[发明专利]带电粒子束照射装置

说明书

技术领域

本发明涉及使用隆起滤过板的粒子射线癌症治疗装置等当中的带电粒子束照射装置。

背景技术

专利文献1所披露的现有的带电粒子束照射装置利用具有隆起部分和低谷部分的隆起滤过板，使粒子射线能量形成所期望的分布，使粒子射线在被照射体上的到达深度具有所期望的幅度，并形成深度方向的照射剂量分布。

专利文献1：日本专利特开平10-314324号公报

发明内容

上述粒子射线癌症治疗装置等当中的带电粒子束照射装置包括：用于使粒子射线在与粒子束的轴正交的方向上形成所期望的照射野的粒子束照射野放大装置；以及用于使粒子射线具有所期望的能量分布的、具有周期性厚度分布的隆起滤过板。粒子射线通过隆起滤过板的位置不同，通过的粒子射线的动能有所不同。因此，如果预先使隆起滤过板的厚度分布与具有该厚度分布的区域的大小成为所期望的那样，则从总体上来看，通过隆起滤过板后的粒子射线的能量具有所期望的分布。

粒子射线通过隆起滤过板时，粒子射线经粒子束照射野放大装置改变了行进方向，大部分粒子在与粒子束轴倾斜的方向上通过，通过隆起滤过板时，粒子射线通过的厚度的平均值与设计值产生差异。于是，粒子射线在隆起滤过板内的能量损耗不同，得到的能量分布与设计上假定的分布产生差异。

本发明的目的在于，在粒子射线癌症治疗装置等所使用的带电粒子束照射装置中，高精度地形成所期望的深层照射剂量分布。

本发明的带电粒子束照射装置对粒子射线产生装置所产生的粒子射线的照射野进行了放大，经由用于使所述粒子射线具有所期望的能量分布的、具有周期性厚度分布的隆起滤过板，将所述粒子射线照射到被照射体上，所述隆起滤过板配置了多条隆起，这些隆起与所述粒子射线的照射野被放大后的粒子射线的进入方向垂直。

本发明所涉及的带电粒子束照射装置中，由于隆起滤过板配置了多条隆起，这些隆起与照射野被放大后的粒子射线的进入方向垂直，因此可以提高通过隆起滤过板后粒子射线的能量分布精度，可以高精度地形成所期望的深层照射剂量分布。

附图说明

图1是本发明的实施方式1所涉及的带电粒子束照射装置的简要结构图(X-Z截面)。

图2是本发明的实施方式2所涉及的带电粒子束照射装置的简要结构图(X-Z截面)。

图3是本发明的实施方式3所涉及的带电粒子束照射装置的简要结构图(Y-Z截面)。

图4是本发明的实施方式3所涉及的带电粒子束照射装置的简要结构图(Y-Z截面)。

图5是表示本发明的实施方式4所涉及的带电粒子束照射装置的隆起滤过板替换装置的简要俯视图。

标号说明

1：粒子射线、2：X方向透射源点、3：第二放大单元、4：第一放大单元、5：隆起滤过板、6：隆起滤过板安装基座、7：Y方向透射源点、8：滚轮、9：贯穿孔、10：粒子束路径

具体实施方式

实施方式1.

图1是本发明的实施方式1所涉及的带电粒子束照射装置的简要结构图

(X-Z截面)。

图1中，通过粒子射线产生装置(未图示)得到的粒子射线1，由X方向透射源点2向被照射体照射。粒子射线1通过第一放大单元4被放大，再通过第二放大单元3被进一步放大。

被放大后的粒子射线1通过由条状隆起等的多个隆起5a构成的、搭载在隆起滤过板安装基座6上的隆起滤过板5。

通过隆起滤过板5后的粒子射线1在通过准直器(未图示)被改变成所期望的形状后，照射到被照射体(未图示)上。

图1中如后面所述，隆起滤过板5在以X方向透射源点2为中心的同心圆上的设置位置上向粒子射线进入方向倾斜。

另外，在这里，上述X方向是与隆起滤过板5的隆起5a的长边方向垂直的方向。

接下来，对实施方式1所涉及的带电粒子束照射装置的动作进行说明。首先，从粒子射线产生装置(例如，产生氢离子的离子源)产生粒子射线

(例如，质子射线)。通过由带电粒子加速器等构成的粒子射线加速单元

(未图示)，例如加速质子射线至其动能相当于水中射程20～30cm的程度后，通过包含由电磁铁等构成的粒子束光学系统的粒子射线输送单元(未图示)，入射到粒子射线照射单元。

如上所述，入射到粒子射线照射单元的粒子射线1是例如具有约数百MeV动能的质子射线。入射到粒子射线照射单元的粒子射线1的截面尺寸通常小于1厘米。用这样的粒子射线照射肿瘤等时，需要移动粒子射线的位置进行扫描，或放大粒子束尺寸。