JP2002537036A

JP2002537036A - イオンビーム治療システムの照射制御ユニットの検査する方法

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Publication number: JP2002537036A
Application number: JP2000599464A
Authority: JP
Inventors: ホルゲルブランド，; トーマスハベレル，; クラウスポッペンジーケル，; ディエターシュルッド，; ベルンドボス，
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
Also published as: US6614038B1; DE50008505D1; ATE281210T1; AU3152600A; EP1152798A1; DE19907771A1; EP1152798B1; WO2000048678A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、イオンビーム治療システムの計算照射制御ユニットを検査する方法であって、ビーム方向に対して垂直に処置ビームを垂直方向ないし水平方向に偏向させるための垂直偏向手段と水平偏向手段とを備える、ビーム誘導システムに配置されたラスタスキャナ装置を含んでおり、それによって処置ビームがラスタスキャナ装置から照射場所のアイソセンタに偏向させられて、アイソセンタを取り囲む特定の面を走査し、このとき制御コンピュータのデータセットおよび永久記憶装置データと、測定センサのパラメータと、スキャナ磁石の電流目標値とが検査される形式の方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（技術分野）本発明は、特に重イオンを使って作動するイオンビーム治療システムの照射制
御ユニットを検査する方法に関する。

【０００２】（背景技術）イオンビーム治療システムは、主として腫瘍の治療に用いられる。イオンビー
ム治療は、目的物体（ターゲット）を照射するときにイオンビームのエネルギー
の大部分がターゲットに伝達され、それに対して健康な組織にはわずかなエネル
ギーしか伝達されないという利点がある。したがって比較的高い照射線量を、患
者の治療のために使用することができる。逆にＸ線はエネルギーをターゲットに
も健康な組織にも同程度に伝達するので、患者を保護する健康上の理由から、高
い照射線量を使用することができない。

【０００３】たとえば米国特許明細書４，８７０，２８７より、陽子源によって陽子ビーム
を生成し、この陽子ビームの陽子を加速装置を介してさまざまな治療場所ないし
照射場所に供給することができるイオンビーム治療システムが公知である。それ
ぞれの治療場所には患者寝台を備える回転架台が設けられているので、さまざま
な照射角度で患者に陽子ビームを照射することができる。患者は回転架台の内部
で空間的に不変の位置にいるのに対し、回転架台は患者の身体の回りを回転して
、さまざまな照射角度で、回転架台のアイソセンタにあるターゲットに処置ビー
ムを集束させる。加速装置は、線形加速器（ＬｉｎｅａｒＡｃｃｅｌｅｒａｔ
ｏｒ，ＬＩＮＡＣ）と、いわゆるシンクロトロンリングとの組合せを含んでいる
。

【０００４】Ｈ．Ｆ．Ｗｅｅｈｕｉｚｅｎ他の「ＣｌＯＳＥＤＬＯＯＰＣＯＮＴＲＯＬ
ＯＦＡＣＹＣＬＯＴＲＯＮＢＥＡＭＦＯＲＰＲＯＴＯＮＴＨＥＲ
ＡＰＹ，ＫＥＫＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ９７−１７」（１９９８年１月）に
は、陽子ビーム治療システムにおける陽子ビームを安定化させる方法が提案され
ており、このとき処置ビームは、相応のビーム供給システムの中心線上にある、
長手方向で互いに間隔をおいた２つの測定点に位置するように、能動的に制御さ
れる。第1の測定点は一組の偏向磁石の間に位置しており、マルチワイヤイオン
チャンバーによって構成されている。このマルチワイヤイオンチャンバーから供
給される、ビーム経路の中心点に関するビーム位置の実際値に依存して、前出の
一組の偏向磁石よりも手前に配置されている別の偏向磁石によってＰＩ制御が生
成される。第2の測定点はアイソセンタのすぐ手前に位置しており、４つの正方
形に分割されたイオン化チャンバーによって構成されている。このイオン化チャ
ンバーの位置実際値に依存して同じくＰＩ制御信号が生成されるが、このＰＩ制
御信号は最初に挙げた偏向磁石用として定められている。このような制御を用い
ることで、ビーム供給システムの中心線に対する角度安定性と、陽子ビームの側
方の位置安定性とを、いずれも可能にしようとするものである。

【０００５】しかしながら重イオン照射を行う場合、すなわち陽子よりも重いイオンの照射
を行う場合、大型で重量の大きい装置が必要となるために、この場合には回転架
台の使用を回避して、その代わりに患者ないし患者寝台を動かすという傾向が存
在する。これに準ずる治療システムは、たとえばＥ．Ｐｅｄｒｏｎｉ：Ｂｅａｍ
Ｄｅｌｉｖｅｒｙ、Ｐｒｏｃ．１^stＩｎｔ．ＳｙｍｐｏｓｉｕｍｏｎＨａ
ｄｒｏｎｔｈｅｒａｐｙ，コモ、イタリア、１９９３年１０月１８日−２１日、
４３４頁に記載されている。したがってこのシステムは離心的なシステムである
。

【０００６】しかしながら腫瘍治療者には原則としてアイソセンタシステムが好まれるため
、回転架台は治療場所で使用するものの、各回転架台に水平方向でその回転軸に
沿って供給される処置ビームを適当な磁石・光学機構によって案内して、処置ビ
ームが最初は回転軸から離れるように進行し、その後で再びターゲットを照射す
るためのアイソセンタで回転軸と交差することによって、回転架台の半径を小さ
くすることのできる重イオンビーム治療システムが提案されている。ターゲット
を照射するために、垂直方向の偏向手段ならびに水平方向の偏向手段を含んでい
るラスタスキャナが設けられており、これらの偏向手段はそれぞれ処置ビームを
ビーム軸に対して垂直に偏向させて、ターゲットを取り囲む面が処置ビームで走
査されるようにする。つまりこのシステムは、基本的に、回転架台の１つの平面
だけでのビーム誘導が意図されている。

【０００７】ラスタスキャナによる照射は、照射されるべき、ないし治療されるべき患者に
依存して、イオンビーム治療システムの管理システムで自動的に算出される照射
線量データを用いて行われる。

【０００８】イオンビーム治療システムでは、原則として、処置ビームに関して高い動作安
全性と動作安定性が必要なので、前述した重イオンビーム治療システムでは、ラ
スタスキャナから供給される処置ビームを監視するための監視装置が設けられて
いる。この監視装置は、上に挙げた磁石機構の最後の偏向磁石とアイソセンタと
の間に配置されて、粒子流を監視するためのイオン化チャンバーと、ビーム位置
およびビーム幅を監視するための多線室とを含んでいる。

【０００９】医療用の電子加速器を作動させる場合、安全上の理由から、さまざまなＤＩＮ
規格を守らなくてはならない。このような規格は、一方ではシステムの検収試験
すなわち作動準備態勢の検査に関するものであり、また他方では、システムの恒
常性試験すなわち動作安定性の検査に関わるものである。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ついては、このようにわざわざイオン
ビーム治療システム用として開発された安全性規格は、まだ知られていない。し
かしながらイオンビーム治療システムの場合にも、できるだけ高い動作安全性と
動作安定性を求める要請が存在している。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】

したがって本発明の課題は、特に照射制御ユニットの検査に関連して動作安全
性と動作安定性を向上させるために、イオンビーム治療システムの照射制御ユニ
ットを検査する方法を提案することである。このとき、本方法は特に重イオンを
使用するのに適していることが望ましい。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

この課題は本発明によれば、請求項１の構成要件を備える方法によって解決さ
れる。各従属請求項は、それぞれ本発明の有利かつ好都合な実施形態を定義して
いる。

【００１２】本発明によれば、ビーム方向に対して垂直に処置ビームを垂直方向ないし水平
方向に偏向させるための垂直偏向手段と水平偏向手段とを備える、ビーム誘導シ
ステムに配置されたラスタスキャナ装置を含んでおり、それによって処置ビーム
がラスタスキャナ装置から照射場所のアイソセンタに偏向させられて、アイソセ
ンタを取り囲む特定の面を走査し、このとき制御コンピュータのデータセットお
よび永久記憶装置データと、測定センサのパラメータと、スキャナ磁石の電流目
標値とが検査される、イオンビーム治療システムが稼動される。そのために、中
枢の制御コンピュータからフロントエンドプロセッサにロードされるべきデータ
セットとプログラムがロードの後でリードバックされて、初期データと比較され
る。永久記憶装置データの永久的な記憶が、検査される。スキャナ磁石電流の電
流目標値は、磁石電流実際値と比較される。測定センサの較正検査が行われる。

【００１３】治療システムの監視システムないしモニタシステムのイオン化チャンバーで生
成される、粒子数を決定するのに用いられる電荷は、イオン化チャンバーガスの
圧力と温度とに依存しているので、この２つの量を照射中に監視して記録しなけ
ればならない。イオン化チャンバーのガスの圧力と温度は電気的なセンサによっ
て測定され、このとき測定値は管理システムによって１分間にほぼ１回検出され
、登録されている較正係数で絶対単位（ｈＰａおよび℃）に換算されて、デジタ
ル式に表示される。測定値の時間的な推移は傾向グラフでグラフィック表示する
ことができる。センサは基準測定機器によって較正される。イオン化チャンバー
の内部に取り付けられているセンサの較正は、治療照射ブロックの前ごとに繰り
返すのが望ましい。これに追加して、監視システムの地点における空気圧と室温
も、絶対的に較正された機器で測定されて管理システムによって把握され、照射
のたびに記録される。したがってイオン化チャンバーの（日常の）検査をするた
めに、空気圧と室温の絶対値を基準測定機器で直接読み取り、管理システムで表
示された値と比較して、記録することができる。このとき基準値としては、監視
システムを日常的に較正する際に記録された測定値が用いられる。２０ｈＰａな
いし５℃の相違がある場合には、管理システムからアラームが発せられる。

【００１４】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とデータセット
のロードも、検査しなくてはならない。このことは、患者照射のために必要なデ
ータをシステムのシーケンス制御に正しくロードできるようにするために必要で
ある。すべてのデータが正しい場合にのみ、患者照射を開始することができる。
この目的のため、管理システムのサーバーコンピュータにある専用のプログラム
によって、制御コンピュータの個々のプロセッサにプログラムおよびデータが書
き込まれ、リードバックされて、自らのメモリに記憶されているプログラムおよ
びデータと比較され、この場合、これらの試験プログラムは照射の前ごとに自動
的に実行される。アップロードされたデータが、管理システムのデータ記憶装置
に保存されているデータと正確に一致した場合に限り、確実な動作が行われると
考えることができる。相違がある場合にはアラームメッセージが生成されて、照
射を中止させる役目をする前述したインタロックユニットをリリースすることが
できない。

【００１５】さらに別の試験対象は、ラスタスキャナの偏向磁石に対する電流の切換に関わ
るものである。この場合、これらの偏向磁石の電流値が、磁石ネットワーク装置
で設定される特定の目標値を、数値的にも時間的にも一定の許容範囲内で達成す
ることが保証されなくてはならない。この目的のため、磁石ネットワーク装置に
磁石電流値がセットされた時点と、相応の安定した磁石電流に達する時点との間
の時間が、さまざまな電流値について測定される。設定された磁石電流値からの
差異に関する、このとき許容可能な最大の電流精度は０，３Ａである。２Ａの電
流跳躍が起きたときに最大限許容可能な調整時間は、ｘ方向で１７５μｓ、ｙ方
向で３２５μｓである。これらの許容差が守られていないときは、照射を中止し
なければならない。恒常性試験のため、これらのテストを照射ブロックの前ごと
に実施することができる。

【００１６】最後に、中止条件が発生したときにアクティブだった照射点の番号が恒久的に
、つまり電流停止に対して防護されて、記憶されることも保証されなくてはなら
ない。このことは、資格のある者によって許可される、後の時点での照射の続行
を可能にする。このように実行される安全機能の機能性は、特定の照射計画また
は治療計画を管理システムにロードし、照射をせずにこれを実行することによっ
て、すなわちシミュレーションすることによって、検査することができる。特定
の照射部位では、シーケンス制御への電圧供給をオフにし、システムが再起動し
た後で最後の照射部位を読み出して、電圧供給を停止したときの照射部位と比較
する。これが一致しないときは、相応の介入を行う。このような検査は、恒常性
試験のために照射ブロックの前ごとに実行される。

【００１７】特に、算出された照射線量値を人体模型（ファントム）の複数の測定点につい
て検査することが提案され、この場合、すべての測定点について、算出された照
射線量と測定された照射線量との平均誤差が所定の第1の許容値を越えておらず
、かつ、それぞれ個々の測定点について、当該測定点について算出された照射線
量と測定された照射線量との誤差が所定の第2の許容値を越えていないときに、
照射線量データの算定の十分に精度があると推定される。このとき第1の許容値
は±５％であり、第2の許容値は±７％である。

【００１８】治療場所における幾何学構造の正しい伝送を検査するため、ならびに、イオン
ビーム治療システムの画像生成をする装置から位置決めまでの計画パラメータの
正しい伝送を検査するため、人体模型からデジタル式の再構成、特にＸ線再構成
を算出することができ、これを人体模型から生成されたＸ線写真と比較して、生
じる可能性のある誤差を発見する。

【００１９】本発明は、イオンビーム治療システムの動作安定性と動作安全性の明らかな向
上を可能にするとともに、イオンビーム治療システムの検収試験および／または
恒常性試験の意味で実施することのできる、特定の試験対象を含む試験計画を定
義する。このことは特に、照射ないし治療されるべき患者に依存して、イオンビ
ーム治療システムにおける照射線量データが進行過程で自動的に算定される照射
計画について該当する。

【００２０】

【発明の実施の形態】

次に、添付を図面を参照しながら有利な実施例を用いて本発明を説明する。

【００２１】本発明の基礎となるイオンビーム治療システムは、通例、医療領域と加速器領
域とに区分された病院建物で使用される。患者を治療するために、複数の治療場
所または照射場所が設けられている。イオンビーム治療システムの管理システム
は複数の管理室を含んでおり、個々の治療場所について、技術的な管理室と、加
速器のための主管理室とが設けられていてよい。さらに建物内には、線量計測の
ため、または加速器保守のため、もしくはＰＥＴ装置（Ｐｏｓｉｔｒｏｎ−Ｅｍ
ｉｔｔｅｒ−Ｔｏｍｏｇｒａｐｈ）のための実験室が収容されていてよい。さら
にエネルギー供給装置（特に加速器や照射システムのため）と、冷却装置とが設
けられる。個々の治療室は、十分な遮蔽効果を保証するために、たとえば厚さが
２ｍのコンクリートでできた厚い壁と天井で仕切られている。

【００２２】イオンビーム治療システムの基本構造は本発明の主要なテーマではないので、
ここでは略述するにとどめる。

【００２３】イオンビーム治療システムは、すでに前に触れた加速器とともに図１に簡略化
して描かれている注入システムを含んでいる。

【００２４】注入システムはイオン源１を含んでおり、このイオン源の放射が、スペクトロ
メータ磁石と４極子の機構を備える低エネルギービーム誘導チャンネルを介して
、それぞれ切換磁石に供給され、切換磁石はこの放射を特にさらに別の４極子機
構と、パルス生成のために設けられたチョッパ機構とを介して、線形加速器２（
ＬｉｎｅａｒＡｃｃｅｌｅｒａｔｏｒ，ＬＩＮＡＣ）に供給される。

【００２５】本実施例では、¹²Ｃ²⁺イオンのみを使用することにしており、これが線形加速
器３とサイクロトロンリング５との間のビーム誘導部で電子を奪われて¹²Ｃ⁶⁺に
なる。この目的のため、線形加速器２の後にはストリッパ３が設けられている。
この炭素イオンは、その物理的および生物学的な特性に基づいて、腫瘍を治療す
る際に非常に効果的であることが判明しており、高い物理的な選択性と、高い生
物学的な有効性という利点を備えており、さらには、ポジトロンエミッタトモグ
ラフＰｏｓｉｔｒｏｎ−Ｅｍｉｔｔｅｒ−Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｅｎ（ＰＥＴ）に
よって照射を検証するという可能性も提供するものである。炭素イオンを適当に
選択することにより、生物学的な有効性を、ブラッグ曲線のプラトー領域では低
く、ブラッグピークの領域では高くなるように制御することができる。それによ
ってターゲットないし腫瘍を高い線量で処置することができ、それに対して周囲
の健康な組織に対する線量は最低限に抑えられる。

【００２６】意図されているイオン種類のみの使用ないし加速を保証するため、高電荷注入
システムで、存在しているビームの電荷スペクトルが記録されて評価される。記
録された電荷スペクトルと基準スペクトルを比較することで、好ましくないイオ
ンや故障個所を発見して相応の対策を講じることができる。こうした検査は、た
とえばイオン源１を起動するたびに実行することができる。

【００２７】線形加速器２は、供給されたイオンに第1の加速を与える役目をし、次いでこ
のイオンが注入チャンネル４を介してシンクロトロン５に供給される。注入チャ
ンネル４は、すでに述べたストリッパ３の他に、注入パルスを微細生成するため
の別のチョッパ機構と、電荷分析をするための双極子磁石と、シンクロトロン５
の受容能力に放射を適合化させるための４極子などを含んでいる。

【００２８】したがって、特にイオン源１と、低エネルギービーム誘導チャンネルと、線形
加速器２（ＬＩＮＡＣ）と、ストリッパ３と、注入チャンネル４とを含んでいる
注入システムは、全体としては、所望の粒子をもつイオンビームを生成して分析
し、イオンビームの汚染を監視してイオンビーム強度を制御し、一定の注入エネ
ルギーまでイオンを加速し、シンクロトロンリング５に注入されるパルスのパル
ス長を測定するという役割を有している。

【００２９】シンクロトロンリング５は、供給されたイオンを特定のエネルギーまで最終的
に加速する役目を果たすものであり、たとえば複数の偏向磁石と、４極子と、６
極子とを含んでいる。図１に示す実施例では、たとえば６つの偏向磁石がそれぞ
れ６０°の偏向角で設けられている。シンクロトロン５の内部には（図示しない
）冷却装置が配置されている。複数回の注入循環によって、注入されるイオンは
数ＭｅＶ／ｕの範囲のエネルギーから、たとえば４００ＭｅＶ／ｕ以上のエネル
ギーまで加速される。このようにして加速された処置ビームは、シンクロトロン
の特定の個所で、高エネルギービーム誘導チャンネル６を介して抽出されて、個
々の治療場所に供給される。

【００３０】一般に、治療場所において水平方向と垂直方向のビームの広がりは異なってい
るが、治療場所における左右対称で安定した「理想的な」ビーム形状を求める要
請は、基本的には、ビーム誘導チャンネルの中のビーム光学系を適当に調整する
ことによって考慮に入れることができる。

【００３１】高エネルギービーム誘導チャンネル６は、４極型レンズ、偏向磁石、ビーム分
析装置などを含んでいる。さらに、ビーム供給を中止するために緊急時に利用さ
れる別のチョッパが、シンクロトロン５の抽出個所の後に配置されていてもよい
。その他、シンクロトロン５から処置ビームを連結解除する役目をする、抽出工
程のルーチン的な中断部が、ラスタスキャナ区域の後に設けられていてもよい。

【００３２】図２は、先に述べた高エネルギービーム誘導チャンネル６を介して処置ビーム
が供給される治療場所の１つにそれぞれ設けられる、回転架台８の１つを示す外
観図である。回転架台８は特定の回転軸を中心として回転するのに対し、治療さ
れるべき患者は、場所的に不変の方向付けないしアライメントされている患者寝
台９の上に載っている。このとき、治療されるべき患者の身体部位は処置ビーム
のアイソセンタ１０にあり、このアイソセンタは、後で詳しく説明するラスタス
キャナの中心ビーム１１と、患者寝台９の回転軸との交点として定義される。

【００３３】図２からわかるように、高エネルギービーム誘導チャンネル６は、処置ビーム
が回転架台８に入った後、１つの平面内で複数回偏向されるように構成されてい
る。この目的のため、複数の４極型レンズ１２と双極子磁石７とが設けられてお
り、このとき第1の両方の双極子磁石７はたとえば４２°の等しい偏向角を有し
ていて互いに反対向きに配置されているのに対し、最後の双極子磁石７は９０°
の偏向角をもつ偏向磁石なので、処置ビーム１１は回転架台８に入った後、まず
回転架台８の回転軸から側方に外され、次いで回転架台８の回転軸に対して平行
に案内されて、引き続き最後の偏向磁石７からビーム出口を介して、患者寝台９
に対して９０°の角度で出力される。

【００３４】このイオンビーム治療システムで設けられるラスタスキャナ機構は、図２に示
す実施例の場合、回転架台８の最後の４極型レンズ１２と最後の偏向磁石７との
間に配置されており、少なくとも１つの水平ラスタスキャナ磁石１３と、少なく
とも１つの垂直ラスタスキャナ磁石１４とを含んでいる。ラスタスキャナ磁石１
３および１４は、イオンビーム１１をそれぞれビーム軸１１に対して垂直に、水
平方向または垂直方向のいずれかに偏向させ、その結果、このようにしてラスタ
ー化されたイオンビーム１１は最後の偏向磁石７から出た後、予定されている治
療計画に従って、アイソセンタ１０を取り囲む特定の面を走査するようになる。
最後の４極型レンズ１２と最後の偏向磁石７の間にラスタスキャナ１３，１４が
配置されているので、後でさらに詳しく説明する、アイソセンタ１０でのビーム
サイズとビーム分散の制御にあたって、高いフレキシビリティを得ることができ
る。

【００３５】ラスタスキャナ磁石１３，１４は、イオンビーム治療システムの総合管理シス
テムの構成要素である（図示しない）制御装置によって制御される。

【００３６】最後の偏向磁石７のビーム出口とアイソセンタ１０の間の領域には、処置ビー
ム１１を監視するための監視手段が設けられている。たとえばビーム位置、ビー
ム形状、および粒子流を検出して制御するために設けられるこの監視手段につい
ては、後でさらに詳しく説明する。

【００３７】すでに先ほど述べたように、追加的にポジトロンエミッタトモグラフＰｏｓｉ
ｔｒｏｎ−Ｅｍｉｔｔｅｒ−Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｅｎ（ＰＥＴ）が照射プロセス
を監視するために設けられていてよく、その画像記録装置（カメラ）はビームイ
ン位置に方向付けられている。ポジトロンエミッタトモグラフは、有利には、治
療中ないし照射中に実行される。処置ビームが組織に当たると、一次イオンから
、ポジトロンを放出する同位体が生成される。１つまたは２つの中性子を失って
いることによってのみ一次イオンと異なっているこの同位体のいくつかは、相応
の一次イオンとほぼ同一の領域でストップする。いわゆるポジトロンエミッタの
こうしたストップ点を、照射プロセスを監視するためにポジトロンエミッタトモ
グラフで調べることができる。

【００３８】以上に説明したイオンビーム治療システムについては、治療システムの主要な
能力指標を検査して制御するために広範な試験システムが開発されているので、
こうした試験システムについて以下に詳しく説明することにする。

【００３９】試験システムの第1の側面は処置ビーム１１の生成に関わるものである。

【００４０】この場合、すでに先ほど述べたイオン種類の検査に加えて、処置ビームのビー
ムエネルギーも検査される。このことが必要な理由は、それぞれの治療で求めら
れるビームエネルギーを遵守する必要があるからである。この目的のため、図２
に示す監視手段は、それぞれの治療場所のアイソセンタ１０に配置される吸収体
イオン化チャンバーシステムを含んでいる。この吸収体イオン化チャンバーシス
テムは、治療テストサイクルの間に活動化されるいくつかの選択されたエネルギ
ー段階についてのみ、治療場所におけるブラッグピークの位置を測定し、測定さ
れたブラッグピークの位置から目下のビームエネルギーがわかる。ブラッグピー
クの位置を測定するため、ブラッグ曲線が細かいステップで測定される。目標位
置に対するブラッグピークの誤差が０，５ｍｍ以上であることが検査で判明した
ときは、介入が必要である。恒常性試験をするため、先ほど説明した試験工程を
照射ブロックの前ごとに実施することができる。

【００４１】処置ビームの検査に関するさらに別の下位項目は、照射場所ないし治療場所で
低速で抽出される処置ビームの強度レベルの監視を対象とするものである。ラス
タスキャナの制約されたダイナミクスは、ラスター化された処置ビームの走査速
度またはスキャン速度を上方に制限するが、このような制約にとって決定的に重
要な要素は、磁流供給装置の最大の電流上昇速度である。処置ビームのスキャン
速度は、ビームのその都度の強度と、予定されている粒子レイアウトとに依存し
ている。照射中に最大のスキャン速度に達しないことを保証するため、シンクロ
トロン５から抽出される粒子率は、目標設定を大幅に上回ってはならない。逆に
明らかに上回っていると総照射時間が長くなり、そのため、場合によっては管理
システムないし監視システムまたはモニタシステムが非常に低い入力電流の範囲
で稼動され、このことはビーム検証の精度が損なわれる結果につながりかねない
。したがって本治療システムでは、上側の強度範囲でシンクロトロンにおける粒
子強度を測定および記録することと、数分間にわたって複数のエネルギーに関す
る全強度ステップについて、照射場所に供給される粒子率を測定および記録する
ことが意図される。加速器から照射場所に供給される粒子率は、シンクロトロン
５からの１回の抽出あたりイオン２ｘ１０⁶個から２ｘ１０⁸個の範囲内である。
この目標設定からの粒子率の逸脱は、上方へは最大で３０％、下方には最大で５
０％であってよい。これらの限界値を越えたときは、相応の介入が必要である。
治療システムを恒常性試験するために、こうした検査をたとえば毎日実施するこ
とができる。

【００４２】加速器へのデータ供給、照射計画、およびラスタスキャンのプログラミングに
あたっては、エネルギー変動、強度変動、および焦点変動の同一の依存性を基礎
に置かなくてはならない。このことを保証するため、最後の治療プログラミング
の後、加速器側で作成されたファイル記録と、ラスタスキャンプログラミングお
よび照射計画のために用いたファイル記録とを比較するのが望ましい。これらの
ファイル記録の相違は許されない。恒常性試験をするため、こうした検査を照射
ブロックの前ごとに実施すべきである。

【００４３】照射中は、意識的、無意識的な誤設定を防止するために、治療に必要な加速器
区域が（外部からの）介入に対してロックされる。それと同時に、すべてのコン
ポーネントの動作状態が活動化され、たとえばＥＰＲＯＭＳ等のメモリに保存さ
れている装置目標データにだけアクセスする。介入に対するこうした加速器ロッ
クの機能は、実験加速器と治療加速器の両方を含んでいる「スーパーサイクル」
を作成することによって検査することができる。回転架台８に通じる高エネルギ
ービーム誘導部６の中に、たとえば（後でさらに詳しく説明する）プロフィル格
子、発光ターゲット、イオン化チャンバーなどの監視手段ないし検知器が差し込
まれ、高エネルギービーム誘導チャンネル６およびシンクロトロン５のビームに
影響を及ぼす部材が、治療加速器のための不活動化される。次いで加速器ロック
が活動化され、すべての実験加速器が不活動化され、それに対して治療加速器は
活動化される。さらに治療加速器について、先ほど不活動化したすべてのコンポ
ーネントを活動化し、差し込まれたプロフィル格子、発光ターゲット、イオン化
チャンバーが再び引き出される。そして個々の磁石に停止命令を送るとともに、
ビーム誘導診断コンポーネントに調整命令を送り、これらは正常な場合であれば
加速器がロックされているので作用を有していてはならないはずである。そうで
なければ、相応に修正する必要のある不具合が存在している。こうした検査は、
恒常性試験のために、照射ブロックの前ごとに実施することができる。

【００４４】シンクロトロン５からの処置ビームの抽出は、安全上の理由から、治療システ
ムのインタロックユニットの相応の信号から１ｍｓ以下の時間内に中止すること
ができなくてはならない。このことは、シンクロトロン５にある専用の４極子を
迅速に停止することで行われる。管理システムおよび安全システムによるビーム
中断の要請から、照射場所でのビームの停止までの時間は、一定のエネルギーで
照射されるべき面積に相当する連続する等エネルギー区域の交代時のラスタスキ
ャン工程にとっても、また故障時にシステムを非常停止させる場合にとっても、
決定的な意味をもっている。したがって総時間を測定するテスト、すなわち、要
請の反応時間とビーム中断の反応時間とをいずれも測定するテストが意図される
。この目的のため、等エネルギー区域の終了をシミュレーションする相応の信号
を管理システムが生成し、もしくはインタロック条件、すなわち非常停止を行う
ための条件が生成される。次いで管理システムによって中断後の粒子数が測定さ
れ、このときの粒子数は、中断から１ｍｓ後に１０⁴粒子／ｓ以上であってはな
らない。これに加えて、治療システムの技術管理室に定置に設置されている蓄積
形オシログラフとパルサによって、イオン化チャンバーの１つの電流・電圧コン
バータの出力信号を評価する測定を実施し、それによって先に述べた管理システ
ムの測定を検査する。つまりこの第2の測定の場合にも、中断から１ｍｓ後にビ
ームの存在を検証することができてはならない。次に挙げる中断の時点を、順次
検査するのが望ましい。すなわち抽出時間の開始時、抽出時間の真中、抽出時間
の終了時、および抽出時間の時間外である。この検査は、恒常性試験として毎日
実施するべきである。

【００４５】照射が終了するたびに、照射中の主要な加速器コンポーネントの設定と、選択
されたビーム診断測定結果とを記した記録が、加速器側で作成されなくてはなら
ない。記録作成の機能性と記録内容とをテストするため、基準治療サイクルを活
動化して記録プログラムを呼び出すことが提案される。次いで、記録プログラム
によって作成された記録データと、予測されるデータとを比較することができ、
このときに記録が不完全な場合、または記録された装置エラーが存在している場
合には、介入を行わなくてはならない。恒常性試験を行うため、こうした試験プ
ロセスを照射ブロックの前ごとに実施することができる。

【００４６】試験システムのさらに別の側面は、（照射場所よりも手前の）処置ビームの誘
導の検査に関わるものである。

【００４７】加速器を起点として、中断要請があったときに抽出中断が行われることが保証
されなければならない。処置ビームが中断要請によって中断されないと、このこ
とは管理システムおよび安全システムで強度測定によって認定され、別個に設け
られた冗長的な通路を介して、あらためてビームの中断が要請される。この第2
の要請は高エネルギービーム誘導回路６の相応の偏向双極子に対して作用する。
こうした冗長的な抽出中断の機能性も検査するために、第1の抽出中断用に設け
られたアラームチャンネルを人工的に断線させる。この場合、先に述べた第２の
抽出中断が自動的に作動しなければならないはずであり、このことは上に述べた
本来の抽出中断の検査と同様にテストすることができる。１０ｍｓ以内に抽出中
断されなかったときは、相応の介入が必要である。恒常性試験をするため、こう
したテストを照射ブロックの前ごとに実施することができる。

【００４８】さらに別のテストにより、高エネルギービーム誘導チャンネル６の内部に配置
されている双極子のオン・オフの機能をテストすることができる。患者の安全上
の理由から、高エネルギービーム誘導チャンネル６の中で照射部の手前（加速器
ロック部の後）にある最後の両方の偏向磁石のスイッチオフは、技術管理室から
のみ、これらの磁石の電源装置に通じる専用のケーブル接続を介して活動化可能
である。このようなスイッチオフによって、照射場所へのビーム供給が停止され
る。これらの磁石への接続は、技術管理室からのみ、専用の信号を介して行うこ
とができ、（通常のように）加速器の主管理室からは行うことができない。こう
したオン・オフの機能をテストし、この場合、相応の接続線／接続部も検査され
る。恒常性試験をするため、このテストを照射ブロックの前ごとに実施する。

【００４９】試験システムの第３の側面は、照射場所でのビーム誘導の検査に関わるもので
ある。

【００５０】この試験領域の第1の観点によれば、処置ビームの零点位置が監視される。ラ
スタスキャナ磁石１３，１４によってビーム１１が偏向された後、アイソセンタ
１０での正確なビーム位置決めを保証するには、処置ビーム１１の軸位置を、照
射場所に通じるビーム誘導部の最後の部分で、すべてのエネルギー領域および焦
点合せ領域について検査しなくてはならない。この目的のため、ラスタスキャナ
磁石１３および１４の後と、ビーム出口窓のところでプロフィル格子１６がビー
ム経路の中に差し込まれ、すべてのエネルギー領域と焦点合せ領域にわたってテ
ストサイクルが生成される。このときプロフィル格子は個別に評価され、その際
に検出されたビームパラメータが記録される。ビーム出口窓に配置されたプロフ
ィル格子を測定するときは、その手前に配置されているプロフィル格子１６を引
き出さなくてはならない。プロフィル格子から供給されるビームパラメータを評
価することで、水平方向にも垂直方向にも、ビーム位置とビーム角とを決めるこ
とができる。プロフィル格子のビーム位置から、アイソセンタ１０における処置
ビームの予想される位置が求められ、次いで記録が検査される。このときアイソ
センタ１０について、要求されるビーム半値幅に関して±２５％の位置誤差が認
められたときは、相応の介入を行わなくてはならない。恒常性試験をするため、
このようなテストを毎日実施することができる。

【００５１】この試験分野の別の観点によれば、照射場所における絶対的なビーム位置と、
処置ビームの位置安定性とが検査される。絶対的なビーム位置を守ることは、治
療計画ないし照射計画を実行に移すための前提条件である。したがって絶対的な
位置を、管理システムの位置感度の高い検知器で測定しなければならない。照射
場所のアイソセンタでの処置ビームの相対的な位置安定性は、照射計画を実施す
ることのできる精度を規定する。処置ビームの位置はオンラインで、すなわち連
続的に、照射中に測定して検査される。照射計画で設定されている許容範囲の範
囲内で目標位置から外れているときは、照射を中断し、ないしは相応の介入を行
う。位置感度の高いそれぞれの検知器は、別個に検査される。

【００５２】この試験は、プロフィル格子と、たとえば多線室などの位置感度の高い検知器
で実施する。

【００５３】プロフィル格子を使用する場合、アイソセンタ１０における絶対的なビーム位
置が、発光ターゲットまたはフィルムによってアイソセンタの部位で検査される
。このときプロフィル格子の位置は、レーザ十字によって発光ターゲットまたは
フィルムの上で可視化されたアイソセンタで調節される。ラスタスキャナ磁石１
３，１４により、処置ビーム１１が静的にアイソセンタ１０に偏向させられ、プ
ロフィル格子測定によって得られた位置座標が、所定の目標値と比較される。こ
のことは、たとえば定期的な間隔で、たとえば１０回目のエネルギーステップご
とに実施することができる。

【００５４】ビーム位置のオンライン管理と制御のために多線室を利用する場合、２つの多
線室を約９７０ｍｍと７９０ｍｍの間隔でアイソセンタ１０の手前に位置決めし
、レーザ光線によってアライメントして、アイソセンタ１０を通って延びる中央
ビームが多線室の中心を通って延びるようにする。ラスタスキャナ磁石１３，１
４によって、たとえば５通りの異なるエネルギーがある場合、ビームが照射領域
の内部にあるそれぞれ５つの異なる位置に（つまりそれぞれ上下左右と中央に）
、静的に偏向させられる。設定された位置が管理システムで測定されて、目標値
と比較される。

【００５５】各多線室はアイソセンタの手前の異なる距離に位置しているので、両方の多線
室の照射フィールドは異なる率で縮小されて結像される。ビームの幾何学形状と
ビームセットの制御を応用することで、次のような縮小率が得られる：アイソセンタの手前９７０ｍｍの多線室：ｘ座標：縮小率０，８９０ｙ座標：縮小率０，８７６アイソセンタの手前７９０ｍｍの多線室：ｘ座標：縮小率０，９１０ｙ座標：縮小率０，８９９

【００５６】多線室で絶対的なビーム位置の検査をする前に、多線室の絶対的な位置の較正
を行うのが望ましい。この目的のため、多線室をアライメントして固定した後、
先に述べたレーザ十字によって絶対的に位置決めされたフィルムを５つの位置で
照射する。フィルムを用いて検出されたビーム零点と、多線室から算出されたビ
ーム零点とを比較する。そしてこの差異または誤差から、位置計算のための修正
オフセット値が得られる。この修正オフセット値は位置目標値の中で考慮され、
このとき、５つすべての点の絶対的な位置が相互に比較される。

【００５７】次に、このようにして較正された多線室によって絶対的なビーム位置を検査す
るが、このときの制御は、このようにして求めた位置誤差が、ビームプロフィル
の半値幅の最大２５％に相当するように実行される。ビームプロフィルの半値幅
に対して相対的なこのような介入閾値は、実用に適していることが判明している
。なぜなら、照射計画のすべての幾何学パラメータが半値幅でスケーリングされ
、特に生成される粒子レイアウトの、患者用設備に必要な品質が得られるからで
ある。恒常性試験を実施するときには、先に説明した多線室測定だけを採用する
のが望ましい。なぜなら、日常の業務のためにアイソセンタに追加的なプロフィ
ル格子を設置すると、非常にコスト高になってしまうからである。

【００５８】この試験分野のさらに別の観点は、絶対的なビームプロフィル幅と時間的安定
性の監視および制御を含むものである。管理システムのパルス中央制御部による
要求によって加速器から供給されるビーム焦点合せが守られなくてはならない。
なぜなら、治療計画ないし照射計画はこれらの値に依拠しているからである。こ
の目的のため、アイソセンタ１０における絶対的なビームプロフィル幅がプロフ
ィル格子によって検査され、このときプロフィル格子の位置は、レーザ十字によ
って発光ターゲットまたはフィルムの上に可視化されたアイソセンタで調節され
る。ラスタスキャナ磁石１３，１４により、処置ビームが静的にアイソセンタに
偏向させられ、このことはたとえば１０回目のエネルギーステップごとに行うこ
とができる。プロフィル格子測定で得られたビーム幅を所定の目標値と比較し、
このときの制御は、目標設定から±５０％のビーム幅の最大誤差が守られるよう
に行われる。このことは特に、２００ＭｅＶ／ｕ以上のエネルギー領域について
該当する。

【００５９】イオンビーム治療システムの恒常性試験は、同じく、アイソセンタ１０の手前
９７０ｍｍないし７９０ｍｍの間隔に位置する、すでに先に説明した多線室で行
うことができる。本来の試験の前に、両方の多線室の絶対的な幅測定の較正を行
う。このときフィルムが水平方向と垂直方向のストリップで照射され、それぞれ
のストリップは、焦点合せを固定しながらのシンクロトロンからの抽出で生成さ
れる。このようにして、選択可能な焦点合せに依存して、たとえば７つのビーム
を生成することができる。照射されたフィルムで求めたビーム幅と、多線室（位
置室）で測定されたビーム幅とを比較し、それに基づいて修正オフセット値を得
て、次いでこの修正オフセット値を再び目標値で考慮することができる。次いで
、このようにして較正された多線室を用いて、管理システムとの関連で、ビーム
プロフィルの半値幅およびその時間的な恒常性または安定性を測定、監視し、こ
のことは特に、異なるエネルギーと強度のときにそれぞれ選択可能な焦点合せに
ついて実行される。

【００６０】絶対的なビーム位置の測定と比較して、絶対的なビームプロフィル幅の測定の
場合、半値幅の２０％から５０％まで介入閾値を高くすると先に説明したが、こ
れは均質性要求とも両立する。なぜならビーム位置の間隔は、照射計画の枠内で
半値幅の３３％に設定されるからである。

【００６１】アイソセンタの手前には、通常、たとえばビーム出口窓、検知器、あるいはリ
ップルフィルタなど、処置ビームを分析して変調するためのいくつかの部材があ
る。これらの部材によって、ビームエネルギーが減るにつれて著しく増大する、
処置ビームの拡散が引き起こされる。それによって物理的な理由から、下側のエ
ネルギー領域（エネルギー＜２００ＭｅＶ／ｕ）で本来要求されるビーム幅の遵
守は実現可能でなくなるか、もしくはきわめて困難にしか実現可能でなくなる。
このような場合、上側の許容値を上回るという結果につながってしまうので、照
射計画の作成時にはこのような効果を考慮に入れなくてはならない。

【００６２】この試験分野のさらに別の観点は、処置ビーム中の粒子数の監視、すなわち粒
子数の変化の監視である。粒子数測定の測定領域を大きくしすぎないようにする
ため、加速器から供給される処置ビームの強度は、一定の許容限界の範囲内での
み変動しているのが望ましい。本件では、管理システムの測定器具との関連で、
イオン化チャンバーによって加速器ビームの強度を測定し、３００μｓのタイム
スロットにわたって粒子数の平均をとることが提案される。これに続いて測定し
た粒子数は、介入を開始しないようにするには、タイムスロットの範囲内で先ほ
ど求めた平均値の最大５倍に相当していなくてはならない。このような措置によ
って、確実な測定領域を選択することができ、この測定領域で、先に述べた平均
値よりもたとえば係数１０だけ多い粒子数をいっそう正確に測定することができ
る。これよりも多い粒子数が生じるとアラームが作動し、すでに述べたインタロ
ックユニットがビーム停止を引き起こす。ただし注意すべき点は、こうした試験
分野は検知器の予備調整に関わるものにすぎず、エネルギー線量その他に直接的
な影響を及ぼすものではないことである。先に定義した介入閾値を明らかに上回
る粒子数の変化が起きていても、後で説明する粒子レイアウトの均質性が、決定
的な品質基準として十分な場合がある。

【００６３】最後に、照射場所での確実かつ安定したビーム誘導に関して、高エネルギービ
ーム誘導チャンネル６の最後の偏向磁石と、回転架台８との間の可動なすべての
部材の目標位置も、定期的に検査するのが望ましい。なぜならビーム誘導部に物
体があると、照射場所でのビーム品質の低下につながるからである。したがって
、ビーム誘導の可動部品が光路内にないことが保証されなくてはならない。この
目的のため、該当する可動部品にリミットスイッチが取り付けられており、この
リミットスイッチの状態は管理システムによって自動的に、かつ個別に検査する
ことができる。恒常性試験をするために、これを照射ブロックの前ごとに反復す
るのが望ましい。

【００６４】試験システムのさらに別の側面は、すでに先ほど説明したイオンビーム治療シ
ステムのインタロックユニットの機能性の検査に関わるものである。

【００６５】たとえば安全性関連のすべての装置パラメータが、インタロックのケースまた
はインタロック条件が存在しているときにシステムの非常停止を惹起するかどう
か、検査されなければならない。処置ビーム１１の停止は、インタロックのケー
スが認識された場合にのみ行うことができる。したがって、インタロックのケー
スにつながる可能性のあるすべての源がテストで個別にシミュレーションされ、
インタロックの解発すなわち処置ビーム１１の非常停止につながる、インタロッ
クユニットによる信号の生成が検査されなくてはならない。インタロックユニッ
トは、作動時にたとえば上に説明したビーム誘導部にある可動部品のリミットス
イッチの信号や、ラスタスキャナ磁石１３および１４の磁石ネットワーク装置の
状態を監視し、電圧供給、データ伝送のデータオーバーフロー、強度限界値の遵
守、個々のイオン化チャンバーの同期などに関してイオン化チャンバーを監視し
、さらにはビーム位置測定装置の電子機器、ビーム位置そのもの、個々の検知器
の高圧とガス流、シーケンス制御コンピュータによる考えられるインタロック、
患者寝台の位置、患者の身体固定の考えられる中断（たとえば照射場所でマスク
を開いたり、患者を動かすような場合）、すべてのコンピュータプログラムの機
能準備態勢、治療システムの医療操作コンソールによる照射の考えられる非常停
止やリリースなどを監視する。インタロック状態が存在しているときにインタロ
ックが解発されない場合、治療システムに介入を行ってエラーを取り除かなくて
はならない。こうした検査は、恒常性試験のために毎日実施するのが望ましい。

【００６６】同様に、医療操作コンソールを通じての手動による非常停止の機能性も検査し
なければならない。手動での非常停止はいつでも保証されていなくてはならない
からである。

【００６７】最後に、イオンビーム治療システムの個々のコンソールにおける、特に技術管
理室や主管理室における、あらゆる安全性関連状態の表示の検査も必要である。
こうした安全性関連状態の表示は、迅速なエラー認識とエラー除去に役立つもの
であり、目下の照射状況に関する情報を操作員に与えるものである。アラーム条
件のこうした表示は、上に説明したインタロックユニットのテストとともに検査
することができる。恒常性試験をするために、こうしたテストを照射ブロックの
前ごとに実施し、かつ、管理システムまたはプログラムを変更するたびに実施す
るのが望ましい。

【００６８】試験システムのさらに別の側面は、イオンビーム治療システムの患者位置決め
をするための医療装置の検査に関わるものである。

【００６９】定位的な画像生成の精度は、照射の全体的精度にとって主要な要因なので、た
とえば目的地点の定位的な座標決定の精度を、ＣＴ法またはＭＲ法によって検査
するのが望ましい。この目的のため、球形模型の範囲内の任意の目標地点を、画
像生成法によって中心点を良好に可視化することのできる専用の試験体によって
代表させることができる。球形模型は、中心点が未知の目標地点になるように、
定位空間内に挟み込まれる。次いで応用Ｘ線法、応用ＣＴ法、または応用ＭＲ法
によって、定位座標を時間的に相前後して求め、このときトモグラフィー法では
視覚間隔が１ｍｍであるのが望ましい。Ｘ線法の精度は１／１０ｍｍまで正確な
ので、ＣＴおよびＭＲによる目的地点測定の精度をＸ線法との比較によって調べ
ることができ、すなわちＸ線写真で求めた目的地点の位置と、ＣＴ法ないしＭＲ
法で求めた位置との間の半径方向の間隔を検査する。半径方向の間隔は１，５ｍ
ｍ以上であってはならない。恒常性試験をするには、こうしたテストを毎年実施
すれば足りる。

【００７０】さらに別の試験分野として、患者寝台９の回転軸と、ラスタスキャナ１３，１
４の中心ビーム１１との間で、アイソセンタの位置の精度を検査することが提案
される。患者寝台９の回転軸とラスタスキャナ１３，１４の中心ビーム１１との
交点として定義されるアイソセンタは、位置決めの際に計画と照射とをつなぐ橋
渡し手段だからである。恒常性試験は、照射ブロックの前ごとに実施するのが望
ましい。

【００７１】患者寝台９の回転軸に関してアイソセンタを検査するため、金属製の試験体（
直径２−３ｍｍ）をレーザによって公称アイソセンタに、すなわち患者寝台９の
公称回転軸に入れる。この試験体の上側で正確に中心点に向けられた下げ振りに
よって、試験体の位置を固定する。患者寝台９の回転軸を中心として回転させた
とき、下げ振りに対する試験体の運動の程度を調べる。このような手続を、患者
寝台９の少なくとも３通りの異なる高さで、患者寝台９の最大の調節可能性をた
とえばアイソセンタ１０の高さで上方／下方に向かって１５ｃｍとし、かつ、上
方および下方に最低１５ｃｍの間隔をおいて実施する。最大の誤差は、ビーム方
向では１，０ｍｍ、ビーム方向に対して垂直方向では０，５ｍｍでなくてはなら
ない。患者における線量分布はビーム方向の変更による影響を受けないので、ビ
ーム方向の変更はそれほど重要ではない。

【００７２】中心ビーム１１に関してアイソセンタを検査するため、アイソセンタの位置を
定義に従って患者寝台９の回転軸の上で、直線ビーム平面よりも下側に設定し、
光学的な測定システムによって壁マーキングに関して規定する。中心ビーム１１
に関する試験体の位置の試験はフィルム測定によって行い、このとき確認フィル
ムはビーム方向で見て試験体よりも後で（ラスター化されていない）中心ビーム
を照射され、この中心ビームの半値幅は試験体の直径よりも大きいので、中心ビ
ームに関する確認フィルム上での試験体の位置が結像される。この場合の介入閾
値は、一次ビームの半値幅の最大２５％の誤差とする。

【００７３】さらに、レーザがアイソセンタ１０をマーキングするので、アイソセンタ１０
に対するレーザ調節の制度を検査しなければならない。このとき、アイソセンタ
１０で試験体を位置決めした後、光学的な測定によって試験体の中心点に対して
レーザを方向付けて、水平線ないし垂直線からのレーザ光線の誤差を検査し、こ
のときの最大誤差はそれぞれ１ｍｍであってよい。恒常性試験をするため、対向
している壁の上で、ないし底面の上でレーザの結像をマーキングし、次いでこれ
を基準値として利用する。

【００７４】さらに別の試験分野は、Ｘ線管の調節の精度と、対向する撮影ステーションで
の目標十字の精度に関わるものである。なぜならＸ線管は、アイソセンタ１０を
マーキングするための追加的な方法だからである。光学的な測定によって、たと
えばレーザを用いてアイソセンタ１０で試験体を位置決めした後、３つの空間方
向でＸ線撮影を行い、試験体と目標十字の間の結像の間隔をＸ線像の上で求める
。試験体は、目標十字の画像の上に正確に結像されているべきなので、試験体の
結像と目標十字の間の最大間隔は１ｍｍでなければならない。

【００７５】患者はアイソセンタ照射されるので、患者のアイソセンタ回転の角度スケール
の表示の精度も検査しなければならず、この検査はＤＩＮ６８４７−５、項目１
２．２．４の規定に準じて行うことができる。最大限許容可能な不正確さは１％
である。

【００７６】同様に、アイソセンタ１０の定義は相応の安定性があることを前提としている
ので、患者寝台９のアイソセンタ回転の空間的な安定性を検査しなければならな
い。この検査はＤＩＮ６８４７−５、項目１４．２に準じて実施することができ
、このときの介入閾値は１ｍｍの不正確さとする。

【００７７】最後に、正確な患者位置決めが、腫瘍と合同な照射をするための前提条件なの
で、患者支承と患者位置決めの精度を検査することも提案される。治療システム
の検収試験と（照射ブロックの前ごとの）恒常性試験をするため、この点に関し
て、定位的な底面リングの内部に固着された試験体の中心点の未知の定位座標を
目標点として求め、この中心点を、定位的な目標装置によって、および患者寝台
９の横方向運動によって、アイソセンタ１０の中に入れる。この位置で、３通り
の空間方向でＸ線撮影を行い、この３枚のＸ線写真の上で試験体の位置と目標十
字の間隔を調べる。試験体の中心点とアイソセンタの間の半径方向の間隔は、最
大で１，５ｍｍでなければならない。そうでなければ、患者の支えの相応の修正
が必要である。

【００７８】試験システムのさらに別の側面は、特に特定の照射が意図される照射線量値が
その作成過程で算出される、照射計画作成に関わるものである。

【００７９】まず最初に、照射の計画作成について、すなわち各照射線量の算出について、
常に同一の基礎データセットが使用されることが保証されなくてはならない。こ
のことは、基礎データを含んでいるファイルの名前、日付、およびサイズを、あ
らかじめ作成しておいたバックアップコピーの正しい名称と比較することによっ
て行われる。このことは、線量計算アルゴリズムを呼び出すたびに自動的に行わ
れる。

【００８０】最新の基礎データセットの値と、バックアップコピーの対応する値が一致する
かどうかも検査して、基礎データセットが不正に改変されていないことを保証し
なければならない。この場合にも、最新の基礎データセットの内容とバックアッ
プコピーとの比較は、特に照射ブロックの前ごとにスタートさせられるべきコン
ピュータプログラムによって行われる。

【００８１】ＤＩＮ６８７３第５編「照射計画作成システム」によれば、さらに、基礎デー
タセットの基準値の試験が月に１回必要である。この下位項目は、重イオンを用
いる本照射計画作成においては不要である。なぜなら深部線量分布、すなわち深
さの関数としてのエネルギー損失データが、初期フルエンスに関する絶対値とし
て保存されているからである。つまり、線量について特別な基準値は記録されて
いない。使用する基礎データセットは、すでに上に説明したようにして検査され
る。

【００８２】照射計画作成の検査にあたって重要な側面は、計画された照射について、既存
の基礎データと使用する線量計算アルゴリズムとに依存してイオンビーム治療シ
ステムで自動的に実行される線量計算の精度のチェックであり、ここでは均質な
媒体の照射と不均質な媒体の照射とを区別しなければならない。いずれの場合で
も線量計算の検査は模型を使用することによって実行され、この点について以下
に詳しく説明する。

【００８３】均質な媒体について算出された線量をチェックするために、イオンビーム治療
システムの照射計画作成プログラムで、算出された物理的線量を実験的に検証し
たい複数の測定点、たとえば１０個の測定点を、算出された線量分布ないしＣＴ
断面で定義することができる。この検証は水ファントムで行われ、所望の測定点
に対応する水ファントムの座標にイオン化チャンバーが位置決めされる。照射計
画作成プログラムが、個々の測定点について、水エネルギー線量値に加えて、使
用する模型におけるその座標も算出する。次いで、照射計画作成プログラムによ
って算出された制御パラメータで模型を照射し、このとき、イオン化チャンバー
によって検出された値はエネルギー線量値に換算して、算出された線量値を検証
する。

【００８４】この検証を複数の照射計画について実施し、このとき有利には６通りの典型的
な照射計画を検証し、そのうち３つの計画は水ファントムで設計された目標容積
を対象としており、３つは患者の照射を対象とするものである。後者の照射計画
は、それ以後、標準患者計画として利用する。照射計算プログラムによって算出
された値は、実行されるべき恒常性試験のための基準値として用いられる。

【００８５】介入閾値としては、算出された照射線量値と測定された照射線量値との差異が
全体で、すなわち平均で、目標照射容積の線量の最大±５％でなければならない
と規定される。さらに、個々の測定点についての最大の差異が±７％でなければ
ならないと規定される。

【００８６】上に説明したやり方は、特に、イオンビーム治療システムの検収試験を対象と
するものである。恒常性試験については、算出された線量分布の恒常性を検査し
、これを実験で定められるべき線量分布と比較するために、上に説明した標準計
画のうちそれぞれ２つを検証すれば足りる。恒常性試験は、照射ブロックの前ご
とに実施するのが望ましい。

【００８７】基礎データ、使用する照射計算アルゴリズム、および使用する不均質媒体の近
似物に依存した線量算定の精度を検査するには、球状の固体ファントムを使用す
ることができ、この固体ファントムは水当量の材料でできており、さまざまな不
均質な物体をシミュレーションするために中に異なる不均質物を挿入することの
できる個々の層から構成されている。このような不均質物は、繊維当量の種々の
材料（たとえば肺、軟骨または硬骨、軟部、固形水などの素材に合わせる）、な
いしは単に空気（円板を使用しない場合）からなる円板である。この場合にも、
ファントムに最大１０個の測定点を検証のために定義し、これらの測定点で、そ
れぞれ照射計画作成プログラムからの照射線量の算出と、同時に測定をするワン
セットのイオン化チャンバーでの照射線量の検出とを両方とも行って、比較をす
る。

【００８８】検収試験をするため、希薄な不均質性と濃厚な不均質性をもつ種々の材料（た
とえば空気／水と骨／水）の境界層の背後で、算出された線量分布を調べるため
の３つの異なる模型合成を実施することが提案される。

【００８９】不均質な媒体について算出された線量値を検査するときも、許容閾値として、
すべての測定点で算出された線量値と測定された線量値の最大の平均誤差±５％
を許容し、個々の測定点についての最大誤差±７％を許容することが提案される
。恒常性試験をするため、先に説明したテストを照射ブロックの前ごとに実施す
ることができる。

【００９０】同様に、不規則に成形された試験模型を用いて線量計算を検証することができ
る。この場合には、水当量の材料でできていて、たとえば人間の身体を模倣した
試験模型を使用する。先ほど説明したように、模型で最大１０個の測定点を検証
のために定義する。さらに、頭部模型の適当な目標照射容積についての照射パラ
メータを規定し、定位的な底面リングで試験模型を調節する。次いで、イオン治
療システムの照射計画作成プログラムによって算出された、選択した測定点にお
ける水エネルギー線量の値を、イオン化チャンバーによって当該測定点で測定さ
れた値を使って比較し、このとき同じく全測定点についての誤差は、目標照射容
積の線量の最大±５％でなければならず、それに対してそれぞれ個々の測定点に
ついては±７％の最大誤差が許容される。恒常性試験をするため、このテストを
照射ブロックの前ごとに実施することができる。

【００９１】照射計画の検査におけるさらに別の側面は、幾何学的な構造（たとえば目標照
射容積や患者の輪郭の構造）や、画像生成から位置決めまでの計画パラメータの
正確な伝達を保証するために、イオンビーム治療システムで採用される画像生成
法の試験に関するものである。この目的のため、算出された不均質な媒体中の照
射線量値を検証する場合と同じく、円板状または環状の挿入部をもつ模型を使用
することができ、この場合、不均質な挿入部はさらにそれぞれ異なる直径を有し
することができる。模型から画像を記録し、回転架台８（図２参照）での３つの
主方向についてこうして得られたＣＴデータから、デジタル式のＸ線再構成を算
出する。次いで、Ｘ線位置決めシステムのＸ線写真を用いて、計画の幾何学形状
の検証を３つの主方向で実施する。このようなやり方は、図２に示す患者寝台９
のさまざまな角度のもとで実行することができ、たとえば０°と４５°と９０°
で実行することができる。このようにして不均質物の形状と位置が、デジタル式
のＸ線再構成で、Ｘ線位置決めシステムのＸ線写真に関して検証される。この場
合の許容閾値としては、最大に位置誤差と、模型のリングの形状に関する最大の
誤差とが、いずれも２ｍｍでなければならないと規定される。恒常性試験は、同
じく照射ブロックの前ごとに実施することができる。

【００９２】動作安全性を向上させるためには、さらに、イオンビーム治療システムで採用
される照射計画作成プログラムの保守と改良の監視が必要である。照射計画作成
プログラムを改良した後、誤って違うバージョンを使用してしまう可能性がある
。こうした事態を回避し、さまざまなモジュールの常に正しいバージョンが使用
されることを保証するため、イオンビーム治療システムの管理システムは、照射
計画作成プログラムが呼び出されるたびに、バージョン番号が各プログラムの日
付とともに表示され、これをユーザーが記録簿の日付と比較するように構成され
る。

【００９３】同様に、照射計画作成プログラムが改良された場合、すなわち新しいバージョ
ンが存在している場合、その新しいバージョンがあらためて検収試験を受けた後
でなければ有効にならないことが保証されなければならない。このことは、均質
な媒体と、不均質な媒体と、不規則に成形された模型とについて線量分布一式を
先に述べたようにして算出し、これをバックアップコピーとして保存することに
よって行われる。新しいプログラムバージョンを使用するとき、新しいプログラ
ムバージョンの機能性を検証するために、この保存された線量値を基準値または
参照値として利用することができる。なぜなら新しいプログラムバージョンを使
用したときでも、同一の模型については同一の線量値が算出されなければならな
いからである。したがってこのような検査は、照射計画作成プログラムが変更さ
れるたびに実施するべきである。

【００９４】試験システムのさらに別の側面は、ラスタスキャン工程と線量計測法の検査に
関するものである。

【００９５】この場合、この試験分野の第1の試験側面は、本実施例では（すでに説明した
ように）広面積のイオン化チャンバーで構成される、イオンビーム治療システム
の粒子数モニタ手段ないし粒子数監視手段を対象としている。

【００９６】この点に関しては、たとえばこのようなイオン化チャンバーの較正係数の恒常
性を検査することができる。なぜなら較正係数は、空気密度変動の枠内でしか変
化してはならないからである。ラスタスキャナの両方のイオン化チャンバーは、
イオン化チャンバーの監視単位またはモニタ単位ごとに、粒子数に関して較正さ
れる。この較正は、粒子の照射エネルギーと、ラスタスキャナのステップ幅Δｘ
およびΔｙとに依存する較正係数Ｋによって表され、すなわちＫ＝Ｋ（Ｅ，Δｘ
，Δｙ）である。イオン化チャンバーの較正は、ラスター化された均質な照射フ
ィールドにおける線量測定によって行われ、基準条件からの逸脱を修正し、イオ
ン化チャンバーの表示を水エネルギー線量Ｄ_scanに換算する。較正係数は次式に
基づいて算出される：Ｋ（Ｅ，Δｘ，Δｙ）＝（Ｄｓａｎ／Ｍｉ）・Δｘ・Δｙ／（Ｓ（Ｅ）／ρ）（Ｓ（Ｅ）／ρ）＝照射エネルギーＥのときの¹²Ｃの質量阻止能、およびＭ＝イオン化チャンバーの座標点ｉあたりのモニタ単位。

【００９７】関連するエネルギー領域（たとえば８０Ｍｅｖ／ｕから４３０ＭｅＶ／ｕの間
）は、複数のステップで測定される。それぞれ検査されるイオン化チャンバーの
測定部位はアイソセンタ１０にあり、このときイオン化チャンバーないし線量計
は固体模型の中に配置される。照射計画の土台にもなっている¹²Ｃの質量阻止能
の同じ表を使用する。このようにして、エネルギーＥとステップ幅Δｘ，Δｙと
に依存してワンセットの較正係数Ｋが得られ、このとき基準値からの差異は、そ
れぞれの較正係数について最大で±３％であってよいと規定される。この較正係
数のセットから、少なくとも３つの値を検査するのが望ましい。恒常性試験をす
るため、こうした試験方法を毎日実施するべきである。

【００９８】イオン化チャンバーの予備選択された同じモニタ単位は、常に同じ線量表示に
つながらなくてはならないので、線量の恒常性も検査しなければならない。そこ
で、ラスタスキャナないしその磁石１３，１４によって生成または走査される立
方体の照射容積の中心点における線量の恒常性を、イオン化チャンバーの較正係
数のセットに依存して検査することが推奨される。この目的のために参照値を得
るために、アイソセンタ１０がその前側表面の正確に中心に位置するように位置
決めされた模型で線量を測定する。このとき照射は、辺の長さが５ｃｍの照射立
方体または線量立方体の内部で行われ、測定地点としての立方体の中心点は、１
１，３ｃｍの水当量の深さに配置される。（線量立方体を生成するための制御デ
ータの計算は、ＣＴベースの照射計画によって行われる。このステップについて
は、水ファントムへのビーム入射地点にアイソセンタ１０を置くのが目的に適っ
ている。さらに、選択された測定深さは、異なるテストについて測定装備品を簡
素化することを可能にする）。このようにして求めた照射線量が、参照線量とし
て記憶される。そして以後に測定された実際の線量値を、この参照線量と比較す
ることができ、このとき実際の線量と公称線量（参照線量）との間の±３％の最
大誤差が許容される。この場合、毎日の恒常性試験を実施するのが望ましい。

【０９９】粒子数モニタないしイオン化チャンバーに対する影響パラメータも検査しなけ
ればならず、この場合、特に粒子フルエンスと粒子流に対する較正係数Ｋの依存
性が検査される。いずれの場合でも、毎年の恒常性試験を実施するのが望ましい
。

【０１００】粒子フルエンスに対する較正係数の依存性を検査するには、較正係数の恒常性
を検査する場合と基本的に同じ方法を実施する。測定は、５ｘ５ｃｍ²の面積で
、それぞれ同じビーム強度をもつ１５０ＭｅＶ／ｕ，２５０ＭｅＶ／ｕおよび３
５０ＭｅＶ／ｕのエネルギーで照射される模型で行う。イオン化チャンバーは、
照射される面の中央に配置される。イオン化チャンバーのモニタ値は、測定地点
で０，２Ｇｙ，０，５Ｇｙないし１Ｇｙの線量が生じるように設定される。この
ように異なるモニタ値について、実際の線量と公称線量との間の一致が検出され
、このとき±３％の最大誤差が許容される。この狭い許容差を守ることは有意義
であり、実行可能でもある。

【０１０１】粒子流に対する較正係数の依存性を検査するには、同様に、較正係数の恒常性
を検査するときと基本的に同じ方法を適用する。ただしこの場合には線量を一定
に保ち、ビーム強度をそれぞれ高い値と、中程度の値と、低い値とに設定して、
異なる強度についての実際の照射線量と公称の参照線量との一致を検査すること
ができる。この場合にも±３％の最大誤差が許容される。

【０１０２】イオン化チャンバーないし粒子数モニタに関しては、ビーム長さに対するこれ
らの較正係数の依存性も検査するのが望ましい。基本的には、較正係数の恒常性
を検査するときと同じ方法を実施するが、ここでは先に説明した線量恒常性の検
査のときと同じ構成を適用する。測定は、辺の長さが５ｃｍの、ラスタスキャナ
１３，１４の照射容積ないし照射立方体で行うが、ただし側方へ２ｃｍと６ｃｍ
だけオフセットして行う。このときイオン化チャンバーのモニタ値は、照射容積
の中心に１Ｇｙの照射線量が生じるように設定する。イオン化チャンバーの表示
を検査するときは、側方で測定した値が、中央で測定した値から３％以上異なっ
ているべきでない。この場合にも毎年の恒常性試験が推奨される。

【０１０３】この試験分野のさらに別の試験側面はラスタスキャナ１３，１４の線量分布の
検査に関わるものであり、この場合、深部線量分布と線量横方向分布とがいずれ
も検査される。

【０１０４】深部線量分布の均質性は、選択した照射エネルギーと、使用するイオン化チャ
ンバーの照射エネルギー値あたりの選択したモニタ値とに依存して検査する。深
部線量均質性は、選択したエネルギーとその恒常性とに決定的に左右されるから
である。この目的のため、ラスタスキャナ磁石１３，１４で模型にあらためて直
方体または立方体の照射容積を生成し、層（エネルギー）のそれぞれの座標点に
ついて一定の粒子レイアウト、ただし層ごとに異なる層レイアウトを使用して、
照射立方体に均質な線量分布が生じるようにする。複数の線量計（イオン化チャ
ンバー）、たとえば１０個のイオン化チャンバーが異なる水当量の深部で測定を
行い、このときイオン化チャンバーは、複数のイオン化チャンバーが相前後して
照射されないように位置決めされる。照射立方体の辺の長さはたとえば２，５ｃ
ｍ，５ｃｍおよび１０ｃｍであり、イオン化チャンバーの測定は、５ｃｍ，１２
，５ｃｍないし２０ｃｍのそれぞれ立方体の照射容積の中心点の深部について実
施する。モニタ値は、それぞれの照射容積の中央に、照射計画によって設定され
た照射線量が生じるように、照射計画に基づいて規定する。実際の測定値と参照
値を比較することで、イオン化チャンバーの表示の変動幅を検査することができ
る。±５％の最大誤差を許容可能である。この許容限度を越えているときは、シ
ステムに介入をして、過度の誤差を修正しなければならない。恒常性試験をする
ため、上に説明した試験方法を照射ブロックの前ごとに実施するのが望ましい。

【０１０５】ラスタスキャナの線量横方向分布をエネルギーに依存して検査して、使用する
どの照射エネルギーのときでもラスタスキャン法の均質性が保証されることを確
保する。この場合、イオン化チャンバーモニタ値が不変で、照射エネルギー（た
とえば１００ＭｅＶ／ｕ，１５０ＭｅＶ／ｕ，２００ＭｅＶ／ｕ，２５０ＭｅＶ
／ｕ，３００ＭｅＶ／ｕおよび３５０ＭｅＶ／ｕ）とビームフィールドがそれぞ
れ異なっているとき、照射線量はビーム方向に対して垂直に、同時に測定をする
複数のイオン化チャンバーによって判定される。それと同時に線量計ないしイオ
ン化チャンバーの手前に、外気で黒化分布が検証フィルムの上に生成される。ラ
スタスキャナ１３，１４によって、たとえば５ｃｍ，１０ｃｍおよび１８ｃｍの
側面をもつ面が生成され、このとき照射線量はそれぞれ約１Ｇｙであるのが望ま
しい。イオン化チャンバーないし検証フィルム黒化の修正された表示の標準誤差
を検査し、このとき基準値から±５５の最大誤差を許容可能である。基準値から
許容可能でない逸脱は修正して、実際に存在している測定条件への適合化を図る
。恒常性試験は、照射ブロックの前ごとに実施するのがよく、この場合には検証
フィルムを使用して、当該検証フィルムの黒化の監視をすれば十分である。

【０１０６】この試験分野のさらに別の試験側面は、ラスタスキャン法でのフィールド形状
の検査に関わるものであり、このとき、選択した照射エネルギーに対する、ラス
タスキャナ１３，１４の特定の照射容積の空間位置の依存性が検査される。この
目的のため、ラスタスキャナ１３，１４によって立方体または直方体の照射容積
が生成され、このとき、層（エネルギー）のそれぞれの座標点について一定の粒
子レイアウト、ただし層ごとに異なるレイアウトが用いられて、照射立方体に均
質な線量分布が生じるようにする。このような条件のもとで、背後に検証フィル
ムがある楔型の固体模型へ照射をする。次いで、照射の中心点に対して相対的な
検証フィルム黒化の位置を判定する。

【０１０７】測定時には、照射フィールドの辺の長さはたとえば４ｃｍ，７ｃｍおよび１２
ｃｍであるのに対し、照射直方体または照射立方体のビーム方向の長さは２，５
ｃｍ，５ｃｍおよび１０ｃｍである。このとき測定は、それぞれ５ｃｍ，１２，
５ｃｍないし２０ｃｍのの照射容積の測定点の水当量深度について実施する。線
量計ないしイオン化チャンバーのモニタ値は、照射容積の中心に、照射計画に定
められた照射線量が生じるように、照射計画に基づいて設定する。フィールド境
界としては、黒化の縁部低下がプラトー値の５０％になる場所が定義される。遠
位のフィールド境界の位置、ならびにビーム方向で見て側方にあるフィールド境
界の位置を検査して、基準値と比較する。それぞれの方向で２ｍｍの相違は許容
可能であるが、そうでなければシステムの修正を行って、実際に存在している測
定条件にシステムを適合化させなくてはならない。このような試験方法は、恒常
性試験をするために照射ブロックの前ごとに実施すべきであり、この場合、先に
説明した各条件の中からそれぞれ３つの条件を選択すれば足りる。

【０１０８】最後に、この試験分野のさらに別の試験側面はシステム全体の検証に関わるも
のであり、それにより、適用される照射線量の大きさと空間性に関する精度を、
照射されるべきそれぞれの患者で検証できるようにして、システムの個々のコン
ポーネントの正しい協働を保証するようにする。この場合、均質な媒体の照射と
、不均質な媒体の照射とが区別される。

【０１０９】前者の場合、先ほど説明したような、均質な媒体について算出した線量分布と
測定した線量分布との一致の検証の場合と同じく、均質な模型を使用して、基本
的に同じ方法を実施するが、今度は個別の患者照射計画を基礎として用いるとい
う点だけが例外である。すべての測定点について、算出した照射線量と測定した
照射線量との相違を求め、このとき同じくすべての測定点についての５％の平均
誤差と、個々の測定点についての７％の誤差とが許容可能である。恒常性試験を
するため、このようなテストを照射ブロックの前ごとに実施するのが望ましい。

【０１１０】照射されるべき不均質な媒体を照射したときの精度を検査するため、同じく不
均質な模型を使用し、この場合には固体の水当量材料からなる、半径がたとえば
８ｃｍの半球状の模型の一回だけの準備として、照射計画を実行する。照射計画
のために模型の中心点はアイソセンタ１０にあり、模型の半球は照射方向と反対
を向いている。模型に異なる不均質物、たとえば直径がそれぞれ３ｃｍの円板の
形態の不均質物を挿入し、このとき、次のような密度をもつ、有利には７つの異
なる材料または不均質物を使用する：番号密度１０，００１（空気）２０，３０（肺）３１，０３５（固形水）４０，９２（脂肪）５１，０５（筋肉）６１，１４（軟骨）７１，８４（硬骨）

【０１１１】計画されている目標照射容積は、入射角が０°，＋４５°および−４５°であ
る３つの異なる照射方向について、半球の平坦な面にすぐ接する、半球模型のそ
れぞれ厚さ２ｃｍの層なので、照射容積の遠位の位置は後方の平坦面と一致する
ことになる。目標照射容積で計画されている均質な照射線量は１Ｇｙである。ラ
スタスキャナを制御するためのこのような制御データによって、３つの照射方向
で照射が実行され、このとき目標照射容積と、後方の各不均質物とのいずれにも
線量計（たとえばイオン化チャンバー）が位置決めされて、その表示が監視され
る。すべての測定点で求めたエネルギー線量は、目標照射容積の内部では１Ｇｙ
±５％の閾値を越えてはならないのに対し、目標照射容積より後方５ｃｍのとこ
ろでは、算出された照射線量と、目標照射容積に係る照射線量との±１０％の最
大誤差が許容可能である。さらに、すべての測定点については、測定した照射線
量の±５％の平均誤差がやはり許容可能であり、個々の測定点については±７％
の最大誤差が許容可能である。恒常性試験をするため、このような試験方法を照
射ブロックの前ごとに実施するのが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本イオンビーム治療システムで用いられる加速装置を示す、簡素化し
て模式化された図面である。

【図２】図２は、本イオンビーム治療システムで用いられる回転架台を示す図面である
。

【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２１日（２００１．５．２１）

【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)発明者ポッペンジーケル，クラウスドイツ国デー−64291 ダルムシュタット，プランクシュトラーセ１ (72)発明者シュルッド，ディエタードイツ国デー−64291 ダルムシュタット，プランクシュトラーセ１ (72)発明者ボス，ベルンドドイツ国デー−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 AE03 AG12 AG22 AJ04 AJ20 AN05 AP03 AP12 AR02 AR08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】イオンビーム治療システムの照射制御ユニットの検査方法で
あって、前記イオンビーム治療システムは −少なくとも１つのイオン源（１）と、 −処置ビーム（１１）の形態の、イオン源（１）のイオンを加速するための加速
器（２，５）と、 −少なくとも１つのビーム誘導チャンネル（６）を含み、加速器（２，５）から
少なくとも１つの照射場所へ患者の治療のために処置ビーム（１１）を誘導する
ビーム誘導システム（６，８）と、 −処置ビーム（１１）をそのビーム方向に対して直角に垂直方向ないし水平方向
に偏向させる垂直偏向手段（１３）と水平偏向手段（１４）とを有する、ビーム
誘導システム（６，８）に配置されたラスタスキャナ装置とを備えており、それ
により、処置ビーム（１１）はラスタスキャナ装置から照射場所のアイソセンタ
（１０）へと偏向させられ、アイソセンタ（１０）を取り囲む特定の面を走査し
、制御コンピュータのデータセットおよび永久記憶装置データと、測定センサの
パラメータと、スキャナ磁石の電流目標値とを検査する形式の方法において、中枢の制御コンピュータからフロントエンドプロセッサにロードされるべきデ
ータセットとプログラムが、ロードの後でリードバックされて初期データと比較
され、永久記憶装置データの永久的な記憶が検査され、スキャナ磁石電流の電流目標値が、磁石電流実際値と比較され、測定センサの較正検査が行われるようにしたことを特徴とする方法。
【請求項２】患者照射のために必要なすべての入力データが中枢の制御コ
ンピュータのシーケンス制御にロードされるようにしたことを特徴とする請求項
１記載の方法。
【請求項３】データのリードバックによって、ロードのときに通過するす
べてのデータバスが検査されるようにした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】リードバックされたデータと初期データとの間に差異が生じ
ると、診療設備コンピュータによって警告メッセージが表示されるようにしたこ
とを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】中枢の制御コンピュータと管理コンピュータがアラームに関
する情報を受け取るようにしたことを特徴とする請求項４記載の方法。
【請求項６】アラームのとき、診療設備コンピュータによってインタロッ
クユニットがリリースされず、患者用設備もリリースされないようにしたことを
特徴とする請求項３または４記載の方法。
【請求項７】管理システムのフロントエンドコンピュータでロードされ、
そこから実行されるすべてのプログラムおよびデータセットが、管理システムの
データ記憶装置にあるプログラムおよびデータセットと正確に一致することが確
認されることによって、確実な動作が行われたものとしたことを特徴とする請求
項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】専用のプログラムが、フロントエンドメモリの管理システム
のサーバーコンピュータにあるプログラムおよびデータセットを書き込んでこれ
をリードバックし、照射を行う前ごとに、自身のメモリにあるプログラムおよび
データと自動的に比較するようにしたことを特徴とする請求項１から７までのい
ずれか１項記載の方法。
【請求項９】リードバックされたデータと当初のデータセットとの相違が
あるたびにアラームが発せられるようにしたことを特徴とする請求項１から８ま
でのいずれか１項記載の方法。
【請求項１０】電流停止時に、最後の照射点が永久記憶装置データとして
利用されるようにしたことを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載
の方法。
【請求項１１】中断条件が発生したとき、照射点の番号が、電流停止にも
かかわらず永久記憶装置データとして保全されて記憶されるようにしたことを特
徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】データの永久的な記憶を検査するため、中枢の制御コンピ
ュータの管理システムが照射計画をロードされ、この計画がアクティブなビームなしに実行され、１つの照射場所から次の照射場所への人工的な切換が行われ、明確に定義された治療場所で、プロセッサカードのためのマルチフレームへの電
圧供給の停止が行われ、システムが再起動した後、最後の照射場所が読み出され、明確に定義された照射
場所と比較されるようにしたことを特徴とする請求項１から１１までのいずれか
１項記載の方法。
【請求項１３】永久的な記憶の検査が照射ブロックの前ごとに実施される
ようにしたことを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項記載の方法。
【請求項１４】電流停止後に読み取った値と、電流停止前に最後に存在し
ていた値との間に差異があるとき、療法システムが患者治療のためにリリースさ
れないようにしたことを特徴とする請求項１０から１３までのいずれか１項記載
の方法。
【請求項１５】スキャナ磁石電流の電流目標値が数値的および時間的に実
際値と比較され、この実際値は数値的にも時間的にも許容限度を越えないように
したようにしたことを特徴とする請求項１から１４までのいずれか１項記載の方
法。
【請求項１６】ｄｔ_x≦１７５μｓおよびｄｔ_y≦３２５μｓのあいだの２
Ａの電流跳躍に対する最大の調整時間が検査されるようにしたことを特徴とする
請求項１５記載の方法。
【請求項１７】ｄＩ＝０．３Ａの絶対的な電流精度が要求されるようにし
たことを特徴とする請求項１５または１６記載の方法。
【請求項１８】イオン化チャンバーの計数ガスの温度と圧力の較正検査と
監視が実施されるようにしたことを特徴とする請求項１から１７までのいずれか
１項記載の方法。
【請求項１９】計数ガスの圧力と温度が電子センサで測定されるようにし
たことを特徴とする請求項１から１８までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２０】測定値が管理システムによって検出され、そこに登録され
ている較正係数で絶対的な単位に換算されるようにしたことを特徴とする請求項
１９記載の方法。
【請求項２１】センサの較正が参照測定装置を使って行われるようにした
ことを特徴とする請求項１９または２０記載の方法。
【請求項２２】計数ガス圧と温度がデジタル式に検出されて記録されるよ
うにしたことを特徴とする請求項１９から２１までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２３】外部の空気圧とモニタシステムの場所の室温が、絶対的に
較正された装置で測定されるようにしたことを特徴とする請求項１９から２２ま
でのいずれか１項記載の方法。
【請求項２４】空気圧と室温の絶対値が毎日、参照装置で直接測定され、
管理システムによって表示される値と比較されて記録されるようにしたことを特
徴とする請求項１９から２３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２５】計数ガス圧と計数ガス温度の値が１分間に１回記録され、
これらの値の時間的な推移がグラフィック表示されるようにしたことを特徴とす
る請求項１９から２４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項２６】１日が経過する間に２０ｈＰａ／５Ｃ以上の差異が確認さ
れるとアラームが発せられるようにしたことを特徴とする請求項１８から２５ま
でのいずれか１項記載の方法。