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公開番号2024145775
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-10-15
出願番号2023058267
出願日2023-03-31
発明の名称荷電粒子ビーム照射システム
出願人株式会社ビードットメディカル
代理人個人
主分類G21K 5/04 20060101AFI20241004BHJP(核物理;核工学)
要約【課題】荷電粒子ビームを照射する装置において、駆動機構の大型化を抑制する技術を提供する。
【解決手段】荷電粒子ビーム照射システムは、荷電粒子ビームを偏向する走査電磁石を含み、走査電磁石が偏向した荷電粒子ビームを照射する照射部と、湾曲面に沿って照射部を移動させる第1駆動機構と、照射部の湾曲面に沿った移動を補助するように、照射部に張力を加える第2駆動機構と、を備える。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
荷電粒子ビームを偏向する走査電磁石を含み、前記走査電磁石が偏向した荷電粒子ビームを照射する照射部と、
湾曲面に沿って前記照射部を移動させる第１駆動機構と、
前記照射部の前記湾曲面に沿った移動を補助するように、前記照射部に張力を加える第２駆動機構と、を備える、
荷電粒子ビーム照射システム。
続きを表示（約 1,600 文字）【請求項２】
前記照射部は、前記走査電磁石が偏向した荷電粒子ビームを照射する照射ノズルと、前記照射ノズルを収容する収容部と、をさらに含み、
前記第１駆動機構は、前記収容部に接続されており、
前記第２駆動機構は、前記収容部に張力を加えるように構成されている、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム照射システム。
【請求項３】
前記第１駆動機構は、前記照射部に配置された第１モータと、前記湾曲面に沿って配置された移動ガイド部と、前記移動ガイド部と係合する係合部と、前記湾曲面に沿って配置された位置情報部と、前記位置情報部から位置情報を取得する取得部と、を有し、
前記係合部は、前記第１モータに固定され、前記第１モータの駆動に応じて回転し、その回転に応じて前記移動ガイド部に沿って移動するように構成されており、
前記照射部の位置は、前記取得部が取得した前記位置情報に基づき測定される、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム照射システム。
【請求項４】
前記第２駆動機構は、前記照射部に張力を加えるように配置された牽引部材と、前記牽引部材を牽引する牽引装置と、前記牽引部材をガイドするように前記湾曲面に沿って配置された牽引ガイド部と、前記牽引装置が前記牽引部材から受ける荷重を測定する荷重測定部と、を有し、
前記牽引装置は、第２モータを有し、前記第２モータの駆動に応じて前記牽引部材を牽引する、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム照射システム。
【請求項５】
前記第１駆動機構および前記第２駆動機構の駆動を制御する駆動制御装置をさらに備え、
前記第１駆動機構は、前記照射部を前記湾曲面に沿って目標位置に移動させるものであり、
前記駆動制御装置は、前記目標位置を設定し、前記第２駆動機構が前記照射部に加える張力を制御する、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム照射システム。
【請求項６】
所定の方向に荷電粒子ビームを出射する固定ポートをさらに備え、
前記走査電磁石は、前記固定ポートから出射された荷電粒子ビームを偏向するように配置されている、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム照射システム。
【請求項７】
回転軸を中心に回転するように構成されており、荷電粒子ビームを出射する回転ポートをさらに備え、
前記走査電磁石は、前記回転ポートから出射された荷電粒子ビームを偏向するように配置されている、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム照射システム。
【請求項８】
荷電粒子ビームを偏向して、荷電粒子ビームの進行方向をアイソセンタに向かう方向に変えるように構成された収束電磁石をさらに備え、
前記走査電磁石は、前記収束電磁石によって偏向された荷電粒子ビームをさらに偏向するように配置されている、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム照射システム。
【請求項９】
前記照射部から出射される荷電粒子ビームの標的となる患者が座る座位面を有する治療台と、
前記治療台を治療室に固定する固定部と、
前記座位面を平行移動および／または回転移動させ、前記座位面の姿勢を調整する姿勢調整部と、をさらに備え、
前記収束電磁石および前記照射部は、回転軸を中心に一体的に回転するように構成されている、
請求項８に記載の荷電粒子ビーム照射システム。
【請求項１０】
前記照射部が標的に前記荷電粒子ビームを照射する前または照射する間に、前記標的の画像情報を生成するように構成された画像撮影装置をさらに備える、
請求項１に記載の荷電粒子ビーム照射システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子ビーム照射システムに関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
粒子線治療では、荷電粒子ビーム自身が持つエネルギーに応じた深さで局所的に線量が付与される。このため、荷電粒子ビームの経路上に存在する正常組織への被曝は、Ｘ線治療より低減される。
【０００３】
また、粒子線治療では、局所的に線量を付与する位置を変えながら、３次元的に病巣を照射するスキャニング照射方法が利用されている。スキャニング照射では、異なる２方向の磁場を発生させて荷電粒子を偏向させる走査電磁石を用いて、２次元的に荷電粒子ビームを走査し、加速器から取り出される荷電粒子のエネルギーを変える、あるいは、飛程損失を起こすエネルギー吸収体を荷電粒子ビームの経路上に挿入することによって、走査深さを変更して３次元的に荷電粒子ビームを照射する。
【０００４】
照射野を形成する装置として、走査電磁石の他に、荷電粒子ビームを精鋭化するコリメータ、飛程調整のレンジシフタなどのエネルギー吸収体、照射野形成したビームが正しい位置に正しい量照射されているかを監視するモニタ（位置モニタおよび線量モニタ）などが挙げられる。これら装置は、荷電粒子ビームをアイソセンタに照射する照射ノズルに内包され得る。
【０００５】
粒子線治療では、体表から照射の標的となる病巣までの間に存在する正常組織への被曝を低減させるために、多方向から荷電粒子ビームが照射される。主流の方法としては、走査電磁石を含むビームを調整する機構ごと回転躯体に搭載し、躯体を回転することで３６０度の照射が可能である回転ガントリが挙げられる。
【０００６】
回転ガントリについて、照射ノズルを湾曲面に沿って精度良く駆動させる機構として、特許文献１に記載されているカウンターウェイトが提案されている。一方、特許文献２および特許文献３では、回転しないガントリによる多方向照射を実現するために、照射角度に応じて移動する照射ノズルが提案されている。
【０００７】
照射ノズルに収容される走査電磁石は、２次元的に荷電粒子ビームを走査するため、２台の偏向電磁石で構成される。これらの偏向電磁石を直列に並べると、照射ノズル部が大型化する。特許文献４には、２台の偏向電磁石を並列に並べて、照射ノズル部を照射中心から近い位置に集約することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特許６１５８３３４号
特許６３８７４７６号
特許６７７５８６０号
特許６６１３４６６号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１～４において、走査電磁石のような重量物を精度良く駆動させる駆動機構を大型化せずに、装置全体を小型に維持できる方法は開示されていない。例えば、特許文献４では、照射ノズルを構成する装置において、走査電磁石の重量が大きく、照射ノズルを駆動させるには、その駆動装置が大型化する。
【００１０】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その例示的な目的の一つは、荷電粒子ビームを照射する装置において、駆動機構の大型化を抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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