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熱蛍光積層体、熱蛍光板状体、熱蛍光積層体の製造方法、熱蛍光板状体の製造方法、及び放射線の3次元線量分布の取得方法 実績あり 外国出願あり

国内特許コード P10A015431
整理番号 48
掲載日 2010年5月14日
出願番号 特願2009-244317
登録番号 特許第4457219号
出願日 平成21年10月23日(2009.10.23)
登録日 平成22年2月19日(2010.2.19)
発明者
  • 漆山 秋雄
  • 眞正 浄光
  • 冨澤 祐司
出願人
  • 立教大学
発明の名称 熱蛍光積層体、熱蛍光板状体、熱蛍光積層体の製造方法、熱蛍光板状体の製造方法、及び放射線の3次元線量分布の取得方法 実績あり 外国出願あり
発明の概要 【課題】熱蛍光板状体を利用した線量計であって、かつ放射線の3次元線量分布を取得することができる線量計、この線量計の製造方法、及びこの線量計の使用方法を提供する。
【解決手段】熱蛍光積層体17は、母体としての四ホウ酸リチウムと、この母体中に存在するマンガン及びアルミニウム(III)とを含む熱蛍光板状体19が、複数枚積層されて形成されている。
【選択図】図6
従来技術、競合技術の概要 【背景技術】
【0002】 周知の通り、近年の放射線治療では、放射線として例えば硬X線、電子線、または加速粒子線等を、照射する放射線の形状及び線量の大小を適宜設定して照射する、3次元原体照射(3D-CRT)や強度変調放射線治療(IMRT)などの、高度な定位放射線照射が注目されている(例えば、非特許文献1参照)。これらの治療方法では、例えば治療計画装置を利用して放射線の照射位置や範囲、または出力等の種々のパラメータを設定して、放射線の照射を行う。これによって、例えば、病巣に近接する重要な臓器を避けて、病巣のみに高線量で放射線を与える等の、精密な治療を実現させる努力がなされている。従って、このような放射線治療では、上述した各種パラメータを好適な値に決定することが重要である。そして、照射装置自体の機械的精度、装置が具える各種フィルタや線幅拡大器等の管理には、高い精度が求められる。
【0003】 そこで、このような放射線治療では、実施に際して、治療に用いる放射線の線量測定を行うことによって、上述した各種パラメータ値の決定や精度の検証を行う必要がある。特に、放射線を照射すべき病巣近傍における、放射線の立体的な線量分布に関しては、多くの経験的なデータを得る必要がある。そのために、従来から、ポリマーゲル線量計を用いて、治療に用いる放射線の立体的な線量分布、すなわち3次元線量分布の測定が行われている(例えば、非特許文献1参照)。
【0004】 ところで、人体に対する放射線の影響に関するデータを取得する場合には、人体を構成する生体組織と組織等価な、すなわち実効原子番号が同程度である線量計を利用して測定するのが望ましい。このような人体と組織等価な線量計として、シート状、すなわち平板状の熱蛍光板状体が周知である(例えば、特許文献1参照)。
【0005】 この熱蛍光板状体は、例えば四ホウ酸リチウム等を母体とし、この母体に発光中心としてのマンガンやテルビウムが添加されて構成されている、熱蛍光性物質、すなわち熱蛍光本体を含有している。これによって、この熱蛍光本体の実効原子番号は、人体の実効原子番号に近似な値とされている。そして、熱蛍光板状体は、この熱蛍光本体と、バインダとして機能する耐熱性樹脂とから構成されている。
【0006】 このように、人体と組織等価に調整された熱蛍光板状体では、放射線が照射された場合に、例えば光電作用、コンプトン効果、電子対生成作用等の作用が、人体と同程度に生じる。従って、このような熱蛍光板状体を線量計として用いた場合には、種々の補正を行うことなく、得られた測定値を以って、人体に対する放射線の被曝線量に関するデータを取得することができる。
【0007】 この特許文献1に開示の熱蛍光板状体は、既に説明したようにシート状、すなわち平板状の板状体である。そして、この熱蛍光板状体に対して放射線を照射し、その後、加熱することによって、熱蛍光板状体の被曝箇所に発生する熱蛍光の、放射線が照射された面に沿った光強度分布に関する情報が得られる。そして、周知の通り、熱蛍光の光強度と、被曝線量には一定の対応関係がある。従って、この得られた光強度分布の情報を以って、放射線が照射された面に沿った、放射線の平面的な被曝線量分布(以下、単に線量分布とも称する)、すなわち2次元線量分布を取得することができるとされている。
産業上の利用分野 この発明は、放射線の3次元線量分布を取得するための熱蛍光積層体、熱蛍光板状体、熱蛍光積層体の製造方法、熱蛍光板状体の製造方法、及び熱蛍光積層体の使用方法に関する。
特許請求の範囲 【請求項1】 四ホウ酸リチウム、酸化マンガン(IV)、及び酸化アルミニウムを混合して第1混合体を形成する第1工程と、 該第1混合体を熱処理することによって第1焼結体を形成し、該第1焼結体を粉砕して粉砕体にする第2工程と、 四ホウ酸リチウム、酸化マンガン(IV)、及び酸化アルミニウムを混合して第2混合体を得る第3工程と、 前記粉砕体と前記第2混合体と活性炭とを混合し、しかる後、該混合して得られた第3混合体を平板状に圧迫成型することによって板状体を形成する第4工程と、 該板状体を熱処理することによって、第2焼結体としての熱蛍光板状体を形成する第5工程とを含み、 前記第1工程において、四ホウ酸リチウムに対して、0.01~0.20wt%の割合で酸化マンガン(IV)、及び0.02~2.00wt%の割合で酸化アルミニウムを、それぞれ添加することによって前記第1混合体を形成し、及び 前記第3工程において、四ホウ酸リチウムに対して、0.01~0.20wt%の割合で酸化マンガン(IV)、及び0.02~2.00wt%の割合で酸化アルミニウムを、それぞれ添加することによって、前記第2混合体を形成することを特徴とする熱蛍光板状体の製造方法。
【請求項2】 請求項1に記載の熱蛍光板状体の製造方法であって、 前記第4工程において、前記粉砕体、前記第2混合体、及び前記活性炭を、1.00:0.10:0.18の重量比で混合することによって、前記第3混合体を形成することを特徴とする熱蛍光板状体の製造方法。
【請求項3】 請求項1または2に記載の熱蛍光板状体の製造方法であって、 前記第3工程において、さらに、酸化ホウ素を追加して混合し、 該第3工程において、四ホウ酸リチウムに対して、0.01~0.20wt%の割合で酸化マンガン(IV)、0.02~2.00wt%の割合で酸化アルミニウム、及び最大でも8.00wt%の割合で酸化ホウ素を、それぞれ添加することによって、前記第2混合体を形成することを特徴とする熱蛍光板状体の製造方法。
【請求項4】 四ホウ酸リチウム及び酸化マンガン(IV)を混合して第1混合体を形成する第1工程と、 該第1混合体を熱処理することによって第1焼結体を形成し、該第1焼結体を粉砕して粉砕体にする第2工程と、 四ホウ酸リチウム、酸化マンガン(IV)、及び酸化アルミニウムを混合して第2混合体を得る第3工程と、 前記粉砕体及び前記第2混合体と活性炭とを混合し、しかる後、該混合して得られた第3混合体を平板状に圧迫成型することによって板状体を形成する第4工程と、 該板状体を熱処理することによって、第2焼結体としての熱蛍光板状体を形成する第5工程とを含み、 前記第1工程において、55.69gの四ホウ酸リチウムに対して、0.0201gの酸化マンガン(IV)を添加することによって前記第1混合体を形成し、 前記第3工程において、1.096gの四ホウ酸リチウムに対して、0.0004gの酸化マンガン(IV)、及び0.025gの酸化アルミニウムを、それぞれ添加することによって、前記第2混合体を形成し、及び 前記第4工程において、12.0gの前記粉砕体、前記第2混合体、及び2.16gの前記活性炭を混合することによって、前記第3混合体を形成することを特徴とする熱蛍光板状体の製造方法。
【請求項5】 請求項4に記載の熱蛍光板状体の製造方法であって、 前記第3工程において、さらに、0.078gの酸化ホウ素を追加して混合することを特徴とする熱蛍光板状体の製造方法。
【請求項6】 請求項1~5のいずれか一項に記載の熱蛍光板状体の製造方法を用いて製造された熱蛍光板状体。
【請求項7】 請求項6に記載の熱蛍光板状体が、複数枚積層されて形成されていることを特徴とする熱蛍光積層体。
【請求項8】 請求項7に記載の熱蛍光積層体であって、 3次元線量分布を取得するために用いられることを特徴とする熱蛍光積層体。
【請求項9】 請求項6に記載の熱蛍光板状体を複数枚用意する第1工程と、 複数枚の前記熱蛍光板状体を積層して、熱蛍光積層体を形成する第2工程とを含むことを特徴とする熱蛍光積層体の製造方法。
【請求項10】 請求項7または8に記載の熱蛍光積層体に対して放射線を照射する第1過程と、 前記熱蛍光積層体を構成する複数の熱蛍光板状体の各々から加熱により発生する熱蛍光を、前記放射線の、該複数の熱蛍光板状体の積層面に直交する方向からそれぞれ撮影して、前記放射線の線量分布情報に対応した、前記積層面に沿った平面的な光強度分布情報をそれぞれ取得する第2過程と、 取得したそれぞれの前記光強度分布情報を、前記積層方向に、積層順に順次重ね合わせることによって、前記熱蛍光積層体における、立体的な光強度分布に対応した、前記放射線の立体的な線量分布情報を取得する第3過程とを含むことを特徴とする放射線の3次元線量分布の取得方法。
産業区分
  • 測定
  • 治療衛生
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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出願権利状態 権利存続中
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