(57)【要約】【課題】電磁石の磁場の精度を確保するとともに少ないパターン運転回数で初期化運転を完了でき、稼働率向上と磁場精度の確保を両立できる粒子線治療システムを提供することにある。【解決手段】本発明は、荷電粒子ビームを加速する加速器４００と、加速された荷電粒子ビームを照射点まで導く輸送装置５１０と、加速器４００及び輸送装置５１０のうち少なくともいずれか一方を構成する電磁石と、電磁石に電流を出力する電源装置９３０と、荷電粒子ビームの照射点への照射前に、指定されたパターンの電流を出力して電磁石を初期化するように電源装置を制御する制御装置９２０と、電磁石が励磁する磁場を測定する磁場測定手段４６０と電源装置の出力電流を測定する電流測定手段４７０と、初期化中に測定した磁場及び電流の値があらかじめ指定した条件を満たすか否かを判定する測定データ処理装置８００を備え、制御装置９２０は、測定データ処理装置の判定結果に基づいて初期化を終了させることで、上記課題を解決する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子ビームを加速する加速器と、
加速された前記荷電粒子ビームを照射点まで導く輸送装置を備える粒子線治療システムにおいて、
前記加速器及び前記輸送装置のうち少なくともいずれか一方を構成する電磁石と、
前記電磁石に電流を出力する電源装置と、
前記荷電粒子ビームの照射点への照射前に、指定されたパターンの電流を出力して前記電磁石を初期化するように前記電源装置を制御する制御装置と、
前記電磁石が励磁する磁場を測定する磁場測定手段と
前記電源装置の出力電流を測定する電流測定手段と、
前記初期化中に前記磁場測定手段で測定した磁場及び前記電流測定手段で測定した電流の値があらかじめ指定した条件を満たすか否かを判定する測定データ処理装置を備え、
前記制御装置は、
前記測定データ処理装置の判定結果によって前記電磁石の初期化を終了させることを特徴とする粒子線治療システム。
【請求項２】
請求項１に記載の粒子線治療システムにおいて、
前記制御装置は、
前記測定した磁場及び前記測定した電流が予め指定した範囲内になると前記電磁石の初期化を終了させることを特徴とする粒子線治療システム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の粒子線治療システムにおいて、
前記磁場計測手段は、
初期化パターンにおいて、最大磁場を励磁する前の第１の最小磁場の値と、最大磁場まで励磁した後に減磁後到達した第２の最小磁場の値を計測し、
前記制御装置は、
前記第１の最小磁場及び前記第２の最小磁場の値が所定の範囲内になると前記磁場の初期化を終了することを特徴とする粒子線治療システム。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の粒子線治療システムにおいて、
前記電磁石の初期化の終了もしくは継続を表示する表示装置を備えることを特徴とする粒子線治療システム。
【請求項５】
請求項４に記載の粒子線治療システムにおいて、
前記表示装置は、前記測定した磁場及び前記測定した電流と前記あらかじめ指定した条件との比較を表示することを特徴とする粒子線治療システム。
【請求項６】
前記加速器及び前記輸送装置のうち少なくともいずれか一方を構成する電磁石に対して、指定された初期化パターンの電流で初期化する電磁石の初期化方法であって、
前記電磁石が励磁する磁場を測定する磁場測定ステップと、
前記電磁石に出力する電源装置の電流を測定する電流測定ステップと、
前記磁場測定ステップで測定した前記磁場及び前記電流測定ステップで測定した電流の値があらかじめ指定した条件を満たすか否かを判定する測定処理ステップと、
前記測定処理ステップの判定結果に基づいて、前記電磁石の初期化の終了又は初期化の継続を判定する初期化判定ステップを備えることを特徴とする電磁石の初期化方法。
【請求項７】
請求項６に記載の電磁石の初期化方法において、
前記初期化判定ステップは、
前記測定した磁場及び前記測定した電流が予め指定した範囲内になると前記電磁石の初期化を終了させることを特徴とする電磁石の初期化方法。
【請求項８】
請求項６又は７に記載の電磁石の初期化方法において、
前記磁場計測ステップは、
初期化パターンにおいて、最大磁場を励磁する前の第１の最小磁場の値と、最大磁場まで励磁した後に減磁後到達した第２の最小磁場の値を計測し、
前記初期化判定ステップは、
前記第１の最小磁場及び前記第２の最小磁場の値が所定の範囲内になると前記磁場の初期化を終了することを特徴とする電磁石の初期化方法。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の電磁石の初期化方法において、
前記電磁石の初期化の終了もしくは継続を表示装置に表示する表示ステップを備えることを特徴とする電磁石の初期化方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は陽子線または炭素イオン線等の重イオン線の照射によって、がんなどの腫瘍を治療する粒子線治療システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
がん治療法の一つとして、患部に陽子あるいは炭素イオン等の重イオン線を照射する粒子線治療が知られている。陽子や炭素イオン等のイオンを高エネルギーで物質に入射すると、飛程の終端で多くのエネルギーを失う。粒子線治療では、この性質を利用し、がん細胞で多くのエネルギーを失うように、イオンビームを患者に照射する。すると、周囲の健康な組織への損傷を抑えつつ、がん細胞を破壊できる。粒子線治療ではイオンビームの空間的な広がりとエネルギーを調整し、患部の形状に合わせた線量分布を形成する。
【０００３】
イオンビームはイオン源で生成したイオンを加速器で加速することで得る。ビームは加速器から輸送装置を経て、照射装置に輸送される。照射装置は患部の形状に合わせた線量分布を形成する。線量分布の形成方法にはビームを散乱体に当て、ビーム形状を患部形状に一致させる散乱体照射法と、細く絞ったビームを電磁石で患部に沿って走査して患部に線量を付与するスキャニング照射法がある。いずれの照射法においても、加速器としてシンクロトロンやサイクロトロンを用いる場合、磁場の発生に電磁石を用いる。また輸送装置において、イオンビームを偏向するために電磁石を用いる。これら、粒子線治療に用いられる電磁石磁場の精度を確保するために、起動時には電磁石の初期化を実施する。特許文献１に記載のように、初期化では電磁石の励磁電流を最小から最大の間で励磁減磁をするパターン運転を何回か行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2006-228579
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の粒子線治療システム用の電磁石の初期化においては、予め定めた回数のパターン運転を行っていた。しかし、決まった回数の励磁パターンを実施する初期化運転では、磁場の精度を確保するために多数回のパターン励磁が必要であり、粒子線治療システムの稼働率低下の原因となっていた。とくに、スキャニング照射法においては輸送装置の偏向電磁石の磁場のずれがイオンビームの照射位置に影響するため高精度な磁場が求められおり、定数回のパターン励磁では求める磁場精度が得られない時があり、その場合再度初期化運転を必要とするなど、さらに稼働率低下の原因となりえた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の粒子線治療システム及び電磁石の初期化方法は、電磁石の初期化運転においてパターン励磁が完了すると、電磁石への励磁電流と励起された磁場の関係が許容範囲内に入っていることを確認する。
【０００７】
さらに好ましくは、荷電粒子ビームを加速する加速器と、加速された荷電粒子ビームを照射点まで導く輸送装置を備える粒子線治療システムにおいて、加速器及び輸送装置のうち少なくともいずれか一方を構成する電磁石と、電磁石に電流を出力する電源装置と、荷電粒子ビームの照射点への照射前に、指定されたパターンの電流を出力して電磁石を初期化するように電源装置を制御する制御装置と、電磁石が励磁する磁場を測定する磁場測定手段と、電源装置の出力電流を測定する電流測定手段と、初期化中に磁場測定手段で測定した磁場及び電流測定手段で測定した電流の値があらかじめ指定した条件を満たすか否かを判定する測定データ処理装置を備え、制御装置は測定データ処理装置の判定結果によって電磁石の初期化を終了させる粒子線治療システムである。
【０００８】
また好ましくは、加速器及び輸送装置のうち少なくともいずれか一方を構成する電磁石に対して、指定された初期化パターンの電流で初期化する電磁石の初期化方法であって、電磁石が励磁する磁場を測定する磁場測定ステップと、電磁石に出力する電源装置の電流を測定する電流測定ステップと、磁場測定ステップで測定した磁場及び電流測定ステップで測定した電流の値があらかじめ指定した条件を満たすか否かを判定する測定処理ステップと、測定処理ステップの判定結果に基づいて、電磁石の初期化の終了又は初期化の継続を判定する初期化判定ステップを備える電磁石の初期化方法である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、電磁石の磁場の精度を確保するとともに少ないパターン運転回数で初期化運転を完了でき、装置の稼働率向上と磁場精度の確保を両立できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態の粒子線治療システムの全体構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の粒子線治療システムの治療開始までのフロー図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の粒子線治療システムの初期化パターンである。
【図４】本発明の第１の実施形態の粒子線治療システムの運転パターンである。
【図５】強磁性体のヒステリシス効果を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の粒子線治療システムの電磁石初期化手順を示すフロー図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の粒子線治療システムの測定データ処理装置の解析結果で得られる測定結果の図である。
【図８】本発明の第１の実施形態の粒子線治療システムの測定データ処理装置の解析結果で得られる測定結果の図である。
【図９】本発明の第１の実施形態の粒子線治療システムの偏向電磁石に対する磁場測定装置の設置例を示す図である。
【図１０】本発明の第１の実施形態の粒子線治療システムの測定データ処理装置の解析結果で得られる測定結果の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しつつ本発明の第１の実施形態を説明する。本実施例は加速器としてシンクロトロンを用いた粒子線治療システムであり、粒子線として陽子ビームを用いる例について説明する。
【００１２】
図１には、本実施例の全体構成図を示す。本実施例の粒子線治療システム１００はイオン源２００、入射器３００、シンクロトロン４００、ビーム輸送装置５００、回転ガントリー６００、照射装置７００を備える。
【００１３】
イオン源２００にて治療用のビームとする陽子を発生させ、入射器３００において運動エネルギー７ＭｅＶまで予備加速される。その後にシンクロトロン４００に入射され、その後治療に用いるエネルギーまで加速される。本実施例の粒子線治療システム１００では、例えばシンクロトロン４００で加速できるビームの運動エネルギーは、最大２３０ＭｅＶである。また、２３０ＭｅＶ以下で任意に指定された運動エネルギーのビームをシンクロトロン４００から取り出すことができる。実際の治療時には患者ごとに作成された治療計画に従って、シンクロトロン４００から取り出されるビームの運動エネルギーは決定される。シンクロトロン４００から取り出されるビームは取り出し用偏向電磁石４１０を通過して輸送装置５００に導入される。
【００１４】
輸送装置５００は建屋に対して固定された固定輸送装置５１０と回転軸６１０を軸として回転可能な回転ガントリー６００に固定された回転輸送装置６２０が直列に接続されている。回転輸送装置６２０の最下流は照射点６３０であり、治療時においては照射点６３０に患部が位置するように患者をベッドに固定している。この状態でビームを照射することで、治療計画によって定められた線量が患部に付与される。粒子線治療システム１００はスキャニング照射法で照射する照射装置７００を備え、照射装置７００にはビームの軌道に対して垂直な平面内の直交する二方向に独立にビームが走査できるように二台の走査電磁石を備えている。輸送装置５００内のビーム経路５２０は、真空ポンプによって真空引きされており、経路５２０中にはビームを偏向させる偏向電磁石５１１、６１１〜６１３およびビームを収束あるいは発散させる四極電磁石５２１〜５２７、６２１〜６２６が設置されている。他に図示されていないが、ビームの位置と形状を測定するプロファイルモニタやビームの軌道を補正するステアリング電磁石などが設置されている。各電磁石はそれぞれ電源に接続されており電源から電磁石に電流を供給することで各電磁石の磁場が励起される。輸送装置５００に設置された偏向電磁石５２１と四極電磁石５２１〜５２７、６２１〜６２６については指示した直流電流を出力する直流電源が接続されている。
【００１５】
粒子線治療システム１００を構成するシンクロトロン４００は、４台の偏向電磁石４１１〜４１４を持つ４回対称シンクロトロンを例に説明する。他にシンクロトロン４００は、四極電磁石４２１〜４２４、六極電磁石４３１〜４３２、高周波加速空胴４４０、ビーム位置モニタ４５０が備えられている。シンクロトロン４００の偏向電磁石４１１〜４１４、四極電磁石４２１〜４２４および六極電磁石４２１〜４２２には時間に依存したパターン電流を周期的に出力するパターン電源に接続されている。これらの電流パターンは予め取り出すビームのエネルギー毎に調整者によって決められている。偏向電磁石４１２には磁場測定装置４６０が装着されており、偏向電磁石４１２が励起される磁場測定している。磁場測定装置４６０はプローブとしてホール素子を用いた磁場測定装置であり、偏向電磁石４１２のギャップ近くに設置されたホール素子により、偏向電磁石４１２が励磁する磁場を測定する。シンクロトロン４００の偏向電磁石４１２に接続する偏向電磁石電源４６０の出力電流をＤＣＣＴによって電流測定装置４７０が測定している。これら磁場測定装置４６０と電流測定装置４７０は後に述べる初期化運転中に一定周期でそれぞれの測定結果を測定データ処理装置８００に測定結果を送信している。
【００１６】
シンクロトロン４００の偏向電磁石４１１〜４１４の端面はビーム軌道に対して垂直から２０度傾いている。この角度をエッジ角と称し、偏向電磁石の端面にエッジ角を付けることでビームから見て横方向に磁場分布に傾きを付けることができる。その結果、偏向面に対して垂直な方向にずれたビーム対して収束力が働く。また、偏向電磁石４１１〜４１４の内部ではほぼ一様な磁場が励起されており、一様磁場によって偏向面に平行な方向にずれたビームに対して収束力を働かせることができる。この偏向面に対して垂直方向と平行方向において収束力を働かせることで、ビームはシンクロトロン４００の内部を安定に周回できる。設計軌道からずれたビームはこの収束力によって振動し、その振動数をベータトロン振動数という。ベータトロン振動数とビームのシンクロトロン４００内の周回周波数の比をチューンという。
【００１７】
本システムの動作を図２に示すフローに表す。治療時は、まず患者を治療室に入室させる（ステップＳ１）。入室した患部をベッドの固定し、患者の患部が照射点位置となるように位置決めが行われる（ステップＳ２）。
【００１８】
その後、システム操作者はインターフェイス（入力装置）９１０を通じ、制御装置９２０に患者ごとに計画された治療計画を入力する（ステップＳ３）。この治療計画によって、照射するビームのエネルギー・回転ガントリー６００の回転角度によって定める照射方向・照射スポット位置・スポット毎に照射する線量が指定される。
【００１９】
次に、粒子線治療システム１００は初期化運転の段階に移行する（ステップＳ４）。初期化ではシンクロトロン４００の偏向電磁石４１１〜４１４および輸送装置の偏向電磁石５１１、６１１〜６１３を、図３に示すような電流のパターン（初期化パターン）に従いパターン励磁される。初期化パターンは最小磁場（Ｂｍｉｎ）と最大磁場（Ｂｍａｘ）の間で励磁と減磁を繰り返すパターンである。パターン励磁後、後述する処理によって測定データ処理装置８００によって初期化完了の判定をする。初期化完了判定が測定データ処理装置８００によってなされると初期化運転は完了し、粒子線治療システム１００は照射指令待ちの段階に移行する（ステップＳ５）。照射指令待ちの段階では、シンクロトロン４００の各電磁石は最初に照射するビームの運動エネルギーに基づき予め調整された電流パターンによって運転され、輸送装置５００の各電磁石は予め調整された励磁量で励磁される。
【００２０】
そして、操作者により照射開始の指令がなされると、前段加速器からビームが出力され、シンクロトロン４００は入射・加速・取り出し・減速を一つのサイクルとして運転される。運転中のシンクロトロン４００の偏向電磁石４１１〜４１４は、図４に示すようなパターンで運転される。運転サイクルは入射期間Ｔｉｎｊ、加速期間Ｔａｃｃ、取り出し準備期間Ｔｗ、取り出し期間Ｔｅｘｔ、減速期間Ｔｄｅｃの期間に分けられる。最初の期間は入射期間Ｔｉｎｊである。入射期間Ｔｉｎｊ中は入射器３００からのビームをシンクロトロン内に導入し周回させる。その際、偏向電磁石磁場は最小磁場（Ｂｉ）に保持されている。入射期間Ｔｉｎｊで入射器３００からのビームがシンクロトロン４００内に蓄積されると加速期間Ｔａｃｃに移る。加速器間Ｔａｃｃでは磁場を増加させるとともに、高周波加速空胴４４０に高周波電場を励起し、その周波数を加速期間中に増大させる。すると、シンクロトロン４００内を周回するビームは高周波電場でバンチ化し加速される。目標のエネルギーまで加速されると出射準備期間Ｔｗに移る。出射準備期間Ｔｗでの磁場（Ｂｅ）はエネルギー毎に決まり、期間中一定に保持される。出射準備期間Ｔｗでは四極電磁石４２１〜４２４と六極電磁石４３１、４３２の励磁量を変化させる。
【００２１】
本実施例のシンクロトロン４００では取り出し方法として、横方向の高周波電場によってビームのベータトロン振動の振幅を三次共鳴条件下で増幅させ、六極電磁石４３１、４３２の励磁量で決まる安定境界の外にビームを取り出し、取り出し用偏向電磁石４１０に導く高周波取り出し法を例に説明する。出射準備期間Ｔｗで四極電磁石４２１〜４２４と六極電磁石４３１、４３２の励磁量を変化させることで、取り出しに好適なベータトロン振動数と安定領域の大きさとする。高周波取り出し法に必要な磁場が整ったら出射期間Ｔｅｘｔに移行する。出射期間Ｔｅｘｔでは横方向高周波電圧を高周波電極（図示せず）に印加することでビームに横方向キックを付与し、ベータトロン振動振幅を大きくし、安定限界から外れた粒子を取り出し用電磁石４１０よりビームを取り出す。蓄積したビームがすべて取り出された場合や、治療計画に基づくエネルギー変更が必要となった場合や、所定の時間が出射期間Ｔｅｘｔにおいて経過したなどの場合には減速期間Ｔｄｅｃに移行する。減速期間Ｔｄｅｃでは取り出しのために励磁した四極電磁石４２１〜４２４と六極電磁石４４１、４４２の励磁量をもとに戻し、偏向電磁石４１１〜４１４の磁場と高周波加速空胴４３０に印加される高周波電圧の周波数を下げる。この際、ヒステリシスによる偏向電磁石の状態を一定にするため、一度最大磁場Ｂｍａｘまで励磁した後に、最小磁場Ｂｍｉnまで減磁する。この間、シンクロトロン４００内のビームは減速されたのち、次の入射に備えて最終的に廃棄される。以上を１サイクルとしてシンクロトロン４００は運転される。
【００２２】
ここで、本実施例の特徴である電磁石の初期化運転の原理と方法について詳細を述べる。初期化運転には電磁石の磁極を構成する強磁性体の履歴効果（ヒステリシス）による磁化のばらつきを小さくする目的がある。一般的な強磁性体の磁束密度（Ｂ）と磁場（Ｈ）はＢＨ平面で図５の点線に示すように、励磁時と減磁時で異なる経路を取る特徴がある。この性質をヒステリシスと称する。ヒステリシスにより同一の励磁電流に対して電磁石が励磁する磁場がばらつく。励磁される磁場がばらつくと、シンクロトロン４００内を周回するビームの位置がずれ、取り出されるビームのエネルギーがばらつく他、ビームの量が低下するなどの悪影響がある。さらには、偏向電磁石のエッジにおける収束力がばらつき、ビームが安定に周回できないなどの問題が生じ、ひいては治療に時間がかかってしまい、患者の負担や治療スループットの低下につながる。磁場のばらつきを抑えるため、初期化運転では所定回数減磁と励磁を繰り返し、磁極がたどるＢＨ曲線を一定の曲線に定める。
【００２３】
最終的に収束するＢＨ曲線をローカルループ（図５中の曲線a）と呼ぶ。磁極がたどるＢＨ曲線がローカルループに収束するまでに必要とする初期化パターンの励磁回数は初期化前の磁極の磁化の状態に依存する。すなわち、初期化前の磁極の磁化状態がローカルループに近ければ１〜２回程度の初期化パターンで収束する一方で、初期化前の磁極の磁化状態がローカルループから遠い場合は１０回程度必要とすることもある。
【００２４】
従来の初期化運転ではローカルループへの収束を確実に実現するため、予め定められた回数の初期化パターンを励磁していた。この場合、初期化パターンの励磁回数は多く（例えば１０回）設定せざるを得ない。すると、初期化前の磁極の状態によっては１回の初期化パターン励磁で初期化が完了する場合においても１０回の初期化パターン励磁をすることとなり、その場合治療の前段階の初期化運転で余分な時間をかけているといえる。
【００２５】
そこで、本実施例の初期化運転では以下に述べる手法により初期化運転の効果を維持しつつ、従来手法よりも短時間で初期化運転を完了させる。本実施例の初期化運転のフロー図を図６に示す。
【００２６】
まず、初期化運転を開始したら従来と同様の図２に示す初期化パターンを１回励磁する（ステップＳ１１）。励磁中は電流測定装置４７０が電磁石電源９３０からの出力励磁電流値を測定し、磁場測定装置４６０が偏向電磁石４１２の励起磁場を測定している。１回の初期化パターン励磁が完了したら、電流測定装置４７０と磁場測定装置４６０の測定結果を測定データ処理装置８６０が解析する。測定データ処理装置８６０は電流の測定値（Ｉ）と磁場の測定値（Ｂ）から図７に示すＩＢ平面上のデータとしてＩＢ平面上にプロットしＨＭＩ９１０上に表示するとともに、予め定められた範囲内８０１に入っているか否かを判定する（ステップＳ１２）。加えて、測定データ処理装置８００は、電流の測定値（Ｉ）と磁場の測定値（Ｂ）のループが閉じていることも確認する。すなわち初期化パターンにおいて、最大磁場を励磁する前の最小磁場の値と、最大磁場まで励磁した後に減磁後到達した最小磁場の値が所定の範囲８０２で一致していることを確認する。そして、すべての測定したＩとＢの測定結果が定められた範囲８０１内に入っており、かつ励磁前と励磁後の最小磁場の値が所定の範囲内８０２で一致している場合は初期化が完了したと判定し、初期化運転を終了する（ステップＳ１３）。翻って、１つ以上の電流の測定値（Ｉ）と磁場の測定値（Ｂ）の測定結果が定められた範囲８０１内に入っていなかった場合は再度初期化パターン励磁し、ＩとＢの測定とその後の初期化終了の判定を繰り返す。初期化終了か再度初期化の判定は判定処理がなされるたびにＨＭＩ９１０を構成する表示装置の表示画面内で逐次更新され、操作者が表示画面を見ることで、現在初期化運転中か照射指示待ち中なのかわかるようになっている。
【００２７】
この手法によれば初期化運転の目的であるローカルループへの収束が完了した時点で測定データ処理装置８００の判断により、初期化運転が完了し、従来の初期化運転で問題であった余分なパターン励磁を省くことができ、より短時間で照射指示待ちに移行することができる。
【００２８】
本実施例による電磁石の初期化方法および粒子線治療システムでは、初期化運転においてパターン励磁が完了すると、電磁石への励磁電流と励起された磁場の関係が許容範囲内に入っていることを確認するため、電磁石の磁場の精度を確保するとともに少ないパターン運転回数で初期化運転を完了でき、装置の稼働率向上と磁場精度の確保を両立できる。初期化運転においてパターン励磁が完了するたびに電磁石への励磁電流と励起された磁場の関係が許容範囲内に入っていることを確認してもよい。
【００２９】
なお、本実施例においては磁場測定装置８０１のプローブをホール素子としたが、ホール素子以外の磁場測定手段、例えばサーチコイルやＮＭＲ素子などを用いてもよい。電流測定装置４７０の手段もＤＣＣＴに限らず、システムの構成に合わせて必要な精度で出力電流が測定でればその具体的な手段を問わない。
【００３０】
さらに、磁場測定装置は一つの偏向電磁石に複数あってもよい。一つの偏向電磁石に複数の磁場測定装置が設置されている場合は、図８に示すようにＩＢ平面にプロットされるＩとＢの測定データが２系統できる。これら両方の測定データが指定範囲内に入っていることを以って初期化完了と判断することで、より磁場の再現性の高い初期化を実現できる。
【００３１】
さらに、複数の偏向電磁石とその電源に磁場測定装置４６０と同様の磁場測定手段と電流測定装置４７０と同様の電流測定手段を設置してもよい。この場合も前述のケースと同様にＩＢ平面上に複数系列の測定データプロットし、それぞれの系列について指定範囲内外の判定をし、すべての系列のデータが範囲内となれば初期化運転を完了すればよい。
【００３２】
さらに、図９に示すように、一台の偏向電磁石（例えばここではシンクロトロン４００を構成する偏向電磁石４１２とする）に対して磁場測定手段が複数設置されていてもよい。複数の磁場測定手段が設置される場合、その測定位置を端部近くの設計軌道から水平方向にずれた二か所に磁場測定手段４６１と４６２を設置とすると、磁場測定手段４６１と４６２によって測定される磁場の差が端部における磁場によるビームに対する収束力に比例する。この磁場の差をΔＢとし、ΔＢについても初期化パターン励磁中の振る舞いを図１０に示すようにＩΔＢ平面上にプロットすることができる。このＩΔＢのデータについても同様に指定範囲内８０２に入っているか否かを基に初期化完了の判断基準とすることができる。特にこの場合はエッジによる収束力が初期化によって高精度に再現できるため、ビームの安定性ひいては取り出せるビームの量を高精度に再現でき、治療時間短縮に伴う患者への負担軽減と治療スループット増加につながる。
【符号の説明】
【００３３】
１００  粒子線治療システム
２００  イオン源
３００  入射器
４００  シンクロトロン
４１０  取り出し用偏向電磁石
４１１〜４１４  偏向電磁石
４２１〜４２４  四極電磁石
４３１〜４３２  六極電磁石
４４０  高周波加速空胴
４５０  ビーム位置モニタ
４６０〜４６２  磁場測定装置
４７０  電流測定装置
５００  ビーム輸送装置
５１０  固定輸送装置
５１１  偏向電磁石
５２０  ビーム経路
５２１〜５２７  四極電磁石
６００  回転ガントリー
６１０  回転軸
６１１〜６１３  偏向電磁石
６２０  回転輸送装置
６２１〜６２６  四極電磁石
６３０  照射点
７００  照射装置
８００  測定データ処理装置
８０１〜８０２  指定範囲
９１０  ＨＭＩ
９２０  制御装置
９３０  電磁石電源
【図１】
2016007456.tif 000003
【図２】
2016007456.tif 000004
【図３】
2016007456.tif 000005
【図４】
2016007456.tif 000006
【図５】
2016007456.tif 000007
【図６】
2016007456.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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