| 【発明の名称】 |
放射線治療装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】宮野 巌
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| 【要約】 |
【課題】治療台を移動せずに定位法治療が可能な放射線治療装置を提供する。
【解決手段】架台２に支承された水平回転軸５を中心に回転自在なアーム６、アーム６に取付けられ、かつ水平回転軸５の軸線Ｏ３上に設けられたアイソセンタとＯ１へＸ線を照射するＸ線照射ヘッド７と、治療する患者の標的体積がアイソセンタＯ１と一致するよう患者を載置する治療台１０とを備えた放射線治療装置に、アイソセンタＯ１を通る垂直軸Ｏ２を中心に旋回自在に架台２を支承するガイド手段４と、垂直軸Ｏ２を中心に架台２を旋回駆動する旋回駆動手段８とを設けたもので、床に固定された治療台１０に対し、アイソセンタＯ１を通る垂直軸Ｏ２を中心に架台２が旋回されるため、架台２の旋回中心とアイソセントリック床回転が常に一致し、これによってアイソセントリック床回転における標的体積の位置精度を飛躍的に高めることができる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 架台に支承された水平回転軸を中心に回転自在なアームと、前記アームに取付けられ、かつ前記水平回転軸の軸線上に設けられたアイソセンタへＸ線を照射するＸ線照射ヘッドと、治療する患者の標的体積が前記アイソセンタと一致するよう患者を載置する治療台とを備えた放射線治療装置であって、前記治療台を床に固定すると共に、前記架台と床の間に、前記アイソセンタを通る垂直軸を中心に旋回自在に前記架台を支承するガイド手段と、前記垂直軸を中心に前記架台を旋回駆動する旋回駆動手段とを設けたことを特徴とする放射線治療装置。
【請求項２】 前記ガイド手段を、前記架台を設置する床上に敷設され、かつ前記垂直軸を中心とする円弧状に形成されたガイドレールにより構成してなる請求項１に記載の放射線治療装置。
【請求項３】 前記旋回駆動手段を、前記架台を設置する床上に敷設され、かつ前記垂直軸を中心とする円弧状に形成されラックと、前記架台に設置された回転駆動源により回転駆動され、かつ前記ラックに噛合されたピニオンとより構成してなる請求項１に記載の放射線治療装置。
【請求項４】 前記垂直軸を中心に、前記治療台を旋回方向へ移動調整自在としてなる請求項１ないし３の何れか１項に記載の放射線治療装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアイソセンタを通る垂直軸を中心とする床回転（アイソセントリック床回転）の位置精度を向上させた放射線治療装置に関し、特に定位法治療に有効な放射線治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来高エネルギーの放射線（Ｘ線）を患者の標的体積（患部）に照射して患者の治療を行う放射線治療装置は、水平回転軸に取付けられて、水平回転軸を中心に回転するアームと、アームの先端に取付けられ、かつ水平回転軸の軸線上に位置するアイソセンタにＸ線を照射するＸ線照射ヘッドとを有していて、水平回転軸を回転自在に支承する架台が床に固定されている。
【０００３】また患者を載置する治療台は、上下動、前後動、左右動のほか、アイソセンタを通る垂直軸を中心に旋回できるようになっていて、架台に対して治療台を相対移動させることにより、治療台に載置した患者の標的体積をアイソセンタに位置合わせし、Ｘ線照射ヘッドより標的体積にＸ線治療ビームを照射して患者の治療を行うように構成されている。特に放射線治療装置を使用した定位法治療においては、患者の標的体積をアイソセンタに一致させた状態で水平回転軸を中心にＸ線照射ヘッドを回転させ、同時にアイソセンタを通る垂直軸を中心に治療台を旋回させて、多方向からＸ線を集中照射することにより治療を行うことから、標的体積に対する高精度の位置決めが不可欠である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし前記従来の放射線治療装置のように、水平回転軸を中心にＸ線照射ヘッドを回転させ、同時にアイソセンタを通る垂直軸を中心に治療台を旋回させて、多方向からＸ線を集中照射するようにしたものでは、治療台を上下、前後、左右に駆動する駆動系が有する誤差などにより、治療台全体の位置精度を高めることには限界がある。また水平回転軸を中心にアームが回転した際、アームに取付けられたＸ線照射ヘッドが治療台と干渉しないよう患者を載置する治療台の天板は、架台側へオーバハングされているため、治療台を旋回させると患者の荷重により天板が上下に撓んで標的体積がアイソセンタよりずれてしまい、治療精度が低下すると共に、治療中は、患者を載置した治療台が絶えず移動されるため、患者に不安感や不快感を与えるなどの問題があった。
【０００５】一方治療台を移動せずに定位法治療が行える放射線治療装置が、特開平７−１１６３６６９号公報で提案されている。前記公報の放射線治療装置は、水平回転軸の先端にＣ型アームを取付けて、アイソセンタを中心にＣ型アームを揺動させることにより、治療台を移動せずに定位法治療が行えるように構成されている。しかし前記公報の放射線治療装置のように、アイソセンタを中心にＣ型アームを揺動させるようにしたものでは、Ｃ型アームを揺動させる機構が複雑になるため、装置が高価になる上、機械的精度にも限界がある。またＣ型アームに搭載できる直線加速器の大きさに制限を受けるため、使用可能なエネルギーの種類が少なくなり、その結果放射線治療全般に対する汎用性が劣るなどの問題がある。
【０００６】本発明はかかる従来の問題点を改善するためになされたもので、治療台を移動せずに定位法治療が可能な放射線治療装置を提供して、アイソセントリック床回転の位置精度を向上させることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため本発明の放射線治療装置は、架台に支承された水平回転軸を中心に回転自在なアームと、アームに取付けられ、かつ水平回転軸の軸線上に設けられたアイソセンタへＸ線を照射するＸ線照射ヘッドと、治療する患者の標的体積がアイソセンタと一致するよう患者を載置する治療台とを備えた放射線治療装置であって、治療台を床に固定すると共に、架台と床の間に、アイソセンタを通る垂直軸を中心に旋回自在に架台を支承するガイド手段と、垂直軸を中心に架台を旋回駆動する旋回駆動手段とを設けたものである。
【０００８】前記構成により、床に固定された治療台に対し、アイソセンタを通る垂直軸を中心に架台を旋回して、Ｘ線照射ヘッドより患者の標的体積へＸ線を照射することができるため、架台の旋回中心とアイソセントリック床回転が常に一致し、これによってアイソセントリック床回転における標的体積の位置精度を飛躍的に高めることができるため、定位法放射線治療における治療の精度を向上させることができる。また治療中治療台が移動することがないため、治療台の天板がオーバハングしていても、天板が撓んでアイソセンタより標的体積の位置がずれることがなく、これによって精度の高い治療が可能になると共に、治療中患者に不安感や不快感を与える心配もない。さらにＣ型アームを揺動させる従来の放射線治療装置に比べて、ガイド手段や旋回駆動手段の構成が簡単になるため、放射線治療装置の価格低減が図れると共に、アームに搭載する直線加速器の大きさに制限を受けることが少ないため、使用可能なエネルギーの種類が多くなり、これによって放射線治療全般に対する汎用性が向上する。
【０００９】前記目的を達成するため本発明の放射線治療装置は、ガイド手段を、架台を設置する床上に敷設され、かつ垂直軸を中心とする円弧状に形成されたガイドレールにより構成したものである。
【００１０】前記構成により、撓みのない床上に敷設されたガイドレールにより架台が支持されて旋回されるため、旋回動作中に振動などが発生することがなく、これによって架台旋回時の位置変動をきわめて小さくすることができると共に、架台の旋回中心がアイソセンタを通る垂直軸と一致するようガイドレールを床上に敷設することにより、架台の旋回中心をアイソセンタに一致させることができるため、放射線治療装置の設置作業が容易かつ高精度で行えるようになる。
【００１１】前記目的を達成するため本発明の放射線治療装置は、旋回駆動手段を、架台を設置する床上に敷設され、かつ垂直軸を中心とする円弧状に形成されラックと、架台に設置された回転駆動源により回転駆動され、かつラックに噛合されたピニオンとより構成したものである。
【００１２】前記構成により、回転駆動源を架台内の小さなスペースに設置するだけでよいため、治療装置の小型化が図れると共に、旋回精度の高い旋回駆動手段が安価に得られるようになる。
【００１３】前記目的を達成するため本発明の放射線治療装置は、垂直軸を中心に治療台を旋回方向へ移動調整自在としたものである。
【００１４】前記構成により、アイソセンタに対して標的体積位置を変えることができるため、より効果的な放射線治療が行えるようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面を参照して詳述する。図１は放射線治療装置の側面図、図２は同平面図である。Ｘ線を発生するマイクロトロン１が収容された架台２は床３上に布設されたガイド手段４上に設置されている。ガイド手段４はアイソセンタ０１を通る垂直軸０２を中心とする円弧状のガイドレール４ａが半径方向に間隔を存して複数本、例えば２本床３上に布設された構成で、垂直軸０２を中心に高精度で架台２が旋回できるよう各ガイドレール４ａはＬＭガイドなどにより形成されている。各ガイドレール４ａ上には複数の支持部材４ｂが摺動自在に支承されていて、これら支持部材４ｂ上に箱形の架台２がガイドレール４ａに沿って往復移動自在に設置されている。
【００１６】架台２内には水平回転軸５が回転自在に支承されていて、架台２より突出された水平回転軸５の先端部にほぼ逆Ｌ字形に形成されたアーム６の垂直部６ａが取付けられている。アーム６は水平回転軸５を中心に回転自在となっており、アーム６の水平部６ｂに、前記マイクロトロン１で発生されたＸ線を、水平回転軸５の中心軸線０３上に設けられたアイソセンタ０１に照射するＸ線照射ヘッド７が取付けられている。
【００１７】また架台２の底部には、垂直軸０２を中心に架台２を旋回させる旋回駆動手段８が設けられている。旋回駆動手段８は、電動機よりなる回転駆動源８ａと、回転駆動源８ａにより回転されるピニオン８ｂと、前記ガイドレール４ａの間に設置されたラック８ｃとより構成されていて、ラック８ｃはガイドレール４ａと同様、垂直軸０２を中心とする円弧状に形成されていると共に、ラック８ｃにピニオン８ｂが噛合されている。
【００１８】一方アーム６の水平部６ｂに取付けられたＸ線照射ヘッド７内には線源７ａが設けられていて、線源７ａより照射されるＸ線のビーム軸０４と水平回転軸５の中心軸線０３と交差する点がアイソセンタ０１となっていて、治療台１０に載置した患者の標的体積がこのアイソセンタ０１と高精度で一致するよう床３上に治療台１０が設置されている。またビーム軸０４の方向は、水平回転軸５の中心軸線０３を中心とするアーム６の回転、及び垂直軸０２を中心とする架台２の旋回により三次元の多方向にわたって変化し、アーム６の垂直部６ａが床面に対して垂直な場合のみビーム軸０４は、垂直軸０２と一致するようになっている。治療台１０は床３上に固定された箱形の支持台１０ａと、支持台１０ａ上に水平に設置され、かつ図示しない駆動系により上下、前後及び左右方向に移動調整自在な天板１０ｂより構成されていて、水平回転軸５を中心にアーム６が回転した際、アーム６に取付けられたＸ線照射ヘッド７が治療台１０と干渉しないよう天板１０ｂの先端は、架台２方向へオーバハングされている。
【００１９】次に前記構成された放射線治療装置を使用して、患者を定位法治療する際の作用を説明する。床３上に固定された治療台１０の天板１０ｂ上に患者を寝かせた状態で図１に示すように載置し、患者の標的体積がアイソセンタ０１と合致するよう駆動系により天板１０ｂを上下、前後、左右方向へ移動調整して位置決めしたら、駆動系をロックし、また旋回駆動手段８により垂直軸０２を中心に架台２を所要位置まで旋回させてロックする。次にマイクロトロン１を動作させてＸ線を発生させた状態で、水平回転軸５を中心にアーム６を３６０度の範囲の所望の範囲内で回転させた後、マイクロトロン１を停止してＸ線の発生を中断した状態で、旋回駆動手段８により垂直軸０２を中心に架台２を次の所要位置まで旋回させてロックする。その後マイクロトロン１を動作させてＸ線を発生させた状態で、水平回転軸５を中心にアーム６を３６０度の範囲の所望の回転範囲内で回転させると共に、この手順を必要な回数だけ繰り返す。これによってＸ線照射ヘッド７より照射されたＸ線治療ビームは、三次元の多方向からアイソセンタ０１に位置する患者の標的体積へと集中的に照射され、高エネルギーの放射線による治療が実施される。
【００２０】また治療中治療台１０は移動しないので、架台２がガイドレール４ａ上のどの位置にあっても、架台２の旋回中心とアイソセントリック床回転（垂直軸０２）は常に一致しており、これによってアイソセントリック床回転における標的体積の位置精度を飛躍的に高めることができるため、治療精度の向上が図れるようになる。
【００２１】なお前記実施の形態では、治療台１０を床３上に固定した場合について説明したが、図３及び図４に示すように、治療台１０をアイソセントリック床回転軸を中心に旋回調整できるようにしてもよい。すなわち患者の標的体積の位置によって患者の位置を変えた方がより効果的に治療できる場合がある。そこで図３及び図４に示す変形例では、治療台１０側にも、架台２側と同様なガイド手段４及び旋回駆動手段８を設けて、垂直軸０３を中心に治療台１０を旋回調整できるようにしたもので、調整後はロック手段などで治療台１０を床３に固定することにより、前記実施の形態と同様にアイソセントリック床回転における標的体積の位置精度を向上させることができる。
【００２２】また前記実施の形態では旋回駆動手段８を、ラック８ｃ及びピニオン８ｂと、ピニオン８ｂを駆動する回転駆動源８ａにより構成したが、回転駆動源８ａにより駆動されるスプロケットと、このスプロケットに噛合されたチェーンにより構成したり、アクチュエータにより架台２を直接駆動するようにしてもよい。
【００２３】
【発明の効果】本発明は以上詳述したように、患者を載置する治療台を床に固定すると共に、架台と床の間にアイソセンタを通る垂直軸を中心に旋回自在に架台を支承するガイド手段と、垂直軸を中心に架台を旋回駆動する旋回駆動手段とを設けたことから、床に固定された治療台に対し、アイソセンタを通る垂直軸を中心に架台が旋回されて、Ｘ線照射ヘッドより患者の標的体積へＸ線を照射するため、架台の旋回中心とアイソセントリック床回転が常に一致し、これによってアイソセントリック床回転における標的体積の位置精度を飛躍的に高めることができるため、放射線治療の精度を向上させることができる。
【００２４】また治療中治療台が移動することがないため、治療台の天板がオーバハングしていても、天板が撓んでアイソセンタより標的体積の位置がずれることがなく、これによって精度の高い治療が可能になる上、治療中患者に不安感や不快感を与える心配もないと共に、Ｃ型アームを揺動させる従来の放射線治療装置に比べて、ガイド手段や旋回駆動手段の構成が簡単になるため、放射線治療装置の価格低減が図れる上、アームに搭載する直線加速器の大きさに制限を受けることが少ないため、使用可能なエネルギーの種類が多くなり、これによって放射線治療全般に対する汎用性が向上する。
【００２５】さらにガイド手段を、架台を設置する床上に敷設され、かつ垂直軸を中心とする円弧状に形成されたガイドレールにより構成したことから、撓みのない床上に敷設されたガイドレールにより架台が支持されて旋回されるため、旋回動作中に振動などが発生することがなく、これによって架台旋回時の位置変動をきわめて小さくすることができると共に、架台の旋回中心がアイソセンタを通る垂直軸と一致するようガイドレールを床上に敷設することにより、架台の旋回中心をアイソセンタに一致させることができるため、放射線治療装置の設置作業が容易かつ高精度で行えるようになる。
【００２６】また旋回駆動手段を、架台を設置する床上に敷設され、かつ垂直軸を中心とする円弧状に形成されラックと、架台に設置された回転駆動源により回転駆動され、かつラックに噛合されたピニオンとより構成したことから、回転駆動源を架台内の小さなスペースに設置するだけでよいため、治療装置の小型化が図れる上、旋回精度の高い旋回駆動手段が安価に得られると共に、垂直軸を中心に治療台を旋回方向へ移動調整自在とすれば、アイソセンタに対して標的体積位置を変えることができるため、より効果的な放射線治療が行えるようになる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１５３４９８
【氏名又は名称】株式会社日立メディコ
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| 【出願日】 |
平成１３年５月１日（２００１．５．１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９３８７２
【弁理士】
【氏名又は名称】高崎 芳紘
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| 【公開番号】 |
特開２００２−３２５８５４（Ｐ２００２−３２５８５４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１４年１１月１２日（２００２．１１．１２） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−１３３９４３（Ｐ２００１−１３３９４３） |
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