本发明专利技术提供一种粒子线照射系统以及带电粒子束的修正方法，能够不降低照射剂量一致度地提高射束利用效率。该粒子线照射系统具备：将离子束（10）加速后射出的同步加速器（13）、照射从同步加速器（13）射出的离子束（10）的照射装置（30），从照射装置（30）多次进行一个单位的照射，其特征在于，具备：测量同步加速器（13）内的积蓄射束电荷量（Qmeas）的积蓄射束电荷量测量单元（15）；目标电流设定单元，其根据通过积蓄射束电荷量测量单元测量出的积蓄射束电荷量（Qmeas），设定从同步加速器（13）射出的目标射束电流值（Ifb）；出射射束电流修正控制单元，其根据由上述目标电流设定单元求出的出射射束电流的目标值（Ifb）控制射束电流。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，特别涉及适应于向患部照射质子或重离子等的带电粒子束(离子束)来治疗癌症的粒子线治疗装置的适合的粒子线照射系统以及带电粒子束出射方法。
技术介绍
作为癌症的放射线治疗，已知向患者的癌症的患部照射质子、重离子等的离子束来进行治疗的粒子线治疗。作为离子束的照射方法，有专利文件广3、非专利文件1、2所揭示的那样的均匀扫描照射法。在均匀扫描照射法中，为了保持照射剂量的一致度，需要在预定区域的一个单位的照射的途中使射束不枯竭。另一方面，积蓄在同步加速器中的离子束的电荷量并不固定，与从前级加速器供给的离子束的电流变动对应地变动。在积蓄电荷 量不满足一个单位的照射量的情况下，如果直接进行照射，则射束会在中途枯竭，照射剂量一致度降低。相反，如果不利用不满足一个单位的照射量的积蓄射束，则在射束利用效率这一点上不利。现有技术文件专利文件专利文件1:日本特许第2596292号公报专利文件2:日本特开2009-28500号公报专利文件3:日本特许第4158931号公报专利文件4:日本特开2010-238463号公报专利文件5:日本特许第4691583号公报非专利文件非专利文件1: J 力> 7 47 36卷8号(2009年8月)的第3560 3567页(MEDICAL PHYSICS VOLUME 36 NUMBER 8 (AUGUST2009) P3560 3567)非专利文件2:>匕二一才7''寸4工>亍474、>夕4>7、>卟>>、；/64卷8号(1993年8 月)的第 2074 2093 页(REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS VOLUME 64 NUMBER8 (AUGUST1993)P2074 2093)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种粒子线照射系统，其能够不降低照射剂量一致度地提高射束利用效率。一种粒子线照射系统，具备将离子束加速后射出的同步加速器、照射从上述同步加速器射出的上述离子束的照射装置，从上述照射装置多次进行一个单位的照射，其中具备:测量上述同步加速器内的积蓄射束电荷量(Qnreas)的积蓄射束电荷量测量单元；目标电流设定单元，其根据通过上述积蓄射束电荷量测量单元测量出的积蓄射束电荷量(Q_s)，设定从上述同步加速器射出的目标射束电流值(Ifb);出射射束电流修正控制单元，其根据由上述目标电流设定单元求出的出射射束电流的目标值(Ifb)，控制射束电流。根据本专利技术，能够提供一种可以不降低照射剂量一致度地提高射束利用效率的粒子线照射系统。附图说明图1表示作为本专利技术的实施例的粒子线照射系统的结构。图2表示作为本专利技术的实施例的同步加速器的运转周期中的旋绕射束的能量变化和积蓄射束电荷量的变化。图3表示作为本专利技术的实施例的照射装置的结构。图4表示作为本专利技术的实施例的均匀扫描照射法中的射束的扫描路径。图5表示作为本专利技术的实施例的照射控制开始前的控制准备流程。图6表示作为本专利技术的实施例的射束照射控制时的流程。图7表示作为本专利技术的实施例的根据射束照射控制流程进行射束照射控制时的目标射束电流值和与之伴随的积蓄射束电荷量的时间变化。图8表示作为本专利技术的实施例的与出射射束电流对应的反馈控制系统的结构。图9表示作为本专利技术的实施例的追加了提前照射控制的射束的照射控制流程。图10表示作为本专利技术的实施例的根据追加了提前照射控制的射束的照射控制流程进行射束照射控制时的目标射束电流值和与之伴随的积蓄射束电荷量的时间变化。符号说明1:粒子线照射系统;10a、10b、10c、10d:射束；11:离子束产生装置；12:前级加速器；13:同步加速器；14:射束输送装置；15:积蓄射束电荷量检测单元；16:高频电极；17:高频功率放大器；18:偏向电磁铁；20:出射用控制装置；21:出射用的高频振荡器(高频振荡器);22:频带限制高频信号产生部；23:振幅调制器；24:射束电流反馈控制电路；25,26:高频开关；27:出射用高频信号处理部；29:目标射束电流修正计算部；30:照射装置；31:剂量监视器；32:扫描电磁铁；33:能量吸收体；34:准直器；35:组织填充模体；36:患者；37:患部形状；38:射束扫描路径；40:加速器控制装置；41:集中控制装置；42:存储装置；43:治疗计划装置；44:照射控制装置；50:定时系统；60:联锁系统；221:高频混频器；241、242:反馈环路增益调整器；243:加法计算电路；252:射束出射控制信号；311:剂量监视器检测信号；501:积蓄射束电荷量确认信号；502:射束出射控制信号；Qta,get:总照射电荷量；QS_:—个单位的照射所需要的电荷量；QMst:剩余照射电荷量；QSUffl:累计照射电荷量；Q_S:积蓄射束电荷量；Q_P:比较电荷量；QM y:提前照射电荷量Wrait:来自同步加速器的出射射束电荷量；Text:出射控制时间；TS_:—个单位的扫描时间Jtjff:一个单位的照射期间中的照射停止时间:重绘次数；N_n:出射控制时间内的一个单位的照射次数；Iscan:一个单位的照射中的基准射束电流值Jfb:目标射束电流值；Id_:射束电流值。 具体实施例方式用于粒子线治疗的粒子线照射装置具备离子束产生装置、射束输送系统、照射装置。离子束产生装置具有使沿着旋绕轨道旋绕的离子束加速到希望的能量的同步加速器、回旋加速器。同步加速器具备:向沿着旋绕轨道旋绕的离子束施加高频电压而加速到目标能量的高频加速装置(加速空腔)；使旋绕的离子束的电子感应加速器振动振幅增大的出射用高频电极；从旋绕轨道取出离子束的出射用偏转器(例如专利文件I)。在从同步加速器向射束输送系统出射加速到目标能量的离子束时，向出射用高频电极施加高频磁场或高频电场(以下记载为高频信号)，使旋绕的离子束的固有振动即电子感应加速器振动振幅增大。电子感应加速器振动振幅增大了的离子束移动到稳定边界外，从同步加速器出射到射束输送系统，输送到照射装置。照射装置与离开患者的体表面的深度和患部形状一致地对从上述离子束产生装置导入的离子束进行整形，照射到治疗用床上的患者的患部。作为照射法，有均匀扫描照射法(非专利文件I的3561页，图1)。均匀扫描照射法通过扫描电磁铁使离子束在照射平面上扫描，因此，相对于通过两种散射体将射束扩展到照射面整个区域的二重散射体照射系统，能量损失少，因此具有与二重散射体照射法相比能够使尚子束的射程变长的特征。均匀扫描照射装置由以下部分构成:使射束在照射平面上扫描的2个扫描电磁铁(水平扫描电磁铁、垂直扫描电磁铁);形成使通过扫描电磁铁扫描的离子束与患部的深度方向厚度一致的吸收剂量范围(扩展布拉格峰(Spread-Out Bragg Peak),以下记载为S0BP)的能量吸收体；与患部形状一致地形成照射野的组织填充模体(bolus)和准直器。在均匀扫描照射装置中，在形成SOBP的能量吸收体中使用隆起滤波器(ridge filter)(非专利文件2的2078页，图31)。隆起滤波器是在平面上配置离子束所通过的区域的厚度不同的楔形形状的多个能量吸收体而成的构造体，通过了隆起滤波器的射束与隆起滤波器的通过部的厚度对应地能量衰减本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种粒子线照射系统，具备将离子束加速后射出的同步加速器、照射从上述同步加速器射出的上述离子束的照射装置，从上述照射装置多次进行一个单位的照射，其特征在于，包括：积蓄射束电荷量测量单元，其测量上述同步加速器内的积蓄射束电荷量；目标电流设定单元，其根据由上述积蓄射束电荷量测量单元测量出的积蓄射束电荷量，设定从上述同步加速器射出的目标射束电流值；以及出射射束电流修正控制单元，其根据由上述目标电流设定单元求出的上述目标射束电流值，控制射束电流。
【技术特征摘要】
2011.10.31 JP 2011-2381621.种粒子线照射系统，具备将离子束加速后射出的同步加速器、照射从上述同步加速器射出的上述离子束的照射装置，从上述照射装置多次进行一个单位的照射，其特征在于，包括: 积蓄射束电荷量测量单元，其测量上述同步加速器内的积蓄射束电荷量； 目标电流设定单元，其根据由上述积蓄射束电荷量测量单元测量出的积蓄射束电荷量，设定从上述同步加速器射出的目标射束电流值；以及 出射射束电流修正控制单元，其根据由上述目标电流设定单元求出的上述目标射束电流值，控制射束电流。2.据权利要求1所述的粒子线照射系统，其特征在于， 具备: 接收单元，其接收上述多次照射所需的总照射电荷量；以及 出射用控制装置，其计算累计照射电荷量， 在将从上述总照射电荷量中减去上述累计照射电荷量所得的剩余照射电荷量和上述积蓄射束电荷量中的少的一方作为比较电荷量的情况下，在通过上述目标电流设定单元决定上述目标射束电流的目标值时利用上述比较电荷量。3.据权利要求2所述的粒子线照射系统，其特征在于， 具备计算一个单位的照射所需的电荷量的照射控制装置， 上述目标电流修正单元利用上述比较电荷量与上述一个单位的照射所需的电荷量的比较值来作为是否需要修正的判断基准。4.据权利要求2或3所述的粒子线照射系统，其特征在于， 具备计算一个单位的照射所需的射束电流值的照射控制装置， 上述目标电流设定单元，基于上述一个单位的照射所需的射束电流值修正上述射束电流的目标值，由此决定上述射束电流...
【专利技术属性】
技术研发人员：西内秀晶，藤高伸一郎，
申请(专利权)人：株式会社日立制作所，
类型：发明
国别省市：
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