[发明专利]物块、物块的制造方法、粒子射线治疗装置、及治疗计划装置

说明书

技术领域

本发明涉及在使用带电粒子束的粒子射线治疗装置中、用于根据照射对象来调整带电粒子束的能量分布的物块及其制造方法，以及使用该物块的粒子射线治疗装置，以及决定该物块的规格的治疗计划装置。

背景技术

粒子射线治疗是对成为治疗对象的患部照射带电粒子束，从而对患部组织给予破坏来进行治疗的，是广义上的放射线治疗中的一种。放射线中，质子射线或重离子射线等带电粒子束不同于现有的γ射线、Ｘ射线，其给予剂量在体内远端会急剧地变为最大值。将该给予剂量的峰值称为布喇格峰，其生成位置（到达深度）取决于带电粒子的能量。其原因在于，带电粒子具有以下性质：即，在其通过物质时，能量会逐渐消失，并在动能变为0时，给予较多的剂量。因此，在粒子射线治疗中，不仅控制平面形状，还控制能量分布，由此还能对深度方向上的照射范围进行控制。因此，为了能抑制周边组织被照射，并对患部组织给予足够的剂量，而力求获得一种能适当地控制平面及深度方向上的照射范围（下文中称为照射野）的粒子射线治疗装置。

在粒子射线治疗装置的射束照射方式中，当前最常用是一种被称为广域法的照射方式，在该照射方式中，扩大由加速器提供的较细的射束，之后，使射束穿透过用于形成平面形状的准直器、和用于形成能量分布的物块，从而形成照射野（例如，参照专利文献1至4）。此时，由于射束穿透过物块时，其能量会s随着穿透长度（厚度）而衰减，因此，以补偿从照射对象的体表起的深度分布的方式来设定厚度分布。例如，若将照射对象的远端（Distal)侧的面作为设定基准，假设射束为平行光，则设定物块的厚度，以使远端侧的面进入物块，更严谨的表述是使得若物块与从远端侧的面到体表侧的组织相叠合，则具有一定的厚度。或者，考虑到来自点光源的射束会发生扩散，设定物块的厚度，从而若在将物块沿面方面以规定倍数进行放大后使其与组织相叠合，则具有一定的厚度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开平10－255707号公报（段落0009～0020、图1、图5）

专利文献2：日本专利特开2006－166947号公报（段落0015～0016、图1）

专利文献3：再公布专利ＷＯ2006/082651号公报（段落0012～0013、図4）

专利文献4：日本专利特开2007－54537号公报(第0017段，图1)

发明内容

由此，现有的物块仅仅是在考虑了粒子束为平行光的情况或粒子束由点光源扩散而成的情况下来设定厚度分布的。然而，如专利文献1、2所示，即使在广域法中，在利用电磁铁进行扫描以扩大射束的情况下，在与射束轴垂直的平面内，仍然需要如ｘ方向电磁铁和ｙ方向电磁铁那样分别对应于两个方向的电磁铁。因而，实际的粒子束在ｘ方向上开始扩散的起点不同于在ｙ方向上开始扩散的起点。因此，未考虑因方向不同而造成的扩散方式不同，就设想平行光、点光源以设定物块的厚度，在此情况下，存在如下问题：即无法正确地形成适合于照射对象的深度方向的形状的照射野。

本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于获得一种能正确地形成适合于照射对象的深度方向的形状的照射野的物块、以及粒子射线治疗装置。

本发明的物块被设置于粒子射线治疗装置中，用于根据被照射部来改变粒子射线的能量分布，其特征在于，通过以下方式设定上述物块的形状：即，在该物块的上游侧，在入射到该物块的粒子射线的射束轴上存在第一基准点、及位于上述第一基准点的下游侧的第二基准点，上述第一基准点为起点，利用第一倾斜角和第二倾斜角来定义穿透过上述物块并到达上述被照射部的粒子射线的照射轨道，上述第一倾斜角是以第一轴为中心、相对于上述射束轴的角度，其中，该第一轴与上述射束轴垂直并包括上述第一基准点，上述第二倾斜角是第二轴为中心、相对于上述射束轴的角度，其中，该第二轴与上述射束轴及上述第一轴垂直并包括上述第二基准点，使得粒子射线在相对于上述第一倾斜角与上述第二倾斜角的组合中的规定范围的组合而分别定义的照射轨道上的、位于上述物块内的路径长度，能补偿从位于上述被照射部的上游侧的体表面到上述被照射部的路径长度。

另外，根据本发明的物块的制造方法，其特征在于，包括：对上述第一倾斜角和上述第二倾斜角的组合的各组合分别获取从上述体表面到上述被照射部的路径长度即体内深度数据的工序；以使得成为能够补偿上述获得的体内深度数据的路径长度的方式，来设定物块的形状的工序；基于上述设定的物块形状，来示出物块加工数据的工序；以及基于上述生成的加工数据，来加工物块的工序。