本發(fā)明涉及一種粒子射線治療裝置，所述粒子射線治療裝置對(duì)患者的患部照射粒子射線，用于對(duì)癌癥等疾病進(jìn)行治療。

背景技術(shù)：

粒子射線治療通過(guò)對(duì)患部組織照射粒子射線來(lái)使其遭受損傷從而進(jìn)行治療，是廣義的放射線治療之一。質(zhì)子射線、重離子射線等粒子射線與γ射線、X射線等其他放射線不同，能夠利用粒子射線的能量調(diào)整賦予放射劑量的深度方向的位置，能夠根據(jù)患部的三維形狀賦予放射劑量。為了產(chǎn)生規(guī)定能量的粒子射線而使用加速器。

加速器由用于形成環(huán)繞軌道的偏向電磁鐵、使用高頻電場(chǎng)對(duì)粒子射線進(jìn)行加速的加速空洞、以及作為用于粒子射線通過(guò)的通路的真空管道等構(gòu)成。偏向電磁鐵的磁場(chǎng)隨著粒子射線的加速(能量增大)，反映事先設(shè)計(jì)和射線束調(diào)整的結(jié)果，根據(jù)規(guī)定的運(yùn)行模式發(fā)生變化。同時(shí)粒子射線的環(huán)繞頻率也發(fā)生變化，因此為了穩(wěn)定地進(jìn)行加速，對(duì)上述加速空洞施加的高頻信號(hào)也需要根據(jù)規(guī)定的運(yùn)行模式對(duì)頻率、振幅(強(qiáng)度)進(jìn)行控制。這些運(yùn)行模式需要與出射的粒子射線的能量對(duì)應(yīng)地進(jìn)行改變。此外，作為用于使被加速且達(dá)到規(guī)定能量的粒子射線從加速器出射的設(shè)備，具備出射用電極和出射用電磁鐵。出射用電極利用電場(chǎng)作用使達(dá)到規(guī)定能量的粒子射線的軌道從環(huán)繞軌道改變?yōu)槌錾滠壍?，出射用電磁鐵使出射軌道的粒子射線偏向而向加速器外部出射。該出射用電極和出射用電磁鐵需要根據(jù)出射的粒子射線的能量對(duì)其設(shè)定進(jìn)行改變。

由加速器出射的粒子射線通過(guò)輸送系統(tǒng)，被引導(dǎo)至用于對(duì)患者進(jìn)行照射的粒子射線照射裝置。輸送系統(tǒng)具備用于將粒子射線的軌道沿輸送系統(tǒng)彎曲的偏向電磁鐵、以及用于對(duì)粒子射線的發(fā)散和收斂進(jìn)行控制的電磁鐵等設(shè)備。此外，粒子射線照射裝置也具備電磁鐵、脊形過(guò)濾器等設(shè)備。這些設(shè)備也與出射用電極和出射用電磁鐵相同，需要根據(jù)出射的粒子射線的能量對(duì)其設(shè)定進(jìn)行改變。

另一方面，粒子射線治療的照射方式可大致分為對(duì)照射對(duì)象即患者的整個(gè)患部一齊照射粒子射線的寬光束照射法、以及掃描粒子射線進(jìn)行照射的掃描照射法。采用寬光束照射法時(shí)，照射的粒子射線為具有固定能量的粒子射線。相對(duì)于此，采用掃描照射法時(shí)，可采取使粒子射線的能量發(fā)生變化而對(duì)深度方向的寬廣范圍進(jìn)行照射的方法。粒子射線能量的改變通過(guò)改變加速器的磁場(chǎng)和高頻的運(yùn)行模式來(lái)進(jìn)行。因此，采用掃描照射法時(shí)，需要對(duì)各能量和各強(qiáng)度設(shè)定與能量和強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的加速器的運(yùn)行模式。

將對(duì)加速器的各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行匯總的文件稱為操作文件(以下稱OPF)。加速器讀取OPF后，反復(fù)執(zhí)行其運(yùn)行模式。掃描照射法中，每個(gè)脈沖(每次溢出)一邊切換OPF一邊執(zhí)行運(yùn)行。將此稱為脈沖到脈沖運(yùn)行(記為P to P運(yùn)行)。

關(guān)于P to P運(yùn)行，作為公示運(yùn)行的模式和時(shí)刻等信息的文獻(xiàn)，例如具有專利文獻(xiàn)1、專利文獻(xiàn)2、專利文獻(xiàn)3等。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本專利特開(kāi)2001-176700號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開(kāi)2001-43999號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本專利特開(kāi)平8-298200號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題

以P to P執(zhí)行運(yùn)行時(shí)，各判定時(shí)刻中，需要判定各設(shè)備是否已完成準(zhǔn)備。例如，如果是電極的電壓，則需要確認(rèn)電極的電壓已靜定，進(jìn)入下個(gè)階段。假如靜定未能趕在該判定時(shí)刻前，則待機(jī)到下個(gè)判定時(shí)刻，靜定后再進(jìn)入下個(gè)階段。但是，考慮到縮短治療時(shí)間的觀點(diǎn)，優(yōu)選為盡量縮短待機(jī)到下個(gè)判定時(shí)刻的時(shí)間。

另一方面，一邊對(duì)放射劑量進(jìn)行管理一邊對(duì)照射放射劑量進(jìn)行管理的被稱為放射劑量控制照射(Dose Driven)的方式中，照射根據(jù)治療計(jì)劃決定的某固定放射劑量后進(jìn)入下個(gè)階段。采用放射劑量控制照射(Dose Driven)時(shí)，使用同步加速器進(jìn)行加速后，在收到該放射劑量控制照射(Dose Driven)的達(dá)成信號(hào)前，無(wú)法判定是否需要在需要下次加速的時(shí)刻切換到下個(gè)OPF。

出射用電極和出射用電磁鐵等出射設(shè)備需要高電壓或大勵(lì)磁電流，從開(kāi)始施加、改變電壓等到設(shè)定完成需要時(shí)間?；蛘?，裝置和成本增加，例如為了縮短時(shí)間需要非常大的電源等。此外，切換OPF時(shí)，根據(jù)切換前后的狀態(tài)，到設(shè)定完成的時(shí)間各不相同。專利文獻(xiàn)1～3中，這種著眼于設(shè)定需要時(shí)間的設(shè)備的OPF切換時(shí)刻等沒(méi)有記載。

本發(fā)明的目的在于提供一種粒子射線治療裝置，其著眼于設(shè)定需要較長(zhǎng)時(shí)間的較慢的出射設(shè)備，能夠確保較多的出射設(shè)備的設(shè)定時(shí)間，進(jìn)而能夠縮短治療所需的時(shí)間。

解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案

本發(fā)明所述的粒子射線治療裝置，其具備：加速器，所述加速器具備加速設(shè)備群和出射設(shè)備群，所述加速設(shè)備群以從加速運(yùn)行到減速運(yùn)行的一系列的運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行，作為一邊使入射的粒子射線沿環(huán)繞軌道環(huán)繞一邊加速而獲得設(shè)定能量的粒子射線的運(yùn)行循環(huán)，所述出射設(shè)備群在加速設(shè)備群執(zhí)行出射運(yùn)行時(shí)將設(shè)定能量的粒子射線引導(dǎo)至出射軌道使其出射；設(shè)備控制器，所述設(shè)備控制器對(duì)加速設(shè)備群的各設(shè)備和出射設(shè)備群的各設(shè)備進(jìn)行控制；主時(shí)鐘發(fā)生器，所述主時(shí)鐘發(fā)生器發(fā)生賦予加速器的運(yùn)行開(kāi)始時(shí)間點(diǎn)的主時(shí)鐘；粒子射線輸送部，所述粒子射線輸送部輸送由加速器出射的粒子射線；以及粒子射線照射裝置，所述粒子射線照射裝置具備對(duì)向照射對(duì)象照射的粒子射線的放射劑量進(jìn)行測(cè)定的放射劑量監(jiān)控器，向照射對(duì)象照射由粒子射線輸送部輸送的粒子射線，其中，設(shè)備控制器確認(rèn)在接收到主時(shí)鐘的時(shí)間點(diǎn)加速設(shè)備群的運(yùn)行準(zhǔn)備已完成，然后輸出指令，來(lái)以與設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行，當(dāng)表示粒子射線已達(dá)到設(shè)定能量的信號(hào)即可出射信號(hào)接通，表示出射設(shè)備群對(duì)設(shè)定能量的設(shè)定已完成的信號(hào)即出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)接通時(shí)，輸出指令，以對(duì)加速設(shè)備群執(zhí)行出射運(yùn)行。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，將加速設(shè)備群的OPF切換判定時(shí)刻與出射設(shè)備群的設(shè)定完成判定時(shí)刻設(shè)為不同時(shí)刻，因此可獲得一種粒子射線治療裝置，其能夠確保較多的出射設(shè)備的設(shè)定時(shí)間，能夠縮短治療所需的時(shí)間。

附圖說(shuō)明

圖1是表示本發(fā)明所述的粒子射線治療裝置的概略結(jié)構(gòu)的方塊圖。

圖2是說(shuō)明掃描照射法的示意圖。

圖3是用于說(shuō)明加速設(shè)備群和出射設(shè)備群的動(dòng)作的時(shí)序圖。

圖4是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所述的粒子射線治療裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。

圖5是表示比較例所述的粒子射線治療裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。

圖6是表示本發(fā)明的粒子射線治療裝置的設(shè)備設(shè)定值存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)的一例的圖。

圖7是表示本發(fā)明所述的粒子射線治療裝置的信號(hào)和數(shù)據(jù)的流向的方塊圖。

圖8是表示本發(fā)明所述的粒子射線治療裝置的設(shè)備控制器的存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)的一例的方塊圖。

圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式2所述的粒子射線治療裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施方式1.

圖1是表示本發(fā)明實(shí)施方式1所述的粒子射線治療裝置的方塊圖。由入射器100的離子源產(chǎn)生的離子(例如氫離子(質(zhì)子)、碳離子)的集合即粒子射線通過(guò)入射器100的前段直線加速器接受預(yù)加速，被加速到規(guī)定的動(dòng)能。接受預(yù)加速的粒子射線由入射器100出射，一邊通過(guò)各種電磁鐵接受偏向、收斂和發(fā)散、軌道補(bǔ)正，一邊被引導(dǎo)至同步加速器等主加速器10。主加速器10(以下僅稱為加速器10)具備偏向電磁鐵12、軌道補(bǔ)正用電磁鐵、收斂或發(fā)散用四極電磁鐵等各種電磁鐵，使粒子射線在加速器10內(nèi)沿著環(huán)繞軌道環(huán)繞，反復(fù)接受高頻加速空洞11形成的加速電場(chǎng)。粒子射線通過(guò)高頻加速空洞11的加速電場(chǎng)被反復(fù)加速，其動(dòng)能隨著加速而變高。隨著動(dòng)能變高，粒子射線的偏向等所需的磁場(chǎng)強(qiáng)度發(fā)生變化，因此構(gòu)成加速器10的各種電磁鐵、以及用于向高頻加速空洞11賦予加速電場(chǎng)的高頻源等需要根據(jù)時(shí)間使運(yùn)行參數(shù)發(fā)生變化而運(yùn)行，即需要使其執(zhí)行模式運(yùn)行。將這些執(zhí)行模式運(yùn)行的設(shè)備稱為加速設(shè)備群1。

在加速器10中的粒子射線達(dá)到設(shè)定能量，能夠取出粒子射線的時(shí)刻，通過(guò)以出射運(yùn)行模式運(yùn)行加速設(shè)備群1，從而粒子射線利用出射用電極2a被引導(dǎo)至出射軌道。出射軌道的粒子射線被出射用電磁鐵2b偏向，被送出到加速器外的粒子射線輸送部20。此處，把將出射的粒子射線引導(dǎo)至出射軌道的出射用電極2a以及使其由出射軌道向粒子射線輸送部20偏向的出射用電磁鐵2b稱為出射設(shè)備群2。這些出射設(shè)備群2與加速設(shè)備群1的各設(shè)備不同，不執(zhí)行模式運(yùn)行，而被設(shè)定為與出射的粒子射線的能量對(duì)應(yīng)的設(shè)定值。加速設(shè)備群1的運(yùn)行模式以及出射設(shè)備群2的設(shè)定值等數(shù)據(jù)例如與粒子射線的能量對(duì)應(yīng)地被儲(chǔ)存到設(shè)備設(shè)定值存儲(chǔ)器7。設(shè)備控制器4與掃描計(jì)算機(jī)3協(xié)同，使用設(shè)備設(shè)定值存儲(chǔ)器7中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)對(duì)加速設(shè)備群1的運(yùn)行以及出射設(shè)備群2的設(shè)定等進(jìn)行控制。

被引導(dǎo)至粒子射線輸送部20的粒子射線被偏向電磁鐵22等誘導(dǎo)至治療室的粒子射線照射裝置50。粒子射線輸送部20具有旋轉(zhuǎn)架時(shí)，旋轉(zhuǎn)架被設(shè)定為規(guī)定角度，輸送粒子射線。粒子射線輸送部20的偏向電磁鐵22等各設(shè)備為了能夠利用粒子射線的能量輸送粒子射線，而與出射設(shè)備群2相同，需要采取與設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的設(shè)定。粒子射線輸送部20的各設(shè)備也一并作為出射設(shè)備群2。粒子射線照射裝置50作為與本申請(qǐng)發(fā)明相關(guān)的設(shè)備，具備對(duì)粒子射線的放射劑量進(jìn)行測(cè)量的放射劑量監(jiān)控器5。粒子射線照射裝置50采用掃描照射法時(shí)，具備掃描器51。進(jìn)而，有時(shí)也具備散射體、脊形過(guò)濾器、多葉準(zhǔn)直器、射程補(bǔ)償器等。被輸送到粒子射線照射裝置50的粒子射線向與粒子射線照射裝置50所具備的各設(shè)備的作用產(chǎn)生的粒子射線的前進(jìn)軸垂直的方向，經(jīng)過(guò)掃描、散亂、運(yùn)動(dòng)量的分散、準(zhǔn)直、補(bǔ)償?shù)冗^(guò)程，以與固定在患者臺(tái)上的患者60的患部形狀一致的方式進(jìn)行照射，直至向患者投放放射劑量。向患者投放的粒子射線的量利用放射劑量監(jiān)控器5進(jìn)行測(cè)定，用掃描計(jì)算機(jī)3對(duì)測(cè)定值進(jìn)行處理，進(jìn)行粒子射線照射直至投放放射劑量達(dá)到規(guī)定的放射劑量值。

此處，根據(jù)圖2對(duì)掃描照射法的動(dòng)作簡(jiǎn)單地進(jìn)行說(shuō)明。圖2中，利用粒子射線照射裝置50所具備的使粒子射線偏向掃描的掃描器51向照射對(duì)象即患者的患部61照射粒子射線。掃描器51以如下方式構(gòu)成，即能夠在與前進(jìn)方向Z垂直的兩個(gè)方向即XY二維中掃描粒子射線。深度方向的照射位置由粒子射線的能量決定。因此，通過(guò)利用掃描器51對(duì)某能量的粒子射線進(jìn)行掃描照射，從而能夠在與該能量對(duì)應(yīng)深度的患部的層狀的位置形成放射劑量分布。此處，將照射對(duì)象的以層狀形成放射劑量分布的部分稱為片層。圖2中將片層的示意圖表示為片層NO.1、片層NO.2、片層NO.3。各片層中，一邊利用掃描器51使粒子射線反復(fù)移動(dòng)和停留，一邊每次停留時(shí)當(dāng)由放射劑量監(jiān)控器5測(cè)量的放射劑量達(dá)到治療計(jì)劃中規(guī)定的該照射位置的放射劑量后，使粒子射線移動(dòng)到下個(gè)照射位置。向該片層的所有照射位置照射計(jì)劃的放射劑量后，以與下個(gè)片層對(duì)應(yīng)的能量的照射條件進(jìn)行相同的照射。通過(guò)照射所有片層，從而能夠向患部61賦予治療計(jì)劃中計(jì)劃的放射劑量分布。

以上的照射法被稱為點(diǎn)掃描照射法等。本發(fā)明不僅能夠運(yùn)用于點(diǎn)掃描照射法，還能夠運(yùn)用于使粒子射線不停留地進(jìn)行掃描照射的被稱為光柵掃描照射法或行掃描照射法的照射法、以及例如各片層中一邊利用搖擺電磁鐵使粒子射線在XY二維中旋轉(zhuǎn)移動(dòng)一邊進(jìn)行照射的被稱為層壓原體照射法或?qū)訏呙枵丈浞ǖ恼丈浞ǖ?。即，本發(fā)明能夠運(yùn)用于整個(gè)照射方法，所述照射方法在與粒子射線的設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的深度的患部的層狀照射部分即片層(有時(shí)也稱為層)上形成放射劑量分布，當(dāng)該片層的照射放射劑量達(dá)到計(jì)劃放射劑量后，將粒子射線的設(shè)定能量改變?yōu)橄聜€(gè)設(shè)定能量，照射下個(gè)片層。

接著，使用圖3對(duì)加速設(shè)備群1以及出射設(shè)備群2的動(dòng)作進(jìn)行說(shuō)明。圖3(a)是表示加速設(shè)備群1的運(yùn)行模式的示意圖的曲線圖。作為加速器10的動(dòng)作的期間，可大致分為執(zhí)行對(duì)入射的粒子射線進(jìn)行加速的加速運(yùn)行的加速運(yùn)行期間A、被加速的荷電粒子達(dá)到設(shè)定能量能夠出射的可出射期間B、以及可出射期間B結(jié)束而執(zhí)行使加速器中的粒子射線減速的減速運(yùn)行的減速運(yùn)行期間C。將從加速器10的加速運(yùn)行到減速運(yùn)行的運(yùn)行稱為運(yùn)行循環(huán)。如圖3(b)所示，可出射期間B例如由掃描計(jì)算機(jī)3輸出可出射信號(hào)。輸出可出射信號(hào)的期間，出射設(shè)備群2的設(shè)定為能夠出射該設(shè)定能量的粒子射線的設(shè)定時(shí)，根據(jù)出射運(yùn)行模式使加速設(shè)備群1執(zhí)行出射運(yùn)行，從而利用出射設(shè)備群2的作用將粒子射線向粒子射線輸送部20出射。將該出射的粒子射線的輸出強(qiáng)度表示為圖3(c)的出射溢出。出射過(guò)程中，與該設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的片層的所有照射位置中，由放射劑量監(jiān)控器5測(cè)定的放射劑量達(dá)成時(shí)，例如由掃描計(jì)算機(jī)3輸出放射劑量達(dá)成信號(hào)，使加速設(shè)備群1的出射運(yùn)行結(jié)束。圖3(c)中用B1表示出射的期間，該期間根據(jù)出射運(yùn)行模式使加速設(shè)備群1執(zhí)行出射運(yùn)行。若出射結(jié)束，則如圖3(d)所示，將出射設(shè)備群2的設(shè)定值向與下個(gè)設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的設(shè)定值進(jìn)行設(shè)定。出射設(shè)備群2的設(shè)備例如對(duì)電磁鐵進(jìn)行勵(lì)磁的電磁鐵電源，到設(shè)定值設(shè)定完成需要時(shí)間。

掃描照射法等對(duì)片層依次進(jìn)行照射的照射法中，各片層的照射放射劑量每次達(dá)成時(shí)，將圖3所示的加速器的運(yùn)行循環(huán)的設(shè)定能量依次進(jìn)行改變而執(zhí)行運(yùn)行。由如圖2所示的片層NO.1按順序照射各片層的情況如圖4所示。首先，若在時(shí)刻t0產(chǎn)生主時(shí)鐘，則設(shè)備控制器4在確認(rèn)表示加速設(shè)備群1的準(zhǔn)備狀態(tài)的圖4(g)的加速設(shè)備群準(zhǔn)備狀態(tài)信號(hào)而該信號(hào)為接通時(shí)，向加速設(shè)備群1輸出指示，使其以與用于照射片層NO.1的粒子射線的設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行。達(dá)到設(shè)定能量后，能夠在時(shí)刻t1進(jìn)行出射，圖4(h)所示的可出射信號(hào)為接通。在時(shí)刻t1，如果出射設(shè)備群的設(shè)定完成時(shí)被設(shè)定為接通的信號(hào)即出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)(圖4(d))為接通，則設(shè)備控制器4輸出指令，使加速設(shè)備群1根據(jù)出射運(yùn)行模式執(zhí)行出射運(yùn)行。加速設(shè)備群1執(zhí)行出射運(yùn)行期間，出射設(shè)備群2的設(shè)定為能夠?qū)⒋藭r(shí)的設(shè)定能量的粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20出射的設(shè)定，因此粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20出射，以圖4(e)所示的時(shí)刻t1～t2期間的出射溢出進(jìn)行出射。

在時(shí)刻t2，片層NO.1的照射放射劑量達(dá)成，例如由掃描計(jì)算機(jī)3向設(shè)備控制器4輸出放射劑量達(dá)成信號(hào)，結(jié)束加速設(shè)備群1的出射運(yùn)行。與此同時(shí)，向與用于照射下個(gè)片層NO.2的粒子射線的能量對(duì)應(yīng)的設(shè)定，開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定。若開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定，則出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)在出射設(shè)備群2的設(shè)定完成的時(shí)刻t4前為關(guān)閉。在出射設(shè)備群2的設(shè)定完成的時(shí)刻t4，出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)為接通。

若在早于時(shí)刻t4的時(shí)刻t3產(chǎn)生主時(shí)鐘，則設(shè)備控制器4在確認(rèn)表示加速設(shè)備群1的準(zhǔn)備狀態(tài)的圖4(g)的加速設(shè)備群準(zhǔn)備狀態(tài)信號(hào)而該信號(hào)為接通時(shí)，向加速設(shè)備群1輸出指示，使其在下個(gè)運(yùn)行循環(huán)中，以與用于照射下個(gè)片層NO.2的粒子射線的設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行。達(dá)到設(shè)定能量后，能夠在時(shí)刻t5進(jìn)行出射，可出射信號(hào)為接通。在時(shí)刻t5，設(shè)備控制器4確認(rèn)出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)而該信號(hào)為接通，因此發(fā)出指令，使加速設(shè)備群1根據(jù)出射運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行。加速設(shè)備群1執(zhí)行出射運(yùn)行期間，出射設(shè)備群2的設(shè)定為能夠?qū)⒋藭r(shí)的設(shè)定能量的粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20進(jìn)行出射的設(shè)定，因此粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20以圖4(e)所示的時(shí)刻t5～t6期間的出射溢出進(jìn)行出射。此處，即便在可出射期間，繼續(xù)出射粒子射線，照射片層NO.2的區(qū)域，在放射劑量達(dá)成前也無(wú)法進(jìn)行照射。加速器10直接進(jìn)入減速運(yùn)行，結(jié)束該運(yùn)行循環(huán)的運(yùn)行。未達(dá)成放射劑量，因此需要進(jìn)一步照射用于照射片層NO.2的能量的粒子射線。因此，出射設(shè)備群2的設(shè)定不改變。此外，出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)也保持接通。

接著，若在時(shí)刻t7產(chǎn)生主時(shí)鐘，則加速設(shè)備群準(zhǔn)備狀態(tài)信號(hào)為接通時(shí)，設(shè)備控制器4向加速設(shè)備群1輸出指示，使其在下個(gè)運(yùn)行循環(huán)中，繼續(xù)以與用于照射片層NO.2的粒子射線的設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行。利用加速設(shè)備群1開(kāi)始該運(yùn)行循環(huán)的運(yùn)行，達(dá)到設(shè)定能量后，能夠在時(shí)刻t8進(jìn)行出射，可出射信號(hào)為接通。在時(shí)刻t8，設(shè)備控制器4確認(rèn)出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)而該信號(hào)為接通，因此發(fā)出指令，使加速設(shè)備群1根據(jù)出射運(yùn)行模式執(zhí)行出射運(yùn)行。加速設(shè)備群1執(zhí)行出射運(yùn)行期間，出射設(shè)備群2的設(shè)定為能夠?qū)⒋藭r(shí)的設(shè)定能量的粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20進(jìn)行出射的設(shè)定，因此粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20以圖4(e)所示的時(shí)刻t8～t9期間的出射溢出進(jìn)行出射。在時(shí)刻t9，片層NO.2的照射放射劑量達(dá)成，接收放射劑量達(dá)成信號(hào)，結(jié)束加速設(shè)備群1的出射運(yùn)行。與此同時(shí)，向與用于照射下個(gè)片層NO.3的粒子射線的能量對(duì)應(yīng)的設(shè)定，開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定。若開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定，則出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)在出射設(shè)備群2的設(shè)定完成的時(shí)刻t11前為關(guān)閉。在時(shí)刻t11出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)為接通。

若在時(shí)刻t10產(chǎn)生主時(shí)鐘，則加速設(shè)備群準(zhǔn)備狀態(tài)信號(hào)為接通時(shí)，設(shè)備控制器4向加速設(shè)備群1輸出指令，使其以與用于照射下個(gè)片層NO.3的粒子射線的設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行。達(dá)到設(shè)定能量后，能夠在時(shí)刻t12進(jìn)行出射，可出射信號(hào)為接通。在時(shí)刻t12，設(shè)備控制器4確認(rèn)出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)而該信號(hào)為接通，因此發(fā)出指令，使加速設(shè)備群1根據(jù)出射運(yùn)行模式執(zhí)行出射運(yùn)行。加速設(shè)備群1執(zhí)行出射運(yùn)行期間，出射設(shè)備群2的設(shè)定為能夠?qū)⒋藭r(shí)的設(shè)定能量的粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20進(jìn)行出射的設(shè)定，因此粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20以圖4(e)的時(shí)刻t12～t13期間的出射溢出進(jìn)行出射。在時(shí)刻t13，片層NO.3的照射放射劑量達(dá)成，接收放射劑量達(dá)成信號(hào)，結(jié)束加速設(shè)備群1的出射運(yùn)行。與此同時(shí)，向與用于照射下個(gè)片層NO.4的粒子射線的能量對(duì)應(yīng)的設(shè)定，開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定。若開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定，則出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)在出射設(shè)備群2的設(shè)定完成的時(shí)刻前為關(guān)閉。

反復(fù)執(zhí)行如以上所示的運(yùn)行，以與所有片層對(duì)應(yīng)的粒子射線的各設(shè)定能量進(jìn)行照射直至各片層的照射放射劑量達(dá)成，從而能夠完成患部的全部區(qū)域的照射。另外，在產(chǎn)生主時(shí)鐘的時(shí)間點(diǎn)，例如時(shí)刻t3中，加速設(shè)備群1的準(zhǔn)備未完成，加速設(shè)備群準(zhǔn)備狀態(tài)信號(hào)為關(guān)閉時(shí)，加速設(shè)備群1的運(yùn)行停止直至下個(gè)主時(shí)鐘發(fā)生時(shí)間點(diǎn)即t7。此外，在可出射信號(hào)為接通的時(shí)間點(diǎn)，出射設(shè)備群2的設(shè)定未完成，出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)為關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，不執(zhí)行加速設(shè)備群1的出射運(yùn)行。因此，此時(shí)不使粒子射線由加速器10出射。

如以上所示，本發(fā)明實(shí)施方式1所述的粒子射線治療裝置的加速器中，分為2個(gè)階段進(jìn)行判斷，分別是：根據(jù)在主時(shí)鐘發(fā)生時(shí)間點(diǎn)加速設(shè)備群1的準(zhǔn)備是否完成，判斷是否向加速設(shè)備群1的設(shè)定能量而開(kāi)始運(yùn)行；根據(jù)在成為出射可的時(shí)間點(diǎn)出射設(shè)備群2的設(shè)定是否完成，判斷是否使粒子射線由加速器出射。若該判斷全部在主時(shí)鐘發(fā)生時(shí)間點(diǎn)進(jìn)行，如果出射設(shè)備群2的設(shè)定未在主時(shí)鐘發(fā)生時(shí)間點(diǎn)完成，則即便在出射可時(shí)間點(diǎn)完成也不使其出射，產(chǎn)生1個(gè)運(yùn)行循環(huán)的無(wú)用時(shí)間。

圖5表示作為比較例產(chǎn)生無(wú)用時(shí)間的動(dòng)作。片層NO.1的照射因放射劑量達(dá)成信號(hào)在時(shí)刻t2結(jié)束后，將出射設(shè)備群2開(kāi)始設(shè)定為與下個(gè)片層NO.2的粒子射線的設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的設(shè)定值。若在設(shè)定完成前的時(shí)刻t3產(chǎn)生主時(shí)鐘，則在該時(shí)間點(diǎn)判定加速設(shè)備群1的準(zhǔn)備狀態(tài)和出射設(shè)備群2的設(shè)定狀態(tài)。出射設(shè)備群2的設(shè)定未完成，因此加速可信號(hào)為關(guān)閉，加速器10不執(zhí)行加速運(yùn)行直至下個(gè)主時(shí)鐘發(fā)生時(shí)間點(diǎn)即時(shí)刻t7，或者加速器10即便執(zhí)行加速動(dòng)作也不在該運(yùn)行循環(huán)中進(jìn)行出射。如此，若僅在主時(shí)鐘發(fā)生時(shí)間點(diǎn)判定加速設(shè)備群1的準(zhǔn)備狀態(tài)和出射設(shè)備群2的設(shè)定狀態(tài)，則在該時(shí)間點(diǎn)出射設(shè)備群2的設(shè)定未完成時(shí)，發(fā)生1個(gè)運(yùn)行循環(huán)的無(wú)用時(shí)間。相對(duì)于此，圖4說(shuō)明的本發(fā)明實(shí)施方式1所述的粒子射線治療裝置中，無(wú)用時(shí)間的發(fā)生被減少。進(jìn)而，治療時(shí)間被縮短。

以如上的本發(fā)明所述的粒子射線治療裝置的用于執(zhí)行運(yùn)行的動(dòng)作、特別是設(shè)備控制器4的動(dòng)作的示例為中心，更加具體地進(jìn)行說(shuō)明。各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)等例如按各片層被儲(chǔ)存到設(shè)備設(shè)定值存儲(chǔ)器7。被儲(chǔ)存到設(shè)備設(shè)定值存儲(chǔ)器7的數(shù)據(jù)的示例如圖6所示。被儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)按各片層具有：能量、加速設(shè)備群1的各設(shè)備的模式運(yùn)行的運(yùn)行參數(shù)、出射設(shè)備群2的各設(shè)備的設(shè)定值、以及該片層的各照射位置的放射劑量等。片層NO.1例如為圖2的最下層的片層，用于照射該片層NO.1的運(yùn)行參數(shù)等例舉為圖5的最上行。照射片層NO.1的粒子射線的能量為233MeV，將用于用加速器對(duì)該能量的粒子射線進(jìn)行加速的加速設(shè)備群1的各設(shè)備A₁、A₂、A₃……的運(yùn)行參數(shù)表示為A₁1、A₂1、A₃1……，將用于出射、輸送該能量的粒子射線的出射設(shè)備群的各設(shè)備B₁、B₂、B₃……的設(shè)定值表示為B₁1、B₂1、B₃1……。加速設(shè)備群1的各設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)為與從加速器的加速運(yùn)行到減速運(yùn)行的運(yùn)行模式相應(yīng)的模式的數(shù)據(jù)。此外，出射設(shè)備群2的各設(shè)備的設(shè)定值的數(shù)據(jù)為出射用電極2a的電壓設(shè)定值、出射用電磁鐵2b的勵(lì)磁電流值、以及粒子射線輸送部20的偏向電磁鐵22的勵(lì)磁電流值等。

接著，對(duì)設(shè)備控制器4如何向加速設(shè)備群1以及出射設(shè)備群2發(fā)出指示進(jìn)行說(shuō)明。圖7是主要包含掃描計(jì)算機(jī)3以及設(shè)備控制器4之間的信號(hào)流向的方塊圖，圖8是表示設(shè)備控制器4所具備的存儲(chǔ)器的方塊圖。如圖8所示，設(shè)備控制器4具備加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41和加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42的兩個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器作為加速設(shè)備群1的運(yùn)行存儲(chǔ)器，并且具備出射設(shè)備群設(shè)定值備用存儲(chǔ)器43作為出射設(shè)備群的設(shè)定值存儲(chǔ)器。加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41和加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42一方面儲(chǔ)存當(dāng)前運(yùn)行循環(huán)的加速設(shè)備群1的運(yùn)行參數(shù)，即作為當(dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器，另一方面儲(chǔ)存下個(gè)運(yùn)行循環(huán)的加速設(shè)備群1的運(yùn)行參數(shù)，即作為下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器，從而進(jìn)行動(dòng)作。另外，表示加速設(shè)備群的準(zhǔn)備狀態(tài)的加速設(shè)備群準(zhǔn)備狀態(tài)信號(hào)以及表示出射設(shè)備群的設(shè)定完成狀態(tài)的出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)可以由設(shè)備控制器4自身發(fā)生，也可以由掃描計(jì)算機(jī)3發(fā)生。這些信號(hào)如果設(shè)備控制器4能夠確認(rèn)，則可以由任何部分發(fā)生。

以下用與圖4所示相同的動(dòng)作對(duì)從片層NO.1開(kāi)始照射的情況具體地進(jìn)行說(shuō)明。在加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41以及加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42中事先儲(chǔ)存片層NO.1的運(yùn)行參數(shù)即A₁1、A₂1、A₃1……作為初始值。另一方面，出射設(shè)備群2被設(shè)定為B₁1、B₂1、B₃1……作為各設(shè)備的初始設(shè)定。此外，在出射設(shè)備群設(shè)定值備用存儲(chǔ)器43中事先儲(chǔ)存與下個(gè)片層NO.2對(duì)應(yīng)的各設(shè)定值B₁2、B₂2、B₃2……。由主時(shí)鐘發(fā)生器6輸出主時(shí)鐘，產(chǎn)生主時(shí)鐘中斷。在產(chǎn)生主時(shí)鐘中斷的時(shí)刻t0，以加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41中儲(chǔ)存的運(yùn)行參數(shù)開(kāi)始加速設(shè)備群1的運(yùn)行。即，在該時(shí)間點(diǎn)，加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41為當(dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器，加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42為下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器。

在加速器內(nèi)的粒子射線的能量達(dá)到設(shè)定能量且能夠進(jìn)行出射準(zhǔn)備的時(shí)刻t1，由掃描計(jì)算機(jī)3輸出可出射信號(hào)接通，在該時(shí)間點(diǎn)，設(shè)備控制器4確認(rèn)出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)而該信號(hào)為接通，因此使加速設(shè)備群1根據(jù)出射運(yùn)行模式執(zhí)行出射運(yùn)行。利用該出射運(yùn)行和出射設(shè)備群2的作用，設(shè)定能量的粒子射線由粒子射線輸送部20向粒子射線照射裝置50輸送，照射患者的患部的片層NO.1的層部分。若片層NO.1的照射放射劑量達(dá)成，則放射劑量達(dá)成信號(hào)由掃描計(jì)算機(jī)3輸出，放射劑量達(dá)成信號(hào)導(dǎo)致發(fā)生中斷。在放射劑量達(dá)成信號(hào)導(dǎo)致發(fā)生中斷的時(shí)刻t2，設(shè)備控制器4發(fā)出指令，使加速設(shè)備群1停止出射運(yùn)行動(dòng)作。設(shè)備控制器4與此同時(shí)，將出射設(shè)備群設(shè)定值備用存儲(chǔ)器43中儲(chǔ)存的設(shè)定值發(fā)送給出射設(shè)備群2，開(kāi)始與出射設(shè)備群2的片層NO.2對(duì)應(yīng)的設(shè)定。此外，由設(shè)備設(shè)定值存儲(chǔ)器7獲取下次進(jìn)行照射的片層NO.3的出射設(shè)備群2的設(shè)定值數(shù)據(jù)，更新出射設(shè)備群設(shè)定值備用存儲(chǔ)器43的數(shù)據(jù)。進(jìn)而與此同時(shí)，將出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)設(shè)定為關(guān)閉。在出射設(shè)備群2的設(shè)定完成的時(shí)刻t4，出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)設(shè)定為接通。此外，在放射劑量達(dá)成信號(hào)導(dǎo)致發(fā)生中斷的時(shí)刻t3，將下個(gè)片層NO.2的運(yùn)行參數(shù)即A₁2、A₂2、A₃2……儲(chǔ)存到加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42。在該時(shí)間點(diǎn)，下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存與下個(gè)片層NO.2對(duì)應(yīng)的能量的運(yùn)行參數(shù)。

在下次產(chǎn)生主時(shí)鐘中斷的時(shí)刻t3，設(shè)備控制器4確認(rèn)加速設(shè)備群準(zhǔn)備狀態(tài)信號(hào)是否為接通而該信號(hào)為接通，因此以加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42即下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的片層NO.2的運(yùn)行參數(shù)開(kāi)始加速設(shè)備群1的運(yùn)行。同時(shí)，將與加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42中儲(chǔ)存的運(yùn)行參數(shù)相同的片層NO.2的運(yùn)行參數(shù)儲(chǔ)存到加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41。在該時(shí)間點(diǎn)，加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42為當(dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器，加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41為下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器。

該運(yùn)行循環(huán)中，在從可出射信號(hào)為接通的時(shí)刻t5到t6的期間，使粒子射線出射，向患部的片層NO.2的區(qū)域進(jìn)行了照射，但是未達(dá)成計(jì)劃的放射劑量，因此放射劑量達(dá)成信號(hào)未導(dǎo)致發(fā)生中斷。因此，出射設(shè)備群2的設(shè)定值不進(jìn)行改變，而結(jié)束運(yùn)行循環(huán)。即，加速器的運(yùn)行在減速運(yùn)行前結(jié)束，在時(shí)刻t7發(fā)生下個(gè)主時(shí)鐘中斷。在該時(shí)刻t7，設(shè)備控制器4確認(rèn)加速設(shè)備群準(zhǔn)備狀態(tài)信號(hào)而該信號(hào)為接通，因此以加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41即下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的片層NO.2的運(yùn)行參數(shù)開(kāi)始加速設(shè)備群1的運(yùn)行。在產(chǎn)生主時(shí)鐘中斷的時(shí)刻t7，曾是下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器的加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41變?yōu)楫?dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器，之前曾是當(dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器的加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42變?yōu)橄聜€(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器。使變?yōu)橄聜€(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器的加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42的數(shù)據(jù)與變?yōu)楫?dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器的加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41的數(shù)據(jù)一致。此時(shí)，加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)為片層NO.2的數(shù)據(jù)，因此即便不使其進(jìn)行變化，也儲(chǔ)存與加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41中儲(chǔ)存的運(yùn)行模式數(shù)據(jù)相同的運(yùn)行模式數(shù)據(jù)。

在加速器內(nèi)的粒子射線的能量達(dá)到設(shè)定能量且能夠進(jìn)行出射準(zhǔn)備的時(shí)刻t8，可出射信號(hào)被設(shè)定為接通，在該時(shí)間點(diǎn)，設(shè)備控制器4確認(rèn)出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)。出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)為接通，因此設(shè)備控制器4根據(jù)出射運(yùn)行模式使加速設(shè)備群1執(zhí)行出射運(yùn)行。利用出射設(shè)備群2的作用，設(shè)定能量的粒子射線進(jìn)行出射，繼續(xù)照射患者的患部的片層NO.2的層部分。若片層NO.2的照射放射劑量達(dá)成，則放射劑量達(dá)成信號(hào)由掃描計(jì)算機(jī)3輸出，放射劑量達(dá)成信號(hào)導(dǎo)致發(fā)生中斷。在放射劑量達(dá)成信號(hào)導(dǎo)致發(fā)生中斷的時(shí)刻t9，設(shè)備控制器4發(fā)出指示，使加速設(shè)備群1停止出射運(yùn)行動(dòng)作。設(shè)備控制器4與此同時(shí)，將出射設(shè)備群設(shè)定值備用存儲(chǔ)器43中儲(chǔ)存的設(shè)定值發(fā)送給出射設(shè)備群2，開(kāi)始與出射設(shè)備群2的片層NO.3對(duì)應(yīng)的設(shè)定。進(jìn)而與此同時(shí)，將出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)設(shè)定為關(guān)閉。在出射設(shè)備群2的設(shè)定完成的時(shí)刻t4，出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)設(shè)定為接通。此外，在放射劑量達(dá)成信號(hào)導(dǎo)致發(fā)生中斷的時(shí)刻t9，將下個(gè)片層NO.4的加速設(shè)備群1的運(yùn)行參數(shù)儲(chǔ)存到加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42。在向加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42儲(chǔ)存數(shù)據(jù)完成的時(shí)間點(diǎn)，將準(zhǔn)備完成通知給掃描計(jì)算機(jī)3。在該時(shí)間點(diǎn)，下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存與下個(gè)片層NO.4對(duì)應(yīng)的能量的運(yùn)行參數(shù)。

通過(guò)依次執(zhí)行如以上所示的運(yùn)行，照射所有片層，從而能夠向患部61賦予治療計(jì)劃中計(jì)劃的放射劑量分布。

對(duì)以上的設(shè)備控制器4的順序進(jìn)行總結(jié)，在產(chǎn)生主時(shí)鐘中斷的時(shí)間點(diǎn)，將過(guò)去曾是加速設(shè)備群的下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器的運(yùn)行存儲(chǔ)器的功能替換為當(dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器，利用該運(yùn)行存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的運(yùn)行模式數(shù)據(jù)使加速設(shè)備群的模式運(yùn)行開(kāi)始。與此同時(shí)，將變?yōu)橄聜€(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器的運(yùn)行存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)與變?yōu)楫?dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器的運(yùn)行存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)設(shè)為相同。即，產(chǎn)生主時(shí)鐘中斷前，加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41為當(dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器，加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42為下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器時(shí)，產(chǎn)生主時(shí)鐘中斷后，加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器變?yōu)楫?dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器，加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41變?yōu)橄聜€(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器，根據(jù)當(dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器中儲(chǔ)存的運(yùn)行模式數(shù)據(jù)運(yùn)行加速設(shè)備群1。在該時(shí)間點(diǎn)，將下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器即加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器41的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)與當(dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器即加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器42的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)設(shè)為相同。在產(chǎn)生主時(shí)鐘中斷的時(shí)間點(diǎn)，出射設(shè)備群2不進(jìn)行設(shè)定改變。

接著，在加速器內(nèi)的粒子射線的能量達(dá)到設(shè)定能量且能夠進(jìn)行出射準(zhǔn)備的時(shí)間點(diǎn)，可出射信號(hào)被設(shè)定為接通，在該時(shí)間點(diǎn)，設(shè)備控制器4確認(rèn)出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)。出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)為接通時(shí)，通過(guò)根據(jù)出射運(yùn)行模式使加速設(shè)備群1執(zhí)行運(yùn)行，從而利用出射設(shè)備群2的作用，設(shè)定能量的粒子射線由粒子射線輸送部20向粒子射線照射裝置50輸送，照射與設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的患者的患部的片層的層部分。照射過(guò)程中，照射放射劑量達(dá)到該片層的計(jì)劃放射劑量后，放射劑量達(dá)成信號(hào)由掃描計(jì)算機(jī)3輸出。如果在該運(yùn)行循環(huán)中未達(dá)到該片層的計(jì)劃放射劑量，則該運(yùn)行循環(huán)結(jié)束，等待發(fā)生下個(gè)主時(shí)鐘。

如果在可出射信號(hào)被設(shè)定為接通的時(shí)間點(diǎn)，出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)為關(guān)閉，則不使加速設(shè)備群1執(zhí)行出射運(yùn)行模式運(yùn)行，而在減速運(yùn)行前繼續(xù)執(zhí)行模式運(yùn)行，結(jié)束該運(yùn)行循環(huán)。

放射劑量達(dá)成信號(hào)導(dǎo)致發(fā)生中斷時(shí)，設(shè)備控制器4發(fā)出指令，使加速設(shè)備群1停止出射運(yùn)行動(dòng)作。設(shè)備控制器4與此同時(shí)，將出射設(shè)備群設(shè)定值備用存儲(chǔ)器43中儲(chǔ)存的設(shè)定值發(fā)送給出射設(shè)備群2，開(kāi)始用于出射與下次照射的片層對(duì)應(yīng)的設(shè)定能量的粒子射線的出射設(shè)備群2的設(shè)定。此外，由設(shè)備設(shè)定值存儲(chǔ)器7獲取下次照射的片層的出射設(shè)備群2的設(shè)定值數(shù)據(jù)，更新出射設(shè)備群設(shè)定值備用存儲(chǔ)器43的數(shù)據(jù)。進(jìn)而與此同時(shí)，將出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)設(shè)定為關(guān)閉。在出射設(shè)備群2的設(shè)定完成的時(shí)刻，出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)設(shè)定為接通。放射劑量達(dá)成信號(hào)導(dǎo)致發(fā)生中斷時(shí)，由設(shè)備設(shè)定值存儲(chǔ)器7獲取下個(gè)片層的加速設(shè)備群的運(yùn)行模式數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存到加速設(shè)備群第一運(yùn)行存儲(chǔ)器或加速設(shè)備群第二運(yùn)行存儲(chǔ)器中被設(shè)定為下個(gè)運(yùn)行存儲(chǔ)器的運(yùn)行存儲(chǔ)器。在該時(shí)間點(diǎn)，加速器的該運(yùn)行循環(huán)的運(yùn)行未結(jié)束，因此加速設(shè)備群1以當(dāng)前運(yùn)行存儲(chǔ)器的運(yùn)行參數(shù)繼續(xù)執(zhí)行模式運(yùn)行。

通過(guò)如以上所示進(jìn)行動(dòng)作，從而前一個(gè)片層的照射因放射劑量達(dá)成信號(hào)而完成后，開(kāi)始出射設(shè)備群的各設(shè)備的設(shè)定，在加速器達(dá)到用于照射下個(gè)片層的粒子射線的設(shè)定能量前設(shè)定完成即可，能夠確保設(shè)定需要時(shí)間的出射設(shè)備群的設(shè)備的較長(zhǎng)的設(shè)定時(shí)間。

另外，以上的存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)等為一例，只要設(shè)備控制器4為能夠在規(guī)定的時(shí)間點(diǎn)獲取與設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的加速設(shè)備群1的運(yùn)行模式的數(shù)據(jù)以及出射設(shè)備群2的設(shè)定值數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)，則可以采用任意結(jié)構(gòu)。

實(shí)施方式2.

圖9是表示本發(fā)明實(shí)施方式2所述的粒子射線治療裝置的動(dòng)作的時(shí)序圖。實(shí)施方式1所述的粒子射線治療裝置中，在加速器內(nèi)的粒子射線的能量達(dá)到設(shè)定能量且能夠進(jìn)行出射準(zhǔn)備的時(shí)間點(diǎn)，可出射信號(hào)被設(shè)定為接通，在該時(shí)間點(diǎn)，設(shè)備控制器4參照出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)而該信號(hào)為接通時(shí)，使加速設(shè)備群1根據(jù)出射運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行，利用出射設(shè)備群2的作用使設(shè)定能量的粒子射線進(jìn)行出射。本實(shí)施方式2所述的粒子射線治療裝置中，在可出射信號(hào)為接通的時(shí)間點(diǎn)，即便出射設(shè)備群的設(shè)定未完成，若在可出射信號(hào)為接通的期間出射設(shè)備群的設(shè)定完成，則也使粒子射線進(jìn)行出射。

圖9的時(shí)刻t9前是與圖4相同的動(dòng)作，因此省略說(shuō)明。在時(shí)刻t9，片層NO.2的照射放射劑量達(dá)成，接收放射劑量達(dá)成信號(hào)，結(jié)束加速設(shè)備群1的出射運(yùn)行。與此同時(shí)，向與用于照射下個(gè)片層NO.3的粒子射線的能量對(duì)應(yīng)的設(shè)定，開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定。若開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定，則出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)在出射設(shè)備群2的設(shè)定完成的時(shí)刻t12前為關(guān)閉，在時(shí)刻t12為接通。

若在時(shí)刻t10產(chǎn)生主時(shí)鐘，則加速設(shè)備群準(zhǔn)備狀態(tài)信號(hào)為接通時(shí)，設(shè)備控制器4向加速設(shè)備群1輸出指令，使其以與用于照射下個(gè)片層NO.3的粒子射線的設(shè)定能量對(duì)應(yīng)的運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行。達(dá)到設(shè)定能量后，能夠在時(shí)刻t11進(jìn)行出射，可出射信號(hào)為接通。但是，在時(shí)刻t11的時(shí)間點(diǎn)，出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)為關(guān)閉，因此無(wú)法由加速器使粒子射線出射。因此，等待出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)變?yōu)榻油?，在變?yōu)榻油ǖ臅r(shí)間點(diǎn)，向加速設(shè)備群1發(fā)出指令，使其以出射運(yùn)行模式執(zhí)行運(yùn)行，加速設(shè)備群1根據(jù)出射運(yùn)行模式執(zhí)行出射運(yùn)行。出射運(yùn)行期間，出射設(shè)備群2的設(shè)定為能夠?qū)⒋藭r(shí)的設(shè)定能量的粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20進(jìn)行出射的設(shè)定，因此粒子射線由出射軌道向粒子射線輸送部20以圖9(e)的時(shí)刻t12～t13期間的出射溢出進(jìn)行出射。在時(shí)刻t13，片層NO.3的照射放射劑量達(dá)成，接收放射劑量達(dá)成信號(hào)，結(jié)束加速設(shè)備群1的出射運(yùn)行模式。與此同時(shí)，向與用于照射下個(gè)片層NO.4的粒子射線的能量對(duì)應(yīng)的設(shè)定，開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定。若開(kāi)始進(jìn)行出射設(shè)備群2的設(shè)定，則出射設(shè)備群設(shè)定狀態(tài)信號(hào)在出射設(shè)備群2的設(shè)定完成的時(shí)刻前為關(guān)閉。

如以上所示，在可出射信號(hào)為接通的時(shí)間點(diǎn)，即便出射設(shè)備群2的設(shè)定未完成，如果在可出射信號(hào)為接通的期間出射設(shè)備群2的設(shè)定完成，則在此以后，可出射信號(hào)為接通的期間，也可以使粒子射線由加速器出射。

根據(jù)本實(shí)施方式2所述的粒子射線治療裝置的動(dòng)作，能夠確保出射設(shè)備群的各設(shè)備的設(shè)定時(shí)間比實(shí)施方式1更長(zhǎng)。

符號(hào)說(shuō)明

1 加速設(shè)備群、 2 出射設(shè)備群、 3 掃描計(jì)算機(jī)、

4 設(shè)備控制器、 5 放射劑量監(jiān)控器、6 主時(shí)鐘發(fā)生器、

7 設(shè)備設(shè)定值存儲(chǔ)器、10 加速器、 20 粒子射線輸送部、

50 粒子射線照射裝置、51 掃描器、 61 照射對(duì)象(患者的患部)。