CN105142723A - 粒子射线治疗装置及其运行方法 - Google Patents

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CN105142723A CN201380075882.1A CN201380075882A CN105142723A CN 105142723 A CN105142723 A CN 105142723A CN 201380075882 A CN201380075882 A CN 201380075882A CN 105142723 A CN105142723 A CN 105142723A
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Abstract

在对包含相邻的两个以上的切片(S)的每个切片群(F)设定从加速器(1)射出的粒子射线的能量，并对该切片群(F)内的每个切片(S)设定衰减量时，对于每个切片群(F)，将从加速器(1)射出的能量设定为比最深位置的切片(S)所对应的能量要高的值，使得透过板对于该切片群(F)内最深位置的切片(S)具有规定的厚度，并且对每个切片(F)设定的透过板的厚度为，对较深位置的切片群(F)设定的厚度在对较浅位置的切片群(F)设定的厚度以上，且对最深位置的切片群(F)设定的厚度比对最浅位置的切片群(F)设定的厚度要厚。

Description

粒子射线治疗装置及其运行方法
技术领域
本发明涉及一种在对肿瘤等患部照射粒子射线来进行治疗的粒子射线治疗装置中、特别是进行三维照射的粒子射线治疗装置及其运行方法。
背景技术
在粒子射线治疗装置中，由圆形加速器加速到规定能量而射出的粒子射束(粒子射线)经由输送路径输送到设置在照射室中的粒子射线照射装置。在粒子射线照射装置中，将所提供的粒子射线整形为与照射对象相对应的形状来进行照射。为了降低对正常细胞的不必要剂量以及有效利用放射线，近年来，三维照射受到关注。在三维照射中，不仅利用扫描电磁体改变x-y方向(与射束前进方向正交的截面)的形状，也改变能量，从而对z方向(射束前进方向)的形状也进行整形。
这里，考虑下述两种改变能量的方法。改变经同步加速器(圆形加速器)加速的到达能量的方法、以及利用能通过调整透过板的水等效厚度来变更衰减量的可变射程移位器来进行减速的方法。为了实现三维照射，例如需要100个等级的能量级数。该100级的间隔决定为以水等效厚度(水中的布拉格峰的深度)呈等间隔。若想仅通过改变同步加速器的加速能量来具体实现该100个等级，则将进行100次同步加速器的射出调整和输送系统的调整，存在耗费大量时间的问题。另一方面，由于可变射程移位器随着厚度的增加，散射、束流损失也会变大，因此仅利用可变射程移位器来实现所需级数(100个等级)的所有能量并不优选。
为此，考虑例如利用同步加速器准备所需级数的一半(50级)的射出能量，对于其之间的值，则通过改变可变射程移位器中的衰减量来进行调整。此时，为了使因通过可变射程移位器时的散射而分散的粒子射束进行聚集，考虑应用配置了四极电磁体的粒子射线照射装置(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2007－185423号公报(第0008～0016段，图1)
专利文献2：日本专利特开平3－236862号公报(第2页右上栏～左下栏、图1～图3)
专利文献3：日本专利特开平8－298200号公报(第0010～0019段、图1～图5)
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，在这种结构中，在依次改变能量时，随着可变射程移位器的水等效厚度的增减，散射的程度也会反复地增减。因此，无法像例如专利文献2或专利文献3所示那样，为了抑制磁性体的磁滞的影响进行使四极电磁体的强度单调减少(或增加)的控制。因此，提供给扫描电磁体的粒子射束的状态不稳定，难以进行准确的照射。
本发明为了解决上述课题而完成，其目的在于实现粒子射束的状态稳定且能准确地进行三维照射的粒子射线治疗。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明的粒子射线治疗装置中，沿着深度方向将照射对象分割为多个切片，在按照深度顺序对按照每个切片进行整形后的粒子射线进行照射时，对包含相邻的两个以上的切片的每个切片群设定从加速器射出的粒子射线的能量，并对该切片群内的每个切片设定衰减量，其特征在于，包括：可变射程移位器，该可变射程移位器通过改变使粒子射线透过的透过板的厚度来调整所述衰减量；照射嘴，该照射嘴具有扫描电磁体，并根据所述切片来对调整了所述衰减量的粒子射线进行整形；四极电磁体，该四极电磁体设置在所述可变射程移位器与所述照射嘴之间，进行动作以使因所述透过板而发散了的粒子射线聚集；以及控制部，该控制部决定所述加速器和所述可变射程移位器的设定值，并根据设定值控制所述四极电磁体的励磁量，所述控制部对于每个所述切片群，将从所述加速器射出的能量设定为比所述最深位置的切片所对应的能量要高的值，使得所述透过板对于该切片群内最深位置的切片具有规定的厚度，并且对每个所述切片群设定的所述透过板的厚度为，对较深位置的切片群设定的厚度在对较浅位置的切片群设定的厚度以上，并且，对最深位置的切片群设定的厚度比对最浅位置的切片群设定的厚度厚。
本发明的粒子射线治疗装置的运行方法中，将照射对象沿着深度方向分割为多个切片，在按照深度顺序对按照每个切片由照射嘴进行了整形的粒子射线进行照射时，对包含相邻的两个以上的切片的每个切片群设定从加速器射出的粒子射线的能量，并利用可变射程移位器对该切片群内的每个切片设定衰减量，并且利用设置在所述可变射程移位器与所述照射嘴之间的四极电磁体使入射到所述照射嘴的粒子射线聚集，其特征在于，对于每个所述切片群，将所述加速器的能量设定值设定为比所述最深位置的切片所对应的能量要高的值，使得所述可变射程移位器对于该切片群内最深位置的切片具有规定的衰减量，并且对每个所述切片群设定的衰减量为，对较深位置的切片群设定的值在对较浅位置的切片群设定的值以上，并且，对最深位置的切片群设定的值比对最浅位置的切片群设定的值要大，根据所述加速器的能量设定值和所述可变射程移位器的衰减量来控制所述四极电磁体的励磁量。
发明效果
根据本发明的粒子射线治疗装置或粒子射线治疗装置的运行方法，在改变能量时，能使四极电磁体的强度单调变化来使发散后的粒子射束聚集，因此能进行粒子射束的状态稳定且能准确地进行三维照射的粒子射线治疗。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式1中的粒子射线治疗装置的结构的设备配置图。
图2是表示利用本发明实施方式1的粒子射线治疗装置进行三维照射时的照射区域的示意图。
图3是表示可变射程移位器的透过板的厚度与粒子射线束的散射角的扩展之间的关系的图。
图4是用于对现有的粒子射线治疗装置中、调整能量时所需的四极电磁体的强度进行说明的图。
图5是用于对现有的粒子射线治疗装置中、调整能量时所需的四极电磁体的强度进行说明的图。
图6是用于对本发明实施方式1的粒子射线治疗装置以及粒子射线治疗装置的运行方法中、调整能量时所需的四极电磁体的强度进行说明的图。
具体实施方式
实施方式1.
下面，说明本发明的实施方式1的粒子射线治疗装置及粒子射线治疗装置的运行方法。图1是用于对本发明实施方式1的粒子射线治疗装置的结构进行说明的示意性设备配置图，图2是表示进行三维照射时的、在深度方向上分割并设定成规定厚度的切片的照射区域的示意图。图3是表示用于改变能量的可变射程移位器的透过板的厚度与粒子射线束的散射角的扩展之间的关系的图，图4和图5是用于说明利用现有结构的粒子射线治疗装置进行三维照射时的粒子射束的运动量(与能量具有一一对应关系的量)与四极电磁体的强度之间的关系的图。图6是用于说明利用本实施方式1的粒子射线治疗装置或粒子射线治疗装置的运行方法进行三维照射时的粒子射束的运动量与四极电磁体的强度之间的关系的图。
本发明实施方式1的粒子射线治疗装置以及粒子射线治疗装置的运行方法的特征在于用于对三维照射中的能量进行调整的结构或调整方法。然而，在对该结构和方法进行说明之前，利用图1说明粒子射线治疗装置的整体结构。
图中，粒子射线治疗装置包括：作为粒子射线的提供源的同步加速器即圆形加速器(下文简称为加速器1)；能进行三维照射的粒子射线照射装置5；以及将加速器1与粒子射线照射装置5相连并将粒子射线从加速器1输送到粒子射线照射装置5的输送系统2。另外，输送系统2具有与包含粒子射线照射装置5在内的未图示的其它多个粒子射线照射装置相连的输送路径。并且，能利用切换电磁体对轨道进行切换，从而将从加速器1射出的粒子射束提供给所需的粒子射线照射装置。另外，对于其它未图示的粒子射线照射装置，并不限于具有三维照射的功能。接着，对各结构进行说明。
加速器1包括：作为用于使带电粒子进行环绕的轨道路径的真空管道11；用于将由前级加速器18提供的带电粒子入射到真空管道11的入射装置12；用于使带电粒子的轨道偏转从而使带电粒子沿着真空管道11内的环绕轨道进行环绕的偏转电磁体13；对环绕轨道上的带电粒子进行聚集以防止其发散的四极电磁体14；对环绕的带电粒子提供同步的高频电压来进行加速的高频加速空腔15；用于将在加速器1内加速后的带电粒子作为具有规定能量的粒子射束取出到加速器1外并射出到输送系统2的射出装置16；以及在环绕轨道内激发共鸣以将粒子射束从射出装置16射出的六极电磁体17。于是，环绕轨道内的带电粒子由高频电场进行加速，并由磁铁改变方向，从而被加速到约光速的60～80％，然后向输送系统2射出。
输送系统2包括：被称为HEBT(高能束流传输：HighEnergyBeamTransport)系统，并作为粒子射束的输送路径的真空管道21；对粒子射束的轨道进行切换的切换装置、即未图示的切换电磁体；以及使粒子射束偏转为规定角度的偏转电磁体23。
粒子射线照射装置5进行三维照射，即，将由输送系统2提供的粒子射束整形到与照射对象的大小、深度相对应的照射野中来照射到患部。另外，在下面的说明中，将粒子射束的前进方向设为z方向，将规定与前进方向垂直的面的方向设为x方向和y方向。粒子射线照射装置5包括：用于形成z方向的形状的起到对粒子射束能量进行调整的能量调整系统3的作用的可变射程移位器34、准直器35、以及四极电磁体36。并且包括：用于根据切片的厚度使布拉格峰的宽度扩大的脊形过滤器；以及用于形成(扫描)xy平面上的二维形状的、具有在x方向上进行扫描的扫描电磁体和在y方向上进行扫描的扫描电磁体的照射嘴4。
可变射程移位器34是用于改变粒子射束能量的装置。具有使调整为规定的水等效厚度的透过板(例如图中为具有水等效厚度tb的基级透过板34b、以及具有水等效厚度ts的能量调整用透过板34s)相对于粒子射束的入射范围进入或后退的功能。由此，使所入射的粒子射束的能量衰减相当于水等效厚度的能量的量来进行调整。例如，在密度为0.94～0.96g/cm3的聚乙烯板的情况下，若采用水等效厚度除以密度后的厚度，则能获得所设想的水等效厚度。
准直器35是设置有规定的通过孔的金属块等，对照射野在平面方向(xy平面)上的扩展进行限制，相当于光学设备中的狭缝。脊形过滤器以例如将多个锥形体或截面为三角形的板排列于面内的方式形成，若将照射野内分割成例如多个小区域，则每个小区域中存在通过不同厚度的射束。由此，获得布拉格峰的范围得到了扩大的SOBP(Spread-OutBraggPeak：扩展布拉格峰)。即，利用脊形过滤器进行调整，使得z方向上的照射范围(厚度)与后述的切片一致。然而，虽然本例中示出了利用脊形过滤器根据切片的厚度进行调整的例子，但有时也不使用脊形过滤器。
四极电磁体36配置成在从粒子射束的前进方向观察时，两个N极和两个S极呈交替地圆周状排列，在xy平面的一个方向上起到光学设备中凸透镜那样的作用，在与其正交的方向上起到凹透镜那样的作用。因此，例如通过在射束的前进方向上使多个单位四极电磁体36a、36b、36c、36d的极性错开进行排列，从而能将射束的轨道聚集在一定范围内。另外，本实施方式1中，示出了排列四块单位四极电磁体36a～36d的例子，但并不限于此，可以根据设计条件适当增减。
并且，由于具备对加速器1、能量调整系统3以及照射嘴4进行协同控制的控制部6，从而执行后述的三维照射。
接着，对使用了上述结构的粒子射线照射装置5的三维照射进行说明。
该情况下，如图2所示，将与照射对象相对应的照射区域Vt沿着粒子射束B的前进方向(z方向：深度)分割成规定厚度的切片S1、S2、S3、···Sm、···(统称为切片S)。并且，在能量调整系统3中对由加速器1提供的粒子射束的能量进行调整，从而向照射嘴4提供调整为相当于各切片S的射程的能量的粒子射束。
此时，特别是在三维照射那样提供高品质治疗的情况下，如何忠实地再现治疗计划所设定的照射是非常重要的。因此，要求能量调整系统3对各切片S上的、提供给照射嘴4的粒子射束的宽度(用扩展的标准差σ来评价)、射束强度(用表示单位时间的剂量的电流值来评价)的变动进行抑制。具体而言，对于粒子射束的宽度，在照射某一切片Sm时所提供的粒子射束的标准差1σ为5mm的情况下，使相邻的切片Sm+1上的标准差1σ限制到6mm左右。并且，对于峰值强度，若照射某一切片Sm时的电流值为2nA而相邻的切片Sm+1上的电流值限制在3nA左右的范围内，则能实现高精度的照射。
然而，例如在照射某一切片Sm时所提供的粒子射束的标准差1σ为5mm的情况下，使相邻的切片Sm+1上的标准差1σ变化为10mm的情况。或者对于射束强度，照射某一切片Sm时的电流值为2nA而相邻的切片Sm+1上的电流值变化到6nA左右的情况下，难以实现高精度的照射。
这里，在对图2中说明的照射区域Vt进行三维照射(积层适形照射)的情况下，例如将切片S设计成以水等效厚度呈等间隔，从射束的前进方向上的最深部分的切片S1起向较浅的切片依次照射。即，在三维照射中，按每个切片S从高能量向低能量转移，并同时进行照射。另外，也存在按每个切片S从低能量向高能量转移并同时进行照射的情况。
此时，如背景技术中说明的那样，在加速器1中准备所需级数的n分之1的级数的射出能量。并且，对于各级之间的(n-1)个级的值，通过插入或取出可变射程移位器34的透过板来进行调整。即，对于包含相邻的两个以上的切片S的每个切片群F，对从加速器1射出的粒子射线的能量进行设定，并对切片群F内的每个切片S设定衰减量。该情况下，由于各级之间的值也是等间隔，因此准备(n-1)枚相当于各级能量的n分之1的水等效厚度的透过板，并对于每一级使透过板的数量从(n-1)枚减少到0，从而依次改变可变射程移位器34的厚度即可。
另外，为便于说明，在下面的说明中，将n设为2，对在加速器1中准备所需级数的一半级数的射出能量并利用可变射程移位器34在各级(切片群F)之间设定一个级的值(中间值)的情况进行说明。即，对包含两个切片S的切片群F分别设定加速器1的射出能量，对于切片群F内的两个切片S分别调整可变射程移位器34的透过板的厚度来使其对应。
由此，通过可变射程移位器34那样的物理透过板时的粒子射束的散射角的扩展如图3所示，随着厚度的增加而变大。并且，在上述那样的调整方法中，尽管使能量依次单调地减少，但由于对加速器1的每个射出能量(切片群F)进行通过透过板或不通过透过板的切换，因此散射量会反复地变动。
通常，在未使用可变射程移位器34那样的透过板的情况的HEBT的光学设计中，以和能量一一对应的运动量进行了标准化后的磁场强度(励磁强度)是一定的。另一方面，在通过透过板的情况下，能量越低，散射越强，虽然运动量(能量)与磁场强度的关系并非线性，但运动量越小四极电磁体的强度越少的现象是一样的。然而，如图4所示，通过透过板时的曲线(ts)与未通过透过板时的曲线(N)相比，四极电磁体向更高一方偏移。
即，即使运动量一定，但若增大粒子射线透过的透过板的厚度，则需要提高四极电磁体36的磁场强度。其结果是，尽管使能量单调减少，但为了使发散的射束聚集所需的四极电磁体36的强度会反复变强和变弱。作为具体示例，在从某一级(切片群F)的不通过透过板的状态(图中的△标记)切换为下一级的通过透过板的状态(图中的◇标记)时，提高四极电磁体36的强度。
这里，也考虑采用例如专利文献1(0021段、图3)所记载那样通过始终插入水等效厚度较薄的基级透过板34b从而减小插入用于调整为中间值的能量调整用透过板34s时的发散角的变化的技术。该情况下，如图5所示，使用基级透过板34b时的曲线(tb)与添加了用于调整到中间值的能量调整用透过板34s(与图4相同的厚度(ts)量)时的曲线(tb+ts)的差(四极电磁体36的强度)比图4小。
由此，在利用基级透过板34b来缩小所需强度的差的情况下，在增加可变射程移位器34的透过板的水等效厚度时(图中，在运动量下降的方向上从〇切换为◇时)，能在一部分能量区域中进行调整，以使得不增加四极电磁体36的强度。然而，难以在形成每个患者的SOBP的所有能量范围内，不增加四极电磁体36的强度来调整能量。
为此，在本实施方式1的粒子射线治疗装置中，使能量设定值较小(较浅位置)的切片群F所使用的基级透过板34b的厚度比能量设定值较大(较深位置)的切片群F所使用的基级透过板34b的厚度薄。表1示出相当于上述图4的现有例1、相当于图5的现有例2、以及本实施方式1的粒子射线治疗装置或粒子射线治疗装置的运行方法的实施例中的能量调整方法的具体例。
[表1]
表1能量设定方法的具体示例
A：加速能量，RS：射程移位器厚度
其中，2＜i＜jEk＝E1-(k-1)·ΔEt1＞t2＞t3
表1中，第一行是切片S的编号，下一行是切片群F的编号，之后是每个切片S的能量设定值。按照E1、E2、···的顺序，能量逐个减少ΔE，即，以等间隔方式从较深一方向较浅一方减少。并且，设定值中，E1和E2表示将所有能量分成三个区域时的最大能量范围内的设定值，Ei和Ei+ 1表示中间的能量范围内的设定值，Ej和Ej+1表示最小能量范围内的设定值。关于除此以外的设定值，省略记载。
例如在现有例1中，对于切片群F内的两个能量设定值(Ek和Ek+1)，从加速器1射出相同能量(Ek)的粒子射束(A栏)。并且示出了通过插入或取出相当于ΔE的水等效厚度ts的能量调整用透过板34s(RS栏)，从而调整为切片群F内的每个切片S的能量设定值所对应的能量。
此外，在现有例2中，对于切片群F内的两个能量设定值(Ek和Ek+1)，从加速器1射出设定得比设定值(Ek)高的相同的能量(Ek+Eb)的粒子射束(A栏)，以补偿基级透过板34b中衰减的量。并且，通过插入或取出相当于ΔE的水等效厚度ts的能量调整用透过板34s(RS栏)，从而调整为切片群F内的每个切片S的能量设定值所对应的能量。
另一方面，在实施例中，将能量范围(区域)一分为三，在最大范围的区域(称为t1区域)中，使用具有第一水等效厚度t1的基级透过板34b，在中间范围的区域(称为t2区域)中，使用具有比第一水等效厚度要薄的第二水等效厚度t2的基级透过板34b，在最小范围的区域(称为t3区域)中，使用具有比第二水等效厚度要薄的第三水等效厚度t3的基级透过板34b。
因此，对于切片群F内的两个能量设定值(Ek和Ek+1)，从加速器1射出的相同的能量在t1区域中射出(Ek+Et1)的粒子射束，在t2区域中射出(Ek+Et2)的粒子射束，在t3区域中射出(Ek+Et3)的粒子射束(A栏)来代替设定值(Ek)，从而对该范围内设定的基级透过板34b中衰减的量进行补偿。并且，通过插入或取出相当于ΔE的水等效厚度ts的能量调整用透过板34s(RS栏)，从而调整为切片群F内的每个切片S的能量设定值所对应的能量。
即，如图6所示，基于t1区域中为曲线(t1)和曲线(t1+ts)、t2区域中为曲线(t2)和曲线(t2+ts)、t3区域中为曲线(t3)和曲线(t3+ts)那样每个区域中可变射程移位器34的透过板的厚度的组合不同的曲线来调整能量。由此，能在形成每个患者的SOBP的所有能量范围内，在不增加四极电磁体36的强度的情况下进行调整以使得在不改变强度的情况下也单调减少。
其结果是，能抑制磁滞的影响从而准确地控制四极电磁体36的磁场强度，能进行粒子射束的状态稳定且能准确地进行三维照射的粒子射线治疗。
此外，在上述那样结构的情况下，若按每个切片S从低能量向高能量转移并同时进行照射，则能在不减少四极电磁体36的强度的情况下进行调整以使得在不改变强度的情况下也能单调增加。因此，该情况下也能抑制磁滞的影响从而准确地控制四极电磁体36的磁场强度，能进行粒子射束的状态稳定且能准确地进行三维照射的粒子射线治疗。
另外，以上说明中，对将能量分成三个区域的情况进行了说明，但并不限于此。只要能以单调减少的方式控制磁场强度即可，可以分成两个以上的适当个数。并且，也可以针对加速器1的每个射出能量进行改变。此外，以上说明中，对根据区域区分使用水等效厚度不同的基级透过板34b的情况进行了说明，但并不限于此。作为可变射程移位器34的水等效厚度(衰减量)的调整可以分别准备调整为所期望的水等效厚度的透过板，也可以通过将各透过板的厚度为两倍关系的多个透过板进行组合来获得所期望的水等效厚度，即以所谓的二进制方式来实现。
此外，本实施方式1的粒子射线治疗装置中，示出了将能量调整系统3作为设置在每个照射室中的粒子射线照射装置5的一部分来设置的方式，但并不限于此。例如也可以设置在各照射室共用的输送系统2部分中。
另外，本实施方式1的粒子射线治疗装置中，记载了对形成与射束前进方向垂直的面内的照射形状的照射嘴4进行要求所提供的射束精度的扫描照射的例子，但并不限于此。例如，在利用多叶准直器等具有物理透过形状的限制器在经扫描电磁体放大后的照射区域内形成照射形状的摆动法那样的情况下，由于提供给扫描电磁体的射束的精度有所提高，因此也能以准确的剂量分布进行照射。
如上所述，根据本实施方式1的粒子射线治疗装置，将照射对象沿着深度方向分割为多个切片S，在按照深度顺序对按照每个切片S进行整形的粒子射线(粒子射束)进行照射时，对包含相邻的两个以上的切片S的每个切片群F设定从加速器1射出的粒子射线的能量，并对该切片群F内的每个切片S设定衰减量，该粒子射线治疗装置中，包括：通过改变使粒子射线透过的透过板的厚度来调整衰减量的可变射程移位器34；具有扫描电磁体、并根据切片S对调整了衰减量的粒子射线进行整形的照射嘴4；设置在可变射程移位器34与照射嘴4之间、进行动作以使因透过板而发散了的粒子射线聚集的四极电磁体36；以及确定加速器1和可变射程移位器34的设定值并根据设定值来控制四极电磁体36的励磁量的控制部6，控制部6对于每个切片群F，将从加速器1射出的能量设定为比最深位置的切片所对应的能量要高的值，使得透射板对于该切片群内F内最深位置的切片S具有规定的厚度，对每个切片群F设定的透过板的厚度为，对较深位置的切片群F设定的厚度在对较浅位置的切片群F设定的厚度以上，并且，对最深位置的切片群F设定的厚度比对最浅位置的切片群F设定的厚度厚，因此，能通过使四极电磁体36的强度单调减少(或增加)的控制来使发散的粒子射线聚集，因此能进行粒子射束的状态稳定且能准确地进行三维照射的粒子射线治疗。
特别是，由于照射嘴4利用扫描法来进行与切片S相对应的整形，因此特别要求入射到照射嘴4的射束的稳定性，本发明的效果表现得更为显著。
此外，由于在可变射程移位器34与四极电磁体36之间设置对发散到规定程度以上的粒子射线的通过进行限制的准直器35，因此能更容易地通过使四极电磁体36的强度单调减少(或增加)的控制来使发散的粒子射线聚集。
此外，根据本实施方式1的粒子射线治疗装置的运行方法，将照射对象沿着深度方向分割为多个切片S，在按照深度顺序对按照每个切片S由照射嘴4进行了整形的粒子射线进行照射时，对包含相邻的两个以上的切片S的每个切片群F设定从加速器1射出的粒子射线的能量，并利用可变射程移位器4对该切片群F内的每个切片S设定衰减量，利用设置在可变射程移位器34与照射嘴4之间的四极电磁体36使入射到照射嘴4的粒子射线聚集，该粒子射线治疗装置的运行方法中，对于每个切片群F，将加速器1的能量设定值设定为比最深位置的切片S所对应的能量要高的值，使得可变射程移位器34对于该切片群内F内最深位置的切片S具有规定的衰减量，对每个切片群F设定的衰减量为，对较深位置的切片群F设定的值在对较浅位置的切片群F设定的值以上，并且，对最深位置的切片群F设定的值比对最浅位置的切片群F设定的值要大，根据加速器1的能量设定值和可变射程移位器34的衰减量来控制四极电磁体36的励磁量，因此，能通过使四极电磁体36的强度单调减少(或增加)的控制来使发散的粒子射线聚集，因此能进行粒子射束的状态稳定且能准确地进行三维照射的粒子射线治疗。
标号说明
1:加速器、2：输送系统、3：能量调整系统、4：照射嘴、5：粒子射线照射装置、
34：可变射程移位器、34b：基级透过板、34s：能量调整用透过板、35:准直器、36:四极电磁体、
F:切片群、S:切片、Vt：照射区域。

Claims (4)

1.一种粒子射线治疗装置，沿着深度方向将照射对象分割为多个切片，在按照深度顺序对按照每个切片进行整形后的粒子射线进行照射时，对包含相邻的两个以上的切片的每个切片群设定从加速器射出的粒子射线的能量，并对该切片群内的每个切片设定衰减量，其特征在于，包括：
可变射程移位器，该可变射程移位器通过改变使粒子射线透过的透过板的厚度来调整所述衰减量；
照射嘴，该照射嘴具有扫描电磁体，并根据所述切片来对调整了所述衰减量的粒子射线进行整形；
四极电磁体，该四极电磁体设置在所述可变射程移位器与所述照射嘴之间，进行动作以使因所述透过板而发散了的粒子射线聚集；以及
控制部，该控制部决定所述加速器和所述可变射程移位器的设定值，并根据设定值控制所述四极电磁体的励磁量，
所述控制部，
对于每个所述切片群，将从所述加速器射出的能量设定为比所述最深位置的切片所对应的能量要高的值，使得所述透过板对于该切片群内最深位置的切片具有规定的厚度，并且
对每个所述切片群设定的所述透过板的厚度为，对较深位置的切片群设定的厚度在对较浅位置的切片群设定的厚度以上，并且，对最深位置的切片群设定的厚度比对最浅位置的切片群设定的厚度厚。
2.如权利要求1所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述照射嘴利用扫描法进行与所述切片相对应的整形。
3.如权利要求1或2所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，在所述可变射程移位器与所述四极电磁体之间设置有对发散到规定程度以上的粒子射线的通过进行限制的准直器。
4.一种粒子射线治疗装置的运行方法，将照射对象沿着深度方向分割为多个切片，在按照深度顺序对按照每个切片由照射嘴进行了整形的粒子射线进行照射时，对包含相邻的两个以上的切片的每个切片群设定从加速器射出的粒子射线的能量，并利用可变射程移位器对该切片群内的每个切片设定衰减量，并且利用设置在所述可变射程移位器与所述照射嘴之间的四极电磁体使入射到所述照射嘴的粒子射线聚集，其特征在于，
对于每个所述切片群，将所述加速器的能量设定值设定为比所述最深位置的切片所对应的能量要高的值，使得所述可变射程移位器对于该切片群内最深位置的切片具有规定的衰减量，并且
对每个所述切片群设定的衰减量为，对较深位置的切片群设定的值在对较浅位置的切片群设定的值以上，并且，对最深位置的切片群设定的值比对最浅位置的切片群设定的值要大，
根据所述加速器的能量设定值和所述可变射程移位器的衰减量来控制所述四极电磁体的励磁量。
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