JP3859680B2 - 粒子線治療システム及び粒子線出射方法 - Google Patents

Description

本発明は、粒子線治療システムに係り、特に、陽子及び炭素イオン等の荷電粒子ビームを患部に照射して治療する粒子線治療システム及び粒子線出射方法に関する。

癌などの患者の患部に陽子等の荷電粒子ビームを照射する治療方法が知られている。この治療に用いる治療システムのうち大規模なものは、従来、荷電荷電粒子ビーム発生装置、ビーム輸送系、及び複数の治療室を備えている。荷電荷電粒子ビーム発生装置で加速された荷電粒子ビームは、ビーム輸送系を経て各治療室の照射装置に達し、照射装置のノズルから患者の患部に照射される。このとき、ビーム輸送系は、１つの共通のビーム輸送系と、この１つの第１ビーム輸送系から分岐して各治療室の照射装置へと設けられた複数の分岐後のビーム輸送系とから構成される。各分岐ビーム輸送系の分岐位置には、第１ビーム輸送系からの荷電粒子ビームを偏向し当該分岐ビーム輸送系へ導入するための切替え電磁石がそれぞれ設けられている（例えば、特許文献１参照）。

特表平１１−５０１２３２号公報（第１２−１３頁、図１，２）

上記従来の粒子線治療システムにおいて、各治療室における照射治療時には、第１ビーム輸送系からの荷電粒子ビームを当該治療室のみに選択的に導入する。その際、全ての切替え電磁石を制御コントローラからの制御信号によって励磁切り替え制御し、その治療室へのビーム輸送経路を形成する。これにより、本来そのときに荷電粒子ビームを導入すべき治療室とは異なる別の治療室へ誤って荷電粒子ビームが導かれるのを防止している。

しかしながら、上記のような制御コントローラからの制御信号の電磁石励磁切り替え制御によるルート形成のみでは、何らかの理由による制御コントローラの万が一の誤作動や制御不安定状態の発生等の可能性を考えると、照射対象でない治療室への誤ったビーム輸送を未然に防止するという面で、未だ改善の余地があった。

本発明の目的は、円滑な効率の良い治療を行うことができ、かつ安全かつ支障のない万全を期した治療を行うことができる粒子線治療システム及び粒子線出射方法を提供することにある。

上記した目的を達成する本発明の特徴は、複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ（より具体的には、治療室内又は治療室にそれぞれ対応して設けられた制御室内に設けられ）、照射準備完了信号を出力する第１手動入力装置と、複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ（より具体的には、治療室内又は治療室にそれぞれ対応して設けられた制御室内に設けられ）、照射開始指示信号を出力する第２手動入力装置と、第１手動入力装置から出力された複数の治療室のそれぞれに対する照射準備完了信号に起因して治療室に荷電粒子ビームを導く順番を決定し、複数のビーム経路のうち最先の順番の治療室の照射装置に荷電粒子ビームを導くビーム経路に設けられれた複数の電磁石を励磁制御することで、各治療室の照射装置に荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを導くビーム経路を形成する制御システムと、この制御システムによるビーム経路の形成後、最先の順番の治療室に対する第２手動入力装置から出力された照射開始指示信号に基づいて出射開始信号を出力する出射開始制御装置とを備えたことにある。

これにより、オペレータの手間や労力を大幅に低減することが可能となる。具体的には、ある治療室において照射の準備をする場合、他の治療室の状況を考慮しなく、柔軟に照射の準備を行うことができる。すなわち、予め各治療室の照射順番を予めこれに従ってビーム輸送を行う場合と異なり、例えば照射準備に手間取ったあるいは患者が気分が悪くなった等の治療室については、照射準備が先に完了した治療室より自動的に後回しにする等柔軟に対応し、無駄な待機時間をなくしてシステムを最大限有効に活用することができる。したがって、多数の患者に対し、円滑な効率の良い治療を行うことができる。さらに例えば、照射順番やスケジュールを予め決めておくことが必ずしも必要なくなったり、あるいはスケジュールを容易にフレキシブルに変更することができる。この場合、治療時におけるオペレータの手間や労力を大幅に低減することが可能となる。
また、これにより、治療室内での患者に対する照射準備完了後でビーム輸送系における荷電粒子ビームの輸送のそれぞれの準備が完了する直前まで、照射開始を始めるかどうかを決定することができる。この結果、患者の体調、気分が照射治療を許容できる万全の状態にあるか、気分が悪くなったりトイレに行きたくなったりしていないか等、照射直前ギリギリまでいつでも照射を中止可能な柔軟な体制とすることができる。したがって、各患者にとって安全かつ支障のない万全を期した治療を行うことができる。

本発明のさらにもう一つの特徴は、複数の治療室内の前記各照射装置に荷電粒子ビーム発生装置から出射された荷電粒子ビームを別々に輸送する複数のビーム輸送系のうち少なくとも１つに当該ビーム輸送系のビーム経路を遮断する第１シャッタを設置することである。このように、ビーム自体を物理的にブロックしてしまうシャッタをビーム経路に設けることにより、電磁石切り替えを行う制御コントローラのソフトの信頼性のみに依存する従来技術に比べて、安全性を各段に向上できる。好ましくは、上記の全ビーム輸送系のビーム経路を遮断する第１シャッタを設置すると安全性は各段に向上する。

本発明のもう一つの特徴は、選択された治療室を示す治療室情報と、その治療室に入室する患者の患者識別情報により定まる治療計画情報とを少なくとも用いて、選択された治療室内の照射装置へ荷電粒子ビームを導くビーム輸送系に設けられた複数のエレメントそれぞれの制御情報を含む制御指令情報を作成する制御情報作成装置制御情報作成装置を備えることにある。これにより、システム構成を簡素化できるとともに、円滑で効率の良い治療を行うことができる。具体的には、医者側では各患者の治療計画情報のみを作成し、オペレータ側からはどの治療室にどの患者がいるかという患者識別情報及び治療室情報を制御情報作成装置へ与えれば足りる。制御情報作成装置は、患者識別情報により得られる治療計画情報、及び治療室情報に基づき、自動的に荷電粒子ビーム発生装置や切替え電磁石を作動させるための最終的な制御指令情報を作成する。この結果、制御指令情報を作成するにあたり、医学的な見地に基づく患者の治療計画情報と単に治療システムの操作上に必要な情報とをすべて網羅した膨大なデータを用意する必要がなくなる。したがって、医者側とオペレータ側とでデータに関する分業化を図ることができるので、システム構成を簡素化できるとともに、円滑で効率の良い治療を行うことができる。

本発明のさらにもう一つの特徴は、選択された治療室内に延びているビーム経路の第１エレメント群に対する制御指令情報を作成する制御情報作成装置と、第１エレメント群の状態を示す状態情報を含むエレメント情報から、選択された治療室内に延びている前記ビーム経路の前記第１エレメント群の状態情報を選択し、選択された状態情報が前記制御指令情報に含まれた第１エレメント群の制御指令情報であることを確認する情報確認装置とを備えたことにある。これにより、トラブル発生に対し能力低下の少ない、強いシステムを実現することができる。具体的には、複数の治療室のうちいずれか１つに不具合が生じ、その治療室に係わる各電磁石実作動検出手段から通常の値ではない検出信号が出力されていたとしても、その治療室を実際に治療に使用せず選択しないようにすれば、抽出判定手段はそのような通常の値でない検出信号に惑わされることなく、指令値と実際値との比較という本来の役割を確実に果たすことができる。この結果、１つの治療室に不具合が生じても、正常な残りの治療室を用いて引き続き治療行為が可能となるため、治療能力の低下を防止又は最小限にとどめることができ、円滑に治療を継続することができる。言い換えれば、トラブル発生に対し能力低下の少ない、強いシステムを実現することができる。

本発明のさらにもう一つの特徴は、複数のエレメント群が、ビーム経路の荷電粒子ビームの進行方向において、ビーム経路に順次配置され、かつそれぞれのエレメント群は、複数のビーム経路にそれぞれ配置されるエレメントを含んでおり、エレメント群内の各エレメントを、それぞれ排他的に選択する排他的選択装置を、エレメント群毎に設けていることにある。これにより、照射を予定していない治療室に誤ってビームが導入されるのは確実に防止できるので、安全性を向上することができる。具体的には、正常時には１つの系統の電磁石群にのみ電力が供給されて１つのビーム経路が完成され、例えば照射しようとする治療室にのみビームが導入される。一方、何らかの異常で電力が複数系統にまたがって供給された場合にはいずれのビーム経路も形成されず、すべての治療室にビームは導入されない。すなわち、いずれにしても、照射を予定していない治療室に誤ってビームが導入されるのは確実に防止できるので、安全性を向上することができる。

本発明によれば、円滑な効率の良い治療を行うことができる。また、本発明の他の特徴によれば、安全かつ支障のない万全を期した治療を行うことができる。

以下、本発明の一実施形態である粒子線治療システムを図面を参照しつつ説明する。

本実施形態の粒子線治療システムである陽子線治療システムは、図１に示すように、荷電粒子ビーム発生装置１と、４つの治療室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ及び３と、荷電粒子ビーム発生装置１の下流側に接続された第１ビーム輸送系４及びこの第１ビーム輸送系４から分岐するようにそれぞれ設けられた第２ビーム輸送系５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを有するビーム輸送系と、切替え電磁石（経路切替え装置）６Ａ，６Ｂ，６Ｃと、各治療室別のシャッタ（第１シャッタ）７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄと、全治療室共通のシャッタ（第２シャッタ）８とを有している。第１ビーム輸送系４は、第２ビーム輸送系５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄのそれぞれにイオンビームを導く共通のビーム輸送系である。

荷電粒子ビーム発生装置１は、イオン源（図示せず）、前段荷電粒子ビーム発生装置（ライナック）１１及びシンクロトロン１２を有する。イオン源で発生したイオン（例えば、陽子イオン（または炭素イオン））は前段荷電粒子ビーム発生装置（例えば直線荷電粒子ビーム発生装置）１１で加速される。前段荷電粒子ビーム発生装置１１から出射されたイオンビーム（陽子ビーム）は四極電磁石９及び偏向電磁石１０を介しシンクロトロン１２に入射される。荷電粒子ビーム（粒子線）であるそのイオンビームは、シンクロトロン１２で、高周波加速空胴（図示せず）から印加される高周波電力によってエネルギーを与えられて加速される。シンクロトロン１２内を周回するイオンビームのエネルギーが設定されたエネルギー（例えば１００〜２００ＭｅＶ）までに高められた後、出射用の高周波印加装置（図示せず）から高周波がイオンビームに印加される。安定限界内で周回しているイオンビームは、この高周波の印加によって安定限界外に移行し、出射用デフレクタ（図示せず）を通ってシンクロトロン１２から出射される。イオンビームの出射の際には、シンクロトロン１２に設けられた四極電磁石１３及び偏向電磁石１４等の電磁石に導かれる電流が電流設定値に保持され、安定限界もほぼ一定に保持されている。高周波印加装置への高周波電力の印加を停止することによって、シンクロトロン１２からのイオンビームの出射が停止される。

シンクロトロン１２から出射されたイオンビームは、第１ビーム輸送系４より下流側へ輸送される。第１ビーム輸送系４は、ビーム経路６１、及びビーム経路６１にビーム進行方向上流側より配置された四極電磁石１８、シャッタ８、偏向電磁石１７、四極電磁石１８、切替え電磁石６Ａ、四極電磁石１９、切替え電磁石６Ｂ、四極電磁石２０、切替え電磁石６Ｃを備えている。第１ビーム輸送系４に導入されたイオンビームは、これらの電磁石及び切替え電磁石６Ａ，６Ｂ，６Ｃの励磁、非励磁の切り替えによる偏向作用の有無によって（詳細は後述）、第２ビーム輸送系５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄのいずれかに選択的に導入される。各切替え電磁石は、偏向電磁石の一種である。

第２ビーム輸送系５Ａは、ビーム経路６２に接続されて治療室２Ａ内に配置された照射装置１５Ａに連絡されるビーム経路６２、及びビーム経路６２にビーム進行方向上流側より配置された偏向電磁石２１Ａ、四極電磁石２２Ａ、シャッタ７Ａ、偏向電磁石２３Ａ、四極電磁石２４Ａ、偏向電磁石２５Ａ、偏向電磁石２６Ａを備える。切替え電磁石６Ａはビーム経路６２に配置されているとも言える。第２ビーム輸送系５Ｂは、ビーム経路６２に接続されて治療室２Ｂ内に配置された照射装置１５Ｂに連絡されるビーム経路６３、及びビーム経路６３にビーム進行方向上流側より配置された偏向電磁石２１Ｂ、四極電磁石２２Ｂ、シャッタ７Ｂ、偏向電磁石２３Ｂ、四極電磁石２４Ｂ、偏向電磁石２５Ｂ、偏向電磁石２６Ｂを備える。切替え電磁石６Ｂはビーム経路６３に配置されているとも言える。第２ビーム輸送系５Ｃは、ビーム経路６２に接続されて治療室２Ｃ内に配置された照射装置１５Ｃに連絡されるビーム経路６４、及びビーム経路６４にビーム進行方向上流側より配置された偏向電磁石２１Ｃ、四極電磁石２２Ｃ、シャッタ７Ｃ、偏向電磁石２３Ｃ、四極電磁石２４Ｃ、偏向電磁石２５Ｃ、偏向電磁石２６Ｃを備える。また、第２ビーム輸送系５Ｄは、ビーム経路６１に接続されて治療室３内に設置された固定照射装置１６に連絡されるビーム経路６５、及びビーム経路６５にビーム進行方向上流より配置された四極電磁石２７，２８、シャッタ７Ｄを備えている。切替え電磁石６Ｃはビーム経路６４、６５に配置されているとも言える。第２ビーム輸送系５Ａへ導入されたイオンビームは、該当する電磁石の励磁によりビーム経路６２を通って照射装置１５Ａへと輸送される。第２ビーム輸送系５Ｂへ導入されたイオンビームは、該当する電磁石の励磁によりビーム経路６３を通って照射装置１５Ｂへと輸送される。第２ビーム輸送系５Ｃへ導入されたイオンビームは、該当する電磁石の励磁によりビーム経路６４を通って照射装置１５Ａへと輸送される。また、第２ビーム輸送系５Ｄへ導入されたイオンビームは、該当する電磁石の励磁によりビーム経路６５を通って照射装置１６へと輸送される。

治療室２Ａ〜Ｃは、内部にそれぞれ設置された回転ガントリー（図示せず）に取り付けられた照射装置１５Ａ〜Ｃをそれぞれ備える。治療室２Ａ〜Ｃは例えば癌患者用の第１〜第３治療室であり、治療室３は、固定式の照射装置１６を備えた眼科治療用の第４治療室である。

図２を用いて、治療室２Ａ内の構成及び機器配置を説明する。治療室２Ｂ，２Ｃも治療室２Ａと同様な構成及び機器配置を有しているので、説明は省略する。治療室２Ａは、１階部分に設けた施療室（区画）３１、及びこれより一段低い地下１階部分に設けたガントリー室（区画）３２を備えている。また、治療室２Ａの外側で治療室２Ａに近接して照射制御室３３が配置されている。照射制御室３３は治療室２Ｂ，２Ｃに対しても同様に配置される。照射制御室３３は、施療室３１やガントリー室３２とは遮断されている。しかしながら、照射制御室３３内における患者３０Ａの様子は、照射制御室３３及び施療室３１の境界壁に設けられた例えばガラス窓越しにあるいは施療室３１内に設けたテレビカメラ（図示セず）で撮影した映像のモニターによる観察で見ることができる。

第２ビーム輸送系５Ａの一部である逆Ｕ字状のビーム輸送装置及び照射装置１５Ａは、回転ガントリー（図示せず）の略筒状の回転胴５０に設置されている。回転胴５０はモータ（図示せず）により回転可能に構成されている。回転胴５０内には治療ゲージ（図示せず）が形成される。

照射装置１５Ａ〜Ｃは、回転胴５０に取り付けられ前述の逆Ｕ字状のビーム輸送装置に接続されるケーシング（図示せず）、及びイオンビームを出射するノズル先端側に設けられるスノート（図示せず）を有している。ケーシング及びスノート内には、図示していないが、例えば偏向電磁石、散乱体装置、リングコリメータ、患者コリメータ、ボーラス等が配置される。

ビーム経路６２を経て逆Ｕ字状のビーム輸送装置から治療室２Ａ内の照射装置１５Ａ内へ導入されたイオンビームは、照射装置１５Ａ内でリングコリメータによってその照射野を粗くコリメートされ、患者コリメータによってビーム進行方向と垂直な平面方向に患部形状に合わせて整形される。更に、そのイオンビームは、ボーラスによってその到達深度が治療用ベッド２９Ａに載っている患者３０Ａの患部の最大深さに合わせて調整される。治療用ベッド２９Ａは、照射装置１５Ａからイオンビームを照射する前に、ベッド駆動装置（図示せず）によって移動され上記治療ゲージ内に挿入されるとともに、照射装置１５Ａに対する照射にあたっての位置決めが行われる。このようにして照射装置１５Ａにて粒子線治療に最適な線量分布が形成されたイオンビームは、患者３０Ａの患部（例えば癌や腫瘍の発生部位）に照射され、患部においてそのエネルギーを放出し、高線量領域を形成する。イオンビームの照射装置１５Ｂ，１５Ｃ内での移動状態、及び治療用ベッドの位置決めは、照射装置１５Ａと同様に行われる。

このとき、回転胴５０の回転は、ガントリーコントローラ３４によってモータの回転を制御することによってなされる。また、照射装置１５Ａ〜Ｃ内の偏向電磁石、散乱体装置、リングコリメータ等は照射ノズルコントローラ３５によって駆動制御される。またベッド駆動装置はベッドコントローラ３６によって駆動制御される。これらコントローラ３４，３５，３６は、いずれも治療装置２Ａ内のガントリー室３２に配置された照射制御装置４０によって制御される。なお、施療室３１側に延設されたケーブルを介しペンダント４１が照射制御装置４０に接続されており、患者３０Ａの傍らに立った医者（又はオペレータ）が、ペンダント４１の操作により、制御開始信号及び制御停止信号を照射制御装置４０を介して該当するコントローラ３４〜３６に伝える。ペンダント４１から回転ガントリーの制御開始信号が出力されると、後述の中央制御装置１００が記憶装置１１０内の治療計画情報のうち患者３０Ａに関する回転ガントリーの回転角情報を取り込んで照射制御装置４０を介して該当するコントローラ３４に伝える。コントローラ３４はその回転角情報を用いて回転ガントリーを回転させる。

照射制御室３３内に配置されたオペレータコンソール３７には、第１手動入力装置（準備完了情報出力装置）としての患者用の準備完了スイッチ３８、準備完了表示装置としてのディスプレイ３９、第２手動入力装置としての照射指示スイッチ４２、及び第３手動入力装置である照射取消スイッチ６６が設置されている。これらの機能については後述する。照射制御室３３は治療室３に対しても別途設けられている。

本実施形態の陽子線治療システムが備えている制御システムを、図３を用いて説明する。その制御システム９０は、中央制御装置１００、治療計画データベースを格納した記憶装置１１０、中央インターロック装置（安全装置）１２０、電磁石電源制御装置１３０、加速器用電源装置（以下、加速器電源という）１４０、ビームパス電磁石用電源装置（以下、ビームパス電源という）１５０、スイッチング電源（以下、スイッチング電源という）１６０及び経路切替制御装置１７０を有する。更に、本実施形態の陽子線治療システムは、スイッチ切替盤１８０、シャッタ駆動装置１９０Ａ〜Ｄ、シャッタ駆動装置２００及びシャッタ駆動装置２１０（図示せず、後述の図１３参照）を有している。なお、図３では治療室２Ａ〜Ｃのうち、図示の煩雑防止のため治療室２Ａに係わる構成のみを例示しているが、他の２つの治療室２Ｂ，２Ｃについても同様の構成が設けられている。

イオンビームによる照射治療を受けようとする患者３０Ａは、治療室２Ａ〜Ｃのいずれかに入室する。その際、各患者３０Ａと一対一に対応して予め付与された患者識別情報である識別子（例えばいわゆるＩＤナンバー）が、例えば照射制御室３３のオペレータコンソール３７に設けた患者ＩＤ入力装置（ＰＣ等）４３を介しオペレータ（あるいは場合によっては医者でもよい。以下同様）により入力される。なお、例えば患者３０Ａの身につけるもの（例えば手首にはめるベルト状のもの）に識別子（例えばバーコード情報）を書き込んでおき、治療室内への入室の際に治療室の入口に設けられた図示していない識別子読取装置（例えばバーコード読取装置）によりその識別子を読み込ませても良い。この患者ＩＤ装置４３は、各治療室２Ａ〜Ｃごとに設けられていることから、当該患者識別情報と、患者３０Ａが入室した治療室の治療室情報（例えば治療室番号）とを関連づけて一緒に中央制御装置１００のＣＰＵ（中央演算装置）１０１へ出力する。

一方、入室後に所定の検査等を済ませた患者３０Ａが治療用ベッド２９Ａに横たわり、回転ガントリーの回転及び治療用ベッド２９Ａの位置決め等の照射前の準備が完了してイオンビームの照射を待つばかりの状態となったとき、オペレータは、治療室２Ａ退出して最寄りの照射制御室３３内へ行き、オペレータコンソール３７の準備完了スイッチ（ボタンでも良い）３８を押す。なおこの準備完了スイッチ３８はオペレータの被曝防止が別の手段で確実に図られるのであれば、治療室２Ａ〜Ｃ内にそれぞれ設けても良い。この準備完了スイッチ３８を押すことによって発生する患者準備完了信号（照射準備完了信号）は、中央インターロック装置１２０へと出力される。

中央インターロック装置１２０は、治療室２Ａ，２Ｂ，２Ｃにそれぞれ対応する３つのＡＮＤ回路１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ、治療室３に対応するＡＮＤ回路１２１Ｄ（図示せず、ＡＮＤ回路１２１Ａと同じ機能を有する）、さらに２つのＡＮＤ回路１２２，１２３とを備えている。ＡＮＤ回路１２１Ａ〜Ｄには、治療室２Ａ〜Ｃ、３に対応する各照射制御室３３内のそれぞれの準備完了スイッチ３８からの患者準備完了信号と、詳細な説明は省略するが各治療室２Ａ〜Ｃ、３内のイオンビームの照射に係わる装置、機器がスタンバイ（準備完了）状態になったときに出力される機械準備完了信号とがそれぞれ入力される。装置、機器側の準備が完了した状態で、治療室２Ａ〜Ｃ、４の各照射制御室３３内の準備完了スイッチ３８が押されると、ＡＮＤ回路１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ、１２１ＤよりＯＮ信号が中央制御装置１００の先着優先制御装置（First Come First Serve）１０２に入力される。

先着優先制御装置１０２が実行する処理手順を、図５により説明する。先着優先制御装置１０２は、３つの機能を有する。第１は、図５でステップ７５、７０の処理を行う治療順序決定装置としての機能であり、第２は図５でステップ７１の処理を行う治療室情報出力装置としての機能である。最後の第３は図５でステップ７２〜７４の処理を行うビーム照射キャンセル装置としての機能である。まず、第１の機能について説明する。ステップ７５は治療順序決定工程であり、ステップ７０は治療室番号（治療室情報）の追加工程である。治療順序決定工程（ステップ７５）では、治療室２Ａ（治療室番号Ｎｏ．１）に対応するＡＮＤ回路１２１Ａ，治療室２Ｂ（治療室番号Ｎｏ．２）に対応するＡＮＤ回路１２１Ｂ，治療室２Ｃ（治療室番号Ｎｏ．３）に対応するＡＮＤ回路１２１Ｃ，治療室３（治療室番号Ｎｏ．４）に対するＡＮＤ回路からの各ＯＮ信号について、それらのＯＮ信号の入力順（照射準備完了信号の発生順、照射準備完了信号の出力順）、すなわち最先に入力したＯＮ信号を優先的に早い順番にするように各治療室に対する治療順序が決定される。治療室番号の追加工程（ステップ７０）では、決定した治療順序で入力したＯＮ信号を出力したＡＮＤ回路に対応した該当する治療室番号（治療室情報）が先着優先制御装置１０２のメモリ（図示せず）に記憶されている照射待ち順番の最後尾に追加される。ＡＮＤ回路１２１Ａ，１２１Ｂ，１２１Ｃ，１２１Ｄが設けられているため、オペレータが間違って準備完了スイッチ３８を押した場合には、機械準備完了信号が該当するＡＮＤ回路に入力されないため、ＯＮ信号が出力されない。このため、不要なビーム経路を形成する操作（後述の電磁石の励磁等）が防止できる。

次に、第２の機能について説明する。一番最初の治療（例えば、１日の一番最初の治療）では、先着優先制御装置１０２のメモリ内に記憶された最先順番の治療室番号が出力される（ステップ７１）。この最先順番の治療室番号（Ｎｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３又はＮｏ．４）は、中央制御室１００のＣＰＵ１０１（図４参照）に入力される。二番目以降は、コントローラ２２０（図１３参照）から出力された照射満了信号（後述）または中央インタロック装置１２０（図１５参照）のオア回路６９の出力であるビーム停止信号（後述）が端子６７を介して入力されたとき、上記の最先順番の治療室番号が先着優先制御装置１０２からＣＰＵ１０１へ出力される。照射満了信号及びビーム停止信号は照射満了信号であり、最先順番の治療室番号は照射満了信号で出力される。最先順番の治療室番号の出力により、上記メモリ内の照射待ちの治療室番号は出力順位が１つ繰り上がる。

最後に、第３の機能について説明する。この機能は、ある治療室に対する準備完了スイッチ３８が押された後で照射指示スイッチ４２が押されるまでの間に、治療用ベッド２９Ａ上の患者３０Ａの具合が悪くなってイオンビームの患者３０Ａへの照射を中止するときに働かせる。例えば、Ｎｏ．１の治療室２Ａ内の患者３０Ａが具合が悪くなった場合には、治療室２Ａに対応する制御室３３内の照射取消スイッチ６６を医者が押す。これにより発生するキャンセル信号が先着優先制御装置１０２に入力されると、ステップ７２で該当する治療室番号が出力済みかを判定する。「ＮＯ」であれば、先着優先制御装置１０２のメモリ内の該当する治療室番号（今回はＮｏ．１）がキャンセルされる（ステップ７４）。このとき、キャンセルされた治療室番号よりも後の照射待ちの治療室番号が１つ繰り上がる。ステップ７２の判定が「ＹＥＳ」であれば、出力済みの治療室番号をキャンセルするために、荷電粒子ビーム発生装置１へのビーム停止信号を出力する（ステップ７３）。このビーム停止信号は、端子６８介して中央インタロック装置１２０のオア回路６９（図１５参照）より出力され、荷電粒子ビーム発生装置１が強制停止される。第３の機能により、具合が悪くなった治療用ベッド２９Ａ上の患者に対するイオンビームの照射を停止できる。

先着優先制御装置１０２は、内部のメモリ内に治療順に記憶されている複数の治療室番号を、その順序で、各治療室２Ａ〜Ｃ、３に対応する各照射制御室３３内のオペレータコンソール３７に設けられた各ディスプレイ３９に出力する。治療順に治療室番号が各ディスプレイ３９に表示されるため、各治療室２Ａ〜Ｃ、３に対応した照射制御室３３内にいる各オペレータは、担当の治療室の現在における治療順を知ることができる。なお、このような表示に限らず、先着優先制御装置１０２は、待ち人数が何人であるか、治療までの待ち時間がおおよそどの程度になるか等を、各ディスプレイ３９に表示しても良い。あるいは、それほど具体的でなく、優先順位が１位でないこと（今すぐ照射可能ではなく少なくとも患者一人分は待たなければならないこと）を表示するのみとしても良い。

先のステップ７１で先着優先制御装置１０２より出力された最先順番の治療室番号（これから照射を行うために選択された治療室の番号）、すなわち選択された治療室の治療室番号は、中央制御装置１００のＣＰＵ１０１へ入力される。以下の説明の都合上、その治療室番号を「Ｎｏ．１」とする。すなわち、治療室“Ａが選択された治療室である。

ＣＰＵ１０１は、この治療室番号と、先に各治療室２Ａ〜Ｃの患者ＩＤ装置４３から入力され、治療室情報に関連づけられた患者識別情報とによって、これからイオンビームの照射治療を行う患者及び治療のためにイオンビームを導く治療室を認識する。そして、記憶装置１１０の治療計画データベースにアクセスする。このデータベースには、予め医者が作成した、照射治療を受けようとする全患者についての治療計画データが格納蓄積されている。

記憶装置１１０に記憶されている各患者毎の上記治療計画データ（患者データ）の一例を、図６を用いて説明する。この治療計画データは、患者ＩＤナンバー、照射線量（一回当たり）、照射エネルギ、照射方向（図示せず）、照射位置（図示せず）等のデータを含んでいる。なお、前述したように、患者識別情報と治療室情報とが関連づけられるため、この治療計画データ自体に、治療室情報を必ずしも含める必要はない。しかし、治療行為の便宜等を考えて、治療計画データに含めてもよいことはいうまでもない。

ＣＰＵ１０１は、入力した患者識別情報を用いて、これから照射治療を行う患者に関する上記の治療計画データを記憶装置１１０から読み込む。この患者別治療計画データのうち、重要なのは照射エネルギの値である。これによって、既に述べた各電磁石への励磁電力供給の制御パターンが決まる。

中央制御装置１００内に設けたメモリ１０３に予め記憶されている電力供給制御テーブルを、図７を用いて説明する。これに示すように、照射エネルギの各種の値（この例では７０，８０，９０，…［Ｍｅｖ］）に応じて、シンクロトロン１２を含む荷電粒子ビーム発生装置１における四極電磁石９，１３及び偏向電磁石１０，１４、第１ビーム輸送系４の四極電磁石１８，１９，２０及び偏向電磁石１７、治療室２Ａに係わる第２ビーム輸送系５Ａの四極電磁石２２Ａ，２４Ａ、治療室２Ｂに係わる第２ビーム輸送系５Ｂの四極電磁石２２Ｂ，２４Ｂ、治療室２Ｃに係わる第２ビーム輸送系５Ｃの四極電磁石２２Ｃ，２４Ｃ、治療室３に係わる第２ビーム輸送系５Ｄの四極電磁石２８に対する供給励磁電力値（図中では「…」で図示省略しているが、実際は具体的な数値である）又はそのパターン、及びスイッチング電源１６２−１、１６２−２、１６２−３、１６２−４（後述）における起電力値（図中では「…」で図示省略しているが、実際は具体的な数値である）が予め設定されている。

本実施形態は、図７に示した患者別治療計画データを用いて各種電磁石及び電源の制御を行い、これによってビーム経路を切替え制御する。ここで、本実施形態の大きな特徴のひとつは、４つの治療室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３にそれぞれイオンビームを導く４つのビーム経路６２，６３，６４，６５のいずれかに、ビーム経路６１からイオンビームを導くようにビーム経路を切替える場合に、当該ビーム経路の切替え設定のために直接関係のない電磁石については、特に積極的な制御をせず、その状態を問題にしないことにある。このことを、図８を用いて説明する。

図８に示す電力供給の制御テーブルは、中央制御装置１００内に設けたメモリ１０３に予め格納記憶されている。その制御テーブルは、図７に示す電力供給制御テーブルとは別の電力供給の制御テーブルを表す図である。図８に示すように、治療室番号（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）に応じて、シンクロトロン１２を含む荷電粒子ビーム発生装置１における四極電磁石９，１３及び偏向電磁石１０，１４、第１ビーム輸送系４の四極電磁石１８，１９，２０及び偏向電磁石１７、治療室２Ａに係わる第２ビーム輸送系５Ａの四極電磁石２２Ａ，２４Ａ、第２治療室２Ｂに係わる第２ビーム輸送系５Ｂの四極電磁石２２Ｂ，２４Ｂ、治療室２Ｃに係わる第２ビーム輸送系５Ｃの四極電磁石２２Ｃ，２４Ｃ、治療室３に係わる第２ビーム輸送系５Ｄの四極電磁石２８に対して制御する（図中「ON」で表す）。図中の［No Care］の部分は、該当する機器（例えば、四極電磁石２２Ｂ）の制御データを含んでいないことを意味する。これは、以下でも同じである。例えば、治療室２Ａへ第２ビーム輸送系５Ａを介しイオンビームを輸送しようとするときは、荷電粒子ビーム発生装置１における四極電磁石９，１３及び偏向電磁石１０，１４、第１ビーム輸送系４の四極電磁石１８及び偏向電磁石１７、第２ビーム輸送系５Ａの四極電磁石２２Ａ，２４Ａについては、治療室２Ａにイオンビームを導くビーム経路上に位置するため、ＯＮ制御しなければならない。しかしながら、そのビーム経路以外の部分に位置する他の電磁石については、ＯＮであろうとＯＦＦであろうと本質的にはビーム経路の切替え制御には影響がない。なお、［No Care］の部分に情報を付加する場合には、対象機器に対する制御が実行されない、情報と無関係な情報を付加する。

同様に、第２治療室２Ｂへ第２ビーム輸送系５Ｂを介しイオンビームを輸送しようとするときは、第１ビーム輸送系４の四極電磁石２０，２７、治療室２Ａへの第２ビーム輸送系５Ａの四極電磁石２２Ａ，２４Ａ、治療室２Ｃへの第２ビーム輸送系５Ｃの四極電磁石２２Ｃ，２４Ｃ、治療室３への第２ビーム輸送系５Ａの四極電磁石２８は制御を行わない。また、治療室２Ｃへ第２ビーム輸送系５Ｃを介しイオンビームを輸送しようとするときは、電磁石２２Ａ，２４Ａ，２２Ｂ，２４Ｂ，２７，２８については制御を行わない。また治療室３へ第２ビーム輸送系５Ｄを介しイオンビームを輸送しようとするときは、電磁石２２Ａ，２４Ａ，２２Ｂ，２４Ｂ，２２Ｃ，２４Ｃについては制御を行わない。

ＣＰＵ１０１は、制御情報作成装置として、図６に示した治療計画データと図７及び図８に示した電力供給制御テーブルとを用いて、これから照射を受けようとする患者について、荷電粒子ビーム発生装置１や各ビーム経路に配置された電磁石を制御するための制御指令データ（制御指令情報）を作成する。

以上のようにしてＣＰＵ１０１が作成した制御指令データの一例を、図９を用いて説明する。この例では、患者は、治療室２Ａ（治療室番号Ｎｏ．１）において７０ＭｅＶのエネルギにて照射を受ける。図６に示した患者データの後に、図７に示す「７０ＭｅＶ」の欄の数値及びパターンのうち図８で「ＯＮ」で示される部分を抽出したデータを合成して作成したものである（すべての電磁石について制御データ用の通信上のアドレスは付与されている）。図９に示すように、後述するビーム経路切替え制御のために、少なくともこの段階では治療室番号は必ず含まれていなければならない。その意味ではこの制御指令データは必ずいずれかの治療室２Ａ〜Ｃ，３の番号（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．４）と対応しており（治療室別制御指令データ）ＣＰＵ１０１は、治療室別制御情報作成装置としても機能する。

ＣＰＵ１０１は、このようにして作成した制御指令データを、電磁石電源制御装置１３０と、中央制御装置１００内に別途設けた判定器（情報確認装置）１０４へ出力する。

電磁石電源制御装置１３０は、演算機能を備えたＣＰＵ（中央演算装置）１３１と、信号送受信対象である加速器電源１４０、ビームパス電源１５０、スイッチング電源１６０の定電流コントローラ、及び判定器の総数と同じ個数だけ入出力部を設けた入出力変換制御装置（例えばいわゆるＡ／Ｄ、Ａ／Ｉ、Ｄ／Ｏ、Ｄ／Ｉ等）とを備えている。入出力変換制御装置としては、加速器電源１４０との信号授受を行う入出力変換制御装置１３２、ビームパス電源１５０との信号授受を行う入出力変換制御装置１３３、スイッチング電源１６０との信号授受を行う入出力変換制御装置１３４を備えている。

電磁石電源制御装置１３０のＣＰＵ１３１は、中央制御装置１００のＣＰＵ１０１から入力した制御指令データを、加速器電源１４０、ビームパス電源１５０、スイッチング電源１６０の制御にそれぞれ必要な成分（エレメントの制御情報）に再分解し、対応する入出力変換制御装置１３２，１３３，１３４に分配する。

すなわち、ＣＰＵ１３１は、加速器電源１４０に対応する入出力変換制御装置１３２に、図９に一例を示した制御指令データのうち荷電粒子ビーム発生装置１の四極電磁石９，１３、偏向電磁石１０，１４に対するそれぞれの電力供給制御データ（エレメントの制御情報）を分配する。

ＣＰＵ１３１は、一般的には、ビームパス電源１５０に対応する入出力変換制御装置１３３に、図９に一例を示した制御指令データのうち荷電粒子ビーム発生装置１以外の部分、すなわち第１ビーム輸送系４の四極電磁石１８，１９，２０及び偏向電磁石１７、第１治療室２Ａに係わる第２ビーム輸送系５Ａの四極電磁石２２Ａ，２４Ａ、第２治療室２Ｂに係わる第２ビーム輸送系５Ｂの四極電磁石２２Ｂ，２４Ｂ、第３治療室２Ｃに係わる第２ビーム輸送系５Ｃの四極電磁石２２Ｃ，２４Ｃ、第４治療室３に係わる第２ビーム輸送系５Ｄの四極電磁石２８に対するそれぞれの電力供給制御データ（エレメントの制御情報）を分配する。これらの電力供給制御データの分配は、制御指令データに含まれた治療室情報、すなわち治療室番号の情報によって異なる。例えば、制御指令データに含まれた治療室番号が前述したように、「Ｎｏ．１」である場合には、ＣＰＵ１３１は、その治療室番号で指定された治療室（選択された治療室）にシンクロトロン１２からイオンビームを導くビーム経路に配置された四極電磁石１８，２２Ａ，２４Ａ及び偏向電磁石１７に係る各電力供給制御データを入出力変換制御装置１３３に分配する。制御指令データが他の治療室番号の情報を含んでいる場合でも、ＣＰＵ１３１は同様に該当する電磁石に係る各電力供給制御データを分配する。

ＣＰＵ１３１は、スイッチング電源１６０に対応する入出力変換制御装置１３４に、図９に一例を示した制御指令データのうち治療室番号データ（図９の例ではNo.１）を分配する。

加速器電源１４０は、定電流コントローラ１４１、電源１４２、電流計１４３を１ユニットとして、これらユニットを多数個（例えば、電流出力対象、言い換えれば制御対象である四極電磁石９，１３及び偏向電磁石１０，１４の数と同数だけ）備えている。定電流コントローラ１４１は、所望値の定電流制御機能を備えた制御装置（いわゆるＡＣＲ）１４１ａと、判定器１４１ｂ（エレメント情報確認装置）とを有する。

入出力変換制御装置１３２からの四極電磁石９，１３及び偏向電磁石１０，１４に係わる各電力供給制御データ（電流値指令信号を含む）は、それぞれの電磁石に対応して設けられた定電流コントローラ１４１のＡＣＲ１４１ａに入力される。ＡＣＲ１４１ａは、その制御データに基づき該当する電源１４２に電流値指令信号を出力し、この指令信号により電源１４２をＯＮすると共に、その電源１４２を制御する。これにより、その電源１４２から該当する電磁石である偏向電磁石１０に供給される電流の大きさが制御される。電源１４２が出力する電流の電流値は電流計１４３にて検出され、その検出された実電流値Ｉ_ａｃｔがＡＣＲ１４１ａ及び判定器１４１ｂに入力される。ＡＣＲ１４１ａは、電流計１４３の出力である電流値Ｉ_ａｃｔをもとにフィードバック制御を行う。このフィードバック制御により、電力供給制御データのデータにほぼ等しい値の電流（ビームの加速・出射態様に応じ時間的に変化する公知の態様の電流値）が制御対象である偏向電磁石１４に対し供給される。判定器１４１ｂにはＡＣＲ１４１ａからの電流指令信号が入力されている。判定器１４１ｂは、その電流指令値（エレメントの制御情報）Ｉ_ｒｅｆと実電流値（エレメントの状態情報）_ａｃｔとを比較し、実電流値_ａｃｔが許容範囲を含めて電流指令値Ｉ_ｒｅｆになっているかを判定する。換言すれば、この実電流値と電流指令値との判定は、実電流値が電流指令値になっていることを確認することである。また、他の定電流コントローラ１４１も同様に機能して電流指令値_ｒｅｆになっている電流を四極電磁石９，１３、偏向電磁石に供給する。これにより、各電磁石が電流指令値Ｉ_ｒｅｆの定電流で励磁されるため、照射を受けようとする患者の治療態様に応じたビーム加速がシンクロトロン１２で行える状態となる。

このとき、ＡＣＲ１４１ａは、後述するこのシステム全体の動作確認のために電流計１４３からの実電流値（エレメントの状態情報）を表す信号を入出力変換制御装置１３２へ出力する。判定器１４１ｂは、上記判定で得られた判定結果（判定情報又は確認情報という）、すなわち「ＯＫ（又はＮＧ）」を、電磁石電源制御装置１３０ＣＰＵ１３１に出力する（詳細は後述）。判定器１４１ｂは、上記の判定結果が異常の発生を示している場合には、対応する電源１４２及びＡＣＲ１４１ａの異常の有無を診断し、この診断結果（診断対象に対する「ＯＫ（又はＮＧ）」）も中央インタロック装置１２０に出力する。他の判定器１４１ｂも同様に機能して判定結果、診断結果を中央インタロック装置１２０に出力する。

ビームパス電源１５０は、加速器電源１４０と同様、定電流コントローラ１５１、電源１５２、電流計１５３を１ユニットとして、これらユニットを多数個（例えば、電流出力対象、言い換えれば制御対象である四極電磁石１８，１９，２０，２２Ａ〜Ｃ，２４Ａ〜Ｃ，２７，２８及び偏向電磁石１７の数と同数だけ）備えている。定電流コントローラ１５１は、所望値の定電流制御機能を備えた制御装置（ＡＣＲ）１５１ａ及び判定器１５１ｂ（エレメント情報確認装置）を有する。

入出力変換制御装置１３３からの各電磁石に対応した電力供給制御データは、それぞれの電磁石（例えば、選択された治療室２Ａに導かれるイオンビームが通るビーム経路に配置された上記の各電磁石）に対応して設けられた定電流コントローラ１５１のＡＣＲ１５１ａに入力される。ある定電流コントローラ１５１のＡＣＲ１５１ａは、その制御データに基づき、加速器電源１４０の定電流コントローラ１４１と同様、該当する電源１５２をＯＮすると共に、電流計１５３で検出された実電流値をフィードバックして電源１５２を制御する。これにより、電源１５２から出力される電流が電流指令値Ｉ_ｒｅｆに調整され、選択された治療室２Ａにイオンビームが導かれるときに通過する四極電磁石１８，２２Ａ，２４Ａ及び偏向電磁石１７に電流指令値Ｉ_ｒｅｆの定電流が各電源１５２から供給される。それらの電磁石が励磁される。また、ＡＣＲ１５１ａは、実電流値_ａｃｔの情報を入出力変換制御装置１３３に出力する。

定電流コントローラ１５１の判定器１５１ｂは、判定器１４１ｂと同様に、電流計１５３で検出した実電流値_ａｃｔを電流指令値Ｉ_ｒｅｆと比較して、判定する（実電流値_ａｃｔが電流指令値Ｉ_ｒｅｆであるかの確認）。判定器１５１ｂはその判定結果（判定情報又は確認情報という）すなわち「ＯＫ（又はＮＧ）」及び診断結果（診断対象に対する「ＯＫ（又はＮＧ）」）を中央インタロック装置１２０に出力する。他の定電流コントローラ１５１のＡＣＲ１５１ａ及び判定器１５１ｂも上記と同様な機能を発揮する。

スイッチング電源１６０は、加速器電源１４０と同様に、定電流コントローラ１６１、電源１６２及び電流計１６３を１ユニットとして、電源１６２が４つあるためこれらユニットを複数個（例えば、この例では４つ）備えている。定電流コントローラ１６１は、所望値の定電流制御機能を備えた制御装置（ＡＣＲ）１６１ａ及び判定器１６１ｂを有する。

入出力変換制御装置１３４からの各スイッチング電源１６２（図１０に示すスイッチング電源１６２−１、１６２−２、１６２−３、１６２−４）に対応した電力供給制御データは、それぞれのスイッチング電源１６２に対応して設けられた各定電流コントローラ１６１のＡＣＲ１６１ａに入力される。ある定電流コントローラ１６１のＡＣＲ１６１ａは、その制御データに基づき、該当する電源１６２をＯＮすると共に、電流計１６３からの実電流値をフィードバックしてスイッチング電源１６２を制御する。これにより、スイッチング電源１６２から電流指令値Ｉ_ｒｅｆの定電流が電流供給対象である、スイッチ切替盤１８０に設けられた該当の切替えスイッチ群（図１０参照）に供給される。切替えスイッチ群の制御により対応する電磁石への電流供給は後述する。ＡＣＲ１５１ａは、電流計１６３からの実電流値_ａｃｔの情報を入出力変換制御装置１３４に出力する。

定電流コントローラ１６１の判定器１６１ｂは、判定器１４１ｂと同様に、電流計１６３で検出の実電流値_ａｃｔを電流指令値Ｉ_ｒｅｆとを判定する（実電流値_ａｃｔが電流指令値Ｉ_ｒｅｆであるかの確認）。判定器１６１ｂはその判定結果（判定情報又は確認情報という）、すなわち「ＯＫ（又はＮＧ）」及び診断結果（診断対象に対する「ＯＫ（又はＮＧ）」）を中央インタロック装置１２０に出力する。他の定電流コントローラ１６１のＡＣＲ１６１ａ及び判定器１６１ｂも上記と同様な機能を発揮する。

電磁石電源制御装置１３０のＣＰＵ１３１は、治療室番号データ（図９の例ではNo.１）を経路切替制御装置１７０にも出力する。経路切替制御装置１７０は、スイッチングコントローラ１７１、メモリ１７２、判定器１７３を備えている。スイッチングコントローラ１７１は、ＣＰＵ１３１からの治療室番号データに基づき、スイッチ切替盤１８０に備えられた各スイッチの切替制御を行う。

スイッチ切替盤１８０の詳細構成を、図１０により説明する。スイッチ切替盤１８０は、４つのスイッチ群を有する。第１スイッチ群はスイッチＳＷ１，ＳＷ２を有し、第２スイッチ群はスイッチＳＷ３，ＳＷ４を有し、第３スイッチ群はスイッチＳＷ５，ＳＷ６を有し、第４スイッチ群はスイッチＳＷ７，ＳＷ８を有する。これらのスイッチ群の各スイッチを切替えることにより、第２ビーム輸送系５Ａ，５Ｂ，５Ｃの偏向電磁石６Ａ〜６Ｃ，２１Ａ〜２１Ｃ，２３Ａ〜２３Ｃ，２５Ａ〜２５Ｃ，２６Ａ〜２６Ｃに対する選択的な制御を行う。それぞれのスイッチは、排他的な切替え機能を備えた排他的選択装置である機械的スイッチ装置（例えばいわゆる双頭式の機械的スイッチを含む）を備えている。

第１スイッチ群においては、スイッチング電源１６０の１つのスイッチング電源１６２−１にスイッチＳＷ１の入力側端子が接続され、スイッチＳＷ１の出力側端子１にスイッチＳｗ２の入力側端子が接続されている。電気的に直列に配置された切替え電磁石（偏向電磁石）６Ａ及び偏向電磁石２１ＡがスイッチＳＷ２の出力側端子１に接続される。電気的に直列に配置された切替え電磁石（偏向電磁石）６Ｂ及び偏向電磁石２１ＢがスイッチＳＷ２の他の出力側端子２に接続される。電気的に直列に配置された切替え電磁石（偏向電磁石）６Ｃ及び偏向電磁石２１ＣがスイッチＳＷ１の他の出力側端子２に接続される。後述する経路切替制御装置１７０によるスイッチの切替え操作により、スイッチング電源１６２−１から、選択された治療室２Ａ内に照射装置１５Ａに達するビーム経路６２にビーム経路６１からイオンビームを曲げる切替え電磁石６Ａに電流が供給される。切替え電磁石６Ａが励磁される。このとき、スイッチＳＷ１は出力側端子１に、スイッチＳＷ２は出力側端子１に接続されている。

第２スイッチ群のスイッチＳＷ３、ＳＷ４も、上記した第１スイッチ群と同様に、各スイッチの相互の端子が接続され、スイッチング電源１６２−２がスイッチＳＷ１の入力側端子に接続されている。偏向電磁石２３ＡがスイッチＳＷ２の出力側端子１に、偏向電磁石２３ＢがスイッチＳＷ２の他の出力側端子２に、偏向電磁石２３ＣがスイッチＳＷ１の他の出力側端子２に接続される。

第３スイッチ群のスイッチＳＷ５、ＳＷ６も、上記した第１スイッチ群と同様に、各スイッチの相互の端子が接続され、スイッチング電源１６２−３がスイッチＳＷ１の入力側端子に接続されている。偏向電磁石２５ＡがスイッチＳＷ２の出力側端子１に、偏向電磁石２５ＢがスイッチＳＷ２の他の出力側端子２に、偏向電磁石２５ＣがスイッチＳＷ１の他の出力側端子２に接続される。

第４スイッチ群のスイッチＳＷ７、ＳＷ８も、上記した第１スイッチ群と同様に、各スイッチの相互の端子が接続され、スイッチング電源１６２−４がスイッチＳＷ１の入力側端子に接続されている。偏向電磁石２６ＡがスイッチＳＷ２の出力側端子１に、偏向電磁石２６ＢがスイッチＳＷ２の他の出力側端子２に、偏向電磁石２６ＣがスイッチＳＷ１の他の出力側端子２に接続される。

選択された治療室２Ａにイオンビームを導くために、各スイッチ群の操作により、ビーム経路６２に配置された偏向電磁石２３Ａ，２５Ａ，２６Ａにそれぞれ電流が供給され、それらが励磁される。

以上のようなスイッチ切替盤１８０の構成は、第１スイッチ群に対応する第１電磁石群、第２スイッチ群に対応する第２電磁石群、第３スイッチ群に対応する第３電磁石群及び第４スイッチ群に対応する第４電磁石群を有し、これらの電磁石群がビーム経路６２、６３、６４においてイオンビームの進行方向に順次配置されている。更に、各電磁石群においては、各電磁石群に含まれる各電磁石がビーム経路６２、６３、６４にそれぞれ１つずつ配置される。１つの電磁石群に含まれる各電磁石には、共通の電源に接続され、排他的なスイッチの切替えにより、電流が供給できるようになっている。各電磁石群においては、１つの電磁石のみに電源より電力が供給され、残りの電磁石にはその電源から電力が供給されない構造となっている。

換言すれば、第１、第２、第３及び第４スイッチ群において、治療室２Ａ，２Ｂ、２Ｃにそれぞれイオンビームを導くビーム経路６２，６３，６４のそれぞれに沿った、異なる３つの電磁石群Ａが構成されているとも言える。このため、各スイッチ群内の各スイッチの操作により、４つのスイッチ電源１６２−１、１６２−２、１６２−３、１６２−４から選択された治療室（例えば治療室２Ａ）に延びているビーム経路（ビーム経路６２）に沿って配置されている１つの電磁石群に含まれる５つの電磁石が励磁される。

スイッチ切替盤１８０の各スイッチの切替え操作は、経路切替制御装置１７０の制御によって行われる。経路切替制御装置１７０は、スイッチングコントローラ１７１、メモリ１７２、判定器１７３を有する。メモリ１７２は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８に対する図１１に示す基準切替えパターンの情報を記憶している。スイッチングコントローラ１７１は、基準切替えパターンの情報に基づいて、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８のうち該当する各スイッチに対して位置１又は位置２となる切り替え制御信号を出力し、該当するスイッチの切替え操作を行う。スイッチの基準切替えパターンは、接続する出力側端子の位置１（図１１中の「１」）または位置２（図１１中の「２」）を含んでいる。図１１に示された「No Care」は前述したように制御情報を含んでいない。

スイッチングコントローラ１７１は、電磁石電源制御装置１３０のＣＰＵ１３１からの治療室番号データ（Ｎｏ．１）を入力すると、メモリ１７２を参照して対応するスイッチ切替パターンを読み込む（治療室番号Ｎｏ．１のスイッチ番号１〜８に対する切替えパターン）。スイッチングコントローラ１７１は、読み込んだ基準切替えパターンの情報に基づいて、該当する各スイッチの切替え操作を行う。治療室Ｎｏ．１（選択された治療室２Ａ）に対する基準切替えパターンは、スイッチ番号１〜８が全て「１」であるため、スイッチＳＷ１〜ＳＷ８の全てが出力側端子１に接続される。これにより、スイッチ電源１６２−１、１６２−２、１６２−３、１６２−４からビーム経路６２に沿って配置された切替え電磁石６Ａ，偏向電磁石２１Ａ，２３Ａ，２５Ａ，２６Ａにそれぞれ電流が供給される。これらの電磁石への電流の供給は、前述したスイッチング電源１６０及び経路切替制御装置１７０の協調によって実現される。

スイッチ切替盤の他の実施例を図１７によって説明する。本実施形態のスイッチ切替盤は、４つのスイッチを用いている。スイッチＳＷ１，ＳＷ２の出力側端子１及び２には、スイッチ切替盤１８０と同じ電磁石が接続されている。スイッチＳＷ４の出力側端子１には、偏向電磁石２３Ａ，２５Ａ，２６Ａが直列に接続される。スイッチＳＷ４の出力側端子２には、偏向電磁石２３Ｂ、２５Ｂ，２６Ｂが直列に接続される。スイッチＳＷ３の力側端子２には、偏向電磁石２３Ｃ，２５Ｃ，２６Ｃが直列に接続される。本実施形態における基準切替えパターンは図１１のスイッチ番号１〜４に対応するパターンとなる。本実施形態のスイッチ切替盤は、スイッチ切替盤１８０に比べてスイッチの数が少なくまた必要な電源の数も少なくなる。このため、陽子線治療システムの構成を単純化できる。

ＣＰＵ１０１から出力された制御指令データによる制御は、加速器電源１４０、ビームパス電源１５０、スイッチング電源１６０及び経路切替制御装置１７０によって上記したように行われる。これらによる制御により、選択された治療室、具体的には選択された治療室２Ａにイオンビームを導くために必要な、荷電粒子ビーム発生装置１内の全電磁石、及びビーム経路６１とビーム経路６２との接合部の上流及び下流に配置された全電磁石の励磁が完了する。

なお、スイッチ切替盤１８０の各スイッチＳＷ１〜ＳＷ８の各出力側端子にはスイッチの切替え状態を検出する検出器（例えば公知のリミットスイッチ等）がそれぞれ設けられている。すなわち、スイッチＳＷ１の出力側端子１にはリミットスイッチＬ１１，他方の出力側端子２にはリミットスイッチＬ１２が設けられている。同様に、リミットスイッチＬ２１，Ｌ２２，Ｌ３１，Ｌ３２，Ｌ４１，Ｌ４２，Ｌ５１，Ｌ５２，Ｌ６１，Ｌ６２，Ｌ７１，Ｌ７２，Ｌ８１，Ｌ８２が、図１０に示すように、各スイッチの出力側端子に設けられている。

判定器１７３は、それらのリミットスイッチからの出力信号を入力し、これらの出力信号に基づいて得られる実際の切替えパターンが図１１に示す基準切替えパターンになっているかを判定する。この判定は実際の切替パターンが基準パターンになっていることを確認することでもある。実際の切替パターンが基準切替パターンになっている時には「ＯＫ」を、基準パターンになっていないときには「ＮＧ」を、電磁石電源制御装置１３０のＣＰＵ１３１に出力する（詳細は後述）。また、判定器１７３は、各スイッチＳＷ１〜ＳＷ８の検出信号に基づき、独自にメモリ１７２にアクセスして基準切替パターン情報を参照して、実際のスイッチＳＷ１〜ＳＷ８の切り替え状況が何番の治療室２Ａ〜Ｃ，３に相当するかを判定し、その結果を表す信号（実治療室情報）を電磁石電源制御装置１３０のＣＰＵ１３１へ出力する。

電磁石電源制御装置１３０のＣＰＵ１３１は、加速器電源１４０の各定電流コントローラ１４１のＡＣＲ１４１ａより入出力変換制御装置１３２へ入力された実電流値、ビームパス電源１５０の定電流コントローラ１５１のＡＣＲ１５１Ａａより入出力変換制御装置１３３へ入力された実電流値、及びスイッチング電源１６０の定電流コントローラ１６１のＡＣＲ１６１ａより入出力変換制御装置１３４へ入力された実電流値を、対応する各電磁石の実状態データ（エレメントの状態情報）としてまとめて中央制御装置１００の判定器１０４（情報確認装置）へ出力する。経路切替制御装置１７０の判定器１７３より出力された判定結果（判定情報、確認情報）は、ＣＰＵ１３１を介して判定器１０４に出力される。

判定器１０４は、このようにして入力した加速器電源１４０、ビームパス電源１５０、及びスイッチング電源１６０の前述した各ユニット単位における電磁石の実状態を示す実状態データ（実電流値）、及び経路切替制御装置１７０からの該当する電磁石の実状態データ（例えば、該当する電磁石にスイッチング電源１６２−１等のスイッチング電源１６２から供給される電流の電流値（実電流値））を入力する。その一方で、前述したようにこの判定器１０４には、ＣＰＵ１０１で作成した制御指令データ（治療室番号データを含む）が入力されている。そして、判定器１０４は、その制御指令データと上記電磁石実状態データとを比較するとともに、制御指令データに含まれる治療室番号データを上記実治療室情報とを比較する。

ここで、本実施形態の別の特徴のひとつは、判定器１０４における上記確認の方法にある。その内容を図１２を用いて説明する。

図１２は、判定器１０４における確認の様子を説明するためのデータ比較説明図である。図１２の上半分に示したデータは、先に図９に示した制御指令データの一例を再掲したものであり、下半分に示したデータはこれに対応する上記電磁石実状態データを示したものである。

この図１２において、ＣＰＵ１０１で作成した制御指令データは、前述したように、すべての電磁石について制御データ用のアドレスは付与されているが、照射対象である治療室番号に対応したビーム経路に直接関与しない電磁石については特に積極的な制御を行わない（制御データ用の通信用のアドレスは付与されているが、データの数値は不定である）。

一方、電磁石実状態データは、該当する電磁石の制御が行われたか否かに関係なく、常時、すべての電磁石に関する実状態データ（電流計の電流値）が数値データとして含まれている（図中、a,b,c,d,e,…等で示す）。

本実施形態では、このようなデータ生成における実背景を考慮し、システム全体の動作確認のために制御指令データと実状態データとを比較するにあたり、上記積極的な制御を行わない部分については、比較対象から除外する。すなわち、全電磁石実状態データから、実際に制御が行われた各電磁石（選択された治療室２Ａに対して言えば、荷電粒子ビーム発生装置１に含まれた全電磁石、及びビーム経路６１とビーム経路６２との接合部の上流及び下流のそれぞれのビーム経路に配置された全電磁石）の電磁石実状態データを抽出する。これは、判定器１０４が、全電磁石実状態データから、制御指令データに制御情報が含まれている各電磁石（図１２に示すＣＰＵ１０１で作成した機械指令データのＡ部及びＢ部に示す全電磁石）に対応する電磁石実状態データを選択することにより行われる。その機械指令データは制御指令データである。この結果、図１２に示す全電磁石実データのうち、図１２に示すＡ部及びＢ部に示す各電磁石実データが選択される。判定器１０４は、選択された各実電磁石状態データとＣＰＵ１０１で作成した制御指令データ、すなわち図１２に示す制御指令データのＡ部及びＢ部の各制御データとを比較し、前者の各実電磁石データが後者の各制御データであるかを確認し、これによって、システム全体においてＣＰＵ１０１が指定した制御の状態を確認できる。判定器１０４は、選択された全実電磁石状態データが正常であることが確認したとき、システム全体の動作許諾信号を前述した中央インターロック装置１２０のＡＮＤ回路１２２へ出力する（図４参照）。

本実施例における判定器１０４は、最終的に、照射治療を行うべく選択された治療室に係わる実電磁石データのみ抽出し選択された治療室に対応した制御指令データと比較する。これにより、例えば複数の治療室のうちいずれか１つに不具合が生じ、その治療室に係わる各電磁石実状態データに通常の値ではないデータが含まれていたとしても、その治療室を実際に治療に使用せず選択しないようにすれば、抽出判定手段はそのような通常の値でない検出信号に惑わされることなく、指令値と実際値との比較という本来の役割を確実に果たすことができる。この結果、１つの治療室に不具合が生じても、正常な残りの治療室を用いて引き続き治療行為が可能となるため、治療能力の低下を防止又は最小限にとどめることができ、円滑に治療を継続することができる。言い換えれば、トラブル発生に対し能力低下の少ない、強いシステムを実現することができる。

一方、本実施形態のさらに別の特徴のひとつは、前述したシャッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，８の開閉制御にある。その内容を以下詳細に説明する。

上記シャッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ，８の開閉制御は、前述した中央インターロック装置１２０によって行われる。図１３は、この中央インターロック装置１２０の上記シャッタの開閉制御に係わる機能を表すブロック図である。

図１３において、中央インターロック装置１２０は、先に述べたＡＮＤ回路１２１Ａ〜Ｃ，１２２，１２３とは別に、５つのＡＮＤ回路１２４Ａ，１２４Ｂ，１２４Ｃ，１２４Ｄ，１２４Ｅと、これらにそれぞれ対応して接続されたＮＯＴ回路１２５Ａ，１２５Ｂ，１２５Ｃ，１２５Ｄ，１２５Ｅと、５つのＡＮＤ回路１２４Ａ〜IＥのうち４つのＡＮＤ回路１２４Ａ〜Ｄにそれぞれ対応して接続された４つの信号出力器１２６Ａ，１２６Ｂ，１２６Ｃ，１２６Ｄを備えている。

ＡＮＤ回路１２４Ａは、第２ビーム輸送系５Ａに設けたシャッタ７Ａを開閉駆動するシャッタ駆動装置１９０Ａへ駆動制御信号を出力（信号が「１」のＯＮでシャッタ開き駆動）するものであり、ＮＯＴ回路１２５Ａ、信号出力器１２６Ａが接続されいる。言い換えれば、ＡＮＤ回路１２４Ａ、ＮＯＴ回路１２５Ａ、及び信号出力器１２６Ａが治療室２Ａに対応づけられる１つのグループとなっている。同様にして、ＡＮＤ回路１２４Ｂ、ＮＯＴ回路１２５Ｂ、及び信号出力器１２６Ｂが治療室２Ｂに対応づけられて第２ビーム輸送系５Ｂのシャッタ７Ｂを開閉駆動するシャッタ駆動装置１９０Ｂへ駆動制御信号を出力する。ＡＮＤ回路１２４Ｃ、ＮＯＴ回路１２５Ｃ、及び信号出力器１２６Ｃは治療室２Ｃに対応づけられて第２ビーム輸送系５Ｃのシャッタ７Ｃを開閉駆動するシャッタ駆動装置１９０Ｃへ駆動制御信号を出力する。ＡＮＤ回路１２４Ｄ、ＮＯＴ回路１２５Ｄ、及び信号出力器１２６Ｄは治療室３に対応づけられて第２ビーム輸送系５Ｄのシャッタ７Ｄを開閉駆動する駆動装置２１０へ駆動制御信号を出力する。ＡＮＤ回路１２４Ｅは、ＮＯＴ回路１２５Ｅと接続されており、第１ビーム輸送系４に設けたシャッタ８を開閉駆動する駆動装置２００へ駆動制御信号を出力する。

前述のように中央制御装置１００の判定器１０４は、制御指令データに含まれる各制御データと該当する実電磁石状態データとを比較して動作が正常であることを確認したとき、システム全体としての動作許諾信号を出力する。ＡＮＤ回路１２４Ａ〜Ｄのそれぞれには、まずこの動作許諾信号がＯＮ信号「１」として入力される。このとき、各ＡＮＤ回路１２４Ａ〜Ｄには、信号出力器１２６Ａ〜Ｄの信号も併せて入力されている。信号出力器１２６Ａ〜Ｄには、前述の先着優先制御装置１０２からの治療室番号を表す信号が入力される。そして各信号出力器１２６Ａ〜Ｄは、前述のようにして自らが関連づけられている治療室の番号と同一の治療室番号が先着優先制御装置１０２より入力された場合にのみ、ＯＮ信号「１」を出力し、それ以外はＯＦＦ信号「０」を出力するようになっている。この結果、先着優先制御装置１０２からの治療室番号が１（すなわち治療室２Ａの選択を意味する）だった場合、信号出力器１２６Ａからの出力のみがＯＮ信号「１」となり、他の信号出力器１２６Ｂからの出力はＯＦＦ信号「０」となる。なおこのとき、ＡＮＤ回路１２４Ａ〜ＤにはＮＯＴ回路１２５Ａ〜Ｄを介して別途設けた線量検出コントローラ２２０からの信号も入力されているが、後述するように通常はこの信号はＮＯＴ回路１２５Ａ〜ＤによりＯＮ信号「１」となっている。この結果、信号出力器１２６Ａに対応するＡＮＤ回路１２４ＡからＯＮ信号「１」が出力され、治療室２Ａへの第２ビーム輸送系５Ａに設けたシャッタ７Ａのみが開き制御され、他のシャッタ７Ｂ，７Ｃ，７Ｄは閉じ状態のまま維持されることとなる。すなわち、他の第２ビーム輸送系５Ｂ，５Ｃ，５Ｄはシャッタ７Ｂ，７Ｃ，７Ｄで遮断され、治療室２Ａへのビーム経路のみが開通する。同様に、先着優先制御装置１０２からの治療室番号が２，３，４だった場合、それぞれ、信号出力器１２６Ｂ，１２６Ｃ，１２６Ｄからの出力のみがＯＮ信号「１」となって、対応するシャッタ７Ｂ，７Ｃ，７Ｄのみが開き制御され、対応する治療室２Ｂ，２Ｃ，３へのビーム経路のみが開通する。

なおこのとき、各シャッタ７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄには、図示しない開閉状態検出装置（例えば公知のリミットスイッチ等）が設けられており、対応する検出信号は中央インターロック装置１２０に入力され、指令信号と比較される。

図１４及び図１５は、このシャッタ開閉比較機能を含む、中央インターロック装置のさらに他の機能（異常検出時のロック機能）を表すブロック図である。既に述べた部分については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図１５において、中央インターロック装置１２０は、異常検出ロック機能に係わるメインのＡＮＤ回路１２７を備えている。このＡＮＤ回路１２７に入力される信号のうちの１つは、シャッタ開閉に係わる比較器１２８からの出力信号である。前述したリミットスイッチ等からのシャッタ開閉検出信号（実シャッタ動作情報）と、図１３を用いて前述した中央インターロック装置１２０のＡＮＤ回路１２４Ａ〜Ｄ側からの各シャッタ７Ａ〜Ｄを駆動するシャッタ駆動装置１９０Ａ〜Ｃ，２１０への指令信号とが、それぞれこの比較器１２８へ入力される。但しこのとき、指令信号側は、当該開き駆動されているシャッタ７Ａ〜Ｄへのシャッタ開指令信号のみが図示しない抽出手段で抽出されて比較器１２８へ入力され、同時に閉じ状態のまま維持されている他のシャッタへの指令信号については比較器１２８へは入力されない（図１５におけるテーブル１２９参照）。開き指令が出ているシャッタが正常に開き動作していれば比較器１２８の比較（判定）が満たされ、ＯＮ信号「１」がＡＮＤ回路１２７へ入力される。

このとき一方、ＡＮＤ回路１２７には、上記シャッタ動作に係わる信号のほか、「電磁力供給異常」「電流異常」「切替異常」「切替盤異常」にそれぞれ係わる４つの信号が入力されている。以下、それらを順次説明する。

（１）電磁力供給異常信号
前述した加速器電源１４０、ビームパス電源１５０、スイッチング電源１６０には、前述したユニット単位（定電流コントローラ・電源・電流計）で各種異常検出手段（図示せず）を備えている。そして、異常検出時においてそれぞれに対応する検出信号を電磁石電源制御装置１３０の対応する入出力変換制御装置１３２，１３３，１３４へと出力する。異常検出の内容は、電源装置における過電流発生、定電流コントローラにおける電力供給異常発生、電流供給先の各電磁石の過熱発生、各電磁石への冷却流体（空気又は他の冷媒）の過小流量、電源盤の過熱発生、電源盤を冷却するファンの停止、電源盤の開閉扉の開き状態検出である。なお、このとき併せて、各ユニット単位で設けられた図示しない非常停止スイッチが手動操作された場合の操作信号についても、同様に入出力変換制御装置１３２，１３３，１３４へ入力される。

これら電源装置１４０，１５０，１６０の各ユニットからの異常検出信号（非常スイッチ操作信号を含む、以下同様）は、電磁石電源制御装置１３０の入出力変換制御装置１３２，１３３，１３４を介し、ＣＰＵ１３１（前述の図４を参照）へと収集される。ＣＰＵ１３１には、機能的に、上記ユニットの総数に等しいだけのＯＲ回路１３５及びＡＮＤ回路１３６、さらに１つのＯＲ回路１３７と同等の機能が備えられている（図１４中には回路そのものとして図示。あるいは実際にハードとしてそのような回路を備えていてもよい）。各ユニットからの上記８つの異常検出信号等は、ＯＲ回路１３５により１つの出力信号に集約され、すなわちいずれか１つの異常が検出されたら、この出力信号がＯＮ信号「１」となる。この出力信号は、さらに対応するＡＮＤ回路１３６に入力される。このときＡＮＤ回路１３６の他方側には、対応するユニットが指令による実質的な（積極的な）制御状態にある場合にＯＮ信号「１」が入力されている。したがって、治療室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３の選択による前述したビーム輸送経路の形成に対応し、当該電源装置１４０，１５０，１６０のユニットが中央制御装置１００で生成した前述した制御指令データに基づく実質的な（積極的な）制御下にある場合には、上記ＯＲ回路１３５からの異常検出信号がそのまま最終的なＯＲ回路１３７へと出力される。一方上記のような制御下にない場合（既に述べた各図における「NoCare」を参照）には、異常検出信号がたとえＯＮ信号「１」であってもそれは無効化（無視）され、ＯＲ回路１３７へはＯＦＦ信号「０」が出力される。以上のようにして、ＯＲ回路１３７からは、実質的な制御下にある電源装置１４０，１５０，１６０の各ユニットにおいて何らかの異常が発生した場合には、「電磁力供給異常」を表すＯＮ信号「１」が中央インターロック装置１２０側へと入力される。中央インターロック装置１２０では、この信号をＮＯＴ回路２２１Ａを介し上記ＡＮＤ回路１２７へ取り込む。したがって、異常が発生しない場合にＡＮＤ回路１２７へはＯＮ信号「１」が入力される一方、異常が発生した場合にはＯＦＦ信号「０」が入力され、ＡＮＤ回路１２７からの出力信号も確実にＯＦＦ信号「０」となる。

（２）電流異常信号
既に述べたように、加速器電源１４０、ビームパス電源１５０、スイッチング電源１６０には、前述したユニット単位（定電流コントローラ・電源・電流計）で判定器１４１ｂ，１５１ｂ，１６１ｂを備えている。そして、対応する電源１４２，１５２，１６２やＡＣＲ１４１ａ，１５１ｂ，１６１ｂが正常に機能し異常がないかどうか（例えば、確認結果が所定の範囲内に収まっているかどうか）を判断する。異常と判定された場合、これに対応する信号（ＮＧ信号）が「電磁力供給異常」を表すＯＮ信号「１」として中央インターロック装置１２０側へと入力される。中央インターロック装置１２０には、上記ユニットの総数に等しいだけのＡＮＤ回路２２２及び１つのＯＲ回路２２３が備えられている。上記電磁力供給異常を表す信号は、対応するＡＮＤ回路２２２へそれぞれ入力される。このときＡＮＤ回路２２２の他方側には、上記（１）で述べたものと同様、対応するユニットが指令による実質的な（積極的な）制御状態にある場合にＯＮ信号「１」が入力されている。したがって、治療室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３の選択に対応し当該ユニットが実質的な（積極的な）制御下にある場合には、上記電流異常検出信号がそのまま最終的なＯＲ回路２２３へと出力される。一方上記のような制御下にない場合には、ＯＲ回路２２３へはＯＦＦ信号「０」が出力される。この信号はＮＯＴ回路２２１Ｂを介し上記ＡＮＤ回路１２７へ取り込まれる。したがって、電流異常が発生しない場合にＡＮＤ回路１２７へはＯＮ信号「１」が入力される一方、異常が発生した場合にはＯＦＦ信号「０」が入力され、ＡＮＤ回路１２７からの出力信号も確実にＯＦＦ信号「０」となる。

（３）切替異常信号
既に述べたように、経路切替制御装置１７０には判定器１７３が備えられている。そして、各スイッチ１〜８やスイッチングコントローラ１７１が正常に機能し異常がないかどうかを比較（判断）する。異常と判定された場合、これに対応する信号（ＮＧ信号）が「切り替え異常」を表すＯＮ信号「１」として中央インターロック装置１２０側へと入力される。中央インターロック装置１２０では、この信号はＮＯＴ回路２２１Ｃを介し上記ＡＮＤ回路１２７へ取り込まれる。したがって、切り替え異常が発生しない場合にＡＮＤ回路１２７へはＯＮ信号「１」が入力される一方、異常が発生した場合にはＯＦＦ信号「０」が入力され、ＡＮＤ回路１２７からの出力信号も確実にＯＦＦ信号「０」となる。

（４）切替盤異常信号
経路切替制御装置１７０には、上記判定器１７３の他に、スイッチ切替盤１８０や経路切替制御装置１７０自体に関する各種異常検出手段（図示せず）を備えている。そして、異常検出時においてそれぞれに対応する検出信号を別途設けたＯＲ回路１７４へと出力する。異常検出の内容は、スイッチングコントローラ１７１における電力供給異常発生、電源盤の過熱発生、電源盤を冷却するファンの停止、電源盤の開閉扉の開き状態検出である。なお、このとき併せて、経路切替制御装置１７０に設けた図示しない非常停止スイッチが手動操作された場合の操作信号についても、同様にＯＲ回路１７４へ入力される。

これら５つの異常検出信号等は、ＯＲ回路１７４により１つの出力信号に集約され、すなわちいずれか１つの異常が検出されたら、この出力信号がＯＮ信号「１」となる。この出力信号は、中央インターロック装置１２０へと入力される。各種異常検出手段（図示せず）を備えている。そして、異常検出時においてそれぞれに対応する検出信号を電磁石電源制御装置１３０の対応する入出力変換制御装置１３２，１３３，１３４へと出力する。異常検出の内容は、電源装置における過電流発生、定電流コントローラにおける電力供給異常発生、電流供給先の各電磁石の過熱発生、各電磁石への冷却流体（空気又は他の冷媒）の過小流量、電源盤の過熱発生、電源盤を冷却するファンの停止、電源盤の開閉扉の開き状態検出である。なお、このとき併せて、各ユニット単位で設けられた図示しない非常停止スイッチが手動操作された場合の操作信号についても、同様に入出力変換制御装置１３２，１３３，１３４へ入力される。

これら電源装置１４０，１５０，１６０の各ユニットからの異常検出信号（非常スイッチ操作信号を含む、以下同様）は、電磁石電源制御装置１３０の入出力変換制御装置１３２，１３３，１３４を介し、ＣＰＵ１３１（前述の図４を参照）へと収集される。ＣＰＵ１３１には、機能的に、上記ユニットの総数に等しいだけのＯＲ回路１３５及びＡＮＤ回路１３６、さらに１つのＯＲ回路１３７と同等の機能が備えられている（図１４中には回路そのものとして図示。あるいは実際にハードとしてそのような回路を備えていてもよい）。各ユニットからの上記８つの異常検出信号等は、ＯＲ回路１３５により１つの出力信号に集約され、すなわちいずれか１つの異常が検出されたら、この出力信号がＯＮ信号「１」となる。この出力信号は、さらに対応するＡＮＤ回路１３６に入力される。このときＡＮＤ回路１３６の他方側には、対応するユニットが指令による実質的な（積極的な）制御状態にある場合にＯＮ信号「１」が入力されている。したがって、治療室２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，３の選択による前述したビーム輸送経路の形成に対応し、当該電源装置１４０，１５０，１６０のユニットが中央制御装置１００で生成した前述した制御指令データに基づく実質的な（積極的な）制御下にある場合には、上記ＯＲ回路１３５からの異常検出信号がそのまま最終的なＯＲ回路１３７へと出力される。一方上記のような制御下にない場合（既に述べた各図における「NoCare」を参照）には、異常検出信号がたとえＯＮ信号「１」であってもそれは無効化（無視）され、ＯＲ回路１３７へはＯＦＦ信号「０」が出力される。以上のようにして、ＯＲ回路１３７からは、実質的な制御下にある電源装置１４０，１５０，１６０の各ユニットにおいて何らかの異常が発生した場合には、「電磁力供給異常」を表すＯＮ信号「１」が中央インターロック装置１２０側へと入力される。中央インターロック装置１２０では、この信号をＮＯＴ回路２２１Ｄを介し上記ＡＮＤ回路１２７へ取り込む。したがって、異常が発生しない場合にＡＮＤ回路１２７へはＯＮ信号「１」が入力される一方、異常が発生した場合にはＯＦＦ信号「０」が入力され、ＡＮＤ回路１２７からの出力信号も確実にＯＦＦ信号「０」となる。

以上のようにして、「シャッタ動作」「電磁力供給」「電流」「切替」「切替盤」についていずれも異常検出がなかった場合には、ＡＮＤ回路１２７からはＯＮ信号「１」が照射可能信号として出力される。この照射可能信号が、前述の中央制御装置１００の判定器１０４からの動作許諾信号とともにＡＮＤ回路１２２へと入力されるのである。上記のように各部の異常検出がなく照射可能信号が入力され、また前述のようにして制御指令データと電磁石実状態データとがほぼ一致して動作許諾信号が入力されたら、ＡＮＤ回路１２２は、ＯＮ信号「１」を機械側の最終準備が完了したことを表す信号（表示信号）としてオペレータコンソール３７のディスプレイ３９へ出力し、またＡＮＤ回路１２３へも同様の信号を出力する。ディスプレイ３９では、上記表示信号に応じて、機械側最終準備完了の表示（言い換えれば最終的に照射開始する意志があるかどうかの確認表示）を行う。例えば医者（海外ではオペレータの場合もあり得るが、日本では法令上の規制により安全上・人道上の観点から現状では医者に限定される）によって照射指示スイッチ（又はボタンでもよい）４２が操作されると、これに対応した照射開始指示信号がＯＮ信号「１」として中央インターロック装置１２０の上記ＡＮＤ回路１２３に入力される。この時点で、ＡＮＤ回路１２３の他方側には前述のように機械側最終準備完了信号としてのＯＮ信号「１」が入力されていることから、ＡＮＤ回路１２３からは、ＯＮ信号「１」が、第１ビーム輸送系４に設けた第２シャッタ８を開き制御する信号として出力される。

図１３に戻り、この第２シャッタ開信号は、前述した中央インターロック装置１２０のシャッタ８に関連するＡＮＤ回路１２４Ｅに入力される。このとき、前述したように、ＡＮＤ回路１２４Ｅの他方側に線量検出コントローラ２２０からＮＯＴ回路１２５Ｅを介し入力される信号は、通常ＯＮ信号「１」となっている。この結果、ＡＮＤ回路１２４ＥからＯＮ信号「１」が出力され、第１ビーム輸送系４に設けたシャッタ８が開き制御される。このとき、第２シャッタ８には、前述の第１シャッタ７Ａ〜Ｄと同様、図示しない開閉状態検出手段（例えば公知のリミットスイッチ等）が設けられている。そして、第２シャッタ８が開き状態になると、対応する検出信号（第２シャッタ開検出信号）が中央インターロック装置１２０に別途設けたＡＮＤ回路２２４へ入力される。この時点で、ＡＮＤ回路２２４の他方側には前述のように第２シャッタ開信号としてのＯＮ信号「１」が入力されていることから、ＡＮＤ回路２２４からは、ＯＮ信号「１」が出射指示信号及び加速指示信号として出力され、それぞれ、ライナック１１及びシンクロトロン１２の前述した高周波加速空胴へ出力される。

以上説明したようにして、荷電粒子ビーム発生装置１から出射されたイオンビームがシンクロトロン１２で加速され、さらにシンクロトロン１２から出射されたイオンビームが、開き状態の第２シャッタ８を通過しつつ第１ビーム輸送系４を輸送される。そして、イオンビームは、開き状態の第１シャッタ７Ａ〜Ｄを通過しつつ照射対象の患者が在室する治療室２Ａ〜Ｃ，３に対応する第２ビーム輸送系５Ａ〜Ｄに導入され、治療室２Ａ〜Ｃ，３の照射装置１５Ａ〜Ｃ，１６を介し、当該患者３０の患部に治療計画通りの最適な態様で照射される。

なおこのとき、図１３に示すように、対応する照射装置１５Ａ〜Ｃ，１６のノズル内には公知の線量計（線量検出手段、累積線量検出手段）２２５が設けられており、その検出信号が線量検出コントローラ２２０に入力される。線量検出コントローラ２２０は、通常はＯＦＦ信号「０」を出力している。そして、線量計２２５による累積線量が所定の値（予め設定記憶された値でもよいし、中央制御装置１００のＣＰＵ１０１を介し患者ごとの治療計画に基づく値（図６の患者データにおける「照射線量」の欄参照）を照射の都度読み込むようにしてもよい）に達したら、ＯＮ信号「１」を出力する。これにより、前述のＮＯＴ回路１２５Ａ〜Ｅを介しすべてのＡＮＤ回路１２４Ａ〜ＥにＯＦＦ信号「０」が入力される。この結果、シャッタ駆動装置１９０Ａ〜Ｃ，２１０を介してそれまで開いていた第１シャッタ７Ａ〜Ｄが閉じ駆動制御される。同様にシャッタ駆動装置２００を介し、開いていた第２シャッタ８も自動的に閉じられる。ＡＮＤ回路１２７の出力は、ＮＯＴ回路を介してオア回路６９より出力される。この出力はビーム停止信号である。シャッタ７Ａ〜７Ｄのうち開いていたシャッタは、そのビーム停止信号を端子５１を介して図１３に示すオア回路５２よりＮＯＴ回路１２５Ａ，１２５Ｂ，１２５Ｃ，１２５Ｄ，１２５Ｅのうち該当するＮＯＴ回路を経てＡＮＤ回路１２４Ａ，１２４Ｂ，１２４Ｃ，１２４Ｄ，１２４Ｅのうち該当するＡＮＤ回路に入力することによっても閉じられる。これは、陽子線治療システムにおいて何らかの異常が生じ、ビーム停止信号が中央インタロック装置１２０、具体的にはオア回路６９から出力された場合に、開いているシャッタを確実に閉じることができる。これは、陽子線治療システムの安全性を著しく向上することができる。

図１６は、以上の流れを経時的に示したものである。なお、第１のシャッタ７Ａ〜Ｄよりも第２のシャッタ８が軽いので、開閉動作（特に開き動作）に要する時間の短い速動性のものとして構成されている。

以上のように構成した本実施形態の粒子線治療システムによれば、以下のような効果を得る。

本実施形態においては、各第２ビーム輸送系５Ａ〜Ｄのそれぞれに、ビーム進行経路を遮断する第１シャッタ７Ａ〜Ｄを設けている。すなわち、照射対象でない治療室への誤ったビーム輸送を防止するために、ビーム自体を物理的にブロックしてしまうシャッタ７Ａ〜Ｄをビーム経路上に設けることにより、電磁石切り替えを行う制御コントローラのソフトの信頼性のみに依存する従来技術に比べて、安全性を向上できる。

また本実施形態においては、中央制御装置１００のＣＰＵ１０１が、患者識別情報（ＩＤNo.）と治療室情報と、各患者ごとの治療計画情報とを用いて患者別制御指令データを作成する。すなわち、医者側では各患者の治療計画情報のみを作成し、オペレータ側からはどの治療室にどの患者がいるかという患者識別情報及び治療室情報のみを患者ＩＤ入力装置４３よりＣＰＵへ入力すれば足りる。ＣＰＵ１０１は、これら治療計画情報、患者識別情報、治療室情報に基づき、自動的に患者別制御指令データを作成する。この結果、最終的な患者別制御指令データを作成するにあたり、医学的な見地に基づく患者の治療計画情報と単に治療システムの操作上に必要な情報とをすべて網羅した膨大なデータを用意する必要がなくなる。したがって、医者側とオペレータ側とでデータに関する分業化を図ることができるので、システム構成を簡素化できるとともに、円滑で効率の良い治療を行うことができる。

さらに本実施形態においては、先着優先制御装置１０２により、患者の照射準備が先に完了した治療室ほどより優先的にイオンビームが輸送されるように、ビーム輸送経路が制御される。これにより、複数の治療室２Ａ〜Ｃ，３にて適宜自由に患者の照射準備を行い、照射準備が完了したものから順次イオンビームの照射を行うようにすることができる。これにより、例えば予め各治療室の照射順番を予めこれに従ってビーム輸送を行う場合と異なり、例えば照射準備に手間取ったあるいは患者が気分が悪くなった等の治療室については、照射準備が先に完了した治療室より自動的に後回しにする等柔軟に対応し、無駄な待機時間をなくしてシステムを最大限有効に活用することができる。したがって、多数の患者に対し、円滑な効率の良い治療を行うことができる。さらに例えば、照射順番やスケジュールを予め決めておくことが必ずしも必要なくなったり、あるいはスケジュールを容易にフレキシブルに変更することができる。この場合、治療時におけるオペレータの手間や労力を大幅に低減することが可能となる。

さらに本実施形態においては、治療室２Ａ〜Ｃ，３の選択に応じてＣＰＵ１０１が治療室別制御指令データを作成し、これに応じて各電磁石が作動するとき、各電磁石に対応する電流計１４３，１５３，１６３等からの検出信号は治療室の選択に無関係に出力されている。そして、それらに基づく各電磁石の実状態データから、判定器１０４が、選択された治療室に係わるものを抽出しＣＰＵ１０１からの治療室別制御指令データと比較判定する。すなわち、判定器１０４は、最終的に、照射治療を行うべく選択された治療室２Ａ〜Ｃ，３に係わるデータのみ抽出し治療室別制御指令データと比較する。これにより、例えば治療室２Ａ〜Ｃ，３のうちいずれか１つに不具合が生じ、その治療室に係わる実作動検出データとして通常ではない値が検出されていたとしても、その治療室を実際に治療に使用せず選択しないようにすれば、判定器１０４はそのような通常の値でない検出信号に惑わされることなく、指令値と実際値との比較という本来の役割を確実に果たすことができる。この結果、１つの治療室に不具合が生じても、正常な残りの治療室を用いて引き続き治療行為が可能となるため、治療能力の低下を防止又は最小限にとどめることができ、円滑に治療を継続することができる。言い換えれば、トラブル発生に対し能力低下の少ない、強いシステムを実現することができる。

さらに本実施形態においては、スイッチ切替盤１８０において、スイッチ１〜８は、上記４つの電源１６２−１〜１６２−４からの電力が、第２ビーム輸送系５Ａに係わる系統（偏向電磁石６Ａ，２１Ａ，２３Ａ，２５Ａ，２６Ａ）、第２ビーム輸送系５Ｂに係わる系統（偏向電磁石６Ｂ，２１Ｂ，２３Ｂ，２５Ｂ，２６ｂ）、第２ビーム輸送系５Ｃに係わる系統（偏向電磁石６Ｃ，２１Ｃ，２３Ｃ，２５Ｃ，２６Ｃ）の３つのうちの少なくとも２つの系統にまたがって供給された場合には、第２ビーム輸送系５Ａ〜Ｃのうちいずれのビーム輸送経路も形成されないように（言い換えれば１つのビーム輸送経路を完成させたときには必ずそれに対応する１つの系統の電磁石群にしか電力が供給されないように）接続されている。

これにより、正常時には１つの系統の電磁石群にのみ電力が供給されて１つのビーム輸送経路が完成され、照射しようとする治療室にのみビームが導入される。一方、何らかの異常で電力が複数系統にまたがって供給された場合にはいずれのビーム輸送経路も形成されず、すべての治療室２Ａ〜Ｃ，３にビームは導入されない。すなわち、いずれにしても、照射を予定していない治療室に誤ってビームが導入されるのは確実に防止できるので、安全性を向上することができる。

さらに本実施形態においては、準備完了スイッチ３８で患者の照射準備が完了したことを操作入力すると、ディスプレイ３９が荷電粒子ビーム発生装置１及びビーム輸送系４，５Ａ〜Ｄの照射準備が整ったことを表示し、これを受けて照射指示スイッチ４２で照射開始を指示入力するようにしたことである。

これにより、患者側の照射準備完了後に機械側準備が完了し照射を開始する直前まで、照射開始を始めるかどうかを治療室２Ａ〜Ｄ，３内（又はその近傍にある照射制御室３３内）の側で決定することができる。この結果、患者の体調・気分が照射治療を許容できる万全の状態にあるか、気分が悪くなったりトイレに行きたくなったりしていないか等、照射直前ギリギリまでいつでも照射を中止可能な柔軟な体制とすることができる。したがって、各患者にとって安全かつ支障のない万全を期した治療を行うことができる。

なお、上記実施形態においては、経路切替制御装置１７０の判定器１７３が、各スイッチ１〜８の検出信号に基づき実際のスイッチ１〜８の切り替え状況が何番の治療室２Ａ〜Ｃ，３に相当するかを判定する際、メモリ１７２にアクセスしてテーブルを参照することで実際の実治療室情報を得たが、これに限られない。すなわち、このようなソフト上の処理ではなく、ハード的な構成（例えば多数の論理回路の結合体）で同様の機能を持たせても良い。

本発明の好適な実施形態の粒子線治療システムの全体概略構成を表す概念図である。 図１に示した治療室の詳細構成を表す概念的平面図である。 本発明の一実施形態の粒子線治療システムにおける制御系を表すブロック図である。 本発明の一実施形態の粒子線治療システムにおける制御系をさらに詳細に表すブロック図である。 先着優先制御装置が実行する制御手順を表すフローチャートである。 各患者毎の上記治療計画データ（患者データ）の一例を表す図である。 中央制御装置内に設けたメモリに予め格納記憶されている電力供給制御テーブルを表す図である。 中央制御装置内に設けたメモリに予め格納記憶されている図７とは別の電力供給の制御テーブルを表す図である。 制御指令データの一例を表す図である。 スイッチ切替盤の詳細構成を表す図である。 経路切替制御装置のメモリに記憶されたスイッチの切り替えパターンを表す図である。 判定器における比較の様子を説明するためのデータ比較説明図である。 中央インターロック装置のシャッタの開閉制御に係わる機能を表すブロック図である。 電磁石電源制御装置、経路切替制御装置におけるインターロック機能を示す説明図である。 シャッタ開閉比較機能を含む、中央インターロック装置のさらに他の機能（異常検出時のロック機能）を表すブロック図である。 本実施形態における操作・制御の流れを経時的に示した図である。 スイッチ切替盤の他の実施形態の構成図である。

符号の説明

１ 荷電粒子ビーム発生装置
２Ａ〜Ｃ 治療室
３ 治療室
４ 第１ビーム輸送系
５Ａ〜Ｄ 第２ビーム輸送系
６Ａ〜Ｃ 切替え電磁石
７Ａ〜Ｄ 第１シャッタ
１５Ａ〜Ｃ 照射装置
１６ 照射装置

Claims (11)

1. 荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビーム発生装置と、
   複数の治療室内にそれぞれ配置された、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発生装置に連絡され、前記各照射装置に前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された前記荷電粒子ビームを別々に輸送する複数のビーム経路を有する荷電粒子ビーム輸送装置と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射準備完了信号を出力する第１手動入力装置と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射開始指示信号を出力する第２手動入力装置と、
   前記第１手動入力装置から出力された前記複数の治療室のそれぞれに対する照射準備完了信号に起因して前記治療室に前記荷電粒子ビームを導く順番を決定し、前記複数のビーム経路のうち最先の順番の治療室の前記照射装置に荷電粒子ビームを導くビーム経路に設けられれた複数の電磁石を励磁制御することで、各前記治療室の前記照射装置に前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された前記荷電粒子ビームを導くビーム経路を形成する制御システムと、
   前記制御システムによるビーム経路の形成後、前記最先の順番の治療室に対する前記第２手動入力装置から出力された前記照射開始指示信号に基づいて出射開始信号を出力する出射開始制御装置とを備えたことを特徴とする粒子線治療システム。
2. 荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビーム発生装置と、
   複数の治療室内にそれぞれ配置された、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発生装置に連絡され、前記複数の治療室内の前記各照射装置に前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された前記荷電粒子ビームを別々に輸送する複数のビーム経路を有する荷電粒子ビーム輸送装置と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射準備完了信号を出力する第１手動入力装置と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射開始指示信号を出力する第２手動入力装置と、
   前記第１手動入力装置から前記複数の治療室のそれぞれに対する照射準備完了信号が発生する順に、前記治療室に前記荷電粒子ビームを導く順番を決定し、前記複数のビーム経路のうち最先の順番の治療室の前記照射装置に荷電粒子ビームを導くビーム経路に設けられれた複数の電磁石を励磁制御することで、各前記治療室の前記照射装置に前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された前記荷電粒子ビームを導くビーム経路を形成する制御システムと、
   前記制御システムによるビーム経路の形成後、前記最先の順番の治療室に対する前記第２手動入力装置から出力された前記照射開始指示信号に基づいて出射開始信号を出力する出射開始制御装置とを備えたことを特徴とする粒子線治療システム。
3. 荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビーム発生装置と、
   複数の治療室内にそれぞれ配置された、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発生装置を前記複数の治療室内の前記照射装置に個々に連絡する複数のビーム経路と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射準備完了信号を出力する第１手動入力装置と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射開始指示信号を出力する第２手動入力装置と、
   前記第１手動入力装置から出力された前記複数の治療室のそれぞれに対する照射準備完了信号に起因して前記治療室に前記荷電粒子ビームを導く順番を決定し、この順番に基づいて前記荷電粒子ビームを導く選択された前記治療室を示す治療室情報を記憶し、その順番に基づいて前記治療室情報を順次出力する治療順序決定装置と、
   前記治療順序決定装置からの治療室情報を基に、前記複数のビーム経路のうち最先の順番の治療室の前記照射装置に荷電粒子ビームを導くビーム経路に設けられれた複数の電磁石を励磁制御することで、各前記治療室の前記照射装置に前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された前記荷電粒子ビームを導くビーム経路を形成するビーム経路形成装置と、
   前記ビーム経路形成装置によるビーム経路の形成後、前記複数の治療室のうちの最先の順番の治療室に対する前記第２手動入力装置から出力された前記照射開始指示信号に基づいて出射開始信号を出力する出射開始制御装置とを備えたことを特徴とする粒子線治療システム。
4. 荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビーム発生装置と、
   複数の治療室内にそれぞれ配置された、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発生装置を前記複数の治療室内の前記照射装置に個々に連絡する複数のビーム経路と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射準備完了信号を出力する第１手動入力装置と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射開始指示信号を出力する第２手動入力装置と、
   前記第１手動入力装置から前記複数の治療室のそれぞれに対する照射準備完了信号が発生した順に、前記治療室に前記荷電粒子ビームを導く順番を決定し、この順番に基づいて前記荷電粒子ビームを導く選択された前記治療室を示す治療室情報を記憶し、その順番に基づいて前記治療室情報を順次出力する治療順序決定装置と、
   前記治療順序決定装置からの治療室情報を基に、前記複数のビーム経路のうち最先の順番の治療室の前記照射装置に荷電粒子ビームを導くビーム経路に設けられれた複数の電磁石を励磁制御することで、各前記治療室の前記照射装置に前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された前記荷電粒子ビームを導くビーム経路を形成するビーム経路形成装置と、
   前記ビーム経路形成装置によるビーム経路の形成後、前記最先の順番の治療室に対する前記第２手動入力装置から出力された前記照射開始指示信号に基づいて出射開始信号を出力する出射開始制御装置とを備えたことを特徴とする粒子線治療システム。
5. 荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビーム発生装置と、
   複数の治療室内にそれぞれ配置された、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発生装置に接続され、前記荷電粒子ビーム発生装置から出射された前記荷電粒子ビームを輸送する第１ビーム輸送系と、
   それぞれの前記治療室に対して設けられて前記第１ビーム輸送系に接続され、前記第１ビーム輸送系により輸送されてきた前記荷電粒子ビームを、前記治療室内の前記照射装置へ輸送する複数の第２ビーム輸送系と、
   前記第１ビーム輸送系のビーム経路と前記複数の第２ビーム輸送系のビーム経路との各接合部にそれぞれ配置され、前記荷電粒子ビームを導くビーム経路を切替える複数の経路切替え装置と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、対応する前記治療室に対する照射準備完了情報を出力する第１手動入力装置と、
   前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射開始指示信号を出力する第２手動入力装置と、
   それぞれの前記第１手動入力装置から前記照射準備完了情報が出力された順に、前記治療室に前記荷電粒子ビームを輸送する優先順位を決定し、この優先順位に基づいて前記荷電粒子ビームを導く選択された前記治療室を示す治療室情報を出力し、前記第１ビーム輸送系のビーム経路に設けられた電磁石と、前記複数の第２ビーム輸送系のうち前記選択された治療室の前記照射装置に荷電粒子ビームを導く第２ビーム輸送系のビーム経路に設けられた電磁石と、前記複数の経路切替え装置のうち前記第１ビーム輸送系と前記選択された治療室の前記照射装置に荷電粒子ビームを導く前記第２ビーム輸送系との接合部に配置された経路切替え装置の電磁石とを励磁制御することで、各前記治療室の前記照射装置に前記荷電粒子ビームを導くビーム経路を形成する制御システムと、
   前記制御システムによるビーム経路の形成後、前記選択された治療室に対する前記第２手動入力装置から出力された前記照射開始指示信号に基づいて出射開始信号を出力する出射開始制御装置とを備えたことを特徴とする粒子線治療システム。
6. 請求項５記載の粒子線治療システムにおいて、
   前記ビーム経路の形成は前記第１ビーム輸送系及び該当する前記第２ビーム輸送系により行われる粒子線治療システム。
7. 請求項５記載の粒子線治療システムにおいて、
   前記制御システムは、それぞれの前記第１手動入力装置から前記照射準備完了情報が出力された順に、前記治療室に前記荷電粒子ビームを輸送する優先順位を決定し、この優先順位に基づいて前記荷電粒子ビームを導く選択された前記治療室を示す治療室情報を記憶し、この優先順位に沿って前記治療室情報を出力する治療順序決定装置を含むことを特徴とする粒子線治療システム。
8. 請求項１、請求項２及び請求項５のいずれかに記載の粒子線治療システムにおいて、
   前記複数の治療室のそれぞれに対応して設けられ、前記順番に対応して治療室情報を表示する表示装置をさらに有することを特徴とする粒子線治療システム。
9. 請求項５記載の粒子線治療システムにおいて、
   前記複数の治療室のそれぞれに対応して設けられ、前記順番を表す情報を表示する表示装置をさらに有することを特徴とする粒子線治療システム。
10. 請求項３、請求項４、及び請求項７のいずれかに記載の粒子線治療システムにおいて、
    前記治療順序決定装置は、ある前記治療室への前記荷電粒子ビームの輸送をキャンセルするキャンセル信号が入力されたとき、記憶している前記治療室情報のうち、前記ある治療室の前記治療室情報をキャンセルすることを特徴とする粒子線治療システム。
11. 荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビーム発生装置と、複数の治療室内にそれぞれ配置された、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発生装置を前記複数の治療室内の前記照射装置に個々に連絡する複数のビーム経路と、前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射準備完了信号を出力する第１手動入力装置と、前記複数の治療室にそれぞれ対応して設けられ、照射開始指示信号を出力する第２手動入力装置と、制御システムとを備えた粒子線治療システムにより、前記荷電粒子ビーム発生装置から、前記複数の治療室のうち選択された前記治療室内の照射装置に、荷電粒子ビームを出射する粒子線出射方法において、
    前記制御システムは、
    前記第１手動入力装置から前記複数の治療室のそれぞれに対する照射準備完了信号が発生する順に、前記治療室に前記荷電粒子ビームを導く順番を決定し、前記複数のビーム経路のうち最先の順番の治療室の前記照射装置に荷電粒子ビームを導くビーム経路に設けられれた複数の電磁石を励磁制御することで各前記治療室内の前記照射装置に前記荷電粒子ビームを導くビーム経路を形成し、
    前記ビーム経路の形成後、前記最先の順番の治療室に対する前記第２手動入力装置から出力された照射開始指示信号に基づいて出射開始信号を出力することを特徴とする粒子線出射方法。

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