WO2024147263A1 - 粒子線照射システムおよびｘ線撮影装置配置方法 - Google Patents

粒子線照射システムおよびｘ線撮影装置配置方法 Download PDF

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    • 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

Definitions

  • the angle at which the first virtual line L1 and the second virtual line L2 intersect at the isocenter C may be any angle that does not overlap with the irradiation nozzle 10.
  • the angle at which the first virtual line L1 and the second virtual line L2 intersect is in the range of 10 degrees or more and 170 degrees or less.
  • an X-ray tube 20 may be provided on the upper and lower support arms 31 on one side (the left side of the paper in FIG. 4) of the fixed frame 30, and a flat panel detector 21 may be provided on the upper and lower support arms 31 on the other side (the right side of the paper in FIG. 4).
  • the first virtual line L1 and the second virtual line L2 intersect at the isocenter C. Furthermore, all of the X-ray tubes 20 and all of the flat panel detectors 21 are positioned so that the first virtual line L1 and the second virtual line L2 do not overlap the trajectory of the movement of the irradiation nozzle 10. Furthermore, the imaginary plane V that includes the first virtual line L1 and the second virtual line L2 is a plane that includes the central axis H of the circumferential movement of the irradiation nozzle 10.
  • an X-ray tube 20 may be provided on the upper support arm 31, and a flat panel detector 21 may be provided on the lower support arm 31.
  • one X-ray tube 20 and one flat panel detector 21 may be provided on the upper support arm 31, and one X-ray tube 20 and one flat panel detector 21 may be provided on the lower support arm 31.
  • the transverse plane Q which includes the arc along which the irradiation nozzle 10 moves, is a plane that extends vertically when viewed from the front (FIG. 6), but the imaginary plane V is inclined at an arbitrary angle from the transverse plane Q.
  • the arbitrary angle may be any angle that does not overlap with the moving arm 12. In the third embodiment, this arbitrary angle is in the range of 10 degrees or more and 90 degrees or less.
  • the area in which the patient P (subject) is located is divided into two areas, a first area R1 and a second area R2, by the cross-section Q.
  • the head of the patient P is located in one area, the first area R1, and the feet of the patient P are located in the other area, the second area R2.
  • the upper and lower halves of the patient P's body are separated by the cross-section Q.
  • all of the X-ray tubes 20 are provided in the first region R1, and all of the flat panel detectors 21 are provided in the second region R2. In this way, all of the X-ray tubes 20 are provided close to each other, and all of the flat panel detectors 21 are provided close to each other, so that the support and wiring configuration for these devices can be simplified.
  • the patient P's feet are placed in one area, the first area R1, and the patient P's head is placed in the other area, the second area R2. In this way, an X-ray image of the patient P can be taken in the opposite direction to that of the third embodiment.
  • All of the X-ray tubes 20 are provided in the first region R1, and all of the flat panel detectors 21 are provided in the second region R2.
  • the nozzle support device 3D When viewed from the front ( Figure 10), the nozzle support device 3D has an upper support arm 31 and a lower support arm 31 provided in the center of the fixed frame 30. In other words, the support arms 31 are provided in two places on one fixed frame 30.
  • all X-ray tubes 20 and all flat panel detectors 21 can be positioned so that the first virtual line L1 and the second virtual line L2 do not overlap the trajectory of the movement of the irradiation nozzle 10. Also, X-ray images of the patient P (subject) can be taken around the body axis that extends along the height of the patient P. Furthermore, the nozzle support device 3D can be made smaller and more compact.
  • a half rotating gantry (not shown) is exemplified as an apparatus in which the range in which the irradiation direction of the charged particle beam B can be changed is two-thirds or less of the entire circumference (240 degrees or less), but other configurations may also be used.
  • the above embodiment can also be applied to a slit-type irradiation device 90.
  • Fig. 12 The right side of Fig. 12 will be described as the front side (forward side) of the slit-type irradiation device 90. If the direction in which the beam pipe 91, which is a vacuum duct through which the charged particle beam B travels, extends and the direction in which the charged particle beam B comes is defined as the X direction, the vertical direction on the page perpendicular to this will be defined as the Y direction, and the direction perpendicular to these will be defined as the Z direction.
  • a deflection electromagnet 92 is provided at the end of the beam pipe 91.
  • An expansion duct 93 is provided, which spreads out in a triangular shape (fan shape) in side view from the deflection electromagnet 92.
  • the expansion duct 93 spreads out in the Y direction from the end of the beam pipe 91.
  • a main body 94 is connected to the tip of this expansion duct 93.
  • the main body 94 has a vertically long rectangular shape in side view.
  • the inside of the expansion duct 93 and the main body 94 is an enclosed space with a vacuum level that continues from the beam pipe 91.
  • deflection electromagnets 95 (Fig. 13) that deflect the charged particle beam B incident from a wide angle range and focus it on the isocenter C. These deflection electromagnets 95 generate an effective magnetic field region M (Fig. 12).
  • the isocenter C is set as the position where the charged particle beam B is irradiated with the most concentration, and the affected area of the patient P (Fig. 2) is placed at this isocenter C.
  • a pair of deflection electromagnets 95 are provided in the Z direction. Then, two sets of deflection electromagnets 95 are arranged side by side in the Y direction. One set of deflection electromagnets 95 generates one effective magnetic field region M. As shown in FIG. 12, two sets of deflection electromagnets 95, one above the other, can generate two effective magnetic field regions M.
  • the effective magnetic field region M is generated to have a crescent shape when viewed from the side.
  • the trajectory of the charged particle beam B can be controlled.
  • the charged particle beam B can be irradiated at any angle centered on the isocenter C. For example, if the inclination of the reference trajectory when the trajectory of the charged particle beam B is not deflected is set to 0 degrees, the irradiation angle of the charged particle beam B can be changed in the range from +85 degrees to -85 degrees centered on the isocenter C.
  • the reference trajectory refers to the trajectory along which the charged particle beam B flies straight from the beam pipe 91 toward the isocenter C.
  • the two effective magnetic field regions M have the same shape and the same strength.
  • effective magnetic field regions M that are symmetrical above and below are generated, but other configurations are also possible.
  • the effective magnetic field region M may be asymmetric above and below.
  • the two effective magnetic field regions M, one above and one below may have different shapes and strengths.
  • a configuration in which one effective magnetic field region M is generated at either the top or the bottom may also be possible. Note that the center of the range of angles of the charged particle beam B that change in the circumferential direction around the isocenter C may be shifted from the reference trajectory of the charged particle beam B.
  • Patient P is placed on a movable stage 11.
  • This movable stage 11 is supported by a movable arm 12 and moves with patient P placed on it, positioning the affected area of patient P at isocenter C.
  • patient P can be moved to the irradiation position of charged particle beam B and aligned. Therefore, the charged particle beam B can be irradiated to the diseased tissue of patient P with optimal accuracy.
  • the front side of the main body 94 has a recess 96 that is recessed in a semicircular shape when viewed from the side.
  • An isocenter C is set at the center of the semicircle of this recess 96, and a patient P is placed at this isocenter C.
  • the movable stage 11 can be used to position the patient P at the isocenter C by having the patient P enter the recess 96 on the front side of the main body 94.
  • the movable stage 11 carrying the patient P can be entered from the front direction of the slit-type irradiation device 90 (the direction of the white arrow D in Figure 12). In this way, the patient P can be entered from an appropriate direction and placed at the isocenter C.
  • a slit 97 is formed on the front side of the main body 94, and is opened so as to extend in the circumferential direction centered on the isocenter C where the patient P is positioned.
  • a vertically long slit 97 ( Figure 13) is formed.
  • the slit-type irradiation device 90 emits the charged particle beam B from this slit 97 toward the isocenter C at any angle.
  • the slit 97 is closed with an extremely heat-resistant and extremely cold-resistant polyimide film, and a vacuum is maintained inside the main body 94 while allowing the charged particle beam B to pass through.
  • An irradiation nozzle 10 that can change the irradiation direction of the charged particle beam B toward the isocenter C is provided near the slit-type irradiation device 90.
  • the irradiation nozzle 10 moves in a circumferential direction at a position equidistant from the isocenter C, where the patient P ( Figure 2) is located as the irradiation target.
  • the irradiation nozzle 10 can be rotated in one direction and the other direction by a predetermined angle. For example, if the inclination of the reference trajectory of the charged particle beam B is 0 degrees, the irradiation nozzle 10 can move in a range from +85 degrees to -85 degrees. This range of movement is 180 degrees or less, for example, 170 degrees or less.
  • the irradiation nozzle 10 moves so as to follow the shape (boundary shape) of the exit side of the effective magnetic field region M when viewed from the side.
  • the charged particle beam B traveling from the exit side of the effective magnetic field region M toward the isocenter C passes through the irradiation nozzle 10, and the direction of travel of the charged particle beam B is fine-tuned by the irradiation nozzle 10.
  • the X direction of the slit-type irradiation device 90 is shown aligned with the horizontal direction.
  • the entire slit-type irradiation device 90 is tilted.
  • the main body 94 is installed on the floor surface F (Fig. 2) with the longitudinal direction (Y direction) of the main body 94 tilted.
  • the irradiation range of the charged particle beam B is a range of any angle centered on the isocenter C, but by tilting the slit-type irradiation device 90, the charged particle beam B can be irradiated from directly above the patient P.
  • the slit-type irradiation device 90 is installed in a tilted state so that the reference trajectory when the trajectory of the charged particle beam B is not deflected by the slit-type irradiation device 90 is tilted from the horizontal direction (horizontal axis). In this way, the range of angles at which the charged particle beam B is irradiated to the patient P, who is the object to be irradiated with the charged particle beam B, becomes practical.
  • the upper part of the main body 94 of the slit-type irradiation device 90 may be tilted away from the patient P.
  • the slit-type irradiation device 90 may also be used without being tilted.
  • the control device 5 of the above-described embodiment includes a control device, a storage device, an output device, an input device, and a communication interface.
  • the control device includes a highly integrated processor such as a CPU (Central Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or a dedicated chip.
  • the storage device includes a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a HDD (Hard Disk Drive), an SSD (Solid State Drive), etc.
  • the output device includes a display panel, a head-mounted display, a projector, a printer, etc.
  • the input device includes a mouse, a keyboard, a touch panel, etc. This control device 5 can be realized with a hardware configuration using a normal computer.
  • the programs executed by the control device 5 may also be stored in a computer connected to a network such as the Internet and provided by downloading them via the network.
  • the programs may be provided from cloud computing resources.
  • a server on the cloud may execute the programs and only the processing results may be provided via the cloud.
  • the control device 5 may also be configured by combining separate modules that independently perform the functions of the components and are interconnected via a network or dedicated lines.
  • a human patient P is exemplified as the subject of X-ray photography, but other aspects are also possible.
  • the subject may be an animal such as a dog or a cat.
  • the particle beam irradiation system 1 may be used when administering radiation therapy to these animals.
  • the body axis of the subject is an axis that extends in the height direction in the case of a human, and an axis that extends in the length direction in the case of an animal such as a dog or a cat.
  • the surface including the axis (line) may be slightly inclined with respect to the axis (line) as long as the same action and effect is achieved. Furthermore, being “same” includes being “almost same” as long as the same action and effect is achieved. Furthermore, being “at a right angle” includes being “almost at a right angle” as long as the same action and effect is achieved.
  • all of the X-ray tubes 20 and all of the flat panel detectors 21 are positioned so that the first virtual line L1 and the second virtual line L2 do not overlap the trajectory of the movement of the irradiation nozzle 10. This allows the X-ray image capture to be uninterrupted even if the position of the irradiation nozzle 10 changes, and also allows the overall particle beam irradiation system 1, including the X-ray imaging device 4, to be made smaller.

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Abstract

実施形態によれば、粒子線照射システム（１）は、照射ノズル（１０）とＸ線撮影装置（４）とを備え、一方のＸ線管（２０Ａ）と一方のフラットパネルディテクタ（２１Ａ）とを結ぶ第１仮想線（Ｌ１）と、他方のＸ線管（２０Ｂ）と他方のフラットパネルディテクタ（２１Ｂ）とを結ぶ第２仮想線（Ｌ２）とを規定した場合に、第１仮想線（Ｌ１）および第２仮想線（Ｌ２）がアイソセンタ（Ｃ）で交差し、かつ、第１仮想線（Ｌ１）および第２仮想線（Ｌ２）が照射ノズル（１０）の移動の軌跡に重ならない位置に、全てのＸ線管（２０Ａ，２０Ｂ）と全てのフラットパネルディテクタ（２１Ａ，２１Ｂ）が配置されている。

Description

粒子線照射システムおよびＸ線撮影装置配置方法
　本発明の実施形態は、粒子線照射技術に関する。
　従来、照射ノズルの照射方向を変更するための回転ガントリに、Ｘ線撮影装置が支持され、回転ガントリの回転方向とともにＸ線撮影装置が回転し、Ｘ線画像の撮影方向を変更する技術が知られている。回転ガントリにＸ線撮影装置が支持されることで、任意の撮影方向から患者のＸ線画像が撮影可能であるが、回転ガントリは、大型な装置であり、配置場所が限られるばかりか、建設コストが嵩んでしまう。そこで、粒子線照射システムの小型化が求められている。
　また、回転ガントリが３６０度の全周に亘って回転せずに、その回転範囲が２２５度以下の所謂ハーフ回転ガントリが知られている。しかし、このようなハーフ回転ガントリは、Ｘ線撮影装置を支持する構成が無く、Ｘ線管およびフラットパネルディテクタが床面および天井に固定されている。そのため、照射ノズルが移動したときに、Ｘ線撮影装置の撮影範囲に照射ノズルが重なり、Ｘ線画像の撮影ができない場合がある。
米国特許出願公開第２００６／００６７４６８号明細書 国際公開第２０１３／０９３０２０号
　本発明が解決しようとする課題は、照射ノズルの位置が変化してもＸ線画像の撮影の邪魔にならず、かつＸ線撮影装置を含めた粒子線照射システム全体の小型化を図ることである。
第１実施形態の粒子線照射システムを示すブロック図。 第１実施形態のノズル支持装置を示す正面図。 第１実施形態のノズル支持装置を示す側面図。 第２実施形態のノズル支持装置を示す正面図。 第２実施形態のノズル支持装置を示す側面図。 第３実施形態のノズル支持装置を示す正面図。 第３実施形態のノズル支持装置を示す側面図。 第４実施形態のノズル支持装置を示す正面図。 第４実施形態のノズル支持装置を示す側面図。 第５実施形態のノズル支持装置を示す正面図。 第５実施形態のノズル支持装置を示す側面図。 スリット型照射装置を示す側面図。 スリット型照射装置を示す正面図。
　本発明の実施形態に係る粒子線照射システムは、アイソセンタを中心として前記アイソセンタから等距離の位置を周方向に移動し、前記周方向に移動する範囲が２４０度以下であり、前記アイソセンタに対する荷電粒子ビームの照射方向を変更可能な照射ノズルと、少なくとも２つのＸ線管および少なくとも２つのフラットパネルディテクタで前記アイソセンタに配置された被写体のＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置と、を備え、一方の前記Ｘ線管と一方の前記フラットパネルディテクタとを結ぶ第１仮想線と、他方の前記Ｘ線管と他方の前記フラットパネルディテクタとを結ぶ第２仮想線と、を規定した場合に、前記第１仮想線および前記第２仮想線が前記アイソセンタで交差し、かつ、前記第１仮想線および前記第２仮想線が前記照射ノズルの移動の軌跡に重ならない位置に、全ての前記Ｘ線管と全ての前記フラットパネルディテクタが配置されている。
　本発明の実施形態により、照射ノズルの位置が変化してもＸ線画像の撮影の邪魔にならず、かつＸ線撮影装置を含めた粒子線照射システム全体の小型化を図ることができる。
　以下、図面を参照しながら、粒子線照射システムおよびＸ線撮影装置配置方法の実施形態について詳細に説明する。まず、第１実施形態について図１から図３を用いて説明する。
　図１の符号１は、第１実施形態の粒子線照射システムである。この粒子線照射システム１は、治療用放射線としての炭素イオンなどの荷電粒子ビームＢ（図３）を患者Ｐの病巣組織（がん）に照射して治療を行う所謂粒子線がん治療装置である。
　粒子線照射システム１を用いた放射線治療技術は、重粒子線がん治療技術などとも称される。この技術は、がん病巣（患部）を炭素イオンがピンポイントで狙い撃ちし、がん病巣にダメージを与えながら、正常細胞へのダメージを最小限に抑えることが可能とされる。なお、荷電粒子ビームＢは、ヘリウム原子より重い重粒子線と定義される。
　重粒子線を用いるがん治療では、従来のエックス線、ガンマ線、陽子線を用いたがん治療と比較してがん病巣を殺傷する能力が高く、患者Ｐ（図３）の体の表面では放射線量が弱く、がん病巣において放射線量がピークになる特性を有している。そのため、照射回数と副作用を少なくすることができ、治療期間をより短くすることができる。
　例えば、荷電粒子ビームＢ（図３）は、患者Ｐの体内を通過する際に運動エネルギーを失って速度が低下するとともに、速度の二乗にほぼ反比例する抵抗を受け、ある一定の速度まで低下すると急激に停止する。この荷電粒子ビームＢの停止点はブラッグピークと呼ばれ、高エネルギーが放出される。粒子線照射システム１は、このブラッグピークを患者Ｐの病巣組織（患部）の位置に合わせることにより、正常組織のダメージを抑えつつ、病巣組織のみを死滅させることができる。
　図１に示すように、粒子線照射システム１は、ビーム照射装置２とノズル支持装置３とＸ線撮影装置４と制御装置５とを備える。
　ビーム照射装置２は、イオン発生器とビーム輸送ラインとハーフ回転ガントリとを備える。これらは陽子線照射装置などで用いられるイオン発生器とビーム輸送ラインとハーフ回転ガントリと同様の構成であり、従来公知のものであるため図示を省略する。なお、イオン発生器には、イオン源と線形加速器と円形加速器などが含まれることがある。
　例えば、イオン発生器（図示略）は、荷電粒子である炭素イオンのイオン源を有し、この炭素イオンによって荷電粒子ビームＢが生成される。線形加速器（図示略）は、平面視で直線状を成し、イオン源で発生させたイオンを加速して荷電粒子ビームＢとする。そして、線形加速器は、この荷電粒子ビームＢを円形加速器（図示略）に導入する。
　円形加速器は、シンクロトロンまたはシンクロサイクロトロンであり、平面視でリング状を成し、荷電粒子ビームＢをさらに加速する。ここで、荷電粒子ビームＢは、円形加速器を約百万回周回する間に光速の約７０％まで加速される。そして、円形加速器で加速された荷電粒子ビームＢが、ビーム輸送ライン（図示略）によりハーフ回転ガントリ（図示略）まで輸送される。なお、円形加速器は、サイクロトロンの場合もある。
　粒子線照射システム１には、イオン発生器からハーフ回転ガントリまで一体的に延びる真空ダクト（図示略）が設けられている。この真空ダクトの内部が真空にされ、荷電粒子ビームＢを導く輸送経路が形成されている。
　ハーフ回転ガントリは、その回転の軸が水平方向を向くように設けられ、この水平軸を中心として回転するものである。ハーフ回転ガントリは、ビーム輸送ラインから続く真空ダクトの一部と、輸送経路を形成する偏向電磁石および収束電磁石を回転可能に支持する。
　このハーフ回転ガントリは、全周回転型の回転ガントリと比較して小型の装置である。一般的な全周回転型の回転ガントリは、３６０度の全周に亘って回転するものであるが、ハーフ回転ガントリは、その回転範囲が全周の３分の２以下（２４０度以下）の装置を示す。本実施形態のハーフ回転ガントリは、その回転範囲が１８０度の装置となっている。
　真空ダクトは、まず、ハーフ回転ガントリの端部からその水平軸に沿って導かれる。そして、真空ダクトは、ハーフ回転ガントリの水平軸から一旦離れた後、水平軸に対して垂直な方向に向けられる。この真空ダクトの先端部が配置される照射ノズル１０（図２）は、患者Ｐに近接する位置に設けられている。
　図３に示すように、ノズル支持装置３は、照射ノズル１０を周方向に移動可能に支持する装置である。Ｘ線撮影装置４は、撮影用放射線としてのＸ線を用いて、被写体としての患者ＰのＸ線画像を撮影する装置である。Ｘ線撮影装置４により取得したＸ線画像は、荷電粒子ビームＢの照射前に行われる患者Ｐの位置決めに用いられる。また、Ｘ線画像は、荷電粒子ビームＢの照射時に患部（内臓）の動き（動体）を追跡することに用いられる。
　図１に示すように、制御装置５は、ビーム照射装置２とノズル支持装置３とＸ線撮影装置４とを制御する。この制御装置５の各構成は、必ずしも１つのコンピュータに設ける必要はない。例えば、１つの制御装置５が、ネットワークで互いに接続された複数のコンピュータで実現されてもよい。さらに、ビーム照射装置２とノズル支持装置３とＸ線撮影装置４とがそれぞれ別個のコンピュータで制御されてもよい。
　本実施形態の制御装置５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）およびＳＳＤ（Solid State Drive）などのハードウェア資源を有し、ＣＰＵが各種プログラムを実行することで、ソフトウェアによる情報処理がハードウェア資源を用いて実現されるコンピュータで構成される。
　制御装置５の処理回路は、例えば、ＣＰＵ、ＧＰＵ、専用または汎用のプロセッサを備える回路である。このプロセッサは、制御装置５の記憶部に記憶した各種のプログラムを実行することにより各種の機能を実現する。また、処理回路は、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などのハードウェアで構成されてもよい。これらのハードウェアによっても各種の機能を実現することができる。また、処理回路は、プロセッサとプログラムによるソフトウェア処理と、ハードウェア処理とを組み合わせて、各種の機能を実現することもできる。
　なお、本実施形態では、制御装置５が自動的に各種の装置を制御する態様を例示するが、その他の態様でもよい。例えば、制御装置５は、粒子線照射システム１のユーザ（管理者）の入力操作を受け付けて各種の装置を制御するようにしてもよい。つまり、制御装置５は、ユーザの手動操作により各種の装置を制御するための遠隔操作装置でもよい。
　次に、ノズル支持装置３とＸ線撮影装置４について図２から図３を用いて説明する。なお、図３の紙面右側を正面側として説明する。
　図２に示すように、照射ノズル１０は、ハーフ回転ガントリ（図示略）に支持された真空ダクト（図示略）の先端側に設けられている。この照射ノズル１０は、荷電粒子ビームＢを患者Ｐに向けて出射する部分である。
　照射ノズル１０には、スキャニング電磁石（図示略）が設けられている。スキャニング電磁石は、荷電粒子ビームＢの進行方向をＺ方向とした場合に、この荷電粒子ビームＢを、Ｘ方向に偏向走査するＸ偏向走査磁石とＹ方向に偏向走査するＹ偏向走査磁石とを有している。そして、スキャニング電磁石は、荷電粒子ビームＢを制御することで、細い荷電粒子ビームＢを患者Ｐの患部の形状に合致させて走査することができる。つまり、照射ノズル１０から照射される荷電粒子ビームＢは、進行方向に対して直交する２方向（Ｘ方向およびＹ方向）の所定の走査範囲に亘って走査される。また、照射ノズル１０には、線量モニタ、位置モニタ、レンジシフタ、リッジフィルタなどが設けられてもよい。
　患者Ｐが配置される治療室には、荷電粒子ビームＢが最も集中して照射される位置であるアイソセンタＣが設定されている。治療開始前には、Ｘ線撮影装置４で撮影したＸ線画像などで患者Ｐの患部の位置を確認しつつ、患部がアイソセンタＣに配置される。
　照射ノズル１０は、アイソセンタＣを中心としてアイソセンタＣから等距離の位置を周方向に移動する。なお、アイソセンタＣを通る軸であって照射ノズル１０の周方向の移動の中心軸Ｈを規定した場合、この中心軸Ｈは、ハーフ回転ガントリの回転の中心である水平軸と一致している。なお、荷電粒子ビームＢは、照射ノズル１０から中心軸Ｈに対して直交する方向に照射される。
　図３に示すように、照射ノズル１０は、アイソセンタＣを中心として、その周方向に移動する範囲が１８０度に設定されている。例えば、荷電粒子ビームＢを水平方向に照射するときの照射ノズル１０の位置を０度とした場合、＋９０度から－９０度の範囲に亘って照射ノズル１０が移動可能となっている。
　照射ノズル１０が移動する範囲内であれば、アイソセンタＣに対する荷電粒子ビームＢの照射方向が変更可能となっている。例えば、照射ノズル１０が＋９０度の位置にあるときに、荷電粒子ビームＢが患者Ｐの直上から照射される。また、照射ノズル１０が－９０度の位置にあるときに、荷電粒子ビームＢが患者Ｐの直下から照射される。
　被写体としての患者Ｐは、治療室に設けられた移動載置台１１に載置される。この移動載置台１１は、移動アーム１２により支持され、患者Ｐを載置した状態で移動し、患者Ｐの患部をアイソセンタＣに配置する。この移動載置台１１の移動によって患者Ｐを荷電粒子ビームＢの照射位置に移動させて位置合わせを行うことができる。そのため、患者Ｐの病巣組織に最適な精度で荷電粒子ビームＢを照射することができる。なお、移動載置台１１と移動アーム１２は、制御装置５（図１）により制御されている。
　患者Ｐは、アイソセンタＣの位置に配置され、ハーフ回転ガントリ（図示略）を回転させることで、静止している患者Ｐを中心として照射ノズル１０を回転させることができる。また、患者Ｐの向きを変更し、かつ照射ノズル１０を回転させることで、患者Ｐの周囲のいずれの方向からも荷電粒子ビームＢを照射させることができる。そのため、患者Ｐの負担を軽減しつつ、最適な方向から荷電粒子ビームＢを正確に患部に照射することができる。
　また、Ｘ線撮影装置４は、ノズル支持装置３に支持されている。このＸ線撮影装置４は、アイソセンタＣに配置された患者ＰのＸ線画像を撮影することができる。このようにすれば、照射ノズル１０を支持するノズル支持装置３を、Ｘ線撮影装置４を支持する装置として兼用することができる。
　なお、ノズル支持装置３は、ハーフ回転ガントリ（図示略）の先端側の一部を支持する装置である。このようにすれば、ハーフ回転ガントリの先端側に在る照射ノズル１０が、ノズル支持装置３に案内され、周方向に移動可能な状態で安定的に支持される。
　図２から図３に示すように、Ｘ線撮影装置４は、２つのＸ線管２０と２つのフラットパネルディテクタ２１とを備える。例えば、一方のＸ線管２０Ａから出射されたＸ線は、一方のフラットパネルディテクタ２１Ａで検出される。他方のＸ線管２０Ｂから出射されたＸ線は、他方のフラットパネルディテクタ２１Ｂで検出される。
　ノズル支持装置３は、固定フレーム３０と支持アーム３１とＣ字レール３２とノズル基部３３とを備える。
　固定フレーム３０は、支持アーム３１およびＣ字レール３２を床面Ｆに固定する部材である。例えば、固定フレーム３０は、正面視で矩形状を成し、側面視でＣ字形状（Ｕ字形状）に切り欠かれた開口を有する部材である。この開口に患者Ｐが配置される。この固定フレーム３０の中央部には、１本のＣ字レール３２が設けられている。
　Ｃ字レール３２は、側面視でＣ字形状（Ｕ字形状）を成し、周方向に沿って延びる部材である。ノズル基部３３は、Ｃ字レール３２を介して固定フレーム３０に支持されている。このノズル基部３３は、照射ノズル１０を支持している部材である。ノズル基部３３および照射ノズル１０は、Ｃ字レール３２に沿って移動する部材である。また、理解を助けるために図示を簡略化しているが、Ｃ字レール３２は、荷電粒子ビームＢの通過経路を確保したまま、ノズル基部３３および照射ノズル１０を移動させる構造を有している。
　なお、ノズル支持装置３は、ノズル基部３３および照射ノズル１０をＣ字レール３２に沿って移動させるための駆動モータ（図示略）を備える。この駆動モータは、制御装置５により制御される。
　なお、固定フレーム３０が、治療室の床、壁、天井と一体的なデザイン（色彩）にされ、かつ化粧板で覆われてもよい。このようにすれば、ノズル支持装置３を構成する部材が患者Ｐから見えないようになる。つまり、ノズル支持装置３が目隠しの機能を有してもよい。
　移動載置台１１は、Ｃ字レール３２の開いている部分から患者Ｐ（被写体）を進入させてアイソセンタＣに配置することができる。例えば、図３の白矢印Ｄの方向から、患者Ｐを載せた移動載置台１１を進入させることができる。このようにすれば、患者Ｐを適切な方向から進入させてアイソセンタＣに配置することができる。
　なお、患者Ｐは、その身長の方向に沿って延びる体軸が中心軸Ｈの向きと一致するように配置される。また、患者Ｐの体軸は、中心軸Ｈの向きと一致しなくてもよい。例えば、患者Ｐの頭頂部が照射ノズル１０に向けられた状態で配置されてもよい。さらに、患者Ｐの配置は、頭と足の位置が図示した向きと逆向きであってもよい。荷電粒子ビームＢが照射される患部の位置に応じて、患者Ｐの配置が適宜変更されてもよい。
　支持アーム３１は、固定フレーム３０の両側部の上下に設けられている。つまり、１つの固定フレーム３０の４箇所に支持アーム３１が設けられている。上部側の支持アーム３１には、フラットパネルディテクタ２１が設けられている。下部側の支持アーム３１には、Ｘ線管２０が設けられている。
　第１実施形態では、それぞれのＸ線管２０の直上に、それぞれのフラットパネルディテクタ２１が配置されている。
　なお、上部側の支持アーム３１に、Ｘ線管２０が設けられるとともに、下部側の支持アーム３１に、フラットパネルディテクタ２１が設けられてもよい。
　また、固定フレーム３０における一方の側部（図２の紙面左側）の上下の支持アーム３１に、Ｘ線管２０が設けられるとともに、他方の側部（図２の紙面右側）の上下の支持アーム３１に、フラットパネルディテクタ２１が設けられてもよい。
　ここで、一方のＸ線管２０Ａと一方のフラットパネルディテクタ２１Ａとを結ぶ線を第１仮想線Ｌ１と規定する。他方のＸ線管２０Ｂと他方のフラットパネルディテクタ２１Ｂとを結ぶ線を第２仮想線Ｌ２と規定する。この場合、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２がアイソセンタＣで交差している。
　また、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が照射ノズル１０の移動の軌跡に重ならない位置に、全てのＸ線管２０と全てのフラットパネルディテクタ２１が配置されている。ここで、照射ノズル１０の移動の軌跡とは、Ｃ字レール３２が延びる方向であって、照射ノズル１０が周方向に移動したときの円弧状を成す軌跡のことである。
　なお、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２がアイソセンタＣで交差するときの角度は、照射ノズル１０と重ならないようになる角度であればいずれの角度でもよい。本実施形態では、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が交差する角度が、１０度以上、１７０度以下の範囲となっている。
　また、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２を含む仮想面Ｖが、照射ノズル１０の周方向の移動の中心軸Ｈを含む面となっている。つまり、中心軸Ｈが仮想面Ｖに沿って延びている。このようにすれば、照射ノズル１０の移動の軌跡を避けつつ、適切な位置に、全てのＸ線管２０と全てのフラットパネルディテクタ２１を配置することができる。
　さらに、照射ノズル１０が移動する円弧を含む面であって中心軸Ｈに直角に交差する横断面Ｑを規定する。この横断面Ｑは、アイソセンタＣを含む面であり、アイソセンタＣの部分で中心軸Ｈと直角に交差している。
　ここで、横断面Ｑで患者Ｐ（被写体）が配置される領域を第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２の２つに分けたとする。この場合に、一方の領域である第１領域Ｒ１に、一方のＸ線管２０Ａと他方のフラットパネルディテクタ２１Ｂが設けられている。他方の領域である第２領域Ｒ２に、他方のＸ線管２０Ｂと一方のフラットパネルディテクタ２１Ａが設けられている。
　特に、粒子線照射システム１の製造時において、本実施形態のＸ線撮影装置配置方法を適用し、Ｘ線管２０およびフラットパネルディテクタ２１を配置することで、運用時に照射ノズル１０の位置が変化してもＸ線画像の撮影の邪魔にならずに済む。なお、粒子線照射システム１を製造（生産）する方法に、本実施形態のＸ線撮影装置配置方法が含まれている。
　第１実施形態では、患者Ｐの体軸が中心軸Ｈの向きと一致するように配置されている場合において、患者Ｐの体軸の両方向、例えば、患者Ｐの頭側から足側へ、または足側から頭側へ向かってＸ線画像を撮影することができる。人間の内臓の位置関係は左右非対称な場合が多く、患者Ｐの体軸の両方向からＸ線画像を撮影することで、内臓が写るＸ線画像を医師が確認した場合に、患者Ｐの体の上下方向、前後方向、左右方向の位置関係が把握し易くなる。
　次に、第２実施形態について図４から図５を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。図５の紙面右側を正面側として説明する。
　第２実施形態のノズル支持装置３Ａは、側面視（図５）において、上部側の支持アーム３１が正面側にずれて配置され、下部側の支持アーム３１が背面側にずれて配置されている。そして、上部側の支持アーム３１には、フラットパネルディテクタ２１が設けられている。下部側の支持アーム３１には、Ｘ線管２０が設けられている。
　第２実施形態では、それぞれのフラットパネルディテクタ２１が正面側にずれて配置され、それぞれのＸ線管２０が背面側にずれて配置されている。つまり、それぞれのＸ線管２０の直上よりも正面側の位置に、それぞれのフラットパネルディテクタ２１が配置されている。
　なお、上部側の支持アーム３１に、Ｘ線管２０が設けられるとともに、下部側の支持アーム３１に、フラットパネルディテクタ２１が設けられてもよい。
　また、固定フレーム３０における一方の側部（図４の紙面左側）の上下の支持アーム３１に、Ｘ線管２０が設けられるとともに、他方の側部（図４の紙面右側）の上下の支持アーム３１に、フラットパネルディテクタ２１が設けられてもよい。
　ここで、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２がアイソセンタＣで交差している。また、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が照射ノズル１０の移動の軌跡に重ならない位置に、全てのＸ線管２０と全てのフラットパネルディテクタ２１が配置されている。さらに、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２を含む仮想面Ｖが、照射ノズル１０の周方向の移動の中心軸Ｈを含む面となっている。
　第２実施形態では、中心軸Ｈを含む仮想面Ｖが、前述の第１実施形態とは異なり垂直方向に延びず、任意の角度で傾いている。中心軸Ｈを含む仮想面Ｖが傾くことにより、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が移動アーム１２に重ならない。なお、任意の角度は、移動アーム１２と重ならないようになる角度であればいずれの角度でもよい。第２実施形態では、この任意の角度が、１０度以上、９０度以下の範囲となっている。
　そして、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が移動アーム１２に重ならない位置に、全てのＸ線管２０と全てのフラットパネルディテクタ２１が配置されている。このようにすれば、移動アーム１２がＸ線画像の撮影の邪魔にならず、かつ、患者Ｐを適切にアイソセンタＣに配置することができる。
　次に、第３実施形態について図６から図７を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。図７の紙面右側を正面側として説明する。
　第３実施形態のノズル支持装置３Ｂは、正面視（図６）において、下部側の支持アーム３１が固定フレーム３０における一方の側部（紙面左側）に設けられ、上部側の支持アーム３１が固定フレーム３０における他方の側部（紙面右側）に設けられている。つまり、１つの固定フレーム３０の２箇所に支持アーム３１が設けられている。
　そして、上部側の支持アーム３１には、２つのフラットパネルディテクタ２１が設けられている。下部側の支持アーム３１には、２つのＸ線管２０が設けられている。
　なお、上部側の支持アーム３１に、Ｘ線管２０が設けられるとともに、下部側の支持アーム３１に、フラットパネルディテクタ２１が設けられてもよい。また、上部側の支持アーム３１にＸ線管２０およびフラットパネルディテクタ２１が１つずつ設けられるとともに、下部側の支持アーム３１にＸ線管２０およびフラットパネルディテクタ２１が１つずつ設けられてもよい。
　ここで、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２がアイソセンタＣで交差している。また、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が照射ノズル１０の移動の軌跡に重ならない位置に、全てのＸ線管２０と全てのフラットパネルディテクタ２１が配置されている。
　第３実施形態では、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２を含む仮想面Ｖが、照射ノズル１０の周方向の移動の中心軸Ｈを横断する面となっている。つまり、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２を含む仮想面Ｖが、患者Ｐの体軸を横断する面となっている。このようにすれば、患者Ｐ（被写体）の身長の方向に沿って延びる体軸の周囲から患者ＰのＸ線画像を撮影することができる。
　さらに、照射ノズル１０が移動する円弧を含む横断面Ｑは、正面視（図６）で垂直方向に延びる面となっているが、仮想面Ｖは、横断面Ｑよりも任意の角度で傾いている。仮想面Ｖが傾くことにより、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が移動アーム１２に重ならない。なお、任意の角度は、移動アーム１２と重ならないようになる角度であればいずれの角度でもよい。第３実施形態では、この任意の角度が、１０度以上、９０度以下の範囲となっている。
　また、横断面Ｑで患者Ｐ（被写体）が配置される領域を第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２の２つに分けたとする。そして、一方の領域である第１領域Ｒ１に、患者Ｐの頭が配置され、他方の領域である第２領域Ｒ２に、患者Ｐの足が配置されている。つまり、患者Ｐの上半身と下半身が横断面Ｑで分けられているとする。
　この場合に、第１領域Ｒ１に、全てのＸ線管２０が設けられており、第２領域Ｒ２に、全てのフラットパネルディテクタ２１が設けられている。このようにすれば、全てのＸ線管２０が互いに近接して設けられ、かつ全てのフラットパネルディテクタ２１が互いに近接して設けられるため、これらの機器の支持および配線の構成を簡素化することができる。
　なお、第１領域Ｒ１に、全てのフラットパネルディテクタ２１が設けられるとともに、第２領域Ｒ２に、全てのＸ線管２０が設けられてもよい。
　次に、第４実施形態について図８から図９を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。図９の紙面右側を正面側として説明する。
　第４実施形態のノズル支持装置３Ｃは、正面視（図８）において、上部側の支持アーム３１が固定フレーム３０における一方の側部（紙面左側）に設けられ、下部側の支持アーム３１が固定フレーム３０における他方の側部（紙面右側）に設けられている。つまり、１つの固定フレーム３０の２箇所に支持アーム３１が設けられている。
　そして、上部側の支持アーム３１には、２つのフラットパネルディテクタ２１が設けられている。下部側の支持アーム３１には、２つのＸ線管２０が設けられている。
　なお、上部側の支持アーム３１に、Ｘ線管２０が設けられるとともに、下部側の支持アーム３１に、フラットパネルディテクタ２１が設けられてもよい。また、上部側の支持アーム３１にＸ線管２０およびフラットパネルディテクタ２１が１つずつ設けられるとともに、下部側の支持アーム３１にＸ線管２０およびフラットパネルディテクタ２１が１つずつ設けられてもよい。
　第４実施形態では、前述の第３実施形態と同様に、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２がアイソセンタＣで交差している。また、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が照射ノズル１０の移動の軌跡に重ならない位置に、全てのＸ線管２０と全てのフラットパネルディテクタ２１が配置されている。さらに、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２を含む仮想面Ｖが、照射ノズル１０の周方向の移動の中心軸Ｈを横断する面となっている。さらに、仮想面Ｖは、横断面Ｑよりも任意の角度で傾いている。
　また、第４実施形態では、前述の第３実施形態と異なり、一方の領域である第１領域Ｒ１に、患者Ｐの足が配置され、他方の領域である第２領域Ｒ２に、患者Ｐの頭が配置されている。このようにすれば、第３実施形態の逆の向きで患者ＰのＸ線画像を撮影することができる。
　そして、第１領域Ｒ１に、全てのＸ線管２０が設けられており、第２領域Ｒ２に、全てのフラットパネルディテクタ２１が設けられている。
　なお、第１領域Ｒ１に、全てのフラットパネルディテクタ２１が設けられるとともに、第２領域Ｒ２に、全てのＸ線管２０が設けられてもよい。
　次に、第５実施形態について図１０から図１１を用いて説明する。なお、前述した実施形態に示される構成部分と同一構成部分については同一符号を付して重複する説明を省略する。図１１の紙面右側を正面側として説明する。
　第５実施形態のノズル支持装置３Ｄは、前述の第１実施形態のノズル支持装置３（図２）よりも照射ノズル１０の移動範囲を限定することで、小型化されている。
　この第５実施形態の照射ノズル１０は、アイソセンタＣを中心として、その周方向に移動する範囲が６０度に設定されている。例えば、荷電粒子ビームＢを水平方向に照射するときの照射ノズル１０の位置を０度とした場合、＋３０度から－３０度の範囲に亘って照射ノズル１０が移動可能となっている。
　ノズル支持装置３Ｄは、正面視（図１０）において、固定フレーム３０の中央部に、上部側の支持アーム３１と下部側の支持アーム３１が設けられている。つまり、１つの固定フレーム３０の２箇所に支持アーム３１が設けられている。
　そして、上部側の支持アーム３１には、２つのフラットパネルディテクタ２１が設けられている。下部側の支持アーム３１には、２つのＸ線管２０が設けられている。
　なお、上部側の支持アーム３１に、Ｘ線管２０が設けられるとともに、下部側の支持アーム３１に、フラットパネルディテクタ２１が設けられてもよい。また、上部側の支持アーム３１にＸ線管２０およびフラットパネルディテクタ２１が１つずつ設けられるとともに、下部側の支持アーム３１にＸ線管２０およびフラットパネルディテクタ２１が１つずつ設けられてもよい。
　ここで、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２がアイソセンタＣで交差している。また、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が照射ノズル１０の移動の軌跡に重ならない位置に、全てのＸ線管２０と全てのフラットパネルディテクタ２１が配置されている。
　第５実施形態では、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２を含む仮想面Ｖが、照射ノズル１０が移動する円弧を含む横断面Ｑと同一の平面上に設けられている。つまり、仮想面Ｖは、横断面Ｑを含む面である。この仮想面Ｖは、正面視（図１０）で垂直方向に延びる面であり、照射ノズル１０の周方向の移動の中心軸Ｈを横断する面となっている。この仮想面Ｖは、中心軸Ｈに直角に交わっている。
　ここで、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２のなす角θを規定する。第５実施形態では、照射ノズル１０が移動する周方向の範囲が、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２のなす角θの範囲内となっている。なお、仮想面Ｖが長方形の場合（図１１）には、なす角θが２つ存在するが、いずれか大きい方のなす角θを例示する。この大きい方のなす角θが、照射ノズル１０に対向して開いている。第５実施形態では、なす角θが１２０度となっている。そして、照射ノズル１０が周方向に移動する範囲が６０度となっている。
　照射ノズル１０が移動する周方向の範囲がなす角θの範囲内であることで、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が照射ノズル１０の移動の軌跡に重ならない位置に、全てのＸ線管２０と全てのフラットパネルディテクタ２１を配置することができる。また、患者Ｐ（被写体）の身長の方向に沿って延びる体軸の周囲から患者ＰのＸ線画像を撮影することができる。さらに、ノズル支持装置３Ｄの小型化およびコンパクト化を図ることができる。
　なお、第５実施形態では、第１仮想線Ｌ１と第２仮想線Ｌ２のなす角θのうち、大きい方のなす角θが例示されているが、その他の態様でもよい。例えば、小さい方のなす角θが、照射ノズル１０に対向して開くようにし、照射ノズル１０が移動する周方向の移動範囲が、このなす角θの範囲内であってもよい。
　以上、本発明が第１実施形態から第５実施形態に基づいて説明されているが、いずれかの実施形態において適用された構成が他の実施形態に適用されてもよいし、各実施形態において適用された構成が組み合わされてもよい。
　なお、前述の実施形態では、荷電粒子ビームＢの照射方向の変更可能な範囲が、全周の３分の２以下（２４０度以下）の装置として、ハーフ回転ガントリ（図示略）が例示されているが、その他の態様でもよい。例えば、前述の実施形態は、スリット型照射装置９０についても適用可能である。
　次に、スリット型照射装置９０について図１２から図１３を参照して説明する。なお、図１２の紙面右側をスリット型照射装置９０の正面側（前方側）として説明する。また、荷電粒子ビームＢが進行する真空ダクトであるビームパイプ９１が延びる方向であって、荷電粒子ビームＢが飛んで来る方向をＸ方向とした場合に、これに直交する紙面上下方向をＹ方向とし、これらに直交する方向をＺ方向として説明する。
　まず、ビームパイプ９１によって、荷電粒子ビームＢをイオン発生器からスリット型照射装置９０まで導く輸送経路が形成されている。つまり、ビームパイプ９１は、荷電粒子ビームＢを通過させるために、充分な真空度を有する密閉された連続空間である。
　ビームパイプ９１の端部に、偏向電磁石９２が設けられている。この偏向電磁石９２から側面視で三角形状（扇型）に広がる拡大ダクト９３が設けられている。拡大ダクト９３は、ビームパイプ９１の端部からＹ方向に広がる。この拡大ダクト９３の先端部に本体９４が接続されている。本体９４は、側面視で縦長の長方形状をなしている。拡大ダクト９３と本体９４の内部は、ビームパイプ９１から連続する真空度を有する密閉空間となっている。
　本体９４の内部には、広い角度範囲から入射する荷電粒子ビームＢを偏向し、アイソセンタＣに収束させる多数の偏向電磁石９５（図１３）が設けられている。これらの偏向電磁石９５は、有効磁場領域Ｍ（図１２）を生成する。アイソセンタＣは、荷電粒子ビームＢが最も集中して照射される位置として設定されており、このアイソセンタＣに患者Ｐ（図２）の患部が配置される。
　例えば、本体９４の内部には、Ｚ方向に一対を成す偏向電磁石９５が設けられている。そして、Ｙ方向に２組の偏向電磁石９５が並んで配置されている。１組の偏向電磁石９５で１つの有効磁場領域Ｍが生成される。図１２に示すように、上下２組の偏向電磁石９５で上下２つの有効磁場領域Ｍを生成することができる。
　有効磁場領域Ｍは、側面視で三日月形状（クレセント形状）をなすように生成される。有効磁場領域Ｍの強さを制御することで、荷電粒子ビームＢの軌道を制御することができる。アイソセンタＣを中心として、任意の角度で荷電粒子ビームＢを照射することができる。例えば、荷電粒子ビームＢの軌道を偏向しないときの基準軌道の傾きを０度とした場合、アイソセンタＣを中心として、＋８５度から－８５度の範囲に亘って荷電粒子ビームＢの照射角度を変更することができる。
　なお、基準軌道とは、荷電粒子ビームＢがビームパイプ９１からアイソセンタＣに向かって真っすぐに飛ぶ軌道のことである。
　図１２の例では、上下２つの有効磁場領域Ｍが同一形状で同一の強さとなっている。つまり、上下対称の有効磁場領域Ｍが生成されるが、その他の態様でもよい。例えば、有効磁場領域Ｍが上下非対称でもよい。つまり、上下２つの有効磁場領域Ｍが異なる形状と強さであってもよい。さらに、上下のいずれか一方に１つの有効磁場領域Ｍが生成される態様でもよい。なお、アイソセンタＣを中心として周方向に変化する荷電粒子ビームＢの角度の範囲の中央が、荷電粒子ビームＢの基準軌道からずれていてもよい。
　患者Ｐは、移動載置台１１に載置される。この移動載置台１１は、移動アーム１２により支持され、患者Ｐを載置した状態で移動し、患者Ｐの患部をアイソセンタＣに配置する。この移動載置台１１の移動によって患者Ｐを荷電粒子ビームＢの照射位置に移動させて位置合わせを行うことができる。そのため、患者Ｐの病巣組織に最適な精度で荷電粒子ビームＢを照射することができる。
　本体９４の正面側は、側面視で半円形に凹んだ凹部９６となっている。この凹部９６の半円の中心にアイソセンタＣが設定され、このアイソセンタＣに患者Ｐが配置される。ここで、移動載置台１１は、本体９４の正面側の凹部９６に患者Ｐを進入させてアイソセンタＣに配置することができる。例えば、スリット型照射装置９０の正面の方向（図１２の白矢印Ｄの方向）から、患者Ｐを載せた移動載置台１１を進入させることができる。このようにすれば、患者Ｐを適切な方向から進入させてアイソセンタＣに配置することができる。
　本体９４の正面側には、患者Ｐが配置されるアイソセンタＣを中心として周方向に延びるように開口されたスリット９７が形成されている。例えば、縦長のスリット９７（図１３）が形成されている。スリット型照射装置９０は、このスリット９７からアイソセンタＣに向かって任意の角度で荷電粒子ビームＢを出射する。なお、スリット９７は、超耐熱・超耐寒性ポリイミドフィルムで閉鎖されており、荷電粒子ビームＢが通過可能な状態で本体９４の内部の真空が保たれている。
　スリット型照射装置９０の近傍には、アイソセンタＣに対する荷電粒子ビームＢの照射方向を変更可能な照射ノズル１０が設けられている。
　この照射ノズル１０は、照射対象としての患者Ｐ（図２）が配置されるアイソセンタＣを中心として、アイソセンタＣから等距離の位置を周方向に移動する。つまり、照射ノズル１０は、周方向の一方と他方に所定の角度ずつ回転させることができる。例えば、荷電粒子ビームＢの基準軌道の傾きを０度とした場合、＋８５度から－８５度の範囲に亘って照射ノズル１０が移動可能となっている。この移動する範囲は、１８０度以下であって、例えば、１７０度以下の範囲である。
　照射ノズル１０は、側面視で有効磁場領域Ｍの出射側の形状（境界形状）に沿うように移動する。有効磁場領域Ｍの出射側からアイソセンタＣに向かう荷電粒子ビームＢは、照射ノズル１０を通過し、照射ノズル１０により荷電粒子ビームＢの進行方向が微調整される。
　図１２から図１３では、理解を助けるために、スリット型照射装置９０のＸ方向と水平方向とを一致させた状態で図示している。しかし、実際にスリット型照射装置９０を据え付ける場合は、スリット型照射装置９０の全体が傾けられた状態となる。例えば、本体９４の長手方向（Ｙ方向）が傾斜した状態で床面Ｆ（図２）に据え付けられる。
　例えば、本体９４の上部が患者Ｐに向かうように傾けられる。荷電粒子ビームＢの照射範囲は、アイソセンタＣを中心として任意の角度の範囲であるが、スリット型照射装置９０が傾いていることで、患者Ｐの直上から荷電粒子ビームＢを照射することができる。
　つまり、スリット型照射装置９０で荷電粒子ビームＢの軌道を偏向しないときの基準軌道が水平方向（水平軸）から傾くように、スリット型照射装置９０が傾けられた状態で据え付けられる。このようにすれば、荷電粒子ビームＢの照射対象物である患者Ｐに対して荷電粒子ビームＢが照射される角度の範囲が実用的なものとなる。
　なお、スリット型照射装置９０の本体９４の上部が患者Ｐから離れるように傾けられてもよい。また、スリット型照射装置９０が傾けられずに用いられてもよい。
　前述の実施形態の制御装置５は、制御デバイスと記憶デバイスと出力デバイスと入力デバイスと通信インターフェースとを備える。ここで、制御デバイスは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、専用のチップなどの高集積化させたプロセッサを含む。記憶デバイスは、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）、ＳＳＤ（Solid State Drive）などを含む。出力デバイスは、ディスプレイパネル、ヘッドマウントディスプレイ、プロジェクタ、プリンタなどを含む。入力デバイスは、マウス、キーボード、タッチパネルなどを含む。この制御装置５は、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成で実現できる。
　なお、前述の実施形態の制御装置５で実行されるプログラムは、ＲＯＭなどに予め組み込んで提供される。追加的または代替的に、このプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルとして、コンピュータで読み取り可能な非一時的な記憶媒体に記憶されて提供される。この記憶媒体は、ＣＤ－ＲＯＭ、ＣＤ－Ｒ、メモリカード、ＤＶＤ、フレキシブルディスク（ＦＤ）などを含む。
　また、この制御装置５で実行されるプログラムは、インターネットなどのネットワークに接続されたコンピュータに格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせて提供するようにしてもよい。つまり、プログラムがクラウドコンピューティングのリソースから提供されてもよい。また、クラウド上のサーバがプログラムを実行し、その処理結果のみがクラウドを介して提供されてもよい。また、この制御装置５は、構成要素の各機能を独立して発揮する別々のモジュールを、ネットワークまたは専用回線で相互に接続し、組み合わせて構成することもできる。
　なお、前述の実施形態は、Ｘ線撮影の被写体として、人間である患者Ｐを例示しているが、その他の態様でもよい。例えば、犬、猫などの動物が被写体でもよい。これらの動物に対して放射線治療を施す際に粒子線照射システム１が用いられてもよい。また、被写体の体軸は、人間の場合は身長方向に延びる軸であり、犬、猫などの動物の場合は体長方向に延びる軸である。
　なお、前述の実施形態は、２つのＸ線管２０と２つのフラットパネルディテクタ２１が設けられる態様を例示したが、その他の態様でもよい。例えば、１つのＸ線管２０と１つのフラットパネルディテクタ２１が設けられる態様でもよい。さらに、３つ以上のＸ線管２０と３つ以上のフラットパネルディテクタ２１が設けられる態様でもよい。
　なお、前述の実施形態において、軸（線）を含む面は、同じような作用効果を奏する範囲内で、面が軸（線）に対して若干傾いてもよい。また、「同一」であることは、同じような作用効果を奏する範囲内で、「ほぼ同一」であることを含む。さらに、「直角」であることは、同じような作用効果を奏する範囲内で、「ほぼ直角」であることを含む。
　以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、第１仮想線Ｌ１および第２仮想線Ｌ２が照射ノズル１０の移動の軌跡に重ならない位置に、全てのＸ線管２０と全てのフラットパネルディテクタ２１が配置されている。これにより、照射ノズル１０の位置が変化してもＸ線画像の撮影の邪魔にならず、かつＸ線撮影装置４を含めた粒子線照射システム１全体の小型化を図ることができる。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態またはその変形は、発明の範囲と要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。なお、単数で表現されたものは、必ずしも１つのものだけに限定することを意図しておらず、単数で表現されたものが複数のものでもよい。

Claims (8)

  1. 　アイソセンタを中心として前記アイソセンタから等距離の位置を周方向に移動し、前記周方向に移動する範囲が２４０度以下であり、前記アイソセンタに対する荷電粒子ビームの照射方向を変更可能な照射ノズルと、
    　少なくとも２つのＸ線管および少なくとも２つのフラットパネルディテクタで前記アイソセンタに配置された被写体のＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置と、
    　を備え、
    　一方の前記Ｘ線管と一方の前記フラットパネルディテクタとを結ぶ第１仮想線と、
    　他方の前記Ｘ線管と他方の前記フラットパネルディテクタとを結ぶ第２仮想線と、
    　を規定した場合に、
    　前記第１仮想線および前記第２仮想線が前記アイソセンタで交差し、かつ、前記第１仮想線および前記第２仮想線が前記照射ノズルの移動の軌跡に重ならない位置に、全ての前記Ｘ線管と全ての前記フラットパネルディテクタが配置されている、
    　粒子線照射システム。
  2. 　前記アイソセンタを通る軸であって前記照射ノズルの前記周方向の移動の中心軸を規定した場合に、前記第１仮想線と前記第２仮想線を含む仮想面が、前記中心軸を含む面である、
    　請求項１に記載の粒子線照射システム。
  3. 　前記照射ノズルが移動する円弧を含む面で前記被写体が配置される領域を２つに分けた場合に、
    　一方の前記領域に、一方の前記Ｘ線管と他方の前記フラットパネルディテクタが設けられており、
    　他方の前記領域に、他方の前記Ｘ線管と一方の前記フラットパネルディテクタが設けられている、
    　請求項２に記載の粒子線照射システム。
  4. 　移動アームにより支持され、前記被写体を載置した状態で移動し、前記被写体を前記アイソセンタに配置する移動載置台を備え、
    　前記第１仮想線および前記第２仮想線が前記移動アームに重ならない位置に、全ての前記Ｘ線管と全ての前記フラットパネルディテクタが配置されている、
    　請求項２に記載の粒子線照射システム。
  5. 　前記アイソセンタを通る軸であって前記Ｘ線撮影装置の前記周方向の移動の中心軸を規定した場合に、前記第１仮想線と前記第２仮想線を含む仮想面が、前記中心軸を横断する面である、
    　請求項１に記載の粒子線照射システム。
  6. 　前記照射ノズルが移動する円弧を含む面で前記被写体が配置される領域を２つに分けた場合に、
    　一方の前記領域に、全ての前記Ｘ線管が設けられており、
    　他方の前記領域に、全ての前記フラットパネルディテクタが設けられている、
    　請求項５に記載の粒子線照射システム。
  7. 　前記第１仮想線と前記第２仮想線を含む仮想面が、前記照射ノズルが移動する円弧を含む面であり、
    　前記照射ノズルが移動する範囲が、前記第１仮想線と前記第２仮想線のなす角の範囲内となっている、
    　請求項１に記載の粒子線照射システム。
  8. 　アイソセンタを中心として前記アイソセンタから等距離の位置を周方向に移動し、前記周方向に移動する範囲が２４０度以下であり、前記アイソセンタに対する荷電粒子ビームの照射方向を変更可能な照射ノズルと、
    　少なくとも２つのＸ線管および少なくとも２つのフラットパネルディテクタで前記アイソセンタに配置された被写体のＸ線画像を撮影するＸ線撮影装置と、
    　が設けられており、
    　一方の前記Ｘ線管と一方の前記フラットパネルディテクタとを結ぶ第１仮想線と、
    　他方の前記Ｘ線管と他方の前記フラットパネルディテクタとを結ぶ第２仮想線と、
    　を規定した場合に、
    　前記第１仮想線および前記第２仮想線が前記アイソセンタで交差し、かつ、前記第１仮想線および前記第２仮想線が前記照射ノズルの移動の軌跡に重ならない位置に、全ての前記Ｘ線管と全ての前記フラットパネルディテクタを配置する、
    　Ｘ線撮影装置配置方法。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008173182A (ja) * 2007-01-16 2008-07-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射線照射方法および放射線治療装置制御装置
WO2022052666A1 (en) * 2020-09-08 2022-03-17 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. X-ray imaging system for radiation therapy
US20220305292A1 (en) * 2019-09-25 2022-09-29 Reflexion Medical, Inc. Flash dose radiotherapy systems and methods
CN115518306A (zh) * 2021-06-25 2022-12-27 质子国际控股公司 带正电粒子癌症疗法束状态确定系统及其使用方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012045163A (ja) 2010-08-26 2012-03-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射線治療装置制御装置および放射線治療装置制御方法
JP6698429B2 (ja) 2016-05-26 2020-05-27 株式会社日立製作所 放射線治療システム
EP3986544B1 (en) 2019-06-20 2023-07-12 Elekta, Inc. Predicting radiotherapy control points using projection images
JP7467203B2 (ja) 2020-03-31 2024-04-15 株式会社日立製作所 放射線治療システム、および、放射線治療装置の運転方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008173182A (ja) * 2007-01-16 2008-07-31 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射線照射方法および放射線治療装置制御装置
US20220305292A1 (en) * 2019-09-25 2022-09-29 Reflexion Medical, Inc. Flash dose radiotherapy systems and methods
WO2022052666A1 (en) * 2020-09-08 2022-03-17 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. X-ray imaging system for radiation therapy
CN115518306A (zh) * 2021-06-25 2022-12-27 质子国际控股公司 带正电粒子癌症疗法束状态确定系统及其使用方法

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