JP3841898B2 - 深部線量測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子線やＸ線その他粒子線を用いたがん治療装置等の運転条件を決めるための深部線量分布を迅速に測定する深部線量測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は従来の深部線量分布を測定方法を示す図である。従来の深部線量測定装置は、水ファントム１０７中に配置している電離箱１０２でその地点での吸収線量を測定し、電離箱１０２を図の矢印で示すように深さ方向（上下方向）および粒子線１０１のビーム軸の水平方向（前後方向および左右方向）に駆動装置１０４および制御装置１０５で駆動させて吸収線量分布を測定する構造になっている。
【０００３】
従来の深部線量測定装置は上記のように構成され、粒子線１０１が水ファントム１０７中の電離箱１０２内の空気を電離し、その電離量を増幅器１０３により増幅して測定し、表示装置１０６で増幅器からの測定結果で吸収線量分布を表示する。吸収線量分布を測定するためには、電離箱１０２をＸ，Ｙ，Ｚ軸の方向に移動して、その都度電離量を測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
深部線量分布を測定するためには、水ファントム１０７中にある電離箱１０２を測定のたびに移動させているため、測定に非常に多くの時間と手間を要した。 さらに３次元の吸収線量分布を測定するためには、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のすべての方向に移動するため膨大な時間と手間を要していた。
また、電子線やＸ線などの粒子線照射装置に出力変動が生じた場合、もう一度はじめから深部線量を測定しなければならず、非常に多くの労力を必要とした。
また、測定時間を短縮するために、電離箱を大きくすると一回の測定範囲が広がるが、大まかな測定しかできず、各位置に対する分解能精度が悪くなり正確な深部線量分布が測定できない。
【０００５】
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、一度に広範囲の吸収線量が分解能精度よく測定できる検出部とし、且つ、この検出部を移動することによって深部線量分布を短時間にかつ高精度に測定できる深部線量測定装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）この発明に係わる深部線量測定装置は、生体組織に近い放射線吸収特性を有する線状または棒状のシンチレータを束ねてブロック状にした小型検出部を格子状に複数配置して固定具で一体とした検出部と、
この検出部から発光する光の像を受光する受像部と、
この受像部で受光した像から吸収線量分布を測定する計測手段と、
上記検出部と受像部との距離を可変する方向に上記検出部および上記受像部の少なくともいずれか一方を移動自在とする位置調整手段と、
上記検出部と受像部との位置を一定に保持して両者を一体として移動する移動手段とを備え、
照射される粒子線の測定範囲内で上記検出部を移動して吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【０００７】
（２）また、上記（１）において、
移動手段は上記検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅のほぼ中心を軸とし少なくとも１８０度回動させる手段とし、
上記軸方向から粒子線を照射した場合に、この照射される粒子線の測定範囲の幅が上記検出部の幅内に入るよう上記検出部を配置して１８０度回動することにより上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【０００８】
（３）また、上記（１）において、
移動手段は上記検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の一方の側端部近傍を軸とし少なくとも３６０度回動させる手段とし、
上記軸方向から粒子線を照射した場合に、この照射される粒子線の測定範囲の幅の半分が上記検出部の幅内に入るよう上記検出部を配置して３６０度回動することにより上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【０００９】
（４）また、上記（２）または（３）において、
移動手段は、検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅方向および厚さ方向の少なくともいずれか一方の方向に移動自在とする手段を付加したものである。
【００１０】
（５）また、上記（１）において、
移動手段は上記検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の厚さ方向に移動自在とする手段とし、
上記検出部の厚さ方向と直交する方向から粒子線を照射した場合に、この照射される粒子線の測定範囲の幅が上記受像部からみた上記検出部の幅内に入るよう上記検出部を配置してその厚さ方向に移動することにより上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【００１１】
（６）また、上記（１）において、
移動手段は検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅方向に移動自在とする手段とし、
上記検出部の線状または棒状のシンチレータと直交する方向から粒子線を照射した場合に、上記検出部を照射される粒子線の測定範囲の幅方向に移動するよう配置して移動し上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【００１２】
（７）また、上記（１）において、
移動手段は検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅方向および厚さ方向に各々移動自在とする手段とし、
上記検出部の線状または棒状のシンチレータと直交する方向から粒子線を照射した場合に、上記検出部を照射される粒子線と直交する方向に移動するよう配置して移動し上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【００１３】
（８）また、上記（２）〜（７）のいずれか１項において、
移動手段は検出部と受像部とを一体として粒子線の照射方向に移動自在とする手段を付加したものである。
【００１４】
（９）また、上記（１）〜（８）のいずれか１項において、
検出部からの光の像を反射して受像部で受光させる反射部材を設け、上記検出部と上記受像部との距離を短くしたものである。
【００１５】
（１０）また、上記（１）〜（９）のいずれか１項において、
検出部は、光を反射する合成樹脂のブロックの前面に多数の穴を設けて液体シンチレータを充填し、透明部材で封じた構成として粒子線を検出するものである。
【００１６】
（１１）また、上記（１）〜（９）のいずれか１項において、
検出部は、断面が正方形または長方形のシンチレーションファイバを束ねてブロック状に構成して粒子線を検出するものである。
【００１７】
（１２）また、上記（１）〜（９）のいずれか１項において、
検出部は、光が透過しない合成樹脂のブロックの前面に多数の孔を設けて断面が丸形のシンチレーションファイバを挿入して構成し粒子線を検出するものである。
【００１８】
（１３）また、上記（１０）〜（１２）のいずれか１項において、
検出部の前後を透明の合成樹脂で挟んで検出部を構成したしたものである。
【００１９】
（１４）また、上記（１０）〜（１２）のいずれか１項において、
検出部の前面に透明の合成樹脂を、その背面に光を反射する合成樹脂を設けて検出部を構成したものである。
【００２０】
（１５）また、上記（１０）（１２）（１３）（１４）のいずれか１項の検出部に使用の合成樹脂の代わりに合成樹脂以外の生体組織に近い放射線吸収特性を有する部材としたものである。
【００２１】
【実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【００２２】
図において、２０１は電子、Ｘ線、陽子、重粒子などの粒子線、２０２はシンチレーションファイバを束ねてブロック状にしたシンチレーションファイバブロックの検出部で、例えば、直径１ｍｍのシンチレーションファイバを接着材などを用いて束ねてブロック状に形成する。この検出部２０２の幅は粒子線の照射範囲（必要な測定範囲）をカバーする幅としている。
【００２３】
束ねていないシンチレーションファイバは、放射線の検出に用いられ、例えば、三菱電機株式会社１９９６年２月発行の「三菱光ファイバ放射線センシングシステム」に用いられている。
【００２４】
２０３は粒子線が入射している時に検出部が発光した光をＣＣＤカメラなどの受像器２０４に導く光束である。
２０５は取り込んだ画像を処理する像処理装置、２０６は検出部２０２と受像器２０４を一体で回転させるモーターなどの駆動装置、２０７は駆動装置を制御する制御装置、２０８は画像処理した結果すなわち吸収線量分布を表示する表示装置、２１１は検出部２０２と受像器２０４を収納する箱体である。
【００２５】
次に動作について説明する。
粒子線２０１が検出部２０２に入射し、検出部２０２内で発光する。この光が検出部の端面に達して光の像を形成し、この光の像の光束２０３を受像器２０４で受像し、像処理装置２０５で計測処理して吸収線量分布を求め、表示装置２０８に表示し、また表示装置内部の記憶装置に記憶する。
【００２６】
駆動装置２０６で一定角度を回転させた後、先に述べた動作を繰り返し、１８０゜まで繰り返した時点で、個々の面の測定結果より３次元の吸収線量分布を測定する。測定は従来の一箇所ずつ測定するのに比べ、一度に２次元の測定ができるので短時間で測定することができ、深部線量分布を迅速に且つ正確に測定することができる。
また、駆動方向が回転方向になることから深部線量測定装置の設置場所が少なくてすむ。
なお、検出部２０２の幅は必ずしも照射範囲（必要な測定範囲）の幅と等しくせずそれ以上の幅があってもよい。
【００２７】
実施の形態２．
図２は発明の実施の形態２における深部線量測定装置の構成を示す図であり、本装置を上から見た図である。
図において、上記実施の形態１と同一または相当のものは同一符号を付し説明を省略する。
実施の形態１と異なる部分は、検出部２１０の幅寸法が約半分に縮小されており、検出部の幅方向の一方の側端部近傍を中心として粒子線の照射範囲２０９内（必要な測定範囲内）を回転駆動部２１３により３６０°回転する点である。
【００２８】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部２１０と受像器２０４とを一体として３６０゜回転することにより、短時間で測定することができるので、３次元の吸収線量分布を迅速に且つ正確に測定することができる。
【００２９】
また、駆動方向は回転方向になることから深部線量測定装置の設置場所を広くとる必要がなく、検出部の重量が半減したことで可搬性が向上し、コストの高い検出部が実施の形態に比べて半分になるので大幅なコスト低減ができ、また、装置全体も小型化できるのでコスト低減が図れる。
なお、検出部２１０の幅は必ずしも半分でなく半分以上の幅があってもよい。
【００３０】
実施の形態３．
図３は発明の実施の形態３における深部線量測定装置の構成を示す図であり、本装置を上から見た図である。
図において、実施の形態１と異なる部分は、検出部２１５と受像器２０４が一体として粒子線の照射範囲２０９の中心と直交する方向で前後にスライドする前後水平駆動部２１８で構成されている点である。
なお、検出部２１５の幅は実施の形態１の図１と同様に粒子線の照射範囲（必要な測定範囲）をカバーする幅としている。
【００３１】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部２１５を前後することで照射範囲をカバーすることができ、実施の形態１と同様、短時間で測定することから３次元の収集線量分布を正確に測定することができる。
なお、検出部２１５の幅は必ずしも照射範囲（必要な測定範囲）の幅と等しくせずそれ以上の幅があってもよい。但し、その分コストが上昇する。
【００３２】
実施の形態４．
図４は発明の実施の形態４における深部線量測定装置の構成を示す図である。
図において、実施の形態１と異なる部分は、検出部２２０の幅寸法が半分に縮小されており、検出部２２０と受像器２０４が粒子線の照射範囲２０９の中心と直交する方向で左右にスライドする左右水平駆動部２２３で構成されている点である。
【００３３】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部２２０と受像器２０４とを一体として左右に移動することにより、短時間で測定することができるので、吸収線量分布を迅速に且つ正確に測定することができる。
また、検出部の重量が半減したことで可搬性が向上し、コストの高い検出部が実施の形態１に比べて半分になるので大幅なコスト低減ができ、また、装置全体も小型化できるのでコスト低減が図れる。
【００３４】
この場合検出部２２０を前後方向に動かさないので検出部２２０の幅方向のみの移動であるが、治療する場合の人体の患部の位置に対しての粒子線の照射範囲が、検出部２２０の移動範囲内である場合に適用する。
なお、検出部２２０の幅は必ずしも半分でなく半分以上の幅があってもよい。
【００３５】
実施の形態５．
図５は発明の実施の形態５における深部線量測定装置の構成を示す図である。
図において、実施の形態１と異なる部分は、検出部の幅寸法が半分に縮小されており、検出部２２５と受像器２０４が一体で粒子線照射範囲２０９の中心と直交する方向で前後左右に移動する前後左右水平駆動部２２６で構成されている点である。
【００３６】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部２１０と受像器２０４とを一体として移動することにより、粒子線の照射範囲（必要な測定範囲）を全てカバーして短時間で測定することができるので、３次元の吸収線量分布を迅速に且つ正確に測定することができる。
【００３７】
また、検出部の重量が半減したことで可搬性が向上し、コストの高い検出部が実施の形態に比べて半分になるので大幅なコスト低減ができ、また、装置全体も小型化できるのでコスト低減が図れる。
なお、検出部２２０の幅は必ずしも半分でなく半分以上の幅があってもよい。
【００３８】
実施の形態６．
実施の形態１，２では検出部と受像器とを駆動装置で回転するようにしたが、更に検出部の幅方向、厚さ方向に移動できるようにすると、回転と移動のいずれかの方法で測定ができ、また、両者を併せて測定するようにしてもよい。
【００３９】
また、実施の形態１から実施の形態５において、粒子線の照射方向、つまり検出部の上下方向に移動できるようにして位置調整ができるようにすると便利である。
また、実施の形態１から実施の形態５において、粒子線の照射方向は図１に示すように検出部のシンチレーションファイバに直交する方向であったが、必ずしも直交する方向のみでなく、傾斜した方向から照射される場合であってもよい。
【００４０】
実施の形態７．
図６は発明の実施の形態７における深部線量測定装置の構成を示す図である。
図において、実施の形態１と異なる部分は、検出部と受像器の間に像反射鏡２２９を設置している点である。
【００４１】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部と受像器との距離を短くすることができるため全長が短くなり、深部線量測定器の可搬性が向上する。また設置スペースも少なくてすむ。つまり図６では図示していないが、実施の形態１の図１に示す箱体２１１を小さしてコンパクトに構成できる。
なお、この像反射鏡２２９は実施の形態１〜５の全てに利用できる。
【００４２】
図６の２２８はレールであり、検出部２０２および受像器２０４とをそれぞれ独立にレールに沿って前後に移動し、図示しないがその移動位置で固定できるようになっている。このようにすると検出部２０２および受像器２０４のそれぞれ位置調整ができ、また、検出部２０２と受像器２０４間の距離の調整ができる。
【００４３】
なお、これらの位置の調整は像反射鏡２２９のない実施の形態１〜５にも適用できる。
【００４４】
実施の形態８．
図７は発明の実施の形態８における深部線量測定装置の検出部を示す図である。図において、白色プラスチックブロック２３１には、例えば１ｍｍピッチの格子状に円筒の穴をあけておき、その穴に液体シンチレータ２３０を流し込み透明プラスチックブロック２３２で蓋をする。液体シンチレータと白色プラスチックブロックでは屈折率が違うため反射し、粒子線が入射した際にシンチレータの発光した光は伝搬し、検出部の端面より像となる。
【００４５】
液体シンチレータ２３０は生体組織の放射線吸収特性に近いので採用することができ、また、白色プラスチックブロック２３１、透明プラスチックブロック２３２も生体組織の放射線吸収特性に近いので採用することができる。
なお、プラスチック以外の生体組織の放射線吸収特性に近い材料であればその他の素材を用いてもよい。
【００４６】
この実施の形態８の変形例として、透明プラスチックブロック２３２を厚くすることによって電子平衡が改善される。この電子平衡については次の実施の形態９で説明する。
また、透明プラスチックブロック２３２の代わりに、液体シンチレータ２３０を入れた穴を一つずつ透明プラスチックで蓋をしてもよい。蓋を厚くすることによって電子平衡も改善できる。
【００４７】
また、白色プラスチックブロック２３１は、液体シンチレータ２３０から発生した蛍光を反射するためと、隣接する液体シンチレータ２３０間で光が透過するのを防止（光の遮蔽）するためであり、白色以外の光を反射する素材で生体組織の放射線吸収特性に近いものであればよい。
【００４８】
上記のように構成された深部線量測定装置は、白色プラスチックブロック２３１に正確なピッチで穴明けすることができるので、検出部の粒子線によりシンチレーション光を発する部分の位置精度が向上し、それ故、検出部の分解能精度が向上し、深部線量分布を正確に測定することができる。また、製作に特別な技術が必要でなく、製作コストが低減できる。
【００４９】
実施の形態９．
図８は発明の実施の形態９における深部線量測定装置の検出部を示す図である。図において、電子平衡を保つため透明プラスチックブロック２３４、２３５の間に実施の形態１の図１に示すようなシンチレーションファイバブロック２３３を挟み込んだ検出部である。
【００５０】
例えば、シンチレーションファイバブロック２３３の厚さが５０ｍｍ程度であれば、透明プラスチックブロック２３４、２３５もそれと同等かそれ以上の厚さにする。
【００５１】
ここで電子平衡について説明すると、シンチレーションファイバブロック２３３のみであると、厚みが薄くなるが、実際の人体の場合は、その人体が寝た状態では前後方向に厚みがあるので、粒子線の散乱状態が異なってくる。そこで透明プラスチックブロック２３４、２３５でシンチレーションファイバブロック２３３の前後を挟むようにすることで、生体組織と等価の状態として正確な吸収線量を測定することができる。
【００５２】
この透明プラスチックブロック２３４、２３５でシンチレーションファイバブロック２３３の前後を挟むような構造にすると、高価なシンチレーションファイバブロック２３３の厚みを薄くしてコストを低減することができる。
【００５３】
これは透明プラスチックブロック２３４、２３５が生体組織に近いのでシンチレーションファイバブロック２３３の厚みを薄くしても吸収線量を正確に測定することが可能となる。
即ち、検出部を高価なシンチレーションファイバブロック２３３のみで構成せずに、その一部を安価なプラスチックブロックで置き換えることができる。
【００５４】
上記のように構成された深部線量測定装置は、透明プラスチックブロック２３４、２３５でシンチレーションファイバブロック２３３の前後を挟む作業は容易にでき、また、シンチレーションファイバブロック２３３を薄くできるので、検出部の製作コストが低減できる。
また、シンチレーションファイバの端面が表面に出ないので、手でさわってその端面を汚して光の透過を妨げることが防止できる。更に、ほこり等の付着が無く透明度を維持することができる。
【００５５】
この実施の形態９の変形例として、シンチレーションファイバブロック２３３の後方の透明プラスチックブロック２３５を、白色プラスチックブロックにする。
白色プラスチックブロック２３１にすると、後方で光を反射するのでシンチレーション光を反射することができ電子平衡もとることができる。
【００５６】
また、この実施の形態９の他の変形例として、実施の形態８の図７の液体シンチレータを用いた検出部に適用してもよい。この場合、蓋の役目をしている透明プラスチックブロック２３２の厚さは薄くてもよい。
また、白色プラスチックブロック２３１の穴底側の穴の明いていない部分の厚みを薄くしてもよい。
【００５７】
実施の形態１０．
図９は発明の実施の形態１０における深部線量測定装置の検出部を示す図である。図において、正方形型シンチレーションファイバ２３６を格子状に束ねたファイバブロックの検出部である。例えば、正方形型シンチレーションファイバ２３６間は光を透過しない合成樹脂系接着剤で接着して格子状に束ねる。
また、正方形でなく長方形型のシンチレーションファイバを用いてもよい。
【００５８】
上記のように構成された深部線量測定装置は、正方形型または長方形型シンチレーションファイバの断面が正方形または長方形であるので、積み重ねた場合の位置精度が非常に良くなり、検出部の分解能精度が向上し、深部線量分布を正確に測定することができる。
また、製作も丸形断面のシンチレーションファイバに比べて寸法精度を保ちながら接着する作業が容易にできるので、検出部の製作コストが低減できる。
【００５９】
この実施の形態１０の変形例として、検出部を実施の形態９の図８のように、透明プラスチックブロック２２４、２２５（または後方のプラスチックブロックを白色プラスチックブロックとして）で挟んで固定するようにしてもよい。
このようにすると電子平衡が改善され、また、正方形型または長方形型シンチレーションファイバ２３６は短くすることができコスト低減を図ることができる。
【００６０】
実施の形態１１．
図１０は発明の実施の形態１１における深部線量測定装置の検出部を示す図である。図において、白色プラスチックブロック２３７には、例えば、１ｍｍピッチの格子状に円筒の孔（貫通孔）をあけておき、その孔に丸型シンチレーションファイバ２３８を挿入して検出部を構成する。
【００６１】
上記のように構成された深部線量測定装置は、正確に孔明けができるので位置精度が向上し、従って検出部の分解能精度が向上し、深部線量分布を正確に測定することができる。
また、シンチレーションファイバを積み重ねて接着剤などで接着する場合に比べて製作が容易であり、製作コストを低減することができる。
【００６２】
なお、白色プラスチックブロック２３７は、丸型シンチレーションファイバ２３８から発生した蛍光を反射するためと、隣接する丸型シンチレーションファイバ２３８間で光が透過するのを防止（光の遮蔽）するためであり、白色以外の光を反射する素材で生体組織の放射線吸収特性に近いものであればよい。
【００６３】
また、白色プラスチックブロック２３７に孔（貫通孔）を明ける代わりに穴底を有する穴としてもよい。この場合穴底より奥の穴のない部分を厚くすると電子平衡が改善できる。
【００６４】
また、この実施の形態１１の変形例として、検出部を実施の形態９の図８のように、透明プラスチックブロック２２４、２２５（または後方のプラスチックブロックを白色プラスチックブロックとして）で挟んで固定するようにしてもよい。
このようにすると電子平衡が改善され、また、丸型シンチレーションファイバ２３８は短くすることができコスト低減を図ることができる。
【００６５】
実施の形態１２．
図１１は発明の実施の形態１２における深部線量測定装置の検出部２３９を示す図である。
図において、２４０はシンチレーションファイバブロックを小型にした小型検出部で、実施の形態１の図１に示すようなシンチレーションファイバブロック（検出部２０２）を分割したものである。
図示しないが検出部２３９の全体を固定金具などで締め付け一体化する。
【００６６】
上記のように構成された深部線量測定装置は、粒子線が照射されると検出部の中央部の方が劣化が早くなるが、小型検出部の位置を変えることで粒子線の照射度合いを低減させることができ検出部を長寿命化することができる。この長寿命化することで小型検出部１個当たりのコストも低減できる。
また、小型検出部１個当たりの重量が低減したことで、取り扱い易さが向上する。
【００６７】
この実施の形態１２の構造は、実施の形態８〜１１の構造の検出部を分割して小型検出器としてもよい。
【００６８】
実施の形態１３．
図１２は発明の実施の形態１３における深部線量測定装置の検出部を示す図である。
図において、実施の形態１２の小型検出部２４０の前面に透明プラスチックパネル２４２、裏面には受像器を設置している面と反対方向に伝搬した光を反射するために白色プラスチックパネル２４３を設置し、側面と下部が一体となった検出部収納箱２４４に前記小型検出器を収納する。
【００６９】
上記のように構成された深部線量測定装置は、小型検出部間の隙間の密着性を向上し、粒子線の散乱を均一にすることで、深部線量分布を正確に測定することができる。また、検出部の発光する面が直接触れることができないため取り扱い易さが向上する。
【００７０】
また、実施の形態１２と同様に、粒子線が照射されると検出部の中央部の方が劣化が早くなるが、小型検出部の位置を変えることで粒子線の照射度合いを低減することができ検出部を長寿命化することができる。
また、透明プラスチックパネル２４２と白色プラスチックパネル２４３を設けることで電子平衡を改善することができる。
【００７１】
実施の形態１４．
図１３は発明の実施の形態１４における深部線量測定装置の検出部を示す図である。
図において、検出部収納箱２４４の下部中央には溝が刻まれており、検出部の取り付け台（図示せず）の上には位置決めガイド２４５と、４箇所の位置決めストッパ２４７と、ハンドル付ラッチ金具２４６とが設けられている。
【００７２】
検出部収納箱２４４は、その下部中央の溝に位置決めガイド２４５をはめ込み中央位置を合わせようにすると共に、位置決めストッパ２４７で前後の位置決めをしてハンドル付きラッチ取付金具２４６を用いて取り付け台上に固定される。
【００７３】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部の位置合わせを容易にし、固定のための動作回数を一回にすることで操作性を向上し、外部からの振動に対しても位置のズレが生じないので、深部線量分布を正確に測定することができる。
【００７４】
実施の形態１５．
上記実施の形態８〜１４の検出部は深部線量測定装置に用いたが、粒子線を検出する検出器として他の目的に用いることができる。
【００７５】
【発明の効果】
（１）以上のようにこの発明によれば、線状または棒状のシンチレーションブロックの検出部を移動して測定するようにしたので、測定回数を少なくして短時間で測定でき、３次元の吸収線量分布を迅速且つ正確に測定することができる。
【００７６】
（２）また、液体シンチレータ、正方形型または長方形型シンチレーションファイバ、丸形シンチレーションファイバなどを用いてもシンチレーションファイバを束ねた場合と同様に広範囲の吸収線量分布を一度に精度よく測定することができる。
【００７７】
（３）また、透明の合成樹脂（または生体組織に近い放射線吸収特性の部材）や光を反射する合成樹脂でシンチレーションファイバブロックを挟むようにしたので電子平衡を改善することができ、また、シンチレーションファイバブロックの厚みを薄くすることができるのでコスト低減につながる。
【００７８】
（４）また、検出部を分割した小型の検出部を格子状に配置するようにしたので、検出部の粒子線による劣化に対して配置を変えることにより検出部の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態４における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態５における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態７における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態８における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態９における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態１０における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１１における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態１２における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態１３における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態１４における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１４】 従来の深部線量測定装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
２０１ 粒子線 ２０２ 検出部
２０３ 光束 ２０４ 受像器（受像部）
２０５ 像処理装置 ２０６ 駆動装置
２０７ 制御装置 ２０８ 表示装置
２０９ 粒子線の照射範囲 ２１０ 検出部
２１１ 箱体 ２１３ 回転駆動部
２１５ 検出部 ２１８ 前後水平駆動部分
２２０ 検出部 ２２３ 左右水平駆動部分
２２５ 検出部 ２２６ 前後左右水平駆動部
２２８ レール ２２９ 像反射鏡（反射部材）
２３０ 液体シンチレータ ２３１ 白色プラスチックブロック
２３２ 透明プラスチックブロック
２３３ シンチレーションファイバブロック
２３４，２３５ 透明プラスチックブロック
２３６ 正方形型シンチレーションファイバ
２３７ 穴開け加工を施した白色プラスチックブロック
２３８ 丸型シンチレーションファイバ ２３９ 検出部
２４０ 小型検出部 ２４２ 透明プラスチックパネル
２４３ 白色プラスチックパネル ２４４ 検出部収納箱
２４５ 位置決めガイド ２４６ ハンドル付きラッチ取付金具
２４７ 位置決めストッパ
【発明の属する技術分野】
この発明は、電子線やＸ線その他粒子線を用いたがん治療装置等の運転条件を決めるための深部線量分布を迅速に測定する深部線量測定装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は従来の深部線量分布を測定方法を示す図である。従来の深部線量測定装置は、水ファントム１０７中に配置している電離箱１０２でその地点での吸収線量を測定し、電離箱１０２を図の矢印で示すように深さ方向（上下方向）および粒子線１０１のビーム軸の水平方向（前後方向および左右方向）に駆動装置１０４および制御装置１０５で駆動させて吸収線量分布を測定する構造になっている。
【０００３】
従来の深部線量測定装置は上記のように構成され、粒子線１０１が水ファントム１０７中の電離箱１０２内の空気を電離し、その電離量を増幅器１０３により増幅して測定し、表示装置１０６で増幅器からの測定結果で吸収線量分布を表示する。吸収線量分布を測定するためには、電離箱１０２をＸ，Ｙ，Ｚ軸の方向に移動して、その都度電離量を測定する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
深部線量分布を測定するためには、水ファントム１０７中にある電離箱１０２を測定のたびに移動させているため、測定に非常に多くの時間と手間を要した。 さらに３次元の吸収線量分布を測定するためには、Ｘ，Ｙ，Ｚ軸のすべての方向に移動するため膨大な時間と手間を要していた。
また、電子線やＸ線などの粒子線照射装置に出力変動が生じた場合、もう一度はじめから深部線量を測定しなければならず、非常に多くの労力を必要とした。
また、測定時間を短縮するために、電離箱を大きくすると一回の測定範囲が広がるが、大まかな測定しかできず、各位置に対する分解能精度が悪くなり正確な深部線量分布が測定できない。
【０００５】
この発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、一度に広範囲の吸収線量が分解能精度よく測定できる検出部とし、且つ、この検出部を移動することによって深部線量分布を短時間にかつ高精度に測定できる深部線量測定装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
（１）この発明に係わる深部線量測定装置は、生体組織に近い放射線吸収特性を有する線状または棒状のシンチレータを束ねてブロック状にした小型検出部を格子状に複数配置して固定具で一体とした検出部と、
この検出部から発光する光の像を受光する受像部と、
この受像部で受光した像から吸収線量分布を測定する計測手段と、
上記検出部と受像部との距離を可変する方向に上記検出部および上記受像部の少なくともいずれか一方を移動自在とする位置調整手段と、
上記検出部と受像部との位置を一定に保持して両者を一体として移動する移動手段とを備え、
照射される粒子線の測定範囲内で上記検出部を移動して吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【０００７】
（２）また、上記（１）において、
移動手段は上記検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅のほぼ中心を軸とし少なくとも１８０度回動させる手段とし、
上記軸方向から粒子線を照射した場合に、この照射される粒子線の測定範囲の幅が上記検出部の幅内に入るよう上記検出部を配置して１８０度回動することにより上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【０００８】
（３）また、上記（１）において、
移動手段は上記検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の一方の側端部近傍を軸とし少なくとも３６０度回動させる手段とし、
上記軸方向から粒子線を照射した場合に、この照射される粒子線の測定範囲の幅の半分が上記検出部の幅内に入るよう上記検出部を配置して３６０度回動することにより上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【０００９】
（４）また、上記（２）または（３）において、
移動手段は、検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅方向および厚さ方向の少なくともいずれか一方の方向に移動自在とする手段を付加したものである。
【００１０】
（５）また、上記（１）において、
移動手段は上記検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の厚さ方向に移動自在とする手段とし、
上記検出部の厚さ方向と直交する方向から粒子線を照射した場合に、この照射される粒子線の測定範囲の幅が上記受像部からみた上記検出部の幅内に入るよう上記検出部を配置してその厚さ方向に移動することにより上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【００１１】
（６）また、上記（１）において、
移動手段は検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅方向に移動自在とする手段とし、
上記検出部の線状または棒状のシンチレータと直交する方向から粒子線を照射した場合に、上記検出部を照射される粒子線の測定範囲の幅方向に移動するよう配置して移動し上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【００１２】
（７）また、上記（１）において、
移動手段は検出部と受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅方向および厚さ方向に各々移動自在とする手段とし、
上記検出部の線状または棒状のシンチレータと直交する方向から粒子線を照射した場合に、上記検出部を照射される粒子線と直交する方向に移動するよう配置して移動し上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたものである。
【００１３】
（８）また、上記（２）〜（７）のいずれか１項において、
移動手段は検出部と受像部とを一体として粒子線の照射方向に移動自在とする手段を付加したものである。
【００１４】
（９）また、上記（１）〜（８）のいずれか１項において、
検出部からの光の像を反射して受像部で受光させる反射部材を設け、上記検出部と上記受像部との距離を短くしたものである。
【００１５】
（１０）また、上記（１）〜（９）のいずれか１項において、
検出部は、光を反射する合成樹脂のブロックの前面に多数の穴を設けて液体シンチレータを充填し、透明部材で封じた構成として粒子線を検出するものである。
【００１６】
（１１）また、上記（１）〜（９）のいずれか１項において、
検出部は、断面が正方形または長方形のシンチレーションファイバを束ねてブロック状に構成して粒子線を検出するものである。
【００１７】
（１２）また、上記（１）〜（９）のいずれか１項において、
検出部は、光が透過しない合成樹脂のブロックの前面に多数の孔を設けて断面が丸形のシンチレーションファイバを挿入して構成し粒子線を検出するものである。
【００１８】
（１３）また、上記（１０）〜（１２）のいずれか１項において、
検出部の前後を透明の合成樹脂で挟んで検出部を構成したしたものである。
【００１９】
（１４）また、上記（１０）〜（１２）のいずれか１項において、
検出部の前面に透明の合成樹脂を、その背面に光を反射する合成樹脂を設けて検出部を構成したものである。
【００２０】
（１５）また、上記（１０）（１２）（１３）（１４）のいずれか１項の検出部に使用の合成樹脂の代わりに合成樹脂以外の生体組織に近い放射線吸収特性を有する部材としたものである。
【００２１】
【実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態を図について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【００２２】
図において、２０１は電子、Ｘ線、陽子、重粒子などの粒子線、２０２はシンチレーションファイバを束ねてブロック状にしたシンチレーションファイバブロックの検出部で、例えば、直径１ｍｍのシンチレーションファイバを接着材などを用いて束ねてブロック状に形成する。この検出部２０２の幅は粒子線の照射範囲（必要な測定範囲）をカバーする幅としている。
【００２３】
束ねていないシンチレーションファイバは、放射線の検出に用いられ、例えば、三菱電機株式会社１９９６年２月発行の「三菱光ファイバ放射線センシングシステム」に用いられている。
【００２４】
２０３は粒子線が入射している時に検出部が発光した光をＣＣＤカメラなどの受像器２０４に導く光束である。
２０５は取り込んだ画像を処理する像処理装置、２０６は検出部２０２と受像器２０４を一体で回転させるモーターなどの駆動装置、２０７は駆動装置を制御する制御装置、２０８は画像処理した結果すなわち吸収線量分布を表示する表示装置、２１１は検出部２０２と受像器２０４を収納する箱体である。
【００２５】
次に動作について説明する。
粒子線２０１が検出部２０２に入射し、検出部２０２内で発光する。この光が検出部の端面に達して光の像を形成し、この光の像の光束２０３を受像器２０４で受像し、像処理装置２０５で計測処理して吸収線量分布を求め、表示装置２０８に表示し、また表示装置内部の記憶装置に記憶する。
【００２６】
駆動装置２０６で一定角度を回転させた後、先に述べた動作を繰り返し、１８０゜まで繰り返した時点で、個々の面の測定結果より３次元の吸収線量分布を測定する。測定は従来の一箇所ずつ測定するのに比べ、一度に２次元の測定ができるので短時間で測定することができ、深部線量分布を迅速に且つ正確に測定することができる。
また、駆動方向が回転方向になることから深部線量測定装置の設置場所が少なくてすむ。
なお、検出部２０２の幅は必ずしも照射範囲（必要な測定範囲）の幅と等しくせずそれ以上の幅があってもよい。
【００２７】
実施の形態２．
図２は発明の実施の形態２における深部線量測定装置の構成を示す図であり、本装置を上から見た図である。
図において、上記実施の形態１と同一または相当のものは同一符号を付し説明を省略する。
実施の形態１と異なる部分は、検出部２１０の幅寸法が約半分に縮小されており、検出部の幅方向の一方の側端部近傍を中心として粒子線の照射範囲２０９内（必要な測定範囲内）を回転駆動部２１３により３６０°回転する点である。
【００２８】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部２１０と受像器２０４とを一体として３６０゜回転することにより、短時間で測定することができるので、３次元の吸収線量分布を迅速に且つ正確に測定することができる。
【００２９】
また、駆動方向は回転方向になることから深部線量測定装置の設置場所を広くとる必要がなく、検出部の重量が半減したことで可搬性が向上し、コストの高い検出部が実施の形態に比べて半分になるので大幅なコスト低減ができ、また、装置全体も小型化できるのでコスト低減が図れる。
なお、検出部２１０の幅は必ずしも半分でなく半分以上の幅があってもよい。
【００３０】
実施の形態３．
図３は発明の実施の形態３における深部線量測定装置の構成を示す図であり、本装置を上から見た図である。
図において、実施の形態１と異なる部分は、検出部２１５と受像器２０４が一体として粒子線の照射範囲２０９の中心と直交する方向で前後にスライドする前後水平駆動部２１８で構成されている点である。
なお、検出部２１５の幅は実施の形態１の図１と同様に粒子線の照射範囲（必要な測定範囲）をカバーする幅としている。
【００３１】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部２１５を前後することで照射範囲をカバーすることができ、実施の形態１と同様、短時間で測定することから３次元の収集線量分布を正確に測定することができる。
なお、検出部２１５の幅は必ずしも照射範囲（必要な測定範囲）の幅と等しくせずそれ以上の幅があってもよい。但し、その分コストが上昇する。
【００３２】
実施の形態４．
図４は発明の実施の形態４における深部線量測定装置の構成を示す図である。
図において、実施の形態１と異なる部分は、検出部２２０の幅寸法が半分に縮小されており、検出部２２０と受像器２０４が粒子線の照射範囲２０９の中心と直交する方向で左右にスライドする左右水平駆動部２２３で構成されている点である。
【００３３】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部２２０と受像器２０４とを一体として左右に移動することにより、短時間で測定することができるので、吸収線量分布を迅速に且つ正確に測定することができる。
また、検出部の重量が半減したことで可搬性が向上し、コストの高い検出部が実施の形態１に比べて半分になるので大幅なコスト低減ができ、また、装置全体も小型化できるのでコスト低減が図れる。
【００３４】
この場合検出部２２０を前後方向に動かさないので検出部２２０の幅方向のみの移動であるが、治療する場合の人体の患部の位置に対しての粒子線の照射範囲が、検出部２２０の移動範囲内である場合に適用する。
なお、検出部２２０の幅は必ずしも半分でなく半分以上の幅があってもよい。
【００３５】
実施の形態５．
図５は発明の実施の形態５における深部線量測定装置の構成を示す図である。
図において、実施の形態１と異なる部分は、検出部の幅寸法が半分に縮小されており、検出部２２５と受像器２０４が一体で粒子線照射範囲２０９の中心と直交する方向で前後左右に移動する前後左右水平駆動部２２６で構成されている点である。
【００３６】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部２１０と受像器２０４とを一体として移動することにより、粒子線の照射範囲（必要な測定範囲）を全てカバーして短時間で測定することができるので、３次元の吸収線量分布を迅速に且つ正確に測定することができる。
【００３７】
また、検出部の重量が半減したことで可搬性が向上し、コストの高い検出部が実施の形態に比べて半分になるので大幅なコスト低減ができ、また、装置全体も小型化できるのでコスト低減が図れる。
なお、検出部２２０の幅は必ずしも半分でなく半分以上の幅があってもよい。
【００３８】
実施の形態６．
実施の形態１，２では検出部と受像器とを駆動装置で回転するようにしたが、更に検出部の幅方向、厚さ方向に移動できるようにすると、回転と移動のいずれかの方法で測定ができ、また、両者を併せて測定するようにしてもよい。
【００３９】
また、実施の形態１から実施の形態５において、粒子線の照射方向、つまり検出部の上下方向に移動できるようにして位置調整ができるようにすると便利である。
また、実施の形態１から実施の形態５において、粒子線の照射方向は図１に示すように検出部のシンチレーションファイバに直交する方向であったが、必ずしも直交する方向のみでなく、傾斜した方向から照射される場合であってもよい。
【００４０】
実施の形態７．
図６は発明の実施の形態７における深部線量測定装置の構成を示す図である。
図において、実施の形態１と異なる部分は、検出部と受像器の間に像反射鏡２２９を設置している点である。
【００４１】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部と受像器との距離を短くすることができるため全長が短くなり、深部線量測定器の可搬性が向上する。また設置スペースも少なくてすむ。つまり図６では図示していないが、実施の形態１の図１に示す箱体２１１を小さしてコンパクトに構成できる。
なお、この像反射鏡２２９は実施の形態１〜５の全てに利用できる。
【００４２】
図６の２２８はレールであり、検出部２０２および受像器２０４とをそれぞれ独立にレールに沿って前後に移動し、図示しないがその移動位置で固定できるようになっている。このようにすると検出部２０２および受像器２０４のそれぞれ位置調整ができ、また、検出部２０２と受像器２０４間の距離の調整ができる。
【００４３】
なお、これらの位置の調整は像反射鏡２２９のない実施の形態１〜５にも適用できる。
【００４４】
実施の形態８．
図７は発明の実施の形態８における深部線量測定装置の検出部を示す図である。図において、白色プラスチックブロック２３１には、例えば１ｍｍピッチの格子状に円筒の穴をあけておき、その穴に液体シンチレータ２３０を流し込み透明プラスチックブロック２３２で蓋をする。液体シンチレータと白色プラスチックブロックでは屈折率が違うため反射し、粒子線が入射した際にシンチレータの発光した光は伝搬し、検出部の端面より像となる。
【００４５】
液体シンチレータ２３０は生体組織の放射線吸収特性に近いので採用することができ、また、白色プラスチックブロック２３１、透明プラスチックブロック２３２も生体組織の放射線吸収特性に近いので採用することができる。
なお、プラスチック以外の生体組織の放射線吸収特性に近い材料であればその他の素材を用いてもよい。
【００４６】
この実施の形態８の変形例として、透明プラスチックブロック２３２を厚くすることによって電子平衡が改善される。この電子平衡については次の実施の形態９で説明する。
また、透明プラスチックブロック２３２の代わりに、液体シンチレータ２３０を入れた穴を一つずつ透明プラスチックで蓋をしてもよい。蓋を厚くすることによって電子平衡も改善できる。
【００４７】
また、白色プラスチックブロック２３１は、液体シンチレータ２３０から発生した蛍光を反射するためと、隣接する液体シンチレータ２３０間で光が透過するのを防止（光の遮蔽）するためであり、白色以外の光を反射する素材で生体組織の放射線吸収特性に近いものであればよい。
【００４８】
上記のように構成された深部線量測定装置は、白色プラスチックブロック２３１に正確なピッチで穴明けすることができるので、検出部の粒子線によりシンチレーション光を発する部分の位置精度が向上し、それ故、検出部の分解能精度が向上し、深部線量分布を正確に測定することができる。また、製作に特別な技術が必要でなく、製作コストが低減できる。
【００４９】
実施の形態９．
図８は発明の実施の形態９における深部線量測定装置の検出部を示す図である。図において、電子平衡を保つため透明プラスチックブロック２３４、２３５の間に実施の形態１の図１に示すようなシンチレーションファイバブロック２３３を挟み込んだ検出部である。
【００５０】
例えば、シンチレーションファイバブロック２３３の厚さが５０ｍｍ程度であれば、透明プラスチックブロック２３４、２３５もそれと同等かそれ以上の厚さにする。
【００５１】
ここで電子平衡について説明すると、シンチレーションファイバブロック２３３のみであると、厚みが薄くなるが、実際の人体の場合は、その人体が寝た状態では前後方向に厚みがあるので、粒子線の散乱状態が異なってくる。そこで透明プラスチックブロック２３４、２３５でシンチレーションファイバブロック２３３の前後を挟むようにすることで、生体組織と等価の状態として正確な吸収線量を測定することができる。
【００５２】
この透明プラスチックブロック２３４、２３５でシンチレーションファイバブロック２３３の前後を挟むような構造にすると、高価なシンチレーションファイバブロック２３３の厚みを薄くしてコストを低減することができる。
【００５３】
これは透明プラスチックブロック２３４、２３５が生体組織に近いのでシンチレーションファイバブロック２３３の厚みを薄くしても吸収線量を正確に測定することが可能となる。
即ち、検出部を高価なシンチレーションファイバブロック２３３のみで構成せずに、その一部を安価なプラスチックブロックで置き換えることができる。
【００５４】
上記のように構成された深部線量測定装置は、透明プラスチックブロック２３４、２３５でシンチレーションファイバブロック２３３の前後を挟む作業は容易にでき、また、シンチレーションファイバブロック２３３を薄くできるので、検出部の製作コストが低減できる。
また、シンチレーションファイバの端面が表面に出ないので、手でさわってその端面を汚して光の透過を妨げることが防止できる。更に、ほこり等の付着が無く透明度を維持することができる。
【００５５】
この実施の形態９の変形例として、シンチレーションファイバブロック２３３の後方の透明プラスチックブロック２３５を、白色プラスチックブロックにする。
白色プラスチックブロック２３１にすると、後方で光を反射するのでシンチレーション光を反射することができ電子平衡もとることができる。
【００５６】
また、この実施の形態９の他の変形例として、実施の形態８の図７の液体シンチレータを用いた検出部に適用してもよい。この場合、蓋の役目をしている透明プラスチックブロック２３２の厚さは薄くてもよい。
また、白色プラスチックブロック２３１の穴底側の穴の明いていない部分の厚みを薄くしてもよい。
【００５７】
実施の形態１０．
図９は発明の実施の形態１０における深部線量測定装置の検出部を示す図である。図において、正方形型シンチレーションファイバ２３６を格子状に束ねたファイバブロックの検出部である。例えば、正方形型シンチレーションファイバ２３６間は光を透過しない合成樹脂系接着剤で接着して格子状に束ねる。
また、正方形でなく長方形型のシンチレーションファイバを用いてもよい。
【００５８】
上記のように構成された深部線量測定装置は、正方形型または長方形型シンチレーションファイバの断面が正方形または長方形であるので、積み重ねた場合の位置精度が非常に良くなり、検出部の分解能精度が向上し、深部線量分布を正確に測定することができる。
また、製作も丸形断面のシンチレーションファイバに比べて寸法精度を保ちながら接着する作業が容易にできるので、検出部の製作コストが低減できる。
【００５９】
この実施の形態１０の変形例として、検出部を実施の形態９の図８のように、透明プラスチックブロック２２４、２２５（または後方のプラスチックブロックを白色プラスチックブロックとして）で挟んで固定するようにしてもよい。
このようにすると電子平衡が改善され、また、正方形型または長方形型シンチレーションファイバ２３６は短くすることができコスト低減を図ることができる。
【００６０】
実施の形態１１．
図１０は発明の実施の形態１１における深部線量測定装置の検出部を示す図である。図において、白色プラスチックブロック２３７には、例えば、１ｍｍピッチの格子状に円筒の孔（貫通孔）をあけておき、その孔に丸型シンチレーションファイバ２３８を挿入して検出部を構成する。
【００６１】
上記のように構成された深部線量測定装置は、正確に孔明けができるので位置精度が向上し、従って検出部の分解能精度が向上し、深部線量分布を正確に測定することができる。
また、シンチレーションファイバを積み重ねて接着剤などで接着する場合に比べて製作が容易であり、製作コストを低減することができる。
【００６２】
なお、白色プラスチックブロック２３７は、丸型シンチレーションファイバ２３８から発生した蛍光を反射するためと、隣接する丸型シンチレーションファイバ２３８間で光が透過するのを防止（光の遮蔽）するためであり、白色以外の光を反射する素材で生体組織の放射線吸収特性に近いものであればよい。
【００６３】
また、白色プラスチックブロック２３７に孔（貫通孔）を明ける代わりに穴底を有する穴としてもよい。この場合穴底より奥の穴のない部分を厚くすると電子平衡が改善できる。
【００６４】
また、この実施の形態１１の変形例として、検出部を実施の形態９の図８のように、透明プラスチックブロック２２４、２２５（または後方のプラスチックブロックを白色プラスチックブロックとして）で挟んで固定するようにしてもよい。
このようにすると電子平衡が改善され、また、丸型シンチレーションファイバ２３８は短くすることができコスト低減を図ることができる。
【００６５】
実施の形態１２．
図１１は発明の実施の形態１２における深部線量測定装置の検出部２３９を示す図である。
図において、２４０はシンチレーションファイバブロックを小型にした小型検出部で、実施の形態１の図１に示すようなシンチレーションファイバブロック（検出部２０２）を分割したものである。
図示しないが検出部２３９の全体を固定金具などで締め付け一体化する。
【００６６】
上記のように構成された深部線量測定装置は、粒子線が照射されると検出部の中央部の方が劣化が早くなるが、小型検出部の位置を変えることで粒子線の照射度合いを低減させることができ検出部を長寿命化することができる。この長寿命化することで小型検出部１個当たりのコストも低減できる。
また、小型検出部１個当たりの重量が低減したことで、取り扱い易さが向上する。
【００６７】
この実施の形態１２の構造は、実施の形態８〜１１の構造の検出部を分割して小型検出器としてもよい。
【００６８】
実施の形態１３．
図１２は発明の実施の形態１３における深部線量測定装置の検出部を示す図である。
図において、実施の形態１２の小型検出部２４０の前面に透明プラスチックパネル２４２、裏面には受像器を設置している面と反対方向に伝搬した光を反射するために白色プラスチックパネル２４３を設置し、側面と下部が一体となった検出部収納箱２４４に前記小型検出器を収納する。
【００６９】
上記のように構成された深部線量測定装置は、小型検出部間の隙間の密着性を向上し、粒子線の散乱を均一にすることで、深部線量分布を正確に測定することができる。また、検出部の発光する面が直接触れることができないため取り扱い易さが向上する。
【００７０】
また、実施の形態１２と同様に、粒子線が照射されると検出部の中央部の方が劣化が早くなるが、小型検出部の位置を変えることで粒子線の照射度合いを低減することができ検出部を長寿命化することができる。
また、透明プラスチックパネル２４２と白色プラスチックパネル２４３を設けることで電子平衡を改善することができる。
【００７１】
実施の形態１４．
図１３は発明の実施の形態１４における深部線量測定装置の検出部を示す図である。
図において、検出部収納箱２４４の下部中央には溝が刻まれており、検出部の取り付け台（図示せず）の上には位置決めガイド２４５と、４箇所の位置決めストッパ２４７と、ハンドル付ラッチ金具２４６とが設けられている。
【００７２】
検出部収納箱２４４は、その下部中央の溝に位置決めガイド２４５をはめ込み中央位置を合わせようにすると共に、位置決めストッパ２４７で前後の位置決めをしてハンドル付きラッチ取付金具２４６を用いて取り付け台上に固定される。
【００７３】
上記のように構成された深部線量測定装置は、検出部の位置合わせを容易にし、固定のための動作回数を一回にすることで操作性を向上し、外部からの振動に対しても位置のズレが生じないので、深部線量分布を正確に測定することができる。
【００７４】
実施の形態１５．
上記実施の形態８〜１４の検出部は深部線量測定装置に用いたが、粒子線を検出する検出器として他の目的に用いることができる。
【００７５】
【発明の効果】
（１）以上のようにこの発明によれば、線状または棒状のシンチレーションブロックの検出部を移動して測定するようにしたので、測定回数を少なくして短時間で測定でき、３次元の吸収線量分布を迅速且つ正確に測定することができる。
【００７６】
（２）また、液体シンチレータ、正方形型または長方形型シンチレーションファイバ、丸形シンチレーションファイバなどを用いてもシンチレーションファイバを束ねた場合と同様に広範囲の吸収線量分布を一度に精度よく測定することができる。
【００７７】
（３）また、透明の合成樹脂（または生体組織に近い放射線吸収特性の部材）や光を反射する合成樹脂でシンチレーションファイバブロックを挟むようにしたので電子平衡を改善することができ、また、シンチレーションファイバブロックの厚みを薄くすることができるのでコスト低減につながる。
【００７８】
（４）また、検出部を分割した小型の検出部を格子状に配置するようにしたので、検出部の粒子線による劣化に対して配置を変えることにより検出部の長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図２】 この発明の実施の形態２における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図３】 この発明の実施の形態３における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図４】 この発明の実施の形態４における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図５】 この発明の実施の形態５における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図６】 この発明の実施の形態７における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図７】 この発明の実施の形態８における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図８】 この発明の実施の形態９における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図９】 この発明の実施の形態１０における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１０】 この発明の実施の形態１１における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１１】 この発明の実施の形態１２における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１２】 この発明の実施の形態１３における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１３】 この発明の実施の形態１４における深部線量測定装置の構成を示す図である。
【図１４】 従来の深部線量測定装置の構成を示す図である。
【符号の説明】
２０１ 粒子線 ２０２ 検出部
２０３ 光束 ２０４ 受像器（受像部）
２０５ 像処理装置 ２０６ 駆動装置
２０７ 制御装置 ２０８ 表示装置
２０９ 粒子線の照射範囲 ２１０ 検出部
２１１ 箱体 ２１３ 回転駆動部
２１５ 検出部 ２１８ 前後水平駆動部分
２２０ 検出部 ２２３ 左右水平駆動部分
２２５ 検出部 ２２６ 前後左右水平駆動部
２２８ レール ２２９ 像反射鏡（反射部材）
２３０ 液体シンチレータ ２３１ 白色プラスチックブロック
２３２ 透明プラスチックブロック
２３３ シンチレーションファイバブロック
２３４，２３５ 透明プラスチックブロック
２３６ 正方形型シンチレーションファイバ
２３７ 穴開け加工を施した白色プラスチックブロック
２３８ 丸型シンチレーションファイバ ２３９ 検出部
２４０ 小型検出部 ２４２ 透明プラスチックパネル
２４３ 白色プラスチックパネル ２４４ 検出部収納箱
２４５ 位置決めガイド ２４６ ハンドル付きラッチ取付金具
２４７ 位置決めストッパ
Claims (15)
- 生体組織に近い放射線吸収特性を有する線状または棒状のシンチレータを束ねてブロック状にした小型検出部を格子状に複数配置して固定具で一体とした検出部と、
この検出部から発光する光の像を受光する受像部と、
この受像部で受光した像から吸収線量分布を測定する計測手段と、
上記検出部と上記受像部との距離を可変する方向に上記検出部および上記受像部の少なくともいずれか一方を移動自在とする位置調整手段と、
上記検出部と上記受像部との位置を一定に保持して両者を一体として移動する移動手段とを備え、
照射される粒子線の測定範囲内で上記検出部を移動して吸収線量分布を測定するようにしたことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１に記載の深部線量測定装置において、
上記移動手段は上記検出部と上記受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅のほぼ中心を軸とし少なくとも１８０度回動させる手段とし、
上記軸方向から粒子線を照射した場合に、この照射される粒子線の測定範囲の幅が上記検出部の幅内に入るよう上記検出部を配置して１８０度回動することにより上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１に記載の深部線量測定装置において、
上記移動手段は上記検出部と上記受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の一方の側端部近傍を軸とし少なくとも３６０度回動させる手段とし、
上記軸方向から粒子線を照射した場合に、この照射される粒子線の測定範囲の幅の半分が上記検出部の幅内に入るよう上記検出部を配置して３６０度回動することにより上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項２または請求項３に記載の深部線量測定装置において、
上記移動手段は、上記検出部と上記受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅方向および厚さ方向の少なくともいずれか一方の方向に移動自在とする手段を付加したことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１に記載の深部線量測定装置において、
上記移動手段は上記検出部と上記受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の厚さ方向に移動自在とする手段とし、
上記検出部の厚さ方向と直交する方向から粒子線を照射した場合に、この照射される粒子線の測定範囲の幅が上記受像部からみた上記検出部の幅内に入るよう上記検出部を配置してその厚さ方向に移動することにより上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１に記載の深部線量測定装置において、
上記移動手段は上記検出部と上記受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅方向に移動自在とする手段とし、
上記検出部の線状または棒状のシンチレータと直交する方向から粒子線を照射した場合に、上記検出部を照射される粒子線の測定範囲の幅方向に移動するよう配置して移動し上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１に記載の深部線量測定装置において、
上記移動手段は上記検出部と上記受像部とを一体として上記受像部からみた上記検出部の幅方向および厚さ方向に各々移動自在とする手段とし、
上記検出部の線状または棒状のシンチレータと直交する方向から粒子線を照射した場合に、上記検出部を照射される粒子線と直交する方向に移動するよう配置して移動し上記測定範囲内の吸収線量分布を測定するようにしたことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項２〜７のいずれか１項に記載の深部線量測定装置において、
上記移動手段は上記検出部と上記受像部とを一体として粒子線の照射方向に移動自在とする手段を付加したことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１〜８のいずれか１項に記載の深部線量測定装置において、
上記検出部からの光の像を反射して上記受像部で受光させる反射部材を設け、
上記検出部と上記受像部との距離を短くしたことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１〜９のいずれか１項に記載の深部線量測定装置において、
上記検出部は、光を反射する合成樹脂のブロックの前面に多数の穴を設けて液体シンチレータを充填し、透明部材で封じた構成として粒子線を検出することを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１〜９のいずれか１項に記載の深部線量測定装置において、
上記検出部は、断面が正方形または長方形のシンチレーションファイバを束ねてブロック状に構成して粒子線を検出することを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１〜９のいずれか１項に記載の深部線量測定装置において、
上記検出部は、光が透過しない合成樹脂のブロックの前面に多数の孔を設けて断面が丸形のシンチレーションファイバを挿入して構成し粒子線を検出することを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の深部線量測定装置において、
上記検出部の前後を透明の合成樹脂で挟んで検出部を構成したしたことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１０〜１２のいずれか１項に記載の深部線量測定装置において、
上記検出部の前面に透明の合成樹脂を、その背面に光を反射する合成樹脂を設けて検出部を構成したことを特徴とする深部線量測定装置。 - 請求項１０，１２，１３，１４のいずれか１項に記載の深部線量測定装置において、
上記検出部に使用の合成樹脂の代わりに合成樹脂以外の生体組織に近い放射線吸収特性を有する部材としたことを特徴とする深部線量測定装置。
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