JP2023005951A

JP2023005951A - 放射線治療装置用ファントム

Info

Publication number: JP2023005951A
Application number: JP2021108263A
Authority: JP
Inventors: 数春西谷; Kazuharu Nishitani
Original assignee: P A Lab Co Ltd; PALab
Current assignee: P A Lab Co Ltd; PALab
Priority date: 2021-06-30
Filing date: 2021-06-30
Publication date: 2023-01-18

Abstract

【課題】放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に用いることが可能であり、放射線撮像フィルムを所定の位置に容易に素早く取り付け可能なファントムを提供する。【解決手段】ファントム１０は、締結方向Ｖに対向する一対のアウターブロック２０と、一対のアウターブロック２０で挟み込まれ、複数のインナーブロック片３０Ａ～Ｄが分離可能に合わされて構成されたインナーブロック３０と、を備え、各インナーブロック片が、締結方向Ｖに平行で隣接するインナーブロック片と合わさる面で放射線撮像フィルム７を挟み込んで固定可能な面である合わせ面３４、及び、固定される際にアウターブロック２０が接触し、その接触時に押された力が合わせ面３４側に分散作用する方向に傾く、斜面３３を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、放射線治療装置用ファントムに関する。さらに詳しくは、本発明は、放射線治療装置の品質管理の際の指標として用いられ、放射線撮像フィルムを固定可能な放射線治療装置用ファントムに関する。

近年、医療現場において患部に放射線を照射して治療するための放射線治療装置が用いられている。放射線治療装置の一例として、がんの治療においてＸ線や電子線といった放射線を腫瘍部分にピンポイントで照射する「ＬＩＮＡＣ」（直線加速器）やＸ線を照射することで人体の輪切り画像を取得可能な「ＣＴ装置」（コンピュータ断層撮影装置）が知られている。なお、本明細書において「治療装置」とは、ＬＩＮＡＣのように直接的に患部を治療するための装置だけでなく、ＣＴ装置のように撮像診断するための装置も含む。

このような放射線治療装置を扱う現場では、肉眼では見えない放射線が確実に狙った部位を照射できるよう、放射線で読み取れるターゲットとしてのファントム（例えば、特許文献１及び非特許文献１参照）を用い、日々品質管理が行われている。

特許文献１に記載のファントムは、透光性部材から構成され、内部にＸ線非透過性部材を支持する本体を備え、本体には、光ビームが入射する入光部を有する入射面と、入射面と対向する位置に形成され入光部から入射した光ビームを視認可能に受光する受光面とを備えている。特許文献１に記載のようなファントムを用いることで、受光面で視認されるレーザーマーカ等の光ビームと、本体の内部に支持されたＸ線非透過性部材の放射線を用いた像との位置ズレ等を把握し、放射線治療装置のアイソセンタの把握や校正を行うことができる。しかしながら、特許文献１に記載のファントムは、放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理には適していない。

そこで、非特許文献１に記載の３Ｄ線量測定用ファントムは、複数のブロック片に分割可能なキューブ状のブロックを備え、そのブロック片間に放射線撮像フィルムを挟み込み固定できるよう構成されている。それぞれのブロック片同士は、締結具によって固定される。また、このブロック片にはエンボスが形成されており、放射線撮像フィルムには孔が形成されており、エンボスと孔とを嵌め合わせることで、測定用ファントムと放射線撮像フィルムの位置関係が決まる。非特許文献１に記載の３Ｄ線量測定用ファントムによれば、（患者位置確認装置などを用いて）測定用ファントムの中心が放射線照射中心になる様位置を決めることにより放射線分布および照射位置が解析できる。非特許文献１に記載の３Ｄ線量測定用ファントムは、放射線撮像フィルムが放射線量に応じて露出されるため、放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に適している。

特開２０１９－０４２２０６号公報フジデノロ株式会社公開の「放射線ＱＡ用ファントム」資料https://www.fujidenolo.co.jp/images/business/health/pdf/IMT.pdf

非特許文献１に記載のような放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に用いられるファントムにおいては、放射線撮像フィルムの着脱が頻繁に行われることもあり、放射線撮像フィルムを所定の位置に容易に素早く取り付け可能であることが要望されている。

そこで、本発明は、放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に用いることが可能であり、放射線撮像フィルムを所定の位置に容易に素早く取り付け可能なファントムを提供することにある。

［１］本発明の放射線治療装置用ファントムは、放射線治療装置の品質管理の際の指標を有するとともに、放射線撮像フィルムを取り換え可能に固定するためのファントムであって、締結方向に対向する一対のアウターブロックと、前記一対のアウターブロックで挟み込まれ、複数のインナーブロック片が分離可能に合わされて構成されたインナーブロックと、を備え、前記複数のインナーブロック片の各インナーブロック片が、前記締結方向に平行で隣接するインナーブロック片と合わさる面で前記放射線撮像フィルムを挟み込んで固定可能な面である合わせ面、及び、前記一対のアウターブロックに固定される際に少なくとも一方のアウターブロックが接触し、その接触時に押された力を前記合わせ面側に分散作用させる方向に傾く斜面を有することを特徴とする。

本発明の放射線治療装置用ファントムによれば、放射線撮像フィルムを取り換え可能に固定するためのファントムであることを前提としており、放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に用いることが可能となる。

また、本発明の放射線治療装置用ファントムは、締結方向に対向する一対のアウターブロックと、一対のアウターブロックで挟み込まれ、複数のインナーブロック片が分離可能に合わされて構成されたインナーブロックと、を備え、複数のインナーブロック片の各インナーブロック片が隣接するインナーブロック片と合わさる面で放射線撮像フィルムを挟み込んで固定可能な面である合わせ面を有している。これにより、本発明の放射線治療装置用ファントムは、放射線撮像フィルムをインナーブロック片で挟み込んでアウターブロックでインナーブロック片ごと挟み込むことで容易固定できる。しかも本発明の放射線治療装置用ファントムは、各インナーブロック片が一対のアウターブロックに固定される際に少なくとも一方のアウターブロックが接触し、その接触時に押された力を合わせ面側に分散作用させる方向に傾く斜面を有している。これにより、本発明の放射線治療装置用ファントムでは、アウターブロックでインナーブロックを挟み込む際に、各インナーブロック片が合わせ面側に寄る力が加わる。すなわち、本発明の放射線治療装置用ファントムでは、アウターブロックでインナーブロックを挟み込む際に、特に意識して寄せたり押さえつけたりしなくとも、各インナーブロック片同士がしっかり密着したインナーブロックが構成されると同時に、放射線撮像フィルムをしっかり挟み込むことができる。これにより、本発明の放射線治療装置用ファントムによれば、放射線撮像フィルムを所定の位置に容易に素早く取り付けることが可能になる。

その結果、本発明の放射線治療装置用ファントムは、放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に用いることが可能であり、放射線撮像フィルムを所定の位置に容易に素早く取り付け可能なファントムとなる。

［２］本発明の放射線治療装置用ファントムにおいては、前記斜面として、前記一対のアウターブロックのそれぞれに対応させた複数の斜面を有することが好ましい。

このように構成すれば、インナーブロックの中心に向かって、全てのインナーブロック片が寄せられるため、特に意識して寄せたり押さえつけたりしなくとも安定したインナーブロック形状を構成できる。

［３］本発明の放射線治療装置用ファントムにおいては、前記インナーブロックは、前記合わせ面として互いに直交する第１合わせ面及び第２合わせ面で分離可能な４つのインナーブロック片が合わされて構成されていてもよい。

このように構成すれば、放射線量及び放射線の分布を三次元的にある程度把握することができる。

［４］本発明の放射線治療装置用ファントムにおいては、前記アウターブロックは、前記インナーブロックと接触させる部分として前記斜面に対し面接触可能な押し当て斜面を有することが好ましい。

このように構成すれば、アウターブロックが押し付ける力を分散させてインナーブロックを挟み込み固定するため、より歪みのリスクを減らすことができる。

［５］本発明の放射線治療装置用ファントムにおいては、薄板状で、前記インナーブロックの前記合わせ面に対応させた平面形状を有し、前記放射線撮像フィルムを取り付ける際に、当該合わせ面と当該放射線撮像フィルムとの間に配置されるフィルムガードをさらに備えることが好ましい。

このように構成すれば、合わせ面が直接放射線撮像フィルムを締結方向に沿ってずらす力が軽減されるため、放射線撮像フィルムをよりずれないようにして固定することができる。

［６］本発明の放射線治療装置用ファントムにおいては、前記フィルムガードは、前記指標として、周囲に対して比重が異なる材質のパターンを有することが好ましい。

このように構成すれば、放射線撮像フィルム近くのパターンを放射線のリアルタイム画像等でも確認することができるため、放射線の照射位置の把握が容易となる。

［７］本発明の放射線治療装置用ファントムにおいては、前記パターンが前記ファントムの理論アイソセンタを中心とする円周に沿った曲線であってもよい。

このように構成すれば、曲線から理論アイソセンタ位置を把握することができ、放射線の照射位置や照射向きのズレを把握することが容易になる。

本発明によれば、放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に用いることが可能であり、放射線撮像フィルムを所定の位置に容易に素早く取り付け可能なファントムを提供することができる。

実施形態の放射線治療装置の斜視図である。実施形態の放射線治療装置用ファントムの斜視図である。図２のファントムのＡ－Ａ断面図である。図２のファントムのＢ－Ｂ断面図である。実施形態のフィルムガードの平面図である。実施形態の放射線治療装置用ファントムの組立手順を示すフローチャートである。実施形態の放射線治療装置用ファントムの組立時に加わる力を説明する図である。アウターブロックとインナーブロックとの接触部分の変形例を示す図である。フィルムガードの変形例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態である放射線治療装置用ファントム１０（以下、単に「ファントム１０」と記載する。）を説明するが、本発明は、これらの実施形態に限定されるわけではない。なお、各図面は必ずしも実際の寸法を厳密に反映したものではない。また、一部の図面では、説明の便宜上、Ｘ、Ｙ、及びＺの符号を付した矢印にて、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向を示している。これについては、品質管理において使用状態の配置を基準に、設置面に平行な平面を水平平面、水平平面と直交するする平面を垂直平面、水平平面に対し直交する方向をＺ方向、Ｚ方向に対し直交し患者の左右方向に対応する方向をＸ方向、Ｚ方向及びＸ方向に対し直交する方向（患者の頭上と足先とを結ぶ方向）をＹ方向として示している。

［１－１．ファントム１０による品質管理対象の放射線治療装置１について］
図１は、実施形態の放射線治療装置１の斜視図である。実施形態に係るファントム１０は、放射線治療装置の品質管理を行うために使用される。一例として、ファントム１０による品質管理対象の放射線治療装置１は、医療現場において患部にピンポイントで放射線を照射することでがんの治療を行う医療用ＬＩＮＡＣシステムである。放射線治療装置１は、ＬＩＮＡＣ（直線加速器）２と、Ｘ線撮像装置３と、ベッド部４と、ラインレーザ照準器５と、制御装置（不図示）と、を有する。

ＬＩＮＡＣ２は、架台部２ａと、回転アーム部２ｂと、ヘッド部２ｃと、検出部２ｄと、を有する。架台部２ａは、架台であり、治療室に接地される。回転アーム部２ｂは、架台部２ａに、Ｙ方向に延びるＬＩＮＡＣ回転軸Ｌ１中心に３６０度回転可能なように架台部２ａに支持されているアームである。ヘッド部２ｃは、回転アーム部２ｂの先端部に固定されており、内部で放射線を発生させて照射口から放射線を照射する照射ヘッドである。検出部２ｄは、ヘッド部２ｃと離間して配置され、ヘッド部２ｃの照射口から照射された放射線を検出するディテクタを内蔵する。ＬＩＮＡＣ２は、ヘッド部２ｃから患部に向けてＸ線や高エネルギーレベル（３ＭＶ～２０ＭＶ）のＸ線や電子線を照射することができる。また、ＬＩＮＡＣ２は、回転アーム部２ｂを回転させて、エネルギーレベルを調整して所望の向きＬ２へＸ線や電子線を照射することができる。

Ｘ線撮像装置３は、ＯＢＩ（ＯｎＢｏａｒｄＩｍａｇｅｒ）とも呼ばれ、ＬＩＮＡＣ２の回転アーム部２ｂから延びる支持アーム３ａと、支持アーム３ａの一端に支持されたＸ線照射部３ｂと、支持アーム３ａの他端に支持されたＸ線検出部３ｃと、を有する。Ｘ線撮像装置３は、ＬＩＮＡＣ２の回転を利用し、撮像向きＬ３を変更することが可能である。

ベッド部４は、ＬＩＮＡＣ回転軸Ｌ１方向（Ｙ方向）に沿って、患者を寝かせることができる寝台を有するベッドである。

ラインレーザ照準器５は、ラインレーザを照射する装置であり、ＬＩＮＡＣ２の周囲において、治療室に設置されている。放射線治療装置１には、ラインレーザ照準器５として、第１～第４のラインレーザ照準器５Ａ～５Ｄが設置されている。第１～第４のラインレーザ照準器５Ａ～５Ｄは、ＬＩＮＡＣ２の空間座標におけるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の基準ラインを示すマーカとしてラインレーザを照射する。すなわち、第１～第４のラインレーザ照準器５Ａ～５Ｄにより示されるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向のラインの交点とＬＩＮＡＣ２及びＸ線撮像装置３のアイソセンタとの位置関係を把握することで、高精度で患部へＸ線や電子線を照射することができる。

制御装置（不図示）は、モニタや入力機器を有しており、放射線治療装置１における各機器の動作制御を行う。また、制御装置は、撮像画像の表示し、解析等を行う際の表示・解析装置としても機能する。

このように構成された放射線治療装置１で患部へ正確にＸ線や電子線を照射するために、医療現場では、内部に放射線マーカが埋め込まれていたり、ラインレーザの基準線が形成されていたりすることで配置状態が把握できる人体モデル６（患部を含む人体モデル６）を用い、三次元的に放射線量及び放射線分布をあらかじめ把握しておく品質管理がなされている。そのために、放射線の照射強度に応じて露光される放射線撮像フィルム７を人体モデル６の内部の所定の位置に配置可能なファントム１０が用いられる。

［１－２．ファントム１０の構成］
図２は、実施形態のファントム１０の斜視図である。図３は、図２のファントム１０のＡ－Ａ断面図である。図３では、一部の部品を分離させて示している。図４は、図２のファントム１０のＢ－Ｂ断面図である。図４では、一部の部品を分離させて示している。図５は、実施形態のフィルムガード４０の平面図である。以下の説明では図１も併せて参照する。

ファントム１０は、図１に示すように、分解可能で組み立てられた際に立方体を有し、人体モデル６（具体的には頭部人体モデル６）の内部に設置されて使用される。ファントム１０は、人体モデル６の内側にファントム１０の外形形状に対応させて形成された空洞にピタリ嵌め込まれて設置される。人体モデル６の内側には、放射線量及び放射線分布を把握したい部位に１又は複数のファントム１０が配置できるよう空洞が形成されている。なお、本実施形態の人体モデル６は、顔側が蓋となるような形で内側にファントム１０を並べて２つ設置できるような直方体形状の空洞が形成されている。ファントム１０が設置された人体モデル６は、放射線治療装置１のラインレーザ照準器５から照射されるラインレーザを参照しながらベッド部４に設置されて、ＬＩＮＡＣ２の放射線分布および照射位置を把握するのに用いられる。

ファントム１０は、図２～図４に示すように、放射線治療装置１の品質管理の際の指標を有するとともに、放射線撮像フィルム７を取り換え可能に固定可能なファントムである。ファントム１０は、締結方向Ｖに対向する一対のアウターブロック２０（２０Ａ，２０Ｂ）と、一対のアウターブロック２０で挟み込まれて固定されるインナーブロック３０と、を備えている。また、ファントム１０は、インナーブロック３０の内側に固定されるフィルムガード４０をさらに備えている。また、ファントム１０は、インナーブロック３０を一対のアウターブロック２０で挟み込んだ状態で締結する締結具５０をさらに備えている。なお、説明の便宜上、図面ではＶの符号を付して、一対のアウターブロックが並ぶ方向を締結方向Ｖとして矢視している。

ここで、放射線撮像フィルム７は、放射線の強度によって露光されるシート状のフィルムである。放射線撮像フィルム７は、後述のインナーブロック３０の挟み込み面である合わせ面（３４）からはみ出さない範囲で、その合わせ面（３４）の外形形状に対応させた平面形状を有している。また、放射線撮像フィルム７は、一方の辺から内側に切れ込むスリットが形成されている。これにより２枚の放射線撮像フィルム７を互いのスリットを嵌め合わせることで、互いに平面が直交する十字状の立体物とすることができる。以下ファントム１０を構成する各部を説明する。

アウターブロック２０は、互いに面対象形状である一対の第１アウターブロック２０Ａと第２アウターブロック２０Ｂとで構成されている。第１アウターブロック２０Ａ及び第２アウターブロック２０Ｂは、全体的には締結方向Ｖから見ると正方形の直方体形状であり、より正確には締結方向Ｖを向く一方の面に四角錐台形状の凹部２１が形成された有底枠形状である。アウターブロック２０の凹部２１は、締結方向Ｖに垂直な周囲形状を正方形にして形成されている。ファントム１０を組み立てた際には、凹部２１に後述のインナーブロック３０の凸部３２が嵌合する。すなわち、アウターブロック２０の凹部２１は、後述のインナーブロック３０と接触させる部分としてインナーブロック３０の斜面（３３）に対し面接触可能な押し当て斜面２３（凹部の斜面）を有する。アウターブロック２０の凹部２１は、底面２２と押し当て斜面２３とのなす角が１２０°～１５０°程度で形成されている。また、アウターブロック２０は、四隅に後述の締結具５０が通る孔として締結方向Ｖに沿って延びる貫通孔２４が形成されている。

インナーブロック３０は、複数のインナーブロック片（実施形態では４つのインナーブロック片３０Ａ～３０Ｄ）が分離可能に合わされて構成されている。インナーブロック片３０Ａ～３０Ｄが組み合わされた状態のインナーブロック３０は、締結方向Ｖに見て正方形の直方体形状の中央部３１と、中央部３１の締結方向Ｖを向く両方の面それぞれから四角錐台形状に突出する凸部３２とが一体化した態様を有する。インナーブロック３０は、中央部３１が締結方向Ｖから見てアウターブロック２０と同サイズで形成されており、凸部３２がアウターブロック２０の凹部２１に嵌まり込む形状で形成されている。すなわち、インナーブロック３０の凸部３２は、アウターブロック２０の凹部２１の押し当て斜面２３との接触部分である斜面３３を有している。また、インナーブロック３０は、四隅に後述の締結具５０が通る孔として、組み上げた際にアウターブロック２０の貫通孔２４と一直線状になるような貫通孔３６が形成されている。なお、インナーブロック３０の中央部分（重心部分）には周囲に対して比重が異なる材質の球体指標３７が配置されている。

インナーブロック３０は、合わせ面３４として互いに直交する第１合わせ面３４Ａ及び第２合わせ面３４Ｂで分離可能に構成されている。インナーブロック３０における第１合わせ面３４Ａと第２合わせ面３４Ｂとは、互いに直交し、中央部３１の締結方向Ｖに見て対向する辺の中点同士を結ぶ線を通り、締結方向Ｖに沿って広がる面である。インナーブロック３０における第１合わせ面３４Ａ及び第２合わせ面３４Ｂは、インナーブロック３０の斜面３３に対し捻じれなくインナーブロック３０の重心を通る。

つまり、インナーブロック３０における各インナーブロック片３０Ａ～３０Ｄは、締結方向Ｖに平行で隣接するインナーブロック片と合わさる面で放射線撮像フィルム７を挟み込んで固定可能な面である第１合わせ面３４Ａ及び第２合わせ面３４Ｂを有している。また、インナーブロック３０における各インナーブロック片３０Ａ～３０Ｄは、一対のアウターブロック２０に固定される際に第１アウターブロック２０Ａ又は第２アウターブロック２０Ｂが接触し、その接触時に押された力を第１合わせ面３４Ａ側又は第２合わせ面３４Ｂ側に分散作用させる方向に傾く斜面３３を有している。斜面３３として、一対のアウターブロックのそれぞれに対応させた複数の斜面を有している。

フィルムガード４０は、薄板状で、インナーブロック３０の合わせ面３４に対応させた平面形状を有し、放射線撮像フィルム７を取り付ける際に、合わせ面３４と放射線撮像フィルム７との間に配置される。フィルムガード４０は、図５に示すように、指標として、周囲に対して比重が異なる材質のパターン４１を有する。このパターン４１はファントム１０の理論アイソセンタを中心とする円形形状である。フィルムガード４０は使用状況に応じて複数枚で構成されていてもよく、本実施形態においては、ファントム１０の内部には互いに直交するように組み合わされた２枚の放射線撮像フィルム７が配置されるため、１枚の放射線撮像フィルム７片面に対し、２枚のフィルムガード４０が用いられる。すなわち、フィルムガード４０は、一方の放射線撮像フィルム７における片面を押さえる際に、他方の放射線撮像フィルム７により仕切られるため、１枚のフィルムガード４０の平面形状についてはインナーブロック３０のインナーブロック片３０Ａ～Ｄの合わせ面３４の平面形状に対応している。フィルムガード４０においては、１枚のフィルムガード（４０）に対し半円形状のパターン（４１）が形成されており、２枚並べた場合に、パターン４１が円形形状となるよう構成されている。なお、フィルムガード４０については、空洞を埋めるために、押さえる方向によって幅を異ならせることが好ましい。具体的には、図４に示すように、一方から押さえる側のフィルムガード４０ａの幅を他方から押さえる側のフィルムガード４０ｂの幅よりも板厚分長く構成することが好ましい。

締結具５０は、いわゆるボルトとナットで、アウターブロック２０の貫通孔２４とインナーブロック３０の貫通孔３６とを貫き、アウターブロック２０とインナーブロック３０とを共締めで締結する。

このように構成されたファントム１０は、組立状態において、アウターブロック２０の外面及びインナーブロック３０の中央部の側面が表面に露出した立方体となる。ファントム１０は、放射線撮像フィルム７がフィルムガード４０を介しインナーブロック片３０Ａ～３０Ｄの締結方向Ｖに平行な第１合わせ面３４Ａ又は第２合わせ面３４Ｂに挟み挟まれ、インナーブロック片３０Ａ～３０Ｄが、一対のアウターブロック２０に締結方向Ｖに沿って挟み込まれて、締結具５０に締結されて一体化した形態となる。

［１－３．ファントム１０の組立］
図６は、実施形態の放射線治療装置用ファントム１０の組立手順を示すフローチャートである。図７は、実施形態の放射線治療装置用ファントムの組立時に加わる力を説明する図である。以下の説明では図１～図５も適宜参照する。

ファントム１０は、図６に示すように、放射線撮像フィルムセット工程ＳＴ１、フィルムガードセット工程ＳＴ２、インナーブロックセット工程ＳＴ３、アウターブロックセット工程ＳＴ４、及び締結工程ＳＴ５が実行されて組み立てられる。ファントム１０を分解する際にはこの逆を実行すればよい。

放射線撮像フィルムセット工程ＳＴ１では、まず、第１アウターブロック２０Ａを凹部２１が上方を向くようにして水平面に設置する。次に、放射線撮像フィルムセット工程ＳＴ１では、２枚の放射線撮像フィルム７を互いのスリットを嵌め合わせて、互いの平面が直交する十字状の放射線撮像フィルムＡＳＳＹ（７）にして、第１アウターブロック２０Ａの凹部２１に落とし込むようにして配置する。

フィルムガードセット工程ＳＴ２では、複数のフィルムガード４０を放射線撮像フィルム７の各面に倣って配置する。本実施形態では、２枚の放射線撮像フィルム７の十字状にして互いが仕切りとなり８面を有する放射線撮像フィルムＡＳＳＹ（７）を構成しているため、フィルムガード４０を８枚用いている。なお、フィルムガードセット工程ＳＴ２では、フィルムガード４０を第１アウターブロック２０Ａの凹部２１に落とし込むようにして配置する。

インナーブロックセット工程ＳＴ３では、放射線撮像フィルム７で区切られた第１アウターブロック２０Ａの凹部２１の４つの空間に、４つのインナーブロック片３０Ａ～３０Ｄをそれぞれ、第１アウターブロック２０Ａの押し当て斜面２３とインナーブロック片の斜面３３とが面する向きで落とし込むようにして配置する。

アウターブロックセット工程ＳＴ４では、インナーブロックセット工程ＳＴ３後に露出しているインナーブロック片の斜面３３に第２アウターブロック２０Ｂの押し当て斜面２３が面する向きで、インナーブロック３０に第２アウターブロック２０Ｂを被せる。

締結工程ＳＴ５では、連通するアウターブロック２０の貫通孔２４とインナーブロック３０の貫通孔３６とを締結具５０のボルトを貫通させ、アウターブロック２０とインナーブロック３０とをナットを用いて共締めで締結する。そうすると、図７に示すように、アウターブロック２０が締結方向Ｖを向く締結力Ｆ１が、押し当て斜面２３からインナーブロック片３０Ａ～３０Ｄそれぞれの斜面３３に伝わる。インナーブロック片３０Ａ～３０Ｄの斜面は傾いているため、その伝わる力が分散してインナーブロック片同士が近づく方向の力Ｆ２としても働き、インナーブロック３０がインナーブロック片間に配置された放射線撮像フィルム７をよりしっかり挟み込む。

このように、ファントム１０は、特に細かい位置合わせを要することなく、落とし込みと共締めとで組立てられる。

［１－４．ファントム１０の使用］
ファントム１０の使用方法を説明する。まず、前述のように組み立てられたファントム１０は、図１に示すように、人体モデル６の内部にセットされ、人体モデル６ごと放射線治療装置１のベッド部４に設置される。次に、放射線治療装置１に設置された人体モデル６が正しい位置に設置されているかをＸ線撮像装置３によりリアルタイムで確認される。次に、人体モデル６が正しい位置に設置されている状態で、フィルムガード４０における周囲に対して比重が異なる材質のパターン４１に放射線が集中するよう、ＬＩＮＡＣ２から放射線が照射される。その後、ファントム１０は分解され、放射線撮像フィルム７の露光状態が確認され、放射線量及び放射線の分布が把握される。また、ファントム１０のインナーブロック３０における周囲に対して比重が異なる材質の球体指標３７、及びフィルムガード４０における周囲に対して比重が異なる材質のパターン４１の影については、放射線撮像フィルム７にも記録されている。これにより、放射線撮像フィルム７の露光状態から、放射線の位置も把握される。具体的には、例えば、放射線撮像フィルム７において、放射線により黒化した部分の重心とフィルムガード４０のパターン４１の中心との距離から、放射線が集中した位置のパターン４１中心からのズレ量を評価することにより把握することができる。放射線治療装置１は、ファントム１０を用いての放射線照射位置、放射線量及び放射線の分布が確認されたうえで、校正される。

［１－５.実施形態に係る作用・効果］

ファントム１０によれば、放射線撮像フィルム７を取り換え可能に固定するためのファントムであることを前提としており、放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に用いることが可能となる。

また、ファントム１０は、締結方向Ｖに対向する一対のアウターブロック２０と、一対のアウターブロック２０で挟み込まれ、複数のインナーブロック片３０Ａ～３０Ｄが分離可能に合わされて構成されたインナーブロック３０と、を備え、複数のインナーブロック片（３０Ａ～３０Ｄ）の各インナーブロック片が隣接するインナーブロック片と合わさる面で放射線撮像フィルム７を挟み込んで固定可能な面である合わせ面３４を有している。これにより、ファントム１０は、放射線撮像フィルム７をインナーブロック片３０Ａ～３０Ｄで挟み込んでアウターブロック２０でインナーブロック片３０Ａ～３０Ｄごと挟み込むことで容易固定できる。しかもファントム１０は、各インナーブロック片が一対のアウターブロック２０に固定される際に少なくとも一方のアウターブロック２０が接触し、その接触時に押された力が合わせ面３４側に分散作用する方向に傾く斜面３３を有している。これにより、ファントム１０では、アウターブロック２０でインナーブロック３０を挟み込む際に、各インナーブロック片３０Ａ～３０Ｄが合わせ面３４側に寄る力が加わる。すなわち、ファントム１０では、アウターブロック２０でインナーブロック３０を挟み込む際に、特に意識して寄せたり押さえつけたりしなくとも、各インナーブロック片同士がしっかり密着したインナーブロック３０が構成されると同時に、放射線撮像フィルム７をしっかり挟み込むことができる。これにより、ファントム１０によれば、放射線撮像フィルム７を所定の位置に再現性良好で容易に素早く取り付けることが可能になる。

その結果、ファントム１０は、放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に用いることが可能であり、放射線撮像フィルム７を所定の位置に容易に素早く取り付け可能なファントムとなる。

ファントム１０においては、斜面として、一対のアウターブロックのそれぞれに対応させた複数の斜面３３を有する。このため、ファントム１０によれば、インナーブロック３０の中心に向かって、全てのインナーブロック片３０Ａ～３０Ｄが寄せられるため、特に意識して寄せたり押さえつけたりしなくとも安定したインナーブロック形状を構成できる。

ファントム１０においては、インナーブロック３０は、合わせ面として互いに直交する第１合わせ面３４Ａ及び第２合わせ面３４Ｂで分離可能な４つのインナーブロック片３０Ａ～３０Ｄが合わされて構成されている。これにより、ファントム１０によれば、放射線量及び放射線の分布を三次元的にある程度把握することができる。

ファントム１０においては、アウターブロック２０は、インナーブロック３０と接触させる部分として斜面３３に対し面接触可能な押し当て斜面２３を有する。このため、ファントム１０によれば、アウターブロック２０が押し付ける力を分散させてインナーブロック３０を挟み込み固定するため、より歪みのリスクを減らすことができる。

ファントム１０においては、薄板状で、インナーブロック３０の合わせ面３４に対応させた平面形状を有し、放射線撮像フィルム７を取り付ける際に、合わせ面３４と放射線撮像フィルム７との間に配置されるフィルムガード４０をさらに備える。このため、ファントム１０によれば、合わせ面３４が直接に放射線撮像フィルム７を締結方向Ｖに沿ってずらす力が軽減されるため、放射線撮像フィルム７をよりずれないようにして固定することができる。

ファントム１０においては、フィルムガード４０は、指標として、周囲に対して比重が異なる材質のパターン４１を有する。これにより、ファントム１０によれば、放射線撮像フィルム７近くのパターン４１を放射線のリアルタイム画像等でも確認することができるため、放射線の照射位置の把握が容易となる。

ファントム１０においては、パターン４１がファントム１０の理論アイソセンタを中心とする円形形状であるため、理論アイソセンタ位置を把握することができ、放射線の照射位置や照射向きのズレを把握することが容易である。

実施形態のファントム１０のように構成すれば、放射線量及び放射線の分布の把握を目的とした品質管理に用いることが可能であり、放射線撮像フィルム７を所定の位置に容易に素早く取り付け可能なファントムを提供することができる。

［その他の実施形態］
以上、本発明を上記の実施形態に基づき説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。その趣旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば、次のような変形も可能である。

（１）上記実施形態において記載した構成要素の数、形状、位置、向き、配置形態、大きさ、材質、は例示であり、本発明の効果を損なわない範囲において変更することが可能である。

（２）上記した実施形態においては、ファントム１０が立方体であるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、直方体形状に構成されたファントムであってもよいし、円柱形状に構成されたファントムであってもよい。

（３）上記した実施形態においては、ファントム１０がフィルムガード４０を備えるものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、フィルムガードを用いずに、放射線撮像フィルムをインナーブロックで直接挟み込むように構成されたファントムであってもよい。

図８は、インナーブロックとアウターブロックとの接触部分の変形例を示す図である。図８（ａ）は、インナーブロックとアウターブロックとが互いに球面で接触する変形例である。図８（ｂ）は、インナーブロックとアウターブロックとが互いに点接触又は線接触で接触する変形例である。

（４）上記した実施形態においては、アウターブロック２０の押し当て斜面２３とインナーブロック３０の斜面３３とが面接触する平面斜面であるものと説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。アウターブロックとインナーブロックとの接触部分については、例えば、図８（ａ）に示すように、アウターブロック１２０の凹部１２１が球面として形成され、また、インナーブロック１３０の凸部１３２が凹部１２１と対応する形状の球面で形成されており、球面接触させるものであってもよい。また、例えば、図８（ｂ）に示すように、アウターブロック２２０の凹部２２１が締結方向と直行する平面に沿った突起Ｔを有する斜面として形成され、インナーブロック２３０の凸部２３２が斜面として形成されており、点接触又は線接触させるものであってもよい。

図９は、フィルムガードの変形例を示す図である。

（５）上記した実施形態においては、フィルムガード４０には、指標として、周囲に対して比重が異なる材質の円形形状のパターン４１が形成されているものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。フィルムガードに形成される周囲に対し比重が異なるパターンは、例えば、図９に示すフィルムガード１４０のように、ファントムの理論アイソセンタを中心とする円周に沿った曲線パターン１４１であってもよい。

１‥放射線治療装置、２‥ＬＩＮＡＣ、３‥Ｘ線撮像装置、４‥ヘッド部、５‥ラインレーザ照準器、６‥人体モデル、７‥放射線撮像フィルム、１０‥放射線治療装置用ファントム（ファントム）、２０,１２０，２２０‥アウターブロック、２０Ａ‥第１アウターブロック、２０Ｂ‥第２アウターブロック、２１，１２１，２２１‥凹部、２２‥底面、２３‥押し当て斜面、２４‥貫通孔、３０，１３０，２３０‥インナーブロック、３０Ａ～３０Ｄ‥インナーブロック片、３１‥中央部、３２，１３２，２３２‥凸部、３３‥斜面、３４‥合わせ面、３４Ａ‥第１合わせ面、３４Ｂ‥第２合わせ面、３６‥貫通孔、３７‥球体指標、４０，１４０‥フィルムガード、４１，１４１‥パターン、５０‥締結具、ＳＴ１‥放射線撮像フィルムセット工程、ＳＴ２‥フィルムガードセット工程、ＳＴ３‥インナーブロックセット工程、ＳＴ４‥アウターブロックセット工程、ＳＴ５‥締結工程、Ｖ‥締結方向

Claims

放射線治療装置の品質管理の際の指標を有するとともに、放射線撮像フィルムを取り換え可能に固定するためのファントムであって、
締結方向に対向する一対のアウターブロックと、
前記一対のアウターブロックで挟み込まれ、複数のインナーブロック片が分離可能に合わされて構成されたインナーブロックと、を備え、
前記複数のインナーブロック片の各インナーブロック片が、前記締結方向に平行で隣接するインナーブロック片と合わさる面で前記放射線撮像フィルムを挟み込んで固定可能な面である合わせ面、及び、前記一対のアウターブロックに固定される際に少なくとも一方のアウターブロックが接触し、その接触時に押された力を前記合わせ面側に分散作用させる方向に傾く斜面を有する、ことを特徴とする放射線治療装置用ファントム。
前記斜面として、前記一対のアウターブロックのそれぞれに対応させた複数の斜面を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の放射線治療装置用ファントム。
前記インナーブロックは、前記合わせ面として互いに直交する第１合わせ面及び第２合わせ面で分離可能な４つのインナーブロック片が合わされて構成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放射線治療装置用ファントム。
前記アウターブロックは、前記インナーブロックと接触させる部分として前記斜面に対し面接触可能な押し当て斜面を有する、ことを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の放射線治療装置用ファントム。
薄板状で、前記インナーブロックの前記合わせ面に対応させた平面形状を有し、前記放射線撮像フィルムを取り付ける際に、当該合わせ面と当該放射線撮像フィルムとの間に配置されるフィルムガードをさらに備える、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか一項に記載の放射線治療装置用ファントム。
前記フィルムガードは、前記指標として、周囲に対して比重が異なる材質のパターンを有する、ことを特徴とする請求項５に記載の放射線治療装置用ファントム。
前記パターンが前記ファントムの理論アイソセンタを中心とする円周に沿った曲線である、ことを特徴とする請求項６に記載の放射線治療装置用ファントム。