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EXPOSURE DOSE CONFIRMATION SYSTEM AND EXPOSURE DOSE CONFIRMATION METHOD

Patent code P100001262
File No. 309
Posted date Nov 29, 2010
Application number P2008-196333
Publication number P2010-032419A
Patent number P5288542
Date of filing Jul 30, 2008
Date of publication of application Feb 12, 2010
Date of registration Jun 14, 2013
Inventor
  • (In Japanese)古川 卓司
  • (In Japanese)早乙女 直也
  • (In Japanese)稲庭 拓
  • (In Japanese)岩田 佳之
  • (In Japanese)佐藤 眞二
  • (In Japanese)野田 耕司
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
Title EXPOSURE DOSE CONFIRMATION SYSTEM AND EXPOSURE DOSE CONFIRMATION METHOD
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an exposure dose confirmation system capable of confirming a dose distribution of a charged particle beam before, during or after actual exposure.
SOLUTION: The exposure dose confirmation system 1 confirms an exposure dose of a particle beam irradiation apparatus 2 which delivers the charged particle beam B to each irradiation stratum of a three-dimensional radiation field defined by a depth direction Z to an advance direction of the charged particle beam B transported from a particle accelerator, and a crosswise direction X and a longitudinal direction Y on a plane perpendicular to the advance direction, divided into a plurality of strata in the depth direction. Three-dimensional radiation field dose distribution data representing the exposure dose in the three-dimensional radiation field is generated from depth information related to a depth of the irradiation stratum, two-dimensional distribution information related to a two-dimensional distribution of the charged particle beam B, and dose information related to a dose to confirm consistency with a dose in a pre-set premeditated dose distribution.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


図4は、従来の荷電粒子ビームの線量分布の確認方法を説明する概念図である。図4に示すように、粒子加速器から輸送されてきた荷電粒子ビームBは、走査電磁石100の磁界によって当該荷電粒子ビームBの進行方向に対して横方向及び縦方向に任意に曲げられ、かつ、レンジシフタ200によって照射深さが制御されて被照射体に照射される。そして、荷電粒子ビームBの線量は水カラム300内の測定器400によって測定されている。



従来は、荷電粒子ビームBを被照射体に実際に照射する(以下、実照射という。)前に、図4に示すようにして測定器400を用いて確認していた。具体的には、水の入った水カラム300を被照射体に見立ててこれをベッドの上に載置し、かかる水カラム300内に測定器400を配置して任意の測定位置m,m+1・・・m+k(なお、kは任意の数を示す。)に移動させつつ、各測定位置における線量を測定することを測定位置の数だけ繰り返して行うことで、予め設定された計画線量通りの線量分布で荷電粒子ビームBの照射を行うことができるか確認していた。このような荷電粒子ビームの線量分布の確認方法は、例えば、特許文献1に記載されている。



【特許文献1】
特開平11-64530号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、粒子加速器から輸送されてきた荷電粒子ビームを照射する粒子線照射装置の照射野における線量分布を確認するための照射線量確認システム及び照射線量確認方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
粒子加速器から輸送されてきた荷電粒子ビームの進行方向に対する深さ方向及び当該進行方向と直交する平面上の横方向と縦方向とで定義される三次元照射野を、前記深さ方向において複数の階層に分けた照射階層ごとに前記荷電粒子ビームを照射する粒子線照射装置の照射線量を確認するための照射線量確認システムであって、
前記照射階層の深さに関する深さ情報と、前記平面上における前記荷電粒子ビームの二次元分布に関する二次元分布情報及び前記平面上における前記荷電粒子ビームの線量に関する線量情報とが取得され次第、前記三次元照射野における照射線量を表した三次元照射野線量分布データを生成し、予め設定された計画線量分布における線量と合致するかリアルタイムで確認、該リアルタイムでの確認は、前記予め設定された計画線量分布に従って前記荷電粒子ビームの照射を行いながら、前記三次元照射野線量分布データを逐次生成しつつ、前記三次元照射野線量分布データが得られ次第、前記三次元照射野線量分布データと前記予め設定された計画線量分布における線量とが合致するかの確認を逐次行い、全ての前記予め設定された計画線量分布について前記荷電粒子ビームの照射を行った後、終了するものであり、
前記荷電粒子ビームの線量が、被照射体に照射している荷電粒子ビームの線量である
ことを特徴とする照射線量確認システム。

【請求項2】
 
前記粒子線照射装置と接続された制御手段と、
前記制御手段から送信された前記照射階層を指定する階層信号を受けて、前記粒子線照射装置から照射する前記荷電粒子ビームを所定の照射階層の深さに照射させるとともに、当該照射階層の深さを前記深さ情報として前記制御手段に送信する階層指定手段と、
前記荷電粒子ビームの二次元分布と線量を測定し、前記二次元分布情報及び前記線量情報として制御手段へ送信する二次元線量分布測定手段と、を備え、
前記階層指定手段から受信した前記深さ情報と、前記二次元線量分布測定手段から受信した前記二次元分布情報及び前記線量情報とから、前記三次元照射野における照射線量を表した三次元照射野線量分布データを生成する生成手段と、
前記三次元照射野線量分布データと、予め設定された計画線量分布における線量とが合致するか確認する確認手段と、を有する
ことを特徴とする請求項1に記載の照射線量確認システム。

【請求項3】
 
前記荷電粒子ビームの進行上の所定位置に備えられ、一定の照射時間内における前記荷電粒子ビームの線量の積算値を測定して測定積算値として得ることのできる線量モニタを有し、
前記二次元線量分布測定手段によって測定された前記線量と実際の照射量の間に非線形の関係をなす場合は、
前記生成手段が、前記測定積算値と、前記線量情報とを比較して各照射階層に対する照射強度を算出し、算出した前記照射強度を前記深さ情報及び前記二次元分布情報に重畳して三次元照射野線量分布データを生成する
ことを特徴とする請求項2に記載の照射線量確認システム。

【請求項4】
 
前記確認手段が、
前記線量情報又は前記測定積算値と、予め設定された計画線量分布における線量と、の大小関係を確認する
ことを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の照射線量確認システム。

【請求項5】
 
前記確認手段において、前記線量情報又は前記測定積算値が前記計画線量分布における線量よりも大きいことが確認された場合は、
前記制御手段が前記粒子線照射装置による前記荷電粒子ビームの実照射を中止させる中止手段を有する
ことを特徴とする請求項2から請求項4のいずれか1項に記載の照射線量確認システム。

【請求項6】
 
前記二次元線量分布測定手段が、
前記荷電粒子ビームの軌道上に配置され、前記荷電粒子ビームによって励起されて蛍光を発する蛍光層を表面に形成した酢酸セルロース製の薄膜体と、
当該薄膜体から所定距離離間して設けられ、当該薄膜体を撮影する撮影カメラと、
を含んでなることを特徴とする請求項2から請求項5のいずれか1項に記載の照射線量確認システム。

【請求項7】
 
請求項1に記載の照射線量確認システムを用いた照射線量確認方法であって、
前記深さ情報と、前記二次元分布情報及び前記線量情報とが取得され次第、前記三次元照射野線量分布データを生成し、前記計画線量分布における線量と合致するかリアルタイムで確認、該リアルタイムでの確認は、前記予め設定された計画線量分布に従って前記荷電粒子ビームの照射を行いながら、前記三次元照射野線量分布データを逐次生成しつつ、前記三次元照射野線量分布データが得られ次第、前記三次元照射野線量分布データと前記予め設定された計画線量分布における線量とが合致するかの確認を逐次行い、全ての前記予め設定された計画線量分布について前記荷電粒子ビームの照射を行った後、終了する
ことを特徴とする照射線量確認方法。

【請求項8】
 
請求項2に記載の照射線量確認システムを用いた照射線量確認方法であって、
前記深さ情報と、前記二次元分布情報及び前記線量情報とを、前記制御手段が受信する受信ステップと、
前記生成手段が、前記深さ情報と、前記二次元分布情報及び前記線量情報とから、前記三次元照射野線量分布データを生成する生成ステップと、
前記確認手段が、前記三次元照射野線量分布データと、予め設定された計画線量分布における線量とが合致するか確認する確認ステップと、
を含むことを特徴とする請求項7に記載の照射線量確認方法。

【請求項9】
 
前記荷電粒子ビームの進行上の所定位置に備えられ、一定の照射時間内における前記荷電粒子ビームの線量の積算値を測定して測定積算値として得ることのできる線量モニタを有し、
前記二次元線量分布測定手段によって測定された前記線量と実際の照射量の間に非線形の関係をなす場合は、
前記測定積算値と、前記線量情報とを比較して各照射階層に対する照射強度を算出し、算出した前記照射強度を前記深さ情報及び前記二次元分布情報に重畳して前記三次元照射野線量分布データを生成する生成ステップを含むことを特徴とする請求項8に記載の照射線量確認方法。

【請求項10】
 
前記確認ステップが、
前記線量情報又は前記測定積算値と、予め設定された計画線量分布における線量と、の大小関係を確認する
ことを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の照射線量確認方法。

【請求項11】
 
前記確認ステップにおいて、前記線量情報又は前記測定積算値が前記計画線量分布における線量よりも大きいことが確認された場合は、
前記制御手段が前記粒子線照射装置による前記荷電粒子ビームの実照射を中止させる中止ステップ
をさらに含むことを特徴とする請求項9から請求項10のいずれか1項に記載の照射線量確認方法。

【請求項12】
 
前記二次元線量分布測定手段が、
前記荷電粒子ビームの軌道上に配置され、前記荷電粒子ビームによって励起されて蛍光を発する蛍光層を表面に形成した酢酸セルロース製の薄膜体と、
当該薄膜体から所定距離離間して設けられ、当該薄膜体を撮影する撮影カメラと、
を含んでなることを特徴とする請求項8から請求項11のいずれか1項に記載の照射線量確認方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008196333thum.jpg
State of application right Registered
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