本發(fā)明涉及粒子束治療系統(tǒng),適合應(yīng)用于利用作為放射線的一種的粒子束進行癌癥治療的粒子束治療系統(tǒng)。
背景技術(shù):
與患部的位置以及形狀一致地照射粒子束(質(zhì)子或者重粒子束)的粒子束治療系統(tǒng)被使用于癌癥治療等。
粒子束治療系統(tǒng)大體已知有作為加速器而具有同步加速器的粒子束治療系統(tǒng)(例如,參照日本特開2004-358237號公報)以及作為加速器而具有回旋加速器(例如,參照日本特開2011-92424號公報)的粒子束治療系統(tǒng)。具有同步加速器的粒子束治療系統(tǒng)以及具有回旋加速器的粒子束治療系統(tǒng)均具有設(shè)置有照射裝置的旋轉(zhuǎn)臺架。
為了高效地進行該粒子束治療,需要將粒子束流高精度地照射至患者的癌癥的患部,因此進行具有能夠?qū)⒄丈溲b置設(shè)定于患者的最佳的照射位置的構(gòu)造的粒子束治療系統(tǒng)的開發(fā)。在這種粒子束治療系統(tǒng)中,為了從患者周圍的任意的方向?qū)嵤┝W邮委?,需要能夠在患者的周圍旋轉(zhuǎn)360度的旋轉(zhuǎn)臺架裝置以及與該旋轉(zhuǎn)同步的放射線治療籠(以下,稱為治療籠)。
安裝有治療籠的旋轉(zhuǎn)臺架的例子記載于日本特開平11-47287號公報。治療籠具有配置于旋轉(zhuǎn)臺架的內(nèi)側(cè)并安裝于旋轉(zhuǎn)臺架的固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌和旋轉(zhuǎn)側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌以及移動底板。固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌以及旋轉(zhuǎn)側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌在相互對置的面上形成對移動底板進行引導(dǎo)的半圓柱體型的軌道。移動底板具有相互被連桿屈曲自如地連結(jié)的多個踏板,與旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)同步地沿著半圓柱體型的軌道移動。通過形成該半圓柱體型的軌道,從而由移動底板的一部分的踏板形成水平地板部(訪問(access)底板)。通過該水平地板部的形成,在治療籠內(nèi),醫(yī)療工作者(例如,醫(yī)師以及醫(yī)療技師)能夠站立在該水平地板部,從而對插入治療籠的內(nèi)側(cè)的治療臺上的患者的訪問變得容易。
設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺架內(nèi)的治療籠的例子記載于日本特開2011-156263號公報。在該治療籠中,移動底板的分別設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺架的周向的兩端部的滑動部件以滑動自如的方式安裝于一對導(dǎo)軌,該一對導(dǎo)軌是在安裝于旋轉(zhuǎn)臺架的照射裝置的在旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)方向上對置的二個側(cè)面分別設(shè)置的各引導(dǎo)部件。
日本特表2008-544833號公報所記載的放射線治療系統(tǒng)能夠在實施放射線處置期間,將患者圖像化。為了進行該圖像化,在日本特表2008-544833號公報的圖10A、圖10B以及圖10C中,朝向第一圖像化中心分別照射X射線的一對X射線源以及朝向第二圖像化中心分別照射X射線的其他的一對X射線源分別在比手術(shù)室的地板面靠下方設(shè)置在形成于該底板的凹陷內(nèi),將X射線透明材料以覆蓋這些X射線源的方式配置于地板面的位置并安裝于地板。
另外,患部相對于照射裝置的定位的方法的一個例子記載于日本特開平1-209077號公報,在該定位方法中,使用基于在患部的定位前由X射線CT裝置預(yù)先獲得的斷層圖像信息而制作的基準(zhǔn)圖像信息以及基于來自對在離子束的照射前從設(shè)置于照射裝置的X射線源被放射并透射了床上患者的患部的X射線進行檢測的X射線檢測裝置的X射線檢測信號而制作的正交的兩方向的當(dāng)前的各X射線圖像信息,來對患部的定位用的床的移動量進行計算?;谟嬎愠龅拇驳囊苿恿客ㄟ^手動使床移動,從而能夠進行患部相對于照射裝置的定位。日本特開平1-209077號公報也記載了基于該計算出的床的移動量而自動地使床移動。
此外,在日本特開2006-239403號公報也記載了對床的移動量以及床的旋轉(zhuǎn)角度進行計算,并基于計算出的移動量以及旋轉(zhuǎn)角度而通過床控制裝置自動地進行患部相對于照射裝置的定位。日本特開2006-239403號公報所記載的患部的定位在使旋轉(zhuǎn)臺架旋轉(zhuǎn)的同時,使用當(dāng)前斷層圖像信息以及由預(yù)先的X射線CT拍攝獲得的患部的基準(zhǔn)斷層圖像信息來進行,上述當(dāng)前斷層圖像信息是由X射線檢測裝置對從設(shè)置在安裝于旋轉(zhuǎn)臺架的照射裝置的X射線源被放射并透射了治療臺上的患者的X射線進行檢測并使用X射線檢測裝置的輸出信號而制作的。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2004-358237號公報
專利文獻2:日本特開2011-92424號公報
專利文獻3:日本特開平11-47287號公報
專利文獻4:日本特開2011-156263號公報
專利文獻5:日本特表2008-544833號公報
專利文獻6:日本特開平1-209077號公報
專利文獻7:日本特開2006-239403號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
在具備具有定位驅(qū)動裝置的移動底板式的治療籠的粒子束治療系統(tǒng)中,在治療籠的定位動作結(jié)束后,需要將床上的患者定位在等中心(床定位)。在實施這種床定位的情況下,能夠考慮將在設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺架的軸向的定位驅(qū)動裝置上所搭載的X射線產(chǎn)生裝置以及X射線檢測裝置(例如,F(xiàn)PD)引出至等中心的位置,從而相對于床上的患者進行放射線拍攝。
然而,在使用這種定位驅(qū)動裝置的情況下,X射線產(chǎn)生裝置的動作距離為數(shù)米(例如,1.8米左右),從安全的觀點來看,要求其動作速度為100mm/sec以下。因此,也存在即便僅以定位驅(qū)動裝置的動作時間也需要數(shù)十秒(約18秒)左右的情況。另外,該定位驅(qū)動裝置為了實施可靠的定位而被搭載多個,在無法同時操作該多個定位驅(qū)動裝置的情況下,需要定位驅(qū)動裝置的個數(shù)倍的時間,從而從治療效率的提高的觀點來看成為較大的課題。
作為改善治療效率的構(gòu)造,也能夠考慮取消移動底板而在治療籠設(shè)置多邊形形狀的固定床,在等中心點的位置對旋轉(zhuǎn)臺架的中心軸進行剖切的位置固定配置X射線產(chǎn)生裝置以及X射線檢測裝置。在這種構(gòu)造中,不需要定位驅(qū)動裝置的動作,因此定位驅(qū)動裝置的動作時間成為零,從而能夠縮短定位時間。然而,因治療籠的水平的床僅與多邊形的邊數(shù)相應(yīng)地以恒定間距形成、再有無法增大治療籠,可能會使醫(yī)療工作者對患者的訪問變差。
本發(fā)明的目的在于提供一種醫(yī)療工作者對患者的訪問變得容易且能夠提高治療效率的粒子束治療系統(tǒng)。
實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的特征在于,具備:旋轉(zhuǎn)臺架;照射裝置,其安裝于旋轉(zhuǎn)臺架,并入射有離子束;治療籠,其設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺架內(nèi),并形成有包括圓弧部以及連接于圓弧部的水平部的軌道,且包括連結(jié)多個踏板部件并沿著軌道移動的包圍部件;X射線源,其配置于包圍部件的外側(cè)并安裝于旋轉(zhuǎn)臺架;以及X射線檢測裝置,其配置于包圍部件的內(nèi)側(cè)并安裝于照射裝置,對來自X射線源的X射線進行檢測,包圍部件配置于相鄰的踏板部件之間并連結(jié)于各個相鄰的踏板部件,包括配置于X射線源與X射線檢測裝置之間并透射來自X射線源的X射線的X射線透射部件。
沿著包括圓弧部以及連接于該圓弧部的水平部的軌道移動的包圍部件在軌道的水平部上形成水平地板部。醫(yī)療工作者能夠站立在該水平地板部,從而相對于插入包圍部件的內(nèi)側(cè)的床上的患者的訪問變得容易。另外,X射線源安裝于旋轉(zhuǎn)臺架,對來自該X射線源的X射線進行檢測的X射線檢測裝置安裝于照射裝置,因此在進行患部的X射線拍攝時,不需要使X射線源以及X射線檢測裝置向旋轉(zhuǎn)臺架的軸向移動,因此能夠縮短直至開始患部的X射線拍攝所需的時間。因此,能夠提高治療效率。
優(yōu)選,X射線源配置于旋轉(zhuǎn)臺架的外側(cè)并安裝于旋轉(zhuǎn)臺架的外表面,X射線通過孔形成于旋轉(zhuǎn)臺架的與X射線源相對的位置。
本發(fā)明的效果如下。
根據(jù)本發(fā)明,醫(yī)療工作者對患者的訪問變得容易,并且能夠提高治療效率。
附圖說明
圖1是作為本發(fā)明的優(yōu)選的一實施例的實施例1的粒子束治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是圖1所示的旋轉(zhuǎn)臺架的放大豎剖視圖。
圖3是圖2的III-III向視圖。
圖4是圖4所示的踏板的俯視圖。
圖5是圖4所示的V射線透明板的俯視圖。
圖6是圖2以及圖3所示的放射線治療籠的放大立體圖。
圖7是表示圖2以及圖3所示的旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為0度時的放射線治療籠的移動底板的狀態(tài)的說明圖。
圖8是表示圖2以及圖3所示的旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為135度時的放射線治療籠的移動底板的狀態(tài)的說明圖。
圖9是表示圖2以及圖3所示的旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為180度時的放射線治療籠的移動底板的狀態(tài)的說明圖。
圖10是表示實施例1的粒子束治療系統(tǒng)中的移動底板的水平地板部上的醫(yī)療工作者對治療臺上的患者的訪問性的說明圖。
圖11是表示圖2以及圖3所示的旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為0度時的放射線治療籠的X射線透射板的位置以及X射線透射板上的X射線透射位置的每一個的說明圖。
圖12是表示圖2以及圖3所示的旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為90度時的放射線治療籠的X射線透射板的位置以及X射線透射板上的X射線透射位置的每一個的說明圖。
圖13是表示圖2以及圖3所示的旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為180度時的放射線治療籠的X射線透射板的位置以及X射線透射板上的X射線透射位置的每一個的說明圖。
圖14是表示作為本發(fā)明的優(yōu)選的其他的實施例的實施例2的粒子束治療系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為0度時的放射線治療籠的移動底板的狀態(tài)的說明圖。
圖15是表示實施例2的粒子束治療系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為135度時的放射線治療籠的移動底板的狀態(tài)的說明圖。
圖16是作為本發(fā)明的優(yōu)選的其他的實施例的實施例3的粒子束治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
圖中:1、1A、1B—粒子束治療系統(tǒng),2、2A—離子束產(chǎn)生裝置,3—同步加速器,4—射束管,8—高頻加速空腔,9—高頻施加裝置,15—高能射束輸送系統(tǒng),16、21—射束路徑,20—臺架射束輸送系統(tǒng),28—旋轉(zhuǎn)臺架,29—滾筒,30—前環(huán),31—后環(huán),35—放射線治療籠,36—移動底板,38—踏板,39、40—X射線透射板,41—罩,42—罩卷繞裝置,43—治療室,45A—固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌,45B—移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌,57、57A—照射裝置,62—治療臺,63—床,68—連接部件,69、69A、69B—滑動部件,71—導(dǎo)軌,71A、71B—X射線源,72A、72B—X射線檢測裝置,74A、74B、74C—踏板組,75—開口,78A、78B—X射線,79—水平底板部,83—回旋加速器,95—X射線透射部,96A、96B—貫通孔。
具體實施方式
以下對本發(fā)明的各實施例進行說明。
實施例1
以下,使用圖1~圖4對作為本發(fā)明的優(yōu)選的一實施例的實施例1的粒子束治療系統(tǒng)進行說明。
本實施例的粒子束治療系統(tǒng)1配置于建筑物(未圖示)內(nèi)并設(shè)置于建筑物的地板面。如圖1所示,該粒子束治療系統(tǒng)1具備離子束產(chǎn)生裝置2、高能射束輸送系統(tǒng)(HEBT系統(tǒng))15、臺架射束輸送系統(tǒng)(GABT系統(tǒng))20、旋轉(zhuǎn)臺架28、以及照射裝置57。在粒子束治療系統(tǒng)1中,作為向癌癥的患部(射束照射對象)照射的離子束,使用質(zhì)子離子束(陽子イオンビーム)。也可以代替質(zhì)子離子束而使用碳離子束。
離子束產(chǎn)生裝置2具有離子源(未圖示)、作為前級加速器的直線加速器14以及同步加速器3。同步加速器3具有構(gòu)成離子束的旋轉(zhuǎn)軌道的環(huán)狀的射束管4、入射器5、對離子束施加高頻電壓的高頻加速空腔(高頻加速裝置)8、多個偏轉(zhuǎn)電磁鐵6、多個四極電磁鐵7、出射用的高頻施加裝置9、以及出射用的切隔電磁鐵13。連接于射束管4的入射器5被真空管道連接于直線加速器14。離子源也連接于直線加速器14。高頻施加裝置9具有出射用高頻電極10、高頻電源11、以及開閉開關(guān)12。出射用高頻電極10安裝于環(huán)狀的射束管4,而且,經(jīng)由開閉開關(guān)12連接于高頻電源11。如圖1所示,各偏轉(zhuǎn)電磁鐵6、各四極電磁鐵7、高頻加速空腔8、以及切隔電磁鐵13沿著射束管4配置。
HEBT系統(tǒng)(第一射束輸送系統(tǒng))15構(gòu)成為,具有連接于同步加速器13的切隔電磁鐵13的射束路徑(射束管)16,并沿著該射束路徑16從同步加速器3朝向照射裝置57配置多個四極電磁鐵18、偏轉(zhuǎn)電磁鐵17、以及多個四極電磁鐵19。
GABT系統(tǒng)(第二射束輸送系統(tǒng))20具有射束路徑(射束管)21,并構(gòu)成為沿著該射束路徑21從同步加速器3朝向照射裝置57配置偏轉(zhuǎn)電磁鐵22、四極電磁鐵25、26、以及偏轉(zhuǎn)電磁鐵23以及24。GABT系統(tǒng)20的射束路徑21以及各電磁鐵安裝于旋轉(zhuǎn)臺架28。射束路徑21在HEBT系統(tǒng)15與GABT系統(tǒng)20的配合部27銜接于射束路徑16。射束路徑21通過旋轉(zhuǎn)臺架28而旋轉(zhuǎn),因此射束路徑21不直接連接于射束路徑16。
照射裝置57具備兩個掃描電磁鐵(離子束掃描裝置)58以及59、射束位置監(jiān)視器60、以及線量監(jiān)視器61。照射裝置57安裝于旋轉(zhuǎn)臺架28,并配置在偏轉(zhuǎn)電磁鐵24的下游。掃描電磁鐵58以及59、射束位置監(jiān)視器60以及線量監(jiān)視器61按該順序在照射裝置57從偏轉(zhuǎn)電磁鐵24朝向照射裝置57的離子束出口沿著照射裝置57的中心軸97配置。掃描電磁鐵58使離子束在與照射裝置57的中心軸97垂直的平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)而沿X方向進行掃描,掃描電磁鐵59使離子束在其平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)而沿與X方向正交的Y方向進行掃描。供患者70橫臥的治療臺62配置為與照射裝置57的前端對置。
使用圖2以及圖3對旋轉(zhuǎn)臺架28進行說明。旋轉(zhuǎn)臺架28具備圓筒狀的滾筒29,該滾筒29具有環(huán)狀的前環(huán)30以及后環(huán)31。前環(huán)30被設(shè)置于建筑物的地板72的支承裝置32A支承,后環(huán)31被設(shè)置于該地板72的支承裝置32B支承。支承裝置32A包括一對輥支承部件33以及多個支承輥34A。多個支承輥34A能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于各輥支承部件33。前環(huán)30被這些支承輥34A支承。支承裝置32B也與支承裝置32A相同地包括一對輥支承部件33(未圖示)以及多個支承輥34B。多個支承輥34B能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于各輥支承部件33。后環(huán)31被這些支承輥34B支承。使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置(例如馬達)49的旋轉(zhuǎn)軸經(jīng)由減速裝置50而連結(jié)于對后環(huán)31進行支承的多個支承輥34B中的一個支承輥34B的旋轉(zhuǎn)軸。對旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度進行測定的角度檢測器51連結(jié)于對前環(huán)30進行支承的多個支承輥34A中的一個支承輥34A的旋轉(zhuǎn)軸。
放射線治療籠(治療籠)35設(shè)置在旋轉(zhuǎn)臺架28內(nèi)。治療籠35構(gòu)成為相對于照射裝置57的旋轉(zhuǎn)臺架28的周向上的旋轉(zhuǎn)路徑,守護治療臺62上的患者70的安全,進而醫(yī)療技師93(參照后述的圖10)等能夠?qū)嵤颊?0的醫(yī)療行為。即,期望治療籠35提供醫(yī)療技師93用于進行醫(yī)療行為的立足處,在除此以外的部分,對周圍造成密閉空間。
治療籠35具備移動底板36、固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A、移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B、以及后面板46。固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A在前環(huán)30的位置配置于前環(huán)30的內(nèi)側(cè)。移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B與前環(huán)30對置地配置于后環(huán)31側(cè)。照射裝置57配置在固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A和移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B之間。將治療籠35的進深側(cè)封閉的后面板46固定于移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B。固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A以及移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B在各自的對置的面形成半圓柱體型的軌道76(參照圖7)。在本實施例中所謂半圓柱體型包括上部的圓弧部以及下部的水平部,圓弧部的兩端部與水平部的兩端部平滑地結(jié)合的形狀。將該圓弧部與該水平部結(jié)合的部分稱為結(jié)合部。
如圖4所示,移動底板36包括金屬制(例如由鋼板制作)的多個踏板(踏板部件)38以及各自一塊X射線透射板(X射線透射部件)39以及40,配置在固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A和移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B之間。移動底板36是將多個踏板38、一塊X射線透射板39以及一塊X射線透射板40屈曲自如連結(jié)的包圍部件。X射線透射板39以及40的每一個在移動底板36內(nèi)配置于相鄰的踏板38之間。各踏板38不透射X射線,X射線透射板39以及40的每一個透射X射線。如圖5所示,各踏板38是旋轉(zhuǎn)臺架28的周向上的寬度為W1的、沿旋轉(zhuǎn)臺架28的軸向延伸的細長的長方形的板。如圖6所示,X射線透射板39以及40的每一個是旋轉(zhuǎn)臺架28的周向上的寬度為W2的、沿旋轉(zhuǎn)臺架28的軸向延伸的細長的長方形的板。X射線透射板39以及40的每一個的寬度W2比踏板38的寬度W1寬。X射線透射板39以及40的每一個具有由鋁合金等金屬制作的金屬板94以及透射X射線的X射線透射部(X射線透射區(qū)域)95。X射線透射部95例如為矩形狀的石墨的板,X射線透射部95的旋轉(zhuǎn)臺架28的周向的寬度W3比踏板38的寬度W1寬且比X射線透射板39以及40的寬度W2窄。移動底板36具有踏板組74A、74B以及74C,將X射線透射板39配置于踏板組74A與踏板組74C之間,將X射線透射板40配置于踏板組74B與踏板組74C之間。X射線透射部95嵌入至形成于金屬板94的與X射線透射部95相同的大小的開口,而被安裝為與金屬板94成為一體。X射線透射部95被金屬板94包圍。X射線透射部95除了石墨以外,能夠由強化玻璃或者塑料制作,能夠由石墨、強化玻璃以及塑料等對X射線透明的非金屬材料(X射線容易透射的非金屬材料)制作。也可以不將X射線透射部95設(shè)置于X射線透射板39以及40,而由相對于X射線透明的非金屬材料(石墨、強化玻璃以及塑料中的任一種)構(gòu)成X射線透射板39以及40的每一個。
在踏板組74A、74B以及74C中,一對車輪分別能夠旋轉(zhuǎn)地安裝于各踏板38的長邊方向的兩端部。X射線透射板39以及40也在兩端部同樣能夠旋轉(zhuǎn)地安裝有一對車輪79。在一對踏板組74A、74B以及74C中,相鄰的踏板38彼此在踏板38的長邊方向的兩端部被屈曲自如地連結(jié)(通過連桿將相鄰的踏板38的車輪79彼此連結(jié)),從而各踏板的寬度方向的兩側(cè)朝向內(nèi)側(cè)被彎折(參照日本特開平11-47287號公報的段落0018以及圖4)。X射線透射板39也相同地分別與踏板組74A所包含的相鄰的踏板38以及踏板組74C所包含的相鄰的踏板38屈曲自如地連結(jié)。X射線透射板40也相同地分別與踏板組74B所包含的相鄰的踏板38以及踏板組74C所包含的相鄰的踏板38屈曲自如地連結(jié)。各踏板38以及X射線透射板39以及40的每一個的旋轉(zhuǎn)臺架28的軸向的端部44B在形成于移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B的半圓柱體型的軌道76內(nèi)行走。各踏板38以及X射線透射板39以及40的每一個的旋轉(zhuǎn)臺架28的軸向的端部44A在形成于固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A的半圓柱體型的軌道76內(nèi)行走。
如圖2所示,固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A被固定支承件56支承于建筑物的頂部91,并且被固定支承件54支承于地板72。移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B被沿著滾筒29的周向配置于設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺架28的滾筒29的內(nèi)表面的支承件環(huán)形55的內(nèi)表面的多個支承輥48B支承。使移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B相對于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)反向旋轉(zhuǎn)的環(huán)形導(dǎo)軌驅(qū)動裝置52經(jīng)由減速裝置53連接于這些支承輥48B中的一個亦即支承輥48A。環(huán)形導(dǎo)軌驅(qū)動裝置52以及減速裝置53設(shè)置于滾筒29的內(nèi)表面。
照射裝置57也伴隨著旋轉(zhuǎn)臺架28的正向旋轉(zhuǎn)而正向旋轉(zhuǎn),但通過環(huán)形導(dǎo)軌驅(qū)動裝置52的驅(qū)動,支承輥48A使移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B反向旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)臺架28反向旋轉(zhuǎn)的情況下,通過基于環(huán)形導(dǎo)軌驅(qū)動裝置52的驅(qū)動的支承輥48A的旋轉(zhuǎn),使移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B正向旋轉(zhuǎn)。移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B相對于旋轉(zhuǎn)臺架28相對地旋轉(zhuǎn),從而從治療室43觀察能夠看到移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B靜止。其結(jié)果,即使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn),治療籠35也維持半圓柱體型(上部的圓弧部與下部的水平部)的軌道76。即,不論旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度如何,治療籠35的移動底板36始終形成水平底板部79。
移動底板36具有充分的剛性,即使醫(yī)療技師93搭乘進行作業(yè)也不變形,在治療臺62的周圍形成作業(yè)空間。
在踏板組74C中,罩卷繞裝置42設(shè)置于相鄰的一對踏板38之間。罩卷繞裝置42與該一對踏板38之間的開口產(chǎn)生連動地以覆蓋開口75(參照后述的圖7)的方式引出罩41。罩卷繞裝置42的構(gòu)造只要應(yīng)用在卷繞管維持張力的構(gòu)造的卷簾、卷幕等已知技術(shù)即可。
使用圖4對移動底板36的兩端部(踏板組74A以及74B的每一個)和照射裝置57的連接部件68進行說明。連接部件68包括一對滑動部件69A以及69B以及一對導(dǎo)軌71,分別設(shè)置于照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面。該一對滑動部件69A以及69B安裝于踏板組74A以及74B的每一個的一端部。作為引導(dǎo)部件的一對導(dǎo)軌71分別設(shè)置于照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面。安裝于踏板組74A的一端部的滑動部件69A以及69B分別能夠移動地安裝于設(shè)置在照射裝置57的上述的一個側(cè)面的一對導(dǎo)軌71。安裝于踏板組74B的一端部的滑動部件69A以及69B分別能夠移動地安裝于設(shè)置在照射裝置57的上述其他的側(cè)面的一對導(dǎo)軌71。其結(jié)果,踏板組74A以及74B的每一個的一端部利用連接部件68(滑動部件69A以及69B以及一對導(dǎo)軌71)而沿旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向滑動自如地連接于照射裝置57的上述的一對側(cè)面的每一個。
照射裝置57具有朝向旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)中心尖細的形狀。其結(jié)果,照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面的每一個相對于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)面法線傾斜。
治療室43在滾筒29內(nèi)被治療籠35的移動底板36包圍而形成。治療室43的前環(huán)30側(cè)敞開,治療室43的后環(huán)31側(cè)被后面板46封鎖。照射裝置57安裝于滾筒29并朝向滾筒29的中心延伸,從而到達形成于比移動底板36靠內(nèi)側(cè)的治療室43內(nèi)。如圖2所示,連接于照射裝置57的GABT系統(tǒng)20的射束路徑21朝向后環(huán)31側(cè)延伸,在位于旋轉(zhuǎn)臺架28的外側(cè)的配合部27銜接于HEBT系統(tǒng)15的射束路徑16。此外,旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A(參照圖1以及圖2)為旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)中心,在配合部27通過射束路徑21的入口的中心。
如圖2所示,治療臺62具備床63、X方向驅(qū)動機構(gòu)64、Y方向驅(qū)動機構(gòu)66、上下方向驅(qū)動機構(gòu)65、以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)63。這些驅(qū)動機構(gòu)配置于滾筒29的外側(cè)。使床63向與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)軸正交的方向移動的X方向驅(qū)動機構(gòu)64設(shè)置于比地板72高的治療臺安裝區(qū)域73。上下方向驅(qū)動機構(gòu)65設(shè)置于X方向驅(qū)動機構(gòu)64上,Y方向驅(qū)動機構(gòu)66設(shè)置于上下方向驅(qū)動機構(gòu)65上,旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)67設(shè)置于Y方向驅(qū)動機構(gòu)66上。床63設(shè)置于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)67上,并被各驅(qū)動機構(gòu)支承。Y方向驅(qū)動機構(gòu)66使床63在旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)軸延伸的方向上移動。旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)67使床63在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。
就治療室43而言,相對于旋轉(zhuǎn)臺架28的滾筒29內(nèi)的空間隔著作為分隔壁的后面板46而形成室。而且,治療室43以確保旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)半徑的旋轉(zhuǎn)中心附近的地面高度的方式設(shè)置,因此相對于滾筒29的內(nèi)表面的最低的位置通常處于6~8m的高度。因此,治療臺62的床63上的患者70存在于上述高度的空間,從而構(gòu)成將其包圍的空間的治療籠35必須置于對于患者以及醫(yī)療技師而言安全的場所。
為了獲得分別使用于在向患部進行粒子束照射前被實施的患部的定位以及粒子束的照射過程中的患部的位置的確認的患部的圖像信息,而在粒子束治療系統(tǒng)1中,將X射線源(X射線產(chǎn)生裝置)71A、71B以及X射線檢測裝置(例如,平板探測器(FPD))72A、72B設(shè)置于照射裝置57的旋轉(zhuǎn)方向上對置的一對側(cè)面的每一個。X射線源71A以及71B配置于在旋轉(zhuǎn)臺架28的軸向上照射裝置57的中心軸97的位置(參照圖2)。作為X射線檢測裝置72A以及72B,也可以使用半導(dǎo)體檢測器或者閃爍器。
如圖7所示,X射線源71A利用支承部件91而設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺架28的滾筒29的外表面。準(zhǔn)直儀77A在X射線源71A的前方配置于滾筒29的外側(cè),從而安裝于支承部件91。X射線檢測裝置72A以入射有從X射線源71A被放射的X射線78A的方式,與X射線源71A相對地配置,從而安裝于照射裝置57的旋轉(zhuǎn)方向的一個側(cè)面。在與滾筒29的X射線源71A相對的位置形成有能夠供從X射線源71A被放射的X射線通過的大小的貫通孔(X射線通過孔)96A。并且,X射線源71A以及該貫通孔96A與移動底板36所包含的X射線透射板40相對。
如圖7所示,X射線源71B被支承部件91設(shè)置于旋轉(zhuǎn)臺架28的滾筒29的外表面。準(zhǔn)直儀77B在X射線源71B的前方配置于滾筒29的外側(cè),從而安裝于支承部件91。X射線檢測裝置72B以入射有從X射線源71B被放射的X射線78B的方式與X射線源71B相對地配置,從而安裝于照射裝置57的旋轉(zhuǎn)方向的其他的側(cè)面。在與滾筒29的X射線源71B相對的位置也形成有能夠供從X射線源71B被放射的X射線通過的大小的貫通孔(X射線通過孔)96B。并且,X射線源71B以及該貫通孔96B與包含于移動底板36的X射線透射板39相對。在X射線透射板39中,X射線透射部95與X射線源71A相對地配置。另外,在X射線透射板40中,X射線透射部95與X射線源71B相對地配置。
X射線檢測裝置72A以及72B的每一個成為如下的結(jié)構(gòu),在與X射線透射板39以及40的每一個對置的平面(例如,一邊為約50cm的正方形)上,實質(zhì)地例如將X射線入射面的一邊為約1.5mm的正方形的X射線檢測器(未圖示)配置為330列330行(參照日本特開2006-239403號公報的段落0027)。
將形成于準(zhǔn)直儀77A的供X射線通過的孔部(未圖示)與等中心點98連結(jié)的直線和將形成于準(zhǔn)直儀77B的供X射線通過的孔部(未圖示)與等中心點98連結(jié)的直線所成的角度為90度(參照圖11)。因此,X射線源71A與X射線源71B在旋轉(zhuǎn)臺架28的周向錯開90度地配置。
列舉在將離子束照射至患部前被實施的患部的定位為例,對X射線源71A、71B以及X射線檢測裝置72A、72B的功能進行說明。在本實施例中,以日本特開2006-239403號公報所記載的方法進行橫臥在床63上的患者70的患部的定位。
通過X方向驅(qū)動機構(gòu)64、Y方向驅(qū)動機構(gòu)66、上下方向驅(qū)動機構(gòu)65、以及旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)63的每一個的驅(qū)動使供患者70橫臥的床63移動,進行該患者70的患部相對于照射裝置57的大致的定位。此時,旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度例如成為0度,照射裝置57從上方朝向下方延伸。然后,一邊使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn),一邊實施當(dāng)前X射線CT拍攝。在該當(dāng)前X射線CT拍攝中,在使使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn)的同時,X射線78A以及78B從X射線源71A以及71B的每一個朝向患者70的患部照射。從X射線源71A放射的X射線78A經(jīng)過準(zhǔn)直儀77A以及貫通孔96A,再透射X射線透射板40的X射線透射部95從而照射至患部。透射了患部的X射線78A被X射線檢測裝置72A的各X射線檢測器檢測。另外,從X射線源71B放射的X射線78B經(jīng)過準(zhǔn)直儀77B以及貫通孔96B,再透射X射線透射板39的X射線透射部95從而照射至患部。透射了患部的X射線78B被X射線檢測裝置72B的各X射線檢測器檢測。X射線78A以及78B從X射線源71A以及71B向患部的照射在使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn)的同時進行。此時,X射線源71A與X射線源71B在旋轉(zhuǎn)臺架28的周向錯開90度地配置,因此旋轉(zhuǎn)臺架28例如旋轉(zhuǎn)275度。一邊從X射線源71A以及71B的每一個放射X射線,一邊使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn)275度,由此從患者70的周圍360度的范圍對床63上的患者70的患部照射X射線。
對X射線78A進行檢測的X射線檢測裝置72A的各X射線檢測器輸出X射線檢測信號。從各X射線檢測器輸出的X射線檢測信號被輸入至與X射線檢測裝置72A的每個X射線檢測器連接的信號處理裝置(未圖示),各信號處理裝置以設(shè)定時間間隔累計X射線檢測信號獲得X射線強度信息。另外,對X射線78B進行檢測的X射線檢測裝置72B的各X射線檢測器也輸出X射線檢測信號。從這些X射線檢測器輸出的各X射線檢測信號輸入至與X射線檢測裝置72B的每個X射線檢測器連接的信號處理裝置(未圖示),各信號處理裝置以設(shè)定時間間隔累計X射線檢測信號從而獲得X射線強度信息。
圖像信息制作裝置(剖面信息制作裝置)(未圖示)輸入X射線檢測裝置72A的每個X射線檢測器的X射線強度信息、X射線檢測裝置72B的每個X射線檢測器的X射線強度信息、以及由角度檢測器51測定的旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度,使用各X射線強度信息以及測定出的旋轉(zhuǎn)臺架28的各旋轉(zhuǎn)角度來制作包含患者70的患部的斷層圖像信息(當(dāng)前斷層圖像信息)(參照日本特開2006-239403號公報的段落0037)。被制作的當(dāng)前斷層圖像信息被輸入定位數(shù)據(jù)生成裝置(未圖示)。在定位數(shù)據(jù)生成裝置預(yù)先輸入有通過預(yù)先的X射線CT拍攝(基準(zhǔn)X射線CT拍攝)獲得的三維的斷層圖像信息(基準(zhǔn)斷層圖像信息),并儲存于存儲器(未圖示)。定位數(shù)據(jù)生成裝置基于當(dāng)前斷層圖像信息以及基準(zhǔn)斷層圖像信息,對作為床定位數(shù)據(jù)的X-Y平面的床定位數(shù)據(jù)亦即X方向以及Y方向上的床63的各移動量、床63的旋轉(zhuǎn)角度、以及X-Z平面上的床定位數(shù)據(jù)亦即Z方向上的床63的移動量而分別進行計算(參照日本特開2006-239403號公報的0040~0044)。
床控制裝置(未圖示)基于輸入的X方向、Y方向、以及Z方向上的床63的各移動量以及床63的旋轉(zhuǎn)角度,對治療臺62的相應(yīng)的驅(qū)動機構(gòu)進行控制,使床63移動(參照日本特開2006-239403號公報的0045)。這樣一來,床63上的患者70的患部與位于照射裝置57的中心軸97以及旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A的交點的等中心點98一致,從而患部的定位結(jié)束。在患部的定位結(jié)束后,進行粒子束治療系統(tǒng)1中的粒子束向其患部的照射,從而實施利用粒子束對其患部的治療。
對本實施例的粒子束,例如質(zhì)子離子束(或者,碳離子束)向患者70的患部的照射的概要進行說明。旋轉(zhuǎn)臺架28能夠在床63上的患者70的周圍在360度的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。在進行向患部照射質(zhì)子離子束(以下,簡稱為離子束)前,驅(qū)動旋轉(zhuǎn)裝置49使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn),使照射裝置57的中心軸97與根據(jù)治療計劃而制作的離子束的照射方向一致。旋轉(zhuǎn)臺架28以1min-1左右的速度旋轉(zhuǎn)。照射裝置57的中心軸97與離子束的照射方向的一致是基于由角度檢測器51測定的旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度來確認的。
在通過旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)使照射裝置57旋轉(zhuǎn)至離子束的照射方向時,通過環(huán)形導(dǎo)軌驅(qū)動裝置52的驅(qū)動使移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B向與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)相反的方向旋轉(zhuǎn),因此可以觀察到移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B猶如靜止。因此,通過因旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的照射裝置57的旋轉(zhuǎn),移動底板36沿著半圓柱體型的軌道76移動,該移動底板36的兩端部通過滑動部件69A以及69B而能夠移動地安裝于設(shè)置在照射裝置57的對置的一對側(cè)面的各自的一對導(dǎo)軌71。
在旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn)至設(shè)定的旋轉(zhuǎn)角度后,使其旋轉(zhuǎn)停止。而且,由離子源產(chǎn)生的離子(例如質(zhì)子)入射至直線加速器14而被加速。從直線加速器14出射的離子束通過入射器5入射至同步加速器3的環(huán)狀的射束管4。離子束一邊在射束管4內(nèi)旋轉(zhuǎn),一邊沿離子束的照射方向被加速至離子束到達患部的多個層中的例如存在于最深的位置的層所需的設(shè)定能量(例如,200MeV)。使用于患部的治療的離子束的能量通常在100~200MeV的范圍內(nèi),并配合到患部的各層的體表面的深度地設(shè)定。
利用掃描電磁鐵58以及59的每一個,設(shè)定上述層內(nèi)的離子束的照射位置。將開閉開關(guān)12關(guān)閉,將來自高頻電源11的高頻電壓從出射用高頻電極10施加于在射束管4內(nèi)旋轉(zhuǎn)的離子束。其結(jié)果,旋轉(zhuǎn)的離子束從同步加速器3經(jīng)過切隔電磁鐵13而出射至射束路徑16。出射的離子束經(jīng)過射束路徑16以及21而到達照射裝置29。到達照射裝置57內(nèi)的離子束照射至被掃描電磁鐵58以及59設(shè)定的患部的上述層內(nèi)的離子束的照射位置。
在照射裝置57的中心軸97與離子束的規(guī)定的照射方向一致的狀態(tài)下,在將離子束照射至患部時,從X射線源71A放射的X射線78A以及從X射線源71B放射的X射線78B的每一個照射至床63上的患者70的患部。透射了患者70的X射線78A被X射線檢測裝置72A的各X射線檢測器檢測,透射了患者70的X射線78B被X射線檢測裝置72B的各X射線檢測器檢測。
與上述的患部的定位相同地,分別連接于X射線檢測裝置72A的各X射線檢測器的信號處理裝置基于來自X射線檢測器的X射線檢測信號而求得X射線強度信息。圖像信息制作裝置基于在各信號處理裝置中獲得的各個X射線強度信息以及旋轉(zhuǎn)臺架28的測定的旋轉(zhuǎn)角度,來制作與來自X射線源71A的X射線78A的放射方向正交的平面上的患部的第一二維圖像信息。與來自X射線源71A的X射線78A的放射方向正交的平面是與以在旋轉(zhuǎn)臺架28的測定的旋轉(zhuǎn)角度(照射裝置57的中心軸97的角度)加上135度而獲得的角度朝向旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A的方向正交的平面。
與患部的第一二維圖像信息的制作相同地,圖像信息制作裝置基于通過分別連接于X射線檢測裝置72B的各X射線檢測器的信號處理裝置而獲得的各X射線強度信息以及旋轉(zhuǎn)臺架28的測定的旋轉(zhuǎn)角度,來制作與來自X射線源71B的X射線78B的放射方向正交的平面上的患部的第二二維圖像信息。與來自X射線源71B的X射線78B的放射方向正交的平面是與以在旋轉(zhuǎn)臺架28的測定的旋轉(zhuǎn)角度(照射裝置57的中心軸97的角度)加上225度而獲得的角度朝向旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A的方向正交的平面。
基于第一二維圖像信息以及第二二維圖像信息而能夠掌握照射離子束時的患部的大小以及形狀,從而能夠根據(jù)從離子束開始向患部照射起患部的大小以及形狀的變化來確認利用向患部照射離子束而得到的治療效果。
另外,將在圖像信息制作裝置制作的第一二維圖像信息以及第二二維圖像信息輸入定位數(shù)據(jù)生成裝置,從而定位數(shù)據(jù)生成裝置基于基準(zhǔn)斷層圖像信息、第一二維圖像信息以及第二二維圖像信息對來自照射離子束的患部的基準(zhǔn)斷層圖像信息的偏移量進行計算。若基于計算出的偏移量,則能夠確認照射離子束的患部的當(dāng)前的位置。
以下,對包括滑動部件69A、69B以及一對導(dǎo)軌71的踏板組74A、74B的每一個和照射裝置57的連接部件68的作用進行說明。
圖7表示照射裝置57位于床63的正上方時的治療籠35的移動底板36的剖面形狀。以圖7所示的狀態(tài)為基準(zhǔn),將旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度設(shè)為0度。能夠移動地安裝于分別設(shè)置于沿照射裝置57的旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面的每一個的一對導(dǎo)軌71的滑動部件69A以及69B亦即安裝于踏板組74A以及74B的每一個的一端部的滑動部件69A以及69B均存在于在旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向上距旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A最遠的位置。
在踏板組74C的相鄰的一對踏板38之間設(shè)置有罩卷繞裝置42。罩卷繞裝置42與該一對踏板38之間的開口75的產(chǎn)生連動地以覆蓋開口75(參照后述的圖7)的方式引出罩41。該開口75存在于床63的正下方(與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度180度相當(dāng)?shù)奈恢?。此外,開口75被罩41覆蓋,但為了便于說明,省略圖7的圖示。即使在圖8以及圖9中,也省略罩41的圖示。
此處,對在本實施例中被定義的內(nèi)壁長的概念進行說明。照射裝置57伴隨著旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)而在旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)軸的周圍旋轉(zhuǎn)。另一方面,形成于治療籠35的固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A以及移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B的每一個的、對移動底板36進行引導(dǎo)的半圓柱體型的軌道76處于靜止。當(dāng)然,在治療籠35中,半圓柱體型的各軌道76的總長恒定(不變)。在從半圓柱體型的軌道76的全長除去與照射裝置57相當(dāng)?shù)拈L度(能夠移動地安裝于設(shè)置在照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面的各導(dǎo)軌71的滑動部件69A相互之間的照射裝置57的長度)的剩余的長度上,形成有圓弧部以及水平部。將半圓柱體型的軌道76中的與該圓弧部以及水平部相當(dāng)?shù)姆秶拈L度定義為內(nèi)壁長。即,內(nèi)壁長是半圓柱體型的軌道76的全長與相當(dāng)于照射裝置5的長度的差。另一方面,其內(nèi)壁長實際上相當(dāng)于踏板組74A、74B以及74C的各自的長度、X射線透射板39以及40的各自的寬度、以及開口75的長度的合計長。
在照射裝置57位于床63的正上方時,X射線透射板39以及40的每一個存在于半圓柱體型的軌道76的結(jié)合部附近。
假設(shè),若治療籠的固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A以及移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B的每一個上所形成的對移動底板36進行引導(dǎo)的軌道為圓形軌道,則不論旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度如何,內(nèi)壁長均恒定。然而,在固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A以及移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B的每一個上所形成的軌道76為半圓柱體型,因此內(nèi)壁長因旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度而不同。換句話說,相當(dāng)于照射裝置5的長度因旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度而不同,因此內(nèi)壁長因其旋轉(zhuǎn)角度而不同。
在照射裝置57存在于半圓柱體型的軌道76的圓弧部時(旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0~90度的范圍),與照射裝置57相當(dāng)?shù)拈L度為恒定,從而內(nèi)壁長成為恒定。若照射裝置57的一部分經(jīng)由半圓柱體型的軌道76的結(jié)合部(旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度90度~120度的范圍)而向水平部移動(旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度120度~180度的范圍),則與照射裝置57相當(dāng)?shù)拈L度變化,從而內(nèi)壁長變化。
例如,在旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度為180度且照射裝置57位于水平部時(參照圖9),能夠移動地安裝于設(shè)置在照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面的每一個的一對導(dǎo)軌71的滑動部件69A以及69B以及安裝于踏板組74A以及74B的每一個的一端部的滑動部件69A以及69B均存在于在旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向上距旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A最近的位置。此時,安裝于踏板組74A的一端部的滑動部件69A和安裝于踏板組74B的一端部的滑動部件69A之間的照射裝置57的長度(與照射裝置57相當(dāng)?shù)拈L度)比旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度為0度且照射裝置57位于圓弧部的狀態(tài)(參照圖7)下的安裝于踏板組74A的一端部的滑動部件69A和安裝于踏板組74B的一端部的滑動部件69A之間的照射裝置57的長度短。
另外,在移動底板36與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)地沿著半圓柱體型的軌道76移動時,能夠分別移動地安裝于設(shè)置在照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面的每一個的一對導(dǎo)軌71的滑動部件69A以及69B伴隨著該移動底板36的移動、即伴隨著照射裝置57的旋轉(zhuǎn)而沿著導(dǎo)軌71在旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向上移動。
在照射裝置57存在于半圓柱體型的軌道76的圓弧部時(例如,旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0~90度的范圍),如上所述,一對滑動部件69A以及69B存在于在旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向上距旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A最遠的位置。若照射裝置57的一部分經(jīng)由半圓柱體型的軌道76的結(jié)合部(旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度90度~120度的范圍),向軌道76的水平部移動(旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度120度~180度的范圍),則安裝于踏板組74B的一端部的滑動部件69A以及69B伴隨著照射裝置57的旋轉(zhuǎn),而沿著設(shè)置于位于照射裝置57的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)的一個側(cè)面的一對導(dǎo)軌71以接近旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A的方式移動(參照圖8)。在照射裝置57的整體向半圓柱體型的軌道76的水平部移動時(旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度150度~180度的范圍),安裝于踏板組74A的一端部的滑動部件69A以及69B伴隨著照射裝置57的旋轉(zhuǎn),沿著設(shè)置于位于與照射裝置57的旋轉(zhuǎn)方向相反的一側(cè)的其他的側(cè)面的一對導(dǎo)軌71以接近旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A的方式移動(參照圖9)。若照射裝置57接近床63的正下方(旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度為180度),則滑動部件69A以及69B在照射裝置57的兩側(cè)面伴隨著照射裝置57的旋轉(zhuǎn)而向各導(dǎo)軌71的中央附近移動。
即,因旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度而引起的內(nèi)壁長的變化與沿著導(dǎo)軌71的滑動部件69A、69B的移動以及開口75的長度的變化連動。使用圖8以及圖9對圖7以外的具體例進行說明。
圖8表示照射裝置57的旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度為135度時的治療籠35的移動底板36的狀態(tài)。照射裝置57的一部分存在于半圓柱體型的軌道76的水平部。在成為上述的狀態(tài)時,安裝于踏板組74B的一端部的滑動部件69A以及69B以沿旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向接近旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A的方式移動,安裝于踏板組74A的一端部的滑動部件69A以及69B存在于在旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向上距旋轉(zhuǎn)臺架28的中心軸28A最遠的位置。此時,內(nèi)壁長成為最短,開口75的長度也成為最短。此外,踏板組74A側(cè)的從滑動部件69A、69B至開口75的移動底板36的部分(以下,稱為第一移動底板部)的長度以及踏板組74B側(cè)的從滑動部件69A、69B至開口75的移動底板36的部分(以下,稱為第二移動底板部)的長度在內(nèi)壁長的最短狀態(tài)下,被設(shè)定為第一移動底板部與第二移動底板部不干涉,即開口75的長度成為0以上。第一移動底板部包括X射線透射板39,第二移動底板部包括X射線透射板40。
圖9示出了照射裝置57的旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度為135度時的治療籠35的移動底板36的狀態(tài)。照射裝置57整體存在于半圓柱體型的軌道76的水平部。安裝于踏板組74A以及74B的每一個的一端部的滑動部件69A以及69B伴隨著沿著半圓柱體型的軌道76的移動底板36的移動,而向設(shè)置于照射裝置57的旋轉(zhuǎn)方向側(cè)以及與旋轉(zhuǎn)方向相反的方向側(cè)的每一個的一對導(dǎo)軌71的中央附近移動。此時,開口75的長度成為最大。另外,開口75處于床63的正上方(與旋轉(zhuǎn)角度0度相當(dāng)?shù)奈恢?。
接下來,著眼于基于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度的開口75的位置以及長度的各自的變化,在旋轉(zhuǎn)臺架28的全部的旋轉(zhuǎn)角度中,對醫(yī)療技師93相對于患者70安全地接近的情況進行說明。在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0度的位置時,開口75處于相當(dāng)于旋轉(zhuǎn)角度180度的位置,即床63的正下方(參照圖7)。因此,安全性不會因開口75成為問題。在照射裝置5存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0~60度的范圍時,開口75在移動底板36的水平底板部79產(chǎn)生,水平底板部79由踏板組74C形成。但是,通過后述的照射裝置57所具有的傾斜(尖細形狀)的結(jié)構(gòu)的效果,開口75的長度能夠維持微小長度,從而安全性不會因開口75成為問題。并且,開口75被罩41覆蓋,從而也不會對醫(yī)療技師93以及患者70造成不安。
在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度60~180度的范圍內(nèi)時,開口75不在移動底板36的水平底板部79產(chǎn)生,因此安全性不會因開口75而成為問題。尤其是照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度135度的位置時,開口75的長度成為最短(在本實施例中幾乎為0)(參照圖8)。在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度180度的位置時,開口75的長度成為最大,但開口75存在于與旋轉(zhuǎn)角度0度相當(dāng)?shù)奈恢茫创?3的正上方(參照圖9),因此安全性不會成為問題。并且,開口75被罩41覆蓋,從而也不會造成不安。
如上,在本實施例中,不論旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度如何,醫(yī)療技師93均能夠站立在移動底板36的水平底板部79上,從而能夠相對于患者70安全地接近。
此外,為了幫助理解動作,例示性地記載旋轉(zhuǎn)臺架28的各旋轉(zhuǎn)角度的數(shù)值,若半圓柱體型的軌道76的尺寸以及照射裝置57的尺寸不同,則各數(shù)值也不同。另外,對照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0~180度的范圍時的動作進行了說明,但治療籠35左右對稱,從而照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度180~360度的范圍內(nèi)時的動作省略說明。
在本實施例中,包括圓弧部以及連接于該圓弧部的兩端部的水平部的軌道76形成于固定側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45A以及移動側(cè)環(huán)形導(dǎo)軌45B的每一個,因此沿著這些的軌道76移動的移動底板36在軌道76的水平部形成水平底板部79。醫(yī)療技師93能夠站立在水平底板部79上,從而相對于插入治療室43內(nèi)的床63上的患者70的訪問(醫(yī)療行為等)變得容易。
X射線源71A以及71B安裝于旋轉(zhuǎn)臺架28的滾筒29,與這些X射線源71A以及71B分別對置的X射線檢測裝置72A以及72B的每一個被安裝于照射裝置57,因此在患部的定位等進行患部的X射線拍攝時,不需要使X射線源71A、71B以及X射線檢測裝置72A、72B向旋轉(zhuǎn)臺架28的軸向移動,因此能夠縮短直至開始患部的X射線拍攝所需的時間。因此,能夠提高治療效率。在該X射線拍攝中,能夠使從X射線源71A以及71B的每一個放射的X射線78A以及78B的每一個透射設(shè)置于移動底板36的X射線透射板40以及39的每一個從而照射至床63上的患者70。
在日本特開2006-239403號公報所記載的粒子束治療系統(tǒng)中,在照射裝置設(shè)置有X射線源(X射線管),因此無法一邊向患部照射離子束一邊確認患部的位置。然而,在本實施例的粒子束治療系統(tǒng)1中,X射線源71A以及71B安裝于旋轉(zhuǎn)臺架28,因此能夠一邊將離子束向患部照射,一邊將從X射線源71A以及71B的每一個放射的X射線78A以及78B在不同的兩方向照射至患部,并且,能夠通過X射線檢測裝置72A以及72B對透射了患部的X射線78A以及78B進行檢測。能夠使用從X射線檢測裝置72A以及72B的各X射線檢測器輸出的X射線檢測信號,來制作從照射裝置57照射離子束的床63上的患者70的患部的斷層圖像信息,通過利用該斷層圖像信息,能夠確認照射離子束的患部的位置。將X射線78A以及78B從不同的兩方向照射至患部,因此能夠高精度地求得照射離子束的患部的位置。并且,通過利用該斷層圖像信息,能夠確認照射離子束的患部的大小的變化,從而能夠確認利用離子束的照射而得到的治療效果。
X射線源71A、71B以及準(zhǔn)直儀77A、77B也可以安裝于滾筒29的內(nèi)表面并配置于移動底板36的外側(cè)。即使通過上述的X射線源71A、71B等的配置,也能夠獲得患部的定位數(shù)據(jù),并且,能夠分別進行照射離子束的患部的位置的確認以及照射離子束的患部的大小的變化的確認。
在本實施例中,將X射線源71A以及71B的每一個安裝于旋轉(zhuǎn)臺架28的滾筒29的外表面,因此與將X射線源71A以及71B安裝于滾筒29的內(nèi)表面的情況相比,能夠縮小形成于滾筒29的內(nèi)表面與移動底板36之間的間隙,從而能夠縮小旋轉(zhuǎn)臺架28的直徑。因此,能夠使旋轉(zhuǎn)臺架28小型化。
從安裝于滾筒29的外表面的X射線源71A放射的X射線78A通過形成于滾筒29的貫通孔96A以及X射線透射板40的X射線透射部95而照射至患者70的患部,因此放射的X射線78A不被遮擋,能夠照射至患者70。因此,使用小型的X射線源71A能夠獲得鮮明的患部附近的圖像。從安裝于滾筒29的外表面的X射線源71B被放射的X射線78B通過形成于滾筒29的貫通孔96B以及X射線透射板39的X射線透射部95而照射至患者70的患部,因此即使通過從X射線源71B放射的X射線78B也能夠獲得相同的效果。
照射裝置57的中心軸97需要與根據(jù)治療計劃而制作的離子束的照射方向一致,從而粒子束治療系統(tǒng)1構(gòu)成為能夠?qū)嶋H上在0度~360度的范圍內(nèi)將離子束從周圍照射至患部。如上,發(fā)明人員最新發(fā)現(xiàn),在將X射線從周圍照射至患部時,從X射線源71A以及71B的每一個放射的X射線78A以及78B的每一個與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)地使透射X射線透射板40以及39的每一個的位置變化。使用圖11、圖12以及圖13對該透射位置的變化進行說明。
圖11表示旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為0度時的每一個治療籠的X射線透射板的位置以及X射線透射板上的X射線透射位置的每一個,圖12表示旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為90度時的每一個治療籠的X射線透射板的位置以及X射線透射板上的X射線透射位置的每一個,圖13示出了旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度為180度時的治療籠的X射線透射板的位置以及X射線透射板的X射線透射位置的每一個。通過移動底板36伴隨著旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)的沿著軌道76的移動,移動底板36的X射線透射板39以及40也順利地沿著軌道76移動,從而軌道76內(nèi)的X射線透射板39以及40的每一個的位置也與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)地變化。另外,如圖11、圖12以及圖13所示,X射線78A以及78B的每一個透射X射線透射板39以及40的每一個的位置也與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度對應(yīng)地沿旋轉(zhuǎn)臺架28的周向偏移。伴隨著這樣的旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn),X射線透射板39以及40的每一個的位置也變化,因此X射線透射部95的旋轉(zhuǎn)臺架28的周向的寬度W3必須比踏板38的寬度W1寬。半圓柱體型的軌道76的水平部的寬度為WH,因此由該水平部形成的移動底板36的水平底板部79的寬度也成為WH。為了確保醫(yī)療技師93在治療室43內(nèi)的安全性從而能夠發(fā)揮醫(yī)療技師93與床63上的患者的良好的接近性,也需要水平底板部79的形成。因此,X射線透射板39以及40的每一個的寬度W2必須成為WH-W1(≥W2)以下。
日本特開2011-156263號公報所記載的治療籠(以下,簡稱為以往的治療籠)具有安裝于移動底板的兩端部并安裝于照射裝置的一對驅(qū)動裝置以及基于旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度對它們的驅(qū)動裝置進行控制的控制裝置。在利用旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)的移動底板沿著半圓柱體型的軌道的移動時,當(dāng)在照射裝置與移動底板的一端部之間形成有開口時,通過基于控制裝置的依據(jù)旋轉(zhuǎn)臺架的旋轉(zhuǎn)角度相應(yīng)的驅(qū)動裝置的控制,該驅(qū)動裝置將移動底板的端部向照射裝置側(cè)吸引(參照日本特開2011-156263號公報的段落0056以及圖6)。由此,在移動底板和照射裝置之間由水平地板部形成間隙,從而醫(yī)療技師能夠安心地接近床63上的患者70。
然而,以往的治療籠需要驅(qū)動裝置、控制裝置以及它們的動力源,成為必須的結(jié)構(gòu),從而部件件數(shù)增加,進而系統(tǒng)復(fù)雜。系統(tǒng)的復(fù)雜化成為制作成本增加的重要因素。另外,在復(fù)雜的系統(tǒng)中,故障的可能性增加,從而要求細心的維護作業(yè)。如上,現(xiàn)有技術(shù)的治療籠存在關(guān)于經(jīng)濟性、維護性的改善的余地。
根據(jù)本實施例,通過包括滑動部件69A、69B以及一對導(dǎo)軌71的連接部件68將移動底板36的兩端部連接于照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面的每一個,因此在本實施例中使用的治療籠35不如以往的放射線治療籠(以下,稱為以往的治療籠)那樣需要驅(qū)動裝置、控制裝置以及它們的動力源,從而與該以往的治療籠相比能夠簡化。在本實施例的被簡化的治療籠35中,故障的產(chǎn)生減少,從而維護的作業(yè)量也減少。
在本實施例中,分別安裝于移動底板36的兩端部的滑動部件69A以及69B與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)相應(yīng)地沿著設(shè)置于照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面的每一個的一對導(dǎo)軌71而滑動,從而沿旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向移動。因此,不論旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度如何,醫(yī)療技師93均能夠安全地接近床63上的患者70。即,在本實施例中,不需要如以往的治療籠那樣,對驅(qū)動裝置進行控制,而使移動底板的端部朝向照射裝置吸引、從照射裝置分離。由此,在本實施例中,能夠縮短一次治療所需的時間,從而能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)性的提高。
在以往的治療籠中,驅(qū)動裝置設(shè)置于照射裝置的正面以及背面,與驅(qū)動裝置的設(shè)置空間相應(yīng)地限制作業(yè)空間。在本實施例中,作為包括滑動部件69A、69B以及一對導(dǎo)軌71的簡易的結(jié)構(gòu)的連接部件68設(shè)置于照射裝置57的側(cè)面,從而與以往的治療籠相比,能夠確保充分的作業(yè)空間。由此,在本實施例中,能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)性的提高。
另外,在以往的治療籠中,存在伴隨著驅(qū)動的操作聲對患者造成不安感的可能性。在本實施例中,滑動部件69A以及69B與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)連動地沿著一對導(dǎo)軌71移動,因此不產(chǎn)生上述的驅(qū)動聲。因此,不會對患者造成無用的不安感。
另外,在以往的治療籠中,尤其是在照射裝置存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度150度的位置時(參照日本特開2011-156263號公報的圖6),在床63附近的移動底板的端部與照射裝置之間產(chǎn)生開口。與此相對,如上所述,控制驅(qū)動裝置,拉伸移動底板的端部來關(guān)閉形成于水平地板部的開口。通常,在關(guān)閉開口前,互鎖發(fā)揮功能,禁止醫(yī)療技師進入治療籠內(nèi),從而確保醫(yī)療技師的安全性。但是,也存在醫(yī)療技師因某些理由進入治療籠內(nèi)并搭乘于移動底板的水平地板部上的可能性,從而要求安全性進一步的提高。另外,在直至關(guān)閉開口的期間,治療籠的外側(cè)從開口進入床上的患者的視野,因此從高處帶來的恐怖心理來看,存在對患者造成治療行為的不安的可能性。
在本實施例中,各個連接部件68連接照射裝置57的各側(cè)面與移動底板36的兩端部,因此例如,在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度150度的位置時,不在床63附近的移動底板36的端部和照射裝置57之間產(chǎn)生開口(參照圖10)。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)安全性進一步的提高。
在本實施例中,能夠縮短X射線透射板39以及40的旋轉(zhuǎn)臺架28的周向的寬度。如日本特開2011-156263號公報的圖6所示,在通過驅(qū)動裝置將移動底板的兩端部安裝于照射裝置的對置的一對各側(cè)面的情況下,需要以由水平地板部將形成于移動底板的端部和照射裝置的側(cè)面之間的開口關(guān)閉的方式,通過該驅(qū)動裝置對移動底板的端部進行吸引、送出,由此用于關(guān)閉開口的移動底板的周向的移動量增大。在本實施例中,如上所述,移動底板36的兩端部利用滑動部件69A、69B以及一對導(dǎo)軌71而安裝于照射裝置57的側(cè)面,因此不需要利用上述的驅(qū)動裝置的向移動底板的周向的移動,從而能夠縮短X射線透射板39以及40的旋轉(zhuǎn)臺架28的周向的寬度。
在本實施例中,照射裝置57的在旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向上對置的一對側(cè)面朝向照射裝置57的前端傾斜,照射裝置57具有尖細的構(gòu)造。一邊與后述的第二實施例的治療籠(參照圖14以及圖15)相比一邊對通過上述的尖細的照射裝置57而獲得的效果進行說明。
在后述的實施例2中,安裝于旋轉(zhuǎn)臺架28的照射裝置57A的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)面法線平行。即,該照射裝置57A(在圖10中由虛線表示)呈箱型形狀。
在照射裝置57A存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度135度的位置時,開口75的長度成為最短(參照圖15),第一移動底板部以及第二移動底板部的各自的長度在內(nèi)壁長最短狀態(tài)下,被設(shè)定為第一移動底板部與第二移動底板部不干涉,即開口75的長度成為0以上。
圖10也是表示本實施例與實施例2的比較的圖。本實施例的照射裝置57與實施例2的照射裝置57A的形狀不同,因此本實施例的第一移動底板部以及第二移動底板部的合計長度比實施例2的第一移動底板部以及第二移動底板部的合計長度長長度d的量。這是因為照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向安裝于經(jīng)由導(dǎo)軌71安裝于一個側(cè)面的第一移動底板部的端部的滑動部件69A和沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向安裝于經(jīng)由導(dǎo)軌71安裝于與其側(cè)面對置的其他的側(cè)面的第二移動底板部的端部的滑動部件69A之間的寬度比照射裝置57A的寬度大。
另一方面,在實施例2中,在照射裝置57A存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0度的位置時,在床63的正下方產(chǎn)生與在實施例1中形成的開口75(參照圖7)相比較大的開口75(參照圖14)。實施例2的開口75比實施例1的開口75大是因為本實施例的第一移動底板部以及第二移動底板部的合計長度與實施例2的第一移動底板部以及第二移動底板部的合計長度之差d。換言之,這是因為照射裝置57與照射裝置57A的形狀的不同。在照射裝置57A存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0~60度的范圍內(nèi)時,如圖14所示,在水平底板部79產(chǎn)生比較大的開口75,從而存在安全性的改善的余地。
在本實施例中,照射裝置57成為照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面朝向照射裝置57的前端傾斜的尖細的構(gòu)造,因此安裝于移動底板36的端部的滑動部件69A以及69B在照射裝置57的傾斜的側(cè)面上沿旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向移動。其結(jié)果,能夠抑制半圓柱體型的軌道76的全長所包含的相當(dāng)于照射裝置57的范圍的長度的旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向的變化。由此,形成于水平部79的開口75的長度被維持為微小長度,從而能夠?qū)崿F(xiàn)安全性進一步的提高。
另外,在實施例2中使用的照射裝置57A呈箱型形狀,尤其是在照射裝置57A存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度150度的位置時,照射裝置57A成為障礙,醫(yī)療技師93無法在治療室43內(nèi)充分地接近床63上的患者70,從而存在作業(yè)性的課題。
在本實施例中使用的照射裝置57成尖細形狀,尤其是在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度150度的位置時,與實施例相比,醫(yī)療技師93能夠相對于患者70接近長度d(參照圖10)的量,從而能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)性的提高。
對于本實施例而言,治療籠35具備罩41以及罩卷繞裝置42,因此能夠獲得以下的效果。如上所述,在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0~60度的范圍內(nèi)時,如圖7所示,在水平底板部79產(chǎn)生微小的開口75。該開口75的長度被維持為微小長度,從而安全性不成為問題,但為慎重起見,罩41通過罩卷繞裝置42的動作關(guān)閉開口75,從而能夠?qū)崿F(xiàn)安全性進一步的提高。另外,在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度60~180度的范圍內(nèi)時,不在水平底板部79產(chǎn)生開口75(參照圖8以及圖9),因此安全性不因開口75而成為問題,但為慎重起見,罩41關(guān)閉開口75,從而不會對操作者、患者造成不安。
在向患部照射離子束前實施的患部的定位的當(dāng)前X射線CT拍攝中,在本實施例中,一邊使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn),一邊將從X射線源71A以及71B的每一個放射的X射線朝向患者70的患部照射。然而,在該當(dāng)前X射線CT拍攝中,一邊使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn)一邊使從一個X射線源例如X射線源71A放射的X射線向患部照射。即,從X射線源71A放射的X射線通過準(zhǔn)直儀77A以及貫通孔96A,進一步透射X射線透射板40的X射線透射部95而照射至患部。透射了患部的X射線被X射線檢測裝置72A所包含的各X射線檢測器檢測。此時,旋轉(zhuǎn)臺架28例如在365度的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。基于從X射線檢測裝置72A的各X射線檢測器輸出的X射線檢測信號,如上所述,能夠獲得X射線強度信息。圖像信息制作裝置基于X射線檢測裝置72A的每個X射線檢測器的X射線強度信息以及被測定的旋轉(zhuǎn)臺架28的各旋轉(zhuǎn)角度來制作包括患者70的患部的斷層圖像信息。定位數(shù)據(jù)生成裝置基于該當(dāng)前斷層圖像信息以及基準(zhǔn)斷層圖像信息來求得上述的床定位數(shù)據(jù)。
在實施例1中,為了求得當(dāng)前斷層圖像信息,一邊從X射線源71A以及71B分別放射X射線一邊使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn),從而使X射線源71A以及71B在床63上的患者70的周圍旋轉(zhuǎn)。對此,上述的日本特開平1-209077號公報記載不使放射X射線的X射線源在床63上的患者70的周圍旋轉(zhuǎn)而進行的患部的定位。在進行上述的患部的定位的情況下,也能夠應(yīng)用本實施例的粒子束治療系統(tǒng)1。例如,以使來自X射線源71A的X射線78A向Z方向以及使來自X射線源71B的X射線78B向X方向分別放射的方式使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn)至成為旋轉(zhuǎn)角度45度。
如上所述,通過床控制裝置,對治療臺62的各驅(qū)動機構(gòu)進行控制,使床63上的患者70移動至規(guī)定的位置。在旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度成為45度的狀態(tài)下,從X射線源71A朝向上方被放射的X射線78A通過貫通孔96A,進一步透射X射線透射板40的X射線透射部95從而從下方照射至床63上的患者70的患部。透射了患部的X射線78A被X射線檢測裝置72A所包含的各X射線檢測器檢測。
從X射線源71B向水平方向被放射的X射線78B通過貫通孔96B,進一步透射X射線透射板39的X射線透射部95沿水平方向照射至床63上的患者70的患部。透射了患部的X射線78B被X射線檢測裝置72B所包含的各X射線檢測器檢測。
使用從X射線檢測裝置72A所包含的各X射線檢測器輸出的各X射線檢測信號以及從X射線檢測裝置72B所包含的各X射線檢測器輸出的各X射線檢測信號,通過上述的定位數(shù)據(jù)生成裝置,如日本特開平1-209077號公報所記載的那樣,分別求得X-Y平面的床63的移動量、床63的旋轉(zhuǎn)角、以及X-Z平面的床63的移動量。這些床63的移動量以及床63的旋轉(zhuǎn)角被輸入床控制裝置,通過床控制裝置控制治療臺62的相應(yīng)的驅(qū)動機構(gòu),從而在離子束照射至患部前,進行床63的定位。
實施例1所使用的治療籠35具備罩41以及罩卷繞裝置42。通過罩卷繞裝置42的動作,能夠利用罩41關(guān)閉形成于水平底板部79的開口75,從而不會對處于治療室43內(nèi)的醫(yī)療技師93以及患者70造成不安,因此優(yōu)選具備罩41以及罩卷繞裝置42。然而,如以下所示,由于安全性不因開口75而成為問題,所以治療籠35也可以不具備罩41以及罩卷繞裝置42。例如,在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0~60度的范圍內(nèi)時,開口75產(chǎn)生于水平底板部79(參照圖7)。如上所述,通過照射裝置57的尖細構(gòu)造,開口75的長度能夠維持微小長度,從而安全性不會因開口75而成為問題。另外,在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度60~180度的范圍內(nèi)時,開口75不產(chǎn)生于水平底板部79(參照圖9),因此安全性不會因開口75而成為問題。
刪除罩41以及罩卷繞裝置42,由此,與實施例1相比,能夠減少治療籠的部件件數(shù),從而能夠進一步簡化治療籠。
在實施例1中,在照射裝置57的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚?cè)面分別設(shè)置導(dǎo)軌71,但也可以分別設(shè)置于照射裝置57的正面以及背面。即,若以與照射裝置57的面對旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向的側(cè)面平行的方式將導(dǎo)軌71設(shè)置于照射裝置57的正面以及背面,則能夠使安裝于移動底板36的端部的滑動部件69A以及69B分別與實施例1相同地沿著分別設(shè)置于照射裝置57的正面以及背面的導(dǎo)軌71移動。例如,在照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度150度的位置時,連接部件68將照射裝置57和移動底板36的端部連接,從而不在水平底板部79的照射裝置57和移動底板36的端部之間產(chǎn)生開口75。由此,能夠與實施例1相同地(參照圖10)實現(xiàn)安全性的提高。此外,照射裝置57的正面為照射裝置57的治療臺62側(cè)的側(cè)面,照射裝置57的背面為照射裝置57的后面板46側(cè)的側(cè)面。
在本實施例中,作為X射線源以及X射線檢測裝置的組,使用X射線源71A以及X射線檢測裝置72A、X射線源71B以及X射線檢測裝置72B這兩組,但也可以使用任一組的X射線源以及X射線檢測裝置。在使用一組的X射線源以及X射線檢測裝置的情況下,移動底板36包括與一組的X射線源以及X射線檢測裝置的每一個對置的一塊X射線透射板。在使用一組的X射線源以及X射線檢測裝置的情況下,在離子束的照射時,無法確認患部的位置,但能夠邊使旋轉(zhuǎn)臺架28旋轉(zhuǎn)邊將來自X射線源的X射線照射至患者,因此能夠進行患部的定位。
實施例1也能夠應(yīng)用于使用在180°的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺架(半臺架)代替在360°的范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)臺架28的粒子束治療系統(tǒng)。
實施例2
使用圖14以及圖15對作為本發(fā)明的優(yōu)選的其他的實施例的實施例2的粒子束治療系統(tǒng)進行說明。
本實施例的粒子束治療系統(tǒng)1A在實施例1的粒子束治療系統(tǒng)1的基礎(chǔ)上,具有將照射裝置57代替成照射裝置57A的結(jié)構(gòu)。粒子束治療系統(tǒng)1A所使用的照射裝置57A與上述的照射裝置57不同,具有箱型形狀。照射裝置57A的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚Φ拿恳粋€的側(cè)面與旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)面法線平行(照射裝置57A的各自的側(cè)面不傾斜)。粒子束治療系統(tǒng)1A的其他的結(jié)構(gòu)與實施例1的粒子束治療系統(tǒng)1相同。
照射裝置57A具有箱型形狀,沒有成為尖細,因此本實施例的粒子束治療系統(tǒng)1A不產(chǎn)生在實施例1的粒子束治療系統(tǒng)1中產(chǎn)生的“抑制與半圓柱體型的軌道76的全長所包含的照射裝置57相當(dāng)?shù)姆秶拈L度的、旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向的變化”的效果。然而,粒子束治療系統(tǒng)1A的移動底板36的兩端部的每一個也利用連接部件38而連接于照射裝置57A的沿旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)方向?qū)χ玫囊粚Φ拿恳粋€的側(cè)面,因此能夠獲得由連接部件38產(chǎn)生的各效果。本實施例除了“抑制與半圓柱體型的軌道76的全長所包含的照射裝置57相當(dāng)?shù)姆秶拈L度的、旋轉(zhuǎn)臺架28的徑向的變化”的效果之外,還能夠獲得在實施例1中產(chǎn)生的各效果。
但是,在本實施例中,在照射裝置57A存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0度的位置時形成于水平底板部79的開口75(參照圖14)與在實施例1中照射裝置57存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0度的位置時形成于水平底板部79的開口75(參照圖7)相比增大,從而實施例2與實施例1相比,在安全性方面劣化。為了解決該課題,進一步提高安全性,也可以如下述那樣稍微變更在實施例2中使用的治療籠35的結(jié)構(gòu)。
在實施例2中,例如,也可以使用包含兩個罩卷繞裝置42的移動底板36。在該情況下,移動底板36例如包括第一移動底板部(踏板組74A)、第二移動底板部(踏板組74B)以及第三移動底板部(X射線透射板39、踏板組74C以及X射線透射板40)三個移動底板部,進一步包括配置于第一移動底板部與第三移動底板部之間的罩卷繞裝置(第一罩卷繞裝置)42以及配置于第二移動底板部與第三移動底板部之間的罩卷繞裝置(第二罩卷繞裝置)42。此時,移動底板36具備將中間的第三移動底板部沿旋轉(zhuǎn)周向固定于旋轉(zhuǎn)臺架28的鎖定構(gòu)造(未圖示)。該構(gòu)造以外的部分與實施例2的粒子束治療系統(tǒng)1A相同。
移動底板36包括第一移動底板部、第二移動底板部、以及第三移動底板部,因此在照射裝置57A存在于旋轉(zhuǎn)臺架28的旋轉(zhuǎn)角度0度的位置時,開口75如實施例2那樣不產(chǎn)生于水平底板部79,因此安全性不會因形成于移動底板36的開口75而成為問題。另外,在形成于第一移動底板部和第三移動底板部之間(位于第一移動底板部的端部的踏板38和同該踏板38相鄰的X射線透射板39之間)的開口75或者形成于第二移動底板部和第三移動底板部之間(位于第二移動底板部的端部的踏板38和同該踏板38相鄰的X射線透射板40之間)的開口75存在于水平底板部79的情況下,也可以使第一罩卷繞裝置42或者第二罩卷繞裝置42動作,并利用罩41關(guān)閉存在于水平底板部79的開口75。由此,不會對醫(yī)療技師93以及患者70造成不安。此外,在通過第一罩卷繞裝置42或者第二罩卷繞裝置42的動作并利用罩41關(guān)閉存在于水平底板部79的開口75的情況下,罩41的引出也可以以被引出的罩41不重疊于X射線透射板39或者40上的方式從X射線透射板39或者40側(cè)朝向第一移動底板部或者第二移動底板部的踏板38進行。
實施例3
以下,使用圖16對作為本發(fā)明的優(yōu)選的其他的實施例的實施例3的粒子束治療系統(tǒng)進行說明。
實施例3的粒子束治療系統(tǒng)1,作為離子束產(chǎn)生裝置使用包含同步加速器3的離子束產(chǎn)生裝置2,但本實施例的粒子束治療系統(tǒng)1B,作為離子束產(chǎn)生裝置使用包含回旋加速器83的離子束產(chǎn)生裝置2A。
如圖16所示,粒子束治療系統(tǒng)1B具備離子束產(chǎn)生裝置2A、HEBT系統(tǒng)15、GABT系統(tǒng)20、旋轉(zhuǎn)臺架28、以及照射裝置57。粒子束治療系統(tǒng)1B的離子束產(chǎn)生裝置2A以外的結(jié)構(gòu)與粒子束治療系統(tǒng)1的結(jié)構(gòu)相同。此處,對與粒子束治療系統(tǒng)1不同的離子束產(chǎn)生裝置2A主要進行說明。
離子束產(chǎn)生裝置2A包括離子源82以及回旋加速器83?;匦铀倨?3具有圓形的真空容器84、偏轉(zhuǎn)電磁鐵88A以及88B、高頻加速裝置87、以及出射用的切隔電磁鐵89。連接于離子源82的真空管道85延伸至真空容器84的中心位置并連接于該真空容器84。在水平面彎曲的入射用電極86在真空管道85的開放端附近配置于真空容器84內(nèi)。偏轉(zhuǎn)電磁鐵88A以及88B分別呈半圓形狀,配置為使直線部相互對置,從而覆蓋真空容器84的上表面以及下表面。
設(shè)置于真空容器84的離子束出射口的切隔電磁鐵89連接于HEBT系統(tǒng)15的射束路徑16。具有金屬制的多個板的降能器90(energy degrader)在切隔電磁鐵89和四極電磁鐵18之間安裝于射束路徑16。降能器90具有對從回旋加速器83被出射的離子束的能量進行調(diào)節(jié)的功能,具有厚度不同的多個金屬制的板(未圖示)。這些金屬制的板能夠沿與射束路徑16垂直的方向移動。將厚度不同的這些金屬制的板以橫切射束路徑16的方式插入射束路徑16內(nèi)一塊或者多片,由此能夠控制通過射束路徑16的離子束的能量的衰減量。其結(jié)果,能夠改變照射至患者102的患部的離子束的能量,從而能夠向沿患部的深度方向存在的各層照射離子束。
即使在本實施例中,也與實施例1相同地,移動底板36包括X射線透射板39以及40,X射線源71A、71B以及準(zhǔn)直儀77A、77B安裝于滾筒29的外表面,X射線檢測裝置72A以及72B安裝于照射裝置57。
本實施例的粒子束治療系統(tǒng)1B能夠獲得在實施例1中產(chǎn)生的各效果。
即使在實施例2以及3中,也能夠?qū)嵤┰趯嵤├?敘述的離子束照射前的每一個的患部的定位,從而能夠進一步進行向患部的離子束照射過程中的患部的位置的確認以及對利用離子束的照射而得到的治療效果的確認。