JP5813207B2 - 粒子線スキャニング照射システム - Google Patents
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Description
図1は粒子線スキャニング照射システムの全体構成を表している。粒子線スキャニング照射システム100は、治療計画システム10、粒子線治療照射制御システム20および粒子線照射装置30から構成されている。治療計画システム10は、治療計画データ管理装置1、計画照射粒子数補正装置3、治療計画装置4、スキャニング照射シミュレーション装置5などから構成されている。粒子線治療照射制御システム20は、照射系データ管理装置2、治療制御装置6、機器制御装置7、位置決め装置8から構成されている。治療制御装置6は線量モニタを含む。粒子線照射装置30はスキャン磁石、スキャン電源を含む。
計画照射粒子数Ni_補正後=計画照射粒子数Ni−ΔNi/2−(ΔNi-1)/2
次に、本発明の実施の形態2による粒子線スキャニング照射システムの動作を説明する。実施の形態2では、スキャニング照射シミュレーション装置5で用いるビーム電流波形I(t)として、図5に示した実測されたビーム電流波形に代わって、図6に示すような速い変動成分を取り除いたビーム電流波形を用いる点に特徴がある。
次に、本発明の実施の形態3による粒子線スキャニング照射システムの動作を説明する。ビーム電流は大きければ照射時間を短くできるが、移動中粒子数ΔNiが相対的に大きなウェイトを占めるようになるため、計画照射粒子数Ni_補正後が負になることが考えられる。図8は、本発明の実施の形態3による粒子線スキャニング照射システムの構成を示すブロック図である。図8に用いる符号は図4と同じものは、基本的に図4と同じ意味を示す。
次に、本発明の実施の形態4による粒子線スキャニング照射システムの動作を説明する。図9は、患部を深さ方向にスライスして幹部をスキャニング照射する際、特定のスライスにおける照射スポットの配置と照射経路を示している。スキャニング照射は、最上部の右端にあるスポットで開始し、最下部の右端部にあるスポットで終了している。照射開始スポットと照射終了スポットの途中は、複雑な経路を経てスライス内の各スポットを照射している。図には、隣接しているスポット間をつなぐスポット間移動と、隣接していないスポット間をつなぐスポット間移動が存在している。
次に、本発明の実施の形態5による粒子線スキャニング照射システムの動作を説明する。実施の形態5による粒子線スキャニング照射システムでは、図9に見られる、隣接しているスポット間の移動(スキャン移動)と、隣接していないスポット間の移動(ブランク移動)の場合で、計画照射粒子数補正装置3を用いて、異なる計画照射粒子数補正処理を実施する。具体的には、隣接しているスポット間の移動では、実施の形態1と同様に、移動前の照射スポット(i)の計画照射粒子数Niと、移動後の照射スポット(i+1)の計画照射粒子数Ni+1から、移動中粒子数ΔNiの半分を差し引く補正処理を実施する。
Claims (5)
- 粒子線治療計画をもとに粒子線の各照射スポットにおける計画照射粒子数を求める計算機と、
前記粒子線を患部に照射する粒子線照射装置を備え、
前記計算機は、
前記計画照射粒子数と前記粒子線のビーム電流波形をもとに前記各照射スポットにおける粒子線の照射過程を模擬し、前記粒子線がスキャン移動する間に前記患部に照射される粒子数を求める第1のステップと、
前記スキャン移動する間に照射される粒子数を用いて前記各照射スポットにおける計画照射粒子数を補正する第2のステップと、
前記補正された計画照射粒子数を線量モニタのカウント数に換算する第3のステップを実行し、
前記粒子線照射装置は、前記第3のステップで換算されたカウント数に基づいて前記粒子線を患部に照射し、
前記第2のステップは、スキャン移動前の照射スポットにおける計画照射粒子数およびスキャン移動後の照射スポットにおける計画照射粒子数から、前記スキャン移動する間に照射される粒子数の半分を差し引く処理を含むことを特徴とする粒子線スキャニング照射システム。 - 粒子線のビーム電流波形を平滑化処理する第4のステップを備え、この平滑化処理されたビーム電流波形を第2のステップで使用することを特徴とする請求項1に記載の粒子線スキャニング照射システム。
- 前記スキャン移動前の照射スポットにおける計画照射粒子数および前記スキャン移動後の照射スポットにおける計画照射粒子数が、スキャン移動中に照射される粒子数の半分よりも常に大きい値をとるように、前記ビーム電流波形をもとにビーム電流の大きさを設定する第5のステップを備えていることを特長とする請求項1に記載の粒子線スキャニング照射システム。
- 照射スポットがブランク移動する場合、前記照射スポットの移動軌跡からブランク移動
前の照射スポットとブランク移動後の照射スポットの間の距離を求める第6のステップを備えていることを特徴とする請求項1に記載の粒子線スキャニング照射システム。 - 前記第6のステップで求められたブランク移動の距離とスキャン移動の距離を比較し、前記ブランク移動の距離が前記スキャン移動の距離の2倍よりも大きいn倍の大きさである場合、前記ブランク移動に含まれる照射スポットのそれぞれから、ブランク移動中に照射される粒子数のn分の一を差し引く処理を行う第7のステップを備えていることを特徴とする請求項4に記載の粒子線スキャニング照射システム。
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