TWI572391B - 治療計畫裝置及粒子線治療裝置 - Google Patents

Description

治療計畫裝置及粒子線治療裝置

本發明係關於照射粒子線來進行癌治療等應用粒子線之粒子線治療裝置，尤其關於其治療計畫裝置。

粒子線治療裝置的粒子線照射方法大致可分為二個方法，亦即寬照射法及掃描照射法。在屬於寬照射法之一種之搖擺照射法中，係將帶電粒子線以藉由掃描電磁鐵來描繪圓之方式進行掃描而予以擴散，並將擴散之帶電粒子線沿著被照射物之形狀加以整形而進行照射。另外，所謂掃描照射法係藉由掃描電磁鐵將帶電粒子線在被照射物上掃描並進行照射之方法。一般而言，於掃描照射法中，係進行每一照射位置的線量管理而進行照射。另一方面，在以搖擺法為代表之寬照射法中，並未進行每個照射位置之線量管理，而是以照射區域整體進行線量管理從而進行照射。

搖擺法係自以往即已採用之照射方法，且具有在臨床上有著多數實際績效之優點，而相對地，亦有必須依每位患者來製作用以重現患部的深度形狀(distal shape，又稱遠側形狀)之照射限制模塊(一般為樹脂製)之缺點。

掃描法係具有能夠以高自由度照射三維形狀之優點，而相對地，由於為近年之技術，故亦有在臨床上之實際績效並不如寬照射法來得多，以及在治療計畫之製作中會在最佳化之計算上耗費時間等缺點。

就治療計畫裝置的照射系統開發的觀點而言，係首先開發出搖擺法的照射噴嘴，接著再開發出掃描法的照射噴嘴。當時的裝置採購者雖必須擇一地決定在一個治療室內的照射系統是要寬照射法的照射噴嘴還是要掃描照射法的照射噴嘴，惟在之後係提案有能夠藉由一個照射噴嘴實現寬照射以及掃描照射之照射噴嘴，以及提案有藉由一個支架來搭載二個照射系統者(專利文獻1)，進而提高了治療法的自由度。

在一個照射系統內的照射噴嘴中，亦已知有一種照射噴嘴，係使寬照射手段或掃描照射手段之任一方運作，並使另一方以不會妨礙帶電粒子線的照射之方式成為退出狀態(專利文獻2、3)。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2010-158479號公報

專利文獻2：日本特開2009-236867號公報

專利文獻3：國際公開WO 2013/011583號

如上述，雖然搭載有二個照射系統之支架及能夠藉由一個照射噴嘴對應寬照射及掃描照射之照射噴嘴已被實用化，惟其使用方法僅是針對一位患者擇一地決定一種照射方法來進行照射。就這種使用方法而言，在選擇了寬照射方法時仍舊留有寬照射法的前述缺點，而在選擇了掃描照設法時仍舊留有掃描照射法的前述缺點。

本發明係有鑑於上述課題者，其目的在於藉由對一個患部進行寬照射及掃描照射，而藉此實現發揮各自的優點之高自由度之照射。

本發明係一種治療計畫裝置，係用以製作粒子線治療裝置所進行之治療計畫，該粒子線治療裝置係可切換掃描照射及寬照射而將從加速器射出之粒子線對照射對象進行照射，該掃描照射係使粒子線一面移動一面管理照射對象之每個位置的照射線量而進行照射者，且係從具備前述掃描照射所需之掃描照射構件之照射噴嘴所進行之照射；該寬照射係管理照射對象之全照射線量而進行照射者，且係從具備寬照射所需之寬照射用構件之照射噴嘴所進行之照射；該治療計畫裝置係包括：資料統轄管理部，係保存應對照射對象照射之目標照射線量分布；寬照射參數演算部，係演算寬照射時之加速器及照射噴嘴的各機器的動作參數；以及掃描照射參數演算部，係演算掃描照射 時之加速器及照射噴嘴的各機器的動作參數；寬照射參數演算部及掃描照射參數演算部係互相協作而以寬照射及掃描照射雙方的照射線量之合計會形成目標照射線量分布之方式，來演算並求出寬照射時之加速器及照射噴嘴的各機器的動作參數、及掃描照射時之加速器及照射噴嘴的各機器的動作參數。

依據本發明之治療計畫裝置，可實現能夠在短時間內進行治療計畫之製作，並對各式各樣的形狀之患部精度良好地賦予線量之粒子線治療裝置。

1‧‧‧照射區域

2‧‧‧寬照射區域

3‧‧‧掃描照射區域

10‧‧‧治療計畫裝置

11‧‧‧資料統轄管理部

12‧‧‧寬照射參數演算部

13‧‧‧掃描照射參數演算部

14‧‧‧機器統轄管理裝置

20‧‧‧照射噴嘴

21‧‧‧真空導管

22‧‧‧掃描照射用真空導管

23a‧‧‧射束取出窗

23b‧‧‧射束取出窗

25‧‧‧掃描電磁鐵

25a‧‧‧掃描電磁鐵

25b‧‧‧掃描電磁鐵

26‧‧‧真空導管移動機構

27‧‧‧耦合凸緣面(凸緣面)

28‧‧‧閘門閥

30‧‧‧加速器

31‧‧‧粒子輸送系統

33‧‧‧切換部

40‧‧‧患者

41‧‧‧散射體

42‧‧‧脊形濾波器

43‧‧‧射程位移器

44‧‧‧照射限制模塊

45‧‧‧患者準直儀

100‧‧‧射束線

200‧‧‧照射裝置

201‧‧‧第一照射系統

202‧‧‧第二照射系統

210‧‧‧第一照射噴嘴

220‧‧‧第二照射噴嘴

261‧‧‧脊形濾波器移動機構

440‧‧‧通用照射限制模塊盒

441‧‧‧通用照射限制模塊

PB‧‧‧粒子線

第1圖係顯示包含本發明實施形態1之治療計畫裝置之粒子線治療裝置的整體構成之方塊圖。

第2圖係顯示在應用本發明之治療計畫裝置之粒子線治療裝置所搭載之照射噴嘴的一例中，具備掃描照射用構件之狀態之側面圖。

第3圖係顯示在應用本發明之治療計畫裝置之粒子線治療裝置所搭載之照射噴嘴的一例中，具備寬照射用構件之狀態之側面圖。

第4圖係顯示具備應用本發明之治療計畫裝置之粒子線治療裝置所搭載之二個照射系統之照射裝置之一例之概略圖。

第5圖(A)及(B)係顯示由本發明實施形態1之治療計 畫裝置所製作之治療計畫的照射之圖。

第6圖係顯示本發明實施形態1之治療計畫裝置的動作流程之流程圖。

第7圖係顯示由本發明實施形態2之治療計畫裝置所製作之治療計畫的照射之圖。

第8圖係顯示由本發明實施形態3之治療計畫裝置所製作之治療計畫的照射之圖。

實施形態1

第1圖係顯示包含本發明實施形態1治療計畫裝置之粒子線治療裝置的整體構成之方塊圖。從加速器30射出之粒子線PB係通過粒子線輸送系統31而被引導至照射噴嘴20。照射噴嘴20係具備各種構件，並構成為切換寬(broad)照射及掃描(scanning)照射來對屬於照射對象之患者40的患部照射粒子線PB。另一方面，關於要如何對患部照射粒子線，係由治療計畫裝置10預先製作對應於患者的患部之治療計畫。依據所製作之治療計畫求出用以進行照射之粒子線治療裝置的各個機器的動作參數，並保存該等動作參數。在治療時，亦即在將粒子線照射至患者的患部時，為使加速器30、粒子線輸送系統31、照射噴嘴20等會依照保存於治療計畫裝置10之各機器的動作參數而動作，係從例如機器統轄管理裝置14將動作參數傳送至各機器，而以進行依循治療計畫之照射之方式控制各機器。

第1圖亦顯示有治療計畫裝置10之本發明 之概略構成。資料統轄管理部11係保存有應對患者的患部照射之照射線量分布的資料。該資料係為表示例如三維照射區域與照射區域中的照射線量分布之資料。於此係將該照射線量分布稱為目標照射線量分布。治療計畫裝置10更具有寬照射參數演算部12及掃描照射參數演算部13。寬照射參數演算部12係演算藉由寬照射法進行照射(稱為寬照射)時之各機器的參數。再者，掃描照射參數演算部13係演算藉由掃描照射法進行照射(稱為掃描照射)時之各機器的參數。如在之後的說明，藉由本發明之治療計畫裝置所製作之治療計畫，係將寬照射及掃描照射合併而會成為目標照射線量分布之治療計畫。以此方式製作出之治療計畫之各機器的動作參數會保存在例如資料統轄管理部11，並在治療時，為使各機器依據所保存之動作參數而動作，係例如從機器統轄管理裝置14傳送各機器所需之動作參數，而使各機器動作。

於第2圖及第3圖，係顯示可切換掃描照射及寬照射來進行照射之照射噴嘴的構成之一例。第2圖係顯示掃描照射時之照射噴嘴20的構成之一例。該裝置揭露於例如專利文獻3。於第2圖中，從加速器30射出之粒子線係由以真空導管及偏向裝置所構成之粒子線輸送裝置31所輸送，並在照射噴嘴20中通過確保真空區域而連通之真空導管21及掃描照射用真空導管22，且從用以取出粒子線之射束取出窗23a取出至大氣中，進而照射於屬於照射對象之患部。粒子線係藉由掃描電磁鐵25a、25b(亦合 併稱為掃描電磁鐵25)而掃描照射對象。照射噴嘴20係為了切換成寬照射之機器配置的構成，具備使掃描照射用真空導管22從射束線100(以元件符號100之一點鏈線顯示射束線的中心。)退出之真空導管移動機構26、真空導管21的耦合凸緣面27、用以在真空導管21之即將進入掃描電磁鐵25的部分將真空區域截斷之閘門閥28、用以使粒子線配合照射區域散射之散射體41。再者，亦具備用以使粒子線的布拉格峰往深度方向擴大之脊形濾波器42、用以調整粒子線的射程之射程位移器43等。於此，脊形濾波器42及射程位移器43係以可往與射束線100平行之方向移動之方式，被裝設於脊形濾波器移動機構261。

接著針對動作進行說明。在進行掃描照射時，粒子線為了盡可能抑制射束的散射，縮小在射束照射位置之射束光點尺寸，係形成將真空導管配置成直達射束照射位置之前。此時，由於無需散射體41，故在真空導管21內使其往射束線100旁退出。若粒子線為質子線之照射，則雖於掃描照射中無需脊形濾波器42，惟就其他粒子線而言，會有為了稍微擴大能量寬而使用脊形濾波器之情形。例如碳等重粒子線之情形，由於相較於質子其布拉格峰寬度非常銳利，故為了刪減照射時間，會有為了以在一次的掃描中照射達某個程度之深度寬之方式形成某個程度(數mm)之擴大布拉格峰(SOBP)而使用脊形濾波器之情形。然而，在該情形中的脊形濾波器係用以將SOBP寬擴大數mm之脊形濾波器，突脊(burr ridge)的高度只要為 SOBP寬以下即可，即便配置位置未離開照射對象，亦可使用比寬照射用之脊形濾波器容易製作之脊形濾波器。再者，由於粒子線的到達深度(射程距離)係由粒子線的能量決定，故為了使能量射束的射程距離變化需使粒子線的能量變化。在僅藉由加速器的能量調整來實施能量的變化之情形，會有能量之切換需要時間之問題。因此，為了使粒子線的能量變化，係有使用使粒子線的能量減低之射程位移器之情形。若考量由於射程位移器造成粒子線散射，較佳係將射程位移器盡可能配置於下游測，亦即配置於盡可能靠近射對象之位置。因此，在掃描照射中使用脊形濾波器42及射程位移器43時，係以第2圖之方式配置較佳。

接著，說明從掃描照射切換成寬照射之情形。第3圖係顯示於第2圖所示之照射噴嘴20中，從掃描照射切換成寬照射之照射噴嘴20的狀態。在掃描照射中係為了不使射束光點尺寸擴大，而形成將掃描照射用真空導管22配置至照射位置附近之構成。相對地，在寬照射中係必須擴大粒子線的能量寬，為此之脊形濾波器42係必須配置於離開照射對象之位置。在本實施形態1之粒子線治療裝置中，係藉由將掃描電磁鐵25的下游之掃描照射用真空導管22全部卸除並自射束線100上退出，而可確保較大之空間。

於第2圖中，掃描照射用真空導管22係形成為可在掃描電磁鐵25的下游之凸緣面27自真空導管21切離之構成。再者，在將掃描照射用真空導管22自凸緣卸 除之際，係藉由具備承受掃描照射用真空導管22之驅動基座及驅動軌之真空導管移動機構26來使掃描照射用真空導管22滑動，而形成可容易地從射束線100上退出至不會與射束線100重疊之位置之構成。

在將掃描照射用真空導管22卸除後，由於真空導管耦合凸緣面27係成為真空之最終面，故如第3圖所示，於該凸緣面27裝設射束取出窗23b。於藉由真空導管移動機構26使掃描照射用真空導管22後出現之空間，藉由脊形濾波器移動機構261將脊形濾波器42往接近凸緣面27之方向移動，使其上升並設置於射束取出窗23b的正下方。此時，脊形濾波器42係從掃描照射用置換成寬照射用。再者，使射程位移器43亦因應需要而上下移動，並因應需要而裝上照射限制模塊44及患者準直儀45。再者，使在掃描照射時自射束線100退出之散射體41移動至掃描照射線100上。在搖擺法之寬照射中，並不一定需要藉由散射體41來擴大射束，而可藉由掃描電磁鐵25以描繪圓之方式來掃描粒子線並將射束擴散來進行照射。

藉此，可進行寬照射。藉由將照射限制模塊44、患者準直儀45做成為藉由軌道等將插入用之保持件裝設於射程位移器43的下面之構成，而可容易地進行設置。再者，脊形濾波器42、射程位移器43之插入係可藉由使用氣動或馬達形式之直線驅動機構或旋轉驅動機構予以實現。再者，在上述中雖採用以滑動來進行掃描照射用真空導管22的退出之構成，惟亦可設置旋轉式之支撐機 構，並藉由支撐機構之旋轉來切換凸緣及插入空間之方法來實現。

在比掃描照射用真空導管22更靠粒子線的上游側並無真空的分離面，在掃描照射用真空導管22係自上游連通時，會因將掃描照射用真空導管22卸除而導致破壞射束輸送系統整體的真空。此時，由於提高真空度之作業會耗費時間，故較佳係在最靠近掃描電磁鐵25的上游側配置閘門閥28。閘門閥28之位置亦可在最靠近掃描電磁鐵25的下游側。在卸除掃描照射用真空導管22時，藉由關閉閘門閥28，可使對於真空度之影響限制成僅在比閘門閥28的更下游側。此時，若形成為閘門閥28兼具最終之射束取出窗之功用，則無需裝設新的射束取出窗23b，而可以更短的時間實施切換。

如上述，藉由第2、3圖所示之照射噴嘴20而可切換掃描照射及寬照射而照射粒子線。

就能夠切換寬照射及掃描照射而照射粒子線之裝置而言，亦可為包括具備用以進行寬照射之照射噴嘴之第一照射系統，及具備用以進行掃描照射之照射噴嘴之第二照射系統，並可藉由切換該二個系統而進行寬照射及掃描照射者。該種照射裝置已由專利文獻1所揭示。

第4圖係具備二個照射系統之照射裝置之一例之概略圖。該照射裝置200係所謂的支架型照射裝置，而於支架具備有第一照射系統201及第二照射系統202之二個照射系統。藉由切換部33而將粒子線於第一照射系 統201及第二照射系統202切換輸送。在將粒子線切換成在第一照射系統201中輸送時，係進行從第一照射系統所具備之第一照射噴嘴210之照射。在將粒子線切換成在第二照射系統202中輸送時，係進行從第二照射系統202所具備之第二照射噴嘴220之照射。

於此，於第一照射噴嘴210係具有寬照射用之構件，於第二照射噴嘴220具有掃描照射用之構件。在切換成第一照射系統時進行寬照射，在切換成第二照射系統時進行掃描照射。在切換成第一照射系統時以及在切換成第二照射系統時，若不使支架旋轉，則會成為從180度不同之方向進行寬照射及掃描照射。再者，例如在從第一照射系統切換成第二照射系統時，只要使支架旋轉180度，即成為從相同方向進行寬照射及掃描照射。

如上述，依據第2、3圖所說明之藉由切換照射噴嘴所具備之構件而可進行寬照射及掃描照射之照射噴嘴20，或依據第4圖所說明之藉由切換具備寬照射用之第一照射噴嘴210之第一照射系統201及具備掃描照射用之第二照射噴嘴220之第二照射噴嘴202，而可進行寬照射及掃描照射之照射裝置200，係可對於同一個患部進行寬照射及掃描照射。

掃描照射及寬照射皆於照射噴嘴內具備用以測量粒子線的線量之線量監視器，惟在掃描照射及寬照射中，線量的管理方式並不相同。在掃描照射中，係例如在反覆進行使粒子線停留及移動之光點掃描照射法中所進 行之照射，一面使粒子線移動並一面依照射區域內的每個位置管理粒子線的照射線量而進行照射。另外，在寬照射中，雖有如搖擺法之將粒子線以描繪圓之方式進行掃描並予以擴散之照射方法，或不使粒子線移動而藉由散射體將射束擴散而進行照射之方法等，惟不論是哪種寬照射之方法，皆不會管理寬照射區域內的每個位置的照射線量，而是管理照射於照射區域整體的整體照射線量來進行照射。

接著，針對製作藉由使用可切換並執行上述所說明之掃描照射及寬照射雙方之照射之照射裝置，對於相同照射對象，亦即患部進行上述兩種照射，進而合併寬照射及掃描照射來達成目標照射線量分布之治療計畫之方法進行說明。

於第5圖，係顯示由本發明實施形態1之治療計畫裝置所製作之治療計畫的照射之示意圖。第5圖(A)係顯示患部，亦即照射區域之包含粒子線PB的照射中心軸之剖面圖，第5圖(B)係與照射中心軸垂直之方向之剖面圖。於患部亦即照射區域1之中，首先設定進行寬照射之照射區域，亦即寬照射區域2。然後更進一步將在照射區域1中寬照射區域2以外之部分設定成進行掃描照射之區域亦即掃描照射區域3。在本實施形態1中，不使用照射限制模塊44進行寬照射。在不使用照射限制模塊44而僅使用脊形濾波器42或僅使用脊形濾波器42及射程位移器43來藉由寬照法進行照射時，如第5圖(A)所示之寬照射區域2所示，寬照射之照射區域係成為照射區域的下面及 上面為平面之照射區域。在第5圖(B)之剖面中，可藉由例如患者準直儀45之粒子線的成形方式，或於搖擺法中控制掃描粒子線之區域，而將寬照射區域2形成為各種形狀。藉此，寬照射區域2係成為柱狀之區域。

例如，寬照射區域2係設定成與照射區域1內接之區域。簡單來說，藉由該設定，係成為在照射區域1中寬照射區域2以外之部分會殘留，並將該部分設定成藉由掃描照射法進行照射之掃描照射區域3即可。嚴格來說，在藉由寬照射而賦予線量之區域，亦局部地存在有未達到目標線量之區域。不論何種情況，只要將應藉由掃描照射所賦予之照射線量分布Ds(x,y,z)，設為從整體目標照射線量分布D減去對於前述寬照射區域進行寬照射所得之照射線量分布(計算結果)即可。

Ds(x,y,z)=D(x,y,z)-Db(x,y,z) (1)

結果，照射區域1可區分成：(1)僅藉由寬照射進行照射之區域；(2)僅藉由掃描照射進行照射之區域；以及(3)藉由寬照射及掃描照射雙方進行照射之區域(第5圖之照射區域4所示之部分)。

以往以掃描照射法為前提而進行之治療計畫之規劃，必須求解針對照射區域1整體區域的目標照射線量分布D決定照射角度及相對於各管理點之照射量，以及連接前述各管理點之掃描路徑(掃描軌道)等之最佳化問題。本申請發明之治療計畫裝置之治療計畫之規劃係由於僅需針對由數式(1)所求出之掃描的目標照射線量分布Ds 求解最佳化問題即可，故可縮短最佳化所需之計算時間。另外，用以實現掃描的目標照射線量分布Ds之最佳化之手法(計算演算法)當然可利用與以往的最佳化手法相同者。

雖為重複說明，惟就概念而言其原理在於，藉由寬照射賦予之線量為所謂的確定分量，而殘留之部分被掃描照射賦予之線量則為未確定分量，係為了使該未確定分量盡可能接近目標分量而進行最佳化。

各步驟亦即治療計畫裝置的動作流程係如第6圖所示。首先，寬照射參數演算部12係以前述寬照射區域2會成為與照射區域1內接之區域之方式，且以考量掃描照射會對於寬照射區域2賦予線量，而使寬照射對於任一個部位之賦予線量不會超過目標線量之方式，而求出寬照射各機器之參數(步驟S1)。接著，掃描照射參數演算部13係依據數式(1)來計算出掃描照射之目標照射線量分布Ds(x,y,z)(步驟S2)。再者，掃描照射參數演算部13係對於目標照射線量分布Ds求解最佳化問題，從而求出掃描照射各機器的參數(步驟S3)。該等求出之各機器的參數係被傳送至機器統轄管理裝置14。

在患者的治療時，亦即在粒子線的照射時，例如設定為照射噴嘴的構件會先成為寬照射之構件，並藉由各機器依據從機器統轄管理裝置14傳送來之寬照射的參數進行動作，而對患部賦予寬照射之線量分布Db。然後，設定成照射噴嘴的構件會成為掃描照射之構件，並 藉由各機器依據從機器統轄管理裝置14傳送來之掃描照射的參數進行動作，而對患部賦予掃描照射之線量分布Ds。藉由該二種之照射，係於患部賦予Db+Ds=D之照射線量分布。由於只要為Db+Ds=D，故寬照射及掃描照射之順序係不論何者先進行皆可。

如上述，於治療計畫裝置10中，係以藉由寬照射及掃描照射之雙方而於患部形成目標照射線量分布之方式進行治療計畫，並依照該治療計畫來照射粒子線，藉此係可達成下述功效。寬照射法為自以往即採用之照射方法，具有在臨床上有多數實際績效之優點。然而，由於難以使照射區域與具有各種形狀之患部一致，故需要用以依每位患者的患部配合患部形狀之照射限制模塊。相對的，在掃描照射中，可藉由控制各機器的參數而形成各種形狀之照射區域及各種照射線量分布。然而，於治療計畫之製作中，會在最佳化之計算上耗費時間。依據本發明之實施形態1，可藉由寬照射對照射區域的大部分賦予線量，並且由掃描照射對殘餘的主要是周圍部分賦予線量。藉此，具有要進行掃描照射之區域較小，可在短時間進行治療計畫之製作，並且可對各種形狀之患部精度良好地賦予線量之功效。再者，由於掃描照射之照射時間可縮短，故例如可在呼吸相位中患部的移動較少之相位進行掃描照射，亦即可容易地藉由呼吸同步控制來進行。藉由呼吸同步控制來進行掃描照射，係有可更精度良好地賦予線量之功效。

實施形態2

在實施形態1中，於寬照射中並未使用照射限制模塊。一般而言照射限制模塊是為了使粒子線的射程能配合患部的形狀，而製作成使粒子線的能量分布成為配合患部的下面之形狀(深度形狀)之射程的分布。在使用照射限制模塊之寬照射中，雖可使照射線量分布配合患部的下面，惟僅依靠單一方向之照射係難以形成配合患部的下面與上面兩者，亦即患部整體的形狀之照射線量分布。因此，係進行藉由例如使用下面形狀用之照射限制模塊而從上面方向進行照射，並使用上面形狀用之照射限制模塊而從下面方向進行照射之所謂多門照射，從而於患部整體形成目標照射線量分布。

在實施形態2中，係進行例如使用如下面形狀用之照射限制模塊之僅在與照射對象的一部分的深度形狀相同形狀之照射區域形成照射線量分布之照射限制模塊來進行寬照射，並對該寬照射無法賦予線量之部分藉由掃描照射賦予線量之照射。該照射之概念係顯示於第7圖。如第7圖所示，就照射限制模塊而言，係使用形成與粒子線PB射入之側呈相反側，亦即照射區域1的下面的深度形狀配合之寬照射區域2之照射限制模塊44。僅依靠該照射限制模塊44並無法形成配合患部上面的形狀之寬照射區域2。因此，將照射區域1中無法以寬照射形成照射線量分布之部分設為掃描照射區域3，並藉由掃描照射賦予線量。

此時，由於僅需於粒子線的射入側藉由掃描照射形成照射線量分布即可，故能夠以比實施形態1更短之時間進行掃描照射的治療計畫之製作。再者，由於僅需較短之掃描照射之照射時間，故可容易地以呼吸同步控制進行掃描照射。藉由以呼吸同步控制來進行掃描照射，係具有可更加精度良好地賦予線量之功效。

實施形態3

在實施形態2中，於寬照射中係使用配合患部的一部分深度形狀之照射限制模塊來進行照射。在以往，照射限制模塊係配合患者的患部，而以患者固有的照射限制模塊之型式針對每位患者於每次製作。在本實施形態3中，並非使用患者固有的照射限制模塊，而是在寬照射中，從每個裝置所固有而預先準備之不同形狀之複數個照射限制模塊中，選擇使用與患部深度形狀類似之照射限制模塊。於此將不同形狀之複數個照射限制模塊稱為通用照射限制模塊。

使用通用照射限制模塊之本實施形態3之照射的概念顯示於第8圖。例如從保管N個通用照射限制模塊之通用照射限制模塊盒440選擇一個通用照射限制模塊441，並在寬照射時裝設於照射噴嘴。在使用無關於患部形狀而預先準備之N個通用照射限制模塊中之一個通用照射限制模塊時，係難以使寬照射區域與患部的深度形狀一致。所用之通用照射限制模塊，較佳為從複數個通用照射限制模塊中，選擇使用會形成與患部的深度形狀內接之 寬照射區域2之通用照射限制模塊441。寬照射係利用所選擇之通用照射限制模塊來進行。僅依靠所選擇之通用照射限制模塊441並無法對照射區域1整體賦予線量。因此，將照射區域1中無法以寬照射形成照射線量分布之部分設為掃描照射區域3，並藉由掃描照射賦予線量。

藉此，相較於不使用照射限制模塊進行寬照射之實施形態1，由於可使掃描照射區域3縮小，故能夠以比實施形態1更短之時間進行掃描照射的治療計畫之製作。再者，由於僅需較短之掃描照射之照射時間，故可容易地以呼吸同步控制進行掃描照射。藉由以呼吸同步控制來進行掃描照射，係具有可更加精度良好地賦予線量之功效。

10‧‧‧治療計畫裝置

11‧‧‧資料統轄管理部

12‧‧‧寬照射參數演算部

13‧‧‧掃描照射參數演算部

14‧‧‧機器統轄管理裝置

20‧‧‧照射噴嘴

30‧‧‧加速器

31‧‧‧粒子線輸送系統

40‧‧‧患者

41‧‧‧散射體

PB‧‧‧粒子線

Claims (6)

1. 一種治療計畫裝置，係用以製作粒子線治療裝置所進行之治療計畫，該粒子線治療裝置係可切換掃描照射及寬照射而將從加速器射出之粒子線對照射對象進行照射，該掃描照射係使前述粒子線一面移動一面管理前述照射對象之每個位置的照射線量而進行照射者，且係從具備有前述掃描照射所需之掃描照射構件之照射噴嘴所進行之照射；該寬照射係管理前述照射對象之全照射線量而進行照射者，且係從具備前述寬照射所需之寬照射用構件之照射噴嘴所進行之照射，該治療計畫裝置係包括：資料統轄管理部，係保存應對前述照射對象照射之目標照射線量分布；寬照射參數演算部，係演算前述寬照射時之前述加速器及前述照射噴嘴的各機器的動作參數；以及掃描照射參數演算部，係演算前述掃描照射時之前述加速器及前述照射噴嘴的各機器的動作參數；前述寬照射參數演算部及前述掃描照射參數演算部係互相協作而以前述寬照射及前述掃描照射雙方的照射線量之合計會形成前述目標照射線量分布之方式，來演算並求出前述寬照射時之前述加速器及前述照射噴嘴的各機器的動作參數、及前述掃描照射時之前述加速器及前述照射噴嘴的各機器的動作參數。
2. 如申請專利範圍第1項所述之治療計畫裝置，其中， 前述寬照射係未使用照射限制模塊(bolus)之照射。
3. 如申請專利範圍第1項所述之治療計畫裝置，其中，前述寬照射係使用了在與前述照射對象的整體的深度形狀為不同之形狀之照射區域形成照射線量分布之照射限制模塊之照射。
4. 如申請專利範圍第3項所述之治療計畫裝置，其中，前述照射限制模塊係在僅與前述照射對象的一部分之深度形狀相同之形狀之照射區域形成照射線量分布之照射限制模塊。
5. 如申請專利範圍第3項所述之治療計畫裝置，其中，前述寬照射用構件係包含裝置特有之預先具備之複數個照射限制模塊，且前述照射限制模塊係從前述複數個照射限制模塊中所選擇之照射限制模塊。
6. 一種粒子線治療裝置，係可切換掃描照射及寬照射而將從加速器射出之粒子線對照射對象進行照射，該掃描照射係一面管理照射對象之每個位置的照射線量一面進行照射者，且係從具備前述掃描照射所需之掃描照射構件之照射噴嘴所進行之照射，該寬照射係管理前述照射對象之全照射線量而進行照射者，且係從具備前述寬照射所需之寬照射用構件之照射噴嘴所進行之照射，以前述加速器、前述掃描照射之照射噴嘴、及前述寬照射之照射噴嘴的各機器依照如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之治療計畫裝置所求出之前 述加速器、前述掃描照射之照射噴嘴、及前述寬照射之照射噴嘴的各機器的動作參數進行動作之方式來進行控制。