(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者を乗せる天板（１１０）と、
前記天板を移動及び/又は回転させる天板駆動部（１２０）と、
前記天板駆動部を載置するベース（１３１）を有する搬送部（１３０）と
を備えた患者搬送台車（１００）であって、
前記天板駆動部は、
前記天板に接続され、前記天板を回転するよう構成された第１の回転機構（１２１）、
前記第１の回転機構に接続された第１のアーム（１２４）、
前記第１のアームに接続され、前記第１のアームを回転するよう構成された第２の回転機構（１２２）、
前記第２の回転機構に接続された第２のアーム（１２５）、
前記第２のアームに接続され、前記第２のアームを回転するよう構成された第３の回転機構（１２３）、及び
前記第３の回転機構に接続された支持部（１２６）
を備え、
前記患者搬送台車のホームポジション状態において、前記天板、前記第１のアーム、及び前記第２のアームが高さ方向（Ｚ軸）に折り畳んだ状態となるように、前記第１の回転機構、前記第１のアーム、前記第２の回転機構、前記第２のアーム、前記第３の回転機構、及び前記支持部は、高さ方向（Ｚ軸）において前記天板と重畳するよう構成され、
前記支持部は、平面視して前記ベースの中心から外れた位置に固定され、これにより前記ベースには介助者が乗ることができる介助者スペース（１３５）が確保されており、
前記支持部は、前記ベースに設けられた凹部（１３８）に固定されている、前記患者搬送台車。
【請求項２】
前記Ｚ軸の周りの回転をヨー回転とし、前記Ｚ軸に垂直な平面において互いに直交するＸ軸及びＹ軸をとると、前記Ｘ軸の周りの回転をロール回転とし、前記Ｙ軸の周りの回転をピッチ回転とすると、
前記第１の回転機構は、前記天板をロール回転、ピッチ回転、及びヨー回転させるよう構成されており、
前記第２の回転機構は、前記第１のアームをロール回転及びヨー回転させるよう構成されており、
前記第３の回転機構は、前記第２のアームをロール回転及びヨー回転させるよう構成されている、請求項１に記載の患者搬送台車。
【請求項３】
前記ベースに３つ以上の車輪（１３２）が装着されており、前記車輪は全方向駆動車輪である、請求項１又は２に記載の患者搬送台車。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の患者搬送台車と、
患者に粒子線を照射する粒子線照射装置（２１０）と、
前記患者搬送台車の走行を制御する統括制御装置（２６０）と
を含む粒子線照射システム（２００）であって、
前記統括制御装置は、
前記粒子線照射システムが設けられた施設内の起点から終点を結ぶ複数の経路を生成する経路生成部（２６１）と、
前記経路生成部により生成された複数の経路の中から選択した経路を通るよう前記患者搬送台車に指示する交通管制部（２６２）と
を含む、前記粒子線照射システム。
【請求項５】
前記搬送部は、センサ （１３６）をさらに有し、
前記患者搬送台車は、前記統括制御装置により指示された経路を移動中に前記センサにより前記経路を含む空間の情報を取得し、前記空間の情報を既知の地図情報と照合することにより算出した前記患者搬送台車の位置情報を前記統括制御装置に送信し、
前記患者搬送台車は、前記経路を移動中に前記センサにより障害物を検知すると、検知信号を前記統括制御装置に送信し、
前記統括制御装置の前記交通管制部は、前記経路生成部により生成された複数の経路の中から別の経路を通るよう前記患者搬送台車に指示する、請求項４に記載の粒子線照射システム。
【請求項６】
前記起点が前記施設内の位置決め室であり、前記終点が前記施設内の粒子線治療室であり、
前記患者搬送台車は、前記ホームポジション状態のまま、前記位置決め室から前記粒子線治療室に移動する、請求項４又は５に記載の粒子線照射システム。
【請求項７】
前記粒子線照射システムは、
前記粒子線のアイソセンタに対する患者の患部の位置決めのために前記施設の位置決め室及び粒子線治療室にそれぞれ設けられた患者位置設定装置（２２０、２３０）と、
前記位置決め室の前記患者位置設定装置（２２０）及び前記位置決め室に入った前記患者搬送台車を管理する位置決め室管理装置（２４０）と、
前記粒子線治療室の前記患者位置設定装置（２３０）及び前記粒子線治療室に入った前記患者搬送台車を管理する治療室管理装置（２５０）と、
をさらに含み、
前記位置決め室管理装置と前記治療室管理装置は、ネットワーク（２７０）を介して、前記位置決め室及び前記粒子線治療室それぞれの前記患者位置設定装置を用いて生成した位置決めデータを共有し、
前記患者搬送台車は、前記位置決め室及び前記粒子線治療室それぞれに設けられたロック受け部（２２５、２３５）と係合して、前記患者搬送台車を前記位置決め室及び前記粒子線治療室に対して固定するベースロック機構（１３７）をさらに備え、
前記ベースロック機構が前記ロック受け部と係合すると、前記搬送部は待機状態となり、前記天板駆動部は待機状態から回復し、
前記ベースロック機構が前記ロック受け部との係合を解除すると、前記搬送部は待機状態から回復し、前記天板駆動部は待機状態となる、請求項４〜６のいずれか１項に記載の粒子線照射システム。
【請求項８】
粒子線照射中に、前記治療室管理装置は、前記天板駆動部及び／又は前記搬送部からエラー信号を受信すると、前記粒子線照射装置に信号を送り、前記粒子線照射装置の粒子線の照射を停止させる、請求項７に記載の粒子線照射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患者搬送台車及び粒子線照射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
粒子線治療において、加速器から取り出された陽子線、重粒子線、又は中性子線などの粒子線を病巣や癌などの腫瘍部分等（標的）に照射する治療法が行われている。標的への粒子線の線量の集中性を高めつつ、正常組織への影響を抑えるために、粒子線は標的に高精度に照射される。
【０００３】
従来では、粒子線を患者に照射する前に、粒子線の照射ノズルが設置された、粒子線治療を行う部屋（以下「粒子線治療室」という）に置かれた治療台に患者を乗せて、照射ノズルから照射される粒子線の位置と粒子線を照射すべき部位との位置合わせ（患者位置設定や位置決め処理という）が行われる。すなわち、照射ノズルから照射される粒子線が患者内の標的に精度良く当たるように、粒子線照射位置と患者位置とが調整される。
【０００４】
患者位置設定では、まず患者と治療台との間のずれを抑えるために、固定具を用い患者を治療台の天板に固定する。次いで、粒子線治療室内に設置されたレーザポインタ等を利用し、患者の皮膚の上から、粒子線が照射される位置と粒子線を照射すべき部位と間の粗い位置決めを行う。その後、患者のＸ線画像、ＣＴ画像、又はＭＲＩ画像を撮像し、それを見ながら患者が乗った天板の位置や傾き等を調整して、粒子線を照射する位置を高精度に（例えばｍｍ単位）決定する。そして、患者位置設定後に、粒子線の治療が開始される。
【０００５】
一般的に、患者位置設定には数分〜数十分の時間を要し、粒子線治療の治療時間の大半を占める。粒子線治療室内での長時間の患者位置設定は、患者１人当たりの粒子線治療室の占有時間も増加させる。この結果、単位時間あたりの治療人数を増やせないことや、安全な治療照射を担保するための粒子線のQuality Assurance（ＱＡ）測定を行う時間を圧迫し、医師や看護師、放射線技師等の医療従事者への負担を大きくする。
【０００６】
特許文献１は、粒子線治療室に設置された治療台へ患者が乗った天板を移し替えすることにより生じる位置ずれや、粒子線治療室内に常設した固定の治療台が粒子線治療室を大きくし、ＱＡ測定用機器の設置が阻害されるなどの問題に対処する発明を開示する。特許文献１は、患者を乗せる天板と、前記天板を平行移動及び／又は回転させる駆動部と粒子線治療室に設けられた患者位置設定装置から受信した、前記天板の平行移動量及び／又は回転量に応じて、前記駆動部による前記天板の平行移動及び／又は回転を制御する駆動制御部と、前記粒子線治療室に設けられたロック受け部と係合して、患者搬送台車を前記粒子線治療室に固定するベースロック機構とを備える患者搬送台車を開示する。
【０００７】
特許文献２は、運動面上で任意の方向に医療機器を動かすことができる全方向性シャーシを開示する。特許文献２のシャーシは、医療機器の動きの方向を変えるために該医療機器を回転せずに、任意の所定の方向に向きを変える構成を備える。特許文献３は、従来の患者位置設定のための治療室に固定されたロボットアームを有する治療台に対し、患者が乗り降りしやすい天板位置の可動範囲を実現する発明を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特許第６５９６６７９号
【特許文献２】米国特許第９５５４９５３号
【特許文献３】特開２０１８-１２２０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載の技術では、粒子線治療室の占有時間が短縮され、治療効率の改善が行われる。一方で、患者は患者搬送台車の天板に固定されたまま、粒子線治療室に移送されるので、安全のために看護師などの介助者が患者搬送台車と共に移動することがある。病院内では、様々な障害物、他の患者等への配慮、及びスロープ等がある状況下において、患者搬送台車は安定して走行することが求められる。また、特許文献３に記載の技術は、治療室の床下に埋め込む固定型の治療台であり、大がかかりな装置が必要となる。
【００１０】
このような事情に鑑み、本発明は、患者搬送台車及び粒子線照射システム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】
本発明には、以下の態様が含まれる。
〔１〕
患者を乗せる天板（１１０）と、
前記天板を移動及び/又は回転させる天板駆動部（１２０）と、
前記天板駆動部を載置するベース（１３１）を有する搬送部（１３０）と
を備えた患者搬送台車（１００）であって、
前記天板駆動部は、
前記天板に接続され、前記天板を回転するよう構成された第１の回転機構（１２１）、
前記第１の回転機構に接続された第１のアーム（１２４）、
前記第１のアームに接続され、前記第１のアームを回転するよう構成された第２の回転機構（１２２）、
前記第２の回転機構に接続された第２のアーム（１２５）、
前記第２のアームに接続され、前記第２のアームを回転するよう構成された第３の回転機構（１２３）、及び
前記第３の回転機構に接続された支持部（１２６）
を備え、
前記患者搬送台車のホームポジション状態において、前記天板、前記第１のアーム、及び前記第２のアームが高さ方向（Ｚ軸）に折り畳んだ状態となるように、前記第１の回転機構、前記第１のアーム、前記第２の回転機構、前記第２のアーム、前記第３の回転機構、及び前記支持部は、高さ方向（Ｚ軸）において前記天板と重畳するよう構成され、
前記支持部は、平面視して前記ベースの中心から外れた位置に固定され、これにより前記ベースには介助者が乗ることができる介助者スペース（１３５）が確保されており、
前記支持部は、前記ベースに設けられた凹部（１３８）に固定されている、前記患者搬送台車。
〔２〕
前記Ｚ軸の周りの回転をヨー回転とし、前記Ｚ軸に垂直な平面において互いに直交するＸ軸及びＹ軸をとると、前記Ｘ軸の周りの回転をロール回転とし、前記Ｙ軸の周りの回転をピッチ回転とすると、
前記第１の回転機構は、前記天板をロール回転、ピッチ回転、及びヨー回転させるよう構成されており、
前記第２の回転機構は、前記第１のアームをロール回転及びヨー回転させるよう構成されており、
前記第３の回転機構は、前記第２のアームをロール回転及びヨー回転させるよう構成されている、〔１〕に記載の患者搬送台車。
〔３〕
前記ベースに３つ以上の車輪（１３２）が装着されており、前記車輪は全方向駆動車輪である、〔１〕又は〔２〕に記載の患者搬送台車。
〔４〕
〔１〕〜〔３〕のいずれか１項に記載の患者搬送台車と、
患者に粒子線を照射する粒子線照射装置（２１０）と、
前記患者搬送台車の走行を制御する統括制御装置（２６０）と
を含む粒子線照射システム（２００）であって、
前記統括制御装置は、
前記粒子線照射システムが設けられた施設内の起点から終点を結ぶ複数の経路を生成する経路生成部（２６１）と、
前記経路生成部により生成された複数の経路の中から選択した経路を通るよう前記患者搬送台車に指示する交通管制部（２６２）と
を含む、前記粒子線照射システム。
〔５〕
前記搬送部は、センサ（１３６）をさらに有し、
前記患者搬送台車は、前記統括制御装置により指示された経路を移動中に前記センサにより前記経路を含む空間の情報を取得し、前記空間の情報を既知の地図情報と照合することにより算出した前記患者搬送台車の位置情報を前記統括制御装置に送信し、
前記患者搬送台車は、前記経路を移動中に前記センサにより障害物を検知すると、検知信号を前記統括制御装置に送信し、
前記統括制御装置の前記交通管制部は、前記経路生成部により生成された複数の経路の中から別の経路を通るよう前記患者搬送台車に指示する、〔４〕に記載の粒子線照射システム。
〔６〕
前記起点が前記施設内の位置決め室であり、前記終点が前記施設内の粒子線治療室であり、
前記患者搬送台車は、前記ホームポジション状態のまま、前記位置決め室から前記粒子線治療室に移動する、〔４〕又は〔５〕に記載の粒子線照射システム。
〔７〕
前記粒子線照射システムは、
前記粒子線のアイソセンタに対する患者の患部の位置決めのために前記施設の位置決め室及び粒子線治療室にそれぞれ設けられた患者位置設定装置（２２０、２３０）と、
前記位置決め室の前記患者位置設定装置（２２０）及び前記位置決め室に入った前記患者搬送台車を管理する位置決め室管理装置（２４０）と、
前記粒子線治療室の前記患者位置設定装置（２３０）及び前記粒子線治療室に入った前記患者搬送台車を管理する治療室管理装置（２５０）と、
をさらに含み、
前記位置決め室管理装置と前記治療室管理装置は、ネットワーク（２７０）を介して、前記位置決め室及び前記粒子線治療室それぞれの前記患者位置設定装置を用いて生成した位置決めデータを共有し、
前記患者搬送台車は、前記位置決め室及び前記粒子線治療室それぞれに設けられたロック受け部（２２５、２３５）と係合して、前記患者搬送台車を前記位置決め室及び前記粒子線治療室に対して固定するベースロック機構（１３７）をさらに備え、
前記ベースロック機構が前記ロック受け部と係合すると、前記搬送部は待機状態となり、前記天板駆動部は待機状態から回復し、
前記ベースロック機構が前記ロック受け部との係合を解除すると、前記搬送部は待機状態から回復し、前記天板駆動部は待機状態となる、〔４〕〜〔６〕のいずれか１項に記載の粒子線照射システム。
〔８〕
粒子線照射中に、前記治療室管理装置は、前記天板駆動部及び／又は前記搬送部からエラー信号を受信すると、前記粒子線照射装置に信号を送り、前記粒子線照射装置の粒子線の照射を停止させる、〔４〕〜〔７〕のいずれか１項に記載の粒子線照射システム。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る患者搬送台車の概略構成図である。
【図２】患者搬送台車の天板の移動及び回転を説明する図である。
【図３】患者搬送台車の駆動制御部のブロック図である。
【図４】患者搬送台車の搬送制御部のブロック図である。
【図５】施設内の粒子線照射システムの概略図である。
【図６】粒子線照射システムの位置決め室の概略図である。
【図７】粒子線照射システムの粒子線治療室の概略図である。
【図８】粒子線照射システムの制御ブロック図である。
【図９】患者搬送台車の経路を説明する図である。
【図１０】粒子線照射システムを用いた粒子線治療の一連の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
〔患者搬送台車〕
本発明の一実施形態に係る患者搬送台車１００について説明する。図１（ａ）は患者搬送台車１００の概略構成図であり、（ｂ）はその平面図である。
【００１４】
本発明において、患者搬送台車１００の高さ方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直な平面において互いに直交する軸をＸ軸及びＹ軸とする。Ｘ軸の周りの回転をロール回転とし、Ｙ軸の周りの回転をピッチ回転とし、Ｚ軸の周りの回転をヨー回転とする。図１の例では、平面視して長方形状である天板１１０の短辺方向をＸ軸とし、天板１１の長辺方向をＹ軸とし、患者搬送台車１００の高さ方向をＺ軸としている。なお、天板１１０が楕円形状の場合は、短軸をＸ軸、長軸をＹ軸、及び、両軸に垂直な軸をＺ軸としてもよい。
【００１５】
患者搬送台車１００は、患者を乗せる天板１１０と、天板１１０を移動及び回転させる天板駆動部１２０と、天板１１０及び天板駆動部１２０を載せて移動する搬送部１３０とを備える。
【００１６】
天板１１０は、平面視して矩形状（長方形又は正方形）のものに限らず、楕円形状（円を含む）のものであってもよい。天板１１０は、患者が乗っても安定しており（撓まない）、患者が動かないよう固定できるような形状及びサイズを有する。
【００１７】
天板１１０は、患者の身体を固定するための固定具（不図示）を備える。固定具は、患者の頭部を固定する器具、患者の手足を固定する器具、患者の胴体を固定する器具、及び／又は患者の身体の形状に沿って形成されたクッション材などである。また、天板１１０は、患者の頭部、脚部、及び／又は胴体にあたる部分など天板１１０の一部が傾斜できるように構成されていてもよい。また、患者が天板１１０上でうつ伏せになった状態でも固定できるように、天板１１０に呼吸孔等が設けられていてもよい。
【００１８】
天板駆動部１２０は、天板１１０に接続され且つ天板１１０を回転するよう構成された第１の回転機構１２１と、第１の回転機構１２１に接続された第１のアーム１２４と、第１のアーム１２４に接続され且つ第１のアーム１２４を回転するよう構成された第２の回転機構１２２と、第２の回転機構１２２に接続された第２のアーム１２５と、第２のアーム１２５に接続され且つ第２のアーム１２５を回転させる第３の回転機構１２３とを備える。
【００１９】
第１〜第３の回転機構１２１〜１２３は、患者搬送車１００に積載されたバッテリー（不図示）からの電力を受けて、天板１１０、第１のアーム１２４、及び第２のアーム１２５を移動及び回転させる駆動モータ（図３の符号１２１ａ〜１２３ａ）と、移動量及び回転量（回転方向）を算出して駆動制御部１３３に出力するエンコーダ（図３の符号１２１ｂ〜１２３ｂ）などを備える。
【００２０】
第１のアーム１２４は、第１及び第２の回転機構１２１、１２２に接続され、第２のアーム１２５は、第２及び第３の回転機構１２２、１２３に接続されている。第１及び第２のアーム１２４、１２５は、伸縮するよう構成されていてもよい。この場合、第１及び第２のアーム１２４、１２５は、患者搬送車１００に積載されたバッテリー（不図示）からの電力を受けて、第１及び第２のアーム１２４、１２５を伸縮させる駆動モータ（図３の符号１２４ａ、１２５ａ）と、伸縮量を算出して駆動制御部１３３に出力するエンコーダ（図３の符号１２４ｂ、１２５ｂ）などを備える。第１及び第２のアーム１２４、１２５は、伸縮しない構成の場合、これら駆動モータ及びエンコーダを備えない。
【００２１】
一実施例では、第１の回転機構１２１は、天板１１０をロール回転、ピッチ回転、及びヨー回転させるよう構成されている。第２の回転機構１２２は、第１のアーム１２４をロール回転及びヨー回転させるよう構成されている。第３の回転機構１２３は、第２のアーム１２５をロール回転及びヨー回転させるよう構成されている。また、第１及び第２のアーム１２４、１２５は伸縮しない。
【００２２】
第３の回転機構１２３は、支持部１２６により支持され、支持部１２６は搬送部１３０のベース１３１に設けられた凹部１３８に固定される。凹部１３８はベース１３１の表面から下がった部分であり、好ましくは支持部１２６全体をベース１３１内に埋め込めるようなサイズで形成されている。図１（ｂ）に示すように、支持部１２６は、平面視してベース１３１の中心から外れた位置に配置される。これにより、高さ方向（Ｚ軸）に互いに重畳する天板１１０、第１〜第３の回転機構１２１〜１２３、第１及び第２のアーム１２４、１２５、並びに支持部１２６は、平面視して中心から外れた位置に配置されることとなり、ベース１３１に介助者が乗ることができる介助者スペース１３５が確保される。ベース１３１の中心は、ベース１３１が平面視して矩形の場合は対角線の交点であり、ベース１３１が平面視して円（又は楕円）の場合は円中心（又は短軸と長軸の交点）である。介助者スペース１３５は、少なくとも１人の介助者が立てる（又は座れる）程度の面積があればよく、例えば０．１ｍ２以上、０．３ｍ２以上、０．５ｍ２以上、０．７ｍ２以上、１ｍ２以上、１．２ｍ２以上、１．５ｍ２以上、又は２ｍ２以上あればよい。
【００２３】
図１（ａ）に示すように、天板１１０、第１〜第３の回転機構１２１〜１２３、並びに第１及び第２のアーム１２４、１２５は、高さ方向（Ｚ軸）において重畳するよう折りたたんだ状態で収容できるよう構成されている。この状態を、患者搬送台車１００がホームポジション状態にあると称する。すなわち、患者搬送台車１００がホームポジション状態において、天板１１０、第１のアーム１２４、及び第２のアーム１２５が高さ方向（Ｚ軸）に折り畳んだ状態となる。
【００２４】
さらに述べると、患者搬送台車１００がホームポジション状態において、天板１１０の一端に接続された第１の回転機構１２１、天板１１０の他端の下に配置された第２の回転機構１２２、並びに第１及び第２の回転機構１２１、１２２に接続された第１のアーム１２４は、高さ方向（Ｚ軸）において、天板１１０と重畳するよう構成されている。また、患者搬送台車１００がホームポジション状態において、第２のアーム１２５及び第３の回転機構１２３は、高さ方向（Ｚ軸）において、第２の回転機構１２２及び第１のアーム１２４（並びに第１の回転機構１２１）と重畳するように構成されている。
【００２５】
このように患者搬送台車１００がホームポジション状態にあると、天板１１０及び天板駆動部１２０の平面方向（ＸＹ平面）の広がりを抑えることができる。患者搬送車１００は、このホームポジション状態のまま、天板１１０に患者を乗せ、病院等の施設内を移動する。
【００２６】
天板駆動部１２０は、第１〜第３の回転機構１２１〜１２３により、天板１１０と第１及び第２のアーム１２４、１２５とを移動及び回転（第１及び第２のアーム１２４、１２５が伸縮する場合は、それらの伸縮も）させて、天板１１０を任意の位置に動かす。
【００２７】
図１に示すように、支持部１２６は、ベース１３１の凹部１３８に埋め込まれるように設置され、ホームポジション時の天板の高さを可能な限り低くし、かつ、第３の回転機構１２３が床面と高さ方向にスペースを維持しているため、第２のアーム１２５は、高さ方向において天板を低くすることができる。例えば、図２（ａ）に示すように、天板駆動部１２０は、天板１１０を床面近くまで下ろすことができ、これにより患者は天板１１０に乗り降りしやすくなる。また、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、天板駆動部１２０は、粒子線治療の際に天板１１０を移動及び回転させ、患者を任意の姿勢となるよう動かすことができる。
【００２８】
第１〜第３の回転機構１２１〜１２３による天板１１０、第１のアーム１２４、及び第２のアーム１２５の回転方向（ロール回転、ピッチ回転、及び／又はヨー回転）及び回転量は、具体化に際し適宜調整される。第１及び第２のアーム１２４、１２５が伸縮する構成の場合は、第１及び第２のアーム１２４、１２５の伸縮量も具体化に際し適宜調整される。
【００２９】
搬送部１３０は、ベース１３１と、ベース１３１に装着された複数（３つ以上）の車輪１３２と、ベース１３１に載置された駆動制御部１３３及び搬送制御部１３４と、ベース１３１に設けられた１つ又は複数のセンサ１３６と、ベース１３１に設けられたベースロック機構１３７とを備える。センサ１３６は、空間認識センサと障害物センサを備える。空間認識センサは、例えば２Ｄ、３Ｄレーザ距離計（３Ｄ測域センサ（LiDAR））などであり、患者搬送台車１００の位置を推定するために、周囲の環境を認識し、例えば３次元点群データ（空間情報）を生成する。空間認識センサからの空間情報は、既知の地図情報と照合されることで、患者搬送台車１００の位置が推定され、位置情報が生成される。センサ１３６は、患者搬送台車１００の移動に際し、空間認識でき、障害物を検知できる位置（前後、四隅など）に設けられ、ベースロック機構１３７は、ベース１３１の床面側、又は前後左右のいずれか１つ以上の側面に設けられる。患者搬送台車１００は、後述する統括制御装置２６０により指示された経路を移動中に、センサ１３６により該経路を含む空間の情報を取得し、該空間の情報を、患者搬送台車１００に予め記憶された既知の地図情報と照合することにより、自己（患者搬送台車１００）の位置情報を算出し、該算出した位置情報を前記統括制御装置に送信する。これにより統括制御装置２６０は患者搬送台車１００の位置を把握できる。
【００３０】
患者搬送台車１００は、公知の技術を用いて施設内を自走する。好ましくは自己位置推定機能と走行制御機能を有した自律移動式であるが、磁気誘導式、電磁誘導式、若しくは二次元コードなどの画像認識方式、又はレーザ誘導式であってもよい。また、介助者などに追従、あるいは協調して移動する追従式であってもよいし、状況に応じ走行モードを切り替えられる組み合わせであってもよい。
【００３１】
車輪１３２は、全方向に移動可能な駆動車輪（全方向駆動車輪）であり、好ましくはメカナムホイールあるいはオムニホイールである。車輪１３２は、搬送制御部１３４の制御により車輪用の駆動モータ（不図示）の力を受けて回転し、患者搬送台車１００を走行させる。患者搬送台車１００は自走するものであるが、介助者等が手動で動かすこともできる。
【００３２】
患者搬送台車１００は、走行する際、介助者スペース１３５に乗った介助者により、手動走行出来るように操作パネル（不図示）や安全機能として非常停止ボタン（不図示）を備え緊急時に患者搬送台車１００を緊急停止させるようにしてもよい。患者搬送台車１００に、駆動制御部１３３と有線あるいは無線で通信するペンダント（リモコン）を設け、介助者等が該ペンダントから天板駆動部１２０の移動を指示出来るようにしてもよい。例えば、患者急変時などに、施設内のどこでも患者を天板１１０から乗り降りさせるようにしてもよいし、介助者スペース１３５より乗り降りさせるようにしてもよい。また、患者搬送台車１００が移動中に、例えば床にある小さな障害物が車輪１３２に巻き込まれないよう、小さな障害物をはね退ける排障器（不図示）をベース１３１に設けるようにしてもよい。また、患者搬送台車１００は走行する際、安全機能として発光ユニットや音声ユニット（いずれも不図示）を備えてもよい。発光ユニットはLEDライトなどで構成され、患者搬送台車１００の現在の状態（走行中／待機中／減速停止中／異常状態など）を容易に確認できるよう、光の色や点滅の仕方で表示する。また、ウィンカー機能であってもよい。音声ユニットは、進行方向や方向指示をメロディーや音声で周囲に知らせる。
【００３３】
駆動制御部１３３は、後述する粒子線照射システム２００の管理装置（後述する位置決め室管理装置２４０及び治療室管理装置２５０）と無線通信するアンテナなどのインターフェースと、上記管理装置からの指示（制御信号）に基づき天板駆動部１２０を制御するためのプログラム及びプロセッサ（又はＡＳＩＣなど）と、プログラムや各種情報を記憶するメモリなどを備えたコンピュータである。駆動制御部１３３は、上記管理装置から無線通信を通じて受信した指示に応じて、第１〜第３の回転機構１２１〜１２３並びに第１及び第２のアーム１２４、１２５の駆動を制御して、天板１１０の移動、回転及び傾斜を制御する。
【００３４】
図３は、駆動制御部１３３の機能ブロック図である。駆動制御部１３３は、メモリに記憶されたプログラム及びプロセッサが協働するなどして実現される機能部として、上記管理装置と情報を送受信する送受信部１３３ａ、並びに第１〜第３の回転機構１２１〜１２３をそれぞれ制御する第１の回転機構制御部１３３ｂ、第２の回転機構制御部１３３ｃ、及び第３の回転機構制御部１３３ｄを備える。
【００３５】
第１の回転機構制御部１３３ｂは、上記管理装置から受信した指示に基づき、第１の回転機構１２１の駆動モータ１２１ａを制御して、天板１１０の回転（ロール回転、ピッチ回転、及び／又はヨー回転）を制御する。回転量（ロール回転の回転量、ピッチ回転の回転量、及び／又はヨー回転の回転量）はエンコーダ１２１ｂにより算出され、第１の回転機構制御部１３３ｂに出力される。第１の回転機構制御部１３３ｂは、送受信部１３３ａを介して回転量の情報を上記管理装置へ送信する。上記管理装置は、当該情報に基づき、第１の回転機構１２１の回転量を把握する。
【００３６】
第２の回転機構制御部１３３ｃは、上記管理装置から受信した指示に基づき、第２の回転機構１２２の駆動モータ１２２ａを制御して、第１のアーム１２４の回転（ロール回転、ピッチ回転、及び／又はヨー回転）を制御する。回転量（ロール回転の回転量、ピッチ回転の回転量、及び／又はヨー回転の回転量）はエンコーダ１２２ｂにより算出され、第２の回転機構制御部１３３ｃに出力される。第２の回転機構制御部１３３ｃは、送受信部１３３ａを介して回転量の情報を上記管理装置へ送信する。上記管理装置は、当該情報に基づき、第２の回転機構１２２の回転量を把握する。
【００３７】
同様に、第３の回転機構制御部１３３ｄは、上記管理装置から受信した指示に基づき、第３の回転機構１２３の駆動モータ１２３ａを制御して、第２のアーム１２５の回転（ロール回転、ピッチ回転、及び／又はヨー回転）を制御する。回転量（ロール回転の回転量、ピッチ回転の回転量、及び／又はヨー回転の回転量）はエンコーダ１２３ｂにより算出され、第３の回転機構制御部１３３ｄに出力される。第３の回転機構制御部１３３ｄは、送受信部１３３ａを介して回転量の情報を上記管理装置へ送信する。上記管理装置は、当該情報に基づき、第３の回転機構１２３の回転量を把握する。
【００３８】
第１及び第２のアーム１２４、１２５が伸縮できる構成の場合、駆動制御部１３３は、第１のアーム制御部１３３ｅ及び第２のアームの制御部１３３ｆをさらに備える。第１のアーム制御部１３３ｅは、上記管理装置から受信した指示に基づき、第１のアーム１２４の駆動モータ１２４ａを制御して、第１のアーム１２４の伸縮を制御する。伸縮量はエンコーダ１２４ｂにより算出され、第１のアーム制御部１３３ｅに出力される。第１のアーム制御部１３３ｅは、送受信部１３３ａを介して回転量の情報を上記管理装置へ送信する。上記管理装置は、当該情報に基づき、第１のアーム１２４の伸縮量を把握する。第２のアーム制御部１３３ｆについても同様であり説明は省略する。
【００３９】
搬送制御部１３４は、後述する粒子線治療システム２００の管理装置（後述する位置決め室管理装置２４０、治療室管理装置２５０、及び統括制御装置２６０）と無線通信するアンテナなどのインターフェースと、上記管理装置からの指示に基づき搬送部１３０を制御するためのプログラム及びプロセッサ（又はＡＳＩＣなど）と、プログラムや各種情報を記憶するメモリなどを備えたコンピュータである。
【００４０】
図４は、搬送制御部１３４の機能ブロック図である。搬送制御部１３４は、メモリに記憶されたプログラム及びプロセッサが協働するなどして実現される機能部として、上記管理装置と信号を送受信する送受信部１３４ａ、車輪１３２を制御する車輪制御部１３４ｂ、及びベースロック機構１３７を制御するベースロック機構制御部１３４ｃを備える。
【００４１】
車輪制御部１３４ｂは、上記管理装置から受信した指示に基づき、駆動モータ１３２ａを制御して車輪１３２の回転及び向きを制御する。上記管理装置からの指示に従い、搬送制御部１３４は車輪１３２を制御して、患者搬送台車１００は施設内を自走する。車輪１３２の回転量（速度及び移動距離など）はエンコーダ１３２ｂにより算出され、車輪制御部１３４ｂに出力される。車輪制御部１３４ｂは、送受信部１３４ａを介して回転量の情報を上記管理装置へ送信する。
【００４２】
ベースロック機構制御部１３４ｃは、上記管理装置から受信した指示に基づき、駆動モータ１３７ａを制御してベースロック機構１３７のロック状態（ベース１３１から突出してロック受け部と係合すること）又はロック解除状態（ロック受け部との係合を解き、ベース１３１に格納すること）を制御する。
【００４３】
センサ１３６に含まれる障害物センサは非接触式で、患者搬送台車１００から所定の範囲（例えば数ｃｍ〜数ｍ）にある周囲の障害物を検知するものであり、例えば２次元若しくは３次元光学センサ、レーザ測定センサ、音響センサ、磁場センサ、電界センサ、誘導センサ、電波センサ、又はこれらの組み合わせである。センサ１３６が障害物を検知すると、搬送制御部１３４及び後述する統括制御装置に検知信号を送信し、これを受けて搬送制御部１３４及び統括制御装置２６０は、患者搬送台車１００を停止させたり、障害物を回避させたりするよう制御する。なお、障害物を検出するセンサとして、接触式センサを備えてもよい。ベース１３１や天板１１０などの平面方向（ＸＹ平面）に広がりが最大になる可能性のある部分の周囲に備えられ、障害物に接触すると、搬送制御部は患者搬送台車１００を減速停止させる。
【００４４】
ベースロック機構１３７は、粒子線治療室及び位置決め室の床や壁などに設けられたロック受け部（図６の２２５、図７の２３５）と機械的に係合し（ロック状態）、患者搬送台車１００が床に対して動かないように固定するための機構である。ベースロック機構１３７とロック受け部は機械的に係合する機構に代えて又は加えて、空圧を利用するエアークランプや磁力を利用して固定するものであってもよい。ベースロック機構１３７、粒子線治療室及び位置決め室の床や壁などに設けられたロック受け部とにより、患者搬送台車１００を部屋に固定し、ベース１３１に対し非対称な位置に天板駆動部を移動させた場合でも、所望された患者の姿勢を維持し静止させることができる。なお、ベースロック機構１３７とロック受け部とを係合する機構は、ベースロック機構１３７側ではなく、ロック受け部側に設けるようにしてもよい。
【００４５】
ベースロック機構１３７は、ロック受け部と係合していない状態（ロック解除状態）において、患者搬送台車１００の移動時に邪魔にならないようにベース１３１内に格納され、粒子線治療室等に設けられたロック受け部と係合する際にベース１３１から突出しロック受け部と係合するよう構成されていてもよい。なお、ロック受け部が粒子線治療室等の壁面等に設けられる場合には、それに合わせてベースロック機構１３７もベース１３１の側方等に設けられる。
【００４６】
なお、ベースロック機構１３７の変形例として、ベースロック機構は、患者搬送台車１００に備え付けられたものではなく、粒子線治療室等の壁や床に格納されていてもよい。この場合、ベースロック機構は、ベース１３１に備えられたロック受け部と係合していない状態（ロック解除状態）において、患者搬送台車１００の移動時に邪魔にならないように粒子線治療室等の壁や床に格納され、ロック受け部と係合する際、ベースロック機構が壁や床から突出しロック受け部と係合するよう構成されていてもよい。また、ベースロック機構にＸＹＺステージを備え、固定する位置を選択できるようにしてもよい。これにより、患者搬送台車１００とベースロック機構の係合位置を固定せずに、所望の位置とすることができる。また、ベースロック機構に備え付けられた変位センサ（不図示）により、患者搬送台車１００とベースロック機構との間の距離を測定し、その近接量に応じて搬送制御部１３４が、ロック受け部との固定位置に誘導するよう搬送部１３０の車輪１３２を動作させるようにしてもよい。該変位センサは、患者搬送台車１００が定位置に設置されたベースロック機構に接触した際に受ける力若しくは近接したことによる場の変化などを検知するセンサであり、例えば、接触式センサ、光学式センサ、渦電流式センサ、又はこれらの組み合わせである。     
【００４７】
患者搬送車１００に積載されたバッテリーは、ベースロック機構１３７等に備えられたオートコネクタ（不図示）を通じて充電されるようにしてもよい。
【００４８】
以上のように本実施形態に係る患者搬送台車１００は、主に以下の構成を備えることを特徴とする。患者搬送台車１００は、患者を乗せる天板１１０と、天板１１０を任意の位置へ移動及び回転させる天板駆動部１２０と、患者搬送台車１００を移動させる搬送部１３０とを備える。
天板駆動部１２０は、第１〜第３の回転機構１２１〜１２３により第１及び第２のアーム１２４、１２５を移動及び回転（第１及び第２のアーム１２４、１２５が伸縮する場合は、それらの伸縮も）させて、天板１１０を任意の位置に動かす。これにより例えば、天板駆動部１２０は天板１１０を床面近くに移動させることができ、患者は天板１１０への乗り降りが容易となる。
患者搬送台車１００がホームポジション状態において、天板１１０、第１のアーム１２４、及び第２のアーム１２５が高さ方向（Ｚ軸）に折り畳んだ状態となるように、第１〜第３の回転機構１２１〜１２３、並びに第１及び第２のアーム１２４、１２５は、高さ方向（Ｚ軸）において天板１１０と重畳するよう構成されている。これらにより、天板１１０及び天板駆動部１２０の平面方向（ＸＹ平面）の広がりを抑えることができ、患者搬送台車１００の移動時の邪魔になりにくなる。また、支持部１２６は、ベース１３１の凹部１３８に埋め込まれるように設置されているため、ホームポジション時の天板の高さを可能な限り低くでき、患者の乗降時に天板１１０を可能な限り床面近くまで下ろすことができ、患者の乗降が容易になる。
また、第３の回転機構１２３を支持する支持部１２６は、平面視してベース１３１の中心から外れた位置に固定され、これによりベース１３１には介助者が乗ることができる介助者スペース１３５が確保される。
【００４９】
〔粒子線照射システム〕
本実施形態に係る患者搬送台車１００を用いる粒子線照射システム２００について説明する。粒子線照射システム２００は、１つ又は複数の患者搬送台車１００、並びに粒子線照射装置２１０、患者位置設定装置２２０、２３０、位置決め室管理装置２４０、治療室管理装置２５０、及び統括制御装置２６０を含む。
【００５０】
図５は、粒子線治療を行う施設（例えば病院）に設けられた粒子線照射システム２００の例である。粒子線治療を行う施設には、患者に粒子線を照射する粒子線照射装置２１０が置かれた１つ又は複数の粒子線治療室と、粒子線照射装置２１０の照射位置（アイソセンタＩＣ）に対して、患者の患部の位置を一致させる位置決め処理が行われる１つ又は複数の位置決め室とが少なくとも含まれる。
【００５１】
粒子線照射装置２１０は、粒子線を生成する加速器２１１、内部を粒子線が通る真空ダクトや粒子線の方向、強度、及びサイズ等を調整する各種電磁石装置を含む粒子線ガイド２１２、粒子線を患者の照射すべき部位に向けて出射する照射ノズル２１３、並びに粒子線照射装置２１０全体を制御する照射制御部２１４を含む。
【００５２】
加速器２１１は、陽子線、中性子線、又は重粒子線である粒子線を生成する装置であり、例えばシンクロトロン、サイクロトロン、シンクロサイクロトロン、又は線形加速器である。加速器２１１で生成された粒子線は、粒子線ガイド２１２により照射ノズル２１３に導かれる。粒子線ガイド２１２の各種電磁石装置には、特許第６３６４１４１号、特許第６３８７４７６号、及び特許６７３４６１０号に記載の四極電磁石装置、ステアリング電磁石装置、振分電磁石装置、収束電磁石装置、及び／又は超電導電磁石装置などが含まれる。また、粒子線ガイド２１２の各種電磁石装置には、粒子線の形状及び／又は線量を調整するビームスリット装置や、粒子線のビーム位置を微調整するためのステアリング電磁石装置をさらに含むものであってもよい。これら特許第６３６４１４１号、特許第６３８７４７６号、及び特許６７３４６１０号に記載の内容は、参照により本発明に組み込まれる。
【００５３】
照射ノズル２１３は、粒子線治療室内に設けられ、粒子線ガイド２１２からの粒子線を患部へ向けて出射する。照射ノズル２１３は、走査電磁石２１３ａ、ビームモニタ２１３ｂ、及びエネルギー変調手段２１３ｃを備える（図７）。照射ノズル２１３は、例えば特許第６３８７４７６号に記載の照射ノズルである。
【００５４】
走査電磁石２１３ａは、流れる電流量や電流の向きを調整することで、照射ノズル２１３から出射する粒子線の進行方向を微調整し、所定の範囲内でスキャン（走査）可能にするための電磁石である。ビームモニタ２１３ｂは、粒子線を監視し、線量やビームの位置及び平坦度を計測するモニタである。計測した情報は、ビームモニタ２１３ｂから粒子線照射装置２１０の照射制御部２１４にフィードバックされ、走査電磁石２１３ａの制御や粒子線の精度よい照射に利用される。エネルギー変調手段２１３ｃは、粒子線のエネルギーを調整して粒子線の患者内の到達する深さを調整するものであり、例えば、レンジモジュレータ、散乱体、リッジフィルタ、患者コリメータ、患者ボーラス、又はアプリケータなどである。
【００５５】
照射制御部２１４は、粒子線治療室の治療室管理装置２５０と通信し、治療室管理装置２５０から粒子線照射装置２１０の指示を受け取り、該指示に基づき粒子線照射装置２１０の加速器２１１、粒子線ガイド２１２、及び照射ノズル２１３を制御するコンピュータである。
【００５６】
位置決め室には患者位置設定装置２２０と、患者搬送台車１００のベースロック機構１３７と係合するロック受け部２２５とが備え付けられる（図６）。患者を乗せた患者搬送台車１００は、施設内を通り位置決め室内へ搬送され、位置決め室に設けたロック受け部２２５にベースロック機構１３７を係合させて固定した後、位置決め用の測定台としてそのまま利用される。患者を搬送する台車から位置決め用の測定台へ移す必要がなく、患者の負担は軽減される。また、位置決め室内に固定の測定台を備え付けておく必要がなく、位置決め室のスペースの低減に資する。
【００５７】
図６の構成では、ロック受け部２２５は床面に形成されているが、ベースロック機構１３７がベース１３１の側面（又はその他の部位）などの別の部分に設けられる場合は、それに対応する位置に設置される。また、患者搬送台車１００に複数のベースクロック機構１３７が設けられている場合は、その数に対応する数のロック受け部２２５が位置決め室内に備え付けられる。
【００５８】
患者位置設定装置２２０は、複数のＸ線管２２１（図中２２１ａ、２２１ｂ）と、ＣＣＤエリアイメージセンサ、ＣＭＯＳエリアイメージセンサ、又はフラットパネルディテクター等のＸ線を検出する複数の検出器２２２（図中２２２ａ、２２２ｂ）を備える。患者位置設定装置２２０は、例えばＸ線撮像装置又はＸ線ＣＴ装置である。患者位置設定装置２２０としてＭＲＩ装置を用いてもよく、この場合、Ｘ線管２２１の代わりに磁場発生装置（電磁石等）を用い、検出器２２２として磁場検出装置（ＲＦ受信コイル等）を用いることになる。
【００５９】
図６には、Ｘ線管２２１ａ、２２１ｂと対応する検出器２２２ａ、２２２ｂが２組描かれているが、これらは１組であってもよいし、３組以上であってもよい。数が多いほど精度は向上するが、処理が煩雑になるので、２〜４組が好ましい。
【００６０】
位置決め室では患者位置設定装置２２０を用いて粒子線の照射位置（アイソセンタＩＣ）の位置に対する患部の位置決めが行われる（図６（ａ））。アイソセンタ座標データ（ＸＹＺ座標）及びＸ線画像データと、天板駆動部１２０の第１〜第３の回転機構１２１〜１２３及び第１及び第２のアーム１２４、１２５の位置決めデータ（即ち、位置決めの際にとっていた天板１１０及び天板駆動部１２０の姿勢を粒子線治療室において再現するための各種データ）は、位置決め室管理装置２４０に送られ、位置決め室管理装置２４０から、ネットワーク２７０を介して治療室管理装置２５０に送られる。位置決め室において粒子線照射位置の位置決めが完了した後、患者搬送台車１００は、患者を天板１１０に乗せたままホームポジションにある状態に戻り（図６（ｂ））、そのまま粒子線治療室に移動する。
【００６１】
粒子線治療室は、外部への不必要な放射線の漏えいを防止するために周囲を厚いコンクリート等の遮蔽体によって囲まれている（図５）。粒子線治療室の入口は、曲がり角を有する迷路構造となっており、粒子線の漏洩防止策が施されている。
【００６２】
粒子線治療室には、粒子線照射装置２１０（とくに照射ノズル２１３）と、粒子線照射位置の位置決めを行う患者位置設定装置２３０と、患者搬送台車１００のベースロック機構１３７と係合するロック受け部２３５が備え付けられている（図７）。患者を乗せた患者搬送台車１００は、施設内を通り粒子線治療室内へ搬送され、粒子線治療室に設けたロック受け部２３５にベースロック機構１３７を係合させ固定させた後、粒子線治療用の台としてそのまま利用される。患者を搬送する台車から患者の治療用の台へ移す必要がなく、患者への負担は軽減される。また、粒子線治療室内に固定の治療台を備え付けておく必要がなく、粒子線治療室のスペースを低減できる。
【００６３】
図７では、ロック受け部２３５は床面に形成されているが、ベースロック機構１３７がベース１３１の側面（又はその他の部位）に設けられる場合は、それに対応する位置に配置される。また、ベースクロック機構１３７が複数の場合は、その数に対応する数のロック受け部２３５が粒子線治療室内に備え付けられる。
【００６４】
粒子線治療室では、位置決め室管理装置２４０から受信した位置決めデータに基づき、再度粒子線の照射位置に対する患部の位置決め処理が行われる。なお、粒子線治療室に備え付けられる患者位置設定装置２３０は、位置決め室に備え付けられる患者位置設定装置２２０と異なる構成であってもよいが、同じ構成とすることで、粒子線治療室と位置決め室との間の位置合わせが容易となるので好ましい。
【００６５】
位置決め室の患者位置設定装置２２０は、一部が位置決め室内に設けられ、残りの部分が位置決め室外に設けられていてもよい。同様に、粒子線治療室の患者位置設定装置２３０は、一部が粒子線治療室内に設けられ、残りの部分が粒子線治療室外に設けられていてもよい。そのため、患者位置設定装置２２０、２３０の一部が位置決め室又は粒子線治療室内に設けられていれば、「位置決め室に設けられた患者位置設定装置」及び「粒子線治療室に設けられた患者位置設定装置」ということになる。
【００６６】
患者位置設定装置２２０は、各種通信インターフェースと、各種制御のためのプログラム及びプロセッサ（又はＡＳＩＣなど）と、位置決め処理時の変位量の計算や取得画像の読み込みをするメモリなどを備える。患者位置設定装置２２０は、メモリに記憶されたプログラム及びプロセッサが協働するなどして実現される患者位置設定装置２２０の機能部として、Ｘ線撮像制御部を備える（不図示）。
【００６７】
Ｘ線撮像制御部は、位置決め室管理装置２４０からの指示に応じて又は所定の周期で、Ｘ線管２２１及び検出器２２２を制御し、患者の患部のＸ線画像を生成し、患者位置設定部に出力する。患者位置設定部は、入力したＸ線画像と、予め記憶しておいた該患者の患部に係る基準Ｘ線画像とを比較し、両者の誤差量（位置誤差）を算出し、その情報を位置決め室管理装置２４０に出力する。また、ベースロック機構１３７に備えられた変位センサによって検知された、ベースロック機構とベース１３１（すなわち患者搬送台車１００）の間の近接量は、患者搬送台車１００の固定位置に対する補正量として位置決め管理装置２４０に送信され、位置誤差に補正量を加えて位置誤差を更新しても良い。
【００６８】
位置決め室管理装置２４０は、上記位置誤差が低減される（又はゼロになる）ように、患者搬送台車１００の天板１１０及び天板駆動部１２０の移動量及び／又は回転量を算出し、その情報を患者搬送台車１００の駆動制御部１３３に送る。これを受けて駆動制御部１３３は天板駆動部１２０を動かし、天板１１０の位置を調整する。また、位置決め室管理装置２４０は、患者搬送台車１００から、実際に動かした移動量及び／又は回転量の情報を受けとる。
【００６９】
位置決め室管理装置２４０は、ネットワーク２７０を介して治療室管理装置２５０に各種情報を送る。各種情報には、位置決め室管理装置２４０が駆動制御部１３４から受信した移動量及び／又は回転量の情報が含まれる。また、患者搬送台車１００やベースロック機構１３７に不具合等があった場合には、患者搬送台車１００からエラー信号が位置決め室管理装置２４０に送られる。エラー信号を受けた位置決め室管理装置２４０は、位置決め処理をやり直すよう患者位置設定装置２２０の表示画面などに警告を表示さたり、操作者にエラー表示を示し患者の安全を確保するよう促したりなどの作動を行う。
【００７０】
粒子線治療室の患者位置設定装置２３０及び治療室管理装置２５０についても、位置決め室の患者位置設定装置２２０及び位置決め室管理装置２４０と同様であり、説明は省略する。とくに、治療室管理装置２５０は、粒子線治療（照射）中に、患者搬送台車１００の天板駆動部１２０及び／又は搬送部１３０から移動や誤作動等に起因するエラー信号を受信すると、粒子線照射装置２１０に信号を送り、粒子線照射装置２１０による粒子線の照射を停止させる緊急行動を行う。
【００７１】
統括制御装置２６０は、患者搬送台車１００の走行を管理するコンピュータである。統括制御装置２６０は、患者搬送台車１００の駆動制御部１３３及び搬送制御部１３４と通信し、これらを制御するとともに、各種情報をやりとりする。また、統括制御部２６０は、位置決め室管理装置２４０及び治療室管理装置２５０と通信し、各種情報をやりとりする（図８）。
【００７２】
統括制御装置２６０は、インターフェース、粒子線照射システム２００全体を制御するためのプログラム及びプロセッサ（又はＡＳＩＣなど）と、プログラムや各種情報を記憶するメモリなどを備えたコンピュータである。統括制御装置２６０は、メモリに記憶されたプログラム及びプロセッサが協働するなどして実現される機能部として、患者搬送台車１００の移動を制御するための経路生成部２６１及び交通管制部２６２を備える。
【００７３】
粒子線治療の効率化のためには、１人あたりの患者の治療室占有時間を短縮することや、患者の粒子線治療終了後にすぐ次の患者が粒子線治療室に入ることが求められる。粒子線治療室や粒子線治療室外の施設を運行する患者搬送台車は複数あることがあり、複数台の患者搬送台車の運行には、各患者搬送台車の状況を把握する管理装置が求められる。このような事情に鑑み、統括制御装置２６０は施設内における患者搬送台車１００の移動を管理する。
【００７４】
経路生成部２６１は、粒子線治療施設内の地図を生成し、記憶する機能を有する。経路生成部２６１は、粒子線治療施設内の１つ又は複数の粒子線治療室及び１つ又は複数の位置決め室それぞれを起点、終点とした場合、起点及び終点を結ぶ複数の経路を生成する。ここで、一般的に粒子線治療施設内では、患者どうしが会わないようにするためや医療従事者の動線確保のために、同じ起点と終点との間の経路であっても、複数の経路が存在することがある。
【００７５】
経路生成部２６１は、起点及び終点間の経路生成を行うにあたり、公知の技術を用いて施設内の構造を事前にマッピングする。経路生成部２６１は、好ましくはＮＦＮ方式（ナチュラル・フィーチャー・ナビゲーション）を利用してマッピングするものである。経路生成部２６１で生成された複数の経路は、交通管制部２６２に共有される。
【００７６】
交通管制部２６２は、経路生成部２６１が生成した複数の移動経路から最適な経路を選択し、患者搬送台車１００の搬送制御部１３４に選択した経路を移動するよう指示する。搬送制御部１３４は交通管制部２６２からの指示に従い搬送部１３０を動作させ、患者搬送台車１００を選択された経路に沿って移動させる。
【００７７】
複数の患者搬送台車１１０が施設内を走行する場合、通路上で渋滞することがある。ある第１の患者搬送台車１１０が粒子線治療室Ａを起点とし、別の第２の患者搬送台車１１０が粒子線治療室Ａを終点とする場合、治療室Ａを起点とする第１の患者搬送台車１００が治療室Ａから退室していないと、第２の患者搬送台車１１０は待機しなければならず、施設全体の治療効率を低下させることになる。そのため、交通管制部２６２は、各患者搬送台車１１０の位置情報を一定の周期（例えば１秒周期）で取得し、その時々で最適な経路を選択する。
【００７８】
例えば、図９では、経路生成部２６１が生成した、位置決め室１（起点）から粒子線治療室１（終点）への３つの経路Ｒ１〜Ｒ３が存在し、位置決め室２（起点）から粒子線治療室３（終点）への３つの経路Ｒ４〜Ｒ６が存在する場合を表す。
【００７９】
例えば、ある患者搬送台車１００が位置決め室１で位置決めの完了後に粒子線治療室１へ向かう場合、経路Ｒ１〜Ｒ３のいずれかで移動することになる。そのとき、交通管制部２６２は、粒子線治療室１から準備室に戻る別の患者搬送台車１００があると判断した場合には（図９の破線）、両患者搬送台車の衝突や渋滞を避けるために、位置決め室１から出る患者搬送台車１００の経路をＲ１又はＲ２と指定し、指示を送る。
【００８０】
例えば、ある患者搬送台車１００が位置決め室２で位置決めの完了後に粒子線治療室３へ向かう場合、経路Ｒ４〜Ｒ６のいずれかで移動することになる。そのとき、粒子線治療室３から準備室に戻る別の患者搬送台車１００が少し時間がかかり遅れていると判断すると、両患者搬送台車の衝突や渋滞を避けるために、交通管制部２６２は、位置決め室２から出る患者搬送台車１００の経路として、最短経路のＲ４ではなく、遠回りの経路のＲ５を指定する。また、患者搬送台車１００が経路Ｒ５で移動中に、患者搬送台車１００のセンサ１３６が予期しない障害物を検知すると、検知信号を統括制御装置２６０に送る。当該信号を受信し、交通管制部２６２が経路Ｒ５では通行できないと判断した場合、交通管制部２６２は、移動中の別の患者搬送台車１００の位置を考慮しつつ、患者搬送台車１００に経路をＲ５から経路Ｒ６又はＲ４に切り替えるよう指示を送る。     
【００８１】
例えば、ある患者搬送台車１００が位置決め室２で位置決めの完了後に粒子線治療室３へ向かう場合、粒子線治療室３で治療室管理装置から別の患者搬送台車１００の搬送制御部１３４を待機状態（スタンバイ状態）から回復する指示を統括制御装置２６０が受信していないとする。そのとき、統括制御装置２６０は治療室３では治療完了していないと判断し、放射線治療のスケジュール管理装置（不図示）と通信することにより、該患者を空いている治療室のいずれかに割り当てることで、治療スケジュールを再生成する。例えば治療室２に割り当てられたとすると、統括制御装置２６０は位置決め室２から出る患者搬送台車１００の経路をＲ７と指定し、指示を送る。放射線治療のスケジュール管理装置は、例えば特許６６３２０１５号に記載の装置である。
【００８２】
患者搬送台車１００に備えられたセンサ１３６により、経路生成部２６１にて把握されていない障害物を検知すると、患者搬送台車１００は、障害物の回避行動（走行の停止を含む）を行うよう制御される。経路生成部２６１に把握されない障害物は、例えば、通路を歩行する医療従事者や患者、一時的に通路にあるような荷物などである。センサ１３６により障害物が検知されると、検知信号が交通管制部２６２に送信され、交通管制部２６２からの指示に応じて搬送制御部１３４は、障害物を回避するよう搬送部１３０の車輪１３２を動作させる。患者搬送台車１００どうしがすれ違う場合も同様に、それぞれのセンサ１３６が互いを障害物として検知し、検知信号が交通管制部２６２に送信される。交通管制部２６２は、患者搬送台車１００それぞれにどのように回避すべきかをそれぞれの搬送制御部１３４に指示し、それぞれの走行が妨げられないようにする。
【００８３】
次に、位置決め室及び粒子線治療室に入室した際に、患者搬送台車１００の制御の切替について説明する。
【００８４】
患者搬送台車１００が位置決め室に入り、ベースロック機構１３７とロック受け部２２５との係合が完了すると（ロック状態）、ロック状態になったことを示す信号が位置決め室管理装置２４０に送信される。これを受けて、位置決め室管理装置２４０は、患者搬送台車１００が不意に動いてしまうことを防止するために、搬送制御部１３４を待機状態（スタンバイ状態）とする指示と、駆動制御部１３３を待機状態から回復する指示を送る。
【００８５】
位置決めが完了した後、位置決め室管理装置２４０は、駆動制御部１３３に位置決め完了の信号を送り、駆動制御部１３３はこれを受けて、天板１１０をホームポジション状態に戻す。ホームポジション状態に戻った後、駆動制御部１３３は、ホームポジション状態に戻ったことを示す信号を位置決め室管理装置２４０に送信する。これを受けて位置決め室管理装置２４０は、搬送制御部１３４に指示を送り、位置決め室管理装置２４０からの指示を受信すると搬送制御部１３４は待機状態から回復し、駆動制御部１３３は待機状態となる。そして搬送制御部１３４は、ベースロック機構１３７をロック解除状態にし、ロック解除状態になったことを示す信号を位置決め室管理装置２４０に送信する。これを受けて位置決め室管理装置２４０は、搬送制御部１３４に患者搬送台車１００の移動を許可する指示（経路の指定を含む）を送る。これを受けて搬送制御部１３４は、患者搬送台車１００を移動させ、位置決め室から退室し、粒子線治療室に移動する。
【００８６】
同様に、患者搬送台車１００が粒子線治療室に入り、ベースロック機構１３７とロック受け部２３５との係合が完了すると、ロック状態になったことを示す信号が治療室管理装置２５０に送信される。これを受けて、治療室管理装置２５０は、患者搬送台車１００が不意に動いてしまうことを防止するために、搬送制御部１３４を待機状態とする指示と、駆動制御部１３３を待機状態から回復する指示を送る。
【００８７】
粒子線治療が完了した後、治療室管理装置２５０は、駆動制御部１３３に駆動部１２０のホームポジションへの回帰信号を送り、駆動制御部１３３はこれを受けて、天板１１０をホームポジション状態に戻す。ホームポジション状態に戻った後、駆動制御部１３３は、ホームポジション状態に戻ったことを示す信号を治療室管理装置２５０に送信する。これを受けて治療室管理装置２５０は、搬送制御部１３４に指示を送り、治療室管理装置２５０からの指示を受信すると搬送制御部１３４は、待機状態から回復し、駆動制御部１３３は待機状態となる。そして搬送制御部１３４は、ベースロック機構１３７をロック解除状態にし、ロック解除状態になったことを示す信号を治療室管理装置２５０に送信する。これを受けて治療室管理装置２５０は、搬送制御部１３４に患者搬送台車１００の移動を許可する指示（経路の指定を含む）を送る。これを受けて搬送制御部１３４は、患者搬送台車１００を移動させ、粒子線治療室から退室する。
【００８８】
図１０は、粒子線照射システム２００における粒子線治療の一連の流れを説明するフローチャートである。なお、このフローチャートのステップ順序はこれに限定されず、必要に応じて適宜調整される。
【００８９】
粒子線治療に際し、施設に来院した患者は、準備室等において患者搬送台車１００に乗り、固定具で動かないよう天板１１０に固定される。患者が天板１１０に乗る際は、駆動制御部１３３が天板駆動部１２０を動かし、天板１１０を床面近くへ移動させ、患者が乗りやすくする（図２（ａ））。患者を乗せた天板１１０はホームポジション状態に戻り、患者搬送台車１００の移動準備が整う。
【００９０】
移動準備が完了したことを示す信号が搬送制御部１３４から統括制御装置２６０に送られ、統括制御装置２６０の交通管制部２６２は、患者搬送台車１００の搬送制御部１３４に指示（経路の指定を含む）を送る。これを受けて駆動制御部１３３は待機状態となり、搬送制御部１３４は、指定された経路に沿って、患者搬送台車１００を指定の位置決め室へ移動させる（ステップＳ１）。
【００９１】
位置決め室内で搬送制御部１３４は、ベースロック機構１３７をロック状態にし、ロックが完了したことを示す信号を位置決め室管理装置２４０に送る（ステップＳ２）。これを受けて位置決め室管理装置２４０は、搬送制御部１３４を待機状態にする指示と、駆動制御部１３３を待機状態から回復する指示を送る（ステップＳ３）。駆動制御部１３３は、天板１１０及び天板駆動部１２０を動かし、粒子線の照射位置の位置決めを行う（ステップＳ４）。位置決めデータは、位置決め室管理装置２４０からネットワーク２７０を介して治療室管理装置２５０に送られる。
【００９２】
位置決めが完了すると、位置決め室管理装置２４０は、駆動制御部１３３に駆動部１２０のホームポジションへの回帰信号を送り、これを受けて駆動制御部１３３は、天板１１０をホームポジション状態に戻す。その後、駆動制御部１３３は、ホームポジション状態に戻ったことを示す信号を位置決め室管理装置２４０に送信し、位置決め室管理装置２４０は、搬送制御部１３４を待機状態から回復する指示と、駆動制御部１３３を待機状態にする指示を送る。これを受けて駆動制御部１３３は待機状態になり、搬送制御部１３４は、待機状態から回復する（ステップＳ５）。搬送制御部１３４は、ベースロック機構１３７をロック解除状態にする（ステップＳ６）。
【００９３】
搬送制御部１３４はロック解除状態になったことを示す信号を位置決め室管理装置２４０に送信し、それを受けた位置決め室管理装置２４０は、統括制御装置２６０に患者搬送台車１００を移動させてもよいことを許可する指示を送る。これを受けて、搬送制御部１３４は、統括制御装置２６０により指定された経路に沿って、粒子線治療室に患者搬送台車１００を移動させる（ステップＳ７）。
【００９４】
粒子線治療室内で、搬送制御部１３４は、ベースロック機構１３７をロック状態にし、ロック状態になったことを示す信号を治療室管理装置２５０に送る（ステップＳ８）。これを受けて治療室管理装置２５０は、搬送制御部１３４を待機状態にする指示と、駆動制御部１３３を待機状態から回復する指示を送る。これを受けて搬送制御部１３４は待機状態となり、駆動制御部１３３は待機状態から回復し、天板１１０及び天板駆動部１２０を制御できるようになる（ステップＳ９）。駆動制御部１３３は、治療室管理装置２５０から位置決め室で決めた粒子線の照射位置の情報（天板１１０及び天板駆動部１２０の姿勢情報を含む）を受信し、その情報に基づき患者位置を再現する（ステップＳ１０）。その後、必要であれば粒子線治療室の患者位置設定装置２３０によりさらに位置決め処理（ステップＳ１１）を行うようにするとよい。
【００９５】
位置決めが完了すると、統括制御装置２６０は、粒子線照射装置２１０を作動させ、粒子線治療が開始する（ステップＳ１２）。
【００９６】
粒子線治療が終了すると、治療室管理装置２５０は、駆動制御部１３３に患者位置決めが完了したことを示す信号を送り、駆動制御部１３３はこれを受けて、天板１１０をホームポジション状態に戻す。治療室管理装置２５０は、搬送制御部１３４を待機状態から回復する指示と、駆動制御部１３３を待機状態にする指示を送る。これを受けて駆動制御部１３３は待機状態になり、搬送制御部１３４は、待機状態から回復する（ステップＳ１３）。そして、搬送駆動部１３４は、ベースロック機構１３７をロック解除状態にする（ステップＳ１４）。搬送制御部１３４はロック解除状態になったことを示す信号を治療室管理装置２５０に送信し、これを受けた治療室管理装置２５０は、搬送制御部１３４に患者搬送台車１００を移動させてもよいことを許可する指示を送る。これを受けて搬送制御部１３４は、患者搬送台車１００を移動させ、粒子線治療室から退出し、準備室等へ移動する（ステップＳ１５）。
【００９７】
上記実施形態で説明される寸法、材料、形状、構成要素の相対的な位置等は任意であり、当業者であれば本発明が適用される装置の構造又は様々な条件に応じて変更されると理解する。また、本発明は、具体的に記載された上記実施形態に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００９８】
１００  患者搬送台車
１１０  天板
１２０  天板駆動部
１２１  第１の回転機構
１２２  第２の回転機構
１２３  第３の回転機構
１２４  第１のアーム
１２５  第２のアーム
１２６  支持部
１３０  搬送部
１３１  ベース
１３２  車輪
１３３  駆動制御部
１３４  搬送制御部
１３５  介助者スペース
１３６  センサ
１３７  ベースロック機構
１３８  凹部
２００  粒子線照射システム
２１０  粒子線照射装置
２２０、２３０  患者位置設定装置
２４０  位置決め室管理装置
２５０  治療室管理装置
２６０  統括制御装置
２７０  ネットワーク
【要約】
【課題】
本発明は、患者搬送台車及び粒子線照射システムを提供する。
【解決手段】  
本発明の一実施形態の患者搬送台車は、患者を乗せる天板（１１０）と、天板を移動及び/又は回転させる天板駆動部（１２０）と、天板駆動部を載置するベース（１３１）を有する搬送部（１３０）とを備え、患者搬送台車１００のホームポジション状態において、天板並びに天板駆動部の第１及び第２のアームが高さ方向（Ｚ軸）に折り畳んだ状態となるよう構成され、第２のアームに接続された支持部が、平面視してベースの中心から外れた位置に固定され、これにより前記ベースには介助者が乗ることができる介助者スペース（１３５）が確保され、支持部は、ベースに設けられた凹部（１３８）に固定されている。
【選択図】図１【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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