(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽子線照射システムの回転照射装置において，回転照射装置の入口に薄い散乱体を配置したことを特徴とする陽子線治療用回転照射装置。
【請求項２】
請求項１記載の陽子線治療用回転照射装置において、前記散乱体手前で水平及び垂直方向に同じ直径になるよう前記散乱体より上流側のビーム輸送経路を調整することを特徴とする陽子線治療用回転照射装置。
【請求項３】
請求項１記載の陽子線治療用回転照射装置において、前記散乱体をビーム輸送経路の真空封じ窓と兼用したことを特徴とする陽子線治療用回転照射装置。
【請求項４】
陽子線照射システムの回転照射装置において、加速器からのビーム輸送経路と、該ビーム輸送経路出口に設けられた散乱体と、該散乱体からのビームを輸送するビーム輸送系と、ビームの照射野形成系とを備えたことを特徴とする陽子線治療用回転照射装置。
【請求項５】
請求項４記載の陽子線治療用回転照射装置において、前記ビーム輸送系と、前記ビームの照射野形成系との間に照射野拡大のための散乱体を備えたことを特徴とする陽子線治療用回転照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は，癌等の治療に用いられる陽子線照射システムに関し，詳しくは，陽子線照射部を人体に対して回転させて任意の方向から陽子線を照射するための回転照射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来，癌治療用陽子線照射システムは，世界的に見てもまだ開発段階にあり，陽子線照射システムの回転照射装置についても，種々の提案がなされているが，現実に稼働している装置は少ない。
【０００３】
図２は従来の陽子線照射システム回転照射装置の一例を概略的に示す図である。図２で示すように，回転照射装置は，図示しない加速器からの陽子線ビーム（以下，ビームと呼ぶ）導出路に配置されたビームローテーター５１に接続され，ビームローテーター５１からのビームを輸送するビーム輸送系１０と，ビーム輸送系１０からのビームによる照射野を拡大するための散乱体９と，散乱されたビームを患部の形に合わせて任意の形に整形する照射野形成系２０とを備えている。ビーム輸送系１０は，ビームを曲折させる２極偏向電磁石３，４，及び５と，ビームを直進させる複数の４極偏向電磁石６，７，８とを備えている。これらの偏向磁石の端部を対向させることで，ビームローテーター５１からのビームを輸送する。照射野形成系２０からのビームは，ビームの被射体である患部に照射される。この回転照射装置は，それ全体が患者３０を中心にして回転するように構成されている。
【０００４】
ところで，通常，加速器にて生成されたビームの位相空間での分布は，回転対称でないことが多く，回転照射装置内のビーム輸送系１０に固定された座標系から見た分布が回転角により異なる。この分布は，ビーム輸送系１０に固定された光学特性に影響を及ぼすため，最終的に患者３０に照射される際に，回転角によって，照射野の線量分布に差ができることになる。これを防止するために，回転照射装置入口に６〜７個の回転可能な４重極電磁石からなるビームローテーター５１を設置している。しかし，ビームローテーター５１を設置すると，形状が大型となりコスト的にもスペース的にも不利である。
【０００５】
このため，現在稼働中の施設では，図２で示すように，患者３０直前に設置している照射野拡大用の散乱体９でビームを広げることにより，その影響を回避している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の散乱体９を用いる方法ではビーム輸送系１０の中で回転角に応じてビームが偏向磁石に衝突して失われる可能性があり，また，２重散乱体等の開発により，ビーム利用効率が改善された場合には，照射部の線量分布に影響すると考えられる。
【０００７】
このように，癌治療用陽子線照射システムの回転照射装置では，回転角の相違により，ビームの位相空間での分布に変化が生じ，これは最終的に，照射野の線量分布に誤差となって現れる。
【０００８】
ここで，照射野の線量分布の誤差を防止するためにこれまでは，加速器と照射系の間，あるいは，照射系の中に置かれていたエネルギーデグレーダを回転照射装置のビーム入口に設置する方法が提案されている。
【０００９】
しかし，この方法では，エネルギーの減衰量によって，ビームの広がりが異なるために，照射系の調整が容易でない。
【００１０】
そこで，本発明の技術的課題は，照射野の線量分布が一定であり，ビーム照射系の調整が容易である回転照射装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明では，回転照射装置のビーム入口に，エネルギーデグレーダの代わりに薄い散乱体を設置したことを特徴とするものである。ここで，本発明において，薄い散乱体には，厚さ数ｍｍ程度の鉛板が好ましいが，原子量の大きい金属であれば良く，この鉛板に限定されるものではない。
即ち、本発明によれば、陽子線照射システムの回転照射装置において，回転照射装置の入口に薄い散乱体を配置したことを特徴とする陽子線治療用回転照射装置が得られる。
また、本発明によれば、前記陽子線治療用回転照射装置において、前記散乱体手前で水平及び垂直方向に同じ直径になるよう前記散乱体より上流側のビーム輸送経路を調整することを特徴とする陽子線治療用回転照射装置が得られる。
また、本発明によれば、前記陽子線治療用回転照射装置において、前記散乱体をビーム輸送経路の真空封じ窓と兼用したことを特徴とする陽子線治療用回転照射装置が得られる。
また、本発明によれば、陽子線照射システムの回転照射装置において、加速器からのビーム輸送経路と、該ビーム輸送経路出口に設けられた散乱体と、該散乱体からのビームを輸送するビーム輸送系と、ビームの照射野形成系とを備えたことを特徴とする陽子線治療用回転照射装置が得られる。
さらに、本発明によれば、前記陽子線治療用回転照射装置において、前記ビーム輸送系と、前記ビームの照射野形成系との間に照射野拡大のための散乱体を備えたことを特徴とする陽子線治療用回転照射装置が得られる。
【００１２】
ここで，本発明において，薄い散乱体には，厚さ数ｍｍ程度の鉛板が好ましいが，原子量の大きい金属であれば良く，この鉛板に限定されるものではない。
【００１３】
【作用】
本発明における散乱体は，照射条件によって厚さを変える必要がなく，常に同一条件でビームを広げるように作用する。
【００１４】
【実施例】
以下，本発明の実施例について，図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施例に係る回転照射装置の構成を概略的に示す図である。図１で示すように，回転照射装置は，加速器からのビーム輸送経路２出口に設けられた散乱体１と，散乱体１からのビームを輸送するビーム輸送系１０と，ビーム輸送系１０からのビームの照射野拡大のための散乱体９と，ビームの照射野形成系２０とを備えている。ビーム輸送系１０は，従来同様，ビームを屈折させる２極偏向電磁石３，４及び５と，複数の４極偏向電磁石６，７，８とを備えている。この散乱体１は厚さ数ｍｍ程度の鉛板である。
【００１６】
本発明の実施例に係る回転照射装置が従来例と異なる点は，ビームローテーター５１を用いないで，回転装置入口，即ち，ビーム輸送経路２の一端に，もう一つの散乱体１を設けた点にある。
【００１７】
下表１に厚さ２ｍｍ及び６ｍｍの場合における散乱体１によるビーム位相分布の変化の計算結果を示す。
【００１８】
【表１】
0003541323.tif 000002
【００１９】
上記表１に示すように，ビームの直径は，散乱体１通過後も殆ど変化しないが，傾き成分が大きな影響を受ける。散乱体１手前で水平及び垂直方向に異なる傾きを有していたビームが，散乱体通過後は，殆ど同じ傾きになっていることが分かる。
【００２０】
したがって，図１において，散乱体１より上流側のビームの輸送経路を調整して散乱体１手前で水平及び垂直方向に同じ直径になる様にすれば，散乱体１通過後には，水平・垂直方向の位相空間での分布を殆ど同じにすることができる。以上により，回転照射装置入口にて回転対称なビームが実現される。このビームは，下流のビーム輸送系１０が回転しても影響を受けず，常に一定の線量分布が保たれることになる。尚，通常輸送経路２は，真空状態にされたダクトで構成され，この回転照射装置入口にて真空系を閉じて，その後，ビーム輸送系１０は，大気中とする方法が採られる。従って，この散乱体１を輸送経路２の真空封じ用の窓と兼用することも可能である。また，本発明の実施例において，散乱体９を用いたが，散乱体１及びビーム輸送系１０の効果によって照射の際に拡大を行うことができ，患者手前の散乱体９を省略することも可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上，説明したように，本発明によれば，照射野の線量分布が一定であり，照射系の調整が容易である回転照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る回転照射装置の構成を概略的に示す図である。
【図２】従来の回転照射装置の一例を概略的に示す図である。
【符号の説明】
１，９    散乱体
２    ビームの輸送経路
１０    ビーム輸送系
２０    照射野形成系
３，４，５    ２極偏向電磁石
６，７，８    ４極偏向電磁石
５１    ビームローテータ
【図１】
0003541323.tif 000003
【図２】
0003541323.tif 000004