TWI418379B - 粒子束照射裝置、粒子束治療裝置及記錄資料顯示程式之記錄媒體 - Google Patents

粒子束照射裝置、粒子束治療裝置及記錄資料顯示程式之記錄媒體 Download PDF

Info

Publication number
TWI418379B
TWI418379B TW100132025A TW100132025A TWI418379B TW I418379 B TWI418379 B TW I418379B TW 100132025 A TW100132025 A TW 100132025A TW 100132025 A TW100132025 A TW 100132025A TW I418379 B TWI418379 B TW I418379B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
irradiation
particle beam
display
value
error
Prior art date
Application number
TW100132025A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201226006A (en
Inventor
Takaaki Iwata
Toshiyuki Hokodate
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of TW201226006A publication Critical patent/TW201226006A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI418379B publication Critical patent/TWI418379B/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1042—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy with spatial modulation of the radiation beam within the treatment head
    • A61N5/1043—Scanning the radiation beam, e.g. spot scanning or raster scanning
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N2005/1074—Details of the control system, e.g. user interfaces
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1085—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
    • A61N2005/1087—Ions; Protons
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048—Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1075—Monitoring, verifying, controlling systems and methods for testing, calibrating, or quality assurance of the radiation treatment apparatus

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Description

粒子束照射裝置、粒子束治療裝置及記錄資料顯示程式之記錄媒體
本發明係關於使用粒子束來治療癌等之粒子束照射裝置及粒子束治療裝置。
粒子束治療裝置係使帶電粒子束照射於癌等患部來進行治療之醫療機器。粒子束治療裝置所要具有的功能，係為以對於癌等患部給予治療所需量的線量，對於患部之外的正常組織則儘可能地不給予線量之方式形成照射區域之功能。照射區域之形成，有寬射束(broad beam)照射法及掃描(scanning)照射法這兩大類方法。
寬射束照射法，係利用散射體等先使照射區域擴大，然後利用射束調準器(collimator)及射束照射限制模(bolus)等來配合患部的形狀而形成照射區域之方法。寬射束照射法因為經過臨床試驗確認過安全性，所以在以往的粒子束治療裝置中受到最廣泛的採用。然而，每個患者的患部形狀都不同，或者，就算是同一個患者其患部經過治療而縮小了其形狀也會變不同，所以每次都必須製作射束照射限制模，因而希望能有自由度更高之照射區域形成方法。因此，近年來，很盛行在粒子束治療裝置中採用掃描照射法之研究開發。
所謂的掃描照射法，係指配合患部的形狀使鉛筆狀的細帶電粒子束做三維的掃描而進行照射之方法。其中，重複進行鉛筆狀的細帶電粒子束的照射及停止而如同用點在描畫一樣做點狀的照射之作法，被特別稱作是點狀掃描(spot scanning)法。而一直進行鉛筆狀的細帶電粒子束的照射掃描而如同一筆描畫般照射之作法，則被特別稱作為點線掃描(raster scanning)法。不論是哪一種方法，其中之鉛筆狀的細帶電粒子束的掃描，都是利用稱為掃描電磁鐵(scanning electromagnet)之能使磁場高速變化的手段來進行。
掃描電磁鐵之掃描精度，亦即粒子束治療裝置的照射精度，毋庸說，必須依靠適切地控制掃描電磁鐵來維持。然而，粒子束治療裝置的照射精度即使在初期經過調整，也會隨著時間之經過而產生誤差。因此，希望能將照射位置精度顯示成一眼就看出其傾向，以期能適時進行維護以適切地維持粒子束治療裝置的照射精度。專利文獻1中記載了：根據來自位置監測器(position monitor)之檢測訊號來演算出粒子束的照射位置的偏差(與目標值的差分)，然後判定此演算出的照射位置的偏差是否超出容許值，並在例如判定為照射位置的偏差超出容許值之情況將聯鎖訊號及顯示訊號輸出至輸出部，且使粒子束照射中止之帶電粒子束照射系統。
(先前技術文獻)
(專利文獻)
(專利文獻1)日本特開2009-39219號公報(0043段至0050段)
專利文獻1之帶電粒子束照射系統，雖然可根據來自位置監測器之檢測訊號來演算出粒子束的照射位置的偏差(與目標值的差分)，然後判定此演算出的照射位置的偏差是否超出容許值，並在例如判定為照射位置的偏差超出容許值之情況使粒子束照射中止，但並非將帶電粒子束照射系統的照射位置精度顯示成一眼就看出其傾向之方法，並不具備該功能。尤其，在使粒子束掃描而進行照射這種類型的裝置中，能夠讓照射位置和照射位置誤差相對應地顯示出來、或能夠讓與照射位置相關聯之照射位置關聯值和照射位置關聯值誤差相對應地顯示出來，在維持照射精度、進行維護上非常重要。
所謂的「與照射位置相關聯之照射位置關聯值」，係指雖非一定等於照射位置，但為與照射位置具有一對一之關係，可從其值來推導出照射位置之值，相當於例如位置監測器的輸出值、安裝於掃描電磁鐵之磁場感測器之值等。另外，所謂的照射位置關聯值誤差，係指照射位置關聯值之相對於目標照射位置關聯值的誤差。此處，所謂的目標照射位置關聯值，係指雖非一定等於目標照射位置，但為藉由建立與前述照射位置及照射位置關聯值同樣的關聯性，而與目標照射位置具有一對一之關係，可從其值來推導出目標照射位置之值。
本發明係鑑於要解決上述課題而提出者，其目的在於提供能夠讓照射位置和照射位置誤差相對應地顯示出來，或讓與帶電粒子束的照射位置相關聯之照射位置關聯值和照射位置關聯值誤差相對應地顯示出來之粒子束照射裝置。
一種粒子束照射裝置，具備有：檢測器，用來檢測出與帶電粒子束的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值；以及資料處理裝置，讓實際照射位置關聯值之相對於與帶電粒子束的目標照射位置相關聯之目標照射位置關聯值的誤差，亦即照射位置關聯值誤差、和實際照射位置關聯值相對應地顯示於顯示部，資料處理裝置具有：輸入部，用來輸入實際照射位置關聯值及目標照射位置關聯值；以及演算部，在使與帶電粒子束的照射區域相關聯之照射區域關聯區域再現的顯示區域上，讓表示實際照射位置關聯值之測定值顯示圖形及表示目標照射位置關聯值之目標值顯示圖形顯示之際，讓目標值顯示圖形及測定值顯示圖形，分別顯示於目標照射位置關聯值的座標、及先利用變形係數將照射位置關聯值誤差演算成座標再將此座標加上目標照射位置關聯值而得到的座標，亦即顯示座標，並且顯示連結測定值顯示圖形與目標值顯示圖形之線段。
以及，一種粒子束照射裝置，具備有：檢測器，用來檢測出與帶電粒子束的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值；以及資料處理裝置，根據實際照射位置關聯值來演算出帶電粒子束的實際照射位置，然後讓實際照射位置之相對於帶電粒子束的目標照射位置的誤差，亦即照射位置誤差、和實際照射位置相對應地顯示於顯示部，資料處理裝置具有：輸入部，用來輸入實際照射位置關聯值及目標照射位置；以及演算部，在使帶電粒子束的照射區域再現的顯示區域上，讓表示目標照射位置之目標值顯示圖形及表示實際照射位置之測定值顯示圖形顯示之際，讓目標值顯示圖形及測定值顯示圖形，分別顯示於目標照射位置的座標、及先利用變形係數將照射位置誤差演算成座標再將此座標加上目標照射位置而得到的座標，亦即顯示座標，並且顯示連結測定值顯示圖形與目標值顯示圖形之線段。
本發明之粒子束照射裝置，能夠讓與照射位置相關聯之照射位置關聯值和照射位置關聯值誤差相對應顯示而顯示出帶電粒子束的照射位置精度。以及，能夠讓照射位置和照射位置誤差相對應顯示而顯示出帶電粒子束的照射位置精度。因此，容易憑直覺地了解誤差的情況，可容易地掌握與帶電粒子束的照射位置相關聯之照射位置關聯值和照射位置關聯值誤差所對應顯示出的照射位置精度、或帶電粒子束的實際照射位置和照射位置誤差所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。
 實施形態1
第1圖係本發明實施形態1之粒子束照射裝置的概略構成圖。粒子束照射裝置58具有：照射機器部2、以及進行照射機器部2的控制及管理之控制管理部3。照射機器部2具備有：使帶電粒子束1在X方向及Y方向(與帶電粒子束1垂直之方向)掃描之X方向掃描電磁鐵10及Y方向掃描電磁鐵11；上游側的位置監測器12a；線量監測器13；下游側的位置監測器12b；以及掃描電磁鐵電源14。控制管理部3具備有：進行照射機器部2的控制之照射控制裝置15、以及資料處理裝置19。其中，帶電粒子束1的行進方向係為Z方向。
X方向掃描電磁鐵10係使帶電粒子束1在X方向掃描之掃描電磁鐵，Y方向掃描電磁鐵11係使帶電粒子束1在Y方向掃描之掃描電磁鐵。上游側的位置監測器12a及下游側的位置監測器12b係檢測在X方向掃描電磁鐵10及Y方向掃描電磁鐵11的作用下進行掃描之帶電粒子束1所通過之在射束中的射束峰值(beam peak)位置(通過位置)。線量監測器13檢測帶電粒子束1的線量。照射控制裝置15係根據由未圖示的治療計劃裝置所作成之治療計劃資料，而控制帶電粒子束1在照射對象18中的照射位置，且在線量監測器13所檢測出且轉換為數位資料之線量達到目標線量時使帶電粒子束1停止。掃描電磁鐵電源14係根據從照射控制裝置15所輸出之給X方向掃描電磁鐵10及Y方向掃描電磁鐵11的控制輸入(指令電流)而使X方向掃描電磁鐵10及Y方向掃描電磁鐵11的設定電流變化。
資料處理裝置19，係使帶電粒子束1的照射位置(X,Y)和照射位置(X,Y)的誤差相對應地顯示於與照射區域相關聯的顯示區域上，或者使與帶電粒子束1的照射位置(X,Y)相關聯之照射位置關聯值(AX ,AY )和照射位置關聯值的誤差(照射位置關聯值誤差(EX ,EY ))相對應地顯示於使得與照射區域相關聯之照射區域關聯區域再現的顯示區域上者。照射位置關聯值(AX ,AY )係包含：與帶電粒子束1的目標照射位置(X0,Y0)相關聯之目標照射位置關聯值(A0X ,A0Y )、以及與由位置監測器12a,12b檢測出然後計算得到的帶電粒子束1的實際照射位置(X1,Y1)相關聯之實際照射位置關聯值(A1X ,A1Y )。照射位置關聯值誤差(EX ,EY )，係將實際照射位置關聯值(A1X ,A1Y )減去目標照射位置關聯值(A0X ,A0Y )所得到之差。與照射區域相關聯之照射區域關聯區域，係將位置監測器12a,12b的輸出值以二維的方式表現出來而成之位置監測值區域。此處，係利用從帶電粒子束1的位置監測值區域變換到照射對象中的照射位置(X,Y)而得出的照射區域來進行說明。另外，若以反向的方式來進行照射位置、目標照射位置、實際照射位置、位置誤差之表現，則可做如下之表現。照射位置係相當於將照射位置關聯值予以變換而得到之資訊。目標照射位置係相當於將目標照射位置關聯值予以變換而得到之資訊。實際照射位置係相當於將實際照射位置關聯值予以變換而得到之資訊。位置誤差係相當於將照射位置關聯值誤差予以變換而得到之資訊。關於照射區域關聯區域、照射位置關聯值、目標照射位置關聯值、實際照射位置關聯值、照射位置關聯值誤差，將在與其相當的部份適當地加上括弧來加以表示。
資料處理裝置19，其硬體可採用專用的硬體，亦可採用泛用的個人電腦或工作站。此處，為了讓說明容易理解，而以採用泛用的個人電腦或工作站之情況來進行說明。資料處理裝置19具有：用來輸入在照射區域(照射區域關聯區域)上的目標照射位置(目標照射位置關聯值)及實際照射位置(實際照射位置關聯值)之輸入部41、用來使照射區域在畫面上再現出來之顯示部43、以及進行用來在顯示部43上進行顯示的處理之演算部42。資料處理裝置19具有第一至第四功能，且將藉由此等功能而實現的結果顯示於第2圖。第2圖係顯示由本發明實施形態1中的資料處理裝置使之顯示出來的針墊(pincushion)表示之圖。關於針墊顯示的定義等將在後面說明。
資料處理裝置19的第一功能，係將帶電粒子束1的照射區域(照射區域關聯區域)在資料處理裝置19的顯示部畫面上再現之功能。第一功能係由演算部42中的區域顯示演算部進行處理而實現。第2圖中，以橫軸21作為X方向，以縱軸22作為Y方向，並刻劃有刻度，且以點線描畫成格子狀的部份即相當於藉第一功能而實現的顯示內容。在顯示部畫面上再現之針墊顯示20(20a)的原點，可使之與作為照射基準之等角點(isocenter)相對應。至於該X方向及Y方向，則在粒子束治療裝置中不論怎麼決定皆可，但一般而言必須將X方向掃描電磁鐵及Y方向掃描電磁鐵設置為能夠讓射束的掃描方向與所定義的X方向及Y方向一致。
資料處理裝置19的第二功能，係使目標照射位置(目標照射位置關聯值)重疊顯示於利用第一功能而在畫面上再現之照射區域(照射區域關聯區域)上之功能。第二功能係由演算部42中的目標值演算部進行處理而實現。第2圖中，未塗黑的圓點，亦即外周以實線描繪而成的圓23即相當於藉第二功能而實現的顯示內容。另外，在第2圖中，圓23的配置位置係相當於後述的「針」的「目標位置(要扎針之位置、目標值)」。在此，可適宜地將圓23稱為目標照射位置圖形(目標值顯示圖形)23。
資料處理裝置19的第三功能，係使實際照射位置(實際照射位置關聯值)再重疊顯示於利用第一功能而在畫面上再現之照射區域(照射區域關聯區域)、及利用第二功能而重疊顯示的目標照射位置(目標照射位置關聯值)上之功能。第三功能係由演算部42中的測定值演算部進行處理而實現。第2圖中，塗黑的圓24之圓點即相當於藉第三功能而實現的顯示內容。另外，在第2圖中，圓24的配置位置係相當於後述的「針」的「實際照射位置(針頭(pin head)、測定值)」。在此，可適宜地將圓24稱為實際照射位置圖形(測定值顯示圖形)24。在本發明中，另外針對此實際照射位置(實際照射位置關聯值)之表示下了一番工夫。此工夫即為：在進行實際照射位置之顯示時，將該實際照射位置的位置誤差(照射位置關聯值誤差)予以變形(以使特徵變誇張或強調特徵之方式加以變更)而顯示之點。以數式來表示此點的話係如以下所述。
以Pdesired 表示目標照射位置，以Pmeasured 表示實際照射位置的話，則位置誤差Perror 可表示為如數式(1)所示，將位置誤差加以變形而得到的實際照射位置Pdef 可表示為如數式(2)所示：
Perror =Pmeasured -Pdesired 　…(1)
Pdef =Pdesired +k(Perror )　…(2)
其中，k為變形係數。而且，目標照射位置Pdesired 、實際照射位置Pmeasured 、將位置誤差加以變形而得到的實際照射位置Pdef 及位置誤差Perror ，均為以向量表示之值，均代表照射區域上的座標。利用數式(2)演算出之實際照射位置Pdef 的座標，係為在使得照射區域再現於顯示區域上之際之顯示座標。至於目標照射位置關聯值、實際照射位置關聯值、照射位置關聯值誤差、經過變形而得到的實際照射位置關聯值，則只要分別以PRdesired 、PRmeasured 、PRerror 、PRdef 加以表示，然後在上述式(1)、式(2)中，將Pdesired 、Pmeasured 、Perror 、Pdef 分別置換為PRdesired 、PRmeasured 、PRerror 、PRdef ，亦即置換為加註R之符號即可。以下，都以加註R之符號來表示與照射位置關聯值有關係之值。
使變形係數k為1，則實際照射位置Pdef 便未經變形，實際照射位置圖形24的配置位置就顯示在未經變形之現實的實際照射位置。使變形係數k為0，便使得實際照射位置Pdef 成為相當於目標照射位置Pdesired 之位置。第2圖中，顯示複數個實際照射位置圖形24的每一個都是使變形係數k為30時的實際照射位置Pdef 之例。另外，不使用變形係數k而單純描繪實際照射位置Pdef 的點的話，係如第3圖所示。第3圖係表示用來與第2圖的針墊顯示20做比較的照射位置之圖。照射位置表示35中以虛線圓A圈起的部份係為放大對象部份，以虛線圓B圈起的部份係為將放大對象部份予以放大後的部份。虛線圓33係為目標照射位置圖形，相當於第2圖的目標照射位置圖形23。虛線圓33以虛線顯示以便於清楚看出與實際照射位置圖形24的外周之差。由於相對於照射位置表示35中之使得照射區域再現的顯示區域的廣度而言，照射位置誤差相當小，因此若未加以變形處理而想要如第3圖所示般判斷其傾向，一般而言會有困難。
資料處理裝置19的第四功能，係以線段將利用前述第二功能而顯示的目標照射位置Pdesired (目標照射位置關聯值PRdesired )、與利用前述第三功能而顯示之將位置誤差Perror (照射位置關聯值誤差PRerror )予以變形而得到的實際照射位置Pdef (實際照射位置關聯值PRdef )連結而加以顯示之功能。第四功能係由演算部42中的線段顯示演算部進行處理而實現。第2圖中，線段25即相當於藉第四功能而實現的顯示內容。而且，線段25係相當於後述的「針」的「針本體」的部份。在前述第三功能中，將變形係數k設得越來越大，在有位置誤差Perror 的情況，就會發生將位置誤差Perror 予以變形而得到的實際照射位置Pdef 不斷從目標照射位置Pdesired 偏離之情形。因此，利用第四功能而以線段25來連結表示目標照射位置之目標照射位置圖形23及表示實際照射位置之實際照射位置圖形24並顯示出來，就可輕易了解對應關係。第三功能及第四功能可說是本發明之特別的技術特徵。
在此，針對針及針墊顯示進行說明。第2圖中，塗黑的圓24及線段25可看作是大頭針(pin)。第2圖所示之資料處理裝置19的顯示部畫面上的顯示內容，就好像是在針墊上扎針的樣子，因此此處將之稱為「針墊顯示」。而且，如此與在針墊上扎針的樣子相對應的話，針墊顯示20中的目標照射位置圖形23、實際照射位置圖形24(包含未變形之情況及變形後之情況)及連結該兩者之線段25，就分別相當於「扎針的位置」、「針頭」及「針本體」。
實施形態1之粒子束照射裝置58因為具備有具有前述四個功能之資料處理裝置19，所以能夠讓照射位置P和照射位置誤差Perror 相對應顯示來顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。以及，能夠讓與照射位置相關聯之照射位置關聯值PR和照射位置關聯值誤差PRerror 相對應顯示來顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握帶電粒子束1的照射位置P和照射位置誤差Perror 所對應顯示出的照射位置精度、或與帶電粒子束1的照射位置相關聯之照射位置關聯值PR和照射位置關聯值誤差PRerror 所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。
在資料處理裝置19的顯示部畫面中，亦可進行用來補足針墊顯示20之其他的顯示。第4及第5圖係顯示分別就X方向成分及Y方向成分來以時間序列顯示位置誤差而作成的圖(以下，稱之為「時間序列顯示」)。第4圖係顯示X方向誤差的時間序列顯示30(30a)之圖，第5圖係顯示Y方向誤差的時間序列顯示30(30b)之圖。橫軸係為表示已照射帶電粒子束1的序號之照射編號，縱軸係為位置(照射位置關聯值)的誤差。照射編號大的資料係時間上早於照射編號小的資料之資料。因此，時間序列顯示30(30a,30b)可在要使位置誤差(照射位置關聯值誤差)與時間相關聯而進行分析之情況提供有效的資訊。可容易地掌握例如在照射編號n(時刻tn)之後誤差變大等之資訊。
另外，在資料處理裝置19的顯示部畫面中，亦可有其他用來補足針墊顯示20之顯示。第6圖係向量顯示位置(照射位置關聯值)的誤差之圖。以下，將向量顯示誤差之圖稱為「誤差向量顯示」，將向量顯示位置的誤差之圖稱為「位置誤差(照射位置關聯值誤差)向量表示」。橫軸為X方向誤差，縱軸為Y方向誤差。誤差向量顯示31中，顯示有與帶電粒子束1的照射點對應之誤差點32。在如第6圖之本質為在誤差平面上的表示之誤差向量顯示31之中，將位置誤差之誤差向量顯示31表示成位置誤差向量顯示31a以做區別。誤差向量顯示31係為在判斷是否於粒子束照射裝置58的容許誤差範圍內進行實際的照射之情況最為有效的表示方法。在誤差向量顯示31中，進一步將表示容許誤差範圍的邊界之邊界線顯示出來，就可容易地判斷是否於容許誤差範圍內進行實際的照射。
用來作成針墊顯示20、時間序列顯示30或誤差向量顯示31之資料，亦即實際照射位置關聯資料，係在帶電粒子束1的照射中取得，亦在粒子束治療之際取得。實際照射位置關聯資料，係與帶電粒子束1的實際照射位置相關聯之資料。在實施形態1中，實際照射位置關聯資料係為由位置監測器12a,12b檢測出然後計算得到之帶電粒子束1的位置資料。實際照射位置關聯資料亦可為由後述之磁場感測器8,9(參照第9圖)所檢測出之帶電粒子束1的磁場資料。
另外，實際照射位置關聯資料除了為通過位置監測器12a或12b之帶電粒子束1的位置資料之外，亦可為在某一基準面上之帶電粒子束1的位置資料。例如，可使基準面為在使照射對象18為橫切片時之橫切面，使實際照射位置關聯資料為在橫切面上之帶電粒子束1的位置資料。
針墊顯示20、時間序列顯示30或誤差向量顯示31，可在照射中顯示(連線顯示)，亦可在照射結束後的任意時點進行顯示(離線顯示)。在儲存實際照射位置關聯資料之記憶體容量有限制之情況，可在例如粒子束照射裝置58的稼動日的最初的校準(calibration)時、或該日的第一次治療時等限定的事件發生時取得資料。就算是測定資料中有誤差產生，也因為誤差有容許範圍，所以即使是在限定的事件發生時取得資料，也可判斷要進行維護的時期。
針墊顯示20、時間序列顯示30或誤差向量顯示31，也可在粒子束照射裝置58的設定(setting)或校準(calibration)中使用。此用法尤其是在連線顯示時有效。即使在此情況也能夠讓照射位置P和照射位置誤差Perror 相對應顯示而顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。以及，能夠讓與照射位置相關聯之照射位置關聯值PR及照射位置關聯值誤差PRerror 相對應顯示而顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。因此，可容易地探討設定之際之調整的方針，亦即探討要在哪個方向(X方向、Y方向)，以多少的量進行修正。
至於離線顯示，則可例如將三天份的資料予以重疊顯示，來觀察誤差的變化。以及，可和基準日的資料重疊顯示，來觀察與基準日的差。如此，便可觀察誤差的變化或與基準日的差而判斷要進行維護的時期。
變形係數k的輸入值，係就各裝置而進行選擇。一般而言，掃描電磁鐵大的話誤差會變大。另外，掃描電磁鐵與照射對象的距離長的話誤差也會變大。誤差很大，但實際照射位置Pmeasured (實際照射位置關聯值PRmeasured )與目標照射位置Pdesired (目標照射位置關聯值PRdesired )之差很清楚之情況，可不進行變形，亦即可將變形係數k設為1。誤差非常小之情況，則可設定較大的變形係數k，來使照射位置精度容易掌握。又，變形係數可設定為1，或將前次使用的值設定作為預設值。利用預設值，不用每次都從外部輸入變形係數，就可進行針墊顯示。
如以上所述根據實施形態1之粒子束照射裝置58，具備有：用來檢測出與帶電粒子束1的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值PRmeasured 之檢測器12a,12b；以及用來讓實際照射位置關聯值PRmeasured 之相對於與帶電粒子束1的目標照射位置相關聯之目標照射位置關聯值PRdesired 的誤差，亦即照射位置關聯值誤差PRerror 、和實際照射位置關聯值PRmeasured 相對應地顯示於顯示部43之資料處理裝置19，且資料處理裝置19具有：用來輸入實際照射位置關聯值PRmeasured 及目標照射位置關聯值PRdesired 之輸入部41；以及在使得與帶電粒子束1的照射區域相關聯之照射區域關聯區域再現的顯示區域上，讓表示目標照射位置關聯值PRdesired 之目標值顯示圖形23及表示實際照射位置關聯值PRmeasured 之測定值顯示圖形24顯示出來之際，讓目標值顯示圖形23及測定值顯示圖形24，分別顯示於目標照射位置關聯值PRdesired 的座標及先利用變形係數k將照射位置關聯值誤差PRerror 演算成座標再將此座標加上目標照射位置關聯值PRdesired 而得到的座標，亦即顯示座標PRdef ，並且讓連結測定值顯示圖形24與目標值顯示圖形23之線段25顯示出來之演算部42，所以能夠讓與照射位置相關聯之照射位置關聯值PR和照射位置關聯值誤差PRerror 相對應顯示而顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握與帶電粒子束1的照射位置相關聯之照射位置關聯值PR和照射位置關聯值誤差PRerror 所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。
再者，根據實施形態1之粒子束照射裝置58，具備有：用來檢測出與帶電粒子束1的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值PRmeasured 之檢測器12a,12b；以及根據實際照射位置關聯值PRmeasured 來演算出帶電粒子束1的實際照射位置Pmeasured ，並讓實際照射位置Pmeasured 之相對於帶電粒子束1的目標照射位置的誤差，亦即照射位置誤差Perror 、和實際照射位置Pmeasured 相對應地顯示於顯示部43之資料處理裝置19，且資料處理裝置19具有：用來輸入實際照射位置關聯值PRmeasured 及目標照射位置Pdesired 之輸入部41；以及在使得帶電粒子束1的照射區域再現的顯示區域上，讓表示目標照射位置Pdesired 之目標值顯示圖形23及表示實際照射位置Pmeasured 之測定值顯示圖形24顯示出來之際，讓目標值顯示圖形23及測定值顯示圖形24，分別顯示於目標照射位置Pdesired 的座標及先利用變形係數k將照射位置誤差Perror 演算成座標再將此座標加上目標照射位置Pdesired 而得到的座標，亦即顯示座標Pdef ，並且讓連結測定值顯示圖形24與目標值顯示圖形23之線段25顯示出來之演算部42，所以能夠讓照射位置P和照射位置誤差Perror 相對應顯示而顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握帶電粒子束1之照射位置P和照射位置誤差Perror 所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。
實施形態2
在實施形態1中，提出作為針墊顯示的基礎之數式(2)，且導入變形係數之概念。在實施形態2中，則揭示分別依X方向成分用及Y方向成分用而保有該變形係數之方法。第7圖係顯示本發明實施形態2中的第一針墊顯示之圖。第8圖係顯示本發明實施形態2中的第二針墊顯示之圖。第7圖係顯示使X方向的變形為30倍及使Y方向的變形為1倍之情況的針墊顯示20(20b)之例。第8圖係顯示使X方向的變形為1倍及使Y方向的變形為30倍之情況的針墊顯示20(20c)之例。
在X方向及Y方向分別具有不同的變形係數之情況，位置誤差Perror 可用數式(5)來加以表示，將位置誤差加以變形而得到的實際照射位置Pdef 可用數式(6)來加以表示。如在實施形態1中所說明的，目標照射位置Pdesired 、實際照射位置Pmeasured 、將位置誤差加以變形而得到的實際照射位置Pdef 及位置誤差Perror ，均為以向量表示之值。以及，關於目標照射位置關聯值、實際照射位置關聯值、照射位置關聯值誤差、經過變形而得到的實際照射位置關聯值，皆只要將以上的符號置換為加註R之符號即可。
【數1】
【數2】
【數3】
【數4】
其中，K為變形係數矩陣，k_x 及k_y 為X方向變形係數及Y方向變形係數。
X方向及Y方向分別具有變形係數之效果，係在於：可對應於使帶電粒子束1掃描之掃描電磁鐵10,11之分為X方向用及Y方向用，而分別觀察X方向及Y方向之位置誤差Perror (照射位置關聯值誤差PRerror )的傾向。
實施形態2之粒子束照射裝置58與實施形態1一樣，具備有具有前述四個功能之資料處理裝置19，所以能夠讓照射位置P和照射位置誤差Perror 相對應顯示來顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。以及，能夠讓與照射位置相關聯之照射位置關聯值PR和照射位置關聯值誤差PRerror 相對應顯示來顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握帶電粒子束1的照射位置P和照射位置誤差Perror 所對應顯示出的照射位置精度、或與帶電粒子束1的照射位置相關聯之照射位置關聯值PR和照射位置關聯值誤差PRerror 所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。此外，由於可分別觀察X方向及Y方向之位置誤差Perror (照射位置關聯值誤差PRerror )的傾向，所以可容易地探討要在X方向或Y方向以多少的量進行修正。
在資料處理裝置19的顯示部畫面中，亦可進行用來補足針墊顯示20之其他的顯示。亦即可搭配進行與實施形態1一樣之X方向誤差的時間序列顯示30(30a)、Y方向誤差的時間序列顯示30(30b)、誤差向量顯示31之顯示。
實施形態3
實施形態1係針對利用位置監測器12a,12b的輸出值，來作為照射位置關聯值(AX ,AY )、PR及照射位置關聯值誤差(EX ,EY )、PRerror 的例子之情況進行說明。實施形態3將說明的則是利用磁場感測器的輸出值來作為照射位置關聯值(AX ,AY )、PR及照射位置關聯值誤差(EX ,EY )、PRerror 的例子之情況。帶電粒子束1係在X方向掃描電磁鐵10及Y方向掃描電磁鐵11的磁場的作用下偏向，而對照射對象18進行掃描。亦即，帶電粒子束1的照射位置(X,Y)、P係由X方向掃描電磁鐵10及Y方向掃描電磁鐵11所產生的磁場所控制。因此，X方向掃描電磁鐵10及Y方向掃描電磁鐵11所產生的磁場係與照射位置(X,Y)、P相關聯。與照射區域相關聯之照射區域關聯區域係為磁場區域。
第9圖係本發明實施形態3之粒子束照射裝置的概略構成圖。實施形態3之粒子束照射裝置61，係在具備有：具有磁場感測器8,9之照射機器部4；以及處理磁場感測器8,9所檢測出之帶電粒子束1的磁場資料及控制照射機器部4之控制管理部5之點與實施形態1之粒子束照射裝置58不同。
磁場感測器8檢測X方向掃描電磁鐵10的磁場，磁場感測器9檢測Y方向掃描電磁鐵11的磁場。控制管理部5具備有控制照射機器部4之照射控制裝置16、及資料處理裝置28。資料處理裝置28具有輸入部41、演算部44、及顯示部43。實施形態3係以磁場空間來表示照射區域關聯區域。輸入部41係用來輸入在照射區域關聯區域上之目標磁場Bdesired 、及代表實際檢測出的磁場之實際磁場Bmeasured 。顯示部43係用來使照射區域關聯區域再現在畫面上而顯示者。演算部44係進行用來在顯示部43進行顯示之處理者。資料處理裝置28具有與實施形態1一樣之第一至第四功能，藉由該等功能而實現的結果顯示於第10圖中。第10圖係顯示由本發明實施形態3中之資料處理裝置使之顯示出來的針墊顯示20(20d)之圖。
第10圖中，橫軸21表示X方向的磁場BX ，縱軸22表示Y方向的磁場BY 。與實施形態1一樣，作為目標值顯示圖形之圓27及作為測定值顯示圖形之圓26係以線段25相聯結而顯示。在使得磁場空間再現的顯示區域中，亦可將作為目標值顯示圖形之圓27及作為測定值顯示圖形之圓26分別稱作為目標磁場顯示圖形及實際磁場圖形。此處，適宜地將圓27及圓26分別稱作為目標磁場顯示圖形及實際磁場圖形。
資料處理裝置28的第一功能，係讓帶電粒子束1的磁場區域在資料處理裝置28的顯示部畫面上再現之功能。第一功能係由演算部44中的區域顯示演算部進行處理而實現。
資料處理裝置28的第二功能，係使目標磁場Bdesired (目標照射位置關聯值)重疊顯示於利用第一功能而在畫面上再現之磁場區域上之功能。第二功能係由演算部44中的目標值演算部進行處理而實現。
資料處理裝置28的第三功能，係使實際磁場Bmeasured (實際照射位置關聯值)再重疊顯示於利用第一功能而在畫面上再現之磁場區域、及利用第二功能而重疊顯示的目標磁場Bdesired 上之功能。第三功能係由演算部44中的測定值演算部進行處理而實現。其中，在進行實際磁場Bmeasured 之顯示時，將該實際磁場Bmeasured 的磁場誤差Berror (照射位置關聯值誤差)予以變形而加以顯示。以數式來表示此點的話係如以下所述。
磁場誤差Berror 可表示為如數式(7)所示，將磁場誤差加以變形而得到的實際磁場Bdef 可表示為如數式(8)所示：
Berror =Bmeasured -Bdesired 　…(7)
Bdef =Bdesired +k(Berror) 　…(8)
其中，k為變形係數。而且，目標磁場Bdesired 、實際磁場Bmeasured 、將磁場誤差加以變形而得到的實際磁場Bdef 及磁場誤差Berror ，均為以向量表示之值，均代表照射區域關聯區域上的座標。利用數式(8)演算出之實際磁場Bdef 的座標，係為在使得照射區域關聯區域再現的顯示區域上進行顯示之際之顯示座標。
資料處理裝置28的第四功能，係以線段將利用前述第二功能而顯示的目標磁場Bdesired 、與利用前述第三功能而顯示之將磁場誤差Berror 予以變形而得到的實際磁場Bdef 連結而顯示之功能。第四功能係由演算部44中的線段顯示演算部進行處理而實現。
實施形態3之粒子束照射裝置61，具備有具有前述四個功能之資料處理裝置28，所以能夠讓與照射位置P相關聯之照射位置關聯值PR，亦即磁場(BX ,BY )和照射位置關聯值誤差PRerror 亦即磁場誤差Berror 相對應顯示來顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握與帶電粒子束1的照射位置P相關聯之照射位置關聯值PR和照射位置關聯值誤差PRerror 所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。
此外，由於係透過磁場來掌握照射位置精度，所以即使並未實際照射帶電粒子束1，也可藉由驅動X方向掃描電磁鐵10及Y方向掃描電磁鐵11來進行磁場的測定。在並未實際照射帶電粒子束1之情況，可不用使加速器等動作，因此不用進行加速器等之準備就可進行維護，可在短時間內進行粒子束照射裝置的維護。而且，即使在加速器等之維護中，也可進行粒子束照射裝置的維護。
在資料處理裝置28的顯示部畫面中，亦可搭配進行用來補足針墊顯示20之其他的顯示。第11及第12圖係分別就X方向成分及Y方向成分來以時間序列顯示磁場誤差而作成的時間序列顯示。第11圖係顯示X方向誤差的時間序列顯示30(30c)之圖，第12圖係顯示Y方向誤差的時間序列顯示30(30d)之圖。橫軸係為表示已照射帶電粒子束1的序號、或預定照射的序號之照射編號，縱軸係為磁場的誤差。照射編號大的資料係時間上晚於照射編號小的資料之資料。因此，時間序列顯示30(30c,30d)可在要使磁場誤差與時間相關聯而進行分析之情況提供有效的資訊。可容易地掌握例如在照射編號n(時刻tn)之後誤差變大等之資訊。
另外，在資料處理裝置28的顯示部畫面中，亦可有其他用來補足針墊顯示20之顯示。第13圖係以向量顯示磁場誤差的誤差向量顯示之圖。以下，將以向量顯示磁場的誤差之圖稱為「磁場誤差向量顯示」。橫軸為X方向誤差，縱軸為Y方向誤差。誤差向量顯示31(磁場誤差向量顯示31b)中，顯示有與帶電粒子束1的照射點對應而顯示之誤差點36。誤差向量顯示31(磁場誤差向量顯示31b)係為在判斷是否於粒子束照射裝置61的容許誤差範圍內進 行實際的照射、或判斷是否可進行照射之情況最為有效的表示方法。在誤差向量顯示31(磁場誤差向量顯示31b)中，進一步將表示容許誤差範圍的邊界之邊界線顯示出來，就可容易地判斷是否於容許誤差範圍內進行實際的照射。
針墊顯示20、時間序列顯示30或誤差向量顯示圖31，與實施形態1一樣，可在照射中進行顯示(連線顯示)，亦可在照射結束後的任意時點進行顯示(離線顯示)。
資料處理裝置28，亦可進行實施形態1及2中揭示的針墊顯示20(20a,20b,20c)、時間序列顯示30(30a,30b)或誤差向量顯示31(31a)之顯示。此一情況，可在治療中採用通過位置監測器12a或12b之位置資料來作為實際照射位置關聯資料，在稼動日的最初的校準之際、或維護作業之際，採用磁場感測器8,9所檢測出之帶電粒子束1的磁場資料來作為實際照射位置關聯資料。因為有很多可使用之用來輕易掌握照射位置精度之顯示，所以便利性增大，可做到視情況而改變之資料收集、以及照射位置精度之判斷。
實施形態4
在實施形態3中，揭示了以磁場空間來表示照射區域關聯區域而作成的針墊顯示之例。在實施形態4中，則揭示分別依X方向成分用及Y方向成分用而保有變形係數之方法。第14圖係顯示本發明實施形態4中的第一針墊顯示之圖，第15圖係顯示本發明實施形態4中的第二針墊顯示之圖。第14圖係顯示使X方向的變形為30倍及使Y方向的變形為1倍之情況的針墊顯示20(20e)之例。第15圖係顯示使X方向的變形為1倍及使Y方向的變形為30倍之情況的針墊顯示20(20f)之例。
在X方向及Y方向分別具有不同的變形係數之情況，磁場誤差Berror 可用數式(11)來加以表示，將磁場誤差加以變形而得到的實際磁場Bdef 可用數式(12)來加以表示。如在實施形態3中所說明的，目標磁場Bdesired 、實際磁場Bmeasured 、將磁場誤差加以變形而得到的實際磁場Bdef 及磁場誤差Berror ，均為以向量表示之值。
【數5】
【數6】
【數7】
【數8】
其中，K為變形係數矩陣，k_x 及k_y 為X方向變形係數及Y方向變形係數。
X方向及Y方向分別具有變形係數之效果，係在於：可對應於使帶電粒子束1掃描之掃描電磁鐵10,11之分為X方向用及Y方向用，而分別觀察X方向及Y方向之磁場誤差Berror 的傾向。
實施形態4之粒子束照射裝置61與實施形態3一樣，具備有具有前述四個功能之資料處理裝置28，所以能夠讓與照射位置P相關聯之照射位置關聯值PR，亦即磁場(BX ,BY )和照射位置關聯值誤差PRerror ，亦即磁場誤差Berror 相對應顯示來顯示帶電粒子束1的照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握與帶電粒子束1的照射位置相關聯之照射位置關聯值PR和照射位置關聯值誤差PRerror 所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。此外，由於可分別觀察X方向及Y方向之磁場誤差Berror 的傾向，所以可容易地探討要在X方向或Y方向以多少的量進行修正。
在資料處理裝置28的顯示部畫面中，亦可進行用來補足針墊顯示20之其他的顯示。亦即可搭配進行與實施形態3一樣之X方向誤差的時間序列顯示30(30c)、Y方向誤差的時間序列顯示30(30d)、誤差向量顯示31(31b)之顯示。
實施形態5
在實施形態1至4中，針對資料處理裝置19,28的功能進行了說明。然而，如實施形態1中所說明的，資料處理裝置可採用專用的硬體，亦可採用泛用的個人電腦或工作站。亦即，本發明的核心在於實現針墊顯示20之方法。實現針墊顯示20之方法，可藉由執行本質為軟體之程式來達成。因此，實施形態5將針對程式進行說明。
第16圖係本發明實施形態5之資料顯示程式的流程圖。根據第16圖來說明本發明之流程。首先，使程式開始後，就執行將各種資料讀入之步驟(步驟S1)。所謂讀入的各種資料，係指初始參數、目標照射資料及實際照射資料。目標照射資料係與目標照射位置相關聯之目標照射位置關聯值之資料、或目標照射位置之資料。實際照射資料係與照射位置相關聯之實際照射位置關聯值之資料。具體而言，在實施形態1及2之例中，目標照射資料係為目標照射位置關聯值之資料、或目標照射位置之資料，實際照射資料係為實際照射位置關聯值之資料。此外，目標照射資料及實際照射資料，在實施形態3及4之例中係為目標磁場之資料及實際磁場之資料。此處，所謂的初始參數，係指表示照射區域(照射區域關聯區域)的範圍、變形係數的預設值、進行畫面顯示之針墊的顏色等之參數。
接著，執行輸入數式(2)、(8)所示的變形係數k或數式(6)、(12)所示的變形係數k_x 及k_y 之步驟(步驟S2)。此處，執行本程式之操作員，係透過鍵盤等而輸入對應必要的變形係數。而且，指定並輸入數式(2)、(8)所示的變形係數k，與將相同的值k輸入作為數式(6)、(12)中的變形係數k_x 及k_y 之結果係實質相同。
接著，執行利用數式(6)、(12)來演算出將誤差予以變形而得到的實際照射位置Pdef 、將誤差予以變形而得到的實際照射位置關聯值PRdef 或實際磁場Bdef 之步驟(步驟S3)。然後，執行利用實施形態1及3中說明的第一至第四功能，來使針墊顯示20顯示於顯示器(顯示部)之步驟(步驟S4)。步驟S1至步驟S4係為基本功能之流程。
本程式還設有重新輸入變形係數之模組以及用來進行再顯示之模組，以在希望改變變形係數k(k_x ,k_y )而再顯示的情況可執行這再顯示。在步驟S5中，判定是否有要執行再顯示處理之指令被輸入，並在要執行再顯示處理之情況，回到步驟S2。不要執行再顯示處理之情況，則結束整個流程。執行本程式之操作員，係視需要而將該等模組叫出，具體而言，藉由點擊例如畫面上的指定的按鍵就可使針墊顯示再顯示出來。程式可記錄於記錄媒體，且可透過該記錄媒體而導入複數個裝置，亦可不透過記錄媒體而透過網路導入複數個裝置。
如以上所述，實施形態5之資料顯示程式，係執行：輸入與帶電粒子束1的目標照射位置相關聯之目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )的資料(亦即目標照射資料)、及與帶電粒子束1的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )的資料(亦即實際照射資料)之程序；輸入變形係數k之程序；在使得與帶電粒子束1的照射區域相關聯之照射區域關聯區域再現的顯示區域上，演算出先利用變形係數k將實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )之相對於目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )的誤差，亦即照射位置關聯值誤差PRerror (Berror )演算成座標，再將此座標加上目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )而得到的座標，亦即顯示座標PRdef (Bdef )之程序；以及在使得照射區域關聯區域再現的顯示區域上，讓表示實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )之測定值顯示圖形24(26)及表示目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )之目標值顯示圖形23(27)，分別顯示於顯示座標PRdef (Bdef )及目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )的座標，並且讓連結測定值顯示圖形24(26)與目標值顯示圖形23(27)之線段25顯示出來之程序，所以可將泛用的個人電腦或工作站用作為硬體而實現實施形態1至4中揭示的資料處理裝置。結果，就能夠讓與照射位置相關聯之照射位置關聯值PR(B)和照射位置關聯值誤差PRerror (Berror )相對應顯示而顯示出照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握與帶電粒子束1的照射位置相關聯之照射位置關聯值PR(B)和照射位置關聯值誤差PRerror (Berror )所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。
另外，實施形態5之資料顯示程式，係執行：輸入帶電粒子束1的目標照射位置Pdesired 的資料(亦即目標照射資料)、及與帶電粒子束1的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )的資料(亦即實際照射資料)之程序；輸入變形係數k之程序；在使得帶電粒子束1的照射區域再現的顯示區域上，根據實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )而演算出帶電粒子束1的實際照射位置Pmeasured ，然後演算出先利用變形係數k將實際照射位置Pmeasured 之相對於目標照射位置Pdesired 的誤差，亦即照射位置誤差Perror 演算成座標再將此座標加上目標照射位置Pdesired 而得到的座標，亦即顯示座標Pdef 之程序；以及在使得照射區域再現的顯示區域上，讓表示實際照射位置Pmeasured 之測定值顯示圖形24(26)及表示目標照射位置Pdesired 之目標值顯示圖形23(27)，分別顯示於顯示座標Pdef 及目標照射位置Pdesired 的座標，並且讓連結測定值顯示圖形24(26)與目標值顯示圖形23(27)之線段25顯示出來之程序，所以可將泛用的個人電腦或工作站用作為硬體而實現實施形態1至4中揭示的資料處理裝置。結果，就能夠讓照射位置P和照射位置誤差Perror 相對應顯示而顯示出照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握帶電粒子束1之照射位置P和照射位置誤差Perror 所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。
實施形態6
在實施形態1至4中，以粒子束照射裝置作為實施的態樣而進行了說明。在實施形態5中，以資料顯示程式作為實施的態樣而進行了說明。實施形態6則將針對將粒子束照射裝置組入粒子束治療裝置之態樣進行說明。
第17圖係顯示本發明實施形態6之粒子束治療裝置之構成圖。粒子束治療裝置51具備有：射束產生裝置52、射束輸送系統59、以及粒子束照射裝置58a,58b(或61a,61b)。射束產生裝置52具有離子源(未圖示)、前段加速器53、以及同步加速器(synchrotron)54。粒子束照射裝置58b(61b)係設置於旋轉筒架(未圖示)。粒子束照射裝置58a(61a)係設置於不具有旋轉筒架之治療室。射束輸送系統59的作用在於同步加速器54與粒子束照射裝置58a,58b(61a,61b)間之連絡。射束輸送系統59的一部份設置於旋轉筒架(未圖示)，該部份具有複數個偏向電磁鐵55a,55b,55c。
在離子源產生之質子束、碳粒子束(重粒子束)等的粒子束，亦即帶電粒子束1，係由前段加速器53使之加速然後入射至同步加速器54。帶電粒子束1係經加速至預定的能量。帶電粒子束1在同步加速器54中一邊由高頻的電場使之加速一邊由磁鐵使之偏向，而加速到光速的大約70至80%。從同步加速器54射出之帶電粒子束1，係經由射束輸送系統59而輸送至粒子束照射裝置58a(61a)、58b(61b)。射束輸送系統59，係讓得到充分的能量之帶電粒子束1通過由真空管道所構成之通路，且視需要而利用電磁鐵使其軌道改變，而將之導引到指定的治療室的粒子束照射裝置58a(61a)、58b(61b)。粒子束照射裝置58a(61a)、58b(61b)係依照作為照射對象18之患者的患部的大小及深度而形成照射區域，且使帶電粒子束1照射至照射對象18(參照第1、第9圖)。
以上雖記載為「指定的治療室」，但粒子束治療裝置就治療效率的觀點而言，一般係配備有複數個治療室。亦即，粒子束照射裝置58(61)必須配備有與治療室的數目一樣個數。如此之由複數個子系統所構成之大型且複雜的系統，一般而言，多半係由分別專用於各子系統的控制之副控制器及用來指揮全體而進行控制之主控制器所構成。關於本發明實施形態6所要揭示的粒子束治療裝置51，也將針對採用此主控制器與副控制器的構成之情況來進行說明。為簡化說明，在此將具有射束產生裝置52及射束輸送系統59之子系統的整體稱為加速器系統60。將粒子束照射裝置58(61)及旋轉筒架稱為「照射系統」。第17圖中顯示具有水平照射室及筒架照射室的兩個治療室之情況。另外，在粒子束治療裝置51中，一般係使用工作站或電腦來作為控制器。因此，很多時候係將控制器稱為「電腦」。
第18圖係本發明實施形態6之粒子束治療裝置的控制方塊圖。根據此第18圖來說明粒子束治療裝置51係以怎樣的系統來加以控制。主控制器70係相當於照射系統共用電腦。副控制器71a,71b係相當於機器控制電腦。如此，粒子束治療裝置(系統)51具備有主控制器70及副控制器71a,71b。照射系統80係由主控制器70、配置於照射操作室81之機器、配置於治療室82a之機器、及配置於治療室82b之機器所構成。治療室82a中配置有粒子束照射裝置58的照射機器部2a或粒子束照射裝置61的照射機器部4a。治療室82b中配置有粒子束照射裝置58的照射機器部2b或粒子束照射裝置61的照射機器部4b。
連接至副控制器71a,71b之操作桌72a,72b,73a,73b,74a,74b，係為所謂的鍵盤、顯示器等，或控制盒等之終端機，係為人機介面(man-machine interface)部。操作桌72a,72b係設置於照射操作室81，操作桌73a,74a係設置於治療室A(82a)，操作桌73b,74b係設置於治療室B(82b)。在副控制器71a,71b的下位部，連接有控制盤75a,75b。控制盤75a,75b具體而言，係作為控制對象之各種機器76a,76b,77a,77b的驅動器、放大器及程序控制器(sequencer)等。而且，控制盤75a,75b係使主控制器70與呼吸導引裝置(respiration navigation apparatus)78a,78b、照射機器部2a(4a),2b(4b)之訊號通過。經由控制盤75a,75b而在更下位部，連接有機器76a,76b,77a,77b、呼吸導引裝置78a,78b及照射機器部2a(4a),2b(4b)。所謂的機器76a,76b,77a,77b，具體而言，係指用來使治療台的各軸轉動之馬達、用來驅動照射裝置內的X射線攝像裝置之馬達等。
前述治療台用的馬達及X射線攝像裝置用的馬達，在粒子束照射中並不動作。亦即，並無須與加速器系統60中進行控制之加速器等的電磁鐵同步而進行控制。主控制器70與副控制器71a,71b間之訊息傳遞，係目的在於傳遞表示哪一個治療室的照射機器部2a(4a),2b(4b)為已定位結束而可照射的狀態之Ready訊號、及用來通知哪一個治療室的照射機器部2a(4a),2b(4b)已照射粒子束且照射結束了之訊號等，使雙方知道互相的狀態者。簡單言之，係進行順序事件(sequential event)之概念。
主控制器70的作用，舉例來說係為「哪一個治療室的照射機器部該取得來自加速器之粒子束」之照射的管理。不過，在想要進行更高度的照射之情況，則會產生無論如何都必須與加速器系統60同步而控制其他機器之狀況。例如，呼吸同步照射及透過呼吸導引而進行之照射，就相當於這樣的情況。在有要與加速器系統60同步而控制的機器(呼吸導引裝置78a,78b)之情況，係採用如第18圖所示之構成。
第18圖中，要給呼吸導引裝置78a,78b之指令值，並非來自副控制器71a,71b，而是直接從主控制器70傳送過來。此係因為：雖然也可考慮使主控制器70與副控制器71a,71b同步而進行之方法，但使經過的機器愈少愈能夠避免無謂的時間浪費(延遲)所造成的問題之故。因為照射機器部2a(4a),2b(4b)也必須控制成與加速器系統60同步，所以基於同樣的理由也由主控制器70加以控制。主控制器70的上述之外的作用，係為指揮如上所述之粒子束治療裝置的全體，舉例來說係為必須控制成與加速器系統60同步之機器的控制。
如以上所述，粒子束治療裝置51的主控制器70與副控制器71a,71b，一般都是採用工作站或電腦。另外，在實施形態5中也說明過，本發明之資料顯示程式係為可由泛用的工作站或電腦來執行之程式。因此，使實施形態5中揭示之資料顯示程式在粒子束治療裝置51的主控制器(照射系統共用電腦)70或副控制器(機器控制電腦)71a,71b上執行的話，具有可使硬體共通化之優點。
再者，在粒子束治療裝置的主控制器(照射系統共用電腦)70或副控制器(機器控制電腦)71a,71b上執行資料顯示程式，具有可即時進行針墊顯示20的顯示之優點。第18圖顯示的是將資料顯示程式安裝於副控制器71a,71b之例。副控制器71a,71b的資料處理部40a,40b執行依照資料顯示程式的程序之處理。以即時方式進行針墊顯示20的顯示，就不僅能夠讓使用粒子束治療裝置51之使用者確認照射之進行，而且能夠即時地讓照射位置P和照射位置誤差Perror 相對應顯示來顯示帶電粒子束1的照射位置精度。以及，能夠藉由與帶電粒子束1的照射位置P相關聯之照射位置關聯值PR(磁場)和照射位置關聯值誤差PRerror (磁場誤差)之相對應顯示而確認帶電粒子束1的照射位置精度。
如以上所述根據實施形態6之粒子束治療裝置51，具備有：使帶電粒子束1產生，且利用加速器54使該帶電粒子束1加速之射束產生裝置52；輸送經加速器54使之加速過的帶電粒子束1之射束輸送系統59；以及使射束輸送系統59所輸送的帶電粒子束1照射至照射對象18之粒子束照射裝置58(61)，且粒子束照射裝置58(61)具備有：用來檢測出與帶電粒子束1的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )之檢測器12a,12b(8,9)；以及讓實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )之相對於與帶電粒子束1的目標照射位置相關聯之目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )的誤差，亦即照射位置關聯值誤差PRerror (Berror )、和實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )相對應地顯示於顯示部43之資料處理裝置19(28)，且資料處理裝置19(28)具有：用來輸入實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )及目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )之輸入部41；以及在使得與帶電粒子束1的照射區域相關聯之照射區域關聯區域再現的顯示區域上，讓表示目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )之目標值顯示圖形23(27)及表示實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )之測定值顯示圖形24(26)顯示出來之際，讓目標值顯示圖形23(27)及測定值顯示圖形24(26)，分別顯示於目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )的座標及先利用變形係數k將照射位置關聯值誤差PRerror (Berror )演算成座標再將此座標加上目標照射位置關聯值PRdesired (Bdesired )而得到的座標，亦即顯示座標PRdef (Bdef )，並且讓連結測定值顯示圖形24(26)與目標值顯示圖形23(27)之線段25顯示出來之演算部42(44)，所以能夠讓與照射位置相關聯之實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )和照射位置關聯值誤差PRerror (Berror )相對應顯示而顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握與帶電粒子束1的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )和照射位置關聯值誤差PRerror (Berror )所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。
另外，根據實施形態6之粒子束治療裝置51，具備有：使帶電粒子束1產生，且利用加速器54使該帶電粒子束1加速之射束產生裝置52；輸送經加速器54使之加速過的帶電粒子束1之射束輸送系統59；以及使射束輸送系統59所輸送的帶電粒子束1照射至照射對象18之粒子束照射裝置58(61)，且粒子束照射裝置58(61)具備有：用來檢測出與帶電粒子束1的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )之檢測器12a,12b；以及根據實際照射位置關聯值PRmeasured (Bmeasured )來演算出帶電粒子束1的實際照射位置Pmeasured ，並讓實際照射位置Pmeasured 之相對於帶電粒子束1的目標照射位置的誤差，亦即照射位置誤差Perror 、和實際照射位置Pmeasured 相對應地顯示於顯示部43之資料處理裝置19，且資料處理裝置19具有：用來輸入實際照射位置關聯值PRmeasured 及目標照射位置關聯值Pdesired 之輸入部41；以及在使得與帶電粒子束1的照射區域再現的顯示區域上，讓表示目標照射位置Pdesired 之目標值顯示圖形23及表示實際照射位置Pmeasured 之測定值顯示圖形24顯示出來之際，讓目標值顯示圖形23及測定值顯示圖形24，分別顯示於目標照射位置Pdesired 的座標及先利用變形係數k將照射位置誤差Perror 演算成座標再將此座標加上目標照射位置Pdesired 而得到的座標，亦即顯示座標Pdef ，並且讓連結測定值顯示圖形24與目標值顯示圖形23之線段25顯示出來之演算部42，所以能夠讓照射位置P和照射位置誤差Perror 相對應顯示而顯示出帶電粒子束1的照射位置精度。因此，對於使用者而言，容易憑直覺的觀看而了解誤差的情況，可容易地掌握帶電粒子束1的照射位置P和照射位置誤差Perror 所對應顯示出的照射位置精度，可適時進行維護，以適切地維持照射位置精度。
以上，雖然以使用點狀掃描照射法之粒子束照射裝置為例進行了說明，但亦可適用於使用點線掃描照射法之粒子束照射裝置。在使用點線掃描照射法之粒子束照射裝置的情況，可將每預定的取樣時間所取得的位置資料或磁場資料用作為實際照射位置關聯值。此外，亦可取得帶電粒子束的折返點的資料、或在與預定的位置對應之時間取樣而取得實際照射位置關聯資料。
另外，雖然以在針墊顯示、時間序列顯示、誤差向量顯示當中將縱軸及橫軸的座標軸配置在外側之例進行說明，但不限於外緣側，亦可配置在內側。
1‧‧‧帶電粒子束
2,2a,2b‧‧‧照射機器部
3‧‧‧控制管理部
4,4a,4b‧‧‧照射機器部
8,9‧‧‧磁場感測器
10‧‧‧X方向掃描電磁鐵
11‧‧‧Y方向掃描電磁鐵
12a,12b‧‧‧位置監測器
13‧‧‧線量監測器
14‧‧‧掃描電磁鐵電源
15,16‧‧‧照射控制裝置
18‧‧‧照射對象
19‧‧‧資料處理裝置
20,20a至20f‧‧‧針墊顯示
21‧‧‧橫軸
22‧‧‧縱軸
23‧‧‧目標照射位置圖形(目標值顯示圖形)
24‧‧‧實際照射位置圖形(測定值顯示圖形)
25‧‧‧線段
26‧‧‧實際磁場圖形(測定值顯示圖形)
27‧‧‧目標磁場顯示圖形(目標值顯示圖形)
28‧‧‧資料處理裝置
30,30a至30d‧‧‧時間序列顯示
31,31a,31b‧‧‧誤差向量顯示
32,36‧‧‧誤差點
33‧‧‧目標照射位置圖形
40a,40b‧‧‧資料處理部
41‧‧‧輸入部
42‧‧‧演算部
43‧‧‧顯示部
44‧‧‧演算部
51‧‧‧粒子束治療裝置
52‧‧‧射束產生裝置
53‧‧‧前段加速器
54‧‧‧同步加速器
55a,55b,55c．．．偏向電磁鐵
58,58a,58b．．．粒子束照射裝置
59．．．射束輸送系統
60．．．加速器系統
61,61a,61b．．．粒子束照射裝置
70．．．主控制器
71a,71b．．．副控制器
72a,72b,73a,73b,74a,74b．．．操作桌
75a,75b．．．控制盤
76a,76b,77a,77b．．．機器
78a,78b．．．呼吸導引裝置
80．．．照射系統
81．．．照射操作室
82a,82b．．．治療室
Bdef ．．．將磁場誤差予以變形而得到之實際磁場
Bdesired ．．．目標磁場
Berror ．．．磁場誤差
Bmeasured ．．．實際磁場
k,k_x ,k_y ．．．變形係數
P．．．照射位置
Pdef ．．．將位置誤差予以變形而得到之實際照射位置
Pdesired ．．．目標照射位置
Perror ．．．位置誤差
Pmeasured ．．．實際照射位置
PR．．．照射位置關聯值
PRdef ．．．將照射位置關聯值誤差予以變形而得到之實際照射位置關聯值
PRdesired ．．．目標照射位置關聯值
PRerror ．．．照射位置關聯值誤差
PRmeasured ．．．實際照射位置關聯值
第1圖係本發明實施形態1之粒子束照射裝置的概略構成圖。
第2圖係顯示由第1圖中的資料處理裝置使之顯示出來的針墊顯示圖之圖。
第3圖係表示用來與第2圖的針墊顯示做比較的照射位置之圖。
第4圖係顯示由第1圖中的資料處理裝置使之顯示出來的X方向誤差的時間序列顯示之圖。
第5圖係顯示由第1圖中的資料處理裝置使之顯示出來的Y方向誤差的時間序列顯示之圖。
第6圖係顯示由第1圖中的資料處理裝置使之顯示出來的誤差向量顯示之圖。
第7圖係顯示本發明實施形態2中的第一針墊顯示之圖。
第8圖係顯示本發明實施形態2中的第二針墊顯示之圖。
第9圖係本發明實施形態3之粒子束照射裝置的概略構成圖。
第10圖係顯示由第9圖中的資料處理裝置使之顯示出來的針墊顯示之圖。
第11圖係顯示由第9圖中的資料處理裝置使之顯示出來的X方向誤差的時間序列顯示之圖。
第12圖係顯示由第9圖中的資料處理裝置使之顯示出來的Y方向誤差的時間序列顯示之圖。
第13圖係顯示由第9圖中的資料處理裝置使之顯示出來的誤差向量顯示之圖。
第14圖係顯示本發明實施形態4中的第一針墊顯示之圖。
第15圖係顯示本發明實施形態4中的第二針墊顯示之圖。
第16圖係本發明實施形態5之資料顯示程式的流程圖。
第17圖係顯示本發明實施形態6之粒子束治療裝置之構成圖。
第18圖係本發明實施形態6之粒子束治療裝置的控制方塊圖。
1．．．帶電粒子束
2．．．照射機器部
3．．．控制管理部
10．．．X方向掃描電磁鐵
11．．．Y方向掃描電磁鐵
12a,12b．．．位置監測器
13．．．線量監測器
14．．．掃描電磁鐵電源
15．．．照射控制裝置
18．．．照射對象
19．．．資料處理裝置
41．．．輸入部
42．．．演算部
43．．．顯示部
58．．．粒子束照射裝置

Claims (30)

  1. 一種粒子束照射裝置，係利用掃描電磁鐵使經加速器使之加速過的帶電粒子束掃描，且使之朝向照射對象照射者，具備有：檢測器，用來檢測出與前述帶電粒子束的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值；以及資料處理裝置，讓前述實際照射位置關聯值之相對於與前述帶電粒子束的目標照射位置相關聯之目標照射位置關聯值的誤差，亦即照射位置關聯值誤差、和前述實際照射位置關聯值相對應地顯示於顯示部，前述資料處理裝置具有：輸入部，用來輸入前述實際照射位置關聯值及前述目標照射位置關聯值；以及演算部，在使與前述帶電粒子束的照射區域相關聯之照射區域關聯區域再現的顯示區域上，讓表示前述目標照射位置關聯值之目標值顯示圖形及表示前述實際照射位置關聯值之測定值顯示圖形顯示之際，讓前述目標值顯示圖形及前述測定值顯示圖形，分別顯示於前述目標照射位置關聯值的座標、及先利用變形係數將前述照射位置關聯值誤差演算成座標再將此座標加上前述目標照射位置關聯值而得到的座標，亦即顯示座標，並且顯示連結前述測定值顯示圖形與前述目標值顯示圖形之線段。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之粒子束照射裝置，其中，前述演算部具有：測定值演算部，演算出前述顯示座標，並使前述測定值顯示圖形顯示於前述顯示座標；目標值演算部，使前述目標值顯示圖形顯示於前述目標照射位置關聯值的座標；以及線段顯示演算部，顯示連結前述測定值顯示圖形與前述目標值顯示圖形之線段。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之粒子束照射裝置，其中，前述檢測器係為用來檢測出前述帶電粒子束的通過位置之位置監測器，前述實際照射位置關聯值係為前述位置監測器按照前述帶電粒子束通過前述位置監測器的位置而輸出之值，前述目標照射位置關聯值係為前述位置監測器對應於前述帶電粒子束為實現照射在目標照射位置所應通過前述位置監測器之位置而輸出之形式的值，前述照射位置關聯值誤差係為前述照射位置與前述目標照射位置的差之位置誤差，前述照射區域關聯區域係為前述位置監測器上之前述帶電粒子束可通過的區域。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之粒子束照射裝置，其中，前述檢測器係為用來檢測出前述掃描電磁鐵的磁場之磁場感測器，前述實際照射位置關聯值係為前述磁場感測器所檢測出的磁場，亦即實際磁場，前述目標照射位置關聯值係為前述掃描電磁鐵的目標磁場，前述照射位置關聯值誤差係為前述實際磁場與前述目標磁場的差之磁場誤差，前述照射區域關聯區域係為前述掃描電磁鐵的磁場區域。
  5. 一種粒子束照射裝置，係利用掃描電磁鐵使經加速器使之加速過的帶電粒子束掃描，且使之朝向照射對象照射者，具備有：檢測器，用來檢測出與前述帶電粒子束的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值；以及資料處理裝置，根據前述實際照射位置關聯值來演算出前述帶電粒子束的實際照射位置，並讓前述實際照射位置之相對於前述帶電粒子束的目標照射位置之誤差，亦即照射位置誤差、和前述實際照射位置相對應地顯示於顯示部，前述資料處理裝置具有：輸入部，用來輸入前述實際照射位置關聯值及前述目標照射位置；以及演算部，在使前述帶電粒子束的照射區域再現的顯示區域上，讓表示前述目標照射位置之目標值顯示圖形及顯示前述實際照射位置之測定值顯示圖形顯示之際，讓前述目標值顯示圖形及前述測定值顯示圖形，分別顯示於前述目標照射位置的座標、及先利用變形係數將前述照射位置誤差演算成座標再將此座標加上前述目標照射位置而得到的座標，亦即顯示座標，並且顯示連結前述測定值顯示圖形與前述目標值顯示圖形之線段。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之粒子束照射裝置，其中，前述演算部具有：測定值演算部，演算出前述顯示座標，並使前述測定值顯示圖形顯示於前述顯示座標；目標值演算部，使前述目標值顯示圖形顯示於前述目標照射位置的座標；以及線段顯示演算部，顯示連結前述測定值顯示圖形與前述目標值顯示圖形之線段。
  7. 如申請專利範圍第5或6項所述之粒子束照射裝置，其中，前述檢測器係為用來檢測出前述帶電粒子束的通過位置之位置監測器，前述實際照射位置關聯值係為前述位置監測器按照前述帶電粒子束通過前述位置監測器的位置而輸出之值。
  8. 如申請專利範圍第5或6項所述之粒子束照射裝置，其中，前述檢測器係為用來檢測出前述掃描電磁鐵的磁場之磁場感測器，前述實際照射位置關聯值係為前述磁場感測器所檢測出的磁場，亦即實際磁場。
  9. 如申請專利範圍第1或2項所述之粒子束照射裝置，其中，前述變形係數包含：對應於前述照射區域的X方向之X方向變形係數、及對應於前述照射區域的Y方向之Y方向變形係數，前述演算部係使用前述X方向變形係數及前述Y方向變形係數來演算出前述顯示座標。
  10. 如申請專利範圍第1或2項所述之粒子束照射裝置，其中，前述變形係數係設定為1，或者，設定為前次使用的值來作為預設值，或設定為輸入的值。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之粒子束照射裝置，其中，前述X方向變形係數及前述Y方向變形係數係分別設定為1，或者，設定為前次使用的值來作為預設值，或設定為輸入的值。
  12. 如申請專利範圍第1或2項所述之粒子束照射裝置，其中，前述資料處理裝置，係於前述顯示部顯示以時間序列顯示前述照射位置關聯值誤差之時間系列顯示。
  13. 如申請專利範圍第1或2項所述之粒子束照射裝置，其中，前述資料處理裝置，係於前述顯示部顯示將前述照射位置關聯值誤差分成對應於前述照射區域關聯區域的X方向之X方向誤差及對應於前述照射區域關聯區域的Y方向之Y方向誤差而做向量顯示之誤差向量顯示。
  14. 如申請專利範圍第5或6項所述之粒子束照射裝置，其中，前述資料處理裝置，係於前述顯示部顯示以時間序列顯示前述照射位置誤差之時間系列顯示。
  15. 如申請專利範圍第5或6項所述之粒子束照射裝置，其中，前述資料處理裝置，係於前述顯示部顯示將前述照射位置誤差分成對應於前述照射區域的X方向之X方向誤差及對應於前述照射區域的Y方向之Y方向誤差而做向量顯示之誤差向量顯示。
  16. 一種粒子束治療裝置，具備有：射束產生裝置，使帶電粒子束產生，且利用加速器使該帶電粒子束加速；射束輸送系統，輸送經前述加速器使之加速過的帶電粒子束；以及粒子束照射裝置，使前述射束輸送系統所輸送的帶電粒子束照射至照射對象，前述粒子束照射裝置係申請專利範圍第1或2項所述之粒子束照射裝置。
  17. 一種記錄資料顯示程式之記錄媒體，該資料顯示程式係用來使利用掃描電磁鐵使經加速器使之加速過的帶電粒子束掃描，且使之朝向照射對象照射之粒子束照射裝置的資料顯示於顯示部者，係執行：輸入與前述帶電粒子束的目標照射位置相關聯之目標照射位置關聯值的資料，亦即目標照射資料，及輸入與前述帶電粒子束的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值的資料，亦即實際照射資料之程序；輸入變形係數之程序；在使與前述帶電粒子束的照射區域相關聯之照射區域關聯區域再現的顯示區域上，演算出先利用前述變形係數將前述實際照射位置關聯值之相對於前述目標照射位置關聯值的誤差，亦即照射位置關聯值誤差演算成座標，再將此座標加上前述目標照射位置關聯值而得到的座標，亦即顯示座標之程序；以及在使前述照射區域關聯區域再現的顯示區域上，讓表示前述實際照射位置關聯值之測定值顯示圖形及表示前述目標照射位置關聯值之目標值顯示圖形，分別顯示於前述顯示座標及前述目標照射位置關聯值的座標，並且顯示連結前述測定值顯示圖形與前述目標值顯示圖形之線段之程序。
  18. 一種記錄資料顯示程式之記錄媒體，該資料顯示程式係用來使利用掃描電磁鐵使經加速器使之加速過的帶電粒子束掃描，且使之朝向照射對象照射之粒子束照射裝置的資料顯示於顯示部者，係執行：輸入前述帶電粒子束的目標照射位置的資料，亦即目標照射資料，及輸入與前述帶電粒子束的照射位置相關聯之實際照射位置關聯值的資料，亦即實際照射資料之程序；輸入變形係數之程序；在使前述帶電粒子束的照射區域再現的顯示區域上，根據前述實際照射位置關聯值來演算出前述帶電粒子束的實際照射位置，然後演算出先利用前述變形係數將前述實際照射位置之相對於前述帶電粒子束的目標照射位置的誤差，亦即照射位置誤差演算成座標，再將此座標加上前述目標照射位置而得到的座標，亦即顯示座標之程序；以及在使前述照射區域再現的顯示區域上，讓表示前述實際照射位置之測定值顯示圖形及表示前述目標照射位置之目標值顯示圖形，分別顯示於前述顯示座標及前述目標照射位置的座標，並且顯示連結前述測定值顯示圖形與前述目標值顯示圖形之線段之程序。
  19. 如申請專利範圍第3項所述之粒子束照射裝置，其中，前述變形係數包含：對應於前述照射區域的X方向之X方向變形係數、及對應於前述照射區域的Y方向之Y方向變形係數，前述演算部係使用前述X方向變形係數及前述Y方向變形係數來演算出前述顯示座標。
  20. 如申請專利範圍第4項所述之粒子束照射裝置，其中，前述變形係數包含：對應於前述照射區域的X方向之X方向變形係數、及對應於前述照射區域的Y方向之Y方向變形係數，前述演算部係使用前述X方向變形係數及前述Y方向變形係數來演算出前述顯示座標。
  21. 如申請專利範圍第5或6項所述之粒子束照射裝置，其中，前述變形係數包含：對應於前述照射區域的X方向之X方向變形係數、及對應於前述照射區域的Y方向之Y方向變形係數，前述演算部係使用前述X方向變形係數及前述Y方向變形係數來演算出前述顯示座標。
  22. 如申請專利範圍第7項所述之粒子束照射裝置，其中，前述變形係數包含：對應於前述照射區域的X方向之X方向變形係數、及對應於前述照射區域的Y方向之Y方向變形係數，前述演算部係使用前述X方向變形係數及前述Y方向變形係數來演算出前述顯示座標。
  23. 如申請專利範圍第8項所述之粒子束照射裝置，其中，前述變形係數包含：對應於前述照射區域的X方向之X方向變形係數、及對應於前述照射區域的Y方向之Y方向變形係數，前述演算部係使用前述X方向變形係數及前述Y方向變形係數來演算出前述顯示座標。
  24. 如申請專利範圍第5或6項所述之粒子束照射裝置，其中，前述變形係數係設定為1，或者，設定為前次使用的值來作為預設值，或設定為輸入的值。
  25. 如申請專利範圍第9項所述之粒子束照射裝置，其中，前述資料處理裝置，係於前述顯示部顯示以時間序列顯示前述照射位置關聯值誤差之時間系列顯示。
  26. 如申請專利範圍第9項所述之粒子束照射裝置，其中，前述資料處理裝置，係於前述顯示部顯示將前述照射位置關聯值誤差分成對應於前述照射區域關聯區域的X方向之X方向誤差及對應於前述照射區域關聯區域的Y方向之Y方向誤差而做向量顯示之誤差向量顯示。
  27. 如申請專利範圍第7項所述之粒子束照射裝置，其中，前述資料處理裝置，係於前述顯示部顯示以時間序列顯示前述照射位置誤差之時間系列顯示。
  28. 如申請專利範圍第7項所述之粒子束照射裝置，其中，前述資料處理裝置，係於前述顯示部顯示將前述照射位置誤差分成對應於前述照射區域的X方向之X方向誤差及對應於前述照射區域的Y方向之Y方向誤差而做向量顯示之誤差向量顯示。
  29. 一種粒子束治療裝置，具備有：射束產生裝置，使帶電粒子束產生，且利用加速器使該帶電粒子束加速；射束輸送系統，輸送經前述加速器使之加速過的帶電粒子束；以及粒子束照射裝置，使前述射束輸送系統所輸送的帶電粒子束照射至照射對象，前述粒子束照射裝置係申請專利範圍第5或6項所述之粒子束照射裝置。
  30. 一種粒子束治療裝置，具備有：射束產生裝置，使帶電粒子束產生，且利用加速器使該帶電粒子束加速；射束輸送系統，輸送經前述加速器使之加速過的帶電粒子束；以及粒子束照射裝置，使前述射束輸送系統所輸送的帶電粒子束照射至照射對象，前述粒子束照射裝置係申請專利範圍第9項所述之粒子束照射裝置。
TW100132025A 2010-12-24 2011-09-06 粒子束照射裝置、粒子束治療裝置及記錄資料顯示程式之記錄媒體 TWI418379B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2010/073373 WO2012086062A1 (ja) 2010-12-24 2010-12-24 粒子線照射装置、粒子線治療装置及びデータ表示プログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201226006A TW201226006A (en) 2012-07-01
TWI418379B true TWI418379B (zh) 2013-12-11

Family

ID=46313361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW100132025A TWI418379B (zh) 2010-12-24 2011-09-06 粒子束照射裝置、粒子束治療裝置及記錄資料顯示程式之記錄媒體

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8563943B2 (zh)
EP (1) EP2656878B1 (zh)
JP (1) JP5496364B2 (zh)
CN (1) CN103228319B (zh)
TW (1) TWI418379B (zh)
WO (1) WO2012086062A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI612493B (zh) * 2016-05-19 2018-01-21 三菱電機股份有限公司 線量分布演算裝置及具有線量分布演算裝置之粒子射線治療裝置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010048233B4 (de) * 2010-10-12 2014-04-30 Gsi Helmholtzzentrum Für Schwerionenforschung Gmbh Verfahren zur Erstellung einer Bestrahlungsplanung sowie Verfahren zur Applizierung einer ortsaufgelösten Strahlendosis
CN103200991B (zh) * 2011-03-10 2015-08-19 三菱电机株式会社 剂量监视装置的灵敏度修正方法及粒子射线治疗装置
JP6692115B2 (ja) * 2014-02-25 2020-05-13 株式会社日立製作所 ビーム位置監視装置及び荷電粒子ビーム照射システム
JP6588980B2 (ja) * 2015-07-01 2019-10-09 株式会社日立製作所 線量分布演算装置、粒子線治療装置、及び線量分布演算方法
JP6869479B2 (ja) * 2015-11-02 2021-05-12 東芝エネルギーシステムズ株式会社 粒子線ビーム照射装置及び粒子線ビーム表示プログラム
CN110740782B (zh) * 2017-03-27 2021-06-15 医科达私人有限公司 用于带电粒子束终点的磁场定位的系统和方法
WO2019058536A1 (ja) * 2017-09-25 2019-03-28 三菱電機株式会社 安全解析監視装置及び粒子線治療装置
CN107648749B (zh) * 2017-09-28 2020-02-07 上海联影医疗科技有限公司 放射治疗系统及其束流控制装置和束流准直方法
JP2020099569A (ja) 2018-12-25 2020-07-02 株式会社日立製作所 粒子線治療システムおよび線量分布評価システム、ならびに粒子線治療システムの作動方法
CN110787376B (zh) * 2019-11-29 2021-04-06 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种基于质子成像的肿瘤患者定位系统

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009039219A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Hitachi Ltd 荷電粒子ビーム照射システム及び荷電粒子ビーム照射方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5661773A (en) * 1992-03-19 1997-08-26 Wisconsin Alumni Research Foundation Interface for radiation therapy machine
DE19907097A1 (de) * 1999-02-19 2000-08-31 Schwerionenforsch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Ionenstrahl-Therapiesystems unter Überwachung der Bestrahlungsdosisverteilung
US6298115B1 (en) * 2000-01-13 2001-10-02 Scanditronix Medical Ab Method for calibrating a detector means
CA2324048A1 (en) * 2000-10-20 2002-04-20 Wei Ding Computer assisted radiotherapy dosimeter system and software therefor
JP2007236760A (ja) * 2006-03-10 2007-09-20 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射線治療装置制御装置および放射線照射方法
JP4310319B2 (ja) * 2006-03-10 2009-08-05 三菱重工業株式会社 放射線治療装置制御装置および放射線照射方法
JP2008054973A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Hitachi Ltd スキャニング方式の粒子線照射装置
WO2008106522A2 (en) * 2007-02-27 2008-09-04 Wisconsin Alumni Research Foundation System and method for optimization of a radiation therapy plan in the presence of motion
US7947969B2 (en) * 2007-06-27 2011-05-24 Mitsubishi Electric Corporation Stacked conformation radiotherapy system and particle beam therapy apparatus employing the same
JP5197026B2 (ja) * 2008-01-09 2013-05-15 株式会社東芝 放射線治療システム、放射線治療支援装置及び放射線治療支援プログラム
US8238516B2 (en) * 2008-01-09 2012-08-07 Kabushiki Kaisha Toshiba Radiotherapy support apparatus
JP2010183976A (ja) * 2009-02-10 2010-08-26 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 放射線治療装置制御装置および放射線照射方法
CN102414760B (zh) 2009-06-09 2014-04-16 三菱电机株式会社 粒子射线照射装置
WO2010143267A1 (ja) 2009-06-09 2010-12-16 三菱電機株式会社 粒子線照射装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009039219A (ja) * 2007-08-07 2009-02-26 Hitachi Ltd 荷電粒子ビーム照射システム及び荷電粒子ビーム照射方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI612493B (zh) * 2016-05-19 2018-01-21 三菱電機股份有限公司 線量分布演算裝置及具有線量分布演算裝置之粒子射線治療裝置

Also Published As

Publication number Publication date
US8563943B2 (en) 2013-10-22
CN103228319B (zh) 2016-05-04
JPWO2012086062A1 (ja) 2014-05-22
WO2012086062A1 (ja) 2012-06-28
EP2656878B1 (en) 2019-06-19
EP2656878A1 (en) 2013-10-30
EP2656878A4 (en) 2014-10-15
TW201226006A (en) 2012-07-01
CN103228319A (zh) 2013-07-31
US20120161030A1 (en) 2012-06-28
JP5496364B2 (ja) 2014-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI418379B (zh) 粒子束照射裝置、粒子束治療裝置及記錄資料顯示程式之記錄媒體
US10653891B2 (en) Particle beam treatment system, particle beam treatment management system and method
TWI418380B (zh) 粒子線治療裝置
US11273326B2 (en) Radiotherapy system and treatment support apparatus
JP5197026B2 (ja) 放射線治療システム、放射線治療支援装置及び放射線治療支援プログラム
US10568964B2 (en) Neutron capture therapy system and therapy planning system for neutron capture therapy
JP5197024B2 (ja) 放射線治療システム、放射線治療支援装置及び放射線治療支援プログラム
TWI510220B (zh) 粒子射線治療裝置、以及決定分時照射對象的治療室之方法
US20110260074A1 (en) Particle beam therapy system
JP6757583B2 (ja) 粒子線線量評価システム、計画装置および粒子線照射システムならびに線量評価方法
JP4494848B2 (ja) 粒子線治療装置
TW201701921A (zh) 線量分布演算裝置、粒子線治療裝置，及線量分布演算方法
WO2020241415A1 (ja) 線量評価システム
EP3375484A1 (en) Particle beam therapy system
US11904185B2 (en) Particle therapy system, dose distribution evaluation system, and method for operating particle therapy system
JP2015142671A (ja) 粒子線ビーム照射装置及びその制御方法
JP2014103974A (ja) 粒子線ビーム照射装置及びその制御方法
JP5925233B2 (ja) 患者呼吸評価装置
JP7479176B2 (ja) 位置決め支援装置及び位置決め方法
JP7220403B2 (ja) 粒子線治療システム、計測粒子線ｃｔ画像生成方法、およびｃｔ画像生成プログラム
JP2018161264A (ja) 放射線治療システムおよび干渉判定装置