まず、図1から図5を用いて、本実施例によ� �回転照射装置の第1の部材例について説明す� ��。
 図1は回転照射装置の全体部材を表す側面図 である。
 図2は図1のA-A線断面からリア側(図1の左側)� �見た図である。
 図3は回転照射装置内のビーム輸送系とビー ム照射装置の構成図である。
 図4は回転照射装置の回転部が図1の位置か� �回転軸を中心として180°回転したときの側面 図である。
 図5は図4のA-A線断面からリア側(図4の左側)� �見た図である。
 なお、図4および図5には回転体支持装置16を 構成する部品として、ローラ12のみを図示し� ��いる。

 図1および図2において、回転ガントリー1� ��略円筒形状のガントリー胴部2のフロント側 (図1の右側)端部に設けたフロントリング3、� �ア側(図1の左側)端部に設けたリアリング4お� ��びフロントリング3とリアリング4との間の� �間リング5を有している。この中間リング5は 中間リング接続部材6a、6bおよび6cによってガ ントリー胴部2に固定されている。ガントリ� �胴部2は円筒状になったシリンダ部材であり� ��その内部にはビーム輸送系7(詳細は図3で説� ��する)を経て輸送された荷電粒子ビームを患 者に照射する照射装置8が設置されている。

 回転ガントリー1の自重は、フロントリン グ3、リアリング4および中間リング5のそれぞ れの位置で回転体支持装置16a、16bおよび16cの 回転可能な複数のローラ12で支持されている� ��回転ガントリー1の回転に伴って回転体支持 装置16a、16bおよび16cに含まれたローラ12はフ� ��ントリング3、リアリング4および中間リン� �5の外周面と接しながら回転運動する。した� ��って、上述のフロント、リア、中間それぞ� ��のリング3、4および5の外周面がローラ12の� �道面となる。

 図1と図2では、リング1個あたり4個のロー ラ12が配置された例を示しているが、リング1 個に接するローラ12の数はリングとローラの� ��触面圧が許容値以内となるように決定すれ� ��良い。したがって、リング1個あたりのロー ラ12の数は4個に限られるものではない。

 図3において、回転照射装置内のビーム輸 送系7は荷電粒子ビームの向きを変えるため� �偏向マグネット9、ビーム輸送装置10(四極電� ��石、ステアリング電磁石およびプロファイ� ��モニターを含む)および真空ダクト11から構� ��されている。本実施例では図1および図2に� �すように、ビーム輸送装置10と真空ダクト11� ��一部が中間リング5と中間リング接続部材6a� ��よってガントリー胴部2に固定されている。 8は荷電粒子ビームを患者に照射する照射装� �である。すなわち、図1、図2に示した中間リ ング接続部材6aは中間リング5をガントリー胴 部2に固定する役割を担うとともに、ビーム� �送装置10と真空ダクト11をガントリー胴部に� ��定する役割も担っている。

 図2に示すように、中間リング接続部材6c� ��中間リング接続部材6aからガントリーの回� �軸を中心に180°回転した位置に配置されてい る。この中間リング接続部材6cは他の接続部� ��6a、6bと同様に中間リング5をガントリー胴� �2に固定する役割を担う。加えて、中間リン� ��接続部材6cは偏向マグネット9、ビーム輸送� ��置10および照射装置8の質量が主な原因で発� ��するガントリーの回転軸周りのモーメント� ��打ち消すのに必要な質量を備えている。す� ��わち、中間リング接続部材6cは回転モーメ� �トをキャンセルするためのカウンタバラン� �ウェイトの役割も担っている。

 本実施例において、中間リング5の外径Rr( 図1に示す)は、ビーム輸送系7の最大回転半径 Rg(図1に示す)よりも大きい。このような外径� ��中間リング5を採用することにより、図1と� �2の状態から回転軸を中心に180°回転した状� �(図4、図5)でも粒子線を患者に照射すること� ��できる。また、部材上は180°を超えてさら� �回転することも可能である。すなわち、本� �施例の回転ガントリー1は、患者を動かすこ� ��なく広範囲にわたる回転角(0°~±180°以上)か ら粒子線を照射できるため、様々な患部の位 置に対応可能な回転照射装置となっている。

 図1に示すように回転体支持装置16a、16bお よび16cは、リニアガイド17を備えている。リ� ��アガイド17は、各リング(フロントリング3、 リアリング4および中間リング5)とローラ12と� ��接触面に作用する摩擦係数に比べて小さい� ��擦係数を有し、回転ガントリー1の回転軸方 向にのみ自由に動き得る部材で、回転軸方向 と直交する方向のねじり剛性も高い。回転ガ ントリー1はスラスト支持装置(図示せず)によ って軸方向の動きが拘束されているため、回 転ガントリー1の回転軸とローラ12の回転軸の ずれに起因して発生する回転ガントリー1と� �転体支持装置16a、16bおよび16cの軸方向の相� �位置変化は、リニアガイド17が軸方向に動く ことによって吸収される。

 図6は、本発明の第1の実施例による回転照� �装置の第2の部材例を示す側面図である。
 図7は図6のA-A断面からリア側(図6の左側)を� �た図である。

 図6、図7においては図1および図2と同様に 、回転体支持装置16を構成する部品として、� ��ーラ12のみを図示している。回転ガントリ� �1の質量はローラ12の位置で回転体支持装置16 によって支えられている。以降、ローラ12が� ��示された全ての部材例でローラ12は回転体� �持装置16に含まれているので、回転ガントリ ー1の質量はローラ12の位置で回転体支持装置 16によって支えられていると解釈する。

 本部材例では、中間リング5が付加質量15� ��含むので、中間リング5の質量は周方向に変 化している。この中間リング5の質量は、偏� �マグネット9、ビーム輸送装置10および照射� �置8などの質量が原因で発生する回転軸周り� ��モーメントを打ち消す役割、すなわちカウ� ��タバランスウェイトの役割を担っている。� ��間リング5に加えて、中間リング接続部材6c� ��カウンタバランスウェイトの役割を担うよ� ��にしても良いし、中間リング接続部材6cは� �間リング5をガントリー胴部に固定する役割� ��みを担う部材(質量)としても良い。このよ� �な部材では、中間リング5および中間リング� ��続部材6がカウンタバランスウェイトを兼ね ることにより、中間リング5および中間リン� �接続部材6の設置による質量の増加を最小限� ��抑えることができる。

 図8は、本発明の第1の実施例による回転照� �装置の第3の部材例を示す側面図である。
 図9は図8のA-A断面からリア側(図8の左側)を� �た図である。
 図8と図9に示す回転照射装置は、図1と図2に 示した構成と同様に、中間リング5と中間リ� �グ接続部材6aによってビーム輸送装置10と真� ��ダクト11の一部がガントリー胴部2に固定さ� ��ている。ただし、図1と図2に示した構成と� �異なり、偏向マグネット9、ビーム輸送装置1 0および照射装置8の質量が発生するガントリ� ��回転軸周りのモーメントを打ち消すための� ��ウンタバランスウェイト13を備えている。� �の部材では、中間リング接続部材6cの質量を 調節して、中間リング接続部材6cがカウンタ� ��ランスウェイト13の役割を一部担うように� �ても良いし、中間リング接続部材6cは中間リ ング5をガントリー胴部に固定する役割のみ� �担う部材(質量)としても良い。中間リング接 続部材6cがカウンタバランスウェイト13の役� �を一部担うようにした場合、カウンタバラ� �スウェイト13の質量を軽くできるので、カウ ンタバランスウェイト13の取り付け、調整な� ��が容易になる。

 図10は、本発明の第1の実施例による回転照� ��装置の第4の部材例を示す側面図である。
 図10に示す回転照射装置は、図1~図3に示し� �第1の部材例の中間リング5を2個に増やした� �材例である。図1~図9に示した各部材例では� �間リング5を1個設けているので、回転ガント リー1の自重を軸方向の3点或いは3箇所(フロ� �トリング3、リアリング4、中間リング5)で支� ��るが、この部材例では、回転ガントリー1の 自重を軸方向の4点で支えるので、回転ガン� �リー1のたわみ変形が第1の部材例よりも小さ くなる。また、回転ガントリー1の自重を軸� �向の異なる4箇所(図10中のローラ12の設置箇� �)で支えるので、1個の回転体支持装置が支え る荷重が第1の部材例に比べて小さくなり、� �果として回転体支持装置を小型化、簡素化� �きる。この部材例では中間リング接続部材6c が回転軸周りのモーメントを打ち消すための カウンタバランスウェイトの役割を担ってい るが、第2の部材例のように中間リング5にカ� ��ンタバランスウェイトの役割の一部を持た� ��ても良いし、第3の部材例のように中間リン グ接続部材6cとは別に図8と図9に示したよう� �カウンタバランスウェイト13を配置しても良 い。

 図11は、本発明の第1の実施例による回転照� ��装置の第5の部材例を示す側面図である。
 図11に示す回転照射装置は、第1から第4の部 材例とは異なり、ガントリー胴部が略円筒形 状でないものである。すなわち、本部材例で はガントリー胴部を、フロントリング3とリ� �リング4と、フロントリング3とリアリング4� �接続する連結鋼管14から構成している。この ようなガントリー胴部は図1に示した略円筒� �状のガントリー胴部2に比べて剛性は低いが� ��回転ガントリーの全質量を軽くできる。ま� ��、中間リング5は中間リング接続部材6a、6b� �よび6cによってガントリー胴部(フロントリ� �グ3、リアリング4および連結鋼管14)と固定さ れている。第1から第3の部材例と同様に、中� ��リング5と中間リング接続部材6aはビーム輸� ��装置10と真空ダクト11の一部をガントリー胴 部に固定する役割を担い、中間リング接続部 材6cはカウンタバランスウェイトの役割を担� ��ている。

 中間リング5を設けて回転ガントリーの自 重を3点で支えることにより、本部材例のよ� �に連結鋼管14を含むガントリー胴部でも、略 円筒形状のガントリー胴部を採用した回転ガ ントリー並みにたわみが小さく、照射精度の 高い回転照射装置が実現できる。

 図11では中間リング接続部材6cがカウンタ バランスウェイトの役割を担っているが、図 6と図7に示した第2の部材例のように中間リン グ5にカウンタバランスウェイトの役割を持� �せても良いし、図8と図9に示した第3の部材� �のように中間リング接続部材6cとは別にカウ ンタバランスウェイトを設置しても良い。ま た、図11では中間リング5が1個であるが、図10 に示した第4の部材例のように中間リング5を� ��方向の異なる位置に2個設置すると、中間リ ング5が1個の場合に比べて回転ガントリーの� ��重によるたわみ変形が小さくなる。

 図12及び図13は、本発明の第1の実施例によ� �回転照射装置の第6の部材例を示し、図12は� �面図であり、図13は第6の部材例に含まれる� �転照射装置内のビーム輸送系とビーム照射� �置の構成図である。
 図13のビーム輸送系では、荷電粒子の軌道� �ある真空ダクト11が回転軸と平行に配置され ていない。このようなビーム輸送系の構成は 、陽子線照射装置でよく採用されている。図 12は、図13のようなビーム輸送系に、第1の部� ��例を適用した回転照射装置を示した図であ� ��。このような部材を陽子線治療装置に適用� ��た場合、他の部材例と同様に回転ガントリ� ��1のたわみ変形を小さくできるので、照射精 度の高い陽子線治療装置の回転ガントリーを 実現できる。

 上記した本発明の第1の実施例の第1~第6の 部材例によれば、回転ガントリーのフロント リングとリアリングの間に中間リングを設置 し、フロントリングとリアリングに加えて中 間リングの位置でもラジアル支持装置すなわ ちローラ12を含む回転体支持装置16によって� �転ガントリーの自重を支えること、中間リ� �グあるいは中間リングとガントリー胴部を� �続する部材がバランスウェイトの役割を兼� �ること、中間リングあるいは中間リングと� �ントリー胴部を接続する部材で荷電粒子ビ� �ムの輸送装置をガントリー胴部に固定する� �とにより、回転照射装置の導入コストが安� �になるので、年間当たりの粒子線治療を受� �る人数を増加できる。

 次に、図14と図15を用いて、本発明の第2の� �施例による回転照射装置の1つの部材例につ� ��て説明する。
 図14は、本発明の第2の実施例による回転照� ��装置の1つの部材例を示す側面図である。
 図15は、図14のA-A断面からリア側(図14の左側 )を見た図である。

 図14および図15の回転照射装置は、第1の� �施例の部材例と同様に、中間リング接続部� �6cは中間リング5をガントリー胴部2に固定す� ��役割を担うとともに、カウンタバランスウ� ��イトとしても機能する。また、中間リング� ��続部材6aは中間リング5をガントリー胴部2に 固定するともに、ビーム輸送装置10と真空ダ� ��ト11をガントリー胴部に固定する役割も担� �ている。

 ただし、第1の実施例の各部材例とは異な り、第2の実施例の部材例では中間リングの� �径Rrをビーム輸送系7の最大回転半径Rgよりも 小さくしている。したがって、第2の実施例� �部材例では、図14および図15の状態から回転� ��を中心として180°回転した状態(第1の実施例 の部材例における図4および図5の状態)まで回 転ガントリー1を回転させることはできない� �一方で、このような回転照射装置ではフロ� �トリング3、リアリング4および中間リング5� �外径を等しくすることができるため、異な� �径のリングを採用した場合に比べて、製作� �要する工数を減らすことができるほか、最� �回転半径Rgの通過する空間が限られるため、 回転照射装置を備え付ける建屋を小さくする ことができる。

 本部材例では中間リング接続部材6cがカ� �ンタバランスウェイトの役割を担っている� �、本実施例でも第1の実施例の第2および第3� �部材例のように、中間リング5にカウンタバ� ��ンスウェイトの機能を持たせても良いし、� ��ウンタバランスウェイト13を別に設けても� �い。また、第1の実施例で説明した第4の部材 例のように、本実施例でも中間リング5を2個� ��上設置しても良い。また、本部材例ではガ� ��トリー胴部2は略円筒形状となっているが、 第1の実施例で説明した第5の部材例のように� ��本実施例でもガントリー胴部2を連結鋼管を 用いて構成しても良い。さらに、陽子線治療 装置によく採用されている第1の実施例で説� �した第6の部材例のようなビーム輸送系に対� ��ても、本実施例の部材が適用でき、軽量か� ��照射精度の高い回転照射装置が実現できる� ��

 本実施例によれば、回転ガントリーのフロ� ��トリングとリアリングの間に中間リングを� ��置し、フロントリングとリアリングに加え� ��中間リングの位置でもラジアル支持装置す� ��わちローラ12を含む回転体支持装置16によっ て回転ガントリーの自重を支えること、中間 リングあるいは中間リングとガントリー胴部 を接続する部材がバランスウェイトの役割を 兼ねること、中間リングあるいは中間リング とガントリー胴部を接続する部材で荷電粒子 ビームの輸送装置をガントリー胴部に固定す ることにより、回転照射装置の導入コストが 安価になるので、年間当たりの粒子線治療を 受ける人数を増加できる。
 上記記載は実施例についてなされたが、本� ��明はそれに限らず、本発明の精神と添付の� ��求の範囲の範囲内で種々の変更および修正� ��することができることは当業者に明らかで� ��る。