JP2009261690A - Magnetic guide device and radiotherapy apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】着磁媒体の着磁パターンを離れた距離にある磁気センサーで検出すること。
【解決手段】軟磁性粒子を含む平坦な軟磁性層と軟磁性粒子を含まない平坦な非磁性層を交互に積層し、積層露出断面を磁気センサー48への取り付け面およびリーフとの接触面に適合する形状に切断・加工して磁気ガイド90を作成する。そして、磁気ガイド90を磁気テープ46と磁気センサー48との間に配置する。磁気ガイド90には、柱状の軟磁性領域と非磁性体領域から構成される材料を用いることもできる。
【選択図】 図10An object of the present invention is to detect a magnetized pattern of a magnetized medium with a magnetic sensor at a distance.
A flat soft magnetic layer containing soft magnetic particles and a flat nonmagnetic layer containing no soft magnetic particles are alternately laminated, and an exposed cross section of the laminated film is formed on a mounting surface to a magnetic sensor and a contact surface with a leaf. The magnetic guide 90 is created by cutting and processing into a suitable shape. The magnetic guide 90 is disposed between the magnetic tape 46 and the magnetic sensor 48. For the magnetic guide 90, a material composed of a columnar soft magnetic region and a non-magnetic region can also be used.
[Selection] Figure 10
Description
この発明は、磁気テープや磁気シートなどの着磁媒体が発生する磁場パターンを磁気センサーで検出可能な位置まで引き出す技術、および放射線治療装置に関する。 The present invention relates to a technique for drawing out a magnetic field pattern generated by a magnetized medium such as a magnetic tape or a magnetic sheet to a position that can be detected by a magnetic sensor, and a radiotherapy apparatus.
放射線治療装置では、放射線の照射領域を調整するために“マルチリーフコリメータ”(以下MLCと略す)が使用される。直線状にリーフを移動させる直動方式MLCではリーフのエッジ部分で半影を生じる欠点があるため、円弧形リーフを使う方式がある。円弧形リーフでは、リーフ移動のため、その下側面には歯が刻まれ、動力伝達機構を介してモータに繋がっている(例えば、特許文献1参照。)。 In a radiotherapy apparatus, a “multi-leaf collimator” (hereinafter abbreviated as MLC) is used to adjust a radiation irradiation region. The linear motion type MLC that moves the leaf in a straight line has a drawback that a penumbra is generated at the edge portion of the leaf. In the arc-shaped leaf, teeth are carved on the lower side surface for leaf movement and connected to a motor via a power transmission mechanism (see, for example, Patent Document 1).
MLCは各リーフを独立に動かして放射線の照射領域を高精度に調整するため、各リーフ位置を全て独立にリアルタイムで、且つ高精度(数10μm)に計測する必要がある。また、非常に強力な放射線が照射されるため、耐放射線性に優れた位置計測技術を使う必要がある。 Since MLC moves each leaf independently and adjusts the radiation irradiation area with high accuracy, it is necessary to measure each leaf position independently in real time and with high accuracy (several tens of μm). In addition, since very strong radiation is irradiated, it is necessary to use a position measurement technique with excellent radiation resistance.
そこで、例えば、動力伝達機構に使われる複数の伝達ギアのいずれかにエンコーダやポテンショメータ等の位置計測手段を設け、伝達ギアの回転を検出することによってリーフの位置計測が行われている。 Thus, for example, position measurement means such as an encoder or a potentiometer is provided in any of a plurality of transmission gears used in the power transmission mechanism, and the position of the leaf is measured by detecting the rotation of the transmission gear.
しかしながら、動力伝達機構が複数の伝達ギアによって構成される場合には、複数のギアそれぞれにバックラッシュが発生する。複数の伝達ギアのいずれかの回転に基づきリーフの位置を計測する方式によると、計測したリーフの位置と実際の位置とにバックラッシュ分の誤差が生じる。そこで、円弧形をした各リーフの凹形端面部分に、等間隔に着磁した磁気テープを図7のように貼付し、この磁気テープに磁気センサーを密着して磁気パターン情報を検出しようとすると、概ね磁気センサーの形状が平坦であるため、どうしても隙間が生じるため、十分な感度で検出できないといった問題がある。 However, when the power transmission mechanism is constituted by a plurality of transmission gears, backlash occurs in each of the plurality of gears. According to the method of measuring the leaf position based on the rotation of any one of the plurality of transmission gears, an error corresponding to backlash occurs between the measured leaf position and the actual position. Therefore, an attempt is made to detect magnetic pattern information by sticking a magnetic tape magnetized at equal intervals to the concave end surface portion of each arc-shaped leaf as shown in FIG. Then, since the shape of the magnetic sensor is generally flat, a gap is inevitably generated, so that there is a problem that it cannot be detected with sufficient sensitivity.
この発明は、上述した従来技術による課題を解消するためになされたものであり、リーフの位置を正確に計測することができる放射線治療装置および放射線治療装置がリーフの位置を正確に計測することを可能とする磁気ガイド装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in order to solve the above-described problems caused by the prior art, and the radiation treatment apparatus capable of accurately measuring the position of the leaf and the radiation treatment apparatus accurately measuring the position of the leaf. It is an object of the present invention to provide a magnetic guide device that can be used.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項1記載の本発明は、軟磁性粒子を含む平坦な軟磁性層と軟磁性粒子を含まない平坦な非磁性層が交互に積層され、着磁媒体に積層露出断面を接触させた際に、該着磁媒体が発生する磁場パターンを前記積層露出断面の反対側の積層露出断面に引き出すことを特徴とする磁気ガイド装置である。
In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention according to
また、請求項2記載の本発明は、軟磁性粒子を含み中心軸が全て一定の方向を向き且つ2次元的に等間隔配置された複数本のまっすぐな柱状磁性領域と該柱状磁性領域間の隙間を満たす非磁性領域から構成され、着磁媒体に前記柱状磁性領域の中心軸横断面を接触させた際に、該着磁媒体が発生する磁場パターンを前記中心軸横断面の反対側の中心軸横断面に引き出すことを特徴とする磁気ガイド装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a plurality of straight columnar magnetic regions including soft magnetic particles, the central axes of which are all oriented in a certain direction and arranged two-dimensionally at equal intervals, and the columnar magnetic regions. The magnetic field pattern generated by the magnetized medium when the central axis cross section of the columnar magnetic region is brought into contact with the magnetized medium is formed of a nonmagnetic region that fills the gap. It is a magnetic guide device characterized by being drawn out in a cross section of the shaft.
また、請求項6記載の本発明は、放射線の照射領域を調整するマルチリーフコリメータと、前記マルチリーフコリメータを構成する円弧状の各リーフの上端部に貼り付けられる着磁媒体と、前記着磁媒体が発生する磁場パターンを検出する磁気センサーと、前記着磁媒体と磁気センサーの間に配置され該着磁媒体が発生する磁場パターンを磁気センサーが検出可能なように引き出す磁気ガイド装置を備え、前記磁気ガイド装置は、軟磁性粒子を含む平坦な軟磁性層と軟磁性粒子を含まない平坦な非磁性層が交互に積層され、前記着磁媒体に積層露出断面を接触させた際に、該着磁媒体が発生する磁場パターンを前記積層露出断面の反対側の積層露出断面に引き出して前記磁気センサーが検出可能とすることを特徴とする放射線治療装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a multi-leaf collimator for adjusting an irradiation region of radiation, a magnetizing medium attached to an upper end portion of each arc-shaped leaf constituting the multi-leaf collimator, and the magnetizing A magnetic sensor that detects a magnetic field pattern generated by the medium, and a magnetic guide device that is arranged between the magnetic medium and the magnetic sensor and extracts the magnetic field pattern generated by the magnetic medium so that the magnetic sensor can detect the magnetic sensor; The magnetic guide device is configured such that a flat soft magnetic layer containing soft magnetic particles and a flat nonmagnetic layer containing no soft magnetic particles are alternately laminated, and when the laminated exposed cross section is brought into contact with the magnetization medium, A radiotherapy apparatus characterized in that a magnetic field pattern generated by a magnetized medium is drawn to a layered exposed cross section opposite to the layered exposed cross section so that the magnetic sensor can detect the magnetic field pattern.
また、請求項7記載の本発明は、放射線の照射領域を調整するマルチリーフコリメータと、前記マルチリーフコリメータを構成する円弧状の各リーフの上端部に貼り付けられる着磁媒体と、前記着磁媒体が発生する磁場パターンを検出する磁気センサーと、前記着磁媒体と磁気センサーの間に配置され該着磁媒体が発生する磁場パターンを磁気センサーが検出可能なように引き出す磁気ガイド装置を備え、前記磁気ガイド装置は、軟磁性粒子を含み中心軸が全て一定の方向を向き且つ2次元的に等間隔配置された複数本のまっすぐな柱状磁性領域と該柱状磁性領域間の隙間を満たす非磁性領域から構成され、前記着磁媒体に前記柱状磁性領域の中心軸横断面を接触させた際に、該着磁媒体が発生する磁場パターンを前記中心軸横断面の反対側の中心軸横断面に引き出して前記磁気センサーが検出可能とすることを特徴とする放射線治療装置である。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a multi-leaf collimator for adjusting a radiation irradiation region, a magnetizing medium attached to an upper end of each arc-shaped leaf constituting the multi-leaf collimator, and the magnetizing A magnetic sensor that detects a magnetic field pattern generated by the medium, and a magnetic guide device that is arranged between the magnetic medium and the magnetic sensor and extracts the magnetic field pattern generated by the magnetic medium so that the magnetic sensor can detect the magnetic sensor; The magnetic guide device includes a plurality of straight columnar magnetic regions including soft magnetic particles, all of which have a central axis directed in a certain direction and two-dimensionally arranged at equal intervals, and a non-magnetic material that fills a gap between the columnar magnetic regions. When the central axis cross section of the columnar magnetic region is brought into contact with the magnetized medium, the magnetic field pattern generated by the magnetized medium is opposite to the central axis cross section. Is radiation therapy apparatus characterized by pull the center axis cross-section the magnetic sensor is detectable.
請求項1または2記載の本発明によれば、着磁媒体が発生する磁場パターンを離れた位置にある磁場センサーが検出することができる。 According to the first or second aspect of the present invention, the magnetic field sensor at a position away from the magnetic field pattern generated by the magnetized medium can be detected.
請求項6または7記載の本発明によれば、磁気センサーを着磁媒体から離して配置することができる。 According to this invention of Claim 6 or 7, a magnetic sensor can be arrange | positioned away from the magnetization medium.
以下に添付図面を参照して、この発明に係る磁気ガイド装置および放射線治療装置の好適な実施例を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a magnetic guide device and a radiotherapy device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
まず、本実施例に係る放射線治療装置の構成について説明する。図1は、本実施例に係る放射線治療装置の構成を示す概要図である。放射線治療装置1は、被検体の患部を治療するための装置である。放射線を発生させ、被検体の患部に曝射することで、患部を治療する。
First, the configuration of the radiotherapy apparatus according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a radiotherapy apparatus according to the present embodiment. The
この放射線治療装置1は、被検体が載置される治療台2、放射線を曝射する回転架台3、および該回転架台3を回動可能に支持する回転支持台4から構成されている。
The
治療台2は、被検体の体軸方向(図1中矢印Aの方向)に移動可能とされた天板2aが備えられているとともに、上下動(図1中矢印Bの方向)が可能である。また、この治療台2は、天板2aの面が放射線治療装置1の設置面と平行な関係を保つ回転動(図1中矢印C)が可能となっている。
The treatment table 2 is provided with a
回転支持台4は、装置設置面に固定されており、回転架台3を回動軸4aを介して支持している。回転支持台4は、回動軸4aを回転させることで、回転架台3を軸回り(図1中矢印D)の方向に回転可能とする。
The rotation support base 4 is fixed to the apparatus installation surface, and supports the
回転架台3は、その断面が略L字状の立体形状を有している。略L字状の立体形状のうち、片腕3aが回転支持台4に支持されており、他方の片腕3bに照射ヘッド5を備えている。照射ヘッド5は、治療台2と対向して配置される。
The
照射ヘッド5には、放射線源Sが内設されており、放射線を被検体に対して曝射する。放射線源Sは、電子加速器や対電子線ターゲット等で構成されており、電子加速器で電子を加速させ、対電子線ターゲットに衝突させることで放射線を発生させる。発生する放射線は、X線、γ線などであり、この他に加速された電子をターゲットに衝突させずに、直接患者の体表面に照射するといった使われ方もある。 The irradiation head 5 is provided with a radiation source S and exposes the radiation to the subject. The radiation source S is composed of an electron accelerator, a counter electron beam target, and the like, and generates radiation by accelerating electrons with the electron accelerator and colliding with the counter electron beam target. The generated radiation is X-rays, γ-rays, etc. In addition to this, there is a method of irradiating the surface of the patient directly without causing the accelerated electrons to collide with the target.
この放射線治療装置1は、天板2aに被検体を載置して、放射線が照射される患部が回動軸4aの軸線(図中一点鎖線)と照射ヘッド5の軸線(図中同じく一点鎖線)とが交差するアイソセンタに位置するように、治療台2の被検体の体軸方向への移動や上下動並びに回転動、および回転架台3の軸回り方向への回転を行う。
In this
患部がアイソセンタに位置すると、照射野F等を調整して放射線源から放射線を患部へ照射する。照射野Fは、放射線を照射する領域であり、患部形状に合わせて形成される。照射ヘッド5には、原体絞り装置(マルチリーフコリメータ)6が内設され、原体絞り装置6により照射野Fが形成される。 When the affected area is located at the isocenter, the irradiation field F or the like is adjusted to irradiate the affected area with radiation from the radiation source. The irradiation field F is a region where radiation is irradiated, and is formed according to the shape of the affected part. The irradiation head 5 is provided with an original diaphragm device (multi-leaf collimator) 6, and an irradiation field F is formed by the original diaphragm device 6.
図2は、原体絞り装置6と放射線源との位置関係をあらわした側面から見た原理図である。図2に示すように、原体絞り装置6は、放射線源Sから照射される放射線の曝射軸上に設置されている。この原体絞り装置6は、マルチリーフ部分を備え、各リーフは、放射線の曝射方向軸を挟んで対向する板状のリーフ101Aおよび101Bを備える。リーフ101Aおよび101Bは、その断面がテーパ状とされるとともに、その上端面が短周長のアーチ状となっている。
FIG. 2 is a principle diagram viewed from the side surface showing the positional relationship between the original diaphragm device 6 and the radiation source. As shown in FIG. 2, the original aperture device 6 is installed on an exposure axis of radiation irradiated from the radiation source S. The original diaphragm device 6 includes a multi-leaf portion, and each leaf includes plate-
このリーフ101Aおよび101Bは、放射線の放射範囲に位置して放射範囲を絞ることで、患部形状に合致した照射野Fを形成して患部以外の組織への無用な照射を防止する。マルチリーフ部分は、リーフ101Aおよび101Bの対からなり、その側面が互いに接する又は近接するように複数対が並置させられた構造となっている。
The
リーフ101Aおよび101Bの対は、それぞれ独立して放射線源Sを中心とした同一円弧軌道に沿って接近又は離反移動する。それぞれのリーフ101Aおよび101Bの対の接近または離反移動により、マルチリーフ部分は全体として適切な照射野Fを形成する。図3に、従来の原体しぼり装置6における各リーフを駆動するための動力伝達系の模式図を示す。同図に示すように、モータ31の回転は、ウォームギア32、ウォームホイール33、アイドラギア34、シャフト35、駆動ギア36を介してリーフ37に伝達される。
The pair of leaves 101 </ b> A and 101 </ b> B moves independently or away along the same circular arc trajectory centered on the radiation source S. As a result of the approaching or moving away of each pair of
次に、本実施例に係る放射線治療装置1によるリーフ位置計測方法について説明する。一般的に、光を検出する“光半導体”は放射線があたることで生ずる「光電効果」や「コンプトン散乱」による誤動作、半導体部分の劣化、プラスチックレンズの曇りといった問題を起こす可能性が高く、センサーとして使用できなくなる等といった欠点が考えられる。
Next, a leaf position measuring method by the
そこで、本実施例に係る放射線治療装置1では、直接または間接的に放射線が当たった場合でも、誤動作や劣化が生じにくいとされている“磁気センサー”を使用する。即ち、本実施例に係る放射線治療装置1では、リーフ位置を計測するために、“着磁した磁気テープ”とその磁気パターンを高感度に検出できる“磁気センサー”を使うものとする。
Therefore, the
図4は、本実施例に係る放射線治療装置1によるリーフ位置計測方法を説明するための側面図である。図4において、加速された電子は電子線41に示すようにベンディング・マグネット42により方向が曲げられ、ターゲット43に衝突し、放射線44を放射する。放射線44の照射野を制御するマルチリーフコリメータの円弧状のリーフ37は、下側面に歯が刻まれ、ギヤからなる動力伝達機構45を介してモータに接続される。
FIG. 4 is a side view for explaining the leaf position measuring method by the
このように、リーフ37の下部端面は駆動ギアと嵌合するように“歯”が切られており、しかも複数枚あるリーフ37は放射線が極力漏れないように、互いに数十μmの間隙を隔てて摺動する構造になっている。そこで、本実施例に係る放射線治療装置1では、各リーフ37の上端面に一定ピッチで着磁した磁気テープ46を取り付け、リーフ37の移動をガイドするフレーム47に磁気センサー48を取り付けるものとする。そして、リーフ37の移動に合わせて磁気センサー48が出力する電圧パルス数をカウントすることによって各リーフ37の位置を高精度で計測することができる。
In this way, the lower end face of the
磁気センサー48としては、感度が高いGMRセンサー(=巨大磁気抵抗センサー)が望ましいが、すだれ形AMRセンサー(=異方向性磁気抵抗センサー)を使用するものであってもよい。図5−1にGMRセンサーの外観斜視図を示す。通常、このGMRセンサー51は、平坦なガラス基板上に作成され、磁気テープ52が発生する磁気パターンを検出するといった動作をする。図5−2に磁気テープ52の外観図、図5−3にGMRセンサー51の上面拡大図、図5−4にGMRセンサー51の底面拡大図を示す。
As the
図6にGMRセンサー61と磁気テープ62との典型的な組合せ使用例を示す。図6では、着磁された磁気テープ62が平らな対象物63に貼付され、その上をGMRセンサー61が摺動することでパルス信号を検出する。
FIG. 6 shows a typical combination usage example of the
一方、本実施例に係る放射線治療装置1では、図7に示すように、リーフ37の上部側面は凹形であるため、磁気センサー48と磁気テープ46との間に距離が生じ、この距離が、図8の典型的な磁気センサー(GMRセンサー)の特性図に示す使用ギャップを超えてしまう。図8において、ギャップは磁気センサー48の表面(保護膜面)と磁気テープ46の表面(保護膜面)との距離を示し、使用ギャップは許容できる距離を示す。
On the other hand, in the
そこで、本実施例に係る放射線治療装置1では、図9に示すような軟磁性層81と非磁性層82が交互に積層された複合材料部品(以下「磁気ガイド」と呼ぶ)を磁気センサー48と磁気テープ46との間に配置する。
Therefore, in the
図10は、磁気センサー48と磁気テープ46との間に配置された磁気ガイド90を示す図である。構造を分かりやすくするため、磁気ガイド90は誇張して描かれている。図10には、磁気ガイド90と磁気テープ46との接触面の一部を拡大した図も示す。磁気ガイド90は、磁気テープ46が発生する磁場パターンを磁気センサー48へ引き出し、磁気センサー48が磁場パターンを検出することを可能とする。この磁気ガイド90が、磁気テープ46が発生する磁場パターンを磁気センサー48へ引き出すことによって、磁気センサー48を磁気テープ46から離して配置することができる。
FIG. 10 is a view showing a
図10に示すように、磁気ガイド90が磁気テープ46と接触する面はリーフ37の上部凹形側面に対応した凸面であり、磁気ガイド90が磁気センサー48と接触する面は平面である。また、磁気ガイド90は磁気センサー48に取り付けられる。
As shown in FIG. 10, the surface on which the
次に、磁気テープ46が発生する磁場パターンの磁気ガイド90による磁気センサー48への引き出しについて説明する。磁気回路に関しても電気回路と類似の法則が成立することが知られている。即ち、マグネットの起磁力をF、全磁束をΦt、回路の磁気抵抗(=リラクタンス)をRとすれば、その相互関係は式(1)で表される。
Φt=F/R (1)
Next, extraction of the magnetic field pattern generated by the
Φt = F / R (1)
この磁気低抗Rは、透磁率をμ、回路の磁路長をL、磁路の断面積をAとすると、式(2)のように表される。ただし、真空の透磁率はμ=4π×10-7〔H/m〕である。
R=L/(μ・A) (2)
This magnetic resistance R is expressed as in equation (2), where μ is the magnetic permeability, L is the magnetic path length of the circuit, and A is the cross-sectional area of the magnetic path. However, the magnetic permeability of vacuum is μ = 4π × 10 −7 [H / m].
R = L / (μ · A) (2)
磁気テープ46と磁気センサー48の位置関係がどのような場合でも、磁気テープ46の着磁パターンが正しく磁気センサー48に伝達されるために、図10に示すように磁気テープ46の着磁ピッチをλ、磁気ガイド90の積層ピッチをλ′とおくとき、λとλ′は式(3)の関係を満たすことが必要とされる。ここで、軟磁性層81の厚みをt1、非磁性層82の厚みをt2としたとき、積層ピッチλ′はt1とt2の和に相当する。
λ/2=n・λ′ (3)
(但し、λ′=t1+t2,nは1以上の自然数)
Whatever the positional relationship between the
λ / 2 = n · λ ′ (3)
(However, λ ′ = t1 + t2, n is a natural number of 1 or more)
さらに非磁性層の透磁率をμ、軟磁性層の透磁率をμ′とし、式(4)の関係を満たすように材料を選択する。
μ≪μ′ (4)
Further, the material is selected so that the magnetic permeability of the nonmagnetic layer is μ and the magnetic permeability of the soft magnetic layer is μ ′, and the relationship of the formula (4) is satisfied.
μ << μ '(4)
このとき、磁気テープ46から出る磁力線83は、透磁率が大きな層を通過しやすいため、図11に示すように磁気テープ46と接していない側の磁気ガイド端面まで到達し、リターンパスを経由して戻ってくることになる。磁気センサー48は数kHzでの周波数応答があれば十分なので、軟磁性層81を構成する軟磁性材料としては透磁率が数1000のものが使え、且つ非磁性層の比透磁率はほぼ1に近いので、例えば磁気テープ46の着磁ピッチが100μmの場合には、数mm程度までの距離まで着磁パターンを引き出すことが可能となる。
At this time, the
なお、図10では、n=1(λ/2=λ′)の場合を示したが、n=2(λ/2=2λ′)の場合とn=3(λ/2=3λ′)の場合をそれぞれ図12と図13に示す。 FIG. 10 shows the case of n = 1 (λ / 2 = λ ′), but the case of n = 2 (λ / 2 = 2λ ′) and n = 3 (λ / 2 = 3λ ′). The cases are shown in FIGS. 12 and 13, respectively.
また、磁気ガイド90の製造方法の一例を図14に示す。磁気テープ46の着磁ピッチより十分小さな直径の軟磁性粒子粉末を耐放射線性樹脂、例えばPEEK、ポリイミドなど、と十分混合させ、一様な厚みの軟磁性シートに加工する。同じ耐放射線樹脂を同じ厚みの非磁性シートに加工する。
An example of a method for manufacturing the
そして、図14に示すように、これら軟磁性シート91と非磁性シート92を必要な枚数だけ交互に積層し、加熱しながら徐々にローラ93で圧延していく。積層ピッチが所望の距離λ′となった時点で圧延をストップし、磁気センサー48とリーフ37に適合する形状に切断・加工することで磁気ガイド90を作成することができる。
Then, as shown in FIG. 14, the necessary number of soft
上述してきたように、本実施例では、軟磁性粒子を含む平坦な軟磁性層81と軟磁性粒子を含まない平坦な非磁性層82を交互に積層し、積層露出断面を磁気センサー48への取り付け面およびリーフ37との接触面に適合する形状に切断・加工して磁気ガイド90を作成する。そして、磁気ガイド90を磁気テープ46と磁気センサー48との間に配置することで、リーフ37の上部側面が凹形であることに起因して磁気テープ46と磁気センサー48との間に生じるギャップによる磁場パターンの検出感度低下を防ぐことができる。また、磁気センサー48と磁気テープ46との直接的な接触をなくすことができ、磁気センサー48自体の磨耗や破損を防ぐことができる。
As described above, in this embodiment, the flat soft
なお、上記実施例では、軟磁性層81と非磁性層82を交互に積層して磁気ガイド90を作成する場合について説明したが、柱状の軟磁性領域を有する材料を用いて磁気ガイド90を作成することもできる。
In the above embodiment, the
図15は、柱状の軟磁性領域96と非磁性体領域97から構成される材料を示す図である。また、図15には、軟磁性領域96の中心軸98の横断面を磁気テープに接触させた際に、磁気テープが発生する磁場パターンを反対側の中心軸横断面に引き出す磁力線83も示す。
FIG. 15 is a diagram showing a material composed of columnar soft
図15において、軟磁性領域の柱は、直線状で全てが概平行である。柱の断面形状はどんな形状であっても構わないが、その柱の中心軸間のピッチλ″と、磁気テープの着磁ピッチλとの関係は式(5)を満たすように作成される。ここで軟磁性領域の柱の外径をt1′、隣り合う軟磁性領域の柱間の距離(=非磁性領域の厚み)をt2′としたとき、積層ピッチλ″はt1′とt2′の和に相当する。
λ/2=n′・λ″ (5)
(但し、λ″=t1′+t2′,n′は1以上の自然数)
In FIG. 15, the columns of the soft magnetic region are linear and are almost parallel. The cross-sectional shape of the column may be any shape, but the relationship between the pitch λ ″ between the central axes of the columns and the magnetization pitch λ of the magnetic tape is created so as to satisfy Equation (5). Here, when the outer diameter of the soft magnetic region column is t1 ′ and the distance between adjacent soft magnetic region columns (= thickness of the nonmagnetic region) is t2 ′, the stacking pitch λ ″ is t1 ′ and t2 ′. Equivalent to the sum.
λ / 2 = n ′ · λ ″ (5)
(Where λ ″ = t1 ′ + t2 ′, n ′ is a natural number of 1 or more)
図15に示した材料を用いた磁気ガイド90は例えば以下のようにして作成することができる。まず、耐放射線性樹脂のブロックを作成し、エキシマレーザー等を使って貫通する孔を所望の形状となるように規則的にあける。そして、加工した樹脂ブロックを、軟磁性材料を溶かし込んだ溶液に浸し、“フェライトめっき”として知られている技術等によって、低温(24°C〜100°C)の条件下でこの貫通孔に軟磁性材料をめっきする。こうして出来た樹脂ブロックを所望の仕上がり形状に切断・加工することで、磁気ガイド90を作成することができる。
The
なお、本実施例では、放射線治療装置1においてマルチリーフコリメータの各リーフ37の位置を磁気センサー48および磁気ガイド90を用いて計測する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、着磁媒体の着磁パターンを離れた位置から磁気センサー48および磁気ガイド90を用いて計測する場合にも同様に適用することができる。
In the present embodiment, the case where the position of each
以上のように、本発明は、位置計測などで着磁媒体の着磁パターンを離れた位置から磁気センサーを用いて検出する場合に有用であり、特に、放射線が使われる環境下での位置計測に適している。 As described above, the present invention is useful when a magnetic sensor is used to detect a magnetized pattern of a magnetized medium from a position separated by position measurement or the like, and in particular, position measurement in an environment where radiation is used. Suitable for
1 放射線治療装置
2 治療台
2a 天板
3 回転架台
3a 片腕
3b 片腕
4 回転支持台
4a 回動軸
5 照射ヘッド
6 原体絞り装置
31 モータ
32 ウォームギア
33 ウォームホイール
34 アイドラギア
35 シャフト
36 駆動ギア
37,101A,101B リーフ
41 電子線
42 ベンディング・マグネット
43 ターゲット
44 放射線
45 動力伝達機構
46,52,62 磁気テープ
47 フレーム
48 磁気センサー
51,61 GMRセンサー
63 対象物
81 軟磁性層
82 非磁性層
83 磁力線
90 磁気ガイド
91 軟磁性シート
92 非磁性シート
93 ローラ
96 柱状の軟磁性領域
97 非磁性体領域
98 柱状の軟磁性領域の中心軸
DESCRIPTION OF
Claims (7)
着磁媒体に積層露出断面を接触させた際に、該着磁媒体が発生する磁場パターンを前記積層露出断面の反対側の積層露出断面に引き出すことを特徴とする磁気ガイド装置。 Flat soft magnetic layers containing soft magnetic particles and flat nonmagnetic layers containing no soft magnetic particles are alternately laminated,
A magnetic guide device that pulls out a magnetic field pattern generated by a magnetized medium to a layered exposed section opposite to the layered exposed section when the layered exposed section is brought into contact with the magnetized medium.
着磁媒体に前記柱状磁性領域の中心軸横断面を接触させた際に、該着磁媒体が発生する磁場パターンを前記中心軸横断面の反対側の中心軸横断面に引き出すことを特徴とする磁気ガイド装置。 Consists of a plurality of straight columnar magnetic regions that are soft magnetic particles, all center axes are oriented in a certain direction and are not in contact with each other and are arranged at equal intervals in two dimensions, and nonmagnetic regions that fill the gaps between the columnar magnetic regions And
When the central axis cross section of the columnar magnetic region is brought into contact with the magnetized medium, a magnetic field pattern generated by the magnetized medium is drawn out to the central axis cross section opposite to the central axis cross section. Magnetic guide device.
磁性部分と非磁性部分の繰り返しピッチの自然数倍が、前記着磁媒体の着磁ピッチの半分に等しいことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気ガイド装置。 The magnetized medium is magnetized at a constant magnetizing pitch,
3. The magnetic guide device according to claim 1, wherein a natural number multiple of a repetition pitch of the magnetic part and the non-magnetic part is equal to half of the magnetization pitch of the magnetized medium.
前記非磁性部分は、耐放射線性樹脂で構成されたことを特徴とする請求項3に記載の磁気ガイド装置。 The magnetic part is composed of a member obtained by uniformly diffusing soft magnetic particles having a maximum diameter smaller than the magnetization pitch into a radiation-resistant resin and solidifying,
The magnetic guide device according to claim 3, wherein the nonmagnetic portion is made of a radiation resistant resin.
前記マルチリーフコリメータを構成する円弧状の各リーフの上端部に貼り付けられる着磁媒体と、
前記着磁媒体が発生する磁場パターンを検出する磁気センサーと、
前記着磁媒体と磁気センサーの間に配置され該着磁媒体が発生する磁場パターンを磁気センサーが検出可能なように引き出す磁気ガイド装置を備え、
前記磁気ガイド装置は、
軟磁性粒子を含む平坦な軟磁性層と軟磁性粒子を含まない平坦な非磁性層が交互に積層され、
前記着磁媒体に積層露出断面を接触させた際に、該着磁媒体が発生する磁場パターンを前記積層露出断面の反対側の積層露出断面に引き出して前記磁気センサーが検出可能とすることを特徴とする放射線治療装置。 A multi-leaf collimator that adjusts the radiation area;
A magnetized medium attached to the upper end of each arc-shaped leaf constituting the multi-leaf collimator;
A magnetic sensor for detecting a magnetic field pattern generated by the magnetized medium;
A magnetic guide device that is arranged between the magnetized medium and the magnetic sensor and extracts a magnetic field pattern generated by the magnetized medium so that the magnetic sensor can detect the magnetic pattern;
The magnetic guide device includes:
Flat soft magnetic layers containing soft magnetic particles and flat nonmagnetic layers containing no soft magnetic particles are alternately laminated,
When the laminated exposed cross section is brought into contact with the magnetized medium, a magnetic field pattern generated by the magnetized medium is drawn to the laminated exposed cross section opposite to the laminated exposed cross section so that the magnetic sensor can detect the magnetic field pattern. Radiation therapy device.
前記マルチリーフコリメータを構成する円弧状の各リーフの上端部に貼り付けられる着磁媒体と、
前記着磁媒体が発生する磁場パターンを検出する磁気センサーと、
前記着磁媒体と磁気センサーの間に配置され該着磁媒体が発生する磁場パターンを磁気センサーが検出可能なように引き出す磁気ガイド装置を備え、
前記磁気ガイド装置は、
軟磁性粒子を含み中心軸が全て一定の方向を向き且つ2次元的に等間隔配置された複数本のまっすぐな柱状磁性領域と該柱状磁性領域間の隙間を満たす非磁性領域から構成され、
前記着磁媒体に前記柱状磁性領域の中心軸横断面を接触させた際に、該着磁媒体が発生する磁場パターンを前記中心軸横断面の反対側の中心軸横断面に引き出して前記磁気センサーが検出可能とすることを特徴とする放射線治療装置。 A multi-leaf collimator that adjusts the radiation area;
A magnetized medium attached to the upper end of each arc-shaped leaf constituting the multi-leaf collimator;
A magnetic sensor for detecting a magnetic field pattern generated by the magnetized medium;
A magnetic guide device that is arranged between the magnetized medium and the magnetic sensor and extracts a magnetic field pattern generated by the magnetized medium so that the magnetic sensor can detect the magnetic pattern;
The magnetic guide device includes:
It is composed of a plurality of straight columnar magnetic regions that include soft magnetic particles and all center axes are oriented in a certain direction and are equally spaced two-dimensionally and a nonmagnetic region that fills a gap between the columnar magnetic regions,
When the central axis cross section of the columnar magnetic region is brought into contact with the magnetized medium, the magnetic sensor generates a magnetic field pattern generated by the magnetized medium on the cross section of the central axis opposite to the central axis cross section. It is possible to detect radiation therapy apparatus.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008115582A JP2009261690A (en) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | Magnetic guide device and radiotherapy apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008115582A JP2009261690A (en) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | Magnetic guide device and radiotherapy apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2009261690A true JP2009261690A (en) | 2009-11-12 |
Family
ID=41388303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008115582A Withdrawn JP2009261690A (en) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | Magnetic guide device and radiotherapy apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2009261690A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017037840A1 (en) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 圀博 三宅 | Power generation device and stator module |
| WO2022081931A1 (en) * | 2020-10-16 | 2022-04-21 | Varian Medical Systems, Inc. | Magnetoresistive linear position detection in a radiation therapy system |
| US11692851B2 (en) | 2020-10-16 | 2023-07-04 | Varian Medical Systems, Inc. | Magnetoresistive rotational position detection in a radiation therapy system |
-
2008
- 2008-04-25 JP JP2008115582A patent/JP2009261690A/en not_active Withdrawn
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11344749B2 (en) | 2020-10-16 | 2022-05-31 | Varian Medical Systems, Inc. | Magnetoresistive linear position detection in a radiation therapy system |
| US11692851B2 (en) | 2020-10-16 | 2023-07-04 | Varian Medical Systems, Inc. | Magnetoresistive rotational position detection in a radiation therapy system |
| US11771924B2 (en) | 2020-10-16 | 2023-10-03 | Varian Medical Systems, Inc. | Magnetoresistive linear position detection in a radiation therapy system |
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