JPH10314323A - Irradiation method - Google Patents
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- JPH10314323A JPH10314323A JP12947697A JP12947697A JPH10314323A JP H10314323 A JPH10314323 A JP H10314323A JP 12947697 A JP12947697 A JP 12947697A JP 12947697 A JP12947697 A JP 12947697A JP H10314323 A JPH10314323 A JP H10314323A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、患部に対して三
次元的に放射線(主に荷電粒子線)を照射する照射方法
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an irradiation method for irradiating an affected part three-dimensionally with radiation (mainly charged particle beams).
【0002】[0002]
【従来の技術】放射線治療は患部に対して放射線を照射
することにより治療を行う。患部を中心とした高線量を
与えよう(照射)とする領域をターゲットといい、放射
線治療の医学的要求から患者の各点に与える線量(生物
線量)の分布を理想的なものとするため、通常、ターゲ
ット内に一様な線量を与え、かつターゲット外に与える
線量も最小にすることが理想的である。2. Description of the Related Art Radiotherapy is performed by irradiating an affected part with radiation. The target area is a region where a high dose is to be given (irradiation) centered on the affected area, and in order to make the distribution of the dose (biological dose) given to each point of the patient ideal from the medical requirements of radiation therapy, In general, it is ideal to provide a uniform dose inside the target and minimize the dose outside the target.
【0003】荷電粒子線を利用した従来の放射線治療で
は、各種装置を使って加速器からの粒子線ビーム(荷電
粒子線)をターゲットの形状に合わせた粒子線ビームに
変成させて治療を行う。一般的な二次元照射方法で使用
する粒子線治療装置の構成を図16に示す。In conventional radiotherapy using charged particle beams, various devices are used to transform a particle beam (charged particle beam) from an accelerator into a particle beam conforming to the shape of a target. FIG. 16 shows the configuration of a particle beam therapy system used in a general two-dimensional irradiation method.
【0004】図16中、図示しない加速器で加速された
細くかつ単一なエネルギーの粒子ビーム1は、ビーム拡
大機器2によって粒子線ビーム1の照射方向に対して垂
直な方向に照射領域が拡大され、さらに粒子線ビーム1
の照射野(照射される範囲)は照射範囲形成手段として
の照射野形成機器3によって患者固定機器4に固定され
た患者5内のターゲット6の照射形状に合わせられる。[0006] In FIG. 16, the irradiation area of a fine and single energy particle beam 1 accelerated by an accelerator (not shown) is expanded by a beam expansion device 2 in a direction perpendicular to the irradiation direction of the particle beam 1. And particle beam 1
Is adjusted to the irradiation shape of the target 6 in the patient 5 fixed to the patient fixing device 4 by the irradiation field forming device 3 as irradiation range forming means.
【0005】そして、患者5に照射される粒子線ビーム
の体内の深さ方向の線量特性は、後に詳述するように飛
程変調機器7、飛程調節機器8、飛程補償機器(ボーラ
ス)9によってターゲット6の形状に合わせる。尚、放
射線治療装置のこれら各種機器の動作制御及び監視は制
御計算機12によって行われる。[0005] The dose characteristics of the particle beam irradiated to the patient 5 in the depth direction in the body are determined by a range modulator 7, a range adjuster 8, and a range compensator (bolus), as described later in detail. 9 conforms to the shape of the target 6. The operation control and monitoring of these various devices of the radiation therapy apparatus are performed by the control computer 12.
【0006】患者5に照射される粒子線ビーム1の粒子
数は患者5への照射前の段階で線量モニタ10により監
視されており、予め定められた規定線量を線量モニタ1
0が計測した場合に、ビーム制御機構11からの制御信
号に基づいて粒子線ビーム1の照射が停止される。[0006] The number of particles of the particle beam 1 irradiated to the patient 5 is monitored by the dose monitor 10 at a stage before the irradiation to the patient 5, and a predetermined specified dose is applied to the dose monitor 1.
When 0 is measured, the irradiation of the particle beam 1 is stopped based on the control signal from the beam control mechanism 11.
【0007】ここで、粒子線ビーム1の照射野内での平
坦な粒子強度(つまり、均一な粒子分布)を作るビーム
拡大機器2には、入射された粒子線ビーム1を散乱体1
3によってガウス分布的に広げる単一散乱体法(図17
(a))、散乱体13で散乱された粒子線ビーム1をさ
らに散乱体13と同心円状に配置された散乱体14によ
って同心部付近への強い散乱を加えて平坦度を改善する
二重散乱体法(図17(b))、同一周波数で位相が9
0度ずれた交流電流がそれぞれ流れ、入射された粒子線
ビーム1を互いに直交する方向に偏向させる2組の電磁
石15、16によって、入射された粒子線ビーム1を粒
子線ビーム軸周りに回転させ、散乱体13によって散乱
させるワブラー法(図17(c))がある。Here, the incident particle beam 1 is applied to the scatterer 1 by a beam expanding device 2 for producing a flat particle intensity (that is, a uniform particle distribution) in the irradiation field of the particle beam 1.
3 is a single scatterer method that spreads Gaussian distribution (FIG. 17)
(A)) The particle beam 1 scattered by the scatterer 13 is further scattered by the scatterer 14 arranged concentrically with the scatterer 13 to add strong scattering to the vicinity of the concentric portion to improve the flatness. Body method (FIG. 17 (b)), the phase is 9 at the same frequency
Alternating currents, which are shifted by 0 degrees, respectively, rotate the incident particle beam 1 around the particle beam axis by two sets of electromagnets 15 and 16 which deflect the incident particle beam 1 in directions orthogonal to each other. In addition, there is a Wobbler method of scattering by the scatterer 13 (FIG. 17C).
【0008】また、粒子線ビーム1の照射野をターゲッ
ト6の投影形状に合わせる照射野形成機器3としては、
図18に示すように、粒子線ビーム軸周りの回転角が自
在に変えられ、積層された多数の金属板で構成されたリ
ーフをスライド移動させることで照射野形状を自在に変
えられる多葉コリメータ、又はターゲット6毎に固有に
作成された固定形状の患者コリメータが既に公知であり
用いられる。The irradiation field forming device 3 for adjusting the irradiation field of the particle beam 1 to the projection shape of the target 6 includes:
As shown in FIG. 18, a multi-leaf collimator in which the rotation angle around the particle beam axis can be freely changed, and the shape of the irradiation field can be freely changed by sliding a leaf composed of a number of stacked metal plates. Alternatively, a fixed-shaped patient collimator uniquely created for each target 6 is already known and used.
【0009】また、患者固定機器4は、いわゆるベッド
型、椅子型の治療台が一般的であり、患者5を固定した
治療台を図示しない電磁モータの駆動により移動、回転
するようになっている。The patient-fixing device 4 is generally a so-called bed-type or chair-type treatment table, and the treatment table on which the patient 5 is fixed is moved and rotated by driving an electromagnetic motor (not shown). .
【0010】照射される線量を監視、計測する線量モニ
タ10は通常複数あり、照射される粒子線ビーム1の平
坦度を監視する場合もある。Generally, there are a plurality of dose monitors 10 for monitoring and measuring the dose to be irradiated, and there is a case where the flatness of the particle beam 1 to be irradiated is monitored.
【0011】ビームの照射を制御するビーム制御機構1
1には機械的シャッターを利用した方法、粒子線ビーム
1の取り出しを止める方法、粒子線ビーム1を差し障り
のない場所へ捨ててしまう方法等が用いられる。Beam control mechanism 1 for controlling beam irradiation
A method 1 uses a mechanical shutter, a method of stopping the extraction of the particle beam 1, a method of discarding the particle beam 1 to a place where there is no problem, and the like.
【0012】次に、飛程変調機器7及び飛程調節機器8
について説明する。粒子線ビーム1が到達する入射方向
に関し、物質内での粒子線ビーム1の到達距離(飛程)
はエネルギ−によって決まり、また、物質中を進行する
粒子線ビーム1はその物質中での進行が止まって到達す
る直前に最も強い線量を与えるという性質を有する。Next, a range modulation device 7 and a range adjustment device 8
Will be described. Regarding the incident direction in which the particle beam 1 reaches, the reach (range) of the particle beam 1 in the substance
Is determined by the energy, and the particle beam 1 traveling in a substance has the property that it stops traveling in the substance and gives the strongest dose immediately before reaching.
【0013】そして、単一なエネルギ−を有する粒子線
ビーム1の線量特性は図19(a)に示すようなもので
あって、粒子線ビーム1の進行が止まる直前の高線量部
分をピーク部、ピーク部以前の平坦な低線量部分をプラ
トー部、ピーク部以後の減衰する低線量部分をテール部
と呼ぶ。ここで、粒子線ビームの到達深さは粒子線ビー
ムが通過する物質量、すなわち密度×距離で定義する。The dose characteristic of the particle beam 1 having a single energy is as shown in FIG. 19A, and the high dose portion immediately before the stop of the particle beam 1 stops at the peak portion. The flat low dose portion before the peak portion is called a plateau portion, and the low dose portion attenuated after the peak portion is called a tail portion. Here, the reaching depth of the particle beam is defined by the amount of the substance that the particle beam passes, that is, the density × the distance.
【0014】粒子線ビームの到達深さ方向の線量分布特
性をターゲットの厚さに合わせるため、飛程調節機器8
を用いて粒子線ビームの体内における到達深さを調節
し、また、飛程変調機器7を用いて高線量領域部分であ
るピーク部の拡大・平坦化を行い粒子線ビームに適切な
エネルギー分布を持たせる。In order to adjust the dose distribution characteristics of the particle beam in the depth direction of arrival to the thickness of the target, a range adjusting device 8 is used.
To adjust the depth of arrival of the particle beam in the body by using, and expand and flatten the peak part, which is the high-dose region, by using the range modulation device 7 to obtain an appropriate energy distribution for the particle beam. To have.
【0015】飛程変調機器7としては図20に示すよう
なリッジフィルタ等が使われる。これは細かい楔状の付
加物質により楔に対する粒子の通過位置によってエネル
ギーの減衰量を変化させるものである。飛程変調機器7
を用いて粒子線ビームのピーク部の拡大・平坦化を行っ
た場合の線量特性は図19(b)に示すようなものとな
り、この部分を拡大SOBP(Spredd Out
Bragg Peak)という。As the range modulation device 7, a ridge filter or the like as shown in FIG. 20 is used. This is to change the amount of energy attenuation depending on the position at which particles pass through the wedge by the fine wedge-shaped additional substance. Range modulation device 7
FIG. 19B shows the dose characteristics when the peak portion of the particle beam is expanded and flattened using the method shown in FIG. 19B. This portion is referred to as an expanded SOBP (Spred Out).
Bragg Peak).
【0016】粒子線ビームの体内飛程、即ち到達深さ
(以下、飛程と呼ぶ)を調節してピーク部をターゲット
の体内深さに合わせるための飛程調節機器8には、1対
の楔型ブロックで構成されそれらを同時に出し入れして
付加物質厚を調整するアナログ式レンジシフタ(図21
(a))、複数の等しい厚さの板を任意数挿入すること
で付加物質厚を調整するデジタル式レンジシフタ(図2
1(b))、一番薄い板を基準板厚としてその2倍、4
倍、8倍、16倍と、2の累乗の厚さの板を使ってそれ
らの組み合わせで付加物質厚を調整するバイナリ式レン
ジシフタ(図21(c))、加速器を制御して粒子のエ
ネルギを直接変えることにより、物質厚を変化させずに
飛程を調節する加速エネルギー可変式(図21(d))
がある。A range adjusting device 8 for adjusting the in-vivo range of the particle beam, that is, the reaching depth (hereinafter referred to as the range) to adjust the peak portion to the in-body depth of the target is provided with a pair of devices. An analog range shifter which is composed of wedge-shaped blocks and adjusts the thickness of an additional material by simultaneously taking them in and out (FIG. 21)
(A)), a digital range shifter for adjusting the thickness of an additional material by inserting an arbitrary number of plates having the same thickness (FIG. 2)
1 (b)), the thinnest plate is set as the reference plate thickness, twice as large,
A binary range shifter (Fig. 21 (c)) that adjusts the additional material thickness using a combination of plates with thicknesses of 8 times, 16 times, and 2 powers (Fig. 21 (c)), and controls the accelerator to reduce the energy of the particles. Variable acceleration energy type that adjusts the range without changing the material thickness by directly changing (Fig. 21 (d))
There is.
【0017】これら飛程調節機器8には以下のような特
徴がある。アナログ式レンジシフタを用いると自由度の
高い飛程調節ができるが、設定値の変更を行うには楔型
ブロックの加速・減速を高速かつ高精度で行う必要があ
る。デジタル式レンジシフタは決まったステップでしか
設定できないため設定値の自由度は減るが、高精度の飛
程調節ができ制御は比較的簡単である。バイナリ式レン
ジシフタはデジタル式レンジシフタと同じ特徴がある
が、全体の板の数が少なくなるかわりに深さを変えると
きに移動させる板の数が変化する。These range adjusting devices 8 have the following features. The use of an analog range shifter enables a range adjustment with a high degree of freedom, but in order to change the set value, it is necessary to accelerate and decelerate the wedge-shaped block with high speed and high accuracy. Since the digital range shifter can be set only in fixed steps, the degree of freedom of the set value is reduced, but the range can be adjusted with high precision and the control is relatively simple. The binary range shifter has the same features as the digital range shifter, but the number of plates to be moved when changing the depth changes instead of reducing the total number of plates.
【0018】また、治療毎にターゲット6の形状に対応
して作成される飛程補償器9は、照射野内でのターゲッ
ト6の深さの位置依存性を補正するため、例えばプラス
チック樹脂で形成され板状の物体で板厚を位置によって
変化させることにより体内飛程を調節するものである。The range compensator 9 created for each treatment in accordance with the shape of the target 6 is formed of, for example, a plastic resin in order to correct the position dependence of the depth of the target 6 in the irradiation field. The range of the body is adjusted by changing the thickness of a plate-like object depending on the position.
【0019】通常、飛程補償器9の形状は、線量のピー
ク部の体内深い側の端の作る面をターゲット6の深い側
の半面の形状に合わせている。二次元照射方法で作られ
る線量分布は図22に示すようなものである。Normally, the shape of the range compensator 9 is such that the surface formed by the end on the deep side in the body of the peak portion of the dose matches the shape of the half surface on the deep side of the target 6. The dose distribution produced by the two-dimensional irradiation method is as shown in FIG.
【0020】[0020]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の放射
線治療では二次元的な照射が行われ、体内深さ方向の線
量分布は照射野内で同一となり、高線量領域部分は深さ
方向に同じ厚みを持つことになる。従って、三次元的な
形状を持つ(厚みの変化する)実際のターゲットに対し
ては、理想的にはその形状に合わせた線量分布を作り出
すことが望ましいが、ターゲットの周辺部の体表面側の
領域に不要な高線量を付与することになる。In such conventional radiotherapy, two-dimensional irradiation is performed, and the dose distribution in the body depth direction is the same in the irradiation field, and the high dose region is the same in the depth direction. Will have a thickness. Therefore, for an actual target having a three-dimensional shape (variable in thickness), it is ideally desirable to create a dose distribution according to the shape. Unnecessarily high doses will be applied to the area.
【0021】二次元の照射で理想に近い線量分布を作る
ためには、照射方向、照射中心位置等をいろいろと変化
させた多門照射化に頼らねばならず、治療計画及び治療
制御は煩雑になる。照射門数を減らし、治療を簡素化す
ることは効率的な治療施設運営のために重要である。In order to produce an ideal dose distribution by two-dimensional irradiation, it is necessary to rely on multiport irradiation in which the irradiation direction, irradiation center position and the like are variously changed, and the treatment plan and treatment control become complicated. . Reducing the number of irradiation gates and simplifying treatment is important for efficient treatment facility operation.
【0022】この発明は係る問題点を解決するためにな
されたもので、患部に照射する三次元的に形成された線
量分布を照射の計画段階において予め明らかにし、ま
た、その線量分布に対応した機器のパラメータの設定を
可能にして計画通りの照射を行うことのできる照射方法
を得ることを目的とする。The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and has clarified in advance a three-dimensionally formed dose distribution for irradiating an affected part at a planning stage of irradiation, and has been adapted to the dose distribution. It is an object of the present invention to provide an irradiation method capable of setting parameters of devices and performing irradiation as planned.
【0023】[0023]
【課題を解決するための手段】この発明に係る照射方法
は、ビーム照射装置からターゲットに照射される粒子線
ビームの高線量領域部分の飛程に基づいてターゲットを
層に分割するための分割間隔を定める第1の工程と、第
1の工程で定められた分割間隔に基づいてターゲットを
層に分割する第2の工程と、ターゲット全体に照射され
る予め定められた線量と粒子線ビームの高線量領域部分
に対応するビームの強さとに基づいて第2の工程で分割
された層それぞれに照射される線量を求める第3の工程
と、第2の工程で分割された層の中の予め定められた層
へ照射される粒子線ビームの強度が第3の工程で求めら
れた予め定められた層へ照射される線量に達するタイミ
ングを求める第4の工程と、ビーム照射装置とターゲッ
トとの間に配置された照射範囲形成手段により層の積層
方向と直交する方向の照射範囲を粒子線ビームが照射さ
れる層毎に定め、ビーム照射装置によりビームを照射
し、第4の工程で求めたタイミングにより粒子線ビーム
が照射される層を切り替える第5の工程とを備えたもの
である。According to the present invention, there is provided an irradiation method, comprising: a dividing interval for dividing a target into layers based on a range of a high-dose region of a particle beam irradiated from a beam irradiating apparatus. A first step of defining the target, a second step of dividing the target into layers based on the division intervals determined in the first step, and a predetermined dose and a height of the particle beam irradiated to the entire target. A third step of obtaining a dose to be applied to each of the layers divided in the second step based on the intensity of the beam corresponding to the dose region portion, and a predetermined step in the layers divided in the second step. A fourth step of determining the timing at which the intensity of the particle beam irradiated to the layer that has been irradiated reaches the predetermined dose irradiated to the layer determined in the third step, and a step between the beam irradiation apparatus and the target. Placed in The irradiation range in the direction orthogonal to the lamination direction of the layers is determined for each layer to be irradiated with the particle beam by the irradiation range forming means, and the beam is irradiated by the beam irradiation device at the timing obtained in the fourth step. And a fifth step of switching a layer to be irradiated with the beam.
【0024】また、ビーム照射装置からターゲットに照
射される粒子線ビームの高線量領域部分の飛程に基づい
てターゲットを層に分割するための分割間隔を定める第
1の工程と、第1の工程で定められた分割間隔に基づい
てターゲットを粒子線ビームが入射される体表面の形状
に沿った一定の間隔で層に分割する第2の工程と、ター
ゲット全体に照射される予め定められた線量と粒子線ビ
ームの高線量領域部分に対応するビームの強さとに基づ
いて第2の工程で分割された各層の中の単位領域に照射
される線量を求める第3の工程と、第2の工程で分割さ
れた層の中の予め定められた層へ照射される粒子線ビー
ムの強さが第3の工程で求められた予め定められた層の
中の単位領域に照射される線量に達するタイミングを求
める第4の工程と、ビーム照射装置とターゲットとの間
に配置された照射範囲形成手段により層の積層方向と直
交する方向の照射範囲を粒子線ビームが照射される単位
領域毎に定め、ビーム照射装置によりビームを照射し、
第4の工程で求めたタイミングにより粒子線ビームが照
射される単位領域を切り替える第5の工程とを備えたも
のである。A first step of determining a division interval for dividing the target into layers based on a range of a high-dose region of the particle beam irradiated to the target from the beam irradiation apparatus; A second step of dividing the target into layers at regular intervals along the shape of the body surface on which the particle beam is incident, based on the division interval determined in the above, and a predetermined dose applied to the entire target A third step of determining a dose to be applied to a unit area in each of the layers divided in the second step based on the beam intensity corresponding to a high-dose area portion of the particle beam, and a second step At which the intensity of the particle beam irradiated to the predetermined layer in the layers divided by the step reaches the dose irradiated to the unit area in the predetermined layer determined in the third step The fourth step of finding The irradiation range in the direction orthogonal to the layer stacking direction is determined for each unit area irradiated with the particle beam by the irradiation range forming means arranged between the beam irradiation device and the target, and the beam is irradiated by the beam irradiation device. ,
And a fifth step of switching a unit area to be irradiated with the particle beam based on the timing obtained in the fourth step.
【0025】、また、第5の工程は、照射範囲形成手段
を構成する多葉コリメータが、全てのリーフ対が閉じた
状態でビームが照射される範囲の前で待機する工程と、
リーフ対の一方側のリーフ全てを同時に動かし照射され
る範囲に対応する分だけ多葉コリメータを開け照射され
る範囲へのビームの照射を開始する工程と、照射される
範囲毎のタイミングに達した時点でリーフ対の他方側の
リーフを動かして多葉コリメータを閉じ照射される範囲
へのビームの照射を停止する工程とからなるものであ
る。The fifth step is a step in which the multi-leaf collimator constituting the irradiation range forming means waits in front of the range where the beam is irradiated with all the leaf pairs closed,
Simultaneously moving all the leaves on one side of the leaf pair and opening the multi-leaf collimator by an amount corresponding to the range to be irradiated, and starting the irradiation of the beam to the range to be irradiated, and reaching the timing for each range to be irradiated Moving the leaf on the other side of the leaf pair at the time to close the multi-leaf collimator and stop the irradiation of the beam to the irradiated area.
【0026】また、第5の工程は、照射範囲形成手段を
構成する多葉コリメータが、全てのリーフ対が閉じた状
態でビームが照射される範囲の前で待機する工程と、リ
ーフ対の一方側のリーフ全てを同時に動かし照射される
範囲に対応する分だけ多葉コリメータを開け照射される
範囲へのビームの照射を開始する工程と、照射される範
囲毎のタイミングに達した時点で他方側のリーフを動か
して照射される範囲への照射を停止し、一方側のリーフ
群を全て同時に動かして次に照射される範囲に対応する
分だけ多葉コリメータを開け次に照射される範囲へのビ
ームの照射を開始する工程とからなるものである。The fifth step is a step in which the multi-leaf collimator constituting the irradiation range forming means waits in front of the range where the beam is irradiated in a state where all the leaf pairs are closed; Simultaneously moving all the leaves on the side and opening the multi-leaf collimator by an amount corresponding to the range to be irradiated, and starting irradiation of the beam to the range to be irradiated, and when the timing for each range to be irradiated is reached, the other side Move the leaves to stop irradiation to the area to be irradiated, move all leaf groups on one side simultaneously, open the multi-leaf collimator by the amount corresponding to the area to be irradiated next, and move to the area to be irradiated next. And starting the irradiation of the beam.
【0027】また、タイミングは、複数の予め定められ
た単位領域と単位領域でのタイミングとの関係から求め
られた近似関数から推定されるものである。The timing is estimated from an approximate function obtained from a relationship between a plurality of predetermined unit areas and timings in the unit areas.
【0028】[0028]
実施の形態1.実施の形態1に係る照射方法では、飛程
補償器9を用いてビームの飛程をターゲット6のビーム
が入射される側の面とは反対側の面の形状に到達するよ
うに合わせる。また、さらにターゲット6を、その反対
側の面から一定の間隔(後述するSOBP幅)毎に何層
にも分割する(一定の厚さの層分割する)。Embodiment 1 FIG. In the irradiation method according to the first embodiment, the range of the beam is adjusted using the range compensator 9 so as to reach the shape of the surface of the target 6 opposite to the surface on which the beam is incident. Further, the target 6 is further divided into multiple layers (divided into layers having a constant thickness) at regular intervals (SOBP width described later) from the opposite surface.
【0029】そして、後述するようにSOBP幅の大き
さを考慮して、このように何層にも分割された患部領域
それぞれに対して高線量領域部分(SOBP幅に対応す
る領域部分)が照射されるように前記従来例のような二
次元的部分照射を行い、このように何層にも分割された
患部領域全てに対して行ったこれらビーム照射を重ね合
わせて、患部に対して理想に近い三次元線量分布を与え
る。以下にこの実現方法を説明する。Then, in consideration of the size of the SOBP width, a high-dose area portion (a region portion corresponding to the SOBP width) is irradiated to each of the affected area divided into multiple layers in consideration of the size of the SOBP width as described later. As described above, two-dimensional partial irradiation as in the conventional example is performed, and these beam irradiations performed on all of the affected area divided into multiple layers in this manner are superimposed to ideally apply to the affected area. Gives a close three-dimensional dose distribution. The method of realizing this will be described below.
【0030】尚、実施の形態1に限らず、他の実施の形
態においても、照射計画を作成するための線量計算に関
しては、体内深さ方向の線量特性のみを考える。実際は
ビームは体内又は体外での物質との相互作用により、横
方向に広がりを持つが、照射計画作成後においてそれら
の効果を含めた計算検討を行って必要に応じて計画の修
正を行えばよい。In addition, not only in the first embodiment but also in other embodiments, regarding dose calculation for preparing an irradiation plan, only dose characteristics in the depth direction in the body are considered. Actually, the beam spreads in the horizontal direction due to the interaction with the substance inside or outside the body, but after the irradiation plan is created, it is sufficient to carry out calculation and study including those effects and correct the plan as necessary .
【0031】図1は実施の形態1に係る照射方法の手順
を示すフローチャートであり、図1に従って説明する。
始めに、照射条件入力段階では、以後の計算に必要とな
る条件パラメータを以下に示すように入力する。治療装
置中の使用する機器を選択(ステップS11)した後、
ターゲット6に対して患部を何層にも一定の厚さで層分
割する層の厚さの決定(指定)及びその層の厚さに最も
近い後述するSOBP幅をビームに与える飛程変調機器
8を選択する(ステップS12)。FIG. 1 is a flowchart showing the procedure of the irradiation method according to the first embodiment, which will be described with reference to FIG.
First, in the irradiation condition input stage, condition parameters necessary for subsequent calculations are input as shown below. After selecting a device to be used in the treatment device (step S11),
Determination (designation) of the thickness of a layer that divides the affected part into a number of layers with respect to the target 6 at a constant thickness, and a range modulation device 8 that gives a beam the SOBP width described later, which is the closest to the thickness of the layer. Is selected (step S12).
【0032】但し、層の厚さは分割層毎に照射を行う飛
程調節機器8の飛程調節のステップ幅とするので、使用
する飛程調節機器8に依存して任意に決められない場合
もあるが、できるだけ分割する層の厚さとこのSOBP
幅とが一致するようにして両者の差異をできるだけ少な
くすることが望ましい。However, since the thickness of the layer is set to the step width of the range adjustment of the range adjusting device 8 for irradiating each divided layer, the thickness cannot be arbitrarily determined depending on the range adjusting device 8 to be used. However, the thickness of the layer to be divided as much as possible and this SOBP
It is desirable that the difference be as small as possible so that the widths match.
【0033】三次元照射は分割層毎に機器の調節(例え
ば、分割層毎に対応した飛程の調節)をしながら、ター
ゲット6の分割層毎に照射することで行っていくが、タ
ーゲット6の時間的な位置変動が有り得ること等を考慮
して、これら分割層に対して分割層毎の照射を複数回繰
り返して行う。この一連の照射の繰り返しをスイープと
呼び、スイープする回数(繰り返して照射する回数)も
ここで与える(ステップS13)。尚、ターゲット6を
分割層に従ってスイープする順序もステップS13で指
定する。The three-dimensional irradiation is carried out by irradiating the target 6 for each divided layer while adjusting the equipment for each divided layer (for example, adjusting the range corresponding to each divided layer). In consideration of the possibility of temporal position fluctuation, irradiation of each of the divided layers is repeated a plurality of times. The repetition of this series of irradiation is called a sweep, and the number of times of sweeping (the number of times of repeated irradiation) is also given here (step S13). The order in which the target 6 is swept according to the division layer is also specified in step S13.
【0034】ここで、あるスイープの中で照射される層
の順序はスイープ毎で異なっていてもよく、スイープ毎
の機器の調節をも考慮して、効率的な順序で行えばよ
い。通常は照射領域を隣り合う次の層に順に移動させ、
1スイープを終了したら元の逆方向にスイープを行って
2スイープで1往復させる。Here, the order of layers irradiated in a certain sweep may be different for each sweep, and may be performed in an efficient order in consideration of adjustment of equipment for each sweep. Usually, the irradiation area is moved to the next adjacent layer in order,
When one sweep is completed, a sweep is performed in the original reverse direction, and one reciprocation is performed with two sweeps.
【0035】このように分割層毎に与える線量を算出す
る次の照射条件計算段階では、先の照射条件入力段階で
入力された条件に基づいて、各種機器の設定パラメータ
の計算が行われる。In the next irradiation condition calculation step of calculating the dose given to each divided layer, setting parameters of various devices are calculated based on the conditions input in the previous irradiation condition input step.
【0036】ビームがターゲット6の表面のビームの入
射される側の面とは反対側の面に到達するよう、従来と
同様に飛程補償器9については、例えばレイトレーシン
グの手法を用いて、その反対側の面の形状と対応する凹
状に形成された飛程補償器9が作成される(ステップS
21)。As in the prior art, the range compensator 9 is used, for example, by a ray tracing method so that the beam reaches the surface of the target 6 opposite to the surface on which the beam is incident. A range compensator 9 formed in a concave shape corresponding to the shape of the surface on the opposite side is created.
21).
【0037】次に、分割層毎に照射を行うため、ターゲ
ット6に対し後述するような層分割を行う(ステップS
22)。即ち、図2を参照してこのターゲット6の層分
割を説明すると、ターゲット6の層分割は、ビームが入
射される側の面とは反対側の面から一定の間隔(後述す
るSOBP幅)毎に何層(例えば図2中では6層)にも
ターゲット6を分割(層分割)することで行う。Next, in order to perform irradiation for each divided layer, the target 6 is divided into layers as described later (step S).
22). That is, the layer division of the target 6 will be described with reference to FIG. 2. The layer division of the target 6 is performed at regular intervals (SOBP width described later) from the surface opposite to the surface on which the beam is incident. The target 6 is divided into several layers (for example, six layers in FIG. 2) (layer division).
【0038】そして、体表面(ビームが入射される側の
面)から最も体内に深いものを1番目の分割層と定義
し、体表面に向かって順に数えてターゲット6のビーム
が入射される側の面と最も近くなる層を最終の分割層と
し、また層の分割数をNSLとする。Then, the deepest part in the body from the body surface (the surface on the side where the beam is incident) is defined as the first divided layer, and it is counted toward the body surface in order and the side on which the beam of the target 6 is incident. The layer closest to the surface is defined as the final divided layer, and the number of divided layers is defined as N SL .
【0039】また、ビームに与えられる加速エネルギー
は、ビームが飛程補償器9を透過することを考慮した上
で、このように層分割されたターゲット9の体内最深部
まで届くよう図示しない加速器で調節を行うよう分割層
毎に前記従来例のように定める(ステップS23)。The acceleration energy given to the beam is adjusted by an accelerator (not shown) so that the beam reaches the deepest part of the target 9 divided into layers in consideration of the fact that the beam passes through the range compensator 9. The adjustment is performed for each divided layer as in the above-described conventional example (step S23).
【0040】飛程変調器7による飛程の調節、即ち後述
するビームのSOBP幅の拡大については、前記従来例
のように高線量領域部分が照射の対象とする分割層を照
射するような調節量に定め(ステップS24)、また、
ビーム拡大装置や照射野形成装置である多葉コリメータ
の設定については、前記従来例のように各部分照射の領
域においてその層分割された領域の形状に合わせて照射
野が形成されるような調節量に定める(ステップS2
5)。The adjustment of the range by the range modulator 7, that is, the enlargement of the SOBP width of the beam, which will be described later, is performed such that the high-dose region irradiates the divided layer to be irradiated as in the conventional example. The amount is determined (step S24).
The setting of the multi-leaf collimator, which is a beam expanding device or an irradiation field forming device, is adjusted so that an irradiation field is formed in each partial irradiation region according to the shape of the layer-divided region as in the conventional example. Determine the amount (Step S2
5).
【0041】例えば、照射野の設定をビーム拡大を前述
したワブラー法で行う場合、前述した2方向のワブラー
電流、散乱体厚を調節する。単一又は二重散乱体法の場
合でも同様に対象とする分割層にとって最適な設定を選
定すればよい。For example, when the irradiation field is set by the above-described Wobbler method for setting the irradiation field, the above-described wobble current and the scatterer thickness in two directions are adjusted. Even in the case of the single or double scatterer method, an optimum setting for the target divided layer may be similarly selected.
【0042】また、照射野形成機器3としての多葉コリ
メータの設定(開度設定)も、ビームの照射毎に照射野
がターゲット6の照射の対象とする分割層の照射面の領
域になるように前記従来例のように合わせれば(多葉コ
リメータの開度を設定すれば)よい。The setting (opening setting) of the multi-leaf collimator as the irradiation field forming device 3 is also set so that the irradiation field becomes the area of the irradiation surface of the divided layer to be irradiated by the target 6 every time the beam is irradiated. (The opening degree of the multi-leaf collimator may be set).
【0043】例えば、目的とする線量分布が図3に示す
ような物理的深さ(体内深さ)と共にビームの照射野の
大きさが単調に増加するものとすれば、飛程補償器9を
用いて飛程の体内深さを調節し、また、多葉コリメータ
を用いて照射野の大きさを調節することで所望の線量分
布を得ることができる。For example, if the target dose distribution monotonically increases in the beam irradiation field with the physical depth (depth in the body) as shown in FIG. The desired dose distribution can be obtained by adjusting the depth of the body within the range by using the method and adjusting the size of the irradiation field by using a multi-leaf collimator.
【0044】ここで、ビームが入射される側の面から体
内に深い側の分割層に対して高線量領域部分が照射され
るように照射を行った場合、前出した図4を参照して分
かるように、プラトー部は、体内深さの浅い側の分割層
に対し一様に働く(照射を行う)。従って、テール部の
比較的小さな影響を無視すれば各分割層へ照射した線量
分布の重ね合せによってターゲット6に一様な線量分布
を与えることができる。Here, when the irradiation is performed so that the high-dose area portion is irradiated from the surface on which the beam is incident to the deeper layer in the body, with reference to FIG. As can be seen, the plateau acts uniformly (irradiates) on the split layer on the shallow side of the body. Therefore, if the relatively small influence of the tail portion is ignored, a uniform dose distribution can be given to the target 6 by superimposing the dose distribution applied to each divided layer.
【0045】上述したステップS21〜S25の設定手
法は、前記従来例のようなビームの二次元照射の手法を
そのまま適用できる。As the setting method of steps S21 to S25 described above, the two-dimensional irradiation method of the beam as in the conventional example can be applied as it is.
【0046】このように照射条件の計算が終わると、次
に、ウエイトの計算段階に入る。ウエイトとは、ターゲ
ット6への照射に際して各分割層にそれぞれ照射する粒
子数をいう。ここで、ウエイトを算出することとしたの
は、ビームが入射される側の面から体内に深い側の分割
層に対して高線量領域部分が照射されるように照射を行
った場合、前出した図4を参照して分かるように、プラ
トー部は、体内深さの浅い側の分割層に対し一様に働き
(照射を行う)、また、テール部も、体内深さの深い側
の分割層に対し一様に働く(照射を行う)ので、ターゲ
ット各部に対して均一に線量が与えられるよう高線量領
域部分で照射される線量を定量化するためである。When the calculation of the irradiation conditions is completed as described above, the process proceeds to the stage of calculating the weight. The weight refers to the number of particles to be irradiated on each of the divided layers when the target 6 is irradiated. Here, the weight was calculated when the irradiation was performed so that the high-dose area portion was irradiated from the surface on which the beam was incident to the split layer deeper into the body. As can be seen with reference to FIG. 4, the plateau portion acts (irradiates) uniformly on the divided layer having a shallower body depth, and the tail portion also has a divided portion having a deeper body depth. This is for quantifying the dose to be irradiated in the high-dose region so that the layer works uniformly (irradiates), so that the dose is uniformly applied to each part of the target.
【0047】そこで、図4に示すように照射粒子数を求
めるためのビームの線量特性関数d(x)を、ビームが
入射される体表面から最も深い層(1番目の分割層の領
域)への照射(部分照射1という)が行われる面の位置
を原点として、層の厚さδをビン幅としてヒストグラム
化する(ステップS31)。Therefore, as shown in FIG. 4, the beam dose characteristic function d (x) for calculating the number of irradiated particles is transferred from the body surface where the beam is incident to the deepest layer (the area of the first divided layer). A histogram is formed with the layer thickness δ as the bin width with the position of the surface on which the irradiation (partial irradiation 1) is performed as the origin (step S31).
【0048】ここで、線量特性関数d(x)は、ビーム
の1粒子を水中に入射した場合の単位厚さ当たりの水中
への吸収線量に生物学的補正を行ったものの平均と定義
され、実験的に又は理論計算で得られるデータであり、
SOBP幅はこの線量特性関数d(x)のピーク部の長
さ(大きさ)で定義される。Here, the dose characteristic function d (x) is defined as an average of biologically corrected doses absorbed into water per unit thickness when one particle of the beam enters water. Data obtained experimentally or by theoretical calculation,
The SOBP width is defined by the length (size) of the peak portion of the dose characteristic function d (x).
【0049】また、体内深さビンiにおいて、体内深さ
の中心値(その原点からの位置)Xiは、式(1)で与
えられる。 Xi=(i−0.5)・δ (1)[0049] Also, in vivo depth bin i, body depth central value of X i (position from its origin), is given by Equation (1). X i = (i−0.5) · δ (1)
【0050】そして、部分照射nによる体内深さビンi
での平均線量特性(部分照射nにおいて体内深さビンi
に与えられる熱量の平均値)をdni、ピーク部で照射さ
れる体内深さのビン番号をPnとすれば、分割層への照
射の間の関係は式(2)で与えられ、ヒストグラム中の
線量計算に用いられる領域が求まる(ステップS3
2)。 dni=d1(n+i-1) Pn=P1−n+1 (2)Then, the body depth bin i due to the partial irradiation n
Dose characteristics in the body (depth irradiation n in body depth bin i
Assuming that d ni is the average value of the heat quantity given to the body and P n is the bin number of the depth of the body irradiated at the peak, the relationship between the irradiations to the divided layers is given by equation (2), The area used for the dose calculation in the inside is obtained (step S3).
2). d ni = d 1 (n + i−1) P n = P 1 −n + 1 (2)
【0051】対象とする三次元照射で得られる線量特性
はこれら分割層への照射の線量(特に、高線量領域部
分、即ちピーク部)の重ね合せであり、部分照射nに対
して照射した単位立体角当たりの粒子数をウェイトwn
とし、この場合の三次元照射でビンiに付与される線量
Diはそのビンの焦点(散乱体位置)からの平均幾何学
的距離をLiとして、式(3)で与えられる。尚、ここ
では照射される線量が計算される領域と実際にビームが
照射される領域とは一致させている。The dose characteristic obtained by the target three-dimensional irradiation is a superposition of the irradiation dose (particularly, a high dose region portion, ie, a peak portion) to these divided layers. The number of particles per solid angle is weight w n
In this case, the dose D i given to the bin i in the three-dimensional irradiation is given by Expression (3), where L i is the average geometric distance from the focal point (scatterer position) of the bin. Here, the region where the irradiation dose is calculated and the region where the beam is actually irradiated coincide with each other.
【0052】[0052]
【数1】 (Equation 1)
【0053】ここで、体内深さビンnに与えられる線量
Dnを目標の線量分布にするための各ウェイトwnを求め
ることは、一般的な逆問題として各種の既知のアルゴリ
ズム(解法)が適用できる。Here, to obtain each weight w n for making the dose D n given to the depth bin n in the body into a target dose distribution, various known algorithms (solutions) are used as a general inverse problem. Applicable.
【0054】ここでは最も簡単な例として、各部分照射
のウェイトを対応する分割層の領域の線量条件(例えば
分割層毎に定めた照射するビームの粒子線密度)から求
める手法を示す。Here, as the simplest example, a method of obtaining the weight of each partial irradiation from the dose condition of the corresponding divided layer region (for example, the particle beam density of the irradiation beam determined for each divided layer) will be described.
【0055】まず、全てのウェイトwnの初期値を0と
しておく(ステップS33)。次に、ターゲット6全体
に与える目標とする総線量をC、ピーク部(即ち、高線
量領域部分、SOBP幅の領域)の線量をdpeakとし
て、式(4)を用いて、1番目の分割層への照射から順
々にウェイトw1、w2、w3、・・・、wNSLを求める
(ステップS34)。First, the initial values of all the weights w n are set to 0 (step S33). Next, assuming that the target total dose to be given to the entire target 6 is C and the dose at the peak portion (that is, the high dose region portion, the SOBP width region) is d peak , the first division is performed using Expression (4). The weights w 1 , w 2 , w 3 ,..., W NSL are sequentially obtained from the irradiation of the layer (step S34).
【0056】[0056]
【数2】 (Equation 2)
【0057】式(4)中、max(x,y)はx又はy
のうち大きい方の値を採用する関数、δnmはnとmとが
等しい場合に1、それ以外の場合は0となる関数であっ
て、右辺のウェイトwnは常に最新の値を用いる。In the equation (4), max (x, y) is x or y
Δ nm is a function that takes 1 when n and m are equal, and 0 otherwise, and always uses the latest value for the weight w n on the right side.
【0058】そして、各分割層に対するウエイトが全て
求まったら、1番目の分割層から最後の分割層まで照射
する操作を何回か繰り返すことにより、ターゲット6に
照射する線量を目標線量Cに近づけることができる。After all the weights for each of the divided layers have been obtained, the operation of irradiating from the first divided layer to the last divided layer is repeated several times so that the dose applied to the target 6 approaches the target dose C. Can be.
【0059】ここで、線量分布の良好性の評価は、Eを
照射する線量の許容誤差、Piを体内深さビンiがター
ゲット内にある場合は1、それ以外の場合は0の値をと
るターゲット6の一次元ビットマップ表現とすれば、タ
ーゲット6への一通りの照射線量の算出が終わった段階
で、式(5)で定義されるχ2の小ささ(予め定められ
た値より小さいか否か)で評価される(ステップS3
5)。[0059] Here, the evaluation of goodness of dose distribution, the tolerance dose of irradiating E, 1 if the P i is within the depth bin i in the target, a value of 0 otherwise if one-dimensional bitmap representation of the target 6 to take, at the stage of calculation of the radiation dose of one way is finished to the target 6, the definition is the chi 2 of small (predetermined value in equation (5) (Step S3).
5).
【0060】[0060]
【数3】 (Equation 3)
【0061】再び、話を元に戻して、次に、各ウエイト
が定めったら、実際にビームを照射するための手順リス
トの作成に移る。始めに、求まったウェイトの各分割層
への照射を実現するため、各分割層への照射に対応する
モニタ線量(照射される対象(層)を切り替えるタイミ
ングとなって、実際に照射が監視、計測される線量)を
計算する(ステップS41)。Returning to the description, once the weights are determined, the procedure proceeds to the preparation of a procedure list for actually irradiating the beam. At first, in order to realize the irradiation of each divided layer with the obtained weight, the monitoring dose corresponding to the irradiation to each divided layer (the timing of switching the irradiation target (layer), the irradiation is actually monitored, The measured dose is calculated (step S41).
【0062】各分割層への照射について、線量モニタ1
0の位置のビーム焦点からの距離をLM、体内深さを
XM、照射する変成ビームの生物的効果を含まない物理
的線量特性をdphy(x)として、ビーム焦点からの距
離によるビームの拡散度及び体内深さによる線量特性の
違いを補正し、線量モニタ10の位置での物理線量Mn
を式(6)を用いて計算すると、各設定条件で分割層へ
の照射におけるモニタ線量が求まる。Regarding the irradiation of each divided layer, the dose monitor 1
The distance from the beam focal point is defined as L M , the body depth X M , the depth of the body X M , and the physical dose characteristic not including the biological effect of the modified beam to be irradiated, d phy (x). The difference of the dose characteristic due to the diffusion degree of the body and the depth in the body is corrected, and the physical dose M n
Is calculated using Expression (6), the monitor dose in the irradiation to the divided layers is obtained under each setting condition.
【0063】 Mn=(wn・dphy(XM))/LM 2 (6)M n = (w n · d phy (X M )) / L M 2 (6)
【0064】実際はモニタ線量は照射開始時に0とし
て、照射の積分値として測定される量であり、この積分
モニタ線量をパラメータとしてビーム照射の制御命令を
作成するために、各スイープでの分割層へ照射を開始す
べき積分モニタ線量を計算する(ステップS42)。Actually, the monitor dose is 0 at the start of irradiation and is a quantity measured as an integral value of irradiation. In order to create a beam irradiation control command using the integrated monitor dose as a parameter, the divided layers in the respective sweeps are controlled. An integrated monitor dose to start irradiation is calculated (step S42).
【0065】スイープ数をNSWとすると、各スイープで
各分割層に照射するモニタ線量は、Mn/NSWとなり、
1スイープで与えるモニタ線量S0は式(7)で求めら
れる。Assuming that the number of sweeps is N SW , the monitor dose applied to each divided layer in each sweep is M n / N SW ,
The monitor dose S 0 given in one sweep is obtained by equation (7).
【0066】[0066]
【数4】 (Equation 4)
【0067】例えば、分割層への照射を体内の深い方の
層から始めて往復させる場合、モニタ線量を照射開始か
ら積算した量を積分モニタ線量と定義すると、スイープ
番号sの部分照射nを始める場合の積分モニタ線量Ssn
は式(8)で与えられる。For example, when irradiating the divided layers starting from the deeper layer in the body and reciprocating, if the amount obtained by integrating the monitor dose from the start of irradiation is defined as the integrated monitor dose, the partial irradiation n of the sweep number s is started. Integrated monitor dose S sn
Is given by equation (8).
【0068】[0068]
【数5】 (Equation 5)
【0069】ここで求まった積分モニタ線量Ssnを小さ
い順に(1番目の分割層に対応するものからn番目の分
割層に対応するものへの順に)並べ替え、積分モニタ線
量に基づいた各分割された層への照射をする照射制御の
手順リストを作成する(ステップS43)。即ち、この
手順リストにより、積分線量モニタがどのくらいの量に
なったら次にどのような動作を行うか(例えば、積分線
量モニタの線量に応じて照射する分割層の切り替え)を
指定することができる。The integrated monitor dose S sn obtained here is rearranged in ascending order (in order from the one corresponding to the first divided layer to the one corresponding to the n-th divided layer), and each division based on the integrated monitor dose is performed. A procedure list of irradiation control for irradiating the selected layer is created (step S43). In other words, this procedure list allows the user to specify what amount the integrated dose monitor will take and what operation to perform next (for example, switching of the divided layers to be irradiated according to the dose of the integrated dose monitor). .
【0070】また、積分モニタ線量がNSW・S0になった
場合、即ち分割層全てに規定された線量が与えられた場
合に、ビーム照射を止めるようにする。例えば、この手
順リストが制御計算機に与えられ、制御計算機はその手
順に従って各機器を制御すればよい。When the integrated monitor dose becomes N SW · S 0 , that is, when the prescribed dose is given to all the divided layers, the beam irradiation is stopped. For example, the procedure list is given to the control computer, and the control computer may control each device according to the procedure.
【0071】例えば、制御計算機が手順リストに従って
各機器を制御するためのフローチャートを図4に示す。
つまり、照射を開始して(ステップS101)、ある分
割層に照射中に積分モニタ線量を常に読み出し(ステッ
プS102)、常に次の手順を行うべき予定モニタ線量
と比較して(ステップS103)、積分モニタ線量が予
定モニタ線量にまで達したら直ちに定めた手順の実行と
しての設定の変更、例えば次の分割層への照射を行い
(ステップS104)、モニタ線量の監視状態に戻る。
これを照射終了(ステップS106)まで繰り返す。For example, FIG. 4 shows a flowchart for the control computer to control each device according to the procedure list.
That is, the irradiation is started (step S101), the integrated monitor dose is always read out while irradiating a certain divided layer (step S102), and is always compared with the planned monitor dose to be subjected to the next procedure (step S103). As soon as the monitoring dose reaches the scheduled monitoring dose, the setting is changed as the execution of the determined procedure, for example, irradiation to the next divided layer is performed (step S104), and the monitoring dose monitoring state is returned.
This is repeated until the irradiation ends (step S106).
【0072】積分モニタ線量を監視するにあたり、線量
モニタ10を高速に繰り返し読み出す代わりに、必要で
あれば複数のプリセットスケーラ等を用いて制御計算機
に線量モニタの値に応じて割り込み処理を行うことで無
駄な読み出しループを除くことができる。When monitoring the dose of the integral monitor, instead of repeatedly reading out the dose monitor 10 at high speed, if necessary, a plurality of preset scalers or the like are used to interrupt the control computer in accordance with the value of the dose monitor. A useless read loop can be eliminated.
【0073】従って、上記実施の形態1によれば、患部
に照射する三次元的に形成された線量分布を照射の計画
段階において予め明らかにし、また、その線量分布に対
応した機器のパラメータの設定を可能にして計画通りの
自由度の高い照射を行うことができる。Therefore, according to the first embodiment, the three-dimensionally formed dose distribution for irradiating the diseased part is clarified in advance in the planning stage of irradiation, and the parameter setting of the device corresponding to the dose distribution is set. And irradiation with a high degree of freedom as planned can be performed.
【0074】実施の形態2.実施の形態1では、ビーム
がターゲット6の表面のビームの入射される側の面とは
反対側の面に到達するよう、飛程補償器9を用いて分割
層毎の二次元照射を重ね合わせることで三次元照射を実
現しているが、実施の形態2では、飛程補償器9を用い
ずに三次元照射を実現する照射方法を示す。従って、個
々の患部の形状に合わせた飛程補償器9の作成の手間を
省くことができる。Embodiment 2 In the first embodiment, the two-dimensional irradiation for each of the divided layers is superimposed using the range compensator 9 so that the beam reaches the surface of the surface of the target 6 opposite to the surface on which the beam is incident. Thus, three-dimensional irradiation is realized. In the second embodiment, an irradiation method for realizing three-dimensional irradiation without using the range compensator 9 will be described. Therefore, it is possible to save the trouble of creating the range compensator 9 according to the shape of each affected part.
【0075】実施の形態2に示す治療装置の制御方法の
手順は、図1中のステップS21の段階を除いて実施の
形態1で示したフローチャート(図1)と概同様であ
る。但し、実施の形態1の場合とは、後述するように各
分割層への照射に対して算出されるウエイトの算出式が
異なる。The procedure of the control method for the treatment apparatus shown in the second embodiment is almost the same as the flowchart (FIG. 1) shown in the first embodiment except for the step S21 in FIG. However, the formula for calculating the weight calculated for irradiation to each divided layer is different from that of the first embodiment, as described later.
【0076】図6に示すように、ターゲット6の層分割
は、実施の形態1の場合とは異なり、ビームが入射され
る体表面の凹凸形状に合わせて、ターゲット6をターゲ
ット6の表面のビームの入射される側の面からビーム入
射方向(体内深さ方向)に一定の間隔毎で層分割し、そ
れぞれ分割層の照射領域に合わせて多葉コリメータ及び
飛程調節機器を調節して、従来のような二次元的な部分
照射を分割層毎にそれぞれ行ってそれらの分割層への照
射を重ね合わせて三次元照射を実現する。As shown in FIG. 6, the layer division of the target 6 is different from that in the first embodiment, and the target 6 is divided into the beam on the surface of the target 6 in accordance with the uneven shape of the body surface on which the beam is incident. The surface is split into layers at regular intervals in the beam incident direction (in the depth direction of the body) from the surface on which light is incident, and the multi-leaf collimator and range adjustment device are adjusted according to the irradiation area of each divided layer. The two-dimensional partial irradiation as described above is performed for each of the divided layers, and the irradiation on the divided layers is superimposed to realize the three-dimensional irradiation.
【0077】各々分割層に合わせてビームの分割層への
照射を順々に行う場合、ビームの照射野は多葉コリメー
タの開度で決定される。ここで、層分割は上述したよう
にビームが入射される体表面の凹凸形状に合わせて行わ
れ、各々分割層に合わせて多葉コリメータの開度に応じ
てビームが照射される領域(線量分布)について、図7
に示すように必ずしも層分割したそれぞれ照射領域の大
きさが、体表面からの物理的深さ(体内深さ)に従った
図2に示したような実施単調増加関係にはならない場合
であっても、多葉コリメータ及び飛程調節機器をきめ細
かく調節することで所望の線量分布を与えることができ
る。When irradiating a beam to a divided layer one by one in accordance with each divided layer, the beam irradiation field is determined by the degree of opening of the multi-leaf collimator. Here, the layer division is performed according to the uneven shape of the body surface on which the beam is incident as described above, and the area (dose distribution) where the beam is irradiated according to the degree of opening of the multi-leaf collimator according to each division layer ), FIG.
As shown in FIG. 2, the size of each of the irradiation areas divided into layers does not necessarily have a monotonically increasing relationship as shown in FIG. 2 according to the physical depth from the body surface (body depth). Also, a desired dose distribution can be given by finely adjusting the multi-leaf collimator and the range adjusting device.
【0078】即ち、前述したように体内の深い側の分割
層に対して高線量領域部分が照射されるように照射を行
った場合、プラトー部は、体内深さの浅い側の分割層に
影響を与える(弱い照射を行う)から、実施の形態1の
場合と比べて、ターゲット6の中心付近ではプラトー部
の照射による過照射が発生し、ターゲット6のビームの
線量分布は厳密には一様とはならない。That is, as described above, when the irradiation is performed such that the high-dose area is irradiated to the deeper divided layer in the body, the plateau portion affects the divided layer which is shallower in the body. (Weak irradiation), over-irradiation occurs due to irradiation of the plateau near the center of the target 6 as compared with the case of Embodiment 1, and the dose distribution of the beam of the target 6 is strictly uniform. Does not.
【0079】しかし、実際の治療の観点からはターゲッ
ト6の中心付近におけるプラトー部による過照射はそれ
ほど問題とならない場合が多いので、図7に示す線量分
布を与えるような、各分割層に与える最小線量を規定量
にするウェイトの計算法を考えるのが妥当である。However, from the viewpoint of the actual treatment, over-irradiation by the plateau near the center of the target 6 is not so much a problem in many cases. It is appropriate to consider a method of calculating the weight to bring the dose into a specified amount.
【0080】実施の形態1では照射される線量が計算さ
れる対象領域と実際にビームが照射される領域とを一致
させているが。実施の形態2ではさらに細分割した領域
を線量が計算される対象領域として考える。In the first embodiment, the target region where the dose to be irradiated is calculated and the region where the beam is actually irradiated coincide with each other. In the second embodiment, a further subdivided region is considered as a target region for which the dose is calculated.
【0081】図8に示すように、線量計算領域をビーム
の照射方向に共に垂直であって互いに直交する2つの横
方向に、各方向ともビーム焦点から見て一定角度となる
ように分割し、三次元にボクセル(Voxell、分割
点)を定義する。この三次元ボクセルを用いてターゲッ
ト6をビットマップ表現しこれを関数Qijkで表す。As shown in FIG. 8, the dose calculation region is divided into two lateral directions which are both perpendicular to the beam irradiation direction and perpendicular to each other, so that each direction has a constant angle when viewed from the beam focal point. Voxels (Voxells, division points) are defined in three dimensions. The target 6 is represented by a bitmap using the three-dimensional voxels, and is represented by a function Q ijk .
【0082】ここで、関数Qijkとは、体内深さビン番
号i、一方の横方向の分割番号j、他方の横方向の分割
番号kのボクセルの中心がターゲット内にある場合に
1、ない場合に0の値をとる関数である。実施の形態2
では、この関数Qijkを用いて各分割層のウェイトを決
定する。つまり、各分割層のウェイトをボクセルに照射
される線量の段階にまで細分化して算出する。従って、
ウェイトの算出式及び線量分布の良好性を判断する式と
して式(9)を採用する。Here, the function Q ijk is 1 if the center of the voxel of the body depth bin number i, one horizontal division number j, and the other horizontal division number k is within the target. This function takes a value of 0 in the case. Embodiment 2
Then, the weight of each divided layer is determined using the function Q ijk . That is, the weight of each divided layer is calculated by subdividing it into the stage of the dose irradiated to the voxel. Therefore,
Equation (9) is employed as an equation for calculating the weight and an equation for determining the goodness of the dose distribution.
【0083】[0083]
【数6】 (Equation 6)
【0084】ここで、Lijkは体内深さビン番号i、一
方の横方向の分割番号j、他方の横方向の分割番号kの
ボクセルのビーム焦点からの平均距離、関数max
jk(x,y)は添字jとkとをそれぞれ変化させてx又
はyのうち大きい方の値を採用する関数である。Here, L ijk is the average distance from the beam focal point of the voxel of the body depth bin number i, one horizontal division number j, and the other horizontal division number k, and the function max.
jk (x, y) is a function that changes the subscripts j and k, respectively, and adopts the larger value of x or y.
【0085】従って、上述した三次元ボクセルを定義
し、式(9)を用いて前述のように分割層毎の局所的な
ウエイトを算出して、実施の形態1と同様な処理を行う
ことで各分割層毎に照射すべき線量、さらにはモニタ線
量を定量的に把握できる。Therefore, the above-described three-dimensional voxel is defined, the local weight of each divided layer is calculated using equation (9) as described above, and the same processing as in the first embodiment is performed. The dose to be irradiated and the monitor dose for each divided layer can be quantitatively grasped.
【0086】従って、上記実施の形態2によれば、患部
に照射する三次元的に形成された線量分布を照射の計画
段階において予め明らかにし、また、その線量分布に対
応した機器のパラメータの設定を可能にして計画通りの
自由度の高い照射を行うことができる。Therefore, according to the second embodiment, the three-dimensionally formed dose distribution for irradiating the diseased part is clarified in advance in the irradiation planning stage, and the parameter setting of the device corresponding to the dose distribution is made clear. And irradiation with a high degree of freedom as planned can be performed.
【0087】実施の形態3.実施の形態3で実現する照
射方法は、例えば実施の形態2で把握した照射すべき線
量に従って分割層への照射の具体的な実現方法の一例を
示すものであって、同一の層の中で照射する粒子数を照
射野内の位置によって変化させ(強度変調という)、飛
程補償器9を用いずに理想に近い線量分布を与えるもの
である。Embodiment 3 The irradiation method realized in the third embodiment is an example of a specific method for realizing irradiation to the divided layers according to the dose to be irradiated, which is grasped in the second embodiment, for example. The number of particles to be irradiated is changed depending on the position in the irradiation field (referred to as intensity modulation), and a dose distribution near ideal is provided without using the range compensator 9.
【0088】以下に実施の形態3に係る三次元の照射方
法を説明する。実施の形態3に示す三次元の照射方法
は、後述するように多葉コリメータの片側のリーフ群を
全て一緒に動かすことで実現するので、片側のリーフ群
を大きな単葉で構成してもよく、それとは反対側の各リ
ーフを各層への照射に合わせて移動させることにより強
度変調が実現できる。The three-dimensional irradiation method according to the third embodiment will be described below. Since the three-dimensional irradiation method described in the third embodiment is realized by moving all the leaf groups on one side of the multi-leaf collimator together as described later, the leaf group on one side may be configured by a large single leaf. The intensity modulation can be realized by moving each leaf on the opposite side in accordance with the irradiation of each layer.
【0089】実施の形態2の場合と同様に、ビームが入
射される体表面の凹凸形状に合わせて、ターゲット6を
ターゲット6の表面のビームが入射される側の面からビ
ーム入射方向(深さ方向)に一定の間隔毎に層分割し、
さらにその層分割したターゲット6をさらにビーム焦点
からのビームの投影面について二次元的に(2つの横方
向)分割して線量計算領域とし三次元ボクセルを定義す
る。As in the case of the second embodiment, the target 6 is moved from the surface of the surface of the target 6 on which the beam is incident (depth of the beam) in accordance with the unevenness of the body surface on which the beam is incident. Direction) into layers at regular intervals.
Further, the layered target 6 is further two-dimensionally (two lateral directions) divided with respect to the plane of projection of the beam from the beam focal point to define a three-dimensional voxel as a dose calculation area.
【0090】但し、ここでは、図9に示すように、その
二次元的な分割については、互いに垂直な多葉コリメー
タの複数のリーフ対を積層した方向及びリーフの移動方
向に対応して分割方向を、また各方向に均等な細かさで
(間隔で)分割間隔をそれぞれ定め、その積層方向をリ
ーフ方向、その移動方向をスライド方向と定義する。However, here, as shown in FIG. 9, the two-dimensional division is performed in a direction corresponding to the direction in which a plurality of leaf pairs of the multi-leaf collimator which are perpendicular to each other are stacked and the direction in which the leaves move. , And a dividing interval is defined with uniform fineness (at intervals) in each direction, the laminating direction is defined as a leaf direction, and the moving direction is defined as a sliding direction.
【0091】このように、積層した多葉コリメータのリ
ーフのリーフ方向及びスライド方向に対応して、三次元
ボクセルの二次元方向の分割方向が定めているので、ビ
ーム照射中は多葉コリメータのビーム軸まわりの回転は
固定する必要がある。As described above, the two-dimensional dividing direction of the three-dimensional voxel is determined according to the leaf direction and the sliding direction of the leaves of the stacked multi-leaf collimator. The rotation around the axis must be fixed.
【0092】また、このような三次元ボクセル中で、リ
ーフ方向のビン番号とスライド方向のビン番号とが等し
いボクセル、即ちビーム照射方向に柱状に整列した各分
轄層のボクセルは、前述した分割層によらず全て同一の
照射野になる。In such a three-dimensional voxel, the voxel in which the bin number in the leaf direction is equal to the bin number in the sliding direction, that is, the voxel of each of the subordinate layers arranged in a columnar shape in the beam irradiation direction is the divided layer described above. Irrespective of this, all irradiation fields are the same.
【0093】つまり、その柱状に整列した領域部分(柱
状部分)に注目すれば、これは照射野が同一となる分割
層をビーム照射方向に順に積層して構成された柱状ター
ゲットであり、その部分については例えば実施の形態1
の場合と同様な手法によりウェイトが計算できる。In other words, paying attention to the columnar-aligned region (columnar portion), this is a columnar target formed by sequentially stacking divided layers having the same irradiation field in the beam irradiation direction. For the first embodiment, for example.
Weight can be calculated by the same method as in the case of.
【0094】このウエイトは柱状部分の領域毎に独立し
て計算され、第n番目の分割層に対しリーフ番号jとス
ライド番号kとで指定された柱状部分の領域ごとに与え
られたウエイトをwnjkとすると、各ボクセルに対応し
て照射されるビームの粒子数が与えられる。そして、ビ
ームが照射される領域としては、実施の形態1又は2の
場合では各々分割層が対応したが、実施の形態3の場合
では分割層の上述した三次元ボクセルが対応する。This weight is independently calculated for each columnar area, and the weight given to each columnar area specified by leaf number j and slide number k for the n-th divided layer is w. If njk is given, the number of particles of the beam irradiated corresponding to each voxel is given. In the case of the first or second embodiment, each of the divided layers corresponds to the region to be irradiated with the beam. However, in the case of the third embodiment, the above-described three-dimensional voxel of the divided layer corresponds to the region.
【0095】従って、体内深さ方向のビン番号をi、リ
ーフ方向のビン番号をj、スライド方向のビン番号をk
とすれば、実施の形態3ではボクセルごとに理想とする
線量Cijk、許容誤差Eijkが指定できる。また、実施の
形態2の場合と同様に、体内深さ方向のビン番号i、リ
ーフ方向の番号j、スライド方向のビン番号kのボクセ
ルがターゲット6の内にあるかどうかを定める関数Q
ijkを用いてターゲットの三次元ビットマップ表現を得
ることができる。従って、ターゲット6全体に一様な線
量を与えたい場合は、その線量は式(10)により得る
ことができる。 Cijk=C・Qijk (10)Therefore, the bin number in the depth direction in the body is i, the bin number in the leaf direction is j, and the bin number in the sliding direction is k.
Then, in the third embodiment, an ideal dose C ijk and an allowable error E ijk can be specified for each voxel. Further, as in the case of the second embodiment, a function Q that determines whether or not the voxel of the bin number i in the body depth direction, the number j in the leaf direction, and the bin number k in the sliding direction is within the target 6.
A three-dimensional bitmap representation of the target can be obtained using ijk . Therefore, when it is desired to apply a uniform dose to the entire target 6, the dose can be obtained by Expression (10). C ijk = C · Q ijk (10)
【0096】このように、実施の形態3の場合でもボク
セルごとに理想とする線量Cijk、許容誤差Eijkが指定
できるから、それに対応して各ボクセルに対する照射で
与えるウェイト及び評価も以下の式(11)によって求
めることができる。As described above, even in the case of the third embodiment, the ideal dose C ijk and the allowable error E ijk can be specified for each voxel. Accordingly, the weight given by irradiation to each voxel and the evaluation are also expressed by the following equations. It can be obtained by (11).
【0097】[0097]
【数7】 (Equation 7)
【0098】各ボクセルに対する照射で与えるウェイト
が求まったら、実施の形態1の場合と同様にこのウェイ
トに対応したモニタ線量、積分モニタ線量等を求めて照
射制御の手順、分割層毎の多葉コリメータのリーフの開
閉の制御命令を作成することができる。実施の形態2で
採用するモニタ線量、積分モニタ線量等は以下に説明す
る動作を採用することに伴い、後に詳説するものを採用
する。When the weight given to each voxel by irradiation is obtained, the monitor dose, the integrated monitor dose, etc. corresponding to this weight are obtained in the same manner as in the first embodiment, the irradiation control procedure, the multi-leaf collimator for each divided layer A control command for opening and closing the leaf can be created. As the monitor dose, the integrated monitor dose, and the like adopted in the second embodiment, those described in detail later will be adopted along with the operation described below.
【0099】例えば、最も簡単な照射手順として、体内
深さ方向に複数分割されたある分割層について、その層
の各ボクセルを1つづつ順に照射して二次元的照射を積
み重ねていく方法が考えられる。この場合、分割層への
照射は高線量領域部分を用いて対象とする層の照射対象
とするボクセル毎に行われるが、リーフ群が開いて照射
の対象となるボクセルが属する先の柱状の1列の他の複
数のボクセル(リーフ方向のビン番号及びスライド方向
のビン番号が等しい柱状部分の領域)に対してもプラト
ー部又はテール部を用いて照射が同時に開始される。For example, as the simplest irradiation procedure, a method is considered in which, for a certain divided layer divided in the depth direction of the body, each voxel of the layer is sequentially irradiated one by one, and two-dimensional irradiation is stacked. Can be In this case, the irradiation to the divided layer is performed for each voxel to be irradiated to the target layer using the high-dose area portion, but the leaf group is opened and the columnar one to which the voxel to be irradiated belongs belongs. Irradiation is simultaneously started on the other plurality of voxels in the row (the area of the columnar portion having the same bin number in the leaf direction and the bin number in the sliding direction) using the plateau portion or the tail portion.
【0100】即ち、互いに対向して配置された多葉コリ
メータの一方側のリーフ群を全て同時に動かして対象と
するボクセルに対応する分の多葉コリメータを開け、そ
の対象とするボクセルに指定されたウェイト(モニタ線
量)に応じた照射を行ったら、他方側の各リーフをその
一方側のリーフ群の動きとは独立して動かして多葉コリ
メータを閉じることで照射を行う。その多葉コリメータ
の動作を図10に従って説明する。That is, all leaf groups on one side of the multi-leaf collimator arranged opposite to each other are simultaneously moved to open the multi-leaf collimator corresponding to the target voxel, and the designated voxel is designated as the target voxel. After the irradiation according to the weight (monitor dose) is performed, the irradiation is performed by moving each leaf on the other side independently of the movement of the leaf group on one side and closing the multi-leaf collimator. The operation of the multi-leaf collimator will be described with reference to FIG.
【0101】複数のボクセル群の柱状1列で構成され照
射される領域を指すスライド番号は、リーフの移動方向
に沿って順に付られている。The slide numbers, which are formed by a single column of a plurality of voxel groups and indicate the area to be irradiated, are sequentially numbered along the leaf moving direction.
【0102】まず、照射の対象とするボクセルが属する
ある分割層に対し、多葉コリメータの全てのリーフ対は
閉じた状態で1番目に照射されるボクセルが属する柱状
部分の領域の前に置かれている(ステップa1)。First, for a certain divided layer to which the voxel to be irradiated belongs, all the leaf pairs of the multi-leaf collimator are closed and placed before the region of the columnar part to which the voxel to be irradiated first belongs. (Step a1).
【0103】先行して移動させる側のリーフ全てを同時
にそのビン番号の領域に対応する分だけ動かし(即ち、
対象とするボクセルの分だけ多葉コリメータを開け)、
その1番目に照射されるボクセルが属する柱状部分の領
域の照射が開始される(ステップb1)。All the leaves to be moved in advance are simultaneously moved by an amount corresponding to the area of the bin number (ie,
Open the multi-leaf collimator for the target voxel),
The irradiation of the region of the columnar portion to which the first irradiated voxel belongs starts (step b1).
【0104】その1番目に照射されるボクセルについて
照射粒子数が満了した時点(つまり、多葉コリメータの
開閉動作のタイミングになるモニタ線量に達した時点)
で追従して移動させる側のリーフを動かし多葉コリメー
タを閉じる(ステップc1)。When the number of irradiated particles for the first irradiated voxel has expired (ie, when the monitor dose has reached the timing for opening and closing the multi-leaf collimator).
Then, the leaf on the side to be moved is moved to close the multi-leaf collimator (step c1).
【0105】全てのリーフ対が閉じたら次に照射される
ボクセルについて上述した動作(ステップa1〜c1)
を繰り返し、その層における他のボクセル全てに対して
順次上述した動作を繰り返すことでその分割層への照射
を完了する。When all the leaf pairs are closed, the above-described operation is performed for the voxel to be irradiated next (steps a1 to c1).
Is repeated, and the above-described operation is sequentially repeated for all the other voxels in the layer, thereby completing the irradiation of the divided layer.
【0106】この場合、第n番の分割層に対する照射に
おいて、先行して移動させる側のリーフ群がその層にお
いてk番目に照射されるボクセルの照射のために開き、
その後追従して移動させる側のリーフが動いて全リーフ
が閉じるまでの単位立体角当たりに照射される粒子数、
即ちウエイトwRnkは式(12)で与えられる。 wRnk=maxj(0,wnjk) (12)In this case, in the irradiation on the n-th divided layer, the leaf group to be moved ahead is opened for the irradiation of the k-th voxel irradiated on the layer,
After that, the number of particles irradiated per unit solid angle until the leaf on the side to be moved moves and all the leaves close,
That is, the weight w Rnk is given by equation (12). w Rnk = max j (0, w njk ) (12)
【0107】また、先行して移動させる側のリーフ群
を、その層においてk番目に照射されるボクセルの照射
のために開いたままの状態になっている間のモニタ線量
は式(13)で与えられる。 MRnk=wRnk・ddpy(XM)/LM 2 (13)Further, while the leaf group to be moved in advance is kept open for the irradiation of the voxel irradiated in the k-th layer in the layer, the monitor dose is expressed by the following equation (13). Given. M Rnk = w Rnk · d dpy (X M) / L M 2 (13)
【0108】また、スイープ回数をδ回、第n番目の分
割層に対する部分照射を始めた際の積分モニタ線量をS
snとして、先行して移動させる側のリーフ群を動かして
その層においてk番目に照射されるボクセルの照射のた
めリーフ群を開けるタイミングとなる積分モニタ線量S
Rnsjkは式(14)で与えられる。Further, the number of sweeps is δ times, and the integral monitor dose when starting the partial irradiation on the n-th divided layer is S
As sn , the integrated monitor dose S, which is the timing at which the leaf group to be moved in advance is moved to open the leaf group for irradiation of the k-th irradiated voxel in that layer,
Rnsjk is given by equation (14).
【0109】[0109]
【数8】 (Equation 8)
【0110】また、追従して移動させる側のリーフjを
動かして、k番目に照射されるボクセルの照射を終了す
るためリーフを閉じるタイミングになる積分モニタ線量
SLs njkは式(15)で与えられる。 SLsnjk=SRnsjk+wnjk/NSW (15)The integral monitor dose S Ls njk at which the leaf is closed to move the leaf j on the side to be moved following the k-th irradiation of the voxel to be irradiated is given by equation (15). Can be S Lsnjk = S Rnsjk + w njk / N SW (15)
【0111】従って、上述したようなウエイト、モニタ
線量及び積分モニタ線量等に基づいて、実施の形態1の
場合のような照射制御の手順を作成すればよい。Therefore, the irradiation control procedure as in the first embodiment may be created based on the weight, the monitor dose, the integrated monitor dose, and the like as described above.
【0112】ところで、左右対称の多葉コリメータで
は、先行して移動させる側のリーフ群と追従して移動さ
せる側のリーフ群とを分割層毎に切り替えることによ
り、照射を行っているある分割層からその次に照射され
るある分割層に照射対象を移動させる場合に照射に際し
てのリーフ移動を最小にできる。By the way, in the symmetric multi-leaf collimator, the leaf group on the side to be moved in advance and the leaf group on the side to be moved following are switched for each of the divided layers, so that a certain divided layer is irradiated. Therefore, when the irradiation target is moved to a certain divided layer to be irradiated next, leaf movement during irradiation can be minimized.
【0113】この場合、先行して移動させる側のリーフ
群を左側(つまり、直前に先行して移動させた側とは逆
側)のリーフ群とすると、スライド方向の分割数をNK
として式(15)において、左右の交換を考慮して変数
Rを変数Lに、また変数kを変数(NK−k+1)にそ
れぞれ置換して変更して用いることができる。In this case, assuming that the leaf group to be moved ahead is the left-side leaf group (that is, the leaf group to the side opposite to the side that has been moved just before), the number of divisions in the sliding direction is N K
In the equation (15), the variable R can be replaced with the variable L and the variable k can be replaced with the variable (N K −k + 1) in consideration of the left and right exchange, and can be used.
【0114】上述した照射方法ではボクセル毎の局所的
な照射野の形状は偏平になり、ビーム拡大にワブラー法
を用いる場合は前述した2方向の電流の振幅、位相を調
整することによりビームを偏平にでき、ビームの利用効
率が上げられる。In the irradiation method described above, the shape of the local irradiation field for each voxel becomes flat, and when the Wobbler method is used for beam expansion, the beam is flattened by adjusting the amplitude and phase of the above-described two directions of current. And the beam utilization efficiency can be increased.
【0115】また、ワブラー法において偏平なビームで
一様なビーム強度を得るためにはワブラー電流の波形を
三角波に近づける必要があるが、上述した照射方法では
ボクセル毎に粒子数を制御するので、仮にビーム強度が
一様でなくても各ボクセル位置での粒子数を直接又は間
接に監視(モニタ)し、その計測した値に応じた制御を
行うことでボクセル毎に適切な線量を与えることができ
る。In order to obtain a uniform beam intensity with a flat beam in the Wobbler method, it is necessary to make the waveform of the Wobbler current close to a triangular wave. However, in the above-described irradiation method, the number of particles is controlled for each voxel. Even if the beam intensity is not uniform, the number of particles at each voxel position is directly or indirectly monitored (monitored), and appropriate dose can be given to each voxel by performing control according to the measured value. it can.
【0116】従って、上記実施の形態3によれば、患部
に照射する三次元的に形成された線量分布を照射の計画
段階において予め明らかにし、また、その線量分布に対
応した機器のパラメータの設定を可能にして計画通りの
自由度の高い照射を行うことができる。Therefore, according to the third embodiment, a three-dimensionally formed dose distribution for irradiating the diseased part is clarified in advance in the irradiation planning stage, and setting of device parameters corresponding to the dose distribution is performed. And irradiation with a high degree of freedom as planned can be performed.
【0117】また、ターゲット6での局所的なビームの
照射強度を変えることができるので、患部5に対して均
一な腺量を与えるなど効率的な照射を行う(線量分布を
与える)ことができる。In addition, since the irradiation intensity of the local beam on the target 6 can be changed, it is possible to perform efficient irradiation (give a dose distribution) by giving a uniform glandular amount to the diseased part 5. .
【0118】尚、以上のように説明した強度変調の利用
は、X線等の荷電粒子線以外の放射線を用いた治療にも
応用可能である。X線の場合は体内深さ方向の分割は行
わないが、照射野内で照射強度を変えて異なる方向から
の照射と組み合わせる多門照射により理想的な三次元線
量分布の形成が可能となる。The use of the intensity modulation described above can be applied to treatment using radiation other than charged particle beams such as X-rays. In the case of X-rays, division in the depth direction in the body is not performed, but an ideal three-dimensional dose distribution can be formed by multi-port irradiation combined with irradiation from different directions by changing irradiation intensity in the irradiation field.
【0119】実施の形態4.実施の形態3で示した照射
野内の強度変調を行って照射を実現する照射方法の変形
として、多葉コリメータのリーフの開閉動作のタイミン
グを調節することにより、瞬時的な照射野を最大にする
方法が考えられる。Embodiment 4 As a modification of the irradiation method of realizing irradiation by performing intensity modulation in the irradiation field described in the third embodiment, the instantaneous irradiation field is maximized by adjusting the timing of the opening and closing operations of the leaves of the multi-leaf collimator. A method is conceivable.
【0120】まず、実施の形態3において照射の対象と
するボクセルが属するある分割層に対し、多葉コリメー
タの全てのリーフ対は閉じた状態で1番目に照射される
ボクセルが属する柱状部分の領域の前に置かれている
(ステップa2)。First, with respect to a certain divided layer to which the voxel to be irradiated in the third embodiment belongs, all leaf pairs of the multi-leaf collimator are closed and the area of the columnar portion to which the voxel to be irradiated first belongs. (Step a2).
【0121】先行して移動させる側のリーフ全てを同時
にそのビン番号の領域に対応する分だけ動かし(即ち、
対象とするボクセルの分だけ多葉コリメータを開け)、
その1番目に照射されるボクセルが属する柱状部分の領
域の照射が開始される(ステップb2)。All of the leaves to be moved in advance are simultaneously moved by an amount corresponding to the area of the bin number (ie,
Open the multi-leaf collimator for the target voxel),
The irradiation of the region of the columnar portion to which the voxel to be irradiated first belongs starts (step b2).
【0122】その対象とするボクセルについて照射粒子
数が満了した時点(つまり、多葉コリメータの開閉動作
のタイミングになるモニタ線量に達した時点に達した時
点)で追従して移動させる側のリーフを動かす(ステッ
プc2)。When the number of irradiated particles of the target voxel has expired (ie, at the time when the monitoring dose which has reached the timing of opening and closing the multi-leaf collimator has been reached), the leaf on the side to be moved is moved. Move (step c2).
【0123】ここで、実施の形態3の場合と異なるの
は、ステップc2において、図11に示すように、先行
して移動させる側のリーフ群を、追従して移動させる側
のリーフが移動して先行して移動させる側のリーフ群の
移動に追い付いて多葉コリメータが完全に閉じるのを待
たずに、次に照射対象とするボクセルの照射のために先
行して移動するため、多葉コリメータが開放状態になっ
ていることである。Here, the difference from the third embodiment is that, in step c2, as shown in FIG. 11, the leaf group to be moved ahead is moved to the leaf group to be moved following. The multi-leaf collimator moves ahead for the next irradiation of the voxel to be irradiated without waiting for the multi-leaf collimator to close completely, catching up with the movement of the leaf group to be moved first. Is open.
【0124】従って、実施の形態4の場合は実施の形態
3の場合と比較して、先行して移動させる側のリーフ群
が、追従して移動させる側のリーフが移動して先行して
移動させる側のリーフ群の移動に追い付いて多葉コリメ
ータが完全に閉じるのを待たずに、次に照射対象とする
ボクセル別の領域の照射のために先行して移動するた
め、実施の形態4ではウエイトwRnkは実施の形態3に
示した式(12)の代わりに式(16)を用いて算出す
る。 wRnk=maxj(0,wnjk−wnj(k+1)) (16)Therefore, in the case of the fourth embodiment, as compared with the case of the third embodiment, the leaf group to be moved ahead is moved, and the leaf to be moved is moved and moved ahead. In the fourth embodiment, since the multileaf collimator moves in advance for irradiation of a voxel-specific region to be irradiated next without waiting for the multileaf collimator to completely close in response to the movement of the leaf group on the side to be irradiated. Weight w Rnk is calculated using equation (16) instead of equation (12) shown in the third embodiment. w Rnk = max j (0, w njk −w nj (k + 1) ) (16)
【0125】式(16)は、先行して移動させる側のリ
ーフ群の移動により照射が開始された照射対象とするボ
クセルに必要な粒子数が、次に照射対象とするボクセル
に必要な粒子数よりも大きい場合、少なくともその差の
分だけその時点で先行して移動させる側のリーフ群の移
動を止めることを示す。Equation (16) indicates that the number of particles required for the voxel to be irradiated whose irradiation has been started by the movement of the leaf group to be moved in advance is the number of particles required for the next voxel to be irradiated. If it is larger than this, it indicates that the movement of the leaf group to be moved earlier at that time is stopped at least by the difference.
【0126】話を元に戻して、そして、次に照射される
ボクセルについても上述した動作(ステップa2〜c
2)を繰り返し、その層における他のボクセルに対して
順次上述した動作を繰り返すことでその分割層への照射
を完了する。Returning to the previous description, the above operation (steps a2 to c) is performed for the next voxel to be irradiated next.
2) is repeated, and the above-described operation is sequentially repeated for other voxels in the layer, thereby completing the irradiation of the divided layer.
【0127】従って、実施の形態4では、ウエイトw
Rnkの算出を実施の形態3に示した式(12)の代わり
に式(16)を用いて行う以外は、実施の形態3の場合
と同様である。Therefore, in the fourth embodiment, the weight w
Rnk is calculated in the same manner as in the third embodiment except that the calculation of Rnk is performed using the equation (16) instead of the equation (12) shown in the third embodiment.
【0128】従って、上記実施の形態4によれば、患部
に照射する三次元的に形成された線量分布を照射の計画
段階において予め明らかにし、また、その線量分布に対
応した機器のパラメータの設定を可能にして計画通りの
自由度の高い照射を行うことができる。Therefore, according to the fourth embodiment, the three-dimensionally formed dose distribution for irradiating the diseased part is clarified in advance in the planning stage of irradiation, and the parameter setting of the device corresponding to the dose distribution is set. And irradiation with a high degree of freedom as planned can be performed.
【0129】また、ターゲット6での局所的なビームの
照射強度を変えることができるので、患部5に対して均
一な線量を与えるなど効率的な照射を行う(線量分布を
与える)ことができる。In addition, since the irradiation intensity of the local beam on the target 6 can be changed, it is possible to perform efficient irradiation such as giving a uniform dose to the affected part 5 (giving a dose distribution).
【0130】また、実施の形態3で示した照射方法に比
べ瞬時的な照射野を大きくできから、ビームの利用効率
が向上されターゲット6に対するビームの照射が早く行
える。Further, since the instantaneous irradiation field can be enlarged as compared with the irradiation method shown in the third embodiment, the beam use efficiency is improved and the irradiation of the target 6 with the beam can be performed quickly.
【0131】尚、この方法も実施の形態3の場合と同様
にX線等の荷電粒子線以外の放射線による治療にも適応
できる。This method is also applicable to treatment with radiation other than charged particle beams such as X-rays, as in the third embodiment.
【0132】実施の形態5.また、実施の形態3で示し
た、照射野内の強度変調を行って照射を実現する照射方
法の変形として、患者の移動を行うことにより多葉コリ
メータのリーフの移動を最小限のものとし、ターゲット
の照射領域を拡大する方法が考えられる。Embodiment 5 FIG. Further, as a modification of the irradiation method of performing irradiation by performing intensity modulation in the irradiation field described in Embodiment 3, the movement of the patient is minimized by moving the patient to minimize the movement of the leaf of the multi-leaf collimator. A method of enlarging the irradiation area of the above is conceivable.
【0133】図13に示すように、患者(つまり、ター
ゲット6)の移動を最大限行うことにより、多葉コリメ
ータの先行して移動させる側のリーフ群を動かさずに実
施の形態3の場合と同等の照射が行える。As shown in FIG. 13, by maximizing the movement of the patient (that is, the target 6), the leaf group on the side to be moved ahead of the multileaf collimator is not moved, and the case of the third embodiment is not changed. The same irradiation can be performed.
【0134】実施の形態3では、その先行して移動させ
る側のリーフ群をターゲットを静止したものと捉える座
標系で捉えたに過ぎないので、ターゲットとその先行し
て移動させる側のリーフ群との間の実施の形態3で示さ
れる相対的な位置関係が保たれれば、機器への設定パラ
メータをターゲットを静止したものと捉える座標系から
先行して移動させる側のリーフ群を静止したものと捉え
る座標系に変換することで、実施の形態3の場合と同様
な照射を行うことができる。In the third embodiment, since the leaf group to be moved ahead is merely captured by the coordinate system that regards the target as being stationary, the target and the leaf group to be moved ahead are simply captured. If the relative positional relationship shown in the third embodiment is maintained, the leaf group on the side to be moved ahead of the coordinate system in which the setting parameters to the device are assumed to be stationary from the coordinate system is stationary. By converting the coordinate system into a coordinate system that can be regarded as irradiating, the same irradiation as in the third embodiment can be performed.
【0135】即ち、例えば、ビームの照射に際しての制
御命令中で、ターゲットに対してリーフをどう動かすか
と捉えていたものを、リーフに対してターゲットをどう
動かすかと捉えればよい。That is, for example, in the control command at the time of beam irradiation, what is understood as how to move the leaf with respect to the target may be interpreted as how to move the target with respect to the leaf.
【0136】但し、ターゲットを移動させることによ
り、ターゲットに対して照射されるビームの拡散の仕方
が変わるので、多葉コリメータのリーフのスライド方向
に関して平行に分割したものを線量計算領域として採用
する。However, moving the target changes the manner in which the beam irradiated to the target is diffused. Therefore, a region divided in parallel with the sliding direction of the leaves of the multi-leaf collimator is used as the dose calculation region.
【0137】また、ビーム拡散による減衰効果はビーム
焦点からの幾何学的距離の2乗に反比例するのではな
く、単に反比例するだけなので、ウェイトの算出式であ
る式(11)中のL2をLで置き換えウェイトを単位角
度あたりの粒子数で定義する必要がある。The attenuation effect due to beam diffusion is not inversely proportional to the square of the geometric distance from the beam focal point, but is only inversely proportional. Therefore, L 2 in the equation (11) for calculating the weight is calculated as follows. It is necessary to define the replacement weight by L in terms of the number of particles per unit angle.
【0138】従って、上記実施の形態5によれば、実施
の形態3の場合と同様な効果が得られるだけでなく、患
者の移動をすることで、実施の形態3の場合と比較し
て、多葉コリメータのリーフの移動により照射できる領
域以上のより大きな照射領域を得ることができる。Therefore, according to the fifth embodiment, not only the same effects as in the third embodiment can be obtained, but also by moving the patient, compared with the third embodiment, It is possible to obtain a larger irradiation area than the area that can be irradiated by moving the leaf of the multi-leaf collimator.
【0139】また、多葉コリメータの各リーフは1ボク
セル分の開閉で済むから、多葉コリメータの設定角度を
一意に固定することでワブラー電磁石は一つにすること
ができる。尚、X線治療への適応が可能な点は実施の形
態3の場合と同様である。Further, since each leaf of the multi-leaf collimator can be opened and closed by one voxel, a single wobbler electromagnet can be obtained by uniquely fixing the set angle of the multi-leaf collimator. It should be noted that adaptation to X-ray therapy is possible as in the case of the third embodiment.
【0140】実施の形態6.また、実施の形態4で示し
た、多葉コリメータのリーフの開閉動作(タイミング)
の調節により、照射野内の強度変調を行って照射を実現
する照射方法の変形として、実施の形態5と同様に、患
者(ターゲット6)の移動を行うことにより多葉コリメ
ータのリーフの移動を最小限のものとし、患者(ターゲ
ット6)の照射領域を拡大する方法が考えられる。Embodiment 6 FIG. Further, the opening / closing operation (timing) of the leaf of the multi-leaf collimator described in the fourth embodiment.
As a modification of the irradiation method of realizing irradiation by performing intensity modulation in the irradiation field by adjusting the distance, the movement of the leaf of the multi-leaf collimator is minimized by moving the patient (target 6) as in the fifth embodiment. A method of enlarging the irradiation area of the patient (target 6) can be considered.
【0141】図13に示すように患者(つまり、ターゲ
ット6)の移動を最大限行うことにより、多葉コリメー
タの先行リーフ群を完全に固定したままで実施の形態4
と同等の照射が行える。これは実施の形態5で説明した
通り、即ち、実施の形態4では、その先行して移動させ
る側のリーフ群をターゲットを静止したものと捉える座
標系で捉えたに過ぎないので、ターゲット6とその先行
して移動させる側のリーフ群との間の実施の形態4で示
される相対的な位置関係が保たれれば、機器への設定パ
ラメータをターゲットを静止したものと捉える座標系か
ら先行して移動させる側のリーフ群を静止したものと捉
える座標系に変換することで、実施の形態4の場合と同
様な照射を行うことができる。As shown in FIG. 13, by maximizing the movement of the patient (ie, the target 6), the fourth embodiment can be performed with the leading leaf group of the multi-leaf collimator completely fixed.
Irradiation equivalent to can be performed. As described in the fifth embodiment, that is, in the fourth embodiment, the leaf group to be moved ahead is merely captured in the coordinate system that captures the target as a stationary one. If the relative positional relationship shown in the fourth embodiment between the precedently moved leaf group and the precedently moved leaf group is maintained, the setting parameters for the device precede from the coordinate system in which the target is regarded as stationary. By converting the leaf group to be moved to a coordinate system in which the leaf group is regarded as stationary, the same irradiation as in the fourth embodiment can be performed.
【0142】但し、実施の形態6においても、実施の形
態5の場合と同様な、ボクセルの分割方法の変更、ビー
ム焦点からの幾何学的距離による減衰効果とウェイトの
算出式の変更が同然に必要となる。However, in the sixth embodiment, as in the case of the fifth embodiment, the change of the voxel dividing method, the attenuation effect due to the geometric distance from the beam focal point, and the change of the formula for calculating the weight are the same. Required.
【0143】従って、上記実施の形態6によれば、実施
の形態4の場合と同様な効果が得られるだけでなく、患
者の移動をすることで、実施の形態4の場合と比較し
て、多葉コリメータのリーフの移動により照射できる領
域以上のより大きな照射領域を得ることができ、多葉コ
リメータ、ビーム拡大器の構成を簡素化することができ
る。Therefore, according to the sixth embodiment, not only the same effects as in the fourth embodiment can be obtained, but also by moving the patient, compared with the fourth embodiment, An irradiation area larger than an area that can be irradiated by moving the leaf of the multi-leaf collimator can be obtained, and the configurations of the multi-leaf collimator and the beam expander can be simplified.
【0144】尚、この方法もX線等の荷電粒子線以外の
放射線による治療への適応が可能な点は実施の形態4の
場合と同様である。This method is also similar to the fourth embodiment in that it can be adapted to treatment with radiation other than charged particle beams such as X-rays.
【0145】実施の形態7.実施の形態7に示す照射方
法は、高速に細かく繰り返し計測される粒子強度の関数
に基づいて各機器を連続的に(即ち、細かく)制御する
ことで三次元の照射を実現するものである。このため、
アナログ式レンジシフタや多葉コリメータのように決ま
ったステップ幅で断続的に移動する機器ではなく連続的
な移動を行う機器の制御に適している。Embodiment 7 FIG. The irradiation method described in the seventh embodiment realizes three-dimensional irradiation by controlling each device continuously (ie, finely) based on a function of particle intensity that is repeatedly measured at high speed. For this reason,
It is suitable for controlling devices that move continuously instead of devices that move intermittently with a fixed step width, such as analog range shifters and multi-leaf collimators.
【0146】前述したような決まったステップ幅で不連
続に移動させるデジタル的制御では、対象がアナログ的
機器であっても移動を断続的に行わせるため、高加速度
を与えて移動させる高精度な機構等が必要となるが、連
続的な移動を行わせるアナログ的制御では高加速度を必
要とせず、移動は定常的なものとなるので、このような
機構等が不要になる。実施の形態7では、説明の便宜
上、実施の形態1又は2に示した三次元の照射方法の改
良として分割層への照射を連続的に制御する例を説明す
る。In the above-described digital control in which the object is moved discontinuously at a fixed step width, even if the object is an analog device, the movement is performed intermittently. Although a mechanism or the like is required, analog control for performing continuous movement does not require a high acceleration, and the movement is stationary, so that such a mechanism is unnecessary. In the seventh embodiment, for convenience of explanation, an example in which the irradiation to the divided layers is continuously controlled as an improvement of the three-dimensional irradiation method described in the first or second embodiment will be described.
【0147】実施の形態7でも、各機器に連続的な移動
を行わせる制御命令(手順リスト)は実施の形態1又は
2に示した手順と概同様な手順で作成されるが、各々の
機器において連続的な細かな移動を行わせるためにその
手順を以下のように一部修正する必要がある。In the seventh embodiment as well, a control command (procedure list) for causing each device to perform continuous movement is created by a procedure substantially similar to the procedure shown in the first or second embodiment. It is necessary to partially modify the procedure as described below in order to perform continuous fine movement in.
【0148】即ち、照射制御の基準となるモニタ線量を
近似関数等を用いて連続関数として捉える必要がある。
その手法は以下に示すようなものである。That is, it is necessary to grasp the monitor dose as a reference for the irradiation control as a continuous function using an approximate function or the like.
The method is as follows.
【0149】実施の形態1及び2では分割層の厚さを線
量特性のSOBP幅に合わせたが、ここでは両者の大き
さを独立に扱い、連続的な細かな制御を考慮して、分割
層の厚さ、即ち前出の図4で示したビン幅をさらに細か
な大きさとし、照射するビームの線量特性をヒストグラ
ム化する。In Embodiments 1 and 2, the thickness of the divided layer is adjusted to the SOBP width of the dose characteristic. However, here, the sizes of both are treated independently, and in consideration of continuous fine control, the divided layer is taken into account. , That is, the bin width shown in FIG. 4 described above, is made even smaller, and the dose characteristic of the irradiated beam is converted into a histogram.
【0150】そして、線量特性のピークとなるビンの部
分の高線量領域部分を照射に使用する部分(ターゲット
に高線量を与えるために使用する部分)として採用す
る。Then, the high dose region portion of the bin portion where the dose characteristic peaks is adopted as a portion used for irradiation (a portion used for giving a high dose to the target).
【0151】そして、照射に際しては、始めに、ビーム
のその照射部分が最初に照射される飛程(そのビンの部
分が到達する体内深さ)を、例えばターゲットの体内深
さ最深部に合わせて照射し、以下、ターゲットの体内深
さ最深部からビームが入射される側の面に向けて分割層
への照射を順次に行うことで、三次元の照射を行うこと
ができる。At the time of irradiation, first, the range of the irradiated portion of the beam (the depth of the body reached by the portion of the bin) is adjusted, for example, to the deepest portion of the target body. Irradiation is performed, and subsequently, irradiation is sequentially performed on the divided layers from the deepest part of the target to the surface where the beam is incident, whereby three-dimensional irradiation can be performed.
【0152】ここで、このような連続的な制御に伴い、
例えば、照射制御の基準となる積分モニタ線量について
は、ビーム照射の毎に部分照射nに対して最適な積分モ
ニタ線量Ssnを以下に説明するように連続関数として求
めたものを採用すればよい。Here, with such continuous control,
For example, as the integrated monitor dose as a reference for the irradiation control, a value obtained by calculating the optimal integrated monitor dose S sn for the partial irradiation n for each beam irradiation as a continuous function as described below may be used. .
【0153】ここでは、連続的に制御される機器の一例
として飛程調節機器を考える。飛程調節量から直接に定
まる第n番目の分割層の体内深さ中央値Xpnを考える。
部分照射nでの照射スイープsの積分モニタ線量Snの
間の関係を多項式で近似する。Here, a range control device is considered as an example of a device that is continuously controlled. Given the body depth median X pn of the n-th division layer determined directly from the amount of adjustment the projected range.
The relationship between the integral monitor dose S n of irradiation sweep s at the portion irradiated n is approximated by a polynomial.
【0154】多項式の次数をNDとすると、ピーク部
(ヒストグラム化されたビームのターゲットに高線量を
与えるために使用する部分)の体内深さXpは、積分モ
ニタ線量Sの連続関数(近似関数)として式(17)の
ように把握できる。Assuming that the order of the polynomial is N D , the depth X p in the body of the peak portion (the portion used to apply a high dose to the target of the histogram-formed beam) is a continuous function (approximation) of the integrated monitor dose S. Function) can be grasped as in equation (17).
【0155】[0155]
【数9】 (Equation 9)
【0156】そして、スイープs(s=1、2、・・
・、NSW)に対する(ND+1)個の係数asm(sm=
1、2、・・・、ND)は、単純な最小二乗法により、
式(18)のように与えられる(ND+1)個の連立方
程式を解くことにより求められる。Then, a sweep s (s = 1, 2,...)
·, (N for N SW) D +1) number of coefficients a sm (sm =
1, 2,..., N D ) are obtained by a simple least squares method.
Obtained by solving the given (N D +1) pieces of simultaneous equations as in Equation (18).
【0157】[0157]
【数10】 (Equation 10)
【0158】これにより、各照射に際しての照射制御の
基準となる部分照射に対して最適な積分モニタ線量が連
続関数(近似関数)として把握できる。As a result, the optimum integrated monitor dose for the partial irradiation as a reference for the irradiation control at each irradiation can be grasped as a continuous function (approximate function).
【0159】ビーム拡大機器、多葉コリメータ、治療台
位置等、ビーム照射ごとに変化する各機器のパラメータ
(設定値)の調節の場合も同様であり、ビン幅をさらに
細かな大きさにして積分モニタ線量を連続関数として捉
えたことに対応して各機器のパラメータを細かく設定す
ることができる。The same applies to the adjustment of parameters (set values) of each device that changes with each beam irradiation, such as a beam expanding device, a multi-leaf collimator, a treatment table position, and the like. The parameters of each device can be set finely in response to the monitoring dose as a continuous function.
【0160】出力された各機器に制御命令に対応する多
項式の係数、照射を止めるための最終積分モニタ線量を
用いて、制御計算機が行う上述した機器制御の処理をフ
ローチャートで示せば図14に示すようなものになる。FIG. 14 is a flowchart showing the above-described device control process performed by the control computer using the output polynomial coefficient corresponding to the control command and the final integrated monitor dose for stopping irradiation for each device. Something like
【0161】従って、上記実施の形態7によれば、患部
に照射する三次元的に形成された線量分布を照射の計画
段階において予め明らかにし、また、その線量分布に対
応した機器のパラメータの設定を可能にして計画通りの
自由度の高い照射を行うことができる。Therefore, according to the seventh embodiment, the three-dimensionally formed dose distribution for irradiating the affected part is clarified in advance in the irradiation planning stage, and the setting of the equipment parameters corresponding to the dose distribution is performed. And irradiation with a high degree of freedom as planned can be performed.
【0162】また、機器の設定値の変更に要する時間の
大半は機器の機械的移動に要すると考えられるが、変更
量は繰り返しの頻度が高くなるほど小さくなり、変更に
要する時間はその分小さくなる。従って、このような積
分モニタ線量を連続関数(近似関数)として把握するこ
とで、設定値変更に要する時間は読み出し頻度によら
ず、むしろ機器の機械的移動に要する加減速が少なくな
って、アナログ的な移動を行う機構の連続制御が容易に
なる。It is considered that most of the time required for changing the set value of the device is required for mechanical movement of the device, but the change amount becomes smaller as the frequency of repetition increases, and the time required for the change becomes shorter accordingly. . Therefore, by grasping such an integrated monitor dose as a continuous function (approximate function), the time required for changing the set value does not depend on the readout frequency, but rather the acceleration / deceleration required for mechanical movement of the device is reduced. The continuous control of the mechanism which performs a dynamic movement becomes easy.
【0163】実施の形態8.実施の形態7で説明した連
続的な制御の手順を、実施の形態4及び6で説明した瞬
間的照射野を最大にする強度変調を伴う三次元照射方法
へ適用してもよい。機器への制御命令を作成する基礎と
なるウエイト、モニタ線量等及び制御命令を作成する手
順は実施の形態7の場合と同様である。但し、連続的に
制御されるのは各分割層への照射で照射条件が変化する
機器の設定値であり、それらは照射条件の変化の毎に連
続的な制御を行うための多項式を与える。Embodiment 8 FIG. The continuous control procedure described in the seventh embodiment may be applied to the three-dimensional irradiation method with intensity modulation that maximizes the instantaneous irradiation field described in the fourth and sixth embodiments. The procedure for creating a weight, a monitor dose, and the like and a procedure for creating a control command as a basis for creating a control command for the device are the same as in the seventh embodiment. However, what is controlled continuously is a set value of a device whose irradiation condition changes with irradiation to each divided layer, and these give a polynomial for performing continuous control every time the irradiation condition changes.
【0164】手順リストの作成に関しては、実施の形態
4及び6で述べた方法に従うが、線量算出のためのボク
セルについて連続関数化に対応して多葉コリメータのリ
ーフのスライド方向の分割を細かくする必要がある。そ
して、作成された各スライス毎の手順リストも実施の形
態7で示した連続関数として捉えた積分モニタ線量に従
って連続関数として把握すればよい。The procedure list is created in accordance with the method described in the fourth and sixth embodiments, but the division of the leaves of the multi-leaf collimator in the sliding direction is made fine in correspondence with the continuous function for the voxels for calculating the dose. There is a need. Then, the created procedure list for each slice may be grasped as a continuous function according to the integrated monitor dose grasped as the continuous function shown in the seventh embodiment.
【0165】この場合、連続的に制御されるのは多葉コ
リメータの各リーフ位置、治療台位置、ワブラー磁石の
設定値等、ある分割された領域の照射中に変化する機器
の設定値であり、制御命令として制御計算機に渡される
のは、各分割層への照射で固定される機器の設定値、各
分割層への照射中に変化する機器の設定値の多項式係
数、各スライス照射の終了積分モニタ線量である。In this case, what is continuously controlled are the set values of the devices that change during irradiation of a certain divided region, such as the leaf positions of the multi-leaf collimator, the treatment table position, and the set values of the wobbler magnet. The control command is passed to the control computer as the setting values of the equipment fixed by irradiation to each division layer, the polynomial coefficients of the setting values of the equipment that change during irradiation to each division layer, and the end of each slice irradiation. This is the integrated monitor dose.
【0166】図15に示すように、制御計算機は受け取
った連続関数化としての積分モニタ線量を照射させる制
御情報に基づいて、各分割層への照射中に多葉コリメー
タ等の機器の連続制御を実行し、積分モニタ線量に基づ
いた照射の制御を行って、分割層から分割層への移動の
間はレンジシフタ等の機器の設定変更を行えばよい。As shown in FIG. 15, the control computer performs continuous control of devices such as a multi-leaf collimator during irradiation of each divided layer based on the received control information for irradiating the integrated monitor dose as a continuous function. Then, the irradiation may be controlled on the basis of the integrated monitor dose, and the setting of a device such as a range shifter may be changed during the movement from the divided layer to the divided layer.
【0167】従って、上記実施の形態8によれば、患部
に照射する三次元的に形成された線量分布を照射の計画
段階において予め明らかにし、また、その線量分布に対
応した機器のパラメータの設定を可能にして計画通りの
自由度の高い照射を行うことができる。Therefore, according to the eighth embodiment, the three-dimensionally formed dose distribution for irradiating the diseased part is clarified in advance in the planning stage of irradiation, and the parameter setting of the device corresponding to the dose distribution is set. And irradiation with a high degree of freedom as planned can be performed.
【0168】また、機器の設定値の変更に要する時間の
大半は機器の機械的移動に要すると考えられるが、変更
量は繰り返しの頻度が高くなるほど小さくなり、変更に
要する時間はその分小さくなる。従って、このような積
分モニタ線量を連続関数(近似関数)として把握するこ
とで、設定値変更に要する時間は読み出し頻度によら
ず、むしろ機器の機械的移動に要する加減速が少なくな
って、アナログ的な移動を行う機構の連続制御が容易に
なる。It is considered that most of the time required for changing the set value of the device is required for mechanical movement of the device, but the change amount becomes smaller as the frequency of repetition increases, and the time required for the change becomes shorter accordingly. . Therefore, by grasping such an integrated monitor dose as a continuous function (approximate function), the time required for changing the set value does not depend on the readout frequency, but rather the acceleration / deceleration required for mechanical movement of the device is reduced. The continuous control of the mechanism which performs a dynamic movement becomes easy.
【0169】[0169]
【発明の効果】この発明によれば、ビーム照射装置から
ターゲットに照射される粒子線ビームの高線量領域部分
の飛程に基づいてターゲットを層に分割するための分割
間隔を定める第1の工程と、第1の工程で定められた分
割間隔に基づいてターゲットを層に分割する第2の工程
と、ターゲット全体に照射される予め定められた線量と
粒子線ビームの高線量領域部分に対応するビームの強さ
とに基づいて第2の工程で分割された層それぞれに照射
される線量を求める第3の工程と、第2の工程で分割さ
れた層の中の予め定められた層へ照射される粒子線ビー
ムの強度が第3の工程で求められた予め定められた層へ
照射される線量に達するタイミングを求める第4の工程
と、ビーム照射装置とターゲットとの間に配置された照
射範囲形成手段により層の積層方向と直交する方向の照
射範囲を粒子線ビームが照射される層毎に定め、ビーム
照射装置によりビームを照射し、第4の工程で求めたタ
イミングにより粒子線ビームが照射される層を切り替え
る第5の工程とを備えたので、患部に照射する三次元的
に形成された線量分布を照射の計画段階において予め明
らかにし、また、その線量分布に対応した機器のパラメ
ータの設定を可能にして計画通りの照射を行うことので
きる照射方法を得ることができる。According to the present invention, the first step of determining the division interval for dividing the target into layers based on the range of the high-dose region of the particle beam irradiated to the target from the beam irradiation apparatus. And a second step of dividing the target into layers based on the division interval determined in the first step, and a predetermined dose applied to the entire target and a high-dose area portion of the particle beam corresponding to the predetermined dose. A third step of determining a dose to be applied to each of the layers divided in the second step based on the intensity of the beam, and a step of irradiating a predetermined layer among the layers divided in the second step. A fourth step for determining the timing at which the intensity of the particle beam reaches the dose irradiated to the predetermined layer determined in the third step, and an irradiation range disposed between the beam irradiation apparatus and the target. Forming means The irradiation range in the direction perpendicular to the layer stacking direction is determined for each layer to be irradiated with the particle beam, the beam is irradiated by the beam irradiation device, and the particle beam is irradiated at the timing determined in the fourth step. And a fifth step of switching layers, so that a three-dimensionally formed dose distribution for irradiating the diseased part is clarified in advance in an irradiation planning stage, and setting of device parameters corresponding to the dose distribution is performed. It is possible to obtain an irradiation method capable of performing irradiation as planned by making it possible.
【0170】また、ビーム照射装置からターゲットに照
射される粒子線ビームの高線量領域部分の飛程に基づい
てターゲットを層に分割するための分割間隔を定める第
1の工程と、第1の工程で定められた分割間隔に基づい
てターゲットを粒子線ビームが入射される体表面の形状
に沿った一定の間隔で層に分割する第2の工程と、ター
ゲット全体に照射される予め定められた線量と粒子線ビ
ームの高線量領域部分に対応するビームの強さとに基づ
いて第2の工程で分割された各層の中の単位領域に照射
される線量を求める第3の工程と、第2の工程で分割さ
れた層の中の予め定められた層へ照射される粒子線ビー
ムの強さが第3の工程で求められた予め定められた層の
中の単位領域に照射される線量に達するタイミングを求
める第4の工程と、ビーム照射装置とターゲットとの間
に配置された照射範囲形成手段により層の積層方向と直
交する方向の照射範囲を粒子線ビームが照射される単位
領域毎に定め、ビーム照射装置によりビームを照射し、
第4の工程で求めたタイミングにより粒子線ビームが照
射される単位領域を切り替える第5の工程とを備えたも
のである。患部に照射する三次元的に形成された線量分
布を照射の計画段階において予め明らかにし、また、そ
の線量分布に対応した機器のパラメータの設定を可能に
して計画通りの照射を行うことのできる照射方法を得る
ことができる。A first step of determining a division interval for dividing the target into layers based on the range of the high-dose region of the particle beam irradiated to the target from the beam irradiation apparatus; A second step of dividing the target into layers at regular intervals along the shape of the body surface on which the particle beam is incident, based on the division interval determined in the above, and a predetermined dose applied to the entire target A third step of determining a dose to be applied to a unit area in each of the layers divided in the second step based on the beam intensity corresponding to a high-dose area portion of the particle beam, and a second step At which the intensity of the particle beam irradiated to the predetermined layer in the layers divided by the step reaches the dose irradiated to the unit area in the predetermined layer determined in the third step The fourth step of finding The irradiation range in the direction orthogonal to the layer stacking direction is determined for each unit area irradiated with the particle beam by the irradiation range forming means arranged between the beam irradiation device and the target, and the beam is irradiated by the beam irradiation device. ,
And a fifth step of switching a unit area to be irradiated with the particle beam based on the timing obtained in the fourth step. Irradiation that clarifies the three-dimensionally formed dose distribution to irradiate the affected part in advance in the planning stage of irradiation, and also enables setting of equipment parameters corresponding to the dose distribution to perform irradiation as planned. You can get the way.
【0171】また、第5の工程は、照射範囲形成手段を
構成する多葉コリメータが、全てのリーフ対が閉じた状
態でビームが照射される範囲の前で待機する工程と、リ
ーフ対の一方側のリーフ全てを同時に動かし照射される
範囲に対応する分だけ多葉コリメータを開け照射される
範囲へのビームの照射を開始する工程と、照射される範
囲毎のタイミングに達した時点でリーフ対の他方側のリ
ーフを動かして多葉コリメータを閉じ照射される範囲へ
のビームの照射を停止する工程とからなるので、患部に
照射する三次元的に形成された線量分布を照射の計画段
階において予め明らかにし、また、その線量分布に対応
した機器のパラメータの設定を可能にして計画通りの照
射を行うことのできる照射方法を得ることができる。In the fifth step, the multi-leaf collimator constituting the irradiation range forming means waits in front of the range where the beam is irradiated in a state where all the leaf pairs are closed. Simultaneously moving all the leaves on the side and opening the multi-leaf collimator by an amount corresponding to the range to be irradiated, and starting irradiation of the beam to the range to be irradiated; Moving the leaf on the other side to close the multi-leaf collimator and stop irradiating the beam to the area to be irradiated, so that the three-dimensionally formed dose distribution to irradiate the diseased part in the irradiation planning stage It is possible to obtain an irradiation method which makes it possible to set the parameters of the device corresponding to the dose distribution, which is clarified in advance, and which can perform irradiation as planned.
【0172】また、第5の工程は、照射範囲形成手段を
構成する多葉コリメータが、全てのリーフ対が閉じた状
態でビームが照射される範囲の前で待機する工程と、リ
ーフ対の一方側のリーフ全てを同時に動かし照射される
範囲に対応する分だけ多葉コリメータを開け照射される
範囲へのビームの照射を開始する工程と、照射される範
囲毎のタイミングに達した時点で他方側のリーフを動か
して照射される範囲への照射を停止し、一方側のリーフ
群を全て同時に動かして次に照射される範囲に対応する
分だけ多葉コリメータを開け次に照射される範囲へのビ
ームの照射を開始する工程とからなるので、患部に照射
する三次元的に形成された線量分布を照射の計画段階に
おいて予め明らかにし、また、その線量分布に対応した
機器のパラメータの設定を可能にして計画通りの照射を
行うことのできる照射方法を得ることができる。In the fifth step, the multi-leaf collimator constituting the irradiation range forming means waits in front of the range where the beam is irradiated with all the leaf pairs closed, and one of the leaf pairs Simultaneously moving all the leaves on the side and opening the multi-leaf collimator by an amount corresponding to the range to be irradiated, and starting irradiation of the beam to the range to be irradiated, and when the timing for each range to be irradiated is reached, the other side Move the leaves to stop irradiation to the area to be irradiated, move all leaf groups on one side simultaneously, open the multi-leaf collimator by the amount corresponding to the area to be irradiated next, and move to the area to be irradiated next. Starting the irradiation of the beam, the three-dimensionally formed dose distribution for irradiating the affected area is clarified in advance at the planning stage of irradiation, and the parameters of the equipment corresponding to the dose distribution are determined. Irradiation method capable of performing irradiation of planned to allow setting can be obtained.
【0173】また、タイミングは、複数の予め定められ
た単位領域と単位領域でのタイミングとの関係から求め
られた近似関数から推定されるので、患部に照射する三
次元的に形成された線量分布を照射の計画段階において
予め明らかにし、また、その線量分布に対応した機器の
パラメータの設定を可能にして計画通りの照射を行うこ
とのできる照射方法を得ることができる。Further, since the timing is estimated from an approximate function obtained from a relationship between a plurality of predetermined unit areas and the timing in the unit area, a three-dimensionally formed dose distribution for irradiating the affected part is obtained. Can be clarified in advance in the irradiation planning stage, and an irradiation method capable of setting the parameters of the equipment corresponding to the dose distribution and performing irradiation as planned can be obtained.
【図1】 実施の形態1に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 1 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a first embodiment.
【図2】 実施の形態1に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 2 is an explanatory diagram of an irradiation method according to the first embodiment.
【図3】 実施の形態1に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of an irradiation method according to the first embodiment.
【図4】 実施の形態1に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 4 is an explanatory diagram of an irradiation method according to the first embodiment.
【図5】 実施の形態1に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of an irradiation method according to the first embodiment.
【図6】 実施の形態2に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a second embodiment.
【図7】 実施の形態2に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 7 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a second embodiment.
【図8】 実施の形態2に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a second embodiment.
【図9】 実施の形態3に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 9 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a third embodiment.
【図10】 実施の形態3に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 10 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a third embodiment.
【図11】 実施の形態4に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 11 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a fourth embodiment.
【図12】 実施の形態5に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 12 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a fifth embodiment.
【図13】 実施の形態6に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 13 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a sixth embodiment.
【図14】 実施の形態7に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 14 is an explanatory diagram of an irradiation method according to a seventh embodiment.
【図15】 実施の形態8に係る照射方法の説明図であ
る。FIG. 15 is an explanatory diagram of an irradiation method according to an eighth embodiment.
【図16】 従来のビームの照射方法の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a conventional beam irradiation method.
【図17】 従来のビームの照射方法の説明図である。FIG. 17 is an explanatory view of a conventional beam irradiation method.
【図18】 従来のビームの照射方法の説明図である。FIG. 18 is an explanatory view of a conventional beam irradiation method.
【図19】 従来のビームの照射方法の説明図である。FIG. 19 is an explanatory diagram of a conventional beam irradiation method.
【図20】 従来のビームの照射方法の説明図である。FIG. 20 is an explanatory diagram of a conventional beam irradiation method.
【図21】 従来のビームの照射方法の説明図である。FIG. 21 is an explanatory diagram of a conventional beam irradiation method.
【図22】 従来のビームの照射方法の説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram of a conventional beam irradiation method.
Claims (5)
れる粒子線ビームの高線量領域部分の飛程に基づいて前
記ターゲットを層に分割するための分割間隔を定める第
1の工程と、 前記第1の工程で定められた前記分割間隔に基づいて前
記ターゲットを前記層に分割する第2の工程と、 前記ターゲット全体に照射される予め定められた線量と
前記粒子線ビームの高線量領域部分に対応するビームの
強さとに基づいて前記第2の工程で分割された層それぞ
れに照射される線量を求める第3の工程と、 前記第2の工程で分割された層の中の予め定められた層
へ照射される前記粒子線ビームの強度が前記第3の工程
で求められた前記予め定められた層へ照射される線量に
達するタイミングを求める第4の工程と、 前記ビーム照射装置と前記ターゲットとの間に配置され
た照射範囲形成手段により前記層の積層方向と直交する
方向の照射範囲を前記粒子線ビームが照射される層毎に
定め、前記ビーム照射装置によりビームを照射し、前記
第4の工程で求めた前記タイミングにより前記粒子線ビ
ームが照射される層を切り替える第5の工程とを備えた
ことを特徴とする照射方法。A first step of determining a division interval for dividing the target into layers based on a range of a high-dose region of a particle beam irradiated to the target from a beam irradiation apparatus; A second step of dividing the target into the layers based on the division intervals determined in the step, and corresponding to a predetermined dose applied to the entire target and a high dose region portion of the particle beam. A third step of obtaining a dose to be applied to each of the layers divided in the second step based on the intensity of the beam to be irradiated; and a predetermined layer in the layers divided in the second step. A fourth step of determining a timing at which the intensity of the particle beam irradiated to the predetermined layer reaches the dose irradiated to the predetermined layer determined in the third step; and the beam irradiation apparatus and the target. The irradiation range in the direction perpendicular to the stacking direction of the layers is determined for each layer to be irradiated with the particle beam by the irradiation range forming means disposed between the layers, and a beam is irradiated by the beam irradiation device, A fifth step of switching a layer to be irradiated with the particle beam based on the timing obtained in the fourth step.
れる粒子線ビームの高線量領域部分の飛程に基づいて前
記ターゲットを層に分割するための分割間隔を定める第
1の工程と、 前記第1の工程で定められた前記分割間隔に基づいて前
記ターゲットを前記粒子線ビームが入射される体表面の
形状に沿った一定の間隔で層に分割する第2の工程と、 前記ターゲット全体に照射される予め定められた線量と
前記粒子線ビームの高線量領域部分に対応するビームの
強さとに基づいて前記第2の工程で分割された各層の中
の単位領域に照射される線量を求める第3の工程と、 前記第2の工程で分割された層の中の予め定められた層
へ照射される前記粒子線ビームの強さが前記第3の工程
で求められた前記予め定められた層の中の単位領域に照
射される線量に達するタイミングを求める第4の工程
と、 前記ビーム照射装置と前記ターゲットとの間に配置され
た照射範囲形成手段により前記層の積層方向と直交する
方向の照射範囲を前記粒子線ビームが照射される単位領
域毎に定め、前記ビーム照射装置によりビームを照射
し、前記第4の工程で求めた前記タイミングにより前記
粒子線ビームが照射される単位領域を切り替える第5の
工程とを備えたことを特徴とする照射方法。2. A first step of determining a division interval for dividing the target into layers based on a range of a high-dose region of a particle beam irradiated to the target from a beam irradiation device; A second step of dividing the target into layers at regular intervals along the shape of the body surface on which the particle beam is incident, based on the division interval determined in the step; and irradiating the entire target. A third step of obtaining a dose applied to a unit area in each layer divided in the second step based on a predetermined dose and a beam intensity corresponding to a high-dose area portion of the particle beam. And the intensity of the particle beam irradiated to a predetermined layer among the layers divided in the second step is determined by the third step. Illuminates the middle unit area A fourth step of determining the timing at which the particle beam reaches a certain dose; and the irradiation range forming means arranged between the beam irradiation device and the target causes the particle beam to set an irradiation range in a direction orthogonal to the layer stacking direction. A fifth step of determining a unit area to be irradiated, irradiating a beam by the beam irradiation apparatus, and switching a unit area to be irradiated with the particle beam by the timing obtained in the fourth step. An irradiation method, characterized in that:
する多葉コリメータが、全てのリーフ対が閉じた状態で
ビームが照射される範囲の前で待機する工程と、 前記リーフ対の一方側のリーフ全てを同時に動かし前記
照射される範囲に対応する分だけ前記多葉コリメータを
開け前記照射される範囲へのビームの照射を開始する工
程と、 前記照射される範囲毎のタイミングに達した時点で前記
リーフ対の他方側のリーフを動かして前記多葉コリメー
タを閉じ前記照射される範囲へのビームの照射を停止す
る工程とからなることを特徴とする請求項2に記載の照
射方法。3. A fifth step is a step in which the multi-leaf collimator constituting the irradiation range forming means waits in front of the range where the beam is irradiated in a state where all the leaf pairs are closed; Simultaneously moving all the leaves on one side, opening the multi-leaf collimator by an amount corresponding to the irradiation range, and starting irradiation of the beam to the irradiation range; and reaching the timing for each irradiation range. 3. The irradiation method according to claim 2, further comprising the step of: moving the leaf on the other side of the pair of leaves to close the multi-leaf collimator and stopping the irradiation of the beam to the irradiated area. .
する多葉コリメータが、全てのリーフ対が閉じた状態で
ビームが照射される範囲の前で待機する工程と、 前記リーフ対の一方側のリーフ全てを同時に動かし前記
照射される範囲に対応する分だけ前記多葉コリメータを
開け前記照射される範囲へのビームの照射を開始する工
程と、 前記照射される範囲毎のタイミングに達した時点で前記
他方側のリーフを動かして前記照射される範囲への照射
を停止し、前記一方側のリーフ群を全て同時に動かして
次に照射される範囲に対応する分だけ前記多葉コリメー
タを開け前記次に照射される範囲へのビームの照射を開
始する工程とからなることを特徴とする請求項2に記載
の照射方法。4. A fifth step is a step in which the multi-leaf collimator constituting the irradiation range forming means waits in front of a range where the beam is irradiated in a state where all the leaf pairs are closed; Simultaneously moving all the leaves on one side, opening the multi-leaf collimator by an amount corresponding to the irradiation range, and starting irradiation of the beam to the irradiation range; and reaching the timing for each irradiation range. At the point in time, moving the leaves on the other side to stop the irradiation on the irradiated area, simultaneously moving all the leaves on the one side, and moving the multi-leaf collimator by an amount corresponding to the next irradiated area. 3. An irradiation method according to claim 2, further comprising the step of opening and irradiating the next irradiation area with a beam.
位領域と該単位領域でのタイミングとの関係から求めら
れた近似関数から推定されることを特徴とする請求項2
乃至4のいずれかに記載の照射方法。5. The timing according to claim 2, wherein the timing is estimated from an approximate function obtained from a relationship between a plurality of predetermined unit areas and timings in the unit areas.
5. The irradiation method according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12947697A JPH10314323A (en) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | Irradiation method |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12947697A JPH10314323A (en) | 1997-05-20 | 1997-05-20 | Irradiation method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10314323A true JPH10314323A (en) | 1998-12-02 |
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ID=15010438
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10314323A (en) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000214298A (en) * | 1999-01-20 | 2000-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | Charged particle beam irradiator, energy compensator used for such device, and method for irradiating object with charged particle beam |
JP2002534138A (en) * | 1998-12-24 | 2002-10-15 | イヨン ベアム アプリカスィヨン | Method for treating a target volume with a particle beam and apparatus for applying the method |
US7227161B2 (en) | 2003-05-13 | 2007-06-05 | Hitachi, Ltd. | Particle beam irradiation apparatus, treatment planning unit, and particle beam irradiation method |
JP2008173298A (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | National Cancer Center-Japan | Charged particle beam irradiation device |
DE102007036035A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Siemens Ag | Control device for controlling an irradiation process, particle therapy system and method for irradiating a target volume |
US7583775B2 (en) | 2002-08-14 | 2009-09-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Concentrated irradiation type radiotherapy apparatus |
JP2009531138A (en) * | 2006-03-28 | 2009-09-03 | ハンプトン ユニバーシティ | Hadron treatment plan with appropriate biological weighting |
WO2009139043A1 (en) | 2008-05-13 | 2009-11-19 | 三菱電機株式会社 | Corpuscular radiation treatment apparatus and method for corpuscular radiation treatment |
JP2012081050A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | Bolus, manufacturing method of bolus, and particle beam irradiation apparatus |
US8431907B2 (en) | 2011-03-08 | 2013-04-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Particle beam treatment device and irradiation dose setting method of the particle beam treatment device |
JP2014121635A (en) * | 2014-02-19 | 2014-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Particle beam medical treatment device and irradiation dose setting method |
JP2015163309A (en) * | 2015-06-16 | 2015-09-10 | 住友重機械工業株式会社 | Charged particle beam irradiation device |
US9180313B2 (en) | 2012-02-22 | 2015-11-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Range shifter and particle radiotherapy device |
US9839793B2 (en) | 2013-06-06 | 2017-12-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Particle therapy device and method for setting dose calibration factor |
US20220323791A1 (en) * | 2021-04-13 | 2022-10-13 | The New York Proton Center | Flash radiotherapy systems and methods of use |
-
1997
- 1997-05-20 JP JP12947697A patent/JPH10314323A/en active Pending
Cited By (27)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002534138A (en) * | 1998-12-24 | 2002-10-15 | イヨン ベアム アプリカスィヨン | Method for treating a target volume with a particle beam and apparatus for applying the method |
JP2000214298A (en) * | 1999-01-20 | 2000-08-04 | Mitsubishi Electric Corp | Charged particle beam irradiator, energy compensator used for such device, and method for irradiating object with charged particle beam |
US7583775B2 (en) | 2002-08-14 | 2009-09-01 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Concentrated irradiation type radiotherapy apparatus |
US7560717B2 (en) | 2003-05-13 | 2009-07-14 | Hitachi, Ltd. | Particle beam irradiation apparatus, treatment planning unit, and particle beam irradiation method |
US7227161B2 (en) | 2003-05-13 | 2007-06-05 | Hitachi, Ltd. | Particle beam irradiation apparatus, treatment planning unit, and particle beam irradiation method |
US7425717B2 (en) | 2003-05-13 | 2008-09-16 | Hitachi, Ltd. | Particle beam irradiation apparatus, treatment planning unit, and particle beam irradiation method |
US8742377B2 (en) | 2006-03-28 | 2014-06-03 | Hampton University | Hadron treatment planning with adequate biological weighting |
JP2009531138A (en) * | 2006-03-28 | 2009-09-03 | ハンプトン ユニバーシティ | Hadron treatment plan with appropriate biological weighting |
US9119961B2 (en) | 2006-03-28 | 2015-09-01 | Hampton University | Hadron treatment planning with adequate biological weighting |
US8916842B2 (en) | 2006-03-28 | 2014-12-23 | Hampton University | Hadron treatment planning with adequate biological weighting |
JP2013063273A (en) * | 2006-03-28 | 2013-04-11 | Hampton Univ | Hadron treatment planning with adequate biological weighting |
US8829476B2 (en) | 2006-03-28 | 2014-09-09 | Hampton University | Hadron treatment planning with adequate biological weighting |
US8546774B2 (en) | 2006-03-28 | 2013-10-01 | Hampton University | Hadron treatment planning with adequate biological weighting |
US8669541B2 (en) | 2006-03-28 | 2014-03-11 | Hampton University | Hadron treatment planning with adequate biological weighting |
JP2008173298A (en) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | National Cancer Center-Japan | Charged particle beam irradiation device |
US8071966B2 (en) | 2007-08-01 | 2011-12-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Control device for controlling an irradiation procedure, particle therapy unit, and method for irradiating a target volume |
DE102007036035A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Siemens Ag | Control device for controlling an irradiation process, particle therapy system and method for irradiating a target volume |
US8309939B2 (en) | 2008-05-13 | 2012-11-13 | Mitsubishi Electric Corporation | Particle beam treatment apparatus and particle beam treatment method |
WO2009139043A1 (en) | 2008-05-13 | 2009-11-19 | 三菱電機株式会社 | Corpuscular radiation treatment apparatus and method for corpuscular radiation treatment |
JP2012081050A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Mitsubishi Electric Corp | Bolus, manufacturing method of bolus, and particle beam irradiation apparatus |
JP5485469B2 (en) * | 2011-03-08 | 2014-05-07 | 三菱電機株式会社 | Particle beam therapy apparatus and irradiation dose setting method for particle beam therapy apparatus |
US8431907B2 (en) | 2011-03-08 | 2013-04-30 | Mitsubishi Electric Corporation | Particle beam treatment device and irradiation dose setting method of the particle beam treatment device |
US9180313B2 (en) | 2012-02-22 | 2015-11-10 | Mitsubishi Electric Corporation | Range shifter and particle radiotherapy device |
US9839793B2 (en) | 2013-06-06 | 2017-12-12 | Mitsubishi Electric Corporation | Particle therapy device and method for setting dose calibration factor |
JP2014121635A (en) * | 2014-02-19 | 2014-07-03 | Mitsubishi Electric Corp | Particle beam medical treatment device and irradiation dose setting method |
JP2015163309A (en) * | 2015-06-16 | 2015-09-10 | 住友重機械工業株式会社 | Charged particle beam irradiation device |
US20220323791A1 (en) * | 2021-04-13 | 2022-10-13 | The New York Proton Center | Flash radiotherapy systems and methods of use |
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