[发明专利]粒子束治疗系统

说明书

本发明依赖于作为照射对象的患者(4)的患部(41)，能够基于预先的选择来选择实施光栅扫描方式和离散点扫描方式的其中一种照射方式，并且构成为能够由一台照射装置(500)来实施光栅扫描方式和离散点扫描方式的其中一种照射方式。由此，提供能够实现兼得更高精度的照射和高剂量率化的兼得的小型的粒子束治疗系统。

技术领域

本发明涉及粒子束治疗系统。

背景技术

以使所计划的剂量分布与实际的剂量分布一致并在患部内得到均匀的剂量分布为目的，在专利文献1中，记载有一种粒子束流照射装置，其特征在于，具备：生成粒子束流的射束生成部；控制粒子束流的射出的射束射出控制部；射束扫描指示部，其二维地依次指示粒子束流的位置，以便对于在粒子束流的轴向上分割照射对象的患部而成的切片，沿设定于该切片的预定的轨迹图案扫描粒子束流；以及基于来自射束扫描指示部的指示信号来二维地扫描粒子束流的射束扫描部，束流扫描指示部指示上述扫描位置，以便在沿顺时针方向扫描轨迹图案后，沿逆时针方向扫描该轨迹图案。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-66106号公报

发明内容

发明所要解决的课题

公知有向癌症等患者的患部照射质子、碳离子等任一粒子束(离子射束，以下也记载为带电粒子射束)的治疗方法。该治疗所使用的粒子束照射系统具备带电粒子射束产生装置、射束输送系统、以及照射装置。

作为照射装置的照射方式，公知有散射体方式和射束扫描方式，散射体方式是在利用散射体来扩展束流后与患部形状相符地用准直器来切出射束形状，射束扫描方式是使较细的射束在患部区域内扫描。

在使用了射束扫描方式的粒子束照射系统中，由带电粒子射束产生装置的加速器加速后的带电粒子射束经由射束输送系统到达照射装置，并利用照射装置所具备的扫描用电磁铁而在垂直于射束推进方向的面内进行扫描，从照射装置照射至患者的患部。

在射束扫描方式中，作为形成相同的照射区域分布的方法，公知有在使上述的较细的射束适当地散射后呈圆形、螺旋状、或者Z字形状地进行扫描的摇摆法(wobblermethod)。在该情况下，需要利用准直器以与患部形状相符的方式切出所形成的相同分布。

另一方面，作为形成使由较细的射束赋予的剂量分布与患部形状相吻合以及形成不同的任意剂量分布的方法，公知有点扫描法。这是将患部形状分割成微小的小区域(照射点)，并按照该每个区划来预先设定所希望的照射剂量并进行照射的方法。

点扫描法存在大致分为离散点扫描法以及光栅扫描法这两种的照射法，且在专利文献1中记载各自处理的流程。如在专利文献1中定义那样，离散点扫描法是在使粒子束射束的位置从某照射点向下一个照射点移动的期间停止射束射出并在移动结束后再开始射束射出的方法，光栅扫描法是在扫描同一切片的期间不中断地连续进行射束射出的方法。分别安装有这两个点扫描法的两个粒子束治疗系统因相互要求的加速器的设备规格、加速器的射出控制、射束监视等而设备的性能、控制内容不同。并且，也没有这两个点扫描法能够相互代替且分开使用的需求的启示。

但是，作为粒子束治疗系统一般的需求，有以更高精度的照射为目标的要求，同时也有用于增加能够治疗的患者数量的高剂量率化的要求。对于这样的课题，本发明人发现了以下的观点。

离散点扫描法和光栅扫描法在不同情况下分别产生优点。尤其，离散点扫描法在动体追踪中能够进行高精度的照射。由于可在不进行粒子束照射的点间能够进行为了追踪患部的动作所需的患部追踪用的X射线照射，所以在剂量管理精度、患部识别精度方面有利。与此相对，光栅扫描法由于连续照射的期间较长，从而总处理能力有利，并且在动作较少的脏器、定期地以决定的时间连续扫描的情况下有利。