JP7212601B2 - 粒子線治療システム、および、磁気共鳴イメージング装置 - Google Patents
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Description
実施形態の粒子線治療システムの概要について、図1~図3を用いて説明する。
以下、本実施形態1の粒子線治療システムを図1等を用いて詳細に説明する。
リー18の回転と共に、ガントリーに搭載されている偏向電磁石15、16と照射装置21とMRI装置150がベッド24の周囲を回転(回動)する。このように、ガントリー18の回転に伴って、搭載されている各機器が連動して回転することにより、照射対象25に対してガントリー18の回転軸に垂直な平面内のいずれの方向からも粒子線を照射することができる。
実施形態2のMRI装置を備えた粒子線治療システムについて説明する。
実施形態3のMRI装置を備えた粒子線治療システムについて説明する。
実施形態4のMRI装置を備えた粒子線治療システムについて説明する。
<<実施形態5>>
実施形態5のMRI装置を備えた粒子線治療システムについて説明する。
実施形態6のMRI装置を備えた粒子線治療システムについて図13を用いて説明する。
実施形態7のMRI装置を備えた粒子線治療システムについて図14を用いて説明する。
上述してきた各実施形態において、荷電粒子を加速する加速器として、シンクロトロン4を用いる例を説明したが、サイクロトロンを用いることももちろん可能である。
なお、粒子線が磁場により曲がる影響を考慮して、照射装置に入射する粒子線の角度、走査電磁石の位置、ヨークの貫通孔または間隙の中心を調整することが有効である。MRIがない場合、ビームは、ガントリーの回転軸に対して垂直に照射装置へ入射する。そのビーム軸上に走査電磁石があり、照射野の中心はビーム軸上の点と一致する。一方、MRIの磁場の影響により粒子線が曲がるため、曲がることを前提に照射装置への入射角度、走査電磁石の位置、ヨークの貫通孔または間隙の中心を決める。これらにより、必要な照射野の大きさを実現するための走査電磁石に必要な励磁量と、ヨークの貫通孔または間隙のサイズを最小にすることができる。照射装置への入射角度は、偏向電磁石16の励磁量により調整することができる。
2 ビーム輸送系
3 ライナック
4 シンクロトロン
5 高周波印加装置
6 加速装置
7 制御システム(制御装置)
11 出射用デフレクタ
12 ビーム経路
14,15,16 偏向電磁石
17 治療室
21 照射装置
24 カウチ(ベッド)
25 照射対象
26 照射標的
30 粒子線モニタ
31,32 走査電磁石
33 線量モニタ
34 位置モニタ
40 X線CT装置
41 照射計画装置
42 データベース
50 磁石
51 コイル
52 磁極
60 ヨーク
150 MRI装置
Claims (16)
- 照射対象を搭載するベッドと、前記照射対象内の照射標的に向かって粒子線を照射する照射装置と、前記照射対象の画像を撮影する磁気共鳴イメージング装置とを有し、
前記磁気共鳴イメージング装置は、静磁場発生装置を含み、
前記静磁場発生装置は、前記照射標的が配置される撮像空間に静磁場を発生する磁石と、前記撮像空間以外に配置され、前記磁石が発生した磁場の磁束が通過するヨークとを備え、
前記照射装置は、前記撮像空間から見て前記ヨークの背面側に配置され、前記ヨークに設けた貫通孔、または、前記ヨークに設けた間隙から前記粒子線を前記照射標的に照射し、
前記粒子線が前記撮像空間に進入する方向と、前記撮像空間に前記磁石により印加される静磁場の向きは、交差していることを特徴とする粒子線治療システム。 - 請求項1に記載の粒子線治療システムであって、前記磁石は一対であり、前記撮像空間を挟んで対向して配置され、前記ヨークは、前記一対の磁石の間に配置された柱状であることを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項1に記載の粒子線治療システムであって、前記照射装置を搭載して前記ベッドの周囲を回動させる回転ガントリーをさらに有し、
前記磁気共鳴イメージング装置は、前記回転ガントリーの内側の空間に配置され、前記回転ガントリーにより支持され、前記照射装置とともに前記ベッドの周囲を回動することを特徴とする粒子線治療システム。 - 請求項1に記載の粒子線治療システムであって、前記照射装置を搭載して前記ベッドの周囲を回動させる回転ガントリーをさらに有し、
前記磁気共鳴イメージング装置は、前記回転ガントリーの内側の空間に配置され、
前記照射装置は、前記粒子線の中心軸上に配置されて前記粒子線を検出する粒子線モニタを備え、前記粒子線モニタは、前記ヨークと前記回転ガントリーとの間に配置されていることを特徴とする粒子線治療システム。 - 請求項4に記載の粒子線治療システムであって、前記照射装置は、前記粒子線モニタと前記ヨークとの間の前記粒子線の中心軸上には、ガスが充てんされたチェンバがさらに配置され、前記チェンバは、前記粒子線モニタを通過した前記粒子線を前記貫通孔に導き、前記チェンバの先端から前記粒子線を前記照射標的に向けて出射することを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項5に記載の粒子線治療システムであって、前記チェンバの先端は、前記貫通孔に挿入されていることを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項5に記載の粒子線治療システムであって、前記チェンバには、前記先端は、前記貫通孔から外側に退避させる構造が備えられていることが可能な構成であることを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項2に記載の粒子線治療システムであって、前記貫通孔は、前記柱状のヨークの幅方向の中央に設けられ、前記貫通孔の両脇の前記柱状のヨークには、幅または奥行きを、前記貫通孔が配置されていない部分よりも大きくする突起が設けられていることを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項3に記載の粒子線治療システムであって、前記回転ガントリーには、前記磁気共鳴イメージング装置を着脱可能に支持する支持機構と、前記回転ガントリーから取り外された前記磁気共鳴イメージング装置を、前記ベッドから離れる方向へ移動させる搬送機構とが備えられていることを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項9に記載の粒子線治療システムであって、前記搬送機構が前記磁気共鳴イメージング装置を搬送する方向は、前記回転ガントリーの軸方向であることを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項1に記載の粒子線治療システムであって、前記磁気共鳴イメージング装置で撮像された画像に基づき、前記粒子線の照射タイミングを制御する制御部をさらに有することを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項10に記載の粒子線治療システムであって、前記磁石は、コイルを備え、
前記磁気共鳴イメージング装置は、前記搬送機構が当該磁気共鳴イメージング装置を搬送する場合、前記コイルに流れる電流を停止させて前記磁石を消磁する消磁装置を備えることを特徴とする特徴とする粒子線治療システム。 - 請求項1に記載の粒子線治療システムであって、前記磁石の磁場の向きを反転させて、前記粒子線の湾曲の向きを変更する磁場反転装置をさらに備えることを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項13に記載の粒子線治療システムであって、前記照射装置は、前記照射標的の周囲に、所定の正常組織を前記粒子線が避けて湾曲するように、前記磁石の磁場の向きを決定することを特徴とする粒子線治療システム。
- 請求項1に記載の粒子線治療システムであって、前記磁石は円筒形であり、前記円筒形の磁石の内部に前記撮像空間が形成され、
前記ヨークは、前記円筒形の磁石の外側面に配置され、前記ヨークの前記貫通孔が設けられている位置には、前記円筒形の磁石には前記貫通孔と重なるように第2の貫通孔が設けられ、前記粒子線は、前記貫通孔および第2の貫通孔を通過して前記撮像空間内の照射標的に照射されることを特徴とする粒子線治療システム。 - 粒子線の照射標的が配置される撮像空間に静磁場を発生する磁石と、前記磁石から発生した磁束が通過するヨークとを備え、
前記ヨークには、前記粒子線を通過させる貫通孔が設けられ、
前記貫通孔を通過した前記粒子線の前記撮像空間への進入方向と、前記撮像空間に前記磁石により印加される静磁場の向きは、交差していることを特徴とする磁気共鳴イメージング装置。
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