(57)【要約】      （修正有）【課題】粒子加速器及び軸Ｙを軸として回転可能なアイソセンターガントリを備える、荷電粒子ビームを照射する粒子治療装置を提供する。【解決手段】ガントリ１０は、連続的に屈曲し、粒子ビーム２をガントリのアイソセンター２０に向ける一連の屈曲磁石１１、１２、１３、１４、１５が備える。最終屈曲磁石１５は、アイソセンターを包含して軸Ｙと大角度をなす第１平面Ｐ１内で粒子ビームを屈曲する。またガントリには、最終屈曲磁石の上流に配置され、第１平面Ｐ１において標的５上で粒子ビームを走査するように構成した第１走査磁石３１と、アイソセンターの両側に配置され、軸Ｙと平行又は同軸の主磁場Ｂｏを共に形成するように構成している２つの主磁石ユニット４１、４２を有する磁気共鳴撮像システムを備える。従って、標的上で粒子ビームを走査しているときでも、そうでないときでも、アイソセンターにおいて標的をＭＲＩ撮像することが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
標的（５）に荷電粒子ビーム（２）を照射するための粒子治療装置（１）であって、前記装置には：
‐前記荷電粒子ビーム（２）を発生させる粒子加速器；
‐軸Ｙを軸として回転可能なアイソセンターガントリ（１０）であって、前記ガントリ（１０）には、ビーム経路に沿って配置され、第１屈曲磁石（１１）及び最終屈曲磁石（１５）を含む一連の屈曲磁石が備えられ、前記第１屈曲磁石（１１）は軸Ｙに沿った前記粒子ビーム（２）を受け取り、前記粒子ビーム（２）を屈曲させて軸Ｙから逸らすように構成しており、前記最終屈曲磁石（１５）は前記粒子ビーム（２）を屈曲させてアイソセンター（２０）に向けるように構成している；
‐ビーム経路に沿って配置され、前記標的（５）上で前記粒子ビーム（２）を走査するように構成した第１走査磁石（３１）；及び
‐前記アイソセンター（２０）のそれぞれ反対側に配置した２つの別個の主磁石ユニット（４１、４２）を備える磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムであって、前記２つの主磁石ユニット（４１、４２）は軸Ｙと平行又は一致する主磁場（Ｂｏ）を共に形成するように構成している：
が備えられ、
前記最終屈曲磁石（１５）は、前記アイソセンター（２０）を包含して軸Ｙと角度αをなす第１平面Ｐ１内で前記粒子ビーム（２）を屈曲させ、αが７０度より大きく９０度以下であるように構成しており、
前記第１走査磁石（３１）は前記第１屈曲磁石（１１）と前記最終屈曲磁石（１５）との間で前記ガントリ（１０）上に配置し、前記第１平面Ｐ１内で粒子ビーム（２）を走査するように構成していることを特徴とする粒子治療装置（１）。
【請求項２】
前記角度αは８０度より大きく、９０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項３】
前記角度αは９０度であることを特徴とする請求項２に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項４】
前記装置には更に、前記最終屈曲磁石（１５）と前記アイソセンター（２０）との間で前記ガントリ（１０）上に配置され、軸Ｙを包含する前記第２平面Ｐ２内で前記粒子ビーム（２）を走査するように構成された第２走査磁石（３２）が備えられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項５】
前記装置には更に、前記標的（５）を収容し、アイソセンター（２０）に移送する可動テーブル（５０）、及び前記可動テーブル（５０）を駆動し、前記標的（５）が照射位置にある間に軸Ｙに沿って移動させる駆動システム（５１）が備えられることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項６】
前記第１走査磁石（３１）は前記第１平面Ｐ１内においてのみ前記粒子ビーム（２）を走査するように構成していることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項７】
前記第１走査磁石（３１）は前記一連の屈曲磁石の中の最後から１つ手前の磁石と前記最終屈曲磁石（１５）との間に配置することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項８】
前記磁気共鳴撮像システムの前記２つの主磁石ユニット（４１、４２）間の自由空隙の幅（Ｄ）は１５ｃｍより狭いことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項９】
前記磁気共鳴撮像システムの前記２つの主磁石ユニット（４１、４２）間の自由空隙の幅（Ｄ）は１０ｃｍより狭いことを特徴とする請求項８に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項１０】
前記磁気共鳴撮像システムの前記２つの主磁石ユニット（４１、４２）の各々は超電導電磁石を備えることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項１１】
前記ガントリ（１０）の前記アイソセンター（２０）は前記磁気共鳴撮像システムの撮像中心と一致することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項１２】
前記粒子ビーム（２）は電子を除く帯電粒子のビームであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項１３】
前記粒子ビーム（２）はプロトンのビーム又は炭素イオンのビームであることを特徴とする請求項１２に記載の粒子治療装置（１）。
【請求項１４】
前記粒子加速器はサイクロトロン又はシンクロトロンであることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の粒子治療装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療目的の荷電粒子ビームを標的に照射し、標的を撮像するための磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムを備える装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような粒子治療装置は特許文献１及び特許文献２から公知である。
【０００３】
このような公知の医療装置は、エネルギー荷電粒子のビームを患者の標的体積に照射するための従来の粒子治療装置、及び標的体積の周囲に配置され、粒子ビームを標的に照射する過程で標的を実時間で撮像するための磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムを備える。
【０００４】
粒子治療装置は従来の回転式ガントリを備え、当該ガントリには、良好に屈曲して最終的に、治療のために標的が配置されるガントリのアイソセンターに粒子ビームを向ける複数の屈曲磁石が備えられる。ＭＲＩシステムは、その主磁場（Ｂｏ）の方向がガントリの回転軸の方向と一致するように配置し、当該方向は一般的に、患者を快適にするために水平方向になるように選択し、患者は特許文献２の図１及び図２に示すように粒子治療装置内で水平に配置可能となる。
【０００５】
特許文献２の図１から分かるように、ガントリ１５６には、ガントリの回転軸Ｒを含む平面内で粒子ビーム１５４を屈曲させ、回転軸Ｒに対して垂直方向に標的１２４にビームを向ける最終屈曲磁石１５８が備えられる。
【０００６】
装置はまた、標的を横断して粒子ビームを走査するための走査磁石を備える。これらの走査磁石は低磁場リング１６６の内側に配置する。図２から分かるように、この低磁場リングはガントリの最終屈曲磁石１５８の下流に設置する。従ってこれらの走査磁石はガントリの最終屈曲磁石の下流に配置する。
【０００７】
このような装置には、走査磁石により形成された急速に変化する磁場がＭＲＩシステムの主磁場（Ｂｏ）に悪影響を与える可能性があるという欠点があり、主磁場はとりわけ、取得したＭＲＩ画像に人工物を導入しないようにできる限り一定にしなければならないことが知られている。解決策としては走査磁石とアイソセンターとの間の半径方向距離を増加させる必要があるが、このことはひいてはガントリの半径を増加させ、従って照射体積及びコストが増加することとなる。このような構成もまた、低磁場リング内に走査磁石を配置しなければならないという欠点があり、これは他の設計パラメータに制約をもたらし、よって装置の設計自由度が損なわれる可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】国際公開第２０１０／０６７２８７号
【特許文献２】国際公開第２０１５／１９７４７５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は最先端の粒子治療装置の課題に取り組むことである。より詳細には、本発明の目的は、ＭＲＩシステムを備え、公知の装置より小型の走査粒子ビーム治療装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、独立請求項に定義される。従属請求項は有利な実施形態を定義する。
【００１１】
本発明によれば、標的に荷電粒子ビームを照射する粒子治療装置が提供され、当該装置には：
‐荷電粒子ビームを発生させる粒子加速器；
‐軸Ｙを軸として回転可能なアイソセンターガントリであって、当該ガントリには、ビーム経路に沿って配置され、第１屈曲磁石及び最終屈曲磁石を含む一連の屈曲磁石が備えられ、第１屈曲磁石は軸Ｙに沿った粒子ビームを受け取り、粒子ビームを屈曲させて軸Ｙから逸らすように構成しており、最終屈曲磁石は粒子ビームを屈曲させてアイソセンターに向けるように構成している；
‐ビーム経路に沿って配置され、標的上で粒子ビームを走査するように構成した第１走査磁石；及び
‐アイソセンターのそれぞれ反対側に配置した２つの別個の主磁石ユニットを備える磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムであって、当該２つの主磁石ユニットは軸Ｙと平行又は一致する主磁場（Ｂｏ）を共に形成するように構成している：
が備えられる。
最終屈曲磁石は、アイソセンターを包含して軸Ｙと角度αをなす第１平面Ｐ１内で粒子ビームを屈曲させ、αが７０度より大きく９０度以下であるように構成している。第１走査磁石は上記第１屈曲磁石と上記最終屈曲磁石との間でガントリ上に配置し、第１平面Ｐ１内で粒子ビームを走査するように構成している。
【００１２】
このような構成では、実際、第１走査磁石はアイソセンターから長い距離を取って（ビーム経路に沿って取った）配置できるが、ガントリの半径を増加させることがなく、同時に標的を操作する磁場は少なくとも第１平面Ｐ１において広くすることが可能であり、にもかかわらず最終屈曲磁石の間隙は狭く、磁極間は広く維持して漂遊磁場を低く維持し、よってＭＲＩシステムに対する磁場の影響を低減する。間隙が狭く、磁極間が広い最終屈曲磁石を備えることにより、良好な光学品質を達成し、その電力消費を低減することも可能となる。
【００１３】
好ましくは、角度αは、８０度より大きく、９０度以下である。より好ましくは、角度αは９０度に等しく、これは第１平面Ｐ１が軸Ｙに垂直であることを意味する。角度αを増加させることにより、実際、第１平面Ｐ１内の標的の走査に利用可能な磁場が広くなり、従ってこの次元で処理できる標的サイズも増加する。
【００１４】
装置には更に、上記最終屈曲磁石とアイソセンターとの間でガントリ上に配置され、軸Ｙを包含する第２平面Ｐ２内で粒子ビームを走査するように構成された第２走査磁石が備えられることが好ましい。これにより、ガントリの屈曲磁石への制約に煩わされることなく、標的上で別の方向に粒子ビームを更に走査することが可能になる。
【００１５】
粒子治療装置は更に、標的を収容し、アイソセンターに移送する可動テーブル、及び上記可動テーブルを駆動し、標的が照射位置にある間に軸Ｙに沿って移動させる駆動システムを備えることが好ましい。これにより軸Ｙの方向に標的を移動させることが可能になり、従って、最終屈曲磁石の間隙が狭いために、また／あるいはＭＲＩシステムの２つの主磁石ユニット間の自由空隙が狭いためにその他の方法では走査で到達することができなかった標的の一部においてビームを走査することが可能になる。そのような場合、第１走査磁石は、第１平面Ｐ１内においてのみ標的上で粒子ビームを走査するように構成することが好ましい。これにより、この走査磁石が２つの異なる（一般的には直交する）方向でビームを走査するように構成されている場合と比較して、第１走査磁石のコスト、重量及び照射体積を低減することが可能になる。
【００１６】
代替的に、又は追加的に、装置には更に、上記最終屈曲磁石とアイソセンターとの間でガントリ上に配置され、軸Ｙを包含する第２平面Ｐ２内で粒子ビームを走査するように構成した第２走査磁石が備えられることが好ましい。これにより、第１走査磁石によって提供された走査方向を横断するＹ方向に標的上で粒子ビームを走査することが可能になり、また、このＹ方向における走査範囲がＭＲＩの２つの主磁石ユニット間にある自由空隙に制限されたとしても、最終屈曲磁石において間隙を増加させる必要がなくなる。
【００１７】
好ましくは、粒子加速器はサイクロトロン又はシンクロトロンである。
【００１８】
好ましくは、粒子ビームは、例えばプロトン又は炭素イオンなどの、電子を除く帯電粒子のビームである。
【００１９】
本発明のこれらの態様及び更なる態様を例示により、また添付図面を参照してより詳細に説明する。
【００２０】
図面の図は縮尺通りに描いている訳でも正確な比率でもない。全般的に、類似又は同一の構成要素はこれらの図面において同一の参照番号によって示している。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に従った粒子装置の一部を概略的に示す。
【図２】別の視点に従った図１の装置を示す。
【図３】本発明の好ましい実施形態に従った粒子装置の一部を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
治療目的の荷電粒子ビーム（２）を標的（５）に照射するための粒子治療装置（１）は先行技術から一般に広く知られており、例えば予想される特定の治療用としてビームを形成し、また／あるいはそのエネルギー及び／又はその強度を改変するために、荷電粒子ビーム（２）を発生させる粒子加速器、粒子ビーム（２）を粒子加速器から照射標的（５）へと移送するビーム移送システム、及び様々な他のサブシステムを備える。標的（５）は例えば、患者の体内の腫瘍などの疾患部位であってよい。従って、以下で使用される用語「標的（５）」はこのような腫瘍も患者自身も意味する場合がある。
【００２３】
図１は、本発明の例示的な実施形態に従った粒子治療装置（１）の一部を概略的に示している。
【００２４】
装置には、荷電粒子ビーム（２）を形成するための粒子加速器（明確化の図示なし）、軸Ｙを軸として回転可能なアイソセンターガントリ（１０）、及び、粒子が粒子加速器から粒子ビーム（２）の入口点に向かい、ガントリ（１０）へと抽出される粒子ビーム（２）移送用のビーム移送システム（明確化の図示なし）の一部が備えられる。この場合、粒子ビーム（２）は、ガントリ（１０）の回転軸Ｙと平行又は一致するガントリ（１０）ビームラインに入射する。図１はまた、原点がガントリ（１０）のアイソセンター（２０）と一致し、Ｙ軸がガントリ（１０）の回転軸である直交するＸＹＺ基準軸を示す。
【００２５】
回転式ガントリ（１０）には、ビーム経路に沿って順に配置され、第１屈曲磁石（１１）及び最終屈曲磁石（１５）を含む複数の屈曲磁石が備えられ、これらを支持している。屈曲磁石を支持しているガントリ（１０）の構造も、明確化するための図示はしていない。上記配列の第１屈曲磁石（１１）は、図１に示すように、軸Ｙに沿って粒子ビーム（２）を受け取り、粒子ビーム（２）を屈曲させて軸Ｙから逸らすように構成している。上記配列の最終屈曲磁石（１５）は、図１にも示されているように、粒子ビーム（２）を屈曲させてアイソセンター（２０）に向けるように構成している。上記配列は、第１屈曲磁石（１１）と最終屈曲磁石（１５）との間のビーム経路に沿ってガントリ（１０）上に配置した１つ以上の追加的な屈曲磁石を備えてもよい。
【００２６】
ガントリ（１０）のどのような回転角度でも最終屈曲磁石（１５）から放出される複数の粒子ビーム（２）が全て、「アイソセンター（２０）」と呼ばれる同一の点で交差するため、回転式ガントリ（１０）はアイソセンターと言われ、以下、ガントリ（１０）のアイソセンター（２０）と称することもある。実際、よく知られているように、システムの大重量及び機械的不完全性のために、アイソセンターは厳密には単一点と言うよりは小さな球である。
【００２７】
本発明に特有のこととして、配列の最終屈曲磁石（１５）は第１平面Ｐ１内で粒子ビーム（２）を屈曲させるように構成しており、このＰ１はアイソセンター（２０）を包含して軸Ｙと角度αを形成し、αは７０度より大きく、９０度以下である。好ましくは、第１平面Ｐ１と軸Ｙとの間の角度αは８０度より大きく、９０度以下である。
【００２８】
なお、αは、上記第１平面Ｐ１上での軸ＹとＹの正射影との間の角度である。従って、第１平面Ｐ１がＹに対して垂直である場合、αは９０°に等しくなる。
【００２９】
図１の例では、ガントリ（１０）は一連の５つのビーム屈曲磁石：第１（１１）、第２（１２）、第３（１３）、第４（１４）及び第５の最終（１５）屈曲磁石から成る。第１屈曲磁石（１１）はＹ軸に沿って粒子ビーム（２）を受け取り、ＸＹ平面内でビームを９０°屈曲させるように構成している。第５の最終屈曲磁石（１５）は、Ｙ軸との角度αが７０度より大きく９０度以下であるように第１平面Ｐ１において粒子ビーム（２）屈曲させ、ガントリ（１０）のアイソセンター（２０）で粒子ビーム（２）を軸Ｙに向けるように構成している。図１では、第１平面Ｐ１は、以下の３点：アイソセンター（２０）、点「ａ」及び点「ｂ」に形成された平面である。第２、第３及び第４の屈曲磁石はまとめて、第１屈曲磁石（１１）の出口から第５の最終屈曲磁石（１５）への入口まで粒子ビーム（２）を屈曲させるように構成している。このようなガントリ（１０）は、例えば欧州特許公開第０６３５８４９号から公知であり、時には高次よじれガントリ（１０）と呼ばれることもある。
【００３０】
最終屈曲磁石（１５）が第１平面Ｐ１において粒子ビーム（２）を屈曲させるように構成していれば、当然ながら屈曲磁石の他の配列及び構成を用いてもよい。
【００３１】
粒子治療装置（１）には更に、ビーム経路に沿って配置され、標的（５）をガントリ（１０）のアイソセンター（２０）に配置したときに粒子ビーム（２）を標的（５）上で走査するように構成した第１走査磁石（３１）が備えられる。このような走査磁石は当該技術分野において公知である。本発明に特有のこととして、第１走査磁石（３１）は上記第１屈曲磁石（１１）と上記最終屈曲磁石（１５）との間でガントリ（１０）上に配置され、第１走査磁石（３１）は第１平面Ｐ１内で粒子ビーム（２）を走査するように構成している。言い換えれば、第１走査磁石（３１）は、起動したときに粒子ビーム（２）が第１平面Ｐ１内で角度移動するように構成している。従って、その漂遊磁場を減少させるために極間に小さな間隙を設けて最終屈曲磁石（１５）を使用できる。
【００３２】
ＭＲＩシステムの技術分野で知られているように、粒子治療装置（１）には更に、主磁場（Ｂｏ）を共に形成するように構成した２つの別個の主磁石ユニットを備える磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムが備えられる。本発明に特有のこととして、２つの主磁石ユニット（４１、４２）はアイソセンター（２０）のそれぞれ反対側に配置し、軸Ｙと平行又は一致する主磁場（Ｂｏ）を共に形成するように構成している。図１に示すように、第１主磁石ユニット（４１）はアイソセンター（２０）の一方に配置し、第２主磁石ユニット（４２）はアイソセンター（２０）の反対側に配置する。この例では、励磁時に発生される主磁場（Ｂｏ）がアイソセンター（２０）で軸Ｙと一致するように、第１及び第２主磁石ユニット（４２）を配置する。第１及び第２主磁石ユニット（４１、４２）それぞれのボアは患者をＭＲＩ内に導入し、標的（５）をアイソセンター（２０）に配置する。
【００３３】
２つの主磁石ユニット（４１、４２）はＹ方向の幅Ｄの自由空隙により互いに隔てられている。いくつかの例では、幅Ｄは１５ｃｍより狭く、１ｃｍより広い。他の例では、幅Ｄは１０ｃｍより狭く、１ｃｍより広い。他の例では、幅Ｄは８ｃｍより狭く、１ｃｍより広い。
【００３４】
従って、ガントリ（１０）及び第１走査磁石（３１）を上記配置にすると、粒子ビーム（２）はＭＲＩの上記自由空隙を通過することによりＸ方向、又はＸ方向に近い方向で標的（５）を走査できる。
【００３５】
図２は図１の装置をＹＺ平面図として示している。この図では、第１平面Ｐ１と軸Ｙとの間の角度アルファ（α）がより詳細に分かる。この例では、第１平面Ｐ１はＹＺ平面に垂直であるが、平面Ｐ１がアイソセンターを包含し、角度アルファ（α）が７０度より大きく９０度以下であれば他の配向も当然可能である。また、ＭＲＩの２つの主磁石ユニット（４１、４２）に妨げられることなく粒子ビーム（２）をアイソセンター（２０）に到達させるためにαは十分に大きくなければならないことがより詳細に分かる。
【００３６】
図３は、本発明の好ましい実施形態に従った例示的な粒子装置の一部を概略的に示す。この場合、第１平面Ｐ１と軸Ｙ間の角度アルファが９０度に等しいことを除いて、図１の例と同様である。図３はまた、原点がガントリ（１０）のアイソセンター（２０）と一致し、そのＹ軸がガントリ（１０）の回転軸である直交するＸＹＺ基準軸を示す。このような基準軸では、平面Ｐ１はＸＺ平面である。
【００３７】
この例では、ガントリ（１０）は一連の４つのビーム屈曲磁石：第１（１１）、第２（１２）、第３（１３）及び第４（最終）（１５）屈曲磁石から成る。第１屈曲磁石（１１）はＹ軸に沿って粒子ビーム（２）を受け取り、ＸＹ平面内でビームを４５°屈曲させ、ビームを第２屈曲磁石（１２）に向けるように構成している。第２屈曲磁石（１２）はビームをＸＹ平面内で４５°曲げ、ビームをＸ軸に沿って第３屈曲磁石（１３）に向けるように構成している。第３屈曲磁石（１３）はビームをＸＺ平面内で１３５°屈曲させ、ＹＺ平面に向けてビームの方向を戻し、第４（最終）屈曲磁石（１５）に向けるように構成している。第４（最終）屈曲磁石（１５）は、第１平面Ｐ１（ＸＺ平面）内でビームを１３５°屈曲させ、ビームをガントリ（１０）のアイソセンター（２０）に向けるように構成している。このようなガントリ（１０）は螺旋状ガントリ（１０）と呼ばれることもあり、その例は、国際公開特許第８９０９９０６号に記載されている。
【００３８】
この例ではＸＺ平面である第１平面Ｐ１において最終屈曲磁石（１５）が粒子ビーム（２）を曲げるように構成していれば、当然ながら屈曲磁石の他の構成を用いてもよい。
【００３９】
図１の例のように、粒子治療装置（１）には更に、上記第１屈曲磁石（１１）と上記最終屈曲磁石（１５）間でビーム経路に沿って配置され、標的（５）をガントリ（１０）のアイソセンター（２０）に、又はその近傍に配置したときに第１平面Ｐ１において標的（５）上で粒子ビーム（２）を走査するように構成した第１走査磁石（３１）が備えられる。
【００４０】
その有利な結果として、その漂遊磁場を減少させるために磁極面間に狭い間隙を設けて最終屈曲磁石（１５）が使用可能になる。
【００４１】
粒子治療装置（１）には更に、図１について説明したように配置及び構成した２つの別個の主磁石ユニットを備える磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムが備えられる。
【００４２】
本発明に従った装置では、第１走査磁石（３１）は第１平面Ｐ１内でのみ粒子ビーム（２）を走査するように構成することが好ましい。
【００４３】
第１走査磁石（３１）は、ガントリ（１０）の上記一連の屈曲磁石の中の最後から１つ手前の磁石と最終屈曲磁石（１５）との間に配置することが好ましい。
【００４４】
本発明に従った装置は更に、上記最終屈曲磁石（１５）とガントリ（１０）のアイソセンター（２０）との間でガントリ（１０）上に配置した第２走査磁石（３２）を備えることが好ましい。上記第２走査磁石（３２）は、軸Ｙを包含する上記第２平面Ｐ２内で粒子ビーム（２）を走査するように構成している。言い換えれば、第２走査磁石（３２）は、起動したときに粒子ビーム（２）が第２平面Ｐ２内で角度移動するように構成している。図１及び及び図３の例では、第２走査磁石（３２）は、標的（５）がＹ方向でも走査できるように粒子ビーム（２）をＹＺ平面内で移動させるように構成している。粒子ビーム（２）は依然としてＭＲＩの２つの主磁石ユニット（４１、４２）間の自由空隙を通過しなければならないため、第２走査磁石（３２）の走査範囲は第１走査磁石（３１）の操作範囲より狭いものとなる。従って、第２走査磁石（３２）は第１走査磁石（３１）より小さく、最大出力が低いことが好ましい。
【００４５】
本発明に従った装置は更に、標的（５）（例えば患者）を収容し、アイソセンター（２０）に移送するように構成した可動テーブル（５０）、及び当該可動テーブル（５０）を駆動し、標的（５）が照射位置にある間に軸Ｙに沿って移動させる駆動システム（５１）を備えることが好ましい。このような装置は当技術分野で一般的に知られており、患者ロボット又はロボット患者ポジショナーと呼ばれることもある。この好ましい実施形態にに特有のこととして、駆動システム（５１）は標的（５）（患者）が照射位置にある間に標的（５）（患者）をＹ方向に沿って移動させるように構成している。第１走査磁石（３１）による粒子ビーム（２）の走査、及び駆動システム（５１）による軸Ｙに沿った標的（５）の移動を組み合わせることにより、例えば２つの異なる（一般的には直交する）方向で標的（５）のラスタ走査での進行が可能になる。そのような場合、第２走査磁石（３２）は装置（１）内にあってもなくてもよい。
【００４６】
磁気共鳴撮像システムの２つの主磁石ユニット（４１、４２）の各々は超電導電磁石を備えることが好ましい。当技術分野で知られているように、２つの主磁石ユニットの各々はこの場合、外壁を有するクリオスタット内に封入されたコイルを備える。２つの主磁石ユニット（４１、４２）間にある前述の自由空隙はその結果、当然ながら２つの主磁石ユニット（４１、４２）の外壁間の間隙ということになり、この自由空隙の幅（Ｄ）は、 図に示すように、２つの主磁石ユニット（４１、４２）の向かい合う２つの外壁間の自由距離である。
【００４７】
好ましくは、ＭＲＩシステムの第１主磁石ユニット（４１）及び第２主磁石ユニット（４２）は、ガントリ（１０）のアイソセンター（２０）に対して対称に配置され、それによりＭＲＩの撮像中心がガントリ（１０）のアイソセンター（２０）とほぼ一致する。
【００４８】
例えばＭＲＩシステムの２つの主磁石ユニット（４１、４２）の近傍においてビーム経路に対してＭＲＩシステムの主磁場Ｂｏがもたらす可能性のある影響は、ガントリ（１０）の屈曲磁石の少なくとも１つの励磁電流  ―  好ましくは最終屈曲磁石（１５）の励磁電流  ―  ならびに／又は第１及び／もしくは第２走査磁石（３２）の励磁電流に作用することにより、また／あるいは例えばステアリング磁石などの粒子ビーム（２）の経路を変更することが可能な任意の他の既知の手段により、修正してもよい。
【００４９】
好ましくは、粒子ビーム（２）は電子を排除した帯電粒子のビームである。より好ましくは、粒子ビーム（２）は陽子ビーム又は炭素イオンビームである。好ましくは、粒子加速器はサイクロトロン又はシンクロトロン、より好ましくはシンクロサイクロトロン、更に好ましくは超電導シンクロサイクロトロンである。好ましくは、粒子加速器はエネルギーが６０ＭｅＶより高い荷電粒子のビームを発生させて送達するように構成する。
【００５０】
本発明を特定の実施形態に関して説明してきたが、これらは本発明の例示であり、限定するものと解釈すべきではない。より一般的には、本発明が上記に特に示された、また／あるいは記載されたものに限定されていないことは当業者であれば理解しているものとする。
【００５１】
特許請求の範囲における参照番号は、その保護範囲を限定するものではない。
【００５２】
動詞「備える」、「含む」、「から構成される」、又は他の変形ならびにそれらの各活用形を使用することは、記載されている以外の要素の存在を排除するものではない。
【００５３】
ある要素に先行する冠詞「ａ」、「ａｎ」又は「ｔｈｅ」を使用することは、そのような要素が複数存在することを排除するものではない。
【００５４】
本発明はまた次のように説明できる：粒子加速器及び軸Ｙを軸として回転可能なアイソセンターガントリ（１０）を備える、標的（５）に荷電粒子ビーム（２）を照射するための粒子治療装置（１）。ガントリ（１０）には、連続的に屈曲し、最終的に粒子ビーム（２）をガントリ（１０）のアイソセンター（２０）に向ける一連の屈曲磁石が備えられる。上記配列の最終屈曲磁石（１５）は、アイソセンター（２０）を包含して軸Ｙと大角度（好ましくは７０度超、より好ましくは８０度超、更に好ましくは９０度に等しい）をなす第１平面Ｐ１内で粒子ビーム（２）を屈曲するように構成している。またガントリ（１０）には、最終屈曲磁石（１５）の上流に配置され、第１平面Ｐ１において標的（５）上で粒子ビーム（２）を走査するように構成した第１走査磁石（３１）も備えられる。また当該装置には、アイソセンター（２０）のそれぞれ反対側に配置され、軸Ｙと平行又は同軸の主磁場（Ｂｏ）を共に形成するように構成している２つの主磁石ユニット（４１、４２）を有する磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システムも備えられる。従って、標的（５）上で粒子ビーム（２）を走査しているときでも、そうでないときでも、アイソセンター（２０）において標的（５）をＭＲＩ撮像することが可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
2018057858000001.pdf