【手続補正書】
【提出日】平成22年4月30日(2010.4.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
照射装置は、上記イオンビーム発生装置から導かれたイオンビームを、患者の体表面からの深さおよび患部形状に合わせて整形して、治療用ベッド上の患者の患部に照射する。照射装置では一般に、二重散乱体法（非特許文献１の２０８１頁、図３５）、ＲＭＷ照射法（非特許文献１の２０７７頁、図３０）、ワブラー法（非特許文献１の２０８４頁、図４１）、ビームスキャニング法（非特許文献１の２０８６〜２０９０頁、非特許文献２の１９７頁）のいずれかのビーム照射法にてイオンビームを患部に照射する。ビームスキャニング法の一種にラスタービーム走査法がある（非特許文献１の２０８７〜２０８９頁）。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
一方、ＲＭＷ照射法では、１つのＲＭＷで複数の患部に対応するため、ＲＭＷの周期構造体に対してビームが通過する厚みを制御することで所望のＳＯＢＰ形成を実現する技術がある（特許文献３）。具体的には、ＳＯＢＰ形成に対応したＲＭＷの周期構造体の厚みに合わせて出射ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を実施することで、ビームが通過するＲＭＷの厚みを制御する。荷電粒子ビーム照射システムのイオンビーム発生装置にシンクロトロンを適用した場合、出射ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御は出射用高周波電極に印加する高周波信号のＯＮ／ＯＦＦ制御で実現できる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【特許文献１】特許第２５９６２９２号公報
【特許文献２】特表２００４−５２９４８３号公報
【特許文献３】特開２００６−２３９４０４号公報
【非特許文献１】レビュー オブ サイエンティフィック インスツルメンツ ６４巻８号（１９９３年８月）の第２０７４〜２０９３頁（REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS VOLUME 64 NUMBER 8(AUGUST 1993)P2074-2093）
【非特許文献２】ニュークリア インスツルメンツ アンド メソッド イン フィジックス リサーチ Ａ ５２２巻（２００４年）の第１９６〜２０４頁（Nuclear Instruments and Method in Physics Research A 522 (2004) P196-204)
【非特許文献３】メディカル フィジックス 第３４巻３号（２００７年３月）の第１０８５〜１０９７頁（Medical Physics Volume 34、 Number 3、 March 2007 P1085-1097）
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
ビームスキャニング照射法に比較してＲＭＷ照射法を含む散乱体照射法では、高い線量率でのビーム照射治療が求められるため、シンクロトロン内に蓄積された全てのビームを可能な限り照射したい。一方、特許文献３に記載のＲＭＷ照射法において、ＳＯＢＰ形成に必要な領域に対して出射ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を実施すると、シンクロトロンの１運転サイクル当たりのビーム照射時間は制限される。つまり、シンクロトロンの運転サイクル内での出射可能な制御時間に対し、ビーム出射制御時間（以下、ビームＯＮ制御時間）の割合（以下、ビーム利用効率）が相対的に低くなる。所望のＳＯＢＰ幅が狭くなるほどビーム利用効率が低くなり、シンクロトロン内の蓄積ビームが有効に照射できない。そのため、ＲＭＷ照射法では、出射制御開始前の蓄積ビーム電荷量に応じて出射用高周波電圧の振幅値を制御するだけではビームの利用効率を高めることは出来ない。出射ビームのＯＮ／ＯＦＦ制御を実施しつつビーム利用効率を高めるためには、出射制御開始前の蓄積ビーム電荷量とビームＯＮ制御時間に基づき、出射用高周波電圧の振幅値を制御する必要がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
上記荷電粒子ビーム照射システム１の制御システムは、イオンビーム発生装置１１およびビーム輸送装置１４を制御する加速器制御装置４０、荷電粒子ビーム照射システム１全体を統括して制御する統括制御装置４１、患者へのビーム照射条件を計画する治療計画装置４３、治療計画装置４３で計画した情報やイオンビーム発生装置１１およびビーム輸送装置１４の制御情報等を記憶する記憶装置４２、イオンビーム発生装置１１を構成する機器の同期制御を実現するタイミングシステム５０、患者の安全を担保するために統括制御装置４１とは独立のインターロックシステム６０から構成される。また、出射用制御装置２０（ビーム出射制御手段）により、イオンビーム発生装置１１からビーム輸送装置１４へのビームを出射する際に利用する高周波電圧を制御する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
ここで、出射制御時間Ｔｅｘは、ＲＭＷ３２の周期構造体である翼３２１の回転周期に整合するよう、その整数倍の値として設定されている。すなわち、ＲＭＷ３２の翼３２１毎の回転周期をＴｒｍｗとし、ｎを整数とすると、Ｔｅｘ＝ｎ・Ｔｒｍｗと示される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
出射用制御装置２０は、加速器制御装置４０から出射用高周波信号処理部２７に伝送される出射用高周波電圧の中心周波数Ｆｃ、帯域制限高周波信号の周波数幅Ｆｗ、予め用意された振幅変調パターンデータＡｍ、フィードバック制御回路２４のループゲイン値Ｇｆ、所望のＳＯＢＰを形成するためにＲＭＷ３２の回転角度に応じて制御されるＲＭＷゲート信号パターンデータＰｇ、目標ビーム電流強度波形パターンデータＩｄｓ（ｔ）、加速器制御装置４０から目標ビーム電流強度補正演算部２９に伝送される出射制御時間Ｔｅｘ、ＲＭＷ３２の翼３２１の一周期の通過時間Ｔａとビーム出射領域時間Ｔｂ、出射制御前の蓄積ビーム電荷量の基準値Ｑｓ０に基づき、出射用制御装置２０を構成する各制御演算部の運転条件を設定する。また、シンクロトロンの運転サイクルに合わせたビーム出射制御は、タイミングシステム５０から伝送される蓄積ビーム電荷量検出タイミング信号５０１および出射制御タイミング信号５０２、ＲＭＷ３２の回転角度を検出する回転検出器３３からの回転検出信号３３１、ＲＭＷ３２の回転周期を観測する原点検出部３２０からの原点信号３２４に基づき実施する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
本実施例において、先に示したように出射制御開始前にシンクロトロン１３に蓄積しているビーム電荷量Ｑｍ０に対してビーム電流強度の目標値を補正制御することにより、全ての蓄積ビームを出射することを目的としている。この際、ビーム電流強度の目標値制御を安定に実現することが重要であるため、ビーム電流強度のフィードバック制御機能を備えることが有効である。なお、予め振幅変調パターンデータＡｍを用意することが出来なければ、フィードバック制御回路２４のダイナミックレンジを充分高くしておくことで、振幅変調パターンデータＡｍが０であっても所望の出射ビーム電流強度波形を得ることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
（４）本実施の形態では、インターロックシステム６０からのインターロック信号６０１用の高周波スイッチ２６とＲＭＷゲート用の高周波スイッチ２５を独立に設けかつ直列に接続することで、患者へのビーム照射の安全性を高めることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
（５）本実施の形態では、照射ビームのＳＯＢＰ形成にＲＭＷ３２を適用し、ＲＭＷ３２の回転に基づいてＳＯＢＰ形成に必要な厚みの照射区間（Ｔｂ）のみビームを照射するようにＲＭＷゲート信号を用意し、ＲＭＷ３２の回転を検出して出力される回転検出信号３３１に基づいてＲＭＷゲート信号を更新制御する構成とした。これによってシンクロトロン３からイオンビームを出射する照射制御区間におけるＲＭＷ３２での照射区間（Ｔｂ）でのみ更新制御を実施するため、シンクロトロン１３内を周回するイオンビームのビーム電流強度に対応した制御の精度が高められる。