(57)【要約】荷電粒子のエネルギの減衰量を調節可能であると共に、荷電粒子ビームのビーム径の拡大を調節可能なエネルギーデグレーダ、及びそれを備えた荷電粒子照射システムを提供する。エネルギーデグレーダ（１０）において、減衰材（１１）を備える構成とし、減衰材に入射した荷電粒子を減速させてエネルギを減衰させる。減衰材１１を第１の軸線方向Ｘに駆動するエネルギ調整用駆動手段を設け、第１の減衰材に対する荷電粒子の入射位置を変更することで、荷電粒子の減衰量を調節可能とする。さらに、減衰材（１１）を第２の軸線方向Ｙに駆動するビーム径調整用駆動手段を設け、荷電粒子ビームの進行方向における減衰材１１の位置を変更することで、ビーム径の拡大を調節する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した荷電粒子のエネルギを減衰させる減衰材を備えたエネルギーデグレーダであって、
前記荷電粒子の入射位置に応じて異なる減衰量でエネルギを減衰させる前記減衰材と、
前記荷電粒子の前記入射位置を変更するために、第１の軸線方向に前記減衰材を駆動するエネルギ調整用駆動手段と、
前記荷電粒子のビーム径を調節するために、前記減衰材を、前記第１の軸線方向とは異なる第２の軸線方向に駆動するビーム径調整用駆動手段と、
を備えることを特徴とするエネルギーデグレーダ。
【請求項２】
前記荷電粒子の進行方向において前記減衰材の上流側または下流側に配置され、前記荷電粒子の入射位置に応じて異なる減衰量でエネルギを減衰させる第２の減衰材と、
前記荷電粒子の前記入射位置を変更するために、第１の軸線方向に前記第２の減衰材を駆動する第２のエネルギ調整用駆動手段と、
を更に備えることを特徴とする請求項１記載のエネルギーデグレーダ。
【請求項３】
前記減衰材は、前記荷電粒子の進行方向において前記第２の減衰材より上流側に配置されていることを特徴とする請求項２記載のエネルギーデグレーダ。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のエネルギーデグレーダを備え、前記荷電粒子を照射する荷電粒子照射システムであって、
前記エネルギーデグレーダに導入される前記荷電粒子を加速する加速器と、
前記エネルギーデグレーダによってエネルギが減衰された前記荷電粒子を、照射する照射装置と、
を備える荷電粒子照射システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子のエネルギを減衰させるエネルギーデグレーダ、及びそれを備えた荷電粒子照射システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
陽子ビームなどの荷電粒子を患者に照射してがん治療を行う設備が知られている。この種の設備は、イオン源で生成された荷電粒子を加速させるサイクロトロン、サイクロトロンで加速された荷電粒子を輸送する輸送ライン、及び患者に対して任意の方向から荷電粒子を照射する回転自在の照射装置（回転ガントリ）を備えている。【０００３】
下記特許文献１に記載の技術では、荷電粒子ビームのエネルギを減衰させる一対の減衰材が楔形を成すように形成され、楔形の減衰材の斜面同士が互いに向き合うように配置されている。この一対の減衰材は、互いに接近、離間するように、一軸方向に進退移動可能な構成とされ、荷電粒子ビームが通過する減衰材の厚さを調節することで、エネルギの減衰量を調節している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表平８−５１１９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、荷電粒子ビームのエネルギの減衰量を少なくするために、荷電粒子ビームが通過する減衰材の長さを短くすべく、減衰材同士を離間させると、荷電粒子ビームが通過する経路において、減衰材の斜面同士の間隔が大きくなってしまう。斜面同士の間隔が大きくなると、荷電粒子ビームが空間中を通過する経路が長くなり、荷電粒子が空気中で発散し、その結果、ビーム径が大きくなってしまうという問題がある。【０００６】
本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、荷電粒子のエネルギの減衰量を調節可能であると共に、荷電粒子ビームのビーム径の拡大（ビームの散乱）を調節可能なエネルギーデグレーダ、及びそれを備えた荷電粒子照射システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、入射した荷電粒子のエネルギを減衰させる減衰材を備えたエネルギーデグレーダであって、荷電粒子の入射位置に応じて異なる減衰量でエネルギを減衰させる減衰材と、荷電粒子の入射位置を変更するために、第１の軸線方向に減衰材を駆動するエネルギ調整用駆動手段と、荷電粒子のビーム径を調節するために、減衰材を、第１の軸線方向とは異なる第２の軸線方向に駆動するビーム径調整用駆動手段と、を備えるエネルギーデグレーダを提供する。【０００８】
本発明に係るエネルギーデグレーダでは、荷電粒子のエネルギを減衰させる減衰材を、エネルギ調整用駆動手段によって第１の軸方向に駆動することで、減衰材に対する荷電粒子の入射位置を変更し、荷電粒子の減衰量を調節することができる。そして、エネルギーデグレーダは、第１の軸線方向とは異なる第２の軸線方向に減衰材を駆動するビーム径調整用駆動手段を備え、減衰材の位置を変更することで、減衰材を通過した後の荷電粒子の経路長さを調節することが可能となるため、荷電粒子ビームのビーム径の拡大を調節することができる。【０００９】
また、エネルギーデグレーダは、荷電粒子の進行方向において減衰材の上流側または下流側に配置され、荷電粒子の入射位置に応じて異なる減衰量でエネルギを減衰させる第２の減衰材と、荷電粒子の入射位置を変更するために、第１の軸線方向に第２の減衰材を駆動する第２のエネルギ調整用駆動手段と、を更に備えることが好適である。これにより、減衰材の他に、第２の減衰材を備え、減衰材のみを第２の軸線方向に駆動する構成とし、減衰材と第２の減衰材との隙間を狭めることで、荷電粒子ビームのビーム径の拡大を調節することができる。【００１０】
また、減衰材は、荷電粒子の進行方向において第２の減衰材より上流側に配置されていることが好適である。これにより、減衰材と第２の減衰材との隙間を狭める場合には、上流側の減衰材のみを第２の軸線方向に駆動するだけでよく、下流側の第２の減衰材のビーム経路上の位置を変更する必要がない。【００１１】
また、本発明は、上記のエネルギーデグレーダを備え、荷電粒子を照射する荷電粒子照射システムであって、エネルギーデグレーダに導入される荷電粒子を加速する加速器と、エネルギーデグレーダによってエネルギが減衰された荷電粒子を、照射する照射装置と、を備える荷電粒子照射システムを提供する。【００１２】
本発明に係る荷電粒子照射システムは、入射した荷電粒子のエネルギを減衰させるエネルギーデグレーダを備えている。このエネルギーデグレーダでは、荷電粒子のエネルギを減衰させる減衰材を、エネルギ調整用駆動手段によって第１の軸方向に駆動することで、減衰材に対する荷電粒子の入射位置を変更し、荷電粒子の減衰量を調節することができる。そして、エネルギーデグレーダは、第１の軸線方向とは異なる第２の軸線方向に減衰材を駆動するビーム径調整用駆動手段を備え、減衰材の位置を変更することで、減衰材を通過した後の荷電粒子の経路長さを調節することが可能となるため、荷電粒子ビームのビーム径の拡大を調節することができる。そして、エネルギーデグレーダによってエネルギが減衰された荷電粒子を照射することができ、荷電粒子のエネルギに応じて、被照射体における照射深さを調整することが可能となる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、荷電粒子のエネルギの減衰量を調節可能であると共に、荷電粒子ビームのビーム径の拡大を調節可能なエネルギーデグレーダ、及びそれを備えた荷電粒子照射システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る粒子線治療システムの配置図である。
【図２】本発明の実施形態に係るエネルギーデグレーダを示す概略図である。
【図３】減衰材の駆動制御を行う制御部を示すブロック図である。
【図４】変形例に係るエネルギーデグレーダの減衰材の配置を示す概略図である。
【図５】変形例に係るエネルギーデグレーダの減衰材の配置を示す概略図である。
【図６】変形例に係る減衰材を示す概略図である。
【図７】減衰材の駆動機構の実施例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係るエネルギーデグレーダ、及びそれを備えた荷電粒子照射システムの好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、荷電粒子照射システムを粒子線治療システムとした場合について説明する。
【００１６】
（荷電粒子照射システム）
粒子線治療システムは、例えばがん治療に適用されるものであり、患者の体内の腫瘍（照射目標物）に対して、陽子ビーム（荷電粒子）を照射する装置である。
【００１７】
図１に示すように、粒子線治療システム１は、イオン源（図示せず）で生成した水素の陰イオンを加速させた上で電子をはぎとって陽子ビームとして取り出すサイクロトロン（粒子加速器）２、患者に対して任意の方向から陽子ビームを照射する回転自在の回転ガントリ（照射装置）３、サイクロトロン２で加速された陽子ビームを回転ガントリ３まで輸送する輸送ライン４を備えている。
【００１８】
サイクロトロン２で加速された陽子ビームは、輸送ライン４に沿って経路が変更され、回転ガントリ３に輸送される。輸送ライン４には、陽子ビームの経路を変更させるための偏向磁石が設けられている。また、輸送ライン４には、荷電粒子のエネルギを減衰させるエネルギーデグレーダ１０が設けられている（詳しくは後述する）。
【００１９】
回転ガントリ３は、患者が横たわる治療台、患者に向けて陽子ビームを照射する照射部を備えている。エネルギーデグレーダ１０によってエネルギが減衰された荷電粒子は、照射部から出射され、患者の対象部位に照射される。
【００２０】
（エネルギーデグレーダ）
図２は、本発明の実施形態に係るエネルギーデグレーダを示す概略図である。図２に示すエネルギーデグレーダ１０は、陽子ビームの経路上に設けられ、陽子ビームのエネルギを減衰させるものである。エネルギーデグレーダ１０は、透過する陽子ビームのエネルギを減衰させる一対の減衰材（第１の減衰材、第２の減衰材）１１，１２を備えている。
【００２１】
（第１の減衰材）
減衰材１１は、請求項に記載の減衰材に相当するものである。減衰材１１は、陽子ビームＢの進行方向において、減衰材１２よりも上流側（エネルギーデグレーダ１０の入口側）に配置されている。減衰材１１は、くさび形を成し、陽子ビームＢに対して直交する面である入射面１１ａと、陽子ビームＢに対して傾斜して配置され陽子ビームＢを出射する傾斜面１１ｂとを有する。減衰材１１は、陽子ビームＢと交差する方向において、異なる厚さを有する構成とされている。なお、減衰材１１は、くさび形ではない形状でもよい。入射面１１ａは、陽子ビームＢに対して傾斜する面でもよい。また、出射側の面が、陽子ビームＢと直交するように配置されていてもよい。
【００２２】
減衰材１１は、例えば、炭素（Ｃ）やベリリウム（Ｂｅ）などによって製作されている。減衰材１１は、陽子ビームＢの減衰材１１への入射位置に応じて異なる減衰量で陽子ビームＢのエネルギを減衰させるものである。陽子ビームＢは、透過する減衰材１１の厚さに応じて異なる減速度で減速されて、運動エネルギが減少する。なお、減衰材１１は、単一の材質からではなく異なる複数の材質から製作されているものでもよい。入射位置に応じて異なる材質を透過させることで、エネルギ減衰量を変化させる構成でもよい。
【００２３】
（第２の減衰材）
減衰材１２は、請求項に記載の第２の減衰材に相当するものである。減衰材１２は、陽子ビームＢの進行方向において、減衰材１１よりも下流側（エネルギーデグレーダ１０の出口１３側）に配置されている。減衰材１２は、くさび形を成し、エネルギーデグレーダ１０の出口１３側と対面し陽子ビームＢと直交する面である出射面１２ａと、陽子ビームＢに対して傾斜して配置され陽子ビームＢを入射する入射面１２ｂとを有する。減衰材１２は、陽子ビームＢと交差する方向において、異なる厚さを有する構成とされている。なお、減衰材１２は、くさび形ではない形状でもよい。出射面１１ａは、陽子ビームＢに対して傾斜する面でもよい。また、入射側の面が、陽子ビームＢと直交するように配置されていてもよい。
【００２４】
減衰材１２は、例えば、炭素（Ｃ）やベリリウム（Ｂｅ）などによって製作されている。減衰材１２は、陽子ビームＢの減衰材１２への入射位置に応じて異なる減衰量で陽子ビームＢのエネルギを減衰させるものである。陽子ビームＢは、透過する減衰材１２の厚さに応じて異なる減速度で減速されて、運動エネルギが減少する。なお、減衰材１２は、単一の材質からではなく異なる複数の材質から製作されているものでもよい。入射位置に応じて異なる材質を透過させることで、エネルギ減衰量を変化させる構成でもよい。
【００２５】
そして、一対の減衰材１１，１２は、互いの傾斜面１１ｂ，１２ｂ同士が対面し、入射面１１ａ及び出射面１２ａが平行となるように配置されている。なお、一対の減衰材１１，１２の傾斜面１１ｂ，１２ｂは、平行に配置されていてもよく、異なる角度で配置されていてもよい。また、減衰材１１，１２は、同一の形状であることが好ましいが、互いに異なる形状でもよい。また、減衰材１１，１２の他に、他の減衰材を更に備える構成でもよい。
【００２６】
（第１の減衰材の駆動）
ここで、減衰材１１は、陽子ビームＢのエネルギ減衰量を調節する方向である第１の軸方向Ｘと、陽子ビームＢのビーム径の大きさ（ビームの幅）を調節する方向である第２の軸方向Ｙとに移動可能な構成とされている。エネルギーデグレーダ１０は、陽子ビームＢの減衰材１１への入射位置を変更するために、減衰材１１を第１の軸方向Ｘに駆動するエネルギ調整用駆動手段と、陽子ビームＢのビーム径を調節するために、減衰材１１を第２の軸方向Ｙに駆動するビーム径調整用駆動手段とを備えている。すなわち、減衰材１１は、第１の軸方向Ｘと、第２の軸方向Ｙとの２軸方向に駆動可能な構成とされている。
【００２７】
（第２の減衰材の駆動）
また、減衰材１２は、陽子ビームＢのエネルギ減衰量を調節する第１の軸方向Ｘに移動可能な構成とされている。エネルギーデグレーダ１０は、陽子ビームＢの減衰材１２への入射位置を変更するために、減衰材１２を第１の軸方向Ｘに駆動するエネルギ調整駆動手段を備えている。すなわち、減衰材１２は、第１の軸方向Ｘの１軸方向に駆動可能な構成とされている。
【００２８】
（減衰材駆動制御部）
図３は、減衰材の駆動制御を行う制御部を示すブロック図である。エネルギーデグレーダ１０は、制御部２０、駆動モータ２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａ、エネルギ調整用駆動軸２４Ａ，２４Ｂ、及びビーム径調整用駆動軸２５Ａを備えている。
【００２９】
制御部２０は、例えば、粒子線治療システム１の動作を制御する陽子線治療装置制御端末に組み込まれている。この陽子線治療装置端末は、演算処理を行うＣＰＵ、記憶部となるＲＯＭ及びＲＡＭ、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成されている。
【００３０】
駆動モータ２２Ａ，２２Ｂ，２３Ａは、制御部２０からの指令信号に従い作動する電動モータである。駆動モータ２２Ａは、第１の軸方向Ｘに延在するエネルギ調整用駆動軸２４Ａに駆動力を付与する。これにより、エネルギ調整用駆動軸２４Ａに支持された支持部が第１の軸方向Ｘに移動し、減衰材１１を第１の軸方向Ｘに移動させる。駆動モータ２２Ｂは、第１の軸方向Ｘに延在するエネルギ調整用駆動軸２４Ｂに駆動力を付与する。これにより、エネルギ調整用駆動軸２４Ｂに支持された支持部が第１の軸方向Ｘに移動し、減衰材１２を第１の軸方向Ｘに移動させる。
【００３１】
駆動モータ２３Ａは、第２の軸方向Ｘに延在するビーム径調整用駆動軸２５Ａに駆動力を付与する。駆動モータ２３Ａ及びビーム径調整用駆動軸２５Ａは、エネルギ調整用駆動軸２４に設けられた支持部に固定されて、第１の軸線方向Ｘに移動する。そして、駆動モータ２３Ａによる駆動力を用いて、ビーム径調整用駆動軸２５Ａに支持された支持部が第２の軸方向Ｙに移動し、減衰材１１を第２の軸方向Ｙに移動させる。
【００３２】
そして、駆動モータ２２Ａ及びエネルギ調整用駆動軸２４Ａが、第１の軸線方向Ｘに減衰材１１を駆動するエネルギ調整用駆動部として機能する。駆動モータ２２Ｂ及びエネルギ調整用駆動軸２４Ａが、第１の軸線方向Ｘに減衰材１２を駆動するエネルギ調整用駆動部として機能する。なお、エネルギ調整用駆動軸２４Ａ及びエネルギ調整用駆動軸２４Ｂは、同一の駆動軸でも良い。
【００３３】
また、駆動モータ２３Ａ及びビーム径調整用駆動軸２５Ａが、第２の軸線方向Ｙに減衰材１１を駆動するビーム径調整用駆動手段として機能する。なお、駆動モータに代えて、油圧シリンダなど他の駆動手段を用いてもよい。また、駆動軸２４Ａ，２４Ｂ，２５Ａに代えて、その他の案内レールなどを備える構成でもよい。
【００３４】
（エネルギーデグレーダ及粒子線治療システムの作用）
粒子線治療システム１では、サイクロトロン２によって陽子ビームが加速され、加速された陽子ビームは、エネルギーデグレーダ１０に導入される。エネルギーデグレーダ１０に導入された陽子ビームは、減衰材１２、減衰材１１をこの順に通過する。陽子ビームは、減衰材１２及び減衰材１１を通過して、減速されて所定の減衰量で、エネルギが減速される。また、陽子ビームＢは、一対の減衰材１１，１２の間隔に応じて、ビーム径が拡大されると共に、減衰材１２の出射面１２ａと出口１３との距離に応じて、ビーム径が拡大される。
【００３５】
エネルギーデグレーダ１０によってエネルギが減衰された陽子ビームＢは、輸送ライン４によって輸送されて、回転ガントリ３に導入される。回転ガントリ３に導入された陽子ビームＢは、患者の対象部位に照射される。そして、陽子ビームＢのエネルギに応じて、患者の体表からの照射深さが調整される。
【００３６】
図２（ｂ）では、減衰材１１，１２が駆動された状態を示している。図２（ｂ）に示す状態では、減衰材１１，１２は、第１の軸方向Ｘ及び第２の軸方向Ｙにおいて互いに離間するように配置されている。エネルギーデグレーダ１０では、減衰材１１を第１の軸方向Ｘに移動すると共に第２の軸方向Ｙに移動することができる。また、エネルギーデグレーダ１０では、減衰材１２を第１の軸方向Ｘに移動することができる。
【００３７】
図２（ｂ）に示す状態では、図２（ａ）に示す状態と比較して、陽子ビームＢの進行方向における、減衰材１１，１２同士の間隔が広げられている。また、図２（ｂ）に示す状態では、図２（ａ）に示す状態と比較して、減衰材１１，１２の内部を通過する陽子ビームＢの長さが短くなるように、減衰材１１，１２が配置されている。エネルギーデグレーダ１０を通過することで、陽子ビームＢのエネルギは、例えば、２３５ＭｅＶから２３０ＭｅＶへ減衰される。
【００３８】
このような本実施形態のエネルギーデグレーダ及びそれを備えた粒子線治療システムによれば、複数の減衰材１１，１２を備え、これらの減衰材１１，１２に入射する陽子ビームＢのエネルギを減衰させることができる。エネルギーデグレーダ１０では、減衰材１１を第１の軸方向Ｘ及び第２の軸方向Ｙに駆動することができるため、エネルギ減衰量を調節することが可能であると共に、減衰材１１，１２間の隙間を調節することで、ビーム径の拡大を調節することができる。すなわち、減衰材１１，１２間の隙間を狭めることで、減衰材１１と減衰材１２との間の空間での陽子の発散を抑制し、陽子ビームＢのビーム径の拡大を調節することができる。また、ビーム径の大きな陽子ビームＢの照射が必要な場合には、減衰材１１,１２間の隙間を広げることで、積極的にビーム径を大きくすることもできる。
【００３９】
また、本実施形態のエネルギーデグレーダ１０では、下流側の減衰材１２とデグレーダ出口１３との距離を一定とすることで、出射面１２ａと出口１３との間の空間でのビーム径の拡大を一定とすることが可能である。ビーム径の拡大が最小限となるように予め出射面１２ａと出口１３との距離を設定することで、減衰材１１のみをＹ方向に調整することでビーム径の拡大を調節することができる。なお、減衰材１２をＹ方向に可動とし、減衰材１２を出口１３に近づけるように移動させると、減衰材１１と減衰材１２との距離が長くなってしまうため、減衰材１１もＹ方向に移動させる必要がある。
【００４０】
以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。図４及び図５は、変形例に係るエネルギーデグレーダの配置を示す概略図、図６は、変形例に係る減衰材を示す概略図である。
【００４１】
図４（ａ）に示すように、エネルギーデグレーダ１０は、減衰材（第２の減衰材）１２を第２の軸方向Ｙに移動させることで、ビーム径を調節可能な構成としてもよい。これにより、減衰材１１，１２の両方を第２の軸方向Ｙに移動し、減衰材１１，１２間の間隔を変更し、ビーム径の拡大を調節することができる。
【００４２】
また、図４（ｂ）に示すように、減衰材１１，１２の陽子ビームＢと直交する面同士を対面させて配置してもよい。
【００４３】
また、図５に示すように、エネルギーデグレーダ１０は、減衰材を傾斜面（第３の軸方向Ｚ）に沿って、移動可能な構成としてもよい。これにより、減衰材を第３の軸方向Ｚに移動させることで、エネルギ減衰量を調節することができると共に、減衰材１１,１２の隙間が一定であるためのビーム径の拡大を調節することができる。図５に示すように一対の減衰材１１,１２を、陽子ビームＢの進行方向に対して斜め（Ｚ方向）に駆動させてもよく、減衰材１１,１２の一方のみをＺ方向に駆動してもよい。
【００４４】
また、減衰材の形状は、くさび形に限定されず、例えば図６に示すように、傾斜面に代えて、段差面を有する形状とすることも可能である。階段状の段差面を有する構成であれば、陽子ビームＢと出射面とが直交するように、減衰材を配置し、減衰材１１をＹ方向に移動させることでビームの拡大を調節することができる。また、上記エネルギーデグレーダ１０では、減衰材１１,１２を備える構成としているが、減衰材１１のみを備える構成でもよい。また、上記実施形態では、上流側の減衰材１１をＹ方向に駆動し、下流側の減衰材１２をＹ方向に駆動しない構成とされているが、上流側の減衰材をＹ方向に駆動せず、下流側の減衰材のみをＹ方向に駆動する構成としてもよい。このような構成の場合、Ｙ方向に駆動される減衰材が請求項に記載の減衰材に相当し、上流側に配置されＹ方向に駆動されない減衰材が請求項に記載の第２の減衰材に相当する。
【００４５】
また、エネルギーデグレーダは、ビームＢの進行方向に延在する所定の軸周りに減衰材を回転移動可能であると共に、ビームＢの進行方向に減衰材を移動可能である構成としてもよい。この場合には、回転方向において、厚さが異なるように減衰材を形成する。これにより、減衰材を所定の軸周りに回転させることで、エネルギ減衰量を調節すると共に、減衰材をビームＢの進行方向に移動させることで、ビーム径の拡大を調節することができる。
【００４６】
また、エネルギーデグレーダ１０の配置は、サイクロトロン２の直後に限定されず、回転ガントリ３に設置された照射ノズル中にエネルギーデグレーダ１０が設けられている構成でもよい。
【００４７】
また、加速器は、サイクロトロン２に限定されず、例えば、シンクロサイクロトロンなど、他の加速器でもよい。
【００４８】
次に図７を参照して、減衰材１１，１２の駆動機構の一実施例について説明する。減衰材１１をＸ方向及びＹ方向に移動させる駆動機構（エネルギ調整用駆動手段、ビーム径調整用駆動手段）は、Ｘ方向に延在する第１レール３１と、第１レール３１に案内されて、Ｘ方向に移動する第１ステージ３２と、第１ステージ３２に取り付けられて、Ｙ方向に延在する第２レール３３と、第２レール３３に案内されて、Ｙ方向に移動する第２ステージ３４とを備えている。減衰材１１は、第２ステージ３４に取り付けられている。
【００４９】
第１ステージ３２を第１レール３１に沿って移動させる機構、及び、第２ステージ３４を第２レール３３に沿って移動させる機構としては、公知のネジ送り、ローラー、リニアモーターなどを用いることができる。
【００５０】
そして、第１ステージ３２がＸ方向に移動することで第２ステージ３４及び減衰材１１がＸ方向に移動する。第２ステージ３４がＹ方向に移動することで減衰材１１がＹ方向に移動する。これにより、減衰材１１をＸ方向及びＹ方向に移動させることができる。
【００５１】
同様に、減衰材１２をＸ方向及びＹ方向に移動させる駆動機構（エネルギ調整用駆動手段、ビーム径調整用駆動手段）は、Ｘ方向に延在する第１レール４１と、第１レール４１に案内されて、Ｘ方向に移動する第１ステージ４２と、第１ステージ４２に取り付けられて、Ｙ方向に延在する第２レール４３と、第２レール４３に案内されて、Ｙ方向に移動する第２ステージ４４とを備えている。減衰材１２は、第２ステージ４４に取り付けられている。
【００５２】
第１ステージ４２を第１レール４１に沿って移動させる機構、及び、第２ステージ４４を第２レール４３に沿って移動させる機構としては、公知のネジ送り、ローラー、リニアモーターなどを用いることができる。
【００５３】
そして、第１ステージ４２がＸ方向に移動することで第２ステージ４４及び減衰材１２がＸ方向に移動する。第２ステージ４４がＹ方向に移動することで減衰材１２がＹ方向に移動する。これにより、減衰材１２をＸ方向及びＹ方向に移動させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明のエネルギーデグレーダ、及びそれを備えた荷電粒子照射システムは、荷電粒子のエネルギの減衰量を調節可能であると共に、荷電粒子ビームのビーム径の拡大を調節することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…粒子線治療システム（荷電粒子照射システム）、２…サイクロトロン（粒子加速器）、３…回転ガントリ、４…輸送ライン、１０…エネルギーデグレーダ、１１…減衰材、１１ａ…入射面、１１ｂ…傾斜面、１２…減衰材（第２の減衰材）、１２ａ…出射面、１２ｂ…出射面、１３…エネルギーデグレーダの出口、２０…減衰材駆動制御部、２２Ａ，２２Ｂ…駆動モータ（エネルギ調整用駆動手段）、２３Ａ…駆動モータ（ビーム径調整用駆動手段）、２４Ａ，２４Ｂ…エネルギ調整用駆動軸（エネルギ調整用駆動手段）、２５Ａ…ビーム径調整用駆動軸（ビーム径調整用駆動制御手段）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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