[发明专利]射束监视系统以及粒子束照射系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种带电粒子射束(粒子束)的照射系统中的监视射束位置的射束监视系统，特别涉及适合应用于向患部照射质子、碳离子等的粒子束来进行治疗的粒子束治疗装置的粒子束照射系统的射束监视系统。

背景技术

已知向癌症等的患者的患部照射质子、碳离子等带电粒子束(粒子束、离子束)的治疗方法。用于该治疗的粒子束照射系统具备带电粒子束产生装置。通过带电粒子束产生装置加速的离子束经过第一射束输送系统和设置在旋转架台上的第二射束输送系统到达设置在旋转架台上的照射装置。离子束从照射装置出射而照射患者的患部。

作为照射装置的照射方式，例如已知非专利文献1所记载的那样的、在通过散射体扩展射束后与患部形状一致地取出的二重散射体方式(非专利文献1的2081页、图35)、摇摆调整(wobbler)法(非专利文献1的2084页、图41)、以及使细的射束在患部区域内扫描的扫描方式(非专利文献1的2092页以及2093页)。

在上述的射束照射法中，由于对正常细胞的影响少、不需要喷嘴内置设备这样的特征，而集中关注于扫描方式。扫描方式的特征在于：与向照射对象的照射量对应地停止带电离子束的输出，通过控制能量和扫描电磁铁来变更被称为点的带电粒子束的照射位置，在完成变更后再开始带电粒子束的出射，由此一边依次切换照射位置，一边与照射对象(患部)的形状一致地照射射束。

在带电粒子照射系统中，为了与患部的形状一致地进行照射，在扫描电磁铁下游侧、作为照射对象的患部跟前，设置射束位置监视器(以后称为点位置监视器)。

点位置监视器由被称为多线(multi-wire)的检测器(以后称为通道)构成，是在电容器中针对每个通道积蓄由于射束的通过而产生的电荷量，读出感生出的电压的方式的检测器。在各通道中检测出的信号是微弱的，因此在通道的下游侧设置放大器，在通道中检测出的信号(检测信号)经由放大器发送到信号处理装置。通过由信号处理装置接受来自全部多线的检测信号，能够检测射束的位置和宽度。

为了提高点位置监视器的射束位置和射束宽度的检测精度，考虑增大通道数。在点位置监视器中，伴随着通道数，需要信号放大器、信号处理装置，射束的位置和宽度检测中对全部通道进行信号放大和信号处理，因此存在以下的问题，即通道数越是增加则监视系统越是大规模，并且越成为复杂的结构，另外成本变高。

非专利文献1：REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS、VOLUME.64、NUMBER8、(AUGUST1993)、P2074～2093。

发明内容

本发明的目的在于提供一种射束监视系统以及具备它的粒子束照射系统，其在扫描方式的点照射中能够进行准确的位置确定，能够使是否是适当的照射的判断高精度化。

为了解决上述问题，例如采用请求专利保护的范围所记载的结构。

本发明包含多个解决上述问题的手段，如果列举其一个例子，则其具备检测所通过的带电粒子束的收集电极，其具有多个将相邻的多个电极丝作为一个组的上述组，该组被分割为由相邻的多个上述电极丝构成的分区，属于某分区的各个上述电极丝与属于其他组的分区的任意一个上述电极丝分别通过同一布线以在每个组中不同的方式置换地连接，使得至少2个通道在物理上不连续；接受从该收集电极的上述电极丝输出的检测信号并进行信号处理的信号处理装置，其根据计划的射束照射目标位置信息和上述置换连接的信息，对从上述电极丝输出的检测信号进行排序并作为处理信号输出；射束监视控制装置，其根据从该信号处理装置输出的处理信号，计算通过了上述电极丝的带电粒子束的射束位置和射束宽度。

根据本发明，能够实现不只是向正确的位置的射束照射、还能够准确地检测出向错误的位置的射束照射的射束监视系统，能够在扫描方式的点照射中进行准确的位置确定，能够使是否是适当的照射的判断高精度化。

附图说明

图1是表示本发明的粒子束照射系统的第一实施方式的整体结构的结构图。

图2是表示构成本发明的粒子束照射系统的第一实施方式的扫描照射系统和照射控制系统的概要的结构图。

图3是本发明的粒子束照射系统的第一实施方式中的射束监视系统的概要图。

图4是扫描照射方式的带电粒子束照射的控制的流程图。

图5是表示本发明的射束监视系统的第一实施方式中的通道的分组处理连接的一个例子的概要图。

图6是表示本发明的射束监视系统的第一实施方式中的置换连接的一个例子的概要图。