JP2002537032A

JP2002537032A - イオンビーム治療システムのビーム発生手段およびビーム加速手段を照合する方法

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Publication number: JP2002537032A
Application number: JP2000599459A
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Inventors: バドゥラユーゲン; エイコフハートマット; ハベラートーマス; ポッペンシエカークラウス; スカルドディエター
Original assignee: ジーエスアイゲゼルシャフトフュアシュベールイオーネンフォルシュンクエムベーハー
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2002-11-05
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Abstract

(57)【要約】【解決手段】本発明は、ビームガイドシステム内に配置されたグリッド走査装置を含み、そのビーム方向に垂直である治療ビームの垂直および水平偏向のために、垂直偏向手段および水平偏向手段を有し、その結果、治療ビームがグリッド走査装置によって照射部位のイソセンタへ偏向し、かつ、イソセンタ周囲の特定領域が走査されるイオンビーム治療システムのビーム発生手段およびビーム加速手段を照合する方法に関し、その際、イオンタイプ、イオンビームエネルギー、イオンビーム強度、および加速器の遮断、および抽出停止手段をも照合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、特に重イオンを用いて操作されるイオンビーム治療システムのビー
ム発生手段およびビーム加速手段を照合する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

イオンビーム治療システムは、腫瘍の治療において好んで使用される。このよ
うな治療の利点とは、目標対象（目標）への照射において、イオンビームのエネ
ギーの大部分が目標へ移送され、その間、ほんの少量のエネルギーが健康な組織
へ移送されることにある。したがって、相対的に高線量の放射線が患者を治療す
るために使用され得る。他方、Ｘ線は目標と健康な組織へ等しく移送して、その
結果、健康上の理由から患者の保護のために高線量の放射線を使用することは不
可能である。

【０００３】イオンビーム治療システムは、例えば、米国特許第4,870,287号明細書から公
知であり、このシステムではプロトン源からプロトンビームを発生させ、加速装
置によって、そのプロトンを種々の治療または照射部位へ輸送させることができ
る。各治療部位には、患者ベッドを有する回転クレードルが備えられ、その結果
、患者には異なった照射角度からプロトンビームを照射することができる。患者
を回転クレードル内側の固定された位置に空間的に配置する間に、回転クレード
ルのイソセンタに配置される目標上に、治療ビームを種々の照射角度で焦点化さ
せるために、患者の体の周りに回転クレードルを回転させる。加速装置は、直線
加速器（ＬＩＮＡＣ）といわゆるシンクロトロンリングの組み合わせを含む。

【０００４】 H.F. Weehuizenら、CLOSED LOOP CONTROL OF A CYCLOTRON BEAM FOR PROTON T
HERAPY, KEK, Proceedings 97-17, 1998年1月には、プロトンビーム治療システ
ムにおいてプロトンビームを安定化する方法が提案されていて、ここでは、治療
ビームが積極的に制御されて、それは縦方向に互いに間隔をおいた２つの測定点
にある対応ビーム輸送システムの中心線上に配置される。第１測定点は１対の偏
向電磁石の間に配置され、多重金属線イオン化チャンバーによって形成される。
ビーム経路の中心点に関連した多重金属線イオン化チャンバーから輸送されるビ
ーム位置の実際の値に依存して、ＰＩ制御は最初に言及した偏向電磁石対から下
流に配置される別な偏向電磁石によって発生する。第２測定点は、イソセンタの
上流に位置し、４つの四極子へ分割されるイオン化チャンバーによって形成され
る。このイオン化チャンバーの実際の位置の値に依存して、再び、ＰＩ制御が発
生するが、これらの制御シグナルは最初に言及した偏向電磁石において意図され
る。このような制御配置は、ビーム輸送システムの中心線における角度安定性と
プロトンビームの横方向の位置安定性の双方を可能とすると言われている。

【０００５】しかしながら、重イオン照射を行う場合、換言すれば、プロトンより重いイオ
ンを照射する場合、大きくて重い装置が必要であり、その結果、回転クレードル
の使用を避け、代わって、患者または患者ベッドを移動させる傾向にある。この
ような治療システムは、例えば、E. Pedroni: Beam Delivery, Proc. 1^st Int.
Symposium on Hadrontherapy, Como, Italy, October 18-21, 1993, 434頁に記
載されている。したがって、このようなシステムは並外れたシステムとなる。

【０００６】しかしながら、主にイソセンタシステムを腫瘍学者は好むから、回転クレード
ルを治療現場では使用するけれども、クレードルの半径を減少させた重イオンビ
ーム治療システムが提案されている。回転軸に沿って水平方向に各回転クレード
ルへ輸送する治療ビームは、適当な電磁石と光学的配置によって案内されて、目
標照射においては、そのビームは回転軸からまず外へ導かれ、その後、イソセン
タで再び回転軸を横切る。目標への照射においては、それぞれがビーム軸へ正し
い角度で治療ビームを偏向する垂直偏向手段と水平偏向手段を含むグリッドスキ
ャナが設けられている。その結果、目標の周囲の領域は治療ビームによって走査
される。すなわち、このようなシステムは本質的には回転クレードルのたった１
つの平面にビームガイドを備えている。

【０００７】グリッドスキャナによる照射は、照射または治療されるべき患者に応じて、イ
オンビーム治療システムの監視制御システムによって計算された照射線量データ
を用いて実施される。

【０００８】治療ビームの点から見ると、高いレベルの操作安全性および操作安定性がイオ
ンビーム治療システムでは必要であるから、グリッドスキャナにより輸送される
治療ビームをモニターするモニター装置が、上記した重イオンビーム治療システ
ムに備えられている。モニター装置は上記した電磁石配置の最後の偏向電磁石と
イソセンタとの間に配置され、粒子流をモニターするイオン化チャンバーおよび
ビーム位置とビーム幅をモニターする多重金属線チャンバーを含む。

【０００９】安全性の理由から、種々のＤＩＮ基準が医療用電子加速器の操作において観察
されなければならない。これらの基準は一方では検査テスト、すなわち、操作に
おける準備の検査に関連し、かつ、他方、システムの整合性テスト、すなわち操
作安定性の試験に関連している。イオンビーム治療システム、特に重イオンビー
ム治療システムにおいて、このようなシステムに対して特に開発されたこの種の
安全性基準は未だ公知でないが、イオンビーム治療システムにおいてもできるだ
け高い程度の操作安全性と操作安定性が必要とされている。

【００１０】したがって、本発明の基礎をなす課題は、特に、ビーム発生手段およびビーム
加速手段に関して、操作安定性および操作安定性を改良するために、イオンビー
ム治療システムのビーム発生手段とビーム加速手段を照合する方法を提案するこ
とにある。この方法は同時に重イオンの使用に適するであろう。

【００１１】本発明によれば、この課題は請求項１の特徴を有する方法によって解決される
。従属請求項はそれぞれ、本発明の好ましく、かつ有利な態様を明確にする。

【００１２】本発明では、少なくとも１つのイオン源、１つの加速装置および１つのビーム
ガイドシステムを有するイオンビーム治療システムを操作する。その際、イオン
タイプ、イオンビームエネルギー、イオンビーム強度および加速器の遮断、およ
び抽出停止手段を照合する。この目的のために、イオンタイプは高電荷インジェ
クターのイオン源の電荷スペクトルを記録し、かつ、参照スペクトルと比較する
ことによって照合する。イオンビームエネルギーは吸収装置(absorber)イオン化
チャンバーシステムの選択エネルギーレベルのブラッグ(Bragg)曲線を測定する
ことによって照合する。イオンビーム強度は、上位範囲の強度にて加速器装置の
粒子強度を測定し、かつ、照射部位での粒子強度を計画された全強度レベルにて
測定することによって照合する。加速器の遮断は、前以て作動を中止する部品へ
スイッチオフコマンドおよび調整コマンドを送ることによって照合する。抽出停止手段は、イオン抽出中に連結状態を作り、イオン抽出の衰退時間を測
定することによって照合する。

【００１３】本発明では、直線加速器とシンクロトロンリング間のビームガイドで^１２Ｃ^６ ^＋にストリップされる^１２Ｃ^２＋イオンが特に使用されている。この目的のため
に、直線加速器の下流にストリッパが設けられている。その物理的および生物的
性質のために、これらの炭素イオンは腫瘍の治療に非常に効果的であり、高い物
理的選択性と高い生物的有効性の利点を有し、さらに、ポジトロン放出断層撮影
法（ＰＥＴ）によって、照射検証の可能性を提供すると考えられている。炭素イ
オンの適当な選択によって、生物的有効性はブラッグ曲線の平坦域では低く、ブ
ラッグピーク領域では高いように制御され得る。その結果、目標または腫瘍は周
囲の健康な組織への線量が最小限である間に比較的高い線量で治療され得る。

【００１４】意図したイオンタイプの使用および加速を確実にするために、存在するビーム
の電荷スペクトルを記録し、高電荷入射システムにおいて評価する。記録した電
荷スペクトルと参照スペクトルを対比して、望ましくないイオンや不整を検出し
、適当な手段をとることができる。この照合は、例えば、イオン源を初期設定し
て実施され得る。

【００１５】直線加速器は、それに供給されるイオンの初期加速のために使用される。これ
らのイオンは、次いで、シンクロトロンへ入射回路によって輸送される。入射回
路は、既に言及したストリッパに加えて、入射パルス、電荷分析用磁性二極子、
シンクロトロンの受信能力に照射を適合させる四極子などの正確な形状のための
別なパルス発生器配置を含む。

【００１６】シンクロトロンリングは供給されたイオンを所定エネルギーまで最終的に加速
するために使用され、例えば、複数の偏向電磁石、四極子および六極子を含む。
冷却手段はシンクロトロンの内側に配置されている。入射回数を繰り返すと、入
射されたイオンは数ＭｅＶ／ｕの範囲のエネルギーから、例えば、４００ＭｅＶ
／ｕ以上のエネルギーにまで加速される。このような方法で加速された治療ビー
ムは高エネルギービームガイドチャネルを経由して、シンクロトロンの特定位置
で抽出されて、個人の治療部位へ輸送される。

【００１７】上記イオンビーム治療システムにおいて、該治療システムの重要な実施態様を
照合し、制御するために以下に詳細に記載される大規模な照合システムが開発さ
れている。

【００１８】既に前記したように、イオンタイプの検査に加えて、同時に治療ビームの放射
エネルギーをモニターする。これは、特殊な治療が必要とする放射エネルギーに
固着する(adhere)ことが必要であるから、必須要件である。この目的のためには
、示されたモニター手段はそれぞれの治療部位のイソセンタへ配分される吸収器
イオン化チャンバーシステムを含む。吸収器イオン化チャンバーシステムは、２
，３の選択エネルギーレベルにおける治療部位でのブラッグピークの位置を測定
し、これは治療試験サイクル中に作動され、瞬時の放射エネルギーはブラッグピ
ークの測定点から誘導される。ブラッグピークの位置を決定するために、ブラッ
グ曲線が正確な工程にて測定される。もしも、試験で、０．５ｍｍ以上の所望の
位置からブラッグピークの逸脱が存在するなら、次いで、調整が必要となろう。
整合性を試験するためには、上記した照合操作は照射操作の各遮断に先立って実
施され得る。

【００１９】治療ビームの検査に関する別な詳細な点は、照射または治療部位におけるゆっ
くりと抽出された治療ビームの強度レベルをモニターすることに関する。グリッ
ドスキャナの限られた力（dynamics)は、偏向治療ビームの偏向または走査速度
において上限を示し、その限界を決定する要素とは磁性電流供給装置の最大電流
増加速度である。治療ビームの走査速度はビームの特定の強度と計画粒子範囲に
依存する。最大走査速度が照射中に達成されないことを確証するためには、シン
クロトロン５から抽出された粒子割合は、実質的に所望値を超えることが許され
ない。他方、もしも、該速度が明白にその値に達しないなら、全照射時間を延長
し、その場合の管理制御および監視またはモニターシステムは、所望により、非
常に小さなインプット電流の範囲内で操作され、これは逆にビーム検出の正確性
に影響する。したがって、現在の治療システムでは、シンクロトロンの粒子強度
の測定およびプロトコールは上部強度範囲内で行われ、照射部位へ輸送される粒
子割合の測定および記録は、数分間以上で複数のエネルギーにおける全強度レベ
ルにおいて行われる。加速器から照射部位へ供給された粒子割合は、シンクロト
ロン５からの抽出１回当り、２×１０^６〜２×１０^８イオンである。所定の所望
値からの粒子割合の逸脱は、その値の最大３０％以上から最大５０％以下であっ
てもよい。もしも、これらの限界値を逸脱するなら、適当な調整が必要である。
この治療システムの整合性を照合するために、このような検査は、例えば毎日実
施される。

【００２０】エネルギー変化、強度変化および焦点変化の同じ依存状態を、加速器、照射計
画およびグリッド走査プログラムにおける加速器へのデータ供給の基礎として測
定しなければならない。これが事実であることを確証するために、最後の治療プ
ログラム後に加速器で発生してインプットされたデータをグリッド操作プログラ
ムおよび照射計画において使用されたものと比較すべきである。これらのデータ
インプットからの逸脱は許されない。整合性を照合するために、このような照合
は照射操作の各遮断に先立って実施されるべきである。

【００２１】照射中、治療にとって必要である加速器の部分は、意図的または非意図的に誤
ってセットすることを避けるために、（外部からの）干渉に対して防御されてい
る。同時に、操作状態は全ての構成要素に対して起動し、メモリー、例えば、EP
ROMSに置かれた装置において、所望値データをもっぱらアクセスする。干渉が存
在する場合、加速器を遮断する機能は試験および治療加速器の両方を含む「スー
パーサイクル」をセットすることによって照合し得る。例えば、（以下に詳細に
説明する）プロファイルグリッド(grids)、光る目標およびイオン化チャンバー
などのモニター手段または検出器は、回転クレードルにおいて高エネルギービー
ムガイドへ移動し、高エネルギービームガイドチャネルおよび治療加速器のため
のシンクロトロンのビーム影響要素は作動しない。次いで、加速器の遮断が作動
し、全ての試験加速器が作動を中止する。その間、治療加速器が作動する。さら
に、先に作動を中止した構成要素は、治療加速器において作動し、挿入されたプ
ロファイルグリッド、光る目標およびイオン化チャンバーが再び移動する。続い
て、スイッチオフコマンドが個々の電磁石へ送られ、調整コマンドはビームガイ
ド診断要素へ送られ、これらのコマンドは通常、加速器の遮断によるいかなる影
響も受けることができない。そうでなければ、したがって訂正しなければならな
い誤りが存在する。この照合は、整合性を照合するために照射操作の各遮断に先
立って実施され得る。

【００２２】安全性の理由から、シンクロトロン５からの治療ビームの抽出は、治療システ
ムのインターロックユニットから適切なシグナルが出された後、１分間以内に終
了することが可能でなければならない。これは直ちにスイッチオフされるシンク
ロトロンの特別な四極子によって影響される。ビームを終了させる管理制御およ
び安全システムによる要求と照射部位でのビーム不在の間の時間は、連続的等エ
ネルギーレベル間に変化がある場合に、グリッドスキャニング操作において（こ
れらのレベルは一定のエネルギーによる照射領域に相当する）および誤った場合
、このシステムの可能性ある緊急操業停止において、極めて重要である。したが
って、全時間、すなわち、この要求の反応時間とビーム終了の反応時間の両方を
測定する試験が用意されている。この目的では、管理制御システムが等エネルギ
ーレベルの終了をまねた適切なシグナルを発生するか、またはインターロック状
態、すなわち、緊急時の操業停止状態が発生する。次いで、停止後の粒子計数は
管理制御システムによって測定され、その際、終了後、１分間は、計数が１０^４粒子／秒以上であってはならない。さらに、治療システムの技術的管理制御室の
固定位置にインストールされた貯蔵型オシログラフおよびパルサーを使用して、
管理制御システムの上記した測定を照合するために、イオン化チャンバーの１つ
の電流電圧コンバーターのアウトプットシグナルを評価する測定が実施される。
第２の測定でも、終了後、１分間はいかなるビームも検出することが可能であっ
てはならない。終了後に続く時間の照合は、抽出時間の始まり、抽出時間の中間
時、抽出時間の終わり、および抽出時間が過ぎてから、次々と行うべきである。
この照合は一貫した照合として毎日実施されるべきである。

【００２３】各照射操作の最後には、加速器で作成されるプロトコールは、照射操作中の重
要な加速器の構成要素の組立てと選択ビーム診断測定結果の双方を記録する必要
がある。プロトコール化およびプロトコール内容の機能を試験するために、参照
治療サイクルを作動し、プロトコールプログラムを呼び出すことが提案されてい
る。このプロトコールプログラムによって作成されるプロトコールデータは、次
いで、予期されるデータと比較され得る。このプロトコールが不完全であるか、
プロトコール化された装置エラーが存在する場合には、調整が必要である。整合
性を照合するために、この照合操作は照射操作の各遮断に先立って実施され得る
。

【００２４】計算された放射線量値は、ファントムの複数の測定点において照合されること
が特に提案されている。放射線量データ計算の充分な正確性は、全測定点におい
て放射線量の計算値と測定値との間の平均的誤差が予定される第１許容差を超え
ない場合、および各個々の測定点において計算放射線量と測定放射線量との間の
誤差が予定される第２許容値を超えない場合に推定される。第１許容値は±５％
であり、第２許容値は±７％である。

【００２５】治療部位での幾何学的構造の正しい移動を照合し、位置決め時までのイオンビ
ーム治療システムの画像形成装置の計画パラメーターを照合するために、デジタ
ル再構築、特に、Ｘ線再構築がファントムによって計算され得る。この再構築は
可能性ある誤差を確かめるために、ファントムが生成するＸ線画像を比較する。

【００２６】本発明はイオンビーム治療システムの操作安定性および操作安全性における明
確な改良を可能とし、イオンビーム治療システムの検査試験および／または整合
性試験の意味で行われ得る特別な照合態様を有する照合計画を明確にする。これ
は特にその過程で放射線量データが照射または治療される患者に応じてイオンビ
ーム治療システムにて計算される照射計画に関連する。

【００２７】本発明は、添付する図面を参照し、好ましい実施態様として、以下に説明する
。図１は、本イオンビーム治療システムに使用される加速器装置の簡単な概要図
である。図２は、本イオンビーム治療システムに使用される回転クレードルの外観図で
ある。

【００２８】本発明の基礎となすイオンビーム治療システムは、一般的に医療領域と加速器
領域に小分割された病院の建物内で使用される。複数の治療または照射部位が患
者の治療のために設けられている。イオンビーム治療システムの管理制御システ
ムは複数の管理制御室を含み、技術的管理制御室が個人の治療部位に設けられ、
主管理制御室が加速器装置に設けられることが可能である。線量計測用、加速器
維持用、またはＰＥＴ装置用（陽電子放出型断層撮影法）研究室もまた、建物の
中に設置され得る。さらに、エネルギー供給装置（特に、加速器装置および照射
システム用）および冷却装置が設けられている。充分な遮蔽行為を確証するため
に、個々の治療室は例えば、厚さ２ｍのコンクリートからなる厚い壁と天井で境
界が作られている。

【００２９】イオンビーム治療システムの基本的構造は本質的に本発明のテーマではないか
ら、ここでは簡単な説明を行う。イオンビーム治療システムは、既に上記した加速器装置とともに、図１に簡単
な形で示される入射システムを含む。入射システムはイオン源１を含み、その放射線はそれぞれの事例では分光計電
磁石と四極子を配置した低エネルギービームガイドチャネルを経由して放射線を
案内するスイッチ電磁石へ、特に、別な四極子配置を経由して、かつ、パルス形
成のために設けられたチョッパ配置を経由して直線加速器２（ＬＩＮＡＣ）へ供
給される。特にイオン源１、低エネルギービームガイドチャネル、直線加速器２（ＬＩＮ
ＡＣ）、ストリッパ３および入射回路４を含む入射システムは、所望の粒子を有
するイオンビームを発生、分析し、イオンビームの汚染をモニターし、かつ、イ
オンビーム強度を制御し、イオンを特定の入射エネルギーまで加速し、かつ、シ
ンクロトロンリング５中へ入射されたパルスのパルス長を測定する役目を有する
。

【００３０】治療部位での水平および垂直ビームの広がりは、一般的には変わり得るけれど
も、治療部位での「理想的」対照で、かつ、安定なビーム形状に対する要望は、
実質的にはビームガイドチャネルのビーム光学の適当な調整によって処理され得
る。

【００３１】高エネルギービームガイドチャネル６は、四極子レンズ、偏向電磁石、ビーム
分析装置などを含む。さらに、別なチョッパーがシンクロトロン５の抽出点から
下流に配置され、緊急時にビーム供給を中断するために使用される。さらに、シ
ンクロトロン５から治療ビームをデカップリングする役目を有する抽出手段の所
定の中断部は、各グリッド走査部の後に設けられている。

【００３２】図２は、治療ビームが前記した高エネルギービームガイドチャネル６を経由し
て輸送される治療部位の１つにそれぞれが設けられる回転クレードル８の１つの
透視外観図である。回転クレードル８は、治療される患者が局所的に固定された
方向および位置にて患者ベッド９上に横たわる間に、特定の回転軸のまわりを回
転する。治療される患者の体の領域は、治療ビームのイソセンタ１０に位置する
箇所にある。イソセンタは以下に詳細に説明されるグリッドスキャナの中心ビー
ム１１と患者ベッド９の回転軸の交差部として規定される。

【００３３】図２に見られるように、高エネルギービームガイドチャネル６は治療ビームが
回転クレードル８中へ入った後、１つの平面内にて数回偏向するように組立てら
れている。この目的のために、複数の四極子レンズ１２と双極子電磁石７が備え
られていて、最初の２つの双極子電磁石７は、同じ偏向角度、例えば、４２°を
もち、互いに反対方向に配置され、一方、最後の双極子電磁石７は９０°の偏向
角度をもち、その結果として、治療ビーム１１が回転クレードル８内に入った後
、まず、該ビームは回転クレードル８の回転軸から外側に偏向し、次いで、ビー
ム出口隙間を経て、患者ベッド９に対して９０°の角度で最後の偏向電磁石７か
ら実質的に離れるために、回転クレードル８の回転軸と平行に案内される。

【００３４】図２に示される実施態様では、本イオンビーム治療システムに備えられたグリ
ッドスキャナ配列は、最後の四極子レンズ１２と回転クレードル８の最後の偏向
電磁石７間に配置され、少なくとも水平グリッドスキャナ電磁石１３と少なくと
も１つの垂直グリッドスキャナ電磁石１４を含む。グリッドスキャナ電磁石１３
と１４はそれぞれイオンビーム１１をビーム軸１１に対して右角度で水平または
垂直のいずれかに偏向し、その結果、そのように偏向したイオンビーム１１は、
最後の偏向電磁石７から離れた後、所定の治療計画に合わせてイソセンタ１０の
回りの正確な領域を走査する。最後の四極子電磁石１２と最後の偏向電磁石７間
にグリッドスキャナ１３、１４が配置されるために、以下に詳細に説明するよう
に、ビームの大きさおよびイソセンタ１０でのビーム分散の制御において高度な
柔軟性が達成され得る。グリッドスキャナ１３、１４はイオンビーム治療システムの全体的管理制御シ
ステムの構成要素である制御装置（示されていない）によって制御される。

【００３５】最後の偏向電磁石７のビーム出口隙間とイソセンタ１０との間の領域には、治
療ビーム１１をモニターするモニター手段が設けられている。例えば、ビーム位
置、ビーム形状および粒子流を記録および制御するために設けられるこれらのモ
ニター手段を以下に詳細に説明する。

【００３６】既に上記したように、陽電子放出型断層撮影法（ＰＥＴ）には、照射手段を管
理するためにビーム内の位置に一列に並べられた画像記録装置（カメラ）が備え
られている。陽電子放出型断層撮影は、好ましくは治療または照射中に実施され
る。治療ビームが組織に衝突するときには、陽電子放出同位元素が１次イオンか
ら発生する。これらの同位元素のいくつかは、単独で１つまたは２つの中性子の
損失となる１次イオンとは異なり、対応する１次イオンと同じ領域内でほとんど
が停止する。いわゆる陽電子放出体の停止位置は、陽電子放出型断層撮影方法に
よって照射操作を管理するとの目的から確認され得る。

【００３７】照合システムの１つの部分は、治療ビームの案内を照合することに関連してい
る（照射部位の上流）。加速器から始まって、停止が要求される場合には、抽出停止が達成されること
を確認しなければならない。停止要求で治療ビームが停止されない場合には、こ
の事実は強度測定による管理制御システムおよび安全システムによって確認され
、ビーム停止が再び、別々に備えられた余分のチャネルを経由して要求される。
第２の要求は高いエネルギービームガイドチャネル６の対応偏向双極子上で作動
する。その余分な抽出停止の機能性を照合するために、第１の抽出停止のために
備えられた警告ラインが人為的に遮断される。この場合、上記した第２の抽出停
止が自動的に引き起こされるはずであり、これは正常な抽出停止のための上記し
た試験と同様に試験され得る。もしも抽出停止が１０分以内に生じなかったなら
、適当な調整が必要である。整合性を照合するために、この試験は照射操作の各
遮断に先立って実施され得る。

【００３８】高エネルギービームガイドチャネル６に配置された双極子の接続および切断の
操作は別な試験によって試験され得る。患者の安全面から、照射に先立って高エ
ネルギーガイドチャネル６での最後の２つの偏向電磁石の切断（加速器の遮断後
）は、これらの電磁石への電力供給ユニットへ特別なケーブルを接続して、技術
的管理制御室からのみ操作可能である。そのような切断の結果として、照射部位
でのビーム供給は停止される。これらの電磁石の接続は特別なシグナルにより技
術的管理制御室からのみ実施することができ、加速器の主管理制御室から（通常
は）実施できない。この接続および切断の操作が試験され、対応する接続／停止
もまた同時に試験される。整合性を照合するために、この試験は照射操作の各遮
断に先立って実施される。

【００３９】照合システムの他の部分は、照射部位でビームガイドを照合することに関する
。この照合部分の最初の態様では、治療ビームのゼロ位置がモニターされる。グ
リッドスキャナ電磁石１３，１４によるビーム１１の偏向に続くイソセンタ１０
でのビームの正確な位置を確認するために、照射部位へのビームガイドの最後部
分での治療ビーム１１の軸位置は、全エネルギーおよび焦点領域について照合さ
れなければならない。この目的のために、プロファイルグリッド１６がグリッド
スキャナ電磁石１３および１４の下流のビーム経路中へ、かつ、ビーム出口のウ
ンドウへ移動し、テストサイクルが全エネルギーおよび焦点領域にわたって発生
し、その途中でプロファイルグリッドが個々に評価され、その操作中に記録され
たビームパラメーターがプロトコール化される。ビーム出口ウインドウに配置さ
れたプロファイルグリッドが測定されると、その上流に配置されたプロファイル
グリッド１６は動き出さなければならない。プロファイルグリッドによって輸送
されたビームパラメーターを評価して、水平および垂直両方向のビーム位置とビ
ーム角度の両方を決定することができる。プロファイルグリッドのビーム位置か
ら、イソセンタ１０にて予期される治療ビームの位置を決定し、次いで、プロト
コールを照合する。もしも、要求されるビームの半値幅において±２５％の位置
誤差がイソセンタ１０にて測定されるなら、適当な調整を実施しなければならな
い。整合性を照合するために、この試験は毎日実施する。

【００４０】照合部分の別な態様によると、照射部位の治療ビームの絶対的ビーム位置およ
び位置的安定性が照合される。絶対的ビーム位置への固執は、治療または照射計
画の再配列において必須条件である。したがって、絶対的位置は管理制御システ
ムの位置感受検出器を使用して測定されなければならない。照射部位のイソセン
タにおける治療ビームの相対的位置安定性が、照射計画が実施され得る正確性を
決定する。治療ビームの位置は照射操作中、オンラインで、つまり連続して測定
し、照合される。もしも照射計画によって予定された許容限界内で所望位置から
の逸脱があれば、照射を切断するか、あるいは適当な調整を作動する。各位置感
受検出器は別に照合する。この照合はプロファイルグリッドおよび、例えば、多重金属線チャンバーなど
の位置感受検出器を使用して実施される。

【００４１】プロファイルグリッドが使用される場合、イソセンタ１０の絶対的ビーム位置
はイソセンタの部位で光る目標またはフィルムを使って照合される。この照合操
作では、プロファイルグリッドの位置はレーザー交差によって光る目標またはフ
ィルム上で可視化されるイソセンタによって調整される。グリッドスキャナ電磁
石１３、１４を使用して、治療ビーム１１はイソセンタ１０中へ静的に偏向し、
プロファイルグリッド測定によって得られた位置調整は予定された所望値と比較
される。これは、例えば、定期的間隔をおいて、例えば、およそ１０分の１のエ
ネルギーレベルで実施され得る。

【００４２】多重金属線チャンバーがビーム位置のオンライン試験および制御のために使用
される場合、２つの多重金属線チャンバーがイソセンタ１０の上流約９７０ｍｍ
および７９０ｍｍの距離に置かれ、レーザービームを使用して、イソセンタ１０
から伸びる中心ビームが多重金属線チャンバーの中心を通って垂直に走行する。
グリッドスキャナ電磁石１３、１４を使用して、ビームは例えば、照射領域内の
５つの異なった位置のそれぞれ（すなわち、左右それぞれ上下と中心）の中へ５
つの異なったエネルギーにて静的に偏向される。セッティングの位置は、管理制
御システムで測定され、所望値と比較される。

【００４３】多重金属線チャンバーはイソセンタの上流の異なった距離に置かれるから、２
つの多重金属線チャンバー中での照射野の投影は、異なった因子によって低下す
る。ビーム幾何学の規則と放射線の原理を適用して、次の低下因子が得られた。イソセンタの上流９７０ｍｍの多重金属線チャンバーＸ配位：低下因子０．８９０Ｙ配位：低下因子０．８７６イソセンタの上流７９０ｍｍの多重金属線チャンバーＸ配位：低下因子０．９１０Ｙ配位：低下因子０．８９９

【００４４】多重金属線チャンバーによって絶対ビーム位置が照合される前に、その絶対位
置の校正を実施すべきである。この目的のためには、多重金属線チャンバーの位
置を合わせかつ固定した後、上記したレーザー交差によって絶対的に位置決めさ
れたフィルムを５つの箇所で照射する。このフィルムを使って確認したビームの
ゼロ点は多重金属線チャンバーから計算されたものと比較する。次いで、その差
異または誤差がその位置を計算する補正相殺値を与える。これらの補正相殺値は
所望の位置値において考慮され、５つの点全ての絶対位置は互いに比較される。

【００４５】このようにして校正された多重金属線チャンバーを使用して、次いで絶対ビー
ム位置を照合し、このようにして確認した位置の差異がビームプロファイルの半
値幅に対して最大２５％に相当するように制御を実施する。照射計画の全幾何学
パラメーターが半値幅として見積もられ、かつ、特に、患者操作にとって必要で
ある発生粒子範囲の品質が達成されることから、このビームプロファイルの半値
幅に関する調整閾値が実行可能であることを立証する。イソセンタにさらにプロ
ファイルグリッドを備えることは、毎日の操作において非常に高価となるであろ
うから、整合性照合を実施するには、上記した多重金属線チャンバー測定のみを
使用すべきである。

【００４６】その照合部分の別な態様は、絶対ビームプロファイル幅および経時的安定性を
モニターおよび制御することを含む。治療または照射計画はこれらの値に基づく
ことから、管理制御システムのパルス中心制御による要求に従って、加速器装置
によって輸送されるビーム焦点化を固守することが必要である。この目的のため
に、イソセンタ１０の絶対的ビームプロファイル幅は、プロファイルグリッドを
使って照合する。プロファイルグリッドの位置は、光る目標またはフィルム上で
レーザー交差によって可視化されたイソセンタでもって調整される。治療ビーム
はグリッドスキャナ電磁石１３，１４によってイソセンタ中へ静的に偏向され、
それは例えば、約１０分の１のエネルギーレベルで実施されることが可能となる
。プロファイルグリッド測定によって得たビーム幅は予定された所望値と比較さ
れ、予定された所望値の±５０％からのビーム幅の最大逸脱が観察されるような
方法にて、制御が実施される。これは約２００ＭｅＶ／ｕ以上のエネルギー範囲
へ特に適用する。

【００４７】イオンビーム治療システムの整合性照合は、他方、既に上記したように、多重
金属線チャンバーを使用して実施し得る。これはそれぞれイソセンタ１０の上流
９７０ｍｍおよび７９０ｍｍの距離に置かれる。実際の照合操作の前に、２つの
多重金属線チャンバーの絶対的測定幅の校正が実施される。この操作では、フィ
ルムに水平および垂直ストリップを用いて照射され、各ビームは固定焦点化を使
用するシンクロトロンからの抽出によって生成する。このような方法で、選択可
能な焦点化に依存して、例えば、７種のビームを発生させることが可能である。
照射フィルムを用いて確認したビーム幅は所望値に再び考慮され得る補正相殺値
を得るために、多重金属線チャンバー（位置チャンバー）によって測定されるも
のと比較される。次いで、このように校正された多重金属線チャンバーを管理制
御システムとともに用いて、ビームプロファイルの半値幅および経時的整合性ま
たは安定性を測定およびモニターする。これは選択可能な焦点化においてそれぞ
れ異なったエネルギーおよび強度で特に実施される。

【００４８】照射計画という状況において、ビーム位置の空間は３３％の半値幅にセットさ
れているから、絶対的ビーム位置の測定と比較した絶対ビームプロファイルの測
定において、上記した調整閾値の増加が２０％〜５０％の半値幅であることは、
均一性の要件と矛盾していない。

【００４９】治療ビームの解析と調節のために、いくつかの要素が、通常、イソセンタの上
流、例えば、ビーム出口ウインドウ、検出器またはリップルフィルターなどに置
かれる。これらの要素は、ビームエネルギーが減少するにつれて、著しく増加す
る治療ビーム走査をもたらす。その結果、物理的理由から、より低いエネルギー
範囲（エネルギー＜２００ＭｅＶ／ｕ）の本来要求されるビーム幅に固執するこ
とは不可能であるか、あるいはかろうじて可能である。この場合、その結果は上
限許容範囲がより大きくなり、照射計画においてその効果を考慮する必要がある
。

【００５０】この照合部分の別な態様は、治療ビームの粒子数をモニターすること、すなわ
ち、粒子数の変化をモニターすることに関する。粒子数の測定における測定範囲
が非常に大きくなることを阻止するために、加速器によって輸送される治療ビー
ムの強度を、ある許容範囲内においてのみ変化させるべきである。本事例では、
治療ビームの強度を管理制御システムの測定容器とともにイオン化チャンバーを
使用して測定すること、および粒子数は３００μｓの時間範囲以上に平均化させ
ることが提案されている。次いで、測定された粒子数は、調整を引き起こさない
ために、先に確認した平均値の最大５倍に相当する時間範囲内にて許される。こ
れらの工程を行う結果として、より信頼性ある測定範囲が選択される。ここでは
、先に計算された平均値よりも、例えば、ファクター１０だけ高い一様な粒子数
がなおも正しく測定され得る。もしも粒子数が一様により高く上昇すれば、警告
が発せられ、既に述べたように、連動ユニットがビームのスイッチオフを引き起
こす。しかしながら、この照合態様は、検出器を前以てセットすることのみに関
連し、エネルギー線量などに直接的影響を与えない注意をしなければならない。
万一、先に定義した調整閾値以上に多少とも存在する粒子数において変化がある
場合であっても、以下に記載するように、粒子範囲の均一性は、決定的な品質基
準として充分であろう。

【００５１】最後に、照射部位での信頼性ある安定なビームガイドについては、高エネルギ
ービームガイドチャネル６の最後の偏向電磁石と回転クレードル８との間の全可
動構成要素の所望位置を定期的に照合すべきである。何故なら、ビームガイド中
に位置するいかなる対象物も照射部位でビーム特性に悪影響を与えるから。した
がって、ビームガイドの全可動性構成要素が、ビーム経路中に見出されるべきで
あることを確証しなければならない。この目的では、その状態を管理制御システ
ムによって自動的にかつ、個々に照合することができる限界スイッチが対応する
可能性構成要素に接続している。整合性を照合するために、これは照射操作の各
遮断に先立って繰り返すべきである。

【００５２】照合システムの別な部分は、イオンビーム治療システムの照射制御ユニットに
関連する照合態様に関する。治療システムの管理およびモニターシステムの上記したイオン化チャンバーで
発生する電荷は、その電荷は粒子数を測定するために使用されるが、イオン化チ
ャンバーの気体の圧力および温度に依存し、その結果、これらの可変値の両方が
照射中にモニターされ、プロトコール化されなければならない。イオン化チャン
バーの気体の圧力と温度は電気センサーにより測定され、測定値は管理制御シス
テムで1分当りおよそ１回、記録され、記録された校正因子を用いて絶対単位（
ｈＰａおよび℃）に変換され、デジタル表示される。測定値の経時的傾向は、傾
向変動図にグラフで示される。センサーは参照測定装置によて校正される。イオ
ン化チャンバーに取りつけられたセンサーの校正は、治療照射操作の各遮断に先
立って繰り返すべきである。さらに、モニターシステムの部位での大気圧および
室温は絶対的に校正された装置によって測定され、管理制御システムによって記
録され、各照射操作においてプロトコール化される。その結果、イオン化チャン
バーの（毎日の）照合において、大気圧および室温の絶対値は、参照測定装置で
直接的に読み取られ、管理制御装置で示される値と比較され、プロトコール化さ
れる。モニターシステムの毎日の校正にて登録される測定値は、その操作におけ
る参照値として使われる。もしも、２０ｈPａまたは５℃の違いがあれば、警告
が管理制御システムから発せられる。

【００５３】さらに、イオンビーム治療システムの制御コンピュータ中へのプログラムのロ
ーディングおよびデータセットが照合されなければならない。これは、システム
のシーケンスコントロール中へ患者の照射に必要とするデータを正しく負荷する
ことができる。もしも全てのデータが正しいなら、患者への照射が始まるであろ
う。この目的では、管理制御システムのサーバコンピュータの特別なプログラム
を使用して、プログラムとデータはコントロールコンピュータの個々のプロセッ
サー中に書き込まれ、読み出され、かつ個々のメモリー中に蓄積されたプログラ
ムとデータと比較され、このような照合プログラムは各照射操作に先立って自動
的に行われる。再び負荷したデータが管理制御システムのデータメモリーに蓄積
されたデータと正確に対応する場合にのみ、制御下に安全である状態からスター
トすることが可能である。違いが存在する場合、警告シグナルが発せられ、照射
操作を阻止する役目にある上記した連動ユニットは解除され得ない。

【００５４】別な照合態様は、グリッドスキャナの偏向電磁石１３、１４への電流接続に関
する。これらの偏向電磁石の電流値が、ある許容範囲内で、値と時間の双方にお
いて、電磁石供給装置にセットされるある所望値に達することに注意しなければ
ならない。この目的のために、磁性供給装置の磁性電流値を設定することと、適
切に安定した磁性電流に達することの間の時間は、異なった電流値において測定
される。セットされた磁性電流値からの逸脱に関して許容され得る最大電流精度
は、０．３Ａである。２Ａの電流変化が存在する場合、許容され得る最大調節時
間は、ｘ方向で１７５μｓおよびｙ方向で３２５μｓである。これらの許容値を
固執する場合、照射を終了しなければならない。整合性を照合するために、この
試験は照射操作の各遮断に先立って実施され得る。

【００５５】最後に、停止状態が生じた場合に活性ある照射点の数は、永久に保存される、
すなわち、電力の損失に対して保護されることが確認されなければならない。こ
れは、権限ある人が承認した照射の場合には、その後の点において連続すること
が可能である。この実行された安全機能の機能性は、管理制御システム中へ特別
な照射または治療計画を負荷し、その計画を照射しないで実施し、すなわち、そ
れをシミュレートして照合することができる。特別な照射部位では、連続制御の
電力供給はスイッチが切られ、システムを再スタートした後には、最終照射部位
が読み出され、電力供給がスイッチを切られた場合に、照射部位と比較される。
もしも、２つの読みが一致しないなら、適当な調整が実施される。整合性を照合
するために、この検査は照射操作の各遮断に先立って実施される。

【００５６】照合システムの別な部分は、イオンビーム治療システムのすでに上記した連動
ユニットの機能性を照合することに関する。したがって、例えば、連動事象や連動状態が存在する場合にはシステムの緊急
操業停止のための安全性の立場から、関連する全装置パラメーターを照合しなけ
ればならない。治療ビーム１１の操業停止は、連動事象が検出された場合にのみ
実施する。したがって、連動事象につながる全ソースは、試験中に個々にシミュ
レートされなければならず、また、連動のきっかけ、すなわち、連動ユニットに
よる治療ビーム１１の緊急操業停止となるシグナルの発生を照合しなければなら
ない。操作中の連動ユニットモニター、例えば、ビームガイドの可動性構成要素
の上記した限界スイッチのシグナル、グリッドスキャナ電磁石１３および１４の
電磁石供給装置の状態、圧力供給についてのイオン化チャンバー、データトラン
スファーのデータオーバーフロー、強度限界値への固執および個々のイオン化チ
ャンバーの同期化、ビーム測定装置およびビーム位置自体のエレクトロニクス、
個々の検出器の高電圧と気体流、連続制御コンピューターによる可能性ある連動
、患者ベッドの位置、患者不動化における可能性ある中断(例えば、照射部位の
マスクが開けられるか、または患者が動いた場合)、全コンピュータープログラ
ムの操作の容易性、および治療システムの医療操作コンソールによる照射操作の
可能性ある緊急操作停止または解除など。もしも、連動のきっかけが、連動状態
が存在する場合に生じないなら、治療システムの調整および誤差の排除が必要で
ある。整合性を照合するために、この検査は毎日行うべきである。医療操作コンソールによる手動の緊急操業停止の機能性は、手動の緊急操業停
止がいつでも保証されなければならないから、同様に照合されなければならない
。

【００５７】最後に、イオンビーム治療システム、特に技術管理制御室、および主管理制御
室の個々のコンソール、すなわち安全性の面から関連する状態全てのディスプレ
ーを照合することが必要である。これらの安全性関連状態のディスプレーは、す
ばやい検出および誤りの排除に役立ち、照射操作の現在の状態に関する操作個人
情報を提供する。これらの警告状態のディスプレーは、連動ユニットの上記した
試験とともに照合される。整合性を照合するために、この試験は照射操作の各遮
断に先立って、かつ管理制御システムまたはプログラムの各変更後に実施される
べきである。

【００５８】照合システムの別な部分は、イオンビーム治療システムの患者位置付けに関す
る医療装置の検査に関する。すなわち、例えば、目標点座標の定位固定決定の正確さは、定位固定画像形成
が照射の全体的正確性に関する重要な要素であるから、CTまたはMR操作を使って
照合する。この目的のために、所望の目標点が球状ファントムの内側に特定の試
験体を使って示されることが可能であり、その中心点は画像形成法によって可視
的に描写され得る。球状のファントムは定位固定フレーム中に挿入されて、中心
点は未知の目標点となる。次いで、定位固定座標は応用Ｘ線、ＣＴまたはＭＲ法
を使用して、時間の面から互いに確かめる。その際、断層写真法では層間隔は１
ｍｍであるべきである。Ｘ線法は１／１０ｍｍまで正確であるから、ＣＴまたは
ＭＲによる目標点の決定の正確さはＸ線法との比較によって確証される。すなわ
ち、Ｘ線画像によって確証された目標点の位置とＣＴまたはＭＲ法によって確証
された位置との間の半径間隔が照合される。半径間隔は１．５ｍｍを越えてはな
らない。整合性を照合する目的では、この試験は毎年実施すれば充分である。

【００５９】別な照合態様として、患者ベッド９の回転軸とグリッドスキャナ１３、１４の
中心ビーム１１との間のイソセンタ位置の正確さを照合することが提案されてい
る。何故なら、患者ベッド９の回転軸とグリッドスキャナ１３、１４の中心ビー
ム１１間の交差点として定義されるイソセンタが、計画と照射の間の位置決めに
おける連結要素であることから、整合性の照合は、照射操作の各遮断に先立って
実施されるべきである。

【００６０】患者ベッド９の回転軸に関するイソセンタを照合するために、金属製目標物体
（直径２〜３ｍｍ）がレーザーを使って、名目上のイソセンタ、すなわち患者ベ
ッド９の名目上の回転軸中へ導入される。この目標物体は該目標物体上の中心点
に正確に中心を置く測量のおもりを使用して固定位置に維持される。回転軸のま
わりに患者ベッド９が回転することにおいて、その目標物体が測定のおもりに関
連して動く範囲が確かめられる。この操作は患者ベッド９の少なくとも３つの異
なったレベルで実施され、患者ベッド９の最大置換可能性はイソセンタ１０のレ
ベルから例えば、上下１５ｃｍであり、かつ、最小置換可能性は上方および下方
に１５ｃｍ離れていることである。許容される最大の逸脱はビーム軸方向に１．
０ｍｍであり、ビーム軸に対して直角にはたった０．５ｍｍである。ビーム方向
の変化は、患者の線量分布がこのような変化によって影響されないから、あまり
重大ではない。

【００６１】中心ビーム１１に関するイソセンタの照合のために、イソセンタの位置は、当
然に、まっすぐなビームにおける平面下の患者ベッド９の回転軸に固定され、光
学測定システムを使用して、壁マーカーに関して確かめられる。中心ビーム１１
に関連する試験体の位置を照合することは、フィルム測定によって実施され、検
査フィルムは（偏向されていない）中心ビームを使用して、ビーム方向の見られ
る目標物体の下流で照射され、その半値幅は目標物体の直径より大きく、その結
果、目標物体の位置は中心ビームに関する検査フィルム上に投影される。この場
合、調整閾値は、第１次ビームの半値幅からの逸脱が最大２５％である。

【００６２】さらに、レーザーがイソセンタ１０をマークアウトするから、イソセンタ１０
上のレーザー整列の正確さが照合されなければならない。この操作では、イソセ
ンタ１０の目標物体の位置決めに続いて、レーザーが光学測定を使用して目標物
体の中心点上に整列され、かつ、水平および垂直からのレーザー光線の逸脱が照
合され、各ケースで許される最大逸脱は１ｍｍである。整合性を照合するために
、対向位置の壁または床上のレーザー像はマークアウトされ、次いで参照値とし
て使用される。

【００６３】別な照合態様は、Ｘ線法がイソセンタ１０をマークアウトするためのさらなる
操作を示すことから、Ｘ線管の整列および反対位置の記録ステーション上での目
標交差の正確さに関する。光学測定を使用して、すなわちレーザーを使用してイ
ソセンタ１０に目標物体を位置決めした後、Ｘ線画像は３つの空間方向に撮影さ
れ、目標物体の投影画像とＸ線画像上の目標交差間の空間が確かめられる。目標
物体の画像は目標交差の画像上に正確に投影されるべきであり、その結果、目標
物体の投影された画像と目標交差の間の最大許容空間は１ｍｍである。

【００６４】患者のイソセンタ照射のために、患者ベッド９のイソセンタ回転角度における
ディスプレーの正確さを照合することも必要であり、これはＤＩＮ６８４７−５
のポイント１２．２．４の規定に類似して実施する。最大許容誤差は１°である
。

【００６５】患者ベッド９のイソセンタ回転の空間的安定性は、対応する安定性がイソセン
タ１０の定義では必要条件であるから、同様に照合されるべきである。この照合
はＤＩＮ６８４７−５のポイント１４．２に類似して実施する。調整閾値は１ｍ
ｍの誤差である。

【００６６】正確な患者位置決めが問題の腫瘍に対する適切な照射における必須条件である
ことから、患者の配置及び位置決めの正確さを照合することも最終的に提案され
ている。この点について、治療システムの検査試験および整合性試験のために（
照射操作の各遮断に先立って）、定位固定ベースリング内に固定されている目標
物体の中心点の未知定位固定座標は、目標点として確証され、かつ、定位固定目
標装置を用いて、また、患者ベッド９の横移動を使って、中心点をイソセンタ１
０の中へもたらす。その位置で、Ｘ線画像は３つの空間方向にて撮影され、目標
交差からの試験物体の位置の空間が３つの画像で確認される。試験物体の中心点
とイソセンタの間に許容される最大半径空間は、１．５ｍｍである。他方、患者
の配置について適切な補正が必要である。

【００６７】照合システムの更なる態様は、特に、特別な照射操作を意図する放射線量値が
、その過程で計算される照射計画に関する。まず、照射操作を計画するために、つまり各放射線量を計算するために使用さ
れるのは、いつも同じデータセットであることが確証されなければならない。こ
れは先に適用したバックアップコピーの正しい表示をもつ基礎データを含むデー
タファイルの名前、データ、およびデータサイズと比較して行われる。これは線
量計算アルゴリズムが呼び出される度に自動的に生じる。

【００６８】また、バックアップコピー対応値と実際の基礎データセット値の同一性は、基
礎データセットが未制御方法では変化されなかったことを確証するために照合さ
れなければならない。ここでは、また、実際の基礎データセットの内容をコンピ
ュータープログラムによるバックアップコピーと比較する。このプログラムは特
に照射操作の各手段に先立って開始されるべきである。

【００６９】 DIN６８７３、パート５、照射計画システムによると、さらに、基礎データセ
ットの参照値は月に１回、照合する必要がある。この詳細な点は、深さ方向の線
量分布、すなわち、深さの関数としてのエネルギー損失データはインプットフル
エンスに関連した絶対値として蓄積されるから、重イオンを使用する本照射計画
では省略され得る。したがって、線量に関する特別な参照値は記録されない。使
用される基礎データセットは上記した方法で既に照合されている。

【００７０】照射計画を照合する重要な点は、存在する基礎データおよび使用する線量計算
アルゴリズムの関数として、計画された照射操作のための線量計算（イオンビー
ム治療システムで自動的に実施される）の正確さを照合することである。これは
均一および不均一媒体の照射を区別する必要がある。両ケースでは、線量計算を
照合することはファントムを使用して実施し、この操作は以下に詳細に記載され
る。

【００７１】イオンビーム治療システムの照射計画プログラムにおいて、均一媒体のための
計算線量を照合するために、複数の測定点、例えば、１０の測定点が計算線量分
布またはＣＴセクションに定められる。その測定点では計算された物理的線量が
実験的に確かめられるべきである。その確認は水ファントム中で実施され、イオ
ン化チャンバーは所望の測定点に対応する座標の水ファントム中に設置される。
照射計画プログラムは、個々の測定点において水に関連したエネルギー線量値に
加えて、使用するファントム中のその座標についても計算する。ファントムは次
いで、照射計画プログラムによって計算された制御パラメーターを使用して照射
され、イオン化チャンバーで記録された値は、計算線量値を確かめるためにエネ
ルギー線量値へ変換される。

【００７２】この確認は複数の照射計画において実施され、６種の代表的照射計画の確認が
優先される。そのうち、３種は水ファントムの仮説目標容積に関し、３種は患者
の照射に関する。その後、後者の照射計画は、標準患者計画として使用される。
照射計算プログラムで計算された値は、実施されるべきである整合性照合に対す
る参照値として使用される。

【００７３】規定される調整閾値とは、放射性線量の計算値と測定値の間の最大許容誤差が
全体として、いわゆる、平均で、目標照射容積の±５％の線量であることをいう
。個々の測定点における最大許容誤差が±７％であることが、さらに規定される
。

【００７４】上記した操作は、特に、イオンビーム治療システムの検査試験に関する。整合
性を照合するために、計算された線量分布の整合性を照合し、これらを実験的に
測定された線量分布と比較する上記した標準計画の各場合において、たった２つ
を確認するだけで充分である。整合性照合は、照射操作の各遮断に先立って実施
されるべきである。

【００７５】使用する照射計算アルゴリズムおよび使用する非均一性媒体における推定概算
の基礎データ関数として、線量計算の正確さを照合するために、球状固体ファン
トムが使用される。これは水と同等な物質からなり、個々の層から構成され、異
なった非均一性物体をシミュレートするために、この中に種々の非均一物を挿入
する。これらの非均一物はディスクであり、これは種々の組織均等材料（例えば
、肺、柔らかいまたは硬い骨、柔らかい部分または結合水の材料に相当する）ま
たは単純に空気（ディスクを挿入しない場合）からなる。この場合、１０以下の
測定点もまた、確認のためのファントムとして規定され、そのそれぞれでは、放
射線量を照射計画プログラムで計算し、１群の同時測定イオン化チャンバーを使
用して記録し、それらを比較する。

【００７６】検査試験では、異なった材料（例えば、空気／水および骨／水）の境界層の後
で、計算線量分布を調査する３種の異なったファントム上部構造(superstructur
e)を、薄い非均一物中でおよび厚い非均一物中で実施することが提案されている
。

【００７７】非均一性媒体における計算線量値の調査での提案された許容閾値は、計算線量
値と全測定点の測定線量値との間の最大許容平均誤差が±５％であり、個々の測
定点との間の最大許容誤差が±７％である。整合性の照合のために、上記した試
験が照射操作の各遮断に先立って実施される。

【００７８】線量計算はまた、不揃いな形の試験ファントムを使用しても確認され得る。こ
の場合、水と均等な材料からなる試験ファントムが使用され、例えば、人の頭部
をモデルとする。上記したように、１０までの測定点が確証のためのファントム
として規定される。さらに、照射パラメーターが頭部ファントムの適当な目標照
射容積に対して定められ、試験ファントムは定位固定基礎リングを使用して並べ
られる。選択測定位置でイオンビーム治療システムの照射計画プログラムによっ
て計算された水に関するエネルギー線量値は、次いで、イオン化チャンバーのこ
れらの測定点での測定値を参照して比較され、再び、全測定点における最大許容
誤差は目標照射容積の±５％であり、一方、各測定点での最大許容誤差は±７％
である。整合性を照合するために、この試験は照射操作の各遮断に先立って実施
される。

【００７９】照射計画を照合するさらなる態様は、幾何学的構造（例えば、目標照射容積お
よび患者の外形）の正しい移動および画像形成から位置決めまでの計画パラメー
ターを確認するために、イオンビーム治療システムで使用される画像形成方法の
検査に関する。この目的のために、非均一媒体中の計算された放射線線量の確証
において、ディスク型またはリング型挿入物を有するファントムが使用され、こ
の場合、非均一挿入物がさらに異なった直径を有することが可能となる。ファン
トムの画像が撮影され、ＣＴデータからこのようにして得られたデジタルＸ線再
構築は、回転クレイドル８の３つの主要な方向において計算される（図２参照）
。次いで、計画幾何学の確認がＸ線位置決定システムのＸ線画像を使用して、３
つの主要な方向で実施される。この操作は、図２に示される患者ベッド９の異な
った角度、例えば、０°、４５°および９０°で実施される。このようにして、
Ｘ線位置決定システムのＸ線画像に関するデジタルＸ線再構築における非均一物
の形および位置が確認される。この場合、規定される許容閾値は、ファントムの
リング形状に関する最大許容誤差と最大許容位置誤差の両方では２ｍｍである。
整合性照合は再び、照射操作の各遮断に先立って実施される。

【００８０】操作安全性を増加させるために、さらに、イオンビーム治療システムに使用さ
れる照射計画プログラムの維持とさらなる発展をモニターすることが必要である
。照射計画プログラムのさらなる発展に続いて、プログラムの誤ったバージョン
が間違って使用される可能性がある。これを避けるために、また、種々の測定基
準を常に使用することを確認するために、イオンビーム治療システムの管理制御
システムは、照射計画プログラムが呼び出される度に、それぞれのプログラムの
日のバージョン数が示され、これはプロトコールブックのデータとユーザーを比
較するように構築される。

【００８１】照射計画プログラムにさらなる発展がある場合には、つまり、新規なバージョ
ンが存在する場合には、そのバージョンが更新された検査試験後にのみ、効果的
となることを同様に確認しなければならない。これは完全な線量分布が上記した
ように、均一媒体、不均一媒体、および不規則な形のファントムにおいて計算さ
れ、バックアップコピーとして保存されることによって効果を示す。新規なバー
ジョンが使用される場合には、これらの保存された線量値は新規プログラムバー
ジョンの機能性の確認である参照値として使用され得る。何故なら、新規なプロ
グラムバージョンが同じ線量値として使用される場合には、同じファントムに対
して計算されることが必要であるから。したがって、この照合は照射計画プログ
ラムへの変更後に実施されるべきである。

【００８２】照合システムの別な部分は、グリッドスキャニング操作の検査および線量測定
に関する。この照合区域の第１照合態様は、イオンビーム治療システムの粒子計数モニタ
ーおよび管理手段に関する。これは、本発明の実施態様の場合には、既に記載し
たように、広い面積のイオン化チャンバーからなる。

【００８３】この点について、例えば、これらイオン化チャンバーの校正因子の整合性を照
合しなければならない。何故なら、校正因子は大気密度において変化の限界内で
のみ変化することが可能であるから。グリッドスキャナの２つのイオン化チャン
バーは、イオン化チャンバーの管理またはモニターユニット当りの粒子計数に関
して校正される。この校正は校正因子Ｋとして記載され、これは粒子の照射エネ
ルギーＥおよびグリッドスキャナのステップ幅、ΔｘおよびΔｙ、すなわち、Ｋ
＝Ｋ（Ｅ，Δｘ，ｙ）に依存する。イオン化チャンバーの校正は、均一に走査さ
れる照射場の線量測定によって実施される。その際、参照状態からの誤差は補正
され、イオン化チャンバーのディスプレーは水に関するエネルギー線量、Ｄ_scan へ変換される。校正因子は、Ｋ（Ｅ，Δｘ，Δｙ）＝（Ｄ_scan／Ｍ_ｉ）．Δｘ．Δｙ／（Ｓ（Ｅ）／ｐ）ここで、（Ｓ（Ｅ）／ｐ）＝照射エネルギーＥの^１２Ｃのマスストッピングパワ
ー、およびＭ＝イオン化チャンバーの座標点ｉ当りのモニターユニットに従って計算される。

【００８４】関連エネルギー範囲（例えば、８０ＭｅＶ／ｕ〜４３０ＭｅＶ／ｕ）は複数の
工程で測定される。照合される特別なイオン化チャンバーの測定部位は、イソセ
ンタ１０に位置し、イオン化チャンバーまたは線量計は、固体物体ファントムに
配置される。^１２Ｃのマスストッピングパワーの同じ表が、照射計画が基づくも
のとして使用される。このようにして、エネルギーＥおよび工程幅Δｘ，Δｙに
従って１群の校正因子Ｋが得られ、各構成因子における参照値からの最大許容誤
差は、±３％である。１群の校正因子から、少なくとも３つの値を照合すべきで
ある。整合性を照合するために、この試験走査は毎日、実施すべきである。

【００８５】イオン化チャンバーの前以て選ばれた同じモニターユニットは常に同じ線量デ
ィスプレーとなるから、線量整合性もまた照合すべきである。したがって、線量
の整合性は立方体の照射容積の中心で照合されることが推奨される。これはイオ
ン化チャンバーの１群の校正因子の関数として、グリッドスキャナまたはその電
磁石１３、１４によって発生または走査される。この目的のために、参照値を得
るには、線量はイソセンタ１０がその前面の中心に正確に置かれたように位置す
るファントムで測定される。この配置において、照射は長さ５ｃｍの縁をもつ照
射立方体または線量立方体の内側で実施され、その中心は水等価深さ１１．３ｃ
ｍに測定部位として配置される。（線量立方体生成のための制御データ校正は、
ＣＴベース照射計画を使用して実施される。この工程では、ビームが水ファント
ムに入る位置にイソセンタ１０を配置することがより有利である。さらに、選択
された測定深さは異なった試験のために測定器具の可能性ある標準となる。）こ
のような方法で決定された放射線線量は、参照線量として保存される。続いて測
定される実際の線量値は、次いで、その参照値と比較され、実際と名目上の線量
（参照線量）との間の最大許容誤差は、±３％である。整合性照合は毎日、実施
されるべきである。

【００８６】粒子計数モニターおよびイオン化チャンバーに影響を与えるパラメーターもま
た、照合される必要があり、この操作では特に、粒子フルエンスおよび粒子流へ
の校正因子Ｋの依存性が照合される。両ケースでは、年間の整合性照合が実施さ
れるべきである。

【００８７】粒子フルエンスの校正因子の依存性を照合するために、実施される操作は、本
質的に校正因子の整合性を照合するためのものと同じである。この測定はファン
トムで実施され、表面積５×５ｃｍ^２を有するファントムは、各ケースでは同じ
ビーム強度をもつエネルギー１５０ＭｅＶ／ｕ、２５０ＭｅＶ／ｕおよび３５０
ＭｅＶ／ｕにて照射される。イオン化チャンバーは照射表面積の中心に配置され
る。イオン化チャンバーのモニター値は、線量０．２Ｇｙ、０．５Ｇｙおよび１
Ｇｙがそれぞれ測定部位で生産されるように制定される。これらの異なったモニ
ター値では、実際と名目上の線量との間の一致が記録され、最大誤差±３％が許
容される。この狭い許容値への固執は便宜的であり、また実際的である。

【００８８】粒子流への校正因子の依存性を照合するために、使用される操作は、同様に、
校正因子の整合性を照合するために使用されるものと実質的に同じである。しか
しながら、この場合、線量は一定に保たれ、ビーム強度は各ケースでは、高値、
中値、および低値にセットされ、その結果、名目上の参照線量と実際の放射線量
との一致は、異なった強度において照合される。この場合も最大誤差±３％が許
容される。

【００８９】イオン化チャンバーおよび粒子計数モニターに関して、ビーム位置でのその校
正因子の依存性は照合されるべきである。校正因子の整合性を照合するために使
用されるものと同じ操作が実施されるが、使用される配置は線量整合性の上記し
た照合において使用されるものと同じである。その測定は長さ５ｃｍの縁を有す
るが、横のずれが２ｃｍおよび６ｃｍであるグリッドスキャナ１３、１４の照射
容積または照射立法体中で実施される。イオン化チャンバーのモニター値は、照
射容積の中心に放射線量１Ｇｙが生成するように制定される。イオン化チャンバ
ーのディスプレーを照合するために、その部位で測定された値は、中心で測定さ
れた値と３％以下、異なるべきである。この場合、整合性照合を毎年行うことが
推奨される。

【００９０】この照合部分の別な照合態様は、線量奥行き分布と線量横軸分布の両方が試験
されるグリッドスキャナー１３，１４による線量分布の検査に関する。

【００９１】線量奥行き分布の均一性は、奥行き線量均一性が選択エネルギーおよびその整
合性に大きく依存するから、選択照射エネルギーおよび使用するイオン化チャン
バーの照射エネルギー値当りの選択モニター値の関数として照合される。この目
的のために、平行六面体または立方体照射容積がグリッドスキャナー１３、１４
を有するファントム中に生成され、その際、層（エネルギー）の各調和点に対し
て、一定の粒子範囲、しかし、層当り異なった粒子範囲が均一線量分布が照射立
方体内に達成されるようにして使用される。複数の線量測定計（イオン化チャン
バー）、例えば１０のイオン化チャンバーは、異なった水−均等深さで測定を実
施し、イオン化チャンバーは複数のイオン化チャンバーの照射が互いに生じない
ように配置される。照射立方体の縁の長さは、例えばｍ２．５ｃｍ、５ｃｍおよ
び１０ｃｍであり、イオン化チャンバーの測定は、各立方体形照射容積の中心点
の深さ、それぞれ５ｃｍ、１２．５ｃｍおよび２０ｃｍにおいて実施する。モニ
ター値は、照射線量による照射計画から確立され、照射計画で前以て決定され、
それぞれの照射容積の中心に生成される。実際の測定と参照値との比較によって
、イオン化チャンバーのディスクプレーの変化の程度が照合される。最大誤差±
５％が許容され得る。もしも、その許容限界を超えるなら、過剰に大きい誤差を
補正するために、システム調整が行われなければならない。整合性を照合するた
めに、上記した照合操作は、照射操作の各遮断に先立って実施されなければなら
ない。

【００９２】グリッドスキャナーの線量の横軸分布は、グリッドスキャニング操作の均一性
が使用される全照射エネルギーにおいて保証されることを確認するために、エネ
ルギーの関数として照合される。この場合、イオン化チャンバーモニター値が固
定され、各ケースでは照射エネルギーが異なり（例えば、１００ＭｅＶ／ｕ、１
５０ＭｅＶ／ｕ、２００ＭｅＶ／ｕ、２５０ＭｅＶ／ｕ、３００ＭｅＶ／ｕおよ
び３５０ＭｅＶ／ｕ）、かつビーム場が異なる場合には、ビーム方向に垂直であ
る放射線量は、複数のイオン化チャンバーでの同時測定によって確かめられる。
同時に、線量測定計またはイオン化チャンバーの前面の開放空気は、検査フィル
ム上に黒点分布を生じる。グリッドスキャナー１３、１４により、側面、例えば
５ｃｍ、１０ｃｍおよび１８ｃｍを有する面積が生じ、その際、放射線量は、各
ケースで約１Ｇｙであるべきである。イオン化チャンバーの補正ディスプレーの
標準偏差、または照射野内側の検査フィルム黒色化の標準偏差が照合され、参照
値からの最大許容逸脱は±５％である。参照値からの許容逸脱がない場合は、達
成されるべき実際に存在する測定条件に適合させるように補正される。整合性照
合は、照射操作の各遮断に先立って実施されるべきであり、検査フィルムの黒色
化をモニターする検査フィルムの使用はこの場合十分である。

【００９３】この照合部分の別な照合態様は、グリッドスキャニング操作の場幾何学の検査
に関し、選択された照射エネルギーに対するグリッドスキャナ１３，１４の特定
照射容積の空間位置の依存性が照合される。この目的には、立方対または平行六
面体照射容積がグリッドスキャナ１３、１４によって生成し、その際、一定の粒
子範囲が層（エネルギー）の各調和点において使用されるが、異なった範囲が層
当り使用され、その結果、均一な線量分布が照射立方体中にて得られる。これら
の条件下では、くさび形の固体物体ファントムが照射され、その後方に検査フィ
ルムが置かれる。照射の中心点に関連する検査フィルム黒色化の位置が、次いで
決定される。

【００９４】この測定では、照射場の縁の長さは、例えば、４ｃｍ、７ｃｍおよび１２ｃｍ
であり、一方、ビーム方向の照射平行六面体または立方体の広がりは、２．５ｃ
ｍ、５ｃｍおよび１０ｃｍである。この測定は照射容積のそれぞれの中心点、５
ｃｍ、１２．５ｃｍおよび２０ｃｍである水−均等深さに対して実施される。線
量測定計またはイオン化チャンバーのモニター値は、照射計画で決定された放射
線量が照射容積の中心に生成するように、照射計画から決定される。場境界とし
て、黒色化の限界消費（margin waste）が平坦域値の５０％となる位置が決めら
れる。ビーム方向に見られる、遠位場境界と横軸場境界の位置は試験され、参照
値と比較される。各方向の２ｍｍの脱離は許容されるが、システムの補正は実際
に存在する測定条件へシステムを適合するために、実施されなければならない。
整合性を照合するために、その照合操作を照射操作の各遮断に先立って実施すべ
きであり、各ケースでは、上記した条件の組み合わせから３つの条件を選択すれ
ば、ここでは充分である。

【００９５】最後に、この照合部分の別な照合態様は、照射されるべき患者のそれぞれに対
して、その高さおよび空間的大きさの点から、適用放射線量の正確さを確かめる
ことができるようなシステム全体の確認に関し、システムの個々の構成要素の正
しい協同作用を確証する。この操作では、均一媒体の照射と不均一媒体の照射を
区別することが必要である。

【００９６】最初のケースでは、均一媒体における計算および測定線量分布の一致の上記し
た確認のように、均一ファントムが使用され、本質的に同じ操作が実施されるが
、この場合、例外として、個々の患者の照射計画が基本として使用される。全測
定点では、計算放射線量と測定放射線量との差異が確認され、再び、全測定点の
平均誤差５％および個々の測定点の誤差７％が許容される。整合性を照合するた
めに、この試験は照射操作の各遮断に先立って実施されるべきである。

【００９７】照射されるべき不均一媒体の照射の場合に正確さを照合するためには、再び、
不均一ファントムを使用し、その際、照射計画は、例えば、８ｃｍの半径を有す
る固状水−均等材料から、たった１つの半球状ファントムを準備して実施する。
照射計画において、ファントムの中心点はインソセンタ１０に配置し、ファント
ムの半球は照射方向と反対側とする。例えば、直径３ｃｍを有するディスク形で
ある種々の不均一物は、ファントム内に挿入され、下記密度を有する７種の異な
った材料または不均一物を使用することが好ましい。Ｎｏ．密度１０．００１（空気）２０．３０（肺）３１．０３５（結合水）４０．９２（脂肪）５１．０５（筋肉）６１．１４（軟骨）７１．８４（固い骨）

【００９８】計画目標照射容積は、それぞれ照射角度、０°、＋４５°および−４５°を有
する３つの異なった照射方向において、半球ファントムの内側に厚さ２ｃｍの層
であり、これは半球の平面と直接に隣接して、照射容積の遠位位置が後方の平面
と合致する。目標照射容積に計画された均一放射線量は、１Ｇｙである。グリッ
ドスキャナを制御するこれらの制御データについて、照射操作は３つの照射方向
にて実施され、目標照射容積中と各不均一物の後ろの両方に線量計（すなわち、
イオン化チャンバー）が配置され、そのディスプレーがモニターされる。目標照
射容積の内側の測定点全てにおける確認されたエネルギー線量は、閾値１Ｇｙ±
５％を超えるべきではなく、一方、目標照射容積の後方、５ｃｍでの目標照射容
積に対する計算照射線量からの最大許容逸脱は±１０％である。さらに、全測定
点において、再び、測定照射の平均誤差は±５％であり、各個々の測定点におい
て、最大誤差±７％が許容される。整合性を照合するために、この照合操作は照
射操作の各遮断に先立って実施されるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本イオンビーム治療システムに使用される加速器装置の簡単な概要図である。

【図２】本イオンビーム治療システムに使用される回転クレードルの外観図である。

【符号の説明】

１イオン源２直線加速器３ストリッパ４入射回路５シンクロトロン６高エネルギービームガイドチャネル７双極子磁石８回転クレードル９患者ベッド１０イソセンタ１１治療ビーム１２四極子磁石１３水平グリッドスキャナ電磁石１４垂直グリッドスキャナ電磁石１６プロファイルグリッド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者トーマスハベラードイツ連邦共和国、Ｄ−64291 ダルムスタッド、プランクストラッセ１ (72)発明者クラウスポッペンシエカードイツ連邦共和国、Ｄ−64291 ダルムスタッド、プランクストラッセ１ (72)発明者ディエタースカルドドイツ連邦共和国、Ｄ−64291 ダルムスタッド、プランクストラッセ１Ｆターム(参考） 4C082 AA01 AC05 AC06 AE01 AE03 AG12 AG52 AR02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオンビーム治療システムが、少なくとも１つのイオン源（１）、該イオン源（１）のイオンを治療ビーム（１１）の形で加速するための加速器
装置（２，５）、患者を治療すべき少なくとも１つの照射部位へ加速器装置（２，５）から治療
ビーム（１１）を案内するビームガイドシステム（６，８）、該ビームガイドシ
ステム（６，８）は少なくとも１つのビームガイドチャネル（６）を含み、およ
び、そのビーム方向に垂直である治療ビーム（１１）の垂直および水平偏向のため
の垂直偏向手段（１３）および水平偏向手段（１４）を有する、ビームガイドシ
ステム（６，８）に配置されたグリッドスキャナ装置を含み、その結果、治療ビーム（１１）はグリッドスキャナ装置によって、照射部位の
イソセンタ（１０）へ偏向され、イソセンタ（１０）の回りの特定領域が走査さ
れ、かつ、その際、イオンタイプ、イオンビームエネルギー、イオンビーム強度および加
速器の遮断、および抽出停止手段をも照合するイオンビーム治療システムのビー
ム発生手段およびビーム加速手段を照合する方法であって、該イオンタイプは、高電荷入射器のイオン源の電荷スペクトルを記録し、かつ
、それを参照スペクトルと対比することによって照合し、該イオンビームエネルギーは、吸収器イオン化チャンバーシステムの選択エネ
ルギーレベルのブラッグ曲線を測定することによって照合し、該イオンビーム強度は、強度の上位範囲において加速器装置中の粒子強度、お
よび全計画強度レベルにおける照射部位の粒子強度を測定することによって照合
し、該加速器の遮断は、前以て作動を中止させる構成要素へスイッチオフコマンド
および調整コマンドを送付することによって照合し、該抽出停止手段は、イオン抽出中に連結状態を生成し、かつ、イオン抽出の衰
退時間を測定することによって照合することを特徴とする方法。
【請求項２】前記イオンタイプは、重イオンであることを特徴とする、請
求項１記載の方法。
【請求項３】前記使用されるイオンタイプは、^１２Ｃ^２＋イオンであるこ
とを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】タイプ^１２Ｃ^２＋である前記イオンは、直線加速器と重イオ
ンシンクロトロン間のトランスファーチャネルで、^１２Ｃ^６＋へストリップされ
ることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項５】前記イオン源がイニシャライズされる度に、イオンタイプは
汚染除去のためおよび正しいタイプのイオンのために照合されることを特徴とす
る、請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項６】前記吸収器イオン化チャンバーシステムは、イオンビームエ
ネルギーを測定するためにイソセンタに配置されることを特徴とする、請求項１
〜５のいずれか１つに記載の方法。
【請求項７】治療テストサイクルが、前記イオンビームエネルギーを測定
するために選択イオンビームエネルギーレベルに作動する、請求項１〜６のいず
れか１つに記載の方法。
【請求項８】ブラッグピーク位置は、ブラッグピーク領域内の最小限ステ
ップ幅のブラッグ曲線を測定することによって確かめることを特徴とする、請求
項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
【請求項９】調整閾値は、ブラッグピークの位置が所望の位置から０．５
ｍｍ以上離れた場合に超過し、イオンビームエネルギーの調整がもたらされるこ
とを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１０】前記イオンビームエネルギーの照合は、照射操作の各遮断
に先立って実施されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１つに記載の
方法。
【請求項１１】重イオンシンクロトロンから加速器によって輸送されるべ
き粒子割合は、抽出１回当り、２×１０^１０〜２×１０^８イオンと定められ、強
度の計画レベルとして１５固定値に小分割され、該イオンビーム強度は予定の所
望値の最大３０％以上で、かつ最大５０％以下の粒子割合の逸脱について照合さ
れることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１２】前記イオンビーム強度の照合は、毎日実施されることを特
徴とする、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１３】エネルギー、焦点化および強度分布に関してインプットさ
れた加速器発生データは、照射操作の各遮断に先立つグリッドスキャニングプロ
グラミングおよび／または照射計画におけるデータと対比され、誤差がある場合
には、照射治療が許されないことを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１つ
に記載の方法。
【請求項１４】前記加速器の遮断を照合するために、まず、ビーム関与加
速装置全て、特に、重イオンシンクロトロン、および治療加速器のための構成要
素を有するビームガイドシステムが作動を中止し、次いで、試験加速器の全てが
作動を中止し、治療加速器が作動し、先に作動を中止した治療加速器の構成要素
の全てが作動し、加速器の遮断が作動し、最後に、効果がないままに残るはずで
ある、個々の電磁石への試験スイッチオフコマンドおよびビームガイド診断構成
要素への調整コマンドが発せられることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれ
か１つに記載の方法。
【請求項１５】前記加速器の遮断は、照射操作の各遮断に先立って照合さ
れる、請求項１〜１４のいずれか１つに記載の方法。
【請求項１６】連結ユニットは、前記ビーム抽出の停止を引き起こす手段
として使用されることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１つに記載の方
法。
【請求項１７】抽出停止を実施する手段として、前記加速装置に別な四極
子、好ましくは重イオンシンクロトロンに共鳴四極子を配置することを特徴とす
る、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】抽出停止は、前記グリッド走査装置の連続等エネルギーレ
ベル間に変化が生じる場合、または連結ユニットに誤りがある場合の緊急操作停
止時においてもたらされることを特徴とする、請求項１６または１７記載の方法
。
【請求項１９】前記抽出停止手段を照合するために、抽出停止は強度測定の
対応シグナル手段による等エネルギーレベル終結をシミュレートすることによっ
て引き起こされることを特徴とする、請求項１〜１８のいずれか１つに記載の方
法。
【請求項２０】連結状態は、抽出停止手段を照合する目的で生じることを
特徴とする、請求項１〜１９のいずれか１つに記載の方法。
【請求項２１】抽出停止を引き起こした後、１０００分の１秒以内には、
イオンビームは検出され得ないことを特徴とする、請求項１〜２０のいずれか１
つに記載の方法。
【請求項２２】前記抽出停止は、毎日、抽出時間の最初、中間、最後およ
びその後において照合されることを特徴とする、請求項１〜２１のいずれか１つ
に記載の方法。
【請求項２３】抽出停止を確証する電子測定は、治療のための管理制御室
の固定据付記憶オシログラフおよび／またはパルス発生器を使用して、１０００
分の１秒以内に実施することを特徴とする、請求項１〜２２のいずれか１つに記
載の方法。
【請求項２４】関連加速器データのプロトコールを完全に照合するために
、参照治療サイクルを作動させ、プロトコールプログラムを呼出し、該プロトコ
ールデータの照合を照射操作の各遮断に先立って実施することを特徴とする、請
求項１〜２３のいずれか１つに記載の方法。