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スキャニング照射装置

国内特許コード P09A014917
整理番号 NIRS-300
掲載日 2009年12月11日
出願番号 特願2007-214122
公開番号 特開2009-045229
登録番号 特許第5071849号
出願日 平成19年8月20日(2007.8.20)
公開日 平成21年3月5日(2009.3.5)
登録日 平成24年8月31日(2012.8.31)
発明者
  • 北川 敦志
  • 金澤 光隆
  • 野田 耕司
  • 佐藤 眞二
  • 須田 充
  • 藤田 敬
出願人
  • 国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
発明の名称 スキャニング照射装置
発明の概要 【課題】呼吸や脈拍などの生体活動による反復的な位置の変動に伴って照射領域が動いてしまう場合であっても、予め設定された形状および線量に基づいて正確な照射を行うことのできる、3次元スキャニング法を用いたスキャニング照射方法を提供する。
【解決手段】本発明に係るスキャニング照射方法は、線量算出ステップS2と、差分線量算出ステップS3と、照射線量設定ステップS4と、を含み、所定の条件を満たすまで差分線量算出ステップS3および照射線量設定ステップS4を繰り返して行う。
【選択図】図1
従来技術、競合技術の概要


近年、陽子線や重粒子線などを用いた放射線治療(粒子線治療)が注目されている。粒子線治療は、照射エネルギを制御することによって、被照射体の体内の深層にある、予め設定された照射領域に対してほぼ選択的に放射線を照射することができるので、当該照射領域以外の正常な組織に対する障害の発生を低減させることが可能である。



かかる粒子線治療を行う際の放射線の照射制御方法には、大別して拡大ビーム照射法と3次元スキャニング法がある。
拡大ビーム照射法は、粒子加速器から取り出した細いビームを、照射領域全体を覆うように当該ビームの進行方向に対して垂直方向および深さ方向に拡げ、横方向をコリメータによって整形し、深さ方向をボーラスによって調整することによって、照射領域全体に放射線を照射する照射制御方法である。



3次元スキャニング法は、粒子加速器から取り出した細いビームを拡大することなく、コンピュータ制御によって、当該ビームの進行方向に対して垂直方向および深さ方向の3次元方向にスキャンし、複雑な形状の照射領域を塗りつぶすように放射線を照射する照射制御方法である。



3次元スキャニング法には、複雑な形状の照射領域に対応することが可能であり、正常な組織への余分な照射を抑えるができるという利点を有する。また、ボーラスやコリメータが不要であり、オンデマンド照射への適応が可能な上、ビーム利用効率が良いという利点がある。



しかし、3次元スキャニング法は、呼吸や脈拍などの生体内の反復的変動を伴う照射領域の変動に弱いため、例えば、特許文献1や特許文献2に記載の技術が提案されている。



特許文献1に記載の技術は、半導体位置検出素子(Position Sensitive Detector;PSD)の機能を利用することを特徴としている。具体的には、特許文献1に記載の技術は、呼吸と連動する生体の表皮の変動に対応して光源の位置あるいは光線の方向が変動する光源部と、この光源部からの光を生体の表皮の変動信号として受光してこれを呼吸の周期位相に対応した電気信号に変換するPSDと、この電気信号を基に他の被制御機器の作動制御信号を送出する制御回路を備えた呼吸同期制御装置によって、生体内の反復的変動を伴う照射領域の変動を精度よく迅速に検知してこれに基づいて放射線照射等を行うものである。



また、特許文献2に記載の技術は、スポット状の照射領域をスキャニングすることで任意の形状の標的に放射線を照射する技術であり、予め設定された照射領域に対して必要とされる線量の放射線を複数回に分割して照射することにより、当該照射領域を処方線量で放射線を照射する旨が記載されている。



【特許文献1】
特開2000-201922号公報
【特許文献2】
特開2006-87649号公報

産業上の利用分野


本発明は、3次元スキャニング法を用いた放射線のスキャニング照射装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
生体活動による反復的な位置の変動を伴う標的に対して設定した複数の単位領域ごとに設定された総照射計画線量となるように放射線を複数回に分割して照射するスキャニング照射装置であって、
前記単位領域ごとに放射線を照射する放射線照射手段と、
放射線照射手段で照射した放射線の実測線量を測定する放射線測定手段と、
前記総照射計画線量に対する不足分を許容することのできる閾値を算出する閾値算出手段と、
前記総照射計画線量から放射線の実測線量の総和を減算処理して差分線量を算出する差分線量算出手段と、
前記差分線量算出手段で算出された差分線量に基づいて設定される次回の照射線量を、少なくとも、当該差分線量と、前記次回の照射線量の強度に基づいて求めることのできる照射誤差線量と、の差分をもって設定する照射線量設定手段と、を備えた
ことを特徴とするスキャニング照射装置。

【請求項2】
前記放射線照射手段は、
前記標的の変動を検出し、前記標的が予め定められた位置に変動したときの検出信号を生成することのできる標的変動検出手段から得られた前記検出信号に同期して放射線を照射する
ことを特徴とする請求項に記載のスキャニング照射装置。

【請求項3】
前記放射線測定手段は、
デッドタイムが重複しない少なくとも2つの放射線測定手段を用いて放射線を測定する
ことを特徴とする請求項または請求項に記載のスキャニング照射装置。

【請求項4】
前記放射線が粒子線であることを特徴とする請求項から請求項のいずれか1項に記載のスキャニング照射装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2007214122thum.jpg
出願権利状態 登録
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