(57)【要約】本明細書では、放射線源から放出された放射線の線量を定量化するための線量測定装置が提供され、この装置は、（ｉ）放射線量インジケータ、（ii）色の変化をキャプチャするための光学的手段、および（iii）線量インジケータの光学密度を所定の検量線と比較するためのソフトウェア手段を備える。また、本明細書では、放射線源から放出された放射線の線量を定量化する方法が提供される。本明細書では、さらに、様々な医療、食料および工業用途での前記線量測定装置の使用が提供される。
2021531453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源から放出された放射線の線量を定量化するための線量測定装置であって、該装置は、
（ｉ）放射線を測定し、放出された放射線の量を色の変化として視覚的に表す放射線感受性組成物を含む放射線量インジケータ、
（ii）放射線に被爆後の前記放射線量インジケータの色の変化をキャプチャするための光学的手段、および
（iii）前記放射線源から放出された放射線量を定量化するために、前記放射線量インジケータの光学密度を、パーセント光学密度対累積放射線量を使用して作成された所定の検量線と比較するソフトウェア手段、
を備える、ことを特徴とする線量測定装置。
【請求項２】
前記放射線感受性組成物が、ポリアセチレン、リチウム、ナトリウム、カリウム、またはポリアセチレンの亜鉛塩から調製された放射線感受性フィルムである、請求項１に記載の線量測定装置。
【請求項３】
前記放射線感受性フィルムが、毎秒約０．０１グレイ（Ｇｙ）から毎秒約１０，０００グレイ（Ｇｙ）の放射線量範囲を有する、請求項２に記載の線量測定装置。
【請求項４】
前記放射線感受性フィルムがラジオクロミックフィルムである、請求項２に記載の線量測定装置。
【請求項５】
前記放射線感受性組成物がマーカを含む、請求項１に記載の線量測定装置。
【請求項６】
前記マーカが染料または顔料である、請求項５に記載の線量測定装置。
【請求項７】
前記インジケータの色の変化をキャプチャするための光学的手段が、スマートフォンカメラ、高精細カメラ、拡大カメラ、拡大顕微鏡、濃度計、イメージスキャナー、ビデオカメラ、TVカメラ、または光学イメージングデバイスからなる群から選択される、請求項１に記載の線量測定装置。
【請求項８】
前記ソフトウェアが、前記色変化を色空間の形態で特徴付け、識別された色空間を数値線量測定データセットに変換し、そのデータを所定の色対放射線量応答データと比較する、定量化アルゴリズムに基づくソフトウェアプログラムを含む、請求項１に記載の線量測定装置。
【請求項９】
前記線量測定データは、複数の情報ネットワークおよびソフトウェア管理ツールにアクセス可能なクラウドにアップロードされる、請求項８に記載の線量測定装置。
【請求項１０】
前記線量測定装置は、規制に準拠し、血液バッグ内の血液の安全な貯蔵に使用される、請求項１に記載の線量測定装置。
【請求項１１】
（ｉ）放射線源から放出された放射線を測定し、放出された放射線の量を色の変化として視覚的に表す放射線感受性組成物を含む放射線量インジケータ、  （ii）放射線に被爆後の放射線量インジケータの色の変化をキャプチャするための光学的手段、および（iii）放射線源から放出された放射線量を定量化するために、線量インジケータの光学密度を、パーセント光学密度対累積放射線量を使用して作成された所定の検量線と比較するソフトウェア手段を備えた線量測定装置の使用であって、前記測定装置が表面および溶液の滅菌、医療画像、医療または産業機器の品質保証試験、ＵＶ光測定、食品加工および貯蔵、放射線感受性材料の輸送、または血液貯蔵に使用されることを特徴とする、線量測定装置の使用。
【請求項１２】
放射線源から放出される放射線の線量を定量化する方法であって、該方法は、
（ｉ）放射線を測定し、放出された放射線の量を視覚的に色の変化として表す放射線感受性インジケータを備える線量測定装置を放射線に曝すステップ、
（ii）光学的手段を使用して放射線に曝された後の線量インジケータの色の変化をキャプチャするステップ、および
（iii）線量インジケータの光学密度を、パーセント光学密度対累積放射線量を使用して作成された所定の検量線と比較して、放射線源から放出される放射線の線量を定量化するステップ、
を含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１３】
前記所定の検量線が、毎秒約０．０１グレイ（Ｇｙ）から毎秒約２０００グレイ（Ｇｙ）の放射線量範囲を有するラジオクロミックフィルムの光学濃度−赤色であり、前記光学的手段が写真濃度計である、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記所定の検量線が、毎秒約０．０１グレイ（Ｇｙ）から毎秒約２０００グレイ（Ｇｙ）の放射線量範囲を有するラジオクロミックフィルムの光学濃度−赤色であり、光学的手段が、スマートフォンである、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
図1から図7に示す線量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、放射線感受性組成物、光学的手段、および放射線源から放出される放射線の線量を定量化するためのソフトウェア手段を含む線量測定装置に関する。本出願はさらに、様々な医療、食品および産業用途における前記線量測定装置の使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な発生源から放出される放射線の定量化は重要な機能であり、医療、研究、食品貯蔵、放射性物品の輸送、および生産活動においていくつかの用途が見出されている。線量計は、電離放射線への曝露を指示または測定するために使用される装置の１つです。これは、容易に確認することができ、時には分光光度計を使用せずに色の視覚的変換を示すことができるプレートとしてまたは他の任意の形状物として入手し得る固体物体である。現在、熱ルミネッセンス線量計（ＴＬＤ）、光刺激ルミネッセンス（ＯＳＬ）、放射線ルミネッセンスガラス（ＲＬＧ）、X線フィルム、トラックエッチングなどのいくつかのタイプの線量計が市場で入手可能である。通常、これらは、X線、ガンマ線、高速電子などの医療用および産業用放射線の両方を測定および監視するために使用されている。
【０００３】
低線量を監視するための色変化／開発中の自己指示即時放射線警報線量計（ＳＩＲＡＤ）は、例えば、ニュージャージー州のＪＰ  Ｌａｂｏｒａｔｏｒｉｅｓ  Ｉｎｃ．によって商標ＳＩＲＡＤ（登録商標）で商業的に販売されている。線量計ＳＩＲＡＤには、ジアセチレンの無色の固体モノマーなどの高分子材料で作られた検知ストリップがある。それらは通常、X線、ガンマ線、電子、中性子などの高エネルギー放射線が照射されると、赤色または青色のポリマー/プラスチックを形成する。放射線への曝露が増えると、ジアセチレンを含む検知ストリップの色が線量に比例して強くなる。
【０００４】
米国特許第８，２４２，４６４号［Ｇｏｒｄｈａｎｂａｉ Ｎ．Ｐａｔｅｌ／ＪＰ Ｌａｂｓに譲渡］は、自己指示放射線センサーとユーザが線量を即座に推定可能にするリーダーを含む同定パーソナル線量計を開示している。
【０００５】
米国特許第１０，０６０７８６号［Ｌ′Ｏｒｅａｌに譲渡］は、ＵＶ測定装置と、ＵＶ放射をキャプチャし、ユーザのＵＶ曝露の危険レベルに関する特定の情報を受信する端末装置を含むパーソナル紫外線（ＵＶ）放射測定システムを開示している。
【０００６】
ＲａｄＳｕｒｅ（登録商標）照射インジケータは、Ａｓｈｌａｎｄ Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ Ｉｎｃ．によって販売されている一種の線量測定装置で、照射の陽性視覚確認を提供する。血液製剤に貼付されると、ＲＡＤ−ＳＵＲＥ（登録商標）インジケータは血液製剤が照射されたかどうかを示す。血液製剤とそれに添付されたインジケータが照射される前は、インジケータは「ＮＯＴ  ＩＲＲＡＤＩＡＴＥＤ（未照射）」と読み取れる。照射後は、インジケータウィンドウの「NOT」という単語は隠され、インジケータは「ＩＲＲＡＤＩＡＴＥＤ（照射済み）」と読み取れる。図1に示すように、ＲＡＤＴＡＧ（登録商標）およびＯＮＰＯＩＮＴ（登録商標）の商品名で市販されているインジケータがいくつかある。
【０００７】
放射線の危険性についてユーザに警告するために照射量の識別、汚染の低減、安全保護温度及び視覚的識別手段について多くの変更がインジケータに加えられている。しかし、放射線源から放出される実際の放射線量を測定する正確なメカニズムはない。
【０００８】
したがって、当技術分野では、使用者の位置で実際の放射線（Ｘ線またはガンマ線）曝露を定量化し、使用者に関する詳細な情報を提供することができる線量測定装置が必要とされている。
【０００９】
驚くべきことに、我々の線量測定装置は、放射線源から放出された実際の放射線を高精度で定量化する。
【発明の概要】
【００１０】
本発明の一態様では、本明細書において、放射線源から放出された放射線の線量を定量化するための線量測定装置が提供され、この装置は、（ｉ）放射線を測定し、放出された放射線の量を色の変化として視覚的に表す放射線感受性組成物を含む放射線量インジケータ、（ii）放射線に被爆後の放射線量インジケータの色の変化をキャプチャするための光学的手段、および（iii）放射線源から放出された放射線量を定量化するために、放射線量インジケータの光学密度を、パーセント光学密度対累積放射線量を使用して作成された所定の検量線と比較するソフトウェア手段を備える。
【００１１】
別の態様では、本明細書において、（ｉ）放射線源から放出された放射線を測定し、放出された放射線の量を色の変化として視覚的に表す放射線感受性組成物を含む放射線量インジケータ、（ii）放射線に被爆後の放射線量インジケータの色の変化をキャプチャするための光学的手段、および（iii）放射線源から放出された放射線量を定量化するために、線量インジケータの光学密度を、パーセント光学密度対累積放射線量を使用して作成された所定の検量線と比較するソフトウェア手段を備えた線量測定装置を、表面および溶液の滅菌、医用画像、医用または産業機器の品質保証試験、ＵＶ光測定、食品加工および貯蔵、放射線感受性材料の輸送、または血液貯蔵に使用することが提供される。
【００１２】
さらに別の態様では、本明細書において、放射線源から放出された放射線の線量を定量化する方法が提供され、この方法は、（ｉ）放射線を測定し、放出された放射線の量を視覚的に色の変化として表す放射線感受性インジケータを備える線量測定装置を放射線に曝すステップ、 （ii）光学的手段を使用して放射線に曝された後の線量インジケータの色の変化をキャプチャするステップ、および（iii）線量インジケータの光学密度を、パーセント光学密度対累積放射線量を使用して作成された所定の検量線と比較して、放射線源から放出される放射線の線量を定量化するステップを含む。
【００１３】
さらに別の態様では、本明細書において、図１〜図７に示されるような線量測定装置が提供される。
【００１４】
本発明は、添付の図面と併せて読むと、以下の詳細な説明からよりよく理解される。一般的な慣例に従い、図面のさまざまな特徴は寸法通りでないことが強調される。それどころか、さまざまな特徴の寸法は、明確さのために任意に拡大または縮小されている。図面には次の図が含まれている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】ＲａｄＴａｇ（登録商標）インジケータ（上）およびＯｎｐｏｉｎｔ（登録商標）のインジケータ（下）の絵図である。
【図２】新Ｒａｄ−Ｓｕｒｅ（登録商標）の絵図である。
【図３】Ｘ線キャビネット内の１０Ｇｙ照射前（左）および後（右）のＧａｆｃｈｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルム＃１の製品試験アセンブリの絵図である。
【図４】フィルム対Ｘ線露光レベルの比較光学密度測定値のグラフ表示である。
【図５】様々な程度のＸ線放射線曝露（フラッシュなし）に対するＧａｆｋｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルム＃１の応答のグラフィック表示である。
【図６】アイフォンでキャプチャされた画像からのＧａｆｋｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルム＃１ＲＧＢデータのグラフィック表示である。
【図７】放射線量測定装置の流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下の詳細な説明は、例示的なものにすぎず、改善された正確な放射線定量化機能を可能にする開示の線量計に限定することを意図するものではない。本発明の範囲に含まれる多くの変更が当業者によって導き出され得る。様々な代替実施形態および好ましい実施形態の以下の詳細な考察は本発明の一般的な原理を説明するものである。
【００１７】
本開示で使用される以下の用語は、特に明記しない限り、以下の意味を有するものと理解されたい。
【００１８】
本明細書で使用される、パーセント、部分、割合、および比率は、特に明記しない限り、全組成物の重量によるものである。記載されている成分に関連するすべてのそのような重量は、活性レベルに基づいているため、特に指定のない限り、市販の材料に含まれる可能性のある溶媒や副産物を含まない。
【００１９】
本明細書で使用される場合、「備える」（およびその任意の活用形）、「有する」（およびその任意の活用形）、「含む」（およびその任意の活用形）または「含有する」（およびその任意の活用形）は限定を意味するものではない。
【００２０】
本明細書で引用されるすべての刊行物、記事、論文、特許、特許文献、および他の参考文献は、本明細書の開示と一致する範囲で、すべての目的のためにその全体が本明細書に組み込まれる。
【００２１】
本明細書で使用される「色空間」という用語は、一般に、色モデル（または表色系）を指し、色の範囲をタプルまたは数として、典型的には３または４の値または色成分（例：ＲＧＢ）として簡潔に記述する抽象的な数学モデルである。システム内の各色はドットで表される。色空間を定義する場合、通常の参照基準はＣＩＥＬＡＢまたはＣＩＥＸＹＺ色空間である。これらは、平均的な人間の目が見ることができるすべての色を網羅するように特別に設計されている。
【００２２】
本明細書で使用される「Ｇａｆｋｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルム」という用語は、一般に、高エネルギー光子の吸収線量の定量測定用に設計されたラジオクロミック線量測定フィルムを指す。主な技術的特徴は次のとおりである。（i）ダイナミック線量範囲：１０Ｇｙから１０００Ｇｙ；（ii）曝露後治療なしのリアルタイム現像；（iii）エネルギー依存性：１００ｋｅＶからＭＶ範囲までの最小応答差；（iv）ほぼ組織等価; （v）高い空間分解能（5μm以下の特徴を解像できる）；（vi）低エネルギー光子および電子の検出のために曝されるアクティブコーティング；（vii）活性層にマーカ色素を組み込んだ独自の新技術：トリプルチャネル線量測定の使用による不均一性補正の可能化およびＵＶ /光感度の低減；（viii）６０℃までの温度安定性。
【００２３】
本明細書で使用される「電離放射線」という用語は、一般に、原子が電子を失い、帯電またはイオン化されるのに十分高いエネルギーレベルを有する放射線を指す。電離放射線は、アルファおよびベータ粒子、陽子および中性子などの高エネルギー粒子の形態、またはガンマ線やX線などの電磁波の形態であり得る。高エネルギー粒子および電磁波は、崩壊している放射性原子の核から放出されるか、加速された電子を金属ターゲットに衝突させることによって生成され得る。
【００２４】
本明細書で使用される「放射線検出媒体」という用語は、一般に、放射線に曝されたときに検出可能な変化を受ける媒体を指す。その変化はすぐに目視できる場合もあれば、現像処理が必要な場合もある。
【００２５】
本明細書で使用される「ラジオクロミックフィルム」またはフィルムという用語は、一般に、電離放射線に曝されると色が変化し、可視画像を生成するが、可視光または他のタイプの非電離放射線に曝されてもわずかな変化しか生じないフィルムを指す。このフィルムは、化学的または物理的な処理を必要としない。
【００２６】
本明細書で使用される「Ｒａｄ−Ｓｕｒｅ（登録商標）」という用語は、最小指定線量での照射の肯定的な視覚的検証を提供する血液照射インジケータである。Ｒａｄ−Ｓｕｒｅ（登録商標）インジケータには、ガンマ線とX線の2種類がある。ガンマはセシウム１３７またはコバルト６０放射線源と互換性があり、X線は０．３８ｍｍの銅でろ過された１６０ｋＶｐの線源または１ｍｍのアルミニウムでろ過された１５０ｋＶｐの線源から生成されたX線を利用するX線照射装置と互換性がある。Ｇａｆｃｈｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルムから製造された世界最高解像度の線量計Ｒａｄ−Ｓｕｒｅ（登録商標）は、２５年以上にわたって血液照射インジケータの標準となっている。
【００２７】
一実施形態では、本出願は、（ｉ）放射線を測定し、放射線源から放出された放射線の量を色の変化として視覚的に表す放射線感受性組成物を含む放射線線量インジケータ、（ii）放射線に曝露後の線量インジケータの色の変化をキャプチャする光学的手段、および（iii）放射線源から放出された放射線の線量を定量化するために、線量インジケータの光学密度を、パーセント光学密度対累積放射線量を使用して作成された所定の検量線と比較するソフトウェア手段を備えた線量測定装置を提供する。
【００２８】
したがって、放射線量インジケータは、放射線を測定し、放射線の変化を示す放射線感受性組成物を含む。放射線感受性組成物は、放射線感受性フィルム、放射線感受性パッチ、または放射線源から放出される放射線を検出できる他の任意のデバイスから選択される。
【００２９】
したがって、放射線感受性組成物は、ラジオクロミックフィルムなどの放射線感受性フィルムを含み、電離放射線に曝されると即座に色が変化し、化学処理を必要としないフィルムがラジオクロミックフィルムである。これらのフィルムは、少なくとも０．０２５ｍｍのレベルに達する非常に高い空間分解能で広く認識されている。ラジオクロミックフィルムの別の利点は、吸収した放射線量が組織によって吸収された線量を真に反映するというその組織等価性にある。ラジオクロミックフィルムの検知ストリップで使用される材料は、次の一般式で表されるジアセチレンと呼ばれるユニーククラスの化合物である。
【化１】
2021531453.tif 000003
ここで、Ｒ１およびＲ１１は置換基である。ジアセチレンは無色の固体モノマーである。それらは通常、次の一般的式で表される赤色または青色のポリマーを形成する。
【化２】
2021531453.tif 000004
ここで、nは、X線、ガンマ線、電子、中性子などの高エネルギー放射線で照射されたときのモノマー単位の数である。露光量が増えると、ジアセチレンを含む検知ストリップの色が線量に比例して強くなる。
【００３０】
したがって、市販のラジオクロミックフィルムモデルは、Ａｓｈｌａｎｄ  Ｓｐｅｃｉａｌｔｙ  Ｉｎｇｒｅｄｉｅｎｔｓ  Ｉｎｃ．によって、Ｇａｆｃｈｒｏｍｉｃ（登録商標）の商品名で製造されている。現在使用されているラジオクロミックフィルムは、ＨＤ−Ｖ２、ＥＢＴ３、ＥＢＴ−ＸＤ、ＭＤ−Ｖ３、ＲＴＱＡ２、ＸＲ−ＱＡ２、ＸＲ−ＣＴ２、ＸＲ−Ｍ２、およびＸＲ−ＲＶ３から選択することができる。
【００３１】
したがって、ラジオクロミックフィルムは、約０．１〜約１０，０００グレイ（Ｇｙ）単位/秒の範囲から選択される放射線量範囲を有する。
【００３２】
したがって、ラジオクロミックフィルムは、ポリマーマトリックス中に分散され、ポリエステルフィルムベースにコーティングされた放射線感受性モノマーの微粒子である活性成分を有するＧａｆｋｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルムである。活性モノマー成分が電離放射線に曝されると、重合反応が開始され、染料ポリマーが生成される。このポリマーは本質的に染料であるため、露光によりフィルム内で着色が生じる。
【００３３】
別の実施形態では、カラーインジケータにマーカとして機能する染料または顔料の組み合わせを含めてもよい。その結果、放射線源から放射線が放出されると線量インジケータがアクティブになり、この変化が色の変化として視覚的に示される。
【００３４】
したがって、適切な顔料材料は、ハンガーの「工業用有機顔料」、ホールの「顔料の辞書」、およびリーチとピアスの「印刷インクマニュアル」に記載されている。
【００３５】
黄色の有機および無機の顔料の例には、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２およびＣ．Ｉ．ピグメントイエロー１７などのアゾピグメント、などが含まれる。
【００３６】
黒色顔料の例には、カーボンブラック、チタンブラック、アニリンブラックなどが含まれる。
【００３７】
白色顔料の例には、塩基性炭酸鉛、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化チタン、銀白色、チタン酸ストロンチウムなどが含まれる。
【００３８】
赤色顔料の例には、ナフトールレッド（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２）、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド3、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７６およびｃ．Ｉ．ピグメントレッド２３などが含まれる。
【００３９】
緑色の顔料の例には、フタロシアニングリーン（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７）、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン３６、およびＣ．Ｉ．ピグメントグリーン1などが含まれる。
【００４０】
青色の顔料の例には、フタロシアニンブルー（Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３）、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：６、およびＣ．Ｉ．ピグメントブルー１６などが含まれる。
【００４１】
青色の染料の例には、メチレンブルー、アシッドブルー１、ベーシックブルー１およびＣ．Ｉ．ソルベントブルー７などが含まれる。
【００４２】
赤色染料の例には、アシッドレッド１８、ベーシックレッド１およびＣ．Ｉ．ソルベントレッド8などが含まれる。
【００４３】
緑色染料の例には、アシッドグリーン１およびベーシックグリーン１などが含まれる。
【００４４】
黒色染料の例には、Ｃ．Ｉ．ソルベントブラック5などが含まれる。
【００４５】
別の実施形態では、線量測定装置に設けられる光学的手段は、線源からの放射線の放出によって生じた色の変化をキャプチャする。光学的手段は、スマートフォンカメラ、高解像度カメラ、拡大カメラ、濃度計、画像スキャナ、ビデオカメラ、テレビカメラ、光学撮像装置などからなる群から選択されるカメラである。
【００４６】
したがって、カメラは、アップル社のｉＰｈｏｎｅなどのスマートフォンカメラとすることができる。スマートフォンは、中央処理装置（ＣＰＵ）、Ｉ／Ｏインターフェース、およびネットワークコントローラ、周波数変調、ブルートゥースコンボチップを含むことができる。さらに、ＣＰＵは、線量測定装置の命令を実行するためにクラウドコンピューティング環境などと協調して動作する複数のプロセッサとして実装することができる。
【００４７】
別の実施形態では、線量測定装置に設けられたソフトウェア手段は、キャプチャされた色の変化を数値色データに変換し、定量化アルゴリズムを使用して所定のデータと比較する。
【００４８】
したがって、キャプチャされた色は、ピクセルの形態である。色の強さは「色空間」の形で測定される。色空間は、ユーザが特定のデジタルデバイスまたはファイルの色能力を理解するのに便利な方法である。それには、カメラが見ることができるもの、モニターが表示できるもの、またはプリンターが印刷できるものなどがある。ＲＧＢ、ＣＭＹ、ＨＳＶ、ＨＩＳなどのさまざまな色空間がある。各色はドットで表される。すべてのドットが識別され、特定の数値セットに変換され、トリプルまたはタプルで、通常は3つまたは4つの色成分として測定される。
【００４９】
したがって、ＲＧＢ（Ｒ＝赤、Ｇ＝緑、Ｂ＝青）は、赤、緑、青を使用して色モデルを作成する一種の色空間である。ＲＧＢ色空間は、赤、緑、青の3色から作ることができる「すべての可能な色」として簡単に解釈できる。このような概念では、画像の各ピクセルには、０〜２５５の強度値の範囲のＲＧＢ成分が割り当てられる。つまり、これらの3色のみを使って、さまざまな混合比で１６，７７７，２１６色を画面に表示することができる。現在、ＲＧＢ色空間はｓＲＧＢとＡｄｏｂｅＲＧＢである。ｓＲＧＢは、１９７７年にＨＰとＭｉｃｒｏｓｏｆｔの両者によって開発され、ここで、「S」は「標準」と解釈されるが、ＡｄｏｂｅＲＧＢは、Ａｄｏｂｅの標準色域である。これら２つの一般に使用される色空間に関して、ＡｄｏｂｅＲＧＢはｓＲＧＢと比較してより広い色空間を提供し、ＣＭＹＫ色空間を含む（ｓＲＧＢはそれを含まない）。その結果、ＡｄｏｂｅＲＧＢはカラーレイヤーが豊富になり、彩度が低くなる。
【００５０】
したがって、放射線源から放出された放射線は色の変化としてキャプチャされ、色の強度が識別され、ＲＧＢソフトウェアを使用して数値に変換される。そのソフトウェアプログラムは、イリノイ大学アーバナシャンペーン校のベックマン研究所のイメージングテクノロジーグループ（ＩＴＧ）の「ＧｅｔＲＧＢ」が好ましい。これは、２Ｄ画像分析用の無料のオープンソースソフトウェアであって、定量化アルゴリズムに基づいて開発されたソフトウェアプログラムである。
【００５１】
別の実施形態では、色データは、色対放射線量応答データの所定の検量線と比較される。検量線は、測定信号（透過率または光学密度）対吸収線量のプロットである。したがって、任意の吸収線量点での傾きがその吸収線量に対するフィルム吸収線量感度であるため、検量線は「吸収線量感度」曲線とも呼ばれる。一般に、光学密度に関する検量線は、非線形の非常に低い線量領域、線形またはほぼ線形の低〜中線量領域、および非線形の高線量領域を有する。線形領域は、単位吸収線量あたりの正味の光学密度に関してフィルム感度の量子化に役立つ。さまざまなラジオクロミックフィルムのさまざまな光学密度測定データが図4に示されている。放射線検出媒体の検量線は、多くの場合、線形加速器または既知の線量レベルの範囲を生成できる類似の装置を使用して、検出媒体の１つまたは複数の領域を異なる既知の量の放射線に曝すことによって作成される。頻繁に使用される別の方法は、検出手段を連続的に変化するレベルの線量に曝すものである。これは、放射線源と検出媒体の間に連続的に材料の厚さが変化するくさびを挿入することによって行うことができる。あるいは、放射線感受性媒体を２つのブロックの間に挟み、媒体が曝露されるときビームに平行な平面内に位置するようにしてもよい。この構成では、放射線感受性媒体に与えられる線量は、ブロックの上面下で深さとともに連続的に減少する。このタイプの曝露は、しばしば深部線量曝露と呼ばれる。通常、検量線は、さまざまな線量レベルで放射線感受性媒体の応答を測定することによって生成される。放射線フィルムの場合、多くの異なる放射線量レベルで媒体の光透過率または光学密度を測定するのが一般的である。密度−赤色値として測定された色変化画像が「ＧｅｔＲＧＢ」から選択されたソフトウェアプログラムにクロップされ、線量測定フィルムの各ロットのためのさまざまな検量線が作成される。したがって、検量線のライブラリがユーザに提供される。
【００５２】
別の実施形態では、Ｘ線、ガンマ線、核爆発、または他の任意の放射線源などの放射線の放出に対して、デバイスの自己指示放射線センサーは、即座に色、好ましくは青または赤を発色する。線量が増加するにつれて色が濃くなり、それによって着用者と医療関係者に累積放射線被曝に関する瞬時情報が提供される。検知ストリップの色の濃さは、線量の増加とともに増加する。線量は、カラーリファレンスチャートで２０％以上、光学密度対線量またはＣＤカメラの検量線を使用して１０％以上の精度で推定できる。
【００５３】
別の実施形態では、試験アセンブリは、光学密度測定に供される。携帯電話のカメラが、色の変化を測定するために使用され、ＨＤＲモードまたはフラッシュモードで画像の形でキャプチャされる。密度−赤色データは、対象の放射線範囲（２５Ｇｙ）のラジオクロミックフィルムに対してほぼ線形の応答を示す。驚くべきことに、ラジオクロミックフィルムの赤色線形応答は、線形数学方程式によって赤色光学密度の実験結果をＸ線線量に合わせる線量測定アプリケーションを開発するための適切な候補であることが判明した。図３と図４は、それぞれ２０Ｇｙと１０Ｇｙの放射線量に曝される前と後の製品試験アセンブリに関するものである。
【００５４】
したがって、本出願は、Ｇａｆｋｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルム放射線を用いる放射線量センサーの毎秒０．０１グレイ（Ｇｙ）から毎秒約２０００Ｇｙ（グレイ）の線量範囲内の光学密度−赤色の線形応答特性として表される新しい線量測定装置と写真濃度計とを使用して、放射線量を監視する正確な方法を提供する。
【００５５】
したがって、試験アセンブリが光学密度測定に供された。反射ヘッドアセンブリを備えたＸ-Ｒｉｔｅ３０１Ｔ写真濃度計を使用した。結果は、ｄｖ（密度−視覚）、ｄｒ（密度−赤色）、ｄｇ（密度−緑色）、ｄｂ（密度−青色）として測定される。放射線を受けた被験体を通過する放射線の量に基づいて色が青色から赤色に変化するにつれて、濃度計を使用して測定された濃度−赤色の値は一貫して増加する。
【００５６】
さらに別の重要な実施形態において、本発明は、Ｇａｆｋｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルム放射線を用いる放射線量センサーの毎秒０．０１グレイ（Ｇｙ）から毎秒約２０００Ｇｙ（グレイ）の線量範囲内の光学密度−赤色の線形応答特性として表される新しい線量測定装置とＡｐｐｌｅ ｉＰｈｏｎｅから選択したスマートフォンとを使用して、放射線量を監視する正確な方法を提供する。クロップされたフィルム画像が図6に示されている。
【００５７】
別の実施形態では、本出願は、放射線源から放出される放射線の線量を定量化する方法を提供し、該方法は、（ｉ）放射線を測定しその放射線の量を色の変化として視覚的に表す放射線量インジケータを含む線量測定装置を照射に曝すステップ、（ii）光学的手段を使用して放射線に曝された後の線量インジケータの色の変化をキャプチャするステップ、および（iii）線量インジケータの光学密度を、光学密度のパーセンテージ対累積放射線量を使用して作成された所定の検量線と比較して、線源から放出される放射線の線量を定量化するステップを含む。
【００５８】
別の実施形態では、ソフトウェア手段から受信した線量データは、複数の情報ネットワークおよびソフトウェア管理ツールにアクセス可能なクラウドにアップロードされる。
【００５９】
別の実施形態では、本出願は、図に示されるような線量測定装置を提供する。線量センサーを備えた発明の線量測定装置は図2に提示されている。
【００６０】
別の実施形態では、線量測定装置の一般的なワークフローは、図７に示されている通りである。
【００６１】
別の実施形態では、本出願は、線量測定装置の使用を提供し、前記線量測定装置は、放射線を測定し、放出された放射線の量を色の変化として視覚的に表す放射線感受性組成物を含む放射線線量インジケータ、（ii）放射線への曝露後の線量インジケータの色の変化をキャプチャする光学的手段、および（iii）線量インジケータの光学密度を、パーセント光学密度対累積放射線量を使用して作成された所定の検量線と比較して、放射線源から放出された放射線の線量を定量化するソフトウェア手段を備え、表面および溶液の滅菌、医用画像、医療または産業機器の品質保証試験、紫外線測定、食品加工および貯蔵、放射線感受性物質の輸送、または血液貯蔵に使用される。
【００６２】
別の実施形態では、本出願の線量測定装置は、血液バッグでの様々な用途、それらの貯蔵および使用方法が考えられる。血液製剤は、輸血後移植片対宿主病（ＴＡ−ＧＶＨＤ）のリスクを軽減するために、光子が照射される。血液を照射する望ましい効果は、リンパ球の機能を阻害し、したがって血小板や他の血液分画に損傷を与えずにＧＶＨＤを予防することにある。血液照射に関する英国のガイドラインでは、血液パックのすべての部分が少なくとも２５００ｃＧｙを受ける必要があると規定されている。血液製剤の最小線量要件は、「（血液処理のために）照射される放射線量は、容器の中央部分に向けて２５００ｃＧｙ（２５Ｇｙ）、他の任意の点で１５００ｃＧｙ（１５Ｇｙ）の最小線量にすべきである」、と述べられている。規制の観点から、ＥＵは、そのようなインジケータ製品に対してＣＥマークを所持する線量計機能を要求している。 精度については、すべてのＥＵの規制状況は次のとおりである。第１５．１条において、測定機能を備えたデバイスは、意図した目的に十分な正確さ、精度、および安定性を提供するように設計および製造する必要がある。 精度の限界はメーカーが示す必要がある。正確度の詳細はないが、役立つ可能性のあるいくつかのＩＳＯ規格：ＩＳＯ５１９２９:２０１３血液照射線量測定；ＩＳＯ５２６２８:２０１３放射線処理における線量計の標準プラクティスがある。
【００６３】
したがって、本出願の線量測定装置は、ユーザが血液製剤を処理し、血液処理後にインジケータウィンドウの写真を撮り、次にソフトウェアアプリケーションが写真を処理し、血液製剤に投与される線量を決定することを可能にする。安定性は、貯蔵寿命に達するまで正確に測定される。
【００６４】
現在の線量測定装置は、エンドユーザに必要な使用および訓練に複雑さを伴うことなく、当初考案されたものと同じ機能を継続する。新しいインジケータは、処理中に各血液バッグが受けた実際の放射線レベルに関連するデータを提供する。本発明のインジケータは、ユーザが血液処理プロセスに関して新しいプロシージャ、データおよび情報を開発することを可能にする。
【００６５】
本発明の範囲内において、現在の放射線レベルインジケータは、画像のキャプチャ／保持、無線データインターフェース、適切な血液処理の決定を単純化するための線量測定、病院／治療センターのＩＴシステムとの直接的な結果ファイル共有の可能性を有する。
【００６６】
以下の非限定的な例は、本発明の重要な態様を示しており、本発明の範囲を決して限定するものではない。
【００６７】
例
【００６８】
例１：
ラジオクロミックフィルムの比較データ
【００６９】
線量計機能の可能性を実証するために、様々な既存のラジオクロミックフィルム製品を、Ｘ線放射線被曝の関数として評価した。評価したフィルムまたは製品を表1に示す。
【００７０】
【表１】
2021531453.tif 000005
【００７１】
例２：
Ｘ線装置への曝露
【００７２】
表１に提示されたフィルムまたは製品を、Ｐａｎｔａｋ（登録商標）ユニポーラシリーズ２ＨＦ１６０Ｘ線装置において１０、２０、３０、４０、５０および６０Ｇｙで曝露した。 X線キャビネットにはＸＲＡＤ−１６０のマークが付されていた。この装置には、フィルムに供給された実際の線量をグレイ（Gy）単位で決定するためにＣＮＭＣ Ｋ６０２精密線量計が装備されていた。別の一連のフィルム露光において、同様の方法で取り付けられたＧａｆｃｈｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルムアセンブリも試験した。このアセンブリの例が図3に示されている。
【００７３】
例３：
光学密度測定
【００７４】
フィルムまたは製品を光学密度についても評価した。光学密度の測定に使用した装置は、反射ヘッドアセンブリ（モデル３１０−０６）を備えたＸ−Ｒｉｔｅ３１０Ｔ写真濃度計であった。この装置は、ｄｖ（密度−視覚）、ｄｒ（密度−赤色）、ｄｇ（密度−緑色）、ｄｂ（密度−青色）の4つの測定結果を報告した。表2に、濃度計試験の結果を示す。
【００７５】
【表２】
2021531453.tif 000006
【００７６】
濃度計の結果を分析すると、ｄｒ（濃度−赤色）データが、この曝露範囲において、Ｇａｆｃｈｒｏｍｉｃ（登録商標）フィルム＃１に対して線形応答を示す。 ｄｒ結果の比較プロットが図６に示されている。フィルム＃1の赤色線形応答は、このフィルム技術が線量測定アプリケーションの開発に適した候補であり、この赤色光学密度の実験結果は線形方程式によってX線の線量に合わせることができることを示している。
【００７７】
例４：
色の変化として測定され、画像の形でキャプチャされた放射線
【００７８】
ラジオクロミックフィルムの色の変化を測定するために、携帯電話のカメラを使用した。ソフトウェアバージョン１１．２.１（１５Ｃ１５３）を搭載したＡｐｐｌｅ ｉＰｈｏｎｅ ５Ｓ（モデルＡ１５３３）を使用して、ＨＤＲモードでまたはフラッシュなし（ＨＤＲモード除去）で写真撮影した。この試験でクロップされたラジオクロミックフィルムの画像を図5に示す。
【００７９】
ｉＰｈｏｎｅを使用して、ＨＤＲモードの写真をキャプチャした。これらの画像はクロップされ、ｊｐｇファイル形式で保存した。これらの画像の色情報をＲＧＢ形式に変換するために、イリノイ大学アーバナシャンペーン校のベックマン研究所のＩｍａｇｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｇｒｏｕｐ（ＩＴＧ）の「ＧｅｔＲＧＢ」と呼ばれるソフトウェアプログラムを採用した。結果（ポイント選択され、平均化されてない）は、この生データに最小限の変動があったことを示し、これらの生データのＲＧＢ形式への変換を表3に示す。
【００８０】
【表３】
2021531453.tif 000007
【００８１】
表３からの赤色データは、対象の放射線範囲において、ラジオクロミックフィルム＃１に対してほぼ線形の応答を示した。この効果は、図5に示すグラフでより簡単に視覚化される。図6に示す結果から、色を線量に関連付ける線形検量線が実現可能であること明らかである。
【００８２】
本発明は、特定の態様に関して示され、説明されているが、様々な変更が、本明細書および添付の特許請求の範囲を読み理解した当業者に明らかになることは明白である。本発明は、そのようなすべての改良および変更を含み、特許請求の範囲によってのみ限定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８３】
【特許文献１】米国特許第８，２４２，４６４号明細書
【特許文献２】米国特許第１０，０６０７８６号明細書
【図１】
2021531453.tif 000008
【図２】
2021531453.tif 000009
【図３】
2021531453.tif 000010
【図４】
2021531453.tif 000011
【図５】
2021531453.tif 000012
【図６】
2021531453.tif 000013
【図７】
2021531453.tif 000014
【国際調査報告】
2021531453.tif 000015
2021531453.tif 000016