Study of detector measuring distal shape and position using range scanner in proton therapy

质子治疗中使用距离扫描仪测量远端形状和位置的探测器研究

• 批准号: 16591183
• 负责人: YASUOKA Kiyoshi
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: University of Tsukuba
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16591183/
• 关键词: proton therapy; CCD camera; scintillator; dose distribution; measure depth

Using a plastic scintillating plate, a CCD camera, and a wedge-type range shifter(WRS), we produced a distal-shaped and distal-position detector capable of measuring depth dose distribution in range-scanning technique. At the 2^<nd> exposure room in the proton medical research center (PMRC), University of Tsukuba, we took basic data concerned with characteristics of dose profiles in the proton beam. Measuring charges recorded on the dose monitors (M1 and M2) in the proton beam line, charges on the reference dose meter (M3) setup on the isocenter, and charges on the CCD elements viewing the scintillating plate (SciCCD) just behind M3, we compared the depth dose distributions obtained by SciCCD to those done by the reference M3. They revealed a quenching effect; 15% light-yield reduction at maximum at the Bragg peak and in the high LET regions of 20-mm measured from the distal edge. This effect was confirmed as well as in the regions of the 50-mm width SOBP and the depth dose distribution produced with the bolus and collimator. In the comparison among the depth dose distributions obtained using SciCCD and M3 detectors, and calculated with the pencil beam algorithm (PBA) in the treatment planning program, we revealed difference in detailed shapes of the distribution and importance of more accurate positioning methods as well as correction of quenching effects. Installing an automatic control system to the WRS system is expected to improve data taking speeds and to provide various kinds of dose distribution. The scintillating plate and the CCD camera were applied to the isocenter verification system at PMRC. This system improved measurement time to 30-min, the one-forth of the conventional method, without degradation in accuracy of ±0.1 mm.

利用塑料平板、CCD摄像机和楔形距离移位器（WRS），研制了一种能用距离扫描技术测量深度剂量分布的远位形探测器。在<nd>日本筑波大学质子医学研究中心（PMRC）的2 μ m照射室，我们获得了与质子束剂量分布特征有关的基本数据。测量质子束线中剂量监测器（M1和M2）上记录的电荷，等中心点上设置的参考剂量计（M3）上的电荷，以及观察M3后面的反射板（SciCCD）的CCD元件上的电荷，我们将SciCCD获得的深度剂量分布与参考M3获得的深度剂量分布进行了比较。他们揭示了淬灭效应;在布拉格峰和从远端边缘测量的20 mm的高LET区域中，最大光产额减少15%。该效应在50 mm宽SOBP区域以及团注和准直器产生的深度剂量分布中得到证实。在使用SciCCD和M3探测器获得的深度剂量分布之间的比较中，并在治疗计划程序中使用笔形射束算法（PBA）计算，我们揭示了分布的详细形状的差异以及更准确的定位方法的重要性以及淬灭效应的校正。将自动控制系统安装到WRS系统，期望提高数据采集速度并提供各种剂量分布。该系统已应用于PMRC等中心验证系统中。该系统将测量时间提高到30分钟，是传统方法的四分之一，精度不降低±0.1 mm。

项目成果

シンチレータとCCDカメラを用いたアイソセンタ-確認システムの精度評価

使用闪烁体和CCD相机的等角点确认系统的精度评估

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Medical Physics 28.spl.3
• 作者: Himukai T.;Takada Y.;Takizawa K.;Terashita Y.;Kamimura S.;安岡 聖;Takano A. et al.;安岡 聖
• 通讯作者: 安岡 聖

シンチレータとCCDカメラを用いたアイソセンター確認システムの精度評価

使用闪烁体和CCD相机的等角点确认系统的精度评估

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Medical Physics 28・spl. 3
• 作者: Zhang M.-R.;Maeda J.;Ogawa M.;Noguchi J.;Ito T.;Yoshida Y.;Okauchi T.;Obayashi S.;Suhara T.;Suzuki K.;安岡聖;M.Ueda;安岡聖
• 通讯作者: 安岡聖

A quick system of dose distribution confirmation using a plastic scintillating plate, a CCD camera, and a wedge-type range shifter at PMRC.

PMRC 使用塑料闪烁板、CCD 相机和楔形量程移位器来快速确认剂量分布的系统。

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Medical Physics Vol. 26(2)
• 作者: 高田義久;河野良介;滝沢賢一;寺下洋右;日向猛;上村俊;金井達明;Yasuoka K.
• 通讯作者: Yasuoka K.

PMCRにおけるシンチレ-タ板、CCDカメラ、楔形レンジ変調器を用いた線量分布確認システムについて

关于PMCR中使用闪烁体板、CCD相机和楔形射程调制器的剂量分布确认系统

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Medical Physics 26.spl.2
• 作者: Himukai T.;Takada Y.;Takizawa K.;Terashita Y.;Kamimura S.;安岡 聖
• 通讯作者: 安岡 聖

PMRCにおけるシンチレータ板、CCDカメラ、楔形レンジ変調器を用いた線量分布確認システムについて

关于PMRC使用闪烁体板、CCD相机和楔形射程调制器的剂量分布确认系统

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Medical Physics 26・spl. 2
• 作者: Zhang M.-R.;Maeda J.;Ogawa M.;Noguchi J.;Ito T.;Yoshida Y.;Okauchi T.;Obayashi S.;Suhara T.;Suzuki K.;安岡聖
• 通讯作者: 安岡聖