JP6215086B2 - Charged particle beam therapy apparatus and control method for charged particle beam therapy apparatus - Google Patents

Charged particle beam therapy apparatus and control method for charged particle beam therapy apparatus Download PDF

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Description

本発明は、荷電粒子線治療装置及び荷電粒子線治療装置の制御方法に関する。   The present invention relates to a charged particle beam therapy system and a method for controlling a charged particle beam therapy system.

従来、患者の幹部に荷電粒子線を照射することによって治療を行う荷電粒子線治療装置として、例えば、特許文献１に記載されたスキャニング式の荷電粒子線治療装置が知られている。   Conventionally, as a charged particle beam therapy apparatus that performs treatment by irradiating a patient's trunk with a charged particle beam, for example, a scanning charged particle beam therapy apparatus described in Patent Document 1 is known.

特開２０１１−１９１１８４号公報JP 2011-191184 A

スキャニング式の荷電粒子線治療装置では、被照射体に対して設定された同一の層において荷電粒子線を複数回照射する場合がある。複数回の照射を行う場合において、荷電粒子線の瞬間的な位置変動（以下、「照射位置誤差」という）が生じると、その近傍での投与線量が変化する。つまり、線量分布が局所的に変動する。従って、同一のスキャニングパターン中において偶然同じ位置で照射毎の照射位置誤差が生じると、線量分布の局所的な変動が照射毎に重複されるので、その変動量が照射毎に倍加されて許容値を超えるおそれがある。その結果、線量分布の均一性が悪化するという問題がある。   In a scanning charged particle beam therapy system, a charged particle beam may be irradiated a plurality of times in the same layer set for an irradiated object. In the case where a plurality of irradiations are performed, if an instantaneous position variation of the charged particle beam (hereinafter referred to as “irradiation position error”) occurs, the dose in the vicinity thereof changes. That is, the dose distribution varies locally. Therefore, if an irradiation position error for each irradiation occurs by chance at the same position in the same scanning pattern, the local variation of the dose distribution is duplicated for each irradiation, so that the amount of variation is doubled for each irradiation. May be exceeded. As a result, there is a problem that the uniformity of the dose distribution deteriorates.

そこで本発明は、荷電粒子線の照射位置誤差が生じる場合であっても、線量分布の均一性の悪化を抑制することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to suppress deterioration in uniformity of dose distribution even when an irradiation position error of a charged particle beam occurs.

上記課題を解決するため、本発明に係る荷電粒子線治療装置は、スキャニング法を用いて荷電粒子線を被照射体へ照射する荷電粒子線治療装置であって、スキャニングパターンに従って荷電粒子線を被照射体へ照射する照射部と、スキャニングパターンに基づいて照射部を制御する制御部と、を備え、制御部は、被照射体に対して設定された同一の層内で照射部による荷電粒子線の照射が少なくとも２回行われる場合、照射毎にずれたスキャニングパターンに基づいて照射部を制御することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, a charged particle beam therapy system according to the present invention is a charged particle beam therapy system that irradiates an object to be irradiated with a charged particle beam using a scanning method, and receives the charged particle beam according to a scanning pattern. An irradiation unit that irradiates the irradiation body, and a control unit that controls the irradiation unit based on the scanning pattern, and the control unit is a charged particle beam generated by the irradiation unit in the same layer set for the irradiation object. When the irradiation is performed at least twice, the irradiation unit is controlled based on a scanning pattern shifted for each irradiation.

本発明に係る荷電粒子線治療装置では、被照射体に対して設定された同一の層内で照射部による荷電粒子線の照射が少なくとも２回行われる場合、制御部によって照射毎にずれたスキャニングパターンに基づいて照射部が制御される。これにより、各照射において照射位置誤差が生じた場合であっても、各スキャニングパターンがずれているので、各スキャニングパターン中で当該照射位置誤差が生じる位置が偶然同じ位置となる可能性を低減することができる。よって、照射位置誤差によって生じる線量分布の局所的な変動が照射毎に重複する可能性を低減することができる。その結果、線量分布の均一性の悪化を抑制することができる。以上より、荷電粒子線の照射位置誤差が生じる場合であっても、線量分布の均一性の悪化を抑制することができる。   In the charged particle beam therapy system according to the present invention, when the irradiation of the charged particle beam by the irradiation unit is performed at least twice in the same layer set for the irradiated object, the scanning shifted by the control unit for each irradiation. The irradiation unit is controlled based on the pattern. As a result, even if an irradiation position error occurs in each irradiation, each scanning pattern is shifted, so the possibility that the position where the irradiation position error occurs in each scanning pattern becomes the same position by chance is reduced. be able to. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the local variation of the dose distribution caused by the irradiation position error overlaps for each irradiation. As a result, it is possible to suppress deterioration in uniformity of dose distribution. From the above, even when a charged particle beam irradiation position error occurs, it is possible to suppress deterioration in uniformity of dose distribution.

また、本発明に係る荷電粒子線治療装置では、制御部は、照射毎に半ピッチずれたスキャニングパターンに基づいて照射部を制御してもよい。この場合、各スキャニングパターンが半ピッチずれているので、照射時に荷電粒子線の線量率が最も高い部分が、照射毎に均等な間隔で並ぶ。従って、線量分布の均一性の悪化を抑制するのに好適である。   In the charged particle beam therapy system according to the present invention, the control unit may control the irradiation unit based on a scanning pattern shifted by a half pitch for each irradiation. In this case, since each scanning pattern is shifted by a half pitch, the portions having the highest dose rate of the charged particle beam at the time of irradiation are arranged at equal intervals for each irradiation. Therefore, it is suitable for suppressing deterioration in uniformity of dose distribution.

また、本発明に係る荷電粒子線治療装置の制御方法は、スキャニング法を用いて照射部により荷電粒子線をスキャニングパターンに従って被照射体へ照射する荷電粒子線治療装置の制御方法であって、制御部により照射毎にずれたスキャニングパターンに基づいて照射部を制御する工程を含み、照射部を制御する工程において、制御部は、被照射体に対して設定された同一の層内で荷電粒子線の照射が少なくとも２回行われる場合、照射毎にずれたスキャニングパターンに基づいて、照射部を制御することを特徴とする。   The method for controlling a charged particle beam therapy apparatus according to the present invention is a method for controlling a charged particle beam therapy apparatus that irradiates an object to be irradiated with a charged particle beam according to a scanning pattern by an irradiation unit using a scanning method. Including a step of controlling the irradiation unit based on a scanning pattern shifted for each irradiation by the unit, and in the step of controlling the irradiation unit, the control unit includes the charged particle beam in the same layer set for the irradiated object. When the irradiation is performed at least twice, the irradiation unit is controlled based on the scanning pattern shifted for each irradiation.

本発明に係る荷電粒子線治療装置の制御方法では、照射部を制御する工程において、被照射体に対して設定された同一の層内で照射部による荷電粒子線の照射が少なくとも２回行われる場合、制御部によって照射毎にずれたスキャニングパターンに基づいて、照射部が制御される。これにより、各照射において照射位置誤差が生じた場合であっても、各スキャニングパターンがずれているので、各スキャニングパターン中で当該照射位置誤差が生じる位置が偶然同じ位置となる可能性を低減することができる。よって、照射位置誤差によって生じる線量分布の局所的な変動が照射毎に重複する可能性を低減することができる。その結果、線量分布の均一性の悪化を抑制することができる。以上より、荷電粒子線の照射位置誤差が生じる場合であっても、線量分布の均一性の悪化を抑制することができる。   In the method for controlling a charged particle beam therapy system according to the present invention, in the step of controlling the irradiation unit, irradiation of the charged particle beam by the irradiation unit is performed at least twice in the same layer set for the irradiated object. In this case, the irradiation unit is controlled based on the scanning pattern shifted for each irradiation by the control unit. As a result, even if an irradiation position error occurs in each irradiation, each scanning pattern is shifted, so the possibility that the position where the irradiation position error occurs in each scanning pattern becomes the same position by chance is reduced. be able to. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the local variation of the dose distribution caused by the irradiation position error overlaps for each irradiation. As a result, it is possible to suppress deterioration in uniformity of dose distribution. From the above, even when a charged particle beam irradiation position error occurs, it is possible to suppress deterioration in uniformity of dose distribution.

本発明によれば、荷電粒子線の照射位置誤差が生じる場合であっても、線量分布の均一性の悪化を抑制することができる。   According to the present invention, even when a charged particle beam irradiation position error occurs, it is possible to suppress deterioration in uniformity of dose distribution.

本発明の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置の斜視図である。1 is a perspective view of a charged particle beam therapy apparatus according to an embodiment of the present invention. 図１の荷電粒子線治療装置の照射部及び制御部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the irradiation part and control part of the charged particle beam therapy apparatus of FIG. 第Ｎ層における第１スキャニングパターン及び第２スキャニングパターンの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the 1st scanning pattern in a Nth layer, and a 2nd scanning pattern. 本実施形態に係る荷電粒子線治療装置において、照射位置誤差が生じる場合における荷電粒子線の線量分布を照射位置毎に重ね合わせた結果を示すグラフである。In the charged particle beam therapy system concerning this embodiment, it is a graph which shows the result of having piled up the dose distribution of the charged particle beam for every irradiation position when the irradiation position error arises. 本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１の制御方法の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control method of the charged particle beam therapy apparatus 1 which concerns on this embodiment. 照射位置誤差が生じない場合における、照射位置毎の各線量分布を示すグラフである。It is a graph which shows each dose distribution for every irradiation position in case an irradiation position error does not arise. 図６における各線量分布を照射位置毎に重ね合わせた結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having superimposed each dose distribution in FIG. 6 for every irradiation position. 図８は、照射位置誤差が生じる場合における、照射位置毎の各線量分布を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing each dose distribution for each irradiation position when an irradiation position error occurs. 同一のスキャニングパターン中において同じ位置で照射毎の照射位置誤差が生じる場合における、図８における各線量分布を照射位置毎に重ね合わせた結果を示すグラフである。It is a graph which shows the result of having overlapped each dose distribution in FIG. 8 for every irradiation position in the case where the irradiation position error for every irradiation arises in the same position in the same scanning pattern.

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。   Hereinafter, a charged particle beam therapy system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置１は、荷電粒子線を照射する照射部２を備える。照射部２は、治療台４を取り囲むように設けられた回転ガントリ５に取り付けられている。照射部２は、回転ガントリ５によって治療台４の周りに回転可能とされている。なお、図１に示される照射部２は、患者の体内の腫瘍の治療を行うためのものである。   As shown in FIG. 1, a charged particle beam therapy apparatus 1 according to an embodiment of the present invention includes an irradiation unit 2 that irradiates a charged particle beam. The irradiation unit 2 is attached to a rotating gantry 5 provided so as to surround the treatment table 4. The irradiation unit 2 can be rotated around the treatment table 4 by a rotating gantry 5. In addition, the irradiation part 2 shown by FIG. 1 is for performing the treatment of the tumor in a patient's body.

図２は、図１の荷電粒子線治療装置１の照射部２及び制御部７の概略構成図である。図２に示されるように、照射部２は、患者１５の体内の腫瘍（被照射体）１４に対し、荷電粒子線Ｂを照射するものである。荷電粒子線Ｂとは、電荷をもった粒子を高速に加速したものであり、例えば陽子線、重粒子（重イオン）線、電子線等が挙げられる。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the irradiation unit 2 and the control unit 7 of the charged particle beam therapy system 1 of FIG. As shown in FIG. 2, the irradiation unit 2 irradiates the tumor (irradiation target) 14 in the body of the patient 15 with the charged particle beam B. The charged particle beam B is obtained by accelerating charged particles at high speed, and examples thereof include a proton beam, a heavy particle (heavy ion) beam, and an electron beam.

なお、以下の説明においては、「Ｘ方向」、「Ｙ方向」、「Ｚ方向」という語を用いて説明する。「Ｚ方向」とは、荷電粒子線Ｂの基軸ＡＸが延びる方向である。なお、「基軸ＡＸ」とは、後述の走査電磁石６で偏向しなかった場合の荷電粒子線Ｂの照射軸とする。図２では、基軸ＡＸに沿って荷電粒子線Ｂが照射されている様子を示している。「Ｘ方向」とは、Ｚ方向と直交する平面内における一の方向である。「Ｙ方向」とは、Ｚ方向と直交する平面内においてＸ方向と直交する方向である。   In the following description, the terms “X direction”, “Y direction”, and “Z direction” will be used. The “Z direction” is a direction in which the base axis AX of the charged particle beam B extends. The “base axis AX” is an irradiation axis of the charged particle beam B when it is not deflected by a scanning electromagnet 6 described later. FIG. 2 shows a state in which the charged particle beam B is irradiated along the base axis AX. The “X direction” is one direction in a plane orthogonal to the Z direction. The “Y direction” is a direction orthogonal to the X direction in a plane orthogonal to the Z direction.

まず、図２を参照して、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１の概略構成について説明する。荷電粒子線治療装置１は、スキャニング法に係る照射装置である。なお、スキャニング方式は特に限定されず、ラインスキャニング、ラスタースキャニング、スポットスキャニング等を採用してよい。図２に示されるように、荷電粒子線治療装置１は、イオン源（不図示）で生成した荷電粒子を加速する加速器３から出射された荷電粒子線Ｂを照射する装置であり、走査電磁石６、四極電磁石８、プロファイルモニタ１１、ドーズモニタ１２、フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂ、ディグレーダ３０及び制御部７を備えている。走査電磁石６、各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂ、四極電磁石８、及びディグレーダ３０は、照射ノズル９に収容されている。制御部７は、照射ノズル９の外部に設けられている。   First, a schematic configuration of the charged particle beam therapy apparatus 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The charged particle beam therapy apparatus 1 is an irradiation apparatus according to a scanning method. The scanning method is not particularly limited, and line scanning, raster scanning, spot scanning, or the like may be employed. As shown in FIG. 2, the charged particle beam therapy apparatus 1 is an apparatus that irradiates a charged particle beam B emitted from an accelerator 3 that accelerates charged particles generated by an ion source (not shown). A quadrupole electromagnet 8, a profile monitor 11, a dose monitor 12, flatness monitors 13a and 13b, a degrader 30, and a control unit 7. The scanning electromagnet 6, the monitors 11, 12, 13 a, 13 b, the quadrupole electromagnet 8, and the degrader 30 are accommodated in the irradiation nozzle 9. The control unit 7 is provided outside the irradiation nozzle 9.

加速器３は、荷電粒子を加速させて、荷電粒子線Ｂを連続的に発生させる発生源である。加速器３として、例えば、サイクロトロン、シンクロトロン、シンクロサイクロトロン、ライナック等が挙げられる。加速器３で発生した荷電粒子線Ｂは、ビーム輸送系４１によって照射ノズル９へ輸送される。この加速器３は、制御部７に接続されており、供給される電流が制御される。   The accelerator 3 is a generation source that accelerates charged particles and continuously generates charged particle beams B. Examples of the accelerator 3 include a cyclotron, a synchrotron, a synchrocyclotron, a linac, and the like. The charged particle beam B generated by the accelerator 3 is transported to the irradiation nozzle 9 by the beam transport system 41. The accelerator 3 is connected to the control unit 7 and the supplied current is controlled.

走査電磁石６は、Ｘ方向走査電磁石６ａ及びＹ方向走査電磁石６ｂを含む。Ｘ方向走査電磁石６ａ及びＹ方向走査電磁石６ｂは、それぞれ一対の電磁石から構成され、制御部７から供給される電流に応じて一対の電磁石間の磁場を変化させ、当該電磁石間を通過する荷電粒子線Ｂを走査する。Ｘ方向走査電磁石６ａは、Ｘ方向に荷電粒子線Ｂを走査し、Ｙ方向走査電磁石６ｂは、Ｙ方向に荷電粒子線Ｂを走査する。これらの走査電磁石６は、基軸ＡＸ上であって、加速器３よりも荷電粒子線Ｂの下流側にこの順で配置されている。   The scanning electromagnet 6 includes an X-direction scanning electromagnet 6a and a Y-direction scanning electromagnet 6b. The X-direction scanning electromagnet 6a and the Y-direction scanning electromagnet 6b are each composed of a pair of electromagnets, change the magnetic field between the pair of electromagnets according to the current supplied from the control unit 7, and pass between the electromagnets. Scan line B. The X direction scanning electromagnet 6a scans the charged particle beam B in the X direction, and the Y direction scanning electromagnet 6b scans the charged particle beam B in the Y direction. These scanning electromagnets 6 are arranged in this order on the base axis AX and downstream of the accelerator 3 from the charged particle beam B.

四極電磁石８は、Ｘ方向四極電磁石８ａ及びＹ方向四極電磁石８ｂを含む。Ｘ方向四極電磁石８ａ及びＹ方向四極電磁石８ｂは、制御部７から供給される電流に応じて荷電粒子線Ｂを絞って収束させる。Ｘ方向四極電磁石８ａは、Ｘ方向において荷電粒子線Ｂを収束させ、Ｙ方向四極電磁石８ｂは、Ｙ方向において荷電粒子線Ｂを収束させる。四極電磁石８に供給する電流を変化させて絞り量（収束量）を変化させることにより、荷電粒子線Ｂのビームサイズを変化させることができる。四極電磁石８は、基軸ＡＸ上であって加速器３と走査電磁石６との間にこの順で配置されている。なお、ビームサイズとは、ＸＹ平面における荷電粒子線Ｂの大きさである。また、後述のビーム形状とは、ＸＹ平面における荷電粒子線Ｂの形状である。   The quadrupole electromagnet 8 includes an X-direction quadrupole electromagnet 8a and a Y-direction quadrupole electromagnet 8b. The X-direction quadrupole electromagnet 8 a and the Y-direction quadrupole electromagnet 8 b converge and focus the charged particle beam B according to the current supplied from the control unit 7. The X direction quadrupole electromagnet 8a converges the charged particle beam B in the X direction, and the Y direction quadrupole electromagnet 8b converges the charged particle beam B in the Y direction. The beam size of the charged particle beam B can be changed by changing the current supplied to the quadrupole electromagnet 8 to change the aperture amount (convergence amount). The quadrupole electromagnet 8 is disposed in this order on the base axis AX and between the accelerator 3 and the scanning electromagnet 6. The beam size is the size of the charged particle beam B on the XY plane. The beam shape described later is the shape of the charged particle beam B on the XY plane.

プロファイルモニタ１１は、初期設定の際の位置合わせのために、荷電粒子線Ｂのビーム形状及び位置を検出する。プロファイルモニタ１１は、基軸ＡＸ上であって四極電磁石８と走査電磁石６との間に配置されている。ドーズモニタ１２は、荷電粒子線Ｂの強度を検出する。ドーズモニタ１２は、基軸ＡＸ上であって走査電磁石６に対して下流側に配置されている。フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂは、荷電粒子線Ｂのビーム形状及び位置を検出監視する。フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂは、基軸ＡＸ上であって、ドーズモニタ１２よりも荷電粒子線Ｂの下流側に配置されている。各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂは、検出した検出結果を制御部７に出力する。   The profile monitor 11 detects the beam shape and position of the charged particle beam B for alignment at the time of initial setting. The profile monitor 11 is disposed on the base axis AX and between the quadrupole electromagnet 8 and the scanning electromagnet 6. The dose monitor 12 detects the intensity of the charged particle beam B. The dose monitor 12 is disposed downstream of the scanning electromagnet 6 on the base axis AX. The flatness monitors 13a and 13b detect and monitor the beam shape and position of the charged particle beam B. The flatness monitors 13 a and 13 b are arranged on the base axis AX and downstream of the charged particle beam B from the dose monitor 12. Each monitor 11, 12, 13 a, 13 b outputs the detected detection result to the control unit 7.

ディグレーダ３０は、通過する荷電粒子線Ｂのエネルギーを低下させて当該荷電粒子線Ｂの飛程を調整する。なお、飛程の調整は、加速器３の直後に設けられたディグレーダ（不図示）によって荒調整が行われ、照射ノズル９内のディグレーダ３０で微調整が行われる。ディグレーダ３０は、基軸ＡＸ上であって、走査電磁石６よりも荷電粒子線Ｂの下流側に設けられ、患者１５の体内における荷電粒子線Ｂの最大到達深さを調整する。本実施形態では、ディグレーダ３０は、照射ノズル９の先端部９ａに設けられている。なお、照射ノズル９の先端部９ａとは、荷電粒子線Ｂの下流側の端部である。   The degrader 30 adjusts the range of the charged particle beam B by reducing the energy of the charged particle beam B passing therethrough. Note that the range is adjusted roughly by a degrader (not shown) provided immediately after the accelerator 3 and finely adjusted by the degrader 30 in the irradiation nozzle 9. The degrader 30 is provided on the base axis AX and downstream of the charged particle beam B from the scanning electromagnet 6, and adjusts the maximum reachable depth of the charged particle beam B in the body of the patient 15. In the present embodiment, the degrader 30 is provided at the distal end portion 9 a of the irradiation nozzle 9. The tip 9a of the irradiation nozzle 9 is the end on the downstream side of the charged particle beam B.

制御部７は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等により構成されている。この制御部７は、各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂから出力された検出結果に基づいて、加速器３、走査電磁石６及び四極電磁石８を制御する。また、制御部７は、スキャニングパターンに基づいて照射部２を制御する。この具体的な制御方法は、後述する。   The control part 7 is comprised by CPU, ROM, RAM, etc., for example. The control unit 7 controls the accelerator 3, the scanning electromagnet 6, and the quadrupole electromagnet 8 based on the detection results output from the monitors 11, 12, 13a, and 13b. Moreover, the control part 7 controls the irradiation part 2 based on a scanning pattern. This specific control method will be described later.

図２に示す荷電粒子線治療装置１により、スキャニング法によって荷電粒子線Ｂの照射を行う場合、所定の飛程に調整可能なディグレーダ３０をセットすると共に、通過する荷電粒子線Ｂが収束するように四極電磁石８を作動状態（ＯＮ）とする。   When the charged particle beam therapy apparatus 1 shown in FIG. 2 irradiates the charged particle beam B by the scanning method, the adjustable grader 30 is set to a predetermined range, and the charged particle beam B passing therethrough is converged. The quadrupole electromagnet 8 is set in the operating state (ON).

続いて、加速器３から荷電粒子線Ｂを出射する。出射された荷電粒子線Ｂは、走査電磁石６の制御によって走査されると共に、ディグレーダ３０で荷電粒子線Ｂの飛程距離が調整される。これにより、荷電粒子線Ｂは、腫瘍１４に対してＺ方向に設定された一の層における照射範囲内を走査されつつ照射されることとなる。一の層に対する照射が完了したら、次の層へ荷電粒子線Ｂを照射する。   Subsequently, a charged particle beam B is emitted from the accelerator 3. The emitted charged particle beam B is scanned under the control of the scanning electromagnet 6, and the range of the charged particle beam B is adjusted by the degrader 30. Thereby, the charged particle beam B is irradiated while being scanned within the irradiation range in one layer set in the Z direction with respect to the tumor 14. When the irradiation of one layer is completed, the charged particle beam B is irradiated to the next layer.

次に、制御部７が、スキャニングパターンに基づいて照射部２を制御する方法を具体的に説明する。制御部７は、腫瘍１４（被照射体）に対して設定された同一の層内で照射部２による荷電粒子線Ｂの照射が少なくとも２回行われる場合、照射毎にずれたスキャニングパターンに基づいて照射部２を制御する。「照射毎にずれたスキャニングパターン」とは、１回の照射に対するスキャニングパターンが、照射の回数毎にずれたスキャニングパターンであることをいう。「１回の照射」とは、１つのスキャニングパターンに従った照射部２による荷電粒子線Ｂの照射であり、荷電粒子線Ｂが１つのスキャニングパターンの軌跡を照射開始位置から照射停止位置まで辿ることをいう。また、「ずれたスキャニングパターン」とは、例えば、スキャニングパターンのスキャンライン位置がＸ方向（スキャンラインのピッチ方向）及びＹ方向の少なくとも一方の方向で互いに重なり合わない部分を有するスキャニングパターンをいう。即ち、「ずれたスキャニングパターン」とは、それぞれのスキャニングパターンの軌跡が完全には重なり合わないスキャニングパターンである。「ずれたスキャニングパターン」は、例えばスキャンラインの位置が半ピッチずれたスキャニングパターンでもよい。   Next, a method in which the control unit 7 controls the irradiation unit 2 based on the scanning pattern will be specifically described. When the irradiation of the charged particle beam B by the irradiation unit 2 is performed at least twice in the same layer set for the tumor 14 (irradiated body), the control unit 7 is based on the scanning pattern shifted for each irradiation. The irradiation unit 2 is controlled. The “scanning pattern shifted for each irradiation” means that the scanning pattern for one irradiation is a scanning pattern shifted for each number of irradiations. “One-time irradiation” is irradiation of the charged particle beam B by the irradiation unit 2 in accordance with one scanning pattern, and the charged particle beam B follows the trajectory of one scanning pattern from the irradiation start position to the irradiation stop position. That means. Further, the “shifted scanning pattern” refers to a scanning pattern in which, for example, the scan line position of the scanning pattern has a portion that does not overlap with each other in at least one of the X direction (the pitch direction of the scan line) and the Y direction. That is, the “shifted scanning pattern” is a scanning pattern in which the trajectories of the respective scanning patterns do not completely overlap. The “shifted scanning pattern” may be, for example, a scanning pattern in which the position of the scan line is shifted by a half pitch.

制御部７には、荷電粒子線治療計画装置１００が接続されている。荷電粒子線治療装置１が治療を行う際、事前に荷電粒子線治療計画装置１００で治療計画を作成し、当該治療計画を制御部７へ送信する。制御部７は、受信した治療計画に基づいて荷電粒子線Ｂの照射を行う。   A charged particle beam therapy planning device 100 is connected to the control unit 7. When the charged particle beam treatment apparatus 1 performs treatment, a treatment plan is created in advance by the charged particle beam treatment planning apparatus 100, and the treatment plan is transmitted to the control unit 7. The control unit 7 irradiates the charged particle beam B based on the received treatment plan.

荷電粒子線治療計画装置１００は、腫瘍（被照射体）１４の各層におけるスキャニングパターンを治療計画として作成する。荷電粒子線治療計画装置１００は、腫瘍１４に対して設定された同一の層内における荷電粒子線Ｂの照射の回数に対応するスキャニングパターンを作成する。   The charged particle beam treatment planning apparatus 100 creates a scanning pattern in each layer of the tumor (irradiated body) 14 as a treatment plan. The charged particle beam treatment planning apparatus 100 creates a scanning pattern corresponding to the number of times of irradiation with the charged particle beam B in the same layer set for the tumor 14.

以下、一例として、腫瘍１４に対して設定された同一の第Ｎ層内で照射部２による荷電粒子線Ｂの照射が２回行われる場合について、具体的に説明する。荷電粒子線治療計画装置１００は、例えば、第Ｎ層内における１回目の荷電粒子線Ｂの照射に対応する第１スキャニングパターンと、１回目の荷電粒子線Ｂの照射と同一の層である第Ｎ層内における２回目の荷電粒子線Ｂの照射に対応する第２スキャニングパターンとを作成する。第１スキャニングパターンと第２スキャニングパターンとは、互いにずれたスキャニングパターンである。   Hereinafter, as an example, a case where the irradiation of the charged particle beam B by the irradiation unit 2 is performed twice in the same Nth layer set for the tumor 14 will be specifically described. The charged particle beam therapy planning apparatus 100 is, for example, a first scanning pattern corresponding to the first irradiation of the charged particle beam B in the Nth layer and the same layer as the first irradiation of the charged particle beam B. A second scanning pattern corresponding to the second irradiation of the charged particle beam B in the N layer is created. The first scanning pattern and the second scanning pattern are scanning patterns that are shifted from each other.

制御部７は、第Ｎ層内における１回目の照射を行う場合には、荷電粒子線治療計画装置１００によって作成された第１スキャニングパターンを走査電磁石６に実行させる。制御部７は、第Ｎ層内における２回目の照射を行う場合には、荷電粒子線治療計画装置１００によって作成された第２スキャニングパターンを走査電磁石６に実行させる。つまり、制御部７は、同一の第Ｎ層内において照射毎にずれたスキャニングパターンに基づいて照射部２を制御する。   When the first irradiation in the Nth layer is performed, the control unit 7 causes the scanning electromagnet 6 to execute the first scanning pattern created by the charged particle beam therapy planning device 100. When performing the second irradiation in the Nth layer, the control unit 7 causes the scanning electromagnet 6 to execute the second scanning pattern created by the charged particle beam therapy planning device 100. That is, the control unit 7 controls the irradiation unit 2 based on the scanning pattern shifted for each irradiation in the same Nth layer.

次に、図３を参照して、第１スキャニングパターン及び第２スキャニングパターンの一例を説明する。図３は、第Ｎ層における第１スキャニングパターン及び第２スキャニングパターンの一例を示す図である。図３の（ａ）は、第１スキャニングパターンを示し、図３の（ｂ）は、第２スキャニングパターンを示す。   Next, an example of the first scanning pattern and the second scanning pattern will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the first scanning pattern and the second scanning pattern in the Nth layer. 3A shows the first scanning pattern, and FIG. 3B shows the second scanning pattern.

図３に示されるように、第Ｎ層における照射範囲Ｓにおいて、１回目の照射のときの第１スキャニングパターンＳＰ１と２回目の照射のときの第２スキャニングパターンＳＰ２とは、Ｙ軸方向へ延伸するスキャンラインのＸ軸方向の位置がピッチ方向で平行にずれている。第１スキャニングパターンＳＰ１の軌跡と、第２スキャニングパターンＳＰ２の軌跡とは、一致していない。第１スキャニングパターンＳＰ１における、Ｙ軸方向へ延伸するスキャンラインのＸ軸方向の位置と、第２スキャニングパターンＳＰ２における、Ｙ軸方向へ延伸するスキャンラインのＸ軸方向の位置とのずれは、略半ピッチである。つまり、１回目の照射時における荷電粒子線Ｂの線量率が最も高い部分と、２回目の照射時における荷電粒子線Ｂの線量率が最も高い部分とが、照射毎に略均等な間隔で並ぶ。なお、第１スキャニングパターンＳＰ１と第２スキャニングパターンＳＰ２とのずれは、略半ピッチでなくてもよい。   As shown in FIG. 3, in the irradiation range S in the Nth layer, the first scanning pattern SP1 at the first irradiation and the second scanning pattern SP2 at the second irradiation extend in the Y-axis direction. The position of the scan line in the X-axis direction is shifted in parallel in the pitch direction. The trajectory of the first scanning pattern SP1 and the trajectory of the second scanning pattern SP2 do not match. The shift between the position in the X-axis direction of the scan line extending in the Y-axis direction in the first scanning pattern SP1 and the position in the X-axis direction of the scan line extending in the Y-axis direction in the second scanning pattern SP2 is approximately. Half pitch. That is, the portion with the highest dose rate of the charged particle beam B at the time of the first irradiation and the portion with the highest dose rate of the charged particle beam B at the time of the second irradiation are arranged at substantially equal intervals for each irradiation. . The deviation between the first scanning pattern SP1 and the second scanning pattern SP2 does not have to be a substantially half pitch.

続いて、図４を参照して、荷電粒子線治療装置１で照射位置誤差が生じる場合における、荷電粒子線Ｂの線量分布の変動の一例について説明する。図４は、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１において、照射位置誤差が生じる場合における荷電粒子線Ｂの線量分布を照射位置毎に重ね合わせた結果を示すグラフである。図４の横軸は照射位置を示し、図４の縦軸は線量分布を示す。図４の（ａ）は、１回目の照射によって得られる線量分布１０ａと、２回目の照射によって得られる線量分布１０ｂとをそれぞれ示す。図４の（ｂ）は、１回目及び２回目の照射を積算して得られる線量分布１０ｃを示す。ただし、図４は、第１スキャニングパターンＳＰ１と第２スキャニングパターンＳＰ２とがずれていることにより、１回目の照射における照射位置誤差と２回目の照射における照射位置誤差とが同じ位置となっていない状態を示している。   Next, with reference to FIG. 4, an example of a variation in the dose distribution of the charged particle beam B when an irradiation position error occurs in the charged particle beam therapy system 1 will be described. FIG. 4 is a graph showing the result of superimposing the dose distribution of the charged particle beam B for each irradiation position when an irradiation position error occurs in the charged particle beam therapy system 1 according to this embodiment. The horizontal axis in FIG. 4 indicates the irradiation position, and the vertical axis in FIG. 4 indicates the dose distribution. FIG. 4A shows a dose distribution 10a obtained by the first irradiation and a dose distribution 10b obtained by the second irradiation, respectively. FIG. 4B shows a dose distribution 10c obtained by integrating the first and second irradiations. However, in FIG. 4, since the first scanning pattern SP1 and the second scanning pattern SP2 are misaligned, the irradiation position error in the first irradiation and the irradiation position error in the second irradiation are not the same position. Indicates the state.

図４の（ａ）に示されるように、線量分布１０ａ及び線量分布１０ｂは、照射位置誤差に起因してそれぞれ局所的に変動する。上記のとおり、１回目の照射における照射位置誤差と２回目の照射における照射位置誤差とが同じ位置でないので、線量分布１０ａの局所的な変動と線量分布１０ｂの局所的な変動とは、重複されない。従って、図４の（ｂ）に示されるように、１回目及び２回目の照射を積算して得られる線量分布１０ｃにおける変動量は、各照射における線量分布１０ａ，１０ｂの各変動量の単純な倍加とはならない。つまり、同一のスキャニングパターン中において偶然同じ位置で照射毎の照射位置誤差が生じる場合（図９の（ｂ）参照）よりも、線量分布１０ｃの変動量が抑制されている。なお、同一のスキャニングパターン中において偶然同じ位置で照射毎の照射位置誤差が生じる場合と比較した、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１の作用及び効果の詳細は、後述する。   As shown in FIG. 4A, the dose distribution 10a and the dose distribution 10b locally vary due to the irradiation position error. As described above, since the irradiation position error in the first irradiation and the irradiation position error in the second irradiation are not the same position, the local variation of the dose distribution 10a and the local variation of the dose distribution 10b are not overlapped. . Therefore, as shown in FIG. 4B, the fluctuation amount in the dose distribution 10c obtained by integrating the first and second irradiations is a simple variation of each fluctuation amount of the dose distributions 10a and 10b in each irradiation. Do not double. That is, the fluctuation amount of the dose distribution 10c is suppressed as compared with the case where an irradiation position error for each irradiation occurs at the same position by chance in the same scanning pattern (see FIG. 9B). The details of the operation and effects of the charged particle beam therapy system 1 according to this embodiment compared to a case where an irradiation position error for each irradiation occurs at the same position in the same scanning pattern will be described later.

次に、第Ｎ層内で荷電粒子線Ｂの照射が２回行われる場合の、荷電粒子線治療装置１の制御方法の一例について説明する。荷電粒子線治療装置１の制御方法は、腫瘍１４に対して設定された同一の第Ｎ層内で荷電粒子線Ｂの照射が少なくとも２回行われる場合、制御部７によって照射毎にずれたスキャニングパターンに基づいて照射部２を制御する工程を含む。以下、図５を参照して、同一の第Ｎ層内で荷電粒子線Ｂの照射が２回行われる場合の例を具体的に説明する。図５は、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１の制御方法の一例を示すフローチャートである。なお、以下の制御方法は、一例に過ぎず、本発明の課題を達成できる限り、どのような制御方法を採用してもよい。例えば、以下の制御方法では、全ての層において２回の照射が行われる場合を想定しているが、これに限られない。照射が行われる層には、１回の照射のみ行われる層、２回の照射が行われる層、及び、２回よりも多くの照射が行われる層等が含まれていてもよい。   Next, an example of a control method of the charged particle beam treatment apparatus 1 when the irradiation with the charged particle beam B is performed twice in the Nth layer will be described. When the charged particle beam B is irradiated at least twice in the same Nth layer set for the tumor 14, the control method of the charged particle beam therapy system 1 is scanned by the control unit 7 shifted for each irradiation. The process of controlling the irradiation part 2 based on a pattern is included. Hereinafter, with reference to FIG. 5, an example in which irradiation with the charged particle beam B is performed twice in the same Nth layer will be described in detail. FIG. 5 is a flowchart showing an example of a control method of the charged particle beam therapy system 1 according to this embodiment. The following control method is merely an example, and any control method may be adopted as long as the object of the present invention can be achieved. For example, in the following control method, it is assumed that irradiation is performed twice in all layers, but the present invention is not limited to this. The layer that is irradiated may include a layer that is irradiated only once, a layer that is irradiated twice, a layer that is irradiated more than twice, and the like.

図５に示されるように、スキャンを開始すると、制御部７は、第Ｎ層内における１回目の照射時に、第１スキャニングパターンＳＰ１を走査電磁石６に実行させる（ステップＳ１）。続いて、制御部７は、第Ｎ層内における２回目の照射時に、第２スキャニングパターンＳＰ２を走査電磁石６に実行させる（ステップＳ２）。第Ｎ層内における２回目の照射が完了したら、全ての層のスキャンが終了したかどうかを判定する（ステップＳ３）。全ての層のスキャンが終了したと判定されない場合（ステップＳ３；Ｎｏ）には、次の層へと移行して、ステップＳ１及びステップＳ２を再度繰り返す。全ての層のスキャンが終了したと判定される（ステップＳ３；Ｙｅｓ）と、スキャンを終了する。   As shown in FIG. 5, when scanning is started, the control unit 7 causes the scanning electromagnet 6 to execute the first scanning pattern SP1 during the first irradiation in the Nth layer (step S1). Subsequently, the control unit 7 causes the scanning electromagnet 6 to execute the second scanning pattern SP2 during the second irradiation in the Nth layer (step S2). When the second irradiation in the Nth layer is completed, it is determined whether or not all the layers have been scanned (step S3). If it is not determined that scanning of all layers has been completed (step S3; No), the process proceeds to the next layer, and steps S1 and S2 are repeated again. When it is determined that the scanning of all layers has been completed (step S3; Yes), the scanning is terminated.

次に、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１及び荷電粒子線治療装置１の制御方法の作用効果について説明する。   Next, the operational effects of the charged particle beam therapy system 1 and the control method of the charged particle beam therapy system 1 according to the present embodiment will be described.

一般に、荷電粒子線Ｂの線量位置誤差が生じると、その近傍での投与線量が変化する。つまり、荷電粒子線Ｂの線量分布の局所的な変動が生じる。従って、同一の層内において照射を複数回行う場合には、照射毎の照射位置誤差が同一のスキャニングパターン中において偶然同じ位置で生じると、線量分布の局所的な変動が照射毎に重複されるので、その変動量が照射毎に倍加されて許容値を超えるおそれがあった。その結果、線量分布の均一性が悪化するという問題があった。以下、この問題について、詳細に説明する。   Generally, when a dose position error of the charged particle beam B occurs, the administration dose in the vicinity thereof changes. That is, local fluctuations in the dose distribution of the charged particle beam B occur. Therefore, when irradiation is performed a plurality of times in the same layer, if an irradiation position error for each irradiation occurs at the same position in the same scanning pattern, local fluctuations in the dose distribution are overlapped for each irradiation. Therefore, the fluctuation amount may be doubled for each irradiation and exceed the allowable value. As a result, there is a problem that the uniformity of the dose distribution deteriorates. Hereinafter, this problem will be described in detail.

まず、荷電粒子線Ｂの線量位置誤差が生じない場合の正常な線量分布と、荷電粒子線Ｂの線量位置誤差が生じる場合の線量分布とを比較して説明する。図６は、照射位置誤差が生じない場合における、照射位置毎の線量分布を示すグラフである。図６の横軸は照射位置を示し、図６の縦軸は荷電粒子線Ｂの線量分布を示す。   First, the normal dose distribution when the dose position error of the charged particle beam B does not occur is compared with the dose distribution when the dose position error of the charged particle beam B occurs. FIG. 6 is a graph showing a dose distribution for each irradiation position when no irradiation position error occurs. 6 represents the irradiation position, and the vertical axis in FIG. 6 represents the dose distribution of the charged particle beam B.

図７は、図６における各線量分布を照射位置毎に重ね合わせた結果を示すグラフである。図７の横軸は照射位置を示し、図７の縦軸は重ね合わせた線量分布を示す。図７の（ａ）は、１回目の照射によって得られる線量分布４０ａを示し、図７の（ｂ）は、１回目及び２回目の照射を積算して得られる線量分布４０ｃを示す。図７の（ａ）に示されるように、照射位置誤差が生じない場合には、線量分布４０ａは局所的に変動することなく一定である。また、図７の（ｂ）に示されるように、照射位置誤差が生じない場合には、１回目及び２回目の照射が積算されても、線量分布４０ｃは局所的に変動することなく一定である。すなわち、照射位置誤差が生じない場合には、線量分布４０は均一性が保たれている。   FIG. 7 is a graph showing the result of superimposing the dose distributions in FIG. 6 for each irradiation position. The horizontal axis of FIG. 7 shows the irradiation position, and the vertical axis of FIG. 7 shows the superimposed dose distribution. FIG. 7A shows a dose distribution 40a obtained by the first irradiation, and FIG. 7B shows a dose distribution 40c obtained by integrating the first and second irradiations. As shown in FIG. 7A, when no irradiation position error occurs, the dose distribution 40a is constant without locally changing. In addition, as shown in FIG. 7B, when there is no irradiation position error, the dose distribution 40c is constant without locally changing even if the first and second irradiations are integrated. is there. That is, when no irradiation position error occurs, the dose distribution 40 is kept uniform.

図８は、照射位置誤差が生じる場合における、照射位置毎の各線量分布を示すグラフである。図８の横軸は照射位置を示し、図８の縦軸は荷電粒子線Ｂの線量分布を示す。   FIG. 8 is a graph showing each dose distribution for each irradiation position when an irradiation position error occurs. The horizontal axis in FIG. 8 indicates the irradiation position, and the vertical axis in FIG. 8 indicates the dose distribution of the charged particle beam B.

図９は、同一のスキャニングパターン中において同じ位置で照射毎の照射位置誤差が生じる場合における、図８における各線量分布を照射位置毎に重ね合わせた結果を示すグラフである。図９の横軸は照射位置を示し、図９の縦軸は重ね合わせた線量分布を示す。図９の（ａ）は、１回目の照射によって得られる線量分布５０ａを示し、図９の（ｂ）は、１回目及び２回目の照射を積算して得られる線量分布５０ｃを示す。図９の（ａ）に示されるように、照射位置誤差が生じる場合には、線量分布５０ａは局所的に変動する。また、図９の（ｂ）に示されるように、１回目の照射位置誤差と２回目の照射位置誤差とが同一のスキャニングパターン中の同じ位置で生じる場合には、１回目及び２回目の照射を積算して得られる線量分布５０ｃは、局所的な変動が重複されるので、その変動量が倍加されて許容値を超えるおそれがある。つまり、同一の層内において照射を複数回行う場合には、同一のスキャニングパターン中の同じ位置で照射毎の照射位置誤差が生じると、線量分布５０ｃの均一性の悪化を抑制できなかった。   FIG. 9 is a graph showing the result of superimposing the dose distributions in FIG. 8 for each irradiation position when an irradiation position error for each irradiation occurs at the same position in the same scanning pattern. The horizontal axis in FIG. 9 indicates the irradiation position, and the vertical axis in FIG. 9 indicates the superimposed dose distribution. 9A shows a dose distribution 50a obtained by the first irradiation, and FIG. 9B shows a dose distribution 50c obtained by integrating the first and second irradiations. As shown in FIG. 9A, when an irradiation position error occurs, the dose distribution 50a varies locally. In addition, as shown in FIG. 9B, when the first irradiation position error and the second irradiation position error occur at the same position in the same scanning pattern, the first and second irradiations are performed. In the dose distribution 50c obtained by integrating the values, since local fluctuations are overlapped, the fluctuation amount may be doubled and exceed the allowable value. That is, in the case where the irradiation is performed a plurality of times in the same layer, the deterioration of the uniformity of the dose distribution 50c cannot be suppressed if an irradiation position error occurs for each irradiation at the same position in the same scanning pattern.

これに対し、本実施形態においては、第１スキャニングパターンと第２スキャニングパターンとがずれているので、１回目の照射における照射位置誤差と２回目の照射における照射位置誤差とが、同じ位置となる可能性を低減することができる。１回目の照射における照射位置誤差と２回目の照射における照射位置誤差とが同じ位置でない場合には、線量分布１０ａの局所的な変動と、線量分布１０ｂの局所的な変動とが重複されない（図４参照）。従って、１回目及び２回目の照射を積算して得られる線量分布１０ｃにおける変動量は、各照射における線量分布１０ａ，１０ｂの各変動量の単純な倍加とはならない。これにより、同一のスキャニングパターン中において同じ位置で照射毎の照射位置誤差が生じる場合よりも、線量分布１０ｃの変動量が抑制されている。   On the other hand, in the present embodiment, since the first scanning pattern and the second scanning pattern are shifted, the irradiation position error in the first irradiation and the irradiation position error in the second irradiation are the same position. The possibility can be reduced. When the irradiation position error in the first irradiation and the irradiation position error in the second irradiation are not the same position, the local fluctuation of the dose distribution 10a and the local fluctuation of the dose distribution 10b are not overlapped (FIG. 4). Therefore, the fluctuation amount in the dose distribution 10c obtained by integrating the first and second irradiations is not a simple doubling of the respective fluctuation amounts of the dose distributions 10a and 10b in each irradiation. Thereby, the variation | change_quantity of the dose distribution 10c is suppressed rather than the case where the irradiation position error for every irradiation arises in the same position in the same scanning pattern.

以上、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１及び荷電粒子線治療装置１の制御方法によれば、腫瘍１４（被照射体）に対して設定された同一の層内で照射部２による荷電粒子線Ｂの照射が少なくとも２回行われる場合、制御部７によって照射毎にずれた第１スキャニングパターンＳＰ１及び第２スキャニングパターンに基づいて照射部が制御される。これにより、各照射において照射位置誤差が生じた場合であっても、第１スキャニングパターンＳＰ１と第２スキャニングパターンＳＰ２とがずれているので、第１スキャニングパターンＳＰ１で照射位置誤差が生じる位置と、第２スキャニングパターンＳＰ２中で照射位置誤差が生じる位置とが偶然同じ位置となる可能性を低減することができる。よって、照射位置誤差によって生じる線量分布の局所的な変動が照射毎に重複する可能性を低減することができる。その結果、線量分布の均一性の悪化を抑制することができる。以上より、荷電粒子線Ｂの照射位置誤差が生じる場合であっても、線量分布の均一性の悪化を抑制することができる。   As described above, according to the charged particle beam therapy system 1 and the control method of the charged particle beam therapy system 1 according to the present embodiment, the charging by the irradiation unit 2 in the same layer set for the tumor 14 (irradiated body). When the particle beam B is irradiated at least twice, the control unit 7 controls the irradiation unit based on the first scanning pattern SP1 and the second scanning pattern that are shifted for each irradiation. Thereby, even if an irradiation position error occurs in each irradiation, the first scanning pattern SP1 and the second scanning pattern SP2 are misaligned, so that the irradiation position error occurs in the first scanning pattern SP1, and The possibility that the position where the irradiation position error occurs in the second scanning pattern SP2 is accidentally the same position can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the local variation of the dose distribution caused by the irradiation position error overlaps for each irradiation. As a result, it is possible to suppress deterioration in uniformity of dose distribution. As described above, even when an irradiation position error of the charged particle beam B occurs, it is possible to suppress the deterioration of the uniformity of the dose distribution.

以上、本実施形態の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載した要旨を変更しない範囲で変形し、又は他のものに適用したものであってもよい。   The preferred embodiments of the present embodiment have been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments. The present invention is not limited to the gist described in each claim and can be modified or applied to others. It may be what you did.

例えば、上記実施形態では、腫瘍１４に対して設定された同一の層内で照射部２による荷電粒子線の照射が２回行われる場合を一例として説明したが、照射の回数は２回に限られず、２回以上であってもよい。   For example, in the above embodiment, the case where the irradiation of the charged particle beam by the irradiation unit 2 is performed twice in the same layer set for the tumor 14 is described as an example, but the number of irradiations is limited to two. It may be two or more times.

制御部７は、照射毎に半ピッチずれたスキャニングパターンに基づいて照射部２を制御してもよい。この場合、各スキャニングパターンが半ピッチずれているので、照射時に荷電粒子線Ｂの線量率が最も高い部分が、照射毎に均等な間隔で並ぶ。従って、線量分布の均一性の悪化を抑制するのに好適である。なお、照射の回数が２回よりも多い場合には、照射毎に等ピッチ（例えば、照射の回数が３回の場合には、照射毎に１／３ピッチ）ずれたスキャニングパターンに基づいて照射部２を制御してもよい。   The control unit 7 may control the irradiation unit 2 based on a scanning pattern shifted by a half pitch for each irradiation. In this case, since each scanning pattern is shifted by a half pitch, the portions with the highest dose rate of the charged particle beam B at the time of irradiation are arranged at equal intervals for each irradiation. Therefore, it is suitable for suppressing deterioration in uniformity of dose distribution. When the number of times of irradiation is more than two times, irradiation is performed based on a scanning pattern shifted at an equal pitch for each irradiation (for example, when the number of times of irradiation is three, the pitch is 1/3 for each irradiation). The unit 2 may be controlled.

図３に示す例は、荷電粒子線Ｂを連続的に走査するラインスキャニングであるが、断続的（スポット状）に荷電粒子線Ｂを照射するスポットスキャニングを行うようなスキャニングパターンを作成してもよい。   The example shown in FIG. 3 is line scanning that continuously scans the charged particle beam B, but even if a scanning pattern that performs spot scanning that irradiates the charged particle beam B intermittently (spot shape) is created. Good.

１…荷電粒子線治療装置、２…照射部、７…制御部、１４…腫瘍（被照射体）、Ｂ…荷電粒子線、ＳＰ１…第１スキャニングパターン（スキャニングパターン），ＳＰ２…第２スキャニングパターン（スキャニングパターン）。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charged particle beam treatment apparatus, 2 ... Irradiation part, 7 ... Control part, 14 ... Tumor (irradiated body), B ... Charged particle beam, SP1 ... 1st scanning pattern (scanning pattern), SP2 ... 2nd scanning pattern (Scanning pattern).

Claims (3)

スキャニング法を用いて荷電粒子線を被照射体へ照射する荷電粒子線治療装置であって、
スキャニングパターンに従って前記荷電粒子線を前記被照射体へ照射する照射部と、
前記スキャニングパターンに基づいて前記照射部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記被照射体に対して設定された同一の層内で前記照射部による前記荷電粒子線の照射が少なくとも２回行われる場合、前記照射毎にずれた前記スキャニングパターンに基づいて前記照射部を制御し、
１回分の照射における前記スキャニングパターンの１ピッチを、各ピッチにおける線量分布を重ね合わせたときに、重ね合わせに係る線量分布がピッチ方向に一定となるように設定する、荷電粒子線治療装置。 A charged particle beam therapy apparatus for irradiating an irradiated object with a charged particle beam using a scanning method,
An irradiation unit for irradiating the irradiated body with the charged particle beam according to a scanning pattern;
A control unit for controlling the irradiation unit based on the scanning pattern;
With
When the charged particle beam is irradiated by the irradiation unit at least twice in the same layer set for the irradiated object, the control unit is based on the scanning pattern shifted for each irradiation. Controlling the irradiation unit ;
A charged particle beam therapy system, wherein when one dose of the scanning pattern in one irradiation is overlapped with the dose distribution at each pitch, the dose distribution related to the overlap is set to be constant in the pitch direction . 前記制御部は、前記照射毎に半ピッチずれた前記スキャニングパターンに基づいて前記照射部を制御する、請求項１に記載の荷電粒子線治療装置。   The charged particle beam therapy system according to claim 1, wherein the control unit controls the irradiation unit based on the scanning pattern shifted by a half pitch for each irradiation. スキャニング法を用いて照射部により荷電粒子線をスキャニングパターンに従って被照射体へ照射するための前記スキャニングパターンを設定する、荷電粒子線治療装置の制御方法であって、
制御部により前記照射毎にずれた前記スキャニングパターンを設定する工程を含み、
前記スキャニングパターンを設定する工程において、前記制御部は、前記被照射体に対して設定された同一の層内で前記荷電粒子線の照射が少なくとも２回行われる場合、前記照射毎にずれた前記スキャニングパターンを設定し、
１回分の照射における前記スキャニングパターンの１ピッチを、各ピッチにおける線量分布を重ね合わせたときに、重ね合わせに係る線量分布がピッチ方向に一定となるように設定する、荷電粒子線治療装置の制御方法。 A method for controlling a charged particle beam therapy apparatus , which sets the scanning pattern for irradiating an object to be irradiated with a charged particle beam according to a scanning pattern by an irradiation unit using a scanning method,
Including the step of setting the scanning pattern shifted for each irradiation by the control unit,
In the step of setting the scanning pattern, the control unit, when the irradiation of the charged particle beam is performed at least twice in the same layer set for the irradiated object, the deviation shifted for each irradiation Set the scanning pattern ,
Control of the charged particle beam therapy system that sets one dose of the scanning pattern in one irradiation so that the dose distribution related to the overlay becomes constant in the pitch direction when the dose distribution at each pitch is superimposed. Method.
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