JP2001025501A - 放射線照射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 食品等の殺菌等を行う放射線照射において、
被照射物全体での一様な線量分布の放射線照射を実現す
る。 【解決手段】 本発明に係わる放射線照射装置は、被照
射物の密度分布に基づき、前記被照射物への照射放射線
の線量分布を照射線量計画値として計算する照射線量計
画値計算手段１と、前記照射線量計画値に基づき、照射
条件を決定する照射条件決定手段２と、前記照射条件に
従い、放射線照射手段を制御する照射制御手段３と、被
照射物を透過した照射放射線の線量を測定する線量検出
手段４と、線量検出手段で測定された透過線量から被照
射物への照射放射線の線量分布を照射線量実績値として
計算する照射線量実測値計算手段５と、前記照射線量計
画値と照射線量実績値とを比較し、その比較結果に基づ
き、放射線照射を制御する判定手段６とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放射線照射装置に
関し、特に放射線の照射による確実な滅菌、殺菌、殺虫
又は発芽防止等の実現に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、人工透析器、注射針や手術用手袋
或いは医薬品容器等の医療用器具を使用する前に滅菌を
するために放射線を照射する装置があった。この装置で
は、放射線は医療用器具を収納したケースに向けて照射
される。この場合、ケース内の物質の密度は均一でない
ため、ケース内の各点での放射線線量を計算によって単
純に求めることが難しい。そこで、実際に放射線を照射
してケース内の各点での線量を測定するという方法によ
って、ケースの中に収納した医療用器具がそのケース内
での配置に係わらず確実に滅菌される照射条件を決定す
る作業が予め行われる。

【０００３】この作業は、具体的には、放射線感応性の
フィルム線量計等の小型の放射線センサを医療用器具と
共にケース内の複数位置に配置して放射線を照射し、放
射線センサによる各点の線量の測定値に基づいて適切な
照射条件を求めるというものであった。

【０００４】一方、放射線は悪性腫瘍等の病気の治療に
も用いられている。この治療は、悪性腫瘍等の病巣に対
して放射線を照射し、病巣の細胞に放射線エネルギーを
吸収させ、その消滅を図るというものである。この治療
では、放射線の照射野・照射条件を定めるためにＸ線Ｃ
Ｔ（Computer Tomography）装置または画像が用いられ
ている。すなわち、Ｘ線ＣＴ装置により患者体内の断層
像を撮影し、その断層像情報から病巣の位置を把握し、
病巣に対して放射線エネルギー吸収量を最大にしつつ、
正常組織の放射線エネルギー吸収量を最小とするように
照射野・照射条件が定められる。

【０００５】このような細胞への放射線エネルギー付与
を中心とした放射線の作用を利用しようという検討が、
他の産業分野でも進められている。例えば、ＦＡＯ（Fo
od and Agriculture Organization of the United nati
ons ：国連食糧農業機関）／ＷＨＯ（World Health Org
anization ：世界保健機構）合同国際食品企画委員会
（ＣＡＣ）では、放射線の食品照射の応用分野として、
腐敗菌及び病原菌の殺菌、害虫及び寄生虫の殺滅、発芽
抑制、貯蔵期間延長といった用途に対して、それぞれ線
量の規格基準を準備している。そこには、それら用途に
より安全な食品保存を可能として、世界の重要課題であ
る食糧問題の解決策としようという狙いがある。

【０００６】また、近年の他の動向の一例を挙げれば、
現在、我が国をはじめ諸外国で植物検疫処理において害
虫・寄生虫の殺滅に用いられている臭化メチルの全廃が
ある。臭化メチルはオゾン層破壊物質であることから、
その使用及び生産が国際的に廃止される方向であり、こ
れに代わる方法として放射線照射が有望視されている。
今後放射線照射の適用が期待されるのもはフルーツ、穀
類、木材の他、多品種にわたっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】放射線処理法の適用に
関する重要な条件として、要求された線量均一度で照射
を行うことが挙げられる。この方法については、例え
ば、出願番号『特願平１０−３４２０４４』にて特許出
願したようなシステム・装置で対応することができる。
この方法を適用することにより非常に高い精度で線量均
一度を計算し、最適な条件で照射を行うことが可能とな
った。

【０００８】さらに、放射線処理法の適用に関し、もう
一つの重要な条件として、要求された線量均一度で照射
されていることをリアルタイムで確認し保証することが
挙げられる。しかし、計画した線量均一度で照射された
ことを保証するためには最終的に測定を行う必要があ
る。一般的に線量測定には前記のように放射線感応性の
フィルム線量計等が用いられるが、測定結果を得るまで
にはかなりの時間を要する。

【０００９】実際の照射においては、この作業は時間を
要するため適用が不可能に近い。仮に適用が可能であっ
たとしても測定結果が判明した時点では同一ロットの製
品の照射作業は終了している。したがって、通常の照射
は品目ごとに前記の作業を予備実験的に何回も行い、線
量均一度が良好となる条件を予め確認してからその決め
られた条件にて照射を実施している。しかし、この方法
の場合、箱の中の被照射物が予備実験と異なる条件で詰
められていた場合や箱の中での被照射物の重なり具合が
予備実験の時と変わった場合は、実際の均一度は予備実
験と異なる結果となる。もし要求された線量均一度で照
射されなかった場合、この不具合を検出する手段はなく
大きな問題となる。

【００１０】さらに、放射線照射手段は設定された照射
パラメータで運転されるものの、場合によっては微妙に
照射パラメータが変動することも有りうる。この場合、
線量均一度にも影響を与える。ここで線量を空中で直に
測定し、そのデータにより照射制御部を制御する手法
は、悪性腫瘍治療用医療加速器でも採用されている。し
かし、照射の均一度は吸収線量で評価される。吸収線
量、線量均一度のバラツキの要因は、放射線照射手段の
バラツキと被照射物の密度分布の変動の両方が要因であ
り、放射線照射手段のバラツキを厳重に管理したとして
もこれのみでは線量均一度の安定化を図ることは困難で
ある。

【００１１】本発明は、上記問題点を解消するためにな
されたもので、被照射物に照射された線量の透過してき
た成分を測定し被照射物の線量の吸収量を計算すること
により、被照射物の線量均一度を評価する指標とし、均
一な照射品質の保証を可能とすることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係わる放射線照
射装置は、被照射物の密度分布に基づき、前記被照射物
への照射放射線の線量分布を照射線量計画値として計算
する照射線量計画値計算手段と、前記照射線量計画値に
基づき、照射条件を決定する照射条件決定手段と、前記
照射条件に従い、放射線照射手段を制御する照射制御手
段と、被照射物を透過した照射放射線の線量を測定する
線量検出手段と、線量検出手段で測定された透過線量か
ら被照射物への照射放射線の線量分布を照射線量実績値
として計算する照射線量実測値計算手段と、前記照射線
量計画値と照射線量実績値とを比較し、その比較結果に
基づき、放射線照射を制御する判定手段とを備えたこと
を特徴とする。

【００１３】本発明に係わる放射線照射装置は、放射線
照射方向の被照射物の断層像を撮影し、被照射物の密度
分布を取得する断層撮影手段を備えたことを特徴とす
る。

【００１４】本発明に係わる放射線照射装置は、照射線
量計画値として設定された照射線量に基づき、照射条件
を決定する照射条件決定手段と、前記照射条件に従い、
放射線照射手段を制御する照射制御手段と、被照射物を
透過した照射放射線の線量を測定する線量検出手段と、
線量検出手段で測定された被照射物への照射線量を照射
線量実績値として計算する照射線量実測値計算手段と、
前記照射線量計画値と照射線量実績値とを比較し、その
比較結果に基づき、放射線照射を制御する判定手段とを
備えたことを特徴とする。

【００１５】本発明に係わる放射線照射装置は、照射線
量計画値と照射線量実績値との比較結果が所定値を越え
る場合、判定手段は放射線照射を停止するよう制御する
ことを特徴とする。

【００１６】本発明に係わる放射線照射装置は、照射線
量計画値と照射線量実績値との比較結果が所定値を越え
る場合、判定手段は放射線照射を前記所定値以下となる
ように放射線照射を制御することを特徴とする。

【００１７】本発明に係わる放射線照射装置は、照射線
量計画値と照射線量実績値との比較結果を記録する記録
手段を備えたことを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態について
図面を参照して説明する。

【００１９】図１は、本発明の実施の形態である植物検
疫、食品照射用等の放射線照射装置の概略の動作フロー
チャートである。先ずＸ線ＣＴ等により被照射物の密度
分布を測定する（ステップ１）。次にこの密度分布に基
づき、照射パラメータを変えながら被照射物への照射線
量分布を計算する。なお、照射前にあらかじめ計算され
る前記照射線量分布を、照射線量計画値として定義する
（ステップ２）。次に照射線量分布が均一となる場合の
照射パラメータをもとに実際の照射条件を設定する（ス
テップ３）。この照射条件に基づき被照射物への照射を
行う（ステップ４）。この時、被照射物への実際の照射
線量分布を実測する。なお、照射の際に実際に計測され
る前記照射線量分布を、照射線量実測値として定義する
（ステップ５）。照射線量分布の計算値（ステップ２）
と照射線量分布の実測値（ステップ５）とを比較し、照
射の良否を判定する（ステップ６）。均一な照射が行わ
れた場合（良の場合）には、同じ条件で引き続き照射が
行われる。一方、不均一な照射が行われた場合（不良の
場合）には、照射条件の変更が行われる（ステップ
７）。

【００２０】次に、実際の構成を用い本発明の動作を詳
細に説明する。図２は、本発明の実施の形態である放射
線照射装置の概略ブロック図である。ここで、被照射物
９は輸入された切り花、香辛料・生薬、フルーツ、穀
類、木材等であり、それらの多くは、箱又は袋を用いて
梱包されている。その箱の形状（例えば高さ、幅、奥行
きの寸法）や材質、厚さは、収納される品種毎に様々で
あるし、また、品種によっては、小単位に梱包されたも
のが箱内に配列されている場合もある。検疫官の抽出検
査等により害虫の殺滅等の処理が必要と判断された輸入
物等が被照射物９として本装置へ運ばれてくる。ここで
は、形状が比較的単純なフルーツ（グレープフルーツ）
を例にとって説明する。

【００２１】被照射物９は、ベルトコンベア１０に載せ
られて、断層撮影手段であるＸ線ＣＴユニット７に運ば
れる。ここでは、被照射物９を細いＸ線ビームで多方向
から走査し、透過データに基づいて被照射物９の断層像
を構成する。図３は、Ｘ線ＣＴユニットにより実際に撮
影された断層像の参考図（断層写真）である。図３で
は、被照射物であるグレープフルーツ９個の断層像が示
されている。図中、白い影の部分が被照射物であるグレ
ープフルーツの果肉部分を示す。各グレープフルーツの
配置がランダムであるため、断層像の形状も異なってい
る。

【００２２】また、図４はこの断層像を模式的に表した
説明図である。図４では、画面３０内に、被照射物であ
るグレープフルーツ６個の断層像３１（図２とは白黒の
部分を反転させている）が示されている。図中、３１ａ
はグレープフルーツの皮を、３１ｂはグレープフルーツ
の果肉を模式的に示している。この断層像は、Ｘ線が照
射された被照射物９の断面の各点でのＣＴ値から構築さ
れたものである。ＣＴ値は密度に応じた値であり、断層
像は当該断面上での被照射物９の密度分布を示すもので
ある。図４では、この密度の大小が濃淡の像として示さ
れている。

【００２３】図５は、被照射物の断層像取得の説明図で
ある。図中、ｘ、ｙは被照射物９の断面内の縦方向、横
方向の座標を示し、ｚは被照射物９の移動方向の座標を
示す。断層像は図５に示すように、被照射物９を移動さ
せつつ、被照射物９の複数箇所で、ベルトコンベア１０
の進行方向１００（座標ｚ）に対して垂直な断面９１，
９２，９３…で取得される。これにより、被照射物９の
３次元的な密度分布情報が取得される。

【００２４】この密度分布のデータは、照射線量計画値
計算手段１に送られる。照射線量計画値計算手段１は、
前記被照射物の密度分布のデータと放射線照射手段に対
し設定すべき複数個の照射条件を決める照射パラメータ
とを用い、線量分布を計算する。照射パラメータとして
は、放射線の線種（Ｘ線、電子線等）、放射線のエネル
ギー、ベルトコンベアの移動速度、放射線の照射方向、
放射線の照射口数等がある。エネルギーについては被照
射物が食品等の場合、電子線では１０ＭｅＶ以下、Ｘ線
では５ＭｅＶ以下の電子線による制動放射Ｘ線と国際規
格で定められている。照射線量計画値計算手段１では、
被照射物への照射量が一番均一でかつ効率的な照射パラ
メータが最終的に選定される。

【００２５】照射線量計画値計算手段１は、例えばコン
ピュータ等のハードウエアと専用ソフトウェアとで構成
されたものである。この照射線量計画値計算手段１は、
Ｘ線ＣＴユニット７により取得した密度分布を用い、設
定された照射パラメータにおける放射線が、被照射物を
どのように透過するかを深部量百分率として計算し出力
する。ここで、深部量百分率とは、被照射物表面からの
深度に応じた放射線量の到達量を、ある深度で到達量が
最大となった値を１００％とし、その比率を百分率で示
したものである。図６、図７に深部量百分率の例とし
て、Ｘ線深部量百分率曲線、電子線深部量百分率曲線を
表すグラフを示す。これらにはそれぞれエネルギーをパ
ラメータとして複数の曲線が示されている（この他パラ
メータとしては、図中に示すＳＳＤ（放射線源と被照射
物との距離）、照射野（放射線源の開口の大きさ）があ
る）。横軸が水中での透過距離を表し、縦軸が各エネル
ギーの到達量の最大値を１００％とした相対的な線量を
表している。一般には、到達するエネルギーは、被照射
物表面から少し入った位置（図６，７では１ｃｍ〜３ｃ
ｍの深さ）で最大となり（ビルドアップ現象）、それ以
降は減衰してゆく。

【００２６】この深部量百分率により放射線量の均一度
を２次元的に表すことができる。図８は、照射線量計画
値計算手段１により計算された線量均一度の一例を説明
するための図であり、図４で示した断層像上に深部量百
分率の特性曲線を重ねて表示したものである。画面３０
は、図５の任意の断面９１での断層に対応しており、３
１は被照射物（ここではグレ―プフルーツ）の断層像で
ある。３２ａ、３２ｂ、３２ｃの破線は、断層面内で同
じ深部量百分率を示す点を接続し作成された特性曲線で
ある。この例では３２ａは１００％、３２ｂは５０％、
３２ｃは２０％の深部量百分率に対応する特性曲線であ
る。画面３０は、任意の断面を９２、９３と変えていけ
ば、断層像３１は変化し、それに従って深部量百分率３
２ａ、３２ｂ、３２ｃも変化していく。

【００２７】ここで、放射線は密度に応じて物質に吸収
される性質を有するため、物質が多く存在する領域（密
度の高い領域）では透過してくる線量は減少し、最後に
は透過線量は０％となる。また、反対に物質が全くない
部分では透過線量は１００％となる。この性質により既
知の密度分布より断層面の底辺部３３における透過線量
の分布を計算することができる。

【００２８】図９は断層面の底辺部３３における透過線
量分布の特性曲線図である。図中、４０は透過線量画面
を示し、画面中の横軸は底辺部３３のｙ方向の位置を、
縦軸は透過してきた線量の相対強度を表わす。被照射物
に対する放射線照射が均一な場合には、被照射物の上部
と下部との放射線の透過量の変動が小さくなる。従って
この場合には、特性曲線は、４１ａのように図の上部に
位置する。一方、放射線照射が不均一な場合には、被照
射物の上部と下部との放射線の透過量の変動が大きくな
る。従ってこの場合には、特性曲線は、４１ｂのように
図の下部に位置する。

【００２９】次に、図９の断層面底辺部での特性曲線デ
ータを被照射物の複数箇所で取得する。そのデータをつ
なぎ合わせることにより被照射物の平面的な透過線量の
分布を求めることができる。図１０は被照射物の底面に
おける２次元的な透過線量の分布特性図である。前述の
とおり、複数箇所の断面９１、９２、９３…を設定し、
取得するデータを増やせば増やすほど分布特性の精度は
向上する。５１はこの透過線量の分布特性を等高線とし
て表わしたものである。

【００３０】照射線量計画値計算手段１では、上記のよ
うに照射パラメータを変えつつ複数の分布特性を計算
し、その中から分布特性のバラツキが最小の場合の照射
パラメータを最終的に算出し、照射条件決定手段２に出
力する。なお、前記バラツキが最小の分布特性が、後述
する判定手段６での計算に使用される照射線量計画値と
なり、判定手段６に出力される。

【００３１】照射条件決定手段２では、上記のように決
定された最適な照射パラメータをもとに、実際の最適な
照射条件を算出し、照射制御手段３に出力する。照射制
御手段３は、この最適な照射条件を用いて、後述する放
射線照射手段１３を制御する。

【００３２】一方、Ｘ線ＣＴユニット７で断層データを
取得した後、被照射物９はベルトコンベア１１により放
射線照射手段１３に運ばれる。放射線照射手段１３は放
射線遮蔽のための放射線シールドルーム１４の中に収め
られている。また、ベルトコンベア１１は、放射線シー
ルドルーム１４の出入り口においては放射線遮蔽の観点
から迷路状になった部分を通過する構造となっている。
被照射物はベルトコンベア１１上を移動中、前記により
設定された照射パラメータに基づく照射条件により最適
な照射が行われる。同時に被照射物９を透過してきた線
量を線量検出手段４により測定する。

【００３３】線量検出手段４は、一般的には電離箱方式
のものが多く使われているが、大強度線量を検出する場
合はすぐ飽和状態となり正確な計測をすることが困難で
ある。そこで、飽和状態を抑制するための対策を特別に
施した電離箱、半導体方式の放射線検出器、シンチレー
ション、チェレンコフ等の光を利用した検出器など、大
強度線量に対応したセンサを用いる。

【００３４】ここでは、半導体方式の放射線検出器やシ
ンチレーション、チェレンコフ等の光等を利用した大強
度線量に対応したセンサを用いる。線量検出手段４の構
造は被照射物の進行方向と垂直な方向（ｙ方向）にセン
サを複数個並べ、放射線シールドケースに収めたもので
ある。また、長さは少なくともベルトコンベア１１の幅
以上の寸法を有する。図１１に線量検出手段４の構造例
を示す。ここで、６１はセンサを、６２はシールドケー
スを、１１ａはベルトコンベア１１の進行方向（ｚ方
向）を示す。これにより線量検出手段４を通過した被照
射物の透過線量を複数点で測定することができる。測定
速度は被照射物が移動する速度に比べ非常に短い時間で
ある。したがって被照射物の箱が線量検出手段４を通過
する間に複数個所の測定が可能となる。

【００３５】また、透過線量データが被照射物のどの位
置で測定されたかを検出するため、位置検出手段８をベ
ルトコンベア１１の付近に設置してある。位置検出手段
８の方式は機械式スイッチ方式、非接触の光方式、工業
用カメラによる検出方式等何でも適用できる。後述する
ように、この位置検出は線量検出手段４による線量検出
と連動して行われる。

【００３６】測定したデータと被照射物の位置関係は、
位置検出手段８を被照射物９の片側の端が通過した時を
起点にベルトコンベア１１の移動速度と線量検出手段４
のデータ測定時間間隔より求めることができる。例え
ば、被照射物９の箱の長さが１ｍ、ベルトコンベア１１
の移動速度が１０ｃｍ／秒、線量検出手段４のデータ測
定間隔が１回／秒とした場合、測定点は全部で１１個所
となる。前記のようにデータ測定点は多ければ多いほ
ど、後記の実測データによる透過線量の分布特性図の計
算精度は向上する。また、被照射物の長さが不明な場合
は、被照射物の両端の点を位置検出手段で測定すること
でも同様に位置関係を特定できる。例えば、両端での位
置検出の時刻を測定しておき、ベルトコンベアの移動速
度から被照射物の長さを求め、上記と同様に測定点を特
定できる。位置検出手段で算出された位置情報は後述す
る照射線量実測値計算手段５に送られ、測定された線量
透過分布を求めるのに使用される。

【００３７】ここで測定した透過線量データは照射線量
実測値計算手段５に送られる。照射線量実測値計算手段
５は、例えばコンピュータ等のハードウェアと専用ソフ
トウェアとで構成されたものである。線量検出手段４で
検出された線量を位置検出手段８により被照射物の箱の
位置と関係付けることにより被照射物の線量透過分布と
して平面的に描くことができる。線量透過分布の計算例
を図１２に示す。図１２は図１０で示したものと基本的
には同じである。図１２は断層像９１、９２、９３…と
同じ点で線量検出手段４により線量の透過強度を実測
し、２次元的にまとめたパターン図である。７１はその
パターンを等高線として表わしたものである。図からも
判明できるように、７１は被照射物９を透過した線量を
被照射物の箱底面３３（図では実測透過線量画面７０）
に投影した実測値のパターン図である。言いかえれば、
計算から求めた図１０におけるパターン図５１の実測版
である。この実測値は、照射線量実測値として、後述す
る判定手段６に出力される。

【００３８】なお、パターン図７１は相対値として計算
されるものであるが、相対値を求める際の基準値は、線
量検出手段４の端部のセンサ６１で検出された透過線量
の測定値を用いる。つまり、上述のとおり、線量検出手
段は被照射物の幅より長く構成されているので、線量検
出手段の端部のセンサは被照射物を透過せず、直接セン
サに届く。従って、端部のセンサで検出された透過線量
は、ほぼ照射源から被照射物への入力照射線量（既知
量）に等しくなる。さらに、この既知量に図６，７で示
したビルドアップによる現象による上昇分の補正を施
し、最終的な基準値を求めることができる。この基準値
に対する比率で相対値を計算できる。

【００３９】次に、透過線量分布の計算値と実測値を比
較する判定手段６に照射線量計画値計算手段１で計算さ
れた透過線量分布パターン結果と照射線量実測値計算手
段５により計算された実測の透過線量分布パターン結果
を入力する。判定手段６の構成は、例えばコンピュータ
等のハードウェアと専用ソフトウェアとで構成されたも
のである。比較・判定の方法は、例えば２次元計算結果
から２次元実測結果を引くことで行われる。その結果が
０となったら計算結果と実測結果が一致したものと見な
すことができる。実際には計算誤差、実測誤差のため完
全に一致しない可能性がある。

【００４０】したがって、実際の具体的運用は、計算結
果の判定に許容範囲を設ける。ここで、判定手段６にお
いて結果が許容範囲に収まり良の判定が下された場合、
被照射物はベルトコンベア１１により放射線シールドル
ーム１４の外へ搬出される。

【００４１】次に、判定手段６において不良の判定が下
された場合、照射結果が要求を満たしていないことにな
る。この場合、照射を停止する。さらに、本装置におい
ては照射結果が要求を満たしていない場合、判定手段６
にて照射不良とみなした計算過程から、照射パラメータ
をどれだけ変えれば良となるか計算することができる。
その結果を照射制御手段３に送ることにより、要求を満
たすような照射パラメータに変えて照射を行うことがで
きる。例えば、線量均一度が悪かった場合、エネルギー
を高い方向に変えれば均一度は改善される。

【００４２】本実施の形態は、線量均一度を得るための
手段を主眼としているが、線量検出手段４は照射線量
（線量絶対値）も測定することも可能である。そのため
には、まず基準となる線量計によって線量検出手段４を
校正する必要がある。そしてその校正方法は、例えば吸
収線量の標準測定法（日本医学放射線学会物理部会）に
沿って行えば、線量校正された線量検出手段４の測定値
は照射線量（線量絶対値）を示すことになる。また、こ
の結果は照射線量計画値計算手段１に使用する基礎デー
タとして使用することは当然である。

【００４３】線量均一度に付け加え照射線量（線量絶対
値）についても上記同様に照射制御手段３に送り放射線
照射手段１３の照射パラメータを最適化することができ
る。つまり、照射線量計画値として、あらかじめ被照射
物の特定の位置に対して設定された照射線量（線量絶対
値）を用い、一方照射線量実績値として、上記構成され
た線量検出手段で、上記特定の位置で測定された照射線
量（線量絶対値）を用いることで、前記パターン（線量
均一度）を用いた場合と同様の判定をおこなうことがで
きる。最適化の例として、測定された照射線量（線量絶
対値）が計画された照射線量（線量絶対値）より大きす
ぎる場合は、ベルトコンベア１１の速度を速め、被照射
物９が放射線照射手段１３を通過する時間を短縮すれば
よいことになる。反対に、測定された照射線量（線量絶
対値）が計画された照射線量（線量絶対値）より小さす
ぎる場合は、ベルトコンベア１１の速度を遅め、被照射
物９が放射線照射手段１３を通過する時間を延長すれば
よいことになる。

【００４４】なお、上記説明では、被照射物の特定の位
置についての照射線量（線量絶対値）を用いたが、位置
を特定することなく、被照射物全体への照射線量（各位
置で測定された照射線量の和の値（積分値））または被
照射物への平均の照射線量を用いても構わない。

【００４５】次に、データ保存手段１５について説明す
る。データ保存手段の構成は、例えばコンピュータ等の
ハードウェアと専用ソフトウェアと記録装置とで構成さ
れたものである。記録装置は、磁気テープ、磁気ディス
ク等データをストックできる機能のものであれば何でも
適用できる。判定手段６に送られた照射線量計画値計算
手段１の計算結果や照射線量実測値計算手段５の計算結
果は、基本的に保存しなくても照射装置のシステムとし
て何ら問題ない。しかし、顧客に対し、照射の品質を保
証するためにはその照射データを製品に添付して出荷す
ることが好ましい。これを可能とするために、データ保
存手段１５を設け、判定手段６に送られた照射線量計画
値計算手段１の計算結果や照射線量実測値計算手段５の
計算結果、さらに、照射パラメータ、製品名等照射に関
係するあらゆる項目を入力し保存する。これにより随
時、照射品質の保証書を作成することができる。必要で
あれば、図示しないプリンタにより、照射パラメータ、
照射計画値、照射実績値等任意のデータを呼び出しプリ
ントすることが可能である。

【００４６】この実施の形態は、フルーツを例にとって
述べたが、現在医療器具として滅菌が行われている人工
臓器や人工透析器（ダイアライザ）等の構造や形状が複
雑なものへ適用しても非常に有効であることは言うまで
もない。

【００４７】なお、上記内容は、図１の動作フローに基
づく説明であり、ステップ２の線量分布計算過程で最適
な均一度となる照射パラメータを得ることができること
を前提とした。しかし被照射物の大きさ、密度によって
は、所定の均一度を達成することができないと判定され
る場合がある。この場合には図１のステップ２とステッ
プ３の間にチェック機能を設け、均一度が達成できない
場合には、達成できるように被照射物を再配置すること
等が必要となる。この場合の動作フローを図１３に示
す。ステップ２ａ，ステップ２ｂがチェック機能に相当
する。

【００４８】

【発明の効果】本発明の放射線照射装置によれば、線量
分布や透過線量を予め計算するとともに被照射物の透過
線量をリアルタイムで検出できるため、計画どおりの照
射が適正・確実に行われているかを照射装置のバラツキ
と被照射物のバラツキとを合わせた形態で管理すること
ができるという効果が得られる。また、当該被照射物全
体にわたって均一な放射線照射が容易に実現され、よっ
て照射条件の決定の作業が省力できるという効果と、被
照射物に対する放射線照射処理が適正・確実に行われ、
例えば食品等の被照射物の安全性が確保されるという効
果が得られる。

【００４９】本発明の放射線照射装置によれば、被照射
物の密度分布を測定するのにＸ線ＣＴスキャナに代表さ
れる断層撮影手段を用いたので、照射放射線の線量分布
を容易にかつ精度よく計算することができるという効果
が得られる。

【００５０】本発明の放射線照射装置によれば、被照射
物への照射線量をリアルタイムで検出できるため、計画
どおりの照射が適正・確実に行われているかを照射装置
のバラツキと被照射物のバラツキとを合わせた形態で管
理することができるという効果が得られる。また、当該
被照射物全体にわたって一様な放射線照射が容易に実現
され、よって照射条件の決定の作業が省力できるという
効果と、被照射物に対する放射線照射処理が適正・確実
に行われ、例えば食品等の被照射物の安全性が確保され
るという効果が得られる。

【００５１】本発明の放射線照射装置によれば、計画ど
おりの照射が行われなかった場合、放射線照射装置を停
止するよう制御できるため、照射不良品を選別すること
ができるという効果が得られる。

【００５２】本発明の放射線照射装置によれば、計画ど
おりの照射が行われなかった場合、放射線の照射条件を
変更するよう制御できるため、照射不良を改善すること
ができるという効果が得られる。

【００５３】本発明の放射線照射装置によれば、照射に
関連するデータが全て保存されているため、照射保証す
るための書類をプリントすることで、そのデータを活用
することができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態である放射線照射装置の
概略の動作フロー図である。

【図２】 本発明の実施の形態である放射線照射装置の
概略のブロック図である。

【図３】 Ｘ線ＣＴユニットにより撮影された断層像の
参考図（断層写真）である。

【図４】 Ｘ線ＣＴユニットにより撮影された断層像の
模式的に表された説明図である。

【図５】 被照射物の断層像取得の説明図である。

【図６】 Ｘ線深部量百分率曲線を表すグラフである。

【図７】 電子線深部量百分率曲線を表すグラフであ
る。

【図８】 断層面内の深部量百分率の計算された特性曲
線図である。

【図９】 断層面の底辺部での透過線量分布の計算され
た特性曲線図である。

【図１０】 被照射物の底面での透過線量の計算された
分布特性図（等高線図）である。

【図１１】 線量検出手段の構成図である。

【図１２】 被照射物の底面での透過線量の実測された
分布特性図（等高線図）である。

【図１３】 本発明の他の実施の形態である放射線照射
装置の概略の動作フロー図である。

【符号の説明】

１ 照射線量計画値計算手段、２ 照射条件決定手段、
３ 照射制御手段、４線量検出手段、５ 照射線量実測
値計算手段、６ 判定手段、７ Ｘ線ＣＴユニット、８
位置検出手段、９ 被照射物、１０，１１ ベルトコ
ンベア、１１ａ ベルトコンベア移動方向、１３ 放射
線照射手段、１４ 放射線シールドルーム、１５ デー
タ保存手段、３０ 断層像画面、３１ 被照射物断層
像、３１ａ 被照射物断層像（グレープフルーツの
皮）、３１ｂ 被照射物断層像（グレープフルーツの果
肉）、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ 深部量百分率特性曲
線、３３被照射物底辺部、４０ 透過線量画面、４１
ａ，４１ｂ 透過線量分布特性曲線、５１ 透過線量分
布等高線、６１ センサ、６２ シールドケース、７０
実測透過線量画面、７１ 透過線量分布等高線、９１，
９２，９３ 被照射物断層面、１００ ベルトコンベア
移動方向

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4B021 LA01 LP10 LT03 LT06 LW02 LW07 LW09 4C058 AA16 AA21 BB06 DD12 KK03 KK32 4C082 AC02 AC06 AG02 AP02 AP03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放射線照射手段から放射線を被照射物に
   照射し、処理を行う放射線照射装置において、 被照射物の密度分布に基づき、前記被照射物への照射放
   射線の線量分布を照射線量計画値として計算する照射線
   量計画値計算手段と、 前記照射線量計画値に基づき、照射条件を決定する照射
   条件決定手段と、 前記照射条件に従い、放射線照射手段を制御する照射制
   御手段と、 被照射物を透過した照射放射線の線量を測定する線量検
   出手段と、 線量検出手段で測定された透過線量から被照射物への照
   射放射線の線量分布を照射線量実績値として計算する照
   射線量実測値計算手段と、 前記照射線量計画値と照射線量実績値とを比較し、その
   比較結果に基づき、放射線照射を制御する判定手段とを
   備えたことを特徴とする放射線照射装置。
2. 【請求項２】 放射線照射方向の被照射物の断層像を撮
   影し、被照射物の密度分布を取得する断層撮影手段を備
   えたことを特徴とする請求項１に記載の放射線照射装
   置。
3. 【請求項３】 放射線照射手段から放射線を被照射物に
   照射し、処理を行う放射線照射装置において、 照射線量計画値として設定された照射線量に基づき、照
   射条件を決定する照射条件決定手段と、 前記照射条件に従い、放射線照射手段を制御する照射制
   御手段と、 被照射物を透過した照射放射線の線量を測定する線量検
   出手段と、 線量検出手段で測定された被照射物への照射線量を照射
   線量実績値として計算する照射線量実測値計算手段と、 前記照射線量計画値と照射線量実績値とを比較し、その
   比較結果に基づき、放射線照射を制御する判定手段とを
   備えたことを特徴とする放射線照射装置。
4. 【請求項４】 判定手段は、照射線量計画値と照射線量
   実績値との比較結果が所定値を越える場合、放射線照射
   を停止するよう制御することを特徴とする請求項１乃至
   ３のいずれか一項に記載の放射線照射装置。
5. 【請求項５】 判定手段は、照射線量計画値と照射線量
   実績値との比較結果が所定値を越える場合、放射線照射
   を前記所定値以下となるように放射線照射を制御するこ
   とを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の
   放射線照射装置。
6. 【請求項６】 照射線量計画値と照射線量実績値との比
   較結果を記録する記録手段を備えたことを特徴とする請
   求項１乃至３のいずれか一項に記載の放射線照射装置。