带电粒子束照射装置制造方法

带电粒子束照射装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种将带电粒子束照射于被照射体的带电粒子束照射装置(1)，其具备：加速带电粒子来射出带电粒子束的加速器(2)；配置有对被照射体照射带电粒子束的支架(4)；配置被照射体的治疗台(5)；及具有为了调整从加速器(2)射出的带电粒子束的能量的能量选择系统(11)，且从加速器(2)向照射部(3)传输带电粒子束的传输管线(6)；传输管线(6)从加速器(2)到支架(4)形成为直线状，并且能量选择系统(11)的至少一部分配置于支架(4)，在配置于支架(4)的能量选择系统(11)与治疗台(5)之间，设置有屏蔽朝向治疗台(5)的放射线的屏蔽部件(18)。
【专利说明】带电粒子束照射装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种朝向被照射体照射带电粒子束的带电粒子束照射装置。
【背景技术】
[0002]以往作为用于对癌的放射线治疗等的带电粒子束照射装置，已知有例如国际公开第2011/036254号小册子所记载的装置。这样的带电粒子束照射装置具备:加速带电粒子来射出带电粒子束的加速器；对患者照射带电粒子束的照射部；配置有照射部的支架；及向照射部传输从加速器射出的带电粒子束的传输管线。
[0003]并且，带电粒子束照射装置的传输管线，具有用于调整从加速器射出的带电粒子束的能量的能量选择系统。为了防止放射线的不良影响，一般能量选择系统被配置在与配置有支架的照射室隔着壁的另一室中(例如，配置有加速器的加速器室)。
[0004]以往技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:国际公开第2011/036254号小册子
[0007]发明的概略
[0008]发明要解决 的技术课题
[0009]然而，在上述带电粒子束照射装置中，从缩减成本或缩小占地面积的观点来看，强烈期望着小型化。另一方面，为了防止从能量选择系统等产生的放射线对患者带来不良影响，需要进行适当的对策。
[0010]因此，本发明的目的在于，提供一种能够实现小型化且适当地屏蔽从能量选择系统朝向被照射体的放射线的带电粒子束照射装置。
[0011]用于解决技术课题的手段
[0012]本发明是一种向被照射体照射带电粒子束的带电粒子束照射装置，其具备:加速带电粒子来射出带电粒子束的加速器；配置有对被照射体照射带电粒子束的照射部的支架；配置被照射体的照射台；及具有用于调整从加速器射出的带电粒子束的能量的能量选择系统，且从加速器向照射部传输带电粒子束的传输管线，传输管线从加速器到支架形成为直线状，并且能量选择系统的至少一部分配置于支架，在配置于支架的能量选择系统与照射台之间，设置有屏蔽向照射台的放射线的屏蔽部件。
[0013]根据上述带电粒子束照射装置，由于传输管线从加速器到支架形成为直线状，因此与弯曲地形成传输管线时相比，能够缩短传输管线，并能够实现装置的小型化。而且，上述带电粒子束照射装置中，通过将能量选择系统的至少一部分配置于支架，与将整个能量选择系统配置于与照射室隔着壁的另一室的以往情况相比，能够进一步缩短传输管线，并能够进一步达成装置的小型化。并且，根据上述带电粒子束照射装置，由于在配置于支架的能量选择系统与照射台之间设置有屏蔽部件，因此能够适当地屏蔽从能量选择系统朝向照射台的放射线。
[0014]上述屏蔽部件也可相对支架固定。[0015]根据该结构，由于在支架旋转时，屏蔽部件与能量选择系统成为一体而跟着旋转，因此和与支架分体地设置屏蔽部件的情况相比，即使为小型的屏蔽部件也能够达成朝向照射台的放射线的屏蔽。因此，根据该结构，有利于屏蔽部件的小型化及降低成本。
[0016]上述屏蔽部件也可设置成覆盖能量选择系统的照射台侧。
[0017]根据该结构，由于能够将从能量选择系统射出的放射线向照射台侧扩展之前进行屏蔽，因此即使为小型的屏蔽部件，也能够在广大范围中确保放射线达不到的区域。这有助于提高患者或医生及维护工作者的安全性。
[0018]或者，上述屏蔽部件也可与支架分体地设置。
[0019]根据该结构，与屏蔽部件固定于支架的情况相比，由于支架不需要支承屏蔽部件，因此有利于支架的小型化及轻量化。
[0020]上述屏蔽部件也可设置成覆盖照射台的能量选择系统侧。
[0021]根据该结构，能够适当且更可靠地屏蔽从能量选择系统朝向照射台的放射线。
[0022]发明效果
[0023]根据本发明，能够实现小型化且屏蔽从能量选择系统朝向被照射体的放射线。
【专利附图】

【附图说明】
[0024]图1是表示第I实施方式所涉及的带电粒子束照射装置的概略俯视图。
[0025]图2是表示将图1的支架旋转90°后的状态的概略侧视图。
[0026]图3是表示第2实施方式所涉及的带电粒子束照射装置的概略俯视图。
[0027]图4是沿图3的IV-1V线的截面图。
[0028]图5是表示第3实施方式所涉及的带电粒子束照射装置的概略俯视图。
[0029]图6是表示将图5的支架旋转90°的状态的概略侧视图。
【具体实施方式】
[0030]以下，参考附图对有关本发明的带电粒子束照射装置进行详细说明。另外，在【专利附图】

【附图说明】中，对相同要件附加相同符号，并省略重复说明。
[0031][第I实施方式]
[0032]图1是表示第I实施方式所涉及的带电粒子束照射装置I的概略俯视图。如图1所示，带电粒子束照射装置I是对患者A的肿瘤(被照射体)照射带电粒子束的用于放射线治疗的装置。带电粒子束照射装置I被容纳于具有多个房间的建筑物内。
[0033]带电粒子束照射装置I具备:加速带电粒子来射出带电粒子束的加速器2 ;配置有向患者A的肿瘤照射带电粒子束的照射部3的支架4 ;配置患者A的治疗台(照射台)5 ;及向照射部3传输从加速器2射出的带电粒子束的传输管线6。
[0034]加速器2作为带电粒子束，射出质子束、重粒子(重离子)束等。作为加速器2，例如能够使用回旋加速器、同步加速器、同步回旋加速器及直线加速器。加速器2被配置于相对支架4隔着建筑物的壁7的位置，壁7屏蔽从加速器2射出的放射线。以下说明中，将配置有支架4的房间称为照射室，将配置有加速器2的房间称为加速器室。
[0035]支架4构成为能够以中心轴线CL为中心旋转360度，并设置成在中心轴线CL的周围围绕治疗台5。在支架4的内侧安装有照射部3，以朝向治疗台5照射带电粒子束。照射部3与支架4成为一体来旋转，因此能够自由自在地改变对治疗台5上的患者A的照射角度。
[0036]配置患者A的治疗台5通过机械手臂5a以可移动方式来支承。在治疗时，机械手臂5a向水平方向及垂直方向移动治疗台5，将治疗台5配置于支架4内。机械手臂5a的主要部分设置于支架4的外侧，并相对建筑物的地面固定。
[0037]传输管线6形成为连接加速器2和照射部3。传输管线6从加速器2到支架4形成为直线状，通过支架4的内部连接于照射部3。传输管线6贯穿隔着加速器室与照射室的壁7而设置，在加速器2与支架4之间以直线状延伸。
[0038]传输管线6具备成为带电粒子束的通道的真空导管8。在真空导管8的上游侧(加速器2侧)，配置有2个收敛从加速器2射出的带电粒子束的射束束径的加速器侧收敛磁铁9。在加速器侧收敛磁铁9的下游侧(照射部3侧)，配置有用于使带电粒子束的能量衰减的降能器10。加速器侧收敛磁铁9及降能器10与加速器2相同地被配置于加速器室内。
[0039]传输管线6具有以降能器10为构成要件的能量选择系统[ESS (Energy select1nsystem)] Il0能量选择系统11是用于通过衰减从加速器2射出的恒定能量的带电粒子束，而调整为与治疗计划对应的所希望的能量的系统。能量选择系统11按照治疗计划，来选择传输管线6传输的带电粒子束的能量范围。
[0040]能量选择系统11除了降能器10，还包含支架侧收敛磁铁12、第I偏转磁铁13、切口 14、第2偏转磁铁15。能量选择系统11除了降能器10以外，其余全部配置于支架4内。 [0041]支架侧收敛磁铁12是配置于照射室内的收敛磁铁，总共设置了 7个。7个支架侧收敛磁铁12中的2个，排列配置于降能器10的I个下游侧，在比2个支架侧收敛磁铁12更靠下游侧配置有第I偏转磁铁13。剩余的5个支架侧收敛磁铁12则排列配置在第I偏转磁铁13的下游侧。
[0042]第I偏转磁铁13是用于偏转带电粒子束的前进方向的电磁铁。第I偏转磁铁13使沿中心轴线CL以直线状前进而来的带电粒子束偏转成向支架4的外侧倾斜。
[0043]切口 14配置于排列5个支架侧收敛磁铁12的下游侧。切口 14通过屏蔽通过的带电粒子束的一部分，来选择带电粒子束的能量。切口 14的下游侧配置有第2偏转磁铁15。第2偏转磁铁15使沿支架4的外侧前进而来的带电粒子束向靠近中心轴线CL的方向偏转。
[0044]第2偏转磁铁15的下游侧配置有扫描磁铁16。扫描磁铁16按照治疗计划来进行带电粒子束的扫描控制。扫描磁铁16的下游侧配置有第3偏转磁铁17。第3偏转磁铁17使带电粒子束向照射部3偏转。这些扫描磁铁16及第3偏转磁铁17也都是构成传输管线6的部件。
[0045]图2是表示将支架4旋转90°的状态的概略侧视图。图2中，以照射部3到达患者A的上方的方式，使支架4旋转。如图1及图2所示，带电粒子束照射装置I具备屏蔽朝向患者A(治疗台5)的放射线的L字板状的屏蔽部件18。
[0046]L字板状的屏蔽部件18相对支架4固定，与支架4 一体地旋转。因此，支架4内的能量选择系统11与屏蔽部件18的位置关系不会因支架4的旋转而发生变化。L字板状的屏蔽部件18具有用于遮挡从能量选择系统11射出的放射线的充分的宽度。屏蔽部件18例如由铅或铁或鹤所形成。[0047]根据以上说明的第I实施方式所涉及的带电粒子束照射装置1，由于传输管线6从加速器2到支架4形成为直线状，因此与弯曲地形成传输管线6时相比，能够缩短传输管线6，并能够实现装置的小型化。而且，带电粒子束照射装置I中，通过将能量选择系统11的一部分配置于支架4，与将整个能量选择系统11配置于加速器室的以往情况相比，能够进一步缩短传输管线6，并能够进一步实现装置的小型化。并且，根据带电粒子束照射装置1，由于配置于支架4的能量选择系统11与治疗台5之间设置有屏蔽部件18，因此能够适当地屏蔽从能量选择系统11朝向治疗台5上的患者A的放射线。
[0048]并且，根据带电粒子束照射装置I，支架4旋转时，屏蔽部件18与能量选择系统11成为一体从而也旋转，因此和与支架4分体地设置屏蔽部件18的情况相比，即使为小型的屏蔽部件18也能够达成屏蔽朝向治疗台5的放射线。因此，根据带电粒子束照射装置1，能够实现屏蔽部件18的小型化及降低成本。
[0049][第2实施方式]
[0050]图3是表示第2实施方式所涉及的带电粒子束照射装置20的概略俯视图。图4是沿图3的IV-1V线的截面图。
[0051]如图3及图4所示，与第I实施方式相比，第2实施方式所涉及的带电粒子束照射装置20的屏蔽部件的形状及位置不同。
[0052]具体而言，第2实施方式所涉及的带电粒子束照射装置20，具备沿支架4内的传输管线6延伸的槽状的屏蔽部件21。槽状的屏蔽部件21沿支架4内的传输管线6整体弯曲形成。另外，槽状的屏蔽部件21也可以不沿整个传输管线6，而只沿能量选择系统11的一部分来形成。
[0053]如图4所示，槽状的屏蔽部件21被设置成覆盖支架4内的能量选择系统11的治疗台5侧。具体而言，屏蔽部件21通过从能量选择系统11 (收敛磁铁12)观察位于治疗台5侧的底部21a和夹着能量选择系统11 (收敛磁铁12)定位的一对侧壁部21b、21c构成为槽状。另外，图4所示的12a是磁极，12b是线圈。
[0054]根据以上说明的第2实施方式所涉及的带电粒子束照射装置20，由于能够在从能量选择系统11射出的放射线向治疗台5侧扩展之前，来进行屏蔽，因此即使屏蔽部件21为小型也能够在广大范围确保放射线达不到的区域。因此，根据带电粒子束照射装置20，能够实现提高患者或医生、维护工作者的安全性。
[0055][第3实施方式]
[0056]图5是表示第3实施方式所涉及的带电粒子束照射装置30的概略俯视图。图6是表示将图5的支架4旋转90°后的状态的概略侧视图。
[0057]如图5及图6所示，与第I实施方式相比，第3实施方式所涉及的带电粒子束照射装置30的屏蔽部件的形状及位置、屏蔽部件的支承结构不同。
[0058]具体而言，第3实施方式所涉及的带电粒子束照射装置30，具备与支架4分体地设置的屏蔽部件31。屏蔽部件31与可旋转360度的支架4分离，位置不会因支架4的旋转而发生变化。屏蔽部件31相对容纳带电粒子束照射装置30的建筑物固定。屏蔽部件31经由从带电粒子束照射装置30的正面沿中心轴线CL延伸的连结部件(未图示)连结于建筑物。
[0059]屏蔽部件31形成为覆盖治疗台5的能量选择系统11侧。屏蔽部件31构成为朝向支架4的正面侧(治疗台5侦彳)开口的箱形状，其内侧成为治疗台5移动所用的空间。具体而言，屏蔽部件31由从支架4的正面观察里侧的侧壁31a、治疗台5左右的侧壁31b、31c、顶面31d及地面31e构成箱形状。屏蔽部件31形成为，充分确保治疗台5移动所用的空间，且可靠地屏蔽朝向治疗台5上的患者A的放射线。
[0060]根据以上说明的第3实施方式所涉及的带电粒子束照射装置30，与屏蔽部件固定于支架4的情况相比，由于支架4无需支承屏蔽部件31，因此有利于支架4的小型化及轻量化。而且，带电粒子束照射装置30中，由于屏蔽部件31被设置成覆盖治疗台5的能量选择系统11侧，因此能够更可靠地屏蔽从能量选择系统11朝向治疗台5上的患者A的放射线。 [0061]本发明并不限定于上述实施方式。例如，屏蔽部件的位置或形状并不限定于上述方式，只要是能够屏蔽朝向患者的放射线的方式即可。
[0062]并且，将屏蔽部件固定于支架4时，屏蔽部件作为支架4的框架发挥作用的方式也可以。也就是说，屏蔽部件也可兼作支架4的框架来使用。并且，屏蔽部件未必限定于具有刚性的部件，可为片状，也可由多片片状部件来构成。
[0063]另外，本发明不论带电粒子束的照射方式为摆动(Wobbler)方式还是扫描方式，都能够有效地应用。
[0064]并且，支架4不限于以中心轴线CL为中心能够旋转360度的结构，也可为能够以小于360度(例如200度)的角度摆动的结构。该结构中，能够在中心轴线CL的周围成为支架4的移动范围外的空间形成建筑物的地面部。此时，第3实施方式所涉及的屏蔽部件31，也可以是直接设置于中心轴线CL的周围的建筑物的地面部的结构。并且，还能够在该地面部上设置机械手臂5a的主要部分。并且，也能够不要地面31e。
[0065]产业上的可利用性
[0066]本发明能够用于对被照射体照射带电粒子束的带电粒子束照射装置中。
[0067]符号的说明
[0068]1、20、30_带电粒子束照射装置，2-加速器，3-照射部，4-支架，5-治疗台(照射台)，5a-机械手臂，6-传输管线，7-壁，8-真空导管，9-加速器侧收敛磁铁，10-降能器，11-能量选择系统，12-支架侧收敛磁铁，13-第I偏转磁铁，14-切口，15-第2偏转磁铁，16-扫描磁铁，17-第3偏转磁铁，18,21,31-屏蔽部件，A-患者，CL-中心轴线。
【权利要求】
1.一种带电粒子束照射装置，向被照射体照射带电粒子束，其特征在于，具备: 加速带电粒子来射出所述带电粒子束的加速器； 配置有对所述被照射体照射所述带电粒子束的照射部的支架； 配置所述被照射体的照射台；及 具有用于调整从所述加速器射出的所述带电粒子束的能量的能量选择系统，且从所述加速器向所述照射部传输所述带电粒子束的传输管线； 所述传输管线从所述加速器到所述支架形成为直线状，并且所述能量选择系统的至少一部分配置于所述支架， 在配置于所述支架的所述能量选择系统与所述照射台之间，设置有屏蔽朝向所述照射台的放射线的屏蔽部件。
2.根据权利要求1所述的带电粒子束照射装置，其中， 所述屏蔽部件相对所述支架固定。
3.根据权利要求2所述的带电粒子束照射装置，其中， 所述屏蔽部件被设置成，覆盖所述能量选择系统的所述照射台侧。
4.根据权利要求1所述的带电粒子束照射装置，其中， 所述屏蔽部件与所述支架分体设置。
5.根据权利要求4所述的带电粒子束照射装置，其中， 所述屏蔽部件被设置成，覆盖所述照射台的所述能量选择系统侧。
【文档编号】A61N5/10GK104039391SQ201280064231
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2012年2月3日 优先权日:2012年2月3日
【发明者】矢岛晓 申请人:住友重机械工业株式会社