(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療用放射線を出射する放射線照射装置を支持する走行ガントリと、
前記走行ガントリを回転可能に支持するＯリングと、
前記Ｏリングまたは前記走行ガントリの一方に接合される固定ストッパと、
前記Ｏリングまたは前記走行ガントリの他方に接合される切替メカストッパとを具備し、
前記切替メカストッパは、
第１状態にある場合で、前記Ｏリングに対して前記走行ガントリが正方向極限角度をガントリ回転正方向に回転するときに、前記固定ストッパに接触することにより前記走行ガントリが前記ガントリ回転正方向に回転することを停止させ、
前記第１状態にある場合で、前記走行ガントリが前記正方向極限角度を前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転するときに、前記走行ガントリを前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転することを停止させないで、前記固定ストッパに接触することにより前記第１状態から第２状態に遷移する
放射線治療装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記切替メカストッパは、
前記第２状態にある場合で、前記走行ガントリが前記正方向極限角度を前記ガントリ回転正方向に回転するときに、前記走行ガントリを前記ガントリ回転正方向に回転することを停止させないで、前記固定ストッパに接触することにより前記第２状態から前記第１状態に遷移する
放射線治療装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記切替メカストッパは、
前記他方に回転可能に支持されるストッパ本体と、ここで、前記切替メカストッパは、前記第２状態にあるときに前記ストッパ本体がストッパ回転正方向に回転することにより前記第２状態から前記第１状態に遷移し、前記第１状態にあるときに前記ストッパ本体が前記ストッパ回転正方向の反対方向に回転することにより前記第１状態から前記第２状態に遷移し、
前記切替メカストッパが前記第１状態にあるときに、前記ストッパ本体が前記ストッパ回転正方向に回転しないように前記ストッパ本体に接触するストッパとを備え、
前記ストッパは、前記切替メカストッパが前記第２状態にあるときに、前記ストッパ本体が前記ストッパ回転正方向の反対方向に回転しないようにし、
前記ストッパ本体は、
前記切替メカストッパが前記第２状態で前記走行ガントリが前記正方向極限角度を前記ガントリ回転正方向に回転するときに、前記固定ストッパに衝突することにより前記ストッパ回転正方向に回転し、
前記切替メカストッパが前記第１状態で前記走行ガントリが前記正方向極限角度を前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転するときに、前記固定ストッパに衝突することにより前記ストッパ回転正方向の反対方向に回転する
放射線治療装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記切替メカストッパは、前記切替メカストッパが前記第１状態にあるときに前記ストッパ本体が前記ストッパ回転正方向に回転するように前記ストッパ本体に弾性力を印加する弾性体を更に備え、
前記弾性体は、前記切替メカストッパが前記第２状態にあるときに前記ストッパ本体が前記ストッパ回転正方向の反対方向に回転するように、前記ストッパ本体に弾性力を印加する
放射線治療装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
前記他方に接合される他の切替メカストッパを更に具備し、
前記他の切替メカストッパは、
第３状態にある場合で、前記走行ガントリが負方向極限角度を前記ガントリ回転正方向に回転するときに、前記走行ガントリを前記ガントリ回転正方向に回転することを停止させないで、前記固定ストッパに接触することにより前記第３状態から第４状態に遷移し、
前記第４状態にある場合で、前記走行ガントリが前記負方向極限角度を前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転するときに、前記走行ガントリを前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転することを停止させないで、前記固定ストッパに接触することにより前記第４状態から前記第３状態に遷移し、
前記第３状態にある場合で、前記走行ガントリが前記負方向極限角度を前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転するときに、前記固定ストッパに接触することにより前記走行ガントリが前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転することを停止させる
放射線治療装置。
【請求項６】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
前記Ｏリングまたは前記走行ガントリの一方に接合される他の固定ストッパと、
前記Ｏリングまたは前記走行ガントリの他方に接合される他の切替メカストッパとを更に具備し、
前記他の切替メカストッパは、
前記第３状態にある場合で、前記走行ガントリが負方向極限角度を前記ガントリ回転正方向に回転するときに、前記走行ガントリを前記ガントリ回転正方向に回転することを停止させないで、前記他の固定ストッパに接触することにより前記第３状態から第４状態に遷移し、
前記第４状態にある場合で、前記走行ガントリが前記負方向極限角度を前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転するときに、前記走行ガントリを前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転することを停止させないで、前記他の固定ストッパに接触することにより前記第４状態から前記第３状態に遷移し、
前記第３状態にある場合で、前記走行ガントリが前記負方向極限角度を前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転するときに、前記他の固定ストッパに接触することにより前記走行ガントリが前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転することを停止させる
放射線治療装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項４のいずれかにおいて、
前記切替メカストッパの状態を検出するストッパ切替センサと、
前記走行ガントリの角度が所定範囲内にあるかどうかを検出する極限センサ
とを更に具備する放射線治療装置。
【請求項８】
請求項７において、
前記走行ガントリの角度が前記所定範囲内にあるときに前記極限センサに接触するドグを更に具備し、
前記ドグは、前記切替メカストッパに接触しないように前記一方に接合される
放射線治療装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８のいずれかにおいて、
前記走行ガントリの角度が前記所定範囲内にあり、かつ、前記切替メカストッパの状態が前記第１状態にあるときに、前記Ｏリングに対して前記走行ガントリを制動するブレーキ
を更に具備する放射線治療装置。
【請求項１０】
請求項９において、
前記ブレーキは、
前記Ｏリングに対して前記走行ガントリを駆動する駆動装置と、
前記走行ガントリの角度が前記所定範囲内にあり、かつ、前記切替メカストッパの状態が前記第１状態にあるときに、前記Ｏリングに対して前記走行ガントリが停止するように前記駆動装置を制御する制御装置を備える
放射線治療装置。
【請求項１１】
治療用放射線を出射する放射線照射装置を支持する走行ガントリと、
前記走行ガントリを回転可能に支持するＯリングと、
前記Ｏリングまたは前記走行ガントリの一方に接合される固定ストッパと、
前記Ｏリングまたは前記走行ガントリの他方に接合される切替メカストッパと、
ストッパ切替センサと、
極限センサと、
ブレーキとを備え、
前記切替メカストッパは、
第１状態にある場合で、前記Ｏリングに対して前記走行ガントリが正方向極限角度をガントリ回転正方向に回転するときに、前記固定ストッパに接触することにより前記走行ガントリが前記ガントリ回転正方向に回転することを停止させ、
前記第１状態にある場合で、前記走行ガントリが前記正方向極限角度を前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転するときに、前記走行ガントリを前記ガントリ回転正方向の反対方向に回転することを停止させないで、前記固定ストッパに接触することにより前記第１状態から前記第２状態に遷移し、
前記第２状態にある場合で、前記走行ガントリが前記正方向極限角度を前記ガントリ回転正方向に回転するときに、前記走行ガントリを前記ガントリ回転正方向に回転することを停止させないで、前記固定ストッパに接触することにより前記第２状態から前記第１状態に遷移する
放射線治療装置
を用いて実行されるガントリ角度制限方法であり、
前記ストッパ切替センサを用いて前記切替メカストッパの状態を検出するステップと、
前記極限センサを用いて前記走行ガントリの角度が所定範囲内にあるかどうかを検出するステップと、
前記走行ガントリの角度が前記所定範囲内にあり、かつ、前記切替メカストッパの状態が前記第１状態にあるときに、前記ブレーキを用いて前記Ｏリングに対して前記走行ガントリを制動するステップ
とを具備するガントリ角度制限方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、放射線治療装置およびガントリ角度制限方法に関し、特に、患部に放射線を照射することにより患者を治療するときに利用される放射線治療装置およびガントリ角度制限方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患部（腫瘍）に治療用放射線を照射することにより患者を治療する放射線治療が知られている。その放射線治療は、ＣＴ技術の発達並びにコンピュータ技術の発達による放射線治療計画装置の発展により、高精度な体内線量分布予測に基づいて治療計画が立案され、その治療計画を再現し高精度に治療を行うことができる。このような放射線治療では、その患部に互いに異なる方向から治療用放射線が照射される。その放射線治療を実行する放射線治療装置は、回転可能に支持されているガントリと、そのガントリに支持されている治療用放射線照射装置とを備えている。ユーザは、そのガントリを回転させることにより治療用放射線照射装置を所定の位置に駆動して、その治療用放射線照射装置を用いて治療用放射線を患者の患部に照射する。
【０００３】
その放射線治療装置は、さらに、そのガントリに支持される装置と外部装置との間に電気信号を伝送するケーブルを備えている。そのケーブルは、その放射線治療装置がそのガントリの回転を制御することができなくなる暴走状態に陥ったときに、そのガントリが多回転することにより破断してしまい、その電気信号を伝送することができなくなることがある。このような放射線治療装置は、スリップリングを介して、そのガントリに支持される装置とその外部装置とを電気的に接続することにより、そのガントリが多回転してもその電気信号を連続的に伝送することができる。しかしながら、このようなスリップリングは、そのガントリの回転によりその電気信号にノイズが乗り易く、その放射線治療装置に適当でない。このため、このような放射線治療装置は、一般的に、そのスリップリングが適用されないで、ガントリの回転を制御できなくなる暴走状態に陥った場合に備えてガントリの回転を機械的に停止させる停止機構が設けられている。
【０００４】
その停止機構としては、そのガントリの回転可能角度を０〜３６０°（±１８０°）に制限するものが例示され、極限センサまたはメカストッパが例示される。このような放射線治療装置は、このようなガントリの角度制限が治療の選択肢を狭めることがある。放射線治療装置は、ガントリの回転を制御できなくなる暴走状態に陥った場合に備えてガントリの回転を機械的に停止させ、かつ、治療用放射線照射装置が駆動される範囲を拡大することが望まれている。
【０００５】
実開昭５８−１０８８５３号公報には、ガントリの回転範囲を広げて、治療機能を増やした回転角度制限機構が開示されている。その回転角度制限機構は、正逆に回転できる回転体の外周に沿って設けられた両端にある突起部とこれら突起部の中間にある円弧部とからなるカムと、前記回転体の外側にある固定端に設けられたブロックと、このブロックに支持された前記回転体の回転軸と平行な回転軸をもって回転する従回転板と、この従回転板の外周近傍でこの従回転板の一方に突出して設けられかつ前記カムの前記突起部にはつき当るが前記円弧部には当らないように設けられた複数のピンと、これらピンを設けた前記従回転板の裏面に突出して設けられこの従回転板の回転により前記ブロックにつき当るストッパとを含み構成される。
【０００６】
【特許文献１】実開昭５８−１０８８５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、放射線照射装置を支持するガントリの回転を機械的に制限するときの回転可能な範囲を拡大する放射線治療装置を提供することにある。
本発明の他の課題は、放射線照射装置を支持するガントリの回転を機械的に制限するストッパの構造がより簡易である放射線治療装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、放射線照射装置を支持するガントリの回転を機械的に制限するストッパの破損を防止する放射線治療装置およびガントリ角度制限方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【０００９】
本発明による放射線治療装置（３）は、治療用放射線（２３）を出射する放射線照射装置（１６）を支持する走行ガントリ（１４）と、走行ガントリ（１４）を回転可能に支持するＯリング（１２）と、Ｏリング（１２）または走行ガントリ（１４）の一方（１４）に接合される固定ストッパ（５１）と、Ｏリング（１２）または走行ガントリ（１４）の他方（１２）に接合される切替メカストッパ（５３）とを備えている。切替メカストッパ（５３）は、第１状態にある場合で、Ｏリング（１２）に対して走行ガントリ（１４）が正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、固定ストッパ（５１）に接触することにより走行ガントリ（１４）がガントリ回転正方向（５８）に回転することを停止させる。切替メカストッパ（５３）は、その第１状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転するときに、走行ガントリ（１４）をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転することを停止させないで、固定ストッパ（５１）に接触することによりその第１状態から第２状態に遷移する。すなわち、走行ガントリ（１４）は、切替メカストッパ（５３）と固定ストッパ（５１）とによりガントリ回転正方向（５８）への回転が制限される正方向極限角度からガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に１回転回転しても、切替メカストッパ（５３）と固定ストッパ（５１）とによりガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）への回転が制限されない。このため、放射線治療装置（３）は、走行ガントリ（１４）の回転を機械的に制限するときの回転可能な範囲を一回転以上に拡大することができ、放射線照射装置（１６）が駆動される範囲を拡大することができる。
【００１０】
切替メカストッパ（５３）は、その第２状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、走行ガントリ（１４）をガントリ回転正方向（５８）に回転することを停止させないで、固定ストッパ（５１）に接触することによりその第２状態からその第１状態に遷移する。すなわち、走行ガントリ（１４）は、切替メカストッパ（５３）と固定ストッパ（５１）とによりガントリ回転正方向（５８）への回転が制限された正方向極限角度からガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に１回転以上回転した後に、ガントリ回転正方向（５８）に１回転以上回転することができる。このため、放射線治療装置（３）は、走行ガントリ（１４）の回転を機械的に制限するときの回転可能な範囲を一回転以上に拡大することができ、放射線照射装置（１６）が駆動される範囲を拡大することができる。
【００１１】
切替メカストッパ（５３）は、ストッパ本体（７１）とストッパ（７３）とを備えている。ストッパ本体（７１）は、他方（１２）に回転可能に支持されている。ここで、切替メカストッパ（５３）は、その第２状態にあるときにストッパ本体（７１）がストッパ回転正方向（８３）に回転することによりその第２状態からその第１状態に遷移し、その第１状態にあるときにストッパ本体（７１）がストッパ回転正方向（８３）の反対方向に回転することによりその第１状態からその第２状態に遷移する。ストッパ（７３）は、切替メカストッパ（５３）がその第１状態にあるときに、ストッパ本体（７１）をストッパ回転正方向（８３）に回転しないようにストッパ本体（７１）に接触する。ストッパ（７３）は、切替メカストッパ（５３）がその第２状態にあるときに、ストッパ本体（７１）をストッパ回転正方向（８３）の反対方向に回転しないようにもしている。ストッパ本体（７１）は、走行ガントリ（１４）がその正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、固定ストッパ（５１）に衝突することによりストッパ回転正方向（８３）に回転する。ストッパ本体（７１）は、走行ガントリ（１４）がその正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転するときに、固定ストッパ（５１）に衝突することによりストッパ回転正方向（８３）の反対方向に回転する。すなわち、切替メカストッパ（５３）は、その第１状態にあるときに、ストッパ本体（７１）がストッパ回転正方向（８３）の反対方向に回転することによりその第２状態に遷移し、その第２状態にあるときに、ストッパ本体（７１）がストッパ回転正方向（８３）に回転することによりその第１状態に遷移する。このとき、ストッパ本体（７１）は、切替メカストッパ（５３）が第１状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、固定ストッパ（５１）との衝突によりストッパ回転正方向（８３）に回転しないで、走行ガントリ（１４）のガントリ回転正方向（５８）の回転を停止させる。
【００１２】
切替メカストッパ（５３）は、弾性体（７４）をさらに備えている。弾性体（７４）は、切替メカストッパ（５３）がその第１状態にあるときに、ストッパ本体（７１）がストッパ回転正方向（８３）に回転するようにストッパ本体（７１）に弾性力を印加し、切替メカストッパ（５３）がその第２状態にあるときに、ストッパ本体（７１）がストッパ回転正方向（８３）の反対方向に回転するようにストッパ本体（７１）に弾性力を印加する。このとき、ストッパ本体（７１）は、その第１状態と第２状態との中間の中途半端な状態で止まってしまうことが防止され、切替メカストッパ（５３）は、誤動作が防止される。
【００１３】
本発明による放射線治療装置（３）は、他方（１２）に接合される他の切替メカストッパ（５４）をさらに備えている。他の切替メカストッパ（５４）は、第３状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその負方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、走行ガントリ（１４）をガントリ回転正方向（５８）に回転することを停止させないで、固定ストッパ（５１）に接触することによりその第３状態から第４状態に遷移する。他の切替メカストッパ（５４）は、その第４状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその負方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転するときに、走行ガントリ（１４）をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転することを停止させないで、固定ストッパ（５１）に接触することによりその第４状態からその第３状態に遷移する。他の切替メカストッパ（５４）は、その第３状態にある場合で、走行ガントリ（１４）が負方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転するときに、固定ストッパ（５１）に接触することにより走行ガントリ（１４）がガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転することを停止させる。すなわち、走行ガントリ（１４）は、固定ストッパ（５１）と他の切替メカストッパ（５４）とによりガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）への回転が制限される負方向極限角度からガントリ回転正方向（５８）に１回転しても、他の切替メカストッパ（５４）と固定ストッパ（５１）とによりガントリ回転正方向（５８）への回転が制限されない。このとき、放射線照射装置（１６）が駆動される範囲は、切替メカストッパ（５３）と他の切替メカストッパ（５４）とが配置される位置により決定する。このため、放射線治療装置（３）は、切替メカストッパ（５３）と他の切替メカストッパ（５４）とが適切に配置されることにより、放射線照射装置（１６）が駆動される範囲を所望の範囲に設計されることができる。
【００１４】
本発明による放射線治療装置（３）は、Ｏリング（１２）または走行ガントリ（１４）の一方（１４）に接合される他の固定ストッパ（６１）と、Ｏリング（１２）または走行ガントリ（１４）の他方（１２）に接合される他の切替メカストッパ（６４）とをさらに備えている。他の切替メカストッパ（６４）は、第３状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその負方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、走行ガントリ（１４）をガントリ回転正方向（５８）に回転することを停止させないで、他の固定ストッパ（６１）に接触することによりその第３状態から第４状態に遷移する。他の切替メカストッパ（６４）は、その第４状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその負方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転するときに、走行ガントリ（１４）をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転することを停止させないで、他の固定ストッパ（６１）に接触することによりその第４状態からその第３状態に遷移する。他の切替メカストッパ（６４）は、その第３状態にある場合で、走行ガントリ（１４）が負方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転するときに、他の固定ストッパ（６１）に接触することにより走行ガントリ（１４）がガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転することを停止させる。すなわち、走行ガントリ（１４）は、他の固定ストッパ（６１）と他の切替メカストッパ（６４）とによりガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）への回転が制限される負方向極限角度からガントリ回転正方向（５８）に１回転しても、他の切替メカストッパ（６４）と他の固定ストッパ（６１）とによりガントリ回転正方向（５８）への回転が制限されない。このとき、放射線照射装置（１６）が駆動される範囲は、固定ストッパ（５１）と切替メカストッパ（５３）と他の固定ストッパ（６１）と他の切替メカストッパ（６４）とが配置される位置により決定する。このため、放射線治療装置（３）は、固定ストッパ（５１）と切替メカストッパ（５３）と他の固定ストッパ（６１）と他の切替メカストッパ（６４）とが適切に配置されることにより、放射線照射装置（１６）が駆動される範囲を所望の範囲に設計されることができる。
【００１５】
本発明による放射線治療装置（３）は、切替メカストッパ（５３）の状態を検出するストッパ切替センサ（５５）と、走行ガントリ（１４）の角度が所定範囲内にあるかどうかを検出する極限センサ（５７）とをさらに備えている。このとき、放射線治療装置（３）は、その測定された状態とその角度とに基づいて、切替メカストッパ（５３）と固定ストッパ（５１）とにより回転が制限される直前のタイミングを検出することができる。
【００１６】
本発明による放射線治療装置（３）は、走行ガントリ（１４）の角度がその所定範囲内にあるときに極限センサ（５７）に接触するドグ（５２）をさらに備えている。ドグ（５２）は、切替メカストッパ（５３）に接触しないように一方（１４）に接合されていることが好ましい。
【００１７】
本発明による放射線治療装置（３）は、その角度が所定範囲内にあり、かつ、その測定された状態がその第１状態にあるときに、Ｏリング（１２）に対して走行ガントリ（１４）を制動するブレーキをさらに備えている。放射線治療装置（３）は、固定ストッパと切替メカストッパが強烈に衝突しないようにすることができる。
【００１８】
そのブレーキは、Ｏリング（１２）に対して走行ガントリ（１４）を駆動する駆動装置と、その角度がその所定範囲内にあり、かつ、その測定された状態がその第１状態にあるときに、Ｏリング（１２）に対して走行ガントリ（１４）が停止するようにその駆動装置を制御する制御装置（５）を備えている。すなわち、Ｏリング（１２）に対して走行ガントリ（１４）を駆動する駆動装置は、固定ストッパと切替メカストッパが強烈に衝突しないようにＯリング（１２）に対して走行ガントリ（１４）を制動するブレーキに兼用することが好ましい。
【００１９】
本発明による放射線治療装置（３）は、その一方（１４）に接合される他の固定ストッパ（６１）と、その他方（１２）に接合される他の切替メカストッパ（６３）とをさらに備えている。他の切替メカストッパ（６３）は、第１状態にある場合で、走行ガントリ（１４）が正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転するときに、その第１状態から第２状態に遷移する。その第２状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、その第２状態からその第１状態に遷移する。その第１状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、他の固定ストッパ（６１）と衝突して、走行ガントリ（１４）がガントリ回転正方向（５８）に回転することを停止させる。
【００２０】
固定ストッパ（５１）が接合される一方は、走行ガントリ（１４）であり、切替メカストッパ（５３）が接合される他方は、Ｏリング（１２）であることが好ましい。
【００２１】
本発明によるガントリ角度制限方法は、放射線治療装置（３）を用いて実行される。放射線治療装置（３）は、治療用放射線（２３）を出射する放射線照射装置（１６）を支持する走行ガントリ（１４）と、走行ガントリ（１４）を回転可能に支持するＯリング（１２）と、Ｏリング（１２）または走行ガントリ（１４）の一方（１４）に接合される固定ストッパ（５１）と、Ｏリング（１２）または走行ガントリ（１４）の他方（１２）に接合される切替メカストッパ（５３）と、ストッパ切替センサ（５５）と、極限センサ（５７）と、ブレーキとを備えている。切替メカストッパ（５３）は、第１状態にある場合で、Ｏリング（１２）に対して走行ガントリ（１４）が正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、固定ストッパ（５１）に接触することにより走行ガントリ（１４）がガントリ回転正方向（５８）に回転することを停止させる。切替メカストッパ（５３）は、その第１状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転するときに、走行ガントリ（１４）をガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に回転することを停止させないで、固定ストッパ（５１）に接触することによりその第１状態から第２状態に遷移する。切替メカストッパ（５３）は、その第２状態にある場合で、走行ガントリ（１４）がその正方向極限角度をガントリ回転正方向（５８）に回転するときに、走行ガントリ（１４）をガントリ回転正方向（５８）に回転することを停止させないで、固定ストッパ（５１）に接触することによりその第２状態からその第１状態に遷移する。
すなわち、走行ガントリ（１４）は、切替メカストッパ（５３）と固定ストッパ（５１）とによりガントリ回転正方向（５８）への回転が制限された正方向極限角度からガントリ回転正方向（５８）の反対方向（５９）に１回転以上回転した後に、ガントリ回転正方向（５８）に１回転以上回転することができる。このため、放射線治療装置（３）は、走行ガントリ（１４）の回転を機械的に制限するときの回転可能な範囲を一回転以上に拡大することができ、放射線照射装置（１６）が駆動される範囲を拡大することができる。本発明によるガントリ角度制限方法は、ストッパ切替センサ（５５）を用いて切替メカストッパ（５３）の状態を検出するステップと、極限センサ（５７）を用いて走行ガントリ（１４）の角度が所定範囲内にあるかどうかを検出するステップと、その角度が所定範囲内にあり、かつ、その測定された状態がその第１状態にあるときに、そのブレーキを用いてＯリング（１２）に対して走行ガントリ（１４）を制動するステップとを備えている。このようなガントリ角度制限方法によれば、切替メカストッパ（５３）と固定ストッパ（５１）とにより回転が制限される直前のタイミングを検出することができ、そのタイミングで走行ガントリ（１４）を制動することにより固定ストッパ（５１）と切替メカストッパ（５３）が強烈に衝突しないようにすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明による放射線治療装置は、ガントリ回転正方向への回転が制限された極限角度から、ガントリ回転正方向の反対方向に１回転回転しても、ガントリ回転正方向の反対方向への回転が制限されない。このため、本発明による放射線治療装置は、ガントリの回転を機械的に制限するときの回転可能な範囲を一回転以上に拡大することができ、放射線照射装置が駆動される範囲を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図面を参照して、本発明による放射線治療装置の実施の形態を記載する。その放射線治療装置３は、図１に示されているように、制御装置５を備えている。制御装置５は、パーソナルコンピュータに例示されるコンピュータである。制御装置５は、双方向に情報を伝送することができるように、放射線治療装置３に接続されている。
【００２４】
図２は、放射線治療装置３を示している。放射線治療装置３は、旋回駆動装置１１とＯリング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１６とを備えている。旋回駆動装置１１は、回転軸１７を中心に回転可能にＯリング１２を土台に支持し、制御装置５により制御されて回転軸１７を中心にＯリング１２を回転させる。回転軸１７は、鉛直方向に平行である。Ｏリング１２は、回転軸１８を中心とするリング状に形成され、回転軸１８を中心に回転可能に走行ガントリ１４を支持している。回転軸１８は、鉛直方向に垂直であり、回転軸１７に含まれるアイソセンタ１９を通る。回転軸１８は、さらに、Ｏリング１２に対して固定され、すなわち、Ｏリング１２とともに回転軸１７を中心に回転する。走行ガントリ１４は、回転軸１８を中心とするリング状に形成され、Ｏリング１２のリングと同心円になるように配置されている。放射線治療装置３は、さらに、図示されていない走行駆動装置を備えている。その走行駆動装置は、制御装置５により制御されて回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させる。
【００２５】
首振り機構１５は、走行ガントリ１４のリングの内側に固定され、治療用放射線照射装置１６が走行ガントリ１４の内側に配置されるように、治療用放射線照射装置１６を走行ガントリ１４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。チルト軸２２は、走行ガントリ１４に対して固定され、回転軸１８に交差しないで回転軸１８に平行である。パン軸２１は、チルト軸２２に直交している。首振り機構１５は、制御装置５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を回転させ、チルト軸２２を中心に治療用放射線照射装置１６を回転させる。
【００２６】
治療用放射線照射装置１６は、制御装置５により制御されて、治療用放射線２３を放射する。治療用放射線２３は、パン軸２１とチルト軸２２とが交差する交点を通る直線に概ね沿って放射される。治療用放射線２３は、一様強度分布を持つように形成されている。治療用放射線照射装置１６は、ＭＬＣ（マルチリーフコリメータ）２０を備えている。そのＭＬＣ２０は、制御装置５により制御され、治療用放射線２３の一部を遮蔽することにより、治療用放射線２３が患者に照射されるときの照射野の形状を変更する。
【００２７】
治療用放射線２３は、このように治療用放射線照射装置１６が走行ガントリ１４に支持されることにより、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に向かうように一旦調整されると、旋回駆動装置１１によりＯリング１２が回転し、または、その走行駆動装置により走行ガントリ１４が回転しても、常に概ねアイソセンタ１９を通る。即ち、走行・旋回を行うことで任意方向からアイソセンタ１９に向けて治療用放射線２３の照射が可能になる。
【００２８】
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、診断用Ｘ線源２４、２５とセンサアレイ３２、３３とを備えている。診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４に支持されている。診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４のリングの内側に配置され、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、制御装置５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が有する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。診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４に支持されている。診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４のリングの内側に配置され、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、制御装置５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が有する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。
【００２９】
センサアレイ３２は、走行ガントリ１４に支持されている。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、走行ガントリ１４に支持されている。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、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。
【００３０】
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により得た画像信号に基づき、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。
【００３１】
放射線治療装置３は、さらに、センサアレイ３１を備えている。センサアレイ３１は、センサアレイ３１と治療用放射線照射装置１６とを結ぶ線分がアイソセンタ１９を通るように配置されて、走行ガントリ１４のリングの内側に固定されている。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、ＦＰＤ、Ｘ線ＩＩが例示される。
【００３２】
放射線治療装置３は、さらに、カウチ４１とカウチ駆動装置４２とを備えている。カウチ４１は、放射線治療システム１により治療される患者４３が横臥することに利用される。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、制御装置５により制御されてカウチ４１を移動させる。
【００３３】
放射線治療装置３は、さらに、ガントリ角度制限装置を備えている。そのガントリ角度制限装置は、図３に示されているように、固定ストッパ５１と正方向極限センサ用ドグ５２と切替メカストッパ５３と切替メカストッパ５４とストッパ切替センサ５５とストッパ切替センサ５６と正方向極限センサ５７とを備えている。固定ストッパ５１は、走行ガントリ１４の一部に接合されている。正方向極限センサ用ドグ５２は、走行ガントリ１４の固定ストッパ５１のガントリ回転正方向側の近傍に接合されている。切替メカストッパ５３は、走行ガントリ１４が初期状態から正方向極限角度（たとえば、＋１９０度）までガントリ回転正方向５８に回転したときに、固定ストッパ５１の近傍に配置されるように、Ｏリング１２に配置されている。その初期状態は、治療用放射線照射装置１６がアイソセンタ１９の鉛直上側に配置されている状態を示している。切替メカストッパ５４は、走行ガントリ１４が初期状態から負方向極限角度（たとえば、−１９０度）までガントリ回転負方向５９に回転したときに、固定ストッパ５１の近傍に配置されるように、Ｏリング１２に配置されている。ストッパ切替センサ５５は、Ｏリング１２のうちの切替メカストッパ５３の近傍に配置され、図示されていないケーブルを介して制御装置５に情報伝達可能に接続されている。ストッパ切替センサ５５は、切替メカストッパ５３の状態を検出し、そのケーブルを介してその検出結果を制御装置５に出力する。ストッパ切替センサ５６は、Ｏリング１２のうちの切替メカストッパ５４の近傍に配置され、図示されていないケーブルを介して制御装置５に情報伝達可能に接続されている。ストッパ切替センサ５６は、切替メカストッパ５４の状態を検出し、そのケーブルを介してその検出結果を制御装置５に出力する。正方向極限センサ５７は、走行ガントリ１４が初期状態から概ね正方向極限角度だけガントリ回転正方向５８に回転したときに、正方向極限センサ用ドグ５２の近傍に配置されるように、Ｏリング１２に配置されている。正方向極限センサ５７は、さらに、図示されていないケーブルを介して制御装置５に情報伝達可能に接続されている。正方向極限センサ５７は、正方向極限センサ用ドグ５２が近傍に配置されているかどうかを検出することにより、走行ガントリ１４が正方向極限領域に配置されているかどうかを検出し、そのケーブルを介してその検出結果を制御装置５に出力する。その正方向極限領域は、走行ガントリ１４が正方向極限角度からガントリ回転負方向５９に所定の角度（たとえば、２度）だけ回転した角度までの領域を示し、たとえば、＋１９０度〜＋１８８度（−１７０度〜−１７２度）の範囲を示している。固定ストッパ５１と正方向極限センサ用ドグ５２と切替メカストッパ５３と切替メカストッパ５４とストッパ切替センサ５５とストッパ切替センサ５６と正方向極限センサ５７とは、Ｏリング１２または走行ガントリ１４の同じ側に配置されている。
【００３４】
ストッパ切替センサ５５とストッパ切替センサ５６と正方向極限センサ５７とがＯリング１２に接合されていることによれば、ストッパ切替センサ５５とストッパ切替センサ５６と正方向極限センサ５７とが走行ガントリ１４に接合されていることに比較して、制御装置５と接続するケーブルがより短く設計することができ、好ましい。なお、そのケーブルの長さに頓着しない場合には、ストッパ切替センサ５５とストッパ切替センサ５６と正方向極限センサ５７とを走行ガントリ１４に配置し、固定ストッパ５１と正方向極限センサ用ドグ５２とをＯリング１２に配置することもできる。
【００３５】
そのガントリ角度制限装置は、さらに、図４に示されているように、固定ストッパ６１と負方向極限センサ用ドグ６２と切替メカストッパ６３と切替メカストッパ６４とストッパ切替センサ６５とストッパ切替センサ６６と負方向極限センサ６７とを備えている。固定ストッパ６１と負方向極限センサ用ドグ６２とは、走行ガントリ１４の固定ストッパ５１と正方向極限センサ用ドグ５２とが配置される面の反対側の面に配置されている。切替メカストッパ６３と切替メカストッパ６４とストッパ切替センサ６５とストッパ切替センサ６６と負方向極限センサ６７とは、Ｏリングの切替メカストッパ５３と切替メカストッパ５４とストッパ切替センサ５５とストッパ切替センサ５６と正方向極限センサ５７とが配置されている面の反対側の面に配置されている。固定ストッパ６１は、走行ガントリ１４の一部に接合されている。負方向極限センサ用ドグ６２は、走行ガントリ１４の固定ストッパ６１のガントリ回転負方向側の近傍に接合されている。切替メカストッパ６３は、走行ガントリ１４が初期状態から正方向極限角度だけガントリ回転正方向５８に回転したときに、固定ストッパ６１の近傍に配置されるように、Ｏリング１２に配置されている。切替メカストッパ６４は、走行ガントリ１４が初期状態から負方向極限角度だけガントリ回転負方向５９に回転したときに、固定ストッパ６１の近傍に配置されるように、Ｏリング１２に配置されている。ストッパ切替センサ６５は、Ｏリング１２のうちの切替メカストッパ６３の近傍に配置され、切替メカストッパ６３の状態を検出し、その検出結果を制御装置５に出力する。ストッパ切替センサ６６は、Ｏリング１２のうちの切替メカストッパ６４の近傍に配置され、切替メカストッパ６４の状態を検出し、その検出結果を制御装置５に出力する。負方向極限センサ６７は、走行ガントリ１４が初期状態から概ね負方向極限角度だけガントリ回転負方向５９に回転したときに、負方向極限センサ用ドグ６２の近傍に配置されるように、Ｏリング１２に配置されている。負方向極限センサ６７は、負方向極限センサ用ドグ６２が近傍に配置されているかどうかを検出することにより、走行ガントリ１４が負方向極限領域に配置されているかどうかを検出し、その検出結果を制御装置５に出力する。その負方向極限領域は、走行ガントリ１４が負方向極限角度からガントリ回転正方向５８に所定の角度（たとえば、２度）だけ回転した角度までの領域を示し、たとえば、−１９０度〜−１８８度（＋１７０度〜＋１７２度）の範囲を示している。
【００３６】
図５は、正方向極限センサ用ドグ５２と正方向極限センサ５７とを示している。正方向極限センサ用ドグ５２は、走行ガントリ１４に接合されている。正方向極限センサ５７は、Ｏリング１２に接合されている。正方向極限センサ用ドグ５２と正方向極限センサ５７とは、走行ガントリ１４が正方向極限領域に位置するときに、互いに接触するように配置されている。正方向極限センサ５７は、正方向極限センサ用ドグ５２と接触したときに、走行ガントリ１４が正方向極限領域に位置していることを制御装置５に出力する。
【００３７】
図５は、さらに、切替メカストッパ５３を示している。切替メカストッパ５３は、切替メカストッパ本体７１と軸受け７２とストッパ７３とバネ７４とを備えている。切替メカストッパ本体７１は、衝突面７５、７６、７８、７９が形成されている。軸受け７２は、回転軸８０を中心に回転可能に切替メカストッパ本体７１をＯリング１２に支持している。回転軸８０は、回転軸１８に平行になるように形成されている。
【００３８】
ストッパ７３は、Ｏリング１２に接合されている。ストッパ７３は、切替メカストッパ本体７１が回転軸８０を中心にストッパ回転正方向８３に回転するときに、切替メカストッパ本体７１の衝突面７６に衝突して、切替メカストッパ本体７１が回転可能である範囲を制限している。ストッパ７３は、さらに、切替メカストッパ本体７１が回転軸８０を中心にストッパ回転正方向８３の反対方向に回転するときに、切替メカストッパ本体７１の衝突面７５に衝突して、切替メカストッパ本体７１が回転可能である範囲を制限している。ストッパ７３は、ゴムから形成されている２つのゴム板８４を備えている。ゴム板８４の１つは、ストッパ７３のうちの衝突面７５に衝突する部分に接合されている。ゴム板８４の他の１つは、ストッパ７３のうちの衝突面７６に衝突する部分に接合されている。ゴム板８４は、切替メカストッパ本体７１が回転してストッパ７３に衝突する音を低減して、患者に無用な心配をかけない様にすることができる。なお、ゴム板８４は、切替メカストッパ本体７１がストッパ７３に衝突する音を低減する他の防音材から形成されることもできる。その防音材としては、スポンジが例示される。
【００３９】
バネ７４は、弾性体から形成され、両端が切替メカストッパ本体７１の一部とＯリング１２の一部とに接合されている。その両端が接合される位置は、切替メカストッパ本体７１の衝突面７５と衝突面７６との両方がストッパ７３に接触していないときに最も伸びるように、たとえば、バネ７４が回転軸８０に交差するように切替メカストッパ本体７１が回転したときに最も伸びるように、配置されている。このとき、バネ７４は、切替メカストッパ本体７１の衝突面７５がストッパ７３に接触しているときに、切替メカストッパ本体７１がストッパ回転正方向８３の反対方向に回転するように、切替メカストッパ本体７１に弾性力を印加する。バネ７４は、さらに、衝突面７６がストッパ７３に接触しているときに、切替メカストッパ本体７１がストッパ回転正方向８３に回転するように、切替メカストッパ本体７１に弾性力を印加する。バネ７４は、さらに、衝突面７５と衝突面７６との両方がストッパ７３に接触していないときに、切替メカストッパ本体７１が回転するように、切替メカストッパ本体７１に弾性力を印加している。
【００４０】
切替メカストッパ５３は、切替メカストッパ本体７１が回転軸８０を中心に回転することにより、複数の状態を遷移する。その複数の状態は、第１状態と第２状態とを含んでいる。その第１状態は、切替メカストッパ本体７１の衝突面７６がストッパ７３に接触している状態を示している。その第２状態は、切替メカストッパ本体７１の衝突面７５がストッパ７３に接触している状態を示している。切替メカストッパ本体７１は、切替メカストッパ５３が第１状態であるときに、ストッパ回転正方向８３に回転不可能であり、ストッパ回転正方向８３の反対方向に回転可能である。切替メカストッパ本体７１は、切替メカストッパ５３が第２状態であるときに、ストッパ回転正方向８３に回転可能であり、ストッパ回転正方向８３の反対方向に回転不可能である。
【００４１】
図５は、さらに、ストッパ切替センサ５５を示している。ストッパ切替センサ５５は、切替メカストッパ５３が第１状態であるときに切替メカストッパ本体７１に接触しないで、切替メカストッパ５３が第２状態であるときに切替メカストッパ本体７１の一部が接触するように形成されている。ストッパ切替センサ５５は、切替メカストッパ本体７１が接触しているかどうかに基づいて、切替メカストッパ５３が第１状態であるか第２状態であるかを制御装置５に出力する。
【００４２】
図５は、さらに、固定ストッパ５１を示している。固定ストッパ５１は、衝突面８１と衝突面８２とが形成されている。衝突面８１と衝突面８２とは、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が回転したときに、切替メカストッパ５３の切替メカストッパ本体７１の一部に衝突するような位置に形成されている。
【００４３】
図６は、切替メカストッパ本体７１を示している。切替メカストッパ本体７１は、切り欠き８５、８６が形成されている。切り欠き８５は、衝突面７５と衝突面７８とが形成されている部分に形成されている。切り欠き８５は、さらに、切替メカストッパ５３が第１状態である場合で、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が回転するときに正方向極限センサ用ドグ５２が通過する領域に形成されている。切り欠き８６は、衝突面７６と衝突面７９とが形成されている部分に形成されている。切り欠き８６は、さらに、切替メカストッパ５３が第２状態である場合で、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が回転するときに正方向極限センサ用ドグ５２が通過する領域に形成されている。すなわち、正方向極限センサ用ドグ５２は、回転軸１８と平行な方向に関して、固定ストッパ５１が配置される位置と異なる２位置に配置されている。このため、切替メカストッパ本体７１は、切り欠き８５、８６により、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が回転するときに、正方向極限センサ用ドグ５２と接触しないで、固定ストッパ５１に接触する。
【００４４】
正方向極限センサ５７は、回転軸１８と平行な方向に関して、切替メカストッパ５３および切替メカストッパ５４が配置される位置と異なる２位置に配置され、正方向極限センサ用ドグ５２と一致する位置に配置されている。このため、正方向極限センサ５７は、Ｏリング１２に対して走行ガントリ１４が回転するときに、固定ストッパ５１と接触しないで、正方向極限センサ用ドグ５２と接触する。
【００４５】
図７は、切替メカストッパ５３が第１状態であるときに、走行ガントリ１４が正方向極限角度に位置したときの状態を示している。固定ストッパ５１は、このとき、衝突面８１が切替メカストッパ本体７１の衝突面７５に衝突している。固定ストッパ５１は、走行ガントリ１４がガントリ回転正方向５８に回転するときに、切替メカストッパ本体７１の衝突面７５を押して、切替メカストッパ本体７１をストッパ回転正方向８３に回転させる力を切替メカストッパ本体７１に印加する。切替メカストッパ本体７１は、このとき、ストッパ７３によりストッパ回転正方向８３に回転不可能である。このため、走行ガントリ１４は、このとき、ガントリ回転正方向５８に回転不可能になる。
【００４６】
図８は、切替メカストッパ５３が第１状態であるときに、走行ガントリ１４が正方向極限角度の近傍までガントリ回転正方向５８の反対のガントリ回転負方向５９に回転したときの状態を示している。固定ストッパ５１は、このとき、衝突面８２が切替メカストッパ本体７１の衝突面７８に衝突する。固定ストッパ５１は、走行ガントリ１４がガントリ回転負方向５９に回転するときに、切替メカストッパ本体７１の衝突面７８を押して、切替メカストッパ本体７１をストッパ回転正方向８３の反対方向に回転させる力を切替メカストッパ本体７１に印加する。切替メカストッパ本体７１は、このとき、ストッパ回転正方向８３の反対方向に回転可能である。
【００４７】
図９は、図８の状態から走行ガントリ１４がガントリ回転負方向５９に所定の角度だけ回転したときの状態を示している。固定ストッパ５１は、走行ガントリ１４がガントリ回転負方向５９に回転するときに、切替メカストッパ本体７１の衝突面７８を押して、切替メカストッパ本体７１をストッパ回転正方向８３の反対方向に回転させる。すなわち、走行ガントリ１４は、切替メカストッパ５３が第１状態であるときに、正方向極限角度の位置までガントリ回転負方向５９に回転可能である。
【００４８】
バネ７４は、衝突面７６がストッパ７３に接触している図８の状態から図９の状態になるまでの間に、切替メカストッパ本体７１をストッパ回転正方向８３に回転させる弾性力を切替メカストッパ本体７１に印加する。バネ７４は、さらに、図９の状態から少しだけ切替メカストッパ本体７１がストッパ回転正方向８３の反対方向に回転すると、切替メカストッパ本体７１をストッパ回転正方向８３の反対方向に回転させる弾性力を切替メカストッパ本体７１に印加する。すなわち、バネ７４は、衝突面７５または衝突面７６の一方がストッパ７３に接触するように弾性力を切替メカストッパ本体７１に印加し、切替メカストッパ５３が第１状態と第２状態との中間の中途半端な状態で止まってしまうことを防止している。
【００４９】
切替メカストッパ５３は、走行ガントリ１４が図９の状態からガントリ回転負方向５９にさらに回転すると、切替メカストッパ本体７１がストッパ回転正方向８３の反対方向に回転して、図１０に示されているように、衝突面７５がストッパ７３に接触して第１状態から第２状態に遷移する。
【００５０】
固定ストッパ５１は、図１０に示されているように、切替メカストッパ５３が第２状態である場合で、走行ガントリ１４がガントリ回転正方向５８に回転するときに、衝突面８１が切替メカストッパ本体７１の衝突面７９に衝突する。固定ストッパ５１は、走行ガントリ１４がガントリ回転正方向５８に回転するときに、切替メカストッパ本体７１の衝突面７９を押して、切替メカストッパ本体７１をストッパ回転正方向８３に回転させる力を切替メカストッパ本体７１に印加する。切替メカストッパ本体７１は、このとき、ストッパ回転正方向８３に回転可能である。このため、切替メカストッパ５３は、走行ガントリ１４がガントリ回転正方向５８に回転するときに、切替メカストッパ本体７１がストッパ回転正方向８３に回転し、図９のような状態を介して第１状態になる。すなわち、走行ガントリ１４は、切替メカストッパ５３が第２状態であるときに、ガントリ回転正方向５８に回転可能である。
【００５１】
切替メカストッパ５４は、切替メカストッパ５３と同様に形成されている。すなわち、切替メカストッパ５４は、切替メカストッパ本体と軸受けとストッパとバネとを備えている。その軸受けは、回転可能にその切替メカストッパ本体をＯリング１２に支持している。そのストッパは、Ｏリング１２に接合されている。そのストッパは、その切替メカストッパ本体がその回転軸を中心に回転するときに、その切替メカストッパ本体に衝突して、その切替メカストッパ本体が回転可能である範囲を制限している。切替メカストッパ５４は、その切替メカストッパ本体がその回転軸を中心に回転することにより、第３状態と第４状態とを遷移する。そのバネは、さらに、その切替メカストッパ本体がそのストッパに接触していないときに、その切替メカストッパ本体が回転するように、すなわち、切替メカストッパ５４が第３状態と第４状態との一方になるように、その切替メカストッパ本体に弾性力を印加している。
【００５２】
切替メカストッパ５４は、第３状態である場合で、走行ガントリ１４が負方向極限角度をガントリ回転正方向５８に回転するときに、第３状態から第４状態に遷移する。切替メカストッパ５４は、さらに、第４状態である場合で、走行ガントリ１４が負方向極限角度をガントリ回転負方向５９に回転するときに、第４状態から第３状態に遷移する。切替メカストッパ５４は、さらに、第３状態である場合で、走行ガントリ１４が負方向極限角度をガントリ回転負方向５９に回転するときに、走行ガントリ１４の回転を阻止する。
【００５３】
ストッパ切替センサ５６は、切替メカストッパ５４が第３状態であるときに切替メカストッパ５４の切替メカストッパ本体に接触しないで、切替メカストッパ５４が第４状態であるときに切替メカストッパ５４の切替メカストッパ本体の一部が接触するように形成されている。ストッパ切替センサ５６は、切替メカストッパ５４の切替メカストッパ本体が接触しているかどうかに基づいて、切替メカストッパ５４が第３状態であるか第４状態であるかを制御装置５に出力する。
【００５４】
固定ストッパ６１は、固定ストッパ５１と同様に形成されている。切替メカストッパ６３は、切替メカストッパ５３と同様に形成され、切替メカストッパ５３と同様に動作する。すなわち、切替メカストッパ６３は、切替メカストッパ本体と軸受けとストッパとバネとを備えている。その軸受けは、回転可能にその切替メカストッパ本体をＯリング１２に支持している。そのストッパは、Ｏリング１２に接合されている。そのストッパは、その切替メカストッパ本体がその回転軸を中心に回転するときに、その切替メカストッパ本体に衝突して、その切替メカストッパ本体が回転可能である範囲を制限している。切替メカストッパ６３は、その切替メカストッパ本体がその回転軸を中心に回転することにより、第１状態と第２状態とを遷移する。そのバネは、さらに、その切替メカストッパ本体がそのストッパに接触していないときに、その切替メカストッパ本体が回転するように、すなわち、切替メカストッパ６３が第１状態と第２状態との一方になるように、その切替メカストッパ本体に弾性力を印加している。
【００５５】
切替メカストッパ６３は、第１状態である場合で、走行ガントリ１４が正方向極限角度をガントリ回転負方向５９に回転するときに、第１状態から第２状態に遷移する。切替メカストッパ６３は、さらに、第２状態である場合で、走行ガントリ１４が正方向極限角度をガントリ回転正方向５８に回転するときに、第２状態から第１状態に遷移する。切替メカストッパ６３は、さらに、第１状態である場合で、走行ガントリ１４が正方向極限角度をガントリ回転正方向５８に回転するときに、走行ガントリ１４の回転を阻止する。
【００５６】
ストッパ切替センサ６５は、切替メカストッパ６３が第１状態であるときに切替メカストッパ６３の切替メカストッパ本体に接触しないで、切替メカストッパ６３が第２状態であるときに切替メカストッパ６３の切替メカストッパ本体の一部が接触するように形成されている。ストッパ切替センサ６５は、切替メカストッパ６３の切替メカストッパ本体が接触しているかどうかに基づいて、切替メカストッパ６３が第１状態であるか第２状態であるかを制御装置５に出力する。
【００５７】
切替メカストッパ６４は、切替メカストッパ５３と同様に形成され、切替メカストッパ５４と同様に動作する。すなわち、切替メカストッパ６４は、切替メカストッパ本体と軸受けとストッパとバネとを備えている。その軸受けは、回転可能にその切替メカストッパ本体をＯリング１２に支持している。そのストッパは、Ｏリング１２に接合されている。そのストッパは、その切替メカストッパ本体がその回転軸を中心に回転するときに、その切替メカストッパ本体に衝突して、その切替メカストッパ本体が回転可能である範囲を制限している。切替メカストッパ６４は、その切替メカストッパ本体がその回転軸を中心に回転することにより、第３状態と第４状態とを遷移する。そのバネは、さらに、その切替メカストッパ本体がそのストッパに接触していないときに、その切替メカストッパ本体が回転するように、すなわち、切替メカストッパ６４が第３状態と第４状態との一方になるように、その切替メカストッパ本体に弾性力を印加している。
【００５８】
切替メカストッパ６４は、第３状態である場合で、走行ガントリ１４が負方向極限角度をガントリ回転正方向５８に回転するときに、第３状態から第４状態に遷移する。切替メカストッパ６４は、さらに、第４状態である場合で、走行ガントリ１４が負方向極限角度をガントリ回転負方向５９に回転するときに、第４状態から第３状態に遷移する。切替メカストッパ６４は、さらに、第３状態である場合で、走行ガントリ１４が負方向極限角度をガントリ回転負方向５９に回転するときに、走行ガントリ１４の回転を阻止する。
【００５９】
ストッパ切替センサ６６は、切替メカストッパ６４が第３状態であるときに切替メカストッパ６４の切替メカストッパ本体に接触しないで、切替メカストッパ６４が第４状態であるときに切替メカストッパ６４の切替メカストッパ本体の一部が接触するように形成されている。ストッパ切替センサ６６は、切替メカストッパ６４の切替メカストッパ本体が接触しているかどうかに基づいて、切替メカストッパ６４が第３状態であるか第４状態であるかを制御装置５に出力する。
【００６０】
負方向極限センサ用ドグ６２は、正方向極限センサ用ドグ５２と同様に形成され、負方向極限センサ６７は、正方向極限センサ５７と同様に形成されている。すなわち、負方向極限センサ用ドグ６２と負方向極限センサ６７とは、走行ガントリ１４が負方向極限領域に位置するときに、互いに接触するように配置されている。負方向極限センサ６７は、負方向極限センサ用ドグ６２と接触したときに、走行ガントリ１４が負方向極限領域に位置していることを制御装置５に出力する。
【００６１】
図１１は、そのガントリ角度制限装置の動作を示している。そのガントリ角度制限装置は、走行ガントリ１４が初期状態であるときに、切替メカストッパ５３、６３が第１状態であり、切替メカストッパ５４、６４が第３状態である（状態Ｓ１）。切替メカストッパ５４、６４は、走行ガントリ１４がガントリ回転正方向５８に回転して初期状態から負方向極限角度を通過したときに、第３状態から第４状態に遷移する（状態Ｓ２）。正方向極限センサ５７は、走行ガントリ１４がガントリ回転正方向５８にさらに回転して正方向極限領域に位置したときに、走行ガントリ１４が正方向極限領域に位置したことを制御装置５に出力する（状態Ｓ３）。切替メカストッパ５３、６３は、走行ガントリ１４がガントリ回転正方向５８にさらに回転して正方向極限角度に位置したときに、走行ガントリ１４のガントリ回転正方向５８の回転を阻止する（状態Ｓ４）。切替メカストッパ５４、６４は、走行ガントリ１４が正方向極限角度からガントリ回転負方向５９に回転して負方向極限角度を通過したときに、第４状態から第３状態に遷移する。
【００６２】
図１２は、そのガントリ角度制限装置の動作を示している。そのガントリ角度制限装置は、走行ガントリ１４が初期状態であるときに、切替メカストッパ５３、６３が第１状態であり、切替メカストッパ５４、６４が第３状態である（状態Ｓ５）。切替メカストッパ５３、６３は、走行ガントリ１４がガントリ回転負方向５９に回転して初期状態から正方向極限角度を通過したときに、第１状態から第２状態に遷移する（状態Ｓ６）。負方向極限センサ６７は、走行ガントリ１４がガントリ回転負方向５９にさらに回転して負方向極限領域に位置したときに、走行ガントリ１４が負方向極限領域に位置したことを制御装置５に出力する（状態Ｓ７）。切替メカストッパ５４、６４は、走行ガントリ１４がガントリ回転負方向５９にさらに回転して負方向極限角度に位置したときに、走行ガントリ１４のガントリ回転負方向５９の回転を阻止する（状態Ｓ８）。切替メカストッパ５３、６３は、走行ガントリ１４が負方向極限角度からガントリ回転正方向５８に回転して正方向極限角度を通過したときに、第２状態から第１状態に遷移する。
【００６３】
このとき、放射線治療装置３は、走行ガントリ１４の回転を制御できなくなる暴走状態に陥ったときに、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５３、５４に衝突することにより、または、固定ストッパ６１が切替メカストッパ６３、６４に衝突することにより、その回転を制動することができる。放射線治療装置３は、さらに、固定ストッパ５１、６１と切替メカストッパ５３、５４、６３、６４とを適切に配置することにより、走行ガントリ１４の回転を機械的に制限するときの回転可能な範囲を１回転以上２回転未満の任意の範囲に設計することができる。放射線治療装置３は、さらに、走行ガントリ１４の回転可能な範囲を拡大することにより、治療用放射線照射装置１６が駆動される範囲を拡大することができる。
【００６４】
なお、放射線治療装置３は、固定ストッパ６１と切替メカストッパ６３と切替メカストッパ６４とストッパ切替センサ６５とストッパ切替センサ６６とを削除することもできる。このとき、放射線治療装置３は、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５３に衝突することにより、走行ガントリ１４が正方向極限角度をガントリ回転正方向５８に回転することを制限し、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５４に衝突することにより、走行ガントリ１４が負方向極限角度をガントリ回転負方向５９に回転することを制限することができる。
【００６５】
なお、放射線治療装置３は、切替メカストッパ５４とストッパ切替センサ５６と切替メカストッパ６３とストッパ切替センサ６５とを削除することもできる。このとき、放射線治療装置３は、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５３に衝突することにより、走行ガントリ１４が正方向極限角度をガントリ回転正方向５８に回転することを制限し、固定ストッパ６１が切替メカストッパ６４に衝突することにより、走行ガントリ１４が負方向極限角度をガントリ回転負方向５９に回転することを制限することができる。
【００６６】
放射線治療装置１により実行される動作は、治療計画を作成する動作と、セットアップする動作と、放射線治療する動作とを備えている。
【００６７】
その治療計画を作成する動作では、まず、ユーザは、その患者の患部とその患部の周辺の部位との３次元データに基づいて、その患者の患部とその患部の周辺の臓器とを示す画像を生成する。ユーザは、制御装置５を用いてその画像を閲覧し、その患部の位置を特定する。ユーザは、さらに、その画像に基づいて治療計画を作成し、その治療計画を制御装置５に入力する。その治療計画は、その患者の患部に治療用放射線を照射する照射角度と、その各照射角度から照射する治療用放射線の線量および性状とを示している。
【００６８】
そのセットアップする動作は、放射線治療する動作の直前に実行され、カウチ４１を駆動する動作と治療用放射線照射装置１６を駆動する動作とを備えている。カウチ４１を駆動する動作では、ユーザは、まず、その３次元データを採取したときと同様の姿勢に放射線治療装置３のカウチ４１にその患者を固定する。ユーザは、患者の患部が概ねアイソセンタ１９に重なって配置されるように、カウチ４１を移動させる。ユーザは、放射線治療装置３の診断用Ｘ線源とセンサアレイとを用いてその診断用Ｘ線をその患者に照射してその患者の患部の透過画像を撮像する。ユーザは、その透過画像に基づいて患者の患部がアイソセンタ１９に重なって配置されるようにカウチ４１を移動させる。ユーザは、その透過画像の撮像とカウチ４１の移動とを繰り返して、患者の患部がアイソセンタ１９に正確に重なるように患者の患部を配置する。
【００６９】
その放射線治療する動作は、患者の患部に対する治療用放射線照射装置の相対位置が治療計画が示す照射角度に許容範囲内で一致するように、カウチ４１とＯリング１２と走行ガントリ１４とが駆動された後に実行される。その放射線治療する動作では、制御装置５は、その治療計画が示す線量だけ、治療用放射線照射装置を用いて治療用放射線を患者の患部に照射する。その放射線治療する動作としては、呼吸同期照射（ゲイテッドイラディエイション）、動体追尾照射が例示される。その呼吸同期照射は、観測される患者の運動に基づいて治療用放射線を照射したり照射を停止したりする手法である。その動体追尾照射は、患部の位置を観測し、その位置に治療用放射線を照射する手法である。
【００７０】
図１３は、正方向極限角度が＋１９０度であり、負方向極限角度が−１９０度であるときの、ストッパ切替センサ５５とストッパ切替センサ５６と正方向極限センサ５７とストッパ切替センサ６５とストッパ切替センサ６６と負方向極限センサ６７との検出結果を示している。正方向極限センサ５７は、走行ガントリ１４が＋１８８度〜＋１９０度の範囲と−１７０度〜−１７２度の範囲とに位置しているときに、オンを出力する。負方向極限センサ６７は、走行ガントリ１４が−１８８度〜−１９０度の範囲と＋１７０度〜＋１７２度の範囲とに位置しているときに、オンを出力する。
【００７１】
ストッパ切替センサ５５は、切替メカストッパ５３が第２状態であるときに、オンを出力する。すなわち、ストッパ切替センサ５５は、走行ガントリ１４が−１７０度〜−１９０度の範囲に位置しているときに、オンを出力する。ストッパ切替センサ５６は、切替メカストッパ５４が第４状態であるときに、オンを出力する。すなわち、ストッパ切替センサ５６は、走行ガントリ１４が＋１７０度〜＋１９０度の範囲に位置しているときに、オンを出力する。ストッパ切替センサ６５は、切替メカストッパ６３が第２状態であるときに、オンを出力する。すなわち、ストッパ切替センサ６５は、走行ガントリ１４が−１７０度〜−１９０度の範囲に位置しているときに、オンを出力する。ストッパ切替センサ６６は、切替メカストッパ６４が第４状態であるときに、オンを出力する。すなわち、ストッパ切替センサ６６は、走行ガントリ１４が＋１７０度〜＋１９０度の範囲に位置しているときに、オンを出力する。
【００７２】
図１４は、本発明によるガントリ角度制限方法の実施の形態を示している。このガントリ角度制限方法は、常時に実行され、少なくともその放射線治療する動作の最中に実行される。制御装置５は、周期的に、正方向極限センサ５７の検出結果と負方向極限センサ６７の検出結果とを収集する（ステップＳ１１）。制御装置５は、正方向極限センサ５７または負方向極限センサ６７がオンを出力したときに（ステップＳ１１、ＹＥＳ）、ストッパ切替センサ５５とストッパ切替センサ５６とストッパ切替センサ６５とストッパ切替センサ６６との検出結果を収集する（ステップＳ１２）。制御装置５は、正方向極限センサ５７がオンを出力し、かつ、ストッパ切替センサ５６とストッパ切替センサ６６とがオンを出力するときに（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、走行ガントリ１４が停止するように、走行ガントリ１４を駆動する走行駆動装置を制御する（ステップＳ１３）。さらに、制御装置５は、負方向極限センサ６７がオンを出力し、かつ、ストッパ切替センサ５５とストッパ切替センサ６５とがオンを出力したときに（ステップＳ１２、ＹＥＳ）、走行ガントリ１４が停止するように、走行ガントリ１４を駆動する走行駆動装置を制御する（ステップＳ１３）。
【００７３】
このようなガントリ角度制限方法によれば、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５３に衝突する直前のタイミングを検出することができ、固定ストッパ６１が切替メカストッパ６４に衝突する直前のタイミングを検出することができる。このようなガントリ角度制限方法は、その検出されたタイミングで走行ガントリ１４を制動することにより、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５３に強烈に衝突することを防止し、固定ストッパ６１が切替メカストッパ６４に強烈に衝突することを防止し、ガントリ角度制限装置の破損を防止することができる。さらに、放射線治療装置３は、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５３に衝突するときに、または固定ストッパ６１が切替メカストッパ６４に衝突するときに、大きな音が立たないで、患者４３の恐怖心を低減することができる。
【００７４】
なお、ガントリ角度制限方法は、ステップＳ１３で走行ガントリ１４を駆動する走行駆動装置のモータの電源をその検出されたタイミングでＯＦＦすることもできる。このようなガントリ角度制限方法によれば、走行ガントリ１４を駆動する走行駆動装置が走行ガントリ１４の回転を制御できなくなる暴走状態に陥ったときに、既述の実施の形態におけるガントリ角度制限方法と同様にして、ガントリ角度制限装置の破損を防止することができ、患者４３の恐怖心を低減することができる。
【００７５】
なお、正方向極限センサ５７は、走行ガントリ１４が正方向極限領域に配置されているかどうかを検出することができる他のセンサに置換されることができる。そのセンサとしては、走行ガントリ１４の回転角度を測定する角度計、エンコーダが例示される。その角度計は、走行ガントリ１４の回転角度を測定する。そのエンコーダは、走行ガントリ１４を駆動する走行駆動装置に適用されるモーターに取り付けられ、そのモーターの回転軸の回転角度を測定する。このようなセンサが適用された放射線治療装置は、既述の実施の形態における放射線治療装置３と同様にして、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５３に衝突する直前のタイミングを検出することができ、固定ストッパ６１が切替メカストッパ６４に衝突する直前のタイミングを検出することができる。さらに、負方向極限センサ６７は、正方向極限センサ５７と同様にして、走行ガントリ１４が負方向極限領域に配置されているかどうかを検出することができる他のセンサに置換されることができる。
【００７６】
なお、制御装置５は、走行ガントリ１４を駆動する走行駆動装置と異なる制動装置を用いて走行ガントリ１４の回転を制動することもできる。その制動装置としては、メカニカルなブレーキが例示される。そのブレーキは、ブレーキドラムとブレーキシューとを備えている。そのブレーキドラムは、走行ガントリ１４に固定されている。そのブレーキシューは、Ｏリング１２に固定され、制御装置５に制御されて、そのブレーキドラムに接触され、そのブレーキドラムとブレーキシューとの摩擦力により走行ガントリ１４の回転を制動する。このような制動装置が適用された放射線治療装置は、既述の実施の形態における放射線治療装置３と同様にして、ガントリ角度制限装置の破損を防止することができ、患者４３の恐怖心を低減することができる。このような制動装置が適用された放射線治療装置は、さらに、走行ガントリ１４を駆動する走行駆動装置が走行ガントリ１４の回転を制御できなくなる暴走状態に陥ったときでも、ガントリ角度制限装置の破損を防止することができ、患者４３の恐怖心を低減することができる。
【００７７】
なお、放射線治療装置３は、その制動装置を他の装置に置換することもできる。その装置としては、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５３に衝突する直前のタイミングを通知し、または、検出することができ、固定ストッパ６１が切替メカストッパ６４に衝突する直前のタイミングを通知する警報装置が例示される。このような放射線治療装置によれば、患者４３は、固定ストッパ５１が切替メカストッパ５３に衝突することを、または、固定ストッパ６１が切替メカストッパ６４に衝突することを、事前に知ることができ、走行ガントリ１４が急に停止したり、大きな音が立ったりするときの恐怖心を低減することができる。
【００７８】
さらに、制御装置５は、放射線治療する動作で利用される制御装置と別個に設置することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】図１は、本発明による放射線治療装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、本発明による放射線治療装置を示す斜視図である。
【図３】図３は、ガントリ角度制限装置を示す平面図である。
【図４】図４は、ガントリ角度制限装置を示す平面図である。
【図５】図５は、ガントリ角度制限装置の１つの状態を示す平面図である。
【図６】図６は、切替メカストッパ本体を示す斜視図である。
【図７】図７は、ガントリ角度制限装置の他の状態を示す平面図である。
【図８】図８は、ガントリ角度制限装置のさらに他の状態を示す平面図である。
【図９】図９は、ガントリ角度制限装置のさらに他の状態を示す平面図である。
【図１０】図１０は、ガントリ角度制限装置のさらに他の状態を示す平面図である。
【図１１】図１１は、ガントリ角度制限装置の動作を示す概念図である。
【図１２】図１２は、ガントリ角度制限装置の動作を示す概念図である。
【図１３】図１３は、センサの検出結果を示し、ガントリ角度制限装置の状態を示すグラフである。
【図１４】図１４は、本発明によるガントリ角度制限方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００８０】
３  ：放射線治療装置
５  ：制御装置
１１：旋回駆動装置
１２：Ｏリング
１４：走行ガントリ
１５：首振り機構
１６：治療用放射線照射装置
１７：回転軸
１８：回転軸
１９：アイソセンタ
２１：パン軸
２２：チルト軸
２３：治療用放射線
２４：診断用Ｘ線源
２５：診断用Ｘ線源
３１：センサアレイ
３２：センサアレイ
３３：センサアレイ
３５：診断用Ｘ線
３６：診断用Ｘ線
４１：カウチ
４２：カウチ駆動装置
４３：患者
５１：固定ストッパ
５２：正方向極限センサ用ドグ
５３：切替メカストッパ
５４：切替メカストッパ
５５：ストッパ切替センサ
５６：ストッパ切替センサ
５７：正方向極限センサ
５８：正方向
５９：負方向
６１：固定ストッパ
６２：負方向極限センサ用ドグ
６３：切替メカストッパ
６４：切替メカストッパ
６５：ストッパ切替センサ
６６：ストッパ切替センサ
６７：負方向極限センサ
７１：切替メカストッパ本体
７２：軸受け
７３：ストッパ
７４：バネ
７５、７６、７８、７９：衝突面
８０：回転軸
８１：衝突面
８２：衝突面
８３：ストッパ回転正方向
８４：ゴム板
８５、８６：切り欠き
【図１】
0004727694.tif 000002
【図２】
0004727694.tif 000003
【図３】
0004727694.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004727694.tif 000008
【図８】
0004727694.tif 000009
【図９】
0004727694.tif 000010
【図１０】
0004727694.tif 000011
【図１１】
0004727694.tif 000012
【図１２】
0004727694.tif 000013
【図１３】
0004727694.tif 000014
【図１４】
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