JP4549604B2 - 腫瘍組織を照射するためのイオンビームシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、独立請求項の序文に記載のとおり、腫瘍組織を照射するためにイオンビームシステムおよび該システムを操作する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
単一のプロトン源から加速器を経て複数の患者治療ステーションまでのプロトンビームの選択的産生と輸送に関するプロトンビームシステムが、米国特許第４８７０２８７号から公知であり、それぞれの治療ステーションは、以後、ガントリーと呼ばれる回転ドラム構造を有する。公知システムでは、このガントリーが患者ベッド上の固定された位置に寝かされた患者に、種々の照射角度でプロトンビームを輸送する。ペドロニ(Pedroni)によるガントリーシステムの概要は、Hadron Therapy in Oncology, Editors U.A. MaldiおよびB. Larson, Elsevier 1993, 434-452頁の「ビーム輸送」から公知である。
【０００３】
このような腫瘍組織を照射するイオンビームシステムが、周期系の最も軽いイオン、いわゆる水素イオンまたはプロトンで操作するかぎり、ガントリーの偏向電磁石と後者の質量は相対的に小さく、かつ扱いやすい。しかしながら、炭素イオンなどより重いイオンなどが使用される場合、ガントリーの軸からガントリーの周囲に高加速イオンを向け、かつ、患者が配置されたガントリー中央へ戻すためには、数倍も大きな偏向電磁石が使用されなければならない。同時に、相当する大きな質量が偏向電磁石の平衡力としてガントリーに備えられなければならない。そのため、数ミリメーターの正確さでもって回転および制御されなければならない回転ガントリー構造が数百トンの重さになる。イオン質量数が増加するにつれて、好んで利用されているガントリ方法はより重くなって、操作しにくくなり、かつ、治療システムを収容するにはより大きな建物すら必要となる。
【０００４】
いかなるビーム治療の目的も狭く囲まれた領域−腫瘍容積−にできるだけ高線量の照射を付与し、かつ、できるだけ周囲の健康な組織を残すことにある。通例のＸ線治療では、相対的に深い位置の腫瘍に対する従来の皮下ビーム治療において、その透過深さによりプロトン線量が指数的減衰するから、高局在化線量が交差照射技術で数方向から腫瘍容積にビームを向けることによってのみ達成され得る。その結果、腫瘍容積前後の健康な組織の関与は減少される。臨床的業務では２つまたは３つの入射角度が通常であり、光量子を使用する強度調整治療の場合、逆線量計画でもって、９または１０までの入射チャンネル、いわゆる照射角度位置がしばしば計画される。公知ガントリーシステムを使用するこのようなマルチフィールド照射が特に適している。
【０００５】
このような光量子ビーム治療に類似した方法では、イオンビームの逆線量プロファイルの結果として、入射チャンネルの線量が腫瘍容積の領域の線量よりも小さいけれども、複数の入射ポートもまたイオンビーム治療には望ましい。しかしながら、複数の照射角度以上の不可避な入射線量分布は、イオンビーム治療の場合にもさらなる臨床上の利点に関係するところが大きい。プロトンビーム治療の公知イオンビームシステムは、したがって、適当なガントリーシステムを使用して全方向からの照射手段を備えている。
【０００６】
米国特許第４８７０２８７号明細書から、ある程度まで公知であるガントリーシステムは光量子からのガントリーシステムとＸ線治療に対応する。これらは、まず、患者軸からビームを偏向させ、次いで、それを患者へ９０°曲げる。偏向システム全体がガントリーの助力のもとにビーム方向に沿って３６０°回転されるとの事実によって、この場合、可変照射角度が達成される。機械的回転がとりわけ、電磁石の設定を変更する必要もなく、また、機械的回転を実施することのみ必要であって、その目的を果たす。しかしながら、電磁石の設定を変更しないで単純な機械的回転の利点は、ガントリーシステムが治療のための多様なイオンビームを使用するかぎり持続する。集中された鉛筆型細イオンビームが発生される場合には、しかしながら、腫瘍容積をスキャンするために使用される活性スキャニングシステムによって、電磁場はもはや一定不変でなくなる。何故なら、ビームエネルギーおよびその結果として電磁石恒久性が、その鉛筆型ビームにおいて使用されるべき必須エネルギーステップに従って利用されなければならない。その結果として、電磁石の設定を固定したガントリーの主たる理由は、特にスキャニングシステムでは鉛筆型ビームがすでに中央イオンビーム偏向領域と直交する(orthogonal to)ＸおよびＹ方向に偏向されなければならなのでもはや存在しない。
【０００７】
さらに、米国特許第４８７０２８７号明細書から公知であるプロトンビーム治療システムを使用した経験は、深く位置する腫瘍をイオンビーム治療する場合には、全てではないが、ガントリーの可能な照射入射角度が等しい頻度で使用されることを示す。むしろ、頻繁に発生する種類の腫瘍は、頻繁に繰り返し発生する制限されたガントリーの角度設定を必要とするから、めったに使用されない大きな範囲の照射角度ゾーンが存在すると判断されている。ある範囲では、ガントリーの可能性ある照射角度の大きな部分が使用されないままであるから、従来のガントリーシステムはイオンビーム治療における最適方法を構成しないと判断されている。
【０００８】
粒子ビームが固定角度でガントリーシステム内に向けられ、角度の変更はシステム全体を回転させることによって機械的にのみ実施され得ることは、公知および計画されたイオン治療システムの特徴である。粒子の高エネルギー（プロトンでは２００ＭｅＶおよび炭素イオンでは約４００ＭｅＶ／Ｕ）故に、またイオンビームのスキャニングのために必要な大きな面積の開口部ゆえに、高電磁場強度および大きな面積の開口部を有する偏向電磁石が必要である。これは、電磁石がかなりの大きさと重量に達することを意味する。炭素イオンの樽型ガントリーはしたがって、直径７ｍおよび長さ１５〜２０ｍおよび重量３００〜４００トン（そのうち、約５０トンのみが電磁石への平衡力として作用するコンクリート重量に寄与する）として設計される。このようにかなりの重量の場合には、軸受けの耐性およびその結果としてビームの位置の正確性はますます重要となる。患者の場合、しかしながら、耐性限界はミリメーターの範囲である。今まで構築されたガントリーシステムの場合、このような耐性限界を満足させることは難しい。
【０００９】
病院向けのイオンビームシステムの構造では、複数のガントリーシステムの構造が有意な価格要因である。価格はシステム当たり、１５百万ＤＭ以上のガントリー本体、および高さと幅１４ｍ以上で長さ２０ｍ以上の適当な操作室を有する構造に関する。これは、４，０００ｍ^３以上の閉鎖空間を意味する。このような部屋は厚い壁のコンクリートで遮蔽されなければならない。さらに、イオンスキャニング方法の計画された使用は必要な機械的正確さに関して、なおも未解決な問題を構成する。この理由から、イオンスキャニング方法の場合、１ｍｍの必要な正確さは各設定後および各新規な治療毎に確認、証明および補正されなければならない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、イオンビームシステムの先行技術の不利な点を克服することにあり、かつ、価格を低下させ、空間を減じた後、同時に増大した正確さに関する要件を満足する照射システムを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本課題は独立請求項の主題の態様によって解決される。本発明の好ましい展開は、従属請求項の態様によって示される。
【００１２】
本課題の解決手段は、患者が患者ベッドに横臥姿勢で固定される事実に基づき、かつ、この水平位置は照射前または中に変更されない。患者ベッド上のこの水平位置は、座る位置で、あるいは治療中の回転時に不都合にも生じる未制御器官の動きが避けられるとの利点を有する。これは患者ベッドの回転のために提供される装置が照射角度を調整するためにのみ使用されるが、活性照射中に作動されないことを意味する。したがって、横臥した患者への照射角度は、患者ベッド回転用装置によって可能である、照射面上の水平患者ベッドの３６０°（２π）位置付けを有し、また、さらに、その直交した(orthogonally thereto)１８０°（π）からのビーム方向の位置付けを有する可能性ある全角度（４π）から有利にも構成され得る。すなわち、本発明の照射システムによって、照射は上部垂直方向から、および患者側部をまわって下部垂直方向へ実施され得る。その結果、本発明の解決手段では、３６０°回転するガントリーを使用しないで有利にも実施することができる；そしてまた、上記課題ゆえにこのようなガントリーは望ましくない。なぜなら、３６０°回転するガントリーは患者まわりの空間を制限し、そのため、接近ならびに、例えばＰＥＴカメラなどの診断ユニットの据付けを阻害する。
【００１３】
この目的では、本発明の解決手段は、垂直軸のまわりの患者ベッドの回転装置に加えて、次の照射システムの少なくとも１つ：固定位置の非対称スキャニングシステムを有する第１照射システム（これは水平方向に関して、±１５°までの偏向角度の中央イオンビーム偏向領域を有し、中央イオンビーム偏向領域の腫瘍容積のスキャニングを可能とし、かつ、患者ベッドのさらなるリフト装置を有する。）および第１照射システムより大きな偏向角度範囲のためのイオンビーム偏向装置および腫瘍容積をスキャンするための対称スキャニングユニットを有する第２照射システム（このスキャニングユニットはイオンビーム偏向装置の下流に配置され、かつ、イオンビーム偏向装置の偏向角度で同期的に旋回するように配置される）。
【００１４】
好ましくは、イオンビームシステムは別個の照射室内にそれぞれ少なくとも２つの第１照射システムと１つの第２照射システムを有する。±１５°までの限られた偏向角度を有する２つの照射システム間の好ましい分割は、腫瘍組織治療の３分の２がこのようなイオンビームを使用して取り扱われ得るとの事実を考慮する。したがって、±１５°に限定された偏向角度を有するこれらの照射システム中では、非対称スキャニングシステムは、Ｘ方向に腫瘍容積の幅をカバーし、Ｙ方向に腫瘍容積の深さを考慮するのみならず、Ｙ方向の偏向電磁石システムの拡大の結果として、±１５°へ中央イオンビーム偏向範囲を広げ、かつ、同時に中央イオンビーム領域の領域内で、腫瘍容積の深さをスキャンすることを可能とする。この目的では、患者ベッドは偏向角度または中央イオンビーム偏向領域の照射角度に位置され得るために、回転手段に加えて、リフト手段を備えている。より大きな中央イオンビーム偏向領域が必要とされるおよそ３分の１の患者の残りの部分は、スキャニングユニットと独立して、最初に外部偏向電磁石ユニットの助けを得て、水平平面に対して±９０°までイオンビームを偏向することができる第２照射システムを使用して治療される。腫瘍容積をスキャンする対称スキャニングユニットは、偏向角度と同じ方向に第２照射システムのイオンビーム偏向装置の偏向角度とともに同時に旋回され、そのため、このような大きな偏向角度のための偏向電磁石および電磁石の開口部は小さく保たれ、同様に対称スキャニングユニットは腫瘍容積を偏向し、かつスキャンするための大きさを必要とする。これは先に提案されたガントリーシステムに比べて、重量および容積においてかなりな節約を意味する。
【００１５】
患者ベッド上の患者の準備および位置の固定は、照射腫瘍組織のためのイオンビームシステム中の全体的照射サイクルにほとんどの時間がかかるから、イオンビームシステムは照射システム当たり、それぞれ患者ベッドを有する少なくとも１つの準備室を有する。好ましくは、照射システム当たり、２つまたはそれ以上の準備室およびアフタアケア室が使用され得る。したがって、必要な照射室の数は、使用される照射システムの数とともに増加し、かつ、準備室の数は、照射室の現実の照射手法に比例して、水平患者ベッド上の位置に患者を固定するために必要な時間とともに増加する。
【００１６】
−１５°と＋１５°の間の照射角度において、第１照射システムの唯一の非対象スキャニングユニットが必要であり、患者ベッドのリフトおよび回転をセットすることを除いて、スキャニングシステムの偏向電磁石のうちの１つにおいて励起電流のみが利用可能とされなければならず、かつ、非対称スキャニングシステムからのイオンビームの延長出口ウインドウが備えられていなければならないゆえに、本発明の好ましい実施態様では、第２照射システムのために、可変角度を有する固定位置のイオンビーム偏向装置が使用される。この装置は患者ベッドの側部に配置される。患者ベッドはさらなるリフト装置を有し、第１照射システムのリフト装置より実質的に大きな高さの差を克服する。鉛筆型イオンビームはＸ方向のスキャニングユニットによって先の偏向を受けることなく偏向電磁石を通過するから、これらの大きな照射角度に必要である偏向電磁石は、しかしながら、より小さな開口部を備え得る。偏向の後にのみ、次いで偏向角度でもって互いに旋回するように配置された適当な大きさの対称スキャニングユニットが接続されている。その結果、全腫瘍容積は、中央イオンビーム偏向領域内でスキャンされ得る。
【００１７】
患者ベッド側部に配置されたイオンビーム偏向電磁石に代わって、本発明の別な実施態様では、その電磁石もまた患者上方に垂直に配置され得る。患者ベッドはリフト装置のみならず、水平面の横（左右）に変位しうる装置を備え得る。本発明のこの好ましい代替実施態様はまた、回転ガントリーがなくても大きな範囲の放射角度が腫瘍治療において可能となる。
【００１８】
本発明のさらに好ましい実施態様では、第２照射システムは可変偏向角度を有するイオンビーム偏向装置を有する。これは水平直線トラック上で変位可能であり、患者ベッドは全方向で横に固定される。これは患者ベッドが水平面に２つの軸中にリフト装置あるいは変位手段を有しないことを意味する。照射方向に関して適当な回転角度の位置に患者ベッドを固定するために、垂直軸のまわりの回転のみが可能である。イオンビーム偏向装置が変位可能に滑る水平直線トラックが患者の上方または下方に配置されうる。同時に電磁石の励起電流は、所定位置に固定された患者にむけて種々の角度でイオンビームを偏向するために変位とともに変化する。
【００１９】
本発明のさらに好ましい実施態様では、第２照射システムは可変偏向角度を有する固定位置のイオンビーム偏向装置を有し、かつ、垂直直線トラック上で変位可能である可変偏向角度を有するイオンビーム偏向装置を有する。２つの可変偏向角度は互いに非常に適合して患者ベッドは横に固定された位置のままであり、変化する治療角度にもかかわらず、患者ベッドの横変位は必要でない。スキャニングユニットはそのため、腫瘍容積をスキャンするために完全に対称である構造を有することができ、これは垂直直線トラック上で変位可能であり、イオンビーム偏向装置の下流に配置されている。この解決策は変位可能なイオンビーム偏向装置の垂直直線トラックにおいて、偏向電磁石のみがリフト装置に備えられなければならないとのイオンビーム偏向装置の水平方向の変位以上の利点を有する。したがって、患者がイオンビームの位置決めのために横に変位せずに固定位置に残される間に、この例では、第２偏向電磁石は照射角度を変更するためにリフト装置を使用して上下動させる。一旦、照射角度がセットされると、これは照射中、変更しないまま一定に残るか、あるいはさらに照射中に患者は動かされない。
【００２０】
本発明のさらなる好ましい実施態様では、第２照射システムは、患者ベッドが横の位置で固定されたままである間に、−αから−（α＋９０°）の変更角度範囲において、傾斜直線トラック上の水平方向において角度αで直線的に変位可能であるイオンビーム偏向装置を有する。この目的では、水平に治療室に入るイオンビームは、まず、直線的に変位可能なイオンビーム偏向装置の方向へ角度αで偏向され、直線変位メカニズムのみを必要とするイオンビーム偏向装置は、所定角度で患者にイオンビームを向ける。その角度は０から９０°にわたり、対応する代替配置では０から−９０°に配置され得る。最初のケースでは、傾斜直線トラックは患者の側部から患者の上へ方向付けられ、他のケースでは、イオン偏向装置が滑る傾斜直線トラックは、患者側部への位置から患者下方の位置へ変位される。このような第２照射システムおよび直線変位可能なイオンビーム偏向装置の結果として、ガントリーの手段集中構造を不要とすることができ、下記利点が本質的に達成される：
【００２１】
１．ガントリーの回転に比べて、傾斜平面上の直線運動ゆえにより大きな機械的安定性；
２．そうでなければ必要である補正重量の省略；
３．全可動部分の比較的軽い重量；
４．小さな開口部のみが必要であるから、比較的軽い双極子電磁石
５．包囲された遮蔽照射室の約６００ｃｍ^３の減少、すなわち回転ガントリーのための空間の４分の１以下
６．患者ベッドのまわりの空間制限がなく、そのため、ＰＥＴ（フォトン発光トポグラフィー装置）などの他のモニターシステムを設置する改良された可能性。
【００２２】
本発明のさらなる好ましい実施態様では、第２照射システムが可変偏向角度を有する固定位置のイオンビーム偏向装置およびさらに患者ベッドが横の位置で固定されたままである間、−αから−（α＋９０°）の偏向角度範囲で、傾斜直線トラックの水平方向に対して角度αで直線的に変位可能であるイオンビーム偏向装置を有する場合、同じ利点が達成され得る。この実施態様では、イオンビームが患者上方の治療室へ入り、固定位置のイオンビーム偏向装置によって種々の偏向角度に偏向される準備がなされ、かつ、次々に傾斜直線トラック上を変位可能である第２イオンビーム偏向装置によって患者へ向けてイオンビームを偏向する。この実施態様でも、対称スキャニングユニットが変位可能なイオンビーム偏向装置の下流に配置され、次々に旋回してイオンビームの偏向角度を随伴するから、開口部は小さい。
【００２３】
本発明の好ましい実施態様では、傾斜直線トラックの角度αは４５°である。この４５°の傾斜トラックは患者ベッドが移動される必要がなく、患者において患者側部から垂直方向への四分円内に照射角度を全て保つことができることとなる。
【００２４】
イオンビームを水平方法から傾斜トラックへ偏向する目的では、第２照射システムは好ましくは高度に加速された水平イオンビームのための第１偏向電磁石を有する。変位可能なイオンビーム偏向装置に属する第２偏向電磁石は、好ましくは傾斜直線トラックから水平方向に向ける。下流に配置された好適な電磁石偏向システムまたはソレノイド電磁石は、好適な電磁石偏向システムまたはソレノイド電磁石の励起電流の設定に依存して、全イオンビーム偏向装置の同時運動において０から９０°の偏向をさらに生じる。
【００２５】
第１照射システムの好ましい実施態様は、中央イオンビーム偏向領域に直交する平面のＸ方向に腫瘍容積をスキャンするための第１偏向電磁石、および中央イオンビーム偏向領域に直交する平面のＹ方向の中央イオンビーム偏向領域の方向に偏向するための偏向電磁石を備え、その方向の腫瘍容積をスキャンするために、さらなる上乗せを伴う。
【００２６】
第１照射システムの実施態様はさらなる偏向電磁石が必要でなく、腫瘍を有するほとんどの患者は制限された偏向角度を有する第１照射システムのこのような実施態様で治療され得るとの利点を有する。
【００２７】
第１照射システムの場合、Ｙ方向の偏向電磁石と患者ベッドとの間の空間は、好ましくは５〜７ｍである。他方、第２照射システムのソレノイド電磁石の変位可能な直線トラックと患者ベッドとの間の空間は好ましくは３〜６ｍであり、それらとともに変位可能である対称スキャニングユニットは３〜６ｍの範囲内に配置される。
【００２８】
本発明の実施態様の１つで患者ベッドのリフト装置が必要である場合、照射室の全床が患者ベッドとともに上昇されることが可能であり、そのため、患者はなおも従来の治療室の固定された位置にいるという感じを有利にも有し、かつ、操作スタッフは照射前後のいつも正常な作業位置で患者を治療することができる。
【００２９】
スキャニングイオンビームの位置を測定およびモニターするために、イオンビームシステムは各照射チャンバー内に、好ましくはイオン化チャンバー測定装置およびマルチワイアチャンバー測定装置を有する。これらの測定装置は有利にもイオンビームの強度およびイオンビームの両位置も示す。
【００３０】
全イオンビームシステムは、好ましい実施態様では照射システムがそれ自体、互いに隣接して密集して円弧の形で配置される照射室内に配置されるように設計される。これは数少ない偏向電磁石を有する短いイオンビーム経路がイオンビーム源として加速器に結合されなければならないとの利点を有する。さらに、この配置はもしその後に必要となるなら、いかなるときもシステム拡張を可能とする。これは最適方法として複数の照射室を有する全イオンビームシステムの１種の放射状構成となる。
【００３１】
本発明のさらに好ましい実施態様では、イオンビームシステムはマルチフィールド照射の様々な設定間の所定回転角度の変化をモニターするために、照射室内の患者ベッドの可視的確認手段を備えている。この可視的確認手段は、患者システムのコーディネートが照射室のものと比較され、照射位置へ移送後に確認されることが有利にも可能となる。種々の照射角度からのマルチフィールド照射の場合に必要である患者ベッドの回転は、可視的確認手段によって外側から制御され得る。
【００３２】
本発明のさらに好ましい実施態様では、照射システムは照射室内に患者ベッドを持ち上げ、かつ、配置するロッキング装置を有する。このようなロッキング装置は、照射方向および照射角度に関して、患者ベッドがミリメータまで正確に調整可能であることを確証する機械的に複雑な装置である。さらにロッキング装置は患者ベッドの持ち上げおよび位置決め装置間の完全な結合を確証し、そのため、イオンビームは照射室内の腫瘍組織を正確にスキャンすることができる。
【００３３】
本発明のイオンビームシステム中でイオン照射を実施する方法は、次の工程を含む：
ａ）イオンビームシステムの準備室の水平患者ベッド上への患者の固定；
ｂ）照射治療の最適照射角度の決定；
ｃ）好適な第１または第２照射システムの選択；
ｄ）中央イオンビーム偏向領域における偏向装置の偏向角度と位置の調整
ｅ）照射室内の所定最適照射角度に関連する患者ベッドの移動、固定、および調整
ｆ）適時、患者ベッドの位置および／またはマルチフィールド照射の偏向装置の偏向角度の変化を阻止して、照射を実施すること；
ｇ）アフタアケア室へ患者を戻すこと；および
ｈ）患者固定の解除
【００３４】
この方法では、患者ベッドは可動照射ユニットとして有利に作用し、照射されるべき患者の一部は機械的キャリアシステムに固定されている。この目的で、準備室では定位固定システムが患者に連結され、そのシステムに関連して患者の位置は例えばX線画像手段で検証される。この工程ａ）は患者１名当り３０〜６０分間かかり、したがって治療の最も時間を要する部分であり、同時に高い資格を有するスタッフを必要とする。この理由から、1照射室当り複数の準備室が好ましくは備えられる。その後の照射室への移送は多大な時間を要すべきでない。そこで、患者とともに照射ユニットが所与の照射システム内に機械的ロックされる。
【００３５】
照射室への移送後、照射ユニットのコーディネートは照射室のものと比較され、確認される；次いで患者のみが照射され得る。マルチフィールド照射の場合に必要である患者ベッドのいかなる回転も、好ましく導入された可視的確認手段により、外側から制御され得る。照射後、照射ユニットともに患者はアフタアケア室へ移送され、固定の解除後、解放され得る。
【００３６】
【発明の実施の態様】
本発明の使用に関するさらなる利点、態様および可能性は、添付する図面を参照して、模範的実施例においてさらに詳細に以下に説明される。
【００３７】
図１は本発明の実施態様の患者ベッド１上の患者２５の腫瘍組織を照射するイオンビームシステム４の図による表示である。このようなイオンビームシステムは、種々のイオン源２６、２７を有する。これらは種々のガスをイオン化し、質量分析計でイオンを選択し、そして、まず直線加速チャンバー２８中で選択イオンを加速する。次いで、イオンはさらなる高加速のためにシンクロトロン２９内に導入される。適当なエネルギーを仮定した後、これらはイオンビーム１６の形態に結合させてシンクロトロン２９から取り出される(couple out)。イオンビーム１６は円弧の形に配置された照射室２２、２３、２４および３０内に偏向され得る。種々の照射角度で腫瘍組織を照射するための照射室２２、２３および２４内で、水平に配置された患者ベッド１において腫瘍組織はイオンビームで治療される。この目的では、イオン源２６および２７は炭素イオンなどのイオンを供給する。これは組織を通過中に、特に人体のイオントラックの減速領域にて、特に効果的に腫瘍組織を破壊することができる。
【００３８】
この実施態様のイオンビームシステムは、垂直軸のまわりに回転用装置を有する患者ベッド１および固定位置の非対称スキャニングシステムを有する第１照射システムを有する２つの照射室２２および２３を有する。このスキャニングシステムが中央イオンビーム偏向領域中で水平方向において±１５°までの偏向角度に水平イオンビームを偏向することができる。同時に、非対称スキャニングシステムは、中央イオンビーム偏向領域内で腫瘍容積のスキャニングを実施できる。この目的では、患者ベッドのさらなるリフト装置を使用して、腫瘍組織を有する患者は中央イオンビーム偏向領域の作用領域中に持ち上げられる。
【００３９】
２つの照射室２２および２３はこのような非対称スキャニングシステムおよび患者ベッド１のリフト装置を備えていて、これらは同時にその垂直軸の回りに回転され得るが、この実施態様の第３照射室２４は、照射システム２２および２３の第１照射システムに比べてより大きい偏向角度範囲でイオンビーム偏向装置を有する第２照射システムを備えていて、かつ、イオンビーム偏向装置の下流に、スキャニングユニットがイオンビーム偏向装置の偏向角度で同期的に旋回でき、腫瘍組織をスキャンする非対称スキャニングユニットが配置される。
【００４０】
照射室３０は、特にモニターおよび測定装置が試験および調整され得る試験および実験室である。図１はまた、イオンビーム方向３１および３２（破線で示される）によってイオンビームシステムを広げる可能性および患者が照射治療のために準備され得る準備室１２を示す。このイオンビームシステムは２つの照射システムから集積されて、１つの照射ユニットを形成し、臨床的粒子治療が多数の患者で実施される今のところ世界で唯一のシステムである米国特許第４８７０２８７号の公知プロトンガントリーシステムを用いた実験に基づく。公知システムを用いて、１年当たり約１０００名の患者が照射される。そのうち、２／３〜３／４は、水平患者ベッド１においていずれかの側部から０から１５°の照射角度範囲内でもっぱら照射される。公知プロトンガントリーシステムの残りの回転範囲は、制限された角度範囲内のこのような照射のために使用されない。
【００４１】
この理由から、図１のイオンビームシステムのこの模範的実施態様では３つの照射室のうち、２つが本発明の第１照射システム５を備えている。これは価格および重量の点において最適化され、かつ、高い材料および空間を必要とし、かつ高価であるガントリー方法を避け、新しい非対称スキャニングシステムによって、水平方向において±１５°の中央イオンビーム偏向範囲を可能とする。
【００４２】
大きな範囲の照射角度と早くて再生可能な調整を必要とする残りの照射においては、第２照射システムが備えられている。これはもしも直線ガントリーが技術的に実行されることが可能であるなら、先行技術から公知であるような回転ガントリーを同様に不要とする。そうでなければ、照射室は必要なら従来の回転ガントリーを備えることができる。第２照射システムを含む装置は、図１のイオンビームシステムにおいて実施例の照射室２４内に備えられている。両照射システム、すなわち非対称スキャニングシステムおよびより大きな偏向角度範囲を有する第２照射システムは、要求される建物寸法の小型との利点、ならびに高い機械的安定性を有する。その結果として、建築の投資費用が減少し、操作ではガントリーシステムの場合に必要であるさらなる確認手段および再調整が不要となる。
【００４３】
患者処理能力は、この場合、患者の供給および水平患者ベッド上の患者位置の確認によって決定される。安全性に逆に影響を与えずに患者処理能力を最適化するために、仕事の個々の段階は互いに分離されなければならず、そのため、これらは人道的方法でかつ時間に追われることなく、関連する専門家によって実施され得る。
【００４４】
図１のこのようなシステムで照射を実施する方法は、したがって、以下の工程を含む。
ａ）イオンビームシステム４の準備室１２内の患者ベッド１上での患者の固定化；
ｂ）照射治療のための最適照射角度の決定；
ｃ）好適な第1または第2照射システム５または９の選択；
ｄ）中央イオンビーム偏向領域における偏向装置の偏向角度と位置の調整；
ｅ）関連照射室２２、２３、２４内の所定最適照射角度に対する患者ベッド１の移動、固定化および調整；
ｆ）適当な位置で、患者ベッド１の位置および／またはマルチフィールド照射のための偏向装置の偏向角度での変化を阻止しながら、照射を実施すること；
ｇ）アフターケア室３７への患者ベッド上の患者の搬送；
ｈ）患者ベッド１上での患者固定化の解除。
【００４５】
照射室２２、２３、２４の必要性は患者の徴候(indication)から生じる。３つの回転ガントリーを装備した米国特許第４８７０２８７号の公知プロトン治療システムによって包囲された配置を根拠とすると、第１照射システム５による非対称スキャニングシステムを有する少なくとも２つの照射室および第１照射システムで可能であるよりも大きな照射角度を有する第２照射システムを有する第３照射室２４を必要とする。狭い通路を避けるために、図１のイオンビームシステムの準備室１２は、治療室２２、２３、２４が各準備室１２から達せられるように配置される。先のガントリーシステムを使用する実験では、約２０〜３０％の腫瘍治療事例が１５°以上の照射角度での照射を必要とする。図１のイオンビームシステムはしたがって、必要とされる１つの高価な回転ガントリーシステムを使用しないで、これまでなされてきた照射要求をまったく満足すべきである。さらに、照射室が互いに密集して配置されることが図１から明白であり、できるだけわずかな偏向角度を有する極めて短い経路はビーム源である加速装置２８および２９に結合される。
【００４６】
加速器からのイオンビーム１６は、小角偏向手段３３、３５および３６を経由してビーム変換体の形態で、セクター様式にて互いに隣接して配置された３つの照射室２２、２３および２４へ向けられる。２つの隣接する照射室２２および２３は、それぞれの場合、非対称スキャニングシステムである第１照射システム５に備えられている。これらは水平方向において０から１５°の角度範囲内で、すなわち、前立腺患者および大きな部分の脳腫瘍および頭蓋底腫瘍の患者のための照射に使用される。第３照射室２４は水平方向において０から９０°の間の大きな照射角度のためのイオンビーム偏向装置を備えている。照射室２２、２３、２４は一連の準備およびアフタアケア室１２および３７に囲まれている。これらは照射室２２、２３、２４および準備およびアフタアケア室１２および３７の間の共通廊下４０で連絡される。本発明のイオンビームシステムはイオンビーム方向３１および３２（破線で示される）で示されたように別な照射システムを有する側部へ、必要により延長され得る。
【００４７】
図２は中央イオンビーム偏向領域７に直交して配置された平面のＸ方向の水平スキャニングにおいて実質的に偏向電磁石２０からなる固定位置の非対称スキャニングシステムを有する第１照射システム５の図による表示である。偏向電磁石２０のうち、２つの電磁片間の活性表面のみが示されている（図中）。Ｘ方向の偏向は、Ｘ方向の非対称スキャニングシステムの偏向が腫瘍容積の幅をスキャンすることのみを意図するから、中央イオンビーム偏向領域７の−１５°の示された偏向に比べて比較的小さい。他方、Ｙ方向に作用する偏向電磁石２１は、水平０°に対してＹ方向に−１５°までの中央イオンビーム偏向領域をもたらすために、実質的により大きな寸法を有する。腫瘍容積の照射におけるこの中央イオンビーム偏向領域７上の重なりは、Ｙ方向のスキャン領域（示されず）である。この偏向電磁石２１のうち、２極片間の活性表面のみが示される。この非対称スキャニングシステムはその結果、±１５°までの比較的小さな照射角度γを生じる。このビームは患者ベッド１の上方に十分な高さでもって導かれ、非対称スキャニングシステムの構成要素である垂直偏向電磁石２１を活性化する結果として、図２の模範的実施態様で下方向に向けられる。患者２５の照射は次いで、不可欠な照射角度γにしたがって調整される可変高さを有する患者ベッド２の上で実施される。
【００４８】
垂直スキャニング電磁石２１と腫瘍容積が位置する患者のイソセンターとの間の５ｍの空間が表１の高さ設定を生じる。
【００４９】

【００５０】
１．３５ｍまで患者ベッドの高さを変更することは患者ベッドのみを調整して、あるいは患者ベッド１を有する全照射室の床の高さを調整して、あるいは患者ベッド１および床の両方のリフト装置を使用して達成され得る。
【００５１】
垂直偏向電磁石２１を用いて中央イオンビーム偏向領域の角度に変化がある場合、偏向電磁石２１とイソセンターとの間の有効長にも変化が生じる；しかしながら、表１から明らかなように大きくても２０ｃｍである変化は、比較的小さなままであり、ビーム設定および照射計画において考慮され得る。全体的範囲３０°、すなわち−１５°から＋１５°は偏向電磁石２１を使用して垂直方向において全体的に可能である。この目的では、患者ベッド１のリフト装置８が２．７ｍまでの十分なリフティング振幅を備えることが、この実施態様では単に必要である。リフト装置８を使用する患者ベッドの高さ調整を除いて、この非対称スキャニングシステムの場合、ビームガイダンスシステムの機械的修正可能な構成要素は存在しない。ビームが必要な屈折率を有することを確証するために、図２の実施例の場合、１５°の偏向角度で約２０ｃｍの必要な幅および１．３５ｍの必要な高さを有するセクターとしてビームチューブが組み入れられ、その上に配置される密封フィルムを有する織物支持構造物からなる２０ｃｍ×１．３５ｃｍの対応窓で閉鎖される。強度および位置測定の目的でイオン化およびマルチワイアチャンバーなどのモニタリングシステムの検出器は、全窓領域を越えて配置され得る。これはこの第１照射システムのイオンビームの位置と強度の確認測定を、機械的影響を受けることなく可能とする。
【００５２】
図３は固定位置のイオンビーム偏向装置４および垂直に変位可能な患者ベッド１を有する第２照射システム９の実施態様の図による表示である。第１照射システムで取り扱われ、かつ、照射ケースの２／３〜３／４をカバーする１５°以上の角度の場合、−３０°から＋３０°の放射角度が原則的に可能であり、図３によると、回転ガントリーを使用する場合のように移動される照射システムそのものを使用せず、手段集中回転ガントリーを使用しない。イオンビーム偏向装置１４に属する偏向電磁石３８の励起電流のみが制御される。スキャニング装置１１自体は対称構造を有する。すなわち、中央イオンビーム偏向領域に直交するＸ方向およびＹ方向の両方での偏向は、両方向の同じ桁の大きさを有する。図３の実施例では、患者ベッドのリフト装置８は、イソセンターが０°であるところまで移動されている。この実施態様では、−３０°から＋３０°までの範囲に照射角度を偏向するに際して、患者が患者ベッド１のリフト装置８の高さ調整手段を用いて移動されるのみならず、照射角度γの変化とともに、対称スキャニング装置１１が旋回される。
【００５３】
図４は固定位置のイオンビーム偏向装置１４および水平方向に変位可能な患者ベッド１を有する第２照射システムの別な実施態様の図による表示である。第２照射システム９のこの実施態様では、図３と対照的に患者ベッド１が垂直方向よりもむしろ水平方向にて放射位置中へ移動される。固定位置のイオンビーム偏向装置１４はしたがって患者の上方に配置され、偏向電磁石３８によって水平に対して４５°から９０°の偏向角度βをもたらすように水平方向の源からイオンビーム１６の偏向を引き起こす。対称スキャニング装置１１はまた、同時に患者２５の腫瘍容積を完全にスキャンできるように患者ベッド１の変位と同期して、旋回されなければならない。
【００５４】
図５は固定位置の回転可能な患者ベッド１および水平直線トラック１３上で変位可能であるイオンビーム偏向装置１０を有する第２照射システム９の別な実施態様の図による表示である。イオンビーム偏向装置１０の変位のための水平直線トラック１３が患者の上方に配置されるこの例では、水平整列に対して４５°から９０°の偏向角度βが、大きな質量を移動させる必要がなくて達成され得る。何故なら、特に対称スキャニングユニット１１がその偏向電磁石の下流に配置されているので、偏向電磁石３８の開口部は極めて小さく作られているから。この実施態様でもまた、偏向電磁石３８の励起電流の変化および水平直線トラック１３上の後者の移動のほかに、対称スキャニングユニット１１が偏向角度βにしたがって旋回されなければならない。この実施態様の利点は患者ベッド１が完全に固定された位置にあり、照射角度γの範囲を広げるために、垂直軸３のまわりを回転可能にされることのみにある。
【００５５】
図６は固定位置の回転可能な患者ベッド１および垂直直線トラック１３上の変位可能であるイオンビーム偏向装置１０を有する第２照射システム９の別な実施態様の図による表示である。イオンビーム源は水平イオンビーム１６を供給するから、垂直直線トラック上で変位可能であるイオンビーム偏向装置が備えられている場合、固定位置の偏向電磁石３９は、まず、偏向角度βで水平方向からイオンビームを偏向し、垂直直線方向で変位可能である偏向電磁石３８は次いで固定位置の患者ベッド１上にイオンビームを向けることができる。図６のこの実施態様は、またもや唯一のリフト装置がいわゆる垂直に変位可能なイオンビーム偏向装置１０のために必要であるとの利点を有する。このようなリフト装置は比較的安価で、かつ水力機構によって空間を節約して備えられる。リフト装置の移動は、この例でもまた偏向角度βで同時に旋回され得る対称スキャニングユニット１１のものでもって達成されなければならない。
【００５６】
図７は固定位置の回転可能な患者ベッド１および傾斜直線トラック１３上の変位可能なイオンビーム偏向装置１０を有する第２照射システム９の別な実施態様の図による表示である。イオンビーム偏向装置１０のこの種の傾斜直線トラック１３は、図３〜図６の模範的実施態様でなお識別可能である角度制限がいまや除去されるとの利点を有する。この実施態様の手段では、照射角度γは使用される手段集中ガントリーシステムを使用することなく、水平方向０°から始めて９０°まで達成されうる。図７の実施態様はイオンビーム１６が患者ベッド１の位置の下に水平方向にある照射室に入ることに基づく。第１偏向電磁石１５はイオンビーム１６を傾斜直線トラック１３の方向に偏向し、傾斜平面１３上を移動され得るイオンビーム偏向装置１０は電磁石の励起電流の変化の結果として、各ケースでイソセンターの固定位置の回転可能な患者ベッド１がヒットされるように種々の角度でそれを偏向する。この例でも、変位可能なイオンビーム偏向装置１０の移動は、各ケースでイオンビームの方向に方向付けられたままとなるように旋回される対称スキャニングユニット１１の移動によって達成される。
【００５７】
図８は固定位置の回転可能な患者ベッド１および固定位置にあるイオンビーム偏向装置と傾斜直線トランク上で変位可能であるイオンビーム偏向装置との組み合わせを有する第２照射システム９の別な実施態様の図による表示である。この実施態様では、この目的において、イオンビーム１６が患者ベッド１上方の照射室へ供給され、水平方向において０°から９０°の間にイオンビームを偏向する固定位置の偏向電磁石３９をまず満足する。変位可能なイオンビーム偏向装置１０は角度αで傾斜直線トラック１３上を移動し、固定位置の偏向電磁石３９によって患者ベッド１の上に偏向され得る。この実施態様でも、変位可能なイオンビーム偏向装置１０の移動は、患者ベッド１上のイソセンター内の全腫瘍容積をスキャンするために、対称スキャニングユニット１１の移動によって達成される。
【００５８】
図９は固定位置の回転可能な患者ベッド１および変位可能なイオンビーム偏向装置１０において水平方向に対して４５°の角度で傾斜する傾斜直線トラック１３を有する第２照射システム９の別な実施態様の図による表示である。この例のイオンビーム偏向装置１０は、水平方向に対して角度α＝４５°で傾斜する傾斜直線トラック中に、水平方向の照射チャンバーに到達するイオンビーム１６を偏向する固定位置の偏向電磁石からなる。次いで、偏向されたイオンビーム１８はまず水平方向中に第２偏向電磁石１７によって一定に偏向され、かつ変更されない。下流に配置されたソレノイド電磁石１９は、次いで、その励起電流に依存して０°から９０°にイオンビームを偏向できる。この点に関して、図９はソレノイド電磁石１９が作用されていなくて、そのため、イオンビームが患者ベッド１の方へ水平方向に案内される状況を示す。ソレノイド電磁石１９の下流には、図９の位置に水平に配置された対称スキャニングユニット１１が配置される。これは中央イオンビーム偏向領域７に直交するＸおよびＹ方向にある適当な偏向場の結果として、腫瘍容積をスキャンすることができる。
【００５９】
図１０は変位可能なイオンビーム偏向装置１０の２つの別な位置４１および４２における図９に示される実施態様の図による表示である。イオンビーム１６で示される中間の位置４１（破線にて示される）は、第２偏向電磁石１７の同じ偏向作用および第２位置４２で９０°に曲げられたイオンビーム１６を使用して、その最大作用を示すソレノイド電磁石１９の大きな偏向作用を示す。各ケースで対称スキャニングユニット１１は照射角度γの全ての位置で腫瘍容積を完全にスキャンすることが可能であるように、イオンビーム１６に沿って旋回される。
【００６０】
この４５°直線ガントリーを使用した結果として、資源集中型回転ガントリーシステムが避けられる。この実施例のように４５°傾斜の傾斜平面上の電磁石システムの直線変位で十分である。この配置では、ビームはまず、水平面から４５°平面へ向けられる。この平面上には１３５°の最大偏向能力を有する１セットの可動電磁石が据付けられなければならない。０°（水平方向）からの照射では、可動システムはもっともその低い位置に配置され、４５°二極電磁石の活性化の結果として、患者に０°のイオンビームを向ける。
【００６１】
垂直照射（９０°）の場合、可動電磁石セットは４５°傾斜平面の上端へ移動されなければならない。また、この実施例でソレノイド電磁石によって示される第２電磁石偏向システムは、さらに、９０°まで活性化される。０°と９０°の間の全角度はしたがって中間位置および適当な電磁石励起によって達成され得る。９０°と１８０°の間の照射は、患者ベッドを単に回転することによって可能となる。
【００６２】
患者ベッド１の上方、６ｍの最大高さでもって、イオンビームスキャニングユニット１１は最終二極電磁石の下流に収容され得る。その結果として、二極電磁石の開口は小さく保たれ、その結果として、重量はガントリー方法に比べて実質的に低下され得る。傾斜平面を有する図９および１０に示されるシステムの基本的利点は、すでに詳細に説明されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の実施態様における腫瘍組織を照射するイオンビームシステムの図による表示である。
【図２】 固定位置の対称スキャニングシステムを有する第１照射システムの図による表示である。
【図３】 固定位置のイオンビーム偏向装置および患者ベッドの垂直リフト装置を有する第２照射システムの実施態様の図による表示である。
【図４】 固定位置のイオンビーム偏向装置および水平方向に変位可能な患者ベッドを有する第２照射システムの別な実施態様の図による表示である。
【図５】 固定位置の回転可能な患者ベッドおよび水平直線トラック上で変位可能なイオンビーム偏向装置を有する第２照射システムの別な実施態様の図による表示である。
【図６】 固定位置の回転可能な患者ベッドおよび垂直直線トラック上で変位可能なイオンビーム偏向装置を有する第２照射システムの別な実施態様の図による表示である。
【図７】 固定位置の回転可能な患者ベッドおよび傾斜直線トラック上で変位可能なイオンビーム偏向装置を有する第２照射システムの別な実施態様の図による表示である。
【図８】 固定位置の回転可能な患者ベッドおよび固定位置のイオンビーム偏向装置と傾斜直線トラック上で変位可能なイオンビーム偏向装置との組み合わせを有する第２照射システムの別な実施態様の図による表示である。
【図９】 固定位置の回転可能な患者ベッドおよび変位可能なイオンビーム偏向装置において水平方向に対して４５°の角度に傾く傾斜直線トラックを有する第２照射システムの別な実施態様の図による表示である。
【図１０】 変位可能なイオンビーム偏向装置の２つの別な位置における、図９に示される実施態様の図による表示である。
【符号の説明】
α傾斜トラックの角度
β偏向角度
Ｖ照射角度
ａスペース
ｈ患者ベッドの高さ
１患者ベッド
２回転装置
３垂直軸
４イオンビームシステム
５第１照射システム
６スキャニングシステム
７中央イオンビーム偏向領域
８リフト装置
９第２照射システム
１０イオンビーム偏向装置
１１スキャニングユニット
１２準備室
１３直線トラック
１４固定位置のイオンビーム偏向装置
１５第１偏向電磁石
１６イオンビーム
１７第２偏向電磁石
１８偏向イオンビーム
１９ソレノイド電磁石
２０偏向電磁石
２１偏向電磁石
２２〜２４照射室
２５患者
２６、２７イオン源
２８直線加速チャンバー
２９シンクロトロン
３０照射室（試験室）
３１、３２イオンビームリザーブ
３３〜３６小角度偏向電磁石
３７アフターケア室
３８偏向電磁石
３９固定位置の偏向電磁石
４０共通廊下
４１、４２傾斜平面上の２つの別な位置

Claims (19)

1. 水平方向に配置された患者ベッド（１）において種々の照射角度（γ）から腫瘍組織を照射するためのイオンビームシステムであって、
   患者ベッド（１）は垂直軸（３）のまわりに回転用装置（２）を有し、かつ、イオンビームシステム（４）は下記照射システム；
   固定位置の対称または非対称スキャニングシステム（６）を有し、水平方向において±１５°までの偏向角度（β）の中央イオンビーム偏向領域（７）を有し、中央イオンビーム偏向領域（７）内で腫瘍容積のスキャニングを可能とし、かつ、患者ベッド（１）のさらなるリフト装置（８）を有し、リフト装置（８）および患者ベッドの回転用装置（２）は偏向角度（β）に適用するように調整可能であり、かつ、照射中、移動不可能である第１照射システム（５）；
   第１照射システム（５）よりも大きな偏向角度（β）範囲において直線的に転位可能であり、かつ位置が固定されるように配置されたイオンビーム偏向装置（１０）および腫瘍容積をスキャンする対称スキャニングユニット（１１）を有し、スキャニングユニット（１１）はイオンビーム偏向装置（１０）の下流に配置され、かつ、イオンビーム偏向装置（１０）の偏向角度(β)で同期的に対象患者に照射される位置に旋回（移動）するように配置され、患者ベッド（１）の回転用装置（２）および患者ベッド（１）のリフト装置（８）は偏向角度（β）に患者ベッド（１）を適用するように調整可能であり、かつ、照射中、移動不可能である第２照射システム（９）；
   の少なくとも１つを有することを特徴とするイオンビームシステム。
2. イオンビームシステム（４）は、少なくとも２つの第１照射システム（５）および第２照射システム（９）を有することを特徴とする、請求項１記載のイオンビームシステム。
3. イオンビームシステムは、照射システム（５、９）当たり、少なくとも１つの準備室（１２）を有し、各室は患者ベッド（１）を有することを特徴とする、請求項１または請求項２記載のイオンビームシステム。
4. 第２照射システム（９）は、固定位置にあって、かつ、患者ベッド（１）の側部に配置された可変偏向角度(β)を有するイオンビーム偏向装置（１４）を有し；かつ、患者ベッド（１）はさらなる垂直リフト装置（８）を有することを特徴とする、先の請求項１〜３の何れか一に記載のイオンビームシステム。
5. 第２照射システム（９）は、固定位置にあって、かつ、患者ベッド（１）の上方の垂直方向に配置された可変偏向角度（β）を有するイオンビーム偏向装置（１４）を有し；かつ、患者ベッド（１）は水平方向に変位可能であることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載のイオンビームシステム。
6. 第２照射システム（９）は、水平直線トラック（１３）上で変位可能である可変偏向角度（β）を有するイオンビーム偏向装置（１０）を有し、かつ、患者ベッド（１）は横（横方向）の位置に固定されていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載のイオンビームシステム。
7. 第２照射システム（９）は、固定位置であって、かつ、可変偏向角度（β）を有するイオンビーム偏向装置（１４）および垂直直線トラック（１３）上で変位可能である可変偏向角度（β）を有するイオンビーム偏向装置（１０）を有し；かつ、患者ベッド（１）は横（横方向）の位置に固定されていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載のイオンビームシステム。
8. 第２照射システム（９）は、−αから−（α＋９０°）の範囲の偏向角度（β）において、水平方向に対して角度αの傾斜直線トラック（１３）上で直線的に変位可能であるイオンビーム偏向装置（１０）を有し；かつ、患者ベッド（１）は横（横方向）の位置に固定されていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載のイオンビームシステム。
9. 第２照射システム（９）は、固定位置であって、かつ、可変偏向角度（β）を有するイオンビーム偏向装置（１４）を有し、かつ、−αから−（α＋９０°）の範囲の偏向角度（β）において、水平方向に対して角度αの傾斜直線トラック（１３）上で直線的に変位可能であるイオンビーム偏向装置（１０）を有し；かつ、患者ベッド（１）は横（横方向）の位置に固定されていることを特徴とする、請求項１〜３の１つに記載のイオンビームシステム。
10. 傾斜直線トラックの角度αは４５°であることを特徴とする、請求項８または９記載のイオンビームシステム。
11. 第２照射システム（９）は、傾斜直線トラック（１３）へ偏向角度αからイオンビーム（１６）を偏向する、高度に加速された水平イオンビーム（１６）を偏向するための第１偏向電磁石（１５）および傾斜直線トラック（１３）から偏向されたイオンビーム（１８）を方向づける第２偏向電磁石（１７）を有し、かつ、第２偏向電磁石（１７）は変位可能であり、水平方向にもどり、そして、所定照射角度（８）で患者ベッド（１）の方へイオンビーム（１６）を偏向するための第２偏向電磁石（１７）とともに変位可能であるソレノイド電磁石（１９）を有することを特徴とする、請求項９または１０記載のイオンビームシステム。
12. 第１照射システム（５）は、中央イオンビーム偏向領域（７）の直交平面(plane orthogonal)のＸ方向で腫瘍容積をスキャンするための第１偏向電磁石（２０）を有し、かつ、その方向で腫瘍容積をスキャンするためのさらなる重ね合わせを有する中央イオンビーム偏向領域（７）の直交平面(plane orthogonal)のＹ方向で中央イオンビーム偏向領域（７）の方向に偏向するための偏向電磁石（２１）を有することを特徴とする、請求項１〜１１の１つに記載のイオンビームシステム。
13. Ｙ方向の偏向電磁石（２１）と第１照射システム（５）の患者ベッド（１）との間の空間は、５〜７ｍであることを特徴とする、先の請求項１〜１２のいずれか１に記載のイオンビームシステム。
14. ソレノイド電磁石（１９）の可変直線トラック（１３）と患者ベッド（１）との間の空間は、３〜６ｍであり、共変位可能な電磁石スキャニングユニット（１１）はこの領域内に配置されることを特徴とする、先の請求項１〜１３の１つに記載のイオンビームシステム。
15. 照射室（２２、２３、２４）の全床もまた、患者ベッド（１）が上昇されるときに、上昇されることを特徴とする、先の請求項１〜１４の１つに記載のイオンビームシステム。
16. イオンビームシステム（４）は、スキャニングイオンビーム（１６）の位置を測定し、かつ、モニターするためのイオン化チャンバー測定装置およびマルチワイアチャンバー測定装置を有することを特徴とする、先の請求項１〜１５の１つに記載のイオンビームシステム。
17. 照射システム（５，９）は、互いに隣接して、かつ、円形セグメントの形で配置される照射室（２２、２３、２４）内に配置されることを特徴とする、先の請求項１〜１６の１つに記載のイオンビームシステム。
18. イオンビームシステム（４）は、患者ベッド（１）のマルチフィールド照射において種々の設定間の所定回転角度変化をモニターするために、照射室（２２、２３、２４）内に患者ベッド（１）の視覚確認手段を有することを特徴とする、先の請求項１〜１７の１つに記載のイオンビームシステム。
19. 照射システム（５、９）は照射室（２２、２３、２４）内で患者ベッド（１）を持ち上げ、かつ、位置決めするロッキング装置を有することを特徴とする、先の請求項１〜１８の１つに記載のイオンビームシステム。

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