[发明专利]波束监视系统和粒子束照射系统

说明书

技术领域

本发明涉及带电粒子束照射系统中的波束位置的监视和其控制方法，尤其涉及适于应用到对患部照射质子和碳离子等带电粒子束进行治疗的粒子束治疗装置的带电粒子束照射系统。

背景技术

已知对癌症等患者的患部照射质子和碳离子等带电粒子束（离子束）的治疗方法。该治疗所使用的带电粒子束照射系统（粒子束射出装置或者带电粒子束射出装置）具备带电粒子束发生装置，由带电粒子束发生装置加速后的带电粒子束经由第1波束输送系统和设置在旋转机架上的第2波束输送系统到达设置在旋转机架上的照射装置，带电粒子束从照射装置射出照射患者的患部。作为照射装置的照射方式，已知通过散射体将波束扩散后与患部形状相符合地切除的二重散射体方式（非专利文献1的2081页，图35）、wobbler法（非专利文献1的2084页，图41）以及在患部区域内扫描细的波束的扫描方式（非专利文献1的2092页及2093页）。

在上述波束照射法中，从对于正常细胞的影响少而且不需要内置喷嘴设备这一特征出发，关注扫描方式。扫描方式的特征为对应于对照射对象的照射量停止带电粒子束的输出，控制能量和扫描电磁体，变更被称为点的带电粒子束的照射位置，并在变更完成后重新开始带电粒子束的射出，在依次切换照射位置的同时按照照射对象（患部）的形状照射波束。

【专利文献1】日本特开2008-175829号公报

【非专利文献1】レビュ一オブサイエンティフィックインスツルメンツ64卷8号（1993年8月）的第2074～2093页（REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS VOLUME 64 NUMBER 8（AUGUST 1993）P2074－2093）

带电粒子照射系统中，为了按照患部的形状来照射，在扫描电磁体的下游侧，并且在紧靠照射对象的患者之前设置波束位置监视监视器（以后，称作点位置监视器）。

点位置监视器是具备被称作多线的检测器（以后，称作通道），将带电粒子束通过每个通道而产生的电荷量蓄积在电容器中，读出感应的电压的方式。由于在各通道检测的信号微弱，因此在通道的下游侧设置放大器，在通道中检测到的信号经由放大器被送到信号处理装置。信号处理装置对接收到的检测信号进行处理，波束监视器控制装置根据处理信号来求出带电粒子束通过的位置和带电粒子束的波宽。

在点位置监视器中需要与通道数对应的信号放大器和信号处理装置。为了求出带电粒子束通过的位置和波宽，需要对所有通道进行信号放大和信号处理，因此通道数越多检测带电粒子束的位置和波宽所需的时间越多。

对于这样的课题，在专利文献1中，公开了在具备与通道数对应的信号放大器和信号处理装置的波束监视系统中，根据预先指定的带电粒子束的通过位置和波宽的信息限定要演算的通道范围来进行信号处理，从而提高处理速度的带电粒子束的测定方法。但是，在这样的带电粒子束的测定方法的情况下，由于通过细的波束进行照射等理由，在需要多个通道的情况下，只有波束监视系统成为大规模并且复杂的结构，成本提高。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种波束监视系统和粒子束照射系统，在扫描方式中的点照射中，能够通过简单的结构并且在短时间内判断带电粒子束的位置和波宽的监视。

一种波束监视系统，其特征在于，在测定带电粒子束的波束轮廓的多线型监视器中，对从多个线输出的信号进行分割，以相同数量的线进行分组，将各组的信号各取出一个并连接，按照属于组的线数的件数汇总，连接到存储了连接信息的信号处理部。

根据本发明，由于限定用于计算带电粒子束的位置和波宽的通道，因此与具有与全部通道对应的信号处理装置的监视系统相比，能够以简单的结构构筑监视系统。

附图说明

图1是表示本发明一实施方式的粒子束照射系统的整体结构的结构图。

图2是表示构成本发明的一实施方式的粒子束照射系统的扫描照射系统和照射控制系统的概略的结构图。

图3是关于构成本发明的一实施方式的粒子束照射系统的波束监视器的监视器监视控制系统的概略图。

图4是扫描照射方式的带电粒子束照射中的控制流程。

图5是用于监视系统的通道的分组处理连接图（1划分：16ch，1组：2划分，共5组的情况下的例子）。

图6是本发明的一实施方式的基于使用了粒子束照射系统的置换连接的电流/频率转换器的输出分布例。

图7是本发明的一实施方式的使用了粒子束照射系统的通道分组监视系统的概略图。