(57)【要約】【課題】スキャニング法を用いた場合にビーム形状の変化を抑制することができる荷電粒子線治療装置を提供する。【解決手段】荷電粒子線治療装置１００では、フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂが実際に照射されている荷電粒子線Ｂのビーム形状を検出することができる。また、実際に照射されている荷電粒子線Ｂのビーム形状の検出結果に基づいて、制御部７は、荷電粒子線Ｂのビームサイズが一定となるように四極電磁石６ａ，６ｂを制御する。従って、気温等の変化によってビーム形状が変化し、それに伴ってビームサイズが変化したとしても、制御部が当該ビームサイズを元の状態に戻すように四極電磁石６ａ，６ｂを制御することによって、ビーム形状を一定に保つことができる。【選択図】図３
2014150880.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を収束させる四極電磁石と、
前記荷電粒子線を走査する走査電磁石と、
前記荷電粒子線のビーム形状を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて、前記四極電磁石を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記荷電粒子線のビームサイズが一定となるように前記四極電磁石を制御する、荷電粒子線治療装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記検出部の検出結果に基づき前記荷電粒子線のビームサイズの変化量を算出する演算部と、
算出された前記ビームサイズの変化量に基づき前記四極電磁石に与える電流の補正量を算出する補正部と、
を有する、請求項１に記載の荷電粒子線治療装置。
【請求項３】
前記四極電磁石、前記走査電磁石、及び前記検出部は、照射ノズル内に設けられている、請求項１又は２に記載の荷電粒子線治療装置。
【請求項４】
荷電粒子線を走査する走査電磁石を有し、スキャニング法を用いて荷電粒子線を被照射体へ照射する荷電粒子線治療装置であって、
前記荷電粒子線を収束させる四極電磁石と、
前記荷電粒子線を走査する走査電磁石と、
前記荷電粒子線のビーム形状を検出する検出部と、
前記四極電磁石と、前記走査電磁石と、前記検出部とを内部に収容すると共に、ビーム輸送系より送られてきた前記荷電粒子線を前記被照射体へ照射する照射ノズルと、
前記四極電磁石へ電流を供給する電源部を有し、前記検出部による検出結果に基づいて前記電源部が前記四極電磁石へ供給する電流を調整する制御部と、を備える荷電粒子線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、荷電粒子線治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷電粒子線を照射することによって治療を行う荷電粒子線治療装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。特許文献１の荷電粒子線治療装置は、患者の体内の腫瘍に対し、荷電粒子線を照射することにより治療を行う装置である。荷電粒子線治療装置は、荷電粒子を加速させるサイクロトロンからの荷電粒子線を絞って収束させる（ビーム形状を調整する）四極電磁石と、当該荷電粒子線を走査する走査電磁石と、を備えている。当該荷電粒子線治療装置では、初期状態において四極電磁石によりビーム形状を調整・設定した後は、荷電粒子線の照射の途中で設定を変更することなくそのまま使用していた。仮に、ビーム形状が変化するなどの異常があった場合は、インターロックによって荷電粒子線の照射を停止していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２０６４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、初期設定の際にビーム形状を定め、その後もビーム形状を一定にしようとしても、気温等の変化によりビーム形状が変化する場合があった。このように、スキャニング法を用いた場合にビーム形状が変化すると、荷電粒子線の照射対象への線量分布のばらつきが大きくなり、正しい線量分布を作ることができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、スキャニング法を用いた場合にビーム形状の変化を抑制できる荷電粒子線治療装置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】
【０００６】
本発明に係る荷電粒子線治療装置は、荷電粒子線を収束させる四極電磁石と、荷電粒子線を走査する走査電磁石と、荷電粒子線のビーム形状を検出する検出部と、検出部による検出結果に基づいて、四極電磁石を制御する制御部と、を備え、制御部は、荷電粒子線のビームサイズが一定となるように四極電磁石を制御する。
【０００７】
本発明に係る荷電粒子線治療装置では、検出部が実際に照射されている荷電粒子線のビーム形状を検出することができる。また、実際に照射されている荷電粒子線のビーム形状の検出結果に基づいて、制御部は、荷電粒子線のビームサイズが一定となるように四極電磁石を制御する。従って、気温等の変化によってビーム形状が変化し、それに伴ってビームサイズが変化したとしても、制御部が当該ビームサイズを元の状態に戻すように四極電磁石を制御することによって、ビーム形状を一定に保つことができる。以上により、スキャニング法を用いた場合にビーム形状の変化を抑制することができる。
【０００８】
本発明に係る荷電粒子線治療装置において、制御部は、検出部の検出結果に基づき荷電粒子線のビームサイズの変化量を算出する演算部と、算出されたビームサイズの変化量に基づき四極電磁石に与える電流の補正量を算出する補正部と、を有してよい。演算部が荷電粒子線のビームサイズの変化量を算出し、補正部が、算出された結果に基づいて四極電磁石に与える電流の補正量を算出することで、ビーム形状の変化を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明に係る荷電粒子線治療装置において、四極電磁石、走査電磁石、及び検出部は、ノズル内に設けられていてよい。荷電粒子線の下流側のノズル内に四極電磁石、走査電磁石、及び検出部を設けることにより、照射直前の荷電粒子線のビーム形状を検出し、収束・走査することができる。従って、より正確にビーム形状を一定にすることができる。
【００１０】
本発明に係る荷電粒子線治療装置は、荷電粒子線を走査する走査電磁石を有し、スキャニング法を用いて荷電粒子線を被照射体へ照射する荷電粒子線治療装置であって、荷電粒子線を収束させる四極電磁石と、荷電粒子線を走査する走査電磁石と、荷電粒子線のビーム形状を検出する検出部と、四極電磁石と、走査電磁石と、検出部とを内部に収容すると共に、ビーム輸送系より送られてきた荷電粒子線を被照射体へ照射する照射ノズルと、四極電磁石へ電流を供給する電源部を有し、検出部による検出結果に基づいて電源部が四極電磁石へ供給する電流を調整する制御部と、を備える。
【００１１】
本発明に係る荷電粒子線治療装置では、検出部が実際に照射されている荷電粒子線のビーム形状を検出することができる。また、実際に照射されている荷電粒子線のビーム形状の検出結果に基づいて、制御部は、四極電磁石で供給する電源部の電流を調整する。従って、気温等の変化によってビーム形状が変化し、それに伴ってビームサイズが変化したとしても、制御部が当該ビームサイズを元の状態に戻すように四極電磁石へ供給する電流を調整することによって、ビーム形状の変化を抑制できる。以上により、スキャニング法を用いた場合にビーム形状の変化を抑制することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、スキャニング法を用いた場合にビーム形状の変化を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置の斜視図である。
【図２】荷電粒子線治療装置の荷電粒子線照射部及び制御部の概略構成図である。
【図３】制御部の構成をより詳細に示したブロック図である。
【図４】荷電粒子線のビームサイズの変化の一例を示す図である。
【図５】荷電粒子線の線量分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。
【００１５】
図１は本発明の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置１００の斜視図である。図１に示すように、荷電粒子線治療装置１００は、荷電粒子線を照射する荷電粒子線照射部１を備える。荷電粒子線照射部１は、治療台４を取り囲むように設けられた回転ガントリ５に取り付けられている。荷電粒子線照射部１は、該回転ガントリ５によって、治療台４の回りに回転可能とされている。なお、図１に示される例に係る荷電粒子線照射部１は、腫瘍の治療を行うためのものである。
【００１６】
図２は、荷電粒子線治療装置１００の荷電粒子線照射部１及び制御部７の概略構成図である。図２に示すように、荷電粒子線照射部１は、患者１５の体内の腫瘍（被照射体）１４に対し、荷電粒子線Ｂを照射するものである。荷電粒子線Ｂとは、電荷をもった粒子を高速に加速したものであり、例えば陽子線、重粒子（重イオン）線、電子線等が挙げられる。
【００１７】
なお、以下の説明においては、「Ｘ方向」、「Ｙ方向」、「Ｚ方向」という語を用いて説明する。「Ｚ方向」とは、荷電粒子線Ｂの基軸ＡＸが延びる方向である。なお、「基軸ＡＸ」とは、後述の走査電磁石３ａ，３ｂで偏向しなかった場合の荷電粒子線Ｂの照射軸とする。図２，３では、基軸ＡＸに沿って荷電粒子線Ｂが照射されている様子を示している。「Ｘ方向」とは、Ｚ方向と直交する平面内における一の方向である。「Ｙ方向」とは、Ｚ方向と直交する平面内においてＸ方向と直交する方向である。
【００１８】
まず、図２を参照して、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１００の荷電粒子線照射部１の構成について説明する。当該荷電粒子線照射部１は、スキャニング法に係る照射装置である。なお、スキャニング方式は特に限定されず、ラインスキャニング、ラスタースキャニング、スポットスキャニングなどを採用してよい。図２に示すように、荷電粒子線照射部１は、イオン源（不図示）で生成した荷電粒子を加速する加速器２から出射された荷電粒子線Ｂを照射する装置であり、走査電磁石３ａ，３ｂ、四極電磁石６ａ，６ｂ、プロファイルモニタ１１、ドーズモニタ１２、フラットネスモニタ（検出部）１３ａ，１３ｂ、ディグレーダ３０及び制御部７を備えている。走査電磁石３ａ，３ｂ、各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂ、四極電磁石６ａ，６ｂ、ディグレーダ３０及び制御部７は、照射ノズル８に収容されている。ただし、制御部７は、照射ノズル８の外部に設けられていてもよい。
【００１９】
加速器２は、荷電粒子を加速させて、荷電粒子線Ｂを連続的に発生させる発生源である。加速器２として、例えば、サイクロトロン、シンクロトロン、シンクロサイクロトロン、ライナック等が挙げられる。加速器２で発生した荷電粒子線Ｂは、ビーム輸送系４１によって照射ノズル８へ輸送される。この加速器２は、制御部７に接続されており、供給される電流が制御される。
【００２０】
走査電磁石３ａ，３ｂは、それぞれ一対の電磁石から構成され、制御部７から供給される電流に応じて一対の電磁石間の磁場を変化させ、当該電磁石間を通過する荷電粒子線Ｂを走査する。Ｘ方向走査電磁石３ａは、Ｘ方向に荷電粒子線Ｂを走査し、Ｙ方向走査電磁石３ｂは、Ｙ方向に荷電粒子線Ｂを走査する。これらの走査電磁石３ａ，３ｂは、基軸ＡＸ上であって、加速器２の下流側にこの順で配置されている。
【００２１】
四極電磁石６ａ，６ｂは、制御部７から供給される電流に応じて荷電粒子線Ｂを絞って収束させるものである。四極電磁石６ａは、Ｘ方向において荷電粒子線Ｂを収束させ、四極電磁石６ｂは、Ｙ方向において荷電粒子線Ｂを収束させる。四極電磁石６ａ，６ｂに供給する電流を変化させて絞り量（収束量）を変化させることにより、荷電粒子線Ｂのビームサイズを変化させることができる。四極電磁石６ａ，６ｂは、基軸ＡＸ上であって加速器２と走査電磁石３ａ，３ｂとの間にこの順で配置されている。なお、ビームサイズとは、ＸＹ平面における荷電粒子線Ｂの大きさである。また、後述のビーム形状とは、ＸＹ平面における荷電粒子線Ｂの形状である。
【００２２】
プロファイルモニタ１１は、初期設定の際の位置合わせのために、荷電粒子線Ｂのビーム形状及び位置を検出する。プロファイルモニタ１１は、基軸ＡＸ上であって四極電磁石６ａ，６ｂと走査電磁石３ａ，３ｂとの間に配置されている。ドーズモニタ１２は、荷電粒子線Ｂの強度を検出する。ドーズモニタ１２は、基軸ＡＸ上であって走査電磁石３ａ，３ｂの下流側に配置されている。フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂは、荷電粒子線Ｂのビーム形状及び位置を検出監視する。フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂは、基軸ＡＸ上であってドーズモニタ１２の下流側に配置されている。各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂは、検出した検出結果を制御部７に出力する。
【００２３】
ディグレーダ３０は、通過する荷電粒子線Ｂのエネルギーを低下させて当該荷電粒子線Ｂの飛程を調整する。なお、飛程の調整は、加速器２の直後に設けられたディグレーダ（不図示）によって荒調整が行われ、照射ノズル８内のディグレーダ３０で微調整が行われる。ディグレーダ３０は、基軸ＡＸ上であって、走査電磁石３ａ，３ｂよりも荷電粒子線Ｂの下流側に設けられ、患者１５の体内における荷電粒子線Ｂの最大到達深さを調整する。本実施形態では、ディグレーダ３０は、照射ノズル８の先端部８ａに設けられている。なお、照射ノズル８の先端とは、荷電粒子線Ｂの下流側の端部である。
【００２４】
制御部７は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等により構成されている。この制御部７は、各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂから出力された検出結果に基づいて、加速器２、走査電磁石３ａ，３ｂ及び四極電磁石６ａ，６ｂを制御する。また、本実施形態においては、制御部７は、各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂの検出結果をフィードバックして、荷電粒子線Ｂのビームサイズが一定となるように、四極電磁石６ａ，６ｂを制御する。
【００２５】
図２に示す荷電粒子線治療装置１００により、スキャニング法によって荷電粒子線Ｂの照射を行う場合、所定の飛程に調整可能なディグレーダ３０をセットすると共に、通過する荷電粒子線Ｂが収束するように四極電磁石６ａ，６ｂを作動状態（ＯＮ）とする。
【００２６】
続いて、加速器２から荷電粒子線Ｂを出射する。出射された荷電粒子線Ｂは、走査電磁石３ａ，３ｂの制御によって走査されると共に、ディグレーダ３０で荷電粒子線Ｂの飛程が調整される。これにより、荷電粒子線Ｂは、腫瘍１４に対してＺ方向に設定された一の層における照射範囲内を走査されつつ照射されることとなる。一の層に対する照射が完了したら、次の層へ荷電粒子線Ｂを照射する。
【００２７】
図３は、荷電粒子線照射部１の制御部７の構成をより詳細に示したブロック図である。図３に示すように、制御部７は、変換部２１、ビーム形状算出部２２、スキャニングコントロール部２３、補正部２４、及び電源部２６を備えている。ただし、図３では、制御部７の構成要素のうち、ビームサイズを一定にするために必要なものを示しているが、他の機能を有する構成要素も備えている。
【００２８】
変換部２１は、フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂからのアナログ信号をデジタル信号に変換する。変換部２１は、変換したデジタル信号をビーム形状算出部２２へ出力する。ビーム形状算出部２２は、フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂでの検出結果に基づいて、実際の荷電粒子線Ｂのビーム形状を算出する。例えば、ビーム形状算出部２２は、Ｘ方向におけるビームサイズ、Ｙ方向におけるビームサイズ、及びその他情報を算出することによって、ビーム形状を算出する。また、ビーム形状算出部２２は、荷電粒子線Ｂの位置も算出する。ビーム形状算出部２２は、算出結果をスキャニングコントロール部２３へ出力する。
【００２９】
スキャニングコントロール部（演算部）２３は、荷電粒子線Ｂのスキャニングをコントロールするための各種演算を行う。スキャニングコントロール部２３は、荷電粒子線Ｂのビームサイズ変化量などを算出することができる。例えば、スキャニングコントロール部２３は、予め設定された目標ビームサイズと、フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂの検出結果に基づく実際のビームサイズと、を比較することによって、ビームサイズ変化量を算出可能である。また、スキャニングコントロール部２３は、ビーム強度変化量（ビーム電流変化量）を算出することができる。スキャニングコントロール部２３は、算出結果を補正部２４へ出力する。
【００３０】
補正部２４は、スキャニングコントロール部２３の算出結果に基づいて、ビームサイズを補正する。すなわち、補正部２４は、スキャニングコントロール部２３で算出された荷電粒子線Ｂのビームサイズ変化量に基づき、四極電磁石６ａ，６ｂに与える電流の補正量を算出する。例えば、補正部２４は、ビームサイズ変化量に基づいて、実際のビームサイズが目標ビームサイズで一定となるように、補正量を算出する。補正部２４は、算出結果を電源部２６へ出力する。電源部２６は、補正部２４からの出力に基づいて、四極電磁石６ａ，６ｂへ電流を供給する。
【００３１】
次に、図３〜図５を参照して、荷電粒子線治療装置１００の具体的な制御方法の一例について説明する。なお、以下の制御方法は、一例に過ぎず、荷電粒子線Ｂのビームサイズを一定にすることができる限り、どのような制御方法を採用してもよい。
【００３２】
まず、制御部７は、予めアイソセンターＡＣにて荷電粒子線Ｂのビーム形状が、Ｘ方向及びＹ方向で対称となるように、四極電磁石６ａ，６ｂへ供給する電流の設定値を自動で微調整する。制御部７は、そのときのフラットネスモニタ１３ａ，１３ｂ上での荷電粒子線Ｂのビームサイズを算出する。当該状態においては、図４（ａ）に示すように、Ｘ方向のビームサイズσｘとＹ方向のビームサイズσｙは、等しくなる。また、図５（ａ）に示すＸ方向における線量分布を示すグラフＬｘと、図５（ｂ）に示すＹ方向における線量分布を示すグラフＬｙは、同形状となる。制御部７は、この状態における荷電粒子線Ｂのビームサイズを目標ビームサイズとして記憶する。
【００３３】
次に、制御部７は、四極電磁石６ａ，６ｂの電流設定値を変化させることによって、電流変化量とビームサイズとの関係を算出する。例えば、四極電磁石６ａ，６ｂに供給する電流を変化させることにより、ビーム形状が変化し、図４（ｂ）に示すようにＹ方向のビームサイズσｙがＸ方向のビームサイズσｘよりも大きくなる場合や、図４（ｃ）に示すようにＸ方向のビームサイズσｘがＹ方向のビームサイズσｙよりも大きくなる場合がある。あるいはビームサイズがＸ方向及びＹ方向の両方向に大きくなる場合、両方向に小さくなる場合がある。なお、これによって、線量分布のグラフの形状も変化する。例えば、図４（ｃ）に示すようにＸ方向に長細いビーム形状となった場合、線量分布は、図５（ａ）の破線で示すようなグラフＬｘ´に変化する。
【００３４】
ここで、四極電磁石６ａの電流変化量ΔＩＱ１及び四極電磁石６ｂの電流変化量ΔＩＱ２の値と、それに対応するＸ方向のビームサイズ変化量Δσｘ及びＹ方向のビームサイズ変化量Δσｙとの間には、応答特性行列を「Ｒ」とした場合、式（１）に示す関係が成り立つ。すなわち、ビームサイズ変化量は、応答特性行列Ｒと電流変化量との積で示される。また、式（１）を変形することで、式（２）のように、電流変化量は、応答特性行列Ｒの逆行列Ｒ−１とビームサイズ変化量との積で示される。なお、四極電磁石６ａ，６ｂの電流変化量とは、荷電粒子線Ｂが目標ビームサイズとなっているときの四極電磁石６ａ，６ｂの電流の設定値を基準としたときの、当該基準に対する電流の変化量である。ビームサイズ変化量とは、当該電流変化量に対応する荷電粒子線Ｂのビームサイズの、目標ビームサイズに対する変化量である。制御部７は、四極電磁石６ａの電流変化量ΔＩＱ１及び四極電磁石６ｂの電流変化量ΔＩＱ２の値を所定の値に設定し、それに対応するＸ方向のビームサイズ変化量Δσｘ及びＹ方向のビームサイズ変化量Δσｙの値を算出し、各値を式（２）に代入する。また、複数パターンに係る電流変化量ΔＩＱ１，ΔＩＱ２及びビームサイズ変化量Δσｘ，Δσｙの値を式（２）に代入することによって得られる式から、応答特性行列Ｒの逆行列Ｒ−１を算出する。これによって、荷電粒子線治療装置１００の荷電粒子線照射部１からの荷電粒子線Ｂの実際のビームサイズが目標ビームサイズからずれている場合に、当該ずれを補正するための四極電磁石６ａ，６ｂの電流の補正量を算出する式（３）が得られる。式（３）の左辺の電流変化量ΔＩＱ１，ΔＩＱ２が、四極電磁石６ａ，６ｂの電流の補正値に対応する。式（３）の右辺の目標ビームサイズσｘ，１，σｙ，１と実際のビームサイズσｘ，０，σｙ，０の差は、式（２）の左辺のビームサイズ変化量Δσｘ，Δσｙに該当する。
【００３５】
【数１】
2014150880.tif 000003
【００３６】
次に、上述の式（３）を用いて荷電粒子線Ｂのビームサイズを一定にするための四極電磁石６ａ，６ｂの制御内容について説明する。荷電粒子線照射部１によって荷電粒子線Ｂを照射しているとき、ビーム形状算出部２２は、変換部２１を介してフラットネスモニタ１３ａ，１３ｂからの検出結果を取得する。また、ビーム形状算出部２２は、荷電粒子線Ｂの実際のＸ方向のビームサイズσｘ，０及びＹ方向のビームサイズσｙ，０を算出する。次に、スキャニングコントロール部２３は、目標ビームサイズσｘ，１，σｙ，１と実際のビームサイズσｘ，０，σｙ，０の差（すなわち、ビームサイズ変化量Δσｘ，Δσｙ）を算出する。補正部２４は、スキャニングコントロール部２３の算出結果を式（３）の右辺に代入することによって、四極電磁石６ａ，６ｂの電流の補正量ΔＩＱ１，ΔＩＱ２を算出する。電源部２６は、現状の電流値に補正部２４で求めた補正量ΔＩＱ１，ΔＩＱ２を加えて四極電磁石６ａ，６ｂに電流を供給する。これによって、荷電粒子線Ｂのビームサイズは、目標ビームサイズに補正される。例えば、荷電粒子線Ｂのビームサイズが、図４（ｂ），（ｃ）に示す状態になっていたとしても、四極電磁石６ａ，６ｂの制御によって図４（ａ）に示す状態に補正される。これによって、荷電粒子線Ｂのビームサイズが一定に保たれる。
【００３７】
なお、式（２）へ各値を代入することによって逆行列Ｒ−１を求めるための演算は、荷電粒子線治療装置１００で治療を行う前段階で予め完了させておいてもよいが、治療を行っているときの実際の値を用いて演算してもよい。
【００３８】
次に、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１００の作用・効果について説明する。
【００３９】
まず、従来の荷電粒子線治療装置においては、初期状態において荷電粒子線Ｂのビーム形状を調整・設定した後は、途中で設定を変更することなくそのまま使用していた。仮に、ビーム形状が変化するなどの異常があった場合は、インターロックによって荷電粒子線の照射を停止していた。しかしながら、初期設定の際にビーム形状を定め、その後もビーム形状を一定にしようとしても、気温等の変化によりビーム形状が変化する場合がる。このように、スキャニング法を用いた場合にビーム形状が変化すると、荷電粒子線Ｂの照射対象への線量分布のばらつきが大きくなり、正しい線量分布を作ることができないという問題がある。
【００４０】
一方、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１００では、フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂが実際に照射されている荷電粒子線Ｂのビーム形状を検出することができる。また、実際に照射されている荷電粒子線Ｂのビーム形状の検出結果に基づいて、制御部７は、荷電粒子線Ｂのビームサイズが一定となるように四極電磁石６ａ，６ｂを制御する。従って、気温等の変化によってビーム形状が変化し、それに伴ってビームサイズが変化したとしても、制御部７が当該ビームサイズを元の状態に戻すように四極電磁石６ａ，６ｂを制御することによって、ビーム形状を一定に保つことができる。以上により、スキャニング法を用いた場合にビーム形状の変化を抑制することができる。
【００４１】
また、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１００において、四極電磁石６ａ，６ｂ、走査電磁石３ａ，３ｂ、及びフラットネスモニタ１３ａ，１３ｂは、照射ノズル８内に設けられていてよい。荷電粒子線Ｂの下流側の照射ノズル８内に四極電磁石６ａ，６ｂ、走査電磁石３ａ，３ｂ、及びフラットネスモニタ１３ａ，１３ｂを設けることにより、照射直前の荷電粒子線Ｂのビーム形状を検出し、収束・走査することができる。従って、より正確にビーム形状を一定にすることができる。
【００４２】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、荷電粒子線治療装置１００の照射ノズル８内の各構成要素の配置の順序は図２に示すものに限らず、適宜変更してよい。また、モニタ類は少なくともビーム形状を検出できるものがあればよく、適宜省略してもよい。また、各構成要素は照射ノズル８内に設けられていなくともよく、一部が照射ノズル８よりも上流側に設けられていてもよい。
【００４３】
また、図３に示す制御部７の構成も一例に過ぎず、実際のビーム形状の検出結果に基づいて四極電磁石６ａ，６ｂを制御してビームサイズを一定にすることができるものであれば、構成は特に限定されない。例えば、室温と四極電磁石へ供給する電流値との関係を予め求めておき、フラットネスモニタで検出したビーム形状が大きく変化したら、常時測定している室温に基づき四極電磁石へ供給する電流値を変化させることで、ビームサイズを一定にするような方法を採用してもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１…荷電粒子線照射部、３ａ，３ｂ…四極電磁石、６ａ，６ｂ…走査電磁石、７…制御部、８…照射ノズル、１３ａ，１３ｂ…フラットネスモニタ（検出部）、２３…スキャニングコントロール部（演算部）、２４…補正部、２６…電源部、１００…荷電粒子線治療装置。
【図１】
2014150880.tif 000004
【図２】
2014150880.tif 000005
【図３】
2014150880.tif 000006
【図４】
2014150880.tif 000007
【図５】
2014150880.tif 000008