JP5463509B2 - 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、第1の実施形態に係る粒子線ビーム照射装置1の構成例を示した図である。粒子線ビーム照射装置1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、正線量計(第1の線量計)50a、副線量計(第2の線量計)50b、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、異常判定部90等を備えて構成されている。
本実施形態に係る粒子線ビーム照射装置1の異常判定方法の比較例として、従来から行われている及び異常判定方法について説明する。
図9は、第1の実施形態に係る異常判定部90の構成例を主に示すブロック図である。第1の実施形態に係る異常判定部90は、従来の異常判定部900(図4)の構成に加えて、第2正線量計カウンタ95、第2副線量計カウンタ94、及び第2の異常判定部96を備えた構成となっている。
第2の実施形態に係る異常判定は、第1の実施形態での異常判定(第1の異常判定及び第2の異常判定(その1))と並行して行われる。具体的には、第2正線量計カウンタ95のカウント値a3と、第2副線量計カウンタ94のカウント値b3の差分の絶対値が所定の閾値を超えたとき、異常であると判定する。正線量計50aと副線量計50bは通常同じ構成を持つため、正線量計50aと副線量計50bが共に正常な場合は、同じパルス数が計測されるはずである。そこで、カウント値a3とカウント値b3の差分の絶対値が、予め決められた閾値を上回った場合、正副線量計50a、50bの何れか、もしくは第2正/副線量計カウンタ95、94の何れかに異常が発生したと判定し、インターロック信号を発生しビーム出射を停止するようにしている。第2の実施形態により、異常判定の信頼性はさらに向上する。
図13は、第3の実施形態に係る異常判定部90bの構成例を示す図である。この異常判定部90bは、第1、第2の実施形態の異常判定部90に、第3正/副線量計カウンタ98、97と、漏れ線量判定を行う第3の異常判定部99を付加した構成である。
10 ビーム生成部
20 出射制御部
30 ビーム走査部
50a 正線量計
50b 副線量計
80 制御部
90、90a、90b 異常判定部
Claims (12)
- 患者の患部に粒子線ビームを照射する粒子線ビーム照射装置において、
前記粒子線ビームの出射と停止を制御する出射制御部と、
前記患部に対する前記粒子線ビームの照射位置を順次変更する制御部と、
前記患部に向けて照射される前記粒子線ビームの線量率を測定する第1、及び第2の線量計と、
前記第1、及び第2の線量計から出力される前記線量率を累積して得られる線量測定値を用いて本装置の異常判定を行い、異常有りと判定したときは、前記粒子線ビームの出射を停止させるインターロック信号を前記出射制御部に出力する異常判定部と、
を備え、
前記制御部は、
前記第1の線量計から出力される線量率を前記粒子線ビームの照射位置毎に累積して第1のビーム線量測定値を求め、前記第1のビーム線量測定値が、前記照射位置毎に予め定められている第1の計画線量値に達したとき、前記粒子線ビームの照射位置を変更し、
前記異常判定部は、
前記第2の線量計から出力される線量率を前記粒子線ビームの照射位置毎に累積して第2のビーム線量測定値を求め、前記第1のビーム線量測定値が前記第1の計画線量値に達したとき、前記第2のビーム線量測定値が、前記第1の計画線量値よりも高い値に設定されている第2の計画線量値を越えた場合に前記異常有りと判定する第1の異常判定と、
前記第1、及び第2の線量計から出力される線量率を所定の判定期間毎に累積して区間線量測定値を夫々求め、前記夫々の区間線量測定値に基づいて前記異常ありと判定する第2の異常判定と、
を行うことを特徴とする粒子線ビーム照射装置。 - 前記第2の異常判定は、
前記粒子線ビームの出射期間中に前記第1、及び第2の線量計から出力される線量率を前記所定の判定期間毎に累積して第1、及び第2の区間線量測定値を夫々求め、前記第1の区間線量測定値が予め定められた第1の基準範囲外となった場合、及び、前記第2の区間線量測定値が予め定められた第2の基準範囲外となった場合の少なくとも何れかの場合に、前記異常ありと判定する、
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。 - 前記第2の異常判定は、
前記第1の区間線量測定値と、前記第2の区間線量測定値との差の絶対値が、所定の判定範囲外となった場合、前記異常ありとさらに判定する、
ことを特徴とする請求項2に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記所定の判定期間は、前記粒子線ビーム照射位置の平均的な変更間隔よりも短く設定される、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の粒子線ビーム照射装置。 - 前記第2の異常判定は、
前記粒子線ビームの出射停止期間に前記第1、及び第2の線量計から出力される線量率を前記所定の判定期間毎に累積して第3、及び第4の区間線量測定値を夫々求め、前記第3の区間線量測定値が予め定められた第3の基準値を超えた場合、及び、前記第4の区間線量測定値が予め定められた第4の基準値を超えた場合の少なくとも何れかの場合に、前記異常有りと判定する、
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。 - 前記所定の判定期間は、前記粒子線ビームの出射停止期間よりも短く設定される、
ことを特徴とする請求項5に記載の粒子線ビーム装置。 - 患者の患部に粒子線ビームを照射する粒子線ビーム照射装置の制御方法であって、前記粒子線ビーム照射装置は、出射制御部と、制御部と、第1及び第2の線量計と、異常判定部とを具備し、前記制御方法は、
前記出射制御部が、前記粒子線ビームの出射と停止を制御し、
前記制御部が、前記患部に対する前記粒子線ビームの照射位置を順次変更し、
前記第1、及び第2の線量計が、前記患部に向けて照射される前記粒子線ビームの線量率を測定し、
前記異常判定部が、前記第1、及び第2の線量計から出力される前記線量率を累積して得られる線量測定値を用いて本装置の異常判定を行い、異常有りと判定したときは、インターロック信号を前記出射制御部に出力することによって前記粒子線ビームの出射を停止させる、
ステップを備え、
前記粒子線ビームの照射位置を変更するステップでは、
前記第1の線量計から出力される線量率を前記粒子線ビームの照射位置毎に累積して第1のビーム線量測定値を求め、前記第1のビーム線量測定値が、前記照射位置毎に予め定められている第1の計画線量値に達したとき、前記粒子線ビームの照射位置を変更し、
前記異常判定を行うステップでは、
前記第2の線量計から出力される線量率を前記粒子線ビームの照射位置毎に累積して第2のビーム線量測定値を求め、前記第1のビーム線量測定値が前記第1の計画線量値に達したとき、前記第2のビーム線量測定値が、前記第1の計画線量値よりも高い値に設定されている第2の計画線量値を越えた場合に前記異常有りと判定する第1の異常判定と、
前記第1、及び第2の線量計から出力される線量率を所定の判定期間毎に累積して区間線量測定値を夫々求め、前記夫々の区間線量測定値に基づいて前記異常ありと判定する第2の異常判定と、
を行うことを特徴とする粒子線ビーム照射装置の制御方法。 - 前記第2の異常判定は、
前記粒子線ビームの出射期間中に前記第1、及び第2の線量計から出力される線量率を前記所定の判定期間毎に累積して第1、及び第2の区間線量測定値を夫々求め、前記第1の区間線量測定値が予め定められた第1の基準範囲外となった場合、及び、前記第2の区間線量測定値が予め定められた第2の基準範囲外となった場合の少なくとも何れかの場合に、前記異常ありと判定する、
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。 - 前記第2の異常判定は、
前記第1の区間線量測定値と、前記第2の区間線量測定値との差の絶対値が、所定の判定範囲外となった場合、前記異常ありとさらに判定する、
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の制御方法。 - 前記所定の判定期間は、前記粒子線ビーム照射位置の平均的な変更間隔よりも短く設定される、
ことを特徴とする請求項8又は9に記載の粒子線ビーム照射装置の制御方法。 - 前記第2の異常判定は、
前記粒子線ビームの出射停止期間に前記第1、及び第2の線量計から出力される線量率を前記所定の判定期間毎に累積して第3、及び第4の区間線量測定値を夫々求め、前記第3の区間線量測定値が予め定められた第3の基準値を超えた場合、及び、前記第4の区間線量測定値が予め定められた第4の基準値を超えた場合の少なくとも何れかの場合に、前記異常有りと判定する、
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。 - 前記所定の判定期間は、前記粒子線ビームの出射停止期間よりも短く設定される、
ことを特徴とする請求項11に記載の粒子線ビーム装置の制御方法。
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