帶電粒子線治療裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請主張基于2014年3月19日申請的日本專利申請第號的優先權。其申請的全部內容通過參考援用于本說明書中。
[0002]本發明涉及一種帶電粒子線治療裝置。
【背景技術】
[0003]專利文獻I公開了一種具備照射帶電粒子線(行掃描射束)的照射部、使該帶電粒子線掃描的掃描電磁鐵、及控制掃描電磁鐵的動作的控制部的帶電粒子線治療裝置。
[0004]專利文獻1:日本特開號公報
[0005]如上所述的帶電粒子線治療裝置一邊沿著規定的線進行掃描(Scan) —邊向照射對象照射帶電粒子線。照射至照射對象的帶電粒子線的劑量整體均勻為佳，但若在使帶電粒子線掃描時帶電粒子線的照射劑量發生變動，則導致照射至照射對象的帶電粒子線的劑量產生不均。
[0006]可以考慮與帶電粒子線的照射劑量的變動相應地控制在離子源內生成的電弧的產生量，并且調整從離子源射出的離子(帶電粒子)的量。然而，很難高精度且響應性良好地控制離子源內的等離子體的濃度。

【發明內容】

[0007]因此，本發明提供一種能夠在進行掃描時抑制帶電粒子線的照射劑量的變動的帶電粒子線治療裝置。
[0008]本發明的一個觀點的帶電粒子線治療裝置具備:回旋加速器，使帶電粒子沿著規定軌道面進行回轉的同時加速；照射部，使從回旋加速器射出的帶電粒子線掃描的同時照射被照射體；測定部，測定從回旋加速器射出的帶電粒子線的劑量；及控制部，控制回旋加速器的動作，回旋加速器具有:一對斬波電極，能夠通過改變通過其之間的帶電粒子的軌道來切換來自回旋加速器的帶電粒子線的導通截止；及電源，對一對斬波電極施加電壓，控制部根據由測定部測定的劑量來控制一對斬波電極中的至少一個的電壓大小。
[0009]在本發明的一個觀點的帶電粒子線治療裝置中，根據由測定部測定的劑量，控制部控制一對斬波電極中的至少一個的電壓大小。因此，當由測定部測定的劑量發生變動時，一對斬波電極中的至少一個的電壓大小高精度且響應性良好地被改變。由此，一對斬波電極之間的電場發生改變，因此通過一對斬波電極之間的帶電粒子的軌道被改變。由此，伴隨回旋加速器內的帶電粒子的軌道的改變，從回旋加速器射出的帶電粒子線的劑量也發生改變。因此，能夠在進行掃描時抑制帶電粒子線的照射劑量的變動。
[0010]一對斬波電極可以在回旋加速器內配置成在其之間隔著軌道面。此時，斬波電極不會與軌道面交叉，因此能夠防止回旋加速器內的帶電粒子的移動受到斬波電極的阻礙。
[0011]控制部可以根據由測定部測定的劑量來控制一對斬波電極之間的電壓之差。此時，能夠進一步高精度且響應性良好地抑制帶電粒子線的照射劑量的變動。
[0012]本發明的一個觀點的帶電粒子線治療裝置可以進一步具備配置于電源與斬波電極之間的開關，并且控制部控制開關的導通截止。此時，能夠進一步高精度且響應性良好地抑制帶電粒子線的照射劑量的變動。
[0013]控制部可以控制開關的導通截止的占空比。
[0014]發明的效果
[0015]根據本發明的帶電粒子線治療裝置，能夠在進行掃描時抑制帶電粒子線的照射劑量的變動。
【附圖說明】
[0016]圖1是表示帶電粒子線治療裝置的立體圖。
[0017]圖2是概略表示帶電粒子線治療裝置的結構的圖。
[0018]圖3是概略表示回旋加速器的截面的圖。
[0019]圖4是概略表示從上方觀察到的回旋加速器內部的狀態的圖。
[0020]圖5是用于說明開關的導通/截止控制的功能框圖。
[0021]圖6是作為一個例子示出照射劑量相對于時間的變動的圖。
[0022]符號的說明
[0023]1-帶電粒子線治療裝置，5-掃描電磁鐵，8-照射噴嘴，10-劑量測定裝置，100-回旋加速器，114b-斬波電極，114c-電源，C-控制部，R-帶電粒子線，Sff-開關。
【具體實施方式】
[0024]參考附圖對本發明的實施方式進行說明，但以下的本實施方式為用于說明本發明的示例，并不意味著將本發明限定于以下內容。在說明中，對于相同要件或具有相同功能的要件使用相同符號，并省略重復說明。
[0025]如圖1及圖2所示，帶電粒子線治療裝置I具備離子源裝置2、回旋加速器100、射束傳輸部3、旋轉支架52及照射噴嘴8 (照射部)。回旋加速器100為加速由離子源裝置2生成的帶電粒子并制成帶電粒子線R的加速器。帶電粒子線R為將帶有電荷的粒子加速為高速而得到的粒子線。作為帶電粒子線R例如可以舉出質子線、重粒子(重離子)線、電子線等。
[0026]從回旋加速器100射出的帶電粒子線R通過射束傳輸部3照射于治療臺51上的患者50。在射束傳輸部3的周圍，從上游側(回旋加速器100側)朝向下游側(治療臺51側)設置有四極電磁鐵4、射束位置監示器6、四極電磁鐵4、掃描電磁鐵5、5及劑量測定裝置10。四極電磁鐵4、射束位置監示器6、四極電磁鐵4、掃描電磁鐵5、5及劑量測定裝置10與射束傳輸部3 —同容納于照射噴嘴8 (照射部)內。
[0027]如圖1所示，照射噴嘴8安裝于以圍住治療臺51的方式設置的旋轉支架52。照射噴嘴8可通過旋轉支架52繞治療臺51旋轉。照射噴嘴8對存在于躺在治療臺51上的患者50 (參考圖2)體內的腫瘤TU (參考圖2)等被照射體照射帶電粒子線R。
[0028]四極電磁鐵4抑制從回旋加速器100射出至射束傳輸部3的帶電粒子線R發散并使其收斂。
[0029]掃描電磁鐵5使帶電粒子線R在X軸方向與Y軸方向上掃描。因此，從照射噴嘴8的前端部8a通過掃描方式朝向存在于患者50體內的腫瘤TU沿著規定的照射路線連續照射帶電粒子線R。更具體而言，當在深度方向(照射方向)上將腫瘤TU分成多個層時，帶電粒子線R在被設定于腫瘤TU的各層的照射范圍內通過掃描電磁鐵5進行掃描的同時進行連續照射(所謂的光柵掃描或行掃描)。帶電粒子線R為以掃描方式使用的銳方向性射束。
[0030]射束位置監示器6檢測帶電粒子線R在X軸方向與Y軸方向上的照射位置。劑量測定裝置10測定照射于治療臺51上的患者50的帶電粒子線R的劑量及劑量分布。
[0031]帶電粒子線治療裝置I具備控制部C。控制部C為具有CPU、ROM、RAM等的電子控制單元，并且綜合控制帶電粒子線治療裝置I。
[0032]接著，參考圖3?圖5對回旋加速器100的結構進行說明。如圖3所示，回旋加速器100具備磁芯110、線圈112及高頻發生裝置114。磁芯110具有彼此相對而形成主磁場的一對上磁極部IlOa與下磁極部110b、及磁連接上磁極部I 1a與下磁極部IlOb的磁軛部110c。上磁極部IlOa及下磁極部IlOb位于內部設為真空狀態的真空箱(未圖示)內。
[0033]若由離子源裝置2生成的帶電粒子通過導管2a抵達回旋加速器100的中心部，則其方向通過位于導管2a前端部的偏轉器2b從上下方向彎曲成水平方向。接著，通過由磁芯110及線圈112形成的磁場，帶電粒子線一邊沿著規定的軌道面(正中面)描繪圓軌道(從回旋加速器100的中心部朝向外側的旋渦形狀的軌道)T 一邊進行回轉的同時加速(參考圖4)。即，在真空箱內，上磁極部IlOa與下磁極部IlOb之間的區域作為帶電粒子的加速空間S(參考圖3)而發揮功能。其后，帶電粒子的軌道T通過致偏板116和磁通道118被微調，經由射束出口 120而射出的帶電粒子線R導入至射束傳輸部3 (參考圖4)。另外，