特許 6813410 荷電粒子線治療装置、及び電源装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6813410

(24)【登録日】2020年12月21日

(45)【発行日】2021年1月13日

(54)【発明の名称】荷電粒子線治療装置、及び電源装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20201228BHJP

【ＦＩ】

   A61N5/10 H

【請求項の数】4

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-68145(P2017-68145)

(22)【出願日】2017年3月30日

(65)【公開番号】特開2018-166934(P2018-166934A)

(43)【公開日】2018年11月1日

【審査請求日】2020年2月17日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】岩永 慎二

【審査官】 小河 了一

(56)【参考文献】

【文献】 特許第５５０８５５３（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２０１１−０７２５３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０８３３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１０／００１２８５９（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｎ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被照射体に荷電粒子線を照射する荷電粒子線治療装置であって、
前記荷電粒子線を走査する走査電磁石と、
前記走査電磁石に電力を供給する電磁石電源と、
前記電磁石電源と前記走査電磁石とを接続する第１の線と、
前記第１の線の周囲を覆うように設けられ、前記電磁石電源側の一端が前記第１の線と接続されることで前記第１の線と並列となる第２の線と、
前記第１の線と前記第２の線との接続部よりも前記走査電磁石側において前記第１の線に接続されて、前記第１の線の電流を測定する電流測定部と、を備える荷電粒子線治療装置。

【請求項2】

前記接続部よりも前記走査電磁石側において前記第１の線と前記第２の線との間に設けられ、前記第１の線と前記第２の線とを絶縁する第１の絶縁材と、
前記第２の線の周囲を覆うように設けられた第２の絶縁材と、を更に備え、
前記第２の絶縁材は、設置電位である設置電位部材に接続されている、請求項１に記載の荷電粒子線治療装置。

【請求項3】

被照射体に照射される荷電粒子線を走査する走査電磁石に電力を供給する電源装置であって、
前記走査電磁石に電力を供給する電磁石電源と、
前記電磁石電源と前記走査電磁石とを接続するための第１の線と、
前記第１の線の周囲を覆うように設けられ、前記電磁石電源側の一端が前記第１の線と接続されることで前記第１の線と並列となる第２の線と、
前記第１の線と前記第２の線との接続部よりも前記走査電磁石側において前記第１の線に接続されて、前記第１の線の電流を測定する電流測定部と、を備える電源装置。

【請求項4】

前記接続部よりも前記走査電磁石側において前記第１の線と前記第２の線との間に設けられ、前記第１の線と前記第２の線とを絶縁する第１の絶縁材と、
前記第２の線の周囲を覆うように設けられた第２の絶縁材と、を更に備え、
前記第２の絶縁材は、設置電位である設置電位部材に接続されている、請求項３に記載の電源装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷電粒子線治療装置、及び電源装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、患者の患部に荷電粒子線を照射することによって治療を行う荷電粒子線治療装置として、例えば、特許文献１に記載された装置が知られている。特許文献１に記載の荷電粒子線治療装置では、加速器で加速された荷電粒子線を、走査電磁石で予め定めた走査経路に従って走査させて、被照射体に照射している（スキャニング法）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−３５８２３７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ここで、上述のような荷電粒子線治療装置は、荷電粒子線の照射中にエラーが生じたときは、荷電粒子線の照射を停止する。このように荷電粒子線の照射を停止するような場合の動作として、例えば、次のような手法が採用される場合がある。すなわち、荷電粒子線治療装置が、停止時における走査経路中の荷電粒子線の停止位置を記憶しておき、エラーの解消後に、記憶していた停止位置から荷電粒子線の照射を開始する場合がある。上述のように正確な位置から荷電粒子線の照射を再開するためには、荷電粒子線の停止位置を正確に把握する必要がある。ここで、荷電粒子線の停止位置は、走査電磁石の電流値から間接的に把握することができる。従来の荷電粒子線治療装置では、荷電粒子線の停止位置を正確に把握するために、走査電磁石の電流値の測定精度を向上させる余地がある。

【0005】

そこで本発明は、走査電磁石の電流値の測定精度を向上できる荷電粒子線治療装置、及び電源装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る荷電粒子線治療装置は、被照射体に荷電粒子線を照射する荷電粒子線治療装置であって、荷電粒子線を走査する走査電磁石と、走査電磁石に電力を供給する電磁石電源と、電磁石電源と走査電磁石とを接続する第１の線と、第１の線の周囲を覆うように設けられ、電磁石電源側の一端が第１の線と接続されることで第１の線と並列となる第２の線と、第１の線と第２の線との接続部よりも走査電磁石側において第１の線に接続されて、第１の線の電流を測定する電流測定部と、を備える。

【0007】

本発明に係る荷電粒子線治療装置は、電磁石電源と走査電磁石とを接続する第１の線と、第１の線の周囲を覆うように設けられる第２の線と、を備える。第２の線が第１の線の周囲を覆うことで、第１の線と第２の線との間には分布容量が形成される。また、外周側の第２の線と外部の構造物との間には分布容量が形成される。ここで、第２の線は第１の線と並列であるため、第１の線と第２の線とは互いに同電位となる。従って、第１の線と第２の線との間の分布容量には電流は流れない。一方、第２の線と外部の構造物との間の分布容量には電流が流れる。しかし、当該電流は、第２の線を流れるが、第１の線には流れない。従って、第１の線と第２の線との接続部よりも走査電磁石側において第１の線に接続される電流測定部が測定する電流に、第２の線と外部の構造物との間の分布容量へ流れる電流が含まれることを防止できる。これにより、走査電磁石の電流値の測定精度を向上できる。

【0008】

本発明に係る荷電粒子線治療装置は、接続部よりも走査電磁石側において第１の線と第２の線との間に設けられ、第１の線と第２の線とを絶縁する第１の絶縁材と、第２の線の周囲を覆うように設けられた第２の絶縁材と、を更に備え、第２の絶縁材は、設置電位である設置電位部材に接続されていてよい。これにより、走査電磁石の電流値の測定精度を向上しつつ、第１の線及び第２の線全体を好適に絶縁することができる。

【0009】

本発明に係る電源装置は、被照射体に照射される荷電粒子線を走査する走査電磁石に電力を供給する電源装置であって、走査電磁石に電力を供給する電磁石電源と、電磁石電源と走査電磁石とを接続するための第１の線と、第１の線の周囲を覆うように設けられ、電磁石電源側の一端が第１の線と接続されることで第１の線と並列となる第２の線と、第１の線と第２の線との接続部よりも走査電磁石側において第１の線に接続されて、第１の線の電流を測定する電流測定部と、を備える。

【0010】

この電源装置によれば、上述の荷電粒子線治療装置と同様の作用・効果を得ることができる。

【0011】

本発明に係る電源装置は、接続部よりも走査電磁石側において第１の線と第２の線との間に設けられ、第１の線と第２の線とを絶縁する第１の絶縁材と、第２の線の周囲を覆うように設けられた第２の絶縁材と、を更に備え、第２の絶縁材は、設置電位である設置電位部材に接続されていてよい。これにより、走査電磁石の電流値の測定精度を向上しつつ、第１の線及び第２の線全体を好適に絶縁することができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、走査電磁石の電流値の測定精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置の概略構成図である。

【図2】図１の荷電粒子線治療装置の照射部付近の概略構成図である。

【図3】腫瘍に対して設定された層を示す図である。

【図4】本実施形態に係る電源装置の電磁石電源とケーブルとの接続部付近の構成を示す模式図である。

【図5】本実施形態に係る電源装置のケーブルの横断面である。

【図6】本実施形態に係る電源装置の回路図である。

【図7】比較例に係る電源装置の回路図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、添付図面を参照しながら本発明の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0015】

図１に示されるように、本発明の一実施形態に係る荷電粒子線治療装置１は、放射線療法によるがん治療等に利用される装置であり、イオン源（不図示）で生成した荷電粒子を加速して荷電粒子線として出射する加速器３と、荷電粒子線を被照射体へ照射する照射部２と、加速器３から出射された荷電粒子線を照射部２へ輸送するビーム輸送ライン４１と、を備えている。照射部２は、治療台４を取り囲むように設けられた回転ガントリ５に取り付けられている。照射部２は、回転ガントリ５によって治療台４の周りに回転可能とされている。

【0016】

図２は、図１の荷電粒子線治療装置の照射部付近の概略構成図である。なお、以下の説明においては、「Ｘ方向」、「Ｙ方向」、「Ｚ方向」という語を用いて説明する。「Ｚ方向」とは、荷電粒子線Ｂの基軸ＡＸが延びる方向であり、荷電粒子線Ｂの照射の深さ方向である。なお、「基軸ＡＸ」とは、後述の走査電磁石６で偏向しなかった場合の荷電粒子線Ｂの照射軸とする。図２では、基軸ＡＸに沿って荷電粒子線Ｂが照射されている様子を示している。「Ｘ方向」とは、Ｚ方向と直交する平面内における一の方向である。「Ｙ方向」とは、Ｚ方向と直交する平面内においてＸ方向と直交する方向である。

【0017】

まず、図２を参照して、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１の概略構成について説明する。荷電粒子線治療装置１はスキャニング法に係る照射装置である。なお、スキャニング方式は特に限定されず、ラインスキャニング、ラスタースキャニング、スポットスキャニング等を採用してよい。図２に示されるように、荷電粒子線治療装置１は、加速器３と、照射部２と、ビーム輸送ライン４１と、制御部７と、を備えている。

【0018】

加速器３は、荷電粒子を加速して予め設定されたエネルギーの荷電粒子線Ｂを出射する装置である。加速器３として、例えば、サイクロトロン、シンクロトロン、シンクロサイクロトロン、ライナック等が挙げられる。なお、加速器３として予め定めたエネルギーの荷電粒子線Ｂを出射するサイクロトロンを採用する場合、エネルギー調整部２０を採用することで、照射部２へ送られる荷電粒子線Ｂのエネルギーを調整（低下）させることが可能となる。なお、シンクロトロンは出射する荷電粒子線Ｂのエネルギーを容易に変更できるため、加速器３としてシンクロトロンを採用する場合には、エネルギー調整部２０を省略してもよい。この加速器３は、制御部７に接続されており、供給される電流が制御される。加速器３で発生した荷電粒子線Ｂは、ビーム輸送ライン４１によって照射ノズル９へ輸送される。ビーム輸送ライン４１は、加速器３と、エネルギー調整部２０と、照射部２と、を接続し、加速器３から出射された荷電粒子線Ｂを照射部２へ輸送する。

【0019】

荷電粒子線治療装置１は、加速器３内に配置され、イオン源から出た荷電粒子線Ｂを遮断するビームチョッパ１６を更に備えている。ビームチョッパ１６の作動状態（ＯＮ）において、イオン源から出た荷電粒子線Ｂは遮断され、加速器３から出射されない状態となる。ビームチョッパ１６の停止状態（ＯＦＦ）において、イオン源から出た荷電粒子線Ｂは遮断されることなく加速器３から出射される状態となる。ビームチョッパ１６の作動状態及び停止状態は、ビームチョッパスイッチ（不図示）により切り替えられる。なお、荷電粒子線の照射、非照射を切り替える手段としてビームチョッパ以外を用いても良い。例えば、ビーム輸送ライン中にシャッターを設けてシャッターで荷電粒子線を遮断してよい。あるいは、加速器３内に設けたデフレクタ（電極）を用いて荷電粒子線を照射するときのみ加速器３から荷電粒子線を出射させてよい。

【0020】

照射部２は、患者１５の体内の腫瘍（被照射体）１４に対し、荷電粒子線Ｂを照射するものである。荷電粒子線Ｂとは、電荷をもった粒子を高速に加速したものであり、例えば陽子線、重粒子（重イオン）線、電子線等が挙げられる。具体的に、照射部２は、イオン源（不図示）で生成した荷電粒子を加速する加速器３から出射されてビーム輸送ライン４１で輸送された荷電粒子線Ｂを腫瘍１４へ照射する装置である。照射部２は、走査電磁石６、四極電磁石８、プロファイルモニタ１１、ドーズモニタ１２、フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂ、及びディグレーダ３０を備えている。走査電磁石６、各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂ、四極電磁石８、及びディグレーダ３０は、照射ノズル９に収容されている。なお、四極電磁石８、プロファイルモニタ１１、ドーズモニタ１２、フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂ、及びディグレーダ３０は省略してもよい。

【0021】

走査電磁石６は、Ｘ方向走査電磁石６ａ及びＹ方向走査電磁石６ｂを含む。Ｘ方向走査電磁石６ａ及びＹ方向走査電磁石６ｂは、それぞれ一対の電磁石から構成され、制御部７から供給される電流に応じて一対の電磁石間の磁場を変化させ、当該電磁石間を通過する荷電粒子線Ｂを走査する。Ｘ方向走査電磁石６ａは、Ｘ方向に荷電粒子線Ｂを走査し、Ｙ方向走査電磁石６ｂは、Ｙ方向に荷電粒子線Ｂを走査する。これらの走査電磁石６は、基軸ＡＸ上であって、加速器３よりも荷電粒子線Ｂの下流側にこの順で配置されている。

【0022】

四極電磁石８は、Ｘ方向四極電磁石８ａ及びＹ方向四極電磁石８ｂを含む。Ｘ方向四極電磁石８ａ及びＹ方向四極電磁石８ｂは、制御部７から供給される電流に応じて荷電粒子線Ｂを絞って収束させる。Ｘ方向四極電磁石８ａは、Ｘ方向において荷電粒子線Ｂを収束させ、Ｙ方向四極電磁石８ｂは、Ｙ方向において荷電粒子線Ｂを収束させる。四極電磁石８に供給する電流を変化させて絞り量（収束量）を変化させることにより、荷電粒子線Ｂのビームサイズを変化させることができる。四極電磁石８は、基軸ＡＸ上であって加速器３と走査電磁石６との間にこの順で配置されている。なお、ビームサイズとは、ＸＹ平面における荷電粒子線Ｂの大きさである。また、ビーム形状とは、ＸＹ平面における荷電粒子線Ｂの形状である。

【0023】

プロファイルモニタ１１は、初期設定の際の位置合わせのために、荷電粒子線Ｂのビーム形状及び位置を検出する。プロファイルモニタ１１は、基軸ＡＸ上であって四極電磁石８と走査電磁石６との間に配置されている。ドーズモニタ１２は、荷電粒子線Ｂの強度を検出する。ドーズモニタ１２は、基軸ＡＸ上であって走査電磁石６に対して下流側に配置されている。フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂは、荷電粒子線Ｂのビーム形状及び位置を検出監視する。フラットネスモニタ１３ａ，１３ｂは、基軸ＡＸ上であって、ドーズモニタ１２よりも荷電粒子線Ｂの下流側に配置されている。各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂは、検出した検出結果を制御部７に出力する。

【0024】

ディグレーダ３０は、通過する荷電粒子線Ｂのエネルギーを低下させて当該荷電粒子線Ｂのエネルギーの微調整を行う。本実施形態では、ディグレーダ３０は、照射ノズル９の先端部９ａに設けられている。なお、照射ノズル９の先端部９ａとは、荷電粒子線Ｂの下流側の端部である。

【0025】

制御部７は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等により構成されている。この制御部７は、各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂから出力された検出結果に基づいて、加速器３、走査電磁石６及び四極電磁石８を制御する。また、本実施形態においては、制御部７は、各モニタ１１，１２，１３ａ，１３ｂの検出結果をフィードバックして、荷電粒子線Ｂのビームサイズが一定となるように、四極電磁石８を制御する。

【0026】

また、荷電粒子線治療装置１の制御部７は、荷電粒子線治療の治療計画を行う治療計画装置１００と接続されている。治療計画装置１００は、治療前に患者１５の腫瘍１４をＣＴ等で測定し、腫瘍１４の各位置における線量分布（照射すべき荷電粒子線の線量分布）を計画する。具体的には、治療計画装置１００は、腫瘍１４に対して治療計画マップを作成する。治療計画装置１００は、作成した治療計画マップを制御部７へ送信する。

【0027】

スキャニング法による荷電粒子線の照射を行う場合、腫瘍１４をＺ方向に複数の層に仮想的に分割し、一の層において荷電粒子線を治療計画において定めた走査経路に従うように走査して照射する。そして、当該一の層における荷電粒子線の照射が完了した後に、隣接する次の層における荷電粒子線の照射を行う。

【0028】

図２に示す荷電粒子線治療装置１により、スキャニング法によって荷電粒子線Ｂの照射を行う場合、通過する荷電粒子線Ｂが収束するように四極電磁石８を作動状態（ＯＮ）とする。

【0029】

続いて、加速器３から荷電粒子線Ｂを出射する。出射された荷電粒子線Ｂは、走査電磁石６の制御により、治療計画において定めた走査経路に従うように走査される。これにより、荷電粒子線Ｂは、腫瘍１４に対してＺ方向に設定された一の層における照射範囲内を走査されつつ照射されることとなる。一の層に対する照射が完了したら、次の層へ荷電粒子線Ｂを照射する。

【0030】

制御部７の制御に応じた走査電磁石６の荷電粒子線照射イメージについて、図３（ａ）及び（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）は、深さ方向において複数の層に仮想的にスライスされた被照射体を、図３（ｂ）は、深さ方向から見た一の層における荷電粒子線の走査イメージを、それぞれ示している。

【0031】

図３（ａ）に示すように、被照射体は照射の深さ方向において複数の層に仮想的にスライスされており、本例では、深い（荷電粒子線Ｂの飛程が長い）層から順に、層Ｌ_１、層Ｌ_２、…層Ｌ_ｎ−１、層Ｌ_ｎ、層Ｌ_ｎ＋１、…層Ｌ_Ｎ−１、層Ｌ_ＮとＮ層に仮想的にスライスされている。また、図３（ｂ）に示すように、荷電粒子線Ｂは、ビーム軌道ＴＬ（走査経路）を描きながら層Ｌ_ｎの複数の照射スポットに対して照射される。すなわち、制御部７によって照射部２が制御され、照射部２から照射された荷電粒子線Ｂは、ビーム軌道ＴＬ上を移動する。

【0032】

制御部７は、荷電粒子線Ｂの照射中にエラーが生じたときは、荷電粒子線Ｂの照射を停止する。制御部７は、ビームチョッパ１６をＯＮとすることで加速器３からの荷電粒子線Ｂの出射を停止する。そして、制御部７は、停止時における荷電粒子線Ｂの停止位置を記憶する。エラーの解消後に、制御部７は記憶していた停止位置から荷電粒子線Ｂの照射を開始する。なお、エラーとは、荷電粒子線治療装置１に設けられた何れかのモニタで異常値を検出することである。モニタは、例えば、イオン源からのイオンの出力（電流値）を監視する検出器、加速器３からの荷電粒子線Ｂの出力を監視する検出器、照射ノズル９内の各種モニタ、患者の動きを検知する検知器などが挙げられる。また、荷電粒子線Ｂの停止は、ビームチョッパ１６によるものに限らず、他の方法によるものであってもよい。例えば、ビーム輸送ライン４１中にシャッターを設けて、シャッターで荷電粒子線Ｂを物理的に遮蔽してもよい。

【0033】

ここで、荷電粒子線治療装置１は、腫瘍１４に照射される荷電粒子線Ｂを走査する走査電磁石６に電力を供給する電源装置１５０を備えている。電源装置１５０は、走査電磁石６に電力を供給する電磁石電源５０と、電磁石電源５０と走査電磁石６とを接続するケーブル６０と、電流を測定する電流測定部５１と、を備える。なお、ケーブル６０は、回転ガントリ５の背面側から這いまわされて、当該回転ガントリ５の背面側に設けられた巻取部５５に収容される（図１参照）。ケーブル６０は、回転ガントリ５内部を所定の経路で這いまわされて、照射部２の走査電磁石６に接続される。

【0034】

図４〜図６を参照して、電源装置１５０の詳細な構成について説明する。図４は、電源装置１５０の電磁石電源５０とケーブル６０との接続部付近の構成を示す模式図である。図５は、ケーブル６０の横断面である。図６は、電源装置１５０の回路図である。

【0035】

図４及び図５に示すように、ケーブル６０は、心線（第１の線）６１と、絶縁材（第１の絶縁材）６２と、シールド（第２の線）６３と、絶縁材（第２の絶縁材）６４と、を備える。

【0036】

心線６１は、導電性の材料からなり、電磁石電源５０と走査電磁石６とを接続する。心線６１は、電磁石電源５０内では、電力供給を行う出力端子（接続部）５２に接続されている。心線６１の周囲は絶縁材６２で覆われている。これにより、ケーブル６０内では、心線６１はシールド６３から絶縁されている。

【0037】

シールド６３は、心線６１の周囲を覆うように設けられる。シールド６３は、例えば導電性のメッシュ部材などによって構成される。シールド６３は、一端が第１の線と接続されることで前記第１の線と並列となる（図６参照）。シールド６３の電磁石電源５０側の端部は、当該電磁石電源５０内にて、出力端子５２を介して心線６１に接続されている。一方、シールド６３の走査電磁石６側の端部では、当該シールド６３は、心線６１に接続されていない。すなわち、シールド６３は、電磁石電源５０側での接続部分よりも走査電磁石６側では、心線６１と接続されていない。このような構成により、シールド６３は、心線６１と同電位となる。シールド６３の周囲は絶縁材６４で覆われている。これにより、ケーブル６０内では、シールド６３は外部から絶縁されている。

【0038】

図４に示すように、ケーブル６０からは、電磁石電源５０側の端部において、絶縁材６４が除去されている。また、心線６１とシールド６３の延長部６３ａとは、互いに離間された状態となっている。このような状態において、心線６１には電流測定部５１が接続されている。電流測定部５１は、心線６１とシールド６３との接続部である出力端子５２よりも走査電磁石６側において心線に接続される。電流測定部５１は、心線６１の電流を測定する。一方、シールド６３の延長部６３ａは、電流測定部５１を迂回するように延びて、出力端子５２と接続されている。これにより、電流測定部５１は、シールド６３に流れる電流は検出することなく、心線６１に流れる電流のみを検出することができる。

【0039】

上述のような構成により、絶縁材６２は、心線６１とシールド６３との接続部である出力端子５２よりも走査電磁石６側において心線６１とシールド６３との間に設けられ、心線６１とシールド６３とを絶縁する。絶縁材６４は、シールド６３の周囲を覆うように設けられる。絶縁材６４は、設置電位である設置電位部材に接続される。本実施形態では、設置電位部材とは、例えば外部の構造物であり、ケーブルラックの設置面８０などである。すなわち、ケーブル６０が設置面８０上に設置されることで、絶縁材６４が設置電位部材に接続される。

【0040】

次に、図６を参照して、電源装置１５０の回路構成について説明する。図６に示すように、電磁石電源５０の出力端子５２から、心線６１が負荷７０（ここでは走査電磁石６）まで延びている。また、出力端子５２から、当該心線６１と同電位のシールド６３が延びている。心線６１は、所定のインダクタンスＬ１を有している。シールド６３は、所定のインダクタンスＬ２を有している。

【0041】

また、心線６１とシールド６３とは、絶縁材６２を介して互いに径方向に隣接している。従って、心線６１とシールド６３との間には、分布容量Ｃ１が形成される。また、シールド６３は、心線６１よりも外周側に配置されており、絶縁材６４を介して、外部の構造物と隣接する。外部の構造物は、例えばケーブルラックの設置面８０（図５参照）などである。このような構造物はシールド６３に対してアースＧとして機能する。これによって、シールド６３とアースＧとの間には、分布容量Ｃ２が形成される。

【0042】

次に、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１、及び電源装置１５０の作用・効果について説明する。

【0043】

まず、図７を参照して、比較例に係る電源装置２００について説明する。電源装置２００は、本実施形態の電源装置１５０のようなシールド６３を有していない。従って、心線６１と外部の構造物との間には容量分布Ｃ３が形成される。この状態では、心線６１には、走査電磁石６へ流れる電流Ａ２に加え、容量分布Ｃ３へ流れる電流Ａ１も発生する。従って、電流測定部５１には、当該電流Ａ１も流れる。この場合、エラーによって荷電粒子線の照射が停止し、停止位置から照射を開始する際に、容量分布Ｃ３へ流れる電流Ａ１が発生し、電流測定部５１は、当該電流Ａ１も測定してしまう。これにより、電流測定部５１の測定結果に誤差が生じる。このように測定結果に誤差が生じると、荷電粒子線の照射が停止したときの走査電磁石６への電流値を正確に検知できない。これにより、荷電粒子線の停止位置を正確に把握できないという問題が生じる。

【0044】

一方、本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１及び電源装置１５０は、電磁石電源５０と走査電磁石６とを接続する心線６１と、心線６１の周囲を覆うように設けられるシールド６３と、を備える。シールド６３が心線６１の周囲を覆うことで、心線６１とシールド６３との間には分布容量Ｃ１が形成される。また、外周側のシールド６３と外部の構造物との間には分布容量Ｃ２が形成される。ここで、シールド６３は心線６１と並列であるため、心線６１とシールド６３とは互いに同電位となる。従って、心線６１とシールド６３との間の分布容量Ｃ１には電流は流れない。一方、シールド６３と外部の構造物との間の分布容量Ｃ２には電流Ａ２が流れる。しかし、当該電流Ａ２は、シールド６３を流れるが、心線６１には流れない。従って、心線に接続される電流測定部５１に、当該電流Ａ２が流れることを防止できる。電流測定部５１は、心線６１から走査電磁石６に流れる電流Ａ３のみを検出できる。これにより、走査電磁石６の電流値の測定精度を向上できる。このように測定精度を向上できると、荷電粒子線の照射が停止したときの走査電磁石６への電流値を正確に検知できる。これにより、荷電粒子線の停止位置を正確に把握できる。

【0045】

本実施形態に係る荷電粒子線治療装置１及び電源装置１５０は、接続部である出力端子５２よりも走査電磁石６側において心線６１とシールド６３との間に設けられ、心線６１とシールド６３とを絶縁する絶縁材６２と、シールド６３の周囲を覆うように設けられた６４と、を更に備える。絶縁材６４は、設置電位である設置面（設置電位部材）８０に接続されている。これにより、走査電磁石６の電流値の測定精度を向上しつつ、ケーブル６０（心線６１及びシールド６３）全体を好適に絶縁することができる。

【0046】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

【0047】

例えば、電源装置１５０やケーブル６０の構造、接続態様などは、上述の実施形態に限定されず、本発明の趣旨の範囲内で、適宜変更してもよい。

【0048】

また、照射部２の構成は図２に示すものに限定されず、適宜変更可能である。

【符号の説明】

【0049】

１…荷電粒子線治療装置、２…照射部、３…加速器、６…走査電磁石、１４…腫瘍（被照射体）、５０…電磁石電源、５１…電流測定部、５２…出力端子（接続部）、６１…心線（第１の線）、６２…絶縁材（第１の絶縁材）、６３…シールド（第２の線）、６４…絶縁材（第２の絶縁材）、８０…設置面（設置電位部材）、１５０…電源装置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】