本发明专利技术提供带电粒子束照射系统以及带电离子束照射系统的运转方法。缩短带电粒子束出射停止时的停止时间，并且抑制带电粒子束的运动量分散。首先，在射束出射开始时将加速用高频电压的振幅值保持在第一振幅值(V1)。如果射束出射的照射剂量达到了规定剂量，则使向加速空腔(15)施加的加速用高频电压的振幅值从第一振幅值(V1)增加到第二振幅值(V2)。然后，在照射剂量达到目标剂量(331)的时刻达到第二振幅值(V2)，并且原样地保持该值。接着，到下一次的照射开始之前使向加速空腔(15)施加的加速用高频电压的振幅值从第二振幅值(V2)减少到第一振幅值(V1)，在射束出射开始时保持在第一振幅值(V1)。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种粒子线治疗系统的带电粒子束照射系统及其运转方法，特别涉及 适合于用于向癌症患部照射质子、碳离子等带电粒子束（离子束）而进行治疗的粒子线治 疗系统的带电粒子束照射系统及其运转方法。
技术介绍
近年来，癌症罹患率正在增加。与之伴随地，各种癌症的治疗方法也在进步，粒子 线治疗也是其之一。粒子线治疗是对质子、碳离子等带电粒子束进行加速，向癌症的病灶照 射来破坏癌细胞的DNA的放射线治疗的方法之一。通过低侵害，对身体的负担少，能够较高 地维持治疗后的生活质量，因此近年来受到关注。 粒子线治疗系统由带电粒子束产生装置、高能量射束输送系统以及照射装置和控 制它们的控制装置构成。 在该粒子线治疗系统中，在通过照射装置与患部形状一致地照射带电粒子束时， 通过电磁铁扫描地向患部照射射束的扫描照射法正在被关注。 在扫描照射法中，将成为患部的照射对象针对相对于体表的每个深度分割为被称 为层的照射区域，将该层的平面上分割为称为点的细致的剂量管理区域。在其上，射束的照 射一边对照射平面上的每个点管理剂量一边扫描带电粒子束，通过变更所照射的带电粒子 束的能量来实现照射平面的变更。 具体地说，设定扫描电磁铁的电流值，如果到达目标点，则进行设定的剂量的照 射，如果照射剂量达到设定值，则移动到下一个点。如果照射位置的移动结束，则再次出射 带电粒子束，重复到一个层内的照射结束为止。如果向一个层的照射结束，则变更为下一个 层的能量，重复进行同样的照射。将这样在照射点之间的移动过程中断开照射带电粒子束 的方法称为点扫描法。 在点扫描法中，能够进行与患部形状一致的带电粒子束的照射，不需要如现有的 散射体照射法那样大丸药、准直仪等与患部形状一致的患者用具。由此，能够高效地向患部 照射从带电粒子束产生装置向照射装置供给的带电粒子束。 作为粒子线治疗系统中的带电粒子束产生装置，广泛利用了同步加速器。作为从 该同步加速器向照射装置的射束出射法，已知高频射束出射法。 在高频射束出射法中，是通过出射用高频电压的施加来增大盘旋带电离子束的电 子回旋加速器振动振幅而从超过了稳定界限条件的振幅大的粒子出射的方法。 该出射法能够在出射过程中将构成同步加速器的电磁铁的设定值设定为固定，因 此能够实现出射带电粒子束的轨道稳定度高、照射带电粒子束的高精度的照射位置控制。 另外，通过在各点的照射结束时停止（关闭：〇FF)出射用高频电压，能够容易地停止带电粒 子束（例如参照非专利文献1)。 但是，在停止（OFF)出射用高频电压后到实际切断出射带电粒子束为止，花费与 盘旋带电粒子束的同步加速器振动周期对应的时间。因此，要求缩短带电粒子束停止时间 的方法。 带电粒子束停止时间被同步加速器振动规定，因此为了缩短带电粒子束停止时 间，必须提高同步加速器振动。为了提高该同步加速器振动，需要提高加速用高频电压。但 是，在射束出射时始终提高加速用高频电压，会从出射时的带电粒子束的运动量分散大的 部分出射，因此存在有可能带电粒子束的射程的变动大，带电粒子束的照射量相对于目标 值产生偏差的问题。 现有技术文献 非专利文献 非专利文献 I :Nuclear Instruments and Method In Physics Research A 489 卷（2002年）的第59~67页
技术实现思路
本专利技术提供一种，其能够 缩短带电粒子束出射停止时的停止时间，并且抑制带电粒子束的运动量分散。 为了解决上述问题，例如采用专利请求范围所记载的结构。 本专利技术包含多个解决上述问题的手段，但如果列举其一个例子，则是一种带电粒 子束照射系统，具备：同步加速器，其加速带电粒子束而出射；照射装置，其照射从该同步 加速器出射的上述带电粒子束；射束输送系统，其将上述带电粒子束从上述同步加速器引 导到上述照射装置；控制装置，其控制上述同步加速器、上述射束输送系统和上述照射装 置，在该带电粒子束照射系统中，上述同步加速器具备通过高频加速电压将上述带电粒子 束加速到预定的能量为止的加速空腔，上述控制装置具备：加速用高频控制部，其控制向上 述加速空腔施加的高频电压，在上述带电粒子束的照射剂量达到规定剂量时，进行使向上 述加速空腔施加的高频电压的振幅值增加，并且直到上述带电粒子束的下一次照射开始前 为止使该增加后的高频电压的振幅值减少的控制。 根据本专利技术，能够缩短带电粒子束出射停止时的停止时间，并且抑制带电粒子束 的运动量分散。【附图说明】 图1是表示粒子线治疗系统的结构的一个例子的图。 图2是表示本专利技术的带电粒子束照射系统的实施方式的出射带电粒子束的电流 波形的一个例子的图。 图3是表示本专利技术的带电粒子束照射系统中的实施加速用高频电压的定时控制 的加速用控制装置及其外围的设备的结构的一个例子的图。 图4是表示本专利技术的带电粒子束照射系统的实施方式的加速用高频电压的振幅 值增加和减少的开始定时的决定方法的一个例子的图。 图5是表示现有方法的出射带电粒子束的电流波形的一个例子的图。 附图标记说明 1 :粒子线照射系统；IOa :入射带电粒子束；IOb :加速带电粒子束；IOc :出射带电 粒子束；IOd :照射带电粒子束；IOel :本实施方式的剩余的照射射束；10e2 :现有方法的剩 余的照射射束；11 :带电粒子束产生装置；12 :入射器；13 :同步加速器；14 :射束输送系统； 15 :加速空腔；16 :偏向电磁铁；17 :加速用高频放大器；18 :加速用控制装置；181 :加速用 高频信号；182 :模式生成器；185 :模式生成定时信号；186 :定时控制器；187 :规定剂量； 188 :剂量脉冲；19 :出射用高频电极；20 :出射用高频放大器；21 :出射用控制装置；211 :出 射用高频信号；30 :照射装置；31 :剂量监视器；32 :扫描电磁铁；33 :照射控制装置；331 : 目标剂量；332 :带电粒子束出射控制指令；333 :下一次点照射准备信号；34 :累计剂量计 数器；341 :计数值；35 :比较器；351 :比较器输出信号；40 :加速器控制装置；41 :统一控制 装置；42 :存储装置；43 :治疗计划装置；50 :定时系统；51 :定时信号。【具体实施方式】 使用图1~图5说明本专利技术的带电粒子束照射系统和带电粒子束照射系统的运转 方法的实施方式。 图1是表示粒子线治疗系统的结构的一个例子的图，图2是表示本专利技术的带电粒 子束照射系统的实施方式的出射带电粒子束的电流波形的一个例子的图，图3是表示本发 明的带电粒子束照射系统中的实施加速用高频电压的定时控制的加速用控制装置及其外 围的设备的结构的一个例子的图，图4是表示本专利技术的带电粒子束照射系统的实施方式的 加速用高频电压的振幅值增加和减少的开始定时的决定方法的一个例子的图，图5是表示 现有方法的出射带电粒子束的电流波形的一个例子的图。 如图1所示，本实施方式的粒子线治疗系统1具备带电粒子束产生装置11、高能量 射束输送系统14、照射装置30以及控制系统。 带电粒子束产生装置11具备带电粒子源（未图示）、入射器12以及同步加速器 13。带电粒子源与入射器12连接，入射器12与同步加速器13连接。入射本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种带电粒子束照射系统，具备：同步加速器，其使带电粒子束加速而出射；照射装置，其照射从该同步加速器出射的上述带电粒子束；射束输送系统，其将上述带电粒子束从上述同步加速器引导到上述照射装置；以及控制装置，其控制上述同步加速器、上述射束输送系统和上述照射装置，该带电粒子束照射系统的特征在于，上述同步加速器具备通过高频加速电压将上述带电粒子束加速到预定的能量为止的加速空腔，上述控制装置具备：加速用高频控制部，其控制向上述加速空腔施加的高频电压，在上述带电粒子束的照射剂量达到规定剂量时，进行使向上述加速空腔施加的高频电压的振幅值增加，并直到上述带电粒子束的下一次照射开始前为止使该增加后的高频电压的振幅值减少的控制。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：冈崎贵美子，西内秀晶，森山国夫，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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