JP2002537035A

JP2002537035A - イオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法

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Publication number: JP2002537035A
Application number: JP2000599463A
Authority: JP
Inventors: ギュンターハルトマン，; ペーターヘッグ，; オリバーヤーケル，; クリスティアンカルガー，
Original assignee: ゲゼルシャフトフュアシュヴェルイオーネンフォルシュングエムベーハー
Priority date: 1999-02-19
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2002-11-05
Anticipated expiration: 2020-02-03
Also published as: DE50007776D1; EP1152793B1; JP4472189B2; ATE276015T1; US6670618B1; WO2000048677A1; AU2546400A; DE19907065A1; EP1152793A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、そのビーム方向に対して垂直の治療ビームの垂直および水平方向用の垂直偏向手段および水平偏向手段を有するビーム案内システムに配置されたグリッドスキャナ装置を備え、その結果、治療ビームが照射場所のアイソセンタに対してグリッドスキャナ装置によって偏向されかつアイソセンタを取り囲んでいる特別な区域が走査されるイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者位置決め装置をチェックする方法に関し、その際アイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェックが実施され、そして患者位置決め装置がテーブルの回転軸線のまわりに回転し得る患者テーブルを備えている。チェックのために、球状ファントム内部のターゲット点が特別な標本体によって示され、そして標本体の中心点が幾つかの画像形成方法によって目視可能にされる。予め定めた介入しきい値から画像形成方法による中心点の空間的位置に関して測定結果が逸脱したときに、イオンビーム治療システムが検査および／または保守を受ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、とくに重イオンにより作動されるイオンビーム治療システムのアイ
ソセンタおよび患者の位置決め装置をチェックする方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】

イオンビーム治療システムは好ましくは腫瘍の治療に使用される。かかるシス
テムの利点は、ターゲット物体（ターゲット）の照射時に、イオンビームのエネ
ルギの主要部分はターゲットに伝達され、一方、少量のエネルギのみが健康な組
織へ伝達される。それゆえ、比較的高い照射線量を患者を治療するのに使用する
ことができる。

【０００３】他方で、Ｘ線はそれらのエネルギをターゲットと健康な組織とに等しく伝達し
、その結果、患者の保護や健康の理由のために高い照射線量を使用することがで
きない。

【０００４】アメリカ合衆国特許明細書第４，８７０，２８７号では、例えば、プロトン源
からそのプロトンが加速器装置によって種々の治療または照射場所に供給され得
るプロトンビームを発生するイオンビーム治療システムが知られている。各治療
場所には、患者が様々な照射角度においてプロトンビームが照射され得るように
患者寝台を有する回転クレードルが設けられている。患者が回転クレードル内部
の固定位置に空間的に配置される一方、回転クレードルは、この回転クレードル
のアイソセンタに置かれたターゲット上に様々な照射角度で治療ビームをフォー
カスするために患者の身体のまわりに回転している。加速器装置は、線形加速器
（ＬＩＮＡＣ）およびいわゆるシンクロトロンリングの組み合わせからなってい
る。

【０００５】１９９８年１月の、ＫＥＫ議事録、プロトン治療用のサイクロトロンビームの
閉ループ制御（エッチ・エフ・ヴィーファイツェン氏他）において、プロトンビ
ーム治療システムにおけるプロトンビームを安定化する方法が提案されており、
その際、治療ビームは長手方向に互いから間隔が置かれた２つの測定点において
対応するビーム供給システムの中心線上に置かれるように能動的に制御される。
第１の測定点は、一対の偏向磁石の間に置かれ、そして多線（マルチワイヤ）イ
オン化チャンバによって形成される。ビーム通路の中心点に対してその多線イオ
ン化チャンバから供給されたビーム位置の実際の値に基づいて、ＰＩ制御が、最
初に述べた一対の偏向磁石から上流に配置されたさらに他の偏向磁石によって発
生される。第２の測定点は、アイソセンタのすぐ上流に配置されかつ４つの象限
に分割されたイオン化チャンバによって形成される。そのイオン化チャンバの実
際の位置の値に依存して、再びＰＩ制御信号が発生されるが、これらの制御信号
は最初に述べた偏向磁石に向けられている。かかる制御装置は、ビーム供給シス
テムの中心線によって角度安定化およびプロトンビームの横方向の位置の安定性
の両方を可能にすると述べられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】

しかしながら、重イオン照射が実施されるとき、すなわち、プロトンより重い
イオンによる照射には、大きくかつ重い装置が必要であり、その結果として、回
転クレードルの使用を避け、かつ代替として患者または患者寝台を動かす傾向に
ある。対応する治療システムは、例えば、１９９３年１０月１８〜２０日の、イ
タリア、コモでの、ハドロンセラピーについての第１回国際シンポジウムの議事
録、ページ４３４、イー・ペドロニの「ビーム供給」に記載されている。かかる
システムはしたがって偏心器的なシステムである。

【０００７】しかしながら、主としてアイソセンタ的なシステムが癌研究者によって好まれ
るので、重イオンビーム治療システムが提案され、その際、回転クレードルは治
療場所で使用されるが、回転クレードルの半径を、ターゲットの照射のためにビ
ームがまず回転軸線から離れて向けられ、かつ後でアイソセンタにおいて再び回
転軸線を横切る適宜な磁石および光学系装置によって案内されているその回転軸
線に沿って水平に各回転クレードルに供給される治療ビームによって、減少する
ことができる。ターゲットの照射のために、その各々がビーム軸線に対して垂直
な治療ビームを偏向する垂直偏向手段および水平偏向手段を備えるグリッドスキ
ャナが設けられ、その結果として、ターゲットを取り囲んでいる区域が治療ビー
ムによって走査される。かかるシステムは、したがって、本質的に回転クレード
ルの１平面においてのみビーム案内を設けている。

【０００８】グリッドスキャナの照射は、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自動的に計算される照射線量デー
タの助けによって実施される。

【０００９】治療ビームに関して高いレベルの作動安全性および作動安定性がイオンビーム
治療システムにおいて常に必要であるので、グリッドスキャナによって供給され
た治療ビームを監視するための監視装置が、上述した重イオンビーム治療システ
ムに設けられている。この監視装置は、上述した磁石装置の最後の偏向磁石とア
イソセンタとの間に配置され、かつ粒子流れを監視するためのイオン化チャンバ
とビーム位置およびビーム幅を監視するための多線チャンバとを備えることがで
きる。

【００１０】安全性の理由で、種々のＤＩＮ規格が医療電子加速器の作動において観察され
ねばならない。これらの規格は、一方で、システムの検査試験、すなわち作動の
容易さの検査、他方で、システムの堅牢性試験、すなわち作動安定性の試験であ
る。イオンビーム治療システム、とくに重イオンビーム治療システムでは、かか
るシステムのために得に開発されたその種の安全性規格は知られてないが、イオ
ンビーム治療システムにおいても同様に、作動安全性および作動安定性のレベル
をできるだけ高くする必要がある。

【００１１】それゆえ、本発明の存在する課題は、とくに患者の位置決め用装置のチェック
に関して、作動安全性および作動安定性を改善するために、イオンビーム治療シ
ステムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置をチェックする方法を提案する
ことある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】

本課題は、本発明に係る請求項１の特徴を有する方法によって解決される。従
属の請求項はそれぞれ本発明の好適なかつ好都合な実施例を定義している。

【００１３】本発明によれば、そのビーム方向に対して垂直な治療ビームの垂直偏向用の垂
直偏向手段および水平偏向用の水平偏向手段を有しているビーム案内システムに
配置されたグリッドスキャナ装置を備えるイオンビーム治療システムが作動され
、その結果として、治療ビームが照射場所のアイソセンタ上でグリッドスキャナ
装置によって偏向されかつアイソセンタを取り囲んでいる特別な区域が走査され
、その際、アイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェックが実施され、患者
位置決め装置がテーブルの回転軸線のまわりに回転し得る患者テーブルを備えて
いるからなっている。チェックのために、球状ファントム内部のターゲット点が
特別な標本体によって示され、そして標本体の中心点が幾つかの画像形成方法に
よって目視可能に示されている。予め定めた介入しきい値から画像形成方法によ
る中心点の空間的位置に関する測定結果が逸脱したときに、イオンビーム治療シ
ステムが検査および保守を受ける。

【００１４】好ましくは、立体的な配列の画像形成が照射の全体の精度の極めて重要な要因
であるので、ターゲット点の座標の立体的な配列の（ステレオタクティック）決
定精度は、ＣＴ（コンピュータトモグラフィ）またはＭＲ方法（核スピン共鳴方
法）によってチェックされるべきである。そのために、所望のターゲット点を特
別な標本体によって球状ファントム内に示すことができ、標本体の中心点を画像
形成方法によって目視可能に示すことができる。球状ファントムは、中心点が未
知のターゲット点になるように立体的な配列のフレームに挿入される。立体的な
配列の座標は、その場合に適用されるＸ線、ＣＴまたはＭＲ方法を使用して時間
に関して一方が他方の後に確認され、その際、トモグラフ方法において、層間隔
は１ｍｍにすべきである。Ｘ線方法は１／１０ｍｍの精度であるから、ＣＴまた
はＭＲによるターゲット点の決定精度がＸ線方法との比較によって、すなわち、
Ｘ線画像によって確認されたターゲット点の位置とＣＴまたはＭＲ方法によつて
確認された位置との間の半径方向の間隔がチェックされる。半径方向の間隔は１
．５ｍｍを超えるべきではない。整合性をチェックするために、この試験は年に
一度実施されれば十分である。

【００１５】さらに他のチェックの態様として、患者テーブルの回転軸線とグリッドスキャ
ナの中心ビームとの交差点として定義されるアイソセンタが、プランニングと照
射との間の位置決めにおける接続要素であるので、患者寝台の回転軸線とグリッ
ドスキャナの中心ビームとの間のアイソセンタの位置の精度をチェックすること
が提案されている。整合性に関するチェックは照射手順の各ブロックの前に実施
されるべきである。

【００１６】患者寝台の回転軸線に対してアイソセンタをチェックするために、金属標本体
（直径２〜３ｍｍ）が、レーザの助けによって、公称のアイソセンタに、すなわ
ち、患者寝台の公称の回転軸線に導かれる。標本体は、この標本体の上方の中心
点に精密に心出しされる下げ振りによって固定位置に維持されている。回転軸線
のまわりの患者寝台の回転時に、標本体が下げ振りに対して動く範囲が確認され
る。この方法は、例えば、アイソセンタ１０のレベルにおいて１５ｃｍ上方また
は下方の患者寝台の最大の移動可能性により、かつ上方および下方に最小１５ｃ
ｍの間隔による、少なくとも３つの異なる患者寝台のレベルで実施される。許容
し得る最大の逸脱は、ビームの方向に１．０ｍｍかつビームの方向に対して垂直
に０．５ｍｍのみである。ビーム方向における変化は、患者における分配線量が
かかる変化によって影響されないので、重要ではない。

【００１７】中心ビーム１１に対してアイソセンタをチェックするために、アイソセンタの
位置は、定義により、普通のビームの平面の下に患者寝台の回転軸線が固定され
、そして光学測定システムによって壁マーカーに対して確認される。中心ビーム
１１に対して標本体の位置をチェックすることは、フィルム測定によって実施さ
れ、確認フィルムは、その半値幅が標本体の直径より大きい（偏向されていない
）中心ビームにより、ビームの方向から見て標本体の下流に照射されており、そ
の結果として標本体の位置は、中心ビームに対して確認フィルム上に投射される
。この場合に介入しきい値は主ビームの半値幅から最大２５％の逸脱にある。

【００１８】加えて、レーザがアイソセンタをマークするので、アイソセンタ１０のレーザ
アラインメントの精度がチェックされねばならない。この方法において、アイソ
センタにおける標本体の位置決めに続いて、レーザが光学測定によって標本体の
中心点上に一直線に整列され、そして水平および垂直からのレーザの逸脱がチェ
ックされ、その際、各場合に許容される最大の逸脱は１ｍｍである。整合性をチ
ェックするために、反対側に横たわっている壁または床上にレーザの画像がマー
クされかつその場合に基準値として使用される。

【００１９】さらに他のチェックの態様は、Ｘ線方法がアイソセンタをマークするための追
加の方法を呈するので、Ｘ線管のアラインメントおよび反対側に横たわっている
記録ステーション上のターゲットクロスの精度に関する。光学測定によって、す
なわち、レーザを使用して、標本体をアイソセンタに位置決めした後、Ｘ線画像
が３つの空間的方向において撮られそして標本体の投射画像とＸ線画像上のター
ゲットクロスとの間の間隔が確認される。標本体の画像はターゲットクロス上に
精密に投射されるべきであり、その結果標本体の投射された画像とターゲットク
ロスとの間の最大許容間隔は１ｍｍである。

【００２０】患者のアイソセンタ照射のために、また、患者寝台のアイソセンタ回転の角度
的尺度の表示の精度がチェックされる必要があり、これはＤＩＮ６８４７−５、
ポイント１２．２．４の規定に類似して実施されることができる。最大の許容不
正確度は１°である。

【００２１】対応する安定性がアイソセンタの前提条件であるので、患者寝台のアイソセン
タ回転の空間的な安定性が同様にチェックされるべきである。このチェックはＤ
ＩＮ６８４７−５、ポイント１４．２に類似して行われ、介入しきい値は１ｍｍ
の不正確度になっている。

【００２２】最後に、また、提案されるのは、精確な患者の位置決めが当該腫瘍の適切な照
射の前提条件であるので、患者の配置および位置決めがチェックされるというこ
とである。それに関連して、検査試験のためにかつ治療システムの整合性（照射
手順の各ブロックの前に）をチェックするために、立体配列のベースリング内に
固定される、標本体の中心点の知られてない立体配列の座標が、立体配列のター
ゲット付け装置の助けによりかつ患者寝台の横方向の運動によって、ターゲット
点として確認され、中心点がアイソセンタに持ってこられる。その位置において
、Ｘ線画像が３つの主要な空間的方向において撮られそしてターゲットクロスか
らの標本体の位置の間隔が３つの画像上で確認される。標本体の中心点とアイソ
センタとの間に許容された最大の半径方向の間隔は１．５ｍｍである。他の方法
では、患者の配置の適切な修正が必要である。

【００２３】とくに提案されるのは、計算された放射線量の値がファントムの複数の測定点
に関してチェックされ、放射線量データの計算の精度は、すべての測定点に関し
て放射線量の計算されたおよび測定された値の間の平均相違が、予め定められた
最初の許容値を超えないときかつ各個々の測定点に関して、その測定点の計算さ
れたおよび測定された放射線量間の相違が予め定められた第２の許容値を超えな
いときに推測されるということである。第１の許容値は±５％そして第２の許容
値は±７％である。

【００２４】治療場所での幾何学的構造の正しい転送をチェックし、かつ位置決めのときま
でイオンビーム治療システムの画像形成装置のプランニングパラメータをチェッ
クするために、デジタル再編成（リコンストララクション）、とくにＸ線再編成
をファントムから計算することができ、その再編成は考え得る相違を確認するた
めにファントムから発生されたＸ線画像と比較される。

【００２５】本発明は、イオンビーム治療システムの作動安定性および作動安全性の明瞭な
改善を可能にし、かつ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
性試験の意味において実施され得る特別なチェック態様を有するチェックプラン
を定義している。これは、とくに照射プランニングに関し、その過程において放
射線量データが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
ムにおいて自動的に計算される。

【００２６】

【発明の実施の形態】

以下に、添付図面を参照して、本発明を好適な例示の実施例によって説明する
。

【００２７】本発明に基づくイオンビーム治療システムは、一般的には、医療領域および加
速器領域に細分される病院の建物内で使用される。複数の治療または照射場所が
患者の治療の為に設けられている。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備え、個々の治療場所のために技術管理制御室が設けら
れ、そして加速器装置のために主管理制御室を設けることができる。線量測定用
のまたは加速器保守用の研究室、またはＰＥＴ装置（ポジトロンエミッタートモ
グラフ）を、また、建物内に収容することができる。加えて、エネルギ供給装置
（とくに加速器装置および照射装置用）および冷却装置が設けられている。適切
な遮蔽作用を保証するために、個々の治療室は、例えば、２ｍの厚さのコンクリ
ートからなる厚い壁および天井によって境界付けられている。

【００２８】イオンビーム治療システムの基本的な構造は本質的に本発明の主題ではないの
で、ここでは簡単な説明のみが付与される。

【００２９】イオンビーム治療システムは以前に既に述べられた加速器装置とともに図１に
おいて簡単化された形状において示される投射（インジェクション）システムを
備えている。

【００３０】投射システムは、イオン源１を備え、その放射線は、各場合に、分光計磁石お
よび４極子からなる装置を備えた低エネルギビーム案内チャンネルによって、放
射線を案内する切り換え磁石に、とくに、さらに他の４極子装置およびパルス形
成用に設けられたチョッパ装置によって、線形加速器２（ＬＩＮＡＣ）に供給さ
れる。

【００３１】本例示実施例において、線形加速器３とシンクロトロンリング５との間のビー
ムガイドにおいて¹²Ｃ⁶⁺に変形（ストリップ）される、とくに、¹²Ｃ²⁺イオンが
使用される。そのために、ストリッパ３が線形加速器２の下流に設けられる。そ
れらの物理的および生物学的特性のために、これらの炭素イオンは腫瘍の治療に
極めて有効であることが判明しかつ高い物理的選択性および高い生物学的有効性
の利点を有し、そして加えて、ポジトロンエミッタートモグラフ（ＰＥＴ）の助
けによって照射の確認の可能性を付与している。炭素イオンの適宜な選択によっ
て、生物学的な有効性がブラッグ曲線の安定期領域において低くかつブラッグピ
ークの領域において高いような方法において制御され得る。

【００３２】結果として、ターゲットまたは腫瘍を比較的高い線量で治療することができる
一方、周囲の健康な組織への線量は最小にされる。

【００３３】意図されるイオンの型の使用および加速を排他的に保証するために、存在する
ビームのチャージスペクトルが記録されかつ高チャージ投射システムにおいて評
価される。基準スペクトルと記録されたチャージスペクトルとの比較により、所
望しないイオンまたは不規則性が検出されかつ適切な測定が行われ得る。このチ
ェックは、例えば、イオン源１の各初期化により、実施され得る。

【００３４】線形加速器２はそれに供給されたイオンの最初の加速のために使用され、これ
らのイオンは、その場合に、投射ライン４によってシンクロトロン５に供給され
る。投射ライン４は、記述されたストリッパ３に加えて、投射パルスの精密な成
形用のさらに他のチョッパ装置、チャージ分析用の磁気ダイポールおよび放射線
をシンクロトロン５の受容能力に適合させるための４極子等を備えている。

【００３５】特に、イオン源１、低エネルギビーム案内チャンネル、線形加速器２（ＬＩＮ
ＡＣ）、ストリッパ３および投射ライン４を備える投射システムは、かくして全
般的に、所望の粒子を有するイオンビームの発生および分析、イオンビームの汚
染の監視およびイオンビーム強さの制御、特別な投射エネルギへのイオンの加速
およびシンクロトロンリング５に投射されるパルスのパルス長さの決定の課題を
有している。

【００３６】シンクロトロンリング８は定められたエネルギへのそれに供給されたイオンの
最終的な加速に役立ち、そして例えば、複数の偏向磁石、４極子および６極子か
らなっている。図１に示された例示の実施例の場合において、例えば、各々、６
０°の偏向角度を有している、６個の偏向磁石が設けられている。シンクロトロ
ン５の内部に配置されるのは、冷却手段（図示せず）である。繰り返される投射
サイクルによって、投射されたイオンは数ＭｅＶ／ｕにおける領域のエネルギか
ら、例えば、４００ＭｅＶ／ｕ以上のエネルギに加速される。その方法において
加速された治療ビームは高エネルギビーム案内チャンネル６によってシンクロト
ロンの特定の点において引き出されかつ個々の治療場所に供給される。

【００３７】治療場所でのビームの水平および垂直の広がりは一般に変化し得るけれども、
治療場所での「理想的な」対称かつ安定ビーム形状の要求は実質上ビーム案内チ
ャンネル内のビーム光学系の適切な調整によって処理され得る。

【００３８】高エネルギビーム案内チャンネル６は、４極子レンズ、偏向磁石、ビーム分析
装置等を備えている。加えて、さらに他のチョッパがシンクロトロン５の引き出
し点から下流に配置されることができ、それは緊急時にビーム供給を遮断するた
めに使用される。加えて、治療ビームをシンクロトロン５から結合解除するのに
役立つ、引き出し手順のルーチン遮断が各グリッドスキャン部分の後に設けられ
ることができる。

【００３９】図２は回転クレードル８の１つの斜視図であり、この回転クレードルには、各
々、治療ビームが前述した高エネルギビーム案内チャンネル６によって供給され
る治療場所の１つに設けられている。回転クレードル８は特別な回転軸線のまわ
りに回転する一方、治療されるべき患者は、局部的に固定の方向付けおよびアラ
インメントにおいて患者寝台９上に横たわる。治療されるべき患者の身体の領域
は、その装置において治療ビームのアイソセンタ１０内に置かれ、アイソセンタ
は後で詳細に説明するグリッドスキャナの中心ビーム１１と患者寝台９の回転軸
線との間の交差点として定義されている。

【００４０】図２から見ることができるように、高エネルギビーム案内チャンネル６は、治
療ビームが、回転クレードル８への進入後、一平面において数回偏向されるよう
に構成される。そのために、複数の４極子レンズ１２およびダイポール磁石７が
設けられ、最初の２つのダイポール磁石７は、例えば、４２°の同一の偏向角度
を有し、そして互いに反対に配置されており、一方、最後のダイポール磁石７は
９０°の偏向角度を有する偏向磁石であり、その結果として治療ビーム１１が回
転クレードル８に入った後、治療ビームは最初に回転クレードル８の回転軸線か
ら横方向に偏向され、かつ次いで、患者寝台９に対して９０°の角度で、ビーム
出口開口を経由して、続いて、最後の偏向磁石７をでるために回転クレードル８
の回転軸線に対して平行に案内される。

【００４１】図２に示された例示の実施例において、本イオンビーム治療システムに設けら
れたグリッドスキャナ装置は、最後の４極子レンズ１２と回転クレードル８の最
後の偏向磁石７との間に配置され、そして少なくとも１つの水平グリッドスキャ
ナ磁石１３および少なくとも１つの垂直グリッドスキャナ磁石１４を備えている
。グリッドスキャナ磁石１３および１４は、ビーム軸線１１に対して垂直なイオ
ンビーム１１を各々水平にまたは垂直に偏向し、その結果として、その方法にお
いて偏向されたイオンビーム１１は、最後の偏向磁石７を出た後、予め定められ
た治療平面と共同でアイソセンタ１０を取り囲んでいる特別な区域を走査する。
最後の４極子磁石１２と最後の偏向磁石７との間のグリッドスキャナ１３，１４
の配置のために、高度の柔軟性が、アイソセンタ１０でのビームの大きさおよび
ビーム拡散の、後で詳述される、制御において達成され得る。

【００４２】グリッドスキャナ磁石１３，１４はイオンビーム治療システムの管理制御シス
テム全体の構成要素である制御装置（図示せず）によって制御される。

【００４３】最後の偏向磁石７のビーム出口開口とアイソセンタ１０との間の領域には、治
療ビーム１１を監視するための監視手段が設けられる。例えば、ビームの位置、
ビームの形状および粒子の流れを記録しかつ制御するのに設けられるそれらの監
視手段１５は後で詳細に説明される。

【００４４】すでに前述したように、加えて、ポジトロンエミッタートモグラフ（ＰＥＴ）
が照射手順を管理するために設けられることができ、その画像レコーダ（カメラ
）はビーム位置において一直線に配置される。ポジトロンエミッタートモグラフ
は、好ましくは、治療または照射の間中実施される。治療ビームが組織に衝突し
たときに、位置放出アイソトープが最初のイオンから発生される。１つまたは２
つのニュートロンの損失の結果として、単に最初のイオンから異なる、それらの
アイソトープの幾つかは、対応する最初のイオンとほとんど同一の領域において
停止する。いわゆるポジトロンエミッターのその停止点はポジトロンエミッター
トモグラフによって照射手順を管理するために確認され得る。

【００４５】上述したイオンビーム治療システムのために、治療システムの重要な性能特徴
をチェックしかつ制御するための、以下で詳細に説明されるような、包括的なチ
ェックシステムが開発された。

【００４６】チェックシステムの最初の部分は治療ビーム１１を発生することに関する。

【００４７】イオンの型の、すでに前述した検査に加えて、同時に治療ビームの放射線エネ
ルギが監視される。これは特別な治療によって要求される照射エネルギに付随す
る必要があるので、必要なものである。そのために、図２に示された監視手段は
それぞれの治療場所のアイソセンタ１０に配置され得る吸収（アブソーバ）イオ
ン化チャンバシステムからなっている。

【００４８】吸収イオン化チャンバシステムは、治療試験サイクルの間中作動される幾つか
の選択されたエネルギレベルに関して治療場所でブラッグピークの位置を測定し
、瞬間の放射線エネルギがブラッグピークの測定された位置から引き出されてい
る。ブラッグピークの位置を決定するために、ブラッグ曲線が精密なステップに
おいて測定される。検査時、０．５ｍｍ以上の所望の位置からのブラッグピーク
の逸脱があるならば、その場合に介入が必要である。整合性を試験するために、
記載されたチェック手順が照射手順の各ブロックの前に実施され得る。

【００４９】治療ビームの検査に関してさらに他の詳細な点は照射または治療場所において
ゆっくり引き出された治療ビームの強さのレベルの監視に関する。グリッドスキ
ャナの制限されたダイナミックスは偏向された治療ビームの走査または走査速度
に上限を置いており、その制限を決定する成分は磁石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別な強度および計画された粒
子適用範囲に依存している。最大走査速度が照射の間中達成されないことを保証
するために、シンクロトロン５から引き出された粒子量は実質上所望の値を超え
ることを許容されない。他方で、量がその値から明らかに少ないならば、合計照
射時間は延長され、管理制御および監督または監視システムはその場合に任意に
、ビーム検出の精度に逆に影響を及ぼし得る、非常に小さい入力電流の範囲にお
いて作動されている。したがって、本治療システムにおいて、シンクロトロンの
粒子強度の測定およびプロトコル化は上方強度範囲において設けられ、そして照
射場所に供給された粒子量の測定および記録は数分にわたって複数のエネルギの
すべての強度レベルに関して設けられる。加速器から照射場所へ供給された粒子
量はシンクロトロン５からの引き出し当たり２×１０６と２×１０８との間に
ある。予め定められた所望の値からの粒子量の逸脱はその値の上方で最大３０％
そして下方で最大５０％にすることができる。それらの限界値を逸脱するならば
、適切な介入が必要である。治療システムの整合性をチェックするために、かか
る検査は、例えば、毎日行われてもよい。

【００５０】エネルギ変化、強度変化および焦点合わせ変化の同一の依存状態が、加速器用
のデータ供給の、照射プランニングおよびグリッド走査プログラミングの基礎と
して取られねばならない。それがその場合であることを保証するために、最後の
治療プログラミング後、加速器のように発生されたデータ入力がグリッド走査プ
ログラミングおよび照射プランニングに使用されたデータ入力と比較されるべき
である。これらのデータ入力からの逸脱は許容されない。整合性をチェックする
ために、かかるチェックは照射手順の各ブロックの前に実施されねばならない。

【００５１】照射の間中、治療に必要である加速器の部分は意図的なおよび意図しない誤っ
た設定を回避するために（外部）干渉に対してブロックされる。同時に、作動状
態はすべての構成要素に関して作動され、そしてメモリ、例えば、ＥＰＲＯＭに
排他的にファイルされた装置用の所望の値のデータがアクセスされる。干渉が存
在するときに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んでい
る「スーパーサイクル」を設定することによってチェックされることができる。
例えば、（後で詳細に説明される）プロファイルグリッド、発光ターゲットおよ
びイオン化チャンバ等の、監視手段または検出器は回転クレードル８用の高エネ
ルギビームガイド６に動かされ、そして高エネルギビーム案内チャンネル６およ
び治療加速器用のシンクロトロン５のビームに作用する要素が作動解除される。
加速器の遮断が次いで作動され、そして試験加速器のすべてが作動解除される一
方、治療加速器が作動される。加えて、以前に作動解除されたすべての構成要素
が治療加速器のために作動され、そして挿入されたプロファイルグリッド、発光
ターゲットおよびイオン化チャンバが再び移動される。続いて、オフコマンドが
個々の磁石に送られそして調整コマンドがビーム案内診断構成要素に送られ、そ
れらのコマンドは加速器の遮断によっていかなる作用も有するように通常許容さ
れない。他の方法では、したがって、修正されねばならないエラーがある。この
チェックは、整合性をチェックするために照射手順の各ブロックの前に実施され
得る。

【００５２】安全のために、シンクロトロン５からの治療ビームの引き出しを、治療システ
ムのインターロックユニットからの適切な信号後１ｍｓ以下で終了されることを
可能にすべきである。これは、急激にオフされているシンクロトロン５の特別な
４極子によって行われる。終了されるべきビーム用の管理制御および安全システ
ムによる要求と照射場所でのビームの不存在との間の時間は、一定のエネルギに
より照射されるべき区域に対応している連続するアイソエネルギレベル間に変化
があるときのグリッド走査作動のために、かつエラーの場合において考え得るシ
ステムの緊急遮断のために、極めて重要である。したがって、合計時間、すなわ
ち、要求の反応時間およびビーム終了の反応時間の両方を測定する試験が設けら
れる。そのために、管理制御システムがアイソエネルギレベルの終了をシミュレ
ートする適切な信号を発生するか、またはインターロック状態、すなわち、緊急
遮断の状態が発生される。終了後の粒子カウントが次いで管理制御システムによ
って測定され、その際終了後１ｍｓでカウントは１０４粒子／ｓより大きいよ
うに許容されない。加えて、治療システムの技術管理制御室の固定位置に取り付
けられる記憶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述
した測定をチェックするためにイオン化チャンバの１つの電流電圧変換器の出力
信号を評価する測定が行われる。その第２の測定において、同様に、終了後１ｍ
ｓでいかなるビームも検出されることを可能にすべきでない。終了の間中以下の
時間チェック、すなわち、引き出し時間の始まり、引き出し時間の中間、引き出
し時間の終了および引き出し時間を超えて、順次なされるべきである。チェック
は整合性チェックとして毎日行われることができる。

【００５３】各照射手順の終わりに、加速器に関連して、プロトコルがその書類まで照射手
順の間中の重要な加速器構成要素の設定および選択されたビーム診断測定結果の
両方を引き出すことが必要である。プロトコル化およびプロトコル内容の機能性
を試験するために、基準治療サイクルが作動されかつプロトコルプログラムが呼
び出されることが提案される。プロトコルプログラムによって引き出されたプロ
トコルデータは、次いで期待されたデータと比較することができ、プロトコルが
完全でないときまたはプロトコル化された装置のエラーが存在するときに介入が
必要である。整合性をチェックするために、このチェック手順は照射手順の各中
断の前に実施されることができる。

【００５４】チェックシステムの第２の部分は治療ビームの案内（照射場所の上流）をチェ
ックすることに関する。

【００５５】加速器から出発して、引き出しの終了が終了要求があるとき行われることが保
証されるべきである。治療ビームが終了要求によって終了されないならば、その
事実が強度測定によって管理制御システムおよび安全システムにより確認され、
そしてビームの終了が、再び、別個に設けられた冗長なチャンネルによって要求
される。その第２の要求は高エネルギビーム案内チャンネル６の対応する偏向ダ
イポールに作用する。引き出しのその冗長な終了の機能性をチェックするために
、引き出しの最初の終了のために設けられた警報ラインが人工的に遮断される。
その場合に、上述した引き出しの第２の終了が自動的にトリガされるべきであり
、それは公称の引き出しの終了に関して上述した試験に類似して試験されること
ができる。引き出しの終了が１０ｍｓ以内に発生しないならば、適切な介入が必
要である。整合性をチェックするために、その試験は照射手順の各中断の前に行
われることができる。

【００５６】高エネルギビーム案内チャンネル６に配置されたダイポールの接続および接続
解除作動は、さらに他の試験によって試験されることができる。患者の安全のた
めに、照射（加速器の遮断後）前の高エネルギビーム案内チャンネル６の最後の
２つの偏向磁石の接続解除は、それらの磁石用の動力供給ユニットへの特別なケ
ーブルの接続によって技術管理制御室からのみ作動可能である。かかる接続解除
の結果として、照射場所へのビーム供給は停止される。それらの磁石の接続は特
別な信号によって技術管理制御室からのみ実施されることができかつ加速器の主
管理制御室からは（通常のごとく）実施され得ない。この接続および接続解除の
作動は試験され、対応する接続／端子は、また、同時に試験される。整合性をチ
ェックするために、この試験は照射手順の各中断の前に実施される。

【００５７】チェックシステムの第３の部分は、照射場所でのビーム案内のチェックに関す
る。

【００５８】そのチェック部分の第１の態様にしたがって、治療ビームのゼロ位置が監視さ
れる。グリツドスキャナ磁石１３，１４によってビーム１１の偏向に続いてアイ
ソセンタ１０においてビームの正確な位置決めを保証するために、照射場所に対
するビームガイドの最後の部分における治療ビーム１１の軸方向の位置がエネル
ギ全体および焦点合わせ範囲に関してチェックされねばならない。そのために、
プロファイルグリッド１６はグリッドスキャナ磁石１３および１４の下流でかつ
ビーム出口窓においてビーム通路に動かされ、そして試験サイクルがエネルギ全
体および焦点合わせ範囲にわたって発生され、その過程においてプロファイルグ
リッドが個々に評価されかつ手順において記録されたビームパラメータがプロト
コル化される。ビーム出口窓に配置されたプロファイルグリッドが測定され、そ
の上流に配置されたプロファイルグリッド１６が移動されねばならない。プロフ
ァイルグリッドによって供給されたビームパラメータを評価することによって、
水平および垂直方向の両方においてビーム位置およびビーム角度を決定すること
ができる。プロファイルグリッドのビーム位置から、アイソセンタ１０で期待さ
れるような治療ビームの位置が決定されかつ次いでプロトコルがチェックされる
。所定のビームの半値幅に関して±２５％の位置エラーがアイソセンタ１０に関
して決定されるならば、適切な介入が実施されねばならない。整合性をチェック
するために、この試験は毎日行われることができる。

【００５９】そのチェック部分のさらに他の態様によれば、照射場所での治療ビームの絶対
ビーム位置および位置安定性がチェックされる。絶対ビーム位置への尊守は治療
または照射プランの実行の前提条件である。それゆえ、絶対位置が管理制御シス
テムの位置感知検出器を使用して測定される。照射場所のアイソセンタにおける
治療ビームの相対的な位置安定性は照射プランがそれにより実施され得る精度を
決定する。治療ビームの位置は、照射手順の間中、測定されかつオンラインで、
すなわち、連続してチェックされる。照射プランによって予め定められた許容限
界内での所望の位置からの逸脱があるならば、照射は中断されるか、または適切
な介入が作動される。各位置感知検出器は別個にチェックされる。

【００６０】チェックは、例えば、多線（マルチワイヤ）チャンバ等のプロファイルグリッ
ドおよび位置感知検出器を使用して実施される。

【００６１】プロファイルグリッドが使用されるとき、アイソセンタ１０における絶対ビー
ム位置がアイソセンタの場所において発光ターゲットまたはフィルムによってチ
ェックされる。そのチェック手順において、プロファイルグリッドの位置は、レ
ーザクロスによって発光ターゲットまたはフィルム上に目視可能になされるアイ
ソセンタにより調整される。グリッドスキャナ磁石１３，１４によって、治療ビ
ーム１１はアイソセンタ１０において静止して偏向され、そしてプロファイルグ
リッド測定によって得られた位置座標が予め定めた所望の値と比較される。これ
は、例えば、規則的な間隔において、例えば、ほぼ１０番目のエネルギレベルご
とに実施され得る。

【００６２】多線チャンバがビーム位置のオンライン検査および制御に使用されるときに、
２つの多線チャンバがアイソセンタ１０の上流でほぼ９７０ｍｍおよび７９０ｍ
ｍの距離で位置決めされ、そしてアイソセンタ１０を通って延びている中心ビー
ムが多線チャンバの中心を通って垂直に走るようにレーザビームによって一直線
に配置される。グリッドスキャナ磁石１３，１４によって、ビームは照射区域内
の５つの異なる位置（すなわち、各場合に左方および右方に対して上方および下
方、および中心において）の各々に、例えば、５つの異なるエネルギで、静止し
て偏向される。設定の位置は管理制御システムによつて測定されかつ所望の値と
比較される。

【００６３】多線チャンバがアイソセンタの上流で異なる距離に位置決めされるので、２つ
の多線チャンバの照射領域の投射が異なる要因によって減少される。ビームのジ
オメトリおよび放射線法の規則を適用することにより、以下の減少要因が得られ
る、すなわち、多線チャンバがアイソセンタの上流で９７０ｍｍ：Ｘ座標：減少要因０．８９０Ｙ座標：減少要因０．８７６多線チャンバがアイソセンタの上流で７９０ｍｍ：Ｘ座標：減少要因０．９１０Ｙ座標：減少要因０．８９９

【００６４】絶対ビーム位置が多線チャンバによってチェックされる前に、それらの絶対位
置の較正が行われるべきである。そのために、多線チャンバの位置のアラインメ
ントおよび固定の後、上述したレーザクロスによって絶対的に位置決めされたフ
ィルムは５つの位置において照射される。フィルムによって確認されたビームの
ゼロ点は多線チャンバから計算されたゼロ点と比較される。差異または逸脱は次
いで位置を計算するために補正オフセット値を付与する。それらの補正オフセッ
ト値は所望の位置値において考慮され、５つのすべての点の絶対位置が互いに比
較される。

【００６５】その方法において較正された多線チャンバを使用し、次いで絶対ビーム位置が
チェックされ、制御はその方法において確認された位置の差異がビームプロファ
イルの半値幅の最大２５％に対応するように実施されている。ビームプロファイ
ルの半値幅に対してこの介入しきい値は半値幅を有する照射プランのすべての幾
何学的パラメータかつとくに、患者の作動に必要な発生された粒子の適用範囲の
品質が達成されるので実用的であることが判明した。整合性のチェックを行うた
めに、アイソセンタにおける追加のプロファイルグリッドの取り付けが毎日の作
動に関して非常に高価になるので、上述した多線チャンバ測定のみが使用される
。

【００６６】そのチェック部分のさらに他の態様は絶対ビームプロファイル幅および時間に
わたっての安定性の監視および制御からなっている。治療または照射プランがそ
れらの値に基礎が置かれるので、管理制御システムのパルス中心制御によって要
求に応じて加速器装置によって供給されるビーム焦点合わせを尊守する必要があ
る。そのために、アイソセンタ１０における絶対ビームプロファイル幅がプロフ
ァイルグリッドの助けによってチェックされ、プロファイルグリッドの位置は発
光ターゲットまたはフィルム上のレーザクロスによって目視可能にされたアイソ
センタにより調整されている。治療ビームはグリッドスキャナ磁石１３，１４に
よってアイソセンタに静止して偏向され、それがほぼ１０番目のエネルギレベル
ごとに実施されることを可能にしている。プロファイルグリッド測定によって得
られたビーム幅は予め定められた所望の値と比較され、制御は±５０％の予め定
められた所望の値からビーム幅の最大逸脱が観察されるような方法において実施
されている。これはとくに２００ＭｅＶ／ｕ以上のエネルギ範囲に適用される。

【００６７】イオンビーム治療システムの整合性をチェックすることは、他方で、すでに前
述した、多線チャンバを使用して行われることができ、それらは、アイソセンタ
１０の上流でそれぞれ、９７０ｍｍおよび７９０ｍｍの距離において配置される
。実際のチェック作動の前に、２つの多線チャンバの絶対幅測定の較正が実施さ
れる。その手順において、フィルムが水平および垂直ストライプにより照射され
、各ビームが固定焦点合わせによりシンクロトロンからの引き出しによって発生
されている。その方法において、選択可能な焦点合わせに依存して、例えば、７
つのビームを発生することができる。照射されたフィルムによって確認されたビ
ーム幅は、再び所望の値において考慮され得るそれからの補正オフセット値を得
るために多線チャンバ（位置決め室）によつて測定されたビーム幅と比較される
。その場合に、管理制御システムと関連してこのようにして較正された多線チャ
ンバによって、ビームプロファイル半値幅およびその整合性または時間にわたっ
ての安定性が測定されかつ監視され、これはとくに、選択可能な焦点合わせの各
々に関して異なるエネルギおよび強度で行われている。

【００６８】絶対ビーム位置の測定と比較された絶対ビームプロファイル幅の測定における
半値幅の２９％から５０％への介入しきい値の上述した増加は、照射プランの文
脈においてビーム位置の間隔が半値幅の３３％に設定されるので、均質性に関す
る要求と一致する。

【００６９】例えば、ビーム出口窓、検出器またはリップルフィルタ等の、治療ビームの分
析および変調用の幾つかの要素が、アイソセンタの上流に通常配置されている。
これらの要素は、ビームエネルギが減少するとき著しく増加する治療ビームのス
キャッタリングを引き起こす。結果として、物理的理由のために、より低いエネ
ルギ範囲（エネルギ＜２００ＭｅＶ／ｕ）において最初に要求されたビーム幅に
尊守することができないかまたは困難を伴って可能である。その場合において結
果は、上方許容値が超過され、かつその作用は照射プランニングにおいて考慮さ
れる必要がある。

【００７０】このチェック部分のさらに他の態様は、治療ビーム中の粒子カウントを監視す
る、すなわち、粒子カウントの変化を監視することに関する。粒子カウント測定
用の測定範囲が余りにも大きくなるのを阻止するように、加速器によって供給さ
れる治療ビームの強度は幾つかの許容限界内でのみ変化すべきである。本場合に
おいて提案されることは、治療ビームの強度が管理制御システムの測定装置と関
連してイオン化チャンバを使用して測定され、そして粒子カウントが３００μｓ
の時間窓にわたって平均化されるということである。その場合に測定された粒子
カウントは、介入をトリガしないために以前に確認された平均値の値の最大で５
倍に対応するように時間窓内で許容される。それらの工程を取る結果として、よ
り信頼し得る測定範囲が選択され、それにより、例えば、以前に計算された平均
値より１０の因数だけ高い同様な粒子カウントがさらに正しく測定される。同様
により高い粒子カウントが生起するならば、警報がトリガされかつ既述された、
インターロックユニットがビームのオフをトリガする。しかしながら、注意され
ねはならないことは、このチェック態様が検出器のプリセットにのみ関係し、そ
してエネルギの投与量等に直接的な影響を持たないということである。以前に定
義された介入しきい値の上方にかなりの程度に横たわっている粒子カウントの変
化の場合においても同様に、後述する粒子の適用範囲の均質性は決定的な品質規
準として十分であるかも知れない。

【００７１】最後に、照射場所での信頼し得るかつ安定なビーム案内に関連して、高エネル
ギビーム案内チャンネル６の最後の偏向磁石と回転クレードル８との間のすべて
の可動の構成要素の所望の位置は、ビームガイドに置かれた物体が照射場所にお
いてビーム品質に逆の作用を有するので、規則的にチェックされるべきである。
それゆえ、ビームガイドの可動の構成要素がビーム通路内に見いだされないこと
が保証されねばならない。そのために、対応する可動の構成要素に、その状態が
自動的にかつ個々に管理制御システムによってチェックされ得るリミットスイッ
チが接続される。整合性をチェックするために、これは照射手順の各中断の前に
繰り返されるべきである。

【００７２】チェックシステムの第４の態様は、イオンビーム治療システムの照射制御ユニ
ットと関連付けられる特徴をチェックすることに関する。

【００７３】粒子カウントを決定するのに役立つ、治療システムの管理または監視システム
の上述したイオン化チャンバに発生された電荷は、イオン化チャンバガスの圧力
および温度に依存し、その結果これらの変数の両方が照射の間中監視されかつプ
ロトコル化されねばならない。イオン化チャンバのガスの圧力および温度は電気
的センサによって測定され、測定値は管理制御システムによってほぼ１回／分で
記録されかつ入れられた較正要因により絶対単位（ｈＰａおよび°Ｃ）に変換さ
れかつデジタル的に表示される。時間にわたる測定値の傾向が傾向図にグラフ的
に示され得る。センサは規準測定装置によって較正される。イオン化チャンバに
取り付けられたセンサの較正は治療照射手順の各中断の前に繰り返されねばなら
ない。加えて、監視システムの場所での大気圧および室温が絶対的に較正された
装置によって測定されかつ管理制御装置によって記録されそしてまた各照射手順
においてプロトコル化される。結果として、イオン化チャンバの（毎日の）チェ
ックのために、大気圧および室温の絶対値が、規準測定装置において直接読み取
られ、管理制御システムによって表示された値と比較されかつプロトコル化され
ることができる。管理制御システムの毎日の較正に記録された測定値はその手順
において基準値として役立つ。２０ｈＰａまたは５°Ｃの相違があるならば、警
報が管理制御システムによってトリガされる。

【００７４】加えて、イオンビーム治療システムの制御コンピュータへのプログラムおよび
データセットのローディングがチェックされねばならない。これはシステムのシ
ーケンス制御に患者の照射に要求されるデータを正しくロードすることができる
ために必要である。すべてのデータが正しい場合にのみ、患者の照射を開始する
ことができる。そのために、管理制御システムのサーバーコンピュータ中の特別
なプログラムを使用して、プログラムおよびデータが制御コンピュータの個々の
プロセッサに書き込まれ、読み出されそして個々のメモリに記憶されたプログラ
ムおよびデータと比較され、かかるチェックプログラムが各照射手順の前に自動
的に実施されている。再びロードされたデータが管理制御システムのデータメモ
リに記憶されたデータに精密に対応するときのみ制御により安全になっている状
態から開始することができる。相違が存在するとき、警報信号が発生されそして
照射手順を阻止するのに役立つ、上述したインターロックユニットを解放するこ
とができない。

【００７５】さらに他のチェック態様はグリッドスキャナの偏向磁石１３，１４用の電流の
接続に関連している。注意されねばならないことは、それらの偏向磁石の電流値
が、幾つかの許容限界内で、値および時間の両方において、磁石供給装置に設定
された一定の所望の値を達成するということである。そのために、磁石供給装置
における磁石電流値の設定と適切な安定した磁石電流の達成との間の時間が種々
の電流値に関して測定される。設定された磁石電流値からの相違に関して許容さ
れ得る最大電流精度は０．３Ａである。２Ａの電流の変化があるとき許容され得
る最大調整時間はｘ方向において１７５μｓそしてｙ方向において３２５μｓで
ある。これらの許容値が尊守されないとき、照射は終了されねばならない。整合
性をチェックするために、この試験は照射手順の各中断の前に実施されることが
できる。

【００７６】最後に、また、保証されるべきことは、終了条件が生起するときに、能動の照
射点の数が永続的に記憶される、すなわち、電力の損失に対して保護されるとい
うことである。これは資格を与えられた人間によって認可された照射時間におい
てより遅い点においての継続を可能にする。この実行された安全性の機能の機能
性は管理接続システムに特定の照射または治療プランをロードしかつ照射なしに
プランを実施し、すなわち、それをシミュレートすることによってチェックされ
ることができる。特定の照射場所において、シーケンス制御の電圧供給がオフさ
れ、そしてシステムの再始動後、最後の照射場所が読み出されそして電圧供給が
オフされるとき照射場所と比較される。２つの読み取りが一致しないならば、適
切な介入が実施される。整合性をチェックするために、この検査は照射手順の各
中断の前に行われる。

【００７７】チェックシステムの第５の部分は、イオンビーム治療システムの、すでに前述
した、インターロックユニットの機能性をチェックすることに関する。

【００７８】したがって、例えば、インターロック結果またはインターロック状態が存在す
るときに、システムの緊急遮断をトリガするために安全性の観点から関連する装
置のすべてのパラメータがチェックされねばならない。治療ビーム１１の遮断は
インターロック結果が検出されたときのみ実施され得る。それゆえ、インターロ
ック結果に導くことができるすべてのセンサが試験において個々にシミュレート
されねばならず、そしてインターロックのトリガ、すなわち、治療ビーム１１の
緊急遮断を結果として生じる信号のインターロックユニットによる発生がチェッ
クされねばならない。作動の間中、インターロックユニットは、例えば、ビーム
ガイドの可動の構成要素の上述したリミットスイッチの信号、グリッドスキャナ
磁石１３，１４の磁石供給装置の状態、電圧供給に関連するイオン化チャンバ、
データ伝送のデータのオーバーフロー、強度限界値および個々のイオン化チャン
バの同期化への尊守、ビーム位置測定装置およびビーム位置それ自体のエレクト
ロニクス、個々の検出器の高い電圧およびガス流れ、患者の不動化の考え得る遮
断（例えば照射場所でマスクが開けられるかまたは患者が動くとき）、すべての
コンピュータプログラムの作動の読み取りおよび治療システムの医療作動コンソ
ールによる照射手順の考え得る緊急遮断または解放等を監視する。インターロッ
ク状態が存在しているときに、インターロックのトリガが発生しないならば、治
療システムにおける介入およびエラーの除去が必要である。整合性をチェックす
るために、この検査は毎日行われるべきである。

【００７９】医療作動コンソールによる手動の緊急遮断の機能性は、手動緊急遮断が何時で
も保証されねばならないので、チェックされねばならない。

【００８０】最後に、イオンビーム治療システムの、とく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で、安全性に関連するすべての状態の表示をチェックす
る必要がある。それらの安全性関連の状態の表示はエラーの急速な検出および除
去のために役立ちそして照射手順の電流状態に関する情報を作動している人間に
付与する。警報状態のそれらの表示はインターロックユニットの上述した試験と
ともにチェックされることができる。整合性をチェックするために、この試験は
照射手順の各中断の前にかつ管理制御システムのまたはプログラムの各変化後に
行われるべきである。

【００８１】チェックシステムのさらに他の態様は、その過程において、とくに特定の照射
手順に向けられる放射線量値が計算される、照射プランニングに関連する。

【００８２】まず、保証されねばならないことは、常に、照射手順をプランニングするのに
、すなわち、各放射線量を計算するのに同一の基礎データセットが使用されると
いうことである。これは、以前に取られたバックアップコピーの正しい指定を有
する基礎データを含んでいるデータファイルの名前、日付および大きさを比較す
ることによって行われることができる。これは線量計算アルゴリズムが呼び出さ
れる各時に自動的に生成される。

【００８３】また、バックアップコピーの対応する値を有する実際の基礎データセットの値
の同一性が、基礎データセットが制御されない方法において変化しなかったこと
を保証するためにチェックされねばならない。またここで実施されるのは、コン
ピュータプログラムによってバックアップコピーとの実際の基礎データセットの
内容の比較であり、そのプログラムはとくに照射手順の各中断の前に開始される
べきである。

【００８４】ＤＩＮ６８７３、パート５、照射プランニングシステムにより、加えて、基礎
データセット中の基準値が１カ月に一度チェックされる必要がある。この詳細な
点は、深さ線量分布、すなわち、深さの関数としてのエネルギ損失データが入力
の影響に対して絶対値として記憶されるので、重イオンによる本照射プランニン
グにおいては省略され得る。それゆえ、線量に関する特別な基準値は記録されな
い。使用される基礎データセットは上述した方法においてすでにチェックされて
いる。

【００８５】照射プランニングをチェックするのに重要な態様は存在する基礎データの関数
としてプランニングされた照射手順に関する線量計算（イオンビーム治療システ
ムにおいて自動的に実施される）および使用される線量計算アルゴリズムの精度
をチェックすることであり、均質および非均質の媒体間で識別することが必要で
ある。両方の場合において線量計算をチェックすることはファントムを使用する
ことによって実施され、そしてこの手順は以下で詳細に説明される。

【００８６】イオンビーム治療システムの照射プランニングプログラムにおいて、均質の媒
体に関して計算された線量をチェックするために、複数の測定点、例えば、１０
個の測定点が計算された線量分布またはＣＴ部分において定義され、その測定点
において計算された物理的線量は経験的に確認され得る。ウォーターファントム
において実施され、イオン化チャンバは所望の測定点に対応する座標においてウ
ォーターファントム内に位置決めされている。照射プランニングプログラムは個
々の測定点に関して計算し、水に関連付けられたエネルギ線量値に加えて、また
、ファントム中のその座標が使用される。ファントムは次いで照射プランニング
プログラムによって計算された制御パラメータを使用して照射され、イオン化チ
ャンバによって記録された値は計算された線量値を確認するためにエネルギ線量
値に変換されている。

【００８７】確認は複数の照射プランに関して実施され、３つの照射プランがウォーターフ
ァントム中の仮定のターゲット容量に関連付けられかつ３つの照射プランが患者
の照射に関連付けられる、６個の代表的な照射プランの確認が選択される。後者
の照射プランは、その後、標準の患者のプランとして使用される。照射計算プロ
グラムによって計算された値は実施される予定の整合性チェックについての基準
値として役立つ。

【００８８】設定された介入しきい値は、計算されたおよび測定された放射線量値間の最大
許容相違が合計で、すなわち、平均で、ターゲット照射容量の線量の±２５％で
あるということである。加えて設定されるのは、個々の測定点についての最大許
容相違が±７％であるということである。

【００８９】上述した手順はとく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
をチェックするために、計算された線量分布の整合性をチェックするために各場
合に上述した標準プランの２つのみを確認し、かつそれらを経験的に決定される
ような線量分布と比較すれば十分である。整合性のチェックは照射手順の各中断
の前に実施されるべきである。

【００９０】基礎データの、使用される照射計算アルゴリズムおよび使用される非均質の媒
体についての近似の関数として線量計算の精度をチェックするために、球状の固
体ファントムを使用することができ、これは水と同等な材料からなりかつ種々の
非均質性が種々の非均質体をシミュレートするために挿入され得る個々の層から
構成される。それらの均質体は、種々の組織同等材料（例えば、肺の材料、柔ら
かいまたは硬い骨の材料、柔らかい部分のまたは結合水の材料に対応する）また
は単に空気（ディスクが挿入されないとき）からなるディスクである。その場合
に、同様に、１０個の測定点までが確認のためにファントム内に定義され、その
各々において放射線量が照射プランニングプログラムによって計算されかつイオ
ン化チャンバを同時に測定するグループを使用して記録されかつそれと比較され
る。

【００９１】検査試験のために提案されるのは、３つの異なるファントム構造が、薄い非均
質体および厚い非均質体において、種々の材料（例えば、空気／水および骨／水
）からなる境界層の後ろに計算された線量分布を調査するために作られるという
ことである。

【００９２】非均質の媒体に関して計算された線量値の調査において提案される許容しきい
値は、計算された線量値と±５％のすべての測定点で測定された線量値との間の
最大許容平均相違および±７％の個々の測定点についての最大許容相違である。
整合性をチェックするために、上述した試験を照射手順の各中断の前に行うこと
ができる。

【００９３】線量計算は、また、不規則に成形された試験ファントムを使用して確認するこ
とができる。その場合に、水同等材料からなり、かつ例えば、人間の頭に合わせ
られる試験ファントムが使用される。前述したように、１０個までの測定点が確
認のためにファントムに定義される。さらに、照射パラメータは頭のファントム
において適切なターゲット照射容量に関して設定されかつ試験ファントムは立体
的配列のベースリングの助けにより一直線に整列される。選択された測定点にお
いてイオン治療システムの照射プランニングプログラムによって計算される水に
関連付けられるエネルギ線量値は、次いで、それらの測定点において測定された
値を参照してイオン化チャンバと比較され、そして再び、すべての測定点につい
ての最大許容相違はターゲット照射容量の線量の±５％であり、これに反して各
個の測定点についての最大許容相違は±７％である。整合性をチェックするため
に、この試験は照射手順の各中断の前に実施され得る。

【００９４】照射プランニングをチェックすることのさらに他の態様は、幾何学的構造（例
えば、ターゲット照射容量および患者の輪郭の）および位置決めへの画像形成か
らのプランニングパラメータの正しい転送を保証するようにイオンビーム治療シ
ステムにおいて使用される画像形成方法の検査に関する。そのために、非均質媒
体において計算された放射線量の確認におけるように、ディスク形状のまたはリ
ング形状のインサートを有するファントムを使用することができ、非均質インサ
ートはこの場合に加えて異なる直径を有することができる。ファントムの画像が
撮られ、そしてそのように得られたＣＴ画像からデジタルＸ線再構成が回転クレ
ードル８（図２参照）の３つの主方向に関して計算される。プランニングジオメ
トリの確認がＸ線位置決めシステムのＸ線画像の助けによって３つの主方向にお
いて実施される。その手順は図２に示された患者寝台９の種々の角度、例えば、
０°、４５°および９０°において実施することができる。その方法において、
Ｘ線位置決めシステムのＸ線画像に対してデジタルＸ線再構成における非均質体
の形状および位置が確認される。この場合に設定される許容しきい値は、ファン
トムの形状に関連して最大許容の位置的な相違および最大許容の相違が２ｍｍで
あるということである。整合性のチェックは、再び、照射手順の各中断の前に行
われることができる。

【００９５】作動安全性を増大するために、加えて、イオンビーム治療システムに使用され
る照射プランニングの保守およびさらに他の展開を監視することが必要である。
照射プランニングプログラムのさらに他の展開に続いて、プログラムの不正なバ
ージョンがエラーにおいて使用され得ることが可能である。それを回避しかつ種
々のモジュールの正しいバージョンが常に使用されることを保証するために、イ
オンビーム治療システムの管理制御システムは、照射プランニングプログラムが
呼び出されるたびに、それぞれのプログラムの日付けを有するバージョン番号が
表示され、それが使用者はプロトコルブックのデータと比較することができる。

【００９６】同様に、照射プランニングプログラムのさらに他の展開の場合において、すな
わち、新たなバージョンが存在するとき、保証されねばならないことは、そのバ
ージョンが更新された検査試験の後のみ有効になるということである。これは、
前述したように均質の媒体に関して、非均質の媒体に関してかつ不規則に成形さ
れたファントムに関して計算されており、かつバックアップコピーとして記憶さ
れている完全な線量分布によって行われることができる。新たなプログラムバー
ジョンが使用されるとき、それらの記憶された線量値は、それがまた同一のファ
ントムについて計算されるような同一の線量値に使用されるとき必要であるので
、新たなプログラムバージョンの機能性を確認するための基準値として使用する
ことができる。それゆえ、このチェックは照射プランニングプログラムに対する
あらゆる変化後に実施されるべきである。

【００９７】チェックシステムのさらに他の部分はグリッド走査手順および線量測定の検査
に関連する。

【００９８】このチェック部分の最初のチェック態様は、本例示実施例の場合において−す
でに記載されたように−大きな面積のイオン化チャンバからなっている、イオン
ビーム治療システムの粒子カウント監視または管理手段に関連する。

【００９９】それに関連して、例えば、それらのイオン化チャンバの較正要因の整合性は、
較正要因が大気密度の変化の範囲内でのみ変化するよう許容されるので、チェッ
クされねばならない。グリッドスキャナの２つのイオン化チャンバはイオン化チ
ャンバの管理または監視ユニット当たりの粒子カウントに関連して較正される。
較正は、粒子の照射エネルギＥおよびグリッドスキャナのステップ幅Δｘおよび
Δｙに依存する較正係数Ｋ、すなわち、Ｋ＝Ｋ（Ｅ，Δｘ，Δｙ）によつて説明
される。イオン化チャンバの較正は均質に偏向された照射領域における線量測定
によって行われ、その際基準条件からの相違が補正されかつイオン化チャンバの
表示が水Ｄ_SCANに関連付けられたエネルギ投与量に変換される。較正係数は、

【０１００】Ｋ（Ｅ，Δｘ，Δｙ）＝（Ｄ_SCAN／Ｍ_i）・Δｘ・Δｙ／（Ｓ（Ｅ）／ρ）にしたがって計算され、その際、（Ｓ（Ｅ）／ρ）＝照射エネルギＥでの¹²Ｃの質量停止力、そしてＭ＝イオン化チャンバの座標点ｉ当たりの監視ユニットである。

【０１０１】関連のエネルギ範囲（例えば、８０ＭｅＶ／ｕから４３０ＭｅＶ／ｕ）が複数
のステップにおいて測定される。チェックされる特定のイオン化チャンバの測定
場所がアイソセンタ１０に配置され、イオン化チャンバまたは線量測定は固体フ
ァントム内に配置される。¹²Ｃの質量停止力の同一の表が照射プランニングが基
礎にされる表として使用される。その方法において、エネルギＥおよびステップ
幅Δｘ，Δｙに依存して、１群の較正係数が得られ、各較正係数に関して基準値
からの最大許容相違は±３％である。較正係数群から少なくとも３つの値がチェ
ックされるべきである。整合性をチェックするために、この試験手順は毎日実施
されるべきである。

【０１０２】線量整合性は、また、イオン化チャンバの同一の予め選択された監視ユニット
が常に同一の線量表示を結果として生じなければならないので、チェックされる
べきである。それゆえ、推奨されることは、線量の整合性が、イオン化チャンバ
の較正係数群の関数として、グリッドスキャナまたはその磁石１３，１４によっ
て発生されるかまたは走査される、立方形状の照射容量の中間点においてチェッ
クされるということである。その理由で、基準値を得るために、線量が、等治癒
鵜心１０がその前面の中心に精密に置かれるように位置決めされるファントムに
おいて測定される。その配置において、照射は５ｃｍの長さの縁部を有する照射
キューブまたは線量キューブ内で実施され、このキューブの中心は１１．３ｍｍ
の水同等の深さにおいて測定場所として配置される（線量キューブの発生につい
ての制御データの計算はＣＴを基礎にした照射プランニングによって実施される
。そのステップに関してビームがウォーターファントムに入る場所にアイソセン
タ１０を配置するのがより好都合である。さらに、選択された測定深さは種々の
試験に関しての測定設備の標準化を可能にする）。その方法において決定された
照射線量は基準線量として記憶される。測定された実際の線量値を続いてその基
準線量と比較することができ、実際の線量と公称の線量（基準線量）との間の最
大許容相違は±３％である。毎日の整合性チェックが行われるべきである。

【０１０３】また、粒子カウントモニタおよびイオン化チャンバに影響を及ぼしているパラ
メータがチェックされる必要があり、その手順において、とくに、粒子の影響お
よび粒子の流れについて較正係数Ｋの相違がチェックされる。両方の場合におい
て、年に一度の整合性チェックが行われるべきである。

【０１０４】粒子の影響についての較正係数の相違をチェックするために、実施される手順
は本質的に較正係数の整合性をチェックするのと同一である。測定がファントム
において実施され、ファントムは５×５ｃｍ２の面積により、各場合に同一の
ビーム強度を有する１５０ＭｅＶ／ｕ，２５０ＭｅＶ／ｕおよび３５０Ｍｅ／ｕ
のエネルギで照射される。イオン化チャンバは照射された表面積の中心に配置さ
れる。イオン化チャンバの監視値は、それぞれ、０．２Ｇｙ，０．５Ｇｙおよび
１Ｇｙの線量が測定場所で発生されるように設定される。それらの異なる監視値
に関して、実際の線量と公称の線量との間の一致が記録され、±３％の最大相違
が許容されている。その狭い許容誤差に対する尊守は適切でありかつまた実用可
能である。

【０１０５】粒子の流れについての較正係数の相違をチェックするために、使用される手順
は、同様に、較正係数の整合性をチェックするのに使用される手順と実質上同一
である。しかしながら、この場合に、線量は一定に保たれかつビーム強度は各場
合に高い、中間および低い値に設定され、その結果、公称の基準線量との実際の
放射線量の一致が種々の強度に関してチェックされ得る。この場合に、また、±
３％の最大相違が許容可能である。

【０１０６】イオン化チャンバおよび粒子カウントモニタに関して、ビーム位置上でのその
較正係数の相違が、また、チェックされねばならない。実質上、較正係数の整合
性をチェックするのに使用される手順と同一の手順が実施されるが、使用される
装置は線量整合性の上述したチェックにおいて使用された装置と同一である。測
定は５ｃｍの長さの縁部を有するが、２ｃｍおよび６ｃｍの横方向移動を有する
グリッドスキャナ１３，１４の照射容量または照射キューブにおいて実施される
。イオン化チャンバの監視値は１Ｇｙの放射線量が照射容量の中心において発生
されるように設定される。イオン化チャンバの表示をチェックすることにおいて
、その側で測定される値は中心で測定された値から３％より多くないだけ異なる
べきである。その場合に、また、年に一度の整合性のチェックが推奨される。

【０１０７】このチェック部分のさらに他のチェック態様はグリッドスキャナ１３，１４の
線量分布の検査に関連付けられ、その際線量の深さ分布および線量の横方向の分
布の両方が試験される。

【０１０８】線量の深さ分布の均質性は、深さ線量均質性が選択されたエネルギおよびその
整合性に決定的に依存するので、選択された照射エネルギおよび使用されたイオ
ン化チャンバの照射エネルギ値当たりの選択された監視値の関数としてチェック
される。そのために、再び、平行六面体またはキュービック照射容量がグリッド
スキャナ磁石１３，１４によりファントムに発生され、その際、層（エネルギ）
の各座標点に関して、一定の粒子適用範囲、しかも層当たりの異なる粒子適用範
囲が均質の線量分布が照射キューブにおいて達成されるような方法において使用
される。複数の線量測定器（イオン化チャンバ）、例えば、１０個のイオン化チ
ャンバが水同等深さにおける測定を実施し、イオン化チャンバは一方が他方の後
ろにある複数のイオン化チャンバの照射が発生しないように位置決めされている
。照射キューブの縁部長さは、例えば、２．５ｃｍ，５ｃｍおよび１０ｃｍであ
り、イオン化チャンバの測定は、それぞれ５ｃｍ，１２．５ｃｍおよび２０ｃｍ
のそれぞれのキューブ形状の照射容量の中心点の深さに関して実施されている。
監視値は、それぞれの照射容量の中心において発生されている、照射プランニン
グによって予め定められた、放射線量によって、照射プランニングから確立され
る。基準値との実際の測定値の比較により、イオン化チャンバの表示の変化の程
度をチェックすることができる。±５％の最大相違が許容され得る。その許容限
界を超過したならば、過剰に大きい相違を補正するためにシステム介入すべきで
ある。整合性をチェックするために、上述したチェック手順が照射手順の各中断
の前に実施されるべきである。

【０１０９】グリッドスキャナの線量の横方向分布が、グリッド走査手順の均質性を使用す
るすべての照射エネルギにおいて保証されることを保証するためにエネルギの関
数としてチェックされる。その場合に、イオン化チャンバ監視値が一定でありか
つ各場合に照射エネルギが異なり（例えば、１００ＭｅＶ／ｕ，１５０ＭｅＶ／
ｕ，２００ＭｅＶ／ｕ，２５０ＭｅＶ／ｕ，３００ＭｅＶ／ｕおよび３５０Ｍｅ
Ｖ／ｕ）そしてビーム領域が異なるとき、ビームの方向に対して垂直な放射線量
は同時に測定する複数のイオン化チャンバにより確認される。同時に、線量測定
器またはイオン化チャンバの前方の戸外は確認フィルム上に黒くしている分布を
発生する。グリッドスキャナ１３，１４により、例えば、５ｃｍ，１０ｃｍおよ
び１８ｃｍの横方向面を有する区域が発生され、その際放射線量は各場合におい
て１Ｇｙにすべきである。イオン化チャンバおよび照射領域の内部で黒くなって
いる確認フィルムの補正された表示の標準偏差がチェックされ、基準値からの最
大許容可能な逸脱は±５％である。基準値からの許容し得ない逸脱は、実際に達
成されるように存在する測定条件への適合のために補正される。整合性のチェッ
クは照射手順の各中断の前に行われるべきであり、その確認フィルムの黒化の監
視による確認フィルムの使用はこの場合に十分である。

【０１１０】このチェック部分のさらに他のチェック態様は、グリッド走査手順における領
域ジオメトリの検査に関連付けられ、選択された照射エネルギについてグリッド
スキャナ１３，１４の特別な照射容量の空間的位置の依存状態がチェックされて
いる。そのために、キュービックまたは平行六面体の照射容量がグリッドスキャ
ナ１３，１４によって発生され、その際一定の粒子適用範囲が層（エネルギ）の
各座標点に関して使用されるが、異なる適用範囲が均質の線量分布が照射キュー
ブにおいて得られるように、層ごとに使用される。それらの条件下で、クサビ形
状の固体ファントムが照射され、その後ろに確認フィルムが置かれる。照射の中
心点に対する黒くなっている確認フィルムの位置がその場合に決定される。

【０１１１】測定において、照射領域の縁部の長さは、例えば、４ｃｍ，７ｃｍおよび１２
ｃｍであり、一方、ビームの方向における照射平行六面体またはキュービックの
範囲は２．５ｃｍ，５ｃｍおよび１０ｃｍである。測定は、それぞれ、５ｃｍ，
１２，５ｃｍおよび２０ｃｍの照射容量の中心点の各々の水同等深さに関して実
施される。線量測定器またはイオン化チャンバの監視値は、照射プランニングに
よって予め定められた放射線量が照射容量の中心に発生されるように照射プラン
ニングから決定される。黒化の縁部の減少が安定状態の値の５０％である位置が
領域境界として定義される。ビームの方向に見られた末端領域境界および横方向
の領域境界の位置が試験されかつ基準値と比較される。各方向において２ｍｍの
逸脱が許容可能であり、他の方法では、システムの補正はシステムに実際に存在
している測定条件に適合させるために実施されねばならない。整合性をチェック
するために、そのチェック手順は照射手順の各中断の前に行われるべきであり、
上述した条件の組み合わせから各場合に３つの条件の選択がここでは十分である
。

【０１１２】最後に、このチェック部分のさらに他のチェック態様は、照射されるべき患者
の各々に関して、そのレベルおよび空間的な寸法によって、印加された放射線量
の精度を確認することができるようにシステム全体の確認に関連し、その結果シ
ステムの個々の構成要素の正しい協働が保証される。この手順において、均質性
媒体の照射と非均質媒体の照射との間で識別することが必要である。

【０１１３】第１の場合に、均質性媒体に関する計算されたおよび測定された線量分布の一
致の上述した確認におけるように、均質のファントムが使用されかつ本質的に同
一の手順が、この場合に個々の患者の照射プランが基礎として使用されることを
除いて、実施される。すべての測定点に関して、計算された放射線量と測定され
た放射線量との間の差異が確認され、かつ再び、５％のすべての測定点に関する
平均の相違および７％の個々の測定点に関する相違が許容し得る。整合性をチェ
ックするために、この試験は照射手順の各中断の前に行われるべきである。

【０１１４】照射され得る非均質の媒体の照射の場合において精度をチェックするために、
再び、非均質のファントムが使用され、その際、その場合に、照射プランニング
が、例えば、８ｃｍの半径を有する固体の、水同等の材料から半球上のファント
ムのみを作成することによって実施される。照射プランニングに関して、ファン
トムの中心はアイソセンタ１０に置かれそしてファントムの半球体は照射の方向
と反対である。例えば、各々３ｃｍの直径を有するディスクの形の、種々の非均
質体が、ファントムに挿入され、以下の密度を有する７個の異なる材料または非
均質体の使用が好まれる。番号密度１０．００１（空気）２０．３０（肺）３１．０３５（結合水）４０．９２（脂肪）５１．０５（筋肉）６１．１４（柔らかい骨）７１．８４（硬い骨）

【０１１５】プランニングされたターゲツト照射容量は、０°，＋４５°および−４５°の
照射角度を有する照射の３つの方向に関して、各場合に、半球体の平らな面に直
接隣接する半球状のファントム内部の２ｃｍの厚さの層であり、その結果照射容
量の末端位置は後方の平らな面と一致する。ターゲット照射容量にプランニング
された均質の照射線量は１Ｇｙである。グリッドスキャナを制御するためのそれ
らの制御データにより、照射手順は３つの照射方向により実施され、ターゲット
照射容量内にかつ各非均質体の後ろに、その表示が監視される線量測定器（すな
わち、イオン化チャンバ）が位置決めされている。ターゲット照射容量の内部の
測定点のすべてにおいて確認されたエネルギ線量はしきい値１Ｇｙ±５％を超え
るべきでなく、一方ターゲット照射の後ろで５ｃｍを超えるべきでなく、ターゲ
ット照射容量に対する計算された放射線量からの最大の許容し得る逸脱は±１０
％である。加えて、すべての測定点に関して、再び、±５％の測定された照射の
平均相違が許容可能であり、そして各個々の測定点に関して±７％の最大相違が
許容可能である。整合性をチェックするために、このチェック手順は照射手順の
各中断の前に行われるべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るイオンビーム治療システムにおいて使用される加速器装置の簡略
化された概略図である。

【図２】本発明に係るイオンビーム治療システムにおいて使用される回転クレードルを
示す斜視図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１３年５月７日（２００１．５．７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── 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)発明者ヤーケル，オリバードイツ国デー−64291 ダルムシュタット，プランクシュトラーセ１ (72)発明者カルガー，クリスティアンドイツ国デー−64291 ダルムシュタット，プランクシュトラーセ１Ｆターム(参考） 4C082 AA01 AC05 AE01 AG11 AJ01 AJ07 AJ08 AJ14 AJ16 AP12 AR13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】 −少なくとも１つのイオン源（１）と、 −治療ビーム（１１）の形において前記イオン源（１）のイオンの加速用の加
速器装置（２，５）と、 −前記加速器装置（２，５）から患者の治療のために少なくとも１つの照射場
所へ前記治療ビーム（１１）を案内し、かつ少なくとも１つのビーム案内チャン
ネル（６）を含むビーム案内システム（６，８）と、 −そのビーム方向に対して垂直の前記治療ビーム（１１）の垂直および水平方
向用の垂直偏向手段（１３）および水平偏向手段（１３）を有している、前記ビ
ーム案内システム（６）に配置された、グリッドスキャナ装置と、を備え、その
結果として前記治療ビーム（１１）が前記照射場所のアイソセンタ（１０）に対
して前記グリッドスキャナ装置によって偏向されかつアイソセンタを取り囲んで
いる特別な区域が走査され、前記アイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェックが実施され、前記患者
位置決め装置がテーブルの回転軸線のまわりに回転し得る患者テーブルを含む、
イオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック
方法において、球状ファントム内部のターゲット点が特別な標本体によって示され、前記標本体の中心点が幾つかの画像形成方法によって目視可能にされ、かつ予め定めた介入しきい値から前記画像形成方法による中心点の空間的位置に関
する測定結果の逸脱時に、前記イオンビーム治療システムが検査および／または
保守を受けることを特徴とするイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび
患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項２】前記標本体の前記中心点の位置を測定するために、１／１０
ｍｍの精度を有するＸ線方法が使用されることを特徴とする請求項１に記載のイ
オンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方
法。
【請求項３】前記標本体の前記中心点の位置を測定するために、前記標本
体が立体配列のフレームに挿入されることを特徴とする請求項１または２に記載
のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェッ
ク方法。
【請求項４】前記中心点の位置を測定するために、コンピュータトモグラ
フ方法との比較が行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記
載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェ
ック方法。
【請求項５】前記中心点の位置を測定するために、核スピン共鳴方法との
比較が行われることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のイオン
ビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項６】前記介入しきい値が１．５ｍｍの相違でありかつ年一度の試
験が設けられることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のイオン
ビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項７】前記アイソセンタが患者テーブルの軸線と前記グリッドスキ
ャナの中心ビームとの交差点として定義されることを特徴とする請求項１乃至６
のいずれか１項に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の
位置決め装置のチェック方法。
【請求項８】前記患者テーブルの回転軸線が３つのテーブルレベルでチェ
ックされることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のイオンビー
ム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項９】前記３つのテーブルレベルが前記アイソセンタおよび該アイ
ソセンタに垂直に上下に少なくとも１５ｃｍの間隔のレベルであることを特徴と
する請求項８に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位
置決め装置のチェック方法。
【請求項１０】前記患者テーブルの前記回転軸線をチェックするために、
金属標本体が公称の回転軸線に導入されることを特徴とする請求項８または９に
記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチ
ェック方法。
【請求項１１】下げ振りが前記標本体の上方の前記中心点に一直線に整列
されることを特徴とする請求項１０に記載のイオンビーム治療システムのアイソ
センタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項１２】前記標本体との前記患者テーブルの回転により、ビーム方
向へのおよび下げ振りに関連してビーム方向に対して垂直な前記標本体の運動の
前記相違が測定され、そして介入しきい値が定義されることを特徴とする請求項
１１に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装
置のチェック方法。
【請求項１３】前記介入しきい値が、ビーム方向において１ｍｍ以上およ
びビーム方向に対して垂直に０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１２
に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置の
チェック方法。
【請求項１４】前記金属標本体が２〜３ｍｍの直径を有することを特徴と
する請求項１０乃至１３のいずれか１項に記載のイオンビーム治療システムのア
イソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項１５】前記中心ビームに関連して前記標本体の前記位置がチェッ
クされることを特徴とする請求項１０乃至１４のいずれか１項に記載のイオンビ
ーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項１６】前記標本体がレーザビームによって前記アイソセンタに一
直線に整列されることを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか１項に記載の
イオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック
方法。
【請求項１７】前記アイソセンタにおいて前記標本体を位置決めした後、
治療確認フィルムがビームの方向に見られる前記標本体の下流に配置され、そし
てその半値幅が前記標本体の直径より大きい、偏向されない中心ビームが前記標
本体およびフィルムを照射し、その結果として前記標本体の位置が前記中心ビー
ムに対して前記フィルム上に投射されることを特徴とする請求項１０乃至１６の
いずれか１項に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位
置決め装置のチェック方法。
【請求項１８】治療確認フィルムによるチェックが照射手順の各ブロック
の前に行われ、そして主ビームの半値幅における２５％の相違において照射が行
われないことを特徴とする請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のイオンビー
ム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項１９】前記アイソセンタのレーザアラインメントの直交チェック
および精度チェックが行われることを特徴とする請求項１乃至１８のいずれか１
項に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置
のチェック方法。
【請求項２０】前記特別な標本体が、前記アイソセンタに位置決めされる
ことを特徴とする請求項１乃至１９のいずれか１項に記載のイオンビーム治療シ
ステムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項２１】レーザが、前記標本体の前記中心点上に一直線に整列され
ることを特徴とする請求項２０に記載のイオンビーム治療システムのアイソセン
タおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項２２】レーザラインの位置が、水平および垂直に関してチェック
され、その際０．１°未満の逸脱が尊守されることを特徴とする請求項２０また
は２１に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め
装置のチェック方法。
【請求項２３】反対側にある壁または床上の前記レーザの画像のマーキン
グが基準値として使用されることを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか１
項に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置
のチェック方法。
【請求項２４】前記レーザの方向付けおよび位置が毎日チェックされ、か
つ前記介入しきい値はマーキングとレーザラインとの間で１ｍｍの相違があるこ
とを特徴とする請求項２０乃至２３のいずれか１項に記載のイオンビーム治療シ
ステムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項２５】Ｘ線管のアラインメントおよび前記アイソセンタ上のター
ゲットクロスのアラインメントの精度チェックが行われることを特徴とする請求
項１乃至２４のいずれか１項に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタ
および患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項２６】前記特別な標本体がレーザビームによって前記アイソセン
タの目視可能な中心点により位置決めされ、そしてＸ線画像が３つの空間的方向
において撮られ、前記標本体の前記画像が前記ターゲットクロス上に投射される
ことを特徴とする請求項１乃至２５のいずれか１項に記載のイオンビーム治療シ
ステムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項２７】前記ターゲットクロスの前記中心点からの前記標本体の前
記中心点の前記投射された画像の相違が介入しきい値として定義されることを特
徴とする請求項１乃至２５のいずれか１項に記載のイオンビーム治療システムの
アイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項２８】前記介入しきい値が１ｍｍであり、そして照射手順の各ブ
ロックの前にチェックが行われることを特徴とする請求項１乃至２７のいずれか
１項に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装
置のチェック方法。
【請求項２９】前記患者テーブルの角度制御および前記患者テーブルのア
イソセンタの回転の空間的安定性が年一回チェックされることを特徴とする請求
項１乃至２８のいずれか１項に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタ
および患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項３０】前記患者の患者配置および位置決めの精度がチェックされ
ることを特徴とする請求項１乃至２９のいずれか１項に記載のイオンビーム治療
システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項３１】標本体の中心点の知られてない立体配列の座標が、前記標
本体を立体配列のベースリングに固着した後に、Ｘ線位置決めによってターゲッ
ト点として確認されることを特徴とする請求項３０に記載のイオンビーム治療シ
ステムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項３２】立体配列のターゲット設定装置の支援により、かつ前記患
者テーブルの横方向の運動によって、前記標本体の前記中心点を前記アイソセン
タに持ってくることを特徴とする請求項３０または３１に記載のイオンビーム治
療システムのアイソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。
【請求項３３】Ｘ線画像が３つの主要な空間的方向において前記アイソセ
ンタに撮られそしてターゲットクロスからの前記標本体中心点の位置の半径方向
の間隔が３つの画像上で確認されることを特徴とする請求項３０乃至３２のいず
れか１項に記載のイオンビーム治療システムのアイソセンタおよび患者の位置決
め装置のチェック方法。
【請求項３４】１．５ｍｍより大きい半径方向の間隔において、照射手順
の各ブロックの前にチェックされる前記介入しきい値が超過されることを特徴と
する請求項３０乃至３３のいずれか１項に記載のイオンビーム治療システムのア
イソセンタおよび患者の位置決め装置のチェック方法。