(57)【要約】【課題】  回転ガントリー胴体の小型化と共に、粒子線照射部周辺での更なる空きスペース確保を同時に図ることが可能な粒子線治療用回転照射室の構造を提供する。【解決手段】  筒状の一部に粒子線を出射する粒子線照射部を取り付けた回転ガントリー（２）と、回転ガントリーの内部で相対的に回転可能な移動側フレーム（２０）と、移動側フレームに取り付けられた移動側移動床ガイド部（２１）と、回転ガントリー内において、移動側フレームに対向して配置され固定された固定側フレーム（１０）と、固定側フレームに固定された固定側移動床ガイド部と、一端を移動側移動床ガイド部に、他端を固定側移動床ガイド部に係合して移動可能かつ移動方向に屈曲自在な移動床（３０）とを備えた粒子線治療用回転照射室において、胴体側移動床ガイド部（５１）を、回転ガントリーの内周面上に直接取り付けると共に、所定の位置において、移動床の一端の係合を、移動側移動床ガイド部から胴体側移動床ガイド部へ引渡す機構（３２、３５等）を備える。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の一部に粒子線を出射する粒子線照射部が設置された回転ガントリーと、前記回転ガントリーの内部に相対的に回転可能に支持された移動側フレームと、前記移動側フレームに取り付けられた移動側移動床ガイド部と、前記回転ガントリー内において、前記移動側フレームに対向して配置され固定された固定側フレームと、前記固定側フレームに固定された固定側移動床ガイド部と、一端を前記移動側移動床ガイド部に、他端を前記固定側移動床ガイド部に係合して移動可能に取り付けられた、移動方向に屈曲自在な移動床とを備え、前記回転ガントリーの回転にもかかわらず、当該移動床の下側を実質的に水平に維持することにより粒子線治療用の空間を形成する医療用粒子線照射装置において、
胴体側移動床ガイド部を、直接、前記回転ガントリーの内周面上に取り付けると共に、前記回転ガントリー内の所定の位置において、前記移動側移動床ガイド部に対する前記移動床の一端の係合を、当該移動側移動床ガイド部から胴体側移動床ガイド部へ引渡すための手段を備えたことを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載した医療用粒子線照射装置において、前記引渡し手段は、出し入れ可能なピンを備え、前記移動側移動床ガイド部の溝、あるいは、前記胴体側移動床ガイド部の溝に対して係合自在なぶら下がり装置と、当該ぶら下がり装置のピンの出し入れを制御する手段とを備えていることを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載した医療用粒子線照射装置において、前記ぶら下がり装置のピンの出し入れを制御する手段は、前記回転ガントリー内の所定の位置において、前記移動床に対して光制御信号を照射することにより前記ぶら下がり装置のピンの出し入れを制御することを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【請求項４】
前記請求項３に記載した医療用粒子線照射装置において、前記光制御信号を照射する手段は、レーザー光発生手段であることを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【請求項５】
前記請求項１に記載した医療用粒子線照射装置において、前記移動側移動床ガイド部から胴体側移動床ガイド部へ引渡すための手段として、前記移動床を構成する板状部材を、前記回転ガントリーの回転軸方向に移動可能にすることを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載した医療用粒子線照射装置において、更に、前記移動床を構成する板状部材にスライド装置を取り付け、当該スライド装置を前記移動側移動床ガイド部及び前記胴体側移動床ガイド部に形成した滑走部を設け、もって、前記スライド装置を当該滑走部に沿って移動させることによって前記板状部材の移動を行うことを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【請求項７】
前記請求項６に記載した医療用粒子線照射装置において、前記胴体側移動床ガイド部に形成した前記滑走部は、前記回転ガントリー内の所定の位置において傾斜部を備えていることを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【請求項８】
前記請求項６に記載した医療用粒子線照射装置において、前記移動床を構成する各板状部材は、車輪を備えており、当該移動床車輪は、進行方向に傾斜することが可能であることを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【請求項９】
前記請求項１〜８のいずれか一に記載した医療用粒子線照射装置において、前記移動側フレームは、前記回転ガントリーの回転と同期してその回転方向と反対に回転することを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【請求項１０】
前記請求項１〜８のいずれか一に記載した医療用粒子線照射装置において、前記移動床は複数の板状部材から構成され、かつ、隣接する板状部材の曲がりを制限するためのストッパーを備えていることを特徴とする医療用粒子線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医療用粒子線照射装置に関し、特に、回転ガントリーが回転しても常に水平にされる床（移動床）により形成される粒子線治療用回転照射室の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
放射線による癌治療においては、近年、正常細胞に比較的障害を与えずに治療することができる粒子線（例えば、陽子線）が注目されている。なお、以下の説明では、これら陽子線などの粒子線や放射線などを含め、粒子線として説明する。
【０００３】
かかる粒子線を用いた粒子線治療用回転照射室の一例が、例えば、以下の特許文献１に記載されている。即ち、この粒子線治療用回転照射室では、粒子線照射部を挟んで、それぞれ下側が水平な蒲鉾（半円）型の通路を形成した固定側リングレールと移動側リングレールを対向配置し、これらレールの間に、当該蒲鉾（半円）型の通路内にその両端を挿入して、屈曲自在な構造の移動床を渡し、もって、断面蒲鉾（半円）状の室を形成し、そして、蒲鉾（半円）型の通路内に挿入して配置された屈曲自在な構造の移動床を、粒子線照射部の回転と同期して移動させる。更に、粒子線照射部を回転する場合、回転ガントリーに設けた駆動モータによって、粒子線照射部の回転方向と逆方向に、その回転量と同じ量だけ、移動側リングレールを回転させる。これにより、固定側リングレールと移動側リングレールとの対向位置関係を維持しながら、回転ガントリーが回転しても、治療台及び粒子線照射部にアクセスするための床（移動床）を常に水平にすることことが可能となっている。
【０００４】
また、粒子線照射部に求められる性能の一つとして、粒子線の照射範囲を患部形状に合わせて成型することが挙げられる。そのための手段の１つとして、マルチリーフコリメータが知られており、その一例が、以下の特許文献２に記載されている。即ち、このマルチリーフコリメータは、粒子線を遮蔽する能力を持つ遮蔽板（リーフ板）を多数枚重ね合わせるように可動に配設したリーフ板駆動体２体を、多数枚のリーフ板が粒子線源から患部へ向かう粒子線ビームの進行経路を挟みこむように配置し、両リーフ板駆動体の多数枚のリーフ板の端部を対向させて、その間に粒子線ビームの照射野を形成するように配置したものである。そして、各リーフ板駆動体において、電動モータ等からなる駆動手段の駆動力を用いて各リーフ板の位置を個々に調整することにより、一方の側におけるリーフ板駆動体の複数のリーフ板と、他方の側におけるリーフ板駆動体の複数のリーフ板との間に、照射範囲に相似した空隙を形成し、もって、希望する照射領域に向かう粒子線のみを通過させることにより、その通過した粒子線ビームが患部位置で整形された照射野を形成することが出来るようになっている。
【０００５】
即ち、かかるマルチリーフコリメータを適用することによれば、以前の、照射対象の不規則な形状に合わせて、個別に、鋳造で作製されるコリメータを適用することに比較し、費用が安く、加えて、駆動手段を用いることによって、照射範囲の設定にかかる時間が短縮できるという利点があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−４７２８７号公報
【特許文献２】特開２００２−２２４２３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上述した従来技術、特に、上記の特許文献１によれば、回転ガントリーの回転にもかかわらず、治療台や粒子線照射部にアクセスするための床（移動床）を常に水平に維持することが可能ではあるが、しかしながら、上述した特許文献２に開示されたマルチリーフコリメータを適用し、これを駆動手段を用いることによりその位置を個々に調整するためには、装置が複雑となり、かつ、粒子線照射部が大型化するという問題があった。
【０００８】
即ち、上記特許文献１により知られた粒子線治療用回転照射室において、その粒子線照射部が大型化した場合、当該大型化した粒子線照射部を配置するためのスペースの確保と共に、そのメンテナンス性の向上のためには、回転ガントリーのすべての回転角度において、当該粒子線照射部の周辺に十分な空きスペースを確保することが必要となるが、その一方では、そのコスト削減のためには、回転ガントリーの小型化も重要な課題となる。
【０００９】
しかしながら、上記従来技術の粒子線治療用回転照射室の構造では、粒子線治療用回転照射室の大きさは、前記移動側リングレールに形成された蒲鉾（半円）型のリングレールに形成された通路により決まることから、粒子線治療用回転照射室の大きさを変えずに（換言すれば、移動側リングレールの大きさを変えずに）回転ガントリー胴体内の粒子線照射部周辺の空きスペースを拡大するためには、移動側リングレールと回転ガントリー胴体との隙間を広くすることが、つまりは、回転ガントリーを大型化する必要がある。そのため、上記の従来技術では、粒子線照射部の周辺に更なる空きスペースを確保すると共に、回転ガントリーの小型化とを同時に満たすことは困難であった。
【００１０】
そこで、本発明は、上述の従来技術における問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、回転ガントリー胴体の小型化と同時に、粒子線照射部の周辺における更なる空きスペースの確保をも図ることが可能な粒子線治療用回転照射室の構造を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明によれば、筒状の一部に粒子線を出射する粒子線照射部が設置された回転ガントリーと、前記回転ガントリーの内部に相対的に回転可能に支持された移動側フレームと、前記移動側フレームに取り付けられた移動側移動床ガイド部と、前記回転ガントリー内において、前記移動側フレームに対向して配置され固定された固定側フレームと、前記固定側フレームに固定された固定側移動床ガイド部と、一端を前記移動側移動床ガイド部に、他端を前記固定側移動床ガイド部に係合して移動可能に取り付けられた、移動方向に屈曲自在な移動床とを備え、前記回転ガントリーの回転にもかかわらず、当該移動床の下側を実質的に水平に維持することにより粒子線治療用の空間を形成する医療用粒子線照射装置において、胴体側移動床ガイド部を、直接、前記回転ガントリーの内周面上に取り付けると共に、前記回転ガントリー内の所定の位置において、前記移動側移動床ガイド部に対する前記移動床の一端の係合を、当該移動側移動床ガイド部から胴体側移動床ガイド部へ引渡すための手段を備えた医療用粒子線照射装置が提供される。
【００１２】
なお、本発明によれば、前記に記載した医療用粒子線照射装置において、前記引渡し手段は、出し入れ可能なピンを備え、前記移動側移動床ガイド部の溝、あるいは、前記胴体側移動床ガイド部の溝に対して係合自在なぶら下がり装置と、当該ぶら下がり装置のピンの出し入れを制御する手段とを備えていることが好ましく、更には、前記ぶら下がり装置のピンの出し入れを制御する手段は、前記回転ガントリー内の所定の位置において、前記移動床に対して光制御信号を照射することにより前記ぶら下がり装置のピンの出し入れを制御することが好ましく、そして、前記光制御信号を照射する手段は、レーザー光発生手段であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明によれば、前記に記載した医療用粒子線照射装置において、前記移動側移動床ガイド部から胴体側移動床ガイド部へ引渡すための手段として、前記移動床を構成する板状部材を、前記回転ガントリーの回転軸方向に移動可能にすることが好ましく、その場合、更に、前記移動床を構成する板状部材にスライド装置を取り付け、当該スライド装置を前記移動側移動床ガイド部及び前記胴体側移動床ガイド部に形成した滑走部を設け、もって、前記スライド装置を当該滑走部に沿って移動させることによって前記板状部材の移動を行うことが好ましい。更には、前記胴体側移動床ガイド部に形成した前記滑走部は、前記回転ガントリー内の所定の位置において傾斜部を備えていることが好ましく、加えて、
前記移動床を構成する各板状部材は、車輪を備えており、当該移動床車輪は、進行方向に傾斜することが可能であることが好ましい。
【００１４】
更には、前記に記載した医療用粒子線照射装置において、前記移動側フレームは、前記回転ガントリーの回転と同期してその回転方向と反対に回転することが、あるいは、前記移動床は複数の板状部材から構成され、かつ、隣接する板状部材の曲がりを制限するためのストッパーを備えていることが好ましい。
【００１５】
即ち、本発明によれば、移動床形成のためのガイドを、回転ガントリーが回転しても固定側リングレールと対向位置関係が維持される移動側リングレールにおけるガイドと、回転ガントリーの回転と動きを共にするガイドに分割する。また、移動側リングレールの大きさを回転ガントリー胴体内径に比較して小さくすることで、移動側リングレールと回転ガントリー胴体との隙間を設ける。さらに、移動側リングレールにおけるガイドを実質的に水平なアクセスフロアを形成する部分の移動床をガイドするのに用いる。
【００１６】
また本発明では、回転ガントリーの回転と動きを共にするガイドを、回転ガントリー胴体の内周に比較的近いところの全周もしくは一部除いて、円周上に設ける。移動側リングレールに設けたガイドと回転ガントリー胴体に設けたガイドにおいては、一部、移動床の通路となるガイドがなくなるが、移動床もしくは反対側の固定側リングレールにおいて引渡し機構を設けることで、移動床のガイド上での引渡しを行うことが可能となる。
【００１７】
これにより、移動側リングレールと回転ガントリー胴体との隙間を設けることが可能となり、回転ガントリーの全回転角度における粒子線照射部周辺における更なる空きスペースの確保と共に、回転ガントリー胴体の内周に比較的近いガイド部分を使用し、粒子線治療用回転照射室を形成することによれば、従来技術における粒子線治療用回転照射室と大きさが同じ照射室を、回転ガントリー胴体の小型化を実現しながら、得ることが出来る。
【発明の効果】
【００１８】
上述したように、本発明によれば、粒子線照射装置の回転位置に依存しない粒子線照射部周辺の更なる空きスペース確保と回転ガントリー胴体の小型化を同時に図ることが可能となるという、実用的も優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について、添付の図面を用いて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
本発明の第１の実施の形態（実施例１）になる医療用粒子線照射装置の構造について、添付の図１〜図７を参照しながら説明する。
【００２１】
まず、図１は、本発明の第１の実施の形態（実施例１）になる医療用粒子線照射装置に用いられる、特に、回転ガントリーを示す斜視図である。図にも示すように、回転ガントリー１は、フロントリング３及びリアリング８を有する略筒状のガントリー胴体２（回転体）と、当該ガントリー胴体２を回転させるガントリー回転モータ７（回転装置）とを備えている。なお、このガントリー胴体２は、その一端部に設けられた上記フロントリング３とリアリング８において、回転可能に設けられた複数のサポートロール６によって支持される。
【００２２】
また、このガントリー胴体２の外部には、偏向電磁石等の電磁石を搭載したビーム輸送装置５が設けられており、更に、照射ビームを患部形状に合わせて調節する粒子線照射部４がその内部に延長して設けられており、これらは回転ガントリー１（ガントリー胴体２）の回転に伴って回転する。他方、ガントリー胴体２の内部には、粒子線治療を行うための粒子線治療用照射室４３が構成されている。即ち、この粒子線治療用照射室４３は、例えば医療技師が作業するための閉空間を与えるものであり、作業員の足場を確保するため、回転ガントリー１（ガントリー胴体２）の回転にかかわらず、常に、その下面を水平を保っている。
【００２３】
なお、この図１において、後にも詳細に説明するが、符号１０は、固定側フレームを、１１は固定側移動床ガイド部を、２２は後面パネルを、２５は移動側フレーム支持台を示している。また、符号３０は、移動床であり、３１は移動床車輪、３３はレーザー式信号発生装置を示している。
【００２４】
次に、上記粒子線治療用照射室４３の詳細構造を、添付の図２〜図４によって説明する。なお、図２は、上記図１に示した回転ガントリーの、特に、粒子線治療用照射室４３の要部詳細構造を表す縦断面図であり、図３は、図２に示した回転ガントリーをV−V方向からみた横断面図であり、図４は、図２及び図３に示した回転ガントリーをW−W方向からみた縦断面図である。
【００２５】
これらの図からも明らかなように、粒子線治療用照射室４３は、粒子線照射部４の回転経路を挟んで配置されてその回転と共に移動する移動床３０と、照射室４３の奥行き側を閉止する後面パネル２２と、更には、サポートフレーム５０とでほぼ囲まれた空間であるである。また、その主な構成要素としては、上記のサポートフレーム５０と共に、胴体側移動床ガイド部５１、固定側フレーム（リング部材）１０、移動側フレーム２０、及び、移動床３０が挙げられる。
【００２６】
このうち、サポートフレーム５０及び胴体側移動床ガイド部５１は、ガントリー胴体２の内周面に固定される。即ち、図４に示す如く、サポートフレーム５０及び胴体側移動床ガイド部５１は、粒子線照射部４の周囲を除いて、ガントリー胴体２の内周面上に固定されている。
【００２７】
一方、固定側フレーム１０は、ガントリー胴体２のフロントリング３側に配置され、かつ、図からも明らかなように、建屋４２の天井および床に固定されている。また、この固定側フレーム１０には、その内側面に沿って、即ち、その下側が水平に、かつ、その上側が円弧状に形成された、所謂、蒲鉾（半円）状の固定側移動床ガイド部１１が取り付けられており、かつ、当該ガイド部１１には、図示のようにガイド溝が形成されている。
【００２８】
移動側フレーム２０は、上記固定側フレーム１０との間に、粒子線照射部４の移動経路を挟むように（即ち、所定の距離だけ離れて、固定側フレーム１０と対向して）、ガントリー胴体２の他端部側（図２の左側端）に配置される。この移動側フレーム２０は、上述したサポートフレーム５０に固定された移動側フレーム支持台２５（図３及び図４参照）上に取り付けられた複数の移動側フレーム支持ローラ２６によって、回転自在に支持される。そのため、移動側フレーム２０は、これら移動側フレーム支持ローラ２６によって、ガントリー胴体２に対し、相対的に回転可能となっている。更に、ガントリー胴体２の端部（図２の左端）の内面には、移動側フレーム駆動装置２３が固定されている。即ち、この移動側フレーム駆動装置２３は、移動側フレーム駆動ローラ２４を介して、上記移動側フレーム２０をガントリー胴体２の回転と同期して、当該ガントリー胴体２の回転とは逆方向に、同じ量だけ回転させ、もって、移動側フレーム２０の絶対位置、即ち、固定側フレーム１０との相対位置（位相）を同一に保つ働きをするものである。
【００２９】
また、移動側フレーム２０には、上記粒子線治療用照射室４３の奥行き側を閉止する後面パネル２２が固定されており、当該後面パネル２２には、移動側移動床ガイド部２１と共に、レーザー式信号発生装置３３が保持されている。この移動側移動床ガイド部２１は、水平なガイド溝となっており、もって、上記蒲鉾（半円）状の固定側移動床ガイド部１１の水平なガイド溝に対して同一の水平面内に保たれている。
【００３０】
なお、これらの図における他の符号について、４０は治療台を、４１は患者を、４２は建屋を示している。
【００３１】
次に、移動床３０は、図７（図４のC部の拡大断面図）で示すように、多数の板状部材３８を有しており、かつ、隣接する板状部材３８同士がリンク３６で連結され、もって、屈曲自在な連設構造となっている。そして、各板状部材３８は、上記回転ガントリー１の回転軸方向と平行に（即ち、回転軸方向に沿って）配置され、その一端は、上記固定側移動床ガイド部１１のガイド溝と常に係合しており、他方、その他端部は、基本的には、上記移動側移動床ガイド部２１のガイド溝、もしくは、胴体側移動床ガイド部５１のガイド溝と係合するが、しかしながら、その一部において係合していない箇所も存在している。
【００３２】
かかる移動床３０の詳細構造について、更に、添付の図５（図２のA部で示される拡大図であり、正面図及び側面図を含む）を用いて説明する。即ち、移動床３０を構成する各板状部材３８は、その一端側面には移動床車輪３１が取り付けられており、移動床３０が動く際、当該移動床車輪３１が、上記移動側移動床ガイド部２１のガイド溝に挿入される。なお、ここでは図示しないが、この移動側移動床ガイド部２１の反対側の端側面にも、同様に、移動床車輪３１が取り付けられおり、かつ、当該車輪は上記固定側移動床ガイド部１１のガイド溝に挿入されている。
【００３３】
各板状部材３８には、移動床３０等により形成される治療空間に面している表面には、信号受光部３４が、その反対側のガントリー胴体２の内面と向かい合う面には、ぶら下がり装置３２が固定されている。このぶら下がり装置３２には、出し入れ可能なぶら下がりピン３５が設置されており、上記の信号受光部３４に光信号が入射する度に、そのぶら下がりピン３５を出し入れする。なお、ぶら下がりピン３５が出ている場合は、図６（図３のB部の拡大断面図）に示すように、当該ぶら下がりピン３５を胴体側移動床ガイド部５１のガイド溝に挿入した状態となる。
【００３４】
次に、移動床３０の一端部での、特に、移動側移動床ガイド部２１と胴体側移動床ガイド部５１との間における係合部での引渡し方法について、再び、上記図７を用いて説明する。即ち、板状部材３８の一端部が上記移動側移動床ガイド部２１と係合されている場合は、上述したように、ぶら下がりピン３５は、ぶら下がり装置３２内に収納されている。そして、移動床３０がガントリー胴体２の回転と共に移動すると、移動側移動床ガイド部２１と係合していた板状部材３８は、移動側移動床ガイド部２１との係合状態から外れることとなる。その後、移動床３０が更に移動すると、ぶら下がり装置３２が、胴体側移動床ガイド部５１を構成する互いに対向するガイドの隙間に徐々に入っていく。そして、当該ぶら下がりピン３５が胴体側移動床ガイド部５１のガイド溝内に入りきる位置で信号受光部３４に光信号を送るよう、レーザー式信号発生装置３３は、後面パネル２２の所定の位置に取り付けられ、配置されている。
【００３５】
より具体的には、例えば、このレーザー式信号発生装置３３は、上記ガントリー胴体２の回転中は、常に、光信号を出すように設定することによれば、ぶら下がりピン３５をぶら下がり装置３２内に収納した状態の板状部材３８は、胴体側移動床ガイド部５１のガイド溝内に入り、図に破線の矢印で示す位置において、ぶら下がりピン３５を突出し、もって、板状部材３８の一端部と胴体側移動床ガイド部５１とが係合関係となる。一方、ぶら下がりピン３５が突出している状態で上記レーザー式信号発生装置３３からの光信号を信号受光部３４で受け取った板状部材３８は、そのぶら下がりピン３５をぶら下がり装置３２内に収納し、もって、当該板状部材３８の一端部と胴体側移動床ガイド部５１との係合が外れることとなる。
【００３６】
なお、上述したように、上記板状部材３８の一部では、その一端部が移動側移動床ガイド部２１のガイド溝、もしくは、胴体側移動床ガイド部５１のガイド溝と係合していない箇所が存在する。しかしながら、かかる場合においても、その他方の端部は、上記固定側移動床ガイド部と係合されており、また、この移動床３０は、隣接する板状部材３８同士をリンク３６で連結し屈曲自在な連設構造となっているため、スムーズに、胴体側移動床ガイド部５１にぶら下がりピン３５が挿入されるが、しかしながら、より確実に挿入する手段として、例えば、胴体側移動床ガイド部５１の内径を小さくすること、または、隣接する板状部材３８同士の間にストッパーを設けて曲がり難くする（隣接する板状部材３８同士の間の曲がりを制限する）ことなども可能である。
【００３７】
加えて、上記後面パネル２２にレーザー式信号発生装置３３を、適宜、設置することによれば、移動床３０と胴体側移動床ガイド部５１との間の結合（連結）関係のオンーオフを適宜制御することが可能となり、これより、移動床３０の一端部を、移動側移動床ガイド部２１と胴体側移動床ガイド部５１との間で、その係合部の引渡しを自在に行うことが可能となる。
【００３８】
即ち、上記に詳細構造を説明した、本発明になる医療用粒子線照射装置によれば、添付の図８及び図９の比較例と対比することにより明らかなように、ガントリー胴体２の内部において、移動床３０等により形成される空間を、従来の構造よりも大きくすることが可能となる。より具体的には、例えば、図８及び図９の比較例のように、後面パネル２２に固定した移動側移動床ガイド部２１を、その下側に水平部を有する所謂蒲鉾（半円）形状に形成し、当該移動側移動床ガイド部２１と固定側移動床ガイド部１１との間に移動床３０を張り渡す構造に比較し、本発明になる構成によれば、ガントリー胴体２の内周面に、直接、移動床のガイドとして胴体側移動床ガイド部５１を設けているため、移動床３０とガントリー胴体２の内面との間の隙間を極めて小さくすることが出来る。換言すれば、上記の従来の構造で本発明の実施の形態と同じ広さの粒子線治療用照射室４３と共に、移動側フレーム周辺に空きスペース４４を得るためには、その構造から、ガントリー胴体２の径を大きくする必要があるが、これに対して、本発明では、ガントリー胴体２に、直接、胴体側移動床ガイド部５１を設ける構造としているため、移動床３０とガントリー胴体２の内周面との間の隙間を極力小さくすることが出来る。そのため、移動側フレーム周辺の空きスペース４４の広さに関わらず、同程度の粒子線治療用照射室４３を形成する場合において、上記の比較例に比べて、ガントリー胴体２の径を大きくする必用がなく、装置の小型化を達成することが可能になる。
【００３９】
特に、より大きな広さの粒子線治療用照射室４３と共に、移動側フレーム周辺の空きスペース４４の広さをも十分に確保することが可能になることによれば、例えば、上述した従来技術である特開２００１−３５３２２８号公報に開示されるようなマルチリーフコリメータを適用した大型の粒子線照射部を採用しても、その周辺に十分な空間を確保することが可能となることから、駆動手段を用いてその位置を個々に調整し、照射範囲の設定する作業が容易となる。なお、この場合、当該粒子線照射部は、ガントリー胴体２の回転と連動して移動することが出来ることとなり、他方、３つのガイド部（即ち、固定側移動床ガイド部１１、移動側移動床ガイド部２１、胴体側移動床ガイド部５１）によって移動可能に形成される移動床３０を当該ガントリー胴体２の回転に連動して移動することによって、粒子線照射部の回転位置にかかわらず、常に、移動床３０を平行に保つことが可能な粒子線治療用照射室４３を実現することが可能になる。
【００４０】
以上のように、本発明の第１の実施形態によれば、粒子線照射装置の回転位置に依存することなく、粒子線照射部の周辺に更なる空きスペースを確保すると共に、回転ガントリー胴体の小型化を同時に図ることができる、もって、作業性をも含め、優れた医療用粒子線照射装置を実現することが出来る。
【実施例２】
【００４１】
続いて、本発明の第２の実施の形態になる医療用粒子線照射装置について、添付の図１０〜図１４を参照しながら詳細に説明する。
【００４２】
図１０は、本発明の第２の実施の形態になる医療用粒子線照射装置の、特に、粒子線治療用照射室の要部の詳細構造を示す縦断面図であり、図１１は、当該図１０に示す回転ガントリーをY−Y方向からみた横断面図である。また、図１２は、上記図１０及び図１１に示す回転ガントリーをZ−Z方向からみた横断面図であり、図１３は、上記図１０のD部に示す移動床の詳細構造を示す図であり、そして、図１４は、上記図１１のE部における固定側移動床ガイド部内での移動床の動きを説明する説明図である。なお、以下の説明において、上記第１の実施の形態と同等の部分には同一の符号を付し、適宜、その説明を省略する。
【００４３】
この第２の実施の形態では、上述した第１の実施の形態と同じく、固定側移動床ガイド部１１、移動側移動床ガイド部２１、ガントリー胴体２の内周面に取り付けた胴体側移動床ガイド部５１の３つのガイド部に対し、移動床３０を構成する板状部材３８を移動可能にする。しかしながら、本第２の実施の形態では、当該板状部材３８に取り付けたぶら下がり装置３２とぶら下がりピン３５の働きによりガイド部に係合し、もって、移動床３０を移動可能にする上述した第１の実施の形態とは異なり、即ち、本第２の実施の形態では、これに代えて、特に、胴体側移動床ガイド部５１、移動床３０、固定側移動床ガイド部１１の構造を変更し、即ち、移動床３０を構成する板状部材３８を、移動側移動床ガイド部２１とガントリー胴体２の内周面に取り付けた胴体側移動床ガイド部５１間において、ガントリー胴体２の回転軸方向にスライドさせて、その係合部の引渡しを行うものである。
【００４４】
まず、胴体側移動床ガイド部５１に関して、ガイド溝は、ガントリー胴体２の回転軸方向に向くよう、サポートフレーム５０内に設置されており、一方、移動床３０との係合構造については、移動側移動床ガイド部２１と同じく、移動床車輪３１を含めた各板状部材３８の一端部がガイド溝に挿入する構造を採用している。
【００４５】
次に、移動床３０に関しては、隣接する板状部材３８同士を屈曲自在に連結し、かつ、各板状部材３８は、ガントリー胴体２の回転軸方向にスライド可能な機構とするため、添付の図１３に示す如く、隣接する板状部材３８同士を移動床連結部６１で固定している。即ち、移動床連結部６１は、スライドロッド６１a及び筒状スライドロッド受け部６１bで構成されており、当該スライドロッド６１aが筒状スライドロッド受け部６１b内に挿入されることによって、それぞれが、隣接する板状部材３８の側面に向き合うように配置される。これにより、隣接する板状部材３８同士が屈曲自在に連結され、もって、各板状部材３８が、個別に、ガントリー胴体２の回転軸方向にスライド可能となる。
【００４６】
なお、実際に移動床３０をガントリー胴体２の回転軸方向にスライドさせるためには、固定側移動床ガイド部１１と共に、当該固定側移動床ガイド部１１と移動床３０との間の係合部に工夫を施さなければならない。具体的に、この第２の実施の形態では、添付の図１３及び図１４にも示すように、上記移動床３０を構成する各板状部材３８の端面には、バネ付きスライド装置６２を固定し（図１３を参照）、他方、固定側移動床ガイド部１１には、その一部に傾斜付きの固定側移動床滑走部１２を設置し（図１４を参照）、当該スライド装置６２が常に固定側移動床ガイド部１１に係合するように配置する。
【００４７】
ここで、上記のバネ付きスライド装置６２は、上記図１３にも示すように、間隔保持ロッド６２a、ガイド溝滑走部６２b、引きバネ６２c、止め部６２dで構成されており、当該間隔保持ロッド６２aにより、移動床３０が移動中に移動床車輪３１と固定側移動床滑走部１２とが接触しないよう、換言すれば、移動床車輪３１と固定側移動床滑走部１２との間に一定の間隔が保たれるように構成されている。更に、各板状部材３８が上記固定側移動床滑走部１２に沿って所定のスライド運動を行うように、ガイド溝滑走部６２bと止め部６２dとを固定側移動床滑走部１２との間に配置し、その間を固定側移動床滑走部１２に形成した隙間を通した引きバネ６２cで接続している。
【００４８】
また、各板状部材３８がスムーズにスライド運動するためには、上記図１４にも示すように、スライド中の移動床車輪３１の向きを進行方向に向ける（傾斜する）必要がある。本例では、各板状部材３８と移動床車輪３１とを、例えば、ユニバーサルジョイント軸３７を用いて固定することにより、各板状部材３８が常にガントリー胴体２の回転軸方向を向きながら、かつ、滑走部１２に沿って傾斜させ、即ち、板状部材３８の進行方向に移動床車輪３１の向きを合わせることが可能となる。また、ユニバーサルジョイント軸３７の可動領域は、板状部材３８の進行方向での変更角度（即ち、滑走部１２の傾斜角）を制限することともなる。
【００４９】
そして、移動床３０を構成する各板状部材３８の端部における、移動側移動床ガイド部２１から胴体側移動床ガイド部５１への係合部の引渡しに関しては、胴体側移動床ガイド部５１の内径を小さくする、あるいは、隣接する板３８同士の間にストッパーを設けて一定角度以上は曲がらなくすることによって、より確実でスムーズに引渡しが可能となることは、上記第１の実施の形態と同様である。即ち、以上に説明した第２の実施の形態になる医療用粒子線照射装置によって、上記本発明の第１の実施の形態と同様の効果、即ち、粒子線照射装置の回転位置に依存することなく、粒子線照射部の周辺に更なる空きスペース確保すると共に、回転ガントリー胴体の小型化を同時に図ることができる、もって、作業性をも含め、優れた医療用粒子線照射装置を実現することが可能となる。
【００５０】
即ち、本発明になる医療用粒子線照射装置によれば、移動床形成のためのガイドに、回転ガントリーが回転しても固定側フレームと対向位置関係が維持される移動側フレームに設けた移動側移動床ガイド部と、回転ガントリーの回転と動きを共にするガントリー胴体に設けた胴体側移動床ガイド部と、更には、固定側フレームに設けた固定側移動床ガイド部を用いる。そして、固定側移動床ガイド部を下側に水平部を有する蒲鉾（半円）型のガイド溝とし、移動側移動床ガイド部を水平なガイド溝とする。また、両ガイド部の水平部は同一水平面内に保たれるものとする。更に、胴体側移動床ガイド部は、ガントリー胴体の内周に比較的近いところの全周もしくは一部除いた円周上に設ける。移動側移動床ガイド部と胴体側移動床ガイド部においては、一部移動床の通路となるガイドがなくなるが、しかしながら、移動床もしくは反対側の固定側移動床ガイド部において引渡し機構を設けることで、移動床のガイド上での引渡しを行うことが可能となる。
【００５１】
このように、移動側フレームの大きさを回転ガントリー胴体内径に比較して小さくすることで、移動側フレームと回転ガントリー胴体とに隙間を設ける。また、移動側フレームを支持するガントリー胴体に固定されたサポートフレームは、粒子線照射部付近を除く回転ガントリー胴体の内周に設ける。
【００５２】
以上から、回転ガントリーの全回転角度における粒子線照射部周辺の更なる空きスペースの確保と、回転ガントリー胴体の内周に比較的近いところのガイドを使用し粒子線治療用回転照射室を形成することで、従来技術における粒子線治療用回転照射室の大きさが同じ場合でも、回転ガントリー胴体の小型化を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明の第１の実施の形態 による医療用粒子線照射装置を、特に、その回転ガントリーを中心に示す斜視図である。
【図２】上記図１に示す回転ガントリーの粒子線治療用照射室の要部詳細構造を示す縦断面図である。
【図３】上記図２においてV−V方向から見た回転ガントリーの横断面図である。
【図４】上記図２及び図３においてW−W方向から見た回転ガントリーの縦断面図である。
【図５】上記図２におけるA部の移動床を拡大して詳細構造を示す正面及び側面図である。
【図６】上記図３におけるB部を拡大して示す断面図である。
【図７】上記図４におけるC部の詳細を示す拡大断面図である。
【図８】本発明との比較のため、従来の回転ガントリーを含む粒子線治療用照射室の構造を示す縦断面図である。
【図９】同様に、本発明との比較のため、従来の回転ガントリーを含む粒子線治療用照射室の構造を示す横断面図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態になる医療用粒子線照射装置、特に、回転ガントリーの粒子線治療用照射室の要部詳細構造を表す縦断面図である。
【図１１】上記図１０において回転ガントリーをY−Y方向から見た横断面図である。
【図１２】上記図１０において回転ガントリーをZ−Z方向から見た横断面図である。
【図１３】上記図１０におけるD部を拡大して示す移動床の詳細構造斜視図である。
【図１４】上記図１１におけるE部の固定側移動床ガイド部内での移動床の動きを示す動作説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…回転ガントリー、２…ガントリー胴体、３…フロントリング、４…粒子線照射部、５…ビーム輸送装置、６…サポートロール、７…ガントリー回転モータ、８…リアリング、１０…固定側フレーム、１１…固定側移動床ガイド部、１２…固定側移動床滑走部、２０…移動側フレーム、２１…移動側移動床ガイド部、２２…後面パネル、２３…移動側フレーム駆動装置、２４…移動側フレーム駆動ローラ、２５…移動側フレーム支持台、２６…移動側フレーム支持ローラ、３０…移動床、３１…移動床車輪、３２…ぶら下がり装置、３３…レーザー式信号発生装置、３４…信号受光部、３５…ぶら下がりピン、３６…リンク、３７…ユニバーサルジョイント軸、３８…板状部材、４０…治療台、４１…患者、４２…建屋、４３…粒子線治療用照射室、４４…移動側フレーム周辺空きスペース、５０…サポートフレーム、５１…胴体側移動床ガイド部、６１…移動床連結部、６１a…スライドロッド、６１b…筒状スライドロッド受け部、６２…バネ付きスライド装置、６２a…間隔保持ロッド、６２b…ガイド溝滑走部、６２c…引きバネ、６２d…止め部
【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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【図１３】
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【図１４】
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