JP6033279B2

JP6033279B2 - 粒子線治療装置

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Publication number: JP6033279B2
Application number: JP2014500787A
Authority: JP
Inventors: 寛英山本; 剛萩野; 博光井上
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2012-02-22
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-02-22
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Description

本発明は、粒子線を照射して治療を行う粒子線治療装置について、とくに粒子線の飛程を調整するためのレンジシフタを備えた粒子線治療装置に関する。

粒子線治療は、患部組織に粒子線を照射してダメージを与えることで治療を行うものであり、広義の放射線治療のひとつである。しかし、陽子線や重イオン線等の粒子線は、γ線、Ｘ線といった他の放射線と異なり、粒子線のエネルギーに応じて体内の特定深度範囲（ブラッグピーク）で線量付与が急峻に最大になる。そのため、粒子線治療では、平面形状だけでなく、エネルギーを調節することにより深さ方向における照射範囲（照射野）も制御することができる。

一方、粒子線治療の線源である加速器の設備は巨大であり、１つの線源から出射された粒子線を複数の治療室のそれぞれに分配するようにしている。そして、粒子線のエネルギーは加速器の状態を変化させることで調整することも可能であるが、時間がかかるため、一般的には、レンジシフタと呼ばれる所定厚みの透過板を有する装置を各治療室に備え、透過板を通る間の減衰量によって粒子線のエネルギーを調整することが行われている（例えば、特許文献１〜９参照）。

特開平１０―３１４３２３号公報（段落００１６、図２１（ａ）〜（ｄ））特開平１１―２６２５３８号公報（段落０００４〜０００５、図１１）特開２００１―２１２２５３号公報（段落０１１９、図７、段落０１４１〜０１４７、図９）特開２００６―０３４５８２号公報（段落００３７〜００３８、図１０）特開２００７―３０７２２３号公報（段落００１７、図３）特開２０１０―０３２４１９号公報（段落００３５、図１）特開２０１０―１４８８３３号公報（段落００２８〜００５７、図２〜図６）特開２０１０―１７５３０９号公報（段落００１９〜００２０、００２４、図２、図３）特開２０１０―１８７９００号公報（段落００３３〜００３７、図１）

しかしながら、開示された技術は、透過板の素材および厚みを設定することで、体内での深度に相当する減衰量として、例えば、水等価厚を調整しようとしたものである。しかしながら、透過板を粒子線が透過した際の減衰量、つまり実際の水等価厚は、透過する粒子線の状態により必ずしも一定ではない。そのため、例えば、素材や厚みを規定通りに仕上げた透過板を有するレンジシフタを使用しても、治療室によって、あるいは同じ治療室でもメンテナンス等により状態が変わった場合には、水等価厚にずれが生じる可能性があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、設定通りに粒子線の飛程を調整できるレンジシフタを備えた粒子線治療装置を得ることを目的とする。

本発明の粒子線治療装置は、粒子線を発生させる加速器と、複数の治療室と、前記加速器と前記複数の治療室のそれぞれとを結ぶ前記粒子線の輸送経路と、前記複数の治療室のそれぞれに設けられ、前記輸送経路から供給された粒子線を照射対象に応じた照射野に成形して前記照射対象へ照射する照射装置と、を備え、前記照射装置には、入射した粒子線を、エネルギーを減衰させて出射するレンジシフタが設けられ、前記レンジシフタは複数の透過ユニットを有し、少なくとも１の前記透過ユニットには、前記エネルギーの減衰量の設定値に応じて、厚みが調整された透過板と、前記透過板を保持する保持部とを備え、前記照射装置による差および前記照射装置のメンテナンスによる変化に基づく前記粒子線の状態の変動に応じて、前記透過板の厚みが、前記設定値よりも所定割合小さい減衰量に相当する厚みに調整されているとともに、前記透過板および前記保持部のうち少なくとも一方には、前記所定割合の２倍の減衰量に相当する厚み以下に厚みを調整された調整シートを、前記透過板に着脱自在に重畳させる重畳機構が設けられていることを特徴とする。

本発明の粒子線治療装置によれば、入射する粒子線の状態が変わって、エネルギー減衰量が変化しても、厚みが調整できる調整シートを重畳させることで、設定されたエネルギー減衰量に調整できるので、粒子線の飛程を正確に調整するレンジシフタを備え、正確な照射野で照射できる粒子線治療装置を得ることができる。

本発明の実施の形態１にかかるレンジシフタの構成を説明するための平面図と、厚みに応じたタイプごとの保持部の構成を示す断面図である。本発明の実施の形態１にかかるレンジシフタを備えた照射装置の構成を示す図である。本発明の実施の形態１にかかる粒子線治療装置の構成を示す図である。本発明の実施の形態１にかかるレンジシフタの調整方法を説明するためのフローチャートである。

実施の形態１．
以下、本発明の実施の形態１にかかるレンジシフタの構成、およびその調整方法について説明する。図１〜図４は本発明の実施の形態１にかかるレンジシフタとその調整方法について説明するためのもので、図１（ａ）と（ｂ）は、レンジシフタの構成を示す平面図（ａ）と、平面図におけるＩ−Ｉ線での切断面のうち、透過板の厚みによって異なる代表的な３つのタイプの透過ユニットごとの断面図（ｂ）である。

また、図２は本発明の実施の形態１にかかるレンジシフタを備えた照射装置の構成を示す模式図、図３は各治療室に上述した照射装置を備えた粒子線治療装置の構成を示す図である。そして、図４は本発明の実施の形態１にかかるレンジシフタを備えた照射装置を設置あるいはメンテナンスしたときのレンジシフタの調整方法を説明するためのフローチャートである。

レンジシフタ１０は、図１（ａ）に示すように、筐体１１内に、粒子線の入射範囲に対して進入・退避自在に透過板１を設けた透過ユニット４を複数備えたものである。そして、複数の透過ユニット４は、図１（ｂ）に示すように、設定された粒子線エネルギーの減衰量に応じてそれぞれ厚みの異なる透過板１を有するとともに、透過板１を保持するフレーム３が駆動シリンダ１２を介して筐体１１に連結されることで、透過板１を退避位置と照射位置との間で駆動させることができる。そして、本発明の特徴として、透過ユニット４のそれぞれで、減衰量を調整するために厚みを調整できる調整シート２が透過板１に着脱自在に重畳できるように構成されていることである。

透過板１は、当該透過ユニット４に設定された減衰量の設定値に応じて、ポリエチレン製の板の少なくとも粒子線が透過する領域（例えば、直径２００ｍｍの範囲）の厚みを所定厚みに調整したものである。しかし、上述した減衰量の変動を考慮して、１〜２％分を調整シート２による調整しろとして確保するため、設定された減衰量を実現しうる厚みよりも薄くなるように構成している。実際には、材料自体の変動も考慮して、その透過ユニット４に設定される減衰量に相当する厚みを１とすると、１より小さな０．９３〜０．９８（減少割合２〜７％）の減衰量になるように調整している。例えば、エネルギーの減衰量を体内での飛程に相当する水等価厚で設定し、６４ｍｍが設定値の場合、密度が０．９４〜０．９６ｇ／ｃｍ³のポリエチレンブロックならば、実厚みを６４ｍｍにすれば、調整しろを残して水等価厚６４ｍｍよりも水等価厚が小さな透過板１を製造することができる。そして、調整シート２は、当該透過板１を照射装置内で使用した際に、所定の水等価厚になるように透過板１に重畳していくものである。調整シート２の厚みは、あらかじめ厚みを調整したポリエチレンシート、あるいは調整しろよりも薄いポリエチレンシートを複数重ねることで調整できる。

なお、複数の透過ユニット４のそれぞれを４−１〜４−ｎと表記すると、図１（ａ）では、そのうち退避位置にある透過ユニット４−１と、照射位置にある４−ｉを記載している。また、各透過ユニット４には、透過板１の厚みによって、図１（ｂ）に示すように透過板１自体、および透過板１を保持するフレーム３の構造が異なる３つの代表的なタイプがあり、それぞれをタイプＡ、タイプＢ、タイプＣと表記している。そして、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるＩ−Ｉ線による断面図のうち、その３つのタイプの構成を説明するために、タイプＡ、タイプＢ、およびタイプＣのそれぞれに対応する透過ユニット４部分を示したものである。なお、図１（ｂ）では、ネジ位置をわかりやすくするために、鍋ネジで示しているが、実際には頭が突出ない皿ネジを使用している。

透過ユニット４の構成について、各タイプ共通部分およびタイプごとの特徴部分にわけて説明する。
＜各タイプ共通＞
フレーム３は、一端が駆動シリンダ１２に固定され、他端が透過板１と調整シート２を保持する保持部として機能するもので、透過板１と調整シート２を保持する部分は、粒子線の入射および出射範囲を塞がないように開口している。

＜Ａタイプ＞
Ａタイプの透過ユニット４は、厚みが４ｍｍ以下の透過板１に適用するものであり、上面から見た形状は図１（ａ）の透過ユニット４−１に対応する。フレーム３は、一端が駆動シリンダ１２に固定され、他端に開口が形成された固定フレーム３１と、同様の開口を有し、固定フレーム３１との間に透過板１および調整シート２をまとめて挟み込む挟み込みフレーム３２とで構成している。挟み込みフレーム３２のコーナー部分には、ネジ６を通すためのバカ穴が形成されており、固定フレーム３１には、それに対応した位置にネジ６を締めこむためのネジ溝が形成されている。透過板１は平坦状をなし、調整シート２ともに、フレーム３を締めつけるネジ６を通すための穴が開けられている。つまり、比較的薄い透過板１と調整シート２をまとめてフレーム３で保持しているが、調整シート２は、透過ユニット４内で着脱自在となっている。

＜Ｂタイプ＞
Ｂタイプの透過ユニット４は、厚みが４ｍｍ〜１６ｍｍの範囲の透過板１に適用するものであり、上面から見た形状はＡタイプと同様、図１（ａ）の透過ユニット４−１に対応し、フレーム３の構成もＡタイプと同様である。一方、透過板１は、全体厚み低減のために、一部を固定フレーム３１の開口にはめ込むために周縁部に削り込みを入れている。そして、タイプＡと同様、透過板１と調整シート２をまとめてフレーム３で保持しているとともに、調整シート２は、透過ユニット４内で着脱自在となっている。

＜Ｃタイプ＞
Ｃタイプの透過ユニット４は、厚みが１６ｍｍを超える透過板（ブロック）１に適用するものであり、上面から見た形状は、図１（ａ）の透過ユニット４−ｉに対応する。フレーム３は、一端が駆動シリンダ１２に固定され、他端に開口が形成された固定フレーム３１と、透過板１の厚みに対応して固定フレーム３１から離れるように、スペーサ３４を介して固定フレーム３１に固定される中間フレーム３３と、中間フレーム３３との間で調整シート２を挟み込む挟み込みフレーム３２とで構成している。

挟み込みフレーム３２のコーナー部分には、ネジ６ａを通すためのバカ穴が形成されており、中間フレーム３３には、それに対応した位置にネジ６ａを締めこむためのネジ溝が形成されている。固定フレーム３１のコーナー部分には、透過板１を固定するためのネジ６ｃを締め込むためのネジ穴が形成されている。さらに、中間フレーム３３の各辺の中間部分にもネジ６ｂを通すためのバカ穴が形成されており、固定フレーム３１には、それに対応した位置にネジ６ｂを締めこむためのネジ溝が形成され、挟み込みフレーム３２には、ネジ６ｂの頭と干渉しないように切れ込みが形成されている。

透過板１は、透過ユニット４としての厚み低減のために、一部を固定フレーム３１の開口にはめ込むために周縁部に削り込みを入れているともに、固定フレーム３１に固定するためにフランジ状に形成している。つまり、重量のある透過板１は、単独で固定フレーム３１に保持され、調整シート２は、透過板１とは独立して中間フレーム３３と挟み込みフレーム３２とにより保持されるようにしている。そして、調整シート２は、重みのある透過板１とは独立して透過ユニット４内で着脱自在となっている。

つまり、フレーム３および透過板１の少なくとも一方は、調整シート２を着脱自在に透過板１に重畳させる重畳機構として機能している。なお、本実施の形態では、透過ユニット４を透過板１の厚みに応じて３つのタイプで構成する例について示したが、これに限定されることはなく、３より多くても少なくてもよい。また、透過ユニット４の数（透過板１の厚みの種類）についても、限定する必要はなく、単数でも複数でもよいが、例えばバイナリタイプでｔ＝０．５〜６４ｍｍの透過板１を揃えるならば、０．５×２^(N-1)＝６４を満たすＮ（＝８）種類が必要となる。なお、例えば、透過板１の厚みが水等価厚の設定値に対してＲ％小さい水等価厚になるように厚みを調整されているとすると、調整シート２は最大でＲ％の２倍までの厚みの範囲で調整すれば、設定値に調整することができる。したがって、各フレーム３には、２Ｒ％の厚みまでの調整シート２を着脱自在に保持できればよい。

一方、フレーム３は、周縁部を挟み込むことで調整シート２を着脱自在に保持しているので、挟み込む枚数に制限がない。そのため、１枚のシートのみで必要な水等価厚に調整する調整シート２を構成する必要はなく、適当な厚みのシートを重ねることで必要な水等価厚に調整するようにすればよい。そのためには、調整シート２の取り換えや重ね合わせが容易なように、設置状態のレンジシフタ１０での鉛直方向において、調整シート２が透過板１よりも上側に位置するように重畳機構（フレーム３あるいはそれを含む透過ユニット４）を構成することが望ましい。

つぎに、本発明の実施の形態１にかかるレンジシフタ１０を備えた照射装置および粒子線治療装置について、図２および図３を用いて説明する。
照射装置１００は、図２に示すように、線源から供給された粒子線Ｂを走査することにより、照射野を拡大する照射ノズルとして機能する走査電磁石（例えば、ワブラ電磁石Wobbler Magnets）２０と、鉛などで構成され、粒子線Ｂを散乱させる散乱体（Scatterer）３０と、アルミニウムなどで構成され、照射対象の厚さに応じて、ブラッグピークの幅を拡大させるためのリッジフィルタ（Ridge Filter）４０と、上述したレンジシフタ（Range Shifter）１０と、複数のリーフ板からなるリーフ部とリーフ板のそれぞれを駆動するリーフ駆動機構で構成され、照射野（平面形状）を患部形状に合わせるように制限するためのマルチリーフコリメータ（Multi-leaf Collimator）５０と、後述する調整シート２の調整に用いる飛程モニタ６０を備えている。なお、実際の治療においては、患部（照射対象）の深さ形状に合わせるように患者Ｋ毎に製作され、粒子線Ｂの飛程分布を制限するボーラス１２０が用いられる。

そして、粒子線治療装置は、図３に示すように、粒子線Ｂの線源として、シンクロトロンである円形加速器４００（以降、単に加速器と称する）と、加速器４００から供給された粒子線を複数の治療室（２００−１〜２００−ｎ：まとめて２００）のうち、選択した治療室２００に輸送する輸送経路３００と、上述したレンジシフタ１０を備えて各治療室２００に設けられ、輸送経路３００によって運ばれた粒子線Ｂを患者Ｋに対して照射する照射装置（１００−１〜１００−ｎ：まとめて１００）とを有している。

治療室２００は、患者Ｋに対して実際に粒子線を照射して治療を行うための部屋であり、治療室２００ごとに照射装置１００を備えている。なお、図において、治療室２００−１では、照射装置１００全体が患者Ｋ（治療台）を中心に回転し、患者Ｋへの粒子線の照射角度を自由に設定できる回転照射室（回転ガントリとも言われる）の例を示している。また、治療室２００−２では、角度や位置を自在に設定可能な治療台に固定された患者Ｋに対して照射装置１００−２から水平方向に粒子線を照射する水平照射室を示している。このように、通常、ひとつの加速器４００に対して、タイプが異なるあるいは同様のタイプも含め、複数の治療室２００が輸送経路３００を介して連なっている。

なお、輸送経路３００は、粒子線Ｂの輸送空間となる真空ダクト３１０を連結して形成したものであり、粒子線Ｂのビーム軌道を供給先の治療室２００に向けて切替える切替装置である切替電磁石３２０と、粒子線Ｂを所定角度に偏向する偏向電磁石３３０とを備えている。そして、加速器４００に直結するメイン経路３００−０から、切替電磁石３２０を経由して各治療室２００に対応するサブ経路３００−１〜３００−ｎにつながっている。つまり、同様の仕様の照射装置１００が備えられていても、治療室２００にごとに異なる輸送経路３００を介して粒子線Ｂが供給されることになる。

つぎに、粒子線治療装置および照射装置の動作について説明する。
加速器４００内に入射した荷電粒子は、高周波数の電界で加速され、磁石で曲げられながら、光速の約７０〜８０％まで加速され、粒子線Ｂとして輸送経路３００に出射される。輸送経路３００では、切替電磁石３２０で必要に応じて輸送経路（３００−１〜３００−ｎ）を変え、出射された粒子線Ｂを指定された治療室２００に設けられた照射装置１００へと導く。

照射装置１００に供給された粒子線Ｂは、直径数ｍｍ以下のいわゆるペンシルビームの状態であるが、走査電磁石２０によって、例えば円軌道を描くように走査され、散乱体３０によって散乱されることによって、ビーム軸に垂直な面の延在方向（面方向）で照射野が拡大される。面方向の照射野を拡大された粒子線Ｂは、リッジフィルタ４０を通過する。リッジフィルタ４０は、例えば錐状体や断面が三角形の板を面方向に多数並べたように形成され、これにより、面方向における分割領域毎に異なる厚みを通過する粒子線Ｂが存在するようになっている。図では、理解しやすいように三角柱が横向きに並べられたように記載している。これにより、ブラッグピークが拡大され、所定の幅のＳＯＢＰ（Spread-Out Bragg Peak）を有するようになる。すなわち、リッジフィルタ４０により、照射野はビーム軸方向（深さ方向）にも広げられたことになる。

次に、照射野を拡大された粒子線Ｂは、レンジシフタ１０を通過する。レンジシフタ１０は、所定の透過ユニット４を入射範囲内に配置することにより、粒子線Ｂを所望の水等価厚（減衰量）に調整した透過板１と調整シート２内を透過させ、粒子線Ｂのエネルギー（飛程）を調節する。レンジシフタ１０によって飛程調整されることで、粒子線Ｂを所望の体内深さに照射（線量付与）することができる。

次に、粒子線Ｂは、マルチリーフコリメータ５０を通過する。マルチリーフコリメータ５０は、対向するリーフ板の複数組をビーム軸に対して離反あるいは接近方向の所定位置に位置決めすることで、所望の開口形状を形成する。そして、マルチリーフコリメータ５０を通過した粒子線Ｂの照射野の面方向形状が、患部形状に合わせて形成される。

最後に、粒子線Ｂは、ボーラス１２０を通過する。ボーラス１２０は、樹脂等で作られた制限器であり、患部の深さ形状として、例えば、患部のディスタル（Ｄｉｓｔａｌ）形状を補償するような形態に形成されている。ディスタル形状とは、患部の最深部側の凹凸形状のことをいう。ここで、照射野は面の延在方向におけるエネルギー分布が制限（ｚ方向で成形）され、ディスタル形状と同じ形状を有するようになる。すなわち、粒子線Ｂの照射野の深さ方向の形状が形成される。

上記のような照射装置１００を用い、積層原体照射法で照射する場合、深さ方向に空間的な線量付与を分割して投与することになる。照射開始時には最深部を含む層（スライス）の線量付与に合わせて、走査電磁石２０、レンジシフタ１０、マルチリーフコリメータ５０が設定され、粒子線Ｂが患部Ｋに照射される。最深部の層（スライス）の照射が終了すると、自動的にブラッグピーク幅に相当した深さ分、浅い位置（照射原から見た手前側）に合わせて、レンジシフタ１０によって飛程が調整され、走査電磁石２０およびマルチリーフコリメータ５０も設定変更されて次の層の照射が行われる。以降、同様にレンジシフタ１０により飛程が調整され、走査電磁石２０およびマルチリーフコリメータ５０の設定を変更しながら、全体として患部の形状に最適化された線量が付与される。

このような粒子線治療装置において、レンジシフタ１０は、スライスごとの位置を決定づける重要な役割を有している。つまり、レンジシフタ１０が治療計画で設定された水等価厚（減衰量）を実現しないと、照射野が患部に対して深さ方向にずれてしまい、患部に十分に線量付与できないだけでなく、周辺の正常組織にダメージを与えてしまうことにもなる。したがって、治療計画において、例えば、レンジシフタ１０の設定ピッチが１ｍｍであったとしても、レンジシフタ１０には設定ピッチよりも細かな精度で正確に水等価厚を実現することが要求される。

一方、上述したように、粒子線治療装置においては、治療室２００ごとに、切替電磁石３２０または偏向電磁石３３０等の通過回数、あるいは真空ダクト３１０の経路長といった輸送経路が異なる。また、各治療室２００における照射装置１００においても走査電磁石２０、散乱体３０、リッジフィルタ４０の仕様や調整状態は必ずしも同一ではない。つまり、レンジシフタ１０は、設置された治療室２００あるいは照射装置１００の調整状態によっては、必ずしも同じ状態で粒子線Ｂが透過するとは限らない。

そのため、背景技術で述べたように、同じ仕様でレンジシフタ１０を製作できたとしても、設置した照射装置１００によって、あるいは同じ照射装置１００内でも、メンテナンス等により状態が変化した場合には、減衰量が変化する。そこで、本発明の実施の形態１にかかるレンジシフタ１０のように、透過板１を減衰量の設定値よりも小さな減衰量に相当する厚みに調整しておき、透過ユニット４を調整シート２が着脱自在に重畳できるように構成したので、調整シート２の厚みを調整することによって、真に求めた減衰量に調整することができる。

この減衰量の調整方法について図４のフローチャートを用いて説明する。なお、ここでは、複数の透過ユニット４を有するレンジシフタ１０について説明し、概念をわかりやすくするため、減衰量の設定値としては、水等価厚を使用する。
はじめに、飛程モニタ６０（図１）をレンジシフタ１０下流の粒子線Ｂの照射位置に配置する（ステップＳ１０）。つぎに、調整対象の透過ユニット４が照射位置に配置されるようレンジシフタ１０を駆動する（ステップＳ２０）。つづいて、レンジシフタ１０に粒子線Ｂを照射し（ステップＳ３０）、下流の飛程モニタ６０で、飛程を測定する（ステップＳ４０）。

そして、測定した飛程が、その透過ユニット４に求められている水等価厚から得られる値の範囲内か否かを判定する（ステップＳ５０）。範囲外であれば（ステップＳ５０で「Ｎ」）調整シート２として使用するシートの厚み、枚数あるいはそれらを組み合わせることによって厚みを調整（ステップＳ２００）し、ステップＳ３０に移行する。一方、範囲内であれば（ステップＳ５０で「Ｙ」）、調整が完了したか否かを判定し（ステップＳ６０）、調整すべき透過ユニット４が残っており、調整が完了していない場合（ステップＳ６０で「Ｎ」）は、ステップＳ２０へ移行する。一方、全透過ユニット４が調整されて、調整が完了した場合（ステップＳ６０で「Ｙ」）は、飛程モニタ６０を退避させ（ステップＳ７０）、調整を終了する。

以上の調整が行われた粒子線治療装置では、治療室２００のうち、少なくとも調整を実施した治療室２００間では、実際の治療をどの治療室２００で行っても、一定で、しかも理想的な水等価厚に調整することができ、治療計画との同等性を確保し治療を行うことができる。

このような調整を、例えば、定期点検のようなメンテナンスを行うごとに実施して、レンジシフタ１０の水等価厚を調整するようにすれば、その治療室２００のみをメンテナンスした場合でも、他の治療室との同等性を担保でき、治療室２００が変更されても治療計画との同等性を確保することができる。

なお、透過板１および調整シート２の材料についても、耐放射線を有し、不要な散乱等をきたさない材料であれば、上述した材料に限定されることなく、例えばアクリルやポリイミドといった材料でもよい。

以上のように、本実施の形態１にかかるレンジシフタ１０によれば、入射した粒子線Ｂを、エネルギーを減衰させて出射するレンジシフタ１０であって、エネルギーの減衰量の設定値（例えば、水等価厚）に応じて、厚みが調整された透過板１と、透過板１を保持する保持部として機能するフレーム３と、を備え、透過板１の厚みが、設定値よりも所定割合小さい減衰量に相当する厚みに調整されているとともに、透過板１および保持部３のうち少なくとも一方には、前記所定割合の２倍の減衰量に相当する厚み以下に厚みを調整された調整シート２を、透過板１に着脱自在に重畳させる重畳機構が設けられているように構成したので、設置された照射装置１００による差やメンテナンスによる変化など、入射する粒子線Ｂの状態が変わって、エネルギー減衰量が変化しても、厚みが調整できる調整シート２を重畳させることで、設定されたエネルギー減衰量に調整できるので、粒子線Ｂの飛程を正確に調整して出射することができる。

とくに、設定値より小さくする所定割合を、２〜７％に設定すれば、入射する粒子線Ｂの状態が最大限変化しても、調整シート２の厚みを調整することで、所望の水等価厚に調整することができる。

重畳機構であるフレーム３および透過板１の少なくとも一方は、調整シート２を粒子線の入射側から透過板１に重畳させるように構成すれば、垂直方向に粒子線を照射する照射装置１００では、レンジシフタ１０の設置状態における鉛直方向において、調整シート２が透過板１の上側に位置し、調整シート２を入れ替えて容易に厚み調整ができる。

また、本実施の形態１にかかる粒子線治療装置は、粒子線Ｂを発生させる加速器４００と、複数の治療室２００と、加速器４００と複数の治療室２００のそれぞれとを結ぶ粒子線Ｂの輸送経路３００と、複数の治療室２００のそれぞれに設けられ、輸送経路３００から供給された粒子線Ｂを照射対象に応じた照射野に成形して照射対象へ照射する照射装置１００と、を備え、照射装置１００には上述したレンジシフタ１０が備えられているので、どの治療室２００を用いても、正確で同等な照射野で照射ができる。

１：透過板、２：調整シート、３：フレーム、４：透過ユニット、
１０：レンジシフタ、１１：筐体、１２：シリンダ、
２０：走査電磁石、３０：散乱体、４０：リッジフィルタ、５０：マルチリーフコリメータ、６０：飛程モニタ、
１００：照射装置、２００：治療室、３００：輸送経路、４００：加速器。

Claims

粒子線を発生させる加速器と、
複数の治療室と、
前記加速器と前記複数の治療室のそれぞれとを結ぶ前記粒子線の輸送経路と、
前記複数の治療室のそれぞれに設けられ、前記輸送経路から供給された粒子線を照射対象に応じた照射野に成形して前記照射対象へ照射する照射装置と、を備え、
前記照射装置には、入射した粒子線を、エネルギーを減衰させて出射するレンジシフタが設けられ、
前記レンジシフタは複数の透過ユニットを有し、
少なくとも１の前記透過ユニットには、前記エネルギーの減衰量の設定値に応じて、厚みが調整された透過板と、前記透過板を保持する保持部とを備え、前記照射装置による差および前記照射装置のメンテナンスによる変化に基づく前記粒子線の状態の変動に応じて、前記透過板の厚みが、前記設定値よりも所定割合小さい減衰量に相当する厚みに調整されているとともに、前記透過板および前記保持部のうち少なくとも一方には、前記所定割合の２倍の減衰量に相当する厚み以下に厚みを調整された調整シートを、前記透過板に着脱自在に重畳させる重畳機構が設けられていることを特徴とする粒子線治療装置。
前記所定割合が、２〜７％に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の粒子線治療装置。
前記重畳機構は、前記調整シートを前記粒子線の入射側から前記透過板に重畳させることを特徴とする請求項１または２に記載の粒子線治療装置。