CN103357124B - 粒子线治疗系统 - Google Patents

Abstract

根据本发明，能够提供一种粒子线治疗系统，其在实施依次地变更从加速器射出的射束的能量的扫描照射方式时，能够抑制由于电磁铁的初始化动作而导致的治疗时间延长。照射控制装置（35）具备以下的方法，即按照各照射条件（能量条件）运算输送系统的偏向电磁铁（15、20A、20B、20C）的励磁电流设定值，与照射时序一致地设定适当的励磁电流值。更详细地说，照射控制装置（35）预先将与离子束的能量水平对应地决定的基准电流值存储在电流供给控制表（1）中，将与离子束的能量水平和能量的变更次数对应地决定的修正电流值存储在电流供给补偿值表（2、3）中，计算上述电磁铁的励磁电流值。

Description

粒子线治疗系统

技术领域

本发明涉及一种通过质子线或碳离子线等重离子线的照射来治疗癌症等肿瘤的粒子线治疗系统。

背景技术

作为癌症治疗法之一，已知向患部照射质子或碳离子等离子束的粒子线治疗。如果质子、碳离子等离子束以高能量入射到物质，则在射程的终点损失很多能量。在粒子线治疗中，利用该性质，以在癌症细胞中损失很多能量的方式向患者照射离子束。在粒子线治疗中，调整离子束的空间范围和能量，来形成与患部的形状一致的射线量分布。

在粒子线治疗中使用的粒子线治疗系统由离子源、对在离子源中产生的离子进行加速的加速器、输送从加速器射出的离子束的射束输送装置、按照希望的射线量分布向患部照射射束的照射装置构成。

对于粒子线治疗系统中使用的加速器，可以列举同步加速器、回旋加速器等。任意一种加速器将入射的离子加速到预定的能量而作为离子束射出的功能都是共通的。

从加速器射出的离子束通过射束输送装置被输送到照射装置。在射束输送装置中具备改变离子束的前进方向的偏向电磁铁、对射束的前进方向进行微调整的转向电磁铁、对射束施加收敛、发散的作用的四极电磁铁，通过适当地调整这些电磁铁的励磁量，将适当的大小、位置的射束输送到照射装置。

为了从多个方向向患部照射射束，有时还将射束输送装置和照射装置设置在旋转架台上。具有旋转架台的粒子线治疗系统的射束输送装置能够大致区别为设置在旋转架台上的旋转射束输送装置、设置/固定在建筑物的固定射束输送装置。

在照射装置中，形成与患部形状一致的离子束的照射视野。照射视野的形成可以列举散射体照射法和扫描照射法2种，但随着技术的进步，主流逐渐转移到能够进行高精度照射的扫描照射法。在扫描照射法的照射装置中，具备2台进行射束扫描的扫描电磁铁。通过这些扫描电磁铁在照射装置内使射束在与射束的前进方向垂直的平面内进行扫描，使得只对患部照射射束。另外，通过依次地变更从加速器射出的射束的能量，射束的到达深度变化，能够形成与患部形状一致的照射视野。

另外，通常在粒子线治疗中，为了维持高的射束照射的位置精度，通过进行电磁铁的初始化动作，来提高射束照射的位置再现性。

为了提高射束照射的位置再现性，提高照射位置的精度，在专利文献1中，记载了如下技术：为了形成与患部的形状一致的照射视野而依次变更从加速器出射的射束的能量、以及为了避免扫描电磁铁的磁滞现象的影响，而将扫描电磁铁的设定电流值和通过射束位置监视器检测出的射束位置数据的变换表存储在存储装置中，使用该存储的变换表，与基于治疗计划数据的射束位置数据对应地，设定扫描电磁铁的电流值。

在专利文献2中，记载了如下技术：在依次变更离子束的能量的运转过程中，为了在每次切换能量时使同步加速器电磁铁的残留磁化统一，而在各能量的射出完成后并不马上转移到射束的减速，而暂时将励磁电流值增加到初始化用的电流值（再励磁），然后与同步加速器电磁铁同样地使射出用射束输送系统的电磁铁也进行减磁这样的初始化动作。

专利文献1：日本特开2005-296162号公报

专利文献2：日本特开平8-298200号公报

发明内容

如上述那样，在扫描照射法中，为了形成与患部的形状一致的照射视野而依次地变更从加速器射出的射束的能量。在该依次地变更能量的运转过程中，为了进行射束照射的位置精度高的治疗照射，理想的是在每次切换能量时进行同步加速器（加速器）电磁铁和输送系统电磁铁的初始化动作。

专利文献1所记载的现有技术是用于避免在一个层内进行射束扫描时的扫描电磁铁的磁滞现象的影响的方案，并不是修正每次变更能量时的加速器电磁铁和输送系统电磁铁的残留磁化的变化的技术。

专利文献2所记载的现有技术并不只针对同步加速器（加速器）电磁铁，还针对输送系统电磁铁，在将励磁电流值暂时增加到初始化用的电流值（再励磁）后进行减磁，由此在每次切换能量时进行同步加速器（加速器）电磁铁和输送系统电磁铁的初始化动作。

在此，一般同步加速器电磁铁通过模式电源动作，进行模式运转，即对每个能量水平按照入射、加速、射出、减速的顺序增减磁场强度。另一方面，输送系统电磁铁通过直流电源动作，进行以下的运转，即与能量一致地设定恒定的励磁电流值，与能量的变更一致地分级地变更励磁电流值。

针对这样通过直流电源动作的输送系统电磁铁，在基于专利文献2所记载的思考方法，进行运转而在每次切换能量时将励磁电流值暂时增加到初始化用的电流值（再励磁）后进行降低（减磁）（初始化动作）的情况下，直流电源的响应性与模式电源相比慢3～4倍，因此能量切换时的时间增加，根据照射条件，治疗照射时间成倍程度地增长。另一方面，如果对输送系统电磁铁导入模式电源，则与利用直流电源的情况不同，防止了治疗照射时间的增加，但在该情况下，会造成电源成本的增大。

因此，本发明的目的在于：提供一种粒子线治疗系统，其在实施依次地变更从加速器出射的射束的能量的扫描照射方式时，能够抑制由于电磁铁的初始化动作而导致的治疗时间延长。

作为用于达到上述目的的手段，在本发明的粒子线治疗系统中，具备：照射控制装置，其根据分级地变更射出的离子束的能量的次数、射出的离子束的能量，分级地增加、或分级地减少设置在上述加速器或上述射束输送系统中的电磁铁的励磁电流值。更详细地说，照射控制装置预先存储与电荷粒子束的能量水平对应地决定的基准电流值、与离子束的能量水平和能量水平的变更次数对应地决定的修正电流值，使用该基准电流值和修正电流值运算上述电磁铁的励磁电流值。由此，针对通过直流电源动作的电磁铁、特别是输送系统的偏向电磁铁，设定避免了离子束的能量水平和能量水平的变更次数的影响的励磁电流值，不增加治疗时间和电源成本，就能够以高的射束照射位置精度进行治疗照射控制。

根据本发明，能够提供一种粒子线治疗系统，其在实施依次地变更从加速器射出的射束的能量的扫描照射方式时，能够抑制由于电磁铁的初始化动作而导致的治疗时间延长。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的粒子线治疗系统的整体的图。

图2是表示将患部分割为层，通过扫描电磁铁使粒子束在横方向上扫描而照射各层，从而以均匀的射线量照射患部的扫描照射法的图。

图3是表示扫描照射运转时的同步加速器电磁铁和输送系统电磁铁的励磁电流模式的图。

图4是表示用于电磁铁励磁电流控制的电流供给控制表1的图。

图5是表示用于电磁铁励磁电流控制的电流供给补偿值表1的图。

图6是表示用于电磁铁励磁电流控制的电流供给补偿值表2的图。

图7是表示在实施能量扫描运转时发生的由于输送系统偏向电磁铁的磁场磁滞现象而产生的照射位置处的射束位置偏差的图表。

图8是表示在不同的能量区域中实施能量扫描运转时的照射位置处的射束位置偏差的图表。

符号说明

1：离子束产生装置；2：高能量射束输送系统；3：架台射束输送系统；4：旋转架台；5：直线加速器；6：同步加速器；7：高频施加装置；8：加速用高频施加装置；9：高频施加电极；10：高频电源；11：开闭开关；12：出射用偏转器；13、16、18：四极电磁铁；14、15、20A、20B、20C：偏向电磁铁；17、19：转向电磁铁；21：照射喷嘴；22：轮廓监视器；23：扫描电磁铁；24：射线量监视器；25：点位置监视器；30：患者；31：HMI终端（人机界面终端）；35：照射控制装置；40：治疗计划装置；50：中央控制装置；51：喷嘴控制装置；52：加速器控制装置；53：输送系统控制装置。

具体实施方式

以下，使用附图说明本发明的实施方式。

图1是表示本发明的一个实施方式的粒子线治疗系统的整体的图。在本实施方式中，如下这样构成粒子线治疗系统。

本实施方式的粒子线治疗系统如图1所示那样，具有离子束产生装置（粒子线产生装置）1、连接在离子束产生装置1的下游侧的高能量射束输送系统2、具有架台射束输送系统3的旋转架台4。

离子束产生装置1具有：具备离子源的直线加速器5和同步加速器6，同步加速器6具有射出用高频施加装置7和加速用高频施加装置8。通过开闭开关11将配置在同步加速器6的回旋轨道上的高频施加电极9和高频电源10连接起来而构成射出用高频施加装置7。直线加速器5对通过离子源产生的离子（例如质子离子、碳离子等）进行加速而生成离子束（粒子线），使该离子束入射到同步加速器6。作为离子束的该离子束在同步加速器6内回旋，如果通过在加速用高频施加装置8中产生的加速电压而被施加必要的能量，则被加速到预先设定的能量。与从射束的照射方向看时的患者体内的患部相对于体表面的深度（照射深度）一致地决定离子束的能量。如果对在同步加速器6内回旋的离子束施加必要的能量，则来自高频电源10的射出用的高频经过关闭了的开闭开关11到达高频施加电极9，通过高频施加电极9施加到离子束。在稳定界限内回旋的离子束由于该高频的施加而转移到稳定界限外，通过射出用偏转器12从同步加速器6射出。在离子束射出时，被导向设置在同步加速器6的四极电磁铁13和偏向电磁铁14的电流被保持为电流设定值，稳定界限也大致保持固定。通过打开开闭开关11而停止向高频施加电极9施加高频电力，而停止从同步加速器6射出离子束。

从同步加速器6射出的离子束（以下称为射束）通过高能量射束输送系统2被输送到下游侧（照射喷嘴21侧）。高能量射束输送系统2具有偏向电磁铁15、四极电磁铁16以及转向电磁铁17。被导入到高能量射束输送系统2的射束经由偏向电磁铁15被导入到架台射束输送系统3。架台射束输送系统3被安装在旋转架台4上，具有四极电磁铁18、转向电磁铁19、偏向电磁铁20A、20B、20C。被导入到架台射束输送系统3的射束经由这些电磁铁，被输送到设置在旋转架台4的旋转体上的扫描照射方式的照射喷嘴（照射装置）21。在照射喷嘴21内，设置有轮廓（profile）监视器22、扫描电磁铁23、射线量监视器24、点位置监视器25。入射到照射喷嘴21的射束在通过设置在射束轨道上的轮廓监视器22后，通过2台扫描电磁铁23而偏向，通过射线量监视器24和点位置监视器25，照射到患者30体内的患部。

另外，本实施方式的粒子线照射装置具备用于进行控制的照射控制装置35。该照射控制装置35如图1所示，具备中央控制装置50、喷嘴控制装置51、加速器控制装置52、输送系统控制装置53。中央控制装置50与嘴控制装置51、加速器控制装置52以及输送系统控制装置53连接。另外，中央控制装置50与治疗计划装置40连接，接收从治疗计划装置40发送的治疗计划数据。喷嘴控制装置51控制轮廓监视器22、扫描电磁铁23、射线量监视器24、点位置监视器25。加速器控制装置52对构成同步加速器6的各设备进行控制。输送系统控制装置53对构成高能量射束输送系统和架台射束输送系统的各设备进行控制。另外，人机界面终端（HMI终端）31与中央控制装置50连接。

中央控制装置50从治疗计划装置40读入与此后进行治疗的患者有关的上述治疗计划数据。如上述那样，与照射深度和射束的能量对应。另外，能量与对同步加速器6、高能量射束输送系统2、架台射束输送系统3的各电磁铁的励磁电流供给的控制模式对应。即，在中央控制装置50中，预先存储有电力供给控制表，例如与能量的各种值（150、145、140（MeV）等）对应地，预先设定包含同步加速器6在内的离子束产生装置1中的四极电磁铁13、偏向电磁铁14、射束输送系统2、3的四极电磁铁16、18、转向电磁铁17、19、偏向电磁铁15、20A、20B、20C所对应的供给励磁功率值或其模式。

接着，使用图2说明本实施例的离子束产生装置1中的射束的照射法。如图2的1、2、3、4所示那样，将患部分割为层状的区域。这时，能够通过同一能量的射束照射各层。层1位于从射束前进方向看最深的地方，以后，按照层2、3、4分别顺序地位于浅的地方。使用2台扫描电磁铁23以涂抹的方式照射各层。中央控制装置50向喷嘴控制装置51发送由治疗计划装置40决定的照射模式。喷嘴控制装置51按照该数据进行射束扫描，控制照射喷嘴使其照射所决定的照射量。如果某层的照射结束，则喷嘴控制装置51向中央控制装置50发送相应的层的照射结束信号。中央控制装置50接收该信号，向加速器控制装置52和输送系统控制装置53发送射束的能量变更信号。加速器控制装置52和射束输送系统控制装置53对各电磁铁的电源装置设定与下一次的能量对应的电磁铁励磁电流设定值，下一次的能量的射束射出准备完成。如果射出准备完成，则中央控制装置50向喷嘴控制装置51发送射出准备完成信号。喷嘴控制装置51开始下一层的照射。这样，在横方向上依次变更扫描电磁铁，在深度方向上依次变更射束的能量，由此三维地进行射束扫描。以上的照射方法是被称为扫描照射法的照射方法，是只对患部赋予射线量就能够向周围的正常组织照射的照射方法。另外，将这样依次变更能量的运转、更详细地说分级地使从加速器射出的离子束的能量增加或减少的运转称为能量扫描运转。

接着，说明作为本实施例的特征的能量扫描运转时的照射控制装置35的动作。

中央控制装置50从治疗计划装置接收与此后进行治疗的患者有关的处方笺数据。在该处方笺数据中，包含治疗室、旋转架台的角度、照射的射束能量、射束扫描范围、照射量等信息。中央控制装置50根据处方笺数据，生成用于控制设置在离子束产生装置1、射束输送系统2、3的各射束路径上的电磁铁的控制指令数据（控制指令信息）。使用对每个能量设定了电磁铁励磁量的表来生成控制指令数据，并输出到各电磁铁的电源装置。这些电源装置中的同步加速器6的各电磁铁（以下称为同步加速器电磁铁）的电源装置使用响应速度快的模式电源，高能量射束输送系统2和架台射束输送系统3的各电磁铁（以下称为输送系统电磁铁）的电源装置使用廉价的直流电源。

在此，说明本实施例的能量扫描运转时的向同步加速器电磁铁和输送系统电磁铁的励磁电流供给的控制。图3是表示分级地使射出的离子束的能量减少的能量扫描运转时的同步加速器电磁铁和输送系统电磁铁的励磁电流模式的图。

在本实施例的粒子线治疗中，首先最初为了以高射束位置再现性照射射束，而如图3的100A、100B所示那样进行电磁铁的初始化运转。通过该初始化运转，能够使设置在射束路径上的电磁铁的磁化统一，因此能够抑制磁化的不一致，提高射束照射的位置再现性。接着，通过模式电源动作的同步加速器电磁铁在初始化运转后，也如图3的101A所示那样进行增减磁场强度的模式运转，将离子束的射出期间中的同步加速器电磁铁的励磁电流值控制为与射出的离子束的能量对应地阶梯状并且分级地减少。另一方面，通过直流电源动作的输送系统电磁铁在初始化运转后，如图3的101B所示那样，与出射的离子束的能量一致地设定为恒定的励磁电流值，并与能量的变更一致地分级地变更励磁电流值。另外，能量变更所需要的时间基于照射条件，但一般是相当于同步加速器的一个运转周期的1～10秒左右。

另外，在本实施例的能量扫描运转时，为了进行位置精度高的治疗照射，而在每次切换能量时如图3的102A所示那样对同步加速器电磁铁实施初始化动作。另外，该初始化动作，是在各能量的射出完成后不马上转移到减速而将励磁电流值暂时增加到初始化用的电流值（最大电流）（再励磁），然后减磁的运转，是与100A和100B所示的初始化运转不同的运转。

另一方面，可以考虑针对通过直流电源动作的输送系统电磁铁，也与同步加速器电磁铁同样地，进行在每次切换能量时在将励磁电流值暂时增加到初始化用的电流值（再励磁）后进行减磁的运转（初始化动作）。但是，直流电源的响应性与模式电源相比慢3～4倍，因此如果使用直流电源进行初始化动作，则能量切换时的时间增加，根据照射条件，治疗照射时间会成倍程度地增长。另外，如果对输送系统电磁铁导入模式电源，则防止了治疗照射时间的增加，但在该情况下，会造成电源成本的增大。

因此，在本实施例中，针对输送系统电磁铁、特别是对射束照射的位置精度影响最大的输送系统的偏向电磁铁15、20A、20B、20C，进行能够使用现有的直流电源同时进行省略了输送系统电磁铁的初始化动作的治疗照射的励磁电流控制。该励磁电流控制的概要是使用与射出的射束的能量（能量水平）对应地决定的基准电流值、与将能量水平变更到该能量水平的次数对应地决定的修正值，运算电磁铁的励磁电流值，来控制电磁铁。以下说明其细节。

图4表示用于输送系统的电磁铁励磁电流控制的电流供给控制表1（第一数据表1），图5表示用于电磁铁励磁电流控制的电流供给补偿值表1（第二数据2），图6表示用于电磁铁励磁电流控制的电流供给补偿值表2（第三数据表）。在照射各能量的电磁铁励磁量、换言之就是某能量的射束时，使用这3个数据表1、2、3运算向各电磁铁供给的励磁电流的值。

电流供给控制表1是基准电磁铁励磁电流值、即向电磁铁供给的励磁电流的基准，是存储了在不考虑残留磁化而照射某能量水平的射束的情况下、即在单一能量运转时（不实施能量扫描运转的情况）向各电磁铁供给的励磁电流值的表。本表是登录了为了在单一能量运转时实现适当地使射束偏向那样的偏向电磁铁励磁量的基础上所需要的励磁电流值的表，在射束试运行时被决定。

电流供给补偿值表1、2是用于对电流供给控制表1的控制指令数据进行微调整的表，即，是登录了用于补偿由于能量扫描运转而产生的磁滞现象所造成的磁场的变化量（残留磁化）的电流设定值的表。

进一步说明电流供给补偿表1、2。

图7是表示由于在实施能量扫描运转时发生的输送系统偏向电磁铁的磁场磁滞现象而产生的照射位置处的射束位置偏差的图形。白圈的图形是将225MeV作为照射开始能量而每隔5MeV进行照射的条件，四角形的图形是将225MeV作为照射开始能量而每隔15MeV进行照射的条件。另外，图中的#表示能量扫描次数。射束位置偏差与能量扫描次数对应地变化，可知即使是相同能量的照射，根据到达该能量为止所实施的能量扫描次数而射束位置偏差也不同。

图8是表示在不同的能量区域中实施能量扫描运转时、具体地说在220～230MeV的范围和170～200MeV的范围中6次降低射束的能量而进行照射时的照射位置处的射束位置偏差的图表。根据该图表可知，即使能量扫描次数相同，如果进行能量扫描运转的能量的范围不同，则射束位置偏差也不同。

根据对象的能量水平、到达该能量水平为止所执行的能量扫描的级数，决定这样由于能量扫描运转而产生的磁场的变化量。因此，将针对进行能量扫描的顺序（能量的变更次数）记载了其补偿值比例的表作为电流供给补偿值表1，另外将在补偿时成为各能量的基准的表作为电流供给补偿值表2，对由于能量扫描所产生的磁滞现象而造成的磁场的变化量进行补偿。通过这样对磁场的变化量进行补偿，能够省略输送系统电磁铁的初始化动作，因此，即使在变更出射的离子束的能量而进行照射的情况下，也能够缩短能量的切换所需要的时间，相对于现有技术能够缩短治疗时间。另外，在射束试运行时实际使用射束进行学习，来求出电流供给补偿值表1、2。

本实施例的励磁电流的补偿在能量的变化向增加或减少的任意一个方向变更的情况下有效。换言之，就是在同步加速器进行初始化运转后，在分级地使射出的离子束的能量减少的照射、或分级地使出射的能量增加的照射运转中有效。另外，分级地使射出的能量变化不只是每次使其变化固定值的情况，还包含如后述那样与照射的条件对应地以任意的幅度使能量变化的情况。

接着，具体说明本实施例的励磁电流值的补偿。以下，说明按照220MeV、215MeV、210MeV、200MeV的顺序4分级地使射出的离子束的能量减少的能量扫描运转的情况下的射束输送系统的偏向电磁铁20A的励磁电流值。

首先，说明最初的能量水平的220MeV的电磁铁励磁电流。根据电磁铁电流供给控制表1，偏向电磁铁20A的220MeV的基准电磁铁励磁电流值为410A。由于是能量扫描运转的第一级，所以根据电流供给补偿值表1，补偿量比例为0%。根据电磁铁电流供给补偿值表2，220MeV的电磁铁励磁电流量的基本补偿值是-2.4A，但由于补偿量比例为0%，所以补偿量为0A。由此，励磁电流值是410A+0A、为410A。接着，说明能量扫描第二级的215MeV的电磁铁励磁电流。根据电流供给控制表1，215MeV的基准的励磁电流值是405A。能量扫描运转的级数为第二级，因此根据电流供给补偿值表1，电流供给补偿量比例为10%。另外，根据电磁铁电流供给补偿值表2，215MeV的基本补偿值为-2.0A，因此，补偿值为-0.2A。因此，励磁电流值是405A-0.2A、为404.8A。接着，说明能量扫描第三级的210MeV的电磁铁励磁电流。根据电流供给控制表1，210MeV的基准的励磁电流值是400A。另外，能量扫描运转的级数为第三级，因此根据电流供给补偿值表1，电流供给补偿量比例为20%。根据电磁铁电流供给补偿值表2，210MeV的基本补偿值为-2.0A，因此，补偿值为-0.4A。因此，励磁电流值是400A-0.4A、为399.6A。最后，说明能量扫描第四级的200MeV的电磁铁励磁电流。根据电流供给控制表1，200MeV的基准的励磁电流值是390A。另外，能量扫描运转的级数为第四级，因此根据电流供给补偿值表1，电流供给补偿量比例为30%。另外，根据电磁铁电流供给补偿值表2，200MeV的基本补偿值为-1.5A，因此，补偿值为-0.45A。因此，励磁电流值是390A-0.45A、为389.55A。这时，200MeV在能量水平上是从开始的220MeV数起第五级的能量水平，但作为能量扫描的级数是第四级，因此在电流供给补偿值表1中，参照第四级的值。这样，使用成为励磁电流值的基准的电流供给控制表1和决定补偿电流值的2个电流供给补偿值表1、2，计算对电磁铁设定的励磁电流值。另外，一般对于为了使射束偏向所利用的电磁铁的励磁电流值，如果要偏向的射束的能量高则为大的值，如果射束的能量低则与之相应地为小的值。因此，根据本实施例，也如以上说明的那样，在使加速器进行使射出的离子束的能量分级地增加、或分级地减少的运转的情况下，也能够使与射束的偏向有关的电磁铁的励磁电流值分级地增加、或分级地减少，能够省略初始化动作，因此能够抑制因电磁铁的初始化动作造成的治疗时间的延长。

对于输送系统的其他偏向电磁铁15、20B、20C，也使用针对这些电磁铁同样地生成的电流供给控制表1和电流供给补偿值表1、2来计算励磁电流值。另外，作为本实施例的比较例子，也可以考虑针对全部的射出的能量和变更次数的组合预先计算出向输送系统电磁铁供给的励磁电流的补偿量，并存储在存储器中。但是，如果保存全部的电流值数据，则必须保存2的能量次方左右的值，例如在碳射线治疗中，针对能量的总数为300的情况，必须准备能够保存2的300次方个、即10的90次方个的值的存储器，因此设备侧的负担非常大。与此相对，如果是如本实施例那样根据3个数据表计算补偿量的控制，则保存在存储器中的数据减小，还能够减轻对设备侧的负担。

这样运算而生成的控制指令数据与其他电磁铁的控制指令数据一起，针对最初的能量水平首先被输出到加速器控制装置52和输送系统控制装置53，对于剩余的数据暂时被保存在中央控制装置50内的存储器中。

开始射束照射，在最深部的层的横方向的照射结束的时刻，为了下一次的能量照射，切换对加速器控制装置52、输送系统控制装置53、照射控制装置51的设定模式。因此，中央控制装置50向加速器控制装置52和输送系统控制装置53输出保存在自身的存储器中的下一次的能量水平的数据，从最深部向一个体表方向的深度开始照射。例如，在上述的例子中，对输送系统的偏向电磁铁20A设定第二个能量水平的设定值即404.8A。

通过重复实施这样的运转，针对配置在输送系统的射束路径上的偏向电磁铁15、20A、20B、20C设定的励磁电流值被设定为成为朝向上升和下降的任意一方的阶梯状的值，并且通过对于任意的能量水平都修正能量扫描运转所造成的磁场的偏差这样的设定，能够控制配置在输送系统的射束路径上的偏向电磁铁15、20A、20B、20C。

另外，通过这样的运转，能够在扫描照射方式所需要的能量扫描运转中保持所需要的位置精度地进行射束照射。另外，使用廉价的直流电源作为偏向电磁铁15、20A、20B、20C的电源，不进行模式运转就设定适当的励磁电流值，因此不增加治疗时间和电源成本，就能够以高的射束照射位置性能进行治疗照射控制。

另外，在通过在同步加速器运转周期中依次变更能量的照射方式、即在由加速、射出、减速构成的同步加速器的一个运转周期中分级地使能量上升或减少，而以多个能量水平使射束射出的照射方式中，也能够通过应用同样的运转方式来实现高的射束照射的位置精度，并且能够进行抑制治疗时间的延长的射束控制。另外，在上述实施例中，将本发明应用于配置在输送系统的射束路径上的偏向电磁铁15、20A、20B、20C，但也可以将同样的思考方法应用于同步加速器电磁铁或输送系统的偏向电磁铁以外的电磁铁，来进行电磁铁控制。

Claims (3)

1.一种粒子线治疗系统，其具备：加速器，其将离子束加速到所设定的能量；照射装置，其向照射对象照射加速后的上述离子束；射束输送系统，其将从上述加速器射出的上述离子束输送到上述照射装置，该粒子线治疗系统的特征在于，

具备：照射控制装置，其在上述加速器进行运转而使射出的上述离子束的能量分级地增加、或分级地减少地进行变更的期间中，根据射出的上述离子束的能量、将上述能量分级地变更直到达到上述离子束的能量为止的能量分级变更的次数，进行控制使设置在上述加速器或上述射束输送系统中的电磁铁的励磁电流值分级地增加、或分级地减少。

2.根据权利要求1所述的粒子线治疗系统，其特征在于，

上述照射控制装置根据与分级地变更上述能量的次数对应的补偿量比例、与上述离子束的能量对应的上述电磁铁的基准电磁铁励磁电流值以及基准补偿值，计算对上述基准电磁铁励磁电流值的补偿值，计算对上述电磁铁的励磁电流值。

3.根据权利要求2所述的粒子线治疗系统，其特征在于，

上述照射控制装置具有记录了上述基准电磁铁励磁电流值的第一数据表、记录了上述补偿量比例的第二数据表、记录了上述基准补偿值的第三数据表，从上述第一数据表取得基准电磁铁励磁电流值，根据上述第二数据表和上述第三数据表，计算对上述基准电磁铁励磁电流值的补偿值，根据上述基准电磁铁励磁电流值和上述补偿值，计算对上述电磁铁的励磁电流值。