粒子射线照射装置制造方法及图纸

本发明专利技术的粒子射线照射装置具备：加速器(2)，其射出脉冲状的粒子射束；屏蔽构件(5)，其具备将从该加速器(2)射出的脉冲状的粒子射束向照射对象物(4)的照射进行屏蔽的功能；数据库(7)，其与加速器(2)的驱动条件对应地存储粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性；运算构件(8)，其根据向照射对象物(4)照射的目标累积粒子数量和被存储在数据库(7)中的粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性，算出屏蔽构件(5)的屏蔽动作的时机；和屏蔽控制构件(6)，其根据由运算构件(8)运算的屏蔽构件(5)的屏蔽动作的时机，控制屏蔽构件(5)。

Particle ray irradiation apparatus

Particle beam irradiation apparatus of the present invention includes: (2), the accelerator beam injection pulse shape; the shielding member (5), with the accelerator (2) particle beam pulse shape from the object to the irradiation (4) radiation shielding function; data base (7). The accelerator (2) and 1 pulses in the number of particles in the driving condition stored in the particle beam time dependence; (8), the operation component according to the irradiation object (4) irradiation target cumulative number of particles and is stored in the database (7) of 1 in the number of particle particle pulse the beam in the time dependence of the shielding member (5) to calculate the shielding action time; and the shielding component (6), the control according to the operation component (8) shielding component operations (5) shielding action time control shielding member (5).

【技术实现步骤摘要】
粒子射线照射装置
本专利技术涉及治疗肿瘤等病灶的粒子射线治疗所使用的粒子射线照射装置。
技术介绍
粒子射线照射装置是将由加速器加速的氢离子、碳离子等射束状的粒子向对象物照射的装置。在将粒子射束向肿瘤等病灶部照射的情况下，为了将该病灶确实地除去，且不损伤其背后的健全的内脏器官，需要进行高精度的照射粒子数量的控制。在以往的粒子射线照射装置中，控制将脉冲状的粒子射束射出的加速器的加速频率等射束控制参数，控制每1个脉冲的粒子数量，且使用射束光闸，控制所照射的脉冲的数量(例如，参照专利文献1)。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-233300号(3-4页、图1)
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在控制加速器的射束控制参数来控制每1个脉冲的粒子数量的以往的方法中，根据与预先确定的离散的射束控制参数和每1个脉冲的粒子数量相对应的表格，设定每1个脉冲的粒子数量。因此，所照射的粒子射线的累积粒子数量被限定为每1个脉冲的粒子数量或其倍数，难以设定为任意的值。本专利技术是为解决上述那样的课题而做出的，其目的在于得到一种能够将照射的粒子射线的累积粒子数量设定为任意的值的粒子射线照射装置。用于解决课题的手段本专利技术的粒子射线照射装置具备：加速器，其射出脉冲状的粒子射束；屏蔽构件，其具有将从该加速器射出的脉冲状的粒子射束向照射对象物的照射进行屏蔽的功能；数据库，其与加速器的驱动条件对应地存储粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性；运算构件，其根据向照射对象物照射的目标累积粒子数量和被存储在数据库中的粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性，算出屏蔽构件的屏蔽动作的时机；和屏蔽控制构件，其根据由运算构件运算的屏蔽构件的屏蔽动作的时机，控制屏蔽构件。专利技术效果本专利技术具备：数据库，其与加速器的驱动条件对应地存储粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性；和运算构件，其根据向照射对象物照射的目标累积粒子数量和被存储在数据库中的粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性，算出屏蔽构件的屏蔽动作的时机，所以，能够将照射的粒子射线的累积粒子数量设定为任意的值。附图说明图1是表示本专利技术的实施方式1的粒子射线照射装置的示意图。图2是说明本专利技术的实施方式1的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性的说明图。图3是说明本专利技术的实施方式1的1个脉冲中的累积照射粒子数量的说明图。图4是说明本专利技术的实施方式1的1个脉冲中的照射粒子数量的说明图。图5是表示本专利技术的实施方式2的粒子射线照射装置的示意图。图6是表示本专利技术的实施方式3的粒子射线照射装置的示意图。图7是表示本专利技术的实施方式4的粒子射线照射装置的示意图。附图标记说明1：粒子射线照射装置；2：加速器；3：射束线路；4：照射对象物；5：冲击电磁铁；6：冲击电磁铁控制机构；7：数据库；8：运算处理部；9：粒子数量测定监视器；11：离子源；12：高频加速机构；21：扫描电磁铁；22：扫描电磁铁控制构件；31：呼吸监视器具体实施方式实施方式1.图1是用于实施本专利技术的实施方式1的粒子射线照射装置的示意图。如图1所示，本实施方式的粒子射线照射装置1具备：加速器2；作为屏蔽构件的冲击电磁铁5，其被配置在从该加速器2射出的脉冲状的粒子射束的射束线路3上，具有将粒子射束向照射对象物4的照射进行屏蔽的功能；作为屏蔽控制构件的冲击电磁铁控制机构6，其控制冲击电磁铁5的屏蔽动作；数据库7，其与加速器2的驱动条件对应地存储着粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性；以及作为运算构件的运算处理部8，其根据向照射对象物4的照射位置(照射点)照射的目标累积粒子数量和被存储在数据库7中的粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性，运算冲击电磁铁5的屏蔽动作的时机。本实施方式的粒子射线照射装置作为治疗肿瘤等病灶的粒子射线治疗所使用的装置来进行说明。在这种情况下，照射对象物4设想为患者等人体，但是严格意义上的照射对象物是肿瘤等病灶。加速器2例如能够使用同步型、同步回旋型、固定磁场强聚焦型等圆形加速器，具备离子源11和高频加速机构12。离子源11例如由灯丝和与该灯丝相向配置的引出电极构成。灯丝和引出电极之间的空间例如充填氢气或者甲烷气体。若使电流在灯丝流过，则从灯丝放出热电子，该热电子向引出电极侧加速移动，而此时热电子与被充填的气体碰撞，将这些气体等离子化。这样，离子源11在被充填的气体为氢的情况下，生成质子离子，在被充填的气体为甲烷气体的情况下，生成碳离子。此后，将这些质子离子或者碳离子称为粒子。在本实施方式中，向灯丝和引出电极之间施加的电压为一定，控制在灯丝流过的电流量，控制粒子数量。作为高频加速机构12的例子，例如若为回旋型，则具备被配置在与由电磁铁形成的磁场正交的位置的一对D型的电极。该一对电极的每一个为半圆形状，以设有间隙的方式，半圆形状的直线部分彼此相向地进行配置。在该一对电极的中心部配置有离子源11。由离子源11生成的粒子接受因由电磁铁形成的磁场产生的洛伦兹力，进行环绕运动。粒子因施加在一对电极之间的电压而被加速，而与此相伴地，粒子的环绕轨道的半径逐渐增加。此时，仅与施加在一对电极之间的交流电压的频率同步的粒子在一对电极之间被加速，然而，通过使该交流电压的频率周期性地变化，由此使频率与环绕轨道同步的粒子加速。其结果为，被加速的粒子成为射束状且脉冲状的粒子射束。通过控制施加在一对电极之间的交流电压的电压(加速电压)，能够控制射束的能量。因此，本实施方式中的加速器的驱动条件是在灯丝流过的电流量和被施加在高频加速机构的电极上的加速电压。作为屏蔽构件的冲击电磁铁5是由隔着射束线路3的2个电磁铁构成的空心构造，具备通过相对于由射束线路3输送的粒子射束高速地施加磁场，由此使粒子射束偏向并从射束线路3偏离的功能。作为该冲击电磁铁5的能力，例如，若射束线路3方向的空心部的长度为60cm，则在由电磁铁产生的磁场强度为1T时，粒子射束能够相对于射束线路3弯曲到约15°的方向。另外，从装置污染的观点出发，需要吸收从射束线路3偏离的粒子射束，使之消失，在本实施方式中，具备吸收从射束线路3偏离的粒子射束并使之消失的射束收集器13。数据库7以在离子源11的灯丝流过的电流量和被施加在高频加速机构12的电极上的加速电压为参数，存储与该参数对应的粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性。作为粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性，是将1个脉冲进行时间分解了时的各分解时间的粒子数量(每单位时间的粒子数量)或者各分解时间的1个脉冲中的累积粒子数量等。运算处理部8从数据库7接收与被设定的在离子源11的灯丝流过的电流量和被施加在高频加速机构12的电极上的加速电压相关联的粒子数量的时间依存性的数据，与从外部给予的目标累积粒子数量对应地运算照射的粒子射束的照射时间，算出冲击电磁铁5的屏蔽动作的时机。另外，目标累积粒子数量并不一定需要从外部给予，也可以预先存储在数据库7中。冲击电磁铁控制机构6在由运算处理部8算出的冲击电磁铁5的屏蔽动作的时机，控制冲击电磁铁5的屏蔽动作。接着，对存储在数据库7中的与加速器2的驱动条件对应的粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性进行说明。在粒子射线照射装置进行的治疗开始前，在冲击电磁铁5和照射对象物4之间的射束线路3上本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粒子射线照射装置，其特征在于，具备：加速器，其射出脉冲状的粒子射束；屏蔽构件，其具备将从该加速器射出的脉冲状的粒子射束向照射对象物的照射进行屏蔽的功能；数据库，其与所述加速器的驱动条件对应地存储所述粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性；运算构件，其根据向所述照射对象物照射的目标累积粒子数量和被存储在所述数据库中的所述粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性，算出所述屏蔽构件的屏蔽动作的时机；和屏蔽控制构件，其根据由所述运算构件算出的所述屏蔽构件的屏蔽动作的时机，控制所述屏蔽构件。

【技术特征摘要】
2015.11.11 JP 2015-221251;2016.07.25 JP 2016-145091.一种粒子射线照射装置，其特征在于，具备：加速器，其射出脉冲状的粒子射束；屏蔽构件，其具备将从该加速器射出的脉冲状的粒子射束向照射对象物的照射进行屏蔽的功能；数据库，其与所述加速器的驱动条件对应地存储所述粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性；运算构件，其根据向所述照射对象物照射的目标累积粒子数量和被存储在所述数据库中的所述粒子射束的1个脉冲中的粒子数量的时间依存性，算出所述屏蔽构件的屏蔽动作的时机；和屏蔽控制构件，其根据由所述运算构件算出的所述屏蔽构件的屏蔽动作的时机，控制所述屏蔽构件。2.如权利要求1所述的粒子射线照射装置，其特征在于，还具备对于所述照射对象物二维地扫描所述粒子射线射束的扫描构件。3.如权利要求1或2所述的粒子射线照射...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上启，坂本裕介，山本和男，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP