JP6591886B2 - Particle beam therapy system - Google Patents

Particle beam therapy system Download PDF

Info

Publication number
JP6591886B2
JP6591886B2 JP2015243081A JP2015243081A JP6591886B2 JP 6591886 B2 JP6591886 B2 JP 6591886B2 JP 2015243081 A JP2015243081 A JP 2015243081A JP 2015243081 A JP2015243081 A JP 2015243081A JP 6591886 B2 JP6591886 B2 JP 6591886B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
particle beam
downstream
guide
irradiation
upstream
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015243081A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017108774A (en
Inventor
洋 石山
洋 石山
鉄平 受川
鉄平 受川
裕司 瀧口
裕司 瀧口
健太郎 松井
健太郎 松井
小林　英夫
英夫 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Energy Systems and Solutions Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp, Toshiba Energy Systems and Solutions Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2015243081A priority Critical patent/JP6591886B2/en
Publication of JP2017108774A publication Critical patent/JP2017108774A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6591886B2 publication Critical patent/JP6591886B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Description

本発明の実施形態は、粒子線治療に使用する粒子線治療装置に関する。 Embodiments of the present invention relates to a particle beam therapy equipment for use in particle therapy.

癌などの患者の患部にアイソセンタ（照射目標中心）を設定して陽子、炭素イオン等のイオンビームを照射する治療方法が知られている。例えば、この治療に用いる粒子線治療装置は、イオンビーム発生装置、ビーム輸送系、および回転ガントリーに設置された照射装置を備えている。イオンビーム発生装置で加速されたイオンビームは、ビーム輸送系を経て照射装置に達し、照射装置から患者の患部に照射される。この際、照射装置は回転ガントリーの回転に伴って患者の周りを回転し、治療計画で定められた照射角度に基づいて患部にイオンビームを照射することが可能である。一般に、アイソセンタ（照射目標中心）は固定である。   2. Description of the Related Art A treatment method is known in which an isocenter (irradiation target center) is set on an affected area of a patient such as cancer and irradiated with an ion beam such as protons or carbon ions. For example, a particle beam therapy apparatus used for this treatment includes an ion beam generator, a beam transport system, and an irradiation device installed in a rotating gantry. The ion beam accelerated by the ion beam generator reaches the irradiation device through the beam transport system, and is irradiated to the affected part of the patient from the irradiation device. At this time, the irradiation apparatus rotates around the patient as the rotating gantry rotates, and can irradiate the affected area with the ion beam based on the irradiation angle determined in the treatment plan. In general, the isocenter (irradiation target center) is fixed.

特開平１０−３２６６９９号公報JP-A-10-326699 特開平１０−９４６１７号公報JP-A-10-94617

上記従来技術の粒子線治療装置では、粒子線を偏向するために緩やかな軌道が必要であり、磁石の軌道が長くなる。磁石軌道が長いと磁石の支持筐体も重く大きくなり、設置スペースが限られる一般病院への設置が困難になるという課題があった。   In the above-described conventional particle beam therapy system, a gentle trajectory is required to deflect the particle beam, and the trajectory of the magnet becomes long. When the magnet track is long, the magnet support housing becomes heavy and large, which makes it difficult to install in a general hospital where the installation space is limited.

また、たとえば患者の頭頂部をノンコプラナ照射する際にエンドリング中心にアイソセンタを固定すると、エンドリングの半径を患者の身長分とする必要があり、エンドリング径の増大を招くという課題があった。   Further, for example, when the isocenter is fixed to the center of the end ring when irradiating the top of the patient's head with the non-coplanar, it is necessary to set the radius of the end ring to the height of the patient, leading to an increase in the end ring diameter.

本発明の実施形態の目的は、小型軽量で部品点数が少ない粒子線治療装置を提供することにある。   An object of an embodiment of the present invention is to provide a particle beam therapy system that is small and light and has a small number of parts.

上記目的を達成するために、本発明の実施形態に係る粒子線治療装置は、内部に治療ス
ペースを形成して第１の回転軸の周りを回転可能に支持されて粒子源からの粒子線を前記
治療スペース内の照射部に導く粒子線ガイド装置、を備えた粒子線治療装置であって、前
記粒子線ガイド装置は、前記粒子源からの粒子線を、前記第１の回転軸の位置に配置され
た上流側回転シール部を介して受け入れて前記第１の回転軸から半径方向に離れた位置に
配置された下流側回転シール部に導く上流側ガイド部と、前記下流側回転シール部を通る
第２の回転軸の周りに回転可能に支持されて、前記上流側ガイド部から出た前記粒子線を
、前記下流側回転シール部から照射ポートを介して前記照射部に導く下流側ガイド部と、
を有し、当該粒子線治療装置は、前記粒子線ガイド装置に送られる粒子線のエネルギーを
一定に制御する粒子線エネルギー制御装置と、前記粒子線ガイド装置とは別に支持されて
前記治療スペース内で自在に位置決め可能な治療台と、前記照射部での照射強度を一定に
するために、前記粒子線の照射目標中心の位置に合わせて前記照射ポートの先端と照射部
との距離が一定になるように前記治療台の位置を制御する治療台位置制御装置と、をさら
に有すること、を特徴とする。

In order to achieve the above object, a particle beam therapy system according to an embodiment of the present invention forms a treatment space therein and is supported rotatably around a first rotation axis to receive a particle beam from a particle source. A particle beam therapy apparatus including a particle beam guide apparatus that guides to an irradiation unit in the treatment space, wherein the particle beam guide apparatus moves a particle beam from the particle source to a position of the first rotation axis. An upstream guide portion that receives the upstream rotational seal portion that is disposed and guides it to a downstream rotational seal portion that is disposed radially away from the first rotational shaft; and the downstream rotational seal portion. A downstream guide portion that is rotatably supported around a second rotation axis that passes through and guides the particle beam emitted from the upstream guide portion from the downstream rotary seal portion to the irradiation portion through an irradiation port. When,
The particle beam therapy apparatus has the energy of the particle beam sent to the particle beam guide apparatus.
The particle beam energy control device for controlling the particle beam and the particle beam guide device are supported separately.
A treatment table that can be freely positioned in the treatment space and a constant irradiation intensity at the irradiation unit
In order to do so, the tip of the irradiation port and the irradiation unit according to the position of the irradiation target center of the particle beam
And a treatment table position control device for controlling the position of the treatment table so that the distance from the treatment table becomes constant .

本発明の実施形態によれば、小型軽量で部品点数が少ない粒子線治療装置を提供できる。   According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a particle beam therapy system that is small and light and has a small number of parts.

本発明の第１の実施形態に係る粒子線治療装置の模式的縦断面図である。1 is a schematic longitudinal sectional view of a particle beam therapy system according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る粒子線治療装置の図１のＩＩ−ＩＩ線矢視横断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 of the particle beam therapy system according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第１の実施形態に係る粒子線治療装置の下流側ガイド部の支持構造を示す模式的外観図である。It is a typical external view which shows the support structure of the downstream guide part of the particle beam therapy system which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施形態に係る粒子線治療装置の治療台を回転軸にほぼ垂直に配置した状態で粒子線治療装置を動作させる状況を示す図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視横断面図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a situation in which the particle beam therapy system is operated in a state where the treatment table of the particle beam therapy system according to the first embodiment of the present invention is disposed substantially perpendicular to the rotation axis, and is a line II-II in FIG. 1. It is an arrow cross-sectional view. 本発明の第２の実施形態に係る粒子線治療装置の治療台を回転軸にほぼ垂直に配置した状態で粒子線治療装置を動作させる状況を示す図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視横断面の一部に相当する図である。It is a figure which shows the condition which operates a particle beam therapy apparatus in the state which has arrange | positioned the treatment stand of the particle beam therapy apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention substantially perpendicularly to the rotating shaft, Comprising: The II-II line | wire of FIG. It is a figure corresponded to a part of arrow cross section. 本発明の第３の実施形態に係る粒子線治療装置の横断面図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視横断面に相当する図である。It is a cross-sectional view of the particle beam therapy system according to the third embodiment of the present invention, and corresponds to the cross-section taken along the line II-II in FIG.

以下、図面を参照して、本発明に係る粒子線治療装置の実施形態について説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。   Hereinafter, embodiments of a particle beam therapy system according to the present invention will be described with reference to the drawings. Here, the same or similar parts are denoted by common reference numerals, and redundant description is omitted.

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る粒子線治療装置の模式的縦断面図である。図２は、第１の実施形態に係る粒子線治療装置の図１のＩＩ−ＩＩ線矢視横断面図である。 [First Embodiment]
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view of a particle beam therapy system according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 1 of the particle beam therapy system according to the first embodiment.

図１および図２に示すように、粒子線治療装置１０は、粒子源（イオン源）１１と、粒子加速器１２と、粒子線ガイド装置１３と、粒子線エネルギー制御装置１４と、治療台１５と、治療台駆動装置１６と、治療台位置制御装置１７とを備えている。粒子源（イオン源）１１で発生した粒子（たとえば、陽子や炭素イオン）は粒子加速器１２で加速され、粒子線ガイド装置１３でガイドされ、照射部２０に照射される。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the particle beam therapy system 10 includes a particle source (ion source) 11, a particle accelerator 12, a particle beam guide device 13, a particle beam energy control device 14, and a treatment table 15. The treatment table driving device 16 and the treatment table position control device 17 are provided. Particles (for example, protons and carbon ions) generated from the particle source (ion source) 11 are accelerated by the particle accelerator 12, guided by the particle beam guide device 13, and irradiated to the irradiation unit 20.

照射部２０は、治療スペース２１内に配置された治療台１５に載置された患者２２の患部に設定される。粒子線エネルギー制御装置１４は、粒子線ガイド装置１３に送られる粒子線のエネルギーを調整することができる。また、治療台駆動装置１６は、治療台１５の位置や姿勢が変わるように治療台１５を駆動する。治療台位置制御装置１７は、治療台駆動装置１６を制御することができる。   The irradiation unit 20 is set to the affected part of the patient 22 placed on the treatment table 15 disposed in the treatment space 21. The particle beam energy control device 14 can adjust the energy of the particle beam sent to the particle beam guide device 13. The treatment table driving device 16 drives the treatment table 15 so that the position and posture of the treatment table 15 change. The treatment table position control device 17 can control the treatment table drive device 16.

粒子線ガイド装置１３は、回転ガントリー３０と、ターニングローラ３１（図２参照）と、回転ガントリー３０に取り付けられた上流側ガイド部３２および下流側ガイド部３３を含む。   The particle beam guide device 13 includes a rotating gantry 30, a turning roller 31 (see FIG. 2), an upstream guide portion 32 and a downstream guide portion 33 attached to the rotating gantry 30.

回転ガントリー３０は、水平方向に延びる第１の回転軸３４を軸とする円筒状であって、その両端部に、リング状のエンドリング３５が形成されている。ターニングローラ３１は２個を１組として２組（合計４個）が配置されている。４個のターニングローラ３１は互いに同じ形状で同じ大きさの円柱状であり、第１の回転軸３４と平行な軸の周りに回転可能に構成されている。各組の２個のターニングローラ３１がそれぞれのエンドリング３５と接触して、回転ガントリー３０の荷重を支持している。   The rotating gantry 30 has a cylindrical shape with a first rotating shaft 34 extending in the horizontal direction as an axis, and ring-shaped end rings 35 are formed at both ends thereof. Two sets (two in total) of the turning rollers 31 are arranged. The four turning rollers 31 are cylindrical with the same shape and the same size, and are configured to be rotatable around an axis parallel to the first rotation shaft 34. The two turning rollers 31 of each set are in contact with the respective end rings 35 and support the load of the rotating gantry 30.

４個のターニングローラ３１の少なくとも１個は電動機（図示せず）によって回転駆動され、エンドリング３５との間の摩擦によってトルクが伝えられ、回転ガントリー３０が駆動される。回転ガントリー３０は、たとえば、正転と逆転とを合わせて、３６０度回転可能に構成されている。回転可能な角度は３６０度未満であってもよい。   At least one of the four turning rollers 31 is rotated by an electric motor (not shown), torque is transmitted by friction with the end ring 35, and the rotating gantry 30 is driven. The rotating gantry 30 is configured to be able to rotate 360 degrees by combining forward rotation and reverse rotation, for example. The rotatable angle may be less than 360 degrees.

上流側ガイド部３２は、内部が真空に維持されて加速された粒子線が通過する上流側ダクト４０と、上流側ダクト４０の外側に配置されて粒子線を曲げるための複数の上流側磁石４１とを備えている。複数の上流側磁石４１は上流側ダクト４０の長手方向に沿って配列されている。同様に、下流側ガイド部３３は、内部が真空に維持されて加速された粒子線が通過する下流側ダクト４２と、下流側ダクト４２の外側に配置されて粒子線を曲げるための複数の下流側磁石４３とを備えている。複数の下流側磁石４３は下流側ダクト４２の長手方向に沿って配列されている。上流側ダクト４０と下流側ダクト４２はそれぞれに曲管部を持っている。   The upstream guide portion 32 includes an upstream duct 40 through which an accelerated particle beam passes while being maintained in a vacuum, and a plurality of upstream magnets 41 arranged outside the upstream duct 40 to bend the particle beam. And. The plurality of upstream magnets 41 are arranged along the longitudinal direction of the upstream duct 40. Similarly, the downstream guide portion 33 includes a downstream duct 42 through which the accelerated particle beam passes while the inside is maintained in a vacuum, and a plurality of downstreams arranged outside the downstream duct 42 to bend the particle beam. And a side magnet 43. The plurality of downstream magnets 43 are arranged along the longitudinal direction of the downstream duct 42. Each of the upstream duct 40 and the downstream duct 42 has a curved pipe portion.

上流側ガイド部３２は、上流側ガイド支持部材４４によって、回転ガントリー３０に固定支持され、回転ガントリー３０とともに回転するように構成されている。上流側ガイド部３２の上流側端部は第１の回転軸３４上に位置して、そこに、第１の回転軸３４を中心とする上流側回転シール部４５が形成されている。粒子加速器１２の真空容器（図示せず）の下流側端部と上流側ダクト４０の上流側端部とは、上流側回転シール部４５を介して、互いに連通して接続され、外気に対しては気密が維持されている。回転ガントリー３０が回転するとき、上流側回転シール部４５の摺動により気密が保たれる。   The upstream guide portion 32 is fixedly supported on the rotating gantry 30 by the upstream guide support member 44 and is configured to rotate together with the rotating gantry 30. The upstream end portion of the upstream guide portion 32 is located on the first rotation shaft 34, and an upstream rotation seal portion 45 centered on the first rotation shaft 34 is formed there. The downstream end portion of the vacuum vessel (not shown) of the particle accelerator 12 and the upstream end portion of the upstream duct 40 are connected in communication with each other via the upstream rotation seal portion 45, and are connected to the outside air. The airtightness is maintained. When the rotating gantry 30 rotates, the airtightness is maintained by the sliding of the upstream rotation seal portion 45.

上流側ダクト４０の下流側端部は、回転ガントリー３０の半径方向外側の位置にあり、下流側回転シール部４６を介して、下流側ダクト４２の上流側端部と、互いに連通して接続され、外気に対して気密が維持されている。   The downstream end of the upstream duct 40 is located radially outside the rotating gantry 30 and is connected in communication with the upstream end of the downstream duct 42 through the downstream rotating seal 46. Airtightness is maintained against the outside air.

下流側ダクト４２の上流側端部近くの外側に歯車４７が形成されている。先端部駆動装置４８（図２参照）の回転駆動力を、歯車４７を介して伝達することにより、下流側ガイド部３３が第２の回転軸４９の周りを回転駆動される。第２の回転軸４９は、第１の回転軸３４に平行であって、回転ガントリー３０とともに回転する。   A gear 47 is formed on the outer side near the upstream end of the downstream duct 42. By transmitting the rotational driving force of the distal end drive device 48 (see FIG. 2) via the gear 47, the downstream guide portion 33 is rotationally driven around the second rotational shaft 49. The second rotating shaft 49 is parallel to the first rotating shaft 34 and rotates together with the rotating gantry 30.

下流側回転シール部４６の軸心は第２の回転軸４９上にあって、下流側ガイド部３３が第２の回転軸４９の周りを回転するときに摺動して、上流側ダクト４０の下流側端部と下流側ダクト４２の上流側端部との間の気密が維持される。   The shaft center of the downstream rotation seal portion 46 is on the second rotation shaft 49, and slides when the downstream guide portion 33 rotates around the second rotation shaft 49, so that the upstream duct 40 Airtightness between the downstream end and the upstream end of the downstream duct 42 is maintained.

下流側ダクト４２の下流側先端には照射ポート５０が取り付けられている。照射ポート５０は、下流側ダクト４２内の真空を維持するように気密に封止するものであって、しかも粒子線が透過しやすいように構成されている。   An irradiation port 50 is attached to the downstream end of the downstream duct 42. The irradiation port 50 is hermetically sealed so as to maintain the vacuum in the downstream duct 42, and is configured so that the particle beam can easily pass therethrough.

回転ガントリー３０の側面には下流側ガイド部３３の先端部が貫通する開口部６０が形成されており、照射ポート５０は回転ガントリー３０の内側の治療スペース２１内にある。開口部６０は、下流側ガイド部３３が第２の回転軸４９の周りに回転するさいに干渉しないだけの十分な大きさとする。   An opening 60 through which the distal end of the downstream guide portion 33 passes is formed on the side surface of the rotating gantry 30, and the irradiation port 50 is in the treatment space 21 inside the rotating gantry 30. The opening 60 is large enough not to interfere with the downstream guide portion 33 rotating around the second rotation shaft 49.

回転ガントリー３０の、第１の回転軸３４をはさんで下流側ガイド部３３および上流側ガイド部３２の反対側の位置に、カウンターウェイト５１が取り付けられている。   A counterweight 51 is attached to a position on the opposite side of the downstream guide portion 33 and the upstream guide portion 32 across the first rotation shaft 34 of the rotating gantry 30.

図３は、第１の実施形態に係る粒子線治療装置の下流側ガイド部３３の支持構造を示す模式的外観図である。ただし、図３では、複数個の下流側磁石４３を一体的に表示している。図３に示すように、下流側ガイド部３３の変形を抑制するために下流側ガイド支持部材５２が取り付けられている。   FIG. 3 is a schematic external view showing a support structure of the downstream guide portion 33 of the particle beam therapy system according to the first embodiment. However, in FIG. 3, a plurality of downstream magnets 43 are integrally displayed. As shown in FIG. 3, a downstream guide support member 52 is attached to suppress the deformation of the downstream guide portion 33.

図４は、第１の実施形態に係る粒子線治療装置の治療台を回転軸にほぼ垂直に配置した状態で粒子線治療装置を動作させる状況を示す図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視横断面図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a situation in which the particle beam therapy system is operated in a state where the treatment table of the particle beam therapy system according to the first embodiment is disposed substantially perpendicular to the rotation axis, FIG.

図１および図２に示す例では、患者２２は、その頭頂部と足先とを結ぶ線が第１の回転軸３４の方向になるように横たわるように配置されている。それに対して、図４に示す例では、患者２２は、その頭頂部と足先とを結ぶ線が第１の回転軸３４に垂直な水平方向になるように横たわるように配置されている。この場合に、粒子線の照射対象となる患部は回転ガントリー３０の回転中心である第１の回転軸３４からずれた位置にある。このような配置で、たとえば頭頂部の照射部２０に粒子線を照射する場合に、回転ガントリー３０を第１の回転軸３４の周りに回転させると同時に下流側ガイド部３３を第２の回転軸４９の周りに回転させる。   In the example shown in FIGS. 1 and 2, the patient 22 is arranged so that the line connecting the top of the head and the tip of the foot lies in the direction of the first rotation axis 34. On the other hand, in the example shown in FIG. 4, the patient 22 is arranged so that the line connecting the top of the head and the tip of the foot lies in a horizontal direction perpendicular to the first rotation shaft 34. In this case, the affected part to be irradiated with the particle beam is at a position shifted from the first rotation shaft 34 that is the rotation center of the rotating gantry 30. With such an arrangement, for example, when irradiating the irradiation unit 20 at the top of the head with a particle beam, the rotating gantry 30 is rotated around the first rotation axis 34 and at the same time the downstream guide unit 33 is moved to the second rotation axis. Rotate around 49.

図４において、実線で示す粒子線ガイド装置１３が２点鎖線で示す粒子線ガイド装置１３ａの位置・姿勢に変化したときに、下流側ガイド部３３ａ、照射ポート５０ａ、カウンターウェイト５１ａの位置が示されている。同様に、粒子線ガイド装置１３が破線で示す粒子線ガイド装置１３ｂの位置・姿勢に変化したときに、下流側ガイド部３３ｂ、照射ポート５０ｂ、カウンターウェイト５１ｂの位置が示されている。   In FIG. 4, when the particle beam guide device 13 indicated by a solid line changes to the position / posture of the particle beam guide device 13a indicated by a two-dot chain line, the positions of the downstream guide portion 33a, the irradiation port 50a, and the counterweight 51a are indicated. Has been. Similarly, the positions of the downstream guide portion 33b, the irradiation port 50b, and the counterweight 51b are shown when the particle beam guide device 13 changes to the position / posture of the particle beam guide device 13b indicated by a broken line.

このような構成により、粒子線の照射対象となる照射部２０が第１の回転軸３４（回転ガントリー３０の回転中心）からずれた位置にあっても、一定の照射部２０に粒子線の照射を続けることができる。これにより、回転ガントリー３０の内側半径が患者２２よりも小さくても、照射部２０を患者２２の頭頂部とすることができ、従来に比べて、回転ガントリー３０の内径を小さくすることができる。   With such a configuration, even when the irradiation unit 20 to be irradiated with the particle beam is at a position shifted from the first rotation shaft 34 (the rotation center of the rotating gantry 30), the fixed irradiation unit 20 is irradiated with the particle beam. Can continue. Thereby, even if the inner radius of the rotating gantry 30 is smaller than that of the patient 22, the irradiation unit 20 can be the top of the patient 22, and the inner diameter of the rotating gantry 30 can be reduced as compared with the conventional case.

この場合に、回転ガントリー３０の回転位置に応じて照射ポート５０の先端と照射部２０との距離が変動する。一般に、粒子線が照射ポート５０を出て照射部２０に至るまでは粒子線が空気中を通るため、粒子のエネルギーが減衰する。したがって、照射ポート５０を出るときの粒子のエネルギーを一定とすると、照射ポート５０の先端と照射部２０との距離に応じて照射部２０での照射強度が変動することになる。   In this case, the distance between the tip of the irradiation port 50 and the irradiation unit 20 varies according to the rotational position of the rotating gantry 30. In general, since the particle beam passes through the air until the particle beam leaves the irradiation port 50 and reaches the irradiation unit 20, the energy of the particle is attenuated. Therefore, if the energy of the particles when leaving the irradiation port 50 is constant, the irradiation intensity at the irradiation unit 20 varies according to the distance between the tip of the irradiation port 50 and the irradiation unit 20.

そのため、照射部２０での照射強度を一定にするためには、照射ポート５０の先端と照射部２０との距離に応じて、粒子線エネルギー制御装置１４により、粒子線エネルギーを制御すればよい。すなわち、照射ポート５０の先端と照射部２０との距離が大きくなるのに応じて粒子線エネルギーを増大させる。これにより、照射部２０での照射強度を一定にすることができる。   Therefore, in order to make the irradiation intensity at the irradiation unit 20 constant, the particle beam energy control device 14 may control the particle beam energy according to the distance between the tip of the irradiation port 50 and the irradiation unit 20. That is, the particle beam energy is increased as the distance between the tip of the irradiation port 50 and the irradiation unit 20 increases. Thereby, the irradiation intensity in the irradiation part 20 can be made constant.

［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る粒子線治療装置の治療台を回転軸にほぼ垂直に配置した状態で粒子線治療装置を動作させる状況を示す図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視横断面の一部に相当する図である。 [Second Embodiment]
FIG. 5 is a diagram illustrating a situation in which the particle beam therapy system is operated in a state where the treatment table of the particle beam therapy system according to the second embodiment of the present invention is disposed substantially perpendicular to the rotation axis. It is a figure corresponded to a part of II-II arrow cross section.

前述のように、図４に示す第１の実施形態においては、粒子線エネルギー制御装置１４により、照射ポート５０の先端と粒子線の照射対象となる照射部２０との距離の変動に応じて粒子線エネルギーを変化させ、照射部２０での照射強度を一定にする。   As described above, in the first embodiment shown in FIG. 4, the particle beam energy control device 14 uses the particle according to the variation in the distance between the tip of the irradiation port 50 and the irradiation unit 20 to be irradiated with the particle beam. The linear energy is changed to make the irradiation intensity at the irradiation unit 20 constant.

それに対して、この図５に示した第２の実施形態では、治療台位置制御装置１７によって、下流側ガイド部３３の照射ポート５０の先端と照射部２０との距離が一定となるように治療台１５の位置を制御する。これにより、例えば下流側ガイド部３３の照射ポート５０の先端が２点鎖線で示す下流側ガイド部３３ａの照射ポート５０ａの位置または破線で示す下流側ガイド部３３ｂの照射ポート５０ｂの位置等、照射ポート５０の先端と照射部２０との距離の変動に応じて粒子線エネルギーを変化させなくても、治療台１５の位置を２点鎖線で示す治療台１５ａの位置または破線で示す治療台１５ｂの位置に制御し、照射部２０での照射強度を一定にすることができる。   On the other hand, in the second embodiment shown in FIG. 5, the treatment table position control device 17 treats the distance between the distal end of the irradiation port 50 of the downstream guide unit 33 and the irradiation unit 20 to be constant. The position of the table 15 is controlled. Thereby, for example, the position of the irradiation port 50a of the downstream guide part 33a indicated by a two-dot chain line at the tip of the irradiation port 50 of the downstream guide part 33 or the position of the irradiation port 50b of the downstream guide part 33b indicated by a broken line, etc. Even if the particle beam energy is not changed in accordance with the change in the distance between the tip of the port 50 and the irradiation unit 20, the position of the treatment table 15 is indicated by a two-dot chain line, or the treatment table 15b indicated by a broken line. By controlling the position, the irradiation intensity in the irradiation unit 20 can be made constant.

［第３の実施形態］
図６は、本発明の第３の実施形態に係る粒子線治療装置の横断面図であって、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視横断面に相当する図である。この第３の実施形態は第１の実施形態の変形であって、一つの回転ガントリー３０に２個の粒子線ガイド装置１３が取り付けられている。２個の粒子線ガイド装置１３は、回転ガントリー３０の周方向に互いに間隔をあけて配置されている。図６に示す例では、これらの周方向の間隔は９０度である。これらの粒子線ガイド装置１３の上流側回転シール部４５（図１参照）は、１個のものを共用し、上流側ガイド部３２の上流側回転シール部４５の下流側に分岐部（図示せず）を設ければよい。 [Third Embodiment]
FIG. 6 is a cross-sectional view of the particle beam therapy system according to the third embodiment of the present invention, corresponding to the cross-section taken along line II-II in FIG. The third embodiment is a modification of the first embodiment, and two particle beam guide devices 13 are attached to one rotating gantry 30. The two particle beam guide devices 13 are arranged at intervals in the circumferential direction of the rotating gantry 30. In the example shown in FIG. 6, the interval in the circumferential direction is 90 degrees. The upstream rotary seal portion 45 (see FIG. 1) of these particle beam guide devices 13 shares one, and a branch portion (not shown) is provided downstream of the upstream rotary seal portion 45 of the upstream guide portion 32. )).

第３の実施形態によれば、第１の回転軸３４周りの回転ガントリー３０の回転角度、および第２の回転軸４９周りの下流側ガイド部３３の回転角度の両方または一方を比較的小さくしても、必要な角度範囲の照射を行うことができる。また、２個の粒子線ガイド装置１３からの照射を同時に行うことにより、短時間で必要な照射を行うことができる。   According to the third embodiment, both or one of the rotation angle of the rotating gantry 30 around the first rotating shaft 34 and the rotating angle of the downstream guide portion 33 around the second rotating shaft 49 is made relatively small. Even in this case, it is possible to perform irradiation in a necessary angle range. Moreover, by performing irradiation from the two particle beam guide apparatuses 13 simultaneously, necessary irradiation can be performed in a short time.

上記説明では一つの回転ガントリー３０に２個の粒子線ガイド装置１３が取り付けられているものとしたが、一つの回転ガントリー３０に３個以上の粒子線ガイド装置１３を取り付けることもできる。   In the above description, two particle beam guide devices 13 are attached to one rotating gantry 30, but three or more particle beam guide devices 13 may be attached to one rotating gantry 30.

［他の実施形態］
上記実施形態の説明では、第１の回転軸３４と第２の回転軸４９とが平行であるとした。しかし、変形例として、回転軸が平行でない場合も考えられる。また、上記実施形態の説明では、第１の回転軸３４と第２の回転軸４９とがともに水平であるとしたが、これらは、水平方向に対して傾斜していてもよく、また、鉛直方向でもよい。 [Other Embodiments]
In the description of the above embodiment, it is assumed that the first rotation shaft 34 and the second rotation shaft 49 are parallel. However, as a modification, a case where the rotation axes are not parallel is also conceivable. In the description of the above embodiment, the first rotating shaft 34 and the second rotating shaft 49 are both horizontal. However, they may be inclined with respect to the horizontal direction, and the vertical axis Direction may be used.

さらに、上記実施形態の変形として、円筒状の回転ガントリー３０が存在しないものも考えられる。ただし、その場合は、上流側ガイド部３２が第１の回転軸３４の周りに回転できるように上流側ガイド部３２を回転支持する構造と、下流側ガイド部３３が第２の回転軸４９の周りに回転できるように下流側ガイド部３３を回転支持する構造を、回転ガントリー３０とは別に備えている必要がある。   Further, as a modification of the above-described embodiment, a configuration in which the cylindrical rotating gantry 30 does not exist is conceivable. However, in that case, the structure in which the upstream guide portion 32 is rotatably supported so that the upstream guide portion 32 can rotate around the first rotation shaft 34, and the downstream guide portion 33 of the second rotation shaft 49 is supported. It is necessary to provide a structure for rotating and supporting the downstream guide portion 33 so as to be able to rotate around, separately from the rotating gantry 30.

上記第２の実施形態で、治療台位置制御装置１７は、照射ポート５０の先端と照射部２０との距離が一定になるように治療台１５の位置を制御するものとした。その変形として、治療台位置制御装置１７は、単に照射部２０の位置が患者２２の所定の患部に一致するように治療台１５の位置を制御するものであってもよい。   In the second embodiment, the treatment table position control device 17 controls the position of the treatment table 15 so that the distance between the tip of the irradiation port 50 and the irradiation unit 20 is constant. As a modification thereof, the treatment table position control device 17 may simply control the position of the treatment table 15 so that the position of the irradiation unit 20 coincides with a predetermined affected part of the patient 22.

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

１０：粒子線治療装置、 １１：粒子源（イオン源）、 １２：粒子加速器、 １３，１３ａ，１３ｂ：粒子線ガイド装置、 １４：粒子線エネルギー制御装置、 １５，１５ａ，１５ｂ：治療台、 １６：治療台駆動装置、 １７：治療台位置制御装置、 ２０：照射部、 ２１：治療スペース、 ２２：患者、 ３０：回転ガントリー、 ３１：ターニングローラ、 ３２：上流側ガイド部、 ３３，３３ａ，３３ｂ：下流側ガイド部、 ３４：第１の回転軸、 ３５：エンドリング、 ４０：上流側ダクト、 ４１：上流側磁石、 ４２：下流側ダクト、 ４３：下流側磁石、 ４４：上流側ガイド支持部材、 ４５：上流側回転シール部、 ４６：下流側回転シール部、 ４７：歯車、 ４８：先端部駆動装置、 ４９：第２の回転軸、 ５０，５０ａ，５０ｂ：照射ポート、 ５１，５１ａ，５１ｂ：カウンターウェイト、 ５２：下流側ガイド支持部材、 ６０：開口部 10: Particle beam therapy device, 11: Particle source (ion source), 12: Particle accelerator, 13, 13a, 13b: Particle beam guide device, 14: Particle beam energy control device, 15, 15a, 15b: Treatment table, 16 : Treatment table drive device, 17: Treatment table position control device, 20: Irradiation unit, 21: Treatment space, 22: Patient, 30: Rotating gantry, 31: Turning roller, 32: Upstream guide unit, 33, 33a, 33b : Downstream side guide part, 34: first rotating shaft, 35: end ring, 40: upstream side duct, 41: upstream side magnet, 42: downstream side duct, 43: downstream side magnet, 44: upstream side guide support member 45: upstream rotary seal portion, 46: downstream rotary seal portion, 47: gear, 48: tip drive device, 49: second rotary shaft, 50, 50a 50b: irradiation port, 51, 51a, 51b: counterweight, 52: downstream guide supporting member, 60: opening

Claims (5)

内部に治療スペースを形成して第１の回転軸の周りを回転可能に支持されて粒子源から
の粒子線を前記治療スペース内の照射部に導く粒子線ガイド装置、
を備えた粒子線治療装置であって、
前記粒子線ガイド装置は、
前記粒子源からの粒子線を、前記第１の回転軸の位置に配置された上流側回転シール部
を介して受け入れて前記第１の回転軸から半径方向に離れた位置に配置された下流側回転
シール部に導く上流側ガイド部と、
前記下流側回転シール部を通る第２の回転軸の周りに回転可能に支持されて、前記上流
側ガイド部から出た前記粒子線を、前記下流側回転シール部から照射ポートを介して前記
照射部に導く下流側ガイド部と、
を有し、
当該粒子線治療装置は、
前記粒子線ガイド装置に送られる粒子線のエネルギーを一定に制御する粒子線エネルギ
ー制御装置と、
前記粒子線ガイド装置とは別に支持されて前記治療スペース内で自在に位置決め可能な治
療台と、
前記照射部での照射強度を一定にするために、前記粒子線の照射目標中心の位置に合わ
せて前記照射ポートの先端と照射部との距離が一定になるように前記治療台の位置を制御
する治療台位置制御装置と、
をさらに有すること、を特徴とする粒子線治療装置。 A particle beam guide device that forms a treatment space therein and is rotatably supported around a first rotation axis to guide a particle beam from a particle source to an irradiation unit in the treatment space;
A particle beam therapy device comprising:
The particle beam guide device includes:
A downstream side that receives a particle beam from the particle source via an upstream side rotational seal portion disposed at a position of the first rotational axis and is disposed at a position radially away from the first rotational axis. An upstream guide portion leading to the rotary seal portion;
The particle beam that is supported rotatably around the second rotation axis that passes through the downstream rotary seal portion and exits from the upstream guide portion is irradiated from the downstream rotary seal portion through an irradiation port. A downstream guide section leading to the section,
Have
The particle beam therapy device
Particle beam energy for controlling the particle beam energy sent to the particle beam guide device to be constant
-Control device,
A treatment that is supported separately from the particle beam guide device and can be positioned freely in the treatment space.
With a therapeutic table,
In order to make the irradiation intensity at the irradiation unit constant, it matches the position of the irradiation target center of the particle beam.
A treatment table position control device for controlling the position of the treatment table so that the distance between the tip of the irradiation port and the irradiation unit is constant ;
And a particle beam therapy system. 内部に前記治療スペースを形成して前記第１の回転軸の周りを回転可能に支持された中
空円筒状の回転ガントリーをさらに有し、
前記上流側ガイド部は前記回転ガントリーに固定されていること、を特徴とする請求項
１に記載の粒子線治療装置。 Further comprising a hollow cylindrical rotating gantry supported in a rotatable manner around the first axis of rotation with the treatment space formed therein;
The upstream guide portion is fixed to the rotating gantry.
2. The particle beam therapy apparatus according to 1. 前記第２の回転軸が前記第１の回転軸に平行であること、を特徴とする請求項１または
請求項２に記載の粒子線治療装置。 The second rotation axis is parallel to the first rotation axis, or
The particle beam therapy system according to claim 2 . 前記上流側ガイド部と前記下流側ガイド部は、それぞれが、
内部に前記粒子線が通る真空を保持可能で曲管部を備えた気密のダクトと、
前記ダクトの外側に配置されて前記粒子線の向きを変えるための磁石と、
を有し、
前記上流側ガイド部の前記ダクトと前記下流側ガイド部の前記ダクトとが前記下流側回
転シール部で連通していること、を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に
記載の粒子線治療装置。 Each of the upstream guide portion and the downstream guide portion is
An airtight duct having a curved pipe portion capable of maintaining a vacuum through which the particle beam passes;
A magnet disposed on the outside of the duct to change the direction of the particle beam;
Have
The said duct of the said upstream guide part and the said duct of the said downstream guide part are connected by the said downstream rotation seal part, The Claim 1 thru | or 3 characterized by the above-mentioned. Particle beam therapy equipment. 複数個の前記粒子線ガイド装置を備え、
前記複数個の粒子線ガイド装置それぞれの前記第１の回転軸は共通であり、
複数個の前記粒子線ガイド装置それぞれの前記第２の回転軸の位置が前記第１の回転軸
の周りの周方向に異なる位置にあることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか
一項に記載の粒子線治療装置。 A plurality of the particle beam guide devices;
The first rotation axis of each of the plurality of particle beam guide devices is common,
Any of claims 1 to 4, characterized in that the plurality of positions of said particle beam guiding device each of the second rotation axis are at different positions in the circumferential direction around the first axis of rotation The particle beam therapy apparatus according to one item.
JP2015243081A 2015-12-14 2015-12-14 Particle beam therapy system Active JP6591886B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015243081A JP6591886B2 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Particle beam therapy system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015243081A JP6591886B2 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Particle beam therapy system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017108774A JP2017108774A (en) 2017-06-22
JP6591886B2 true JP6591886B2 (en) 2019-10-16

Family

ID=59078948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015243081A Active JP6591886B2 (en) 2015-12-14 2015-12-14 Particle beam therapy system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6591886B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108175955A (en) * 2018-01-15 2018-06-19 西安大医数码科技有限公司 A kind of radiotherapy apparatus
CN109011214A (en) * 2018-08-17 2018-12-18 江苏莱福医疗器械科技有限公司 A kind of radioactive particle auto-sequencing and filling equipment
WO2023146706A1 (en) * 2022-01-28 2023-08-03 Mayo Foundation For Medical Education And Research Charged particle therapy system utilizing fluidically coupled chambers for energy selection

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS448478Y1 (en) * 1965-10-20 1969-04-03
JPS6131175A (en) * 1984-07-24 1986-02-13 日本電気株式会社 Linear electron accelerator for treatment
JPH0549707A (en) * 1991-04-19 1993-03-02 Hitachi Medical Corp Constant position type radiation therapy device
JP3519248B2 (en) * 1997-08-08 2004-04-12 住友重機械工業株式会社 Rotation irradiation room for radiation therapy
JP5329988B2 (en) * 2009-01-09 2013-10-30 三菱電機株式会社 Particle beam irradiation equipment
US8933420B2 (en) * 2011-11-02 2015-01-13 Mitsubishi Electric Corporation Particle beam therapy system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017108774A (en) 2017-06-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6591886B2 (en) Particle beam therapy system
KR102129850B1 (en) Particle beam medical apparatus
WO2017020244A1 (en) Focussed radiotherapy apparatus and radiation therapy device
JP6538631B2 (en) Particle beam medical device and method of operating the same
CA2456106A1 (en) Radiation treatment apparatus
TWI480894B (en) Charged particle beam irradiation device
JP6472685B2 (en) Rotary treatment room
TW201902530A (en) Particle beam medical device
WO2015049787A1 (en) Multileaf collimator, and radiation therapy apparatus and radiation therapy system using same
CN104689489A (en) Straight line swing arm type robot treatment bed
JP4436343B2 (en) Multi-leaf collimator and radiotherapy apparatus assembly method
US8488741B2 (en) Adequate clearance for gantry trajectory
JP6104839B2 (en) Radiation therapy equipment
JP4859812B2 (en) Radiation therapy system
JP2014113419A (en) Particle beam therapy device
JP6114409B2 (en) Radiation therapy equipment
JP6012245B2 (en) Particle beam rotation irradiation equipment
JP2007319440A (en) Multi-leaf collimator and radiotherapy system
JP2007037828A (en) Multileaf collimator and radiation therapy equipment having the same
JP6050668B2 (en) Rotating irradiation treatment room and rotating irradiation treatment device
JP2017176436A (en) Charged particle radiotherapy device
JP6980598B2 (en) How to move the particle beam therapy device and the moving floor of the particle beam therapy device
EP3388109B1 (en) Gantry system for particle beam therapy
JP2008200091A (en) Radiation therapy apparatus
JP2023114436A (en) Manufacturing method of particle beam treatment system, and particle beam treatment system

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20171201

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20171201

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20180531

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20190219

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20190215

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190404

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20190611

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190710

A911 Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20190719

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20190823

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20190919

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6591886

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150