JP2004167136A

JP2004167136A - Method and apparatus for charged particle beam irradiation

Info

Publication number: JP2004167136A
Application number: JP2002339087A
Authority: JP
Inventors: Hisahide Nakayama; 尚英中山; Kunio Moriyama; 國夫森山
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Control Systems Inc
Current assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Information and Control Systems Inc
Priority date: 2002-11-22
Filing date: 2002-11-22
Publication date: 2004-06-17

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charged particle beam irradiation apparatus integrating scan command value output devices outputting to two beam scanning electromagnet power sources, into one device in the charged particle beam irradiation apparatus for cancer treatment, or the like. <P>SOLUTION: A composite arithmetic unit 11 of a control device 10 composes command values of an X-axis command value memory 12A and a Y-axis command value memory 12B to form one command value pattern, adds a control bit, and stores it in a composite pattern memory 13 of a pattern generator 14. An X-axis scanning electromagnet power source 30A and a Y-axis scanning electromagnet power source 30B scan respectively by incorporating only the command values in a main scanning X-axis direction and an auxiliary scanning Y-axis direction based on the control bit. Pattern generators are reduced to one set, and two scanning electromagnet power sources can be controlled by one pattern generator. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、荷電粒子ビーム照射装置に係り、特に、加速器で得られた陽子線・重粒子線などの荷電粒子ビームを散乱させずに走査して患部に照射する荷電粒子ビーム照射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の荷電粒子ビーム照射装置は、交差する２方向に対応する２台のビームスキャン電磁石電源に対してそれぞれ独立に走査指令値を与えていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第２７０６５６５号公報（第４，５頁，図１）
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、ビームスキャン電磁石に励磁電流指令値を出力するためのパターン指令出力装置を２台独立して用意する必要があり、コストにもスペースにも無駄があった。
【０００４】
本発明の目的は、２台のビームスキャン電磁石電源へのスキャン指令値出力装置を１台に統合した荷電粒子ビーム照射装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、ビーム照射制御装置によりＸ軸スキャニング電磁石およびＹ軸スキャニング電磁石を制御し、高エネルギービームを走査し患部に照射する荷電粒子ビーム照射方法において、主走査Ｘ軸指令パターンＩｘｉに副走査Ｙ軸指令パターンＩｙｊを埋め込んで１つの時系列指令パターン
｛Ｉｋ｝＝Ｉｙ１，｛Ｉｘ１，…，Ｉｘｍ｝，
Ｉｙ２，｛Ｉｘｍ＋１，…，Ｉｘｎ｝，
…
を合成するとともに、Ｉｙｊ出力時にＯＮとなる制御ビットを付加し、｛Ｉｋ｝内の制御ビットが無い走査Ｘ軸指令パターンＩｘｉに基づいて、Ｘ軸スキャニング電磁石を制御し、｛Ｉｋ｝に埋め込まれた制御ビット付き副走査Ｙ軸指令パターンＩｙｊに基づいて、Ｙ軸スキャニング電磁石を制御する荷電粒子ビーム照射方法を提案する。
【０００６】
本発明は、また、ビーム照射制御装置によりＸ軸スキャニング電磁石およびＹ軸スキャニング電磁石を制御し、高エネルギービームを走査し患部に照射する荷電粒子ビーム照射装置において、ビーム照射制御装置が、Ｘ軸指令パターンＩｘｉとＹ軸指令パターンＩｙｊとを合成して１つの時系列指令パターン

にするとともに、Ｉｙｊ出力時にＯＮとなる制御ビットを付加する合成演算装置を備え、Ｘ軸スキャニング電磁石が、ＯＮとなる制御ビットが無い指令値を取り込む指令値更新回路を備え、Ｙ軸スキャニング電磁石が、ＯＮとなる制御ビットがある指令値を取り込む指令値更新回路を備えた荷電粒子ビーム照射装置を提案する。
【０００７】
より具体的には、２台のスキャン電磁石電源への指令値Ｉｘｉ，Ｉｙｊを１つの指令値Ｉｋに合成し、出力データの一部に制御ビットを設ける。この制御ビットは、指令値Ｉｙを出力する場合、「１」とし、それ以外の場合は「０」とする。
【０００８】
２台のスキャン電磁石電源においては、指令値Ｉｋを同時に受信し、制御ビットが「０」の場合は、Ｘ軸スキャン電磁石電源が指令値Ｉｋに基づいて動作し、Ｙ軸スキャン電磁石電源は指令値Ｉｋを無視し、前回値をホールドして動作する。制御ビットが「１」の場合は、Ｙ軸電磁石電源が指令値Ｉｋに基づいて動作し、Ｘ軸スキャン電磁石電源が指令値Ｉｋを無視し、前回値をホールドして動作する。
【０００９】
本発明は、見方を変えれば、高速スキャンを要するＸ軸スキャンの隙間にＹ軸方向で走査位置をずらしていくインクリメント信号を飛び飛びに埋め込み、１つの時系列指令パターンを生成することである。
【００１０】
その結果、２台のスキャン電磁石電源を１つの指令値で制御できるので、スキャン電磁石電源制御パターン発生装置の数を削減し、コストおよびスペースを節約できることになる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
次に、図１〜図５を参照して、本発明による荷電粒子ビーム照射装置の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は、本発明による荷電粒子ビーム照射装置の一実施形態の系統構成を示すブロック図である。本実施形態の荷電粒子ビーム照射装置は、イオン源１、主加速器２と、ガントリー３と、荷電粒子ビーム５を患部６に照射する照射ノズル４と、Ｘ軸スキャン電磁石７Ａと、Ｙ軸スキャン電磁石７Ｂと、Ｘ軸スキャン電磁石電源３０Ａと、Ｙ軸スキャン電磁石電源３０Ｂと、ビーム照射制御装置１０とからなる。
【００１３】
イオン源１は、陽子線などを発生する例えば直線加速器である。イオン源１で作られたビームは、例えばシンクロトロンなどの主加速器２により、必要なエネルギーにまで加速される。ビームのエネルギーは、患者体内の患部６の深さに合わせて決定される。得られたビームは、ガントリー３に送られ、所定の荷電粒子ビーム５として形成された後、照射ノズル４から患部６に照射される。
【００１４】
荷電粒子ビーム５は、ビーム方向に垂直な平面を走査し、患部６の２次元的形状に合わせて照射される。深さ方向は、ビームエネルギーを変えて制御される。
【００１５】
平面を走査するために、ガントリー３にスキャン電磁石７Ａ，７Ｂを設置してある。本明細書では、便宜上、スキャン電磁石７Ａが平面座標のＸ軸を走査し、スキャン電磁石７ＢがＹ軸を走査するとする。スキャン電磁石７Ａ，７Ｂは、それぞれスキャン電磁石電源３０Ａ，３０Ｂにより励磁される。
【００１６】
本実施形態のスキャン電磁石電源３０Ａ，３０Ｂは、ビーム照射制御装置１０からの指令値２０により、一括して制御される。
【００１７】
図２は、図１の荷電粒子ビーム照射装置におけるビーム照射制御装置１０の内部構成の一例を示すブロック図である。ビーム照射制御装置１０は、合成演算装置１１と、指令値メモリ１２Ａ，１２Ｂと、合成パターンメモリ１３を内蔵したパターン発生装置１４とを含んでいる。荷電粒子ビームのＸ，Ｙ方向の走査を制御するために、２つのスキャン電磁石電源３０Ａ，３０ＢへのＸ，Ｙの指令値が指令値メモリ１２Ａ，１２Ｂに格納されている。
【００１８】
合成演算装置１１は、これらの２つの指令値を１つのパターン指令値｛Ｉｋ｝２０に合成し、パターン発生装置１４の合成パターンメモリ１３に格納する。パターン指令値｛Ｉｋ｝２０は、２台のビームスキャン電磁石電源３０Ａ，３０Ｂに対して同時に与えられる。
【００１９】
合成は、例えば、

のようにする。指令値｛Ｉｘｉ｝１２Ａ，｛Ｉｙｊ｝１２Ｂは、ビーム照射対象患部の外形に合わせた電磁石電流設定指令値であり、予め決定されている。
【００２０】
ここでは、荷電粒子ビームをスキャンする方向Ｘ，Ｙのうち主走査のＸ方向が高速であり、副走査のＹ方向が低速とする。Ｙ方向のビーム位置を指令値Ｉｙ１により設定した後、｛Ｉｘ１，…，Ｉｘｍ｝の指令値を順次送出してＸ方向のビーム位置を走査し、Ｘ方向の１段目が終了すれば、指令値Ｉｙ２により、次段の走査に移る。
【００２１】
図３は、ビーム照射制御装置の指令値データ２０の構成の一例を示す図である。指令値データ２０において、各パターン指令値の一部に制御ビットを設ける。制御ビットは、指令値Ｉｋについて、元指令値がＩｘｉの場合は「０」とし、元指令値がＩｙｊの場合は「１」に設定する。
【００２２】
指令値Ｉｋを受ける各スキャン電磁石電源３０Ａ，３０Ｂは、制御ビットに基づいてその動作を決定する。したがって、１台のパターン発生装置１４によって、２台のスキャン電磁石電源３０Ａ，３０Ｂを制御できる。
【００２３】
図４は、図３の指令値データ２０とビーム照射領域との対応関係を示す図である。曲線は、荷電粒子ビームを照射すべき患部を表現している。スキャン電磁石電源３０Ｂが、Ｙ方向のビーム位置を指令値Ｉｙ１により設定した後、スキャン電磁石電源３０Ａが、｛Ｉｘ１，…，Ｉｘｍ｝の指令値を順次送出してＸ方向のビーム位置を走査する。
【００２４】
Ｘ方向の１段目が終了すれば、スキャン電磁石電源３０Ｂは、指令値Ｉｙ２により、２段目の走査に移動させる。そこで、スキャン電磁石電源３０Ａが、｛Ｉｘｍ＋１，…，Ｉｘｎ｝の指令値を順次送出してＸ方向のビーム位置を走査する。
【００２５】
Ｘ方向の２段目が終了すれば、スキャン電磁石電源３０Ｂは、指令値Ｉｙ３により、３段目の走査に移動させる。そこで、スキャン電磁石電源３０Ａが、｛Ｉｘｎ＋１，…，Ｉｘｏ｝の指令値を順次送出してＸ方向のビーム位置を走査する。
【００２６】
以下、同様の走査を繰り返し、１５段目のＸ方向のビーム位置を走査すると、患部６への走査が完了する。
【００２７】
なお、図４において、各照射領域要素が長方形であるのは、参照符号を表記する都合であって、現実の縦横比を示しているわけではない。
【００２８】
図５は、本発明によるスキャン電磁石電源３０Ａ，３０Ｂの構成の一例を示すブロック図である。スキャン電磁石電源３０Ａは、指令値更新回路３１Ａと、偏差検出回路３２Ａと、制御演算回路３３Ａと、帰還演算回路３４Ａと、ビーム位置判定回路３５Ａとを含んでいる。
【００２９】
制御ビット＝１の場合、スキャン電磁石電源３０Ａは、指令値更新回路３１Ａにより、指令値Ｉｋを無視し、前回指令値をホールドする。スキャン電磁石電源３０Ｂは、指令値更新回路３１Ｂにより、制御ビット＝１の場合のみ、指令値を受け付けてＹ軸方向の位置を所定量だけ進める。
【００３０】
制御ビット＝０の場合、スキャン電磁石電源３０Ａは、指令値Ｉｋに従ってＸ方向に主走査し、スキャン電磁石電源３０Ｂは、ホールドされた指令値Ｉｋに従ってＹ軸方向の位置を保つ。
【００３１】
各スキャン電磁石電源３０Ａ，３０Ｂにおいては、帰還演算回路３４Ａ，３４Ｂがフィードバック量を演算し、偏差検出回路３２Ａ，３２Ｂが目標位置とフィードバック量との偏差を検出し、制御演算回路３３Ａ，３３Ｂがその誤差に基づいて荷電粒子位置を制御演算し、スキャン電磁石７Ａ，７Ｂ電流を定電流制御する。
【００３２】
本実施形態では、ビーム位置判定回路３５Ａ，３５Ｂが、所定以下の偏差値である場合にビーム位置条件信号３６Ａ，３６Ｂを出力する。この信号の有無により、ビーム位置が所定範囲内の位置に制御されていることを判定できる。
【００３３】
本実施形態によれば、加速器の荷電粒子ビーム照射装置において、２台のスキャン電磁石電源を１つの指令値で制御できるので、スキャン電磁石電源制御パターン発生装置の数を削減し、コストおよびスペースを節約可能で、高信頼性の荷電粒子ビーム照射装置を実現できる。
【００３４】
また、ビーム位置が適切に制御されていることを電磁石電源の動作から判定できるので、安全な治療が可能となる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によれば、加速器の荷電粒子ビーム照射装置において、２台のスキャン電磁石電源を１つの指令値で制御できるので、スキャン電磁石電源制御パターン発生装置の数を削減し、コストおよびスペースを節約可能で、高信頼性の荷電粒子ビーム照射装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による荷電粒子ビーム照射装置の一実施形態の系統構成を示すブロック図である。
【図２】図１の荷電粒子ビーム照射装置におけるビーム照射制御装置の内部構成の一例を示すブロック図である。
【図３】ビーム照射制御装置の指令値データの構成の一例を示す図である。
【図４】図３の指令値データとビーム照射領域との対応関係を示す図である。
【図５】本発明によるスキャン電磁石電源の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１イオン源
２主加速器
３ガントリー
４照射ノズル
５荷電粒子ビーム
６患部
７ＡＸ軸スキャン電磁石
７ＢＹ軸スキャン電磁石
１０ビーム照射制御装置
１１合成演算装置
１２ＡＸ軸指令値メモリ
１２ＢＹ軸指令値メモリ
１３合成パターンメモリ
１４パターン発生装置
２０指令値
３０ＡＸ軸スキャン電磁石電源
３０ＢＹ軸スキャン電磁石電源
３１指令値更新回路
３２偏差演算回路
３３制御演算回路
３４帰還演算回路
３５ビーム位置判定回路
３６ビーム位置条件信号[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a charged particle beam irradiation apparatus, and more particularly, to a charged particle beam irradiation apparatus that scans a charged particle beam such as a proton beam or a heavy particle beam obtained by an accelerator without scattering the beam to irradiate an affected part.
[0002]
[Prior art]
In the conventional charged particle beam irradiation apparatus, a scanning command value is independently given to two beam scanning electromagnet power supplies corresponding to two intersecting directions (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 2706565 (

pages

4, 5 and FIG. 1)
[Problems to be solved by the invention]
In the above prior art, two pattern command output devices for outputting the excitation current command value to the beam scan electromagnet need to be prepared independently, and there is no waste in cost and space.
[0004]
An object of the present invention is to provide a charged particle beam irradiation apparatus in which a scan command value output device for two beam scan electromagnet power supplies is integrated into one.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a charged particle beam irradiation method for controlling an X-axis scanning electromagnet and a Y-axis scanning electromagnet by a beam irradiation control device to scan a high energy beam and irradiate an affected part with a main scanning X By embedding the sub-scanning Y-axis command pattern Iyj in the axis command pattern Ixi, one time-series command pattern {Ik} = Iy1, {Ix1,..., Ixm},
Iy2, {Ixm + 1, ..., Ixn},
…
And a control bit that is turned on at the time of output of Iyj is added, and based on the scanning X-axis command pattern Ixi having no control bit in {Ik}, the X-axis scanning electromagnet is controlled and embedded in {Ik}. A charged particle beam irradiation method for controlling the Y-axis scanning electromagnet based on the sub-scanning Y-axis command pattern with control bits Iyj is proposed.
[0006]
The present invention also provides a charged particle beam irradiation device that controls an X-axis scanning electromagnet and a Y-axis scanning electromagnet by a beam irradiation control device to scan a high-energy beam and irradiate an affected area with the beam irradiation control device. The pattern Ixi and the Y-axis command pattern Iyj are combined to form one time-series command pattern.

The X-axis scanning electromagnet includes a command value update circuit that takes in a command value having no control bit to be turned on, and the Y-axis scanning electromagnet includes a command value update circuit that adds a control bit that is turned on when Iyj is output. , A charged particle beam irradiation device provided with a command value updating circuit for taking in a command value having a control bit that is turned on.
[0007]
More specifically, the command values Ixi and Iyj to the two scanning electromagnet power supplies are combined into one command value Ik, and a control bit is provided in a part of the output data. This control bit is set to “1” when the command value Iy is output, and is set to “0” otherwise.
[0008]
In the two scanning magnet power supplies, the command value Ik is simultaneously received, and when the control bit is “0”, the X-axis scanning magnet power supply operates based on the command value Ik, and the Y-axis scanning magnet power supply receives the command value. It operates by ignoring Ik and holding the previous value. When the control bit is “1”, the Y-axis electromagnet power supply operates based on the command value Ik, and the X-axis scan electromagnet power supply ignores the command value Ik and operates with the previous value held.
[0009]
In other words, the present invention is to generate one time-series command pattern by embedding an increment signal for shifting the scanning position in the Y-axis direction in a gap of the X-axis scanning requiring high-speed scanning.
[0010]
As a result, since two scan electromagnet power supplies can be controlled by one command value, the number of scan electromagnet power control pattern generators can be reduced, and cost and space can be saved.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, an embodiment of a charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0012]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an embodiment of a charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention. The charged particle beam irradiation apparatus according to the present embodiment includes an ion source 1, a main accelerator 2, a gantry 3, an irradiation nozzle 4 for irradiating an affected part 6 with a charged particle beam 5, an X-axis scan electromagnet 7A, and a Y-axis scan electromagnet. 7B, an X-axis scan electromagnet power supply 30A, a Y-axis scan electromagnet power supply 30B, and a beam irradiation control device 10.
[0013]
The ion source 1 is, for example, a linear accelerator that generates a proton beam or the like. The beam generated by the ion source 1 is accelerated to a required energy by a main accelerator 2 such as a synchrotron. The energy of the beam is determined according to the depth of the affected area 6 in the patient. The obtained beam is sent to the gantry 3, formed as a predetermined charged particle beam 5, and then irradiated from the irradiation nozzle 4 to the affected part 6.
[0014]
The charged particle beam 5 scans a plane perpendicular to the beam direction and is irradiated according to the two-dimensional shape of the affected part 6. The depth direction is controlled by changing the beam energy.
[0015]
Scanning

electromagnets

7A and 7B are provided on the gantry 3 to scan a plane. In this specification, for convenience, it is assumed that the scanning electromagnet 7A scans the X axis of the plane coordinates and the scanning electromagnet 7B scans the Y axis.

Scan electromagnets

7A and 7B are excited by scan

electromagnet power supplies

30A and 30B, respectively.
[0016]
The scan

magnet power supplies

30A and 30B of the present embodiment are controlled collectively by a command value 20 from the beam irradiation control device 10.
[0017]
FIG. 2 is a block diagram showing an example of an internal configuration of the beam irradiation control device 10 in the charged particle beam irradiation device of FIG. The beam irradiation control device 10 includes a synthesis operation device 11,

command value memories

12A and 12B, and a pattern generation device 14 having a built-in synthesis pattern memory 13. In order to control the scanning of the charged particle beam in the X and Y directions, X and Y command values for the two scanning

electromagnet power supplies

30A and 30B are stored in

command value memories

12A and 12B.
[0018]
The synthesis operation device 11 synthesizes these two command values into one pattern command value {Ik} 20, and stores it in the synthesis pattern memory 13 of the pattern generation device 14. The pattern command value {Ik} 20 is given to two beam scan

electromagnet power supplies

30A and 30B at the same time.
[0019]
Synthesis is, for example,

Like The command values ｛Ixi｝ 12A and ｛Iyj｝ 12B are electromagnet current setting command values adapted to the outer shape of the affected part of the beam irradiation target, and are determined in advance.
[0020]
Here, of the charged particle beam scanning directions X and Y, the main scanning X direction is high speed and the sub scanning Y direction is low speed. After setting the beam position in the Y direction by the command value Iy1, command values {Ix1,..., Ixm} are sequentially transmitted to scan the beam position in the X direction. With the value Iy2, the scanning of the next stage is started.
[0021]
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the command value data 20 of the beam irradiation control device. In the command value data 20, a control bit is provided in a part of each pattern command value. The control bit is set to “0” for the command value Ik when the original command value is Ixi and to “1” when the original command value is Iyj.
[0022]
Each of the scanning

electromagnet power supplies

30A and 30B receiving the command value Ik determines its operation based on the control bit. Therefore, two scan

electromagnet power supplies

30A and 30B can be controlled by one pattern generator 14.
[0023]
FIG. 4 is a diagram showing the correspondence between the command value data 20 of FIG. 3 and the beam irradiation area. The curve represents the affected area to be irradiated with the charged particle beam. After the scanning electromagnet power supply 30B sets the beam position in the Y direction by the command value Iy1, the scanning electromagnet power supply 30A sequentially sends the command values {Ix1,..., Ixm} to scan the beam position in the X direction.
[0024]
When the first stage in the X direction is completed, the scanning electromagnet power supply 30B moves to the second stage scanning according to the command value Iy2. Therefore, the scanning electromagnet power supply 30A sequentially transmits the command values {Ixm + 1,..., Ixn} to scan the beam position in the X direction.
[0025]
When the second stage in the X direction ends, the scanning electromagnet power supply 30B moves to the third stage scanning according to the command value Iy3. Therefore, the scanning magnet power supply 30A sequentially sends out the command values of {Ixn + 1,..., Ixo} to scan the beam position in the X direction.
[0026]
Hereinafter, the same scanning is repeated, and scanning of the beam position in the X direction at the fifteenth stage completes the scanning of the diseased part 6.
[0027]
In FIG. 4, the rectangular shape of each irradiation area element is for convenience of describing reference numerals, and does not indicate an actual aspect ratio.
[0028]
FIG. 5 is a block diagram showing an example of the configuration of the scan

magnet power supplies

30A and 30B according to the present invention. The scan magnet power supply 30A includes a command value update circuit 31A, a deviation detection circuit 32A, a control operation circuit 33A, a feedback operation circuit 34A, and a beam position determination circuit 35A.
[0029]
When the control bit is 1, the scan magnet power supply 30A ignores the command value Ik and holds the previous command value by the command value update circuit 31A. The scan electromagnet power supply 30B receives the command value and advances the position in the Y-axis direction by a predetermined amount only when the control bit = 1 by the command value update circuit 31B.
[0030]
When the control bit = 0, the scanning electromagnet power supply 30A performs main scanning in the X direction according to the command value Ik, and the scanning electromagnet power supply 30B maintains the position in the Y-axis direction according to the held command value Ik.
[0031]
In each of the scan

magnet power supplies

30A and 30B, the

feedback calculation circuits

34A and 34B calculate the feedback amount, the

deviation detection circuits

32A and 32B detect the deviation between the target position and the feedback amount, and the

control calculation circuits

33A and 33B perform the calculation. The position of the charged particles is controlled and calculated based on the error, and the currents of the

scanning electromagnets

7A and 7B are controlled with a constant current.
[0032]
In this embodiment, the beam

position determination circuits

35A and 35B output the beam position condition signals 36A and 36B when the deviation value is equal to or smaller than a predetermined value. Based on the presence or absence of this signal, it can be determined that the beam position is controlled to be within a predetermined range.
[0033]
According to the present embodiment, in the charged particle beam irradiation device of the accelerator, the two scanning electromagnet power supplies can be controlled by one command value, so the number of scanning electromagnet power control pattern generators is reduced, and cost and space are saved. A highly reliable charged particle beam irradiation apparatus can be realized.
[0034]
In addition, since it is possible to determine from the operation of the electromagnet power supply that the beam position is appropriately controlled, safe treatment can be performed.
[0035]
【The invention's effect】
According to the present invention, in the charged particle beam irradiation device of the accelerator, two scan electromagnet power supplies can be controlled by one command value, so that the number of scan electromagnet power control pattern generators can be reduced, and cost and space can be saved. Thus, a highly reliable charged particle beam irradiation apparatus can be realized.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an embodiment of a charged particle beam irradiation apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an example of an internal configuration of a beam irradiation control device in the charged particle beam irradiation device of FIG.
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of command value data of a beam irradiation control device.
FIG. 4 is a diagram showing a correspondence relationship between command value data of FIG. 3 and a beam irradiation area.
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a configuration of a scan electromagnet power supply according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ion source 2 Main accelerator 3 Gantry 4 Irradiation nozzle 5 Charged particle beam 6 Affected part 7A X-axis scan electromagnet 7B Y-axis scan electromagnet 10 Beam irradiation control device 11 Synthesis operation device 1 2A X-axis command value memory 12 B Y-axis command value memory 13 Synthetic pattern memory 14 Pattern generator 20 Command value 30A X-axis scan magnet power supply 30B Y-axis scan magnet power supply 31 Command value update circuit 32 Deviation calculation circuit 33 Control calculation circuit 34 Feedback calculation circuit 35 Beam position determination circuit 36 Beam position condition signal

Claims

In a charged particle beam irradiation method of controlling an X-axis scanning electromagnet and a Y-axis scanning electromagnet by a beam irradiation control device to scan a high energy beam and irradiate an affected part,
One time-series command pattern by embedding the sub-scanning Y-axis command pattern Iyj in the main-scanning X-axis command pattern Ixi

And adding a control bit that is turned ON when the Iyj is output,
Controlling the X-axis scanning electromagnet based on the scanning X-axis command pattern Ixi without the control bit in the {Ik},
A charged particle beam irradiation method, comprising controlling the Y-axis scanning electromagnet based on the sub-scanning Y-axis command pattern with control bits Iyj embedded in the {Ik}.

In a charged particle beam irradiation device that controls an X-axis scanning electromagnet and a Y-axis scanning electromagnet by a beam irradiation control device to scan a high energy beam and irradiate an affected part,
The beam irradiation controller synthesizes the X-axis command pattern Ixi and the Y-axis command pattern Iyj to form one time-series command pattern.

And a combining operation device for adding a control bit that is turned ON when the Iyj is output,
The X-axis scanning electromagnet includes a command value update circuit that captures a command value having no control bit to be turned on,
A charged particle beam irradiation apparatus, characterized in that the Y-axis scanning electromagnet includes a command value updating circuit that takes in a command value having a control bit that turns on the Y-axis.