(57)【要約】【課題】放射線等を遮ることなく、呼吸をモニタリングすることができる呼吸モニタリング装置を提供する。【解決手段】身体の周囲に取り付けられ、少なくとも伸縮性部材を一部に含むことにより、全体として長手方向に伸縮可能であるベルト（７１０）と、少なくとも伸縮性部材の一部分において長手方向に沿って配置され、伸縮性部材の伸縮により、伸縮性部材上に配置される長さが変化する非金属ワイヤと、第１非金属ワイヤの伸縮性部材の一部分から延びた部分を、内部を通すことによりベルトから離間した位置に導く管状部材（７５０）と、離間した位置において、非金属ワイヤの移動を検出する検出部（７６０）と、非金属ワイヤの検出部とベルトとの間の張力を一定に保つための付勢部材と、検出部により検出された呼吸状態を出力する呼吸状態出力部（７６０）と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
身体の周囲に取り付けられ、少なくとも伸縮性部材を一部に含むことにより、全体として長手方向に伸縮可能であるベルトと、
少なくとも前記伸縮性部材の一部分において前記長手方向に沿って配置され、前記伸縮性部材の伸縮により、前記伸縮性部材上に配置される長さが変化する第１非金属ワイヤと、
前記第１非金属ワイヤの前記伸縮性部材の前記一部分から延びた部分を、内部を通すことにより前記ベルトから離間した位置に導く第１管状部材と、
前記離間した位置において、前記第１非金属ワイヤの移動を検出する第１検出部と、
前記第１非金属ワイヤの前記第１検出部とベルトとの間の張力を一定に保つための第１付勢部材と、
前記第１検出部により検出された呼吸状態を出力する呼吸状態出力部と、を備え、
前記呼吸状態出力部による出力により呼吸をモニタリングする呼吸モニタリング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモニタリング装置であって、
前記第１検出部は、プーリを備えており、
前記呼吸状態出力部は、視認可能なゲージを備え、
前記第１検出部及び呼吸状態出力部は、一体的に形成されている、ことを特徴とする呼吸モニタリング装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のモニタリング装置であって、
前記第１検出部は、ロータリエンコーダを備えている、ことを特徴とする呼吸モニタリング装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の呼吸モニタリング装置であって、
前記第１非金属ワイヤは樹脂材料からなる、ことを特徴とする呼吸モニタリング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の呼吸モニタリング装置であって、
前記伸縮性部材において前記第１非金属ワイヤが重ねられている位置とは異なる位置で重ねられ、前記伸縮性部材の伸縮により、前記伸縮性部材上のに配置される長さが変化する第２非金属ワイヤと、
前記離間した位置において、前記第２非金属ワイヤの移動を検出する第２検出部と、
前記第２非金属ワイヤの前記第２検出部とベルトとの間の張力を一定に保つための第２付勢部材と、
前記呼吸状態出力部は、前記第１検出部及び前記第２検出部において検出された信号を合成し、呼吸状態を出力する、ことを特徴とする呼吸モニタリング装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の呼吸モニタリング装置である第１呼吸モニタリング装置と、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の呼吸モニタリング装置である第２呼吸モニタリング装置と、を備え、
前記第１呼吸モニタリング装置のベルトと、前記第２呼吸モニタリング装置のベルトとは、同一の身体の周囲で互いに異なる位置に取り付けられ、
前記第１呼吸モニタリング装置の前記呼吸状態出力部は、前記第２呼吸モニタリング装置の呼吸状態を示す値を取得し、第１検出部から出力された信号と合わせて呼吸状態を示す値を演算し出力する、ことを特徴とする呼吸モニタリング装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の呼吸モニタリング装置であって、
前記呼吸状態出力部は、前記ベルトが取り付けられた人から見える位置に配置され、視認可能な出力を行う、ことを特徴とする呼吸モニタリング装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の呼吸モニタリング装置と、
放射線を照射する放射線照射装置と、を備え、
前記放射線照射装置は、前記呼吸状態を示す値が所定の範囲にある場合に放射線を照射する、ことを特徴とする放射線照射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、呼吸を検出する呼吸モニタリング装置及び放射線照射システムに関し、より詳しくは呼吸をモニタしながら治療・検査を行なうための呼吸モニタリング装置及びそれを用いた放射線照射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、がん治療に際し、従来のＸ線等を用いた放射線治療と共に、より効率的に病巣を破壊することができる陽子線や重イオン線等の粒子線を用いた粒子線治療が行なわれている。このような粒子線治療においては、ＰＴＶ（計画標的体積：Planning Target Volume）縮小の目的から確実に病巣に対して照射する必要があるが、体内の特に肺や肝臓などの体幹部の病巣は、患者呼吸により大きく移動するため、病巣の大きさに移動する部分をマージンとして加えたものを照射野（ターゲット）として放射線を照射するため、照射野サイズが大きくなり、かつ正常組織への被曝が多くなるため放射線障害の発生リスクが高くなる旨の学術的報告がある。従って、放射線照射時に息を止めて患部が動かない状態で患部に照射する呼吸停止照射法や、呼吸による胸部や腹部の体動量を検出し、自由呼吸下で体動位置が予め決められた位置にある時のみ照射を行う呼吸同期照射などが行われているのが一般的である。
【０００３】
このような呼吸による体動量の検出には、様々な方法が考案されている。特許文献１には、呼吸による体動量センサとして歪ゲージを用いたもので、被験者の腹部や胸部に巻いたベルトの内側に歪ゲージを挿入し、呼吸による体動圧で得られた信号を体動量として検出する方法が開示されている。また、特許文献２には、複数の赤外線マーカを貼り付けた直方体のマーカボックスを仰臥位状の被験者の腹部に留置し、赤外線カメラを用い呼吸によるマーカの上下動を呼吸による体動量として検出する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−０４９７９７号公報
【特許文献２】特表２００６−５０７０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１の歪ゲージを用いた方式では、検出する信号レベルの変化が微弱であるためアナログアンプで増幅して体動量信号として使用するが、歪ゲージが発生する体動量信号に対するバックグラウンドノイズの比率が高く、信号波形を直接使用することが難しく正確な呼吸レベル検出が難しく、信号をスムージング化などの波形処理が一般的に行われており、正確な呼吸による体動運動をモニタすることが困難となっている。また、歪ゲージはそのセンサ部分に金属が含まれており、ＣＴ装置などで使用すると偽像（アーティファクト）を生む原因となり、また放射線治療装置で使用すると、治療ビームがセンサの金属部分を透過することで放射線強度を減弱させ患部の照射線量分布に影響があり放射線機器との併用は適していない。特許文献２の赤外線カメラとマーカを用いる方法では、毎回の治療照射時に患者の体表上に留置するマーカボックスと赤外線カメラの位置と角度調整、及びキャリブレーションが必要であり使用方法が複雑となっており、かつ平坦でない患者体表上に直方体ボックスを留置して診療するという方式自体が安定性に欠けるものである。
【０００６】
一方、体内の病巣等のターゲットに対しての放射線を照射する等の治療を目的とする場合には、ターゲットの位置が体内で所定の位置となるように、患者に呼吸停止の制御してもらう必要もある。また、放射線治療照射や撮影時に息を止めて患部が動かない状態で照射・撮影する呼吸停止照射法では、被験者が自身の呼吸レベルを認識できないため正確な位置で照射・撮影できない課題もあった。
【０００７】
本発明は、上述の事情に鑑みてされたものであり、上述の課題問題を鑑みてなされたもので、放射線機器による撮像や治療照射に影響を与えることなく呼吸モニタリングが行えるモニタリング装置及びそれを用いた放射線照射システムを提供することを目的とする。なお、本明細書の「放射線」の語の意味には、Ｘ線及びガンマ線等の放射線の他、陽子線、重イオン線等の粒子線の意味も含まれるものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の呼吸モニタリング装置は、身体の周囲に取り付けられ、少なくとも伸縮性部材を一部に含むことにより、全体として長手方向に伸縮可能であるベルトと、少なくとも前記伸縮性部材の一部分において前記長手方向に沿って配置され、前記伸縮性部材の伸縮により、前記伸縮性部材上に配置される長さが変化する第１非金属ワイヤと、前記第１非金属ワイヤの前記伸縮性部材の前記一部分から延びた部分を、内部を通すことにより前記ベルトから離間した位置に導く第１管状部材と、前記離間した位置において、前記第１非金属ワイヤの移動を検出する第１検出部と、前記第１非金属ワイヤの前記第１検出部とベルトとの間の張力を一定に保つための第１付勢部材と、前記第１検出部により検出された呼吸状態を出力する呼吸状態出力部と、を備え、前記呼吸状態出力部による出力により呼吸をモニタリングする呼吸モニタリング装置である。
【０００９】
また、本発明の呼吸モニタリング装置において、前記第１検出部は、プーリを備えており、前記呼吸状態出力部は、視認可能なゲージを備え、前記第１検出部及び呼吸状態出力部は、一体的に形成されていてもよい。
【００１０】
また、本発明の呼吸モニタリング装置において、前記第１検出部は、ロータリエンコーダを備えていてもよい。
【００１１】
また、本発明の呼吸モニタリング装置において、前記第１非金属ワイヤは樹脂材料からなっていてもよい。
【００１２】
また、本発明の呼吸モニタリング装置では、前記伸縮性部材において前記第１非金属ワイヤが重ねられている位置とは異なる位置で重ねられ、前記伸縮性部材の伸縮により、前記伸縮性部材上のに配置される長さが変化する第２非金属ワイヤと、前記離間した位置において、前記第２非金属ワイヤの移動を検出する第２検出部と、前記第２非金属ワイヤの前記第２検出部とベルトとの間の張力を一定に保つための第２付勢部材と、前記呼吸状態出力部は、前記第１検出部及び前記第２検出部において検出された信号を合成し、呼吸状態を出力することとしてもよい。
【００１３】
また、本発明の呼吸モニタリング装置は、上述に記載の呼吸モニタリング装置のうちのいずれかの呼吸モニタリング装置である第１呼吸モニタリング装置と、上述に記載の呼吸モニタリング装置のうちのいずれかの呼吸モニタリング装置である第２呼吸モニタリング装置と、を備え、前記第１呼吸モニタリング装置のベルトと、前記第２呼吸モニタリング装置のベルトとは、同一の身体の周囲で互いに異なる位置に取り付けられ、前記第１呼吸モニタリング装置の前記呼吸状態出力部は、前記第２呼吸モニタリング装置の呼吸状態を示す値を取得し、第１検出部から出力された信号と合わせて呼吸状態を示す値を演算し出力する、こととしてもよい。
【００１４】
また、本発明の呼吸モニタリング装置において、前記呼吸状態出力部は、前記ベルトが取り付けられた人から見える位置に配置され、視認可能な出力を行う、こととしてもよい。
【００１５】
本発明の呼吸モニタリングシステムは、上述に記載の呼吸モニタリング装置のうちのいずれかの呼吸モニタリング装置と、放射線を照射する放射線照射装置と、を備え、前記放射線照射装置は、前記呼吸状態を示す値が所定の範囲にある場合に放射線を照射する、ことを特徴とする放射線照射システムである。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に係る呼吸モニタリング装置について示す図である。
【図２】図１の呼吸モニタリング装置のベルトの詳細について示す図である。
【図３】図１の呼吸モニタリング装置の検出部の外観について示す図である。
【図４】図２の検出部の内部構造を示す図である。
【図５】第１実施形態に係る呼吸モニタリング装置が、ベッドに横たわる患者に取り付けられた様子を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る呼吸モニタリング装置について示す図である。
【図７】図１のベルトのバックル付近を拡大して示す図である。
【図８】第２実施形態の呼吸モニタリング装置の１つ目の変形例を示す図である。
【図９】第２実施形態の呼吸モニタリング装置の２つ目の変形例を示す図である。
【図１０】第２実施形態の検知部の変形例を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態に係る放射線照射システムについて示す図である。
【図１２】本発明の第３実施形態に係る放射線照射システムの変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、図面において、同一又は同等の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る呼吸モニタリング装置７００について示す図である。この図に示されるように、呼吸モニタリング装置７００は、人の胸や腹等の胴体部分に巻き付けるためのベルト７１０と、呼吸状態を検出すると共に、呼吸状態をゲージに表示出力する検出表示出力部７６０と、ベルト７１０から延びるワイヤ７２１（後述）を検出表示出力部７６０へ導くための管状部材７５０と、検出表示出力部７６０から呼吸状態を示すデータを出力する出力信号線７７０と、を備えている。
【００１９】
ここで、ベルト７１０は、帯状のゴム等の伸縮性部材からなる伸縮部７２０と、伸縮部７２０の一端側に接続され、非伸縮性の部材からなり、表面側が面ファスナーとなっている非伸縮部７３０と、伸縮部７２０の他端側に接続され、非伸縮部７３０の表面側の面ファスナーの部分と取り外し可能に接続できるように裏面側が面ファスナーとなっている固定部７１１と、を有している。ここで、人の胴体部分に巻き付けられた際に、固定部７１１の面ファスナーを、非伸縮部７３０の表面側の面ファスナーに固定することにより、適当なベルトの長さとすることができる。なお、図１では、伸縮部７２０がカバーに覆われた状態が示されている。
【００２０】
図２は、ベルト７１０の詳細について示す図である。この図２では、伸縮部７２０の構造が分かりやすいように、カバーが装着されていない状態が示されている。この図に示されるように、伸縮部７２０には長手方向に２列に並んだ複数の穴７２２が開けられており、ワイヤ７２１が伸縮部７２０を長手方向に縫うように取り付けられている。ワイヤ７２１は、固定部７１１に一番近い穴７２２で異なる列の穴７２２に挿入されることにより、折り返され、非伸縮部７３０に向って延びている。ワイヤ７２１は、非伸縮部７３０に一番近い２つの穴７２２を出ると、２本とも管状部材７５０に挿入される。管状部材７５０は非伸縮部７３０に留め具７３１により固定されている。管状部材７５０の内部には、更に２つの管状部分を有し、折り返されることにより２本となったワイヤ７２１がそれぞれ挿入されている。ここで各穴７２２には、ワイヤ７２１のすべりがよくなるように樹脂製の鳩目が取り付けられている。
【００２１】
ワイヤ７２１は、ナイロン又はその他の樹脂等の非金属の材料からなり、伸縮部７２０が伸縮することにより伸縮部７２０上を相対的に移動可能となっている。これにより、伸縮部７２０が伸びたときには、伸縮部７２０上に配置されたワイヤ７２１の長さは長くなり、縮んだときには、伸縮部７２０上に配置されたワイヤ７２１の長さは短くなる。ワイヤ７２１は、管状部材７５０を介して、検出表示出力部７６０の内部と接続されている。
【００２２】
本実施形態においては、ワイヤ７２１は、複数の穴７２２を介して縫うように取り付けられることとしたが、伸縮部上に長手方向に移動可能に取り付けられるのであれば、これ以外の取付け方であってもよい。
【００２３】
図３には、検出表示出力部７６０の外観が示されている。この図に示されるように、管状部材７５０内部から伸びるワイヤ７２１は、検出表示出力部７６０内部へ伸びている。また、検出表示出力部７６０は、呼吸状態をモニタするためのゲージ７６５が設けられており、患者がゲージ７６５を見ながら自身の呼吸を制御できるように、針７６６が指す位置を示すマーカー７６７が２箇所に取り付けられるようになっている。
【００２４】
図４には、検出表示出力部７６０の内部構造が示されている。この図に示されるように、検出表示出力部７６０に入ったワイヤ７２１は、プーリ７６４を介して、ゼンマイばね７６１に接続されている。プーリ７６４は、ワイヤ７２１の出し入れに伴って回転し、針７６６はプーリ７６４に接続しているため、プーリ７６４の回転と共に振れる。また、プーリ７６４の回転軸は、ロータリエンコーダ７６２の回転軸と接続されているため、プーリ７６４の回転に係る信号は、出力信号線７７０から出力される。ここで、針７６６はギア比を有する歯車を介してプーリ７６４に接続される等により、針７６６の振れ幅を調整できるようにしてもよい。
【００２５】
図５には、呼吸モニタリング装置７００が、例えば放射線治療を受けるためのベッド７９２に横たわる患者７９１に取り付けられた様子について示す図である。この図に示されるように、検出表示出力部７６０は、ベッド７９２に設置されたコの字型の検出表示出力部取付具７６９に設置され、患者７９１は、検出表示出力部７６０のゲージ７６５を見ながら呼吸を行なうことができる。これにより、患者７９１は、自分の呼吸の状態を客観的に把握することができ、自身の呼吸を制御することができる。例えば、検出表示出力部７６０のゲージ７６５で表示される針が所定の位置にあるときに、患者７９１の放射線治療のターゲットである病巣が所定の位置にあることが分かっている場合には、患者７９１はゲージ７６５を見ながら呼吸を行い、針が所定の位置となったところで呼吸を止めることにより、病巣の位置を移動させないようにすることができる。この呼吸を止めている間に放射線照射装置等から放射線を照射することにより、病巣以外の組織に傷をつけることなく、適切に病巣のみに放射線を照射することができる。
【００２６】
また、他の方法として、検出表示出力部７６０から出力される呼吸信号を出力信号線７７０を介して放射線照射装置の制御部に受信させ、放射線照射装置の制御部は、呼吸状態を示す値が所定の範囲内にある場合に放射線を照射するように放射線照射装置を制御することとしてもよい。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の呼吸モニタリング装置７００では、管状部材７５０により、検出表示出力部７６０をベルト７１０から離れた位置とすることができ、ベルト７１０を取り付けた人に照射される放射線等を遮ることないため、呼吸をモニタリングしつつ、放射線等を用いた治療や検査を行なうことができる。
【００２８】
また、リアルタイムで呼吸状態を表示させ、ベルトを装着した者が確認することができるため、治療や検査において、ベルトを装着した者に容易に必要な呼吸制御を行なわせることができる。
【００２９】
また、ベルトを装着した人の姿勢を変化させる必要がある場合であっても、身体に直接検出部分が取り付けられていないため、姿勢の変化を妨げることなく呼吸をモニタリングすることができる。
【００３０】
また、治療や検査に必要な装置をベルト７１０を装着した人に近づける必要がある場合であっても呼吸モニタリングのための装置と干渉することがないため、呼吸をモニタリングしつつ、必要な装置を近づけることができる。
【００３１】
［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態に係る呼吸モニタリング装置１００について示す図である。この図に示されるように、呼吸モニタリング装置１００は、人の胸や腹等の胴体部分に巻き付けるためのベルト１１０と、呼吸状態を検知するための検知部１３０と、ベルト１１０から延びるワイヤ１１４を検知部１３０へ導くための管状部材１２０と、検知部１３０から出力された信号を取得し、信号に基づく呼吸状態を示す値を演算して出力する演算出力部１４０と、を備えている。ベルト１１０は、ベルト１１０の長手方向に、非伸縮性の材料からなる非伸縮部１１１及び伸縮性の材料からなる伸縮部１１３が接続されている。また、ベルト１１０の両端にはバックル１１６が取り付けられており、図７に示されるように取り外して、人の身体に巻き付けてから閉じて固定することができ、更に、非伸縮部１１１はアジャスター１１７により長さを調整することができる。
【００３２】
ワイヤ１１４は、ナイロン又はその他樹脂等の非金属の材料からなり、ベルト１１０の一箇所で長手方向に移動しないように固定され、他の部分は伸縮部１１３上を長手方向に移動可能となるように伸縮部１１３上に配置される。本実施形態では、一端が非伸縮部１１１との境界にあるジョイントピース１１５に固定されているが、この形態に限られるものではない。また、ワイヤ１１４は、伸縮部１１３の伸縮により伸縮部１１３上を移動可能となるように、伸縮部１１３に表面と裏面とを行き来するように粗く縫い付けたり、伸縮性材料で挟むようにしたり、その他の方法により長手方向に移動可能に配置される。このような固定方法により固定されたワイヤ１１４は、伸縮部１１３の伸縮によりバックル１１６側で出入りし、伸縮部１１３上に配置されるワイヤ１１４の長さが変化する。ワイヤ１１４は、伸縮部１１３のバックル１１６付近からベルト１１０を離れ、管状部材１２０の内部を通り、検知部１３０に接続されている。
【００３３】
検知部１３０において管状部材１２０から延びるワイヤ１１４は、プーリ１３１を介してゼンマイばね１３３に接続され、所定の張力で引かれている。プーリ１３１には、プーリ１３１と軸を同一とするロータリエンコーダ１３２が取り付けられており、ワイヤ１１４の移動は、プーリ１３１の回転となり、ロータリエンコーダ１３２により電気信号として演算出力部１４０に伝えられる。すなわち、ロータリエンコーダ１３２はワイヤ１１４の移動を検出する。
【００３４】
演算出力部１４０は、ロータリエンコーダ１３２から出力された信号から呼吸状態を示す値を演算し、不図示の表示部その他制御システム等に送信する。呼吸状態を示す値を受信した装置は、その値からベルト１１０を装着した者の呼吸状態をモニタすることができる。
【００３５】
したがって、本実施形態の呼吸モニタリング装置１００では、管状部材１２０により、検知部１３０をベルト１１０から離れた位置とすることができるため、ベルト１１０を取り付けた人に照射される放射線等を遮ることなく、それにより、呼吸をモニタリングしつつ、放射線等を用いた治療や検査を行なうことができる。
【００３６】
また、ベルトを装着した人の姿勢を変化させる必要がある場合であっても、身体に直接検出部分が取り付けられていないため、姿勢の変化を妨げることなく呼吸をモニタリングすることができる。
【００３７】
また、治療や検査に必要な装置をベルト１１０を装着した人に近づける必要がある場合であっても呼吸モニタリングのための装置と干渉することがないため、呼吸をモニタリングしつつ、必要な装置を近づけることができる。
【００３８】
図８には、図６に示された第２実施形態の呼吸モニタリング装置１００の１つ目の変形例である呼吸モニタリング装置２００が示されている。この図に示されるように、呼吸モニタリング装置２００のベルト２１０では、上述のベルト１１０と比較して、伸縮部１１３上のワイヤの配置が異なっており、その他の部分においては上述の第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００３９】
ベルト２１０の伸縮部１１３では、ワイヤ２１４は、非伸縮部１１１との接続部分の近くで折り返され、異なる位置で平行に延びるように配置されている。また、管状部材１２０では、折り返された２本が重ねられて通されている。この形態の場合には、検知部１３０においても折り返された２本が重ねられたまま１つのプーリ１３１に掛けられ、１つのゼンマイばねに取り付けられる。このように異なる２つの位置で平行に延びる１本のワイヤ２１４を使用することにより、互いに距離を置いて並置された２箇所でのワイヤの移動量の平均をロータリエンコーダ１３２で検知することができる。また、本変形例２では折り返し回数を１回としたが３回、５回としてそれぞれ３箇所、５箇所の平均を検知させるようにしてもよい。
【００４０】
図９には、図６に示された第２実施形態の呼吸モニタリング装置１００の２つ目の変形例である呼吸モニタリング装置３００が示されている。この図に示されるように、呼吸モニタリング装置３００のベルト３１０では、上述のベルト１１０と比較して、伸縮部１１３上のワイヤの配置が異なっており、その他の部分においては上述の第２実施形態と同様であるため説明を省略する。
【００４１】
ベルト３１０の伸縮部１１３は、２本の非金属のワイヤ３１４及び３１５が、ベルト３１０の長手方向に平行で、互いに異なる位置でジョイントピース１１５に固定されて配置されている。また、２本のワイヤ３１４及び３１５はそれぞれ対応する２つのプーリ１３１を介して２つのゼンマイばね１１３に接続されている。２つのプーリと同じ軸を有する２つのロータリエンコーダ１３２から出力された信号を用いて１つの演算出力部１４０が呼吸状態を示す値を演算する。呼吸状態を示す値としては、ロータリエンコーダ１３２の移動量を合計した値、平均した値その他の統計値を用いることができる。
【００４２】
図１０には、検知部１３０の変形例である検知部４３０が示されている。この図に示されるように検知部４３０では、ロータリエンコーダ１３２でなくリニアエンコーダ４３１が使用され、ワイヤ１１４に磁化されたスケール４３２が取り付けられ、センサ４３３がスケール４３２の磁場を読み取ることにより移動量を把握できるようになっている。また、スケール４３２の先にはコイルバネ４３５が取り付けられ、ベルト１１０と検知部４３０との間の張力が一定になるように保たれている。このような構成とした場合であっても上述の検知部１３０と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
［第３実施形態］
図１１には、上述の呼吸モニタリング装置１００を用いた放射線照射システム５００が示されている。この図１１に示されるように、ベッド５０２上に横たわった患者５０１に呼吸モニタリング装置１００のベルト１１０が取り付けられ、ワイヤ１１４は管状部材１２０を介して検知部１３０に接続され、検知されたワイヤ１１４の移動は演算出力部１４０で呼吸状態を示す値が演算される。呼吸状態を示す値は、無線アンテナ１４２を用いて演算出力部１４０から送信され、患者５０１が視覚できる位置に設置された画像モニタ１５０で受信される。
【００４４】
画像モニタ１５０は、受信されたデータをアナログ的に針が振れるように表示することにより、呼吸の状態をリアルタイムで示すことができる。このような構成とすることで患者５０１は、自分の呼吸の状態を客観的に把握することができ、自身の呼吸を制御することができる。例えば、画像モニタ１５０で表示される針が所定の位置にあるときに、患者５０１の放射線治療のターゲットである病巣が所定の位置にあることが分かっている場合には、患者５０１は画像モニタ１５０を見ながら呼吸を行い、針が所定の位置となったところで呼吸を止めることにより、病巣の位置を移動させないようにすることができる。この呼吸を止めている間に放射線照射装置１６０から放射線を照射することにより、病巣以外の組織に傷をつけることなく、適切に病巣のみに放射線を照射することができる。
【００４５】
また、他の方法として、演算出力部１４０から送信された無線信号を放射線照射装置１６０の制御部１６５に受信させ、制御部１６５は、呼吸状態を示す値が所定の範囲内にある場合に放射線を照射するように放射線照射装置１６０を制御することとしてもよい。
【００４６】
したがって、本実施形態の呼吸モニタリング装置１００及び放射線照射システム５００では、管状部材１２０により、検知部１３０をベルト１１０から離れた位置とすることができ、ベルト１１０を取り付けた人に照射される放射線等を遮ることないため、呼吸をモニタリングしつつ、放射線等を用いた治療や検査を行なうことができる。
【００４７】
また、リアルタイムで呼吸状態を表示させ、ベルトを装着した者が確認することができるため、ベルトを装着した者に、容易に、治療や検査において必要な呼吸制御を行なわせることができる。
【００４８】
また、ベルトを装着した人の姿勢を変化させる必要がある場合であっても、身体に直接検出部分が取り付けられていないため、姿勢の変化を妨げることなく呼吸をモニタリングすることができる。
【００４９】
また、治療や検査に必要な装置をベルト１１０を装着した人に近づける必要がある場合であっても呼吸モニタリングのための装置と干渉することがないため、呼吸をモニタリングしつつ、必要な装置を近づけることができる。
【００５０】
図１２には、本発明の第３実施形態に係る放射線照射システム５００の変形例である放射線照射システム６００が示されている。この図に示されるように、放射線照射システム６００では、図１１の放射線照射システム５００と異なり、患者５０１には、腹の位置及び胸の位置の２箇所にそれぞれベルト１１０及び６１０が取り付けられている。ベルト１１０から延びるワイヤは図１１の場合と同様に管状部材１２０を通り、検知部１３０に接続される。このワイヤの移動は、検知部１３０で検出され、電気信号で演算出力部６５０に送信される。
【００５１】
一方、ベルト６１０から延びるワイヤは管状部材６２０を通り、検知部６３０に接続される。ワイヤの移動は、検知部６３０で検出され、電気信号で演算出力部６４０に送信される。演算出力部６４０では、ベルト６１０での移動量が演算され、演算出力部６５０に送信される。演算出力部６５０では、演算出力部６４０から受信したベルト６１０での移動量と共に、検知部１３０から出力された電気信号と合わせて呼吸状態を示す値を演算する。ここで、呼吸状態を示す値は、ベルト１１０での移動量及びベルト３１０での移動量の独立した値をそれぞれ呼吸状態を示す値としてもよいし、それぞれの相関を考慮した値を演算して得られた値を呼吸状態を示す値とするようにしてもよい。
【００５２】
演算出力部３５０により出力された呼吸状態を示す値は、図１１と同様に、無線アンテナ１４２を用いて送信され、患者５０１が視覚できる位置に設置された画像モニタ１５０で受信される。画像モニタ１５０では、受信されたデータをアナログ的に針が振れるように表示することにより、呼吸の状態をリアルタイムで示すものとなっている。ここでベルト６１０での移動量及びベルト１１０での移動量が別々に受信されている場合には、２つの値を別々にアナログ的に表示してもよいし、２次元グラフ上等に両方とも表示することとしてもよい。
【００５３】
このような構成とすることで、図１１の場合と同様に、患者５０１は、自分の呼吸の状態を客観的に把握することができ、自分の呼吸を制御することができる。特に本実施形態の場合には、胸の位置と腹の位置の２箇所で検知しているため、より正確な呼吸状態を把握することができる。また、これにより患者５０１が呼吸を制御し、病巣の位置を移動させないようにすることができ、その間に放射線照射装置１６０から放射線を照射することにより、病巣以外の組織に傷をつけることなく、適切に病巣のみに放射線を照射することができる。
【００５４】
また、図１１の場合と同様に、他の方法として、演算出力部１４０から送信された無線信号を放射線照射装置１６０の制御部１６５により受信し、制御部１６５は、呼吸状態を示す値が所定の範囲内にある場合に放射線を照射するように放射線照射装置１６０を制御することとしてもよい。
【００５５】
したがって、本変形例の放射線照射システム６００では、放射線照射システム５００と同様の効果を有すると共に、より正確な呼吸状態を把握することができるため、より正確な放射線照射を実現することができる。
【００５６】
なお、本実施形態においては、検知部及び演算出力部を別の構成としたが一体であってもよい。また、画像モニタ及び制御部と演算出力部との通信は無線通信を用いることとしたが、その他有線接続等の通信手段でもよい。
【符号の説明】
【００５７】
１００  呼吸モニタリング装置、１１０  ベルト、１１１  非伸縮部、１１３  伸縮部、１１４  ワイヤ、１１５  ジョイントピース、１１６  バックル、１１７  アジャスター、１２０  管状部材、１３０  検知部、１３１  プーリ、１３２  ロータリエンコーダ、１４０  演算出力部、１４２  無線アンテナ、１５０  画像モニタ、１６０  放射線照射装置、１６５  制御部、２００  呼吸モニタリング装置、２１０  ベルト、２１４  ワイヤ、３００  呼吸モニタリング装置、３１０  ベルト、３１４  ワイヤ、３５０  演算出力部、４３０  検知部、４３１  リニアエンコーダ、４３２  スケール、４３３  センサ、４３５  コイルバネ、５００  放射線照射システム、５０１  患者、５０２  ベッド、６００  放射線照射システム、６１０  ベルト、６２０  管状部材、６３０  検知部、６４０  演算出力部、６５０  演算出力部、７００  呼吸モニタリング装置、７１０  ベルト、７１１  固定部、７２０  伸縮部、７２１  ワイヤ、７２２  各穴、７２２  穴、７３０  非伸縮部、７３１  具、７５０  管状部材、７６０  検出表示出力部、７６２  ロータリエンコーダ、７６４  プーリ、７６５  ゲージ、７６６  針、７６７  マーカー、７６９  検出表示出力部取付具、７７０  出力信号線、７９１  患者、７９２  ベッド。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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