剂量分布测定装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及对例如被利用于癌症的粒子射线治疗等的粒子射线的剂量分布进行测定的剂量分布测定装置。
【背景技术】
[0002]在癌症的放射线治疗中，为了确认治疗所使用的X射线、电子射线、粒子射线等放射线束的能量和形状等，需要在向患者照射线束之前，对模拟人体的水模体中的剂量分布进行测定。为了进行加速器等放射线照射装置的调整、以及对每个患者不同的射束能量分布以及形状的确认，需要日常地进行剂量分布测定作为放射线束的品质管理。
[0003]例如在专利文献I中，利用模拟人体的水槽、以及具备能变更水中位置的驱动装置的一个电离箱，并对电离箱进行扫描，从而测定放射线的照射引起的水中的剂量分布。因此，即便只进行一次剂量分布测定也需要大量的时间和精力。此外，由于需要在每次变更射束条件时通过剂量分布测定进行确认，因此每一台照射装置可治疗的患者数、即治疗装置的运转率的提高存在限制。
[0004]为了解决上述问题，提出了各种方式的放射线检测器、剂量分布测定装置作为能在短时间内测定剂量分布的装置。例如，专利文献2中记载了如下技术:在可见光的透过率较高的固体模体中含有会被放射线激励并发出荧光的物质，利用CCD摄像机等将照射放射线发出的光转换为电信号来测定荧光强度。
[0005]此外，专利文献3中记载了一种粒子射线剂量分布测定装置，由闪烁部以及CCD摄像机构成，该闪烁部由通过照射质子射线来发光的液态闪烁体构成，该CCD摄像机是从与质子射线的入射方向垂直的方向对闪烁部进行拍摄的拍摄部。记载了如下内容:利用该测定装置沿着入射粒子射线方向同时测定多个水平截面，并对各个截面分别重新构成二维分布，从而最终获得三维分布。
现有技术文献专利文献
[0006]专利文献1:日本专利特开2003 - 4766号公报专利文献2:日本专利特开2011 — 133598号公报专利文献3:日本专利特开2003 - 79755号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0007]作为使用放射线中的质子射线、碳射线这样所谓的粒子射线的粒子射线治疗装置的粒子射线照射方法，有扫描照射法。该扫描照射法使被称为细笔形射束的粒子射线在与射束前进方向垂直的二维方向上移动，形成与射束前进方向垂直的二维照射分布。此外，由于根据粒子射线的能量决定粒子射线的吸收剂量达到峰值(称为布拉格峰)的位置，因此通过改变粒子射线的能量来改变射束前进方向的照射位置。在扫描照射法中，如上所述，利用笔形射束的移动、能量的变化来形成三维的照射区。
[0008]在上述那样的扫描照射法中存在如下问题:由于射束照射位置会随时间变化，因此无法将用于测定照射位置不随时间变化时的剂量分布的技术、即专利文献I?3所记载的技术直接应用于扫描照射法的剂量分布测定，或者若想测定扫描照射法的剂量分布，则需要大量的时间。
[0009]本发明为了解决上述问题而完成，其目的在于提供一种粒子射线的剂量分布测定装置，能以简单的结构在短时间内测定扫描照射法中的粒子射线剂量分布。
解决技术问题所采用的技术方案
[0010]本发明涉及一种照射剂量分布测定装置，用于将粒子射线作为笔形射束对照射对象进行照射的照射系统在每次变更粒子射线的能量时，在与该能量相对应的照射对象的深度位置的二维照射区域中，使粒子射线在与前进方向垂直的二维方向上重复移动和停留来进行扫描，从而测定对三维照射区域照射粒子射线时的照射剂量分布，该照射剂量分布测定装置包括:水模体，该水模体具有包含会因照射粒子射线而发光的荧光物质的液体，并具备用于使粒子射线入射的入射窗；至少两台摄像机，该至少两台摄像机配置在该水模体的周围的、与水模体的粒子射线的照射中心轴垂直的面上，以对包含荧光物质的液体的发光进行拍摄；以及剂量分布计算评价装置，该剂量分布计算评价装置包括:对该至少两台摄像机的图像进行处理的摄像机图像处理部；对至少两台摄像机的各个摄像机的摄像机校正用参数进行保存的摄像机校正用参数存储部；利用保存在摄像机校正用参数存储部中的各个摄像机的摄像机校正用参数来根据经摄像机图像处理部处理后的摄像机图像数据计算粒子射线停留时的照射位置、即束点位置的束点位置计算部；对笔形射束的PDD和OCR的数据进行保存的笔形射束剂量分布数据存储部；以及利用保存在笔形射束剂量分布数据存储部中的PDD和OCR的数据计算由束点位置计算部算出的束点位置上的照射剂量分布、并对每个束点位置的照射剂量分布进行相加的剂量加法部。
发明效果
[0011]根据本发明，能获得一种能以简单的结构在短时间内测定剂量分布的剂量分布测定装置。
【附图说明】
[0012]图1是表示包含本发明的实施方式I的剂量分布测定装置的粒子射线照射装置的简要结构的框图。
图2是表示笔形射束的PDD和OCR的一个示例的曲线图。
图3是对从本发明实施方式I的剂量分布测定装置的摄像机图像中获得的束点位置进行说明的图。
图4是表示本发明的实施方式I所涉及的剂量分布测定装置的动作的流程图。
图5是表示由本发明的实施方式I的剂量分布测定装置得到的2.5维剂量分布的一个示例的曲线图。
图6是表示包含本发明的实施方式2的剂量分布测定装置的粒子射线照射装置的简要结构的框图。
图7是表示包含本发明的实施方式3的剂量分布测定装置的粒子射线照射装置的简要结构的框图。
图8是表示本发明的实施方式3所涉及的剂量分布测定装置的动作的流程图。
图9是表示包含本发明的实施方式4的剂量分布测定装置的粒子射线照射装置的简要结构的框图。
图10是表示本发明的实施方式4所涉及的剂量分布测定装置的动作的流程图。
图11是表示本发明的实施方式4所涉及的剂量分布测定装置的摄像机图像的一个示例的图。
图12是表示从本发明的实施方式4所涉及的剂量分布测定装置的摄像机图像中提取出一维光强度分布的一个示例的图。
图13是表示从本发明的实施方式4所涉及的剂量分布测定装置的摄像机图像中提取出其它一维光强度分布的一个示例的图。
图14是表示本发明的实施方式5所涉及的剂量分布测定装置的动作的流程图。
图15是表示对本发明的效果进行说明的表格的图。
【具体实施方式】
[0013]实施方式1.图1是表示包含本发明的实施方式I的剂量分布测定装置I的粒子射线照射装置的简要结构的框图。由照射系统2向由水槽构成的水模体3照射粒子射线4。水模体3中加入了包含吸收粒子射线而发光的荧光物质的液体5 (通常称为液态闪烁体)。水模体3的壁由丙烯酸树脂等使光透过的透明材料构成。此外，在粒子射线4入射的部分同样设有丙烯酸树脂等材料的粒子射线的吸收较少的入射窗6。为了使粒子射线的吸收较少，有时会使入射窗6比其它部分薄。水模体3的周围配置有摄像机7和摄像机8这两台摄像机。两台摄像机配置在例如与粒子射线4的照射中心轴CA垂直的面上的、以照射中心轴CA为中心的圆C上，并对以照射中心轴CA为中心的图像进行拍摄。
[0014]利用由摄像机7和摄像机8拍摄到的摄像机图像，在剂量分布计算评价装置10中对剂量分布进行计算和评价。剂量分布计算评价装置10包括:处理摄像机图像的摄像机图像处理部11 ;利用保存在摄像机校正用参数存储部17中的摄像机校正用参数并根据经摄像机图像处理部11处理后的摄像机图像来计算束点位置的束点位置计算部12 ;利用保存在笔形射束剂量分布数据存储部16