[发明专利]粒子射线照射装置及粒子射线治疗装置

说明书

技术领域

本发明涉及将以碳等重粒子射线、质子射线为代表的带电粒子射线(以下，称为“粒子射线”)照射到癌等患部来进行治疗的医疗装置(以下，称为“粒子射线治疗装置”)。

背景技术

先于粒子射线治疗装置开发的医疗装置即使用X射线等放射线来进行治疗的医疗装置中，提出有以下方案：即，通过从多个方向来照射调整了强度的放射线，从而均匀地以高剂量治疗患部，减轻周边组织被照射。此处，将从多个方向对患部进行照射称为多门照射。

对于多门照射提出有多种方法，可列举出以西门子为中心的进行分步照射(step and shoot)的IMRT(Intensity-Modulated Radiotherapy：强度调制放射线治疗)(非专利文献1中的文献1、2)及以医科达(ELEKTA)为中心的IMAT(Intensity-Modulated Ark Therapy：强度调制弧形治疗)(非专利文献1中的文献3)。

专利文献1中提出一种放射线照射装置，该放射线照射装置包括多个补偿器，该补偿器对每个照射方向改变X射线的强度分布的空间图案，以仅向患部提供较高的吸收剂量，该放射线照射装置对每个照射方向自动地改变补偿器以进行多门照射。

专利文献1：日本专利特开2005-37214号公报(图17～图21)

非专利文献1：平荣组合了矩形旋转照射和固定多门照射的放射线治疗(CuttingField-IMRT)Medical Review No.872002；44-48。

非专利文献2：与强度调制放射线治疗相关的紧急声明JASTRONEWSLETTER 2002；63(3)：4-7。

发明内容

在X射线等放射线治疗装置中，IMRT用于很多关于头颈部、前列腺等的临床应用，获得了很好的成绩，但是在另一面，也被指出了过量照射等问题。根据非专利文献2，IMRT被警告以下情况：即，根据治疗计划内容，即使是有意识地增加或不增加一次剂量或总剂量，结果会因过量照射而导致对正常组织造成有害现象，反之，若过于保守，则会产生因过少的剂量照射而引起的治疗效果不充分的危险性。

该过量照射的原因之一可以认为是由照射自由度不足引起的。非专利文献1中的文献1至3及非专利文献2中示出的X射线等放射线治疗装置的IMRT的最终的照射区是通过取以下参数来重合多种照射而实现的，上述参数是：(1)照射能、(2)照射角度、(3)根据多叶式准直器(以下，称为“MLC”)等的横向的照射区限制、及(4)照剂量(权重)。此处，未使用深度方向上的照射区限制器。

深度方向上的照射区限制器可以举出在粒子射线治疗装置中使用的团块(bolus)。将深度方向上的患部的变化形状称为末端(distal)形状。团块是根据该末端形状加工而成的能量调制器，针对每个患者来对聚乙烯、蜡进行加工而制成。具有团块的照射装置例如专利文献1的图21所示的那样，能够使照射区的形状与患者的末端形状一致。

然而，在粒子射线治疗装置中，不能对多门照射照原样应用一个团块。首先，在IMRT的情况下，必须对多个照射方向分别准备团块。专利文献1的放射线照射装置虽然能够自动移动相当于团块的补偿器(compensator)，但是存在花费团块加工的时间及费用的问题。另外，在IMAT的情况下会更加困难，必须根据每时每刻变化的照射角度来动态地改变团块的形状。目前，对于团块不能实现动态的形状变化。

因而，若想照原样将X射线等放射线治疗装置中的IMRT技术应用到现有的具有摆动系统的粒子射线治疗装置中，同样存在必须使用多个团块的问题。由于不使用团块而不能限制在深度方向上的照射区，即提高照射自由度，因此不使用团块就不能解决过量照射问题。

本发明的目的在于解决上述问题。即，目的在于解决粒子射线治疗装置中的IMRT的过量照射问题。更具体而言，通过不使用团块而提高深度方向上的照射自由度，从而解决粒子射线治疗装置中的IMRT的过量照射问题。

一种粒子射线照射装置，该粒子射线照射装置包括扫描照射系统，安装于使带电粒子束的照射方向旋转的旋转机架，上述扫描照射系统将由加速器进行了加速的带电粒子束进行扫描。粒子射线照射装置包括柱状照射区生成装置，该柱状照射区生成装置扩大带电粒子束的布喇格峰值，生成柱状的照射区。

由于本发明的粒子射线照射装置进行照射，以在与照射对象的末端形状相对应的深度生成柱状的照射区，该柱状的照射区是通过扩大带电粒子束的布喇格峰值而获得的，因此能够不使用团块而提高深度方向上的照射自由度，从而解决粒子射线治疗装置中的IMRT的过量照射问题。