JP2015201295A - 荷電粒子照射システムおよび荷電粒子ビーム照射システムの運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】まず、ビーム出射開始時には加速用高周波電圧の振幅値を第1振幅値V1で保持する。ビーム出射による照射線量が規定線量に到達したら、加速空胴15に印加する加速用高周波電圧の振幅値を第1振幅値V1から第2振幅値V2に増加させる。そして照射線量が目標線量331に到達した時点で第2振幅値V2に達し、このままの値で保持する。次いで次の照射が開始するまでに加速空胴15に印加する加速用高周波電圧の振幅値を第2振幅値V2から第1振幅値V1に減少させ、ビーム出射開始時には第1振幅値V1で保持する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、荷電粒子ビームを加速して出射するシンクロトロンと、このシンクロトロンから出射された前記荷電粒子ビームを照射する照射装置と、前記荷電粒子ビームを前記シンクロトロンから前記照射装置まで導くビーム輸送系と、前記シンクロトロン、前記ビーム輸送系および前記照射装置を制御する制御装置とを備えた荷電粒子ビーム照射システムであって、前記シンクロトロンは、高周波加速電圧で前記荷電粒子ビームを所定のエネルギーまで加速する加速空胴を有し、前記制御装置は、前記加速空胴に印加する高周波電圧を制御する加速用高周波制御部であって、前記荷電粒子ビームの照射線量が規定線量に到達すると前記加速空胴に印加する高周波電圧の振幅値を増加させ、この増加させた高周波電圧の振幅値を前記荷電粒子ビームの次の照射開始前までに減少させる制御を行う加速用高周波制御部を有することを特徴とする。
図1は粒子線治療システムの構成の一例を示す図、図2は本発明の荷電粒子照射システムの実施形態における出射荷電粒子ビームの電流波形の一例を示す図、図3は本発明の荷電粒子照射システムにおける加速用高周波電圧のタイミング制御を実施する加速用制御装置とその周辺の機器の構成の一例を示す図、図4は本発明の荷電粒子照射システムの実施形態における加速用高周波電圧の振幅値増加および減少の開始タイミングの決定方法の一例を示す図、図5は従来法による出射荷電粒子ビームの電流波形の一例を示す図である。
ここで加速用高周波電圧の振幅値を第1振幅値181a(V1)から第2振幅値181b(V2)へ上げるのに要する時間をΔT0、このΔT0の間に上昇する線量値をΔDとすると、
ΔT0=ΔD/λ …(1)
と表せる。この式(1)を変形すると、
λΔT0=ΔD=目標線量−規定線量 …(2)
と表せる。よって、規定線量は次式(3)のように
規定線量=目標線量−λΔT0 …(3)
と定義することができる。
規定線量=目標線量−λ(ΔT0+Tx) …(4)
とすることが望ましい。
10a 入射荷電粒子ビーム、
10b 加速荷電粒子ビーム、
10c 出射荷電粒子ビーム、
10d 照射荷電粒子ビーム、
10e1 本実施形態における余剰な照射ビーム、
10e2 従来法における余剰な照射ビーム、
11 荷電粒子ビーム発生装置、
12 入射器、
13 シンクロトロン、
14 ビーム輸送系、
15 加速空胴、
16 偏向電磁石、
17 加速用高周波増幅器、
18 加速用制御装置、
181 加速用高周波信号、
182 パターン生成器、
185 パターン生成タイミング信号、
186 タイミング制御器、
187 規定線量、
188 線量パルス、
19 出射用高周波電極、
20 出射用高周波増幅器、
21 出射用制御装置、
211 出射用高周波信号、
30 照射装置、
31 線量モニタ、
32 走査電磁石、
33 照射制御装置、
331 目標線量、
332 荷電粒子ビーム出射制御指令、
333 次スポット照射準備信号、
34 積算線量カウンタ、
341 カウント値、
35 比較器、
351 比較器出力信号、
40 加速器制御装置、
41 統括制御装置、
42 記憶装置、
43 治療計画装置、
50 タイミングシステム、
51 タイミング信号。
Claims (5)
- 荷電粒子ビームを加速して出射するシンクロトロンと、
このシンクロトロンから出射された前記荷電粒子ビームを照射する照射装置と、
前記荷電粒子ビームを前記シンクロトロンから前記照射装置まで導くビーム輸送系と、
前記シンクロトロン、前記ビーム輸送系および前記照射装置を制御する制御装置とを備えた荷電粒子ビーム照射システムであって、
前記シンクロトロンは、高周波加速電圧で前記荷電粒子ビームを所定のエネルギーまで加速する加速空胴を有し、
前記制御装置は、前記加速空胴に印加する高周波電圧を制御する加速用高周波制御部であって、前記荷電粒子ビームの照射線量が規定線量に到達すると前記加速空胴に印加する高周波電圧の振幅値を増加させ、この増加させた高周波電圧の振幅値を前記荷電粒子ビームの次の照射開始前までに減少させる制御を行う加速用高周波制御部を有する
こと特徴とする荷電粒子ビーム照射システム。 - 請求項1に記載の荷電粒子ビーム照射システムにおいて、
前記加速用高周波制御部は、目標線量に到達するまでに前記高周波電圧の振幅値を増加させるのに要する時間に基づいて前記規定線量を決定する
こと特徴とする荷電粒子ビーム照射システム。 - 荷電粒子ビームを加速して出射するシンクロトロンと、このシンクロトロンから出射された前記荷電粒子ビームを照射する照射装置と、前記荷電粒子ビームを前記シンクロトロンから前記照射装置まで導くビーム輸送系と、前記シンクロトロン、前記ビーム輸送系および前記照射装置を制御する制御装置とを備えた荷電粒子ビーム照射システムの運転方法であって、
前記シンクロトロンからビームを出射する際に前記シンクロトロンの加速空胴に印加する高周波電圧の振幅値を、
照射開始時に第1振幅値に設定し、
照射線量が規定線量に到達した時点で前記第1振幅値から第2振幅値に増加させ始め、
前記荷電粒子ビームの次の照射開始前までに前記第2振幅値から前記第1振幅値に減少させる
ことを特徴とする荷電粒子ビームの照射システムの運転方法。 - 請求項3に記載の荷電粒子ビーム照射システムの運転方法において、
目標線量に到達するまでに前記高周波電圧の振幅値を増加させるのに要する時間に基づいて前記規定線量を決定する
こと特徴とする荷電粒子ビーム照射システムの運転方法。 - 請求項4に記載の荷電粒子ビーム照射システムの運転方法において、
前記目標線量に到達するまでに前記高周波電圧の振幅値を前記第2振幅値まで増加させる
こと特徴とする荷電粒子ビーム照射システムの運転方法。
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