JPH01131675A - 荷電粒子線がん治療装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、荷電粒子線をがん患部に照射して治療する
ための荷電粒子線がん治療装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の荷電粒子線がん治療装置を第６図〜第１１図によ
り説明する。電６図において、加速器で高エネルギーに
加速された荷電粒子線（１）は、磁場の方向が互いに直
交する２つの走査電磁石（２）により患部面で平坦なビ
ーム線量分布となるよう円形走査される。このとき、荷
電粒子線（１）の線量分布は、第７図に曲線（Ａ１）で
示すように、特定の照射深さでピークをもつような形を
している。この性質を利用して、治療台（１上の患者（
６）の任意の深さにある患部に多くの線量を照射するこ
とができる。

また、患部が照射方向にピーク幅以上の長さをもってい
る場合には、リッジフィルタ（３）により、第８図に曲
線（Ａ２）で示すような深さ方向に対する平坦なピーク
のある線量分布を得ることができる。

リッジフィルタ（３）の断面形状は、第９図に示すよう
に、　−−ビー ム方向に多数の突部を有している。ビームは矢印の方向
から来て、リッジフィルタ（３）の突部による厚さの差
の分だけ照射方向の線量分布の拡がりを呈する。多葉コ
リメータ（４）はビーム軌道に垂直な平面内のビーム形
状を制限するコリメータであり、上記ビーム形状を患部
の形状に合わせることができる。すなわち、第１０図に
示すように、時間をおいて１回目と２回目のビーム照射
を行うのに対応してコリメータ片を移動させ、患部（８
）の２つの突部（８ａ）、（８ｂ）Ｋビーム形状を順次
に合わせることができる。ポーラス（５）は患部の深さ
方向（ビームの進行方向）の形状にビーム（１）の形状
を合わせるためのもつで、第１１図に示すように、ポー
ラス（５）はビーム（１）の方向に凹凸があるために、
患部（ｉ）に対して照射する深さが、破線で示すよう史 にその厚さに応じてＸえられる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の荷電粒子線がん治療装置は以上のように構成され
ているので、個々の患者に対応したりツジフィルタとポ
ーラスを用意しなければならないこの発明は上記のよう
な問題点を解消する／めになされたもので、患者毎にリ
ッジフィルタおよびポーラスを用意する必要のない荷電
粒子線がん治療装置を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係る荷電粒子線がん治療装置は、荷電粒子線
エネルギーを変化させるレンジシフタにより、任意の照
射深さを治療するとともに、ビーム軸に垂直な平面のビ
ーム形状を自由に変えることのできるコリメータを組み
合わせ備えている。

〔作　用〕

この発明においては、レンジシフタとコリメータにより
、患部の形状に合った３次元のビーム照射を行う。

〔実施例〕

以下、この発明の一実施例を第１図〜第５図について説
明する。＠１図において、荷電粒子線（１）に沿って、
レンジシフタ（９）および線量計（１０）が新たに配設
されている。その他、第６図におけると同一符号は同一
部分を示している。

以下、動作について説明する。走査電磁石（２）により
円形平坦化された荷電粒子線（１）は、レンジシフタ（
９）によりそのエネルギーを変えられる。レンジシフタ
（９）は、水２食塩水、その他の液体または銅などでな
る複数個の板状体からなっており、荷電粒子線（１）が
通過する厚さ分だけのエネルギー損失により、そのエネ
ルギーが低減する。これにより、加速器のエネルギーを
変えることなく照射エネルギーを変えることができる。

また、レンジシフタ（９）のエネルギーデグレーダの厚
さは連続的に変化することが望ましく、患部の深さに応
じて、荷電粒子線（１）のエネルギーが変えられる。ま
た、多葉コリメータ（４）Ｋよりビーム軸に垂直方向の
照射野を制限する。この多葉コリメータ（４）は多数対
のリーフの内、１対のリ　フの片方が、もう一方のリー
フの照射野もカバーできる機能を有する。

この発明においては、このレンジシフタ（９）と多葉コ
リメータ（４）を組み会わせて、３次元的な患部の形状
に合った照射を行う。これにより、患部に最大限の効率
で放射線治療を行うことができる。すなわちレンジシフ
タ（９）で深さ方向の照射位置を調節し、多葉コリメー
タ（４）でビーム軸に垂直な面の形を自由自在に変える
。

次に、上記３次元照射の手順を第２図〜第５図を加えて
説明する。第２図は３次元照射制御装置（１１）と、レ
ンジシフタ（９）、線量計（１０）、多葉コリメータ（
４）との接続図であり、線量計（１０）からの線量信号
により、３次元照射制御装置７　（１１）からの制御信
号でレンジシフタ（９）および多葉コリメータ（４）が
所定の条件に設定される。

第３図は、患部（８）の各層に対応するレンジシフタ（
９）および多葉コリメータ（４）の動作を示している。

第４図はかかる動作の時間的経過であり、レンジシフタ
（９）と多葉コリメータ（４）が、適宜に移動、静止し
て所定の線量にコントロールする態様を示している。

第５図は３次元の照射シーケンスを示し、スター）（２
１）で、まず、レンジシフタ（９）、多葉コリメータの
初期条件を設定（２２）し、照射を開始（２３）する。

ｎ層目の設定線量（２４）の照射が完了したら、レンジ
シフタ（９）、多葉コリメータ（４）を線量計（１０）
からの信号で次の設定値に設定（２５）し、次の層に照
射を行う。次々に各層へ照射し、全設定線量の照射を終
えたらストップ（２６）Ｌ、照射終了（２７）する。

以上のようにして、３次元の均一照射野が形成される。

なお、上記実施例では、多葉コリメータ（４）とレンジ
シフタ（９）を組み合わせた例を説明したが、これらに
、前述したりツジフィルタ、ポーラスを組み合わせても
よく、上記実施例と同様の効果を奏する。

また、第１０図に示したように、ビーム方向に凸部が２
つあるような患部に対しては、最初に片側の凸部に対し
て３次元照射を行い、次にもう１つの凸部に対して３次
元照射を行うという重ね照射を行うことで、複雑形状の
３次元照射が可能となる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、レンジシフタとコリ
メータを組み合わせ配置したので、患者毎のリッジフィ
ルタおよびポーラスを用意する必要がなく、患部の形状
に合った３次元の荷電粒子線照射が得られる効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第５図はこの発明の一実施例を示し、第１図は
概略立面図、第２図は一部接続図、第３図はレンジシフ
タと多葉コリメータの動作の模式図、第４図はレンジシ
フタと多葉コリメータの相対動作説明図、第５図は照射
手顆のタイムチャート図である。 第６図〜第１１図は従来の荷電粒子線がん治療装置を示
し、第６図は概略立面図、第７図、第８図はそれぞれ荷
電粒子線の吸収線量の特性線図、第９図はりツジフィル
タの断面図、第１０図は多葉コリメータの動作の模式図
、第１１図はポーラスの作用模式図である。 （１）・、・荷電粒子線、（４）・・多葉コリメータ、
（５）・・ポーラス、（８）・・患部、（９）・・レン
ジシフタ、（ｌＯ）φ・線量計。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 第１１！１ １１１２図 第　６　図 第１図 第８図 照村運さ ＩＮ　９　図 、ｄ−ｔ、８′″ ユ ＄　１０　図 （ａ） ↓　ヒ・ニム方向 （ｂ） ＄１１ ４〜７０　　　口 ！ 一一−ジ ７二勿三三 】 く 一一二　視白〕仲エベ：

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）荷電粒子線をがん患部に照射して治療する荷電粒
   子線がん治療装置において、前記荷電粒子線の軌道上に
   それぞれ配置された、前記荷電粒子線のエネルギーを変
   化させるレンジシフタと、前記軌道に垂直な平面の形状
   を変化させるコリメータとを備え、患部の形に合わせて
   ３次元的に前記荷電粒子線の照射をすることを特徴とす
   る荷電粒子線がん治療装置。
2. （２）レンジシフタが、水、食塩水およびその他の液体
   のいずれかである特許請求の範囲第１項記載の荷電粒子
   線がん治療装置。
3. （３）レンジシフタが、板状の固体からなり、これを重
   ねて厚さを連続的に変えられる特許請求の範囲第１項記
   載の荷電粒子線がん治療装置。
4. （４）コリメータが、複雑な形状の照射野をつくりだす
   多葉コリメータである特許請求の範囲第１項記載の荷電
   粒子線がん治療装置。
5. （５）対向するコリメータ片が互いにオーバランして対
   向するコリメート部分まで移動可能である特許請求の範
   囲第４項記載の荷電粒子線がん治療装置。
6. （６）荷電粒子線の軸方向に凸部が２つ以上ある患部に
   対して、多数回の重ね照射により複雑形状の３次元照射
   をする特許請求の範囲第１項記載の荷電粒子線がん治療
   装置。
7. （７）ボーラスが付設されている特許請求の範囲第１項
   記載の荷電粒子線がん治療装置。