(57)【要約】  粒子線の線量を測定する線量監視装置２６と、前記線量監視装置２６を通過する粒子線の線量を測定する前記線量監視装置２６より小型の電離箱３８とを有し、粒子線を走査して照射対象の照射位置に粒子線を照射する粒子線治療装置であって、前記線量監視装置２６で照射された粒子線の線量を測定し、前記線量監視装置２６を通過する粒子線の線量を前記小型の電離箱３８で測定して、前記小型の電離箱３８で測定した粒子線の線量を基に、前記照射位置に対応する前記線量監視装置２６で測定された線量の補正係数を求める。
2012120677.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粒子線の線量を測定する線量監視装置と、
前記線量監視装置を通過する粒子線の線量を測定する前記線量監視装置より小型の電離箱とを有し、粒子線を走査して照射対象の照射位置に粒子線を照射する粒子線治療装置であって、
前記線量監視装置で照射された粒子線の線量を測定し、
前記線量監視装置を通過する粒子線の線量を前記小型の電離箱で測定して、
前記小型の電離箱で測定した粒子線の線量を基に、前記照射位置に対応する前記線量監視装置で測定された線量の補正係数を求めるようにした線量監視装置の感度補正方法。
【請求項２】
さらに、治療計画装置を備え、前記治療計画装置が計画した照射対象の照射位置に基づいて、粒子線を走査して照射対象の前記照射位置に粒子線を照射し、前記照射位置に対応する前記線量監視装置で測定された線量の補正係数を求めるようにした請求項１記載の線量監視装置の感度補正方法。
【請求項３】
さらに、照射位置設定装置を備え、前記照射位置設定装置で指令される粒子線のエネルギーとＸ，Ｙ方向走査電磁石の励磁量をもとに設定される照射位置に基づいて、粒子線を走査して照射対象の前記照射位置に粒子線を照射し、前記照射位置に対応する前記線量監視装置で測定された線量の補正係数を求めるようにした請求項１記載の線量監視装置の感度補正方法。
【請求項４】
さらに、粒子線の位置モニタを備え、前記位置モニタに照射された粒子線の照射位置を測定して、粒子線の照射対象の前記照射位置を確認するようにした請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の線量監視装置の感度補正方法。
【請求項５】
前記小型の電離箱は、平行平板型であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の線量監視装置の感度補正方法。
【請求項６】
粒子線の照射対象の前記照射位置が粒子線の進行方向の軸上にあるときの前記線量監視装置の前記補正係数を基準として、粒子線の照射対象の前記照射位置が前記軸上と異なるときの前記線量監視装置の補正係数を、基準とした前記補正係数との比率で求めるようにした請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の線量監視装置の感度補正方法。
【請求項７】
前記小型の電離箱は、アイソセンタを含み、粒子線の進行方向の軸に垂直な平面上に配置される請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の線量監視装置の感度補正方法。
【請求項８】
粒子線を走査して照射対象の照射位置に粒子線を照射する粒子線治療装置において、
前記粒子線の線量を測定する線量監視装置と、
前記線量監視装置を通過する粒子線の線量を測定する前記線量監視装置より小型の電離箱と、
前記線量監視装置で測定された照射された粒子線の線量と、前記照射位置と、前記小型の電離箱で測定された前記線量監視装置を通過する粒子線の線量とから、前記小型の電離箱で測定した粒子線の線量を基に、前記照射位置に対応する前記線量監視装置で測定された線量の補正係数を求める計算手段とを備え、前記補正係数に基づき照射線量を調整する粒子線治療装置。
【請求項９】
さらに、治療計画装置を備え、前記治療計画装置が計画した照射対象の照射位置に基づいて、粒子線を走査して照射対象の前記照射位置に粒子線を照射し、前記照射位置に対応する前記線量監視装置で測定された線量の補正係数を求めるようにした請求項８記載の粒子線治療装置。
【請求項１０】
さらに、照射位置設定装置を備え、前記照射位置設定装置で指令される粒子線のエネルギーとＸ，Ｙ方向走査電磁石の励磁量をもとに設定される照射位置に基づいて、粒子線を走査して照射対象の前記照射位置に粒子線を照射し、前記照射位置に対応する前記線量監視装置で測定された線量の補正係数を求めるようにした請求項８記載の粒子線治療装置。
【請求項１１】
さらに、粒子線の位置モニタを備え、前記位置モニタに照射された粒子線の照射位置を測定して、粒子線の照射対象の前記照射位置を確認するようにした請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載の粒子線治療装置。
【請求項１２】
前記小型の電離箱は、平行平板型であることを特徴とする請求項８〜請求項１１のいずれか１項に記載の粒子線治療装置。
【請求項１３】
粒子線の照射対象の前記照射位置が粒子線の進行方向の軸上にあるときの前記線量監視装置の前記補正係数を基準として、粒子線の照射対象の前記照射位置が前記軸上と異なるときの前記線量監視装置の補正係数を、基準とした前記補正係数との比率で求めるようにした請求項８〜請求項１２のいずれか１項に記載の粒子線治療装置。
【請求項１４】
前記小型の電離箱は、アイソセンタを含み、粒子線の進行方向の軸に垂直な平面上に配置される請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の粒子線治療装置。
【請求項１５】
前記小型の電離箱は、前記線量監視装置より粒子線の進行方向について上流に設置されることを特徴とする請求項８〜請求項１３のいずれか１項に記載の粒子線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、走査式照射を実施する粒子線治療装置に関し、その装置の照射装置に用いられる粒子線の線量監視装置の感度補正方法及び粒子線治療装置に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
線量監視装置は、いわゆる電離箱として知られている。例えば、特許文献１には、粒子線測定用モニタ装置に関し、コレクタ電極の歪を改善するために、樹脂板に蒸着又はメッキにより金属を接着させて形成したコレクタ電極と、高圧電極とを絶縁板を介在させて対向配置したものが開示されている。
特許文献２には、放射線線量モニタに関し、たわみにより電離電流が変化するのを防止するために、高圧電極とコレクタ電極を間隔をおいた絶縁支持体で支持したものが開示されている。
さらに、特許文献３には、透過型線量計に関し、線量計を透過する放射線の線量を測定し、測定された線量を、気圧による線量計の容器の変形量をもとに補正するものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１−９８９８５号公報
【特許文献２】特開平１−２１０８９０号公報
【特許文献３】特開２０１０−５４３０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の線量監視装置（線量モニタ）においては、コレクタ電極に避けられないたわみが発生した場合の対策については、その解決策が講じられていない。線量監視装置において、粒子線の透過窓が小口径の場合は、コレクタ電極のたわみも少なく、たわみによる影響は無視できる程度であったが、大口径になるに従って、コレクタ電極のたわみによる影響が無視できなくなり、線量の測定精度を悪化させる問題が発生してきた。
この発明は、前記問題点に鑑み、電極のたわみによる線量の測定精度の悪化に対して、照射対象の照射位置に対応する線量監視装置で測定された線量の補正係数を求めて、線量監視装置の感度を補正する方法及び粒子線治療装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明に係わる線量監視装置の感度補正方法は、粒子線の線量を測定する線量監視装置と、前記線量監視装置を通過する粒子線の線量を測定する前記線量監視装置より小型の電離箱とを有し、粒子線を走査して照射対象の照射位置に粒子線を照射する粒子線治療装置であって、前記線量監視装置で照射された粒子線の線量を測定し、前記線量監視装置を通過する粒子線の線量を前記小型の電離箱で測定して、前記小型の電離箱で測定した粒子線の線量を基に、前記照射位置に対応する前記線量監視装置で測定された線量の補正係数を求めるようにしたものである。【０００６】
この発明に係わる粒子線治療装置は、粒子線を走査して照射対象の照射位置に粒子線を照射する粒子線治療装置において、前記粒子線の線量を測定する線量監視装置と、前記線量監視装置を通過する粒子線の線量を測定する前記線量監視装置より小型の電離箱と、前記線量監視装置で測定された照射された粒子線の線量と、前記照射位置と、前記小型の電離箱で測定された前記線量監視装置を通過する粒子線の線量とから、前記小型の電離箱で測定した粒子線の線量を基に、前記照射位置に対応する前記線量監視装置で測定された線量の補正係数を求める計算手段とを備え、前記補正係数に基づき照射線量を調整するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る線量監視装置の感度補正方法及び粒子線治療装置によれば、電極のたわみによる線量の測定精度の悪化に対して、照射対象の照射位置に対応する線量監視装置で測定された線量の補正係数を求めて、線量監視装置の感度を補正するようにしたので、線量監視装置が、走査式照射に必要な比較的大きな照射野においても、照射対象の照射位置において精度の良い線量測定が可能となる。
この発明の上記以外の目的、特徴、観点及び効果は、図面を参照する以下のこの発明の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１に係わる線量監視装置が設置される粒子線治療装置を示す概略全体構成図である。
【図２】実施の形態１に係わる線量監視装置が設置される粒子線治療装置の照射装置を示す構成図である。
【図３】実施の形態１に係わる線量監視装置を示す構成図で、その動作を合わせて説明する図である。
【図４】線量監視装置の電極のたわみと粒子線の強度測定の悪化を説明する図である。
【図５】実施の形態１における線量監視装置の感度補正方法を説明する図である。
【図６】実施の形態３における線量監視装置の感度補正方法を示す説明図である。
【図７】実施の形態４における、線量監視装置の感度補正方法を用いた粒子線治療装置を示すブロック図である。
【図８】実施の形態５における、線量監視装置の感度補正方法を用いた粒子線治療装置を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係わる線量監視装置が設置される粒子線治療装置を示す概略全体構成図である。図２は実施の形態１に係わる線量監視装置が設置される粒子線治療装置の照射装置を示す構成図である。図１において、入射器１６で発生し前段加速された荷電ビーム（粒子線）は、加速器（シンクロトロン）１４に入射され、必要なビームエネルギーまで加速され、出射デフレクタ１７からビーム輸送装置１５に出射され、照射装置１８に至り、照射対象の照射位置に照射される。ビーム輸送装置１５は収束電磁石１３と偏向電磁石１２を有している。ビーム輸送装置１５の一部と照射装置１８とは回転ガントリ１９に搭載され、回転ガントリ１９の（図で矢印に示す）回転で照射装置１８の照射方向を変えことができる。
【００１０】
図２は、照射装置１８の拡大構成図で、荷電粒子ビームはビーム輸送装置１５の偏向電磁石１２を経て照射装置１８に導入される。荷電粒子ビームはＸ方向走査指令値（励磁量）により制御されるＸ方向走査電磁石２０と、Ｙ方向走査指令値（励磁量）により制御されるＹ方向走査電磁石２１で走査され、ダクトを伸縮させるダクト伸縮手段（ベローズ）２２、真空ダクト２３，２４を経て、ビームを取出すビーム取出し窓２５から出射される。図２では粒子線３５がＹ軸方向に走査される様子を示している。矢印ＸＹＺでＸＹＺ軸方向を示している。
走査式照射を実現する粒子線治療装置では、通常照射や積層照射と異なり、ＸＹ平面上に照射されたスポットに対して線量を制御するため、ビーム取出し窓２５の下流には粒子線の線量監視装置２６と粒子線の位置を測定する位置モニタ１１が配置されている。線量監視装置２６と位置モニタ１１は粒子線の進行方向の軸に直角に配置されている。なお、各図中で同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１１】
図３は実施の形態１に係わる線量監視装置（電離箱）を示す構成図であり、その動作を合わせて説明する図である。線量監視装置２６は、電極支え１０に保持されたコレクタ電極２７と高圧電極２８を有している。コレクタ電極２７，高圧電極２８は例えばアルミニウムなどの金属薄板で構成されている。コレクタ電極２７と高圧電極２８間には電源２９が接続されている。コレクタ電極２７は、例えば０Ｖであり、高圧電極２８は、例えば、−１ｋＶ又は−３ｋＶである。コレクタ電極２７と電源２９間に電流計３１が接続されている。線量監視装置２６は容器３２で被われ、コレクタ電極２７と高圧電極２８間には、絶縁物３３を介在させて電気的絶縁と共に機械的支持をしている。線量監視装置２６は、例えば大気開放の電離箱であり、平行平板状の両面に粒子線の透過窓３４を有している。
【００１２】
図３において、ガス体（例えば空気）で満たされた線量監視装置２６内を粒子線３５が通過すると、粒子線３５とガス体の分子が衝突して、ガス体が電離される。コレクタ電極２７と高圧電極２８との間に高圧電源２９を用いて電界を印加すると、電離した電子ｅ―がコレクタ電極２７に、イオンｉ+が高圧電極２８に集極される。電離する電子ｅ―、イオンｉ+の数は通過する粒子線の強度に比例する。粒子線の強度は電流計３１で測定された電流により測定される。
【００１３】
ところで、走査式照射を実現する粒子線治療装置では、粒子線のスポットサイズは、散乱による増大を少なくすることが望ましい。そのため、線量監視装置２６内での散乱の影響を少なくするために、線量監視装置２６は、図２において、照射装置１８の最下流に近い位置に搭載される。最下流に近い位置であるため、照射装置１８の粒子線の照射野は大きくなる。その大きな照射野の粒子線を測定するために、線量監視装置２６は、測定有効面積が大きくなる。大きくなると、コレクタ電極２７と高圧電極２８は全領域において、完全な平行とはならなく、粒子線の強度測定において、無視できないたわみが発生する。
【００１４】
図４は線量監視装置２６の電極のたわみと粒子線の強度測定の悪化を説明する図である。コレクタ電極２７と高圧電極２８は、両電極間の電磁圧力や重力によってたわみが発生する。破線は、両電極２７，２８にたわみがない平行な状態を示している。電極２７，２８がたわむことにより、粒子線の照射角度以外に、両電極２７，２８の測定有効面積内の位置（ＸＹ平面上の位置）、例えば、中心と周縁部において、両電極２７，２８間の距離にばらつきが発生し、その間のガス体の量にばらつきが発生すると想定される。そのため、粒子線の同一強度に対して、測定有効面積内の照射位置において異なった測定値となり、粒子線強度の測定精度が悪化する。
【００１５】
図５は実施の形態１における線量監視装置の感度補正方法を説明する図である。線量監視装置２６の平面（ＸＹ面）は、その中央部に粒子線の透過窓３４が形成されており、粒子線の進行方向の軸（Ｚ軸）に垂直に配置されている。位置モニタ１１は、線量監視装置２６の下流に近接して配置され、その平面（ＸＹ面）は、粒子線の進行方向の軸（Ｚ軸）に垂直に配置されている。なお、位置モニタ１１の配置は、照射対象の照射位置を測定（換算して測定）できる位置であればよく、線量監視装置２６の上流側又は線量監視装置２６より離間して配置させてもよい。
【００１６】
小型の平行平板型電離箱３８は、線量監視装置２６と位置モニタ１１の下流に配置される。小型の平行平板型電離箱３８は、粒子線の透過窓が小口径で狭い範囲の測定に適しており、電極のたわみは無視することができ、粒子線の強度に対して精度の高い測定ができる。小型の平行平板型電離箱３８としては、例えば、ＰＴＷ社のIONIZING  RADIAIONの一種として市販されている、商品名：ブラッグピークチェンバー（Bragg  Peak  Chamber）が適しており、粒子線の透過窓がある平板面は、例えば、直径８０ｍｍ程度であり、例えば、ビームサイズ１σ＝５ｍｍと比べて十分大きく、ほとんどの粒子を通過させることができる。ブラッグピークチェンバーの構成は、線量監視装置２６（ＸＹ平面の透過窓、つまり照射野が、例えば、４００ｍｍ×３００ｍｍの大きさ）を小型にしたものであり、構成は同様である。小型の平行平板型電離箱３８は、線量監視装置２６の感度補正時に粒子線の照射位置に配置され、感度補正時に所定のＸＹ平面（粒子線の進行方向のＺ軸に垂直な平面）上でその位置を変更してもよく、感度補正後に取り除かれる。
【００１７】
線量監視装置２６の感度補正方法は、次のように実施する。例えば、治療計画装置が有する照射位置設定装置を用いて、指令した粒子線のエネルギーとＸ，Ｙ方向走査電磁石の励磁量をもとに設定される照射位置に基づいて、粒子線を走査して照射対象の前記照射位置に粒子線を照射する。図５に示す配置において、初めに、粒子線３５を進行方向の軸（Ｚ軸）上に照射する。粒子線３５は、線量監視装置２６のＸＹ平面上の原点（ｘ＝０，ｙ＝０）と位置モニタ１１のＸＹ平面上の原点（ｘ＝０，ｙ＝０）を通過し、照射対象の照射位置のＸＹ平面上の原点（ｘ＝０，ｙ＝０）に配置された小型の平行平板型電離箱３８に達する。このとき、線量監視装置２６からは、粒子線の強度に応じた電流が電流計３１で得られ、照射対象の前記照射位置に対応するカウント値Ｄo,oに換算される。位置モニタ１１からは、照射対象の前記照射位置のＸＹ平面上の照射位置（０，０）が測定（換算測定）される。小型の平行平板型電離箱３８からは、粒子線の強度に応じた電流が電流計（図示せず）で得られ、照射対象の前記照射位置｛照射位置（０，０）｝に対応する小型の平行平板型電離箱３８の電荷Ｃo,oに換算される。
ここで電離箱は電極間に存在するガスの質量によって感度が変化するため、内部の圧力や気温に応じて感度補正を行う必要があるが、線量監視装置２６と小型の平行平板電離箱３８の両方を大気開放型のものを使用することにより、温度と気圧の影響が相殺されるため、補正を必要とせず、得られた電荷量からのみ演算することが可能となる。
【００１８】
小型の平行平板型電離箱３８で測定された粒子線の強度（電荷）は、精度が高いため、その測定値を基準にして、式（１）を用いて、線量監視装置２６の前記照射位置（０，０）に対応する校正係数（補正係数）ａo,oを算出する。
Ｃx,y  ＝  ａx,y・Ｄx,y  ------（１）
但し、  Ｄx,y  ：  照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）に対応する線量監視装置のカウント値
ａx,y  ：  照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）に対応する線量監視装置の校正係数
Ｃx,y  ：  照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）に対応する小型の平行平板型電離箱の電荷
なお、照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）は、照射位置のＸＹ平面上の位置を示す。
ａo,o  ＝  Ｃo,o／Ｄo,o  ------（２）
【００１９】
次に、照射対象の照射位置を替え、線量監視装置２６のＸＹ平面上での粒子線の照射位置を替えると共に、小型の平行平板型電離箱３８も所定ＸＹ平面上で粒子線が照射される位置に替える。ここで、位置モニタ１１から、照射対象の前記照射位置のＸＹ平面上の照射位置（ｘ，ｙ）が測定（換算測定）される。線量監視装置２６からカウント値Ｄx,yを測定し、小型の平行平板型電離箱３８から、電荷Ｃx,yを測定する。これらの測定値を式（１）に代入して、その時の校正係数（補正係数）ａx,yを式（３）で得る。
ａx,y  ＝  Ｃx,y／Ｄx,y  ------（３）
さらに、照射対象の照射位置を替え、線量監視装置２６のＸＹ平面上での粒子線の照射位置を他の位置に替えると共に、小型の平行平板型電離箱３８も所定ＸＹ平面上で粒子線が照射される他の位置に替えることにより、線量監視装置２６の他の照射位置における校正計数ａx,yを式（３）で同様に得ることができる。
【００２０】
このようにして、小型の平行平板型電離箱３８で測定した粒子線の線量を基に、照射対象の照射位置に対応する線量監視装置で測定された線量の校正係数（補正係数）を求めることができる。
【００２１】
また、照射対象の照射位置が位置（０，０）における校正計数ａo,oを基準として設定すると、照射対象の他の照射位置（x，y）における補正計数Ａx,yを、基準位置（０，０）に対する比率として式（４）で求めることもできる。
Ａx，y  ＝  ａx,y／ａo,o  ------（４）
このようにして、粒子線の照射対象の照射位置が粒子線の進行方向の軸上にあるときの線量監視装置の校正係数（補正係数）を基準として、粒子線の照射対象の照射位置が粒子線の進行方向の軸上と異なるときの線量監視装置の補正係数を、基準とした前記校正係数との比率で求めるようにしてもよい。
なお、実施の形態１に係わる線量監視装置の感度補正方法を用いた粒子線治療装置のブロック図は、図７，図８に示す。
【００２２】
実施の形態２．
実施の形態１では、照射位置設定装置を備え、前記照射位置設定装置で指令した粒子線のエネルギーとＸ，Ｙ方向走査電磁石の励磁量をもとに設定される照射位置に基づいて、粒子線を走査して照射対象の前記照射位置に粒子線を照射したが、同様に、治療計画装置を備え、前記治療計画装置が計画した照射対象の照射位置に基づいて、粒子線を走査して照射対象の前記照射位置に粒子線を照射してもよい。なお、実施の形態２に係わる線量監視装置の感度補正方法を用いた粒子線治療装置のブロック図は、図７，図８に示す。
また、照射対象の照射位置の確認には、前述したように、位置モニタ１１を用いて、照射対象の照射位置のＸＹ平面上の照射位置（ｘ，ｙ）を測定（測定換算）し確認するようにしてもよい。
【００２３】
実施の形態３．
図６は実施の形態３における線量監視装置の感度補正方法を示す説明図である。線量監視装置２６の感度を補正する補正係数は、粒子線治療装置の実際の照射に近い状態で求めることが望ましい。図６では、実施の形態１と同様に、線量監視装置２６と位置モニタ１１と小型の平行平板型電離箱３８を有している。実施の形態３では、回転ガントリ１９（図１）の角度が０度で、アイソセンタ４０を含む位置に水ファントム３９を配置し、アイソセンタ４０を含んで、粒子線の進行方向の軸（Ｚ軸）に垂直なＸＹ平面３６上に、小型の平行平板型電離箱３８を配置し、照射位置に移動させている。線量監視装置２６の補正係数は、実施の形態１，２と同様に求めることができる。補正係数が求められれば、粒子線治療装置の実際の照射前に、水ファントム３９と小型の平行平板型電離箱３８は取り除かれる。線量監視装置２６の補正係数は、粒子線治療装置の調整時に求めることができ、さらに、定期的に求めるようにしてもよい。
【００２４】
実施の形態４．
図７は実施の形態４における、線量監視装置の感度補正方法を用いた粒子線治療装置を示すブロック図である。線量監視装置２６では照射された粒子線の線量を測定して線量の強度に応じた電流を得る。その電流はＩ／Ｆコンバータ４１で電流に応じた周波数に変換され、カウンタ４２で周波数に応じたカウント値（Ｄ）に換算され、計算手段４４に導入される。位置センサ１１では、照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）を測定（換算測定）する。粒子線の照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）は、実施の形態２で説明した治療計画装置が計画した照射位置より特定でき、計算手段４４に導入される。小型の平行平板型電離箱３８では、線量監視装置２６を通過する粒子線の線量を測定して線量の強度に応じた電流を得、エレクトロメータ４３でその電流に応じた電荷（Ｃ）を得て、計算手段４４に導入される。なお、粒子線の照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）は、位置センサ１１で換算測定した照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）を用いても良い。
【００２５】
粒子線治療装置の調整時に、粒子線治療装置を始動して、初めに、粒子線３５を進行方向の軸（Ｚ軸）上に照射する。粒子線３５は、線量監視装置２６のＸＹ平面上の原点（ｘ＝０，ｙ＝０）と位置モニタ１１のＸＹ平面上の原点（ｘ＝０，ｙ＝０）を通過し、所定のＸＹ平面上の原点（ｘ＝０，ｙ＝０）に配置された小型の平行平板型電離箱３８に達する。このとき、線量監視装置２６からは、粒子線の強度に応じた電流がＩ／Ｆコンバータで周波数に変換された後、カウンタ４２でカウントされることにより、照射対象の照射位置（０，０）に対応するカウント値Ｄo,oが測定される。（なお、線量監視装置２６の一部として、通常Ｉ／Ｆコンバータ４１とカウンタ４２が備わっている。）位置モニタ１１からは、照射対象の照射位置であるＸＹ平面上の照射位置（０，０）が測定される。粒子線の照射対象の照射位置（０，０）は、治療計画装置が計画した照射位置より特定できる。小型の平行平板型電離箱３８からは、粒子線の強度に応じた電流がエレクトロメータ４３から得られ、照射対象の照射位置（０，０）に対応する小型の平行平板型電離箱３８の電荷Ｃo,oに換算される。これらにより、計算手段４４で、粒子線の照射対象の照射位置（０,０）に対応する線量監視装置２６の校正係数
ａｏ,ｏ  ＝  Ｃo,o／Ｄo,o  を得る。
【００２６】
次に、照射対象の照射位置を替え、線量監視装置２６のＸＹ平面上での粒子線の照射位置を替えると共に、小型の平行平板型電離箱３８も所定ＸＹ平面上で粒子線が照射される位置に替える。ここで、同様にして、位置モニタ１１から、照射対象の照射位置を測定する。粒子線の照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）は、治療計画装置が計画した照射位置より特定できる。線量監視装置２６からカウント値Ｄx,y得、小型の平行平板型電離箱３８から電荷Ｃx,yを得る。これらにより、計算手段４４で、粒子線の照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）に対応する線量監視装置２６の校正係数
ａx,y  ＝  Ｃx,y／Ｄx,y  を得る。
【００２７】
また、照射対象の照射位置を他の位置に替え、線量監視装置２６のＸＹ平面上での粒子線の照射位置を他の位置に替えると共に、小型の平行平板型電離箱３８も所定ＸＹ平面上で粒子線が照射される他の位置に替えることにより、粒子線の照射対象の他の照射位置（ｘ，ｙ）に対応する線量監視装置２６の校正計数ａx,yを、計算手段４４で、同様に得ることができる。
【００２８】
さらに、計算手段４４により、照射対象の照射位置が位置（０，０）に対応する線量監視装置２６の校正計数ａo,oを基準として設定し、照射対象の他の照射位置（x，y）に対応する補正計数Ａx,yを、基準位置（０，０）に対する校正計数ａo,oの比率として求める。
Ａx，y  ＝  ａx,y／ａo,o
このようにして、計算手段４４で求めた、粒子線の照射対象の照射位置毎に対応する線量監視装置２６の補正係数Ａx，yをデータベース４５に格納する。
【００２９】
一方、治療計画装置４７により患者に対する計画が作成される。計画には各スポットの照射対象の照射位置と投与線量が指定されており、この内の照射位置毎の投与線量について、補正手段４８で、データベース４５の照射位置毎の補正係数に従って感度補正を行う。実際の治療の際には照射位置毎に感度補正された線量が照射プリセットとして出力され、この照射プリセットに基づいて、粒子線の照射が実施される。照射プリセット値と線量監視装置２６で測定された線量に応じた値とをカウンタ４２で比較し、線量に応じた値が、照射プリセット値となると、加速器１４が制御され、治療照射が終了する。
【００３０】
実施の形態５．
図８は実施の形態５における、線量監視装置の感度補正方法を用いた粒子線治療装置を示すブロック図である。実施の形態５では、実施の形態４と同様に、治療計画装置４７により患者に対する計画が作成される。計画には各スポットの照射対象の照射位置と投与線量が指定されており、この内の照射位置毎の投与線量について、補正手段４８で、データベース４５の照射位置毎の補正係数に従って感度補正を行う。実際の治療の際には照射位置毎に感度補正された線量が照射プリセットとして出力され、この照射プリセットに基づいて、粒子線の照射が実施される。このとき、位置モニタ１１で照射対象の照射位置を測定して、測定した照射位置（ｘ，ｙ）データを異常検出器５０に入力する。他方、治療計画装置４７により作成された各スポットの照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）データを異常検出器５０に入力する。両入力の差異が所定の設定値を超えたときは、異常情報を出力する。このようにして、粒子線の照射位置の異常を検出するようにしてもよい。
【００３１】
実施の形態６．
実施の形態１では、小型の平行平板型電離箱を線量監視装置の下流に設置する場合について述べたが、小型の平行平板電離箱は線量監視装置の上流に設置してもよい。この場合、粒子線は走査電磁石で走査される前のビーム位置がビーム軸から変動していない状態、又は走査された後、線量監視装置に到達する前の変動幅が線量監視装置の位置よりも小さい状態で小型の平行平板型電離箱にて線量測定されるため、小型の平行平板型電離箱は当然ながら線量監視装置よりも小型にでき、かつビーム軸に直行するＸＹ平面上でビーム位置に合わせて動かす必要がない。そのため、ビーム軸上で固定して使用することができる。実施の形態６の場合、小型の平行平板型電離箱は患部への照射位置（アイソセンタ）には無いため、照射の妨げにはならず、感度補正後に粒子線ラインから取り除く必要がない利点がある。
この発明の各種の変形または変更は、関連する熟練技術者が、この発明の範囲と精神を逸脱しない中で実現可能であり、この明細書に記載された各実施の形態には制限されないことと理解されるべきである。
【図１】
2012120677.tif 000003
【図２】
2012120677.tif 000004
【図３】
2012120677.tif 000005
【図４】
2012120677.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2012120677.tif 000009
【図８】
2012120677.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月24日(2013.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
次に、照射対象の照射位置を替え、線量監視装置２６のＸＹ平面上での粒子線の照射位置を替えると共に、小型の平行平板型電離箱３８も所定ＸＹ平面上で粒子線が照射される位置に替える。ここで、位置モニタ１１から、照射対象の前記照射位置のＸＹ平面上の照射位置（ｘ，ｙ）が測定（換算測定）される。線量監視装置２６からカウント値Ｄx,yを測定し、小型の平行平板型電離箱３８から、電荷Ｃx,yを測定する。これらの測定値を式（１）に代入して、その時の校正係数（補正係数）ａx,yを式（３）で得る。
ａx,y ＝ Ｃx,y／Ｄx,y ------（３）
さらに、照射対象の照射位置を替え、線量監視装置２６のＸＹ平面上での粒子線の照射位置を他の位置に替えると共に、小型の平行平板型電離箱３８も所定ＸＹ平面上で粒子線が照射される他の位置に替えることにより、線量監視装置２６の他の照射位置における校正係数ａx,yを式（３）で同様に得ることができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
また、照射対象の照射位置が位置（０，０）における校正係数ａo,oを基準として設定すると、照射対象の他の照射位置（x，y）における補正係数Ａx,yを、基準位置（０，０）に対する比率として式（４）で求めることもできる。
Ａx，y ＝ ａx,y／ａo,o ------（４）
このようにして、粒子線の照射対象の照射位置が粒子線の進行方向の軸上にあるときの線量監視装置の校正係数（補正係数）を基準として、粒子線の照射対象の照射位置が粒子線の進行方向の軸上と異なるときの線量監視装置の補正係数を、基準とした前記校正係数との比率で求めるようにしてもよい。
なお、実施の形態１に係わる線量監視装置の感度補正方法を用いた粒子線8治療装置のブロック図は、図７，図８に示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
実施の形態４．
図７は実施の形態４における、線量監視装置の感度補正方法を用いた粒子9線治療装置を示すブロック図である。線量監視装置２６では照射された粒子線の線量を測定して線量の強度に応じた電流を得る。その電流はＩ／Ｆコンバータ４１で電流に応じた周波数に変換され、カウンタ４２で周波数に応じたカウント値（Ｄ）に換算され、計算手段４４に導入される。位置モニタ１１では、照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）を測定（換算測定）する。粒子線の照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）は、実施の形態２で説明した治療計画装置が計画した照射位置より特定でき、計算手段４４に導入される。小型の平行平板型電離箱３８では、線量監視装置２６を通過する粒子線の線量を測定して線量の強度に応じた電流を得、エレクトロメータ４３でその電流に応じた電荷（Ｃ）を得て、計算手段４４に導入される。なお、粒子線の照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）は、位置モニタ１１で換算測定した照射対象の照射位置（ｘ，ｙ）を用いても良い。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
また、照射対象の照射位置を他の位置に替え、線量監視装置２６のＸＹ平面上での粒子線の照射位置を他の位置に替えると共に、小型の平行平板型電離箱３８も所定ＸＹ平面上で粒子線が照射される他の位置に替えることにより、粒子線の照射対象の他の照射位置（ｘ，ｙ）に対応する線量監視装置２６の校正係数ａx,yを、計算手段４４で、同様に得ることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
さらに、計算手段４４により、照射対象の照射位置が位置（０，０）に対応する線量監視装置２６の校正係数ａo,oを基準として設定し、照射対象の他の照射位置（x，y）に対応する補正係数Ａx,yを、基準位置（０，０）に対する校正係数ａo,oの比率として求める。
Ａx，y ＝ ａx,y／ａo,o
このようにして、計算手段４４で求めた、粒子線の照射対象の照射位置毎に対応する線量監視装置２６の補正係数Ａx，yをデータベース４５に格納する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
実施の形態６．
実施の形態１では、小型の平行平板型電離箱を線量監視装置の下流に設置する場合について述べたが、小型の平行平板電離箱は線量監視装置の上流に設置してもよい。この場合、粒子線は走査電磁石で走査される前のビーム位置がビーム軸から変動していない状態、又は走査された後、線量監視装置に到達する前の変動幅が線量監視装置の位置よりも小さい状態で小型の平行平板型電離箱にて線量測定されるため、小型の平行平板型電離箱は当然ながら線量監視装置よりも小型にでき、かつビーム軸に直交するＸＹ平面上でビーム位置に合わせて動かす必要がない。そのため、ビーム軸上で固定して使用することができる。実施の形態６の場合、小型の平行平板型電離箱は患部へ12の照射位置（アイソセンタ）には無いため、照射の妨げにはならず、感度補正後に粒子線ラインから取り除く必要がない利点がある。
この発明の各種の変形または変更は、関連する熟練技術者が、この発明の範囲と精神を逸脱しない中で実現可能であり、この明細書に記載された各実施の形態には制限されないことと理解されるべきである。
【国際調査報告】
2012120677.tif 000011
2012120677.tif 000012