粒子射線掃描照射系統及粒子射線掃描照射方法
【專利摘要】本發明提供一種粒子射線掃描照射方法，包括如下步驟：根據由粒子射線治療計劃決定的相對粒子射線照射量及處方粒子射線劑量，求出粒子射線的各照射點的計劃照射粒子數的步驟；根據計劃照射粒子數及粒子射線的射束電流波形來模擬各照射點的粒子射線的照射過程，求出在粒子射線掃描移動期間照射到患部的粒子數的步驟；使用在掃描移動期間照射的粒子數，校正各照射點的計劃照射粒子數的步驟；將校正后的計劃照射粒子數換算成劑量監控器的計數值的步驟；以及根據換算得到的計數值來照射粒子射線的步驟。
【專利說明】粒子射線掃描照射系統及粒子射線掃描照射方法

【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種粒子射線治療裝置，尤其涉及一種與患部的三維形狀相配合來照 射粒子射線的粒子射線掃描照射系統。

【背景技術】
[0002] 在粒子射線治療中,對患部照射加速到光速的約70%的質子射線或碳射線等。在 將這些高能粒子射線照射到體內的腫瘤等時，會表現出以下特征。第一，所照射的粒子射線 大部分都停止在如下位置，即，與粒子射線能量的約1. 7次方成比例的深度處的位置。第 二，所照射的粒子射線在體內停止之前對其所通過的路徑提供的能量密度在粒子射線的停 止位置達到最大值。將粒子射線的能量密度稱為劑量。將沿著粒子射線通過體內的路徑而 形成的特有的深部劑量分布曲線稱為布拉格曲線（Bragg curve)。
[0003] 將粒子射線的劑量表現出最大值的部位稱為布拉格峰（Bragg peak)。粒子射線掃 描照射系統使該布拉格峰的位置與腫瘤的三維形狀相一致來進行掃描。以在預先利用圖像 診斷所決定的目標（腫瘤區域）中形成規定的三維劑量分布的方式，調整各掃描位置的峰 值劑量。
[0004] 粒子射線停止位置的掃描方法分為沿大致垂直于粒子射線的照射方向的橫向（X、 Y方向）掃描的方法、以及沿粒子射線的照射方向即深度方向（Z方向）掃描的方法。在沿 橫向進行的掃描中，存在使患者相對于粒子射線移動的方法、以及使用電磁鐵等使粒子射 線的位置移動的方法。一般采用后者的使用電磁鐵的方法。
[0005] 對于沿深度方向進行的掃描方法，唯有改變粒子射線能量這一方法。在改變能量 的方法中，可考慮如下兩種方法，g卩：利用加速器改變粒子射線的能量的方法、以及使用設 置在射束傳輸系統或照射系統且被稱為射程移位器（range shifter)的能量變更裝置的方 法。目前多采用使用能量變更裝置的方法。射程移位器有時也包含進行能量的分析與運動 量的選擇且被稱為能量選擇系統（Energy Selection System)的裝置。
[0006] 使粒子射線沿橫向掃描的方法分為點掃描照射法及混合掃描照射法這兩種基本 照射方法。點掃描照射法照射粒子射線，當規定照射位置的照射量達到計劃值時，暫時減弱 粒子射線的射束強度（參照非專利文獻1)。此時，一般來說，粒子射線的射束強度為零。為 了將粒子射線照射到下一照射位置，變更掃描電磁鐵的電流值，再次增加粒子射線的強度 之后，照射粒子射線。也可不增加粒子射線的射束強度，而是從加速器再出射粒子射線。
[0007] 混合掃描照射法中將粒子射線以計劃量照射到計劃位置的基本方法與點掃描照 射法相同，但當使粒子射線的位置移動到下一照射位置時，不使粒子射線停止，而是一邊照 射粒子射線，一邊使粒子射線進行掃描（參照非專利文獻1)。

【背景技術】 [0008] 文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1 :日本專利特開2006-145213號公報
[0011] 專利文獻2 :日本專利特開2008-136523號公報
[0012] 專利文獻3 :日本專利特開2011-156340號公報
[0013] 非專利文獻
[0014] 非專利文獻 1 :T. Inaniwa 等，醫療物理，34(2007)3302(T. Inaniwa et al. , Medical Physics, 34 (2007)3302)


【發明內容】

[0015] [發明要解決的問題]
[0016] 在粒子射線掃描照射系統中，在變更照射位置的過程中產生粒子射線的移動。移 動中的粒子射線的劑量會對實際照射時的劑量分布產生影響。在非專利文獻1中，想要通 過將粒子射線移動中的劑量貢獻引入到治療計劃的最優化計算，以此來減輕移動中的劑量 對最終的劑量分布產生的影響。在此方法中，要求預先決定移動中的劑量貢獻。
[0017] 實際照射時的移動中的劑量貢獻取決于在粒子射線的照射中從加速器獲得的粒 子射線的射束強度的時間變動，因此，在所述方法中，需要將移動中的劑量貢獻的平均值引 入到治療計劃的最優化計算。在從加速器獲得的射束電流波形I(t)的時間變動較大的情 況下，難以高精度地考慮移動中的粒子射線的貢獻。進而，在治療計劃的最優化計算中需要 考慮移動中的劑量貢獻的平均值，這使治療計劃的制定變得相對復雜。
[0018]本發明是為了解決所述問題而設計的，其目的在于減小治療計劃中所決定的各照 射點（照射位置）的計劃照射粒子數與實際照射時的劑量分布之差。
[0019][解決問題的技術方案]
[0020]本發明的粒子射線掃描照射方法的特征在于包括：第一步驟，根據由粒子射線治 療計劃決定的相對粒子射線照射量及處方粒子射線劑量，求出粒子射線的各照射點的計劃 照射粒子數；第二步驟，根據計劃照射粒子數及粒子射線的射束電流波形來模擬各照射點 的粒子射線的照射過程，求出粒子射線在掃描移動期間照射到患部的粒子數；第三步驟，使 用在掃描移動期間照射的粒子數，校正各照射點的計劃照射粒子數；第四步驟，將校正后的 計劃照射粒子數換算成劑量監控器的計數值；以及第五步驟，根據換算得到的計數值照射 粒子射線。
[0021][發明的效果]
[0022]根據本發明的粒子射線掃描照射系統，能夠以簡單的校正方法使實際照射時的劑 量分布接近由治療計劃決定的各照射點（照射位置）的計劃照射粒子數。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1是表示本發明的粒子射線掃描照射系統的裝置結構的整體圖。
[0024]圖2是說明患部被切片的狀態的圖。
[0025]圖3是表^照射開始點與照射結束點的位置關系的圖。
[0026]圖4是表示本發明的實施方式i的粒子射線掃描照射方法的步驟的框圖。
[0027]圖5是表示本發明的實施方式1的掃描照射仿真所使用的射束電流波形的圖。
[0028]圖6是表示本發麵實施方式2細描照雜真所使腦經平滑化醜束電流波 形的圖。
[0029]圖7是說明移動中的照射點的情況的圖。
[0030]圖8是y示本發明的實施方式3的粒子射線掃描照射方法的步驟的框圖。
[0031]目9是說明本發明的實施方式4及實施方式5的粒子射線掃描照縣統的動作的 圖。

【具體實施方式】 [0032] 實施方式1.
[0033]圖1表示粒子射線掃描照射系統的整體結構。粒子射線掃描照射系統100包括治 療計劃系統10、粒子射線治療照射控制系統20、及粒子射線照射裝置30。治療計劃系統10 包括治療計劃數據管理裝置1、計劃照射粒子數校正裝置3、治療計劃裝置4、及掃描照射仿 真裝置5等。粒子射線治療照射控制系統 2〇包括照射系統數據管理裝置2、治療控制裝置 6、設備控制裝置7、及定位裝置8。治療控制裝置6包含劑量監控器。粒子射線照射裝置 30 包含掃描磁鐵及掃描電源。
[0034]治療計劃裝置4生成治療計劃，并根據治療計劃對劑量計算進行仿真。治療控制 裝置6控制粒子射線照射裝置30,按照從照射系統數據管理裝置2獲取的治療計劃的條件 來照射粒子射線。實際照射的粒子射線的劑量由治療控制裝置6測定。將測定的結果發送 到治療計劃數據管理裝置1。治療計劃數據管理裝置1對計劃照射粒子數校正裝置 3、治療 計劃裝置4、掃描照射仿真裝置5所生成的數據進行管理。照射系統數據管理裝置2管理治 療控制裝置6、設備控制裝置7、定位裝置8所使用的數據、治療記錄、及測定記錄等。
[0035]因為在粒子射線治療中使粒子射線的布拉格峰的位置與腫瘤的三維形狀相一致 來進行掃描，所以按照治療計劃將患部沿深度方向較薄地切成圓片。圖2示意性地表示被 切成圓片的腫瘤等患部25。將沿深度方向分割的患部25的一層稱為切片。患部25被分割 成多個切片（……W、X、Y、Z……）。
[0036] 接下來，根據圖3,對掃描照射時的粒子射線的照射順序進行說明。粒子射線的照 射順序預先利用治療計劃系統10而計算。圖中表示特定的切片X中的照射點的配置及粒 子射線的照射路徑。粒子射線原則上從照射開始點到照射結束點為止沿著一條單行路徑行 進。粒子射線通常通過掃描移動而移到相鄰照射點。在照射點之間遠離的情況下，粒子射 線為了越過照射點之間而進行空白移動（blank shift)，從而移到下一照射點。因空白移動 而省去照射的點的數量根據照射條件而不同。空白移動從空白起點這一點開始且在空白終 點這一點結束。
[0037] 接下來，根據圖4所示的框圖，對本發明的實施方式1的粒子射線掃描照射方法 進行說明。計劃照射粒子數Ni表示由治療計劃所決定的照射點（i)的照射粒子數的計劃 值（處方粒子數）。點編號i ( = 1、2、3......Nspot)表不照射點的ID (identification,標識 符）。粒子射線在同一切片內按照點編號i進行照射。根據治療計劃求出計劃照射粒子數 Ni。根據治療計劃系統10所輸出的各點的相對照射粒子數Ri及處方劑量D0算出計劃照 射粒子數Ni，并將其存儲到治療計劃數據管理裝置1。處方劑量D0表示在一次照射中照射 到患部的粒子射線的劑量。
[0038]射束電流波形I (t)存儲在照射系統數據管理裝置2,根據需要每日進行更新，以 反映最新的測定結果。圖5表示掃描照射時所使用的射束電流波形I(t)的一例。射束電 流波形I(t)是涉及從加速器射出的粒子射線的射束電流的基本時間變動信息。用于掃描 照射的加速器無論為以同步加速器、回旋加速器為代表的何種類型的加速器，在本發明中 都同樣有效。掃描照射仿真裝置5算出粒子射線在點間移動過程中照射到患部的粒子射線 數的預想數據。通過計劃照射粒子數校正裝置3校正計劃照射粒子數Ni。治療計劃包含掃 描照射治療計劃。經校正的計劃照射粒子數Ni被換算成MU (Monitor Unit，監控單位）以 對應于劑量監控器。
[0039]接下來,使用圖1?圖4,對本發明的實施方式1的粒子射線掃描照射系統100的 動作進行說明。首先，根據患者的CT (Computed Tomography，計算機斷層攝影術）數據等， 利用治療計劃系統10來生成掃描照射治療計劃。結果，輸出粒子射線的照射方向、對應于 照射方向的照射切片信息、對應于各切片的照射位置信息、各照射位置的點的相對照射量 信息。也考慮有多個照射方向的情況。在照射位置信息中，對應于照射位置而定義照射點。 [00 40]接著，治療計劃裝置4根據處方劑量D0與治療計劃，算出計劃照射粒子數Ni。在 算出計劃照射粒子數Ni時，利用治療計劃中所包含的各點的相對照射粒子數、及水中的劑 量分布絕對值的測定信息。對掃描照射仿真裝置5提供各照射點的計劃照射粒子數 Ni及 射束電流波形I(t)。
[0041]掃描照射模擬裝置5包含仿真軟件及計算機。掃描照射仿真裝置5在實施掃描照 射的情況下，算出粒子射線從照射點（i)朝照射點（i+Ι)移動時照射到患部的粒子射線的 數量ANi(i = 1、2、3、……Nspot-Ι)。當對掃描照射過程進行仿真時，將劑量監控器、掃 描電源、掃描控制裝置等的時間響應及動作考慮在內。
[0042]在掃描照射仿真裝直5中，以幾 μ sec的時間步長（time step)將射束電流波形 I(t)積分。當電流積分值達到照射點（i)的計劃照射粒子數見時，將各設備的時間響應考 慮在內，將粒子射線的照射位置朝照射點（ i+1)變更。進而，針對照射點（i+1)，將射束電 流波形I (t)積分，一旦電流積分值達到計劃照射粒子數Ni+1，便將照射位置變更到照射點 (i+2)。通過以此方式模擬對從照射點（i =丨）到照射點（i =Nsp〇t)的所有照射點照射 粒子射線的過程，可獲得射束在照射點之間移動期間照射到患部的粒子射線的數量（移動 中粒子數ANi)。在算出計劃照射粒子數附時并未考慮移動中粒子數 ΔΜ。在實際照射 時，因為是在達到計劃照射粒子數Ni之后才發生射束的移動，所以在粒子射線移動到下一 照射點之前，粒子射線會多余地照射到患部（參照圖 7)。
[0043] i接著，計劃照射粒子數校正裝置3使用移動中粒子數Δ Ni來校正照射點Q)的計 劃照雛子數Ni。移動中粒子數ΔΜ是照射到照射點⑴與照射點（i+1)之間的粒子數。 具體來說，、實施（NL校正后=Ni - ΔΝ?/2)及（Ni+Ι-校正后=Ni+1 _ ANi/2)。根據該 處理求出^劃照射粒子數Ni_校正后。計劃照射粒子數祖_校正后是將在點之間的移動中 所照射的粒子數的影響考慮在內的計劃照射粒子數。如果著眼于照射點⑴，那么下式成立 (參照圖7)。此外，移動中粒子數λ Ni-1是照射到照射點（卜丨）與照射點（i)之間的粒子 數（1 < i < Nspot)。在照射點（丨）與照射點（Nsp〇t)的情況下，校正算式分別變成（犯- 0.5X ΔΜ)及（Ni - 0.5X ANi-l)。
[0044]計劃照射粒子數Ni-校正后=計劃照射粒子數Ni _ ANi/2 _ (ΔΝ?-1)/2 _5]使用在照射中管理（或計量）粒子數關量監控器的靈敏度，將計劃照射粒子數 \校正后娜財漸雖MUi。纏觸度取決于粒子職_量。最后，將 獲得的各點的計劃計數值MUi交付給粒子射線治療照射控制系統 2Q及粒子射線照射裝置 30,實施實際的掃描照射。當使用粒子射線治療照射控制系統20執行掃描照射時，使用強 度及基本時間模式與利用掃描照射仿真裝置5模擬掃描照射時所使用的加速器射束相同 的加速器射束。
[0046]根據計劃計數值MUi來控制實際照射到照射點⑴的粒子射線的量。圖7示意性 地表示在切片Y中對照射粒子射線進行計數的情況。射束以照射點（i 一丨）、照射點（i)、 照射點（i+1)的順序移動。照射粒子射線的計數在起點Ti(s)到終點Ti(e)之間為一個循 環。連續地重復該計數的循環。在實際照射時，當計數開始時，利用在上一循環中移動中的 粒子射線進行照射。當計數結束時，粒子射線開始移動到下一照射點。
[0047]像這樣，根據本發明的實施方式1所示的粒子射線掃描照射系統，在掃描照射時， 將在點之間的移動期間中照射到目標的移動中粒子對劑量分布的影響考慮在內。使用可模 擬實際的照射定時的掃描照射仿真裝置，在照射前算出該移動中粒子數ΔΜ，使用計劃照 射粒子數校正裝置求出校正后的計劃照射粒子數（計劃照射粒子數Ni_校正后）來進行實 際的掃描照射，由此無需利用治療計劃系統進行再計劃處理。結果，能夠簡化粒子射線掃描 照射的治療計劃，所以使粒子射線掃描照射系統的運用效率得以提高。另外,能夠考慮移動 中粒子的影響而實施掃描照射，所以可更高精度地對患部提供劑量。
[0048] 實施方式2.
[0049]接下來，對本發明的實施方式2的粒子射線掃描照射系統的動作進行說明。實施 方式2的特征點在于：作為掃描照射仿真裝置5所使用的射束電流波形I (t),使用像圖6所 示那樣的去除快速變動分量后的射束電流波形，以代替圖5所示的實際測量到的射束電流 波形。
[0050]圖6所示的射束電流波形I (t)是使圖5所示的射束電流波形I (t)通過低通濾波 器來進行平滑處理后的波形。結果，可求出在點之間移動時的移動中粒子數ANi以作為更 穩定的射束電流波形的平均值。由此，不會受到缺乏再現性的快速射束電流變化的影響，從 而可更高精度地求出移動中粒子數ΔΜ。實施方式2的粒子射線掃描照射系統具有能夠以 更高精度對患部照射粒子射線的效果。
[0051] 實施方式3.
[0052] 接下來，對本發明的實施方式3的粒子射線掃描照射系統的動作進行說明。如果 射束電流較大，那么便可縮短照射時間，但移動中粒子數ANi會占到相對較大的權重，所 以認為計劃照射粒子數Ni_校正后會成為負值。圖 8是表示本發明的實施方式3的粒子射 線掃描照射系統的構成的框圖。圖8所使用標號中與圖4相同的標號基本上表示與圖4相 同的意思。
[0053] 在實施方式3中，為了防止計劃照射粒子數Ni_校正后成為負值，在對各切片進行 照射時，以使移動中粒子數ANi的一半變得小于移動前后的點的計劃照射粒子數的方式， 限制在各切片的照射中所使用的最大射束電流的大小。對于射束電流值，實際上已經決定 了其波形，所以在使用經平滑化后的平均值的情況下也相同。
[0054] 具體來說，當進行掃描照射仿真時，以使移動中粒子數ΛNi的一半（ANi/2)不超 過照射點（i)的計劃照射粒子數Ni及照射點（i+1)的計劃照射粒子數Ni+l的方式，預先 決定在各切片的照射中所使用的射束電流波形I (t)的最大值（某時刻的最大射束電流）。 在對切片進行照射時，使用較大射束電流值更能縮短照射時間，但作為標準，此處使用算出 的最大射束電流值的一半以下的射束電流進行照射即可。
[0055]在實施方式3中，因為預先限制了對各切片進行照射時所使用的射束電流的最大 值，所以可將對各切片進行照射時所使用的射束電流的范圍設定為適當值。當對計劃照射 粒子數進行校正時，不會使計劃照射粒子數Ni_校正后成為負值，能夠保証其一定為正值。 因此，與將負粒子數設為零而進行照射的情況相比，能夠以更高精度、且將誤差粒子數的影 響考慮在內的方式來進行粒子射線掃描照射。
[0056] 實施方式4.
[0057]接下來，對本發明的實施方式4的粒子射線掃描照射系統的動作進行說明。圖9 表示當將患部沿深度方向切片并掃描照射主干部時特定的切片中的照射點的配置及照射 路徑。掃描照射從位于最上部的右端的點開始，在位于最下部的右端部的點結束。照射開 始點與照射結束點的途中經由復雜的路徑而對切片內的各點進行照射。圖中存在連接鄰接 點之間的點間移動、及連接不鄰接點之間的點間移動。
[0058]在實施方式4中，著眼于連接鄰接照射點的點間移動、及連接不鄰接點的點間移 動。在鄰接的點之間移動的情況下，以實施方式1所說明的方式進行，但在不鄰接的點之間 發生移動的情況下，如果使用實施方式1的校正方法的話，那么誤差會較大。因此，在實施 方式4中，首先，計劃照射粒子數校正裝置3確認是在鄰接點之間的移動、或者是在不鄰接 的點之間的移動。只針對鄰接點之間的移動，才實施如下校正處理：從移動前的照射點 （i) 的計劃照射粒子數Ni與移動后的照射點（i+i)的計劃照射粒子數Ni+1中減去移動中粒子 數ΔΝ?的一半。
[0059]根據實施方式4,在計劃照射粒子數Ni的校正處理中，只在粒子射線在鄰接點間 移動的情況下，才從計劃照射粒子數Ni中減去移動中粒子數Δ Ni的一半^在粒子射線在不 鄰接的點間移動的情況下，不實施任何處理，所以不會產生因校正處理而導致的誤差。實際 上，粒子射線在不鄰接的點間移動的情形與粒子射線在鄰接點間移動的情形相比非常少。 根據具體情形來應對（case by case)的處理能夠實現更高精度的掃描照射。
[0060] 實施方式5.
[0061]接下來，對本發明的實施方式5的粒子射線掃描照射系統的動作進行說明。在實 施方式5的粒子射線掃描照射系統中，在圖9所示的鄰接點之間的移動（掃描移動）、及不 鄰接的點之間的移動（空白移動）的情況下，使用計劃照射粒子數校正裝置 3,實施不同的 計劃照射粒子數校正處理。具體來說，如果是鄰接的點之間的移動的話，那么與實施方式1 同樣地實施如下校正處理：從移動前的照射點（i)的計劃照射粒子數 Ni及移動后的照射點 (i+Ι)的計劃照射粒子數Ni+Ι中減去移動中粒子數ANi的一半。
[0062]在不鄰接的點之間的移動的情況下，首先算出移動軌跡。根據所算出的移動軌跡 推算出以與點尺寸同等程度隔開的所有點（i = ik，k = 1、2、3、……nk ;共nk個；il = i, ink =i+l)。將推算出的點的數量設為空白點數（nk)。接著，進行如下校正：將移動中粒 子數ANi除以空白點數（ nk)，從點編號i的移動前點、點編號i+i的移動后點及移動中作 出貢獻的空白點的計劃照射粒子數N中分別減去ANi/nk。
[0063]根據本實施方式，在不鄰接的點之間的移動的情況下也能實施更準確的移動中粒 子數的校正，所以與實施方式4相比，可進一步提高掃描照射的精度。此外，在所述實施方 式的說明中，將掃描照射仿真裝置、治療計劃裝置、計劃照射粒子數校正裝置作為分開的部 件而記載并予以說明。實際上，即使將這些裝置搭載于同一計算機編碼或同一計算機，效果 也與所述說明的效果相同，在掃描照射中，能夠以高精度且簡單的方法將由移動中粒子造 成的對劑量的影響考慮在內。 ^1]省略財卜，本獅可在難明細內，將各觸杈自祕合，縣齡?方式適當
[0065][標號說明]
[0066] 1 治療計劃數據管理裝置
[0067] 2 照射系統數據管理裝置
[0068] 3 計劃照射粒子數校正裝置
[0069] 4 治療計劃裝置
[0070] 5 掃描照射仿真裝置
[0071] 6 計劃照射粒子數校正裝置
[0072] 10治療計劃系統
[0073] 2〇粒子射線治療照射控制系統
[0074] 30粒子射線照射裝置
[0075] 1〇〇粒子射線掃描照射系統
【權利要求】
1. 一種粒子射線掃描照射裝置，其特征在于，包括：計算機，根據由粒子射線治療計劃 決定的相對粒子射線照射量及處方粒子射線劑量，求出粒子射線的各照射點的計劃照射粒 子數；以及粒子射線照射裝置，將所述粒子射線照射到患部； 所述計算機執行如下步驟： 第一 ^驟，根據所述計劃照射粒子數及所述粒子射線的射束電流波形來模擬所述各 照射點的粒子射線的照射過程，求出在所述粒子射線掃描移動期間照射到所述患部的粒子 數； 第二步驟，使用在所述掃描移動期間照射的粒子數，來校正所述各照射點的計劃照射 粒子數；以及 第三步驟，將所述校正后的計劃照射粒子數換算成劑量監控器的計數值；且 所述粒子射線照射裝置根據在所述第三步驟中換算得到的計數值，將所述粒子射線照 射到患部。
2·根據權利要求1所述的粒子射線掃描照射裝置，其特征在于，所述第二步驟包括如 下處理：從掃描移動前的照射點的計劃照射粒子數及掃描移動后的照射點的計劃照射粒子 數中減去在所述掃描移動期間照射的粒子數的一半。
3. 根據權利要求2所述的粒子射線掃描照射裝置，其特征在于，包括對粒子射線的射 束電流波形進行平滑化處理的第四步驟，在第二步驟中使用該經平滑化處理后的射束電流 波形。
4. 根據權利要求2所述的粒子射線掃描照射裝置，其特長在于，包括第五步驟，該第五 步驟是：以對所述掃描移動前的照射點的計劃照射粒子數及所述掃描移動后的照射點的計 劃照射粒子數取始終大于在所述掃描移動中照射的粒子數的一半的值的方式，根據所述射 束電流波形來設定射束電流的大小。
5. 根據權利要求2所述的粒子射線掃描照射裝置，其特征在于，包括第六步驟，該第六 步驟是：在照射點進行空白移動的情況下，根據所述照射點的移動軌跡來求出空白移動前 的照射點與空白移動后的照射點之間的距離。
6. 根據權利要求5所述的粒子射線掃描照射裝置，其特征在于，包括第七步驟，該第七 步驟是：將在所述第六步驟中求出的所述空白移動的距離與掃描移動的距離進行比較，在 所述空白移動的距離小于所述掃描移動的距離的兩倍的情況下，進行跳過所述第三步驟的 處理。
7·根據權利要求5所述的粒子射線掃描照射裝置，其特征在于，包括第八步驟，該第八 步驟是：將在所述第六步驟中求出的空白移動的距離與掃描移動的距離進行比較，在所述 空白移動的距離的大小為大于所述掃描移動的距離的兩倍、是所述掃描移動的距離的η倍 的情況下，進行從所述空白移動所包含的照射點分別減去在所述空白移動中照射的粒子數 的η分之一的處理。
8· -種粒子射線掃描照射方法，其特征在于，包括： 第一步驟，根據由粒子射線治療計劃決定的相對粒子射線照射量及處方粒子射線劑 量，求出粒子射線的各照射點的計劃照射粒子數； 第二步驟，根據所述計劃照射粒子數及所述粒子射線的射束電流波形來模擬所述各照 射點的粒子射線的照射過程，求出在所述粒子射線掃描移動期間照射到患部的粒子數； mi二使用在所述掃描移動期間照射的粒子數，來校正所述各照射點的計劃照射 k子數； 第四步驟，將所述校正后的計劃照射粒子數換算成劑量監控器的計數值；以及 第五步驟，根據所述換算得到的計數值照射所述粒子射線。
9·根據權利要求8所述的粒子射線掃描照射方法，其特征在于，所述第三步驟包括如 下處理：從掃描移動前的照射點的計劃照射粒子數及掃描移動后的照射點的計劃照射粒子 數中減去在所述掃描移動期間照射的粒子數的一半。 1〇.、根據權^利要求9所述的粒子射線掃描照射方法，其特征在于，包括對粒子射線的射 束電流波形進行平滑化處理的第六步驟，在第二步驟中使用該經平滑化處理后的射束電流 波形。
11·根據權利要求9所述的粒子射線掃描照射方法，其特長在于，包括第七步驟，該第 七步驟是：以對所述掃描移動前的照射點的計劃照射粒子數及所述掃描移動后的照射點的 計劃照射粒子數取始終大于在所述掃描移動中照射的粒子數的一半的值的方式，根據所述 射束電流波形來設定射束電流的大小。
12. 根據權利要求9所述的粒子射線掃描照射方法，其特征在于，包括第八步驟，該第 八步驟是：在照射點進行空白移動的情況下，根據所述照射點的移動軌跡來求出空白移動 前的照射點與空白移動后的照射點之間的距離。
13. 根據權利要求12所述的粒子射線掃描照射方法，其特征在于，包括第九步驟，該第 九步驟是：將在所述第八步驟中求出的所述空白移動的距離與掃描移動的距離進行比較， 在所述空白移動的距離小于所述掃描移動的距離的兩倍的情況下，進行跳過所述第三步驟 的處理。
14. 根據權利要求I2所述的粒子射線掃描照射方法，其特征在于，包括第十步驟，該第 十步驟是：將在所述第八步驟中求出的空白移動的距離與掃描移動的距離進行比較，在所 述空白移動的距離的大小為大于所述掃描移動的距離的兩倍、是所述掃描移動的距離的 n 倍的情況下，進行從所述空白移動所包含的照射點分別減去在所述空白移動中照射的粒子 數的η分之一的處理。
【文檔編號】A61N5/10GK104203346SQ201280071631
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2012年3月21日 優先權日:2012年3月21日
【發明者】蒲越虎, 池田昌廣, 本田泰三 申請人:三菱電機株式會社