TWI827314B - 粒子線治療裝置 - Google Patents

Abstract

[課題] 提供一種能夠減少進行複數個照射空間中的治療時的粒子線的品質偏差之粒子線治療裝置。 [解決手段] 粒子線治療裝置(1)具備設置於複數個分支路徑(31A、31B)的每一個上並變更粒子線的能量之複數個能量變更部(50A、50B)。亦即，能夠對複數個照射室(101A、101B)的照射空間設置個別的能量變更部(50A、50B)。此時，在各個分支路徑(31A、31B)的比能量變更部(50A、50B)更靠下游的位置，容易減小與粒子線的輸送參數的調整有關的結構上的差異。因此，針對複數個照射室(101A、101B)的照射空間調整各輸送路徑(4)中的輸送參數變得容易。

Description

粒子線治療裝置

本發明係關於一種粒子線治療裝置。 本申請案係主張基於2021年10月22日申請之日本專利申請第2021-173261號的優先權。該日本申請案的全部內容係藉由參照而援用於本說明書中。

作為粒子線治療裝置，例如已知有專利文獻1所示者。粒子線治療裝置具備：對粒子進行加速而產生粒子線之加速器；照射由加速器產生之粒子線之照射裝置；及從加速器向照射裝置輸送粒子線之輸送路徑。在設置粒子線治療裝置之建築物中，對一個加速器設置有一個照射裝置。因此，輸送路徑從加速器向一個照射室延伸。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1] 日本特開2015-163229號公報

[發明所欲解決之問題]

在此，有時在建築物中設置複數個照射裝置。此時，輸送路徑構成為從加速器延伸並分支為複數個分支路徑，並且向複數個照射空間輸送粒子線。此時，在輸送路徑的比分支部分更靠輸送方向的上游側的共同路徑上設置有變更粒子線的能量之能量變更部。在這樣的構造中，在比能量變更部更靠下游的位置難以調整粒子線的輸送參數，在進行複數個照射空間中的治療時，存在粒子線的品質容易產生偏差之問題。

因此，本發明的目的為提供一種能夠減少進行複數個照射空間中的治療時的粒子線的品質偏差之粒子線治療裝置。 [解決問題之技術手段]

本發明之粒子線治療裝置具備：加速器，係對粒子進行加速而產生粒子線；輸送路徑，係從加速器延伸並分支為複數個分支路徑，並且以能夠輸送粒子線之方式設置；及複數個能量變更部，係設置於複數個分支路徑的每一個上並變更粒子線的能量。

本發明之粒子線治療裝置具有輸送路徑，該輸送路徑從加速器延伸並分支為複數個分支路徑，並且以能夠輸送粒子線之方式設置。因此，由加速器產生之粒子線經由輸送路徑的任一分支路徑照射到任一照射空間。對此，粒子線治療裝置具備設置於複數個分支路徑的每一個上並變更粒子線的能量之複數個能量變更部。亦即，能夠對複數個照射空間設置個別的能量變更部。此時，在各個分支路徑的比能量變更部更靠下游的位置，容易減小與粒子線的輸送參數的調整有關的結構上的差異。因此，針對複數個照射空間調整各輸送路徑中的輸送參數變得容易。依據以上，在進行複數個照射空間中的治療時，能夠減少粒子線的品質偏差。

各個分支路徑可以在比能量變更部更靠粒子線的輸送方向上的下游側具有彼此大致相同的結構。此時，在各個分支路徑的比能量變更部更靠下游的位置，能夠使與粒子線的輸送參數的調整有關的構造成為大致相同。因此，針對複數個照射空間調整各輸送路徑中的輸送參數變得容易。

各個分支路徑可以在比能量變更部更靠粒子線的輸送方向上的下游側具有形成照射到照射對象之粒子線的輻射場之輻射場形成裝置。此時，藉由減小各照射空間中的輻射場形成裝置的結構上的差異，針對複數個照射空間調整各輸送路徑中的輸送參數變得容易。

各個分支路徑可以在比能量變更部更靠粒子線的輸送方向上的下游側具有變更照射到照射對象之粒子線的照射方向之照射方向變更裝置。此時，藉由減小各照射空間中的照射方向變更裝置的結構上的差異，針對複數個照射空間調整各輸送路徑中的輸送參數變得容易。

可以進一步具備選擇部，該選擇部設置於複數個分支路徑的每一個上並在比能量變更部更靠粒子線的輸送方向上的下游側的位置選擇粒子線的能量。此時，藉由減小各分支路徑中的選擇部的位置的差異，針對複數個照射空間調整各輸送路徑中的輸送參數變得容易。

複數個分支路徑可以以能夠向進行粒子線對照射對象的照射之複數個照射空間輸送粒子線之方式設置。 [發明之效果]

依本發明，可提供一種能夠減少進行複數個照射空間中的治療時的粒子線的品質偏差之粒子線治療裝置。

以下，參照圖式對本發明之粒子線治療裝置的較佳實施形態進行說明。另外，在圖式說明中，對相同的要素標註相同的符號，並省略重複說明。在本實施形態中，對將粒子線治療裝置設為帶電粒子線治療裝置之情況進行說明。粒子線治療裝置係例如適用於癌症治療者，係對患者體內的腫瘤(照射對象)照射質子束等粒子線之裝置。

對本實施形態的粒子線治療裝置的概略構造進行說明。圖1係本發明的一實施形態之粒子線治療裝置的俯視觀察時之配置圖。如圖1所示，粒子線治療裝置1具備：產生粒子線之加速器2；從任意的方向對治療台16上的患者15照射粒子線之旋轉自如的複數個照射裝置3；及向照射裝置3輸送由加速器2產生之粒子線之輸送路徑4。又，粒子線治療裝置1的各機器例如設置於建築物100的房間中。

在本實施形態中，建築物100對一個加速器2具有複數個照射室101。對各照射室101分別設置有各一個照射裝置3。在圖1所示之例子中，設置有兩個照射室101及兩個照射裝置3，但照射室101及照射裝置3的數量並不受特別限定。另外，關於輸送路徑4的構造的詳細內容及粒子線治療裝置1的佈局的詳細內容，待留後述。另外，設置於一個照射室101之照射裝置3無需為一個，亦可以在一個照射室101中設置有複數個照射裝置3。

照射裝置3具備輻射場形成裝置6和機架5(照射方向變更裝置)。輻射場形成裝置6係形成照射到照射對象之粒子線的輻射場之裝置。輻射場形成裝置6安裝於以圍繞治療台16之方式設置之機架5。輻射場形成裝置6能夠藉由機架5而圍繞治療台16進行旋轉。機架5能夠圍繞旋轉軸線進行旋轉。輸送路徑4從機架5的後端側進入機架5內。而且，在輸送路徑4中，利用偏向電磁鐵7向外周側變更粒子線的軌道之後，利用偏向電磁鐵8(六極磁鐵或帶有六極成分之偏向磁鐵的一例)使粒子線的軌道大幅彎曲而從外周側進入照射裝置3。

在偏向電磁鐵7與偏向電磁鐵8之間設置有運動量分析狹縫55。偏向電磁鐵7、運動量分析狹縫55及偏向電磁鐵8作為規定運動量分散(規定能量的擴散)之分析儀57發揮作用。另外，在偏向電磁鐵7與偏向電磁鐵8之間，亦可以除了運動量分析狹縫55以外，還設置有四極磁鐵56。

圖2係圖1的粒子線治療裝置的照射部附近的概略構造圖。另外，在以下的說明中，使用術語「X軸方向」、「Y軸方向」、「Z軸方向」進行說明。「X軸方向」係沿著照射裝置3的基軸AX之方向，係粒子線B的照射深度方向。另外，關於「基軸AX」的詳細內容，待留後述。在圖2中，示出沿著基軸AX照射粒子線B之狀態。「Y軸方向」係與X軸方向正交之平面內之一個方向。「Z軸方向」係在與X軸方向正交之平面內與Y軸方向正交之方向。

參照圖1及圖2對本實施形態之粒子線治療裝置1的詳細構造進行說明。作為粒子線治療裝置1，例示出與掃描法有關的照射裝置，但並不受特別限定，亦可以採用寬射束(broad beam)法、其他照射方法。另外，掃描方式並不受特別限定，可以採用線掃描、光柵掃描、點掃描等。粒子線治療裝置1除了具備加速器2、照射裝置3及輸送路徑4以外，還具備控制部80及治療計劃裝置90。在圖2中示出複數個照射裝置3中的一個。

加速器2係對帶電粒子進行加速而產生事先設定之能量的粒子線B之裝置。由加速器2產生之粒子線B通過由輸送路徑4形成之軌道而被誘導至照射裝置3。作為加速器2，例如可以舉出迴旋加速器、同步迴旋加速器、線性加速器(Linac)等。該等為產生固定能量的粒子線B之固定能量加速器。作為本實施形態中之加速器2，採用射出事先規定之能量的粒子線B之迴旋加速器。

照射裝置3照射由加速器2產生之粒子線B。具體而言，如圖2所示，照射裝置3係對患者15體內的腫瘤(照射對象)14照射粒子線B者。作為粒子線B的帶電粒子係將帶有電荷之粒子加速為高速而成者，例如可以舉出質子束、重粒子(重離子)束、電子束等。具體而言，照射裝置3係向腫瘤14照射從對由離子源(未圖示)產生之帶電粒子進行加速之加速器2射出並由輸送路徑4輸送之粒子線B之裝置。照射裝置3的輻射場形成裝置6具備掃描電磁鐵10、導管11、劑量監視器12(監視器的一例)、位置監視器13(監視器的一例)、準直器17及射程移位器30。掃描電磁鐵10、導管11、各監視器12、13、準直器17及射程移位器30收納於作為收納體的照射噴嘴9中。如此，藉由在照射噴嘴9中收納各主構成要素而構成輻射場形成裝置6。另外，除了設置上述要素以外，還可以在掃描電磁鐵10的上游側設置六極磁鐵或帶有六極成分之偏向磁鐵及輪廓監視器(profile monitor)。

掃描電磁鐵10包括Y軸方向掃描電磁鐵10a及Z軸方向掃描電磁鐵10b。Y軸方向掃描電磁鐵10a及Z軸方向掃描電磁鐵10b分別由一對電磁鐵構成，使一對電磁鐵之間的磁場與從控制部80供給之電流對應地發生變化，並掃描通過該電磁鐵之間之粒子線B。藉由掃描電磁鐵10，Y軸方向掃描電磁鐵10a沿Y軸方向掃描粒子線B，Z軸方向掃描電磁鐵10b沿Z軸方向掃描粒子線B。該等掃描電磁鐵10依序配置於基軸AX上且比加速器2更靠粒子線B的下游側的位置。另外，掃描電磁鐵10以在治療計劃裝置90中事先計劃之掃描路徑上照射粒子線B之方式掃描粒子線B。另外，可以利用一個掃描電磁鐵，使粒子線B沿X方向及Y方向掃描。

導管11配置於基軸AX上且相對於掃描電磁鐵10之下游側。導管11將被掃描電磁鐵10掃描之粒子線B誘導到配置於相對於導管11之下游之劑量監視器12。導管11例如呈從基軸AX的上游朝向下游擴散之圓錐台形。導管11沿著基軸AX而貫通。導管11的內部被暴露於大氣中。亦即，導管11在其內部包含大氣(空氣)。大氣(空氣)例如包含氮及氧。導管11例如其內部被曝露於大氣中。此時，照射噴嘴9的整個內部可以被暴露於大氣中，亦可以構成為僅導管11的內部被暴露於大氣中。另外，上述部位可以不被暴露於大氣中，亦可以填充有氦，亦可以成為真空。

劑量監視器12配置於基軸AX上且相對於導管11之下游側。位置監視器13檢測並監視粒子線B的射束形狀及位置。位置監視器13配置於基軸AX上且比劑量監視器12更靠粒子線B的下游側的位置。各監視器12、13將所檢測出之檢測結果輸出到控制部80。

射程移位器30降低通過之粒子線B的能量而進行該粒子線B的射程的移位。在本實施形態中，射程移位器30設置於照射噴嘴9的前端部9a。另外，照射噴嘴9的前端部9a係粒子線B的下游側的端部。

準直器17係設置於至少比掃描電磁鐵10更靠粒子線B的下游側的位置，並且遮蔽粒子線B的一部分並使一部分通過之構件。在此，準直器17設置於位置監視器13的下游側。準直器17連接於使該準直器17移動之準直器驅動部18。

控制部80例如由CPU、ROM及RAM等構成。該控制部80根據從各監視器12、13輸出之檢測結果來控制加速器2、掃描電磁鐵10及準直器驅動部18。

又，粒子線治療裝置1的控制部80與進行粒子線治療的治療計劃之治療計劃裝置90連接。治療計劃裝置90在治療前藉由CT等測定患者15的腫瘤14，並計劃腫瘤14的各位置處的劑量分布。具體而言，治療計劃裝置90針對腫瘤14製作治療計劃圖。治療計劃裝置90向控制部80發送所製作之治療計劃圖。在由治療計劃裝置90製作出的治療計劃圖中，計劃了粒子線B會描繪什麼樣的掃描路徑。

當進行基於掃描方式之粒子線B的照射時，將腫瘤14沿X軸方向虛擬地分割為複數個層，在一個層中以沿在治療計劃中所規定之掃描路徑之方式掃描並照射粒子線。然後，在完成該一個層中之粒子線B的照射之後，進行鄰接之下一個層中之粒子線B的照射。

當進行基於掃描方式之粒子線的照射時，首先從加速器2射出粒子線B。所射出之粒子線B藉由掃描電磁鐵10的控制而以沿在治療計劃中所規定之掃描路徑之方式被掃描。藉此，粒子線B在沿Z軸方向設定之一個層中之照射範圍內被掃描之同時照射到腫瘤14。若完成對一個層之照射，則向下一個層照射粒子線B。以該方式，輻射場形成裝置6能夠形成一個層中的輻射場。

參照圖3的(a)及(b)對與控制部80的控制相對應之掃描電磁鐵10的粒子線照射圖像進行說明。圖3係表示對腫瘤設定之層之圖。圖3的(a)示出在深度方向上被虛擬地切割成複數個層之被照射體，圖3的(b)示出從深度方向觀察之一個層中之粒子線的掃描圖像。

如圖3的(a)所示，被照射體在照射深度方向上被虛擬地切割為複數個層，在本例中，從較深(粒子線B的射程長)的層依序被虛擬地切割為層L ₁、層L ₂、……層L _n-1、層L _n、層L _n+1、……層L _N-1、層L _N那樣的N個層。又，如圖3的(b)所示，當粒子線B一邊描繪出沿掃描路徑TL之射束軌道一邊連續照射(線掃描或光柵掃描)時，沿著層L _n的掃描路徑TL連續被照射，當點掃描時，照射到層L _n的複數個照射點。粒子線B沿著沿Z軸方向上延伸之掃描路徑TL1而被照射，沿著掃描路徑TL2在Y軸方向上稍微位移，並且沿著相鄰之掃描路徑TL1而被照射。如此，從被控制部80控制之照射裝置3射出之粒子線B在掃描路徑TL上移動。

圖4係用以對照射部的基軸進行說明之概略圖。參照圖4對照射裝置3的「基軸AX」進行說明。基軸AX係成為照射裝置3進行粒子線B的照射時的基準之虛擬的基準線。在治療計劃裝置90進行治療計劃時製作掃描圖案時，亦以基軸AX作為基準進行治療計劃。例如，當設定圖3的(a)所示之層時，各層設為與基軸AX垂直之面。又，在設定沿Y軸方向之移動量及沿Z軸方向之移動量時，亦以基軸AX的位置作為基準。如圖4的(a)所示，基軸AX與機架5的中心線CL正交且通過中心線CL。基軸AX通過機架5的中心線CL上的等中心點AC。如圖4的(b)所示，當使機架5旋轉而使照射裝置3圍繞等中心點AC進行旋轉時，基軸AX與照射裝置3的位置無關地通過機架5上的等中心點AC。另外，XYZ座標系統係根據基軸AX的朝向而變化之相對座標系統。在圖4中示出基軸AX沿鉛垂方向延伸之狀態下之XYZ座標系統。又，在前述的圖1中，為了示出照射裝置3的狀態而示出基軸AX沿水平方向延伸之狀態。因此，在圖1中示出與該狀態相對應之XYZ座標系統。

接著，參照圖1對本實施形態之粒子線治療裝置1的輸送路徑4的詳細構造及建築物100的佈局進行說明。

建築物100具有沿X軸方向排列之照射室101A、101B。照射室101A相對於照射室101B配置於X軸方向的正側。在照射室101A、101B中分別配置有照射裝置3A、3B。此時，照射裝置3A、3B以機架5的旋轉軸與Y軸方向成平行的方式配置。又，以機架5的正面側成為Y軸方向的正側且機架5的背面側成為Y軸方向的負側之方式配置。又，建築物100具備相對於照射室101A、101B在Y軸方向的負側相鄰的加速器室102。

照射室101A、101B和加速器室102設置有沿X軸方向延伸之壁部103。在照射室101A的X軸方向的正側設置有沿Y軸方向延伸之壁部104。在照射室101A的X軸方向的負側設置有沿Y軸方向延伸之壁部106。壁部106係照射室101A與照射室101B的分隔壁。在照射室101A的Y軸方向的正側設置有沿X軸方向延伸之壁部107。在照射室101B的X軸方向的負側設置有沿Y軸方向延伸之壁部108。在照射室101B的Y軸方向的正側設置有沿X軸方向延伸之壁部109。在加速器室102的X軸方向的正側設置有沿Y軸方向延伸之壁部111。壁部111以與壁部104連續的方式設置。在加速器室102的X軸方向的負側設置有沿Y軸方向延伸之壁部112。在加速器室102A的Y軸方向的負側設置有沿X軸方向延伸之壁部113。

在壁部104與壁部107之間形成有照射室101A的入口121。在壁部106與壁部109之間形成有照射室101B的入口122。建築物100的各壁部作為遮蔽放射線之遮蔽壁發揮作用。

輸送路徑4從加速器2延伸並以能夠輸送粒子線之方式設置。輸送路徑4從加速器2延伸並分支為複數個分支路徑31A、31B，並且向將粒子線照射到照射對象之複數個照射室101A、101B輸送粒子線。輸送路徑4具有從加速器2沿X軸方向延伸之共同路徑32。分支路徑31A、31B在分支部分從共同路徑32分支。複數個分支路徑31A、31B以能夠向進行粒子線對照射對象的照射之複數個照射空間輸送粒子線之方式設置。

分支路徑31A以從共同路徑32連續之方式沿X軸方向延伸。分支路徑31A在X軸方向上的機架5的背面的位置處向Y軸方向的正側彎曲。分支路徑31A經由壁部103從機架5的背面進入照射裝置3A內。在照射裝置3A內，分支路徑31A在偏向電磁鐵7的位置處朝向偏向電磁鐵8傾斜地延伸。分支路徑31A在偏向電磁鐵8的內部與該偏向電磁鐵8同樣地彎曲並延伸至輻射場形成裝置6的下游側的照射口。分支路徑31B在共同路徑32的分支部分向Y軸方向的正側彎曲。分支路徑31B經由壁部103從機架5的背面進入照射裝置3B內。分支路徑31B在照射裝置3B內的構造與分支路徑31A相同。另外，在以後的說明中，以粒子線的輸送方向作為基準使用術語「上游側」、「下游側」。

在加速器室102中，在分支路徑31A的彎曲部附近從上游側向下游側依序設置有偏向磁鐵41A、四極磁鐵42A、偏向磁鐵43A、四極磁鐵44A及四極磁鐵46A。偏向磁鐵41A、43A係用以彎曲粒子線的軌道之電磁鐵。四極磁鐵42A、44A、46A係用以使粒子線收斂而調整粒子線的形狀之磁鐵。與分支路徑31A同樣地，在分支路徑31B的彎曲部附近從上游側向下游側依序設置有偏向磁鐵41B、四極磁鐵42B、偏向磁鐵43B、四極磁鐵44B及四極磁鐵46B。另外，在分支路徑31A中比偏向磁鐵41A更靠上游側的直線部分設置有複數個四極磁鐵47。在複數個四極磁鐵47之間可以設置有未圖示之輪廓監視器及射束阻擋器。另外，該等磁鐵可以為電磁鐵。

粒子線治療裝置1具備設置於複數個分支路徑31A、31B的每一個上並變更粒子線的能量之複數個能量變更部50A、50B。能量變更部50A、50B設置於分支路徑31A、31B中比四極磁鐵46A更靠下游側且從壁部103向Y軸方向的負側分離之位置。能量變更部50A、50B例如由具備使通過之粒子線的能量衰減之衰減構件之衰減器51A、51B構成。衰減器51A、51B能夠藉由調整衰減構件的厚度來調整能量的衰減。又，能量變更部50A、50B可以在衰減器51A、51B的下游側進一步包括準直器52A、52B。準直器52A、52B規定由衰減器擴散之射束的發射率(Emittance)(射束位置的擴散和方向的偏差)，例如由中空的金屬材料構成，且具有中空形狀或狹縫形狀。準直器52A、52B可以設置於衰減器51A、51B的下游側且從壁部103向Y方向的負側分離之位置。

由上述的能量變更部50A、50B、偏向電磁鐵7、四極磁鐵56、運動量分析狹縫55及偏向電磁鐵8構成選擇粒子線的能量之選擇系統(ESS：Energy Selection System)。如此，在各分支路徑31A、31B中設置個別的選擇系統。亦即，對各照射裝置3A、3B設置個別的選擇系統。另外，對照射裝置3A的選擇系統和對照射裝置3B的選擇系統以構成各個選擇系統之構成要素的相對位置相同的方式配置，且具有相同的結構。另外，在本實施形態中，選擇系統由能量變更部50A、50B、偏向電磁鐵7、四極磁鐵56、運動量分析狹縫55及偏向電磁鐵8構成，但選擇粒子線的能量之選擇系統至少具有能量變更部50A、50B即可。

各個分支路徑31A、31B在比能量變更部50A、50B更靠下游側的位置具有彼此大致相同的結構。具體而言，分支路徑31A中的比能量變更部50A更靠下游側的輻射場形成裝置6及機架5和分支路徑31B中的比能量變更部50B更靠下游側的輻射場形成裝置6及機架5具有彼此相同的結構。亦即，照射裝置3A的輻射場形成裝置6和照射裝置3B的輻射場形成裝置6以相同的配置具備相同的構成要素。照射裝置3A的機架5和照射裝置3B的機架5以相同的配置具備相同的構成要素。

接著，對本實施形態之粒子線治療裝置1的作用和效果進行說明。

首先，對圖5所示之比較例之粒子線治療裝置201進行說明。比較例之粒子線治療裝置201具備：建築物200的加速器室202的加速器2；照射由加速器2產生之粒子線之照射裝置3；及從加速器2向照射裝置3輸送粒子線之輸送路徑204。在設置粒子線治療裝置201之建築物200中，對一個加速器2設置有一個照射裝置3。因此，輸送路徑204從加速器2向一個照射室203延伸。在這樣的粒子線治療裝置201中，加速器2、選擇系統250、輸送路徑204及照射裝置3以直線配置。因此，無法將該結構擴張到在複數個照射室中配置有照射裝置之粒子線治療裝置。

接著，對圖6所示之比較例之粒子線治療裝置301進行說明。該粒子線治療裝置301具有複數個照射室301A、301B及照射裝置3A、3B。輸送路徑304構成為從加速器2延伸並分支為複數個分支路徑331A、331B，並且向複數個照射室301A、301B輸送粒子線。此時，在比輸送路徑304的分支部分更靠輸送方向的上游側的共同路徑330中設置有包括變更粒子線的能量之能量變更部351之選擇系統350。在這樣的構造中，在比能量變更部351更靠下游的位置難以調整粒子線的輸送參數。在進行複數個照射室301A、301B之間的治療時，存在容易產生粒子線的品質偏差之問題。

例如，對照射室301B的分支路徑331B長於對照射室301A的分支路徑331A。因此，在分支路徑331B中，在比能量變更部351更靠下游側的位置，粒子線容易擴散。因此，在對照射室301B的輸送路徑304的比能量變更部351更靠下游側的位置，設置有比對照射室301A的輸送路徑304更多的電磁鐵等。因此，為了向各照射室301A、301B進行分配，粒子線治療裝置301對每個能量需要輸送路徑中的輸送參數，但難以進行該調整。在此，為了使調整變得容易而使用大的電磁鐵時，成本增大。因此，若為了抑制成本而使用小的電磁鐵，則在進行各照射空間中的治療時，粒子線的品質產生偏差。

又，為了縮短治療時間而加粗布拉格峰時，需要擴大運動量分散。但是，在比較例之粒子線治療裝置301中，需要將選擇系統350設置於遠離照射裝置3A、3B之處，因此還存在這樣的難以縮短治療時間之問題。

相對於此，本實施形態之粒子線治療裝置1具有輸送路徑4，該輸送路徑4從加速器2延伸並分支為複數個分支路徑31A、31B，並且向進行粒子線對照射對象的照射之複數個照射室101A、101B輸送粒子線。因此，由加速器2產生之粒子線經由輸送路徑4的任一分支路徑31A、31B照射到任一照射室101A、101B。相對於此，粒子線治療裝置1具備設置於複數個分支路徑31A、31B的每一個上並變更粒子線的能量之複數個能量變更部50A、50B。亦即，能夠對複數個照射室101A、101B設置個別的能量變更部50A、50B。此時，在各個分支路徑31A、31B的比能量變更部50A、50B更靠下游的位置，容易減小與粒子線的輸送參數的調整有關的結構上的差異。因此，針對複數個照射室101A、101B調整各輸送路徑4中的輸送參數變得容易。依據以上，在進行複數個照射室101A、101B的照射空間中的治療時，能夠減少粒子線的品質偏差。

各個分支路徑31A、31B可以在比能量變更部50A、50B更靠粒子線的輸送方向上的下游側的位置具有彼此大致相同的結構。此時，在各個分支路徑31A、31B的比能量變更部50A、50B更靠下游的位置，能夠使與粒子線的輸送參數的調整有關的構造成為大致相同。因此，針對複數個照射室101A、101B的照射空間調整各輸送路徑4中的輸送參數變得容易。

各個分支路徑31A、31B可以在比能量變更部50A、50B更靠粒子線的輸送方向上的下游側的位置具有形成照射到照射對象之粒子線的輻射場之輻射場形成裝置6。此時，藉由減小各照射室101A、101B的照射空間中的輻射場形成裝置6的結構上的差異，針對複數個照射室101A、101B的照射空間調整各輸送路徑4中的輸送參數變得容易。

各個分支路徑31A、31B可以在比能量變更部50A、50B更靠粒子線的輸送方向上的下游側的位置具有變更照射到照射對象之粒子線的照射方向之機架5(照射方向變更裝置)。此時，藉由減小各照射室中的機架5的結構上的差異，針對複數個照射室101A、101B的照射空間的各輸送路徑4中的輸送參數的調整變得容易。

可以進一步具備選擇部57，該選擇部57設置於複數個分支路徑31A、31B的每一個上並在比能量變更部50A、50B更靠粒子線的輸送方向上的下游側的位置選擇粒子線的能量。此時，藉由減小各分支路徑31A、31B中的選擇部57的位置的差異，針對複數個照射室101A、101B的照射空間調整各輸送路徑4中的輸送參數變得容易。

例如，無法將在圖5所示之比較例中所使用之粒子線治療裝置201中採用之輸送參數或機架5的位置參數等直接用於圖6所示之照射裝置3A、3B。因此，輸送參數或位置參數的調整會花費時間。又，照射裝置3A、3B中的粒子線的等中心點處的特性與粒子線治療裝置201者不同，因此無法將在圖5的粒子線治療裝置201中進行治療之患者(因機器維護等而)從中途移到圖6的粒子線治療裝置301，或者與其相反地進行。

相對於此，在本實施形態之粒子線治療裝置1的各照射裝置3A、3B中，還能夠將比能量變更部50A、50B更靠下游的結構設為與圖5的粒子線治療裝置201大致相同。因此，在粒子線治療裝置1的各照射裝置3A、3B中能夠沿用在圖5的粒子線治療裝置201中採用之輸送參數或機架5的位置參數等。

又，藉由對複數個照射室101A、101B的照射空間設置個別的能量變更部50A、50B，加速器2或輸送路徑4的配置自由度提高。因此，如圖1所示，能夠採用提高針對各房間中的放射線的遮蔽性並且使建築物100全體的面積緊湊之佈局。

本發明並不僅限於上述實施形態。

例如，輻射場形成裝置的具體構造並不限定於上述的實施形態。又，輻射場形成裝置的照射方式並不限定於如上所述之掃描方式，例如亦可以採用搖擺(wobbler)法、雙重散射體法等寬射束方式。

又，照射方向變更裝置的具體構造並不限定於上述的實施形態。例如，作為照射方向變更裝置，可以代替旋轉式裝置而採用非旋轉式裝置。

建築物100的結構或各構成要素的佈局可以在不脫離本發明的趣旨之範圍內適當進行變更。

例如，輸送路徑的分支方式並不受特別限定，亦可以採用用一組偏向磁鐵將粒子線分配到複數個照射室之模式。例如，在圖1所示之構造中，可以存在從偏向磁鐵41B向紙面下側延伸之分支路徑。藉此成為分支為三個分支路徑之構造。

1:粒子線治療裝置 2:加速器 4:輸送路徑 5:機架(照射方向變更裝置) 6:輻射場形成裝置 31A,31B:分支路徑 32:共同路徑 50A,50B:能量變更部 57:選擇部 101A,101B:照射室

[圖1]係本發明的一實施形態之粒子線治療裝置的俯視觀察時之配置圖。 [圖2]係圖1的粒子線治療裝置的照射部附近的概略構造圖。 [圖3]係表示對腫瘤設定之層之圖。 [圖4]係用以對照射部的基軸進行說明之概略圖。 [圖5]係比較例之粒子線治療裝置的俯視觀察時之配置圖。 [圖6]係比較例之粒子線治療裝置的俯視觀察時之配置圖。

1:粒子線治療裝置

2:加速器

3,3A,3B:照射裝置

4:輸送路徑

5:機架

6:輻射場形成裝置

7,8:偏向電磁鐵

15:患者

16:治療台

31A,31B:分支路徑

32:共同路徑

41A,41B,43A,43B:偏向磁鐵

42A,42B,44A,44B,46A,46B,47,56:四極磁鐵

50A,50B:能量變更部

51A,51B:衰減器

52A,52B:準直器

55:運動量分析狹縫

57:選擇部

100:建築物

101,101A,101B:照射室

102:加速器室

103,104,106,107,108,109,111,112,113:壁部

121,122:入口

Claims (6)

1. 一種粒子線治療裝置，係具備： 加速器，係對粒子進行加速而產生粒子線； 輸送路徑，係從前述加速器延伸並分支為複數個分支路徑，並且以能夠輸送前述粒子線之方式設置；及 複數個能量變更部，係設置於複數個前述分支路徑的每一個上並變更前述粒子線的能量。
2. 如請求項1所述之粒子線治療裝置，其中 各個前述分支路徑在比前述能量變更部更靠前述粒子線的輸送方向上的下游側的位置具有彼此大致相同的結構。
3. 如請求項1或請求項2所述之粒子線治療裝置，其中 各個前述分支路徑在比前述能量變更部更靠前述粒子線的輸送方向上的下游側的位置具有輻射場形成裝置，前述輻射場形成裝置形成照射到照射對象之前述粒子線的輻射場。
4. 如請求項1或請求項2所述之粒子線治療裝置，其中 各個前述分支路徑在比前述能量變更部更靠前述粒子線的輸送方向上的下游側的位置具有照射方向變更裝置，前述照射方向變更裝置變更照射到照射對象之前述粒子線的照射方向。
5. 如請求項1或請求項2所述之粒子線治療裝置，其進一步具備選擇部，前述選擇部設置於複數個前述分支路徑的每一個上並在比前述能量變更部更靠前述粒子線的輸送方向上的下游側的位置選擇前述粒子線的能量。
6. 如請求項1或請求項2所述之粒子線治療裝置，其中 前述複數個分支路徑以能夠向進行前述粒子線對照射對象的照射之複數個照射空間輸送前述粒子線之方式設置。

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