驱动式患者台制造技术

本发明专利技术的目的在于得到能够有效地进行与编制治疗计划时所制定的位置相一致的定位作业的驱动式患者台。该驱动式患者台包括：使顶板(8)相对于固定坐标系(10)朝X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的各轴方向进行平移的平移单元(3，4，5)；使顶板(8)朝绕各轴的θ方向、φ方向、ξ方向的各方向进行旋转的旋转单元(6，7，8)；以及根据所输入的希望旋转中心点(P)来控制平移单元(3，4，5)及旋转单元(6，7，8)，控制装置具有：患者台操作终端(30)；旋转驱动信号生成单元，生成旋转驱动信号，该旋转驱动信号通过患者台操作终端(30)的操作使顶板(8)进行旋转移动；以及平移驱动信号生成单元，生成单元生成平移驱动信号，该平移驱动信号使平移单元(3，4，5)进行平移，使得因旋转移动而产生的希望旋转中心点(P)的平移移动量成为预定值以下。

【技术实现步骤摘要】
驱动式患者台本专利技术申请是申请人于2011年2月23日(优先权日：2010年3月5日)提交的，申请号为201110051641.6，专利技术名称为“驱动式患者台、其控制装置及用它们的粒子射线治疗装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种医疗用和研究用的粒子射线治疗装置和放射线治疗装置，特别涉及一种驱动式患者台、驱动式患者台的控制装置、驱动式患者台控制用程序。
技术介绍
随着医疗用设备的开发和医疗的进步，近年来医疗用设备逐渐高级化，出现了以往完全没有的方式。例如，在癌症治疗中，以往以外科、用药及/或放射线进行的治疗为主流，但最近照射以质子射线和碳射线为代表的粒子射线来进行治疗的粒子射线治疗装置广受关注。利用粒子射线治疗装置进行的治疗其最大的特征为低损伤，可保持治疗后的患者的QOL(QualityofLife：生活质量)。当前，粒子射线治疗装置在日本国内一共大约有10处设施正在工作或预期建设，有报告称每年将近有1000名患者正利用该设施接受治疗。因而，对于在接受粒子射线治疗时患者所睡的床和椅子等(以下为“患者台”)，要求具有适合于粒子射线治疗的功能，另外，开发适合于粒子射线治疗的功能的患者台、制造更好的医疗用设备还有助于医疗设备产业的发展。粒子射线治疗装置简单地来讲，是对应于患部的形状以精确定位来照射粒子射线。为此，操作粒子射线治疗装置的医师或工程师(以下为“工程师等”)需要将作为照射中心的等中心作为基准位置，进行使患部的位置和姿势与计划值相一致的作业、即定位作业，使得能够对应于患部的形状来照射粒子射线。定位作业中，一边利用X射线拍摄装置观察患部的位置，一边对治疗台进行角度调整，使得粒子射线从在治疗计划阶段已确定的方向对患部照射，但由于该定位作业费时，因此要求高效地来进行。以实现对于固定在治疗用床上表面的患者从任意方向和距离进行的照射、特别是照射方向相对于患者轴心并非直角的非共面照射为目的，提出了放射线治疗用床系统(专利文献1)。对该放射线治疗用床系统，输入在治疗仿真时计算出的患部的位置数据(X、Y、Z坐标系)及放射质子射线的角度，将该输入的数据(位置和角度)进行坐标变换，作为床的X轴、Y轴、Z轴方向的位置、i轴(相对等中心旋转)、p轴(俯仰旋转)、r轴(侧倾旋转)的旋转角度、患者的患部位置，床的各轴获取这些变换数据以作为输入位置数据，驱动各轴使患者的患部移动至所要的位置。然而，若一边利用X射线拍摄装置观察患部等，一边调整i轴、p轴、r轴的各轴，则由于通常无法将患部配置成使得通过各轴的旋转中心，因此随之使得患部朝X轴方向、Y轴方向或Z轴方向或者它们的组合方向移动。其结果是，有时患部也会移出到X射线拍摄装置的拍摄区域外，为了使其不移出该拍摄区域，必须一边对X轴、Y轴、Z轴的各轴进行微调一边来进行，以使患部的位置不移动。专利文献1：日本专利特开平11－313900号公报现有的放射线治疗用床系统尽管具有6个驱动轴的自由度，且可驱动各轴以使患者的患部移动至所要的位置，但在实际的患部的定位作业中必须如上述那样对X轴、Y轴、Z轴的各轴进行微调，由于该调整中工程师等在作业时极为麻烦，且定位耗时，因此存在无法提高粒子射线治疗装置的使用率的问题。本专利技术的目的在于，得到一种可高效地进行用于使患部的位置及姿势与编制治疗计划时所制定的位置及姿势相一致的定位作业的驱动式患者台。包括：平移单元，该平移单元使所述顶板相对于固定在设置部位的固定坐标系朝X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的各轴方向进行平移；旋转单元，该旋转单元使顶板朝绕X轴的θ方向、绕Y轴的φ方向、绕Z轴的ξ方向的各方向进行旋转；以及控制装置，该控制装置根据所输入的希望旋转中心点来控制平移单元及旋转单元。控制装置具有：患者台操作终端，该患者台操作终端设置有输入部，该输入部用于以希望旋转中心点为中心来使顶板在θ方向、φ方向、ξ方向上旋转；旋转驱动信号生成单元，该旋转驱动信号生成单元生成旋转驱动信号，该旋转驱动信号通过患者台操作终端的输入部的操作使顶板从平移单元和旋转单元的基准状态旋转移动到希望旋转角度；及平移驱动信号生成单元，该平移驱动信号生成单元生成平移驱动信号，该平移驱动信号使平移单元进行平移，使得因旋转移动而产生的希望旋转中心点的平移移动量成为预定值以下。本专利技术所涉及的驱动式患者台，由于根据所输入的希望旋转中心点，将顶板的旋转驱动和通过患者台操作终端的输入部的操作使顶板进行平移的平移驱动加以组合进行驱动，而该平移驱动使得因使顶板旋转移动到希望旋转角度而产生的希望旋转中心点的平移移动量成为预定值以下，从而可在与绕希望旋转中心点的旋转相隔预定的距离以内使驱动式患者台进行自动旋转，因此可高效地进行使患部的位置及姿势与编制治疗计划时所制定的位置及姿势相一致的定位作业。附图说明图1是本专利技术的实施方式1及2中的驱动式患者台(患者台)的简要结构图。图2是说明以所希望的位置为中心使驱动对象进行旋转驱动的图。图3是图1的患者台的三面图。图4是表示将图1的患者台作为控制对象时的坐标系的三面图。图5是对图4添加侧倾旋转部件的坐标系后的三面图。图6是对图5添加俯仰旋转部件的坐标系后的三面图。图7是实施方式1及2中的程序的流程图。图8是说明实施方式1的患者台的控制的方框图。图9是图8的目标位置姿势变换部的方框图。图10是说明实施方式2的患者台的控制的方框图。图11是表示实施方式3及4中的患者台控制器的图。图12是实施方式3及4中的患者台操作终端的外观图。图13是说明实施方式5的患者台的控制的方框图。图14是说明实施方式5的患者台的控制的其它方框图。图15是表示实施方式7中的粒子射线治疗装置的结构图。具体实施方式实施方式1.图1是本专利技术的实施方式1中的驱动式患者台(患者台)的简要结构图。根据图1，说明作为控制对象的患者台的结构。驱动式患者台(床式)1是实施方式1中的控制对象的一个示例。地板面2是设置驱动式患者台1的地板。患者台构成部件(X平移部件)3是构成患者台的部件之一，相对于地板2朝X方向驱动。患者台构成部件(Z平移部件)4是构成患者台的部件之一，相对于X平移部件3朝Z方向驱动。患者台构成部件(Y平移部件)5是构成患者台的部件之一，相对于Z平移部件4朝Y方向驱动。患者台构成部件(横摆(yaw)旋转部件)6是构成患者台的部件之一，相对于Y平移部件5进行横摆旋转驱动。患者台构成部件(侧倾(roll)旋转部件)7是构成患者台的部件之一，相对于横摆旋转部件6进行侧倾旋转驱动。患者台构成部件(俯仰(pitch)旋转部件)8是构成患者台的部件之一，相对于侧倾旋转部件7进行俯仰旋转驱动。X平移部件3、Z平移部件4、Y平移部件5是平移单元。横摆旋转部件6、侧倾旋转部件7、俯仰旋转部件8是旋转单元。各患者台构成部件3～8根据来自控制装置29(未图示)的控制信号由驱动装置(未图示)进行驱动。接着，根据图2，说明本专利技术中进行的“以所希望的位置为中心进行旋转驱动”。图2是说明以所希望的位置为中心进行旋转驱动的实现方法的图。图2(a)是俯视图，图2(b)是立体图。驱动对象20表示患者台的顶板等驱动对象。旋转驱动中心(轴)21表示利用电动机等旋转驱动设备对驱动对象20进行旋转驱动时的旋转驱动中心(轴)。所希本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动式患者台，具有顶板，在将放射线向照射对象进行照射时，该顶板固定所述照射对象，其特征在于，该驱动式患者台包括：平移单元，该平移单元使所述顶板相对于固定在设置该驱动式患者台的设置部位的固定坐标系朝X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的各轴方向进行平移；旋转单元，该旋转单元使所述顶板朝绕所述X轴的θ方向、绕所述Y轴的φ方向、绕所述Z轴的ξ方向的各方向进行旋转；以及控制装置，该控制装置根据所输入的希望旋转中心点来控制所述平移单元及所述旋转单元，所述控制装置具有：患者台操作终端，该患者台操作终端设置有输入部，该输入部用于以所述希望旋转中心点为中心来使所述顶板在所述θ方向、所述φ方向、所述ξ方向上旋转；旋转驱动信号生成单元，该旋转驱动信号生成单元生成旋转驱动信号，该旋转驱动信号通过所述患者台操作终端的所述输入部的操作使所述顶板从所述平移单元和所述旋转单元的基准状态进行旋转移动；以及平移驱动信号生成单元，该平移驱动信号生成单元生成平移驱动信号，该平移驱动信号使所述平移单元进行平移，使得因所述旋转移动而产生的所述希望旋转中心点的平移移动量成为预定值以下。

【技术特征摘要】
2010.03.05 JP 2010-0491501.一种驱动式患者台，具有顶板，在将放射线向照射对象进行照射时，该顶板固定所述照射对象，其特征在于，该驱动式患者台包括：平移单元，该平移单元使所述顶板相对于固定在设置该驱动式患者台的设置部位的固定坐标系朝X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的各轴方向进行平移；旋转单元，该旋转单元使所述顶板朝绕所述X轴的θ方向、绕所述Y轴的φ方向、绕所述Z轴的ξ方向的各方向进行旋转；以及控制装置，该控制装置根据所输入的希望旋转中心点来控制所述平移单元及所述旋转单元，所述控制装置具有：患者台操作终端，该患者台操作终端设置有输入部，该输入部用于使所述顶板朝所述θ方向、所述φ方向、所述ξ方向在与绕所述希望旋转中心点的旋转相隔预定的距离以内进行旋转；旋转驱动信号生成单元，该旋转驱动信号生成单元生成旋转驱动信号，该旋转驱动信号通过所述患者台操作终端的所述输入部的操作使所述顶板从所述平移单元和所述旋转单元的基准状态进行旋转移动；以及平移驱动信号生成单元，该平移驱动信号生成单元生成平移驱动信号，该平移驱动信号使所述平移单元进行平移，使得因所述旋转移动而产生的所述希望旋转中心点的平移移动量成为所述预定的距离以下。2.一种驱动式患者台，具有顶板，在将放射线向照射对象进行照射时，该顶板固定所述照射对象，其特征在于，该驱动式患者台包括：平移单元，该平移单元使所述顶板相对于固定在设置该驱动式患者台的设置部位的固定坐标系朝X轴方向、Y轴方向、Z轴方向的各轴方向进行平移；旋转单元，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩田高明，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP