特許 6140197 放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する方法及び装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6140197

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する方法及び装置

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20170522BHJP

   G01T 1/29 20060101ALI20170522BHJP

   G01T 1/203 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   A61N5/10 Q

   G01T1/29 B

   G01T1/203

【請求項の数】28

【全頁数】33

(21)【出願番号】特願2014-561136(P2014-561136)

(86)(22)【出願日】2013年3月8日

(65)【公表番号】特表2015-516183(P2015-516183A)

(43)【公表日】2015年6月11日

(86)【国際出願番号】US2013029775

(87)【国際公開番号】WO2013134597

(87)【国際公開日】20130912

【審査請求日】2016年2月23日

(31)【優先権主張番号】61/608,300

(32)【優先日】2012年3月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】501335771

【氏名又は名称】ザ・ジョンズ・ホプキンス・ユニバーシティ

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】100132045

【弁理士】

【氏名又は名称】坪内 伸

(74)【代理人】

【識別番号】100174023

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 怜愛

(72)【発明者】

【氏名】ジョン ワイ−チュウ ウォン

(72)【発明者】

【氏名】マイケル スチュアート パターソン

(72)【発明者】

【氏名】イウリアン イオアン イオーダチタ

【審査官】 石田 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１６６８９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２４１６５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００９／０２０７９７７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 実開平０６−０４４１００（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−２５４１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１４８４９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５０２２４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００６／１０４０４６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−１９８３６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｎ ５／１０

Ｇ０１Ｔ １／２９

Ｇ０１Ｔ １／２０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに一元管理して測定する装置において、
ハウジングと、
多重エネルギー源を受止める結像面であって、該結像面は、医用加速器のアイソセンターを通る平面と同一平面上に位置決めされるように前記ハウジングと結合され、前記多重エネルギー源は光学的光源と放射線視野を備える、該結像面と、
前記ハウジングに直接結合する回転のための機構であって、前記結像面を前記医用加速器のアイソセンターを通る軸の周りに回転させる、該機構と、
前記多重エネルギー源に関連するデータを測定及び記録するカメラであって、前記結像面に対して静止状態である、該カメラと、及び
前記多重エネルギー源を前記結像面から前記カメラに指向させる、前記ハウジング内に配置されたミラー系であって、前記カメラの結像平面を前記医用加速器のアイソセンターに維持するよう構成し、該ミラー系は前記ハウジングとともに前記医用加速器のアイソセンターを通る前記軸の周りを回転するように構成された、該ミラー系と
を備える、装置。

【請求項2】

請求項１記載の装置において、前記カメラは、前記結像平面と同一軸線上に静止状態に位置決めする、装置。

【請求項3】

請求項１記載の装置において、さらに、前記データを収集及び解析するコンピュータシステムを備える、装置。

【請求項4】

請求項３記載の装置において、前記コンピュータシステムは、前記装置を自動制御するフィードバックループを有する、装置。

【請求項5】

請求項１記載の装置において、前記測定をリアルタイムに行う、装置。

【請求項6】

請求項１記載の装置において、前記ミラー系は、前記多重エネルギー源を前記カメラに指向させるミラーを持たない、又は１つ以上のミラーを有する、装置。

【請求項7】

請求項６記載の装置において、前記１つ以上のミラーは固定のミラーとする、装置。

【請求項8】

請求項６記載の装置において、前記１つ以上のミラーは可動のミラーとする、装置。

【請求項9】

請求項１記載の装置において、前記結像面は、前記カメラの軸線周りに回転可能とする、装置。

【請求項10】

請求項１記載の装置において、単独の蛍光スクリーン又はプラスチック製のシンチレータシートを使用し、Ｘ線、電子、光、レーザーのビームからの多重エネルギー源を受止める、装置。

【請求項11】

請求項１０記載の装置において、前記蛍光スクリーン又はプラスチック製のシンチレータシートは、空間的目盛りのマーキングを有する、装置。

【請求項12】

請求項１記載の装置において、前記ミラー系は、異なるガントリー角度からのデータを捕捉するよう回転可能とする、装置。

【請求項13】

請求項１記載の装置において、前記装置は、前記医用加速器の前記アイソセンター周りにおける機械的コンポーネントに同期して移動するようプログラムする、装置。

【請求項14】

請求項１記載の装置において、前記カメラは普通のカメラとする、装置。

【請求項15】

請求項１４記載の装置において、前記カメラを放射線から遮蔽するようミラーを配置する、装置。

【請求項16】

請求項１記載の装置において、前記カメラは耐放射線カメラとする、装置。

【請求項17】

請求項１記載の装置において、前記カメラはフラットパネル検出器を有する、装置。

【請求項18】

請求項１記載の装置において、さらに、前記装置の運動を制御するよう構成したコンピュータ装置を備える、装置。

【請求項19】

請求項１８記載の装置において、前記コンピュータ装置は、前記装置を使用して実行する品質保証プロトコルを自動化するようプログラムする、装置。

【請求項20】

請求項１８記載の装置において、前記コンピュータ装置は、前記医用加速器の運動に関連して前記装置の運動を自動化するよう構成する、装置。

【請求項21】

請求項１記載の装置において、さらに、少なくとも１つのプラスチック固溶体シートを有する、装置。

【請求項22】

請求項２１記載の装置において、前記少なくとも１つのプラスチック固溶体シートは、電離箱を収容することができる、装置。

【請求項23】

請求項２２記載の装置において、前記少なくとも１つのプラスチック固溶体シートは、電離箱のためのレセプタを有し、前記レセプタは、前記少なくとも１つのプラスチック固溶体シートに４５゜の角度をなすようドリル穿孔する、装置。

【請求項24】

放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する方法において、
多重エネルギー源を受止める結像面であって、ハウジングの頂面上に配置され、医用加速器のアイソセンターと同一平面上に位置決めされる結像平面を有する、該結像面を準備するステップと、
前記ハウジングと直接結合した回転のための機構により、前記医用加速器のアイソセンターを通る軸の周りに、前記結像面を回転させるステップと、
前記多重エネルギー源をカメラに指向させるステップと、
前記多重エネルギー源に関連するデータを測定及び記録するステップと
を有する、方法。

【請求項25】

請求項２４記載の方法において、さらに、前記結像面は、光学的光、レーザー光、放射線信号のすべてを受止めるよう構成した蛍光スクリーンの形態とする表面を有する、方法。

【請求項26】

請求項２５記載の方法において、さらに、前記蛍光スクリーンに対して静止状態を維持するよう構成したデジタルセンサを有する、方法。

【請求項27】

請求項２５記載の方法において、前記光学的光、レーザー光、放射線信号を、光学的経路を経由して前記蛍光スクリーンに指向させる、方法。

【請求項28】

請求項２７記載の方法において、前記光学的経路は、さらに、前記光学的光、レーザー光、放射線信号を、静止状態のカメラに指向させるよう構成したミラーを有する、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年３月８日に出願した米国特許仮出願第６１／６０８，３００号（参照によりその全体が本明細書に組込まれるものとする）の恩典を主張するものである。

【0002】

本発明は、概して放射線治療に関する。より具体的には、本発明は、放射線治療における機械及び線量測定の品質保証に関する。

【背景技術】

【0003】

医用加速器は、がん患者の放射線治療のために使用し、放射線を３６０゜の範囲内で発生する。患者は診察台上に横たわり、その間に装置のヘッドが患者の体の周りに回転する。医用加速器の無欠性の品質保証（ＱＡ）は、放射線治療の安全放出を確実にする最重要課題である。ＱＡに使用される２つの主な基準は、マシンにおける放射線の再現性及び機械的無欠性である。ＱＡタスクは、とくに、加速器の機械的運動、種々の光学的インジケータ、及び放出された線量測定における正確さ及び精度を定量化することにある。図１は、日次、月次及び年次に行わなければならない医用加速器１台あたりのＱＡタスクのチャートを示す。

【0004】

図２は、放射線治療に使用される医用加速器の正面から見た斜視図を示す。図２に示すように、ＱＡの１つのタスクは、軸線に沿う放射線ビーム、及びレーザービームの形態とした位置決め補助が医用加速器のアイソセンターに整列するのを確実にすることである。このアラインメントＱＡは、軸線１に沿う放射線ビームがやけど又は他の望ましくない副作用を生ずることなく患者を正確に治療するよう構成されていることを検証するために重要である。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

現在のところ、図１に示すＱＡタスクのほとんどすべては異なる装置で行われている。機械的及び光学的なコンポーネントは視覚的に検査され、この場合、データはドキュメント化に適さない。例えば、技師は光源を患者診察台に指向させ、また医用加速器のアイソセンター周りに確実に移動するよう回転させることによって光源をチェックする。線量測定は、最も一般的な個別検出器の２次元アレイを有する種々のイオン化検出器で測定する。より高い解像度の測定はフィルムで行い、この場合、データ変換プロセスが長たらしく単調である。これらタスクのうちいくつかは、一日毎、一月毎、又は一年毎に行い、また実施に何時間もかかる。例えば、日毎のメンテナンスが約１０分かかるとともに、このようなマシンの出力及びマシン無欠性を検査するよう月毎のメンテナンスは５〜６時間かかり、検査結果を部分的にドキュメント化する。実際、マシンの年次メンテナンスは完了まで約４日かかることがある。

【0006】

したがって、医用加速器の無欠性に関するＱＡをより迅速にかつより正確に測定する装置に対する要望がこの業界にある。さらに、機械及び線量測定の双方に関するＱＡタスクを測定し、またＱＡ測定に関するドキュメント化可能な結果を生成する単一装置に対する要望がこの業界にある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の第１態様によれば、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに一元管理して測定する装置は、多重エネルギー源を受止める結像面を備える。この結像面は、医用加速器のアイソセンターと同一平面上に位置決めする。本発明装置は、前記多重エネルギー源に関連するデータを測定及び記録するカメラを備える。さらに、本発明装置は、前記多重エネルギー源を前記カメラに指向させるミラー系を備える。このミラー系は、さらに、前記カメラの結像平面を前記医用加速器のアイソセンターに維持するよう構成する。

【0008】

本発明の態様によれば、前記カメラは、前記結像平面と同一軸線上に静止状態に位置決めする。データを収集及び解析するためにコンピュータシステムを備える。前記コンピュータシステムは、本発明装置を自動制御するフィードバックループを有する。前記測定はリアルタイムに行う。前記ミラー系は、前記エネルギー源を前記カメラに指向させるミラーを持たない、又は１つ以上のミラーを有するものとする。ミラーを使用する場合、ミラーは、固定の又は可動のミラーとすることができる。さらに、前記結像面は、前記カメラの軸線周りに回転可能とする。単独の蛍光スクリーン又はプラスチック製のシンチレータシートを使用し、Ｘ線、電子、光、レーザーのビームからの多重エネルギー源を受止める。前記蛍光スクリーン又はプラスチック製のシンチレータシートは、空間的目盛りのマーキングを有する。

【0009】

本発明の他の態様によれば、前記ミラー系は、異なるガントリー角度からのデータを捕捉するよう回転可能とする。本発明装置は、前記医用加速器の前記アイソセンター周りにおける機械的コンポーネントに同期して移動するようプログラムする。前記カメラは普通のカメラの形態とする。この場合、ミラーは、前記カメラを放射線から遮蔽するよう配置する。代案として、前記カメラは耐放射線カメラの形態とする。さらに、前記カメラはフラットパネル検出器の形態とすることができる。コンピュータ装置は、前記装置の運動を制御するよう構成することができ、また前記装置を使用して実行するＱＡプロトコルを自動化するようプログラムする。さらに、前記コンピュータ装置は、前記医用加速器の運動に関連して前記装置の運動を自動化するよう構成する。少なくとも１つのプラスチック固溶体シートを有し、また前記少なくとも１つのプラスチック固溶体シートは、電離箱を収容することができるものとする。前記少なくとも１つのプラスチック固溶体シートは、電離箱のためのレセプタを有し、前記レセプタは、前記少なくとも１つのプラスチック固溶体シートに４５゜の角度をなすようドリル穿孔する。

【0010】

本発明の他の態様によれば、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する方法は、多重エネルギー源を受止める結像面を準備するステップを有する。この結像面は、医用加速器のアイソセンターと同一平面上に位置決めされる結像平面を有する。本発明方法は、さらに、前記多重エネルギー源をカメラに指向させるステップを有する。前記多重エネルギー源に関連するデータを測定及び記録することができる。

【0011】

本発明のさらに他の態様によれば、前記結像面は、光学的光、レーザー光、放射線信号のすべてを受止めるよう構成した蛍光スクリーンの形態をとることができる。デジタルセンサは、前記蛍光スクリーンに対して静止状態を維持するよう構成する。前記光学的光、レーザー光、放射線信号を、光学的経路を経由して前記蛍光スクリーンに指向させる。さらに、前記光学的経路は、前記光学的光、レーザー光、放射線信号を、前記蛍光スクリーンに指向させるよう構成したミラーを有する。

【0012】

添付図面は、本明細書に開示する実施形態をより完全に説明するのに使用する視覚表示を提供し、当業者であればこれら図面を使用してこれら実施形態及びそれに固有の利点をよりよく理解できるであろう。これら図面において、同様の参照符号を対応要素に付して示す。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】医用加速器あたりの日次、月次及び年次に実施すべきＱＡタスクのチャートを示す。

【図2】放射線治療に使用される医用加速器の前方から見た斜視図を示す。

【図3A】医用加速器の治療範囲内に位置する本発明の特徴を有する装置の斜視図を示す。

【図3B】医用加速器の治療範囲内に位置する本発明の特徴を有する装置の斜視図を示す。

【図3C】医用加速器の治療範囲内に位置する本発明の特徴を有する装置の斜視図を示す。

【図3D】医用加速器の治療範囲内に位置する本発明の特徴を有する装置の斜視図を示す。

【図4A】本発明の特徴による、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する測定装置の斜視図を示す。

【図4B】本発明の特徴による、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する測定装置の斜視図を示す。

【図4C】本発明の特徴による、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する測定装置の斜視図を示す。

【図5A】本発明の特徴による、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する測定装置の一部の斜視図を示す。

【図5B】本発明の特徴による、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する測定装置の一部の斜視図を示す。

【図5C】本発明の特徴による、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する測定装置の一部の斜視図を示す。

【図5D】本発明の特徴による、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する測定装置の一部の斜視図を示す。

【図6】本発明の実施形態によるＱＡ装置を示す。

【図7】本発明の特徴による方法のフローチャートである。

【図8A】本発明の特徴による方法を示す概略図とともに、従来技術のＱＡ装置では撮影できなかったレーザー画像を示す。

【図8B】本発明の特徴による方法を示す概略図とともに、従来ＱＡ装置では撮影できなかったレーザー画像を示す。

【図8C】本発明の実施形態による診察台位置決めＱＡを行う方法に関して、従来ＱＡ装置では撮影できなかった明視野像を、光学的距離指標とともに示す。

【図8D】本発明の実施形態による、資料化ように光学的撮影したＱＡの回転を行う方法を示す。

【図8E】マルチリーフ型コリメータにより形成した視野に対して光及び放射線を一致させる方法を示す。

【図9】本発明の実施形態によるハード符号化を施したデジタル画像スケールを示す。

【図10】本発明装置用のソフトウェア制御プログラムによって得られる解析ツールを示す。

【図11】本発明装置用のソフトウェア制御プログラムによって得られる位置特定ツールを示す。

【図12】本発明装置用のソフトウェア制御プログラムによって得られる関心対象領域ツールを示す。

【図13】本発明装置を使用して取得した画像におけるスケールを画定する例示的画面を示す。

【図14A】本発明装置により取得した画像を重ね合わせるプログラム特徴の例を示す。

【図14B】本発明装置を使用して取得したレーザーの共直線性を解析する画像の例を示す。

【図15】本発明装置により実施したレーザーＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図16A】本発明装置により実施したレーザーＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図16B】本発明装置により実施する右側ルームレーザーＱＡ取得を示すユーザー・インタフェースの例示的実施形態を示す。

【図17】本発明装置により実施したレーザーＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図18】本発明装置により実施したレーザーＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図19】本発明装置により実施したレーザーＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図20】本発明装置を使用してレーザーアラインメント解析を示す。

【図21A】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学的距離指標（ＯＤＩ）ＱＡタスクの代表的記録を示す。

【図21B】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学的距離指標（ＯＤＩ）ＱＡタスクの代表的記録を示す。

【図21C】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学的距離指標（ＯＤＩ）ＱＡタスクの代表的記録を示す。

【図21D】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学的距離指標（ＯＤＩ）ＱＡタスクの代表的記録を示す。

【図21E】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学的距離指標（ＯＤＩ）ＱＡタスクの代表的記録を示す。

【図21F】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学的距離指標（ＯＤＩ）ＱＡタスクの代表的記録を示す。

【図22A】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学距離インジケータ（ＯＤＩ）ＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図22B】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学距離インジケータ（ＯＤＩ）ＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図22C】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学距離インジケータ（ＯＤＩ）ＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図22D】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学距離インジケータ（ＯＤＩ）ＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図22E】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学距離インジケータ（ＯＤＩ）ＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図22F】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学距離インジケータ（ＯＤＩ）ＱＡタスクの例示的記録を示す。

【図23A】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学的距離指標（ＯＤＩ）ＱＡタスクの代表的記録を示す。

【図23B】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学的距離指標（ＯＤＩ）ＱＡタスクの代表的記録を示す。

【図23C】本発明装置によって実施した診察台移動及び光学的距離指標（ＯＤＩ）ＱＡタスクの代表的記録を示す。

【図24A】本発明装置を使用するコリメータ回転ＱＡを示す。

【図24B】本発明装置を使用するコリメータ回転ＱＡを示す。

【図24C】本発明装置を使用するコリメータ回転ＱＡを示す。

【図24D】本発明装置を使用するコリメータ回転ＱＡを示す。

【図25A】本発明装置を使用した、放射線視野及び明視野の合同ＱＡの視覚的結果を示す。

【図25B】本発明装置を使用した、放射線視野及び明視野の合同ＱＡの視覚的結果を示す。

【図25C】本発明装置を使用した、放射線視野及び明視野の合同ＱＡの視覚的結果を示す。

【図25D】本発明装置を使用した、放射線視野及び明視野の合同ＱＡの視覚的結果を示す。

【図26】本発明装置を使用した、放射線視野及び明視野の合同ＱＡの視覚的結果を示す。

【図27A】放射線視野取得及び解析の視覚的表示を示す。

【図27B】放射線視野取得及び解析の視覚的表示を示す。

【図28A】放射線視野取得及び解析の視覚的表示を示す。

【図28B】放射線視野取得及び解析の視覚的表示を示す。

【図29】放射線視野取得及び解析の視覚的表示を示す。

【図30A】放射線視野取得及び解析の視覚的表示を示す。

【図30B】放射線視野取得及び解析の視覚的表示を示す。

【図31】本発明装置を使用して取得した、マルチリーフ型コリメータ（ＭＬＣ：multi-leaf collimator）のＱＡ測定における解析の視覚的表示を示す。

【図32A】本発明装置を使用して取得した、ＭＬＣのＱＡ測定における解析の視覚的表示を示す。

【図32B】本発明装置を使用して取得した、ＭＬＣのＱＡ測定における解析の視覚的表示を示す。

【図33A】本発明装置を使用して取得した、ＭＬＣのＱＡ測定における解析の視覚的表示を示す。

【図33B】本発明装置を使用して取得した、ＭＬＣのＱＡ測定における解析の視覚的表示を示す。

【図34】イオン化チャンバにより線量測定できる本発明によるＱＡ装置の概略図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0014】

本明細書に記載する本発明の要旨を添付図面につき以下により完全に説明するが、本発明のすべての実施形態を示すものではない。同一参照符号は、本明細書全体にわたり同様の素子に言及する。本発明は、異なる形態で実施できるもので、以下に記載する実施形態に限定さえると解すべきではなく、以下に説明する実施形態は、この開示が出願の法的要件を満たすよう記載したものである。実際、本明細書に記載された本発明に関して多くの変更及び他の実施形態は、当業者には想到されるものであり、これら変更及び他の実施形態の要旨は、上述の記載及び関連の図面で示した教示による恩恵を受けるものである。したがって、本発明は、記載した特別な実施形態に限定されるものではなく、また変更例及び他の実施形態も特許請求の範囲内に含むことを意図すると理解されたい。

【0015】

本発明は、放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定する方法及び装置に関する。図３Ａ〜３Ｄに示す例示的実施形態によれば、単独統合装置を使用して、すべての機械及び線量測定のＱＡタスクを実施し、これによりすべてのＱＡタスクを大幅に簡素化及び統合化することができる。デジタルカメラの使用により、すべての測定を繰返し解析用に資料（ドキュメント）化できるのを確実にする。このようにデータは１回のセッションでリアルタイムに取得する。さらに、システムは放射線マシンの動作と一体化し、プロセス全体を自動化することができる。データは、リアルタイム又はオフラインで解析し、治療室に関連するマシンの性能に対して警報を発生し、またマシン動向を提供できる。したがって、本発明方法及び装置は、マシンの機械的運動コンポーネント及び放射線コンポーネントの測定を統合する。

【0016】

図３Ａ〜３Ｄはシステムの動作原理を示す。図３Ａ〜３Ｄにおいて、装置１０を放射線治療室の患者診察台１２上に配置する。装置１０は、ＱＡ測定を受ける医用加速器１４に隣接配置し、装置１０はマルチリーフ型コリメータ（ＭＬＣ：multi-leaf collimator）２４及びガントリー２６を含む医用加速器１４のジョー１６，１８間に位置決めする。診察台１２上に配置するとき、装置１０は約＋９０゜〜−９０゜にわたり連続的に回転することができる。ガントリー２６が約＋９０゜〜−９０゜にわたり回転するとき、装置１０はガントリー２６の放射線画像又は光学的画像を見ることができる。装置が診察台の端縁に懸垂支持されているとき、装置は３６０゜全体にわたり回転することもできる。図３Ａは、約０゜〜９０゜の間における中間位置にあるジョー１６，１８、ガントリー２６及びＭＬＣ２４を示す。図３Ｂは、約−９０゜の位置にあるジョー１６，１８、ガントリー２６及びＭＬＣ２４を示す。図３Ｃは、約０゜の位置にあるジョー１６，１８、ガントリー２６及びＭＬＣ２４を示し、また図３Ｄは、約９０゜の位置にあるジョー１６，１８、ガントリー２６及びＭＬＣ２４を示す。

【0017】

さらに、図３Ａ〜３Ｄに示すように、複雑な強度変調治療を含む放射線ＱＡ測定用に、多重エネルギー源を受け止める結像面２２を使用する。結像面２２は、当業者には既知である多重エネルギー源を受け止める任意な形態とすることができる。より具体的には、蛍光スクリーン又はシンチレータシートを使用して捕捉することができる。蛍光スクリーンは明視野の光学的画像、光学的指標及びレーザー光路のためにも使用する。結像面２２には、空間的目盛りを示すマーキングを設けることができる。装置を治療ヘッド２０で邪魔されない位置に配置することにより、システムを使用して、治療室内のすべてのレーザー及び他の整列指標の位置、並びにジョー１６，１８、ＭＬＣ２４、ガントリー２６及び診察台１２を含む医用加速器１４の機械的運動の無欠性を光学的に捕捉することができる。このことは大きな改善であり、なぜならこれら光学的測定は、現行ではＱＡ資料（ドキュメント）においてテキストで視覚的に書き留められまた記録されているからである。蛍光スクリーン又はシンチレータシートを放射線画像及び光学的画像の双方に共通して使用することは、当該技術において報告されるべき重要な発見であり、なぜなら光学的画像撮影用に蛍光スクリーンを交換することを不要にできるからである。

【0018】

図４Ａ〜４Ｃは、本発明の特徴のさらに詳細を示す。図４Ａは装置１０の第１側面から見た斜視図であり、図４Ｂは装置１０の第２側面から見た示す斜視図であり、本発明の特徴も示す。図４Ｃは、約−４５゜回転した装置の斜視図を示す。図４Ａ〜４Ｃに示すように、装置１０はハウジング２１及びカメラ２８を有する。カメラは、普通のデジタルカメラ又は耐放射線カメラの形態とすることができる。普通のデジタルカメラを使用する場合、本明細書に後でさらに説明するように、シールドを使用してカメラを放射線から保護し、耐放射線カメラを含むモデルに比べて装置の総コストを低減することができる。カメラ２８は、さらに、放射線治療に使用される多重エネルギー源に関連するデータを測定及び記録できるよう構成する。カメラ２８はさらにレンズ２９も有する。医用加速器１４のガントリー２６があらゆる角度にあるときでもデータを多重エネルギー源からカメラ２８に転向できるようにするため、装置１０にはミラー系３０も設ける。ミラー系３０は、後で図５Ａ〜５Ｄにつき詳細に説明するように、内部３ミラー構成を有する。図示の３ミラー構成は、例示的なものに過ぎず、医用加速器１４のガントリー２６のアイソセンター（治療中心）の周りに、受容体である蛍光スクリーンが回転する間に静止カメラ位置を維持できる限りにおいて任意の機能的ミラー系を使用することができる。

【0019】

さらに、図４Ａ〜４Ｃに示すように、装置１０は回転テーブル３４に取付ける。回転テーブル３４は、装置１０を−９０゜〜９０゜の間で回転させることができ、結像面２２及びミラー系３０がガントリー２６に整列した状態を維持し、データを記録できるようにする。回転テーブル３４は、さらに、ベース支持体３６も有する。このベース支持体３６は、水平取り脚３８及び泡水準器４０を有する。水平取り脚３８及び泡水準器４０は、医用加速器のＱＡ解析のために装置１０を配置するとき、最適動作のために装置１０を水平にすることができる。回転テーブル３４には、さらに、ベース支持体３６の頂面４６の僅かに上方に装置１０を保持及び懸垂するアーム４２，４４も設ける。これにより装置１０は回転テーブル３４の軸線「Ａ」の周りに自由に回転できる。回転機構は、装置１０を約−９０゜〜９０゜にわたり回転させる任意の適当な形態の機構を採用することができる。他の実施形態において、ベース全体は、アーム４２，４４及び装置１０とともに回転するよう設計し、３６０゜全体にわたり測定を取得できるようにすることができる。

【0020】

図５Ａ〜５Ｄは内部３ミラー構成３０を示し、この３ミラー構成３０は、異なるガントリー角度からデータを捕捉するよう回転できる。ハウジング２１内の３ミラー構成３０は、結像平面４８、すなわち結像面２２をマシンのアイソセンター５０の平面に配置することができ、このアイソセンター５０はすべてのマシンパラメータの目盛り中心である。最も重要なこととして、カメラ２８は結像平面と同一軸線上に静止状態で位置決めすることである。このようにして、結像平面４８は、カメラ２８の縦方向中心を通る軸線「Ｂ」と同一直線上に存在する。さらに、結像平面４８はカメラ２８の軸線「Ｂ」の周りに回転することができる。装置１０がカメラ２８の周りに回転する間にカメラ２８は静止状態を維持できることに留意されたい。

【0021】

さらに、図５Ａ〜５Ｄに示すように、第１ミラー５２を、装置１０のハウジング２１におけるカメラ２８の向かい側の第１下壁５４に配置する。第２ミラー５６を第１下壁５４に配置した第１ミラー５２に隣接させて装置１０のハウジング２１における第２下壁５８に配置する。第１ミラー５２及び第２ミラー５６角度をなすよう分離させる。データをカメラ２８に適正に伝送できる限りにおいて、任意の適当な分離角度を使用できる。第３ミラー６０を第１平面に配置し、この第１平面は第２ミラー５６を配置した第２平面に平行な平面とする。第１平面は第２表面から或る距離だけ離間する。この離間距離はデータをカメラ２８に伝送するのに適した任意の距離とすることができる。好適には、すべてのミラーを４５゜にセットし、９０゜の反射ができるようにする。ロボットを使用して９０゜反射を生ずることができる、又はソフトウェアを使用して不完全反射を補正することができるので、このことは必須条件ではない。

【0022】

一般的に、処理ヘッド２０からのデータは、軌道経路６８に沿って伝送される。軌道経路６８は、結像面２２に直交する方向に通過し、第１ミラー５２からほぼ９０゜の角度で反射する。好適には、この角度は正確に９０゜とする。不完全な９０゜はソフトウェアによって補正する。軌跡経路６８は、次に装置１０の壁によって画定される内部空間７０を横切って第２ミラー５６から約９０゜の角度で反射する。軌跡経路６８は垂直方向に連続し、第３ミラー６０から約９０゜の角度で反射する。第３ミラー６０から反射された後、カメラ２８のレンズを経て連続し、経路６８に沿って移動するデータを記録する。特別なミラー系について上述したが、この実施例に限定することを意味するものではない。実際ミラー系は、１個又は複数個の静止した若しくは可変位置ミラー、又はこれらの組合せを有するよう構成することができる。さらに、ミラー系は回転可能にし、異なるガントリー角度からのデータを捕捉できるようにする。

【0023】

図５Ａ〜５Ｄに示すように、装置が回転するとき、第３ミラーは結像平面からのすべてのデータをカメラに指向させる。カメラはデジタル補正できる任意の回転したビュー（視界）を捕捉するよう静止状態に保持するか、又は副次ミラー系を有する静止位置にカメラを回転可能にして画像補正の必要がないようにすることができる。静止カメラは、セットアップが簡単であるという利点がある。コンピュータをデータ収集及び解析のためのシステムに設けることもできる。コンピュータは、装置１０の自動制御のためのフィードバックループを有する。より具体的には、装置１０は、医用加速器におけるアイソセンター周りの機械的運動コンポーネントと同期して移動するようプログラムすることができる。測定はリアルタイムで行う。システムはキロボルト画像形成システムのＱＡ、並びに小線源（近接照射）療法の放射能源用に拡張することができる。ソフトウェアツールを実装し、処理ユニットの性能及び室内アラインメント付属物の無欠性を解析、評価及び動向把握をすることができるようにする。

【0024】

図６は、本発明の実施形態によるＱＡ装置の一部断面とする斜視図を示す。図５Ａ〜５Ｄにつき上述したように、図６は装置１００の一部断面とする斜視図を示す。内部ミラー構成１３０の実施形態がハウジング１２１内にある状態を示す。内部ミラー構成１３０は、結像平面１４８、すなわち結像面１２２をマシンのアイソセンターに配置することができる。

【0025】

さらに、図６に示すように、第１ミラー１５２を装置１００のハウジング１２１における第１下壁１５４に配置する。第２ミラー１５６を、第１下壁１５４に配置した第１ミラー１５２に隣接させて装置１００のハウジング１２１における第２下壁１５８に配置する。第１ミラー１５２及び第２ミラー１５６角度をなすよう分離させる。データをカメラに適正に伝送できる限りにおいて、任意の適当な分離角度を使用できる。第３ミラー１６０を第１平面に配置し、この第１平面は第２ミラー１５６を配置した第２平面に平行な平面とする。第１平面は第２表面から或る距離だけ離間する。この離間距離はデータをカメラに伝送するのに適した任意の距離とすることができる。装置には第４ミラー１７２を設け、この第４ミラー１７２は、カメラが医用加速器からの直接放射線を受けるのを遮閉するよう位置決めする。第４ミラー１７２は、さらに、データを第３ミラー１６０からカメラに伝送する角度に位置決めする。

【0026】

図７は、本発明の特徴による方法のフローチャートを示す。方法２００は、概して放射線治療における機械及び線量測定の品質確度をリアルタイムに測定することを目指す。方法２００は、多重エネルギー源を受止める結像面を準備するステップ２０２を有する。より具体的には、結像面は、医用加速器のアイソセンターと同一の平面上に位置する結像平面を有する。ステップ２０４は、多重エネルギー源をカメラに指向させる。さらに、ステップ２０６は、多重エネルギー源に関連するデータを測定及び記録する。

【0027】

図８Ａ及び８Ｂは、本発明の特徴により医用加速器で実施すべき多くのＱＡ基準のうち２つを評価する方法を示す。図８Ａ及び８Ｂに示すように、多重エネルギー源は装置３００に指向させることができ、また装置３００によって記録することができる。図８Ａにおいて、医用加速器３０４からの放射線ビーム３０８を装置３００に指向させる。放射線ビーム３０８は、結像面３２２（図示の実施形態では蛍光スクリーン）を通過するよう指向させる。その後、蛍光スクリーンからの光３０９をカメラ３２８によって測定し、この測定は簡単な画像３１０として示す。カメラ３２８は、次にデータを記録及び解析するためにコンピュータ３１２に有線又は無線接続によって伝送することができる。図８Ｂにおいて、アイソセンター平面におけるルームレーザー３１４，３１６を装置３００の結像面３２２に指向させることができる。蛍光スクリーンは結像平面３２２における受像器３１８としても使用し、この受像器３１８はオーバーレイする目盛り３２０又はデジタル符号化メモリを有する。ルームレーザー３１４，３１６の投影をカメラ３２８によって測定し、次にデータを記録及び解析のためにコンピュータ（図示せず）に伝送する。

【0028】

図８Ｃは、本発明の実施形態による診察台位置決めＱＡを実施する方法を示す。従来診察台位置決めＱＡは視覚的に測定された。光学距離インジケータ（ＯＤＩ：Optical Distance Indicator）検証を使用し、これは側方レーザー検証である。放射線に類似するレーザーを本発明装置上で光らせ、本発明装置は診察台上に配置し、９０゜回転させ、側方ルームレーザーが見えるようにする。レーザー位置決め補正は従来視覚的に評価され、位置決めの記録は行われなかった。本発明装置を使用して、ＯＤＩを記録及び評価することができる。記録は、あらゆる側方ビューのために、又は医用加速器の適正機能の検証のために保存することができる。図８Ｃに示すように、ＯＤＩは、９０ｃｍ、アイソセンター（又は１００ｃｍ）及び１１０ｃｍで記録する。図８Ｃは、さらに、アップ又は上昇位置、アイソセンター、及びダウン又は下降位置にある診察台を示す。

【0029】

図８Ｄは、本発明の実施形態による回転又は光学的ＱＡを実施する方法を示す。この方法は、コリメータの回転精度を測定するものであり、また本発明装置以前ではこのＱＡ測定は記録されなかった。コリメータ回転をチェックするため、専門技師は、放射線ビームに類似する光源を患者診察台上に配置した本発明装置に指向させる。専門技師は、コリメータを回転させ、光を医用加速器のアイソセンター周りに正確に移動するのを観察する。図８Ｄに示すように、コリメータのアイソセンター（１００ｃｍ）周りの回転を測定する。コリメータの回転は、９０゜、１８０゜、２７０゜及び３６０゜の回転位置で測定する。本発明装置を使用して、光源位置を図８Ｄに示すように記録することができる。

【0030】

図８Ｅは、マルチリーフ型コリメータによって整形された光学的明視野及び放射線視野の合致を行う方法を示す。図８Ｅに示すように、本発明装置を使用して、マルチリーフ型コリメータによって整形された明視野だけでなく、マルチリーフ型コリメータによって整形された放射線視野も記録することができる。さらに図８Ｅに示すように、明視野及び放射線視野の合致は、放射線画像に重ね合わせて、放射線視野の精度を確実にする。記録した画像は、医用加速器の適正な機能を示すよう保持することができる。図８Ｃ及び８Ｄにつき詳述したＱＡ測定方法と同様に、光学的明視野及び放射線視野の合致を行う方法は、これまでは記録されなかった。

【0031】

さらに、本発明を運用するシステムにソフトウェアを組込むことができる。ソフトウェア組込みによれば、本発明を一層自動化し、医用加速器におけるＱＡを行う医療技師にとってより一層時間を短縮できるようになる。本発明装置は、マイクロプロセッサ、コンピュータ装置、又は当業者には既知の又は想到し得るデバイスをコンピュータ制御する他の手段を有することができる。代案として、ソフトウェアを個別のコンピュータ装置、サーバー又は遠隔サーバーにローディングすることができ、また無線又は有線コネクタにより本発明装置内に収容した制御デバイスと通信できるようにする。このようなセットアップによれば、多重ＱＡ装置を、１つの個別コンピュータ装置、サーバー、又は遠隔サーバーによって制御することができる。当業者に既知の又は想到し得る任意な他のソフトウェア制御セットアップも使用することができる。装置は、さらに、コンピュータプログラムからの運動コマンドを装置の運動に変換するロボット制御を有することができる。さらに、装置の動作を医用加速器の動作に統合することができる。

【0032】

例えば、機械的特徴に関する限り、ソフトウェアを使用して、レーザー、診察台運動及び光学距離インジケータ、並びにコリメータ運動の少なくとも共直線性及び収束性を制御又は測定することができる。放射線特徴に関しては、ソフトウェアを使用して、少なくとも光の明視野及び放射線視野の合同性、放射線輪郭の不変性、及びエネルギーの不変性を制御又は測定することができる。光の明視野及び放射線視野の合同性は、少なくともＸ線ビーム平坦性及び対称性、並びに適合性の指標に関して制御する。放射線輪郭の不変性は、少なくとも電子ビームに関して制御し、またエネルギーの不変性は、少なくともＸ線及び電子のビームに関して制御することができる。

【0033】

他のソフトウェアツールはカメラを設定するよう構成することができる。ＱＡ解析を行うにあたり、技師はソフトウェアを使用してカメラを設定し、この設定には、限定しないが、積分時間及び取得すべきフレーム数の設定が含まれる。この設定はＱＡ検査をさらに効率化するためのファイルとして保存することができる。例えば、光関連ＱＡ検査用のセッティングは１つのファイルとして保存することができるとともに、放射線関連ＱＡ検査用の設定は別個のファイルとして保存することができる。技師がどちらかのＱＡ検査プロトコルに取り掛かる準備ができたとき、技師はこれら保存したソフトウェアファイルを使用し、検査タイプに応じた適正設定にカメラを環境設定することができる。これら設定ファイルは日時付けをすることができ、技師がどのファイルが最新であるかを知ることができる。設定ファイルは、さらに、コンピュータ装置に呼出すことができるようにし、ファイルをコンピュータ装置の画面で見るよう呼出すとき、ファイルを技師が設定を見て確認できるようにする。

【0034】

ソフトウェアは、さらに、画像取得を制御するよう構成することができる。しかし、所望に応じて、技師はカメラを使用して手動で画像を取得することもできる。代表的な画像取得において、技師は、上述の設定ファイルを選択し、画像を取得し、その画像をコンピュータ装置のハードドライブ又はネットワークドライブに保存することができる。画像に名前付けして保存した後、画面上に残しておき、技師がソフトウェアを使用して種々の解析タスクを完了できるようにする。

【0035】

画像解析を簡素化、効率化及び有効化するため、ソフトウェアは、図９に示すようなハード符号化を施したデジタル画像スケールを表示するよう構成することができる。このデジタル画像スケールを取得した画像に重ね合わせることができ、また技師はデジタル画像スケールをチューニングするオプションを有することができる。

【0036】

図１０は、本発明装置用のソフトウェア制御プログラムによって得られる解析ツールを示す。図１０に示すように、この解析ツールは、１０ピクセル直径のサークル４００を、本発明装置を使用して取得した画像における関心対象ポイントにドロップすることができる。関心対象ピクセル位置を、種々のＱＡタスク用の要件あたり、ソフトウェア制御プログラムを使用して記録することもできる。サークルの直径は、当業者にとって適正に見える任意のピクセル数を有することができる。

【0037】

図１１は、本発明装置用のソフトウェア制御プログラムによって得られる位置特定ツールを示す。図１１に示すように、この位置特定ツールは、１０ピクセル直径の第１サークル５００をドロップすることができる。この位置特定ツールによれば、次に技師がライン５０２を第２関心対象ポイントまでドラッグできるようにし、この第２関心対象ポイントに第２サークル５０４をドロップすることができる。解析ツールの配置を調整するため、ライン５０２は伸縮することができる。次に、ソフトウェアプログラムは、このラインによって規定されるピクセルの数を決定及び表示するよう構成することができる。スケールを利用できる場合、ソフトウェアプログラムを使用してライン５０２の長さをｍｍで示すことができる。

【0038】

図１２は、本発明装置用のソフトウェア制御プログラムによって得られる関心対象領域ツールを示す。関心対象領域ツール６００は十字線付正方形６０２の形態とすることができる。好適には、関心対象領域ツール６００は、カメラ解像度に応じて２０又はそれ以上のピクセル数で、大まかに５ｍｍとする。しかし、関心対象領域ツールは、当業者に既知の又は想到し得る任意な他の適当なサイズとなるよう構成することができる。関心対象領域ツール６００はドラック・アンド・ドロップツールとし、技師が画像の種々の領域に移動できるようにする。関連ツールは、十字線の交点におけるピクセルを選択するオプションを有することができる。画像統計も、例えば、平均ピクセル明度及び標準偏差を計算することができる。さらに、ソフトウェアは、ユーザー名及び日付を画像に保存し、またピクセル座標及び統計に関する任意の特定情報も保存できるよう構成することができる。

【0039】

図１３は、本発明を使用して取得した画像におけるスケールを画定する例示的画面を示す。この実施例において、技師は最適画像７００を取得し、この画像に図９につき説明したデジタル画像スケール７０２を適用し、またデジタルスケール画像をセットアップする。次に、技師は、ルーラーツールを呼び出し、ライン７０４を線引きできるようにする。ルーラーツールを呼び出したとき、ラインの距離をｍｍ単位で示すことを要求するダイアログボックスを開くことができる。技師は距離を確認することができ、またプログラムは、スケールをｍｍ／ピクセル単位で計算する。プログラムを使用して、さらに日時付けし、スケール画像を保存することができる。このプロセスを使用して生じたスケールは、再測定してアップデートするまでデフォルトとみなす。

【0040】

図１４Ａは、本発明装置により取得した画像を重ね合わせるプログラム特徴の例を示す。「重ね合わせ」機能キーは、ｎ個の画像を検索し、図１４Ａに示すように、画像を１個ずつ重ね合わせる。より具体的には、図１４Ａは、ルーラーマップに重ね合わせた２つのレーザー画像を有する例を示す。図１４Ｂは、本発明装置を使用して取得したレーザーの共直線性を解析するレーザーＱＡの例示的記録を示す。画像におけるレーザーラインが直線ラインをなす場合、医用加速器は合格となるが、そうでない場合、その医用加速器は不合格となる。

【0041】

図１５〜１９は、それぞれ本発明装置により実施したレーザーＱＡタスクの例示的記録を示す。例えば、図１５及び１６Ａは、本発明装置により左側方レーザーＱＡ及び右側方レーザーＱＡを取得することを示す。技師はドロップダウンメニューからレーザーＱＡタスクを選択することができる。このときレーザーＱＡタスクリストは、ルーム左側、ルーム右側、ルーム天井及びルーム後壁のＱＡを実施するオプションを含む。左側及び右側の側方ＱＡのために、プログラムは技師に対してレーザー画像をアイソセンターで取得するよう命令する。次に、技師は図１０につき説明したピクセル解析ツールを使用してレーザー十字線を位置特定する。この後技師は名前付けし、画像を保存することができる。次に、技師は診察台をレーザーに向けて約１０ｃｍ移動した後、第２レーザー画像を取得することを促される。このとき技師は、レーザーの第２画像を取得し、ピクセル解析ツールを使用してレーザー十字線の位置特定を行う。この画像を名前付けして保存する。図１６Ｂは、図１６Ａにつき説明した右側ルームレーザーＱＡ取得を示すユーザー・インタフェースの例示的実施形態を示す。

【0042】

図１７及び１８は、それぞれ本発明を使用して天井及び後壁の側方レーザーＱＡを取得することを示す。これら実施例において、技師はアイソセンターにおける天井及び後壁のレーザー画像を取得する。図１７は、技師がレーザー十字線の位置特定を行い、この天井レーザー画像を名前付けして保存したものである。次に、技師は、図１８に示すように、後壁レーザー及び天井レーザーとの交点を位置特定することができる。次いで、技師は、診察台を天井に向けて１０ｃｍ上昇移動させた後に他の画像を取得することができる。位置特定、名前付け、及び保存の手順をこの他の画像に対して繰り返すことができる。

【0043】

図１９及び２０は、本発明を使用するレーザーアラインメント解析を示す。技師はプログラムメニューを使用してプログラムがレーザー解析を行うことを要求することができる。プログラムは、２Ｄ及び３Ｄビューですべてのレーザー十字線に対してアイソセンター位置を組合せる。プログラムは、それらが図１９に示すように２ｍｍ以内に納まっている場合にはレーザーは合格として見なす。次に、プログラムは、図２０に示すように、対にしたレーザー画像から各レーザー方向の共直線性を導き出す。プログラムは、ラインがアイソセンターに直交する２ｍｍの円筒体内で２０ｃｍにわたり含まれている場合、レーザーが合格であると見なす。

【0044】

図２１Ａ〜２１Ｆ、図２２Ａ〜２２Ｆ、図２３Ａ〜２３Ｃは、それぞれ本発明装置によって実施した診察台移動及び光学距離インジケータ（ＯＤＩ：optical distance indicator）ＱＡタスクの例示的記録を示す。図２１Ａ〜２１Ｆは、本発明装置を使用して捕捉した診察台垂直移動のＱＡに関連する。プログラムは、図２１Ａに示すように、１１０ｃｍのＳＳＤにおけるＯＤＩを取得するため、ＱＡボックスを水平にセットすることができる。このボックスは、さらに、手動でセットすることもでき、画像はプログラムを使用して処理することができる。次に、ＱＡボックスを垂直軸線周りに９０゜回転し、図２１Ｂに示すような１１０ｃｍのＳＳＤにおける左側レーザー画像又は右側レーザー画像を取得する。この手順を、図２１Ｃ及び２１Ｄに示すように１００ｃｍのＳＳＤに対して、また図２１Ｅ及び２１Ｆに示すように９０ｃｍのＳＳＤに対して繰り返す。これら画像すべてに名前付けし、また保存する。図１４につき上述したように、重ね合わせ機能を使用して、デジタルスケールに対して位置特定したレーザーの垂直方向距離を測定することができる。プログラムは、この距離差分が１ｍｍ以内である場合に、ＱＡは合格とみなす。

【0045】

図２２Ａ〜２２Ｆは、それぞれ本発明装置によって実施した診察台の側方移動のＱＡに関連する。プログラムは、図２２Ａに示すように、１００ｃｍのＳＳＤにおける明視野画像を取得するため、ＱＡボックスを水平にセットすることができる。このボックスは、さらに、手動でセットすることもでき、画像はプログラムを使用して処理することができる。技師は、さらに、図２２Ｂに示すような天井レーザーの画像を取得することも必要とする。この手順を、図２２Ｃ及び２２Ｄに示すような中心の左に１０ｃｍ診察台を移動して、また図２２Ｅ及び２２Ｆに示すような中心の右に１０ｃｍ診察台を移動して繰り返す。図１４につき上述したように、重ね合わせ機能を使用して、デジタルスケールに対して位置特定したレーザーの垂直方向距離を測定することができる。プログラムは、この距離差分が１ｍｍ以内である場合に、ＱＡは合格とみなす。

【0046】

図２３Ａ〜２３Ｃは、それぞれ本発明装置によって実施した診察台回転ＱＡの結果を視覚的に示す。ＱＡボックスは医用加速器のアイソセンターで水平にセットし、このセットは手動又はプログラムを使用して行う。明視野の光学的画像を、図２３Ａ〜２３Ｃで示すように診察台の１８０゜、９０゜、２７０゜の角度回転で、又は任意であるが既知の角度回転で取得する。十字線を各画像で位置特定し、画像にタグ付けして保存する。画像は、図１４につき説明した特徴を使用して重ね合わせることができる。位置特定した十字線は、システムがこのＱＡ解析に合格するには２ｍｍ直径のサークル内になければならない。

【0047】

図２４Ａ〜２４Ｄに示すように、コリメータ回転ＱＡを診察台回転ＱＡと同一のやり方で、本発明装置を使用して実行する。ＱＡボックスは医用加速器のアイソセンターで水平にセットし、このセットは手動又はプログラムを使用して行う。明視野の光学的画像を、図２４Ａ〜２４Ｄで示すように診察台の１８０゜、０゜、９０゜、２７０゜の角度回転で、又は任意であるが既知の角度回転で取得する。十字線を各画像で位置特定し、画像にタグ付けして保存する。画像は、図１４につき説明した特徴を使用して重ね合わせることができる。位置特定した十字線は、システムがこのＱＡ解析に合格するには２ｍｍ直径のサークル内になければならない。

【0048】

図２５Ａ〜２５Ｄ，図２６，図２７Ａ及び２７Ｂ、並びに図２８Ａ及び２８Ｂは、本発明装置を使用した、放射線視野及び明視野の合同ＱＡの視覚的結果を示す。手動で、又は装置制御プログラムを使用して実行できる一般的な放射線視野取得のため、放射線カメラの設定は、１５秒又は３×１５秒でカメラのシャッターを切る暗電流画像を取得するよう選択する。放射線露出は露光設定と同一にして取得し、適用可能であればカメラレンズの不均一性補正を適用する。平均暗電流画像は「補正した」平均放射線画像から差し引くことができる。

【0049】

とくに、図２５Ａ〜２５Ｄに示すように、放射線視野／明視野合同ツールを使用して、図２５Ａ及び２５Ｂに示す実施例と同様の画像を生成することができる。光学的カメラの設定は、手動又は装置制御プログラムを使用して、プリセット寸法、例えば２０ｃｍ×２０ｃｍの明視野を取得するよう選択する。以前に保存した画像を使用することもできる。この後、プログラムを使用して明視野境界を検出することができる。放射線カメラの設定を使用して、暗電流及び同一寸法の放射線視野を取得及び処理する。放射線境界は、５０％の明度レベルで検出することができる。次に、明視野境界及び放射線境界をオーバーレイし、画像に名前付けして保存することができる。図２５Ｃは、図２５Ａ及び２５Ｂにつき説明したような、６ＭＶのＸ線ＱＡの取得を示すユーザー・インタフェースの例示的実施形態を示す。図２５Ｄは、本発明装置を使用した放射線視野及び明視野の合同ＱＡに関する他の実施例を示す。

【0050】

図２６は、本発明装置のための制御プログラムにおける輪郭ツールを使用して得られたグラフを示す。この輪郭ツールを使用するため、放射線画像を取得しなければならない。次に、プログラムは、図２６のグラフのようなｘ輪郭又はｙ輪郭の１Ｄプロットを表示することを依頼する。明視野境界６００もグラフに表示することができる。このグラフを使用して、公式に基づく平坦性、対称性、均一性の指標を計算する。このグラフ及び結果を保存し、その後の基準として保存することができる。

【0051】

図２７Ａ及び２７Ｂは、図２６に示したのと同様の１Ｄプロットを使用して光子ビームの平坦性及び対称性を決定する計算方法を示すプロットを例示する。光子ビームの平坦性（Ｆ）の計算は図２７Ａ内に示し、
Ｆ＝１００×（Ｄ_ｍａｘ−Ｄ_ｍｉｎ）／（Ｄ_ｍａｘ＋Ｄ_ｍｉｎ）である。
対称性（Ｓ）の計算は図２７Ｂ内に示し、
Ｓ＝１００×（area_ｌｅｆｔ−area_{ｒｉｇｈｔ}）／（area_ｌｅｆｔ＋area_{ｒｉｇｈｔ}）
このグラフ及び結果をその後の基準として保存することができる。

【0052】

図２８Ａ及び２８Ｂは、それぞれ本発明装置を使用して行った放射線測定の視覚的表示を示す。図２８Ａは、放射線視野の視覚的表示を示し、図２８Ｂは、均一性指標（ＵＩ）の計算を示し、
ＵＩ＝（area_９０％）／（area_５０％）である。
このグラフ及び結果をその後の基準として保存することができる。

【0053】

図２９並びに図３０Ａ及び３０Ｂは、放射線視野取得及び解析の視覚的表示を示す。本発明装置を使用して放射線視野を画像化するとき、同時にフィルム測定を行うことができることに留意されたい。本発明装置のカメラからの測定に対するフィルム測定の比を使用して1回限りの補正マップを得ることができ、この補正マップを使用してすべての試験測定に使用することができる。より具体的には、図２９は、本発明装置を使用して取得した平均放射線画像の視覚的表示を示す。装置は、４，６，８，１０，１５若しくは１８ＭＶのＸ線又は６，８，１−，１２，１５及び１８ＭｅＶの電子ビームのような任意の放射線視野を測定することができる。暗電流及び放射線画像は上述したプロトコルに従って取得する。次に、画像は平均放射線画像を生成するプログラムによって処理する。この画像は、すべて上述したように、その後の基準又は平坦性、対称性及び均一性の指標計算のために、名前付けして保存することができる。

【0054】

図３０Ａ及び３０Ｂは、それぞれ放射線解析のエネルギーチェックの視覚的表示を示す。エネルギーチェックするため、技師は、プラスチック又は疑似的固溶体のような材料の異なる厚さの下に撮られる適正な１対の平均放射線画像を取得する。図３０Ａ及び３０Ｂにおける読み１（Ｒ１）及び読み２（Ｒ２）のように関心対象領域を放射線画像中心に配置する。Ｒ１は第１画像における関心対象の平均カウントであり、Ｒ２は第２画像における関心対象の平均カウントである。エネルギー恒率はＲ１／Ｒ２である。これらの結果は、その後の使用又は基準のために名前付けして保存することができる。

【0055】

図３１、図３２Ａ及び３２Ｂ、並びに図３３Ａ及び３３Ｂは、本発明装置を使用して取得したマルチリーフ型コリメータ（ＭＬＣ）ＱＡ測定における解析の視覚的表示を示す。これら解析は、ガーデンフェンス配給を使用するＭＬＣ位置決め精度及びリーフ速度精度を保証する。ガーデンフェンス解析を視覚的に表示する図３１並びに図３２Ａ及び３２Ｂに関して、ガーデンフェンス画像は、カメラ積分時間を３０秒又はそれ以上に設定することによって取得する。画像化を開始し、技師は、視野における既知の位置に放射線を配給するステップ・アンド・シュートモードでＭＬＣのＸ１，Ｘ２によって形成されるスリットビームを駆動する。配給及び画像化を停止した後、リーフギャップの位置決め精度を、図３１並びに図３２Ａ〜３２Ｂに示すように、解析することができる。

【0056】

図３３Ａ及び図３３Ｂは、ＭＬＣのリーフ速度の測定及び解析の視覚化表示を示す。画像は、カメラ積分時間を３０秒又はそれ以上に設定することによって取得する。画像化を開始し、技師は、視野を横切るよう各リーフを異なる速度で駆動し、各リーフ対に対して異なる線量を配給する。配給及び画像化を停止した後、線量輪郭の位置決め精度を、図３１並びに図３３Ａ〜３３Ｂに示すように、解析することができる。

【0057】

ＱＡプロセスを自動化し、また本発明の装置で取得した画像を解析するための上述したソフトウェアツールは例示的なものであり、それに限定すると考えるべきではない。多くの他のソフトウェアツールを開発して、プロセスをさらに自動化しまた画像解析を行うようにすることができる。本発明用の制御プログラムは、実施したＱＡ測定及びこれら測定結果のすべての概要を示すレポートを作成するよう構成することができる。

【0058】

図３４は、本発明の実施形態による医用加速器のＱＡのために使用する電離箱を示す。電離箱８００は、装置８０４の表面上に配置したプラスチック固溶体シート８０２の形態とすることができる。プラスチック固溶体シート８０２は１０ｃｍの厚さに達することができる。さらに、１つのシートは電離箱８０８用のレセプタ８０６を有することができる。（図面には参照符号を付けないが）レセプタ８０６には電離箱８００のｘ−ｙ軸線に対して４５゜の角度でドリル穿孔することができる。この構成によれば、ＴＧ５１の較正を行うことができる。

【0059】

好適な実施形態につき本発明を説明したが、当業者には特別には記載しなかった欠失、変更及び代替を特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱することなく行えることを理解するであろう。

【図1】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図3D】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図5D】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図8C】

【図8D】

【図8E】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図15】

【図16A】

【図16B】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21A】

【図21B】

【図21C】

【図21D】

【図21E】

【図21F】

【図22A】

【図22B】

【図22C】

【図22D】

【図22E】

【図22F】

【図23A】

【図23B】

【図23C】

【図24A】

【図24B】

【図24C】

【図24D】

【図25A】

【図25B】

【図25C】

【図25D】

【図26】

【図27A】

【図27B】

【図28A】

【図28B】

【図29】

【図30A】

【図30B】

【図31】

【図32A】

【図32B】

【図33A】

【図33B】

【図34】