JP2004069683A5

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Publication number: JP2004069683A5
Application number: JP2003167243A
Authority: JP
Filing date: 2003-06-12
Publication date: 2005-05-12
Anticipated expiration: 2023-06-12

Description

本発明の目的は、照射対象における、荷電粒子ビームの進行方向およびそれと直交する方向における放射線量分布をより均一にできる粒子線照射装置を提供することにある。

【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成する本発明の特徴は、散乱体装置及びブラッグピーク拡大装置の少なくとも一方が、荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動可能に照射野形成装置に設置されていることにある。散乱体装置及びブラッグピーク拡大装置の少なくとも一方がその進行方向において移動できるため、荷電粒子ビームが照射された照射対象における、荷電粒子ビームの進行方向およびそれと直交する方向におけ放射線量分布をより均一化することができる。
好ましくは、散乱体装置，飛程調整装置及びブラッグピーク拡大装置の少なくとも一方が、荷電粒子ビームの進行方向において移動可能に照射野形成装置に設置されていることにある。散乱体装置，飛程調整装置及びブラッグピーク拡大装置の少なくとも一方がその進行方向において移動できるため、荷電粒子ビームが照射された照射対象における、荷電粒子ビームの進行方向およびそれと直交する方向におけ放射線量分布をより均一化することができる。

本実施例は、前述したように、散乱体装置１９，飛程調整装置２０及びSOBP装置２１をイオンビーム進行方向に移動できるため、患部６２内の放射線量分布（イオンビームの進行方向、及びこれと直交する方向における放射線量分布）を一様にすることができる。また、イオンビームの利用効率が高まるので、照射線量率も増大する。

本実施例は、散乱体装置１９を治療計画情報に基づいて定まる所定の位置に位置させることができるため、実施例１と同様に患者の照射目標内におけるイオンビームの進行方向、及びこれと直交する方向における線量分布をより均一化できる。具体的には、本実施例は、図１４（Ｃ）に示すように、イオンビームの進行方向と直交する方向における線量分布をより均一化できる。このため、患者の照射目標内におけるイオンビームの進行方向、及びこれと直交する方向における線量分布をより均一化できる。ちなみに、図１４（Ａ）は、散乱体装置１９，散乱体装置６３，ＳＯＢＰ装置２１及び飛程調整装置２０がイオンビームの軸方向に移動できない照射野形成装置（従来の照射野形成装置）を用いた場合における線量分布である。イオンビームの進行方向と直交する方向における線量分布が不均一になっている。このため、従来の照射野形成装置を用いた場合は、高照射線量率 (２
Ｇｙ／min ) でのイオンビームの照射はできず、図１４（Ｂ）に示すように照射線量率を低くして（１.５Ｇｙ／minにして）、イオンビームの照射を行う。本実施例は、２Ｇｙ／
min という高照射線量率でイオンビームの照射ができるため、患者１人当りの治療時間を短縮することができる。これは、年間における治療人数の増加につながる。また、本実施例は、前述したように高照射線量率でイオンビームの照射ができるため、照射線量率を低くした図１４（Ｂ）の場合に比べて、半影を低減できる。半影の低減は、正常な細胞へのイオンビームの照射を低減することにつながり、正常な細胞への副作用が低減できる。これらの効果は、前述した各実施例及び後述の各実施例においても、得ることができる。

【００８３】
【発明の効果】
本発明によれば、荷電粒子ビームが照射された照射対象における、荷電粒子ビームの進行方向およびそれと直交する方向における放射線量分布をより均一化することができる。

Claims

荷電粒子ビーム発生装置と、前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置とを備え、
前記照射野形成装置は、前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、
前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方が、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動可能に前記照射野形成装置に設置されていることを特徴とする粒子線照射装置。
前記第１散乱体装置及び前記ブラックピーク拡大装置のうちの少なくとも一方の、前記荷電粒子ビームの進行方向における移動量を、治療計画情報に基づいて制御する制御装置を備えた請求項１記載の粒子線照射装置。
荷電粒子ビーム発生装置と、前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置とを備え、
前記照射野形成装置は、前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置，前記荷電粒子ビームの飛程を変える飛程調整装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、
前記散乱体装置，前記飛程調整装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方が、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動可能に前記照射装置に設置されていることを特徴とする粒子線照射装置。
前記散乱体装置を前記進行方向に移動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御し、前記散乱体装置の移動量を制御する駆動制御装置とを備えた請求項１または請求項３の粒子線照射装置。
前記飛程調整装置を前記進行方向に移動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御し、前記飛程調整装置の移動量を制御する駆動制御装置とを備えた請求項１または請求項３の粒子線照射装置。
前記ブラッグピーク拡大装置を前記進行方向に移動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御し、前記ブラッグピーク拡大装置の移動量を制御する駆動制御装置とを備えた請求項１または請求項３の粒子線照射装置。
前記散乱体装置と前記飛程調整装置が結合されており、結合された前記散乱体装置及び前記飛程調整装置を前記進行方向に移動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御し、前記結合された散乱体装置及び飛程調整装置の移動量を制御する駆動制御装置とを備えた請求項１または請求項３の粒子線照射装置。
荷電粒子ビーム発生装置と、前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置とを備え、
前記照射野形成装置は、前記荷電粒子ビームを走査するビーム走査装置，前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、
前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方が、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動可能に前記照射装置に設置されていることを特徴とする粒子線照射装置。
前記散乱体装置及び前記ブラックピーク拡大装置のうちの少なくとも一方の、前記荷電粒子ビームの進行方向における移動量を、治療計画情報に基づいて制御する制御装置を備えた請求項８記載の粒子線照射装置。
荷電粒子ビーム発生装置と、荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置とを備え、
前記照射野形成装置は、前記荷電粒子ビームを走査するビーム走査装置，前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置，前記荷電粒子ビームの飛程を変える飛程調整装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、
前記散乱体装置，前記飛程調整装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方が、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動可能に前記照射装置に設置されていることを特徴とする粒子線照射装置。
前記ビーム走査装置を制御し、前記照射対象に照射される前記荷電粒子ビームの走査を制御するビーム走査制御装置を備えた請求項１０記載の粒子線照射装置。
前記ビーム走査制御装置は、前記荷電粒子ビームを前記照射対象内の領域に対するスキャニング走査パターンで走査させるように前記ビーム走査装置を制御する請求項１１記載の粒子線照射装置。
前記散乱体装置と前記飛程調整装置が結合されており、結合された前記散乱体装置及び前記飛程調整装置を前記進行方向に移動させる駆動装置と、前記駆動装置を制御し、前記結合された散乱体装置及び飛程調整装置の前記進行方向における移動量を制御する駆動制御装置とを備えた請求項１０の粒子線治療装置。
結合された前記散乱体装置及び前記飛程調整装置は、前記進行方向において前記ビーム走査装置の上流側に配置されている請求項１３記載の粒子線治療装置。
結合された前記散乱体装置及び前記飛程調整装置は、前記進行方向において前記ビーム走査装置の下流側に配置されている請求項１３記載の粒子線治療装置。
前記ブラッグピーク拡大装置は、前記進行方向において前記ビーム走査装置の上流側に配置されている請求項１０記載の粒子線治療装置。
荷電粒子ビーム発生装置と、荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置とを備え、
前記照射野形成装置は、前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する第１散乱体装置，前記第１散乱体装置を通過した前記荷電粒子ビームが通過する第２散乱体装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、
前記第１散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方が、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動可能に前記照射装置に設置されていることを特徴とする粒子線照射装置。
前記第１散乱体装置及び前記ブラックピーク拡大装置のうちの少なくとも一方の、前記荷電粒子ビームの進行方向における移動量を、治療計画情報に基づいて制御する制御装置を備えた請求項１７記載の粒子線照射装置。
荷電粒子ビーム発生装置と、荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置とを備え、
前記照射野形成装置は、前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する第１散乱体装置，前記第１散乱体装置を通過した前記荷電粒子ビームが通過する第２散乱体装置，前記荷電粒子ビームの飛程を変える飛程調整装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、
前記第１散乱体装置，前記飛程調整装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方が、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動可能に前記照射装置に設置されていることを特徴とする粒子線照射装置。
前記第１散乱体装置及び前記飛程調整装置は、結合された状態で前記進行方向において移動可能に前記照射装置に設置されており、結合された前記第１散乱体装置及び前記飛程調整装置は、前記進行方向において前記第２散乱体装置の上流側に配置されている請求項１９記載の粒子線照射装置。
荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置において、
前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、
前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方が、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動可能に設置されていることを特徴とする照射野形成装置。
荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置において、
前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置，前記荷電粒子ビームの飛程を変える飛程調整装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、
前記散乱体装置，前記飛程調整装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方が、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動可能に設置されていることを特徴とする照射野形成装置。
荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、前記荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置の調整方法において、
前記荷電粒子ビームを出射する前に、前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方を、前記荷電粒子ビームの進行方向に移動させて所定の位置に位置させることを特徴とする照射野形成装置の調整方法。
荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置，前記荷電粒子ビームの飛程を変える飛程調整装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有し、前記荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置の調整方法において、
前記荷電粒子ビームを出射する前に、前記散乱体装置，前記飛程調整装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方を、前記荷電粒子ビームの進行方向に移動させて所定の位置に位置させることを特徴とする照射野形成装置の調整方法。
前記散乱体装置を、前記進行方向に直交する方向における照射対象のサイズに基づいて、前記進行方向に移動させる請求項２３または請求項２４記載の照射野形成装置の調整方法。
前記散乱体装置を、前記散乱体装置における、前記荷電粒子ビームの通過部分の厚みに基づいて、前記進行方向に移動させる請求項２３または請求項２４記載の照射野形成装置の調整方法。
前記飛程調整装置を、前記飛程調整装置における、前記荷電粒子ビームの通過部分の厚みに基づいて、前記進行方向に移動させる請求項２３または請求項２４記載の照射野形成装置の調整方法。
前記飛程調整装置を、前記飛程調整装置によって調整された前記荷電粒子ビームの飛程に基づいて、前記進行方向に移動させる請求項２３または請求項２４記載の照射野形成装置の調整方法。
結合された前記散乱体装置及び前記飛程調整装置を、前記散乱体装置における、前記荷電粒子ビームの通過部分の厚み、及び前記飛程調整装置における前記荷電粒子ビームの通過部分の厚みに基づいて、前記進行方向に移動させる請求項２４記載の照射野形成装置の調整方法。
荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置であって、前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有する前記照射野形成装置を用いた荷電粒子ビームの出射方法において、
前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方を、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動させて所定の位置に位置させ、その後、前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置を通過した前記荷電粒子ビームを前記照射野形成装置から出射することを特徴とする荷電粒子ビームの出射方法。
荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを、照射野形成装置に備えられた散乱体装置を通過させて前記荷電粒子ビームのサイズを拡大し、サイズが拡大した前記荷電粒子ビームを、前記照射野形成装置に備えられたブラッグピーク拡大装置を通過させて前記照射野形成装置から出射する荷電粒子ビームの出射方法において、
前記荷電粒子ビームの出射前に前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置の少なくとも一方を、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動させて所定の位置に位置させ、その後に、前記荷電粒子ビームを、前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置を経て前記照射野形成装置から出射することを特徴とする荷電粒子ビームの出射方法。
荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを、照射野形成装置に備えられたブラッグピーク拡大装置を通過させ、前記ブラッグピーク拡大装置を通過した前記荷電粒子ビームを、前記照射野形成装置に備えられた散乱体装置を通過させて前記荷電粒子ビームのサイズを拡大し、サイズが拡大した前記荷電粒子ビームを、前記照射野形成装置から出射する荷電粒子ビームの出射方法において、
前記荷電粒子ビームの出射前に前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置の少なくとも一方を、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動させて所定の位置に位置させ、その後に、前記荷電粒子ビームを、前記散乱体装置及び前記ブラッグピーク拡大装置を経て前記照射野形成装置から出射することを特徴とする荷電粒子ビームの出射方法。
荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを照射対象に照射する照射野形成装置であって、前記荷電粒子ビームのサイズを拡大する散乱体装置，前記荷電粒子ビームの飛程を変える飛程調整装置、及び前記荷電粒子ビームが通過するブラッグピーク拡大装置を有する前記照射野形成装置を用いた荷電粒子ビームの出射方法において、
前記散乱体装置，前記飛程調整装置及び前記ブラッグピーク拡大装置のうちの少なくとも一方を、前記荷電粒子ビームの進行方向に沿って移動させて所定の位置に位置させ、その後、前記散乱体装置，前記飛程調整装置及び前記ブラッグピーク拡大装置を通過した前記荷電粒子ビームを前記照射野形成装置から出射することを特徴とする荷電粒子ビームの出射方法。