TWI463163B - 線量分布測定裝置 - Google Patents

Description

線量分布測定裝置

本發明係關於一種例如用以測定利用在癌症之粒子線治療等之粒子線的線量分布之線量分布測定裝置。

在癌症之放射線治療中，為了確認用於治療之X線、電子線、粒子線等放射線射束(beam)之能量(energy)或形狀，因此必須在升射束照射在患者之前，測定模擬人體之水假體(water phantom)中之線量分布。為了進行加速器等放射線照射裝置之調整、及依患者不同之射束能量分布及形狀之確認，必須作為放射線射束之品質管理而日常地進行線量分布測定。

例如在專利文獻1中，利用模擬人體之水槽、及可在水中變更位置之方式裝設有驅動裝置的1個電離箱，且對電離箱進行掃描，藉此對利用放射線之照射而產生之水中的線量分布進行測定。因此，即便僅進行1次之線量分布測定，亦需耗費不少之時間及勞力。再者，每當變更射束條件之際，必須進行線量分布測定之確認，因此，每一台照射裝置1之可治療的患者數、亦即治療裝置 之運轉率的提升有所極限。

為了要解決上述課題，提案有各種形態之放射線檢出器或線量分布測定裝置，以作為短時間測定線量分布之裝置。例如，在專利文獻2中，記載有以下技術，亦即使利用放射線激發而螢光發光之物質包含在可視光線之穿透率較高的固體假體中，並利用CCD攝像機等將由放射線之照射所產生的發光轉換為電氣信號而測定螢光強度之技術。

此外，在專利文獻3中，記載有一種由藉由照射陽子線而發光之液體閃爍體(scintillator)所構成之閃爍體部、及將閃爍體部從與陽子線之射入方向垂直的方向攝像之屬於攝像部的CCD攝像機(camera)所構成之粒子線線量分布測定裝置。利用該測定裝置，沿著射入粒子線方向同時地測定複數個水平剖面，且對於各個剖面進行2維分布之再構成，藉此最後獲得3維分布。

(先前技術文獻) (專利文獻)

專利文獻1：日本特開2003-47666號公報

專利文獻2：日本特開2011-133598號公報

專利文獻3：日本特開2003-79755號公報

就即使在放射線中亦利用陽子線或碳線等 之所謂之粒子線的粒子線治療裝置中之粒子線的照射方法而言，具有掃描照射法。該掃描照射法係使較細之被稱為窄射束(pencil beam)之粒子線朝與射束行進方向垂直的2維方向移動，以形成與射束行進方向垂直之2維之照射分布的方法。再者，依據粒子線之能量，而決定粒子線之吸收線量為尖峰(稱為布勒格尖峰(bragg peak))的位置，因此藉由變更粒子線之能量，而使射束行進方向之照射位置變化。在掃描照射法中，如以上所述，藉由窄射束之移動、能量之變化而形成3維之照射野。

如此，在掃描照射法中會有以下問題：由於射束照射位置會時間性地變化，因此無法將屬於用以測定照射位置未時間性變化時之線量分布之技術的專利文獻1至3所述之技術，直接應用在掃描照射法之線量分布測定，或欲測定掃描照射法之線量分布時會耗費用非常多之時間。

本發明係為了解決以上之問題點而研創者，其目的在於提供一種能以單純之構成短時間地測定利用掃描照射法所產生之粒子線線量分布的線量分布測定裝置。

本發明係每當用以將粒子線作為窄射束而照射在照射對象之照射系統變更粒子線之能量時，藉由將粒子線朝與行進方向垂直之2維方向在對應於該能量之照射對象之深度位置的2維照射區域反覆進行移動與停留並 進行掃描，用以測定將粒子線照射在3維之照射區域時之照射線量分布的照射線量分布測定裝置，其中，具備：水假體，具有包含藉由照射粒子線而發光之螢光物質的液體，且具有用以使粒子線射入之射入窗；至少2台攝像機，以對包含螢光物資之液體的發光進行攝像之方式配置在水假體之周圍、且為水假體之與粒子線之照射中心軸垂直的面上；以及線量分布算出評估裝置，其具有：攝像機影像處理部，對該至少2台之攝像機的影像進行處理；攝像機校正用參數(parameter)記憶部，用以儲存至少2台之攝像機之各個攝像機的攝像機校正用參數；點(spot)位置算定部，利用儲存在攝像機校正用參數記憶部之各個攝像機的攝像機校正用參數，由以攝像機影像處理部所處理之攝像機影像資料來算定屬於粒子線之停留時之照射位置的點位置；窄射束線量分布資料記憶部，用以儲存窄射束之PDD及OCR之資料(data)；及線量加算部，利用儲存在窄射束線量分布資料記憶部之PDD及OCR的資料，算定以點位置算定部所算定之點位置的照射線量分布，以加算每個點位置之照射線量分布。

依據本發明，可獲致一種能以單純之構成短時間地進行線量分布測定的線量分布測定裝置。

1、100、200、300‧‧‧線量分布測定裝置

2‧‧‧照射系統

3‧‧‧水假體

4‧‧‧粒子線

5‧‧‧包含螢光物質之液體

6‧‧‧射入窗

7、8、70‧‧‧攝像機

9‧‧‧OCR測定用攝像機

10、110、210、310‧‧‧線量分布算出評估裝置

11、211、311‧‧‧攝像機影像處理部

12‧‧‧點位置算定部

13‧‧‧線量加算部

14、214、314‧‧‧線量分布評估部

15‧‧‧照射區域線量分布資料記憶部

16‧‧‧窄射束線量分布資料記憶部

17‧‧‧攝像機校正用參數記憶部

18‧‧‧OCR分布算定部

20‧‧‧治療計劃裝置

21‧‧‧照射系統控制器

22‧‧‧加速器系統控制器

30、315‧‧‧影像預測部

319‧‧‧一維光強度分布算出部

第1圖係顯示本發明實施形態1之包含線量分布測定 裝置之粒子線照射裝置之概略構成的方塊圖。

第2圖(A)及(B)係顯示窄射束之PDD及OCR之一例的線圖。

第3圖係說明本發明實施形態1之由線量分布測定裝置之攝像機影像所得之點位置的圖。

第4圖係顯示本發明實施形態1之線量分布測定裝置之動作的流程圖(flow chart)。

第5圖係顯示本發明實施形態1之由線量分布測定裝置所得之2.5次元線量分布之一例的線圖。

第6圖係顯示本發明實施形態2之包含線量分布測定裝置之粒子線照射裝置之概略構成的方塊圖。

第7圖係顯示本發明實施形態3之包含線量分布測定裝置之粒子線照射裝置之概略構成的方塊圖。

第8圖係顯示本發明實施形態3之線量分布測定裝置之動作的流程圖。

第9圖係顯示本發明實施形態4之包含線量分布測定裝置之粒子線照射裝置之概略構成的方塊圖。

第10圖係顯示本發明實施形態4之線量分布測定裝置之動作的流程圖。

第11圖係顯示本發明實施形態4之線量分布測定裝置之攝像機影像之一例的圖。

第12圖係顯示本發明實施形態4之由線量分布測定裝置之攝像機影像抽出一維光強度分布之一例的圖。

第13圖係顯示本發明實施形態4之由線量分布測定裝 置之攝像機影像抽出其他一維光強度分布之一例的圖。

第14圖係顯示本發明實施形態5之線量分布測定裝置之動作的流程圖。

第15圖係顯示用以說明本發明之效果之表的圖。

實施形態1

第1圖係顯示本發明實施形態1之包含線量分布測定裝置1之粒子線照射裝置的概略構成之方塊圖。由照射系統2朝由水槽所構成之水假體3照射粒子線4。在水假體3中，裝入有吸收粒子線而發光之包含螢光物質之液體5(一般而言稱為液體閃爍體)。水假體3之壁係由丙烯(acryl)等光穿透之透明材料所構成。此外，在粒子線4射入之部分，設置有同樣為丙烯等粒子線之吸收較少的材料之射入窗6。為了使粒子線之吸收較少，射入窗6係有比其他部分更薄之情形。在水假體3之周圍，配置有攝像機7及攝像機8之2台攝像機。2台攝像機係配置在例如與粒子線4之照射中心軸CA垂直的面中之以照射中心軸CA為中心的圓C上，以對以照射中心軸CA為中心之影像進行攝像。

利用由攝像機7及攝像機8所攝像之攝像機影像，在線量分布算出評估裝置10中對線量分布進行算出、評估。線量分布算出評估裝置10係具備：攝像機影像處理部11，對攝像機影像進行處理；點位置算定部12，利用儲存在攝像機校正用參數記憶部17之攝像機校正用參數，由攝像機影像處理部11中所處理之攝像機影像來算出 點位置；線量加算部13，利用儲存窄射束線量分布資料記憶部16之窄射束線量分布來算出各點位置之線量；以及線量分布評估部14，係比較屬於由線量加算部13所加算之結果的線量分布之測定值、與儲存在用以儲存治療計劃裝置20中計劃之照射區域線量分布資料之照射區域線量分布資料記憶部15的照射區域線量分布資料並進行評估。

藉由照射系統2，使較細之被稱為窄射束之粒子線4朝與射束行進方向垂直之2維方向移動，以形成與射束行進方向垂直之2維照射分布。在此，將射束行進方向設為Z方向，將與Z方向垂直、亦即使射束移動之2方向設為X方向及Y方向。為了使粒子線4朝X方向及Y方向移動，在照射系統2中具備有X方向偏向電磁石及Y方向偏向電磁石。粒子線4係藉由照射系統2，一邊反覆進行移動與停留，一邊進行照射。亦即，若粒子線4停留在某個照射位置(以下稱為點位置)且在該點位置之照射線量成為所計劃之照射線量時，使粒子線4移動至下一個點位置，以照射至成為在下一個點位置之計劃照射線量為止。以某能量之粒子線4反覆進行上述步驟，以在對應當該能量之布勒格尖峰之位置、亦即在屬於射束行進方向之位置的深度位置之照射區域形成計劃之照射線量分布、亦即2維之線量分布。藉由改變粒子線之能量，由於被照射之深度會變化，因此改變粒子線之能量而在另一深度位置的照射區域形成所計劃之2維之照射線量分布。如此，藉由依不同之能量反覆進行粒子線4之移動與停留而形成2 維之照射線量分布，最後在3維之照射區域形成所計劃之照射線量分布。在此，將該種照射方法稱為點掃描照射法(spot scanning)。

為了藉由以上之點掃描照射法，將患者之患部作為照射區域而賦予所需之照射線量分布，在治療計劃裝置20中，求出用以控制照射系統2之照射系統控制器21之控制資料、及控制未圖示之加速器的加速器系統控制器22之控制資料等，並發送至照射系統控制器21及加速器系統控制器22。在治療時，依據該等照射系統控制器21之控制資料及加速器系統的控制資料使粒子線4反覆進行移動與停留而照射在患者之患部，惟無法在治療中直接測定患者之患部內的線量分布。因此，依據該等控制資料而進行照射時，為了在治療之前確認是否形成有所計劃之線量分布，係採用線量分布測定裝置1。

依據第1圖至第5圖來說明本發明之實施形態1之線量分布測定裝置1的線量分布測定方法。首先，在藉由線量分布測定裝置1來測定3維之照射線量分布之前，測定窄射束之線量分布特性。就窄射束之線量分布而言，預先測定屬於Z方向之分布的PDD(Percent Depth Dose、深部百分率)、及屬於X-Y面之分布的OCR(Off Center Axis Ratio，偏心軸比例)。OCR係可藉由習知之指頭型線量計等進行測定，PDD係可藉由Advanced Markus等進行測定。或者，亦可利用後述之實施形態5之方法進行測定。將PDD之一例顯示在第2圖(A)，將OCR之一例 顯示在第2圖(B)。依粒子線之每個能量測定該等之PDD及OCR，並儲存在線量分布算出評估裝置10之窄射束線量分布資料記憶部16。

接著，在第1圖之構成中，藉由點掃描照射法將粒子線4照射在水假體3。亦即，藉由各點位置中之加速器系統控制器22的控制資料及照射系統控制器21的控制資料來控制加速器及照射系統2，並在各點位置中照射粒子線4。每當變更粒子線4之能量時，在對應於該能量之水假體的深度位置之2維照射區域，使粒子線4朝與行進方向垂直的2維方向反覆進行移動與停留並進行掃描，藉此在3維之照射區域照射粒子線4。此時，每當在各點位置之照射時，利用攝像機7及攝像機8對包含螢光物質之液體5的發光進行攝像。按每個點位置，抽出所攝像之影像中的最高亮度之點。例如抽出在利用攝像機7所攝像之在各個點位置的影像中之亮度最高的點，當排列所有之點位置中之亮度最高之點時，可獲得第3圖所示之資料。在每個點位置，利用儲存在窄射束線量分布資料記憶部16之PDD及OCR的資料，算出該點位置中之由照射所得之3維線量分布。藉由將所有之點位置中之3維線量分布予以累計，即可獲得所有點位置之由照射產生之累計所得之3維照射分布。

為了從2方向以上之攝像機對三維位置進行三維計測，必須預先實施攝像機之校正(Calibration)。具體而言，能以習知之方法來求出屬於攝像機之校正用參數 的攝像機之外部參數(安裝位置與姿勢)、及攝像機之內部參數(影像中心、畸變等)。在此，在水假體內，三維座標位置係埋入有習知之校正點，且將校正點以治療室內之雷射遊標(laser pointer)等將校正點設置在以等角點(isocenter)為中心之治療室座標系統。使用各攝像機影像上之校正點，算出各攝像機之外部參數、內部參數。所算出之屬於各攝像機之校正用參數的外部參數、內部參數係儲存在攝像機校正用參數記憶部17。

利用第4圖之流程圖說明以上情形。如前所述，依每個粒子線之能量測定窄射束之PDD及OCR，且預先儲存在線量分布算出評估裝置10之窄射束線量分布資料記憶部16(ST1)。在此，將應照射之點位置的個數設為n。首先，為了獲得第1個點位置之照射線量分布測定資料，設為i=1(ST2)。以照射第1個點位置之方式，設定照射系統控制器21及加速器系統控制器22之參數，並照射第i=1個點，利用攝像機7及攝像機8對此時之水假體3的發光進行攝影(ST3)。由利用攝像機7及攝像機8所攝像之攝像機影像，在點位置算定部12中將亮度最高之位置設為點位置，以算定3維位置，且由亮度算定尖峰線量(ST4)。在算定3維位置之際，使用儲存在攝像機校正用參數記憶部17之各個攝像機之攝像機校正用參數。再者，亮度與吸收線量為非線性之關係時，預先將亮度與吸收線量之非線性關係作成為對應表(table)並予以表格化，而可從亮度簡單地轉換為吸收線量。在線量加算部13中，利用儲存在窄 射束線量分布記憶部之PDD及OCR的資料，算出以所算定之第i=1個點位置為尖峰的照射線量分布，以獲得3維之照射線量分布(ST5)。

接著，令i=i+1(ST7)、亦即令i=2，以照射第2個點位置之方式設定照射系統控制器21及加速器系統控制器22之參數，將第i=2個點予以照射，且利用攝像機7及攝像機8對此時之水假體3的發光進行攝影(ST3)。由利用該等攝像機7及攝像機8所攝像之攝像機影像，在點位置算定部12中將亮度最高之位置設為點位置，且算定3維位置，且由亮度算定尖峰線量(ST4)。利用儲存在窄射束線量分布記憶部之PDD及OCR的資料，且算出以所算定之第i=2個點位置為尖峰之照射線量分布，以獲得3維之照射線量分布，並加算在第1個3維照射線量分布(ST5)。如此，直到i=n為止(ST6之否(NO))、加算所得之3維照射線量分布。當i=n、亦即在全點位置之照射結束之時間點(ST6之是(YES))，由加算所得之照射線量分布係成為照射線量分布之測定值。將所得之資料的一例顯示在第5圖。第5圖係顯示某中心附近之Y位置之Z方向與X方向之2維分布的圖、亦即2．5次元之分布圖。實際上，獲得相對於X，Y、Z三維之容積之各個點具有數值的3維照射線量分布。在線量分布評估部14中，比較並評估如此所得之3維的照射線量分布之測定值、與由治療計劃設定之3維的照射線量分布(ST8)。由治療計劃所設定之線量分布係預先從治療計劃裝置儲存在線量分布算出評估 裝置10之照射區域線量分布資料記憶部15。作為測定值之照射線量分布與由治療計劃設定之照射線量分布在何種程度一致的評估，係利用既知之γ指數(index)等指標來進行。

如以上所述，依據本發明實施形態1之線量分布測定裝置，藉由配置在以照射中心軸CA為中心之圓C上的2台攝像機7及攝像機8，由對每個點位置之由照射所產生之水假體3的發光進行攝像所得之影像算定點位置，並利用預先測定之窄射束的PDD及OCR之資料，而可簡便地測定由點掃描照射所產生之線量分布。2台攝像機較佳為配置在其攝像之方向彼此正交之位置。然而，若預先求出對應於攝像機之配置的攝像機校正用參數，則由於可從攝像機影像算出點位置，因此不一定要將2台攝像機配置在正交之位置。此外，攝像機係可配置至少2台，且亦可配置3台以上。若攝像機之台數較多，則可精確度更佳地算定點位置。

實施形態2

第6圖係顯示本發明實施形態2之包含線量分布測定裝置100之粒子線照射裝置之概略構成的方塊圖。在第6圖中，與第1圖相同符號者係顯示相同或相當的部分。本實施形態2之線量分布測定裝置100，係在實施形態1之線量分布測定裝置1的構成中追加OCR測定用攝像機9者。OCR測定用攝像機9係設置在水假體3之與射入窗6所在之側為相反側之水假體3之外部。OCR測定用攝像機 9係朝水假體3之方向取得影像。影像係每當照射各點位置時取得。藉由以上方式取得，即可獲得在各點位置之每個照射之OCR的影像。由該等之影像，在線量分布算出評估裝置110中之OCR分布算定部18，依各點位置之照射算定OCR資料。OCR資料之算定係從攝像機影像算出射束直徑，例如假設高斯(Gauss)分布作為分布而成為OCR資料即可。

在本實施形態2中，於實施形態1中說明之步驟ST5中，利用在OCR分布算定部18中算定之OCR資料、儲存在窄射束線量分布資料記憶部16之PDD的資料，線量加算部13係算出以在點位置算定部12中所算定之第i個點位置為尖峰之線量分布並進行加算。

如此，依據本實施形態2，無須預先測定窄射束之OCR並予以儲存，並測定實際照射時之OCR且使用在線量分布算定，因此可進行精確度更高之線量分布測定。

實施形態3

第7圖係顯示本發明實施形態3之包含線量分布測定裝置200之粒子線照射裝置之概略構成的方塊圖。在第7圖中，與第1圖相同符號者係顯示相同或相當的部分。在本實施形態3中，1台攝像機70係配置在水假體3之外部。攝像機70係例如配置在與粒子線4之照射中心軸CA垂直之面中之以照射中心軸CA為中心的圓C上，且對以照射中止軸CA為中心之影像進行攝像。

將本實施形態3之線量分布測定裝置200的動作流程顯示在第8圖。對於藉由點掃描照射法將粒子線4照射在水假體3(ST11)時之包含螢光物質之液體5的發光，利用攝像機70將照射中之全時間曝光之影像進行攝像(ST12)，藉此將發光之光作為累計值並予以記録於線量分布算出評估裝置210中之攝像機影像處理部211。記録之影像亦可為以色之濃淡顯現光強度的影像，或者亦可為以連結光強度相同之點等光強度曲線來顯現之影像。所記録之影像係為攝像機之光軸方向的空間及時間之累計值，並非線量分布本身者。因此，在影像預測部30中，利用儲存在照射區域線量分布資料記憶部15之在治療計劃裝置20中所設定的照射區域線量分布之資料，對由該線量分布產生之水假體3的發光量進行模擬，依所模擬之發光量預測應為在攝像機70之位置進行攝像之作為空間及時間之累計值的影像，並儲存所預測之預測影像。包含螢光物質之液體5的發光係大多為相對於照射線量為非線性者，較佳為考慮該非線性性而進行模擬者。在線量分布評估部214中，藉由對儲存在影像預測部30之預測影像與記錄在攝像機影像處理部211之攝像影像進行比較、評估，即可對在治療計劃裝置20中所設定之線量分布、與實際照射時之線量分布進行比較、評估(ST13)。

如以上所述，依據本實施形態3之線量分布測定裝置，雖無法測定直接線量分布本身，但藉由攝像機1台之簡單構成，可對治療計劃裝置中所設定之線量分 布、與實際照射時之線量分布間接地進行比較、評估。

實施形態4

第9圖係顯示本發明實施形態4之包含線量分布測定裝置300之粒子線照射裝置之概略構成的方塊圖。第10圖係顯示本實施形態4之線量分布測定裝置之動作的流程圖。在第9圖中，與第7圖相同符號者係顯示相同或相當的部分。在本實施形態4中，與實施形態3同樣地，1台攝像機70係配置在水假體3之外部。攝像機70係例如配置在與粒子線4之照射中心軸CA垂直之面中之以照射中心軸CA為中心的圓C上，且對以照射中止軸CA為中心之影像進行攝像。

在本實施形態4中，與實施形態3同樣地，對於藉由點掃描照射法將粒子線4照射在水假體3(ST11)時之包含螢光物質之液體5的發光，利用攝像機70將照射中之全時間曝光之影像進行攝像(ST12)，藉此將發光之光作為累計值並予以記録於線量分布算出評估裝置310中之攝像機影像處理部311。所記録之影像係為攝像機之光軸方向的空間及時間之累計值，並非線量分布本身者。

影像係例如作為以等光強度曲線所示之第11圖的資料予以記録。在線量分布算出評估裝置310之一維光強度分布算出部319中，由該影像作為與照射之中心軸CA平行之方向的剖面A之一維的光強度分布、及與照射之中心軸CA垂直之方向的剖面B之一維的光強度分布予以抽出(ST14)。將所抽出之光強度分布的例顯示在第12 圖及第13圖。第12圖係與照射之中心軸平行的方向之剖面A之一維、亦即Z方向之光強度分布的例，第13圖係與照射之中心軸CA垂直之方向的剖面B之一維、亦即X方向之光強度分布的例。另一方面，在影像預測部315中，利用儲存在照射區域線量分布資料記憶部15之在治療計劃裝置20中所設定之照射區域線量分布的資料，對由該線量分布產生之水假體3的發光量進行模擬，依所模擬之發光量預測應為在攝像機70之位置進行攝像之作為空間及時間之累計值的影像，由該預測影像，作為與照射之中心軸CA平行之方向的剖面A之一維的光強度分布、及與照射之中心軸CA垂直之方向的剖面B之一維的光強度分布予以抽出。在線量分布評估部314中，藉由對從所攝像之影像在一維光強度分布算出部319中抽出之一維的光強度分布、與在影像預測部315中從預測影像所抽出之一維的光強度分布進行比較、評估，即可對照射線量分布進行評估(ST15)。

實施形態5

第14圖係顯示本發明實施形態5之線量分布測定裝置之動作的流程圖。本實施形態5之線量分布測定裝置係與實施形態4同樣地，利用第9圖所示之線量分布測定裝置300的構成，使屬於窄射束之粒子線4不會移動而短時間照射在水假體3(ST21)，且藉由攝像機70對由窄射束產生之發光進行攝像(ST22)，而可獲得屬於窄射束之粒子線4的線源資料。例如，若攝像機70之配置為第9圖所示之配 置時，在一維光強度分布算出部319中算出(ST23)之Z方向的一維光強度分布係成為相當於線源之PDD的分布，X方向之一維光強度分布係成為相當於線源之X方向之OCR的分布。因此，在線量分布評估部314中，可由在一維光強度分布算出部319中所算出之一維強度分布，抽出線源之PDD及OCR的資料(ST24)。再者，當將另一台之攝像機設置在與攝像機70正交之方向、亦即第1圖之攝像機8的位置時，可獲得相當於線源之Y方向之OCR的分布。此時，亮度與吸收線量為非線性之關係時，若將亮度與吸收線量之非線性關係作成對應表而予以表格化，則可簡單地由光強度分布轉換為吸收線量分布。

如此，藉由攝像機對由窄射束所產生之短時間照射之包含螢光物質之液體的發光進行攝像，則可簡便地獲得相當於窄射束之PDD或OCR的線源資料。

就粒子線治療之線量分布測定之目的而言，如第15圖所示假設有2種場合、2種測定之合計4種情況。第1種場合係用以將線源資料登録在治療計劃之測定。在該測定中，係利用指頭型線量計等作為OCR測定。在相同之該測定中，係使用布勒格尖峰室(Bragg Peak Chamber)等作為PDD測定。就另一用途(場合)而言，有一種用來事前檢證患者之線量投與是否依照治療計劃所模擬者進行之分布測定。在分布測定中，大多是利用指頭型線量計等測量OCR，並以Advanced Markus等計測PDD。藉由利用本發明之各手法，則有可覆蓋4個全區域且可實施 2維、2.5維或3維之分布測定的特徵。

此外，本發明係在該發明之範圍內，可組合各實施形態，或者對各實施形態適當地變更或省略。

1‧‧‧線量分布測定裝置

2‧‧‧照射系統

3‧‧‧水假體

4‧‧‧粒子線

5‧‧‧包含螢光物質之液體

6‧‧‧射入窗

7、8‧‧‧攝像機

10‧‧‧線量分布算出評估裝置

11‧‧‧攝像機影像處理部

12‧‧‧點位置算定部

13‧‧‧線量加算部

14‧‧‧線量分布評估部

15‧‧‧照射區域線量分布資料記憶部

16‧‧‧窄射束線量分布資料記憶部

17‧‧‧攝像機校正用參數記憶部

20‧‧‧治療計劃裝置

21‧‧‧照射系統控制器

22‧‧‧加速器系統控制器

Claims (6)

1. 一種線量分布測定裝置，係每當將粒子線作為窄射束而照射在照射對象之照射系統變更前述粒子線之能量時，藉由將前述粒子線朝與行進方向垂直之2維方向在對應於該能量之前述照射對象之深度位置的2維照射區域反覆進行移動與停留並進行掃描，以測定將前述粒子線照射在3維之照射區域時之照射線量分布的照射線量分布測定裝置，其中，包含：水假體，具有包含藉由照射前述粒子線而發光之螢光物質的液體，且具有用以使前述粒子線射入之射入窗；至少2台攝像機，以對包含前述螢光物資之液體的發光進行攝像之方式配置在前述水假體之外部、且為前述水假體之與前述粒子線之照射中心軸垂直的面上；以及線量分布算出評估裝置，其具有：攝像機影像處理部，對該至少2台之攝像機的影像進行處理；攝像機校正用參數記憶部，用以儲存前述至少2台之攝像機之各個攝像機的攝像機校正用參數；點位置算定部，利用儲存在前述攝像機校正用參數記憶部之前述各個攝像機的攝像機校正用參數，由以前述攝像機影像處理部所處理之攝像機影像資料來算定屬於前述粒子線之停留時之照射位置的點位置；窄射束線量分布資料記憶部，用以儲存前述窄射束之PDD及OCR之資 料；及線量加算部，利用儲存在前述窄射束線量分布資料記憶部之PDD及OCR的資料，算定以前述點位置算定部所算定之點位置的照射線量分布，以加算每個點位置之照射線量分布。
2. 如申請專利範圍第1項所述之線量分布測定裝置，具備配置在前述水假體之與粒子線之射入側為相反側，且為前述水假體之外部的OCR測定用攝像機，前述線量分布算出評估裝置係具備由前述OCR測定用攝像機之攝像影像算定前述每個點位置之OCR的OCR分布算定部，前述線量加算部係利用在前述OCR分布算定部中所算定的OCR替代儲存在前述窄射束線量分布資料記憶部之OCR之資料，來算定由前述點位置算定部所算定之點位置中的照射線量分布。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之線量分布測定裝置，其中，前述線量分布算出評估裝置係具備用以記憶在治療計劃裝置中所設定之照射區域之線量分布資料的照射區域線量分布資料記憶部，且比較加算全部之由前述線量加算部所算定之每個點位置之照射線量分布所得的測定照射線量分布、與儲存在前述照射區域線量分布資料記憶部之線量分布資料，以評估前述測定照射線量分布。
4. 一種線量分布測定裝置，係每當將粒子線作為窄射束而照射在照射對象之照射系統變更前述粒子線之能量時，藉由將前述粒子線朝與行進方向垂直之2維方向 在對應於該能量之前述照射對象之深度位置的2維照射區域反覆進行移動與停留並進行掃描，以測定將前述粒子線照射在3維之照射區域時之照射線量分布的照射線量分布測定裝置，其中，包含：水假體，具有包含藉由照射前述粒子線而發光之螢光物質的液體，且具有用以使前述粒子線射入之射入窗；1台攝像機，以對包含前述螢光物資之液體的發光進行攝像之方式配置在前述水假體之外部、且為前述水假體之與前述粒子線之照射中心軸垂直的面上；以及線量分布算出評估裝置，其具有：攝像機影像處理部，對該1台之攝像機的影像進行處理；照射區域線量分布資料記憶部，用以儲存在治療計劃裝置中所設定之照射區域的線量分布資料；影像預測部，由儲存在照射區域線量分布資料記憶部之照射區域的線量分布資料，來預測前述1台之攝像機的位置中之攝像機攝像影像，以儲存預測影像；及線量分布評估部，用以比較由前述攝像機影像處理部所處理之前述1台的攝像機影像、與儲存在前述影像預測部之預測影像而進行評估。
5. 如申請專利範圍第4項所述之線量分布測定裝置，具備從由前述攝像機影像處理部所處理之攝像機影像抽出一維光強度分布之一維光強度分布算出部，前述線 量分布評估部係從儲存在前述影像預測部之預測影像抽出一維光強度分布，而比較由前述一維光強度分布算出部所算出之一維光強度分布、與從前述預測影像所抽出之一維強度分布而進行評估。
6. 一種線量分布測定裝置，係測定作為窄射束之粒子線之線源資料者，該線量分布測定裝置包含：水假體，具有包含藉由照射前述粒子線而發光之螢光物質的液體，且具有用以使前述粒子線射入之射入窗；1台攝像機，以對包含前述螢光物資之液體的發光進行攝像之方式配置在前述水假體之周圍、且為前述水假體之與前述粒子線之照射中心軸垂直的面上；以及線量分布算出評估裝置，其具有：攝像機影像處理部，對該1台之攝像機的影像進行處理；一維光強度分布算出部，由以前述攝像機影像處理部對攝像機影像進行處理之影像抽出一維之光強度分布，該攝像機影像係藉由前述1台攝像機對由靜止之屬於前述窄射束之粒子線之照射所產生的前述包含螢光物質之液體的發光進行攝像而得者；及線量分布算出評估裝置，由以該一維光強度分布算出部所抽出之一維光強度分布獲得屬於前述窄射束之粒子線之PDD及OCR的資料。