JP2011050585A - 粒子線ビーム照射装置および粒子線ビーム照射方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係る粒子線ビーム照射装置は、ビーム生成部と、粒子線ビームの出射を制御するビーム出射制御部と、照射対象の患部を粒子線ビームの軸方向に分割した各スライスに対して、粒子線ビームの位置を2次元で順次指示するビーム走査指示部と、ビーム走査指示部からの指示信号に基づいて粒子線ビームを2次元で走査するビーム走査部と、ビーム走査部と患者との間に配置され、透過する前記粒子線ビームの粒子線線量に応じた光量で発光する蛍光体板と、蛍光体板をスライス毎に撮像する撮像部と、撮像部で撮像された画像データからスライス毎の照射線量の分布を求め、求めた照射線量の分布を前記粒子線ビームの走査位置と関連付けて表示する表示部と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】 図5
Description
図1は、本発明の実施形態に係る粒子線ビーム照射装置1(図5)との比較のため、従来の粒子線ビーム照射装置300の構成例を示した図である。粒子線ビーム照射装置300は、ビーム生成部10、ビーム出射制御部20、ビーム走査部30、真空ダクト31、ビーム走査指示部40、線量モニタ部50、位置モニタ部51、リッジフィルタ60、レンジシフタ70、等を備えて構成されている。
図5は、第1の実施形態に係る粒子線ビーム照射装置1の構成例を示す図である。粒子線ビーム照射装置1は、従来の粒子線ビーム照射装置300の構成に加えて、蛍光体板90、撮像部91、表示部92、及び照射状態監視部93を有している。
[数1]
Σ(P(i)−R(i))2/N>K
上式が成立するとき、異常と判定され、インターロック信号が出力される。ここで、P(i)はチャネル毎(画素毎)の規化測定線量、R(i)はチャネル毎(画素毎)の正規化基準線量、Nは総チャネル数(総画素数)であり、Σは総和演算子である。Kは閾値であり、例えば、K=(0.1)2、などと設定される。
図12は、第2の実施形態に係る粒子線ビーム照射装置1aの構成例を示す図である。第1の実施形態に係る粒子線ビーム照射装置1との相違点は、呼吸ゲート生成部94をさらに備えている点である。
10 ビーム生成部
20 ビーム出射制御部
30 ビーム走査部
40 ビーム走査指示部
80 制御部
90 蛍光体板
91 撮像部
92 表示部
93 照射状態監視部
Claims (11)
- 粒子線ビームを生成するビーム生成部と、
前記粒子線ビームの出射を制御するビーム出射制御部と、
照射対象の患部を前記粒子線ビームの軸方向に分割した各スライスに対して、前記粒子線ビームの位置を2次元で順次指示するビーム走査指示部と、
前記ビーム走査指示部からの指示信号に基づいて前記粒子線ビームを2次元で走査するビーム走査部と、
前記ビーム走査部と患者との間に配置され、透過する前記粒子線ビームの粒子線線量に応じた光量で発光する蛍光体板と、
前記蛍光体板を前記スライス毎に撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像された画像データから前記スライス毎の照射線量の分布を求め、求めた前記照射線量の分布を前記粒子線ビームの走査位置と関連付けて表示する表示部と、
を備えたことを特徴とする粒子線ビーム照射装置。 - 前記蛍光体板は、前記粒子線ビームの軸方向に対して略垂直に配設され、
前記撮像部は、前記蛍光体板と前記患者との間であって、前記粒子線ビームの走査領域から離隔した位置に配置され、前記蛍光体板の前記患者に対向する面を所定の傾斜角をもって撮像する、
ことを特徴とする請求項1に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記蛍光体板には、特定の波長に強度のピークを有する蛍光体が取り付けられ、
前記撮像部には、特定の波長を選択的に通過させるフィルタが取り付けられている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記フィルタは赤外域の波長を選択的に通過させるフィルタである、
ことを特徴とする請求項3に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記撮像部は、
撮像素子と前記撮像素子を露光するために開閉するシャッタを具備し、
前記スライス毎の撮像期間中において、前記粒子線ビームが実際に出射されているときにはオンとなり、出射されていないときにはオフとなる出射許可信号を入力し、
前記出射許可信号がオンの期間は前記シャッタを開放し、前記出射許可信号がオフの期間は前記シャッタを閉じる、
ことを特徴とする請求項1に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記撮像部は、
撮像素子と前記撮像素子に入力される光量を増幅するイメージインテンシファイアを具備し、
前記スライス毎の撮像期間中において、前記粒子線ビームが実際に出射されているときにはオンとなり、出射されていないときにはオフとなる出射許可信号を入力し、
前記出射許可信号がオンの期間は前記イメージインテンシファイアをオンにし、開放し、前記出射許可信号がオフの期間は前記イメージインテンシファイアをオフにする、
ことを特徴とする請求項1に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記イメージインテンシファイアは、前記粒子線ビームのビーム強度及び予め設定されているスライス照射時間に基づいて光量増幅の利得が前記スライス毎に変更される、
ことを特徴とする請求項6に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記撮像部で撮像された画像データから、前記粒子線ビームの走査位置に対する照射線量の分布を前記スライス毎に求める一方、計画値として予め設定しているスライス毎の基準照射線量分布と求めた照射線量の分布とを比較判定し、両者の差が所定の閾値よりも大きいと判定された場合には、前記粒子線ビームの出射を停止するためのインターロック信号を出力する、照射状態監視部、
をさらに備えたことを特徴とする請求項1に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記照射状態監視部は、
前記画像データの画素毎の照射線量と、前記基準照射線量分布における画素毎の照射線量との偏差の自乗総和が所定の閾値よりも大きいと判定された場合には、前記粒子線ビームの出射を停止するためのインターロック信号を出力する、
ことを特徴とする請求項8に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記ビーム走査部の後段には、前記粒子線ビームを通過させる外光から遮断された真空ダクトが設けられており、
前記蛍光体板は、前記真空ダクト内に前記粒子線ビームの軸方向に対して傾斜して配設され、
前記撮像部は、前記真空ダクトの側壁に設けられた撮像窓を通して前記蛍光体板を撮像する、
ことを特徴とする請求項1に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 粒子線ビームを生成し、
前記粒子線ビームの出射を制御し、
照射対象の患部を前記粒子線ビームの軸方向に分割した各スライスに対して、前記粒子線ビームの位置を2次元で順次指示し、
指示された前記粒子線ビームの位置に基づいて前記粒子線ビームを2次元で走査し、
前記ビーム走査部と患者との間に配置され、透過する前記粒子線ビームの粒子線線量に応じた光量で発光する蛍光体板を前記スライス毎に撮像し、
前記蛍光体板を撮像された画像データから前記スライス毎の照射線量の分布を求め、求めた前記照射線量の分布を前記粒子線ビームの走査位置と関連付けて表示する、
ステップを備えたことを特徴とする粒子線ビーム照射方法。
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