(57)【要約】【課題】放射線の線量をより安定して測定すること。【解決手段】放射線により電離した荷電粒子を集める電極６４と、電極６４が内部に配置される容器本体６１と、容器本体６１の内部を密封する蓋６２とを備えている。蓋６２は、容器本体６１に固定される固定枠部分７５と、固定枠部分７５と一体に接合される透過部分７６とを備えている。このとき、透過部分７６は、固定枠部分７５より薄い。蓋６２は、固定枠部分７５と透過部分７６とが一体に接合されていることにより剛性が向上し、電極６４が配置される容器の変形が抑制される。このため、透過型線量計５６は、電極６４を流れる電流の変動を抑制することができ、放射線の線量をより安定して測定することができる。【選択図】図５
2010054309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線により電離した荷電粒子を集める電極と、
前記電極が内部に配置される容器本体と、
前記容器本体の内部を密封する蓋とを具備し、
前記蓋は、
前記容器本体に固定される固定枠部分と、
前記固定枠部分と一体に接合される透過部分とを備え、
前記透過部分は、前記固定枠部分より薄い
透過型線量計。
【請求項２】
請求項１において、
前記容器本体の内部を密封する反対側蓋を更に具備し、
前記反対側蓋は、
前記容器本体に固定される反対側固定枠部分と、
前記反対側固定枠部分と一体に接合される反対側透過部分とを備え、
前記反対側透過部分は、前記電極を挟んで前記透過部分に対向し、
前記反対側透過部分は、前記反対側固定枠部分より薄い
透過型線量計。
【請求項３】
請求項２において、
前記反対側透過部分は、前記透過部分より広い
透過型線量計。
【請求項４】
請求項３において、
前記蓋に関する測定値を測定するセンサと、
前記電極を流れる電流に基づいて算出される線量を前記測定値に基づいて補正後線量に補正する制御装置
とを更に具備する透過型線量計。
【請求項５】
請求項４において、
前記測定値は、本透過型線量計が配置される環境の気圧を示す
透過型線量計。
【請求項６】
請求項４において、
前記測定値は、前記蓋の温度を示す
透過型線量計。
【請求項７】
請求項４において、
前記測定値は、前記蓋の変形量を示す
透過型線量計。
【請求項８】
請求項１〜請求項７のいずれかにおいて、
前記電極は、
互いに異なる複数の位置にそれぞれ配置される複数の電極と、
前記複数の電極の対極とを含む
透過型線量計。
【請求項９】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載される透過型線量計と、
前記放射線を生成して前記透過型線量計を透過した治療用放射線を放射する照射ヘッドと、
前記透過型線量計を用いて測定された線量に基づいて、前記治療用放射線の線量が更新するように、前記照射ヘッドを制御する制御装置
とを具備する放射線治療装置。
【請求項１０】
請求項８において、
前記蓋に関する測定値を測定するセンサを更に具備し、
前記制御装置は、前記測定値に更に基づいて前記照射ヘッドを制御する
放射線治療装置。
【請求項１１】
固定枠部分と前記固定枠部分より薄い透過部分とが一体に形成される蓋を作製するステップと、
放射線により電離した荷電粒子を集める電極が内部に配置される容器本体に前記固定枠部分を固定することにより前記容器本体の内部を密封するステップ
とを具備する透過型線量計製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透過型線量計を用いた放射線治療装置に関し、特に、放射線の線量を測定する透過型線量計に関する。
【背景技術】
【０００２】
患部（腫瘍）に治療用放射線を照射することにより患者を治療する放射線治療装置が知られている。その放射線治療は、治療効果が高いことが望まれ、その治療用放射線は、その患部に所定の線量だけをより正確に照射されることが望まれている。その放射線治療装置は、その治療用放射線を出射する照射ヘッドと、その治療用放射線の線量を測定する透過型線量計とを備えている。その放射線治療装置は、その治療用放射線がその患部に所定の線量だけ照射されるように、その透過型線量計を用いて測定された線量に基づいてその照射ヘッドをフィードバック制御している。
【０００３】
図１は、公知の透過型線量計を示している。その透過型線量計１００は、円柱状に形成された空洞を外部と隔離する容器を備えている。その容器は、胴体１０１と上側固定枠１０２と上側透過部材１０３と下側固定枠１０４と下側透過部材１０５とを備えている。胴体１０１は、その空洞の側面の部分を形成する壁面を形成している。上側固定枠１０２は、アルミニウムから形成され、板状に形成されている。上側固定枠１０２は、中央に孔１２３が形成されている。上側透過部材１０３は、アルミニウムから形成され、箔状に形成されている。上側透過部材１０３は、胴体１０１と上側固定枠１０２との間に配置され、その空洞の１つの底面の部分を形成する壁面を形成している。下側固定枠１０４は、アルミニウムから形成され、板状に形成されている。下側固定枠１０４は、上側固定枠１０２と同様にして、中央に孔が形成されている。下側透過部材１０５は、アルミニウムから形成され、箔状に形成されている。下側透過部材１０５は、胴体１０１と下側固定枠１０４との間に配置され、その空洞の１つの底面の部分を形成する壁面を形成している。
【０００４】
胴体１０１は、平坦である胴体上側シール面１１１を有している。上側透過部材１０３は、平坦である上蓋シール面１１２を有している。胴体上側シール面１１１には、上側溝１１３が形成されている。上側溝１１３は、透過型線量計１００の容器の内部を囲むように配置されている。上側溝１１３には、Ｏリング１１４が配置されている。Ｏリング１１４は、弾性体により形成されている。Ｏリング１１４は、上蓋シール面１１２と胴体上側シール面１１１とが密着したときに、弾性変形して、透過型線量計１００の容器の内部を密封する。
【０００５】
胴体１０１は、さらに、平坦である胴体下側シール面１１５を有している。下側透過部材１０５は、平坦である下蓋シール面１１６を有している。胴体下側シール面１１５には、下側溝１１７が形成されている。下側溝１１７は、透過型線量計１００の容器の内部を囲むように配置されている。下側溝１１７には、Ｏリング１１８が配置されている。Ｏリング１１８は、弾性体により形成されている。Ｏリング１１８は、下蓋シール面１１６と胴体下側シール面１１５とが密着したときに、弾性変形して、透過型線量計１００の容器の内部を密封する。
【０００６】
透過型線量計１００は、さらに、複数の電極１０６と絶縁物１０７とを備えている。複数の電極１０６は、導体から形成され、その容器の内部に配置されている。絶縁物１０７は、絶縁体から形成され、その容器の内部に配置されている。絶縁物１０７は、複数の電極１０６が互いに電気的に接続されないように、胴体１０１に複数の電極１０６を支持している。透過型線量計１００は、さらに、図示されていない電気機器を備えている。その電気機器は、複数の電極１０６に高電圧を印加し、複数の電極１０６に流れる電流をそれぞれ測定する。透過型線量計１００を透過する放射線の線量は、その電流に基づいて算出される。
【０００７】
上側固定枠１０２は、全体が所定の変形量以上に変形しないように十分に厚く形成され、たとえば、厚さが３．５ｍｍに形成されている。上側透過部材１０３は、放射線の透過率が所定の値以上になるように十分に薄く形成され、たとえば、厚さが０．５ｍｍに形成されている。
【０００８】
透過型線量計１００は、図２に示されているように、複数のボルト１２１を備えている。複数のボルト１２１は、上側固定枠１０２に形成された穴に挿入され、上側透過部材１０３に形成された穴に挿入され、胴体１０１に形成された雌ねじに螺子留めされ、上側固定枠１０２と上側透過部材１０３とを胴体１０１に固定する。下側固定枠１０４と下側透過部材１０５とは、上側固定枠１０２と上側透過部材１０３と同様にして、複数のボルトを用いて胴体１０１に固定されている。透過型線量計１００は、さらに、複数のコネクタ１２２を備えている。複数のコネクタ１２２は、透過型線量計１００の内部を環境から隔離し、かつ、複数の電極１０６を胴体１０１と上側固定枠１０２と下側固定枠１０４とに電気的に接続しないで、その電気機器に電気的に接続される配線に複数の電極１０６を電気的に接続するために利用される。
【０００９】
このような透過型線量計は、周囲環境の変化に対して、放射線の線量を安定して測定することが望まれている。
【００１０】
米国特許第５０７９４２７号明細書には、専用バッグを追加装備し、周囲温度、圧力変化に伴う線量計の体積を一定に保持する透過型線量計が開示されている。米国特許第５０７９４２７号明細書には、さらに、線量計の蓋が周囲圧力の変化に対してフレキシブルに変形する透過型線量計が開示されている。
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５０７９４２７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明の課題は、放射線の線量をより安定して測定する透過型線量計を提供することにある。
本発明の他の課題は、放射線の線量をより高精度に測定する透過型線量計を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、放射線の線量がより高精度に制御される放射線治療装置を提供することにある。
本発明のさらに他の課題は、放射線の線量をより高精度に測定する透過型線量計を作製する透過型線量計製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
以下に、発明を実施するための最良の形態・実施例で使用される符号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を記載する。この符号は、特許請求の範囲の記載と発明を実施するための最良の形態・実施例の記載との対応を明らかにするために付加されたものであり、特許請求の範囲に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。
【００１４】
本発明による透過型線量計（５６）は、放射線により電離した荷電粒子を集める電極（６４）と、電極（６４）が内部に配置される容器本体（６１）と、容器本体（６１）の内部を密封する蓋（６２）とを備えている。蓋（６２）は、容器本体（６１）に固定される固定枠部分（７５）と、固定枠部分（７５）と一体に接合される透過部分（７６）とを備えている。このとき、透過部分（７６）は、固定枠部分（７５）より薄い。蓋（６２）は、固定枠部分（７５）と透過部分（７６）とが一体に接合されていることにより剛性が向上し、電極（６４）が配置される容器の変形が抑制される。このため、透過型線量計（５６）は、電極（６４）を流れる電流の変動を抑制することができ、放射線の線量をより安定して測定することができる。
【００１５】
本発明による透過型線量計（５６）は、容器本体（６１）の内部を密封する反対側蓋（６３）をさらに備えている。反対側蓋（６３）は、容器本体（６１）に固定される反対側固定枠部分（７８）と、反対側固定枠部分（７８）と一体に接合される反対側透過部分（７９）とを備えている。反対側透過部分（７９）は、電極（６４）を挟んで透過部分（７６）に対向する。このとき、反対側透過部分（７９）は、反対側固定枠部分（７８）より薄い。反対側透過部分（７９）は、透過部分（７６）より広い。
【００１６】
本発明による透過型線量計（５６）は、蓋（６２）に関する測定値を測定するセンサ（５７）と、電極（６４）を流れる電流に基づいて算出される線量をその測定値に基づいて補正後線量に補正する制御装置（６０）とをさらに備えている。このとき、透過型線量計（５６）は、蓋（６２）の変形による電流の変動を補正することができ、放射線の線量をより高精度に測定することができる。その測定値は、本透過型線量計（５６）が配置される環境の気圧を示し、または、蓋（６２）の温度を示し、または、蓋（６２）の変形量を示していることが好ましい。
【００１７】
電極（６４）は、互いに異なる複数の位置にそれぞれ配置される複数の電極と、その複数の電極の対極とを含んでいる。このとき、透過型線量計（５６）は、放射線により電離した荷電粒子の位置を検出することができる。すなわち、透過型線量計（５６）は、各位置を透過する放射線の線量を測定することに適用されることが好ましい。
【００１８】
本発明による放射線治療装置（３）は、本発明による透過型線量計（５６）と、放射線を生成して透過型線量計（５６）を透過した治療用放射線（２３）を放射する照射ヘッド（１６）と、透過型線量計（５６）を用いて測定された線量に基づいて、治療用放射線（２３）の線量が更新するように、照射ヘッド（１６）を制御する制御装置（６０）とを備えている。このとき、放射線治療装置（３）は、治療用放射線（２３）の線量をより高精度に測定することができ、被検体（４３）に照射される治療用放射線（２３）の線量をより高精度に制御することができる。
【００１９】
本発明による放射線治療装置（３）は、蓋（６２）に関する測定値を測定するセンサ（５７）をさらに備えている。このとき、制御装置（６０）は、その測定値にさらに基づいて照射ヘッド（１６）を制御する。このとき、放射線治療装置（３）は、蓋（６２）の変形による治療用放射線（２３）の線量の測定値をより高精度に補正することができ、被検体（４３）に照射される治療用放射線（２３）の線量をより高精度に制御することができる。
【００２０】
本発明による透過型線量計製造方法は、固定枠部分（７５）と固定枠部分（７５）より薄い透過部分（７６）とが一体に形成される蓋（６２）を作製するステップと、放射線により電離した荷電粒子を集める電極（６４）が内部に配置される容器本体（６１）に固定枠部分（７５）を固定することにより容器本体（６１）の内部を密封するステップとを備えている。蓋（６２）は、固定枠部分（７５）と透過部分（７６）とが一体に接合されていることにより剛性が向上し、電極（６４）が配置される容器の変形が抑制される。このため、このような透過型線量計製造方法により作製された透過型線量計（５６）は、電極（６４）を流れる電流の変動を抑制することができ、放射線の線量をより安定して測定することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明による透過型線量計は、放射線の線量をより安定して測定することができる。本発明による放射線治療装置は、治療用放射線の線量をより高精度に制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図面を参照して、本発明による透過型線量計の実施の形態を記載する。その透過型線量計は、図３に示されているように、放射線治療装置３に適用されている。放射線治療装置３は、旋回駆動装置１１とＯリング１２と走行ガントリ１４と首振り機構１５と照射ヘッド１６とを備えている。旋回駆動装置１１は、回転軸１７を中心に回転可能にＯリング１２を土台に支持し、図示されていない放射線治療装置制御装置により制御されて回転軸１７を中心にＯリング１２を回転させ、土台に対するＯリング１２の旋回角を出力する。回転軸１７は、鉛直方向に平行である。Ｏリング１２は、回転軸１８を中心とするリング状に形成され、回転軸１８を中心に回転可能に走行ガントリ１４を支持している。回転軸１８は、鉛直方向に垂直であり、回転軸１７に含まれるアイソセンタ１９を通る。回転軸１８は、さらに、Ｏリング１２に対して固定され、すなわち、Ｏリング１２とともに回転軸１７を中心に回転する。走行ガントリ１４は、回転軸１８を中心とするリング状に形成され、Ｏリング１２のリングと同心円になるように配置されている。放射線治療装置３は、さらに、図示されていない走行駆動装置を備えている。その走行駆動装置は、その放射線治療装置制御装置により制御されて回転軸１８を中心に走行ガントリ１４を回転させ、Ｏリング１２に対する走行ガントリ１４の走行角を出力する。
【００２３】
首振り機構１５は、走行ガントリ１４のリングの内側に固定され、照射ヘッド１６が走行ガントリ１４の内側に配置されるように、照射ヘッド１６を走行ガントリ１４に支持している。首振り機構１５は、パン軸２１およびチルト軸２２を有している。パン軸２１は、走行ガントリ１４に対して固定され、回転軸１８に交差しないで回転軸１８に平行である。チルト軸２２は、パン軸２１に直交している。首振り機構１５は、その放射線治療装置制御装置により制御されて、パン軸２１を中心に照射ヘッド１６を回転させ、チルト軸２２を中心に照射ヘッド１６を回転させる。
【００２４】
照射ヘッド１６は、その放射線治療装置制御装置により制御されて、治療用放射線２３を放射する。治療用放射線２３は、パン軸２１とチルト軸２２とが交差する交点を通る直線に概ね沿って放射される。治療用放射線２３は、一様強度分布を持つように形成されている。治療用放射線２３は、さらに、一部が遮蔽されて治療用放射線２３が患者に照射されるときの照射野の形状が制御されている。
【００２５】
治療用放射線２３は、このように照射ヘッド１６が走行ガントリ１４に支持されることにより、首振り機構１５で照射ヘッド１６がアイソセンタ１９に向かうように一旦調整されると、旋回駆動装置１１によりＯリング１２が回転し、または、その走行駆動装置により走行ガントリ１４が回転しても、常に概ねアイソセンタ１９を通る。即ち、走行・旋回を行うことで任意方向からアイソセンタ１９に向けて治療用放射線２３の照射が可能になる。
【００２６】
放射線治療装置３は、さらに、複数のイメージャシステムを備えている。すなわち、放射線治療装置３は、診断用Ｘ線源２４、２５とセンサアレイ３２、３３とを備えている。診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４に支持されている。診断用Ｘ線源２４は、走行ガントリ１４のリングの内側に配置され、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２４を結ぶ線分とアイソセンタ１９から照射ヘッド１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置されている。診断用Ｘ線源２４は、その放射線治療装置制御装置により制御されてアイソセンタ１９に向けて診断用Ｘ線３５を放射する。診断用Ｘ線３５は、診断用Ｘ線源２４が有する１点から放射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４に支持されている。診断用Ｘ線源２５は、走行ガントリ１４のリングの内側に配置され、アイソセンタ１９から診断用Ｘ線源２５を結ぶ線分とアイソセンタ１９から照射ヘッド１６を結ぶ線分とがなす角が鋭角になるような位置に配置されている。診断用Ｘ線源２５は、その放射線治療装置制御装置により制御されてアイソセンタ１９に向けて診断用Ｘ線３６を放射する。診断用Ｘ線３６は、診断用Ｘ線源２５が有する１点から放射され、その１点を頂点とする円錐状のコーンビームである。
【００２７】
センサアレイ３２は、走行ガントリ１４に支持されている。センサアレイ３２は、診断用Ｘ線源２４により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した診断用Ｘ線３５を受光して、その被写体の透過画像を生成する。センサアレイ３３は、走行ガントリ１４に支持されている。センサアレイ３３は、診断用Ｘ線源２５により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した診断用Ｘ線３６を受光して、その被写体の透過画像を生成する。センサアレイ３２、３３としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。
【００２８】
このようなイメージャシステムによれば、センサアレイ３２、３３により得た画像信号に基づき、アイソセンタ１９を中心とする透過画像を生成することができる。
【００２９】
放射線治療装置３は、さらに、センサアレイ３１を備えている。センサアレイ３１は、センサアレイ３１と照射ヘッド１６とを結ぶ線分がアイソセンタ１９を通るように配置されて、走行ガントリ１４のリングの内側に固定されている。センサアレイ３１は、照射ヘッド１６により放射されてアイソセンタ１９の周辺の被写体を透過した治療用放射線２３を受光して、その被写体の透過画像を生成する。センサアレイ３１としては、ＦＰＤ（Ｆｌａｔ  Ｐａｎｅｌ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）、Ｘ線ＩＩ（Ｉｍａｇｅ  Ｉｎｔｅｎｓｉｆｉｅｒ）が例示される。
【００３０】
放射線治療装置３は、さらに、カウチ４１とカウチ駆動装置４２とを備えている。カウチ４１は、放射線治療装置３により治療される患者４３が横臥することに利用される。カウチ４１は、図示されていない固定具を備えている。その固定具は、その患者が動かないように、その患者をカウチ４１に固定する。カウチ駆動装置４２は、カウチ４１を土台に支持し、その放射線治療装置制御装置により制御されてカウチ４１を移動させる。
【００３１】
図４は、照射ヘッド１６を示している。照射ヘッド１６は、電子銃５１と加速管５２とＸ線ターゲット５３とフラットニングフィルタ５４とマルチリーフコリメータ５５とを備えている。電子銃５１は、電子を放出する。加速管５２は、電子銃５１により放出される電子を加速して電子ビームを生成し、その電子ビームをＸ線ターゲット５３に照射する。Ｘ線ターゲット５３は、高原子番号物質から形成されている。その高原子番号物質としては、タングステン、タングステン合金、金、タンタルが例示される。Ｘ線ターゲット５３は、加速管５２により生成された電子ビームが照射された際の制動放射により放射線（Ｘ線）を生成する。その放射線は、Ｘ線ターゲット５３が内部に有する点である仮想的点線源を通る直線に概ね沿って放射される。フラットニングフィルタ５４は、アルミニウム等から形成され、概ね円錐形の突起が形成される板に形成されている。フラットニングフィルタ５４は、その突起がＸ線ターゲット５３の側に面するように配置される。フラットニングフィルタ５４は、Ｘ線ターゲット５３から放射される放射線が本フラットニングフィルタを通過した後に、その放射方向に垂直であるアイソセンタ平面所定領域におけるその放射線の線量が概ね一様に分布するように形成されている。マルチリーフコリメータ５５は、その放射線治療装置制御装置により制御されて、フラットニングフィルタ５４を透過した放射線の一部を遮蔽して治療用放射線２３が患者に照射されるときの照射野の形状を制御する。
【００３２】
放射線治療装置３は、さらに、透過型線量計５６とセンサ５７と電子銃電源５８とクライストロン電源５０とクライストロン５９と制御装置６０とを備えている。透過型線量計５６とセンサ５７と電子銃電源５８とクライストロン電源５０とクライストロン５９とは、制御装置６０と情報伝達可能に、制御装置６０に接続されている。透過型線量計５６は、フラットニングフィルタ５４を透過した放射線が透過するように配置されている。透過型線量計５６は、透過した放射線の線量を測定し、その線量を制御装置６０に出力する。センサ５７は、放射線に照射されないように、透過型線量計５６の近傍に配置されている。センサ５７は、透過型線量計５６が配置された環境の気圧を測定し、その気圧を制御装置６０に出力する。電子銃電源５８は、制御装置６０に制御されて、所定の電力を電子銃５１に供給する。クライストロン電源５０は、制御装置６０に制御されて、クライストロン５９に電力を供給する。クライストロン５９は、導波管を介して加速管５２に接続されている。クライストロン５９は、制御装置６０に制御されて、クライストロン電源５０から供給される電力を用いて所定の電力を生成し、その導波管を介してその生成された電力を加速管５２に供給する。なお、クライストロン５９は、他の高周波源に置換することができる。その高周波源としては、マグネトロン、多極管が例示される。
【００３３】
制御装置６０は、コンピュータであり、図示されていないＣＰＵと記憶装置と入力装置と出力装置とインターフェースとを備えている。そのＣＰＵは、制御装置６０にインストールされるコンピュータプログラムを実行して、その記憶装置と入力装置と出力装置とインターフェースとを制御する。その記憶装置は、そのコンピュータプログラムを記録し、そのＣＰＵにより生成される情報を一時的に記録する。その入力装置は、ユーザに操作されることにより情報を生成し、その情報をそのＣＰＵに出力する。その入力装置としては、キーボードが例示される。その出力装置は、そのＣＰＵにより生成される情報をユーザに認識可能に出力する。その出力装置としては、ディスプレイが例示される。そのインターフェースは、制御装置６０に接続される外部機器により生成される情報をそのＣＰＵに出力し、そのＣＰＵにより生成された情報をその外部機器に出力する。その外部機器は、透過型線量計５６とセンサ５７と電子銃電源５８とクライストロン電源５０とクライストロン５９とを含んでいる。
【００３４】
図５は、透過型線量計５６を示している。透過型線量計５６は、空洞を外部と隔離する容器を備えている。その容器は、胴体６１と上蓋６２と下蓋６３とを備えている。胴体６１は、その空洞の側面の部分を形成する壁面を形成している。上蓋６２は、アルミニウムから形成され、板状に形成されている。上蓋６２は、その空洞の１つの底面の部分を形成する壁面を形成している。下蓋６３は、アルミニウムから形成され、板状に形成されている。下蓋６３は、その空洞の他の底面の部分を形成する壁面を形成している。透過型線量計５６は、上蓋６２が下蓋６３よりフラットニングフィルタ５４に近い側に配置されるように、照射ヘッド１６の内部に配置されている。
【００３５】
胴体６１は、平坦である胴体上側シール面６６を有している。上蓋６２は、平坦である上蓋シール面６７を有している。胴体上側シール面６６には、上側溝６８が形成されている。上側溝６８は、透過型線量計５６の容器の内部を囲むように配置されている。上側溝６８には、Ｏリング６９が配置されている。Ｏリング６９は、弾性体により形成されている。Ｏリング６９は、上蓋シール面６７と胴体上側シール面６６とが密着したときに、弾性変形して、透過型線量計５６の容器の内部を密封する。
【００３６】
胴体６１は、さらに、平坦である胴体下側シール面７１を有している。下蓋６３は、平坦である下蓋シール面７２を有している。胴体下側シール面７１には、下側溝７３が形成されている。下側溝７３は、透過型線量計５６の容器の内部を囲むように配置されている。下側溝７３には、Ｏリング７４が配置されている。Ｏリング７４は、弾性体により形成されている。Ｏリング７４は、下蓋シール面７２と胴体下側シール面７１とが密着したときに、弾性変形して、透過型線量計５６の容器の内部を密封する。
【００３７】
透過型線量計５６は、さらに、複数の電極６４と絶縁物６５とを備えている。複数の電極６４は、導体から形成され、その容器の内部に配置されている。絶縁物６５は、絶縁体から形成され、その容器の内部に配置されている。絶縁物６５は、複数の電極６４が互いに電気的に接続されないように、胴体６１に複数の電極６４を支持している。複数の電極６４は、複数の陽極と複数の陰極とを含んでいる。その複数の陽極は、互いに異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。その複数の陰極は、互いに異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。透過型線量計５６は、さらに、図示されていない電気機器を備えている。その電気機器は、その複数の陽極と複数の陰極との間に高電圧を印加し、その複数の陽極のうちのいずれかとその複数の陰極のうちのいずれかとに流れる電流をそれぞれ測定し、その電流を制御装置６０に出力する。このとき、透過型線量計５６は、放射線により電離した荷電粒子の位置を検出することができる。このような複数の電極６４を用いた放射線の位置検出方法は、ＰＳＤ（Ｐｏｓｉｔｉｏｎ  Ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ：位置敏感検出器）として周知であり、たとえば、米国特許第４４３１９２１号明細書、米国特許第４８２７１３５号明細書、米国特許第４９６５８６１号明細書に開示されている。
【００３８】
なお、透過型線量計５６は、透過する放射線の位置を検出しないで、その放射線の線量のみを検出することができる透過型線量計に置換することもできる。このとき、その電気機器は、その複数の陽極と複数の陰極との間に高電圧を印加し、その複数の陽極の全部とその複数の陰極の全部との間に流れる電流をそれぞれ測定し、その電流を制御装置６０に出力する。
【００３９】
上蓋６２は、図６に示されているように、固定枠部分７５と透過部分７６とから形成されている。固定枠部分７５は、透過部分７６を囲むように配置されている。固定枠部分７５は、上蓋６２の全体が所定の変形量以上に変形しないように十分に厚く形成され、たとえば、厚さが５ｍｍに形成されている。透過部分７６は、直径が７０ｍｍの円形に形成されている。透過部分７６は、固定枠部分７５より薄く形成されている。より詳細には、透過部分７６は、放射線の透過率が所定の値以上になるように十分に薄く形成され、かつ、透過型線量計５６の空洞の形状が所定の気圧範囲で所定の変形量以上に変形しないように十分に厚く形成され、たとえば、厚さが１ｍｍに形成されている。
【００４０】
透過型線量計５６は、さらに、複数のボルト８１を備えている。複数のボルト８１は、上蓋６２の固定枠部分７５に形成された穴に挿入され、胴体６１に形成された雌ねじに螺子留めされ、上蓋６２を胴体６１に固定する。透過型線量計５６は、さらに、複数のコネクタ８２を備えている。複数のコネクタ８２は、透過型線量計５６の内部を環境から隔離し、かつ、複数の電極６４を胴体６１と上蓋６２と下蓋６３とに電気的に接続しないで、その電気機器に電気的に接続される配線に複数の電極６４を電気的に接続するために利用される。
【００４１】
下蓋６３は、図７に示されているように、固定枠部分７８と透過部分７９とから形成されている。固定枠部分７８は、透過部分７９を囲むように配置されている。固定枠部分７８は、下蓋６３の全体が所定の変形量以上に変形しないように十分に厚く形成され、たとえば、厚さが５ｍｍに形成されている。透過部分７９は、直径が８０ｍｍの円形に形成されている。透過部分７９は、固定枠部分７８より薄く形成されている。より詳細には、透過部分７９は、放射線の透過率が所定の値以上になるように十分に薄く形成され、かつ、透過型線量計５６の空洞の形状が所定の気圧範囲で所定の変形量以上に変形しないように十分に厚く形成され、たとえば、厚さが１ｍｍに形成されている。
【００４２】
透過型線量計５６は、さらに、複数のボルト８３を備えている。複数のボルト８３は、下蓋６３の固定枠部分７８に形成された穴に挿入され、胴体６１に形成された雌ねじに螺子留めされ、下蓋６３を胴体６１に固定する。
【００４３】
透過部分７９は、Ｘ線ターゲット５３の仮想的点線源に対する透過部分７９の立体角がその仮想的点線源に対する透過部分７６の立体角と一致するように形成され、より好ましくは多少余裕があるように形成されている。すなわち、下蓋６３は、仮想的点線源から放射されて透過部分７６を透過した放射線が透過部分７９を透過するように、形成され、透過部分７９は、透過部分７６より広くなるように、形成されている。ここで、本明細書に記載される透過型線量計５６のサイズに関する数値は、一例であり、本明細書に記載される条件を満足するように適宜設計される。
【００４４】
制御装置６０にインストールされているコンピュータプログラムは、図８に示されているように、測定値収集部９１と変形量算出部９２と電離信号収集部９３と補正部９４と制御部９５とを含んでいる。測定値収集部９１は、センサ５７を用いて、透過型線量計５６が配置された環境の気圧を測定し、その気圧をセンサ５７から収集する。変形量算出部９２は、測定値収集部９１により収集された気圧に基づいて透過型線量計５６の空洞の変形量を算出する。その変形量は、透過型線量計５６の上蓋６２の変形量と下蓋６３の変形量とを示している。
【００４５】
電離信号収集部９３は、透過型線量計５６を用いて、透過型線量計５６を透過する放射線の線量を測定し、その線量を透過型線量計５６から収集する。すなわち、電離信号収集部９３は、複数の電極６４の複数の陽極のうちの１つの陽極とその複数の陰極のうちの１つの陰極との組み合わせからなる複数の対にそれぞれ流れる電流をそれぞれ測定し、その電流を透過型線量計５６から収集する。電離信号収集部９３は、その電流に基づいて、透過型線量計５６を透過する放射線の線量を算出し、透過型線量計５６の容器の複数の位置をそれぞれ透過する複数の放射線の線量をそれぞれ算出する。
【００４６】
補正部９４は、変形量算出部９２により算出された変形量に基づいて、電離信号収集部９３により算出された線量を補正後線量に補正する。制御部９５は、補正部９４により算出された補正後線量に基づいて、電子銃電源５８とクライストロン電源５０とクライストロン５９とをフィードバック制御する。たとえば、制御部９５は、その補正後線量のばらつきが低減するように、電子銃電源５８とクライストロン電源５０とクライストロン５９とを制御する。たとえば、制御部９５は、その補正後線量のばらつきが低減するように、電子銃電源５８を制御して電子銃５１に供給される電力を更新し、クライストロン電源５０とクライストロン５９を制御して加速管５２に供給される電力を更新する。
【００４７】
本発明による透過型線量計製造方法の実施の形態は、上蓋６２と下蓋６３とを作製する動作と、上蓋６２と下蓋６３とを胴体６１に固定する動作とを備えている。すなわち、上蓋６２は、それ以上分解することができないように、固定枠部分７５と透過部分７６とが一体になるように、削り出しにより作製される。下蓋６３は、上蓋６２と同様にして、それ以上分解することができないように、固定枠部分７８と透過部分７９とが一体になるように、削り出しにより作製される。なお、上蓋６２と下蓋６３とは、削りだしと異なる他の機械加工により作製することもできる。その機械加工としては、鋳造、鍛造、複数の部品を溶接することが例示される。
【００４８】
上蓋６２は、固定枠部分７５に形成された複数の穴に複数のボルト８１がそれぞれ挿入され、その複数のボルト８１が胴体６１に形成された雌ねじに螺子留めされることにより、胴体６１に固定される。下蓋６３は、上蓋６２と同様にして、固定枠部分７８に形成された複数の穴に複数のボルト８３がそれぞれ挿入され、その複数のボルト８３が胴体６１に形成された雌ねじに螺子留めされることにより、胴体６１に固定される。
【００４９】
上蓋６２と下蓋６３とは、このように作製されることにより、分解可能である蓋に比較して、剛性が向上する。このため、上蓋６２と下蓋６３とは、透過型線量計５６が配置される環境の気圧により変形することが防止され、透過型線量計５６は、容器の中に充填されている気体の密度が変動することが防止される。このため、透過型線量計５６は、透過する放射線の線量をより安定して測定することができる。透過型線量計５６は、さらに、図１と図２とに示される透過型線量計１００に比較して、手間が低減され、より容易に作製されることができる。
【００５０】
図９は、透過型線量計５６が配置される環境の気圧と透過部分７６の板厚と透過部分７６の最大たわみ量との関係を示している。その気圧は、図９で、１気圧（１０１３ｈＰａ）との気圧差により表現されている。その最大たわみ量は、上蓋６２を梁モデルにモデル化したときに、その梁モデルのたわみの程度を示している。その最大たわみ量は、一般的に、その気圧差の絶対値が同じであれば、気圧が上がったときと下がったときとで同じである。その関係９６は、その気圧差の絶対値が大きくなるほど、透過部分７６の最大たわみ量が大きくなることを示している。関係９６は、さらに、透過部分７６の板厚が小さくなるほど、最大たわみ量の変化が大きくなることを示している。すなわち、関係９６は、さらに、図１と図２とに示されている透過型線量計１００の上側透過部材１０３または下側透過部材１０５に比較して、透過型線量計５６の透過部分７６が気圧の変化によりたわみにくいことを示している。関係９６は、さらに、透過部分７６の板厚が概ね１ｍｍ以上であるときに、ＩＥＣ規格により規定される気圧の範囲（７×１０４Ｐａ〜１１×１０４Ｐａ）で最大たわみ量が所定の値（およそ２．０×１０−３ｍｍ）より小さくなることを示している。
【００５１】
図１０は、透過型線量計の比較例が配置される環境の気圧の変動に対するその比較例による線量の測定値の変動を示している。その比較例は、図１と図２とに示されている透過型線量計１００に一致している。その気圧は、図１０で、１気圧（１０１３ｈＰａ）との気圧差により表現されている。その変動９７は、その気圧が変動することにより透過型線量計１００の測定値が比較的大きく変動することを示している。また、変動９７と図９の関係９６とは、透過型線量計１００の上側透過部材１０３または下側透過部材１０５がたわむことにより透過型線量計１００による線量の測定値が変動することを示している。図１０は、さらに、透過型線量計５６が配置される環境の気圧の変動に対する透過型線量計５６による線量の測定値の変動を示している。その変動９８は、透過型線量計の比較例に比較して、その気圧の変動に対する透過型線量計５６の線量の測定値の変動がより小さいことを示している。変動９８は、さらに、ＩＥＣ規格により規定される気圧の範囲で透過型線量計５６の測定値のばらつき（標準偏差）が所定の値（ＪＩＳ規格により推奨される２％）より小さいことを示している。変動９８は、さらに、ＩＥＣ規格により規定される気圧の範囲で透過型線量計５６がその気圧の範囲で十分に高精度に放射線の線量を測定することができることを示している。
【００５２】
図１１は、透過部分７６の板厚と透過型線量計５６のＸ線透過率との関係を示している。その関係９９は、透過部分７６の板厚が小さいほど、透過型線量計５６のＸ線透過率が大きいことを示している。関係９９は、さらに、透過部分７６の板厚が概ね１ｍｍより小さい場合で、透過部分７６の板厚が変動するときに、透過型線量計５６のＸ線透過率の変動が所定の範囲（±２％）内ですることを示している。すなわち、関係９９は、透過部分７６の板厚が概ね１ｍｍより小さいときに、透過型線量計５６がその範囲で十分に高精度に放射線の線量を測定することができることを示している。
【００５３】
放射線治療装置３を用いた放射線治療では、ユーザが、まず、治療計画を作成する。その治療計画は、患者４３の患部に治療用放射線２３を照射する照射角度と、その各照射角度から照射する治療用放射線２３の線量および性状とを示している。ユーザは、放射線治療装置３のカウチ４１に患者４３を固定する。放射線治療装置３の放射線治療装置制御装置は、その治療計画により示される照射角度で治療用放射線２３が患者４３に照射されるように、旋回駆動装置１１と走行駆動装置とカウチ駆動装置４２とを用いて、照射ヘッド１６と患者４３とを位置合わせする。
【００５４】
次いで、その放射線治療装置制御装置は、追尾動作と照射動作とを繰り返して実行する。その追尾動作では、その放射線治療装置制御装置は、放射線治療装置３のイメージャシステムにより撮像された画像に基づいて患部位置を算出する。その放射線治療装置制御装置は、治療用放射線２３がその患部位置を透過するように首振り機構１５を用いて照射ヘッド１６を駆動する。その照射動作では、その放射線治療装置制御装置は、その追尾動作により照射ヘッド１６が移動した直後に照射ヘッド１６を用いて治療用放射線２３をその患部に照射する。
【００５５】
制御装置６０は、その追尾動作と照射動作とを繰り返して実行している最中に、透過型線量計５６を透過する放射線の線量を透過型線量計５６から収集する。制御装置６０は、さらに、センサ５７から気圧を収集し、その気圧に基づいて透過型線量計５６の空洞の変形量を算出する。制御装置６０は、その算出された変形量に基づいてその収集された線量を補正後線量に補正し、その補正後線量に基づいて、電子銃電源５８とクライストロン電源５０とクライストロン５９とをフィードバック制御する。すなわち、制御装置６０は、その補正後線量のばらつきが低減するように、電子銃電源５８を制御して電子銃５１に供給される電力を更新し、クライストロン電源５０とクライストロン５９を制御して加速管５２に供給される電力を更新する。
【００５６】
このような動作によれば、照射ヘッド１６は、治療用放射線２３の線量のばらつきを低減することができ、放射線治療装置３は、治療用放射線２３を患者４３の患部に所定の線量だけより高精度に照射することができる。
【００５７】
なお、センサ５７は、気圧と異なる他の測定値を測定する他のセンサに置換することができ、さらに、複数の測定値をそれぞれ測定する複数のセンサに置換することができる。その測定値としては、透過型線量計５６が配置された環境の温度、透過型線量計５６の上蓋６２と下蓋６３との温度、または、透過型線量計５６の上蓋６２と下蓋６３との変形量そのものが例示される。このとき、制御装置６０は、既述の実施の形態と同様にして、その測定値に基づいて電子銃電源５８とクライストロン電源５０とクライストロン５９とをフィードバック制御する。このような放射線治療装置は、既述の実施の形態と同様にして、治療用放射線を患者の患部に所定の線量だけより高精度に照射することができる。
【００５８】
透過型線量計５６は、放射線治療装置３と異なる他の装置に適用されることができ、たとえば、単独で使用されることもできる。このとき、制御装置６０は、出力装置を介して、その測定値に基づいて補正された補正後線量をユーザに認識可能に出力する。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】図１は、公知の透過型線量計を示す断面図である。
【図２】図２は、公知の透過型線量計を示す平面図である。
【図３】図３は、本発明による放射線治療装置を示す斜視図である。
【図４】図４は、照射ヘッドを示す断面図である。
【図５】図５は、本発明による透過型線量計を示す断面図である。
【図６】図６は、本発明による透過型線量計を示す平面図である。
【図７】図７は、本発明による透過型線量計を示す平面図である。
【図８】図８は、制御装置を示すブロック図である。
【図９】図９は、環境の気圧と透過部分の板厚と透過部分の最大たわみ量との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０は、透過型線量計の比較例による測定値の変動を示し、透過型線量計の実施例による測定値の変動を示すグラフである。
【図１１】図１１は、透過部分の板厚とＸ線透過率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６０】
３  ：放射線治療装置
１１：旋回駆動装置
１２：Ｏリング
１４：走行ガントリ
１５：首振り機構
１６：照射ヘッド
１７：回転軸
１８：回転軸
１９：アイソセンタ
２１：パン軸
２２：チルト軸
２３：治療用放射線
２４：診断用Ｘ線源
２５：診断用Ｘ線源
３１：センサアレイ
３２：センサアレイ
３３：センサアレイ
３５：診断用Ｘ線
３６：診断用Ｘ線
４１：カウチ
４２：カウチ駆動装置
４３：患者
５０：クライストロン電源
５１：電子銃
５２：加速管
５３：Ｘ線ターゲット
５４：フラットニングフィルタ
５５：マルチリーフコリメータ
５６：透過型線量計
５７：センサ
５８：電子銃電源
５９：クライストロン
６０：制御装置
６１：胴体
６２：上蓋
６３：下蓋
６４：複数の電極
６５：絶縁物
６６：胴体上側シール面
６７：上蓋シール面
６８：上側溝
６９：Ｏリング
７１：胴体下側シール面
７２：下蓋シール面
７３：下側溝
７４：Ｏリング
７５：固定枠部分
７６：透過部分
７８：固定枠部分
７９：透過部分
８１：複数のボルト
８２：複数のコネクタ
８３：複数のボルト
９１：測定値収集部
９２：変形量算出部
９３：電離信号収集部
９４：補正部
９５：制御部
【図１】
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【図２】
2010054309.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010054309.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010054309.tif 000008
【図７】
2010054309.tif 000009
【図８】
2010054309.tif 000010
【図９】
2010054309.tif 000011
【図１０】
2010054309.tif 000012
【図１１】
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