專利名稱：粒子線照射系統(tǒng)以及帶電粒子束的修正方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種粒子線照射系統(tǒng)以及帶電粒子束的修正方法，特別涉及適應于向患部照射質(zhì)子或重離子等的帶電粒子束(離子束)來治療癌癥的粒子線治療裝置的適合的粒子線照射系統(tǒng)以及帶電粒子束出射方法。
背景技術(shù)：
作為癌癥的放射線治療，已知向患者的癌癥的患部照射質(zhì)子、重離子等的離子束來進行治療的粒子線治療。作為離子束的照射方法，有專利文件廣3、非專利文件1、2所揭示的那樣的均勻掃描照射法。在均勻掃描照射法中，為了保持照射劑量的一致度，需要在預定區(qū)域的一個單位的照射的途中使射束不枯竭。另一方面，積蓄在同步加速器中的離子束的電荷量并不固定，與從前級加速器供給的離子束的電流變動對應地變動。在積蓄電荷 量不滿足一個單位的照射量的情況下，如果直接進行照射，則射束會在中途枯竭，照射劑量一致度降低。相反，如果不利用不滿足一個單位的照射量的積蓄射束，則在射束利用效率這一點上不利?，F(xiàn)有技術(shù)文件專利文件專利文件1:日本特許第2596292號公報專利文件2:日本特開2009-28500號公報專利文件3:日本特許第4158931號公報專利文件4:日本特開2010-238463號公報專利文件5:日本特許第4691583號公報非專利文件非專利文件1: J 力> 7 47 36卷8號(2009年8月)的第3560 3567頁(MEDICAL PHYSICS VOLUME 36 NUMBER 8 (AUGUST2009) P3560 3567)非專利文件2:>匕二一才7''寸4工>亍474、>夕4>7、>卟>>、；/64卷8號(1993年8 月)的第 2074 2093 頁(REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS VOLUME 64 NUMBER8 (AUGUST1993)P2074 2093)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種粒子線照射系統(tǒng)，其能夠不降低照射劑量一致度地提高射束利用效率。一種粒子線照射系統(tǒng)，具備將離子束加速后射出的同步加速器、照射從上述同步加速器射出的上述離子束的照射裝置，從上述照射裝置多次進行一個單位的照射，其中具備:測量上述同步加速器內(nèi)的積蓄射束電荷量(Qnreas)的積蓄射束電荷量測量單元；目標電流設定單元，其根據(jù)通過上述積蓄射束電荷量測量單元測量出的積蓄射束電荷量(Q_s)，設定從上述同步加速器射出的目標射束電流值(Ifb);出射射束電流修正控制單元，其根據(jù)由上述目標電流設定單元求出的出射射束電流的目標值(Ifb)，控制射束電流。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種可以不降低照射劑量一致度地提高射束利用效率的粒子線照射系統(tǒng)。


圖1表示作為本發(fā)明的實施例的粒子線照射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖2表示作為本發(fā)明的實施例的同步加速器的運轉(zhuǎn)周期中的旋繞射束的能量變化和積蓄射束電荷量的變化。圖3表示作為本發(fā)明的實施例的照射裝置的結(jié)構(gòu)。圖4表示作為本發(fā)明的實施例的均勻掃描照射法中的射束的掃描路徑。圖5表示作為本發(fā)明的實施例的照射控制開始前的控制準備流程。圖6表示作為本發(fā)明的實施例的射束照射控制時的流程。圖7表示作為本發(fā)明的實施例的根據(jù)射束照射控制流程進行射束照射控制時的目標射束電流值和與之伴隨的積蓄射束電荷量的時間變化。圖8表示作為本發(fā)明的實施例的與出射射束電流對應的反饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。圖9表示作為本發(fā)明的實施例的追加了提前照射控制的射束的照射控制流程。圖10表示作為本發(fā)明的實施例的根據(jù)追加了提前照射控制的射束的照射控制流程進行射束照射控制時的目標射束電流值和與之伴隨的積蓄射束電荷量的時間變化。符號說明1:粒子線照射系統(tǒng);10a、10b、10c、10d:射束；11:離子束產(chǎn)生裝置；12:前級加速器；13:同步加速器；14:射束輸送裝置；15:積蓄射束電荷量檢測單元；16:高頻電極；17:高頻功率放大器；18:偏向電磁鐵；20:出射用控制裝置；21:出射用的高頻振蕩器(高頻振蕩器);22:頻帶限制高頻信號產(chǎn)生部；23:振幅調(diào)制器；24:射束電流反饋控制電路；25,26:高頻開關；27:出射用高頻信號處理部；29:目標射束電流修正計算部；30:照射裝置；31:劑量監(jiān)視器；32:掃描電磁鐵；33:能量吸收體；34:準直器；35:組織填充模體；36:患者；37:患部形狀；38:射束掃描路徑；40:加速器控制裝置；41:集中控制裝置；42:存儲裝置；43:治療計劃裝置；44:照射控制裝置；50:定時系統(tǒng)；60:聯(lián)鎖系統(tǒng)；221:高頻混頻器；241、242:反饋環(huán)路增益調(diào)整器；243:加法計算電路；252:射束出射控制信號；311:劑量監(jiān)視器檢測信號；501:積蓄射束電荷量確認信號；502:射束出射控制信號；Qta,get:總照射電荷量；QS_:—個單位的照射所需要的電荷量；QMst:剩余照射電荷量；QSUffl:累計照射電荷量；Q_S:積蓄射束電荷量；Q_P:比較電荷量；QM y:提前照射電荷量Wrait:來自同步加速器的出射射束電荷量；Text:出射控制時間；TS_:—個單位的掃描時間Jtjff:一個單位的照射期間中的照射停止時間:重繪次數(shù)；N_n:出射控制時間內(nèi)的一個單位的照射次數(shù)；Iscan:一個單位的照射中的基準射束電流值Jfb:目標射束電流值；Id_:射束電流值。
具體實施例方式用于粒子線治療的粒子線照射裝置具備離子束產(chǎn)生裝置、射束輸送系統(tǒng)、照射裝置。離子束產(chǎn)生裝置具有使沿著旋繞軌道旋繞的離子束加速到希望的能量的同步加速器、回旋加速器。同步加速器具備:向沿著旋繞軌道旋繞的離子束施加高頻電壓而加速到目標能量的高頻加速裝置(加速空腔)；使旋繞的離子束的電子感應加速器振動振幅增大的出射用高頻電極；從旋繞軌道取出離子束的出射用偏轉(zhuǎn)器(例如專利文件I)。在從同步加速器向射束輸送系統(tǒng)出射加速到目標能量的離子束時，向出射用高頻電極施加高頻磁場或高頻電場(以下記載為高頻信號)，使旋繞的離子束的固有振動即電子感應加速器振動振幅增大。電子感應加速器振動振幅增大了的離子束移動到穩(wěn)定邊界外，從同步加速器出射到射束輸送系統(tǒng)，輸送到照射裝置。照射裝置與離開患者的體表面的深度和患部形狀一致地對從上述離子束產(chǎn)生裝置導入的離子束進行整形，照射到治療用床上的患者的患部。作為照射法，有均勻掃描照射法(非專利文件I的3561頁，圖1)。均勻掃描照射法通過掃描電磁鐵使離子束在照射平面上掃描，因此，相對于通過兩種散射體將射束擴展到照射面整個區(qū)域的二重散射體照射系統(tǒng)，能量損失少，因此具有與二重散射體照射法相比能夠使尚子束的射程變長的特征。均勻掃描照射裝置由以下部分構(gòu)成:使射束在照射平面上掃描的2個掃描電磁鐵(水平掃描電磁鐵、垂直掃描電磁鐵);形成使通過掃描電磁鐵掃描的離子束與患部的深度方向厚度一致的吸收劑量范圍(擴展布拉格峰(Spread-Out Bragg Peak),以下記載為S0BP)的能量吸收體；與患部形狀一致地形成照射野的組織填充模體(bolus)和準直器。在均勻掃描照射裝置中，在形成SOBP的能量吸收體中使用隆起濾波器(ridge filter)(非專利文件2的2078頁，圖31)。隆起濾波器是在平面上配置離子束所通過的區(qū)域的厚度不同的楔形形狀的多個能量吸收體而成的構(gòu)造體，通過了隆起濾波器的射束與隆起濾波器的通過部的厚度對應地能量衰減。由于該能量衰減后的離子束的重疊，而形成S0BP。在均勻掃描照射法中，如非專利 文件2也記載的那樣，在將峰值電流值抑制得低的基礎上，在照射平面上多次循環(huán)地照射離子束(以下稱為重繪)，由此達到預定的劑量一致度。因此，通過以固定值控制射束電流值，能夠抑制照射平面上的劑量一致度的惡化，因此能夠減少重繪次數(shù)來提高劑量率。另外，使用圖4說明均勻掃描照射法的射束的掃描方法。對于均勻掃描照射法，可以考慮單圓搖擺(wobbler)法(例如專利文件2的記載)、螺旋搖擺法(例如專利文件3的記載)、光柵掃描法(非專利文件I的3564頁、圖7)以及行掃描法。如圖4 (a)所記載的那樣，單圓搖擺法通過掃描電磁鐵單圓掃描照射射束，從而通過掃描的射束的高斯分布的重疊來形成平坦的一致度。螺旋搖擺法(未圖示)是為了相對于單圓搖擺法在確保射程的基礎上提高射束利用效率而提出的掃描法，通過使改變了初始相位的掃描軌跡重疊而在照射平面上進行掃描。光柵掃描法與前面所示的搖擺法不同，如圖4 (b)所記載的那樣，是直線地連續(xù)掃描射束的方法。另外，行掃描法如圖4 (c)所記載的那樣，是以下的方法，即在通過光柵掃描法照射的向短掃描方向的掃描過程中停止射束的照射，提高有效射束的利用效率。在此，說明一個單位的照射所需要的射束掃描。首先，在說到一個單位的照射所需要的射束掃描的范圍的情況下，為從掃描開始點到結(jié)束點進行掃描的軌跡。如圖4所示那樣，在單圓搖擺法以及螺旋搖擺法(未圖示)中，掃描開始點與結(jié)束點是同一點。另外，在光柵掃描法和行掃描法中，掃描開始點與結(jié)束點不同。這些一個單位的照射所需要的掃描時間是每一個掃描數(shù)十毫秒 100毫秒，因此，相對于同步加速器的出射控制時間(約0.5秒 數(shù)秒)充分地短。接著，說明在使用各文件的記載的同時需要研究的事項。在均勻掃描照射法中，為了保證照射劑量的一致度，理想的是在出射控制中到對預定的區(qū)域的照射結(jié)束為止不使射束枯竭地進行照射。在非專利文件I中，采用回旋加速器作為離子束產(chǎn)生裝置。在回旋加速器的情況下，向照射裝置供給的離子束為直流射束。但是，在對離子束產(chǎn)生裝置采用同步加速器時，向照射裝置供給與同步加速器的運轉(zhuǎn)周期一致地積蓄在同步加速器內(nèi)的離子束。因此，通過持續(xù)進行出射控制，積蓄在同步加速器中的離子束有可能枯竭。因此，需要在同步加速器的積蓄射束枯竭時停止出射控制并且停止掃描電磁鐵的射束掃描控制，然后再次從下一運轉(zhuǎn)周期開始繼續(xù)積蓄離子束并進行出射控制和掃描電磁鐵的射束掃描控制。在伴隨著該積蓄射束電荷量的枯竭而產(chǎn)生了射束照射的停止的情況下，為了不對劑量一致度產(chǎn)生影響，也將從同步加速器供給到照射裝置的離子束的電流值設定得低，并實施100次左右的重繪，由此抑制射束照射停止位置處的劑量一致度的惡化(非專利文件I的3562頁的記載)。因此，照射預定的劑量需要花費時間，因此有治療時間延長的問題。另外，作為抑制從同步加速器供給的離子束的時間變動的手段，考慮了出射射束電流反饋控制。出射射束電流反饋控制，將通過設置在照射裝置中的劑量監(jiān)視器等檢測出的電離電荷量變換為離子束的電流值，對該檢測電流值與目標電流值之間的偏差修正出射用高頻電壓的振幅值，由此修正為希望的射束電流值。在將出射射束電流反饋控制應用于均勻掃描照射法時，以固定值控制目標射束電流值。但是，可知積蓄在同步加速器中的離子束的電荷量因從同步加速 器的前級加速器供給的離子束的電流變動而變動。因此，在實施出射射束電流反饋控制時，如果相對于一個單位的照射所需的時間與出射射束的目標電流值的積所示的出射射束電荷量，積蓄在同步加速器中的離子束電荷量減少，則伴隨著積蓄射束電荷量的枯竭，與正在進行出射射束電流反饋控制無關地，會在出射控制后半的射束電流波形中產(chǎn)生欠缺，劑量一致度有可能惡化。在專利文件4中記載有:作為抑制出射控制中的射束枯竭的對策，在從同步加速器對射束進行出射控制后測量積蓄射束電荷量，在積蓄射束電荷量不滿足一個單位的照射所需的電荷量的情況下轉(zhuǎn)移到減速控制。通過實施這樣的控制，在一個單位的照射中不會產(chǎn)生射束的枯竭，但存在積蓄在同步加速器中的射束電荷量的利用效率變低的問題。另外，在專利文件5中記載有:在出射控制前測量積蓄射束電荷量，對出射射束電流反饋控制的目標值進行修正。在反饋控制的目標值的修正時，預先設定在同步加速器中旋繞的離子束的積蓄電荷量的標準值，根據(jù)在同步加速器的出射控制之前剛剛測定的積蓄射束電荷量與積蓄電荷量的標準值的比較結(jié)果，修正出射射束電流值。在專利文件5中，以在一次出射控制中高效地出射所積蓄的離子束電荷量為前提，因此并沒有設想以下這樣的照射方法，即如均勻掃描照射法那樣將供給照射裝置的離子束的電流值設定得低，分為多次地進行掃描照射。在以下說明的本發(fā)明的各實施例中，即使同步加速器內(nèi)的積蓄射束電荷量產(chǎn)生了變動，在一個單位的照射中也不產(chǎn)生射束枯竭，并且能夠保證照射劑量的平坦度。另外，通過高效地利用同步加速器內(nèi)的積蓄射束電荷量，能夠縮短預定的劑量的照射所需要的時間，縮短治療時間。
另外，以下說明的各實施例涉及從照射裝置多次進行一個單位的照射的均勻掃描照射法。多次進行一個單位的照射、即重繪(re-paint)，典型地表示重復多次進行向某照射平面進行的一面的照射。在各實施例中，將均勻掃描照射法中的“一面的照射”記載為“一個單位的照射”，但這是為了明確與如專利文件5那樣一次地將積蓄在同步加速器中的離子束照射到一面的情況的不同。[實施例1]使用圖1、圖2以及圖3說明作為本發(fā)明的優(yōu)選的一個實施例的粒子線照射系統(tǒng)。本實施例的粒子線照射系統(tǒng)I如圖1所示，具備離子束產(chǎn)生裝置11、射束輸送裝置14、照射野形成裝置(帶電粒子束照射裝置，以下稱為照射裝置)30，射束輸送裝置14將離子束產(chǎn)生裝置11與配置在治療室內(nèi)的照射裝置30連接起來。上述粒子線照射系統(tǒng)I的控制系統(tǒng)包括:控制離子束產(chǎn)生裝置11和射束輸送裝置14的加速器控制裝置40 ;集中控制粒子線照射系統(tǒng)I全體的集中控制裝置41 ;計劃向患者的射束照射條件的治療計劃裝置43 ;存儲通過治療計劃裝置43計劃的信息、作為離子束產(chǎn)生裝置的同步加速器13和射束輸送裝置14的控制信息等的存儲裝置42 ;實現(xiàn)構(gòu)成同步加速器13的設備的同步控制的定時系統(tǒng)50 ;為了保證患者的安全而與集中控制裝置41獨立的聯(lián)鎖系統(tǒng)60。另外，通過出射用控制裝置20對在從離子束產(chǎn)生裝置11向射束輸送裝置14出射射束時利用的高頻電壓進行控制。離子束產(chǎn)生裝置11具備離子源(未圖示)、前級加速器12、同步加速器13。離子源與前級加速器12連接，前級加速器12與同步加速器13連接。前級加速器12將通過離子源產(chǎn)生的離子束10加速到能夠入射到同步加速器13的能量。通過前級加速器12加速了的離子束IOa入射到同步加速器13。圖2 (a)表示同步加速器13的運轉(zhuǎn)周期中的旋繞射束的能量的變化，圖2 (b)表示積蓄射束電荷量的變化。同步加速器13以2秒秒的周期實施入射、加速、出射、減速這樣的一連串的運轉(zhuǎn)控制。另外，在進行出射控制時，事先實施出射準備控制。入射到同步加速器13的射束IOb通過施加在加速空腔(未圖示)的高頻電壓而被賦予能量，由此加速到希望的能量。這時，與離子束IOb的旋繞能量的增加相對應地提高偏向電磁鐵18、四極電磁鐵(未圖示)等的磁場強度、施加在加速空腔的高頻電壓的頻率，使得在同步加速器13內(nèi)旋繞的離子束IOb的旋繞軌道固定。通過出射準備控制，加速到希望的能量的離子束IOb滿足能夠通過四極電磁鐵和六極電磁鐵(未圖示)的勵磁量使旋繞射束IOb出射的條件(旋繞射束的穩(wěn)定邊界條件)。在出射準備控制結(jié)束后，從出射用控制裝置20向出射用高頻電極16施加高頻電壓，使在同步加速器13內(nèi)旋繞的射束IOb的電子感應加速器振動振幅增大。通過該電子感應加速器振動振幅的增大，超過了穩(wěn)定邊界條件的旋繞射束IOb從同步加速器13出射到射束輸送裝置14，輸送到照射裝置30。通過由出射用控制裝置20施加到出射用高頻電極16的高頻電壓的開/關控制，能夠高速地實現(xiàn)從同步加速器13的射束出射控制。如圖2 (b)所示，同步加速器13內(nèi)的積蓄射束電荷量70與同步加速器13的運轉(zhuǎn)時序(圖2 (a))相匹配地變化。如果 離子束IOa入射到同步加速器13，則積蓄射束電荷量逐漸提高。在加速控制的初期，由于空間電荷效應等而使離子束損失，因此，積蓄射束電荷量衰減，但從加速中期到加速后期成為大致固定。同步加速器13每次從同步加速器13出射一個單位的照射所需的電荷量(Qs_)的離子束10b。當一個單位的照射結(jié)束時，為了準備向后述的照射裝置30的掃描電磁鐵32的照射開始點的移動等而停止射束的出射。重復進行這樣的射束的出射和停止，沒有全部出射到出射控制區(qū)間而殘存在同步加速器13內(nèi)的射束電荷量(Qltjss)通過其后的減速控制，減速到低能量而消滅。圖3表示照射裝置的結(jié)構(gòu)。在照射裝置30中，通過掃描電磁鐵32在照射平面上掃描，通過測量對患者照射的射束IOd的照射劑量的劑量監(jiān)視器31、射束形狀監(jiān)視器(未圖示)，逐次地確認所照射的射束IOd的劑量強度、射束形狀。通過掃描電磁鐵32掃描的射束IOd通過了能量吸收體33，從而形成與患部深度方向的厚度匹配的S0BP。形成了 SOBP的射束通過準直器34、組織填充模體35這樣的與患者36的患部形狀37匹配的固有夾具，形成與患部形狀匹配的照射野。使用圖8說明出射用控制裝置20中的出射用高頻電壓的控制方法。高頻振蕩器21輸出與能量對應地被控制的出射用高頻電壓的中心頻率Fe的高頻信號。從高頻振蕩器21輸出的高頻信號通過高頻混頻器221與從頻帶限制高頻信號產(chǎn)生部22輸出的頻帶限制高頻信號混頻。由此，得到中心頻率為Fe、頻率寬度為2Fw的頻帶限制高頻信號。對于混頻后的頻帶限制高頻信號，通過射束電流反饋控制電路24控制高頻電壓的振幅值，使得實現(xiàn)通過目標射束電流修正計算部29得到的射束電流強度波形(射束電流強度的目標值)。射束電流反饋控制電路24包括振幅調(diào)制器23、反饋環(huán)路增益調(diào)整器241、反饋環(huán)路增益調(diào)整器242、加法計算電路243、高頻開關25。首先，通過反饋環(huán)路增益調(diào)整器241計算由劑量監(jiān)視器31檢測出的劑量監(jiān)視器檢測信號311與從目標射束電流修正計算部29設定的目標射束電流值(Ifb)之間的偏差。通過反饋環(huán)路增益調(diào)整器241根據(jù)反饋增益，針對該計算結(jié)果計算反饋修正信號。通過加法計算電路243將振幅調(diào)制信號(Am)和反饋修正信號相加，由此對振幅調(diào)制信號進行修正。通過將該加法結(jié)果設定到振幅調(diào)制器23中，實現(xiàn)射束電流反饋控制。通過射束電流反饋控制電路24控制了振幅值的高頻信號，經(jīng)由被聯(lián)鎖系統(tǒng)60控制的高頻開關26傳送到高頻功 率放大器17。通過高頻功率放大器17放大后的頻帶限制高頻信號施加到出射用高頻電極16。通過施加在出射用高頻電極16上的高頻信號，在同步加速器13內(nèi)旋繞的射束IOb的電子感應加速器振動振幅增大，從同步加速器13出射到射束輸送裝置14。使用圖5、圖6、圖7以及圖8，說明作為本實施例的特征的構(gòu)成出射用控制裝置20的目標射束電流修正計算部29中的目標射束電流的計算處理方法。圖5表示照射控制開始前的控制準備流程，圖6表示射束照射控制時的流程。圖7表示根據(jù)圖6所示的射束照射時的控制流程進行射束照射控制時的目標射束電流值和與之伴隨的積蓄射束電荷量的時間變化。圖8表示與出射射束電流對應的反饋控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。使用圖5說明在照射前的出射射束電流反饋控制中使用的目標射束電流值的計算設定流程。首先，說明在開始向患者進行照射治療前在出射射束電流反饋控制中使用的目標射束電流值(Ifb)的初始值的設定方法。治療計劃裝置43計算向患者47的患者36的總照射劑量，并登記在存儲裝置42中。在存儲裝置42中預先準備了與照射劑量對應的照射電荷量的換算表數(shù)據(jù)。集中控制裝置41根據(jù)來自治療調(diào)度器(未圖示)的照射條件，讀入通過治療計劃裝置43計算出的總照射劑量，根據(jù)預先在集中控制裝置41中準備的換算表數(shù)據(jù)，計算出為了得到治療計劃裝置43所要求的總照射劑量而需要的總照射電荷量(Qtargrt)。集中控制裝置41向照射控制裝置44傳送總照射電荷量(Qtarget)、照射裝置的設定條件，照射控制裝置通過接收單元接收總照射電荷量(Qtarget)等信息。照射控制裝置44根據(jù)通過同步加速器能夠出射的射束電流控制范圍，計算一個單位的照射中的基準射束電流值(Iscan)，根據(jù)掃描電磁鐵32的掃描速度，設定一個單位的照射所需要的掃描時間(Tscan) (801)。接著，計算一個單位的照射所需要的電荷量(Qscan)、重繪次數(shù)(Nr) (802)。如公式
(1)所示那樣，通過將一個單位的照射中的基準射束電流值(Iscan)和一個單位的照射所需要的掃描時間(Tscan)相乘，能夠求出一個單位的照射所需要的電荷量(Qscan)。另外，如公式
(2)所示那樣，通過將總照射電荷量(Qtmgrt)除以一個單位的照射所需要的電荷量(Qscan)，能夠計算出重繪次數(shù)(Nr)。
權(quán)利要求
1.種粒子線照射系統(tǒng)，具備將離子束加速后射出的同步加速器、照射從上述同步加速器射出的上述離子束的照射裝置，從上述照射裝置多次進行一個單位的照射，其特征在于，包括: 積蓄射束電荷量測量單元，其測量上述同步加速器內(nèi)的積蓄射束電荷量； 目標電流設定單元，其根據(jù)由上述積蓄射束電荷量測量單元測量出的積蓄射束電荷量，設定從上述同步加速器射出的目標射束電流值；以及 出射射束電流修正控制單元，其根據(jù)由上述目標電流設定單元求出的上述目標射束電流值，控制射束電流。
2.據(jù)權(quán)利要求1所述的粒子線照射系統(tǒng)，其特征在于， 具備: 接收單元，其接收上述多次照射所需的總照射電荷量；以及 出射用控制裝置，其計算累計照射電荷量， 在將從上述總照射電荷量中減去上述累計照射電荷量所得的剩余照射電荷量和上述積蓄射束電荷量中的少的一方作為比較電荷量的情況下，在通過上述目標電流設定單元決定上述目標射束電流的目標值時利用上述比較電荷量。
3.據(jù)權(quán)利要求2所述的粒子線照射系統(tǒng)，其特征在于， 具備計算一個單位的照射所需的電荷量的照射控制裝置， 上述目標電流修正單元利用上述比較電荷量與上述一個單位的照射所需的電荷量的比較值來作為是否需要修正的判斷基準。
4.據(jù)權(quán)利要求2或3所述的粒子線照射系統(tǒng)，其特征在于， 具備計算一個單位的照射所需的射束電流值的照射控制裝置， 上述目標電流設定單元，基于上述一個單位的照射所需的射束電流值修正上述射束電流的目標值，由此決定上述射束電流的目標值。
5.據(jù)權(quán)利要求2 4的任意一項所述的粒子線照射系統(tǒng)，其特征在于， 上述目標電流設定單元在上述比較電荷量比上述一個單位的照射所需的電荷量少的情況下，對上述目標射束電流值進行修正以使其比上述一個單位的照射所需的射束電流值小。
6.據(jù)權(quán)利要求5所述的粒子線照射系統(tǒng)，其特征在于， 上述目標射束電流值，是按照上述比較電荷量相對于上述一個單位的照射所需的電荷量的比例，對上述一個單位的照射所需的射束電流值進行修正所得的射束電流值。
7.據(jù)權(quán)利要求2飛的任意一項所述的粒子線照射系統(tǒng)，其特征在于， 上述目標電流修正單元，在上述比較電荷量比上述一個單位的照射所需的電荷量的2倍少的情況下，對上述目標射束電流值進行修正以使其比上述一個單位的照射所需的射束電流值大。
8.據(jù)權(quán)利要求7所述的粒子線照射系統(tǒng)，其特征在于， 上述目標射束電流值，是將上述積蓄射束電荷量除以一個單位的照射所需的掃描時間而得的射束電流值。
9.種粒子線照射系統(tǒng)的帶電粒子束的修正方法，該粒子線照射系統(tǒng)具備將離子束加速后射出的同步加速器、照射從上述同步加速器射出的上述離子束的照射裝置，從上述照射裝置多次進行一個單位的照射，該粒子線照射系統(tǒng)的帶電粒子束的修正方法的特征在于， 照射控制裝置計算一個單位的照射所需的射束電流值， 積蓄射束電荷量測量單元測量上述同步加速器內(nèi)的積蓄射束電荷量， 目標電流設定單元根據(jù)上述積蓄射束電荷量對上述一個單位的照射所需的射束電流值進行修正，由此設定從上述同步加速器射出的目標射束電流值， 出射射束電流修正控制單 元根據(jù)上述目標射束電流值控制射束電流。
全文摘要
本發(fā)明提供一種粒子線照射系統(tǒng)以及帶電粒子束的修正方法，能夠不降低照射劑量一致度地提高射束利用效率。該粒子線照射系統(tǒng)具備將離子束(10)加速后射出的同步加速器(13)、照射從同步加速器(13)射出的離子束(10)的照射裝置(30)，從照射裝置(30)多次進行一個單位的照射，其特征在于，具備測量同步加速器(13)內(nèi)的積蓄射束電荷量(Qmeas)的積蓄射束電荷量測量單元(15)；目標電流設定單元，其根據(jù)通過積蓄射束電荷量測量單元測量出的積蓄射束電荷量(Qmeas)，設定從同步加速器(13)射出的目標射束電流值(Ifb)；出射射束電流修正控制單元，其根據(jù)由上述目標電流設定單元求出的出射射束電流的目標值(Ifb)控制射束電流。
文檔編號A61N5/10GK103083828SQ20121042932
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者西內(nèi)秀晶, 藤高伸一郎 申請人:株式會社日立制作所