TWI520758B - Neutron capture therapy apparatus and method for measuring the neutron beam - Google Patents

Neutron capture therapy apparatus and method for measuring the neutron beam Download PDF

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Description

中子捕捉療法裝置及中子束的測定方法
本申請案是主張基於2013年5月22日申請的日本發明專利申請案第2013-108339號的優先權。其申請的全部內容藉由參閱而被援用於本說明書中。
本發明係有關一種對被照射體照射中子束之中子捕捉療法裝置及中子束的測定方法。
作為藉由中子束的照射來滅殺癌細胞之中子捕捉療法，已知有利用硼化合物的硼中子捕捉療法(BNCT：Boron Neutron Capture Therapy)。硼中子捕捉療法中，對於患者供給含硼之藥劑而使硼蓄積在癌細胞所在之部位上，並對於蓄積有該硼之部位照射中子束來滅殺癌細胞。
作為在這種中子捕捉療法中使用之中子捕捉療法裝置，專利文獻1中記載有如下的治療用中子照射裝置，該裝置具備：中子射出裝置，其朝向照射對象射出中子束；真空導管，其將從中子射出裝置射出之中子束導引至照射對象；及準直器，其收斂中子束來提高中子束的指向性。專利文獻1的治療用中子照射裝置中，是有對於照射對象 進行中子束的測試照射之測試照射製程，在該測試照射製程中，是對於照射對象測試性進行中子束的照射並且測定在進行中子束的照射時的實際放射化量。具體而言，藉由對於照射對象中的目標部位的表面及深處安裝中子測定用金線，進行一定時間的中子束的照射之後拔出金線，並且測定金線的放射化量，從而進行測試照射工序。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2004-233168號公報
如上所述，藉由對於照射對象的目標部位安裝金線並測定金線的放射化量來測定所照射之中子束時，必須對於金線照射規定時間的中子束，之後從被放射化後之金線來測定中子束的劑量。是以，必須先照射中子束以後才能測定中子束的劑量，因此存在著當正在進行照射中子束時無法測定中子束的劑量而無法即時地測定中子束劑量之課題。
並且，使用藉由接收放射線來發光之閃爍檢測器、及藉由接收放射線電離電極間的氣體之電離而產生電流之電離箱時，藉由接收中子束而輸出訊號，因此能夠即時地測定中子束。然而，卻存在著閃爍檢測器因隨著中子束的照射，閃爍體和光纖等將會劣化而導致中子束的檢測效率逐 漸下降之問題。並且，也存在著電離箱中的電極間的氣體因受到中子束的照射而劣化、及當氣體壓力產生變化時中子束的檢測效率也發生變化之問題。是以，當中子束的檢測效率發生變化的話，則導致相對於實際照射之中子束的量的訊號狀態會逐漸發生變化，因此，會出現中子束的測定精度下降之問題。
有鑑於這種課題，本發明的目的在於提供一種能夠即時地測定中子劑量，並且抑制中子束的測定精度的下降的中子捕捉療法裝置及中子束的測定方法。
本發明之中子捕捉療法裝置，其為對於被照射體照射中子束之中子捕捉療法裝置，其中，該裝置具備：中子束產生部，其產生前述中子束；中子束照射部，其朝向被照射體照射由中子束產生部所產生之中子束；即時劑量輸出部，其具有檢測由中子束照射部所照射之中子束並即時地輸出訊號之中子束檢測部、及利用預先設定之轉換條件來將由中子束檢測部所輸出之訊號轉換為中子劑量並即時地輸出中子劑量之中子劑量輸出部；及轉換條件設定部，其設定轉換條件，轉換條件設定部是具備檢測因被照射中子束而從被放射化後之金屬構件發射之λ射線之λ射線檢測部，並且是依據：藉由被照射中子束而從中子束檢測部所輸出之訊號、以及根據被λ射線檢測部所檢測到之λ射線而獲得之中子束的中子劑量來對於轉換條件進行修正。
依據本發明的中子捕捉療法裝置，是檢測中子束照射部所照射之中子束並由中子束檢測部即時地輸出訊號，中子劑量輸出部是利用預先設定之轉換條件來將該訊號轉換成中子劑量並即時地輸出中子劑量。如上所述，藉由具備：具有中子束檢測部及中子劑量輸出部之即時劑量輸出部，當照射中子束來進行治療時，能夠即時地輸出中子劑量。並且，轉換條件設定部是具備：檢測從被照射中子束而被放射化後之金屬構件所產生之λ射線之λ射線檢測部，並檢測中子束，依據由中子束檢測部所輸出之訊號、以及根據λ射線檢測部所檢測到之λ射線而獲得之中子劑量來對於上述轉換條件進行修正(更新)。藉此，是利用：基於中子束檢測部所獲得的訊號、以及由金屬構件所獲得之中子劑量來修正轉換條件，由於訊號是在已修正後之轉換條件下來校正為中子劑量，因此，即使輸出訊號之中子束檢測部的檢測效率下降，亦能夠消除所測定到之中子劑量之相對於實際照射之中子劑量的偏差。因此，藉由在已修正後之轉換條件下來將訊號轉換為中子劑量來輸出，能夠避免發生中子束的測定精度下降之狀況。
並且，中子束檢測部可採用：藉由被照射中子束而產生光訊號來作為訊號之閃爍體。是以，藉由使用閃爍體來作為中子束檢測部，從而能夠謀求中子束檢測部的小型化。
本發明之中子束的檢測方法，其為對於被照射體照射中子束之中子捕捉療法裝置中的中子束的測定方法，其 中，該方法具備：中子束產生步驟，其產生中子束；第1中子束照射步驟，其朝向被照射體照射在中子束產生步驟中產生之中子束；即時劑量輸出步驟，其為藉由檢測在第1中子束照射步驟中被照射之中子束而從中子束檢測部即時地輸出訊號，並利用預先設定之轉換條件來將訊號轉換為中子劑量並即時地輸出中子劑量之即時劑量輸出步驟；及轉換條件設定步驟，其設定轉換條件，而且轉換條件設定步驟是具有：第2中子束照射步驟，其對於中子束檢測部與金屬構件照射中子束；λ射線檢測步驟，其檢測藉由在第2中子束照射步驟中被照射中子束而從被放射化後之金屬構件所發射之λ射線，轉換條件計算步驟，其依據：藉由被照射中子束而從中子束檢測部所輸出之訊號、以及根據在λ射線檢測步驟中所檢測到之λ射線而獲得之中子束的劑量來對於轉換條件進行修正。
依據本發明之中子束的測定方法，是檢測中子束並由中子束檢測部即時地輸出訊號，在即時劑量輸出步驟中利用轉換條件來將訊號轉換成中子劑量之後，即時地輸出該中子劑量。是以，是在即時地輸出訊號的同時，將訊號即時地轉換為中子劑量，因此當照射中子束來進行治療時，能夠即時地輸出中子劑量。並且，在轉換條件計算步驟中，是依據：所檢測到的中子束而由中子束檢測部所輸出之訊號、以及根據在λ射線檢測步驟中從金屬構件所檢測到之λ射線而獲得之中子劑量來修正(更新)轉換條件。 是以，藉由使用中子束檢測部所輸出之訊號、以及由金屬 構件所得到之中子劑量來修正轉換條件，由於是在已修正後之轉換條件下來將訊號校正為中子劑量，因此，即使輸出訊號之中子束檢測部的檢測效率下降，亦能夠消除所測定到之中子劑量之相對於實際照射之中子劑量的偏差。因此，是在已修正後之轉換條件下來將訊號轉換為中子劑量並輸出，藉此，能夠避免發生中子束的測定精度下降之狀況。
根據本發明，能夠即時地測定中子劑量，並且能夠抑制中子束的測定精度之下降。
1‧‧‧中子捕捉療法裝置
10‧‧‧中子束產生部
20‧‧‧中子束照射部
40‧‧‧即時劑量輸出部
41‧‧‧閃爍檢測器(中子束檢測部)
41a‧‧‧閃爍體
44‧‧‧中子劑量輸出部
45‧‧‧校正係數(轉換條件)
60‧‧‧校正係數設定部(轉換條件設定部)
61‧‧‧金線(金屬構件)
62‧‧‧λ射線檢測器(λ射線檢測部)
N‧‧‧中子束
S‧‧‧患者(被照射體)
第1圖係表示本實施方式所有關之中子捕捉療法裝置的配置之圖。
第2圖係表示第1圖的中子捕捉療法裝置中的中子束照射部附近之圖
第3圖係說明第1圖的中子捕捉療法裝置中的中子束的測定之圖。
第4圖係表示閃爍檢測器之圖。
第5圖係說明第1圖的中子捕捉療法裝置中的轉換條件設定處理之圖。
第6圖係說明第1圖的中子捕捉療法裝置中的轉換條件設定處理之圖。
以下，將參閱附圖對本發明之中子捕捉療法裝置及中子束的測定方法的實施方式進行詳細說明。
如第1圖及第2圖所示，利用硼中子捕捉療法進行癌治療之中子捕捉療法裝置1，為對於被施予了硼(10B)之患者(被照射體)S的蓄積有硼之部位照射中子束來進行癌治療之裝置。中子捕捉療法裝置1具有對於被固定在治療台3上之患者S照射中子束N來進行患者S的癌治療之照射室2，照射室2內配置有用於拍攝患者S之相機4。該相機4例如為CCD相機。
將患者S固定在治療台3等之準備工作，是在照射室2外的準備室(未圖示)實施，固定了患者S之治療台3是從準備室向照射室2移動。並且，中子捕捉療法裝置1具備：中子束產生部10，其產生治療用之中子束N；及中子束照射部20，其在照射室2內對於被固定在治療台3上之患者S照射中子束N。
中子束產生部10具備：迴旋加速器11，其形成帶電粒子束L；射束傳輸路12，其傳輸由迴旋加速器11所形成之帶電粒子束L；帶電粒子束掃描部13，其掃描帶電粒子束L並進行對於標靶T照射帶電粒子束L的照射控制；及標靶T。迴旋加速器11及射束傳輸路12配置在形成大致長方形狀之帶電粒子束生成室14的室內，該帶電粒子束生成室14是由混凝土製的屏蔽壁W所覆蓋之封閉 空間。並且，帶電粒子束掃描部13是控制帶電粒子束L對於標靶T的照射位置。
迴旋加速器11是加速質子等的帶電粒子來生成質子束等的帶電粒子束L之加速器。該迴旋加速器11具有生成例如：射束半徑為40mm，60kW(=30MeV×2mA)的帶電粒子束L之能力。另外，代替迴旋加速器11，亦可使用同步加速器、同步迴旋加速器或直線加速器等其他的加速器。
射束傳輸路12的一端與迴旋加速器11相連接。射束傳輸路12具備有用來調整帶電粒子束L之射束調整部15。射束調整部15具有：用來調整帶電粒子束L之軸的水平型轉向器與水平垂直型轉向器、用來抑制帶電粒子束L的發散之四極電磁鐵、及用來整形帶電粒子束L之四向切割器等。另外，射束傳輸路12只要具有傳輸帶電粒子束L之功能即可，不具備射束調整部15亦無妨。
經由射束傳輸路12傳輸之帶電粒子束L是藉由帶電粒子束掃描部13控制照射位置而被照射到標靶T。另外，亦可以省略帶電粒子束掃描部13，而使帶電粒子束L始終照射在標靶T的同一部位。標靶T是藉由被照射帶電粒子束L而產生中子束N。標靶T例如是由鈹(Be)、鋰(Li)、鉭(Ta)或鎢(W)所構成，形成直徑160mm的圓板狀。標靶T所產生之中子束N是藉由中子束照射部20而朝向照射室2內的患者S照射。
中子束照射部20是具備：使從標靶T射出之中子束 N減速之減速材料21、及以中子束N及λ射線等放射線不會釋放到外部之方式予以屏蔽之屏蔽體22，由該減速材料21與屏蔽體22來構成減速劑。
減速材料21設為例如由不同的複數個材料構成之疊層結構，減速材料21的材料是依據帶電粒子束L的能量等諸多條件來做適當的選擇。具體而言，例如來自迴旋加速器11之輸出為30MeV之質子束且使用鈹作為標靶T時，減速材料21的材料能夠採用鉛、鐵、鋁或氟化鈣。並且例如來自迴旋加速器11之輸出為11MeV之質子束且使用鈹作為標靶T時，減速材料21的材料能夠採用重水(D2O)或氟化鉛。
屏蔽體22以圍繞減速材料21之方式設置，並具有以中子束N及隨著中子束N的產生而發生之λ射線等之放射線不會被釋放到屏蔽體22的外部之方式予以屏蔽之功能。屏蔽體22的至少一部份被埋入在隔開帶電粒子束生成室14與照射室2之壁W1內。並且，照射室2與屏蔽體22之間設有形成照射室2的側壁面的一部份之壁體23。壁體23設有作為中子束N的輸出口之準直器安裝部23a。在該準直器安裝部23a固定有用於規定中子束N之照射範圍的準直器31。
以上的中子束照射部20中，隨著帶電粒子束L被照射到標靶T，標靶T將會產生中子束N。由標靶T所產生之中子束N在通過減速材料21內時被減速，從減速材料21射出之中子束N通過準直器31之後被照射到治療台3 上的患者S。其中，作為中子束N能夠採用能量較低的熱中子束或超熱中子束。
治療台3是具有作為用在中子捕捉療法中的放置台的功能，可將患者S固定成規定姿勢，並且能夠維持被固定之姿勢從準備室(未圖示)向照射室2移動。治療台3具備：基座部32，其構成治療台3的基座；腳輪33，其能夠使基座部32在地面上移動；頂板34，其用於載置患者S；及機械臂35，其用於能夠使頂板34相對於基座部32進行相對移動。
基座部32具有長方體狀的底座部32a、及位於底座部32a的上方且支撐著機械臂35之長方體狀的支撐部32b。俯視觀察時，支撐部32b收納於底座部32a的內部，在支撐部32b的上面固定有機械臂35。在底座部32a的下方安裝有4個腳輪33。其中，亦可對於腳輪33賦予馬達等之驅動力，此時能夠更輕鬆地在地面上滾動腳輪33，因此可使治療台3在水平方向的移動變得容易。
機械臂35用於使頂板34相對於基座部32進行相對移動，能夠使被固定在頂板34上之患者S相對於準直器31進行相對移動。頂板34從俯視觀察時大致成長方形狀，頂板34的長邊方向的長度是形成為患者S能夠將身體橫躺在頂板34上之長度(例如2m)。頂板34是藉由機械臂35的移動及旋轉而能夠三維調整相對於基座部32的位置。並且，在頂板34上設有用於將患者S固定在頂板34上固定件(未圖示)。
將通過準直器31的開口31a的中子束N照射於被固定在頂板34上之患者S。準直器31例如大致形成長方體狀，在其中央部具有用於規定中子束N之照射範圍之開口31a。準直器31的外形形狀與壁體23中的準直器安裝部23a的內面形狀對應，準直器31是以嵌入在壁體23的閃爍安裝部23a之狀態被固定。
但是，如第3圖所示，在中子捕捉療法裝置1中，對於患者S進行中子束N的照射的同時，是向與照射室2不同室內的監控室5中的電腦50的顯示器51即時地輸出中子束N之中子劑量。在此，從中子束照射部20所照射之中子束中的一部份是被照射到閃爍檢測器(中子束檢測部)41，另一部份是被照射到患者S。如第4圖所示之閃爍檢測器41的閃爍體41a例如是被貼在患者S的頭部。閃爍體41a是將入射到閃爍體41a的中子束轉換為光之螢光體，依據入射之中子束的劑量，內部結晶成為激發狀態而產生閃爍光。
閃爍檢測器41具備：上述閃爍體41a、傳遞來自閃爍體41a之光之光導器41b、及將藉由光導器41b來傳遞之光進行光電轉換而輸出電訊號E之光檢測器41c。光導器41b例如是由可撓性光纖束所構成，將由閃爍體41a所產生之光傳遞到光檢測器41c。光導器41b例如是從照射室2延伸到監控室5，並與監控室5內的光檢測器41c相連接。光檢測器41c檢測來自光導器41b的光，並且將電訊號作為脈衝訊號輸出到訊號處理電路42。作為光檢測 器41c能夠使用例如光電管和光電增倍管等。
訊號處理電路42具有將來自閃爍檢測器41之脈衝訊號予以整形並向中子束測定部43輸出之功能和消除雜訊之功能，例如是配置在與監控室5內的電腦50相鄰之位置。中子束測定部43是電腦50內部的軟體，計算從訊號處理電路42接收之脈衝訊號的脈衝而即時地測定照射到閃爍體41a之中子束N的量。
在此，中子束測定部43是將中子束N的量，作為閃爍檢測器41每單位時間所輸出之訊號的數目(計次數)來測定。亦即，中子束測定部43是測定閃爍檢測器41之訊號相關的資料(以下稱為訊號資料)，將測定到之閃爍檢測器41的訊號資料向中子劑量輸出部44輸出。由以上的閃爍檢測器41、訊號處理電路42、中子束測定部43及中子劑量輸出部44來構成即時劑量輸出部40。
並且，閃爍檢測器41中，隨著中子束N的照射次數的增加，光導器41b的光纖等將會劣化，且中子束N的檢測效率也會下降。是以，當中子束N的檢測效率下降時，來自閃爍檢測器41之訊號資料之相對於實際照射到閃爍檢測器41之中子束N的量也會逐漸發生變化，因此將會產生中子束N之測定精度下降之問題。
並且，作為中子束N的測定方法，還有一種是例如在患者S的頭部裝配金線，並藉由測定該金線之放射化量來測定所照射之中子束N的量的方法。是以，根據測定金線的放射化量來測定中子束N的量之方法是不易擾亂中子場 之方法，並且可藉由測定從金線產生之λ射線的量來準確地檢測中子劑量。然而，該方法存在著：當進行金線的放射化時需要時間、並且無法在照射中子束N之過程中檢測中子束N的量從而無法即時地進行測定之問題。另外，由於照射中子束N以後，由金線的放射化量來計算中子束N的劑量的總量，因此存在著：雖然能夠藉由劑量的總量除以照射時間來計算出每單位時間的劑量的平均值，但卻無法計算出每規定時間內的劑量的變化的問題。
因此，為了消除上述各種問題，中子捕捉療法裝置1中，即時劑量輸出部40能夠即時地輸出中子劑量。並且，利用中子捕捉療法裝置1的中子束N的測定方法，是具有即時地輸出中子劑量之即時劑量輸出步驟。亦即，若即時劑量輸出部40的中子劑量輸出部44從中子劑量測定部43接收到閃爍檢測器41的訊號資料的話，則藉由預先設定之校正係數45來將其訊號資料轉換為中子束N的中子劑量，並即時地輸出中子束N的劑量。
校正係數45是作為用於將閃爍檢測器41的訊號轉換為照射到患者S之中子束N的劑量的轉換條件來發揮作用，並表示閃爍檢測器41的訊號資料與照射到患者S之中子束N的劑量之間的關係。該校正係數45是在進行治療之前的校正作業(轉換條件設定步驟)中被預先設定。在此，“進行治療之前”是表示每次進行治療之前。另外，亦可按規定之治療次數才進行校正而不是在每次進行治療之前，或者亦可在經過規定時間之後才進行校正。以 下，將對該校正作業和利用中子束N對於患者S進行治療時的中子束N的測定方法進行說明。
校正作業是在例如患者S不在照射室2內時進行。如第5圖及第6圖所示，在進行校正作業中，校正係數設定部(轉換條件設定部)60是在治療前設定校正係數45。校正係數設定部60具備：以金(Au)細線構成之金線(金屬構件)61、檢測λ射線之λ射線檢測器(λ射線檢測部)62、處理來自λ射線檢測部62的訊號之訊號處理電路63、測定中子束N的劑量之中子劑量測定部64及計算出校正係數45之校正係數計算部(轉換條件計算部)65。
如第5圖所示，閃爍檢測器41配置在例如患者S的頭部所在之部位，靠近該閃爍檢測器41配置有金線61。在此，閃爍檢測器41與金線61以相對於準直器31的開口31a的位置及方向相同的方式配置。在這種條件下對閃爍檢測器41及金線61照射一定時間(例如10分鐘)的中子束N(第2中子束照射步驟)。若對閃爍檢測器41照射一定時間的中子束N，則中子束測定部43即時地測定閃爍檢測器41的訊號資料。
並且，如第6圖所示，照射一定時間的中子束N之後，停止對於閃爍檢測器41及金線61的中子束N的照射。並且，藉由中子束N的照射而被放射化後之金線61是從照射室2搬出，並且被配置在例如：監控室5內之托架上。將金線61配置在托架上之後，藉由λ射線檢測器 62、訊號處理電路63、中子劑量測定部64及校正係數計算部65來計算出校正係數45。該校正係數45的計算處理是在配置金線61之後，藉由操作電腦50而自動進行。
λ射線檢測器62是檢測由被放射化後之金線61所產生之λ射線(λ射線檢測步驟)。在此，作為λ射線檢測器62能夠使用鍺檢測器等半導體檢測器，例如λ射線進入λ射線檢測器62的半導體結晶時就會產生電訊號。λ射線檢測器62向訊號處理電路63輸出該電訊號。λ射線檢測器62與訊號處理電路63配置在例如與監控室5內的電腦50相鄰之位置。
訊號處理電路63具有用來整形來自λ射線檢測器62的電訊號並向中子劑量測定部64輸出之功能和消除雜訊之功能。中子劑量測定部64接收被訊號處理電路63整形後之電訊號來測定照射到金線61之中子束N的劑量。在此，中子劑量測定部64是將中子束N的量作為每單位面積的中子束N的量、亦即中子通量(中子束)來測定。中子劑量測定部64所測定之中子劑量的單位，例如為N/cm2。中子劑量測定部64所測定之中子束N的劑量輸入到校正係數計算部65。
對於校正係數計算部65輸入中子劑量測定部64所測定之中子束N的劑量與中子束測定部43所測定之閃爍檢測器41的訊號資料。並且，校正係數計算部65係由閃爍檢測器41的訊號資料與中子束N的劑量，來計算出用於將閃爍檢測器41的訊號與中子劑量建立對應關係之校正 係數45(轉換條件計算步驟)。如上所述，藉由校正係數計算部65來計算出校正係數45之後，完成一系列的校正作業。另外，在此計算出來之校正係數45是相對於由中子束測定部43測定之單位資料(單位時間的光的數)之由中子劑量測定部64所測定之中子劑量。
如上所述的校正作業完成後，就進行將患者S固定在治療台3等的準備作業。並且，將固定患者S之治療台3移動到照射室2內之後，藉由驅動機械臂35，以進行將患者S相對於準直器31的對位，以使患者S的頭部靠近準直器31的開口31a而中子束N的照射位置是位於患者S的患部。之後，對於患者S照射中子束N來開始進行治療。
具體而言，如第1圖所示，迴旋加速器11產生帶電粒子束L，並藉由射束傳輸路12及帶電粒子束掃描部13對標靶T照射該帶電粒子束L。並且，如第2圖所示，標靶T產生中子束N(中子束產生步驟)。在標靶T產生之中子束N由減速材料21減速之後藉由準直器31的開口31a規定照射範圍，之後照射於患者S(第1中子束照射步驟)。
在此，如第3圖所示，由準直器31照射之中子束N入射於閃爍檢測器41。若中子束N入射於閃爍檢測器41，則閃爍檢測器41的訊號資料將會經由訊號處理電路42即時地傳遞到中子束測定部43。並且，閃爍檢測器41的訊號資料是藉由中子劑量輸出部44而利用校正係數45 轉換為中子束N的劑量並即時地輸出到電腦50的顯示器51(即時地劑量輸出步驟)。是以，可向顯示器51即時地輸出中子束N的劑量，因此醫生等能夠在治療時始終觀察中子束N的劑量。
以上，是依據中子捕捉療法裝置1及利用中子捕捉療法裝置1的中子束之測定方法，來檢測中子束照射部20所照射之中子束N，並由閃爍檢測器41即時地輸出訊號，中子劑量輸出部44則是藉由預先設定之校正係數45來將該訊號轉換成中子劑量，並向電腦50的顯示器51即時地輸出中子劑量。是以，藉由具備：具有閃爍檢測器41及中子劑量輸出部44之即時劑量輸出部40，當照射中子束N來進行治療時，能夠即時地輸出中子束N的中子劑量。
並且，校正係數設定部60是具備：檢測藉由被照射中子束N而從被放射化後之金線61所產生之λ射線的λ射線檢測部62，依據檢測中子束N而從閃爍檢測器41所輸出之訊號資料以及藉由λ射線檢測器62檢測之λ射線而獲取之中子劑量來修正(更新)校正係數45。藉此，是利用藉由檢測中子束N而從閃爍檢測器41所輸出之訊號資料以及從金線61所獲得之中子劑量來修正校正係數45，從而即使輸出訊號之閃爍檢測器41的檢測效率下降，閃爍檢測器41的訊號資料亦可藉由修正後之校正係數45來校正成為中子劑量。亦即，即使閃爍檢測器41的檢測效率下降，亦能夠藉由重新設定的校正係數45，來 計算出準確的中子劑量。藉此，能夠消除測定之中子劑量之相對於實際照射之中子劑量的偏差。是以，藉由已修正後之校正係數45來將閃爍檢測器41的訊號資料轉換成為中子劑量並輸出，能夠避免中子束的測定精度下降之情況。
並且，中子捕捉療法裝置1作為中子束檢測部，是使用藉由被照射中子束而產生光訊號之閃爍體41a。閃爍體41a可很容易小型化且容易加工成各種形狀，因此藉由使用閃爍體41a能夠實現裝置的小型化。
另外，中子束測定部43、中子束輸出部44、中子劑量測定部64及校正係數計算部65皆為電腦50內的軟體，訊號處理電路42、λ射線檢測器62及訊號處理電路63配置在與電腦50相鄰之位置上。是以，進行中子束N的測定作業及校正作業的各種裝置都匯集在監控室5內。並且，若進行閃爍檢測器41和金線61的設定的話，則可藉由監控室5內的各裝置自動進行中子束N的測定作業和校正作業。是以，中子捕捉療法裝置1是製作成能夠容易進行中子束N的測定作業和校正作業。
以上是對於本發明的實施方式進行了說明，但本發明不限定於上述實施方式，可在不改變各申請專利範圍中的請求項所記載之要旨的範圍內進行變更。
上述實施方式中，是當患者S不在照射室2內時，進行校正作業，但進行校正作業之時間也是能夠適當地變更。例如，也是可以在患者S在照射室2內進行治療時進 行校正作業。亦即，將整個照射時間設為30分鐘時，用最初的10分鐘來進行使用金線61之校正作業，而能夠用隨後的20分鐘來進行中子劑量的即時地測定。
並且，作為校正係數設定部60的金屬構件雖然是使用金線61，但亦可使用例如金箔等、與金線61不同形狀的金屬構件。並且，金屬構件的材料不限定於金，例如能夠使用錳等、只要是照射中子束時能夠被放射化之材料均可使用。
並且，在上述實施方式中，校正係數計算部65是根據閃爍檢測器41的訊號資料以及中子束N的劑量來計算出校正係數45。然而，亦能夠根據閃爍檢測器41的訊號以外的資料來計算出校正係數45，例如，在第2次之後的校正係數45的計算中，還能夠由前一次中子劑量輸出部44所輸出之中子劑量以及藉由該次中子劑量測定部64所得到之中子劑量來計算校正係數45。並且，作為將訊號資料轉換為中子劑量之轉換條件，並不限定於是校正係數45，例如還能夠利用公式等。
並且，作為接收中子束並即時地產生訊號之中子束檢測部，雖然使用了閃爍檢測器41，但代替閃爍檢測器41亦可以使用電離箱。
在監控室5內，電腦50、λ射線檢測器62及訊號處理電路42、63是配置在相互相鄰之位置上，但這些構件的配置位置可做適當的變更。並且，中子束產生部10及中子束照射部20的結構和中子捕捉療法裝置1內的各裝 置的配置亦能夠適當地變更。
1‧‧‧中子捕捉療法裝置
2‧‧‧照射室
5‧‧‧監控室
23‧‧‧壁體
23a‧‧‧準直器安裝部
31‧‧‧準直器
31a‧‧‧開口
40‧‧‧即時劑量輸出部
41‧‧‧閃爍檢測器
41a‧‧‧閃爍體
42‧‧‧訊號處理電路
43‧‧‧中子束測定部
44‧‧‧中子劑量輸出部
45‧‧‧校正係數
50‧‧‧電腦
51‧‧‧顯示器
62‧‧‧λ射線檢測器
63‧‧‧訊號處理電路
64‧‧‧中子劑量測定部
65‧‧‧校正係數計算部
N‧‧‧中子束

Claims (3)

  1. 一種中子捕捉療法裝置，其用來對於被照射體照射中子束，其特徵為，具備：中子束產生部，其產生前述中子束；中子束照射部，其朝向前述被照射體照射由前述中子束產生部所產生的前述中子束；即時劑量輸出部，其具有：用來檢測由前述中子束照射部所照射之中子束並即時地輸出訊號之中子束檢測部、及利用預先設定之轉換條件來將由前述中子束檢測部所輸出之前述訊號轉換為中子劑量並即時地輸出前述中子劑量之中子劑量輸出部；及轉換條件設定部，其設定前述轉換條件，前述轉換條件設定部是具備：用來檢測從被照射前述中子束而被放射化後之金屬構件所發射之λ射線之λ射線檢測部，並且是依據：被照射前述中子束而從前述中子束檢測部所輸出之訊號、以及根據被前述λ射線檢測部所檢測到之λ射線而獲得之前述中子束的中子劑量來對於預先設定之前述轉換條件進行修正。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之中子捕捉療法裝置，其中，前述中子束檢測部是藉由被照射中子束而產生光訊號來作為前述訊號之閃爍體。
  3. 一種中子束的測定方法，其為對於被照射體照射 中子束之中子捕捉療法裝置中的中子束的測定方法，其特徵在於，具備：中子束產生步驟，其產生前述中子束；第1中子束照射步驟，其朝向前述被照射體照射在前述中子束產生步驟中所產生之前述中子束；即時劑量輸出步驟，中子束檢測部是藉由檢測前述第1中子束照射步驟中所被照射之前述中子束來即時地輸出訊號，並利用預先設定之轉換條件來將前述訊號轉換為中子劑量而即時地輸出前述中子劑量；及轉換條件設定步驟，其設定前述轉換條件，前述轉換條件設定步驟具有：第2中子束照射步驟，其對於前述中子束檢測部與金屬構件照射中子束；λ射線檢測步驟，其檢測由藉由在前述第2中子束照射步驟中被照射前述中子束而被放射化後之前述金屬構件所發射之λ射線；及轉換條件計算步驟，其依據：被照射前述中子束而從前述中子束檢測部所輸出之訊號、以及根據在前述λ射線檢測步驟中所檢測到之λ射線而獲得之前述中子束的中子劑量來對於前述轉換條件進行修正。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI757203B (zh) * 2020-07-03 2022-03-01 大陸商中硼（廈門）醫療器械有限公司 中子捕獲治療設備及其監測系統之運行步驟
TWI810611B (zh) * 2020-07-20 2023-08-01 大陸商中硼（廈門）醫療器械有限公司 放射治療系統及其安全聯鎖控制方法

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108042930B (zh) * 2014-12-08 2020-04-14 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体
CN107661577B (zh) * 2014-12-08 2019-12-13 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体
JP6430264B2 (ja) * 2015-01-19 2018-11-28 住友重機械工業株式会社 負イオン源装置
JP6565113B2 (ja) * 2015-03-05 2019-08-28 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法装置
JP6613464B2 (ja) * 2015-03-06 2019-12-04 住友重機械工業株式会社 中性子線検出装置
JP6605221B2 (ja) * 2015-03-31 2019-11-13 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法装置
EP3570294B1 (en) * 2015-05-04 2020-12-23 Neuboron Medtech Ltd. Beam shaping body for neutron capture therapy
CN110251847A (zh) * 2015-05-04 2019-09-20 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体
EP3591439B1 (en) * 2015-08-28 2021-11-17 National University Corporation Gunma University Charged particle radiation measuring method and charged particle radiation measuring device
CN109568808A (zh) * 2015-09-11 2019-04-05 南京中硼联康医疗科技有限公司 热压烧结设备及烧结工艺
WO2017054556A1 (zh) * 2015-09-28 2017-04-06 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗***的辐射线检测***及辐射线检测方法
US11740370B2 (en) 2015-09-28 2023-08-29 Neuboron Medtech Ltd. Radiation detection system and radiation detection method for neutron capture therapy system
CN108325095B (zh) * 2015-09-30 2020-08-07 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体
JP2017080161A (ja) 2015-10-29 2017-05-18 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法システム
CN105445777B (zh) * 2015-12-01 2018-06-05 南京航空航天大学 一种硼中子俘获治疗剂量测量方法
JP6709284B2 (ja) * 2015-12-30 2020-06-10 南京中硼▲聯▼康医▲療▼科技有限公司Ｎｅｕｂｏｒｏｎ Ｍｅｄｔｅｃｈ Ｌｔｄ． βアミロイドタンパク質を除去するための中性子捕捉療法システム
RU2697763C1 (ru) 2016-01-15 2019-08-19 Нойборон Медтех Лтд. Система детектирования излучения для системы нейтрон-захватной терапии и способ детектирования излучения
CN106975162B (zh) * 2016-01-15 2024-02-20 南京中硼联康医疗科技有限公司 中子捕获治疗***
GB2551119B (en) * 2016-06-01 2023-06-07 Elekta ltd Radiotherapy calibration
CN106730372B (zh) * 2016-12-31 2023-06-27 广东恒聚医疗科技有限公司 一种用于放疗的定位***
JP6938757B2 (ja) 2017-05-12 2021-09-22 南京中硼▲聯▼康医▲療▼科技有限公司Ｎｅｕｂｏｒｏｎ Ｍｅｄｔｅｃｈ Ｌｔｄ． 光子発射検出装置およびそれを有するホウ素中性子捕捉治療システム
JP6938627B2 (ja) * 2017-05-16 2021-09-22 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法システム
CN108969899A (zh) * 2017-06-05 2018-12-11 南京中硼联康医疗科技有限公司 用于中子捕获治疗的射束整形体
JP2020509919A (ja) 2017-06-05 2020-04-02 南京中硼▲聯▼康医▲療▼科技有限公司Ｎｅｕｂｏｒｏｎ Ｍｅｄｔｅｃｈ Ｌｔｄ． 中性子捕捉治療用のビーム整形体
US10609806B2 (en) 2017-07-21 2020-03-31 Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh Energy modulation of a cyclotron beam
US10245448B2 (en) * 2017-07-21 2019-04-02 Varian Medical Systems Particle Therapy Gmbh Particle beam monitoring systems and methods
US10183179B1 (en) 2017-07-21 2019-01-22 Varian Medical Systems, Inc. Triggered treatment systems and methods
US10843011B2 (en) 2017-07-21 2020-11-24 Varian Medical Systems, Inc. Particle beam gun control systems and methods
JP6953902B2 (ja) * 2017-08-29 2021-10-27 東京電力ホールディングス株式会社 中性子検出器
KR102187572B1 (ko) 2019-01-24 2020-12-07 한국원자력연구원 방사선을 이용하여 위험물의 검출 및 위치 탐지가 가능한 보안 검색 장치
KR102178632B1 (ko) 2019-02-08 2020-11-16 한국원자력의학원 다중 소형 사이클로트론이 구비된 중성자 포획치료 장치 및 그 제어방법
JP7382141B2 (ja) * 2019-02-19 2023-11-16 住友重機械工業株式会社 中性子捕捉療法システム
CN110967727A (zh) * 2019-12-09 2020-04-07 中国原子能科学研究院 一种用于硼中子俘获治疗照射束的γ能谱仪
JP7430057B2 (ja) * 2019-12-25 2024-02-09 住友重機械工業株式会社 校正装置、治療計画装置及び校正方法
JP7378729B2 (ja) * 2019-12-25 2023-11-14 住友重機械工業株式会社 中性子線測定装置、及び中性子線測定方法
CN114534117B (zh) * 2020-11-25 2023-09-01 中硼(厦门)医疗器械有限公司 中子捕获治疗设备
JP7412635B2 (ja) * 2021-04-07 2024-01-12 三菱電機株式会社 中性子束計測装置
CN116338760A (zh) * 2021-12-22 2023-06-27 中硼(厦门)医疗器械有限公司 中子剂量测量方法及装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1117591C (zh) * 1999-09-28 2003-08-13 王乔生 快中子近距离自动遥控后装放射治疗设备
JP2004233168A (ja) 2003-01-29 2004-08-19 Japan Science & Technology Agency 中性子捕捉療法に用いる中性子遮蔽板、およびヒト以外の哺乳動物に対して行なう中性子捕捉療法、ならびに治療用中性子照射装置
JP2004337268A (ja) * 2003-05-14 2004-12-02 Atsushi Hata モノクローナル抗体を用いた抗体利用中性子捕捉治療装置
US8188440B2 (en) * 2006-09-20 2012-05-29 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Neutron dosimetry for radiotherapy
JP5410608B2 (ja) * 2010-07-28 2014-02-05 住友重機械工業株式会社 中性子線照射装置及び中性子線照射装置の制御方法
CN102176047B (zh) * 2011-03-04 2013-04-17 中国原子能科学研究院 一种具有能量补偿的中子个人剂量计
JP5873481B2 (ja) * 2011-04-25 2016-03-01 住友重機械工業株式会社 荷電粒子線照射装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI757203B (zh) * 2020-07-03 2022-03-01 大陸商中硼（廈門）醫療器械有限公司 中子捕獲治療設備及其監測系統之運行步驟
TWI784589B (zh) * 2020-07-03 2022-11-21 大陸商中硼（廈門）醫療器械有限公司 中子捕獲治療設備及其監測系統之運行步驟
TWI810611B (zh) * 2020-07-20 2023-08-01 大陸商中硼（廈門）醫療器械有限公司 放射治療系統及其安全聯鎖控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104174121A (zh) 2014-12-03
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