[发明专利]粒子射线能量变更装置、具备该粒子射线能量变更装置的粒子射线治疗装置、以及粒子射线能量变更方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种粒子射线能量变更装置，该粒子射线能量变更装置用于如下等情况：即在将粒子射线照射到肿瘤等患部以进行治疗的粒子射线治疗装置中、根据患部三维形状来照射粒子射线。

背景技术

在利用粒子射线所进行的治疗方法中，使用被加速至光速的大约70％的质子、碳射线等高能粒子射线。在将这些高能粒子射线照射到体内时，具有以下特征。第一，所照射的粒子射线大部分都停止在深度为与粒子射线能量的大约1.7次方成比例的位置。第二，关于向所照射的粒子射线在患者体内停止之前所通过的路径所提供的能量密度（称为剂量），在粒子射线的停止位置具有最大值。将粒子射线沿所通过的路径而形成的特有的深部剂量分布曲线称为布拉格曲线，将剂量值最大的位置称为布拉格峰。

在三维的粒子射线照射系统中，设法使该布拉格峰的位置对应于肿瘤的三维形状来进行扫描，一边调整各扫描位置的峰值剂量，一边在预先由图像诊断所决定的目标即肿瘤区域中形成规定的三维剂量分布。对粒子射线的停止位置所进行的扫描包括以下两个方向上的扫描：即，大致与粒子射线的照射方向垂直的横向（Ｘ、Ｙ方向）；以及粒子射线的照射方向即深度方向（Ｚ方向）。横向上的扫描包括使患者相对于粒子射线移动的方法、以及使用电磁铁等来使粒子射线的位置移动的方法，一般使用利用电磁铁的方法。对于深度方向上的扫描，仅有改变粒子射线能量这一个方法。关于改变能量的方法，现有如下两种：即、利用加速器来改变粒子射线能量的方法；以及使用设置在射束传输系统或照射系统中被称作为射程移位器（range shift）（包括能量变更及分析装置、即被称作为能量选择系统（Energy Selection System）的装置）的能量变更装置的方法。其中，较多采用的是使用射程移位器的方法（例如专利文献1及专利文献2）。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平11－408号公报

专利文献2:国际公开WO00/49624号

发明内容

发明所要解决的技术问题

在专利文献1的图1（a）、（b）、专利文献2的图5、图6所揭示的粒子射线能量变更装置、即射程移位器中，在照射所需的能量变化量较大的情况下，用于使能量衰减以实现能量变更的射程移位器构件的厚度必然变大。因此，受到进出驱动的射程移位器构件的质量也增加，导致如下问题：即很难高速地进行能量变更，同时工作时的振动与噪声也会变大。本发明的目的在于，解决这种现有的粒子射线能量变更装置的问题，提供一种能进行高速动作、且低噪音的粒子射线能量变更装置。

解决技术问题所采用的技术方案

本发明所涉及的粒子射线能量变更装置通过改变使粒子射线的能量衰减的衰减体的厚度，从而将对所通过的粒子射线的能量进行变更的第1能量变更器及第2能量变更器配置成使粒子射线通过第1能量变更器及第2能量变更器，并且将第1能量变更器的衰减量的最大值设定成小于第2能量变更器的衰减量的最大值。

发明效果

本发明的粒子射线能量变更装置能够以低噪音且高速地对粒子射线的能量进行变更，并在应用于粒子射线治疗装置的情况下，能够缩短治疗所需的整个照射时间。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的粒子射线能量变更装置的结构的框图。

图2是对本发明的实施方式1的粒子射线能量变更装置的动作进行说明的曲线图。

图3是对本发明的实施方式1的粒子射线能量变更装置的其它动作进行说明的曲线图。

图4是表示本发明的实施方式2的粒子射线能量变更装置的结构的框图。

图5是表示本发明的实施方式3的粒子射线能量变更装置的结构的框图。

图6是表示本发明的实施方式4的粒子射线能量变更装置的结构的框图。

图7是表示本发明的实施方式5的粒子射线能量变更装置的结构的框图。

图8是表示本发明的实施方式5的粒子射线能量变更装置的分频部的结构及动作的图。

图9是表示使用本发明的粒子射线能量变更装置的实施方式7的粒子射线治疗装置的结构的框图。

具体实施方式

实施方式1