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JP5419483B2 - Rotating irradiation type particle beam medical device - Google Patents

Rotating irradiation type particle beam medical device Download PDF

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JP5419483B2
JP5419483B2 JP2009027358A JP2009027358A JP5419483B2 JP 5419483 B2 JP5419483 B2 JP 5419483B2 JP 2009027358 A JP2009027358 A JP 2009027358A JP 2009027358 A JP2009027358 A JP 2009027358A JP 5419483 B2 JP5419483 B2 JP 5419483B2
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  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Description

この発明は、がん治療等で使用される粒子線医療装置、特に、患者周りに回転自在に照射可能な回転照射型粒子線医療装置に関するものである。   The present invention relates to a particle beam medical device used in cancer treatment or the like, and more particularly to a rotation irradiation type particle beam medical device capable of rotating around a patient in a rotatable manner.

がん治療を目的とした放射線医療装置として、陽子や重イオン等を用いた粒子線治療はX線、ガンマ線等の従来の放射線治療に比べて、がん患部に集中的に照射することができ、正常細胞に影響を与えずに治療することが可能である。すなわち、陽子や炭素イオン等の荷電粒子線は媒体内でエネルギーによって決まる飛程を持ち、入射からほぼ一様に線量を付与しながら、飛程終端の直前でブラッグピークと呼ばれる線量付与の極大が生じるので、これをがんに一致させることにより、治療効果を向上させることが可能となった。
粒子線医療装置には、患者に対して任意の方向から照射するために回転照射装置(回転ガントリ)が設けられる場合がある。回転ガントリは粒子線照射部を360度回転させ、患者に対して任意の回転角度から荷電粒子ビームを照射できるように構成されている。
As a radiotherapy device for cancer treatment, particle beam therapy using protons or heavy ions can irradiate the affected area of cancer more intensively than conventional radiation therapy such as X-rays and gamma rays. It is possible to treat without affecting normal cells. In other words, charged particle beams such as protons and carbon ions have a range determined by energy in the medium, giving a dose almost uniformly from the incident, and there is a maximum dose application called the Bragg peak just before the end of the range. Therefore, it is possible to improve the therapeutic effect by matching this with cancer.
The particle beam medical device may be provided with a rotary irradiation device (rotating gantry) for irradiating a patient from an arbitrary direction. The rotating gantry is configured to rotate the particle beam irradiation unit 360 degrees to irradiate the patient with a charged particle beam from an arbitrary rotation angle.

がん治療用の回転照射型粒子線医療装置では、通常、患部に照射されるビームを病巣の下部形状に応じたエネルギー分布に成形するためのボーラスが用いられている。
このような従来の回転照射型粒子線医療装置として、例えば、ビームを複数方向から照射するため、治療計画装置で予め求められた患部の下部形状に応じて、各照射方向に対応したボーラスを作製しておき、これを照射装置に設けた回転テーブルに設置して切替えて使用する技術が提案されている。回転テーブルの回転軸とビームの軌道中心は偏芯しているので、回転テーブルを回転させることにより、ボーラスを入れ替えてビームの軌道上に配置させ、これによって複数の照射方向に対応したビームのエネルギー分布が形成できるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
In a rotational irradiation type particle beam medical device for cancer treatment, a bolus for shaping a beam irradiated to an affected area into an energy distribution corresponding to a lower shape of a lesion is usually used.
As such a conventional rotational irradiation type particle beam medical device, for example, in order to irradiate a beam from a plurality of directions, a bolus corresponding to each irradiation direction is prepared according to the lower shape of the affected part obtained in advance by the treatment planning device. In addition, a technique has been proposed in which this is installed on a rotary table provided in the irradiation apparatus and used by switching. The rotation axis of the rotary table and the center of the beam trajectory are eccentric. Therefore, by rotating the rotary table, the boluses are replaced and placed on the beam trajectory, thereby the beam energy corresponding to multiple irradiation directions. A distribution can be formed (see, for example, Patent Document 1).

特開2002−224230号公報(第4頁、図2)JP 2002-224230 A (page 4, FIG. 2)

特許文献1に示すような従来の粒子線医療装置のボーラス切替機構では、回転テーブルを使用するため、患者近接部の構造物の体格が大きくなり、十分に患部に照射ノズルを近づけることができないという問題点があった。また、このように回転テーブルを回転させる方式では構造が複雑となるためメンテナンス性が悪く、また駆動にモータを使用するため、操作音がうるさいという問題点があった。   In the conventional bolus switching mechanism of the particle beam medical device as shown in Patent Document 1, since the rotating table is used, the size of the structure of the patient proximity part becomes large, and the irradiation nozzle cannot be sufficiently brought close to the affected part. There was a problem. In addition, such a method of rotating the rotary table has a problem in that the structure is complicated, so that the maintainability is poor, and since a motor is used for driving, the operation sound is noisy.

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、ボーラスの切換方法と駆動方法を改善し、ボーラス取付部のコンパクト化を図り、照射ノズルを患者に接近させた場合にも作業空間を十分確保できる回転照射型粒子線医療装置を得ることを目的とする。   The present invention was made to solve the above-described problems, and improved the bolus switching method and driving method, making the bolus mounting portion compact, and even when the irradiation nozzle is brought closer to the patient. An object of the present invention is to obtain a rotary irradiation type particle beam medical device capable of securing a sufficient work space.

この発明に係る回転照射型粒子線医療装置は、加速器で加速された粒子線を導入して治療台上の患者に照射する照射装置と、照射装置が搭載され、照射装置と共に治療台の周りに回転する回転フレームとを備え、回転フレームを回転させることにより複数の照射方向から照射可能に構成された回転照射型粒子線医療装置において、照射装置には、照射する粒子線の分布を調整するために、患者の病巣に合わせ、照射方向に対応して作製された複数個のボーラスが、照射装置の先端側に設けられ、かつ照射装置の先端側には回転フレームの回転軸方向に複数個のボーラスの駆動機構が配置されており、複数個のボーラスは、駆動機構により回転フレームの回転軸方向にスライド可能に取り付けられ、照射方向が変えられたとき、変えられた照射方向に対応するボーラスに切替えられ、照射装置の先端側は、回転フレームの回転軸の軸線と直交方向に移動可能となっており、患者に接近させて照射できるようにしたものである。 A rotational irradiation type particle beam medical device according to the present invention is equipped with an irradiation device for introducing a particle beam accelerated by an accelerator to irradiate a patient on a treatment table, and the irradiation device, and around the treatment table together with the irradiation device. In a rotary irradiation type particle beam medical device that includes a rotating frame that rotates, and is configured to be able to irradiate from a plurality of irradiation directions by rotating the rotating frame, the irradiation device is configured to adjust the distribution of irradiated particle beams. In addition, a plurality of boluses prepared in accordance with the irradiation direction in accordance with the patient's lesion are provided on the distal end side of the irradiation apparatus, and a plurality of boluses are provided on the distal end side of the irradiation apparatus in the rotation axis direction of the rotating frame. bolus drive mechanism has been arranged, the plurality of bolus, by the drive mechanism slidably mounted in the direction of the rotation axis of the rotating frame, when the irradiation direction was changed, irradiation changed Switched to bolus corresponding to direction, the distal end side of the irradiation device is movable in the axial direction perpendicular to the axis of rotation of the rotary unit, is obtained by the so that can irradiate is brought closer to the patient.

この発明の回転照射型粒子線医療装置によれば、照射装置には、照射する粒子線の分布を調整するために、患者の病巣に合わせ、照射方向に対応して作製された複数個のボーラスが照射装置の先端側に設けられ、かつ照射装置の先端側には回転フレームの回転軸方向に複数個のボーラスの駆動機構が配置されており、複数個のボーラスを、駆動機構により回転フレームの回転軸方向にスライド可能に取り付けて、照射方向によってその照射方向に対応するボーラスに切替えて、照射装置の先端側を、回転フレームの回転軸の軸線と直交方向に移動可能とし、患者に接近させて照射できるようにしたので、ボーラスの切替え機構部の占有する領域を小さくでき、また、スライドによる制限領域はスライド方向のみとなって機構部がコンパクト化されるため、医師又は作業者のアクセス空間を広く確保でき、治療作業の自由度が増す。 According to the rotary irradiation type particle beam medical device of the present invention, the irradiation device includes a plurality of boluses prepared in accordance with the irradiation direction in accordance with the lesion of the patient in order to adjust the distribution of the particle beam to be irradiated. Is provided on the front end side of the irradiation device, and a plurality of bolus drive mechanisms are arranged on the front end side of the irradiation device in the direction of the rotation axis of the rotary frame. Attached so as to be slidable in the direction of the rotation axis, switch to a bolus corresponding to the irradiation direction depending on the irradiation direction, and allow the distal end side of the irradiation device to move in a direction perpendicular to the axis of the rotation axis of the rotation frame, approaching the patient. since the so that could irradiation Te, can be reduced an area occupied by the switching mechanism of the bolus, also restricted area by the slide mechanism portion compactness becomes only the sliding direction The order, the physician or operator of the access space can be widely secured, the degree of freedom of treatment work increases.

この発明の実施の形態1による回転照射型粒子線医療装置の回転ガントリ部を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the rotation gantry part of the rotary irradiation type particle beam medical device by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2による回転照射型粒子線医療装置の回転ガントリ部を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the rotation gantry part of the rotary irradiation type particle beam medical device by Embodiment 2 of this invention. 粒子線医療装置の照射系の構成を説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the structure of the irradiation system of a particle beam medical device.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による回転照射型粒子線医療装置の回転ガントリ部の概念図であり、(a)は回転軸の軸方向に見た図を示し、(b)は(a)の矢印b方向から見た部分断面図を示している。また、図3は、粒子線医療装置の照射系の構成を説明する説明図である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a conceptual diagram of a rotating gantry portion of a rotary irradiation type particle beam medical device according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1 (a) shows a view seen in the axial direction of a rotating shaft, and FIG. ) Is a partial cross-sectional view seen from the direction of arrow b. Moreover, FIG. 3 is explanatory drawing explaining the structure of the irradiation system of a particle beam medical device.

先ず、図3によって、粒子線医療装置の照射系の構成の概要から説明する。
粒子線医療装置の照射装置に送られてきた荷電粒子ビーム(以下、粒子線と略す)は、先ず、電磁石31によってX方向,Y方向同時に回転させて照射野を平坦化させ、散乱体32によって更に散乱させて平坦度を上げ、次に、リッジフィルタ33によってがんの治療厚さに合わせて粒子線のブラッグピークの幅(奥行き方向)を変化させ、レンジシフタ34によってがんの深さに合わせて粒子線のエネルギーを吸収させ到達する距離を微調整し、次に、ブロックコリメータ35により必要な範囲以外の粒子線を遮断し、可変コリメータ36によって複数の可動リーフを移動させて粒子線をがんの形状(平面方向)に合わせて成形し、最後に、ボーラス37によって、粒子線の飛程をがんの末端側(底部)の形状に合わせて調整する。
なお、図3では可変コリメータ36とボーラス37は、形状が理解しやすいように斜視図で表している。
First, the outline of the configuration of the irradiation system of the particle beam medical apparatus will be described with reference to FIG.
A charged particle beam (hereinafter abbreviated as “particle beam”) sent to the irradiation device of the particle beam medical device is first rotated simultaneously in the X direction and the Y direction by the electromagnet 31 to flatten the irradiation field, and then by the scatterer 32. Further, the flatness is increased by scattering, and then, the width (depth direction) of the Bragg peak of the particle beam is changed according to the cancer treatment thickness by the ridge filter 33, and the cancer depth is adjusted by the range shifter 34. The particle beam is absorbed and finely adjusted, and then the block collimator 35 blocks the particle beam outside the necessary range, and the variable collimator 36 moves a plurality of movable leaves to remove the particle beam. In accordance with the shape (planar direction) of the cancer, finally, the bolus 37 adjusts the range of the particle beam according to the shape of the terminal side (bottom) of the cancer.
In FIG. 3, the variable collimator 36 and the bolus 37 are shown in a perspective view so that the shapes can be easily understood.

次に、図1により、実施の形態1の回転照射型粒子線医療装置の構成について説明する。回転照射型粒子線医療装置の回転ガントリは、照射装置1が搭載された円筒状の回転フレーム2がローラ3によって回転可能に支持され、ローラ3を図示しない駆動装置によって回転させることで、360度回転できるように構成されている。照射装置1は、図3で説明した照射系の可変コリメータ36までの構成機器が収納されており、先端側(出射側)に後述のボーラスが設けられている。この照射装置1に図示しない加速器で加速された粒子線を導入し、照射患部にあわせて整形して、治療台4上の患者5の患部に照射するようになっている。   Next, the configuration of the rotary irradiation type particle beam medical device according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The rotary gantry of the rotary irradiation type particle beam medical device has a cylindrical rotating frame 2 on which the irradiation device 1 is mounted rotatably supported by a roller 3, and the roller 3 is rotated by a driving device (not shown) to 360 degrees. It is configured to be able to rotate. The irradiation apparatus 1 houses components up to the variable collimator 36 of the irradiation system described with reference to FIG. 3, and a bolus described later is provided on the distal end side (exit side). A particle beam accelerated by an accelerator (not shown) is introduced into the irradiation apparatus 1, shaped according to the irradiation affected area, and irradiated to the affected area of the patient 5 on the treatment table 4.

照射装置1は、回転フレーム2を回転させることにより共に回転し、患者5の患部に対して複数の照射方向から照射することが可能となっている。図1では、(a)に示すように、照射装置1が垂直上方にある場合と、90度回転させて水平方向にある場合の2方向を例示している。
またこの照射装置1は、回転フレーム2の回転軸の軸線と直交方向にも移動可能になっており、患者5に接近させて照射できるようになっている。
The irradiation apparatus 1 rotates together by rotating the rotary frame 2 and can irradiate the affected area of the patient 5 from a plurality of irradiation directions. In FIG. 1, as shown to (a), two directions, when the irradiation apparatus 1 exists in the perpendicular | vertical upper direction and 90 degrees rotate and are in a horizontal direction, are illustrated.
The irradiation device 1 is also movable in a direction orthogonal to the axis of the rotation axis of the rotary frame 2 so that the irradiation can be performed by approaching the patient 5.

照射装置1の先端側の照射ノズル部に、図3で説明したボーラス37に相当するボーラス6a,6bが設けられている。ボーラスは、例えば、150mm×150mm、厚さ100mm程度のポリエチレンの直方体を用いて、照射方向から見た患者の病巣の深さ合わせて、すなわち、病巣の底面の形状に合わせて、3次元加工によって表面を窄設して凹状に形成している。ボーラスを透過した粒子線のエネルギーは、病巣の深さ方向の形状に対応して調整されることになる。
したがって、ボーラスは、患者ごとに患部の病巣に対応させて、粒子線治療計画装置によって予め作成される。
Boluss 6 a and 6 b corresponding to the bolus 37 described with reference to FIG. 3 are provided in the irradiation nozzle portion on the distal end side of the irradiation apparatus 1. For example, a bolus is formed by three-dimensional processing using a polyethylene rectangular parallelepiped having a size of 150 mm × 150 mm and a thickness of about 100 mm according to the depth of the patient's lesion as seen from the irradiation direction, that is, according to the shape of the bottom surface of the lesion. The surface is constricted to form a concave shape. The energy of the particle beam transmitted through the bolus is adjusted in accordance with the shape of the lesion in the depth direction.
Therefore, the bolus is created in advance by the particle beam therapy planning device in correspondence with the lesion of the affected part for each patient.

1つの病巣に対して複数方向から粒子線を照射して治療する場合は、粒子線の照射方向によって、その方向から見た病巣の下部形状が異なるので、照射方向に対応させて、複数個(照射方向の数だけ)のボーラスが用意される。
図1の場合は、照射方向を垂直方向と水平方向の2方向としているので、垂直方向用のボーラス(A)6aと、水平方向用のボーラス(B)6bとを2個設けている。この2個のボーラス6a,6bが、図1(b)に示すように、回転フレーム2の回転軸の軸線方向に並べて同一平面上に配置されている。そして、回転軸方向にスライド可能に取り付けられ、スライドさせることによって、照射方向に対応して切替えられるように構成されている。
When treating a single lesion by irradiating it with particle beams from multiple directions, the shape of the lower part of the lesion seen from that direction differs depending on the irradiation direction of the particle beam. The number of boluses is the same as the number of irradiation directions.
In the case of FIG. 1, since the irradiation directions are two directions of the vertical direction and the horizontal direction, two boluses (A) 6a for the vertical direction and two boluses (B) 6b for the horizontal direction are provided. The two boluses 6a and 6b are arranged on the same plane side by side in the axial direction of the rotation axis of the rotating frame 2, as shown in FIG. And it is configured to be slidable in the direction of the rotation axis and to be switched corresponding to the irradiation direction by sliding.

スライド機構としては、一般に知られている直動機構を使用すればよい。その直動機構にホルダ(図示せず)を固定しておき、ボーラスはそのホルダに予め収納しておく。スライドさせる駆動機構としては、例えば、エアシリンダ7を用いる。図1(b)に示すように、エアシリンダ7を支持部材によって照射装置1の筐体側に固定しておき、そのロッドをホルダに連結することで、1個のエアシリンダ7の動作により、ボーラス(A)6aとボーラス(B)6bとを同時に駆動するように構成されている。   A generally known linear motion mechanism may be used as the slide mechanism. A holder (not shown) is fixed to the linear motion mechanism, and the bolus is stored in the holder in advance. For example, an air cylinder 7 is used as a sliding drive mechanism. As shown in FIG. 1 (b), the air cylinder 7 is fixed to the housing side of the irradiation apparatus 1 by a support member, and the rod is connected to the holder, whereby the bolus is moved by the operation of one air cylinder 7. (A) 6a and bolus (B) 6b are driven simultaneously.

次に、ボーラス6a,6bの切替動作について説明する。
図1(a)に破線で示すように、照射装置1が患者5の垂直上方の位置にあるときは、ボーラス(A)6aが照射軸線上に位置するようにエアシリンダ7を制御する。そして、ボーラス(A)6aを用いて粒子線を患者5の患部に照射し治療を行った後、次に、回転フレーム2を90度回転させて、照射装置1を実線で示すように水平方向に向ける。次に、エアシリンダ7を作動させて、ボーラス(B)6bが粒子線の照射軸線上に位置するようにスライド移動させる。そして、ボーラス(B)6bを用いて粒子線を照射し水平方向からの治療をする。
ボーラス6a,6bの切替操作は、図示しない制御装置からの指令により、予め設定されたプログラムに従って、回転フレーム2の回転に連動させて、遠隔操作により実施される。
なお、このとき、先に図3で説明した可変コリメータ36のビーム貫通部の形状も、粒子線治療計画に従って、照射方向に合わせて変更される。
Next, the switching operation of the boluses 6a and 6b will be described.
As indicated by a broken line in FIG. 1A, when the irradiation apparatus 1 is at a position vertically above the patient 5, the air cylinder 7 is controlled so that the bolus (A) 6a is positioned on the irradiation axis. The bolus (A) 6a is used to irradiate the affected part of the patient 5 with the particle beam, and then the treatment is performed. Then, the rotating frame 2 is rotated by 90 degrees, and the irradiation device 1 is moved horizontally as indicated by the solid line. Turn to. Next, the air cylinder 7 is operated and slid so that the bolus (B) 6b is positioned on the irradiation axis of the particle beam. Then, the bolus (B) 6b is used to irradiate the particle beam and treat from the horizontal direction.
The switching operation of the boluses 6a and 6b is performed by remote operation in conjunction with the rotation of the rotating frame 2 in accordance with a preset program according to a command from a control device (not shown).
At this time, the shape of the beam penetration portion of the variable collimator 36 described above with reference to FIG. 3 is also changed in accordance with the irradiation direction according to the particle beam treatment plan.

このように、ボーラスの切り替えを遠隔操作することにより、1回の照射治療において、作業者がボーラスを取り替えることなく複数方向からの照射が可能となり、一方向のみからの照射に比べてよりがん病巣の形状に合わせた精密な照射利用域の制御(いわゆる遠隔多門照射)が可能となる。また、人手によるボーラス切換が不要となり、エアシリンダにより短時間で切替えられるため、治療時間が短縮される。
背景技術の項で説明した特許文献1に示されたような、回転テーブルを用いて複数のボーラスを切り替える場合は、円板状の回転テーブル及びその操作部が占有する領域が広く、ボーラスが搭載された照射ノズルを患者に近づける際や、医師又は作業者が患者に近づく際に、制限される領域が大きい。
Thus, by remotely controlling the switching of the bolus, it is possible to perform irradiation from a plurality of directions without changing the bolus in one irradiation treatment, and more cancer compared to irradiation from only one direction. It is possible to precisely control the irradiation use area according to the shape of the lesion (so-called remote multi-port irradiation). Also, manual bolus switching is not necessary and the air cylinder can be switched in a short time, thus shortening the treatment time.
When switching a plurality of boluses using a rotary table as shown in Patent Document 1 described in the background art section, the area occupied by the disk-shaped rotary table and its operation unit is wide, and the bolus is mounted. When the irradiated nozzle is brought closer to the patient, or when the doctor or worker approaches the patient, the restricted area is large.

これに対して、本実施の形態では、ボーラス6a,6bの切換をスライド(直動)方式にし、且つ、スライド方向を回転フレーム2の回転軸方向としたので、駆動機構も回転軸方向に配置されることになり、この結果、制限領域はスライド方向のみとなるため、特に
、照射ノズルが水平方向にある場合は、垂直方向に駆動機構部が出っ張らないため、図1(a)に一点鎖線で示すように、照射ノズルをより患者に近づけることが可能となる。できるだけ患者に近づける方が粒子線の広がりが少なくなるので、照射精度が上がる。
また、医師や作業者が患者にアクセスするスペースも広く確保でき、動きが楽になる。
更に、操作機構が直動機構で、その駆動機構をエアシリンダとしたので、モータによる回転駆動に比べて機構が簡単なため、制御が簡単となり、故障の割合も低くなる。また切替を速くでき、操作音も小さい。
On the other hand, in the present embodiment, the switching of the boluses 6a and 6b is a slide (linear motion) system, and the sliding direction is the rotational axis direction of the rotary frame 2, so that the drive mechanism is also arranged in the rotational axis direction. As a result, the restricted area is only in the sliding direction. In particular, when the irradiation nozzle is in the horizontal direction, the drive mechanism portion does not protrude in the vertical direction. As shown by, it becomes possible to bring the irradiation nozzle closer to the patient. As the particle beam spreads less as close to the patient as possible, the irradiation accuracy increases.
In addition, a wide space for doctors and workers to access the patient can be secured, and movement becomes easier.
Furthermore, since the operating mechanism is a direct acting mechanism and the drive mechanism is an air cylinder, the mechanism is simpler than the rotational drive by a motor, so that the control is simple and the failure rate is low. In addition, switching can be performed quickly and the operation sound is low.

なお、図1では照射装置1の照射位置は2方向の場合を示したが、更に照射位置を増やし、それに対応してボーラスを3個以上並べて配置しても良く、そうすれば、患部形状をより精密に制御する効果が得られる。
また、エアシリンダ7の取付方向は、図1(b)では、照射装置1の筐体の右側(患者5の足側)としたが、左側としても良い。
In FIG. 1, the irradiation position of the irradiation apparatus 1 is shown in two directions. However, the irradiation position may be further increased and three or more boluses may be arranged side by side. A more precise control effect can be obtained.
Moreover, although the attachment direction of the air cylinder 7 was made into the right side (patient side of the patient 5) of the housing | casing of the irradiation apparatus 1 in FIG.1 (b), it is good also on the left side.

以上のように、実施の形態1によれば、照射装置には、照射する粒子線の分布を調整するボーラスが、照射方向に対応して複数個設けられており、複数個のボーラスは、回転フレームの回転軸方向にスライド可能に取り付けられ、照射方向が変えられたとき、変えられた照射方向に対応するボーラスに切替えられるようにしたので、1回の照射治療において、作業者がボーラスを取り替えることなく、切替を短時間で行うことができ、治療時間を短縮することができる。
また、回転軸方向にスライド移動させてボーラスを切替えるようにしたので、ボーラスの切替え機構部の占有する領域を小さくでき、また、移動による制限領域はスライド方向のみとなって機構部がコンパクト化されるため、医師又は作業者のアクセス空間を広く確保でき、治療作業の自由度が増す。
As described above, according to the first embodiment, the irradiation apparatus is provided with a plurality of boluses for adjusting the distribution of the particle beam to be irradiated corresponding to the irradiation direction, and the plurality of boluses are rotated. It is slidably mounted in the direction of the axis of rotation of the frame, and when the irradiation direction is changed, the bolus corresponding to the changed irradiation direction can be switched so that the operator replaces the bolus in one irradiation treatment. Therefore, switching can be performed in a short time, and the treatment time can be shortened.
In addition, since the bolus is switched by sliding it in the direction of the rotation axis, the area occupied by the bolus switching mechanism can be reduced, and the limited area due to movement is limited to the sliding direction, and the mechanism is made compact. Therefore, a wide access space for the doctor or worker can be secured, and the degree of freedom of treatment work is increased.

また、複数個のボーラスは、回転フレームの回転軸方向に並べて同一平面上に配置し、同時に駆動して切替えるようにしたので、駆動機構部の出っ張りが少なくなり、照射ノズル部をより患者に近づけることが可能となって、照射精度を上げることができる。   In addition, since the plurality of boluses are arranged on the same plane in the direction of the rotation axis of the rotating frame and are driven and switched at the same time, the protrusion of the driving mechanism is reduced and the irradiation nozzle is made closer to the patient. This makes it possible to increase the irradiation accuracy.

実施の形態2.
図2は、この発明の実施の形態2による回転照射型粒子線医療装置の回転ガントリ部の概念図であり、(a)は回転軸の軸方向に見た図、(b)は(a)の矢印b方向から見た部分断面図である。実施の形態1の図1と同等部分は同一符号で示して説明は省略する。相違点は、複数のボーラスの配置及び駆動機構の構成であり、本実施の形態では、複数のボーラス(図2では2個の場合を示す)を、段積みとした点である。以下、図に基づいて説明する。
Embodiment 2. FIG.
2A and 2B are conceptual diagrams of a rotating gantry portion of a rotary irradiation type particle beam medical device according to Embodiment 2 of the present invention, in which FIG. 2A is a view seen in the axial direction of the rotating shaft, and FIG. It is the fragmentary sectional view seen from the arrow b direction. Parts equivalent to those in FIG. 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The difference is the arrangement of a plurality of boluses and the structure of the drive mechanism. In this embodiment, a plurality of boluses (two cases are shown in FIG. 2) are stacked. Hereinafter, a description will be given based on the drawings.

図のように、ボーラス(A)6aと、ボーラス(B)6bとが、照射装置1の照射ノズル部に、回転フレーム2の回転軸方向に対して直交方向に段積みされている。ボーラス6a,6bは、治療計画に従って、予め、患者の病巣と照射位置に対応して製作されたものである。ボーラス(A)6aは垂直方向からの粒子線に対応し、ボーラス(B)6bは水平方向からの粒子線に対応するものであり、各ボーラス6a,6bは図示しないホルダに収納され、スライド機構によって回転軸の軸線方向にスライド可能に構成されている。図2(b)に示すように、駆動は、照射装置1の筐体側に固定したエアシリンダ7によって、各ボーラス6a,6b毎に個別に行うようになっている。   As shown in the drawing, the bolus (A) 6 a and the bolus (B) 6 b are stacked in the irradiation nozzle portion of the irradiation apparatus 1 in a direction orthogonal to the rotation axis direction of the rotating frame 2. The boluses 6a and 6b are manufactured in advance corresponding to the lesion and irradiation position of the patient according to the treatment plan. The bolus (A) 6a corresponds to the particle beam from the vertical direction, the bolus (B) 6b corresponds to the particle beam from the horizontal direction, and each bolus 6a, 6b is housed in a holder (not shown), and slide mechanism Is configured to be slidable in the axial direction of the rotary shaft. As shown in FIG. 2B, the driving is performed individually for each of the boluses 6a and 6b by the air cylinder 7 fixed to the housing side of the irradiation apparatus 1.

次に、ボーラスの切替動作について説明する。
照射装置1が患者の垂直上方にある状態では、図2(b)に示すように、ボーラス(A)6aが照射軸線上に位置するようにエアシリンダ7を駆動し、ボーラス(B)6bは照射軸線上から外れる位置に退避させている。次に、回転フレーム2を90度回転させて、照射装置1を(a)の実線で示すように水平方向に向け、水平向から照射する場合は、ボーラス(A)6aを退避させ、ボーラス(B)6bを照射軸線上に位置するように、各エアシリンダ7を操作する。
なお、図2では照射位置を2方向としたが、更に照射方向を増やし、それに対応してボーラスの個数を増やしても良い。
Next, the bolus switching operation will be described.
In a state where the irradiation apparatus 1 is vertically above the patient, as shown in FIG. 2B, the air cylinder 7 is driven so that the bolus (A) 6a is positioned on the irradiation axis, and the bolus (B) 6b It is retracted to a position deviating from the irradiation axis. Next, when the rotating frame 2 is rotated 90 degrees so that the irradiation device 1 is directed in the horizontal direction as indicated by the solid line (a) and is irradiated from the horizontal direction, the bolus (A) 6a is retracted and the bolus ( B) Operate each air cylinder 7 so that 6b is positioned on the irradiation axis.
In FIG. 2, although the irradiation position is two directions, the irradiation direction may be further increased and the number of boluses may be correspondingly increased.

以上のように、実施の形態2によれば、複数個のボーラスは、回転フレームの回転軸に対して直交方向に段積みして配置され、個別に駆動して切替えるようにしたので、回転軸方向の機構部の出っ張りが、実施の形態1の場合よりも少なくなり、医師又は作業者のアクセス空間が広くなり、治療作業の自由度が増す。
また、同形状のものを積み重ねて構成できるので製作が容易となり、照射方向を増やした場合に、段数を変えることによりボーラスの個数を容易に追加できる。
更に、エアシリンダはボーラスに対して個別に設けているので、実施の形態1の場合と比較して小容量のものでよく、制御も簡単となる。
As described above, according to the second embodiment, the plurality of boluses are stacked and arranged in a direction orthogonal to the rotation axis of the rotating frame, and are individually driven and switched. The protrusion of the direction mechanism portion is smaller than in the case of the first embodiment, the access space for the doctor or the operator is widened, and the degree of freedom of the treatment work is increased.
In addition, since the same shape can be stacked, the manufacturing becomes easy. When the irradiation direction is increased, the number of boluses can be easily added by changing the number of steps.
Furthermore, since the air cylinder is provided individually for the bolus, it may be of a smaller capacity than in the case of the first embodiment, and the control becomes simple.

1 照射装置 2 回転フレーム
3 ローラ 4 治療台
5 患者 6a ボーラス(A)
6b ボーラス(B) 7 エアシリンダ
31 電磁石 32 散乱体
33 リッジフィルタ 34 レンジシフタ
35 ブロックコリメータ 36 可変コリメータ
37 ボーラス。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Irradiation device 2 Rotating frame 3 Roller 4 Treatment table 5 Patient 6a Bolus (A)
6b bolus (B) 7 air cylinder 31 electromagnet 32 scatterer 33 ridge filter 34 range shifter 35 block collimator 36 variable collimator 37 bolus.

Claims (3)

加速器で加速された粒子線を導入して治療台上の患者に照射する照射装置と、前記照射装置が搭載され、前記照射装置と共に前記治療台の周りに回転する回転フレームとを備え、前記回転フレームを回転させることにより複数の照射方向から照射可能に構成された回転照射型粒子線医療装置において、
前記照射装置には、照射する前記粒子線の分布を調整するために、前記患者の病巣に合わせ、前記照射方向に対応して作製された複数個のボーラスが、前記照射装置の先端側に設けられ、かつ前記照射装置の先端側には前記回転フレームの回転軸方向に前記複数個のボーラスの駆動機構が配置されており、
複数個の前記ボーラスは、前記駆動機構により前記回転フレームの回転軸方向にスライド可能に取り付けられ、前記照射方向が変えられたとき、変えられた照射方向に対応する前記ボーラスに切替えられ
前記照射装置の先端側は、前記回転フレームの回転軸の軸線と直交方向に移動可能となっており、患者に接近させて照射できるようにしたことを特徴とする回転照射型粒子線医療装置。
An irradiation device that introduces a particle beam accelerated by an accelerator to irradiate a patient on a treatment table, and a rotation frame that is mounted with the irradiation device and rotates around the treatment table together with the irradiation device. In the rotary irradiation type particle beam medical device configured to be able to irradiate from a plurality of irradiation directions by rotating the frame,
In the irradiation apparatus, a plurality of boluses prepared according to the irradiation direction in accordance with the lesion of the patient are provided on the distal end side of the irradiation apparatus in order to adjust the distribution of the particle beam to be irradiated. And a drive mechanism of the plurality of boluses is arranged in the direction of the rotation axis of the rotating frame on the tip side of the irradiation device ,
The plurality of boluses are slidably attached to the rotation axis direction of the rotating frame by the drive mechanism , and when the irradiation direction is changed, the bolus corresponding to the changed irradiation direction is switched to ,
The free end portion of the irradiation device is movable in a direction perpendicular to the axis of the rotating shaft of the rotating frame, rotating irradiation type particle beam medical device being characterized in that the so that can irradiate is brought closer to the patient .
請求項1記載の回転照射型粒子線医療装置において、
複数個の前記ボーラスは、前記回転軸方向に並べて同一平面上に配置され、同時に駆動されて切替えられるようにしたことを特徴とする回転照射型粒子線医療装置。
In the rotary irradiation type particle beam medical device according to claim 1,
A plurality of the boluses are arranged on the same plane side by side in the direction of the rotation axis, and are simultaneously driven to be switched.
請求項1記載の回転照射型粒子線医療装置において、
複数個の前記ボーラスは、前記回転軸方向に対して直交方向に段積みして配置され、個別に駆動されて切替えられるようにしたことを特徴とする回転照射型粒子線医療装置。
In the rotary irradiation type particle beam medical device according to claim 1,
A plurality of the boluses are stacked in a direction perpendicular to the rotation axis direction and are individually driven to be switched.
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