(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転ガントリーの本体胴と、この本体胴に設けられ粒子線の軌道を確保するための電磁石と、この電磁石に電力や信号を供給するケーブルと、このケーブルを巻き取るためのケーブルスプールを有し、前記ケーブルスプールは前記本体胴と独立して支持架台で支持し、
前記ケーブルスプールと前記本体胴との間に接続機構を有し、この接続機構を介して、ケーブルスプールが本体胴に従属して回転し、
前記接続機構は所定の荷重で接続が外れるようにマグネットカップリングで接続されていることを特徴とする粒子線治療装置。
【請求項２】
前記ケーブルスプール及び巻取られたケーブルの荷重を、前記支持架台を介して支持することを特徴とする請求項１に記載の粒子線治療装置。
【請求項３】
前記ケーブルスプールと前記支持架台の間には前記ケーブルスプールを回転自在に支持する回転支持機構を設けることを特徴とする請求項１または２に記載の粒子線治療装置。
【請求項４】
前記支持架台には前記回転支持機構を保持する突出部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の粒子線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、粒子線治療に用いられる粒子線治療装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、アイソセンタ(照射目標中心)を設定して、放射線を患者の癌などの患部に照射して治療する放射線治療装置が知られている。特に現在では、陽子線や重粒子線などの加速粒子線を用いる治療方法が注目されている。
【０００３】
このような粒子線治療装置では、加速粒子線を人体の癌細胞などに適切かつ正確に照射することが重要である。癌などの腫瘍は様々な大きさと形状を持ち、患者体内における深さも異なるので、重粒子線を癌などの腫瘍に照射する治療では、周辺の正常組織が影響を受けないよう、腫瘍部分にのみ集中照射することが理想である。これを実現するためには加速粒子線照射方向の自由度を上げる必要があり、回転自在な放射線照射部を有する回転ガントリーと呼ばれる粒子線治療装置が知られている。この回転ガントリーでは放射線照射部が患者の周りを回転するので、任意の方向から患部に加速粒子線を照射することができる。
【０００４】
図８に粒子線治療装置の概略構成図を示す。粒子線治療装置２０は、粒子ビーム発生装置１９から加速粒子線発生装置１６を介して発生加速された粒子線が粒子線輸送系１７で１つ以上の回転ガントリー１８に導かれるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−３５８２３７号公報
【特許文献２】特開平１０−３３００３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した回転ガントリーでは、加速粒子線軌道に制約があり、本体胴が電磁石の規模に合わせて大型構造物となっていた。このため、本体胴を分割構造としても輸送が困難であるという課題があった。このため輸送を鑑み、回転ガントリー及び粒子線治療装置の小型化および軽量化を図る必要があった。
【０００７】
また、前記回転ガントリーでは、本体胴の剛性が充分でないと電磁石搭載部の変位が大きくなり、粒子線照射精度が損なわれ、加速粒子線を患部に的確に照射できなくなるという課題があった。
【０００８】
加えて、電磁石に接続されるケーブルは数十ｔと重く、このケーブルを巻取るためのケーブルスプールは本体胴に直接接続されているので、ケーブル及びケーブルスプールの重量が本体胴に直接負荷され、本体胴の変形が大きくなり、粒子線照射精度の低下につながることが課題であった。
【０００９】
さらに、回転時は、ケーブル及びケーブルスプールに起因する慣性モーメントが本体胴に負荷され、慣性モーメントが増加するほど、緊急停止時の制動時間が長くなる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記実施形態に係る粒子線治療装置は、回転ガントリーの本体胴と、この本体胴に設けられ粒子線の軌道を確保するための電磁石と、この電磁石に電力や信号を供給するケーブルと、このケーブルを巻き取るためのケーブルスプールを有し、前記ケーブルスプールは前記本体胴と独立して支持架台で支持し、前記ケーブルスプールと前記本体胴との間に接続機構を有し、この接続機構を介して、ケーブルスプールが本体胴に従属して回転し、前記接続機構は所定の荷重で接続が外れるようにマグネットカップリングで接続されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の実施形態は、粒子線照射精度が高くかつ低重量の粒子線治療装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態を示す回転ガントリーの一部切欠き側面図。
【図２】図１に示したケーブルスプールを拡大して示す側面図。
【図３】図２に示したケーブルスプールのＡ−Ａ矢視断面図。
【図４】図２に示したケーブルスプールの支持部分を拡大して示す要部拡大側面図。
【図５】図２に示した本体胴とケーブルスプールの接続部分を拡大して示す要部拡大断面図。
【図６】図５に示した接続軸の他の実施例を示す要部拡大断面図。
【図７】図４に示した支持架台の他の実施例を示す要部拡大側面図。
【図８】粒子線治療装置の従来例を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態に係わる回転ガントリーを含む粒子線治療装置の実施例について図１から図５を参照して説明する。なお、図１から図５の粒子線治療装置の実施例において、図８と同一部分には同一符号を付してその構成の説明を省略する。
【００１４】
図１に示す回転ガントリー１８は、主に本体胴４、電磁石５、ケーブルスプール９、ケーブル１３から構成されている。
【００１５】
本体胴４は、加速粒子線の軌道を確保するための電磁石５を支持する役割を持っている。この本体胴４内には放射線治療室１が設けられている。
【００１６】
本体胴４は駆動モータ１５により、ターニングローラ８を介して円筒中心を回転軸として回転駆動する。この構成により加速粒子線を任意の方向から放射線治療室１内に位置する治療台２上の前記患者３に照射できる構造となっている。
【００１７】
この、本体胴４は、電磁石５搭載部の変位を抑制するため、充分な剛性を有する構造となっている。
【００１８】
電磁石５は、磁石サポート６を介して前記本体胴４に支持され、磁場により加速粒子線の軌道を定める役割を持っている。加速粒子線は電磁石５を介して照射ポート７まで導かれ、治療台２上の患者３に適切に照射されるように構成されている。
【００１９】
ケーブルスプール９は、図２から図４に示す通り本体胴４と分離設置され、回転支持棒２１、軸受１２を介して支持架台１４により支持されている。このケーブルスプール９には電磁石５に電力や信号を供給しているケーブル１３が巻き取られている。
【００２０】
軸受１２は、図２、４に示す通り、ケーブルスプール９と支持架台１４の間に設置され、ケーブルスプール９の重量を支持架台１４に伝達する構成となっている。支持架台１４は、軸受１２を介してケーブルスプール９及びケーブルスプール９に巻取られるケーブル１３の荷重を支持している。
【００２１】
本体胴４とケーブルスプール９を接続する接続軸１０は、図２、３、５に示す通り、本体胴４に取り付けられている。ケーブルスプール９に設けられている接続軸固定具１１は、図２、４に示す通り、上述した接続軸１０に接続されている。前記接続軸１０と接続軸固定具１１を介して、本体胴４の回転が、前記ケーブルスプール９に伝達される。すなわち、ケーブルスプール９は本体胴４に従属して回転することができる。なお、図３において接続軸１０は４箇所に設けた例を示したが、本体胴４に従属して回転することができるように少なくとも一つ配置すれば良く、またケーブルスプール９と同等の径を有する円筒を本体胴４とケーブルスプール９に同心状に配置しても同様の作用を得ることができる。
【００２２】
ケーブル１３はケーブルスプール９の従属回転により巻取られ、このケーブル１３及びケーブルスプール９の荷重数十ｔは支持架台１４を介して支持されるため、本体胴４から独立して支持される。また、本体胴４の回転に伴うケーブル１３による慣性モーメントも本体胴４から独立となる。
【００２３】
また、図６に示すように接続軸１０は過大な慣性モーメントで破壊されないように所定の荷重で接続が外れるようにマグネットカップリング２２を配置しても良い。
【００２４】
さらに図７に示すように地震等によって本体胴４が回転軸と垂直方向に移動してケーブルスプール９が支持架台１４から外れることを防止するために、回転支持棒２１の端部が断面凹構造の溝２４を有して支持するケーブルスプール９に嵌合される構成とし、さらに支持架台１４に突出部２３が形成されても良い。
【００２５】
よって、本実施形態によれば、ケーブルスプール９及びケーブル１３の荷重数十ｔが本体胴４に印加されないので、本体胴４の変形を小さくすることができる。そして、変形を小さくするため、胴部の板厚を厚くすることや、補強部材を追加する必要がなくなるので、本体胴４はより薄肉中空構造を実現でき、小型軽量とすることができる。
【符号の説明】
【００２６】
１…放射線治療室
２…治療台
３…患者
４…本体胴
５…電磁石
６…磁石サポート
７…照射ポート
８…ターニングローラ
９…ケーブルスプール
１０…接続軸
１１…接続軸固定具
１２…軸受
１３…ケーブル
１４…支持架台
１５…駆動モータ
１６…加速粒子線発生装置
１７…粒子線輸送系
１８…回転ガントリー
１９…粒子ビーム発生装置
２０…粒子線治療装置
２１…回転支持棒
２２…マグネットカップリング
２３…突出部
２４…溝
【図１】
0006586020.tif 000002
【図２】
0006586020.tif 000003
【図３】
0006586020.tif 000004
【図４】
0006586020.tif 000005
【図５】
0006586020.tif 000006
【図６】
0006586020.tif 000007
【図７】
0006586020.tif 000008
【図８】
0006586020.tif 000009