(57)【要約】【課題】  アイソセンター位置における荷電粒子線のビーム径の対称性を高め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】本発明に係る荷電粒子線治療装置１は、荷電粒子を加速して荷電粒子線を出射する加速器２と、荷電粒子線を照射する照射ノズル１８を有し、所定の回転軸線Ｐを中心に回転又は揺動が可能なガントリー４と、加速器２に接続され、加速器２が出射した荷電粒子線をガントリー４へ輸送する加速器側ビーム輸送ライン３と、ガントリー４に設けられ、加速器側ビーム輸送ライン３の輸送した荷電粒子線を照射ノズル１８へ輸送するガントリー側ビーム輸送ライン２０と、加速器側ビーム輸送ライン３のガントリー４側の端部に設けられ、荷電粒子線のビーム形状を整えるコリメータ３２と、を備える。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子を加速して荷電粒子線を出射する加速器と、
前記荷電粒子線を照射する照射部を有し、所定の回転軸線を中心に回転又は揺動が可能な架台と、
前記加速器に接続され、前記加速器が出射した前記荷電粒子線を前記架台へ輸送する加速器側ビーム輸送ラインと、
前記架台に設けられ、前記加速器側ビーム輸送ラインの輸送した前記荷電粒子線を前記照射部へ輸送する架台側ビーム輸送ラインと、
前記加速器側ビーム輸送ラインの前記架台側の端部に設けられ、前記荷電粒子線のビーム形状を整えるコリメータと、
を備える荷電粒子線治療装置。
【請求項２】
前記ビーム輸送ラインの前記架台側の端部に設けられ、前記コリメータよりビーム上流側に位置する散乱体を更に備える請求項１に記載の荷電粒子線治療装置。
【請求項３】
前記コリメータは、前記荷電粒子線の進行方向に沿って複数設けられている、請求項１又は２に記載の荷電粒子線治療装置。
【請求項４】
前記加速器側ビーム輸送ラインの前記架台側の端部は、前記架台内に入り込んでおり、
前記複数のコリメータのうち少なくとも一つは、前記架台内に設けられると共に、前記架台側ビーム輸送ラインの有する複数の電磁石の何れよりもビーム上流側に位置している請求項３に記載の荷電粒子線治療装置。
【請求項５】
前記照射部は、前記荷電粒子線を走査する走査手段を有し、前記荷電粒子線をスキャニング方式で照射する請求項１〜４のうち何れか一項に記載の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、荷電粒子線の照射を行う荷電粒子線治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、荷電粒子線治療装置に関する技術文献として、特開平６−３１９８１３号公報が知られている。この公報には、癌治療用の陽子線照射システムにおいて、患者に対して任意の角度から陽子線を照射するための回転照射装置と、回転照射装置の入口に配置された散乱体と、を備えるものが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−３１９８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、荷電粒子線治療装置においては、加速器とガントリーとが別々に設けられる（加速器がガントリーから離れて設けられる）ことが通常である。そして、加速器から出射される荷電粒子線は、ビーム径の対称性が十分ではない（進行方向から見たビーム形状が進行方向に直交するＸ軸方向及びＹ軸方向について対称な形状ではない）ことが多く、荷電粒子線が入射する際のガントリー角度によりアイソセンター位置における荷電粒子線のビーム径に変化が生じるという角度依存性の問題がある。前述した従来の陽子線治療システムでは、回転照射装置の入口に散乱体を配置することで角度依存性の抑制を図っているが未だ改善の余地が存在する。
【０００５】
そこで、本発明は、アイソセンター位置における荷電粒子線のビーム径の対称性を高めることが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】
上記課題を解決するため、本発明に係る荷電粒子線治療装置は、荷電粒子を加速して荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線を照射する照射部を有し、所定の回転軸線を中心に回転又は揺動が可能な架台と、加速器に接続され、加速器が出射した荷電粒子線を架台へ輸送する加速器側ビーム輸送ラインと、架台に設けられ、加速器側ビーム輸送ラインの輸送した荷電粒子線を照射部へ輸送する架台側ビーム輸送ラインと、加速器側ビーム輸送ラインの架台側の端部に設けられ、荷電粒子線のビーム形状を整えるコリメータと、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る荷電粒子線治療装置によれば、加速器側ビーム輸送ラインの架台側の端部にコリメータを設けているので、架台に入射する前に荷電粒子線のビーム形状を所定形状に整えることができる。従って、この荷電粒子線治療装置によれば、進行方向から見たビーム形状を整えた上で荷電粒子線を架台に入射させることができるので、加速器側ビーム輸送ラインにおける四極電磁石の影響をほぼ無くして、架台の角度によるビーム径の変化を抑制することができ、アイソセンター位置における荷電粒子線のビーム径の対称性を高めることができる。その結果、この荷電粒子線治療装置によれば、ビーム径の対称性を高めることでアイソセンター位置における荷電粒子線の照射精度を向上させることができる。また、荷電粒子線治療装置を建屋に据え付ける際のビーム調整期間を短縮することができる。
【０００８】
本発明に係る荷電粒子線治療装置において、ビーム輸送ラインの架台側の端部に設けられ、コリメータよりビーム上流側に位置する散乱体を更に備えてもよい。
この荷電粒子線治療装置によれば、散乱体によって荷電粒子線が幅広のビームに拡大されることで、進行方向から見た荷電粒子線の分布の均一化を図ることができる。従って、この荷電粒子線治療装置によれば、荷電粒子線の分布を均一化して架台に入射させることができるので、架台の角度によるビーム分布の変化を抑えて荷電粒子線の対称性を高めることができる。
【０００９】
本発明に係る荷電粒子線治療装置において、コリメータは、荷電粒子線の進行方向に沿って複数設けられていてもよい。
この荷電粒子線治療装置によれば、ビーム輸送ラインの架台側の端部に複数のコリメータを設けることにより、当該複数のコリメータと同じ効果を有する長尺のコリメータを一つ設ける場合と比べて、コリメータに使用する材料を少なくすることができる。このことは、荷電粒子線治療装置のコスト低減に寄与する。
【００１０】
本発明に係る荷電粒子線治療装置において、加速器側ビーム輸送ラインの架台側の端部は、架台内に入り込んでおり、複数のコリメータのうち少なくとも一つは、架台内に設けられると共に、架台側ビーム輸送ラインの有する複数の電磁石の何れよりもビーム上流側に位置していてもよい。
この荷電粒子線治療装置によれば、複数のコリメータのうち少なくとも一つを架台内に設けることで、コリメータの間隔を広くとることができるので、荷電粒子線に含まれる大角度成分を十分に取り除くことができ、荷電粒子線のビーム形状を精度良く整えることができる。
【００１１】
本発明に係る荷電粒子線治療装置においては、照射部は荷電粒子線を走査する走査手段を有し、荷電粒子線をスキャニング方式で照射してもよい。
この荷電粒子線治療装置によれば、照射部においてコリメータによる荷電粒子線の整形を通常行わないスキャニング方式を採用するので、照射部へ送られてきた荷電粒子線をコリメータで整形する他の方式（ワブラー方式など）と比べて、荷電粒子線の対称性を高めることが照射精度の向上に大きく貢献する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る荷電粒子線治療装置よれば、アイソセンター位置における荷電粒子線のビーム径の対称性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１の実施形態に係る荷電粒子線治療装置を示す概略構成図である。
【図２】第１の実施形態に係るガントリーを示す正面図である。
【図３】第１の実施形態に係るガントリーを示す側面図である。
【図４】ＩＶ-ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】（ａ）従来の荷電粒子線照射装置における荷電粒子線のビーム径の変化を示す図である。（ｂ）ガントリーの９０°回転後の荷電粒子線のビーム径の変化を示す図である。
【図６】（ａ）第１の実施形態に係る荷電粒子線治療装置における回転前の荷電粒子線のビーム径の変化を示す図である。（ｂ）ガントリーの９０°回転後の荷電粒子線のビーム径の変化を示す図である。
【図７】第２の実施形態に係る荷電粒子線治療装置のガントリーを示す水平断面図である。
【図８】第１のコリメータ及び第２のコリメータの作用を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
［第１の実施形態］
図１に示す荷電粒子線治療装置１は、荷電粒子線を用いた治療（例えば癌治療）を行うための装置である。荷電粒子線治療装置１は、加速器２、加速器側ビーム輸送ライン３、ガントリー（架台）４を備えている。荷電粒子線治療システム１の各機器は、建屋５内に収容されている。
【００１６】
加速器２は、陽子や重粒子（重イオン）などの荷電粒子を加速して荷電粒子線を出射するものであり、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、ライナックなどを採用できる。加速器２は、建屋５の床面に対して固定されている。
【００１７】
また、加速器側ビーム輸送ライン３は、加速器２から出射された荷電粒子線をガントリー４へ輸送するものである。加速器側ビーム輸送ライン３は、加速器２に接続されており、加速器２と同じく建屋５の床面に固定されている。
【００１８】
加速器２から出射された荷電粒子線は、加速器側ビーム輸送ライン３に沿って輸送され、ガントリー４へ供給される。加速器側ビーム輸送ライン３には、荷電粒子線が通過する真空ダクト（図示せず）と、荷電粒子線の進行方向を偏向させるための偏向電磁石（図示せず）と、荷電粒子線の収束及び発散を行うための四極電磁石３０（図３参照）が設けられている。
【００１９】
図２及び図３に示されるように、ガントリー４は、患者が置かれる治療台１０を囲むように設けられ、所定の回転軸線Ｐを中心として患者の周りを３６０°回転可能に構成されている。ガントリー４は、加速器２と別体に設けられており、加速器２とは無関係に独立して回転可能である。ガントリー４は、円筒本体部１１、コーン部１２、及び円筒部１３を有している。これらの円筒本体部１１、コーン部１２、円筒部１３は、回転軸線Ｐに沿って配置されており、互いに連結されている。以下、円筒本体部１１が配置されている側をガントリー４の正面側、円筒部１３が配置されている側をガントリー４の背面側として説明する。
【００２０】
円筒本体部１１の正面側及び背面側には、リング部１１ａ，１１ｂが設けられている。円筒本体部１１は、下方に配置されたローラー装置１４によって回転駆動可能に支持されており、ローラー装置１４は、ガントリー４を回転駆動させるための駆動機構として機能する。
【００２１】
円筒本体部１１内には、荷電粒子線の照射を行うための照射室１５が形成されている。照射室１５には、円筒本体部１１の正面側から入ることができる。一方、円筒本体部１１の背面側には、照射室１５を区切る背面パネル１６が設けられている。照射室１５内には、ロボットアーム１７によって移動可能な治療台１０が配置され、治療台１０上の患者に対する治療が行われる。治療台１０は、治療を実施していない通常時には、ガントリー４（照射室１５）の外に配置されている。
【００２２】
円筒本体部１１の内面側には、荷電粒子線を照射するための照射ノズル（照射部）１８が設けられている。照射ノズル１８は、円筒本体部１１と一体的に回転し、患者に対する照射角度を任意に変更することができる。
【００２３】
照射ノズル１８は、スキャニング方式（径の小さなビームで患部を塗りつぶすようにビームを走査する方式）で荷電粒子線を照射する。スキャニング方式には、連続照射（ラインスキャニング、ラスタースキャニング）及びスポットスキャニングが含まれる。照射ノズル１８は、荷電粒子線を走査するためのスキャニング電磁石（走査手段）１８ａを有している。
【００２４】
ここで、図４は、図１のＩＶ-ＩＶ線に沿った断面図である。図２〜図４に示されるように、ガントリー４には、加速器側ビーム輸送ライン３から送られた荷電粒子線を照射ノズル１８へ輸送するガントリー側ビーム輸送ライン（架台側ビーム輸送ライン）２０が設けられている。ガントリー側ビーム輸送ライン２０は、ガントリー４と一体的に回転する。
【００２５】
ガントリー側ビーム輸送ライン２０は、荷電粒子線が通過する真空ダクト（図示せず）と、荷電粒子線の進行方向を偏向させるための偏向電磁石２１と、荷電粒子線の発散を抑えるための四極電磁石２２を有している。
【００２６】
一方で、加速器側ビーム輸送ライン３は、四極電磁石３０の他に、散乱体３１及びコリメータ３２を有している。散乱体３１及びコリメータ３２は、加速器側ビーム輸送ライン３のガントリー側の端部に設けられている。例えば、散乱体３１及びコリメータ３２は、建屋５のうち加速器側ビーム輸送ライン３が通り抜ける壁（ガントリー４の配置された部屋と加速器２の配置された部屋を隔てる壁）の周囲又は壁の内部に設けられてもよい。また、散乱体３１及びコリメータ３２は、加速器側ビーム輸送ライン３を構成する複数の四極電磁石３０及び偏向電磁石の何れよりもビーム下流側に位置している。
【００２７】
散乱体３１は、例えば鉛板などから形成され、荷電粒子線を進行方向と直交する方向に広がりを持つ幅広のビームに拡大させるものである。荷電粒子線は、散乱体３１で拡大されることにより、進行方向から見たビームの分布の均一化を図ることができる。散乱体３１は、コリメータ３２よりもビーム上流側に配置されている。
【００２８】
なお、散乱体３１は、荷電粒子線の進行方向の厚さを変更可能に構成されていてもよい。例えば、複数枚の散乱体を荷電粒子線の進路に向かって側方から進退可能に配置し、必要な厚さに応じて散乱体の枚数を変更する態様であってもよい。
【００２９】
コリメータ３２は、進行方向から見た荷電粒子線のビーム形状を所定形状に整えるものである。コリメータ３２は、荷電粒子線の進行方向から見て所定形状をなす貫通孔３２ａを有しており、荷電粒子線の一部は当該貫通孔３２ａを通じてガントリー４側に通り抜ける。貫通孔３２ａを通り抜けられなかった残りの荷電粒子線は、コリメータ３２により進行が遮られて消滅する。このようにして、コリメータ３２を通過した荷電粒子線は、進行方向から見たビーム形状が所定形状に整えられる。
【００３０】
貫通孔３２ａは、荷電粒子線の進行方向から見て正円形状をなしている。なお、貫通孔３２ａの形状は、荷電粒子線の進行方向に直交するＸ軸方向及びＹ軸方向について対称な形状であればよく、四角形状や多角形状であってもよい。
【００３１】
また、貫通孔３２ａは、荷電粒子線の進行方向に沿って拡大するように形成されている。すなわち、貫通孔３２ａは、ガントリー４に近づくほど貫通孔３２ａの径が大きくなるように形成されている。荷電粒子線は進行するにつれて幅方向に発散（拡大）するため、この発散に沿って拡大するように貫通孔３２ａを形成することにより、貫通孔３２ａに入り込んだ荷電粒子線の一部が内壁に衝突して消滅することが避けられ、ビームの利用効率を上げることができる。なお、貫通孔３２ａは、必ずしも荷電粒子線の進行方向に沿って拡大させる必要はなく、孔形状が一定であってもよい。
【００３２】
また、コリメータ３２は、貫通孔３２ａの孔形状を変更可能に構成されていてもよい。孔形状を変更可能な構成としては、開口形状を変更可能なマルチリーフコリメータの構成を採用してもよい。また、スチルカメラの絞り機構のように、絞り込むことで円孔の大きさを変更可能な複数枚の羽根部を採用してもよい。
【００３３】
次に、荷電粒子線のビーム径の角度依存性の問題について説明する。以下、荷電粒子線の進行方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交し、かつ、互いに直交する方向をＸ軸方向及びＹ軸方向として説明を行う。
【００３４】
図５は、従来の荷電粒子線治療装置における荷電粒子線のビーム径の変化を示す図である。従来の荷電粒子線治療装置では、加速器側ビーム輸送ラインに散乱体及びコリメータを備えていない。具体的には、図５（ａ）は、ガントリー回転前の状態（治療を行っていない基準となる状態）における荷電粒子線Ｒのビーム径の変化を示しており、図５（ｂ）は、ガントリーが９０°回転した状態における荷電粒子線Ｒのビーム径の変化を示している。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すガントリー入口は、ガントリー４の円筒部１３の後端に相当する。
【００３５】
図５（ａ）及び図５（ｂ）においては、四極電磁石を凹レンズ又は凸レンズとして概念的に示している。四極電磁石は、荷電粒子線の進行方向に直交し、かつ、互いに直交する二方向のうち一方向において荷電粒子線を収束させ、他の方向で荷電粒子線を発散させる磁場を生成する電磁石である。なお、荷電粒子線治療装置１は多数の四極電磁石を備えているが、理解を容易にするため、加速器側ビーム輸送ライン３の四極電磁石３０Ａ〜３０Ｃ及びガントリー側ビーム輸送ライン２０の四極電磁石２２Ａ，２２Ｂのみを示して説明を行う。
【００３６】
本実施形態において、加速器側ビーム輸送ライン３の四極電磁石３０Ａ及び四極電磁石３０Ｃは、Ｙ軸方向で荷電粒子線Ｒを収束させ、Ｘ軸方向で荷電粒子線Ｒを発散させる。一方、四極電磁石３０Ｂは、Ｙ軸方向で荷電粒子線Ｒを発散させ、Ｘ軸方向で荷電粒子線Ｒを収束させる。
【００３７】
また、ガントリー側ビーム輸送ライン２０の四極電磁石２２Ａは、ガントリー回転前の状態で、Ｙ軸方向で荷電粒子線Ｒを発散させ、Ｘ軸方向で荷電粒子線Ｒを収束させる。一方、四極電磁石２２Ｂは、Ｙ軸方向で荷電粒子線Ｒを発散させ、Ｘ軸方向で荷電粒子線Ｒを収束させる。このように、荷電粒子線ＲをＹ軸方向で収束させる四極電磁石とＺ軸方向で収束させる四極電磁石を交互に配置することで、発散を抑制しながら荷電粒子線Ｒが輸送される。
【００３８】
図５（ａ）に示されるように、荷電粒子線Ｒによる治療を行うためには、アイソセンター位置において適切なビーム径となるように四極電磁石３０Ａ〜３０Ｃ，２２Ａ，２２Ｂを調整する必要がある。しかしながら、ガントリー４は、加速器側ビーム輸送ライン３に対して独立して回転可能であるため、ガントリー４の回転により加速器側ビーム輸送ライン３とガントリー側ビーム輸送ライン２０の位相にずれが生じる。すなわち、ガントリー４が回転することによって、加速器側ビーム輸送ライン３におけるＸＹＺ座標系とガントリー側ビーム輸送ライン２０におけるＸＹＺ座標系とが一致しなくなる。
【００３９】
例えば、図５（ｂ）に示されるように、ガントリー４が９０°回転すると、ガントリー側ビーム輸送ライン２０における四極電磁石２２Ａ，２２Ｂも９０°回転するため、図５（ａ）に示すガントリー４の回転前と比べて四極電磁石２２Ａ，２２Ｂの作用が反対になり、アイソセンター位置における荷電粒子線ＲのＹ軸方向におけるビーム径が大きく変化する。ビーム径の変化は、Ｘ軸方向においても生じる可能性がある。このように、従来の荷電粒子線治療装置においては、ガントリー４の回転角度によって荷電粒子線Ｒのビーム径が変化する角度依存性が生じ、照射精度低下の一因となっていた。
【００４０】
これに対して、第１の実施形態に係る荷電粒子線治療装置１では、加速器側ビーム輸送ライン３のガントリー４側の端部に、散乱体３１及びコリメータ３２を設けている。このため、荷電粒子線治療装置１では、加速器２から出射された荷電粒子線Ｒは、ガントリー４に入射する前に、散乱体３１で幅広のビームに拡大され、コリメータ３２においてビーム形状が所定形状に整えられる。
【００４１】
ここで、図６は、第１の実施形態に係る荷電粒子線治療装置１における荷電粒子線Ｒのビーム径の変化を示す図である。具体的には、図６（ａ）は、ガントリー４の回転前の荷電粒子線Ｒのビーム径の変化を示しており、図６（ｂ）は、ガントリー４の９０°回転後の荷電粒子線Ｒのビーム径の変化を示している。
【００４２】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、荷電粒子線治療装置１では、ガントリー４に入射する前に、荷電粒子線Ｒのビーム形状がコリメータ３２によって所定形状に整えられるので、四極電磁石３０Ａ〜３０Ｃの影響をほぼ無くした上で、ガントリー側ビーム輸送ライン２０に荷電粒子線Ｒを送り出すことができる。すなわち、荷電粒子線治療装置１では、図６（ａ）に示すガントリー回転前のアイソセンター位置におけるＹ軸方向のビーム径と、図６（ｂ）に示すガントリー９０°回転後のアイソセンター位置におけるＹ軸方向のビーム径とがほぼ等しくなるように整えることができる。同様に、荷電粒子線治療装置１では、ガントリー回転前のアイソセンター位置におけるＸ軸方向のビーム径とガントリー９０°回転後のアイソセンター位置におけるＸ軸方向のビーム径とがほぼ等しくなるように整えることもできる。従って、この荷電粒子線治療装置１によれば、ガントリー４の角度によるビーム径の変化を抑えることができ、アイソセンター位置における荷電粒子線Ｒのビーム径の対称性を高めることができる。その結果、この荷電粒子線治療装置１では、アイソセンター位置における荷電粒子線Ｒの照射精度を向上させることができる。また、荷電粒子線治療装置１を建屋５に据え付ける際のビーム調整期間を短縮することもできる。
【００４３】
また、この荷電粒子線治療装置１によれば、散乱体３１によって荷電粒子線Ｒが幅広のビームに拡大されることで、進行方向から見た荷電粒子線Ｒの分布の均一化を図ることができる。従って、この荷電粒子線治療装置１によれば、荷電粒子線Ｒの分布を均一化してガントリー４内に入射させることができるので、ガントリー４の角度によるビーム分布の変化を少なくすることができ、アイソセンター位置における荷電粒子線Ｒの対称性を高めることができる。
【００４４】
［第２の実施形態］
図７に示す第２の実施形態に係る荷電粒子線治療装置５１は、第１の実施形態に係る荷電粒子線治療装置１と比べて、コリメータ５３が主に異なっている。第１の実施形態と同一又は相当する構成要素については同一の符号を付し、説明を省略する。
【００４５】
具体的には、第２の実施形態に係る荷電粒子線治療装置５１の加速器側ビーム輸送ライン５２は、第１のコリメータ５３Ａ及び第２のコリメータ５３Ｂからなるコリメータ５３を有している。
【００４６】
第１のコリメータ５３Ａ及び第２のコリメータ５３Ｂは、荷電粒子線Ｒの進行方向に沿って設けられており、第１のコリメータ５３Ａは第２のコリメータ５３Ｂよりビーム上流側に位置している。
【００４７】
また、加速器側ビーム輸送ライン５２のガントリー４側の端部は、ガントリー４の円筒部１３内に入り込んでおり、第２のコリメータ５３Ｂはガントリー４の円筒部１３内に位置している。第２のコリメータ５３Ｂは、加速器側ビーム輸送ライン５２に対して固定されており、ガントリー４の回転により移動することはない。なお、第２のコリメータ５３Ｂの貫通孔５３ｂが回転対称な円形（真円）である場合には、第２のコリメータ５３Ｂをガントリー４に取り付けて、ガントリー４と共に回転するようにしてもよい。
【００４８】
また、第１のコリメータ５３Ａの貫通孔５３ａ及び第２のコリメータ５３Ｂの貫通孔５３ｂは、荷電粒子線Ｒの進行に伴う発散に沿って拡大するように形成されている。
【００４９】
ここで、図８は、第１のコリメータ５３Ａ及び第２のコリメータ５３Ｂの作用を説明するための図である。また、図８に示す距離Ｌは、第１のコリメータ５３Ａの入口から第２のコリメータ５３Ｂの出口までの距離である。
【００５０】
図８に示されるように、荷電粒子線治療装置５１では、第２のコリメータ５３Ｂをガントリー４内に設けることにより、第１のコリメータ５３Ａと第２のコリメータ５３Ｂの間隔を広くとることができるので、荷電粒子線Ｒに含まれる大角度成分（矢印Ｒａのように進行方向から大きな角度で逸れていく成分）を十分に取り除くことができ、荷電粒子線Ｒのビーム形状を精度良く整えることができる。
【００５１】
また、この荷電粒子線治療装置５１では、第１のコリメータ５３Ａ及び第２のコリメータ５３Ｂを設けることにより、距離Ｌに等しい厚さのコリメータを一つ設ける場合と比べて、ビーム形状の整える観点から同じ効果を得つつ、コリメータに使用する材料を少なくすることができる。このことは、荷電粒子線治療装置５１のコスト低減に寄与する。
【００５２】
以上、本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した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の照射方式は、スキャニング方式に限られず、ワブラー方式であってもよい。
【００５３】
また、ガントリーは、３６０°回転する必要はなく、回転軸線Ｐを中心に３６０°未満の角度範囲で揺動する構成であってもよい。また、上述した加速器側ビーム輸送ライン、ガントリー側ビーム輸送ライン、及びガントリー等の構成は一例であり、これらの構成に限定されるものではない。
【００５４】
また、コリメータの数は三つ以上であってもよく、複数のコリメータの全てがガントリー外の加速器側ビーム輸送ラインに設けられていてもよい。また、コリメータが一つの場合において、加速器側ビーム輸送ラインの端部がガントリー内に入り込み、ガントリー内に当該コリメータが配置されていてもよい。なお、ガントリーに対してコリメータを取り付ける場合には、当該コリメータの貫通孔は円形（真円）となる。また、ガントリー内に取り付けるコリメータは、ガントリー内の最もビーム上流側の電磁石（四極電磁石又は偏向電磁石）よりもビーム上流側に設ける必要がある。この点は、コリメータが複数の場合であっても同様である。
【００５５】
また、加速器側ビーム輸送ライン内の四極電磁石の調整により、必ずコリメータに向かって荷電粒子線が拡がるように入射して、入射時のビーム径が当該コリメータの貫通孔よりも大きくなる場合には、散乱体は省略してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
１，５１…荷電粒子線治療装置  ２…加速器  ３，５２…加速器側ビーム輸送ライン  ４…ガントリー（架台）  ５…建屋  １０…治療台  １１…円筒本体部  １１ａ，１１ｂ…リング部  １２…コーン部  １３…円筒部  １４…ローラー装置  １５…照射室  １６…背面パネル  １７…ロボットアーム  １８…照射ノズル（照射部）  １８ａ…スキャニング電磁石（走査手段）  ２０…ガントリー側ビーム輸送ライン（架台側ビーム輸送ライン）  ２１…偏向電磁石  ２２，３０…四極電磁石  ３１…散乱体  ３２，５３…コリメータ  ３２ａ，５３ａ、５３ｂ…貫通孔  ５３Ａ…第１のコリメータ  ５３Ｂ…第２のコリメータ
【図１】
2014138669.tif 000003
【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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【図８】
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