input from the operation terminal 86, the main controller 8 1 instructs the X-axis device 7 to return to the standby position (3 19). The main controller 8 1 determines whether the irradiation nozzle 5 3 is at the irradiation position at the same time as the instruction to move to the 0 device 7 or after the instruction to move to the 0 device 7. 2 or? Instruct to extend to 3 (320). This keeps the patient moving,
  • Irradiation nozzle 53 is the irradiation position? 2 or irradiation position? When it reaches 3, the irradiation control system 82 irradiates a predetermined particle beam from the irradiation nozzle 5 3 to the isocenter ⁇ according to the treatment plan (3 2 1).
  • FIG. 8 is a flow chart showing a process of controlling expansion and contraction of the irradiation nozzle.
  • the irradiation control system 8 2 When the irradiation control system 8 2 receives an instruction to extend or retract the irradiation nozzle 5 3 from the main controller 81 (3 3 1), it determines whether the instruction is extension or contraction (3 3 2).
  • extension means moving the tip of the irradiation nozzle 53 toward the isocenter I ⁇ 3.
  • Contraction means moving the tip of the irradiation nozzle 5 3 away from the isocenter ⁇ 3.
  • the irradiation control system 8 2 operates when it is instructed to extend the irradiation nozzle 5 3 (3 3
  • the irradiation control system 8 2 determines whether the tip of the irradiation nozzle 5 3 has reached the stop position (3 3 4), and extends the tip of the irradiation nozzle 5 3 until it reaches the stop position (3 3 4: 1 ⁇ 1 ⁇ ® 3 3 2 :Extension ® 3 3 3).
  • the irradiation control system 82 determines that the tip of the irradiation nozzle 5 3 has reached the stop position (3 34: No. 3), it stops the expansion of the irradiation nozzle 5 3. ⁇ 2020/174745 17 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the irradiation control system 82 contracts the irradiation nozzle 5 3 when contraction of the irradiation nozzle 5 3 is instructed (3 3 2 :contraction) (3 3 6).
  • the irradiation control system 82 determines whether the tip of the irradiation nozzle 5 3 has reached the stop position (3 3 4).
  • FIG. 9 is a perspective view partially showing an application example of the particle beam therapy system 1.
  • the particle beam therapy system 1 is installed in the building 10.
  • the treatment table 6 is located in the space in front of the drawing, and the top plate 6 1 is put into and taken out of the irradiation room 3 6 from the entrance 3 6 1.
  • a 0-axis device 7 is provided so as to be movable toward the irradiation chamber 36 (toward the irradiation possible area by the irradiation device 5).
  • the device 7 is located at the standby position and moves to the front during shooting.
  • the treatment table 6 and the three-cylinder device 7 can be moved from different directions toward the irradiation chamber 36 formed inside the rotating gantry. Furthermore, the irradiation nozzle 53 is retracted so that it does not interfere with the ⁇ 3 device 7 during imaging, and it extends during treatment to approach the isocenter.
  • the particle beam therapy system 1 smoothly switches between imaging by the 0-device 7 and treatment by the irradiation device 5 without moving the patient I positioned at the isocenter ⁇ 3. be able to.
  • a reliable treatment plan can be created from the image data of the affected area that is closer to the condition at the time of treatment, and the irradiation nozzle 53 can approach the affected area and irradiate the particle beam during the treatment. it can. Therefore, the reliability of particle beam therapy can be improved.
  • the particle beam therapy system 1 of the present embodiment it is not necessary to move the patient 1 from the imaging by the 0-chome device 7 to the treatment by irradiation of the particle beam.
  • the position of can be prevented from shifting. Therefore, it is possible to reduce the margin set in the irradiation range to the affected area, and it is possible to reduce the influence on normal tissue. ⁇ 2020/174745 18 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the X-ray device 7 is accommodated in the back of the irradiation chamber 36, and the X-ray image at the isocenter I 0 in the irradiation chamber 36 is acquired.
  • a high-quality treatment plan can be created.
  • the building can be made smaller because there is no need for a separate simulation room to create a treatment plan.
  • the particle beam therapy system 1 of the present embodiment since it is possible to relatively smoothly switch between the acquisition of 0 images and the therapy, it is possible to optimize the therapy plan in a shorter time than before. Real-time adaptive therapy can be realized.
  • the top plate 61 of the treatment table 6 and the (3 claw device 7 are mechanically separated, and the couchtop 61 is ⁇ 3 chopper device 7). It is possible to freely move in and out of the irradiation room 36 and change its angle (posture) without being restricted by the structure of 1. Therefore, the degree of freedom of treatment is increased and usability is improved. 2
  • Example 2 will be described with reference to FIG. In each of the following embodiments including this embodiment, the difference from the first embodiment will be mainly described.
  • Fig. 10 is an explanatory view showing the irradiation nozzle 5 3 of the irradiation device 5 according to the present embodiment.
  • a single pipe 531 8 is used in place of the bellows pipe 5 3 1, and the tip portion 5 3 0 consisting of monitors 5 3 3 to 5 3 6 is separated from the single pipe 5 3 1 8. , Can be moved.
  • the tip 5300 can also be called a separation monitor 5300.
  • FIG. 10 shows the case where the irradiation nozzle 5 3 is at the closest irradiation position 3.
  • the separated tip part 5300 is moved to the retracted position described in the first embodiment by the tip part movement mechanism (not shown). 1. Moving object tracking irradiation position? 2, the closest irradiation position? It is possible to move to 3.
  • the irradiation device 5 uses the single tube 5 31 and moves the tip 5 30 separated from the single tube 5 3 1, so that the window 5 3 of the single tube 5 3 1 8 is moved.
  • the particle beam emitted from 2 is ⁇ 2020/174745 19 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the tip portion 530 approaches the affected area as in the case of the first embodiment, so that the divergence of the beam in the affected area can be suppressed.
  • the expandable bellows tube 531 is replaced by a non-expandable single tube 531.
  • the overall size of the irradiation device 5 can be reduced, and the manufacturing cost of the irradiation device 5 can be reduced.
  • the total length of the bellows pipe 5 31 is several times the required expansion/contraction amount (stroke amount), and the cost is higher than that of a single pipe.
  • the single tube 5 31 8 since the single tube 5 31 8 is used, the size of the irradiation device 58 and the size of the rotating gantry can be reduced, and the cost can be reduced.
  • the single pipe 531 has a simple structure, which can reduce the failure probability and facilitate maintenance.
  • Example 3 will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the direction in which the irradiation device 5 can be expanded and contracted (can be moved back and forth) will be described.
  • FIG. 11 is an explanatory diagram schematically showing the positional relationship between the gating device 7 and the irradiation device 5.
  • the 0-piece device 7 does not necessarily have a circular outer shape, but may have a non-circular shape such as a rectangular shape or an elliptical shape.
  • the irradiation device 7 when the outer shape of the 0-piece device 7 is a substantially circular shape, the irradiation device
  • the length (also referred to as the amount of advance or retreat or the amount of stroke) that the irradiation nozzle 53 should expand and contract to prevent interference does not change much. That is, when 0 ° is directly above the center of the 0-axis device 7, 0°, 90°, 180°, 270°, or another angle positioned between these four angles. In almost all cases, the amount of expansion and contraction required for the irradiation nozzle 5 3 to avoid interference with the 0-cylinder device 7 is almost the same.
  • the outer shape of the 0-cylinder device 7 is a non-circular shape, for example, as shown in FIG. ⁇ 2020/174745 20 ⁇ (:171? 2019 /041676
  • the amount by which the irradiation nozzle 53 should expand and contract is different. Isocenters when irradiator 5 is located at 90° and 270° ⁇ 3 to (distance 1_4 from the outer circumference of 3-cylinder 7 to 4 is (The distance from 3 to the outer circumference of device 7 is longer than !_ 5.
  • the irradiation nozzle 53 may be extendable and retractable at any angle.
  • the irradiation nozzle 53 can be configured to be expandable and contractable from a plurality of angles. In this case, since it is not necessary to move the irradiation nozzle 53 to the expandable/contractible angle, it is possible to shorten the time required to switch between particle beam therapy and ⁇ 3 imaging, and improve the throughput of the particle beam therapy system 1. Can be made At this time, the amount of expansion/contraction may be constant at any expansion/contraction amount (maximum expansion/contraction amount) that does not contact the device 7. Further, the amount of expansion and contraction for avoiding interference may be varied depending on the angle of the irradiation device 5. When the amount of expansion and contraction is changed depending on the angle, the mechanical structure and control process (correction process, etc.) become complicated, and the size of the rotating gantry becomes large.
  • amount of expansion and contraction the angle that minimizes (case of FIG. 1 1, 0 ° and 1 80 °) may be configured to be stretchable the irradiation morphism nozzle 53 at. It is possible to reduce the size of the rotating gantry and the complexity of control processing.
  • a gap for expanding and contracting the irradiation nozzle 53 is created in the moving floor 352, so that the movement of the medical technician in the irradiation chamber 36 is restricted. It This gap may be closed with a plate, but in that case the mechanical structure becomes complicated.
  • the angle at which the irradiation device 5 is located on the moving bed 352 (around 1 80, for example, in the range of 150° to 210°). ⁇ 2020/174745 21 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • the expansion/contraction amount may be constant at the maximum expansion/contraction amount as described above, or may be expanded/contracted at the minimum necessary expansion/contraction amount for each angle of the irradiation nozzle 53.
  • the expandable/contractible angle of the irradiation device 5 may be limited to 0 ° only. As a result, it is possible to prevent the interference with the 0-axis device 7 with a minimum amount of expansion and contraction. Furthermore, since there is no gap on the moving floor 3 52, there is no risk of obstructing the movement of the medical technician, and it is easy to use. Further, it is possible to prevent the mechanical structure and the control process from becoming complicated. However, since the irradiation nozzle 5 3 needs to be expanded and contracted after the irradiation device 5 is positioned at the angle of 0 ° , the throughput of the particle beam therapy device 1 is reduced.
  • Embodiment 1 This embodiment having such a configuration can be combined with either Embodiment 1 or Embodiment 2. This embodiment can be further applied to the combined configuration of the first and second embodiments.
  • Example 4 will be described with reference to FIG. In this embodiment, the treatment table 6 and (3 units device
  • the arrangement of 7 is the reverse of that of the first embodiment.
  • Fig. 12 shows the positional relationship among the rotating gantry 3 and the gantry device 7 and the treatment table 6.
  • the device 7 is arranged so as to stand by outside the irradiation chamber 36 of the rotating gantry 3.
  • the crawler device 7 enters the irradiation chamber 36 from the outside of the irradiation chamber 36 by the mobile mechanism 71.
  • This moving mechanism can also be configured so as not to come into contact with the moving bed of the rotating gantry 3 as described in the first embodiment.
  • the treatment table 6 is arranged inside the treatment cage 35 behind the irradiation chamber 36.
  • This embodiment which is configured in this way, also exhibits the same effects as the first embodiment.
  • This example can be combined with any of Examples 1 to 3. Furthermore, this embodiment is ⁇ 2020/174745 22 ⁇ (: 171? 2019 /041676
  • Example 5 will be described with reference to FIGS. 13 and 14.
  • the rotary gantry called half flow tape Te queuing gantry (hereinafter, half-gun tri) describing the case of applying the present invention to a particle beam therapy system 1 ⁇ 3 using a 3 (3.
  • Half gantry 3 (3 Moves the irradiator 5 circumferentially at an angle of less than 360° (for example, in the range _45° to 200°).
  • Figure 13 shows a particle with a half gantry 3 ( 3. It is a perspective view which partially shows the example of the radiotherapy apparatus 1. ⁇ 3.
  • the inside of the half gantry 30 is formed in a crawler structure, and moves horizontally with the floor 100.
  • 14 (1) is a plan view of the particle beam therapy system 1 ⁇ 3, with the top plate 61 located outside the irradiation chamber 36.
  • 14 (2) is a side view of the particle beam therapy system 1 ⁇ 3 as seen from the direction of the arrow XV (2) in Fig. 14 (1), where the top plate 61 is inside the irradiation chamber 36. ⁇ Shows the state of being photographed by the device 7. In Fig. 14 (2), the patient is omitted.
  • the half gantry 3 ( 3 is formed so that the cross section orthogonal to the rotation axis is approximately ( 3 shape), and the opening parallel to the rotation axis serves as the entrance and exit 3 62.
  • the treatment table 6 moves the top plate 6 1 into the irradiation room 36 through the entrance 3 6 2 (space where particle beam irradiation is possible by the irradiation device 5), and stands still at the prescribed treatment place in the irradiation room 36.
  • This embodiment which is configured as described above, also exhibits the same effects as the first embodiment.
  • This example can be combined with any of Examples 1 to 3.
  • the present embodiment can be applied to any combination of Embodiments 1 to 3.
  • the invention is not limited to the configuration example shown in the accompanying drawings.
  • the configuration and the processing method of the embodiment can be appropriately changed within the scope of achieving the object of the present invention.
  • the irradiation nozzle 53 at the retracted position? 1.
  • Moving object tracking irradiation position? 2 the example of expanding and contracting in 3 stages of the closest irradiation position 3 was explained, but instead of this, the retracted position 1 and the moving body tracking irradiation position? 2, or retracted position?
  • the irradiation nozzle 53 may be expandable/contractible in two stages of 1 and the closest irradiation position 3.
  • the irradiation nozzle 53 may be expandable/contractible in four or more steps.
  • the irradiation nozzle 53 may be configured to continuously expand and contract in a stepless manner.
  • the rotating gantry 3 and the half gantry 3 The rotating gantry 3 and the half gantry 3 (The irradiation device 53 was fixed to 3 as an example, but the irradiation device 53 was fixed to the building 10 without using the rotating gantry 3 and half gantry 30. May be
  • each component of the present invention can be arbitrarily selected, and the present invention also includes the invention having the selected configuration. Furthermore, the configurations described in the claims can be combined in addition to the combinations specified in the claims.

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Abstract

治療の信頼性と使い勝手とを向上させる放射線治療装置を提供すること。　放射線治療装置１は、治療対象Ｐｔの載置された天板６１を所定の治療場所３６へ移動させる治療台６と、天板の移動方向と異なる方向から所定の治療場所へ移動し、治療対象を撮影する撮影装置７と、治療台と撮影装置との間に設けられ、伸縮可能で、治療対象へ放射線を照射させる照射装置５とを備える。照射装置は、ＣＴ装置７が治療場所へ移動するときに、所定の退避位置Ｐ１へ移動する。治療対象へ放射線を照射するとき、照射装置５は、所定の照射位置Ｐ３まで移動する。

Description

\¥02020/174745 1 卩（：17 2019/041676 明 細 書
発明の名称 ： 放射線治療装置および放射線治療装置の制御方法 技術分野
[0001] 本発明は、 放射線治療装置および放射線治療装置の制御方法に関する。
背景技術
[0002] 放射線治療とは、 例えばガンマ線、 X線、 粒子線を患部へ照射することに より、 がん細胞を破壊する治療法である （特許文献 1） 。 粒子線には、 例え ば、 中性子線、 陽子 （水素） 線、 ヘリウム線、 炭素線などがある。
[0003] 近年では、 放射線治療の信頼性向上と患者の負担軽減を実現すべく、 腫瘍 の大きさの変化と患者の体格の変化とに応じて治療計画を修正するアダプテ ィブセラピーが求められている。 アダプティブセラピーでは、 例えば、 治療 の直前に CT （Com p u t e d T omo g r a p h y） 画像を取得し、 取得した画像を基に治療計画を修正する。 このとき、 アダプティブセラピー を実現するためには、 治療を行うアイソセンタでの高精度な CT画像を取得 する必要がある。
[0004] アイソセンタでの C T画像を撮影する場合、 放射線を照射する照射装置と C T装置との干渉を避ける必要がある。 撮影中の c T装置と照射装置とが干 渉しないように、 照射装置を c T装置の外側に設けることが考えられるが、 この場合、 照射装置とアイソセンタまでの距離が長くなる。 粒子線治療の場 合は、 照射装置とアイソセンタとの距離が長くなると、 真空が引かれた照射 装置から出た粒子線が空気中を通る距離が長くなり、 空気による散乱で、 ビ —ムサイズが拡大するため、 線量分布の品質や制御性が低下する。
[0005] そこで、 一つの治療台を CT装置と放射線照射装置とで共用し、 CT装置 による撮影時には、 放射線治療装置のアーム部を上昇させることにより CT 装置と放射線治療装置との干渉を防止し、 撮影の終了後に、 放射線による治 療を行う技術が提案されている （特許文献 2） 。
先行技術文献 \¥0 2020/174745 2 卩（：17 2019/041676 特許文献
[0006] 特許文献 1 :特開 2 0 1 7 _ 1 2 3 7 4号公報
特許文献 2 :特開 2 0 1 4 _ 1 3 8 6 7 1号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[0007] 特許文献 2に記載の技術では、 寝台装置の天板が＜3丁装置を貫通して設け られるため、 天板の動きが制限される。 したがって、 この従来技術では、 患 者が天板へ乗降する際に使い勝手が低下し、 治療計画に応じて天板の位置ま たは角度を変更するのが難しい。
[0008] 本発明は、 上記課題に鑑みてなされたもので、 その目的は、 治療の信頼性 と使い勝手とを向上することのできる放射線治療装置、 放射線治療方法およ び放射線治療装置の治療計画作成方法を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0009] 上記課題を解決すべく、 本発明に従う放射線治療装置は、 放射線治療装置 であって、 治療対象の載置された天板を所定の治療場所へ移動させる治療台 と、 天板の移動方向と異なる方向から所定の治療場所へ移動し、 治療対象を 撮影する撮影装置と、 治療台と撮影装置との間に設けられ、 伸縮可能で、 治 療対象へ放射線を照射させる照射装置とを備え、 照射装置は、 撮影装置が所 定の治療場所に移動するとき、 所定の退避位置へ退避し、 前記治療対象へ放 射線を照射するとき、 所定の照射位置まで移動する。
発明の効果
[0010] 本発明によれば、 天板上の治療対象を動かさずに撮影と治療とを行うこと ができるため、 高精度な治療を行うことができる。 さらに本発明によれば、 所定の治療場所へ移動可能な治療台を備えるため、 治療対象を天板に載せた り降ろしたりする際の使い勝手を高めることができる。
図面の簡単な説明
[001 1 ] [図 1 ]粒子線治療装置の全体概要を示す説明図である。 〇 2020/174745 3 卩（：171? 2019 /041676
［図 2］粒子線治療装置の全体構成図である。
［図 3］回転ガントリの概略構成図である。
［図 4］＜3丁撮影時における照射ノズルの位置を示す説明図である。
［図 5］動体追跡をしながら粒子線を照射する場合の照射ノズルの位置を示す説 明図である。
［図 6］患部に最接近して高精細な粒子線を照射する場合の照射ノズルの位置を 示す説明図である。
［図 7］粒子線治療装置の全体処理を示すフローチヤートである。
［図 8］照射ノズルの位置を制御する処理を示すフローチヤートである。
［図 9］粒子線治療装置の例を示す斜視図である。
［図 10］第 2実施例に係り、 最接近時の照射ノズルの位置を示す説明図である
［図 11］第 3実施例に係り、 CT装置と照射ノズルの位置関係を正面から見た 模式図である。
［図 12］第 4実施例に係り、 回転ガントリと CT装置と治療台との位置を示す 説明図である。
［図 13］第 5実施例に係り、 粒子線治療装置の例を示す斜視図である。
［図 14］治療台とハーフガントリと CT装置の位置関係を模式的に示す説明図 である。
発明を実施するための形態
［0012］ 以下、 図面に基づいて、 本発明の実施の形態を説明する。 本実施形態では 、 放射線治療装置として、 粒子線を照射する粒子線治療装置を例に挙げて説 明する。 粒子線に限らず、 X線または電子線にも本実施形態を適用すること ができる。 以下の説明では、 粒子線をイオンビームまたはビームと表現する 場合がある。 また、 本実施形態では、 撮影装置として CT装置を例に挙げて 説明するが、 撮影装置は CT装置に限られるものではなく、 MR I (Ma g n e t i c R e s o n a n c e I m a g i n g) 装置や X線撮影装置な ど他の撮影装置にも本実施形態を適用することができる。 〇 2020/174745 4 卩（：171? 2019 /041676
[0013] 図 1は、 放射線治療装置としての粒子線治療装置の全体概要を示す。 詳細 な構成は、 図 2以下を参照して後述する。
[0014] 図 1 に示すように、 粒子線治療装置 1は、 例えば、 照射装置 5と、 治療台
6と、 「撮影装置」 としての <3丁装置 7とを含む。
[0015] 図 1 （ 1） に示す初期段階では、 治療台 6の天板 6 1上に患者 Iを固定 した後 （3 1） 、 「所定の治療場所」 としての照射室 3 6へ天板 6 1 を移動 させる （3 2） 。 ここで、 「所定の治療場所」 とは、 治療計画で予め定めら れた位置 ·方向に患者 1の患部がくる場所であり、 患者 の患部とアイ ソセンタ 丨 〇とが一致する場所である。 照射室 3 6は、 照射装置 5から粒子 線が照射され、 粒子線治療の行われる空間である。
[0016] 図 1 （2） に示す <3丁撮影準備段階では、 0丁装置 7の移動に際して、 照 射装置 5の照射ノズル 5 3の先端を所定の退避位置 1 まで収縮させる （3 3） 。 照射ノズル 5 3が退避位置？ 1へ移動した後、 〇丁装置 7を照射室 3 6へ移動させる （3 4） 。 なお、 照射ノズル 5 3と（3丁装置 7との接触を防 止できるのであれば、 照射ノズル 5 3の退避位置 1への移動と <3丁装置 7 の移動とを同時に行ってもよい。 また、 図 1 （1） で示した初期段階の前に 照射ノズル 5 3が退避位置まで収縮されている場合は、 〇丁撮影準備段階で は、 照射ノズル 5 3の退避を行わなくてもよい。 移動した 0丁装置 7は、 患 者 1の患部が撮影できる場所、 すなわち粒子線治療装置のアイソセンタ 丨 〇が（3丁装置 7の撮影範囲に入る場所で静止する。
[0017] 図 1 （3） に示す <3丁撮像段階では、 0丁装置 7により、 患者 の患部 に設定されたアイソセンタ 丨 <3の付近の断面画像を撮影し、 画像データを取 得する （3 5） 。 取得された画像データに基づいて、 どの箇所にどの程度の 粒子線を照射するかといった治療計画が修正または作成される （3 6） 。
[0018] 図 1 （4） に示す治療段階 （照射段階） では、 〇丁装置 7を照射室 3 6か ら元の待機場所まで退避させた後 （3 7） 、 照射装置 5は、 照射ノズル 5 3 の先端を退避位置 1から照射位置 3まで伸長させる （3 8） 。 なお、 照 射ノズル 5 3と〇丁装置 7との接触を防止できるのであれば、 〇丁装置 7の 〇 2020/174745 5 卩（：171? 2019 /041676
移動と照射ノズル 5 3の照射位置 3への移動とを同時に行ってもよい。 そ して、 照射装置 5は、 作成された治療計画にしたがって粒子線を患者 Iの 患部へ照射する （3 9） 。 なお、 図 1 （4） では照射ノズル 5 3の先端をア イソセンタ 丨 〇に最接近させる場合を示したが、 これに限らず、 図 5で後述 するように、 患部の動きを追跡しながら粒子線を照射する位置へ照射ノズル 5 3の先端を移動させることもできる。
[0019] このように構成される本実施形態によれば、 治療台 6は、 照射室 3 6へ向 けて天板 6 1 を移動させることができ、 0丁装置 7は、 天板 6 1の移動方向 とは逆方向から照射室 3 6へ移動することができ、 照射装置 5は、 撮影時と 粒子線治療時とに対応して照射ノズル 5 3を伸縮させることができる。
[0020] 本実施形態によれば、 〇丁装置 7は天板 6 1 に容易にアクセスして、 アイ ソセンタ 丨 〇付近の画像を撮影することができる。 すなわち、 〇丁装置 7に よる撮影時には、 照射ノズル 5 3の先端を退避位置 1 まで収縮させるため 、 〇丁装置 7は照射装置 5と干渉することなく天板 6 1 に近づいて、 アイソ センタ 丨 <3付近の断面画像を撮影できる。 患者 Iを天板 6 1 に固定後に天 板 6 1 を動かすと、 患者 1の体内組織は天板 6 1の加速 ·減速で加わる力 により動いてしまう。 しかし、 本実施例によれば、 患者 を載せた天板 6 1は、 照射室 3 6に進入した後では動く必要はなく、 〇丁撮影から粒子線治 療までその位置を維持することができる。
[0021 ] 本実施形態では、 0丁装置 7から、 粒子線治療時と同じ状態の患者 Iの アイソセンタ I 〇付近の高品質な診断画像データを得ることができ、 この高 品質の診断画像データから治療計画を修正または作成することができる。 こ の修正または作成した治療計画に基づいて粒子線を照射することにより粒子 線治療の信頼性を向上できる。
[0022] さらに、 本実施形態では、 粒子線治療時には照射ノズル 5 3を伸長させて 、 照射ノズル 5 3の先端を退避位置？ 1から照射位置？ 3まで移動させるた め、 照射ノズル 5 3とアイソセンタ I 〇とを近づけることができる。 これに より、 本実施形態では、 照射装置 5から患部 （アイソセンタ） へ向けて照射 〇 2020/174745 6 卩（：171? 2019 /041676
される粒子線の径を小さくでき、 線量分布の品質を向上させることができる
[0023] さらに、 本実施形態では、 治療台 6の天板 6 1 と <3丁装置 7とは機械的に 分離しているため、 天板 6 1は（3丁装置 7の構造の制約を受けずに、 照射室 3 6へ出入りしたり、 その角度を変えたりすることができる。 図 1では、 天 板 6 1は水平に保持される場合を示しているが、 水平以外の角度を取ること もできる。
実施例 1
[0024] 図 2〜図 9を用いて第 1実施例を説明する。 図 2は、 粒子線治療装置 1の 全体構成を示す。 粒子線治療装置 1は、 図示せぬ建屋の中に配置される。 粒 子線治療装置 1は、 例えば、 粒子線発生装置 2と、 回転ガントリ 3と、 ビー ム輸送系 4と、 治療台 6と、 0丁装置 7と、 情報処理システム 8とを含む。
[0025] 粒子線発生装置 2は、 放射線の一種である粒子線の例としての粒子線を発 生させる装置である。 粒子線発生装置 2は、 例えば、 図示せぬイオン源と、 前段加速器である直線加速器 2 0およびシンクロトロン加速器 2 1 を有する 。 本実施例では、 前段加速器 2 0とシンクロトロン 2 1 とを用いたシステム を示すが、 これに限らず、 例えばサイクロトロンやシンクロサイクロトロン を用いてもよいし、 または、 超電導電磁石を使用する粒子線加速器であって もよい。 粒子線には、 例えば、 陽子線 （陽子イオンビーム） 、 ヘリウム線 （ ヘリウムイオンビーム） 、 炭素線 （炭素イオンビーム） などがある。 いずれ を用いてもよい。
[0026] シンクロトロン加速器 2 1は、 例えば、 環状のビームダクト 2 2、 入射器
2 3、 複数の偏向電磁石 2 4、 複数の四極電磁石 2 5、 高周波加速空胴 2 6 、 出射用の高周波印加装置 2 7、 出射用のセプタム電磁石 2 8を有する。
[0027] ビームダクト 2 2は、 粒子線の周回軌道を構成する。 ビームダクト 2 2に 取り付けられた入射器 2 3は、 真空ダクトにより直線加速器 2 0に接続され る。 図示せぬイオン源は、 直線加速器 2 0に接続されている。 高周波印加装 置 2 7は、 例えば、 出射用高周波電極と、 高周波電源と、 開閉スイッチとを 〇 2020/174745 7 卩（：171? 2019 /041676
有する （いずれも不図：〇0 。 各偏向電磁石 2 4と各四極電磁石 2 5と局周波 加速空胴 2 6とセプタム電磁石 2 8とは、 図 2に示すように、 ビームダクト 2 2に沿って配置されている。
[0028] ビーム輸送系は、 加速器 2から回転ガントリ 3までビームを輸送する第 1 ビーム輸送系 （高エネルギービーム輸送系） 4と、 回転ガントリ 3内におい て照射装置 5へビームを輸送する第 2ビーム輸送系 （ガントリービーム輸送 系） 3 0とに大別できる。
[0029] 第 1 ビーム輸送系 4は、 シンクロトロン加速器 2 1のセプタム電磁石 2 8 に接続されるビーム経路 （ビームダクト） 4 1 を有している。 ビーム経路 4 1 に沿って、 シンクロトロン加速器 2 1から照射装置 5に向けて、 複数の四 極電磁石 4 3と偏向電磁石 4 2と複数の四極電磁石 4 3とが配置される。
[0030] 第 2ビーム輸送系 3 0は、 ビーム経路 （ビームダクト） 3 1 を有している 。 ビーム経路 3 1 に沿って、 シンクロトロン加速器 2 1から照射装置 5に向 けて、 複数の偏向電磁石 3 2と複数の四極電磁石 3 3とが配置される。
[0031 ] ビーム経路 3 1および各電磁石 3 2 , 3 3は、 回転ガントリ 3に取り付け られる。 ビーム経路 3 1は、 第 1 ビーム輸送系 4と第 2ビーム輸送系 3 0と の接続部 4 4において、 ビーム経路 4 1 に連絡される。 ビーム経路 3 1は、 回転ガントリ 3の回転に応じて回転されるため、 ビーム経路 4 1 とは直接接 続されず、 接続部 4 4を介して接続される。
[0032] 照射装置 5は、 治療計画に基づいて、 伸縮可能な照射ノズル 5 3から、 治 療台 6の天板 6 1 に載置された患者 1の患部に向けて粒子線を照射する。 照射装置 5は、 例えば、 丫方向の走査電磁石 （ビーム走査装置） 5 1 と、 X 方向の走査電磁石 5 2と、 照射ノズル 5 3とを備える。
[0033] 丫方向の走査電磁石 5 1は、 粒子線 （ビーム） を照射装置 5の中心軸に垂 直な平面内において偏向させて丫方向に走査する。 X方向の走査電磁石 5 2 は、 粒子線をその平面内において偏向させて、 X方向と直交する丫方向に走 査する。 後述のように、 X方向の走査電磁石 5 1は、 複数設けることができ る。 〇 2020/174745 8 卩（：171? 2019 /041676
[0034] 上述の通り照射装置 5の先端側には、 照射ノズル 5 3がその軸方向に伸縮 可能に設けられている。 照射ノズル 5 3は、 例えば、 ベローズ管 5 3 1 と、 窓部 5 3 2と、 線量モニタ 5 3 3 , 5 3 4と、 ビーム位置モニタ 5 3 5と、 リッジフィルタ 5 3 6 （いずれも図 4参照） とを含む。 窓部 5 3 2は、 真空 と空気との境界である。 ビームダクト 2 2、 3 1、 4 1から照射装置 5の窓 部 5 3 2までは、 真空に保持されており、 粒子線は真空中を加速、 輸送され る。 窓部 5 3 2を通過した粒子線は、 空気中を進行する。
[0035] 照射装置 5は、 回転ガントリ 3に取り付けられている。 照射装置 5は、 回 転ガントリ 3により、 回転ガントリ 3の回転軸八乂 （図 3参照） を中心に、 例えば 3 6 0 ° 移動可能になっている。 照射装置 5は、 第 2ビーム輸送系 3 0の末端に位置し、 走査電磁石 5 1 , 5 2と先端部 5 3 0とは照射装置 5の 粒子線出口に向けて、 照射装置 5の中心軸に沿って配置されている。 なお、 先端部 5 3 0は、 例えば、 線量モニタ 5 3 3 , 5 3 4と、 ビーム位置モニタ 5 3 5と、 リッジフイルタ 5 3 6、 レンジシフタ （不図示） 、 コリメータ （ 不図示） など、 粒子線を監視および調整する機器である。
[0036] 治療台 6は、 患者 1を所定の位置および角度に保持する装置であり、 患 者 1を載置する天板 6 1 と移動機構 6 2とを含む。 移動機構 6 2は、 例え ば、 天板 6 1 を複数方向 （例えば 6軸方向） に移動させるロボッ トアームと して構成してもよいし、 天板 6 1 をレール上で水平に移動させる機構として 構成してもよい。
[0037] （3丁装置 7は、 照射装置 5による照射可能空間 （照射室 3 6） を挟んで、 治療台 6と対向して設けられている。 0丁装置 7は、 天板 6 1が照射室 3 6 に進入する方向とは逆の方向から、 照射室 3 6へ出入りできるように設けら れている。
[0038] 情報処理システム 8は、 粒子線治療装置 1の制御等を行うシステムである 。 情報処理システム 8は、 例えば、 メインコントローラ 8 1 と、 照射制御シ ステム 8 2と、 治療計画装置 8 3と、 0丁制御システム 8 4と、 データ蓄積 部 8 5と、 操作端末 8 6とを含む。 ここでは、 メインコントローラ 8 1 と、 〇 2020/174745 9 卩（：171? 2019 /041676
照射制御システム 8 2と、 治療計画装置 8 3と、 0丁制御システム 8 4と、 データ蓄積部 8 5と、 操作端末 8 6とは、 それぞれ一つのシステムまたは装 置として構成される例を示すが、 これに代えて、 複数のシステムまたは複数 の装置を一つのシステムまたは装置として構成してもよいし、 あるいは、 一 つのシステムまたは一つの装置を複数のシステムまたは複数の装置として、 機能を分割して構成してもよい。
[0039] メインコントローラ 8 1は、 粒子線治療装置 1の全体動作を制御するコン ピュータであり、 例えば、 マイクロプロセッサ 8 1 1 とメモリ 8 1 2とイン 夕ーフエース部 8 1 3といったコンビュータ資源を備えている。 図中、 マイ クロプロセッサ 8 1 1 を 「〇 11」 と表示し、 インターフエース部 8 1 3を 「 I 」 と表示する。 メモリ 8 1 2には、 粒子線治療装置 1 を制御するため に使用される所定のコンピュータプログラム （不図示） が格納されている。
[0040] マイクロプロセッサ 8 1 1は、 所定のコンビュータプログラムをメモリ 8
1 2から読み出して実行することにより、 粒子線治療装置 1 を制御する。 イ ンターフエース部 8 1 3は、 例えば、 一つまたは複数の通信プロトコルに対 応する通信インターフエース回路、 入出カインターフエース回路などを含む
[0041 ] インターフヱース部 8 1 3には、 記憶媒体 IV!を接続可能である。 記憶媒 体 1\/1は、 例えば、 フラッシュメモリ、 光ディスク、 メモリカード、 ハード ディスクなどのように構成される。 記憶媒体 IV!からメインコントローラ 8 1のメモリ 8 1 2へ所定のコンビュータプログラムの一部または全部を転送 させて記憶させることができる。 逆に、 メインコントローラ 8 1のメモリ 8 1 2から記憶媒体 IV!へ所定のコンビュータプログラムの一部または全部を 転送させて記憶させることもできる。
[0042] 照射制御システム 8 2は、 粒子線治療装置 1 による粒子線の照射の全体を 制御するコンピュータである。 照射制御システム 8 2を含めて、 以下に述べ る各コンピュータ 8 3 , 8 4 , 8 6は、 メインコントローラ 8 1 と同様に、 マイクロプロセッサおよびメモリ （いずれも不図示） などのコンピュータ資 〇 2020/174745 10 卩（：171? 2019 /041676
源を有する。
[0043] 治療計画装置 8 3は、 粒子線の照射により治療する計画を作成するコンビ ュータである。 治療計画装置 8 3は、 医師の指示と（3丁装置 7から得られた 画像データとに基づいて、 治療計画を作成する。
[0044] 〇丁制御システム 8 4は、 〇丁装置 7の動作を制御するコンビュータであ る。 〇丁装置 7で撮影された患部の画像データ （診断画像データ） は、 〇丁 制御システム 8 4を介してデータ蓄積部 8 5へ格納される。
[0045] データ蓄積部 8 5は、 例えば、 0丁装置 7で撮影された画像データと、 治 療計画装置 8 3で作成された治療計画とを記憶する。
[0046] 操作端末 8 6は、 医療技師または医師等のユーザが使用するコンビュータ である。 ユーザは、 操作端末 8 6を用いることにより、 粒子線治療装置 1 を 操作する。 さらに、 ユーザは、 粒子線治療装置 1の持つ情報を操作端末 8 6 を介して取得し、 端末 8 6の画面で確認することもできる。
[0047] 図 3を用いて、 回転ガントリ 3の機械的構成の概略を説明する。 回転ガン トリ 3は、 円筒状の回転胴 3 4と、 回転胴 3 4の内側に位置して回転胴 3 4 と同軸に設けられる円環状の放射線治療ケージ 3 5と、 回転胴 3 4の内側に 位置して回転胴 3 4と同軸に設けられる円筒状の静止リング 4 0とを備える 。 照射装置 5 3は、 回転胴 3 4と放射線治療ケージ 3 5に対して固定されて おり、 回転胴 3 4と放射線ケージ 3 5の回転とともにアイソセンタ 丨 〇の周 囲を回転する。 なお、 回転胴 3 4、 放射線治療ケージ 3 5、 及び、 静止リン グ 4 0が、 円筒状または円環状に形成される例を説明するが、 これに代えて 、 回転胴 3 4等を直方体形状またはトラス構造に形成してもよい。
[0048] 回転胴 3 4は、 その前側にリング状のフロントリングが設けられており、 その後側にもリング状のリアリング （いずれも不図示） が設けられている。 フロントリングは、 建屋の床 1 0 0に設置された支持装置 3 7により下側か ら支持される。 リアリングは、 床 1 0 0に設置された支持装置 3 8により下 側から支持される。
[0049] 支持装置 3 7は、 一対の口ール支持部材および複数のサボートローラ （い 〇 2020/174745 1 1 卩（：171? 2019 /041676
ずれも不図示） を含む。 各サボートローラは、 各口ール支持部材に回転可能 に取り付けられる。 フロントリングは各サボートローラにより回転可能に支 持される。
[0050] 支持装置 3 8も支持装置 3 7と同様に、 _対の口ール支持部材および複数 のサボートローラ （いずれも不図示） を含む。 各サボートローラは、 各口一 ル支持部材に回転可能に取り付けられる。 リアリングは、 各サボートローラ により回転可能に支持される。
[0051 ] 回転ガントリ 3を回転させる回転装置の回転軸は、 減速装置 （いずれも不 図示） を介して、 リアリングを支持する複数のサボートローラのうちの一つ のサボートローラの回転軸に連結される。 回転ガントリ 3の回転角度を測定 する角度検出器 （不図示） は、 フロントリングを支持する複数のサボートロ —ラのうちの一つのサボートローラの回転軸に連結される。
[0052] 放射線治療ケージ 3 5について説明する。 以下では、 治療ケージ 3 5と略 記する場合がある。 治療ケージ 3 5は、 回転胴 3 4の開口部、 フロントリン グ側に設けられる。 治療ケージ 3 5の内側は、 建屋 1 0の床 1 0 0と水平な 移動床 3 5 2と、 円弧状の円弧部 3 5 3とにより、 アルファベッ トの 「0」 を 9 0度傾けたような形状となっている。 治療ケージ 3 5の内側には、 クロ —ラ状に連結された板材が配置され、 板材が回転胴 3 4と治療ケージ 3 5と 回転しながら、 水平な移動床 3 5 2を形成している。 治療ケージ 3 5の両端 は開口しており、 フロントリング側が照射室 3 6へ天板 6 1が出入りするた めの出入り口 3 6 1 となっている。
治療ケージ 3 5の両端のうち出入り口 3 6 1の反対側に、 静止リング 4 0 が配置される。 静止リング 4 0の内側には、 水平床部 4 0 1が形成されてい る。 静止リング 4 0の両端のうち治療ケージ 3 5と反対側は、 パネル 3 5 1 により封止されている。 静止リング 4 0は、 回転胴 3 4に設けられた駆動機 構 3 9により、 回転胴 3 4とは逆方向に回転される。 これにより、 水平床部 4 0 1は、 回転胴 3 4が回転しても建屋 1 0に対しては回転しない。 水平床 部 4 0 1の上に、 後述のように 0丁装置 7が移動可能に設けられている。 〇 2020/174745 12 卩（：171? 2019 /041676
[0053] このように構成される治療ケージ 3 5は、 回転ガントリ 3の周方向におけ る照射装置 5の移動経路 (旋回経路) に対し、 天板 6 1上の患者？ Iの安全 を守る。 さらに、 治療ケージ 3 5は、 医療技師等が患者 Iに対して医療行 為を実施できるように、 足場となる移動床 3 5 2を提供する。 治療ケージ 3 5は、 周囲に対して照射室 3 6となる閉空間を与える。 また、 静止リング 4 〇は、 建屋 1 〇に対して静止した水平床部 4 0 1 を提供する。 治療ケージ 3 5は、 周囲に対して〇丁装置 7の退避場所となる閉空間を与える。
[0054] 〇丁装置 7は、 静止リング 4 0に位置して設けられる。 〇丁装置 7は、 開 口部 7 2に患者 Iを通過させることにより、 患部を撮影する。 〇丁装置 7 は、 移動機構 7 1 により治療ケージ 3 5内を移動される。 0丁装置 7は、 移 動床 3 5 2と平行に移動することもできるし、 移動床 3 5 2とは異なる角度 で移動することもできる。 すなわち、 移動機構 7 1は、 レールを用いて〇丁 装置 7を移動させるように構成されてもよいし、 さらに、 〇丁装置 7を X軸 に対して傾けられるよう構成されてもよい。 また、 多軸のロボッ トアームと して構成されてもよい。 〇丁装置 7を X軸に対して傾けられる構成にするこ とで、 天板 6 1の向きに合わせて (3丁装置 7を移動させることができる。 移 動機構 7 1は、 回転ガントリ 3の移動床 3 5 2の上方で移動床 3 5 2に接触 しないよう、 天板 6 1 を移動させる。
[0055] 図 4は、 回転ガントリ 3の正面方向から見た照射装置 5の構成図である。
図 4は、 〇丁装置 7による撮影時における照射ノズル 5 3の位置を示す。
[0056] 照射装置 5のビーム経路 5 0 0には、 上から順に、 丫方向の走査電磁石 5
1、 X方向の第 1走査電磁石 5 2 ( 1 ) 、 X方向の第 2走査電磁石 5 2 ( 2 ) 、 照射ノズル 5 3が設けられている。 そして、 照射ノズル 5 3は、 ベロー ズ管 5 3 1 と、 ベローズ管 5 3 1の先端側に設けられた窓部 5 3 2と、 窓部 5 3 2の下側に設けられた主線量モニタ 5 3 3と、 主線量モニタ 5 3 3の下 側に設けられた副線量モニタ 5 3 4と、 副線量モニタ 5 3 4の下側に設けら れた位置モニタ 5 3 5と、 位置モニタ 5 3 5の下側に設けられたリッジフイ ルタ 5 3 6とを備える。 さらに、 照射ノズル 5 3の先端には、 X線検出器 〇 2020/174745 13 卩（：171? 2019 /041676
PD : Flat Panel Detector) 55 (1 ) , 55 (2) が設けられている。
[0057] 線量モニタ 533, 534は粒子線の線量を計測して、 照射制御システム
82へ送信する。 位置モニタ 535は、 粒子線の出射位置を計測して、 照射 制御システム 82へ送信する。
[0058] F P D 55 (1 ) , 55 (2) は、 照射室 36の下側に配置された X線照 射装置 54 (1 ) , 54 (2) に対応する。 すなわち、 第 1 F P D 55 ( 1 ) は、 第 1 X線照射装置 54 (1 ) から照射される X線を検知し、 照射制御 システム 82へ送信する。 第 2 F P D 55 (2) は、 第 2 X線照射装置 54 (2) から照射される X線を検知し、 照射制御システム 82へ送信する。 X 線照射装置 54 (1 ) , 54 (2) と F P D 55 (1 ) , 55 (2) とによ り、 放射線治療中の患部の位置を追跡することができる。 特に区別しない場 合は、 X線照射装置 54 (1 ) , 54 (2) を X線照射装置 54と呼び、 F P D 55 (1 ) , 55 (2) を F P D 55と呼ぶ。 撮影時、 C T装置 7に接 触しないよう、 F P D 55は照射ノズル 53側に折り畳まれる。 F P D 55 を折り畳まずに F P D 55が C T装置 7に接触しない位置まで照射ノズル 5 3を退避してもよい。
[0059] ベローズ管 53 1は、 図 4中の Z方向で伸縮する。 ベローズ管 53 1の伸 縮量は、 図示せぬセンサにより検出されて、 照射制御システム 82へ送信さ れる。 図 4に示すように、 CT装置 7による撮影時には、 ベローズ管 53 1 は収縮し、 照射ノズル 53の先端を退避位置 P 1 まで退避させる。 照射ノズ ル 53の先端 (リツジフィルタ 536の下面) とアイソセンタ 丨 Cとは、 距 離 L 1だけ離間する。 これにより、 照射装置 5の下側へ向けて CT装置 7が 照射室 36を移動した場合でも、 照射装置 5と CT装置 7との干渉は生じな い。 なお、 CT装置 7が大型であり、 照射ノズル 53の先端とアイソセンタ I Cとの離間距離を大きくする場合、 照射ノズル 53の上部にある走査電磁 石 5 1 , 52と電磁石 32についても上下移動させる事がある。
[0060] 図 5は、 X線照射装置 54と F P D 55とにより患者 P tの体内組織の動 きをリアルタイムで追跡しながら、 照射装置 5から粒子線を患者 P tの患部 〇 2020/174745 14 卩（：171? 2019 /041676
に向けて照射する動体追跡照射を行う場合の、 照射ノズル 5 3の位置を示す 。 動体追跡照射の場合、 X線照射装置 5 4から照射される X線を検知できる よう、 0 5 5は、 X線照射装置 5 4と対向する位置まで降ろされる。
[0061 ] 図 4で示した状態から、 ベローズ管 5 3 1が長さ !_ 1 2だけ下向きに伸長 することにより、 照射ノズル 5 3の先端は動体追跡照射位置 2へ到達する 。 このとき、 照射ノズル 5 3の先端からアイソセンタ 丨 (3までの距離は !_ 2 (< !_ 1 ) となる。 距離 !_ 2は、 患者 1に近いが、 照射ノズル 5 3及び ? 0 5 5が患者 1に接触しない値に設定される。
[0062] 図 6は、 患部に最接近して高精細な粒子線を照射する場合の、 照射ノズル
5 3の位置を示す。
[0063] 例えば図 4で示した状態から、 ベローズ管 5 3 1が長さ !_ 1 3だけ下向き に伸長することにより、 照射ノズル 5 3の先端は最接近照射位置 3へ到達 する。 このとき、 照射ノズル 5 3の先端からアイソセンタ 丨 (3までの距離は !_ 3 (< !_ 2 ) となる。
[0064] 本実施例の最接近照射位置？ 3では、 ？ 0 5 5が照射ノズル 5 3側に折 り畳まれるため、 X線による動体追跡をしない。 0 5 5が折り畳まれる 分、 照射ノズル 5 3を患者 Iに近づけることができる。 なお、 0 5 5 の取付け位置などを変えることにより、 0 5 5が X線照射装置 5 4から の X線を受信できる場合には、 動体追跡してもよい。
[0065] 照射ノズル 5 3の先端が退避位置？ 1から動体追跡照射位置？ 2または最 接近照射位置？ 3へ移動する場合を述べたが、 照射ノズル 5 3の先端は、 位 置 1 , P 2 3間を移動することができる。 すなわち、 位置 1から位 置 2へ、 位置 1から位置 3へ、 位置 2から位置 1へ、 位置 2か ら位置 9 3へ、 位置 9 3から位置 9 1へ、 位置 9 3から位置 9 2へ、 それぞ れ移動可能である。
[0066] 図 7を用いて、 粒子線治療装置 1の制御方法を説明する。
[0067] メインコントローラ 8 1は、 操作端末 8 6から、 〇丁装置 7による撮影の 準備開始が指示されると ( 3 1 1 ) 、 照射制御システム 8 2を介して照射ノ 〇 2020/174745 15 卩（：171? 2019 /041676
ズル 5 3の位置を確認し、 照射ノズル 5 3が退避位置？ 1 に退避しているか 判定する （3 1 2） 。
[0068] メインコントローラ 8 1は、 照射ノズル 5 3が退避していないと判定する と （3 1 2 : N 0） 、 0丁装置 7による撮影準備を中止させ （3 1 3） 、 照 射ノズル 5 3を収縮させて退避するように照射装置 5へ指示する。 この指示 は、 例えば、 メインコントローラ 8 1から照射制御システム 8 2を介して照 射装置 5へ送られる。 これにより、 照射装置 5は、 照射ノズル 5 3の先端を 所定の退避位置？ 1へ退避させる。
[0069] ユーザが操作端末 8 6から、 再び 0丁装置 7による撮影準備の開始を指示 すると （3 1 1） 、 メインコントローラ 8 1は照射ノズル 5 3の先端が退避 していると判定し （3 1 2 : 丫巳 3） 、 〇丁装置 7に対して照射室 3 6への 移動を許可する （3 1 5） 。 すなわち、 メインコントローラ 8 1は、 〇丁制 御システム 8 4に対して、 〇丁装置 7の移動と撮影とを許可する。 照射ノズ ル 5 3は退避しているため、 0丁装置 7が待機場所から照射室 3 6へ移動し ても、 0丁装置 7と照射ノズル 5 3とが接触することはない。
[0070] 移動許可を受けた 0丁装置 7は、 治療ケージ 3 5の奥の待機場所から照射 室 3 6へ向けて移動し、 天板 6 1上の患者 Iを撮影し、 撮影した画像デー 夕をデータ蓄積部 8 5へ送信して保存させる （3 1 6） 。 詳しくは、 〇丁装 置 7は、 0丁制御システム 8 4からの指示に応じて、 所定の待機場所から照 射室 3 6内の治療位置 （アイソセンタ I <3に対応する位置であり患者 1:の 患部が撮影できる場所） へ移動する。 〇丁装置 7は、 天板 6 1の角度に合わ せ、 天板 6 1の先端から <3丁装置 7の開口部 7 2に患者 Iを通し、 患部が 撮影できる場所まで移動し、 静止する。 そして〇丁装置 7は、 アイソセンタ I 〇付近を撮影し、 その画像データを <3丁制御システム 8 4へ送信する。 〇 丁制御システム 8 4は、 〇丁装置 7から受信した画像データをデータ蓄積部 8 5に格納する。
[0071 ] メインコントローラ 8 1は、 〇丁制御システム 8 4を介して、 〇丁装置 7 による撮影が終了したか確認する （3 1 7） 。 メインコントローラ 8 1が〇 〇 2020/174745 16 卩（：171? 2019 /041676
丁装置 7による撮影終了を確認した後 （3 1 7 : 丫巳3） 、 治療計画装置 8 3は、 データ蓄積部 8 5に保存された画像データに基づいて、 治療計画を作 成する （3 1 8） 。 治療計画の作成は、 医師からの手動指示にしたがって実 施される。 作成された治療計画は、 データ蓄積部 8 5に転送されて保存され る。 なお、 治療計画の作成に代えて、 あらかじめ作成していた治療計画を画 像データに基づいて、 修正してもよい。
[0072] メインコントローラ 8 1は、 操作端末 8 6から入力される治療開始指示に したがって、 〇丁装置 7に対して待機位置へ戻るよう指示する （3 1 9） 。 メインコントローラ 8 1は、 〇丁装置 7への移動指示と同時に、 または、 〇 丁装置 7への移動指示後に、 照射ノズル 5 3が照射位置？ 2または？ 3まで 伸長するように指示する （3 2 0） 。 これにより、 患者 を動かさずに、
〇丁撮影からビーム照射による治療へ滑らかに移行させることができる。
[0073] 照射ノズル 5 3が照射位置？ 2または照射位置？ 3へ到達すると、 照射制 御システム 8 2は、 治療計画にしたがって、 照射ノズル 5 3から所定の粒子 線をアイソセンタ 丨 〇へ向けて照射させる （3 2 1） 。
[0074] 図 8は、 照射ノズルの伸縮を制御する処理を示すフローチヤートである。
照射制御システム 8 2は、 メインコントローラ 8 1から照射ノズル 5 3を伸 縮させる指示を受領すると （3 3 1） 、 その指示が伸長であるか収縮である か判定する （3 3 2） 。 ここで、 伸長とは、 照射ノズル 5 3の先端をアイソ センタ I <3へ向けて移動させることを意味する。 収縮とは、 照射ノズル 5 3 の先端をアイソセンタ 丨 <3から遠ざけるように移動させることを意味する。
[0075] 照射制御システム 8 2は、 照射ノズル 5 3の伸長が指示された場合 （ 3 3
2 :伸長） 、 照射ノズル 5 3を伸長させる （3 3 3） 。 照射制御システム 8 2は、 照射ノズル 5 3の先端が停止位置に達したか判定し （3 3 4） 、 停止 位置に達するまで照射ノズル 5 3の先端を伸長させる （3 3 4 : 1\1〇® 3 3 2 :伸長 ® 3 3 3） 。 照射制御システム 8 2は、 照射ノズル 5 3の先端が停 止位置に達したと判定すると （3 3 4 : 丫巳3） 、 照射ノズル 5 3の伸長を 停止させる。 〇 2020/174745 17 卩（：171? 2019 /041676
[0076] 一方、 照射制御システム 8 2は、 照射ノズル 5 3の収縮が指示された場合 （3 3 2 :収縮） 、 照射ノズル 5 3を収縮させる （3 3 6） 。 照射制御シス テム 8 2は、 照射ノズル 5 3の先端が停止位置に達したか判定し （3 3 4）
、 停止位置に達するまで照射ノズル 5 3の先端を収縮させる （3 3 4 : N 0 ® 3 3 2 :収縮 ® 3 3 6） 。 照射制御システム 8 2は、 照射ノズル 5 3の先 端が停止位置に達したと判定すると （ 3 3 4 : 丫巳 3） 、 照射ノズル 5 3の 収縮を停止させる （3 3 5） 。
[0077] 図 9は、 粒子線治療装置 1の適用例を部分的に示す斜視図である。 粒子線 治療装置 1は、 建屋 1 〇に設けられている。 治療台 6は、 図面手前の空間に 位置し、 天板 6 1 を出入り口 3 6 1から照射室 3 6へ出し入れする。
[0078] 照射室 3 6の奥には、 0丁装置 7が照射室 3 6に向けて （照射装置 5によ る照射可能領域に向けて） 移動可能に設けられている。 図 9では、 〇丁装置 7は待機場所に位置しており、 撮影時には手前方向に移動する。
[0079] このように構成される本実施例によれば、 回転ガントリの内側に形成され る照射室 3 6へ向けて、 治療台 6と（3丁装置 7とはそれぞれ異なる方向から 移動することができ、 さらに照射ノズル 5 3は、 撮影時には <3丁装置 7と干 渉しないように退避し、 治療時には伸長してアイソセンタ 丨 〇へ接近する。
[0080] したがって、 本実施例の粒子線治療装置 1は、 アイソセンタ 丨 <3に位置決 めされた患者 Iを動かさずに、 0丁装置 7による撮影と照射装置 5による 治療とを滑らかに切り替えることができる。 この結果、 より治療するときの 状態に近い患部の画像データから信頼性の高い治療計画を作成することがで きると共に、 治療時に照射ノズル 5 3は患部へ接近して粒子線を照射させる ことができる。 したがって、 粒子線治療の信頼性を向上することができる。
[0081 ] 本実施例の粒子線治療装置 1 によれば、 0丁装置 7による撮影から粒子線 の照射による治療まで患者 1を移動させる必要がないため、 治療計画作成 時と治療時とで患部の位置がずれるのを抑制できる。 したがって、 患部への 照射範囲に設定するマージンを小さくすることができるため、 正常な組織に 対する影響を低減できる。 〇 2020/174745 18 卩（：171? 2019 /041676
[0082] 本実施例の粒子線治療装置 1 によれば、 照射室 3 6の奥に〇丁装置 7を収 容し、 照射室 3 6内のアイソセンタ I 〇での〇丁画像を取得することができ るため、 高品質の治療計画を作成できる。 さらに、 治療計画を作成するため のシミユレーシヨン室を別に設ける必要がないため、 建屋を小さくすること ができる。
[0083] 本実施例の粒子線治療装置 1 によれば、 0丁画像の撮影と治療とを比較的 滑らかに切り替えることができるため、 従来よりも短時間で治療計画を最適 化することができ、 リアルタイムのアダプティブセラピー （適応放射線治療 ） を実現できる。
[0084] 本実施例の粒子線治療装置 1 によれば、 治療台 6の天板 6 1 と（3丁装置 7 とは機械的に分離しており、 天板 6 1は＜3丁装置 7の構造の制約を受けずに 、 照射室 3 6へ自在に出入りしたり、 その角度 （姿勢） を変えたりすること ができる。 したがって、 治療の自由度が増大し、 使い勝手が向上する。 実施例 2
[0085] 図 1 0を用いて実施例 2を説明する。 本実施例を含む以下の各実施例では 、 実施例 1 との相違を中心に述べる。
[0086] 図 1 0は、 本実施例による照射装置 5 の照射ノズル 5 3 を示す説明図 である。 本実施例では、 ベローズ管 5 3 1 に代えて単管 5 3 1 八を採用する と共に、 モニタ類 5 3 3〜 5 3 6からなる先端部 5 3 0を単管 5 3 1 八から 分離し、 移動可能としている。 先端部 5 3 0は、 分離モニタ部 5 3 0と呼ぶ こともできる。
[0087] 図 1 0は、 照射ノズル 5 3 が最接近照射位置 3にある場合を示す。 分 離された先端部 5 3 0は、 図示せぬ先端部移動機構により、 実施例 1で述べ た退避位置？ 1、 動体追跡照射位置？ 2、 最接近照射位置？ 3に移動可能と なっている。
[0088] 本実施例も実施例 1 と同様の作用効果を奏する。 ここで本実施例による照 射装置 5 は、 単管 5 3 1 を用い、 単管 5 3 1 から分離された先端部 5 3 0を移動させるため、 単管 5 3 1 八の窓部 5 3 2から出射された粒子線は 〇 2020/174745 19 卩（：171? 2019 /041676
空気中で若干拡がる。 また、 空気中に出射された粒子線は、 先端部を通過す ることにより、 さらに拡がる。 しかし、 粒子線の照射時には、 先端部 5 3 0 は、 実施例 1 と同様に患部に近づくため、 患部におけるビームの拡がりを抑 制することができる。
[0089] 本実施例では、 伸縮可能なベローズ管 5 3 1 に代えて、 伸縮しない単管 5
3 1 を用い、 先端部 5 3 0を分離して移動させるため、 照射装置 5 の全 体寸法を小さくすることができ、 照射装置 5 の製造コストを低減すること ができる。 すなわちベローズ管 5 3 1の全長は、 必要とする伸縮量 （ストロ —ク量） の数倍となり、 単管に比べてコストも高い。 これに対し、 本実施例 では単管 5 3 1 八を用いるため、 照射装置 5八のサイズおよび回転ガントリ のサイズを小さくすることができ、 コストも低減できる。 また、 ベローズ管 5 3 1 と比較して、 単管 5 3 1 は簡易な構成であり、 故障確率の低減、 保 守の容易化ができる。
実施例 3
[0090] 図 1 1 を用いて実施例 3を説明する。 本実施例では、 照射装置 5を伸縮可 能 （進退可能） とする方向について説明する。
[0091 ] 図 1 1は、 〇丁装置 7と照射装置 5との位置関係を模式的に示す説明図で ある。 0丁装置 7は、 必ずしも円形状の外形とならず、 長方形状または楕円 形状のような非円形状になる場合がある。
[0092] 図示を省略するが、 0丁装置 7の外形がほぼ正円形状の場合は、 照射装置
5が〇丁装置 7の外周側のどこに位置したとしても、 干渉を防止するために 照射ノズル 5 3が伸縮すべき長さ （進退量またはストローク量とも呼ぶ） は あまり変わらない。 すなわち、 〇丁装置 7の中心から真上を 0 ° としたとき 、 0 ° 、 9 0 ° 、 1 8 0 ° 、 2 7 0 ° あるいは、 それら 4つの角度の間に位 置する他の角度のほとんど全てにおいて、 照射ノズル 5 3が 0丁装置 7との 干渉を避けるために必要な伸縮量は、 ほぼ同一である。
[0093] これに対し、 0丁装置 7の外形が非円形状の場合、 例えば図 1 1 に示すよ うに、 横長の楕円状または長方形状の場合、 照射装置 5の旋回角度によって 〇 2020/174745 20 卩（：171? 2019 /041676
、 照射ノズル 53が伸縮すべき量は異なる。 照射装置 5が 90° と 270° に位置する場合のアイソセンタ 丨 <3から（3丁装置 7の外周までの距離 1_ 4は 、 照射装置 5が 0° と 1 80° に位置する場合のアイソセンタ 丨 （3から〇丁 装置 7の外周までの距離 !_ 5よりも長くなる。
[0094] ここでは、 0° 、 90° 、 1 80° 、 270° の 4つの角度を例に挙げて 説明するが、 これら以外の角度、 例えば 1 ° 〜 89° 、 9 1 ° 〜 1 79° 、 1 81 ° 〜 269° 、 27 1 ° 〜 359° の範囲の任意の角度で照射ノズル 53を伸縮可能としてもよい。
[0095] 上述の通り、 アイソセンタ 丨 〇から〇丁装置 7の外周までの長さが、 照射 装置 5の角度で異なる場合、 照射ノズル 53と〇丁装置 7との接触を防止す るために最低限必要な伸縮量も異なる。
[0096] 複数の角度から照射ノズル 53を伸縮可能に構成することができる。 この 場合、 伸縮可能角度へ照射ノズル 53を移動させる必要がないため、 粒子線 治療と <3丁撮影との切替に要する時間を短縮することができ、 粒子線治療装 置 1のスループッ トを向上させることができる。 このとき、 伸縮量は、 いず れの角度でも <3丁装置 7に接触しない伸縮量 （最大伸縮量） で一定としても よい。 また、 干渉を避けるための伸縮量を照射装置 5の角度によって異なら せてもよい。 角度によって伸縮量を変える場合、 機械構造および制御処理 （ 補正処理など） が複雑化し、 回転ガントリのサイズも大型化する。
[0097] 伸縮量が最小となる角度 （図 1 1の場合は、 0° と 1 80° ） において照 射ノズル 53を伸縮させる構成としてもよい。 回転ガントリの大型化と制御 処理の複雑化を抑制することができる。
[0098] また、 照射装置 5を 1 80° の角度から伸縮可能とすると、 移動床 352 に照射ノズル 53を伸縮させるための隙間が生じるため、 照射室 36での医 療技師の動きが制限される。 この隙間を板などで塞いでもよいが、 その場合 は機械構造が複雑化する。
[0099] そのため、 医療技師の動きを阻害しないという観点では、 照射装置 5が移 動床 352に位置する角度 （ 1 80近辺、 例えば 1 50° 〜 2 1 0° の範囲 〇 2020/174745 21 卩（：171? 2019 /041676
） 以外の角度で伸縮させる構成としてもよい。 この場合の伸縮量は、 上述の 通り、 最大伸縮量で一定としてもよいし、 照射ノズル 5 3の角度ごとの最低 限必要な伸縮量を伸縮させてもよい。
[0100] 照射装置 5の伸縮可能な角度を 0 ° のみに制限してもよい。 これにより、 最小の伸縮量で〇丁装置 7との干渉を防止することができる。 さらに移動床 3 5 2に隙間が生じないため、 医療技師の動きを阻害するおそれがなく、 使 い勝手がよい。 さらに、 機械構造および制御処理が複雑化するのを抑制でき る。 ただし、 照射装置 5を 0 ° の角度に位置させてから照射ノズル 5 3を伸 縮させる必要があるため、 粒子線治療装置 1のスループッ トは低下する。
[0101 ] このように、 機械構造の複雑化、 制御処理の複雑化、 回転ガントリの大型 化、 治療のスループッ ト、 医療技師の使い勝手、 製造コストなどを勘案して 、 照射装置 5の照射ノズル 5 3をどの角度から伸縮させるかを決定すればよ い。
[0102] このように構成される本実施例は、 実施例 1 または実施例 2のいずれとも 結合させることができる。 本実施例は、 実施例 1および実施例 2の結合され た構成に対してさらに適用することもできる。
実施例 4
[0103] 図 1 2を用いて実施例 4を説明する。 本実施例では、 治療台 6と（3丁装置
7の配置を実施例 1 とは逆にしている。
[0104] 図 1 2は、 回転ガントリ 3巳と〇丁装置 7と治療台 6との配置関係を示す 。 〇丁装置 7は、 回転ガントリ 3巳の照射室 3 6の外側で待機するように配 置されている。 〇丁装置 7は、 照射室 3 6への移動が許可されると、 移動機 構 7 1 により照射室 3 6の外部から照射室 3 6内へ進入する。 この移動機構 も、 実施例 1で述べたように、 回転ガントリ 3巳の移動床に接触しないよう に構成することができる。
[0105] 治療台 6は、 照射室 3 6の奥側で治療ケージ 3 5内に配置される。 このよ うに構成される本実施例も実施例 1 と同様の作用効果を奏する。 本実施例は 、 実施例 1〜 3のいずれとも結合させることができる。 さらに本実施例は、 〇 2020/174745 22 卩（：171? 2019 /041676
実施例 1〜 3の任意の結合に対して、 適用することもできる。
実施例 5
[0106] 図 1 3、 図 1 4を用いて実施例 5を説明する。 本実施例では、 回転ガント リとして、 いわゆるハーフフローテーテイングガントリ (以下、 ハーフガン トリ) 3 (3を用いる粒子線治療装置 1 <3に本発明を適用する場合を説明する 。 ハーフガントリ 3 (3は、 照射装置 5を 3 6 0 ° 未満の角度 (例えば、 _ 4 5度から 2 0 0度の範囲) で周方向に移動させる。 図 1 3は、 ハーフガント リ 3 (3を備えた粒子線治療装置 1 <3の例を部分的に示す斜視図である。 実施 例 1のガントリ 3と同様にハーフガントリ 3〇の内側はクローラ構成に形成 されており、 床 1 0 0と水平な移動床 3 5 2巳を形成する。 図 1 4 ( 1 ) は 、 粒子線治療装置 1 <3の平面図であって、 天板 6 1が照射室 3 6の外部にあ る状態を示す。 図 1 4 ( 2 ) は、 図 1 4 ( 1 ) 中の矢示 X V ( 2 ) 方向から 見た粒子線治療装置 1 <3の側面図であって、 天板 6 1が照射室 3 6内の〇丁 装置 7により撮影されている状態を示す。 図 1 4 ( 2 ) では、 患者 を省 略する。
[0107] 例えば、 ハーフガントリ 3 (3は、 回転軸八乂に直交する断面が略 (3字状と なるように形成されており、 回転軸と平行な開口部が出入り口 3 6 2となっ ている。 治療台 6は、 天板 6 1 を出入り口 3 6 2から照射室 3 6内 (照射装 置 5による粒子線照射可能な空間) に進入せしめ、 照射室 3 6の所定の治療 場所に静止させる。
[0108] 天板 6 1がハーフガントリ 3〇内の照射室 3 6に位置すると、 ハーフガン トリ 3 (3の長手方向の端部で待機している (3丁装置 7が照射室 3 6へ移動し 、 アイソセンタ 丨 〇での患部を撮影する。
[0109] このように構成される本実施例も実施例 1 と同様の作用効果を奏する。 本 実施例は、 実施例 1〜 3のいずれとも結合させることができる。 さらに本実 施例は、 実施例 1〜 3の任意の結合に対して、 適用することもできる。
[01 10] なお、 本発明は、 上述した実施形態に限定されない。 当業者であれば、 本 発明の範囲内で、 種々の追加や変更等を行うことができる。 上述の実施形態 \¥02020/174745 23 卩（：17 2019/041676
において、 添付図面に図示した構成例に限定されない。 本発明の目的を達成 する範囲内で、 実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である
[0111] 例えば、 照射ノズル 53は、 退避位置？ 1、 動体追跡照射位置？ 2、 最接 近照射位置 3の 3段階で伸縮する例を説明したが、 これに代えて、 退避位 置 1 と動体追跡照射位置？ 2、 または、 退避位置？ 1 と最接近照射位置 3の 2段階で照射ノズル 53は伸縮可能でもよい。 さらには、 照射ノズル 5 3は、 4段階以上で伸縮可能でもよい。 さらに、 照射ノズル 53は、 無段階 で連続的に伸縮するように構成されてもよい。 回転ガントリ 3、 ハーフガン トリ 3 (3に照射装置 53が固定された構成を例に説明したが、 回転ガントリ 3、 ハーフガントリ 3〇を用いずに照射装置 53が建屋 1 0に固定された構 成としてもよい。
[0112] また、 本発明の各構成要素は、 任意に取捨選択することができ、 取捨選択 した構成を具備する発明も本発明に含まれる。 さらに特許請求の範囲に記載 された構成は、 特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせる ことができる。
符号の説明
[0113] 1 , 1 6, 1 (3 :粒子線治療装置、 2 :粒子線発生装置、 3, 36, 30
:回転ガントリ、 4 : ビーム輸送系、 5, 5 ：照射装置、 6 :治療台、 7 : 〇丁装置、 8 :情報処理システム、 35 :放射線治療ケージ、 36 :照射 室、 53, 53 ：照射ノズル

Claims

〇 2020/174745 24 卩（：171? 2019 /041676 請求の範囲
[請求項 1 ] 放射線治療装置であって、
治療対象の載置された天板を所定の治療場所へ移動させる治療台と 前記天板の移動方向と異なる方向から前記所定の治療場所へ移動し 、 前記治療対象を撮影する撮影装置と、
前記治療台と前記撮影装置との間に設けられ、 伸縮可能で、 前記治 療対象へ放射線を照射させる照射装置と
を備え、
前記照射装置は、
前記撮影装置が前記所定の治療場所に移動するとき、 所定の退避位 置へ退避し、
前記治療対象へ放射線を照射するとき、 所定の照射位置まで移動す る、
放射線治療装置。
[請求項 2] 前記所定の治療場所は、 前記撮影装置の撮影領域内部である、 請求項 1 に記載の放射線治療装置。
[請求項 3] 前記照射装置は、 放射線を照射するノズル部を伸縮させることによ り、 前記ノズル部を前記所定の退避位置と前記所定の照射位置との間 で移動させる、
請求項 1 に記載の放射線治療装置。
[請求項 4] 前記ノズル部は、 伸縮可能なベローズ管と、 前記べローズ管の先端 に設けられた放射線の監視および調整機器とを含む、 請求項 3に記載の放射線治療装置。
[請求項 5] 前記ノズル部は、 伸縮不能な単管と、 前記単管の先端側に離間して 設けられ、 前記所定の退避位置と前記所定の照射位置との間で移動可 能な、 放射線の監視および調整機器とを含む、
請求項 3に記載の放射線治療装置。 〇 2020/174745 25 2019 /041676
[請求項 6] 前記照射装置は、 所定の角度で前記退避位置へ移動される、
請求項 1 に記載の放射線治療装置。
[請求項 7] 前記所定の角度は、 前記撮影装置の上方に前記照射装置が位置する 角度である、
請求項 6に記載の放射線治療装置。
[請求項 8] 粒子線治療装置は、 前記照射装置が取付けられ、 前記治療対象の周 囲を回転する回転ガントリをさらに備え、
前記治療台は、 前記回転ガントリの外側に位置し、 前記回転ガント リの入口から前記回転ガントリ内へ出入り可能となっており、 前記撮影装置は、 前記回転ガントリ内の奥側に位置して移動可能に 設けられている、
請求項 1 に記載の放射線治療装置。
[請求項 9] 粒子線治療装置は、 前記照射装置が取付けられ、 前記治療対象の周 囲を回転する回転ガントリをさらに備え、
前記撮影装置は、 前記回転ガントリの外側に位置して、 前記回転ガ ントリの入口から前記回転ガントリ内へ出入り可能となっており、 前記治療台は、 前記回転ガントリ内の奥側に位置して移動可能に設 けられている、
請求項 1 に記載の放射線治療装置。
[請求項 10] 粒子線治療装置は、 前記照射装置が取付けられ、 前記治療対象の周 囲を回転する回転ガントリをさらに備え、
前記回転ガントリは、
回転胴と、
前記回転胴の内側に位置し、 前記回転胴とともに回転し、 前記所定 の治療場所を形成する放射線治療ケージと、
前記回転胴の内側に位置し、 前記回転胴と逆方向に回転し、 前記撮 影装置の退避場所を形成する静止リングとを備える、 請求項 1 に記載の放射線治療装置。 〇 2020/174745 26 卩（：171? 2019 /041676
[請求項 1 1 ] 粒子線治療装置は、 前記照射装置が取付けられ、 前記照射装置が 3
6 0 ° 未満の角度で前記治療対象の周囲を回転するハーフガントリを さらに備え、
前記撮影装置は、 前記ハーフガントリの回転軸方向の外側に位置し て、 前記ハーフガントリ内の所定の治療場所へ出入り可能に設けられ ており、
前記治療台は、 前記ハーフガントリの周方向に形成された開口部か ら前記所定の治療場所へ出入り可能となっている、 請求項 1 に記載の放射線治療装置。
[請求項 12] 計算機を用いて放射線治療装置を制御する方法であって、
前記放射線治療装置は、
治療対象の載置された天板を所定の治療場所へ移動させる治療台 と、
前記天板の移動方向と異なる方向から前記所定の治療場所へ移動 し、 前記治療対象を撮影する撮影装置と、
前記治療台と前記撮影装置との間に設けられ、 伸縮可能で、 前記 治療対象へ放射線を照射させる照射装置とを備え、 前記計算機は、
前記治療台に対して、 前記天板を前記所定の治療場所へ移動させ るよう指示し、
前記照射装置に対して、 退避するよう指示し、
前記撮影装置に対して、 所定の待機場所から前記所定の治療場所 へ移動するよう指示し、
前記撮影装置により診断対象を撮影させ、
前記撮影装置から前記診断対象の画像データを取得し、 前記撮影装置に対して、 前記所定の治療場所から前記所定の待機 場所へ移動するよう指示し、
前記照射装置に対して、 前記所定の照射位置へ移動するよう指示 〇 2020/174745 27 卩（：171? 2019 /041676
し、
前記照射装置に対して、 前記画像データに基づいて作成された治 療計画にしたがって前記照射装置から前記治療対象へ放射線を照射さ せるよう指示する、
放射線治療装置の制御方法。
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