TWI507227B - Particle line irradiation system and correction method of charged particle beam - Google Patents
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Description
本發明係有關粒子線照射系統及荷電粒子束之補正方法，特別是有關對於適應於將質子或重離子等之荷電粒子束(離子束)照射至患部而治療癌症之粒子線治療裝置而最佳之粒子線照射系統及荷電粒子束射出方法。
作為癌症之放射線治療，已知有將質子或重離子等之離子束照射至患者之癌症患部而治療之粒子線治療。作為離子束之照射法，有著揭示於專利文獻1~3，非專利文獻1，2之均一掃描照射法。
[專利文獻1]日本特許第2596292號公報
[專利文獻2]日本特開2009-28500號公報
[專利文獻3]日本特許第4158931號公報
[專利文獻4]日本特開2010-238463號公報
[專利文獻5]日本特許第4691583號公報
[非專利文獻1] MEDICAL PHYSICS 36輯第8號(2009年8月)之第3560至3567頁(MEDICAL
PHYSICS VOLUME 36 NUMBER 8 (AUGUST 2009) P3560-3567)
[非專利文獻2] REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS 64輯第8號(1993年8月)之第2074至2093頁(REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS VOLUME 64 NUMBER 8 (AUGUST 1993) P2074-2093)
在均一掃描照射法中，對於為了保持照射輻射劑量的一樣度，有必要作為在特定範圍之一單位之照射途中呈不使射束枯竭。另一方面，儲存於同步加速器之離子束的電荷量係並非一定，而因應從前段加速器所供給之離子束的電流變動而變動。
儲存電荷量不足一單位之照射分之情況，當直接照射時，在途中射束則產生枯竭，照射輻射劑量一樣度則下降。相反的如不利用不足一單位之照射分之儲存射束，在射束利用效率的點而為不利。
本發明之目的係提供未使照射輻射劑量一樣度降低而可提高射束利用效率之粒子線照射系統。
一種粒子線照射系統，係具有加速離子束而射出之同步加速器，和照射從前述同步加速器所射出之前述離子束
之照射裝置，從前述照射裝置複數次進行一單位之照射的粒子線照射系統，其特徵為具備：計測前述同步加速器內之儲存射束電荷量(Qmeas
)之儲存射束電荷量計測手段，和依據以前述儲存射束電荷量計測手段計測之儲存射束電荷量(Qmeas
)，設定從前述同步加速器射出之目標射束電流值(Ifb
)之目標電流設定手段，和依據從前述目標電流設定手段所求得之射出射束電流之目標值(Ifb
)而控制射束電流之射出射束電流補正控制手段者。
如根據本發明，可提供未使照射輻射劑量一樣度降低而可提高射束利用效率之粒子線照射系統。
使用於粒子線治療之粒子線照射裝置係具備離子束產生裝置，射束輸送系統，及照射裝置。離子束產生裝置係具有使沿著旋轉軌道旋轉之離子束加速至所期望之能量的同步加速器或迴旋加速器。
同步加速器係具備：施加高頻率電壓至沿著旋轉軌道而旋轉之離子束，加速至目標的能量之高頻率加速裝置(加速空腔)，使旋轉之離子束的電子迴旋加速器振動振幅增大之射出用高頻率電極，及從旋轉軌道取出離子束之射出用偏向器(例如，專利文獻1)。將加速至目標能量之離子束，從同步加速器射出至射束輸送系統時，對於射
出用高頻率電極施加高頻率磁場或高頻率電場(以下，表記為高頻率信號)，使旋轉之離子束的固有振動之電子迴旋加速器振動振幅增大。電子迴旋加速器振動振幅所增大之離子束係移動至安定界限外，從同步加速器射出至射束輸送系統，再輸送至照射裝置。
照射裝置係將從上述離子束產生裝置所引導之離子束，配合來自患者的體表面的深度及患部形狀而加以整形，照射至治療用床上的患者之患部。作為照射法而有均一掃描照射法(非專利文獻1之3561頁，圖1)。
均一掃描照射法係因以掃描電磁鐵將離子束掃描於照射平面上之故，而較以兩種類的散亂體擴散射束於照射面全區域之二重散亂體照射系統能量損失為少之故，有著可較二重散亂體照射法離子束的射程變長之特徵。
均一掃描照射裝置係由將射束掃描於照射平面上之二個掃描電磁鐵(水平掃描電磁鐵，垂直掃描電磁鐵)，和形成使以掃描電磁鐵所掃描之離子束配合患部深度方向厚度之吸收輻射劑量範圍(擴大布勒格尖峰(Spread-Out Bragg Peak)以下，表記為SOBP)能量吸收體，和配合患部形狀而形成輻射場之膠塊土與光準直器加以構成。在均一掃描照射裝置中，對於形成SOBP的能量吸收體，使用隆起過濾器(非專利文獻2之2078頁，圖31)。隆起過濾器係將離子束所通過之範圍之厚部不同之楔形形狀之能量吸收體，配置複數個於平面上的構造體，而通過隆起過濾器之射束係因應隆起過濾器之通過部厚度而能量加以
衰減。經由此能量衰減之離子束的重疊，形成SOBP。
在均一掃描照射法中，亦如於非專利文獻2所記載，由在壓低抑制射束電流值之後，將離子束，在照射平面上作為多次數之反覆照射(以下，再繪製)者，達成特定之輻射劑量一樣度。因此，經由以一定值控制射束電流值之時，可控制在照射平面上之輻射劑量一樣度之惡化，減少再繪製次數而可提升輻射劑量率。
另外，對於以均一掃描照射法的射束之掃描方法，使用圖4而加以說明。對於均一掃描照射法係考慮有單圓搖動法(例如記載於專利文獻2)，螺旋搖動法(例如記載於專利文獻3)，光柵掃描法(非專利文獻1之3564頁，圖7)，及線掃描法。單圓搖動法係如圖4(a)所記載，經由根據掃描電磁鐵單圓掃描照射射束之時，經由掃描之射束的高斯分布的重疊而形成平坦之一樣度。螺旋搖動法(未圖示)係在較單圓搖動法確保射程之後為了使射束利用效率提升所設計的掃描法，由重疊使初期相位變化之掃描軌跡者，而掃描在照射平面上。光柵掃描法係與先前所示之搖動法不同，如圖4(b)記載，直線連續掃描射束之方法。另外，線掃描法係如圖4(c)記載，在光柵掃描法中，對於照射之短掃描方向的掃描中係停止射束的照射，而提高實效之射束的利用效率之方法。
在此，對於一單位之照射必要之射束掃描加以說明。首先，稱作對於一單位之照射必要之射束掃描之範圍的情況係作為從掃描開始點至結束點進行掃描的軌跡。如圖4
所示，單圓搖動法，及螺旋搖動法(未圖示)係掃描開始點與結束點則成為同一點。另外，光柵掃描法及線掃描法係掃描開始點與結束點則不同。此等對於一單位之照射必要的掃描時間係每一掃描為數十毫秒~100毫秒之故，對於同步加速器之射出控制時間(約0.5秒~數秒)而言為充分短。
接著使用各文獻之記載同時對於必要檢討的事項，加以說明。在均一掃描照射法中，對於為了保持照射輻射劑量的一樣度，至射出控制中照射在特定範圍之結束為止，未使射束枯竭而進行照射者為佳。在非專利文獻1中，作為離子束產生裝置而採用迴旋加速器。迴旋加速器之情況，供給至照射裝置之離子束係成為直流射束。但對於離子束產生裝置而採用同步加速器時，配合同步加速器之運轉周期而將儲存於同步加速器內之離子束供給至照射裝置。因此，有由繼續射出控制者而儲存於同步加速器之離子束產生枯竭之虞。因此，同步加速器之儲存射束產生枯竭時，停止射出控制之同時停止掃描電磁鐵之射束掃描控制之後，有必要再次從接下來的運轉周期繼續離子束的儲存與射出控制及掃描電磁鐵之射束掃描控制。
即使在產生有伴隨此儲存射束電荷量之枯竭的射束照射的停止情況，呈未對於輻射劑量一樣度產生影響地，降低設定從同步加速器供給至照射裝置之離子束的電流值，而由實施100次程度之再繪製者，亦抑制在射束照射停止位置之輻射劑量一樣度的惡化(記載於非專利文獻1之
3562頁)。因此，對於照射特定量之輻射劑量須花上時間之故，而有治療時間變長之課題。
另外，作為抑制從同步加速器供給之離子束的時間變動之手段，設計有射出射束電流回饋控制。射出射束電流回饋控制係將由設置於照射裝置之輻射劑量顯示器等所檢測之電離電荷量變換為離子束的電流值，由補正射出用高頻率電壓的振幅值而將此檢測電流值與目標電流值的偏差補正為所期望之射束電流值。對於均一掃描照射法適用射出射束電流回饋控制時，目標射束電流值係以一定值加以控制。但，儲存於同步加速器之離子束的電荷量係了解到因從同步加速器之前段加速器所供給之離子束的電流變動引起而產生變動者。因此，在實施射出射束電流回饋控制時，對於以對於一單位的照射必要之時間與射出射束之目標電流值的積所示之射出射束電荷量而言，當儲存於同步加速器之離子束電荷量減少時，伴隨著儲存射束電荷量的枯竭，而無關於進行射出射束電流回饋控制，對於射出控制後半之射束電流波形產生有缺陷，而有輻射劑量一樣度產生惡化之虞。
在專利文獻4中，作為抑制射出控制中的射束枯竭之對策，在從同步加速器射出控制射束後，計測儲存射束電荷量，而儲存射束電荷量不足於對於一單位之照射必要之電荷量的情況，記載有轉化為減速控制之內容。由實施如此之控制者，雖對於一單位之照射中未產生有射束之枯竭，但有儲存於同步加速器之射束電荷量之利用效率變低
的課題。
另外，在專利文獻5中，記載有於射出控制前，計測儲存射束電荷量，再補正射出射束電流回饋控制之目標值的內容。對於回饋控制之目標值，記載有設定預先旋轉同步加速器之離子束的儲存電荷量的標準值，依據同步加速器之射出控制之前所計測之儲存射束電荷量與儲存電荷量之標準值的比較結果而補正射出射束電流值之內容。在專利文獻5中，將以一次的射出控制效率佳地射出儲存之離子束電荷量作為前提之故，未設想有如均一掃描照射法般，降低設定供給至照射裝置之離子束的電流值，分為複數次而進行掃描而照射之照射方法。
在以下說明之本發明之各實施例中，即使對於同步加速器內之儲存射束電荷量產生變動，未於一單位之照射中使射束枯竭產生，且可確保照射輻射劑量的平坦度者。另外，由效率佳地利用同步加速器內之儲存射束電荷量者，可縮短對於特定輻射劑量之照射必要的時間，而縮短治療時間者。
然而，於以下說明之各實施例係有關從照射裝置複數次進行一單位之照射的均一掃描照射法之構成。複數次進行一單位之照射，意即再繪製係指典型來說，意味著複數次重複對於某照射平面之一面的照射者。在各實施例中，將均一掃描照射法之「一面的照射」表現為「一單位之照射」，此係為了明確與如專利文獻5，僅一次進行對於儲存於同步加速器之離子束的一面之照射的不同。
將本發明之最佳的一實施例之粒子線照射系統，使用圖1及圖2及圖3而加以說明。本實施例之粒子線照射系統1係如圖1所示，具備：離子束產生裝置11，射束輸送裝置14，輻射場形成裝置(荷電粒子束照射裝置，以下，稱作照射裝置)30，射束輸送裝置14則接連離子束產生裝置11和配置於治療室內之照射裝置30。
上述粒子線照射系統1之控制系統係由控制離子束產生裝置11及射束輸送裝置14之加速器控制裝置40，總括控制粒子線照射系統1全體之總括控制裝置41，計畫對於患者的射束照射條件之治療計畫裝置43，記憶以治療計畫裝置43計畫之資訊或離子束產生裝置之同步加速器13及射束輸送裝置14之控制資訊等之記憶裝置42，實現構成同步加速器13之機器的同步控制之時間系統50，為了確保患者安全而與總括控制裝置41獨立之連鎖系統60加以構成。另外，經由射出用控制裝置20，控制利用於射出從離子束產生裝置11至射束輸送裝置14之射束時之高頻率電壓。
離子束產生裝置11係具備：離子源(未圖示)，前段加速器12及同步加速器13。離子源係連接於前段加速器12，而前段加速器12係連接於同步加速器13。前段加速器12係將在離子源產生的離子束10，加速至可入射至同步加速器13之能量為止。由前段加速器12所加速之離
子束10a係入射至同步加速器13。
於圖2(a)顯示在同步加速器13之運轉周期之旋轉射束之能量的變化，於圖2(b)顯示儲存射束電荷量的變化。同步加速器13係將入射，加速，射出，減速一連串的運轉控制，以2秒~3秒周期加以實施。另外，當射出控制時係於事前實施射出準備控制。
入射至同步加速器13之射束10b係由經由施加於加速空腔(未圖示)之高頻率電壓而賦予能量者，加速至所期望之能量。此時，旋轉在同步加速器13內之離子束10b的旋轉軌道則呈成為一定地，配合離子束10b之旋轉能量的增加而提高偏向電磁鐵18，四極電磁鐵(未圖示)等之磁場強度，及施加於加速空腔之高頻率電壓之頻率數。
加速至所期望之能量的離子束10b係經由射出準備控制，使經由四極電磁鐵及六極電磁鐵(未圖示)之激磁量而旋轉射束10b所可射出之條件(旋轉射束之安定界限條件)成立。射出準備控制結束後，從射出用控制裝置20施加高頻率電壓至射出用高頻率電極16，使旋轉在同步加速器13內之射束10b的電子迴旋加速器振動振幅增大。經由此電子迴旋加速器振動振幅之增大，超出安定界限條件之旋轉射束10b係從同步加速器13射出至射束輸送裝置14，在輸送至照射裝置30。來自同步加速器13之射束射出控制係可由ON/OFF控制經由射出用控制裝置20而施加至射出用高頻率電極16之高頻率電壓者而高速地實現。
同步加速器13內之儲存射束電荷量70係配合同步加速器13之運轉順序(圖2(a))，如圖2(b)所示地變化。當射入離子束10a於同步加速器13時，儲存射束電荷量係緩緩提高。對於加速控制之初期係經由空間電荷效果等而損失有離子束之故，雖儲存射束電荷量衰減，但從加速中期至加速後期係成為略一定。同步加速器13係將離子束10b，從同步加速器13各射出為對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)。當一單位之照射結束時，為了對於後述之照射裝置30之掃描電磁鐵32的照射開始點之移動等之準備，而停止射束之射出。反覆如此之射束之射出與停止，未射出至射出控制區間而殘存於同步加速器13內之射束電荷量(Qloss
)係經由之後的減速控制，減速至低能量而消滅。
於圖3顯示照射裝置之構成。在照射裝置30中，以掃描電磁鐵32掃描在照射平面上，再由計測照射於患者之射束10d之照射輻射劑量的輻射劑量顯示器31或射束形狀顯示器(未圖示)，逐次確認照射之射束10d之輻射劑量強度或射束形狀。以掃描電磁鐵32所掃描之射束10d係由通過能量吸收體33而形成配合患部深度方向之厚度的SOBP。將形成SOBP之射束，由光準直器34或膠塊土35之配合患者36之患部形狀37的固有模具，形成配合患部形狀之輻射場。
對於在射出用控制裝置20之射出用高頻率電壓的控制方法，使用圖8加以說明。高頻率振盪器21係輸出對
應於能量所控制之出射用高頻率電壓之中心頻率數Fc的高頻率信號。從高頻率振盪器21所輸出之高頻率信號係由高頻率混頻器221與由頻帶限制高頻率信號產生部22所輸出之頻帶限制高頻率信號加以混頻。由此，得到中心頻率數為Fc，頻率數寬部2Fw之頻帶限制高頻率信號。所混頻之頻帶限制高頻率信號係呈實現在目標射束電流補正演算部29所得到之射束電流強度波形(射束電流強度的目標值)地，以射束電流回饋控制電路24控制高頻率電壓之振幅值。射束電流回饋控制電路24係由振幅調制器23，和回饋迴路增益調整器241，和回饋迴路增益調整器242，加算演算電路243，高頻率開關25加以構成。首先，由輻射劑量顯示器31所檢測之輻射劑量顯示器信號311與從目標射束電流補正演算部29所設定之目標射束電流值(Ifb
)的偏差，以回饋迴路增益調整器241加以演算。將此演算結果，以回饋迴路增益調整器241，依據回饋迴路增益而演算回饋補正信號。由以加算演算電路243加算振幅調制信號(Am)與回饋補正信號者而補正振幅調制信號。經由將此加算結果設定於振幅調制器23，實現射束電流回饋控制。
以射束電流回饋控制電路24控制振幅值之高頻率信號係藉由經由連鎖系統60所控制之高頻率開關26而傳送至高頻率電力放大器17。由高頻率電力放大器17所放大之頻帶限制高頻率信號係施加於射出用高頻率電極16。經由施加於射出用高頻率電極16之高頻率信號，增大旋轉
在同步加速器13內之射束10b的電子迴旋加速器振動振幅，從同步加速器13射出於射束輸送裝置14。
對於本實施例之特徵的以構成射出用控制裝置20之目標射束電流補正演算部29的目標射束電流之演算處理方法，使用圖5，圖6，圖7及圖8而加以說明。圖5係顯示照射控制開始前之控制準備流程，圖6係顯示射束照射控制時之流程。圖7係顯示經由圖6所示的射束照射時之控制流程之射束照射控制時的目標射束電流值與伴隨於此之儲存射束電荷量之時間變化。圖8係顯示對於射出射束電流而言之回饋控制系統的構成。
對於使用於照射前之射出射束電流回饋控制之目標射束電流值之演算設定流程，使用圖5加以說明。首先，說明在開始對於患者之照射治療前，使用於射出射束電流回饋控制之目標射束電流值(Ifb
)之初期值的設定方法。治療計畫裝置43係算出對於患者47之患者36的總照射輻射劑量，登錄至記憶裝置42。於記憶裝置42係預先準備對於照射輻射劑量之照射電荷量的換算平台資料。總括控制裝置41係依據來自治療排程器(未圖示)之照射條件，載入在治療計畫裝置43演算之總照射輻射劑量，對於得到治療計畫裝置43所要求之總照射輻射劑量，從預先準備於總括控制裝置41之換算平台資料算出必要之總照射電荷量(Qtarget
)。總括控制裝置41係對於照射控制裝置44而言，傳送總照射電荷量(Qtarget
)或照射裝置之設定條件，照射控制裝置係由接收信號手段，接收總照射
電荷量(Qtarget
)等之資訊。
照射控制裝置44係依據可由同步加速器射出之射束電流控制範圍，算出在一單位之照射的基準射束電流值(Iscan
)，在依據掃描電磁鐵32之掃描速度，設定對於一單位之照射必要之掃描時間(Tscan
)(801)。
接著，算出對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)，和再繪製次數(Nr)(802)。對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)係如(式1)所示，由乘上在一單位之照射的基準射束電流值(Iscan
)與對於一單位之照射必要之掃描時間(Tscan
)而求得。另外，再繪製次數(Nr)係如(式2)所示，可以對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)除以總照射電荷量(Qtarget
)而算出。
[數1]Qscan
=Iscan
‧Tscan
…(式1)
由設定總照射電荷量(Qtarget
)於對於照射範圍之殘留照射電荷量(Qrest
)而作為初期化(803)。殘留照射電荷量(Qrest
)係指從總照射電荷量(Qtarget
)扣除照射至患部之電荷量之累積值(累積照射電荷量(Qsum
))者。另外，由設定0於累積照射電荷量(Qsum
)而作為初期化(804)。
作為射出射束電流回饋控制之目標射束電流值(Ifb
)之初期值，將在一單位之照射的基準射束電流值
(Iscan
)，設定於射出用控制裝置20(805)。上述之控制流程(801~805)係由照射控制裝置44而實施。然而，圖5所示之照射準備控制係僅在對於患者之照射開始時之運轉周期實施，在第二次以後之運轉周期係不實施。
對於射束之照射控制流程，使用圖6加以說明。同步加速器13係將從前段加速器12射入之射束加速至特定的能量(811)。射束加速控制結束後，計側儲存於同步加速器內之儲存射束電荷量(Qmeas
)(812)。儲存射束電荷量(Qmeas
)之計測係使用設置於同步加速器13內之DCCT等之儲存射束電荷量檢測手段15而計測。儲存射束電荷量(Qmeas
)之計測結果係導入至射出控制裝置20，由構成射出控制裝置20之目標射束電流補正演算部29，實施以下之控制流程所示之處理。
在目標射束電流補正演算部29中，首先判斷同步加速器13內之儲存射束電荷量(Qmeas
)是否枯竭(813)。儲存射束電荷量為枯竭的情況(Qmeas
≦0)，轉移至射束之減速控制(814)。
儲存射束電荷量為未枯竭的情況(Qmeas
>0)，比較殘留照射電荷量(Qrest
)與儲存射束電荷量(Qmeas
)，決定設定為比較電荷量(Qcomp
)之電荷量(815)。比較電荷量(Qcomp
)係指成為在後述之一單位之照射的基準射束電流值(Iscan
)的補正控制時之基準的電荷量。對於儲存射束電荷量(Qmeas
)而言殘留照射電荷量(Qrest
)為多之情況，係對於比較電荷量(Qcomp
)設定儲存射束電荷
量(Qmeas
)(816)，而對於儲存射束電荷量(Qmeas
)而言殘留照射電荷量(Qrest
)為少之情況，係對於比較電荷量(Qcomp
)設定殘留照射電荷量(Qrest
)(817)。即，將殘留照射電荷量(Qrest
)與儲存射束電荷量(Qmeas
)之中至少一方作為比較電荷量(Qcomp
)。
接著，比較比較電荷量(Qcomp
)與對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)(818)。比較電荷量(Qcomp
)則較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為多之情況(Qcomp
≧Qscan
)係成為射出射束電流回饋控制之目標值，目標射束電流值(Ifb
)之補正係不實施(819)。另外，比較電荷量(Qcomp
)則較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為少之情況(Qcomp
<Qscan
)，將目標射束電流值(Ifb
)，呈較在一單位之照射的基準射束電流值(Iscan
)為小地加以補正(820)。
如此，目標電流設定手段之目標射束電流補正演算部29則由將在一單位之照射的基準射束電流值(Iscan
)為基準，而經由補正決定射束電流之目標值(Ifb
)者，成為可經由補正而適當地調整因前段加速器引起的射束電流之變動部分。在本實施例中，於實施一單位之照射前，逐次確認是否儲存有對於一單位之照射必要之電荷量於同步加速器內，同步加速器內之儲存射束電荷量為少之情況係由補正而控制射出射束電流值者，抑制一單位照射中之射束枯竭而確保照射輻射劑量一樣度。
目標射束電流值(Ifb
)係如(式3)所示，由將在一
單位之照射的基準射束電流值(Iscan
)，以對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)而言之比較電荷量(Qcomp
)的比例而補正者所得到。
如此，對於經由目標電流設定手段之目標射束電流補正演算部29的目標射束電流之目標值(Ifb
)之決定，利用比較電荷量(Qcomp
)。由此，可呈使一面於照射中未產生射束枯竭而提高射束利用效率地，適當地設定射束電流者。由效率佳地利用同步加速器內之儲存射束電荷量者，可縮短對於特定輻射劑量之照射必要的時間，而縮短治療時間者。當於一單位之照射中可抑制射束枯竭時，可提升一單位之照射時之射束電流值而削減再繪製次數之故，可縮短對於特定輻射劑量之照射必要的時間，而縮短治療時間者。
依據上述之目標射束電流值(Ifb
)，由射出用控制裝置20之一部分的射束電流回饋控制電路24，實施射出射束電流回饋控制，實施從同步加速器13至照射裝置30之射束射出控制(821)。當一單位之照射結束之後，加算照射於累積照射電荷量(Qsum
)之電荷量(822)。此時，累積照射電荷量(Qsum
)係如(式4)所示，由將乘上目標射束電流值(Ifb
)與一單位之掃描時間(Tscan
)者，加算於累積照射電荷量(Qsum
)而求得。與此配合，更新殘留照射電荷量(Qrest
)(823)。殘留照射電荷量
(Qrest
)係如(式5)所示，由從總照射電荷量(Qtarget
)減算累積照射電荷量(Qsum
)而求得。
[數4]Qsum
=Qsum
+(Ifb
‧Tscan
)…(式4)
[數5]Qrest
=Qtarget
-Qsum
…(式5)
最後，比較累積照射電荷量(Qsum
)與總照射電荷量(Qtarget
)(824)。如累積照射電荷量(Qsum
)到達至總照射電荷量(Qtarget
)(Qsum
≧Qtarget
)，結束射束照射控制，而累積照射電荷量(Qsum
)未到達至總照射電荷量(Qtarget
)之情況(Qsum<
Qtarget
)係返回至控制流程(812)，繼續射束照射控制。
在此，亦為本實施例之特徵，對於控制流程(815)所示之殘留照射電荷量(Qrest
)與儲存射束電荷量(Qmeas
)之比較理由，於以下加以說明。
首先，當成為同步加速器之射出控制時間(Text
)之後半時，儲存射束電荷量(Qmeas
)則成為較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為少。在較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)，儲存射束電荷量(Qmeas
)為少的狀態繼續射出控制時，在結束一單位之照射之前，射束即枯竭，照射範圍內之輻射劑量一樣度則產生惡化。因此，以往係由降低照射一單位時之射束電流值，充分多取得再繪製次數(Nr)者，而減少產生於射束枯竭時之輻射劑量一樣度之不均一的影響。因此，未提升有輻射劑量率
而耗費治療時間。
另外，當成為射束照射控制之最後階段時，殘留照射電荷量(Qrest
)則變小。也就是，接近於滿足必要之照射輻射劑量的總照射電荷量(Qtarget
)。在此狀態中，接近於對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)，經由照射控制之經過而殘留照射電荷量(Qrest
)則變為較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為小。在以往的技術中，如專利文獻4所示，對於儲存射束電荷量(Qmeas
)則較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為小之情況，係移轉至減速控制之故，較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為少之儲存射束電荷量(Qmeas
)係未利用於照射而減速之故，未提升射束利用效率。
因應此等兩個狀況，實施射出射束電流回饋控制時之目標射束電流值(Ifb
)的補正時(820)，由將殘留照射電荷量(Qrest
)與儲存射束電荷量(Qmeas
)之任一為小者作為比較電荷量(Qcomp
)而補正之時，滿足輻射劑量一樣度同時，伴隨射束利用效率的提升而可提升輻射劑量率之故，可縮短治療時間。
對於射束照射時之控制流程的射束照射控制時之目標射束電流值與伴隨於此之儲存射束電荷量的時間變化，使用圖7加以說明。在本實施例中，顯示於射出控制時間(Text
)內進行5次計測儲存射束電荷量(Qmeas
)而射出控制之情況，殘留照射電荷量(Qrest
)係想定充分多的情況。
結束同步加速器13之加速控制後，依據儲存射束電荷量確認信號501(圖7(b))，由設置於同步加速器13內之儲存射束電荷量檢測手段15計測儲存射束電荷量(圖7(a))。此時，儲存射束電荷量係Qmeas
1。儲存射束電荷量係因較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為多之故，比較電荷量(Qcomp
)係作為Qmeas
1，目標射束電流值(Ifb
)之補正係不實施。因而，目標射束電流值(圖7(c))係作為在初期設定值之一單位的照射之基準射束電流值(Iscan
)。
依據射束射出控制信號(圖7(d))，開始依據射出射束電流回饋控制之射出控制。其結果，對於照射裝置30係供給一定電流之射束10d，確認有由在輻射劑量顯示器31之檢測信號而換算之射束電流值(Idose
)(圖7(e))。在一單位之掃描時間(Tscan
)之射束照射結束後，停止射束射出控制，計測儲存射束電荷量。在本實施例中，同樣地將從射束計測至射出控制反覆進行3次(Qmeas
2~4)。
依據第5次之儲存射束電荷量之確認信號，計測儲存射束電荷量(Qmeas
)。此時之儲存射束電荷量係Qmeas
5，較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為少之故，比較電荷量(Qcomp
)係作為Qmeas
5，目標射束電流值(Ifb
)之補正為必要。因此，目標射束電流值(Ifb
)之補正係由依據(式3)而實施者，目標射束電流值(Ifb
)係較在一單位之照射的基準射束電流值(Iscan
)為低地加以
設定。由依據此目標射束電流值(Ifb
)而實施經由射出射束電流回饋控制之射出控制，照射從輻射劑量顯示器檢測信號所換算之射束電流值(Idose
)。
接著，對於適用本實施例之粒子線照射裝置之運轉方法，使用圖8加以說明。醫師係將患者資訊(患部的位置及大小，射束的照射方向，及最大照射深度)，輸入至治療計劃裝置43。治療計劃裝置43係使用治療計劃軟體，依據所輸入之患者資訊，算出對於治療必要之SOBP寬度，輻射場尺寸及對於患部的目標輻射劑量等。
由治療計劃裝置43算出的結果係記錄於記憶裝置42。總括控制裝置41係依據來自治療排程器(未圖示)之照射條件，對於照射控制裝置44而言傳送總照射電荷量(Qtarget
)或照射條件。照射控制裝置44係選定構成照射裝置之機器的設定條件，與此配合，對於射出控制裝置20，傳送總照射電荷量(Qtarget
)或在一單位之照射的基準射束電流值(Iscan
)，對於一單位之照射必要之掃描時間(Tscan
)，對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)，再繪製次數(Nr)等。本實施例之特徵的對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)之演算等係依據來自治療計劃裝置43之資訊，由照射控制裝置44而實施。
治療計畫資訊係顯示於配置於進行治療準備之治療室的控制室內之顯示裝置(未圖示)。放射線技師係確認其顯示畫面，將經由顯示所指定之能量吸收體33配置於照射裝置30內。
治療床控制裝置(未圖示)係經由來自總括控制裝置41的指示，放射線技師則移動固定患者之治療床，以患者的患部位於射束軸的延長線上(照射對象)的方式決定位置。
加速器控制裝置40係從來自總括控制裝置41之治療計劃資訊決定照射射束能量，設定同步加速器13及構成射束輸送裝置14之機器的運轉控制參數。對於射出控制裝置20而言係對應於射出射束的能量，設定射出用高頻率信號之運轉控制參數的中心頻率數Fc，頻率數寬度Fw，振幅調制資料Am，回饋增益Gfb。
醫師係從前述之控制室內的操作盤，將照射開始信號指示至總括控制裝置41。依據照射開始指示，前段加速器12係加速由離子源產生之離子束(例如，質子(或碳離子等之重粒子))，供給至同步加速器13。
同步加速器13係將從前段加速器入射之離子束10a，旋轉在同步加速器13內同時加速至所期望的能量。離子束10b係加速至目標之射束能量之後，依據從時間系統50所輸出之儲存射束電荷量確認信號501，以儲存射束電荷量檢測手段15計測儲存射束電荷量(Qmeas
)。依據此儲存射束電荷量(Qmeas
)，由目標射束電流補正演算部29而設定射出射束電流回饋控制電路24之目標射束電流值(Ifb
)。之後，經由從時間系統50所輸出之射束射出控制信號502，施加射出用高頻率信號於射出用高頻率電極16之時，從同步加速器13射出依據目標射束電流值
(Ifb
)所控制之射束。
然而，在本實施例中，儲存射束電荷量之檢測係將對應於最初之一單位的照射之儲存射束電荷量的檢測，依據從時間系統50所輸出之儲存射束電荷量確認信號501而檢測，而接下來的單位以後之儲存射束電荷量確認信號501係將從時間系統50所輸入之射束射出控制信號502之輸入作為起點，依據一單位之掃描時間(Tscan
)與照射停止時間(Toff
)，再依據以射出控制裝置20所演算之信號而檢測，但對於照射控制裝置44等之射出控制裝置20的外部設置產生對應於所有照射面之儲存射束電荷量確認信號501的裝置，效果亦未有變化。
另外，在本實施例之射束射出控制係將來自時間系統50之射束射出控制信號502，輸入至射出控制裝置20，由在每一單位之照射結束，從目標射束電流補正演算部29，依據射束射出控制信號252而開啟高頻率開關25者，於在一單位之照射間之照射停止時間(Toff
)中，停止從同步加速器13至照射裝置30射束的供給。
從同步加速器13所射出之離子束10c係通過射束輸送裝置14，到達至照射裝置30。更且，沿著照射裝置30內之射束路徑，離子束10d係進行，以掃描電磁鐵32掃描離子束10d，再以能量吸收體33形成SOBP，照射至患者的患部。
照射至患部的離子束的輻射劑量係由輻射劑量顯示器31而計測。將在輻射劑量顯示器31之檢測信號311輸入
至射出射束電流回饋控制電路24，將依據在目標射束電流值(Ifb
)與輻射劑量顯示器31之檢測射束電流值(Idose
)的偏差之高頻率電壓的振幅控制值，經由回饋補正，將射出射束電流控制為一定值。
當對於患部之一單位的照射結束時，停止射束射出控制，將掃描電磁鐵的激磁量恢復至照射開始位置，記錄累積照射電荷量(Qsum
)。之後，計測儲存射束電荷量。經由計測結果而補正目標射束電流值，再次開始一單位之照射。反覆此等之控制，累積照射電荷量(Qsum
)則到達至總照射電荷量(Qtarget
)照射射束。
然而，在構成粒子線照射系統1的機器中，於照射控制中產生妨礙對於患者之射束照射的任何障礙情況，連鎖系統60係將顯示機器狀態為異常之信號(異常信號)601，與總括控制裝置41並列地輸出至射出用控制裝置20之連鎖用高頻率開關26。射出用控制裝置20係將來自連鎖系統60之異常信號601，作為射束射出停止指令而接收信號，即刻開啟連鎖用高頻率開關26。經由開啟連鎖用高頻率開關26之時，停止對於高頻率電極16之射出用高頻率信號的施加。經由此，同步加速器13係可實現停止離子束10b之射出的連鎖控制。
如根據本實施例，可得到以下所示之效果者。
(1)在本實施形態中，在照射範圍內，將從照射開始位置至結束位置為止作為一單位之掃描範圍，將此一單位之掃描範圍作為照射單位而管理。並且在開始對於此一
單位之照射範圍之射束照射之前，逐次計測同步加速器13內之儲存射束電荷量(Qmeas
)，因應對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)而言之儲存射束電荷量(Qmeas
)，由以目標射束電流補正演算部29補正射出射束電流回饋控制電路24之目標射束電流值者，控制從同步加速器13射出的射束電流值。經由此，可抑制一單位於照射中產生同步加速器13內之儲存射束電荷量的枯竭者。
(2)在本實施形態中，如先前所示，在照射一面之前，逐次計測同步加速器13內之儲存射束電荷量，依據計測結果而補正射出射束電流回饋控制之目標射束電流值之故，在一面未產生照射中的枯竭。因此，如以往，考慮在途中儲存射束電荷量產生枯竭時之輻射劑量一樣度的惡化，無須降低射出射束電流回饋控制之目標射束電流值。經由此，成為可提高照射在一面時之射出射束電流回饋控制之目標射束電流值，可提升輻射劑量率，進而可縮短治療時間。
(3)在本實施形態中，無須逐次監視儲存射束電荷量70之枯竭，而成為不須要伴隨儲存射束電荷量70之枯竭的射束射出控制與射束掃描控制之停止處理之故，而可將構成粒子線照射系統之控制裝置的構成及控制方法作為簡素者。在照射一面中逐次監視同步加速器13內之儲存射束電荷量70是否枯竭之系統中，射束10b產生枯竭之情況，停止射束10b之射出控制之同時，停止由掃描電磁鐵32之射束掃描控制。之後，由同步加速器13再次射
入‧加速射束之後，接著有必要開始來自同步加速器13射束射出控制，和由掃描電磁鐵32之射束掃描控制。
顯示本發明之第2實施例。本實施例之機器構成係與第1實施例相同，但由目標射束電流補正演算部29之目標射束電流值(Ifb
)的補正方法為不同。
對於射束之照射控制流程，使用圖9加以說明。與圖6之不同係取代依據比較電荷量(Qcomp
)之目標射束電流值(Ifb
)的補正控制(圖6之818~820)，設置依據提前照射電荷量(Qcarry
)之目標射束電流值(Ifb
)的提前補正控制(圖9之825~828)者。
第1實施例之情況，伴隨同步加速器之射出控制時間(Text
)的經過，儲存射束電荷量(Qmeas
)係減少。並且，當成為射出控制時間(Text
)之後半時，對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)而言，認為產生有儲存射束電荷量(Qmeas
)為非常少之情況。此係對於照射控制持續而殘留照射電荷量(Qrest
)變少之情況，亦同樣地產生有僅微量電荷量照射之必要性。因此，為了有效利用儲存射束電荷量(Qmeas
)，或者為了滿足總照射電荷量(Qtarget
)，而產生有實施一單位之照射控制之必要。
如此之處理係對於儲存於加速控制結束後之同步加速器13的射束電荷量(Qmeas
)則未成為對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)之整數倍的情況，係產生在每次同
步加速器之運轉周期。
因此，在本實施例中，在設定比較電荷量(Qcomp
)之後(圖9之815~817之控制流程)，算出(式6)所示之提前照射電荷量(Qcarry
)(825)。
[數6]Qcarry
=Qcomp
-Qscan
…(式6)
(式6)所示之提前照射電荷量(Qcarry
)係從比較電荷量(Qcomp
)扣除對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)者。比較此提前照射電荷量(Qcarry
)與對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)(826)。
提前照射電荷量(Qcarry
)則較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為少之情況(Qcarry
≦Qscan
)係未實施目標電流值之提前補正(827)，而提前照射電荷量(Qcarry
)係則較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為多的情況(Qcarry
>Qscan
)，係實施(式7)所示之目標電流值之提前補正(828)。
提前照射電荷量(Qcarry
)係成為從在實施例1中，使用於目標電流值之補正的判定之比較電荷量(Qcomp
)，更扣除對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)者。也就是，由兩次扣除對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)者，儲存射束電荷量(Qmeas
)則對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)而言不足兩次分之情
況，由一次的照射提前照射儲存射束電荷量(Qmeas
)者，可實現照射時間的縮短。
上述係亦可表現比較將對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)作為2倍者與比較電荷量(Qcomp
)。對於比較電荷量(Qcomp
)則較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)之2倍為少之情況，由將目標射束電流值(Ifb
)，呈較對於一單位之照射必要之射束電流值(Iscan
)為大地補正者，經由提前照射而可縮短照射時間。具體而言，如在(式7)所示，目標射束電流值(Ifb
)係作為將儲存射束電荷量(Qmeas
)，以對於一單位之照射必要之掃描時間(Tscan
)除算者。
如此，作為是否補正之判斷基準，由利用比較電荷量(Qcomp
)與對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)之比較值者，成為可進行因應儲存射束電荷量(Qmeas
)之適當的控制。即，如實施例1，對於比較電荷量(Qcomp
)則較對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)為少之情況，係進行為回避一面照射中之射束枯竭同時，提高射束效率之構成的控制。另外，如在實施例2所示，對於比較電荷量(Qcomp
)則與對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)比較而適度為高的情況，係經由提前照射而可縮短照射時間。亦可採用組合實施例1之判斷基準與實施例2之判斷基準的判斷基準者。此情況可享受兩者的優點。
然而在實施例2中，比較將對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)作為2倍者與比較電荷量(Qcomp
)，但
即使並非2倍而如較1倍大，可得到同樣的效果。須作為幾倍係可由在一單位之照射可照射多少程度多量的電荷量而決定。對於在射出控制時間的後半，同步加速器內之儲存射束電荷量若干較對於一單位之照射必要之電荷量為多之情況，如經由照射電荷量提前手段而以一次結束射束照射時，比較於分為兩次照射射束情況，可縮短對於特定輻射劑量之照射必要的時間，而可縮短治療時間者。
對於經由射束照射時之控制流程的射束照射控制時之目標射束電流值與伴隨於此之儲存射束電荷量的時間變化，使用圖10加以說明。為了容易了解說明，圖10之加速控制結束後之儲存射束電荷量(Qmeas
1)與對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)係與圖7同一。
在圖10中，在儲存射束電荷量之第1次至第3次之計測(Qmeas
1~Qmeas
3)中，雖未實施提前照射，但第4次之計測(Qmeas
4)時，由實施提前照射者，將圖7分為2次照射之電荷量進行1次提前照射。因而，與圖7作比較，第4次之照射的目標射束電流值(Ifb
)係成為較在一單位之照射的基準射束電流值(Iscan
)為高，而第5次之照射控制係未實施，由轉移至減速控制者，僅一單位之掃描時間(Tscan
)與在一單位之照射間之照射停止時間(Toff
)的量，可縮短照射時間。
如根據本實施例，會產生成加速控制結束後之儲存射束電荷量(Qmeas
)則未成為對於一單位之照射必要之電荷量(Qscan
)之整數倍之情況，經由提前照射較對於一單位
之照射必要之電荷量(Qscan
)為少之儲存射束電荷量之時，可實現照射時間的縮短。如此之提前處理係因產生於每次同步加速器之運轉周期之故，照射時間的縮短效果為大，更可實現治療時間的縮短。
經由此，對於在射出控制時間的後半，同步加速器內之儲存射束電荷量若干較對於一單位之照射必要之電荷量為多之情況，可將分為兩次照射射束之情況，經由照射電荷量提前手段，以一次完成射束照射之故，可縮短對於特定輻射劑量之照射必要的時間，而可縮短治療時間。
在以上說明之各實施例之粒子線照射系統中，照射控制裝置44則算出對於一單位之照射必要之射束電流值(Iscan
)，而儲存射束電荷量計測手段則計測前述同步加速器內之儲存射束電荷量(Qmeas
)，目標電流設定手段則由依據儲存射束電荷量(Qmeas
)而補正對於一單位之照射必要之射束電流值(Iscan
)者，設定從同步加速器13射出之目標射束電流值(Ifb
)，而具有射出射束電流補正控制手段之射出用控制裝置20則由依據目標射束電流值(Ifb
)而控制射束電流者，補正荷電粒子射束。由如此補正荷電粒子射束者，可實現未使照射輻射劑量一樣度下降而可提升射束利用效率之粒子線照射系統。
1‧‧‧粒子線照射系統
10a、10b、10c、10d‧‧‧射束
11‧‧‧離子束產生裝置
12‧‧‧前段加速器
13‧‧‧同步加速器
14‧‧‧射束輸送裝置
15‧‧‧儲存射束電荷量檢測手段
16‧‧‧高頻率電極
17‧‧‧高頻率電力放大器
18‧‧‧偏向電磁鐵
20‧‧‧射出用控制裝置
21‧‧‧射出用之高頻率振盪器(高頻率振盪器)
22‧‧‧頻帶限制高頻率信號產生部
23‧‧‧振幅調制器
24‧‧‧射束電流回饋控制電路
25，26‧‧‧高頻率開關
27‧‧‧射出用高頻率信號處理部
29‧‧‧目標射束電流補正演算部
30‧‧‧照射裝置
31‧‧‧輻射劑量顯示器
32‧‧‧掃描電磁鐵
33‧‧‧能量吸收體
34‧‧‧光準直器
35‧‧‧膠塊土
36‧‧‧患者
37‧‧‧患部形狀
38‧‧‧射束掃描路徑
40‧‧‧加速器控制裝置
41‧‧‧總括控制裝置
42‧‧‧記憶裝置
43‧‧‧治療計劃裝置
44‧‧‧照射控制裝置
50‧‧‧時間系統
60‧‧‧連鎖系統
221‧‧‧高頻率混頻器
241，242‧‧‧回饋迴路增益調整器
243‧‧‧加算演算電路
252‧‧‧射束射出控制信號
311‧‧‧輻射劑量顯示器檢測信號
501‧‧‧儲存射束電荷量確認信號
502‧‧‧射束射出控制信號
Qtarget
‧‧‧總照射電荷量
Qscan
‧‧‧對於一單位之照射必要之電荷量
Qrest
‧‧‧殘留照射電荷量
Qsum
‧‧‧累積照射電荷量
Qmeas
‧‧‧儲存射束電荷量
Qcomp
‧‧‧比較電荷量
Qcarry
‧‧‧提前照射電荷量
Qext
‧‧‧來自同步加速器之射出射束電荷量
Text
‧‧‧射出控制時間
Tscan
‧‧‧一單位之掃描時間
Toff
‧‧‧在一單位之照射間的照射停止時間
Nr‧‧‧再繪製次數
Nscan
‧‧‧在射出控制時間內之一單位之照射次數
Iscan
‧‧‧在一單位之照射的基準射束電流值
Ifb
‧‧‧目標射束電流值
Idose
‧‧‧射束電流值
圖1係顯示本發明之實施例的粒子線照射系統之構成。
圖2係顯示在本發明之實施例的同步加速器的運轉周期之旋轉射束的能量變化與儲存射束電荷量變化。
圖3係顯示本發明之實施例的照射裝置之構成。
圖4係顯示本發明之實施例的在均一掃描照射法之射束的掃描路徑。
圖5係顯示本發明之實施例的照射控制開始前之控制準備流程。
圖6係顯示本發明之實施例的射束照射控制時之流程。
圖7係顯示經由本發明之實施例的射束照射控制流程之射束照射控制時的目標射束電流值與伴隨於此之儲存射束電荷量之時間變化。
圖8係顯示對於本發明之實施例的射出射束電流而言之回饋控制系統的構成。
圖9係顯示追加本發明之實施例的提前照射控制之射束的照射控制流程。
圖10係顯示經由追加本發明之實施例的提前照射控制之射束的照射控制流程之射束照射控制時的目標射束電流值與伴隨於此之儲存射束電荷量之時間變化。
11‧‧‧離子束產生裝置
1‧‧‧粒子線照射系統
12‧‧‧前段加速器
10a、10b、10c、10d‧‧‧射束
18‧‧‧偏向電磁鐵
13‧‧‧同步加速器
15‧‧‧儲存射束電荷量檢測手段
16‧‧‧高頻率電極
17‧‧‧高頻率電力放大器
60‧‧‧連鎖系統
42‧‧‧記憶裝置
43‧‧‧治療計劃裝置
41‧‧‧總括控制裝置
50‧‧‧時間系統
20‧‧‧射出用控制裝置
40‧‧‧加速器控制裝置
44‧‧‧照射控制裝置
29‧‧‧目標射束電流補正演算部
27‧‧‧射出用高頻率信號處理部
22‧‧‧頻帶限制高頻率信號產生部
24‧‧‧射束電流回饋控制電路
26‧‧‧高頻率開關
221‧‧‧高頻率混頻器
21‧‧‧射出用之高頻率振盪器(高頻率振盪器)
30‧‧‧照射裝置
32‧‧‧掃描電磁鐵
31‧‧‧輻射劑量顯示器
36‧‧‧患者
14‧‧‧射束輸送裝置
Claims (8)
- 一種粒子線照射系統，係具有加速離子束而射出之同步加速器，和照射從前述同步加速器所射出之前述離子束之照射裝置，從前述照射裝置複數次進行一單位之照射的粒子線照射系統，其特徵為具備：接收對於前述複數次之照射必要之總照射電荷量的接收信號手段；和計算累積照射電荷量之射出用控制裝置；和計測前述同步加速器內之儲存射束電荷量之儲存射束電荷量計測手段；和對於將從前述總照射電荷量扣除前述累積照射電荷量之殘留照射電荷量與前述儲存射束電荷量之中為少者，作為比較電荷量之情況，使用前述比較電荷量，設定從前述同步加速器射出之目標射束電流值之目標電流設定手段；和依據從前述目標電流設定手段所求得之前述目標射束電流值而控制射束電流之射出射束電流補正控制手段者。
- 如申請專利範圍第1項記載之粒子線照射系統，其中，具有：算出對於一單位之照射必要之電荷量之照射控制裝置，前述目標電流補正手段係作為是否補正之判斷基準，利用前述比較電荷量與對於前述一單位之照射必要之電荷 量之比較值者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項記載之粒子線照射系統，其中，具有：算出對於一單位之照射必要之射束電流值之照射控制裝置，前述目標電流設定手段係將對於前述一單位之照射必要之射束電流值為基準，經由補正而決定前述射束電流之目標值者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項記載之粒子線照射系統，其中，前述目標電流設定手段係對於前述比較電荷量則較對於前述一單位之照射必要之電荷量為少之情況，將前述目標射束電流值，較對於前述一單位之照射必要之射束電流值為小加以補正者。
- 如申請專利範圍第4項記載之粒子線照射系統，其中，前述目標射束電流值係將於前述一單位之照射必要之射束電流值，以對於前述一面之照射必要之電荷值而言之前述比較電荷量的比例加以補正者。
- 如申請專利範圍第1項或第2項記載之粒子線照射系統，其中，前述目標電流補正手段係對於前述比較電荷量則較對於前述一單位之照射必要之電荷量之2倍為少之情況，將前述目標射束電流值，較對於前述一單位之照射必要之射 束電流值為大加以補正者。
- 如申請專利範圍第6項記載之粒子線照射系統，其中，前述目標射束電流值則為以對於一單位之照射必要之掃描時間除算前述儲存射束電荷量者。
- 一種粒子線照射系統之荷電粒子束的補正方法，係具有加速離子束而射出之同步加速器，和照射從前述同步加速器所射出之前述離子束之照射裝置，從前述照射裝置複數次進行一單位之照射的粒子線照射系統之荷電粒子射束的補正方法，其特徵為具備：照射控制裝置則算出對於一單位之照射必要之射束電流值；儲存射束電荷量計測手段則計測前述同步加速器內之儲存射束電荷量；目標電流設定手段則由依據前述儲存射束電荷量而補正對於前述一單位之照射必要之射束電流值者，設定從前述同步加速器射出之目標射束電流值；前述射出射束電流補正控制手段則依據前述目標射束電流值而控制射束電流；接收對於前述複數次之照射必要之總照射電荷量的接收信號手段；和計算累積照射電荷量之射出用控制裝置；和對於將從前述總照射電荷量扣除前述累積照射電荷量之殘留照射電荷量與前述儲存射束電荷量之中為少者， 作為比較電荷量之情況，使用前述比較電荷量，設定從前述同步加速器射出之目標射束電流值之目標電流設定手段。
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