本发明专利技术的目的在于提供一种能以简单的结构来检查扫描机构等的动作、从而可靠性更高的粒子射线照射装置。包括：对扫描出的粒子束(4)的一部分进行屏蔽的粒子束屏蔽体(6)；对扫描出的粒子束(4)与该粒子束屏蔽体(6)发生碰撞时所产生的即时信号进行检测的即时信号检测器(11)；以及信号比较装置(12)，该信号比较装置(12)预测并求出由预先决定的扫描图案所产生的即时信号的产生图案，并将其作为比较用信号时间图案来进行存放，该信号比较装置(12)将检测信号时间图案与所存放的比较用信号时间图案进行比较，以对粒子束的扫描或粒子束屏蔽体(6)的异常进行检测，其中，所述检测信号时间图案是根据预先决定的扫描图案来将粒子束进行扫描并对目标照射粒子束时由即时信号检测器(11)所检测出的信号的时间图案。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种向肿瘤等患部照射粒子束(也称为粒子射线)来进行治疗的粒子射线治疗所适用的、用于根据患部的三维形状来照射粒子束的粒子射线照射装置。
技术介绍
在粒子射线治疗方法中，使用加速至光速的约70%的质子束或碳射线等高能粒子束。在向体内照射这些高能粒子束时，具有以下特征。第一，所照射的粒子束大部分都停止在深度为与粒子能量的约I. 7次方成比例的位置。第二，对于提供给所照射的粒子束在体内停止之前所通过的路径的能量密度(称为剂量)而言，在粒子束的停止位置处具有最大值。将沿所通过的路径所形成的特有的深部剂量分布曲线称为布拉格曲线(Bragg curve),将剂量值最大的位置称为布拉格峰。 在利用常用的、被称为二维照射法的照射野形成法的粒子射线照射系统中，首先，沿横向扩展粒子束，以形成横向的均匀照射野。然后，利用患者准直器或多叶准直器等准直器，根据患部的形状来调整照射野的形状。另外，使粒子束通过为每个患者制成的能量补偿滤过板(称为患者组织等效物或Bolus)，使得作为粒子束的体内停止位置(布拉格峰的位置)的最大深度位置与横向位置无关而与患部的边缘附近相一致。然后，利用被称为隆起滤过板的装置，来扩展布拉格峰的宽度，使得覆盖整个患部深度宽度。由此，能在患部体积内形成基本均匀的剂量分布。作为沿横向扩展粒子束的方法，有使用散射体的方法、使用摆动电磁铁的方法等。对于使用摆动电磁铁的摆动法，有使不到10厘米的射束点沿圆形轨道以50Hz左右的频率进行旋转、从而在中心部形成均勻的剂量分布的单圆摆动法(single circular wobblermethod)、以及将O. 5 — 2cm左右的射束点沿复杂的扫描图案进行高速扫描、从而在中心部形成均匀的剂量分布区域的方法。由于将较细的射束点沿一定的周期图案进行扫描从而形成均匀的横向剂量分布，因此，该方法也被称为均匀扫描。作为扫描图案，已知有螺旋图案和锯齿波图案。在扫描图案为螺旋图案的情况下，称为螺旋摆动法。现有技术文献专利文献专利文献I :日本专利特开2002 - 191709号公报非专利文献非专利文献I :Masataka Komori, et al, “Optimization of spiral-ffobblerSystem for Heavy-Ion Radiotherapy (重离子放射线疗法的螺旋摆动系统的优化)”，“Japanese Journal of Applied Physics (日本应用物理杂志)”, 2004, Vol. 43, No. 9A,pp.6463-646
技术实现思路
专利技术所要解决的问题在非专利文献I或专利文献I所记载的粒子射线照射装置中，由于使用螺旋摆动法，因此，与单圆摆动法相比，使射束点沿更复杂的扫描图案进行扫描。因此，在照射中对螺旋摆动系统是否正常动作进行监视更为复杂。本专利技术的目的在于提供一种粒子射线照射装置，该粒子射线照射装置在利用摆动系统或其他扫描机构来扫描粒子束以形成横向照射野，能以简单的结构来检查扫描机构等的动作，从而可靠性更高。用于解决技术问题所采用的技术方案本专利技术所涉及的粒子射线照射装置包括粒子束屏蔽体，该粒子束屏蔽体对扫描出的粒子束的一部分进行屏蔽；即时信号检测器，该即时信号检测器对扫描出的粒子束与该粒子束屏蔽体发生碰撞时所产生的即时信号进行检测；以及信号比较装置，该信号比较装置预测并求出由预先决定的扫描图案所产生的即时信号的产生图案，并将其作为比较用信号时间图案来进行存放，该信号比较装置将检测信号时间图案与所存放的比较用信号时间图案进行比较，以对粒子束的扫描或粒子束屏蔽体的异常进行检测，其中，所述检测信号时间图案是根据预先决定的扫描图案来将粒子束进行扫描并对目标照射粒子束时由即时信号检测器所检测出的信号的时间图案。专利技术的效果作为本专利技术的粒子射线照射装置，可以提供能以简单的结构来检测出扫描机构等的异常的、可靠性较高的装置。附图说明图I是表示本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置的简要结构的框图。图2是从粒子束的射入方向观察本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置的准直器的俯视图。图3是表示本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置的、由计算所获得的比较用信号时间图案的例子的线图。图4是表示由本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置的即时放射线检测器所检测出的检测信号时间图案的例子的线图。图5是从粒子束的射入方向观察本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置发生异常情况下的准直器的俯视图。图6是表示本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置发生图5的异常情况下的、由即时放射线检测器所检测出的检测信号时间图案的例子的线图。图7是从粒子束的射入方向观察本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置发生其他异常情况下的准直器的俯视图。图8是表示本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置发生图7的异常情况下的、由即时放射线检测器所检测出的检测信号时间图案的例子的线图。图9是从粒子束的射入方向观察本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置的其他准直器的俯视图。图10是表示本专利技术的实施方式2的粒子射线照射装置的简要结构的框图。图11是表示本专利技术的实施方式3的粒子射线照射装置的简要结构的框图。图12是表示由本专利技术的实施方式3的粒子射线照射装置的即时放射线检测器所获得的即时放射线信号的例子的线图。图13是表示本专利技术的实施方式4的粒子射线照射装置的简要结构的框图。图14是表示本专利技术的实施方式4的粒子射线照射装置的显示装置的画面的例子的示意图。图15是表示本专利技术的实施方式5的粒子射线照射装置的主要部分的示意图。具体实施例方式实施方式I.图I是表示本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装置的简要结构的框图。下面对图I的粒子射线照射装置的结构和动作进行说明。从粒子束加速器(未图示)获得具有规定射束能量的粒子束I。例如在粒子射线治疗中，使用200MeV左右的质子束或400MeV/u左 右的碳射线等粒子束。利用扫描电源3对摆动电磁铁2(通常包括沿X方向进行扫描的X方向扫描电磁铁21、以及沿Y方向进行扫描的Y方向扫描电磁铁22)进行励磁,将所射入的粒子束I按照规定的图案进行扫描。扫描电源3例如是产生螺旋图案的图案电源(patternpower source)、或向摆动电磁铁2提供锯齿形的电流的图案电源。所射入的粒子束I成为由摆动电磁铁2所扫描出的粒子束4，粒子束监视器13对粒子束4的照射量和粒子束位置进行测定。准直器6切取由摆动电磁铁2所形成的横向剂量分布的平坦部分，以形成符合患部形状(从粒子束的前进方向观察的形状)的照射野。粒子束5表示所扫描出的粒子束4中的、进行了扫描而与准直器6发生碰撞并被屏蔽的粒子束。将用于调整粒子束的最大射程、使粒子束的扩展布拉格峰的远处停止位置与患部9的边界相一致的患者组织等效物(bolus) 7配置于准直器6的下游。另外，为了使布拉格峰的宽度扩展为患部的深度宽度，使用被称为隆起滤过板(未图示)的装置。通过患者组织等效物7的粒子束4通过患者体表8而在患部9形成射束点20，利用摆动电磁铁2将该射束点20进行扫描。另外，配置有对因粒子束5与准直器6发生碰撞而产生的即时放射线(Y射线、中子射线等)进行测定的即时放射线检测器11。另一方面，本专利技术的实施方式I的粒子射线照射装本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：蒲越虎，原田久，本田泰三，
申请(专利权)人：三菱电机株式会社，
类型：
国别省市：
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