(57)【要約】【課題】【解決手段】本発明は、高エネルギーイオンビーム輸送ラインのテイクオーバ点の下流にある、ガントリの軸（１７）上に位置する２つのガントリ四重極電磁石（１、２）、および上記四重極電磁石（１、２）の下流に位置する、ガントリ軸から外れてイオンビームを偏向させる第１の４５°偏向双極電磁石（３）を備える、重イオン癌治療施設における高エネルギーイオンビームの輸送、送出、および処置のためのガントリシステムに関する。他の４つの四重極電磁石（４、５、６、７）は、重イオンビームをぼかすため、および重イオンビームを集束させるために、第１の偏向電磁石の下流に位置している。第２の４５°偏向双極電磁石（８）は、ガントリ軸（１７）に平行してイオンビームを偏向させ、２つの後続の四重極電磁石（９、１０）は、走査システムに向けてイオンビームを集束させる。ガントリ軸に対する平行線からイオンビームを偏向させるＩＳＯ中心での軸との垂直交点に向ける最後の９０°偏向電磁石（１３）の上流に位置する水平走査電磁石および垂直走査電磁石（１１、１２）は、イオンビームを走査する。水平および垂直グリッドならびにシンチレータのスタックは、イオンビームのプロファイルおよび位置をモニタリングし、水平および垂直ｖｅｔｏカウンターのスタックは、位置をモニタリングし、イオン化チャンバのスタックは、イオンビームの強度をモニタリングする。さらに、陽電子放出断層撮影カメラ（ＰＥＴ）が、ガントリの処置エリア内に設置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重イオン癌治療施設における高エネルギーイオンビームの輸送、送出、および処置のためのガントリシステムであって、
高エネルギーイオンビーム輸送ラインの引継ぎテイクオーバ点(takeover  point)の下流にある、該ガントリの軸上に位置する２つのガントリ四重極電磁石（１、２）と、
前記四重極電磁石（１、２）の下流に位置する、該ガントリ軸（１７）から該イオンビームを偏向させる第１の４５°偏向双極電磁石（３）と、
該重イオンビームをぼかすため、および該重イオンビームを集束させるための、前記第１の偏向電磁石（３）の下流に位置する他の４つの四重極電磁石（４、５、６、７）と、
前記ガントリ軸（１７）に平行に該イオンビームを偏向させる第２の４５°偏向双極電磁石（８）と、
走査システムに対して該イオンビームを集束させる２つの後続の四重極電磁石（９、１０）と、
ＩＳＯ中心（１８）での前記軸（１７）との垂直交点（１６）に向けて、該ガントリ軸（１７）に対する平行線から該イオンビームを偏向させる最後の９０°偏向電磁石（１３）の上流に位置する水平走査電磁石および垂直走査電磁石（１１、１２）と、
プロファイルおよび位置のモニタリングのための水平および垂直グリッド、ならびにプロファイルおよび位置のモニタリングのためのシンチレータ、ならびに位置のモニタリングのための水平および垂直ｖｅｔｏカウンター、ならびに強度のモニタリングのためのイオン化チャンバのスタック（１４）と、
前記ガントリの処置エリア内に設置された陽電子放出断層撮影カメラ（ＰＥＴ）と
を備えるガントリシステム。
【請求項２】
該ガントリシステム（１５）は、バレル型３６０°ガントリを備えることを特徴とする請求項１に記載のガントリシステム。
【請求項３】
該ガントリシステム（１５）は、プッシングウォール(pushing-wall)構造を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載のガントリシステム。
【請求項４】
該ガントリシステム（１５）は、少なくとも２０ｍｍの壁厚、および少なくとも５０ｍｍのホイール厚の中心部を含み、接触面積は、前記ホイール（２０、２１）の少なくとも９０°にわたることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のガントリシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の主題による重イオン癌治療施設における高エネルギーイオンビームの輸送および送出のためのガントリシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
癌治療施設における高エネルギー陽子ビームの輸送および送出のためのガントリシステムが既知である（特許文献１）。このシステムは、炭素イオンのような重イオンを取り扱うことが不可能であり、その結果その有効性が制限されるという短所を有する。さらに、上記システムは、癌組織を処置するためのペンシル状イオンビームを提供せず、またペンシル状イオンビームを取り扱うことができない。
【特許文献１】
米国特許第４，８７０，２８７号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、重イオン癌治療施設における高エネルギーイオンビームの輸送および送出のための改良型ガントリシステムを提供することである。特に、本発明の目的は、処置ステーションのＩＳＯ中心に向けて重イオンビームを送るための適切な電磁光学部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、独立請求項１の主題により達成される。好ましい実施形態の特徴は、従属請求項において規定されている。
【０００５】
本発明によれば、重イオン癌治療施設における高エネルギーイオンビームの輸送、送出、および処置のためのガントリシステムは、高エネルギーイオンビーム輸送ラインのテイクオーバ点の下流にある、上記ガントリの軸上に位置する２つのガントリ四重極電磁石、および上記四重極電磁石の下流に位置する、ガントリ軸からイオンビームを偏向させる第１の４５°偏向双極電磁石を備える。他の４つの四重極電磁石は、重イオンビームをぼかすため、および重イオンビームを集束させるために、第１の偏向電磁石の下流に位置する。第２の４５°偏向双極電磁石は、ガントリ軸に平行にイオンビームを偏向させ、２つの後続の四重極電磁石は、走査システムに向けてイオンビームを集束させる。ガントリ軸に対して平行な方向からイオンビームを偏向させるＩＳＯ中心での軸との垂直交点に向ける最後の９０°偏向電磁石の上流に位置する水平走査電磁石および垂直走査電磁石は、イオンビームを走査する。水平および垂直グリッド、ならびにシンチレータのスタックは、イオンビームのプロファイルおよび位置をモニタリングし、水平および垂直ｖｅｔｏカウンターのスタックは、位置をモニタリングし、イオン化チャンバのスタックは、イオンビームの強度をモニタリングする。さらに、陽電子放出断層撮影カメラ（ＰＥＴ）が、ガントリの処置エリア内に設置される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
このガントリシステムは、患者の処置寝台に向けて、位置および強度が制御かつモニタリングされた重イオンビームを供給し、スキャンされたペンシル状イオンビームを供給することで、上記イオンビームの操作の精度を向上させ、それにより癌組織を処置して、ｉｎ  ｓｉｔｕ診断要素のスタックによりガントリシステムの安全性を改善するという点で有利である。
【０００７】
好ましい実施形態では、本発明のガントリシステムは、バレル型３６０°ガントリを備える。これは、患者の寝台を動かすことなく患者の寝台に対するイオンビームの任意の処置角が達成可能であるという利点を有する。
【０００８】
本発明の他の実施形態では、上記ガントリシステムは、プッシングウォール(pushing-wall)構造を備える。かかる構造は、プレートのプッシング強度が、トラス構造の偏向強度に重ね合わせられるという利点を有する。
【０００９】
好ましくは、ガントリシステムは、少なくとも２０ｍｍの壁厚、および少なくとも５０ｍｍのホイール厚の中心部を含み、ここで接触面積は、２つの支持ホイールの少なくとも９０°にわたり、支持ホイールは、ｉｎ  ｓｉｔｕ診断要素としてのモニタリンググリッドの上記スタックを含むガントリシステムを支持する。
【００１０】
ここで、添付の図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
【００１１】
図１は、本発明のガントリシステムのイオン光学要素およびビーム診断要素の幾何学的配置を示す図である。
図２Ａ乃至図２Ｄは、４５°ガントリ双極電磁石の配置を示す図である。
図３Ａ乃至図３Ｄは、最後の９０°偏向ガントリ双極電磁石の配置を示す図である。
図４は、四重極定数の棒グラフを示す図である。
図５ＡおよびＢは、それぞれベータ関数および分散関数を示す図である。
図６ＡおよびＢは、最終ビーム半径の変動の例を示す図である。
図７ＡおよびＢは、ガントリ角度独立集束を示す図である。
図８は、ＩＳＯ平面におけるビーム変位の例の棒グラフを示す図である。
図９は、患者エリアの概念を示す図である。
図１０は、処置エリアの配置を示す図である。
図１１は、制限された角度のＰＥＴ断層撮影法の原理を示す図である。
【００１２】
図１は、本発明によるガントリシステム１５のイオン光学要素およびビーム診断要素の幾何学的配置を示す。
【００１３】
参照符号１および２は、高エネルギーイオンビーム輸送ラインのテイクオーバ点の下流にある、上記ガントリシステム１５の軸１７上に位置するガントリ四重極電磁石を示す。参照符号３は、軸１７からイオンビームを偏向させ、かつ上記四重極電磁石１、２の下流に位置する第１の４５°偏向双極電磁石を示す。参照符号４、５、６、および７は、重イオンビームをぼかすため、および重イオンビームを集束させるための、第１の偏向電磁石３の下流に位置する他の四重極電磁石を示す。参照符号８は、上記ガントリ軸１７に平行にイオンビームを偏向させるための第２の４５°偏向双極電磁石を示す。参照符号９および１０は、走査システムに向けてイオンビームを集束させる２つの後続の四重極電磁石を示す。参照符号１１は、水平走査双極電磁石を示し、参照符号１２は、垂直走査双極電磁石を示す。参照符号１３は、平行な方向からイオンビームを偏向させる上記ガントリシステム１５のＩＳＯ中心１８での上記軸１７との垂直交点１６に向ける最後の９０°偏向電磁石を示す。参照符号１４は、ビーム軸１７に垂直な、水平および垂直方向でのイオンビームのプロファイルおよび位置のモニタリングのため、およびビーム強度をモニタリングするための、グリッドならびにイオン化チャンバのスタックを示す。さらに、ガントリシステム１５は、ガントリシステム１５の処置エリア内に設置された、図１１に示す陽電子放出断層撮影カメラＰＥＴを備える。参照符号２０および２１は、ガントリシステム１５の支持ホイールを示す。
【００１４】
図１に示すガントリイオン光学系は、元の水平ビーム軸に垂直な任意の方向から患者を処置する能力を提供する。イオンビームの磁気剛性は同等に高いため、主な設計の問題の１つは、可能な限り小さい全体寸法を保つことである。したがって、平行ビーム走査を可能にするために、ラスタスキャンシステムは、図３に示す最後の９０°双極電磁石の上流に位置する。したがって、ガントリの高さは、主に９０°ノズルからのＩＳＯ中心の距離、および９０°双極電磁石の偏向半径により規定される。第１および第２の双極電磁石において相当大きな偏向角ならびに大きな流束密度を用いることで、水平寸法も比較的小さく保つことができる。
【００１５】
ガントリイオン光学系は、ＩＳＯ平面で測定して２〜５ｍｍのスポット半径までにビーム集束させる能力を有する。このスポット半径飛程は、すべての剛性レベル、および最大１：５までのすべての予測横方向エミッタンスアスペクト比で達成可能である。さらに、集束特性は、ガントリ回転角とは独立である。これは、初期ビームパラメータの適切なセット、およびガントリ四重極電磁石の適当な設定により達成することができる。
【００１６】
一般に、最終ビーム半径は、最終ベータ関数βおよびビームエミッタンスεにより決定される：Ｒ＝√（β・ε）。
【００１７】
最終ベータ関数は、ガントリの入射部からＩＳＯ平面へｔｗｉｓｓパラメータを移行することにより算出することができる  βｆ＝（Ｘ，Ｘ）２βｉ−２（Ｘ，Ｘ）（Ｘ，Ｘ'）αｉ＋（Ｘ，Ｘ'）２γｉ。
【００１８】
２つのオプションが、回転角度独立集束に関して考慮され得る：
【００１９】
１．ガントリシステムのいわゆる倍率項（Ｘ，Ｘ）および（Ｙ，Ｙ）は、ゼロであるか、または少なくとも最低限に抑えられる。したがって、最終ビーム半径は、初期ｔｗｉｓｓパラメータβおよびαにそれ程依存しない。この場合でのみ初期ｔｗｉｓｓパラメータγの依存によって与えられる最終ビーム半径は、ビーム発散√（γｘ・εｘ）および√（γｙ・εｙ）がテイクオーバ点で等しく、かつ（Ｘ，Ｘ'）および（Ｙ，Ｙ'）が等しい場合、異なる回転角に関して一定である。
【００２０】
２．初期角（Ｘ，Ｘ'）および（Ｙ，Ｙ'）に対するシステムの依存は、ゼロであるか、または少なくとも最低限に抑えられる。したがって、最終ビーム半径は、初期ビーム角にそれ程依存しない。この場合でのみ倍率項（Ｘ，Ｘ）によって与えられる最終ビーム半径は、ビーム半径√（βｘ・εｘ）および√（βｙ・εｙ）がテイクオーバ点で等しく、かつ倍率項（Ｘ，Ｘ）および（Ｙ，Ｙ）が等しい場合、異なる回転角に関して一定である。
【００２１】
ガントリ光学系に対する最も適切な場合、および最も自然な場合は第１のオプションであり、ここで行列要素（Ｘ，Ｘ）および（Ｙ，Ｙ）はゼロである。現実的なガントリ設計では、１０−３未満の典型的な値を達成することができる。
【００２２】
項（Ｘ，Ｘ'）および（Ｙ，Ｙ'）は、通常１〜１０であり（（Ｘ，Ｘ）および（Ｙ，Ｙ）より約１０００倍大きい）、等しくなるように適合させることができる。
【００２３】
異なる横方向ビームエミッタンスに起因してＩＳＯ平面におけるビーム半径の変動は、ガントリの前面のマッチングシステムによって補償しなくてはならない。等しくない水平および垂直エミッタンスでは、最終ビームは、γｘ・εｘ＝γｙ・εｙをガントリ入射部で実現することができる回転での円形を保つことができる。
【００２４】
共鳴抽出部では、主に垂直ビームエミッタンスが、最終エネルギーに従って弱められる。したがって、横方向エミッタンスのアスペクト比は、ビームエネルギーに従って変わるであろう。さらに、最終ビーム半径は、ビーム運動量分布とは独立である。したがって、ガントリ光学系は収色性である。このことは、ガントリの入射部での分散関数およびＩＳＯ平面における分散がゼロであることを意味する。
【００２５】
ガントリ入射部およびマッチングシステムにおける消滅分散Ｄｘならびに分散ｄＤｘ／ｄｚの導関数は、マッチングシステムの上流にあるビームデリバリシステムにより作成される。
【００２６】
適当な角度独立ガントリ光学系は、以下の境界条件を有する：
ａ）（Ｘ，Ｘ）＝（Ｙ，Ｙ）＝０
ｂ）（Ｘ，Ｘ'）＝（Ｙ，Ｙ'）
ｃ）（Ｘ，Ｐ）＝０
ｄ）Ｒｘ＝Ｒｙ＝目標値
【００２７】
これらの条件は、制限された電磁石開口を用いて本発明で実現される。このことは、エミッタンスアスペクト比が大きく、かつガントリが回転している場合に、ビーム半径がシステムのアクセプタンスを超えるべきではないことを意味する。
【００２８】
【表１】
2004524527.tif 000003
【００２９】
図１に示すガントリの利点は、ガントリが患者の身体におけるほぼ任意の場所で、大容積の腫瘍のイオンビーム処置を可能とすることである。図１１に示す適当な処置寝台と組み合わせて、バレル型３６０°ガントリは、最大限の処置計画の順応性そしてほぼ全方向からの利用性を提供する。
【００３０】
イオン光学要素
イオン光学的および技術的特性の以下の記載における０°ガントリ角は、主なガントリ双極電磁石の偏向方向が水平である場合の回転角として定義される。
【００３１】
【表２】
2004524527.tif 000004
【００３２】
【表３】
2004524527.tif 000005
【００３３】
【表４】
2004524527.tif 000006
【００３４】
ＩＳＯ中心に必要なビーム半径を生成するために、以下の四重極設定を使用することができる（横方向エミッタンスが５×５ｍｍ  ｍｒａｄであると仮定）：
【００３５】
【表５】
2004524527.tif 000007
【００３６】
特定の設定によれば、四重極要素の変位は、双極キックを引き起こす。ミスアライメント状態の四重極電磁石の予測水平双極キックを、横変位０．１ｍｍであるとの仮定のもと、以下の表に列挙する。
【００３７】
【表６】
2004524527.tif 000008
【００３８】
キック角は、四重極変位および四重極勾配と線形に比例する。したがって、個々のキック角の大きさは、ガントリ四重極電磁石の特定の設定によって決まる。双極キックの結果として、ビームは、ＩＳＯ平面における変位を受ける。算出ビームは、キックに起因するビーム位置変位を計算することができる。
【００３９】
例が示すように、ＩＳＯ中心における関連ビーム変位（≒０．５ｍｍ）は、０．１ｍｍのミスアライメントに始まると予測され得る。ビーム位置のこの変位は、操向電磁石の助けにより補正される。さらに、光学軸の角度依存変形が、ガントリ回転中に予測され得る。壁厚の実質的な増大によりこの変形を十分小さく（０．２ｍｍ未満）保つ任意の努力が、主にガントリ重量の増加を引き起こす。したがって、本発明では、ガントリ構造の十分な機械的剛性と、操向電磁石によるビーム位置の可能な補正との間に妥協が見られる。
【００４０】
図１に示すようなガントリ構造の機械的設計は、任意のガントリ角度でイオン光学要素の位置安定性に関して最適化される。３つの異なる概念が調査されている。
【００４１】
高安定性は、プッシングウォール構築物で達成することができる。かかる構築物は、プレートのプッシング強度が、トラス構築物の偏向強度に付加されるという利点を有する。最大変形の最も現実的な見積りは、有限要素解析により得ることができる。この目的で、接触面積の影響の現実的モデリングを含む三次元モデルが作成される。構造全体の総重量は、中心部に関して壁厚２０ｍｍ、および２つの支持ホイールに関して厚さ５０ｍｍで、６７５ｔであると算出される。接触面積は、ホイールの９０°を覆う。
【００４２】
計算は、より厚い壁を選択することで最大変形がそれ程改善され得ないことを示す。最大導関数−０．８４ｍｍは、ガントリ角９０°で検出された。
【００４３】
図２Ａ〜図２Ｄは、自明であり、４５°ガントリ双極電磁石の配置の異なる図を示す。
【００４４】
図３Ａ〜図３Ｄは、自明であり、９０°ガントリ双極電磁石の配置の異なる図を示す。
【００４５】
図４は、自明であり、四重極定数の棒グラフを示す。
【００４６】
図５Ａおよび図５Ｂは、自明であり、ガントリ四重極電磁石の適切な設定に起因するベータ関数および分散関数を示す。
【００４７】
図６Ａおよび図６Ｂは、２つの四重極電磁石とのビームマッチングを変化させることによる、最終ビーム半径の変動に関する例を示す。
【００４８】
図７Ａおよび図７Ｂは、９０°、４５°、および０°回転角に関する等しくない横方向エミッタンスを有するビームのビームエンベロープによるガントリ角度独立集束を示す。
【００４９】
図８は、特定ガントリ四重極電磁石のミスアライメントに起因する双極キックにより引き起こされるＩＳＯ平面におけるビーム変位に関する例を示す。ガントリの構造軸受は、剛性であることが提唱される。３６０°の１回転中のガントリの変形全体が、０．５ｍｍに制限されて、ＩＳＯ中心を安定化する。さらに、回転角度依存位置補正手段が、この補償を相殺するのに提供される。
【００５０】
図９は、患者エリアの概念を示す。処置室は、主要建築構造に向けて取り付けられると仮定する。１つの可能性は、主要建造物の壁の１つに患者エリアを固定させることであり、別の可能性は、ガントリの構造軸受上へ患者エリアを取り付けることである。したがって、機械的ガントリのどんな移動も、患者の位置の移動を引き起こさない。
【００５１】
ホイール支持部は、前面ホイール上で４６０ｔ、および後面ホイール上で２１６ｔの重量分布に従った大きさに作られる。前面ホイール用のロール数は、主軸受における最大力２５４ＭＮで１２である。後面ホイール用のロール数は、主軸受における最大力１．１ＭＮで６である。ロールの運搬用ラインの長さは、前面ホイールに関して４７３ｍｍであり、後面ホイールに関して４３８ｍｍである。
【００５２】
光学要素のすべての支持部は、３つの空間的方向すべてで調節するためのスクリューを装備される。支持部は、光学軸と等しい高さで要素それぞれの両側上に配置される。したがって、温度は最低限に抑えられ得る。
【００５３】
ガントリ構造の温度変動により引き起こされるイオン光学要素の変位が推定された。処置室は、ガントリとともに移動しないため、温度による伸びは、患者の位置に関するＩＳＯ中心の移動を引き起こし、温度の影響は、光学要素の変位、したがってＩＳＯ中心に関するビーム位置の変位を引き起こす。患者の位置におけるこの影響を最低限に抑えるために、ガントリのビーム入射部にある１つの軸受は、任意の軸方向の軸受部品なしのラジアル軸受である。計算された最大の伸びは、０．１８７ｍｍ／℃である。
【００５４】
局所温度変動を回避するために、ガントリ室における空気を再循環し、局所的熱源にファンを装備させてもよい。
【００５５】
ガントリは、３つの測定システムを装備したＮＣ電気エンジンにより回転する。ねじりモーメントは、ガントリに対して鎖により伝達される。
【００５６】
ガントリの場合と同様に非平面電磁石配置は、レーザ追跡システムにより調節することができる。
【００５７】
図１０は、自明であり、処置エリアの配置を示す。
【００５８】
４つの処置エリアが設けられる：２つは、固定水平ビームライン（Ｂ１、ＱＳ）とともに存在し、２つは、アイソセントリックなガントリの出口に存在する。処置エリアすべてに関して、強度制御されたラスタ走査手法が使用されるであろう。
【００５９】
処置容積に近い横断された組織において核反応をイオンが受けるということによって、適度な量の陽電子放出核が生成される。これらの陽電子放出核は、入射粒子と比較して同様の飛程を有する。これらの同位体の幾つかは、消滅プロセスでのガンマ放射線をモニタリングする可能性を提供する数秒の半減期を含む。この方法により、送出粒子の飛程分布を、患者にさらなる線量を加えることなくモニタリングすることができる。
【００６０】
図１１は、制限された角度のＰＥＴカメラの原理を示す。図１１では、患者の寝台は、消滅事象からのガンマ量子を記録することが可能な検出器結晶を含むスケッチリング(sketched ring)により取り囲まれる。ここで、患者の位置決めシステムにとって十分な自由度を保証するために、完全に装備されたリングを使用することは不可能である。したがって、この技法は、制限された角度の断層撮影法と呼ばれる。
【００６１】
【表７】
2004524527.tif 000009
【００６２】
【表８】
2004524527.tif 000010
【００６３】
【表９】
2004524527.tif 000011
【００６４】
【表１０】
2004524527.tif 000012
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明によるガントリシステムのイオン光学要素およびビーム診断要素の幾何学的配置を示す図である。
【図２】４５°ガントリ双極電磁石の配置を示す図である。
【図３】最後の９０°偏向ガントリ双極電磁石の配置を示す図である。
【図４】四重極定数の棒グラフを示す図である。
【図５】それぞれベータ関数および分散関数を示す図である。
【図６】最終ビーム半径の変動の例を示す図である。
【図７】ガントリ角度独立集束を示す図である。
【図８】ＩＳＯ平面におけるビーム変位の例の棒グラフを示す図である。
【図９】患者エリアの概念を示す図である。
【図１０】処置エリアの配置を示す図である。
【図１１】制限された角度のＰＥＴ断層撮影法の原理を示す図である。
【符号の説明】
【００６６】
１  ガントリ四重極電磁石
２  ガントリ四重極電磁石
３  第１の４５°偏向双極電磁石
４  他の四重極電磁石
５  他の四重極電磁石
６  他の四重極電磁石
７  他の四重極電磁石
８  第２の４５°偏向双極電磁石
９  後続の四重極電磁石
１０  後続の四重極電磁石
１１  水平走査双極電磁石
１２  垂直走査双極電磁石
１３  最後の９０°偏向電磁石
１４  グリッドならびにイオン化チャンバのスタック
１５  ガントリシステム
１６  垂直交点
１７  軸
１８  ＩＳＯ中心
２０  支持ホイール
２１  支持ホイール
【図１】
2004524527.tif 000013
【図２】
2004524527.tif 000014
【図３】
2004524527.tif 000015
【図４】
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【図５】
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【図６】
2004524527.tif 000018
【図７】
2004524527.tif 000019
【図８】
2004524527.tif 000020
【図９】
2004524527.tif 000021
【図１０】
2004524527.tif 000022
【図１１】
2004524527.tif 000023
【国際公開パンフレット】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年1月29日(2003.1.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
重イオン癌治療施設における高エネルギーイオンビームの輸送、送出、および処置のためのガントリシステムにおいて、
高エネルギーイオンビーム輸送ラインのテイクオーバ点の下流にある、ガントリの軸上に位置する２つのガントリ四重極電磁石（１、２）と、
該四重極電磁石（１、２）の下流に位置する、該ガントリ軸（１７）から該イオンビームを偏向させる第１の４５°偏向双極電磁石（３）と、
該重イオンビームをぼかすため、および該重イオンビームを集束させるための、前記第１の偏向電磁石（３）の下流に位置する他の４つの四重極電磁石（４、５、６、７）と、
前記ガントリ軸（１７）に平行して該イオンビームを偏向させる第２の４５°偏向双極電磁石（８）と、
走査システムに対して該イオンビームを集束させる２つの後続の四重極電磁石（９、１０）と、
ＩＳＯ中心（１８）での前記軸（１７）との垂直交点（１６）に向けて、該ガントリ軸（１７）に対する平行線から該イオンビームを偏向させる最後の９０°偏向電磁石（１３）の上流に位置する水平走査電磁石および垂直走査電磁石（１１、１２）と
を備えるガントリシステムであって、
該ガントリシステムは、イオン光学主構成要素として、水平および垂直グリッドのスタックによりモニタリングされる該ＩＳＯ中心における該ビーム位置の変位を補正するための３つの垂直操向電磁石および３つの水平操向電磁石をさらに含んで、該ガントリ構造のプッシングウォール構築物による高安定性を有する十分な剛性と、操向電磁石によるビーム位置の補正との間の妥協を達成するようにし、重イオン癌治療施設における改良型ガントリシステムは、プロファイルおよび位置のモニタリングのためのシンチレータのスタック、ならびに位置のモニタリングのための水平および垂直ｖｅｔｏカウンターのスタック、ならびに強度のモニタリングのためのイオン化チャンバのスタックを備え、かつ重ビーム照射の結果をモニタリングするために、該改良型ガントリシステムは、該ガントリの処置エリア内に設置された陽電子放出断層撮影カメラ（ＰＥＴ）を備えることを特徴とするガントリシステム。
【請求項２】
該ガントリシステム（１５）は、バレル型３６０°ガントリを備えることを特徴とする請求項１に記載のガントリシステム。
【請求項３】
該ガントリシステム（１５）は、少なくとも２０ｍｍの壁厚、および少なくとも５０ｍｍのホイール厚の中心部を含み、接触面積は、前記ホイール（２０、２１）の少なくとも９０°にわたることを特徴とする、請求項１または２のいずれかに記載のガントリシステム。
【国際調査報告】
2004524527.tif 000053
2004524527.tif 000054
2004524527.tif 000055