粒子射线旋转照射装置及粒子射线治疗装置的制造方法_2

文档序号:9251652阅读:来源:国知局
轴的面的位置上具有多个偏转电磁铁22a、22b、22c、22d。对该偏转电磁铁22a、22b、22c、22d的配置与图8的旋转照射装置80相同。包含旋转机架19的旋转轴和照射嘴I的照射轴的面中,包含图8中的吊架旋转轴72和等中心74,是与图8的纸面垂直的面(称为射束传输面)。若将图8的偏转电磁铁71a、71b、71c、71d读取替换成偏转电磁铁22a、22b、22c、22d,则所有的偏转电磁铁22a、22b、22c、22d中的带电粒子束的射束路径都偏离射束传输面,所有偏转电磁铁22a、22b、22c、22d都被配置成其射束路径偏离射束传输面。偏转电磁铁22a的射束路径发生弯曲而偏离射束传输面。因此,射束传输面21具有多个偏转电磁铁22a、22b、22c、22d,该偏转电磁铁22a、22b、22c、22d被配置成使带电粒子束的射束路径一度偏离包含旋转机架19的旋转轴和照射嘴I的照射轴的射束传输面,然后再次返回射束传输面。
[0017]照射嘴支持体12及移动底板3具有用于使两者相互结合的结合部9。照射嘴支持体12中设置有构成与移动底板3相结合的结合部9的第一卡合部10,移动底板3中设置有构成与照射嘴支持体12相结合的结合部9的第二卡合部11。照射嘴支持体12在两端部具有第一卡合部10,从而即使移动底板3从顺时针方向和逆时针方向中的任一方向接近时也能够实现结合。如图4所示,移动底板3在两端部具有第二卡合部11,从而即使照射嘴I从顺时针方向和逆时针方向中的任一方向接近时也能够实现结合。
[0018]如图4、图5所示,移动底板3具备:移动底板14、移动底板辊6、移动底板辊的轴16、支持轴16的轴支持部15、阻止移动底板辊6的旋转的制动器8、以及上述结合部9的第二卡合部11。移动底板3被设置为沿着以旋转机架19的旋转轴为中心的圆周方向进行移动。具体而言,将移动底板棍6的轴16设置为与旋转机架19的旋转轴相平行,从而使移动底板3的移动底板辊6能沿着旋转机架19的圆周方向进行旋转。吊架框架2中具有移动底板导轨7,在照射嘴I沿着旋转机架19的圆周方向进行移动时,该移动底板导轨7成为移动底板辊6的引导部,从而使移动底板3沿旋转机架19的圆周方向避开。
[0019]如图5所示,移动底板导轨7中,在与移动底板辊6的外周部(辊面)17相对的两侧具有引导部18,从而在移动底板3沿着圆周方向移动时使移动底板3不会脱离吊架框架2。因而,移动底板导轨7具有利用设置于两侧的引导部18来防止移动底板辊6发生脱离的功能。移动底板辊6的外周部17在引导部18之间一边旋转一边移动。当照射嘴I在不会与移动底板3相互干扰的位置、即图6所示的非干扰位置时,位于与设置有治疗台25的活底板13相同的高度。当移动底板3位于该非干扰位置的情况下,医生或者放射线技师等能够自由地移动活底板13和移动底板3。
[0020]利用图2及图3,对粒子射线治疗装置51及粒子射线照射装置58进行说明。粒子射线治疗装置51包括射束发生装置52、射束输送系统59、以及粒子射线照射装置58a、58b。射束发生装置52具有离子源(未图示)、前级加速器53、以及带电粒子加速器54。粒子射线照射装置58b设置于旋转机架19 (参照图1),从而构成粒子射线旋转照射装置20。粒子射线照射装置58a设置在不具有旋转机架19的治疗室。射束输送系统59的作用在于对带电粒子加速器54与粒子射线照射装置58a、58b进行联络。射束输送系统59的一部分设置于旋转机架(未图示),该一部分中具有多个偏转电磁铁22a、22b、22c、22d(参照图1)。
[0021]由离子源产生的质子射线等粒子射线即带电粒子束31由前级加速器53进行加速,然后从入射装置46射入到带电粒子加速器54。带电粒子加速器54例如为同步加速器。带电粒子束31被加速到规定的能量。从带电粒子加速器54的出射装置47射出的带电粒子束31经由射束输送系统59被输送到粒子射线照射装置58a、58b。粒子射线照射装置58a、58b将带电粒子束31照射到患者45的患部。粒子射线照射装置的标号总体上使用58,在进行区别说明时使用58a、58b。
[0022]由射束发生装置52产生并被加速到规定能量的带电粒子束31经由射束输送系统59被引导向粒子射线照射装置58。图3中,粒子射线照射装置58包括:在与带电粒子束31垂直的方向即X方向和Y方向上将带电粒子束31进行扫描的X方向扫描电磁铁32及Y方向扫描电磁铁33 ;位置监视器34 ;剂量监视器35 ;剂量数据转换器36 ;射束数据处理装置41 ;扫描电磁铁电源37 ;以及控制粒子射线照射装置58的照射管理装置38。照射管理装置38包括照射控制计算机39和照射控制装置40。剂量数据转换器36包括触发生成部42、点计数器43、以及点间计数器44。另外,图3中带电粒子束31的前进方向为-Z方向。
[0023]X方向扫描电磁铁32是将带电粒子束31沿X方向进行扫描的扫描电磁铁,Y方向扫描电磁铁33是将带电粒子束31沿Y方向进行扫描的扫描电磁铁。位置监视器34检测射束信息,该射束信息用于对由X方向扫描电磁铁32及Y方向扫描电磁铁33进行扫描的带电粒子束31所通过的射束中的通过位置(重心位置)、尺寸进行运算。射束数据处理装置41基于位置监视器34所检测到的由多个模拟信号构成的射束信息,对带电粒子束31的通过位置(重心位置)、尺寸进行运算。并且,射束数据处理装置41还生成表示带电粒子束31的位置异常、尺寸异常的异常检测信号,并将该异常检测信号输出至照射管理装置38。
[0024]剂量监视器35检测带电粒子束31的剂量。照射管理装置38基于由未图示的治疗计划装置生成的治疗计划数据,控制患者45的患部中带电粒子束31的照射位置,若由剂量监视器35测定得到、并经剂量数据转换器36转换成数字数据的剂量达到目标剂量,则将带电粒子束31移动至下一个照射位置。扫描电磁铁电源37基于从照射管理装置38输出的对X方向扫描电磁铁32及Y方向扫描电磁铁33的控制输入(指令),来改变X方向扫描电磁铁32及Y方向扫描电磁铁33的设定电流。
[0025]这里,粒子射线照射装置58的扫描照射方式采用像点扫描照射方式那样使射束照射位置逐次在点位置间移动的方式,该方式是在改变带电粒子束31的照射位置时不停止照射带电粒子束31的光栅扫描照射方式。点计数器43对带电粒子束31的射束照射位置所停留的期间的照射剂量进行测量。点间计数器44对带电粒子束31的射束照射位置发生移动期间的照射剂量进行测量。触发生成部42在射束照射位置上的带电粒子束31的剂量达到目标照射剂量的情况下,生成剂量已满信号。
[0026]接着,对移动底板3的动作进行说明。照射嘴I随着旋转机架19的旋转而移动,直到照射嘴支持体12的第一卡合部10与移动底板的第二卡合部11相接触为止,移动底板3位于与活底板13相同的高度的位置(非干扰位置),利用移动底板辊用的制动器8的作用,使其固定于旋转机架19。在移动底板3上设置有对例如第一卡合部10与第二卡合部11相接触的情况进行检测的接触传感器26。接触传感器26能够使用压力传感器、距离传感器等,该距离传感器利用红外线来检测距离。
[0027]在照射嘴I靠近移动底板3以使结合部9(停靠用的夹具)相接触的情况下,接触传感器26检测出接触状态,制动器8成为解除状态,从而使移动底板辊6变为可旋转。而且,若照射嘴I移动,则移动底板3和照射嘴支持体12相连结,利用旋转机架19的驱动电动机(未图示)的驱动力来使移动底板3沿着旋转机架19的圆周方向移动。在连结移动底板3与照射嘴支持体12的情况下,移动底板3与照射嘴I 一起沿着旋转机架19的圆周方向移动,因此,能够使移动底板3 —边与照射嘴I之间保持一定距离一边避开。移动底板3沿着移动底板导轨7沿圆周方向避开,此时该移动底板3通常与照射嘴I成为一体。当移动底板3避开时,移动底板3相对于活底板13发生倾斜,但移动底板3不会发生脱落,而能利用移动底板导轨7的引导部18对其进行保持。
[0028]接着,对移动底板3从避开状态回到非干扰位置的动作进行说明。从移动底板3和照射嘴I成为一体的避开状态起,使照射嘴I逆向旋转,利用移动底板3的自重使移动底板3自然地返回到高度与活底板13相同的位置。一直到返回高度与活底板13相
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