JP2017192669A - 荷電粒子線治療装置、及びリッジフィルタ - Google Patents

Abstract

【課題】拡大ブラッグピークを所望の特性に近づけることができる荷電粒子線治療装置及びリッジフィルタを提供する。【解決手段】リッジフィルタ２２は、Ｚ軸方向（荷電粒子線の照射方向）と直交する方向であるＸ軸方向（幅方向）へ並べられる複数のフィン１２と、フィン１２を支持する土台部１１と、を有している。このような構成において、フィン１２は、土台部１１と一体的に形成されている。従って、フィン１２と土台部１１との間の位置精度を向上することができる。フィン１２と土台部１１との位置精度が向上することで、フィン１２の所望の位置に荷電粒子線Ｒを通過させることができる。これにより、拡大ブラッグピークを所望の特性に近づけることができる。【選択図】図５

Description

本発明は、荷電粒子線治療装置、及びリッジフィルタに関する。

従来、荷電粒子線を照射する荷電粒子線治療装置が知られている。このような荷電粒子線治療装置は、荷電粒子線の拡大ブラッグピークを生成するためのリッジフィルタを有する場合がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−３１４３２４号公報

上述のような荷電粒子線治療装置において、リッジフィルタは、幅方向に並設される複数のフィンと、フィンを支持する土台部と、を有している。ここで、土台部に対してフィンを取り付ける場合に、フィンと土台部との間にずれが生じると、拡大ブラッグピークが所望の特性からずれてしまうという問題がある。

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、拡大ブラッグピークを所望の特性に近づけることができる荷電粒子線治療装置及びリッジフィルタを提供することを目的とする。

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、荷電粒子線の拡大ブラッグピークを生成するリッジフィルタを有し、荷電粒子線を被照射体へ照射する照射部と、加速器から出射された荷電粒子線を照射部へ輸送する輸送ラインと、を備え、リッジフィルタは、荷電粒子線の照射方向と直交する方向である幅方向へ並べられる複数のフィンと、フィンを支持する土台部と、を有し、フィンは、土台部と一体的に形成されている。

本発明に係る荷電粒子線治療装置では、リッジフィルタは、荷電粒子線の照射方向と直交する方向である幅方向へ並べられる複数のフィンと、フィンを支持する土台部と、を有している。このような構成において、フィンは、土台部と一体的に形成されている。従って、フィンと土台部との間の位置精度を向上することができる。フィンと土台部との位置精度が向上することで、フィンの所望の位置に荷電粒子線を通過させることができる。これにより、拡大ブラッグピークを所望の特性に近づけることができる。

また、複数のフィンのうち、少なくとも幅方向における最も外側に位置するフィンは、幅方向における中央側へ向けて傾いていてよい。幅方向における外側のフィンに対しては、荷電粒子線は基軸から傾斜した状態にて入射する。従って、それに対応するように、少なくとも幅方向における最も外側に位置するフィンが、幅方向における中央側へ向けて傾くことにより、荷電粒子線がフィン内を通過する距離を所望の値に近づけることができる。これにより、拡大ブラッグピークを所望の特性に近づけることができる。

また、フィンは、幅方向における外側に位置するものほど、傾斜角度が大きくてよい。荷電粒子線は、幅方向における外側ほど基軸からの傾きが大きくなるため、フィンの傾斜角度を荷電粒子線の傾きに対応させることができる。

また、それぞれのフィンに対して、その中心を通る軸線を設定した場合、フィンは、それぞれの軸線が予め設定された点で交わるように傾斜していてよい。このような構成により、それぞれのフィンの傾斜角度を荷電粒子線の傾きに対応させることができる。

また、複数のフィンのうち、少なくとも幅方向における最も外側に位置するフィンは、中央側に位置するフィンの高さよりも低く、外側に位置するフィンの密度は、中央側に位置するフィンよりも高く、中央側に位置するフィンは、土台部と一体的に形成されていてよい。このような構成により、荷電粒子線の傾きが大きくなる幅方向における外側では、フィンの高さと密度を調整することによって、荷電粒子線の傾きに応じて減衰量を調整することができる。一方、荷電粒子線の傾きが小さくなる幅方向における内側では、フィンを土台部と一体的に形成することで、フィンの位置精度を向上させることができる。

本発明に係るリッジフィルタは、荷電粒子線の拡大ブラッグピークを生成する荷電粒子線治療装置用のリッジフィルタであって、荷電粒子線の照射方向と直交する方向である幅方向へ並べられる複数のフィンと、フィンを支持する土台部と、を有し、フィンは、土台部と一体的に形成されている。

本発明に係るリッジフィルタによれば、上述の荷電粒子線治療装置と同様の作用・効果を得ることができる。

本発明によれば、拡大ブラッグピークを所望の特性に近づけることができる。

図１は、本発明の実施形態に係る荷電粒子線治療装置を設置した建屋の断面図である。 図２は、本発明の実施形態に係る荷電粒子線治療装置の照射部付近の構成を示す斜視図である。 図３は、本発明の実施形態に係る荷電粒子線治療装置の概略構成図である。 図３に示す照射部の概略構成図である。 図４に示すリッジフィルタの拡大断面図である。 図４に示すリッジフィルタをＺ軸方向負側から見た図である。 変形例に係るリッジフィルタの拡大断面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る荷電粒子線治療装置、及びリッジフィルタについて説明する。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。

図１は、本発明の実施形態に係る荷電粒子線治療装置を設置した建屋の断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る荷電粒子線治療装置の照射部付近の構成を示す斜視図である。図３は、本発明の実施形態に係る荷電粒子線治療装置の概略構成図である。図３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。

なお、以下の説明においては、「Ｘ軸方向」、「Ｙ軸方向」、「Ｚ軸方向」という語を用いて説明する。「Ｚ軸方向」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３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。なお、以下の説明では、基軸ＡＸに沿って荷電粒子線Ｒが照射される方向を「荷電粒子線Ｒの照射方向」であるものとする。「Ｘ軸方向」とは、Ｚ軸方向と直交する平面内における一の方向である。「Ｙ軸方向」とは、Ｚ軸方向と直交する平面内においてＸ軸方向と直交する方向である。

図１及び図３に示すように、荷電粒子線治療装置１は、加速器２と、照射部（照射ノズル）８を備える回転ガントリー３と、輸送ライン４０と、制御装置７と、を備えている。図１に示すように、荷電粒子線治療装置１は、建物の中に設置されている。図１に示す例では、建物は複数階（ここでは２階）の建物であり、加速器２及び回転ガントリー３は、それぞれの階層の部屋に設置されている。輸送ライン４０は、建物の各階層にわたって設けられており、加速器２と回転ガントリー３の照射部８（図２参照）を接続している。照射部８による荷電粒子線の照射方向は、回転ガントリー３の回転によって変更可能である。

加速器２は、荷電粒子を加速して、荷電粒子線Ｒを出射する。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。加速器２で発生した荷電粒子線Ｒは、輸送ライン４０によって照射部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、制御装置７によってその動作が制御される。

輸送ライン４０は、加速器２から出射された荷電粒子線Ｒを照射部８へ輸送するラインである。輸送ライン４０には、図示されない偏向電磁石等が複数設けられている。

照射部８は、走査電磁石３ａ，３ｂと、モニタ４ａ，４ｂと、散乱体５と、リッジフィルタ２２と、ディグレーダ３０と、マルチリーフコリメータ２４と、ボーラス２６と、患者コリメータ２７と、を備える。なお、ディグレーダ３０及び患者コリメータ２７は省略してもよい。

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軸方向走査電磁石３ａは、Ｘ軸方向に荷電粒子線Ｒを走査し、Ｙ軸方向走査電磁石３ｂは、Ｙ軸方向に荷電粒子線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。

モニタ４ａは、荷電粒子線Ｒのビーム位置を監視し、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軸方向走査電磁石３ａの上流側に配置されている。モニタ４ｂは、基軸ＡＸ上であってディグレーダ３０の下流側に配置されている。ただし、各モニタ４ａ，４ｂの位置は特に限定されない。

散乱体５は、通過する荷電粒子線Ｒを、照射軸と直交する方向に広がりを持つ幅広のビームに拡散する。この散乱体５は、板状を呈し、例えば厚さ数ｍｍのタングステンで形成されている。散乱体５は、基軸ＡＸ上において、走査電磁石３ｂの下流側でモニタ４ｂの上流側に配置されている。

リッジフィルタ２２は、荷電粒子線Ｒの線量分布を調整するものである。具体的には、リッジフィルタ２２は、患者１３の体内の腫瘍１４の厚さ（照射方向の長さ）に対応するように、荷電粒子線Ｒに拡大ブラッグピーク（ＳＯＢＰ）を与える。これにより、荷電粒子線Ｒのブラッグピークが厚さ方向（ここではＺ軸方向）に一様に広がる。リッジフィルタ２２は、基軸ＡＸ上において散乱体５の下流側でモニタ４ｂの上流側に配置されている。なお、リッジフィルタ２２の詳細な説明は、後述する。

ディグレーダ３０は、基軸ＡＸ上においてリッジフィルタ２２とモニタ４ｂとの間に配置されている。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当該荷電粒子線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、照射部８内のディグレーダ３０で微調整が行われてよい。ディグレーダ３０は、基軸ＡＸ上であって、走査電磁石３ａ，３ｂ、散乱体５、及びリッジフィルタ２２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。ただし、ディグレーダ３０の位置は特に限定されない。ディグレーダ３０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に拡がる板状の部材である。

マルチリーフコリメータ（Multi Leaf Collimator:以下、「ＭＬＣ」という）２４は、照射方向と垂直な平面方向における荷電粒子線Ｒの形状（平面形状）を整形するものであり、複数の櫛歯を含む遮線部２４ａ，２４ｂを有している。遮線部２４ａ，２４ｂは、互いに突き合わせるように配置されており、これらの遮線部２４ａ，２４ｂ間には、開口部２４ｃが形成されている。このＭＬＣ２４は、開口部２４ｃに荷電粒子線Ｒを通過させることで、開口部２４ｃの形状に対応する輪郭に荷電粒子線Ｒを切り取る。

また、ＭＬＣ２４は、Ｚ軸方向と直交する方向に遮線部２４ａ，２４ｂを進退させることで、開口部２４ｃの位置及び形状を変化することが可能となっている。さらに、ＭＬＣ２４は、リニアガイド２８で照射方向に沿って案内されており、Ｚ軸方向に沿って移動可能になっている。このＭＬＣ２４は、モニタ４ｂの下流側に配置されている。

ボーラス２６は、荷電粒子線Ｒの最大到達深さの部分の立体形状を、腫瘍１４の最大深さ部分の形状に合わせて整形する。このボーラス２６の形状は、例えば、腫瘍１４の輪郭線と、Ｘ線ＣＴのデータから求められる周辺組織の電子密度とに基づいて算出される。ボーラス２６は、基軸ＡＸ上においてＭＬＣ２４の下流側に配置されている。患者コリメータ２７は、荷電粒子線Ｒの平面形状を腫瘍１４の平面形状に合わせて最終的に整形するものである。この患者コリメータ２７は、基軸ＡＸ上においてボーラス２６の下流側に配置されており、ＭＬＣ２４の代わりとして用いられてもよいし、ＭＬＣ２４と患者コリメータ２７の双方を用いてもよい。ボーラス２６及び患者コリメータ２７は、照射部８の先端部８ａに設けられている。

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、散乱体５、リッジフィルタ２２、ディグレーダ３０、及びＭＬＣ２４のそれぞれの動作を必要に応じて制御する。

図３に示す荷電粒子線治療装置１により、ワブラー法（ブロードビーム法）によって荷電粒子線Ｒの照射を行う場合、所定の飛程に調整可能なディグレーダ３０をセットすると共に、ＭＬＣ２４の遮線部２４ａ，２４ｂが進退されて開口部２４ｃが所定形状とされる。

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によって円を描くように走査されて散乱体５によって拡散された後、リッジフィルタ２２、ディグレーダ２３、ＭＬＣ２４、ボーラス２６及び患者コリメータ２７によって整形及び調整される。これにより、腫瘍１４の形状に沿った一様照射範囲でもって腫瘍１４に荷電粒子線Ｒが照射されることとなる。

なお、図３では、ワブラー法による荷電粒子線治療装置１を例示したが、必要な構成要素のセット・退避を切り替えることで、ワブラー法と他の照射方法（例えば、スキャニング法や積層原体法）とを切替可能な構成としてもよい。また、本実施形態に係るリッジフィルタ２２は、拡大ブラッグピークを生成する場合であれば照射方式に関わらず用いることができるため、スキャニング法や積層原体法による照射の際に用いてもよい。

次に、リッジフィルタ２２の構成の詳細について、図４〜図６を用いて説明する。なお、本実施形態では、Ｘ軸方向が請求項における「幅方向」に該当するものとして説明するが、ＸＹ平面におけるいずれの方向が「幅方向」に該当してもよい。また、以降の説明の「Ｘ軸方向（幅方向）における中央」とは基軸ＡＸの位置を示す。「Ｘ軸方向（幅方向）における外側」とは基軸ＡＸから遠ざかる方向を示し、「Ｘ軸方向（幅方向）における内側」とは基軸ＡＸへ近づく方向を示す。

リッジフィルタ２２は、荷電粒子線Ｒの照射方向（基軸ＡＸが延びる方向）と直交する方向であるＸ軸方向（幅方向）へ並べられる複数のフィン１２と、当該フィン１２を支持する土台部１１と、を有している。リッジフィルタ２２の材料として、例えば、アルミニウム、樹脂等を用いてよい。

フィン１２は、一定の形状にてＹ軸方向へ延びて、Ｘ軸方向に所定の間隔で互いに平行に複数並設される部材である。本実施形態では、フィン１２は、横断面視（ここではＹ軸方向視）において三角形状を有している。土台部１１は、複数のフィン１２を固定するためのものである。また、土台部１１は、照射方向から見たときに、中央側が開口する枠状の形状を有していてもよく（図６参照）、開口が存在せずに中実であってもよい。本実施形態では、土台部１１は、六角形の枠状をなしているが形状は特に限定されず、他の多角形状であってもよく、円形であってもよい。このような土台部１１に対して、フィン１２のＹ軸方向における両端部が固定されている。また、土台部１１の形状は枠状でなくともよく、リッジフィルタ２２としての機能を発揮できる限り、どのような形状であってもよい。

本実施形態では、フィン１２は、土台部１１と一体的に形成されている。ここで、「一体的に形成」されている状態とは、例えば、一塊の材料を削り出し加工等することで、フィン１２と土台部１１との間の境界面が存在せず、両部分が一体となっている状態である。なお、一体的に形成するための加工法として、削り出しの他、３Ｄプリンターを用いた積層造形等を採用してよい。なお、本実施形態では、複数のフィン１２の全部が土台部１１と一体的に形成されているが、一部のフィン１２のみが土台部１１と一体的に形成されていてもよい。一部のフィン１２と土台部１１が別体として形成されている場合、別体として形成されているフィン１２は、土台部１１に対して、ねじ止め、土台部１１に設けられた溝へのはめ込み等の固定方法によって固定される。

図５（ａ）に示すように、幅方向における中央位置（または中央位置付近）に配置されるフィン１２Ａ（以降、他のフィン１２と区別するため、中央位置のフィン１２をフィン１２Ａと称する）は、荷電粒子線Ｒが基軸ＡＸに沿って照射される位置に配置される。これにより、フィン１２Ａの軸線ＣＬは基軸ＡＸと一致する。従って、フィン１２Ａの横断面は、基軸ＡＸを基準として線対称な形状をなしている。ここでは、フィン１２Ａは、二等辺三角形をなしている。ここで、基軸ＡＸと軸線ＣＬとがなす角度を「傾斜角度θ」と定義した場合、フィン１２Ａの傾斜角度は０°となる。

ここで、フィン１２のうち、Ｘ軸方向における外側の位置（すなわち基軸ＡＸから離れた位置）に配置されているフィン１２に対しては、荷電粒子線Ｒが基軸ＡＸから傾斜した状態で入射する（図５（ｂ）参照）。この理由は、走査電磁石で走査されることで、外側の位置のフィン１２へは、荷電粒子線Ｒが基軸ＡＸに対して傾斜した状態で進行するためである。従って、Ｘ軸方向における外側の位置に配置されているフィン１２は、荷電粒子線Ｒの傾きに合わせて、傾斜していてよい。フィン１２は、Ｘ軸方向における中央側へ向けて傾いている。本実施形態において、フィン１２が傾斜しているとは、フィン１２の三角形に対して設定された軸線ＣＬが基軸ＡＸに対して傾斜していることを示す。ここでは、傾斜角度θは、０°よりも大きくなる。ただし、図５（ｂ）では、基軸ＡＸと平行な直線と軸線ＣＬがなす角度に「θ」を付している。このように、傾斜角度θが０°より大きくなると、フィン１２の横断面形状はＸ軸方向における負側と正側とで非対称な形状となる。ここでは、フィン１２の横断面は、Ｘ軸方向負側の側面１２ａがＸ軸方向正側の側面１２ｂよりも短い三角形となる。

例えば、図５（ａ）の右側のフィン１２に示すように、荷電粒子線Ｒ（ここでは仮想的な荷電粒子線Ｒの照射であるため、ＶＲで示している）が基軸ＡＸに対して傾斜して照射されるのに対して、フィン１２が傾斜していないと、荷電粒子線ＶＲがフィン１２を通過する距離が短くなって、所望の値より減衰量が少なくなる場合がある。または、入射位置によっては荷電粒子線ＶＲがフィン１２を通過する距離が、フィン１２が傾斜していない場合に比して長くなって、所望の値より減衰量が大きくなる場合もある。更に、荷電粒子線ＶＲが複数のフィン１２を通過してしまい、所望の値より減衰量が大きくなる場合もある。以上より、荷電粒子線Ｒの入射角度に応じてフィン１２が傾斜していない場合、所望の拡大ブラッグピークを得ることが出来ない場合がある。一方、図５（ｂ）のように、荷電粒子線Ｒの傾斜に合わせてフィン１２が傾斜することで、荷電粒子線Ｒがフィン１２内を通過する距離を所望の値に近づけることができるため、拡大ブラッグピークを所望の特性に近づけることができる。

なお、フィン１２の軸線ＣＬは、当該フィン１２の中心を通る線である。例えば、軸線ＣＬは、フィン１２のＸ軸方向内側における角部Ｐ（ここでは、フィン１２のＸ軸方向負側の側面１２ａと底面１２ｃとの間の角部）から外側の側面１２ｂへ向かって仮想的な底辺ＢＬを設定することで二等辺三角形を作成する。このように作成された二等辺三角形の中心線が軸線ＣＬとして設定されてよい。または、Ｘ軸方向における底面１２ｃの中央と、頂点ＴＰとを結ぶ線が軸線ＣＬとして設定されてもよい。

なお、フィン１２を傾斜させる場合の条件は特に限定されないが、所定のパラメータを一定にした状態でフィン１２を傾斜させてよい。例えば、傾斜させるフィン１２と中央位置におけるフィン１２Ａとの面積比を一定としてよい。また、傾斜させるフィン１２の高さＨ（フィン１２の頂点ＴＰと土台部１１の表面との間のＺ軸方向における寸法）と中央位置におけるフィン１２Ａの高さＨとを一定としてよい。あるいは、傾斜させるフィン１２内を通過する軸線ＣＬの長さＬと、中央位置におけるフィン１２Ａ内を通過する軸線ＣＬの長さＬ（高さＨと等しくなる）とを一定としてよい。

複数のフィン１２のうち、少なくとも一部のフィン１２が傾斜していてよい。Ｘ軸方向における外側の方が、荷電粒子線Ｒの入射角度が大きくなる。従って、複数のフィン１２のうち、少なくともＸ軸方向（幅方向）における最も外側に位置するフィン１２は、Ｘ軸方向における中央側へ向けて傾いていてよい。

また、フィン１２は、Ｘ軸方向（幅方向）における外側に位置するものほど、傾斜角度θが大きくてよい。この時、リッジフィルタ２２中の全てのフィン１２の傾斜角度θが、Ｘ軸方向における位置に合わせて一つずつ変化してよい。ただし、複数個ずつ傾斜角度θが変化してもよい。例えば、中央付近の複数個のフィン１２の傾斜角度は０°であり、当該グループに隣り合う複数個のフィン１２が同一傾斜角度θにて傾斜していてよい。

また、フィン１２の傾斜角度θが一つずつ変化する場合、フィン１２は、それぞれの軸線ＣＬが予め設定された点で交わるように傾斜していてよい。図４に示す例では、走査電磁石３ａ内に設定される点ＳＰ（スキャニングの起点となる点である）にて、各フィン１２の軸線ＣＬが交わっている。ただし、全てのフィン１２の軸線ＣＬが点ＳＰで交わってもよく、一部のフィン１２の軸線ＣＬが点ＳＰで交わってもよい。

次に、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１及びリッジフィルタ２２の作用・効果について説明する。

本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１では、リッジフィルタ２２は、Ｚ軸方向（荷電粒子線の照射方向）と直交する方向であるＸ軸方向（幅方向）へ並べられる複数のフィン１２と、フィン１２を支持する土台部１１と、を有している。このような構成において、フィン１２は、土台部１１と一体的に形成されている。従って、フィン１２と土台部１１との間の位置精度を向上することができる。フィン１２と土台部１１との位置精度が向上することで、フィン１２の所望の位置に荷電粒子線Ｒを通過させることができる。これにより、拡大ブラッグピークを所望の特性に近づけることができる。

また、複数のフィン１２のうち、少なくともＸ軸方向における最も外側に位置するフィン１２は、Ｘ軸方向における中央側へ向けて傾いていてよい。Ｘ軸方向における外側のフィン１２に対しては、荷電粒子線Ｒは基軸ＡＸから傾斜した状態にて入射する。従って、それに対応するように、少なくともＸ軸方向における最も外側に位置するフィン１２が、Ｘ軸方向における中央側へ向けて傾くことにより、荷電粒子線Ｒがフィン１２内を通過する距離を所望の値に近づけることができる。これにより、拡大ブラッグピークを所望の特性に近づけることができる。

また、フィン１２は、Ｘ軸方向における外側に位置するものほど、傾斜角度θが大きくてよい。荷電粒子線Ｒは、Ｘ軸方向における外側ほど基軸ＡＸからの傾きが大きくなるため、フィン１２の傾斜角度θを荷電粒子線Ｒの傾きに対応させることができる。

また、それぞれのフィン１２に対して各々のＸ軸方向における中心を通る軸線ＣＬを設定した場合、フィン１２は、それぞれの軸線ＣＬが予め設定された点ＳＰで交わるように傾斜していてよい。このような構成により、それぞれのフィン１２の傾斜角度θを荷電粒子線Ｒの傾きに対応させることができる。

実施形態に係るリッジフィルタ２２は、荷電粒子線Ｒの拡大ブラッグピークを生成する荷電粒子線治療装置１用のリッジフィルタ２２である。リッジフィルタ２２は、Ｘ軸方向へ並べられる複数のフィン１２と、フィン１２を支持する土台部１１と、を有し、フィン１２は、土台部１１と一体的に形成されている。

本実施形態に係るリッジフィルタ２２によれば、上述の荷電粒子線治療装置１と同様の作用・効果を得ることができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上述の実施形態では、各フィンを同一の材料で構成したが、一部のフィンを異なる材料で形成してもよい。図７に示す複数のフィン１２のうち、少なくともＸ軸方向における最も外側に位置するフィン１５は、中央側に位置するフィン１２の高さＨよりも低い。また、外側に位置するフィン１５の密度は、中央側に位置するフィン１２よりも高い。また、中央側に位置するフィン１２は、土台部１１と一体的に形成されている。このようなフィン１５に用いられる材料として、鉄、真鍮等を採用してよい。

このような構成により、荷電粒子線Ｒの傾きが大きくなるＸ軸方向における外側では、フィン１５の高さと密度を調整することによって、荷電粒子線Ｒの傾きに応じて減衰量を調整することができる。一方、荷電粒子線Ｒの傾きが小さくなるＸ軸方向における内側では、フィン１２を土台部と一体的に形成することで、フィン１２の位置精度を向上させることができる。

また、フィンの形状は、完全な三角形でなくともよく、例えば頂点が丸みを帯びた形状や、側面が緩やかに湾曲したような形状であってもよい。

１…荷電粒子線治療装置、２…加速器、８…照射部、１１…土台部、１２，１５…フィン、２２…リッジフィルタ、４０…輸送ライン。

Claims (6)

1. 荷電粒子を加速して荷電粒子線を出射する加速器と、
   前記荷電粒子線の拡大ブラッグピークを生成するリッジフィルタを有し、前記荷電粒子線を被照射体へ照射する照射部と、
   前記加速器から出射された前記荷電粒子線を前記照射部へ輸送する輸送ラインと、を備え、
   前記リッジフィルタは、
   前記荷電粒子線の照射方向と直交する方向である幅方向へ並べられる複数のフィンと、
   前記フィンを支持する土台部と、を有し、
   前記フィンは、前記土台部と一体的に形成されている、荷電粒子線治療装置。
2. 複数の前記フィンのうち、少なくとも前記幅方向における最も外側に位置するフィンは、前記幅方向における中央側へ向けて傾いている、請求項１に記載の荷電粒子線治療装置。
3. 前記フィンは、前記幅方向における外側に位置するものほど、傾斜角度が大きい、請求項２に記載の荷電粒子線治療装置。
4. それぞれの前記フィンに対して、その中心を通る軸線を設定した場合、前記フィンは、それぞれの前記軸線が予め設定された点で交わるように傾斜している、請求項１〜３の何れか一項に記載の荷電粒子線治療装置。
5. 複数の前記フィンのうち、少なくとも前記幅方向における最も外側に位置するフィンは、中央側に位置する前記フィンの高さよりも低く、
   前記外側に位置する前記フィンの密度は、前記中央側に位置する前記フィンよりも高く、
   前記中央側に位置する前記フィンは、前記土台部と一体的に形成されている、請求項１〜４の何れか一項に記載の荷電粒子線治療装置。
6. 荷電粒子線の拡大ブラッグピークを生成する荷電粒子線治療装置用のリッジフィルタであって、
   前記荷電粒子線の照射方向と直交する方向である幅方向へ並べられる複数のフィンと、
   前記フィンを支持する土台部と、を有し、
   前記フィンは、前記土台部と一体的に形成されている、リッジフィルタ。

Images