JP4648817B2 - Particle beam therapy system and beam course switching method thereof - Google Patents
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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そのビームコース切替方法に関する。 The present invention relates to a particle beam therapy system, and more particularly, to a particle beam therapy system for irradiating a diseased site with a charged particle beam such as protons and carbon ions and a beam course switching method thereof.
がん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、荷電粒子ビーム発生装置、ビーム輸送系、及び複数の治療室に設置された複数の照射装置を備えている。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、この共通のビーム輸送系から分岐して各治療室の照射装置へと至る複数の分岐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、共通の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電磁石がそれぞれ設けられ、各分岐ビーム輸送系には、切替電磁石により導入された荷電粒子ビームを照射装置に導くための偏向電磁石、四極電磁石等の電磁石群(コース電磁石群)が設けられている(例えば、特許文献1及び2参照)。コース電磁石群に対応する電源群は、通常、1セットであり、負荷切替装置(負荷切替器群)を切替えることで1セットの電源群を選択された分岐ビーム輸送系のコース電磁石群に接続して、コース電磁石群を励磁し、初期化と電流設定処理を行う。 2. Description of the Related Art A treatment method for irradiating a diseased part of a patient such as cancer with a charged particle beam such as a proton is known. A large-scale treatment system used for this treatment has conventionally been provided with a charged particle beam generator, a beam transport system, and a plurality of irradiation devices installed in a plurality of treatment rooms. The charged particle beam accelerated by the charged particle beam generator reaches the irradiation device in each treatment room through the beam transport system, and is irradiated to the affected area of the patient from the nozzle of the irradiation device. At this time, the beam transport system includes one common beam transport system and a plurality of branch beam transport systems that branch from the common beam transport system and reach the irradiation apparatus in each treatment room. Each branch beam transport system is provided with a switching electromagnet for deflecting the charged particle beam from the common beam transport system and introducing it into the branch beam transport system. An electromagnet group (course electromagnet group) such as a deflecting electromagnet and a quadrupole electromagnet for guiding a charged particle beam introduced by an electromagnet to an irradiation apparatus is provided (see, for example, Patent Documents 1 and 2). The power supply group corresponding to the course electromagnet group is usually one set, and by switching the load switching device (load switcher group), one set of power supply groups is connected to the selected branch beam transport system course electromagnet group. Then, the course electromagnet group is excited to perform initialization and current setting processing.
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、共通の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、今まで別の治療室で照射治療を行っていた場合は、その治療室での照射完了後、全ての切替電磁石を切替制御するとともに、選択した治療室に係わるコース電磁石群に電源群を接続するための切替えを行い、その後コース電磁石群の初期化と電流設定処理を行うことで、選択した治療室へのビーム輸送経路を形成する。 In the conventional particle beam therapy system, a charged particle beam from a common beam transport system is selectively introduced only into the treatment room at the time of irradiation treatment in each treatment room. At that time, if irradiation treatment has been performed in another treatment room until now, after the completion of irradiation in the treatment room, all switching electromagnets are controlled to be switched, and the power supply group is connected to the course electromagnet group related to the selected treatment room. Is switched, and then the course electromagnet group is initialized and the current setting process is performed, thereby forming a beam transport path to the selected treatment room.
このようにある治療室での治療照射が完了後、別の治療室での照射治療を行い場合は、コース選択処理に際して、切替電磁石を切替制御するだけではなく、コース電磁石群に電源群を接続するための負荷切替装置の切替処理が必要であり、その切替時間の分、運転開始から照射終了までのトータルの治療時間が長くなり、治療効率を低下させている。 In this way, after completing treatment irradiation in one treatment room, when performing radiation treatment in another treatment room, in the course selection process, not only switching control of the switching electromagnet, but also connecting the power supply group to the course electromagnet group In order to do so, the switching process of the load switching device is necessary, and the total treatment time from the start of operation to the end of irradiation becomes longer by the amount of the switching time, thereby reducing the treatment efficiency.
この切替時間をなくす方法として、全ての分岐ビーム輸送系のコース電磁石群に対して電磁石電源を1対1で設けることが考えられる。しかし、この構成では、(分岐ビーム輸送系の数)×(コース電磁石群の数)で得られる個数の電源が必要となるため、治療室の数が増えれば増えるほど電磁石電源数が増加する。 As a method for eliminating this switching time, it is conceivable to provide one-to-one electromagnet power supply for all the electromagnet groups of the branch beam transport system. However, in this configuration, since the number of power sources obtained by (number of branch beam transport systems) × (number of coarse electromagnet groups) is required, the number of electromagnet power sources increases as the number of treatment rooms increases.
本発明の目的は、電磁石電源の個数を低減することができる粒子線治療システム及びそのビームコース切替方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a particle beam therapy system capable of reducing the number of electromagnet power supplies and a beam course switching method thereof.
上記目的を達成する本発明の特徴は、荷電粒子ビームを出射する荷電粒子ビーム発生装置と、複数の治療室にそれぞれ設置された複数の照射装置と、前記荷電粒子ビーム発生装置に連絡され、それぞれ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輸送するビーム輸送系とを備え、前記ビーム輸送系は、前記荷電粒子ビーム発生装置に接続された第1ビーム輸送系と、この第1ビーム輸送系から分岐し、それぞれの前記照射装置に接続された複数の第2ビーム輸送系とを有し、前記複数の第2ビーム輸送系は、それぞれ、複数の電磁石を含む電磁石群を備えている粒子線治療システムにおいて、それぞれ、前記電磁石群に対応した電源群を有する少なくとも2つの電磁石電源装置と、前記電磁石電源装置ごとに設けられ、それぞれ、前記電磁石群に対応した切替器群を有し、前記少なくとも2つの電磁石電源装置のうちの1つの前記電磁石電源装置の電源群を、前記複数の治療室のうちの選択された1つの治療室に係わる前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続し、前記少なくとも2つの電磁石電源装置のうちの他の1つの電磁石電源装置の電源群を、前記複数の治療室のうちの選択された他の1つの治療室に係わる前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続するよう切り替える少なくとも2つの負荷切替装置とを備えることにある。 A feature of the present invention that achieves the above object is that a charged particle beam generator for emitting a charged particle beam, a plurality of irradiation devices respectively installed in a plurality of treatment rooms, and the charged particle beam generator, A beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the charged particle beam generator, wherein the beam transport system is a first beam transport system connected to the charged particle beam generator And a plurality of second beam transport systems branched from the first beam transport system and connected to the respective irradiation devices, and each of the plurality of second beam transport systems includes a plurality of electromagnets. In a particle beam therapy system including an electromagnet group, at least two electromagnet power supply apparatuses each having a power supply group corresponding to the electromagnet group, and the electromagnet power supply apparatus Provided bets each have a switch group corresponding to the electromagnet groups, one power supply groups of the electromagnet power supply device of said at least two electromagnets power supply, selection of the plurality of treatment chambers Connected to the electromagnet group of the second beam transport system related to one treatment room, and the power supply group of another one of the at least two electromagnet power supply apparatuses is connected to the plurality of treatment rooms. And at least two load switching devices for switching to connect to the electromagnet group of the second beam transport system related to the other selected one of the treatment rooms .
また、本発明の他の特徴は、上記粒子線治療システムにおいて、前記少なくとも2つの電磁石電源装置のうちの1つの前記電磁石電源装置の電源群を、前記複数の治療室のうち荷電粒子ビームの照射を行う第1治療室に係わる1つの前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続し、他の1つの電磁石電源装置の電源群を、前記第1治療室の次に荷電粒子ビームの照射を行う第2治療室に係わる他の前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続するよう前記少なくとも2つの負荷切替装置を制御する制御手段を備えることにある。 Another feature of the present invention is that in the particle beam therapy system, the power supply group of one of the at least two electromagnet power supplies is irradiated with a charged particle beam among the plurality of treatment rooms. Connected to the electromagnet group of one of the second beam transport systems related to the first treatment room, and the power source group of the other electromagnet power supply is irradiated with the charged particle beam next to the first treatment room. It is provided with a control means for controlling the at least two load switching devices to be connected to the electromagnet group of the other second beam transport system related to the second treatment room to be performed.
このように本発明は、少なくとも2つの電磁石電源装置と少なくとも2つの負荷切替装置を設けたので、それらの電源群を、別々の照射室に係わる第2ビーム輸送系の電磁石群に接続するよう切替制御するため、少なくとも2つの電磁石電源装置を交互に用いて複数の治療室に係る各第2ビーム輸送系の電磁石群を励磁することができる。電磁石電源装置は最少限2つあれば足りるため、電磁石電源の個数を低減することができる。 As described above, since the present invention is provided with at least two electromagnet power supply devices and at least two load switching devices, the power supply groups are switched to be connected to the electromagnet groups of the second beam transport system related to different irradiation chambers. In order to control, the electromagnet group of each 2nd beam transport system which concerns on several treatment rooms can be excited using at least two electromagnet power supply apparatus alternately. Since at least two electromagnet power supply devices are sufficient, the number of electromagnet power supplies can be reduced.
好ましくは、各第2ビーム輸送系に荷電粒子ビームを導かない状態で、少なくとも2つの電磁石電源装置を交互に用いて各第2ビーム輸送系の電磁石群を励磁することができるため、荷電粒子ビームを導く前にコース選択処理を行っておくことが可能となり、治療室を1人の患者が占有する時間を短縮することができる。このため、1つの照射装置当りの治療人数を増大することができる。 Preferably, at least two electromagnet power supply devices can be used alternately to excite the electromagnet group of each second beam transport system in a state where no charged particle beam is guided to each second beam transport system. The course selection process can be performed before guiding the patient, and the time required for one patient to occupy the treatment room can be shortened. For this reason, the number of treatment per one irradiation apparatus can be increased.
好ましくは、少なくとも2つの電磁石電源装置を設けたので、万が一、1つの電磁石電源装置が故障をした場合でも、他の電磁石電源装置がバックアップ用として用いることができるため、各治療室での治療を継続して行うことができる。 Preferably, since at least two electromagnet power supplies are provided, in the unlikely event that one electromagnet power supply fails, other electromagnet power supplies can be used for backup, so treatment in each treatment room can be performed. It can be done continuously.
更に本発明の他の特徴は、前記制御手段が、前記他の1つの電磁石電源装置の電源群を前記第2治療室に係わる前記第2ビーム輸送系の電磁石群に接続するよう前記少なくとも2つの負荷切替装置を制御するとき、その接続が当該電磁石群の全ての電磁石に対して完了したかを判定する切替状態判定手段を更に備え、前記制御手段は、前記切替状態判定手段の判定が肯定されたときに、前記他の1つの電磁石電源装置に電流指令を出力し、前記電磁石群の初期化と励磁電流設定を行うことにある。 In another feature of the present invention, the control means connects the power supply group of the other one of the electromagnetic power supply devices to the electromagnet group of the second beam transport system related to the second treatment room. When controlling the load switching device, the load switching device further includes switching state determination means for determining whether or not the connection is completed for all the electromagnets of the electromagnet group, and the control means is positively determined by the switching state determination means. In this case, a current command is output to the other one electromagnet power supply device to initialize the electromagnet group and set an exciting current.
これにより意図する治療室の照射装置への家電粒子ビームの導入を確実にし、安全性を維持することができる。 This ensures the introduction of the home appliance particle beam into the intended treatment room irradiation apparatus and maintains safety.
本発明によれば、各第2ビーム輸送系の電磁石群を電磁石電源装置を交互に使用して励磁することができるため、電磁石電源の個数を低減できる。 According to the present invention, the number of electromagnet power supplies can be reduced because the electromagnet groups of the respective second beam transport systems can be excited using the electromagnet power supply devices alternately.
また、万が一、1つの電磁石電源装置が故障をした場合でも、他の電磁石電源装置がバックアップ用として機能するため、少なくとも一部の治療室で治療を継続することができる。 In the unlikely event that one electromagnet power supply device fails, the other electromagnet power supply devices function as backups, so that treatment can be continued in at least some treatment rooms.
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。 Hereinafter, a particle beam therapy system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
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、6つの治療室2A,2B,2C,2D,2E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,5Eを有するビーム輸送系と、切替電磁石(経路切替装置)6A,6B,6C,6D,6Eと、各治療室別のシャッタ7A,7B,7C,7D,7Eと、全治療室共通のシャッタ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,5E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。
As shown in FIG. 1, a proton beam therapy system that is a particle beam therapy system according to this embodiment includes a charged particle beam generator 1, six
荷電粒子ビーム発生装置1は、イオン源(図示せず)、線形加速器を用いた前段加速器(前段荷電粒子ビーム発生装置)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、陽イオン(または炭素イオン))は前段加速器11で加速される。前段加速器11から出射されたイオンビーム(例えば、陽イオンビーム)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。なお、シンクロトロン12からのイオンビームの出射停止が、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行われる。
The charged particle beam generator 1 includes an ion source (not shown), a pre-stage accelerator (pre-stage charged particle beam generator) 11 using a linear accelerator, and a
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、切替電磁石6A、四極電磁石19B、切替電磁石6B、四極電磁石19C、切替電磁石6C、四極電磁石19D、切替電磁石6D、四極電磁石19E、切替電磁石6E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電磁石6A,6B,6C,6D,6Eの励磁、非励磁の切替えによる偏向作用の有無によって、第2ビーム輸送系5A,5B,5C,5D,5Eのいずれかに選択的に導入される。各切替電磁石は、偏向電磁石の一種である。
The ion beam emitted from the
第2ビーム輸送系5Aは、第1輸送系4のビーム経路61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62A、及びビーム経路62A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。切替電磁石6Aはビーム経路61に配置されているとも言える。
The second
第2ビーム輸送系5B、第2ビーム輸送系5C、第2ビーム輸送系5D、および第2ビーム輸送系5Eも第2ビーム輸送系5Aと同様に構成されている。これら第2ビーム輸送系2B〜2Eにおいて、第2ビーム輸送系2Aの構成要素と同等のものには同じ参照数字の添え字Aに代え、添え字B,C,D,Eを付して示している。
The second
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62A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,5C,5D,5Eについても同様に、イオンビームは各ビーム経路62B,62C,62D,62Eを通って照射装置15B,15C,15D,15Eにそれぞれ輸送される。
The ion beam introduced into the second
照射装置15A〜15Eは、治療室2A〜2Eにそれぞれ設置された回転ガントリー(図示せず)に取り付けられている。照射装置15A〜15Eは二重散乱体方式の照射装置である。これらにウォブラー方式の照射装置を用いてもよい。治療室2A〜Eは例えばがん患者用の第1〜第5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6の治療室である。
The
第2ビーム輸送系5A〜5Eに設けられた電磁石群はそれぞれの治療室2A〜2E固有の電磁石であり、荷電粒子ビーム発生装置1のシンクロトロン12及び第1ビーム輸送系4に設けられた電磁石群は治療室2A〜2Eに共通の電磁石群である。本願明細書において、第2ビーム輸送系5A〜5Eに設けられた各電磁石群をコース電磁石群と呼び、荷電粒子ビーム発生装置1のシンクロトロン12及び第1ビーム輸送系4に設けられた電磁石群を共通部電磁石群と呼ぶ。以下にコース電磁石群と共通部電磁石群を具体的に列挙する。
The electromagnet groups provided in the second
<コース電磁石群>
1.治療室2A:第2ビーム輸送系5Aの電磁石群(偏向電磁石21A、四極電磁石22A、偏向電磁石23A、四極電磁石24A、偏向電磁石25A、偏向電磁石26A)。
<Course electromagnet group>
1.
2.治療室2B:第2ビーム輸送系5Bの電磁石群(偏向電磁石21B、四極電磁石22B、偏向電磁石23B、四極電磁石24B、偏向電磁石25B、偏向電磁石26B)。
2.
3.治療室2C:第2ビーム輸送系5Cの電磁石群(偏向電磁石21C、四極電磁石22C、偏向電磁石23C、四極電磁石24C、偏向電磁石25C、偏向電磁石26C)。
3.
4.治療室2D:第2ビーム輸送系5Dの電磁石群(偏向電磁石21D、四極電磁石22D、偏向電磁石23D、四極電磁石24D、偏向電磁石25D、偏向電磁石26D)。
4).
5.治療室2E:第2ビーム輸送系5Eの電磁石群(偏向電磁石21E、四極電磁石22E、偏向電磁石23E、四極電磁石24E、偏向電磁石25E、偏向電磁石26E)。
5.
<共通部電磁石群>
1.シンクロトロン12の電磁石群(四極電磁石13及び偏向電磁石14)。
<Common part electromagnet group>
1. An electromagnet group of the synchrotron 12 (a quadrupole electromagnet 13 and a deflection electromagnet 14).
2.第1ビーム輸送系4の電磁石群(四極電磁石18、偏向電磁石17、四極電磁石18、切替電磁石6A、四極電磁石19B、切替電磁石6B、四極電磁石19C、切替電磁石6C、四極電磁石19D、切替電磁石6D、四極電磁石19E、切替電磁石6E)。
2. Electromagnet group of the first beam transport system 4 (
なお、コース電磁石群は一部を省略し示している。例えば、第2ビーム輸送系5A〜5Eのそれぞれにおいて、四極電磁石は2個のみ示したが、実際にはそれ以上(4〜5個)ある。また、第2ビーム輸送系5A〜5Eのそれぞれにおいてステアリング電磁石は省略している。
The course electromagnet group is partially omitted. For example, in each of the second
次に、本実施形態の陽子線治療システムの制御系を説明する。 Next, the control system of the proton beam therapy system of this embodiment will be described.
本実施形態の陽子線治療システムは、制御装置40を備え、制御装置40は、制御部41と、2つの電磁石電源装置42A,42Bと、2つの負荷切替装置43A,43Bとを有している。
The proton beam therapy system of this embodiment includes a
電磁石電源装置42A及び42Bは、第2ビーム輸送系5A〜5Eの各々の電磁石群、つまり各コース電磁石群に含まれる各電磁石をそれぞれ励磁するためのものである。電磁石電源装置42Aは、各コース電磁石群に含まれる各電磁石とそれぞれ一対一に対応している図2に示す電源30A1〜30An(例えば、第2ビーム輸送系5Aの各電磁石21A,22A,23A,24A,25A,26A,……のそれぞれに対応する各電源)を有している。電磁石電源装置42Aに含まれるそれらの電源を、以下、電磁石電源群Aという。電磁石電源装置42Bは、電磁石電源装置42Aと同様に、各コース電磁石群に含まれる各電磁石とそれぞれ一対一に対応している図2に示す電源30B1〜30Bnを有している。電磁石電源装置42Bに含まれるそれらの電源を、以下、電磁石電源群Bという。
The electromagnet
負荷切替装置43A,43Bは、それぞれ、コース選択指令(後述)に基づく切替指令に応じて電磁石電源群A,Bの一方を第2ビーム輸送系5A〜5Eのうちの選択された1つのコース電磁石群に接続するよう切替えるためのものである。負荷切替装置43Aは、電磁石電源装置42Aに含まれる電源30A1〜30Anとそれぞれ一対一に対応して設けられた該当する1つの電源に接続された図2に示す切替器31A1〜31An(例えば、第2ビーム輸送系5Aの各電磁石21A,22A,23A,24A,25A,26A,……のそれぞれに対応する各切替器)を有している。負荷切替装置43Aに含まれるそれらの切替器を負荷切替器群Aという。負荷切替装置43Bは、負荷切替装置43Aと同様に、電磁石電源装置42Bに含まれる電源30B1〜30Bnとそれぞれ一対一に対応して設けられて該当する1つの電源に接続された図2に示す切替器31B1〜31Bnを有している。負荷切替装置43Bに含まれるそれらの切替器を負荷切替器群Bという。
The
電磁石電源装置42A,42Bのそれぞれの電源、及び負荷切替装置43A,43Bのそれぞれの切替器は、1つのコース電磁石群に含まれる電磁石の個数と同じ個数だけ存在する。切替器31A1〜31Anのそれぞれは、切替え操作によって、該当する1つの電源を、第2ビーム輸送系5A〜5Eにおいて配置順番が同じである5つの電磁石のうちの1つに接続する。切替器31B1〜31Bnのそれぞれも、同様に、切替え操作によって、該当する1つの電源を、それらの電磁石のうちの1つに接続する。例えば、切替器31A1は、切替え操作によって、電源30A1を、第2ビーム輸送系5A〜5Eの偏向電磁石21A,21B,21C,21D,21Eのうちの1つの偏向電磁石に接続する。また、切替器31B1は、切替え操作によって、電源30B1を、第2ビーム輸送系5A〜5Eの偏向電磁石21A,21B,21C,21D,21Eのうちの1つの偏向電磁石に接続する。
There are as many power supplies as the electromagnet
制御部41は、各治療室2A〜E,3(または各治療室に対応した制御室)からの治療室準備完了信号51を受けて照射ビームを輸送する治療室を選択し、電磁石電源群A又はBを選択した治療室に係わるコース電磁石群に接続するよう負荷切替器群A又はBを切替える。例えば、その時点でイオンビームが導かれている治療室(以下、治療中の治療室という)が治療室2Cであり、治療中の治療室の次に治療が行われる(イオンビームが導かれる)治療室(以下、選択された次の治療室という)が治療室2Aである場合、制御部41は、待機状態にある電磁石電源群Aに含まれる各電源を治療室2Aに係わるコース電磁石群に含まれて対応する電磁石に接続するよう負荷切替器群Aの各切替器を切替える。この切替操作は、シンクロトロン12から出射されたイオンビームが、切替電磁石6Cによって、治療中の治療室2C内の照射装置15Cに連絡される第2ビーム輸送系5Cに導かれる状態にあるときと並行して行われる。また、制御部41は、負荷切替器群Aによる切替え操作が完了したことを確認した後、電磁石電源群Aの各電源を制御してコース電磁石群に含まれる各電磁石の初期化及びそれらの電磁石に対する励磁電流設定処理を行う。
The
制御部41は、図2に示すように、制御回路33、先着判定(FCFS;First Come First Service)回路35、運転パラメータを記憶する記憶装置32、待機行列回路(電磁石電源装置割当手段)34、コース選択状態判定回路36を有している。図中、実線は実運転側(後述)の処理の流れを示し、破線は待機運転側(後述)の処理の流れを示す。図2では、説明の便宜上、負荷切替装置43A,43B共、切替器群の2つを代表して示している。また、治療室3の制御部分は省略している。
As shown in FIG. 2, the
先着判定回路35は各治療室2A〜E,3からの治療室準備完了信号51を入力し、この治療室準備完了信号51の到着順序(治療室の準備が完了した順番)を判定し、先着順に治療室番号を出力する。
The first
待機行列回路34は電磁石電源装置割当手段であり、先着判定回路35からの到着順序と治療室情報に基づいて、次に選択された治療室に対応したコース電磁石群に対し、電磁石電源群A,Bの一方への割り振りの管理を行う。
The waiting
制御回路33は、待機行列回路34からの電源群割り振り情報、コース選択状態判定回路36の判定情報、及び記憶装置32からの運転パラメータ情報に基づいて、待機運転処理及び実運転処理を行う。
The control circuit 33 performs standby operation processing and actual operation processing based on the power supply group allocation information from the
制御回路33は、待機運転処理において、待機行列回路34からの電源群割り振り情報に基づいて選択された次の治療室に対するコース選択指令及び励磁電流指令を作成する。制御回路33は、このコース選択指令に応じた切替指令を負荷切替装置43A,43Bのうち待機状態である一方の負荷切替装置に出力してその負荷切替装置の各切替器の切替えを行う。また、制御回路33は、コース選択状態判定回路36の判定情報に基づいて待機状態にある負荷切替装置の各切替器の切替えが完了したことを確認した後、記憶装置32から対応する治療室に係わる運転パラメータ(電流設定値)を読み出して励磁電流指令を作成する。作成された励磁電流指令は、電磁石電源装置42A,42Bのうち待機状態にある一方の電磁石電源装置の各電源に出力される。これにより、待機状態の負荷切替器群の各切替器によって、待機状態の電磁石電源群の各電源に接続された、選択された次の治療室に対するコース電磁石群の各電磁石が励磁される。この操作によって、それら電磁石の初期化と励磁電流設定処理は、前述したように、治療中の治療室2Cの照射装置15Cにイオンビームを導いている状態と並行して行われる。
In the standby operation process, the control circuit 33 creates a course selection command and an excitation current command for the next treatment room selected based on the power supply group allocation information from the
制御回路33は、治療中の治療室での照射完了後に、待機状態にあるコース電磁石群(選定された次の治療室に対応して、上記の初期化及び励磁電流設定処理が完了しているコース電磁石群)がある場合に、「照射許可有り」の判定情報を生成し、実運転処理を行う。「照射許可有り」の判定情報を入力した、他の制御装置である加速器制御装置39(図1)は、実運転処理において、共通部電磁石群(第1ビーム輸送系4の電磁石群、シンクロトロン12の電磁石群)の各電磁石の初期化及び励磁電流設定処理を行う。ただし、第1ビーム輸送系4の電磁石群の電磁石の初期化及び励磁電流の設定は、選択された次の治療室内の照射装置に連絡される第2ビーム輸送系(例えば、選択された次の治療室が治療室2Aであれば第2ビーム輸送系5A)にイオンビームを導く切替電磁石(例えば、切替電磁石6A)、及び第1ビーム輸送系4においてその切替電磁石よりも上流に位置する各電磁石に対して行われる第1ビーム輸送系4において、その切替電磁石よりも下流側に位置する各電磁石に対する初期化及び励磁電流の設定は、行われない。制御回路33は、「照射許可有り」の判定を行ったとき、選択された次の治療室に対する実運転処理に入ったことを示す第1フラグ情報を記憶する。
After completion of irradiation in the treatment room being treated, the control circuit 33 completes the above-described initialization and excitation current setting process corresponding to the course electromagnet group in a standby state (corresponding to the selected next treatment room. When there is a course electromagnet group), determination information “irradiation permission is present” is generated, and actual operation processing is performed. The accelerator control device 39 (FIG. 1), which is another control device to which the determination information “irradiation permission is present”, is input, in the actual operation process, the common part electromagnet group (the electromagnet group of the first beam transport system 4, the synchrotron). 12 electromagnet groups) and the excitation current setting process. However, the initialization of the electromagnets of the electromagnet group of the first beam transport system 4 and the setting of the excitation current are performed in accordance with the second beam transport system (for example, the next next selected in the treatment room). If the treatment room is the
コース選択状態判定回路36は、負荷切替装置43A,43Bの各切替器からの切替状態信号により負荷切替器群A,Bの切替えが完了したかどうかを判定し、その判定結果を制御回路33に出力する。
The course selection
記憶装置32は、制御回路33において励磁電流指令を作成するための運転パラメータを記憶している。この運転パラメータは、患者毎の治療計画データ(患者IDナンバー、照射線量、照射エネルギー、ガントリー角度、照射野径、照射位置等)から得られる照射条件に基づいて予め作成されたものであり、これには、第2ビーム輸送系5A〜5Eの電磁石群に対する電流設定値、共通部電磁石群に対する電流設定値等が含まれる。
The
コース選択状態判定回路36及び負荷切替装置43Aの構造を、図3を用いて説明する。負荷切替装置43Bは、図3に示されていないが、負荷切替装置43Aと同じ構成を有する。
The structure of the course selection
負荷切替装置43Aは、第2ビーム輸送系5A〜5Eの各々のコース電磁石群の各電磁石と一対一に対応して設けられたコンタクタ44A1〜44Anを含むコンタクタ群44Aと、第2ビーム輸送系5A〜5Eの各々のコース電磁石群の各電磁石と一対一に対応して設けられた補助継電器45A1〜45Anを含む補助継電器群45Aとを有する。負荷切替装置43A,43Bは、補助継電器及びコンタクタを有する。例えば、切替器31A1は補助継電器45A1及びコンタクタ44A1を含む。切替器31A2は補助継電器45A2及びコンタクタ44A2を含む。
The
コンタクタ44A1〜44Anは、それぞれ、コース選択指令に基づく切替指令に応じて、電磁石電源群Aを第2ビーム輸送系5A〜5Eの各コース電磁石群のうちの選択された1つのコース電磁石群に接続するよう切替える複数の接点を有する。補助継電器45A1〜45Anは、それぞれ、第2ビーム輸送系5A〜5Eに対応して設けられた複数の切替状態検出ライン46A〜46E中に配置される。補助継電器45A1〜45Anは、それぞれ、コンタクタ44A1〜44Anのうち対応するコンタクタの切替状態に応じて閉成する複数の接点を有している。
Each of the contactors 44A1 to 44An connects the electromagnet power supply group A to the selected one of the course electromagnet groups of the second
コース選択状態判定回路36は、それぞれ、第2ビーム輸送系5A〜5Eに対応して設けられた複数のコース選択完了判定部37A〜37E及び導通判定部38A〜38Eを有している。
The course selection
導通判定部38A〜38Eは、それぞれ、切替状態検出ライン46A〜46Eが導通状態にあるかどうかを判定する。導通状態にあれば、導通判定部38A〜38Eは、コンタクタ44A1〜44Anの全てが電磁石電源群Aの各電源を第2ビーム輸送系5A〜5Eのうち選択された1つの第2ビーム輸送系の各電磁石に接続するよう切替えられたと判定する。この判定結果に基づくコース情報が、導通判定部38A〜38Eのそれぞれから対応するコース選択完了判定部37A〜37Eに出力される。例えば、前述のように、治療室2Aが選択された次の治療室であり、治療室2A内の照射装置15Aにつながる第2ビーム輸送系5Aの電磁石群に対して待機運転処理が実行されるものとする(図2、図3の状態)。補助継電器45A1〜45Anは、全て、第2ビーム輸送系5Aに対応する接点が閉成され、切替状態検出ライン46Aが導通状態にある。このため、導通判定部38Aは、コンタクタ44A1〜44Anの全てが電磁石電源群Aの各電源を第2ビーム輸送系5Aのコース電磁石群の各電磁石に接続するよう切替えられたと判定する。この判定結果に基づくコース情報(例えばON信号)がコース選択完了判定部37Aに入力される。
The
コース選択完了判定部37A〜37Eは、それぞれ、制御回路33から負荷切替装置43Aに与えられたコース選択指令に基づくコース情報と導通判定部38A〜38Eの判定結果に基づくコース情報とを比較する。コース選択完了判定部37A〜37Eは、それぞれ、両者が一致すると、負荷切替装置43Aのが電磁石電源群Aを第2ビーム輸送系5A〜5Eの各電磁石群のうち選択された1つの電磁石群に接続するよう切替えられ、その切替(コース切替)がコース選択指令通りに行われたと判定する。この判定結果は制御回路33に入力される。前述の図2、図3の待機運転処理においてコース選択指令に基づくコース選択情報は、例えばコース選択完了判定部37Aに対してON信号を与える情報である。また、導通判定部38Aからのコース情報もON信号である。このため、コース選択完了判定部37Aは、負荷切替装置43Aの各コンタクタが電磁石電源群Aの各電源を第2ビーム輸送系5Aの対応する各電磁石群のそれぞれに接続するよう切替えられ、かつその切替(コース切替)がコース選択指令通り第2ビーム輸送系5Aに対して行われたと判定する。この判定結果が制御回路33に入力される。
The course selection
制御回路33及び加速器制御装置39の処理内容の詳細を、図4を用いて説明する。
Details of processing contents of the control circuit 33 and the
制御回路33は、まず、空き状態にある(コース電磁石群に接続されていない)電磁石電源装置を認識する(ステップ70)。この認識は、後述するステップ79、89における照射完了時に制御回路33に記憶される照射完了を示す第2フラグ情報を用いて行われる。そして、認識された待機状態の電磁石電源装置(電磁石電源装置42Aまたは42B)を用いて、選択された次の治療室内の照射装置に連絡される第2ビーム輸送系のコース電磁石群に対する待機運転処理が実施される。電磁石電源装置42Aを用いたコース電磁石群の各電磁石に対する初期化及び励磁電流設定処理等の処理を、A側処理という。また、電磁石電源装置42Bを用いたコース電磁石群の各電磁石に対する初期化及び励磁電流設定処理等の処理を、B側処理という。
First, the control circuit 33 recognizes an electromagnet power supply apparatus that is in an empty state (not connected to the course electromagnet group) (step 70). This recognition is performed using second flag information indicating completion of irradiation stored in the control circuit 33 when irradiation is completed in
治療室2Cが治療中であり、治療室2Aが選択された次の治療室であり、電磁石電源装置42A及び負荷切替装置43Aが待機状態にある場合を例にとって、具体的に説明する。治療室2Cが治療中であるため、切替電磁石6A〜6Eのうち切替電磁石6Cのみが励磁され、この切替電磁石6Cによってイオンビームが第2ビーム輸送系5Cに導かれる。待機行列回路34には、治療室2Aの次に治療を行う治療室として治療室2Eが選択されているとする。この場合、治療室2Aに対応するコース電磁石群についてはA側処理が、治療室2Eに対応するコース電磁石群についてはB側処理が、それぞれ実施される。
The
もし、電磁石電源装置42A、42Bがいずれも空き状態である場合(例えば、一日において最初に治療を行う場合)は、最初に準備が完了したと待機行列回路34によって選択された治療室に対応するコース電磁石群は、初期化及び励磁電流設定処理が電磁石電源装置42Aにより行われる(A側処理)。また、引き続き準備が完了したと待機行列回路34によって選択された治療室に対応するコース電磁石群は、初期化及び励磁電流設定処理が電磁石電源装置42Bにより行われる(B側処理)。
If the electromagnet
<A側処理>
このA側処理は、運転パラメータ取得処理(ステップ71)、コース選択処理(ステップ72)、切替状態判定処理(ステップ73)、初期化及び励磁電流設定処理(ステップ74)、照射許可判定処理(ステップ75)、共通部電磁石初期化及び励磁電流設定処理(ステップ76)、オペレータ照射操作判定処理(ステップ77)、照射処理(ステップ78)、照射完了判定処理(ステップ79)、待機コース判定処理(ステップ80)の各処理を行う。ステップ71〜75,77,79及び80の処理は制御回路33で行われる。ステップ76,78の処理は加速器制御装置39で行われる。選択された次の治療室が治療室2Aである場合において、ステップ71〜80の具体的な処理を以下に説明する。
<A side processing>
This A-side processing includes operation parameter acquisition processing (step 71), course selection processing (step 72), switching state determination processing (step 73), initialization and excitation current setting processing (step 74), irradiation permission determination processing (step 75), common part electromagnet initialization and excitation current setting processing (step 76), operator irradiation operation determination processing (step 77), irradiation processing (step 78), irradiation completion determination processing (step 79), standby course determination processing (step Each process of 80) is performed. The processing of steps 71 to 75, 77, 79 and 80 is performed by the control circuit 33.
1.運転パラメータ取得処理(ステップ71)
制御回路33は、待機行列回路34から選択された次の治療室、すなわち治療室2Aの情報を入力する。制御回路33は、その入力情報に基づいて、治療室2Aで治療を受ける患者の治療計画データに基づいて作成された運転パラメータを、記憶装置32から取得する。
1. Operation parameter acquisition processing (step 71)
The control circuit 33 inputs information on the next treatment room selected from the waiting
2.コース選択処理(ステップ72)
制御回路33は、治療室2A用のコース選択指令を作成し、負荷切替装置43Aにそのコース選択指令に基づく切替指令を出力する。負荷切替装置43Aは、電磁石電源装置42Aの各電源を治療室2Aに係わるコース電磁石群の各電磁石に接続するように、負荷切替器群Aのコンタクタ44A1〜44Anのそれぞれを切替える。
2. Course selection process (step 72)
The control circuit 33 creates a course selection command for the
3.切替状態判定処理(ステップ73)
制御回路33は、コース選択状態判定回路36の判定結果の情報に基づいて、コンタクタ44A1〜44Anのそれぞれの切替えが正常に完了したかどうかを確認する。
4.初期化及び励磁電流設定処理(ステップ74)
各コンタクタの正常な切替完了を確認した後、制御回路33は、運転パラメータのうち、治療室2Aに係わるコース電磁石群(待機状態のコース電磁石群)の各電磁石に対する運転パラメータ(例えば、励磁電流設定値)に基づいて、それらの電磁石に対する各励磁電流指令を作成する。電磁石電源装置42Aの各電源は、制御回路33によって各励磁電流指令に基づいて制御され、当該コース電磁石群の各電磁石を励磁する。これにより、それらの電磁石の初期化及び励磁電流設定処理が行われる。
3. Switching state determination processing (step 73)
The control circuit 33 confirms whether each switching of the contactors 44A1 to 44An has been normally completed based on the information of the determination result of the course selection
4). Initialization and excitation current setting processing (step 74)
After confirming the completion of normal switching of each contactor, the control circuit 33 sets the operation parameters (for example, excitation current setting) for each electromagnet of the course electromagnet group (the course electromagnet group in the standby state) related to the
5.照射許可判定処理(ステップ75)
制御回路33は、照射許可有り(治療室2A内の照射装置15Aへのイオンビームの導入が許可されている)かの判定を行う。この判定は、治療室2Cでのイオンビームの照射完了後で、B側処理のステップ90において、「待機コース有り」と判定されたときに生成される「照射許可」の情報に基づいて行われる。ステップ75では、その「照射許可」の情報に基づいて「照射許可有り」の判定が行われる。この判定の結果、制御回路33は、加速器制御装置39に「照射許可有り」の判定情報を出力する。なお、「待機コース有り」とは、待機状態のコース電磁石群の各電磁石に対し、初期化及び励磁電流設定処理が完了していることを意味する。制御回路33は、「照射許可有り」の判定をしたとき、前述の第1フラグ情報を記憶する。
5. Irradiation permission determination process (step 75)
The control circuit 33 determines whether irradiation is permitted (introduction of the ion beam to the
6.共通部電磁石群の初期化及び励磁電流設定処理(ステップ76)
加速器制御装置39は、「照射許可有り」の判定情報を入力すると、共通部電磁石群(第1ビーム輸送系4の電磁石群のうち切替電磁石6A及びこれよりも上流側の各電磁石、シンクロトロン12の電磁石群)の各電磁石の初期化及び電流設定処理を行う。これらの電磁石の初期化及び電流設定処理は、加速器制御装置39が、記憶装置32から取得した共通部電磁石群の運転パラメータ(例えば、励磁電流設定値)に基づいて作成した励磁電流指令によって、図示しない電源群を制御し、共通部電磁石群を励磁することにより行われる。切替電磁石6Aは、励磁されることによって、イオンビームを第1ビーム輸送系4から第2ビーム輸送系5Aに導く。
6). Common part electromagnet group initialization and exciting current setting processing (step 76)
When the
7.オペレータ照射操作判定処理(ステップ77)
制御回路33は、治療室2Aに対する照射開始信号に基づいて照射操作の判定を行う。この判定は、例えば、以下のように行われる。すなわち、共通部電磁石の初期化及び設定処理完了後に、機械側の照射準備完了を示す信号が治療室2Aに対応したコンソールのディスプレイ(図示せず)に表示される。その表示を見た医者がそのコンソールに設けられた照射指示スイッチ(図示せず)を操作することによって照射開始信号が出力される。制御回路33は、その照射開始信号を入力したとき、治療室2Aに対する照射開始の操作があったと判定する。
7). Operator irradiation operation determination processing (step 77)
The control circuit 33 determines the irradiation operation based on the irradiation start signal for the
8.照射処理(ステップ78)
治療室2Aに対する照射開始操作があったと判定したとき、制御回路33は加速器制御装置39に出射開始信号を出力する。加速器制御装置39は、出射開始信号に基づいて、シンクロトロン12の出射用高周波印加装置(図示せず)から高周波信号を周回するイオンビームに印加し、イオンビームをシンクロトロン12から出射させる。出射されたイオンビームは、切替電磁石6A及び第2ビーム輸送系5Aを経て、照射装置15Aから患者の患部に照射される。
8). Irradiation process (step 78)
When it is determined that the irradiation start operation has been performed on the
9.照射完了判定処理(ステップ79)
制御回路33は、加速器制御装置39から出射停止信号を入力したとき、治療室2Aでのイオンビームの照射が完了したと判定する。このとき、制御回路33は第2フラグ情報を記憶する。
9. Irradiation completion determination process (step 79)
When the extraction stop signal is input from the
10.待機コース判定処理(ステップ80)
制御回路33は、治療室2Aでの照射完了時に、初期化及び励磁電流設定処理が完了している待機状態のコース電磁石群があるかを判定する。治療室2Eに対応する第2ビーム輸送系5Eの電磁石群の各電磁石の初期化等が完了しているため、制御回路33は「待機コース有り」と判定する。この判定により、B側処理のステップ85を実行する加速器制御装置39に「照射許可」の情報を出力する。待機状態のコース電磁石群がなければ、本処理を終了する。
10. Waiting course determination process (step 80)
When the irradiation in the
<B側処理>
B側処理も、運転パラメータ取得処理(ステップ81)、コース選択処理(ステップ82)、切替状態判定処理(ステップ83)、初期化及び励磁電流設定処理(ステップ84)、照射許可判定処理(ステップ85)、共通部電磁石初期化及び励磁電流設定処理(ステップ86)、オペレータ照射操作判定処理(ステップ87)、照射処理(ステップ88)、照射完了判定処理(ステップ89)、待機コース判定処理(ステップ90)の各処理を行う。B側処理の各ステップの処理内容はA側処理の各ステップのそれと同じなので、説明は省略する。
<B side processing>
The B side process is also an operation parameter acquisition process (step 81), a course selection process (step 82), a switching state determination process (step 83), an initialization and excitation current setting process (step 84), and an irradiation permission determination process (step 85). ), Common part electromagnet initialization and excitation current setting processing (step 86), operator irradiation operation determination processing (step 87), irradiation processing (step 88), irradiation completion determination processing (step 89), standby course determination processing (step 90) ) Is performed. Since the processing content of each step of the B side processing is the same as that of each step of the A side processing, the description thereof is omitted.
制御回路33は、A側処理において第1フラグ情報を生成した場合、治療室2Aに対するA側処理での実運転処理と並行して、選択された次の治療室2Eに対するB側処理での待機運転処理を実行する。以上のA側処理及びB側処理において、ステップ75,85で「照射許可有り」と判定されるまでは、選択された次の治療室に対応したコース電磁石群に対する処理(ステップ71〜74,81〜84の処理)は待機運転処理であり、ステップ75,85で照射許可有りと判定された後の処理(ステップ77〜80,87〜90の処理)は実運転処理である。
When the first flag information is generated in the A-side process, the control circuit 33 waits in the B-side process for the
次に、本実施形態の動作を、図5を用いて説明する。図5は、上段から順次、治療室準備完了信号による治療室の設定状態、待機行列回路34の出力状態(実運転側)、待機行列回路34の出力状態(待機運転側)、共通部電磁石群の動作状態、電磁石電源群Aの動作状態、電磁石電源群Bの動作状態をしている。図中、網目部分は初期化及び励磁電流設定処理を示し、斜線部分は負荷を切替えるコース選択処理を示す。 Next, the operation of this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows the treatment room setting state based on the treatment room preparation completion signal, the output state of the standby matrix circuit 34 (actual operation side), the output state of the standby matrix circuit 34 (standby operation side), and the common part electromagnet group sequentially from the upper stage. , The operation state of the electromagnet power supply group A, and the operation state of the electromagnet power supply group B. In the figure, the mesh portion indicates initialization and excitation current setting processing, and the shaded portion indicates course selection processing for switching the load.
一日おいて最初に治療を行う状態で、先着判定回路35が、時点T1で治療室2Cから、時点T2で治療室2Aから、時点T3で治療室2Eからそれぞれ準備完了信号51を入力したとする。この場合、先着判定回路35は、それらの準備完了信号51の到着順序により、治療室2C,2A,2Eの順に治療を行う順番を決定し、その順番で治療室番号(治療室情報)を待機行列回路34に出力する。時点T1では、電磁石電源群A,Bがいずれも使用されていない。治療室2Cの治療室番号は待機行列回路34の実運転側領域に記憶される。このため、前述したように、最初に準備が完了した治療室2Cに対応するコース電磁石群は、初期化及び励磁電流設定処理が電磁石電源群Aによって初期化及び励磁電流設定処理が行われる。すなわち、そのコース電磁石群の各電磁石に対して、A側処理のコース選択処理(ステップ72)及びコース電磁石群の初期化及び電流設定処理(ステップ74)等の処理が実行され、その後、切替電磁石6Cの切替処理を含む共通部電磁石群の初期化及び励磁電流設定処理(ステップ76)、イオンビーム照射(ステップ78)等の実運転処理が実行される。
It is assumed that the first
治療室2Cの照射処理中の時点T2において、治療室2Aの治療室番号が待機行列回路34の待機側領域に記憶される。治療室2Aに対応する第2ビーム輸送系2Aの電磁石群に電磁石群に対して、電磁石電源群Bを用いたB側処理での待機運転処理、すなわち、コース選択処理(ステップ82)及びその電磁石群の初期化及び電流設定処理(ステップ84)等が実施される。時点T4において治療室2Cの照射処理(ステップ78)が終了すると、治療室2Aの治療室番号が待機行列回路34の実運転側領域に移行する。そして、治療室2Aにイオンビームを導くために使用される、空き状態となった共通部電磁石群に対して、切替電磁石6Aの切替処理を含む初期化及び励磁電流設定処理(ステップ86)が行われる。これが完了すると治療室2Aでの照射処理(ステップ88)に移行する。
At the time T2 during the irradiation process in the
一方、治療室2Cの照射処理中及び治療室2Aの待機運転処理中の時点T3において、治療室2Eからの準備完了信号の入力により治療室2Eの治療室番号が待機行列回路34に入力される。このとき、電磁石電源群A,Bは共に使用中であるため、治療室2Eに対応する第2ビーム輸送系5Eの電磁石群に対して待機運転処理が実行されない。時点T4で治療室2Cの照射処理(ステップ78)が終了すると、治療室2Eの治療室番号が待機行列回路34の待機側領域に記憶される。空き状態となった電磁石電源群Aを用いて、治療室2Eに対応する第2ビーム輸送系2Eの電磁石群に対して、待機運転処理であるコース選択処理(ステップ72)及びその電磁石群の初期化及び励磁電流設定処理(ステップ74)が実施される。
On the other hand, at the time T3 during the irradiation process of the
時点T5で治療室2Aの照射処理(ステップ88)が終了すると、治療室2Eの治療室番号が待機行列回路34の実運転側領域に移行する。治療室2Eにイオンビームを導くために使用される、空き状態となった共通部電磁石群に対して、切替電磁石6Eの切替処理を含む初期化及び励磁電流設定処理(ステップ86)が行われる。これが完了すると治療室2Eでの照射処理(ステップ88)に移行する。以後、先着判定回路35で決定された治療室順に、電磁石電源群B,Aを交互に用いたB側処理及びA側処理が繰り返される。
When the irradiation process (step 88) of the
従来の粒子線治療システムによる動作を、図6を用いて説明する。図6は、上段から順次、治療室準備完了信号による治療室の設定状態、先着判定回路35の出力状態(実運転)、共通部電磁石群の動作状態、電磁石電源群Aの動作状態を示している。従来システムでは電磁石電源群は1セットあるだけであり、図6ではそれを電磁石電源群Aで示している。図中、網目部分は初期化及び励磁電流設定処理を示し、斜線部分は負荷を切替えるコース選択処理を示す。 The operation of the conventional particle beam therapy system will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows the treatment room setting state by the treatment room preparation completion signal, the output state of the first arrival determination circuit 35 (actual operation), the operation state of the common part electromagnet group, and the operation state of the electromagnet power source group A sequentially from the upper stage. Yes. In the conventional system, there is only one set of electromagnet power supply groups, and in FIG. In the figure, the mesh portion indicates initialization and excitation current setting processing, and the shaded portion indicates course selection processing for switching the load.
図5と同様に、一日おいて最初に治療を行う状態で、先着判定回路35が、治療室2C,2A,2Eの順に治療を行う順番を決定したとする。時点T1での電磁石電源群Aが使用されていない状態で、治療室2Cが待機行列回路34に設定されると、治療室2Cに対応するコース電磁石群に対し、電磁石電源Aによる初期化及び励磁電流設定処理が行われる。また、切替電磁石6Cの切替処理を含む共通部電磁石群の初期化及び励磁電流設定処理がほぼ同時に行われる。それらの処理が終了すると治療室2Cの照射処理に移行する。
Similarly to FIG. 5, it is assumed that the first
治療室2Cの照射処理中に、時点T2において、治療室2Aが設定された場合、電磁石電源群A及び共通部電磁石群は共に使用中であるため、治療室2Aに対応するコース電磁石群に対する初期化等の処理が実行されない。治療室2Cの照射処理中の時点T3において、治療室2Eが待機行列回路34に設定された場合も同様である。時点T4において、治療室2Aにおける照射処理が終了すると、電磁石電源群A及び共通部電磁石群が空き状態となるため、負荷切替器群を切替えて治療室2Aに係わるコース電磁石群に電磁石電源群Aを接続するコース選択処理を行う。また、治療室2Aでの照射のための電磁石電源群Aによるコース電磁石群の初期化及び励磁電流設定処理と、切替電磁石6Aの切替処理を含む共通部電磁石群の初期化及び励磁電流設定処理を行う。これらの処理が完了すると治療室2Aの照射処理に移行する。時点T5において、治療室2Aの照射処理が終了すると、同様に、治療室2Eに係わるコース電磁石群に対するコース選択処理、及びそのコース電磁石群に対し電磁石電源群Aによる初期化及び励磁電流設定処理を行う。更に、共通部電磁石群の初期化及び励磁電流設定処理(切替電磁石6Eの切替処理を含む)を行う。これらの処理が完了すると治療室2Eの照射処理に移行する。
When the
以上のように、従来システムにおいては、最初の治療室2Cに続く治療室2A又は2Eにおけるイオンビームの照射治療に際しては、その治療室2A又は2Eに係わるコース電磁石群を電磁石電源群Aに接続するコース選択処理と、共通部電磁石群の初期化処理と励磁電流設定処理(切替電磁石の切替処理を含む)とを、ほぼ同時に行う必要があり、コース電磁石群に対するコース選択処理時間(負荷切替器群の切替時間)の分、治療時間が長くなり、治療効率を低下させている。
As described above, in the conventional system, in the ion beam irradiation treatment in the
これに対し、本実施形態は、電磁石電源群Aの使用により該当するコース電磁石群を励磁してイオンビームを治療室2Cに輸送する実運転中(実運転と並行して)に、選択された次の治療室2Aに係わるコース電磁石群を待機状態にある電磁石電源群Bに接続するコース選択処理と、電磁石電源群Bによる後者のコース電磁石群の初期化及び励磁電流設定処理を待機運転として予め行うことができる。このため、治療室2Cの照射完了時に直ちに治療室2Aにイオンビームを輸送する実運転が可能となる。治療室2Aを1人の患者が占有する時間(治療時間という)が短くなり、1つの照射装置当りの治療人数の増大が図れる。以上のように本実施形態によれば、治療時間を短縮して治療効率を向上させることができる。
On the other hand, this embodiment was selected during the actual operation (in parallel with the actual operation) of exciting the corresponding course electromagnet group by using the electromagnet power supply group A and transporting the ion beam to the
また、本実施形態は、2つの電磁石電源装置(2セットの電磁石電源群A,B)を用いているため、5つのコース電磁石群に対し電磁石電源群A,Bを共有することができる。5つのコース電磁石群に対する電源の個数を著しく低減できる。特開2004−267481号公報の粒子線治療システムでは、各コース電磁石群にそれぞれ含まれる各4極電磁石及び各ステアリング電磁石等にそれぞれ1個の電源を設置していたが、本実施形態では、交互に使用する電磁石電源群A,Bの各電源を設置すればよくなった。このため、本実施形態では、特に、それらの4極電磁石及びステアリング電磁石に用いる各電源が著しく少なくなった。これにより粒子線治療システムを簡素化することができる。 In addition, since the present embodiment uses two electromagnet power supply devices (two sets of electromagnet power groups A and B), the electromagnet power groups A and B can be shared by the five coarse electromagnet groups. The number of power supplies for the five course electromagnet groups can be significantly reduced. In the particle beam therapy system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2004-264781, one power source is installed for each quadrupole electromagnet and each steering electromagnet included in each course electromagnet group. It is only necessary to install each power source of the electromagnet power source groups A and B used in the above. For this reason, in this embodiment, especially each power source used for those 4 pole electromagnets and steering electromagnets decreased remarkably. Thereby, the particle beam therapy system can be simplified.
また、本実施の形態によれば、コース選択状態判定回路36によりコース選択処理が完了していることを確認してから該当するコース電磁石群に含まれる各電磁石の初期化と励磁電流設定処理を行ってその後の照射を行う。このため、選択された治療室でのイオンビームの照射を確実に行うことができ、安全性を維持することができる。
In addition, according to the present embodiment, after the course selection process is confirmed by the course selection
また、万が一、電磁石電源装置42A,42Bのうち一方が故障した場合には、他方の電磁石電源装置がバックアップ用として機能する。このため、本実施形態における治療時間の短縮は図れなくなるが、特開2004−267481号公報の粒子線治療システムと同様に各治療室で治療を継続することができる。第1フラグ情報及び第2フラグ情報の生成により、待機状態にある電磁石電源装置を確実に把握でき、待機運転処理時に使用する電磁石電源装置を簡単に見分けることができる。
If one of the electromagnet
なお、以上の実施形態では、5つの治療室2A〜2Eに対し2つの電磁石電源装置42A,42Bを設けたが、治療室の数より少なければ、電磁石電源装置の数を3つ以上としてもよい。この場合は、全ての電磁石電源装置の電源群をコース電磁石群に順番に接続するようコース選択処理を行ってもよいし、電磁石電源装置の一部をバックアップ用電源専用に用いてもよい。また、2つの電磁石電源装置42A,42Bを用いる場合は、治療室の数は3つ以上であればよい。要は、治療室の数より電磁石電源装置の数が少なければ、本実施形態で生じる効果を得ることができる。また、設備構成によっては、1つの大きな治療室に複数のビームコースを有することがある。この場合も、治療室内部のそれぞれのビームコースに合わせた区域を治療室として定義すれば、本実施形態の効果を得ることができる。
In the above embodiment, the two electromagnet
本発明の第2の実施形態である粒子線治療システムを、図7及び図8を用いて説明する。本実施形態は、複数の治療室の一部がスキャニング方式の照射装置を備える場合のものである。図7中、図1に示したものと同等のものには同じ符号を付し、図8中、図2に示したものと同等のものには同じ符号を付している。 The particle beam therapy system which is the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated using FIG.7 and FIG.8. In the present embodiment, a part of a plurality of treatment rooms is provided with a scanning type irradiation apparatus. 7, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and in FIG. 8, the same components as those shown in FIG.
図7において、治療室2C,2D,2Eに配置される照射装置15AC,15AD,15AEはスキャニング方式の照射装置であり、治療室2A,2B,3に配置された照射装置15A,15B,16は例えば二重散乱体方式の照射装置(ウォブラー方式の照射装置でもよい)である。スキャニング方式の照射装置15AC,15AD,15AEは、それぞれ、細いイオンビームを患部領域内でスキャニングさせるための一対の走査電磁石(走査電磁石群)を備えている。これらの走査電磁石は、治療室2C〜2E固有の電磁石であり、各コース電磁石群にそれぞれ含まれている。イオンビームのスキャニング照射の一例が、特許第3518270号公報に記載されている。
In FIG. 7, irradiation devices 15AC, 15AD, and 15AE arranged in the
制御装置40Aは、制御部41Aと、第2ビーム輸送系5A〜5Eの各電磁石群に対する電磁石電源装置42A,42B(電磁石電源群A及びB)及び負荷切替装置43A,43Bと、照射装置15AC,15AD,15AEにそれぞれ設けられた走査電磁石群に対する走査電磁石電源装置47A,47B(走査電磁石電源群A及びB)及び走査用負荷切替装置48A,48Bとを有している。走査電磁石電源装置47Aに含まれる各電源を走査電磁石電源群Aと言い、走査電磁石電源装置47Bに含まれる各電源を走査電磁石電源群Bと言う。電磁石電源装置47A及び47Bは、照射装置15AC,15AD,15AEの各走査電磁石群を励磁するためのものであり、それぞれ、照射装置15AC,15AD,15AEの走査電磁石群に対応した電源群を備えている。
The
走査用負荷切替装置48A,48Bは、それぞれ、コース選択指令(後述)に基づく切替指令に従って走査電磁石電源群A,Bを照射装置15AC,15AD,15AEのうちで選択された1つの走査電磁石群に接続するよう切替えるためのものである。走査用負荷切替装置48A,48Bは、それぞれ、照射装置15AC,15AD,15AEの各々の走査電磁石群に対応した切替器群(補助継電器及びコンタクタを有する一致の切替器を含む)を備えている。以下、走査用負荷切替装置48Aの切替器群を走査用負荷切替器群Aといい、走査用負荷切替装置48Bの切替器群を走査用負荷切替器群Bという。
Each of the scanning
制御部41Aの先着判定回路35は、実施形態1と同様に、各治療室2A〜E,3からの各治療室準備完了信号51の先着順に治療を行なう治療室を選択し、先着順にそれぞれの治療室番号を待機行列回路34に出力する。その治療室が照射装置15AC,15AD,15AEを含む治療室2C,2D,2Eのいずれかである場合、制御回路33Aは、走査走査用電磁石電源群A又はBを選択した治療室に係わる照射装置の走査電磁石群に接続するよう走査用負荷切替器群A又はBを切替える。例えば、例えば最先に選択した治療室が治療室2Cであり、引き続く治療室(選択された次の治療室)が治療室2Eである場合、走査電磁石電源群Aを治療室2Cに係わる照射装置15ACの走査電磁石群に接続するよう走査用負荷切替器群Aを切替え、走査電磁石電源群Bを治療室2Eに係わる照射装置15AEの走査電磁石群に接続するよう走査用負荷切替器群Bを切替える。また、制御回路33は、前述のA側処理を行い、走査用負荷切替器群Aによる切替えが完了したことを確認した後、走査電磁石電源群Aを制御して照射装置15ACに含まれた走査電磁石群のそれぞれの走査電磁石の初期化及び励磁電流設定処理(ステップ74)を行う。治療室2Cでの治療が行なわれているとき、制御回路33Aは、前述のB側処理での待機運転処理を行い、走査用負荷切替器群Bによる切替えが完了したことを確認した後、走査電磁石電源群Bを制御して照射装置15AEに含まれた走査電磁石群のそれぞれの走査電磁石の初期化及び励磁電流設定処理(ステップ84)を行う。治療室2Cに係わるコース電磁石群(走査電磁石群を除く)の各電磁石に対する初期化及び励磁電流設定処理(ステップ74)は、第1実施形態と同様に、電磁石電源装置42A及び負荷切替装置43Aを用いて行なわれる。治療室2Eに係わるコース電磁石群(走査電磁石群を除く)の各電磁石に対する待機運転処理による初期化及び励磁電流設定処理(ステップ84)も、第1実施形態と同様に、電磁石電源装置42B及び負荷切替装置43Bを用いて行なわれる。制御回路33Aは、治療室2Cでのイオンビームの照射が終了した後、B側処理にて、治療室2E内の照射装置15AEにイオンビームを導くために、切替電磁石6Eの切替処理も含む共通部電磁石群の該当する各電磁石の初期化及び励磁電流設定処理(ステップ86)等の実運転処理を実施する。
As in the first embodiment, the first-
制御部41Aは、図8に示すように、制御回路33A、先着判定(FCFS;First Come First Service)回路35、記憶装置32A、待機行列回路34、コース選択状態判定回路36Aを有している。図中、図2と同様、実線は実運転処理の流れを示し、破線は待機運転処理の流れを示す。図8では、説明の便宜上、負荷切替装置43A,43B及び走査用負荷切替装置48A、48B共、切替器群の1つを代表して示している。
As shown in FIG. 8, the
制御回路33A、記憶装置32A、コース選択状態判定回路36Aの処理機能は、走査用負荷切替装置48A,48Bにより、コース選択指令(後述)に基づく切替指令に従って走査電磁石電源群A,Bを照射装置15AC,15AD,15AEのうちで選択された1つの走査電磁石群に接続するよう切替えるとともに、その後、走査電磁石群の初期化及び励磁電流設定処理を行わせる機能が付加されている点を除いて、第1の実施形態における制御回路33、記憶装置32、コース選択状態判定回路36の処理機能と同じである。以下に、第1の実施形態との相違点のみ説明する。
The processing functions of the
つまり、制御回路33Aは、治療室2C〜2Eのうちの1つが選択されている場合は、走査電磁石群に対しても待機運転処理と実運転処理を行う。待機運転処理では、待機行列回路34からの電源群割り振り情報に基づいてコース選択指令及び電流指令を作成し、このコース選択指令に応じた切替指令を走査用負荷切替装置48A(又は48B)に出力して走査用負荷切替器群A(又はB)の切替えを行う。また、コース選択状態判定回路36Aの判定情報に基づいて走査用負荷切替器群A(又はB)の切替えが完了したことを確認した後、記憶装置32Aから対応する治療室に係わる運転パラメータ(励磁電流設定値)を読み出して励磁電流指令を作成し、この励磁電流指令を走査電磁石電源装置47A(又は47B)に出力する。これにより走査用負荷切替器群A(又はB)により走査電磁石電源群A(又はB)に接続された走査電磁石群が励磁され、それら電磁石群の初期化と励磁電流設定処理が行われる。
That is, when one of the
A側処理(又はB側処理)における実運転処理では、共通部電磁石群(第1ビーム輸送系4の電磁石群、シンクロトロン12の電磁石群)の初期化及び電流設定処理を行い、治療室からの照射開始信号を待って照射処理を行う。この照射処理では、一対の各走査電磁石の励磁電流設定処理を行い、患部領域においてイオンビームをスキャンさせる。実運転処理におけるイオンビームの患者への照射は、コース電磁石群(走査電磁石群を含む)の初期化及び励磁電流設定処理が完了した後、照射許可有りの判定結果を待って開始する。 In the actual operation process in the A-side process (or B-side process), the common part electromagnet group (the electromagnet group of the first beam transport system 4 and the electromagnet group of the synchrotron 12) is initialized and the current setting process is performed. The irradiation process is performed after waiting for the irradiation start signal. In this irradiation process, an excitation current setting process for each pair of scanning electromagnets is performed to scan the ion beam in the affected area. Irradiation of the ion beam to the patient in the actual operation process is started after waiting for the determination result of the irradiation permission after the initialization of the coarse electromagnet group (including the scanning electromagnet group) and the excitation current setting process are completed.
コース選択状態判定回路36Aは、負荷切替装置43A,43Bからの切替状態信号によりそれらの負荷切替器群A,Bの切替えが完了したかどうかを判定するとともに、治療室2C〜2Eが選択されている場合は、走査用負荷切替装置48A,48Bからの切替状態信号によりそれらの走査用負荷切替器群A,Bの切替えが完了したかどうかを判定し、その判定結果を制御回路33Aに出力する。記憶装置32Aは、励磁電流指令を作成するための運転パラメータを記憶している。その作成された励磁電流指令には走査電磁石群に対する励磁電流指令も含まれる。
The course selection
以上のように構成した本実施形態においても、第1の実施形態と同様、待機運転として事前に走査電磁石群を電源群に接続するコース選択処理を行うことができるため、その分、治療時間を短縮して治療効率を向上することができる。 In the present embodiment configured as described above, as in the first embodiment, the course selection process for connecting the scanning electromagnet group to the power supply group in advance as standby operation can be performed, and accordingly, the treatment time is reduced accordingly. The treatment efficiency can be improved by shortening.
また、同様の治療時間の短縮効果を得るために、走査電磁石群の数に対応して3セットの走査電磁石電源群を準備した場合に比べて、2セットの走査電磁石電源群で済むため、走査電磁石電源の個数を低減でき、粒子線治療システムの構成をより簡素にすることができる。 Further, in order to obtain the same effect of shortening the treatment time, since two sets of scanning electromagnet power supply groups are sufficient as compared with the case where three sets of scanning electromagnet power supply groups are prepared corresponding to the number of scanning electromagnet groups, scanning is performed. The number of electromagnet power supplies can be reduced, and the configuration of the particle beam therapy system can be further simplified.
更に、コース選択状態判定回路36Aによりコース選択処理が完了していることを確認してからコース電磁石群及び走査電磁石群の各電磁石の初期化及び励磁電流設定処理を行う。その後、該当する治療室におけるイオンビームのスキャニング照射が実施される。このため、意図する治療室でのイオンビームの照射を確実に行うことができ、安全性を維持することができる。
Further, after confirming that the course selection processing is completed by the course selection
なお、本実施形態でも、5つの治療室2A〜2Eに対し電磁石電源装置42A,42B及び走査電磁石電源装置47A,47Bを設けたが、治療室の数より少なければ、これらの電磁石電源装置の数を3つ以上としてもよい。この場合は、全ての電磁石電源装置の電源群をコース電磁石群に順番に接続するようコース選択処理を行ってもよいし、電磁石電源装置の一部をバックアップ用電源専用に用いてもよい。また、電磁石電源装置42A,42B及び走査電磁石電源装置48A,48Bを用いる場合は、治療室の数は3つ以上であればよく、要は、治療室の数よりそれらの電磁石電源装置の数が少なければ、本実施形態の効果を得ることができる。また、設備構成によっては、1つの大きな治療室に複数のビームコースを有することがある。この場合も、治療室内部のそれぞれのビームコースに合わせた区域を治療室として定義すれば、本実施形態の効果を得ることができる。
In this embodiment, the electromagnet
1 荷電粒子ビーム発生装置
2A〜E,3 治療室
4 第1ビーム輸送系
5A〜5E 第2ビーム輸送系
6A〜6E 切替電磁石
7A〜7F,8 シャッタ
9,13,18,19B〜19G,22A〜22E,24A〜24E 四極電磁石
10,14,17,21A〜21E,23A〜23E,25A〜25E,26A〜26E 偏向電磁石
11 前段加速器
12 シンクロトロン
15A〜15E,15AC,15AD,15AE,16 照射装置
33 制御回路
35 先着判定回路
32,32A 記憶装置
34 待機行列回路
36 コース選択状態判定回路
37A〜37E コース選択完了判定部
38A〜38E 導通判定部
40 制御装置
41 制御部
42A,42B 電磁石電源装置
43A,43B,48A,48B 負荷切替装置
44A コンタクタ群
44A1〜44An コンタクタ
45A 補助継電器群
45A1〜45An 補助継電器
47A,47B 走査電磁石電源装置
61,62A,62B,62C,62D,62E ビーム経路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Charged
Claims (16)
それぞれ、前記電磁石群に対応した電源群を有する少なくとも2つの電磁石電源装置と、
前記電磁石電源装置ごとに設けられ、それぞれ、前記電磁石群に対応した切替器群を有し、前記少なくとも2つの電磁石電源装置のうちの1つの前記電磁石電源装置の電源群を、前記複数の治療室のうちの選択された1つの治療室に係わる前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続し、前記少なくとも2つの電磁石電源装置のうちの他の1つの電磁石電源装置の電源群を、前記複数の治療室のうちの選択された他の1つの治療室に係わる前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続するよう切り替える少なくとも2つの負荷切替装置とを備えることを特徴とする粒子線治療システム。 A charged particle beam generator for emitting a charged particle beam, a plurality of irradiation devices respectively installed in a plurality of treatment rooms, and the charged particle beam generator connected to the charged particle beam generator, and the charged particle beam generator to each of the irradiation devices A beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the first beam transport system connected to the charged particle beam generator and a branch from the first beam transport system. And a plurality of second beam transport systems connected to each of the irradiation devices, wherein each of the plurality of second beam transport systems includes an electromagnet group including a plurality of electromagnets. ,
At least two electromagnet power supplies each having a power supply group corresponding to the electromagnet group;
Provided for each of the electromagnet power supply devices, each having a switch group corresponding to the electromagnet group, and the power supply group of the electromagnet power supply device of the at least two electromagnet power supply devices is connected to the plurality of treatment rooms. A power group of another one of the at least two electromagnet power supply devices connected to the electromagnet group of the second beam transport system related to one selected treatment room A particle beam therapy system comprising: at least two load switching devices that switch to connect to the electromagnet group of the second beam transport system related to another selected one of the treatment rooms .
それぞれ、前記電磁石群に対応した電源群を有する少なくとも2つの電磁石電源装置と、
前記電磁石電源装置ごとに設けられ、それぞれ、前記電磁石群に対応した切替器群を有し、対応する前記電磁石電源装置の電源群を前記複数の治療室のうちの選択された1つの治療室に係わる前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続するよう切り替える少なくとも2つの負荷切替装置と、
前記少なくとも2つの電磁石電源装置のうちの1つの前記電磁石電源装置の電源群を、前記複数の治療室のうち荷電粒子ビームの照射を行う第1治療室に係わる1つの前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続し、他の1つの電磁石電源装置の電源群を、前記第1治療室の次に荷電粒子ビームの照射を行う第2治療室に係わる他の前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続するよう前記少なくとも2つの負荷切替装置を制御する第1制御手段とを備えることを特徴とする請求項1記載の粒子線治療システム。 A charged particle beam generator for emitting a charged particle beam, a plurality of irradiation devices respectively installed in a plurality of treatment rooms, and the charged particle beam generator connected to the charged particle beam generator, and the charged particle beam generator to each of the irradiation devices A beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the first beam transport system connected to the charged particle beam generator and a branch from the first beam transport system. In the particle beam therapy system having a plurality of second beam transport systems connected to each of the irradiation devices, each of the plurality of second beam transport systems including an electromagnet group including a plurality of electromagnets,
At least two electromagnet power supplies each having a power supply group corresponding to the electromagnet group;
Provided for each of the electromagnet power supply devices, each having a switch group corresponding to the electromagnet group, and supplying the corresponding power supply group of the electromagnet power supply device to one selected treatment room among the plurality of treatment rooms At least two load switching devices that switch to connect to the electromagnet group of the second beam transport system involved;
The power supply group of one of the at least two electromagnet power supplies is connected to one second beam transport system related to a first treatment room that performs irradiation of a charged particle beam among the plurality of treatment rooms. The power supply group of another one of the electromagnet power supply devices connected to the electromagnet group and the second beam transport system of the other second beam transport system related to the second treatment room that performs irradiation of the charged particle beam next to the first treatment room. The particle beam therapy system according to claim 1, further comprising first control means for controlling the at least two load switching devices to be connected to an electromagnet group.
前記第1制御手段は、前記切替状態判定手段の判定が肯定されたときに、前記他の1つの電磁石電源装置に電流指令を出力し、前記電磁石群の初期化と励磁電流設定を行うことを特徴とする請求項2記載の粒子線治療システム。 When the first control means controls the at least two load switching devices so as to connect the power supply group of the other one of the electromagnet power supply devices to the electromagnet group of the second beam transport system related to the second treatment room. , Further comprising a switching state determination means for determining whether the connection is completed for all the electromagnets of the electromagnet group,
The first control unit outputs a current command to the other one of the electromagnet power supply devices when the determination of the switching state determination unit is affirmed, and performs initialization of the electromagnet group and excitation current setting. The particle beam therapy system according to claim 2, wherein:
それぞれ、前記コース電磁石群に対応した電源群を有する少なくとも2つの第1電磁石電源装置と、
前記第1電磁石電源装置ごとに設けられた少なくとも2つの第1負荷切替装置であって、それぞれ、前記コース電磁石群に対応した切替器群を有し、前記少なくとも2つの第1電磁石電源装置のうちの1つの第1電磁石電源装置の電源群を、前記複数の治療室のうちの前記複数の治療室のうちの選択された1つの治療室に係わる前記第2ビーム輸送系のコース電磁石群に接続し、前記少なくとも2つの第1電磁石電源装置のうちの他の1つの第1電磁石電源装置の電源群を、前記複数の治療室のうちの選択された他の1つの治療室に係わる前記第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続するよう切り替える第1負荷切替装置と、
それぞれ、前記走査電磁石群に対応した電源群を有する少なくとも2つの第2電磁石電源装置と、
前記第2電磁石電源装置ごとに設けられた少なくとも2つの第2負荷切替装置であって、それぞれ、前記走査電磁石群に対応した切替器群を有し、前記少なくとも2つの第1電磁石電源装置のうちの1つの第2電磁石電源装置の電源群を、前記複数のスキャニング照射装置のうちの選択された1つのスキャニング照射装置の走査電磁石群に接続し、前記少なくとも2つの第2電磁石電源装置のうちの他の1つの第2電磁石電源装置の電源群を、前記複数のスキャニング照射装置のうちの選択された他の1つのスキャニング照射装置の走査電磁石群に接続するよう切り替える第2負荷切替装置とを備えることを特徴とする粒子線治療システム。 A charged particle beam generator for emitting a charged particle beam, a plurality of irradiation devices respectively installed in a plurality of treatment rooms, and the charged particle beam generator connected to the charged particle beam generator, and the charged particle beam generator to each of the irradiation devices A beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the first beam transport system connected to the charged particle beam generator and a branch from the first beam transport system. A plurality of second beam transport systems connected to each of the irradiation devices, and each of the plurality of second beam transport systems includes a coarse electromagnet group including a plurality of electromagnets, and the plurality of irradiation devices Is a particle beam therapy system including a plurality of scanning irradiation devices having a scanning electromagnet group,
Each of at least two first electromagnet power supplies having a power supply group corresponding to the course electromagnet group;
At least two first load switching devices provided for each of the first electromagnet power supply devices, each having a switch group corresponding to the coarse electromagnet group, and among the at least two first electromagnet power supply devices The power supply group of one first electromagnet power supply device is connected to the course electromagnet group of the second beam transport system related to one selected treatment room among the plurality of treatment rooms of the plurality of treatment rooms The power group of the other one of the at least two first electromagnet power supplies is connected to the second treatment room selected from the plurality of treatment rooms. A first load switching device for switching to connect to the electromagnet group of a beam transport system;
At least two second electromagnet power supplies each having a power supply group corresponding to the scanning electromagnet group;
At least two second load switching devices provided for each of the second electromagnet power supply devices, each having a switch group corresponding to the scanning electromagnet group, and among the at least two first electromagnet power supply devices A power supply group of one second electromagnet power supply device is connected to a scanning electromagnet group of one scanning irradiation device selected from the plurality of scanning irradiation devices, and among the at least two second electromagnet power supply devices A second load switching device for switching a power supply group of the other one second electromagnet power supply device to connect to a scanning electromagnet group of the other one scanning irradiation device selected from the plurality of scanning irradiation devices; A particle beam therapy system characterized by that.
更に、前記電磁石群に対応した電源群を有する少なくとも2つの電磁石電源装置と、前記2つの電磁石電源装置ごとに設けられた少なくとも2つの負荷切替装置とを備えた粒子線治療システムのビームコース切替方法において、
前記少なくとも2つの負荷切替装置は、それぞれ、前記電磁石群に対応した電源群を有する少なくとも2つの電磁石電源装置のうち1つの電磁石電源装置の電源群を、前記複数の治療室のうち、荷電粒子ビームの照射を行なう第1治療室に係わる1つの前記第2ビーム輸送系の電磁石群に接続し、他の1つの電磁石電源装置の電源群を、前記第1治療室の次に荷電粒子ビームの照射を行う第2治療室に係わる他の前記第2ビーム輸送系の電磁石群に接続することを特徴とするビームコース切替方法。 A charged particle beam generator for emitting a charged particle beam, a plurality of irradiation devices respectively installed in a plurality of treatment rooms, and the charged particle beam generator connected to the charged particle beam generator, and the charged particle beam generator to each of the irradiation devices A beam transport system for transporting the charged particle beam emitted from the first beam transport system connected to the charged particle beam generator and a branch from the first beam transport system. A plurality of second beam transport systems connected to each of the irradiation devices, each of the plurality of second beam transport systems including an electromagnet group including a plurality of electromagnets ,
Furthermore, a beam course switching method for a particle beam therapy system , comprising: at least two electromagnet power supply devices having a power supply group corresponding to the electromagnet group; and at least two load switching devices provided for each of the two electromagnet power supply devices. In
Wherein at least two load switching devices, respectively, the power group of one electromagnet power supplies of the two electromagnets power supply even without least having a power group corresponding prior Symbol electromagnet group, among the plurality of treatment rooms, The charged particle beam is connected to one electromagnet group of the second beam transport system related to the first treatment room that performs irradiation of the charged particle beam, and the power source group of the other one electromagnet power supply device is charged particles next to the first treatment room. A beam course switching method comprising: connecting to another electromagnet group of the second beam transport system related to the second treatment room that performs beam irradiation.
前記第1制御手段は、前記他の1つの電磁石電源装置の電源群を前記第2治療室に係わる前記第2ビーム輸送系の電磁石群に接続するとき、その接続が当該電磁石群に含まれる全ての電磁石に対して完了したかを判定し、その判定が肯定されたときに、前記他の1つの電磁石電源装置の電源群に電流指令を出力し、前記電磁石群の初期化と励磁電流設定を行うことを特徴とする請求項12記載のビームコース切替方法。 The particle beam therapy system further comprises first control means for controlling the at least two load switching devices,
When the first control means connects the power supply group of the other one of the electromagnet power supply devices to the electromagnet group of the second beam transport system related to the second treatment room, all the connections are included in the electromagnet group. When the determination is affirmative, when the determination is affirmative, a current command is output to the power supply group of the other one of the electromagnet power supply devices to initialize the electromagnet group and set the excitation current. The beam course switching method according to claim 12, wherein the beam course switching method is performed.
前記第2制御手段は、前記1つの電磁石電源装置の電源群を前記1つの第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続されたときに、前記1つの第2ビーム輸送系に導く荷電粒子ビームを前記荷電粒子ビーム発生手段から出射させ、前記他の1つの電磁石電源装置の電源群を前記他の第2ビーム輸送系の前記電磁石群に接続したときに、前記1つの第2ビーム輸送系への荷電粒子ビームの導入が停止された後、前記他の第2ビーム輸送系に導く荷電粒子ビームを前記荷電粒子ビーム発生手段から出射させることを特徴とする請求項12記載のビームコース切替方法。 The particle beam therapy system further includes second control means for controlling the charged particle beam generation means,
The second control unit is configured to transmit a charged particle beam guided to the one second beam transport system when a power source group of the one electromagnet power supply apparatus is connected to the electromagnet group of the one second beam transport system. When the power source group of the other one electromagnet power supply is connected to the electromagnet group of the other second beam transport system, the charged particle beam generating means emits the power to the one second beam transport system. 13. The beam course switching method according to claim 12, wherein after the introduction of the charged particle beam is stopped, a charged particle beam guided to the other second beam transport system is emitted from the charged particle beam generating means.
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