(57)【要約】【課題】  照射線出射部などを長期間に亘り高位置精度で回転させることができる医療装置を提供する。【解決手段】  中心軸線を略水平方向に位置させた状態で立設された支持フレーム１２と、支持フレーム１２の両側面のそれぞれに設けられた円形軌道体７２と、円形軌道体７２上を摺動するスライド部７０を介して支持フレーム１２に対して相対的に回動する走行ガントリと、走行ガントリを回動させる回動駆動装置とを備えるとともに、走行ガントリは、支持フレーム１２の両側面から挟み込むように配置される第１側部５９ａおよび第２側部５９ｂと、第１側部５９ａと第２側部５９ｂとを連結する連結部６６とからなるラーメン構造によって構成される。【選択図】      図３
2008200092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心軸線を略水平方向に位置させた状態で立設された支持フレームと、
該支持フレームの両側面のそれぞれに設けられた円形軌道体と、
当該円形軌道体上を摺動するスライド部を介して前記支持フレームに対して相対的に回動する走行ガントリと、
該走行ガントリを回動させる回動手段とを備えるとともに、
前記走行ガントリは、前記支持フレームの両側面から挟み込むように配置される第１側部および第２側部と、該第１側部と該第２側部とを連結する連結部とからなるラーメン構造によって構成されることを特徴とする医療装置。
【請求項２】
前記スライド部は、前記ラーメン構造の外周部に形成される節部に設けられることを特徴とする請求項１に記載の医療装置。
【請求項３】
前記回動手段は、
前記第１側部または前記第２側部の少なくともいずれか一方に設けたギアと、
該ギアと歯合するピニオンと、
前記支持フレーム上に設けられるとともに前記ピニオンを回動させる回動駆動装置とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の医療装置。
【請求項４】
前記支持フレームの下部には、該支持フレームを略鉛直軸線回りに旋回させる旋回駆動装置が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の医療装置。
【請求項５】
前記支持フレームは、前記旋回駆動装置によって一カ所で支持されていることを特徴とする請求項４に記載の医療装置。
【請求項６】
患者に照射するビームを出射する照射線出射部が、前記走行ガントリに設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の医療装置。
【請求項７】
前記照射線出射部は、首振り機構を介して前記走行ガントリに設けられていることを特徴とする請求項６に記載の医療装置。
【請求項８】
前記旋回駆動装置は、第一床部に設置され、
前記支持フレームの下部を一部含む高さ位置に設けられた第二床部が、前記第一床部上方に所定間隔をおいて該支持フレームに設けられていることを特徴とする請求項４〜７のいずれかに記載の医療装置。
【請求項９】
前記回動駆動装置は、前記第一床部と前記第二床部の間に配置されることを特徴とする請求項８に記載の医療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば放射線治療装置、ＣＴ（computed tomography）等の医療装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
腫瘍等の患部に対して放射線（治療線）を照射して治療する医療装置として、定位放射線治療装置が知られている。このような定位放射線治療装置は、同一の患部に対して多方向から放射線を多数回照射するものである。多方向から放射線を照射するためには、患者の周囲の複数位置に移動させて位置決め可能とされるとともに、患部に照射する放射線を出射する箇所に相当する位置に配置される照射線出射部を備える必要がある。このような照射線出射部を移動させる形式として、カンチレバ型、ロボットアーム型およびガントリ型が知られている。
カンチレバ型は、照射線出射部を片持ち梁の形式で支持し、患者の体軸回りに照射線出射部を回転させるものである。ロボットアーム型は、照射線出射部を多軸アームの先端に取り付け、任意の方向から放射線（治療線）を照射するものである。しかし、カンチレバ型またはロボットアーム型は、梁またはアームの先端に照射線出射部を取り付ける構造となるため、照射線出射部の自重によって梁またはアームが変形してしまい、高精度な位置決め（照射方向設定）が困難となる。
これに対して、ガントリ型は、カウチ上に横臥された患者を包囲するようにガントリを位置させ、このガントリに沿って又はガントリと共に照射線出射部を走行させるようにしたものである。ガントリ型は、剛性が高い門型形状のガントリによって照射線出射部が支持されるため、高精度な位置決めを実現する構造として好ましい。このようなガントリ型の医療装置は、例えば、下記特許文献１及び特許文献２に開示されている。
なお、カンチレバ型やガントリ型では照射方向の自由度を上げるために、照射線出射部の単一方向の移動に加えて、患者が横臥したカウチの位置制御（移動および回転）が行われる。
【０００３】
特許文献１には、ハウジングを兼ねた放射線バリヤ内に円環形状のガントリが収納されており、このガントリに照射線出射部が設けられた放射線治療装置が開示されている。この放射線治療装置では、ガントリが放射線バリヤ内で回転することにより、照射線出射部が回転するようになっている。
【０００４】
特許文献２には、円環形状のガイドと、ガイドの内側に組み付けられた円環形状の可動部材と、可動部材に設けられた照射線出射部とを備えた放射線治療装置が開示されている。この放射線治療装置では、ガイドに沿って可動部材が回転することにより、照射線出射部が回転するようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特表平８−５１１４５２号公報（図２）
【特許文献２】国際公開ＷＯ２００３／０１８１３２号パンフレット（１４頁１７行〜１５頁４５行，FIG.１３〜FIG.１６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１記載の放射線治療装置は、ガントリの外周に軸受が設けられている。ガントリ自身及び当該ガントリに設置されている照射線出射部、検出器等の構成要素は、重力により下方に下がるため、このような軸受構造では下側に位置する軸受部で主に支持を行うことになる。このためガントリの設置位置の安定性が確保しにくい。このことは、ガントリの回転角度に応じてガントリに対する荷重バランスの不均一性を生じた際により顕著に現れる。また、軸受の下側を中心とした部分的磨耗が進行してしまうため、軸受の寿命が短くなると共に、経時的に照射線出射部の位置決め精度に変化を招来することとなる。
【０００７】
また、特許文献２記載の放射線治療装置は、ガイドに沿って円環形状の可動部材が回転することが開示されているものの、精度良く可動部材を回転させる具体的な構造については開示されていない。
【０００８】
上述のように、従来の医療装置では、ガントリ及び照射線出射部を任意回転角度において精度良く位置決めすることが困難となっている。
【０００９】
なお、上記の各特許文献は放射線治療装置を対象としたものであるが、ＣＴのように照射線出射部に変えてＸ線管を利用するもの、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）のようにガントリには検出器のみが搭載され照射線出射部は具備しないものなど、患者を包囲するように位置させたガントリを患者の周りに回転させる医療装置でも、ガントリが重量物であることから同様な課題を有していた。即ち、従来提案されてきた当該医療装置では、ガントリ自身及び当該ガントリへの搭載物と患者との相対位置を経時的に安定した精度で確保することが困難であった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、照射線出射部などを長期間に亘り高位置精度で回転させることができる医療装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の医療装置は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明にかかる医療装置は、中心軸線を略水平方向に位置させた状態で立設された支持フレームと、該支持フレームの両側面のそれぞれに設けられた円形軌道体と、該円形軌道体上を摺動するスライド部を介して前記支持フレームに対して相対的に回動する走行ガントリと、該走行ガントリを回動させる回動手段とを備えるとともに、該走行ガントリが、前記支持フレームの両側面から挟み込むように配置される第１側部および第２側部と、該第１側部と該第２側部とを連結する連結部とからなるラーメン構造によって構成されることを特徴とする。
【００１２】
走行ガントリは、支持フレーム両側部に設けた円形軌道体に対して係合するように構成したスライド部を介して、支持フレームに対して支持される。走行ガントリは円形軌道体上を摺動することから、走行ガントリの支持は円形軌道体の全周で行うこととなる。このため、一部箇所のみで支持を行うこととなる軸受を用いた支持を行う場合よりも経時的に安定した走行ガントリの位置決め精度を保持することができる。
また、走行ガントリは、固定された支持フレームに対して保持される第１側部及び第２側部と、これら第１側部及び第２側部を連結する連結部とを備え、支持フレームを挟み込む構造を採用したことにより、支持フレームに対して走行ガントリを高い剛性にて回動可能に取り付けることができる。これにより、走行ガントリが回動した際における、走行ガントリに対する検出器等の設置物の荷重の支持フレーム周方向に対する非対称性を生じた場合にも、前述の理由から経時的に安定した走行ガントリの位置決め精度を保持することができる。
更に、連結部が取り外し可能とされている場合には、第１側部及び第２側部を支持フレームに対して容易に取り外すことが可能となるため、円形軌道体及びスライド部の保守・交換も容易に行い得ることとなる。
なお、ここで走行ガントリの回動とは、水平方向に延在する軸を中心とした任意方向に対する回転動作を意味し、連続的に回転を行うこと及び任意角度だけの回転を行うことのいずれも含む。
また、走行ガントリにはラーメン構造が採用されているので、強度を確保しつつ軽量化を図ることができる。
【００１３】
また、本発明の医療装置では、前記スライド部は、前記ラーメン構造の外周部に形成される節部に設けられることを特徴とする。
前記スライド部は前記ラーメン構造の外周部に形成される節部に設けられていることから、走行ガントリ及びその上への検出器等の設置物の荷重を適切に分散して支持することができる。このため、部分的または局所的に支持を行う場合よりも安定して走行ガントリの位置精度を確保することができる。
【００１４】
また、本発明の医療装置では、走行ガントリの回動手段は、前記第１側部または第２側部の少なくともいずれか一方に設けたギアと歯合するピニオンを回動させる回動駆動装置を、固定された支持フレームに設置することを特徴とする。
支持フレームと走行ガントリは、位置関係が相対的に固定されているため、支持フレームに回動駆動装置を固定することで、より安定にギアとピニオンが歯合する。
【００１５】
また、本発明の医療装置では、前記支持フレームの下部には、該支持フレームを略鉛直軸線回りに旋回させる旋回駆動装置が設けられたことを特徴とする。
この旋回駆動装置により、走行フレームに設置した検出器等を患者に対してより自由度の大きな条件で配置可能となる。すなわち、水平方向に延在する軸、例えば患者の体軸、の周りに走行ガントリを回動させるだけでなく、支持フレームを旋回させることによって、例えば患者の体軸に直交する面に交差する面内でも走行ガントリを回転させることができる。このように、支持フレームを旋回させることとしたので、患者が横臥したカウチを旋回させる必要がない。したがって、従来のように照射方向の自由度を上げるために患者が横臥した状態でカウチ自身を旋回する場合と比較して、揺動による患者の不安感や照射対象部の位置・性状の変化が発生することを回避できることとなる。
なお、ここで支持フレームの旋回とは、垂直方向に延在する軸を中心とした任意方向に対する回転動作を意味し、連続的に回転を行うこと及び任意角度だけの回転を行うことのいずれも含む。
【００１６】
また、本発明の医療装置では、前記支持フレームは、前記旋回駆動装置によって一カ所で支持されていることを特徴とする。
複数箇所で支持する方法には、例えば天井部と床部にベアリングを介して設置する方法や、床部に対して滑動可能な多点の支持部で支持する方法が挙げられる。この場合、各支持部の設置精度及び各支持部を固定する建屋施工精度（例えば床面の平面度）の影響により、任意旋回状態で安定した位置精度を確保することが困難である。これに対して、本発明のように支持を一カ所で行うことで、旋回時における走行ガントリ上の設置物とアイソセンタの位置関係を旋回角度に依存することなく高精度で保持することができる。
【００１７】
また、本発明の医療装置では、走行ガントリには、患者に照射するビームを出射する照射線出射部が設けられることを特徴とする。
照射線出射部とこの照射線出射部から出射されるビームの組合せとしては、治療用放射線照射装置とＸ線や電子線の組合せ、Ｘ線管とＸ線の組合せ、レーザ装置とレーザ光の組合せなどが例示される。
走行ガントリは支持フレームに対して回動及び旋回を行うので、患者に対して任意の位置からビームを照射することが可能となる。これにより、例えば定位放射線治療などを実現可能となる。
【００１８】
また、本発明の医療装置では、患者に照射するビームを出射する照射線出射部が、首振り機構を介して走行ガントリに設けられたことを特徴とする。
照射線出射部を走行ガントリとともに回動するように構成した上で、照射線出射部自体を首振り機構による首振り動作（パン及び／又はチルト）を可能としたため、患者の照射対象部位に対する照射領域の微調整がさらに可能となる。また、本調整のためにカウチの微動を行う必要がないため、カウチに横臥した患者の不安感が排除できると共に、技師による位置あわせに要する時間を短縮することができる。また、肺等のように経時的に変位する照射対象部位に照射する場合には、走行ガントリ及び支持フレームを回動・旋回させずに照射線出射部のみ首振り動作を行うのみで良いので、照射部位の変位に対して応答良く照射位置を追随させることで対象箇所を限定した高精度での照射を行うことができる。
【００１９】
また、本発明の医療装置では、旋回駆動装置は第一床部に設置され、前記支持フレームの下部を一部含む高さ位置、具体的にはアイソセンタよりも下方に設けられた第二床部が、前記第一床部上方に所定間隔をおいて該支持フレームに設けられていることを特徴とする。
このように第二床部を設けることで、患者、技師等が歩行する床を、旋回駆動装置が設置される床と分離することができるため、患者、技師等の旋回駆動装置に対する接触・転倒を回避できる。なお、前記回動駆動装置が前記第一床部と前記第二床部の間に配置されることで、ギアとピニオンに対する患者、技師等の巻き込まれ事故を回避できることから更に好適である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の医療装置によれば、任意の回動・旋回角度に対して、アイソセンタに対する走行ガントリ及び当該走行ガントリへの設置物の相対位置を精度良く設定することができる。
また、本発明の医療装置では、任意の回動・旋回角度から、高精度で患者の照射対象部位に対してビームを照射することが可能となる。
また、本発明の医療装置では、走行ガントリ及び支持フレームの回動・旋回動作に対して、患者、技師などの安全性を確保することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
先ず、本実施形態にかかる放射線治療装置の概要を述べた後に、本発明に関連する事項の詳細説明を行うこととする。
【００２２】
図１には、本実施形態にかかる放射線治療装置の概略斜視図が示されている。放射線治療装置（医療装置）３は、旋回駆動装置１１と、支持フレーム１２と、走行ガントリ１４と、首振り機構１５と、治療用放射線照射装置（照射線出射部）１６とを備えている。走行ガントリ１４の詳細については後述することとし、図１ではその概念構成を示す。
【００２３】
旋回駆動装置１１は、略鉛直方向に延在する旋回軸線１７回りに旋回可能に支持フレーム１２を上台に支持している。つまり、支持フレーム１２は、その下方に位置する旋回駆動装置１１のみによって一カ所で支持されている。旋回駆動装置１１の回転制御は、放射線治療装置制御装置（図示せず）によって行われる。
支持フレーム１２は、中央に開口を有する略円環形状である。なお、本発明において支持フレーム形状は円環形状に限定されるものではない。長方形形状で中央に開口が設けられているものなどでもよい。このような形状は、支持フレーム１２の安定性（重心が低いほど安定性が高い）、健全性（変形性）、旋回に伴う所要スペース等の観点から決めることが望ましい。
支持フレーム１２は、その中心軸線１８を略水平方向に位置させた状態で立設されている。支持フレーム１２には、回動可能に走行ガントリ１４が支持されている。走行ガントリ１４は支持フレーム１２の中心軸線１８回りに回動するようになっている。走行ガントリ１４の回動中心である中心軸線１８と、支持フレーム１２の旋回軸線１７との交点がアイソセンタ１９に相当する。走行ガントリ１４の回動制御は、放射線治療装置制御装置（図示せず）によって行われる。
なお、走行ガントリ１４の詳細については後述する。
【００２４】
首振り機構１５は、走行ガントリ１４の内周側に固定され、治療用放射線照射装置１６を回動可能に支持している。首振り機構１５は、パン軸２１およびチルト軸２２を有している。パン軸２１は、走行ガントリ１４に対して固定されており、支持フレーム１２の回転軸線１８に対して直交している。チルト軸２２は、走行ガントリ１４に対して固定されており、パン軸２１に対して直交している。首振り機構１５は、放射線治療装置制御装置（図示せず）により制御されて、パン軸２１を中心に治療用放射線照射装置１６を回動させ、チルト軸２２を中心に治療用放射線照射装置１６を回動させる。このように、治療用放射線照射装置１６は、照射角度を制御された状態で治療用放射線２３を放射する。
【００２５】
治療用放射線照射装置１６は、支持フレーム１２に対して回動する走行ガントリ１４に支持されているので、首振り機構１５で治療用放射線照射装置１６がアイソセンタ１９に向かうように一日.調整されると、支持フレーム１２が旋回し、または、走行ガントリ１４が回動しても、治療用放射線２３は常に概ねアイソセンタ１９を通ることになる。これは、走行ガントリ１４の回動時の精度が補償されて初めて実現できるので、走行ガントリ１４の回動時の精度が重要となる。この点については後述する。
【００２６】
放射線治療装置３は、さらに、複数のイメージャシステムを備えている。すなわち、放射線治療装置３は、線源駆動装置３７，３８と、診断用Ｘ線源２４，２５と、センサアレイ駆動装置２７，２８と、センサアレイ３２，３３とを備えている。
線源駆動装置３７は、走行ガントリ１４の内周側に固定され、診断用Ｘ線源２４を走行ガントリ１４に対して支持している。線源駆動装置３７は、放射線治療装置制御装置（図示せず）により制御されて診断用X線源２４を走行ガントリ１４に対して移動させる。診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４の内周側に配置され、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２４を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置されている。診断用X線源２４は、放射線治療装置制御装置（図示せず）により制御されてアイソセンタ１９に向けて診断用X線３５を放射する。診断用Ｘ線３５は、診断用Ｘ線源２４の１点から放射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。
線源駆動装置３８は、走行ガントリ１４の内周側に固定され、診断用Ｘ線源２５を走行ガントリ１４に対して支持している。線源駆動装置３８は、放射線治療装置制御装置（図示せず）により制御されて診断用Ｘ線源２５を走行ガントリ１４に対して移動させる。診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４の内周側に配置され、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２５を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置されている。診断用X線源２５は、放射線治療装置制御装置（図示せず）により制御されてアイソセンタ１９に向けて診断用X線３６を放射する。診断用Ｘ線３６は、診断用Ｘ線源２５の１点から放射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。
【００２７】
センサアレイ駆動装置２７は、走行ガントリ１４の内周側に固定され、センサアレイ３２を走行ガントリ１４に対して支持している。センサアレイ駆動装置２７は、放射線治療装置制御装置（図示せず）により制御されてセンサアレイ３２を走行ガントリ１４に対して移動させる。
センサアレイ駆動装置２８は、走行ガントリ１４の内側に固定され、センサアレイ３３を走行ガントリ１４に対して支持している。センサアレイ駆動装置２８は、放射線治療装置制御装置（図示せず）により制御されてセンサアレイ３３を走行ガントリ１４に対して移動させる。
センサアレイ３２は、診断用Ｘ線源２４により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した診断用Ｘ線３５を受光して、その被写体の透過画像を生成する。
センサアレイ３３は、診断用Ｘ線源２５により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した診断用Ｘ線３６を受光して、その被写体の透過画像を生成する。
センサアレイ３２，３３としては、例えば、ＦＰＤ(Flat Panel Detector)やＸ線ＩＩ(Image intensifier)が挙げられる。
【００２８】
このようなイメージャシステムによれば、センサアレイ３２，３３は、各々、線源駆動装置３７，３８により診断用Ｘ線源２４，２５が移動されても、センサアレイ駆動装置２７，２８により適宜移動されてアイソセンタ１９を中心とする透過画像を生成することができる。
【００２９】
放射線治療装置３は、さらに、センサアレイ駆動装置２６とセンサアレイ３１とを備えている。センサアレイ駆動装置２６は、走行ガントリ１４の内周側に固定され、センサアレイ３１を走行ガントリ14に対して支持している。センサアレイ駆動装置２６は、放射線治療装置制御装置（図示せず）により制御されてセンサアレイ３１を走行ガントリ１４に対して移動させる。センサアレイ３１は、治療用放射線照射装置１６により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した治療用放射線２３を受光して、その被写体の透過画像を生成する。センサアレイ３１としては、例えば、ＦＰＤ(Flat Panel Detector)やＸ線ＩＩ(Image intensifier)が挙げられる。センサアレイ３１は、首振り機構１５によって治療用放射線照射装置１６が移動されても、センサアレイ駆動装置２６により適宜移動されてアイソセンタ１９を中心とする透過画像を生成することができる。
【００３０】
なお、診断用Ｘ線源２４は、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２４を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鈍角になるような位置に配置されることもできる。すなわち、センサアレイ３２は、アイソセンタ１９からセンサアレイ３２を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置される。
同様に、診断用Ｘ線源２５は、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２５を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鈍角になるような位置に配置されることもできる。すなわち、センサアレイ３３は、アイソセンタ１９からセンサアレイ３３を結ぶ線分とアイソセンタ１９から治療用放射線照射装置１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置される。
このように配置すれば、センサアレイ３２，３３は、治療用放射線照射装置１６から放射される治療用放射線２３に照射されにくくなるので、機器の保護の観点から好ましい。
【００３１】
なお、線源駆動装置３７，３８は、それぞれ、診断用Ｘ線源２４，２５を治療用放射線照射装置１６に対して支持することもできる。このとき、放射線治療装置３は、首振り機構１５により治療用放射線照射装置１６が移動されたときでも、治療用放射線照射装置１６との相対位置が一定になり、診断用Ｘ線源２４，２５の位置を制御することがより容易になるという利点がある。
【００３２】
カウチ４１は、治療される患者４３が横臥するために用いられる。カウチ４１は、図示されていない固定具を備えている。その固定具は、その患者が動かないように、その患者をカウチ４１上に固定する。カウチ駆動装置４２は、カウチ４１を土台に支持し、放射線治療装置制御装置（図示せず）により制御されてカウチ４１を支持フレーム１２の開口内に導くように移動させる。
【００３３】
図２には、本実施形態にかかる放射線治療装置の詳細斜視図が示されている。同図に示すように、支持フレーム１２に沿って走行ガントリ１４が配置されている。
【００３４】
図３には、本実施形態にかかる放射線治療装置の要部縦断面図を示されている。
前述のように、支持フレーム１２は、中央に開口を有する略円環形状であり、その中心軸線１８を略水平方向に位置させた状態で立設されている。支持フレーム１２は強度保持及び軽量化の観点から、図３に示すように断面が中空状であると共に、図５に示すように当該中空部においてアイソセンタ１９に面する面１２ａとその反対面（外周側の面）１２ｂとの間に補強材１２ｃで支持を行う構造としたリング状で構成することが望ましい。なお、支持フレーム１２は完全一体構造でも複数分割構造のいずれでも構わない。
【００３５】
走行ガントリ１４は、支持フレーム１２の両側部それぞれに対向して配置された第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂと、これら第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂを接続する連結部６６とを備えている。第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂは、各々側部ラーメン構造体６０とリング状円板５５とから構成される。
【００３６】
図３に示すように、第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂは、支持フレーム１２の内周側に位置する複数の連結梁６６によって剛に接続されている。本接続は、第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂ並びに支持フレーム１２の構成要素に対する定期的な保守・交換が容易に行いえるように、ボルト締め等の取付及び取外が可能とされている。各連結梁６６は、支持フレーム１２の中心軸線１８方向に延在するとともに、支持フレーム１２の周方向に所定間隔をおいて配置されている。このように、走行ガントリ１４は、両側部に位置する第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂと連結梁６６によって、支持フレーム１２を内周側から挟み込むようになっている。
【００３７】
支持フレーム１２の両側面には円環のレール状とされた円形軌道体７２が、中心軸線１８と同軸に固定されている。走行ガントリ１４の第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂは、円形軌道体７２を介して支持フレーム１２に係合している。また、第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂは略同一形状をしている。即ち、走行ガントリ１４の第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂは、支持フレーム１２に対して略対称に設けられている。第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂは、それぞれ、支持フレーム１２の側面に対向して設けられたリング状円板５５を備えている。つまり、リング状円板５５は、支持フレーム１２の両側にそれぞれ配置されている。このリング状円板５５の外周端には、図３に示すように、走行ガントリ１４を回動させるためのギヤ５７が設けられている。リング状円板５５のギヤ５７には、回動駆動装置４９によって回転駆動されるピニオン４８が歯合されており、これにより、走行ガントリ１４が回動される。本実施形態で示すように第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂの両方ともギア５７とピニオン４８が歯合するように構成することは、両側部に同様に駆動力を付与できることから、より円滑に摺動可能となる点で望ましい。但し、片側のリング状円板側部のみに歯合させた構成とした場合であっても、走行ガントリ１４の回動動作は可能である。
【００３８】
側部ラーメン構造体６０は、走行ガントリ１４自身及び走行ガントリ１４に支持される治療用放射線照射装置１６等の荷重に対して健全性を担保できるように強度を負担するとともに、リング状円板５５を保持している。側部ラーメン構造体６０は、リング状円板５５の周方向に沿うように、即ち支持フレーム１２の周方向に沿うように、複数の梁６２が接合されて形成された多角形枠体６１を備えている。多角形枠体６１を１０角形とした例を図４に示す。
【００３９】
側部ラーメン構造体６０の各梁６２の接続部は、ラーメン構造を形成するように、溶接またはボルト接合によって剛に接合されている。また、多角形枠体６１を内部から補強するように、多角形枠体６１と節部６８を共有するように内部枠体６３が固定されている。この際、内部枠体６３は、節部６８に対する荷重が不均一にならないように、走行ガントリ１４に支持させる構成要素の支持位置及び重量に基づき、配置がなされている。例えば、図４において治療用放射線照射装置１６を位置Ａに相当する部位の第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂの間に設置することとした場合、内部枠体６３−１の位置は本治療用放射線照射装置１６とアイソセンタ１９との相対関係が適切になるように設定すること及び当該治療用放射線照射装置１６の重量を分散支持可能なように内部枠体６３−２，６３−３を配することが必要である。このように、各内部枠体６３の配置は、走行ガントリ１４へ支持させる構成要素の重量、配置、寸法を考慮して設定される。
【００４０】
また、側部ラーメン構造体６０の多角形枠体６１の角部に相当する各節部６８（図２参照）に対応した位置には、図４に示すように、スライド部７０が固定されている。図４では、すべての節部６８にスライド部７０を略等間隔に設けた例を示すが、荷重分布によっては間欠的に配置してもよい。また梁６２の強度が確保できれば当該梁部にスライド部７０を設けて荷重を分散させてもよい。スライド部７０は、支持フレーム１２の両側部に設けられた円形軌道体７２に沿って走行する。
【００４１】
スライド部７０としては、図３に示すように、レール７２の頭部を収容するように包囲した状態で摺動する構成とするものが好ましい。例えば、スライド部７０にはＬＭブロック（登録商標）が挙げられる。本構成とすることで、全ての節部６８におけるスライド部７０は、レール７２のいずれかの面で接触することとなる。即ち、重力により走行ガントリ１４全体は鉛直方向で下方に下がろうとするが、その際、最上部ではスライド部溝面７０−１と円形軌道体側面７２−１が、最下部ではスライド部溝面７０−２と円形軌道体側面７２−２が必ず係合する。またその他の任意の位置では、スライド部７０が垂直方向となる箇所を除き、スライド部７０の位置に応じていずれかの面が必ず係合する。このため走行ガントリ１４は常に多点で支持され、経時的に安定した位置決め精度を保持することができる。
【００４２】
図３には、支持フレーム１２を旋回軸線１７回りに旋回させる旋回駆動装置１１が示されている。旋回駆動装置１１は、第一床部ＦＬ１に固定された台座８０上に設置された旋回軸部８２と、旋回軸部８２の上方に軸受８８を介して回動可能に設けられた旋回ブロック８４と、旋回駆動力を与える旋回モータ８６とを備えている。
旋回ブロック８４と支持フレーム１２とは固定されており、旋回ブロック８４とともに支持フレーム１２が旋回するようになっている。旋回ブロック８４の側方にはギヤ８４ａが設けられており、このギヤ８４ａには、旋回モータ８６によって駆動されるピニオン８６ａが噛合されている。旋回モータ８６によってピニオン８６ａを回転させることにより、ギヤ８４ａを介して旋回ブロック８４及び支持フレーム１２が旋回させられる。なお、ギア８４ａとピニオン８６ａの相対位置を確保する観点から、図３に示すように旋回モータは台座８０に固定されていることが望ましい。
【００４３】
上記構成の放射線治療装置３は、以下のように使用される。
先ず、患者４３をカウチ４１上に横臥させ、支持フレーム１２の開口へと導くようにカウチ４１を移動させる。
そして、患者の患部がアイソセンタ１９に位置するように、診断用Ｘ線３５，３６を用いてカウチ４１の位置を制御する。必要に応じて、治療用放射線２３が患部を通過するように首振り機構１５を制御する。
走行ガントリ１４は、治療計画によって決定される照射角度に治療用放射線照射装置１６が位置するように中心軸線１８回りに回動された後に位置決めされる。この状態で、治療用放射線照射装置１６から治療用放射線２３が患部に向けて照射される。肺等のように患部が照射時に変位する場合には、治療用放射線２３がその変位に追随するように首振り機構１５によって治療用放射線照射装置１６が動的に駆動される。
所定の線量が照射されると、治療用放射線２３の照射を停止した後、走行ガントリ１４を回動させ、治療計画によって決定される次の照射角度に治療用放射線照射装置１６が位置するように位置決めされる。そして、上記と同様に治療用放射線２３が患部に向けて照射される。
また、必要に応じて、旋回駆動装置１１を動作させて支持フレーム１２を旋回軸線１７回りに旋回させることにより、所望の角度から治療用放射線２３を照射する。本旋回機能を具備したことにより、走行ガントリ１４の回動機能のみの場合よりも照射方向の自由度が増加する。同様な自由度を増加させる手段として、カウチ４１を垂直軸周りに回動させることが提案されている。しかし、本発明の装置本体に旋回機能を具備することは、身体に揺動を与えることに伴う患者４３の心的負担及びカウチ４１回動に伴う患部性状・位置の変化を、排除することが可能である点で、より望ましい。
【００４４】
本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
支持フレーム１２の両側部に設けた円形軌道体７２に対して係合するように構成したスライド部７０を介して、走行ガントリ１４を支持フレーム１２に対して支持することとした。走行ガントリ１２は、円形軌道体７２上を摺動することから、走行ガントリ１４の支持は円形軌道体７２の全周で行われることとなる。このため、一部箇所のみで支持を行うこととなる軸受を用いる場合よりも経時的に安定した走行ガントリの位置決め精度を保持することができる。
【００４５】
また、固定された支持フレーム１２に対して、第１側部５９ａ、第２側部５９ｂおよび連結部６６によって支持フレーム１２を挟み込む構造を採用したことにより、支持フレーム１２に対して走行ガントリ１４を高い剛性にて回動可能に取り付けることができる。これにより、走行ガントリ１４が回動した際に生じる、走行ガントリ１４に対する検出器等の設置物の荷重の支持フレーム１２周方向に対する非対称性が生じた場合にも、前述の理由から経時的に安定した走行ガントリ１４の位置決め精度を保持することができる。
【００４６】
更に、連結部６６を取り外すことで、第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂを支持フレーム１２に対して容易に取り外すことが可能であるため、円形軌道体７２及びスライド部７０の保守・交換も容易に行い得ることとなる。
【００４７】
また、走行ガントリ１４に対してラーメン構造を採用したので、強度を確保しつつ軽量化を図ることができる。
【００４８】
更に、ラーメン構造の節部６８に対応する位置に設けたスライド部７０によって走行ガントリ１４を支持することとしたので、走行ガントリ１４の荷重を適切に分散して支持することができる。このため、安定して走行ガントリ１４の位置精度を確保することができる。
【００４９】
また、周方向に所定間隔をおいて複数のスライド部７０を配置することとし、走行ガントリ１４の姿勢にかかわらず常に複数のスライド部７０によって荷重を受けることとしたので、走行ガントリ１４を精度良く回動させることができる。
【００５０】
また、走行ガントリ１４の回動手段は、第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂの少なくともいずれか一方に設けたギア５７と歯合するピニオン４８を回動させる回動駆動装置４９を、固定された支持フレーム１２に設置することとした。支持フレーム１２と走行ガントリ１４は、位置関係が相対的に固定とされているため、支持フレーム１２に回動駆動装置４９を固定することで、より安定にギアに対してピニオン４８を歯合させることができる。
なお、第１側部５９ａ及び第２側部５９ｂの両方にギアとピニオンが歯合するように構成することは、両側部に同様に駆動力を付与できることから、円滑に摺動可能となる点で望ましい。
また、本実施形態で示したように、リング状円板５５の最外周部に設けたギアを用いて回動をさせることで、本動作のために要する作用力を低くすることができ且つ対応するピニオン４８の位置の微調整が容易になるため、より低コストで且つ安定した回動動作を行うことができる。
【００５１】
また、前記支持フレーム１２の下部に、支持フレーム１２を略鉛直軸線回りに旋回させる旋回駆動装置１１を設けたことにより、走行フレーム１４に設置した検出器等を患者４３に対してより自由度の大きな条件で配置可能となる。すなわち、患者４３の体軸に直交する面内で走行ガントリ１４を回動させるだけでなく、支持フレーム１２を旋回させることによって、患者４３の体軸に直交する面に交差する面内で走行ガントリ１４を回動させることができる。このように、支持フレーム１２を旋回させることとしたので、患者４３が横臥したカウチ４１を旋回させる必要がない。したがって、従来のように照射方向の自由度を上げるために患者が横臥した状態でカウチ自身を旋回する場合と比較して、揺動による患者の不安感や照射対象部の位置・性状の変化が発生することを回避できる。
【００５２】
また、支持フレーム１２は、旋回駆動装置１１によって一カ所で支持されているため、複数箇所で支持した場合のように、各支持部の設置精度及び各支持部を固定する建屋施工精度（例えば床面の平面度）の影響を受けることなく、旋回時における走行ガントリ１４上の設置物とアイソセンタ１９の位置関係を旋回角度に依存することなく高精度で保持可能となる。
【００５３】
また、走行ガントリ１４には、患者４３に照射するビームを出射する照射線出射部が設けられることから、患者４３に対して任意の位置からビームを照射することが可能となる。これで、例えば定位放射線治療などを実現可能となる。
【００５４】
また、治療用放射線照射装置１６を、首振り機構を介して走行ガントリ１４に設けたため、患者の照射対象部位に対する照射領域の微調整がさらに可能となる。また、本調整のためにカウチ４１の微動を行う必要がないため、カウチに横臥した患者の不安感が排除できると共に、技師による位置あわせに要する時間を短縮可能となる。また、肺等のように照射対象部位が照射中に変位する場合には、走行ガントリ１４及び支持フレーム１２を回動・旋回させずに治療用放射線照射装置１６のみ首振り動作を行うのみで良いので、照射部位の変位に対して応答良く照射位置を追随させることで高精度での照射を行うことができる。
【００５５】
更に、本実施形態では、図３に示すように、旋回駆動装置１１を第一床部ＦＬ１に設置し、この第一床部ＦＬ１の上方に所定間隔をおいて第二床部ＦＬ２が設けられている。なお、ここで第二床部ＦＬ２はアイソセンタ１９よりも下方に位置するものとする。また、第二床部ＦＬ２は旋回動作に対応できるように分割されており、その一部である第二床部ＦＬ２−１は支持フレーム１２に対して接続されており、他の第二床部ＦＬ２に対して回動可能となっている。図２には、この回動可能な第二床部ＦＬ２−１が示されている。
また、旋回駆動装置１１及び回動駆動装置４９は、この第一床部ＦＬ１と第二床部ＦＬ２の間に配設される。
【００５６】
このように第二床部ＦＬ２を設けることで、患者４３、技師等が歩行する床を、旋回駆動装置１１が設置される床ＦＬ１と分離することができるため、患者４３、技師等の旋回駆動装置１１に対する接触・転倒を回避できる。また、放射線治療装置３に対する患者、技師等のアクセスが容易になると共に、アイソセンタ位置から患者、技師等の歩行床（第二床部ＦＬ２）の距離が狭くなるため、カウチ上の患者に安心感をもたらすと共にカウチ４１の位置調整時における技師の作業性が向上する。
また、旋回軸線１７の回りに放射線治療装置３の旋回を行うためには第二床部ＦＬ２に開口を設けることを要するが、第二床部ＦＬ２の一部ＦＬ２−１を旋回動作と共に放射線治療装置と旋回を行う構造としたことで当該開口からの第一床部ＦＬ１に向けた落下を防止することが可能となる。
更に、回動駆動装置４９が第一床部ＦＬ１と第二床部ＦＬ２の間に配置されることで、回動駆動装置４９のギア５７とピニオン４８の間に患者、技師等が巻き込まれてしまうなどの事故を回避できると共に、これら床部間という空間を有効に使用することで装置全体をコンパクト化できる。
【００５７】
なお、上述の各実施形態では、医療装置の一例として定位放射線治療装置を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＣＴ（computed tomography）や粒子線治療装置、PET（Positron
Emission Tomography）、レーザ診断・治療装置など、他の医療装置にも同様に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる放射線治療装置の概念を示す概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる放射線治療装置の詳細斜視図である。
【図３】図２の放射線治療装置の要部を示した縦断面図である。
【図４】側部ラーメン構造体とスライド部との位置関係を示した模式図である。
【図５】本発明における支持フレーム部構造を示した概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１  旋回駆動装置
１２  支持フレーム
１４  走行ガントリ
４８  ピニオン
４９  回動駆動装置
５７  ギア
５９ａ  第１側部
５９ｂ  第２側部
６６  連結部
７０  スライド部
７２  円形軌道体
【図１】
2008200092.tif 000003
【図２】
2008200092.tif 000004
【図３】
2008200092.tif 000005
【図４】
2008200092.tif 000006
【図５】
2008200092.tif 000007