[發(fā)明專利]粒子線治療計劃裝置及粒子線治療裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210113609.0
• 申請日: 2012-04-17
• 公開（公告）號: CN102743821A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發(fā)明（設計）人: 藤高伸一郎;藤井佑介;藤本林太郎;平本和夫;秋山浩
• 申請（專利權）人: 株式會社日立制作所
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 張敬強;李家浩

技術領域

本發(fā)明涉及將利用粒子線加速器加速的帶電粒子束照射在癌癥患部上而進行癌癥治療的粒子線治療裝置及進行粒子線治療的治療計劃的粒子線治療計劃裝置。

背景技術

粒子線癌癥治療裝置是將利用粒子線加速器加速的帶電粒子束照射在癌癥患部上而進行癌癥治療的裝置。帶電粒子束在利用同步加速器或稱為回旋加速器的粒子線加速器加速到光速左右后，利用粒子束輸送系統(tǒng)輸送到照射噴嘴，在照射噴嘴內以與患部形狀一致的方式形成照射區(qū)域，并照射在患者上。在照射噴嘴中，作為使帶電粒子束形成照射區(qū)域的方法，有利用散射體放大帶電粒子束并利用準直器去除必要的部分進行照射的散射體照射法、或利用掃描電磁鐵使利用粒子束輸送系統(tǒng)輸送來的帶電粒子束與患部形狀一致地進行直接掃描并照射的掃描照射法。掃描照射法由于直接利用電磁鐵使由粒子線加速器加速且利用粒子束輸送系統(tǒng)輸送來的細小的帶電粒子束進行掃描并進行照射，因此能形成與患部形狀一致的劑量分布。

作為位于散射體照射法和掃描照射法的中間的照射方法，有非專利文獻1、非專利文獻2所示的那樣的被稱為均勻掃描的照射方法。均勻掃描是以利用掃描電磁鐵使利用散射體放大的帶電粒子束在橫向上形成一樣的劑量分布的方式進行掃描并照射的照射法。在均勻掃描中，在深度方向的劑量分布放大即SOBP(Spread?Out?Bragg?Peak)形成上使用脊形過濾器。或通過將患部分割為多層后，移動利用帶電粒子束的能量變化進行照射的層，以深度方向的劑量分布相同的方式適當?shù)胤峙涓鲗拥膸щ娏Ｗ邮丈淞浚M行SOBP形成。在均勻掃描中，也可使用用于使劑量分布與患部底形狀一致的作為患者固有器具的物塊。在均勻掃描中，為了決定與患部形狀一致的橫向的照射區(qū)域形狀，使用自動對照射區(qū)域形狀進行整形的多葉式瞄準儀、或利用放電加工等從金屬板挖掘與患部形狀一致的形狀的患者準直器。

在均勻掃描中，只使用一個準直器開口形狀，但如非專利文獻3所示，有將患部分割為層并使多葉式瞄準儀開口與各層的照射區(qū)域形狀一致地進行照射的被稱為層疊原體照射的照射法。層疊原體照射將患部分割為多個層，以與均勻掃描相同地利用掃描電磁鐵使橫向的劑量分布為相同的方式對各層進行掃描并照射。在層疊原體照射中，由于在使用作為患者固有器具的物塊而使劑量分布與患部底面形狀一致之后，照射各層時利用多葉式瞄準儀使橫向的照射區(qū)域與患部各層的橫向形狀一致地進行照射，因此能形成與患部形狀一致的劑量分布。層疊原體照射在規(guī)定各層的照射時的橫向的照射區(qū)域上使用多葉式瞄準儀，在每個層上自動地使照射區(qū)域形狀變化。在層疊原體照射中，利用相同能量的帶電粒子束照射層分割了的患部各層，通過改變帶電粒子束的能量，移動進行照射的層。層疊原體照射與散射體照射法、均勻掃描相比，能形成與患部形狀一致的劑量分布。

如上所述，均勻掃描和層疊原體照射都掃描利用散射體放大了的帶電粒子束并在橫向上進行照射，但與掃描照射法相比，由于還掃描粒子束尺寸大的帶電粒子束，因此橫向需要以利用準直器與患部形狀一致的方式形成照射區(qū)域。在均勻掃描中，使用利用放電加工進行挖掘的患者準直器、或自動整形為患部形狀的多葉式瞄準儀，在層疊原體照射中，由于需要對每個層分割了的各層改變準直器開口，因此使用多葉式瞄準儀。

在均勻掃描或層疊原體照射中，為了在與帶電粒子束行進方向正交的橫向上形成一樣的劑量分布，如專利文獻1及非專利文獻1～4所示，利用散射體放大帶電粒子束，使與掃描照射法相比更大的粒子束尺寸的帶電粒子束一邊在橫向上掃描一邊進行照射。作為一邊利用掃描電磁鐵掃描該更大的粒子束尺寸的帶電粒子束，一邊使高斯分布形狀的劑量分布重合而形成一樣的分布的方法，有專利文獻1及非專利文獻1～4所示的各種方法。

非專利文獻1所示的光柵掃描不利用加速器接通斷開帶電粒子束且以一筆寫下來的方式連續(xù)地掃描矩形形狀的掃描路徑。通過使光柵掃描的掃描線的間隔相對于帶電粒子束的粒子束尺寸σ設為＜2σ，能夠形成一樣的劑量分布區(qū)域。

非專利文獻2所示的鋸齒形掃描在XY平面內獨立地決定X方向和Y方向的帶電粒子束的掃描速度，與光柵掃描相同地，通過不接通斷開帶電粒子束地以一筆寫下來的方式連續(xù)地以鋸齒形形狀進行掃描。在鋸齒形掃描中，與光柵掃描相同，通過使構成鋸齒形狀的掃描線的間隔相對于帶電粒子束尺寸σ設為＜2σ，能夠形成一樣的劑量分布區(qū)域。