JP5496364B2 - 粒子線照射装置、粒子線治療装置及びデータ表示プログラム - Google Patents

Description

本発明は、粒子線を用いて癌等を治療する粒子線照射装置及び粒子線治療装置に関する。

粒子線治療装置は、荷電粒子ビームを癌等の患部に照射して治療を行う医療機器である。粒子線治療装置に求められる機能は、癌等の患部へは治療に必要な量の線量を与え、その他の正常組織にはできるだけ線量を付与しないよう、照射野を成形することである。照射野の成形は、ブロードビーム照射法とスキャニング照射法の大きく２つの方法がある。

ブロードビーム照射法は、散乱体等によってまず照射野を拡大し、コリメータ及びボーラス等によって患部に合わせて照射野を成形する方法である。ブロードビーム照射法は、治験により安全性が確認されていることから、従来の粒子線治療装置に最も広く採用されてきた。しかし、患者毎に患部形状は異なり、又は同じ患者でも治療の経過とともに患部が縮小するため、その都度ボーラスを作成しなければならないという事情から、より自由度の高い照射野成形方法が望まれていた。そこで、近年、スキャニング照射法を粒子線治療装置に採用する研究開発が盛んに行われるようになってきた。

スキャニング照射法とは、ペンシル状の細い荷電粒子ビームを患部の形状に合わせて３次元的に走査して照射する方法をいう。このペンシル状の細い荷電粒子ビームを照射と停止を繰り返してスポット状に点描画的に照射するものは、特にスポットスキャニング法という。また、ペンシル状の細い荷電粒子ビームを照射したまま走査して一筆書き的に照射するものは、特にラスタースキャニング法という。いずれの場合においても、ペンシル状の細い荷電粒子ビームの走査は、スキャニング電磁石若しくは走査電磁石（以下、「走査電磁石」という）とよばれる高速で磁場を変化させるものが用いられる。

走査電磁石の走査精度、すなわち粒子線治療装置の照射精度は、無論、走査電磁石を適切に制御することが必要である。しかし、粒子線治療装置の照射精度は、初期に調整したとしても、時間経過にともない誤差が生じてくる。したがって、粒子線治療装置の照射精度を適切に維持し、メンテナンスすることができように照射位置精度をひとめでその傾向がわかるように表示することが望ましい。特許文献１には、位置モニタからの検出信号に基づきビームの照射位置のずれ（目標値との差分）を演算し、この演算した照射位置のずれが許容値を超えたかどうかを判定し、例えば照射位置のずれが許容値を超えたと判定した場合にインターロック信号及び表示信号を出力部に出力し、ビーム照射を中止する荷電粒子ビーム照射システムが記載されている。

特開２００９−３９２１９号公報（００４３段乃至００５０段）

特許文献１の荷電粒子ビーム照射システムは、位置モニタからの検出信号に基づきビームの照射位置のずれ（目標値との差分）を演算し、この演算した照射位置のずれが許容値を超えたかどうかを判定して、照射位置のずれが許容値を超えたと判定した場合にビーム照射を中止することはできるが、荷電粒子ビーム照射システムの照射位置精度をひとめでその傾向がわかるように表示する方法がなく、その機能が備わっていない。特に、ビームを走査して照射するタイプの装置においては、照射位置と照射位置誤差とを対応付けて表示できることや、照射位置に関連付けされた照射位置関連値と照射位置関連値誤差とを対応付けて表示できることが、照射精度を維持し、メンテナンスしていく上でとても重要である。

「照射位置に関連付けされた照射位置関連値」とは、必ずしも照射位置そのものではないが、照射位置と１対１との関係にあり、その値から照射位置を導ける値のことをいう。例えば、位置モニタの出力値や、走査電磁石に取り付けた磁場センサの値等が該当する。また、照射位置関連値誤差とは、照射位置関連値の目標照射位置関連値に対する誤差をいう。ここで、目標照射位置関連値とは、必ずしも目標照射位置そのものではないが、前記照射位置と照射位置関連値と同様の関連付けにより、目標照射位置と１対１との関係にあり、その値から目標照射位置を導ける値のことをいう。

本発明は、上記課題を解決することに鑑み、その目的は、照射位置と照射位置誤差とを対応付けて表示できること、または荷電粒子ビームの照射位置に関連付けされた照射位置関連値と照射位置関連値誤差とを対応付けて表示できる粒子線照射装置を提供することである。

荷電粒子ビームの照射位置に関連付けされた実照射位置関連値を検出する検出器と、実照射位置関連値における荷電粒子ビームの目標照射位置に関連付けされた目標照射位置関連値からの誤差である照射位置関連値誤差と、実照射位置関連値とを対応付けて表示部に表示するデータ処理装置とを備え、データ処理装置は、実照射位置関連値及び目標照射位置関連値を入力する入力部と、荷電粒子ビームの照射領域に関連付けされた照射領域関連領域を再現した表示領域上に、実照射位置関連値を示す測定値表示図形及び目標照射位置関連値を示す目標値表示図形を表示する際に、目標値表示図形及び測定値表示図形を、それぞれ目標照射位置関連値の座標及び照射位置関連値誤差をデフォルメ係数で演算した座標に、目標照射位置関連値を加えた座標である表示座標に表示するともに、測定値表示図形と目標値表示図形とを結ぶ線分を表示する演算部とを有する。

また、荷電粒子ビームの照射位置に関連付けされた実照射位置関連値を検出する検出器と、実照射位置関連値に基づいて荷電粒子ビームの実照射位置を演算し、実照射位置における荷電粒子ビームの目標照射位置からの誤差である照射位置誤差と、実照射位置とを対応付けて表示部に表示するデータ処理装置とを備え、データ処理装置は、実照射位置関連値及び目標照射位置を入力する入力部と、荷電粒子ビームの照射領域を再現した表示領域上に、目標照射位置を示す目標値表示図形及び実照射位置を示す測定値表示図形を表示する際に、目標値表示図形及び測定値表示図形を、それぞれ目標照射位置の座標及び照射位置誤差をデフォルメ係数で演算した座標に、目標照射位置を加えた座標である表示座標に表示するとともに、測定値表示図形と目標値表示図形とを結ぶ線分を表示する演算部とを有する。

本発明に係る粒子線照射装置は、荷電粒子ビームの照射位置精度を照射位置に関連付けされた照射位置関連値と照射位置関連値誤差とを対応付けて表示できる。また、荷電粒子ビームの照射位置精度を照射位置と照射位置誤差とを対応付けて表示できる。そのため、直感的にわかりやすく、荷電粒子ビームの照射位置に関連付けされた照射位置関連値と照射位置関連値誤差とを対応付けた照射位置精度や、荷電粒子ビームの実照射位置と照射位置誤差とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。

本発明の実施の形態１における粒子線照射装置の概略構成図である。 図１のデータ処理装置により表示されたピンクッション表示を示した図である。 図２のピンクッション表示と比較するための照射位置を表した図である。 図１のデータ処理装置により表示されたＸ方向誤差の時系列表示を示した図である。 図１のデータ処理装置により表示されたＹ方向誤差の時系列表示を示した図である。 図１のデータ処理装置により表示された誤差ベクトル表示を示した図である。 本発明の実施の形態２における第１のピンクッション表示を示した図である。 本発明の実施の形態２における第２のピンクッション表示を示した図である。 本発明の実施の形態３における粒子線照射装置の概略構成図である。 図９のデータ処理装置により表示されたピンクッション表示を示した図である。 図９のデータ処理装置により表示されたＸ方向誤差の時系列表示を示した図である。 図９のデータ処理装置により表示されたＹ方向誤差の時系列表示を示した図である。 図９のデータ処理装置により表示された誤差ベクトル表示を示した図である。 本発明の実施の形態４における第１のピンクッション表示を示した図である。 本発明の実施の形態４における第２のピンクッション表示を示した図である。 本発明の実施の形態５におけるデータ表示プログラムのフローチャートである。 本発明の実施の形態６における粒子線治療装置を示す構成図である。 本発明の実施の形態６における粒子線治療装置の制御ブロック図である。

実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１における粒子線照射装置の概略構成図である。粒子線照射装置５８は、照射機器部２と、照射機器部２を制御及び管理を行う制御管理部３を有する。照射機器部２は、荷電粒子ビーム１に垂直な方向であるＸ方向及びＹ方向に荷電粒子ビーム１を走査するＸ方向走査電磁石１０及びＹ方向走査電磁石１１と、上流側の位置モニタ１２ａと、線量モニタ１３と、下流側の位置モニタ１２ｂと、走査電磁石電源１４とを備える。制御管理部３は、照射機器部２を制御する照射制御装置１５と、データ処理装置１９とを備える。なお、荷電粒子ビーム１の進行方向はＺ方向である。

Ｘ方向走査電磁石１０は荷電粒子ビーム１をＸ方向に走査する走査電磁石であり、Ｙ方向走査電磁石１１は荷電粒子ビーム１をＹ方向に走査する走査電磁石である。上流側の位置モニタ１２ａ及び下流側の位置モニタ１２ｂはＸ方向走査電磁石１０及びＹ方向走査電磁石１１で走査された荷電粒子ビーム１が通過するビームにおけるビームピーク位置（通過位置）を検出する。線量モニタ１３は荷電粒子ビーム１の線量を検出する。照射制御装置１５は、図示しない治療計画装置で作成された治療計画データに基づいて、照射対象１８における荷電粒子ビーム１の照射位置を制御し、線量モニタ１３で測定され、デジタルデータに変換された線量が目標線量に達すると荷電粒子ビーム１を停止する。走査電磁石電源１４は照射制御装置１５から出力されたＸ方向走査電磁石１０及びＹ方向走査電磁石１１への制御入力（指令電流）に基づいてＸ方向走査電磁石１０及びＹ方向走査電磁石１１の設定電流を変化させる。

データ処理装置１９は、荷電粒子ビーム１の照射位置（Ｘ、Ｙ）と照射位置（Ｘ、Ｙ）における誤差とを対応付けて、照射領域に関連付けされた表示領域上に表示するものか、または、荷電粒子ビーム１の照射位置（Ｘ、Ｙ）に関連付けされた照射位置関連値（Ａ_Ｘ、Ａ_Ｙ）と照射位置関連値における誤差（照射位置関連値誤差（Ｅ_Ｘ、Ｅ_Ｙ））とを対応付けて、照射領域に関連付けされた照射領域関連領域を再現した表示領域上に表示するものである。照射位置関連値（Ａ_Ｘ、Ａ_Ｙ）は、荷電粒子ビーム１の目標照射位置（Ｘ０、Ｙ０）に関連付けされた目標照射位置関連値（Ａ０_Ｘ、Ａ０_Ｙ）と、位置モニタ１２ａ、１２ｂで測定され計算された荷電粒子ビーム１の実照射位置（Ｘ１、Ｙ１）に関連付けされた実照射位置関連値（Ａ１_Ｘ、Ａ１_Ｙ）を含んでいる。照射位置関連値誤差（Ｅ_Ｘ、Ｅ_Ｙ）は、実照射位置関連値（Ａ１_Ｘ、Ａ１_Ｙ）から目標照射位置関連値（Ａ０_Ｘ、Ａ０_Ｙ）を引いた差である。照射領域に関連付けされた照射領域関連領域は、位置モニタ１２ａ、１２ｂの出力値を２次元的に表現した位置モニタ値領域である。ここでは、荷電粒子ビーム１の位置モニタ値領域から照射対象における照射位置（Ｘ、Ｙ）に変換された照射領域を用いて説明する。なお、照射位置、目標照射位置、実照射位置、位置誤差を逆説的に表現すると、以下のように表現できる。照射位置は、照射位置関連値を変換した情報に相当する。目標照射位置は、目標照射位置関連値を変換した情報に相当する。実照射位置は、実照射位置関連値を変換した情報に相当する。位置誤差は、照射位置関連値誤差を変換した情報に相当する。また、照射領域関連領域、照射位置関連値、目標照射位置関連値、実照射位置関連値、照射位置関連値誤差については、該当部分に適宜かっこを付けて表示する。

データ処理装置１９は、そのハードウェアとしては専用のものを用いてもよいが、汎用のパソコンやワークステーションを用いることもできる。ここでは、理解し易いように、汎用のパソコンやワークステーションを用いる場合を説明する。データ処理装置１９は、照射領域（照射領域関連領域）上での目標照射位置（目標照射位置関連値）と実照射位置（実照射位置関連値）を入力するための入力部４１と、照射領域を画面上に再現して表示するための表示部４３と、表示部４３に表示するための処理を行う演算部４２を有する。データ処理装置１９は、第１乃至第４の機能を有し、これらの機能により実現した結果を図２に示す。図２は本発明の実施の形態１におけるデータ処理装置により表示されたピンクッション表示を示した図である。なお、ピンクッション表示の定義等については後述する。

データ処理装置１９の第１の機能は、荷電粒子ビーム１の照射領域（照射領域関連領域）をデータ処理装置１９の表示部画面に再現して表示するものである。第１の機能は、演算部４２における領域表示演算部により処理される。図２において、横軸２１をＸ方向、縦軸２２をＹ方向として、目盛をつけ、格子状に点線で描かれた部分が第１の機能により実現された表示に相当する。表示部画面に再現して表示されたピンクッション表示２０（２０ａ）の原点は、照射基準であるアイソセンタに対応させるとよい。また、このＸ方向及びＹ方向は、粒子線治療装置においてどのように決めてもよいが、一般に定義したＸ方向及びＹ方向にビームの走査方向が合うようにＸ方向走査電磁石及びＹ方向走査電磁石が設置されている。

データ処理装置１９の第２の機能は、第１の機能で画面上に再現した照射領域（照射領域関連領域）上に、目標照射位置（目標照射位置関連値）を重ねて表示するものである。第２の機能は、演算部４２における目標値演算部により処理される。図２において、塗りつぶしていない円のプロット、すなわち外周を実線で描いた円２３が第２の機能により実現された表示に該当する。また、図２において、円２３の配置位置は、後述する「ピン」の「目標位置（ピンを刺す位置、目標値）」に相当する。適宜、円２３を目標照射位置図形（目標値表示図形）２３と称する。

データ処理装置１９の第３の機能は、第１の機能で画面上に再現した照射領域（照射領域関連領域）、第２の機能で重ねて表示した目標照射位置（目標照射位置関連値）に、さらに実照射位置（実照射位置関連値）を重ねて表示するものである。第３の機能は、演算部４２における測定値演算部により処理される。図２において、塗りつぶしている円２４のプロットが第３の機能により実現された表示に該当する。また、図２において、円２４の配置位置は、後述する「ピン」の「実照射位置（ピンヘッド、測定値）」に相当する。適宜、円２４を実照射位置図形（測定値表示図形）２４と称する。なお、本発明においては、この実照射位置（実照射位置関連値）の表示にさらに工夫を凝らしている。それは、実照射位置の表示を、その実照射位置における位置誤差（照射位置関連値誤差）をデフォルメ（特徴を誇張または強調するように変更）して表示している点である。このことは、数式で表せば以下のとおりである。

目標照射位置をＰ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}で表わし、実照射位置をＰ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}で表わす。位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}は数式（１）のように表わすことができ、位置誤差をデフォルメした実照射位置Ｐ_ｄｅｆは数式（２）のように表わすことができる。
Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}＝Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}−Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ} ・・・（１）
Ｐ_ｄｅｆ＝Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}＋ｋ（Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}） ・・・（２）
ただし、ｋはデフォルメ係数である。また、目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}、実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}、位置誤差をデフォルメした実照射位置Ｐ_ｄｅｆ及び位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}は、すべてベクトル表示であり、照射領域上の座標を表わしている。数式（２）で演算された実照射位置Ｐ_ｄｅｆの座標は、照射領域を再現した表示領域上に表示する際の表示座標である。なお、目標照射位置関連値、実照射位置関連値、照射位置関連値誤差、デフォルメした実照射位置関連値については、それぞれＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}、ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}、ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}、ＰＲ_ｄｅｆで表わし、上記（１）式、（２）式において、Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}、Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}、Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}、Ｐ_ｄｅｆをそれぞれＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}、ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}、ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}、ＰＲ_ｄｅｆ、すなわちＲ付きの符号に置き換えればよい。以降、Ｒ付きの符号は照射位置関連値に関係することを表わすことにする。

デフォルメ係数ｋを１とすれば、実照射位置Ｐ_ｄｅｆはデフォルメされず、実照射位置図形２４の配置位置は、デフォルメされない現実の実照射位置に表示される。デフォルメ係数ｋを０とすれば、実照射位置Ｐ_ｄｅｆは目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}に相当する位置が与えられる。図２において、複数ある実照射位置図形２４のそれぞれは、デフォルメ係数ｋを３０とした場合の実照射位置Ｐ_ｄｅｆを例として示している。なお、デフォルメ係数ｋを用いずに単に実照射位置Ｐ_ｄｅｆをプロットすると、図３のようになる。図３は図２のピンクッション表示２０と比較するための照射位置を表した図である。照射位置表示３５における破線円Ａで示した部分は拡大対象部分であり、破線円Ｂで示した部分は拡大対象部分が拡大された部分である。破線円３３は目標照射位置図形であり、図２の目標照射位置図形２３に相当する。実照射位置図形２４の外周との差が分かるように破線で示した。照射位置表示３５における照射領域を再現した表示領域の広さに対して、照射位置誤差が小さいため、デフォルメされないと図３のようにその傾向を判断することが一般的に困難である。

データ処理装置１９の第４の機能は、前記第２の機能で表示した目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）と、前記第３の機能で表示した位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}（照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}）をデフォルメした実照射位置Ｐ_ｄｅｆ（実照射位置関連値ＰＲ_ｄｅｆ）とを、線分で結び表示するものである。第４の機能は、演算部４２における線分表示演算部により処理される。図２において、線分２５が第４の機能により実現された表示に該当する。また、線分２５は、後述する「ピン」の「ピン胴体」の部分に相当する。前記第３の機能において、デフォルメ係数ｋを大きくしていけば、位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}がある場合に、位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}をデフォルメした実照射位置Ｐ_ｄｅｆは、目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}からどんどん離れていってしまう。そこで、第４の機能により目標照射位置を示す目標照射位置図形２３と実照射位置を示す実照射位置図形２４を線分２５で結んで表示して、対応関係をわかりやすくすることができる。第３の機能と第４の機能は、本発明における特別な技術的特徴であるといえる。

ここで、ピン及びピンクッション表示について説明する。図２において、塗りつぶしている円２４及び線分２５は、ピン（まち針）のように見える。図２で示したデータ処理装置１９の表示部画面上の表示は、あたかもピンクッションにピンが刺されている様子に似ているため、ここではこの表示を「ピンクッション表示」とよぶ。また、ピンクッションにピンが刺されている様子に対応付けると、ピンクッション表示２０における目標照射位置図形２３、実照射位置図形２４（デフォルメしていない場合及びデフォルメした場合を含む）及びこれらを結ぶ線分２５は、それぞれ「ピンを刺す位置」、「ピンヘッド」及び「ピン胴体」に相当する。

実施の形態１の粒子線照射装置５８は、前記４つの機能を有するデータ処理装置１９を備えているため、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。また、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置に関連付けされた照射位置関連値ＰＲと照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度や、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた照射位置関連値ＰＲと照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。

データ処理装置１９の表示部画面において、ピンクッション表示２０を補足するための別の表示もあわせておこなってもよい。図４及び図５は、位置誤差をＸ方向成分とＹ方向成分とにわけて、時系列に表示した図（以下、「時系列表示」とよぶ）である。図４はＸ方向誤差の時系列表示３０（３０ａ）を示した図であり、図５はＹ方向誤差の時系列表示３０（３０ｂ）を示した図である。横軸は荷電粒子ビーム１が照射された順番を示す照射番号であり、縦軸は位置（照射位置関連値）の誤差である。照射番号が大きいデータは、照射番号が小さいデータよりも時間が経過したものである。このため、時系列表示３０（３０ａ、３０ｂ）は、位置誤差（照射位置関連値誤差）を、時間と関連づけて分析を行う場合に有効な情報を与える。例えば、照射番号ｎ（時刻ｔｎ）以降に誤差が大きくなった等の情報を容易に把握することができる。

また、データ処理装置１９の表示部画面において、ピンクッション表示２０を補足するための他の表示があってもよい。図６は、位置（照射位置関連値）の誤差をベクトル表示した図である。以下、誤差をベクトル表示した図を「誤差ベクトル表示」とよび、位置の誤差をベクトル表示した図を「位置誤差（照射位置関連値誤差）ベクトル表示」とよぶ。横軸はＸ方向誤差であり、縦軸はＹ方向誤差である。誤差ベクトル表示３１には、荷電粒子ビーム１の照射スポットに対応して、誤差点３２が表示される。図６のような誤差平面上の表示である誤差ベクトル表示３１のうち、位置誤差における誤差ベクトル表示３１を位置誤差ベクトル表示３１ａとして区別することにする。誤差ベクトル表示３１は、粒子線照射装置５８の許容誤差範囲内で実際の照射が行われているかを判断する場合に最も有効な表示方法である。誤差ベクトル表示３１において、許容誤差範囲の境界を示す境界線をさらに表示することで、許容誤差範囲内で実際の照射が行われているかを容易に判断することができる。

ピンクッション表示２０、時系列表示３０や誤差ベクトル表示３１を作成するためのデータである実照射位置関連データは、荷電粒子ビーム１の照射中に取得され、粒子線治療の際にも取得される。実照射位置関連データは、荷電粒子ビーム１の実照射位置に関連付けされたデータである。実施の形態１では、実照射位置関連データは、位置モニタ１２ａ、１２ｂにより検出され計算された荷電粒子ビーム１の位置データである。実照射位置関連データは、後述する磁場センサ８、９（図９参照）により検出された荷電粒子ビーム１の磁場データであってもよい。

なお、実照射位置関連データは、位置モニタ１２ａまたは１２ｂを通過した位置データ以外にも、ある基準面上における荷電粒子ビーム１の位置データでもよい。例えば、基準面を、照射対象１８をスライスした場合におけるスライス面とし、実照射位置関連データを、スライス面上における荷電粒子ビーム１の位置データとしてもよい。

ピンクッション表示２０、時系列表示３０や誤差ベクトル表示３１は、照射中に表示（オンライン表示）を行うことも、照射終了後の任意のときに表示（オフライン表示）を行うこともともできる。実照射位置関連データを記憶するメモリ容量に制限がある場合は、例えば、粒子線照射装置５８の稼働日における朝一番のキャリブレーション時や、その日の一番目の治療時などの限定したイベント時にデータを取得すればよい。測定データに誤差が生じていたとしても、誤差には許容範囲があるので、限定したイベント時にデータを取得する場合であっても、メンテナンスを行う時期を判断することができる。

ピンクッション表示２０、時系列表示３０や誤差ベクトル表示３１は、粒子線照射装置５８のセッティングやキャリブレーションにおいても使用することができる。特にオンライン表示が有効である。この場合にも荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。また、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置に関連付けされた照射位置関連値ＰＲと照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。したがって、セッティングの際の調整の方針、すなわちどの方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に、どれだけの量で修正するかを容易に検討することができる。

オフライン表示では、例えば３日分を重ねて表示し、誤差の変化を見ることができる。また、基準日のデータを重ねて表示することで、基準日との差を見ることができる。誤差の変化や基準日との差を見ながらメンテナンスの時期を判断することができる。

デフォルメ係数ｋの入力値は、装置毎に選択する。一般的に、走査電磁石が大きいと誤差が大きくなる。また、走査電磁石と照射対象との距離が長いと誤差が大きくなる。誤差が大きくて、実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）と目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）との差がよく分かる場合は、デフォルメを行わなくても構わない、すなわちデフォルメ係数ｋを１としてもよい。誤差が非常に小さい場合は、大きなデフォルメ係数ｋにすることで、照射位置精度を容易に把握することができる。なお、デフォルメ係数は、１、若しくは、前回使用した値をデフォルト値として設定してもよい。デフォルト値を利用することで、毎回、デフォルメ係数を外部から入力せずに、ピンクッション表示を行うことができる。

以上のように実施の形態１の粒子線照射装置５８によれば、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を検出する検出器１２ａ、１２ｂと、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}における荷電粒子ビーム１の目標照射位置に関連付けされた目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}からの誤差である照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}と、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}とを対応付けて表示部４３に表示するデータ処理装置１９とを備え、データ処理装置１９は、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}及び目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を入力する入力部４１と、荷電粒子ビーム１の照射領域に関連付けされた照射領域関連領域を再現した表示領域上に、目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を示す目標値表示図形２３及び実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を示す測定値表示図形２４を表示する際に、目標値表示図形２３及び測定値表示図形２４を、それぞれ目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}の座標及び照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}をデフォルメ係数ｋで演算した座標に、目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を加えた座標である表示座標ＰＲ_ｄｅｆに表示するともに、測定値表示図形２４と目標値表示図形２３とを結ぶ線分２５を表示する演算部４２とを有するので、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置に関連付けされた照射位置関連値ＰＲと照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた照射位置関連値ＰＲと照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。

また、実施の形態１の粒子線照射装置５８によれば、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を検出する検出器１２ａ、１２ｂと、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}に基づいて荷電粒子ビーム１の実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を演算し、実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}における荷電粒子ビーム１の目標照射位置からの誤差である照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}と、実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}とを対応付けて表示部４３に表示するデータ処理装置１９とを備え、データ処理装置１９は、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}及び目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を入力する入力部４１と、荷電粒子ビーム１の照射領域を再現した表示領域上に、目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を示す目標値表示図形２３及び実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を示す測定値表示図形２４を表示する際に、目標値表示図形２３及び測定値表示図形２４を、それぞれ目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}の座標及び照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}をデフォルメ係数ｋで演算した座標に、目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を加えた座標である表示座標Ｐ_ｄｅｆに表示するともに、測定値表示図形２４と目標値表示図形２３とを結ぶ線分２５を表示する演算部４２とを有するので、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。

実施の形態２．
実施の形態１において、ピンクッション表示の基礎となる数式（２）を提案し、デフォルメ係数という概念を導入した。実施の形態２においては、このデフォルメ係数を、Ｘ方向成分用とＹ方向成分用とにわけて別々に保有する方法を示す。図７は本発明の実施の形態２における第１のピンクッション表示を示した図であり、図８は本発明の実施の形態２における第２のピンクッション表示を示した図である。図７は、Ｘ方向のデフォルメを３０倍及びＹ方向のデフォルメを１倍にした場合のピンクッション表示２０（２０ｂ）を示した例である。また、図８はＸ方向のデフォルメを１倍及びＹ方向のデフォルメを３０倍にした場合のピンクッション表示２０（２０ｃ）を示した例である。

Ｘ方向とＹ方向とで別々にデフォルメ係数を持つ場合、位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}は数式（５）によってあらわすことができ、位置誤差をデフォルメした実照射位置Ｐ_ｄｅｆは、数式（６）によってあらわすことができる。実施の形態１で説明したように、目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}、実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}、位置誤差をデフォルメした実照射位置Ｐ_ｄｅｆ及び位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}は、すべてベクトル表示である。なお、目標照射位置関連値、実照射位置関連値、照射位置関連値誤差、デフォルメした実照射位置関連値については、Ｒ付きの符号に置き換えればよい。

ただし、Ｋはデフォルメ係数行列であり、ｋ_−ｘ及びｋ_−ｙはＸ方向デフォルメ係数及びＹ方向デフォルメ係数である。

デフォルメ係数をＸ方向とＹ方向とに分けて持つ効果は、荷電粒子ビーム１を走査する走査電磁石１０、１１がＸ方向用とＹ方向用とに分かれていることに対応し、Ｘ方向とＹ方向との位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}（照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}）の傾向を別々にみることができることにある。

実施の形態２の粒子線照射装置５８は、実施の形態１と同様に、前記４つの機能を有するデータ処理装置１９を備えているため、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。また、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置に関連付けされた照射位置関連値ＰＲと照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度や、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた照射位置関連値ＰＲと照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。また、Ｘ方向とＹ方向との位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}（照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}）の傾向を別々にみることができるので、Ｘ方向またはＹ方向に、どれだけの量で修正するかを容易に検討することができる。

なお、データ処理装置１９の表示部画面において、ピンクッション表示２０を補足するための別の表示、すなわち実施の形態１と同様のＸ方向誤差の時系列表示３０（３０ａ）、Ｙ方向誤差の時系列表示３０（３０ｂ）、誤差ベクトル表示３１もあわせておこなってもよい。

実施の形態３．
実施の形態１では、照射位置関連値（Ａ_Ｘ、Ａ_Ｙ）、ＰＲ及び照射位置関連値誤差（Ｅ_Ｘ、Ｅ_Ｙ）、ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}の例として、位置モニタ１２ａ、１２ｂの出力値を利用する場合で説明した。実施の形態３では、照射位置関連値（Ａ_Ｘ、Ａ_Ｙ）、ＰＲ及び照射位置関連値誤差（Ｅ_Ｘ、Ｅ_Ｙ）、ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}の例として、磁場センサの出力値を利用する場合を説明する。荷電粒子ビーム１はＸ方向走査電磁石１０及びＹ方向走査電磁石１１の磁場により偏向され、照射対象１８に対して走査される。すなわち、荷電粒子ビーム１の照射位置（Ｘ、Ｙ）、Ｐは、Ｘ方向走査電磁石１０及びＹ方向走査電磁石１１が発生させる磁場によって制御されている。したがって、Ｘ方向走査電磁石１０及びＹ方向走査電磁石１１が発生させた磁場は、照射位置（Ｘ、Ｙ）、Ｐに関連している。照射領域に関連付けされた照射領域関連領域は磁場領域である。

図９は本発明の実施の形態３における粒子線照射装置の概略構成図である。実施の形態３の粒子線照射装置６１は、磁場センサ８、９を有する照射機器部４と、磁場センサ８、９により検出された荷電粒子ビーム１の磁場データを処理するとともに照射機器部４を制御する制御管理部５を備えた点で、実施の形態１の粒子線照射装置５８とは異なる。

磁場センサ８はＸ方向走査電磁石１０の磁場を検出し、磁場センサ９はＹ方向走査電磁石１１の磁場を検出する。制御管理部５は、照射機器部４を制御する照射制御装置１６と、データ処理装置２８とを備える。データ処理装置２８は、入力部４１、演算部４４、表示部４３を有する。実施の形態３では、照射領域関連領域を磁場空間で表わしている。入力部４１は、照射領域関連領域上での目標磁場Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}と、実際に測定された磁場である実磁場Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を入力する。表示部４３は照射領域関連領域を画面上に再現して表示する。演算部４４は、表示部４３に表示するための処理を行う。データ処理装置２８は、実施の形態１と同様の第１乃至第４の機能を有し、これらの機能により実現した結果を図１０に示す。図１０は本発明の実施の形態３におけるデータ処理装置により表示されたピンクッション表示２０（２０ｄ）を示した図である。

図１０において、横軸２１はＸ方向の磁場Ｂ_Ｘであり、縦軸２２はＹ方向の磁場Ｂ_Ｙである。実施の形態１と同様に、目標値表示図形である円２７及び測定値表示図形である円２６が線分２５で結んで表示される。磁場空間を再現した表示領域では、目標値表示図形である円２７及び測定値表示図形である円２６を、それぞれ目標磁場表示図形及び実磁場図形と呼ぶこともできる。適宜、円２７及び円２６を、それぞれ目標磁場表示図形及び実磁場図形と称する。

データ処理装置２８の第１の機能は、荷電粒子ビーム１の磁場領域をデータ処理装置２８の表示部画面に再現して表示するものである。第１の機能は、演算部４４における領域表示演算部により処理される。

データ処理装置２８の第２の機能は、第１の機能で画面上に再現した磁場領域上に、目標磁場Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（目標照射位置関連値）を重ねて表示するものである。第２の機能は、演算部４４における目標値演算部により処理される。

データ処理装置２８の第３の機能は、第１の機能で画面上に再現した磁場領域、第２の機能で重ねて表示した目標磁場Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}に、さらに実磁場Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（実照射位置関連値）を重ねて表示するものである。第３の機能は、演算部４４における測定値演算部により処理される。実磁場Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}の表示を、その実磁場Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}における磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}（照射位置関連値誤差）をデフォルメして表示している。このことは、数式で表せば以下のとおりである。

磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}は数式（７）のように表わすことができ、磁場誤差をデフォルメした実磁場Ｂ_ｄｅｆは数式（８）のように表わすことができる。
Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}＝Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}−Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ} ・・・（７）
Ｂ_ｄｅｆ＝Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}＋ｋ（Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}） ・・・（８）
ただし、ｋはデフォルメ係数である。また、目標磁場Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}、実磁場Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}、磁場誤差をデフォルメした実磁場Ｂ_ｄｅｆ及び磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}は、すべてベクトル表示であり、照射領域関連領域上の座標を表わしている。数式（８）で演算された実磁場Ｂ_ｄｅｆの座標は、照射領域関連領域を再現した表示領域上に表示する際の表示座標である。

データ処理装置２８の第４の機能は、前記第２の機能で表示した目標磁場Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}と、前記第３の機能で表示した磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}をデフォルメした実磁場Ｂ_ｄｅｆとを、線分で結び表示するものである。第４の機能は、演算部４４における線分表示演算部により処理される。

実施の形態３の粒子線照射装置６１は、前記４つの機能を有するデータ処理装置２８を備えているため、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置Ｐに関連付けされた照射位置関連値ＰＲである磁場（Ｂ_Ｘ、Ｂ_Ｙ）と、照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}である磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置Ｐに関連付けされた照射位置関連値ＰＲと照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。

また、磁場によって照射位置精度を把握するので、荷電粒子ビーム１を実際に照射しなくても、Ｘ方向走査電磁石１０及びＹ方向走査電磁石１１を駆動することで、磁場を測定することができる。荷電粒子ビーム１を実際に照射しない場合は、加速器等を動作させなくてもよいので、加速器等の準備をせずにメンテナンスを行うことができ、短時間で粒子線照射装置のメンテナンスを行うことができる。また、加速器等のメンテナンス中であっても、粒子線照射装置のメンテナンスを行うことができる。

データ処理装置２８の表示部画面において、ピンクッション表示２０を補足するための別の表示もあわせておこなってもよい。図１１及び図１２は、磁場誤差をＸ方向成分とＹ方向成分とにわけて時系列に表示した時系列表示である。図１１はＸ方向誤差の時系列表示３０（３０ｃ）を示した図であり、図１２はＹ方向誤差の時系列表示３０（３０ｄ）を示した図である。横軸は荷電粒子ビーム１が照射された順番、または照射予定の順番を示す照射番号であり、縦軸は磁場の誤差である。照射番号が大きいデータは、照射番号が小さいデータよりも時間が後のものである。このため、時系列表示３０（３０ｃ、３０ｄ）は、磁場誤差を、時間と関連づけて分析を行う場合に有効な情報を与える。例えば、照射番号ｎ（時刻ｔｎ）以降に誤差が大きくなった等の情報を容易に把握することができる。

また、データ処理装置２８の表示部画面において、ピンクッション表示２０を補足するための他の表示があってもよい。図１３は、磁場の誤差をベクトル表示した誤差ベクトル表示である。磁場の誤差をベクトル表示した図を「磁場誤差ベクトル表示」とよぶ。横軸はＸ方向誤差であり、縦軸はＹ方向誤差である。誤差ベクトル表示３１（磁場誤差ベクトル表示３１ｂ）には、荷電粒子ビーム１の照射スポットに対応して、誤差点３６が表示される。誤差ベクトル表示３１（磁場誤差ベクトル表示３１ｂ）は、粒子線照射装置６１の許容誤差範囲内で実際の照射が行われているか、または照射が行われ得るかを判断する場合に最も有効な表示方法である。誤差ベクトル表示３１（磁場誤差ベクトル表示３１ｂ）において、許容誤差範囲の境界を示す境界線をさらに表示することで、許容誤差範囲内で実際の照射が行われているかを容易に判断することができる。

ピンクッション表示２０、時系列表示３０や誤差ベクトル表示３１は、実施の形態１と同様に、照射中に表示（オンライン表示）を行うことも、照射終了後の任意のときに表示（オフライン表示）を行うこともともできる。

なお、データ処理装置２８は、実施の形態１及び２で示したピンクッション表示２０（２０ａ、２０ｂ、２０ｃ）、時系列表示３０（３０ａ、３０ｂ）や誤差ベクトル表示３１（３１ａ）をも表示するものであってもよい。この場合は、治療中は実照射位置関連データとして、位置モニタ１２ａまたは１２ｂを通過した位置データを適用し、稼働日における朝一番のキャリブレーションの際や、メンテナンス作業の際には、実照射位置関連データとして、磁場センサ８、９により検出された荷電粒子ビーム１の磁場データを適用することができる。照射位置精度を容易に把握する表示を多く扱えるので、利便性が増し、状況に応じたデータ収集、および照射位置精度の判断ができる。

実施の形態４．
実施の形態３では、照射領域関連領域を磁場空間で表わしたピンクッション表示の例を示した。実施の形態４においては、デフォルメ係数を、Ｘ方向成分用とＹ方向成分用とにわけて別々に保有する方法を示す。図１４は本発明の実施の形態４における第１のピンクッション表示を示した図であり、図１５は本発明の実施の形態４における第２のピンクッション表示を示した図である。図１４は、Ｘ方向のデフォルメを３０倍及びＹ方向のデフォルメを１倍にした場合のピンクッション表示２０（２０ｅ）を示した例である。また、図１５はＸ方向のデフォルメを１倍及びＹ方向のデフォルメを３０倍にした場合のピンクッション表示２０（２０ｆ）を示した例である。

Ｘ方向とＹ方向とで別々にデフォルメ係数を持つ場合、磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}は数式（１１）によってあらわすことができ、磁場誤差をデフォルメした実磁場Ｂ_ｄｅｆは、数式（１２）によってあらわすことができる。実施の形態３で説明したように、目標磁場Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}、実磁場Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}、磁場誤差をデフォルメした実磁場Ｂ_ｄｅｆ及び磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}は、すべてベクトル表示である。

ただし、Ｋはデフォルメ係数行列であり、ｋ_−ｘ及びｋ_−ｙはＸ方向デフォルメ係数及びＹ方向デフォルメ係数である。

デフォルメ係数をＸ方向とＹ方向とに分けて持つ効果は、荷電粒子ビーム１を走査する走査電磁石１０、１１がＸ方向用とＹ方向用とに分かれていることに対応し、Ｘ方向とＹ方向との磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}の傾向を別々にみることができることにある。

実施の形態４の粒子線照射装置６１は、実施の形態３と同様に、前記４つの機能を有するデータ処理装置２８を備えているため、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置Ｐに関連付けされた照射位置関連値ＰＲである磁場（Ｂ_Ｘ、Ｂ_Ｙ）と、照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}である磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置Ｐに関連付けされた照射位置関連値ＰＲと照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。また、Ｘ方向とＹ方向との磁場誤差Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}の傾向を別々にみることができるので、Ｘ方向またはＹ方向に、どれだけの量で修正するかを容易に検討することができる。

なお、データ処理装置２８の表示部画面において、ピンクッション表示２０を補足するための別の表示、すなわち実施の形態３と同様のＸ方向誤差の時系列表示３０（３０ｃ）、Ｙ方向誤差の時系列表示３０（３０ｄ）、誤差ベクトル表示３１（磁場誤差ベクトル表示３１ｂ）もあわせておこなってもよい。

実施の形態５．
実施の形態１乃至４では、データ処理装置１９、２８の機能として説明をしてきた。しかし、実施の形態１で述べたように、データ処理装置として専用のハードウェアを用いてもよいし、汎用のパソコンやワークステーションを用いてもよい。すなわち、本発明のコアは、ピンクッション表示２０を実現する方法である。ピンクッション表示２０を実現する方法は、ソフトウェアであるプログラムを実行することで達成することができる。そこで、実施の形態５では、プログラムを説明していく。

図１６は、本発明の実施の形態５におけるデータ表示プログラムのフローチャートである。図１６に基づいて、本発明のフローについて説明する。まず、プログラムをスタートさせると、各種データを読み込むステップを実行する（ステップＳ１）。読み込む各種データとは、初期パラメータ、目標照射データ及び実照射データである。目標照射データは、目標照射位置に関連付けされた目標照射位置関連値のデータ、または目標照射位置のデータである。実照射データは、照射位置に関連付けされた実照射位置関連値のデータである。具体的には、実施の形態１及び２の例では、目標照射データは、目標照射位置関連値のデータ、または目標照射位置のデータであり、実照射データは実照射位置関連値のデータである。また、目標照射データ及び実照射データは、実施の形態３及び４の例では目標磁場のデータ及び実磁場のデータである。ここで、初期パラメータとは、照射領域（照射領域関連領域）の範囲、デフォルメ係数のデフォルト値や画面表示するピンクッションの色等を示すパラメータである。

次に、数式（２）、（８）で示したデフォルメ係数ｋ又数式（６）、（１２）で示したデフォルメ係数ｋ_−ｘ及びｋ_−ｙを入力するステップを実行する（ステップＳ２）。ここで、本プログラムを実行するオペレータは、必要に応じたデフォルメ係数を、キーボード等を介して入力する。なお、数式（２）、（８）で示したデフォルメ係数ｋを指定して入力することは、数式（６）、（１２）のデフォルメ係数ｋ_−ｘ及びｋ_−ｙに同じ値ｋを入力することと実質的に同じである。

次に、数式（６）、（１２）を用いて、誤差をデフォルメした実照射位置Ｐ_ｄｅｆ、デフォルメした実照射位置関連値ＰＲ_ｄｅｆや実磁場Ｂ_ｄｅｆを演算するステップを実行する（ステップＳ３）。次に、実施の形態１及び３で説明した第１乃至第４の機能を用いて、ピンクッション表示２０をディスプレイ（表示部）に表示するステップを実行する（ステップＳ４）。ステップＳ１乃至Ｓ４までが基本的な機能のフローである。

本プログラムはさらに、デフォルメ係数ｋ（ｋ_−ｘ、ｋ_−ｙ）を変えて再表示したい場合にこれが行えるよう、デフォルメ係数を入力し直すモジュールと再表示のためのモジュールを設ける。ステップＳ５では、再表示の処理を行う指令が入力されたかを判定し、再表示を行う場合は、ステップＳ２に戻る。再表示を行わない場合は、終了する。本プログラムを実行するオペレータは、必要に応じてこれらのモジュールを呼び出し、具体的には例えば画面上の指定されたボタンをクリックすることによって、ピンクッションを再表示させることができる。

以上により、実施の形態５によるデータ表示プログラムは、荷電粒子ビーム１の目標照射位置に関連付けされた目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）のデータである目標照射データと、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）のデータである実照射データを入力する手順と、デフォルメ係数ｋを入力する手順と、荷電粒子ビーム１の照射領域に関連付けされた照射領域関連領域を再現した表示領域上において、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）における目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）からの誤差である照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}（Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}）をデフォルメ係数ｋで演算した座標に、目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）を加えた座標である表示座標ＰＲ_ｄｅｆ（Ｂ_ｄｅｆ）を演算する手順と、照射領域関連領域を再現した表示領域上に、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）を示す測定値表示図形２４（２６）及び目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）を示す目標値表示図形２３（２７）を、それぞれ表示座標ＰＲ_ｄｅｆ（Ｂ_ｄｅｆ）及び目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）の座標に表示するとともに、測定値表示図形２４（２６）と目標値表示図形２３（２７）とを結ぶ線分２５を表示する手順とを実行させるので、汎用のパソコンやワークステーションをハードウェアとして実施の形態１乃至４で示したデータ処理装置を実現することができる。その結果、照射位置精度を照射位置に関連付けされた照射位置関連値ＰＲ（Ｂ）と照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}（Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}）とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた照射位置関連値ＰＲ（Ｂ）と照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}（Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}）とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。

また、実施の形態５によるデータ表示プログラムは、荷電粒子ビーム１の目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}のデータである目標照射データと、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）のデータである実照射データを入力する手順と、デフォルメ係数ｋを入力する手順と、荷電粒子ビーム１の照射領域を再現した表示領域上において、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）に基づいて荷電粒子ビーム１の実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を演算し、実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}における目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}からの誤差である照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}をデフォルメ係数ｋで演算した座標に、目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を加えた座標である表示座標Ｐ_ｄｅｆを演算する手順と、照射領域を再現した表示領域上に、実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を示す測定値表示図形２４（２６）及び目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を示す目標値表示図形２３（２７）を、それぞれ表示座標Ｐ_ｄｅｆ及び目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}の座標に表示するとともに、測定値表示図形２４（２６）と目標値表示図形２３（２７）とを結ぶ線分２５を表示する手順とを実行させるので、汎用のパソコンやワークステーションをハードウェアとして実施の形態１乃至４で示したデータ処理装置を実現することができる。その結果、照射位置精度を照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。

実施の形態６．
実施の形態１乃至４においては、実施の態様を粒子線照射装置として説明を行った。また、実施の形態５においては、実施の態様をデータ表示プログラムとして説明を行った。実施の形態６では、粒子線照射装置を粒子線治療装置に組み込んだ態様について説明する。

図１７は本発明の実施の形態６における粒子線治療装置を示す構成図である。粒子線治療装置５１は、ビーム発生装置５２と、ビーム輸送系５９と、粒子線照射装置５８ａ、５８ｂ（又は６１ａ、６１ｂ）とを備える。ビーム発生装置５２は、イオン源（図示せず）と、前段加速器５３と、シンクロトロン５４とを有する。粒子線照射装置５８ｂ（６１ｂ）は回転ガントリ（図示せず）に設置される。粒子線照射装置５８ａ（６１ａ）は回転ガントリを有しない治療室に設置される。ビーム輸送系５９の役割はシンクロトロン５４と粒子線照射装置５８ａ、５８ｂ（６１ａ、６１ｂ）の連絡にある。ビーム輸送系５９の一部は回転ガントリ（図示せず）に設置され、その部分には複数の偏向電磁石５５ａ、５５ｂ、５５ｃを有する。

イオン源で発生した陽子線、炭素線（重粒子線）等の粒子線である荷電粒子ビーム１は、前段加速器５３で加速され、シンクロトロン５４に入射される。荷電粒子ビーム１は、所定のエネルギーまで加速される。シンクロトロン５４で高周波数の電界で加速し磁石で曲げながら、光速の約７０〜８０％まで加速される。シンクロトロン５４から出射された荷電粒子ビーム１は、ビーム輸送系５９を経て粒子線照射装置５８ａ（６１ａ）、５８ｂ（６１ｂ）に輸送される。ビーム輸送系５９では、十分にエネルギーが与えられた荷電粒子ビーム１を、真空ダクトにより作られた通路を、電磁石で必要に応じて軌道を変え、指定された治療室の粒子線照射装置５８ａ（６１ａ）、５８ｂ（６１ｂ）へと導く。粒子線照射装置５８ａ（６１ａ）、５８ｂ（６１ｂ）は、照射対象１８である患者の患部の大きさや深さに応じて照射野を成形し、荷電粒子ビーム１を照射対象１８（図１、図９参照）に照射する。

さて「指定された治療室」と記載したが、粒子線治療装置は治療効率の観点から、一般的に複数の治療室を備える。すなわち、粒子線照射装置５８（６１）は、治療室の数だけ備える必要がある。このように複数のサブシステムからなる大型で複雑なシステムは、一般的に、各サブシステムを専ら制御するサブ制御器と全体を指揮し制御するメイン制御器からなることが多い。本発明の実施の形態６に示す粒子線治療装置５１についても、このメイン制御器とサブ制御器の構成を採用している場合で説明をする。簡単のため、ビーム発生装置５２及びビーム輸送系５９が有するサブシステムの全てを、ここでは加速器系６０とよぶことにする。粒子線照射装置５８（６１）、回転ガントリを「照射系」とよぶことにする。図１７においては、水平照射室とガントリ照射室の２つの治療室がある場合を示した。ところで、粒子線治療装置５１において制御器は、ワークステーションやコンピュータを用いることが一般的である。そのため、制御器を「計算機」という呼び方をする場合も多い。

図１８は、本発明の実施の形態６における粒子線治療装置の制御ブロック図である。図１８に基づいて、粒子線治療装置５１がどのような系統で制御されているかを説明する。メイン制御器７０は、照射系共通計算機に相当する。サブ制御器７１ａ、７１ｂは、機器制御計算機に相当する。このように、粒子線治療装置（システム）５１では、メイン制御器７０とサブ制御器７１ａ、７１ｂとを備える。照射系８０は、メイン制御器７０と、照射操作室８１に配置される機器と、治療室８２ａに配置される機器と、治療室８２ｂに配置される機器とにより構成される。治療室８２ａには、粒子線照射装置５８の照射機器部２ａや粒子線照射装置６１の照射機器部４ａが配置される。治療室８２ｂには、粒子線照射装置５８の照射機器部２ｂや粒子線照射装置６１の照射機器部４ｂが配置される。

サブ制御器７１ａ、７１ｂに繋がれた操作卓７２ａ、７２ｂ、７３ａ、７３ｂ、７４ａ、７４ｂとは、いわゆるキーボードやディスプレイ等、若しくはコントローラボックス等の端末であり、マンマシンインターフェース部である。操作卓７２ａ、７２ｂは照射操作室８１に設置され、操作卓７３ａ、７４ａは治療室Ａ（８２ａ）に設置され、操作卓７３ｂ、７４ｂは治療室Ｂ（８２ｂ）に設置される。サブ制御器７１ａ、７１ｂの下位部には、制御盤７５ａ、７５ｂが繋がれる。制御盤７５ａ、７５ｂは、具体的には、制御対象である各種機器７６ａ、７６ｂ、７７ａ、７７ｂのドライバ、アンプ及びシーケンサ等である。また、制御盤７５ａ、７５ｂは、メイン制御器７０と呼吸ナビゲーション装置７８ａ、７８ｂ、照射機器部２ａ（４ａ）、２ｂ（４ｂ）との信号を通過させる。制御盤７５ａ、７５ｂを経由して、さらに下位部には、機器７６ａ、７６ｂ、７７ａ、７７ｂ、呼吸ナビゲーション装置７８ａ、７８ｂ及び照射機器部２ａ（４ａ）、２ｂ（４ｂ）が繋がれる。機器７６ａ、７６ｂ、７７ａ、７７ｂ、とは、具体的には治療台の各軸を動かすためのモータや、照射装置内のＸ線撮像装置を駆動するモータ等である。

さて、前記治療台用のモータやＸ線撮像装置用のモータは、ビーム照射中には動かさない。すなわち、加速器系６０で制御する加速器等の電磁石と同期して制御する必要はない。メイン制御器７０とサブ制御器７１ａ、７１ｂとのやり取りは、どの治療室の照射機器部２ａ（４ａ）、２ｂ（４ｂ）が位置決め完了して照射してよい状態かを示すＲｅａｄｙ信号や、どの治療室の照射機器部２ａ（４ａ）、２ｂ（４ｂ）にビームを照射し、照射が終了したことを知らせる信号等、互いに状態を知らせる目的のものである。簡単に言えば、シーケンシャルなイベントを行っていくイメージである。

メイン制御器７０の役割は、「どの治療室の照射機器部が加速器を取り合うか」といった照射を管理することが挙げられる。ところが、より高度な照射を行おうとする場合、どうしても加速器系６０と同期して他の機器を制御しなければならない状況が生じる。例えば、呼吸同期照射や呼吸ナビゲーションによる照射が、この場合に相当する。加速器系６０と同期して制御する機器（呼吸ナビゲーション装置７８ａ、７８ｂ）がある場合は、図１８のような構成をとる。

図１８において、呼吸ナビゲーション装置７８ａ、７８ｂへの指令値は、サブ制御器７１ａ、７１ｂからではなく、メイン制御器７０から直接送られる。これは、メイン制御器７０とサブ制御器７１ａ、７１ｂを同期させて実行する方法も考えられるが、経由する機器をより少なくすることにより、無駄時間（遅れ）により生じる問題を回避するためである。照射機器部２ａ（４ａ）、２ｂ（４ｂ）も加速器系６０と同期して制御が必要なので、同様の理由でメイン制御器７０により制御される。メイン制御器７０の他の役割は、このように粒子線治療装置の全体を指揮することであり、加速器系６０と同期して制御が必要な機器の制御が挙げられる。

以上のことより、粒子線治療装置５１のメイン制御器７０及びサブ制御器７１ａ、７１ｂは、いずれもワークステーションやコンピュータを用いることが一般的であることを述べた。また、実施の形態５において、本発明によるデータ表示プログラムは、汎用のワークステーション又はコンピュータで実行することができるプログラムであることを説明した。したがって、粒子線治療装置５１のメイン制御器（照射系共通計算機）７０又はサブ制御器（機器制御計算機）７１ａ、７１ｂ上で実施の形態５に示したデータ表示プログラムを実行すれば、ハードウェアを共通化できる利点がある。

さらに、粒子線治療装置のメイン制御器（照射系共通計算機）７０又はサブ制御器（機器制御計算機）７１ａ、７１ｂ上でデータ表示プログラムを実行することによって、ピンクッション表示２０をリアルタイムで行う利点がある。図１８ではデータ表示プログラムは、サブ制御器７１ａ、７１ｂに実装される例を示している。サブ制御器７１ａ、７１ｂのデータ処理部４０ａ、４０ｂにて、データ表示プログラムの手順に従った処理が実行される。リアルタイムでピンクッション表示２０を行えば、粒子線治療装置５１を使用する者は、照射の進行を確認することのみならず、リアルタイムで荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。また、荷電粒子ビーム１の照射位置Ｐに関連付けされた照射位置関連値ＰＲ（磁場）と照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}（磁場誤差）とを対応付けて確認することができる。

以上のように実施の形態６の粒子線治療装置５１によれば、荷電粒子ビーム１を発生させ、この荷電粒子ビーム１を加速器５４で加速させるビーム発生装置５２と、加速器５４により加速された荷電粒子ビーム１を輸送するビーム輸送系５９と、ビーム輸送系５９で輸送された荷電粒子ビーム１を照射対象１８に照射する粒子線照射装置５８（６１）とを備え、粒子線照射装置５８（６１）は、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）を検出する検出器１２ａ、１２ｂ（８、９）と、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）における荷電粒子ビーム１の目標照射位置に関連付けされた目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）からの誤差である照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}（Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}）と、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）とを対応付けて表示部４３に表示するデータ処理装置１９（２８）とを備え、データ処理装置１９（２８）は、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）及び目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）を入力する入力部４１と、荷電粒子ビーム１の照射領域に関連付けされた照射領域関連領域を再現した表示領域上に、目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）を示す目標値表示図形２３（２７）及び実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）を示す測定値表示図形２４（２６）を表示する際に、目標値表示図形２３（２７）及び測定値表示図形２４（２６）を、それぞれ目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）の座標及び照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}（Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}）をデフォルメ係数ｋで演算した座標に、目標照射位置関連値ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}（Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}）を加えた座標である表示座標ＰＲ_ｄｅｆ（Ｂ_ｄｅｆ）に表示するともに、測定値表示図形２４（２６）と目標値表示図形２３（２７）とを結ぶ線分２５を表示する演算部４２（４４）とを有するので、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置に関連付けされた実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）と照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}（Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}）とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}（Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}）と照射位置関連値誤差ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}（Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}）とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。

また、実施の形態６の粒子線治療装置５１によれば、荷電粒子ビーム１を発生させ、この荷電粒子ビーム１を加速器５４で加速させるビーム発生装置５２と、加速器５４により加速された荷電粒子ビーム１を輸送するビーム輸送系５９と、ビーム輸送系５９で輸送された荷電粒子ビーム１を照射対象１８に照射する粒子線照射装置５８（６１）とを備え、粒子線照射装置５８（６１）は、荷電粒子ビーム１の照射位置に関連付けされた実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を検出する検出器１２ａ、１２ｂと、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}に基づいて荷電粒子ビーム１の実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を演算し、実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}における荷電粒子ビーム１の目標照射位置からの誤差である照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}と、実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}とを対応付けて表示部４３に表示するデータ処理装置１９とを備え、データ処理装置１９は、実照射位置関連値ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}及び目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を入力する入力部４１と、荷電粒子ビーム１の照射領域を再現した表示領域上に、目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を示す目標値表示図形２３及び実照射位置Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}を示す測定値表示図形２４を表示する際に、目標値表示図形２３及び測定値表示図形２４を、それぞれ目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}の座標及び照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}をデフォルメ係数ｋで演算した座標に、目標照射位置Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}を加えた座標である表示座標Ｐ_ｄｅｆに表示するともに、測定値表示図形２４と目標値表示図形２３とを結ぶ線分２５を表示する演算部４２とを有するので、荷電粒子ビーム１の照射位置精度を照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けて表示できる。そのため、使用する者にとって直感的にわかりやすく、荷電粒子ビーム１の照射位置Ｐと照射位置誤差Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}とを対応付けた照射位置精度を容易に把握することができ、照射位置精度を適切に維持し、メンテナンスすることが可能となる。

なお、スポットスキャニング照射法を用いた粒子線照射装置を例に説明したが、ラスタースキャニング照射法を用いた粒子線照射装置にも適用できる。ラスタースキャニング法を用いた粒子線照射装置の場合は、所定のサンプリング時間毎に取得した位置データや磁場データを実照射位置関連データとすることができる。また、荷電粒子ビームの折り返し点のデータや、所定の位置に対応する時間にサンプリングして実照射位置関連データを取得することもできる。

なお、ピンクッション表示、時系列表示、誤差ベクトル表示において縦軸及び横軸の座標軸を外側に配置した例で説明したが、外縁側に限らず内側に配置してもよい。

１…荷電粒子ビーム、８…磁場センサ、９…磁場センサ、１０…Ｘ方向走査電磁石、１１…Ｙ方向走査電磁石、１２ａ、１２ｂ…位置モニタ、１８…照射対象、１９…データ処理装置、２３…目標照射位置図形（目標値表示図形）、２４…実照射位置図形（測定値表示図形）、２５…線分、２７…目標磁場表示図形（目標値表示図形）、２６…実磁場図形（測定値表示図形）、２８…データ処理装置、３０…時系列表示、３１…誤差ベクトル表示、４１…入力部、４２…演算部、４３…表示部、４４…演算部、５１…粒子線治療装置、５２…ビーム発生装置、５４…シンクロトロン、５８、５８ａ、５８ｂ…粒子線照射装置、５９…ビーム輸送系、６１、６１ａ、６１ｂ…粒子線照射装置、ｋ、ｋ_−ｘ、ｋ_−ｙ…デフォルメ係数、Ｐ…照射位置、Ｐ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}…目標照射位置、Ｐ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}…実照射位置、Ｐ_{ｅｒｒｏｒ}…位置誤差、Ｐ_ｄｅｆ…位置誤差をデフォルメした実照射位置、ＰＲ…照射位置関連値、ＰＲ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}…目標照射位置関連値、ＰＲ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}…実照射位置関連値、ＰＲ_{ｅｒｒｏｒ}…照射位置関連値誤差、ＰＲ_ｄｅｆ…照射位置関連値誤差をデフォルメした実照射位置関連値、Ｂ_{ｄｅｓｉｒｅｄ}…目標磁場、Ｂ_{ｍｅａｓｕｒｅｄ}…実磁場、Ｂ_{ｅｒｒｏｒ}…磁場誤差、Ｂ_ｄｅｆ…磁場誤差をデフォルメした実磁場。

Claims (16)

1. 加速器により加速された荷電粒子ビームを走査電磁石で走査し、照射対象に向けて照射する粒子線照射装置であって、
   前記荷電粒子ビームの照射位置に関連付けされた実照射位置関連値を検出する検出器と、前記実照射位置関連値における前記荷電粒子ビームの目標照射位置に関連付けされた目標照射位置関連値からの誤差である照射位置関連値誤差と、前記実照射位置関連値とを対応付けて表示部に表示するデータ処理装置とを備え、
   前記データ処理装置は、
   前記実照射位置関連値及び前記目標照射位置関連値を入力する入力部と、
   前記荷電粒子ビームの照射領域に関連付けされた照射領域関連領域を再現した表示領域上に、前記目標照射位置関連値を示す目標値表示図形及び前記実照射位置関連値を示す測定値表示図形を表示する際に、
   前記目標値表示図形及び前記測定値表示図形を、それぞれ前記目標照射位置関連値の座標及び前記照射位置関連値誤差をデフォルメ係数で演算した座標に、前記目標照射位置関連値を加えた座標である表示座標に表示するとともに、前記測定値表示図形と前記目標値表示図形とを結ぶ線分を表示する演算部と、を有する粒子線照射装置。
2. 前記演算部は、
   前記表示座標を演算し、前記測定値表示図形を前記表示座標に表示する測定値演算部と、前記目標値表示図形を前記目標照射位置関連値の座標に表示する目標値演算部と、
   前記測定値表示図形と前記目標値表示図形とを結ぶ前記線分を表示する線分表示演算部と、を有することを特徴とする請求項１記載の粒子線照射装置。
3. 前記検出器は、前記荷電粒子ビームの通過位置を検出する位置モニタであり、
   前記実照射位置関連値は前記荷電粒子ビームが前記位置モニタを通過した位置に応じて前記位置モニタが出力する値であり、前記目標照射位置関連値は前記荷電粒子ビームが前記目標照射位置に照射を実現するために前記位置モニタを通過すべき位置に対応して前記位置モニタが出力する形式の値であり、前記照射位置関連値誤差は前記照射位置と前記目標照射位置との差である位置誤差であり、前記照射領域関連領域は前記位置モニタ上で前記荷電粒子ビームが通過可能な領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の粒子
   線照射装置。
4. 前記検出器は、前記走査電磁石の磁場を検出する磁場センサであり、
   前記実照射位置関連値は前記磁場センサにより検出した磁場である実磁場であり、前記目標照射位置関連値は前記走査電磁石の目標磁場であり、前記照射位置関連値誤差は前記実磁場と前記目標磁場との差である磁場誤差であり、前記照射領域関連領域は前記走査電磁石の磁場領域であることを特徴とする請求項１または２に記載の粒子線照射装置。
5. 加速器により加速された荷電粒子ビームを走査電磁石で走査し、照射対象に向けて照射する粒子線照射装置であって、
   前記荷電粒子ビームの照射位置に関連付けされた実照射位置関連値を検出する検出器と、前記実照射位置関連値に基づいて前記荷電粒子ビームの実照射位置を演算し、前記実照射位置における前記荷電粒子ビームの目標照射位置からの誤差である照射位置誤差と、前記実照射位置とを対応付けて表示部に表示するデータ処理装置とを備え、
   前記データ処理装置は、
   前記実照射位置関連値及び前記目標照射位置を入力する入力部と、
   前記荷電粒子ビームの照射領域を再現した表示領域上に、前記目標照射位置を示す目標値表示図形及び前記実照射位置を示す測定値表示図形を表示する際に、
   前記目標値表示図形及び前記測定値表示図形を、それぞれ前記目標照射位置の座標及び前記照射位置誤差をデフォルメ係数で演算した座標に、前記目標照射位置を加えた座標である表示座標に表示するとともに、前記測定値表示図形と前記目標値表示図形とを結ぶ線分を表示する演算部と、を有する粒子線照射装置。
6. 前記演算部は、
   前記表示座標を演算し、前記測定値表示図形を前記表示座標に表示する測定値演算部と、前記目標値表示図形を前記目標照射位置の座標に表示する目標値演算部と、
   前記測定値表示図形と前記目標値表示図形とを結ぶ前記線分を表示する線分表示演算部と、を有することを特徴とする請求項５記載の粒子線照射装置。
7. 前記検出器は、前記荷電粒子ビームの通過位置を検出する位置モニタであり、
   前記実照射位置関連値は前記荷電粒子ビームが前記位置モニタを通過した位置に応じて前記位置モニタが出力する値であることを特徴とする請求項５または６に記載の粒子線照射装置。
8. 前記検出器は、前記走査電磁石の磁場を検出する磁場センサであり、
   前記実照射位置関連値は前記磁場センサにより検出した磁場である実磁場であることを特徴とする請求項５または６に記載の粒子線照射装置。
9. 前記デフォルメ係数は、前記照射領域のＸ方向に対応したＸ方向デフォルメ係数と、前記照射領域のＹ方向に対応したＹ方向デフォルメ係数を含み、
   前記演算部は、前記Ｘ方向デフォルメ係数及び前記Ｙ方向デフォルメ係数を用いて、前記表示座標を演算することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の粒子線照射装置。
10. 前記デフォルメ係数は、１、若しくは、前回使用した値であるデフォルト値が設定されるか、または入力された値が設定されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の粒子線照射装置。
11. 前記Ｘ方向デフォルメ係数及び前記Ｙ方向デフォルメ係数は、それぞれ１、若しくは、前回使用した値であるデフォルト値が設定されるか、または入力された値が設定されることを特徴とする請求項９記載の粒子線照射装置。
12. 前記データ処理装置は、利用可能な前記照射位置関連値誤差又は前記照射位置誤差を前記表示部に表示する際に、
    該当する前記照射位置関連値誤差又は前記照射位置誤差を時系列に表示する時系列表示を前記表示部に表示することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の粒子線照射装置。
13. 前記データ処理装置は、第１の場合の第１の誤差ベクトル表示又は第２の場合の第２の誤差ベクトル表示を前記表示部に表示し、
    前記第１の誤差ベクトル表示は、前記照射領域関連領域のＸ方向に対応した前記照射位置関連値誤差のＸ方向誤差と前記照射領域関連領域のＹ方向に対応した前記照射位置関連値誤差のＹ方向誤差をベクトル表示するものであり、
    前記第２の誤差ベクトル表示は、前記照射領域のＸ方向に対応した前記照射位置誤差のＸ方向誤差と前記照射領域のＹ方向に対応した前記照射位置誤差のＹ方向誤差をベクトル表示するものであることを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の粒子線照射装置。
14. 荷電粒子ビームを発生させ、この荷電粒子ビームを加速器で加速させるビーム発生装置と、前記加速器により加速された荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送系と、前記ビーム輸送系で輸送された荷電粒子ビームを照射対象に照射する粒子線照射装置とを備え、
    前記粒子線照射装置は、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の粒子線照射装置であることを特徴とする粒子線治療装置。
15. 加速器により加速された荷電粒子ビームを走査電磁石で走査し、照射対象に向けて照射する粒子線照射装置のデータを表示部に表示するデータ表示プログラムであって、
    前記荷電粒子ビームの目標照射位置に関連付けされた目標照射位置関連値のデータである目標照射データと、前記荷電粒子ビームの照射位置に関連付けされた実照射位置関連値のデータである実照射データを入力する手順と、
    デフォルメ係数を入力する手順と、
    前記荷電粒子ビームの照射領域に関連付けされた照射領域関連領域を再現した表示領域上において、
    前記実照射位置関連値における前記目標照射位置関連値からの誤差である照射位置関連値誤差を前記デフォルメ係数で演算した座標に、前記目標照射位置関連値を加えた座標である表示座標を演算する手順と、
    前記照射領域関連領域を再現した表示領域上に、前記実照射位置関連値を示す測定値表示図形及び前記目標照射位置関連値を示す目標値表示図形を、それぞれ前記表示座標及び前記目標照射位置関連値の座標に表示するとともに、前記測定値表示図形と前記目標値表示図形とを結ぶ線分を表示する手順と、を実行させるためのデータ表示プログラム。
16. 加速器により加速された荷電粒子ビームを走査電磁石で走査し、照射対象に向けて照射する粒子線照射装置のデータを表示部に表示するデータ表示プログラムであって、
    前記荷電粒子ビームの目標照射位置のデータである目標照射データと、前記荷電粒子ビームの照射位置に関連付けされた実照射位置関連値のデータである実照射データを入力する手順と、
    デフォルメ係数を入力する手順と、
    前記荷電粒子ビームの照射領域を再現した表示領域上において、
    前記実照射位置関連値に基づいて前記荷電粒子ビームの実照射位置を演算し、前記実照射位置における前記荷電粒子ビームの目標照射位置からの誤差である照射位置誤差を前記デフォルメ係数で演算した座標に、前記目標照射位置を加えた座標である表示座標を演算する手順と、
    前記照射領域を再現した表示領域上に、前記実照射位置を示す測定値表示図形及び前記目標照射位置を示す目標値表示図形を、それぞれ前記表示座標及び前記目標照射位置の座標に表示するとともに、前記測定値表示図形と前記目標値表示図形とを結ぶ線分を表示する手順と、を実行させるためのデータ表示プログラム。

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