(57)【要約】【課題】  荷電粒子線を所望の線量分布で精度よく照射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１は、荷電粒子線Ｒを照射する照射ノズル８と、照射ノズル８内に設けられ、荷電粒子線Ｒのエネルギーを低下させる第１吸収体３１〜第４吸収体３４によって構成されると共に使用する吸収体の組み合わせに応じて荷電粒子線Ｒの飛程を調整するディグレーダ３０と、ディグレーダ３０を荷電粒子線Ｒの照射軸方向に移動させる駆動部４０と、使用する第１吸収体３１〜第４吸収体３４の組み合わせに応じて、ディグレーダ３０が荷電粒子線Ｒの照射軸方向に移動するように駆動部４０を制御する制御装置７と、を備える。【選択図】  図２
2015073827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を照射する照射ノズルと、
前記照射ノズル内に設けられ、前記荷電粒子線のエネルギーを低下させる複数枚のエネルギー吸収体によって構成されると共に使用する前記エネルギー吸収体の組み合わせに応じて前記荷電粒子線の飛程を調整するディグレーダと、
前記ディグレーダを前記荷電粒子線の照射軸方向に移動させる駆動部と、
使用する前記エネルギー吸収体の組み合わせに応じて、前記ディグレーダが前記荷電粒子線の照射軸方向に移動するように前記駆動部を制御する制御部と、を備える荷電粒子線治療装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記エネルギー吸収体のうち前記荷電粒子線の照射軸方向の最も下流側に配置された前記エネルギー吸収体における下流側の面から、アイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように前記駆動部を制御する、請求項１に記載の荷電粒子線治療装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記ディグレーダを通過する前記荷電粒子線の散乱中心からアイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように前記駆動部を制御する、請求項１に記載の荷電粒子線治療装置。
【請求項４】
前記複数枚のエネルギー吸収体のうち最もエネルギー吸収量が大きい前記エネルギー吸収体と２番目にエネルギー吸収量が大きい前記エネルギー吸収体とは、前記荷電粒子線の照射軸方向の両端にそれぞれ配置される、請求項２又は３に記載の荷電粒子線治療装置。
【請求項５】
荷電粒子線を照射する照射ノズルと、
前記照射ノズル内に設けられ、前記荷電粒子線のエネルギーを低下させて前記荷電粒子線の飛程を調整するディグレーダと、
前記ディグレーダを前記荷電粒子線の照射軸方向に移動させる駆動部と、
前記ディグレーダにおける前記荷電粒子線の照射軸方向の最も下流側の面からアイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように前記駆動部を制御する制御部と、を備える荷電粒子線治療装置。
【請求項６】
荷電粒子線を照射する照射ノズルと、
前記照射ノズル内に設けられ、前記荷電粒子線のエネルギーを低下させて前記荷電粒子線の飛程を調整するディグレーダと、
前記ディグレーダを前記荷電粒子線の照射軸方向に移動させる駆動部と、
前記ディグレーダを通過する前記荷電粒子線の散乱中心からアイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように前記駆動部を制御する制御部と、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、荷電粒子線を照射する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に記載された荷電粒子線治療装置は、患者の体内の腫瘍に対し、荷電粒子線をワブラー法（ブロードビーム法）で照射することにより治療を行う装置である。この荷電粒子線治療装置は、荷電粒子を加速させて荷電粒子線を発生させるサイクロトロンと、荷電粒子線のエネルギーを低下させて荷電粒子線の飛程を調整するディグレーダ（レンジシフタ）と、荷電粒子線の照射野を形成するコリメータとを備えている。ディグレーダは、複数枚のエネルギー吸収体によって構成され、荷電粒子線が所望の飛程となるように使用されるエネルギー吸収体の枚数が設定される。ディグレーダによって飛程が調整された荷電粒子線は、コリメータによってその照射される範囲（照射野）が調整された上で、患者の体内の腫瘍に照射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０１−１３１６７５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、荷電粒子線の散乱量は、ディグレーダを通過した後からの距離に大きく依存する。ディグレーダの最も下流側に配置されたエネルギー吸収体の下流側の面と、アイソセンターとの間のギャップが変わると、荷電粒子線の散乱量が大きく変わってしまうおそれがある。散乱量が変わると、患部に照射する荷電粒子線の線量分布が大きく変わってしまう。例えば、ワブラー法によって荷電粒子線を照射する場合、エネルギー吸収体の下流側の面とアイソセンターとの間のギャップが変わり荷電粒子線の散乱量が大きく変わったとしても、コリメータを用いることによって照射野の外側端部の線量については治療計画通りにならないことを抑制することができる。これに対し、スキャニング方式によって荷電粒子線を照射する荷電粒子線治療装置においては、患部の形状（照射野）通りに荷電粒子線を走査するため、通常、ディグレーダよりも荷電粒子線の下流側にはコリメータは設けられていない。このため、スキャニング方式によって荷電粒子線を照射する荷電粒子線治療装置においては、エネルギー吸収体の下流側の面とアイソセンターとの間のギャップが変わり荷電粒子線の散乱量が大きく変わった場合に、治療計画通りの線量分布で荷電粒子線を照射することは困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、荷電粒子線を所望の線量分布で精度よく照射す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】
本発明の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置は、荷電粒子線を照射する照射ノズルと、照射ノズル内に設けられ、荷電粒子線のエネルギーを低下させる複数枚のエネルギー吸収体によって構成されると共に使用するエネルギー吸収体の組み合わせに応じて荷電粒子線の飛程を調整するディグレーダと、ディグレーダを荷電粒子線の照射軸方向に移動させる駆動部と、使用するエネルギー吸収体の組み合わせに応じて、ディグレーダが荷電粒子線の照射軸方向に移動するように駆動部を制御する制御部と、を備える。
【０００７】
この荷電粒子線治療装置では、ディグレーダにおいて使用されるエネルギー吸収体の組み合わせに応じて、ディグレーダが荷電粒子線の照射軸方向に移動する。これにより、エネルギー吸収体の組み合わせによって生じる荷電粒子線の線量分布のばらつきを補正することができる。従って、荷電粒子線を所望の線量分布で精度よく照射することができる。
【０００８】
制御部は、エネルギー吸収体のうち荷電粒子線の照射軸方向の最も下流側に配置されたエネルギー吸収体における下流側の面から、アイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように駆動部を制御してもよい。この場合には、エネルギー吸収体がどのような組み合わせであっても、最も下流側に配置されたエネルギー吸収体の下流側の面と、アイソセンターとの間のギャップが一定となる。従って、荷電粒子線のアイソセンターにおける線量分布において、エネルギー吸収体の組み合わせによるディグレーダとアイソセンターとの間のギャップの依存性を除外することができる。これにより、所望の線量分布でより精度良く荷電粒子線を照射することができる。
【０００９】
制御部は、ディグレーダを通過する荷電粒子線の散乱中心からアイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように駆動部を制御してもよい。この場合には、エネルギー吸収体がどのような組み合わせであっても、荷電粒子線のアイソセンターにおける散乱を同じとすることができる。これにより、所望の線量分布でより精度良く荷電粒子線を照射することができる。
【００１０】
複数枚のエネルギー吸収体のうち最もエネルギー吸収量が大きいエネルギー吸収体と２番目にエネルギー吸収量が大きいエネルギー吸収体とは、荷電粒子線の照射軸方向の両端にそれぞれ配置されていてもよい。この場合、荷電粒子線の最も上流側に配置されたエネルギー吸収体及び最も下流側に配置されたエネルギー吸収体のうち少なくともいずれかが照射軸上に配置されているか否かによって荷電粒子線の線量分布にばらつきが生じやすくなるが、ディグレーダを移動させることによって線量分布のばらつきを補正することができる。このため、所望の線量分布で精度良く荷電粒子線を照射することができる。
【００１１】
本発明の他の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置は、荷電粒子線を照射する照射ノズルと、照射ノズル内に設けられ、荷電粒子線のエネルギーを低下させて荷電粒子線の飛程を調整するディグレーダと、ディグレーダを荷電粒子線の照射軸方向に移動させる駆動部と、ディグレーダにおける荷電粒子線の照射軸方向の最も下流側の面からアイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように駆動部を制御する制御部と、を備える。
【００１２】
この荷電粒子線治療装置では、ディグレーダにおける荷電粒子線の照射軸方向の最も下流側の面からアイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように、ディグレーダが荷電粒子線の照射軸方向に移動する。これにより、ディグレーダによって荷電粒子線の飛程を変えた際に荷電粒子線の線量分布にばらつきが生じる場合であっても、ディグレーダを移動させることによって線量分布のばらつきを補正することができる。従って、荷電粒子線を所望の線量分布で精度よく照射することができる。
【００１３】
本発明の更に他の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置は、荷電粒子線を照射する照射ノズルと、照射ノズル内に設けられ、荷電粒子線のエネルギーを低下させて荷電粒子線の飛程を調整するディグレーダと、ディグレーダを荷電粒子線の照射軸方向に移動させる駆動部と、ディグレーダを通過する荷電粒子線の散乱中心からアイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように駆動部を制御する制御部と、を備える。
【００１４】
この荷電粒子線治療装置では、ディグレーダを通過する荷電粒子線の散乱中心からアイソセンターまでの距離が予め設定した距離となるように、ディグレーダが荷電粒子線の照射軸方向に移動する。これにより、ディグレーダによって荷電粒子線の飛程を変えた際に荷電粒子線の線量分布にばらつきが生じる場合であっても、ディグレーダを移動させることによって荷電粒子線のアイソセンターにおける散乱を同じとすることができる。従って、荷電粒子線を所望の線量分布で精度よく照射することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の種々の実施形態によれば、荷電粒子線を所望の線量分布で精度よく照射することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】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】図１の荷電粒子線治療装置の概略構成図である。
【図３】図２のディグレーダの構成を示す模式図である。
【図４】図２のディグレーダの駆動構成を示す模式図である。
【図５】ディグレーダの駆動位置を示す図であり、（ａ）は基軸上に第１吸収体〜第４吸収体が配置された状態、（ｂ）は基軸上に第１吸収体のみが配置された状態を示す模式図である。
【図６】第１変形例に係るディグレーダの駆動位置を示す図であり、（ａ）は基軸上に第１吸収体〜第４吸収体が配置された状態、（ｂ）は基軸上に第１吸収体のみが配置された状態を示す模式図である。
【図７】第２変形例に係るディグレーダの駆動位置を示す図であり、（ａ）は吸収体を伸ばした状態、（ｂ）は吸収体を縮めた状態を示す模式図である。
【図８】第３変形例に係るディグレーダの駆動位置を示す図であり、（ａ）は吸収体を伸ばした状態、（ｂ）は吸収体を縮めた状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、荷電粒子線治療装置１は、患者１３が置かれる治療台１１と、治療台１１を収容可能であって治療台回りに回転可能な回転ガントリ１２と、回転ガントリ１２の内側に設けられて荷電粒子線Ｒを照射する照射ノズル（照射部）８と、荷電粒子線Ｒを生成する加速器２とを備えている。
【００１９】
図２は、荷電粒子線をスキャニング法で照射する荷電粒子線治療装置の概略構成図である。図２に示すように、荷電粒子線治療装置１は、患者１３の体内の腫瘍（被照射体）１４に対し、荷電粒子線Ｒを照射するものである。荷電粒子線Ｒ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。荷電粒子線Ｒは、加速器２において発生する。加速器２は、荷電粒子を加速させて、荷電粒子線Ｒ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、サイクロシンクロトロン、ライナック等が挙げられる。
【００２０】
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Ｒ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Ｒの照射軸とする。図２等では、基軸ＡＸに沿って荷電粒子線Ｒ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。
【００２１】
図２に示すように、照射ノズル８は、走査電磁石３ａ，３ｂ、モニタ４ａ，４ｂ、収束体６ａ，６ｂ、ディグレーダ３０、及び、駆動部４０（図４参照）を備えている。走査電磁石３ａ，３ｂ、モニタ４ａ，４ｂ、収束体６ａ，６ｂ、ディグレーダ３０、及び駆動部４０は、照射ノズル８に収納されている。照射ノズル８内に収容されたディグレーダ３０等の各構成要素及び加速器２は、荷電粒子線治療装置１に設けられた制御装置（制御部）７によって制御される。
【００２２】
加速器２で発生した荷電粒子線Ｒは、ビーム輸送系によって照射ノズル８へ輸送される。この加速器２は、制御装置７に接続されており、供給される電流が制御される。
【００２３】
走査電磁石３ａ，３ｂは、それぞれ一対の電磁石から構成され、制御装置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Ｒを走査する。Ｘ方向走査電磁石３ａは、Ｘ方向に荷電粒子線Ｒを走査し、Ｙ方向走査電磁石３ｂは、Ｙ方向に荷電粒子線Ｒ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。
【００２４】
モニタ４ａは、荷電粒子線Ｒのビーム位置を監視する。モニタ４ｂは、荷電粒子線Ｒの線量の絶対値と荷電粒子線Ｒの線量分布とを監視する。各モニタ４ａ，４ｂは、監視した監視情報を制御装置７に出力する。モニタ４ａは、荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上であって、加速器２の下流側でＸ方向走査電磁石３ａの上流側に配置されている。モニタ４ｂは、基軸ＡＸ上であってＹ方向走査電磁石３ｂの下流側に配置されている。
【００２５】
収束体６ａ，６ｂは、例えば荷電粒子線Ｒを絞って収束させるものであり、ここでは、電磁石が用いられている。収束体６ａは、基軸ＡＸ上であって加速器２とモニタ４ａとの間に配置され、収束体６ｂは、基軸ＡＸ上であって、モニタ４ａと走査電磁石３ａとの間に配置されている。
【００２６】
ディグレーダ３０は、通過する荷電粒子線Ｒのエネルギーを低下させて荷電粒子線Ｒ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Ｒの下流側に設けられ、患者１３の体内における荷電粒子線Ｒの最大到達深さを調整する。なお、本実施形態において「飛程」とは、患者１３の体表から荷電粒子線Ｒが運動エネルギーを失って静止するまでに進む距離である。より詳細には、飛程は、最大線量を１００％とした場合に、最大線量となる照射距離（深さ）よりも深い側であって、線量が９０％となる深さである。荷電粒子線Ｒを腫瘍１４に照射するときは、腫瘍１４をＺ方向に仮想的に複数の層に分割し、各層に設定された照射範囲において所定の走査パターンに沿って荷電粒子線Ｒを走査しながら照射を行う。一の層に対する荷電粒子線Ｒの照射が完了した後、ディグレーダ３０（また、加速器２の直後のディグレーダも用いてもよい）で飛程を調整し、他の層に対して荷電粒子線Ｒの照射を行う。ディグレーダ３０は、Ｙ方向走査電磁石３ｂから、１５００ｍｍ〜２０００ｍｍ程度の位置に配置されている。
【００２７】
荷電粒子線Ｒの飛程の調整は、荷電粒子線Ｒのディグレーダ３０内の通過距離を変えることによってなされる。ディグレーダ３０の構成について、詳しくは後述する。ディグレーダ３０を設ける位置は、走査電磁石３ａ，３ｂより下流側であれば特に限定されないが、スキャニング法を採用する場合、モニタ４ｂよりも下流側に設けることが好ましい。本実施形態において、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Ｒの下流側の端部である。ディグレーダ３０よりも、荷電粒子線Ｒの下流側は、大気又は所定のガスで満たされている。
【００２８】
制御装置７は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等により構成されている。この制御装置７は、モニタ４ａ，４ｂから出力された監視情報に基づいて、加速器２、走査電磁石３ａ，３ｂ、収束体６ａ，６ｂ及びディグレーダ３０を制御する。
【００２９】
図２に示す荷電粒子線治療装置１により、スキャニング法によって荷電粒子線Ｒの照射を行う場合、所定の飛程となるようにディグレーダ３０をセットすると共に、通過する荷電粒子線Ｒが収束するように収束体６ａ，６ｂを作動状態（ＯＮ）とする。
【００３０】
続いて、加速器２から荷電粒子線Ｒを出射する。出射された荷電粒子線Ｒは、走査電磁石３ａ，３ｂにより走査されると共に、ディグレーダ３０で荷電粒子線Ｒの飛程が調整される。これにより、荷電粒子線Ｒ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後、次の層へ荷電粒子線Ｒを照射する。
【００３１】
更に、制御装置７は、駆動部４０を制御し、ディグレーダ３０を荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸに沿って移動させる。制御装置７による駆動部４０の制御について、詳しくは後述する。
【００３２】
次に、ディグレーダ３０の構成の詳細について、図３を用いて説明する。図３に示すようにディグレーダ３０は、エネルギー吸収体としての第１吸収体３１、第２吸収体３２、第３吸収体３３及び第４吸収体３４と、アクチュエータ３５とを含んで構成される。第１吸収体３１〜第４吸収体３４は、荷電粒子線Ｒのエネルギーを吸収するものである。第１吸収体３１〜第４吸収体３４は、板形状を有し、荷電粒子線Ｒの照射軸方向の厚みが互いに異なっている。本実施形態においては、第１吸収体３１、第４吸収体３４、第２吸収体３２、第３吸収体３３の順で厚みが薄くなっている。また、第１吸収体３１〜第４吸収体３４は、荷電粒子線Ｒの照射軸方向の上流側から下流側に向かって、第１吸収体３１、第２吸収体３２、第３吸収体３３、第４吸収体３４の順で配置されている。第１吸収体３１〜第４吸収体３４として、例えば、アクリル板を用いることができる。
【００３３】
アクチュエータ３５は、制御装置７からの指示に基づいて、第１吸収体３１〜第４吸収体３４を、Ｚ方向と直交する平面内で往復動させる。アクチュエータ３５は、第１吸収体３１〜第４吸収体３４を、互いに独立して、荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上へ配置し、及び、基軸ＡＸ上から退避させることができる。このように、荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上に配置される第１吸収体３１〜第４吸収体３４の枚数を変更することで、荷電粒子線Ｒが基軸ＡＸ上において第１吸収体３１等のエネルギー吸収体を通過する長さを変更することができる。これにより、荷電粒子線Ｒの飛程の調整を行うことができる。
【００３４】
次に、駆動部４０の構成の詳細について、図４を用いて説明する。図４に示すように、駆動部４０は、モータ４１及びボールねじ４２を含んで構成される。ボールねじ４２は、延在方向が基軸ＡＸと平行となるように配置されている。ボールねじ４２は、ディグレーダ３０を収容する筐体部３０Ｘに取り付けられたナット部３０Ｘａにねじ込まれている。ボールねじ４２が回転することにより、筐体部３０Ｘがボールねじ４２の延在方向に沿って移動する。即ち、ボールねじ４２が回転することにより、ディグレーダ３０が荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸに沿って移動する。ボールねじ４２にはモータ４１からの駆動力が伝達される。モータ４１は、制御装置７によって制御される。
【００３５】
次に、制御装置７による駆動部４０の制御の詳細について説明する。制御装置７は、荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上に配置された第１吸収体３１〜第４吸収体３４の組み合わせに応じて、ディグレーダ３０が基軸ＡＸ上に沿って移動するように駆動部４０のモータ４１を制御する。より詳細には、制御装置７は、荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上に配置された第１吸収体３１〜第４吸収体３４のうち、基軸ＡＸの最も下流側に配置された吸収体における下流側の面からアイソセンターＰまでの距離が予め定められた距離Ｌ１となるようにモータ４１を制御し、ディグレーダ３０を移動させる。
【００３６】
具体的には、例えば、図５（ａ）に示すように荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上に第１吸収体３１〜第４吸収体３４を配置する場合、制御装置７は、基軸ＡＸ上の最も下流側に配置された第４吸収体３４の下流側の面からアイソセンターＰまでの距離が、予め定められた距離Ｌ１となるようにモータ４１を制御し、ディグレーダ３０を移動させる。また、例えば、図５（ｂ）に示すように荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上に第１吸収体３１のみを配置する場合、制御装置７は、第１吸収体３１の下流側の面からアイソセンターＰまでの距離が、予め定められた距離Ｌ１となるようにモータ４１を制御し、ディグレーダ３０を移動させる。なお、アイソセンターＰとは、基軸ＡＸと、回転ガントリ１２の回転軸ＣＸとの交点である。
【００３７】
なお、制御装置７は、第１吸収体３１〜第４吸収体３４の位置関係、及び、互いの間隔等の情報を予め記憶している。このため、制御装置７は、これらの情報、及び、基軸ＡＸ上に配置した第１吸収体３１〜第４吸収体３４の情報等に基づいて、ディグレーダ３０の基軸ＡＸ方向の位置を制御することができる。
【００３８】
本実施形態は以上のように構成され、荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上に配置される第１吸収体３１〜第４吸収体３４の組み合わせに応じて、基軸ＡＸ上の最も下流側に配置された吸収体の下流側の面からアイソセンターＰまでの距離が予め定められた距離Ｌ１となるように、ディグレーダ３０が基軸ＡＸに沿って移動する。これにより、基軸ＡＸ上に配置される第１吸収体３１〜第４吸収体３４がどのような組み合わせであっても、最も下流側に配置された吸収体の下流側の面と、アイソセンターＰとの間のギャップが一定となる。
【００３９】
荷電粒子線Ｒの散乱量は、ディグレーダ３０を通過した後からの距離に大きく依存するため、最も下流側に配置された吸収体の下流側の面と、アイソセンターＰとの間のギャップが変わると、荷電粒子線Ｒの散乱量が大きく変わってしまうおそれがある。荷電粒子線Ｒの散乱量が大きく変わってしまうと、患部１４へ照射する荷電粒子線Ｒの線量分布が大きく変わってしまう。特に、照射野の縁よりも外側へ照射されてしまう荷電粒子線の線量が増えてしまう。つまり、最も下流側に配置された吸収体の下流側の面と、アイソセンターＰとの間のギャップが変わると、治療計画通りの線量分布での照射ができなくなるおそれがある。このため、最も下流側に配置された吸収体の下流側の面と、アイソセンターＰとの間のギャップを一定にすることで、基軸ＡＸ上に配置される第１吸収体３１〜第４吸収体３４の組み合わせによって患部１４へ照射する荷電粒子線Ｒの線量分布が大きく変化してしまうことを抑制することができる。
【００４０】
このように荷電粒子線治療装置１は、第１吸収体３１〜第４吸収体３４の組み合わせによって生じる荷電粒子線Ｒの線量分布のばらつきを補正することができ、荷電粒子線Ｒを所望の線量分布で精度よく照射することができる。
【００４１】
ディグレーダ３０において、エネルギー吸収量が最も大きい第１吸収体３１が荷電粒子線Ｒの最も上流側に配置され、２番目にエネルギー吸収量が大きい第４吸収体３４が荷電粒子線Ｒの最も下流側に配置されている。この場合、第４吸収体３４が基軸ＡＸ上に配置されているか否かによって、基軸ＡＸ上において最も最下流側に配置された吸収体の下流側の面からアイソセンターＰまでの距離の変動が大きくなり、荷電粒子線Ｒの線量分布にばらつきが生じやすくなる。そこで本実施形態の照射ノズル８のようにディグレーダ３０を移動させることによって、この線量分布のばらつきを補正することが可能となる。
【００４２】
次に、第１変形例について説明する。本変形例は、上記実施形態に対し、制御装置７によるディグレーダ３０の移動の制御方法のみ変更したものである。本変形例において制御装置７は、ディグレーダ３０を通過する荷電粒子線Ｒの散乱中心からアイソセンターＰまでの距離が予め定められた距離Ｌ２となるように駆動部４０のモータ４１を制御し、ディグレーダ３０を移動させる。
【００４３】
具体的には、例えば、図６（ａ）に示すように荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上に第１吸収体３１〜第４吸収体３４を配置する場合、制御装置７は、ディグレーダ３０を通過する荷電粒子線Ｒの散乱中心ＷとアイソセンターＰとの距離が距離Ｌ２となるようにモータ４１を制御し、ディグレーダ３０を移動させる。また、例えば、図６（ｂ）に示すように荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ上に第１吸収体３１のみを配置する場合、制御装置７は、ディグレーダ３０を通過する荷電粒子線Ｒの散乱中心ＷとアイソセンターＰとの距離が距離Ｌ２となるようにモータ４１を制御し、ディグレーダ３０を移動させる。
【００４４】
この場合には、基軸ＡＸ上に配置される第１吸収体３１〜第４吸収体３４がどのような組み合わせであっても、荷電粒子線ＲのアイソセンターＰにおける散乱を同じとすることができる。これにより、基軸ＡＸ上に配置される第１吸収体３１〜第４吸収体３４がどのような組み合わせであっても、荷電粒子線Ｒを所望の線量分布で精度よく照射することができる。
【００４５】
また、ディグレーダ３０において、エネルギー吸収量が最も大きい第１吸収体３１が荷電粒子線Ｒの最も上流側に配置され、２番目にエネルギー吸収量が大きい第４吸収体３４が荷電粒子線Ｒの最も下流側に配置されている。この場合、第１吸収体３１及び第４吸収体３４の少なくともいずれかが基軸ＡＸ上に配置されているか否かによって、荷電粒子線Ｒの線量分布にばらつきが生じやすくなる。そこで本変形例の照射ノズル８のようにディグレーダ３０を移動させることによって、第１吸収体３１〜第４吸収体３４がどのような組み合わせであっても、荷電粒子線ＲのアイソセンターＰにおける散乱を同じとすることができる。
【００４６】
次に、第２変形例について説明する。本変形例は、上記実施形態に対し、ディグレーダ３０に代えて構成の異なるディグレーダ３０Ａを用いたものである。本変形例におけるディグレーダ３０Ａは、荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸ方向に伸縮可能な蛇腹状の筐体部３６、及び、筐体部３６内に充填された吸収体３７を含んで構成される。吸収体３７として、例えば、水等の液体を用いることができる。筐体部３６を伸縮させることによって、基軸ＡＸ上における吸収体３７の長さを変えることができる。これにより、吸収体３７を通過する荷電粒子線Ｒのエネルギーの低下量を変えることができ、荷電粒子線Ｒの飛程を調整することが可能となる。
【００４７】
なお、筐体部３６を伸縮させることによって筐体部３６内の体積が変化するため、筐体部３６内を満たすために必要な吸収体３７の量が変化する。このため、筐体部３６にリザーバタンク等を接続しておいてもよい。筐体部３６の伸縮は、図示しないアクチュエータによって行われる。筐体部３６を伸縮させるアクチュエータは、制御装置７によって制御される。また、上記実施形態等と同様に、ディグレーダ３０Ａは、駆動部４０によって基軸ＡＸに沿って移動させられる。
【００４８】
制御装置７は、例えば、図７（ａ）に示すように筐体部３６が伸びている状態、及び、図７（ｂ）に示すように筐体部３６が縮んでいる状態のように、筐体部３６がどのような伸縮状態であっても、ディグレーダ３０Ａにおける荷電粒子線Ｒの基軸ＡＸの最も下流側の面からアイソセンターＰまでの距離が予め定められた距離Ｌ３となるように、駆動部４０のモータ４１を制御し、ディグレーダ３０Ａを移動させる。
【００４９】
この場合には、基軸ＡＸ上における吸収体３７がどのような伸縮状態であっても、ディグレーダ３０Ａの最も下流側の面とアイソセンターＰとの間のギャップが一定となる。従って、吸収体３７を伸縮のみさせた場合に生じる荷電粒子線Ｒの線量分布のばらつきを補正することができ、荷電粒子線Ｒを所望の線量分布で精度よく照射することができる。
【００５０】
次に、第３変形例について説明する。本変形例は、図７を用いて説明した上記第２変形例に対し、制御装置７によるディグレーダ３０Ａの移動の制御方法のみ変更したものである。本変形例において制御装置７は、ディグレーダ３０Ａを通過する荷電粒子線Ｒの散乱中心からアイソセンターＰまでの距離が予め定められた距離Ｌ４となるように駆動部４０のモータ４１を制御し、ディグレーダ３０Ａを移動させる。
【００５１】
具体的には、例えば、図８（ａ）に示すように筐体部３６が伸びている状態、及び、図８（ｂ）に示すように筐体部３６が縮んでいる状態のように、筐体部３６がどのような伸縮状態であても、ディグレーダ３０Ａを通過する荷電粒子線Ｒの散乱中心ＷとアイソセンターＰとの距離が距離Ｌ４となるようにモータ４１を制御し、ディグレーダ３０Ａを移動させる。
【００５２】
この場合には、基軸ＡＸ上における吸収体３７がどのような伸縮状態であっても、荷電粒子線ＲのアイソセンターＰにおける散乱を同じとすることができる。これにより、基軸ＡＸ上における吸収体３７がどのような伸縮状態であっても、荷電粒子線Ｒを所望の線量分布で精度よく照射することができる。
【００５３】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態、第１変形例及び第２変形例では、ディグレーダ３０は第１吸収体３１〜第４吸収体３４の４枚のエネルギー吸収体を備えているものとしたが、４枚に限定されない。また、エネルギー吸収量が最も大きい第１吸収体３１を荷電粒子線Ｒの最も上流側に配置し、２番目にエネルギー吸収量が大きい第４吸収体３４を荷電粒子線Ｒの最も下流側に配置するものとしたが、第１吸収体３１〜第４吸収体３４の配置の順序はこれに限定されない。
【００５４】
また、実施形態及び各変形例において、ディグレーダ３０，３０Ａを基軸ＡＸに沿って移動させる構成を、荷電粒子線Ｒをスキャニング法で照射する荷電粒子線治療装置１に適用するものとしたが、荷電粒子線Ｒをワブラー法で照射する荷電粒子線治療装置１に適用してもよい。この場合にも、荷電粒子線Ｒを所望の線量分布で精度よく照射することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１…荷電粒子線治療装置、２…加速器、７…制御装置（制御部）、８…照射ノズル、３０，３０Ａ…ディグレーダ、３１…第１吸収体（エネルギー吸収体）、３２…第２吸収体（エネルギー吸収体）、３３…第３吸収体（エネルギー吸収体）、３４…第４吸収体（エネルギー吸収体）、３７…吸収体（エネルギー吸収体）、４０…駆動部。
【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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【図８】
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