特許 6985314 放射線治療装置および放射線治療装置の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6985314

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】放射線治療装置および放射線治療装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20211213BHJP

【ＦＩ】

   A61N5/10 Z

   A61N5/10 T

【請求項の数】9

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2019-31587(P2019-31587)

(22)【出願日】2019年2月25日

(65)【公開番号】特開2020-130863(P2020-130863A)

(43)【公開日】2020年8月31日

【審査請求日】2021年2月24日

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000005108

【氏名又は名称】株式会社日立製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110000279

【氏名又は名称】特許業務法人ウィルフォート国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】本田 泰三

(72)【発明者】

【氏名】藤澤 達哉

(72)【発明者】

【氏名】中島 千博

(72)【発明者】

【氏名】島倉 智一

【審査官】 白川 敬寛

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１８−１９９０７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−１２９６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／０６０２４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１８−１４８９３７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｎ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射線治療装置であって、
治療対象の載置された天板を所定の治療場所へ移動させる治療台と、
前記治療対象を撮影する撮影装置であって、前記所定の治療場所へ向かう移動方向が前記天板の移動方向と異なる撮影装置と、
前記治療台と前記撮影装置との間に設けられ、伸縮可能で、前記治療対象へ放射線を照射させる照射装置と
を備え、
前記照射装置は、
前記撮影装置が前記所定の治療場所に移動するとき、所定の退避位置へ退避し、
前記治療対象へ放射線を照射するとき、所定の照射位置まで移動するものであり、
放射線を照射するノズル部を伸縮させることにより、前記ノズル部を前記所定の退避位置と前記所定の照射位置との間で移動させ、
前記ノズル部は、伸縮可能なベローズ管と、前記ベローズ管の先端に設けられた放射線の監視および調整機器とを含む、
放射線治療装置。

【請求項2】

放射線治療装置であって、
治療対象の載置された天板を所定の治療場所へ移動させる治療台と、
前記治療対象を撮影する撮影装置であって、前記所定の治療場所へ向かう移動方向が前記天板の移動方向と異なる撮影装置と、
前記治療台と前記撮影装置との間に設けられ、伸縮可能で、前記治療対象へ放射線を照射させる照射装置と
を備え、
前記照射装置は、
前記撮影装置が前記所定の治療場所に移動するとき、所定の退避位置へ退避し、
前記治療対象へ放射線を照射するとき、所定の照射位置まで移動するものであり、
放射線を照射するノズル部を伸縮させることにより、前記ノズル部を前記所定の退避位置と前記所定の照射位置との間で移動させ、
前記ノズル部は、伸縮不能な単管と、前記単管の先端側に離間して設けられ、前記所定の退避位置と前記所定の照射位置との間で移動可能な、放射線の監視および調整機器とを含む、
放射線治療装置。

【請求項3】

放射線治療装置であって、
治療対象の載置された天板を所定の治療場所へ移動させる治療台と、
前記治療対象を撮影する撮影装置であって、前記所定の治療場所へ向かう移動方向が前記天板の移動方向と異なる撮影装置と、
前記治療台と前記撮影装置との間に設けられ、伸縮可能で、前記治療対象へ放射線を照射させる照射装置と
を備え、
前記照射装置は、
前記撮影装置が前記所定の治療場所に移動するとき、所定の退避位置へ退避し、
前記治療対象へ放射線を照射するとき、所定の照射位置まで移動するものであり、
放射線を照射するノズル部を伸縮させることにより、前記ノズル部を前記所定の退避位置と前記所定の照射位置との間で移動させ、
前記照射装置が取付けられ、前記治療対象の周囲を回転する回転ガントリをさらに備え、
前記回転ガントリは、
回転胴と、
前記回転胴の内側に位置し、前記回転胴とともに回転し、前記所定の治療場所を形成する放射線治療ケージと、
前記回転胴の内側に位置し、前記回転胴と逆方向に回転し、前記撮影装置の退避場所を形成する静止リングとを備える、
放射線治療装置。

【請求項4】

前記所定の治療場所は、前記撮影装置の撮影領域内部である、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線治療装置。

【請求項5】

前記照射装置は、前記撮影装置の上方へ退避する、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の放射線治療装置。

【請求項6】

前記照射装置が取付けられ、前記治療対象の周囲を回転する回転ガントリをさらに備え、
前記治療台は、前記回転ガントリの外側に位置し、前記回転ガントリの入口から前記回転ガントリ内へ出入り可能となっており、
前記撮影装置は、前記回転ガントリ内の奥側に位置して移動可能に設けられている、
請求項１に記載の放射線治療装置。

【請求項7】

前記照射装置が取付けられ、前記治療対象の周囲を回転する回転ガントリをさらに備え、
前記撮影装置は、前記回転ガントリの外側に位置して、前記回転ガントリの入口から前記回転ガントリ内へ出入り可能となっており、
前記治療台は、前記回転ガントリ内の奥側に位置して移動可能に設けられている、
請求項１に記載の放射線治療装置。

【請求項8】

前記照射装置が取付けられ、前記照射装置が３６０°未満の角度で前記治療対象の周囲を回転するハーフガントリをさらに備え、
前記撮影装置は、前記ハーフガントリの回転軸方向の外側に位置して、前記ハーフガントリ内の所定の治療場所へ出入り可能に設けられており、
前記治療台は、前記ハーフガントリの周方向に形成された開口部から前記所定の治療場所へ出入り可能となっている、
請求項１に記載の放射線治療装置。

【請求項9】

計算機を用いて放射線治療装置を制御する方法であって、
前記放射線治療装置は、
治療対象の載置された天板を所定の治療場所へ移動させる治療台と、
前記治療対象を撮影する撮影装置であって、前記所定の治療場所へ向かう移動方向が前記天板の移動方向と異なる撮影装置と、
前記治療台と前記撮影装置との間に設けられ、伸縮可能で、前記治療対象へ放射線を照射させる照射装置とを備え、
前記照射装置は、
前記撮影装置が前記所定の治療場所に移動するとき、所定の退避位置へ退避し、
前記治療対象へ放射線を照射するとき、所定の照射位置まで移動するものであり、
放射線を照射するノズル部を伸縮させることにより、前記ノズル部を前記所定の退避位置と前記所定の照射位置との間で移動させ、
前記ノズル部は、伸縮可能なベローズ管と、前記ベローズ管の先端に設けられた放射線の監視および調整機器とを含み、
前記計算機は、
前記治療台に対して、前記天板を前記所定の治療場所へ移動させるよう指示し、
前記照射装置に対して、退避するよう指示し、
前記撮影装置に対して、所定の待機場所から前記所定の治療場所へ移動するよう指示し、
前記撮影装置により治療対象を撮影させ、
前記撮影装置から前記治療対象の画像データを取得し、
前記撮影装置に対して、前記所定の治療場所から前記所定の待機場所へ移動するよう指示し、
前記照射装置に対して、前記所定の照射位置へ移動するよう指示し、
前記照射装置に対して、前記画像データに基づいて作成された治療計画にしたがって前記照射装置から前記治療対象へ放射線を照射させるよう指示する、
放射線治療装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、放射線治療装置および放射線治療装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

放射線治療とは、例えばガンマ線、Ｘ線、粒子線を患部へ照射することにより、がん細胞を破壊する治療法である（特許文献１）。粒子線には、例えば、中性子線、陽子（水素）線、ヘリウム線、炭素線などがある。

【0003】

近年では、放射線治療の信頼性向上と患者の負担軽減を実現すべく、腫瘍の大きさの変化と患者の体格の変化とに応じて治療計画を修正するアダプティブセラピーが求められている。アダプティブセラピーでは、例えば、治療の直前にＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）画像を取得し、取得した画像を基に治療計画を修正する。このとき、アダプティブセラピーを実現するためには、治療を行うアイソセンタでの高精度なＣＴ画像を取得する必要がある。

【0004】

アイソセンタでのＣＴ画像を撮影する場合、放射線を照射する照射装置とＣＴ装置との干渉を避ける必要がある。撮影中のＣＴ装置と照射装置とが干渉しないように、照射装置をＣＴ装置の外側に設けることが考えられるが、この場合、照射装置とアイソセンタまでの距離が長くなる。粒子線治療の場合は、照射装置とアイソセンタとの距離が長くなると、真空が引かれた照射装置から出た粒子線が空気中を通る距離が長くなり、空気による散乱で、ビームサイズが拡大するため、線量分布の品質や制御性が低下する。

【0005】

そこで、一つの治療台をＣＴ装置と放射線照射装置とで共用し、ＣＴ装置による撮影時には、放射線治療装置のアーム部を上昇させることによりＣＴ装置と放射線治療装置との干渉を防止し、撮影の終了後に、放射線による治療を行う技術が提案されている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７−１２３７４号公報

【特許文献2】特開２０１４−１３８６７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献２に記載の技術では、寝台装置の天板がＣＴ装置を貫通して設けられるため、天板の動きが制限される。したがって、この従来技術では、患者が天板へ乗降する際に使い勝手が低下し、治療計画に応じて天板の位置または角度を変更するのが難しい。

【0008】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、その目的は、治療の信頼性と使い勝手とを向上することのできる放射線治療装置、放射線治療方法および放射線治療装置の治療計画作成方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決すべく、本発明に従う放射線治療装置は、放射線治療装置であって、治療対象の載置された天板を所定の治療場所へ移動させる治療台と、天板の移動方向と異なる方向から所定の治療場所へ移動し、治療対象を撮影する撮影装置と、治療台と撮影装置との間に設けられ、伸縮可能で、治療対象へ放射線を照射させる照射装置とを備え、照射装置は、撮影装置が所定の治療場所に移動するとき、所定の退避位置へ退避し、前記治療対象へ放射線を照射するとき、所定の照射位置まで移動する。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、天板上の治療対象を動かさずに撮影と治療とを行うことができるため、高精度な治療を行うことができる。さらに本発明によれば、所定の治療場所へ移動可能な治療台を備えるため、治療対象を天板に載せたり降ろしたりする際の使い勝手を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】粒子線治療装置の全体概要を示す説明図である。

【図2】粒子線治療装置の全体構成図である。

【図3】回転ガントリの概略構成図である。

【図4】ＣＴ撮影時における照射ノズルの位置を示す説明図である。

【図5】動体追跡をしながら粒子線を照射する場合の照射ノズルの位置を示す説明図である。

【図6】患部に最接近して高精細な粒子線を照射する場合の照射ノズルの位置を示す説明図である。

【図7】粒子線治療装置の全体処理を示すフローチャートである。

【図8】照射ノズルの位置を制御する処理を示すフローチャートである。

【図9】粒子線治療装置の例を示す斜視図である。

【図10】第２実施例に係り、最接近時の照射ノズルの位置を示す説明図である。

【図11】第３実施例に係り、ＣＴ装置と照射ノズルの位置関係を正面から見た模式図である。

【図12】第４実施例に係り、回転ガントリとＣＴ装置と治療台との位置を示す説明図である。

【図13】第５実施例に係り、粒子線治療装置の例を示す斜視図である。

【図14】治療台とハーフガントリとＣＴ装置の位置関係を模式的に示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を説明する。本実施形態では、放射線治療装置として、粒子線を照射する粒子線治療装置を例に挙げて説明する。粒子線に限らず、Ｘ線または電子線にも本実施形態を適用することができる。以下の説明では、粒子線をイオンビームまたはビームと表現する場合がある。また、本実施形態では、撮影装置としてＣＴ装置を例に挙げて説明するが、撮影装置はＣＴ装置に限られるものではなく、ＭＲＩ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ Ｉｍａｇｉｎｇ）装置やＸ線撮影装置など他の撮影装置にも本実施形態を適用することができる。

【0013】

図１は、放射線治療装置としての粒子線治療装置の全体概要を示す。詳細な構成は、図２以下を参照して後述する。

【0014】

図１に示すように、粒子線治療装置１は、例えば、照射装置５と、治療台６と、「撮影装置」としてのＣＴ装置７とを含む。

【0015】

図１（１）に示す初期段階では、治療台６の天板６１上に患者Ｐｔを固定した後（Ｓ１）、「所定の治療場所」としての照射室３６へ天板６１を移動させる（Ｓ２）。ここで、「所定の治療場所」とは、治療計画で予め定められた位置・方向に患者Ｐｔの患部がくる場所であり、患者Ｐｔの患部とアイソセンタＩＣとが一致する場所である。照射室３６は、照射装置５から粒子線が照射され、粒子線治療の行われる空間である。

【0016】

図１（２）に示すＣＴ撮影準備段階では、ＣＴ装置７の移動に際して、照射装置５の照射ノズル５３の先端を所定の退避位置Ｐ１まで収縮させる（Ｓ３）。照射ノズル５３が退避位置Ｐ１へ移動した後、ＣＴ装置７を照射室３６へ移動させる（Ｓ４）。なお、照射ノズル５３とＣＴ装置７との接触を防止できるのであれば、照射ノズル５３の退避位置Ｐ１への移動とＣＴ装置７の移動とを同時に行ってもよい。また、図１（１）で示した初期段階の前に照射ノズル５３が退避位置まで収縮されている場合は、ＣＴ撮影準備段階では、照射ノズル５３の退避を行わなくてもよい。移動したＣＴ装置７は、患者Ｐｔの患部が撮影できる場所、すなわち粒子線治療装置のアイソセンタＩＣがＣＴ装置７の撮影範囲に入る場所で静止する。

【0017】

図１（３）に示すＣＴ撮像段階では、ＣＴ装置７により、患者Ｐｔの患部に設定されたアイソセンタＩＣの付近の断面画像を撮影し、画像データを取得する（Ｓ５）。取得された画像データに基づいて、どの箇所にどの程度の粒子線を照射するかといった治療計画が修正または作成される（Ｓ６）。

【0018】

図１（４）に示す治療段階（照射段階）では、ＣＴ装置７を照射室３６から元の待機場所まで退避させた後（Ｓ７）、照射装置５は、照射ノズル５３の先端を退避位置Ｐ１から照射位置Ｐ３まで伸長させる（Ｓ８）。なお、照射ノズル５３とＣＴ装置７との接触を防止できるのであれば、ＣＴ装置７の移動と照射ノズル５３の照射位置Ｐ３への移動とを同時に行ってもよい。そして、照射装置５は、作成された治療計画にしたがって粒子線を患者Ｐｔの患部へ照射する（Ｓ９）。なお、図１（４）では照射ノズル５３の先端をアイソセンタＩＣに最接近させる場合を示したが、これに限らず、図５で後述するように、患部の動きを追跡しながら粒子線を照射する位置へ照射ノズル５３の先端を移動させることもできる。

【0019】

このように構成される本実施形態によれば、治療台６は、照射室３６へ向けて天板６１を移動させることができ、ＣＴ装置７は、天板６１の移動方向とは逆方向から照射室３６へ移動することができ、照射装置５は、撮影時と粒子線治療時とに対応して照射ノズル５３を伸縮させることができる。

【0020】

本実施形態によれば、ＣＴ装置７は天板６１に容易にアクセスして、アイソセンタＩＣ付近の画像を撮影することができる。すなわち、ＣＴ装置７による撮影時には、照射ノズル５３の先端を退避位置Ｐ１まで収縮させるため、ＣＴ装置７は照射装置５と干渉することなく天板６１に近づいて、アイソセンタＩＣ付近の断面画像を撮影できる。患者Ｐｔを天板６１に固定後に天板６１を動かすと、患者Ｐｔの体内組織は天板６１の加速・減速で加わる力により動いてしまう。しかし、本実施例によれば、患者Ｐｔを載せた天板６１は、照射室３６に進入した後では動く必要はなく、ＣＴ撮影から粒子線治療までその位置を維持することができる。

【0021】

本実施形態では、ＣＴ装置７から、粒子線治療時と同じ状態の患者ＰｔのアイソセンタＩＣ付近の高品質な診断画像データを得ることができ、この高品質の診断画像データから治療計画を修正または作成することができる。この修正または作成した治療計画に基づいて粒子線を照射することにより粒子線治療の信頼性を向上できる。

【0022】

さらに、本実施形態では、粒子線治療時には照射ノズル５３を伸長させて、照射ノズル５３の先端を退避位置Ｐ１から照射位置Ｐ３まで移動させるため、照射ノズル５３とアイソセンタＩＣとを近づけることができる。これにより、本実施形態では、照射装置５から患部（アイソセンタ）へ向けて照射される粒子線の径を小さくでき、線量分布の品質を向上させることができる。

【0023】

さらに、本実施形態では、治療台６の天板６１とＣＴ装置７とは機械的に分離しているため、天板６１はＣＴ装置７の構造の制約を受けずに、照射室３６へ出入りしたり、その角度を変えたりすることができる。図１では、天板６１は水平に保持される場合を示しているが、水平以外の角度を取ることもできる。

【実施例1】

【0024】

図２〜図９を用いて第１実施例を説明する。図２は、粒子線治療装置１の全体構成を示す。粒子線治療装置１は、図示せぬ建屋の中に配置される。粒子線治療装置１は、例えば、粒子線発生装置２と、回転ガントリ３と、ビーム輸送系４と、治療台６と、ＣＴ装置７と、情報処理システム８とを含む。

【0025】

粒子線発生装置２は、放射線の一種である粒子線の例としての粒子線を発生させる装置である。粒子線発生装置２は、例えば、図示せぬイオン源と、前段加速器である直線加速器２０およびシンクロトロン加速器２１を有する。本実施例では、前段加速器２０とシンクロトロン２１とを用いたシステムを示すが、これに限らず、例えばサイクロトロンやシンクロサイクロトロンを用いてもよいし、または、超電導電磁石を使用する粒子線加速器であってもよい。粒子線には、例えば、陽子線（陽子イオンビーム）、ヘリウム線（ヘリウムイオンビーム）、炭素線（炭素イオンビーム）などがある。いずれを用いてもよい。

【0026】

シンクロトロン加速器２１は、例えば、環状のビームダクト２２、入射器２３、複数の偏向電磁石２４、複数の四極電磁石２５、高周波加速空胴２６、出射用の高周波印加装置２７、出射用のセプタム電磁石２８を有する。

【0027】

ビームダクト２２は、粒子線の周回軌道を構成する。ビームダクト２２に取り付けられた入射器２３は、真空ダクトにより直線加速器２０に接続される。図示せぬイオン源は、直線加速器２０に接続されている。高周波印加装置２７は、例えば、出射用高周波電極と、高周波電源と、開閉スイッチとを有する（いずれも不図示）。各偏向電磁石２４と各四極電磁石２５と高周波加速空胴２６とセプタム電磁石２８とは、図２に示すように、ビームダクト２２に沿って配置されている。

【0028】

ビーム輸送系は、加速器２から回転ガントリ３までビームを輸送する第１ビーム輸送系（高エネルギービーム輸送系）４と、回転ガントリ３内において照射装置５へビームを輸送する第２ビーム輸送系（ガントリービーム輸送系）３０とに大別できる。

【0029】

第１ビーム輸送系４は、シンクロトロン加速器２１のセプタム電磁石２８に接続されるビーム経路（ビームダクト）４１を有している。ビーム経路４１に沿って、シンクロトロン加速器２１から照射装置５に向けて、複数の四極電磁石４３と偏向電磁石４２と複数の四極電磁石４３とが配置される。

【0030】

第２ビーム輸送系３０は、ビーム経路（ビームダクト）３１を有している。ビーム経路３１に沿って、シンクロトロン加速器２１から照射装置５に向けて、複数の偏向電磁石３２と複数の四極電磁石３３とが配置される。

【0031】

ビーム経路３１および各電磁石３２，３３は、回転ガントリ３に取り付けられる。ビーム経路３１は、第１ビーム輸送系４と第２ビーム輸送系３０との接続部４４において、ビーム経路４１に連絡される。ビーム経路３１は、回転ガントリ３の回転に応じて回転されるため、ビーム経路４１とは直接接続されず、接続部４４を介して接続される。

【0032】

照射装置５は、治療計画に基づいて、伸縮可能な照射ノズル５３から、治療台６の天板６１に載置された患者Ｐｔの患部に向けて粒子線を照射する。照射装置５は、例えば、Ｙ方向の走査電磁石（ビーム走査装置）５１と、Ｘ方向の走査電磁石５２と、照射ノズル５３とを備える。

【0033】

Ｙ方向の走査電磁石５１は、粒子線（ビーム）を照射装置５の中心軸に垂直な平面内において偏向させてＹ方向に走査する。Ｘ方向の走査電磁石５２は、粒子線をその平面内において偏向させて、Ｘ方向と直交するＹ方向に走査する。後述のように、Ｘ方向の走査電磁石５１は、複数設けることができる。

【0034】

上述の通り照射装置５の先端側には、照射ノズル５３がその軸方向に伸縮可能に設けられている。照射ノズル５３は、例えば、ベローズ管５３１と、窓部５３２と、線量モニタ５３３，５３４と、ビーム位置モニタ５３５と、リッジフィルタ５３６（いずれも図４参照）とを含む。窓部５３２は、真空と空気との境界である。ビームダクト２２、３１、４１から照射装置５の窓部５３２までは、真空に保持されており、粒子線は真空中を加速、輸送される。窓部５３２を通過した粒子線は、空気中を進行する。

【0035】

照射装置５は、回転ガントリ３に取り付けられている。照射装置５は、回転ガントリ３により、回転ガントリ３の回転軸ＡＸ（図３参照）を中心に、例えば３６０°移動可能になっている。照射装置５は、第２ビーム輸送系３０の末端に位置し、走査電磁石５１，５２と先端部５３０とは照射装置５の粒子線出口に向けて、照射装置５の中心軸に沿って配置されている。なお、先端部５３０は、例えば、線量モニタ５３３，５３４と、ビーム位置モニタ５３５と、リッジフィルタ５３６、レンジシフタ（不図示）、コリメータ（不図示）など、粒子線を監視および調整する機器である。

【0036】

治療台６は、患者Ｐｔを所定の位置および角度に保持する装置であり、患者Ｐｔを載置する天板６１と移動機構６２とを含む。移動機構６２は、例えば、天板６１を複数方向（例えば６軸方向）に移動させるロボットアームとして構成してもよいし、天板６１をレール上で水平に移動させる機構として構成してもよい。

【0037】

ＣＴ装置７は、照射装置５による照射可能空間（照射室３６）を挟んで、治療台６と対向して設けられている。ＣＴ装置７は、天板６１が照射室３６に進入する方向とは逆の方向から、照射室３６へ出入りできるように設けられている。

【0038】

情報処理システム８は、粒子線治療装置１の制御等を行うシステムである。情報処理システム８は、例えば、メインコントローラ８１と、照射制御システム８２と、治療計画装置８３と、ＣＴ制御システム８４と、データ蓄積部８５と、操作端末８６とを含む。ここでは、メインコントローラ８１と、照射制御システム８２と、治療計画装置８３と、ＣＴ制御システム８４と、データ蓄積部８５と、操作端末８６とは、それぞれ一つのシステムまたは装置として構成される例を示すが、これに代えて、複数のシステムまたは複数の装置を一つのシステムまたは装置として構成してもよいし、あるいは、一つのシステムまたは一つの装置を複数のシステムまたは複数の装置として、機能を分割して構成してもよい。

【0039】

メインコントローラ８１は、粒子線治療装置１の全体動作を制御するコンピュータであり、例えば、マイクロプロセッサ８１１とメモリ８１２とインターフェース部８１３といったコンピュータ資源を備えている。図中、マイクロプロセッサ８１１を「ＣＰＵ」と表示し、インターフェース部８１３を「ＩＦ」と表示する。メモリ８１２には、粒子線治療装置１を制御するために使用される所定のコンピュータプログラム（不図示）が格納されている。

【0040】

マイクロプロセッサ８１１は、所定のコンピュータプログラムをメモリ８１２から読み出して実行することにより、粒子線治療装置１を制御する。インターフェース部８１３は、例えば、一つまたは複数の通信プロトコルに対応する通信インターフェース回路、入出力インターフェース回路などを含む。

【0041】

インターフェース部８１３には、記憶媒体ＰＭを接続可能である。記憶媒体ＰＭは、例えば、フラッシュメモリ、光ディスク、メモリカード、ハードディスクなどのように構成される。記憶媒体ＰＭからメインコントローラ８１のメモリ８１２へ所定のコンピュータプログラムの一部または全部を転送させて記憶させることができる。逆に、メインコントローラ８１のメモリ８１２から記憶媒体ＰＭへ所定のコンピュータプログラムの一部または全部を転送させて記憶させることもできる。

【0042】

照射制御システム８２は、粒子線治療装置１による粒子線の照射の全体を制御するコンピュータである。照射制御システム８２を含めて、以下に述べる各コンピュータ８３，８４，８６は、メインコントローラ８１と同様に、マイクロプロセッサおよびメモリ（いずれも不図示）などのコンピュータ資源を有する。

【0043】

治療計画装置８３は、粒子線の照射により治療する計画を作成するコンピュータである。治療計画装置８３は、医師の指示とＣＴ装置７から得られた画像データとに基づいて、治療計画を作成する。

【0044】

ＣＴ制御システム８４は、ＣＴ装置７の動作を制御するコンピュータである。ＣＴ装置７で撮影された患部の画像データ（診断画像データ）は、ＣＴ制御システム８４を介してデータ蓄積部８５へ格納される。

【0045】

データ蓄積部８５は、例えば、ＣＴ装置７で撮影された画像データと、治療計画装置８３で作成された治療計画とを記憶する。

【0046】

操作端末８６は、医療技師または医師等のユーザが使用するコンピュータである。ユーザは、操作端末８６を用いることにより、粒子線治療装置１を操作する。さらに、ユーザは、粒子線治療装置１の持つ情報を操作端末８６を介して取得し、端末８６の画面で確認することもできる。

【0047】

図３を用いて、回転ガントリ３の機械的構成の概略を説明する。回転ガントリ３は、円筒状の回転胴３４と、回転胴３４の内側に位置して回転胴３４と同軸に設けられる円環状の放射線治療ケージ３５と、回転胴３４の内側に位置して回転胴３４と同軸に設けられる円筒状の静止リング４０とを備える。照射装置５３は、回転胴３４と放射線治療ケージ３５に対して固定されており、回転胴３４と放射線ケージ３５の回転とともにアイソセンタＩＣの周囲を回転する。なお、回転胴３４、放射線治療ケージ３５、及び、静止リング４０が、円筒状または円環状に形成される例を説明するが、これに代えて、回転胴３４等を直方体形状またはトラス構造に形成してもよい。

【0048】

回転胴３４は、その前側にリング状のフロントリングが設けられており、その後側にもリング状のリアリング（いずれも不図示）が設けられている。フロントリングは、建屋の床１００に設置された支持装置３７により下側から支持される。リアリングは、床１００に設置された支持装置３８により下側から支持される。

【0049】

支持装置３７は、一対のロール支持部材および複数のサポートローラ（いずれも不図示）を含む。各サポートローラは、各ロール支持部材に回転可能に取り付けられる。フロントリングは各サポートローラにより回転可能に支持される。

【0050】

支持装置３８も支持装置３７と同様に、一対のロール支持部材および複数のサポートローラ（いずれも不図示）を含む。各サポートローラは、各ロール支持部材に回転可能に取り付けられる。リアリングは、各サポートローラにより回転可能に支持される。

【0051】

回転ガントリ３を回転させる回転装置の回転軸は、減速装置（いずれも不図示）を介して、リアリングを支持する複数のサポートローラのうちの一つのサポートローラの回転軸に連結される。回転ガントリ３の回転角度を測定する角度検出器（不図示）は、フロントリングを支持する複数のサポートローラのうちの一つのサポートローラの回転軸に連結される。

【0052】

放射線治療ケージ３５について説明する。以下では、治療ケージ３５と略記する場合がある。治療ケージ３５は、回転胴３４の開口部、フロントリング側に設けられる。治療ケージ３５の内側は、建屋１０の床１００と水平な移動床３５２と、円弧状の円弧部３５３とにより、アルファベットの「Ｄ」を９０度傾けたような形状となっている。治療ケージ３５の内側には、クローラ状に連結された板材が配置され、板材が回転胴３４と治療ケージ３５と回転しながら、水平な移動床３５２を形成している。治療ケージ３５の両端は開口しており、フロントリング側が照射室３６へ天板６１が出入りするための出入り口３６１となっている。
治療ケージ３５の両端のうち出入り口３６１の反対側に、静止リング４０が配置される。静止リング４０の内側には、水平床部４０１が形成されている。静止リング４０の両端のうち治療ケージ３５と反対側は、パネル３５１により封止されている。静止リング４０は、回転胴３４に設けられた駆動機構３９により、回転胴３４とは逆方向に回転される。これにより、水平床部４０１は、回転胴３４が回転しても建屋１０に対しては回転しない。水平床部４０１の上に、後述のようにＣＴ装置７が移動可能に設けられている。

【0053】

このように構成される治療ケージ３５は、回転ガントリ３の周方向における照射装置５の移動経路（旋回経路）に対し、天板６１上の患者Ｐｔの安全を守る。さらに、治療ケージ３５は、医療技師等が患者Ｐｔに対して医療行為を実施できるように、足場となる移動床３５２を提供する。治療ケージ３５は、周囲に対して照射室３６となる閉空間を与える。また、静止リング４０は、建屋１０に対して静止した水平床部４０１を提供する。治療ケージ３５は、周囲に対してＣＴ装置７の退避場所となる閉空間を与える。

【0054】

ＣＴ装置７は、静止リング４０に位置して設けられる。ＣＴ装置７は、開口部７２に患者Ｐｔを通過させることにより、患部を撮影する。ＣＴ装置７は、移動機構７１により治療ケージ３５内を移動される。ＣＴ装置７は、移動床３５２と平行に移動することもできるし、移動床３５２とは異なる角度で移動することもできる。すなわち、移動機構７１は、レールを用いてＣＴ装置７を移動させるように構成されてもよいし、さらに、ＣＴ装置７をＸ軸に対して傾けられるよう構成されてもよい。また、多軸のロボットアームとして構成されてもよい。ＣＴ装置７をＸ軸に対して傾けられる構成にすることで、天板６１の向きに合わせてＣＴ装置７を移動させることができる。移動機構７１は、回転ガントリ３の移動床３５２の上方で移動床３５２に接触しないよう、天板６１を移動させる。

【0055】

図４は、回転ガントリ３の正面方向から見た照射装置５の構成図である。図４は、ＣＴ装置７による撮影時における照射ノズル５３の位置を示す。

【0056】

照射装置５のビーム経路５００には、上から順に、Ｙ方向の走査電磁石５１、Ｘ方向の第１走査電磁石５２（１）、Ｘ方向の第２走査電磁石５２（２）、照射ノズル５３が設けられている。そして、照射ノズル５３は、ベローズ管５３１と、ベローズ管５３１の先端側に設けられた窓部５３２と、窓部５３２の下側に設けられた主線量モニタ５３３と、主線量モニタ５３３の下側に設けられた副線量モニタ５３４と、副線量モニタ５３４の下側に設けられた位置モニタ５３５と、位置モニタ５３５の下側に設けられたリッジフィルタ５３６とを備える。さらに、照射ノズル５３の先端には、Ｘ線検出器（FPD：Flat Panel Detector）５５（１），５５（２）が設けられている。

【0057】

線量モニタ５３３，５３４は粒子線の線量を計測して、照射制御システム８２へ送信する。位置モニタ５３５は、粒子線の出射位置を計測して、照射制御システム８２へ送信する。

【0058】

ＦＰＤ５５（１），５５（２）は、照射室３６の下側に配置されたＸ線照射装置５４（１），５４（２）に対応する。すなわち、第１ＦＰＤ５５（１）は、第１Ｘ線照射装置５４（１）から照射されるＸ線を検知し、照射制御システム８２へ送信する。第２ＦＰＤ５５（２）は、第２Ｘ線照射装置５４（２）から照射されるＸ線を検知し、照射制御システム８２へ送信する。Ｘ線照射装置５４（１），５４（２）とＦＰＤ５５（１），５５（２）とにより、放射線治療中の患部の位置を追跡することができる。特に区別しない場合は、Ｘ線照射装置５４（１），５４（２）をＸ線照射装置５４と呼び、ＦＰＤ５５（１），５５（２）をＦＰＤ５５と呼ぶ。撮影時、ＣＴ装置７に接触しないよう、ＦＰＤ５５は照射ノズル５３側に折り畳まれる。ＦＰＤ５５を折り畳まずにＦＰＤ５５がＣＴ装置７に接触しない位置まで照射ノズル５３を退避してもよい。

【0059】

ベローズ管５３１は、図４中のＺ方向で伸縮する。ベローズ管５３１の伸縮量は、図示せぬセンサにより検出されて、照射制御システム８２へ送信される。図４に示すように、ＣＴ装置７による撮影時には、ベローズ管５３１は収縮し、照射ノズル５３の先端を退避位置Ｐ１まで退避させる。照射ノズル５３の先端（リッジフィルタ５３６の下面）とアイソセンタＩＣとは、距離Ｌ１だけ離間する。これにより、照射装置５の下側へ向けてＣＴ装置７が照射室３６を移動した場合でも、照射装置５とＣＴ装置７との干渉は生じない。なお、ＣＴ装置７が大型であり、照射ノズル５３の先端とアイソセンタＩＣとの離間距離を大きくする場合、照射ノズル５３の上部にある走査電磁石５１，５２と電磁石３２についても上下移動させる事がある。

【0060】

図５は、Ｘ線照射装置５４とＦＰＤ５５とにより患者Ｐｔの体内組織の動きをリアルタイムで追跡しながら、照射装置５から粒子線を患者Ｐｔの患部に向けて照射する動体追跡照射を行う場合の、照射ノズル５３の位置を示す。動体追跡照射の場合、Ｘ線照射装置５４から照射されるＸ線を検知できるよう、ＦＰＤ５５は、Ｘ線照射装置５４と対向する位置まで降ろされる。

【0061】

図４で示した状態から、ベローズ管５３１が長さＬ１２だけ下向きに伸長することにより、照射ノズル５３の先端は動体追跡照射位置Ｐ２へ到達する。このとき、照射ノズル５３の先端からアイソセンタＩＣまでの距離はＬ２（＜Ｌ１）となる。距離Ｌ２は、患者Ｐｔに近いが、照射ノズル５３及びＦＰＤ５５が患者Ｐｔに接触しない値に設定される。

【0062】

図６は、患部に最接近して高精細な粒子線を照射する場合の、照射ノズル５３の位置を示す。

【0063】

例えば図４で示した状態から、ベローズ管５３１が長さＬ１３だけ下向きに伸長することにより、照射ノズル５３の先端は最接近照射位置Ｐ３へ到達する。このとき、照射ノズル５３の先端からアイソセンタＩＣまでの距離はＬ３（＜Ｌ２）となる。

【0064】

本実施例の最接近照射位置Ｐ３では、ＦＰＤ５５が照射ノズル５３側に折り畳まれるため、Ｘ線による動体追跡をしない。ＦＰＤ５５が折り畳まれる分、照射ノズル５３を患者Ｐｔに近づけることができる。なお、ＦＰＤ５５の取付け位置などを変えることにより、ＦＰＤ５５がＸ線照射装置５４からのＸ線を受信できる場合には、動体追跡してもよい。

【0065】

照射ノズル５３の先端が退避位置Ｐ１から動体追跡照射位置Ｐ２または最接近照射位置Ｐ３へ移動する場合を述べたが、照射ノズル５３の先端は、位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３間を移動することができる。すなわち、位置Ｐ１から位置Ｐ２へ、位置Ｐ１から位置Ｐ３へ、位置Ｐ２から位置Ｐ１へ、位置Ｐ２から位置Ｐ３へ、位置Ｐ３から位置Ｐ１へ、位置Ｐ３から位置Ｐ２へ、それぞれ移動可能である。

【0066】

図７を用いて、粒子線治療装置１の制御方法を説明する。

【0067】

メインコントローラ８１は、操作端末８６から、ＣＴ装置７による撮影の準備開始が指示されると（Ｓ１１）、照射制御システム８２を介して照射ノズル５３の位置を確認し、照射ノズル５３が退避位置Ｐ１に退避しているか判定する（Ｓ１２）。

【0068】

メインコントローラ８１は、照射ノズル５３が退避していないと判定すると（Ｓ１２：ＮＯ）、ＣＴ装置７による撮影準備を中止させ（Ｓ１３）、照射ノズル５３を収縮させて退避するように照射装置５へ指示する。この指示は、例えば、メインコントローラ８１から照射制御システム８２を介して照射装置５へ送られる。これにより、照射装置５は、照射ノズル５３の先端を所定の退避位置Ｐ１へ退避させる。

【0069】

ユーザが操作端末８６から、再びＣＴ装置７による撮影準備の開始を指示すると（Ｓ１１）、メインコントローラ８１は照射ノズル５３の先端が退避していると判定し（Ｓ１２：ＹＥＳ）、ＣＴ装置７に対して照射室３６への移動を許可する（Ｓ１５）。すなわち、メインコントローラ８１は、ＣＴ制御システム８４に対して、ＣＴ装置７の移動と撮影とを許可する。照射ノズル５３は退避しているため、ＣＴ装置７が待機場所から照射室３６へ移動しても、ＣＴ装置７と照射ノズル５３とが接触することはない。

【0070】

移動許可を受けたＣＴ装置７は、治療ケージ３５の奥の待機場所から照射室３６へ向けて移動し、天板６１上の患者Ｐｔを撮影し、撮影した画像データをデータ蓄積部８５へ送信して保存させる（Ｓ１６）。詳しくは、ＣＴ装置７は、ＣＴ制御システム８４からの指示に応じて、所定の待機場所から照射室３６内の治療位置（アイソセンタＩＣに対応する位置であり患者Ｐｔの患部が撮影できる場所）へ移動する。ＣＴ装置７は、天板６１の角度に合わせ、天板６１の先端からＣＴ装置７の開口部７２に患者Ｐｔを通し、患部が撮影できる場所まで移動し、静止する。そしてＣＴ装置７は、アイソセンタＩＣ付近を撮影し、その画像データをＣＴ制御システム８４へ送信する。ＣＴ制御システム８４は、ＣＴ装置７から受信した画像データをデータ蓄積部８５に格納する。

【0071】

メインコントローラ８１は、ＣＴ制御システム８４を介して、ＣＴ装置７による撮影が終了したか確認する（Ｓ１７）。メインコントローラ８１がＣＴ装置７による撮影終了を確認した後（Ｓ１７：ＹＥＳ）、治療計画装置８３は、データ蓄積部８５に保存された画像データに基づいて、治療計画を作成する（Ｓ１８）。治療計画の作成は、医師からの手動指示にしたがって実施される。作成された治療計画は、データ蓄積部８５に転送されて保存される。なお、治療計画の作成に代えて、あらかじめ作成していた治療計画を画像データに基づいて、修正してもよい。

【0072】

メインコントローラ８１は、操作端末８６から入力される治療開始指示にしたがって、ＣＴ装置７に対して待機位置へ戻るよう指示する（Ｓ１９）。メインコントローラ８１は、ＣＴ装置７への移動指示と同時に、または、ＣＴ装置７への移動指示後に、照射ノズル５３が照射位置Ｐ２またはＰ３まで伸長するように指示する（Ｓ２０）。これにより、患者Ｐｔを動かさずに、ＣＴ撮影からビーム照射による治療へ滑らかに移行させることができる。

【0073】

照射ノズル５３が照射位置Ｐ２または照射位置Ｐ３へ到達すると、照射制御システム８２は、治療計画にしたがって、照射ノズル５３から所定の粒子線をアイソセンタＩＣへ向けて照射させる（Ｓ２１）。

【0074】

図８は、照射ノズルの伸縮を制御する処理を示すフローチャートである。照射制御システム８２は、メインコントローラ８１から照射ノズル５３を伸縮させる指示を受領すると（Ｓ３１）、その指示が伸長であるか収縮であるか判定する（Ｓ３２）。ここで、伸長とは、照射ノズル５３の先端をアイソセンタＩＣへ向けて移動させることを意味する。収縮とは、照射ノズル５３の先端をアイソセンタＩＣから遠ざけるように移動させることを意味する。

【0075】

照射制御システム８２は、照射ノズル５３の伸長が指示された場合（Ｓ３２：伸長）、照射ノズル５３を伸長させる（Ｓ３３）。照射制御システム８２は、照射ノズル５３の先端が停止位置に達したか判定し（Ｓ３４）、停止位置に達するまで照射ノズル５３の先端を伸長させる（Ｓ３４：ＮＯ→Ｓ３２：伸長→Ｓ３３）。照射制御システム８２は、照射ノズル５３の先端が停止位置に達したと判定すると（Ｓ３４：ＹＥＳ）、照射ノズル５３の伸長を停止させる。

【0076】

一方、照射制御システム８２は、照射ノズル５３の収縮が指示された場合（Ｓ３２：収縮）、照射ノズル５３を収縮させる（Ｓ３６）。照射制御システム８２は、照射ノズル５３の先端が停止位置に達したか判定し（Ｓ３４）、停止位置に達するまで照射ノズル５３の先端を収縮させる（Ｓ３４：ＮＯ→Ｓ３２：収縮→Ｓ３６）。照射制御システム８２は、照射ノズル５３の先端が停止位置に達したと判定すると（Ｓ３４：ＹＥＳ）、照射ノズル５３の収縮を停止させる（Ｓ３５）。

【0077】

図９は、粒子線治療装置１の適用例を部分的に示す斜視図である。粒子線治療装置１は、建屋１０に設けられている。治療台６は、図面手前の空間に位置し、天板６１を出入り口３６１から照射室３６へ出し入れする。

【0078】

照射室３６の奥には、ＣＴ装置７が照射室３６に向けて（照射装置５による照射可能領域に向けて）移動可能に設けられている。図９では、ＣＴ装置７は待機場所に位置しており、撮影時には手前方向に移動する。

【0079】

このように構成される本実施例によれば、回転ガントリの内側に形成される照射室３６へ向けて、治療台６とＣＴ装置７とはそれぞれ異なる方向から移動することができ、さらに照射ノズル５３は、撮影時にはＣＴ装置７と干渉しないように退避し、治療時には伸長してアイソセンタＩＣへ接近する。

【0080】

したがって、本実施例の粒子線治療装置１は、アイソセンタＩＣに位置決めされた患者Ｐｔを動かさずに、ＣＴ装置７による撮影と照射装置５による治療とを滑らかに切り替えることができる。この結果、より治療するときの状態に近い患部の画像データから信頼性の高い治療計画を作成することができると共に、治療時に照射ノズル５３は患部へ接近して粒子線を照射させることができる。したがって、粒子線治療の信頼性を向上することができる。

【0081】

本実施例の粒子線治療装置１によれば、ＣＴ装置７による撮影から粒子線の照射による治療まで患者Ｐｔを移動させる必要がないため、治療計画作成時と治療時とで患部の位置がずれるのを抑制できる。したがって、患部への照射範囲に設定するマージンを小さくすることができるため、正常な組織に対する影響を低減できる。

【0082】

本実施例の粒子線治療装置１によれば、照射室３６の奥にＣＴ装置７を収容し、照射室３６内のアイソセンタＩＣでのＣＴ画像を取得することができるため、高品質の治療計画を作成できる。さらに、治療計画を作成するためのシミュレーション室を別に設ける必要がないため、建屋を小さくすることができる。

【0083】

本実施例の粒子線治療装置１によれば、ＣＴ画像の撮影と治療とを比較的滑らかに切り替えることができるため、従来よりも短時間で治療計画を最適化することができ、リアルタイムのアダプティブセラピー（適応放射線治療）を実現できる。

【0084】

本実施例の粒子線治療装置１によれば、治療台６の天板６１とＣＴ装置７とは機械的に分離しており、天板６１はＣＴ装置７の構造の制約を受けずに、照射室３６へ自在に出入りしたり、その角度（姿勢）を変えたりすることができる。したがって、治療の自由度が増大し、使い勝手が向上する。

【実施例2】

【0085】

図１０を用いて実施例２を説明する。本実施例を含む以下の各実施例では、実施例１との相違を中心に述べる。

【0086】

図１０は、本実施例による照射装置５Ａの照射ノズル５３Ａを示す説明図である。本実施例では、ベローズ管５３１に代えて単管５３１Ａを採用すると共に、モニタ類５３３〜５３６からなる先端部５３０を単管５３１Ａから分離し、移動可能としている。先端部５３０は、分離モニタ部５３０と呼ぶこともできる。

【0087】

図１０は、照射ノズル５３Ａが最接近照射位置Ｐ３にある場合を示す。分離された先端部５３０は、図示せぬ先端部移動機構により、実施例１で述べた退避位置Ｐ１、動体追跡照射位置Ｐ２、最接近照射位置Ｐ３に移動可能となっている。

【0088】

本実施例も実施例１と同様の作用効果を奏する。ここで本実施例による照射装置５Ａは、単管５３１Ａを用い、単管５３１Ａから分離された先端部５３０を移動させるため、単管５３１Ａの窓部５３２から出射された粒子線は空気中で若干拡がる。また、空気中に出射された粒子線は、先端部を通過することにより、さらに拡がる。しかし、粒子線の照射時には、先端部５３０は、実施例１と同様に患部に近づくため、患部におけるビームの拡がりを抑制することができる。

【0089】

本実施例では、伸縮可能なベローズ管５３１に代えて、伸縮しない単管５３１Ａを用い、先端部５３０を分離して移動させるため、照射装置５Ａの全体寸法を小さくすることができ、照射装置５Ａの製造コストを低減することができる。すなわちベローズ管５３１の全長は、必要とする伸縮量（ストローク量）の数倍となり、単管に比べてコストも高い。これに対し、本実施例では単管５３１Ａを用いるため、照射装置５Ａのサイズおよび回転ガントリのサイズを小さくすることができ、コストも低減できる。また、ベローズ管５３１と比較して、単管５３１Ａは簡易な構成であり、故障確率の低減、保守の容易化ができる。

【実施例3】

【0090】

図１１を用いて実施例３を説明する。本実施例では、照射装置５を伸縮可能（進退可能）とする方向について説明する。

【0091】

図１１は、ＣＴ装置７と照射装置５との位置関係を模式的に示す説明図である。ＣＴ装置７は、必ずしも円形状の外形とならず、長方形状または楕円形状のような非円形状になる場合がある。

【0092】

図示を省略するが、ＣＴ装置７の外形がほぼ正円形状の場合は、照射装置５がＣＴ装置７の外周側のどこに位置したとしても、干渉を防止するために照射ノズル５３が伸縮すべき長さ（進退量またはストローク量とも呼ぶ）はあまり変わらない。すなわち、ＣＴ装置７の中心から真上を０°としたとき、０°、９０°、１８０°、２７０°あるいは、それら４つの角度の間に位置する他の角度のほとんど全てにおいて、照射ノズル５３がＣＴ装置７との干渉を避けるために必要な伸縮量は、ほぼ同一である。

【0093】

これに対し、ＣＴ装置７の外形が非円形状の場合、例えば図１１に示すように、横長の楕円状または長方形状の場合、照射装置５の旋回角度によって、照射ノズル５３が伸縮すべき量は異なる。照射装置５が９０°と２７０°に位置する場合のアイソセンタＩＣからＣＴ装置７の外周までの距離Ｌ４は、照射装置５が０°と１８０°に位置する場合のアイソセンタＩＣからＣＴ装置７の外周までの距離Ｌ５よりも長くなる。

【0094】

ここでは、０°、９０°、１８０°、２７０°の４つの角度を例に挙げて説明するが、これら以外の角度、例えば１°〜８９°、９１°〜１７９°、１８１°〜２６９°、２７１°〜３５９°の範囲の任意の角度で照射ノズル５３を伸縮可能としてもよい。

【0095】

上述の通り、アイソセンタＩＣからＣＴ装置７の外周までの長さが、照射装置５の角度で異なる場合、照射ノズル５３とＣＴ装置７との接触を防止するために最低限必要な伸縮量も異なる。

【0096】

複数の角度から照射ノズル５３を伸縮可能に構成することができる。この場合、伸縮可能角度へ照射ノズル５３を移動させる必要がないため、粒子線治療とＣＴ撮影との切替に要する時間を短縮することができ、粒子線治療装置１のスループットを向上させることができる。このとき、伸縮量は、いずれの角度でもＣＴ装置７に接触しない伸縮量（最大伸縮量）で一定としてもよい。また、干渉を避けるための伸縮量を照射装置５の角度によって異ならせてもよい。角度によって伸縮量を変える場合、機械構造および制御処理（補正処理など）が複雑化し、回転ガントリのサイズも大型化する。

【0097】

伸縮量が最小となる角度（図１１の場合は、０°と１８０°）において照射ノズル５３を伸縮させる構成としてもよい。回転ガントリの大型化と制御処理の複雑化を抑制することができる。

【0098】

また、照射装置５を１８０°の角度から伸縮可能とすると、移動床３５２に照射ノズル５３を伸縮させるための隙間が生じるため、照射室３６での医療技師の動きが制限される。この隙間を板などで塞いでもよいが、その場合は機械構造が複雑化する。

【0099】

そのため、医療技師の動きを阻害しないという観点では、照射装置５が移動床３５２に位置する角度（１８０近辺、例えば１５０°〜２１０°の範囲）以外の角度で伸縮させる構成としてもよい。この場合の伸縮量は、上述の通り、最大伸縮量で一定としてもよいし、照射ノズル５３の角度ごとの最低限必要な伸縮量を伸縮させてもよい。

【0100】

照射装置５の伸縮可能な角度を０°のみに制限してもよい。これにより、最小の伸縮量でＣＴ装置７との干渉を防止することができる。さらに移動床３５２に隙間が生じないため、医療技師の動きを阻害するおそれがなく、使い勝手がよい。さらに、機械構造および制御処理が複雑化するのを抑制できる。ただし、照射装置５を０°の角度に位置させてから照射ノズル５３を伸縮させる必要があるため、粒子線治療装置１のスループットは低下する。

【0101】

このように、機械構造の複雑化、制御処理の複雑化、回転ガントリの大型化、治療のスループット、医療技師の使い勝手、製造コストなどを勘案して、照射装置５の照射ノズル５３をどの角度から伸縮させるかを決定すればよい。

【0102】

このように構成される本実施例は、実施例１または実施例２のいずれとも結合させることができる。本実施例は、実施例１および実施例２の結合された構成に対してさらに適用することもできる。

【実施例4】

【0103】

図１２を用いて実施例４を説明する。本実施例では、治療台６とＣＴ装置７の配置を実施例１とは逆にしている。

【0104】

図１２は、回転ガントリ３ＢとＣＴ装置７と治療台６との配置関係を示す。ＣＴ装置７は、回転ガントリ３Ｂの照射室３６の外側で待機するように配置されている。ＣＴ装置７は、照射室３６への移動が許可されると、移動機構７１により照射室３６の外部から照射室３６内へ進入する。この移動機構も、実施例１で述べたように、回転ガントリ３Ｂの移動床に接触しないように構成することができる。

【0105】

治療台６は、照射室３６の奥側で治療ケージ３５内に配置される。このように構成される本実施例も実施例１と同様の作用効果を奏する。本実施例は、実施例１〜３のいずれとも結合させることができる。さらに本実施例は、実施例１〜３の任意の結合に対して、適用することもできる。

【実施例5】

【0106】

図１３、図１４を用いて実施例５を説明する。本実施例では、回転ガントリとして、いわゆるハーフフローテーティングガントリ（以下、ハーフガントリ）３Ｃを用いる粒子線治療装置１Ｃに本発明を適用する場合を説明する。ハーフガントリ３Ｃは、照射装置５を３６０°未満の角度（例えば、−４５度から２００度の範囲）で周方向に移動させる。図１３は、ハーフガントリ３Ｃを備えた粒子線治療装置１Ｃの例を部分的に示す斜視図である。実施例１のガントリ３と同様にハーフガントリ３Ｃの内側はクローラ構成に形成されており、床１００と水平な移動床３５２Ｂを形成する。図１４（１）は、粒子線治療装置１Ｃの平面図であって、天板６１が照射室３６の外部にある状態を示す。図１４（２）は、図１４（１）中の矢示ＸＶ（２）方向から見た粒子線治療装置１Ｃの側面図であって、天板６１が照射室３６内のＣＴ装置７により撮影されている状態を示す。図１４（２）では、患者Ｐｔを省略する。

【0107】

例えば、ハーフガントリ３Ｃは、回転軸ＡＸに直交する断面が略Ｃ字状となるように形成されており、回転軸と平行な開口部が出入り口３６２となっている。治療台６は、天板６１を出入り口３６２から照射室３６内（照射装置５による粒子線照射可能な空間）に進入せしめ、照射室３６の所定の治療場所に静止させる。

【0108】

天板６１がハーフガントリ３Ｃ内の照射室３６に位置すると、ハーフガントリ３Ｃの長手方向の端部で待機しているＣＴ装置７が照射室３６へ移動し、アイソセンタＩＣでの患部を撮影する。

【0109】

このように構成される本実施例も実施例１と同様の作用効果を奏する。本実施例は、実施例１〜３のいずれとも結合させることができる。さらに本実施例は、実施例１〜３の任意の結合に対して、適用することもできる。

【0110】

なお、本発明は、上述した実施形態に限定されない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。上述の実施形態において、添付図面に図示した構成例に限定されない。本発明の目的を達成する範囲内で、実施形態の構成や処理方法は適宜変更することが可能である。

【0111】

例えば、照射ノズル５３は、退避位置Ｐ１、動体追跡照射位置Ｐ２、最接近照射位置Ｐ３の３段階で伸縮する例を説明したが、これに代えて、退避位置Ｐ１と動体追跡照射位置Ｐ２、または、退避位置Ｐ１と最接近照射位置Ｐ３の２段階で照射ノズル５３は伸縮可能でもよい。さらには、照射ノズル５３は、４段階以上で伸縮可能でもよい。さらに、照射ノズル５３は、無段階で連続的に伸縮するように構成されてもよい。回転ガントリ３、ハーフガントリ３Ｃに照射装置５３が固定された構成を例に説明したが、回転ガントリ３、ハーフガントリ３Ｃを用いずに照射装置５３が建屋１０に固定された構成としてもよい。

【0112】

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれる。さらに特許請求の範囲に記載された構成は、特許請求の範囲で明示している組合せ以外にも組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0113】

１，１Ｂ，１Ｃ：粒子線治療装置、２：粒子線発生装置、３，３Ｂ，３Ｃ：回転ガントリ、４：ビーム輸送系、５，５Ａ：照射装置、６：治療台、７：ＣＴ装置、８：情報処理システム、３５：放射線治療ケージ、３６：照射室、５３，５３Ａ：照射ノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】