JP2001346894A - Dosimeter - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、放射線治療前に
放射線の線量分布を確認するために用い、放射線の水中
での線量分布を測定する水ファントム型線量分布測定装
置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water phantom type dose distribution measuring device for measuring the dose distribution of radiation in water, which is used for confirming the dose distribution of radiation before radiation treatment.
【０００２】[0002]
【従来の技術】放射線治療装置によってがん等の放射線
治療を行う場合、当該放射線が患者のがん細胞以外の正
常組織へ照射されないようにする必要があり、また、照
射部位において放射線の線量を均一にするために治療計
画装置を用いて治療計画を行っている。そして、治療計
画装置にて計算された線量分布が再現されているかどう
かを確かめるため、治療の前に放射線治療装置より実際
に照射された放射線の線量分布を線量分布測定装置によ
り測定する。2. Description of the Related Art When radiotherapy for cancer or the like is performed by a radiotherapy device, it is necessary to prevent the radiation from being irradiated to normal tissues other than cancer cells of a patient. In order to make the treatment uniform, treatment planning is performed using a treatment planning device. Then, in order to confirm whether or not the dose distribution calculated by the treatment planning device is reproduced, the dose distribution of radiation actually irradiated from the radiation treatment device is measured by the dose distribution measurement device before treatment.
【０００３】図６は従来の一般的な水ファントム型線量
分布測定装置の概略を示す斜視図である。図において、
矢印１は図示しない放射線治療装置より照射される放射
線を表わしている。一方、水ファントム型線量分布測定
装置は、人体組織による放射線の吸収線量を模擬するた
めの水３と、その水を入れるための水槽４を備えてい
る。水槽４内には、照射される放射線を検出するための
例えば小型の電離箱から構成される放射線検出器１５が
配置されている。そして、この放射線検出器１５は図示
しない駆動装置に連結されている支持棒１９により支持
され、当該駆動装置及び支持棒１９によりｘ、ｙ、ｚ方
向に移動するように構成されている。FIG. 6 is a perspective view schematically showing a conventional general water phantom type dose distribution measuring device. In the figure,
Arrow 1 indicates radiation emitted from a radiation therapy apparatus (not shown). On the other hand, the water phantom type dose distribution measuring device includes water 3 for simulating the absorbed dose of radiation by human body tissue, and a water tank 4 for containing the water. In the water tank 4, there is disposed a radiation detector 15 configured of, for example, a small ionization chamber for detecting radiation to be irradiated. The radiation detector 15 is supported by a support rod 19 connected to a drive device (not shown), and is configured to move in the x, y, and z directions by the drive device and the support rod 19.
【０００４】次に、上記従来の水ファントム型線量分布
測定装置の動作について説明する。まず、図示しない放
射線治療装置により放射線１を照射する前に、放射線の
線量を測定したい点（位置）に、放射線検出器１５を図
示しない駆動装置及び支持棒１９により移動させる。そ
の後、放射線１が当該線量分布測定装置に照射される
と、水３により、人体組織とほぼ同程度の放射線量がそ
の放射線１の水槽入射面からの深さに応じ吸収される。
放射線検出器１５は、その入射面からの深さに応じ線量
を吸収された放射線の線量を検出する。そして、この線
量の検出信号は、図示しない処理装置により処理され、
図示しないコンピュータ等に伝送される。これにより１
点の測定が終了となる。Next, the operation of the conventional water phantom type dose distribution measuring device will be described. First, before irradiating the radiation 1 with a radiation treatment device (not shown), the radiation detector 15 is moved to a point (position) where the radiation dose is to be measured by a driving device and a support rod 19 (not shown). Thereafter, when the radiation 1 is irradiated to the dose distribution measuring device, the water 3 absorbs a radiation amount substantially equal to that of human tissue in accordance with the depth of the radiation 1 from the incident surface of the water tank.
The radiation detector 15 detects the dose of the absorbed radiation according to the depth from the incident surface. Then, the detection signal of this dose is processed by a processing device (not shown),
The data is transmitted to a computer (not shown). This gives 1
The point measurement is completed.
【０００５】２次元（図６のｘｙ平面）での線量分布を
測定するには、図示しない駆動装置若しくは手動によ
り、放射線検出器１５を線量分布を測定したい面上で走
査し、各点での線量を測定し、図示しないコンピュータ
によりこれらのデータを集め、２次元での線量分布を集
計し、図示しないＣＲＴ等の表示装置にその結果を表示
する。In order to measure the dose distribution in two dimensions (the xy plane in FIG. 6), the radiation detector 15 is scanned on the surface where the dose distribution is to be measured by a driving device (not shown) or manually, and at each point. The dose is measured, these data are collected by a computer (not shown), the two-dimensional dose distribution is totaled, and the result is displayed on a display device such as a CRT (not shown).
【０００６】また、３次元での線量分布の測定を行なう
には、２次元平面（例えば上記ｘｙ平面）にて測定を行
った後に、図示しない駆動装置若しくは手動により、図
６のｚ方向に放射線検出器１５をあらかじめ設定された
移動量（スライス厚）だけ移動させてｘｙ平面上で走査
し、各点での線量を測定する。このようにして取得され
た各ｚにおけるスライス（ｘｙ平面）の線量分布を、図
示しないコンピュータにより集計・演算し、図示しない
表示装置にその結果を表示させる。In order to measure the dose distribution in three dimensions, measurement is performed in a two-dimensional plane (for example, the above-mentioned xy plane), and then radiation is performed in the z direction in FIG. The detector 15 is moved by a predetermined movement amount (slice thickness) and scanned on the xy plane, and the dose at each point is measured. The dose distribution of the slice (xy plane) at each z obtained in this way is calculated and calculated by a computer (not shown), and the result is displayed on a display device (not shown).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】従来の水ファントム型
の線量分布測定装置は以上のような構成であるので、測
定点ごとに放射線検出器をｘ、ｙ、ｚ方向に移動してや
らなければならず、線量分布を測定する際に膨大な時間
と手間がかかっていた。Since the conventional water phantom type dose distribution measuring device has the above-described configuration, the radiation detector must be moved in the x, y, and z directions for each measurement point. Much time and effort was required to measure the dose distribution.
【０００８】この発明は上記のような問題を解決するた
めになされたものであり、放射線の線量分布を迅速にか
つ簡単に測定することができる線量分布測定装置を得る
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and has as its object to provide a dose distribution measuring device capable of quickly and easily measuring a radiation dose distribution.
【０００９】また、この装置に適した製造方法を提供す
ることを目的とする。It is another object of the present invention to provide a manufacturing method suitable for this device.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、放射
線治療装置から照射された放射線の線量分布を水中に配
置したセンサを用いて測定する水ファントム型の線量分
布測定装置において、人体組織による線量吸収を模擬す
るための水、並びに上記水を収容する水槽と、放射線の
進行方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ放
射線の線量を検出する上記水槽内に設けられたセンサを
備え、上記センサの検出値に基づき放射線の線量分布を
算出する放射線検出手段と、上記センサを、放射線進行
方向（ｚ方向）に駆動するための駆動装置とを備えたこ
とを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a water phantom-type dose distribution measuring apparatus for measuring a dose distribution of radiation emitted from a radiation therapy apparatus using a sensor arranged in water. For simulating dose absorption by water, a water tank containing the water, and a water tank having a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation and detecting the radiation dose. A radiation detecting unit that calculates a dose distribution of radiation based on a detection value of the sensor; and a driving device that drives the sensor in a radiation traveling direction (z direction). .
【００１１】請求項２の発明は、放射線治療装置から照
射された放射線の線量分布を水中に配置したセンサを用
いて測定する水ファントム型の線量分布測定装置におい
て、人体組織による線量吸収を模擬するための水、並び
に上記水を収容する水槽と、放射線の進行方向に対して
垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ放射線の線量を検出
する上記水槽内に設けられたセンサを備え、上記センサ
の検出値に基づき放射線の線量分布を算出する放射線検
出手段と、上記センサを、放射線進行方向に対して垂直
面上にある軸の周りに傾けるための駆動装置とを備えた
ことを特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided a water phantom type dose distribution measuring device for measuring a dose distribution of radiation emitted from a radiotherapy device using a sensor arranged in water, wherein the dose absorption by human body tissue is simulated. And a water tank containing the water, and a sensor provided in the water tank having a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation and detecting the dose of the radiation. A radiation detecting means for calculating a radiation dose distribution based on the detected value of, and a driving device for inclining the sensor around an axis on a plane perpendicular to the radiation traveling direction. .
【００１２】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明の放射線検出手段において、放射線の進行方向に
対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸収した放射
線の線量に応じて発光するシンチレータと、シンチレー
タの上記平面の発する光のプロファイル画像を取得する
撮像手段と、撮像手段からの撮像信号を入力して画像処
理する画像処理手段を備えた。[0012] The invention of claim 3 is claim 1 or claim 2.
In the radiation detecting means of the invention, a scintillator having a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation and emitting light in accordance with the absorbed dose of the radiation, and a profile image of light emitted from the plane of the scintillator are displayed. An image pickup means for acquiring the image data and an image processing means for inputting an image pickup signal from the image pickup means to perform image processing.
【００１３】請求項４の発明は、請求項１又は請求項２
の発明の放射線検出手段において、放射線の進行方向に
対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸収した放射
線の線量に応じて発光するシンチレータと、シンチレー
タの上記平面の発する光を水槽外部に導出する光ファイ
バー束と、光ファイバー束の断面上に出力される光のプ
ロファイル画像を取得する撮像手段とを備え、撮像手段
からの撮像信号を入力して画像処理する画像処理手段を
備えた。[0013] The invention of claim 4 is the invention of claim 1 or claim 2.
In the radiation detecting means according to the invention, a scintillator having a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation and emitting light in accordance with the absorbed dose of the radiation, and transmitting the light emitted from the plane of the scintillator to the outside of the water tank The optical fiber bundle includes an optical fiber bundle to be derived, and an imaging unit that acquires a profile image of light output on a cross section of the optical fiber bundle, and an image processing unit that receives an imaging signal from the imaging unit and performs image processing.
【００１４】請求項５の発明は、請求項１又は請求項２
の発明の放射線検出手段において、放射線の進行方向に
対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸収した放射
線の線量に応じて発光するシンチレータと、シンチレー
タの上記平面の発する光を電気信号に変換する光電変換
素子群と、光電変換素子群からの電気信号を入力して信
号処理する信号処理手段を備えた。[0014] The invention of claim 5 is the invention of claim 1 or claim 2.
In the radiation detecting means according to the invention, a scintillator having a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation and emitting light according to the absorbed dose of the radiation, and converting the light emitted from the plane of the scintillator into an electric signal A photoelectric conversion element group for conversion and signal processing means for inputting an electric signal from the photoelectric conversion element group and performing signal processing are provided.
【００１５】請求項６の発明は、請求項１又は請求項２
の発明の放射線検出手段において、放射線の進行方向に
対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸収した放射
線を直接電気信号に変換する放射線電気変換手段と、放
射線電気変換手段からの電気信号を入力して信号処理す
る信号処理手段を備えた。[0015] The invention of claim 6 is the invention of claim 1 or claim 2.
In the radiation detecting means according to the invention, a radiation electric converting means having a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation and directly converting the absorbed radiation into an electric signal, and an electric signal from the radiation electric converting means And a signal processing means for inputting the signal and processing the signal.
【００１６】請求項７の発明は、請求項６の発明の放射
線電気変換手段として、放射線のエネルギーを直接電気
信号に変換する半導体検出器アレイを有するフラットパ
ネルディテクタを使用した。According to a seventh aspect of the present invention, a flat panel detector having a semiconductor detector array for directly converting radiation energy into an electric signal is used as the radiation-electric conversion means of the sixth aspect.
【００１７】[0017]
【発明の実施の形態】実施の形態１．以下、この発明の
実施の形態１について図に基づいて説明する。図１はこ
の発明の実施の形態１による線量分布測定装置を示す構
成図である。図において、矢印１は図示しない放射線治
療装置より照射される放射線を表わしている。この発明
の線量分布測定装置は、照射された放射線の線量分布を
水中に配置したセンサを用いて測定する水ファントム型
の線量分布測定装置であって、人体組織による放射線の
吸収線量を模擬するための水（ファントム）３と、その
水（ファントム）３を収容するための水槽４を備えてい
る。水槽４内には、照射される放射線のエネルギーを吸
収して光に変換するシンチレータ２が配置され、このシ
ンチレータ２はその発光面が上記放射線の進行方向に対
して略垂直な平面（図示のｘｙ平面）を有する板状のも
のである。また、ＣＣＤカメラ８はシンチレータ２の上
記平面上に投影された放射線のプロファイルを撮像する
ための撮像手段である。シンチレータ２とＣＣＤカメラ
８は、ともにアーム７により支持され、位置検出機能付
きの駆動装置６により、放射線の進行方向（図示ｚ方
向）の任意の位置に移動させることができる。画像処理
装置８は上記ＣＣＤカメラ８からの撮像信号を入力して
画像処理するもので、コンピュータ９は画像処理装置８
により処理された信号を演算処理して、各機器の制御を
する役割を果す。また、表示装置１０はコンピュータ９
による演算結果等を表示するためのものである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiment 1 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing a dose distribution measuring device according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, an arrow 1 represents radiation emitted from a radiation treatment device (not shown). The dose distribution measuring device of the present invention is a water phantom type dose distribution measuring device that measures the dose distribution of irradiated radiation using a sensor arranged in water, and simulates the absorbed dose of radiation by human tissue. And a water tank 4 for accommodating the water (phantom) 3. A scintillator 2 that absorbs the energy of the irradiated radiation and converts it into light is disposed in the water tank 4, and the scintillator 2 has a light emitting surface that is substantially perpendicular to the traveling direction of the radiation (xy in the drawing). (Plane). The CCD camera 8 is an imaging unit for imaging a profile of the radiation projected on the plane of the scintillator 2. The scintillator 2 and the CCD camera 8 are both supported by an arm 7, and can be moved to any position in the radiation traveling direction (z direction in the drawing) by a driving device 6 having a position detection function. The image processing device 8 inputs an image pickup signal from the CCD camera 8 and performs image processing.
The arithmetic processing is performed on the signal processed by the control unit to control each device. The display device 10 is a computer 9
Is used to display the result of the calculation by.
【００１８】次に、実施の形態１の動作について説明す
る。まずコンピュータ９に、放射線の線量測定のための
各パラメータ、例えば、測定点のｚ方向の間隔（スライ
ス厚）、放射線の線量測定のための開始地点、ｚ方向の
測定範囲、１つのスライス厚の線量分布を測定する時間
等を入力して設定する。コンピュータ９は入力された測
定の開始地点へ駆動装置６を用いてシンチレータ２を移
動する。Next, the operation of the first embodiment will be described. First, the computer 9 sets each parameter for radiation dose measurement, for example, the interval (slice thickness) of the measurement points in the z direction, the starting point for the radiation dose measurement, the measurement range in the z direction, and one slice thickness. Enter and set the time for measuring the dose distribution. The computer 9 moves the scintillator 2 using the driving device 6 to the input start point of the measurement.
【００１９】次に、図示しない放射線治療装置の制御用
コンピュータより放射線の照射と同じタイミングでトリ
ガ信号がコンピュータ９に入力される。このトリガ信号
に同期して、本発明の線量分布測定装置による測定が開
始される。Next, a trigger signal is input to the computer 9 at the same timing as the irradiation of radiation from a control computer (not shown) of the radiation therapy apparatus. In synchronization with this trigger signal, measurement by the dose distribution measuring device of the present invention is started.
【００２０】駆動装置６は、あらかじめ設定された時間
だけシンチレータ２を測定位置で待機させる。この待機
時間の間にシンチレータ２に投影された放射線のプロフ
ァイルを、撮像手段であるＣＣＤカメラ５により一定時
間撮像する。ＣＣＤカメラ５の撮像信号は画像処理装置
８に送られて画像処理が行われ、画像処理装置８で生成
された画像データはコンピュータ９に伝送される。コン
ピュータ９に伝送された上記画像信号及び駆動装置６か
ら伝送される位置（ｚ座標）情報はコンピュータ９内部
のメモリに蓄積される。また、このとき必要に応じ、線
量分布の２次元画像等を表示装置１０にリアルタイムに
表示する。The driving device 6 causes the scintillator 2 to wait at the measurement position for a preset time. The profile of the radiation projected on the scintillator 2 during this standby time is imaged for a certain period of time by the CCD camera 5 as the imaging means. An image signal of the CCD camera 5 is sent to an image processing device 8 for image processing, and image data generated by the image processing device 8 is transmitted to a computer 9. The image signal transmitted to the computer 9 and the position (z coordinate) information transmitted from the driving device 6 are stored in a memory inside the computer 9. At this time, a two-dimensional image of the dose distribution or the like is displayed on the display device 10 in real time as necessary.
【００２１】上記一定時間経過した後、コンピュータ９
は駆動装置６を使用してあらかじめ設定されたスライス
厚だけシンチレータ２をｚ方向へ移動する。そして、ま
た、一定時間その位置で待機して、ＣＣＤカメラ５の画
像信号及び駆動装置６から伝送される位置（ｚ座標）情
報をコンピュータ９内部のメモリに蓄積する。この操作
を、［測定範囲／スライス厚＋１］回繰り返す。After the elapse of the predetermined time, the computer 9
Moves the scintillator 2 in the z-direction by a preset slice thickness using the driving device 6. Then, the camera stands by at the position for a certain period of time, and accumulates the image signal of the CCD camera 5 and the position (z coordinate) information transmitted from the driving device 6 in a memory inside the computer 9. This operation is repeated [measurement range / slice thickness + 1] times.
【００２２】そして、コンピュータ９内部のメモリに蓄
積されたデータを用いて、コンピュータ９は各種演算処
理を行い、表示装置１０に放射線の線量分布を３次元的
若しくは２次元的に表示する。この線量分布測定データ
は、図示しない治療計画装置へ伝送され、治療計画装置
によりシミュレートされた線量分布と比較され、計算通
りに線量分布が再現されているかどうか、医師等による
判断を行うためのデータを与える。Using the data stored in the memory inside the computer 9, the computer 9 performs various kinds of arithmetic processing, and displays the radiation dose distribution on the display device 10 three-dimensionally or two-dimensionally. This dose distribution measurement data is transmitted to a treatment planning device (not shown), compared with the dose distribution simulated by the treatment planning device, and used by a doctor or the like to determine whether or not the dose distribution is reproduced as calculated. Give the data.
【００２３】以上のように実施の形態１によれば、放射
線の進行方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しか
つ吸収した放射線の線量に応じて発光するシンチレータ
と、シンチレータが発する光のプロファイル画像を取得
するＣＣＤカメラ（撮像手段）を備え、シンチレータ及
び撮像手段を放射線進行方向（ｚ方向）に駆動して位置
決めするように構成し、シンチレータの測定位置での所
定の待機時間の間にシンチレータに投影された放射線の
プロファイル画像を撮像手段で取得し、上記所定時間経
過した後、シンチレータをｚ方向へ移動して、その位置
で待機して、同様に放射線のプロファイル画像を取得す
ることにより、放射線の線量分布を迅速にかつ簡単に測
定することができる。As described above, according to the first embodiment, a scintillator having a plane (xy plane) perpendicular to the direction of travel of radiation and emitting light in accordance with the absorbed dose of radiation, and light emitted by the scintillator A CCD camera (imaging means) for acquiring the profile image of the scintillator, and configured to drive and position the scintillator and the imaging means in the radiation advancing direction (z direction) during a predetermined standby time at the measurement position of the scintillator Acquiring the profile image of the radiation projected on the scintillator by the imaging means, moving the scintillator in the z direction after the predetermined time has elapsed, waiting at that position, and similarly acquiring the radiation profile image. Thereby, the radiation dose distribution can be measured quickly and easily.
【００２４】実施の形態２．上記実施の形態１では、シ
ンチレータの平面上に投影される放射線のプロファイル
画像を水（ファントム）を介してＣＣＤカメラ等の撮像
手段により撮像する場合について述べたが、実施の形態
２では、シンチレータの面上に投影される放射線のプロ
ファイル画像を光ファイバーで導出して撮像手段により
撮像していくようにする。Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the case has been described where the radiation profile image projected on the plane of the scintillator is imaged by imaging means such as a CCD camera via water (phantom). However, in the second embodiment, the scintillator A profile image of the radiation projected on the surface is derived by an optical fiber, and is imaged by an imaging unit.
【００２５】図２はこの発明の実施の形態２による線量
分布測定装置を示す構成図である。ここでは、図２に示
すように、シンチレータ２の放射線進行方向側に、シン
チレータの発光面の発する光を水槽外部に導出するため
の光ファイバーを束ねた光ファイバー束１１を設置す
る。そして、水槽４の外部にその光ファイバー束１１の
出力を導出し、光ファイバー束の断面上に出力される光
のプロファイル画像をＣＣＤカメラ５若しくは図示しな
いＣＣＤ素子等の撮像手段で直接撮像する。なお、図示
はしていないが、実施の形態１と同様にシンチレータ２
は、アームを介して位置検出機能付きの駆動装置に支持
され、放射線の照射方向（図示ｚ方向）に移動できるよ
うに構成されている。また、その他の構成及び動作は実
施の形態１と同様である。FIG. 2 is a block diagram showing a dose distribution measuring device according to a second embodiment of the present invention. Here, as shown in FIG. 2, an optical fiber bundle 11 in which optical fibers for guiding light emitted from the light emitting surface of the scintillator to the outside of the water tank is provided on the radiation traveling direction side of the scintillator 2. Then, the output of the optical fiber bundle 11 is led out of the water tank 4, and a profile image of the light output on the cross section of the optical fiber bundle is directly captured by an imaging means such as a CCD camera 5 or a CCD element (not shown). Although not shown, the scintillator 2 is similar to the first embodiment.
Is supported by a drive device having a position detection function via an arm, and is configured to be movable in a radiation irradiation direction (z direction in the drawing). Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【００２６】以上のように実施の形態２によれば、シン
チレータ２をｚ方向に走査し測定していけば、実施の形
態１と同様に、放射線の線量分布を迅速にかつ簡単に測
定することができる。更に、ＣＣＤカメラ等の撮像手段
による撮像時において、光ファイバー束の断面上に出力
される光のプロファイル画像を取得するようにしたの
で、水による光の減弱や屈折等の影響を除去できるよう
になる。As described above, according to the second embodiment, if the scintillator 2 is scanned and measured in the z direction, the radiation dose distribution can be measured quickly and easily as in the first embodiment. Can be. Furthermore, at the time of imaging by an imaging means such as a CCD camera, a profile image of light output on the cross section of the optical fiber bundle is obtained, so that the effects of water attenuation, refraction, and the like due to water can be removed. .
【００２７】実施の形態３．上記実施の形態２では、光
ファイバーの束により、シンチレータの面上に投影され
る光をそのまま外部に伝送する場合について述べたが、
実施の形態３では、シンチレータの放射線進行方向側に
光を電気信号に変換する光電変換素子群を配置し、光電
変換素子群の出力を信号処理装置に出力するようにす
る。Embodiment 3 In the second embodiment, the case where the light projected onto the surface of the scintillator is directly transmitted to the outside by the bundle of optical fibers has been described.
In the third embodiment, a photoelectric conversion element group that converts light into an electric signal is arranged on the radiation traveling direction side of the scintillator, and the output of the photoelectric conversion element group is output to the signal processing device.
【００２８】図３はこの発明の実施の形態３による線量
分布測定装置を示す構成図である。ここでは、図３に示
すように、シンチレータ２の放射線進行方向側に細いチ
ューブ状のフォトマルチプライヤを束ねた板１２を設置
し、この板１２の各フォトマルチプライヤによりシンチ
レータ２から発する光を電気信号に変換・増幅し、各フ
ォトマルチプライヤ毎の出力をケーブル１６にて水槽４
外に導出し、必要に応じ図示しない増幅器により増幅し
て、その出カを信号処理装置１７に伝送し、信号処理装
置１７内で信号を処理する。なお、図示はしていない
が、実施の形態１と同様にシンチレータ２は、アームを
介して位置検出機能付きの駆動装置に支持され、放射線
の照射方向（図示ｚ方向）に移動できるように構成され
ている。また、その他の構成及び動作は実施の形態１と
同様である。FIG. 3 is a block diagram showing a dose distribution measuring device according to a third embodiment of the present invention. Here, as shown in FIG. 3, a plate 12 on which thin tube-shaped photomultipliers are bundled is installed on the radiation traveling direction side of the scintillator 2, and light emitted from the scintillator 2 by each photomultiplier of the plate 12 is electrically connected. The output of each photomultiplier is converted to a signal and amplified by a cable 16 in a water tank 4.
The signal is output to the outside, amplified by an amplifier (not shown) if necessary, and its output is transmitted to the signal processing device 17 where the signal is processed. Although not shown, similar to the first embodiment, the scintillator 2 is supported by a drive device having a position detection function via an arm, and is configured to be movable in a radiation irradiation direction (z direction in the drawing). Have been. Other configurations and operations are the same as those of the first embodiment.
【００２９】以上のように実施の形態３によれば、シン
チレータ２をｚ方向に走査し測定していけば、実施の形
態１と同様に、放射線の線量分布を迅速にかつ簡単に測
定することができる。更に、上記実施の形態では検出が
行えないようなエネルギーの低い放射線に対しても十分
な感度を持つ計測装置を構成することができる。As described above, according to the third embodiment, if the scintillator 2 is scanned and measured in the z direction, the radiation dose distribution can be measured quickly and easily as in the first embodiment. Can be. Further, in the above-described embodiment, it is possible to configure a measuring device having sufficient sensitivity to low-energy radiation that cannot be detected.
【００３０】実施の形態４．上記実施の形態１〜３で
は、放射線のエネルギーをシンチレータにより光に変換
し、その光をＣＣＤカメラやフォトマルチプライヤ等に
より電気信号に変換を行って処理する場合について述べ
たが、この場合には光の散乱によるボケが生じる。実施
の形態４では、放射線を放射線・電気変換手段により直
接電気信号に変換することにより処理を行なうようにす
る。Embodiment 4 In the first to third embodiments, the case where the energy of radiation is converted into light by a scintillator and the light is converted into an electric signal by a CCD camera, a photomultiplier, or the like and processed is described. Blur occurs due to light scattering. In the fourth embodiment, processing is performed by directly converting radiation into an electric signal by a radiation-to-electric conversion unit.
【００３１】図４はこの発明の実施の形態４による線量
分布測定装置を示す構成図である。ここでは、図４に示
すように、放射線検出部として、フォトコンダクタアレ
イにより放射線を直接電気信号に変換する放射線検出器
（フラットパネルディテクタ：ＦＰＤ）１３を使用し、
このＦＰＤ１３を例えば薄いアクリル板等でできたケー
ス１４に収納する。このＦＰＤ１３は、上記実施の形態
１のシンチレータ２と同様に、その放射線に対して略垂
直な放射線照射面（図示のｘｙ平面）を有するものであ
り、図示しないアームを介して位置検出機能付きの駆動
装置により、放射線の照射方向（図示ｚ方向）の所定の
位置に移動させることができる。画像処理装置１８は上
記ＦＰＤ１３からの信号を入力して信号処理するもので
ある。FIG. 4 is a block diagram showing a dose distribution measuring device according to a fourth embodiment of the present invention. Here, as shown in FIG. 4, a radiation detector (flat panel detector: FPD) 13 that directly converts radiation into an electric signal using a photoconductor array is used as a radiation detection unit.
The FPD 13 is housed in a case 14 made of, for example, a thin acrylic plate. Like the scintillator 2 of the first embodiment, the FPD 13 has a radiation irradiation surface (xy plane shown) substantially perpendicular to the radiation, and has a position detection function via an arm (not shown). The driving device can be moved to a predetermined position in the radiation irradiation direction (z direction in the drawing). The image processing device 18 receives the signal from the FPD 13 and performs signal processing.
【００３２】以上のように実施の形態４によれば、ＦＰ
Ｄ１３をｚ方向に走査し、各ｚに対しスライスを順次測
定していけば、実施の形態１と同様、放射線の線量分布
を迅速にかつ簡単に測定することができる。更に、上記
実施の形態よりも高い空間分解能を得ることができる。As described above, according to the fourth embodiment, the FP
If D13 is scanned in the z direction and slices are sequentially measured for each z, the dose distribution of radiation can be measured quickly and easily as in the first embodiment. Further, a higher spatial resolution than in the above embodiment can be obtained.
【００３３】実施の形態５．上記実施の形態１では、シ
ンチレータ２及びＣＣＤカメラ５をｚ軸上を走査するこ
とにより線量分布の３次元像を取得する場合を述べた
が、実施の形態５では、シンチレータ及び撮像手段をｚ
軸方向（放射線進行方向）に走査できるだけでなく放射
線進行方向に対する垂直面のｘ軸（水平方向）周り又は
ｙ軸（鉛直方向）周りにも回転させられるように構成す
る。Embodiment 5 FIG. In the first embodiment, the case where the scintillator 2 and the CCD camera 5 scan the z-axis to obtain a three-dimensional image of the dose distribution has been described.
It is configured so that it can be rotated not only in the axial direction (radiation traveling direction) but also around the x-axis (horizontal direction) or the y-axis (vertical direction) of a plane perpendicular to the radiation traveling direction.
【００３４】図５はこの発明の実施の形態５による線量
分布測定装置を示す構成図である。ここでは、図５に示
すように、シンチレータ２及びＣＣＤカメラ５をｚ軸上
を走査できるだけでなくｘ軸周りにも回転させられるよ
うな駆動装置（図示せず）及びアーム７を使用する。な
お、その他の構成及び動作は実施の形態１と同様であ
る。FIG. 5 is a block diagram showing a dose distribution measuring device according to a fifth embodiment of the present invention. Here, as shown in FIG. 5, a driving device (not shown) and an arm 7 are used which can not only scan the scintillator 2 and the CCD camera 5 on the z-axis but also rotate about the x-axis. Other configurations and operations are the same as those in the first embodiment.
【００３５】以上のように実施の形態５によれば、ｚ軸
方向（放射線照射方向）に走査することなく、深さ
（ｚ）方向の線量分布を測定することができるので、特
に３次元の線量分布が必要でなく深さ方向のみの線量分
布が必要な時などは、測定にかかる時間をさらに短縮す
ることができる。As described above, according to the fifth embodiment, the dose distribution in the depth (z) direction can be measured without scanning in the z-axis direction (radiation irradiation direction). For example, when a dose distribution is not required and a dose distribution only in the depth direction is required, the time required for measurement can be further reduced.
【００３６】[0036]
【発明の効果】請求項１の発明によれば、放射線の進行
方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有し、放射線の
線量を検出するセンサを備え、このセンサを放射線進行
方向（ｚ方向）に駆動するようにしたので、放射線の線
量分布を迅速にかつ簡単に測定することができる。According to the first aspect of the present invention, there is provided a sensor having a plane (xy plane) perpendicular to the direction of travel of radiation and detecting the dose of radiation. Direction), the radiation dose distribution can be measured quickly and easily.
【００３７】請求項２の発明によれば、放射線の進行方
向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有し、放射線の線
量を検出するセンサを備え、このセンサを放射線進行方
向に対して垂直面上にある軸の周りに傾けるようにした
ので、特に３次元の線量分布が必要でなく深さ方向のみ
の線量分布が必要な時などは、測定にかかる時間をさら
に短縮することができる。According to the second aspect of the present invention, there is provided a sensor which has a plane (xy plane) perpendicular to the direction of travel of radiation and detects the dose of radiation. Since it is tilted about an axis on the surface, the time required for measurement can be further reduced particularly when a three-dimensional dose distribution is not required and a dose distribution only in the depth direction is required.
【００３８】請求項３の発明によれば、放射線の進行方
向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸収した
放射線の線量に応じて発光するシンチレータと、シンチ
レータの平面の発する光のプロファイル画像を取得する
撮像手段を備え、撮像手段からの撮像信号を入力して画
像処理するようにしたので、簡単な装置構成で放射線の
線量分布を迅速にかつ簡単に測定することができる。According to the third aspect of the present invention, the scintillator has a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation and emits light in accordance with the dose of the absorbed radiation, and the light emitted from the plane of the scintillator. Since an image pickup unit for acquiring a profile image is provided and an image pickup signal is input from the image pickup unit to perform image processing, the radiation dose distribution can be measured quickly and easily with a simple apparatus configuration.
【００３９】請求項４の発明によれば、放射線の進行方
向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸収した
放射線の線量に応じて発光するシンチレータと、シンチ
レータの平面の発する光を水槽外部に導出する光ファイ
バー束と、光ファイバー束の断面上に出力される光のプ
ロファイル画像を取得する撮像手段を備え、撮像手段か
らの撮像信号を入力して画像処理するようにしたので、
放射線の線量分布を迅速にかつ簡単に測定することがで
きるとともに、水による光の減弱や屈折等の影響を除去
できるようになる。According to the invention of claim 4, the scintillator has a plane (xy plane) perpendicular to the direction of travel of the radiation and emits light in accordance with the absorbed dose of the radiation, and emits light emitted from the plane of the scintillator. Since an optical fiber bundle led out of the water tank and an imaging unit for acquiring a profile image of light output on a cross section of the optical fiber bundle are provided, and an image signal is input from the imaging unit so that image processing is performed.
The radiation dose distribution can be measured quickly and easily, and the effects of light attenuation, refraction, and the like due to water can be removed.
【００４０】請求項５の発明によれば、放射線の進行方
向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸収した
放射線の線量に応じて発光するシンチレータと、シンチ
レータの平面の発する光を電気信号に変換する光電変換
素子群と、光電変換素子群からの電気信号を入力して信
号処理するようにしたので、放射線の線量分布を迅速に
かつ簡単に測定することができるとともに、エネルギー
の低い放射線に対しても十分な感度を持つ計測装置を構
成することができる。According to the fifth aspect of the present invention, the scintillator has a plane (xy plane) perpendicular to the direction of travel of the radiation and emits light in accordance with the absorbed dose of the radiation, and emits light emitted from the plane of the scintillator. A photoelectric conversion element group for converting to an electric signal and an electric signal from the photoelectric conversion element group are input and subjected to signal processing, so that the radiation dose distribution can be measured quickly and easily, and the energy It is possible to configure a measuring device having sufficient sensitivity to low radiation.
【００４１】請求項６及び請求項７の発明によれば、放
射線の進行方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有し
かつ吸収した放射線を直接電気信号に変換する放射線電
気変換手段と、放射線電気変換手段からの電気信号を入
力して信号処理する信号処理手段を備えるようにしたの
で、放射線の線量分布を迅速にかつ簡単に測定すること
ができるとともに、高い空間分解能を得ることができ
る。According to the sixth and seventh aspects of the present invention, there is provided radiation-electric conversion means having a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of radiation and converting absorbed radiation directly into electric signals; Since the signal processing means for inputting the electric signal from the radiation electric conversion means and performing signal processing is provided, the radiation dose distribution can be measured quickly and easily, and a high spatial resolution can be obtained. .
【図１】 この発明の実施の形態１による線量分布測定
装置を示す構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram showing a dose distribution measuring device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】 この発明の実施の形態２による線量分布測定
装置を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram showing a dose distribution measuring device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】 この発明の実施の形態３による線量分布測定
装置を示す構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram showing a dose distribution measuring device according to a third embodiment of the present invention.
【図４】 この発明の実施の形態４による線量分布測定
装置を示す構成図である。FIG. 4 is a configuration diagram showing a dose distribution measuring device according to a fourth embodiment of the present invention.
【図５】 この発明の実施の形態５による線量分布測定
装置を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a dose distribution measuring device according to a fifth embodiment of the present invention.
【図６】 従来の線量分布測定装置を示す構成図であ
る。FIG. 6 is a configuration diagram showing a conventional dose distribution measuring device.
１ 放射線、２ シンチレータ、３ 水、４ 水槽、５
ＣＣＤカメラ、６駆動装置、７ アーム、８ 画像処
理装置、１１ 光ファイバー束、１２ フォトマルチプ
ライヤ板、１３ フラットパネルディテクタ（ＦＰ
Ｄ）、１４ ケース、１６ ケーブル、１７，１８ 信
号処理装置。1 radiation, 2 scintillator, 3 water, 4 water tank, 5
CCD camera, 6 driving device, 7 arm, 8 image processing device, 11 optical fiber bundle, 12 photomultiplier plate, 13 flat panel detector (FP
D), 14 cases, 16 cables, 17, 18 signal processing devices.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０１Ｔ 7/00 Ｇ０１Ｔ 7/00 Ｃ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI Theme coat ゛ (Reference) G01T 7/00 G01T 7/00 C
Claims (7)
線量分布を水中に配置したセンサを用いて測定する水フ
ァントム型の線量分布測定装置において、 人体組織による線量吸収を模擬するための水、並びに上
記水を収容する水槽と、 放射線の進行方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有
しかつ放射線の線量を検出する上記水槽内に設けられた
センサを備え、上記センサの検出値に基づき放射線の線
量分布を算出する放射線検出手段と、 上記センサを、放射線進行方向（ｚ方向）に駆動するた
めの駆動装置とを備えたことを特徴とする線量分布測定
装置。1. A water phantom type dose distribution measuring device for measuring a dose distribution of radiation emitted from a radiotherapy device using a sensor arranged in water, wherein water for simulating dose absorption by human body tissue, and A water tank for storing the water, a sensor having a plane (xy plane) perpendicular to the direction of travel of the radiation and provided in the water tank for detecting the dose of the radiation, based on a detection value of the sensor; A dose distribution measuring device, comprising: radiation detection means for calculating a dose distribution of radiation; and a driving device for driving the sensor in a radiation traveling direction (z direction).
線量分布を水中に配置したセンサを用いて測定する水フ
ァントム型の線量分布測定装置において、 人体組織による線量吸収を模擬するための水、並びに上
記水を収容する水槽と、 放射線の進行方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有
しかつ放射線の線量を検出する上記水槽内に設けられた
センサを備え、上記センサの検出値に基づき放射線の線
量分布を算出する放射線検出手段と、 上記センサを、放射線進行方向に対して垂直面上にある
軸の周りに傾けるための駆動装置とを備えたことを特徴
とする線量分布測定装置。2. A water phantom type dose distribution measuring device for measuring a dose distribution of radiation emitted from a radiotherapy device using a sensor arranged in water, wherein water for simulating dose absorption by human body tissue, and A water tank for storing the water, a sensor having a plane (xy plane) perpendicular to the direction of travel of the radiation and provided in the water tank for detecting the dose of the radiation, based on a detection value of the sensor; A dose distribution measuring device, comprising: radiation detecting means for calculating a dose distribution of radiation; and a driving device for tilting the sensor around an axis on a plane perpendicular to the radiation traveling direction.
進行方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸
収した放射線の線量に応じて発光するシンチレータと、
シンチレータの上記平面の発する光のプロファイル画像
を取得する撮像手段と、撮像手段からの撮像信号を入力
して画像処理する画像処理手段を備えたことを特徴とす
る請求項１又は請求項２に記載の線量分布測定手段。3. The scintillator according to claim 1, wherein the scintillator has a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation and emits light in accordance with the absorbed radiation dose.
3. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising: an imaging unit that acquires a profile image of light emitted from the plane of the scintillator; and an image processing unit that receives an imaging signal from the imaging unit and performs image processing. Dose distribution measuring means.
進行方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸
収した放射線の線量に応じて発光するシンチレータと、
シンチレータの上記平面の発する光を水槽外部に導出す
る光ファイバー束と、光ファイバー束の断面上に出力さ
れる光のプロファイル画像を取得する撮像手段とを備
え、撮像手段からの撮像信号を入力して画像処理する画
像処理手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求
項２に記載の線量分布測定手段。4. The scintillator according to claim 1, wherein the scintillator has a plane (xy plane) perpendicular to the direction of travel of the radiation and emits light in accordance with the absorbed radiation dose.
An optical fiber bundle that guides light emitted from the plane of the scintillator to the outside of the water tank, and an imaging unit that obtains a profile image of light output on a cross section of the optical fiber bundle. The dose distribution measuring means according to claim 1 or 2, further comprising an image processing means for processing.
進行方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸
収した放射線の線量に応じて発光するシンチレータと、
シンチレータの上記平面の発する光を電気信号に変換す
る光電変換素子群と、光電変換素子群からの電気信号を
入力して信号処理する信号処理手段を備えたことを特徴
とする請求項１又は請求項２に記載の線量分布測定手
段。5. The scintillator according to claim 1, wherein the scintillator has a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation, and emits light in accordance with the absorbed radiation dose.
A photoelectric conversion element group for converting light emitted from the plane of the scintillator into an electric signal, and signal processing means for inputting an electric signal from the photoelectric conversion element group and performing signal processing on the group. Item 3. A dose distribution measuring means according to Item 2.
進行方向に対して垂直な平面（ｘｙ平面）を有しかつ吸
収した放射線を直接電気信号に変換する放射線電気変換
手段と、放射線電気変換手段からの電気信号を入力して
信号処理する信号処理手段を備えたことを特徴とする請
求項１又は請求項２に記載の線量分布測定手段。6. The radiation detecting means, wherein the radiation detecting means has a plane (xy plane) perpendicular to the traveling direction of the radiation and directly converts the absorbed radiation into an electric signal. The dose distribution measuring means according to claim 1 or 2, further comprising a signal processing means for inputting the electric signal and performing signal processing.
ネルギーを直接電気信号に変換する半導体検出器アレイ
を有するフラットパネルディテクタであることを特徴と
する請求項６に記載の線量分布測定装置。7. A dose distribution measuring apparatus according to claim 6, wherein said radiation-electric conversion means is a flat panel detector having a semiconductor detector array for directly converting radiation energy into an electric signal.
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