KR20180033224A - 방사선 측정을 위한 이온 챔버 - Google Patents

방사선 측정을 위한 이온 챔버 Download PDF

Info

Publication number
KR20180033224A
KR20180033224A KR1020187004554A KR20187004554A KR20180033224A KR 20180033224 A KR20180033224 A KR 20180033224A KR 1020187004554 A KR1020187004554 A KR 1020187004554A KR 20187004554 A KR20187004554 A KR 20187004554A KR 20180033224 A KR20180033224 A KR 20180033224A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
ion chamber
current
collector
radiation
Prior art date
Application number
KR1020187004554A
Other languages
English (en)
Inventor
이완 코우리카우
에야드 키샤위
Original Assignee
뷰레이 테크놀로지스 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 뷰레이 테크놀로지스 인크. filed Critical 뷰레이 테크놀로지스 인크.
Publication of KR20180033224A publication Critical patent/KR20180033224A/ko

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/185Measuring radiation intensity with ionisation chamber arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1071Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the dose delivered by the treatment plan
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/103Treatment planning systems
    • A61N5/1039Treatment planning systems using functional images, e.g. PET or MRI
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1064Monitoring, verifying, controlling systems and methods for adjusting radiation treatment in response to monitoring
    • A61N5/1065Beam adjustment
    • A61N5/1067Beam adjustment in real time, i.e. during treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1077Beam delivery systems
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2907Angle determination; Directional detectors; Telescopes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914Measurement of spatial distribution of radiation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N5/1049Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam
    • A61N2005/1055Monitoring, verifying, controlling systems and methods for verifying the position of the patient with respect to the radiation beam using magnetic resonance imaging [MRI]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N5/1048Monitoring, verifying, controlling systems and methods
    • A61N2005/1074Details of the control system, e.g. user interfaces
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1085X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy characterised by the type of particles applied to the patient
    • A61N2005/1089Electrons
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61NELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00Radiation therapy
    • A61N5/10X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • A61N2005/1092Details
    • A61N2005/1094Shielding, protecting against radiation
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/3806Open magnet assemblies for improved access to the sample, e.g. C-type or U-type magnets
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/44Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance using nuclear magnetic resonance [NMR]
    • G01R33/48NMR imaging systems
    • G01R33/4808Multimodal MR, e.g. MR combined with positron emission tomography [PET], MR combined with ultrasound or MR combined with computed tomography [CT]

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

이온 챔버는 내부 체적을 갖는 챔버를 갖는다. 챔버 내에서 간극에 의해 분리된 제1 전극 및 제2 전극이 있다. 컬렉터 전극이 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치된다. 컬렉터 전극은 제2 전극으로부터 제1 전극의 일 부분을 폐색하도록 형상화된다.

Description

방사선 측정을 위한 이온 챔버
관련 출원(들)
본 출원은 본원에서 참조로 통합된, 2015년 7월 22일자로 출원된 발명의 명칭이 "방사선 측정을 위한 이온 챔버(Ion Chamber for Radiation Measurement)"인 미국 가특허 출원 제62/195,743호에 기초하여 우선권을 주장한다.
본원에서 설명되는 보호 대상은 자기 공명 촬영을 위한 시스템, 방법, 및 컴퓨터 프로그램과, 이와 관련된 진단 및 중재적 장비에 관한 것이다.
자기 공명 촬영(MRI), 또는 핵자기 공명 촬영은 환자의 신체 내로부터 평면 또는 체적의 투영, 분광 신호, 및 영상을 얻기 위해, 고주파 펄스와, 강한 자기장(위상 및 주파수를 위치 결정하고 부호화 또는 복호화하기 위해, 강한 자기장을 가로질러 인가되는 약한 구배장에 의해 변형됨)과, 신체 조직 사이의 상호 작용을 사용하는 비침습적 촬영 기술이다. 자기 공명 촬영은 연조직의 촬영에 있어서 특히 유익하고, 질병의 진단을 위해 사용될 수 있다.
진단되면, 방사선 요법 치료가 치료 계획의 일부로서 환자에게 방사선 빔을 전달하기 위해, 이온화 방사선의 공급원, 예를 들어, 선형 가속기(linac)를 지향시킴으로써 수행될 수 있다. linac의 출력은 치료 중에 빔의 특성을 측정하는 빔 진단 장치에 의해 부분적으로 모니터링될 수 있다.
하나의 양태에서, 이온 챔버는 내부 체적을 갖는 챔버를 갖는다. 챔버 내에서 간극에 의해 분리된 제1 전극 및 제2 전극이 있다. 컬렉터 전극이 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치된다. 컬렉터 전극은 제2 전극으로부터 제1 전극의 일 부분을 폐색하도록 형상화된다.
몇몇 변경예에서, 상류 선형 가속기로부터의 거의 모든 전자를 정지시키기에 충분한 두께를 구비한 진입 창이 있을 수 있다.
또 다른 변경예에서, 제1 전극 및 제2 전극은 플레이트일 수 있다.
또 다른 변경예에서, 이온 챔버의 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치된 다수의 컬렉터 전극이 있을 수 있다. 컬렉터 전극들은 제1 전극 및 제2 전극에 대해 평행한 환상 영역을 덮는 단일 수집 평면 내에 위치된 4개의 환상 세그먼트일 수 있다. 컬렉터 전극들은 제1 전극 및 제2 전극에 대해 평행한 환상 영역을 덮도록 위치된 환상 링 전극을 또한 포함할 수 있다.
또 다른 변경예에서, 컬렉터 전극은 직사각형 플레이트이다. 컬렉터 전극들은 또한 이온 챔버의 축 상에 중심 설정된 원형 영역을 덮는 단일 수집 평면 내에 위치된 4개의 쐐기 플레이트일 수 있다. 4개의 쐐기 플레이트들은 원형 영역보다 실질적으로 더 작은 면적을 구비한 간극에 의해 서로로부터 분리될 수 있다.
상호 관련된 양태에서, 방법은 이온 챔버의 내부 체적을 기체로 충전하는 단계를 포함한다. 챔버 내에서 간극에 의해 분리된 제1 전극 및 제2 전극이 있다. 컬렉터 전극이 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치된다. 컬렉터 전극은 제2 전극으로부터 제1 전극의 일 부분을 폐색하도록 형상화된다. 전류 검출기가 컬렉터 전극으로부터 수신되는 제1 전류를 측정한다. 제1 전류는 방사선 빔과 이온 챔버 내의 기체 사이의 충돌에 의해 발생되는 제1 전하를 나타낸다. 제1 전하는 컬렉터 전극과 정렬된 방사선 빔의 제1 부분에 대응한다. 프로그램 가능한 프로세서가 제1 전류, 및 컬렉터 전극의 형상 및 위치에 기초하여 방사선 빔 프로파일을 발생시킨다.
몇몇 변경예에서, 방법은 전류 검출기에서, 제1 전극 및 제2 전극으로부터 수신되는 제2 전류를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 전류는 빔과 이온 챔버 내의 기체 사이의 충돌에 의해 발생되는 제2 전하를 나타낼 수 있다. 제2 전하는 컬렉터 전극과 정렬되지 않은 방사선 빔의 제2 부분에 대응할 수 있다. 방사선 빔 프로파일 정규화가 제2 전류에 기초하여 결정될 수 있다. 정규화된 방사선 빔 플럭스가 제1 전류 및 정규화에 기초하여 발생될 수 있다.
또 다른 변경예에서, 전류 검출기는 이온 챔버의 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치된 컬렉터 전극들에 대응하는 전류를 측정할 수 있다. 제2 빔 프로파일이 컬렉터 전극으로부터 수신된 전류, 컬렉터 전극의 형상, 및 컬렉터 전극의 위치에 기초하여 발생될 수 있다.
또 다른 변경예에서, 전류 검출기는 이온 챔버의 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치된 컬렉터 전극들에 각각 대응하는 전류를 측정할 수 있다. 복수의 컬렉터 전극에서 수신된 전류들의 비율이 계산될 수 있다. 방사선 빔 에너지가 전류들의 비율에 기초하여 계산될 수 있다.
또 다른 변경예에서, 이온 챔버는 이온 챔버를 통해 방사선 빔을 발생시키는 선형 가속기의 작동 중에 방사선 빔 에너지를 모니터링하기 위해 사용될 수 있다. 방사선 빔 에너지가 허용 가능한 범위 외부에 있을 때, 선형 가속기의 작동이 중단될 수 있다.
또 다른 변경예에서, 전기장 또는 메인 MRI 자기장으로부터 분리된 자기장이 빔 프로파일에 기초하여, 방사선 빔을 이온 챔버의 축과 정렬시키도록 빔 프로파일을 이동시키기 위해 인가될 수 있다.
본 보호 대상의 구현예는 본원에서 제공되는 설명에 따른 방법과, 하나 이상의 기계(예컨대, 컴퓨터 등)가 설명되는 특징들 중 하나 이상을 구현하는 작동을 생성하게 하도록 작동 가능한 유형의 기계 판독 매체를 포함하는 물품을 포함할 수 있지만 이들로 제한되지 않는다. 유사하게, 하나 이상의 프로세서 및 하나 이상의 프로세서에 결합된 하나 이상의 메모리를 포함할 수 있는 컴퓨터 시스템이 또한 고려된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체를 포함할 수 있는 메모리는 하나 이상의 프로세서가 본원에서 설명되는 작동들 중 하나 이상을 수행하게 하는 하나 이상의 프로그램을 포함하거나, 엔코딩하거나, 저장할 수 있다. 본 보호 대상의 하나 이상의 구현예에 따른 컴퓨터 구현 방법은 단일 컴퓨팅 시스템 내에 또는 복수의 컴퓨팅 시스템에 걸쳐 상주하는 하나 이상의 데이터 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 그러한 다중 컴퓨팅 시스템은 네트워크(예컨대, 인터넷, 무선 원거리 네트워크, 근거리 네트워크, 원거리 네트워크, 유선 네트워크 등)에 의한 연결을 포함하지만 이로 제한되지 않는 하나 이상의 연결을 거쳐, 다중 컴퓨팅 시스템들 중 하나 이상 사이의 직접 연결을 거쳐, 연결될 수 있고, 데이터 및/또는 명령 또는 다른 지시 등을 교환할 수 있다.
본 보호 대상의 하나 이상의 변경의 세부가 첨부된 도면 및 아래의 설명에서 설명된다. 본원에서 설명되는 보호 대상의 다른 특징 및 장점이 설명 및 도면, 그리고 청구범위로부터 명백할 것이다. 본 개시되는 보호 대상의 소정의 특징이 특정 구현예에 관련하여 예시의 목적으로 설명되지만, 그러한 특징은 제한적인 것으로 의도되지 않음을 쉽게 이해하여야 한다. 본 개시내용에 이어지는 청구범위는 보호되는 보호 대상의 범주를 한정하도록 의도된다.
본 명세서 내에 통합되어 그의 일부를 구성하는 첨부된 도면은 본원에서 개시되는 보호 대상의 소정의 양태를 도시하고, 설명과 함께, 개시되는 구현예와 관련된 원리들 중 일부를 설명하는 것을 돕는다.
도 1은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 예시적인 선형 가속기 및 이온 챔버의 단순화된 사시도를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 예시적인 이온 챔버의 단순화된 사시도를 도시하는 도면이다.
도 3은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 제1 예시적인 이온 챔버 전극 구성의 간략도를 도시하는 도면이다.
도 4는 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 제2 예시적인 이온 챔버 전극 구성의 간략도를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 제3 예시적인 이온 챔버 전극 구성의 간략도를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 빔 프로파일 대칭성을 측정하기 위해 사용되는 이온 챔버 내의 링 전극의 간략도를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 빔 프로파일 특징을 측정하는 예시적인 방법에 대한 간략도이다.
도 8은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 이온 챔버를 포함하는 조합된 MRI 시스템 및 linac의 간략도를 도시하는 도면이다.
이온 챔버는 몇몇 물리량에 관련된 전류 또는 전류의 공급을 측정하기 위해 사용될 수 있다. 본원에서 설명되는 이온 챔버는, 예를 들어, 환자를 치료하기 위해 사용될 수 있는 방사선 공급원으로부터의 방사선 빔을 수신할 수 있다. 예를 들어, 방사선 공급원이 linac일 때, 방사선 빔은 고에너지 광자로 이루어진다. 방사선 빔은 이온 챔버로 진입할 수 있고, 여기서 방사선 빔 내의 광자가 이온 챔버 내의 기체와 부딪힐 수 있다. 이러한 충돌은 충돌 이온화에 의해 기체를 이온화할 수 있다. 이온화된 기체는 그 다음 적절하게 바이어스된 컬렉터에 의해 수집되어 전류 검출기에 의해 전류로서 검출될 수 있다.
대체로, 전류의 양은 빔 플럭스에 관련된다. 그러나, (이온 챔버 내의 하나 이상의 위치에서) 수집 영역을 국소화함으로써, 빔 플럭스의 국소화된 측정이 이루어질 수 있다. 이러한 국소화된 측정은 방사선 빔 플럭스, 빔 정렬, 대칭성, 또는 방사선 빔 프로파일의 다른 특징에 대한 정보를 제공할 수 있다.
"전자 빔" 및 "방사선 빔"에 대한 언급은 단지 타겟에 의한 변환 이전의 빔의 각각의 유형을 구분하도록 의도된다. 예를 들어, 전자 빔 또는 방사선 빔은 광자 빔, 코발트 공급원 등과 같은 임의의 유형의 이온화 방사선일 수 있다. 유사하게, 방사선 빔은 본원에서 설명되는 바와 같이 이온 챔버와 상호 작용할 수 있는 임의의 유형의 이온화 방사선일 수 있다. 방사선 빔은, 예를 들어, X-선, 감마선, 광자, 전자, 이온 등일 수 있다.
도 1은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 예시적인 선형 가속기 및 이온 챔버의 단순화된 사시도를 도시하는 도면이다. 방사선 요법에서 사용되는 선형 가속기에 대해, 2개의 독립된 빔 모니터가 구현될 수 있다. 전자 빔(10)이 linac(100)으로부터 발산되어 타겟(110)과 부딪힐 수 있다. 타겟(110)은 전자 빔(10)을 환자 치료를 위해 사용되는 광자 빔으로 변환할 수 있다. 선형 가속기 출력의 검출 및 조절을 위해 사용되는 1차 모니터, 및 독립된 점검부로서 역할하는 2차 모니터가 있을 수 있다. 이러한 빔 모니터들은 다중-판 시준기(120)(MLC)와 같은 1차 시준기(120)의 하류에 직렬로 위치될 수 있다. 본 개시내용의 이온 챔버는 1차 모니터 또는 2차 모니터로서 사용될 수 있다.
1차 모니터와 2차 모니터 사이에 불일치가 있으면, 시스템은 중지되고 환자 치료를 중단할 수 있다. 몇몇 경우에, 1차 모니터 또는 2차 모니터 또는 이들 모두가 본원에서 더 상세하게 설명되는 바와 같이, 전자 빔(10)의 대칭성 또는 중심성을 점검하기 위해 사용될 수 있다.
도 2는 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 예시적인 이온 챔버(200)의 단순화된 사시도를 도시하는 도면이다. 하나의 구현예에서, 이온 챔버(200)는 내부 체적(205) 및 진입 창(210)을 구비한 챔버일 수 있다. 이온 챔버(200) 내부에, 간극에 의해 분리된 제1 전극(210) 및 제2 전극(230)이 있을 수 있다. 이온 챔버(200)는 기체로 충전될 수 있고, 기체는 방사선 빔(20)이 이온 챔버(200)를 통과할 때, 적어도 부분적으로 이온화할 것이다. 제1 전극(210) 및 제2 전극(230)은 이온 챔버(200) 내에서 전기장을 발생시키도록 규정된 전위에 유지되는 전도성 플레이트일 수 있다. 도 2에 도시된 예에서, 제1 전극(210)은 음전위에 있고, 제2 전극(230)은 양전위에 있다. 이온화 이벤트가 발생할 때 (열린 원에 의해 도시됨), 현재 양으로 하전된 이온으로부터 방출되는 전자는 제2 전극(230)을 향해 가고, 양으로 하전된 기체 이온은 제1 전극(210)으로 간다. 기체가 이온화되는 장소에 의존하여, 컬렉터 전극(240)은 전하를 중간 포착하여 수집할 수 있고, 이는 그 다음 전류 모니터에 의해 전류로서 측정될 수 있다. 또한, 방사선 빔(20)의 일부는 도 2에서 중간의 점선 화살표에 의해 도시된 바와 같이, 이온화가 없이 이온 챔버(200)를 통과할 수 있다.
도 2에 도시된 부호 변환은 예시의 목적이며, 제한적으로 간주되어서는 안 된다. 본원에서 사용되는 바와 같이, 어떤 전극이 제1 전극(210) 및 제2 전극(230) 인지의 선택은 전극 상에 가해지는 바이어스 전위로부터의 인가되는 전기장의 방향에서와 같이, 임의적이다.
방사선 빔(20)은 진입 창(210)을 통해 이온 챔버(200)로 진입할 수 있다. 또한, 진입 창(210)은 이온 챔버(200) 내로의 전자의 진입을 방지할 수 있다. 진입 창(210)은, 예를 들어, 이온 챔버(200)의 벽, 이온 챔버(200)의 진입부에 또는 그 부근에 위치된 필터 또는 다른 재료 등일 수 있다. 예를 들어, 진입 창(210)은 대략 2mm, 3mm, 4mm, 5mm, 6mm, 또는 8mm의 벽 두께를 갖는 알루미늄으로 구성될 수 있다. 하나의 구현예에서, 진입 창(210)은 4mm 두께의 알루미늄으로 만들어질 수 있다. 다른 구현예에서, 원하는 감쇠가 동일한 감쇠를 달성하도록 설계된 필터 및/또는 다른 재료와 조합된 더 얇은 진입 창(210)에서 얻어질 수 있다. 또 다른 구현예에서, 진입 창(210)의 두께는 linac(100)의 타겟(110)과 조합하여, 모든 또는 거의 모든 전자, 예를 들어, 상류 linac(100)으로부터의 전자, 이온 챔버(200) 외부에서 발생되는 2차 전자 등이 이온 챔버(200)로 진입하는 것을 정지시키기에 충분할 수 있다.
이온 챔버(200)의 전체 두께는 이온 챔버(200)에 의한 방사선 빔(20)의 전체 감쇠를 최소화하기 위해 작을 수 있다. 이온 챔버(200) 두께는, 예를 들어, 대략 3mm, 5mm, 7mm, 또는 9mm일 수 있다.
컬렉터 전극(240)이 제1 전극(210)과 제2 전극(230) 사이에 위치될 수 있다. 컬렉터 전극(210)은 제2 전극(230)으로부터 제1 전극(210)의 일 부분을 폐색하도록 형상화될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "폐색"은 컬렉터 전극(240)에 의한 방사선 빔(20)의 임의의 중간 포착을 지칭할 수 있다. 예를 들어, 도 2에서, 컬렉터 전극(240)을 형성하는 플레이트는 상류 전극으로부터 전체 하류 전극을 폐색한다.
컬렉터 전극(240) 상에서 수집된 전하는 트랜스임피던스 또는 등가의 저누출 증폭기에 의해 검출될 수 있다. 전류 측정은 그 다음 방사선 치료 계획에 의한 보정 또는 비교를 통해 빔 플럭스 및/또는 선량의 추정치로 변환될 수 있다.
전극의 몇몇 예시적인 구성이 아래에서 주어지지만, 임의의 개수, 예를 들어, 2, 3, 4, 6, 8, 10개 등의 컬렉터 전극 (및 또한 제1 전극(210) 및 제2 전극(220))이 있을 수 있다. 유사하게, 전극들은 아래의 구체적인 예에서 설명되는 것 이외의 다른 형상일 수 있다. 예를 들어, 컬렉터 전극 (및 또한 제1 전극(210) 및 제2 전극(220))은 직사각형, 원형, 육각형 등일 수 있다.
도 3은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 제1 예시적인 이온 챔버(200) 전극 구성의 간략도를 도시하는 도면이다. 대안적인 구현예에서, 복수의 컬렉터 전극(310)이 있을 수 있고, 각각의 컬렉터 전극(310)은 독립된 전류 센서에 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 개별 컬렉터 전극(310)의 단면적에만 대응하는 빔 플럭스가 측정될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 컬렉터 전극(310)들은, 예를 들어 이온 챔버(200)의 중심을 통하는 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치될 수 있다. 이러한 예시적인 구현예에서, 4개의 컬렉터 전극(310)이 있다. 특히, 4개의 컬렉터 전극(310)들은 환상 영역의 4개의 사분면을 덮는 4개의 환상 세그먼트로서 형상화될 수 있다. 컬렉터 전극(310)들은 제1 전극(210) 및 제2 전극(230)에 대해 평행한 환상 영역을 덮기 위한 단일 수집 평면 내에 있을 수 있다.
도 3의 구현예에 도시된 바와 같이, 중심 개구(330)가 조립된 컬렉터 전극(310) 내에 존재할 수 있다. 중심 개구(330)에서, 컬렉터 전극(310)은 제2 전극(230)(하류 전극)으로부터 제1 전극(210)(상류 전극)을 폐색하지 않는다.
몇몇 구현예에서, 제1 전극(210) 및 제2 전극(230)에 대해 평행한 환상 영역을 덮도록 위치된 환상 링 전극(340)이 또한 있을 수 있다. 환상 링 전극(340)은 형상이 원형일 수 있지만, 또한 직사각형, 육각형, 또는 임의의 다른 형상일 수 있다. 환상 링 전극(340)은 또한 4개의 환상 세그먼트와 유사하게, 임의의 개수, 예를 들어, 2, 4, 또는 8개의 세그먼트로 분리될 수 있다. 환상 링 전극(340)은 축으로부터의 공지된 반경에서의 빔 플럭스의 측정을 제공하기 위해, 그의 전체 직경에 비교하여 얇을 수 있다. 몇몇 구현예에서, 환상 링 전극(340)은 챔버의 주연부 부근에 위치될 수 있다.
도 4는 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 제2 예시적인 이온 챔버(200) 전극 구성의 간략도를 도시하는 도면이다. 다른 구현예에서, 컬렉터 전극(410)은 직사각형 플레이트일 수 있다. 직사각형 플레이트들은 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치될 수 있다. 도 4의 구현예에서, 감소된 수집 영역은 더 많은 방사선 빔(20)이 방해받지 않고서 이온 챔버(200)를 횡단하도록 허용할 수 있다. 또한, 컬렉터 전극(410)들 사이의 증가된 간격은 과도한 전하가 컬렉터 전극(410)들 중 하나 이상에서 축적되는 경우에, 컬렉터 전극들 사이의 파괴의 가능성을 감소시킬 수 있다.
도 5는 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 제3 예시적인 이온 챔버(200) 전극 구성의 간략도를 도시하는 도면이다. 도 5의 구현예는 도 3에 도시된 것과 유사하다. 컬렉터 전극(510)들은 여기서 단일 수집 평면 내에 각각 위치되며 이온 챔버(200)의 축 상에 중심 설정된 원형 영역을 덮는 4개의 쐐기 플레이트일 수 있다. 4개의 쐐기 플레이트들은 원형 영역보다 실질적으로 더 작은 면적을 구비한 간극에 의해 서로로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 간극 폭은, 예를 들어, 0.1cm, 0.05cm, 또는 0.01cm일 수 있다. 또한, 이러한 구현예에서, 컬렉터 전극(510)들은 중심 개구를 갖지 않는다. 그러한 구성은 방사선 빔(20)이 축 상에서 강하게 상승될 때에도 방사선 빔 플럭스 측정을 허용할 수 있다.
도 6은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 빔 프로파일 대칭성을 측정하기 위해 사용되는 이온 챔버(200) 내의 링 전극의 간략도를 도시하는 도면이다. 본원에서 설명되는 구현예는, 예를 들어, 이온 챔버(200)를 통한 총 빔 플럭스, 빔 대칭성, 빔 대칭성, 2-D 빔 구조, 및 빔 에너지의 측정을 허용할 수 있다. 아래의 예는 또한 도 4에서 설명된 구성을 참조하여 주어지지만, 또한 예를 들어 도 3 및 도 5에 도시된 것을 포함한, 다른 구성에도 적용될 수 있다.
몇몇 구현예에서, 방사선 빔(20)의 전부 또는 거의 전부가 이온 챔버(200)로 진입할 수 있다. 이는 시준기(120)가 없을 때 또는 시준기(120) 또는 MLC가 방사선 빔(20)을 차단하지 않도록 구성될 때 발생할 수 있다. 예를 들어, 편평, 가우시안 등의, 공지되거나 가정된 빔 프로파일 형상에서, 컬렉터 요소(410)에 의해 중간 차단되는 총 전류는 빔 플럭스에 비례할 것이다. 방사선 빔(20)이 완전히 차단되지 않는 것은 필요치 않다. 예를 들어, 가정된 빔 프로파일 및 (컬렉터 전극의) 공지된 수집 영역에서, 이온 챔버(200) 내로의 빔 플럭스의 추정치가 결정될 수 있다.
빔 대칭성의 측정은 예를 들어 도 3 - 도 6에 도시된 바와 같이, 대칭 패턴으로 배열된 상이한 컬렉터 요소들에 의해 전류를 측정함으로써 수행될 수 있다. 빔이 대칭이 아니면, 상이한 전류들이 컬렉터 요소(410)들 상에서 측정될 것이다. 방사선 빔(20)이 중심 전극들에 동일한 전류를 제공하도록 조정될 수 있지만, 환상 링 전극(340)이 세그먼트화된 구성은 상이한 전류들을 유사하게 측정하여, 빔이 단순히 오정렬된 대신에 비대칭임을 밝혀낸다.
컬렉터 요소들의 개수가 증가함에 따라, 방사선 빔(20)의 더 많은 특징이 측정될 수 있다. 예를 들어, 방위각 비대칭성이 축으로부터의 동일한 방사상 거리에서의 상이한 컬렉터 전극(410)들에서의 전류의 차이에 의해 측정될 수 있다.
본원에서 사용되는 바와 같이, 환상 링 전극(340) 내부에 있는 컬렉터 전극들은 또한 중심 전극(410)으로 지칭된다. 하나의 구현예에서, 중심 전극(410)들은 빔 대칭성을 측정하기 위해 사용되고, 링 전극(들)은 전체 빔 에너지 측정을 위한 기준으로서 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 중심 전극(410)들에서의 전류들의 합은 또한 전체 빔 에너지의 추가의 측정으로서 역할을 할 수 있다.
방사선 빔(20)의 에너지는 방사선 빔(20)의 형상에 영향을 줄 수 있다. 예를 들어, 몇몇 구현예에서, 방사선 빔(20)은 더 높은 에너지에서보다 더 낮은 에너지에서 더 넓을 수 있다. 이는 도 6에서 2개의 예시적인 방사선 빔 플럭스 프로파일에 의해 예시되어 있다. 이러한 예에서, 저에너지 빔 프로파일(610)(실선)은 고에너지 빔 프로파일(620)(점선)보다 더 넓다. 이러한 예에서, 일정한 방사선 빔 플럭스를 가정하면, 중심 전극에서 수신된 전류 대 환상 링 전극(340)에서 수신된 전류의 비율은 방사선 빔 에너지의 함수이다.
방사선 빔(20)이 고에너지일 때, 비율은 더 클 것이고, 방사선 빔(20)이 저에너지일 때, 비율은 더 작을 것이다. 도 6에 도시된 구체적인 예에서, 비율(R)은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure pct00001
수학식 1의 분자는 중심 전극에서의 총 전류이고, 수학식 1의 분모는 환상 링 전극에서의 총 전류이다. 공지된 빔 에너지 및 빔 프로파일에서의 측정된 전류를 사용한 보정에 의해, 비율(R)을 모니터링하는 것은 방사선 빔 에너지의 지속적인 측정을 제공할 수 있다. 비율이 허용 가능한 범위 외부에 있을 때, 시스템은, 예를 들어, 작동을 중지 및 정지시킬 수 있거나, 사용자에게 알릴 수 있다. 유사한 작용이 또한 본원의 방법에 의해 설명되는 바와 같이, 빔 대칭성 또는 오정렬을 측정하는 것에 응답하여 발생할 수 있다.
도 7은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 빔 프로파일 특징을 측정하는 예시적인 방법에 대한 간략도이다.
710에서, 이온 챔버(200)의 내부 체적이 기체로 충전될 수 있다. 이온 챔버(200)는 간극에 의해 분리된 제1 전극(220) 및 제2 전극(230), 및 제1 전극(220)과 제2 전극(230) 사이에 위치된 컬렉터 전극(240)을 둘러쌀 수 있고, 컬렉터 전극(240)은 제2 전극(230)으로부터 제1 전극(220)의 일 부분을 폐색하도록 형상화된다.
720에서, 전류 검출기가 컬렉터 전극(240)으로부터 수신된 제1 전류를 측정할 수 있다. 제1 전류는 방사선 빔(20)과 기체 사이의 충돌에 의해 발생되는 제1 전하를 나타낼 수 있다. 제1 전하는 컬렉터 전극(240)과 정렬된 방사선 빔(20)의 제1 부분에 대응할 수 있다.
730에서, 빔 프로파일은 제1 전류, 및 컬렉터 전극(240)의 형상 및 위치에 기초하여 발생될 수 있다.
도 8은 본 개시내용의 소정의 양태에 따른 이온 챔버(200)를 포함하는 조합된 MRI 시스템 및 linac(100)의 간략도를 도시하는 도면이다. MRI 자석(800)은 자기 공명 촬영을 수행하기 위해 사용되는 자기장을 발생시킬 수 있다. 이온 챔버(200) 내에서, 수집 요소에서 전류를 측정할 때, 메인 MRI 자기장은 여러 오류원을 도입할 수 있다.
컬렉터 전극들의 대칭 배열이 상이한 전류들을 수신하지만, 빔이 대칭일 때, 전자 빔(10)은 이온 챔버(200)와 동축이 아닐 수 있다. 오정렬 또는 비대칭은 linac(100)으로부터의 전자 빔(10)을 자성 코일 또는 전기장과 정렬시킴으로써 보상될 수 있다. 자성 코일은, 예를 들어, linac(100) 둘레에 위치된 분리된 시밍 코일(shimming coil)일 수 있다. 자성 코일 내의 전류는 linac(100) 내에서 국소적으로 MRI 자기장을 감소시키기 위해 또는 빔 궤적을 변화시키기 위해 조정될 수 있다. 전자 빔(10)의 각 측면 상의 플레이트는 또한 플레이트 상의 전위를 변경함으로써 전자 빔(10)을 조향하기 위한 정전기 전위를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 다른 구현예에서, 자기 차폐가 전자 빔(10)에 대한 MRI 자기장의 효과를 감소시키기 위해 linac(100)에 추가될 수 있다. 왜곡이 완전히 제거될 수 없으면, 이는 측정되어, 자기장 강도의 함수로서의 보정에 의해 고려될 수 있다.
다른 오류원은 이온 챔버(200) 내로 누출되는 자기장에 의한 전자 또는 이온의 편향일 수 있다. 자기장의 부재 시에, 이온화된 기체 및 전자의 궤적이 컬렉터 전극 또는 제1 또는 제2 전극에서의 전위에 의해서만 안내되는 경우에, MRI 자기장은 궤적이 이온 챔버(200) 내의 다른 위치로 가게 할 수 있고, 측정되는 전류에 영향을 줄 수 있다. 몇몇 구현예에서, 이러한 오류는 이온 챔버(200)를 자기적으로 차폐함으로써 또는 MRI 자석이 켜져 있을 때의 변화를 고려하기 위한 보정에 의해 교정될 수 있다. 방사선 빔(20)이 적절하게 정렬되고 이온 챔버(200)가 충분히 차폐될 때, 대칭형 컬렉터 전극들은 동일한 전류를 수신할 것이다.
몇몇 실시예가 위에서 상세하게 설명되었지만, 다른 변형예가 가능하다. 예를 들어, 도 3 - 도 6에 도시되고 본원에서 설명된 컬렉터 전극 형상은 바람직한 결과를 달성하기 위해 도시된 특정 순서, 형상, 또는 위치를 요구하지 않는다.
본 개시내용은 본원의 실시예에서 개시된 계산이 본원에서 교시되는 동일한 개념을 적용하여 다수의 방식으로 수행될 수 있으며, 그러한 계산은 개시된 구현예와 등가임을 고려한다.
본원에서 설명되는 보호 대상의 하나 이상의 양태 또는 특징은 디지털 전자 회로, 집적 회로, 특수 설계된 주문형 집적 회로(ASIC: Application Specific Integrated Circuit), 현장 프로그램 가능 게이트 어레이(FPGA: Field Programmable Gate Array) 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이러한 다양한 양태 또는 특징은 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 장치, 및 적어도 하나의 출력 장치로부터 데이터 및 지시를 수신하고 그리고 그로 데이터 및 지시를 송신하기 위해 결합된, 전용 또는 범용일 수 있는 적어도 하나의 프로그램 가능 프로세서를 포함하는 프로그램 가능 시스템 상에서 실행 및/또는 해석 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램 내의 구현예를 포함할 수 있다. 프로그램 가능 시스템 및 컴퓨팅 시스템은 클라이언트 및 서버를 포함할 수 있다. 클라이언트 및 서버는 대체로 서로로부터 이격되고, 전형적으로 통신 네트워크를 통해 상호 작용한다. 클라이언트 및 서버의 관계는 각각의 컴퓨터 상에서 실행되며 서로에 대한 클라이언트-서버 관계를 갖는 컴퓨터 프로그램에 의해 발생한다.
프로그램, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션, 애플리케이션, 구성요소, 또는 코드로도 지칭될 수 있는 이러한 컴퓨터 프로그램은 프로그램 가능 프로세서를 위한 기계 명령을 포함하고, 고수준 절차어, 객체 지향형 프로그래밍 언어, 기능적 프로그래밍 언어, 논리적 프로그래밍 언어, 및/또는 어셈블리어/기계어로 구현될 수 있다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "기계 판독 가능 매체" (또는 "컴퓨터 판독 가능 매체")라는 용어는 기계 판독 가능 신호로서 기계 명령을 수신하는 기계 판독 가능한 매체를 포함하는, 프로그램 가능 프로세서로 기계 명령 및/또는 데이터를 제공하기 위해 사용되는, 예를 들어, 자기 디스크, 광디스크, 메모리, 및 프로그램 가능 로직 장치(PLD: Programmable Logic Device)와 같은 임의의 컴퓨터 프로그램 제품, 장비, 및/또는 장치를 지칭한다. "기계 판독 가능 신호" (또는 "컴퓨터 판독 가능 신호")라는 용어는 프로그램 가능 프로세서에 기계 명령 및/또는 데이터를 제공하기 위해 사용되는 임의의 신호를 지칭한다. 기계 판독 가능 매체는, 예를 들어, 비일과성 고체 상태 메모리 또는 자기 하드 드라이브 또는 임의의 등가의 저장 매체로서와 같이, 그러한 기계 명령을 비일과성으로 저장할 수 있다. 기계 판독 가능 매체는 대안적으로 또는 추가적으로, 예를 들어, 하나 이상의 물리적 프로세서 코어와 관련된 프로세서 캐시 또는 다른 임의 접근 메모리에서와 같이, 일과성 방식으로 그러한 기계 명령을 저장할 수 있다.
사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해, 본원에서 설명되는 보호 대상의 하나 이상의 양태 또는 특징은, 예를 들어, 사용자에게 정보를 디스플레이하기 위한 음극선관(CRT) 또는 액정 디스플레이(LCD) 또는 발광 다이오드(LED) 모니터와 같은 디스플레이 장치, 및 예를 들어, 사용자가 컴퓨터에 입력을 제공할 수 있는 마우스 또는 트랙볼과 같은 포인팅 장치를 갖는 컴퓨터 상에서 구현될 수 있다. 다른 종료의 장치가 사용자와의 상호 작용을 제공하기 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 사용자에게 제공되는 피드백은, 예를 들어, 시각적 피드백, 청각적 피드백, 또는 촉각적 피드백과 같은 임의의 형태의 감각 피드백일 수 있고; 사용자로부터의 입력은 음향, 음성, 또는 접촉 입력을 포함하지만 이들로 제한되지 않는 임의의 형태로 수신될 수 있다. 다른 가능한 입력 장치는 단일 또는 다중 지점 저항식 또는 용량식 트랙 패드와 같은 터치 스크린 또는 다른 터치 감작 장치, 음성 인식 하드웨어 및 소프트웨어, 광학 스캐너, 광학 포인터, 디지털 영상 포착 장치 및 관련된 해석 소프트웨어 등을 포함하지만 이들로 제한되지 않는다.
상기 설명 및 청구범위에서, "~ 중 적어도 하나" 또는 "~ 중 하나 이상"과 같은 문구는 요소 또는 특징들의 집합적 목록에 이어서 발생할 수 있다. "및/또는"이라는 용어는 또한 2개 또는 그 이상의 요소 또는 특징들의 목록 내에서 발생할 수 있다. 그러한 문구는 그가 사용되는 문맥에 의해 달리 암시적으로 또는 명시적으로 부정되지 않으면, 열거된 요소 또는 특징들 중 임의의 하나를 개별적으로 또는 다른 언급된 요소 또는 특징들 중 임의의 하나와 조합된 언급된 요소 또는 특징들 중 임의의 하나를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "A 및 B 중 적어도 하나"; "A 및 B 중 하나 이상"; 및 "A 및/또는 B"라는 문구는 각각 "A 단독, B 단독, 또는 A 및 B 함께"를 의미하도록 의도된다. 유사한 해석이 또한 3개 또는 그 이상의 항목을 포함하는 목록에 대해 의도된다. 예를 들어, "A, B, 및 C 중 적어도 하나"; "A, B, 및 C 중 하나 이상"; 및 "A, B, 및/또는 C"라는 문구는 각각 "A 단독, B 단독, C 단독, A 및 B 함께, A 및 C 함께, B 및 C 함께, 또는 A 및 B 및 C 함께"를 의미하도록 의도된다. 상기 및 청구범위에서의 "~에 기초하여"라는 용어의 사용은 언급되지 않은 특징 또는 요소가 또한 허용 가능하도록, "~에 적어도 부분적으로 기초하여"를 의미하도록 의도된다.
본원에서 설명되는 보호 대상은 원하는 구성에 의존하여 시스템, 장치, 방법, 컴퓨터 프로그램, 및/또는 물품으로 실시될 수 있다. 첨부된 도면에 도시되고 그리고/또는 본원에서 설명된 임의의 방법 또는 논리 흐름은 바람직한 결과를 달성하기 위해, 도시된 특정 순서 또는 순차적 순서를 반드시 요구하지는 않는다. 상기 설명에서 설명된 구현예는 본원에서 설명되는 보호 대상에 따른 모든 구현예를 나타내지는 않는다. 대신에, 이들은 단지 설명되는 보호 대상에 관련된 양태에 따른 몇몇 예이다. 몇몇 변경이 위에서 상세하게 설명되었지만, 다른 변형 또는 추가가 가능하다. 특히, 추가의 특징 및/또는 변경이 본원에서 설명된 것에 추가하여 제공될 수 있다. 위에서 설명된 구현예는 개시된 특징들의 다양한 조합 및 하위 조합, 및/또는 위에서 기술된 추가의 특징들의 조합 및 하위 조합에 관련될 수 있다. 또한, 위에서 설명된 장점들은 임의의 도출된 청구항의 적용을 장점들 중 임의의 하나 또는 모두를 달성하는 과정 및 구조로 제한하도록 의도되지 않는다.
추가로, 섹션 제목은 본 개시내용으로부터 도출될 수 있는 임의의 청구항에서 표현되는 본 발명(들)을 제한하거나 특징화하지 않아야 한다. 구체적으로, 그리고 예시적으로, 제목이 "기술 분야"를 지칭하지만, 그러한 청구항은 소위 기술 분야를 설명하기 위해 이러한 제목 하에서 선택된 언어에 의해 제한되지 않아야 한다. 아울러, "배경 기술"에서의 기술의 설명은 기술이 본 개시내용의 임의의 발명(들)에 대한 종래 기술이라는 인정으로서 해석되지 않아야 한다. 또한, "과제의 해결 수단"은 도출된 청구항에서 설명되는 본 발명(들)의 특징화로서 간주되지 않아야 한다. 또한, 일반적인 본 개시내용에 대한 임의의 참조 또는 단수의 "본 발명"이라는 단어의 사용은 아래에서 설명되는 청구항의 범주에 대한 임의의 제한을 의미하도록 의도되지 않는다. 복수의 발명이 본 개시내용으로부터 도출된 복수의 청구항의 한정에 따라 설명될 수 있고, 따라서 그러한 청구항은 그에 의해 보호되는 본 발명(들) 및 그의 등가물을 한정한다.

Claims (20)

  1. 이온 챔버이며,
    내부 체적을 갖는 챔버;
    챔버 내에서 간극에 의해 분리된 제1 전극 및 제2 전극; 및
    제1 전극과 제2 전극 사이에 위치된 컬렉터 전극 - 컬렉터 전극은 제2 전극으로부터 제1 전극의 일 부분을 폐색하도록 형상화됨 -
    을 포함하는 이온 챔버.
  2. 제1항에 있어서, 상류 선형 가속기로부터의 거의 모든 전자를 정지시키기에 충분한 두께를 구비한 진입 창을 추가로 포함하는 이온 챔버.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제1 전극 및 제2 전극은 플레이트인, 이온 챔버.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 이온 챔버의 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치된 복수의 컬렉터 전극을 추가로 포함하는 이온 챔버.
  5. 제4항에 있어서, 복수의 컬렉터 전극은 제1 전극 및 제2 전극에 대해 평행한 환상 영역을 덮는 단일 수집 평면 내에 위치된 4개의 환상 세그먼트를 포함하는, 이온 챔버.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 복수의 컬렉터 전극은 제1 전극 및 제2 전극에 대해 평행한 환상 영역을 덮도록 위치된 환상 링 전극을 추가로 포함하는, 이온 챔버.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 컬렉터 전극은 직사각형 플레이트인, 이온 챔버.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 복수의 컬렉터 전극은 이온 챔버의 축 상에 중심 설정된 원형 영역을 덮는 단일 수집 평면 내에 위치된 4개의 쐐기 플레이트를 추가로 포함하고, 4개의 쐐기 플레이트들은 원형 영역보다 실질적으로 더 작은 면적을 구비한 간극에 의해 서로로부터 분리되는, 이온 챔버.
  9. 방법이며,
    간극에 의해 분리된 제1 전극 및 제2 전극; 및 제1 전극과 제2 전극 사이에 위치된 컬렉터 전극 - 컬렉터 전극은 제2 전극으로부터 제1 전극의 일 부분을 폐색하도록 형상화됨 - 을 포함하는 이온 챔버의 내부 체적을 기체로 충전하는 단계;
    전류 검출기에서, 컬렉터 전극으로부터 수신되는 제1 전류를 측정하는 단계 - 제1 전류는 방사선 빔과 이온 챔버 내의 기체 사이의 충돌에 의해 발생되는 제1 전하를 나타내고, 제1 전하는 컬렉터 전극과 정렬된 방사선 빔의 제1 부분에 대응함 -; 및
    적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서에 의해, 제1 전류, 및 컬렉터 전극의 형상 및 위치에 기초하여 방사선 빔 프로파일을 발생시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    전류 검출기에서, 제1 전극 및 제2 전극으로부터 수신되는 제2 전류를 측정하는 단계 - 제2 전류는 빔과 이온 챔버 내의 기체 사이의 충돌에 의해 발생되는 제2 전하를 나타내고, 제2 전하는 컬렉터 전극과 정렬되지 않은 방사선 빔의 제2 부분에 대응함 -; 및
    적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서에 의해, 제2 전류에 기초하여 방사선 빔 프로파일 정규화를 결정하는 단계; 및
    적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서에 의해, 제1 전류 및 정규화에 기초하여 정규화된 방사선 빔 플럭스를 발생시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    전류 검출기에서, 이온 챔버의 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치된 복수의 컬렉터 전극에 각각 대응하는 복수의 전류를 측정하는 단계; 및
    적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서에 의해, 복수의 컬렉터 전극으로부터 수신되는 복수의 전류, 복수의 컬렉터 전극의 형상, 및 복수의 컬렉터 전극의 위치에 기초하여 제2 빔 프로파일을 발생시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    전류 검출기에서, 이온 챔버의 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치된 복수의 컬렉터 전극에 각각 대응하는 복수의 전류를 측정하는 단계;
    복수의 전류에 기초하여, 복수의 컬렉터 전극에서 수신되는 전류들의 비율을 계산하는 단계; 및
    전류들의 비율에 기초하여, 방사선 빔 에너지를 계산하는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    이온 챔버에서, 이온 챔버를 통해 방사선 빔을 발생시키는 선형 가속기의 작동 중에 방사선 빔 에너지를 모니터링하는 단계; 및
    방사선 빔 에너지가 허용 가능한 범위 외부에 있을 때 선형 가속기의 작동을 중단시키는 단계
    를 추가로 포함하는 방법.
  14. 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    방사선 빔을 이온 챔버의 축과 정렬시키도록 빔 프로파일을 이동시키기 위해 빔 프로파일에 기초하여, 전기장 또는 메인 MRI 자기장으로부터 분리된 자기장을 인가하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
  15. 적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서에 의해 실행될 때, 적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서가,
    전류 검출기에서, 컬렉터 전극으로부터 수신되는 제1 전류를 측정하는 것 - 제1 전류는 방사선 빔과 이온 챔버 내의 기체 사이의 충돌에 의해 발생되는 제1 전하를 나타내고, 제1 전하는 컬렉터 전극과 정렬된 방사선 빔의 제1 부분에 대응함 -; 및
    적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서에 의해, 제1 전류, 및 컬렉터 전극의 형상 및 위치에 기초하여 방사선 빔 프로파일을 발생시키는 것
    을 포함하는 작업을 수행하게 하는 지시를 저장하는 비일과성 기계 판독 가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  16. 제15항에 있어서,
    전류 검출기에서, 제1 전극 및 제2 전극으로부터 수신되는 제2 전류를 측정하는 것 - 제2 전류는 빔과 이온 챔버 내의 기체 사이의 충돌에 의해 발생되는 제2 전하를 나타내고, 제2 전하는 컬렉터 전극과 정렬되지 않은 방사선 빔의 제2 부분에 대응함 -;
    적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서에 의해, 제2 전류에 기초하여 방사선 빔 프로파일 정규화를 결정하는 것; 및
    적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서에 의해, 제1 전류 및 정규화에 기초하여 정규화된 방사선 빔 플럭스를 발생시키는 것
    를 추가로 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    전류 검출기에서, 이온 챔버의 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치된 복수의 컬렉터 전극에 각각 대응하는 복수의 전류를 측정하는 것; 및
    적어도 하나의 프로그램 가능한 프로세서에 의해, 복수의 컬렉터 전극으로부터 수신되는 복수의 전류, 복수의 컬렉터 전극의 형상, 및 복수의 컬렉터 전극의 위치에 기초하여 제2 빔 프로파일을 발생시키는 것
    를 추가로 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    전류 검출기에서, 이온 챔버의 축 둘레에서 대칭 패턴으로 위치된 복수의 컬렉터 전극에 각각 대응하는 복수의 전류를 측정하는 것;
    복수의 전류에 기초하여, 복수의 컬렉터 전극에서 수신되는 전류들의 비율을 계산하는 것; 및
    전류들의 비율에 기초하여, 방사선 빔 에너지를 계산하는 것
    를 추가로 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  19. 제18항에 있어서,
    이온 챔버에서, 이온 챔버를 통해 지향되는 방사선 빔을 발생시키는 선형 가속기의 작동 중에 방사선 빔 에너지를 모니터링하는 것; 및
    방사선 빔 에너지가 허용 가능한 범위 외부에 있을 때 선형 가속기의 작동을 중단시키는 것
    를 추가로 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    방사선 빔을 이온 챔버의 축과 정렬시키기 위해, 방사선 빔 프로파일에 기초하여, 전기장 또는 메인 MRI 자기장으로부터 분리된 자기장을 인가하는 것을 추가로 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
KR1020187004554A 2015-07-22 2016-07-22 방사선 측정을 위한 이온 챔버 KR20180033224A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201562195743P 2015-07-22 2015-07-22
US62/195,743 2015-07-22
PCT/US2016/043740 WO2017015629A1 (en) 2015-07-22 2016-07-22 Ion chamber for radiation measurement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20180033224A true KR20180033224A (ko) 2018-04-02

Family

ID=56684248

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187004554A KR20180033224A (ko) 2015-07-22 2016-07-22 방사선 측정을 위한 이온 챔버

Country Status (9)

Country Link
US (3) US10183181B2 (ko)
EP (1) EP3326007A1 (ko)
JP (1) JP7014707B2 (ko)
KR (1) KR20180033224A (ko)
CN (2) CN108027445B (ko)
AU (1) AU2016297254A1 (ko)
CA (1) CA2992992A1 (ko)
HK (1) HK1254762A1 (ko)
WO (1) WO2017015629A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020004794A1 (ko) * 2018-06-27 2020-01-02 한국원자력의학원 동물용 방사선 치료기

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2556934C (en) 2004-02-20 2018-05-22 James F. Dempsey System for delivering conformal radiation therapy while simultaneously imaging soft tissue
WO2011008969A1 (en) 2009-07-15 2011-01-20 Viewray Incorporated Method and apparatus for shielding a linear accelerator and a magnetic resonance imaging device from each other
EP2911745B1 (en) 2012-10-26 2019-08-07 ViewRay Technologies, Inc. Assessment and improvement of treatment using imaging of physiological responses to radiation therapy
US9446263B2 (en) 2013-03-15 2016-09-20 Viewray Technologies, Inc. Systems and methods for linear accelerator radiotherapy with magnetic resonance imaging
JP7014707B2 (ja) * 2015-07-22 2022-02-01 ビューレイ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド 放射線測定のためのイオンチャンバ
KR20180120705A (ko) 2016-03-02 2018-11-06 뷰레이 테크놀로지스 인크. 자기 공명 영상을 이용한 입자 치료
BR112019012061A2 (pt) 2016-12-13 2019-11-12 Viewray Tech Inc sistemas e métodos de terapia de radiação
CN111712298B (zh) * 2017-12-06 2023-04-04 优瑞技术公司 放射疗法系统
GB2571124A (en) 2018-02-19 2019-08-21 Elekta ltd Method and apparatus for beam energy measurement
US11209509B2 (en) 2018-05-16 2021-12-28 Viewray Technologies, Inc. Resistive electromagnet systems and methods
CN111282161B (zh) * 2020-02-28 2021-12-28 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种质子治疗装置束流诊断系统
CN113031048B (zh) * 2021-03-05 2022-11-15 中国科学院近代物理研究所 一种离子束射程快速质控验证的装置及方法
US11596806B2 (en) * 2021-03-31 2023-03-07 Varian Medical Systems, Inc. Dose rate monitor, system and method
US11534626B2 (en) * 2021-03-31 2022-12-27 Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh & Co. Kg Asymmetric dual-mode ionization systems and methods
US11633628B2 (en) * 2021-06-21 2023-04-25 Varian Medical Systems, Inc. Monitor for high dose rate electron therapy, system and method

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1383057A (fr) * 1963-11-09 1964-12-24 Alsacienne Atom Chambre d'ionisation utilisable avec une haute tension alternative
GB1408292A (en) * 1972-05-12 1975-10-01 Gec Medical Equipment Ltd Ionisation chambers
FR2215701B1 (ko) * 1973-01-26 1978-10-27 Cgr Mev
US3852610A (en) * 1973-02-26 1974-12-03 Varian Associates Transmission ion chamber
US3879612A (en) * 1973-08-24 1975-04-22 Combustion Eng Multi-sensor radiation detector system
FR2275022A2 (fr) * 1974-06-14 1976-01-09 Cgr Mev Dispositif pour le controle de la position, de l'intensite, de l'homogeneite et de la directivite d'un faisceau de rayonnement ionisant
AU499940B2 (en) * 1976-04-12 1979-05-03 General Electric Company Xray detector
US4306155A (en) * 1980-04-04 1981-12-15 General Electric Company Gas-filled x-ray detector with improved window
US4751391A (en) * 1986-12-19 1988-06-14 General Electric Company High resolution X-ray collimator/detector system having reduced sensitivity to leakage radiation
JPH01134289A (ja) * 1987-11-19 1989-05-26 Aloka Co Ltd 電離箱式線量率計
JPH01285889A (ja) * 1988-05-13 1989-11-16 Mitsubishi Electric Corp 放射線線量モニタ
JPH0619456B2 (ja) * 1988-10-19 1994-03-16 工業技術院長 個人線量計用電離箱
US5115134A (en) * 1988-11-23 1992-05-19 Slowey Thomas W Precision low energy radiation dosimetry system
US5072123A (en) * 1990-05-03 1991-12-10 Varian Associates, Inc. Method of measuring total ionization current in a segmented ionization chamber
JP2729228B2 (ja) * 1990-09-26 1998-03-18 科学技術振興事業団 真空プロセス装置におけるx線検出器保護用フイルタ
CN1027021C (zh) * 1993-03-18 1994-12-14 清华大学 气体电离型高能x.γ辐射成象阵列探测装置
EP0696358A1 (en) * 1993-04-28 1996-02-14 University Of Surrey Radiation detectors
US5401962A (en) * 1993-06-14 1995-03-28 Ferran Scientific Residual gas sensor utilizing a miniature quadrupole array
AU5701994A (en) * 1993-12-31 1995-07-17 Simo Rannikko A method and an apparatus for determining the field size and the field form of the radiation cone of ionizing radiation source
CN2249449Y (zh) * 1996-01-17 1997-03-12 中国科学院新疆物理研究所 窗口可调式双壁电离室
JPH09292468A (ja) * 1996-04-26 1997-11-11 Toshiba Corp 電離箱
JPH10332835A (ja) * 1997-05-28 1998-12-18 Toshiba Corp 電離箱形放射線検出器
GB2382512A (en) 2001-07-20 2003-05-28 Elekta Oncology Syst Ltd MRI in guided radiotherapy and position verification
EP2044461B1 (en) * 2006-07-10 2020-05-06 University Health Network Apparatus and methods for real-time verification of radiation therapy
CN201207085Y (zh) * 2008-05-24 2009-03-11 中国科学院近代物理研究所 重离子束治癌当中剂量监测探测器标定和校准装置
US10371836B2 (en) * 2012-06-27 2019-08-06 Koninklijke Philips N.V. Digital positron emission tomography (DPET) energy calibration method
JP7014707B2 (ja) * 2015-07-22 2022-02-01 ビューレイ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド 放射線測定のためのイオンチャンバ
AT521173B1 (de) 2018-06-27 2019-11-15 Trumpf Maschinen Austria Gmbh & Co Kg Biegewerkzeug mit Distanzelement

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020004794A1 (ko) * 2018-06-27 2020-01-02 한국원자력의학원 동물용 방사선 치료기
KR20200001345A (ko) * 2018-06-27 2020-01-06 한국원자력의학원 동물용 방사선 치료기
US11724125B2 (en) 2018-06-27 2023-08-15 Korea Institute Of Radiological & Medical Sciences Radiotherapy apparatus for animal

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018522381A (ja) 2018-08-09
CA2992992A1 (en) 2017-01-26
CN108027445B (zh) 2022-09-02
US20190240511A1 (en) 2019-08-08
US20170021198A1 (en) 2017-01-26
JP7014707B2 (ja) 2022-02-01
HK1254762A1 (zh) 2019-07-26
WO2017015629A1 (en) 2017-01-26
AU2016297254A1 (en) 2018-02-15
US10183181B2 (en) 2019-01-22
US10821304B2 (en) 2020-11-03
US11224764B2 (en) 2022-01-18
CN108027445A (zh) 2018-05-11
EP3326007A1 (en) 2018-05-30
US20210162238A1 (en) 2021-06-03
CN115373014A (zh) 2022-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20180033224A (ko) 방사선 측정을 위한 이온 챔버
CN110709133B (zh) 粒子束监测系统和方法
Beck et al. Improved determination of the β-ν¯ e angular correlation coefficient a in free neutron decay with the a SPECT spectrometer
EP2979728B1 (en) Neutron capture therapy device
US11033758B2 (en) Radiotherapy systems, methods and software
JP6052933B2 (ja) 中性子線検出装置及び中性子捕捉療法装置
JP2013181756A (ja) 放射線計測装置の較正方法及び粒子線治療装置
JP6699004B2 (ja) 中性子捕捉療法システム及び中性子捕捉療法システムの制御方法
FI112285B (fi) Menetelmä ja laitteisto ajasta riippuvan säteilykentän intensiteettijakauman määrittämiseksi
US8993975B2 (en) Gamma ray detecting apparatus and method for detecting gamma ray using the same
EP3528011B1 (en) Method and apparatus for beam energy measurement
JP2019174272A (ja) 中性子線検出装置、及び中性子線検出装置の異常検知方法
Logashenko et al. Measurement of e+ e−→ π+ π− cross section at CMD-3
US12036421B2 (en) Systems and methods for FLASH therapy
US20240173569A1 (en) Systems and methods for flash therapy
Parent et al. Pre-treatment quality assurance for flattening filter free dynamic arcs: a detector comparison
JP2001264272A (ja) 陽電子消滅γ線測定方法および装置
WO2021003744A1 (zh) 放射线射束检测装置
Ringholz et al. Small field output correction factors at 18 MV
Khaliquzzaman An investigation of the structure of certain light nuclei using nucleon transfer reactions