本发明专利技术的目的在于获得使照射野和照射位置精度的组合等有关粒子射线照射的多个参数的组合可变，能够进行多种多样的不同照射方式的照射的粒子射线照射装置。所述粒子射线照射装置是将利用经加速器(54)加速的带电粒子束(3)照射到照射对象(11)的粒子射线照射装置(58)，包括：扫描电磁铁(1、2)，该扫描电磁铁(1、2)将带电粒子束(3)进行扫描；以及扫描电磁铁移动装置(4)，该扫描电磁铁移动装置(4)移动扫描电磁铁(1、2)以使带电粒子束(3)的射束轴向上的扫描电磁铁(1、2)与照射对象(11)之间的距离改变。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用粒子射线治疗癌症等的粒子射线照射装置及粒子射线治疗装置。
技术介绍
粒子射线治疗装置一般包括:射束产生装置，该射束产生装置产生带电粒子束；加速器，该加速器与射束产生装置相连且将所产生的带电粒子束进行加速；射束输送系统，该射束输送系统输送被加速器加速至设定的能量后射出的带电粒子束；以及粒子射线照射装置，该粒子射线照射装置设于射束输送系统的下游且对照射对象照射带电粒子束。对于粒子射线照射装置而言，大致分为两种照射方式，即宽广照射方式和扫描照射方式(点扫描、光栅扫描等)，前者用散射体将带电粒子束散射扩展，并使扩展的带电粒子束符合照射对象的形状而形成照射野，后者将细束状的射束进行扫描来形成符合照射对象的形状的照射野。宽广照射方式用准直仪、团块(bolus)来形成与患部形状相符的照射野。该方式是使用最广泛的、优良的照射方式，可形成与患部形状相符的照射野，防止对正常组织的无用照射。可是，需要按每个患者制作团块，或者需要为了与患部相符而将准直仪变形。另一方面，扫描照射方式是不需要准直仪和团块的自由度高的照射方式。可是，由于未使用防止照射到患部以外的正常组织的这些零部件，扫描照射方式对射束照射位置精度的要求比宽广照射方式高。从加速器输送出的射束的大小一般为几个毫米左右，与此相比，在实施医疗时需要带电粒子束的照射范围达到几十厘米见方的大小。为了以细的带电粒子束获得宽照射野，采用上述的扫描照射方式。专利文献I 中公开了如下的专利技术，其目的在于提供一种旋转机架，该旋转机架使扫描用电磁铁的强度保持以往方式的强度的情况下，扩大与偏转面平行的方向的照射范围。专利文献I的专利技术通过扫描用电磁铁上游的偏转电磁铁和照射野移动电磁铁来改变下游侧的射束位置，并将扫描用电磁铁移动至该射束位置a、b以照射可照射区域A，区域A的照射结束后，使带电粒子束在偏转电磁铁的下游通过另一位置b，以将扫描用电磁铁移动到射束位置b，来照射区域B，从而将照射范围扩大到区域A和区域B这两个区域。现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开平8-257148号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题根据患部形状，有各种各样的照射范围(照射野)和照射位置精度，但是存在这样的情况:照射范围狭窄时对照射位置精度要求严格，而照射范围宽时对照射位置精度的要求宽松。一般来说，在点扫描照射方式中在照射范围狭窄且对照射位置精度的要求严格时，以小间隔(射点间隔)来照射尺寸小的带电粒子束，而在照射范围宽且对照射位置精度的要求宽松时，以大的间隔(射点间隔)来照射尺寸大的带电粒子束。带电粒子束形成的照射范围中的最大照射范围由扫描用电磁铁的励磁电源的最大电流产生的扫描用电磁铁的偏转角决定，因此，在专利文献I的使用旋转机架的照射方法中，区域A、B各自的最大照射范围取决于扫描用电磁铁与照射位置之间的距离。还有，带电粒子束的照射范围内的最大位置精度由励磁电源的可控的最小电流产生的最小可控偏转角决定，因此，在使用专利文献I的旋转机架的照射方法中，就区域A、B各自的最大位置精度而言，由扫描用电磁铁与照射位置之间的距离来决定照射位置处的照射位置精度。在专利文献I的使用旋转机架的照射方法中，通过使扫描用电磁铁上游的偏转电磁铁、照射野移动电磁铁和扫描用电磁铁移动来扩大照射范围(照射野)。然而，扫描用电磁铁上游的偏转电磁铁和照射野移动电磁铁是必须使用的。还有，在专利文献I的使用旋转机架的照射方法中，由于扫描用电磁铁与照射位置之间的距离是固定的，因此，可控的最小偏转角固定，照射位置精度无法得到提高。因此，存在如下问题:即，不能进行将照射野和照射位置精度组合而成的多种多样的不同照射方式的照射。本专利技术为解决上述的课题而研发，其目的在于得到如下粒子射线照射装置:该装置能够使照射野和照射位置精度的组合等有关粒子射线照射的多个参数的组合可变，进行多种多样的不同照射方式的照射。解决技术问题所采用的技术方案利用经加速器加速的带电粒子束对照射对象进行照射的粒子射线照射装置，包括:扫描电磁铁，该扫描电磁铁扫描带电粒子束；及扫描电磁铁移动装置，该扫描电磁铁移动装置移动扫描电磁铁以改变带电粒 子束的射束轴向上的扫描电磁铁与照射对象之间的距离。专利技术效果本专利技术的粒子射线照射装置可改变带电粒子束的射束轴向上的扫描电磁铁与照射对象之间的距离，因此，能够使照射野和照射位置精度的组合等有关粒子射线照射的多个参数的组合可变，进行多种多样的不同照射方式的照射。附图说明图1是本专利技术的粒子射线治疗装置的简要结构图。图2是表示本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置的结构图。图3是表示图2的扫描电磁铁的轴向移动与照射野宽度的关系的图。图4是表示图2的扫描电磁铁的轴向移动与照射位置误差的关系的图。图5是对实施方式I的粒子射线照射装置的照射进行说明的图。图6是表示实施方式I的粒子射线照射装置的控制方法的流程图。图7是对扫描电磁铁的磁极与带电粒子束的关系进行说明的图。图8是表示本专利技术的实施方式2的扫描电磁铁的结构图。图9是图8的扫描电磁铁的磁极间隔成为最大的示例。图10是表示本专利技术的实施方式3的粒子射线照射装置的结构图。具体实施例方式实施方式1.图1是本专利技术的粒子射线治疗装置的简要结构图。粒子射线治疗装置51包括射束产生装置52、射束输送系统59、粒子射线照射装置58a、58b (或60a、60b)。射束产生装置52设有离子源(未图示)、前级加速器53和同步加速器54。粒子射线照射装置58b (60b)设置在旋转机架(未图示)上。粒子射线照射装置58a (60a)设置在没有旋转机架的治疗室中。射束输送系统59的作用是将同步加速器54和粒子射线照射装置58a、58b进行连通。射束输送系统59的一部分设置在旋转机架(未图不)上，该部分具有多个偏转电磁铁55a、55b、55c0由离子源产生的质子射线等粒子射线即带电粒子束3由前级加速器53加速，然后入射到同步加速器54。带 电粒子束3被加速直到规定的能量。从同步加速器54射出的带电粒子束3经射束输送系统59被输送到粒子射线照射装置58a (60a)、58b (60b)。粒子射线照射装置58a (60a)、58b (60b)对照射对象11照射带电粒子束3 (参照图2)。图2是表示本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置的结构图。由射束产生装置52产生且被加速到规定能量的带电粒子束3经由射束输送系统59而被导引到粒子射线照射装置58。粒子射线照射装置58包括:在与带电粒子束3垂直的方向即X方向及Y方向上扫描带电粒子束3的X方向扫描电磁铁I及Y方向扫描电磁铁2 ;位置监控器9 ;剂量监控器5 ;扫描电磁铁电源7 ;移动X方向扫描电磁铁I及Y方向扫描电磁铁2的扫描电磁铁移动装置4 ;剂量数据变换器6 ;位置数据变换器10 ；以及控制粒子射线照射装置58的照射系统的照射控制装置8。扫描电磁铁移动装置4设有电动机12和滚珠丝杠13，电动机12使滚珠丝杠13旋转，利用该滚珠丝杠13、经由固定于X方向扫描电磁铁I及Y方向扫描电磁铁2的螺母机构来移动X方向扫描电磁铁I及Y方向扫描电磁铁2。此外,照射系统由X方向扫描电磁铁1、Y方向扫描电磁铁2、位置监控器9、及剂量监控器5构成。带电粒子束3的前进方向为Z方向。X方向扫描本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种粒子射线照射装置，该粒子射线照射装置将经加速器加速的带电粒子束照射到照射对象，其特征在于，包括: 扫描电磁铁，所述扫描电磁铁在与射束轴垂直的X方向及Y方向上扫描所述带电粒子束；以及 扫描电磁铁移动装置，所述扫描电磁铁移动装置移动所述扫描电磁铁，以使所述带电粒子束的射束轴向上的所述扫描电磁铁与所述照射对象之间的距离改变。2.如权利要求1所述的粒子射线照射装置，其特征在于， 包括照射控制装置，所述照射控制装置基于所述带电粒子束的目标照射位置坐标来控制所述扫描电磁铁， 所述照射控制装置基于所述扫描电磁铁与所述照射对象之间的距离来生成控制所述扫描电磁铁的控制输入。3.如权利要求2所述的粒子射线照射装置，其特征在于， 所述照射控制装置具有控制输入生成部，所述控制输入生成部基于所述扫描电磁铁与所述照射对象之间的距离来 生成控制输入。4.如权利要求3所述的粒子射线照射装置，其特征在于， 所述照射控制装置具有照射位置精度不相同的多个所述控制输入生成部，所述照射位置精度基于所述扫描电磁铁与所述照射对象之间的距离。5.如权利要求3或4所述的粒子射线照射装置，其特征在于， 所述控制输入生成部是在所述控制输入和对应于所述控制输入的所述目标照射位置坐标之间建立关系的变换表。6.如权利要求3或4所述的粒子射线照射装置，其特征在于， 所述控制输入生成部是在所述控制输入和所述目标照射位置坐标之间建立关系的多项式。7.如权利要求1至6中任一项所述的粒子射线照射装置，其特征在于， 所述扫描电磁铁包括: 第一扫描电磁铁，所述第一扫描电磁铁在X方向及Y方向上扫描所述带电粒子束；以及第二扫描电磁铁，所述第二扫描电磁铁配置在所述第一扫描电磁铁的下游且在X方向及Y方向上扫描所述带电粒子束， 所述扫描电磁铁...
【专利技术属性】
技术研发人员：片寄雅，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：
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