JPH11137699A - 放射線治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 垂直に構成された複数ガントリーシステムに
おいて、電子線搬送経路に生じた変位を検出し、電子ビ
ームの照射を中断するインターロックを作動させる変位
検出機構とともに、電磁石の変位を容易に復帰させる位
置調整機構を提供する。 【解決手段】 電子線搬送システムの電磁石の側面に沿
ってワイヤーで錘を釣り下げ、これにインターロック機
構と連動した変位検出機構を設置する。また電磁石の架
台に、水平および垂直方向位置調整機構と、水平度検出
手段を設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子線加速器とガ
ントリーとよりなり、その間を結ぶ電子線搬送システム
を構成する電磁石（ベンディングマグネット）の位置ず
れを検出し、電子線加速器の運転を停止させると共に、
前記位置ずれを修正する手段に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】マイクロトロンなどのエネルギー単色性
に優れた電子線加速器では、電磁石と真空パイプで構成
された電子線搬送システムを使用して、複数のガントリ
ーに電子線ビームを供給することができる。このシステ
ムの特徴は、１台の電子線加速器に対して複数のガント
リーを設置することで、１台のガントリーで患者を治療
中に、他のガントリーに患者を設定できることから、患
者の治療に要する時間を短縮して装置の稼働効率を大幅
に向上できるとともに、複数の放射線治療装置を設置す
る場合と比較して、放射線治療装置全体の電源・冷却水
設備を集約し、節約できる点にある。

【０００３】通常このシステムは２次元的に構成され、
複数のガントリーおよび電子線搬送システムは電子線加
速器と同一平面上に設置される。しかし電子線搬送シス
テムの構成方法によっては、複数ガントリーを電子線加
速器と異なる平面上に３次元的に設置することも可能で
ある。

【０００４】図５は１台の電子線加速器５０に対して２
台のガントリー５１，５２を建屋の異なる階上に垂直に
構成した例を示す。電子線加速器５０と１台のガントリ
ー５１は建屋の同一階上に設置され、もう１台のガント
リー５２は別の階上に配置される。電子線加速器５０と
ガントリー５１とは真空パイプ５３，５４，５５と電磁
石５６，５７，５８で構成された第１の電子線搬送シス
テムで結合されている。

【０００５】また、電子線加速器５０ともう１台のガン
トリー５２とは、真空パイプ５３，５９，６０と電磁石
５６，６１，６２，６３，６４，６５とよりなる第２の
電子線搬送システムで結合されている。電磁石には基本
的に２種類あり、第１の種類の電磁石５７，５８および
６１，６２，６３，６４は、それぞれ、搬送に伴って次
第に拡散する電子線を収束させるＱマグネットであり、
第２の種類の電磁石５６および６５は電子線の進行方向
を変えるベンディングマグネットである。このベンディ
ングマグネット５６，６５は図において矢印で示したよ
うに紙面に平行な平面上でビームの進行方向を変える働
きをしている。なお、Ｑマグネット５８，６４はガント
リー５１，５２の側面に固定される。また、Ｑマグネッ
ト５７，６１，６２，６３およびベンディングマグネッ
ト５６，６５は、それぞれ、床上に支持装置により保持
されている（図示省略）。

【０００６】各マグネットは内部を真空に保たれた真空
パイプで接続される。真空パイプとマグネットの接合部
には、通常は接合を容易にする目的で可とう性のある蛇
腹管（ベローズ）が使用され、接続部の多少の変位を吸
収することができる（図示せず）。

【０００７】図５において電子線加速器５０と同一階上
のガントリー５１に電子線を供給する場合は、電子線搬
送システムのベンディングマグネット５６を作用せず、
Ｑマグネット５７，５８が作用して電子線は点線矢印の
ようにガントリー５１まで直進する。電子線加速器５０
と異なる階上にあるガントリー５２に電子線を供給する
場合は、電子線はベンディングマグネット５６，６５に
よって進行方向を変えられ、Ｑマグネット６１，６２，
６３，６４によって絞られて目的のガントリー５２に達
する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記のような立
体的なガントリー構成では、例えば地震などの影響によ
って建屋が経年的に変形し、その結果電子線搬送経路に
位置変化が生じ易い。電子線搬送経路が変形すると、電
子ビームがガントリーに達しないだけでなく、場合によ
っては電子ビームが搬送経路の壁面に当ってこれを破損
することになる。紙面に平行な平面内の２次元的な変形
であれば、ベンディングマグネットの磁場強度を搬送経
路の変形に追従して変えることで対応可能であるが、紙
面に垂直な方向に変形した場合には、この方向に電子ビ
ームを曲げるベンディングマグネットがなければ、現状
の電磁石の構成において磁場強度の変更だけでは対応不
可能である。また磁場強度を搬送経路の変形に応じて変
化させる場合にも、搬送経路の変形量を検知する手段は
これまで考案されていない。

【０００９】本発明の目的は、複数ガントリーを垂直に
構成した場合において、各ガントリーに電子線ビームを
搬送する電子線搬送システムを構成する電磁石の位置の
変化を検出し、電磁石を元の位置に戻す補正手段を提供
することにある。さらに本発明は単数ガントリーの場合
にも、その電磁石の位置の変化を検出し、それを補正す
る手段を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、１台の電子線加速器に対して、複数のガン
トリーを構成する放射線治療装置において、特に複数の
ガントリーを建屋の異なる階上に垂直に設置した場合
に、第１および第２の電子線搬送システムを構成するベ
ンディングマグネットの位置ずれを検出する手段を有
し、この位置ずれを検出する手段により、インターロッ
ク回路を作動し、電子線加速器の運転を停止させること
を特徴とする。

【００１１】また、前記ベンディングマグネットの水平
方向および垂直方向の位置ずれを修正するための位置調
整手段を設けたことを特徴とする。さらに、また、建屋
の同一階上に１台の電子線加速器と少なくとも１台のガ
ントリーとを配置した場合に、その電子線搬送システム
のベンディングマグネットの位置ずれを検出する手段と
このベンディングマグネットの水平および垂直方向の位
置ずれを調整する位置調整手段とを有することを特徴と
する。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を説明す
る。図１はそれぞれ、第１および第２の電子線搬送シス
テムを構成する電磁石（ベンディングマグネット）５
６，６５の位置の変化を検出する手段を示す。電磁石５
６の側面に垂直方向の位置を示すための目盛り１０を固
定する。この目盛１０に対して上下に摺動可能なように
スライド板１１を設ける。スライド板１１の上面には十
字線や同心円のマークを描いた指示盤１２を設定する。
さらに、電磁石５６には等間隔に４つのスリット１３，
１４，１５，１６を有する円筒１７を固定する。この場
合、円筒１７はその中心が指示盤１２の中心と一致する
ように固定される。このスリット１３，１５に対応して
１組のフォトカップラー１８，１９を配置し、スリット
１４，１６に対応してもう１組のフォトカップラー２
０，２１を配置する。図示省略したが、フォトカップラ
ー１８，１９，２０，２１はいずれも電磁石５６に取付
けられている。

【００１３】一方、電磁石６５の側面には支持棒２２を
取付け、その先端に錘２３を有するワイヤー２４をつる
す。この場合、ワイヤー２４は円筒１７の中心を通り、
鍾２３の先端がスライド板１１の指示盤１２の中央を指
すようにつるされる。このワイヤー２４の円筒１７に対
応する個所には、棒状の部材２５を連結する。この部材
２５の太さは、ワイヤー２４が円筒１７の中心に置かれ
たときに円筒１７のスリット１３〜１６の幅を覆い隠す
のに十分な大きさとする。

【００１４】図２は、電磁石５６，６５の位置がある程
度以上変動したときに、加速器の作動をインターロック
する手段を示す。円筒１７および部材２５は横断面図で
示されている。フォトカップラー１８，１９は光結合回
路３０に接続され、通常、発光カップラー１９からの光
は部材２５により遮断されて受光カップラー１８には到
達しないようになっている。また、フォトカップラー２
０，２１は光結合回路３１に接続され、前記同様に、通
常では、光結合回路３１は作動しないようになってい
る。光結合回路３１および３０はインターロック回路３
２に接続されている。このインターロック回路３２は光
結合回路３０，３１のいずれか一方、または、両方が作
動したときに加速器５０をインターロックするための信
号を発生するようになっている。

【００１５】図１および図２の構成において、地震また
は経年により建屋が変形し、電磁石６５，５６のいずれ
か一方または両方が位置ずれを起こした場合、図２に示
すように、部材２５は矢示の方向に移動し、フォトカッ
プラー１９，１８はおよび２０，２１が作動し、光結合
回路３０，３１を介してインターロック回路３２をして
加速器５０の運転を停止させる。次に電磁石６５の位置
の変動の検出について説明する。電磁石６５の横方向の
ずれは錘２３の先端が指示盤１２の中心よりどの程度横
方向にずれたかにより、この変動量を知ることができ
る。電磁石６５の縦方向のずれ、例えば、上側にずれた
場合には、ワイヤー２４が上方向に引張られるので、錘
２３の先端と指示盤１２との間に、ずれた量だけすき間
ができる。このとき、指示盤１２が錘２３の先端に接触
するまでスライド板１１を上方向に移動させる。その移
動量、すなわち、電磁石６５の上方向の位置ずれの量
は、目盛り１０により知ることができる。電磁石６５が
下方にずれた場合には、ワイヤー２４がたるみを生じ、
錘２３が指示盤１２上に横たわった状態になる。この状
態より、錘２３の先端が指示盤１２に接触するようにス
ライド板１１を下方にスライドさせると、目盛り１０に
より、電磁石６５の下方への位置ずれの量を知ることが
できる。次に電磁石５６が位置ずれを生じた場合には、
部材２５に対して円筒１７が相対的に移動するので、フ
ォトカップラーが作動し、インターロック回路３２をし
て加速器の運転を停止させる。また、電磁石５６の左
右、上下方向の位置ずれの量は、前記同様に、指示盤１
２および目盛り１０により知ることができる。

【００１６】図３は電磁石６５の水平および垂直方向の
位置調整機構の実施例を示す。図３（ａ）は平面図であ
り、図３（ｂ）は図３（ａ）のＬ−Ｌ’線上の断面図で
ある。床の上に架台３３を配設する。この架台３３には
矩形状に４本のネジ棒３４を設け、これに調整板３５を
座金３６とナット３７とにより取付ける。調整板３５の
ネジ棒３４に対応する個所にはネジ穴３８を大きめに形
成し、調整板３５をＸ，Ｙ方向に移動させることができ
るようにする。この調整板３５の上には電磁石６５を固
定する。また、ネジ棒３４に断面Ｌ字形の固定枠３９を
ナット４０により取付ける。そして、ネジ棒３４に対応
して、それぞれ、ＸＹ２方向より、Ｘ方向押ネジ４１お
よびＹ方向押ネジ４２を固定枠３９に設ける。

【００１７】電磁石６５を上下方向に位置調整する場合
には、固定枠３９のナット４０をゆるめて、固定枠３９
が上下に移動できるようにすると共に、ナット３６を上
下に調整して電磁石６５の位置調整を行う。この場合、
４本のネジ棒３４に対して各々位置調整を行うことによ
り、電磁石６５の左右上下のかたむきによる位置づれを
修正することができる。また、電磁石６５を水平方向に
調整する場合には、ナット３７をゆるめ、Ｘ方向の押し
ネジ４１をまわすことにより、電磁石６５のＸ方向の位
置を調整できる。また、Ｙ方向の位置調整はＹ方向押ネ
ジ４２をまわすことにより、電磁石６５のＹ方向の位置
を調整できる。調整後はナット４０，３７を締付けて調
整板３５および固定枠３９を固定する。なお、Ｘ，Ｙ方
向の調整範囲はネジ穴３８の大きさに制限される。以上
は、電磁石６５の位置調整について述べたが、電磁石５
６についても同様の位置調整機構を設ける。電磁石６
５，５６の位置調整は、錘が元の位置に戻るようにする
ことで完了する。

【００１８】以上は、建屋の異なる階上に設けた電磁石
の位置のずれの検出手段およびその位置の調整手段の実
施例について述べたが、建家の同一階上に１台の電子線
加速器と少なくとも１台のガントリーとを配設した場合
において、その電子線搬送システムを構成する電磁石
（ベンディングマグネット）に対しても、本発明を実施
することができる。すなわち、少なくとも一つの電磁石
に対し、その側面にスリットを有する円筒およびフォト
カップラーを設置し、さらに、同じ側面に設けた支持棒
に、錘および前記円筒のスリットに対応する部材を有す
るワイヤーを設け、電磁石が位置ずれをした場合に、部
材の移動によりフォトカップラーが作動し、加速器をイ
ンターロックするように構成する。また、電磁石に対
し、図３と同様の位置調整手段け、電磁石の位置がずれ
た場合、この手段により、電磁石を元の位置に戻すよう
に構成する。

【００１９】図４は電磁石の側面に設置した水平度検出
手段の実施例を示す。この例は最も単純なもので、電磁
石６５の側面の電子ビーム進行方向とこれに垂直な方向
のそれぞれに、水平度の保証された水平面を持つブロッ
ク７０を取り付け、電磁石の設定時にこれに水準器等を
用いて水平度をだし、その状態で固定するものである。
前述の、釣り下げた錘の変位が観測された場合に、この
ブロックに水準器を当てて水平度を確認しながら、錘の
位置が元の位置に戻るように電磁石の水平および垂直位
置調整機構を調整することで、電磁石の位置を元の位置
に復帰させることができる。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、建家の変形により、電
子線搬送経路が変位したことを検出でき、変位によって
装置が電子ビームによって損傷を受けることを未然に防
止する事ができる。また検出した変位量に基づいて電子
線搬送系の位置を元の位置に戻すことが、容易に行え
る。さらに長期的な建家の変形だけでなく、たとえば地
震のような短期的な変位が治療中に生じた場合でも、こ
の変位検出機構とこれに連動したインターロック機構に
よって、直ちに治療を中断して患者を保護する安全機構
としての効果もある。

【００２１】本発明の実施例では、位置調整機構を手動
で調整することを前提としたが、この機構に遠隔操作を
可能とする手段を設置し、変位検出機構と連動するサー
ボ機構を設ければ、変位に即応した位置調整が可能とな
る。しかし、地震が起きた場合などは、治療を継続する
よりもむしろ中断すべきであり、また長期的な変位に対
しては、変位の観測を定期的に行うことによって随時調
整を実施すれば手動による調整で十分であると考えられ
る。これは装置のコスト面でも有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の実施例であるインターロックのブロッ
ク図である。

【図３】本発明の実施例である電磁石の水平および垂直
位置調整機構の構成を示す平面図（ａ）と断面図（ｂ）
である。

【図４】電磁石の水平度検出手段の実施例を示す立体図
である。

【図５】垂直方向に構成した２ガントリーシステムの構
成例を示す側面図である。

【符号の説明】

１０ 目盛り １１ スライド板 １２ 指示盤 １３，１４，１５，１６ スリット １７ 円筒 １８，１９，２０，２１ フォトカップラー ２４ ワイヤー ３１，３０ 光結合回路 ３２ インターロック回路 ３３ 架台 ３４ ネジ棒 ３９ 固定枠 ４１，４２ 押しネジ ５０ 加速器 ５１，５２ ガントリー ５６，６５ 電磁石

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １台の電子線加速器に対して、複数のガ
   ントリーを構成する放射線治療装置において、特に複数
   のガントリーを建屋の異なる階上に垂直に設置した場合
   に、第１および第２の電子線搬送システムを構成するベ
   ンディングマグネットの位置ずれを検出する手段を有
   し、この位置ずれを検出する手段により、インターロッ
   ク回路を作動し、前記電子線加速器の運転を停止させる
   ことを特徴とする放射線治療装置。