(57)【要約】  本発明は、ガイド構造体（１０）にガイドされる変形可能なバンドの形態で可動フロア（８´、８´´）を含むハドロン治療装置（１）に関する。下方セグメント（８´）は、照射ユニット（５）が第１の角度位置（α）にあるときには、下方格納位置から実質的に水平なフロア表面を形成する位置まで、照射ユニット（５）によって引出し可能である。上方セグメント（８´´）は、照射ユニット（５）が第２の角度位置（β）にあるときには、上方格納位置から前記実質的に水平なフロア表面を少なくとも部分的に形成する位置まで、照射ユニット（５）によって引出し可能である。下方セグメント（８´）及び上方セグメント（８´´）は有限の長さのセグメントである。平衡錘（１９）は、上方セグメント（８´´）の自由端に結合され、上方格納位置に向かって上方セグメント上で牽引力を働かせることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
治療領域の上方に位置する第１の角度位置（α）と前記治療領域の下方に位置する第２の角度位置（β）との間の前記治療領域周囲に回転可能な水平回転軸を有する照射ユニット（５）；
前記照射ユニット（５）の両側に配置される下方セグメント（８´）と上方セグメント（８´´）を備える、長手方向に変形可能なバンドの形態にある可動フロア（８´、８´´）；
前記治療領域下方の実質的に水平なフロア表面、及び前記フロア表面上方の前記第１の角度位置（α）までの前記治療領域を取り囲む壁を形成するように、前記治療領域周囲の経路に沿って前記可動フロア（８´、８´´）をガイドするガイド構造体；
前記照射ユニット（５）が前記第２の角度位置（β）にあるときに見出される下方格納位置から、前記照射ユニット（５）が前記第１の角度位置（α）にあるときに見出され、前記実質的に水平なフロア表面を形成する最終の動作位置まで、前記照射ユニット（５）によって引き出し可能である前記下方セグメント（８´）；及び
前記照射ユニット（５）が前記第１の角度位置（α）にあるときに見出される上方格納位置から、前記照射ユニット（５）が第２の角度位置（β）にあるときに見出され、前記実質的に水平なフロア表面を少なくとも部分的に形成する最終動作位置まで、前記照射ユニット（５）によって引出し可能である前記上方セグメント（８´´）；
を備えるハドロン治療装置（１）であって、
前記下方セグメント（８´）及び前記上方セグメント（８´´）は有限の長さを有するセグメントであり、各々は自由端を有すること；及び
前記照射ユニットの前記角度位置及び運動方向とは独立した軸方向の張力で、前記上方セグメントを十分に保持するため、前記上方格納位置に向かって、前記上方セグメント上の牽引力を働かせられるように、牽引デバイス（１７、１９）は前記上方セグメント（８´´）の前記自由端に結合されていること
を特徴とするハドロン治療装置（１）。
【請求項２】
前記牽引デバイスは、少なくとも１つのプーリー（１８）によってガイドされる少なくとも１本のケーブル（１７）によって、前記上方セグメント（８´´）の前記自由端に結合されている平衡錘（１９）を含むことを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記上方セグメント（８´´）の端部は、前記上方セグメント（８´´）が前記上方格納位置に完全に配置されている場合には、前記照射ユニット（５）の上方に配置されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
【請求項４】
前記上方格納位置では、前記上方セグメント（８´´）は有利には開放ループを形成し、且つ前記上方セグメント（８´´）の端部は好ましくは前記照射ユニット（５）の上方に延在する平面に配置されることを特徴とする、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記下方セグメント（８´）の前記端部は、前記下方セグメント（８´）が前記下方格納位置に配置されている場合には、前記照射ユニット（５）の下方に配置されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記下方格納位置では、前記下方セグメント（８´）は開放ループを形成し、且つ前記下方セグメント（８´）の端部は好ましくは前記照射ユニット（５）の下方に延在する平面に配置されることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記ガイド構造体はガイドレール（１０）を備え、前記ガイドレールは好ましくは：
前記治療領域の下方に前記平坦で実質的に水平なフロア表面を形成する直線経路に沿って、前記可動フロア（８´、８´´）をガイドすることができる第１の部分（１０ａ）；
前記平坦なフロア表面の上方に、前記第１の角度位置（α）まで前記治療領域を取り囲む円筒形セグメントの形状に表面を形成する、円弧形状の経路に沿って、前記可動フロア（８´、８´´）をガイドすることができる第２の部分（１０ｂ）；
前記第１の部分（１０ａ）を下方に延在し、好ましくは、前記下方セグメント（８´）に対して前記下方格納位置を形成する、開放ループの形態の経路に沿って前記下方セグメント（８´）をガイドすることができる第３の部分（１０ｃ）；及び
前記第２の部分（１０ｂ）を上方に延在し、好ましくは、前記上方セグメント（８´´）に対して前記上方格納位置を形成する、開放ループの形態の経路に沿って前記下方セグメント（８´´）をガイドすることができる第４の部分（１０ｄ）；
を備えることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記照射ユニット（５）を取り囲み、その両側に機能的な遊びを有する強固な牽引フレーム（２０）であって、前記回転照射ユニット（５）が、前記機能的な遊びの範囲内で、前記牽引フレーム（２０）に対して動くことができるように、前記照射ユニット（５）によって支持されている前記牽引フレーム（２０）、
前記強固な牽引フレーム（２０）の両側に結合されている前記フロアの前記セグメント（８´、８´´）；及び
力伝達手段（２１）によって伝達される力が閾値未満に留まる限り、前記照射ユニット（５）に対して前記牽引フレーム（２０）を中央の位置に固定するように、前記牽引フレーム（２０）と前記照射ユニット（５）との間に配置される前記力伝達手段（２１）であって、伝達された力が前記閾値を超えるときには、このような機能的な遊びを利用して、前記牽引フレーム（２０）に対して前記照射ユニット（５）の相対的な運動を許すように屈する少なくとも１つの安全性エレメントを備える前記力伝達手段（２１）
を特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記安全性エレメントが屈したことを検出できる検出デバイス；及び
前記安全性エレメントが屈したことを前記検出デバイスが検出すると、前記照射ユニットの回転の緊急停止を起動することができるモニタリングシステム
を特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
平行四辺形の四隅に配置される４つの関節（４６´、４８´、４６´´、４８´´）を有する機構を形成するように、前記牽引フレーム（２０）は２つの懸垂アーム（４４´、４４´´）で前記照射ユニット（５）によって支持されることを特徴とする、請求項８又は９に記載の装置。
【請求項１１】
前記力伝達手段は、伸縮は少なくとも１つの停止キーによってブロックされ、前記安全性エレメントを形成し、伝達された力が前記閾値を超えるときには屈する、少なくとも１つの嵌め込みエレメントを備えることを特徴とする、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記照射ユニット（５）と前記下方セグメント（８´）との間の結合は、ピボットジョイント（２４´）と牽引レール（２３´）を備え、前記牽引レール（２３´）は、前記下方セグメント（８´）上の前記照射ユニット（５）からの牽引力の伝達を最適化するように画定された軌道に沿って前記ピボットジョイント（２４´）をガイドすることと、前記照射ユニット（５）と前記上方セグメント（８´´）との間の結合は、ピボットジョイント（２４´´）と牽引レール（２３´´）を備え、前記牽引レール（２３´´）は、前記上方セグメント（８´´）上の前記照射ユニット（５）からの牽引力の伝達を最適化するように画定された軌道に沿って前記ピボットジョイント（２４´´）をガイドすることとを特徴とする、請求項８に記載の装置。
【請求項１３】
前記牽引レール（２３、２３´´）は：
実質的に直線的な軌道部分（２５）；
その後に続く凸型に丸みを帯びた軌道部分（２６）
を画定することを特徴とする、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
患者（２９）の位置決めのためのレーザービーム（２８）を生成することができるレーザー源（３０）であって、前記可動フロア（８´、８´´）の背後の支持部（３９）上に配置される前記レーザー源と、前記レーザービーム（２８）の経路用の開口部（３１）を備える前記フロアセグメント（８´、８´´）のうちの少なくとも１つとを備えることを特徴とする、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１５】
前記可動フロア（８´、８´´）のいずれかの側に配置される画像撮影デバイスを備え、前記画像撮影デバイスは好ましくは少なくとも１つのＸ線管（３４）とＸ線検出パネル（３５）を備えることを特徴とする、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１６】
前記可動フロア（８´、８´´）は、前記可動フロア（８´、８´´）が前記ガイド構造体によって画定される経路を追随できるように、互いに関節でつながれた複数の横断セグメント（１５）を備えることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１７】
前記回転軸（３）を共に含む水平平面（Ｂ´、Ｂ´´）と垂直平面（Ａ´、Ａ´´）によって画定される４つの象限が：
第１象限と第２象限は、前記水平平面（Ｂ´、Ｂ´´）の上方で互いに隣合うように配置され；
第３象限は前記第２象限の下方に配置され；第４象限は前記第１象限の下方に配置されるように番号づけされる場合には、
前記第１の角度位置（α）で、前記照射ユニット（５）は前記第１象限内に配置され；且つ
第２の角度位置（β）で、前記照射ユニット（５）は前記第３象限と第４象限の境界、又は前記第４象限内のどちらかに配置されることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１８】
治療領域周囲に回転可能な水平回転軸を有する照射ユニット（５）；
長手方向に変形可能なバンドの形態でガイド構造体にガイドされ、前記照射ユニット（５）の両側にセグメントを備える可動フロア（８´、８´´）；及び
前記照射ユニット（５）が、その回転軸（３）の周りに回転する牽引機構（２０）を介して、前記フロアセグメントを駆動できるように、前記照射ユニット（５）と前記可動フロア（８´、８´´）の前記２つのセグメントとの間に配置される牽引機構；
を備え、
前記牽引機構は：
前記回転照射ユニット（５）が機能的な遊びの範囲内で前記牽引フレーム（２０）に対して動くことができ、前記フロアの前記セグメント（８´、８´´）が前記強固な牽引フレーム（２０）のそれぞれの側に結合されるように、両側に前記機能的な遊びを有する前記照射ユニット（５）を取り囲み、前記照射ユニット（５）によって支持される強固な牽引フレーム（２０）；及び
力伝達手段（２１）によって伝達される力が閾値未満に留まる限り、前記照射ユニット（５）に対して前記牽引フレーム（２０）を中央の位置に固定するように、前記牽引フレーム（２０）と前記照射ユニット（５）との間に配置される前記力伝達手段（２１）であって、伝達された力が前記閾値を超えるときには、前記機能的な遊びを利用して、前記牽引フレーム（２０）に対して前記照射ユニット（５）の相対的な動きを許すように屈する少なくとも１つの安全性エレメントを備える前記力伝達手段（２１）
を含むことを特徴とする、ハドロン治療装置（１）。
【請求項１９】
前記安全性エレメントが屈したことを検出できる検出デバイス；及び
前記安全性エレメントが屈したことを前記検出デバイスが検出すると、前記照射ユニットの回転の緊急停止を起動することができるモニタリングシステム
を特徴とする、請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
平行四辺形の四隅に配置される４つの関節（４６´、４８´、４６´´、４８´´）を有する機構を形成するように、前記牽引フレーム（２０）は２つの懸垂アーム（４４´、４４´´）で前記照射ユニット（５）によって支持されることを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の装置。
【請求項２１】
前記力伝達手段は、伸縮は少なくとも１つの停止キーによってブロックされ、前記安全性エレメントを形成し、伝達された力が前記閾値を超えるときには屈する、少なくとも１つの嵌め込みエレメントを備えることを特徴とする、請求項１８から２０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２２】
前記牽引フレームは、各フロアセグメントに対して、前記フロアセグメント（８´、８´´）の一端部はピボットジョイント（２４´、２４´´）を用いて結合されている少なくとも１つの牽引レール（２３´、２３´´）であって、前記セグメント上の前記牽引フレーム（２０）からの牽引力の伝達を最適化するように画定された軌道に沿って前記ピボットジョイント（２４´、２４´´）をガイドする前記牽引レール（２３´、２３´´）を備えることを特徴とする、請求項１８から２１のいずれか一項に記載の装置。
【請求項２３】
前記牽引レール（２３、２３´´）は：
実質的に直線的な軌道部分（２５）；
その後に続く凸型に丸みを帯びた軌道部分（２６）
を画定することを特徴とする、請求項２２に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は可動フロアを有するハドロン治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
癌治療用の最近のハドロン治療技術により、周囲組織を温存しつつ、腫瘍などの標的体積上に線量を正確に与えることが可能になっている。ハドロン治療装置は一般的に、荷電粒子ビームを生成する粒子加速器、ビームのための輸送手段を備える回転ガントリ、及び照射ユニットを備える。照射ユニットは標的体積上に線量分布を供給し、さらに一般的に、ビームの方向及び形状をモニタリングする手段に加えて、供給線量をモニタリングする手段、例えばイオンチャンバなどを備える。
【０００３】
回転ガントリは、照射ユニットが幾つかの照射角で治療ビームを供給できるように、水平回転軸の周りに回転することができる。従来のハドロン治療装置の回転ガントリは一般的に、水平回転軸の周りに３６０度回転するように設計されている。
【０００４】
回転照射ユニットは、可動フロアによって少なくとも部分的に閉鎖された経路を通って治療チャンバに突出している。この可動フロアにより、治療者は全く安全に患者に近づくことが可能で、また、照射ユニットを回転することもできる。種々のモデルの可動フロアが開発されている。
【０００５】
米国特許第７，９９７，５５３号は、照射ユニットで終わるビーム輸送ラインをサポートする回転ガントリを備えるハドロン治療装置について記載している。治療チャンバは照射ユニット用の経路を備え、その経路は治療チャンバのフロアにおいて、可動フロアによって覆われている。このフロアは、互いに隣接して配置される複数の可動パネルを備える。ガントリの回転中、これらの可動パネルの各々は、照射ユニット用の経路を開放する第１の位置と照射ユニット周囲の経路を覆う第２の位置との間で、個別に作動される。このようなフロアは、ガントリの回転に同期するように複数のパネルの動きをモニタリングする手段を必要とする。このようなパネルは、一方で、照射ユニットとパネルの１つとの衝突を避けるため、また他方で、照射ユニット周囲の経路が過度に長い時間開放されていることによる事故のリスクを避けるため、十分に短い時間で延伸・後退可能でなければならない。照射ユニットの角度位置に基づいて、照射ユニットと４枚のパネルのうちの１枚との間には何もない空間が存在することがある。
【０００６】
国際公開第２０１０／０７６２７０号はまた、水平軸の周りに回転可能なガントリを備え、照射ユニットで終わるビーム輸送ラインをサポートするハドロン治療装置について記載している。治療チャンバは円筒形ルーフによって吊るされる水平フロアを備える。照射ユニットは横断経路を通って治療チャンバに突出し、この横断経路によって、前記水平軸の周りに照射ユニットの３６０度回転が可能になる。可動フロアは前記経路を閉鎖し、治療チャンバのフロアに平坦なアクセス表面と、ルーフに円筒形の分離壁を形成する。提示される可動フロアは、１つのメインフロアと２つの二次フロアからなるが、それぞれが複数の剛性のある横板が互いに柔軟に結合されている。メインフロアはガントリによって駆動され、二次フロアは照射ユニットによって駆動される。前記可動フロアの構成は、照射ユニットの任意の位置で３６０度にわたって経路を完全に閉鎖する。他の可動フロア構成も同公報に記載されているが、これは参照として本願に組み込まれる。
【０００７】
国際公開公報２０１０／０７６２７０号はまた、二次フロアを照射ユニットに結合するための機構について記載している。この機構は、照射ユニットの両側にそれぞれ配置される２つの牽引レール対を備える。２つの二次フロアはそれぞれ、前記牽引レール対の１つに摺動可能にガイドされる少なくとも１つのピボットジョイントを備える。牽引レール対は、可動フロアの運動方向を横断する直線的な経路に沿って、前記ピボットジョイントをガイドし、これにより可動フロアがガイド構造体の円形部分と直線部分との間で向きを変えることが可能になる。牽引レールの各々はまた、二次フロアの１つが何らかの原因により動かなくなった場合に、照射ユニットの残りの動きを吸収できるようにする緩衝機構の一部ともなっている。第１の実施形態では、この緩衝機構は、各レールに対して、照射ユニットに固定された部材、レールに平行な部材、及び照射ユニットに固定された部材に平行な部材を備えた、変形可能な平行四辺形を想定している。ピストンは、牽引レールと牽引レールに平行な部材との間に結合されている。ピストンによって伝達される圧縮力が閾値未満に留まっている限り、ピストンは剛性のある伝達エレメントを形成する。ピストンによって伝達される圧縮力が閾値を超えると、ピストンは収縮して変形可能な平行四辺形は平坦になり、これによって、変形可能な平行四辺形に結合されているフロアが動かなくなったときには、照射ユニットの残りの動きを吸収する。この緩衝機構の第２の実施形態では、牽引レールの各端部はピストンによって照射ユニットに結合されている。緩衝機構は次いで、少なくとも４つのピストン、好ましくは８つのピストンを備える。ピストンはロードセルを備える。また、可動フロアが動かなくなった場合、ガントリの緊急停止指令がロードセルによってハドロン治療装置のモニタリングシステムに伝達された後、約３度から５度の回転ガントリの残留回転運動を吸収するため、ピストンは収縮することができる。本発明はまた、特に照射ユニット周囲の機械部品の数を減らすことによって、照射ユニットに新たな付属品を配置できるように照射ユニット周囲に空き領域を設けることによって、また、ガイド構造体内で可動フロアが動かなくなるリスクをさらに軽減することによって、可動フロアと照射ユニットとの結合を改善することを目的としている。
【０００８】
従来のハドロン治療装置はかなり大きな空間を必要とし、一般的に現場での組み立てはかなり労働集約的である。特に空間的な制約に起因する費用を低減するため、新たによりコンパクトな装置が提供されている。文献“Ｇａｎｔｒｉｅｓ”  ｂｙ  Ｅ．  Ｐｅｄｒｏｎｉ  Ｃｅｎｔｅｒ  ｆｏｒ  Ｐｒｏｔｏｎ  Ｒａｄｉａｔｉｏｎ  Ｔｈｅｒａｐｙ  −  Ｐａｕｌ  Ｓｃｈｅｒｒｅｒ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  −  ＷＥ  Ｃｈｉｂａ  ０１−０５−２０１０（ポール・シェラー研究所―陽子線照射治療センターＥ．Ｐｅｄｒｏｎｉ著『ガントリ』）には、ＰＳＩ（ポール・シェラー研究所）によって開発され「ＰＳＩ  Ｇａｎｔｒｙ  ２」と呼ばれるさらにコンパクトな装置を含め、最新の技術を備えたハドロン治療装置の多くが記載されている。この装置は、水平回転軸の周りの回転が２つの最大角度位置−３０度から＋１８０度の間に限定される回転ガントリを備える。これらの角度は回転軸を含む垂直平面に対して測定され、０度の角度はビームの送達ラインが最高位置となる角度位置に対応する。（回転ガントリ及び／又は前記回転ガントリによって支持される照射ユニットの角度位置を測定するためのこの規約はこれ以降も維持される）
【０００９】
欧州特許公開公報第２３０８５６１Ａ１は、２つの最大角度位置−３５度から＋１９０度の間で水平回転軸の周りに回転することが可能な回転ガントリを備える、別のコンパクトなハドロン治療装置について記載している。
【００１０】
回転範囲が３６０度よりも大幅に小さいこのようなコンパクトなハドロン治療装置はまた、安全性と、患者への接近性の双方の理由から、フロアが装備されなければならない。従来のハドロン治療装置（３６０度の回転範囲を有する）の既知の可動フロアはまた、コンパクトなハドロン治療装置に実装されうる。しかしながら、患者周囲へのアクセスを容易にする、例えば、画像撮影手段又は患者の位置をモニタリングするための手段の導入を可能にする、フロアシステムを使用することはさらに有利である。
【００１１】
米国特許公報第７，３４８，５７９号は、ガントリが０度から１８０度までの２つの角度位置の間で水平回転軸の周りに回転可能なハドロン治療装置について記載している。この装置は、照射ユニットのための経路を有する治療チャンバ、及び照射ユニットの位置に関わりなくこの経路を覆うことができるデバイスを備える。
【００１２】
本出願人は最近、治療チャンバへの側方からのアクセスを可能にするさらに小型の陽子線治療システムの着手を発表した。この装置は、−３０度から＋１９０度までの２つの角度位置の間で水平回転軸の周りに回転可能な回転ガントリを備える。この極めてコンパクトな装置に対して、治療フロアは、装置の容積低減に必要なガイド構造体にガイドされる変形可能なバンドの形態で開発されている。しかしながら、このようなコンパクトな可動フロアの解決策は、可動フロアが動かなくなるリスクが特に高い。
【００１３】
そこで、本発明の根底にある第１の問題は、治療領域の上方に位置する第１の角度位置（α）と前記治療領域の下方に位置する第２の角度位置（β）との間の治療領域周囲に回転可能な水平回転軸を有する照射ユニット；及び装置の容積低減に必要で、患者への良好なアクセスを提供し、且つ動かなくなるリスクが比較的低い、ガイド構造体にガイドされる変形可能なバンドの形態にある可動フロア、を備えるハドロン治療装置を提案することである。
【発明の概要】
【００１４】
本発明の第１の態様によれば、ハドロン治療装置は、好ましくは治療領域に向かって側方のアクセスベイが存在できるように、治療領域の上方に位置する第１の角度位置（α）と治療領域の下方に位置する第２の角度位置（β）との間の治療領域周囲に回転可能な水平回転軸を有する照射ユニット；照射ユニットの両側にそれぞれ配置される下方セグメントと上方セグメントを備える、長手方向に変形可能なバンドの形態にある可動フロア；治療領域下方の実質的に水平なフロア表面と、フロア表面上方の第１の角度位置までの治療領域を取り囲む壁とを形成するように、治療領域周囲の経路に沿って可動フロアをガイドするガイド構造体を備える。下方セグメントは、照射ユニットが第２の角度位置にあるときに見出される下方格納位置から、照射ユニットが第１の角度位置にあるときに見出され、実質的に水平なフロア表面を形成する最終動作位置まで、照射ユニットによって引出し可能である。上方セグメントは、照射ユニットが第１の角度位置にあるときに見出される上方格納位置から、照射ユニットが第２の角度位置にあるときに見出され、実質的に水平なフロア表面を少なくとも部分的に形成する最終動作位置まで、照射ユニットによって引出し可能である。下方セグメント及び上方セグメントは有限の長さのセグメントで、それぞれ自由端を含む。照射ユニットの角度位置及び運動方向とは独立した軸方向の張力で、上方セグメントを十分に保持するため、上方格納位置に向かって、上方セグメント上の牽引力を働かせられるように、牽引デバイスは上方セグメントの自由端に結合されている。上方セグメントを、その全長にわたって照射ユニットの角度位置及び運動方向とは独立に、一定の軸方向の張力の下に保つことによって、上方セグメントがガイド構造体を動かなくするリスクは実質的に低減される。これは、可動フロアが、例えば関節によって互いに結合された複数の横断セグメントを含む場合に、特に当てはまる。牽引力はまた、少なくとも照射ユニットの下方セグメント８´の重量によって与えられる力を部分的に補償し、それによって照射ユニットを少なくとも部分的に解放することが理解されるであろう。その結果として、照射ユニットを支持する回転ガントリを回転するためのモーターは小さくなり、また、おそらくは負荷を受けている回転ガントリの変形による、照射ユニットの角度位置の不正確さはさほど大きなものにはならない。
【００１５】
牽引デバイスは、例えば、回転的又は直線的な電気、油圧、空気圧、又はバネモータでよく、照射ユニットの角度位置及び運動方向とは独立に、軸方向の張力で上方セグメントを保持するのに十分な上方格納位置に向かって、牽引力を直接的に又はチェーン、ケーブル或いはバンドを介して働かせられるように制御される。１つの好適な、特に単純で、信頼性の高いコンパクトな実施形態では、牽引デバイスは、上方セグメントの自由端に結合される平衡錘を備える。
【００１６】
下方格納位置に向かって下方セグメント上で牽引力を働かせるように、同様の牽引デバイスも、下方セグメントの自由端に結合されうる。しかしながら、多くの場合、下方セグメント自体の重量は、軸方向の張力で方セグメントを保持するのに十分であるため、下方セグメント用の平衡錘は多くの場合不要となる。
【００１７】
１つの特に単純かつコンパクトで好適な実施形態によれば、平衡錘は少なくとも１つのプーリーによってガイドされる少なくとも１本のケーブルによって、上方セグメントに結合される。ケーブル／プーリーガイディングシステムは特に、可動フロアが配置されるガイド構造体の位置の外であっても、平行錘の位置を完全に自由に選択することができる。ロープ、チェーン又は細片は「ケーブル」の技術的均等物とみなされること、及び静的なガイドエレメントは「プーリー」の技術的均等物とみなされることに留意されたい。
【００１８】
装置を特にコンパクトにするため、及び治療領域への側方からのアクセスを妨害しないため、上方セグメントが完全に上方格納位置に配置される場合には、上方セグメントの端部は有利には照射ユニットの上方に配置される。
【００１９】
この上方格納位置では、上方セグメントは有利には開放ループを形成し、且つ上方セグメントの端部は好ましくは照射ユニットの上方に延在する平面に配置される。この配置は非常にコンパクトで、開放ループは平衡錘で与えられる牽引力によって、信頼性の高い上方セグメントの運動を保証する。
【００２０】
同様に、下方セグメントの端部は、下方セグメントが下方格納位置に配置される場合には、有利には照射ユニットの下方に配置される。この下方格納位置では、下方セグメントは有利には開放ループを形成し、且つ下方セグメントの端部は好ましくは照射ユニットの下方に延在する平面に配置される。この配置は非常にコンパクトで、開放ループはまた、必要に応じて平衡錘によって補助される自重の効果によって、信頼性の高い下方セグメントの運動を保証する。
【００２１】
ガイド構造体は一般的にガイドレールを備える。ガイドレールは好ましくは、治療領域の下方に平坦で実質的に水平なフロア表面を形成する直線経路に沿って、可動フロアをガイドすることができる第１の部分；好ましくは治療領域に向かって側方のアクセスベイが留まるように、平面的なフロア表面の上方に、第１の角度位置（α）まで治療領域を取り囲む円筒形セグメントの形状に表面を形成する、円弧形状の経路に沿って可動フロアをガイドすることができる第２の部分；第１の部分を下方に延在し、好ましくは、下方セグメントに対して下方格納位置を形成する、開放ループの形態の経路に沿って下方セグメントをガイドすることができる第３の部分；及び、第２の部分を上方に延在し、好ましくは、上方セグメントに対して上方格納位置を形成する、開放ループの形状の経路に沿って下方セグメントをガイドすることができる第４の部分；を備える。
【００２２】
１つの有利な実施形態では、強固な牽引フレームは、その両側に機能的な遊びを有する照射ユニットを取り囲み、回転照射ユニットが前記機能的な遊びの範囲内で牽引フレームに対して動くことができるように、照射ユニットによって支持されている。フロアのセグメントは強固な牽引フレームの両側に結合されている。力伝達手段は、それによって伝達される力が閾値未満に留まっている限り、照射ユニットに対して牽引フレームを中央の位置に固定するように、牽引フレームと照射ユニットとの間に配置されている。力伝達手段は、伝達された力が前記閾値を超えるときには、このような機能的な遊びを利用して、前記牽引フレームに対して前記照射ユニットの相対的な動きを許すように屈する少なくとも１つの安全性エレメントを備える。この機構は、例えば、照射ユニット周囲の機械部品の数を減らし、これにより、特に照射ユニットの新たな付属品を配置できるように照射ユニット周囲に空き領域を設けることによって、照射ユニットへのフロアセグメントの結合を改善することが理解されるであろう。
【００２３】
好ましくは、前の段落で説明されている解決策は、安全性エレメントが屈したことを検出できる検出デバイス、及び安全性エレメントが屈したことを検出デバイスが検出すると、前記照射ユニットの回転の緊急停止を起動することができるモニタリングシステムをさらに含む。
【００２４】
１つの好適な実施形態では、平行四辺形の四隅に配置される４つの関節を有する機構を形成するように、牽引フレームは２つの懸垂アームで照射ユニットによって支持される。
【００２５】
１つの好適な実施形態では、非常に単純で非常に信頼性が高くなるよう、力伝達手段は、伸縮は少なくとも１つの停止キーによってブロックされる、少なくとも１つの嵌め込みエレメントを含む。停止キーは次いで、伝達された力が前記閾値を超えるときに屈する前記安全性エレメントを形成する。
【００２６】
可動フロアが動かなくなった場合に、照射ユニット及び／又は可動フロアの重大な損傷を回避するため、牽引フレームと照射ユニットとの間の結合は、有利には、フロアが動かなくなった場合には、所定の破断点を破るように設計されている。
【００２７】
照射ユニットと下方セグメントとの間の結合は、有利には、ピボットジョイントと牽引レールを備え、前記牽引レールは下方セグメント上の牽引フレームからの牽引力の伝達を最適化するように画定された軌道に沿ってピボットジョイントをガイドする。同様に、牽引フレームと上方セグメントとの間の結合は、有利には、ピボットジョイントと牽引レールを備え、前記牽引レールは上方セグメント上の牽引フレームからの牽引力の伝達を最適化するように画定された軌道に沿ってピボットジョイントをガイドする。解決策はまた、ガイド構造体内で可動フロアが動かなくなるリスクを低減するように貢献することが理解されるであろう。１つの好適な実施形態では、牽引レールは実質的に直線的な軌道部分、その後に続く凸型に丸みを帯びた軌道部分を画定することにも留意されたい。
【００２８】
好ましくは、装置はまた、患者の位置決めのためのレーザービームを生成することができるレーザー源を備える。レーザー源は次いで、有利には、可動フロアの背後の支持部上に配置され、フロアセグメントの少なくとも１つは、レーザービームの経路用の開口部を備える。
【００２９】
装置はまた、画像撮影デバイスをさらに含むことがある。この画像撮影デバイスは、好ましくは、少なくとも１つのＸ線管及び可動フロアのいずれかの側に配置されるＸ線検出パネルを備える。
【００３０】
１つの好適な実施形態では、可動フロアは、可動フロアがガイド構造体によって画定される経路を追随できるように、互いに関節でつながれた複数の横断セグメントを備える。
【００３１】
回転軸を共に含む垂直平面（Ａ´、Ａ´´）と水平平面（Ｂ´、Ｂ´´）によって画定される４つの象限が、第１象限と第２象限は、水平平面（Ｂ´、Ｂ´´）の上方で互いに隣合うように配置され；第３象限は第２象限の下方に配置され；第４象限は第１象限の下方に配置されるように番号づけされる場合には；第１の角度位置（α）で、照射ユニットは第１象限内に配置され；且つ第２の角度位置（β）で、照射ユニットは前記第３象限と第４象限の境界、又は第４象限内のどちらかに配置される。
【００３２】
別の態様によれば、本発明は、治療領域周囲に回転可能な水平回転軸を有する照射ユニット；照射ユニットの両側にセグメントを備え、長手方向に変形可能でガイド構造体内でガイドされるバンドの形態にある可動フロア；及び照射ユニットが、回転軸の周りに回転する当該牽引機構によってフロアセグメントを駆動できるように、照射ユニットと可動フロアの２つのセグメントとの間に配置される牽引機構、を備えるハドロン治療装置に関する。この牽引機構は、その両側に機能的な遊びを有する照射ユニットを取り囲み、回転照射ユニットが前記機能的な遊びの範囲内で牽引フレームに対して動くことができるように、照射ユニットによって支持されている、強固な牽引フレームを備える。フロアのセグメントは強固な牽引フレームの両側に結合されている。力伝達手段は、それにより伝達される力が閾値未満に留まっている限り、照射ユニットに対して牽引フレームを中央の位置に固定するように、牽引フレームと照射ユニットとの間に配置されている。これらの力伝達手段は、伝達された力が前記閾値を超えるときには、前記機能的な遊びを利用して、前記牽引フレームに対して照射ユニットの相対的な動きを許すように屈する少なくとも１つの安全性エレメントを備える。この機構は、例えば、照射ユニット周囲の機械部品の数を減らし、これにより、特に照射ユニットの新たな付属品を配置できるように照射ユニット周囲に空き領域を設けることによって、照射ユニットへの可動フロアの結合を改善することが理解されるであろう。
【００３３】
好ましくは、前の段落で説明されている装置は、安全性エレメントが屈したことを検出できる検出デバイス、及び安全性エレメントが屈したことを検出デバイスが検出すると、前記照射ユニットの回転の緊急停止を起動することができるモニタリングシステムをさらに含む。
【００３４】
１つの好適な実施形態では、平行四辺形の四隅に配置される４つの関節を有する機構を形成するように、牽引フレームは２つの懸垂アームで照射ユニットによって支持される。
【００３５】
１つの好適な実施形態では、非常に単純で非常に信頼性が高くなるよう、力伝達手段は、伸縮は少なくとも１つの停止キーによってブロックされる、少なくとも１つの嵌め込みエレメントを含む。この停止キーは次いで、伝達された力が前記閾値を超えるときに屈する前記安全性エレメントを形成する。
【００３６】
牽引フレームと下方セグメントとの間の結合は、有利には、ピボットジョイントと牽引レールを備え、前記牽引レールは下方セグメント上の牽引フレームからの牽引力の伝達を最適化するように画定された軌道に沿ってピボットジョイントをガイドする。同様に、牽引フレームと上方セグメントとの間の結合は、有利には、ピボットジョイントと牽引レールを備え、前記牽引レールは上方セグメント上の牽引フレームからの牽引力の伝達を最適化するように画定された軌道に沿ってピボットジョイントをガイドする。この解決策はまた、ガイド構造体内で可動フロアが動かなくなるリスクを低減するように貢献することが理解されるであろう。１つの好適な実施形態では、牽引レールは実質的に直線的な軌道部分、その後に続く凸型に丸みを帯びた軌道部分を画定することにも留意されたい。
【００３７】
本発明及びその利点をより良く理解するため、１つの好適な実施形態及び幾つかの代替的な実施形態は、添付図面を参照することで、以下のように例示として非限定的に説明される。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】水平回転軸を有する照射ユニットを備えた本発明によるハドロン治療装置の単純化された３次元表示である。
【図２】切断面が照射ユニットの回転軸に垂直となる、図１によるハドロン治療装置の単純化された断面である。
【図３】切断面が照射ユニットの回転軸に垂直で、前記断面は真っ先に可動フロアをガイドするガイド構造体を概念的に示す、図１によるハドロン治療装置のきわめて単純化された断面である。
【図４ａ】照射ユニット及び可動フロアの一部の３次元表示で、より正確には、可動フロアが牽引フレームを介して前記照射ユニットにどのように結合されるかを示している。
【図４ｂ】牽引フレームと照射ユニットとの間の結合を説明するために使用される２次元表示である（この図には可動フロアは示されていない）。
【図４ｃ】図４ａの一部の拡大図である。
【図５ａ】照射ユニット及び可動フロアの一部の２次元表示である。
【図５ｂ】図５ａの可動フロアの牽引レールの拡大図である。
【図６】切断面が照射ユニットの回転軸に垂直で、患者の位置決め用レーザーデバイスの前記ハドロン治療装置への組み込みを図式的に示す、図１のハドロン治療装置のきわめて単純化された断面である。
【図７】画像撮影デバイスをさらに備える、図１のハドロン治療装置の３次元表示である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
図１はハドロン治療装置１を示す。このような装置は一般的にアイソメトリックな回転ガントリ（図示せず）を備える。このガントリ２は水平回転軸３の周りに回転することができる。ガントリ２は、ビーム輸送ライン（図示せず）、及び前記水平回転軸３に実質的に垂直なビームを送達することができる照射ユニット５を支持する。回転照射ユニット５は、可動フロア８によって閉鎖された経路を通って治療チャンバ６に突出している。
【００４０】
図２は、切断面が照射ユニット５の回転軸３に垂直となる、図１によるハドロン治療装置の単純化された断面を示している。ガントリ２は、治療領域９の周囲の第１の角度位置αと第２の角度位置βとの間で、水平回転軸３の周りに回転可能である。これらの角度α及びβは水平回転軸３を含む垂直平面Ａ´Ａ´´に対して測定され、αは好ましくは−１５度から−４５度の間にあり、βは好ましくは＋１８０度から＋２００度の間にあり、角度０度は照射ユニット５が最高位置に配置される位置に対応している。図２では、照射ユニットは、例えば、α＝−４５度とβ＝＋１９０度の間に含まれる２つの角度位置の間の水平軸の周りに回転することができる。すなわち、Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３及びＱ４が、図２に示すように、回転軸２を共に含む水平平面（Ｂ´、Ｂ´´）と垂直平面（Ａ´、Ａ´´）によって画定される４つの象限を指定しており、第１の角度位置αで、照射ユニットは第１象限Ｑ１内に配置され；且つ第２の角度位置βで、照射ユニットは第３象限Ｑ３と第４象限Ｑ４の境界、又は完全に第４象限Ｑ４内のどちらかに配置される。より一般的に、照射ユニット５は、治療領域９の上方に位置する第１の角度位置αと、治療領域９の下方に位置する第２の角度位置βの間の治療領域９の周囲に回転可能である。
【００４１】
アイソメトリックガントリは、例えば、欧州特許第２３０８５６１Ｂ１号及び現時点で未公開の欧州特許出願第１２１６７３９４．１号に記載されているガントリであってもよく、これらは参照により本願に組み込まれる。
【００４２】
可動フロア８は長手方向に変形可能なバンドの形態で設計されている。これは、下方セグメント８´及び照射ユニット５の両側に配置される上方セグメント８´´を含む。ガイド構造体１０は治療領域９の周囲の経路に沿って可動フロア８をガイドする。これは、治療領域９の下方に、実質的に水平で平坦なフロア表面を形成し、アクセスサービスとして機能し、前記アクセス表面の上方に位置する。また、第１の環状位置αまで治療領域９を取り囲む、実質的に円筒形の分離壁を形成し、治療チャンバ６に向かって側方軸ベイ７を残すことができる。
【００４３】
フロア８の下方セグメント８´は、照射ユニット５に結合された第１端部１１´及び治療チャンバ６のフロア１３の下方を通る第２端部１２´を含む。この下方セグメント８´は、照射ユニット５が第２の角度位置βにあるときに見出される下方格納位置から、照射ユニット５が第１の角度位置αにあるときに見出され、実質的に水平で平坦なフロア表面を形成する最終動作位置まで、照射ユニット５によって引出し可能である。
【００４４】
フロア８の上方セグメント８´´は、照射ユニット５に結合された第１端部１１´´、対向する下方フロアの第１端部１１´´、及び治療チャンバ６のシーリング１４の上方を通る第２端部１２´´を含む。この上方セグメント８´´は、前記照射ユニット５が第１の角度位置αにあるときに見出される上方格納位置から、照射ユニット５が第２の角度位置βにあるときに見出され、実質的に水平で平坦なフロア表面を少なくとも部分的に形成する最終動作位置まで、照射ユニット５によって引出し可能である。
【００４５】
下方セグメント８´及び上方セグメント８´´は有限の長さのセグメントで、それぞれ自由端１２´、１２´´を含む。これらは好適には複数の強固な横断セグメント１５からなり、可動フロア８がガイド構造体によって画定される湾曲した経路に追随できるように、関節によって互いに結合されている。下方セグメント８´はその長さのほぼ全体にわたってアクセス表面として機能できなければならず、照射ユニット５のごく近傍に配置される上方セグメントの短い部分だけは原則としてアクセス表面として機能することが可能でなければならず、前記上方セグメント８´´の残存する長さ部分は実質的円筒形の分離壁としてのみ機能し、アクセス表面としては機能しないことに留意されたい。したがって、この残存する長さ部分については、上方セグメント８´´は負荷を支えることが要求されないため、軽い構造体を有することができる。
【００４６】
図３は、可動フロア８をガイドするガイド構造体を示す。この構造体は、可動フロア８によって閉じられる照射ユニット５用の経路の両側に、対称的に配置される同一のガイドレール１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄの組２つを含む（図３では、第１の組のレールは第２の組のレールを隠している）。下方セグメント８´及び上方セグメント８´´は前記レール１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄに摺動可能に配置され、照射ユニット５によって駆動可能である。
【００４７】
１つの好適な実施形態では、これらのガイドレールは、（１）治療領域９の下方の実質的に水平で平坦なフロア表面；（２）治療領域９を上方へ向かって取り囲む実質的に円筒形の分離壁；（３）下方セグメント８´用の下方格納位置；及び（４）上方セグメント８´´用の上方格納位置を画定する異なる部分１０ａ、１０ｂ、１０ｃ及び１０ｄを備える。
【００４８】
実質的に水平で平坦なフロア表面は、レールの第１の部分１０ａによって画定される。これは、好ましくは、実質的に水平で平坦なフロア表面が、治療チャンバ６のフロア１３と実質的に同じレベルになるように、直線経路に沿って可動フロアを支持しガイドすることができる直線レールを含む。
【００４９】
実質的に円筒形ルーフの形態にある分離壁は、第２のレール位置１０ｂによって画定される。これは、円弧形状のレール、例えば図３に示す１８０度よりやや大きい円弧を含む。この第２のレール位置１０ｂは、前記可動フロア８を治療領域９の周囲の円弧形状の経路に沿ってガイドし、治療チャンバ６に向かって側方軸ベイ７を残すことができるように、前記第１の角度位置αまで上方に向かって第１の部分１０ａを延伸する。この側方軸ベイ７は、例えば、図２に概略的に示すように、治療チャンバ６に対して横向きにベッド用のロボット支持部４を配置することが可能である。
【００５０】
下方格納位置は第３のレール位置１０ｃによって画定される。これは、実質的に大文字の「Ｊ」を裏返しに配置した形状のレールを含み、丸みを帯びた部分（＝「Ｊ」の下方部）及び直線部分（＝「Ｊ」の立ち上がり部分）を有する。丸みを帯びた部分の端部は、第１の部分１０ａの直線レールの端部に結合され、その下方に向かって延在する。直線部分は、照射ユニット５が下方位置にあるときには、照射ユニット５の下方に延在し、好ましくは実質的に水平な平面に配置される。第３のレール部分１０ｃは結果的に、照射ユニット５の下方に少なくとも部分的に開放ループの形状にある経路に沿って、下方セグメント８´をガイドする。
【００５１】
上方格納位置は第４のレール部分１０ｄによって画定される。これは、実質的に大文字の「Ｊ」を表向きに配置した形状のレールを含み、丸みを帯びた部分（＝「Ｊ」の下方部）及び直線部分（＝「Ｊ」の立ち上がり部分）を有する。丸みを帯びた部分の端部は、第２の部分１０ｂの円弧形状のレールの端部に結合され、その上方に向かって延在する。直線部分は、照射ユニット５が上方位置にあるときには、照射ユニット５の上方に延在し、好ましくは実質的に水平な平面に配置される。第４のレール部分１０ｄは結果的に、照射ユニット５の上方に少なくとも部分的に開放ループの形状にある経路に沿って、上方セグメント８´´をガイドする。
【００５２】
ガイドレール１０の構成は提示されているように、前記ガイドレール１０でのフロア８の比較的容易な動きを確保しつつ、ハドロン治療装置の容積を最小限に抑えられることが理解されるであろう。
【００５３】
提示されている可動フロア８の構成は、照射ユニット５の位置に関わりなく、経路全体をカバーするのに十分な長さの下方可動セグメント８´及び上方可動セグメント８´´を要求する。下方セグメント８´及び上方セグメント８´´の長さによって、前記セグメントの重量は比較的に大きなものになる。下方セグメント８´及び上方セグメント８´´の駆動時に照射ユニットを補助するため、及び上方セグメント８´´がブロックされるリスクを実質的に低減するため、平衡錘１９が上方セグメント８´´の自由端１２´´に結合されている。この平衡錘は、上方セグメント８´´の自由端１２´´に対して、上方格納位置に向かって、照射ユニット５の角度位置及び運動方向とは無関係に、上方セグメント８´´を常に軸方向の張力で保つのに十分な牽引力を与える。同時に、この牽引ユニットはまた、照射ユニットの下方セグメント８´の重量によって与えられる力を少なくとも部分的に補償し、それによって照射ユニットを少なくとも部分的に解放する。
【００５４】
図２は、前記平衡錘１９は、有利には、少なくとも１つのプーリー１８によってガイドされるケーブル１７を用いて、上方セグメント８´´の自由端１２´´に結合される。このようなプーリー１８（又は他のガイド手段）は、ケーブル１７を常に実質的にレール１０ｄの軸内に保つ働きをする。
【００５５】
１つの好適な実施形態によれば、照射ユニット５は、図４ａに示すように、前記下方セグメント８´及び上方セグメント８´´が取り付けられる牽引フレーム２０によって取り囲まれている。この牽引フレーム２０は、下方セグメント８´及び上方セグメント８´´上の照射ユニット５から牽引力を伝える働きをする。
【００５６】
牽引フレーム２０及び牽引フレーム２０と照射ユニット５との間の機械的な結合は、図４ａ、４ｂ及び４ｃを参照してより詳細に説明される。図４ａに示すように、牽引フレーム２０は、下方セグメント８´に対する第１の牽引レール対２３´及び上方セグメント８´´に対する第２の牽引レール対２３´´を含む。第１の牽引レール対２３´は、少なくとも１つの第１のクロスピース４０´を用いて強固に結合されている。同様に、第２の牽引レール対２３´´は、図４ａでは見えないが、少なくとも１つの第２のクロスピースを用いて強固に結合されている。側方エレメント４２´、４２´´は、第１の牽引レール対２３´を第２の牽引レール対２３´´に強固に相互接続することによって、照射ユニット５の周囲に牽引フレーム２０を近づける。その結果、牽引フレーム２０は、照射ユニット５の運動の両方向にある程度の機能的な遊びを有する、照射ユニット５を取り巻く強固なフレームとなる。
【００５７】
図４ｂは、関節でつながった２つの懸垂アーム４４´及び４４´´を含む懸垂機構を用いて、前記牽引フレーム２０が照射ユニット５によって支持されていることを示す。第１の牽引レール対２３´の側方に配置されているアーム４４´は、照射ユニット５への第１の関節４６´を用いて、及び牽引フレーム２０への第２の関節４８´を用いて、ここでは例えば、第１の牽引レール対２３´に結合されている。同様に、第２の牽引レール対２３´´の側方に配置されているアーム４４´´は、照射ユニット５への第１の関節４６´´を用いて、及び牽引フレーム２０への第２の関節４８´´を用いて、ここでは例えば、第２の牽引レール対２３´´に結合されている。４つの関節４６´、４８´、４６´´及び４８´´の回転軸は、回転ガントリ２の回転軸３に垂直な平面内に画定される平行四辺形の四隅を通過することに留意されたい。
【００５８】
図４ｃに示すように、嵌め込みエレメント２１は、照射ユニット５と牽引フレーム２０との間、より具体的には、照射ユニット５と牽引フレーム２０のクロスピース４０との間に結合される。これは、より具体的には、通常動作中には、伸縮が停止キー（図４ｃには図示せず）によってブロックされる、嵌め込みエレメントを含む。伝達される力（照射ユニットの回転方向に応じて、これは牽引力または圧縮力となりうる）が一定の閾値を超えると、前記キーは、例えば切断されるなどして、壊れる。その結果、嵌め込みエレメント２１は自由に伸縮可能になり、すなわち、照射ユニット５から牽引フレーム２０へ大きな力を伝達することはなくなる。
【００５９】
図４ａ、及び４ｃに示すように、好適には牽引フレーム２０の中央平面に配置される単一の嵌め込みエレメント２１、或いは一対の嵌め込みエレメント２１で、好適には牽引レール２３の１つの近傍に配置される前記嵌め込みエレメント２１の各々を提供しうることに留意されたい。しかしながら、牽引レール２３´の側方、或いは牽引レール２３´´の側方に一又は複数の嵌め込みエレメント２１を提供すれば十分である。
【００６０】
停止キーが損傷していない限り、これらの嵌め込みエレメント２１は、照射ユニット５と牽引フレーム２０との間の牽引力及び推進力を伝達し、照射ユニット５に対して牽引フレーム２０を中心に保つ。前記閾値を超える力で停止キーが損傷すると、これらの嵌め込みエレメント２１は（牽引力の下で）伸張又は（圧縮力の下で）収縮することができる。牽引フレーム２０及び照射ユニット５は、上述の牽引フレーム２０の懸垂機構によって条件付けられた相対運動を行うことができる。その結果として、牽引フレーム２０が障害物、例えば、動かないフロアに当接する場合でも、照射ユニット５はある角度まで回転を継続することが可能で、図４ｂの両矢印で示したように、最初の中心位置から回転の両方向に回転することができる。
【００６１】
図４ｃの参照番号２２は  キーの破壊、又は、嵌め込みエレメント２１の伸張又は収縮を検出することができる検出システム２２を特定している。この検出システム２２のシステム信号は次いで、照射ユニット５の回転の緊急停止を起動するモニタリングシステムによって使用される。
【００６２】
正常な動作では、牽引力、推進力はそれぞれ嵌め込みエレメント２１を介して、照射ユニット５から牽引フレーム２０に伝達され、嵌め込みエレメントは強固なエレメントのように振る舞い、牽引フレーム２０を照射ユニット５に対して中央に保つ。フロア８が動かなくなると、牽引フレーム２０は直ちに固定され、その結果嵌め込みエレメント２１の牽引力又は圧縮力は増大する。伝達される力が前記閾値を超えると、嵌め込みエレメント２１の停止キーが壊れ、この破壊が検出システム２２によって検出され、モニタリングシステムが照射ユニット５の回転の緊急停止を起動する。回転の緊急停止の起動と照射ユニット５の完全な停止との間に、照射ユニット５は角度にして数度だけさらに回転することがある。キーの破壊後、嵌め込みエレメント２１がそれぞれ自由に伸張または収縮できるならば、関節でつながったアーム４４´及び４４´´の回転並びに牽引フレーム２０と照射ユニット５との間で、最初の中心位置から照射ユニット５の回転の両方向にもたらされるある程度の遊びによって、照射ユニット５の残留回転は上述のように吸収されうる。
【００６３】
図５ａに示すように、下方セグメント８´の第１端部１１´は牽引レール２３´で摺動可能なピボットリンク２４´を含み、上方セグメント８´´の第１端部１１´´は牽引レール２３´´で摺動可能なピボットリンク２４´´を含む。
【００６４】
これらの牽引レール２３´、２３´´はそれぞれ下方セグメント８´、上方セグメント８´´の第１のプレートに対して適切な形状及び方向、並びに照射ユニット５の位置に関わりなく４５度〜１３５度の間にある角度を形成する、ピボットリンクでのレールの接平面を有する。この角度が９０度に近づくほど、下方セグメント８´及び上方セグメント８´´が動かなくなるリスクは、より低減される。
【００６５】
図５ｂに示した１つの好適な実施形態によれば、牽引レール２３´、２３´´の形状は、洋ナシを半分に切った形状のようになることがある。したがって、図５ｂに示した牽引レール２３は：
―牽引フレーム２０内で照射ユニット５の終端３３に近く、照射ユニット５の中心軸２７の方向と１５度〜４０度の角度を形成する、第１の実質的に直線的な部分２５；及び
―牽引フレーム２０内で照射ユニット５の終端３３から離れている、第２の湾曲した部分２６
を含む。
【００６６】
図５ａは、最大角度位置βにある照射ユニット５を示していることに留意されたい。最大角度位置βの近傍では、上方セグメント８´´のピボットリンク２４´´が牽引レール２３´´の実質的に直線的な部分２５に見出され、下方セグメント８´のピボットリンク２４´が牽引レール２３´の湾曲した部分２６に見出され、これによって、下方セグメント８´の第１のプレートとピボットリンク２４´での牽引レール２３´の接平面との間の角度を４５度〜１３５度に保つことができる。このように、照射ユニット５を第２の角度位置βから第１の角度位置αに向かって動かすようにガントリが作動されると、結果として下方セグメント８´の駆動が促進される。
【００６７】
最大角度位置α（図示せず）の近傍では、上方セグメント８´´のピボットリンク２４´´が牽引レール２３´´の湾曲した部分２６に見出され、下方セグメント８´のピボットリンク２４´が牽引レール２３´の実質的に直線的な部分２５に見出され、これによって、上方セグメント８´´の第１のプレートとピボットリンク２４´´での牽引レール２３´´の接平面との間の角度を４５度〜１３５度に保つことができる。このように、照射ユニット５を第１の角度位置αから第２の角度位置βに向かって動かすようにガントリが作動されると、結果として上方セグメント８´´の駆動が促進される。照射ユニット５の最大角度位置α及びβからある程度離れた位置で、ピボットリンク２４´、２４´´は主として牽引レール２３´、２３´´の第１の実質的に直線的な部分２５を摺動する。
【００６８】
図６に示したように、１つの好適な実施形態によれば、ハドロン治療装置は患者２９の位置決めのためのレーザービーム２８を生成することができるレーザー源３０を備える。レーザー源３０は、例えば、治療チャンバ６の円筒形の壁を形成する可動フロア８の背後の壁である。フロア８のプレートの少なくとも１つは、レーザービーム２８の経路用の開口部３１を備える。好ましくは、少なくとも２つのレーザー源が使用され、およそ５０ｃｍの患者２９の高さを越えて広がったビームを投影するため、可動フロア８に３つの開口部が形成される。
【００６９】
さらに、本発明の好適な実施形態によれば、図７に示したように、ハドロン治療装置は、前記レーザービーム２８を用いて事前位置決めをした後に患者２９の正確な位置決めを行うための固定式画像撮影デバイス３４、３５を備える。画像撮影デバイスは好ましくは、フロア８の下方に配置される２つのＸ線管３４、及び治療チャンバ６内に配置される２つのＸ線検出パネル３５を備える。固定画像撮影デバイスは、レーザーを用いて事前位置決めした後に、患者を正確に位置決めすることができる。
【００７０】
好ましくは、Ｘ線管３４及び検出パネル３５は、生成されたＸ線ビーム３６が回転ガントリ２のアイソセンター３７で交差するように配向される。好ましくは、図７に示すように、２つのＸ線管３４は可動フロア８の第１の側で地面に配置され、２つの検出パネル３５は可動フロア８の他方の側で支持部３８によってシーリングから懸垂される。Ｘ線管３４及び検出パネル３５が可動フロア８の両側に配置される画像撮影デバイスの構成を設計することも可能である。この画像撮影デバイスの位置決めは、照射ユニットによって仮定される複数の角度位置に対してスライドさせることができる。当業者であれば、患者の頭蓋内領域及び骨盤領域の両方を画像撮影するように、Ｘ線管及び検出パネルの特定の配置を想起しうる。
【符号の説明】
【００７１】
１    ハドロン治療装置
２    回転ガントリ
３    水平回転軸
４    ベッド用のロボット支持体
５    照射ユニット
６    治療チャンバ
７    ６への側方アクセスベイ
８    可動フロア
８´    ８の下方セグメント
８´´    ８の上方セグメント
９    治療領域
１０    ガイド構造体
１０ａ    第１のレール位置
１０ｂ    第２のレール位置
１０ｃ    第３のレール位置
１０ｄ    第４のレール位置
１１´    ８´の第１端部
１１´´    ８´´の第１端部
１２´    ８´の第２端部
１２´´    ８´´の第２端部
１３    ６のフロア
１４    ６のシーリング
１５    ８の関節でつながったセグメント
１７    ケーブル
１８    プーリー
１９    平衡錘
２０    牽引フレーム
２１    ピストン
２２    ロードセル  
２３´    ８´の牽引レール対
２３´´    ８´´の牽引レール対
２４´    ８´のピボットリンク
２４´´    ８´´のピボットリンク
２５    ２３´、２３´´の第１の（直線）部分
２６    ２３´、２３´´の第２の（曲線）部分
２７    ５の中心軸
２８    レーザービーム
２９    患者
３０    レーザー源
３１    ８の開口部
３３´    ５の終端部
３４    Ｘ線管
３５    Ｘ線検出パネル
３６    Ｘ線ビーム
３７    アイソセンター
３８    ３５の懸垂支持部
３９    ３０の支持部
４０´    ２０のクロスピース
４２´、４２´´    ２０の側方エレメント
４４´、４４´´    関節でつながった懸垂アーム
４６´、４６´´    ４４´、４４´´と５との間の関節
４８´、４８´´    ４４´、４４´´と２３´、２３´´との間の関節
５０    ベンド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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