JP6947934B2 - 中性子捕捉療法システム - Google Patents

Description

本発明は、放射線照射システムに関し、特に中性子捕捉療法システムに関する。

原子科学の発展に従って、コバルト６０、線形加速器、電子ビームなどの放射線療法は、既に癌治療の主な手段の１つとなった。しかし、従来の光子又は電子治療は、放射線そのものの物理的条件の制限で腫瘍細胞を殺すと共に、ビーム経路上の数多くの正常組織に損傷を与え、また、腫瘍細胞により放射線に対する感受性の度合いが異なっており、従来の放射線療法では、放射線耐性の高い悪性腫瘍（例えば、多形神経膠芽腫（ｇｌｉｏｂｌａｓｔｏｍａ ｍｕｌｔｉｆｏｒｍｅ）、黒色腫（ｍｅｌａｎｏｍａ））に対する治療効果が良くない。

腫瘍周囲の正常組織の放射線損傷を軽減するために、化学療法（ｃｈｅｍｏｔｈｅｒａｐｙ）における標的療法概念は、放射線療法に用いられ、また、放射線耐性の高い腫瘍細胞に対し、現在では生物学的効果比（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ、ＲＢＥ）の高い放射線源が積極的に開発され、例えば、陽子線治療、重粒子治療、中性子捕捉療法などがある。このうち、中性子捕捉療法は、上記２つの構想を結びつけたものであり、例えば、ホウ素中性子捕捉療法では、ホウ素含有薬物が腫瘍細胞に特異的に集まり、高精度な中性子ビームの制御と合わせることで、従来の放射線と比べて、より良い癌治療オプションを提供する。

正確な中性子ビーム照射を実現するために、準備室内で、ＣＴ画像などによってレーザ位置決めシステムと合わせて患者の腫瘍位置を正確に位置決めしてマークを付け、照射室で、レーザ位置決めシステムによって準備室で付けたマークと合わせて患者を位置決めして中性子ビームを腫瘍に向けて照射させる必要がある。従来のレーザ位置決めシステムは、４つのレーザエミッタを含み、それぞれ準備室及び照射室の壁及び天井に固定的に取り付けられ、レーザエミッタが固定されているため、準備室及び／又は照射室内の輸液チューブ、治療ベッドなどの物体がレーザビームを遮断する場合、患者を正確に位置決めすることができないため、正確な中性子ビーム照射療法を実施することができない。

上記問題を解決するために、本願の一実施例は一種の中性子捕捉療法システムを提供して、それは、中性子生成部と、照射室と、準備室と、前記照射室及び前記準備室内に設けられた補助位置決め装置とを含み、照射室は、被照射体に中性子ビームを照射する部屋であり、照射室には第１の遮蔽壁が設けられ、第１の遮蔽壁には中性子ビームの出射に用いられるコリメータが設けられ、中性子ビームがコリメータから出射されて中性子ビーム軸線を規定し、準備室は、被照射者に中性子ビームを照射する前に必要な準備作業を実施する部屋であり、補助位置決め装置には、レーザビームを出射して被照射者を位置決めするレーザエミッタが設けられ、レーザエミッタの位置が選択可能である。

従来の技術に比べて、本実施例に記載の技術手段の有益な効果は、レーザエミッタの位置が選択可能であるため、いずれの場合でも被照射体を位置決めし、正確に照射することができることである。

さらに、補助位置決め装置は、ベースと、ベースから垂直に延伸するカンチレバーとを含み、レーザエミッタがカンチレバーに設けられる。

好ましくは、レーザエミッタは、１つ設けられており、カンチレバーには、レーザエミッタが移動するためのガイドレールと、レーザエミッタを選択された位置に固定する位置決め部材とが設けられる。

好ましくは、レーザエミッタは、１つ設けられており、カンチレバーは、伸縮可能なカンチレバーである。

好ましくは、レーザエミッタは、複数設けられており、複数のレーザエミッタは、カンチレバーに近くてベースから離れる末端の位置から順次配置される。

さらに、準備室には第１の壁が設けられ、第１の壁にはコリメータの構造、寸法と完全に同じであるコリメータモデルが設けられ、補助位置決め装置は、コリメータ及び／又はコリメータモデルの周りを囲むように設けられ、第１の遮蔽壁及び／又は第１の壁に取り付けられる。

さらに、準備室には第１の壁が設けられ、第１の壁には、コリメータの構造、寸法と完全に同じであるコリメータモデルが設けられ、補助位置決め装置は、コリメータ及び／又はコリメータモデルに取り付けられる。

好ましくは、中性子生成部は、荷電粒子ビームを加速する加速器と、荷電粒子ビームとの反応により中性子ビームを生成する中性子ビーム生成部と、加速器と中性子ビーム生成部との間に位置し、荷電粒子ビームを伝送する荷電粒子ビーム伝送部とを含む。

好ましくは、ベース及びカンチレバーは、長方体形状であり、第１の遮蔽壁及び第１の壁には、それぞれコリメータ、コリメータモデルの周りを囲むように設けられ、補助位置決め装置を固定する固定部、位置決め部が設けられ、ＸＹＺ座標を設定し、Ｙ軸が中性子ビーム軸線と平行であり、Ｚ軸が地面に垂直な方向であり、Ｘ軸がＹ軸及びＺ軸に直交する方向であり、固定部は、コリメータの直上に位置し、かつＸ軸方向に平行に配置された第１の固定部と、コリメータの左側に位置し、かつＺ軸に平行に配置された第２の固定部と、コリメータの右側に位置し、かつＺ軸に平行に配置された第３の固定部とを含み、位置決め部は、第１、第２、第３の固定部に対応して設けられた第１、第２、第３の位置決め部を含み、第１、第２、第３の固定部が第１、第２、第３の位置決め部の構造、寸法に対応して同じであり、それぞれコリメータの第１の遮蔽壁への投影の中心点とコリメータモデルの第１の壁への投影の中心点を基準点とすると、第１、第２、第３の固定部の中心点は、第１、第２、第３の位置決め部の中心点の座標値に対応して同じである。

好ましくは、ベースは、中空の円柱体であり、カンチレバーは、ベースに垂直に設けられた六面体であり、第１の遮蔽壁及び第１の壁には、それぞれ補助位置決め装置を固定する固定部、位置決め部が設けられ、ＸＹＺ座標を設定し、Ｙ軸が中性子ビーム軸線と平行であり、Ｚ軸が地面に垂直な方向であり、Ｘ軸がＹ軸及びＺ軸に直交する方向であり、固定部及び位置決め部は、それぞれコリメータの第１の遮蔽壁への投影の中心点とコリメータモデルの第１の壁への投影の中心点を円心とし、寸法が完全に同じである中空円環である。

本願の中性子捕捉療法システムの上面図である。 図１における位置決め装置が取り付けられた照射室の概略図である。 図１における位置決めモジュールが取り付けられた準備室の概略図である。 本願の実施例１の補助位置決め装置の斜視図である。 図４における補助位置決め装置の正面図である。 照射室内の実施例１における補助位置決め装置に対応する固定部の概略図である。 準備室内の実施例１における補助位置決め装置に対応する位置決め部の概略図である。 本願の実施例２の補助位置決め装置の斜視図である。 照射室内の実施例２における補助位置決め装置に対応する固定部の概略図である。 準備室内の実施例２における補助位置決め装置に対応する位置決め部の概略図である。

中性子捕捉療法は、効果的ながん治療の手段として、近年ではその適用が増加しており、そのうち、ホウ素中性子捕捉療法が最も一般的なものとなり、ホウ素中性子捕捉療法に用いられる中性子は原子炉、Ｄ−Ｔ中性子発生器、Ｄ−Ｄ中性子発生器、核破砕中性子源又は加速器で供給できる。本願の実施例は、加速器ホウ素中性子捕捉療法を例とし、加速器ホウ素中性子捕捉療法の基本モジュールは、一般的に荷電粒子（陽子、重陽子など）の加速に用いられる加速器、中性子生成部、熱除去システム及びビーム整形体を含む。加速後の荷電粒子と金属中性子生成部との作用により中性子が生成され、適切な原子核反応は、必要な中性子収率及びエネルギー、提供可能な加速荷電粒子のエネルギー及び電流、金属中性子生成部の物理的・化学的特性などにより選定される。よく検討されている原子核反応は^７Ｌｉ（ｐ，ｎ）^７Ｂｅと^９Ｂｅ（ｐ，ｎ）^９Ｂである。

図１に示すように、中性子捕捉療法システム１は、治療用中性子ビームを生成する中性子ビーム生成部２と、被照射体、例えば患者に、中性子ビームを照射する照射室３と、照射前の準備作業を行う準備室４と、照射制御を実施する管理室５と、特殊な場合で患者を補助位置決めする補助位置決め装置６とを備える。

中性子ビーム生成部２は、照射室３の外部で中性子ビームを生成し、患者に中性子ビームを照射することができるように構成される。中性子ビーム生成部２は、荷電粒子ビームを加速するサイクロトロン２１と、荷電粒子ビームとの反応により中性子ビームを生成する中性子ビーム生成部２３と、サイクロトロン２１と中性子ビーム生成部２３との間に位置し、荷電粒子ビームを伝送する荷電粒子ビーム伝送部２２とを含む。中性子ビーム生成部２の周りは、コンクリート製の遮蔽壁Ｗ１に囲まれている。荷電粒子ビーム伝送部２２は、中性子ビーム生成部２３に荷電粒子ビームを伝送し、その一端がサイクロトロン２１に接続され、他端が中性子ビーム生成部２３に接続される。他の実施例では、サイクロトロンの代わりに他の加速器を用いることができる。実際の必要に応じて、荷電粒子ビーム伝送部２２にはビーム調整部、電流モニタ、荷電粒子走査部などのビーム制御装置が設けられてよい。ビーム調整部は、荷電粒子ビームの進行方向及びビーム直径を制御する。電流モニタは、荷電粒子ビームの電流値（すなわち、電荷、照射線量率）をリアルタイムで測定する。荷電粒子ビーム走査部は、荷電粒子ビームを走査し、荷電粒子ビームの中性子ビーム生成部２３への照射の位置を制御する。中性子ビーム生成部２３は、荷電粒子ビームとの反応により中性子ビームを生成するターゲットＴと、生成された中性子ビームを減速させ、遮蔽するビーム整形体２４とを含む。中性子ビーム生成部２３で生成された中性子ビームは、速中性子ビーム、熱外中性子ビーム、熱中性子ビーム及びガンマ線を含む。具体的には、ビーム整形体２４は、ターゲットＴにより生成された中性子ビームを、熱外中性子エネルギー領域に減速させることができる減速体と、規定の経路から逸脱した中性子を減速体に導いて熱外中性子ビーム強度を向上させる反射体と、治療中の浅い正常組織への熱中性子の量が過剰であることを避けるために、熱中性子を吸収する熱中性子吸収体と、非照射領域の正常な組織線量を減らすために、漏れた中性子及び光子を遮蔽する放射線遮蔽体とを含む。好ましい実施例としては、ターゲットＴは、リチウム金属で製造され、荷電粒子ビームは、ターゲットＴの原子核クーロン反発力に打ち勝つのに十分なエネルギーを有するまで加速され、ターゲットＴとの^７Ｌｉ（ｐ，ｎ）^７Ｂｅ原子核反応により中性子ビームを生成する。主に、熱外中性子ビームは、患者体内の腫瘍に入ったホウ素との原子核反応により治療効果を発揮する。ターゲットＴは、遮蔽壁Ｗ１の外部に設けられ、ビーム整形体２４は、中性子ビームの進行方向に沿って遮蔽壁Ｗ１内に埋設される。

図２に示すように、照射室３は、遮蔽壁Ｗ２と、天井３７と、遮蔽壁Ｗ２に設けられて患者が出入りする出入口３５と、出入口３５を開閉する遮蔽ドアＤ１と、遮蔽壁Ｗ２、天井３７、遮蔽ドアＤ１で囲まれて形成された遮蔽空間３０とを含み、患者は、遮蔽空間３０内に置かれて中性子ビーム照射を受けることによって治療される。遮蔽壁Ｗ２は、ビーム整形体２４に近い第１の遮蔽壁３１と、第１の遮蔽壁３１と対向する第２の遮蔽壁３２と、第１、第２の遮蔽壁３１、３２の間に接続され、対向して設けられた第３、第４の遮蔽壁３３、３４とを含む。第１の遮蔽壁３１には、中性子ビームの出射に用いられる円錐状コリメータ３６が設けられ、中性子ビームがコリメータ３６から出射されて中性子ビーム軸線Ｘを規定する。他の実施例では、コリメータ３６は、円柱状、長方体状などの他の形状に設けられてよい。第３の遮蔽壁３３は、コリメータ３６の左側に位置し、出入口３５は、中性子ビーム軸線Ｘに垂直な方向に沿って第３の遮蔽壁３３を貫通して形成される。第１の遮蔽壁３１には、補助位置決め装置６を第１の遮蔽壁３１に固定する固定部３９がさらに設けられ、固定部３９は、コリメータ３６の周りを囲むように設けられる。

図３に示すように、準備室４は、患者Ｓに中性子ビームＮを照射する前に必要な準備作業を実施する部屋であり、準備作業は、患者を治療ベッドに固定し、患者の腫瘍を位置決めし、三次元位置決めマークを付けることなどを含む。本願の実施例では、準備室４は、照射室３の左側に設けられ、遮蔽壁Ｗ３によって離隔される。他の実施例では、準備室４は、照射室３の任意の方位に設けられてよい。準備室４は、第１の遮蔽壁３１に平行に設けられた第１の壁４１と、第１の壁４１と対向する第２の壁４２と、第１、第２の壁４１、４２の両端に位置し、かつ第１、第２の壁４１、４２を接続する第３、第３の壁４３、４４と、第１、第２、第３及び第４の壁４１、４２、４３、４４の上方に位置する天壁４５とを含む。第１の壁４１には、照射室３内のコリメータ３６の構造、寸法と完全に同じであるコリメータモデル４６が設けられ、コリメータモデル４６は、準備室４の第２、第３、第４の壁４２、４３、４４の任意の壁に取り付けられてもよい。第４の壁４４には、中性子ビーム軸線Ｘに垂直な方向に沿って第４の壁４１を貫通して形成され、患者が出入りする出入口４４１と、出入口４４１を開閉するドア４４２とが設けられる。準備室４の出入口４４１と照射室３の出入口３５との間には、患者が準備室４から照射室３に入るための通路４９が設けられる。第１、第２、第３、第４の壁４１、４２、４３、４４、天壁４５及びドア４４２で閉じた空間４０が囲まれて形成され、患者Ｓに対してこの閉じた空間４０で照射前の準備作業を行う。本実施例では、準備室４の第１、第２、第３、第４の壁４１、４２、４３、４４及び天壁４５は通常の壁であり、空間４０は、遮蔽されていない空間であり、他の実施例では、準備室４の第１、第２、第３、第３の壁４１、４２、４３、４４及び天壁４５は遮蔽壁であり、空間４０は遮蔽空間である。第１の壁４１には、補助位置決め装置６を第１の壁４１に固定する位置決め部４９がさらに設けられ、位置決め部４９は、コリメータモデル４６の周りを囲むように設けられる。位置決め部４９は、照射室３内の固定部３９の構造、寸法と完全に同じであると共に、それぞれコリメータ３６の第１の遮蔽壁３１への投影の中心点３６０とコリメータモデル４６の第１の壁４１への投影の中心点４６０を基準点、本実施例では円心とし、以下、それぞれコリメータ中心点３６０、コリメータモデル中心点４６０と呼ばれると、固定部３９の中心点の座標値は、位置決め部４９の中心点の座標値に対応して同じである。具体的には、ＸＹＺ座標を設定し、Ｙ軸が中性子ビーム軸線Ｘと平行であり、Ｚ軸が地面に垂直な方向であり、Ｘ軸がＹ軸及びＺ軸に直交する方向である。

管理室５は、中性子捕捉療法システム１で実施する工程全体を管理する部屋である。例えば、管理者は、管理室５の室内から準備室４中の準備作業の状況を肉眼で確認し、管理者は、制御装置を操作して中性子ビームの照射の開始及び停止などを制御する。

図１及び図２に示すように、患者Ｓの腫瘍を位置決めし正確に照射するために、照射室３及び準備室４内にはいずれも位置決めシステムが設けられる。具体的には、照射室３の第２、第３、第４の遮蔽壁３２、３３、３４及び天井３７には、それぞれ患者Ｓを位置決めする位置決め装置が設けられる。その中で、位置決め装置は、天井３７に設けられ、コリメータ３６の上方に位置する第１のレーザ位置決め装置３８１と、第２の遮蔽壁３２に設けられ、コリメータ３６の前方に位置する第２のレーザ位置決め装置３８２と、第３の遮蔽壁３３に設けられ、コリメータ３６の左側に位置する第３のレーザ位置決め装置３８３と、第４の遮蔽壁３４に設けられ、コリメータ３６の右側に位置する第４のレーザ位置決め装置３８４とを含む。第１、第２、第３、第４のレーザ位置決め装置３８１、３８２、３８３、３８４の位置は固定であり、すなわち、出射された位置決め用のレーザビームが三次元空間内で唯一確定なものである。

図１及び図３に示すように、準備室４の第２、第３、第４の壁４１、４２、４４及び天壁４５には、それぞれ患者Ｓの腫瘍に対して位置決めしてマークを付ける位置決めモジュールが設けられる。その中で、位置決めモジュールは、天壁４５に設けられ、コリメータモデル４６の上方に位置する第１の位置決め装置４８１と、第２の壁４２に設けられ、コリメータモデル４６の前方に位置する第２の位置決め装置４８２と、第３の壁４３に設けられ、コリメータモデル４６の左側に位置する第３の位置決め装置４８３と、第４の壁４４に設けられ、コリメータモデル４６の右側に位置する第４の位置決め装置４８４とを含む。第１、第２、第３、第４の位置決め装置４８１、４８２、４８３、４８４の位置は固定であり、すなわち、出射された位置決め用のレーザビームが三次元空間内で唯一確定なものである。

第１、第２、第３、第４の位置決め装置４８１、４８２、４８３、４８４とコリメータモデル４６との位置関係と、第１、第２、第３、第４のレーザ位置決め装置３８１、３８２、３８３、３８４とコリメータ３６との位置関係とは、それぞれ一対一に対応して同じであり、具体的には、それぞれコリメータ中心点３６０、コリメータモデル中心点４６０を基準点とすると、第１、第２、第３、第４のレーザ位置決め装置３８１、３８２、３８３、３８４の座標値と、第１、第２、第３、第４の位置決め装置４８１、４８２、４８３、４８４の座標値とは、それぞれ一対一に対応して同じである。

準備室４内でＣＴ画像によって位置決めモジュールと合わせて患者Ｓの腫瘍を位置決めし患者の体表に三次元マークを付け、その後に通路４９を通して照射室３に入り、照射室３に入った後、照射室３内の位置決め装置及び患者の体表に予め付けた三次元マークによって位置決めし、中性子ビームを腫瘍に向けて照射させる。具体的なマーク付け方法及び位置決め方法は、当業者には公知の技術であり、ここでは詳しくは述べない。

図４、図５に示すように、本願の実施例１の補助位置決め装置６は、照射室３の固定部３９又は準備室４の位置決め部４９に取り付けられたベース６１と、ベース６１に垂直に設けられたカンチレバー６２と、カンチレバー６２に固定的に取り付けられた４つのレーザエミッタ６３とを含む。ベース６１及びカンチレバー６２は、いずれも長方体形状であり、カンチレバー６２は、ベース６１の中間位置から垂直に延伸し、レーザエミッタ６３は、カンチレバー６２のコリメータ３６又はコリメータモデル４６に向ける平面に取り付けられる。Ｘ軸方向から見ると、Ｙ軸方向には、カンチレバー６２の寸法は、コリメータ３６、コリメータモデル４６の寸法よりも大きく、レーザエミッタ６３は、いずれもコリメータ３６、コリメータモデル４６の外部に位置する。ベース６１には、Ｙ軸方向からベース６１を貫通してベース６１を第１の遮蔽壁３１、第１の壁４１に固定する少なくとも２つの位置決め穴６１０が開設される。ベース６１及びカンチレバー６２は、容易に活性化されない金属又はプラスチックで製造され、両者が一体成形される。レーザエミッタ６３は、カンチレバー６２に近くてベース６１から離れる末端の位置からＹ軸に沿って等間隔に順次配置される。レーザエミッタ６３が複数設けられるため、障害物がそのうちの１つ以上のレーザビームを遮断する場合、遮断されない他のレーザビームを柔軟に選択して位置決めすることにより、正確な位置決め及び正確な照射を実現することができる。

他の実施例では、ベース６１及びカンチレバー６２は、別に成形した後に一体に組み立てられ、両者は、長方体形状に限定されず、六角柱などの他の形状であってよく、レーザエミッタ６３の数量は、１よりも大きい任意の数量である。

他の実施例では、レーザエミッタ６３は、Ｙ軸に沿って移動可能な形式に設けられてよく、これに応じて、カンチレバー６２には、レーザエミッタ６３を案内するガイドレールとレーザエミッタ６３を選択された位置に固定する位置決め部材とが設けられ、あるいは、カンチレバー６２を伸縮可能な構造に設けて、カンチレバー６２を伸張、収縮させることによりレーザエミッタ６３のＹ軸上における位置を調整する。この２つの実施例では、レーザエミッタ６３のＹ軸上における位置が調整可能であるため、１つのレーザエミッタ６３のみを設ければ、正確な位置決め及び正確な照射の目的を達成すると共に、製造コストを削減することができる。

図６に示すように、Ｙ軸方向に沿って見ると、実施例１の補助位置決め装置６に対応する固定部３９、位置決め部４９の形状は、コリメータ中心点３６０、コリメータモデル中心点４６０を中心点として設けられたΠ字形構造である。具体的には、固定部３９は、コリメータ３６の直上に位置し、かつＸ軸方向に平行に配置された第１の固定部３９１と、コリメータ３６の左側に位置し、かつＺ軸に平行に配置された第２の固定部３９２と、コリメータ３６の右側に位置し、かつＺ軸に平行に配置された第３の固定部３９３とを含む。第１、第２、第３の固定部３９１、３９２、３９３は、第１の遮蔽壁３１内に埋設され、Ｙ軸方向から見ると、第１、第２、第３の固定部３９１、３９２、３９３は、３つの端と端が接した長方形であり、かつ第１、第２、第３の固定部３９１、３９２、３９３は、コリメータ中心点３６０の周りを囲むように設けられたΠ字形を構成する。第１、第２、第３の固定部３９１、３９２、３９３には、それぞれベース６１を固定する少なくとも２つの固定穴３９０が開設され、固定穴３９０とベース６１の位置決め穴６１０とがネジ穴であり、ベース６１は、ネジによって第１、第２、第３の固定部３９１、３９２、３９３に固定されて、着脱可能な固定接続となる。他の実施形態では、ベース６１と第１、第２、第３の固定部３９１、３９２、３９３は、凹溝と突起が係止して嵌合する方式又は磁石吸着などの方式で一体に固定されて、着脱可能な固定接続となる。

図７に示すように、位置決め部４９は、第１、第２、第３の位置決め部４９１、４９２、４９３と、それぞれ第１、第２、第３の位置決め部４９１、４９２、４９３に設けられ、ベース６１を固定する少なくとも２つの位置決め穴４９０とを含む。固定部３９と位置決め部４９の構造、寸法及び両者の中心点は、それぞれコリメータ中心点３６０及びコリメータモデル中心点４６０を基準点とする場合、座標値が対応して同じであるため、ここで固定部３９のみを具体的に説明し、位置決め部４９の構造及びコリメータモデル４６との位置関係について、固定部３９の構造、寸法及びコリメータ３６との位置関係に対する前述の説明を参照する。

照射室３内の対応する第１、第３、第４のレーザ位置決め装置３８１、３８３、３８４及び準備室４内の第１、第３、第４の位置決め装置４８１、４８３、４８４のうちの１つ以上のレーザエミッタの代わりに、１つ以上の補助位置決め装置６は、第１、第２、第３の固定部３９１、３９２、３９３及び第１、第２、第３の位置決め部４９１、４９２、４９３に取り付けられて、被照射者を位置決めすることができる。

他の実施形態では、固定部３９、位置決め部４９は、コリメータ３６、コリメータモデル４６又は照射室３及び準備室４の他の壁に設けられてよく、これに応じて、補助位置決め装置６の構造を調整して、同様に正確な位置決めの目的を達成することができる。

図８に示すように、本願の実施例２の補助位置決め装置６’は、固定部３９’又は位置決め部４９’に取り付けられたベース６１’と、ベース６１’に取り付けられたカンチレバー６２’と、カンチレバー６２’に取り付けられたレーザエミッタ６３’とを含む。カンチレバー６２’には、レーザエミッタ６３’がＹ軸方向に沿って移動するためのガイドレール６２４が設けられる。レーザエミッタ６３’は、ガイドレール６２４に摺動可能なスライダ６３１と、スライダ６３１に取り付けられたレーザエミッタ６３２と、スライダ６３１をガイドレール６２４に固定するロック具６３４とを含む。ベース６１’は、中空円柱体であり、カンチレバー６２’は、Ｙ軸に垂直な方向において断面が等脚台形の六面体であり、レーザエミッタ６３’は、カンチレバー６２’のコリメータ３６又はコリメータモデル４６に向けるガイドレール６２４に取り付けられる。ガイドレール６２４は、Ｙ軸に平行な長方体形状であり、スライダ６３１は、ガイドレール６２４に渡って配置される。ロック具６３４は、スライダ６３１をガイドレール６２４のある位置に選択的にロックする。ベース６１’には、ベース６１’を第１の遮蔽壁３１、第１の壁４１に固定する少なくとも２つの位置決め穴６１０’がさらに開設される。Ｙ軸方向には、カンチレバー６２’の寸法は、コリメータ３６、コリメータモデル４６の寸法よりも大きく、すなわち、カンチレバー６２’は、コリメータ３６、コリメータモデル４６から突出し、レーザエミッタ６３’は、いずれもコリメータ３６、コリメータモデル４６の外部に位置する。ベース６１’には、カンチレバー６２’が円周方向に摺動するための環形レール（図示せず）と、カンチレバー６２’を選択された位置に固定するロック部材（図示せず）とが設けられ、これに応じて、カンチレバー６２’には、環形レールと協働する案内部（図示せず）と、ロック部材と協働してカンチレバー６２’を固定する係止部材（図示せず）とが設けられ、ガイドレールと案内部は、通常の凹溝と突起が嵌合する形式であり、ロック部材と係止部材は、通常のロック装置であり、例えば弾性体が凹溝と嵌合し、ボルトがネジ穴と嵌合するものである。ベース６１’及びカンチレバー６２’は、容易に活性化されない金属又はプラスチックで製造される。本実施例では、ベース６１’には、２つのカンチレバー６２’が取り付けられ、各カンチレバー６２’には、２つのレーザエミッタ６３’が設けられ、実際の必要に応じて、ベース６１’には、１〜３個のカンチレバー６２’が取り付けられ、レーザエミッタ６３’の数量が１以上であればよい。レーザエミッタ６３’がガイドレール６２４’に沿ってＹ軸に移動可能であり、任意の選択された位置に位置決めされ得るため、障害物がレーザビームを遮断する場合、レーザビームが遮断されない位置にレーザエミッタ６３’を柔軟に調整することにより、正確な位置決め及び正確な照射を実現することができる。

他の実施例では、レーザエミッタ６３’は、複数設けられてよく、カンチレバー６２’に近くてベース６１’から離れる末端の位置からＹ軸に沿って等間隔に順次配置され、固定的に取り付けられ、レーザエミッタ６３’が複数設けられるため、障害物がそのうちの１つ以上のレーザビームを遮断する場合、遮断されない他のレーザビームを柔軟に選択して位置決めすることにより、正確な位置決め及び正確な照射を実現することができ、カンチレバー６２’は、ベース６１’に固定的に取り付けるように設けられてよく、カンチレバー６２’は、伸縮可能なカンチレバーに設けられてよく、カンチレバー６２’を伸張、収縮させることによりレーザエミッタ６３’のＹ軸上における位置を調整し、レーザエミッタ６３’のＹ軸上における位置が調整可能であるため、１つのレーザエミッタ６３’のみを設ければ、正確な位置決め及び正確な照射の目的を達成すると共に、製造コストを削減することができる。

図９、図１０に示すように、Ｙ軸方向に沿って見ると、実施例２の補助位置決め装置６’に対応する固定部３９’、位置決め部４９’の形状は、それぞれコリメータ中心点３６０、コリメータモデル中心点４６０を円心として設けられ、寸法が完全に同じであり、コリメータ３６、コリメータモデル４６の周りを囲んで第１の遮蔽壁３１及び第１の壁４１内に埋設される２つの円環である。固定部３９’、位置決め部４９’には、それぞれベース６１’を固定する少なくとも２つの固定穴３９０’、４９０’が開設され、固定穴３９０’、４９０’と位置決め穴６１０’がネジ穴であり、ベース６１’は、ネジによって固定部３９’、位置決め部４９’に固定されて、着脱可能な固定接続となる。他の実施形態では、ベース６１’と固定部３９’、位置決め部４９’は、凹溝と突起が係止して嵌合する方式又は磁石吸着などの方式で一体に固定されて、着脱可能な固定接続となる。

照射室３内の対応する第１、第３、第４のレーザ位置決め装置３８１、３８３、３８４及び準備室４内の第１、第３、第４の位置決め装置４８１、４８３、４８４のうちの１つまたは複数のレーザエミッタの代わりに、補助位置決め装置６’の１つ以上のカンチレバー６２’は、対応する位置に位置決めされて被照射者を位置決めできる。

他の実施形態では、固定部３９’、位置決め部４９’は、コリメータ３６、コリメータモデル４６又は照射室３及び準備室４の他の壁に設けられてよく、これに応じて、補助位置決め装置６’の構造を適応的に調整して、同様に正確な位置決めの目的を達成することができる。

照射室３内の第１、第３、第４のレーザ位置決め装置３８１、３８３、３８４及び準備室４内の第１、第３、第４の位置決め装置４８１、４８３、４８４のうちの任意の１つまたは複数レーザエミッタの代わりに、補助位置決め装置６、６’は、患者を位置決めでき、代替される必要があるレーザ位置決め装置の数量が実際の状況によって決められる。実際の応用においては、準備室４及び照射室３内で、壁及び天井に固定的に取り付けられた１つまたは複数のレーザ位置決め装置が出射するビームが遮断されて位置決めすることができない場合、該１つまたは複数のレーザ位置決め装置の代わりに、補助位置決め装置６、６’を対応する固定部３９、３９’、位置決め部４９、４９’に取り付けて位置決めする。準備室４及び照射室３内で、同じ組の補助位置決め装置６、６’を用いることができ、すなわち、準備室４で患者Ｓの腫瘍に対して位置決めし、マークを付けた後、該１つまたは複数の補助位置決め装置６、６’を取り外して照射室３内に取り付けて用い続け、準備室４及び照射室３には、いずれも必要な数量の補助位置決め装置６、６’を取り付けてもよく、準備室４内の補助位置決め装置６、６’を取り外して照射室３内に取り付けて繰り返して用いる必要がない。

本願が開示する中性子捕捉療法システムは、以上の実施例に記載の内容及び図面に表示された構造に限定されない。本願を基礎として、そのうちの部材の材料、形状及び位置に対して行われる明らかな変更、代替又は修正は、いずれも本願の特許請求の範囲内にある。

Claims (14)

1. 中性子生成部と、照射室と、準備室と、前記照射室及び前記準備室内に設けられた位置決め装置とを含み、照射室は、被照射体に中性子ビームを照射する部屋であり、前記照射室には第１の遮蔽壁が設けられ、第１の遮蔽壁には、中性子ビームの出射に用いられるコリメータが設けられ、中性子ビームがコリメータから出射されて中性子ビーム軸線を規定し、準備室は、被照射体に中性子ビームを照射する前に必要な準備作業を実施する部屋であり、前記位置決め装置には、レーザビームを出射して被照射者を位置決めするレーザエミッタが設けられ、前記レーザエミッタの位置が選択可能であり、
   前記位置決め装置は、ベースと、ベースから垂直に延伸するカンチレバーとを含み、前記レーザエミッタがカンチレバーに設けられる、ことを特徴とする中性子捕捉療法システム。
2. 前記レーザエミッタは、１つ設けられており、カンチレバーには、レーザエミッタが移動するためのガイドレールと、レーザエミッタを選択された位置に固定する位置決め部材とが設けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の中性子捕捉療法システム。
3. 前記レーザエミッタは、１つ設けられており、前記カンチレバーは、伸縮可能なカンチレバーである、ことを特徴とする請求項１に記載の中性子捕捉療法システム。
4. 前記レーザエミッタは、複数設けられており、複数のレーザエミッタは、カンチレバーに近くてベースから離れる末端の位置から順次配置される、ことを特徴とする請求項１に記載の中性子捕捉療法システム。
5. 前記準備室には第１の壁が設けられ、第１の壁にはコリメータの構造、寸法と完全に同じであるコリメータモデルが設けられ、前記位置決め装置は、コリメータ及び／又はコリメータモデルの周りを囲むように設けられ、第１の遮蔽壁及び／又は第１の壁に取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の中性子捕捉療法システム。
6. 前記準備室には第１の壁が設けられ、第１の壁には、コリメータの構造、寸法と完全に同じであるコリメータモデルが設けられ、前記位置決め装置は、コリメータ及び／又はコリメータモデルに取り付けられる、ことを特徴とする請求項１に記載の中性子捕捉療法システム。
7. 前記中性子生成部は、荷電粒子ビームを加速する加速器と、荷電粒子ビームとの反応により中性子ビームを生成する中性子ビーム生成部と、加速器と中性子ビーム生成部との間に位置し、荷電粒子ビームを伝送する荷電粒子ビーム伝送部とを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の中性子捕捉療法システム。
8. 前記ベース及びカンチレバーは、長方体形状であり、前記第１の遮蔽壁及び第１の壁には、それぞれコリメータ、コリメータモデルの周りを囲むように設けられ、位置決め装置を固定する固定部、位置決め部が設けられ、ＸＹＺ座標を設定し、Ｙ軸が中性子ビーム軸線と平行であり、Ｚ軸が地面に垂直な方向であり、Ｘ軸がＹ軸及びＺ軸に直交する方向であり、固定部は、コリメータの直上に位置し、かつＸ軸方向に平行に配置された第１の固定部と、コリメータの左側に位置し、かつＺ軸に平行に配置された第２の固定部と、コリメータの右側に位置し、かつＺ軸に平行に配置された第３の固定部とを含み、位置決め部は、第１、第２、第３の固定部に対応して設けられた第１、第２、第３の位置決め部を含み、第１、第２、第３の固定部が第１、第２、第３の位置決め部の構造、寸法に対応して同じであり、それぞれコリメータの第１の遮蔽壁への投影の中心点とコリメータモデルの第１の壁への投影の中心点を基準点とすると、第１、第２、第３の固定部の中心点は、第１、第２、第３の位置決め部の中心点の座標値に対応して同じである、ことを特徴とする請求項５に記載の中性子捕捉療法システム。
9. 前記ベースは、中空の円柱体であり、前記カンチレバーは、ベースに垂直に設けられた六面体であり、前記第１の遮蔽壁及び第１の壁には、それぞれ位置決め装置を固定する固定部、位置決め部が設けられ、ＸＹＺ座標を設定し、Ｙ軸が中性子ビーム軸線と平行であり、Ｚ軸が地面に垂直な方向であり、Ｘ軸がＹ軸及びＺ軸に直交する方向であり、固定部及び位置決め部は、それぞれコリメータの第１の遮蔽壁への投影の中心点とコリメータモデルの第１の壁への投影の中心点を円心とし、寸法が完全に同じである中空円環である、ことを特徴とする請求項５に記載の中性子捕捉療法システム。
10. 前記ベースには、カンチレバーが円周方向に摺動するための環形レールと、カンチレバーを選択された位置に固定するロック部材とが設けられ、前記カンチレバーには、環形レールと協働する案内部と、ロック部材と協働してカンチレバーを固定する係止部材とが設けられる、ことを特徴とする請求項９に記載の中性子捕捉療法システム。
11. 前記ベースは、着脱可能な接続方式で前記第１の遮蔽壁及び／又は第１の壁に固定される、ことを特徴とする請求項５に記載の中性子捕捉療法システム。
12. 前記ベースは、着脱可能な接続方式で前記コリメータ及び／又はコリメータモデルに固定される、ことを特徴とする請求項６に記載の中性子捕捉療法システム。
13. 照射室と、準備室と、前記照射室及び前記準備室内に設けられた位置決め装置とを含み、前記照射室には、中性子ビームの出射に用いられるコリメータが設けられ、前記準備室には、前記コリメータの構造、寸法と完全に同じであるコリメータモデルが設けられ、前記位置決め装置は、ベースと、ベースから延伸するカンチレバーとを含み、前記カンチレバーには、レーザビームを出射する少なくとも１つのレーザエミッタが設けられ、前記レーザエミッタの位置が選択可能であり、前記レーザエミッタと前記コリメータとの相対位置と、前記レーザエミッタと前記コリメータモデルとの相対位置とは一対一に対応する、ことを特徴とする中性子捕捉療法システム。
14. 前記ベースは、着脱可能な接続方式で照射室及び準備室に固定される、ことを特徴とする請求項１３に記載の中性子捕捉療法システム。

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