JP2018513746A - 粒子線治療装置の品質保証のためのファントム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
− ビーム範囲:所定のターゲット、通常は、水ファントム又は多層電離箱における所定のビームエネルギーでのブラッグピークの位置であり;
− スポット位置及びスポットサイズ:適切な2D検出器、例えば、CCDカメラを備えた電離箱のアレイ又はシンチレータスクリーンによって測定される;
− 蓄積線量:照射設備の出力率を調べるために、絶対電離箱によって測定される。
これら各特性は、個別の測定デバイスによって、多数の異なるビームエネルギー準位において一般的には測定される。完全な検証には、ファントム又は測定デバイスを適合させるために処置室への入室を含む、多くの手動操作を必要とする。従って、検証作業を完了させるのに必要な時間は、略30〜60分間程度となる。こうした長い検証時間は、一日に行うことができる処置数に関して、処置施設の効率を低下させる。
a)発明によるファントムを提供するステップと、
b)前記ファントムを前記患者ポジショナ上に位置決めするステップと、
c)前記患者ポジショナを前記基準位置に位置決めするステップと、
d)前記ファントムの中央の既知の固定位置に向けられるペンシルビームを前記ファントムに照射し、且つ、前記2D検出器上で前記ペンシルビームの画像を取得するステップと、
e)前記画像から、中央ビードと前記ペンシルビームとの間の距離を計算するステップと、を含む方法が提供される。
f)前記患者ポジショナを前記基準位置から既知のオフセットベクトルに位置決めするステップと、
g)前記ファントムの1つ以上のX線画像を前記2D X線検出器上で取得するステップと、
h)前記2D X線検出器上での前記高密度材料ビードの画像から、前記患者ポジショナを前記基準位置に移動させるための修正ベクトルを計算するステップと、
i)前記オフセットベクトルの、且つ、前記修正ベクトルの前記合計が閾値未満であることを検証するステップと、を含んでもよい。
j)それぞれが同じエネルギーを有する複数のペンシルビームを前記ファントム(10)に対して照射し、且つ、前記2D検出器(180)上で前記ペンシルビームの画像を取得するステップと、
k)前記画像から、ビーム範囲、スポットサイズ、スポット位置を計算するステップと、
l)前記絶対放射線検出器(130)から放射線量を取得するステップと、
m)前記ビーム範囲、スポットサイズ、スポット位置、及び放射線量が、期待ビーム範囲、スポットサイズ、スポット位置、及び放射線量からの範囲内にあることを検証するステップと、を含んでもよい。
n)発明によるファントムを提供するステップと、
o)前記ファントムを前記患者ポジショナ上に位置決めするステップと、
p)前記患者ポジショナを前記基準位置から既知のオフセットベクトルに位置決めするステップと、
q)前記ファントムの1つ以上のX線画像を前記2D X線検出器上で取得するステップと、
r)前記2D X線検出器上での前記基準の画像から、前記患者ポジショナを前記基準位置に移動させるための修正ベクトルを計算するステップと、
s)前記オフセットベクトルの、且つ、前記修正ベクトルの前記合計が閾値未満であることを検証するステップと、
t)前記患者ポジショナを前記基準位置に位置決めするステップと、
u)それぞれが同じエネルギーを有する複数のペンシルビームを前記ファントムに対して照射し、且つ、前記2D検出器上で前記ペンシルビームの画像を取得するステップと、
v)前記画像から、ビーム範囲、スポットサイズ、スポット位置を計算するステップと、
w)前記絶対放射線検出器から放射線量を取得するステップと、
x)前記ビーム範囲、スポットサイズ、スポット位置、及び放射線量が、期待ビーム範囲、スポットサイズ、スポット位置、及び放射線量からの範囲内にあることを検証するステップと、を含む方法が提供される。
a)光又はレーザ光の1つ以上のファンを前記視認マーカに向けるステップと、
b)前記視認マーカとの光又はレーザ光の前記ファンの一致を検証するステップと、を含むことを含んでいてもよい。
a)xy検出器平面を有する、粒子を検出するための2D検出器と、
b)前記xy検出器平面と平行な表面と、前記xy検出器平面に対して傾斜した表面とを有するウェッジ形ブロックと、
c)第1の支持ブロック上に位置する2つ以上の撮像マーカと、
d)線量計検出器を支持するために構成される第2のブロックと、を備えるファントムが提供され、
ファントムは、更に、前記xy検出器平面と本質的に垂直な線に沿って位置決めされる基準マーカを備え、ウェッジ形ブロック、第1のブロック、及び第2のブロックは、前記線を遮らないために位置し、構成される。
Claims (17)
- 強度変調粒子線治療(IMPT)形態に使用可能な粒子線治療装置の品質保証のためのファントム(10)であって、
a)第1の面(50)及び前記第1の面と平行な第2の面(60)を有し、RX透過材でできている縁部(40)を有するフレーム構造体(30)と、
b)前記第1の面に対して配向され、それと平行な第1のウェッジ面(80)と、前記第1の面に対向して配向され、前記第1の面(50)に対して傾斜される第2のウェッジ(90)面とをそれぞれが有する1つ以上のウェッジ(70)と、
c)前記第1の面に対して配向され、それと平行な第1のブロック面(110)と、前記第2の面(60)に対して配向され、それと平行な第2のブロック面(120)とを有する第1の材料ブロック(100)であって、絶対線量計(130)が前記第1のブロック面(110)に配置される、第1の材料ブロック(100)と、
d)前記第1の面に対して配向され、それと平行な第1のブロック面(150)と、前記第2の面(60)に対して配向され、それと平行な第2のブロック面(160)とを有する第2の材料ブロック(140)と、
e)前記第1(110)及び/又は前記第2のブロック(140)に位置する高密度材料の複数のビード(170)と、
f)前記第2の面に配置される2D検出器(180)と、を備え、
前記1つ以上のウェッジ(70)、第1の材料ブロック、絶対線量計、第2の材料ブロック、高密度材料の複数のビード(170)、及び2D検出器(180)が、前記フレーム構造体(30)に関して既知の固定位置にあるファントム(10)において、
高密度材料の中央ビード(175)は、前記フレーム構造体(30)に関して中央の既知の固定位置に保持され、前記1つ以上のウェッジ(70)、前記第1(100)及び第2の材料ブロック(140)は、前記第1の面(50)から、そして、それと垂直に、前記中央ビード(175)を通って前記ファントム(10)を横断するビームが、前記中央ビード(175)の他に何れかの材料も横断することなく、前記第2の面(60)に到達するように、前記フレーム構造体(30)内に配置される、
ことを特徴とするファントム。 - 請求項1に記載のファントム(10)において、前記フレーム構造体(30)は多面体形状であることを特徴とするファントム。
- 請求項2に記載のファントム(10)において、前記多面体は直方体であることを特徴とするファントム。
- 請求項1乃至3の何れか一項に記載のファントム(10)において、視認マーカ(200)が1つ以上の前記縁部(40)の既知の位置に提供されることを特徴とするファントム。
- 請求項1乃至4の何れか一項に記載のファントム(10)において、前記1つ以上のウェッジ(70)は、前記第1のウェッジ面(80)と第2のウェッジ面(90)との間に、20mm〜315mmの間に備えられる距離を有し、水等価放射線吸収特性を有する材料でできている部分(210)を備えることを特徴とするファントム。
- 請求項1乃至5の何れか一項に記載のファントム(10)において、前記1つ以上のウェッジ(70)及び/又は前記第1のブロック(100)及び/又は前記第2のブロック(140)は、水等価放射線吸収特性を有する材料でできていることを特徴とするファントム。
- 請求項1乃至6の何れか一項に記載のファントム(10)において、前記2D検出器(180)は、クリップ(220)によって前記第2の面(60)の前記縁部(40)に保持されることを特徴とするファントム。
- 請求項1乃至7の何れか一項に記載のファントム(10)において、前記複数の高密度材料ビード(170、175)は、1〜3mmの間の直径を有する金属製球体であることを特徴とするファントム。
- 強度変調粒子線治療(IMPT)形態に使用可能な粒子線治療装置の品質保証のための方法において、前記装置は、基準位置を有する患者ポジショナと、それぞれがX線源及び2D X線検出器を備える2つ以上のX線システムとを備え、前記方法は、
a)請求項1〜8の何れか一項に記載のファントム(10)を提供するステップと、
b)前記ファントム(10)を前記患者ポジショナ上に位置決めするステップと、
c)前記患者ポジショナを前記基準位置に位置決めするステップと、
d)前記ファントムの中央の既知の固定位置に向けられるペンシルビームを前記ファントム(10)に照射し、且つ、前記2D検出器(180)上で前記ペンシルビームの画像を取得するステップと、
e)前記画像から、前記中央ビード(175)と前記ペンシルビームとの間の距離を計算するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項9に記載の方法において、更に、ステップb)とc)との間に、
f)前記患者ポジショナを前記基準位置から既知のオフセットベクトルに位置決めするステップと、
g)前記ファントム(10)の1つ以上のX線画像を前記2D X線検出器上で取得するステップと、
h)前記2D X線検出器上での前記高密度材料ビード(170、175)の前記画像から、前記患者ポジショナを前記基準位置に移動させるための修正ベクトルを計算するステップと、
i)前記オフセットベクトルの、且つ、前記修正ベクトルの前記前記合計が閾値未満であることを検証するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項9又は10の何れか一項に記載の方法において、更に、ステップc)の後に、
j)それぞれが同じエネルギーを有する複数のペンシルビームを前記ファントム(10)に対して照射し、且つ、前記2D検出器(180)上で前記ペンシルビームの前記画像を取得するステップと、
k)前記画像から、ビーム範囲、スポットサイズ、スポット位置を計算するステップと、
l)前記絶対放射線検出器(130)から放射線量を取得するステップと、
m)前記ビーム範囲、スポットサイズ、スポット位置、及び放射線量が、期待ビーム範囲、スポットサイズ、スポット位置、及び放射線量からの範囲内にあることを検証するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項9乃至11の何れか一項に記載の方法において、前記ファントム(10)は視認マーカ(200)を1つ以上の前記縁部(40)の既知の位置に備え、前記方法は、更に、
n)光又はレーザ光の1つ以上のファンを前記視認マーカ(200)に向けるステップと、
o)前記視認マーカ(200)との光又はレーザ光の前記ファンの一致を検証するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 請求項9又は12に記載の方法において、更に、異なるビームエネルギーに対してステップj)からm)を繰り返すステップを含むことを特徴とする方法。
- 請求項9乃至13の何れか一項に記載の方法において、ステップc)からm)のうちの少なくとも1つは、自動的にプログラムの制御下で行われることを特徴とする方法。
- 請求項9に記載のステップc)からe)及び/又は請求項10に記載のステップf)からi)及び/又は請求項11に記載のステップj)からm)及び/又は請求項12に記載のステップn)からo)を実行するためのコードを備えるコンピュータプログラム。
- 粒子線治療装置の前記品質保証のための、請求項1乃至9の何れか一項に記載のファントム(10)を備えるシステム、及び、請求項15に記載のコンピュータプログラムを備えるコントローラ。
- 粒子線治療装置の品質保証のためのファントム(10)であって、
a)xy検出器平面(60)を有する、粒子を検出するための2D検出器(180)と、
b)前記xy検出器平面(60)と平行な表面(80)と、前記xy検出器平面に対して傾斜した表面(60)とを有するウェッジ形ブロック(70)と、
c)第1の支持ブロック(140)上に位置する2つ以上の撮像マーカ(170)と、
d)線量計検出器(130)を支持するために構成される第2のブロック(100)と、を備えるファントム(10)において、
前記ファントム(10)は、更に、前記xy検出器平面と本質的に垂直な線に沿って位置決めされる基準マーカ(175)を備え、前記ウェッジ形ブロック(70)、第1のブロック(140)、及び第2のブロック(100)は、前記線を遮らないために位置し、構成されることを特徴とするファントム。
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