TWI439303B - 多片型射線調準器、粒子線治療裝置及治療計畫裝置 - Google Patents

多片型射線調準器、粒子線治療裝置及治療計畫裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI439303B
TWI439303B TW100109501A TW100109501A TWI439303B TW I439303 B TWI439303 B TW I439303B TW 100109501 A TW100109501 A TW 100109501A TW 100109501 A TW100109501 A TW 100109501A TW I439303 B TWI439303 B TW I439303B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
axis
particle beam
irradiation
electromagnet
ray aligner
Prior art date
Application number
TW100109501A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201208728A (en
Inventor
Takaaki Iwata
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of TW201208728A publication Critical patent/TW201208728A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI439303B publication Critical patent/TWI439303B/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1045—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head using a multi-leaf collimator, e.g. for intensity modulated radiation therapy or IMRT
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103—Treatment planning systems
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1043—Scanning the radiation beam, e.g. spot scanning or raster scanning
    • G—PHYSICS
    • 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
    • G21K1/00—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating
    • G21K1/02—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators
    • G21K1/04—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers
    • G21K1/046—Arrangements for handling particles or ionising radiation, e.g. focusing or moderating using diaphragms, collimators using variable diaphragms, shutters, choppers varying the contour of the field, e.g. multileaf collimators
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
    • A61N2005/1087—Ions; Protons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1092—Details
    • A61N2005/1095—Elements inserted into the radiation path within the system, e.g. filters or wedges
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1092—Details
    • A61N2005/1096—Elements inserted into the radiation path placed on the patient, e.g. bags, bolus, compensators

Description

多片型射線調準器、粒子線治療裝置及治療計畫裝置
本發明係關於一種在使用荷電粒子射束的粒子線治療裝置中，為了形成照射場所使用的多片型射線調準器(multileaf collimator)、使用該多片型射線調準器的粒子線治療裝置，以及決定該粒子線治療裝置的動作條件之治療計畫裝置。
粒子線治療係對成為治療對象的患部進行荷電粒子射束照射，並藉由殺傷患部組織的動作來進行治療者，而為了不對周邊組織造成損傷，而給予患部組織充分的劑量，尋求能適當地控制照射劑量及照射範圍(以下稱作照射場)的粒子線治療裝置。在粒子線治療裝置之中，具備有搖擺(wobbler)電磁鐵等掃掠電磁鐵的使用照射管嘴(nozzle)的所謂寬照射型的粒子顯治療裝置中，以照射管嘴使照射場擴大，並配置在所擴大的照射場內使穿透形狀變化的多片型射線調準器，以形成按照患部形狀的照射場。
多片型射線調準器係以使片板朝厚度方向積層的片列兩列相對向的方式配置，而各片板係朝對相對向的片板接近或分離方向驅動，藉此形成預定的穿透形狀者。因此，藉由控制各片板的物理上的位置，能輕易地形成照射場。然而，在片板為直線驅動時，於離開照射場的中心的輪廓部分中，朝擴散方向帶有角度的荷電粒子射束，係在片板之端面的一部分的附近產生荷電粒子射束的劑量連續性地衰減之所謂的半影帶。因此，考慮到射束的擴散，提出有以圓弧或錐體的側面所分割的形狀形成片體並以圓軌道驅動該片體之所謂的錐體狀的多片型射線調準器(參照例如專利文獻1或專利文獻2)。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開昭60-063500號公報(第2頁右上、第2頁右下至第3頁左上、第2圖、第4圖)
專利文獻2：日本特開昭63-225199號公報(第3頁右下至第4頁右上、第7頁左下至右下、第1圖至第3圖、第12圖至第13圖)
專利文獻3：日本特開平10-255707號公報(段落0009至0020、第1圖、第5圖)
專利文獻4：日本特開2006-166947號公報(段落0015至0016、第1圖)
然而，上文所述之錐體狀的多片型射線調準器係設想為如從點光源擴散的射束者。或者是即使在設想為體積線源的情形時，也非考慮了因方向造成擴散方式不同者。另一方面，藉由操縱荷電粒子射束的粒子線治療裝置將照射場加以擴大，係如專利文獻3及專利文獻4所示，需要用以將從加速器所供給的較細射束加以掃掠的電磁鐵。而且，在垂直於射束軸的面內，例如對於兩個方向分別需要電磁鐵(如x方向電磁鐵與y方向電磁鐵)，故在x方向與y方向開始擴散的起點變成不同。因此，即使將上述的多片型射線調準器運用在粒子線治療裝置，射束的擴散方式與多片型射線調準器的穿透形狀也不會一致，而有殘留半影的問題。
本發明係為了解決前述問題所研創者，目的為獲得一種不受到半影的影響，而能形成對比度較高的照射場之多片型射線調準器及粒子線治療裝置。
本發明之多片型射線調準器係配置於以擴大照射場的方式所照射的粒子射束中，並以適合於照射對象的方式成形前述照射場用之多片型射線調準器，係具備有：片列，將複數個片板的一端面加以排列整齊並朝厚度方向排列；以及片板驅動機構，對於前述複數個片板的各個，使前述一端面往相對於前述粒子射束的射束軸接近或離開之方向驅動；並且各個前述片板之與於厚度方向鄰接於該片板的片板的相對向面，係以包含第一軸的平面形成，該第一軸係設定於前述射束軸上的第一位置且垂直於該射束軸；而前述片板驅動機構係沿著圓周軌道來驅動前述片板，該圓周軌道係以設定於前述射束軸上的距離前述第一位置預定間隔的第二位置且垂直於該射束軸及前述第一軸的第二軸為中心。
另外，本發明之粒子線治療裝置係具備有：照射管嘴，將從加速器所供給的粒子射束以掃掠方向相異的兩個電磁鐵掃掠，並以擴大照射場的方式照射；以及上述之多片型射線調準器，配置於從前述照射管嘴所照射的粒子射束中；前述多片型射線調準器係配置成，使前述第一軸一致於前述兩個電磁鐵中的一方的電磁鐵之掃掠軸，且使前述第二軸一致於另一方的電磁鐵之掃掠軸。
另外本發明之治療計畫裝置係具備有：三維資料產生單元，從照射對象的影像資料產生三維資料；照射條件設定單元，根據所產生的三維資料來設定照射條件；以及控制資料產生單元，根據所設定的照射條件，產生用以控制上述粒子線治療裝置中之多片型射線調準器的片驅動之控制資料；並且前述三維資料產生單元係至少使用將前述第一軸當作中心的射束之偏向角度、以及將前述第二軸當作中心的射束之偏向角度來產生前述三維資料。
依據本發明之多片型射線調準器、粒子線治療裝置及治療計畫裝置，在多片型射線調準器形成穿透形狀時，由於成為輪廓的片板的面係與通過該面附近的粒子射束的擴散方向一致，故能不受半影的影響，而形成較高對比度的照射場。
 (第一實施形態)
以下，說明關於本發明第一實施形態之多片型射線調準器及粒子線治療裝置的構成。第1圖至第5圖係用以說明關於本發明第一實施形態之多片型射線調準器及粒子線治療裝置的構成者，第1圖係顯示具備有多片型射線調準器的粒子線治療裝置之照射系統的構成之圖，第2圖係用以顯示粒子線治療裝置及多片型射線調準器的構成之從對第1圖之荷電粒子射束的中心(z方向)垂直的方向觀視之圖，第2圖(a)係從y方向觀視之側面圖、第2圖(b)係從x方向觀視之側面圖。第3圖係用以說明粒子線照射裝置之照射系統之射束的線束之形狀，第3圖(a)係顯示射束線束的整體之外觀之圖，第3圖(b)及第3圖(c)係從對第3圖(a)之荷電粒子射束的中心(z方向)垂直的方向觀視之圖，第3圖(b)係從y方向觀視之側面圖，第3圖(c)係從x方向觀視之側面圖。另外，第4圖及第5圖係用以說明屬於多片型射線調準器及多片型射線調準器的主構成體的片板之構成的從各種方向觀視時之圖。
將進行多片型射線調準器之構成的詳細的說明當作前提，首先，說明關於具備多片型射線調準器的粒子線治療裝置之照射系統。如第1圖及第2圖所示，粒子線治療裝置10係具備有：將從未圖示之加速器所供給的所謂筆束(pencil)狀的荷電粒子射束B在圓軌道進行掃掠，藉此當作將照射場加以擴大的照射管嘴的功能之搖擺電磁鐵1(上游1a、下游1b)；按照照射對向的厚度，用以使布勒格尖峰(Braggle peak)的寬度擴大的脊形過濾器(ridge filter)2；按到照射對象的深度(照射深度)用以改變荷電粒子射束B的能量(射程)之射程移位器(range shifter)3；將經擴大的照射場加以限制在預定範圍，並用來防止對正常組織進行多餘的照射之區塊射線調準器(block collimator)4；以複數個片板與分別驅動片板的片驅動機構所構成，用以使照射場配合患部形狀的方式來限制之多片型射線調準器5；及將荷電粒子射束B的射程以配合照射對象的深度的方式加以限制的射束照射限制模(bolus)6。
接著，說明關於在藉由使用了搖擺電磁鐵法的照射管嘴使照射場擴大之照射系統的動作及原理。
受未圖示之加速器所加速、荷電粒子射束B係透過輸送系統當作直徑數mm以下的所謂作為筆束射束被引導向照射系統。被引導到照射系統的射束係因為搖擺電磁鐵1以描繪圓軌道的方式進行掃掠。搖擺電磁鐵1一般而言係如圖所示準備有x方向用電磁鐵1a及y方向用電磁鐵1b，並將兩個電磁鐵以沿著荷電粒子射束B的中心軸XB 連結的方式配置。於此，為了讓說明更明確而定義x方向及y方向。雖在各種規格中都定義有座標系統，然於本說明書中係按照下述的方式。將荷電粒子射束B的行進方向設為z軸的正方向。而x軸與y軸係為正交於z軸之軸，而x軸與y軸亦相互正交。而且，xyz座標系統係採用右手座標系統。在第1圖及第2圖的例子中，上游搖擺電磁鐵1a係往x方向掃掠，而下游搖擺電磁鐵1b係朝y方向掃掠射束。藉由兩個電磁鐵1a、1b的掃掠，照射場係成為往xy方向(面方向)擴散。
照射場被擴大的荷電粒子射束B係通過脊形過濾器2。脊形過濾器係例如將錐狀體或剖面為三角形的板，在面內以排列多數個的方式所形成，當將照射場內分割為例如眾多個小區域時，按各小區域存在通過不同厚度之射束。於圖中，為了便於理解，係記載為圓錐係以插花座的方式排列。藉此，布勒格尖峰的寬度SOBP(Spread-Out Bragg Peak)受到擴大。亦即，藉由脊形過濾器2，照射場係變成亦往z方向擴張。接著，照射場受到擴張的荷電粒子射束B係通過射程移位器3。射程移位器3係用以轉換荷電粒子射束B的能量之裝置。藉由射程移位器3可將受到擴大的照射場照射到期望的體內深度。接著，通過了射程移位器3的射束係會通過區塊射線調準器4。區塊射線調準器4係為設有通過孔的金屬區塊等，以限制照射場的平面方向(xy面)的擴張。若事先限制照射範圍，則可用來防止對正常組織進行無謂的照射。
接著，荷電粒子射束係通過多片型射線調準器5。多片型射線調準器5係如在後文詳細地說明，為依據複數個片板5L 的位置所形成的穿透形狀PS，藉此配合患部形狀來限制照射場者。亦即，照射場做成為藉由多片型射線調準器5以進行朝xy方向的限制、成形的動作者。此外，在多片型射線調準器5係至少具備有片板5L (彙整稱作片群5G )與片驅動裝置5D 。然而，若片驅動裝置5D 能表現片的驅動軌道，則其本身的構成係是不重要。另外，由於當將片驅動裝置5D 其本身以圖記載時，顯示片板5L 的構成係變得困難，故在上述第1圖、第2圖及接下來的圖中係為了簡略化，而在多片型射線調準器5之中僅將片板5L 或片板5L 集合而成的片群5G 部分加以抽出並記載。
在最後，荷電粒子射束B係通過射束照射限制模6。射束照射限制模6係為由樹脂等所做成的限制器，且形成為將患部的深度形狀(例如患部的末端(Distal)形狀)加以補正的形態。所謂的末端形狀，係指最深部的凹凸形狀。於此，照射場係其能量係受到限制(在z方向成形)，並成為與末端形狀具有相同的形狀。亦即，照射場係做成為藉由射束照射限制模6朝z方向控制、成形者。
粒子線治療裝置之照射系統的任務係將照射的照射場配合患部而成形者。就此方法而言，在本第一實施形態之粒子線治療裝置採用的搖擺法中，係僅藉由搖擺電磁鐵1來將照射場加以擴大。該方法的具體例子係例如為顯示於專利文獻3之「螺旋射束掃掠之大面積均勻照射法」，在搖擺法中亦被稱為螺旋搖擺法。螺旋搖擺法簡單來說為射束以螺旋狀掃掠以擴大照射場者，藉由對其照射場內的掃掠軌道(掃掠軌跡)進行鑽研以確保平坦度。此外，螺旋搖擺法之射束的掃掠軌道，係可見於專利文獻3的第1圖等。
另一方面，在搖擺法，一般而言稱為搖擺法的情形，多為指單圓搖擺法的情形，這樣的情形下，係利用藉由散射體來確保照射場的擴大中的平坦度。因此，即使是同樣的搖擺法亦有使用散射體者與未使用者，而射束的方向性亦因為散射體的有無而不同。由於在使用散射體的情形，於全部散射體中會產生射束的擴散，故會對通過某一點之射束的照射方向產生寬度。另一方面，於如螺旋搖擺法未使用散亂體，而僅以掃掠電磁鐵來擴散射束的情形，通過某一點之射束的照射方向，主要係為由距離掃掠電磁鐵的位置來決定的一方向。
第3圖係為顯示本第一實施形態之粒子線治療裝置10的照射系統內的雙掃掠電磁鐵1之射束的擴散方法(射束束FB 的形狀)之示意圖。在螺旋搖擺法中，射束係如第3圖所示的擴散，而不會成為點光源。為了簡化，將顯示於第3圖的射束之擴散方法稱作「雙掃掠性擴散」。在射束不是點光源，而是雙掃掠性擴散的情形時，有設計適用於此方法的限制器的必要。
關於雙掃掠性擴散，在此稍微加以詳細的說明。
如第3圖所示，射束B係從上方朝下方(z方向)照射。射束B原本係以被稱為筆形射束的較細的狀態供給。在射束軸XB 上係設定基準點CPa及基準點CPb。基準點CPa係可視為為配置有上游搖擺電磁鐵1a(嚴格的來說係掃掠軸Asa )的位置，同樣地，基準點CPb係可視為為配置有下游搖擺電磁鐵1b(嚴格的來說係掃掠軸Asb )的位置。
配置於基準點CPa之上游搖擺電磁鐵1a係將基準點CPa當作基準來進行射束的掃掠。上游搖擺電磁鐵1a的射束之掃掠方向，係為朝第3圖(b)的面內(xz面)掃掠的方向，並通過射束軸XB 上的基準點CPa，而垂直於射束軸XB 的軸Asa 係成為上游搖擺電磁鐵1a的作用軸(掃掠軸)。另外配置於基準點CPb之上游搖擺電磁鐵1b係將基準點CPb當作基準來進行射束的掃掠。下游搖擺電磁鐵1b的射束之掃掠方向，係為朝第3圖(c)的面內(y z面)掃掠的方向，並通過射束軸XB 上的基準點CPb，而垂直於射束軸XB 及軸Asa 的軸Asb 係成為下游搖擺電磁鐵1b的作用軸(掃掠軸)。也就是，上游搖擺電磁鐵1a的掃掠方向(x)與下游搖擺電磁鐵1b(y)的掃掠方向(y)係垂直於射束軸XB ，下游搖擺電磁鐵1b的掃掠方向(y)與上游搖擺電磁鐵1a的掃掠方向(x)係成為垂直。
再來，使用第3圖幾何學式地說明關於上述射束束FB 的形狀。
如第3圖(b)所示，畫出將基準點CPa當作上端點的鉛直(z方向)的線段，並在線段上的基準點CPa以外的位置設置基準點CPb。在使基準點CPa當作中心將線段旋轉達±α度時，會得到線段通過的扇形Fsa。該扇形Fsa係相當於僅使用上游搖擺電磁鐵1a時的射束之擴散。接著，從通過基準點CPb的基準軸Asb ，將扇形Fsa分為上部分及下部分。使扇形Fsa的下部份從基準軸Asb 旋轉達±β度時會獲得通過扇形Fsa的下半部分的區域。該區域係在第3圖(c)中，為可見到扇形Fsb的區域，該區域為顯示射束的擴散法(射束可通過的區域：射束束FB )者。也就是，設有雙掃掠性擴散射束束FB 的形狀係在x方向與y方向呈曲率半徑相異的扇形。
本發明的實施形態之多片型射線調準器5係考慮藉由如上文所述的掃掠方向相異的兩個掃掠電磁鐵1a、1b將照射場加以擴大而產生的射束具有雙掃掠性擴散射束束FB 的形狀，以正確地形成不受半影帶的影響之高對比的照射場的構成。亦即，本發明第一實施形態之多片型射線調準器5係做成為以下的方式：各個片板5L 之與在厚度方向鄰接該片板的片板實質上相對向的面PL ，係以包含掃掠電磁鐵1a之掃掠軸Asa 的平面形成，而該掃描磁鐵1a係將基準點CPa設定於荷電粒子射束B的射束軸XB 上，且片板5L 係將設定於射束軸XB 上的基準點CPb之與射束軸XB 及掃掠線Asa 垂直的掃掠電磁鐵1b之掃掠軸Asb 當作中心，沿著圓周軌道驅動。
以下，使用第4圖及第5圖進行詳細的說明。第4圖係用以說明多片型射線調準器及在多片型射線調準器內驅動片板的構成之全閉狀態之圖，第4圖(a)係多片型射線調準器的片群整體之外觀透過圖，第4圖(b)係從第4圖(a)之P方向之上面透過圖，第4圖(c)係從第4圖(a)之F方向之正面透過圖，第4圖(d)係多片型射線調準器之左半分部分的片列，從第4圖(a)的S方向之側面透過圖。另外，第5圖係顯示形成預定形狀之照射場的狀態之圖，第5圖(a)係多片型射線調準器的整體片群之外觀圖，第5圖(b)係從第5圖(a)之P方向之上面透過圖，第5圖(c)係從第5圖(a)之F方向之正面透過圖，第5圖(d)係從多片型射線調準器之左半分部分的片列之第5圖(a)的S方向之側面透過圖。
如第4圖及第5圖所示，多片型射線調準器5係具備有：片群5G ，係具有兩列(5c1 、5c2 ：統稱為5c )將複數個片板5L 的一端面EL 加以排整齊並在厚度方向(x方向)排列的板列，並將板列5c1 與5c2 以一端面EL 彼此相對向的方式配置；及未圖示之片板驅動機構，係使片板5L 的各個相對於相對向的片板朝接近或遠離方向驅動，而就各片板5L 的形狀而言，作為各片板的板材之主面的實質的形狀，也就是與鄰接的片板的相對向面PL 係藉由包含將荷電粒子射束B朝x方向擴大的掃掠電磁鐵1a之掃掠軸Asa 的平面所形成。也就是，當作板材的主面係由包含掃掠電磁鐵1a之掃掠軸Asa 的兩個平面所形成，而將片板以包含照射方向與板厚方向的面所切斷的切斷面，係成為從荷電粒子射束B的照射方向之上游側越往下游側越變厚。
接著，將各片板5L 的驅動(yz面內方向)設為對應於將荷電粒子射束B往y方向擴大之下游電磁鐵1b之離開掃掠線Asb 的距離Rsb 之圓周軌道，再者，在片板5L 的四個端面中，分別以將掃掠線Asb 當作中心的圓弧形成鄰接於一端面EL 的入射側之端面PI 的形狀與出射側之端面PX 的形狀，也就是以將掃掠線Asb 當作中心的環狀之一部分的方式來形成，藉此做成為即使片板5L 沿著圓周軌道OL 驅動，沿著荷電粒子射束B之照射方向的深度尺寸也不會變化的方式。
藉此，不論片板5L 往哪個位置驅動，例如如第5圖所示，形成穿透形狀PS的x方向的輪廓之片板5L 之端面EL 係成為與通過端面EL 附近的荷電粒子射束B的照射方向平行，而不會產生半影。另外，形成穿透形狀PS的y方向的輪廓之片板5L 的相對向面PL 係成為與通過相對向面PL 附近的荷電粒子射束B的照射方向平行，而不會產生半影。也就是，在多片型射線調準器5形成的穿透形狀的輪廓部分係沒有產生半影帶的部分，而可形成適於患部形狀之正確的照射場。
也就是，只要本發明第一實施形態之多片型射線調準器5的各片板5L 的厚度方向的形狀與驅動軌道OL 成為與荷電粒子射束B的射束束FB 之擴散相同的形狀即可。亦即，在將兩個掃掠電磁鐵1a、1b之掃掠角分別加以限制時可通過的範圍。再者亦可說是離開射束源的射束傳播距離在某個範圍內之時的荷電粒子射束位置。由於為將片板5L 予以積層而可得的多片型射線調準器5，故所形成的穿透形狀PS亦為荷電粒子射束的射束束FB 之擴散形狀。又藉此，形成穿透形狀PS的開口(輪廓)係不依據開口形狀，而是與通過朝向成為開口的壁面的片板5L 的照射場的中心之端面EL 、及通過與鄰接的片板的相對向面PL 之該面的附近之荷電粒子射束的照射方向一致。因此，可解決在使用兩個掃掠電磁鐵1a、1b時產生的半影問題。此外，在以提高平坦度為目的而使用散射體來照射的情形中，在上文所述的雙掃掠性的照射方向之分佈產生寬度。因此，即使在運用了本多片型射線調準器5的情形，一部份的荷電粒子射束亦會變為碰到片板之端面EL 或相對向面PL ，而相較於未使用散射體的情形，雖然抑制半影帶的效果變差，然相較於習知單為錐體的多片型射線調準器，能得到抑制半影帶的效果。
此外，於上述第一實施形態之多片型射線調準器5中，係將厚度方向的形狀以上游側電磁鐵1a的位置、將驅動軌道OL 以下游側電磁鐵1b的位置為基準所設定，然並不限於此，反過來設定亦可。因此，雖設定為上游側電磁鐵1a進行x方向掃掠，而下游側電磁鐵1b進行y方向掃掠，然亦可為相反。另外，於圖中，雖以界定各片板5L 的厚度的相對向面PL 間的角度成為均等的方式來描繪，然並非限於此。即使不均等也能獲得抑制上述半影帶的效果。而且，對於相對向面表示為「實質上的」理由是為了與在厚度方向積層之後實質上鄰接的片予以區別的面之意味，例如，即使在相對向面內形成有用來形成驅動用的軌道之溝槽或凹槽等，也理解為形成在包含設定於基準點CPa的掃掠電磁鐵1a之掃掠線Asa 的平面。另外，雖顯示片列5c1 、5c2 的各個片板5L 以一對一成對的狀態，然也沒有成對的必要。另外，片列亦沒有為兩列的必要，例如在僅為一列的情形，只要成為在片板之端面EL 最接近射束軸XB 時密合於固定面，並阻擋射束B即可。另外，具有更多的列亦可。
另外，雖說明了以掃掠軌跡成為螺旋的螺旋搖擺法將照射場加以擴大的方法，然如在後文的實施形態說明，即使為其他的螺旋搖擺法亦可，再者也不限定於螺旋搖擺法。另外，當作照射管嘴功能的電磁鐵亦不限定於搖擺電磁鐵1，而只要是藉由掃掠方向相異的兩個電磁鐵將照射場加以擴大的照射管嘴即可。
如上文所述，依據本第一實施形態之多片型射線調準器5，係為配置於使用掃掠電磁鐵1而以將照射場加以擴大的方式所照射的荷電粒子射束B，以將照射場加以成形為適合屬於照射對象的患部形狀用之多片型射線調準器5，係具備有：將複數個片板5L 的一端面EL 加以排整齊而在厚度方向排列的板列5c 、以及對各個片板5L ，使一端面EL 相對於粒子射束B的射束軸XB ，或者是相對於相對向的片板朝接近或離開方向驅動之片板驅動機構5D ，各個片板5L 係在對該片板與鄰接於厚度方向(x方向)的片板相對向面PL 在包含掃掠軸Asa 的平面PSa 上形成，該掃掠軸Asa 係為，設定在屬於荷電粒子射束B之射束軸XB 上的第一位置之基準點CPa而與射束軸XB 垂直的第一軸，片板驅動機構5p 係構成為，沿著以掃掠軸Asb 為中心的圓周軌道OL 來驅動片板5L ，其中，該掃掠軸Asb 係設定在屬於射束軸XB 上的第二位置之基準點CPb而與射束軸XB 及第一軸Asa 垂直的第二軸，故可使荷電粒子射束B的射束束FB 的擴散方向與多片型射線調準器5的穿透形狀PS的輪廓的相對向面PL 及端面EL 的方向為一致，且可抑制半影的影響而形成按照照射對象的形狀之正確的照射場。
再者，片板5L 的主要四個端面中，將屬於與一端面EL 的鄰接面之荷電粒子射束B的入射側之端面PI 與出射側之端面PX 的形狀設成為以屬於第二軸的掃掠線Asb 為中心形成圓弧狀的方式，故能輕易地將片板5L 沿著圓周軌道OL 加以驅動。另外，不論怎樣驅動片板5L ，沿著荷電粒子射束B的照射方向的深度尺寸係不會改變，用以遮蔽荷電粒子射束的距離係成為固定。
另外，依據本發明第一實施形態之粒子線治療裝置10係以以下方式所構成：具備有屬於將從加速器所供給的荷電粒子射束B以掃掠方向相異的兩個電磁鐵1a、1b來掃掠，以將照射場加以擴大的方式照射的照射管嘴之搖擺電磁鐵1；以及在從照射管嘴1所照射的荷電粒子射束B(之射束束FB )中所配置的上文所述之多片型射線調準器5，多片型射線調準器5係以其第一軸一致於前述兩個電磁鐵之中的一者的電磁鐵之掃掠軸(Asa 或Asb )，並且第二軸一致於另一者的電磁鐵之掃掠軸(Asb 或Asa )的方式所配置，故可抑制半影的影響並以按照照射對象的形狀的正確的照射場來照射荷電粒子線。
(第二實施形態)
於第一實施形態中，係敘述了關於對讓射束以螺旋狀掃掠之螺旋搖擺法的運用。然而，射束的照射場內之掃掠軌道形狀(掃掠軌跡)並非用以限定本發明之技術性思想者，即使在其他的射束掃掠軌跡中，雙掃掠性擴散的情形也會發揮效果。因此，本第二實施形態中，係說明關於在具有代表性的其他射束掃掠軌跡的照射系統運用本發明之多片型射線調準器的情形。
首先，說明關於在第一實施形態中使用的螺旋搖擺法。如記載於專利文獻3，螺旋狀的掃掠軌跡係藉由包含以下三個等式的式(1)而求得。
(數學式1)
其中，將時間t=0之時的半徑設為Rmin 、時間t=T之時的半徑設為Rmax 、掃掠旋轉數設為N。另外r(t)係半徑方向的座標，θ(t)係角度方向的座標，並利用極座標系統來表現。
利用上述的式(1)所求得的射束掃掠軌跡係呈螺旋(spiral)狀，為在圓區域內掃掠射束並獲得均勻的劑量分佈之有效的形狀。然而，為了獲得均勻的劑量分佈，未必需要將射束掃掠軌跡限定於螺旋。利用兩個電磁鐵的掃掠獲得均勻的劑量分佈用之射束掃掠軌跡，係可想到分類為幾種典型的型態。
搖擺法係將連續性地掃掠射束以成形均勻的劑量分佈者。亦即，搖擺法之射束掃掠軌跡係以連續性且週期性者為宜。因此，檢討關於將射束軌道以極座標系表示，並使r(t)與θ(t)連續週期性變化的型態。
(典型的型態其一)
第一種型態係就使r(t)與θ(t)定義為如下文所述的分別連續且週期性變化的函數。
r(t)=連續性且週期性的函數(週期T1 )
θ(t)=連續性且週期性的函數(週期T1 )
此外，此時r(t)與θ(t)的週期係亦可使用相異者。另外，注意角度θ係以360度繞一周則視為0度。也就是，360度與0度係為連續。若以弧度表現，2π係視為0。
就實現如上文所述的型態而言，係可列出有如顯示於包含以下的三個等式的式(2)的射束掃掠軌跡。
其中，τ(t)係表示了參數的上述式(2)的參數，為時間的函數。ωγ 係用以決定r(t)的角速度，r(t)的週期係成為2π/ωγ 。Φ γ 係為初始相位。ωθ 係用以決定，r(t)的角速度，而θ(t)的週期係成為2π/ωθ 。
將利用式(2)所製作的射束掃掠軌跡ST1的例子顯示於第6圖。第6圖係為顯示垂直於射束軸的某個平面之掃掠軌跡者，而橫軸為x、縱軸為y，為分別將x與y加以規格化者。此外，於式(2)中，沒有把時間t當作參數，係因為設成為能將描繪速度因為場所而變更之故。例如，於第6圖中，因為座標成為(0,0)的射束軸中心部的附近射束掃掠係變得集中而密集，故在如靠近於中心部軌跡集中的的部分，係作了使掃掠速度更快等的措施以獲得均勻的劑量分佈。
(典型的型態其二)
於第二個型態中，係將用以定義複數個描繪圖案的函數加以組合以形成射束掃掠軌跡。例如在描繪較大的圓的函數，係組合描繪較小的圓的函數將其一例顯示在包含以下三個等式的式(3)。
其中x(τ)分別為射束掃掠軌跡的x座標、y座標，並為正交座標系式。將利用式(3)所製作的射束掃掠軌跡的例子顯示於第7圖。第7圖亦與第6圖同樣為顯示垂直於射束軸的某個平面之掃掠軌跡者，而橫軸為x、縱軸為y，為分別將x與y加以規格化者。
在玩具中，係有在於內部形成有齒部的圓形孔內設置齒輪狀的圓盤，並在設於圓盤內的預定位置之小孔插入筆尖，並使圓盤沿著圓形孔旋轉，以描繪幾何學的圖樣的道具，而以該道具所製作的幾何學圖樣也屬於此種類。此外，以此道具所描繪的曲線係稱做長短幅內擺線(Hypotrochoid，內轉線)，在幾何學中係定義為半徑r的圓在一邊內切於半徑kr的圓周一邊不滑動的轉動時，在離開動圓的中心距離1r的某個定點描繪的軌跡。且被採用於在許多的攪拌裝置中的攪拌部的驅動模式。此外，沒有將時間t當作表示參數之參數係與先前的例子相同，做成為可利用場所變更描繪速度的方式之故。
如上文所述，在藉由搖擺電磁鐵使其連續性且週期性地描繪圖樣(描線)的方法中，其圖樣係不限於螺旋(spiral)。然而，不使用散射體，藉由對射束軌道進行鑽研以實現大面積的均勻照射的想法係起源自「螺旋搖擺法」，故顯示於第二實施形態之該等方法也有被稱為廣義之螺旋搖擺法。而且，在該等廣義的螺旋搖擺法中，射束的擴散也不是點光源，而是雙掃掠。
也就是，在具有使用本第二實施形態之廣義的螺旋搖擺法的照射系統之粒子線治療裝置中，亦藉由運用第一實施形態所示之多片型射線調準器，以能讓各片板的厚度方向之形狀與驅動軌道與荷電粒子射束B之射束束FB 的擴散成為相同的形狀。因此，所形成的穿透形狀PS亦成為荷電粒子射束B之射束束FB 的擴散形狀，形成穿透形狀PS的開口部係不限於其開口形狀，面向成為其壁面的片板之照射場的中心之端面、及與鄰接的片板的相對向面，係與荷電粒子射束的照射方向一致。因此，可解決在使用雙掃掠電磁鐵時引起的半影問題。
(第三實施形態)
於上述第一及第二實施形態中，係敘述了對利用搖擺法的情形時的應用。然而，如上文所述照射方法本身係非本質性的，而非限定本發明之技術思想者。於粒子線照射裝置中，係提出利用雙掃描(scanning)電磁鐵以進行荷電粒子射束的掃描，以對照射對象進行點描繪式地點照射之點掃描(spot scanning)法。於點掃描法的情形，射束的擴散方法亦為雙掃掠式。因此，於點掃描中使用多片型射線調準器的情形，係發揮了上文所述的抑制半影並形成較高對比的照射場的效果。
(第四實施形態)
於第三實施形態中，係敘述了應用本發明實施形態之多片型射線調準器到點掃掠法的情形。與點掃掠相同地，為利用雙掃掠電磁鐵以進行射束的掃描，以對照射對象進行一筆畫性行式照射的行式掃描(raster scanning)法。在行式掃描的情形中，射束的擴散方法亦為雙掃掠式。因此，在行式掃描中使用多片型射線調準器的情形，本發明之上文所述的實施形態之多片型射線調準器係發揮了效果。也就是，不論是點掃描或行式掃描等利用掃描法來擴大照射場的情形，在使用本發明實施形態之多片型射線調準器的情形，係發揮了上文所述的抑制半影並形成高對比度的照射場的效果。
(第五實施形態)
於粒子線治療裝置中，例如如記載於專利文獻4所示，提出有對偏向電磁鐵的控制方法進行鑽研，藉以在兩個掃掠電磁鐵中省略其中一方者。然而，在此種照射系統的情形中，由於用來改變軌道方向(射束軸的方向)的偏向電磁鐵係代替所省略的掃掠電磁鐵進行荷電粒子的掃掠，故射束束係變為具有雙掃掠地擴散，而上文所述的實施形態之多片型射線調準器係發揮半影抑制的效果。
第8圖係顯示包含第五實施形態之粒子線治療裝置之多片型射線調準器的照射系統部分者。圖中，從水平方向(x方向)所供給的荷電粒子射束B係藉由偏向電磁鐵201a讓射束軸朝垂直方向偏向，在經由掃掠電磁鐵201b後，與第一實施形態相同地經過脊形過濾器2、射程移位器3、區塊射線調準器4、多片型射線調準器205、射束照射限制模6，並朝照射對象照射。接著，於本第五實施形態之粒子線治療裝置210中，除了設置偏向電磁鐵201a以代替第一實施形態的粒子線治療裝置10之掃掠電磁鐵1a，以及多片型射線調準器205的片板的形狀與軌道的設定基準相異以外，係成為與第一實施形態相同的構成。
在圖中，從水平方向所供給的荷電粒子射束B係在偏向電磁鐵201a的內部，其射束軸PX 一邊進行弧的描繪一邊往z方向偏向。此時，在通常的偏向電磁鐵的情形磁場係控制為固定，故雖然荷電粒子射束B的射束束不會擴散，但藉由使該偏向電磁鐵201a週期性的變化，可將荷電粒子射束B朝x方向掃掠並將射束束從PE1 至PE2 朝x方向擴散。也就是偏向電磁鐵201a扮演了第一實施形態之上游的掃掠電磁鐵1a的任務。接下來的部分基本上係與第一實施形態相同，掃掠電磁鐵201b係使朝x方向擴散的射束束進一步往y方向擴散。
該射束的擴散方法，係正如在第8圖的等價基準點EAs 存在有偏向電磁鐵201a的掃掠軸，且沿著射束軸EX 從上方所照射的射束(包含z方向成分)係朝x方向掃掠，可視為從EE1 至EE2 朝x方向擴散者。此外，於偏向電磁鐵201a內，伴隨著射束的行進射束軸會緩緩地偏向，故入口側的射束軸與出口側的射束軸(=射束軸EX )係變得不同，而掃掠軸EAS 係變為存在於從偏向電磁鐵201a本體偏離的位置。然而，入射到多片型射線調準器205的射束之軸係為射束軸EX ，故就看法上而言，界定掃掠軸EAS 的位置的基準點CPa係可視為在入射到多片型射線調準器205的射束之射束軸上，而掃掠軸EAS 亦可視為垂直於入射到多片型射線調準器205的射束之射束軸。因此，即使在此種一方的電磁鐵兼用為偏向電磁鐵的照射系統中，只要將入射到多片型射線調準器的射束之射束軸當作基準，以從射束的擴散方法計算出等價掃掠軸EAS ，並從等價掃掠軸EAS 與掃掠軸Asb (基準點CPb)，以與第一實施形態相同地決定多片型射線調準器205的片板的形狀與軌道即可。
如同從第8圖所知，做成為省略一方的掃掠電磁鐵，並將彎曲軌道的偏向電磁鐵201a代用到所省略的掃掠電磁鐵之照射系統的情形，界定等價掃掠軸EAS 的(等價)基準點CPa與基準點CPb的間隔與以掃掠專用的電磁鐵(例如第一實施形態之1a、1b)掃掠的通常之照射系統相比係變得較寬。因此，在假定了點光源性的射束之擴散方式之多片型射線調準器中，產生半影的問題會更顯著地顯現。但是，本發明第五實施形態之多片型射線調準器205的各片板的形狀與軌道係不論形成怎樣的穿透形狀，形成穿透形狀的輪廓的面都會以與射束的擴散成為相同方向的方式設定。因此，可輕易地解決在省略了單方的掃掠電磁鐵的照射系統的情形顯著產生的半影問題。
如上文所述，於本第五實施形態之粒子線治療裝置210中，係構成為兩個方向x、y的掃掠之中，以射束軸方向加以偏向的偏向電磁鐵201a來進行一方的掃掠(x或者y)，將用以設定基準點CPa、CPb的射束軸當作入射到多片型射線調準器205的射束之射束軸Ex，以進行多片型射線調準器205的構成與配置，故能形成抑制半影並形成高對比度的照射場。
(第六實施形態)
於上述第一至第五實施形態中，係說明了關於多片型射線調準器，以及使用了多片型射線調準器的照射系統的構成及其射束軌道。於本第六實施形態中，係說明關於用以設定本發明之上述各實施形態之多片型射線調準器及粒子線治療裝置的動作條件之治療計畫裝置。
於此，在說明關於治療計畫裝置之前，說明關於以治療計畫裝置實施的治療計畫為前提的醫療行為。一般而言醫療行為係可看作由數個階段(stage)所構成。第9圖係為將該醫療行為的階段(流程)加以圖式化，並且顯示在依各個階段使用的裝置者。依據第9圖，說明關於醫療的流程。
具體而言，醫療行為係大致上可以說由預防性診斷階段(MS1)、診斷階段(MS2)、治療計畫階段(MS3)、治療階段(MS4)以及復健(rehabilitation)、經過觀察階段(MS5)的各階段所構成。而且，特別是於粒子線治療等之中，在上述各階段使用的裝置係為如第9圖右側的裝置。例如，在診斷階段(MS2)使用的裝置係為X光攝影裝置、CT(Computed Tomography，電腦斷層掃描)、MRI((Magnetic Resonance Imaging，磁共振造影)等，在治療計畫階段(MS3)使用的裝置為被稱作治療計畫裝置之裝置。接著，在治療階段(MS4)所使用的裝置為放射線治療裝置或粒子線治療裝置。
接著，說明關於各階段。
所謂的預防性診斷階段(MS1)係指不論是否發病，而進行預防性的診斷的階段。例如，相當於定期健康檢查或短期綜合體檢等，對於癌症而言，為人所知的有利用X光等的透視攝影的方法、PET(Positron Emission Tomography，正子放射斷層掃描)、利用PET/CT等的斷層攝影方法，以及利用遺傳基因檢查(免疫檢查)的方法等。
所謂的診斷階段(MS2)係指在發病後以治療為前提來進行診斷的階段。粒子線治療的情形，為了進行治療則需要患部的位置、形狀的三維資訊。因此，使用了能獲得患部的三維資料之各種CT、MRI裝置。
所謂的治療計畫階段(MS3)係指依據前屬診斷的結果，以建立治療的計畫的階段。粒子線治療的情形，製作於該階段依據本第六實施形態之治療計畫裝置所獲得的治療計畫。關於治療計畫裝置的詳細的說明係在後文敘述，並繼續關於剩下的階段之說明。
所謂的治療階段(MS4)係指依據前述治療計畫的結果，進行實際的治療之階段。粒子線治療的情形，於該階段係使用有粒子線治療裝置。本發明之上述各實施形態之多片型射線調準器係在粒子線治療裝置的照射系統中用以進行照射場成形。此外，治療階段係有以一次的照射就結束的情形，而通常係在一定期間內進行複數次照射。
所謂的復健、經過觀察階段(MS5)係如字面所見，指進行復健並進行是否未復發的經過觀察。癌症的情形，在該階段的經過觀察係與預防性診斷相同地使用有利用X光等的透視攝影的方法、PET、利用PET/CT等的斷層攝影方法，以及利用遺傳基因檢查(免疫檢查)的方法等。
如上所述，在以上的醫療行為中，治療計畫也是在診斷階段之後、治療階段之前進行的一連串作業。於粒子線治療裝置中，係依據藉由治療計畫裝置所求得的治療計畫來進行荷電粒子射束的照射，故粒子線治療之治療計畫裝置係大致具備有扮演以下的任務之單元(unit)。
任務A：從事先所取得的照射對象之複數個影像資訊產生三維資料之單元。
任務B：根據所給予的要件來產生最適當的照射條件(治療計畫案)之單元。
任務C：對最適化結果(治療計畫案)進行最終性的劑量分佈模擬並顯示之單元。
亦即，具有擔任以下任務的單元：接受診斷的結果，以設定對治療而言必要的照射條件的任務，並依據進一步所設定的條件產生粒子線治療裝置等的控制資料。
為了達成上述任務，於治療計畫裝置具體而言係具備如下述的功能。
(任務A)
功能a：從在診斷階段所得到的斷層攝影圖像產生三維資料的功能。
功能b：以三維CAD的方式從各種視點顯示所產生的三維資料的功能。
功能c：在所產生的三維資料中，將患部與正常組織加以區別並記憶的功能。
(任務B)
功能d：設定在治療階段使用的粒子線治療裝置的參數，且模擬照射的功能。
功能e：在該裝置的使用者設定的要件下，進行照射的最適化的功能。
(任務C)
功能f：重疊到前述三維資料，將所最適化的照射結果加以表示的功能。
(任務D)
功能g：設定用以實現前述所最適化的照射之多片型射線調準器及射束照射限制模的形狀的功能。(設想為寬射束照射的情形，包含多門照射)
功能h：設定用以實現前述所最適化的照射之射束的照射軌道的功能(設想掃描照射的情形)。
功能i：產生用以實現前述射束的照射軌道之粒子線治療裝置的驅動碼的功能。
(其他)
功能j：將以該裝置所產生的各種資料加以保存的功能。
功能k：讀取於過去所保存的各種資料，並將過去的資訊加以再利用的功能。
說明關於用以實現上述各功能的治療計畫裝置的系統構成。近年，治療計畫裝置的製造商係幾乎沒有設計製造特有的硬體，較多是以市面上販賣的Unix(註冊商標)工作站(workstation)或個人電腦為基礎，再在周邊機器使用通用機器的情形。亦即，治療計畫裝置的製造商係專門開發治療計畫軟體並製造販賣。在治療計畫軟體中，例如用以實現功能a至功能k的各功能之模組(module)，係當作從主程式(main program)所叫出的副程式(sub program)所準備。治療計畫裝置的使用者係將對功能a至功能k的流程按照需要加以省略，或變更要件並再執行，而可一邊將必要的模組加以叫出一邊制訂治療計畫方案。
接著，進行關於各功能或實現各功能的模組的說明，並說明關於本發明實施形態之治療計畫裝置。
功能a(模組a)係從在診斷階段所獲得的一連串的斷層攝影圖像來產生三維資料。讀取斷層攝影圖像時，可設成為亦對應讀取患者ID等患者的資訊，及掃描資訊(片層(slice)間隔、片層厚度、FOV、斷層攝影條件等)的方式。於此所謂的三維資料係指對將包含患部的攝影對象在治療計畫裝置內假想性且以三維再現所必要的資訊。一般而言，定義治療計畫裝置內的假想空間，並在前述假想空間內以等間隔且格子狀的配置點，並採取使其對應從斷層攝影圖像所求得的該點之材質資訊的方法。本功能為必要的理由，係治療計畫裝置的最大的目的之一為模擬治療，因此，有將成為照射對象的患部及其周邊組織加以再現的必要。
功能b(模組b)係以三維CAD的方式從各種視點顯示所產生的三維資料。
功能c(模組c)係在所產生的三維資料中，將患部與正常組織加以區別並記憶。例如設為斷層攝影圖像係藉由X光CT所獲得者。此時，在功能a使用的「材質資訊」係相當於X光的穿透難易度。亦即，從該斷層攝影圖像再現於假想空間的三維模型，係由X光穿透程度相異的物質所構成的三維的物體之形狀。該「材質資訊」，亦即X光穿透難易度，係在治療計畫裝置的假想空間上例如將色彩及輝度加以改變以表示。再者從該「材質資訊」可知道在假想空間再現的三維模型的該部分係相當於骨骼，或者該部分係相當於腫瘍，以區別患部與正常組織。經區別的患部與正常組織的結果係可記憶於治療計畫裝置的記憶裝置(硬碟等)。
功能d(模組d)係設定在治療階段使用的粒子線治療裝置的參數，以模擬照射。粒子線治療裝置的參數係指粒子線治療裝置的幾何學性資訊，及關於照射場的資訊。幾何學性資訊係包含有等角點(isocenter)位置與病床的位置等。關於照射場的資訊係包含有上文所述之「基準點CPa與基準點CPb的座標」等。另外，多片型射線調準器5或205(以下僅表示5做為代表)的片板5L 的寬度(厚度)、片板5L 的片數、及片板5L 的移動距離(角度)等，也包含於參數。
功能e(模組e)係在該治療計畫裝置的使用者所設定的要件下進行照射的最適化。
功能f(模組f)係重疊到前述三維資料，將所最適化的照射結果加以表示。
功能g(模組g)係設定用以實現前述所最適化的照射之多片型射線調準器5及射束照射限制模6的形狀。本功能係設想為照射寬射束功能，並包含多門照射之情形。
功能h(模組h)係設定用以實現前述所最適化的照射之射束的照射軌道。本功能係設想為點掃描或行式掃描等的掃描功能。
功能i(模組i)產生用以實現前述射束的照射軌道之粒子線治療裝置的驅動碼。此時，當如後文所述採用對應於雙掃掠性擴散的座標系統時，對於在上述第一至第五各實施形態顯示之多片型射線調準器5，能輕易地產生用以實現對應所求得的最適之照射計畫的開口形狀(穿透形狀PS)的驅動碼。
功能j(模組j)係將以該裝置所設定及產生的各種資料加以保存。
功能k(模組k)係讀取於過去所保存的各種資料，並將能過去的資訊加以再利用。
(對應於雙掃掠的擴散之座標系統)
在習知的治療計畫裝置中，在上述功能a及功能a以下的功能使用的三維資料，一般而言係以正交座標系統(xyz座標系統)來表現。整體形狀為習知的長方體的多片型射線調準器的情形，由於其配置及片的驅動方向都是正交座標方向(例如x方向及y方向)故三維資料的正交座標系統表現係剛好適合。因為用來配合患部的形狀以產生開口部的形狀之形狀資料係與片驅動資料一致之故。
另一方面，本發明之多片型射線調準器5的情形片板5L 的驅動為曲線性，故用在片驅動的指令值，較佳係由以基準點為中心的角度所給予。亦即，希望將用以配合患部的形狀以產生開口部的形狀之形狀資料作成為包含與本發明的情形之片驅動指令值相同的形式之以基準點為中心的角度。
因此，本發明第六實施形態之治療計畫裝置，係做成為以特殊的座標系統來表示患部三維資料的方式。
具體而言，為顯示在以下的定義(D1)之特殊座標系統。
[ψa ,ψb ,rb ]　…(D1)
其中，ψa 係為垂直於射束軸XB 並以通過基準點CPa的基準軸(Asa )為中心的射束之偏向角度，ψb 係為垂直於射束軸XB 與基準軸Asa ，並以通過基準點CPb的基準軸(Asb )為中心的射束之偏向角度，rb 係從基準點CPb(或者是基準軸(Asb ))到該照射點的距離。
三維空間內的任意的點係可利用上述的三個資訊來獨一無二地表示。然而，有按照掃掠電磁鐵1a、1b的配置，事先決定基準點CPa及基準點CPb的必要。此外，亦可使用從基準點CPa(或者是基準軸(Asa ))到該照射點為止射束所傳播的的距離ra 來代替rb 。
於此，將屬於照射基準的等角點當作xyz座標系統的原點，並將基準點CPa與基準點CPb各別的xyz座標假定為以下的座標。
基準點CPa：(0,0,-1a )
基準點CPa：(0,0,-1b )
接著，如第1圖至第3圖所示，上游的掃掠電磁鐵1a假設為x方向掃掠電磁鐵，下游的掃掠電磁鐵1b為y方向掃掠電磁鐵。此時，某一點的座標被給予成以顯示於定義(D1)的特殊座標系統表示的[ψa,ψb ,rb ]之時，該某一點的xyz座標係分別被表示成以下的式(4)。
(數學式2)
於此，若將式(4)中的Rotx (ψb )與Roty (ψa )定義為如(D2)，則某一點的xyz座標係可如式(5)所示獲得。
(數學式3)
相反的，在以下顯示從xyz座標系統求特殊座標系統的方法。
1b 係於照射系統特有的所被給予的值，故從式(5)之y與z的關係，可如式(6)求得ψb 。
(數學式4)
另外，1a 也是於照射系統特有的所被給予的值，故可進一步從式(5)之y與z的關係進行如定義(D3)的定義，
藉由式(5)之z的關係與定義(D3)，並藉由式(7)可求得ψa 。
(數學式5)
在最後，可藉由式(8)來求得rb 。
(數學式6)
將對應於上文所述的雙掃掠性的射束的擴散的座標系統[ψa ,ψb ,rb ]從功能a的階段開始使用，也就是，在功能a中，或者是就用以執行功能a的輔助功能而言，係做成為具備有進行將雙掃掠變換至所設想的特殊的座標系統之座標變換功能。
例如，第10圖係將本發明第六實施形態之治療計畫裝置的任務(單元)及功能(模組)的特徵性部分以方塊圖表示者。於圖中，治療計畫裝置20係具備有：三維資料產生單元21，從屬於照射對象的患部之影像資料產生三維資料；照射條件設定單元22，依據所產生的三維資料，以設定照射條件；以及控制資料產生單元23，依據所設定的條件以產生粒子線治療裝置的控制資料。此外，如上文所述，該等單元及模組係在計算機內利用軟體所形成者，故不會物理性地顯示形成有這樣的部分者。
接著，三維資料產生單元21係具備有：三維資料產生模組21M1 ，係當作功能a從影像資料產生患部及體形狀等的三維資料；座標變換模組21M2 ，係從所產生的三維資料將雙掃掠變換為以設想的定義(D1)所顯示的座標系統[ψa ,ψb ,rb ]的資料；顯示用資料產生模組21M3 ，係根據所變換的資料產生當作功能b的顯示用資料；以及照射對象分離模組21M4 ，係根據所變換的資料將屬於照射對象的患部與正常組織加以區別，而就任務A而言，係從影像資訊產生以定義(D1)所顯示的座標系統所得之三維資料。
接著，照射條件設定單元22係根據以定義(D1)所顯示的座標系統所得的三維資料，並藉由功能d、e設定就任務B而言的最適之照射條件。接著，控制資料產生單元23係具備有：穿透形狀設定模組23M1 ，係根據至少就功能g而言所設定的照射條件，設定以多片型射線調準器5形成的穿透形狀PS；以及驅動碼產生模組23M2 ，係根據就功能i而言所設定的穿透形狀，以產生多片型射線調準器5的各片板5L 的驅動碼，而就任務D而言，係根據所設定的照射條件，藉由以定義(D1)顯示的座標系統至少產生多片型射線調準器5的控制資料。
藉此，於三維資料產生單元21及照射條件設定單元22中，將用以確定照射位置的由定義(D1)所顯示的座標系統之三維資料，至少使用以垂直於射束軸XB 且以通過基準點CPa的基準軸(Asa )為中心的射束之偏向角度、以及垂直於射束軸XB 與基準軸Asa並以通過基準點CPb的基準軸(Asb )為中心的射束之偏向角度加以界定。因此，於控制資料產生單元23中產生的多片型射線調準器5之驅動碼，係成為將按照以照射條件設定單元22所求得的最適的照射計畫之開口形狀(穿透形狀PS)加以實現的控制碼。亦即，於本發明第六實施形態之治療計畫裝置20中，用以達成治療計畫的任務之功能(模組)中，準備有將雙掃掠變換為設想的特殊的座標系統的功能，並做成為以該特殊的座標系統來界定三維資料的方式。因此，配合患部的形狀用以產生開口部的形狀的形狀資料、及片驅動指令亦都能以包含將基準點當作中心的角度的同樣形式(一方的角度係成為具有片列5c 中的接近該角度的相對向面PL 的片板5L 之選擇)來表示。因此，能輕易地產生在雙掃掠性的射束擴散的照射系統中將多片型射線調準器5予以最適控制的驅動碼。
因此，於本發明第六實施形態之治療計畫裝置20，係能對於粒子射束為產生雙掃掠性的擴散的照射系統，對於使用了能抑制半影帶的上述之多片型射線調準器5、205之粒子線治療裝置，將用來配合患部的形狀以產生開口部的形狀之片的驅動指令值，直接利用在治療計畫裝置20內輸入輸出的三維資料而予以生成。
如上文所述，依據本第六實施形態之治療計畫裝置20，係具備有：三維資料產生單元21從屬於照射對象的患部之影像資料產生三維資料；照射條件設定單元22，係根據所生成的三維資料來設定照射條件；及控制資料產生單元23，係根據所設定的照射條件，在粒子線治療裝置的控 制資料之中，至少產生上述第一實施形態至第五實施形態之多片型射線調準器5的控制資料，三維資料產生單元21係以下述方式所構成：以垂直於射束軸XB 並將通過基準點CPa的以基準軸Asa 當作中心的射束偏向角度ψa 、垂直於射束軸XB 與基準軸Asa 並以通過基準點CPb的基準軸(Asb )為中心的射束之偏向角度ψb 、以及以基準軸Asa 或基準軸Asb ，或者是距離基準點CPa或基準點CPb的距離r界定的座標系統來產生前述三維資料，故為了配合患部的形狀以產生開口部的形狀，而可將在治療計畫裝置20內輸入輸出的三維資料直接加以利用而產生片的驅動指令值。亦即，由於於控制資料產生單元23中係能以兩個偏向角度ψa 及ψb 來界定前述控制資料，故對於粒子射束為產生雙掃掠性擴散的照射系統，對能抑制半影區並以對比度較高的良好的射束進行照射的粒子線治療裝置，能進行對比度高、且精度較高的照射。
1．．．搖擺電磁鐵
1a．．．x方向(上游)掃掠電磁鐵
1b．．．y方向(下游)掃掠電磁鐵
2．．．脊形過濾器
3．．．射程移位器
4．．．區塊射線調準器
5、205．．．多片型射線調準器
5c1 、5c2 、5c ．．．片列
5D ．．．片板驅動部
5L ．．．片板
5G ．．．片群
5p ．．．片板驅動裝置
6．．．射束照射限制模
10、210．．．粒子線治療裝置
20．．．治療計畫裝置
21．．．三維資料產生單元
21M1 ．．．三維資料產生模組
21M2 ．．．座標變換模組
21M3 ．．．顯示用資料產生模組
21M4 ．．．照射對象分離模組
22．．．照射條件設定單元
23．．．控制資料產生單元
23M1 ．．．穿透形狀設定模組
23M2 ．．．驅動碼產生模組
201a．．．偏向電磁鐵
201b．．．掃掠電磁鐵
Asa ．．．上游掃掠電磁鐵的掃掠軸(第1軸)
Asb ．．．下游掃掠電磁鐵的掃掠軸(第2軸)
B．．．荷電粒子射束
CPa．．．第一基準點
CPb．．．第二基準點
EAS ．．．假想軸
EL ．．．片板的相對向之一端面
FB ．．．粒子射束的線束(擴散)
OL ．．．片板的驅動軌道
PH．．．通過孔
PI ．．．片板的(鄰接於EL )射束入射面側之端面
PL ．．．相對向面
PS．．．穿透形狀
PSa ．．．第一軸(ASa )的平面
PX ．．．片板的(鄰接於EL )射束出射面側之端面
ST1、ST2．．．粒子射束的掃掠軌跡
XB ．．．粒子射束的射束軸(EX 入射到多片型射線調準器的射束之射束軸)
第1圖係為用以說明具備有本發明第一實施形態之多片型射線調準器的粒子線治療裝置的構成圖。
第2圖(a)及第2圖(b)係為用以說明具備有本發明第一實施形態之多片型射線調準器的粒子線治療裝置的照射系統構成的從對於射束的中心垂直的兩個方向觀視之側面圖。
第3圖(a)至第3圖(c)係用以說明本發明第一實施形態之粒子線治療裝置之照射系統之荷電粒子射束的射束束的狀態之圖。
第4圖係用以說明本發明第一實施形態之多片型射線調準器及片板的構成之全閉狀態之圖。
第5圖係用以說明本發明第一實施形態之多片型射線調準器及片板的構成之形成預定形狀的照射場的狀態之圖。
第6圖係為顯示本發明第二實施形態之粒子線治療裝置的射束掃掠軌跡的一例之圖。
第7圖係為顯示本發明第二實施形態之粒子線治療裝置的射束掃掠軌跡的另一例之圖。
第8圖係為用以說明本發明第五實施形態之粒子線治療裝置及多片型射線調準器的構成之圖。
第9圖係為用以說明醫療行為的流程之圖。
第10圖係為用以說明本發明第六實施形態之治療計畫裝置的構成之方塊圖。
1．．．搖擺電磁鐵
1a．．．x方向(上游)掃掠電磁鐵
1b．．．y方向(下游)掃掠電磁鐵
2．．．脊形過濾器
3．．．射程移位器
4．．．區塊射線調準器
5．．．多片型射線調準器
5L ．．．片板
6．．．射束照射限制模
10．．．粒子線治療裝置
Asa ．．．上游掃掠電磁鐵的掃掠軸(第1軸)
Asb ．．．下游掃掠電磁鐵的掃掠軸(第2軸)
PS．．．穿透形狀
PSa ．．．第一軸(ASa )的平面
XB ．．．粒子射束的射束軸(EX 入射到多片型射線調準器的射束之射束軸)

Claims (11)

  1. 一種多片型射線調準器，係配置於以擴大照射場的方式所照射的粒子射束中，並以適合於照射對象的方式使前述照射場成形用之多片型射線調準器，係具備有：片列，將複數個片板的第一端面加以排列整齊並朝厚度方向排列；以及片板驅動機構，對於前述複數個片板之各個，使前述第一端面往相對於前述粒子射束的射束軸接近或離開之方向驅動；並且各個前述片板之與於厚度方向鄰接於該片板的片板的相對向面，係以包含第一軸的平面形成，該第一軸係設定於前述射束軸上的第一位置且垂直於該射束軸；而前述片板驅動機構係沿著圓周軌道來驅動前述片板，該圓周軌道係以設定於前述射束軸上的距離前述第一位置預定間隔的第二位置且垂直於該射束軸及前述第一軸的第二軸為中心。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之多片型射線調準器，其中，前述片板係分別具有包含前述第一端面之四個端面，並在前述四個端面中，讓鄰接於前述第一端面之端面形成為以前述第二軸為中心的圓弧狀。
  3. 一種粒子線治療裝置，係具備有：照射管嘴，將從加速器所供給的粒子射束以掃掠方向相異的兩個電磁鐵掃掠，並以擴大照射場的方式照 射；以及記載於申請專利範圍第1項之多片型射線調準器，其係配置於從前述照射管嘴所照射的粒子射束中；並且前述多片型射線調準器係配置成，使前述第一軸一致於前述兩個電磁鐵中的一方的電磁鐵之掃掠軸，且使前述第二軸一致於另一方的電磁鐵之掃掠軸。
  4. 一種粒子線治療裝置，係具備有：照射管嘴，將從加速器所供給的粒子射束以掃掠方向相異的兩個電磁鐵掃掠，並以擴大照射場的方式照射；以及記載於申請專利範圍第2項之多片型射線調準器，其係配置於從前述照射管嘴所照射的粒子射束中；並且前述多片型射線調準器係配置成，使前述第一軸一致於前述兩個電磁鐵中的一方的電磁鐵之掃掠軸，且使前述第二軸一致於另一方的電磁鐵之掃掠軸。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之粒子線治療裝置，其中，前述照射管嘴係利用螺旋搖擺法來擴大前述照射場。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之粒子線治療裝置，其中，前述照射管嘴係利用螺旋搖擺法來擴大前述照射場。
  7. 如申請專利範圍第3項所述之粒子線治療裝置，其中，前述照射管嘴係利用掃描法來擴大前述照射場。
  8. 如申請專利範圍第4項所述之粒子線治療裝置，其中， 前述照射管嘴係利用掃描法來擴大前述照射場。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之粒子線治療裝置，其中，藉由將射束軸的方向加以偏向的偏向電磁鐵進行前述兩個方向的掃掠之中的一方的掃掠，且將用以設定前述第一位置及第二位置的射束軸設成為入射於前述多片型射線調準器的射束之射束軸。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之粒子線治療裝置，其中，藉由將射束軸的方向加以偏向的偏向電磁鐵進行前述兩個方向的掃掠之中的一方的掃掠，且將用以設定前述第一位置及第二位置的射束軸設成為入射於前述多片型射線調準器的射束之射束軸。
  11. 一種治療計畫裝置，係具備有：三維資料產生單元，從照射對象的影像資料產生三維資料；照射條件設定單元，根據所產生的三維資料來設定照射條件；以及控制資料產生單元，根據所設定的照射條件，產生用以控制記載於申請專利範圍第3項至第10項中任一項所述之粒子線治療裝置中之多片型射線調準器的片驅動之控制資料；並且前述三維資料產生單元係至少使用將前述第一軸當作中心的射束之偏向角度、以及將前述第二軸當作中心的射束之偏向角度來產生前述三維資料。
TW100109501A 2010-08-17 2011-03-21 多片型射線調準器、粒子線治療裝置及治療計畫裝置 TWI439303B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/063874 WO2012023176A1 (ja) 2010-08-17 2010-08-17 マルチリーフコリメータ、粒子線治療装置、および治療計画装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201208728A TW201208728A (en) 2012-03-01
TWI439303B true TWI439303B (zh) 2014-06-01

Family

ID=44114134

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104127315A TWI565499B (zh) 2010-08-17 2011-03-21 粒子線治療裝置
TW103115486A TWI501795B (zh) 2010-08-17 2011-03-21 多片型射線調準器、粒子線治療裝置及治療計畫裝置
TW100109501A TWI439303B (zh) 2010-08-17 2011-03-21 多片型射線調準器、粒子線治療裝置及治療計畫裝置

Family Applications Before (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104127315A TWI565499B (zh) 2010-08-17 2011-03-21 粒子線治療裝置
TW103115486A TWI501795B (zh) 2010-08-17 2011-03-21 多片型射線調準器、粒子線治療裝置及治療計畫裝置

Country Status (6)

Country Link
US (3) US8754386B2 (zh)
EP (3) EP2808058B1 (zh)
JP (1) JP4681085B1 (zh)
CN (1) CN103068441B (zh)
TW (3) TWI565499B (zh)
WO (1) WO2012023176A1 (zh)

Families Citing this family (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5917322B2 (ja) * 2012-07-12 2016-05-11 住友重機械工業株式会社 荷電粒子線照射装置
WO2014068785A1 (ja) 2012-11-05 2014-05-08 三菱電機株式会社 三次元画像撮影システム及び粒子線治療装置
EP2939708A4 (en) * 2012-12-26 2016-08-10 Mitsubishi Electric Corp DEVICE FOR MEASURING DOSING DISTRIBUTION
US9443633B2 (en) * 2013-02-26 2016-09-13 Accuray Incorporated Electromagnetically actuated multi-leaf collimator
CN105359223B (zh) * 2013-07-05 2018-05-08 爱荷华大学研究基金会 用于离子疗法的动态修整点扫描的方法和系统
US9962560B2 (en) 2013-12-20 2018-05-08 Mevion Medical Systems, Inc. Collimator and energy degrader
US10675487B2 (en) 2013-12-20 2020-06-09 Mevion Medical Systems, Inc. Energy degrader enabling high-speed energy switching
GB2526103A (en) * 2014-05-13 2015-11-18 Elekta Ab Collimation apparatus for radiotherapy
CN104795122B (zh) * 2014-05-28 2017-11-28 上海联影医疗科技有限公司 准直器、辐射系统及准直器叶片的选取方法
US10220222B2 (en) * 2014-07-16 2019-03-05 Uab Research Foundation Systems and methods for providing radiotherapy treatment
JP6085070B1 (ja) * 2015-04-09 2017-02-22 三菱電機株式会社 治療計画装置および粒子線治療装置
US9795805B2 (en) * 2015-09-25 2017-10-24 Varian Medical Systems, Inc. Proton therapy multi-leaf collimator beam shaping
US10786689B2 (en) 2015-11-10 2020-09-29 Mevion Medical Systems, Inc. Adaptive aperture
WO2017081768A1 (ja) * 2015-11-11 2017-05-18 三菱電機株式会社 粒子線治療装置及び治療計画補正方法
CN105251138B (zh) * 2015-11-13 2018-03-13 上海艾普强粒子设备有限公司 一种粒子照射装置以及包括该装置的粒子治疗系统
US10912953B2 (en) * 2016-03-31 2021-02-09 Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh Adaptive pencil beam scanning
US9855445B2 (en) * 2016-04-01 2018-01-02 Varian Medical Systems, Inc. Radiation therapy systems and methods for delivering doses to a target volume
JP6636385B2 (ja) * 2016-05-17 2020-01-29 住友重機械工業株式会社 荷電粒子線治療装置
CN109803723B (zh) 2016-07-08 2021-05-14 迈胜医疗设备有限公司 一种粒子疗法系统
US9981144B2 (en) 2016-09-30 2018-05-29 Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh System and method for scanned ion beam interplay effect mitigation using random repainting
US10974076B2 (en) 2016-12-14 2021-04-13 Varian Medical Systems, Inc Dynamic three-dimensional beam modification for radiation therapy
EP3338857B1 (en) * 2016-12-21 2021-08-11 RaySearch Laboratories AB System and method for determining a treatment plan for active ion beam treatment
US11103730B2 (en) 2017-02-23 2021-08-31 Mevion Medical Systems, Inc. Automated treatment in particle therapy
US10661100B2 (en) * 2017-03-08 2020-05-26 Mayo Foundation For Medical Education And Research Method for measuring field size factor for radiation treatment planning using proton pencil beam scanning
WO2018223487A1 (zh) * 2017-06-05 2018-12-13 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体
JP6940676B2 (ja) 2017-06-30 2021-09-29 メビオン・メディカル・システムズ・インコーポレーテッド リニアモーターを使用して制御される構成可能コリメータ
CN109224318B (zh) * 2017-07-11 2021-06-18 住友重机械工业株式会社 带电粒子束治疗装置
US10418141B2 (en) * 2017-07-20 2019-09-17 Sumitomo Heavy Industries, Ltd. Charged particle beam treatment apparatus
CN109738439B (zh) * 2019-01-02 2021-04-13 中国工程物理研究院材料研究所 一种立体角微分成像准直器及其应用
US10946220B2 (en) * 2019-03-01 2021-03-16 Elekta, Inc. Method of providing rotational radiation therapy using particles
CN111388881B (zh) * 2020-03-23 2022-01-28 上海联影医疗科技股份有限公司 一种限束装置的控制方法以及系统
US20220272827A1 (en) * 2021-02-19 2022-08-25 Mevion Medical Systems, Inc. Gantry for a particle therapy system
CN113368413B (zh) * 2021-07-13 2022-11-01 山东第一医科大学附属肿瘤医院(山东省肿瘤防治研究院、山东省肿瘤医院) 一种叶片组、联动型多叶准直器及其联动方法

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6063500A (ja) 1983-09-19 1985-04-11 住友重機械工業株式会社 速中性子線治療用可変コリメ−タ
JP2514025B2 (ja) 1987-03-16 1996-07-10 株式会社日立メデイコ マルチリ−フコリメ−タ
JPH0194868A (ja) 1987-10-05 1989-04-13 Nec Corp 放射線照射装置の多分割コリメータ
GB2211709B (en) * 1987-10-28 1991-03-20 Philips Electronic Associated Multileaf collimator and related apparatus
JPH0763512B2 (ja) * 1990-07-09 1995-07-12 三菱電機株式会社 放射線照射野限定装置
JP2519632B2 (ja) 1992-06-26 1996-07-31 東京タングステン株式会社 モリブデン又はモリブデン基合金網及びその製造方法
JP3563226B2 (ja) 1997-03-11 2004-09-08 日本原子力研究所 スパイラル・ビーム走査によるイオンビームの大面積均一照射法
JP3779878B2 (ja) * 2001-01-30 2006-05-31 株式会社日立製作所 マルチリーフコリメータ
JP3964769B2 (ja) 2002-10-04 2007-08-22 株式会社日立製作所 医療用荷電粒子照射装置
JP4452848B2 (ja) 2004-12-13 2010-04-21 独立行政法人放射線医学総合研究所 荷電粒子線照射装置および回転ガントリ
DE112005002154T5 (de) 2005-02-04 2008-04-10 Mitsubishi Denki K.K. Teilchenstrahlbestrahlungsverfahren und Teilchenstrahlbestrahlungsvorrichtung für ein derartiges Verfahren
WO2008076035A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 C-Rad Innovation Ab Collimator
JP2008229324A (ja) * 2007-02-23 2008-10-02 Toshiba Corp 放射線治療装置
WO2008141667A1 (en) * 2007-05-24 2008-11-27 Elekta Ab (Publ) Collimation apparatus for radiotherapy
US7947969B2 (en) * 2007-06-27 2011-05-24 Mitsubishi Electric Corporation Stacked conformation radiotherapy system and particle beam therapy apparatus employing the same
WO2009129817A1 (en) * 2008-04-21 2009-10-29 Elekta Ab (Publ) Improvements in or relating to multi-leaf collimators
JP2010012056A (ja) * 2008-07-04 2010-01-21 Hitachi Ltd 荷電粒子ビーム照射システム
WO2010102068A2 (en) * 2009-03-03 2010-09-10 Tomotherapy Incorporated System and method of optimizing a heterogeneous radiation dose to be delivered to a patient
JP4862070B2 (ja) * 2009-08-21 2012-01-25 三菱電機株式会社 粒子線照射装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012023176A1 (ja) 2012-02-23
JPWO2012023176A1 (ja) 2013-10-28
EP2572755A4 (en) 2014-01-01
EP2808058A1 (en) 2014-12-03
CN103068441B (zh) 2015-07-15
TWI565499B (zh) 2017-01-11
EP2808058B1 (en) 2016-03-09
EP3031495A2 (en) 2016-06-15
CN103068441A (zh) 2013-04-24
JP4681085B1 (ja) 2011-05-11
EP2572755A1 (en) 2013-03-27
TW201208728A (en) 2012-03-01
US20130056646A1 (en) 2013-03-07
TW201431580A (zh) 2014-08-16
TWI501795B (zh) 2015-10-01
TW201544136A (zh) 2015-12-01
EP2572755B1 (en) 2014-09-17
US20150087887A1 (en) 2015-03-26
US8754386B2 (en) 2014-06-17
US8890097B2 (en) 2014-11-18
US9168390B2 (en) 2015-10-27
US20140235919A1 (en) 2014-08-21
EP3031495A3 (en) 2016-08-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI439303B (zh) 多片型射線調準器、粒子線治療裝置及治療計畫裝置
JP5124046B2 (ja) ボーラス、ボーラスの製造方法、粒子線治療装置、および治療計画装置
US20100059688A1 (en) Method And Software For Irradiating A Target Volume With A Particle Beam And Device Implementing Same
JP6375097B2 (ja) 放射線治療計画装置及び治療計画方法
JP2002210028A (ja) 放射線照射システム及び放射線照射方法
CN105056405B (zh) 粒子射线治疗装置
US6577707B2 (en) Edge extension of intensity map for radiation therapy with a modulating multi-leaf collimator
JP5596586B2 (ja) マルチリーフコリメータ、粒子線治療装置、および治療計画装置
JP5972322B2 (ja) 粒子線治療装置
JP2001061978A (ja) 粒子線照射方法及びその装置並びに粒子線治療装置

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees