劑量分布測定裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對例如被利用于癌癥的粒子射線治療等的粒子射線的劑量分布進行測定的劑量分布測定裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在癌癥的放射線治療中，為了確認治療所使用的X射線、電子射線、粒子射線等放射線束的能量和形狀等，需要在向患者照射線束之前，對模擬人體的水模體中的劑量分布進行測定。為了進行加速器等放射線照射裝置的調(diào)整、以及對每個患者不同的射束能量分布以及形狀的確認，需要日常地進行劑量分布測定作為放射線束的品質(zhì)管理。
[0003]例如在專利文獻I中，利用模擬人體的水槽、以及具備能變更水中位置的驅(qū)動裝置的一個電離箱，并對電離箱進行掃描，從而測定放射線的照射引起的水中的劑量分布。因此，即便只進行一次劑量分布測定也需要大量的時間和精力。此外，由于需要在每次變更射束條件時通過劑量分布測定進行確認，因此每一臺照射裝置可治療的患者數(shù)、即治療裝置的運轉(zhuǎn)率的提高存在限制。
[0004]為了解決上述問題，提出了各種方式的放射線檢測器、劑量分布測定裝置作為能在短時間內(nèi)測定劑量分布的裝置。例如，專利文獻2中記載了如下技術(shù):在可見光的透過率較高的固體模體中含有會被放射線激勵并發(fā)出熒光的物質(zhì)，利用CCD攝像機等將照射放射線發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為電信號來測定熒光強度。
[0005]此外，專利文獻3中記載了一種粒子射線劑量分布測定裝置，由閃爍部以及CCD攝像機構(gòu)成，該閃爍部由通過照射質(zhì)子射線來發(fā)光的液態(tài)閃爍體構(gòu)成，該CCD攝像機是從與質(zhì)子射線的入射方向垂直的方向?qū)﹂W爍部進行拍攝的拍攝部。記載了如下內(nèi)容:利用該測定裝置沿著入射粒子射線方向同時測定多個水平截面，并對各個截面分別重新構(gòu)成二維分布，從而最終獲得三維分布。
現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻
[0006]專利文獻1:日本專利特開2003 - 4766號公報專利文獻2:日本專利特開2011 — 133598號公報專利文獻3:日本專利特開2003 - 79755號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術(shù)問題
[0007]作為使用放射線中的質(zhì)子射線、碳射線這樣所謂的粒子射線的粒子射線治療裝置的粒子射線照射方法，有掃描照射法。該掃描照射法使被稱為細筆形射束的粒子射線在與射束前進方向垂直的二維方向上移動，形成與射束前進方向垂直的二維照射分布。此外，由于根據(jù)粒子射線的能量決定粒子射線的吸收劑量達到峰值(稱為布拉格峰)的位置，因此通過改變粒子射線的能量來改變射束前進方向的照射位置。在掃描照射法中，如上所述，利用筆形射束的移動、能量的變化來形成三維的照射區(qū)。
[0008]在上述那樣的掃描照射法中存在如下問題:由于射束照射位置會隨時間變化，因此無法將用于測定照射位置不隨時間變化時的劑量分布的技術(shù)、即專利文獻I?3所記載的技術(shù)直接應(yīng)用于掃描照射法的劑量分布測定，或者若想測定掃描照射法的劑量分布，則需要大量的時間。
[0009]本發(fā)明為了解決上述問題而完成，其目的在于提供一種粒子射線的劑量分布測定裝置，能以簡單的結(jié)構(gòu)在短時間內(nèi)測定掃描照射法中的粒子射線劑量分布。
解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案
[0010]本發(fā)明涉及一種照射劑量分布測定裝置，用于將粒子射線作為筆形射束對照射對象進行照射的照射系統(tǒng)在每次變更粒子射線的能量時，在與該能量相對應(yīng)的照射對象的深度位置的二維照射區(qū)域中，使粒子射線在與前進方向垂直的二維方向上重復(fù)移動和停留來進行掃描，從而測定對三維照射區(qū)域照射粒子射線時的照射劑量分布，該照射劑量分布測定裝置包括:水模體，該水模體具有包含會因照射粒子射線而發(fā)光的熒光物質(zhì)的液體，并具備用于使粒子射線入射的入射窗；至少兩臺攝像機，該至少兩臺攝像機配置在該水模體的周圍的、與水模體的粒子射線的照射中心軸垂直的面上，以對包含熒光物質(zhì)的液體的發(fā)光進行拍攝；以及劑量分布計算評價裝置，該劑量分布計算評價裝置包括:對該至少兩臺攝像機的圖像進行處理的攝像機圖像處理部；對至少兩臺攝像機的各個攝像機的攝像機校正用參數(shù)進行保存的攝像機校正用參數(shù)存儲部；利用保存在攝像機校正用參數(shù)存儲部中的各個攝像機的攝像機校正用參數(shù)來根據(jù)經(jīng)攝像機圖像處理部處理后的攝像機圖像數(shù)據(jù)計算粒子射線停留時的照射位置、即束點位置的束點位置計算部；對筆形射束的PDD和OCR的數(shù)據(jù)進行保存的筆形射束劑量分布數(shù)據(jù)存儲部；以及利用保存在筆形射束劑量分布數(shù)據(jù)存儲部中的PDD和OCR的數(shù)據(jù)計算由束點位置計算部算出的束點位置上的照射劑量分布、并對每個束點位置的照射劑量分布進行相加的劑量加法部。
發(fā)明效果
[0011]根據(jù)本發(fā)明，能獲得一種能以簡單的結(jié)構(gòu)在短時間內(nèi)測定劑量分布的劑量分布測定裝置。
【附圖說明】
[0012]圖1是表示包含本發(fā)明的實施方式I的劑量分布測定裝置的粒子射線照射裝置的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是表示筆形射束的PDD和OCR的一個示例的曲線圖。
圖3是對從本發(fā)明實施方式I的劑量分布測定裝置的攝像機圖像中獲得的束點位置進行說明的圖。
圖4是表示本發(fā)明的實施方式I所涉及的劑量分布測定裝置的動作的流程圖。
圖5是表示由本發(fā)明的實施方式I的劑量分布測定裝置得到的2.5維劑量分布的一個示例的曲線圖。
圖6是表示包含本發(fā)明的實施方式2的劑量分布測定裝置的粒子射線照射裝置的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7是表示包含本發(fā)明的實施方式3的劑量分布測定裝置的粒子射線照射裝置的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施方式3所涉及的劑量分布測定裝置的動作的流程圖。
圖9是表示包含本發(fā)明的實施方式4的劑量分布測定裝置的粒子射線照射裝置的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的劑量分布測定裝置的動作的流程圖。
圖11是表示本發(fā)明的實施方式4所涉及的劑量分布測定裝置的攝像機圖像的一個示例的圖。
圖12是表示從本發(fā)明的實施方式4所涉及的劑量分布測定裝置的攝像機圖像中提取出一維光強度分布的一個示例的圖。
圖13是表示從本發(fā)明的實施方式4所涉及的劑量分布測定裝置的攝像機圖像中提取出其它一維光強度分布的一個示例的圖。
圖14是表示本發(fā)明的實施方式5所涉及的劑量分布測定裝置的動作的流程圖。
圖15是表示對本發(fā)明的效果進行說明的表格的圖。
【具體實施方式】
[0013]實施方式1.圖1是表示包含本發(fā)明的實施方式I的劑量分布測定裝置I的粒子射線照射裝置的簡要結(jié)構(gòu)的框圖。由照射系統(tǒng)2向由水槽構(gòu)成的水模體3照射粒子射線4。水模體3中加入了包含吸收粒子射線而發(fā)光的熒光物質(zhì)的液體5 (通常稱為液態(tài)閃爍體)。水模體3的壁由丙烯酸樹脂等使光透過的透明材料構(gòu)成。此外，在粒子射線4入射的部分同樣設(shè)有丙烯酸樹脂等材料的粒子射線的吸收較少的入射窗6。為了使粒子射線的吸收較少，有時會使入射窗6比其它部分薄。水模體3的周圍配置有攝像機7和攝像機8這兩臺攝像機。兩臺攝像機配置在例如與粒子射線4的照射中心軸CA垂直的面上的、以照射中心軸CA為中心的圓C上，并對以照射中心軸CA為中心的圖像進行拍攝。
[0014]利用由攝像機7和攝像機8拍攝到的攝像機圖像，在劑量分布計算評價裝置10中對劑量分布進行計算和評價。劑量分布計算評價裝置10包括:處理攝像機圖像的攝像機圖像處理部11 ;利用保存在攝像機校正用參數(shù)存儲部17中的攝像機校正用參數(shù)并根據(jù)經(jīng)攝像機圖像處理部11處理后的攝像機圖像來計算束點位置的束點位置計算部12 ;利用保存在筆形射束劑量分布數(shù)據(jù)存儲部16