201214465 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於一種將帶電粒子束照射在腫瘤等患部而 進行治療的粒子線治療裝置中，配合患部的三次元形狀而 照射帶電粒子束的粒子線照射裝置。[帶電粒子束，帶電荷 的粒子射線束之簡稱] 【先前技術】 利用粒子線的治療法係使用被加速至光速之大約 的質子及碳粒子線等高能量的帶電粒子束。這些高能量的 帶電粒子束照射在體内時，具有以下的特徵。第一，所照 射的帶電粒子幾乎都會停在與帶電粒子能量之大約！7平 方成_的深度位置。第二，對於在所照射的帶電粒子於 體内停止之前通過的路徑賦予的能量密度（稱為 在 :電粒子的停止位置具有最大值。沿著所通過之路 =的特有深部劑量分布曲線稱為布拉格曲線^ 的位置稱為布拉袼峰（BraggPeak)。 is值取大 三次元的粒子線照射系統是設法配合腫_a 格峰的位置，並且一邊調整各掃插:= I，邊在事先藉由影像診斷所決定的 ，定的三次元劑量分布。帶電㈣ 帶電粒子束之照射方向垂直的橫有大致” 检子束之照射方向的深度方的方向）向）、以及帶電 插有使患者相對於帶電粒子束移動的方法、二横向的掃 鐵等使帶電粒子束之位置移動的方法 = 323182 4 201214465 :鐵法。深度方向的掃描則以改變帶電粒子的能量為 之处、法。改變能量的方法有藉由加速器改變帶電粒子 法、以ΐ在帶電粒子束通過的路徑插入能量衰 一吏衣減體的哀減量變化的方法。 =電磁鐵而使帶電粒子束位置移動（亦稱為掃描）的 在習知粒讀治絲置的㈣線闕“巾 =移動的手段是採用使帶電粒子束朝向與射:二 描電磁向）垂直之方向、即X—Y方向偏向的掃描磁鐵（掃 、而專利文獻2所記載的粒子線照射裝置是以如下方式 構成：在最終偏向電磁鐵與其射人侧的偏向電磁鐵之間配 置複數個X方向、γ方向獨立的掃描電磁鐵，然後藉由利 用該複數個掃描電磁鐵之突跳（kick)的疊合而形成^行照 射野。 μ 專利文獻3揭示一種在使用旋轉支架的粒子線照射裝 置中，將照射野移動用電磁鐵設在偏向電磁鐵的上游，將 一組X方向、γ方向的掃描電磁鐵設在下游’再利用照射 野移動電磁鐵使照射野大幅地移動，並且在移動的區域利 用掃描電磁鐵將射束朝X方向、Υ方向掃描的構造。 (先技術文獻） (專利文獻） 專利文獻1 :日本特開2008-154627號公報（段落「0〇24」 及第2圖） 5 323182 201214465 • 專利文獻2 :日本特開2002-22900號公報 專利文獻3:日本特開平8-257148號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之課題） 專利文獻1之第2圖所記載的粒子線照射系統係在將 粒子線之掃描速度設為高速的情況τ ’掃插電磁鐵 X及掃 1電磁鐵Υ的電感與掃描速度成正比，因而需要大容量的 掃描電磁鐵電源。因此，粒子線照射系統的電源容量會隨 著所要求的騎野尺寸（與簡目標尺寸紅比）以及所要 t的掃描速度叫加。而專利文獻2所記載的粒子線照射 裝置是使用複數個掃描電磁鐵來掃描粒子線，作是其構造 ==為：帶電粒子束在照射位置會形成平行照射的平行 :咖：ΐ:射野形成的自由度小。此外，專利文獻3所 =Γ 置係為在上游配置照射野移動用的電 ==幅地移動’並且利用配置在下游的掃描 的構造，照射野移動用電磁鐵及 別使其動作的技術思想。 粒子束之掃描方法，使複數個=對如上所述的習知帶電 限度的能力，以^ 描電磁鐵各自發揮其最大 力，以增加帶電粒子束㈣ 馬精度、且從低速到高速之自 X而了貫現 的粒子線照射裝置。 AM、帶電粒子束之掃描 (用以解決課題之手段） 本發明之粒子線照射裝置是使所射入的帶電粒子束在 323182 6 201214465 -與帶電粒子束之行進方向垂直的χ方向及 的目標軌道進行料，而照射在照射對象者，=個方向 複數組使帶電粒子束朝兩個方向進行掃描的如、中’具備 目標軌道是由對應於時間之目標照射位置所决：的::組’ T時序）目觀道資料所提供， ? π執道資料進行頻率分割後的複數個資 料生成複數組射田電磁鐵之各個掃描電磁鐵的指令值。 (發明之效果） 本發明之粒子線照㈣置係可發揮以下效果：可使複 數組掃描電磁鐵各自發揮其最大限度的能力，而可實現高 精度、且從低速到高速之自由度高的帶餘子束之掃描。 【實施方式】 - 實施形態1. 第1圖是包含本發明實施形態1的粒子線照射裝置的 粒子線治療裝置之概略構成的方塊圖。第1圖中，從加速 裔1會輪出質子線或碳粒子線等帶電粒子束2，並藉由電 磁鐵群等所構成的射束輸送系統 3將帶電粒子束2引導至 射束“、、射系統4。在射束照射系統4設有兩組掃描電磁鐵， 這兩、、且掃私電磁鐵是使所射入的帶電粒子束2朝向與帶電 束2之行進方向垂直的方向、即χ-γ方向二次元地進 行知、的第掃描電磁鐵5及第二掃福電磁鐵β。第一掃 描電磁鐵5具有X方向掃描電磁鐵52及γ方向掃描電磁鐵 第掃知電磁鐵6具有X方向掃描電磁鐵62及Υ方向 掃描電磁鐵61。如上所述，第一掃描電磁鐵5及第二掃描 323182 201214465 ；電磁鐵6是由X方向掃插電磁鐵及Y方向掃描電磁鐵兩個 電磁鐵組所構成。第一掃描電磁鐵5是藉由第一掃描電磁 鐵電源53纟驅動各個激磁線圈n描電磁鐵6 :藉由 第二掃描電磁鐵電源63來驅動各個激磁線圈。第一掃^電 磁鐵電源53及第二掃描電磁鐵電源63是藉由用來控J加 速器1及射束照射系統4等整個粒子線治療裝置的粒子線 治療裝置控制器9所具備的協調控制用掃描控制部7進行 控使第-掃描電磁鐵5及第二掃描電磁鐵6協調而掃 描帶電粒子束。協調控制用掃描控制部7是從例如在治療 計畫階段作成資料的治療計晝裝置8等，接收要照射^電 粒子束之位置的時序資料，然後在治療階段（或是治療準備 階段）藉㈣率分離部71對該㈣進行鮮分離，並利用 才曰令值邊換部72轉換成對於第—掃描電磁鐵電源53及第 二掃描電磁鐵電源63的激磁線圈之激磁電流的指令值。藉 由第-掃描電磁鐵5及第二掃描電磁鐵6而掃描的帶電粒曰 子束21會照射在照射對象22的既定位置及時間 ~在此，利用第一掃描電磁鐵5的帶電粒子束之掃描區 f係比利用第二掃描電磁鐵6的帶電粒子束之掃描區域狹 窄。亦即，利用第-掃描電磁鐵5使帶電粒子束偏向的最 大偏向角度係比利用第二掃描電磁鐵6的最大偏向角度 J、而且，一般來說，最好是掃描電磁鐵所產生的偏向角 度越J電磁鐵所產生的磁場越小，以小的電磁鐵、也就 疋流通的電流及電感小的電磁鐵為佳。第-掃描電磁鐵5 比起第二掃描電磁鐵6可採用電感小的電磁鐵。例如，第 323182 8 201214465 -掃描電磁鐵5可由空芯線圈所構成，因而第—掃描電磁 鐵5的構成較為簡單。電感小的電磁鐵可將磁場變二快 速’因此第-掃描電磁鐵5比起第二掃描電磁鐵6可將磁 場變得更快速。若要以電氣特性來表現，則第一掃描電磁 鐵5比起第二掃描電磁鐵更為快速，頻率響應則具 頻的響應特性。 、门 又’第1圖是將最大偏向角度較小的第—掃福電磁鐵 5配置成比最大偏向角度較大的第二掃描電磁 帶電粒子束2的上游侧。-般而言，最大偏向角度/的電 磁鐵較能使形㈣小，因此若考慮到帶子束對於各電 磁鐵的射入開口，則將最大偏向角度較小的第一掃描電磁 鐵5配置在上游側，比較容易設計其配置及電磁鐵形狀， 因此較為理想。然而，亦可將最A偏向角度較大的第二掃 描電磁鐵6配置在帶電粒子束2的上游側。 第2圖是顯示利用第i圖的粒子線照射裝置使帶電粒 子束進行掃描之狀況的概略圖，第2圖（3)是側面圖，表示 Y方向。第2圖⑹是正面圖，表示χ方向。第2圖（(：）是 第2圖（b)之Α-Α面的帶電粒子束之掃描範圍等的示意圖。 又’第3圖是用來說明利用—組乂方向及γ方向的掃描電 ，鐵使帶電粒子束進行掃描之狀況的影像圖。第3圖（Α) 疋鳥瞰®’第3圖⑻是以正面圖及側面圖來顯示該鳥峨圖 的，。例如’第一掃描電磁鐵5是在上游側配置有朝γ方 向掃為帶電粒子束的γ方向掃描電磁鐵，在下游側配置 有朝X方向掃描的χ方向掃描電磁鐵52。所射人的帶電粒 9 323182 201214465 子束2首先會以上游側之γ方向掃描電磁鐵51所產生的帶 電津子束的婦插作用軸為中心朝γ方向偏向。偏向的 帶電粒子束會以下游側之X方向掃描電磁鐵52所產生的帶 電粒子束的掃插作用轴200為中心朝X方向偏向。如此’ 帶電粒子束會照射在朝χ-γ之二次元擴展的區域。本發明 之實施开八態1是跨越兩段地進行第3圖所示的掃描。 以下’參照第1圖及第2圖來說明本發明實施形態1 的粒子線照射裝置之動作。帶電粒子束首先在第一掃描電 乐二掃描電磁鐵6不動作、也就是帶電粒子束不 會因為兩個掃插電磁鐵而產生偏向作用的情況下，以朝向 屬於基準」點的等角點〇照射之方式使構成機器定位。以符 〇 ”示此時之帶電粒子束的射束軸。射束軸2 0係顯示 第一及第二掃描電磁鐵5、6不動作時之帶電粒子束通過的 彰L跡。又，& . / 為了決定帶電粒子束的照射位置，可設定座私 系統。例如，如第1圖所示，以等角點〇為原點，在與射 束軸垂直的方向設定X軸、Υ軸，在射束軸方向設定Ζ軸。 此外，第2圖的Χ、γ、ζ僅表示方向。 所射入的帶電粒子束2係利用第一掃描電磁鐵5及第 一掃撝電磁鐵6朝χ_γ二次元方向進行掃描。射束照射位 置之Ζ方向的設定是藉由調整帶電粒子的能量使路徑改 夔也就是改變布拉格峰的位置來控制而進行。在該情況 下，ζ方向的照射位置是以所照射的劑量分布的代表點、 例如布拉格峰的位置來表示。 在第一掃描電磁鐵5及第二掃描電磁鐵6不作用的狀 10 323182 201214465 ^射束照射位置是被設定在等角點〇。在此，僅使第 掃私電磁鐵5作用，並考量可掃描射束的範圍。利用γ 方向掃插電磁鐵52，如第3圖所示，射束可在γ軸方向之 擴^成扇形的範圍進行掃描。利用X方向掃描電磁鐵51， 夺可在X軸方向之擴展成扇形的範圍進行掃描。結果， 可掃2範圍就是第2圖（〇之符號24的斜線所示的區域、 即第一掃描電磁鐵5的掃描區域（預設值）。 a伐卜來，說明使位於下游的第二掃描電磁鐵6作用時， 域24會如何變化。同樣地’利用Y方向掃描電 _束可在γ軸方向之擴展成扇形的範圍内進行播 描。而利用X方向掃描電賴62，射束可，内進仃知 展成扇狀的範_進行如。最後，前 釉方向之擴 至第2圖（c)之斜線所示的區域25。並且區域會移動 磁鐵5及第二掃描電磁6作用而可進行掃第-掃插電 成符號23所示的區域。 田區域就會變 輸入僅使第-私 1磁鐵5動作的指 射位置會以卜Pl之方式移動。此時之射束\^，射束照 動量肌是僅藉由第-如電磁鐵5所產生的射位置的移 下來’輸人使第-掃插電磁鐵6作用的指〜移動里。接 射束照射位置會變成P2。最終的射束照射位v 最終的 可用以下式子來表示。 的移動量〇p2 【數1】 (1) 0Ρ2=0Ρι+ΡιΡ2 亦即，射束移動量係可分成第一掃描電場 鐵5所產生 的移 323182 11 201214465 ；' 動量以及第二掃描電磁鐵6所產生的移動量。 第4圖疋利用方塊線圖以圖式顯示上述說明。第4圖 中，輸入的指令值是掃描電磁鐵之激磁線圈的激磁電流的 值，藉由該激磁電流的值驅動掃描電磁鐵後的射束照射位 置的移動量即成為輸出。第4圖係顯示第一掃描電磁鐵5 的指令值（Ilx、Ily)時，第-掃描電磁鐵5所產生的移動量 為ΟΡι ’且設為第二掃描電磁鐵6的指令值（^、^)時， 最後的射束照射位置的移動量為〇P2(射束照射位置p2的 座標（x，y))。如此，只要決定對各掃描電磁鐵的指令值， OPKx^yO、0P2(x，y)就會是唯一的結果。如此可得到由物 理現象所決定之4輸入4輸出的映射。 再者’對實際治療而言有意義的是最後的射束照射位 置。在哪個位践射多少的劑量，可依各個患者由治療計 晝裝置進行計算。根據治療計晝裝置的計算結果，可更進 一步計算出射束照射位置的目標軌道。 若是掃描電磁鐵為-組，只要提供射束照射位置的目 標軌道即已足夠，但本發明的掃描電磁鐵為複數組，因此 得到目標軌道的解答不只一個。亦即，為了實現某個射束 照射位置，第-掃描電磁鐵5及第二掃描電磁鐵6的角色 分擔可能有無限種。因為滿足式子⑴之0M左邊）的〇Pl、 ΡιΡ2的組合可能有無限種。 第5圖是本發明實施形態1的協調控制用掃描控制部 7之頻率分離部71的方塊圖。從治療計晝裝置送來的目標 軌道是使對應於時間[時間的系列順序，以下簡稱為時序] 323182 12 201214465 ❸目標照射位置時序地排列的:#料。亦即，目標執道是例 ^第5圖之左侧所示的時序資料（=訊號）。第5圖所示的訊 號疋針對個座;^來表示，但其存在有X座標份及Y座標 份。該目標執道是利用光點掃描照射方法所產生的目標執 道之例’亦即反覆進行以下動作且照射廣大範圍區域：使 射束在既定位置滯留一定時間地照射之後，使射束移動至 其他位置，然後在該位置使其滯留一定時間地照射。對於 該目標轨道，為了獲得第一掃描電磁鐵5及第二掃描電磁 鐵6的位置指令值，係考慮第—掃描電磁鐵5及第二掃描 ^磁鐵6的特性而進行以下動作。使用濾波器將頻率分離 邛71之輸入、即第5圖之左側所示的目標執道的訊號分離 成第一掃描電磁鐵5用及第二掃描電磁鐵6用。第一掃描 電磁鐵5疋小型且咼速，並具有較高頻的響應特性，因此 負貝目払執道的南頻成分。第二掃描電磁鐵6為大型且掃 描幅度大，並具有較低頻的響應特性，因此負責低頻成分 等。第5圖是使用濾波器將目標轨道的訊號分離的示意 圖。在此，最終獲得的目標執道必須是當初計晝的軌道。 因此’如第5圖所示’在此所使用的滤波器是使用互補的 (F(s)+G(s)=l)濾波器。 第5圖的F(s)是第二掃描電磁鐵6用的濾波器，即低 通濾波器73、G(s)(=l-F(s))是第一掃描電磁鐵5用的濾 波器，且為高通濾波器74。由這些濾波器分離後的目標軌 道的Λ號（位置指令值）是第5圖之右侧所示的兩個訊號。 又，如第6圖所示，亦可僅設置低通濾波器73而不設置高 13 323182 201214465 通慮波器，並且利用演算器76從輸入訊號的目標轨道之訊 號減去由低通濾波器73分離後的低頻成分之訊號而獲得 咼頻成分。反之，亦可僅設置高通濾波器而不設置低通濾 波器’並且從輸入訊號的目標執道之訊號減去由高通濾波 器分離後的高頻成分之訊號而獲得低頻成分。 才曰令值變換部72是輪出各個掃描電磁鐵的激磁電流 作為指令值’並且控制第—掃描電磁鐵電源53及第二掃描 電磁鐵電源63’俾使各個掃描電磁鐵所產生的射束位置形 成各個的位置指令值。第7圖顯示出最簡單的指令值變換 4 72的構成。其係近似直線地獲得目標照射座標與掃描電 #鐵之激磁電流指令值的關係，並且在指令值演算部721 ^ 724中對各個電磁鐵演算出指令值的推測值。例如，演 #^_鐵之χ方向電磁鐵的指令值之推測值的指 ^值演算部721是藉由以下式子求出指令值的推測值。但 疋，Klx為比例常數，是近似直線的直線之傾斜度。 【數2】
(2) 〇 币0圃疋相令值變換部72之其他例的方塊圖。 號725至728疋用換算表來保持目標照射座標與 =激磁電流指令值的關係的查閱表（速查換算表）。= I:無法獲得充分之精度的目標照射座標與掃描電磁 之^磁電流指令值的關係時，是形成近似㈣ 閱表取得變換結果。這些指令值變換 323182 14 201214465 的方法，但在位置精度上還有改善的空間。適當的 變換（生成）方法將在實施形態5敘述。 、9々值 此處之目標軌道是顯示點掃描照射法的例子 β 發明實施形態i的粒子線照射裝置並不限於點掃梅=本 法，而可適用在各種目標執道。因此，根據實施形^ 粒子，照射裝置，可藉由僅對目標軌道之訊_行頻率分 離的單純構絲作成利㈣峰描電磁鐵實現各種二 道所需之對於各電磁鐵的指令值，且可實現從低迷到= 之自由度高的帶電粒子束之掃m，只要將該粒子線 照射裝置運用在粒子線治療裝置，便可依各個患者形成適 當的目標軌道’且可實現顧慮料組掃描電磁鐵之特性的 掃描，因此可謀求掃描時間的縮短。 實施形態2. 第9圖疋本發明實施形態2的粒子線照射裝置之協調 控制用掃描控制H 7中的頻率分離部71之構成的方塊圖。 實施形癌1疋使用兩組掃描電磁鐵，但本實施形態2是在 第1 =的射束照射系統4從帶電粒子束的上游到下游配置 第W田電磁鐵、第二掃描電磁鐵、第三掃描電磁鐵三組 掃描電磁鐵。例如’第—掃描電磁鐵是最大偏向角度小但 疋可决速地歧磁場的電磁鐵，第三掃描電磁鐵雖是最大 ，向角度大J_可掃描較大的區域，但只能在低速下進行磁 =之<更的電磁鐵’第二掃描電磁鐵是最大偏向角度及磁 易的變更速度具有第—掃㉝電磁鐵與第三掃描電磁鐵之中 間特I·生的電磁鐵。因此’各個掃描電磁鐵的電感是依第一 15 323182 201214465 *描電磁鐵、第二掃描電磁鐵、第三掃描電磁鐵的順序變 大各個電場鐵的頻率響應特性也各不相同。 使用這三組掃描電磁鐵掃描帶電粒子束時，協調控制 用择描控制部7的頻率分離部71會將從治療計畫裝置8 接收的目標轨道之訊號分離成三組掃描電磁鐵的位置指令 成號。在該情況下，如第9圖所示，使用三個濾波器分割 目考示轨道的訊藏。第9圖中’ F(s)是第三掃描電磁鐵用的 處波益’且為低通濾波器73，H(s)是第二掃描電磁鐵用的 >慮波器’且為帶通濾波器75，G(s)( = 1_F(s)_H(s))是第一 婦描電磁鐵用的濾波器，且為高通濾波器74。指令值變換 部72是輸出各個掃描電磁鐵的激磁電流作為指令值，並且 控制各個掃插電磁鐵電源，以形成由這些濾波器分離後的 目標軌道之訊號（位置指令值）。 此外’與實施形態1之說明同樣地，即使沒有低通濾 波器73、帶通濾波器75、高通濾波器74任一個，也可藉 由從目標轨道之訊號減去由其他兩個濾波器分離後的訊 竣’而獲得與由省略的濾波器分離之訊號相同的訊號。 如以上所述’本實施形態2說明了使用三組掃描電磁 鐵的情況，但是亦可使用更多組的掃描電磁鐵。如此，本 發明可適用在使用複數組掃描電磁鐵的情況，且可藉由單 純的構成來作成利用複數組掃描電磁鐵實現各種目標軌道 所需之對於各電磁鐵的指令值，且可實現從低速到高速之 自由度高的帶電粒子束之掃描。 實施形態3. 16 323182 201214465 第10圖是本發明實施形態 構成的方塊圖。第10圖中，與^ 、粒子線照射裝置之概略 或相當的部分。實施形態丨曰、，1圖相同的符號代表相同 目標軌道訊號暫時轉送•保疒字從冶療計晝裝置8輸出的 並且在治療階段中，在前述H粒子線治療裝置控制器9, 備的協調控制用掃描控制線治療裝置控制器9所具 然後即時地作成第―二巧磁：：藏波器進行頻率分劃’ 掃描電礤鐵63的位置指令值。3的位置指令值及第二 裝置80的内部設置具有作成形態3是在治療計晝 及第二掃描電磁鐵電源63之护二苐—掃描電磁鐵電源53 掃描控制部7。協調控制用掃之功能的協調控制用 畫裝置如之内部的治療計佥^制部7是從位於治療計 利用頻率分離部71的 =1接收目標軌道訊號’再 描電磁鐵5之位置指令值及進^率分割，而作成第-掃 值，並且在指令值變換;掃描電磁鐵6之位置指令 對於各個⑽電磁鐵電源的指^^這^位置指令值變換成 8會在治療計畫階段事先生^值二亦即，治療計畫裝置 描電磁鐵6的各指令值。成第一㈣電磁鐵5及第二掃 進行頻車八!!用z慮波裔對由治療計劃作成的目標軌道訊號 ==割，並生成掃描磁鐵各個的指令值的動作可在 "刀行，亦可在習知粒子線照射裝置所具備的計算 機内部設置實施形態1或2所說明的頻率分離部71。 實施形態4. 實施形癌4是坑明本發明也可適用在患部會隨著呼吸 323182 201214465 等而移動或變形的情況。第u圖及 =::r 置，的；= 使用粒子線治療裝置的相同或相當的部分。 各種「呼吸同步㈣移動或變形。因此，提案 效並且安全之治療的患部追蹤照射」等為了進行有 第11圖是具僙用來監視串、 機30的粒子線治療裝置之〜、之體表面之動作的攝影 出一組監視攝影機，但是為 ' ·此外，第11圖僅顯示 通常會使用兩、組或兩組以上了。獲侍患部的三次元位置資訊， 複數個標記，並將該標記 在患者的體表面可事先進行 理裝置31求出三次元位置=所％的地標，再利用影像處 是根據由影像處理裝置31 .貝訊。協調控制用掃描控制部7 來推測患部的位置•姿勢，长出的地標之三次元位置資訊 控制用掃描控制部7修正並修正目標照射位置。由協調 分離部71進行頻率分離/的，標照射位置也可利用頻率 電磁鐵可協調而進行射束=此第—掃描電磁鐵及第二掃描 第12圖是以與第控制。 裝置的構成圖。第12圖是使相同之目的構成的粒子線治療
Detector :平面偵測器）33 用由 X 線官 32、FPD(Fat Panel
線控制裝置34等所構成的、以及包含影像處理功能的X 僅顯示出一組X線攝像線 =像裝置。此外，第12圖 位置資訊’通常合佶爾^ 但是為了獲得患部的三次元 “吏用兩組或兩級以上。若使用，線攝像 323182 18 201214465 裝置’則可獲彳于包含患部的周邊部的透視景彡像。因此，在 該情況下，骨頭之具有特徵形狀的部分等就會形成地標。 之後由X線控制t置3 4求出地標之三次元位置資訊的後續 流程與前述第11圖的情況相同。 本實施形態4的粒子線治療襄置是以上述方式檢測出 作為照射對象的患部之動作，並依該動作修正目標照射位 置’也就是進行反償的構成，因此可實現更高精度的 照射。 實施形態5. 實施H 1至4說明了 _於由複數組掃描電磁鐵所構 ^的射束照射系統’生成對於各個掃描電磁鐵之指令值所 需的各掃描電磁鐵之目_#量㈣ Μ用濾^生成各個掃㈣磁鐵所要分擔的 =，以達成最終所給予的目襟轨道。乍看之下會以為，只 要決定各個掃描電磁鐵所要分擔的射束掃描量，便容易生 $於各储描電賴料令值。㈣，即㈣束掃描量 二疋，要正確地求會達；^射束掃描量之對於掃描電磁 载的指令值（激磁電流的值）實際上也不容易。尤立，設在 了游的掃描電磁鐵會受到切掃描電磁_影響’，因此必 貝=其指令值的生成下X夫。因此，本實施形態5是針對 不容易求出用以達成目標轨道之指令值的課題加以詳細說 明，並且更進一步針對解決該課題的手段加以說明。 根據實施形態1所說明的第4圖，針對為了達成目標 軌道之不容易求出對於掃插電磁鐵之指令值的技術性課題 19 323182 201214465 加以說明。第4圖的左側表示有指令值輸入至各掃描電磁 鐵（主要原因）。第4圖的右側表示結果射束會進行掃描（照 射位置移動）’並且輸出唯一的照射位置（結果）。該物理現 象整體來說可稱為4輸入4輸出的「映射」。 而且，由於是有主因而產生結果的思考方式，也就是 有「因果律」的順序，因此特別稱為「正向映射」或「正 映射」。然而，此處所謂的「指令值」是指以下所述者。用 以使掃描電磁鐵驅動的控制量一般是電流。因此， 謂的指令值是控制量的目標值，—般而言是以電 該物理現象除了第4圖之外，也可如第13圖來解釋 第1圖中’正映射的輸入及輸出是在如第14 ®所示的表] :二如表1所示，從四個輸入可獲得四個輪出，因此成為 =入1輸出的映射。又，輸出1及輸出2是僅由第一掃 2磁鐵所蚊，也就是僅由輸人i及輸人2所決定，因 輸入2輸出。然而，以整體來看，可獲得4輸 323182 20 1 兩個向量就可計算出剩下的—個向量。第 ==射是以輸出作為。Pl，之兩個向量，但 第15圖所示的IT正映射的輸出視為0Pl、PlP2兩個向量。 在此顯丁- Φ代表第13圖所示的映射之輸出入。 不出用來說明技術性課 某掃插量使射束進行播>]預i假,又以 相對於此，可視為使I亚且在某咖 下斿的掃描電磁鐵，使照射位置朝 201214465 例如x方向移動+icm。此時，依據上游掃描電磁鐵使射束 在何處掃描，為了要達成之下游掃描電磁鐵的控制量並不 相同。亦即，上游掃描電磁鐵不作用，而使位於原點的射 束的照射位置朝X方向移動+ lcm的指令值、與上游掃描電 磁鐵作用並使例如在X方向位於1〇cm之位置的射束的照射 位置再朝X方向移動Hcm( = llcm)的指令值並不相同。經驗 上已知會產生如上述指令值之偏差的現象。 顯示用來說明技術性課題之其他的簡單例2。假設在 下游掃描電磁鐵未作用的狀態下，使位於原點的射束的照 射位置之X座標移動至2cm的位置所需之對於上游X方向 掃描電磁鐵的控制量為2[a]。又，假設在上游掃描電磁鐵 未作用的狀態下，使位於原點的射束的照射位置之X座標 移動至2cm的位置所需之對於下游χ方向掃描電磁鐵的控 制量為2[A]。此時，在對上游X方向掃描電磁鐵提供2[A] 之控制量’對下游X方向掃描電磁鐵提供2[A;j之控制量的 情況時’射束的照射位置之χ座標並不一定會在4cni的位 置。反而一般不會是4cm。經驗上已知會產生如上述射束 照射位置之偏移的現象。 如上所述’物理現象之主要原因的控制量（電流）以及 物理現象之結果的射束位置必須經常地使概念明確並且先 加以區別。上述例1中，結果（射束位置）的加法法則係為 在對應的主要原因（控制量）下並不成立的例子。例2中， 主要原因（控制量）的加法法則係為在對應的結果（射束位 置）下並不成立的例子。這是由於顯示出物理現象的正映射 323182 201214465 並非線形所產生。 要顯示生成嚴密之指令值的難 .點。掃描電磁鐵是安裝成可使射庚2必項也考慮以下這 方向及射束朝向與射束軸垂直的X 方勹及Υ方向/刀別進行掃描。理 X座標成分最好可單關由U ，射束位置的 V Π用的知插電磁鐵來實現， 來實現。炒而上：成分可單純藉由Υ方向用的掃描電磁鐵 分及^座標成分完全獨=相射位置的X座標成 向用藉Μ』 苟立來進订控制。例如，在利用γ方 ==:描射束而使射束位置W座標成為⑽ 經驗上已知射束昭射二2 T 掃描射束時， ^ 末…、射位置的軌跡並無法單、純地與X轴平 打’而Y座標會從30H逐漸偏移。其原因之 電磁鐵的安裝誤差等，但是並不限於此。如上所rt ㈣用早一的掃描電磁鐵使射束位置之控制獨立成X座標 成刀及Y座標成分而單—進行的情況表示成「有X與 干擾項」、「有X與γ的交叉項」等。 X ” γ的干擾項的問題在洲_組掃描電磁鐵掃描光 物日、已經發生。本發明之射束照射系統4是使用上游的第 -掃描電磁鐵5及下游的第二掃描電磁鐵6至少 電磁鐵。因此’ X與Y的干擾項的問題在本發明中會變得田 更複雜。在思考掃描電磁鐵有兩組以上的情況之前，首先 針對一組X方向及Υ方向之掃描電磁鐵的情況加以敛述。 如上所述，發現以一組掃描電磁鐵時之X與Υ的干擾 項的問題作為課題。為了解決課題，在指令值變換部^ 323182 22 201214465 中Η吏其具有從帶電粒子束的目標照射位置座標分別生成 用以實現該照射的X方向掃描電磁鐵的χ方向指令值及Υ 方向掃描電磁鐵的Υ方向指令值之X方向及Υ方向逆映射 數式模式而且’該X方向及γ方向逆映射數式模式也分 別包含以兩變數表示帶電粒子束的照射位置平面之目標照 射位置座標時的兩變數之任一個。 針對假定-組掃描電磁鐵的逆映射數式模式與假定兩 組掃描電磁鐵的逆映射數式模式如何對應加以說明。如前 所述，利用第一掃描電磁鐵5所產生的射束移動量0P1係 僅取決於第-掃描電磁鐵5。因此在第4圖及第13圖任一 映射的想法中’ 〇Ρβρ分也是2輸入2輸出。亦即，對於第 -掃描電磁鐵5的指令值輸人至第—掃描電磁鐵5後輸出 0Ρ!的部分，在利用兩組掃描電磁鐵的射束照射系統中，亦 可視為與表示利用一組掃描電磁鐵的射束照射系統之物理 現象的正映射同等。 另一方面，利用位於第一掃描電磁鐵5之下游的第二 掃描電磁鐵6所產生的射束移動量Plp2(第13圖之映射的 輸出）及最終的射束移動量0Ρ2(第4圖之映射的輸出）係取 決於第一掃描電磁鐵5及第二掃描電磁鐵6兩者。因此， 輸出第二掃描電磁鐵6之射束移動量Ρ+2的映射可說是局 部性4輸入2輸出（第13圖、表2 :輸入1、輸入2、輸入 3、輸入輸出3、輸出4)。或是’輸出最後的射束移動 量Oh的映射可說是局部性4輸入2輸出（第4圖、表1 : 輸入1、輸入2、輸入3、輸入4—輸出3、輸出4)。此處 323182 23 201214465 所謂的部分可說是使㈣崎描電磁賴射束 有的性質。整體而·*·，矣-& , 系統特 整體而5，表不輸出肌及略、或是〇 的兩組掃描電磁鐵㈣束騎系狀物理現象的 犯 整體可說是4輸入4輸出。 、射’ 正映射 w奶埋現象是只要決定了對於掃插 的=值，射束照射位置就只有唯—的結果，第4圖 13圖疋利用箭頭符號顯示出其順序。，然而，實際上 功能所必須者是先料目標射束照射位置朗其求' = 以實現該目標射束照射位置的掃描電磁鐵的指令值 是與物理現象相反的方法。 ^ p’ 在具有-組掃描電磁鐵的射束照射系統的情況也 需要相反的方法。為了韻與該物理現象減的方法係 使指令值變換冑72錢逆映射數式模式。逆映射數式模 例如可為如以下所示的多項式構造。 、" 【數3】 (3) A.V = «〇〇 + «0!^ + α1〇 V, + a02x^ + ail„Yl Vj + a^y2 【數4】 hy = *〇〇 + b0lXl + b1〇yi + />02.vf + b2〇yi2 (4) 但是，各變數、係數等是如第16圖所示的表3所示。 此外，式子（3)及式子（4)雖是最高次數=2的多項式， 但是最高錄㈣到多少或是要採用何種項亦可依映射的 非線形程度等來適當決定。本說明書的主旨並非將指令值 變換部72所使用的逆映射限定於式子（3)或式子（4)者。 又，要使用式子（3)或式子（4)求出指令值的推測值， 323182 24 201214465 必須在事前求出未知參數（多項式的係數）。例如，可事先 在沒有患者的狀態下進行試照射，並且從實測的資料利用 最小平方法或加權最小平方法求出該未知參數。並且將這 種作業稱為校準。 第17圖及第18圖是以方塊線圖來表示使用兩組掃描 電磁鐵的射束照射系統的情況下，利用指令值變換部72 達成與該物理現象相反之方法的「逆映射」。第17圖是對 應於第4圖之正映射的逆映射的方塊線圖。而第18圖是對 應於第13圖之正映射的逆映射的方塊線圖。本發明之粒子 線照射裝置的指令值變換部72具備第17圖或第18圖所示 的逆映射的數式模式。 如第17圖或第18圖所示，求出第二掃描電磁鐵6(下 游的掃描電磁鐵）的指令值之推測值的逆映射2已知皆為4 輸入2輸出。亦即，需要與式子（3)及式子（4)所示的2輸 入2輸出不同的數式模式。因此，本發明之實施形態5是 使用以下所示的數式模式。 對應於第17圖之逆映射的數式模式是如例如以下之 式子（5)、式子（6)。 【數5】
A hx = c0000 + C'0001A1 + c0010.vl + ^0100^ + c1000.v + c0002xr + C0011A1.V1 + c0020.vr + 6'〇101xl-Y+ c0110.vlx + c0200a" + ^1001^1^+ C1010>1.V+ C1100A>*+ c2000.v" (5) 25 323182 201214465 【數6】 ^2r ~ ^0000 + ^0001Λ*1 + ^0010.^1 + ^0100-v + dl〇〇〇y + ^0002X1~ + ^0011xl3i + ^〇〇2〇>l' + ^0101 Λ1λ*+ ^〇11〇3；ιΛ' + cklO〇X2 + ^100ΐλ*ΐ>' + ^1010>1V + ^n〇〇.V>* + ^〇〇〇 V2 ' (6) 但是’各變數、係數等是如第19圖的表4所示。 對應於第18圖之逆映射的數式模式是如例如以下 子（7)、式子（8)。 【數7】 ^2x = ^0000 + ^0001-^1 + ^OOloJi + e0100-Y2 + e10〇〇 >2 2 ， + ^0002λ'Γ + e0011AKvl + e0020.vl* + ^0101^1^2 + C>0110.Vl«v2 2 "* + e0200A*2_ + ^1001^1^2 + ^1010 Jl.V2 + «?n〇〇Asy-, + e,000 V,2 ---u 一 (7) 【數8】 A.r = /oooo + fomxi + ./ooio.Vi + /oioo-v, + ,/j000 ;s + /0002-¾- + /oon^Vi + /〇〇2〇；Ί2 + /〇1〇1AjA*2 + /〇11〇 ^ — · + ./0200^2- + /1001¾ V2 + fm〇yiy2 + fnoox2y2 + /2000 v22 (8) 但是，各變數、係數等是如第20圖的表5所示。 此外，式子（5)至（8)雖是表示最高次數=2的多項式， 但是最高次數要用到多少或是要採用何種項亦可依映射的 非線形程度等來適當決定。本說明的主旨並非將指令值變 換部72所使用的逆映射限定於式子（5)至（8)者。 要使用式子（5)至（8)求出指令值的推測值時，也必須 323182 26 201214465 在事前求出未知參數（多項式的係數）。該未知參數只要事 先在沒有患者的狀態進行試照射，並且從實測的資料利用 最小平方法或加權最小平方法求出即可。此外，為了與該 試照射作區別，進行患者之治療的照射稱為「正式照射」。 求出未知參數的作業（包含試照射）稱為校準。 本實施形態5中，如上所述，協調控制用掃描控制部 是具有假設將兩個掃描電磁鐵相連的照射系統之正映射的 其逆映射模式，並且從校準時的試照射的實測資料求出逆 映射模式的未知參數，因此可解決要求出掃描電磁鐵的指 令值時因物理現象（正映射）之非線形性所產生的加法法所 無法解決的問題，並解決X與Y之干擾項的問題。再者， 只要在逆映射的數式模式採用多項式模式，利用加法及減 法即已足夠，因此可發揮快速演算出指令值的推測值的特 別效果。 實施形態6. 第21圖是本發明實施形態6的粒子線照射裝置之構成 的方塊圖。第21圖中，與第1圖相同的符號表示相同或相 當的部分或零件。本實施形態6中，使粒子線2朝X方向 偏向而進行掃描的掃描電磁鐵係僅設有一個X方向掃描電 磁鐵620。又，使粒子線2朝Y方向偏向而進行掃描的掃 描電磁鐵僅設有'-個Y方向掃描電磁鐵610°X方向掃描電 磁鐵620的激磁線圈雖然只有一個，但是可利用第一 X方 向掃描電磁鐵電源535及第二X方向掃描電磁鐵電源635 兩個電源來驅動該一個激磁線圈。同樣地，Y方向掃描電 27 323182 201214465 磁鐵610的激磁線圈雖然只有一個，但是可利用第一 Y方 向掃描電磁鐵電源5 3 6及第二Υ方向掃描電磁鐵電源6 3 6 兩個電源來驅動該一個激磁線圈。又，X方向掃描電磁鐵 620與實施形態1之第二掃描電磁鐵6的X方向掃描電磁 鐵62同樣具有可使粒子線2偏向至目標之最大幅度的能 力。第二X方向掃描電磁鐵電源635是可輸出大電流，但 是因為電壓低，而且X方向掃描電磁鐵620之激磁線圈的 電感值大，因此成為無法使電流快速地變化的電源、也就 是低電壓大電流電源。雖第一 X方向掃描電磁鐵電源535 可輸出的電流值小，但是可輸出高電壓，即使X方向掃描 電磁鐵620之激磁線圈的電感值大，也可成為使電流快速 變化的rfj電壓小電流電源。在X方向掃描電磁鐵6 2 0的激 磁線圈是以來自第一 X方向掃描電磁鐵電源535及第二X 方向掃描電磁鐵電源635雙方之電源的電流重疊而流通的 方式構成。 同樣地，Y方向掃描電磁鐵610的激磁線圈雖然只有 一個，但是可利用第一 Y方向掃描電磁鐵電源536及第二 Y方向掃描電磁鐵電源636兩個電源來驅動該一個激磁線 圈。又’ Y方向掃描電磁鐵610與實施形態1之第二掃描 電磁鐵6的Y方向掃描電磁鐵61同樣具有可使粒子線2 偏向至目標之最大幅度的能力。第二Y方向掃描電磁鐵電 源636雖可輸出大電流，但是由於為低電壓，而且Y方向 掃描電磁鐵610之激磁線圈的電感值大，因此成為無法使 電流快速變化的電源、也就是低電壓大電流電源。雖第一 28 323182 201214465 Y方向掃描電磁鐵電源536可輸出的電流值小，但是可輸 出高電壓，即使Υ方向掃描電磁鐵61〇之激磁線圈的電感 值大，也可成為使電流快速變化的高電壓小電流電源。在 Υ方向掃描電磁鐵610的激磁線圈是以來自第一 γ方向掃 描電磁鐵電源536及第二γ方向掃描電磁鐵電源6邡雙方 之電源的電流重疊而流通的方式構成。 本實施形態6的粒子線照射裝置是利用第一 χ方向掃 描電磁鐵電源535及X方向掃描電磁鐵62〇來進行相當於 實施形態1所說明的第-掃描電磁鐵電源53及第—掃摇電 磁鐵5之X方向掃描電磁鐵52的動作，並利用第二χ方向 掃描電磁鐵電源635及χ方向掃描電磁鐵62〇來進行相當 於實施形態1所說明的第二掃描電磁鐵電源63及第二掃^ 電磁鐵6之X方向掃描電磁鐵62的動作。同樣地，利用^ 一 Υ方向掃描電磁鐵電源536及γ方向掃描電磁鐵⑽來 進行相當於實施形態Μ說明的第—掃描電磁鐵電源Μ 及第-掃描電磁鐵5之Υ方向掃描電磁鐵51的動作，並利 用第二γ方向掃描電磁鐵電源636及¥方向掃描 來進行相當於實施形態丨賴明的第二掃描電磁鐵電== 及第二掃描電磁鐵6之乂方向掃描電磁鐵Μ的動作。 即’如實施形態、1所說明’根據利用頻率分離部71從目、 軌道之訊號分離後的高頻成分，在指令值變換部 : 對於第一 X方向掃描電磁鐵電源535及 磁鐵電源536的指令值。同樣地，根據利用頻率:離= 從目標執道之訊號分離後的低頻成分，在指令值變換部^ 323182 29 201214465 中求出對於第二χ方向掃描電磁鐵電源 掃描電磁鐵電療636的指令值。 第-Y方向 、所迷，根據實施形態β的粒子線脬射 =及二方向各為一個的掃描電磁鐵，可藉㈣使目 :響二度分離的單純構造來作成對於高速及低速 刀别不同的兩個掃描電磁鐵電源的指令值， 可實現從低速到高速之自由度高的帶電粒子 且，只要將該板子線照射裝置運用在粒子線治療 =依患者形成適當的目標執道’且可實現顧及各組掃描電 磁鐵之特性的掃描，因此可謀求掃插時間的縮短。 此外，亦可將與實施形態2之說明相同的技術思想適 用在本實施形態6。亦即，亦可形成*>χ方向及γ方向 各為-個的掃描電磁鐵分別設有高迷、中速及低速三個電 源或是響應速度不同的四個以上之電源的構成。又，關於 指令值之作成等，除了實㈣態丨H㈣可將實施 形態3、實施形態4及實施㈣5適用在本實施形態6。 實施形態7. 第22圖是本發明實施形態 的f塊圖。第22圖中’與第1圓及第21圖相同的符號二 示相同或相當的部分、零件。本管^
2朝X方向偏向而進行掃描的掃插^形態7中粒子線 方向掃描電賴62卜然而，χ ^鐵係僅設有一個X -個鐵心捲繞有第一 X方向激磁線::電磁::21係在同 磁線圈626兩個激磁線圈。在此625及第一方向激 第二X方向激磁線圈626 323182 30 201214465 的線圈數比第一 X方向激磁線圈625多，具有較大的電感， 而第一 X方向激磁線圈625的電感較小《第一 χ方向激磁 線圈625係由響應速度快的第一 χ方向掃描電磁鐵電源 535所驅動，第二X方向激磁線圈626係由響應速度比第 一 X方向掃描電磁鐵電源535慢的第二χ方向掃描電磁鐵 電源635所驅動。 第一 X方向激磁線圈625由第一 X方向掃描電磁鐵電 源535所驅動，使χ方向掃描電磁鐵621激磁，使粒子線 2偏向而可掃描的範圍，係與可利用實施形態丨之第一掃 描電磁鐵5之X方向掃描電磁鐵52掃描的範圍相同。而 且，第二X方向激磁線圈626由第二X方向掃描電磁鐵電 源635所驅動，使χ方向掃描電磁鐵621激磁，使粒子線 2偏向而可掃描的範圍，係與可利用實施形態丨之第二掃 描電磁鐵6之X方向掃描電磁鐵62掃描的範圍相同。亦 即，利用第二X方向掃描電磁鐵電源635驅動的第二X方 向激磁線圈6 2 6，雖可使粒子線2大幅地偏向而進行掃描， 但疋無法快速的掃描。利用第一 χ方向掃描電磁鐵電源535 驅動的第一 X方向激磁線圈625，雖可快速的掃描粒子線 2，但是無法大範圍地掃描。 同樣地，Υ方向掃描電磁鐵611在同一個鐵心捲繞有 第一 Υ方向激磁線圈615及第二γ方向激磁線圈616兩個 激磁線圈。在此，第二γ方向激磁線圈616的線圈數比第 一 Υ方向激磁線圈615多，具有較大的電感，而第一 γ方 向激磁線圈615的電感較小。第一 γ方向激磁線圈615係 31 323182 201214465 由響應速度快的第一 γ方向掃描電磁鐵電源536所驅動， 第二Y方向激磁線圈616係由響應速度比第_ 丫方向掃描 電磁鐵電源536慢的第二γ方向掃描電磁鐵電源咖所: 動。 第一 Y方向激磁線圈615由第_ Y方向掃描電磁鐵電 源536所驅動，使γ方向掃描電磁鐵611激磁，使粒子線 2偏向而可掃描的範圍，係與可利用實施形態丨之第一掃 描電磁鐵5之Y方向掃描電磁鐵51掃描的範圍相同。又， 第二Y方向激磁線圈616由第二γ方向掃描電磁鐵電源6祁 所驅動’使γ方向掃描電磁鐵611激磁，使粒子線2偏向 而可掃描的範圍，係與可利用實施形態丨之第二掃描電磁 鐵6之Y方向掃描電磁鐵61掃描的範圍相同。亦即，利用 第二Y方向掃描電磁鐵電源636驅動的第二γ方向激磁線 圈616，雖可使粒子線2大幅地偏向而進行掃描，但是無 法快速的掃描。利用第一 γ方向掃描電磁鐵電源5祁驅動 的第一 Υ方向激磁線圈615雖可快速的掃描粒子線2，但 是無法大範圍地掃描。 本實施形態7的粒子線照射裝置是利用第一 χ方向掃 描電磁鐵電源535及X方向掃描電磁鐵mi的第一 X方向 激磁線圈625來進行相當於實施形態丨所說明的第一掃描 電磁鐵電源53及第一描電磁鐵5之χ方向掃描電磁鐵52 1動作，並利用第二χ方向掃描電磁鐵電源635及χ方向 知描電磁鐵621的第二χ方向激磁線圈626來進行相當於 實施形態1所說明的第二掃描電磁鐵電源6 3及第二掃描電 32 323182 201214465 磁鐵6之X方向掃描電磁鐵62的動作。同樣地，利用第一 Y方向掃描電磁鐵電源5 3 6及Y方向掃描電磁鐵611的第 一 Y方向激磁線圈615來進行相當於實施形態1所說明的 第一掃描電磁鐵電源53及第一掃描電磁鐵5之Y方向掃描 電磁鐵51的動作，並利用第二Y方向掃描電磁鐵電源636 及Y方向掃描電磁鐵611的第二Y方向激磁線圈616來進 行相當於實施形態1所說明的第二掃描電磁鐵電源63及第 二掃描電磁鐵6之Y方向掃描電磁鐵61的動作。亦即，如 實施形態1所說明，根據利用頻率分離部71從目標執道之 訊號分離後的高頻成分，在指令值變換部72中求出對於第 一 X方向掃描電磁鐵電源535及第一 Y方向掃描電磁鐵電 源536的指令值。同樣地，根據利用頻率分離部71從目標 執道之訊號分離後的低頻成分，在指令值變換部72中求出 對於第二X方向掃描電磁鐵電源635及第二Y方向掃描電 磁鐵電源6 3 6的指令值。 如以上所述，根據實施形態7的粒子線照射裝置，對 於X方向及Y方向各為一個的掃描電磁鐵，可分別捲繞電 感較小及電感較大的兩個激磁線圈，並藉由僅使目標執道 之訊號頻率分離的單純構造來作成對於各個掃描電磁鐵電 源的指令值，而可實現從低速到高速之自由度高的帶電粒 子束之掃描。而且，只要將該粒子線照射裝置運用在粒子 線治療裝置，便可依患者形成適當的目標軌道，且可實現 顧及各掃描電磁鐵電源及各激磁線圈之特性的掃描，因此 可謀求掃描時間的縮短。 33 323182 201214465 此外，亦可將與實施形態2之說明相同的技術思想運 用在本實卿態7。转，亦可形賴於χ方向及γ方向 各為-個的掃描電磁鐵分別設有小電感、大電感以及這些 中間之電感的三個激磁線圈，或是電感不同的四個以上之 激磁線圈的構成。X ’關於指令值之作成等，除了實施形 二1之外，虽然亦可將實施形態3、實施形態4及實施形 態5運用在本實施形態7。 【圖式簡單說明】 第1圖疋顯不包含本發明實施形態1的粒子線照射裝 置的粒m療裝置之概略構朗方塊圖。 第2圖（a)至（e)是顯示利用本發明實施形態1的粒子 線照射裝置使帶餘子束進行掃描之狀況的概略圖。 第3圖（A)及⑻是用來說明利用―組χ方向及γ方向 的掃描電磁，使帶電粒子束進行掃描之狀㈣示意圖。 第4圖疋用來說明掃描電磁鐵之指令值與帶電粒子束 之移動量的關係的方塊線圖。 第5圖疋本發明實施形態1的粒子線照射裝置之頻率 分離部的方塊圖。 第6圖是本發明實施形態1的粒子線照射裝置之其他 頻率分離部的方塊圖。 第7圖疋本發明實施形態i的粒子線照射裝置之指令 值變換部的方塊圖。 第8圖疋本發明實施形態1的粒子線照射裝置之其他 才曰令值變換部的方塊圖。 34 323182 201214465 第9圖是本發明實施形態2的粒子線照射裝置之頻率 分離部的方塊圖。 第10圖是本發明實施形態3的粒子線照射裝置之概略 構成的方塊圖。 第11圖是本發明實施形態4的粒子線照射裝置之概略 構成的方塊圖。 第12圖是顯示本發明實施形態4的其他粒子線照射裝 置之概略構成的方塊圖。 第13圖是用來說明掃描電磁鐵之指令值與帶電粒子 束之移動量的關係，並且與第4圖不同的方塊線圖。 第14圖是第4圖之輸入及輸出的例示圖表。 第15圖是第13圖之輸入及輸出的例示圖表。 第16圖是式子（3)及式子（4)之各變數、係數等的圖 表。 第17圖是本發明實施形態5的粒子線照射裝置之指令 值變換部之一例的方塊圖。 第18圖是本發明實施形態5的粒子線照射裝置之指令 值變換部之其他例的方塊圖。 第19圖是式子（5)及式子（6)之各變數、係數等的圖 表。 第20圖是式子（7)及式子（8)之各變數、係數等的圖 表。 第21圖是包含本發明實施形態6的粒子線照射裝置的 粒子線治療装置之概略構成的方塊圖。 35 323182 201214465 第22圖是包含本發明實施形態7的粒子線照射裝置的 粒子線治療裝置之概略構成的方塊圖。 【主要元件符號說明】 1 加速器 2 帶電粒子束 3 射束輸送系統 4 射束照射系統 5 第一掃描電磁鐵 6 第二掃描電磁鐵 7 協調控制用掃描控制部 8 ' 80 治療計晝裝置 9 粒子線治療裝置控制器 20 射束軸 21 掃描的帶電粒子束 22 照射對象 23 整個射束照射系統的掃描區域 24 第一掃描電磁鐵的掃描區域（預設值） 30 攝影機 31 影像處理裝置 32 X線管 33 平面偵測器 34 X線控制裝置 51、 61、610、611 Y方向掃描電磁鐵 52、 62、620、621 X方向掃描電磁鐵 53 第一掃描電磁鐵電源 63 第二掃描電磁鐵電源 71 頻率分離部 72 指令值變換部 73 低通濾、波器 74 雨通慮波 75 帶通濾波器 81 治療計晝部 535 第一 X方向掃描電磁鐵電源 36 323182 201214465 536 第一 Y方向掃描電磁鐵電源 615 第一 Y方向激磁線圈 616 第二 Y方向激磁線圈 625 第一 X方向激磁線圈 626 第二 X方向激磁線圈 635 第一 X方向掃描電磁鐵電源 636 第一 Y方向掃描電磁鐵電源 0 等角 點 37 323182