CN107789746B - 带电粒子束治疗装置及脊形滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种能够抑制带电粒子束的散射的带电粒子束治疗装置及脊形滤波器。在衰减部件(13)中，从XY平面方向观察时的侧面(13c)与另一衰减部件(13)的侧面(13c)接合。如此，相邻的衰减部件(13)彼此相互支承，从而即使不设置如支承衰减部件(13)整体那样的支承部件，也能够确保作为脊形滤波器(22)的强度。并且，即使不设置支承部件也能够确保强度，因此能够在脊形滤波器(22)中从照射方向观察时的与衰减部件(13)不同的位置形成向照射方向贯穿的贯穿部(16)。通过这种结构，未射入于衰减部件(13)的带电粒子束(R)能够通过贯穿部(16)，因此不散射而能够朝向脊形滤波器(22)的下游侧。

Description

带电粒子束治疗装置及脊形滤波器

技术领域

本申请主张基于2016年9月2日于日本申请的日本专利申请第2016-171800号的优先权。其申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。

本发明涉及一种带电粒子束治疗装置及脊形滤波器。

背景技术

已知有照射带电粒子束的带电粒子束治疗装置。这种带电粒子束治疗装置有时具有用于生成带电粒子束的展宽布拉格峰的脊形滤波器(例如，参考专利文献1)。该脊形滤波器具备具有三角形截面形状而延伸的多个衰减部，通过扩展到脊形滤波器整个区域的支承部来支承多个衰减部的底部侧。关于构成带电粒子束的带电粒子，其能量根据所通过的衰减部的厚度而降低。因此，在带电粒子束的照射方向上，通过较厚部分的衰减部的带电粒子的能量降低，通过较薄部分的衰减部的带电粒子的能量保持为较高。其结果，混合存在能量不同的带电粒子，即，能够得到具有一定程度的能量宽度(具有展宽布拉格峰)的带电粒子束。

专利文献1：日本特开2012-231983号公报

在如上所述的带电粒子束治疗装置中，若带电粒子束射入于脊形滤波器，则带电粒子束不仅射入于衰减部，而且还射入于支承部件，因此可产生带电粒子束通过支承部件时带电粒子束散射这样的问题。若无意中带电粒子束散射，则有可能无法得到带电粒子束的所希望的剂量分布。

发明内容

本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的在于提供一种能够抑制带电粒子束的散射的带电粒子束治疗装置及脊形滤波器。

本发明所涉及的带电粒子束治疗装置具备：加速器，对带电粒子进行加速来射出带电粒子束；照射部，向被照射体照射带电粒子束；及脊形滤波器，设置于照射部，并生成带电粒子束的展宽布拉格峰，脊形滤波器沿与带电粒子束的照射方向正交的正交方向具备多个衰减部件，该衰减部件降低所射入的带电粒子束的能量，关于衰减部件，沿照射方向截面积发生变化，且从所述照射方向的上游侧观察下游侧时，所述衰减部件的侧面与另一所述衰减部件的侧面接合，在脊形滤波器中从照射方向观察时的与衰减部件不同的位置形成有向照射方向贯穿的贯穿部。

在本发明所涉及的带电粒子束治疗装置中，脊形滤波器沿与带电粒子束的照射方向正交的正交方向具备多个衰减部件，该衰减部件降低所射入的带电粒子束的能量。在此，在衰减部件中，从所述照射方向的上游侧观察下游侧时，所述衰减部件的侧面与另一衰减部件的侧面接合。如此，相邻的衰减部件彼此相互支承，从而即使不设置如支承衰减部件整体那样的支承部件，也能够确保作为脊形滤波器的强度。并且，即使不设置支承部件也能够确保强度，因此能够在脊形滤波器中从照射方向观察时的与衰减部件不同的位置形成向照射方向贯穿的贯穿部。通过这种结构，未射入于衰减部件的带电粒子束能够通过贯穿部，因此不散射而能够朝向脊形滤波器的下游侧。通过以上内容，能够抑制带电粒子束的散射。

在本发明所涉及的带电粒子束治疗装置中，可以为如下，即，正交方向具有第1方向及与该第1方向正交的第2方向，衰减部件具有锥形形状，并且沿第1方向排列且沿第2方向排列。通过这种结构，即使不设置支承部件，也能够确保作为脊形滤波器的强度。并且，衰减部件具有锥形形状且沿第1方向及第2方向排列，从而以二维阵列配置。例如，在如图7所示的比较例所涉及的脊形滤波器中，沿第1方向排列有沿第2方向笔直地延伸的衰减部件，因此在第1方向上出现布拉格峰的疏密，但第2方向上没有出现疏密，理解成平面时成为纹路的疏密。另一方面，以二维阵列配置衰减部件，从而能够将布拉格峰的疏密平面化，由此能够使布拉格峰的疏密均匀地接近。

并且，本发明所涉及的脊形滤波器为生成带电粒子束的展宽布拉格峰的带电粒子束治疗装置用脊形滤波器，所述脊形滤波器，沿与带电粒子束的照射方向正交的正交方向具备多个衰减部件，该衰减部件降低所射入的带电粒子束的能量，关于衰减部件，沿照射方向截面积发生变化，且从所述照射方向的上游侧观察下游侧时，所述衰减部件的侧面与另一衰减部件的侧面接合，在从照射方向观察时的与衰减部件不同的位置形成有向照射方向贯穿的贯穿部。

根据本发明所涉及的脊形滤波器，能够得到与上述带电粒子束治疗装置同样的作用、效果。

发明效果

根据本发明，能够抑制带电粒子束的散射。

附图说明

图1为设有本发明的实施方式所涉及的带电粒子束治疗装置的建筑物的剖视图。

图2为表示本发明的实施方式所涉及的带电粒子束治疗装置的照射部附近的结构的立体图。

图3为本发明的实施方式所涉及的带电粒子束治疗装置的概略结构图。

图4为从带电粒子束的照射方向的上游侧朝向下游侧观察脊形滤波器的图。

图5(a)为脊形滤波器的放大图，图5(b)为构成脊形滤波器的衰减部件的立体图。

图6(a)为沿图5(a)中所示的VIa-VIa线的剖视图，图6(b)为沿图5(a)中所示的VIb-VIb线的剖视图。

图7(a)为表示比较例所涉及的脊形滤波器的整体结构的立体图，图7(b)为比较例所涉及的脊形滤波器的放大剖视图。

图8(a)、图8(b)为表示变形例所涉及的脊形滤波器的图。

图9(a)、图9(b)为表示变形例所涉及的脊形滤波器的图。

图10为表示变形例所涉及的脊形滤波器的立体图。

图中：1-带电粒子束治疗装置，2-加速器，8-照射部，13、150、160、170、180-衰减部件，16、156、157、166、176-贯穿部，22-脊形滤波器。

具体实施方式

以下，参考附图对本发明所涉及的带电粒子束治疗装置及脊形滤波器进行说明。另外，在附图的说明中，对相同的要件标注相同的符号，并省略重复说明。

图1为设有本发明的实施方式所涉及的带电粒子束治疗装置的建筑物50的剖视图。图2为表示本发明的实施方式所涉及的带电粒子束治疗装置的照射部附近的结构的立体图。图3为本发明的实施方式所涉及的带电粒子束治疗装置的概略结构图。如图3所示，带电粒子束治疗装置1对患者15的体内的肿瘤(被照射体)14照射带电粒子束R。带电粒子束R为高速加速带有电荷的粒子而成的粒子束，例如可举出质子束、重粒子(重离子)束、电子束等。

另外，在以下说明中，使用“X轴方向”、“Y轴方向”、“Z轴方向”这样的词进行说明。“Z轴方向”为在照射部8(详细内容进行后述)内带电粒子束R的基轴AX所延伸的方向。另外，“基轴AX”作为未因后述的扫描电磁铁3a、3b而偏转时的带电粒子束R的照射轴。在图3中表示沿基轴AX照射有带电粒子束R的状态。另外，在以下说明中，沿基轴AX照射有带电粒子束R的方向作为“带电粒子束R的照射方向”。“X轴方向”为与Z轴方向正交的平面内的一方向。“Y轴方向”为在与Z轴方向正交的平面内与X轴方向正交的方向。

如图1及图3所示，带电粒子束治疗装置1具备加速器2、旋转机架3、传输线路40及控制装置7，该旋转机架3具备照射部(照射喷嘴)8。如图1所示，带电粒子束治疗装置1设置于建筑物50的内部。在图1所示的例子中，建筑物50为多层(在此为两层)的建筑物，加速器2及旋转机架3设置于各层的房间中。传输线路40遍及建筑物50的各层而设置，且连接加速器2与旋转机架3的照射部8(参考图2)。旋转机架3能够围绕承载有患者15的治疗台4旋转或摆动。基于照射部8的带电粒子束的照射方向能够通过旋转机架3的旋转来改变。另外，加速器2及旋转机架3可以设置于相同的层，而不是分别设置于不同的层。并且，照射部8也可以设为不安装于旋转机架3而处于在室内固定的状态(所谓的固定照射方式)。

加速器2使带电粒子加速，并射出带电粒子束R。作为加速器2，例如可举出回旋加速器、同步加速器、回旋同步加速器、直线加速器等。在加速器2中产生的带电粒子束R通过传输线路40传输至照射部8。该加速器2与控制装置7连接，且通过控制装置7其动作得到控制。

传输线路40为将从加速器2射出的带电粒子束R传输至照射部8的线路。在传输线路40设有内部为真空状态或充满惰性气体状态的导管和/或生成用于改变通过导管内的带电粒子束R的行进方向的磁场的偏转电磁铁等。

照射部8在旋转机架3内对承载于治疗台4上的患者15照射带电粒子束R。照射部8具备扫描电磁铁3a、3b、监视器4a、4b、散射体5、脊形滤波器22、降能器30、多叶准直器24、组织填充物26及患者准直器27。另外，照射部8内的各组件可以根据带电粒子束R的照射方式进行适当省略或向带电粒子束R的照射不受到妨碍的位置退避。并且，也可以省略降能器30及患者准直器27。

扫描电磁铁3a、3b分别由一对电磁铁构成，且根据从控制装置7供给的电流来改变一对电磁铁之间的磁场，并扫描通过该电磁铁之间的带电粒子束R。X轴方向扫描电磁铁3a沿X轴方向扫描带电粒子束R，Y轴方向扫描电磁铁3b沿Y轴方向扫描带电粒子束R。这些扫描电磁铁3a、3b在基轴AX上依次配置于加速器2的下游侧。扫描电磁铁3a、3b以带电粒子束R成为预先确定的轨道(例如，圆周轨道或Z字轨道等)的方式扫描带电粒子束R。

监视器4a监视带电粒子束R的射束位置，监视器4b监视带电粒子束R的剂量的绝对值与带电粒子束R的剂量分布。各监视器4a、4b将所监视的监视信息输出至控制装置7。监视器4a在带电粒子束R的基轴AX上配置于加速器2的下游侧且X轴方向扫描电磁铁3a的上游侧。监视器4b在基轴AX上配置于降能器30的下游侧。但是，各监视器4a、4b的位置并没有特别限定。

散射体5将所通过的带电粒子束R扩散为在与照射轴正交的方向上扩散的宽幅的射束。该散射体5呈板状，例如由厚度为数mm的钨形成。散射体5在基轴AX上配置于扫描电磁铁3b的下游侧且监视器4b的上游侧。

脊形滤波器22调整带电粒子束R的剂量分布。具体而言，脊形滤波器22以与患者15的体内的肿瘤14的厚度(照射方向上的长度)相对应的方式对带电粒子束R赋予展宽布拉格峰(SOBP)。由此，带电粒子束R的布拉格峰沿厚度方向(在此为Z轴方向)均匀地扩展。脊形滤波器22在基轴AX上配置于散射体5的下游侧且监视器4b的上游侧。另外，脊形滤波器22的详细内容进行后述。

降能器30在基轴AX上配置于脊形滤波器22与监视器4b之间。降能器30降低所通过的带电粒子束R的能量并调整该带电粒子束R的射程。另外，关于射程的调整，通过设置于加速器2的紧后面的降能器(未图示)来进行粗调，也可以通过照射部8内的降能器30来进行微调。降能器30设置于基轴AX上且比扫描电磁铁3a、3b、散射体5及脊形滤波器22更靠带电粒子束R的下游侧，并调整患者15的体内的带电粒子束R的最大到达深度。但是，降能器30的位置并未特别限定。降能器30为沿X轴方向及Y轴方向扩大的板状部件。

多叶准直器(Multi Leaf Collimator：以下，称为“MLC”)24对与照射方向垂直的平面方向上的带电粒子束R的形状(平面形状)进行整形，且具有包括多个梳齿的屏蔽部24a、24b。屏蔽部24a、24b以彼此对接的方式配置，在这些屏蔽部24a、24b之间形成有开口部24c。该MLC24使带电粒子束R通过开口部24c，由此将带电粒子束R截取成与开口部24c的形状相对应的轮廓。

并且，MLC24能够通过沿与Z轴方向正交的方向使屏蔽部24a、24b进行进退来改变开口部24c的位置及形状。而且，MLC24通过直线引导件28沿照射方向被引导，且能够沿Z轴方向移动。该MLC24配置于监视器4b的下游侧。

组织填充物26将带电粒子束R的最大到达深度部分的立体形状与肿瘤14的最大深度部分的形状匹配地进行整形。该组织填充物26的形状例如根据肿瘤14的轮廓线及由X射线CT数据求出的周边组织的电子密度来计算。组织填充物26在基轴AX上配置于MLC24的下游侧。患者准直器27为将带电粒子束R的平面形状与肿瘤14的平面形状匹配地最终进行整形的准直器。该患者准直器27在基轴AX上配置于组织填充物26的下游侧，且可以代替MLC24而使用，也可以使用MLC24与患者准直器27这两者。组织填充物26及患者准直器27设置于照射部8的前端部8a。

控制装置7例如由CPU、ROM及RAM等构成。该控制装置7根据由监视器4a、4b输出的监视信息，根据需要控制加速器2、扫描电磁铁3a、3b、散射体5、脊形滤波器22、降能器30及MLC24各自的动作。

在通过图3所示的带电粒子束治疗装置1，并由摆动法(wobbler met hod)(宽束法(broad beam method))来进行带电粒子束R的照射的情况下，MLC24的屏蔽部24a、24b与肿瘤14的形状匹配地进行进退，从而开口部24c成为规定形状。并且，进行治疗的患者15用的组织填充物26及患者准直器27安装于照射部8。

接着，从加速器2射出带电粒子束R。所射出的带电粒子束R在通过扫描电磁铁3a、3b以描绘规定的轨道的方式被扫描并通过散射体5进行扩散之后，通过脊形滤波器22、降能器30、MLC24、组织填充物26及患者准直器27进行整形及调整。由此，能够以沿肿瘤14的形状的相同照射范围而向肿瘤14照射带电粒子束R。

另外，在图3中，例示出了基于摆动法的带电粒子束治疗装置1，但也可以通过切换必要的构成要件的安装、退避来设为能够切换摆动法与其他照射方法(例如，层叠原体法)的结构。并且，本实施方式所涉及的脊形滤波器22只要是生成展宽布拉格峰的情况，则能够与照射方式无关地使用，因此也可以在基于层叠原体法进行照射时使用。在进行基于层叠原体法进行照射的情况下，使用如所生成的展宽布拉格峰小于摆动法(宽束法)时的展宽布拉格峰那样的较薄的脊形滤波器22。

接着，利用图4～图6对脊形滤波器22的结构的详细内容进行说明。图4为从带电粒子束的照射方向的上游侧朝向下游侧观察脊形滤波器的图。图5(a)为脊形滤波器的放大图。图5(b)为构成脊形滤波器的衰减部件的放大图。图6(a)为沿图5(a)中所示的VIa-VIa线的剖视图。图6(b)为沿图5(a)中所示的VIb-VIb线的剖视图。另外，在本实施方式中，以XY平面方向相当于技术方案中的“交叉方向”，X轴方向相当于“第1方向”，Y轴方向相当于“第2方向”来进行说明。但是，也可以为XY平面方向上的任一位置相当于“第1方向”及“第2方向”。

如图4所示，脊形滤波器22作为整体具有矩形板状的形状，且具备以矩形板状构成的主体部11及遍及整周而环绕主体部11的矩形环状的框体12。框体12分别沿主体部11的四个边延伸，并且在主体部11的四周的角部彼此被连结。如后述，主体部11为具有多个贯穿部16的部件，但框体12支承主体部11的四周，从而能够确保脊形滤波器22的强度。作为脊形滤波器22的材料，例如可以使用铝、树脂等。另外，主体部11的材料及框体12的材料可以相同，也可以为不同的材料。另外，在作为脊形滤波器22的材料而采用树脂的情况下，能够使用光整形装置来形成脊形滤波器22的三维结构。

如图5(a)所示，脊形滤波器22的主体部11具备多个降低所射入的带电粒子束R的能量的衰减部件13。衰减部件13排列在与带电粒子束R的照射方向(基轴AX所延伸的方向)交叉的XY平面上。衰减部件13为沿带电粒子束R的照射方向截面积发生变化的部件。如图5(b)所示，在本实施方式中，衰减部件13为锥形形状，且将底面为大致正方形(正向的四角被倒角的八角形)的四棱锥作为基本形状。因此，衰减部件13沿照射方向从上游侧朝向下游侧(Z轴正向)而截面积增加。另外，图5(b)为表示主体部11中的多个衰减部件13中的一个的形状的立体图。如后述，衰减部件13作为与另一衰减部件13的接合面，具有在角部将底面13a与相邻的两个斜面13b以平面状切开的侧面13c。侧面13c为三角形。但是，在此为了方便说明，对侧面13c进行了定义，但实际的脊形滤波器22的各衰减部件13彼此被一体接合，因此侧面13c彼此的交界面处于消失的状态。

如图5(a)所示，在本实施方式中，衰减部件13以底面13a的一个对角线与Y轴方向平行，另一个对角线与X轴方向平行的方式配置。在该状态下，衰减部件13沿Y轴方向排列有多个，并且沿X轴方向排列有多个。即，衰减部件13至少沿两个方向二维配置。衰减部件13在X轴方向的两端侧具有侧面13c，在Y轴方向上的两端侧具有侧面13c。因此，沿X轴方向彼此相邻的衰减部件13的侧面13c彼此相互接合。沿Y轴方向彼此相邻的衰减部件13的侧面13c彼此相互接合。并且，从照射方向的上游侧观察下游侧时，各衰减部件13的斜边13d彼此被连结，且以形成沿Y轴方向笔直地延伸的直线及沿X轴方向笔直地延伸的直线的方式被排列。

通过这种结构，在衰减部件13中，从XY平面方向观察时的侧面13c与另一衰减部件13的侧面13c接合。如图6(a)所示，在本实施方式中，在衰减部件13中，从Y轴方向观察时的侧面13c与另一衰减部件13的侧面13c接合。并且，在照射方向的上游侧(Z轴方向负侧)，通过组合各衰减部件13的斜边13d而成为排列有多个等腰三角形状的突出部的结构(或者排列有多个V字状的槽部的结构)。并且，在照射方向的下游侧(Z轴方向正侧)，通过组合各衰减部件13的底面13a而构成向X轴方向笔直地扩展的平面。同样地，在衰减部件13中，从X轴方向观察时的侧面13c与另一衰减部件13的侧面13c接合。从X轴方向观察时的截面形状与图6(a)所示那样的从Y轴方向观察时的截面形状具有相同宗旨的结构。

如图5(a)所示，在脊形滤波器22的主体部11中与从照射方向观察时的衰减部件13不同的位置形成有向照射方向贯穿的贯穿部16。与衰减部件13不同的位置为在主体部11中除了配置有衰减部件13的区域以外的区域。即，在主体部11中没有配置衰减部件13的区域相当于“与衰减部件13不同的位置”。在本实施方式中，在被各衰减部件13的底面13a的各个边缘部13e包围的部分形成有正方形的贯穿部16。该贯穿部16以对角线与Y轴方向平行，且与X轴方向平行的方式形成。并且，贯穿部16沿Y轴方向以规定的间距排列有多个，且沿X轴方向以规定的间距排列有多个。

在衰减部件13中，从XY平面方向观察时的边缘部13e隔着贯穿部16与另一衰减部件13的边缘部13e隔开。如图6(b)所示，在本实施方式中，在衰减部件13中，从朝向X轴方向正侧而向Y轴方向负侧倾斜45°的方向观察时的边缘部13e隔着贯穿部16与另一衰减部件13的边缘部13e隔开。在照射方向的上游侧(Z轴方向负侧)，通过组合各衰减部件13的斜面13b而成为排列有多个等腰三角形状的突出部的结构。并且，在照射方向的下游侧(Z轴方向正侧)，构成各衰减部件13的底面13a通过贯穿部16被分割且向X轴方向笔直地扩展的平面。同样地，在衰减部件13中，从X轴方向观察时的侧面13c与另一衰减部件13的侧面13c接合。从朝向X轴方向正侧而向Y轴方向正侧倾斜45°的方向观察时的截面形状与如图6(b)的截面形状具有相同宗旨的结构。

如上所述的衰减部件13及贯穿部16在主体部11整个区域，以相同的形状及相同的阵列排列。并且，基于衰减部件13及贯穿部16的图案结构相对于Y轴具有对称性，并且相对于X轴具有对称性。因此，从照射方向观察时，在主体部11的各区域，衰减部件13所占的面积与贯穿部16所占的面积之间的比率大致恒定。具体而言，如图4所示，针对主体部11设定规定的单位面积SE。在主体部11内无论如何移动该单位面积SE的情况下，在单位面积SE内，衰减部件13所占的面积与贯穿部16所占的面积之间的比率也可以大致恒定。如此，在将衰减部件13所占的面积与贯穿部16所占的面积之间的比率设为大致恒定的状态下，沿Y轴方向及X轴方向以规定的图案相互连结锥形形状，从而确保主体部11的强度。在此，主体部11优选为如下，即，主体部11不会因自身重力而弯曲，并维持能够维持平板状姿势的程度的强度。

接着，对本实施方式所涉及的带电粒子束治疗装置1及脊形滤波器22的作用、效果进行说明。

首先，参考图7对比较例所涉及的脊形滤波器100进行说明。比较例所涉及的脊形滤波器100具备以相同的截面形状向X轴方向排列有多个的衰减部件111及支承多个衰减部件111整体的支承部件112。衰减部件111具有朝向带电粒子束R的照射方向的上游侧突出的三角形的截面形状，并以该截面形状向Y轴方向延伸。并且，如图7(b)所示，彼此相邻的衰减部件111彼此之间形成有间隙113，但在与该间隙113对应的部分，支承部件112进行扩展。因此，射入于脊形滤波器100的带电粒子束R在不通过衰减部件111的部位也通过支承部件112，因此有时因该支承部件112带电粒子束R散射。

相对于此，在本实施方式所涉及的带电粒子束治疗装置1中，脊形滤波器22在与带电粒子束R的照射方向交叉的XY平面方向上具备多个衰减部件13，该衰减部件13降低所射入的带电粒子束R的能量。在此，在衰减部件13中，从XY平面方向观察时的侧面13c与另一衰减部件13的侧面13c接合。如此，相邻的衰减部件13彼此相互支承，从而即使不设置支承衰减部件13整体那样的支承部件，也能够确保作为脊形滤波器22的强度。并且，即使不设置支承部件也能够确保强度，因此能够在脊形滤波器22中从照射方向观察时的与衰减部件13不同的位置形成向照射方向贯穿的贯穿部16。通过这种结构，未射入于衰减部件13的带电粒子束R能够通过贯穿部16，因此不散射而能够朝向脊形滤波器22的下游侧。通过以上内容，能够抑制带电粒子束R的散射。

本实施方式所涉及的带电粒子束治疗装置1中，XY平面方向具有X轴方向及Y轴方向。衰减部件13具有锥形形状，并且沿X轴方向排列且沿Y轴方向排列。通过这种结构，即使不设置支承部件，也能够确保作为脊形滤波器22的强度。并且，衰减部件13具有锥形形状且沿X轴方向及Y轴方向排列，从而以二维阵列配置。例如，在如图7所示的比较例所涉及的脊形滤波器100中，将沿Y轴方向笔直地延伸的衰减部件111沿X轴方向进行了排列，因此在X轴方向上出现布拉格峰的疏密，但Y轴方向上没有出现疏密，理解成平面时成为纹路的疏密。另一方面，以二维阵列配置衰减部件13，从而能够将布拉格峰的疏密平面化，由此能够使布拉格峰的疏密均匀地接近。

并且，本实施方式所涉及的脊形滤波器22为生成带电粒子束R的展宽布拉格峰的带电粒子束治疗装置用脊形滤波器22，所述脊形滤波器22沿与带电粒子束R的照射方向交叉的XY平面方向具备多个衰减部件13，该衰减部件13降低所射入的带电粒子束R的能量。关于衰减部件13，截面积沿照射方向发生变化，且从交叉方向观察时的侧面13c与另一衰减部件13的侧面13c接合。在从照射方向观察时的与衰减部件13不同的位置形成有向照射方向贯穿的贯穿部16。

根据本实施方式所涉及的脊形滤波器22，能够得到与上述带电粒子束治疗装置1相同的作用、效果。

本发明并不限定于上述实施方式。

衰减部件的形状及阵列并不限定于上述实施方式。例如，如图8所示，也可以采用三角锥形状的衰减部件150。在图8(a)所示的例子中，也可以为如下，即，各衰减部件150以朝向恒定方向的状态排列，且在三个衰减部件150的各边缘部150e以形成三角形状的贯穿部156那样的图案排列。或者，如图8(b)所示，也可以为如下，即，六个衰减部件150彼此改变朝向且彼此接合，且在各衰减部件150的边缘部150e以形成如六角形状的贯穿部157那样的图案排列。在图8(a)及图8(b)中的任一例子中，衰减部件150隔着形成于角部部分的侧面与相邻的衰减部件150接合。

并且，如图9(a)所示，采用六角锥形状的衰减部件160，且在各角部隔着侧面与另一衰减部件160接合。通过各衰减部件160的边缘部160e而形成三角形的贯穿部166。如图9(b)所示，采用八角锥形状的衰减部件170，且隔着侧面与另一衰减部件170接合。通过各衰减部件170的边缘部170c而形成四边形的贯穿部176。

并且，衰减部件如上述实施方式及变形例，可以不是完整的锥形形状，也可以为通过组合阶梯形状而近似地构成锥形形状的形状。例如，图10所示的脊形滤波器具备近似地构成图8(b)所示的脊形滤波器的三角锥形状的衰减部件150的衰减部件180。衰减部件180通过层叠多段大致三角板状的部件181而构成。该部件181随着朝向照射方向的上游而以维持相似形状的状态尺寸逐渐变小。由此，衰减部件180具有将三角锥斜面在多段阶梯面进行近似的结构。这种衰减部件180也相当于沿照射方向截面积发生变化的形状。

在图8及图9中，均沿X轴方向及Y轴方向，以特定的图案排列。因此，在脊形滤波器的各区域，能够将衰减部件所占的面积与贯穿部所占的面积的比率设为大致恒定。另外，除了图8及图9以外，也可以采用所有衰减部件的形状及阵列图案。另外，各脊形滤波器的衰减部件呈满足阿基米德的平面填充的几何图形。并且，上述例的衰减部件的所有锥形形状也可以被置换为圆锥。

Claims (3)

1.一种带电粒子束治疗装置，具备：

加速器，对带电粒子进行加速来射出带电粒子束；

照射部，向被照射体照射所述带电粒子束；及

脊形滤波器，设置于所述照射部，并生成所述带电粒子束的展宽布拉格峰，

所述脊形滤波器沿与所述带电粒子束的照射方向正交的正交方向具备多个衰减部件，该衰减部件降低所射入的所述带电粒子束的能量，

所述衰减部件沿所述照射方向截面积发生变化，且从所述照射方向的上游侧观察下游侧时，所述衰减部件的侧面与另一所述衰减部件的侧面接合，

在所述脊形滤波器中从所述照射方向观察时的与所述衰减部件不同的位置形成有向所述照射方向贯穿的贯穿部。

2.根据权利要求1所述的带电粒子束治疗装置，其中，

所述正交方向具有第1方向及与该第1方向正交的第2方向，

所述衰减部件具有锥形形状，并且沿所述第1方向排列且沿所述第2方向排列。

3.一种脊形滤波器，其为生成带电粒子束的展宽布拉格峰的带电粒子束治疗装置用脊形滤波器，所述脊形滤波器的特征在于，

沿与所述带电粒子束的照射方向正交的正交方向具备多个衰减部件，该衰减部件降低所射入的带电粒子束的能量，

所述衰减部件沿所述照射方向截面积发生变化，且从所述照射方向的上游侧观察下游侧时，所述衰减部件的侧面与另一所述衰减部件的侧面接合，

在从所述照射方向观察时的与所述衰减部件不同的位置形成有向所述照射方向贯穿的贯穿部。

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