JP2003320039A - Device and method for irradiating charged particle beam - Google Patents
Device and method for irradiating charged particle beamInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、荷電粒子からな
るビームを被照射体に照射する荷電粒子ビーム照射装置
及び方法、特に、がん治療等に供する荷電粒子ビーム照
射装置及び方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charged particle beam irradiation apparatus and method for irradiating an irradiation target with a beam of charged particles, and more particularly to a charged particle beam irradiation apparatus and method used for cancer treatment and the like. .
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来の荷電粒子ビーム照射装置について
図面を参照しながら説明する。図４は、例えば『Ｒｅ
ｖ．Ｓｃｉ．Ｉｎｓｔｒｕｍ，Ｖｏ１．６４，Ｎｏ．
８，Ａｕｇｕｓｔ １９９３の中の”Ｉｎｓｔｒｕｍｅ
ｎｔａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ ｃａ
ｎｃｅｒ ｕｓｉｎｇ ｐｒｏｔｏｎ ａｎｄ ｌｉｇｈｔ
−ｉｏｎ ｂｅａｍｓ”ｐｐ２０５５−２１２２のＦｉ
ｇ．５２（ｐ２０９２）』に示された従来の荷電粒子ビ
ーム照射装置の３次元照射の概念構成を示す図である。2. Description of the Related Art A conventional charged particle beam irradiation apparatus will be described with reference to the drawings. FIG. 4 shows, for example, “Re
v. Sci. Instrum, Vo 1.64, No.
8, "Instrume in August 1993"
nation for treatment of ca
ncer using proton and light
-Ion beams "pp2055-2122 Fi
g. 52 (p2092) ”is a diagram showing a conceptual configuration of three-dimensional irradiation of the conventional charged particle beam irradiation apparatus shown in FIG.
【０００３】図４において、４１は加速器からの荷電粒
子ビーム、４２はスリット、４３はピームを垂直方向に
走査する電磁石、４４はビームを水平方向に走査する電
磁石、４５はビーム位置モニタ、４６はレンジシフタ
ー、４７は患部へのビーム、４８は患部、４９はレンジ
シフターの厚みとこれを通過するビームのエネルギーロ
スとの関係を示す。なお、この図では、見易いように説
明に係わる直接の機器以外については省略している。In FIG. 4, 41 is a charged particle beam from an accelerator, 42 is a slit, 43 is an electromagnet for scanning a beam in a vertical direction, 44 is an electromagnet for scanning a beam in a horizontal direction, 45 is a beam position monitor, and 46 is a beam position monitor. The range shifter, 47 shows the beam to the affected area, 48 shows the affected area, and 49 shows the relationship between the thickness of the range shifter and the energy loss of the beam passing through it. It should be noted that, in this figure, components other than the direct devices related to the description are omitted for clarity.
【０００４】つぎに、従来の荷電粒子ビーム照射装置の
動作について図面を参照しながら説明する。Next, the operation of the conventional charged particle beam irradiation apparatus will be described with reference to the drawings.
【０００５】図４において、加速器から発生した荷電粒
子（例えば電子、陽子、重イオン）のビーム４１は、照
射装置に運ばれてくる。このビーム４１は、スリット４
２によって適当な細いビームに絞られ、垂直方向の走査
電磁石４３と水平方向の走査電磁石４４それぞれに流れ
る電流の制御により、曲げられて患部４８の目標点へ向
かう。In FIG. 4, a beam 41 of charged particles (eg, electrons, protons, heavy ions) generated from an accelerator is carried to an irradiation device. This beam 41 has a slit 4
The beam is focused into an appropriate thin beam by 2 and is bent by the control of the electric currents flowing through the vertical scanning electromagnet 43 and the horizontal scanning electromagnet 44, respectively, to be directed to the target point of the affected area 48.
【０００６】位置モニタ４５では、その目標に合ってい
るかを確認し、レンジシフター４６はアクリル等の材料
で作られ、その厚みが可変であり、通過することで適当
なエネルギーの減少が起こり、患部４８へのビーム４７
となる。The position monitor 45 confirms whether or not the target is met, and the range shifter 46 is made of a material such as acrylic, and the thickness thereof is variable, and when the range shifter 46 passes, an appropriate decrease in energy occurs and the affected area is affected. Beam 47 to 48
Becomes
【０００７】スキャニングと呼ばれる照射方法では、電
磁石４３、４４によりビームの位置を替えながら、照射
することで目標とする患部４８の必要な部分にビームを
照射し、それ以外には照射しないという方法で線量の集
中性を向上している。In the irradiation method called scanning, the beam is irradiated to a necessary portion of the target affected part 48 by changing the beam position by the electromagnets 43 and 44, and the other part is not irradiated. Dose concentration is improved.
【０００８】ビーム位置を移動する間も照射するという
方法や照射している（ビームを出している）間はその場
所に留まり、次へ移動する時はビームを止めておくとい
う照射の方法もある。There are also a method of irradiating while moving the beam position and a method of irradiating while staying at the position while irradiating (beam is being emitted) and stopping the beam when moving to the next position. .
【０００９】走査電磁石４３、４４では、横方向の照射
野をつくるが、深さ方向は患部４８へのビーム４７のエ
ネルギーで決まる。図４（ｂ）に示したように、レンジ
シフター４６を通過する前のビーム４１と通過した後の
（患部へのビーム）ビーム４７のエネルギーの差は、レ
ンジシフター４６の厚みが厚いほど大きくなり、エネル
ギーを失ったビーム４７は患部４８のより浅い部分に照
射される。The scanning electromagnets 43, 44 form a lateral irradiation field, but the depth direction is determined by the energy of the beam 47 to the affected area 48. As shown in FIG. 4B, the energy difference between the beam 41 before passing through the range shifter 46 and the beam 47 (beam to the affected area) after passing through the range shifter 46 increases as the thickness of the range shifter 46 increases. The beam 47 that has lost energy is applied to a shallower portion of the affected area 48.
【００１０】従って、体積のある患部４８の照射では、
レンジシフター４６の厚みが薄い状態から例えば１層目
の照射を走査磁石を使って照射し終わると、レンジシフ
ター４６の厚みを増やして浅い２層目の照射を同様に行
う。これを続けることで、深さ方向にもまた横方向にも
ボリュームのある患部４８を細いビームで一様に照射す
ることが可能となる。Therefore, in the irradiation of the affected area 48 having a large volume,
When the irradiation of the first layer is finished using the scanning magnet from the state where the range shifter 46 is thin, the thickness of the range shifter 46 is increased and the shallow second layer is irradiated in the same manner. By continuing this, it becomes possible to uniformly irradiate the affected area 48 having a volume both in the depth direction and the lateral direction with a thin beam.
【００１１】[0011]
【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
荷電粒子ビーム照射装置では、レンジシフター４６は患
部４８の深さをカバーするだけの厚みの変化を持たせる
必要があった。レンジシフター４６には、くさび型のも
のを２枚重ねてビームライン上に抜き差しすることによ
り、ビーム通過部の厚みを連続的に変える方法と、最小
厚みの倍、４倍、８倍、…等の板を組み合わせてビーム
ライン上に抜き差す（バイナリー型）方法などがある
が、いずれも厚みの変化幅を大きくするとレンジシフタ
ー４６の構造が大きくなり、ビームラインの空間を圧迫
する。そればかりか、レンジシフター４６を通過したビ
ームは単にエネルギーを減少するだけでなく、厚みが増
すにつれ散乱も大きくなるのでビーム径状が大きくなっ
ていくということが起こる。それはビームの患部以外へ
の不必要な照射を生み出すという問題点があった。In the conventional charged particle beam irradiation apparatus as described above, the range shifter 46 needs to have a thickness change enough to cover the depth of the affected area 48. As the range shifter 46, two wedge-shaped ones are overlapped with each other and inserted / removed on / from the beam line to continuously change the thickness of the beam passing portion, and the minimum thickness is doubled, four times, eight times, etc. There is a method (binary type) in which the plates are combined and pulled out on the beam line, but in both cases, the structure of the range shifter 46 becomes large and the space of the beam line is compressed when the variation width of the thickness is increased. Not only that, the beam that has passed through the range shifter 46 not only simply reduces the energy, but also increases in scattering as the thickness increases, so that the beam diameter increases. It has a problem that it produces unnecessary irradiation of the beam to other than the affected area.
【００１２】一方、それらの問題点を無くすため、レン
ジシフター４６を使用しないで加速器の加速エネルギー
を１つの層の照射が終わる毎に少しずつ変えて、全体の
深さを照射するという方法もある。しかし、加速器から
取り出されるビームの軸を一定にしたままエネルギーの
みを変えるための調整が難しく、エネルギー毎の調整パ
ラメータを獲得し、すべての深さに対応させるのは容易
ではないという別の問題点があった。On the other hand, in order to eliminate these problems, there is also a method in which the range shifter 46 is not used and the acceleration energy of the accelerator is changed little after each irradiation of one layer to irradiate the entire depth. . However, another problem is that it is difficult to adjust only the energy while keeping the axis of the beam extracted from the accelerator constant, and it is not easy to obtain adjustment parameters for each energy and to correspond to all depths. was there.
【００１３】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、ビームの不必要な広がりを押さえ
て３次元の照射を行うための簡便な方法を提供すること
ができる荷電粒子ビーム照射装置及び方法を得ることを
目的とする。The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and can provide a simple method for performing three-dimensional irradiation by suppressing unnecessary spread of the beam. It is an object to obtain an irradiation device and method.
【００１４】[0014]
【課題を解決するための手段】この発明の請求項１に係
る荷電粒子ビーム照射装置は、所定の運転パターンに基
づいてエネルギーを変更して荷電粒子ビームを出射する
加速器と、厚みを変えることにより、前記加速器からの
荷電粒子ビームのエネルギーを変更して通過させるレン
ジシフターとを備え、前記レンジシフターの厚みの変
更、及び前記レンジシフターに入射される荷電粒子ビー
ムのエネルギーの変更を組み合わせ、照射対象領域の形
状に合わせて荷電粒子ビームを照射するものである。A charged particle beam irradiation apparatus according to a first aspect of the present invention includes an accelerator for changing energy based on a predetermined operation pattern to emit a charged particle beam, and a thickness for changing the accelerator. A range shifter that changes the energy of the charged particle beam from the accelerator to pass therethrough, and combines the change of the thickness of the range shifter and the energy of the charged particle beam incident on the range shifter for irradiation. The charged particle beam is irradiated according to the shape of the region.
【００１５】この発明の請求項２に係る荷電粒子ビーム
照射装置は、前記加速器を、離散的な所定の運転パター
ンに基づいてエネルギーを変更し、前記レンジシフター
が、離散的にその厚みが変更されるものである。In the charged particle beam irradiation apparatus according to the second aspect of the present invention, the energy of the accelerator is changed based on a predetermined discrete operation pattern, and the range shifter is changed in thickness discretely. It is something.
【００１６】この発明の請求項３に係る荷電粒子ビーム
照射装置は、荷電粒子ビームを出射する加速器と、前記
加速器から出射された荷電粒子ビームを治療室まで輸送
するビーム輸送系と、前記ビーム輸送系の途中に配置さ
れ、厚みを変えることにより、前記加速器からの荷電粒
子ビームのエネルギーを段階的に大きく変更して通過さ
せる第１のレンジシフターと、前記治療室に配置され、
厚みを変えることにより、前記第１のレンジシフターか
らの荷電粒子ビームのエネルギーを細かく変更して通過
させる第２のレンジシフターとを備えたものである。A charged particle beam irradiation apparatus according to a third aspect of the present invention is an accelerator for emitting a charged particle beam, a beam transportation system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator to a treatment room, and the beam transportation. A first range shifter, which is arranged in the middle of the system and changes the thickness to allow the energy of the charged particle beam from the accelerator to be greatly changed stepwise, and is arranged in the treatment room,
A second range shifter is provided, which finely changes the energy of the charged particle beam from the first range shifter by changing the thickness and passes the beam.
【００１７】この発明の請求項４に係る荷電粒子ビーム
照射装置は、荷電粒子ビームを出射する加速器と、前記
加速器から出射された荷電粒子ビームを輸送する主ビー
ム輸送系と、前記主ビーム輸送系から分岐された荷電粒
子ビームを第１の治療室まで輸送する第１の分岐ビーム
輸送系と、前記主ビーム輸送系から分岐された荷電粒子
ビームを第２の治療室まで輸送する第２の分岐ビーム輸
送系と、前記第１の分岐ビーム輸送系の途中に配置さ
れ、患者毎に厚みを変えることにより、前記加速器から
の荷電粒子ビームのエネルギーを変更して通過させる第
１のレンジシフターと、前記第２の分岐ビーム輸送系の
途中に配置され、患者毎に厚みを変えることにより、前
記加速器からの荷電粒子ビームのエネルギーを変更して
通過させる第２のレンジシフターと、前記第１の治療室
に配置され、厚みを変えることにより、前記第１のレン
ジシフターからの荷電粒子ビームのエネルギーを変更し
て通過させる第３のレンジシフターと、前記第２の治療
室に配置され、厚みを変えることにより、前記第２のレ
ンジシフターからの荷電粒子ビームのエネルギーを変更
して通過させる第４のレンジシフターとを備えたもので
ある。A charged particle beam irradiation apparatus according to a fourth aspect of the present invention is an accelerator for emitting a charged particle beam, a main beam transportation system for transporting a charged particle beam emitted from the accelerator, and the main beam transportation system. A first branch beam transport system for transporting a charged particle beam branched from a first treatment room to a first treatment room, and a second branch for transporting a charged particle beam branched from the main beam transport system to a second treatment room A beam transport system and a first range shifter which is disposed in the middle of the first branched beam transport system and changes the energy of the charged particle beam from the accelerator by changing the thickness for each patient. A second laser which is disposed in the middle of the second branched beam transport system and which changes the energy of the charged particle beam from the accelerator by changing the thickness for each patient. A second shifter, a third shifter disposed in the first treatment chamber and having a thickness changed to change the energy of the charged particle beam from the first range shifter to pass therethrough; A fourth range shifter which is arranged in the chamber and changes the energy of the charged particle beam from the second range shifter by changing its thickness.
【００１８】この発明の請求項５に係る荷電粒子ビーム
照射方法は、加速器により所定の運転パターンに基づい
てエネルギーを変更して荷電粒子ビームを出射するステ
ップと、レンジシフターの厚みを変えることにより、前
記加速器からの荷電粒子ビームのエネルギーを変更して
通過させるステップと、前記レンジシフターの厚みの変
更、及び前記レンジシフターに入射される荷電粒子ビー
ムのエネルギーの変更を組み合わせ、照射対象領域の形
状に合わせて荷電粒子ビームを照射するステップとを含
むものである。In the charged particle beam irradiation method according to a fifth aspect of the present invention, the steps of changing the energy by the accelerator based on a predetermined operation pattern to emit the charged particle beam, and changing the thickness of the range shifter, Changing the energy of the charged particle beam from the accelerator and passing it, changing the thickness of the range shifter, and changing the energy of the charged particle beam incident on the range shifter are combined to obtain the shape of the irradiation target area. And irradiating the charged particle beam together.
【００１９】この発明の請求項６に係る荷電粒子ビーム
照射方法は、前記加速器を、離散的な所定の運転パター
ンに基づいてエネルギーを変更し、前記レンジシフター
が、離散的にその厚みが変更されるものである。In the charged particle beam irradiation method according to a sixth aspect of the present invention, the energy of the accelerator is changed based on a discrete predetermined operation pattern, and the range shifter is changed in thickness discretely. It is something.
【００２０】この発明の請求項７に係る荷電粒子ビーム
照射方法は、加速器により荷電粒子ビームを出射するス
テップと、前記加速器から出射された荷電粒子ビームを
治療室まで輸送するビーム輸送系の途中に配置された第
１のレンジシフターの厚みを変えることにより、前記加
速器からの荷電粒子ビームのエネルギーを段階的に大き
く変更して通過させるステップと、前記治療室に配置さ
れた第２のレンジシフターの厚みを変えることにより、
前記第１のレンジシフターからの荷電粒子ビームのエネ
ルギーを細かく変更して通過させるステップとを含むも
のである。In the charged particle beam irradiation method according to a seventh aspect of the present invention, a step of emitting a charged particle beam by an accelerator and a beam transportation system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator to a treatment room are provided. Changing the thickness of the placed first range shifter to allow the energy of the charged particle beam from the accelerator to be changed in a stepwise manner to pass therethrough; and for the second range shifter placed in the treatment room. By changing the thickness,
And finely changing the energy of the charged particle beam from the first range shifter and letting it pass.
【００２１】この発明の請求項８に係る荷電粒子ビーム
照射方法は、加速器により荷電粒子ビームを出射するス
テップと、前記加速器から出射された荷電粒子ビームを
輸送する主ビーム輸送系から分岐された荷電粒子ビーム
を第１の治療室まで輸送する第１の分岐ビーム輸送系の
途中に配置された第１のレンジシフターの厚みを患者毎
に変えることにより、前記加速器からの荷電粒子ビーム
のエネルギーを変更して通過させるステップと、前記主
ビーム輸送系から分岐された荷電粒子ビームを第２の治
療室まで輸送する第２の分岐ビーム輸送系の途中に配置
された第２のレンジシフターの厚みを患者毎に変えるこ
とにより、前記加速器からの荷電粒子ビームのエネルギ
ーを変更して通過させるステップと、前記第１の治療室
に配置された第３のレンジシフターの厚みを変えること
により、前記第１のレンジシフターからの荷電粒子ビー
ムのエネルギーを変更して通過させるステップと、前記
第２の治療室に配置された第４のレンジシフターの厚み
を変えることにより、前記第２のレンジシフターからの
荷電粒子ビームのエネルギーを変更して通過させるステ
ップとを含むものである。In the charged particle beam irradiation method according to claim 8 of the present invention, a step of emitting a charged particle beam by an accelerator and a charge branched from a main beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator. The energy of the charged particle beam from the accelerator is changed by changing the thickness of the first range shifter arranged in the middle of the first branched beam transport system for transporting the particle beam to the first treatment room for each patient. And a thickness of a second range shifter disposed in the middle of the second branched beam transport system for transporting the charged particle beam branched from the main beam transport system to the second treatment room. And changing the energy of the charged particle beam from the accelerator so that the charged particle beam passes through the beam, and a third step disposed in the first treatment room. Changing the thickness of the range shifter to change and pass the energy of the charged particle beam from the first range shifter, and changing the thickness of the fourth range shifter arranged in the second treatment room. Thus, the energy of the charged particle beam from the second range shifter is changed and passed.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１に係る荷電粒子ビーム照射装置について図面を参
照しながら説明する。図１は、この発明の実施の形態１
に係る荷電粒子ビーム照射装置の概念構成を示す図であ
る。なお、各図中、同一符号は同一又は相当部分を示
す。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiment 1. A charged particle beam irradiation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a first embodiment of the present invention.
It is a figure which shows the conceptual structure of the charged particle beam irradiation apparatus which concerns on. In each figure, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts.
【００２３】図１において、１は粒子ビームを加速する
加速器、２はその加速器１から取り出されたビーム、３
は加速器１の運転パターンＩ、ＩＩ、ＩＩＩの時のビー
ム２の離散的なエネルギーの変化、４は後述するレンジ
シフターへ入射されるビームを表しそのエネルギーをＥ
１とする、５はレンジシフター、６はレンジシフター５
を通ってきたビームでありそのエネルギーをＥ２とす
る、７はＥ２とＥ１の差△Ｅ＝Ｅ２−Ｅ１とレンジシフ
ター５の厚みの関係を示す関係図、８は加速器１のエネ
ルギー変更とレンジシフター５の厚みの変更を組み合わ
せた時のビームエネルギーの変化を示す関係図である。In FIG. 1, 1 is an accelerator for accelerating a particle beam, 2 is a beam extracted from the accelerator, 3
Is the discrete energy change of the beam 2 during the operation patterns I, II, and III of the accelerator 1, and 4 is the beam incident on the range shifter described later, and its energy is E
1 and 5 are range shifters, 6 is range shifter 5
It is a beam that has passed through and its energy is E2. 7 is a relationship diagram showing the relationship between the difference ΔE = E2-E1 between E2 and E1 and the thickness of the range shifter 5, and 8 is the energy change of the accelerator 1 and the range shifter. 5 is a relational diagram showing a change in beam energy when changing the thickness of No. 5 is combined.
【００２４】加速器１からのビーム２は、ビーム輸送系
（図示せず）を介してレンジシフター５にやってくるビ
ーム４である。レンジシフター５では、厚みを変えるこ
とにより、通過したビーム６のエネルギーを変更するこ
とが可能である。関係図７では、バイナリー型のレンジ
シフター５で離散的に厚みを変えていった場合を示して
いる。エネルギーＥ２となったビーム６が患部へと照射
される。この図１では、図４の従来例で説明した、スリ
ットや走査電磁石やビーム位置モニタについては図示を
省略している。The beam 2 from the accelerator 1 is a beam 4 coming to the range shifter 5 via a beam transport system (not shown). The range shifter 5 can change the energy of the beam 6 that has passed through it by changing the thickness. FIG. 7 shows a case where the thickness is discretely changed by the binary type range shifter 5. The beam 6 having the energy E2 is applied to the affected area. In FIG. 1, illustrations of the slits, the scanning electromagnets, and the beam position monitor described in the conventional example of FIG. 4 are omitted.
【００２５】この実施の形態１に係る荷電粒子ビーム照
射装置では、必要な患部の深さ方向の照射に対応した関
係図８に示されたエネルギーの変更幅が必要な時に、加
速器１のビームエネルギーをここでは例えば離散的な３
段階に変更するとして、運転パターンＩでの取り出しを
行っている時にレンジシフター５の厚みを増して行き、
その最大厚での照射が終了すると、ビームを止めて加速
器１の運転パターンをＩＩとし、なおかつレンジシフタ
ー５の厚みを最小厚みにして、ビームを照射し、順にレ
ンジシフター５の厚みを増して行き、また最大厚で照射
を終了し、次の運転パターンＩＩＩでつぎの照射を、と
いうことを繰り返すことにより、可変領域の小さいレン
ジシフター５と加速器１のエネルギー変更によって、大
きなエネルギーの可変領域をつくりだし、深さ方向に長
くなった患部の照射に対応する。In the charged particle beam irradiation apparatus according to the first embodiment, the beam energy of the accelerator 1 is required when the energy change width shown in FIG. 8 corresponding to the necessary irradiation in the depth direction of the affected area is required. Here, for example, discrete 3
As a change to a stage, the thickness of the range shifter 5 is increased while taking out in the operation pattern I,
When the irradiation with the maximum thickness is completed, the beam is stopped, the operation pattern of the accelerator 1 is set to II, the thickness of the range shifter 5 is set to the minimum thickness, the beam is irradiated, and the thickness of the range shifter 5 is increased in order. By repeating the irradiation with the maximum thickness and the next irradiation with the next operation pattern III, by changing the energy of the range shifter 5 and the accelerator 1 having a small variable region, a variable region of large energy is created. Corresponds to irradiation of an affected area that is elongated in the depth direction.
【００２６】このように、この実施の形態１によれば、
加速器１においても数段のエネルギー変更を行い、レン
ジシフター５と組み合わせたので、少ない可変領域のレ
ンジシフター５を用いても、全体として連続的に大きな
エネルギー変化をもたらし、深さ方向に大きな患部に対
しても有効なビーム照射が可能となる。As described above, according to the first embodiment,
Even in the accelerator 1, the energy was changed in several steps and combined with the range shifter 5, so even if the range shifter 5 with a small variable region was used, a large energy change was continuously produced as a whole, and a large affected area was formed in the depth direction. Effective beam irradiation is also possible.
【００２７】特に、このレンジシフター５は、その材料
の厚み変化を大きくとる必要がなくなり、つまり最大厚
みを小さくでき、厚みのためにビームが散乱されてビー
ム径が不必要に大きくなったり、線量分布の観点から望
ましくない半影ボケ等への影響を小さくすることが可能
となる。この例ではレンジシフター５をバイナリー型で
離散的に変更するものについて示したが、楔形の連続的
に厚みが変わるものでもよい。また、この図１では円形
の加速器１を示しているが、線型加速器でもよい。In particular, the range shifter 5 does not need to have a large change in the thickness of the material, that is, the maximum thickness can be made small, and the beam is scattered due to the thickness to unnecessarily increase the beam diameter, From the viewpoint of distribution, it is possible to reduce the influence on undesired penumbra or the like. In this example, the range shifter 5 is a binary type and is changed discretely, but it may be a wedge type whose thickness is continuously changed. Further, although a circular accelerator 1 is shown in FIG. 1, a linear accelerator may be used.
【００２８】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
係る荷電粒子ビーム照射装置について図面を参照しなが
ら説明する。図２は、この発明の実施の形態２に係る荷
電粒子ビーム照射装置の構成を示す図である。Embodiment 2. A charged particle beam irradiation apparatus according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram showing the configuration of a charged particle beam irradiation system according to Embodiment 2 of the present invention.
【００２９】図２において、１１は加速器１から取り出
されたビームを輸送するビーム輸送系であり、後述する
レンジシフターのところまでの部分の輸送系を示す。１
５は治療室（照射室）１８までのビーム輸送系１１の途
中に配置されたレンジシフター、１６はそこから各治療
室１８へとビームを輸送するビーム輸送系である。In FIG. 2, reference numeral 11 denotes a beam transport system for transporting the beam taken out from the accelerator 1, and shows a transport system up to a range shifter described later. 1
Reference numeral 5 is a range shifter arranged in the middle of the beam transport system 11 to the treatment room (irradiation room) 18, and 16 is a beam transport system for transporting a beam from the range shifter to each treatment room 18.
【００３０】ビーム輸送系１１、１６は、その構成機器
である偏向電磁石や四極電磁石、真空ダクト等の機器を
省略して概念図だけを示している。各治療室１８には、
照射系におかれたレンジシフター５があり、そこを通過
したビームが符号１２である。The beam transport systems 11 and 16 are shown only in a conceptual diagram, omitting components such as a bending electromagnet, a quadrupole electromagnet, and a vacuum duct. In each treatment room 18,
There is a range shifter 5 placed in the irradiation system, and the beam passing through it is number 12.
【００３１】この例では、輸送系の途中にレンジシフタ
ー１５を設け、そこでビームのエネルギーを段階的に大
きく変えている。そして、各治療室１８では、レンジシ
フター５で細かくエネルギーを変更するようにしてい
る。In this example, the range shifter 15 is provided in the middle of the transportation system, and the energy of the beam is greatly changed stepwise there. Then, in each treatment room 18, the range shifter 5 finely changes the energy.
【００３２】このように、この実施の形態２に係る荷電
粒子ビーム照射装置では、ビーム輸送系１１、１６に設
置したレンジシフター１５の厚みを変更することによ
り、加速器１の運転パターンは一定のままで、各治療室
１８の照射系へのビームエネルギーを変えることができ
る。As described above, in the charged particle beam irradiation apparatus according to the second embodiment, the operation pattern of the accelerator 1 remains constant by changing the thickness of the range shifter 15 installed in the beam transport systems 11 and 16. Thus, the beam energy to the irradiation system of each treatment room 18 can be changed.
【００３３】レンジシフター１５では、数段の大きなエ
ネルギー変更であり、従ってその下流側のビーム輸送系
の電磁石類の励磁量もそのエネルギーにあわせ、段数分
変化させる。これにより、治療室１８のレンジシフター
５の細かな変化と合わせて、最終的な照射ビーム１２の
エネルギーを大きな範囲で細かく変更することが可能で
ある。In the range shifter 15, the energy is changed by a large number of steps, so that the excitation amount of the electromagnets of the beam transport system on the downstream side is also changed by the number of steps according to the energy. Accordingly, it is possible to finely change the energy of the final irradiation beam 12 in a large range in combination with the fine change of the range shifter 5 of the treatment room 18.
【００３４】この方法では、上記実施の形態１と同様
に、治療室１８のレンジシフター５を薄くでき、ビーム
の質を落とさずに全深さの照射が可能となる。さらに、
加速器１のエネルギーを変更しなくてよい為に、パラメ
ータ調整等の手間がない。特に、加速器１としてサイク
ロトロンなど可変なエネルギー取り出しができない加速
器にも応用が可能である。According to this method, the range shifter 5 in the treatment room 18 can be made thin as in the case of the first embodiment, and irradiation can be performed at the full depth without degrading the quality of the beam. further,
Since it is not necessary to change the energy of the accelerator 1, there is no need to adjust parameters. In particular, the accelerator 1 can be applied to an accelerator such as a cyclotron that cannot take out variable energy.
【００３５】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
係る荷電粒子ビーム照射装置について図面を参照しなが
ら説明する。図３は、この発明の実施の形態３に係る荷
電粒子ビーム照射装置の構成を示す図である。Embodiment 3. A charged particle beam irradiation apparatus according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 3 is a diagram showing the configuration of a charged particle beam irradiation system according to Embodiment 3 of the present invention.
【００３６】図３において、２６は各治療室１８前のビ
ーム輸送系である。ここでは、ビーム輸送系２６の途中
のレンジシフター１５は、各治療室１８への分岐後のビ
ーム輸送系２６にそれぞれ設けられている。In FIG. 3, reference numeral 26 is a beam transport system in front of each treatment room 18. Here, the range shifter 15 in the middle of the beam transport system 26 is provided in the beam transport system 26 after branching to each treatment room 18.
【００３７】これらのレンジシフター１５は、その下流
の治療室１８でこれから照射される患者の患部の最大深
さに合わせる為に使われる。従って、一人の患者の治療
が終了するまでは固定の厚みのままである。一方、患者
の患部の深さ方向の変化に対しては、各治療室１８の照
射系にあるレンジシフター５で対応する。These range shifters 15 are used in the treatment room 18 downstream thereof to adjust to the maximum depth of the affected part of the patient to be irradiated. Therefore, it remains a fixed thickness until the treatment of one patient is completed. On the other hand, the range shifter 5 in the irradiation system of each treatment room 18 responds to changes in the depth direction of the affected area of the patient.
【００３８】このように、実施の形態３に係る荷電粒子
ビーム照射装置では、治療室１８毎にレンジシフター１
５を設けてビームの最高エネルギーを患者ごとに最大深
さに合わせているので、ビーム輸送系全体に渡って治療
中は電磁石の励磁を替える必要がなく、安定したビーム
供給が可能となる。As described above, in the charged particle beam irradiation apparatus according to the third embodiment, the range shifter 1 is provided for each treatment room 18.
Since the maximum energy of the beam is adjusted to the maximum depth for each patient by providing No. 5, it is not necessary to change the excitation of the electromagnet during treatment throughout the entire beam transport system, and stable beam supply is possible.
【００３９】また、各治療室１８では、すでに最適なビ
ームエネルギーのビームが送られてくるので、レンジシ
フター５に余分に厚みをつける必要がなく、患部の深さ
方向のみをカバーすればよい。Further, since the beam having the optimum beam energy is already sent to each treatment room 18, it is not necessary to add an extra thickness to the range shifter 5, and only the depth direction of the affected part needs to be covered.
【００４０】さらに、ビーム輸送系２６のレンジシフタ
ー１５による散乱はスリット等でカットすることができ
るので、不必要な散乱を増加させることなく質の良いビ
ーム照射が可能となる。Further, since the scattering by the range shifter 15 of the beam transport system 26 can be cut by a slit or the like, it is possible to perform high-quality beam irradiation without increasing unnecessary scattering.
【００４１】この方法では、上記実施の形態１と同様
に、治療室１８のレンジシフター５を薄くでき、ビーム
の質を落とさずに全深さの照射が可能となる。さらに、
加速器１のエネルギーを変更しなくてよい為に、パラメ
ータ調整等の手間がない。特に、加速器１としてサイク
ロトロンなど可変なエネルギー取り出しができない加速
器にも応用が可能である。According to this method, the range shifter 5 in the treatment room 18 can be made thin as in the case of the above-mentioned first embodiment, and irradiation can be performed at the full depth without degrading the quality of the beam. further,
Since it is not necessary to change the energy of the accelerator 1, there is no need to adjust parameters. In particular, the accelerator 1 can be applied to an accelerator such as a cyclotron that cannot take out variable energy.
【００４２】[0042]
【発明の効果】この発明の請求項１に係る荷電粒子ビー
ム照射装置は、以上説明したとおり、所定の運転パター
ンに基づいてエネルギーを変更して荷電粒子ビームを出
射する加速器と、厚みを変えることにより、前記加速器
からの荷電粒子ビームのエネルギーを変更して通過させ
るレンジシフターとを備え、前記レンジシフターの厚み
の変更、及び前記レンジシフターに入射される荷電粒子
ビームのエネルギーの変更を組み合わせ、照射対象領域
の形状に合わせて荷電粒子ビームを照射するので、少な
い可変領域のレンジシフターを用いても、全体として連
続的に大きなエネルギー変化をもたらし、深さ方向に大
きな患部に対しても有効なビーム照射ができるという効
果を奏する。As described above, the charged particle beam irradiation apparatus according to the first aspect of the present invention changes the energy and the accelerator for changing the energy on the basis of a predetermined operation pattern and the thickness. A range shifter for changing and passing the energy of the charged particle beam from the accelerator, and changing the thickness of the range shifter, and changing the energy of the charged particle beam incident on the range shifter, and irradiating. Since the charged particle beam is radiated according to the shape of the target area, even if a range shifter with a small variable area is used, a large energy change is continuously produced as a whole, and a beam that is effective even for large affected areas in the depth direction. There is an effect that irradiation can be performed.
【００４３】この発明の請求項２に係る荷電粒子ビーム
照射装置は、以上説明したとおり、前記加速器を、離散
的な所定の運転パターンに基づいてエネルギーを変更
し、前記レンジシフターが、離散的にその厚みが変更さ
れるので、少ない可変領域のレンジシフターを用いて
も、全体として連続的に大きなエネルギー変化をもたら
し、深さ方向に大きな患部に対しても有効なビーム照射
ができるという効果を奏する。As described above, the charged particle beam irradiation apparatus according to the second aspect of the present invention changes the energy of the accelerator based on a predetermined discrete operation pattern, and the range shifter discretely. Since the thickness is changed, even if a range shifter with a small variable region is used, a large energy change is continuously generated as a whole, and effective beam irradiation can be performed even for a large affected area in the depth direction. .
【００４４】この発明の請求項３に係る荷電粒子ビーム
照射装置は、以上説明したとおり、荷電粒子ビームを出
射する加速器と、前記加速器から出射された荷電粒子ビ
ームを治療室まで輸送するビーム輸送系と、前記ビーム
輸送系の途中に配置され、厚みを変えることにより、前
記加速器からの荷電粒子ビームのエネルギーを段階的に
大きく変更して通過させる第１のレンジシフターと、前
記治療室に配置され、厚みを変えることにより、前記第
１のレンジシフターからの荷電粒子ビームのエネルギー
を細かく変更して通過させる第２のレンジシフターとを
備えたので、治療室のレンジシフターを薄くでき、加速
器のエネルギーを変更しなくてよい為に、パラメータ調
整等の手間がないという効果を奏する。As described above, the charged particle beam irradiation apparatus according to the third aspect of the present invention is the beam transport system for transporting the accelerator for emitting the charged particle beam and the charged particle beam emitted from the accelerator to the treatment room. And a first range shifter that is disposed in the middle of the beam transport system and that changes the thickness to greatly change the energy of the charged particle beam from the accelerator in a stepwise manner and is disposed in the treatment room. , And the second range shifter for changing the energy of the charged particle beam from the first range shifter finely by changing the thickness, so that the range shifter in the treatment room can be made thin and the energy of the accelerator can be reduced. Since there is no need to change, there is an effect that there is no trouble of parameter adjustment and the like.
【００４５】この発明の請求項４に係る荷電粒子ビーム
照射装置は、以上説明したとおり、荷電粒子ビームを出
射する加速器と、前記加速器から出射された荷電粒子ビ
ームを輸送する主ビーム輸送系と、前記主ビーム輸送系
から分岐された荷電粒子ビームを第１の治療室まで輸送
する第１の分岐ビーム輸送系と、前記主ビーム輸送系か
ら分岐された荷電粒子ビームを第２の治療室まで輸送す
る第２の分岐ビーム輸送系と、前記第１の分岐ビーム輸
送系の途中に配置され、患者毎に厚みを変えることによ
り、前記加速器からの荷電粒子ビームのエネルギーを変
更して通過させる第１のレンジシフターと、前記第２の
分岐ビーム輸送系の途中に配置され、患者毎に厚みを変
えることにより、前記加速器からの荷電粒子ビームのエ
ネルギーを変更して通過させる第２のレンジシフター
と、前記第１の治療室に配置され、厚みを変えることに
より、前記第１のレンジシフターからの荷電粒子ビーム
のエネルギーを変更して通過させる第３のレンジシフタ
ーと、前記第２の治療室に配置され、厚みを変えること
により、前記第２のレンジシフターからの荷電粒子ビー
ムのエネルギーを変更して通過させる第４のレンジシフ
ターとを備えたので、ビーム輸送系全体に渡って治療中
は電磁石の励磁を替える必要がなく、安定したビーム供
給ができるという効果を奏する。As described above, the charged particle beam irradiation apparatus according to the fourth aspect of the present invention includes the accelerator for emitting the charged particle beam, and the main beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator. A first branched beam transport system that transports a charged particle beam branched from the main beam transport system to a first treatment room, and a charged particle beam that is branched from the main beam transport system to a second treatment room A second branched beam transport system and a first branched beam transport system which are arranged in the middle of the first branched beam transport system and change the energy of the charged particle beam from the accelerator by changing the thickness for each patient. Of the range shifter and the second branched beam transport system, and the energy of the charged particle beam from the accelerator is changed by changing the thickness for each patient. A second range shifter which is passed through, and a third range shifter which is disposed in the first treatment room and changes the energy to change the energy of the charged particle beam from the first range shifter to pass therethrough. And a fourth range shifter which is disposed in the second treatment room and changes the thickness to change the energy of the charged particle beam from the second range shifter to pass therethrough. It is not necessary to change the excitation of the electromagnet during the treatment as a whole, and it is possible to achieve stable beam supply.
【００４６】この発明の請求項５に係る荷電粒子ビーム
照射方法は、以上説明したとおり、加速器により所定の
運転パターンに基づいてエネルギーを変更して荷電粒子
ビームを出射するステップと、レンジシフターの厚みを
変えることにより、前記加速器からの荷電粒子ビームの
エネルギーを変更して通過させるステップと、前記レン
ジシフターの厚みの変更、及び前記レンジシフターに入
射される荷電粒子ビームのエネルギーの変更を組み合わ
せ、照射対象領域の形状に合わせて荷電粒子ビームを照
射するステップとを含むので、少ない可変領域のレンジ
シフターを用いても、全体として連続的に大きなエネル
ギー変化をもたらし、深さ方向に大きな患部に対しても
有効なビーム照射ができるという効果を奏する。As described above, in the charged particle beam irradiation method according to the fifth aspect of the present invention, the step of changing the energy by the accelerator based on a predetermined operation pattern to emit the charged particle beam and the thickness of the range shifter. By changing the energy of the charged particle beam from the accelerator to pass through, changing the thickness of the range shifter, and changing the energy of the charged particle beam incident on the range shifter. Since it includes the step of irradiating the charged particle beam according to the shape of the target region, even if a range shifter with a small variable region is used, a large continuous energy change is brought about as a whole, and a large affected area in the depth direction is obtained. Also has the effect that effective beam irradiation can be performed.
【００４７】この発明の請求項６に係る荷電粒子ビーム
照射方法は、以上説明したとおり、前記加速器を、離散
的な所定の運転パターンに基づいてエネルギーを変更
し、前記レンジシフターが、離散的にその厚みが変更さ
れるので、少ない可変領域のレンジシフターを用いて
も、全体として連続的に大きなエネルギー変化をもたら
し、深さ方向に大きな患部に対しても有効なビーム照射
ができるという効果を奏する。As described above, in the charged particle beam irradiation method according to the sixth aspect of the present invention, the energy of the accelerator is changed based on a predetermined discrete operation pattern, and the range shifter discretely. Since the thickness is changed, even if a range shifter with a small variable region is used, a large energy change is continuously generated as a whole, and effective beam irradiation can be performed even for a large affected area in the depth direction. .
【００４８】この発明の請求項７に係る荷電粒子ビーム
照射方法は、以上説明したとおり、加速器により荷電粒
子ビームを出射するステップと、前記加速器から出射さ
れた荷電粒子ビームを治療室まで輸送するビーム輸送系
の途中に配置された第１のレンジシフターの厚みを変え
ることにより、前記加速器からの荷電粒子ビームのエネ
ルギーを段階的に大きく変更して通過させるステップ
と、前記治療室に配置された第２のレンジシフターの厚
みを変えることにより、前記第１のレンジシフターから
の荷電粒子ビームのエネルギーを細かく変更して通過さ
せるステップとを含むので、治療室のレンジシフターを
薄くでき、加速器のエネルギーを変更しなくてよい為
に、パラメータ調整等の手間がないという効果を奏す
る。As described above, the method for irradiating a charged particle beam according to a seventh aspect of the present invention includes a step of emitting a charged particle beam by an accelerator and a beam for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator to a treatment room. Changing the thickness of the first range shifter arranged in the middle of the transportation system to change the energy of the charged particle beam from the accelerator in a stepwise manner to allow the energy of the charged particle beam to pass therethrough; and By changing the thickness of the second range shifter, the energy of the charged particle beam from the first range shifter is finely changed and passed, so that the range shifter in the treatment room can be made thin and the energy of the accelerator can be reduced. Since there is no need to change, there is an effect that there is no need to adjust parameters.
【００４９】この発明の請求項８に係る荷電粒子ビーム
照射方法は、以上説明したとおり、加速器により荷電粒
子ビームを出射するステップと、前記加速器から出射さ
れた荷電粒子ビームを輸送する主ビーム輸送系から分岐
された荷電粒子ビームを第１の治療室まで輸送する第１
の分岐ビーム輸送系の途中に配置された第１のレンジシ
フターの厚みを患者毎に変えることにより、前記加速器
からの荷電粒子ビームのエネルギーを変更して通過させ
るステップと、前記主ビーム輸送系から分岐された荷電
粒子ビームを第２の治療室まで輸送する第２の分岐ビー
ム輸送系の途中に配置された第２のレンジシフターの厚
みを患者毎に変えることにより、前記加速器からの荷電
粒子ビームのエネルギーを変更して通過させるステップ
と、前記第１の治療室に配置された第３のレンジシフタ
ーの厚みを変えることにより、前記第１のレンジシフタ
ーからの荷電粒子ビームのエネルギーを変更して通過さ
せるステップと、前記第２の治療室に配置された第４の
レンジシフターの厚みを変えることにより、前記第２の
レンジシフターからの荷電粒子ビームのエネルギーを変
更して通過させるステップとを含むので、ビーム輸送系
全体に渡って治療中は電磁石の励磁を替える必要がな
く、安定したビーム供給ができるという効果を奏する。As described above, the charged particle beam irradiation method according to the eighth aspect of the present invention includes the step of emitting the charged particle beam by the accelerator and the main beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator. For transporting the charged particle beam branched from the first treatment room to the first treatment room
Changing the energy of the charged particle beam from the accelerator by changing the thickness of the first range shifter arranged in the middle of the branched beam transport system for each patient, and from the main beam transport system. A charged particle beam from the accelerator is obtained by changing the thickness of a second range shifter arranged in the middle of a second branched beam transport system that transports the branched charged particle beam to a second treatment room for each patient. The energy of the charged particle beam from the first range shifter is changed by changing the energy of the first range shifter and changing the thickness of the third range shifter arranged in the first treatment room. By changing the thickness of the fourth range shifter disposed in the second treatment room and the step of passing the second range shifter, Because it includes a step of the passage by changing the energy of the charged particle beam during treatment throughout the beam transport system it does not need to change the excitation of the electromagnet, an effect that can stable beam supplied.
【図１】 この発明の実施の形態１に係る荷電粒子ビー
ム照射装置の概念構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a conceptual configuration of a charged particle beam irradiation apparatus according to Embodiment 1 of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態２に係る荷電粒子ビー
ム照射装置の構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a charged particle beam irradiation apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施の形態３に係る荷電粒子ビー
ム照射装置の構成を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a charged particle beam irradiation apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図４】 従来の荷電粒子ビーム照射装置の３次元照射
の概念構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a conceptual configuration of three-dimensional irradiation of a conventional charged particle beam irradiation apparatus.
１ 加速器、２ 出射されたビーム、３ 加速器の運転
パターンＩ、ＩＩ、ＩＩＩの時のビームのエネルギーの
変化、４ エネルギーＥ１のビーム、５ レンジシフタ
ー、６ エネルギーＥ２のビーム、７ Ｅ２とＥ１の差
△Ｅ＝Ｅ２−Ｅ１とレンジシフターの厚みの関係を示す
関係図、８ 加速器のエネルギー変更とレンジシフター
の厚みの変更を組み合わせた時のビームエネルギーの変
化を示す関係図、１１ ビーム輸送系、１２ 照射ビー
ム、１５ レンジシフター、１６ビーム輸送系、１８
治療室、２６ ビーム輸送系。1 accelerator, 2 emitted beam, 3 change in beam energy during operation patterns I, II, and III of accelerator, 4 energy E1 beam, 5 range shifter, 6 energy E2 beam, 7 difference between E2 and E1 ΔE = E2-E1 and relationship diagram showing range shifter thickness relationship, 8 Relationship diagram showing change of beam energy when energy change of accelerator and change of range shifter thickness are combined, 11 Beam transport system, 12 Irradiation beam, 15 range shifter, 16 beam transport system, 18
Treatment room, 26 beam transport system.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｈ 7/12 Ｈ０５Ｈ 7/12 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H05H 7/12 H05H 7/12
Claims (8)
ーを変更して荷電粒子ビームを出射する加速器と、 厚みを変えることにより、前記加速器からの荷電粒子ビ
ームのエネルギーを変更して通過させるレンジシフター
とを備え、 前記レンジシフターの厚みの変更、及び前記レンジシフ
ターに入射される荷電粒子ビームのエネルギーの変更を
組み合わせ、照射対象領域の形状に合わせて荷電粒子ビ
ームを照射することを特徴とする荷電粒子ビーム照射装
置。1. An accelerator for changing the energy based on a predetermined operation pattern to emit a charged particle beam, and a range shifter for changing the energy of the charged particle beam from the accelerator by changing the thickness thereof. Comprising a combination of changing the thickness of the range shifter and changing the energy of the charged particle beam incident on the range shifter, and irradiating the charged particle beam according to the shape of the irradiation target region. Beam irradiation device.
ーンに基づいてエネルギーを変更し、 前記レンジシフターは、離散的にその厚みが変更される
ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子ビーム照射装
置。2. The charged particle according to claim 1, wherein the accelerator changes energy on the basis of a predetermined discrete operation pattern, and the range shifter has a discretely changed thickness. Beam irradiation device.
輸送するビーム輸送系と、 前記ビーム輸送系の途中に配置され、厚みを変えること
により、前記加速器からの荷電粒子ビームのエネルギー
を段階的に大きく変更して通過させる第１のレンジシフ
ターと、 前記治療室に配置され、厚みを変えることにより、前記
第１のレンジシフターからの荷電粒子ビームのエネルギ
ーを細かく変更して通過させる第２のレンジシフターと
を備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。3. An accelerator that emits a charged particle beam, a beam transport system that transports the charged particle beam emitted from the accelerator to a treatment room, and a beam transport system disposed in the middle of the beam transport system to change the thickness. A first range shifter that allows the energy of the charged particle beam from the accelerator to be changed by a large amount in steps, and a charged particle beam from the first range shifter that is disposed in the treatment room and has a different thickness. And a second range shifter for finely changing and passing the energy of the charged particle beam irradiation apparatus.
ビーム輸送系と、 前記主ビーム輸送系から分岐された荷電粒子ビームを第
１の治療室まで輸送する第１の分岐ビーム輸送系と、 前記主ビーム輸送系から分岐された荷電粒子ビームを第
２の治療室まで輸送する第２の分岐ビーム輸送系と、 前記第１の分岐ビーム輸送系の途中に配置され、患者毎
に厚みを変えることにより、前記加速器からの荷電粒子
ビームのエネルギーを変更して通過させる第１のレンジ
シフターと、 前記第２の分岐ビーム輸送系の途中に配置され、患者毎
に厚みを変えることにより、前記加速器からの荷電粒子
ビームのエネルギーを変更して通過させる第２のレンジ
シフターと、 前記第１の治療室に配置され、厚みを変えることによ
り、前記第１のレンジシフターからの荷電粒子ビームの
エネルギーを変更して通過させる第３のレンジシフター
と、 前記第２の治療室に配置され、厚みを変えることによ
り、前記第２のレンジシフターからの荷電粒子ビームの
エネルギーを変更して通過させる第４のレンジシフター
とを備えたことを特徴とする荷電粒子ビーム照射装置。4. An accelerator for emitting a charged particle beam, a main beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator, and a charged particle beam branched from the main beam transport system for a first treatment room. A first branched beam transport system for transporting the charged particle beam branched from the main beam transport system to a second treatment room; and a first branched beam transport system for transporting the charged particle beam branched from the main beam transport system to a second treatment room. And a first range shifter that changes the energy of the charged particle beam from the accelerator to pass through by changing the thickness for each patient, and is arranged in the middle of the second branched beam transport system. A second range shifter that changes the energy of the charged particle beam from the accelerator by changing the thickness for each patient, and the second range shifter is disposed in the first treatment room. The third range shifter for changing and passing the energy of the charged particle beam from the first range shifter by changing the thickness of the first range shifter, and the third range shifter arranged in the second treatment room for changing the thickness of the third range shifter. A charged particle beam irradiation device, comprising: a fourth range shifter that changes the energy of the charged particle beam from the second range shifter and allows it to pass.
いてエネルギーを変更して荷電粒子ビームを出射するス
テップと、 レンジシフターの厚みを変えることにより、前記加速器
からの荷電粒子ビームのエネルギーを変更して通過させ
るステップと、 前記レンジシフターの厚みの変更、及び前記レンジシフ
ターに入射される荷電粒子ビームのエネルギーの変更を
組み合わせ、照射対象領域の形状に合わせて荷電粒子ビ
ームを照射するステップとを含むことを特徴とする荷電
粒子ビーム照射方法。5. A step of changing the energy by an accelerator based on a predetermined operation pattern to emit a charged particle beam, and a step of changing the energy of the charged particle beam from the accelerator by changing the thickness of the range shifter. And a step of irradiating the charged particle beam in accordance with the shape of the irradiation target region by combining the step of passing the light beam, changing the thickness of the range shifter, and changing the energy of the charged particle beam incident on the range shifter. A charged particle beam irradiation method characterized by the above.
ーンに基づいてエネルギーを変更し、 前記レンジシフターは、離散的にその厚みが変更される
ことを特徴とする請求項５記載の荷電粒子ビーム照射方
法。6. The charged particle according to claim 5, wherein the accelerator changes energy based on a discrete predetermined operation pattern, and the range shifter has a discrete thickness change. Beam irradiation method.
ステップと、 前記加速器から出射された荷電粒子ビームを治療室まで
輸送するビーム輸送系の途中に配置された第１のレンジ
シフターの厚みを変えることにより、前記加速器からの
荷電粒子ビームのエネルギーを段階的に大きく変更して
通過させるステップと、 前記治療室に配置された第２のレンジシフターの厚みを
変えることにより、前記第１のレンジシフターからの荷
電粒子ビームのエネルギーを細かく変更して通過させる
ステップとを含むことを特徴とする荷電粒子ビーム照射
方法。7. A step of emitting a charged particle beam by an accelerator, and a thickness of a first range shifter arranged in the middle of a beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator to a treatment room. The step of significantly changing the energy of the charged particle beam from the accelerator in a stepwise manner, and changing the thickness of the second range shifter arranged in the treatment room to change the energy of the first range shifter from the first range shifter. The method of irradiating a charged particle beam according to claim 1, wherein the energy of the charged particle beam is finely changed and passed.
ステップと、 前記加速器から出射された荷電粒子ビームを輸送する主
ビーム輸送系から分岐された荷電粒子ビームを第１の治
療室まで輸送する第１の分岐ビーム輸送系の途中に配置
された第１のレンジシフターの厚みを患者毎に変えるこ
とにより、前記加速器からの荷電粒子ビームのエネルギ
ーを変更して通過させるステップと、 前記主ビーム輸送系から分岐された荷電粒子ビームを第
２の治療室まで輸送する第２の分岐ビーム輸送系の途中
に配置された第２のレンジシフターの厚みを患者毎に変
えることにより、前記加速器からの荷電粒子ビームのエ
ネルギーを変更して通過させるステップと、 前記第１の治療室に配置された第３のレンジシフターの
厚みを変えることにより、前記第１のレンジシフターか
らの荷電粒子ビームのエネルギーを変更して通過させる
ステップと、 前記第２の治療室に配置された第４のレンジシフターの
厚みを変えることにより、前記第２のレンジシフターか
らの荷電粒子ビームのエネルギーを変更して通過させる
ステップとを含むことを特徴とする荷電粒子ビーム照射
方法。8. A step of emitting a charged particle beam by an accelerator, and a first step of transporting a charged particle beam branched from a main beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the accelerator to a first treatment room. Changing the energy of the charged particle beam from the accelerator by changing the thickness of the first range shifter arranged in the middle of the branched beam transport system of the patient for each patient, and from the main beam transport system. A charged particle beam from the accelerator is obtained by changing the thickness of a second range shifter arranged in the middle of a second branched beam transport system that transports the branched charged particle beam to a second treatment room for each patient. Changing and passing the energy of the third range shifter arranged in the first treatment room to change the thickness of the third range shifter. Changing the energy of the charged particle beam from the first range shifter to pass therethrough; and changing the thickness of the fourth range shifter arranged in the second treatment room to change the energy from the second range shifter. Changing the energy of the charged particle beam and allowing the energy to pass through the charged particle beam.
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