JP5417644B2 - 粒子線ビーム照射装置及びその制御方法 - Google Patents
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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7)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、出射制御部20、ビーム走査部30、X用電磁石30a、Y用電磁石30b、真空ダクト31、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、制御部80等を備えて構成されている。
図7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。第1の実施形態に係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、ビーム形状算出部90、記憶部97、及び表示部98を有している。
Xi=X(i);(i=Ncx−n〜Ncx+n:i、nは整数)
Yj=Y(j);(j=Ncy−m〜Ncy+m:j、mは整数)
次に本発明に懸かる第2の実施形態について説明する。図13は、第2の実施形態に係る粒子線ビーム照射装置1のビーム形状算出部90aの構成例を示す図である。第1の実施形態と同じ機能を有する構成に対しては図8と同じ符号を付している。
10 ビーム生成部
20 出射制御部
30 ビーム走査部
51 位置モニタ部(センサ部)
90 ビーム形状算出部
97 記憶部
98 表示部
Claims (12)
- 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、
前記粒子線ビームを2次元走査するビーム走査部と、
複数の第1の線状電極が第1の方向に並列配置され、複数の第2の線状電極が前記第1の方向と直交する第2の方向に並列配置されるセンサ部と、
前記各第1の線状電極から出力される第1の信号と、前記各第2の線状電極から出力される第2の信号とから前記粒子線ビームの重心位置を算出し、前記第1、及び第2の信号から前記重心位置の周辺の前記粒子線ビームの2次元ビーム形状を求めるビーム形状算出部と、
前記重心位置に対応する前記2次元ビーム形状を、前記2次元走査の範囲に亘って累積記憶する記憶部と、
前記記憶部に累積的に記憶することで得られる、スライス毎の2次元走査範囲の全範囲に亘る線量プロファイルであって、走査位置ごとに前記粒子線ビームの2次元ビーム形状が反映された線量プロファイルを表示する表示部と、
を備えたことを特徴とする粒子線ビーム照射装置。 - 前記ビーム形状算出部は、
前記重心位置の周辺の複数の前記第1、及び第2の信号の振幅値から前記2次元ビーム形状を求める、
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。 - 前記ビーム形状算出部は、
前記重心位置の周辺の複数の前記第1、及び第2の信号の振幅値から前記第1の方向の軸上の第1ビーム形状と前記第2の方向の軸上の第2ビーム形状を夫々求め、前記第1ビーム形状と前記第2ビーム形状の積によって前記2つの軸上以外の領域のビーム形状を求めることにより、前記2次元ビーム形状を求める、
請求項2に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記ビーム形状算出部は、
前記第1、及び第2の信号の各振幅値から位置の分散を求め、前記重心位置と前記分散とから定まるガウス分布形状を前記2次元ビーム形状とする、
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。 - 前記ビーム形状算出部は、
前記重心位置の周辺の複数の前記第1、及び第2の信号の各振幅値から前記第1の方向の位置の第1分散と、前記第2の方向の位置の第2分散を夫々求め、
前記第1の方向の軸上の第1ビーム形状を前記重心位置と前記第1分散から定まる第1のガウス分布形状とし、前記第2の方向の軸上の第2ビーム形状を前記重心位置と前記第2分散から定まる第2のガウス分布形状とし、
前記第1ビーム形状と前記第2ビーム形状の積によって前記2つの軸上以外の領域のビーム形状を求めることにより、前記2次元ビーム形状を求める、
ことを特徴とする請求項4に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記ビーム走査部は、
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、前記粒子線ビームを2次元走査し、
前記記憶部は、
前記2次元ビーム形状を、前記スライス単位で前記2次元走査の範囲に亘り、前記スライス単位で累積記憶し、
前記表示部は、
前記線量プロファイルを前記スライス単位で表示すると、
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。 - 複数の第1の線状電極が第1の方向に並列配置され、複数の第2の線状電極が前記第1の方向と直交する第2の方向に並列配置されるセンサを具備すると共に、粒子線ビームの出射を制御するビーム出射制御部と、前記粒子線ビームを2次元走査するビーム走査部と、前記粒子線ビームの2次元ビーム形状を求めるビーム形状算出部と、記憶部と、表示部とを具備する粒子線ビーム照射装置の制御方法において、
前記ビーム出射制御部が、前記粒子線ビームの出射を制御し、
前記ビーム走査部が、前記粒子線ビームを2次元走査し、
前記ビーム形状算出部が、前記各第1の線状電極から出力される第1の信号と、前記各第2の線状電極から出力される第2の信号とから前記粒子線ビームの重心位置を算出し、
前記ビーム形状算出部が、前記第1、及び第2の信号から前記重心位置の周辺の前記粒子線ビームの2次元ビーム形状を求め、
前記記憶部が、前記重心位置に対応する前記2次元ビーム形状を、前記2次元走査の範囲に亘って累積記憶し、
前記表示部が、前記記憶部に累積的に記憶することで得られる、スライス毎の2次元走査範囲の全範囲に亘る線量プロファイルであって、走査位置ごとに前記粒子線ビームの2次元ビーム形状が反映された線量プロファイルを表示する、
ステップを備えたことを特徴とする粒子線ビーム照射装置の制御方法。 - 前記2次元ビーム形状を求めるステップでは、
前記重心位置の周辺の複数の前記第1、及び第2の信号の振幅値から前記2次元ビーム形状を求める、
ことを特徴とする請求項7に記載の粒子線ビーム照射装置の制御方法。 - 前記2次元ビーム形状を求めるステップでは、
前記重心位置の周辺の複数の前記第1、及び第2の信号の振幅値から前記第1の方向の軸上の第1ビーム形状と前記第2の方向の軸上の第2ビーム形状を夫々求め、前記第1ビーム形状と前記第2ビーム形状の積によって前記2つの軸上以外の領域のビーム形状を求めることにより、前記2次元ビーム形状を求める、
請求項8に記載の粒子線ビーム照射装置の制御方法。 - 前記2次元ビーム形状を求めるステップでは、
前記第1、及び第2の信号の各振幅値から位置の分散を求め、前記重心位置と前記分散とから定まるガウス分布形状を前記2次元ビーム形状とする、
ことを特徴とする請求項7に記載の粒子線ビーム照射装置の制御方法。 - 前記2次元ビーム形状を求めるステップでは、
前記第1、及び第2の信号の各振幅値から前記第1の方向の位置の第1分散と、前記第2の方向の位置の第2分散を夫々求め、
前記第1の方向の軸上の第1ビーム形状を前記重心位置と前記第1分散から定まる第1のガウス分布形状とし、前記第2の方向の軸上の第2ビーム形状を前記重心位置と前記第2分散から定まる第2のガウス分布形状とし、
前記第1ビーム形状と前記第2ビーム形状の積によって前記2つの軸上以外の領域のビーム形状を求めることにより、前記2次元ビーム形状を求める、
ことを特徴とする請求項10に記載の粒子線ビーム照射装置の制御方法。 - 前記2次元走査するステップでは、
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、前記粒子線ビームを2次元走査し、
前記累積記憶するステップでは、
前記2次元ビーム形状を、前記スライス単位で前記2次元走査の範囲に亘り、前記スライス単位で累積記憶し、
前記表示するステップでは、
前記線量プロファイルを前記スライス単位で表示する、
ことを特徴とする請求項7に記載の粒子線ビーム照射装置の制御方法。
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