JP2013183969A - Operation monitoring support apparatus for particle beam therapy apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の制御系によって制御される粒子線治療装置の運転監視を支援するための粒子線治療装置用運転監視支援装置に関するものである。 The present invention relates to an operation monitoring support device for a particle beam therapy system for supporting operation monitoring of a particle beam therapy system controlled by a plurality of control systems.
従来から放射線をがんなどの腫瘍に照射して治療を行う放射線治療が知られているが、最近では放射線として炭素などの重粒子線や陽子線などの粒子線を用いた粒子線治療が注目されている。粒子線は、γ線、X線といった他の放射線と異なり、粒子線のエネルギーに応じて体内の特定深度範囲(ブラッグピーク)で線量付与が急峻に最大になる。そのため、粒子線治療では、平面形状だけでなく、エネルギーを調節することにより深さ方向における照射範囲(照射野)も制御して線量付与(治療)することができる。 Conventionally, radiation therapy is known in which radiation is applied to tumors such as cancer, but recently, particle beam therapy using heavy particles such as carbon and particle beams such as protons as radiation has attracted attention. Has been. Unlike other radiations such as gamma rays and X-rays, the dose of a particle beam is sharply maximized in a specific depth range (Bragg peak) in the body according to the energy of the particle beam. Therefore, in the particle beam therapy, not only the planar shape but also the irradiation range (irradiation field) in the depth direction can be controlled by adjusting the energy to give (treat) the dose.
一方、粒子線治療の線源である加速器の設備は巨大であり、1つの線源から出射された粒子線を複数の治療室のそれぞれに分配するようにしている。そのため、粒子線治療においては、治療を行う治療室の照射装置だけではなく、線源である入射器と加速器、加速器と各治療室を結ぶ輸送系といった複数の機器を連携して稼働させる必要がある。しかも、連携させる機器は、それぞれ個別の制御装置により制御されており、粒子線治療装置の動作状況を統合して運転監視するのは困難であった。 On the other hand, the equipment of an accelerator, which is a radiation source for particle beam therapy, is huge, and the particle beam emitted from one radiation source is distributed to each of a plurality of treatment rooms. For this reason, in particle beam therapy, it is necessary to operate not only the irradiation device in the treatment room that performs the treatment, but also a plurality of devices such as an injector and accelerator, which are radiation sources, and a transport system that connects the accelerator and each treatment room. is there. In addition, the devices to be linked are controlled by individual control devices, and it is difficult to monitor the operation by integrating the operation status of the particle beam therapy system.
そこで、プラントの機器を階層化して運転監視を行うプラント運転操作支援システム(例えば、特許文献1参照。)や、予め機器制御ルールを定めた複数の制御装置と保守用端末をネットワークで結び、制御を統合化するシステム(例えば、特許文献2参照)の技術を適用することが考えられる。 Therefore, a plant operation support system (see, for example, Patent Document 1) that monitors operation by hierarchizing plant equipment, or a plurality of control devices that have previously defined equipment control rules and a maintenance terminal are connected via a network to perform control. It is conceivable to apply the technology of a system that integrates (for example, see Patent Document 2).
しかし、特許文献1のようなシステムは、対象となるシステムに特化して各制御機器の構成そのものを構築するものであり、既設の粒子線治療装置に適用できるものではなかった。また、特許文献2のようなシステムも、少なくとも各制御機器には共通化した制御ルールを用いる必要があり、粒子線治療装置のように、巨大でそれぞれ異なるメーカーが製作する機器を組み合わせて構築するシステムに適用することは困難であった。
However, a system such as
本発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、複数の機器を組み合わせて構築した既設の粒子線治療装置に対しても、動作状況を統合して運転監視するシステムを容易に構築できる運転監視支援装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and it is easy to construct a system that integrates operation status and monitors the operation of an existing particle beam therapy system constructed by combining a plurality of devices. The purpose is to obtain an operation monitoring support device that can be used.
本発明の粒子線治療装置用運転監視支援装置は、複数の制御系によって制御される粒子線治療装置の運転監視を支援するために用いられる粒子線治療装置用運転監視支援装置であって、前記複数の制御系と接続され、前記複数の制御系のそれぞれにおいて複数の機器をそれぞれ個別に制御するための機器個別制御情報を取得する情報取得機能部と、前記機器個別制御情報のなかから、制御対象となった機器の種類を区別するための機器種別情報を抽出する機器種別情報抽出部と、前記機器個別制御情報を前記各機器に共通した共通制御情報に変換するための変換条件を、前記機器種別情報に対応させて保持する共通制御情報変換条件保持部と、前記共通制御情報変換条件保持部が保持する共通制御情報変換条件のなかから、前記抽出した機器種別情報に対応する共通制御情報変換条件を選択し、前記取得した機器個別制御情報を共通制御情報に変換する共通制御情報変換部と、前記変換された共通制御情報に基づいて、前記粒子線治療装置の運転状態を監視するための情報を表示する運転監視情報表示部と、を備えたことを特徴とする。 An operation monitoring support device for a particle beam therapy system according to the present invention is an operation monitoring support device for a particle beam therapy system that is used to support the operation monitoring of a particle beam therapy system controlled by a plurality of control systems. An information acquisition function unit that is connected to a plurality of control systems and acquires device individual control information for individually controlling a plurality of devices in each of the plurality of control systems, and control from the device individual control information A device type information extraction unit for extracting device type information for distinguishing the type of device targeted, and a conversion condition for converting the device individual control information into common control information common to the devices, From the common control information conversion condition holding unit held corresponding to the device type information and the common control information conversion conditions held by the common control information conversion condition holding unit, the extracted device Based on the converted common control information, the particle beam therapy based on the common control information conversion unit that selects common control information conversion conditions corresponding to different information and converts the acquired device individual control information into common control information And an operation monitoring information display unit that displays information for monitoring the operation state of the apparatus.
本発明の粒子線治療装置用運転監視支援装置によれば、機器によって異なる制御情報を機器の種別に応じた変換条件を選択して機器共通の制御情報に変換するので、複数の制御系によって制御される既設の粒子線治療装置に対しても、動作状況を統合して運転監視するシステムを容易に構築することができる。 According to the operation monitoring support device for particle beam therapy system of the present invention, control information that varies depending on the device is selected and converted into control information common to the device by selecting a conversion condition according to the type of the device, so that control is performed by a plurality of control systems. It is possible to easily construct a system for monitoring the operation by integrating the operation status for the existing particle beam therapy system.
実施の形態1.
図1〜図7は、本発明の実施の形態1にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置およびこれを備えた粒子線治療装置を説明するためのもので、図1は粒子線治療装置用運転監視支援装置を備えた粒子線治療装置の構成を示す図、図2は粒子線治療装置を構成する機器の運転制御に用いる情報の内容を説明するための図であり、それぞれ水平コースHEBT電磁石電源用(a)とX線管駆動架台用(b)である。図3は粒子線治療装置用運転監視支援装置の構成を示す機能ブロック図(a)と、その要部である総称ステータス変換機能部の構成を示す機能ブロック図(b)である。図4は粒子線治療装置用運転監視支援装置が処理する機器ごとの動作や状態を示す情報であるステータスの関係を示す図、図5はステータスのうちの、機器ごとの情報である機器個別ステータスから共通の情報である総称ステータスを変換する条件を説明するための図、図6は粒子線治療装置用運転監視支援装置の総称ステータス変換機能部での処理を説明するための図、図7は総称ステータスをまとめてブロックの総称ステータスを生成する条件を説明するための図である。
1 to 7 are for explaining an operation monitoring support device for a particle beam therapy system and a particle beam therapy system including the same according to
ここで説明する粒子線治療装置用運転監視支援装置とは、例えば、粒子線治療装置RAS(Reliability, Availability and Serviceability)支援装置とも呼ばれ、粒子線治療装置の運転監視を支援するための装置である。はじめに、本実施の形態1にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置が運転監視を支援する粒子線治療装置の構成について説明する。 The operation monitoring support apparatus for particle beam therapy system described here is also called, for example, a particle beam therapy apparatus RAS (Reliability, Availability and Serviceability) support apparatus, and is an apparatus for supporting the operation monitoring of the particle beam therapy system. is there. First, the configuration of the particle beam therapy system that the operation monitoring support device for particle beam therapy system according to the first embodiment supports the operation monitoring will be described.
粒子線治療装置は、図1に示すように粒子線を供給する入射器101と、入射器101から供給されたイオンを照射に必要な所定エネルギーになるまで加速して出射する、一般に加速器と呼ばれるシンクロトロン102と、シンクロトロン102から出射された粒子線を各治療室105に導く輸送系103、104を備えている。入射器101は、図では簡略化のためにひとつの機器のように記載しているが、実際には、陽子、炭素(重粒子)等の荷電粒子(イオン)を発生させるイオン源(イオン発生装置)と、発生させた荷電粒子を初期加速する線形加速器系とを備えている。図では説明を容易にするため、輸送系としては水平コースHEBT(High Energy Beam Transfer:高エネルギービーム輸送系)103と垂直コースHEBT104が一つの治療室105に連結された形態で示している。しかし、実際の輸送系は、途中から枝分かれし、分岐した先端に複数の治療室105が配置されることになる。そして各治療室105には、それぞれに供給された粒子線を患部形状に合わせて照射する照射装置が設けられ、治療室によっては、例えば、回転ガントリと呼ばれ、輸送系と照射系がともに回転するような形態もある。
As shown in FIG. 1, the particle beam therapy apparatus is generally called an accelerator, which is an
そして、入射器101を主機器とする入射系の機器の制御装置として、入射系制御ネットワーク106を介して接続された入射系制御計算機109を設けている。同様に、シンクロトロン102および水平コースHEBT103、垂直コースHEBT104を主機器とする加速器系の機器の制御装置として、加速器系制御ネットワーク107を介して接続された加速器系制御計算機110を設けている。さらに、治療室105内に設けられた照射系の機器(X線管駆動架台、治療台など)の制御装置として、照射系制御ネットワーク
108を介して接続された照射系制御計算機111を設けている。
An incident
そして、入射系制御計算機109、加速器系制御計算機110および照射系制御計算機111による運転制御を統合的に監視するために、それぞれの制御ネットワーク106〜108を介して接続された粒子線治療装置用運転監視支援装置(図では簡略化のためRAS支援装置と表記)201を設けている。
In order to monitor the operation control by the incident
系統ごとの制御は、例えば、入射系の場合、入射器101の機器の現在値や駆動状況などの制御情報である機器個別ステータスが入射系制御計算機109に送信され、入射系制御計算機109で管理・表示される。同様に加速器系の場合、シンクロトロン102、水平コースHEBT103、垂直コースHEBT104の機器の現在値や駆動状況などの制御情報である機器個別ステータスが加速器系制御計算機110に送信され、加速器系制御計算機110で管理・表示される。さらに、照射系の場合も、治療室105内の機器の現在値や駆動状況などの制御情報である機器個別ステータスが照射系制御計算機111に送信され、照射系制御計算機111で管理・表示される。
In the case of an incident system, for example, in the case of an incident system, an individual device status, which is control information such as the current value and driving status of the device of the
ここで、機器個別ステータスについて説明する。機器個別ステータスは、対象となる機器が動作中であるか停止中であるか、リモート操作であるかローカル操作であるか、正常か異常か、原点復帰完了か未完か、といった機器の状態や駆動状況を示す制御のための情報である。背景技術で述べたように、はじめから統一した基準でシステムを構築する場合、それらの内容や順番は、予め定めた方式にしたがって形成することも可能である。しかし、粒子線治療装置のような巨大な設備の場合、照射系、加速器系、入射系といった各系統、あるいはその中の機器は、それぞれ別のメーカーによって構築されることになる。そのため、機器によって機器個別ステータスにおける情報の内容や順番は異なったものになる。 Here, the device individual status will be described. The device individual status indicates the device status and drive, such as whether the target device is operating or stopped, whether it is a remote operation or a local operation, whether it is normal or abnormal, whether home return is complete, or incomplete This is information for control indicating the situation. As described in the background art, when a system is constructed based on a standard unified from the beginning, the contents and order thereof can be formed according to a predetermined method. However, in the case of a huge facility such as a particle beam therapy system, each system such as an irradiation system, an accelerator system, and an incident system, or devices in the system, are constructed by different manufacturers. For this reason, the content and order of information in the device individual status vary depending on the device.
例えば、図2は、加速器系の水平コースHEBT103を駆動するための電源装置の運転監視に用いる機器個別ステータスと、照射系のX線管駆動架台の運転監視に用いる機器個別ステータスを示すものである。加速器系の水平コースHEBT103を駆動するための電源装置の運転監視に用いる機器個別ステータス409は、図2(a)に示すように、ステータス1に操作に関するリモート/ローカルの区別情報、ステータス2に運転状態に関する正常/重故障の区別情報、ステータス3には位置状態に関する原点復帰完了/未完の区別情報が入っている。一方、照射系のX線管駆動架台の運転監視に用いる機器個別ステータス407は、図2(b)に示すように、ステータス1に運転状態に関する動作中/停止中の区別情報、ステータス2に操作に関するリモート/ローカルの区別情報、ステータス3に運転状態に関する正常/重故障の区別情報が入っている。
For example, FIG. 2 shows a device individual status used for monitoring the operation of the power supply device for driving the accelerator
このような事情により、従来の粒子線治療装置では、基本的には入射系制御計算機109、加速器系制御計算機110、照射系制御計算機111は、それぞれ自身の配下にある機器のみの管理・表示を行っていた。そして、粒子線治療装置全体として見たときに、粒子線治療装置が正常運転中なのか縮退運転中なのかがひと目で分かりにくいという問題があった。特に水平コースHEBT103で異常が発生して、垂直コースHEBT104のみに縮退運転しているような場合に、どのコースで利用可能なのかが分かりにくかった。一方、単に各系統を制御する計算機109〜110を連結させても、それぞれの系毎に別々の会社が開発している場合には、他社管理の情報は取り合いをしている最小限の情報しか表示されず、装置全体を漏れなく運転監視することが困難であった。
Under such circumstances, in the conventional particle beam therapy system, the incident
しかし、本発明者は、粒子線治療装置を構成する機器に以下の特徴があることに注目した。ひとつは、各機器が、それぞれ機器のIDおよび機器種別を示す機器ID・機器種別情報をもっており、図2に示すように、機器個別ステータスと合わせて、制御計算機と通信をしていることである。また、もうひとつは、粒子線治療装置を構成する機器は、基本的に磁場の制御と位置の制御により粒子線の照射条件を決定するため、機器個別ステータスのパターンの組み合わせが限られていることである。つまり、機器種別に応じた機器個別ステータスのパターンを記憶しておけば、機器種別を判定することで、どの機器の機器個別ステータスのデータパターンでも解読できることを見出した。 However, the present inventor has paid attention to the following features in the devices constituting the particle beam therapy system. One is that each device has a device ID / device type information indicating the device ID and device type, and communicates with the control computer together with the device individual status as shown in FIG. . The other is that the devices that make up the particle beam therapy system basically determine the irradiation conditions of the particle beam by controlling the magnetic field and controlling the position, so there are limited combinations of individual device status patterns. It is. That is, it has been found that if the device individual status pattern corresponding to the device type is stored, the device individual status data pattern can be decoded by determining the device type.
そこで、本発明の実施の形態1にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201では、図3(a)に示すように、入射系制御ネットワーク106、加速器系制御ネットワーク107、照射系制御ネットワーク108に流れている制御情報を取得する情報取得機能部301と、粒子線治療装置を構成する機器の種別に応じて機器個別ステータスから一定の規則に従ってデータ構成された総称ステータスに変換するための総称ステータス変換条件を記憶する総称ステータス変換条件記憶機能部303と、情報取得機能部301が取得した情報と総称ステータス変換条件記憶機能部303に記憶された変換条件に基づいて各機器の機器個別ステータスを総称ステータスに変換する総称ステータス変換機能部302と、総称ステータス変換機能部302が変換した総称ステータスを用いて、粒子線治療装置内の各機器を統合して監視表示する統合監視表示機能部304とを備えている。
Therefore, in the operation
さらに、総称ステータス変換機能部302は、図3(b)に示すように、情報取得機能部301が取得した情報から機器種別情報を抽出する機器種別情報抽出部3021と、機器種別情報抽出部3021が抽出した機器種別情報に基づいて、総称ステータス変換条件記憶機能部303に記憶された変換条件の中から、必要な変換条件を選択する変換条件選択部3022と、変換条件選択部3022が選択した変換条件に基づいて情報取得機能部301が取得した機器個別ステータスを総称ステータスに変換する総称ステータス変換部3023と、総称ステータス変換部3023が変換した総称ステータスを階層化して統合処理する総称ステータス統合処理部3024と、を備えている。
Furthermore, as shown in FIG. 3B, the generic status
ここで総称ステータスとは、機器種別毎に異なっている機器個別ステータスを抽象化し、機器やブロックを同じくくりで扱うことができるようにするステータスのことを指す。例えば、図2で示したように、電源装置の機器個別ステータス409はリモート/ローカル,正常/重故障,原点復帰完了/未完,・・・、駆動装置の機器個別ステータス407は動作中/停止中,リモート/ローカル,正常/重故障,・・・と異なっており、両者を統一的に扱えない。機器個別ステータスから各機器や各ブロックで統一的な総称ステータスを定義し、それを用いることで、粒子線治療装置全体を統一的な尺度で監視することができる。
Here, the generic status refers to a status that abstracts the device individual status that is different for each device type and makes it possible to handle devices and blocks in the same manner. For example, as shown in FIG. 2, the device
粒子線治療装置を構成する機器(401〜406)、機器個別ステータス(407〜412)。総称ステータス(413〜418、419〜423、424〜425、426)の関係を図4に示す。治療室105内にある機器であるX線管駆動架台401、治療台402は、それぞれX線管駆動架台機器個別ステータス407、治療台機器個別ステータス408を照射系制御ネットワーク108に出力する。粒子線治療装置用運転監視支援装置201は、その機器個別ステータスを取得し、X線管駆動架台総称ステータス413、治療台総称ステータス414に変換する。治療室105内にはX線管駆動架台401、治療台402以外にも様々な機器はあるが、ここでは記載を省略する。
Equipment (401 to 406) and equipment individual status (407 to 412) constituting the particle beam therapy system. FIG. 4 shows the relationship of generic statuses (413-418, 419-423, 424-425, 426). The X-ray
水平コースHEBT103にある水平コースHEBT電磁石電源403、水平コースゲートバルブ404は、それぞれ水平コースHEBT電磁石電源機器個別ステータス409、水平コースゲートバルブ機器個別ステータス410を加速器系制御ネットワーク107に出力する。粒子線治療装置用運転監視支援装置201は、その機器個別ステータスを取得し、水平コースHEBT電磁石電源総称ステータス415、水平コースゲートバルブ総称ステータス416に変換する。水平コースHEBT103には水平コースHEBT電磁石電源403、水平コースゲートバルブ404以外にも様々な機器はあるが、ここでは記載を省略する。
Horizontal course HEBT
垂直コースHEBT104にある垂直コースHEBT電磁石電源405、垂直コースゲートバルブ406は、それぞれ垂直コースHEBT電磁石電源機器個別ステータス411、垂直コースゲートバルブ機器個別ステータス412を加速器系制御ネットワーク107に出力する。粒子線治療装置用運転監視支援装置201は、その機器個別ステータスを取得し、垂直コースHEBT電磁石電源総称ステータス417、垂直コースゲートバルブ総称ステータス418に変換する。垂直コースHEBT104には垂直コースHEBT電磁石電源405、垂直コースゲートバルブ406以外にも様々な機器はあるが、ここでは記載を省略する。
The vertical course HEBT
同様にシンクロトロン102、入射器101にも様々な機器があり、それぞれ機器個別ステータスから総称ステータスに変換するが、ここでは記載を省略する。
Similarly, there are various devices in the
変換した総称ステータスは以下のように階層化して統合処理する。X線管駆動架台総称ステータス413、治療台総称ステータス414など治療室105内にある機器をまとめて治療室内機器総称ステータス419を生成する。水平コースHEBT電磁石電源総称ステータス415、水平コースゲートバルブ総称ステータス416など水平コースHEBT103にある機器をまとめて水平コースHEBT総称ステータス420を生成する。垂直コースHEBT電磁石電源総称ステータス417、垂直コースゲートバルブ総称ステータス418など垂直コースHEBT104にある機器をまとめて垂直コースHEBT総称ステータス421を生成する。同様にシンクロトロン102、入射器101の機器の総称ステータスをまとめて、それぞれシンクロトロン総称ステータス422、入射器総称ステータス423を生成する。
The converted generic status is hierarchically integrated as follows. The devices in the
ここで、水平コースHEBT103を用いて治療が可能か否かを判断するには、ビームを照射する治療室105、水平コースHEBT103、シンクロトロン102、入射器101の機器がどうなっているかを参照する必要がある。よって治療室内機器総称ステータス419、水平コースHEBT総称ステータス420、シンクトロン総称ステータス422、入射器総称ステータス423をまとめて、水平ポート総称ステータス424を生成する。水平ポート総称ステータス424と同様に、治療室内機器総称ステータス419、垂直コースHEBT総称ステータス421、シンクトロン総称ステータス422、入射器総称ステータス423をまとめて、垂直ポート総称ステータス425を生成する。
Here, in order to determine whether treatment is possible using the
最後に粒子線治療装置全体をまとめて、水平ポート総称ステータス424、垂直ポート総称ステータス425より粒子線治療装置全体総称ステータス426を生成する。
Finally, the entire particle beam therapy system is put together, and the overall particle beam
次に機器個別ステータスから総称ステータスに変換する条件について、図5を用いて説明する。X線管駆動架台401、治療台402など駆動軸にしたがって動作する機器をグルーピングして、駆動機器用の機器種別501とし、それに対応する駆動機器総称ステータス変換条件504を定義する。同様に、水平コースHEBT電磁石電源403、垂直コースHEBT電磁石電源405などの電磁石電源をグルーピングして、HEBT電磁石電源用の機器種別を502とし、それに対応するHEBT電磁石電源総称ステータス変換条件505を定義する。水平コースゲートバルブ404、垂直コースゲートバルブ406をグルーピングして、ゲートバルブ用の機器種別を503とし、それに対応するゲートバルブ総称ステータス変換条件506を定義する。
Next, conditions for converting the device individual status to the generic status will be described with reference to FIG. Devices that operate according to the drive axis, such as the X-ray
定義した駆動機器総称ステータス変換条件504、HEBT電磁石電源総称ステータス変換条件505、ゲートバルブ総称ステータス変換条件506のような総称ステータス変換条件は、機器種別と紐付けて総称ステータス変換条件記憶機能部303に保存する。
Generic status conversion conditions such as the defined drive device generic
総称ステータス変換機能部302では、情報取得機能部301が、例えば、図6に示すように、X線管駆動架台からの情報を取得すると、機器種別情報抽出部3021は、機器種別情報1302から駆動機器であることを区別する機器種別501を抽出し、変換条件選択部3022は、総称ステータス変換条件記憶機能部303に記憶された変換条件の中から、抽出した機器種別情報1302(501)に対応する駆動機器総称ステータス変換条件504を選択し、総称ステータス変換部3023は、選択された駆動機器総称ステータス変換条件504に基づいて、機器個別ステータスを総称ステータス413に変換する。
In the generic status
次に総称ステータス統合処理部3024により、各総称ステータスをまとめてブロックの総称ステータスを生成する条件について、図7を用いて説明する。ブロック共通総称ステータス生成条件601は、機器ごとの総称ステータス変換条件のように、機器種別に対応して定義する必要はなく、どの総称ステータスに対しても同じものを定義すればよい。ただし、総称ステータスの包含関係602を定義しておく必要がある。総称ステータスの包含関係602として、例えば「水平ポートブロックに対する水平ポート総称ステータス424には、治療室内機器総称ステータス419、水平コースHEBT総称ステータス420、シンクロトロン総称ステータス422、入射器総称ステータス423が含まれる」というように定義する。総称ステータスの包含関係602は、機器の総称ステータスやブロックの総称ステータスを粒子線治療装置用運転監視支援装置201の画面操作により、紐付け定義できるようになっている。定義した包含関係602とブロック共通総称ステータス生成条件は、記憶装置に記憶され、必要に応じて総称ステータス統合処理部3024が読み込むことにより、ブロックの総称ステータスを生成する。
Next, conditions for generating a generic status of a block by collecting the generic statuses by the generic status
上記のように、粒子線治療装置用運転監視支援装置201を構成することで、機器種別毎に異なっている機器個別ステータスを抽象化する総称ステータスを導入し、それを用いて統一的な尺度で粒子線治療装置全体を監視する装置を得ることができる。また、変換後の総称ステータスをもちいることで、各機器をグループ化して階層化させることも容易にでき、それにより故障箇所の早期特定、縮退運転時の影響範囲の特定が可能となり、より使い易い粒子線治療装置となる。また既設システムの機器や計算機の改造は不要なため、ネットワークを介して接続するだけで、粒子線治療装置用運転監視支援装置201を導入することが可能である。
As described above, the operation
なお、粒子線治療装置用運転監視支援装置201は、図1に示すように計算機内にソフトウェアをインストールして実現したものである。したがって、上記○○機能部や○○部として記載した部分は物理的に独立したハードウェアを必要とするものではなく、ソフトウェアによって計算機上に構築する所定の機能を有するモジュールを意味するものである。
The operation
以上のように、本発明の実施の形態1にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201によれば、例えば、入射系の制御系101,106、加速器系の制御系107,110、照射系の制御系108,111のように、複数の制御系によって制御される粒子線治療装置の運転監視を支援するために用いられる粒子線治療装置用運転監視支援装置201であって、複数の制御系と接続され、複数の制御系のそれぞれにおいて複数の機器をそれぞれ個別に制御するための機器個別制御情報である機器個別ステータス、を取得する情報取得機能部301と、機器個別制御情報のなかから、制御対象となった機器の種類を区別するための機器種別情報1302を抽出する機器種別情報抽出部3021と、機器個別制御情報を複数の機器に共通した共通制御情報である総称ステータスに変換するための変換条件を、機器種別情報に対応させて保持する共通制御情報変換条件保持部である総称ステータス変換条件記憶機能部303と、共通制御情報変換条件保持部303が保持する共通制御情報変換条件のなかから、抽出した機器種別情報1302に対応する共通制御情報変換条件を選択し、取得した機器個別制御情報を共通制御情報に変換する共通制御情報変換部3024と、変換された共通制御情報に基づいて、粒子線治療装置の運転状態を監視するための情報を表示する運転監視情報表示部である統合監視表示機能部304と、を備えるように構成したので、異なるメーカー等によってそれぞれ構築された粒子線治療装置に対し、大掛かりな改造を加えることなく、動作状況を統合して運転監視するシステムを容易に構築することができる。
As described above, according to the operation
実施の形態2.
上述した実施の形態1では、粒子線治療装置全体を1台の計算機で構成した粒子線治療装置用運転監視支援装置201で監視していた。そのため、粒子線治療装置の規模によっては監視する総称ステータス数が増え、1台の計算機では性能上処理が困難になる場合も想定される。そこで、本実施の形態2における粒子線治療装置用運転監視支援装置では、粒子線治療装置用運転監視支援装置を構成する計算機を階層化し、複数の局所運転監視用計算機と、複数の局所運転監視用計算機を統括管理する統括運転監視用計算機を備えるようにした。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment described above, the entire particle beam therapy system is monitored by the operation
図8は、本発明の実施の形態2にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201の構成を示す図である。本実施の形態2にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201は、図8に示すように、粒子線治療装置用運転監視支援装置201を構成する計算機を階層化し、入射系、加速器系、照射系の制御ネットワーク106〜108にそれぞれ接続された3つの局所運転監視用計算機201L(図では、局所RAS支援装置と表記)と、3つの局所運転監視用計算機201Lに接続された統括運転監視用計算機201T(図では、統括RAS支援装置と表記)とを備えたものである。
FIG. 8 is a diagram showing a configuration of the operation
そして、局所運転監視用計算機201Lは、実施の形態1における粒子線治療装置用運転監視支援装置201に相当する構成のうち、少なくとも情報取得機能部301と機器種別情報抽出部3021と共通制御情報変換部3024とをそれぞれ有している。そして、統括運転監視用計算機201Tは、実施の形態1における粒子線治療装置用運転監視支援装置201に相当する構成のうち、少なくとも運転監視情報表示部である統合監視表示機能部304を有している。これにより、運転監視支援のためのデータ処理にかかる負荷を分散する。
The local
図において、局所運転監視用計算機201Lは、自分が管理しているブロックの総称ステータスを監視するとともに、統括運転監視用計算機201Tに変換した総称ステータスを転送する。統括運転監視用計算機201Tは転送された総称ステータスを統合処理し、粒子線治療装置全体を運転監視するための表示や入力操作を受付ける。
In the figure, the local
以上のように、本実施の形態2にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201によれば、粒子線治療装置用運転監視支援装置201は、複数の制御系と接続され、それぞれ情報取得機能部301と機器種別情報抽出部3021と共通制御情報変換部3024とを有する複数の局所計算機である局所運転監視用計算機201Lと、運転監視情報表示部304を有する統括計算機である統括運転監視用計算機201Tとを階層化させて構成するようにしたので、処理を複数の計算機に分散させることができ、より規模の大きい粒子線治療装置に対応することができるようになる。
As described above, according to the operation
実施の形態3.
上述した実施の形態2にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置は、同じ機能を有する複数の計算機を役割分担させて階層化して構成することもできるが、その場合、総称ステータス変換条件記憶機能部が複数の計算機のそれぞれに分散して配置されることになる。その場合、総称ステータス変換条件が変更になった場合には計算機に分散した総称ステータス変換条件を修正する必要があり、修正のための手間が大きくなることが想定される。そこで、本実施の形態3における粒子線治療装置用運転監視支援装置では、総称ステータス変換条件記憶機能部を統括運転監視用計算機のみに配置し、必要に応じて総称ステータス変換条件を局所運転監視用計算機に送信できるようにした。
The operation monitoring support apparatus for particle beam therapy system according to the second embodiment described above can be configured by hierarchically dividing roles of a plurality of computers having the same function, but in that case, a generic status conversion condition storage function The parts are distributed and arranged in each of the plurality of computers. In that case, when the generic status conversion condition is changed, it is necessary to correct the generic status conversion condition distributed to the computers, and it is assumed that the effort for the correction increases. Therefore, in the operation monitoring support device for particle beam therapy system according to the third embodiment, the generic status conversion condition storage function unit is arranged only in the general operation monitoring computer, and the generic status conversion condition is set for local operation monitoring as necessary. Enabled to send to the computer.
図9は、本発明の実施の形態3にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201の構成を示す図である。本実施の形態3にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201も、実施の形態2で説明したように、粒子線治療装置用運転監視支援装置201を構成する計算機を階層化し、入射系、加速器系、照射系の制御ネットワーク106〜108にそれぞれ接続された3つの局所運転監視用計算機201Lと、3つの局所運転監視用計算機201Lと接続された統括運転監視用計算機201Tを備えたものである。しかし、本実施の形態3においては、図9に示すように、総称ステータス変換条件記憶機能部303を統括運転監視用計算機201Tのみに配置し、局所運転監視用計算機201Lが必要とした際に統括運転監視用計算機201Tから総称ステータス変換条件を転送メッセージ901として送信して、局所運転監視用計算機201Lにて総称ステータス変換条件として使用できるようにする。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the operation
以上のように、本実施の形態3にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201によれば、共通制御情報変換条件保持部である総称ステータス変換条件記憶機能部303が、統括計算機201Tにのみ設けられ、局所計算機201Lが共通制御情報変換条件を使用する際には、統括計算機201T内の共通制御情報変換条件保持部303から局所計算機201Lへ共通制御情報変換条件を転送するように構成したので、例えば、総称ステータス変換条件が変更になった場合には統括計算機201Tに接続された総称ステータス変換条件記憶機能部303の中の条件を変更するだけでよくなり、他の局所計算機201Lの総称ステータス変換条件を修正する手間の増大を防ぐことができる。
As described above, according to the operation
実施の形態4.
上述した実施の形態1〜3では、あるひとつの施設(病院)内の粒子線治療装置の監視を対象としており、遠隔からの監視は対象としていなかった。例えば、それぞれ粒子線治療装置を備えた複数の病院の運転状況を遠隔から一元で監視することも想定される。そこで、本実施の形態4における粒子線治療装置用運転監視支援装置では、施設ごとに機器個別ステータスを送信するためのネットワークノードを設け、各施設から離れた位置の例えば運転管理センターに粒子線治療装置用運転監視支援装置の本体を設置する。そして、実施の形態1〜3における情報取得機能部の機能の一部をネットワークノードで実現させた。これにより、各施設の運転監視を遠隔地から集中的に行うようにした。
Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments described above, monitoring of the particle beam therapy system in a certain facility (hospital) is targeted, but monitoring from a remote location is not targeted. For example, it is assumed that the operation statuses of a plurality of hospitals each equipped with a particle beam therapy system are monitored from a remote location. Therefore, in the operation monitoring support apparatus for particle beam therapy apparatus according to the fourth embodiment, a network node for transmitting the device individual status is provided for each facility, and the particle beam therapy is performed, for example, at the operation management center at a position away from each facility. Install the operation monitoring support device for the device. And a part of function of the information acquisition function part in Embodiment 1-3 was implement | achieved by the network node. As a result, the operation of each facility was monitored from a remote location.
図10は、本発明の実施の形態4にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201の構成を示す図である。図において、各施設(病院)1001には、それぞれ粒子線治療装置が備えられているとともに、粒子線治療装置の各機器からの機器個別ステータスをイントラネット1003上で送受信するための情報取得機能部301の一部となるネットワークノード(図ではRASゲートウェイと表記)201Gを備えている。そして、イントラネット1003には、粒子線治療装置用運転監視支援装置本体201Mが接続されている。そして、各病院の粒子線治療装置の機器の機器個別ステータスは、イントラネット1003を経由して粒子線治療装置用運転監視支援装置本体201Mに送信される。粒子線治療装置用運転監視支援装置本体201Mは複数の病院1001のネットワークノード201Gからそれぞれ送信された機器個別ステータスを総称ステータスに変換し、画面に表示する。
FIG. 10 is a diagram showing the configuration of the operation
以上のように、本実施の形態4にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201によれば、粒子線治療装置が複数の施設(病院)1001のそれぞれに設けられているとともに、複数の施設1001のそれぞれにネットワークノードであるRASゲートウェイ201Gが設けられ、情報取得機能部301は、ネットワークノード201Gおよびイントラネット1003を介して複数の施設1001のそれぞれの粒子線治療装置の制御系から機器個別情報を取得し、運転監視情報表示部である統合監視表示機能部304は、生成された共通制御情報に基づいて、複数の施設1001のそれぞれの粒子線治療装置の運転状態を監視するための情報を表示するように構成したので、複数の施設1001を1か所で集中的に監視することができ、監視のための人的リソースを集約することができる。
As described above, according to the operation
実施の形態5.
なお、上記実施の形態1〜4では、総称ステータスの現在値の表示のみを行っていた。しかし、過去に遡って、総称ステータスがどのような順番で変更になったのかを調べるような要望も想定される。そこで、本実施の形態5にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置では、総称ステータスの履歴を保持し、表示できるようにした。
Embodiment 5 FIG.
In the first to fourth embodiments, only the current value of the generic status is displayed. However, there may be a demand for examining the order in which the generic status is changed retroactively. Therefore, in the operation monitoring support device for particle beam therapy system according to the fifth embodiment, a history of generic status is held and displayed.
図11は本実施の形態5にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置の構成を示す機能ブロック図である。図に示すように、粒子線治療装置用運転監視支援装置201は、総称ステータス履歴保存機能部305と総称ステータス履歴分析機能部306(図では、表示機能も有していることを反映して、分析表示機能と記載)を備えている。総称ステータス変換機能部302で変換した総称ステータスは、変更発生の時系列順に総称ステータス履歴情報として総称ステータス履歴保存機能部305に保存される。総称ステータス履歴保存機能部305に保存された総称ステータス履歴情報は、保存後の任意のタイミングで、総称ステータス履歴分析機能部306で分析し、表示することができる。
FIG. 11 is a functional block diagram showing the configuration of the operation monitoring support device for the particle beam therapy system according to the fifth embodiment. As shown in the figure, the operation
また総称ステータス履歴保存機能部305に保存された総称ステータス履歴情報を使って、MTBF(Mean Time Between Failure: 平均故障間隔)、MTTR(Mean Time To Repair: 平均修理時間)等の分析を行うことも可能である。
Also, using the generic status history information stored in the generic status history
以上のように、本実施の形態5にかかる粒子線治療装置用運転監視支援装置201によれば、機器個別情報が共通制御情報に変換された履歴情報を保持する履歴情報保持部である総称ステータス履歴保存機能部305と、保存された履歴情報に基づいて、粒子線治療装置の運転状態の履歴を分析する履歴分析部である総称ステータス履歴分析機能部306と、を備えるようにしたので、例えば、故障履歴を参照し、それを分析することができるようになる。分析結果から弱点の把握、保守期間の見直し等を行うことで、より可用性の高い粒子線治療装置の運転に繋げることができるようになる。
As described above, according to the operation
101〜105:粒子線治療装置内の機器、
106〜108:粒子線治療装置内の機器を制御するためのネットワーク(制御系)、
109〜111:粒子線治療装置内の機器を制御する制御装置(制御系)、
201:粒子線治療装置用運転監視支援装置、
201L:局所運転監視用計算機(局所計算機)、
201T:統括運転監視用計算機(統括計算機)、
301:情報取得機能部、
303:総称ステータス変換条件記憶機能部(共通制御情報変換条件保持部)、
304:統合監視表示機能部(運転監視情報表示部)、
305:総称ステータス履歴保存機能部(履歴情報保持部)、
306:総称ステータス履歴分析機能部(履歴分析部)、
3021:機器種別情報抽出部、
3022:変換条件選択部、
3023:総称ステータス変換部(共通制御情報変換部)。
101-105: Equipment in the particle beam therapy system,
106-108: a network (control system) for controlling the devices in the particle beam therapy system,
109 to 111: a control device (control system) for controlling the devices in the particle beam therapy system,
201: Operation monitoring support device for particle beam therapy system,
201L: Local operation monitoring computer (local computer),
201T: General operation monitoring computer (general computer),
301: Information acquisition function unit,
303: Generic status conversion condition storage function unit (common control information conversion condition holding unit),
304: Integrated monitoring display function unit (operation monitoring information display unit)
305: Generic status history storage function part (history information holding part),
306: Generic status history analysis function unit (history analysis unit),
3021: device type information extraction unit,
3022: Conversion condition selection unit,
3023: Generic status conversion unit (common control information conversion unit).
Claims (5)
前記複数の制御系と接続され、前記複数の制御系のそれぞれにおいて複数の機器をそれぞれ個別に制御するための機器個別制御情報を取得する情報取得機能部と、
前記機器個別制御情報のなかから、制御対象となった機器の種類を区別するための機器種別情報を抽出する機器種別情報抽出部と、
前記機器個別制御情報を前記複数の機器に共通した共通制御情報に変換するための変換条件を、前記機器種別情報に対応させて保持する共通制御情報変換条件保持部と、
前記共通制御情報変換条件保持部が保持する共通制御情報変換条件のなかから、前記抽出した機器種別情報に対応する共通制御情報変換条件を選択し、前記取得した機器個別制御情報を共通制御情報に変換する共通制御情報変換部と、
前記変換された共通制御情報に基づいて、前記粒子線治療装置の運転状態を監視するための情報を表示する運転監視情報表示部と、
を備えたことを特徴とする粒子線治療装置用運転監視支援装置。 An operation monitoring support device for a particle beam therapy apparatus used for supporting operation monitoring of a particle beam therapy system controlled by a plurality of control systems,
An information acquisition function unit that is connected to the plurality of control systems and acquires device individual control information for individually controlling a plurality of devices in each of the plurality of control systems;
A device type information extraction unit for extracting device type information for distinguishing the type of device to be controlled from the device individual control information;
A common control information conversion condition holding unit that holds conversion conditions for converting the device individual control information into common control information common to the plurality of devices in association with the device type information;
A common control information conversion condition corresponding to the extracted device type information is selected from the common control information conversion conditions held by the common control information conversion condition holding unit, and the acquired device individual control information is used as common control information. A common control information conversion unit to convert;
Based on the converted common control information, an operation monitoring information display unit that displays information for monitoring the operation state of the particle beam therapy system;
An operation monitoring support device for a particle beam therapy system.
前記複数の制御系に接続され、それぞれ前記情報取得機能部と前記機器種別情報抽出部と前記共通制御情報変換部とを有する複数の局所計算機と、前記運転監視情報表示部を有する統括計算機とを階層化させて構成していることを特徴とする請求項1に記載の粒子線治療装置用運転監視支援装置。 The particle beam therapy system operation monitoring device is:
A plurality of local computers connected to the plurality of control systems, each having the information acquisition function unit, the device type information extraction unit, and the common control information conversion unit; and a central computer having the operation monitoring information display unit. 2. The operation monitoring support apparatus for particle beam therapy system according to claim 1, wherein the operation monitoring support apparatus is configured to be hierarchized.
前記情報取得機能部は、前記ネットワークノードを介して前記複数の施設のそれぞれの粒子線治療装置の制御系から前記機器個別情報を取得し、
前記運転監視情報表示部は、生成された共通制御情報に基づいて、前記複数の施設のそれぞれの粒子線治療装置の運転状態を監視するための情報を表示することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の粒子線治療装置用運転監視支援装置。 The particle beam therapy apparatus is provided in each of a plurality of facilities, and a network node is provided in each of the plurality of facilities,
The information acquisition function unit acquires the device individual information from the control system of each particle beam therapy system of the plurality of facilities via the network node,
The said operation monitoring information display part displays the information for monitoring the driving | running state of each particle beam therapy apparatus of these facilities based on the produced | generated common control information. 4. The operation monitoring support device for a particle beam therapy system according to any one of 3 above.
前記保存された履歴情報に基づいて、前記粒子線治療装置の運転状態の履歴を分析する履歴分析部と、
を備えたことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の粒子線治療装置用運転監視支援装置。 A history information holding unit for holding history information in which the device individual information is converted into the common control information;
Based on the stored history information, a history analysis unit that analyzes the history of the operating state of the particle beam therapy apparatus;
The operation monitoring support device for a particle beam therapy system according to any one of claims 1 to 4, further comprising:
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