CN115999075A - 粒子线治疗装置 - Google Patents
粒子线治疗装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115999075A CN115999075A CN202211290689.7A CN202211290689A CN115999075A CN 115999075 A CN115999075 A CN 115999075A CN 202211290689 A CN202211290689 A CN 202211290689A CN 115999075 A CN115999075 A CN 115999075A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- particle beam
- irradiation
- therapy system
- energy
- branch paths
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1077—Beam delivery systems
- A61N5/1079—Sharing a beam by multiple treatment stations
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1001—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy using radiation sources introduced into or applied onto the body; brachytherapy
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
- A61N5/1075—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for testing, calibrating, or quality assurance of the radiation treatment apparatus
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N5/1077—Beam delivery systems
- A61N5/1081—Rotating beam systems with a specific mechanical construction, e.g. gantries
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
- A61N2005/1087—Ions; Protons
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
- A61N5/00—Radiation therapy
- A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
- A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
- A61N2005/1089—Electrons
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
本发明提供一种粒子线治疗装置,能够减少多个照射空间中的治疗的粒子线的品质偏差。所述粒子线治疗装置(1)具备设置于多个分支路径(31A、31B)的每一个上并变更粒子线的能量的多个能量变更部(50A、50B)。即,能够对多个照射室(101A、101B)的照射空间设置个别的能量变更部(50A、50B)。此时,在各个分支路径(31A、31B)的比能量变更部(50A、50B)更靠下游的位置,容易减小与粒子线的传输参数的调整有关的结构上的差异。因此,调整针对多个照射室(101A、101B)的照射空间的各传输路径(4)中的传输参数变得容易。
Description
技术领域
本发明涉及一种粒子线治疗装置。
本申请主张基于2021年10月22日申请的日本专利申请第2021-173261号的优先权。该日本申请的全部内容通过参考援用于本说明书中。
背景技术
作为粒子线治疗装置,例如已知有专利文献1所示的粒子线治疗装置。粒子线治疗装置具备:对粒子进行加速而生成粒子线的加速器;照射由加速器生成的粒子线的照射装置;及从加速器向照射装置传输粒子线的传输路径。在设置粒子线治疗装置的建筑物中,对一个加速器设置有一个照射装置。因此,传输路径从加速器向一个照射室延伸。
专利文献1:日本特开2015-163229号公报
在此,有时在建筑物中设置多个照射装置。此时,传输路径构成为从加速器延伸并分支为多个分支路径,并且向多个照射空间传输粒子线。此时,在传输路径的比分支部分更靠传输方向的上游侧的共同路径上设置有变更粒子线的能量的能量变更部。在这样的结构中,在比能量变更部更靠下游的位置难以调整粒子线的传输参数,在进行多个照射空间中的治疗时,存在粒子线的品质容易产生偏差的问题。
发明内容
因此,本发明的目的在于提供一种粒子线治疗装置,能够减少多个照射空间中的治疗的粒子线的品质偏差。
本发明所涉及的粒子线治疗装置具备:加速器,对粒子进行加速而生成粒子线;传输路径,从加速器延伸并分支为多个分支路径,并且以能够传输粒子线的方式设置;及多个能量变更部,设置于多个分支路径的每一个上并变更粒子线的能量。
本发明所涉及的粒子线治疗装置具有传输路径,该传输路径从加速器延伸并分支为多个分支路径,并且以能够传输粒子线的方式设置。因此,由加速器生成的粒子线经由传输路径的任一分支路径照射到任一照射空间。对此,粒子线治疗装置具备设置于多个分支路径的每一个上并变更粒子线的能量的多个能量变更部。即,能够对多个照射空间设置个别的能量变更部。此时,在各个分支路径的比能量变更部更靠下游的位置,容易减小与粒子线的传输参数的调整有关的结构上的差异。因此,调整针对多个照射空间的各传输路径中的传输参数变得容易。根据以上,在多个照射空间中的治疗时,能够减少粒子线的品质偏差。
各个分支路径可以在比能量变更部更靠粒子线的传输方向上的下游侧具有彼此大致相同的结构。此时,在各个分支路径的比能量变更部更靠下游的位置,能够使与粒子线的传输参数的调整有关的结构成为大致相同。因此,调整针对多个照射空间的各传输路径中的传输参数变得容易。
各个分支路径可以在比能量变更部更靠粒子线的传输方向上的下游侧具有形成照射到照射对象的粒子线的照射场的照射场形成装置。此时,通过减小各照射空间中的照射场形成装置的结构上的差异,由此调整针对多个照射空间的各传输路径中的传输参数变得容易。
各个分支路径可以在比能量变更部更靠粒子线的传输方向上的下游侧具有变更照射到照射对象的粒子线的照射方向的照射方向变更装置。此时,通过减小各照射空间中的照射方向变更装置的结构上的差异,由此调整针对多个照射空间的各传输路径中的传输参数变得容易。
还可以具备选择部,该选择部设置于多个分支路径的每一个上并在比能量变更部更靠粒子线的传输方向上的下游侧的位置选择粒子线的能量。此时,通过减小各分支路径中的选择部的位置的差异,由此调整针对多个照射空间的各传输路径中的传输参数变得容易。
多个分支路径可以以能够向多个照射空间传输粒子线的方式设置,在该照射空间中向照射对象进行粒子线的照射。
发明的效果
根据本发明,可提供一种能够减少多个照射空间中的治疗的粒子线的品质偏差的粒子线治疗装置。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的粒子线治疗装置的俯视观察时的配置图。
图2是图1的粒子线治疗装置的照射部附近的概略结构图。
图3是表示对肿瘤设定的层的图。
图4是用于对照射部的基轴进行说明的概略图。
图5是比较例所涉及的粒子线治疗装置的俯视观察时的配置图。
图6是比较例所涉及的粒子线治疗装置的俯视观察时的配置图。
符号的说明
1-粒子线治疗装置,2-加速器,4-传输路径,5-机架(照射方向变更装置),6-照射场形成装置,31A、31B-分支路径,32-共同路径,50A、50B-能量变更部,57-选择部,101A、101B-照射室。
具体实施方式
以下,参考附图对本发明所涉及的粒子线治疗装置的较佳实施方式进行说明。另外,在附图说明中,对相同的要件标注相同的符号,并省略重复说明。在本实施方式中,对将粒子线治疗装置设为带电粒子线治疗装置的情况进行说明。粒子线治疗装置为例如适用于癌症治疗的装置,且是对患者体内的肿瘤(照射对象)照射质子束等粒子线的装置。
对本实施方式的粒子线治疗装置的概略结构进行说明。图1是本发明的一实施方式所涉及的粒子线治疗装置的俯视观察时的配置图。如图1所示,粒子线治疗装置1具备:生成粒子线的加速器2;从任意的方向对治疗台16上的患者15照射粒子线的旋转自如的多个照射装置3;及向照射装置3传输由加速器2生成的粒子线的传输路径4。并且,粒子线治疗装置1的各设备例如设置于建筑物100的房间中。
在本实施方式中,建筑物100为相对于一个加速器2具有多个照射室101。在各照射室101中分别设置有各一个照射装置3。在图1所示的例子中,设置有两个照射室101及两个照射装置3,但照射室101及照射装置3的数量并不受特别限定。另外,关于传输路径4的结构的详细内容及粒子线治疗装置1的布局的详细内容,待留后述。另外,设置于一个照射室101的照射装置3无需为一个,也可以在一个照射室101中设置有多个照射装置3。
照射装置3具备照射场形成装置6和机架5(照射方向变更装置)。照射场形成装置6为形成照射到照射对象的粒子线的照射场的装置。照射场形成装置6安装于以围绕治疗台16的方式设置的机架5。照射场形成装置6能够通过机架5而围绕治疗台16进行旋转。机架5能够围绕旋转轴线进行旋转。传输路径4从机架5的后端侧进入机架5内。而且,在传输路径4中,利用偏转电磁铁7向外周侧变更了粒子线的轨道之后,利用偏转电磁铁8(六极磁铁或带有六极分量的偏转磁铁的一例)使粒子线的轨道大幅弯曲而从外周侧进入照射装置3。
在偏转电磁铁7与偏转电磁铁8之间设置有运动量分析狭缝55。偏转电磁铁7、运动量分析狭缝55及偏转电磁铁8作为规定运动量分散(规定能量的扩散)的分析仪57发挥作用。另外,在偏转电磁铁7与偏转电磁铁8之间,除了运动量分析狭缝55以外,还可以设置有四极磁铁56。
图2是图1的粒子线治疗装置的照射部附近的概略结构图。另外,在以下的说明中,使用术语“X轴方向”、“Y轴方向”、“Z轴方向”进行说明。“X轴方向”为沿着照射装置3的基轴AX的方向,是粒子线B的照射深度方向。另外,关于“基轴AX”的详细内容,待留后述。在图2中,示出沿着基轴AX照射粒子线B的状态。“Y轴方向”为与X轴方向正交的平面内的一个方向。“Z轴方向”为在与X轴方向正交的平面内与Y轴方向正交的方向。
参考图1及图2对本实施方式所涉及的粒子线治疗装置1的详细结构进行说明。作为粒子线治疗装置1,例示出与扫描法有关的照射装置,但并不受特别限定,也可以采用宽射束(broad beam)法、其他照射方法。另外,扫描方式并不受特别限定,可以采用线扫描、光栅扫描、点扫描等。粒子线治疗装置1除了具备加速器2、照射装置3及传输路径4以外,还具备控制部80及治疗计划装置90。在图2中示出多个照射装置3中的一个。
加速器2为对带电粒子进行加速而生成预先设定的能量的粒子线B的装置。由加速器2生成的粒子线B通过由传输路径4形成的轨道而被诱导至照射装置3。作为加速器2,例如可以举出回旋加速器、同步回旋加速器、线性加速器(Linac)等。这些为生成固定能量的粒子线B的固定能量加速器。作为本实施方式中的加速器2,采用射出预先规定的能量的粒子线B的回旋加速器。
照射装置3照射由加速器2生成的粒子线B。具体而言,如图2所示,照射装置3为对患者15体内的肿瘤(照射对象)14照射粒子线B的装置。作为粒子线B的带电粒子为将带有电荷的粒子加速为高速而成,例如可以举出质子束、重粒子(重离子)束、电子射线等。具体而言,照射装置3为向肿瘤14照射从对由离子源(未图示)生成的带电粒子进行加速的加速器2射出并由传输路径4传输的粒子线B的装置。照射装置3的照射场形成装置6具备扫描电磁铁10、通道11、剂量监视器12(监视器的一例)、位置监视器13(监视器的一例)、准直器17及射程位移器30。扫描电磁铁10、通道11、各监视器12、13、准直器17及射程位移器30容纳于作为容纳体的照射喷嘴9中。如此,通过在照射喷嘴9中容纳各主构成要件而构成照射场形成装置6。另外,除了设置上述要件以外,还可以在扫描电磁铁10的上游侧设置六极磁铁或带有六极分量的偏转磁铁及轮廓监视器(profile monitor)。
扫描电磁铁10包括Y轴方向扫描电磁铁10a及Z轴方向扫描电磁铁10b。Y轴方向扫描电磁铁10a及Z轴方向扫描电磁铁10b分别由一对电磁铁构成,使一对电磁铁之间的磁场与从控制部80供给的电流对应地发生变化,并使通过该电磁铁之间的粒子线B进行扫描。通过扫描电磁铁10,Y轴方向扫描电磁铁10a沿Y轴方向扫描粒子线B,Z轴方向扫描电磁铁10b沿Z轴方向扫描粒子线B。这些扫描电磁铁10依次配置于基轴AX上且比加速器2更靠粒子线B的下游侧的位置。另外,扫描电磁铁10以在治疗计划装置90中预先计划的扫描路径上照射粒子线B的方式扫描粒子线B。另外,可以利用一个扫描电磁铁,使粒子线B沿X方向及Y方向扫描。
通道11配置于基轴AX上且相对于扫描电磁铁10的下游侧。通道11将被扫描电磁铁10扫描的粒子线B诱导到相对于通道11配置于下游的剂量监视器12。通道11例如呈从基轴AX的上游朝向下游扩散的圆锥台形。通道11沿着基轴AX而贯通。通道11的内部被暴露于大气中。即,通道11在其内部包含大气(空气)。大气(空气)例如包含氮及氧。通道11例如其内部被曝露于大气中。此时,照射喷嘴9的整个内部可以被暴露于大气中,也可以构成为仅通道11的内部被暴露于大气中。另外,上述部位可以不被暴露于大气中,也可以填充有氦,也可以成为真空。
剂量监视器12配置于基轴AX上且相对于通道11的下游侧。位置监视器13检测并监视粒子线B的射束形状及位置。位置监视器13配置于基轴AX上且比剂量监视器12更靠粒子线B的下游侧的位置。各监视器12、13将所检测出的检测结果输出到控制部80。
射程位移器30降低通过的粒子线B的能量而进行该粒子线B的射程的位移。在本实施方式中,射程位移器30设置于照射喷嘴9的前端部9a。另外,照射喷嘴9的前端部9a为粒子线B的下游侧的端部。
准直器17为设置于至少比扫描电磁铁10更靠粒子线B的下游侧的位置,且屏蔽粒子线B的一部分、使一部分通过的部件。在此,准直器17设置于位置监视器13的下游侧。准直器17连接于使该准直器17移动的准直器驱动部18。
控制部80例如由CPU、ROM及RAM等构成。该控制部80根据从各监视器12、13输出的检测结果来控制加速器2、扫描电磁铁10及准直器驱动部18。
并且,粒子线治疗装置1的控制部80与进行粒子线治疗的治疗计划的治疗计划装置90连接。治疗计划装置90在治疗前通过CT等测定患者15的肿瘤14,并计划肿瘤14的各位置处的剂量分布。具体而言,治疗计划装置90针对肿瘤14制作治疗计划图。治疗计划装置90向控制部80发送所制作的治疗计划图。在由治疗计划装置90制作出的治疗计划图中,计划了粒子线B描绘什么样的扫描路径。
当进行基于扫描方式的粒子线B的照射时,将肿瘤14沿X轴方向虚拟地分割为多个层,在一个层中以沿在治疗计划中所规定的扫描路径的方式扫描并照射粒子线。然后,在完成该一个层中的粒子线B的照射之后,进行相邻的下一个层中的粒子线B的照射。
当进行基于扫描方式的粒子线的照射时,首先从加速器2射出粒子线B。所射出的粒子线B通过扫描电磁铁10的控制而以沿在治疗计划中所规定的扫描路径的方式被扫描。由此,粒子线B在沿Z轴方向设定的一个层中的照射范围内被扫描的同时照射到肿瘤14。若完成对一个层的照射,则向下一个层照射粒子线B。以该方式,照射场形成装置6能够形成一个层中的照射场。
参考图3的(a)及(b)对与控制部80的控制相对应的扫描电磁铁10的粒子线照射图像进行说明。图3为表示对肿瘤设定的层的图。图3的(a)示出在深度方向上被虚拟地切割成多个层的被照射体,图3的(b)示出从深度方向观察的一个层中的粒子线的扫描图像。
如图3的(a)所示,被照射体在照射深度方向上被虚拟地切割为多个层,在本例中,从较深(粒子线B的射程较长)的层起依次被虚拟地切割为层L1、层L2、……层Ln-1、层Ln、层Ln+1、……层LN-1、层LN那样的N个层。并且,如图3的(b)所示,当粒子线B一边描绘出沿扫描路径TL的射束轨道一边连续照射(线扫描或光栅扫描)时,被沿着层Ln的扫描路径TL连续照射,当点扫描时,对层Ln的多个照射点进行照射。粒子线B沿着沿Z轴方向上延伸的扫描路径TL1而被照射,沿着扫描路径TL2在Y轴方向上稍微位移,并且沿着相邻的扫描路径TL1而被照射。如此,从被控制部80控制的照射装置3射出的粒子线B在扫描路径TL上移动。
图4为用于对照射部的基轴进行说明的概略图。参考图4对照射装置3的“基轴AX”进行说明。基轴AX为成为照射装置3进行粒子线B的照射时的基准的虚拟的基准线。在治疗计划装置90进行治疗计划时制作扫描图案时,也以基轴AX作为基准进行治疗计划。例如,当设定图3的(a)所示的层时,各层设为与基轴AX垂直的面。并且,在设定沿Y轴方向的移动量及沿Z轴方向的移动量时,也以基轴AX的位置作为基准。如图4的(a)所示,基轴AX与机架5的中心线CL正交且通过中心线CL。基轴AX通过机架5的中心线CL上的等中心点AC。如图4的(b)所示,当使机架5旋转而使照射装置3围绕等中心点AC进行旋转时,基轴AX与照射装置3的位置无关地通过机架5上的等中心点AC。另外,XYZ坐标系为根据基轴AX的朝向而变化的相对坐标系。在图4中示出基轴AX沿铅垂方向延伸的状态下的XYZ坐标系。并且,在所述的图1中,为了示出照射装置3的状态而示出基轴AX沿水平方向延伸的状态。因此,在图1中示出与该状态相对应的XYZ坐标系。
接着,参考图1对本实施方式所涉及的粒子线治疗装置1的传输路径4的详细结构及建筑物100的布局进行说明。
建筑物100具有沿X轴方向排列的照射室101A、101B。照射室101A相对于照射室101B配置于X轴方向的正侧。在照射室101A、101B中分别配置有照射装置3A、3B。此时,照射装置3A、3B以机架5的旋转轴与Y轴方向成平行的方式配置。并且,以机架5的正面侧成为Y轴方向的正侧且机架5的背面侧成为Y轴方向的负侧的方式配置。并且,建筑物100具备相对于照射室101A、101B在Y轴方向的负侧相邻的加速器室102。
照射室101A、101B和加速器室102设置有沿X轴方向延伸的壁部103。在照射室101A的X轴方向的正侧设置有沿Y轴方向延伸的壁部104。在照射室101A的X轴方向的负侧设置有沿Y轴方向延伸的壁部106。壁部106为照射室101A与照射室101B的分隔壁。在照射室101A的Y轴方向的正侧设置有沿X轴方向延伸的壁部107。在照射室101B的X轴方向的负侧设置有沿Y轴方向延伸的壁部108。在照射室101B的Y轴方向的正侧设置有沿X轴方向延伸的壁部109。在加速器室102的X轴方向的正侧设置有沿Y轴方向延伸的壁部111。壁部111以与壁部104连续的方式设置。在加速器室102的X轴方向的负侧设置有沿Y轴方向延伸的壁部112。在加速器室102A的Y轴方向的负侧设置有沿X轴方向延伸的壁部113。
在壁部104与壁部107之间形成有照射室101A的入口121。在壁部106与壁部109中间形成有照射室101B的入口122。建筑物100的各壁部作为屏蔽放射线的屏蔽壁发挥作用。
传输路径4从加速器2延伸并以能够传输粒子线的方式设置。传输路径4从加速器2延伸并分支为多个分支路径31A、31B,并且向将粒子线照射到照射对象的多个照射室101A、101B传输粒子线。传输路径4具有从加速器2沿X轴方向延伸的共同路径32。分支路径31A、31B在分支部分从共同路径32分支。多个分支路径31A、31B以能够向多个照射空间传输粒子线的方式设置,在照射空间中向照射对象进行粒子线的照射。
分支路径31A以从共同路径32连续的方式沿X轴方向延伸。分支路径31A在X轴方向上的机架5的背面的位置处向Y轴方向的正侧弯曲。分支路径31A经由壁部103从机架5的背面进入照射装置3A内。在照射装置3A内,分支路径31A在偏转电磁铁7的位置处朝向偏转电磁铁8倾斜地延伸。分支路径31A在偏转电磁铁8的内部与该偏转电磁铁8同样地弯曲并延伸至照射场形成装置6的下游侧的照射口。分支路径31B在共同路径32的分支部分向Y轴方向的正侧弯曲。分支路径31B经由壁部103从机架5的背面进入照射装置3B内。分支路径31B在照射装置3B内的结构与分支路径31A相同。另外,在以后的说明中,以粒子线的传输方向作为基准使用术语“上游侧”、“下游侧”。
在加速器室102中,在分支路径31A的弯曲部附近从上游侧向下游侧依次设置有偏转磁铁41A、四极磁铁42A、偏转磁铁43A、四极磁铁44A及四极磁铁46A。偏转磁铁41A、43A为用于弯曲粒子线的轨道的电磁铁。四极磁铁42A、44A、46A为用于使粒子线收敛而调整粒子线的形状的磁铁。与分支路径31A同样地,在分支路径31B的弯曲部附近从上游侧向下游侧依次设置有偏转磁铁41B、四极磁铁42B、偏转磁铁43B、四极磁铁44B及四极磁铁46B。另外,在分支路径31A中比偏转磁铁41A更靠上游侧的直线部分设置有多个四极磁铁47。在多个四极磁铁47之间可以设置有未图示的轮廓监视器及射束止挡器。另外,这些磁铁可以为电磁铁。
粒子线治疗装置1具备设置于多个分支路径31A、31B的每一个上并变更粒子线的能量的多个能量变更部50A、50B。能量变更部50A、50B设置于分支路径31A、31B中比四极磁铁46A更靠下游侧且从壁部103向Y轴方向的负侧分离的位置。能量变更部50A、50B例如由具备使通过的粒子线的能量衰减的衰减部件的衰减器51A、51B构成。衰减器51A、51B能够通过调整衰减部件的厚度来调整能量的衰减。并且,能量变更部50A、50B可以在衰减器51A、51B的下游侧还包括准直器52A、52B。准直器52A、52B为,规定由衰减器扩散后的射束的发射率(Emittance)(射束位置的扩散和方向的偏差),例如由中空的金属材料构成,且具有中空形状、狭缝形状。准直器52A、52B可以设置于衰减器51A、51B的下游侧且从壁部103向Y方向的负侧分离的位置。
通过上述能量变更部50A、50B、偏转电磁铁7、四极磁铁56、运动量分析狭缝55及偏转电磁铁8构成对粒子线的能量进行选择的选择系统(ESS:Energy Selection System)。如此,在各分支路径31A、31B中设置有个别的选择系统。即,对各照射装置3A、3B设置有个别的选择系统。另外,针对照射装置3A的选择系统和针对照射装置3B的选择系统,以构成各个选择系统的构成要件的相对位置成为相同的方式配置,且具有相同的结构。另外,在本实施方式中,选择系统由能量变更部50A、50B、偏转电磁铁7、四极磁铁56、运动量分析狭缝55及偏转电磁铁8构成,但对粒子线的能量进行选择的选择系统只要至少具有能量变更部50A、50B即可。
各个分支路径31A、31B在比能量变更部50A、50B更靠下游侧的位置具有彼此大致相同的结构。具体而言,分支路径31A中的比能量变更部50A更靠下游侧的照射场形成装置6及机架5和分支路径31B中的比能量变更部50B更靠下游侧的照射场形成装置6及机架5具有彼此相同的结构。即,照射装置3A的照射场形成装置6和照射装置3B的照射场形成装置6以相同的配置具备相同的构成要件。照射装置3A的机架5和照射装置3B的机架5以相同的配置具备相同的构成要件。
接着,对本实施方式所涉及的粒子线治疗装置1的作用和效果进行说明。
首先,对图5所示的比较例所涉及的粒子线治疗装置201进行说明。比较例所涉及的粒子线治疗装置201具备:建筑物200的加速器室202的加速器2;照射由加速器2生成的粒子线的照射装置3;及从加速器2向照射装置3传输粒子线的传输路径204。在设置粒子线治疗装置201的建筑物200中,针对一个加速器2设置有一个照射装置3。因此,传输路径204从加速器2向一个照射室203延伸。在这样的粒子线治疗装置201中,加速器2、选择系统250、传输路径204及照射装置3以直线配置。因此,无法将该结构扩张到在多个照射室中配置有照射装置的粒子线治疗装置。
接着,对图6所示的比较例所涉及的粒子线治疗装置301进行说明。该粒子线治疗装置301具有多个照射室301A、301B及照射装置3A、3B。传输路径304构成为,从加速器2延伸并分支为多个分支路径331A、331B,并且向多个照射室301A、301B传输粒子线。此时,在传输路径304的比分支部分更靠传输方向的上游侧的共同路径330中,设置有包括变更粒子线的能量的能量变更部351的选择系统350。在这样的结构中,在比能量变更部351更靠下游的位置难以调整粒子线的传输参数。在多个照射室301A、301B之间的治疗中,存在容易产生粒子线的品质偏差这样的问题。
例如,针对照射室301B的分支路径331B长于针对照射室301A的分支路径331A。因此,在分支路径331B中,在比能量变更部351更靠下游侧的位置,粒子线容易扩散。因此,在针对照射室301B的传输路径304的比能量变更部351更靠下游侧的位置,设置有比针对照射室301A的传输路径304更多的电磁铁等。因此,为了向各照射室301A、301B进行分配,粒子线治疗装置301针对每个能量需要传输路径中的传输参数,但难以进行该调整。在此,在为了使调整变得容易而使用较大的电磁铁时,成本增大。因此,当为了抑制成本而使用小的电磁铁,在各照射空间中的治疗中,粒子线的品质产生偏差。
并且,为了缩短治疗时间而加粗黑色峰值时,需要扩大运动量分散。但是,在比较例所涉及的粒子线治疗装置301中,需要将选择系统350设置于远离照射装置3A、3B的位置,因此还存在难以缩短这样的治疗时间的问题。
相对于此,本实施方式所涉及的粒子线治疗装置1具有传输路径4,该传输路径4从加速器2延伸并分支为多个分支路径31A、31B,并且向多个照射室101A、101B传输粒子线,在该照射室101A、101B中向照射对象进行粒子线的照射。因此,由加速器2生成的粒子线经由传输路径4的任一个分支路径31A、31B而在任一个照射室101A、101B中被照射。相对于此,粒子线治疗装置1具备设置于多个分支路径31A、31B的每一个上并变更粒子线的能量的多个能量变更部50A、50B。即,能够针对多个照射室101A、101B设置个别的能量变更部50A、50B。此时,在各个分支路径31A、31B的比能量变更部50A、50B更靠下游的位置,容易减小与粒子线的传输参数的调整有关的结构上的差异。因此,针对多个照射室101A、101B的各传输路径4中的传输参数的调整变得容易。根据以上,在多个照射室101A、101B的照射空间中的治疗中,能够减少粒子线的品质偏差。
各个分支路径31A、31B可以在比能量变更部50A、50B更靠粒子线的传输方向上的下游侧的位置具有彼此大致相同的结构。此时,在各个分支路径31A、31B的比能量变更部50A、50B更靠下游的位置,能够使与粒子线的传输参数的调整有关的结构成为大致相同。因此,针对多个照射室101A、101B的照射空间的各传输路径4中的传输参数的调整变得容易。
各个分支路径31A、31B可以在比能量变更部50A、50B更靠粒子线的传输方向上的下游侧的位置具有形成向照射对象照射的粒子线的照射场的照射场形成装置6。此时,通过减小各照射室101A、101B的照射空间中的照射场形成装置6的结构上的差异,由此针对多个照射室101A、101B的照射空间的各传输路径4中的传输参数的调整变得容易。
各个分支路径31A、31B可以在比能量变更部50A、50B更靠粒子线的传输方向上的下游侧的位置具有变更向照射对象照射的粒子线的照射方向的机架5(照射方向变更装置)。此时,通过减小各照射室中的机架5的结构上的差异,由此针对多个照射室101A、101B的照射空间的各传输路径4中的传输参数的调整变得容易。
还可以具备选择部57,该选择部57设置于多个分支路径31A、31B的每一个,并在比能量变更部50A、50B更靠粒子线的传输方向上的下游侧的位置选择粒子线的能量。此时,通过减小各分支路径31A、31B中的选择部57的位置的差异,由此针对多个照射室101A、101B的照射空间的各传输路径4中的传输参数的调整变得容易。
例如,无法将在图5所示的比较例中所使用的粒子线治疗装置201中采用的传输参数、机架5的位置参数等直接用于图6所示的照射装置3A、3B。因此,传输参数、位置参数的调整花费时间。并且,照射装置3A、3B中的粒子线的等中心点处的特性与粒子线治疗装置201不同,因此无法将在图5的粒子线治疗装置201中进行治疗的患者(因设备维护等而)从中途转移到图6的粒子线治疗装置301,也无法相反地进行。
相对于此,在本实施方式所涉及的粒子线治疗装置1的各照射装置3A、3B中,能够将比能量变更部50A、50B更靠下游的结构设为与图5的粒子线治疗装置201大致相同。因此,在粒子线治疗装置1的各照射装置3A、3B中能够沿用在图5的粒子线治疗装置201中采用的传输参数、机架5的位置参数等。
并且,通过针对多个照射室101A、101B的照射空间设置个别的能量变更部50A、50B,由此加速器2、传输路径4的配置自由度提高。因此,如图1所示,能够采用提高各房间针对放射线的屏蔽性并且使建筑物100整体的面积紧凑那样的布局。
本发明并不仅限于上述实施方式。
例如,照射场形成装置的具体结构并不限定于上述实施方式。并且,照射场形成装置的照射方式并不限定于上述那样的扫描方式,例如也可以采用摇摆(wobbler)法、双散射体法等宽射束方式。
并且,照射方向变更装置的具体结构并不限定于上述实施方式。例如,作为照射方向变更装置,可以代替旋转式装置而采用非旋转式装置。
建筑物100的结构、各构成要件的布局可以在不脱离本发明的宗旨的范围内适当进行变更。
例如,传输路径的分支方式并不受特别限定,也可以采用用一组偏转磁铁将粒子线分配到多个照射室的模式。例如,在图1所示的结构中,可以存在从偏转磁铁41B向纸面下侧延伸的分支路径。由此成为分支为三个分支路径的结构。
Claims (6)
1.一种粒子线治疗装置,其具备:
加速器,对粒子进行加速而生成粒子线;
传输路径,从所述加速器延伸并分支为多个分支路径,并且以能够传输所述粒子线的方式设置;及
多个能量变更部,设置于多个所述分支路径的每一个上并变更所述粒子线的能量。
2.根据权利要求1所述的粒子线治疗装置,其中,
各个所述分支路径为,在比所述能量变更部更靠所述粒子线的传输方向上的下游侧的位置具有彼此大致相同的结构。
3.根据权利要求1或2所述的粒子线治疗装置,其中,
各个所述分支路径为,在比所述能量变更部更靠所述粒子线的传输方向上的下游侧的位置具有照射场形成装置,所述照射场形成装置形成照射到照射对象的所述粒子线的照射场。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的粒子线治疗装置,其中,
各个所述分支路径为,在比所述能量变更部更靠所述粒子线的传输方向上的下游侧的位置具有照射方向变更装置,所述照射方向变更装置变更照射到照射对象的所述粒子线的照射方向。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的粒子线治疗装置,其中,
进一步具备选择部,所述选择部设置于多个所述分支路径的每一个上,并在比所述能量变更部更靠所述粒子线的传输方向上的下游侧的位置选择所述粒子线的能量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的粒子线治疗装置,其中,
所述多个分支路径以能够向多个照射空间传输所述粒子线的方式设置,在所述照射空间中向照射对象进行所述粒子线的照射。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2021-173261 | 2021-10-22 | ||
JP2021173261A JP2023063024A (ja) | 2021-10-22 | 2021-10-22 | 粒子線治療装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN115999075A true CN115999075A (zh) | 2023-04-25 |
Family
ID=86030619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202211290689.7A Pending CN115999075A (zh) | 2021-10-22 | 2022-10-21 | 粒子线治疗装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2023063024A (zh) |
KR (1) | KR20230057960A (zh) |
CN (1) | CN115999075A (zh) |
TW (1) | TWI827314B (zh) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009142547A2 (en) * | 2008-05-22 | 2009-11-26 | Vladimir Yegorovich Balakin | Charged particle beam acceleration method and apparatus as part of a charged particle cancer therapy system |
ES2605031T3 (es) | 2009-10-23 | 2017-03-10 | Ion Beam Applications | Pórtico que comprende un analizador de haz para su uso en terapia de partículas |
TWM526412U (zh) * | 2012-10-02 | 2016-08-01 | 陳進安 | 高能量帶電粒子治療系統 |
ITCO20130036A1 (it) * | 2013-08-22 | 2015-02-23 | Fond Per Adroterapia Oncologi Ca Tera | ¿sistema di acceleratori di ioni per il trattamento della fibrillazione atriale¿ |
JP6109702B2 (ja) * | 2013-10-15 | 2017-04-05 | 住友重機械工業株式会社 | 荷電粒子線照射装置 |
CN109091767A (zh) * | 2018-09-14 | 2018-12-28 | 合肥中科离子医学技术装备有限公司 | 一种用于粒子剂量安全保护联锁系统 |
-
2021
- 2021-10-22 JP JP2021173261A patent/JP2023063024A/ja active Pending
-
2022
- 2022-10-14 KR KR1020220132418A patent/KR20230057960A/ko unknown
- 2022-10-19 TW TW111139644A patent/TWI827314B/zh active
- 2022-10-21 CN CN202211290689.7A patent/CN115999075A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW202317227A (zh) | 2023-05-01 |
TWI827314B (zh) | 2023-12-21 |
KR20230057960A (ko) | 2023-05-02 |
JP2023063024A (ja) | 2023-05-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8153989B2 (en) | Charged particle beam irradiating apparatus | |
US8193512B2 (en) | Irradiation field forming device | |
US9142385B1 (en) | Charged particle beam treatment apparatus and method of adjusting path length of charged particle beam | |
JP2003528659A (ja) | 腫瘍組織を照射するためのイオンビームシステム | |
TWI771964B (zh) | 帶電粒子線照射裝置 | |
US9694209B2 (en) | Particle beam therapy system | |
CN107789746B (zh) | 带电粒子束治疗装置及脊形滤波器 | |
CN111714787B (zh) | 带电粒子束治疗装置 | |
JP6657015B2 (ja) | 荷電粒子線治療装置 | |
CN109224317B (zh) | 带电粒子束治疗装置 | |
CN115999075A (zh) | 粒子线治疗装置 | |
US20210031056A1 (en) | Charged particle beam treatment apparatus | |
US20190030373A1 (en) | Charged particle beam treatment system | |
CN107427694B (zh) | 带电粒子束治疗装置 | |
JP6787771B2 (ja) | 荷電粒子線治療装置 | |
US3903421A (en) | Device for irradiation with energy rich electrons | |
JP7165499B2 (ja) | 荷電粒子線治療装置 | |
US10381195B2 (en) | Charged particle beam treatment apparatus | |
KR102548631B1 (ko) | 방사선 조사 장치 및 이를 이용한 방사선 조사 방법 | |
EP3824954A1 (en) | Device, apparatus and method for minibeam radiation therapy | |
JP2018196625A (ja) | 荷電粒子線治療装置 | |
WO2017187593A1 (ja) | 粒子線治療装置 | |
JP2023142817A (ja) | 粒子線治療装置 | |
JP2023140712A (ja) | 粒子線治療装置 | |
WO2018181595A1 (ja) | 荷電粒子線治療装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |