臺架型粒子射線照射裝置及具備該裝置的粒子射線治療裝置制造方法

臺架型粒子射線照射裝置及具備該裝置的粒子射線治療裝置制造方法
【專利摘要】在從圓形加速器射出的粒子射線的X方向的發射率較小、Y方向的發射率較大、且從照射嘴向照射目標照射該粒子射線的具備臺架的臺架型粒子射線照射裝置中，照射嘴具備脊形過濾器，將以粒子射線射入照射嘴的位置上、圓形加速器的射出位置的X方向的發射率以及Y方向的發射率被分離從而保持各自的發射率的方式對粒子射線進行輸送的臺架的角度作為臺架的基準角度，對脊形過濾器進行設置，使得在臺架處于基準角度的狀態下，保持了X方向的發射率的方向相對于與脊形過濾器的脊部垂直的方向傾斜規定角度。
【專利說明】臺架型粒子射線照射裝置及具備該裝置的粒子射線治療裝

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種照射粒子射線來進行癌癥治療等應用粒子射線的粒子射線照射
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術】
[0002]粒子射線治療裝置從加速器導出經同步加速器等加速器加速后的高能帶電粒子作為射束狀的粒子射線，利用由真空管以及偏轉電磁鐵等構成的粒子射線輸送系統將導出的粒子射線輸送到照射室，從而通過粒子射線照射裝置對患者的患部進行照射。
[0003]質子射線、碳射線等粒子射線的相對劑量在距離身體表面較深的部分、這些粒子將要停止的位置、即快要到該粒子射線的射程之前達到峰值。該峰值被稱作為布拉格峰BP (Bragg Peak)。
[0004]粒子射線癌癥治療方法中，將該布拉格峰BP照射到人臟器上形成的腫瘤處來對癌癥進行治療。除了癌癥以外，還能用于對身體較深部分進行治療的情況。包含腫瘤在內的被治療部位一般被稱作為照射目標。布拉格峰BP的位置由所照射出的粒子射線的能量決定，粒子射線的能量越大，布拉格峰BP的位置越深。在粒子射線治療中，需要使粒子射線對于整個照射目標的劑量分布均勻，為了將該布拉格峰BP提供給照射目標的整個區域區域，對粒子射線“擴大照射體積”。
[0005]作為用于在深度方向上擴大照射體積的元件，有被稱為脊形過濾器的元件(例如專利文獻I)。脊形過濾器是對粒子射線的能量寬度進行擴大的元件。圖12是表示脊形過濾器的結構的立體圖，是將側面呈階梯狀的三棱柱排列而成的結構體。關于該結構體，例如對長方體的鋁構件進行切削，從而制作成外側呈階梯狀。并配置成粒子射線沿著圖12的Z2所示的軸的方向通過三棱柱的結構體。根據通過的距離將粒子射線的能量吸收。因此，通過改變各階梯到結構體最下表面的高度，能改變粒子射線通過脊形過濾器后的能量。此外，能利用階梯的寬度來改變通過上述結構體的特定厚度部分的粒子數。
[0006]通過脊形過濾器后的粒子射線是整體上對能量寬度進行了擴大的粒子射線。通過向患部照射該能量寬度擴大后的粒子射線，從而形成在深度方向上具有寬度的布拉格峰BP，能向在深度方向上具有寬度的患部照射粒子射線。
[0007]另一方面，從同步加速器等圓形加速器射出的粒子射線由于慢速射出方法的原理上的限制，從而在與粒子射線的前進方向垂直的面內方向上具有不同的性質、即非對稱性。若將粒子射線的前進方向設為Z方向，將與Z方向垂直的加速器的射束環繞軌道面內的方向設為X方向，將與Z方向和X方向垂直的方向設為Y方向，則射出的粒子射線在X方向上具有比較小的發射率，在Y方向上具有比較大的發射率。該發射率的非對稱性的問題在通過改變照射方向來向患部照射的結構、即臺架型粒子射線照射裝置中特別明顯，因此有在粒子射線輸送系統中設置散射體來進行發射率對稱化的例子(例如專利文獻2)。此外，關于臺架，為了使整個裝置小型化，還存在采用使射束線扭曲的結構的螺旋型臺架(例如專利文獻3) ο
現有技術文獻專利文獻
[0008]專利文獻1:國際公開專利W02009/058725號專利文獻2:日本專利特開2006-351339號公報專利文獻3:美國專利第4，917，344號說明書


【發明內容】

發明所要解決的技術問題
[0009]根據專利文獻2，雖然能通過在粒子射線輸送系統中設置散射體來實現發射率的對稱化，但需要散射體，散射體會導致粒子射線的能量降低、或者射束的利用效率降低的問題。另一方面，脊形過濾器在三棱柱的軸向、即脊部的方向、以及與該脊部正交的方向上呈非對稱形狀，若在不使發射率對稱化的情況下使射束通過脊形過濾器，則發射率的非對稱方向、和脊形過濾器的非對稱方向的方向關系會導致脊形過濾器的效果呈現非對稱性。
[0010]本發明的目的在于獲得一種粒子射線照射裝置，在利用具備脊形過濾器的臺架型粒子射線照射裝置向照射目標照射發射率具有非對稱性的粒子射線的情況下，粒子射線的能量不會降低，且射束的利用效率不會降低，能實現因臺架的角度而引起的變化較小的能星覽度擴大。
解決技術問題所采用的技術方案
[0011]本發明在于一種臺架型粒子射線照射裝置，其具備臺架，對于從圓形加速器射出的粒子射線，在將圓形加速器的射出位置上與粒子射線的前進方向垂直的面內的、圓形加速器的環繞軌道面內的方向設為X方向，將與粒子射線的前進方向垂直的面內的與X方向正交的方向設為Y方向時，該粒子射線的X方向的發射率較小，Y方向的發射率較大，在從圓形加速器射出后，從照射嘴將由粒子射線輸送系統輸送的粒子射線照射到照射目標，其中，照射嘴具備脊形過濾器，將以粒子射線射入照射嘴的位置上、圓形加速器的射出位置的X方向的發射率以及Y方向的發射率被分離從而保持各自的發射率的方式對粒子射線進行輸送的臺架的角度作為臺架的基準角度，對脊形過濾器進行設置，使得在臺架為基準角度的狀態下，保持了 X方向的發射率的方向相對于與脊形過濾器的脊部垂直的方向傾斜規定角度。
發明效果
可獲得一種臺架型粒子射線照射裝置，其能實現因臺架的角度而引起的變化較小的能星覽度擴大。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是用于說明本發明實施方式I的粒子射線治療裝置中搭載的粒子射線照射裝置的簡要結構圖。
圖2是表示本發明實施方式I的粒子射線照射裝置的照射嘴的簡要結構的剖視圖。
圖3是用于說明本發明實施方式I的粒子射線治療裝置中搭載的粒子射線照射裝置的另一簡要結構圖。 圖4是表示現有的粒子射線照射裝置的臺架角度所對應的、與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的粒子射線的發射率變化的圖。
圖5是表示本發明實施方式I的粒子射線照射裝置的脊形過濾器的設置角度的示例的示意圖。
圖6是對本發明實施方式I的粒子射線照射裝置的效果進行說明的圖。
圖7是對本發明實施方式I的粒子射線照射裝置的效果進行說明的另一圖。
圖8是對本發明實施方式I的粒子射線照射裝置的效果進行說明的又另一圖。
圖9是表示本發明實施方式2的粒子射線照射裝置的脊形過濾器的立體圖。
圖10是表示安裝了本發明實施方式2的粒子射線照射裝置的脊形過濾器的旋轉安裝臺的俯視圖。
圖11是表示安裝了本發明實施方式2的粒子射線照射裝置的脊形過濾器的另一旋轉安裝臺的俯視圖。
圖12是表示通常的脊形過濾器的立體圖。

【具體實施方式】
[0014]實施方式1.圖1是用于說明本發明實施方式I的粒子射線治療裝置中搭載的粒子射線照射裝置的簡要結構圖。圖2是表示本發明實施方式I的粒子射線照射裝置的照射嘴的簡要結構的截面側視圖。從離子源101射入同步加速器100的質子、碳等帶電粒子被由電磁鐵、加速腔、真空管等構成為環狀的同步加速器100加速。加速后的帶電粒子以粒子射線的形式從射出器102射出到同步加速器100外。射出的粒子射線被輸送到由真空管、電磁鐵構成的粒子射線輸送系統200內，并射入臺架型粒子射線照射裝置I。
[0015]通常的臺架型粒子射線照射裝置I (也簡稱為“臺架I”)具備用于使粒子射線的前進方向偏轉兩次或三次的偏轉電磁鐵，并從照射嘴4向照射目標照射粒子射線。臺架型粒子射線照射裝置I構成為整體如箭頭A所示，繞所射入的粒子射線的前進軸、即圖1中Z12所示的方向的軸的四周旋轉。
[0016]照射嘴4的結構如示意圖2所示。圖2中，臺架I的角度為圖1的角度，是從Y2軸的方向觀察照射嘴4得到的剖視圖。利用掃描電磁鐵41使射入照射嘴4的粒子射線PB在與粒子射線前進方向垂直的方向上偏轉并移動，用粒子射線對照射目標、即躺在治療臺30上的患者20的患部進行掃描。掃描電磁鐵41的下游設置有對照射劑量進行監視的劑量監視器42、能量寬度擴大設備即脊形過濾器43。由于照射嘴4搭載在臺架I上，因此如箭頭曲線所示那樣在患者20的四周旋轉，能從各個方向向患者20照射粒子射線。
[0017]這里，對與本發明密切相關的粒子射線的方向進行詳細說明。粒子射線從同步加速器100的射出器102射出到同步加速器100外部。在同步加速器100內，帶電粒子在由電磁鐵形成的軌道內環繞，且在每次通過加速空洞時被加速。將包含該帶電粒子環繞而形成的軌道的中心的面稱為加速器的環繞軌道面。同步加速器100通常具有直徑為幾十m這樣的大軌道(醫療用為小型，直徑為1m至20m)，因此環繞軌道面通常為水平面。帶電粒子從同步加速器100以粒子射線的形式射出的粒子射線的射束軸包含在環繞軌道面內。如圖1所示，將粒子射線剛射出后的射束軸、即粒子射線的前進方向的軸設為Zll軸。射出器102將在同步加速器100內環繞的帶電粒子的射束中、環繞軌道的外周部分的帶電粒子以切出方式與環繞軌道分尚，從而射出到同步加速器100外。
[0018]將射出器102的位置上、與Zll軸垂直且位于環繞軌道面內的軸設為Xll軸。將與Zll軸和Xll軸均垂直的軸設為Yll軸。同步加速器100內分布在Xll軸方向上的帶電粒子以切出方式射出，分布在Yll軸方向上的帶電粒子以同步加速器100內原先的分布射出。其結果，射出的粒子射線的性質是在Xll軸方向和Yll軸方向上具有不同的性質的粒子射線。以該射出方法射出的粒子射線在Xll方向上具有比較小的發射率，在Yll方向上具有比較大的發射率。
[0019]發射率是粒子射線的相位空間分布的面積，上述XI1、Yll的各方向的發射率的大小在粒子射線在僅由電磁鐵構成的粒子射線輸送系統200內前進的期間內不發生變化。在粒子射線輸送系統200內前進并射入臺架的位置、即臺架入射位置10處，沿著粒子射線的各方向(保持各方向的發射率的方向)軸、即射出器102的各方向軸為X12、Y12、Z12。因此，臺架入射位置10處的粒子射線在X12方向上具有比較小的發射率，在Y12方向上具有比較大的發射率。該粒子射線的前進方向在臺架型粒子射線照射裝置中被偏轉，射入照射嘴4的照射嘴入射位置11上的各方向(保持各方向的發射率的方向)軸為X13、Y13、Z13。
[0020]這里，預先決定了照射嘴4的軸。現在，將臺架I的旋轉角的基準即O度設為圖1狀態的角度。即，將在臺架內使粒子射線偏轉而粒子射線的射束軸所形成的面與同步加速器100的環繞軌道面垂直的狀態設為臺架I的基準角度O度。若如上述那樣定義臺架I的基準角度，則在臺架I為O度的狀態下，射入照射嘴4的粒子射線是如下那樣的粒子射線:在同步加速器100的射出位置上的Xll方向的發射率與Yll方向的發射率不耦合，各方向的發射率被分離并保持原狀態。關于照射嘴4的軸，將粒子射線的前進方向設為Ζ2軸，將與Χ13 —致的方向設為Χ2軸，將與Υ13 —致的方向設為Υ2軸。該Χ2軸、Υ2軸、Ζ2軸設為固定在與臺架I 一同旋轉的照射嘴4上的軸。S卩，Χ2軸、Υ2軸、Ζ2軸是與臺架I 一同旋轉的移動軸。
[0021]圖3示出臺架I從圖1的基準角度的狀態旋轉了 90度后的狀態的粒子射線治療裝置的整體簡要結構圖。在臺架I旋轉了 90度的狀態下，也與基準角度的狀態同樣，粒子射線是如下那樣的粒子射線:在同步加速器100的射出位置上的、Xll方向的發射率與Yll方向的發射率不耦合，各方向的發射率被分離并保持原狀態。然而，在旋轉了 90度的狀態下，沿著照射嘴入射位置11處的粒子射線的各方向軸、即相當于射出器102的各方向軸的軸變為圖3所示的Χ14、Υ14、Ζ14。另一方面，固定于照射嘴4的Χ2、Υ2、Ζ2如圖3所示固定于照射嘴4，并在旋轉方向上進行變化。圖1的Χ2、Υ2、Ζ2和照射嘴4的關系、與圖3的Χ2、Υ2、Ζ2和照射嘴4的關系相同。然而，若將照射嘴4作為基準，則沿著粒子射線的軸(保持各方向的發射率的方向)、即Χ14、Υ14、與臺架I處于基準角度即O度的狀態下沿著粒子射線的軸Χ13、Υ13是相差了 90度的方向。
[0022]如利用圖1和圖3說明的那樣，通過使臺架I旋轉，從而使沿著粒子射線的軸進行與照射嘴4不同地旋轉。當臺架I的角度為O度時，將照射嘴4的Χ2軸定義為粒子射線的發射率較小的方向、即與Χ13的方向一致的方向。然而，若臺架I的角度旋轉90度，則粒子射線的發射率較小的方向、即Χ14的方向是與照射嘴4的Υ2軸一致的方向。
[0023]設置于照射嘴4的脊形過濾器43隨著臺架I的旋轉而與照射嘴4 一同進行旋轉。脊形過濾器設置成圖12所示，脊形過濾器43的脊部431延伸的方向例如為Y2方向。此時，當臺架I的角度為O度時，發射率較小的方向、即圖1的X13的方向和與脊形過濾器的脊部垂直的方向相一致。另一方面，在圖3所示的臺架I的角度為90度的狀態下，發射率較小的方向、即圖3的X14的方向變為脊形過濾器的脊部的延伸方向、即Y2軸的方向。此時，與脊形過濾器的脊部垂直的方向變為發射率較大的方向。
[0024]在脊形過濾器43設置成圖12所示那樣，脊形過濾器的脊部延伸的方向為Y2方向的情況下，當臺架I從O度旋轉到90度時，與脊形過濾器的脊部垂直的方向的發射率以何種方式變化如圖4所示。隨著臺架I的旋轉，射入脊形過濾器43的粒子射線的發射率較小的方向與發射率較大的方向、即臺架入射位置10的X12方向與Y12方向的發射率進行耦合，較小的發射率逐漸變大，當臺架I的角度為45度時，該耦合達到最大。若臺架I的角度從45度起進一步變大，則該耦合減小，但對于射入脊形過濾器的粒子射線的與脊形過濾器的脊部垂直的方向的分量，由于臺架入射位置10的Y12方向的分量、即發射率較大的分量增加，因此發射率繼續保持較大水平而進行變化。由此，與脊形過濾器的脊部垂直的方向的發射率隨著臺架I的角度進行圖4那樣的變化。以往，脊形過濾器的脊部的方向如上述那樣進行設置(例如專利文獻I)。
[0025]通過脊形過濾器后的粒子射線在與脊形過濾器的脊部垂直的方向上具有脊形過濾器的構造原本的能量分布，在該方向上發射率較小的粒子射線射入脊形過濾器的情況下，以該能量分布直接向照射目標進行照射，在照射目標處形成斑形的(不均勻的)照射分布。
[0026]相比于此，在與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的發射率較大的粒子射線射入脊形過濾器的情況下，在通過脊形過濾器后，隨著粒子射線的前進，粒子射線混合。因此，能量寬度在脊形過濾器中被擴大的具有均勻能量分布的粒子射線被照射到照射目標，從而在照射目標形成均勻的照射分布。由此，在如以往那樣設置脊形過濾器，使得在臺架的角度為O度時，與脊形過濾器的脊部垂直的方向、和射入脊形過濾器的粒子射線的發射率較小的方向相一致的情況下，根據臺架I的角度，照射分布變為斑狀(不均勻)。
[0027]即使臺架I旋轉，只要始終使與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的發射率較大的粒子射線射入脊形過濾器，就能使通過脊形過濾器后的、照射目標上的粒子射線照射分布均勻。或者還能抑制照射分布變成斑狀。本發明人發現，通過將脊形過濾器的脊部的方向相對于照射嘴4所設定的X2軸和Y2軸傾斜設置，從而無論臺架I處于何種角度，與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的發射率都不會變小。通過將脊形過濾器的脊部的方向相對于照射嘴4所設定的X2軸和Y2軸傾斜設置，從而能獲得即使臺架I的角度為O度、也不會在照射目標上形成斑狀照射分布的臺架型粒子射線照射裝置。下面，說明其結構。
[0028]圖5是表示本發明實施方式I的粒子射線照射裝置的脊形過濾器的設置角度的示例的示意圖。將固定于照射嘴4的X2軸和與脊形過濾器43的脊部431垂直的方向所成的角度Θ設為45度。圖6示出在將脊形過濾器43設置成與脊形過濾器43的脊部431垂直的方向相對于X2軸傾斜45度的情況下、與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的粒子射線的發射率根據臺架I的角度以何種方式進行變化。圖6中，用粗實線a所示的曲線表示與脊形過濾器43的脊部431垂直的方向相對于X2軸傾斜45度時的、與脊形過濾器的脊部垂直的方向上粒子射線的發射率的變化。由此可知，即使臺架I旋轉，與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的粒子射線的發射率大小也大致相同，幾乎不會產生變化。
[0029]圖6中，用虛線b表示與圖4同樣地將脊形過濾器43設置成使得與脊形過濾器43的脊部431垂直的方向為與X2軸相一致的方向、即圖5所示的角度Θ為O度時的、與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的粒子射線的發射率的變化方式。此外，用單點劃線c表示將脊形過濾器43設置成使得與脊形過濾器43的脊部431垂直的方向為與Y2軸相一致的方向時的、與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的粒子射線的發射率的變化方式。由圖6可知，根據脊形過濾器43的設置角度，與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的粒子射線的發射率變化方式會產生劇烈變化。
[0030]當與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的粒子射線的發射率變化如圖6的粗實線a所示那樣時，即使臺架I旋轉，照射目標上照射分布的變化也較少，不會變成斑狀的照射分布。與此相對，當粒子射線的發射率變化為虛線b時，在臺架I的角度為O度附近，照射分布會變成斑狀。此外，當粒子射線的發射率變化為單點劃線c時，在臺架I的角度為90度附近，照射分布會變成斑狀。
[0031]圖7示出將脊形過濾器43設置成使得圖5所示的角度Θ為30度時的、與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的粒子射線的發射率的變化方式。該情況下，發射率從臺架I的角度為O度時的約10.4變化為臺架I的角度為90度時的約14.8。由于發射率最小為10.4，因此該情況下，照射分布也不會變成斑狀。最小值10.4是最大值14.8的70.3%。圖8以脊形過濾器的設置角度Θ (圖5所示的Θ)為橫軸，以臺架旋轉時的、與脊形過濾器的脊部垂直的方向上的粒子射線的發射率最小值(相對于最大值的比率)為縱軸來進行表示。如圖8所示可知，即使Θ稍稍偏離O度、90度，發射率的最小值也會急劇增加。特別是若Θ在20度以上、70度以下的范圍內，則發射率的最小值在50%以上，照射分布不會變成斑狀。如上所述，本發明使與脊形過濾器43的脊部垂直的方向相對于X2軸傾斜來設置脊形過濾器。優選為傾斜角度為45度，但無需正好為45度，只要傾斜角度在20度以上、70度以下，就能獲得明顯的效果。
[0032]根據本發明，通過使與脊形過濾器43的脊部垂直的方向相對于X2軸傾斜規定的角度、更優選為傾斜20度?70度、最優選為傾斜45度來設置脊形過濾器，從而能實現即使臺架旋轉、照射目標上粒子射線的照射分布也不會變成斑狀的照射。
[0033]這里，對以X2軸、即作為脊形過濾器的傾斜基準的軸進行說明。以如下角度為基準角度:即，當臺架旋轉時，加速器射出時的、與粒子射線的射出前進方向垂直的加速器的環繞軌道面內方向即Xll方向的粒子射線的發射率和與Xll方向垂直的Yll方向的發射率不耦合而被分離，從而在保持各方向的發射率的狀態下將粒子射線輸送到脊形過濾器(或者照射嘴)的臺架的旋轉角度。將臺架的角度為基準角度時的、保持了 Xll方向的發射率的方向設為作為脊形過濾器的傾斜基準的軸(X2)的方向。本發明將與脊形過濾器的脊部垂直的方向相對于作為該基準的軸(X2)的方向傾斜來設置。
[0034]另外，以上將臺架的基準角度設為O度來進行說明，但Xll方向的發射率與Yll方向的發射率不耦合而被分離、從而在保持各方向的發射率的狀態下將粒子射線輸送到脊形過濾器的臺架角度不僅是O度，還包括圖3所示的90度、或者180度、270度，每隔90度出現一次。由此，基準角度不一定要是O度，也可以是90度、180度或者270度。
[0035]若臺架I采用圖1所示、在臺架內偏轉后的粒子射線的中心線所形成的面為平面的結構，則本發明能以如下方式來表現。在臺架內的粒子射線的中心線所形成的平面與加速器的環繞軌道面垂直的臺架的角度下，將脊形過濾器的位置處保持了 Xll方向的發射率的方向(X13)設為基準軸，使與脊形過濾器的脊部垂直的方向相對于該基準軸的方向傾斜來設置脊形過濾器。
[0036]此外，若臺架是專利文獻3那樣所謂的螺旋型臺架，則臺架內的粒子射線的中心線所形成的面不是平面，但通過使臺架旋轉，從而存在如下角度:即，加速器射出時的、與粒子射線的射出前進方向垂直的加速器的環繞軌道面內方向即Xll方向的粒子射線的發射率和與Xll方向垂直的Yll方向的發射率被分離，以保持各方向的發射率的狀態將粒子射線輸送到脊形過濾器(或者照射嘴)的臺架的角度。將該臺架的旋轉角度設為基準角度，并將此時的保持了Xii方向的發射率的方向設為作為脊形過濾器的傾斜基準的軸的方向。只要將與脊形過濾器的脊部垂直的方向相對于該基準軸的方向傾斜來設置脊形過濾器即可。
[0037]實施方式2.圖9是表示本發明實施方式2的粒子射線照射裝置的脊形過濾器43的立體圖。脊形過濾器的基臺432為矩形形狀，并以該矩形形狀的一條邊與照射嘴的基準的方向軸即X2的方向一致的方式進行安裝。使與脊形過濾器的脊部垂直的方向相對于該脊形過濾器的基臺432的矩形的一條邊傾斜角度Θ來設置。通過如上述那樣設置脊形過濾器的脊部的方向，并與以往同樣地將脊形過濾器的基臺432安裝于與以往同樣的照射嘴4，從而使與脊形過濾器的脊部垂直的方向與X2軸傾斜地進行安裝，因此能在不對以往的粒子射線照射裝置的照射嘴進行改造的情況下容易地獲得本發明的粒子射線照射裝置。
[0038]粒子射線治療裝置中，如圖10所示，將特性不同的多個種類的脊形過濾器43安裝到進行旋轉的旋轉安裝臺434上所設置的多個托架上，根據照射對象即患者，使旋轉安裝臺434旋轉來選擇合適的脊形過濾器。此時，如果是圖9那樣、使與脊形過濾器的脊部垂直的方向相對于該脊形過濾器的基臺432的矩形的一條邊傾斜角度Θ (圖9中Θ = 45度)來進行設置的脊形過濾器，則通過將其安裝到與以往的旋轉安裝臺434相同的托架，從而能獲得本發明的粒子射線照射裝置。另一方面，將與脊形過濾器的脊部431垂直的方向設置成與矩形的基臺433的一條邊平行的、圖12那樣的脊形過濾器43安裝到旋轉安裝臺434上來獲得本發明的粒子射線照射裝置的情況下，需要如圖11那樣使設置在旋轉安裝臺434上的托架傾斜來設置。若采用這種設置，則旋轉安裝臺434上的利用效率可能會變差，設置精度也會變差。
[0039]在上述實施方式1、實施方式2中，作為加速器以同步加速器100為例進行了說明，但回旋加速器等其它圓形加速器中射出的粒子射線的發射率也具有方向性。也就是說，與同步加速器同樣，在與粒子射線的射出前進方向垂直的、加速器的環繞軌道面內方向上，粒子射線的發射率較小，與之垂直的方向上的發射率較大。由此，本發明不僅應用于從同步加速器射出的粒子射線，還應用于從圓形加速器射出的粒子射線，從而能起到以同步加速器為例說明的實施方式1、實施方式2中說明的效果。
標號說明
[0040]I 臺架 4照射嘴
10粒子射線的臺架入射位置11粒子射線的照射嘴入射位置20 患者30治療臺43脊形過濾器
100同步加速器(圓形加速器)
102射出器
200粒子射線輸送系統
431脊形過濾器的脊部
432脊形過濾器的基臺
【權利要求】
1.一種臺架型粒子射線照射裝置，其具備臺架，對于從圓形加速器射出的粒子射線，在將所述圓形加速器的射出位置上與所述粒子射線的前進方向垂直的面內的、所述圓形加速器的環繞軌道面內的方向設為X方向，將與所述粒子射線的前進方向垂直的面內的與X方向正交的方向設為Y方向時，該粒子射線的X方向的發射率較小，Y方向的發射率較大，在從所述圓形加速器射出后，從照射嘴將由粒子射線輸送系統輸送的所述粒子射線照射到照射目標，其特征在于， 所述照射嘴具備脊形過濾器，將以所述粒子射線射入所述照射嘴的位置上、所述圓形加速器的射出位置的X方向的發射率以及Y方向的發射率被分離從而保持各自的發射率的方式對所述粒子射線進行輸送的所述臺架的角度作為臺架的基準角度，對所述脊形過濾器進行設置，使得在所述臺架為所述基準角度的狀態下，保持了所述X方向的發射率的方向相對于與所述脊形過濾器的脊部垂直的方向傾斜規定角度。
2.如權利要求1所述的粒子射線照射裝置，其特征在于，所述規定角度在20度以上、70度以下。
3.如權利要求1所述的粒子射線照射裝置，其特征在于，所述規定角度為45度。
4.如權利要求1所述的粒子射線照射裝置，其特征在于，所述脊形過濾器具備矩形的基臺，與所述脊形過濾器的脊部垂直的方向相對于所述基臺的一條邊延伸的方向傾斜所述規定角度。
5.如權利要求1所述的臺架型粒子射線照射裝置，其特征在于，所述臺架采用在臺架內偏轉后的粒子射線的中心線所形成的面為平面的結構，在所述平面與所述圓形加速器的環繞軌道面垂直時的所述臺架的角度下，以所述照射嘴的所述粒子射線的所述X方向的發射率得以保持的方向為基準軸，使與所述脊形過濾器的脊部垂直的方向相對于所述基準軸的方向傾斜來設置所述脊形過濾器。
6.一種粒子射線治療裝置，其特征在于，包括:圓形加速器；對從該圓形加速器射出的粒子射線進行輸送的粒子射線輸送系統；承載患者的治療臺；以及權利要求1所述的臺架型粒子射線照射裝置。
【文檔編號】A61N5/10GK104246907SQ201280072478
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2012年4月19日 優先權日:2012年4月19日
【發明者】菅原賢悟, 花川和之, 本田泰三 申請人:三菱電機株式會社