(57)【要約】【課題】より安全に粒子線の照射制御が可能な粒子線照射システム、及び粒子線照射システムの制御装置を提供する。【解決手段】本実施形態に係る粒子線照射システムは、粒子線を加速する加速装置と、粒子線を輸送する輸送装置と、輸送された粒子線を患者に照射する複数の照射装置と、複数の照射装置それぞれに設けられ、患者に照射する粒子線の状態を計測する複数の計測器と、制御装置と、を備え、制御装置は、複数の照射装置に設けられた計測器のそれぞれに対応し、対応する計測器の出力信号に応じた処理を行う複数の処理モジュールと、粒子線を照射中の照射装置に対応する処理モジュールの処理信号に基づき、照射中の粒子線の状態を制御する制御部と、を有する。【選択図】  図４
2019088644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子線を加速する加速装置と、
前記粒子線を複数の分岐ラインのいずれかを介して輸送する輸送装置と、
前記複数の分岐ラインのいずれかに設けられ、前記輸送装置により輸送された前記粒子線を患者に照射する複数の照射装置と、
前記複数の照射装置それぞれに設けられ、前記患者に照射する前記粒子線の状態を計測する複数の計測器と、
前記患者に照射する前記粒子線の状態を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記複数の照射装置に設けられた計測器のそれぞれに対応し、対応する計測器の出力信号に応じた処理を行う複数の処理モジュールと、
前記粒子線を照射中の照射装置に対応する前記処理モジュールの処理信号に基づき、前記照射中の粒子線の状態を制御する制御部と、
を有する、粒子線照射システム。
【請求項２】
前記複数の照射装置に設けられた計測器のそれぞれは、対応する前記照射装置の粒子線の線量を計測する正線量モニタを有しており、
前記制御装置は、前記複数の正線量モニタのそれぞれに対応して設けられた前記複数の処理モジュールを有しており、
前記粒子線を照射している照射装置に設けられた前記正線量モニタに対応する前記処理モジュールは、前記正線量モニタが計測した線量を累積し、累積線量が第１しきい値を超える場合に、線量満了信号を出力する、請求項１に記載の粒子線照射システム。
【請求項３】
前記制御装置は、前記線量満了信号に基づき、前記粒子線の照射方向を切り替える切り替え信号を出力する中央制御部を有する請求項２に記載の粒子線照射システム。
【請求項４】
前記制御装置は、前記複数の照射装置のそれぞれに対応し、対応する照射装置の粒子線の照射方向を制御する複数のビーム走査部を更に有し、前記粒子線を照射中の照射装置に対応するビーム走査部が前記切り替え信号に基づき粒子線の照射方向を変更する請求項３に記載の粒子線照射システム。
【請求項５】
前記制御装置は、前記複数の照射装置のそれぞれに対応し、対応する照射装置の粒子線のエネルギを制御する複数のエネルギ制御部を更に有し、
前記粒子線を照射中の照射装置に対応するエネルギ制御部がレンジシフタ制御信号を出力する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の粒子線照射システム。
【請求項６】
前記複数の計測器のそれぞれは、対応する照射装置の粒子線の線量を計測する正線量モニタ及び副線量モニタを有しており、
前記制御装置は、前記複数の正線量モニタ及び副線量モニタのそれぞれに対応して設けられた前記複数の処理モジュールを更に有しており、
前記制御装置は、前記粒子線を照射している照射装置に設けられた前記正線量モニタに対応する前記処理モジュールが出力する前記線量の累積線量と、前記粒子線を照射している照射装置に設けられた前記副線量モニタに対応する前記処理モジュールが出力する前記線量の累積線量と、の比率が所定値を超える場合に、前記加速装置に粒子線の輸送を停止させるインターロック信号を出力するビーム強度監視部を更に有する、請求項１に記載の粒子線照射システム。
【請求項７】
前記ビーム強度監視部は、前記粒子線を照射していない照射装置に設けられた前記正線量モニタに対応する前記処理モジュールが出力する前記線量の累積線量が所定値を超える場合に、前記加速装置に粒子線の輸送を停止させるインターロック信号を出力する、請求項６に記載の粒子線照射システム。
【請求項８】
前記複数の計測器のそれぞれは、対応する照射装置の粒子線の線量を計測する副線量モニタを更に有しており、
前記制御装置は、前記複数の副線量モニタのそれぞれに対応して設けられた前記複数の処理モジュールを更に有しており、
前記正線量モニタに設けられた第１しきい値よりも副線量モニタに設けられた第２しきい値の方が高く設定されており、
前記粒子線を照射している照射装置に設けられた前記副線量モニタに対応する前記処理モジュールは、前記副線量モニタが計測した線量を累積し、累積線量が前記第２しきい値を超える場合に、前記加速装置に粒子線の輸送を停止させるインターロック信号を出力する、請求項２に記載の粒子線照射システム。
【請求項９】
前記複数の計測器のそれぞれは、対応する照射装置の粒子線の照射位置を計測する位置モニタ計を有しており、
前記制御装置は、前記複数の位置モニタ計のそれぞれに対応して設けられた前記複数の処理モジュールを有しており、
前記制御装置は、前記粒子線を照射している照射装置に設けられた前記位置モニタ計に対応する前記処理モジュールが出力する出力信号に基づく位置と所定の位置との差が所定値を超える場合に、前記加速装置に粒子線の輸送を停止させるインターロック信号を出力する請求項１乃至８のいずれか一項に記載の粒子線照射システム。
【請求項１０】
前記複数の照射装置の照射方式は、ラスタースキャニング方式、又はスポットスキャニング方式である請求項１乃至９のいずれか一項に記載の粒子線照射システム。
【請求項１１】
粒子線を加速する加速装置と、前記粒子線を複数の分岐ラインのいずれかを介して輸送する輸送装置と、前記前記複数の分岐ラインのいずれかに設けられ、前記輸送装置により輸送された前記粒子線を患者に照射する複数の照射装置と、前記複数の照射装置それぞれに設けられ、前記患者に照射する前記粒子線の状態を計測する複数の計測器とを、有する粒子線照射システムの制御装置であって、
前記複数の照射装置に設けられた計測器のそれぞれに対応し、対応する計測器の出力信号に応じた処理を行う複数の処理モジュールと、
前記粒子線を照射中の照射装置に対応する前記処理モジュールの処理信号に基づき、前記照射中の粒子線の状態を制御する制御部と、
を備える粒子線照射システムの制御装置。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、粒子線照射システム、及び粒子線照射システムの制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
炭素イオン、陽子等の粒子線を、患者の患部に照射して、治療を行う粒子線照射システムが知られている。この粒子線照射システムでは、治療効率を上げるために、粒子線を輸送する分岐ラインが設けられ、分岐ラインそれぞれの端部に粒子線を照射する照射装置が配置されている。
【０００３】
このような粒子線照射システムでは、安全性の観点から、一基の照射装置が粒子線を照射している際に、他の照射装置から粒子線が照射されないように構成されている。このように、複数の照射装置が同時に粒子線を照射することがないので、照射装置に設けられた計測器の情報を用いて照射装置を制御する制御装置を、複数の照射装置で共有するシステムが知られている。このようなシステムでは、照射装置に設けられた計測器と制御装置との電気接続を機械的スイッチにより切り替えることにより、粒子線を制御する制御装置が複数の照射装置で共有されている。
【０００４】
ところが、計測器との電気接続を機械的スイッチにより切り替えると疑似パルスなどが発生してしまい、制御装置の誤動作につながってしまう恐れがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表平１１−５０１２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、粒子線を制御する制御装置を複数の照射装置で共有しても、より安全に粒子線の照射制御が可能な粒子線照射システム、及び粒子線照射システムの制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本実施形態に係る粒子線照射システムは、
粒子線を加速する加速装置と、
前記粒子線を複数の分岐ラインのいずれかを介して輸送する輸送装置と、
前記複数の分岐ラインのいずれかに設けられ、前記輸送装置により輸送された前記粒子線を患者に照射する複数の照射装置と、
前記複数の照射装置それぞれに設けられ、前記患者に照射する前記粒子線の状態を計測する複数の計測器と、
前記患者に照射する粒子線の状態を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、
前記複数の照射装置に設けられた計測器のそれぞれに対応し、対応する計測器の出力信号に応じた処理を行う複数の処理モジュールと、
前記粒子線を照射中の照射装置に対応する前記処理モジュールの処理信号に基づき、前記照射中の粒子線の状態を制御する制御部と、
を有する。
【０００８】
本実施形態に係る粒子線照射システムの制御装置は、粒子線を加速する加速装置と、前記粒子線を複数の分岐ラインのいずれかを介して輸送する輸送装置と、前記複数の分岐ラインのいずれかに設けられ、前記輸送装置により輸送された前記粒子線を患者に照射する複数の照射装置と、前記複数の照射装置それぞれに設けられ、前記患者に照射する前記粒子線の状態を計測する複数の計測器とを、有する粒子線照射システムの制御装置であって、
前記複数の照射装置に設けられた計測器のそれぞれに対応し、対応する計測器の出力信号に応じた処理を行う複数の処理モジュールと、
前記粒子線を照射中の照射装置に対応する前記処理モジュールの処理信号に基づき、前記照射中の粒子線の状態を制御する制御部と
を備える。
【発明の効果】
【０００９】
粒子線を制御する制御装置を複数の照射装置で共有してもより安全に粒子線の照射制御が可能な粒子線照射システム、及び粒子線照射システムの制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態に係る粒子線照射システム１の概略的な全体構成を示す図。
【図２】照射装置及び計測器の詳細な構成を示す図。
【図３】ラスタースキャニング方式によるスライス上の走査パターンの一例を示す図。
【図４】制御装置の詳細な構成を示すブロック図。
【図５】患者の照射パターンデータの一例を示す図。
【図６】ラスタースキャニング照射における照射状態の制御例を示すタイミングチャート。
【図７】選択コースＮｏがＢである場合の照射状態の制御例を示すタイミングチャート。
【図８】粒子線照射システムの照射処理例を示すフローチャート。
【図９】第１コントローラの構成を示す図。
【図１０】第２コントローラの構成を示す図。
【図１１】処理モジュールのインターロック信号の出力処理例を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る粒子線照射システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本実施形態で参照する図面において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号又は類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る粒子線照射システム１の概略的な全体構成を示す図である。この図１に示すように粒子線照射システム１は、炭素イオン等の粒子線を患者の患部に照射して治療を行うシステムである。より具体的には、この粒子線照射システム１は、加速システム１００と、照射装置２００Ａ、２００Ｂと、計測器２５０Ａ、２５０Ｂと、制御装置３００と、照射制御監視端末４００Ａ、４００Ｂと、第１表示装置４０２Ａ、４０２Ｂと、コンソール５００Ａ、５００Ｂと、中央制御装置６００と、第２表示装置７００と、を備えて構成されている。なお、本実施形態に係る照射装置２００Ａ、２００Ｂは２基であるが、これに限定されず３基以上であってもよい。
【００１３】
加速システム１００は、例えばイオン発生源で発生させた炭素イオンや、陽子等の荷電粒子を光速の７０〜８０％程度まで加速して粒子線を生成する。すなわち、加速システム１００は、加速装置１０１と、輸送装置１０５とを備えて構成されている。この加速装置１０１は、粒子線を加速する加速器１０２を有している。輸送装置１０５は、加速器１０２により加速された粒子線を主ライン１０６から分岐している複数の分岐ライン１０８Ａ、１０８Ｂのいずれかに設けられた複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂに輸送する。加速装置１０１、及び輸送装置１０５の詳細な構成は後述する。
【００１４】
複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂは複数の分岐ライン１０８Ａ、１０８Ｂを介して輸送された粒子線を患者に照射する。安全性の観点から、複数の照射装置２００Ａ、２００の中の一基が粒子線を照射している場合には、他の照射装置は、粒子線の照射を停止している。一般にこれらの照射装置２００Ａ、２００Ｂは、治療室毎、又は分岐ライン毎に配置されている。例えば、照射装置２００Ａは、コースＮｏ．Ａの治療室に配置され、照射装置２００Ｂは、コースＮｏ．Ｂの治療室に配置されている。また、照射装置２００Ａ、２００Ｂは、例えば回転ガントリー（不図示）に設けられており、回転ガントリーの回転により照射装置２００Ａ、２００Ｂのビーム軸の方向が変更される。なお、本実施形態では、コースＮｏ．Ａに関する装置にＡを付し、コースＮｏ．Ｂに関する装置にＢを付することとする。また、一つの治療室内に複数の分岐ラインを設けてもよく、その場合には、一つの治療室内に複数の照射装置が配置される。
【００１５】
複数の計測器２５０Ａ、２５０Ｂは、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂそれぞれに設けられ、患者に照射する粒子線の状態を計測する。制御装置３００は、照射装置２００Ａ、２００Ｂが照射する粒子線の状態を制御する。本実施形態に係る制御装置３００は、加速装置１０１、及び照射装置２００Ａ、２００Ｂを制御する。なお、加速装置１０１、照射装置２００Ａ、２００Ｂ、計測器２５０Ａ、２５０Ｂ、及び制御装置３００の詳細は後述する。
【００１６】
照射制御監視端末４００Ａは、例えばパーソナルコンピュータであり、加速装置１０１及び制御装置３００を操作するとともに、照射装置２００Ａ、２００Ｂが照射する粒子線の状態を監視する端末である。表示装置４０２Ａは、例えばモニタであり、照射制御監視端末４００Ａの表示信号に基づき画像を表示する。照射制御監視端末４００Ａは、例えば制御装置３００の出力信号に基づき、表示装置４０２Ａに照射装置２００Ａ、２００Ｂにおける荷電粒子ビームの状態情報を表示させる。
【００１７】
照射制御監視端末４００Ｂも照射制御監視端末４００Ａと同等の構成であり、表示装置４０２Ｂも表示装置４０２Ａと同等の構成である。例えば、照射制御監視端末４００Ａ及び表示装置４０２Ａは、コースＮｏ．Ａの治療室に配置され、照射制御監視端末４００Ｂ及び表示装置４０２Ｂは、コースＮｏ．Ｂの治療室に配置されている。なお、本実施形態に係る照射制御監視端末４００Ａ、４００Ｂは２台であるが、これに限定されず１台であってもよく、或いは３台以上であってもよい。
【００１８】
コンソール５００Ａは、制御装置３００に照射開始要求信号を出力し、患者への粒子線の照射を開始させる。例えば、コンソール５００Ａは、コースＮｏ．Ａの治療室に配置されている。コンソール５００Ｂもコンソール５００Ａと同等の構成であり、例えばコースＮｏ．Ｂの治療室に配置されている。なお、本実施形態に係るコンソール５００Ａ、５００Ｂは２台であるが、これに限定されず１台であってもよく、或いは３台以上であってもよい。
【００１９】
中央制御装置６００は、例えばサーバーであり、粒子線照射システム１の全体を制御可能であるとともに、患者の治療計画情報を照射制御監視端末４００Ａ、４００Ｂに送信する。表示装置７００は、例えばモニタであり、中央制御装置６００の表示信号に基づき画像を表示する。
【００２０】
ここで、加速装置１０１、及び輸送装置１０５の詳細な構成を説明する。この加速装置１０１は、加速器１０２と、出射デフレクタ１０３と、加速器制御装置１０４とを備えて構成されている。輸送装置１０５は、主ライン１０６と、分岐ライン１０８Ａ、１０８Ｂと、偏向電磁石１１０Ａ、１１０Ｂと、輸送系制御装置１１２とを備えて構成されている。
【００２１】
加速器１０２は、シンクロトロン等であって、イオン発生源で発生させた炭素イオン等の荷電粒子を光速の７０〜８０％程度まで加速して粒子線を生成する。粒子線は、患者の体内を通過する際に運動エネルギを失って停止して、停止位置の近傍にブラッグピークと呼ばれる高エネルギを放出する。このため、粒子線の停止位置を患者の患部に合わせることで、正常な組織への損傷を抑制しつつ、患部細胞、例えば癌細胞にダメージを与えることが可能となる。
【００２２】
出射デフレクタ１０３には、輸送装置１０５の主ライン１０６が接続され、加速器１０２が生成した粒子線を主ライン１０６に出射する。主ライン１０６には、複数の分岐ライン１０８Ａ、１０８Ｂが接続されている。分岐ライン１０８Ａの末端には照射装置２００Ａが接続されており、分岐ライン１０８Ｂの末端には照射装置２００Ｂが接続されている。これにより、分岐ライン１０８Ａ、１０８Ｂのいずれかが、主ライン１０６を通過した粒子線を複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂの中の対応する照射装置に輸送する。なお、分岐ライン１０８Ａ、１０８Ｂを更に分岐させその末端部に更に照射装置を設けてもよい。
【００２３】
偏向電磁石１１０Ａは、主ライン１０６と分岐ライン１０８Ａとの分岐領域に配置されており、発生した磁界により粒子線の進行方向を分岐ライン１０８Ａに向けて偏向する。同様に、偏向電磁石１１０Ｂは、主ライン１０６と分岐ライン１０８Ｂとの分岐領域に配置されており、粒子線の進行方向を分岐ライン１０８Ｂに向けて偏向する。
【００２４】
加速器制御装置１０４は、加速器１０２を制御して粒子線を生成させる。輸送系制御装置１１２は、偏向電磁石１１０Ａ、１１０Ｂの磁界の強度を制御して、照射装置２００Ａ、２００Ｂの中のいずれかに向けて粒子線を偏向させる。このように、加速器１０２で生成された粒子線は、出射デフレクタ１０３から主ライン１０６に出射され、更に偏向電磁石１１０Ａ、１１０Ｂのいずれかによる磁界の偏向を受け、分岐ライン１０８Ａ、１０８Ｂのいずれかを介して複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂにおける一方の照射装置に輸送される。
【００２５】
図２は、照射装置２００Ａ、２００Ｂ及び計測器２５０Ａ、２５０Ｂの詳細な構成を示す図である。この図２に示すように、照射装置２００Ａは、例えばラスタースキャニング方式、及びスポットスキャニング方式のうちのいずれかにより患者の患部を３次元的に照射可能な装置である。すなわち、この照射装置２００Ａは、Ｘ用電磁石２０２Ａと、Ｙ用電磁石２０４Ａと、リッジフィルタ２０６Ａと、レンジシフタ２０８Ａとを備えて構成されている。なお、本実施形態に係る照射方式はラスタースキャニング方式、及びスポットスキャニング方式のうちのいずれかであるが、これらに限定されずワブラー方式などの他の照射方式を用いてもよい。ワブラー方式では、均一に広げた粒子線をボーラス、及びコリメータを用いて、腫瘍の形状に合わせて照射する。また、加速器１０２側で粒子線のエネルギを調整する場合には、レンジシフタ２０８Ａは設け無くともよい。さらにまた、コース毎に照射方法が違ってもよい。
【００２６】
より具体的には、照射装置２００Ａは、患者８００の患部８０２を粒子線の軸と垂直方向（Ｚ軸と垂直方向）に、例えばスライスと呼ばれる平板状の単位で分割し、分割したスライスＺｉ、スライスＺｉ＋１、スライスＺｉ＋２等の各スライス上の２次元格子点を順次走査する。なお、本実施形態では照射装置２００Ａ、２００Ｂのビーム軸方向をＺ軸とし、Ｚ軸に直交する方向をＸ軸とし、Ｚ軸及びＸ軸に直交する方向をＹ軸とする。
【００２７】
図３は、ラスタースキャニング方式によるスライス上の走査パターンの一例を示す図である。図３に示すように、点がスライス（図２）上の２次元格子点を示している。この例では左上の格子点から右下の格子点に到る軌跡パターンに沿って粒子線が走査される。ラスタースキャニング方式では、粒子線は連続的に照射されるが、照射スポット毎に線量の管理がされる。また、ラスタースキャニング方式では、スライス間の移動時には、粒子線の出射を停止する。
【００２８】
一方で、スポットスキャニング方式は、照射スポット毎に粒子線がＯＮ／ＯＦＦされる。すなわち、照射スポット毎に線量の管理がされ、照射スポット間の移動時にも、粒子線の出射が停止されている。
【００２９】
Ｘ用電磁石２０２Ａは、分岐ライン１０８Ａ（図１）から導入された粒子線をＸ方向に偏向させる。Ｙ用電磁石２０４Ａは、分岐ライン１０８Ａから導入された粒子線をＹ方向に偏向させる。これにより、粒子線は、例えば図３で示した軌跡に沿って、照射方向が切り替えられ、スライス面上を２次元状に走査される。
【００３０】
図２に示すように、リッジフィルタ２０６Ａは、ブラッグピークをビーム軸方向に拡散させるために設けられている。例えば、リッジフィルタ２０６Ａは、断面が略２等辺三角形のアルミニウム棒状部材を複数並べて構成されている。
【００３１】
レンジシフタ２０８Ａは、粒子線のエネルギを調整し、粒子線がＺ軸方向に停止する位置、すなわちスライスの位置を制御する。レンジシフタ２０８Ａは、例えば複数の厚さのアクリル板から構成されており、これらのアクリル板を組み合わせることによってレンジシフタ２０８Ａを通過する粒子線のエネルギが調整される。
【００３２】
照射装置２００Ｂも照射装置２００Ａと同等の構成であり、例えばスポットスキャニング方式、及びラスタースキャニング方式のいずれかにより患者の患部を３次元的に照射可能な装置である。すなわち、照射装置２００Ｂも、Ｘ用電磁石２０２Ｂと、Ｙ用電磁石２０４Ｂと、リッジフィルタ２０６Ｂと、レンジシフタ２０８Ｂとを備えて構成されている。
【００３３】
計測器２５０Ａは、粒子線の情報を計測する。本実施形態に係る計測器２５０Ａは、例えば正線量モニタ２５２Ａ、副線量モニタ２５４Ａ、及び位置モニタ２５６Ａを有している。正線量モニタ２５２Ａは、例えば粒子線の電離作用によって生じた電荷を平行電極で収集する電離箱を有しており、照射する粒子線の線量を計測して、粒子線における線量の情報を有する電気信号を出力する。副線量モニタ２５４Ａは、正線量モニタ２５２Ａと同等の構成であり、照射する粒子線の線量を計測して、粒子線の線量の情報を有する電気信号を出力する。
【００３４】
位置モニタ２５６Ａは、粒子線の照射位置を計測する。より具体的には、位置モニタ２５６Ａは、例えばＸ方向及びＹ方向に夫々並列に配列された線状電極を有し、線状電極が出力する電気信号に基づき、粒子線の重心の位置情報を含む信号を出力する。計測器２５０Ｂも、計測器２５０Ａと同等の構成であり、計測器２５０Ｂは、正線量モニタ２５２Ｂ、副線量モニタ２５４Ｂ、及び位置モニタ２５６Ｂを有している。
【００３５】
本実施形態に係る計測器２５０Ａは、照射装置２００Ａが粒子線を照射している期間に稼働し、更に照射装置２００Ｂが粒子線を照射している期間にも稼働する。換言すると、計測器２５０Ａは、照射装置２００Ａが粒子線を照射していない期間にも、粒子線の状態を計測している。このため、計測器２５０Ａの出力信号により、例えば照射装置２００Ａが粒子線を停止すべき期間に粒子線が導入されているなどの異常状態も検出可能となる。同様に、計測器２５０Ｂも、照射装置２００Ｂが粒子線を照射している期間に稼働し、更に照射装置２００Ａが粒子線を照射している期間にも稼働する。
【００３６】
図４は、制御装置３００の詳細な構成を示すブロック図である。この図４に示すように、制御装置３００は、計測器２５０Ａ、２５０Ｂの出力信号に基づき、照射装置２００Ａ、２００Ｂが照射する粒子線の状態を制御する装置であり、照射データ管理部３０２と、記憶部３０４と、モジュール部３０６と、制御部３０８とを、備えて構成されている。
【００３７】
図５は、患者の照射パターンデータの一例を示す図である。照射データ管理部３０２は、例えば図５に示すような照射パターンデータを有する照射パターンファイルを照射制御監視端末４００Ａ、４００Ｂのいずれかから供給される。そして、図４に示すように、照射データ管理部３０２は、これらの照射パターンデータを記憶部３０４に記憶させる。より具体的には、選択コースＮｏは、照射装置２００Ａ、２００Ｂのいずれかを示す情報である。例えば選択コースＮｏにＡが記載されていると、照射装置２００Ａから粒子線を照射することを示し、選択コースＮｏにＢが記載されていると、照射装置２００Ｂから粒子線を照射することを示している。
【００３８】
レンジシフタ厚の設定値は、レンジシフタ２０８Ａ、２０８Ｂに配置するレンジシフタの厚さを示す値である。励磁電流（Ｘ）は、Ｘ用電磁石２０２Ａ、２０２Ｂに流す励磁電流の値を示し、励磁電流（Ｙ）は、Ｙ用電磁石２０４Ａ、２０４Ｂに流す励磁電流の値を示している。
正線量モニタプリセット値は、正線量モニタ２５２Ａ、２５２Ｂのプリセット値を示し、副線量モニタプリセット値は、副線量モニタ２５４Ａ、２５４Ｂのプリセット値を示している。目標照射位置（Ｘ）は、Ｘ軸上の位置を示し、目標照射位置（Ｙ）は、Ｙ軸上の位置を示している。なお、加速器１０２側で粒子線のエネルギを調整する場合には、レンジシフタ厚の設定値の替わりに、要求する粒子線のエネルギ、もしくは要求する粒子線のエネルギに対応するＩＤ情報を設定してもよい。
【００３９】
ここで、レンジシフタ厚は、Ｚ軸方向のスライス面（図２）に対応している。すなわち、レンジシフタ厚、目標照射位置（Ｘ）及び目標照射位置（Ｙ）により、粒子線が照射される患部内の三次元位置座標が定められる。正線量モニタ２５２Ａ、２５２Ｂのプリセット値は、レンジシフタ厚、目標照射位置（Ｘ）及び目標照射位置（Ｙ）で定められる患部内の三次元位置への照射線量に対応する。副線量モニタ２５４Ａ、２５４Ｂのプリセット値は、正線量モニタ２５２Ａ、２５２Ｂのプリセット値よりも例えば５〜１０％高い値に設定されている。  
【００４０】
図４に示すように、記憶部３０４は、照射パターンデータを記憶する。記憶部３０４は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。すなわち、記憶部３０４は、照射スポット毎に、照射装置２００Ａ、２００Ｂのいずれかを示す情報である選択コースＮｏ、レンジシフタ２０８Ａ、２０８Ｂにおけるレンジシフタ厚の設定値、Ｘ用電磁石２０２Ａ、２０２Ｂに流す励磁電流（Ｘ）、Ｙ用電磁石２０４Ａ、２０４Ｂに流す励磁電流（Ｙ）、正線量モニタ２５２Ａ、２５２Ｂのプリセット値、副線量モニタ２５４Ａ、２５４Ｂのプリセット値、位置モニタ２５６Ａ、２５６Ｂのプリセット値である目標照射位置（Ｘ）及び目標照射位置（Ｙ）を記憶する。また、記憶部３０４は、複数の処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂにより取得された測定結果を照射記録として記憶する。
【００４１】
モジュール部３０６は、複数の計測器２５２Ａ〜２５６Ａ、２５２Ｂ〜２５６Ｂのそれぞれに対応し、対応する計測器の出力信号に応じた処理をする複数の処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂを有する。モジュール部３０６の詳細な構成は後述する。
【００４２】
制御部３０８は、複数の処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂの中で粒子線を照射中の照射装置、すなわち照射装置２００Ａ、２００Ｂのいずれかに対応する処理モジュールの処理信号に基づき、照射中の粒子線の状態を制御する。なお、制御部３０８の詳細な構成は後述する。
【００４３】
ここで、モジュール部３０６の詳細な構成を説明する。図４に示すように、モジュール部３０６は、正線量モニタモジュール３０６０Ａと、正線量モニタモジュール３０６０Ｂと、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａと、第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂと、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａと、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂと、位置情報監視モジュール３０６６Ａと、位置情報監視モジュール３０６６Ｂとを、備えて構成されている。より具体的には、正線量モニタ２５２Ａに正線量モニタモジュール３０６０Ａが接続され、正線量モニタ２５２Ｂに正線量モニタモジュール３０６０Ｂが接続され、副線量モニタ２５４Ａに第１副線量モニタモジュール３０６２Ａ及び第２副線量モニタモジュール３０６４Ａがそれぞれ接続され、副線量モニタ２５４Ｂに第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂ及び第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂがそれぞれ接続され、位置モニタ２５６Ａに位置情報監視モジュール３０６６Ａが接続され、位置モニタ２５６Ｂに位置情報監視モジュール３０６６Ｂが接続されている。また、処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂは、後述する制御部３０８内の中央制御部３０８０が出力する切り替え信号に応じて、処理を切り替える。
【００４４】
複数の処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂは、粒子線を照射する照射装置を示す情報を参照し、粒子線を照射する照射装置に対応する処理モジュールが制御部３０８に処理信号を出力する。これにより、機械的な切り替えスイッチを必要としないので、疑似パルスなどによる誤動作は発生せず、より安定的に制御可能である。
【００４５】
より具体的には、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏ及び正線量モニタプリセット値を参照して、選択コースＮｏがＡであれば、正線量モニタ２５２Ａが計測した線量を累積し、累積線量が正線量モニタプリセット値を超える場合に、線量満了を示す線量満了信号を処理信号として制御部３０８に出力する。また、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、中央制御部３０８０の信号に基づき、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に記憶させると共に、ビーム強度監視部３０８６に出力する。この場合、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、所定の頻度で、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に記憶させると共に、ビーム強度監視部３０８６に出力してもよい。
【００４６】
一方で、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏを参照して、選択コースＮｏがＢであれば、中央制御部３０８０に線量満了信号を出力しない。この場合、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、正線量モニタ２５２Ａの出力信号に含まれる線量の値を累積し、累積線量の情報を有する処理信号を切り替え信号の受信に応じてビーム強度監視部３０８６に出力する。照射装置２００Ａが粒子線を照射していない場合、通常の動作状態であれば正線量モニタモジュール３０６０Ａの処理信号に含まれる累積線量の値は０、もしくはノイズレベルの線量である。このとき、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、累積線量の値が所定値を超える場合に、粒子線を停止すべき期間に粒子線が導入されていると判断し、インターロック信号を出力する。
【００４７】
正線量モニタモジュール３０６０Ｂも正線量モニタモジュール３０６０Ａと同様の動作を行う。すなわち、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏ及び正線量モニタプリセット値を参照して、選択コースＮｏがＢであれば、正線量モニタ２５２Ｂの出力信号に含まれる線量の値を累積し、累積線量が正線量モニタ２５２Ｂのプリセット値に達したら線量満了を示す線量満了信号を処理信号として制御部３０８に出力する。また、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、中央制御部３０８０の信号に基づき、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に記憶させると共に、ビーム強度監視部３０８６に出力する。この場合、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、所定の頻度で、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に記憶させると共に、ビーム強度監視部３０８６に出力してもよい。
【００４８】
一方で、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏを参照して、選択コースＮｏがＡであれば、制御部３０８に線量満了信号を出力しない。この場合、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、正線量モニタ２５２Ｂの出力信号に含まれる線量の値を累積し、累積線量の情報を有する信号を切り替え信号の受信に応じてビーム強度監視部３０８６に出力する。また、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、累積線量の値が所定値を超える場合に、粒子線を停止すべき期間に粒子線が導入されていると判断し、インターロック信号を出力する。このように、正線量モニタモジュール３０６０Ａと正線量モニタモジュール３０６０Ｂとは、選択コースＮｏ、すなわち、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂのうちの粒子線を照射する照射装置に応じてその処理内容を変更する。このため、機械的な切り替え処理が不要であり、疑似パルスなどによる誤動作は発生せず、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂの制御がより安定的に可能となる。
【００４９】
第１副線量モニタモジュール３０６２Ａは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏを参照して、選択コースＮｏがＡであれば、副線量モニタ２５４Ａの出力信号に含まれる線量の値を累積し、累積線量の情報を有する処理信号を切り替え信号の受信に応じてビーム強度監視部３０８６に出力する。第１副線量モニタモジュール３０６２Ａは、所定の頻度で、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に記憶させると共に、ビーム強度監視部３０８６に出力してもよい。
【００５０】
同様に、常に第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏを参照して、選択コースＮｏがＢであれば、副線量モニタ２５４Ｂの出力信号に含まれる線量の値を累積し、累積線量の情報を有する処理信号を切り替え信号の受信に応じてビーム強度監視部３０８６に出力する。第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂは、所定の頻度で、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に記憶させると共に、ビーム強度監視部３０８６に出力してもよい。
【００５１】
このように、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａ、及び第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂは、選択コースＮｏ、すなわち、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂのうちの粒子線を照射する照射装置に応じて、処理内容を変更するように構成されている。このため、機械的な切り替え処理が不要であり、疑似パルスなどによる誤動作は発生せず、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂの制御がより安定的に可能となる。
【００５２】
第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏ及び副線量モニタプリセット値を参照して、選択コースＮｏがＡであれば、副線量モニタ２５４Ａの出力信号に含まれる線量の値を累積し、累積線量が副線量モニタ２５４Ａのプリセット値を超える場合に、粒子線の輸送を停止させるインターロック信号を加速装置１０１の加速器制御装置１０４に出力する。また、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、選択コースＮｏがＡであれば、副線量モニタ２５４Ａのプリセット値に達しない場合にも、累積線量の情報を有する処理信号を切り替え信号の受信に応じて記憶部３０４に記憶させる。
【００５３】
第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂも第２副線量モニタモジュール３０６４Ａと同様の動作を行う。すなわち、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏ及び副線量モニタプリセット値を参照して、選択コースＮｏがＢであれば、副線量モニタ２５４Ｂの出力信号に含まれる線量の値を累積し、累積線量が副線量モニタ２５４Ｂのプリセット値を超える場合に、粒子線の輸送を停止させるインターロック信号を加速装置１０１の加速器制御装置１０４に出力する。また、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂは、選択コースＮｏがＢであれば、副線量モニタ２５４Ｂのプリセット値に達しない場合にも、累積線量の情報を有する信号を切り替え信号の受信に応じて記憶部３０４に記憶させる。
【００５４】
このように、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａと第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂとは、選択コースＮｏ、すなわち、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂのうちの粒子線を照射する照射装置に応じてその処理内容を変更する。このため、機械的な切り替え処理が不要であり、疑似パルスなどによる誤動作は発生せず、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂの制御がより安定的に可能となる。
【００５５】
例えば第２副線量モニタ２５４Ａのプリセット値には、上述のように正線量モニタ２５２Ａのプリセット値よりも例えば１０％高い値が設定されている。このため、正線量モニタ２５２Ａ及び正線量モニタモジュール３０６０Ａが正常動作を行っている場合、正線量モニタモジュール３０６０Ａの累積値が正線量モニタ２５２Ａのプリセット値に達したときに、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａの累積値が副線量モニタ２５４Ａのプリセット値に到達することはない。一方で、副線量モニタ２５４Ａの出力信号に基づく累積値が副線量モニタ２５４Ａのプリセット値に達すると、正線量モニタ２５２Ａ、及び正線量モニタモジュール３０６０Ａのいずれかの動作に異常が発生していることを示している。このため、副線量モニタ２５４Ａの出力信号に基づく累積値が副線量モニタ２５４Ａのプリセット値に達すると、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、インターロック信号を加速器制御装置１０４に出力する。第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂのインターロック信号の出力処理に関しても同様である。このよう、粒子線の線量制御における異常状態の発生を検出でき、粒子線の停止処理を行うことが可能となる。
【００５６】
位置情報監視モジュール３０６６Ａは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏ及び目標照射位置を参照する。位置情報監視モジュール３０６６Ａは、選択コースＮｏがＡであれば、位置モニタ２５６Ａの出力信号に含まれる粒子線の位置情報と目標照射位置の情報とを比較し、位置間の差分値が所定値を超える場合に、粒子線の輸送を停止させるインターロック信号を加速装置１０１の加速器制御装置１０４に出力する。また、位置情報監視モジュール３０６６Ａは、選択コースＮｏがＡであれば、位置モニタ２５６Ａから取得した位置情報を切り替え信号の受信に応じて記憶部３０４に記憶させる。
【００５７】
位置情報監視モジュール３０６６Ｂは、位置情報監視モジュール３０６６Ａと同様の構成であり、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏ及び目標照射位置を参照する。位置情報監視モジュール３０６６Ｂは、選択コースＮｏがＢであれば、位置モニタ２５６Ｂの出力信号に含まれる照射線の位置情報と目標照射位置の情報を比較し、位置間の差分値が所定値を超える場合に、粒子線の供給を停止させるインターロック信号を加速装置１０１の加速器制御装置１０４に出力する。また、位置情報監視モジュール３０６６Ｂは、選択コースＮｏがＢであれば、位置モニタ２５６Ａから取得した位置情報を切り替え信号の受信に応じて記憶部３０４に記憶させる。このように、位置情報監視モジュール３０６６Ａ、及び位置情報監視モジュール３０６６Ｂは、選択コースＮｏ、すなわち、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂのうちの粒子線を照射する照射装置に応じて、一方が処理信号を出力する場合には、他方は処理信号を出力しないように構成されている。
【００５８】
次に、制御部３０８の詳細な構成を説明する。図４に示すように制御部３０８は、モジュール部３０６の出力信号に基づき、照射装置２００Ａ、２００Ｂが照射する粒子線の状態を制御する。この制御部３０８は、中央制御部３０８０と、ビーム走査部３０８２と、エネルギ制御部３０８４と、ビーム強度監視部３０８６とを、備えて構成されている。
【００５９】
中央制御部３０８０は、制御装置３００の全体を制御する。この中央制御部３０８０は、加速装置１０１（図１）の加速器制御装置１０４、及び輸送系制御装置１１２を制御可能である。すなわち、中央制御部３０８０は、記憶部３０４に記憶される照射パターンデータを参照し、加速器制御装置１０４に粒子線の輸送を開始させる共に、輸送系制御装置１１２に選択コースＮｏに応じた分岐路１０８Ａ、１０８Ｂへの輸送を開始させる。また、中央制御部３０８０は、加速器制御装置１０４（図１）に粒子線の輸送を停止させる。さらにまた、中央制御部３０８０は、タイミング制御機能を有しており、モジュール部３０６が出力する線量満了信号に基づき、切り替え信号をビーム走査部３０８２と、エネルギ制御部３０８４と処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂとに出力する。
【００６０】
ビーム走査部３０８２は、照射装置２００Ａ、２００Ｂの内の照射中の照射装置が照射する粒子線の照射方向を制御する。より具体的には、ビーム走査部３０８２は、ビーム走査部３０８２Ａと、ビーム走査部３０８２Ｂと、を有している。ビーム走査部３０８２は、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏがＡであれば、照射装置２００Ａに接続されるビーム走査部３０８２Ａに位置変更信号を出力させる。一方で、ビーム走査部３０８２は、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏがＢであれば、照射装置２００Ｂに接続されるビーム走査部３０８２Ｂに位置変更信号を出力させる。
【００６１】
例えば、選択コースＮｏがＡである場合、ビーム走査部３０８２Ａは、中央制御部３０８０が出力する切り替え信号に応じて、記憶部３０４に記憶される励磁電流（Ｘ）及び励磁電流（Ｙ）を参照にして、Ｘ用電磁石２０２Ａに流す励磁電流（Ｘ）、Ｙ用電磁石２０４Ａに流す励磁電流（Ｙ）を変更する。一方で、選択コースＮｏがＢである場合、ビーム走査部３０８２Ａは、位置変更信号を出力しない。このように、ビーム走査部３０８２Ａ、及びビーム走査部３０８２Ｂは、選択コースＮｏ、すなわち、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂのうちの粒子線を照射する照射装置に応じて、一方が処理信号を出力する場合には、他方は処理信号を出力しないように構成されている。これにより、機械的な切り替えスイッチを必要としないので、疑似パルスなどによる誤動作は発生せず、より安定的に制御可能である。
【００６２】
エネルギ制御部３０８４は、照射装置２００Ａにおける粒子線のエネルギ、及び照射装置２００Ｂにおける粒子線のエネルギを制御する。より詳細には、エネルギ制御部３０８４は、エネルギ制御部３０８４Ａと、エネルギ制御部３０８４Ｂと、を有している。エネルギ制御部３０８４は、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏがＡであれば、レンジシフタ２０８Ａに接続されるエネルギ制御部３０８４Ａにレンジシフタ制御信号を出力させる。一方で、エネルギ制御部３０８４は、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏがＢであれば、レンジシフタ２０８Ｂに接続されるエネルギ制御部３０８４Ｂにレンジシフタ制御信号を出力させる。
【００６３】
例えば、選択コースＮｏがＡである場合、エネルギ制御部３０８４Ａは、記憶部３０４に記憶されるレンジシフタ厚の値を参照にして、レンジシフタ２０８Ａ（図２）のレンジシフタ厚を変更させるレンジシフタ制御信号を出力する。すなわち、エネルギ制御部３０８４Ａは、Ｚ軸方向のスライス面（図２）が変更される場合に、中央制御部３０８０が出力する切り替え信号に応じて、レンジシフタ厚を変更する。一方で、選択コースＮｏがＢである場合、エネルギ制御部３０８４Ａは、レンジシフタ制御信号を出力しない。このように、エネルギ制御部３０８４Ａ、及びエネルギ制御部３０８４Ｂは、選択コースＮｏ、すなわち、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂのうちの粒子線を照射する照射装置に応じて、一方が処理信号を出力する場合には、他方は処理信号を出力しないように構成されている。これにより、機械的な切り替えスイッチを必要としないので、疑似パルスなどによる誤動作は発生せず、より安定的に制御可能である。なお、加速器１０２側で粒子線のエネルギを調整する場合には、加速制御装置１１０及び輸送系制御装置１１２に、要求する粒子線のエネルギもしくはそれに対応するＩＤ情報を出力する。
【００６４】
ビーム強度監視部３０８６は、切り替え信号に応じて、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏを参照し、選択コースＮｏがＡであれば、正線量モニタモジュール３０６０Ａの出力信号に基づく累積線量と、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａの出力信号に基づく累積線量と、を比較し、例えば５〜１０％の相違がある場合に、インターロック信号を加速器制御装置１０４に出力する。同様に、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏを参照して、選択コースＮｏがＢであれば、正線量モニタモジュール３０６０Ｂの出力信号に基づく累積線量と、第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂの出力信号に基づく累積線量と、を比較し、例えば５〜１０％の相違がある場合に、インターロック信号を加速器制御装置１０４に出力する。これにより、正線量モニタモジュール３０６０Ａの出力信号と第１副線量モニタモジュール３０６２Ａの出力信号とに不整合があれば、粒子線の照射を停止させることが可能となる。同様に、正線量モニタモジュール３０６０Ｂの出力信号と第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂの出力信号とに不整合があれば、粒子線の照射を停止させることが可能となる。
【００６５】
また、ビーム強度監視部３０８６は、正線量モニタモジュール３０６０Ａ、３０６０Ｂのうち粒子線を照射していない照射装置に対応する処理モジュールの出力に基づき、加速器制御装置１０４に粒子線の輸送を停止させるインターロック信号を出力する。例えば、照射装置２００Ｂが粒子線を照射している場合や、スライス切替、及びスポットスキャンニング法でのスポット切替を行っている場合に、ビーム強度監視部３０８６は、粒子線を照射していない照射装置２００Ａに対応する正線量モニタモジュール３０６０Ａの出力値が所定値を超えると、加速器制御装置１０４にインターロック信号を出力する。これにより、粒子線の異常照射を検出し、粒子線の照射を停止させることが可能となる。ここでの所定値は、正線量モニタプリセット値の例えば０．０１〜０．５％の値としたり、任意の固定値としてもよい。すなわち、ビーム強度監視部３０８６は、照射を予定していない照射装置から粒子線の照射を検知した場合に、加速器制御装置１０４に粒子線の出射を停止させる。
【００６６】
さらにまた、ビーム強度監視部３０８６は、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａ、３０６２Ｂのうち粒子線を照射していない照射装置に対応する処理モジュールの出力に基づき、加速器制御装置１０４に粒子線の輸送を停止させるインターロック信号を出力してもよい。例えば、照射装置２００Ｂが粒子線を照射している場合や、スライス切替、及びスポットスキャンニング法でのスポット切替を行っている場合に、、ビーム強度監視部３０８６は、粒子線を照射していない照射装置２００Ａに対応する第２線量計モジュール３０６４Ａの出力値が所定値を超えると、加速器制御装置１０４にインターロック信号を出力する。これにより、粒子線の異常照射を検出し、粒子線の照射を停止させることが可能となる。ここでの所定値は、正線量モニタプリセット値の例えば０．０１〜０．５％の値としたり、任意の固定値としてもよい。すなわち、ビーム強度監視部３０８６は、照射を予定していない照射装置から粒子線の照射を検知した場合に、加速器制御装置１０４に粒子線の出射を停止させる。
【００６７】
なお、本実施形態に係る制御装置３００は、例えば、プロセッサにより構成される。ここで、プロセッサという文言は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、或いは、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：  ＡＳＩＣ）、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Ｓｉｍｐｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：  ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ：  ＣＰＬＤ）、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：  ＦＰＧＡ）等の回路を意味する。プロセッサは、記憶部３０４に保存されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現する。なお、記憶部３０４にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込むよう構成して構わない。また、複数の独立したプロセッサを組み合わせて制御装置３００を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。
【００６８】
図６は、ラスタースキャニング照射における照射状態の制御例を示すタイミングチャートである。ここでは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏがＡである場合について説明する。図６に示すように、（Ａ）〜（Ｊ）のそれぞれの縦軸は、（Ａ）は、照射装置２００ＡのＸ用電磁石２０２Ａ（図２）に流れる励磁電流（Ｘ）を示し、（Ｂ）は、照射装置２００ＡのＹ用電磁石２０４Ａ（図２）に流れる励磁電流（Ｙ）を示し、（Ｃ）は、制御装置３００の中央制御部３０８０（図４）が出力する切り替え信号を示し、（Ｄ）は、正線量モニタモジュール３０６０Ａ（図４）が累積している累積線量Ａを示し、（Ｅ）は、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａ（図４）が累積している累積線量Ａを示し、（Ｇ）は、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａ（図４）が累積している累積線量Ａを示し、（Ｈ）は、正線量モニタモジュール３０６０Ｂ（図４）が累積している累積線量Ｂを示し、（Ｉ）は、第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂ（図４）が累積している累積線量Ｂを示し、（Ｊ）は、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂ（図４）が累積している累積線量Ｂを示している。（Ａ）〜（Ｊ）のそれぞれの横軸は、経過時間ｔを示している。
【００６９】
正線量モニタモジュール３０６０Ａは、正線量モニタ２５２Ａが計測した線量を累積して、累積線量を生成している。選択コースＮｏがＡであるので、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、累積線量が正線量モニタプリセット値を超えると、線量満了信号を制御部３０８の中央制御部３０８０に出力する。また、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、中央制御部３０８０からの制御信号に基づき、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に出力する。また、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、累積線量の情報を有する処理信号を所定の頻度で定期的にビーム強度監視部３０８６に出力してもよい。
【００７０】
中央制御部３０８０は、線量満了信号を受信すると、切り替え信号をビーム走査部３０８２、及び処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂに出力する。選択コースＮｏがＡであるので、ビーム走査部３０８２のビーム走査部３０８２Ａは、切り替え信号を受信すると、記憶部３０４に記憶される励磁電流（Ｘ）及び励磁電流（Ｙ）を参照にして、照射装置２００ＡのＸ用電磁石２０２Ａに流す励磁電流（Ｘ）、Ｙ用電磁石２０４Ａに流す励磁電流（Ｙ）を変更する。これにより、照射装置２００Ａが照射する粒子線の照射方向が変更される。また、処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂのそれぞれは、中央制御部３０８０からの線量満了信号に基づき、測定に関するモニタ値を記憶部３０４に記憶させる。
【００７１】
第１副線量モニタモジュール３０６２Ａは、副線量モニタ２５４Ａの出力信号に含まれる線量の値を累積した累積線量を生成している。第１副線量モニタモジュール３０６２Ａは、切り替え信号を受信すると、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に出力する。また、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａは、累積線量の情報を有する処理信号を所定の頻度で定期的にビーム強度監視部３０８６及び記憶部３０４に出力してもよい。第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、副線量モニタ２５４Ａの出力信号に含まれる線量の値を累積した累積線量を生成している。第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、切り替え信号を受信すると、累積線量の情報を有する処理信号をビーム強度監視部３０８６及び記憶部３０４に出力する。
【００７２】
正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、正線量モニタ２５２Ｂが計測した線量を累積して、累積線量を生成している。選択コースＮｏがＡであるので、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、切り替え信号を受信すると、累積線量の情報を有する処理信号をビーム強度監視部３０８６に出力する。また、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、所定の頻度で定期的に、累積線量の情報を有する処理信号をビーム強度監視部３０８６に出力してもよい。
照射装置Ｂは、粒子線を照射していないので、累積線量は０、もしくはノイズレベルである。また、第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂ及び第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂは、正線量モニタモジュール３０６０Ｂと同等の処理を行う。
【００７３】
図６に示すように、正線量モニタモジュール３０６０Ａ、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａ、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａ、正線量モニタ２５２Ａ、副線量モニタ２５４Ａが正常に動作している場合、正線量モニタモジュール３０６０Ａ、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａ、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａが出力する累積線量は同等の値を示している。このため、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、インターロック信号を出力しない。また、ビーム強度監視部３０８６は、正線量モニタモジュール３０６０Ｂから受信した信号に含まれる累積線量の値が０、もしくはノイズレベルであり、且つ、正線量モニタモジュール３０６０Ａから受信した信号に含まれる累積線量の値と、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａから受信した信号に含まれる累積線量の値とが同等の値であるのでインターロック信号を出力しない。一方で、ビーム強度監視部３０８６は、正線量モニタモジュール３０６０Ｂから受信した信号に含まれる累積線量の値が所定値、すなわちノイズレベルの線量を超える場合にインターロック信号を出力する。
【００７４】
図７は、選択コースＮｏがＢである場合のラスタースキャニング照射における照射状態の制御例を示すタイミングチャートである。図７に示すように、（Ａ）〜（Ｊ）のそれぞれの縦軸は、図６と同様に、（Ａ）は、照射装置２００ＡのＸ用電磁石２０２Ａ（図２）に流れる励磁電流（Ｘ）を示し、（Ｂ）は、照射装置２００ＡのＹ用電磁石２０４Ａ（図２）に流れる励磁電流（Ｙ）を示し、（Ｃ）は、制御装置３００の中央制御部３０８０（図４）が出力する切り替え信号を示し、（Ｄ）は、正線量モニタモジュール３０６０Ａ（図４）が累積している累積線量Ａを示し、（Ｅ）は、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａ（図４）が累積している累積線量Ａを示し、（Ｇ）は、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａ（図４）が累積している累積線量Ａを示し、（Ｈ）は、正線量モニタモジュール３０６０Ｂ（図４）が累積している累積線量Ｂを示し、（Ｉ）は、第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂ（図４）が累積している累積線量Ｂを示し、（Ｊ）は、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂ（図４）が累積している累積線量Ｂを示している。（Ａ）〜（Ｊ）のそれぞれの横軸は、経過時間ｔを示している。
【００７５】
図７に示すように、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、正線量モニタ２５２Ｂが計測した線量を累積して、累積線量を生成している。選択コースＮｏがＢであるので、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、累積線量が正線量モニタプリセット値を超えると、線量満了信号を制御部３０８の中央制御部３０８０に出力する。また、正線量モニタモジュール３０６０Ｂは、累積線量の情報を有する処理信号をビーム強度監視部３０８６及び記憶部３０４に出力する。
【００７６】
中央制御部３０８０は、線量満了信号を受信すると、照射スポットの切り替え信号をビーム走査部３０８２、及び処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂに出力する。選択コースＮｏがＢであるので、ビーム走査部３０８２のビーム走査部３０８２Ｂは、切り替え信号を受信すると、記憶部３０４に記憶される励磁電流（Ｘ）及び励磁電流（Ｙ）を参照にして、照射装置２００ＢのＸ用電磁石２０２Ｂに流す励磁電流（Ｘ）、Ｙ用電磁石２０４Ａに流す励磁電流（Ｙ）を変更する。これにより、照射装置２００Ｂが照射する粒子線の照射方向が変更される。
【００７７】
第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂは、副線量モニタ２５４Ａの出力信号に含まれる線量の値を累積した累積線量を生成している。第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂは、切り替え信号を受信すると、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に出力する。第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂは、副線量モニタ２５４Ｂの出力信号に含まれる線量の値を累積した累積線量を生成している。第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂは、切り替え信号を受信すると、累積線量の情報を有する処理信号をビーム強度監視部３０８６に出力する。
【００７８】
正線量モニタモジュール３０６０Ａは、正線量モニタ２５２Ａが計測した線量を累積して、累積線量を生成している。選択コースＮｏがＢであるので、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、切り替え信号を受信すると、累積線量の情報を有する処理信号をビーム強度監視部３０８６に出力する。また、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、所定の頻度で定期的に、累積線量の情報を有する処理信号をビーム強度監視部３０８６に出力してもよい。
照射装置Ａは、粒子線を照射していないので、累積線量は０、もしくはノイズレベルである。また、選択コースＮｏがＢであるので、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａ及び第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、処理信号を出力していない。
【００７９】
図７に示すよう、正線量モニタモジュール３０６０Ｂ、第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂ、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂ、正線量モニタ２５２Ｂ、副線量モニタ２５４Ｂが正常に動作している場合、正線量モニタモジュール３０６０Ｂ、第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂ、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂが出力する累積線量は同等の値を示している。このため、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂは、インターロック信号を出力しない。また、ビーム強度監視部３０８６は、正線量モニタモジュール３０６０Ａから受信した信号に含まれる累積線量の値が０、もしくはノイズレベルであり、且つ、正線量モニタモジュール３０６０Ｂから受信した信号に含まれる累積線量の値と、第１副線量モニタモジュール３０６２Ｂから受信した信号に含まれる累積線量の値とが同値であるのでインターロック信号を出力しない。一方で、ビーム強度監視部３０８６は、正線量モニタモジュール３０６０Ａから受信した信号に含まれる累積線量の値が所定値、すなわちノイズレベルの線量を超える場合にインターロック信号を出力する。
【００８０】
図８は、粒子線照射システム１のラスタースキャンニング法での照射処理例を示すフローチャートである。ここでは、記憶部３０４に記憶される選択コースＮｏがＡである場合についての照射処理に関する例を説明する。
【００８１】
まず、照射データ管理部３０２は、患者８００の治療計画情報に含まれる照射パターンデータを照射制御監視端末４００Ａから供給され、照射パターンデータを記憶部３０４に記憶させる。（ステップＳ１００）。続いて、中央制御部３０８０は、コンソール５００Ａからの照射開始要求に応じて、照射処理を開始する。
【００８２】
次に、中央制御部３０８０、エネルギ制御部３０８４、処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂ、ビーム走査部３０８２、エネルギ制御部３０８４、及びビーム強度監視部３０８６は、記憶部３０４に記憶された選択Ｎｏを参照する。選択ＮｏがＡであるので、処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、ビーム走査部３０８２Ａ、エネルギ制御部３０８４Ａが制御処理を行う（ステップＳ１０２）。
【００８３】
次に、エネルギ制御部３０８４Ａは、記憶部３０４のレンジシフタ厚設定値を参照し、レンジシフタ厚設定値に対応するレンジシフタを照射装置２００Ａのレンジシフタ２０８Ａに設定する（ステップＳ１０３）。これにより、粒子線が照射されるスライスが設定される。
【００８４】
次に、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、記憶部３０４に記憶された正線量のプリセット値を取得する（ステップＳ１０６）。これにより、粒子線が照射される照射位置における粒子線の線量が設定される。
【００８５】
次に、ビーム走査部３０８２Ａは、記憶部３０４に記憶される励磁電流（Ｘ）及び励磁電流（Ｙ）を参照にして、Ｘ用電磁石２０２Ａに励磁電流（Ｘ）を流させ、Ｙ用電磁石２０４Ａに流す励磁電流（Ｙ）を流させる（ステップＳ１０６）。これにより、粒子線が照射される照射位置が設定される。
【００８６】
次に、照射装置２００Ａの照射準備が完了すると、中央制御部３０８０は、加速装置１０１の加速器制御装置１０４に粒子線の照射装置２００Ａへの輸送を開始させ、粒子線の照射を開始させる（ステップＳ１０８）。
【００８７】
次に、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、正線量モニタ２５２Ａが計測した線量を累積し、累積線量が正線量モニタプリセット値を超えるか否かを判定する（ステップＳ１１０）。累積線量が正線量モニタプリセット値を超えていない場合（ステップＳ１１０のＮＯ）、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、正線量モニタ２５２Ａが計測した線量の累積を継続し、所定の間隔で累積線量の情報を有する信号をビーム強度監視部３０８６に出力する。この間、処理モジュール３０６２Ａ〜３０６６Ａ、処理モジュール３０６０Ｂ〜３０６６Ｂも選択ＮｏがＡである場合の処理を行っている。
【００８８】
一方で、累積線量が正線量モニタプリセット値を超えた場合（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、正線量モニタモジュール３０６０Ａは、線量満了信号を中央制御部３０８０に出力する。量満了信号を受診した中央制御部３０８０は、切り替え信号を処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、ビーム走査部３０８２Ａ、エネルギ制御部３０８４Ａに出力する（ステップＳ１１２）。
【００８９】
次に、第１副線量モニタモジュール３０６２Ａは、累積線量の情報を有する処理信号をビーム強度監視部３０８６に出力し、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、累積線量の情報を有する処理信号を記憶部３０４に出力し、位置情報監視モジュール３０６６Ａは、位置モニタ２５６Ａから取得した位置情報を有する処理信号を記憶部３０４に出力する（ステップＳ１１４）。また、中央制御部３０８０は、不図示の電流計で取得された電流モニタ値、レンジシフタ厚などの情報を記憶部３０４に記憶させる。
【００９０】
続いて、中央制御部３０８０は、記憶部３０４に記憶されたレンジシフタ厚設定値を参照し、同一スライスへの照射を継続するか否かを判定する（ステップＳ１１６）。同一スライスへの照射を継続する場合（ステップＳ１１６のＮＯ）、ステップＳ１０２、ステップＳ１０６と同様の処理を行い、ステップＳ１１０からの処理を繰り返す。
【００９１】
一方で、同一スライスへの照射を継続しない場合（ステップＳ１１６のＹＥＳ）、中央制御部３０８０は、加速器制御装置１０４に粒子線の照射装置２００Ａへの輸送を停止させる（ステップＳ１１８）。
【００９２】
次に、中央制御部３０８０は、記憶部３０４に記憶された照射パターンデータを参照し、照射を終えたスライスが最終スライスであるか否かを判定する（ステップＳ１２０）。最終スライスでない場合（ステップＳ１１６のＮＯ）、中央制御部３０８０は、ステップＳ１１０からの処理を繰り返す。一方で、最終スライスである場合（ステップＳ１２０のＹＥＳ）、中央制御部３０８０は、患者８００への照射処理を終了させる。
【００９３】
このように、処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂ、中央制御部３０８０、ビーム走査部３０８２、エネルギ制御部３０８４、エネルギ制御部３０８４、及びビーム強度監視部３０８６は、記憶部３０４に記憶された選択Ｎｏを参照しつつ照射スポットごとの制御処理を進行する。
【００９４】
以上の様に本実施形態によれば、制御装置３００が有する複数の処理モジュール３０６０Ａ〜３０６６Ａ、３０６０Ｂ〜３０６６Ｂは、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂの内の粒子線を照射する照射装置に対応する処理モジュールが粒子線の状態計測に関する処理信号を出力することとした。これにより、複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂのそれぞれに設けられた計測器２５０Ａ、２５０Ｂと制御装置３００との接続の切り替えを行わずとも、制御装置３００は制御対象を複数の照射装置２００Ａ、２００Ｂの中のいずれかに切り替えことが可能となる。このため、制御装置３００の制御対象の切り替えの際に、疑似パルスなどの誤制御の発生原因となる信号が発生することがなく、より安全に粒子線の照射制御が可能となる。
（第２実施形態）
【００９５】
図９乃至図１１に基づき第２実施形態に係る粒子線照射システム１について説明する。第２実施形態に係る粒子線照射システム１の全体構成は第１実施形態に係る粒子線照射システム１の構成と同等であるので、説明を省略する。第２実施形態に係る粒子線照射システム１は、照射装置３００を複数のコントローラ３００Ａ、３００Ｂに分けた構成としたことで第１実施形態に係る粒子線照射システム１と相違する。
【００９６】
図９は、第１コントローラ３００Ａの構成を示す図である。図１０は、第２コントローラ３００Ｂの構成を示す図である。なお、第１実施形態に係る照射装置３００と同等の構成には同一の番号を付して説明を省略する。図９及び図１０に示すように、モジュール自体の機能として、インターロック信号を出力する機能を有する第２副線量モニタモジュール３０６４Ａと、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂと、位置情報監視モジュール３０６６Ａと、位置情報監視モジュール３０６６Ｂとを、第２コントローラ３００Ｂに設けている。また、第２コントローラ３００Ｂに記憶部３０４Ｂと照射データ管理部３０２Ｂを設け、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａ、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂ、位置情報監視モジュール３０６６Ａ、及び位置情報監視モジュール３０６６Ｂは、記憶部３０４Ｂに記憶された照射パターンデータを参照するように構成されている。
【００９７】
図１１は、処理モジュール３０６４Ａ、３０６４Ｂ、３０６６Ａ、３０６６Ｂのインターロック信号の出力処理を示すフローチャートである。ここでは、記憶部３０４Ａに記憶される選択コースＮｏがＡである場合についての照射処理に関する例を説明する。
【００９８】
まず、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａ、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂ、位置情報監視モジュール３０６６Ａ、及び位置情報監視モジュール３０６６Ｂは、記憶部３０４Ｂに記憶された照射パターンデータをする。選択コースＮｏがＡであるので、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、副線量プリセット値を取得し、位置情報監視モジュール３０６６Ａは、照射目標位置（Ｘ）、照射目標位置（Ｙ）の値を取得する（ステップＳ２００）。
【００９９】
次に、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、副線量モニタ２５４Ａが計測した線量を累積し、副線量モニタプリセット値に基づき、線量が満了か否かを判定する（ステップＳ２０２）。累積線量が副線量モニタプリセット値を超え、線量が満了している場合（ステップＳ２０２のＹＥＳ）、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、正線量モニタ２５２Ａ、正線量モニタモジュール３０６０Ａ、及び第１コントローラ３００Ａの少なくともいずれかに異常が発生したと判断し、インターロック信号を出力して、全体処理を終了する。
【０１００】
一方で、累積線量が副線量モニタプリセット値を超えず、線量が満了していない場合（ステップＳ２０２のＮＯ）、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、中央制御部３０８０から切り替え信号を受信している否かを判定する（ステップＳ２０２）。切り替え信号を受信していない場合（ステップＳ２０６のＮＯ）、ステップＳ２０２からの処理を繰り返す。これから分かる様に、仮にコントローラ３００Ａに何らかの異常が発生し、切り替え信号を受信できない場合には、累積線量が副線量モニタプリセット値を超えるので、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、インターロック信号を出力する。これにより、粒子線の照射を停止可能となる。
【０１０１】
一方で、切り替え信号を受信している場合（ステップＳ２０６のＹＥＳ）、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａは、累積線量データを記憶部３０４Ｂに記憶させ、位置情報監視モジュール３０６６Ａは、位置情報を記憶部３０４Ｂに記憶させる（ステップＳ２０８）。
【０１０２】
次に、位置情報監視モジュール３０６６Ａは、位置モニタ２５６Ａから照射領域の重心位置の情報を取得し、照射目標位置（Ｘ）の値、及び照射目標位置（Ｙ）の値で定まる位置と重心位置との間の間隔が所定範囲内か否かを判断する（ステップＳ２１０）。所定範囲内でない場合（ステップＳ２１２のＮＯ）、位置情報監視モジュール３０６６Ａは、インターロック信号を出力し（ステップＳ２１２）、全体処理を終了する。
【０１０３】
一方で、所定範囲内である場合（ステップＳ２１０のＹＥＳ）、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａ、位置情報監視モジュール３０６６Ａのそれぞれは、記憶部３０４Ｂに記憶される照射パターンデータが全て実行された否かを判断し（ステップＳ２１４）、全て実行された場合（ステップＳ２１４のＹＥＳ）全体処理を終了する。一方で、全て実行されていない場合（ステップＳ２１４のＮＯ）、ステップＳ２００からの処理を繰り返す。
【０１０４】
このように、設定値を超える異常状態が発生した場合には、第２副線量モニタモジュール３０６４Ａ、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂ、位置情報監視モジュール３０６６Ａ、及び位置情報監視モジュール３０６６Ｂは、インターロック信号を出力し、粒子線の輸送を停止させ、粒子線の照射を停止させる。また、コントローラ３００Ａに何らかの異常が発生した場合にも、コントローラ３００Ｂ内の第２副線量モニタモジュール３０６４Ａ、第２副線量モニタモジュール３０６４Ｂ、位置情報監視モジュール３０６６Ａ、及び位置情報監視モジュール３０６６Ｂは、粒子線の状態計測に関する処理を継続するので、インターロック信号を出力可能である。
【０１０５】
以上の様に本実施形態によれば、照射装置３００を複数のコントローラ３００Ａ、３００Ｂに分けることとした。これにより、コントローラ３００Ａに異常が発生した場合にも、コントローラ３００Ｂの異常停止機能は維持されるので、より安全性を向上させることができる。
【０１０６】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０７】
１：粒子線照射システム、１００：加速システム、１０１：加速装置、１０５：輸送装置、１０８Ａ、１０８Ｂ：分岐ライン、２００Ａ、２００Ｂ：照射装置、２５０Ａ、２５０Ｂ：計測器、２５２Ａ、２５２Ｂ：正線量モニタ、２５４Ａ、２５４Ｂ：副線量モニタ、２５６Ａ、２５６Ｂ：位置モニタ計、３００：制御装置、３０８：制御部、３０６０Ａ、３０６０Ｂ：正線量モニタモジュール、３０６２Ａ、３０６２Ｂ：第１副線量モニタモジュール、３０６４Ａ、：第２副線量モニタモジュール、３０６６Ａ、３０６６Ｂ：位置情報監視モジュール、３０８０：中央制御部、３０８２Ａ、３０８２Ｂ：ビーム走査部、３０８４Ａ、３０８４Ｂ：エネルギ制御部、３０８６：ビーム強度監視部
【図１】
2019088644.tif 000003
【図２】
2019088644.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2019088644.tif 000009
【図８】
2019088644.tif 000010
【図９】
2019088644.tif 000011
【図１０】
2019088644.tif 000012
【図１１】
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