(57)【要約】  本発明の目的は、小型で侵襲性が小さく、臓器の複雑で固体差のある形状、更にはその経時変化に対応可能なセンサ部分を有する線量率測定装置及び放射線治療装置を提供することである。  このような課題を解決するために、本発明に係る線量測定装置は、入射した放射線量に依存した強度の光を発生する多結晶放射線発光素材製の発光部と前記発光部を覆うカバーとからなる放射線センサと、前記放射線センサと接続し前記多結晶放射線発光素材が発したフォトンを伝送する光ファイバと、前記光ファイバが伝送したフォトンを電気信号に変換する光電変換器と、1個1個の前記フォトンを前記光電変換器が変換した電気信号を1個1個計測し計数率を算出して線量率を特定する演算装置と、前記演算装置で算出した測定結果を表示する表示装置とを有することを特徴とする。
2017158743.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射した放射線量に依存した強度の光を発生する多結晶放射線発光素材製の発光部と前記発光部を覆うカバーとからなる放射線センサと、
前記放射線センサと接続し前記多結晶放射線発光素材が発したフォトンを伝送する光ファイバと、
前記光ファイバが伝送したフォトンを電気信号に変換する光電変換器と、
前記光電変換器が1個1個の前記フォトンから変換した電気信号を1個1個計測し計数率を算出して線量率を特定する演算装置と、
前記演算装置で算出した測定結果を表示する表示装置とを有することを特徴とする線量率測定装置。
【請求項２】
入射した放射線量に依存した強度の光を発生する放射線発光素材と前記放射線発光素材が発した光を伝える光透過性素材とを混合した発光部と前記発光部を覆うカバーとからなる放射線センサと、
前記放射線センサと接続し前記放射線発光素材が発したフォトンを伝送する光ファイバと、
前記光ファイバが伝送したフォトンを電気信号に変換する光電変換器と、
前記光電変換器が1個1個の前記フォトンから変換した電気信号を1個1個計測し計数率を算出して線量率を特定する演算装置と、
前記演算装置で算出した測定結果を表示する表示装置とを有することを特徴とする線量率測定装置。
【請求項３】
請求項２記載の線量率測定装置において、
前記放射線センサは、入射した放射線量に依存した強度の光を発生する前記放射線発光素材と前記放射線発光素材が発した光を伝えて弾性を有する光透過性素材とを混合した発光素子と前記発光部を覆う弾性を有するカバーを備えることを特徴とする線量率測定装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の線量率測定装置において、
前記放射線センサは水等価であることを特徴とする線量率測定装置。
【請求項５】
請求項1から４のいずれかに記載の線量率測定装置において、
水等価な前記放射線センサと前記放射線センサと接続している前記光ファイバとの組を複数個有し、
線量率分布を測定することを特徴とする線量率測定装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれかに記載の線量率測定装置を有し、
前記線量率測定装置で算出した線量率に基づき放射線照射部及びベッドを制御する制御装置とを有することを特徴とする放射線治療装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、線量率測定装置及び放射線治療装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
日本において死亡原因の第一位はがんであり増加の一途をたどっており、医療の質（Quality of life : QOL）の向上が求められる近年の日本ではその治療法として放射線がん治療が注目を集めている。ニーズとしてのQOL向上に、シーズである放射線がん治療技術の高精度化があいまって、日本においても広く放射線がん治療が普及し始めている。【０００３】
治療に用いられる放射線には、X線、電子線、陽子線、重粒子線、中性子線があるが、特に近年、陽子線や重粒子線治療装置の開発が目覚ましい。陽子線や重粒子線は、止まる直前に集中的にエネルギーを与えて線量のピーク（ブラックピーク）を作る性質を利用し、がん部分に集中して線量を付与することができるので低侵襲で高精度な治療が期待できる。また、X線治療においてもIMRTやIGRT等が開発されており、線量率をがん部分に集中させる努力が進んでいる。放射線治療装置の高度化が進むのに伴い、治療計画の精度や患者位置決めの精度、治療計画や装置のQA用の線量率計測に至るまで放射線治療に関わる全体の精度向上が求められている。【０００４】
放射線治療における線量率計測は、その安定性や再現性が良好な電離箱が広く使用されている。電離箱はその検出原理から小型化には限界があり、代わりに小型化が比較的容易な半導体検出器を用いた線量分布測定が実施されている。しかし、信号処理系まで含めると半導体検出器でも小型化には限界がある。また、これらの検出器は、計測の為に高電圧を印加する必要があり、体内に挿入して線量率を測定することは困難である。【０００５】
また、これらの検出器は一般的に高密度なものであり、体内物質や水と比べると放射線との相互作用が大きく、検出器自体の影響が無視できない。【０００６】
そこで、体内の線量率をモニタ可能な検出器として、放射線発光素子と光ファイバを持いた方式が有力であり、以下の技術が知られている。【０００７】
特許文献１による放射線モニタは、「放射線検出部として蛍光を発するシンチレーションファイバ２を使用し、このシンチレーションファイバ２と同種類の材質で作られた、蛍光を伝送するための光伝送ファイバ３を融着して一体としたものを、伝送された光を電気パルス信号に変える光検出部４に接続する。シンチレーションファイバ２から発光する光は光検出部４により検出され、前置増幅器５により信号が増幅され、電気パルス信号を計数する計測装置６により計測され、この計測結果が表示装置７により表示されるように構成した。」ものであり、体内に線量計を挿入しがん病巣付近の吸収線量を正確に測定することを目的としている。【０００８】
本特許文献１においては、放射線発光素子としてシンチレーションファイバを使用しているが、体内に挿入する際の侵襲性を考慮すると弾性体が望ましく、また、体内の様々な形状に対応するように放射線発光素子は加工可能な方が好適である。【０００９】
特許文献２による放射線モニタは、「放射線入射を受けて蛍光を発し、可撓性を有するシンチレーションファイバ１１を放射線の検出部に用いている。シンチレーションファイバ１１において放射線を受け、蛍光を発すると、その光は後段の光ファイバ４によって伝送され、さらに後段の光電気変換装置２へ入力される、光電気変換装置２において光を電気信号に変換し、その電気信号をさらに後段の演算装置３に入力する。演算装置３において電気信号から、検出部に入射した放射線の線量率を算出し、表示装置１０においてその数値を表示する。」ものであり、可撓性を有するシンチレーションファイバを用いることにより微細局所における線量率を測定することを目的としている。【００１０】
本特許文献２においては、放射線発光素子として可撓性を有するシンチレーションファイバを使用しているので、体内挿入時の侵襲性が低減している。しかし、本質的に低線量から高線量までの広いダイナミックレンジを有していないので測定精度が低い問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平10-213663号公報
【特許文献２】特開2007-139435号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
体内での線量率測定のためには、上述のように線量率計は小型で侵襲性が小さいことが必要であるが、更には臓器の形状が複雑で固体差があると共に経時的に変化することに対応して再現性のある計測をする必要がある。【００１３】
また、放射線治療においては、治療中の線量モニタと共にファントム内での測定等ＱＡ/ＱＣのための線量率測定も非常に重要である。これらの放射線治療を目的とした各種の線量率測定においては、低線量から高線量まで広いダイナミックレンジでの線量線形性が必要である。【００１４】
更に、治療精度が向上するのに伴い、より高い空間分解能で、より精度のよい計測が求められることになる。このニーズに対応するには、検出器の小型化が重要であり、更に検出器自体の放射線との相互作用も問題となるので、検出器の材質も測定対象（人体もしくはファントム）と同等であることが重要となる。【００１５】
以上より、本発明の目的は、小型で侵襲性が小さく、臓器の複雑で固体差のある形状、更にはその経時変化に対応可能なセンサ部分を有する線量率測定装置及び放射線治療装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
このような課題を解決するために、本発明に係る線量測定装置は、入射した放射線量に依存した強度の光を発生する多結晶放射線発光素材製の発光部と前記発光部を覆うカバーとからなる放射線センサと、前記放射線センサと接続し前記多結晶放射線発光素材が発したフォトンを伝送する光ファイバと、前記光ファイバが伝送したフォトンを電気信号に変換する光電変換器と、1個1個の前記フォトンを前記光電変換器が変換した電気信号を1個1個計測し計数率を算出して線量率を特定する演算装置と、前記演算装置で算出した測定結果を表示する表示装置とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、本発明の目的は、小型で侵襲性が小さく、臓器の複雑で固体差のある形状、更にはその経時変化に対応可能なセンサ部分を有する線量率測定装置及び放射線治療装置を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施例１に係る線量率測定装置の構成図である。
【図２】実施例１に係る線量率測定装置の放射線センサの断面図である。
【図３】実施例１に係る線量率とフォトン計数率の関係図である。
【図４】実施例１に係る発光部に入射した放射線によるフォトン（光）の生成過程を示す概念図である。
【図５】実施例２に係る線量率測定装置の放射線センサの断面図である。
【図６】実施例３に係る線量率測定装置の放射線センサの断面図である。
【図７】実施例４に係る線量率測定装置の放射線センサの断面図である。
【図８】実施例５に係る線量率測定装置の構成図である。
【図９】実施例６に係る放射線治療装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明は、放射線発光素子を光ファイバに接続し、放射線発光素子から発光するフォトンを1個1個計測して計数率を算出し、線量率を求める線量率測定装置に関するものである。以下、本発明を実施するための形態（以下「実施例」という）について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００２０】
本実施形態に係る線量率測定装置について図１及び図２を用いて説明する。
＜線量率測定装置＞
図1は本実施形態に係る線量率測定装置１の構成図である。【００２１】
線量率測定装置１は、放射線センサ１０、光ファイバ２０、光電変換器３０、演算装置４０及び表示装置５０を含んで構成されている。【００２２】
図２に放射線センサ１０の断面図を示す。放射線センサ１０は発光部１０１をカバー１０２で覆った形状である。【００２３】
発光部１０１は、入射した放射線量に依存した強度の光を発生する多結晶の放射線発光素材製である。放射線発光素材は少なくとも1種の希土類元素を含有している。具体的には、放射線発光素材は、例えば、母材として透明イットリウム・アルミ・ガーネットなどの材料と、この材料中に含有されたイッテルビウム、ネオジム、セリウム、プラセオジウムなどの希土類元素により構成されている。【００２４】
このように、放射線発光素材が少なくとも１種の希土類元素を含有していることで、放射線センサ１０に入射した放射線の線量率と光の強度との線形性を向上させることができ、当該線量率測定装置１は、高い線量率の放射線が入射する場合であっても、放射線の線量率をより正確に計測することができる。【００２５】
発光部１０１は多結晶の放射線発光素材からできているので単結晶に比べると、任意の形状への成形が可能である。【００２６】
このように任意形状への加工が可能となるので、複雑な臓器の計測に最適な形状を実現することができる。更に、臓器の固体差や計時変化に対応して個別にセンサ形状を変えることが可能であり、測定精度や再現性が格段に向上する。また、センサ部の材質（形、硬さ、密度等）をコントロール可能であるため、低侵襲な線量率測定装置を提供することができる。【００２７】
カバー１０２は、計測するガンマ線が透過するが、外部の光は混入しない遮光性の材質であれば良い。感度の観点から発光部１０１が発した光を反射する材質でも良い。具体的な材質としてアルミ等を用いることができる。または、カバーを弾性体とすれば低侵襲性を実現できる。【００２８】
光ファイバ２０は、発光部１０１と接続しており、発生したフォトンを、反対側に接続する光電変換器３０まで伝送する。光ファイバ２０を構成する材料としては、例えば、石英、プラスチック等が挙げられる。【００２９】
光電変換器３０は、光ファイバ２０に接続され、伝送された光のフォトン１個に対して１個の電気パルスを発信する変換器である。光電変換器３０としては、例えば、光電子増倍管、アバランシェフォトダイオード等を採用することができる。これら光電子増倍管等を用いることで、光（フォトン）を、電流増幅した電気パルスに変換することができる。【００３０】
演算装置４０は、光電変換器３０に接続され、光電変換器３０で１個１個のフォトンから変換した１個１個の電気パルスを計数し、計測した電気パルスの計数率を放射線の線量率に換算する機器である。具体的には、演算装置４０は、電気パルスの計数率と放射線の線量率とを対応付けるデータテーブルを記憶している記憶装置（図示せず）を備えており、上記データテーブルを用い計数された電気パルスの計数率を放射線の線量率に換算する演算処理を実施する。演算装置４０は、電気パルスの計数率を放射線の線量率に換算できる限り特に限定されず、例えば、上述した機能を有するパーソナルコンピュータ等を採用することができる。【００３１】
表示装置５０は、演算装置４０で算出した線量率等を表示するもので、その他に線量率測定装置１の異常等を表示することができる。【００３２】
発明者は、図３に示すように、入射する放射線の線量率と、発光部１０１が発する単位時間当たりのフォトン数（以下、「フォトンの計数率」ともいう）との間には一対一対応の関係があることを実験により見出した。他方、上記フォトンの計数率と電気パルスの計数率との間に一対一対応の関係があることは公知である。したがって、放射線の線量率と上記電気パルスの計数率との間にも一対一対応の関係があることが導かれるので、この関係を用いることで、得られた電気パルスの計数率を放射線の線量率に換算することができる。【００３３】
ここで、上述した放射線の線量率と電気パルスの計数率との対応関係は、使用する発光部１０１の大きさや形や材質、光ファイバ２０の太さや長さによって異なる。そのため、この対応関係を放射線モニタごとに予め求めてデータテーブル化しておくことで、得られた電気パルスの計数率を放射線の線量率に換算することができる。なお、演算装置４０を用いて導出されるのは放射線の線量率に限定されるものではなく、例えば、線量率の経時変化等であってもよい。【００３４】
次に、当該線量率測定装置１の動作について説明する。図４は、入射した放射線によるフォトン（光）の生成過程を示す概念図である。図４に示すように、発光部１０１に放射線ｒが入射すると、この放射線ｒが有するエネルギーにより、発光部１０１における希土類原子等がエネルギーのより高い励起状態（例えば、エネルギー準位Ｌ２、Ｌ３）に遷移する（図４中の矢印ａ１、ａ２参照）。【００３５】
一方、励起状態（例えば、エネルギー準位Ｌ２、Ｌ３）にあるエネルギーの高い希土類原子等がよりエネルギーの低い励起状態や基底状態（例えば、エネルギー準位Ｌ１、Ｌ２）に遷移（図４中の矢印ｂ１、ｂ２参照）する際、そのエネルギーの差分に相当するエネルギーを有する光子ｐ（フォトン）が生成する。【００３６】
このようにして生成したフォトンｐ（光）を、光ファイバ２０を介して光電変換器３０に伝送し、当該光電変換器３０において電気パルスに変換する。次いで、光電変換器３０で変換した電気パルスの数を演算装置４０で計数し、得られた電気パルスの計数率をデータテーブルに照合して放射線の線量率に換算することで、入射した放射線の線量率を求める。【００３７】
このように、当該線量率測定装置は、上記放射線センサ１０、光ファイバ２０、光電変換器３０、演算装置４０および表示装置５０を備えているので、入射した放射線を電気パルスの計数率（フォトンの計数率）として測定することができ、放射線の線量率を簡易かつ正確に計測することができる。また、当該線量率測定装置は、上述の構成であり、高電圧を印加しないので、感電リスクを低減することができる。
【実施例２】
【００３８】
本実施形態の線量率測定装置１は、放射線センサ１０Ａに特徴があり、その他の光ファイバ２０、光電変換器３０、演算装置４０及び表示装置５０の構成は第一実施例と同様である。放射線センサ１０Ａについて図５を用いて詳細に説明する。【００３９】
放射線センサ１０Ａ中の発光部１０１Ａの素材に特徴がある。具体的には、発光部１０１Ａは、入射した放射線量に依存した強度の光を発生する放射線発光素材と放射線発光素材が発した光を伝える光透過性素材を混合したものである。放射線発光素材は第一実施例と同様であり、少なくとも1種の希土類元素を含有している。従って、第一実施例と同様に、放射線センサ１０Ａに入射した放射線の線量率と光の強度との線形性を向上させることができ、当該線量率測定装置１は、高い線量率の放射線が入射する場合であっても、放射線の線量率をより正確に計測することができる。【００４０】
光透過性素材は放射線発光素材が発した光を透過する素材のものであればよく、加工性の観点から例えば樹脂製のもの等が可能である。具体的には、例えばプラスチック材料のアクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリスチレン及び塩化ビニル等がある。もちろんこれらに限定されるものではない。【００４１】
発光部１０１Ａの成形は、例えば熱可塑性の光透過性素材を使用することが可能である。成形方法は、加熱して液体状にした光透過性素材に、粉末状の放射線発光素材を溶かして、その後冷却して硬化させる方法である。硬化させる時に、検査部位（臓器等）の形状に合わせた型に流し込んで成形したり、硬化後に必要な形に削り出しても良い。発光部１０１Ａの成形方法はこれに限定させるものではなく、放射線発光素材と光透過性素材を混合し、任意の形状への成形が可能であればよい。【００４２】
必要な放射線発光素材の混合量を調整できるので、フォトンの計数率を調整可能となる。線量率の低い時は放射線発光素材の混合比率を高めて計数率を高めて測定時間の短縮または測定精度の向上を図り、線量率が高い時は放射線発光素材の混合比率を低めて、回路系等の飽和を抑制することができる。【００４３】
また、フォトンの透過性の低い光透過性素材を使用する、又は、フォトン透過性を低下させる材質を混合することで、高線量場に対応することも可能である。【００４４】
カバー１０２Ａは計測するガンマ線が透過して外部の光が混入しない遮光性の材質で発光部１０１Ａに合わせた形状であればよい。感度の観点から発光部１０１が発した光を反射する材質でも良い。または、カバーを弾性体とすれば低侵襲性を実現できる。【００４５】
発光部１０１Ａに放射線発光素材と光透過性素材の混合物を使用することにより、任意形状への加工がより簡単となり、複雑な臓器の計測に最適な形状を実現することができる。更に、臓器の固体差や計時変化に対応して個別にセンサ形状を変えることが可能であり、測定精度や再現性が格段に向上する。
【実施例３】
【００４６】
本実施形態の線量率測定装置１は、放射線センサ１０Ｂを弾性体にすることに特徴がある。その他の光ファイバ２０、光電変換器３０、演算装置４０及び表示装置５０の構成は第一実施例と同様である。放射線センサ１０Ｂについて図６を用いて詳細に説明する。【００４７】
本実施形態の発光部１０１Ｂは、入射した放射線量に依存した強度の光を発生する放射線発光素材と放射線発光素材が発した光を伝える弾性体である光透過性素材を混合したものである。放射線発光素材は第一実施例と同様であり、少なくとも1種の希土類元素を含有している。従って、第一実施例及び第二実施例と同様に、放射線センサ１０Ｂに入射した放射線の線量率と光の強度との線形性を向上させることができ、当該線量率測定装置１は、高い線量率の放射線が入射する場合であっても、放射線の線量率をより正確に計測することができる。【００４８】
光透過性素材は放射線発光素材が発した光を透過する素材のもので、かつ弾性体であればよい。具体的には、ポリ塩化ビニル及びスチレン系TPE等がある。もちろんこれらに限定されるものではない。【００４９】
発光部１０１Ｂは、例えば一般的なゴム製品の製法で良く、原料中に粉末状の放射線発光素材を練り込んで原料を製造し、成形はプレス成型や射出成型等で必要な形へ成形すればよい。発光部１０１Ｂの成形方法はこれに限定させるものではなく、放射線発光素材と弾性を有する光透過性素材を混合し、任意の形状への成形が可能で、また必要な放射線発光素材の混合量を調整できればよい。【００５０】
カバー１０２Ｂは計測するガンマ線が透過して外部の光が混入しない遮光性の材質で発光部１０１Ｂと同様に弾性を有する材料であれば良い。【００５１】
発光部１０１Ｂに放射線発光素材と弾性を有する光透過性素材の混合物を使用することにより、任意形状への加工がより簡単となり、複雑な臓器の計測に最適な形状を実現することができる。更に、臓器の固体差や計時変化に対応して個別にセンサ形状を変えることが可能であり、測定精度や再現性が格段に向上する。【００５２】
さらに、放射線センサ１０Ｂ（発光部１０１Ｂ及びカバー１０２Ｂ）が弾性体となるので、体内挿入等に際して侵襲性が大幅に低減できる。また、体内での臓器の変形等に柔軟に追従可能となり、測定精度や再現性が向上する。
【実施例４】
【００５３】
本実施形態の線量率測定装置１は、放射線センサ１０Ｃを水等価にすることに特徴がある。その他の光ファイバ２０、光電変換器３０、演算装置４０及び表示装置５０の構成は第一実施例と同様である。放射線センサ１０Ｃについて図７を用いて詳細に説明する。【００５４】
本実施形態の発光部１０１Ｃは、入射した放射線量に依存した強度の光を発生する放射線発光素材と放射線発光素材が発した光を伝える光透過性素材を混合したものである。放射線発光素材は第一実施例と同様であり、少なくとも1種の希土類元素を含有している。従って、第一実施例及び第二実施例と同様に、放射線センサ１０Ｃに入射した放射線の線量率と光の強度との線形性を向上させることができ、当該線量率測定装置１は、高い線量率の放射線が入射する場合であっても、放射線の線量率をより正確に計測することができる。【００５５】
光透過性素材は放射線発光素材が発した光を透過する素材のもので、弾性の有無は問題としない。具体的には、ポリウレタン樹脂、アクリルやシリコーンゴム等がある。もちろんこれらに限定されるものではない。【００５６】
発光部１０１Ｃは、例えば弾性体であれば、一般的なゴム製品の製法で良く、原料中に粉末状の放射線発光素材を練り込んで原料を製造し、成形はプレス成型や射出成型等で必要な形へ成形すればよい。発光部１０１Ｃの成形方法はこれに限定させるものではなく、放射線発光素材と弾性を有する光透過性素材を混合し、任意の形状への成形が可能であればよい。【００５７】
カバー１０２Ｃは計測するガンマ線が透過して外部の光が混入しない遮光性の材質であれば良い。【００５８】
特徴は、発光部１０１Ｃとカバー１０２Ｃで構成された放射線センサ１０Ｃが水等価になるように光透過性素材とカバー１０２Ｃの材料、及び放射線発光素材と光透過性素材の混合比を調整すればよい。また、必要であれば、光伝播に影響のない素材を光透過性素材中に混合し水相当の組成を実現すればよい。【００５９】
また、光ファイバ２０も水相当に近いプラスチック製にするとなお良い。【００６０】
発光部１０１Ｃに放射線発光素材と光透過性素材の混合物を使用することにより、任意形状への加工がより簡単となり、複雑な臓器の計測に最適な形状を実現することができる。更に、臓器の固体差や計時変化に対応して個別にセンサ形状を変えることが可能であり、測定精度や再現性が格段に向上する。【００６１】
さらに、放射線センサ１０Ｃが水相当となると体内臓器とほぼ同等となり、治療中に放射線照射臓器の近くに放射線センサ１０Ｃを配置しても、本放射線センサ１０Ｃによる投与放射線量分布への影響は無視できるので、精度よく治療中の線量率モニタが可能となる。【００６２】
また、本線量率測定装置１を放射線治療のＱＣ/ＱＡで使用する際に、放射線センサ１０Ｃが水相当なので、本放射線センサ１０Ｃによる水ファントム中の投与放射線量分布への影響が無視できる。従って、水ファントム中で精度良く測定することが可能となる。
【実施例５】
【００６３】
本実施形態の線量率測定装置１Ａは、水等価な放射線センサ１０Ｃとそれに接続する光ファイバ２０の組を複数個有して、放射線センサ１０Ｃを測定対象領域に配置して、測定対象領域の線量率分布を測定することを特徴とする。【００６４】
図８に本実施形態に係る線量率測定装置１Ａの構成図を示す。【００６５】
線量率測定装置１Ａは、複数組の水等価な放射線センサ１０Ｃと光ファイバ２０、光ファイバ切替器６０、光電変換器３０、演算装置４０及び表示装置５０を含んで構成されている。【００６６】
複数個の光ファイバ２０は光ファイバ切替器６０を介して光電変換器３０に接続されている。演算装置４０は光ファイバ切替器６０及び光電変換器３０を制御する機能も有し、接続する光ファイバ２０を切替えて順次放射線センサ１０Ｃからのフォトンを光電変換器３０にて電気信号に変換する。【００６７】
本実施形態では光ファイバ切替器６０及び光電変換器３０を1個としたが、複数個有する構成でも良い。極論は、光ファイバ切替器６０は無しで、全ての水等価な放射線センサ１０Ｃとそれに接続する光ファイバ２０の組に光電変換器３０をそれぞれ接続して測定してもよい。光電変換器３０に接続される放射線センサ１０Ｃの数は、読出しに係る時間と必要なサンプリングタイムから決定すればよい。【００６８】
複数個の水等価な放射線センサ１０Ｃを測定対象領域に配置できるので、放射線照射（線量分布）に影響を与えることなく、体内もしくは水ファントム内の線量分布を高精度に計測することが可能となる。また、本放射線センサ１０Ｃは小型でありそれを複数個配置可能なので、空間分解能が高い測定が実施可能となる。
【実施例６】
【００６９】
本実施例は、実施例１に示す線量率測定装置１を放射線治療装置１００に組み込んだ場合を示す。【００７０】
図９は本実施例に係る放射線治療装置１００の構成図である。放射線治療装置１００は、放射線センサ１０、光ファイバ２０、線量演算装置４０Ａ、制御装置８０、放射線照射部８１、ベッド８２及びガントリ８３を含んで構成されている。【００７１】
線量演算装置４０Ａは、実施例１の光電変換器３０と演算装置４０の機能を有しており、具体的には、光電変換部、増幅器及び演算部を含んで構成されている。【００７２】
光電変換部は、実施例１の光電変換器３０と同様である。増幅器は、光電変換部に接続され、光電変換部でフォトンから変換した電気パルスを必要に応じて増幅、波形整形する。演算部は、増幅器に接続され、増幅器で増幅された電気パルスを計数し、計測した電気パルスの計数率を放射線の線量率に換算する装置であり、実施例１の演算装置４０に相当する。【００７３】
制御装置８０は、線量演算装置４０Ａから入力された線量率に基づき、最適な吸収線量分布となるように、ガントリ８３に設置された放射線照射部８１及びベッド８２を制御し放射線照射を実施する。具体的には、放射線の強度、透過率（X線や陽子線等のエネルギー）を変えて線量率をコントロールしたり、コリメータ形状を変えて照射部位形状を変えたり、ベッド位置を変えて照射位置をコントロールする装置である。もちろん制御するのはこれに限定されるものではなく、放射線のフィルタを交換したり、照射時間をコントロールする等の吸収線量率分布をコントロールできるものであればよい。【００７４】
なお、実施例２〜５に示す線量率測定装置を、本実施例の放射線治療装置に組み込んでも、それぞれの実施例２〜５に示す効果を奏することが可能である。
【符号の説明】
【００７５】
１      線量率測定装置
１Ａ    線量率測定装置
１０    放射線センサ
１０Ａ  放射線センサ
１０Ｂ  放射線センサ
１０Ｃ  放射線センサ
２０    光ファイバ
３０    光電変換器
４０    演算装置
５０    表示装置
６０    光ファイバ切替器
１００  放射線治療装置
１０１  発光部
１０１Ａ発光部
１０１Ｂ発光部
１０１Ｃ発光部
１０２  カバー
１０２Ａカバー
１０２Ｂカバー
１０２Ｃカバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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