粒子射线扫描照射系统及粒子射线扫描照射方法
【专利摘要】本发明提供一种粒子射线扫描照射方法，包括如下步骤：根据由粒子射线治疗计划决定的相对粒子射线照射量及处方粒子射线剂量，求出粒子射线的各照射点的计划照射粒子数的步骤；根据计划照射粒子数及粒子射线的射束电流波形来模拟各照射点的粒子射线的照射过程，求出在粒子射线扫描移动期间照射到患部的粒子数的步骤；使用在扫描移动期间照射的粒子数，校正各照射点的计划照射粒子数的步骤；将校正后的计划照射粒子数换算成剂量监控器的计数值的步骤；以及根据换算得到的计数值来照射粒子射线的步骤。
【专利说明】粒子射线扫描照射系统及粒子射线扫描照射方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种粒子射线治疗装置，尤其涉及一种与患部的三维形状相配合来照 射粒子射线的粒子射线扫描照射系统。
【背景技术】
[0002] 在粒子射线治疗中,对患部照射加速到光速的约70%的质子射线或碳射线等。在 将这些高能粒子射线照射到体内的肿瘤等时，会表现出以下特征。第一，所照射的粒子射线 大部分都停止在如下位置，即，与粒子射线能量的约1. 7次方成比例的深度处的位置。第 二，所照射的粒子射线在体内停止之前对其所通过的路径提供的能量密度在粒子射线的停 止位置达到最大值。将粒子射线的能量密度称为剂量。将沿着粒子射线通过体内的路径而 形成的特有的深部剂量分布曲线称为布拉格曲线（Bragg curve)。
[0003] 将粒子射线的剂量表现出最大值的部位称为布拉格峰（Bragg peak)。粒子射线扫 描照射系统使该布拉格峰的位置与肿瘤的三维形状相一致来进行扫描。以在预先利用图像 诊断所决定的目标（肿瘤区域）中形成规定的三维剂量分布的方式，调整各扫描位置的峰 值剂量。
[0004] 粒子射线停止位置的扫描方法分为沿大致垂直于粒子射线的照射方向的横向（X、 Y方向）扫描的方法、以及沿粒子射线的照射方向即深度方向（Z方向）扫描的方法。在沿 横向进行的扫描中，存在使患者相对于粒子射线移动的方法、以及使用电磁铁等使粒子射 线的位置移动的方法。一般采用后者的使用电磁铁的方法。
[0005] 对于沿深度方向进行的扫描方法，唯有改变粒子射线能量这一方法。在改变能量 的方法中，可考虑如下两种方法，g卩：利用加速器改变粒子射线的能量的方法、以及使用设 置在射束传输系统或照射系统且被称为射程移位器（range shifter)的能量变更装置的方 法。目前多采用使用能量变更装置的方法。射程移位器有时也包含进行能量的分析与运动 量的选择且被称为能量选择系统（Energy Selection System)的装置。
[0006] 使粒子射线沿横向扫描的方法分为点扫描照射法及混合扫描照射法这两种基本 照射方法。点扫描照射法照射粒子射线，当规定照射位置的照射量达到计划值时，暂时减弱 粒子射线的射束强度（参照非专利文献1)。此时，一般来说，粒子射线的射束强度为零。为 了将粒子射线照射到下一照射位置，变更扫描电磁铁的电流值，再次增加粒子射线的强度 之后，照射粒子射线。也可不增加粒子射线的射束强度，而是从加速器再出射粒子射线。
[0007] 混合扫描照射法中将粒子射线以计划量照射到计划位置的基本方法与点扫描照 射法相同，但当使粒子射线的位置移动到下一照射位置时，不使粒子射线停止，而是一边照 射粒子射线，一边使粒子射线进行扫描（参照非专利文献1)。
【背景技术】 [0008] 文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本专利特开2006-145213号公报
[0011] 专利文献2 :日本专利特开2008-136523号公报
[0012] 专利文献3 :日本专利特开2011-156340号公报
[0013] 非专利文献
[0014] 非专利文献 1 :T. Inaniwa 等，医疗物理，34(2007)3302(T. Inaniwa et al. , Medical Physics, 34 (2007)3302)
【发明内容】
[0015] [发明要解决的问题]
[0016] 在粒子射线扫描照射系统中，在变更照射位置的过程中产生粒子射线的移动。移 动中的粒子射线的剂量会对实际照射时的剂量分布产生影响。在非专利文献1中，想要通 过将粒子射线移动中的剂量贡献引入到治疗计划的最优化计算，以此来减轻移动中的剂量 对最终的剂量分布产生的影响。在此方法中，要求预先决定移动中的剂量贡献。
[0017] 实际照射时的移动中的剂量贡献取决于在粒子射线的照射中从加速器获得的粒 子射线的射束强度的时间变动，因此，在所述方法中，需要将移动中的剂量贡献的平均值引 入到治疗计划的最优化计算。在从加速器获得的射束电流波形I(t)的时间变动较大的情 况下，难以高精度地考虑移动中的粒子射线的贡献。进而，在治疗计划的最优化计算中需要 考虑移动中的剂量贡献的平均值，这使治疗计划的制定变得相对复杂。
[0018]本发明是为了解决所述问题而设计的，其目的在于减小治疗计划中所决定的各照 射点（照射位置）的计划照射粒子数与实际照射时的剂量分布之差。
[0019][解决问题的技术方案]
[0020]本发明的粒子射线扫描照射方法的特征在于包括：第一步骤，根据由粒子射线治 疗计划决定的相对粒子射线照射量及处方粒子射线剂量，求出粒子射线的各照射点的计划 照射粒子数；第二步骤，根据计划照射粒子数及粒子射线的射束电流波形来模拟各照射点 的粒子射线的照射过程，求出粒子射线在扫描移动期间照射到患部的粒子数；第三步骤，使 用在扫描移动期间照射的粒子数，校正各照射点的计划照射粒子数；第四步骤，将校正后的 计划照射粒子数换算成剂量监控器的计数值；以及第五步骤，根据换算得到的计数值照射 粒子射线。
[0021][发明的效果]
[0022]根据本发明的粒子射线扫描照射系统，能够以简单的校正方法使实际照射时的剂 量分布接近由治疗计划决定的各照射点（照射位置）的计划照射粒子数。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1是表示本发明的粒子射线扫描照射系统的装置结构的整体图。
[0024]图2是说明患部被切片的状态的图。
[0025]图3是表^照射开始点与照射结束点的位置关系的图。
[0026]图4是表示本发明的实施方式i的粒子射线扫描照射方法的步骤的框图。
[0027]图5是表示本发明的实施方式1的扫描照射仿真所使用的射束电流波形的图。
[0028]图6是表示本发麵实施方式2細描照雜真所使腦经平滑化醜束电流波 形的图。
[0029]图7是说明移动中的照射点的情况的图。
[0030]图8是y示本发明的实施方式3的粒子射线扫描照射方法的步骤的框图。
[0031]目9是说明本发明的实施方式4及实施方式5的粒子射线扫描照縣统的动作的 图。
【具体实施方式】 [0032] 实施方式1.
[0033]图1表示粒子射线扫描照射系统的整体结构。粒子射线扫描照射系统100包括治 疗计划系统10、粒子射线治疗照射控制系统20、及粒子射线照射装置30。治疗计划系统10 包括治疗计划数据管理装置1、计划照射粒子数校正装置3、治疗计划装置4、及扫描照射仿 真装置5等。粒子射线治疗照射控制系统 2〇包括照射系统数据管理装置2、治疗控制装置 6、设备控制装置7、及定位装置8。治疗控制装置6包含剂量监控器。粒子射线照射装置 30 包含扫描磁铁及扫描电源。
[0034]治疗计划装置4生成治疗计划，并根据治疗计划对剂量计算进行仿真。治疗控制 装置6控制粒子射线照射装置30,按照从照射系统数据管理装置2获取的治疗计划的条件 来照射粒子射线。实际照射的粒子射线的剂量由治疗控制装置6测定。将测定的结果发送 到治疗计划数据管理装置1。治疗计划数据管理装置1对计划照射粒子数校正装置 3、治疗 计划装置4、扫描照射仿真装置5所生成的数据进行管理。照射系统数据管理装置2管理治 疗控制装置6、设备控制装置7、定位装置8所使用的数据、治疗记录、及测定记录等。
[0035]因为在粒子射线治疗中使粒子射线的布拉格峰的位置与肿瘤的三维形状相一致 来进行扫描，所以按照治疗计划将患部沿深度方向较薄地切成圆片。图2示意性地表示被 切成圆片的肿瘤等患部25。将沿深度方向分割的患部25的一层称为切片。患部25被分割 成多个切片（……W、X、Y、Z……）。
[0036] 接下来，根据图3,对扫描照射时的粒子射线的照射顺序进行说明。粒子射线的照 射顺序预先利用治疗计划系统10而计算。图中表示特定的切片X中的照射点的配置及粒 子射线的照射路径。粒子射线原则上从照射开始点到照射结束点为止沿着一条单行路径行 进。粒子射线通常通过扫描移动而移到相邻照射点。在照射点之间远离的情况下，粒子射 线为了越过照射点之间而进行空白移动（blank shift)，从而移到下一照射点。因空白移动 而省去照射的点的数量根据照射条件而不同。空白移动从空白起点这一点开始且在空白终 点这一点结束。
[0037] 接下来，根据图4所示的框图，对本发明的实施方式1的粒子射线扫描照射方法 进行说明。计划照射粒子数Ni表示由治疗计划所决定的照射点（i)的照射粒子数的计划 值（处方粒子数）。点编号i ( = 1、2、3......Nspot)表不照射点的ID (identification,标识 符）。粒子射线在同一切片内按照点编号i进行照射。根据治疗计划求出计划照射粒子数 Ni。根据治疗计划系统10所输出的各点的相对照射粒子数Ri及处方剂量D0算出计划照 射粒子数Ni，并将其存储到治疗计划数据管理装置1。处方剂量D0表示在一次照射中照射 到患部的粒子射线的剂量。
[0038]射束电流波形I (t)存储在照射系统数据管理装置2,根据需要每日进行更新，以 反映最新的测定结果。图5表示扫描照射时所使用的射束电流波形I(t)的一例。射束电 流波形I(t)是涉及从加速器射出的粒子射线的射束电流的基本时间变动信息。用于扫描 照射的加速器无论为以同步加速器、回旋加速器为代表的何种类型的加速器，在本发明中 都同样有效。扫描照射仿真装置5算出粒子射线在点间移动过程中照射到患部的粒子射线 数的预想数据。通过计划照射粒子数校正装置3校正计划照射粒子数Ni。治疗计划包含扫 描照射治疗计划。经校正的计划照射粒子数Ni被换算成MU (Monitor Unit，监控单位）以 对应于剂量监控器。
[0039]接下来,使用图1?图4,对本发明的实施方式1的粒子射线扫描照射系统100的 动作进行说明。首先，根据患者的CT (Computed Tomography，计算机断层摄影术）数据等， 利用治疗计划系统10来生成扫描照射治疗计划。结果，输出粒子射线的照射方向、对应于 照射方向的照射切片信息、对应于各切片的照射位置信息、各照射位置的点的相对照射量 信息。也考虑有多个照射方向的情况。在照射位置信息中，对应于照射位置而定义照射点。 [00 40]接着，治疗计划装置4根据处方剂量D0与治疗计划，算出计划照射粒子数Ni。在 算出计划照射粒子数Ni时，利用治疗计划中所包含的各点的相对照射粒子数、及水中的剂 量分布绝对值的测定信息。对扫描照射仿真装置5提供各照射点的计划照射粒子数 Ni及 射束电流波形I(t)。
[0041]扫描照射模拟装置5包含仿真软件及计算机。扫描照射仿真装置5在实施扫描照 射的情况下，算出粒子射线从照射点（i)朝照射点（i+Ι)移动时照射到患部的粒子射线的 数量ANi(i = 1、2、3、……Nspot-Ι)。当对扫描照射过程进行仿真时，将剂量监控器、扫 描电源、扫描控制装置等的时间响应及动作考虑在内。
[0042]在扫描照射仿真装直5中，以几 μ sec的时间步长（time step)将射束电流波形 I(t)积分。当电流积分值达到照射点（i)的计划照射粒子数见时，将各设备的时间响应考 虑在内，将粒子射线的照射位置朝照射点（ i+1)变更。进而，针对照射点（i+1)，将射束电 流波形I (t)积分，一旦电流积分值达到计划照射粒子数Ni+1，便将照射位置变更到照射点 (i+2)。通过以此方式模拟对从照射点（i =丨）到照射点（i =Nsp〇t)的所有照射点照射 粒子射线的过程，可获得射束在照射点之间移动期间照射到患部的粒子射线的数量（移动 中粒子数ANi)。在算出计划照射粒子数附时并未考虑移动中粒子数 ΔΜ。在实际照射 时，因为是在达到计划照射粒子数Ni之后才发生射束的移动，所以在粒子射线移动到下一 照射点之前，粒子射线会多余地照射到患部（参照图 7)。
[0043] i接着，计划照射粒子数校正装置3使用移动中粒子数Δ Ni来校正照射点Q)的计 划照雛子数Ni。移动中粒子数ΔΜ是照射到照射点⑴与照射点（i+1)之间的粒子数。 具体来说，、实施（NL校正后=Ni - ΔΝ?/2)及（Ni+Ι-校正后=Ni+1 _ ANi/2)。根据该 处理求出^划照射粒子数Ni_校正后。计划照射粒子数祖_校正后是将在点之间的移动中 所照射的粒子数的影响考虑在内的计划照射粒子数。如果着眼于照射点⑴，那么下式成立 (参照图7)。此外，移动中粒子数λ Ni-1是照射到照射点（卜丨）与照射点（i)之间的粒子 数（1 < i < Nspot)。在照射点（丨）与照射点（Nsp〇t)的情况下，校正算式分别变成（犯- 0.5X ΔΜ)及（Ni - 0.5X ANi-l)。
[0044]计划照射粒子数Ni-校正后=计划照射粒子数Ni _ ANi/2 _ (ΔΝ?-1)/2 _5]使用在照射中管理（或计量）粒子数關量监控器的灵敏度，将计划照射粒子数 \校正后娜财渐雖MUi。纏触度取决于粒子職_量。最后，将 获得的各点的计划计数值MUi交付给粒子射线治疗照射控制系统 2Q及粒子射线照射装置 30,实施实际的扫描照射。当使用粒子射线治疗照射控制系统20执行扫描照射时，使用强 度及基本时间模式与利用扫描照射仿真装置5模拟扫描照射时所使用的加速器射束相同 的加速器射束。
[0046]根据计划计数值MUi来控制实际照射到照射点⑴的粒子射线的量。图7示意性 地表示在切片Y中对照射粒子射线进行计数的情况。射束以照射点（i 一丨）、照射点（i)、 照射点（i+1)的顺序移动。照射粒子射线的计数在起点Ti(s)到终点Ti(e)之间为一个循 环。连续地重复该计数的循环。在实际照射时，当计数开始时，利用在上一循环中移动中的 粒子射线进行照射。当计数结束时，粒子射线开始移动到下一照射点。
[0047]像这样，根据本发明的实施方式1所示的粒子射线扫描照射系统，在扫描照射时， 将在点之间的移动期间中照射到目标的移动中粒子对剂量分布的影响考虑在内。使用可模 拟实际的照射定时的扫描照射仿真装置，在照射前算出该移动中粒子数ΔΜ，使用计划照 射粒子数校正装置求出校正后的计划照射粒子数（计划照射粒子数Ni_校正后）来进行实 际的扫描照射，由此无需利用治疗计划系统进行再计划处理。结果，能够简化粒子射线扫描 照射的治疗计划，所以使粒子射线扫描照射系统的运用效率得以提高。另外,能够考虑移动 中粒子的影响而实施扫描照射，所以可更高精度地对患部提供剂量。
[0048] 实施方式2.
[0049]接下来，对本发明的实施方式2的粒子射线扫描照射系统的动作进行说明。实施 方式2的特征点在于：作为扫描照射仿真装置5所使用的射束电流波形I (t),使用像图6所 示那样的去除快速变动分量后的射束电流波形，以代替图5所示的实际测量到的射束电流 波形。
[0050]图6所示的射束电流波形I (t)是使图5所示的射束电流波形I (t)通过低通滤波 器来进行平滑处理后的波形。结果，可求出在点之间移动时的移动中粒子数ANi以作为更 稳定的射束电流波形的平均值。由此，不会受到缺乏再现性的快速射束电流变化的影响，从 而可更高精度地求出移动中粒子数ΔΜ。实施方式2的粒子射线扫描照射系统具有能够以 更高精度对患部照射粒子射线的效果。
[0051] 实施方式3.
[0052] 接下来，对本发明的实施方式3的粒子射线扫描照射系统的动作进行说明。如果 射束电流较大，那么便可缩短照射时间，但移动中粒子数ANi会占到相对较大的权重，所 以认为计划照射粒子数Ni_校正后会成为负值。图 8是表示本发明的实施方式3的粒子射 线扫描照射系统的构成的框图。图8所使用标号中与图4相同的标号基本上表示与图4相 同的意思。
[0053] 在实施方式3中，为了防止计划照射粒子数Ni_校正后成为负值，在对各切片进行 照射时，以使移动中粒子数ANi的一半变得小于移动前后的点的计划照射粒子数的方式， 限制在各切片的照射中所使用的最大射束电流的大小。对于射束电流值，实际上已经决定 了其波形，所以在使用经平滑化后的平均值的情况下也相同。
[0054] 具体来说，当进行扫描照射仿真时，以使移动中粒子数ΛNi的一半（ANi/2)不超 过照射点（i)的计划照射粒子数Ni及照射点（i+1)的计划照射粒子数Ni+l的方式，预先 决定在各切片的照射中所使用的射束电流波形I (t)的最大值（某时刻的最大射束电流）。 在对切片进行照射时，使用较大射束电流值更能缩短照射时间，但作为标准，此处使用算出 的最大射束电流值的一半以下的射束电流进行照射即可。
[0055]在实施方式3中，因为预先限制了对各切片进行照射时所使用的射束电流的最大 值，所以可将对各切片进行照射时所使用的射束电流的范围设定为适当值。当对计划照射 粒子数进行校正时，不会使计划照射粒子数Ni_校正后成为负值，能够保証其一定为正值。 因此，与将负粒子数设为零而进行照射的情况相比，能够以更高精度、且将误差粒子数的影 响考虑在内的方式来进行粒子射线扫描照射。
[0056] 实施方式4.
[0057]接下来，对本发明的实施方式4的粒子射线扫描照射系统的动作进行说明。图9 表示当将患部沿深度方向切片并扫描照射主干部时特定的切片中的照射点的配置及照射 路径。扫描照射从位于最上部的右端的点开始，在位于最下部的右端部的点结束。照射开 始点与照射结束点的途中经由复杂的路径而对切片内的各点进行照射。图中存在连接邻接 点之间的点间移动、及连接不邻接点之间的点间移动。
[0058]在实施方式4中，着眼于连接邻接照射点的点间移动、及连接不邻接点的点间移 动。在邻接的点之间移动的情况下，以实施方式1所说明的方式进行，但在不邻接的点之间 发生移动的情况下，如果使用实施方式1的校正方法的话，那么误差会较大。因此，在实施 方式4中，首先，计划照射粒子数校正装置3确认是在邻接点之间的移动、或者是在不邻接 的点之间的移动。只针对邻接点之间的移动，才实施如下校正处理：从移动前的照射点 （i) 的计划照射粒子数Ni与移动后的照射点（i+i)的计划照射粒子数Ni+1中减去移动中粒子 数ΔΝ?的一半。
[0059]根据实施方式4,在计划照射粒子数Ni的校正处理中，只在粒子射线在邻接点间 移动的情况下，才从计划照射粒子数Ni中减去移动中粒子数Δ Ni的一半^在粒子射线在不 邻接的点间移动的情况下，不实施任何处理，所以不会产生因校正处理而导致的误差。实际 上，粒子射线在不邻接的点间移动的情形与粒子射线在邻接点间移动的情形相比非常少。 根据具体情形来应对（case by case)的处理能够实现更高精度的扫描照射。
[0060] 实施方式5.
[0061]接下来，对本发明的实施方式5的粒子射线扫描照射系统的动作进行说明。在实 施方式5的粒子射线扫描照射系统中，在图9所示的邻接点之间的移动（扫描移动）、及不 邻接的点之间的移动（空白移动）的情况下，使用计划照射粒子数校正装置 3,实施不同的 计划照射粒子数校正处理。具体来说，如果是邻接的点之间的移动的话，那么与实施方式1 同样地实施如下校正处理：从移动前的照射点（i)的计划照射粒子数 Ni及移动后的照射点 (i+Ι)的计划照射粒子数Ni+Ι中减去移动中粒子数ANi的一半。
[0062]在不邻接的点之间的移动的情况下，首先算出移动轨迹。根据所算出的移动轨迹 推算出以与点尺寸同等程度隔开的所有点（i = ik，k = 1、2、3、……nk ;共nk个；il = i, ink =i+l)。将推算出的点的数量设为空白点数（nk)。接着，进行如下校正：将移动中粒 子数ANi除以空白点数（ nk)，从点编号i的移动前点、点编号i+i的移动后点及移动中作 出贡献的空白点的计划照射粒子数N中分别减去ANi/nk。
[0063]根据本实施方式，在不邻接的点之间的移动的情况下也能实施更准确的移动中粒 子数的校正，所以与实施方式4相比，可进一步提高扫描照射的精度。此外，在所述实施方 式的说明中，将扫描照射仿真装置、治疗计划装置、计划照射粒子数校正装置作为分开的部 件而记载并予以说明。实际上，即使将这些装置搭载于同一计算机编码或同一计算机，效果 也与所述说明的效果相同，在扫描照射中，能够以高精度且简单的方法将由移动中粒子造 成的对剂量的影响考虑在内。 ^1]省略财卜，本獅可在難明細内，将各觸杈自祕合，縣齡?方式适当
[0065][标号说明]
[0066] 1 治疗计划数据管理装置
[0067] 2 照射系统数据管理装置
[0068] 3 计划照射粒子数校正装置
[0069] 4 治疗计划装置
[0070] 5 扫描照射仿真装置
[0071] 6 计划照射粒子数校正装置
[0072] 10治疗计划系统
[0073] 2〇粒子射线治疗照射控制系统
[0074] 30粒子射线照射装置
[0075] 1〇〇粒子射线扫描照射系统
【权利要求】
1. 一种粒子射线扫描照射装置，其特征在于，包括：计算机，根据由粒子射线治疗计划 决定的相对粒子射线照射量及处方粒子射线剂量，求出粒子射线的各照射点的计划照射粒 子数；以及粒子射线照射装置，将所述粒子射线照射到患部； 所述计算机执行如下步骤： 第一 ^骤，根据所述计划照射粒子数及所述粒子射线的射束电流波形来模拟所述各 照射点的粒子射线的照射过程，求出在所述粒子射线扫描移动期间照射到所述患部的粒子 数； 第二步骤，使用在所述扫描移动期间照射的粒子数，来校正所述各照射点的计划照射 粒子数；以及 第三步骤，将所述校正后的计划照射粒子数换算成剂量监控器的计数值；且 所述粒子射线照射装置根据在所述第三步骤中换算得到的计数值，将所述粒子射线照 射到患部。
2·根据权利要求1所述的粒子射线扫描照射装置，其特征在于，所述第二步骤包括如 下处理：从扫描移动前的照射点的计划照射粒子数及扫描移动后的照射点的计划照射粒子 数中减去在所述扫描移动期间照射的粒子数的一半。
3. 根据权利要求2所述的粒子射线扫描照射装置，其特征在于，包括对粒子射线的射 束电流波形进行平滑化处理的第四步骤，在第二步骤中使用该经平滑化处理后的射束电流 波形。
4. 根据权利要求2所述的粒子射线扫描照射装置，其特长在于，包括第五步骤，该第五 步骤是：以对所述扫描移动前的照射点的计划照射粒子数及所述扫描移动后的照射点的计 划照射粒子数取始终大于在所述扫描移动中照射的粒子数的一半的值的方式，根据所述射 束电流波形来设定射束电流的大小。
5. 根据权利要求2所述的粒子射线扫描照射装置，其特征在于，包括第六步骤，该第六 步骤是：在照射点进行空白移动的情况下，根据所述照射点的移动轨迹来求出空白移动前 的照射点与空白移动后的照射点之间的距离。
6. 根据权利要求5所述的粒子射线扫描照射装置，其特征在于，包括第七步骤，该第七 步骤是：将在所述第六步骤中求出的所述空白移动的距离与扫描移动的距离进行比较，在 所述空白移动的距离小于所述扫描移动的距离的两倍的情况下，进行跳过所述第三步骤的 处理。
7·根据权利要求5所述的粒子射线扫描照射装置，其特征在于，包括第八步骤，该第八 步骤是：将在所述第六步骤中求出的空白移动的距离与扫描移动的距离进行比较，在所述 空白移动的距离的大小为大于所述扫描移动的距离的两倍、是所述扫描移动的距离的η倍 的情况下，进行从所述空白移动所包含的照射点分别减去在所述空白移动中照射的粒子数 的η分之一的处理。
8· -种粒子射线扫描照射方法，其特征在于，包括： 第一步骤，根据由粒子射线治疗计划决定的相对粒子射线照射量及处方粒子射线剂 量，求出粒子射线的各照射点的计划照射粒子数； 第二步骤，根据所述计划照射粒子数及所述粒子射线的射束电流波形来模拟所述各照 射点的粒子射线的照射过程，求出在所述粒子射线扫描移动期间照射到患部的粒子数； mi二使用在所述扫描移动期间照射的粒子数，来校正所述各照射点的计划照射 k子数； 第四步骤，将所述校正后的计划照射粒子数换算成剂量监控器的计数值；以及 第五步骤，根据所述换算得到的计数值照射所述粒子射线。
9·根据权利要求8所述的粒子射线扫描照射方法，其特征在于，所述第三步骤包括如 下处理：从扫描移动前的照射点的计划照射粒子数及扫描移动后的照射点的计划照射粒子 数中减去在所述扫描移动期间照射的粒子数的一半。 1〇.、根据权^利要求9所述的粒子射线扫描照射方法，其特征在于，包括对粒子射线的射 束电流波形进行平滑化处理的第六步骤，在第二步骤中使用该经平滑化处理后的射束电流 波形。
11·根据权利要求9所述的粒子射线扫描照射方法，其特长在于，包括第七步骤，该第 七步骤是：以对所述扫描移动前的照射点的计划照射粒子数及所述扫描移动后的照射点的 计划照射粒子数取始终大于在所述扫描移动中照射的粒子数的一半的值的方式，根据所述 射束电流波形来设定射束电流的大小。
12. 根据权利要求9所述的粒子射线扫描照射方法，其特征在于，包括第八步骤，该第 八步骤是：在照射点进行空白移动的情况下，根据所述照射点的移动轨迹来求出空白移动 前的照射点与空白移动后的照射点之间的距离。
13. 根据权利要求12所述的粒子射线扫描照射方法，其特征在于，包括第九步骤，该第 九步骤是：将在所述第八步骤中求出的所述空白移动的距离与扫描移动的距离进行比较， 在所述空白移动的距离小于所述扫描移动的距离的两倍的情况下，进行跳过所述第三步骤 的处理。
14. 根据权利要求I2所述的粒子射线扫描照射方法，其特征在于，包括第十步骤，该第 十步骤是：将在所述第八步骤中求出的空白移动的距离与扫描移动的距离进行比较，在所 述空白移动的距离的大小为大于所述扫描移动的距离的两倍、是所述扫描移动的距离的 n 倍的情况下，进行从所述空白移动所包含的照射点分别减去在所述空白移动中照射的粒子 数的η分之一的处理。
【文档编号】A61N5/10GK104203346SQ201280071631
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2012年3月21日 优先权日:2012年3月21日
【发明者】蒲越虎, 池田昌广, 本田泰三 申请人:三菱电机株式会社