JP6358948B2 - Particle beam irradiation apparatus and control method of particle beam irradiation apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、粒子線照射装置および粒子線照射装置の制御方法に関する。 The present invention relates to a particle beam irradiation apparatus and a method for controlling the particle beam irradiation apparatus.
照射線量制御システムのコストを低減し、かつ照射線量誤差を小さくすることができる荷電粒子ビーム加速器のビーム出射制御方法として、例えば特許文献1には、荷電粒子ビーム加速器を備え、この荷電粒子ビーム加速器から出射された荷電粒子ビームを被照射体の設置位置まで輸送し、この輸送された荷電粒子ビームを前記被照射体の特定の照射部位に照射するようにした荷電粒子ビーム照射システムにおいて、少なくとも1の照射部位に対して予め設定された計画線量の照射に対応した1回の照射内で荷電粒子ビーム加速器から出射される荷電粒子ビームの出射ビーム強度を2段階以上に変化させるようにした発明が記載されている。
As a beam extraction control method of a charged particle beam accelerator that can reduce the cost of an irradiation dose control system and reduce an irradiation dose error, for example,
がん等の患者の患部に陽子や炭素イオン等の荷電粒子ビーム(イオンビーム、粒子線ともいう)を照射する治療方法が知られている。この治療に用いる粒子線照射装置は、荷電粒子ビーム発生装置、ビーム輸送系、および照射装置を備えている。 2. Description of the Related Art A treatment method is known in which an affected area of a patient such as cancer is irradiated with a charged particle beam (also referred to as ion beam or particle beam) such as proton or carbon ion. The particle beam irradiation apparatus used for this treatment includes a charged particle beam generation apparatus, a beam transport system, and an irradiation apparatus.
照射装置の照射方式としては、散乱体によってビームを広げた後に患部形状に合わせて切り出す散乱体方式や、細かいビームを患部領域内に走査させるスキャニング方式が知られている。 As an irradiation method of the irradiation device, a scatterer method in which a beam is expanded by a scatterer and then cut out according to the shape of the affected area, or a scanning method in which a fine beam is scanned in the affected area is known.
スキャニング方式を用いた粒子線照射装置において、荷電粒子ビーム発生装置の加速器で加速された荷電粒子ビームは、ビーム輸送系を経て照射装置に達し、照射装置に備えられた走査用電磁石で走査された後、照射装置から患者の患部に照射される。 In the particle beam irradiation apparatus using the scanning method, the charged particle beam accelerated by the accelerator of the charged particle beam generation apparatus reaches the irradiation apparatus through the beam transport system, and is scanned by the scanning electromagnet provided in the irradiation apparatus. Thereafter, the affected area of the patient is irradiated from the irradiation device.
このスキャニング方式には、スポットスキャニング方式や、ラスタースキャニング方式などがある。 This scanning method includes a spot scanning method and a raster scanning method.
スポットスキャニング方式は、患部の照射平面上をスポットと呼ばれる線量管理領域に分割し、スポット毎に走査を停止して設定した照射線量に到達するまでビームを照射した後にビームを停止し、次の照射スポット位置に移動する。このようにスポットスキャニング方式は、照射開始位置をスポット毎に更新する照射法である。 The spot scanning method divides the irradiation plane of the affected area into dose management areas called spots, stops scanning for each spot, irradiates the beam until it reaches the set irradiation dose, stops the beam, and then performs the next irradiation Move to the spot position. Thus, the spot scanning method is an irradiation method in which the irradiation start position is updated for each spot.
また、ラスタースキャニング方式は、スポットスキャニング方式と同様に線量管理領域を設定するが、スポット毎にビーム走査を停止せず、ビームを走査経路上を走査しながら照射する。そのため、一回当たりの照射線量を低くし、複数回繰り返し照射するリペイント照射を実施することで照射線量の一様度を向上する。このようにラスタースキャニング方式は、照射開始位置を走査経路毎に更新する照射法である。 In the raster scanning method, a dose management region is set in the same manner as the spot scanning method, but the beam is irradiated while scanning the scanning path without stopping the beam scanning for each spot. Therefore, the uniformity of the irradiation dose is improved by lowering the irradiation dose per time and performing repaint irradiation that repeatedly irradiates a plurality of times. Thus, the raster scanning method is an irradiation method in which the irradiation start position is updated for each scanning path.
荷電粒子ビーム加速器を用いたスポットスキャニング照射では、スポット毎の照射線量誤差を1%以下にすることが求められており、粒子線照射装置はこれを前提に構築されている。当然、ラスタースキャニング方式や散乱体方式を用いた粒子線照射装置においても、照射線量誤差を極力低くすることが求められている。 In spot scanning irradiation using a charged particle beam accelerator, an irradiation dose error for each spot is required to be 1% or less, and a particle beam irradiation apparatus is constructed on the premise of this. Naturally, even in a particle beam irradiation apparatus using a raster scanning method or a scatterer method, it is required to reduce an irradiation dose error as much as possible.
荷電粒子ビームの加速器としてシンクロトロンを用いる場合は、ビーム出射を高速に制御する方式が用いられる。ここで、システム全体を考慮したビーム遮断時間は有限である。例えばシンクロトロンによっては荷電粒子ビームの停止までの時間が1ms程度とスポットに照射する時間よりも長くなる場合がある。この場合、ビーム停止が長くなることで、次のレイヤ(層)への線量カウントに影響してしまうとの問題がある。 When a synchrotron is used as a charged particle beam accelerator, a method of controlling beam emission at high speed is used. Here, the beam blocking time considering the entire system is finite. For example, depending on the synchrotron, the time to stop the charged particle beam may be about 1 ms, which is longer than the time for irradiating the spot. In this case, there is a problem that the beam stop is long, which affects the dose count to the next layer.
また、特許文献1に記載のように、少なくとも1の照射部位に対して予め設定された計画線量の照射に対応した1回の照射内で荷電粒子ビーム加速器から出射される荷電粒子ビームの出射ビーム強度を2段階以上に変化させる場合、変化させるタイミングは計画線量に依存するため、非常に細かい制御が必要となる。
Further, as described in
例えば、特許文献1に記載の技術で、スポットスキャニング方式を採用する場合、各スポットごとの計画線量に応じてビーム強度を変化させる必要があり、非常に細かい制御が必要となるが、このような非常に細かい制御は実現が非常に困難である。
For example, when the spot scanning method is adopted in the technique described in
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであって、簡便な手段により、照射線量誤差を小さくすることを可能とした粒子線照射装置および粒子線照射装置の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such problems, and provides a particle beam irradiation apparatus and a method for controlling the particle beam irradiation apparatus that can reduce an irradiation dose error by simple means. The purpose is to provide.
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、荷電粒子ビームを加速・出射する加速器と、照射対象を複数の照射領域に分割して形成されたスポットに計画された順番で前記荷電粒子ビームを照射する照射装置と、前記加速器および前記照射装置を制御する制御装置とを備え、前記制御装置は、遠隔スポットへ移動する直前のスポットをコントロールポイントとし、前記コントロールポイントの所定数前のスポットへの照射から前記荷電粒子ビームの強度を減少させる制御を行うことを特徴とする。
In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted.
The present invention includes a plurality of means for solving the above-described problems. For example, an accelerator for accelerating and emitting a charged particle beam, and a spot formed by dividing an irradiation target into a plurality of irradiation regions. comprising an irradiation unit for morphism irradiation of the charged particle beam in a planned order, and a control device for controlling the accelerator and the irradiation device, the controller, the spot immediately before moving to a remote spot and control point The control is performed to reduce the intensity of the charged particle beam from irradiation of a spot a predetermined number before the control point .
本発明によれば、簡便な手段により、照射線量誤差を小さくすることができる。 According to the present invention, the irradiation dose error can be reduced by simple means.
本発明の実施形態である粒子線照射装置について、図面を用いて詳細に説明する。本実施形態では、粒子線照射装置として、炭素イオン等の重粒子線照射システムを例にして説明する。 A particle beam irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, a heavy particle beam irradiation system such as carbon ions will be described as an example of the particle beam irradiation device.
図1は、本実施形態の粒子線照射装置である重粒子線照射システムの概略図であり、図2は、本実施形態の粒子線照射装置を構成するスキャニング照射装置の概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram of a heavy particle beam irradiation system that is a particle beam irradiation apparatus of the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic diagram of a scanning irradiation apparatus that constitutes the particle beam irradiation apparatus of the present embodiment.
図1において、重粒子線照射システムは、治療室内の治療ベッドに固定された患者30の患部31に荷電粒子ビーム(重粒子線)を照射して治療を施すものであり、荷電粒子ビーム発生装置1と、荷電粒子ビーム発生装置1の下流側に接続されたビーム輸送系4と、この輸送系4に接続され、荷電粒子を患者30の患部31に照射するスキャニング照射装置15と、これら荷電粒子ビーム発生装置、ビーム輸送系、およびスキャニング照射装置15を治療計画に基づいて制御する制御システム90を備えている。
In FIG. 1, a heavy particle beam irradiation system performs treatment by irradiating an affected
荷電粒子ビーム発生装置1は、イオン源(図示せず)、前段荷電粒子ビーム発生装置(ライナック)11およびシンクロトロン(加速器)12を有する。シンクロトロン12は、高周波印加装置9および加速装置10を有する。高周波印加装置9は、シンクロトロン12の周回軌道に配置された高周波印加電極93と高周波電源91とを開閉スイッチ92にて接続して構成される。
The charged
加速装置(荷電粒子ビームエネルギー変更装置)10は、その周回軌道に配置された高周波加速空胴(図示せず)、および高周波加速空胴に高周波電力を印加する高周波電源(図示せず)を備える。 The acceleration device (charged particle beam energy changing device) 10 includes a high-frequency accelerating cavity (not shown) arranged in its orbit and a high-frequency power source (not shown) for applying high-frequency power to the high-frequency accelerating cavity. .
イオン源で発生した重粒子イオンは前段荷電粒子ビーム発生装置11(例えば直線荷電粒子ビーム発生装置)で加速される。 Heavy particle ions generated in the ion source are accelerated by a pre-stage charged particle beam generator 11 (for example, a linear charged particle beam generator).
前段荷電粒子ビーム発生装置11から出射されたイオンビーム(重粒子イオンのビーム)はシンクロトロン12に入射される。
The ion beam (heavy particle ion beam) emitted from the previous charged particle beam generator 11 is incident on the
荷電粒子ビームであるそのイオンビームは、シンクロトロン12で、高周波電源から高周波加速空胴を経てイオンビームに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。
The ion beam, which is a charged particle beam, is accelerated by the
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、高周波電源91からの出射用の高周波が、閉じられた開閉スイッチ92を経て高周波印加電極93に達し、高周波印加電極93よりイオンビームに印加される。
After the energy of the ion beam that circulates in the
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8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および偏向電磁石14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。
The ion beam orbiting within the stability limit moves outside the stability limit by the application of this high frequency, and is emitted from the
開閉スイッチ92を開いて高周波印加電極93への高周波電力の印加を停止することによって、シンクロトロン12からのイオンビームの出射が停止される。
By opening the open /
シンクロトロン12から出射されたイオンビームは、ビーム輸送系4より下流側へ輸送される。ビーム輸送系4は、四極電磁石18および偏向電磁石17と、治療室内に配置されたスキャニング照射装置15に連絡されるビーム経路62にビーム進行方向上流側より配置された四極電磁石21、四極電磁石22、偏向電磁石23、偏向電磁石24とを備える。ビーム輸送系4へ導入されたイオンビームは、ビーム経路62を通ってスキャニング照射装置15へと輸送される。
The ion beam emitted from the
治療室の内部には回転ガントリー(図示せず)が設置され、スキャニング照射装置15は、ビーム輸送系の一部とともに、この回転ガントリーの略筒状の回転胴(図示せず)に設置されている。回転胴はモータ(図示せず)により回転可能であり、回転胴内には治療ゲージ(図示せず)が形成される。 A rotating gantry (not shown) is installed inside the treatment room, and the scanning irradiation device 15 is installed on a substantially cylindrical rotating drum (not shown) of the rotating gantry together with a part of the beam transport system. Yes. The rotating drum can be rotated by a motor (not shown), and a treatment gauge (not shown) is formed in the rotating drum.
スキャニング照射装置15のケーシング(図示せず)内には、ビーム進行方向(図1および図2中下方向、図2中Z方向)上流側から、ビームの入射位置を検出する入射位置モニタ(図示せず)、ビームを走査するための走査電磁石5A,5B、およびビーム走査位置を検出するビーム位置モニタ6A、ビーム走査位置での照射線量を検出する線量モニタ6B等が設置される。
In the casing (not shown) of the scanning irradiation device 15, an incident position monitor (FIG. 1) detects the incident position of the beam from the upstream side in the beam traveling direction (the lower direction in FIGS. 1 and 2 and the Z direction in FIG. 2).
走査電磁石5A,5Bは、例えばビーム軸と垂直な平面上において互いに直交する方向(X方向,Y方向)にビームを偏向し照射位置をX方向およびY方向に動かすためのものである。
The
図2に示すように、これらの走査電磁石5A,5Bは、走査電磁石電源7A,7Bに接続されており、この走査電磁石電源7A,7Bから走査電磁石5A,5Bへの供給電流を制御する電源制御装置42が設けられている。電源制御装置42は、スキャニングコントローラ41からの制御信号に応じて走査電磁石5A,5Bへの供給電流を制御し、走査電磁石5A,5Bの励磁磁場をそれぞれ制御する。このように制御された走査電磁石5A,5Bの励磁磁場により、それぞれ荷電粒子ビームを偏向するようになっている。
As shown in FIG. 2, these
ビーム位置モニタ6Aは、走査電磁石5A,5Bによるビーム走査位置が制御位置(設定値)にあるかどうかを検出するものであり、その検出信号が走査位置計測装置11Aに出力されてビーム走査位置が演算され、その演算データがスキャニングコントローラ41に出力されるようになっている。
The beam position monitor 6A detects whether or not the beam scanning position by the
線量モニタ6Bは、ビーム位置モニタ6Aにより走査されたビームの照射線量を検出するものであり、その検出信号が線量計測装置11Aに出力されて線量値が演算され、その演算データがスキャニングコントローラ41に出力されるようになっている。スキャニングコントローラ41は、線量モニタ6Bから入力された演算データとメモリに記憶された治療計画情報中の設定線量値とを比較し、その差がゼロになるように、出射用の高周波信号を高周波電源91に対して出力する、いわゆるフィードバック制御を行う。
Dose monitor 6B is adapted to detect the radiation dose of the beam scanned by the beam position monitor 6A, the dose values are output to the detection signal is the
図1に戻り、治療用ベッド29は、スキャニング照射装置15からイオンビームを照射する前に、ベッド駆動装置(図示せず)によって移動され上記治療ゲージ内に挿入されるとともに、スキャニング照射装置15に対する照射にあたっての位置決めが行われる。回転胴はガントリーコントローラ(図示せず)によってモータの回転を制御することによって回転され、スキャニング照射装置15のビーム軸が患者30の患部31を向くようになる。
Returning to FIG. 1, the
ビーム経路62を経て逆U字状のビーム輸送装置からスキャニング照射装置15内へ導入されたイオンビームは、走査電磁石(荷電粒子ビーム走査装置)5A,5Bによって順次照射位置を走査され、患者30の患部(例えば癌や腫瘍の発生部位)31に照射される。照射されたイオンビームは、患部31においてそのエネルギーを放出し、高線量領域を形成する。
The ion beam introduced into the scanning irradiation device 15 from the inverted U-shaped beam transport device via the beam path 62 is sequentially scanned at the irradiation position by the scanning electromagnets (charged particle beam scanning devices) 5A and 5B. The affected part (for example, cancer or tumor occurrence site) 31 is irradiated. The irradiated ion beam releases its energy at the affected
次に、本実施形態の粒子線照射装置が備えている制御システム90を、図1および図2を用いて説明する。
Next, the
制御システム90は、治療計画装置140で作成した治療計画データを格納するデータベース110と、荷電粒子ビーム発生装置1およびビーム輸送系4を制御する加速器・輸送系コントローラ40(以下、加速器コントローラ40という)、スキャニング照射装置15を制御するスキャニングコントローラ41と、データベース110から読み込んだ治療計画データに基づき、加速器コントローラ40およびスキャニングコントローラ41をそれぞれ制御する中央制御装置100とを有する。
The
データベースに記憶されている患者毎の上記治療計画情報(患者情報)は、特に図示を行わないが、患者IDナンバー、照射量(一回当たり)、照射エネルギー、照射方向、照射位置等のデータを含んでいる。 The treatment plan information (patient information) for each patient stored in the database is not particularly shown, but data such as patient ID number, dose (per dose), irradiation energy, irradiation direction, irradiation position, etc. Contains.
中央制御装置100は、例えばキーボードやマウス等の入力装置から入力された患者識別情報に応じて、データベース110から、これから治療を行う患者30に関する上記の治療計画情報を読み込む。この患者別治療計画情報内の照射エネルギー値によって、既に述べた各電磁石への励磁電力供給の制御パターンが決定する。 The central control device 100 reads the treatment plan information related to the patient 30 to be treated from the database 110 in accordance with patient identification information input from an input device such as a keyboard or a mouse. The control pattern for supplying excitation power to each electromagnet already described is determined based on the irradiation energy value in the patient-specific treatment plan information.
中央制御装置100内のメモリには、予め電力供給制御テーブルが記憶されており、照射エネルギーの各種の値(70,80,90,…[Mev]等)に応じて、シンクロトロン12を含む荷電粒子ビーム発生装置1における四極電磁石13および偏向電磁石14、ビーム輸送系4の四極電磁石18、偏向電磁石17、四極電磁石21,22、偏向電磁石23,24に対する供給励磁電力値またはそのパターンが予め設定されている。
A power supply control table is stored in advance in the memory in the central controller 100, and charging including the
また、中央制御装置100内のCPUでは、上記治療計画情報と上記電力供給制御テーブルとを用いて、これから治療を受けようとする患者に関する荷電粒子ビーム発生装置1や各ビーム経路に配置された電磁石を制御するための制御指令データ(制御指令情報)が作成される。このようにして作成された制御指令データは、スキャニングコントローラ41および加速器コントローラ40へ出力される。
Further, the CPU in the central controller 100 uses the treatment plan information and the power supply control table, and the charged
本実施形態の重粒子線照射システムでは、治療計画装置140により作成した治療計画情報に基づき、中央制御装置100、スキャニングコントローラ41、加速器コントローラ40が互いに連携して制御を行う。これらの制御について説明する。
In the heavy particle beam irradiation system according to the present embodiment, the central control device 100, the
まず、標的の深さとイオンビームのエネルギーとの関係を説明する。標的は、患部31を含むイオンビームの照射対象領域であり、患部31よりもいくらか大きくなる。図3に体内の深さとイオンビームによる線量の関係の例を示す。荷電粒子ビームは、エネルギーを失って止まる際に周囲に極めて大きなエネルギーを付与するため、その到達深度で線量ピークを有する。この線量のピークをブラッグピークと呼ぶ。
First, the relationship between the depth of the target and the energy of the ion beam will be described. The target is an ion beam irradiation target region including the affected
標的へのイオンビームの照射はブラッグピークの位置で行われる。ブラッグピークの位置は、イオンビームのエネルギーにより変化する。従って、標的を深さ方向(体内でのイオンビームの進行方向)において複数の層(スライス)に分割し、イオンビームのエネルギーを深さ(各層)に応じて変えることによって、深さ方向に厚みを持つ標的(標的領域)の全域に一様にイオンビームを照射することができる。治療計画装置140は、このような観点に基づき、標的領域を深さ方向に分割する層の数を決定する。
The target is irradiated with the ion beam at the position of the Bragg peak. The position of the Bragg peak changes depending on the energy of the ion beam. Therefore, the target is divided into a plurality of layers (slices) in the depth direction (the direction in which the ion beam travels in the body), and the ion beam energy is changed in accordance with the depth (each layer), thereby increasing the thickness in the depth direction. It is possible to irradiate the ion beam uniformly over the entire target (target region) having Based on such a viewpoint, the
図4は、上記のようにして決定した層の一例を表す図である。この例では、患部31が最下層より患者30の体表面に向かって層1,2,3,4の4つの層に分割されている。各層はX方向に20cmY方向に10cmの広がりをもっている例である。図3の線量分布は、図4のA−A′断面での深さ方向の線量分布である。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the layers determined as described above. In this example, the
以上のようにして、層数が決定した後、治療計画装置140は、各層(標的断面)内で深さ方向と直角方向に分割するスポット(照射位置)数を決定する。
After the number of layers is determined as described above, the
なお、全てのスポットにおいて、1つのスポットを複数回分割照射する場合もあり、各スポットに対する照射線量のばらつきをある範囲内におさえ、標的全域で線量分布がほぼ一様となるよう、各スポットでの照射回数と1回当たりの照射量(目標照射量)が決定する。 In addition, in all spots, one spot may be divided and irradiated several times, and even if the variation in irradiation dose for each spot is within a certain range, the dose distribution is almost uniform throughout the target. The number of irradiations and the irradiation amount per target (target irradiation amount) are determined.
上記のようにして計画され、データベース110に格納された治療計画情報を、中央制御装置100が読み出しメモリに格納する。中央制御装置100のCPUは、メモリに格納した治療計画情報に基づき、イオンビームの照射に関する情報(層数、照射位置の数(スポットの数)、各層内での照射位置、各照射位置での目標照射量(設定照射量)やそのときのビーム強度、ビームサイズ(サイズ調整(散乱体等の有無))、および各層の全スポットに関する走査電磁石5A,5Bの電流値等の情報)を生成し、スキャニングコントローラ41へ送信する。
The central control device 100 reads out the treatment plan information planned as described above and stored in the database 110 and stores it in the memory. Based on the treatment plan information stored in the memory, the CPU of the central control device 100 provides information related to ion beam irradiation (number of layers, number of irradiation positions (number of spots), irradiation position in each layer, and irradiation position in each irradiation position. Target irradiation amount (set irradiation amount), beam intensity at that time, beam size (size adjustment (whether scatterers are present)), and information such as current values of
送信される治療計画情報の一部を図5に示す。層内の各照射位置に対する、照射位置(スポット)のX方向位置(X位置)およびY方向位置(Y位置)の情報、および各照射位置での目標照射量(設定線量)、更に層変更フラグ情報が含まれ、照射する順番にスポット番号が割り付けられる。本実施形態では、体表面から一番深い層から順に照射が行なわれる。なお、各照射位置での目標照射量(設定線量)は、患部31への最初の照射開始を起点とする積算照射量(積算線量)としており、中央制御装置100は、各照射位置に対して設定された個々の照射量を順次積算することによって、スキャニングコントローラ41へ送信する目標照射量の情報を生成している。スキャニングコントローラ41は、これらの治療計画情報をメモリに記憶する。
Part of the transmitted treatment plan information is shown in FIG. Information on the X-direction position (X position) and Y-direction position (Y position) of the irradiation position (spot) for each irradiation position in the layer, the target irradiation amount (set dose) at each irradiation position, and a layer change flag Information is included and spot numbers are assigned in the order of irradiation. In this embodiment, irradiation is performed in order from the deepest layer from the body surface. The target dose (set dose) at each irradiation position is an integrated dose (integrated dose) starting from the first irradiation start on the affected
なお、図5は分割照射をしない場合の例であり、分割照射をする場合は、更に、分割照射の回数だけ、照射位置(スポット)のX方向位置(X位置)およびY方向位置(Y位置)および各照射位置での目標照射量(設定線量)の情報が必要であり、図5の治療計画情報にはそれらの情報も含まれる。 FIG. 5 shows an example of the case where the divided irradiation is not performed. When the divided irradiation is performed, the X-direction position (X position) and the Y-direction position (Y position) of the irradiation position (spot) are further increased by the number of the divided irradiation. ) And target irradiation dose (set dose) at each irradiation position are necessary, and the treatment plan information in FIG. 5 includes such information.
更に、中央制御装置100のCPUは、治療計画情報の内、全ての層に関するシンクロトロン12の加速パラメータの全てを、加速器コントローラ40に送信する。ここで送信されるこれらの加速パラメータのデータは、予め複数の加速パターンに分類されている。
Further, the CPU of the central controller 100 transmits all the acceleration parameters of the
図6はCTデータのあるスライス上で照射対象および重要臓器の位置関係の一例を示した図である。図6に示すように、例えば、患部31が脊椎等の重要臓器32に隣接するケースがある。重要臓器32は照射線量を極力抑えるべき領域であることから、重要臓器32の被爆を低減しつつ重要臓器32の両側に位置する患部31に対しては照射を十分に行うことが求められる。そのような場合、重要臓器32に隣接するスポットの照射終了後は遠隔スポットへ移動する必要がある。重要臓器32が患部31に隣接する場合、それら重要臓器の位置もメモリに記憶する。
FIG. 6 is a diagram showing an example of the positional relationship between an irradiation target and an important organ on a slice having CT data. As shown in FIG. 6, for example, there is a case where the
このような遠隔スポットへ移動する直前のスポットの照射を通常と同様のビーム強度で照射を行うと、ビーム停止には時間がかかるため、ビームを照射したくないスポットにビームが照射されることを抑制するためにはビーム停止を確認するまで走査電磁石を走査できない等の問題が生じ、照射時間の更なる短縮化の妨げとなる恐れがある。 If irradiation of the spot just before moving to such a remote spot is performed with the same beam intensity as usual, it takes time to stop the beam, so that the spot where you do not want to irradiate the beam is irradiated with the beam. In order to suppress this, there arises a problem that the scanning electromagnet cannot be scanned until the beam stop is confirmed, which may hinder further shortening of the irradiation time.
また、層の変更では、層の最終スポットの照射が終了した時点からビーム強度を減少させると、ビーム停止前に漏れて出射されるビームが次の層の線量カウントでカウントされてしまい、正確な線量カウントが困難となる恐れがあった。 In addition, when changing the layer, if the beam intensity is reduced from the point where the last spot irradiation of the layer is completed, the beam that leaks and exits before the beam is stopped is counted by the dose count of the next layer, which is accurate. Dose counting could be difficult.
そこで、本実施形態では、まず、治療計画装置140において、レイヤ(層)変更、遠隔スポットへ移動する直前のスポット等、任意に計画されたビーム停止タイミングであるコントロールポイント(CP)を新たに定義し、治療計画情報の一部としてメモリに記憶する。また、図7に示すように、このコントロールポイントに到達する所定タイミング前の数MU(monitor unit)単位の前に達した時点からビーム強度を減少させる、例えば計画値の1/10の強度にする制御を行う。なお、図7は、本実施形態の荷電粒子ビームのフィードバック電流目標値の制御のタイムチャート図である。
Therefore, in this embodiment, first, in the
より具体的には、スキャニングコントローラ41は、線量モニタ6Bから入力されたビームの照射線量の演算データを監視し、治療計画情報として記憶されたコントロールポイントに到達する所定タイミング前の数MU単位の前に達したことを確認すると、出射用の高周波信号を高周波電源91に対して出力するフィードバック目標値を1/10倍として出力し、線量モニタ6Bから入力される演算データとの差がゼロになるようにフィードバック制御を行う。
More specifically, the
なお、荷電粒子ビームの停止にかかる時間Tdは概ね一定(〜1ms)であるので、ビーム強度の減少制御を開始するこの数MUは、荷電粒子ビーム電流の強度とビーム停止にかかる時間から、計画されたコントロールポイントの線量満了の何スポット前にフィードバック目標値を下げるかを中央制御装置100にて予め計算し、設定することができる。また数MUに到達したとの判定タイミングは、この数MU前のスポットの照射開始のタイミング、照射中、照射終了の何れであってもよく、任意に設定することができる。 Since the time Td required for stopping the charged particle beam is substantially constant (˜1 ms), the number MU for starting the beam intensity reduction control is determined from the intensity of the charged particle beam current and the time required for stopping the beam. The central control device 100 can calculate and set in advance the number of spots before the expiration of the dose of the control point to be lowered the feedback target value. The determination timing that the number of MUs has been reached may be any of the timing of starting irradiation of the spot before the number MU, during irradiation, and at the end of irradiation, and can be arbitrarily set.
次に、本実施形態においてスポットスキャニング照射を行う際の中央制御装置100、スキャニングコントローラ41および加速器コントローラ40の各制御を、図8を用いて説明する。図8は、それらの各制御を実行する制御フローの一例を示したものである。
Next, each control of the central control apparatus 100, the
まず、治療室内にある照射開始指示装置(図示なし)が操作されると、それに応じ、中央制御装置100は、ステップ201にて、層番号を表す演算iおよびスポット番号を表す演算子jを1に初期設定し、それらを加速器コントローラ40に出力する。
First, when an irradiation start instructing device (not shown) in the treatment room is operated, the central control device 100 accordingly sets the operation i representing the layer number and the operator j representing the spot number to 1 in
加速器コントローラ40は、それに応じて初期設定を行う。初期設定完了後に、ステップ202にて、メモリに格納した複数パターンの加速パラメータの中から、i番目の層(この時点では、i=1)に対する加速器パラメータを読み出し設定する。
The
ステップ203にて、これら設定パラメータをシンクロトロン12およびビーム輸送系4に出力し、各電磁石電源が設定された所定の電流で励磁されるよう電源を制御する。また、高周波加速空胴に高周波電力を印加する高周波電源を制御して、その高周波電力と周波数を所定の値まで増加させる。
In
以上により、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治療計画で定められた値まで増大された時点で、加速器コントローラ40は、ステップ204に移行し、中央制御装置100を経由して、スキャニングコントローラ41に対し、出射準備指令を出力する。
As described above, when the energy of the ion beam circulating in the
この出射準備指令を受けて、スキャニングコントローラ41は、ステップ205にて、メモリに格納した電流値データ(図5の「X位置」、「Y位置」の欄に示されたデータ)および目標照射量データ(図5の「目標照射量」の欄に示されたデータ)から、j番目のスポット(この時点ではj=1)の電流値データおよび目標照射量データを読み出して設定する。ここで、スキャニングコントローラ41は、走査電磁石5A,5Bがj番目スポットの電流値で励磁されるように該当する電源を制御する。
In response to this extraction preparation command, the
以上により、当該スポットへの照射準備が完了した後、スキャニングコントローラ41は、ステップ206にて、中央制御装置100を経由し、加速器コントローラ40(第3制御装置)に対してビーム出射開始信号を出力する。
As described above, after the preparation for irradiation of the spot is completed, the
これにより、加速器コントローラ40は、ステップ207にて、高周波印加装置9を制御してシンクロトロン12からイオンビームを出射させる。すなわち、加速器コントローラ40からのビーム出射開始信号によって、開閉スイッチ92が閉じられ、高周波が高周波印加電極93よりイオンビームに印加されるため、イオンビームがシンクロトロン12から出射される。
Accordingly, the
走査電磁石5A,5Bはj番目のスポットの位置にイオンビームが達するように励磁されているため、そのイオンビームは、ステップ208Aにて、スキャニング照射装置15より該当する層のj番目のスポットに照射される。
Since the
j番目のスポット(照射位置)はビーム位置モニタ6Aにより検出され、走査位置計測装置11Aにてビーム走査位置が演算される。またj番目のスポットへの照射線量は、線量モニタ6Bにより検出され、線量計測装置11Bにて線量値が演算され、それらの演算結果がスキャニングコントローラ41に入力される。
The j-th spot (irradiation position) is detected by the beam position monitor 6A, and the beam scanning position is calculated by the scanning
スキャニングコントローラ41は、ステップ208Bにて、設定された目標照射量と入力された演算結果を比較し、現在の照射スポットが層の変更や遠隔スポットへの移動等のイベントフラグであるコントロールポイントの数MU前に到達したことを確認すると、ステップ208Cにて、スキャニングコントローラ41は、フィードバックビーム強度を1/10倍に設定するために、中央制御装置100を経由し、加速器コントローラ40(第3制御装置)に対してビーム出射強度減少開始信号を出力する。
In step 208B, the
これにより、加速器コントローラ40は、ステップ208Dにて、高周波印加装置9を制御してシンクロトロン12から出射されるイオンビームの強度を1/10に減少させて出射を継続する。
Thereby, the
その後、スキャニングコントローラ41は、ステップ209にて、設定された目標照射量と入力された演算結果を比較を継続し、j番目のスポットへの照射線量が目標照射量に達した時点で、ステップ210に移行し、中央制御装置100を経由し、加速器コントローラ40に対して、ビーム出射停止指令を出力する。
Thereafter, in
これにより、ステップ211にて、加速器コントローラ40を経由して開閉スイッチ92が開き、イオンビームの出射が停止される。
Accordingly, in step 211, the open /
以上により、最初のスポットに対する照射が終了すると、ステップ212Aにて、そのスポットが重要臓器32に隣接するスポットか否かの判定を行い、判定が「Yes」であるときはステップ213に移り、スポット番号に1が加えられる(すなわち、照射位置が次のスポット(遠隔スポット)に移動される)。判定が「No」であるときはステップ212Bに移り、次いでステップ212Bにて層内最終スポットかどうかの判定が行われ、判定が「No」であるため、ステップ213に移り、スポット番号に1が加えられる(すなわち、照射位置が次のスポットに移動される)。
As described above, when the irradiation with respect to the first spot is completed, in
そして、ステップ205〜213の処理が繰り返し行われる。すなわち、1番目の層の全スポットへの照射が終了するまで、走査電磁石5A,5Bにより、イオンビームを隣接するスポットへと次々に移動させながら(移動中はイオンビームの照射を停止させつつ)、イオンビームの照射が行われる(スポットスキャニング照射)。
And the process of steps 205-213 is performed repeatedly. That is, the
1番目の層の全スポットに対する照射が終了すると、ステップ212Bにて、判定が「Yes」となり、スキャニングコントローラ41は、中央制御装置100を経由し、加速器コントローラ40に対し、層変更指令を出力する。
When irradiation with respect to all the spots of the first layer is completed, the determination is “Yes” in step 212B, and the
なお、分割照射を行う場合は、ステップ21Bにて層変更指令を出力する前に、次の処理が行われる。すなわち、スポット番号を表す演算子jを1に初期設定し、分割照射の照射回数を表す演算子nが予め設定された分割数に達したかどうかを判定し、判定が「No」である場合は、照射回数番号nに1が加えられ(すなわち、分割照射が次の照射回数に変更され)、ステップ205〜213の処理が繰り返し行われ、分割照射の照射回数番号nが予め設定された分割数に達した時点で、ステップ212にて、加速器コントローラ40に対し層変更指令を出力する。
In addition, when performing divided irradiation, the following process is performed before outputting a layer change command in step 21B. That is, when the operator j representing the spot number is initially set to 1, it is determined whether the operator n representing the number of times of divided irradiation has reached a preset number of divisions, and the determination is “No” 1 is added to the number of times of irradiation n (that is, the divided irradiation is changed to the next number of times of irradiation), the processing of
スキャニングコントローラ41から層変更指令が出力されると、それを受け、加速器コントローラ40は、ステップ214にて、層番号iに1を加え(すなわち、照射位置が2番目の層に変更される。)、ステップ215にて、シンクロトロン12へビーム減速指令を出力する。
When a layer change command is output from the
加速器コントローラ40は、ビーム減速指令の出力により、シンクロトロン12の各電磁石の電源を制御して各電磁石の励磁電流を徐々に低減させ、最後には予め決められた値、例えば、次のイオンビーム入射に適した励磁電流にする。これにより、シンクロトロン12内を周回するイオンビームが減速される。
The
この時点では、1番目の層に対する照射が終了しただけであり、ステップ216の判定が「No」であるため、ステップ202に戻り、2番目の層に対して、ステップ203〜215の処理が繰り返し行われる。
At this time, since the irradiation of the first layer is only completed and the determination in step 216 is “No”, the process returns to step 202 and the processing of
同様に、全ての層に対して、ステップ202〜215の処理が実行された後、ステップ216の判定が「Yes」となり、患者30の患部における全層内の全スポットへの所定の照射が完了する。これにより、加速器コントローラ40は、ステップ217にて、中央制御装置100にCPUに対し照射終了信号を出力する。
Similarly, after the processing in
以上により、患者30の患部に対する一連の照射処理が終了となる。
Thus, a series of irradiation processes on the affected area of the
次に、本実施形態の効果について、図7および図9を参照して説明する。図9は、比較の荷電粒子ビームのフィードバック電流目標値の制御のタイムチャート図である。 Next, the effect of this embodiment is demonstrated with reference to FIG. 7 and FIG. FIG. 9 is a time chart of control of a feedback current target value of a comparative charged particle beam.
図9に示すように、特許文献1に記載のように少なくとも1の照射部位に対して予め設定された計画線量の照射に対応した1回の照射内で荷電粒子ビーム加速器から出射される荷電粒子ビームの出射ビーム強度を2段階以上に変化させる場合、特許文献1の(0023)段落にあるように、本発明でいうコントロールポイントに到達する最終スポットに相当するスポットの照射に限られないが、コントロールポイントに到達する最終スポットの照射の計画線量に対する照射線量の割合が所定値に達した時点でビーム強度を減少させる制御を行うことになる。しかし、上述のようにビーム遮断時間は有限である。また、特許文献1に記載のようなセパラトリクスを狭める制御では、ビーム強度の細かな制御は非常に困難である。例えば、必要以上にセパラトリクスが狭まってビーム電流が大幅に減少してしまったり、ほとんど狭まらずにビーム電流がほとんど変化しなかったりといった問題がある。このため、設定どおりにビーム強度が減少しなかったり、必要以上にビーム強度が減少してしまったり、安定した制御を行うことが非常に困難であった。そのため、ビームの停止を確認するまでレイヤ(層)変更や遠隔スポットへ移動することができず、照射時間の短縮化が困難であるとともに、次スポットへの線量カウントへの影響の発生を抑制することも困難であった。そもそも、セパラトリクスの制御自体に時間がかかり(数百μ秒オーダー)、照射時間の短縮化は困難であった。
As shown in FIG. 9, as described in
これに対し、本実施形態では、図7に示すように、レイヤ(層)変更、遠隔スポットへ移動する直前のスポット等、任意に計画されたビーム停止タイミングであるコントロールポイントに到達する所定タイミング前の数MU単位の前に達した時点からビーム強度を減少させる制御を行う。 On the other hand, in this embodiment, as shown in FIG. 7, before a predetermined timing to reach a control point that is an arbitrarily planned beam stop timing, such as a layer change or a spot immediately before moving to a remote spot. Control is performed to reduce the beam intensity from the point of time before reaching several MU units.
これによって、荷電粒子ビームの停止時間が有限であっても、十分に余裕をもってビーム強度を減少させることができ、このため有限である停止時間中に出射されるビーム強度の絶対値を低減することができ、照射線量の誤差を低減することができる。 As a result, even if the stop time of the charged particle beam is finite, the beam intensity can be reduced with a sufficient margin, and thus the absolute value of the beam intensity emitted during the finite stop time can be reduced. And the error of the irradiation dose can be reduced.
また、任意に計画されたビーム停止タイミングであるコントロールポイントを定義し、このコントロールポイントの数MU前にビーム強度を低減することで、任意のタイミングでビーム強度を減少させることができ、重要臓器への照射線量を低減したい場合や層の変更等に柔軟に対応することができるようになり、照射精度の更なる向上および設定パラメータの変更の高速化による照射時間の短縮化が可能となる。 In addition, by defining a control point that is an arbitrarily planned beam stop timing, and reducing the beam intensity before the number of control points MU, the beam intensity can be reduced at an arbitrary timing. Therefore, it is possible to flexibly cope with a case where it is desired to reduce the irradiation dose or change of the layer, and it is possible to further improve the irradiation accuracy and shorten the irradiation time by speeding up the change of the setting parameter.
<他の実施形態>
上述の実施形態ではスポット毎に粒子線の出射を停止するスポットスキャニング方式を例に説明したが、粒子線の出射を停止しないラスタースキャニング方式やラインスキャニング方式にも適用することができる。
<Other embodiments>
In the above-described embodiment, the spot scanning method for stopping the emission of the particle beam for each spot has been described as an example. However, the present invention can also be applied to a raster scanning method or a line scanning method that does not stop the emission of the particle beam.
例えばラスタースキャニング方式では、スポットスキャニング方式とは異なり、1番目の層の全スポットへの照射が終了するまで、イオンビームの照射を停止せずに、走査電磁石5A,5Bにより、イオンビームを移動させながらイオンビームの照射を行う。またラインスキャニング方式では、XY平面のうちいずれかではイオンビームの照射を停止せずに、走査電磁石5A,5Bにより、イオンビームを移動させながらイオンビームの照射を行い、もう一方では照射を停止する。
For example, in the raster scanning method, unlike the spot scanning method, the ion beam is moved by the
その他の構成、制御は上述の実施形態と略同じであるため、説明は省略する。 Other configurations and controls are substantially the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
また、上述したスポットスキャニング方式やラスタースキャニング方式等に限られず、照射装置で患部の形状に合わせてビームを照射する際に散乱体でビーム径を拡大したのちコリメータで周辺部を削ってビームを整形する散乱体方式にも適用することができる。 Also, not limited to the spot scanning method or raster scanning method described above, when irradiating a beam according to the shape of the affected area with an irradiation device, the beam diameter is enlarged with a scatterer, and then the periphery is shaved with a collimator to shape the beam It can also be applied to the scatterer method.
<その他>
なお、本発明は上記の実施形態に限られず、種々の変形、応用が可能なものである。上述した実施形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されない。
<Others>
In addition, this invention is not restricted to said embodiment, A various deformation | transformation and application are possible. The above-described embodiment has been described in detail for easy understanding of the present invention, and is not necessarily limited to the one having all the configurations described.
例えば、上述の実施形態では、コントロールポイントの数MU前に到達した時点でフィードバックビーム強度を1/10にする制御を行う場合を例に説明したが、治療計画段階でビーム強度設定値を減少させる制御とすることができる。 For example, in the above-described embodiment, the case where control is performed to reduce the feedback beam intensity to 1/10 when reaching the number MU before the control point has been described as an example, but the beam intensity setting value is decreased in the treatment planning stage. It can be a control.
また、ビーム強度の減少率は任意に設定すればよい。 Further, the beam intensity reduction rate may be set arbitrarily.
更に、スキャニングコントローラ41によってフィードバック制御を行う場合について説明したが、フィードバック制御は中央制御装置100内の何れかのコントローラによって行うことができ、そもそもフィードバック制御を行わなくてもよい。
Furthermore, although the case where the feedback control is performed by the
また、ビームの取り出し装置として高周波印加電極を用いる場合を例に説明したが、ビーム取り出し装置は高周波印加電極に限定されず、出射用四極電磁石やベータトロンコアなどを用いてもよい。 Further, although the case where a high frequency application electrode is used as the beam extraction device has been described as an example, the beam extraction device is not limited to the high frequency application electrode, and an emission quadrupole electromagnet, a betatron core, or the like may be used.
更に、重粒子線の加速装置としてシンクロトロンを例に示したが、加速装置はサイクロトロンや直線加速器であってもよい。 Furthermore, although the synchrotron is shown as an example of the heavy particle beam accelerator, the accelerator may be a cyclotron or a linear accelerator.
また、炭素等の重粒子イオンを照射する重粒子線照射システムを例に示したが、照射対象に照射する荷電粒子ビームは重粒子イオンに限られず、重粒子より軽い陽子や、炭素以外の陽子より質量の重い粒子、中性子にも適用できる。 In addition, the heavy particle beam irradiation system that irradiates heavy particle ions such as carbon is shown as an example, but the charged particle beam irradiated to the irradiation target is not limited to heavy particle ions, protons that are lighter than heavy particles, or protons other than carbon It can be applied to heavier particles and neutrons.
1…荷電粒子ビーム発生装置、
4…ビーム輸送系、
5A,5B…走査電磁石(荷電粒子ビーム走査装置)、
6A…走査位置モニタ(照射量検出装置)、
6B…線量モニタ(照射量検出装置)、
7A…走査電磁石電源(X方向)、
7B…走査電磁石電源(Y方向)、
8…デフレクタ、
9…高周波印加装置(ベータトロン振動振幅増加機器)、
11A…走査位置計測装置、
11B…線量計測装置、
12…シンクロトロン(加速器)、
15…スキャニング照射装置、
40…加速器・輸送系コントローラ、
41…スキャニングコントローラ、
42…電源制御装置、
90…制御システム(制御装置)、
91…高周波電源、
92…開閉スイッチ、
93…高周波印加電極(ベータトロン振動振幅増加機器)、
100…中央制御装置、
140…治療計画装置。
1 ... charged particle beam generator,
4 ... Beam transport system,
5A, 5B ... scanning electromagnet (charged particle beam scanning device),
6A: Scanning position monitor (irradiation amount detection device),
6B ... Dose monitor (irradiation amount detection device),
7A: Scanning magnet power supply (X direction),
7B: Scanning magnet power supply (Y direction),
8 ... Deflector ,
9: High frequency application device (betatron vibration amplitude increasing device),
11A ... scanning position measuring device,
11B ... Dose measuring device,
12 ... Synchrotron (accelerator),
15 ... Scanning irradiation device,
40 ... Accelerator / transport controller,
41 ... Scanning controller,
42 ... power supply control device,
90 ... Control system (control device),
91 ... High frequency power supply,
92 ... Open / close switch,
93 ... High frequency application electrode (betatron vibration amplitude increasing device),
100: Central control unit,
140: Treatment planning device.
Claims (10)
照射対象を複数の照射領域に分割して形成されたスポットに計画された順番で前記荷電粒子ビームを照射する照射装置と、
前記加速器および前記照射装置を制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
遠隔スポットへ移動する直前のスポットをコントロールポイントとし、前記コントロールポイントの所定数前のスポットへの照射から前記荷電粒子ビームの強度を減少させる制御を行う
ことを特徴とする粒子線照射装置。 An accelerator that accelerates and emits charged particle beams;
An irradiation device for morphism irradiation of the charged particle beam was designed spot formed by dividing the radiation into a plurality of irradiation regions order,
A controller for controlling the accelerator and the irradiation device;
The controller is
A particle beam irradiation apparatus characterized in that a control immediately before moving to a remote spot is used as a control point, and control is performed to reduce the intensity of the charged particle beam from irradiation to a spot a predetermined number of times before the control point .
前記荷電粒子ビームを照射するための計画を作成する計画装置を更に備え、
この計画装置によって、計画されたビーム停止の線量と予め設定した時間とから前記所定数前のスポットを計画する
ことを特徴とする粒子線照射装置。 In the particle beam irradiation apparatus of Claim 1,
A planner for creating a plan for irradiating the charged particle beam;
The particle beam irradiation apparatus characterized in that the predetermined number of spots are planned from the planned beam stop dose and a preset time by the planning apparatus.
前記荷電粒子ビームを照射するための計画を作成する計画装置を更に備え、
この計画装置によって、計画されたビーム停止の線量と、予め設定した時間と、計画されたビーム強度とから前記所定数前のスポットを計画する
ことを特徴とする粒子線照射装置。 In the particle beam irradiation apparatus of Claim 1,
A planner for creating a plan for irradiating the charged particle beam;
A particle beam irradiation apparatus characterized in that the planning apparatus plans the predetermined number of spots from a planned beam stop dose, a preset time, and a planned beam intensity.
前記加速器は、ベータトロン振動振幅増加機器を有し、
前記制御装置は、このベータトロン振動振幅増加機器の出力を制御することで前記所定数前から前記荷電粒子ビームの強度を減少させる
ことを特徴とする粒子線照射装置。 In the particle beam irradiation apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 3 ,
The accelerator has a betatron vibration amplitude increasing device,
The control device reduces the intensity of the charged particle beam from the predetermined number of times by controlling the output of the betatron vibration amplitude increasing device.
前記照射装置は、加速器から出射された荷電粒子ビームの強度を測定するビームモニタを備え、
前記制御装置は、このビームモニタで測定された前記荷電粒子ビームの強度があらかじめ定めた目標ビーム強度に近づくようフィードバック制御を行い、かつ前記所定数前から前記目標ビーム強度を減少させることで前記荷電粒子ビームの強度を減少させる
ことを特徴とする粒子線照射装置。 In the particle beam irradiation apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 4 ,
The irradiation apparatus includes a beam monitor that measures the intensity of the charged particle beam emitted from the accelerator,
The control device performs feedback control so that the intensity of the charged particle beam measured by the beam monitor approaches a predetermined target beam intensity, and reduces the target beam intensity from the predetermined number before, thereby performing the charging. A particle beam irradiation apparatus characterized by reducing the intensity of a particle beam.
前記コントロールポイントは、遠隔スポットへ移動する直前のスポットに加え、照射する層を変更する直前のスポットである
ことを特徴とする粒子線照射装置。 In the particle beam irradiation apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 5 ,
Before SL control point, in addition to just before the spot moves to a remote spot, the particle beam irradiation apparatus which is a spot just before changing the layer to be irradiated.
前記コントロールポイントは、遠隔スポットへ移動する直前のスポットに加え、前記加速器で出射する荷電粒子ビームのエネルギーを変更する直前のスポットである
ことを特徴とする粒子線照射装置。 In the particle beam irradiation apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 5 ,
The control point, in addition to just before the spot moves to a remote spot, the particle beam irradiation apparatus which is a spot just before changing the energy of the charged particle beam emitted by the accelerator.
前記制御装置は、前記コントロールポイント到達後に、前記加速器と前記照射装置のうち少なくとも一つの設定パラメータを変更する
ことを特徴とする粒子線照射装置。 In the particle beam irradiation apparatus as described in any one of Claims 1 thru | or 7 ,
The control device changes at least one setting parameter of the accelerator and the irradiation device after reaching the control point.
前記制御装置は、前記コントロールポイント到達後に変更する前記設定パラメータは、ビームエネルギー、ビーム強度、ビームサイズ変更用散乱体の何れかである
ことを特徴とする粒子線照射装置。 In the particle beam irradiation apparatus according to claim 8,
The particle beam irradiation apparatus, wherein the setting parameter to be changed after reaching the control point is any one of beam energy, beam intensity, and a beam size changing scatterer.
遠隔スポットへ移動する直前のスポットをコントロールポイントとし、前記コントロールポイントの所定数前のスポットへの照射から前記荷電粒子ビームの強度を減少させる
ことを特徴とする粒子線照射装置の制御方法。 An accelerator for accelerating / extracting a charged particle beam, an irradiation device for irradiating the charged particle beam in an order planned for each spot formed by dividing an irradiation target into a plurality of irradiation regions, the accelerator, and the irradiation device A control method for a particle beam irradiation apparatus comprising a control device for controlling
A control method for a particle beam irradiation apparatus , wherein a spot immediately before moving to a remote spot is used as a control point, and the intensity of the charged particle beam is reduced from irradiation to a spot a predetermined number of times before the control point .
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