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1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201510686055.7 (22)申请日 2015.10.21 2014-214920 2014.10.21 JP A61N 5/10(2006.01) (71)申请人 株式会社东芝 地址 日本东京都 (72)发明人 石山洋 受川铁平 松井健太郎 泷口裕司 (74)专利代理机构 永新专利商标代理有限公司 72002 代理人 杨谦 胡建新 (54) 发明名称 粒子束治疗装置 (57) 摘要 本发明提供一种能够提高照射目标中心精度 的粒子束治疗装置。粒子束治疗装置 (20)， 具有 旋转架台(13)， 所述旋转架台(13)使得用于向设 置。
2、在内部的放射线治疗室 (21) 照射带电粒子束 的照射口 (4) 进行环绕移位， 该粒子束治疗装置 (20) 具有 ： 架台体部 (1)， 构成该旋转架台 (13) ； 搭载磁体(2)， 经由磁体支撑部(3)连接到该架台 体部 (1)， 将所述带电粒子束引导到照射口 (4) ； 位移计或者加速度计 (9)， 设置在该搭载磁体 (2) 上， 测量该搭载磁体的位移或加速度 ； 以及控制 机构 (10)， 向缩小该位移计或者加速度计 (9) 计 测到的至少一个自由度以上的位移或者加速度的 方向， 控制所述搭载磁体 (2) 的位置。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国。
3、家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书3页 附图4页 CN 105521567 A 2016.04.27 CN 105521567 A 1/1 页 2 1.一种粒子束治疗装置， 其特征在于， 具有旋转架台， 所述旋转架台使得用于向设置在 内部的放射线治疗室照射带电粒子束的照射口进行环绕移位， 该粒子束治疗装置具有 ： 架台体部， 构成该旋转架台 ； 搭载磁体， 经由磁体支撑部连接到该架台体部， 将所述带电粒子束引导到照射口 ； 位移计或者加速度计， 设置在该搭载磁体上， 测量该搭载磁体的位移或加速度 ； 以及 控制机构， 向缩小该位移计或者加速度计计测到的至少一个自由度以上。
4、的位移或者加 速度的方向， 控制所述搭载磁体的位置。 2.根据权利要求 1 所述的粒子束治疗装置， 其特征在于， 控制所述搭载磁体的位置的 控制机构， 是配设在所述磁体支撑部内或者所述架台体部内的促动器或阻尼器。 3.根据权利要求1或2所述的粒子束治疗装置， 其特征在于， 在构成所述旋转架台的架 台体部的内面设置有保持该架台体部形状的防变形机构。 4.根据权利要求 3 所述的粒子束治疗装置， 其特征在于， 在所述防变形机构上配置有 控制所述搭载磁体的位置的控制机构。 5.根据权利要求1或2所述的粒子束治疗装置， 其特征在于， 在所述架台体部的旋转轴 方向上的多个地方设置有所述控制机构。 6.根。
5、据权利要求1或2所述的粒子束治疗装置， 其特征在于， 在所述架台体部的旋转轴 方向上的多个地方设置有所述防变形机构。 7.一种粒子束治疗装置， 其特征在于， 具有旋转架台， 所述旋转架台使得向治疗空间照 射带电粒子束的粒子束照射部进行环绕移位， 在构成该旋转架台的架台体部的内面， 设置 有用于保持该架台体部形状的防变形机构。 权 利 要 求 书 CN 105521567 A 2 1/3 页 3 粒子束治疗装置 技术领域 0001 本发明的实施方式涉及一种向患者的患部照射带电粒子束而进行治疗的粒子束 治疗装置。 背景技术 0002 众所周知一种对癌症等患者的患部设定照射目标中心 ( 等量点 ) 。
6、并照射质子、 碳 离子等离子束的粒子束治疗技术。 0003 例如， 该治疗中使用的粒子束治疗装置包括离子束发生装置、 射束输送系统和设 置在旋转架台上的照射装置。 0004 离子束发生装置中加速后的离子束经由射束输送系统到达照射装置， 从照射装置 照射到患者的患部。 这时， 照射装置能够伴随着旋转架台的旋转而围绕患者周围进行旋转， 并基于在治疗计划中决定的照射角度， 向患者照射离子束。为了减少该离子束对患部附近 的正常组织的损害， 需要将离子束正确地照射到患部。 因此， 正确地实施粒子束照射部的定 位以及患者患部相对于该粒子束照射部的对位就十分重要。 0005 一般而言， 为了抑制磁体搭载部的。
7、位移而使离子束正确地照射到患部， 设置有照 射装置的架台体部成为具有足够刚性的构造。 作为这种技术而有日本公开专利公报的特开 2014 113419 号公报 ( 以下称为专利文献 1)。 0006 在上述现有技术的旋转架台中， 若架台体部的刚性不够， 则磁体搭载部的位移、 从 照射装置向照射目标中心照射时的照射位置的三维旋转精度(照射目标中心精度)就有可 能伴随着旋转架台的旋转而产生几 mm 左右的偏差。其结果， 存在治疗照射时根据照射角度 而需要很多时间来进行患者的定位的问题。 0007 此外， 若为了提高架台体部的刚性而增大体部的厚度或追加加强部件， 则会导致 重量和制造成本的增加。并且还。
8、会有因为重量增加而惯性矩也增大， 紧急时制动时间变长 的可能性。 发明内容 0008 本发明的目的在于提供一种能够提高照射目标中心精度的粒子束治疗装置。 0009 为了达到上述目的， 本实施方式是一种粒子束治疗装置， 其特征在于， 具有旋转架 台， 所述旋转架台使得用于向设置在内部的放射线治疗室照射带电粒子束的照射口 (port) 进行环绕移位， 该粒子束治疗装置具有 ： 架台体部， 构成该旋转架台 ； 搭载磁体， 经由磁体 支撑部连接到该架台体部， 将所述带电粒子束引导到照射口 ； 位移计或者加速度计， 设置在 该搭载磁体上， 测量该搭载磁体的位移或加速度 ； 以及控制机构， 向缩小该位移计。
9、或者加速 度计计测到的至少一个自由度以上的位移或者加速度的方向， 控制所述搭载磁体的位置。 0010 发明效果 ： 0011 本发明的实施方式能提供一种能够提高照射目标中心精度的粒子束治疗装置。 说 明 书 CN 105521567 A 3 2/3 页 4 附图说明 0012 图 1 是示出本发明涉及的粒子束治疗装置的实施方式的立体图。 0013 图 2 是在图 1 涉及的粒子束治疗装置的中央部分切断后的剖视图。 0014 图 3 是在图 1 所示的旋转架台的旋转轴方向切断后的概略纵向剖视图。 0015 图4示出本发明涉及的粒子束治疗装置的实施方式， 图4(a)是示出搭载磁体修正 前的状态的剖。
10、视图， 图 4(b) 是示出搭载磁体修正后的状态的剖视图。 具体实施方式 0016 以下， 基于附图， 对本发明的实施方式进行说明。 0017 图 1 示出粒子束治疗装置 10 的立体图， 图 2 示出在图 1 涉及的粒子束治疗装置的 中央部分切断后的剖视图， 图 3 示出在图 1 所示的旋转架台的旋转轴方向切断后的概略纵 向剖视图。 0018 在图 1 中， 粒子束治疗装置 20 包括 ： 旋转架台 13， 使得用于向放射线治疗室 21 照 射带电粒子束的照射口 4 进行环绕移位， 从而使加速粒子束从任意位置加以照射 ； 移动控 制部22， 使治疗台5在该治疗空间21中移动， 设定其位置和方。
11、向 ； 以及臂23， 基端被支撑在 照射口 4 的一侧。 0019 并且， 该放射线治疗装置 20 具有主体体部 1、 搭载磁体 2、 磁体支撑部 3、 照射口 4、 治疗台 5、 端环 6、 配重 7、 转动辊 8。 0020 所述主体体部1的内部是放射线治疗室21， 收纳照射口4， 并在外部设置有搭载磁 体 2、 磁体支撑部 3、 配重 7。此外， 与所述主体体部 1 连接的端环 6， 与设置在架台 24 上的 转动辊8相接触进行旋转， 构成为能从任意角度位置向治疗台5上的患者照射加速粒子束。 0021 搭载磁体 2 经由磁体支撑部 3 与所述主体体部 1 相连接， 具有将加速粒子束引导 。
12、到照射口 4 的功能。 0022 配重7是为了保证主体体部1作为旋转体的重量平衡而配置在旋转轴方向上与搭 载磁体类 2 对称的位置、 即旋转轴方向上的相反一侧上的重物。 0023 在图 2 中， 在旋转架台 13 上， 为了减小惯性矩而在主体体部 1 的内面配设有防变 形机构 11， 该防变形机构 11 防止在体部厚度减小的情况下伴随着旋转架台 13 的旋转而产 生的变形。该防变形机构 11 构成为能保持主体体部 1 的制造、 输送、 旋转运转中的截面形 状， 在图 2 中配设在横向的一处或者配设成纵横的十字状。再有， 图 2 中示出了配置地点中 的一处， 但也可以如图 3 的沿旋转架台 13。
13、 的旋转轴方向切断后的概略纵向剖视图所示那 样， 根据需要而设置在旋转轴 A 方向上的多处、 例如均等地设置在三处等。 0024 此外， 为了计测搭载磁体2的位置或加速度， 在搭载磁体2上设置有一个以上的位 移加速度传感器 9。另外， 在磁体支撑部 3 内或防变形机构 11 内设置有作为控制机构的促 动器 (actuator) 或阻尼器 (damper)10(10a、 10b)。配置在该防变形机构 11 内的促动器或 阻尼器 10b 被配置在连结搭载磁体 2 和旋转轴中心的轴上。 0025 可以利用该促动器或阻尼器 10a 控制磁体搭载位置。此外， 通过根据搭载磁体 2 的位置拉长或缩短促动器。
14、或阻尼器 10b， 配置在该防变形机构 11 内的促动器或阻尼器 10b 使主体体部 1 的变形缓和， 从而能够控制磁体搭载位置。以配置在该防变形机构 11 内的促 动器或阻尼器 10b 是一个为例进行了说明， 但也可以以旋转轴为中心在旋转对象的位置上 说 明 书 CN 105521567 A 4 3/3 页 5 配置 2 个， 还可以在旋转轴方向上在多个地方设置所设置的各个防变形机构 11， 由此能够 进一步缓和三维的主体体部 1 的变形， 从而更正确地控制磁体搭载位置。 0026 因而， 能够利用防变形机构11或促动器或阻尼器10来控制磁体搭载位置， 因此能 够降低主体体部 1 的刚性， 。
15、主体体部板厚度的降低或结构的简化成为可能。 0027 图4示出本发明涉及的粒子束治疗装置的作用， 图4(a)是示出搭载磁体修正前的 状态的剖视图， 图 4(b) 是示出搭载磁体修正后的状态的剖视图。 0028 在图 4(a) 中， 在修正前， 伴随着主体体部 1 的变形， 搭载磁体 2 的位置与目标偏 离。因此， 如图 4(b) 所示地， 由计测搭载磁体 2 的位置或加速度的 1 个以上的位移加速度 传感器 9， 计测当前位置， 并在 1 个自由度以上、 例如三维地计算目标位置与实际位置的偏 差， 并利用设置在磁体支撑部 3 上的 1 个以上的促动器或阻尼器 10， 在 1 个自由度以上、 例。
16、 如三维地对搭载磁体 2 的位置或振动进行修正控制。 0029 图 4 中示出了在垂直于旋转轴的面上配置有 3 个促动器或阻尼器 10 的例子， 也可 以如图 3 中的防变形机构 11 的例子所示地在旋转轴方向上配置多列， 例如配置 3 行 3 列的 9 个促动器或阻尼器 10。另外， 当然也可以利用较大的一个促动器或阻尼器 10 来三维地修 正控制搭载磁体 2 的位置或振动。 0030 因而， 根据本发明的实施方式， 能够控制磁体搭载位置， 因此， 能够降低主体体部 的刚性， 主体体部板厚度的降低或结构的简化成为可能。并且， 由于能降低主体体部板厚 度， 因此能够提供一种具有低惯性矩， 与此。
17、同时能够提高照射目标中心精度的粒子束治疗 装置。 0031 附图标记的说明 0032 1主体体部、 2搭载磁体、 3磁体支撑部、 4照射口、 5治疗 台、 6端环、 7配重、 8转动辊、 9位移加速度传感器、 10促动器或阻尼 器、 11防变形机构、 13旋转架台、 20粒子束治疗装置、 21放射线治疗室、 22移动控制部、 23臂、 24架台、 A旋转轴。 说 明 书 CN 105521567 A 5 1/4 页 6 图 1 说 明 书 附 图 CN 105521567 A 6 2/4 页 7 图 2 说 明 书 附 图 CN 105521567 A 7 3/4 页 8 图 3 说 明 书 附 图 CN 105521567 A 8 4/4 页 9 图 4 说 明 书 附 图 CN 105521567 A 9 。