JP2006212081A - 粒子線照射装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 加速器で加速された荷電粒子ビーム3を照射野形成電磁石2により走査させながら照射野を形成する粒子線照射装置1において、照射野形成電磁石2を荷電粒子ビーム3の入射軸Dを中心として所定の角度に回動させる回動手段6を備え、照射野形成電磁石2は荷電粒子ビーム3を入射軸Dの方向に直交するX方向に偏向させる第1の電磁石4と、入射軸方向に直交しX方向とは異なるY方向に偏向させる第2の電磁石5とを備えることを特徴とする構成とした。
【選択図】 図1
Description
粒子線照射装置では、図6に示すように、磁力線の方向が互いに直交するX方向の電磁石101、Y方向の電磁石102からなる照射野形成電磁石103の中心に荷電粒子ビーム104を入射して、二台の電磁石の磁力を調整して荷電粒子ビーム104の進行方向を入射軸に対して偏向させることにより照射野を形成する。
拡大照射野形成法はX、Y方向二台の電磁石に交流電流を流してビーム径が1cm程度の荷電粒子ビームを標的(癌)上に走査することにより、広い範囲に荷電粒子ビームを照射して拡大照射野を形成する方法である。荷電粒子ビームをタンタル、鉛等の散乱体に通過させて、荷電粒子のビーム径を拡大する方法が併用される場合もある。
特許文献1には、三次元スポットスキャニング法の従来技術として、アルミニウムの棒片を複数組み合わせたリッジフィルタを用いて荷電粒子ビームの進行方向についてのブラッグピーク分布を拡大し、荷電粒子ビームの照射位置を位置モニタで確認しながらスポット毎に照射する三次元スポットスキャニング法が示されている。
すなわち、照射野形成磁石の最大偏向角で決まる照射野サイズを実効的に大きくすることが可能になる結果、標的に対して粒子線を2回に分けて照射する必要がなくなり、照射野の重複による放射線量の過不足の発生を防止することができる。
第1の実施形態では、拡大照射野形成法により照射野を形成する場合を想定して説明する。図1は、本実施形態に係る粒子線照射装置1の構成を表す概念図である。
レンジシフタ16の下流にあるコリメータ17は、標的Tのレンジシフタ16側から見た断面形状に対応した開口部を有する。これにより、荷電粒子ビーム3の一部を遮断して、標的Tの形状に適合した照射野を形成することができる。コリメータ17に多葉コリメータ12(図4参照)を用いれば、1つの装置で種々の形状の標的Tに対応することができる。あるいは、標的Tの形状毎にコリメータ17を作製することもできる。
本実施形態では、コリメータ17とボーラス18は連結されて、回動モータ9により照射野形成電磁石2と同一の角度だけ回動させることができる構成となっている。
拡大照射法において、照射野形成電磁石2の最大偏向角を最大限に利用した照射野の形成は、例えば荷電粒子ビーム3を標的Tに対してリサージュ図形を描くように照射することで達成できる。リサージュ図形とは、互いに垂直な方向の単振動を合成した2次元運動が描く図形をいう。単振動は正弦波、余弦波、あるいは三角波によって発生させることができる。
これにより、実効的に大きな照射野を形成することができ、標的Tに対して荷電粒子ビーム3を2回に分けて照射する必要がなくなり、照射野の重複による放射線量の過不足の発生を防止することができる。
図5にように、本実施形態に係る粒子線照射装置1は、偏向電磁石20と、第1の電磁石4および電磁石5を有する照射野形成電磁石2と、レンジシフタ16と、回動手段6とを含んで構成されている。各装置の機能は第1の実施形態と同じなので、説明は省略する。
ここで、荷電粒子ビーム3を照射可能な「正方形で囲まれる範囲」よりも標的Tの方が大きいときは、第1の実施形態と同様、照射野形成電磁石2を、回動手段6により所定の角度だけ回動させることにより、標的Tを荷電粒子ビーム3が照射可能な範囲内に入れる。これにより、実効的に大きな照射野を形成することができ、標的Tに対して荷電粒子ビーム3を2回に分けて照射する必要がなくなり、照射野の重複による放射線量の過不足の発生を防止することができる。
2 照射野形成電磁石
3 荷電粒子ビーム
4 第1の電磁石
5 第2の電磁石
6 回動手段
Claims (3)
- 加速器で加速された荷電粒子ビームを照射野形成電磁石により走査させながら照射野を形成する粒子線照射装置において、
前記照射野形成電磁石を前記荷電粒子ビームの入射軸を中心として所定の角度に回動させる回動手段を備え、
前記照射野形成電磁石は、
前記荷電粒子ビームを前記入射軸方向に直交するX方向に偏向させる第1の電磁石と、
前記入射軸方向に直交し前記X方向とは異なるY方向に偏向させる第2の電磁石と、
を備えることを特徴とする粒子線照射装置。 - 拡大照射野形成法で前記照射野を形成することを特長とする請求項1に記載の粒子線照射装置。
- スポットスキャニング法で前記照射野を形成することを特長とする請求項1に記載の粒子線照射装置。
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