JP2020036953A - 粒子線ビーム照射装置、粒子線ビーム表示方法および粒子線ビーム表示プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】照射中にビーム位置を表示する粒子線ビーム照射装置、粒子線ビーム表示方法および粒子線ビーム表示プログラムを提供する。【解決手段】粒子線ビーム照射装置１０は、ビーム生成部１１と、粒子線ビームの出射制御部と、位置モニタ１８と、粒子線ビームの重心算出部３４と、重心位置を２次元走査の範囲に亘って連続的に出力する位置情報出力部２９と、粒子線ビームの２次元線量プロファイルを保持する線量プロファイル算出部と、線量プロファイル算出部に接続されると共に、線量プロファイル算出部を介さずに位置情報出力部に接続された表示部３１とを備え、表示部は、１スライスの２次元走査中に、位置情報出力部出力の重心位置を連続的に表示することで、重心位置を、スライス上を走査する粒子線ビームの軌跡として表示し、１スライスの走査による照射が完了したとき、線量プロファイル算出部から出力される線量プロファイルを表示する構成とする。【選択図】図１

Description

本発明は、炭素等の重粒子または陽子などの粒子線ビームを照射対象に照射する粒子線ビーム照射技術に関する。

近年、がん治療に用いられる粒子線治療法において、体内の患部を３次元格子状に区分けして照射する３次元スキャニング照射法の開発が進められている。
この照射法は、高い精度で患部の３次元形状に合わせて照射することができるので、従来の２次元的な照射方法と比較して正常細胞への被爆を抑制することができる。
３次元スキャニング照射法では、まず、各格子に照射する粒子線ビーム（以下、単に「ビーム」という）の線量を予め決定する、いわゆる治療計画を実施する。
そして、この治療計画で決定された計画線量に従って実際にビームを患部に照射して、患部を治療する。

３次元スキャニング照射法は、スポットスキャニング法とラスタースキャニング法とに大別される。
スポットスキャニング法およびラスタースキャニング法のいずれの方法であっても、ビームは、各スポット（格子点）について計画された線量に達するまでそのスポットに停留する。
そして、ビームは、計画線量に達したことを通知するスポット切換え指令を受けて、次のスポットに移動する。

この停留とスポットの移動とを順次繰り返して、１つのスライスにおける、照射が必要なすべてのスポットの照射を完了する。
１つのスライスの照射が完了すると、ビームの出射を一旦停止して、ビームの飛程距離の変更などによってスライスを変更する。
このようにスキャニング照射とスライスの変更とを繰り返して３次元の治療部位全域にわたる照射を行う。

ビームの照射に用いられる粒子線ビーム照射装置には、ビームの進行方向に垂直に設けられた座標面上をビームが通過した位置座標を読み取る位置モニタが設けられている。
この位置モニタを用いて、計測されたビームスポットの位置座標が治療計画で規定された位置にあるか判定する。
ビームスポットのずれが許容範囲を超えた場合は、粒子線ビーム照射装置にインターロック信号が発信されて、照射が一時停止される。

また、１つのスライスの照射が完了すると、このスライスに照射したビーム線量の分布をスライス画像に重ねて表す、いわゆる線量プロファイルが表示部に表示される。
線量プロファイルを表示させることで、医師または技師などの作業者は、実際にこのスライスへの照射が計画通りに実施されたか確認することができる。

特開２００１−３３５６０号公報 特開２０１１−１６１０５６号公報

しかしながら、上述した従来方法では、医師などの作業者は、進行中のビームの照射の様子を視認することができないという課題があった。
従来の位置モニタは、ビームの出射を制御するインターロック信号の発信の判定に用いられるものであり、作業者に照射の様子を視認させる機能はない。

また、線量プロファイルの表示はスライス毎であるため、線量プロファイルの表示によっては照射進行中のビームの様子は確認することができない。
よって、ビームが治療計画通りに照射およびスポットの移動をしていなくても、作業者は異常事態を直ちに把握することができない。
つまり、例えばスキャニング用の電磁石電源の電流設定に異常が発生した場合、作業者はその異常性を直ちに把握することが困難であった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、照射の進行中にビームの位置をリアルタイムで表示することができる粒子線ビーム照射装置、粒子線ビーム表示方法および粒子線ビーム表示プログラムを提供することを目的とする。

本実施形態にかかる照射装置は、粒子線ビームを生成するビーム生成部と、前記粒子線ビームの出射を制御する出射制御部と、前記粒子線ビームを２次元走査するビーム走査部と、複数の第１の線状電極が第１の方向に並列配置され、複数の第２の線状電極が前記第１の方向と直交する第２の方向に並列配置される位置モニタと、前記第１の線状電極から出力される第１の信号と、前記第２の線状電極から出力される第２の信号とから前記粒子線ビームの重心位置を算出する重心算出部と、前記重心位置を前記２次元走査の範囲に亘って連続的に出力する位置情報出力部と、前記粒子線ビームの前記２次元走査に関する線量プロファイルを保持する線量プロファイル算出部と、前記線量プロファイル算出部に接続されていると共に、前記線量プロファイル算出部を介さずに前記位置情報出力部に接続された表示部と、を備え、前記表示部は、１つのスライスの前記２次元走査中に、前記位置情報出力部から出力される前記重心位置を連続的に表示することで、当該重心位置を、スライス上を走査する前記粒子線ビームの軌跡として表示し、また、１つのスライスの走査による照射が完了したとき、前記線量プロファイル算出部から出力される前記線量プロファイルを表示するものである。

本実施形態にかかる粒子線ビーム表示方法は、粒子線ビームを２次元走査中の粒子線ビーム照射装置が以下の各ステップを実行するように作動する粒子線ビーム表示方法において、重心算出部が第１の方向に並列配置された第１の線状電極から出力される第１の信号と、前記第１の方向と直交する第２の方向に並列配置された第２の線状電極から出力される第２の信号とから前記粒子線ビームの重心位置を算出するステップと、線量プロファイル算出部が前記粒子線ビームの前記２次元走査に関する線量プロファイルを保持するステップと、１つのスライスの走査による照射が完了したとき、前記線量プロファイル算出部が前記線量プロファイルを表示部に表示させるステップと、位置情報出力部が、１スライスの前記２次元走査中に前記線量プロファイル算出部を介さずに直接、前記表示部へ前記重心位置を前記２次元走査の範囲に亘って連続的に表示させることで、当該重心位置を、前記スライスを走査する前記粒子線ビームの軌跡として表示させるステップと、を含むものである。

本実施形態にかかる粒子線ビーム表示プログラムは、コンピュータを、第１の方向に並列配置された第１の線状電極から出力される第１の信号と、前記第１の方向と直交する第２の方向に並列配置された第２の線状電極から出力される第２の信号とから粒子線ビームの重心位置を算出する重心算出部と、前記重心位置を前記２次元走査の範囲に亘って連続的に出力する位置情報出力部と、前記粒子線ビームの前記２次元走査に関する線量プロファイルを保持する線量プロファイル算出部と、として機能させ、１つのスライスの走査による照射が完了したとき、前記線量プロファイル算出部から出力される前記線量プロファイルを表示部に表示させ、さらに、前記１つの前記スライスの前記２次元走査中に、前記線量プロファイル算出部を介さずに前記位置情報出力部から直接出力される前記重心位置を前記表示部に連続的に表示させることで、当該重心位置を、前記スライスを走査する前記粒子線ビームの軌跡として表示するものである。

本発明により、照射の進行中にビームの位置をリアルタイムで表示することができる粒子線ビーム照射装置、粒子線ビーム表示方法および粒子線ビーム表示プログラムが提供される。

実施形態にかかる粒子線ビーム照射装置の概略外観図。 ストリップ型の位置モニタの構成例を示す図。 第１実施形態にかかる粒子線ビーム照射装置の制御部およびその周辺機器の概略構成図。 表示部の重心位置の軌跡の表示パターンの一例を示す図。 ３次元ラスタースキャニング照射法における線量およびビーム位置の管理・制御の一例を示すタイミングチャート。 第２実施形態にかかる粒子線ビーム照射装置の制御部およびその周辺機器の概略構成図。 （Ａ）は第２実施形態にかかる粒子線ビーム照射装置が表示する表示画像の一例を示す図、（Ｂ）は第２実施形態にかかる粒子線ビーム照射装置が表示する表示画像の変形例を示す図。 第１実施形態にかかる粒子線ビーム表示方法を示すフローチャート。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
（概略的構成）
図１は、実施形態にかかる粒子線ビーム照射装置１０（以下、単に「照射装置１０」という）の概略外観図である。
照射装置１０は、ビーム生成部１１、出射制御部１２、ビーム走査部１３、Ｘ用電磁石１４ａ（１４）、Ｙ用電磁石１４ｂ（１４）、真空ダクト１６、線量モニタ１７、位置モニタ１８、制御部１９、リッジフィルタ２１、レンジシフタ２２等を備えて構成される。

照射装置１０は、例えば、炭素等の粒子を高速に加速した粒子線ビーム（以下、単に「ビーム」という）を癌治療患者２３の患部２４に向けて照射し、がん治療を行う装置である。
以下、照射装置１０を、癌治療に用いられる治療装置であるとして説明する。
照射装置１０は、患部２４を３次元の格子状に区分けし、各スポット（格子点）に対して細い径のビームを順次照射する３次元スキャニング照射法に用いることができる。

３次元スキャニング照射法では、まず、患部２４をビームの進行方向（図１の座標系におけるＺ軸方向）にスライスと呼ばれる平板状の単位で分割する。
そして、分割した各スライスの２次元スポット（図１の座標系におけるＸ軸及びＹ軸方向のスポット）を順次走査しながら照射することで、患部２４を３次元的に照射する。

ビーム生成部１１は、炭素イオンや陽子等の荷電粒子を生成するとともに、加速器でこの荷電粒子を患部２４の奥深くまで到達できるエネルギーまで加速してビームにする。

出射制御部１２は、制御部１９から出力される制御信号に基づいて、生成されたビームの出射のオン、オフを制御する。

ビーム走査部１３は、ビームをＸ方向及びＹ方向に偏向させ、スライス面上を２次元で走査させるものである。
ビーム走査部１３によって、Ｘ方向に走査するＸ用電磁石１４ａとＹ方向に走査するＹ用電磁石１４ｂの励磁電流が制御される。

線量モニタ１７は、例えば、筐体内を通過する粒子線が電離させた電荷を計測することで、照射するビームの線量をモニタするものである。

位置モニタ１８は、走査されたビームの位置を測定するものである。
ここで、図２は、ストリップ型の位置モニタ１８の構成例を示す図である。
位置モニタ１８には、複数の短冊状電極２０（収集電極２０）が配列されたストリップ型または複数のワイヤ電極が配列されたマルチワイヤ型のものなどがある。

ストリップ型の位置モニタ１８は、図２に示すように、複数の短冊状電極２０（複数の第１の線状電極）がＸ軸方向（第１の方向）に並列配置され、複数の短冊状電極２０（複数の第２の線状電極）がＹ軸方向（第１の方向と直交する第２の方向）に並列配置される。
高電圧電源２７により高電圧電極２０ｃに電位を与えることでビームが通過した周辺の短冊状電極２０が電離作用で発生した荷電粒子をその発生分布に応じて収集することで各短冊に電流が流れる。

制御部１９（図１）は、照射装置１０の全体を制御する。
制御部１９は、線量監視部２５において線量モニタ１７の出力を基に各スポットの線量を監視し、例えば、出射制御部１２のビーム出射のオン、オフ制御、ビーム走査部１３へのビーム走査に関する指示、レンジシフタ２２のスライス変更に伴うレンジシフト量の制御等を行う。

例えば、スキャニング用の電磁石電源の電流設定に異常が発生することや、ビーム生成部１１から出射制御部１２までの上流部分でビーム位置にずれが発生することがある。
このようなビームのずれや電流設定の異常が発生すると、治療計画で規定した位置モニタ１８における規定位置と、実際の位置座標とにずれが発生する。
この場合、制御部１９に設けられた位置監視部２８（図３）によりインターロック信号が発信され、治療照射は一時中断される。
なお、図１で示す制御部１９においては、線量監視部２５、出射制御部１２、ビーム走査部１３およびレンジシフタ２２に対する制御に関する各種機能ブロックは省略している。

リッジフィルタ２１は、ブラッグピークと呼ばれる体内深さ方向における線量のシャープなピークを拡散させるために設けられる。
３次元スキャニング照射法で用いられるリッジフィルタ２１は、断面が略二等辺三角形のアルミニウム棒状部材を複数並置して構成される。
この二等辺三角形の形状を調節してビームが二等辺三角形を通過する際の径路長の差異を調節することで、ブラッグピークの拡散を調整する。

レンジシフタ２２は、ビームの進行方向（Ｚ軸方向）の飛程を制御することで、体内飛程を変更し、照射する患部スライスを変更する。
レンジシフタ２２は、アクリル板などからなる種々の厚さの減衰板２２ａの組み合わせを変更して、レンジシフタ２２を通過するビームのエネルギー、即ち体内飛程を変更する。
なお、体内飛程の切り替え方法としては、レンジシフタ２２を用いずに、上流機器の制御によってビームのエネルギー自体を変更する方法もある。

（第１実施形態）
図３は、第１実施形態にかかる照射装置１０の制御部１９およびその周辺機器の概略構成図である。
なお、線量監視部２５、出射制御部１２、ビーム走査部１３およびレンジシフタ２２に対する制御に関する各種機能ブロックは省略する。

第１実施形態にかかる照射装置１０は、図１から図３に示されるように、さらに、重心位置Ｇを２次元走査の範囲に亘って出力する位置情報出力部２９と、位置情報出力部２９に接続されて位置情報出力部２９から出力される重心位置Ｇを粒子線ビーム位置の２次元分布として表示する表示部３１と、を備える。

位置モニタ１８の収集電極２０（２０ａ，２０ｂ）は、例えば、１２０ｃｈ程度の各チャンネルのそれぞれが電流評価回路３２を介して重心算出部３４に接続されている。
電流評価回路３２は、例えば、Ｉ／Ｖ変換部３３、増幅部３５、積分部３６およびＡＤＣ回路３７（以下、単に「ＡＤＣ３７」という）で構成される。

なお、例えば、各チャンネルが収集した電荷を電気量として貯える積分部３６は、照射装置１０の種類によっては省略されることもある。
各チャンネルから出力される信号は、電流評価回路３２で増幅されるとともに、適切な信号形態に変換されて重心算出部３４に送られる。
２つの収集電極２０（２０ａ，２０ｂ）は、それぞれ対応する電流評価回路３２に接続される。

重心算出部３４は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等で構成される。
重心算出部３４は、重心計算を行なって２つの収集電極２０（２０ａ，２０ｂ）に対してそれぞれ重心位置Ｇ（Ｘｃ，Ｙｃ）を算出する。
重心算出部３４によって、広がりを有するビームスポットは、重心位置Ｇの一点にあるものとみなすことができる。

算出された重心位置Ｇ（Ｘｃ，Ｙｃ）は、位置監視部２８において、予め決められた位置設定値（Ｘｒ，Ｙｒ）と比較される。
そして、これらの差（Ｘｃ−ＸｒまたはＹｃ−Ｙｒ）が許容範囲を超えていれば、位置異常と判定してインターロック信号を発生してビームの出射を停止させる。
また、重心算出部３４には、位置情報出力部２９が接続される。
位置情報出力部２９は、例えばシリアル信号変換器またはアナログ信号変換器など、重心算出部３４で算出された重心位置Ｇが表示部３１で表示可能な信号に変換する。

重心算出部３４は、線量プロファイル算出部３８に接続される。
線量プロファイル算出部３８は、重心算出部３４が出力する線量プロファイル３０および重心位置Ｇに関する情報を一時的に記憶する。
そして、１つのスライスの走査による照射が完了したとき、表示部３１に、スライス画像と重ねてビームの軌跡および線量などを線量プロファイル３０として出力する。

また、位置情報出力部２９は、線量プロファイル算出部３８を介さずに、直接的にも表示部３１に接続される。
そして、位置情報出力部２９は、重心位置Ｇを２次元走査の範囲に亘って連続的に表示部３１へ出力する。
表示部３１は、位置情報出力部２９から出力される重心位置Ｇをビーム位置の２次元分布として表示する。

ここで、図４は、表示部３１の重心位置Ｇの軌跡の表示パターンの一例を示す図である。
図４に示されるように、重心位置Ｇを表示部３１に出力することで、スライス上のスポットを移動しながら走査するビームの照射進行中の様子を視角化することができる。
ビームが停留した各スポットの表示時間は、表示部３１に接続された表示時間調節部３９で調節される。

ビームが通過した各スポットは、表示部３１で数秒表示されて画面上からフェイドアウトする。
表示時間を規定して古い軌跡をフェイドアウトさせることで、ビームが何度か往復して、軌跡が重なった場合にも、最新の軌跡を視認することができる。粒子線治療装置の１スライス当たり照射時間は１秒程度であるので、フェイドアウトする時間は１スライス当たり照射時間と同程度かそれより短く、かつ視覚的に認識できる０．１秒〜１秒が適している。

次に、第１実施形態にかかる粒子線ビーム表示方法を図８のフローチャートを用いて説明する（適宜図１から図３を参照）。
まず、患部２４をビーム軸に対して複数のスライスに仮想的に分割し、分割されたスライスの１つが選択される。
最初は例えば患部２４の最も深い位置にあるスライスが選択される。
また選択されたスライスの位置に応じてビームの入射エネルギーとレンジシフタ２２における減衰板２２ａの組み合わせが選択、設定される（Ｓ１１）。

次に、最深スライスにおける患部形状に応じてビームを照射するスポットの数Ｍとスポットの位置（Ｘｉ、Ｙｉ）［ｉ＝１〜Ｍ］、即ち照射対象のスポットが選択される（Ｓ１２）。
同時に、ビーム走査部１３によりスライス上のスポット位置（Ｘｉ、Ｙｉ）にビームの向きが設定される。

そして、ビームの出射が開始される（Ｓ１３）。
ビーム走査部１３から出力されたビームは、リッジフィルタ２１によって、体内飛程分布幅がスライス幅に対応するようエネルギー分布がＺ軸方向に拡大される。

ここで、図５（Ａ）〜（Ｇ）は、３次元ラスタースキャニング照射法における線量およびビーム位置の管理・制御の一例を示すタイミングチャートである。
図５（Ａ）、（Ｂ）に示す２つの電磁石の励磁電流は、２軸方向（Ｘ、Ｙ）の位置設定値に対応する。
３次元ラスタースキャニング照射法を用いているので、図５（Ｃ）に示されるように、ビームは、継続的に出射される。

線量モニタ１７で計測される線量（線量モニタ積算線量、図５（Ｄ））が設定値に達すると、線量監視部２５から線量満了信号（図５（Ｅ））が出力される。
この線量満了信号を受信して励磁電流を変更し、励磁電流が設定値に達するとその励磁電流値に保持される。
ビームの照射点は、図５（Ｅ）の線量満了信号の発信に従い移動する。

積分部３６では、図５（Ｆ）および図５（Ｇ）に示すように、位置モニタ１８の各チャンネルに対して、線量満了信号により生成された信号により積分停止、データ読み出し、積分電荷のクリア、積分開始が連続して行なわれる。
積分される電荷量は、照射点を移動中に生じる収集電荷と停止照射点に照射されたビームにより生じる収集電荷の和とみなされる。

スポット（Ｘｉ、Ｙｉ）に対する照射線量は、線量モニタ１７および線量監視部２５により監視される（図５（Ｄ））。
図５（Ｆ）および図５（Ｇ）に基づいて積分部３６で得られた荷電の積分値は、重心算出部３４に送信される。

重心算出部３４で算出された２次元座標上の重心位置Ｇは、位置情報出力部２９によってビームの出射進行中にリアルタイムで連続的に表示部３１に表示される（Ｓ１４）。
ビームが通過した各位置座標は、表示時間調節部３９で規定された時間だけ表示部３１で表示されてからフェイドアウトする。
つまり、表示されたビームの軌跡は、図４に示されるように、古いものから順に画面上からフェイドアウトする。

対象スポットに対する照射線量が計画した線量に達すると、線量満了信号（図５（Ｅ））が制御部１９に出力され、ビームは次のスポットに移動する（Ｓ１５）。
この処理を対象とするスライスの最終スポットまで繰り返す（Ｓ１６；ＮＯ；Ｓ１２へ）。

１つのスライスに対する照射が終了すると（Ｓ１６；ＹＥＳ）、一旦ビーム出射を停止する（Ｓ１７）。
そして、ビームを照射したスライスの画像をビームの照射軌跡とともに線量プロファイルとして表示部３１に表示する。
最終スライスに達するまで、上記の動作を繰り返す（Ｓ１８；ＮＯ；Ｓ１１へ）。
最終スライスの照射が終了すると（Ｓ１８；ＹＥＳ）、位置情報出力部２９から重心位置Ｇの軌跡に関する出力は停止し（Ｓ１９）、動作が終了する。

以上のように、第１実施形態にかかる照射装置１０によれば、照射の進行中にビームの位置をリアルタイムで表示することができる。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態にかかる照射装置１０の制御部１９およびその周辺機器の概略構成図である。
また、図７（Ａ）は、第２実施形態にかかる照射装置１０が表示する表示画像の一例を示す図である。

第２実施形態にかかる照射装置１０は、図６に示されるように、患部２４の外郭４２に関するデータを保持する患部形状保持部４３を備える。
患部形状保持部４３は、例えば表示部３１および線量監視部２５に接続されて、スライス切替（Ｓ１７〜Ｓ１９）に同期しながら患部２４の外郭４２を表示部３１に表示する。
患部２４の外郭４２は、例えば、治療計画の際に予め作成された患部２４のスライス断面画像４４である。

照射がなされている患部２４の外郭４２を重心位置Ｇの軌跡とともに表示することで、作業者は作業の状態をより正確に把握することができる。
例えば、図７（Ａ）に示されるように、スライス断面画像４４およびビームの軌跡の画像４６を並置して表示する。

また、図７（Ｂ）は、第２実施形態にかかる照射装置１０が表示する表示画像の変形例を示す図である。
患部２４の外郭４２の座標系と、重心位置Ｇの軌跡の座標系とを一致させて重ねて、患部外郭付軌跡画像４７として表示されることがより望ましい。
このように、患部２４の外郭４２の座標系を重心位置Ｇの軌跡の座標系と患部２４の外郭４２の座標系を合わせて表示することで、患部２４のどの位置に照射がされているか、より具体的に把握することができる。

なお、図６では、一例として、患部形状保持部４３を、表示部３１および線量監視部２５に接続しているが、保持する患部形状のデータの種類によっては他の機器に接続されてもよい。

なお、患部２４の外郭４２を重心位置Ｇとともに表示すること以外は、第２実施形態は第１実施形態と同じ構造および動作手順となるので、重複する説明を省略する。
図面においても、共通の構成または機能を有する部分は同一符号で示し、重複する説明を省略する。

このように、第２実施形態にかかる照射装置１０によれば、第１実施形態の効果に加え、患部２４の外郭４２とともに表示することができるので、照射進行中のビームの様子をより具体的に把握することができる。
さらに、患部２４の外郭４２の座標系と位置モニタ１８の座標系を合わせて重ねて表示することで、患部２４のどの部位をビームが走査しているか、さらに正確に把握することができる。

以上述べた少なくとも一つの実施形態の照射装置１０によれば、位置モニタ１８で測定して算出したビームの重心位置Ｇの情報を直接表示部３１に出力することにより、照射の進行中にビームの位置をリアルタイムで表示することが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。
これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。
これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０…粒子線ビーム照射装置（照射装置）、１１…ビーム生成部、１２…出射制御部、１３…ビーム走査部、１４ａ…Ｘ用電磁石、１４ｂ…Ｙ用電磁石、１６…真空ダクト、１７…線量モニタ、１８…位置モニタ、１９…制御部、２０…収集電極（短冊状電極）、２１…リッジフィルタ、２２（２２ａ）…レンジシフタ（減衰板）、２３…癌治療患者、２４…患部、２５…線量監視部、２７…高圧電源、２８…位置監視部、２９…位置情報出力部、３０…線量プロファイル、３１…表示部、３２…電流評価回路、３３…Ｖ変換部、３４…重心算出部、３５…増幅部、３６…積分部、３７…ＡＤＣ回路、３８…線量プロファイル算出部、３９…表示時間調節部、４０…タイミング回路、４２…外郭、４３…患部形状保持部、４４…スライス断面画像、４６…画像、４７…患部外郭付軌跡画像、Ｇ…重心位置。

Claims (8)

1. 粒子線ビームを生成するビーム生成部と、
   前記粒子線ビームの出射を制御する出射制御部と、
   前記粒子線ビームを２次元走査するビーム走査部と、
   複数の第１の線状電極が第１の方向に並列配置され、複数の第２の線状電極が前記第１の方向と直交する第２の方向に並列配置される位置モニタと、
   前記第１の線状電極から出力される第１の信号と、前記第２の線状電極から出力される第２の信号とから前記粒子線ビームの重心位置を算出する重心算出部と、
   前記重心位置を前記２次元走査の範囲に亘って連続的に出力する位置情報出力部と、
   前記粒子線ビームの前記２次元走査に関する線量プロファイルを保持する線量プロファイル算出部と、
   前記線量プロファイル算出部に接続されていると共に、前記線量プロファイル算出部を介さずに前記位置情報出力部に接続された表示部と、を備え、
   前記表示部は、１つのスライスの前記２次元走査中に、前記位置情報出力部から出力される前記重心位置を連続的に表示することで、当該重心位置を、スライス上を走査する前記粒子線ビームの軌跡として表示し、また、１つのスライスの走査による照射が完了したとき、前記線量プロファイル算出部から出力される前記線量プロファイルを表示することを特徴とする粒子線ビーム照射装置。
2. 前記表示部は、前記連続的に表示する前記重心位置の表示ごとに、所定の表示時間を経過したら表示を消去する請求項１に記載の粒子線ビーム照射装置。
3. 前記表示部は、前記表示をしてから前記表示時間を経過するまでの間に、時間の経過とともに前記表示を変化させる請求項２に記載の粒子線ビーム照射装置。
4. 前記重心位置を表示してから消去されるまでに、前記重心位置が前記位置情報出力部から出力された場合に、前記重心位置の表示を新たに表示したものとして更新する請求項２または請求項３に記載の粒子線ビーム照射装置。
5. 前記表示時間を調節する表示時間調節部を備える請求項２から請求項４のいずれか１項に記載の粒子線ビーム照射装置。
6. 前記粒子線ビームは癌治療患者の患部に照射され、
   前記患部の外郭が、前記重心位置の軌跡とともに前記表示部に表示される請求項１に記載の粒子線ビーム照射装置。
7. 粒子線ビームを２次元走査中の粒子線ビーム照射装置が以下の各ステップを実行するように作動する粒子線ビーム表示方法において、
   重心算出部が第１の方向に並列配置された第１の線状電極から出力される第１の信号と、前記第１の方向と直交する第２の方向に並列配置された第２の線状電極から出力される第２の信号とから前記粒子線ビームの重心位置を算出するステップと、
   線量プロファイル算出部が前記粒子線ビームの前記２次元走査に関する線量プロファイルを保持するステップと、
   １つのスライスの走査による照射が完了したとき、前記線量プロファイル算出部が前記線量プロファイルを表示部に表示させるステップと、
   位置情報出力部が、１スライスの前記２次元走査中に前記線量プロファイル算出部を介さずに、前記表示部へ前記重心位置を前記２次元走査の範囲に亘って連続的に表示させることで、当該重心位置を、前記スライスを走査する前記粒子線ビームの軌跡として表示させるステップと、
   を含むことを特徴とする粒子線ビーム表示方法。
8. コンピュータを、
   第１の方向に並列配置された第１の線状電極から出力される第１の信号と、前記第１の方向と直交する第２の方向に並列配置された第２の線状電極から出力される第２の信号とから粒子線ビームの重心位置を算出する重心算出部と、
   前記重心位置を前記２次元走査の範囲に亘って連続的に出力する位置情報出力部と、
   前記粒子線ビームの２次元走査に関する線量プロファイルを保持する線量プロファイル算出部と、
   １つのスライスの走査による照射が完了したとき、前記線量プロファイル算出部から出力される前記線量プロファイルを表示する表示部、
   として機能させ、
   さらに、前記表示部は、１つのスライスの前記２次元走査中に、前記線量プロファイル算出部を介さずに前記位置情報出力部から出力される前記重心位置を連続的に表示することで、当該重心位置を、前記スライスを走査する前記粒子線ビームの軌跡として表示する、
   ことを特徴とする粒子線ビーム表示プログラム。