放射线摄影装置及粒子线治疗系统的制作方法

本发明涉及放射线摄影装置及粒子线治疗系统。特别涉及适于利用放射线的一种即粒子线、例如质子线来进行癌治疗的质子线治疗系统的放射线摄影装置及粒子线治疗系统。

背景技术：

根据患部的位置及形状来照射粒子线(质子线或重粒子线(碳射线等))的粒子线治疗系统被用于癌治疗等。

众所周知，粒子线治疗系统大致分为具有同步加速器作为加速器的粒子线治疗系统、及具有回旋加速器作为加速器的粒子线治疗系统。具有同步加速器的粒子线治疗系统及具有回旋加速器的粒子线治疗系统均具有设置有照射装置的旋转机架。

为了效率良好地进行该粒子线治疗，需要将粒子线束精度良好地照射至患者的癌的患部，一直在研发具有能够将照射装置设定于患者的最佳的照射位置的构造的粒子线治疗系统。在这种粒子线治疗系统中，为了从患者周围的任意的方向实施粒子线治疗，需要能够在患者的周围跨360度的范围旋转的旋转机架装置及与该旋转同步的放射线治疗箱(以下，称为治疗箱)。

日本特开平11-47287号公报记载了安装有治疗箱的旋转机架的例子。治疗箱具有配置于旋转机架的内侧并安装于旋转机架的固定侧环形轨道及旋转侧环形轨道、以及移动床。固定侧环形轨道及旋转侧环形轨道在互相对置的面形成对移动床进行引导的圆拱型的轨道。移动床具有互相通过连杆而连结为弯曲自如的多个踏板，与旋转机架的旋转同步地沿圆拱型的轨道移动。由此，由移动床的一部分的踏板形成水平床部(活动床)。在治疗箱内，医护人员(例如，医生及医疗专家)能够站在该水平床部，容易接近被插入治疗箱的内侧的治疗台上的患者。

此外，日本特开2006-239403号公报还记载了：计算床体的移动量及床体的旋转角度，基于计算出的移动量及旋转角度，通过床体控制装置自动进行患部相对照射装置的定位。在日本特开2006-239403号公报中记载了：一边使旋转机架旋转，一边从安装于旋转机架的照射装置所设置的x射线源放射x射线，通过x放射线检测装置检测透射了治疗台上的患者的x射线，使用x放射线检测装置的输出信号制作当前断层图像信息。使用该当前断层图像信息及事先的通过x射线ct摄影所得到的患部的基准断层图像信息，进行患部的定位。

日本特开2005-6772号公报记载了使用平板探测器(fpd)作为放射线检测装置的x射线诊断装置。在该x射线诊断装置中进行以下的ct摄影：使x射线源在床体上的检测对象即患者的周围回旋，通过fpd检测从该x射线源放射并透射了人体的x射线。在x射线诊断装置中，作为ct摄影，根据x射线的照射对象即患者的头部及躯体，实施小视野(以下，称为小fov)的ct摄影及大视野(以下，称为大fov)的ct摄影。

为了进行以头部为对象的小fov的ct摄影，在将x射线源、患者的体轴以及fpd的检测面中心配置于一直线上的状态下，以从x射线源射出的x射线照射至小fov的范围的方式调整准直器。然后，一边使朝向头部放出x射线的x射线源及对透射了头部的x射线进行检测的fpd在头部的周围回旋，一边将从x射线源射出并通过了准直器的x射线照射至患者的头部。另外，为了进行以躯体为对象的大fov的ct摄影，使fpd在与连结x射线源和患者的体轴的直线垂直的方向上移动，然后，在将x射线源、患者的体轴以及fpd的检测面左缘部配置于一直线上的状态下，以从x射线源射出的x射线照射至大fov的范围的方式调节准直器。然后，一边使朝向躯体放出x射线的x射线源及对透射了躯体的x射线进行检测的fpd在躯体的周围回旋，一边将从x射线源射出并通过了准直器的x射线照射至患者的躯体。在大fov的ct摄影前，使fpd在上述的垂直的方向上移动，因此能够将在小fov的ct摄影及大fov的ct摄影中使用的fpd紧凑化。

日本特开2014-6235号公报记载了：在放射线图像摄影装置中，配置成矩阵状的tft开关的各个与设于间接变换型fpd并配置为矩阵状的光电二极管的各个连接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平11-47287号公报

专利文献2：日本特开2006-239403号公报

专利文献3：日本特开2005-6772号公报

专利文献4：日本特开2014-6235号公报

技术实现要素：

发明所要解决的课题

在日本特开2005-6772号公报中，在实施小fov的ct摄影时，为了实现小fov，需要使fpd移动，在实施大fov的ct摄影时，为了实现大fov，需要使fpd。

因此，在日本特开2005-6772号公报记载的x射线诊断装置中，为了使fpd移动，需要具备：fpd的移动装置；控制该移动装置的移动的控制装置；以及通过fpd的移动而监视fpd被设定于预定的位置的情况的监视装置，因而x射线诊断装置的构造变得复杂。

发明者们考虑这种x射线诊断装置的复杂的构造，探讨简化在粒子线治疗系统中使用的放射线摄影装置的构造，上述粒子线治疗系统通过一边使旋转机架旋转，一边向床体上的患者照射x射线而能够得到用于患部的定位的三维断层图像信息。

本发明的目的在于提供能够简化构造的放射线摄影装置及粒子线治疗系统。

用于解决课题的方案

实现上述目的的本发明的特征在于，具备：

旋转体，其在床体的周围旋转；

x射线发生装置，其安装于旋转体；

准直器，其配置于x射线发生装置的前面，并形成供来自x射线发生装置的x射线通过的开口部；

放射线检测装置，其面向x射线发生装置而安装于旋转体，具有对通过准直器的开口部的x射线进行检测的多个放射线检测元件；

输入装置，其输入以第一放射线照射区域为对象的第一摄影模式信息及以比第一放射线照射区域大的第二放射线照射区域为对象的第二摄影模式信息的任一个；

x射线强度信息生成装置，其在基于从输入装置输入的第一摄影模式信息，选择相对于通过第一直线与放射线检测装置的交点且在旋转体的旋转轴的方向上延伸的第二直线在上述旋转体的周向上对称的放射线检测装置的第一fov区域时，以及在基于从输入装置输入的第二摄影模式信息，选择相对于通过交点的第二直线在其周向上非对称的放射线检测装置的第二fov区域时的任一个情况下，以放射线检测装置的被选择的fov区域内存在的各放射线检测元件的输出信号为基础，生成针对被选择的fov区域的多个x射线强度信息，其中，上述第一直线从x射线发生装置通过旋转体的旋转中心；以及

图像重建装置，其使用在x射线强度信息生成装置生成的多个x射线强度信息，生成照射对象的三维断层图像信息。

当从输入装置输入以第一放射线照射区域为对象的第一摄影模式信息、及以比第一放射线照射区域大的第二放射线照射区域为对象的第二摄影模式信息的任一个时，x射线强度信息生成装置在基于从输入装置输入的第一摄影模式信息，选择相对于通过第一直线与放射线检测装置的交点且在旋转体的旋转轴的方向上延伸的第二直线在旋转体的周向上对称的放射线检测装置的第一fov区域时，以及在基于从输入装置输入的第二摄影模式信息，选择相对于通过交点的第二直线在该周向上非对称的放射线检测装置的第二fov区域时的任一个情况下，基于放射线检测装置的被选择的fov区域内存在的各放射线检测元件的输出信号，生成针对被选择的fov区域的多个x射线强度信息，上述第一直线从x射线发生装置通过旋转体的旋转中心。

由此，能够不使放射线检测装置移动而得到基于放射线检测装置的第一fov区域中存在的多个放射线检测元件的输出信号而生成的多个x射线强度信息、以及基于放射线检测装置的第二fov区域中存在的多个放射线检测元件的输出信号而生成的多个x射线强度信息。因此，不需要为了使放射线检测装置移动而所需的各种装置，能够简化粒子线治疗系统的构造。

发明的效果

简化了放射线摄影装置的构造。粒子线治疗系统也能够简化构造。

附图说明

图1是本发明的优选的一实施例的实施例1的粒子线治疗系统的结构图。

图2是图1所示的旋转机架的放大纵剖视图。

图3是图2的iii-iii向视图。

图4是图2及图3所示的射线治疗箱的放大立体图。

图5是图4所示的踏板的俯视图。

图6是图4所示的x射线透射板的俯视图。

图7是图2所示的治疗台的立体图。

图8是图1所示的控制系统的详细结构图。

图9是图8所示的机架控制装置的详细结构图。

图10是图8所示的成像处理装置的详细结构图。

图11是说明图2及图3所示的旋转机架的旋转角度为0度时的放射线治疗箱的移动床的状态的说明图。

图12a是表示从x射线源向放射线放射对象(小fov)照射x射线以及检测透射了放射线照射对象(小fov)的x射线的状态的说明图。

图12b是表示从x射线源向放射线放射对象(大fov)照射x射线及检测透射了放射线照射对象(大fov)的x射线的状态的说明图。

图13a表示准直器的详细结构，是表示从图12a的xiiia-xiiia观察的准直器相对小fov的开口状态的说明图。

图13b表示准直器的详细结构，是表示从图12b的xiiib-xiiib观察的准直器相对大fov的开口状态的说明图。

图14是表示将x射线滤光器安装于准直器的一个光圈部件的状态的说明图。

图15是图14所示的x射线滤光器的放大立体图。

图16是表示图11所示的fpd的相对小fov的x射线的检测区域及相对大fov的x射线的检测区域的说明图。

图17是表示图2及图3所示的旋转机架的旋转角度为180度时的放射线治疗箱的移动床的状态的说明图。

图18是表示实施例1的粒子线治疗系统的移动床的水平床部上的医护人员相对治疗台上的患者的接近性的说明图。

图19是图1所示的控制系统其它实施例的详细结构图。

图20是表示图19所示的成像处理装置与其它装置的连接关系的说明图。

图21是本发明的优选的其它实施例的实施例2的粒子线治疗系统的结构图。

图22是本发明的优选的其它实施例的实施例3的粒子线治疗系统的从前环侧观察的旋转机架的结构图。

图23是本发明的优选的其它实施例的实施例4的粒子线治疗系统的旋转机架的放大纵剖视图。

图24是图23的xxiv-xxiv向视图。

图25是本发明的优选的其它实施例的实施例5的粒子线治疗系统的从前环侧观察的旋转机架的结构图。

图中：1、1a、1b、1c、1d—粒子线治疗系统，2、2a—离子束发生装置，3—同步加速器，4—射束管，8—高频加速空腔，9—高频施加装置，15—高能束输送系统，17—机架束输送系统，31、31a—旋转机架，32、32a—转筒，33—前环，34—后环，38—放射线治疗箱，39—移动床，42a、42b—x射线透射板，48a—固定侧环形轨道，48b—移动侧环形轨道，54—治疗室，54a—角度检测器，60—照射装置，61—连接部件，62—导轨，63a、63b—滑动部件，64—治疗台，65—床体，80a、80b、80c—x射线源，81a、81b—准直器，82a、82b、82c—x放射线检测装置(fpd)，84c、84d—控制系统，85—中央控制装置，88—加速器/输送系统控制装置，89—扫描控制装置，90—机架控制装置，91—床体控制装置，92—x射线源控制装置，94—成像处理装置，95—定位信息生成装置，96—准直器控制装置，98—x射线强度获取装置，98a—修正装置，99—图像重建装置，100—存储器，101—输入装置，103a、103b—贯通孔，108—开关装置，109—开关控制装置，110—回旋加速器，115—面板，120a、120b、120c、120d—光圈部件，122a、122b、122c、122d—移动装置，125—x射线滤光器，126—间隔件，127、127a—x射线强度信息生成装置。

具体实施方式

以下，对本发明的各实施例进行说明。

实施例1

以下，使用图1～图4，对本发明的优选的一实施例的实施例1的粒子线治疗系统进行说明。

本实施例的粒子线治疗系统1配置于房屋(未图示)内，设置于房屋的地板71(参照图2)上。如图1所示，该粒子线治疗系统1具备离子束发生装置2、高能束输送系统(hebt系统)15、机架束输送系统(gabt系统)17、旋转机架31、照射装置60及控制系统84c。在粒子线治疗系统1中，使用阳离子束作为照射癌的患部(射束照射对象)的离子束。也可以替换阳离子束，使用碳离子束。

离子束发生装置2具有离子源(未图示)、作为前加速器的直线加速器14及同步加速器3。同步加速器3具有构成离子束的旋转轨道的环状射束管4、入射器5、对离子束施加高频电压的高频加速空腔(高频加速装置)8、多个偏转电磁铁6、多个四极电磁铁7、射出用高频施加装置9以及射出用切割电磁铁13。与射束管4连通的入射器5通过真空管与直线加速器14连接。离子源也与直线加速器14连接。高频施加装置9具有射出用高频电极10、高频电源11以及开闭开关12。射出用高频电极10安装于射束管4，而且经由开闭开关12与高频电源11连接。如图1所示，各偏转电磁铁6、各四极电磁铁7、高频加速空腔8以及切割电磁铁13沿射束管4配置。

hebt系统(第一射束输送系统)15具有与同步加速器3的切割电磁铁13连接的射束路径(射束管)16，且构成为，沿该射束路径16，从同步加速器3朝向照射装置60配置挡板28、偏转电磁铁19以及四极电磁铁24、25。

gabt系统(第二射束输送系统)17具有射束路径(射束管)18，且构成为，沿该射束路径18，从同步加速器3朝向照射装置60配置偏转电磁铁20、四极电磁铁26、27以及偏转电磁铁21及23。gabt系统17的射束路径18及各电磁铁安装于旋转机架31。射束路径18在hebt系统15与gabt系统17的结合部30与射束路径16连通。因为射束路径18根据旋转机架31进行旋转，所以射束路径18未与射束路径16直接连接。

照射装置60具备两个扫描电磁铁(离子束扫描装置)74及75、射束位置监视器76以及线量监视器77。照射装置60安装于旋转机架31，且配置于偏转电磁铁23的下游。扫描电磁铁74及75、射束位置监视器76以及线量监视器77按照该顺序在照射装置60从偏转电磁铁23朝向照射装置60的离子束出口，沿照射装置60的中心轴78进行配置。扫描电磁铁74使离子束在与照射装置60的中心轴78垂直的平面内偏转而在x方向上扫描，扫描电磁铁75使离子束在该平面内偏转，进而在与x方向正交的y方向上扫描。患者102横躺的治疗台64(参照图2)以与照射装置60的前端对置的方式配置。

使用图2及图3，对旋转机架31进行说明。旋转机架31具备圆筒状的转筒32，转筒32具有环状的前环33及后环34。前环33被在房屋的床71设置的支撑装置35a支撑，后环34被在该床71设置的支撑装置35b支撑。支撑装置35a包括一对辊支撑部件36及多个支撑辊37a。多个支撑辊37a能够旋转地安装于各辊支撑部件36。前环33被这些支撑辊37a支撑。支撑装置35b也与支撑装置35a同样，包括一对辊支撑部件36(未图示)及多个支撑辊37b。多个支撑辊37b能够旋转地安装于各辊支撑部件36。后环34被这些支撑辊37b支撑。使旋转机架31旋转的旋转装置(例如，马达)52的旋转轴经由减速装置53与支撑后环34的多个支撑辊37b中的一个支撑辊37b的旋转轴连结。测量旋转机架31的旋转角度的角度检测器54a与支撑前环33的多个支撑辊37a中的一个支撑辊37a的旋转轴连结。

放射线治疗箱(治疗箱)38设置于旋转机架31内。治疗箱38构成为，相对于照射装置60的在旋转机架31的周向上的回旋路径，保护治疗台64上的患者79的安全，使医疗专家105(参照后述的图18)等能够实施对患者79的医疗行为。即，治疗箱38提供用于医疗专家105进行医疗行为的落脚点，优选在除此之外的部分相对于周围赋予封闭空间。

治疗箱38具备移动床39、固定侧环形轨道48a、移动侧环形轨道48b以及背面面板49。固定侧环形轨道48a在前环33的位置配置于前环33的内侧。移动侧环形轨道48b与固定侧环形轨道48a对置，在后环34侧配置于转筒32内。照射装置60配置于固定侧环形轨道48a与移动侧环形轨道48b之间。封闭治疗箱38的进深侧的背面面板49固定于移动侧环形轨道48b。固定侧环形轨道48a及移动侧环形轨道48b在各自对置的面形成圆拱型的轨道102(参照图11)。在本实施例中，圆拱型包括上部的圆弧部及下部的水平部，是指圆弧部的两端部与水平部的两端部顺滑地结合的形状。该圆弧部与该水平部结合的部分称为结合部。

如图4所示，移动床39包括金属制的(例如，用钢板作成的)多个踏板(踏板部件)40、以及各自一张x射线透射板(x射线透射部件)42a及42b，且配置于固定侧环形轨道48a与移动侧环形轨道48b之间。移动床39是将多个踏板40、一张x射线透射板42a以及一张x射线透射板42b弯曲自如地连结而成的包围部件。x射线透射板42a及42b分别在移动床39中配置于相邻的踏板40之间。在各踏板40不透射x射线，在各个x射线透射板42a及42b透射x射线。如图5所示，各踏板40的旋转机架31的周向上的宽度为w1，且为沿旋转机架31的轴向延伸的细长的长方形的板。如图6所示，x射线透射板42a及42b各自的旋转机架31的周向上的宽度为w2，且为沿旋转机架31的轴向延伸的细长的长方形的板。x射线透射板42a及42b的各自的宽度w2比踏板40的宽度w1宽。x射线透射板42a及42b的各个具有由铝合金等金属作成的金属板44b及透射x射线的x射线透射部(x射线透射区域)44。x射线透射部44例如为矩形的石墨板，x射线透射部44的在旋转机架31的周向上的宽度w3比踏板40的宽度w1宽，比x射线透射板42a及42b的宽度w2窄。移动床39具有踏板组41a、41b及41c，将x射线透射板42a配置于踏板组41a与踏板组41c之间，将x射线透射板42b配置于踏板组41b与踏板组41c之间。x射线透射部44嵌入在金属板44b形成的与x射线透射部44相同大小的开口，以成为一体的方式安装于金属板44b。x射线透射部44被金属板44b包围。x射线透射部44除了由石墨作成以外，也可以由强化玻璃、塑料等、x射线容易透射的非金属材料制作。也可以在x射线透射板42a及42b不设置x射线透射部44，而将x射线透射板42a及42b的各个由透射x射线的非金属材料(石墨、强化玻璃及塑料的任一种)构成。

在踏板组41a、41b及41c中，一对车轮45(参照图18)分别能够旋转地安装于各踏板40的长边方向的两端部。x射线透射板42a及42b也在两端部同样地能够旋转地安装一对车轮45。在一对踏板组41a、41b及41c，相邻的踏板40彼此在踏板40的长边方向的两端部弯曲自如地连结(通过连杆连结相邻的踏板40的车轮45彼此)，各踏板的宽度方向上的两侧向内侧折弯(参照日本特开平11-47287号公报的第0018段及图4)。x射线透射板42a也同样地与踏板组41a含有的相邻的踏板40及踏板组41c含有的相邻的踏板40的各个弯曲自如地连结。x射线透射板42b也同样地与踏板组41b含有的相邻的踏板40及踏板组41c含有的相邻的踏板40的各个弯曲自如地连结。移动床39的后环34侧的端部47b、具体而言，各踏板40及x射线透射板42a及42b的各个的后环34侧的端部47b在形成于移动侧环形轨道48b的圆拱型的轨道102内行进。移动床39的前环33侧的端部47a、具体而言，各踏板40及x射线透射板42a及42b的各个的前环33侧的端部47a在形成于固定侧环形轨道48a的圆拱型的轨道102内行进。

如图2所示，固定侧环形轨道48a通过固定支撑件59支撑于房屋的顶棚73，而且通过固定支撑件57支撑于地板71。移动侧环形轨道48b经由背面面板49安装于旋转环50。旋转环50通过多个支撑辊51b支撑于旋转机架31的转筒32的内面，该多个支撑辊51b沿转筒32的周向配置，并与旋转环50的外表面接触。使移动侧环形轨道48b相对于旋转机架31的旋转逆向旋转的环形轨道驱动装置55经由减速装置56与这些支撑辊51b中的一个的支撑辊51a连接。环形轨道驱动装置55及减速装置56设置于转筒32的内面。

随着旋转机架31的正转，照射装置60也正转，但是通过环形轨道驱动装置55的驱动，支撑辊51a使移动侧环形轨道48b逆向旋转。在旋转机架31逆向旋转的情况下，通过环形轨道驱动装置55的驱动而引起的支撑辊51a的旋转，移动侧环形轨道48b正传。移动侧环形轨道48b沿与旋转机架31相反的方向旋转，因此移动侧环形轨道48b从治疗室54观察能够视为静止。其结果，即使旋转机架31旋转，治疗箱38也维持圆拱型(上部的圆弧部和下部的水平部)的轨道102。即，不管旋转机架31的旋转角度怎样，治疗箱38的移动床39始终形成水平床部46(参照图3及图4)。

移动床39具有充分的刚性，即使医疗专家105上去作业也不会变形，且在治疗台64的周围形成有作业空间。

在踏板组41c，在相邻的一对踏板40之间设置有罩卷绕装置43(参照图4)。以与该一对踏板40间产生开口联动的方式，罩卷绕装置43拉出罩42，以覆盖开口104(参照后述的图11)。罩卷绕装置43的构造可以应用在卷绕管维持张力的构造的卷屏、卷帘等的公知技术。

使用图4，对移动床39的两端部(踏板组41a及41b的各个)与照射装置60的连接部件61进行说明。连接部件61包括一对滑动部件63a及63b以及一对导轨62，而且在照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面分别设置。该一对滑动部件63a及63b安装于踏板组41a及41b的各个的一端部。作为导向部件的一对导轨62在照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面分别设置。在踏板组41a的一端部安装的滑动部件63a及63b分别能够移动地安装于在照射装置60的上述的一个侧面设置的一对导轨62。在踏板组41b的一端部安装的滑动部件63a及63b分别能够移动地安装于在照射装置60的上述的另一侧面设置的一对导轨62。其结果，踏板组41a及41b的各个的一端部通过连接部件61(滑动部件63a及63b以及一对导轨62)与照射装置60的上述的一对侧面的各个在旋转机架31的径向上滑动自如地连接。

照射装置60具有朝向旋转机架31的旋转中心前端变细的形状。其结果，照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面的各个相对于旋转机架31的旋转面法线倾斜。

在转筒32内由治疗箱38的移动床39包围而形成治疗室54。治疗室54的前环33侧开放，治疗室54的后环34侧被背面面板49封闭。照射装置60安装于转筒32，朝向转筒32的中心延伸，到达形成于比移动床39靠内侧的治疗室54内。如图2所示，与照射装置60连接的gabt系统17的射束路径18向后环34侧延伸，在位于旋转机架31的外侧的结合部30与hebt系统15的射束路径16连通。此外，旋转机架31的中心轴29(参照图1及图2)是旋转机架31的旋转中心，在结合部30通过射束路径18的入口的中心。

如图2及图7所示，治疗台64具备床体65、x方向驱动机构66、y方向驱动机构68、上下方向驱动机构67以及旋转驱动机构69。这些驱动机构配置于转筒32的外侧。使床体65在与旋转机架31的旋转轴正交的方向上移动的x方向驱动机构66设置于比地板71高的治疗台安装区域72。上下方向驱动机构67设置于x方向驱动机构66上，y方向驱动机构68设置于上下方向驱动机构67上，旋转驱动机构69设置于y方向驱动机构68上。床体65设置于旋转驱动机构69上，且被各驱动机构支撑。y方向驱动机构68使床体65在旋转机架31的旋转轴延伸的方向上移动。旋转驱动机构69使床体65在水平面内旋转。

就治疗室54而言，旋转机架31的转筒32内的空间隔着作为分隔壁的背面面板49而形成房间。而且，治疗室54为了设定于确保了旋转机架31的旋转半径的旋转中心附近的楼层，相对于转筒32的内面的最低的位置，通常为6～8m的高度。因此，治疗台64的床体65上的患者79存在于上述高度的空间，制作对患者79进行包围的空间的治疗箱38对于患者及医疗专家而言必须是安全的场所。

为了得到分别用于对患部在进行粒子线照射前实施的患部的定位、及在粒子线的照射中确认患部的位置的患部的图像信息，粒子线治疗系统1具有放射线摄影装置。该放射线摄影装置包括x射线源(x射线发生装置)80a及80b、作为放射线检测装置的平板探测器(fpd)82a及82b、准直器81a及81b、信号处理装置93(图8)、成像处理装置94(图8)、以及输入装置101。放射线摄影装置还包括安装有x射线源80a及80b、fpd82a及82b、以及准直器81a及81b的旋转体(旋转机架31)，该旋转体在床体65的周围回旋。

在粒子线治疗系统1中，x射线源80a及80b在旋转机架31的轴向上配置于照射装置60的中心轴78的位置(参照图2)。fpd是平面状的薄型放射线检测装置，fpd具有直接变换型fpd以及间接变换型fpd两种fpd。

直接变换型fpd构成为将多个半导体放射线检测器二维地配置为矩阵状。直接变换型fpd中，配置为矩阵状的各个半导体放射线检测器是放射线检测元件。

间接变换型fpd包括：配置于前面并入射x射线的闪烁体；以及二维地配置为矩阵状并安装于闪烁体的后面，且进行光电变换的多个半导体元件(例如，光电二极管)。闪烁体覆盖多个半导体元件的整个面。在间接变换型fpd，一个半导体元件以及位于该一个半导体元件的前方并产生向该半导体元件输入的光的闪烁体的微小区域实质上构成了一个放射线检测元件。因此，间接变换型fpd可称为将多个放射线检测元件二维地配置为矩阵状而构成。

如图11所示，x射线源80a配置于旋转机架31的转筒32的外部，通过支撑部件78a设置于转筒32的外表面。准直器81a在x射线源80a的前方配置于转筒32的外侧，安装于支撑部件78a。fpd82a以入射从x射线源80a放射的x射线84a的方式面对x射线源80a而配置，在治疗室54内安装于照射装置60的回旋方向上的一个侧面。在转筒32的面对x射线源80a的位置，形成能够通过从x射线源80a放射的x射线的大小的贯通孔(x射线通过孔)103a。而且，x射线源80a及该贯通孔103a面对移动床39包含的x射线透射板42b。

如图11所示，x射线源80b配置于旋转机架31的转筒32的外部，通过支撑部件78a设置于转筒32的外表面。准直器81b在x射线源80b的前方配置于转筒32的外侧，并安装于支撑部件78b。fpd82b以入射从x射线源80b放射的x射线84b的方式面对x射线源80b而配置，在治疗室54内安装于照射装置60的回旋方向上的另一侧面。在转筒32的面对x射线源80b的位置也形成能够通过从x射线源80b放射的x射线的大小的贯通孔(x射线通过孔)103b。而且，x射线源80b及该贯通孔103b面对移动床39包含的x射线透射板42a。在x射线透射板42a，x射线透射部44面对x射线源80b而配置。另外，在x射线透射板42b，x射线透射部44面对x射线源80a而配置。

fpd82a及82b的各个例如构成为，在面对x射线透射板42a及42b的各个的平面(例如，一边为约43cm的正方形)，实质上，例如，x射线入射面配置有3072列3072行一边为约0.14mm的正方形的放射线检测元件(未图示)。

连结在准直器81a形成的供x射线通过的孔部(未图示)和等分线中心83的直线与连结在准直器81b形成的供x射线通过的孔部(未图示)和等分线中心83的直线所成的角度为90度(参照图11)。因此，x射线源80a和x射线源80b在旋转机架31的周向上偏离90度而配置。此外，等分线中心83是旋转机架31的作为旋转的中心的旋转轴29与照射装置60的中心轴78的交点。

如图13a及图13b所示，准直器81b包含有遮盖射线材质的光圈部件120a、120b、120c及120d。光圈部件120a及120b配置为在旋转机架31的轴向上互相面对。光圈部件120a及120b的各个配置于与光圈部件120c及120d的各个平行地配置的一对导向部件(未图示)之间，光圈部件120a及120b的各个的两端部能够移动地安装于该一对导向部件。光圈部件120c及120d配置于与光圈部件120a及120b正交的方向(旋转机架31的周向)，光圈部件120c及120d的各个的两端部能够移动地安装于与光圈部件120a及120b的各个平行地配置的另一对导向部件(未图示)。准直器81b以使光圈部件120c及120d中的光圈部件120c位于比准直器81a靠照射装置60侧的方式配置于x射线源80b的前面。

准直器81a与准直器81b同样地具有图13a及图13b所示的构造，以使光圈部件120c及120d中的光圈部件120c位于比准直器81b靠照射装置60侧的方式配置于x射线源80a的前面。

在准直器81a及81b的各个中，供x射线通过的开口部121形成为被光圈部件120a、120b、120c及120d包围。移动装置122a与光圈部件120a连结，移动装置122b与光圈部件120b连结，移动装置122c与光圈部件120c连结，移动装置122d与光圈部件120d连结。光圈部件120a及120b通过移动装置122a、122b而沿箭头124b的方向(图16所示的y轴方向，即旋转机架31的中心轴方向)移动，光圈部件120c及120d通过移动装置122c、122d而沿箭头124a的方向(图16所示的x轴方向，即旋转机架31的周向)移动。开口部121的位置及开口部121的大小根据光圈部件120a、120b、120c及120d的移动而改变。

如图8详细地所示，控制系统84c具有中央控制装置85、加速器/输送系统控制装置88、扫描控制装置89、机架控制装置90、床体控制装置91、x射线源控制装置92、成像处理装置94、定位信息生成装置95、准直器控制装置96以及数据库106。中央控制装置85具有中央运算装置(cpu)86及与cpu86连接的存储器87。cpu86与加速器/输送系统控制装置88、扫描控制装置89、床体控制装置91、x射线源控制装置92、成像处理装置94、定位信息生成装置95以及准直器控制装置96分别连接。x射线源控制装置92与准直器控制装置96连接。如图9所示，机架控制装置90包含有第一机架控制装置123a及第二机架控制装置123b。第一机架控制装置123a与cpu86连接，第二机架控制装置123b与后述的成像处理装置94、以及准直器控制装置96连接。定位信息生成装置95与床体控制装置91连接。数据库106与cpu86连接。粒子线治疗系统1具有治疗计划装置107，治疗计划装置107与数据库106连接。

如图10所示，成像处理装置94具有输入界面97、x射线强度获取装置98、修正装置98a、图像重建装置(断层信息作成装置)99以及存储器100。存储器100与输入界面97及x射线强度获取装置98的各个连接。修正装置98a与x射线强度获取装置98连接，图像重建装置99与修正装置98a连接。输入装置101及两个信号处理装置93与输入界面97连接。fpd82a的多个放射线检测元件(未图示)、具体而言，光电二极管的各个与一个信号处理装置93连接，fpd82b的多个放射线检测元件(未图示)、具体而言，光电二极管的各个与另一个信号处理装置93连接。存储器100与机架控制装置90及准直器控制装置96分别连接。图像重建装置99与定位信息生成装置95连接。

在对患者79的患部照射从同步加速器3射出的离子束前，实施使用了放射线摄影装置的以患者79为对象的放射线摄影。作为以患者79为对象的放射线摄影的摄影模式，具有：以患者79的作为第一放射线照射对象的头颈部为对象的第一摄影模式；以及以作为比第一放射线照射对象大的第二放射线照射对象的躯体为对象的第二摄影模式。头颈部包括头部以及颈，第一摄影模式包括以头部为对象的摄影模式及以颈为对象的摄影模式。

在本实施例中，在向患部照射离子束前，进行将患部与照射装置60的中心轴78(参照图2及图3)对齐的患部的定位。为了进行患部的定位，进行横躺在床体65上的患者79的患部附近的x射线ct摄影(以下，称为当前x射线ct摄影)，生成患部附近的三维图像信息。以下，对使用了x射线源80a及80b、以及fpd82a及82b的当前x射线ct摄影进行说明。

设定照射离子束的患部，例如患者79的头部79a(参照图12a)具有脑肿瘤。在该当前x射线ct摄影中，实施基于第一摄影模式的头部79a的x放射线摄影。在对患者的头部79a照射x射线前，使用吊架(未图示)，利用日本特开2006-239403号公报记载的方法，使床体65移动，进行横躺在床体65上的患者79的头部79a的患部的定位。具体而言，x方向驱动机构66、y方向驱动机构68、上下方向驱动机构67以及旋转驱动机构69的各个根据输入了操作者从吊架输入的定位信息的床体控制装置91的控制进行驱动，进而床体65移动，进行头部79a的患部相对于照射装置60的中心轴78的大致的定位。x方向驱动机构66沿与前环33平行的x轴70a移动，上下方向驱动机构67沿与x轴70a垂直的z轴70b在上下方向上移动。y方向驱动机构68在水平方向上沿与x轴正交的y轴70c移动。旋转驱动机构69使床体65以与z轴70b平行的φ轴70d为中心进行旋转。使用这些驱动机构中所需的驱动机构来进行上述的患部的定位。此时，旋转机架31的旋转角度例如为0度，照射装置60的中心轴78垂直于房屋的地板71。

其它操作者向输入装置101输入作为放射线照射对象的“头部”及床体65的宽度方向上的患者79的头部79a的尺寸(头部的宽度)。与作为放射线照射对象的“头部”及头部79a的宽度相关的信息为小fov信息(第一摄影模式信息)。所输入的作为fov信息(摄影模式信息)的小fov信息经由输入界面97存储于存储器100。输入摄影模式信息(第一摄影模式信息、及第二摄影模式信息(大fov信息))的输入装置101作为摄影模式指示装置发挥功能。此外，在以“颈”为对象的第一摄影模式下，作为第一摄影模式信息即小fov信息，从输入装置101输入“颈”及床体65的宽度方向上的患者79的颈的尺寸(颈的宽度)。

在对处于头部79a的患部的定位结束后，该其他操作者向输入装置101输入“x射线照射开始指令”。该x射线照射开始指令从输入装置101输入x射线源控制装置92及准直器控制装置96的各个。输入了x射线照射开始指令的准直器控制装置96基于从存储器100读取的小fov信息，控制准直器81a及81b的各个的移动装置122a、122b、122c及122d，使这些移动装置进行驱动。由此，光圈部件120a、120b、120c及120d的各个进行移动，调节开口部121的大小。此时，开口部121的大小成为能够向头部79a照射x射线，且透射了头部79a的x射线能够入射fpd82a及82b的各个的小fov区域(第一视野区域(第一fov区域))r1(参照图16)的大小。小fov区域r1为图16所示的正方形abcd的区域。另外，该开口部121的中心与等分线中心83一致。

图16所示的正方形的小fov区域r1的一边的长度为sf。fpd82b的小fov区域r1的中心c1(第一中心)位于连结x射线源80b的x射线发生点和等分线中心83(中心轴78与旋转轴29的交点)的直线(第一直线)的延长线上。小fov区域r1的中心c1在连结该中心c1和fpd82b(或fpd82a)的中心c2(第二中心)的点划线延伸的方向(旋转机架31的周向)上，偏离中心c2偏移量os。fpd82a的小fov区域r1的中心c1位于连结x射线源80a的x射线发生点和等分线中心83的直线的延长线上。在图16中，r2为fpd82a及82b的各个的大fov区域，c2是fpd82a及82b的各个的中心。大fov区域r2为图16所示的长方形efgh的区域。大fov区域r2的在旋转机架31的周向上的长度为lf。

fpd82a及82b的各个的正方形abcd的小fov区域r1是配置有在第一摄影模式下检测x射线的多个放射线检测元件的区域，是通过中心c1向旋转机架31的旋转轴29的方向延伸的相对于直线中的点划线135(第二直线)左右对称的区域(在旋转机架31的周向上对称的区域)。换言之，fpd82a及82b的各个的中心c1为从相应的x射线源通过旋转机架31的旋转中心(旋转轴29)的直线与fpd82a及82b的各个的交点。fpd82b以使小fov区域r1的中心c1位于比fpd82b的中心c2靠照射装置60侧的方式安装于照射装置60的上述的另一侧面。fpd82a以使小fov区域r1的中心c1位于比fpd82a的中心c2靠照射装置60侧的方式安装于照射装置60的上述的一个侧面。

fpd82a及82b的各个的作为沿旋转轴29的方向延伸的长方形efgh的大fov区域r2是配置有在第二摄影模式下检测x射线的多个放射线检测元件的区域，是相对于点划线135左右非对称的区域(在旋转机架31的周向上非对称的区域)。在旋转机架31的周向上，大fov区域r2的端(长方形efgh的边fg)比中心c1靠照射装置60侧。

本实施例中使用的fpd82a及82b例如是间接变换型fpd。对fpd82a及82b的各个含有的放射线检测元件所标注的位置代码例如用pij表达。i是1～n的整数，表示放射线检测元件的列的号码。另外，j是1～m的整数，表示放射线检测元件的行的号码。在本实施例中，fpd82a及82b分别将放射线检测元件配置为3072列3072行，因此n及m最大为“3072”。

在图16中，在将连结中心c1和中心c2的点划线的方向设为x，将与该点划线正交的方向设为y方向的情况下，位置代码pij的放射线检测元件的位置信息用坐标(xi、yj)表达。以下，pij(xi、yj)是指位置代码pij的放射线检测元件的位置信息(xi、yj)。

x射线滤光器125安装于准直器81a的光圈部件120d的面向fpd82a的面、及准直器81b的光圈部件120d的面向fpd82b的面的各个(参照图14)。x射线滤光器125为具有图15所示的形状，厚度朝向前端而曲线地减少的蝴蝶结滤光器。在准直器81a及81b，x射线滤光器125从光圈部件120d朝向光圈部件120c突出，配置于准直器81a与转筒32的外表面之间及准直器81b与转筒32的外表面之间。通过准直器控制装置96，使移动装置122驱动，进而使光圈部件120d向光圈部件120c移动，不久，开口部121便从光圈部件120d的下侧被x射线滤光器125覆盖。

在基于小fov信息将准直器81a及81b的各个的光圈部件120a～120d设定于预定位置后，准直器控制装置96向x射线源控制装置92及第二机架控制装置123b输出光圈部件设定结束信息。已经输入了x射线照射开始指令的x射线源控制装置92在输入了该光圈部件设定结束信息时，向x射线源80a及80b输出x射线射出指令。由此，从x射线源80a及80b的各个射出x射线。另外，输入了光圈部件设定结束信息的第二机架控制装置123b基于从存储器100读取的小fov信息，向旋转机架31的旋转装置52输出使旋转机架31在例如0度～200度的范围中使旋转机架31旋转的旋转指令。旋转装置52基于该旋转指令进行驱动，旋转机架31从0度旋转到200度。

这样，一边使旋转机架31旋转，一边实施基于以头部79a为对象的第一摄影模式而进行的当前x射线ct摄影。图12a示出了从x射线源80b向头部79a照射x射线84b，且通过fpd82b对透射了头部79a的x射线84b进行检测的状态。通过fpd82a对来自x射线源80a的x射线84a进行检测的状态实质上也与图12a相同，只是长度sf的小fov区域r1和长度lf的大fov区域r2进行了左右颠倒。

在当前x射线ct摄影中，一边使旋转机架31旋转，一边从x射线源80a及80b的各个向患者79的头部79a的患部照射x射线84a及84b。从x射线源80a放射的x射线84a通过在准直器81a设定的开口部121(图13a)后，通过x射线滤光器125(图14)，再通过贯通孔103a，透射x射线透射板42b的x射线透射部44，从而照射到头部79a的患部及患部附近。透射了头部79a的x射线84a主要通过fpd82a的小fov区域r1内的各个放射线检测元件进行检测(参照图12a)。另外，从x射线源80b放射的x射线84b通过在准直器81b设定的开口部121(图13a)后，通过x射线滤光器125(图14)，再通过贯通孔103b，透射x射线透射板42a的x射线透射部44，从而照射到头部79a的患部及患部附近。透射了头部79a的x射线84b主要通过fpd82b的小fov区域r1内的各个放射线检测元件进行检测(参照图12a)。

通过旋转机架31，x射线源80a及80b绕头部79a的周围旋转。在通过角度检测器54a测量出的旋转机架31的旋转角度为200度时，输入了来自角度检测器54a的旋转角度的第二机架控制装置123b向旋转装置52输出旋转停止指令。由此，旋转装置52的旋转停止，旋转机架31的旋转也停止。输入了来自第二机架控制装置123b的旋转停止指令的x射线源控制装置92向x射线源80a及80b的各个输入x射线射出停止指令。由此，停止从x射线源80a及80b射出x射线，停止向头部79a的患部照射x射线。

检测到x射线84a的fpd82a的整个区域的各放射线检测元件输出x放射线检测信号。从整个区域的各放射线检测元件输出的该x放射线检测信号输入与fpd82a的全部放射线检测元件连接的一个信号处理装置93。该信号处理装置93对每个放射线检测元件在设定时间间隔积分所输出的x放射线检测信号，得到每个放射线检测元件的x射线强度信息。这些x射线强度信息被标注fpd82a内与每个放射线检测元件对应的位置代码，从输入界面97存储至存储器100。由此，x射线强度信息映射放射线检测元件的位置代码。

另外，检测到x射线84b的fpd82b的整个区域的各放射线检测元件也输出x放射线检测信号。从该整个区域的各放射线检测元件输出的各x放射线检测信号输入与fpd82b的全部放射线检测元件连接的另一信号处理装置93。该另一信号处理装置93对每个放射线检测元件在设定时间间隔积分所输出的x放射线检测信号，得到每个放射线检测元件的x射线强度信息。各x射线强度信息被标注fpd82b内的与每个放射线检测元件对应的位置代码，从输入界面97存储至存储器100。

在以头部79a为对象的第一摄影模式中，存储于存储器100的摄影模式信息为小fov信息，因此x射线强度获取装置98从存储器100获取位于fpd82a及82b的各个的小fov区域r1内的所有的放射线检测元件的各个的标注有位置代码的x射线强度信息。x射线强度获取装置98还同时获取在存储器100中存储的偏移量os。x射线强度获取装置98向修正装置98a输出从存储器100获取到的与小fov区域r1对应的所有的x射线强度信息及偏移量os。

修正装置98a使用偏移量os来对小fov区域r1内的标注有位置代码的x射线强度信息的位置信息进行修正。通过修正装置98a，fpd82b的小fov区域r1内存在的各放射线检测元件pij的位置信息(xi、yj)修正为位置信息((xi-os)、yj)，修正后表达为pij((xi-os)、yj)。fpd82a的小fov区域r1内存在的各放射线检测元件pij的位置信息(xi、yj)修正为位置信息((xi+os)、yj)，修正后表达为pij((xi+os)、yj)。

修正装置98a向图像重建装置99输出标注有修正后的位置信息的x射线强度信息、即x射线强度信息pij((xi-os)、yj)及pij((xi+os)、yj)。图像重建装置99除了被输入fpd82a及82b的各个的小fov区域r1内的各放射线检测元件的标注有修正后的位置信息的x射线强度信息以外，还被输入由角度检测器54a测量出的旋转机架31的旋转角度。使用x射线强度信息pij((xi-os)、yj)及pij((xi+os)、yj)的各个以及测量出的各旋转角度，作成含有患者79的头部的患部的断层图像信息(当前断层图像信息)(参照日本特开2006-239403号公报的第0037段)。

作成的当前断层图像信息从图像重建装置99输入定位信息生成装置95。向定位信息生成装置95事先输入通过事先的x射线ct摄影(基准x射线ct摄影)所得到的三维断层图像信息(基准断层图像信息)，且存储于存储器(未图示)。定位信息生成装置95基于当前断层图像信息及基准断层图像信息，分别计算x-y平面上的床体定位信息即x方向及y方向上的床体65的各移动量、床体65的旋转角度、以及x-z平面上的床体定位信息即z方向上的床体65的移动量(参照日本特开2006-239403号公报的第0040段～第0044段)。

通过定位信息生成装置95计算出的床体65的各移动量及床体65的旋转角度输入床体控制装置91。床体控制装置91基于所输入的x方向、y方向以及z方向上的床体65的各移动量、以及床体65的旋转角度，控制治疗台64的相应的驱动机构，使床体65移动(参照日本特开2006-239403号公报的第0045段)。这样，床体65上的患者79的头部79a内的患部与位于照射装置60的中心轴78及旋转机架31的中心轴29的交点的等分线中心83一致，头部79a内的患部的定位结束。在患部的定位结束后，在粒子线治疗系统1中进行向该患部照射离子束，实施该患部的基于离子束进行的治疗。

对本实施例的粒子线、例如阳离子束(或者碳离子束)向患者79的患部的照射概要性地进行说明。以下，阳离子束简称为离子束。

在治疗开始前，从治疗计划装置107向控制系统84c的数据库106输入、存储如下的治疗计划信息：根据在基于离子束的癌治疗前进行的治疗计划得到的离子束的照射方向、层数、每层的照射点数、各照射点的在层内的位置、每个照射点的目标线量、层内的照射点的照射顺序及与各层对应的离子束的能量等。中央控制装置85的cpu86将从数据库106读取的这些治疗计划信息存储于存储器87。cpu86再从存储器87读取点照射参数(层数、每层的照射点数、各照射点在层内的位置、每个照射点的目标线量、以及层内的照射点的照射顺序)，并输出至扫描控制装置89。这些点照射参数存储于扫描控制装置89的存储器89a。

在向患部照射离子束前，第一机架控制装置123a输出旋转指令，使旋转装置52进行驱动。根据旋转装置52的驱动，旋转机架31旋转，使照射装置60的中心轴78与根据治疗计划所作成的离子束的照射方向一致。旋转机架31以1min^-1左右的速度旋转。基于由角度检测器54a测量出的旋转机架31的旋转角度来确认照射装置60的中心轴78与离子束的照射方向的一致。在照射装置60的中心轴78与离子束的照射方向一致时，第一机架控制装置123a输出旋转停止指令，使旋转装置52的驱动停止。由此，旋转机架31的旋转也停止。

在通过旋转机架31的旋转使照射装置60回旋到离子束的照射方向时，通过环形轨道驱动装置55的驱动，移动侧环形轨道48b向与旋转机架31的旋转相反的方向旋转，因此移动侧环形轨道48b视为恰好静止。因此，通过因旋转机架31的旋转而引起的照射装置60的回旋，在两端部通过滑动部件63a及63b而设置于照射装置60的对置的一对侧面的各自的一对导轨62上能够移动地安装的移动床39沿圆拱型的轨道102移动。

旋转机架31停止旋转后，由离子源发生的离子(例如，质子)入射直线加速器14，并加速。从直线加速器14射出的离子束通过入射器5后入射同步加速器3的环状的射束管4。离子束一边在射束管4内旋转，一边在离子束的照射方向上加速到离子束到达患部的多个层中的例如在最深的位置存在的层所需的设定能量(例如，200mev)。用于患部的治疗的离子束的能量通常在100～200mev的范围内，根据患部的各层相距体表的深度而设定。

离子的照射例如按照从相距体表最深的位置存在的层到浅的位置存在的层的顺序进行。扫描控制装置控制扫描电磁铁74及75的各个，将离子束的照射位置设定于最深的位置存在的层内的一个照射点的位置。设定了离子束的照射位置后，扫描控制装置89向加速器/输送系统控制装置88输出射束照射开始信号。从输入了射束照射开始信号的加速器/输送系统控制装置88输出开关on指令。根据开关on指令，接通开闭开关12，从射出用高频电极10对在射束管4内旋转的离子束施加来自高频电源11的高频电压。其结果，旋转中的离子束从同步加速器3通过切割电磁铁13而向射束路径16射出。在离子束从同步加速器3射出时，从射束路径16拔出挡板28。射出的离子束通过射束路径16及18而到达照射装置60。达到照射装置60内的离子束照射至由扫描电磁铁74及75设定的在头部存在的患部的上述层内的一个照射点。

在照射装置60的中心轴78与离子束的预定的照射方向一致的状态下，在离子束照射头部的患部时，从x射线源80a放射的x射线84a及从x射线源80b放射的x射线84b的各个均照射床体65上的患者79的患部。通过fpd82a的各放射线检测元件检测透射了患者79的头部的x射线84a，通过fpd82b的各放射线检测元件检测透射了该头部的x射线84b。

与上述的患部的定位同样，与fpd82a的各放射线检测元件分别连接着的一个信号处理装置93基于每个放射线检测元件的x放射线检测信号，求x射线强度信息。图像重建装置99基于由该信号处理装置93得到的各个x射线强度信息、及旋转机架31的测定出的旋转角度，作成与来自x射线源80a的x射线84a的放射方向正交的平面上的患部的第一二维图像信息。与来自x射线源80a的x射线84a的放射方向正交的平面是与在对旋转机架31的测量出的旋转角度(照射装置60的中心轴78的角度)加上135度而得到的角度朝向旋转机架31的中心轴29的方向正交的平面。

与作成患部的第一二维图像信息同样，图像重建装置99基于由与fpd82b的各放射线检测元件分别连接着的另一信号处理装置93得到的各x射线强度信息及旋转机架31的测量出的旋转角度，作成与来自x射线源80b的x射线84b的放射方向正交的平面上的患部的第二二维图像信息。与来自x射线源80b的x射线84b的放射方向正交的平面是与在对旋转机架31的测量出的旋转角度(照射装置60的中心轴78的角度)加上225度而得到的角度朝向旋转机架31的中心轴29的方向正交的平面。

基于第一二维图像信息及第二二维图像信息，能够掌握照射离子束时的头部的患部的大小及形状，根据距离开始向患部照射离子束时的患部的大小及形状的变化，能够确认向患部照射离子束的治疗的效果。

另外，将在图像重建装置99作成的第一二维图像信息及第二二维图像信息输入定位信息生成装置95，定位信息生成装置95基于基准断层图像信息、第一二维图像信息以及第二二维图像信息，计算正在照射离子束的患部与基准断层图像信息的偏离量。基于计算出的偏离量，能够确认正在照射离子束的患部的当前的位置。

在向患部的上述层内的一个照射点照射离子束时，通过线量监视器77测量从开始向该照射点照射离子束的时刻开始的照射点的线量。在由线量监视器77测量出的该照射点的线量成为目标线量时，扫描控制装置89向加速器/输送系统控制装置88输出射束照射停止信号。输入了射束照射停止信号的加速器/输送系统控制装置88向开闭开关12输出开关off指令。由此，开闭开关12断开，停止从高频电源11向射出用高频电极10施加高频电压，停止从同步加速器3射出离子束。

然后，依次进行向该层内的剩余的照射点的离子束的照射，当向该层内的所有的照射点的离子束的照射结束时，从深的位置存在的层向最浅的位置存在的层移动，依次进行向各层内的所有的照射点的离子束的照射。

以上，对头部存在的患部的基于离子束照射的治疗进行了说明。接下来，以下对基于向患者的躯体存在的癌的患部照射离子束的治疗进行说明。

与上述的头部的情况相同，首先，实施躯体的患部附近的当前x射线ct摄影。使治疗台64的各驱动机构进行驱动，进行床体65上的患者79的躯体存在的患部的大致的定位。在放射线照射对象的患部存在于患者79的躯体79b(参照图12b)的情况下，向输入装置101输入作为放射线照射对象的“躯体”及床体65的宽度方向上的患者79的躯体79b的尺寸(躯体的宽度)。与作为放射线照射对象的“躯体”及躯体79b的宽度相关的信息为作为摄影模式信息的大fov信息(第二摄影模式信息)，且经由输入界面97存储于存储器100。躯体79b是比头颈部大的放射线照射对象。

在该患部的定位结束后，从输入装置101所输入的x射线照射开始指令输入x射线源控制装置92及准直器控制装置96的各个。基于从存储器100读取的大fov信息，控制输入了x射线照射开始指令的准直器控制装置96，从而驱动准直器81a及81b的各个的移动装置122a、122b、122c及122d，调节开口部121的大小。调节后的开口部121成为能够使透射了躯体79b的x射线入射fpd82a及82b的各个的大fov区域r2的大小。安装于光圈部件120d的x射线滤光器125从光圈部件120d的下侧覆盖开口部121。

在开口部121被设定为使x射线能够入射大fov区域r2后，从准直器控制装置96向x射线源控制装置92及第二机架控制装置123b输入光圈部件设定结束信息。输入了该光圈部件设定结束信息的x射线源控制装置92已经输入了x射线照射开始指令，因此输出x射线射出指令。其结果，从x射线源80a及80b的每个均射出x射线。另外，输入了光圈部件设定结束信息的第二机架控制装置123b基于大fov信息，向旋转机架31的旋转装置52输出使旋转机架31在例如0度～360度的范围中使旋转机架31旋转的旋转指令。因此，旋转机架31在0度～360度的范围中旋转。具体而言，旋转机架31在0度～180度的范围中旋转，然后返回0度的状态，再在剩余的0度～-180度的范围中旋转。

一边使旋转机架31旋转，一边实施基于以躯体79b为对象的第二摄影模式进行的当前x射线ct摄影。图12b表示从x射线源80b向躯体79b照射x射线84b，通过fpd82b对透射了躯体79b的x射线84b进行检测的状态。通过fpd82a对来自x射线源80a的x射线84a进行检测的状态也实质上与图12b相同，只是长度sf的小fov区域r1和长度lf的大fov区域r2左右颠倒。

一边使旋转机架31旋转，一边向患者79的躯体79b的患部照射x射线84a及84b。从x射线源80a放射的x射线84a通过在准直器81a设定的开口部121(图13b)后，通过x射线滤光器125，再通过贯通孔103a，透射x射线透射板42b的x射线透射部44，从而照射到躯体79b的患部及患部附近。透射了躯体79b的x射线84a通过fpd82a的大fov区域r2内的各个放射线检测元件检测(参照图12b)。另外，从x射线源80b放射的x射线84b通过在准直器81b设定的开口部121(图13b)后，通过x射线滤光器125，再通过贯通孔103b，透射x射线透射板42a的x射线透射部44，从而照射到躯体79b的患部及患部附近。透射了躯体79b的x射线84b通过fpd82b的大fov区域r2内的各个放射线检测元件检测(参照图12b)。

在旋转机架31旋转了360度时，第二机架控制装置123b向旋转装置52输出旋转停止指令，由此，旋转机架31的旋转停止。输入了该旋转停止指令的x射线源控制装置92向x射线源80a及80b的各个均输出x射线射出停止指令。由此，停止来自x射线源80a及80b的x射线的射出，停止x射线向躯体79b的患部的照射。

从检测到x射线84a的fpd82a的整个区域的各放射线检测元件、及检测到x射线84b的fpd82b的整个区域的各放射线检测元件的各个输出的x射线检测信号输入fpd82a用的一个信号处理装置93及fpd82b用的另一个信号处理装置93。这些信号处理装置93分别与上述的头部79a的情况相同地得到与fpd82的各放射线检测元件对应的x射线强度信息。这些x射线强度信息被标注与fpd82a及82b内的每个放射线检测元件对应的位置编码，并从输入界面97存储于存储器100。

在以躯体79b为对象的第二摄影模式下，在存储器100存储有作为摄影模式信息的大fov信息，因此x射线强度获取装置98从存储器100获取位于fpd82a及82b的各个的大fov区域r2内的所有的放射线检测元件的各个的标注有位置编码的x射线强度信息pij(xi、yj)。修正装置98a使用偏移量os对大fov区域r2内的标注有位置编码的x射线强度信息的位置信息进行修正。通过修正装置98a，fpd82b的大fov区域r2内存在的各放射线检测元件pij的位置信息(xi、yj)修正为位置信息((xi-os)、yj)，修正后表达为pij((xi-os)、yj)。fpd82a的大fov区域r2内存在的各放射线检测元件pij的位置信息(xi、yj)修正为位置信息((xi+os)、yj)，修正后表达为pij((xi+os)、yj)。

修正装置98a向图像重建装置99输出标注有修正后的位置信息的x射线强度信息、即x射线强度信息pij((xi-os)、yj)及pij((xi+os)、yj)。图像重建装置99与上述的头部的情况同样，使用fpd82a及82b的各个的大fov区域r2内的每个放射线检测元件的x射线强度信息pij((xi-os)、yj)及pij((xi+os)、yj)的各个及测量出的旋转机架31的各旋转角度，作成含有患者79的躯体79b的患部的断层图像信息(当前断层图像信息)。

作成的当前断层图像信息从图像重建装置99输入定位信息生成装置95。定位信息生成装置95基于当前断层图像信息及基准断层图像信息，与上述的头部79a的情况同样地分别计算床体65的各移动量及床体65的旋转角度。床体控制装置91基于计算出的床体65的各移动量及床体65的旋转角度，控制治疗台64的相应的驱动机构，使床体65移动。这样，床体65上的患者79的躯体79b内的患部与位于照射装置60的中心轴78及旋转机架31的中心轴29的交点的等分线中心83一致，躯体79b内的患部的定位结束。

在患部的定位结束后，粒子线治疗系统1向该患部照射离子束，实施躯体79b内的该患部的基于离子束的治疗。向躯体79b内的患部的离子束的照射与向上述的头部79a内的患部的离子束的照射同样地实施。

在此，以下对踏板组41a及41b的各个与照射装置60的连接部件61的作用进行说明，连接部件61含有滑动部件63a及63b、以及一对导轨62。

图11表示照射装置60位于床体65的正上时的治疗箱38的移动床39的剖面形状。以图11所示的状态为基准，将旋转机架31的旋转角度设为0度。滑动部件63a及63b能够移动地安装于在照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面的各个所设置的一对导轨62，且安装于踏板组41a及41b的各个的一端部，该滑动部件63a及63b在旋转机架31的旋转角度为0度时，在旋转机架31径向上存在于相距旋转机架31的中心轴29最远的位置。

对在本实施例中定义的内壁长度的概念进行说明。在治疗箱38中，圆拱型的各轨道102的总长固定(不变)。在从圆拱型的轨道102的总长去除相当于照射装置60的长度(能够移动地安装于在照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面设置的各导轨62的滑动部件63a彼此间的照射装置60的长度)后的剩余长度中，形成圆弧部及水平部。圆拱型的轨道102中，相当于该圆弧部及水平部的范围的长度定义为内壁长度。即，内壁长度是圆拱型的轨道102的总长与相当于照射装置60的长度的差。另一方面，该内壁长度实质上相当于踏板组41a、41b及41c的各个的长度、x射线透射板42a及42b的各个的宽度以及开口104的长度的总长。

假设，若形成于治疗箱的固定侧环形轨道48a及移动侧环形轨道48b的各个的对移动床39进行导向的轨道为圆形轨道，则不管旋转机架31的旋转角度怎样，内壁长度均固定。然而，形成于固定侧环形轨道48a及移动侧环形轨道48b的各个的轨道102为圆拱型，因此内壁长度根据旋转机架31的旋转角度而不同。也就是，相当于照射装置60的长度根据旋转机架31的旋转角度而不同，因此内壁长度根据该旋转角度而不同。

在照射装置60存在于圆拱型的轨道102的圆弧部时(旋转机架31的旋转角度0～90度的范围)，相当于照射装置60的长度固定，内壁长度固定。然而，安装于踏板组41a的一端部的滑动部件63a与安装于踏板组41b的一端部的滑动部件63a之间的相当于照射装置60的长度(相当于照射装置60的长度)越朝向照射装置60的旋转轴侧的端部，越变短。因此，当照射装置60的一部分经由圆拱型的轨道102的结合部(旋转机架31的旋转角度90度～120度的范围)而在水平部移动时(旋转机架31的旋转角度120度～180度的范围)，相当于照射装置60的长度变化，内壁长度变化。

在根据旋转机架31的旋转角度，移动床39沿圆拱型的轨道102移动时，分别能够移动地安装于在照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面所设置的分别的一对导轨62的滑动部件63a及63b随着该移动床39的移动，即随着照射装置60的回旋，沿导轨62在旋转机架31的径向上移动。通过滑动部件63a及63b沿导轨62在旋转机架31的径向上移动，从而上述的内壁长度产生变化。

例如，在旋转机架31的旋转角度为180度，照射装置60位于水平部时(参照图17)，滑动部件63a及63b一同存在于在旋转机架31的径向上距离旋转机架31的中心轴29最近的位置，滑动部件63a及63b能够移动地安装于在照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面的各个的一对导轨62，而且安装于踏板组41a及41b的各个的一端部。此时，安装于踏板组41a的一端部的滑动部件63a与安装于踏板组41b的一端部的滑动部件63a之间的照射装置60的长度比旋转机架31的旋转角度为0度且照射装置60位于圆弧部的状态(参照图11)下的长度短。

随着照射装置60根据旋转机架31的旋转而从旋转角度0度移动到180度的位置，安装于踏板组41a及41b的各个的一端部的滑动部件63a及63b沿导轨62以靠近旋转机架31的中心轴29的方式移动(参照图17)。

因旋转机架31的旋转角度而引起的内壁长的变化与沿导轨62的滑动部件63a及63b的移动及开口104的长度的变化联动。

在滑动部件63a及63b存在于在旋转机架31的径向上距离旋转机架31的中心轴29最远的位置，即照射装置60存在于0度的位置时(图11)，踏板组41c的相邻的一对踏板40之间产生的开口104变窄。罩卷绕装置43与开口104的产生联动，以覆盖开口104的方式拉出罩42。该开口104存在于床体65的正下。

就照射装置60而言，在旋转机架31的旋转角度为180度时，照射装置60整体存在于圆拱型的轨道102的水平床部46(图17)。此时，开口104的长度最大，开口104存在于床体65的正上。

接下来，关注因旋转机架31的旋转角度而引起的开口104的位置及长度的各个的变化，对在旋转机架31的整个旋转角度中，医疗专家105安全地靠近患者79进行说明。在照射装置60存在于旋转机架31的旋转角度0度的位置时，开口104位于床体65的正下(参照图11)。因此，开口104不会成为安全性的问题。在照射装置60位于旋转机架31的旋转角度0～60度的范围时，开口104产生于移动床39的水平床部46，水平床部46由踏板组41c形成。然而，根据照射装置60具有的倾斜(前端变细形状)的结构效果，开口104的宽度变窄，因此能够用罩42覆盖开口104，开口104不会成为安全性的问题。另外，在照射装置60存在于旋转机架31的旋转角度60～180度的范围时，开口104不产生在移动床39的水平床部46，开口104不会成为安全性的问题。

这样，在本实施例中，不管旋转机架31的旋转角度怎样，医疗专家105均能够站在移动床39的水平床部46，能够安全地靠近患者79。

设于每个fpd82a和82b的信号处理装置93与各fpd含有的各放射线检测元件连接。

在本实施例中，信号处理装置、存储器100、以及x射线强度获取装置98构成x射线强度信息生成装置127(参照图10)，上述信号处理装置与fpd含有的各放射线检测元件连接并基于从该放射线检测元件输出的x放射线检测信号生成x射线强度信息，存储器100存储在这些信号处理装置求出的各x射线强度信息，x射线强度获取装置98基于从输入装置101输入的摄影模式信息(小fov信息及大fov信息的任一信息)，从存储器100获取基于fpd的相应的fov区域(小fov区域及大fov区域的任一区域)内存在的各放射线检测元件的输出信号所求出的x射线强度信息。x射线强度信息生成装置127基于fpd的各放射线检测元件的输出信号，生成与fpd的小fov区域及大fov区域的任一区域相对的多个x射线强度信息。

根据本实施例，能够使用基于所有的x射线强度信息中的从小fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的多个x射线强度信息(以下，称为小fov区域的多个x射线强度信息)，重建三维断层图像信息，上述所有的x射线强度信息是根据实施以头部79a内的患部为对象的当前x射线ct摄影而基于从fpd82a及82b的各个的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号而得到。另外，能够使用基于所有的x射线强度信息中的从大fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的多个x射线强度信息(以下，称为大fov区域的多个x射线强度信息)，重建其它三维断层图像信息，上述所有的x射线强度信息是通过实施以躯体79b内的患部为对象的当前x射线ct摄影而基于从fpd82a及82b的各个的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号而得到的。

x射线强度信息生成装置127能够基于x放射线检测信号生成小fov区域的多个x射线强度信息，上述x放射线检测信号是通过以头部79a内的患部为对象的当前x射线ct摄影而得到的从在安装于旋转机架31的fpd82a及82b的各个含有的全部放射线检测元件中的小fov区域存在的各放射线检测元件输出的检测信号。图像重建装置99能够使用在x射线强度信息生成装置127生成的小fov区域的多个x射线强度信息来重建三维断层图像信息。另外，x射线强度信息生成装置127能够基于x放射线检测信号生成大fov区域的多个x射线强度信息，上述x放射线检测信号是通过以躯体79b内的患部为对象的当前x射线ct摄影而得到的检测信号，是从在安装于旋转机架31的fpd82a及82b的各个含有的全部放射线检测元件中的大fov区域存在的各放射线检测元件输出的检测信号。图像重建装置99能够使用在x射线强度信息生成装置127生成的大fov区域的多个x射线强度信息来重建三维断层图像信息。

这样，使用所有的x射线强度信息中的基于从相应的fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的x射线强度信息，重建三维断层图像信息，因此，本实施例可以不像以往一样使fpd移动。因此，本实施例中，无需fpd的移动装置、控制该移动装置的移动的控制装置、以及通过fpd的移动监视fpd被设定于预定的位置情况的监视装置，因此放射线摄影装置的构造、即粒子线治疗系统1的构造简单化。

另外，由于不使fpd移动，因此本实施例不需要当前x射线ct摄影时的fpd的移动所需的时间。因此，缩短当前x射线ct摄影所需的时间，缩短患者的癌治疗所需的时间。

在本实施例中，能够在以头部79a及躯体79b分别为对象的当前x射线ct摄影中，在成像处理装置94的存储器100存储基于从fpd82a及82b的各个的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的所有的x射线强度信息，基于由输入装置101设定的摄影模式信息(小fov信息或大fov信息)从存储器100获取与相应的fov区域相对的x射线强度信息(小fov区域的多个x射线强度信息或大fov区域的多个x射线强度信息)。因此，能够根据头部79a及躯体79b的各个，使用小fov区域的多个x射线强度信息或大fov区域的多个x射线强度信息，容易地重建三维断层图像信息。

能够通过第二机架控制装置123b，根据摄影模式信息来变更旋转机架31的旋转角度。在设定的摄影模式信息为小fov信息时，在当前x射线ct摄影中，第二机架控制装置123b输出使旋转机架31的旋转角度为0度～200度的范围的旋转指令。因此，能够缩短以头部79a为对象的当前x射线ct摄影所需的时间，并且能够得到头部79a的更清晰的三维断层图像信息。在设定的摄影模式信息为大fov信息时，在当前x射线ct摄影中，第二机架控制装置123b输出使旋转机架31的旋转角度为0度～360度的范围的旋转指令。因此，能够得到躯体79b的更清晰的三维断层图像信息。

基于设定的fov信息使准直器81a及81b的各个的光圈部件移动，因此能够与fpd82a及82b的小fov区域r1及大fov区域r2的各个对应地，向患者79照射x射线，能够容易地得到小fov区域的多个x射线强度信息及大fov区域的多个x射线强度信息的各个。

在本实施例中，x射线滤光器125安装于准直器81a及81b的各个的一个光圈部件120d，通过该光圈部件120d的移动，设定于开口部121的fpd侧，因此能够显著减少从x射线源80a射出后不透射患者79而直接入射fpd82a的x射线84a的量、以及从x射线源80b射出后不透射患者79而直接入射fpd82b的x射线84b的量。在不透射患者79而直接入射fpd的x射线的量多的情况下，在患者79的局部的动态范围相对变小，因此重建成的三维断层图像信息的画质降低。通过应用x射线滤光器125，不透射患者79而直接入射fpd的x射线的量显著减少，能够提高重建成的三维断层图像信息的画质。而且，该x射线滤光器125安装于光圈部件120d而与光圈部件120d一体化，因此无需x射线滤光器专用的驱动机构，能够进一步简化放射线摄影装置的构造。

x射线滤光器125是为了缓解在x射线通过患者79的体内的部分较少的部分(靠近体表面)的fpd中的x射线的饱和而使用的。因此，无需覆盖整个开口部121，若x射线滤光器125挂在光圈部件120d的边缘部附近，则能够缓解x射线的饱和。

在基于第一摄影模式的x放射线摄影中，在基于修正装置98a的修正后，能够得到fpd82b的小fov区域r1内存在的各放射线检测元件pij的位置信息((xi-os)、yj)以及fpd82a的小fov区域r1内存在的各放射线检测元件pij的位置信息((xi+os)、yj)。另外，在基于第二摄影模式的x放射线摄影中，在基于修正装置98a的修正后，能够得到fpd82b的大fov区域r2内存在的各放射线检测元件pij的位置信息((xi-os)、yj)及fpd82a的大fov区域r2内存在的各放射线检测元件pij对位置信息((xi+os)、yj)。放射线检测元件pij的带修正后的位置信息的x射线强度信息pij((xi-os)、yj)及pij((xi+os)、yj)输入图像重建装置99，因此能够得到考虑了偏移量os的精度良好的三维断层图像信息。

x射线源80a及80b安装于旋转机架31的转筒32，另外，与x射线源80a及80b分别对置的fpd82a及82b的各个安装于照射装置60，因此在患部的定位等中，进行患部的x放射线摄影时，无需使x射线源80a及80b以及fpd82a及82b在旋转机架31对轴向上移动。因此，能够缩短开始患部的x放射线摄影前所需的时间，提高治疗效率。在该x放射线摄影中，能够使从x射线源80a及80b的各个放射的x射线84a及84b的各个透射在移动床39设置的x射线透射板42b及42a的各个而照射床体65上的患者79。

在日本特开2006-239403号公报记载的粒子线治疗系统中，x射线源(x射线管)设于照射装置，因此不能一边对患部照射离子束，一边确认患部的位置。然而，在本实施例的粒子线治疗系统1中，x射线源80a及80b安装于旋转机架31，因此能够一边向患部照射离子束，在不同的两个方向上向患部照射从x射线源80a及80b的各个放射的x射线84a及84b，而且能够通过fpd82a及82b检测透射了患部的x射线84a及84b。能够使用从fpd82a及82b的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号来作成从照射装置60照射离子束的床体65上的患者79的患部的断层图像信息，利用该断层图像信息，从而能够确认照射离子束的患部的位置。从不同的两个方向对患部照射x射线84a及84b，因此能够精度良好地求照射离子束的患部的位置。进一步地，利用该断层图像信息，从而能够确认照射离子束的患部的大小的变化，能够确认离子束的照射的治疗效果。

x射线源80a及80b以及准直器81a及81b也可以安装于转筒32的内面，配置于移动床39的外侧。通过这样的x射线源80a及80b等的配置，也能够得到患部的定位数据，进一步地，能够分别确认照射离子束的患部的位置以及确认照射离子束的患部的大小的变化。

在本实施例中，将x射线源80a及80b的各个安装于旋转机架31的转筒32的外表面，因此，相比将x射线源80a及80b安装于转筒32的内面的情况，能够缩小在转筒32的内面与移动床39之间形成的间隙，能够缩小旋转机架31的直径。因此，能够将旋转机架31小型化。

从安装于转筒32的外表面的x射线源80a放射的x射线84a通过在转筒32形成的贯通孔103a及x射线透射板42b的x射线透射部44后，照射患者79的患部，因此放射的x射线84a能够不被遮挡地照射患者79。因此，能够使用小型的x射线源80a得到清晰的患部附近的图像。从安装于转筒32的外表面的x射线源80b放射的x射线84b通过在转筒32形成的贯通孔103b及x射线透射板42a的x射线透射部44后，照射患者79的患部，因此，通过从x射线源80b放射的x射线84b也能够得到相同的效果。

通过移动床39随着旋转机架31的旋转沿轨道102移动，移动床39的x射线透射板42a及42b也顺滑地沿轨道102移动，轨道102内的x射线透射板42a及42b的各个的位置根据旋转机架31的旋转角度而变化。而且，在x射线透射板42a及42b的各个的x射线84a及84b的各个透射的位置也根据旋转机架31的旋转角度而在旋转机架31的周向上偏离。随着这样的旋转机架31的旋转，在x射线透射板42a及42b的各个的x射线的透射位置变化，因此，x射线透射部44的旋转机架31的周向上的宽度w3必须比踏板40的宽度幅w1宽。圆拱型的轨道102的水平部的宽度为wh，因此由该水平部形成的移动床39对水平床部46的宽度也成为wh。必须形成水平床部46是为了确保医疗专家105在治疗室54内的安全性，能够得到医疗专家105向床体65上的患者的良好的接近性。因此，x射线透射板42a及42b的各个的宽度w2必须为wh-w1(≥w2)以下。

根据本实施例，通过含有滑动部件63a及63b以及一对导轨62的连接部件61，将移动床39的两端部与照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面的各个连接，因此，本实施例中使用的治疗箱38不像现有的射线治疗箱(以下，成为现有的治疗箱)一样地需要驱动装置、控制装置以及它们的动力源，比该现有的治疗箱简单。在本实施例的简化后的治疗箱38中，故障的发生变少，保养的作业量也减少。

在本实施例中，在移动床39的两端部分别安装的滑动部件63a及63b根据旋转机架31的旋转，沿在照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面的各个所设置的一对导轨62滑动，在旋转机架31的径向上移动。因此，不管旋转机架31的旋转角度怎样，医疗专家105均能够安全的靠近床体65上的患者79。即，在本实施例中，不需要像现有的治疗箱一样地控制驱动装置，将移动床的端部拉向照射装置、远离照射装置。由此，在本实施例中，能够缩短一次治疗所需的时间，能够实现作业性的提高。

在本实施例中，照射装置60的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面向照射装置60的前端倾斜，照射装置60具有前端变细的构造。与之相对，以往的粒子线治疗装置使用的照射装置60a(图18中用虚线表示)的在旋转机架31的旋转方向上对置的一对侧面与旋转机架31的旋转面法线平行。踏板组41a侧的从滑动部件63a及63b到开口104的移动床39的部分称为第一移动床部，踏板组41b侧的从滑动部件63a及63b到开口104的移动床39的部分称为第二移动床部。本实施例中的第一移动床部及第二移动床部的长度的总计比以往的粒子线治疗装置中的第一移动床部及第二移动床部的长度的总计长d(参照图18)。因此，在照射装置60存在于旋转机架31的旋转角度150度的位置时，医疗专家105能够更靠近患者79长度d，能够实现作业性的提高。

在本实施例中，设有x射线源80a、准直器81a、贯通孔103a、x射线透射板42b、以及fpd82a、和x射线源80b、准直器81b、贯通孔103b、x射线透射板42a以及fpd82b。与之相对，也可以仅设置x射线源80a、准直器81a、贯通孔103a、x射线透射板42b以及fpd82a、和x射线源80b、准直器81b、贯通孔103b、x射线透射板42a以及fpd82b的任一方。

使用图19，对控制系统的其它的实施例进行说明。该控制系统84d具有在上述的控制系统84c追加了开关控制装置109的结构。控制系统84d的其它的结构与控制系统84c相同。控制系统84d的图20所示的成像处理装置94具有与控制系统84c的成像处理装置94相同的结构。在使用控制系统84d的情况下，开关装置108设于上述的粒子线治疗系统1。开关装置108与fpd82a及82b的各个对应地设置。开关装置108如日本特开2014-6235号公报记载地构成为，将多个tft开关(开关元件)(未图示)配置成矩阵状。fpd82a的多个放射线检测元件(未图示)、具体而言，光电二极管的各个与一个开关装置108连接。在与fpd82a对应地设置的开关装置108所设置的各tft开关与fpd82a的各放射线检测元件连接。另外，fpd82b的多个放射线检测元件(未图示)、具体而言，光电二极管的各个与另一个开关装置108连接。在与fpd82b对应地设置的开关装置108所设置的各tft开关与fpd82b的各放射线检测元件连接。

在各个开关装置108，在配置成矩阵状的多个tft开关分别连接对来自放射线检测元件的x放射线检测信号进行输出的信号配线(未图示)及对接通、断开tft开关的控制信号进行传输的门配线(未图示)。与fpd82a对应地设置的开关装置108含有的各tft开关通过信号配线与一个信号处理装置93连接。另外，该开关装置108含有的各tft开关通过门配线与开关控制装置109连接。与fpd82b对应地设置的开关装置108含有的各tft开关通过信号配线与另一个信号处理装置93连接。另外，该开关装置108含有的各tft开关通过门配线与开关控制装置109连接。

上述的放射线摄影装置也可以应用于向头部79a或躯体79b照射x射线来对治疗头部79a内的癌的患部或躯体79b内的癌的患部的x射线治疗装置。

替换控制系统84c而具备控制系统84d及开关装置108的粒子线治疗系统1作为放射线摄影装置具备含有x射线源80a及80b、fpd82a及82b、准直器81a及81b、信号处理装置93(图19)、开关装置108(图19)、成像处理装置94(图19)、开关控制装置109以及输入装置101的放射线摄影装置。

使用图19及图20，对控制系统84d的功能中的与控制系统84c的功能不同的部分进行说明。

首先，设定以头部79a内的患部为对象，进行基于离子束的照射的治疗。在该治疗前，实施对床体65上的患者的头部79a的当前x射线ct摄影。

从输入装置101输入的小fov信息存储于存储器100。从输入装置101输入x射线照射开始指令，从而准直器控制装置96控制移动装置122a～122d，使这些移动装置进行驱动。由此，光圈部件120a～120d的各个移动，调节开口部121的大小。

通过x射线源控制装置92的控制，从x射线源80a及80b的各个射出x射线。同时，通过基于第二机架控制装置123b的从存储器100读取的小fov信息进行的控制，在从各x射线源射出x射线的状态下，使旋转机架31从0度旋转到200度。透射了头部79a的x射线84a主要通过fpd82a的小fov区域r1内的各个放射线检测元件进行检测，透射了头部79a的x射线84b主要通过fpd82b的小fov区域r1内的各个放射线检测元件进行检测。

开关控制装置109基于从存储器100读取的小fov信息，通过门配线向与fpd82a及82b的各个的小fov区域r1内存在的所有的放射线检测元件分别连接着的各开关装置108的所有的tft开关输出接通信号。由此，与小fov区域r1内存在的各个放射线检测元件连接着的各开关装置108的所有的tft开关被接通。其结果，从fpd82a及82b的各个的小fov区域r1内存在的所有的放射线检测元件输出的x放射线检测信号按照fpd，通过被接通的各tft开关后，利用各信号配线输入各个信号处理装置93。

各信号处理装置93对fpd82a及82b分别求每个放射线检测元件的x射线强度信息。这些x射线强度信息被标注与fpd82a的小fov区域r1内的每个放射线检测元件对应的位置代码，再标注与fpd82b的小fov区域r1内的每个放射线检测元件对应的位置代码，然后存储于存储器100。

x射线强度获取装置98通过以头部79a为对象的当前x射线ct摄影而输入存储于存储器100的x射线强度信息。存储于存储器100的这些x射线强度信息全部是基于从fpd82a及82b的各个的小fov区域r1内存在的所有的放射线检测元件输出的x放射线检测信号而求出的x射线强度信息。因此，控制系统84d含有的x射线强度获取装置98无需如控制系统84c含有的x射线强度获取装置98那样地基于小fov信息，从存储器100获取标注有位于小fov区域r1内的所有的放射线检测元件的各个的位置代码的x射线强度信息。

控制系统84d含有的修正装置98a、图像重建装置99以及定位信息生成装置95的各个执行与控制系统84c含有的修正装置98a、图像重建装置99以及定位信息生成装置95的各个相同的处理。由此，计算床体65的各移动量及床体65的旋转角度。

在以头部79a为对象的当前x射线ct摄影结束后，开关控制装置109通过门配线向与fpd82a及82b的各个的小fov区域r1内存在的所有的放射线检测元件分别连接着的各开关装置108的所有的tft开关输出断开信号。由此，与小fov区域r1内存在的各个放射线检测元件连接着的各开关装置108的所有的tft开关被断开。

如上所述，通过使用计算出的床体65的各移动量及床体65的旋转角度使床体65移动，从而实施头部79a内的患部的定位，向该患部照射离子束。

在以躯体79b内存在的患部为对象，进行基于离子束的照射的治疗前，实施以存在患部的躯体79b为对象的当前x射线ct摄影。

从输入装置101输入的大fov信息存储于存储器100。与以头部79a为对象的当前x射线ct摄影相同地进行准直器81a及81b的各个的开口部121的大小调节、向躯体79b内的患部附近照射x射线、以及一边照射x射线一边使旋转机架31在0度到360度的范围旋转。透射了躯体79b的x射线84a主要通过fpd82a的大fov区域r2内的各个放射线检测元件进行检测，透射了躯体79b的x射线84b主要通过fpd82b的大fov区域r2内的各个放射线检测元件进行检测。

开关控制装置109基于从存储器100读取的大fov信息，通过门配线向与fpd82a及82b的各个的大fov区域r2内存在的所有的放射线检测元件分别连接着的各开关装置108的所有的tft开关输出接通信号。由此，与大fov区域r2内存在的各个放射线检测元件连接着的各开关装置108的所有的tft开关被接通。其结果，从fpd82a及82b的各个的大fov区域r2内存在的所有的放射线检测元件输出的x放射线检测信号按照fpd，通过被接通的各tft开关后，输入各个信号处理装置93。

x射线强度获取装置98通过以躯体79b为对象的当前x射线ct摄影而输入存储于存储器100的x射线强度信息。存储于存储器100的这些x射线强度信息全部是基于从fpd82a及82b的各个的大fov区域r2内存在的所有的放射线检测元件输出的x放射线检测信号而求出的x射线强度信息。因此，控制系统84d含有的x射线强度获取装置98无需如控制系统84c含有的x射线强度获取装置98那样地基于大fov信息，从存储器100获取标注有位于大fov区域r2内的所有的放射线检测元件的各个的位置代码的x射线强度信息。

控制系统84d含有的图像重建装置99以及定位信息生成装置95的各个执行与控制系统84c含有的图像重建装置99以及定位信息生成装置95的各个相同的处理。由此，计算床体65的各移动量及床体65的旋转角度。

在以躯体79b为对象的当前x射线ct摄影结束后，开关控制装置109通过门配线向与fpd82a及82b的各个的大fov区域r2内存在的所有的放射线检测元件分别连接着的各开关装置108的所有的tft开关输出断开信号。由此，与大fov区域r2内存在的各个放射线检测元件连接着的各开关装置108的所有的tft开关被断开。然后，向躯体79b内的患部照射离子束。

含有控制系统84d及开关装置108的粒子线治疗系统具有x射线强度信息生成装置127a，x射线强度信息生成装置127a含有开关装置108、开关控制装置109以及信号处理装置93，开关装置108含有与fpd含有的每个放射线检测元件连接的开关元件(tft开关)，开关控制装置109基于从输入装置101输入的摄影模式信息(小fov信息及大fov信息的任一信息)，向与fpd的小fov区域及大fov区域的任一区域存在的各放射线检测元件分别连接的开关元件输出on信号，信号处理装置93基于从开关装置108含有的开关元件中的根据来自开关控制装置109的接通信号而与该放射线检测元件连接的开关元件输出的来自该放射线检测元件的x放射线检测信号，而生成x射线强度信息。该x射线强度信息生成装置127a基于fpd的各放射线检测元件的输出信号生成与fpd的小fov区域及大fov区域的任一区域相对的多个x射线强度信息。

应用了控制系统84c的粒子线治疗系统1能够得到在应用了控制系统84c的粒子线治疗系统1得到的上述的各效果中除了通过基于fov信息从存储器100获取与相应的fov区域相对的x射线强度信息而到的效果外的其余的各效果。

控制系统84d及开关装置108也可以在后述的实施例2～5的各个的粒子线治疗系统替换控制系统84c而使用。

实施例2

以下，使用图21，对本发明的优选的另一实施例即实施例2的粒子线治疗系统进行说明。

实施例1的粒子线治疗系统1使用含有同步加速器3的离子束发生装置2作为离子束发生装置，本实施例的粒子线治疗系统1a使用含有回旋加速器110的离子束发生装置2a作为离子束发生装置。

如图21所示，粒子线治疗系统1a具备离子束发生装置2a、hebt系统15、gabt系统17、旋转机架31、照射装置60以及控制系统84c。粒子线治疗系统1a的离子束发生装置2a以外的结构与粒子线治疗系统1的结构相同。在此，主要对与粒子线治疗系统1不同的离子束发生装置2a进行说明。

离子束发生装置2a含有离子源51及回旋加速器110。回旋加速器110具有圆形的真空容器(未图示)、偏转电磁铁111a及111b、高频加速装置112以及射出用切割电磁铁113。与离子源51连接的真空管延伸至真空容器的中心位置，与该真空容器连接。在水平面上弯曲的入射用电极(未图示)在真空管的开放端附近配置于真空容器内。偏转电磁铁111a及111b分别呈半圆形状，以使直线部互相对置的方式配置，且覆盖真空容器的上表面及下表面。

在真空容器的离子束射出口设置的切割电磁铁113与hebt系统15的射束路径16连接。具有金属制的多个板的衰减器114在切割电磁铁113与挡板28之间安装于射束路径16。衰减器114具有对从回旋加速器110射出的离子束的能量进行调节的功能，且具有厚度不同的多个金属制的板(未图示)。这些金属制的板能够在与射束路径16垂直的方向上移动。将厚度不同的这些金属制的板以横断射束路径16的方式向射束路径16内插入一张或多张，从而控制在射束路径16通过的离子束的能量的衰减量。该结果，能够改变向患者79的头部79a或躯体79b存在的患部照射的离子束的能量，能够向患部的深度方向上存在的各层照射离子束。

本实施例也与实施例1同样地能够通过x射线强度获取装置98获取在存储器100存储的所有的x射线强度信息中的基于从小fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的小fov区域的多个x射线强度信息。另外，能够通过x射线强度获取装置98获取在存储器100存储的所有的x射线强度信息中的基于从大fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的大fov区域的多个x射线强度信息。图像重建装置99使用由x射线强度获取装置98获取到的相应区域的多个x射线强度信息，作成三维断层图像信息。

在本实施例中，也与实施例1同样地，移动床39含有x射线透射板42a及42b，x射线源80a及80b以及准直器81a及81b安装于转筒32的外表面，fpd82a及82b安装于照射装置60。

本实施例的粒子线治疗系统1a能够得到实施例1产生的各效果。

实施例3

以下，使用图22，对本发明的优选的另一实施例即实施例3的粒子线治疗系统进行说明。

本实施例的粒子线治疗系统1b具有以下结构：在实施例1的粒子线治疗系统1中，将旋转机架31替换为旋转机架31a，而且改变了x射线源80a及80b以及准直器81a及81b的各个的配置位置。粒子线治疗系统1b的其它结构与粒子线治疗系统1相同。

旋转机架31a具有以下结构：在旋转机架31，将圆筒状的转筒32替换为与旋转轴29垂直的剖面为正方形的方筒状的转筒32a。虽未图示，但是，与转筒32同样地，在转筒32a的一端部安装有前环33，在另一端部安装有后环34。前环33及后环34的各个的外表面形成为圆形。前环33及后环34的各个均被多个支撑辊37a支撑，该多个支撑辊37a能够旋转地设于在房屋的底板71设置的支撑装置35a及35b的各个。旋转机架31a与旋转机架31同样地通过利用旋转装置52使在后环34设置的支撑辊37b旋转而进行旋转。此外，旋转机架31a的周向是指前环33(或者后环34)的外表面的周向。

旋转机架31a不具备在旋转机架31设置的含有移动床39的治疗箱38、支撑辊51a、多个支撑辊51b以及环形轨道驱动装置55。旋转机架31a将八根框架116以由这些框架116的面对旋转机架31a的中心轴29的面形成正八边形的方式安装于转筒32a的内面。在旋转机架31a的中心轴方向上延伸的长方形状的八张面板115以面向转筒32a的内面的方式安装于各个框架116的面对旋转机架31a的中心轴29的面。由八张面板115形成在与旋转机架31a的中心轴29垂直的剖面成为正八边形的间隔件126，该间隔件126在转筒32a内划分出治疗室54。安装于转筒32a的照射装置60贯通该间隔件126，延伸至治疗室54内。

fpd82a在治疗室54内安装于照射装置60的回旋方向上的一个侧面，fpd82b在治疗室54内安装于照射装置60的回旋方向上的另一侧面。安装有fpd82a的照射装置60的一个侧面和安装有fpd82b的照射装置60的另一侧面对置。x射线源80a及80b配置于转筒32a与面板115之间，通过支撑部件(未图示)安装于转筒32a的内面。x射线源80a面向fpd82a而配置，x射线源80b面向fpd82b而配置。准直器81a在x射线源80a与面板115之间配置于x射线源80a的前面，安装于对x射线源80a进行支撑的上述支撑部件。准直器81b在x射线源80b与另一面板115之间配置于x射线源80b的前面，安装于对x射线源80b进行支撑的上述支撑部件。

在以头部79a内的患部为对象的当前x射线ct摄影时以及以躯体79b内的患部为对象的当前x射线ct摄影时的各个中，来自x射线源80a的x射线透射在面板115的与x射线源80a对置的部分设置的x射线透射部(例如，石墨制)，照射至床体65上的患者79，透射了患者79地x射线通过fpd82a的各个放射线检测元件进行检测。来自x射线源80b的x射线通过在面板115的与x射线源80b对置的部分设置的x射线透射部(例如，石墨制)，照射床体65上的患者79，透射了患者79的x射线通过fpd82b的各个放射线检测元件进行检测。

本实施例也与实施例1同样地能够通过x射线强度获取装置98获取在存储器100存储的所有的x射线强度信息中的基于从小fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的小fov区域的多个x射线强度信息。另外，能够通过x射线强度获取装置98获取在存储器100存储的所有的x射线强度信息中的基于从大fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的大fov区域的多个x射线强度信息。图像重建装置99使用由x射线强度获取装置98获取到的相应区域的多个x射线强度信息，作成三维断层图像信息。

本实施例的粒子线治疗系统1b能够得到实施例1产生的各效果。

实施例4

以下，使用图23及图24，对本发明的优选的其它实施例即实施例4的粒子线治疗系统进行说明。

本实施例的粒子线治疗系统1c具有如下结构：在实施例1的粒子线治疗系统1中，将x射线源80a及80b替换成x射线源80c，将fpd82a及82b替换成fpd82c，而且追加了fpd移动装置131。粒子线治疗系统1c的其它结构与粒子线治疗系统1的结构相同。

在本实施例中，x射线源80c配置于照射装置60内，安装于在照射装置60安装的x射线源移动装置(未图示)。虽未图示，但是具有与准直器81a及81b相同的结构的准直器在照射装置60内配置于x射线源80c的前面，安装于该x射线源移动装置。x射线源移动装置在x射线源80c与照射装置60的中心轴78垂直的方向上，使x射线源80c及其准直器在照射装置60内的离子束通过的射束路径内的第一位置(中心轴78的位置)与该射束路径外的第二位置之间移动。

fpd移动装置131具有移动装置132及保持部件117。移动装置132及保持部件117在旋转机架31的旋转轴方向上延伸。导向部件118在旋转机架31的旋转轴方向上延伸，安装于旋转环50的后环34侧的面。移动装置132安装于导向部件118，并被导向部件118支撑。fpd82c以朝向旋转机架31的旋转轴29的方式安装于保持部件117的前端部。保持部件117的另一端部与移动装置132连结。

开口部119形成于背面面板49。fpd82c及保持部件117在该开口部119内通过后到达治疗室54内。

在实施头部79a及躯体79b的各个的当前x射线ct摄影时，通过移动装置132的驱动，使fpd82c在移动床39的内侧且在躺患者79的床体65的下方移动至患部的正下的位置。x射线源80c及准直器也通过x射线源移动装置而移动至上述的第一位置。然后，从x射线源80c向患者79的放射线照射对象(头部79a的患部附近或者躯体79b的患部附近)照射x射线。透射了患者79的x射线通过fpd82c的各放射线检测元件进行检测。

本实施例也与实施例1同样地能够通过x射线强度获取装置98获取在存储器100存储的所有的x射线强度信息中的基于从小fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的小fov区域的多个x射线强度信息。另外，能够通过x射线强度获取装置98获取在存储器100存储的所有的x射线强度信息中的基于从大fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的大fov区域的多个x射线强度信息。图像重建装置99使用由x射线强度获取装置98获取到的相应区域的多个x射线强度信息，作成三维断层图像信息。

在以头部79a内的患部为对象的当前x射线ct摄影或以躯体79b内的患部为对象的当前x射线ct摄影结束后，为了向患部照射离子束，使x射线源80c及准直器移动至上述的第二位置，使fpd82c移动至背面面板49侧。

本实施例的粒子线治疗系统1c能够得到实施例1产生的各效果。但是，在本实施例中，不能确认离子束向患部照射中的患部的位置以及确认离子束的照射的治疗效果。

实施例5

以下，使用图25，对本发明的优选的另一实施例即实施例5的粒子线治疗系统进行说明。

本实施例的粒子线治疗系统1d具有以下结构：在实施例4的粒子线治疗系统1c中，将x射线源80c替换成x射线源80a及80b，将fpd82c替换成fpd82a及82b。虽未图示，但是fpd移动装置131与实施例4的fpd82c同样地分别设于x射线源80a及80b以及fpd82a及82b的各个。x射线源80a安装于一个fpd移动装置131的保持部件117的前端部，x射线源80b安装于一个fpd移动装置131的保持部件117的前端部。虽未图示，但是准直器81a配置于x射线源80a的前面，安装于对x射线源80a进行移动的fpd移动装置131的保持部件117的前端部。虽未图示，但是准直器81b配置于x射线源80b的前面，安装于对x射线源80b进行移动的fpd移动装置131的保持部件117的前端部。

fpd82a安装于其它fpd移动装置131的保持部件117的前端部，fpd82b安装于另外其它的fpd移动装置131的保持部件117的前端部。

各个fpd移动装置131与在实施例4使用的fpd移动装置131同样地被在旋转环50的后环34侧的面所安装的导向部件118支撑。

在以头部79a内的患部为对象的当前x射线ct摄影时，或者在以躯体79b内的患部为对象的当前x射线ct摄影时，x射线源80a及80b以及fpd82a及82b的各个通过相应的fpd移动装置131而在移动床39的内侧朝向床体65上的患者79的头部79a或躯体79b的患部配置于图25所示的各个位置。此时，x射线源80a及准直器81a与fpd82a对置，x射线源80b及准直器81b与fpd82b对置。

当前x射线ct摄影时，从x射线源80a射出的x射线通过准直器81a的开口部121照射到患者79的放射线照射对象。透射了患者79的x射线通过fpd82a的各放射线检测元件进行检测。从x射线源80b射出的x射线通过准直器81b的开口部121照射到患者79的放射线照射对象。透射了患者79的x射线通过fpd82b的各放射线检测元件进行检测。

本实施例也与实施例1同样地能够通过x射线强度获取装置98获取在存储器100存储的所有的x射线强度信息中的基于从小fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的小fov区域的多个x射线强度信息。另外，能够通过x射线强度获取装置98获取在存储器100存储的所有的x射线强度信息中的基于从大fov区域存在的各放射线检测元件输出的x放射线检测信号所得到的大fov区域的多个x射线强度信息。图像重建装置99使用由x射线强度获取装置98获取到的相应区域的多个x射线强度信息，作成三维断层图像信息。

本实施例的粒子线治疗系统1c能够得到实施例1产生的各效果。