JP2005027681A

JP2005027681A - 荷電粒子治療装置及び荷電粒子治療システム

Info

Publication number: JP2005027681A
Application number: JP2003192535A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Ueno; 大介上野; Hiroharu Chiba; 大春千葉; Yasutaka Fujishima; 康剛藤島
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-07-07
Publication date: 2005-02-03
Also published as: US20050029472A1; US20060219948A1; US7465944B2

Abstract

【課題】本発明の目的は、加速器の専有時間を短縮化することにより患者のスループット向上を可能にする医療用加速器制御システムを揖供することにある。
【解決手段】照射室内に加速器側へのビーム要求用ハードスイッチを設け、そのハードスイッチ押下後に加速器側で所望のビーム照射準備を開始できるようにしたものである。
【効果】加速器の専有時間を短縮化できるので、患者のスループット増加による設備の利用効率向上の効果がある。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は荷電粒子治療装置及び荷電粒子治療システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
医療用加速器を用いた照射治療では、操作者は照射室で患者の位置決めを行い、そのあとに照射室から通路を通って照射操作室へ入り、照射操作室設置のコンソールから加速器制御側へと所望のビーム要求を行うことになる。照射室内の通路は放射線遮蔽の関係上、迷路状になっており出口の防護扉は遮蔽負荷が大きいため大型の電動扉となっている。このような技術は、例えば、特開平５−２２３９８７号公報に知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２２３９８７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術では、患者の位置決めが終了した後に操作者が照射室から迷路状の通路を通って照射操作室に至った後に、加速器側へとビームを要求し、その時点から加速器側で要求ビームの準備を開始するので、照射操作室の操作者は、ビームの輸送準備が整うまでの間しばらく待つ必要があった。
【０００５】
本発明の目的は、加速器を効率的に利用できるようにし、その専有時間を短縮化して患者のスループット向上を可能にすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を解決するために、本発明の医療用加速器制御システムは、照射室内にビーム要求用スイッチを設けたことにある。このように構成すると、ハードスイッチ押下後に加速器側で所望のビーム照射準備を開始できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面を用いて本発明の実施例を説明する。本実施例の医療用加速器制御システムは、荷電粒子ビームの発生から加速，蓄積を行う加速器本体と、加速器本体から出射される荷電粒子ビームを用いて照射治療を行う照射室１６と照射開始指令を出力する照射操作室４０３と、加速器本体の複数の構成要素の制御を主に行う制御装置４００と、主にその制御装置４００を設置し加速器設定調整用のユーザインターフェースが設置される加速器制御室５０１とから構成される。加速器本体は、荷電粒子ビームを発生する前段加速器１０と、前段加速器１０から発生した荷電粒子ビームを加速用シンクロトロン１３に輸送する低エネルギー輸送ビーム系（あるいは、単にビーム輸送系と称す。以下、同様）１１と、荷電粒子ビームの加速・蓄積・照射室１６への出射を行う加速用シンクロトロン（加速器）１３と、加速用シンクロトロン（加速器）１３から出射した。
【０００８】
荷電粒子ビームを複数の照射室１６に輸送する高エネルギービーム輸送系１５で構成される。ビーム輸送系１１は、荷電粒子ビームを偏向する偏向磁石２０と、荷電粒子ビームを加速用シンクロトロン１３に入射させる入射器２３と、荷電粒子ビームのビーム電流を測定する電流モニター３２０〜３２２とで構成される。
【０００９】
加速用シンクロトロン１３は、偏向磁石２０と、荷電粒子ビームの収束および発散を行う４極磁石２１と、荷電粒子ビームの位置を微調整するステアリング磁石２６と、荷電粒子ビームを加速する加速空胴２２と、電流モニター３３０〜
３３７とで構成される。
【００１０】
ビーム輸送系１５は、加速用シンクロトロン１３から荷電粒子ビームを出射させる出射器２７と、荷電粒子ビームを偏向する偏向磁石２０と、振り分け磁石
２８と、荷電粒子ビームのビーム電流を変化させるためのダンパー２９と、荷電粒子ビームの収束および発散を行う４極磁石２１と、荷電粒子ビームのビーム電流を測定する電流モニター３４０〜３４６と照射室１６とで構成される。
【００１１】
図２に加速器の動作監視および制御を行う制御装置４００を示す。所定のタイミングで加速器のビーム電流を測定するビーム電流測定装置４２と、前段加速器１０のカソード温度や、偏向磁石２０，４極磁石２１，ステアリング磁石２６の励磁電流などの制御量を所定のタイミングで測定する制御量測定装置４３と、所定のタイミングで加速器の各構成要素の制御量を設定する制御量設定装置４４と、ビーム電流測定装置４２によるビーム電流の測定，制御量測定装置４３による制御量の測定，制御量設定装置４４による制御量の設定、および加速器における荷電粒子ビームの入射，出射，加速，減速のためのトリガ信号（以下、各種トリガ信号と呼ぶ）を発生するトリガ発生装置４１と、すべての構成要素の制御量および制御のタイミングを決定する主制御装置４０とで構成されている。
【００１２】
次に、照射室および照射操作室について説明する。
【００１３】
図３に照射室１６を示す。照射室１６ａ乃至１６ｃいずれも実質的に同一に設定されている。照射室１６では、患者３７１が治療ベット３７２に横たえられている。治療ベットは治療台３７４に固定されている。加速器（具体的な例としては加速用シンクロトロンが用いられる。）１３で加速された陽子線は輸送系を介して陽子線照射ノズル３７３に導かれ患者３７１に照射される。陽子線照射ノズル３７３はガントリー３７５に固定されている。ガントリーは３６０度自由に回転可能であり、それに伴って、陽子線照射ノズル３７３は治療ベット３７２に相対して回転する。なお、図３の紙面上側に、ビーム要求用ハードスイッチ４０１が、また、遮蔽壁４０２を挟んで操作室１（４０３（ａ））が設けられている。
【００１４】
図４に照射室１６の詳細を示す。加速器制御室５０１へとビーム要求をするためのハードスイッチ４０１と、任意の方向から患者の患部へと照射を行うガントリー３７５と、患者を固定するための治療ベット３７４と、放射線を遮蔽するための迷路状になった通路（壁）４０６と防護扉４０５とから構成されている。
【００１５】
操作者は患者３７１を照射位置へと固定し、照射準備が完了すると照射室内に設置されている加速器制御室５０１へのビーム照射要求用のハードスイッチ４０１を押下する。この時点で、加速器制御室５０１では要求されたビームを照射するための加速器立ち上げが開始される。その後操作者は迷路状になった照射室通路４０６を通り、照射操作室４０３へと移動する。ビーム照射準備完了すると、加速器制御室５０１から照射操作室４０３へとビーム照射準備完了が伝えられる。そして照射室４０３の操作者は正しくビームがセットされていることを確認しビーム照射指令を要求することとなる。
【００１６】
図５は１つの照射室１６にビーム照射要求用ハードスイッチ４０１およびランプ５０２を設置した場合の実施例を示す。図５に示すように、照射室のハードスイッチ４０１を押下するとメタル信号で加速器制御室５０１にビーム照射準備指令を送信する。照射室１６からの要求を入出力装置５０３を介して受付けると、加速器１３側ではビーム照射要求信号に応じて予め求めておいた運転パターンをデータベースから検索し、ユニークに加速器１３の自動運転設定ファイルを決定する。ビーム照射準備が完了すると、加速器１３の専有状態を示すビーム要求受付け確認用の信号を照射室１６へと入出力装置を介してメタル信号で送信され、照射室１６のランプ表示が点灯となる。照射室１６の操作者は正しくビームがセットされていることを確認しビーム照射指令を要求することとなる。
【００１７】
図６は複数（３つ）の照射室１６ａ乃至１６ｃにビーム照射要求用ハードスイッチ４０１ａ乃至４０１ｃおよびランプを設置した場合の実施例を示す。基本的な動作としては照射室１６が１つの場合と同様であるが、照射ビーム要求が複数になるためその優先処理を行わなければならない。加速器１３側でのビーム要求受付けは先着順に行うものとし、ほぼ同時に２つ以上の照射室１６からのビーム照射準備要求を受けた場合は、各照射室１６に優先順位をあらかじめ決めておき、その優先順位に従ってビーム照射準備要求信号を受付けるものとする。加速器１３側により受付けが行われると加速器制御操作室５０１からビーム要求確認用の信号を受付けになった照射室１６へと入出力装置を介してメタル信号で送信され、該当照射室のランプ５０２の表示が点滅となる。
【００１８】
図７は複数（３つ）の照射室１６ａ乃至１６ｃにビーム照射要求用ハードスイッチおよび各照射室のビーム要求状態をを示すランプを設置した場合の実施例を示す。図８に示すように各照射室番号を記載された３つのランプをビーム照射要求ハードスイッチ４０１の付近に設ける。３つの各照射室１６のランプ表示を各照射操作室４０３に設置することにより各照射室１６の操作者はどの照射室１６で加速器が専有されていることと予約状況および照射の順番を確認することが可能となる。単一の照射室１６からの照射ビーム要求に関しては上述のとおりで、その動作に加えて、受付けが行われた照射室１６の専有状態を示す信号をすべての照射室１６の該当ランプ５０２ヘと加速器制御室５０１から入出力装置５０３を介して送信する。このときすべての照射室１６では、受付けられた照射室１６のランプ５０２は加速器の専有状態を示す点滅となる。２つ以上の照射室から照射ビーム要求があった場合は、受付けられた照射ビーム要求以外の照射ビーム要求に関して加速器１３の側から予約状態を示す信号をすべての照射室１６へと入出力装置５０３を介してメタル信号で送信される。このときすべての照射室１６で、予約状態を示す該当照射室１６のランプ５０２は予約状態を示す点灯表示となる。このようにランプ５０２の表示は、上述のように専有状態，予約状態，非専有状態で、例えばそれぞれ点減・点灯・消灯のようにランプ表示を変化させることで操作者に視覚的に容易に各照射室１６の状態が確認できる。ある照射室での照射が完了すると、加速器制御側で照射完了信号が自動的にすべての照射室１６に送信され、すべての照射室１６のランプが消灯となる。その後加速器１３の側から予約待ちの照射室１６の受付けを示す照射ビーム要求受付信号をすべての照射室に送信し、該当ランプは点減表示となる。
【００１９】
【発明の効果】
以上説明したとおり、本発明によれば、加速器の専有時間を短縮化でき、患者のスループット増加による設備の利用効率を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に関する一実施例を示す全体構成図である。
【図２】加速器制御の詳細を示す図である。
【図３】照射室と照射室操作室の位置関係を示す図である。
【図４】照射室の詳細を示す斜視図である。
【図５】加速器制御の詳細を示す断面図である。
【図６】操作室から加速器への信号の流れ図である。
【図７】操作室から加速器への信号の流れ図である。
【図８】ビーム要求用ハードスイッチとランプを示す図である。
【符号の説明】
１０…前段加速器、１１，１５…ビーム輸送系、１３…加速用シンクロトロン、１６…照射室、２０…偏向磁石、２１…４極磁石、２２…加速空胴、２３…入射器、２６…ステアリング磁石、２７…出射器、２８…振り分け磁石、２９…ダンパー、４０…主制御装置、４１…トリガ発生装置、４２…ビーム電流測定装置、４３…制御量測定装置、４４…制御量設定装置、３２０〜３２２，３３０〜
３３７，３４０〜３４６…電流モニター、４００…加速器制御装置。

Claims

加速された荷電粒子ビームを被治療者に照射して治療を行う照射室を複数有する荷電粒子治療装置において、荷電粒子ビームの照射準備を要求するビーム要求指令の後、照射を要求するビーム照射指令があると、荷電粒子ビームを被治療者に照射するように構成され、前記ビーム要求指令のスイッチを前記複数の照射室に設けたことを特徴とする荷電粒子治療装置。
請求項１において、前記ビーム照射指令のスイッチは照射操作室に設けられることを特徴とする荷電粒子治療装置。
請求項１乃至２において、前記ビーム要求指令によりユニークに加速器の自動運転設定ファイルを決定する加速器制御手段を有することを特徴とする荷電粒子治療装置。
請求項１乃至３において、前記粒子は陽子であることを特徴とする荷電粒子治療装置。
荷電粒子ビームを生成するビーム生成器と、前記荷電粒子ビームを加速する加速器と、前記加速された荷電粒子ビームを被治療者に照射して治療を行う照射室を複数有する荷電粒子治療システムにおいて、荷電粒子ビームの照射準備を要求するビーム要求指令の後、照射を要求するビーム照射指令があると、荷電粒子ビームを被治療者に照射するように構成され、前記ビーム要求指令のスイッチを前記複数の照射室に設けたことを特徴とする荷電粒子治療システム。