JPH078300B2 - 荷電粒子ビームの照射装置 - Google Patents
荷電粒子ビームの照射装置Info
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- JPH078300B2 JPH078300B2 JP63154108A JP15410888A JPH078300B2 JP H078300 B2 JPH078300 B2 JP H078300B2 JP 63154108 A JP63154108 A JP 63154108A JP 15410888 A JP15410888 A JP 15410888A JP H078300 B2 JPH078300 B2 JP H078300B2
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
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- G21—NUCLEAR PHYSICS; NUCLEAR ENGINEERING
- G21K—TECHNIQUES FOR HANDLING PARTICLES OR IONISING RADIATION NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; IRRADIATION DEVICES; GAMMA RAY OR X-RAY MICROSCOPES
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、例えば重粒子がん治療などに用いられる荷
電粒子ビームの照射装置に関する。
電粒子ビームの照射装置に関する。
従来における荷電粒子ビームの照射装置としては、「IE
EE Transactiovs Nuclear Sience Vol・Ns−32,No.5 Oc
tober 1985」から引用した第12図に示す構成のものがあ
つた。
EE Transactiovs Nuclear Sience Vol・Ns−32,No.5 Oc
tober 1985」から引用した第12図に示す構成のものがあ
つた。
第12図は、従来の荷電粒子ビームの照射装置の概略構成
図であり、（１）は従来よりワブラー磁石として用いら
れて来たＸ軸偏向磁石で、荷電ビーム（５）をＸ軸方向
に偏向させるものであり、（２）はＹ軸偏向磁石で、Ｘ
軸偏向磁石（１）を荷電ビーム（５）に対して90゜回転
した状態で配置し、荷電ビーム（５）をＹ軸方向に偏向
させるものである。なお、Ｚ軸は荷電ビーム（５）の進
行方向を示す。（３）はＹ軸偏向磁石（２）の後方に配
置したリツジフイルタで、荷電ビーム（５）の進行方向
にビーム照射を均一にする吸収体としての機能を有す
る。（４）は照射面を示す。
図であり、（１）は従来よりワブラー磁石として用いら
れて来たＸ軸偏向磁石で、荷電ビーム（５）をＸ軸方向
に偏向させるものであり、（２）はＹ軸偏向磁石で、Ｘ
軸偏向磁石（１）を荷電ビーム（５）に対して90゜回転
した状態で配置し、荷電ビーム（５）をＹ軸方向に偏向
させるものである。なお、Ｚ軸は荷電ビーム（５）の進
行方向を示す。（３）はＹ軸偏向磁石（２）の後方に配
置したリツジフイルタで、荷電ビーム（５）の進行方向
にビーム照射を均一にする吸収体としての機能を有す
る。（４）は照射面を示す。
このような構成において、第13図（ａ）（ｂ）に示すよ
うに互いに90゜の位相差をもつ正弦波形の電流をＸ軸偏
向磁石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）にそれぞれ供給し
て励磁する。このとき、Ｘ軸偏向磁石（１）及びＹ軸偏
向磁石（２）に生ずる磁場も交互に90゜の位相差をもつ
正弦波形の磁場になつており、これらの磁場の中に入射
して来た荷電ビーム（５）は円形状に走査され、円形照
射野を構成する。
うに互いに90゜の位相差をもつ正弦波形の電流をＸ軸偏
向磁石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）にそれぞれ供給し
て励磁する。このとき、Ｘ軸偏向磁石（１）及びＹ軸偏
向磁石（２）に生ずる磁場も交互に90゜の位相差をもつ
正弦波形の磁場になつており、これらの磁場の中に入射
して来た荷電ビーム（５）は円形状に走査され、円形照
射野を構成する。
そして、第14図に示すように２つの荷電ビームを合成す
ると、点線で示すような照射野となるので、第15図に示
すようにこの円形照射野を同心円状に３つのビーム、即
ち安定ビーム（６）、ワブルビーム（７）及び（８）を
重ねて均一な照射野が得られるようになしていた。
ると、点線で示すような照射野となるので、第15図に示
すようにこの円形照射野を同心円状に３つのビーム、即
ち安定ビーム（６）、ワブルビーム（７）及び（８）を
重ねて均一な照射野が得られるようになしていた。
なお、第14図において横軸に半径、縦軸はドーズを示
す。このような荷電粒子ビームの照射装置は、難治性が
んの治療などに用いられるが、がん患部の形状が円形で
あるケースは極く稀であり、普通第16図（ａ）に示すよ
うな複雑ながん患部（７）の形状をしている。これに合
せて照射部位を限定するには第16図（ａ）に示すような
コリメータ（６）を用いていた。患部の治療には大き目
の円形の照射野から、第16図（ｂ）に示すように必要な
照射野（８）を切り出すので、貴重なビームのかなりの
部分を捨てることになり、又患者に対しては必要以上の
照射時間を要求することになつていた。
す。このような荷電粒子ビームの照射装置は、難治性が
んの治療などに用いられるが、がん患部の形状が円形で
あるケースは極く稀であり、普通第16図（ａ）に示すよ
うな複雑ながん患部（７）の形状をしている。これに合
せて照射部位を限定するには第16図（ａ）に示すような
コリメータ（６）を用いていた。患部の治療には大き目
の円形の照射野から、第16図（ｂ）に示すように必要な
照射野（８）を切り出すので、貴重なビームのかなりの
部分を捨てることになり、又患者に対しては必要以上の
照射時間を要求することになつていた。
以上のように、従来の荷電粒子ビームの照射装置では、
Ｘ軸及びＹ軸偏向磁石（１）（２）を用い、照射面
（４）に円形の照射野を形成するようにし、がん患部の
形状に合わせたコリメータ（６）を用いて、がん患部の
形状に合わせた荷電ビームを取り出していたので、照射
ビームのかなりの部分が損失となつていた。
Ｘ軸及びＹ軸偏向磁石（１）（２）を用い、照射面
（４）に円形の照射野を形成するようにし、がん患部の
形状に合わせたコリメータ（６）を用いて、がん患部の
形状に合わせた荷電ビームを取り出していたので、照射
ビームのかなりの部分が損失となつていた。
この発明はかかる不都合を解消するためになされたもの
で、従来の円形の照射野から患部相当の荷電ビームを除
くといつた照射ビームの損失を軽減してビームの利用効
率の向上を図つた新規な荷電粒子ビームの照射装置を提
供するものである。
で、従来の円形の照射野から患部相当の荷電ビームを除
くといつた照射ビームの損失を軽減してビームの利用効
率の向上を図つた新規な荷電粒子ビームの照射装置を提
供するものである。
この発明に係る荷電粒子ビームの照射装置は、励磁電源
より所望の電流が供給され、通過する荷電粒子ビームを
Ｘ軸方向に偏向させるＸ軸偏向磁石と、励磁電源より上
記所望の電流と位相差を有する電流が供給され、上記荷
電粒子ビームをＹ軸方向に偏向させるＹ軸偏向磁石とを
具備し、荷電粒子ビームをＸ軸偏向磁石及びＹ軸偏向磁
石の少なくとも一方に供給する電流にバイアス電流を重
畳するようにしたものである。
より所望の電流が供給され、通過する荷電粒子ビームを
Ｘ軸方向に偏向させるＸ軸偏向磁石と、励磁電源より上
記所望の電流と位相差を有する電流が供給され、上記荷
電粒子ビームをＹ軸方向に偏向させるＹ軸偏向磁石とを
具備し、荷電粒子ビームをＸ軸偏向磁石及びＹ軸偏向磁
石の少なくとも一方に供給する電流にバイアス電流を重
畳するようにしたものである。
この発明に係る荷電粒子ビームの照射装置では、Ｘ軸及
びＹ軸偏向磁石にそれぞれ供給する電流の少なくとも一
方の電流にバイアス電流を供給するので、荷電粒子によ
る照射野を任意の形状に選定することができる。
びＹ軸偏向磁石にそれぞれ供給する電流の少なくとも一
方の電流にバイアス電流を供給するので、荷電粒子によ
る照射野を任意の形状に選定することができる。
〔発明の実施例〕 以下、この発明の一実施例を図を用いて詳細に説明す
る。第１図は、この発明の一実施例を示す基本構成図で
あり、第１図において、（１）はＸ軸偏向磁石、（２）
はＹ軸偏向磁石、（３）はビーム（５）の進行方向にビ
ーム照射を均一にする吸収体として機能する散乱体であ
る。（４）は照射面を示す。また、（10）はＸ軸偏向磁
石（１）を励磁する励磁電源、（11）はＹ軸偏向磁石
（２）を励磁する励磁電源である。
る。第１図は、この発明の一実施例を示す基本構成図で
あり、第１図において、（１）はＸ軸偏向磁石、（２）
はＹ軸偏向磁石、（３）はビーム（５）の進行方向にビ
ーム照射を均一にする吸収体として機能する散乱体であ
る。（４）は照射面を示す。また、（10）はＸ軸偏向磁
石（１）を励磁する励磁電源、（11）はＹ軸偏向磁石
（２）を励磁する励磁電源である。
第２図は、この励磁電源（10）又は（11）のブロツク回
路図を示したもので、多相のインバータ方式の電源を採
用する。
路図を示したもので、多相のインバータ方式の電源を採
用する。
第２図において、（12）は直流電源、（131）〜（13n）
はインバータ、（141）〜（14n）はそれぞれインバータ
（131）〜（13n）に接続された結合トランスで、これら
の結合トランス（141）〜（14n）は直列的に接続してＸ
軸偏向磁石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）にそれぞれ供
給される。
はインバータ、（141）〜（14n）はそれぞれインバータ
（131）〜（13n）に接続された結合トランスで、これら
の結合トランス（141）〜（14n）は直列的に接続してＸ
軸偏向磁石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）にそれぞれ供
給される。
インバータ（131）〜（13n）は第２図に示すように４個
のトランジスタ（15）（16）（17）（18）で構成され、
これらのトランジスタ（15）（16）（17）（18）のう
ち、トランジスタ（15）と（18）は同時にスイツチング
動作をし、またトランジスタ（16）（17）は同時にスイ
ツチング動作をする。
のトランジスタ（15）（16）（17）（18）で構成され、
これらのトランジスタ（15）（16）（17）（18）のう
ち、トランジスタ（15）と（18）は同時にスイツチング
動作をし、またトランジスタ（16）（17）は同時にスイ
ツチング動作をする。
従つて、トランジスタ（15）（18）がONの時、結合トラ
ンス（141）のＡ側が正、Ｂ側が負となり、トランジス
タ（16）（17）がONの時、結合トランス（141）のＡ側
が負、Ｂ側が正となる。
ンス（141）のＡ側が正、Ｂ側が負となり、トランジス
タ（16）（17）がONの時、結合トランス（141）のＡ側
が負、Ｂ側が正となる。
従つて、インバータ（131）の結合トランス（141）には
パルス状の正及び負の電圧波形出力が得られる。
パルス状の正及び負の電圧波形出力が得られる。
ところで、第２図に示すようにインバータ回路はｎ個用
いているので、各インバータに接続される結合トランス
（141）…（14n）には所定時間ごとに正負の交互の電圧
パルス波形が発生するが、各インバータ回路からの出力
電圧パルスの発生時点を少しずつずらせ、その電圧パル
スの大きさを少しずつ大きくすると、例えばインバータ
回路の個数を11個とし、第２図に示すインバータ1,2,
…,11から順次第３図に示すような出力電圧波形を発生
させる。
いているので、各インバータに接続される結合トランス
（141）…（14n）には所定時間ごとに正負の交互の電圧
パルス波形が発生するが、各インバータ回路からの出力
電圧パルスの発生時点を少しずつずらせ、その電圧パル
スの大きさを少しずつ大きくすると、例えばインバータ
回路の個数を11個とし、第２図に示すインバータ1,2,
…,11から順次第３図に示すような出力電圧波形を発生
させる。
このようにインバータ1,2,…,11から発生する出力電圧
波形を合成すると第４図に示すように近似的な正弦電圧
波形が得られる。これは第２図に示すように結合トラン
ス（141）〜（14n）の２次側コイルを直列に接続する構
成によつてなしうる。
波形を合成すると第４図に示すように近似的な正弦電圧
波形が得られる。これは第２図に示すように結合トラン
ス（141）〜（14n）の２次側コイルを直列に接続する構
成によつてなしうる。
このようにして得られる近似的な正弦波形電圧をＸ軸偏
向磁石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）に供給する。
向磁石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）に供給する。
このとき、Ｘ軸偏向磁石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）
に供給する正弦波電流の大きさ及び位相を第５図（ａ）
（ｂ）に示すように互いにずらせる。
に供給する正弦波電流の大きさ及び位相を第５図（ａ）
（ｂ）に示すように互いにずらせる。
第５図（ａ）（ｂ）に示すような正弦電流をそれぞれＸ
軸偏向磁石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）に供給して第
１図に示すように荷電ビーム（５）をＸ軸及びＹ軸偏向
磁石（１）（２）に入射する。
軸偏向磁石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）に供給して第
１図に示すように荷電ビーム（５）をＸ軸及びＹ軸偏向
磁石（１）（２）に入射する。
荷電ビーム（５）はＸ軸偏向磁石（１）により発生する
磁場に対して垂直方向に偏位され、更にＸ軸偏向磁石
（１）に対して90゜傾いて配置されたＹ軸偏向磁石
（２）によつてもその磁場に対して垂直方向に偏位され
る。
磁場に対して垂直方向に偏位され、更にＸ軸偏向磁石
（１）に対して90゜傾いて配置されたＹ軸偏向磁石
（２）によつてもその磁場に対して垂直方向に偏位され
る。
従つて、荷電ビーム（５）はＸ軸及びＹ軸偏向磁石
（１）（２）を通過すると、各々の偏位の合成された偏
位を受けることになり、これは照射面でみると一般に橢
円運動となり、Ｘ軸及びＹ軸偏向磁石（１）（２）に供
給する電流の大きさが等しく、かつ位相差を90゜ずらせ
ると、第６図（ａ）に示すように円形照射野となる。
（１）（２）を通過すると、各々の偏位の合成された偏
位を受けることになり、これは照射面でみると一般に橢
円運動となり、Ｘ軸及びＹ軸偏向磁石（１）（２）に供
給する電流の大きさが等しく、かつ位相差を90゜ずらせ
ると、第６図（ａ）に示すように円形照射野となる。
ところが、第７図（ａ）（ｂ）に示すようにＸ軸偏向磁
石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）にそれぞれ直流的にバ
イアス電流を流せば、これらの偏向磁石（１）（２）を
通過した荷電ビーム（５）は、照射面でみた場合第６図
（ｂ）に示すようになり、荷電ビーム（５）の照射野を
ビーム中心０からずれた位置に移動させることができ
る。
石（１）及びＹ軸偏向磁石（２）にそれぞれ直流的にバ
イアス電流を流せば、これらの偏向磁石（１）（２）を
通過した荷電ビーム（５）は、照射面でみた場合第６図
（ｂ）に示すようになり、荷電ビーム（５）の照射野を
ビーム中心０からずれた位置に移動させることができ
る。
次に、第８図（ａ）に示すような矩形波電圧をワブラー
磁石に供給すると、電流は第８図（ｂ）に示すような充
放電波形となる。もつとも、第８図（ｂ）において時間
t1,t2においては近似的に直線的電流波形となる。
磁石に供給すると、電流は第８図（ｂ）に示すような充
放電波形となる。もつとも、第８図（ｂ）において時間
t1,t2においては近似的に直線的電流波形となる。
そこで、複数のインバータを使用するなどして第８図
（ｃ）のように電圧を変化すれば、電流波形として第８
図（ｄ）のような三角波形が得られる。
（ｃ）のように電圧を変化すれば、電流波形として第８
図（ｄ）のような三角波形が得られる。
さらに、Ｘ軸及びＹ軸偏向磁石（１）（２）にバイアス
電流を供給すると、第８図（ｄ）に示すような三角波形
は第８図（ｅ）に示すような波形になる。
電流を供給すると、第８図（ｄ）に示すような三角波形
は第８図（ｅ）に示すような波形になる。
そこで、第９図（ａ）（ｂ）に示すような電流波形をＸ
軸及びＹ軸偏向磁石（１）（２）にそれぞれ供給する
が、第８図（ｄ）に示すような電流波形の電流をＸ軸及
びＹ軸偏向磁石（１）（２）に供給する場合には、Ｘ軸
及びＹ軸偏向磁石（１）（２）を通過する荷電ビーム
（５）の照射面での軌跡は直線上だけを動くが、第９図
（ａ）（ｂ）に示すようにバイアス電流を加えた電流波
形の電流を印加すると、荷電ビーム（５）の照射面での
軌跡は第10図に示すようになる。第９図（ａ）（ｂ）に
おけるＡα,Aβ,Bα,Bβ及びＡα′,Aβ′,Bα′,Bβ′
はそれぞれ第10図の各々に対応させている。第10図にお
いて、Ｐ→Q,R→Ｓは一時的若しくは変わり易い領域で
あり、波形が丸味をもつと共に、矢印方向に動く。
軸及びＹ軸偏向磁石（１）（２）にそれぞれ供給する
が、第８図（ｄ）に示すような電流波形の電流をＸ軸及
びＹ軸偏向磁石（１）（２）に供給する場合には、Ｘ軸
及びＹ軸偏向磁石（１）（２）を通過する荷電ビーム
（５）の照射面での軌跡は直線上だけを動くが、第９図
（ａ）（ｂ）に示すようにバイアス電流を加えた電流波
形の電流を印加すると、荷電ビーム（５）の照射面での
軌跡は第10図に示すようになる。第９図（ａ）（ｂ）に
おけるＡα,Aβ,Bα,Bβ及びＡα′,Aβ′,Bα′,Bβ′
はそれぞれ第10図の各々に対応させている。第10図にお
いて、Ｐ→Q,R→Ｓは一時的若しくは変わり易い領域で
あり、波形が丸味をもつと共に、矢印方向に動く。
従つて、この場合第11図（ａ）に示すようなレーストラ
ツク形の照射野が得られる。
ツク形の照射野が得られる。
また、Ｘ軸及びＹ軸偏向磁石（１）（２）の励磁電流の
位相を互いにずらすと、第11図（ｂ）に示すようなレー
ストラツク状の照射野はビーム軸から移動する。
位相を互いにずらすと、第11図（ｂ）に示すようなレー
ストラツク状の照射野はビーム軸から移動する。
以上のように、この発明によればＸ軸偏向磁石及びＹ軸
偏向磁石に互いに位相の異なる電流で、所定のバイアス
電流を供給することにより、上記Ｘ軸及びＹ軸偏向磁石
を通過した荷電粒子ビームの照射野を所定の形状になす
ようにしたので、従来のように患部の治療に際してビー
ムの不要部分を切り捨てるというようなことがなくな
り、ビームの有効利用が図れる。
偏向磁石に互いに位相の異なる電流で、所定のバイアス
電流を供給することにより、上記Ｘ軸及びＹ軸偏向磁石
を通過した荷電粒子ビームの照射野を所定の形状になす
ようにしたので、従来のように患部の治療に際してビー
ムの不要部分を切り捨てるというようなことがなくな
り、ビームの有効利用が図れる。
第１図はこの発明の一実施例を示す基本構成図、第２図
は第１図に示すＸ軸偏向磁石及びＹ軸偏向磁石を励磁す
る励磁電源のブロツク回路図、第３図（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）
（ｋ）は第２図の励磁電源によつて発生する出力電圧波
形図、第４図は第３図の電圧波形を合成して得られた近
似的な正弦波形図、第５図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１
図に示すＸ軸偏向磁石及びＹ軸偏向磁石に印加する電流
波形図、第６図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１図に示すＸ
軸及びＹ軸偏向磁石に印加する電流の大きさが等しく、
かつ位相差が90゜のときの照射面でみた照射野図及びさ
らに直流的なバイアス電流を重ねたときの照射野図、第
７図（ａ）（ｂ）は第５図（ａ）（ｂ）の電流にバイア
ス電流を加えたときの電流波形図、第８図（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）（ｅ）はそれぞれＸ軸及びＹ軸偏向磁石に
供給する矩形波電圧波形図、そのときの充放電波形図、
各偏向磁石に供給する電圧波形図、そのときの三角波電
流波形図及びバイアス電流を加えたときの変形波形図、
第９図（ａ）（ｂ）は第１図に示すＸ軸及びＹ軸偏向磁
石にそれぞれ印加すべき電流波形図、第10図は第９図
（ａ）（ｂ）に示す電流波形をＸ軸及びＹ軸偏向磁石に
印加したときの照射面でみたレーストラツク状の照射野
図、第11図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第10図の実際上のレ
ーストラツク形照射野図及び第９図（ａ）（ｂ）に示す
電流波形の位相をずらしたときのレーストラツク状の照
射野図、第12図は従来における荷電粒子ビームの照射装
置を示す構成図、第13図（ａ）（ｂ）は第12図に示すＸ
軸及びＹ軸偏向磁石に供給する電流波形図、第14図は従
来における２つの荷電ビームを合成したときのドーズ量
を説明するための説明図、第15図は従来における３つの
ビームを重ねたときのドーズ量を説明するための説明
図、第16図（ａ）（ｂ）はそれぞれがん患部の形状の一
例を示すと共にコリメータを構成を説明する説明図及び
必要な照射野の切り出しを説明する説明図である。 図中、（１）はＸ軸偏向磁石、（２）はＹ軸偏向磁石、
（３）は散乱体、（４）は照射面、（５）は荷電粒子、
（10）（11）は励磁電源である。
は第１図に示すＸ軸偏向磁石及びＹ軸偏向磁石を励磁す
る励磁電源のブロツク回路図、第３図（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）（ｅ）（ｆ）（ｇ）（ｈ）（ｉ）（ｊ）
（ｋ）は第２図の励磁電源によつて発生する出力電圧波
形図、第４図は第３図の電圧波形を合成して得られた近
似的な正弦波形図、第５図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１
図に示すＸ軸偏向磁石及びＹ軸偏向磁石に印加する電流
波形図、第６図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第１図に示すＸ
軸及びＹ軸偏向磁石に印加する電流の大きさが等しく、
かつ位相差が90゜のときの照射面でみた照射野図及びさ
らに直流的なバイアス電流を重ねたときの照射野図、第
７図（ａ）（ｂ）は第５図（ａ）（ｂ）の電流にバイア
ス電流を加えたときの電流波形図、第８図（ａ）（ｂ）
（ｃ）（ｄ）（ｅ）はそれぞれＸ軸及びＹ軸偏向磁石に
供給する矩形波電圧波形図、そのときの充放電波形図、
各偏向磁石に供給する電圧波形図、そのときの三角波電
流波形図及びバイアス電流を加えたときの変形波形図、
第９図（ａ）（ｂ）は第１図に示すＸ軸及びＹ軸偏向磁
石にそれぞれ印加すべき電流波形図、第10図は第９図
（ａ）（ｂ）に示す電流波形をＸ軸及びＹ軸偏向磁石に
印加したときの照射面でみたレーストラツク状の照射野
図、第11図（ａ）（ｂ）はそれぞれ第10図の実際上のレ
ーストラツク形照射野図及び第９図（ａ）（ｂ）に示す
電流波形の位相をずらしたときのレーストラツク状の照
射野図、第12図は従来における荷電粒子ビームの照射装
置を示す構成図、第13図（ａ）（ｂ）は第12図に示すＸ
軸及びＹ軸偏向磁石に供給する電流波形図、第14図は従
来における２つの荷電ビームを合成したときのドーズ量
を説明するための説明図、第15図は従来における３つの
ビームを重ねたときのドーズ量を説明するための説明
図、第16図（ａ）（ｂ）はそれぞれがん患部の形状の一
例を示すと共にコリメータを構成を説明する説明図及び
必要な照射野の切り出しを説明する説明図である。 図中、（１）はＸ軸偏向磁石、（２）はＹ軸偏向磁石、
（３）は散乱体、（４）は照射面、（５）は荷電粒子、
（10）（11）は励磁電源である。
Claims (1)
- 【請求項１】励磁電源より所望の電流が供給され、通過
する荷電粒子ビームをＸ軸方向に偏向させるＸ軸偏向磁
石と、励磁電源より上記所望の電流と位相差を有する電
流が供給され、上記荷電粒子ビームをＹ軸方向に偏向さ
せるＹ軸偏向磁石とを備え、上記Ｘ軸偏向磁石及び上記
Ｙ軸偏向磁石の少なくとも一方に供給する電流にバイア
ス電流を重畳するようにしたことを特徴とする荷電粒子
ビームの照射装置。
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|---|---|---|---|---|
| US5418378A (en) * | 1994-03-14 | 1995-05-23 | Advanced Micro Devices | Ion implant device with modulated scan output |
| JPH1028742A (ja) * | 1996-07-18 | 1998-02-03 | Hitachi Medical Corp | 放射線治療装置 |
| JP3518270B2 (ja) * | 1996-08-30 | 2004-04-12 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子ビーム装置 |
| JP3178381B2 (ja) * | 1997-02-07 | 2001-06-18 | 株式会社日立製作所 | 荷電粒子照射装置 |
| JP3577201B2 (ja) * | 1997-10-20 | 2004-10-13 | 三菱電機株式会社 | 荷電粒子線照射装置、荷電粒子線回転照射装置、および荷電粒子線照射方法 |
| US6036631A (en) * | 1998-03-09 | 2000-03-14 | Urologix, Inc. | Device and method for intracavitary cancer treatment |
| DE10010523C2 (de) * | 2000-03-07 | 2002-08-14 | Schwerionenforsch Gmbh | Ionenstrahlanlage zur Bestrahlung von Tumorgewebe |
| CN1299782C (zh) * | 2001-07-24 | 2007-02-14 | 住友重机械工业株式会社 | 电荷粒子射线的辐射剂量分布调整机构和辐射装置 |
| EP2259664B1 (en) | 2004-07-21 | 2017-10-18 | Mevion Medical Systems, Inc. | A programmable radio frequency waveform generator for a synchrocyclotron |
| US7957507B2 (en) * | 2005-02-28 | 2011-06-07 | Cadman Patrick F | Method and apparatus for modulating a radiation beam |
| JP4158931B2 (ja) * | 2005-04-13 | 2008-10-01 | 三菱電機株式会社 | 粒子線治療装置 |
| US8232535B2 (en) * | 2005-05-10 | 2012-07-31 | Tomotherapy Incorporated | System and method of treating a patient with radiation therapy |
| KR20080039925A (ko) * | 2005-07-22 | 2008-05-07 | 토모테라피 인코포레이티드 | 생물학적 모델에 기초하여 방사선 요법 치료 계획을적합화시키는 방법 및 시스템 |
| CN101438305A (zh) * | 2005-07-22 | 2009-05-20 | 断层放疗公司 | 推荐放射疗法治疗的地点的系统和方法 |
| CA2616306A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-01 | Tomotherapy Incorporated | Method and system for processing data relating to a radiation therapy treatment plan |
| CA2616272A1 (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-01 | Tomotherapy Incorporated | System and method of detecting a breathing phase of a patient receiving radiation therapy |
| WO2007014107A2 (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-01 | Tomotherapy Incorporated | System and method of monitoring the operation of a medical device |
| US7567694B2 (en) | 2005-07-22 | 2009-07-28 | Tomotherapy Incorporated | Method of placing constraints on a deformation map and system for implementing same |
| US8442287B2 (en) * | 2005-07-22 | 2013-05-14 | Tomotherapy Incorporated | Method and system for evaluating quality assurance criteria in delivery of a treatment plan |
| US7643661B2 (en) | 2005-07-22 | 2010-01-05 | Tomo Therapy Incorporated | Method and system for evaluating delivered dose |
| EP1907066A4 (en) * | 2005-07-22 | 2009-10-21 | Tomotherapy Inc | SYSTEM AND METHOD FOR THE ADMINISTRATION OF RADIATION THERAPY IN A POTENTIAL INTEREST |
| KR20080044249A (ko) * | 2005-07-22 | 2008-05-20 | 토모테라피 인코포레이티드 | 방사선량 전달을 예측하는 방법 및 시스템 |
| EP1906827A4 (en) * | 2005-07-22 | 2009-10-21 | Tomotherapy Inc | SYSTEM AND METHOD FOR EVALUATING THE DOSE USED BY A RADIATION THERAPY SYSTEM |
| EP1907064B1 (en) | 2005-07-22 | 2011-06-08 | TomoTherapy, Inc. | Method of defining a region of interest using a dose volume histogram |
| JP2009502255A (ja) | 2005-07-22 | 2009-01-29 | トモセラピー・インコーポレーテッド | 治療プランのデリバリにおける品質保証基準を評価するための方法およびシステム |
| KR20080044250A (ko) | 2005-07-23 | 2008-05-20 | 토모테라피 인코포레이티드 | 갠트리 및 진료대의 조합된 움직임을 이용하는 방사선치료의 영상화 및 시행 |
| US20090041200A1 (en) * | 2005-07-23 | 2009-02-12 | Tomotherapy Incorporated | Radiation therapy imaging and delivery utilizing coordinated motion of jaws, gantry, and couch |
| EP2389980A3 (en) | 2005-11-18 | 2012-03-14 | Still River Systems, Inc. | Charged particle radiation therapy |
| US20080043910A1 (en) * | 2006-08-15 | 2008-02-21 | Tomotherapy Incorporated | Method and apparatus for stabilizing an energy source in a radiation delivery device |
| US7947969B2 (en) * | 2007-06-27 | 2011-05-24 | Mitsubishi Electric Corporation | Stacked conformation radiotherapy system and particle beam therapy apparatus employing the same |
| US8933650B2 (en) | 2007-11-30 | 2015-01-13 | Mevion Medical Systems, Inc. | Matching a resonant frequency of a resonant cavity to a frequency of an input voltage |
| US8581523B2 (en) | 2007-11-30 | 2013-11-12 | Mevion Medical Systems, Inc. | Interrupted particle source |
| US7939809B2 (en) * | 2008-05-22 | 2011-05-10 | Vladimir Balakin | Charged particle beam extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
| US8624528B2 (en) * | 2008-05-22 | 2014-01-07 | Vladimir Balakin | Method and apparatus coordinating synchrotron acceleration periods with patient respiration periods |
| US8519365B2 (en) * | 2008-05-22 | 2013-08-27 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy imaging method and apparatus |
| US8975600B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-03-10 | Vladimir Balakin | Treatment delivery control system and method of operation thereof |
| US9044600B2 (en) * | 2008-05-22 | 2015-06-02 | Vladimir Balakin | Proton tomography apparatus and method of operation therefor |
| US8710462B2 (en) * | 2008-05-22 | 2014-04-29 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy beam path control method and apparatus |
| US8178859B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-05-15 | Vladimir Balakin | Proton beam positioning verification method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
| US8569717B2 (en) * | 2008-05-22 | 2013-10-29 | Vladimir Balakin | Intensity modulated three-dimensional radiation scanning method and apparatus |
| US8637833B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-01-28 | Vladimir Balakin | Synchrotron power supply apparatus and method of use thereof |
| US8188688B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-05-29 | Vladimir Balakin | Magnetic field control method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
| US20090314960A1 (en) * | 2008-05-22 | 2009-12-24 | Vladimir Balakin | Patient positioning method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
| US8907309B2 (en) | 2009-04-17 | 2014-12-09 | Stephen L. Spotts | Treatment delivery control system and method of operation thereof |
| US8969834B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-03-03 | Vladimir Balakin | Charged particle therapy patient constraint apparatus and method of use thereof |
| US8598543B2 (en) * | 2008-05-22 | 2013-12-03 | Vladimir Balakin | Multi-axis/multi-field charged particle cancer therapy method and apparatus |
| US8718231B2 (en) | 2008-05-22 | 2014-05-06 | Vladimir Balakin | X-ray tomography method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
| US9095040B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-07-28 | Vladimir Balakin | Charged particle beam acceleration and extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
| US8129699B2 (en) | 2008-05-22 | 2012-03-06 | Vladimir Balakin | Multi-field charged particle cancer therapy method and apparatus coordinated with patient respiration |
| US8642978B2 (en) * | 2008-05-22 | 2014-02-04 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy dose distribution method and apparatus |
| US8378311B2 (en) * | 2008-05-22 | 2013-02-19 | Vladimir Balakin | Synchrotron power cycling apparatus and method of use thereof |
| US9056199B2 (en) | 2008-05-22 | 2015-06-16 | Vladimir Balakin | Charged particle treatment, rapid patient positioning apparatus and method of use thereof |
| US8625739B2 (en) | 2008-07-14 | 2014-01-07 | Vladimir Balakin | Charged particle cancer therapy x-ray method and apparatus |
| US8627822B2 (en) * | 2008-07-14 | 2014-01-14 | Vladimir Balakin | Semi-vertical positioning method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system |
| JP5546340B2 (ja) * | 2010-05-12 | 2014-07-09 | 三菱電機株式会社 | 偏向電磁石調整装置、粒子線照射装置、粒子線治療装置及び偏向電磁石調整方法 |
| US9539442B2 (en) * | 2011-03-08 | 2017-01-10 | Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh | Proton irradiation using spot scanning |
| JP6254600B2 (ja) | 2012-09-28 | 2017-12-27 | メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド | 粒子加速器 |
| TW201422278A (zh) | 2012-09-28 | 2014-06-16 | Mevion Medical Systems Inc | 粒子加速器之控制系統 |
| JP6138947B2 (ja) | 2012-09-28 | 2017-05-31 | メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド | 磁場再生器 |
| CN104812443B (zh) | 2012-09-28 | 2018-02-02 | 梅维昂医疗系统股份有限公司 | 粒子治疗系统 |
| TW201422279A (zh) | 2012-09-28 | 2014-06-16 | Mevion Medical Systems Inc | 聚焦粒子束 |
| US10254739B2 (en) | 2012-09-28 | 2019-04-09 | Mevion Medical Systems, Inc. | Coil positioning system |
| TW201434508A (zh) | 2012-09-28 | 2014-09-16 | Mevion Medical Systems Inc | 一粒子束之能量調整 |
| EP2901824B1 (en) | 2012-09-28 | 2020-04-15 | Mevion Medical Systems, Inc. | Magnetic shims to adjust a position of a main coil and corresponding method |
| TW201424467A (zh) | 2012-09-28 | 2014-06-16 | Mevion Medical Systems Inc | 一粒子束之強度控制 |
| US8933651B2 (en) | 2012-11-16 | 2015-01-13 | Vladimir Balakin | Charged particle accelerator magnet apparatus and method of use thereof |
| WO2014133849A2 (en) | 2013-02-26 | 2014-09-04 | Accuray Incorporated | Electromagnetically actuated multi-leaf collimator |
| US8791656B1 (en) | 2013-05-31 | 2014-07-29 | Mevion Medical Systems, Inc. | Active return system |
| US9730308B2 (en) | 2013-06-12 | 2017-08-08 | Mevion Medical Systems, Inc. | Particle accelerator that produces charged particles having variable energies |
| JP6855240B2 (ja) | 2013-09-27 | 2021-04-07 | メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド | 粒子ビーム走査 |
| US10675487B2 (en) | 2013-12-20 | 2020-06-09 | Mevion Medical Systems, Inc. | Energy degrader enabling high-speed energy switching |
| US9962560B2 (en) | 2013-12-20 | 2018-05-08 | Mevion Medical Systems, Inc. | Collimator and energy degrader |
| US9661736B2 (en) | 2014-02-20 | 2017-05-23 | Mevion Medical Systems, Inc. | Scanning system for a particle therapy system |
| US9950194B2 (en) | 2014-09-09 | 2018-04-24 | Mevion Medical Systems, Inc. | Patient positioning system |
| US10786689B2 (en) | 2015-11-10 | 2020-09-29 | Mevion Medical Systems, Inc. | Adaptive aperture |
| JP7059245B2 (ja) | 2016-07-08 | 2022-04-25 | メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド | 治療計画の決定 |
| US11103730B2 (en) | 2017-02-23 | 2021-08-31 | Mevion Medical Systems, Inc. | Automated treatment in particle therapy |
| EP3645111A1 (en) | 2017-06-30 | 2020-05-06 | Mevion Medical Systems, Inc. | Configurable collimator controlled using linear motors |
| TW202039026A (zh) | 2019-03-08 | 2020-11-01 | 美商美威高能離子醫療系統公司 | 藉由管柱之輻射遞送及自其產生治療計劃 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1251686A (fr) * | 1960-03-18 | 1961-01-20 | Thomson Houston Comp Francaise | Appareil de balayage asynchrone de faisceau électronique |
| US3965434A (en) * | 1972-12-01 | 1976-06-22 | Shm Nuclear Corporation | Automatic frequency control system for driving a linear accelerator |
| FR2341922A1 (fr) * | 1976-02-17 | 1977-09-16 | Cgr Mev | Perfectionnement a un dispositif de balayage d'une cible par un faisceau de particules chargees |
| DE2953877C2 (de) * | 1979-10-18 | 1985-01-03 | Gennadij Ivanovič Leningrad Razin | Einrichtung zur Ablenkung eines Bündels geladener Teilchen |
| US4283631A (en) * | 1980-02-22 | 1981-08-11 | Varian Associates, Inc. | Bean scanning and method of use for ion implantation |
| DE3037305C2 (de) * | 1980-10-02 | 1986-04-03 | Flowtec AG, Reinach, Basel | Anordnung zur Erzeugung magnetischer Gleichfelder wechselnder Polarität für die magnetisch-induktive Durchflußmessung |
| FR2510340A1 (fr) * | 1981-07-21 | 1983-01-28 | Gusev Oleg | Dispositif pour l'irradiation d'objets par les electrons |
| US4593200A (en) * | 1984-03-06 | 1986-06-03 | Mcguire Iii Edward L | Scan controller for ion implanter device |
| US4670832A (en) * | 1986-06-12 | 1987-06-02 | General Electric Company | Resonant inverter having improved control at enablement |
| US4835399A (en) * | 1986-08-22 | 1989-05-30 | Hitachi, Ltd. | Charged particle beam apparatus |
| JPS63208049A (ja) * | 1987-02-24 | 1988-08-29 | Nec Corp | 半導体製造用マスクの製造方法およびその装置 |
| US4851693A (en) * | 1988-06-03 | 1989-07-25 | Varian Associates, Inc. | Compensated scan wave form generator for ion implantation equipment |
-
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- 1988-06-21 JP JP63154108A patent/JPH078300B2/ja not_active Expired - Lifetime
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