JP2008245716A - Corpuscular ray therapy apparatus - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a corpuscular ray therapy apparatus, wherein frequency of calibration depth measurement of a patient is reduced. <P>SOLUTION: A plurality of irradiation parameters are changed and patient calibration depth reference data measured in advance are stored in a database 14 so that they match the result of standard calibration depth measurement performed irregularly or at prescribed intervals by a standard irradiation condition and satisfy therapeutic irradiation conditions of a variety of patients. A data processing computer 13 uses the patient calibration depth reference data stored in the database 14 and a standard calibration depth measurement result to calculate an irradiating amount in the case of therapeutic irradiation of the patient with the corpuscular ray. On the basis of the calculated irradiation amount, therapy by irradiation with the corpuscular ray is applied to the patient to reduce the frequency of the patient calibration depth measurement. As the patient calibration depth reference data registered to the database 14, when past patient calibration depth measurement result is appropriate data, it can be registered. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、標準校正深及び患者校正深などの線量校正を行って癌治療を行う粒子線治療装置に関するものである。 The present invention relates to a particle beam therapy system for performing cancer treatment by performing dose calibration such as standard calibration depth and patient calibration depth.

粒子線治療装置を利用した癌治療においては、粒子線治療装置に付置されている線量モニタは、通常、相対線量のみ評価可能であり、絶対線量の評価ができないので、基準線量計による校正が必要である。また、患者の患部に照射する線量は、患者に対応した照射条件によって校正定数が異なるので、患者毎の校正定数が重要なパラメータとなり、個々の患者に対応した校正定数を求めておく必要がある。
粒子線治療装置は、線量モニタの測定値から照射済みの線量を求めるため、治療照射時、治療計画から指示された物理線量（Ｇｙ）を線量モニタの測定値であるカウント値に変換する必要がある。物理線量から線量モニタのプリセット値への変換は、気温、気圧のみならず機械的特性にも影響を受けるため、治療照射毎及び患者毎にそれぞれ標準校正深測定及び患者校正深測定を行う必要がある。
治療照射毎及び患者毎に実施する標準校正深測定及び患者校正深測定作業（時間）は、粒子線治療装置を利用した癌治療において、実際に患者に粒子線を照射する作業（時間）に比べて、非常に高い割合を占めている。このため、治療照射のオペレータの作業が煩雑化し、粒子線治療装置の治療への利用率を低下させる要因となっている。
粒子線治療装置を利用した治療システムは、以上のようになっているので、治療する患者の増大に伴い、オペレータの負担が増大し、患者に対する粒子線治療装置の効率的な運用に支障をきたす恐れがある。また、過去に行った患者校正深測定と同様の測定を何度も行う状況が発生し、治療データの管理のむだも増大する。
特許文献１には、放射線治療システムの放射線量校正を自動化するものが記載されている。 In cancer treatment using a particle beam therapy system, the dose monitor attached to the particle beam therapy system can usually evaluate only the relative dose and not the absolute dose, so calibration with a reference dosimeter is required. It is. In addition, the dose to be irradiated to the affected part of the patient has a different calibration constant depending on the irradiation condition corresponding to the patient. Therefore, the calibration constant for each patient is an important parameter, and it is necessary to obtain a calibration constant corresponding to each patient. .
In order to obtain the irradiated dose from the measurement value of the dose monitor, the particle beam therapy apparatus needs to convert the physical dose (Gy) instructed from the treatment plan into the count value which is the measurement value of the dose monitor at the time of treatment irradiation. is there. Conversion from physical dose to dose monitor preset value is affected not only by temperature and pressure, but also by mechanical characteristics, so it is necessary to perform standard calibration depth measurement and patient calibration depth measurement for each treatment irradiation and for each patient. is there.
The standard calibration depth measurement and patient calibration depth measurement work (time) performed for each treatment irradiation and for each patient is compared with the work (time) for actually irradiating a patient with a particle beam in cancer treatment using a particle beam therapy system. Accounts for a very high percentage. For this reason, the operation of the operator of the treatment irradiation becomes complicated, which is a factor of reducing the utilization rate of the particle beam treatment apparatus for treatment.
Since the treatment system using the particle beam therapy system is as described above, the burden on the operator increases as the number of patients to be treated increases, which hinders efficient operation of the particle beam therapy system for patients. There is a fear. In addition, a situation occurs in which the same measurement as the patient calibration depth measurement performed in the past occurs many times, and the management of treatment data increases.
Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228667 describes a technique for automating radiation dose calibration of a radiation therapy system.

特表２００４−５０８９０７号公報（第６〜１０頁、図４）Japanese translation of PCT publication No. 2004-508907 (pages 6 to 10, FIG. 4)

従来の粒子線治療装置は、患者毎に患者校正深測定を実施することを前提にシステムが設計されている。このため、粒子線治療装置を利用した癌治療において、治療照射に先立ち、治療計画から指示された機械条件に従って粒子線を試験的に照射し、計画通りの線量が患部に照射されることを確認する患者測定（患者校正深測定、患者分布測定）を行う必要がある。この患者測定の結果は、治療照射時に行う線量計算の校正に用いる。従来、患者校正深測定は、患者毎に実施している。   A conventional particle beam therapy system is designed on the assumption that patient calibration depth measurement is performed for each patient. For this reason, in cancer treatment using particle beam therapy equipment, prior to treatment irradiation, experimentally irradiate the particle beam according to the mechanical conditions instructed by the treatment plan, and confirm that the planned dose is irradiated to the affected area. Patient measurement (patient calibration depth measurement, patient distribution measurement) must be performed. The result of this patient measurement is used for calibration of dose calculation performed at the time of treatment irradiation. Conventionally, patient calibration depth measurement is performed for each patient.

しかし、この従来の方法では、治療コース毎及び患者毎に線量校正に適用する患者校正深測定を実施しており、粒子線の治療照射時間に比べて患者校正深測定など、治療照射に至るまでの前段階の作業に多くの時間と労力が必要であり、オペレータの作業も煩雑化し、患者の増加に伴い、オペレータに大きな負担がかかる。
また、患者の治療照射の待ち時間も増大し、粒子線治療装置の医療サービスの低下を引き起す一因にもなっている。
また、粒子線治療装置の治療照射への利用率が低く、粒子線治療装置の採算性を低下させる要因ともなっている。
さらに、新しい患者に対し、過去の患者校正深測定と同様の機械的条件で、患者校正深測定を行う状況が発生してきており、類似の患者校正深測定結果のデータベース量が増大し、その管理運用が非効率的になり、人為的なミスを招く恐れも増大し、粒子線治療装置の運用が、非効率的、信頼性の低下、安全性の低下などにつながる恐れが出るなどの問題がある。
特許文献１のものでは、個々の放射線量校正の自動化は行えても、患者校正深測定を患者毎に実施することの負担を解決するものではなかった。 However, in this conventional method, patient calibration depth measurement applied to dose calibration is performed for each treatment course and for each patient, and the patient calibration depth measurement is compared to the treatment irradiation time compared to the particle irradiation time. Therefore, a lot of time and labor are required for the work in the previous stage, and the work of the operator becomes complicated, and a large burden is imposed on the operator as the number of patients increases.
In addition, the waiting time for treatment irradiation of the patient is increased, which is one cause of a decrease in the medical service of the particle beam therapy system.
In addition, the utilization rate of the particle beam therapy apparatus for therapeutic irradiation is low, which is a factor of reducing the profitability of the particle beam therapy apparatus.
Furthermore, a situation has arisen where new patient calibration depth measurement is performed under the same mechanical conditions as in previous patient calibration depth measurement, and the database volume of similar patient calibration depth measurement results has increased, and its management has been increased. Operation becomes inefficient and the risk of human error is increased, and problems such as the inefficiency of operation of the particle beam therapy system may lead to inefficiency, reduced reliability, and reduced safety. is there.
In Patent Document 1, even though individual radiation dose calibration can be automated, it does not solve the burden of performing patient calibration depth measurement for each patient.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、患者校正深測定の頻度を少なくすることができる粒子線治療装置を得ることを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to obtain a particle beam therapy system capable of reducing the frequency of patient calibration depth measurement.

この発明に係わる粒子線治療装置においては、患者の患部に粒子線を照射して治療を行う粒子線治療装置において、標準の照射条件により実施された標準校正深測定結果及び種々の治療照射条件に合うように複数の照射パラメータを変化させて予め測定された患者校正深基準データが保存される記録装置、及びこの記録装置に保存された患者校正深基準データ及び標準校正深測定結果を用いて、患者への粒子線の治療照射時の照射線量を算出するデータ処理計算機を備え、データ処理計算機により算出された照射線量に基づいて、患者への粒子線の治療照射が行われるものである。   In the particle beam therapy system according to the present invention, in the particle beam therapy system that performs treatment by irradiating the affected part of the patient with the particle beam, the standard calibration depth measurement result performed under the standard irradiation condition and various treatment irradiation conditions are used. Using a recording device in which patient calibration depth reference data measured in advance by changing a plurality of irradiation parameters so as to fit, and patient calibration depth reference data and standard calibration depth measurement results stored in this recording device, A data processing computer for calculating an irradiation dose at the time of therapeutic irradiation of the particle beam to the patient is provided, and the therapeutic irradiation of the particle beam to the patient is performed based on the irradiation dose calculated by the data processing computer.

この発明は、以上説明したように、患者の患部に粒子線を照射して治療を行う粒子線治療装置において、標準の照射条件により実施された標準校正深測定結果及び種々の治療照射条件に合うように複数の照射パラメータを変化させて予め測定された患者校正深基準データが保存される記録装置、及びこの記録装置に保存された患者校正深基準データ及び標準校正深測定結果を用いて、患者への粒子線の治療照射時の照射線量を算出するデータ処理計算機を備え、データ処理計算機により算出された照射線量に基づいて、患者への粒子線の治療照射が行われるので、患者校正深測定の頻度を少なくすることができる。   As described above, the present invention is suitable for the standard calibration depth measurement result and various treatment irradiation conditions performed under the standard irradiation conditions in the particle beam treatment apparatus for performing treatment by irradiating the affected part of the patient with the particle beam. The patient calibration depth reference data stored in advance by changing a plurality of irradiation parameters, and the patient calibration depth reference data and the standard calibration depth measurement result stored in the recording device The patient is equipped with a data processing computer that calculates the irradiation dose at the time of therapeutic irradiation of the particle beam, and the patient is irradiated with the particle beam based on the irradiation dose calculated by the data processing computer. Can be reduced in frequency.

実施の形態１．
以下に、この発明の実施の形態１について、図に基づいて説明する。
図１は、この発明の実施の形態１による粒子線治療装置におけるデータの流れと手順を示すシーケンス図であり、標準校正深測定（含標準分布測定）、患者校正深測定（含患者分布測定）及び粒子線治療からなる線量評価の手順を示している。
図１において、標準校正深測定Ｓ１は適当な間隔で行われる。標準校正深測定Ｓ２は、必要な場合、治療当日に再測定される。この結果、適当な間隔で行われた標準校正深測定結果Ｓ１ａ及び、必要な場合に治療当日に再測定した標準校正深測定結果Ｓ２ａが得られる。
患者校正深測定Ｐ１は、照射条件毎に照射パラメータを変えて患者校正深測定を予め実施し、基準データを得るものであり、患者校正深測定結果Ｐ１ａが得られる。この患者校正深測定結果Ｐ１ａは、照射条件、測定条件とともにデータベースＭ１の患者校正深基準データテーブルに保存される。なお、この基準データには、過去の患者校正深測定結果を登録することもできる。
線量計算Ｃ１は、基準データを格納した患者校正深基準データテーブルの該当する基準データから、線量計算に使用する患者校正定数を抽出して、実施される。粒子線治療照射Ｒ１は、線量計算Ｃ１を実施した後に、粒子線治療装置により患者に対して実施される。 Embodiment 1 FIG.
Embodiment 1 of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a sequence diagram showing the data flow and procedure in the particle beam therapy system according to Embodiment 1 of the present invention. Standard calibration depth measurement (including standard distribution measurement), patient calibration depth measurement (including patient distribution measurement) And the procedure of dose evaluation consisting of particle beam therapy is shown.
In FIG. 1, the standard calibration depth measurement S1 is performed at an appropriate interval. The standard calibration depth measurement S2 is re-measured on the day of treatment if necessary. As a result, the standard calibration depth measurement result S1a performed at an appropriate interval and the standard calibration depth measurement result S2a remeasured on the treatment day when necessary are obtained.
In the patient calibration depth measurement P1, patient calibration depth measurement is performed in advance by changing irradiation parameters for each irradiation condition to obtain reference data, and a patient calibration depth measurement result P1a is obtained. The patient calibration depth measurement result P1a is stored in the patient calibration depth reference data table of the database M1 together with the irradiation condition and the measurement condition. In addition, the past patient calibration depth measurement result can also be registered in this reference data.
The dose calculation C1 is performed by extracting patient calibration constants used for dose calculation from the corresponding reference data in the patient calibration depth reference data table storing the reference data. The particle beam therapy irradiation R1 is performed on the patient by the particle beam therapy system after performing the dose calculation C1.

実施の形態１の患者校正深測定は、患者毎に測定するのではなく、照射条件毎に照射パラメータを変化させて、基準となる患者校正深を測定し、そのデータを予め患者校正深基準データとしてデータベースＭ１の患者校正深基準データテーブルに保存する。患者ごとの患者校正深測定を実施していない場合の治療照射は、当該基準データＰ１ｃを利用して線量計算Ｃ１を行う。但し、その患者の患者校正深測定を実施している場合は、その患者校正深測定結果を優先して利用する。
治療計画より指示された照射条件に適合する基準データＰ１ｃがデータベースＭ１に無い場合には、当該照射条件にて患者校正深測定を実施し、この測定結果をデータベースＭ１に登録し、これを用いて線量計算を実施する。すなわち、治療照射と同一条件で測定した患者校正深測定の測定結果を、治療時の補正に利用する患者校正深測定を行った対象の患者以外にも適用可能とする。 The patient calibration depth measurement according to the first embodiment is not measured for each patient, but the irradiation parameter is changed for each irradiation condition to measure the patient calibration depth as a reference, and the data is stored in advance as the patient calibration depth reference data. Is stored in the patient calibration depth reference data table of the database M1. For treatment irradiation when patient calibration depth measurement is not performed for each patient, dose calculation C1 is performed using the reference data P1c. However, when the patient calibration depth measurement of the patient is performed, the patient calibration depth measurement result is used with priority.
When the database M1 does not have the reference data P1c that matches the irradiation condition instructed by the treatment plan, the patient calibration depth measurement is performed under the irradiation condition, and the measurement result is registered in the database M1. Perform dose calculation. That is, the measurement result of the patient calibration depth measurement measured under the same conditions as the treatment irradiation can be applied to a patient other than the target patient who has performed the patient calibration depth measurement used for correction during the treatment.

図２は、この発明の実施の形態１による粒子線治療装置の標準校正深測定及び患者校正深測定における線量計測の構成を示すシステム図である。
図２において、粒子線治療装置は、次のように構成される。
粒子線治療装置の粒子線加速器で加速された粒子線３は、ビーム輸送系で照射ヘッド１に導かれ、ワブラ電磁石４ａで粒子線３が必要な照射幅に広げられ、散乱体４ｂに入射され、治療照射に必要な散乱角を持った粒子線に広げられる。散乱体４ｂを出た粒子線は、リッジフィルタ５を通り、そのエネルギー幅を広げ、さらにレンジシフタ６を通って、そのエネルギーを減少させ、線量モニタヘッド７及び、平坦度モニタヘッド８と通って照射される線量及び平坦度がモニタされ、さらにコリメータ９を通って粒子線３の照射野が整形され、基準線量計ヘッド１９に照射される。粒子線治療装置の照射ヘッド１は、さらに、線量モニタのアンプ及び制御回路１０、及び平坦度モニタの差動アンプ及び制御回路１１を有している。
信号処理回路１２は、線量モニタのアンプ及び制御回路１０からの信号及び平坦度モニタの差動アンプ及び制御回路１１からの出力信号を処理し、データ処理計算機１３に渡す処理を行う。記録装置に形成されたデータベース１４は、データ処理計算機１３で処理されたデータを記録する。データ処理計算機１３には、表示モニタ１５、キーボード１６、さらに粒子線治療装置の照射系計算機１７が接続される。照射パラメータ１８は、標準校正深測定結果の特性を支配するパラメータであり、データ処理計算機１３に入力される。基準線量計ヘッド１９は、校正深測定に用いられ、この基準線量計ヘッド１９には、基準線量計本体２０が接続され、この基準線量計本体２０は、データ処理計算機１３に接続されている。 FIG. 2 is a system diagram showing a configuration of dose measurement in standard calibration depth measurement and patient calibration depth measurement of the particle beam therapy system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 2, the particle beam therapy system is configured as follows.
The particle beam 3 accelerated by the particle beam accelerator of the particle beam therapy system is guided to the irradiation head 1 by the beam transport system, and the particle beam 3 is expanded to a necessary irradiation width by the wobbler electromagnet 4a and is incident on the scatterer 4b. It can be expanded to a particle beam with the scattering angle necessary for therapeutic irradiation. The particle beam exiting the scatterer 4b passes through the ridge filter 5, widens its energy width, further passes through the range shifter 6, reduces its energy, and irradiates through the dose monitor head 7 and the flatness monitor head 8. The irradiated dose and flatness are monitored, and the irradiation field of the particle beam 3 is shaped through the collimator 9 and irradiated to the reference dosimeter head 19. The irradiation head 1 of the particle beam therapy system further includes a dose monitor amplifier and control circuit 10 and a flatness monitor differential amplifier and control circuit 11.
The signal processing circuit 12 processes a signal from the dose monitor amplifier and control circuit 10 and an output signal from the flatness monitor differential amplifier and control circuit 11, and performs processing to pass to the data processing computer 13. The database 14 formed in the recording device records data processed by the data processing computer 13. Connected to the data processing computer 13 are a display monitor 15, a keyboard 16, and an irradiation system computer 17 of a particle beam therapy system. The irradiation parameter 18 is a parameter that governs the characteristics of the standard calibration depth measurement result, and is input to the data processing computer 13. The reference dosimeter head 19 is used for calibration depth measurement. A reference dosimeter body 20 is connected to the reference dosimeter head 19, and the reference dosimeter body 20 is connected to the data processing computer 13.

図３は、この発明の実施の形態１による粒子線治療装置の治療照射時における線量計測の構成を示すシステム図である。
図３において、１、３〜１８は図２におけるものと同一のものである。図３では、粒子線３に患者２の患部が照射される。 FIG. 3 is a system diagram showing the configuration of dose measurement at the time of treatment irradiation of the particle beam therapy system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 3, 1 and 3 to 18 are the same as those in FIG. In FIG. 3, the affected part of the patient 2 is irradiated to the particle beam 3.

図４は、この発明の実施の形態１による粒子線治療装置のデータの流れを示す流れ図であり、標準校正深測定、患者校正深測定及び治療照射の手順を詳細に示している。
図４において、データベースＭ１には、標準校正深測定及び患者校正深測定の結果が記録される。患者校正深測定前の直近に実施された標準校正深測定Ｓ１は、適当な間隔を置いた運転日に実施される。患者校正深測定Ｐ１は、これに対応する照射条件毎の患者校正深基準データ測定によって行われる。治療照射Ｒ１は、患者への粒子線の照射である。 FIG. 4 is a flowchart showing the data flow of the particle beam therapy system according to the first embodiment of the present invention, and shows in detail the procedures of standard calibration depth measurement, patient calibration depth measurement, and treatment irradiation.
In FIG. 4, the results of standard calibration depth measurement and patient calibration depth measurement are recorded in the database M1. The standard calibration depth measurement S1 performed immediately before the patient calibration depth measurement is performed on an operation day at an appropriate interval. The patient calibration depth measurement P1 is performed by measuring patient calibration depth reference data for each irradiation condition corresponding to this. The therapeutic irradiation R1 is irradiation of a particle beam to the patient.

Ｑ１０〜Ｑ２３は、患者治療照射実施日に実施される手順を示している。
Ｑ１０は、データベースＭ１から当該患者の患者校正深測定結果を取得する。Ｑ１１は、Ｑ１０での当該患者校正深測定結果の取得が、適切に実施されたかどうかの妥当性を判断する。Ｑ１２は、データベースＭ１からの患者校正深測定結果の取得が、不適切（データ無し等）と判断された場合の処理で、治療計画より指示された照射条件に対応した患者校正深基準データを取得する。
Ｑ１３は、治療計画より指示された照射条件に対応した患者校正深基準データの取得が適正に実施されたかどうかの妥当性を判断する。Ｑ１４は、患者校正深基準データの取得が不適切（データ無し）と判断された場合の処理で、治療を中断し、当該患者校正深の測定に進む手順である。Ｑ１５は、患者校正深測定日を基準日として、データベースＭ１からの直近の標準校正深測定結果を取得する。Ｑ１６は、Ｑ１５の標準校正深測定結果の取得が適正に取得されたかどうかの妥当性を判断し、Ｑ１７は、Ｑ１５の標準校正深測定結果の取得が不適切と判断された場合の処理で、治療を中断し、標準校正深測定に進む手順である。Ｑ１８は、患者治療日を基準日として、データベースＭ１からの直近の標準校正深測定結果を取得する。Ｑ１９は、この標準校正深測定結果が適正に取得されたかどうかの妥当性を判断し、Ｑ２０は、Ｑ１８の標準校正深測定結果の取得が不適切と判断された場合の処理で、治療を中断し、標準校正深測定に進む手順である。
Ｑ２１は、標準校正深測定結果の取得が適切と判断された場合の処理で、取得された患者校正深測定結果または患者校正深基準データ及び標準校正深測定結果に基づき、線量を計算し、温度、気圧等の補正を行い、照射カウント数を算定する手順である。Ｑ２２は、Ｑ２１で求めた照射カウント数値を粒子線治療装置のプリセットカウンタに設定する手順である。Ｒ１は治療照射、Ｑ２３は、治療照射記録の作成で、作成された結果は、データベースＭ１に蓄積される。 Q10 to Q23 show procedures performed on the day of patient treatment irradiation.
Q10 acquires the patient calibration depth measurement result of the patient from the database M1. In Q11, it is determined whether or not the acquisition of the patient calibration depth measurement result in Q10 has been appropriately performed. Q12 is a process performed when it is determined that the acquisition of the patient calibration depth measurement result from the database M1 is inappropriate (no data, etc.). Patient calibration depth reference data corresponding to the irradiation condition instructed by the treatment plan is acquired. To do.
In step Q13, it is determined whether or not the acquisition of the patient calibration depth reference data corresponding to the irradiation condition instructed from the treatment plan has been properly performed. Q14 is a process in the case where it is determined that acquisition of patient calibration depth reference data is inappropriate (no data), and is a procedure for suspending treatment and proceeding to measurement of the patient calibration depth. Q15 acquires the latest standard calibration depth measurement result from the database M1, using the patient calibration depth measurement date as a reference date. Q16 determines the validity of whether or not the acquisition of the standard calibration depth measurement result of Q15 was properly acquired, and Q17 is a process when it is determined that the acquisition of the standard calibration depth measurement result of Q15 is inappropriate. This is a procedure to suspend treatment and proceed to standard calibration depth measurement. Q18 acquires the latest standard calibration depth measurement result from the database M1, using the patient treatment date as a reference date. Q19 judges the validity of whether or not this standard calibration depth measurement result has been properly obtained, and Q20 is a process in which it is judged that the acquisition of the standard calibration depth measurement result of Q18 is inappropriate, and the treatment is interrupted. The procedure goes to standard calibration depth measurement.
Q21 is a process when it is determined that acquisition of the standard calibration depth measurement result is appropriate. Based on the acquired patient calibration depth measurement result or the patient calibration depth reference data and the standard calibration depth measurement result, the dose is calculated and the temperature is calculated. This is a procedure for correcting the atmospheric pressure and calculating the irradiation count. Q22 is a procedure for setting the irradiation count value obtained in Q21 to the preset counter of the particle beam therapy system. R1 is treatment irradiation, Q23 is preparation of treatment irradiation record, and the created result is stored in the database M1.

次に、動作について説明する。
図３で、粒子線治療装置の粒子線加速器で加速された粒子線３は、ビーム輸送系で照射ヘッド１に導かれ、ワブラ電磁石４ａで粒子線３が必要な照射幅に広げられ、散乱体４ｂに入射され、治療照射に必要な散乱角を持った粒子線に広げられる。散乱体４ｂを出た粒子線は、リッジフィルタ５を通り、そのエネルギー幅を広げ、さらにレンジシフタ６を通って、そのエネルギーを減少させ、線量モニタヘッド７及び、平坦度モニタヘッド８と通って照射される線量及び平坦度がモニタされ、さらにコリメータ９を通って粒子線の照射野が整形され、患者２の患部に照射される。 Next, the operation will be described.
In FIG. 3, the particle beam 3 accelerated by the particle beam accelerator of the particle beam therapy system is guided to the irradiation head 1 by the beam transport system, and the particle beam 3 is expanded to the necessary irradiation width by the wobbler electromagnet 4a, and the scatterer It is incident on 4b and spreads to a particle beam having a scattering angle necessary for therapeutic irradiation. The particle beam exiting the scatterer 4b passes through the ridge filter 5, widens its energy width, further passes through the range shifter 6, reduces its energy, and irradiates through the dose monitor head 7 and the flatness monitor head 8. The irradiated dose and flatness are monitored, and the irradiation field of the particle beam is shaped through the collimator 9 and irradiated to the affected part of the patient 2.

粒子線治療装置において、線量モニタヘッド７にて、モニタされる線量は相対値であり、測定感度が機械パラメータや温度、気圧などの周囲環境によって変化するので、標準校正深測定及び患者校正深測定を実施し、それらの結果をデータベースＭ１に記録し、治療照射時には、データベースＭ１から標準校正深測定結果及び患者校正深測定結果を取得し、温度気圧を測定し、照射カウント値の算出及び校正を行う。
図２において、標準校正深測定は、機器パラメータを標準条件にして行う。すなわち粒子線エネルギー、ワブラ電磁石４ａの励磁電流、散乱体４ｂの種類（厚さ）、リッジフィルタ５の種類、レンジシフタ６の種類（厚さ）及びコリメータ９の開き（照射野の大きさ）などを標準条件にし、基準位置に置かれた基準線量計ヘッド１９に粒子線を照射し、線量モニタ７の出力、平坦度モニタ８の出力及び基準線量計２０の出力をデータ処理計算機１３に入力してデータ処理し、基準線量計の出力と比較することにより、標準校正定数を求め、その結果をデータベースＭ１に記録する。 In the particle beam therapy system, the dose monitored by the dose monitor head 7 is a relative value, and the measurement sensitivity varies depending on the surrounding environment such as mechanical parameters, temperature, and atmospheric pressure. Therefore, standard calibration depth measurement and patient calibration depth measurement are performed. The results are recorded in the database M1, and during treatment irradiation, the standard calibration depth measurement result and the patient calibration depth measurement result are obtained from the database M1, the temperature and pressure are measured, and the irradiation count value is calculated and calibrated. Do.
In FIG. 2, the standard calibration depth measurement is performed using the instrument parameters as standard conditions. That is, the particle beam energy, the exciting current of the wobbler electromagnet 4a, the type (thickness) of the scatterer 4b, the type of the ridge filter 5, the type (thickness) of the range shifter 6, the opening of the collimator 9 (size of the irradiation field), etc. The reference dosimeter head 19 placed at the reference position is irradiated with a particle beam under standard conditions, and the output of the dose monitor 7, the output of the flatness monitor 8 and the output of the reference dosimeter 20 are input to the data processing computer 13. Data processing is performed and the standard calibration constant is obtained by comparing with the output of the reference dosimeter, and the result is recorded in the database M1.

一方、患者校正深測定は、一部の患者に対してのみ実施し、他の患者に対しては、照射条件（機械パラメータ）毎の基準となる患者校正深基準データの測定をコース毎及び線源データ毎に行い、線量計算に用いる患者校正定数を抽出するための基準データとしてデータベースＭ１の患者校正深基準データテーブルに登録し、治療時にはこの基準データテーブルより、患者校正定数を抽出し、これを用いて線量計算を行う。
患者校正深測定は、機器パラメータを治療計画で指示された治療する患者の照射条件に合わせ、すなわち、粒子線エネルギー、ワブラ電磁石４ａの励磁電流、散乱体４ｂの種類（厚さ）、リッジフィルタ５の種類、レンジシフタ６の種類（厚さ）及びコリメータ９の開き（照射野の大きさ）照射角度（ガントリ角度）を治療計画で指示された治療する患者の照射条件に合わせて、照射条件に適合する基準位置に置かれた基準線量計ヘッド１９に粒子線を照射し、線量モニタ７出力、平坦度モニタ８の出力及び基準線量計２０の出力をデータ処理計算機１３に入力し、基準線量計の出力と比較し、その結果をデータベースＭ１に記録する。 On the other hand, patient calibration depth measurement is performed only for some patients, and for other patients, measurement of patient calibration depth reference data for each irradiation condition (machine parameter) is performed for each course and line. This is performed for each source data and is registered in the patient calibration depth reference data table of the database M1 as reference data for extracting the patient calibration constant used for dose calculation. During the treatment, the patient calibration constant is extracted from this reference data table. Calculate the dose using.
In the patient calibration depth measurement, the instrument parameters are matched to the irradiation conditions of the patient to be treated as instructed in the treatment plan, that is, the particle beam energy, the exciting current of the wobbler electromagnet 4a, the type (thickness) of the scatterer 4b, the ridge filter 5 Match the irradiation conditions according to the irradiation conditions of the patient to be treated instructed in the treatment plan, the type of the range shifter 6 (thickness) and the opening of the collimator 9 (the size of the irradiation field) and the irradiation angle (gantry angle). The reference dosimeter head 19 placed at the reference position is irradiated with a particle beam, and the output of the dose monitor 7, the output of the flatness monitor 8, and the output of the reference dosimeter 20 are input to the data processing computer 13. Compare with the output and record the result in database M1.

一方、患者校正深基準データの測定は、機器パラメータを種々の照射条件に対応させ、すなわち粒子線エネルギー、ワブラ電磁石４ａの励磁電流、散乱体４ｂの種類（厚さ）、リッジフィルタ５の種類、レンジシフタ６の種類（厚さ）及びコリメータ９の開き（照射野の大きさ）などを種々の照射条件に対応させ、照射条件に適合した基準位置に置かれた基準線量計ヘッド１９に粒子線を照射し、線量モニタ７出力、平坦度モニタ８の出力及び基準線量計２０の出力をデータ処理計算機１３に入力し、データ処理し、患者校正深基準データを求め、データベースＭ１の患者校正深基準データテーブルに登録する。 On the other hand, the patient calibration depth reference data is measured by making the instrument parameters correspond to various irradiation conditions, that is, the particle beam energy, the exciting current of the wobbler electromagnet 4a, the type (thickness) of the scatterer 4b, the type of the ridge filter 5, The type (thickness) of the range shifter 6 and the opening of the collimator 9 (the size of the irradiation field) correspond to various irradiation conditions, and a particle beam is applied to the reference dosimeter head 19 placed at a reference position suitable for the irradiation conditions. Irradiation, the dose monitor 7 output, the flatness monitor 8 output and the reference dosimeter 20 output are input to the data processing computer 13 and processed to obtain patient calibration depth reference data, and patient calibration depth reference data in the database M1 Register in the table.

治療照射時にデータベースＭ１から取得した標準校正深測定結果が不適切の場合は、標準校正深測定を実施する。
また、データベースＭ１からの患者校正深測定結果の取得が不適切の場合も患者校正深測定を実施するか、患者校正深基準データテーブルより基準データを取得する。基準データ取得が適切であれば、患者校正定数として利用する。取得した基準データが不適切であれば、患者校正深測定を実施する。
また、決められた標準の照射条件及び標準の計測条件で、粒子線をファントムに照射し、水平及び垂直方向の線量分布を測定する標準分布測定も必要に応じて実施し、結果をデータベースＭ１に記録する。
一方、治療する患者の照射条件で、水平及び垂直方向の線量分布を測定する患者分布測定及び照射条件毎の基準分布測定（粒子線をファントムに照射し、水平及び垂直方向の線量分布の測定）も必要に応じて実施し、結果をデータベースＭ１に記録する。
以上で、粒子線治療照射に必要な標準校正深測定結果（直近及び患者治療当日の）、患者校正深測定結果、あるいは基準データ及び患者分布の校正データ等が準備される。 When the standard calibration depth measurement result acquired from the database M1 at the time of treatment irradiation is inappropriate, standard calibration depth measurement is performed.
Further, when the acquisition of the patient calibration depth measurement result from the database M1 is inappropriate, the patient calibration depth measurement is performed or the reference data is acquired from the patient calibration depth reference data table. If reference data acquisition is appropriate, use as patient calibration constant. If the acquired reference data is inappropriate, perform patient calibration depth measurement.
In addition, standard distribution measurement is performed as necessary, by irradiating the phantom with a particle beam under the determined standard irradiation conditions and standard measurement conditions, and measuring the dose distribution in the horizontal and vertical directions, and the results are stored in the database M1. Record.
On the other hand, patient distribution measurement that measures the dose distribution in the horizontal and vertical directions under the irradiation conditions of the patient to be treated and reference distribution measurement for each irradiation condition (measurement of the dose distribution in the horizontal and vertical directions by irradiating the phantom with particle beams) Is also performed as necessary, and the result is recorded in the database M1.
Thus, standard calibration depth measurement results (most recent and patient treatment day), patient calibration depth measurement results, reference data, and patient distribution calibration data necessary for particle beam therapy irradiation are prepared.

図４において、治療照射に先立ち、Ｑ１０で、データベースＭ１から患者校正深測定結果を取得する。Ｑ１１で、Ｑ１０のデータベースＭ１からの患者校正深測定結果の取得の妥当性を判断する。データベースＭ１からの患者校正深測定結果の取得が適切な場合には、Ｑ１５に進み、標準校正深測定結果をデータベースＭ１から取得する。
Ｑ１１で、患者校正深測定結果の取得が不適切な場合（データ無し等）には、Ｑ１２に進み、データベースＭ１の患者校正深基準データテーブルの当該基準データから当該患者校正定数を取得し、Ｑ１３に進む。Ｑ１３では、当該患者校正定数取得の妥当性を判断する。当該患者校正定数の取得が適切な場合には、Ｑ１５に進み、Ｑ１５以下を実行する。
Ｑ１３で、当該患者校正定数の取得が不適切（データ無し等）な場合には、Ｑ１４に進み、治療操作を中断し、当該患者の患者校正深測定を実行し、その結果をデータベースＭ１に記録して、再びＱ１０に進み、患者校正深測定結果を取得する。この手順は、患者校正深測定結果のある患者に対しては、あくまでも患者校正深測定結果を優先するサイクルである。 In FIG. 4, prior to treatment irradiation, the patient calibration depth measurement result is acquired from the database M1 at Q10. In Q11, the validity of acquisition of the patient calibration depth measurement result from the database M1 in Q10 is determined. If the acquisition of the patient calibration depth measurement result from the database M1 is appropriate, the process proceeds to Q15, and the standard calibration depth measurement result is acquired from the database M1.
In Q11, if the acquisition of the patient calibration depth measurement result is inappropriate (no data, etc.), the process proceeds to Q12, where the patient calibration constant is acquired from the reference data in the patient calibration depth reference data table of the database M1, Q13 Proceed to In Q13, the validity of acquiring the patient calibration constant is determined. If the acquisition of the patient calibration constant is appropriate, the process proceeds to Q15, and Q15 and the subsequent steps are executed.
In Q13, if the acquisition of the patient calibration constant is inappropriate (no data, etc.), the process proceeds to Q14, the treatment operation is interrupted, the patient calibration depth measurement of the patient is executed, and the result is recorded in the database M1. And it progresses to Q10 again and acquires a patient calibration depth measurement result. This procedure is a cycle in which the patient calibration depth measurement result is given priority to the patient who has the patient calibration depth measurement result.

Ｑ１５では、患者校正深測定日を基準日とした直近の標準校正深測定結果をデータベースＭ１から取得し、Ｑ１６に進む。Ｑ１６で、標準校正深測定結果の取得の妥当性を判断する。標準校正深測定結果の取得が適切な場合には、Ｑ１８に進み、データベースＭ１から治療照射日を基準日とした直近の標準校正深測定結果を取得する。
Ｑ１６で、標準校正深測定結果の取得が不適切（データ無し等）な場合には、Ｑ１７で、治療を中断し、標準校正深の測定を実施し、その結果をデータベースＭ１に記録して、再びＱ１５に進み、標準校正深測定結果を取得する。
Ｑ１８では、データベースＭ１から治療照射日を基準日とした直近の標準校正深測定結果を取得し、Ｑ１９に進む。Ｑ１９では、標準校正深測定結果の取得の妥当性を判断する。標準校正深測定結果の取得が適切な場合には、Ｑ２１に進み、線量計算を実行する。標準校正深測定結果の取得が不適切（データ無し等）な場合には、Ｑ２０で、治療を中断し、標準校正深測定を実行し、その結果をデータベースＭ１に記録する。再びＱ１８に進み、Ｑ１９を経てＱ２１に進む。以上で線量校正の準備が完了する。 In Q15, the latest standard calibration depth measurement result with the patient calibration depth measurement date as the reference date is acquired from the database M1, and the process proceeds to Q16. In Q16, the validity of obtaining the standard calibration depth measurement result is determined. If acquisition of the standard calibration depth measurement result is appropriate, the process proceeds to Q18, and the latest standard calibration depth measurement result with the treatment irradiation date as the reference date is acquired from the database M1.
In Q16, if the acquisition of the standard calibration depth measurement result is inappropriate (no data, etc.), the treatment is interrupted in Q17, the standard calibration depth is measured, and the result is recorded in the database M1, Proceed to Q15 again to obtain the standard calibration depth measurement result.
In Q18, the latest standard calibration depth measurement result with the treatment irradiation date as the reference date is acquired from the database M1, and the process proceeds to Q19. In Q19, the validity of obtaining the standard calibration depth measurement result is determined. If acquisition of the standard calibration depth measurement result is appropriate, the process proceeds to Q21 and dose calculation is executed. If acquisition of the standard calibration depth measurement result is inappropriate (no data, etc.), the treatment is interrupted at Q20, standard calibration depth measurement is executed, and the result is recorded in the database M1. Proceed to Q18 again, proceed to Q21 via Q19. This completes the preparation for dose calibration.

Ｑ１９において、標準校正深測定結果の取得が適切な場合にはＱ２１に進み、上記Ｑ１０、Ｑ１５及びＱ１８で取得した各種の校正深に基づき線量計算を実施する。この線量計算では、温度、気圧等の補正も行う。次に、照射カウント値を設定するＱ２２に進む。Ｑ２２で、照射カウント値を治療照射装置のプリセットカウンタに設定し、Ｒ１で治療照射を実行する。
Ｒ１の治療照射が完了すると、Ｑ２３で、治療照射記録を作成し、その結果をデータベースＭ１に記録することにより、一連の粒子線治療照射が完了する。 In Q19, if acquisition of the standard calibration depth measurement result is appropriate, the process proceeds to Q21, and dose calculation is performed based on the various calibration depths acquired in Q10, Q15, and Q18. In this dose calculation, corrections such as temperature and pressure are also performed. Next, it progresses to Q22 which sets an irradiation count value. In Q22, the irradiation count value is set in the preset counter of the treatment irradiation apparatus, and the treatment irradiation is executed in R1.
When the therapeutic irradiation of R1 is completed, a series of particle beam therapeutic irradiation is completed by creating a therapeutic irradiation record in Q23 and recording the result in the database M1.

この発明は、上述のように、患者毎に行っていた患者校正深測定を患者毎に測定するのではなく、照射条件毎の基準となる患者校正深に相当した校正深測定を行い、患者校正深基準データとして予めデータベースＭ１に保存し、患者校正深測定を実施していない場合の治療照射には、この基準データを利用して線量計算を行う。但し、患者校正深測定を実施している場合は、患者校正深測定結果を優先する。   As described above, the present invention does not measure the patient calibration depth measurement performed for each patient for each patient, but performs the calibration depth measurement corresponding to the patient calibration depth as a reference for each irradiation condition, thereby correcting the patient calibration. The dose is calculated using this reference data for treatment irradiation in the case where the patient calibration depth measurement is not carried out and stored in the database M1 in advance as deep reference data. However, when the patient calibration depth measurement is performed, the patient calibration depth measurement result has priority.

この方法では、患者毎に患者校正深測定を実施する必要はなく、照射条件ごとの基準となる患者校正深基準データを予め収集し、データベースとして保存し、この保存された基準データを利用することにより、オペレータが校正深測定などに携わる時間が少なくなり、負担が軽減できる。   In this method, it is not necessary to perform patient calibration depth measurement for each patient. Patient calibration depth reference data, which is a reference for each irradiation condition, is collected in advance, stored as a database, and this stored reference data is used. As a result, the time for the operator to engage in calibration depth measurement is reduced, and the burden can be reduced.

実施の形態１によれば、以上のように、粒子線治療において、患者校正深測定を患者毎に測定する必要はなく、患者校正深測定を間引き、代わりに照射条件毎の基準となるデータ（患者校正深基準データ）を測定し、あるいは測定済みの患者校正深測定結果を照射条件毎にアレンジし、その結果をデータベースＭ１に記録し、患者校正定数として流用するため、治療照射のオペレータの作業が減り、オペレータの負担が軽減できる。
また、粒子線治療装置の治療への利用率も向上し、短期間に、より多くの患者の治療ができ、医療サービスの向上にも役立つ他、標準校正深データ、患者校正深データ、校正実績、治療照射などの治療実績を確実に記録・保管できるなどの特徴があり、効率的で、より安全な粒子線治療法及び粒子線治療装置を得ることができる。 According to the first embodiment, as described above, in the particle beam therapy, it is not necessary to measure the patient calibration depth measurement for each patient, and the patient calibration depth measurement is thinned out, and instead the data (reference) for each irradiation condition ( (Patient calibration depth reference data) or measured patient calibration depth measurement results are arranged for each irradiation condition, and the results are recorded in the database M1 and used as patient calibration constants. The burden on the operator can be reduced.
In addition, the utilization rate of particle beam therapy equipment for treatment is improved, so that more patients can be treated in a short period of time, and it is useful for improving medical services. Standard calibration depth data, patient calibration depth data, calibration results In addition, it is possible to obtain an efficient and safer particle beam therapy method and particle beam therapy system, which has a feature that the treatment results such as treatment irradiation can be reliably recorded and stored.

実施の形態２．
実施の形態１では、治療時に取得した患者校正深測定結果及び患者校正深基準データが、過去の他と同一の照射条件での患者校正深測定結果に比べて異なる場合がある。このような測定結果を取得して線量校正すると、誤った線量計算が行われる恐れがある。実施の形態２は、このような場合に対処するものである。 Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment, the patient calibration depth measurement result and the patient calibration depth reference data acquired at the time of treatment may be different from the patient calibration depth measurement result under the same irradiation conditions as in the past. If such measurement results are acquired and dose calibration is performed, there is a risk of incorrect dose calculation. The second embodiment deals with such a case.

図５は、この発明の実施の形態２による粒子線治療装置のデータの流れを示す流れ図である。
図５において、Ｑ１０、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ１８、Ｑ２１〜Ｑ２３は図４におけるものと同一の処理である。これらの各処理は、実施の形態１と同様であるからその説明を省略する。
図５では、照射線量の誤差を許容値以下に保つようにする流れを示している。予め測定結果の変動幅の許容値（例えば２．５％）を設け、患者校正深測定結果あるいは患者校正深基準データ測定結果が、過去に実施した同一条件の測定結果や、シミュレーション等により求めた照射条件に対する理論値と比較し、許容値以下となった時の患者校正深測定結果及び患者校正深基準データ測定結果を、適正な患者校正深測定結果または患者校正深基準データとし、許容値以上の測定データと区分し、これらを分別記録し、適正な患者校正深測定結果または患者校正深基準データのみを補正用の患者校正深及び患者校正新基準データとして採用して、線量計算を実施し、照射線量の誤差を許容値以下に保つようにする。 FIG. 5 is a flowchart showing a data flow of the particle beam therapy system according to the second embodiment of the present invention.
In FIG. 5, Q10, Q12, Q13, Q18, and Q21 to Q23 are the same processes as those in FIG. Since each of these processes is the same as that of Embodiment 1, the description thereof is omitted.
FIG. 5 shows a flow for keeping the error of the irradiation dose below the allowable value. An allowable value (for example, 2.5%) of the fluctuation range of the measurement result is set in advance, and the patient calibration depth measurement result or the patient calibration depth reference data measurement result is obtained by the measurement result of the same condition performed in the past, simulation, or the like. Compared to the theoretical value for the irradiation conditions, the patient calibration depth measurement result and patient calibration depth reference data measurement result when the value is less than the allowable value are used as the appropriate patient calibration depth measurement result or patient calibration depth reference data, and above the allowable value The measurement data is classified and recorded separately, and only the appropriate patient calibration depth measurement result or patient calibration depth reference data is used as the correction patient calibration depth and new patient calibration reference data, and dose calculation is performed. , Keep the dose error below the allowable value.

次に、動作について説明する。
図５において、Ｑ２４は、患者校正深測定値及び患者校正深基準データ測定値の適不適の判断基準であり、Ｑ２５は、患者校正深測定結果及び患者校正深基準データ測定結果をデータベースＭ１に記録する時のデータ誤差が許容値以下で有るか否かの判定を行う。Ｑ２４で、予め基準値（例えば従来測定値の平均値）と変動許容幅を設け、測定値と過去の測定結果やシミュレーション等により算出した理論値との差が変動許容幅以内のもののみをデータベースＭ１に記録する。Ｑ１０では、データベースＭ１からの患者校正深測定結果（複数）を取得し、Ｑ２６で、データベースＭ１から患者校正深測定結果が適切に取得されたかどうかの判断を行う。Ｑ２７では、適切に取得された場合に、患者校正深測定結果（複数）を表示する。Ｑ２８では、表示画面に表示された患者校正深測定結果の中から患者校正深基準データに採用する患者校正深測定値を選ぶ。Ｑ２９では、Ｑ２８で選ばれた患者校正深測定結果から患者校正深基準データとして、データベースＭ１の患者校正深基準データテーブルに追加登録する。このようにして高い精度の患者校正深基準データを得ることができる。 Next, the operation will be described.
In FIG. 5, Q24 is a criterion for determining whether or not the patient calibration depth measurement value and the patient calibration depth reference data measurement value are appropriate, and Q25 records the patient calibration depth measurement result and the patient calibration depth reference data measurement result in the database M1. It is determined whether or not the data error when performing the process is less than the allowable value. In Q24, a reference value (for example, an average value of conventional measurement values) and an allowable fluctuation range are set in advance, and only a database in which the difference between the measured value and the theoretical value calculated by past measurement results or simulations is within the allowable fluctuation range Record in M1. In Q10, the patient calibration depth measurement results (plurality) are acquired from the database M1, and in Q26, it is determined whether the patient calibration depth measurement results are appropriately acquired from the database M1. In Q27, the patient calibration depth measurement result (plurality) is displayed when appropriately acquired. In Q28, the patient calibration depth measurement value to be adopted as the patient calibration depth reference data is selected from the patient calibration depth measurement results displayed on the display screen. In Q29, the patient calibration depth reference data is additionally registered in the patient calibration depth reference data table of the database M1 as the patient calibration depth reference data from the patient calibration depth measurement result selected in Q28. In this way, highly accurate patient calibration depth reference data can be obtained.

実施の形態２によれば、以上により、粒子線治療において精度の高い治療照射が可能となり、安全で確実な粒子線治療が期待できる。 According to the second embodiment, as described above, highly accurate treatment irradiation can be performed in particle beam therapy, and safe and reliable particle beam therapy can be expected.

実施の形態３．
実施の形態１では、患者校正深測定結果の取得は、治療計画から指定された線源データ名を利用して、全て条件を満たす照射条件の下に行っているので、患者校正深基準データテーブル内のデータ量はかなり多量となり、測定や検索には相当の時間がかかる。実施の形態３は、このような場合に対処するものである。
図６は、この発明の実施の形態３による粒子線治療装置の患者校正深基準データテーブルの一例を示す図である。
図６において、患者校正深基準データテーブルには、線源データ名称２１と、粒子線エネルギー２２と、リッジフィルタ厚さ／種類２３と、ワブラ電磁石電流２４と、散乱体の厚さ／種類２５と、代表レンジシフタ厚さ／種類２６と、校正深２７と、レンジシフタ有効範囲上限値２８と、レンジシフタ有効範囲下限値２９と、患者校正定数３０と、標準校正定数３１の照射パラメータを有している。ここで、２１〜２７は代表レンジシフタ（６９ｍｍ）での設定条件である。２８、２９は分割したレンジシフタ有効範囲を示している。
測定条件の一つである機器条件の中には、機器条件の変更が患者校正定数に与える影響を演算により算出可能な項目がある。例えば、レンジシフタの厚みがこれに該当し、代表レンジシフタ厚を条件とするものについては実測し、代表レンジシフタ厚の周辺の厚みについては演算で求めることにより、基準データを収集するための測定回数を減らすことが可能となる。これら代表レンジシフタ厚の実測値及び演算により求めたデータは、基準データとして登録することも可能であるし、代表レンジシフタ厚のみデータベース等に登録し、レンジシフタ厚の異なる基準データについては、検索時に演算を行うことで登録するデータ数の削減や、検索時間の短縮を図ることも可能である。 Embodiment 3 FIG.
In the first embodiment, the patient calibration depth measurement result is acquired under the irradiation conditions that satisfy all the conditions using the radiation source data name specified from the treatment plan. The amount of data in it is quite large, and it takes a considerable amount of time to measure and search. Embodiment 3 deals with such a case.
FIG. 6 is a diagram showing an example of a patient calibration depth reference data table of the particle beam therapy system according to Embodiment 3 of the present invention.
In FIG. 6, the patient calibration depth reference data table includes the source data name 21, the particle beam energy 22, the ridge filter thickness / type 23, the wobbler electromagnet current 24, the scatterer thickness / type 25, and the like. , Representative range shifter thickness / type 26, calibration depth 27, range shifter effective range upper limit 28, range shifter effective range lower limit 29, patient calibration constant 30, and standard calibration constant 31 irradiation parameters. Here, 21 to 27 are setting conditions in the representative range shifter (69 mm). Reference numerals 28 and 29 denote the divided range shifter effective ranges.
Among the instrument conditions that are one of the measurement conditions, there is an item in which the influence of the change in the instrument condition on the patient calibration constant can be calculated. For example, the thickness of the range shifter corresponds to this, and the number of measurements for collecting the reference data is reduced by actually measuring the thickness of the representative range shifter thickness and calculating the thickness around the representative range shifter thickness by calculation. It becomes possible. The measured values of these representative range shifter thicknesses and the data obtained by calculation can be registered as reference data, or only the representative range shifter thickness is registered in a database, etc., and reference data with different range shifter thicknesses are calculated at the time of search. By doing so, it is possible to reduce the number of registered data and shorten the search time.

図７は、この発明の実施の形態３による粒子線治療装置の患者校正深基準データテーブルの作成と運用処理を示す流れ図である。図７（ａ）は、患者校正深基準データのデータテーブル作成の流れ図であり、図７（ｂ）は、患者校正深基準データテーブル運用の流れ図である。 FIG. 7 is a flowchart showing creation and operation processing of a patient calibration depth reference data table of the particle beam therapy system according to Embodiment 3 of the present invention. FIG. 7A is a flowchart of creating a data table of patient calibration depth reference data, and FIG. 7B is a flowchart of patient calibration depth reference data table operation.

図７は、代表レンジシフタを６９ｍｍとした患者校正深基準データテーブル作成及び運用の流れ図である。
患者校正深基準データテーブルは、コース毎及び線源データ毎に患者校正定数の基準となる患者校正深基準データを測定し、その結果がデータベースＭ１に患者校正深基準データテーブルとして登録されるが、レンジシフタは、主に有効範囲内の代表レンジシフタが用いられる。レンジシフタに依存性がある場合は、有効範囲を細分化し、分割した任意の代表レンジシフタでの患者校正定数を代表レンジシフタでの測定結果から、多項式により求め、その値をデータベースＭ１に登録する。
次に、患者校正深基準データテーブル作成について説明する。
図７（ａ）のＱ３０では、レンジシフタの代表厚さを選択する。Ｑ３１では、代表レンジシフタでの患者校正深測定を実施する。Ｑ３２では、測定結果より患者校正定数を算定する。次いで、Ｑ３３で、レンジシフタの依存性をチェックする。依存性がある場合には、Ｑ３４で、レンジシフタ厚を分割する。次いで、Ｑ３５で、分割したレンジシフタ厚における患者校正定数を多項式により計算する。Ｑ３６では、Ｑ３４にて分割されたレンジシフタ厚が残っているかどうかをチェックし、残っていれば、Ｑ３５にて、患者校正定数の演算を行う。
Ｑ３３で、レンジシフタの依存性がなければ、Ｑ３７を実行し、Ｑ３２の計算結果をデータベースＭ１に登録する。また、Ｑ３６で、分割されたレンジシフタ厚が残っていなければ、Ｑ３７を実行し、Ｑ３５の計算結果をデータベースＭ１に登録する。 FIG. 7 is a flowchart for creating and operating a patient calibration depth reference data table in which the representative range shifter is 69 mm.
The patient calibration depth reference data table measures patient calibration depth reference data as a reference for patient calibration constants for each course and each source data, and the result is registered in the database M1 as a patient calibration depth reference data table. As the range shifter, a representative range shifter within the effective range is mainly used. When there is dependence on the range shifter, the effective range is subdivided, a patient calibration constant in any divided representative range shifter is obtained from the measurement result in the representative range shifter by a polynomial, and the value is registered in the database M1.
Next, creation of a patient calibration depth reference data table will be described.
In Q30 of FIG. 7A, the representative thickness of the range shifter is selected. In Q31, a patient calibration depth measurement is performed with a representative range shifter. In Q32, the patient calibration constant is calculated from the measurement result. Next, in Q33, the dependency of the range shifter is checked. If there is a dependency, the range shifter thickness is divided at Q34. Next, in Q35, a patient calibration constant at the divided range shifter thickness is calculated by a polynomial. In Q36, it is checked whether or not the thickness of the range shifter divided in Q34 remains, and if it remains, the patient calibration constant is calculated in Q35.
If there is no dependency of the range shifter in Q33, Q37 is executed and the calculation result of Q32 is registered in the database M1. If the divided range shifter thickness does not remain in Q36, Q37 is executed and the calculation result of Q35 is registered in the database M1.

次に、患者校正深基準データテーブル運用例について説明する。
図７（ｂ）のＱ４０で、治療計画装置指定の線源データ名の指定を行う。Ｑ４１で、代表レンジシフタ毎に登録されている患者校正深基準データテーブルを検索する。Ｑ４２で、レンジシフタの依存性をチェックする。依存性があれば、Ｑ４３で、患者校正深基準データテーブルの中から実際に使用するレンジシフタの有効範囲を検索する。Ｑ４４で、レンジシフタ厚の有効範囲の重なりチェックを行い、有効範囲の重なりが有る場合には、Ｑ４５で、代表レンジシフタに近い方の範囲を参照し、Ｑ４６で、レンジシフタ有効範囲での患者校正定数を抽出し、線量計算の実施に移る。
Ｑ４２で、レンジシフタの依存性がなければ、Ｑ４６を実行する。また、Ｑ４４で、有効範囲の重なりがなければ、Ｑ４６を実行する。 Next, a patient calibration depth reference data table operation example will be described.
In Q40 of FIG. 7B, the radiation source data name designated by the treatment planning device is designated. In Q41, the patient calibration depth reference data table registered for each representative range shifter is searched. In Q42, the dependency of the range shifter is checked. If there is dependence, in Q43, the effective range of the range shifter actually used is searched from the patient calibration depth reference data table. In Q44, check the overlap of the effective range of the range shifter thickness. If there is an overlap of the effective range, refer to the range closer to the representative range shifter in Q45 and set the patient calibration constant in the effective range shifter in Q46. Extract and move on to dose calculation.
If there is no range shifter dependency in Q42, Q46 is executed. If there is no overlap between the effective ranges in Q44, Q46 is executed.

実施の形態３によれば、以上のような患者校正深基準データテーブルを利用することにより、患者校正深基準データの測定件数を削減できると同時に、患者校正深基準データそのものも削減でき、粒子線治療装置の稼働率の改善になる。   According to the third embodiment, by using the patient calibration depth reference data table as described above, the number of patient calibration depth reference data can be reduced, and at the same time, the patient calibration depth reference data itself can be reduced. This will improve the operating rate of the treatment device.

実施の形態４．
実施の形態１では、治療時の計画値以外のガントリ角度で患者校正深測定を実施することがある。計画値以外のガントリ角度で患者校正深測定を実施した場合、実際の治療では計画値のガントリ角度で照射するため、照射線量計算時にガントリ角度の違いによる誤差が生じる。このため、ガントリ角度の違いを補正する必要がある。実施の形態４は、このような場合に対処するものである。 Embodiment 4 FIG.
In the first embodiment, patient calibration depth measurement may be performed at a gantry angle other than the planned value at the time of treatment. When the patient calibration depth measurement is performed at a gantry angle other than the planned value, the actual treatment irradiates at the planned gantry angle, so that an error due to the difference in the gantry angle occurs when calculating the irradiation dose. For this reason, it is necessary to correct the difference in the gantry angle. The fourth embodiment deals with such a case.

図８は、この発明の実施の形態４による粒子線治療装置のガントリ角度補正係数テーブルの一例を示す図である。
図８において、ガントリ角度ごとの補正係数がテーブル化されている。 FIG. 8 is a view showing an example of a gantry angle correction coefficient table of the particle beam therapy system according to Embodiment 4 of the present invention.
In FIG. 8, correction coefficients for each gantry angle are tabulated.

ガントリ角度補正は、図８のようなガントリ角度補正係数テーブル（ガントリ角度補正係数表）を作成し、データベースとして登録しておき、治療時には、治療するガントリ角度（第二のガントリ角度）を指定し、ガントリ角度補正係数テーブルから、当該ガントリ角度補正係数を抽出し、補正を実行するようにする。
患者校正深測定を第一のガントリ角度として、例えばガントリ角度０°により行い、治療時の第二のガントリ角度を、例えばガントリ角度４５°とすると、図８により、治療のプリセット計算時にガントリ角度補正係数１．０４５をプリセット値に積算することで補正を行う。 For gantry angle correction, a gantry angle correction coefficient table (gantry angle correction coefficient table) as shown in FIG. 8 is created and registered as a database, and the gantry angle (second gantry angle) to be treated is designated during treatment. Then, the gantry angle correction coefficient is extracted from the gantry angle correction coefficient table, and the correction is executed.
If the patient calibration depth measurement is performed as a first gantry angle, for example, with a gantry angle of 0 °, and the second gantry angle at the time of treatment is, for example, 45 °, the gantry angle is corrected when calculating a treatment preset according to FIG. Correction is performed by adding the coefficient 1.045 to the preset value.

実施の形態４によれば、こうすることにより、患者校正深測定あるいは患者校正深基準データ測定には、それぞれガントリ角度の情報を入れる必要がなくなり、患者校正深測定及び患者校正深基準データの測定件数も大幅に削減できるため、粒子線治療装置の稼働率が改善できる。 According to the fourth embodiment, by doing so, it is not necessary to input gantry angle information in patient calibration depth measurement or patient calibration depth reference data measurement, and patient calibration depth measurement and patient calibration depth reference data measurement are performed. Since the number of cases can be greatly reduced, the operation rate of the particle beam therapy system can be improved.

この発明の実施の形態１による粒子線治療装置におけるデータの流れと手順を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the flow of data and a procedure in the particle beam therapy system by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による粒子線治療装置の標準校正深測定及び患者校正深測定における線量計測の構成を示すシステム図である。It is a system diagram which shows the structure of the dose measurement in the standard calibration depth measurement of the particle beam therapy apparatus by Embodiment 1 of this invention, and a patient calibration depth measurement. この発明の実施の形態１による粒子線治療装置の治療照射時における線量計測の構成を示すシステム図である。It is a system figure which shows the structure of the dose measurement at the time of the treatment irradiation of the particle beam therapy apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１による粒子線治療装置のデータの流れを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the flow of the data of the particle beam therapy apparatus by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２による粒子線治療装置のデータの流れを示す流れ図である。It is a flowchart which shows the flow of the data of the particle beam therapy apparatus by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態３による粒子線治療装置の患者校正深基準データテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the patient calibration depth reference | standard data table of the particle beam therapy system by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態３による粒子線治療装置の患者校正深基準データテーブルの作成と運用処理を示す流れ図である。It is a flowchart which shows preparation and operation processing of the patient calibration depth reference | standard data table of the particle beam therapy system by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態４による粒子線治療装置のガントリ角度補正係数テーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the gantry angle correction coefficient table of the particle beam therapy apparatus by Embodiment 4 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 照射ヘッド、２ 患者、３ 粒子線、４ａ ワブラ電磁石、４ｂ 散乱体、
５ リッジフィルタ、６ レンジシフタ、７ 線量モニタヘッド、
８ 平坦度モニタヘッド、９ コリメータ、１０ アンプ及び制御回路、
１１ 差動アンプ及び制御回路、１２ 信号処理回路、１３ データ処理計算機、
１４ データベース、１５ 表示モニタ、１６ キーボード、１７ 照射系計算機、
１８ 照射パラメータ、１９ 基準線量計ヘッド、２０ 基準線量計本体。
1 irradiation head, 2 patient, 3 particle beam, 4a wobbler electromagnet, 4b scatterer,
5 Ridge filter, 6 Range shifter, 7 Dose monitor head,
8 flatness monitor head, 9 collimator, 10 amplifier and control circuit,
11 differential amplifier and control circuit, 12 signal processing circuit, 13 data processing computer,
14 database, 15 display monitor, 16 keyboard, 17 irradiation system calculator,
18 Irradiation parameters, 19 Reference dosimeter head, 20 Reference dosimeter body.

Claims (4)

患者の患部に粒子線を照射して治療を行う粒子線治療装置において、標準の照射条件により実施された標準校正深測定結果及び種々の治療照射条件に合うように複数の照射パラメータを変化させて予め測定された患者校正深基準データが保存される記録装置、及びこの記録装置に保存された上記患者校正深基準データ及び上記標準校正深測定結果を用いて、患者への上記粒子線の治療照射時の照射線量を算出するデータ処理計算機を備え、上記データ処理計算機により算出された照射線量に基づいて、患者への上記粒子線の治療照射が行われることを特徴とする粒子線治療装置。   In a particle beam therapy system that performs treatment by irradiating a patient's affected area with a particle beam, a plurality of irradiation parameters can be changed to suit the standard calibration depth measurement results and various treatment irradiation conditions performed under standard irradiation conditions. Recording apparatus for storing patient calibration depth reference data measured in advance, and treatment irradiation of the particle beam to the patient using the patient calibration depth reference data and the standard calibration depth measurement result stored in the recording apparatus A particle beam therapy system comprising: a data processing computer for calculating an irradiation dose at the time, and performing therapeutic irradiation of the particle beam on a patient based on the irradiation dose calculated by the data processing computer. 上記データ処理計算機は、上記患者校正深基準データの変動幅に許容値を設け、この許容値内の変動幅を有する上記患者校正深基準データを用いて上記照射線量の算出を行うことを特徴とする請求項１記載の粒子線治療装置。   The data processing computer is characterized in that a tolerance value is provided for a fluctuation range of the patient calibration depth reference data, and the irradiation dose is calculated using the patient calibration depth reference data having a fluctuation range within the tolerance value. The particle beam therapy system according to claim 1. 上記複数の照射パラメータの内、上記照射パラメータのとり得る所定範囲では測定結果に影響を及ぼさないような照射パラメータについては、上記所定範囲内のいずれかの値で代表させることを特徴とする請求項１または請求項２記載の粒子線治療装置。   The irradiation parameter that does not affect the measurement result in a predetermined range that can be taken by the irradiation parameter among the plurality of irradiation parameters is represented by any value within the predetermined range. The particle beam therapy system according to claim 1 or 2. 上記患者校正深基準データを測定するときの上記粒子線を照射する第一のガントリ角度と、患者への上記粒子線の治療照射で用いられる第二のガントリ角度との差に応じた補正係数を予め設定したガントリ角度補正係数表を、上記記録装置に記録させるとともに、患者への上記粒子線の治療照射時の照射線量の算出では、上記ガントリ角度補正係数表の補正係数を用いて補正されることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の粒子線治療装置。   A correction coefficient according to the difference between the first gantry angle for irradiating the particle beam when measuring the patient calibration depth reference data and the second gantry angle used for therapeutic irradiation of the particle beam to the patient. The gantry angle correction coefficient table set in advance is recorded in the recording device, and the irradiation dose at the time of treatment irradiation of the particle beam to the patient is corrected using the correction coefficient of the gantry angle correction coefficient table. The particle beam therapy system according to any one of claims 1 to 3, wherein

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