JPWO2018211832A1

JPWO2018211832A1 - 中性子捕捉療法システム

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Publication number: JPWO2018211832A1
Application number: JP2019519099A
Authority: JP
Inventors: 清崇赤堀
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Abstract

中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システム（１）であって、中性子線の室内から室外への放射を遮断する遮蔽壁（Ｗ１）に囲まれ、被照射体への中性子線の照射が行われる照射室（２）と、中性子線を生成する中性子線生成部（１０）と、中性子線生成部が生成した中性子線を照射室内に照射する中性子線照射部（２０）と、中性子線の線量を検出する中性子線検出器（４）と、を有し、中性子線検出器（４）は、中性子線が入射することで光を発するシンチレータ（４１）と、光を電気信号へ変換する光検出器（４６）と、シンチレータ（４１）から光検出器（４６）へ光を伝搬する光ファイバ（４２）と、光検出器（４６）を覆い、放射線を遮蔽する遮蔽部（第１遮蔽部（４７）及び第２遮蔽部（４８））と、を有し、光検出器（４６）及び遮蔽部は、照射室（２）内または遮蔽壁（Ｗ１）内に設けられる。

Description

本発明は、中性子捕捉療法システムに関する。

被照射体である患者に対して中性子線を照射して中性子捕捉療法システムでは、中性子線を測定するための中性子線検出器が用いられる。例えば、特許文献１では、中性子線の照射野を整形するためのコリメータに中性子線検出器のシンチレータが設けられている構成が示されている。中性子線検出器では、シンチレータにおいて放射線を光に変換し、その光を光ファイバにより伝搬して後段の光検出器において検出することで、中性子線の線量を測定することができる。

特開２００３−２６０４９０号公報

上記の中性子線検出器を、中性子線を患者に対して照射する照射室に配置しようとすると、以下の問題が発生する。まず、照射室内は中性子線等の放射線の線量が高いため、シンチレータの後段に設けられる光検出器を照射室内に配置すると、光検出器が劣化する可能性がある。一方、光検出器の劣化を防ぐために照射室外に光検出器を配置すると、シンチレータと光検出器とを接続する光ファイバが長くなり、取り扱い性に問題が生じる可能性がある。

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、光検出器の放射線劣化を抑制しつつ取り扱い性が高められた中性子線検出器を含む中性子捕捉療法システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る中性子捕捉療法システムは、中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システムであって、前記中性子線の室内から室外への放射を遮断する遮蔽壁に囲まれ、前記被照射体への前記中性子線の照射が行われる照射室と、前記中性子線を生成する中性子線生成部と、前記中性子線生成部が生成した前記中性子線を前記照射室内に照射する中性子線照射部と、前記中性子線の線量を検出する中性子線検出器と、を有し、中性子線検出器は、中性子線が入射することで光を発するシンチレータと、前記光を電気信号へ変換する光検出器と、前記シンチレータから前記光検出器へ前記光を伝搬する光ファイバと、前記光検出器を覆い、放射線を遮蔽する遮蔽部と、を有し、前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記照射室内または前記遮蔽壁内に設けられる。

上記の中性子捕捉療法システムによれば、中性子線検出器の光検出器及び遮蔽部が照射室内又は照射室を構成する遮蔽壁内に設けられるため、光検出器に対して接続される光ファイバを短くすることができ、中性子線検出器としての取り扱い性が高められる。また、光検出器の周囲が遮蔽部により覆われる。したがって、光検出器を照射室内又は照射室を構成する遮蔽壁内に設けた場合でも、遮蔽部により光検出器の放射線劣化が防がれる。したがって、上記の中性子捕捉療法システムでは、光検出器の放射線劣化を抑制しつつ中性子線検出器４としての取り扱い性が高められる。

ここで、前記中性子線検出器は、前記照射室の外に設けられ、電気信号を処理する信号処理部と、前記光検出器から発せられた電気信号を前記信号処理部へ送信する電気信号ケーブルと、を有し、前記光ファイバは、前記電気信号ケーブルよりも短い態様とすることができる。

上記のように、光ファイバを電気信号ケーブルよりも短くすることで、電気信号ケーブルよりも破損リスクが高いと考えられる光ファイバの破損リスクを低減させることができる。

また、前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記被照射体を載置する治療台に設置される態様とすることができる。

上記のように光検出器及び遮蔽部が治療台に設置される場合、光検出器とシンチレータとの距離を短くすることができるため、光ファイバを短くすることができる。したがって、中性子検出部の取り扱い性が高められると共に光ファイバの破損等を防ぐことができる。

また、前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記照射室内にまたは前記照射室を構成する遮蔽壁内に固定され、前記被照射体を載置する治療台は、前記照射室の内部と外部との間で移動可能であり、前記光ファイバは、前記治療台の移動範囲に対して追随可能な長さを有する態様とすることができる。

上記の構成とすることで、治療台が移動した場合でも光ファイバが追随して、照射室内又は遮蔽壁内に固定された光検出器と、シンチレータとの間の接続が維持されるため、治療台の移動に応じてシンチレータ及び光ファイバを取り外しする必要がなく、作業性が向上する。

本発明によれば、光検出器の放射線劣化を抑制しつつ取り扱い性が高められた中性子線検出器を含む中性子捕捉療法システムが提供される。

中性子捕捉療法システムを模式的に示す平面図である。照射室周辺を拡大した平面図である。中性子線検出器について説明する図である。中性子線検出器の光検出部について説明する断面である。第１の変形例について説明する図である。第２の変形例について説明する図である。第３の変形例について説明する図である。

以下、添付図面を参照して、本発明を実施するための形態を詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

図１を参照しながら、中性子捕捉療法システムについて説明する。本実施形態にかかる中性子捕捉療法システムは、ホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Boron Neutron Capture Therapy）を用いたがん治療を行うシステムである。ホウ素中性子捕捉療法とは、がん細胞に集積する物質（例えば、ホウ素（１０Ｂ））が投与された患者のホウ素が集積した位置に対して中性子線を照射してがん治療を行うものである。

中性子捕捉療法システム１は、治療台３に拘束された患者Ｐ（被照射体）に中性子線Ｎを照射して患者Ｐのがん治療を行う照射室２を有している。

患者Ｐを治療台３に拘束する等の準備作業は、照射室２外の準備室（不図示）で実施され、患者Ｐが拘束された治療台３が準備室から照射室２に移動される。また、中性子捕捉療法システム１は、治療用の中性子線Ｎを発生させる中性子線生成部１０と、照射室２内で治療台３に拘束された患者Ｐに中性子線Ｎを照射する中性子線照射部２０と、を備えている。なお、照射室２は中性子線の室内から室外への放射を遮断するコンクリート製の遮蔽壁Ｗ１に覆われているが、患者や作業者等が通過するために通路及び扉２５が設けられてよい。図１に示す扉２５は、準備室と照射室２との間に設けられている。

中性子線生成部１０は、荷電粒子を加速して荷電粒子線Ｌを出射する加速器１１と、加速器１１が出射した荷電粒子線Ｌを輸送するビーム輸送路１２と、荷電粒子線Ｌを走査してターゲット８に対する荷電粒子線Ｌの照射位置の制御を行う荷電粒子線走査部１３と、荷電粒子線Ｌが照射されることで核反応を起こして中性子線Ｎを発生させるターゲット８と、荷電粒子線Ｌの電流を測定する電流モニタ１６と、を備えている。加速器１１及びビーム輸送路１２は、略長方形状を成す荷電粒子線生成室１４の室内に配置されており、この荷電粒子線生成室１４は、コンクリート製の遮蔽壁Ｗで覆われた空間である。なお、荷電粒子線生成室１４には、メンテナンスのための作業者が通過するための通路及び扉２７が設けられてよい。なお、荷電粒子線生成室１４は略長方形状に限定されず、他の形状であってもよい。例えば、加速器からターゲットまでの経路がＬ字状の場合には、荷電粒子線生成室１４もＬ字状にしてよい。また、荷電粒子線走査部１３は例えば荷電粒子線Ｌのターゲット８に対する照射位置を制御し、電流モニタ１６はターゲット８に照射される荷電粒子線Ｌの電流を測定する。

加速器１１は、荷電粒子を加速して荷電粒子線Ｌを生成するものである。本実施形態では、加速器１１としてサイクロトロンが採用されている。なお、加速器１１として、サイクロトロンに代えて、シンクロトロン、シンクロサイクロトロン又はライナック等の他の加速器を用いてもよい。

ビーム輸送路１２の一端（上流側の端部）は、加速器１１に接続されている。ビーム輸送路１２は、荷電粒子線Ｌを調整するビーム調整部１５を備えている。ビーム調整部１５は、荷電粒子線Ｌの軸を調整する水平型ステアリング電磁石及び水平垂直型ステアリング電磁石と、荷電粒子線Ｌの発散を抑制する四重極電磁石と、荷電粒子線Ｌを整形する四方スリット等を有している。なお、ビーム輸送路１２は荷電粒子線Ｌを輸送する機能を有していればよく、ビーム調整部１５は無くてもよい。

ビーム輸送路１２によって輸送された荷電粒子線Ｌは、荷電粒子線走査部１３によって照射位置を制御されてターゲット８に照射される。なお、荷電粒子線走査部１３を省略して、常にターゲット８の同じ箇所に荷電粒子線Ｌを照射するようにしてもよい。

ターゲット８は、荷電粒子線Ｌが照射されることによって中性子線Ｎを発生させる。ターゲット８は、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）、リチウム（Ｌｉ）、タンタル（Ｔａ）又はタングステン（Ｗ）で構成されており、板状を成している。なお、ターゲット８は、板状に限定されず、例えば、液状（液体金属）であってもよい。ターゲット８が発生させた中性子線Ｎは、中性子線照射部２０によって照射室２内の患者Ｐに向かって照射される。

中性子線照射部２０は、ターゲット８から出射された中性子線Ｎを減速させる減速材と、中性子線Ｎ及びガンマ線等の放射線を遮蔽する遮蔽体と、を含む。減速材と遮蔽体とでモデレータが構成されている。減速材は例えば異なる複数の材料から成る積層構造とされており、減速材の材料は荷電粒子線Ｌのエネルギー等の諸条件によって適宜選択される。具体的には、例えば加速器１１からの出力が３０ＭｅＶの陽子線でありターゲット８としてベリリウムターゲットを用いる場合には、減速材の材料は鉛、鉄、アルミニウム又はフッ化カルシウムとすることができる。

遮蔽体は、減速材を囲むように設けられており、中性子線Ｎ、及び中性子線Ｎの発生に伴って生じたガンマ線等の放射線が遮蔽体の外部に放出されないように遮蔽する機能を有する。また、照射室２と遮蔽体との間には、照射室２の側壁面の一部を成す壁体２１が設けられている。壁体２１には、中性子線Ｎの出力口において、中性子線Ｎの照射野を規定するためのコリメータ３１が固定されている。なお、コリメータ３１は、後述する治療台３に取り付けられてもよい。

以上の中性子線照射部２０では、荷電粒子線Ｌがターゲット８に照射され、これに伴いターゲット８が中性子線Ｎを発生させる。ターゲット８によって発生した中性子線Ｎは、減速材内を通過している際に減速され、減速材から出射された中性子線Ｎは、コリメータ３１を通過して治療台３上の患者Ｐに照射される。ここで、中性子線Ｎとしては、比較的エネルギーが低い熱中性子線又は熱外中性子線を用いることができる。

治療台３は、中性子捕捉療法で用いられる載置台として機能し、患者Ｐを載置したまま準備室（不図示）と照射室２との間を移動可能となっている。治療台３は、土台部上に設けられ、患者Ｐを載置するための天板と、土台部に対して天板を相対的に移動させるための駆動部と、を有する。なお、土台部は床に対して移動可能であると、照射室２と準備室との間の移動が容易となる。

また、中性子捕捉療法システム１は、中性子線検出器４を有する。中性子線検出器４は、例えば、中性子線を患者Ｐに対して照射する際に、照射対象位置付近での中性子線の線量を測定するために用いられる。また、中性子線検出器４は、システムの点検作業時等にも用いられる。図２は、中性子捕捉療法システム１の照射室２周辺を模式的に示したものである。図２に示すように、中性子線検出器４は、シンチレータ４１と、光ファイバ４２と、光検出部４３と、ケーブル４４と、信号処理部４５と、を有する。また、図３に示すように、光検出部４３は、光検出器４６と、第１遮蔽部４７と第２遮蔽部４８と、を有する。

シンチレータ４１は、治療台３上の患者Ｐの載置位置又はその近傍において、患者又はファントムに対して取り付けられる。また、光検出部４３は、照射室２内もしくは照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１に配置される。本実施形態では、光検出部４３、ケーブル４４は、図２に示すように、照射室２内とは異なる場所、すなわち、照射室２を取り囲む遮蔽壁Ｗ１内又は照射室２外に設けられる。また、作業者による操作等が行われる信号処理部４５は、照射室２外に設けられる。図２では、遮蔽壁Ｗ１内に光検出部４３及びケーブル４４が設けられ、信号処理部４５が遮蔽壁Ｗ１よりも外側に設けられている例を示している。

シンチレータ４１は、入射した放射線（中性子線Ｎ、ガンマ線）を光に変換する蛍光体である。シンチレータ４１は、入射した放射線の線量に応じて内部結晶が励起状態となり、シンチレーション光を発生させる。シンチレータ４１は、例えば、一辺が約０．２ｍｍの立方体形状を成している。シンチレータ４１は、中性子線Ｎまたはガンマ線がシンチレータ４１に入射することで発光する。シンチレータ４１には、^６Ｌｉガラスシンチレータ、ＬｉＣＡＦシンチレータ、^６ＬｉＦを塗布したプラスチックシンチレータ、^６ＬｉＦ／ＺｎＳシンチレータ等を採用できる。

なお、シンチレータ４１によって中性子線Ｎのみを検出する態様とすることができる。しかしながら、中性子線Ｎの生成時や減速材による中性子線Ｎの減速時にはガンマ線が発生する。シンチレータ４１は、このガンマ線も検出してしまう場合がある。

光ファイバ４２は、シンチレータ４１で生じた光を伝搬するライトガイドとして機能する。光ファイバ４２の長さは、一例として約１０ｍである。光ファイバ４２の外径・コア径等は、ライトガイドとして機能できる範囲で特に限定されない。中性子線捕捉療法を行う場合、中性子線Ｎを患者に照射した後に治療台３を速やかに照射室２から準備室へ移動させる。したがって、治療台３上の患者又はファントムに取り付けられたシンチレータ４１は、そのまま治療台３と共に準備室へ移動する。一方、光検出部４３は、遮蔽壁Ｗ１内で固定される。したがって、光ファイバ４２の長さは、治療台３が移動した場合にも、治療台３の移動に追随してシンチレータ４１と光検出部４３（光検出器４６）との間を常時接続可能な長さとされる。

また、光ファイバ４２が治療台３の移動等の照射室２内で行われる作業の妨げとならないように、例えば、自動巻き取り機能を有する巻き取りリール等に光ファイバ４２を取り付ける構成としてもよい。巻き取りリールに光ファイバ４２を取り付けた場合、例えば治療台３上の患者又はファントムからシンチレータ４１を取り外した後、光ファイバ４２を自動的に巻き取りリールに収容することができる。したがって、光ファイバ４２の巻き取り作業等が不要となり、作業者の被爆量を低減することができる。

光検出部４３は、光ファイバ４２を通じて伝達された光を検出する機能を有する。図３に示すように、光検出部４３は、光検出器４６と、第１遮蔽部４７と第２遮蔽部４８と、を有する。光検出器４６としては、例えば光電子増倍管や光電管など各種の光検出機器を採用することができる。光検出器４６は、光検出時に電気信号（検出信号）を出力する。第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８は、光検出器４６の周囲に設けられるが、詳細は後述する。

ケーブル４４は、高電圧ケーブルと電気信号ケーブルとから構成される。高電圧ケーブルは、光検出部４３の光検出器４６に対して電流を供給する機能を有する。また、電気信号ケーブルは、光検出器４６から出力された電気信号を信号処理部４５に対して送信する機能を有する。本実施形態では、これらの複数のケーブルをまとめてケーブル４４として示しているが、２つのケーブルはひとまとめにされていてもよいし、それぞれ個別に取り扱い可能な形状であってもよい。

信号処理部４５は、ケーブル４４に含まれる信号ケーブルを介して送信された電気信号を受信し、この電気信号からシンチレータ４１において検出した中性子線の線量を算出する機能を有する。信号処理部４５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成された電子制御ユニットとして構成することができる。

光検出部４３について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、光検出部４３を模式的に示した図であり、図４は、光検出部４３の断面を模式的に示した図である。光検出部４３では、光検出器４６の周囲に第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８が設けられている。第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８は、所謂二層構造で光検出器４６を覆っている。すなわち、外側が第１遮蔽部４７であり、第１遮蔽部４７の内側に第２遮蔽部４８が設けられる。

図４に示すように、光検出器４６における光ファイバ４２及びケーブル４４を取り付ける部分及び光ファイバ４２及びケーブル４４を光検出器４６と接続するための配線用の開口以外は、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８により覆われる。ただし、中性子線は、基本的にコリメータ３１から照射室２内に飛散する。したがって、光検出器４６の取り付け位置が決まっている（中性子線の照射時の光検出器４６の配置が決まっている）場合には、中性子線が照射される側のみに第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８が設けられていてもよい。したがって、例えば、光検出器４６のうち光ファイバ４２を接続する面が中性子線を受ける側の面である場合には、ケーブル４４を接続する面側において光検出器４６が露出する領域が形成されていてもよい。

第１遮蔽部４７は、中性子線を遮蔽する機能を有する。第１遮蔽部４７として、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ＬｉＦ含有ポリエチレン等を用いることができる。ただし、第１遮蔽部４７の材料は上記に限定されず、中性子線の遮蔽機能を有する公知の材料を用いることができる。第１遮蔽部４７の厚さは、材料によっても適宜変更されるが、例えば、ＬｉＦ含有ポリエチレンを用いた場合には、１ｃｍ〜３ｃｍ程度とすることができる。

第２遮蔽部４８は、ガンマ線を遮蔽する機能を有する。第２遮蔽部４８として、例えば、鉛（Ｐｂ）等を用いることができる。ただし、第２遮蔽部４８の材料は上記に限定されず、ガンマ線の遮蔽機能を有する公知の材料を用いることができる。第２遮蔽部４８の厚さは、材料によっても適宜変更されるが、例えば、鉛を用いた場合には、２ｃｍ程度とすることができる。

本実施形態の光検出部４３では、第１遮蔽部４７よりも第２遮蔽部４８が内側となっている。第１遮蔽部４７において中性子線を遮蔽すると、二次的にガンマ線が放出される。この第１遮蔽部４７において放出されるガンマ線についても、第１遮蔽部４７よりも内側に配置された第２遮蔽部４８により遮蔽することができる。したがって、上記の構成によれば、放射線の遮蔽をより好適に行うことができる。

なお、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の二層構造であることに代えて、例えば、コンクリート等の中性子線及びガンマ線に対して遮蔽能力を有する材料による一層構造の遮蔽部を用いてもよい。ただし、本実施形態で説明するように、中性子線遮蔽を目的とした第１遮蔽部４７と、ガンマ線遮蔽を目的とした第２遮蔽部４８と、を組み合わせた場合のほうがより小型の遮蔽部により放射線（中性子線及びガンマ線）を好適に遮蔽することができる。なお、遮蔽部は、中性子線及びガンマ線の少なくとも一方を遮蔽できる材料から構成されていてもよい。

このように、本実施形態に係る中性子捕捉療法システムでは、中性子線を検出する中性子線検出器４において光検出器４６を含む光検出部４３が、照射室２内又は照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１内に設けられる。このため、中性子線検出器４においては、光検出器４６の放射線劣化を抑制しつつ取り扱い性が高められる。

従来は光検出器４６の放射線劣化等を防ぐために、照射室２外の準備室等に光検出器４６が配置されていたが、この場合には、光検出器４６とシンチレータ４１とを接続する光ファイバ４２が長くなるため、取り回しを適切にしないと作業の妨げとなる可能性があった。また、光ファイバが長くなると、作業時に破損等が生じるリスクも高くなると考えられた。

これに対して、本実施形態に係る中性子線検出器４では、光検出器４６が照射室２内又は照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１内に設けられるため、光検出器４６に対して接続される光ファイバ４２を短くすることができ、中性子線検出器４としての取り扱い性が高められる。一方、光検出部４３では、光検出器４６の周囲が遮蔽部（第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８）により覆われている。したがって、中性子線検出器４の光検出器４６を照射室２内又は照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１内に設けた場合でも、遮蔽部により光検出器４６の放射線劣化が防がれる。したがって、光検出器４６の放射線劣化を抑制しつつ中性子線検出器４としての取り扱い性が高められる。

なお、上記実施形態のように、光検出器４６及び遮蔽部（第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８）が、照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１内に収容されていると、光検出器４６の放射線劣化がさらに抑制される。

また、上記実施形態では、従来の構成と比較して光検出器４６を含む光検出部４３を治療台３に近接配置することが可能となるため、光ファイバ４２の長さをケーブル４４のうちの電気信号ケーブルよりも短くすることが可能となる。このように、光ファイバ４２の長さを電気信号ケーブルよりも短くすることで、電気信号ケーブルよりも破損リスクが高いと考えられる光ファイバ４２の破損リスクを低減させることができる。

また、上記実施形態では、光検出器４６及び遮蔽部を含む光検出部４３は、照射室２内又は遮蔽壁Ｗ１内に固定され、治療台３は、照射室２の内部と外部（例えば、準備室）との間で移動可能であり、光ファイバ４２は、治療台３の移動範囲に対して追随可能な長さを有する。このような構成とすることで、治療台３が移動した場合でも光ファイバ４２が追随して光検出器４６とシンチレータ４１との間の接続が維持されるため、治療台３の移動に応じてシンチレータ４１及び光ファイバ４２を取り外しする必要がなく、作業性が向上する。

（変形例）
次に、本実施形態に係る中性子捕捉療法システム１における中性子線検出器４の変形例について、説明する。

図５は、第１の変形例に係る中性子線検出器４Ａの設置状況を説明する図である。図５に示す中性子線検出器４Ａは、光検出部４３の配置が中性子線検出器４と異なる。すなわち、光検出部４３が遮蔽壁Ｗ１内ではなく、治療台３に配置されている。

中性子線検出器４Ａでは、治療台３に光検出部４３が設けられているため、治療台３上の患者Ｐ又はファントムに取り付けられるシンチレータ４１と治療台３との距離を短くすることができる。また、治療台３を例えば準備室へ移動した場合でも、光検出器４６とシンチレータ４１との距離が長くなることを防ぐことができる。そのため、中性子線検出器４と比較して光ファイバ４２の長さを短くすることができる。

なお、光検出器４６、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８を含む光検出部４３は、治療台３の土台部、駆動部、及び天板のいずれに取り付けられていてもよいが、例えば天板裏のように、天板上に載置される患者との位置が変わらない場所にすると、治療台３を動作させた場合でも光検出部４３（の光検出器４６）とシンチレータ４１との間の距離が変化しない構成とすることができ、光ファイバ４２をより短く設計することができる。

中性子線検出器４Ａのように光検出部４３を治療台３に配置する構成とした場合、中性子線検出器４と比較して、光検出部４３の光検出器４６に接続されるケーブル４４が長くなる。図５に示す例では、遮蔽壁Ｗ１内に信号処理部４５に接続されたケーブル４４が収容されてその一部が遮蔽壁Ｗ１から伸びて光検出部４３の光検出器４６と接続されている。ここで、治療台３が準備室等へ移動する場合、光検出部４３は治療台３と共に移動するため、光ファイバ４２ではなくケーブル４４が治療台３の移動に追随する必要がある。したがって、ケーブル４４の長さは、治療台３が移動した場合にも光検出部４３と信号処理部４５との間を接続可能な長さとされる。このとき、ケーブル４４が治療台３の移動等の照射室２内で行われる作業の妨げとならないように、例えば、自動巻き取り機能を有する巻き取りリール等にケーブル４４を取り付ける構成としてもよい。

なお、中性子線検出器４Ａのように光検出部４３が治療台３に配置されている場合、遮蔽壁Ｗ１内に収容されている場合と比較して、光検出部４３が受ける放射線の線量は大きくなる。したがって、光検出部４３の第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の厚さは、中性子線検出器４における光検出部４３の第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の厚さよりも大きくすることができる。

図６は、第２の変形例として、光検出部４３を収納ケース５０に収納した例を示している。光検出部４３は、このように収納ケース５０に収容して、持ち運び性を高めてもよい。

放射線は、光検出部４３の第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８により遮蔽されるため、収納ケース５０の材質は特に限定されない。

また、収納ケース５０の形状等は特に限定されず、例えば、収納ケース５０は、持ち運びのためのハンドル等が表面に取り付けられていてもよい。また、収納ケース５０の容積についても適宜変更することができる。したがって、収納ケース５０内に、光検出器４６から出力される電気信号を増幅するためのアンプを収納して、アンプから出力される増幅後の電気信号を、ケーブル４４の電気信号ケーブルにより送信する構成としてもよい。また、収納ケース５０内にアンプ等を収容する場合、放熱等を目的として収納ケース５０に通気口等を設けることもできる。

また、図６に示すように、収納ケースにコネクタ５１を設けて、光検出部４３と信号処理部４５とを接続するケーブル４４を、コネクタ５１よりも前段のケーブル４４Ａとコネクタ５１よりも後段のケーブル４４Ｂとに分割する構成としてもよい。このような構成とすることでコネクタ５１よりも前段のケーブル４４Ａ、光検出部４３、光ファイバ４２及びシンチレータ４１の持ち運び性を高めることができる。

このように、収納ケース５０は、光検出部４３の持ち運び用途のためにその形状や構成等を適宜変更することができる。

図７は、第３の変形例として、遮蔽部の形状について説明する図である。図７では、光検出器４６が円筒状である（図３参照）場合の断面図を示している。図７（ａ）では、断面が円形の光検出器４６に対して、第２遮蔽部４８は光検出器４６の外周を覆うように内周面の断面は円形状であると共に外周面の断面が四角形状となるように設けられ、その外側の第１遮蔽部４７も外周面の断面が四角形状となるように設けられている。図７（ｂ）では、図７（ａ）における第２遮蔽部４８の内周面の断面を四角形状とした例を示している。図７（ｃ）は、第２遮蔽部４８及び第１遮蔽部４７の両方の外周面の断面が円形状となっている例を示している。さらに、図７（ｄ）は、第２遮蔽部４８の外周面の断面は円形状であるのに対して、外側の第１遮蔽部４７の外周面の断面は四角形状である例を示している。図７（ａ）〜図７（ｄ）に示すように、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の形状は適宜変更することができる。また、図７（ｂ）に示すように、光検出器４６と第２遮蔽部４８との間に隙間が形成されていてもよい。また、第１遮蔽部４７と第２遮蔽部４８との間にも隙間が形成されていてもよい。また、上記実施形態では、光検出器４６が円筒状である場合について説明したが、光検出器４６の形状も適宜変更可能である。また、光検出器４６の形状に応じて、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の形状を変更してもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施形態では、光検出部４３が遮蔽壁Ｗ１の内部に配置される場合及び治療台３に配置される場合について説明したが、光検出部４３を照射室２内の治療台３とは異なる位置に配置してもよい。また、照射室２は天井及び床面も遮蔽壁Ｗ１により構成されるので、光検出部４３は、照射室２の天井又は床面の遮蔽壁Ｗ１に配置されていてもよい。光検出部４３の配置に応じて、光ファイバ４２及びケーブル４４の長さは適宜変更される。

また、本実施形態では、中性子線検出器４の光検出部４３は所定の位置（遮蔽壁Ｗ１内又は治療台３）において固定されて、中性子線の検出が行われる場合について説明したが、中性子線検出器４は、中性子線の検出の度に光検出部４３の配置が変更されていてもよい。その場合、光検出部４３の移動を考慮して、光ファイバ４２及びケーブル４４の長さは適宜変更される。ただし、中性子線の検出時の光検出部４３の配置を予め固定したほうが、治療台３等の移動を考慮しながらも光ファイバ４２及びケーブル４４の長さを短く設定することが可能となるため、取り扱い性が向上すると共に破損のリスクを低減することができる。

１…中性子捕捉療法システム、２…照射室、３…治療台、４…中性子線検出器、１０…中性子線生成部、２０…中性子線照射部、４１…シンチレータ、４２…光ファイバ、４３…光検出部、４４…ケーブル、４５…信号処理部、４６…光検出器、４７…第１遮蔽部、４８…第２遮蔽部、Ｗ１…遮蔽壁。

Claims

中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システムであって、
前記中性子線の室内から室外への放射を遮断する遮蔽壁に囲まれ、前記被照射体への前記中性子線の照射が行われる照射室と、
前記中性子線を生成する中性子線生成部と、
前記中性子線生成部が生成した前記中性子線を前記照射室内に照射する中性子線照射部と、
前記中性子線の線量を検出する中性子線検出器と、
を有し、
中性子線検出器は、
中性子線が入射することで光を発するシンチレータと、
前記光を電気信号へ変換する光検出器と、
前記シンチレータから前記光検出器へ前記光を伝搬する光ファイバと、
前記光検出器を覆い、放射線を遮蔽する遮蔽部と、を有し、
前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記照射室内または前記遮蔽壁内に設けられる、中性子捕捉療法システム。
前記中性子線検出器は、前記照射室の外に設けられ、電気信号を処理する信号処理部と、前記光検出器から発せられた電気信号を前記信号処理部へ送信する電気信号ケーブルと、を有し、
前記光ファイバは、前記電気信号ケーブルよりも短い、請求項１に記載の中性子捕捉療法システム。
前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記被照射体を載置する治療台に設置される、請求項１又は２に記載の中性子捕捉療法システム。
前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記照射室内にまたは前記照射室を構成する遮蔽壁内に固定され、
前記被照射体を載置する治療台は、前記照射室の内部と外部との間で移動可能であり、
前記光ファイバは、前記治療台の移動範囲に対して追随可能な長さを有する、請求項１又は２に記載の中性子捕捉療法システム。