WO2020122064A1 - 中性子診断装置、および中性子診断方法 - Google Patents

中性子診断装置、および中性子診断方法 Download PDF

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WO2020122064A1
WO2020122064A1 PCT/JP2019/048278 JP2019048278W WO2020122064A1 WO 2020122064 A1 WO2020122064 A1 WO 2020122064A1 JP 2019048278 W JP2019048278 W JP 2019048278W WO 2020122064 A1 WO2020122064 A1 WO 2020122064A1
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WO
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neutron
compound
living body
administered
gamma ray
Prior art date
Application number
PCT/JP2019/048278
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English (en)
French (fr)
Inventor
雄二 古久保
山田　直之
峰久　次郎
Original Assignee
福島ＳｉＣ応用技研株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting

Definitions

  • the present invention relates to a neutron diagnostic device and a neutron diagnostic method.
  • a test agent labeled with a radioisotope having a short half-life is administered to detect gamma rays generated in positron-emitting nuclei.
  • a test drug using 18 F the image is captured within 120 minutes after the test drug is administered.
  • a PET test is often performed after resting for about 1 hour after administration of the test drug (for example, “Non-Patent Document 1”). reference”).
  • Radioisotopes with a short half-life are used as test agents used for PET testing. This is because when a radioisotope having a long half-life is used, the subject will continue to be exposed until the test drug is excreted out of the body, which may increase the amount of internal exposure of the subject. Due to its short half-life, the test drug used is one synthesized immediately before the test. Since the test drug synthesized immediately before the test is used, it is necessary to provide a device for synthesizing the test drug in the hospital and transport the test drug to the hospital within about one hour from the manufacturing site.
  • test agent labeled with a radioisotope having a short half-life for example, a test agent using 18 F
  • the test agent must be synthesized just prior to the test. In order to synthesize the test drug immediately before the test, it is necessary to provide a device for synthesizing the test drug in the hospital and to transport the test drug from the manufacturing site of the test drug immediately before use.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned points, and an object thereof is to provide a neutron diagnostic apparatus capable of flexibly changing the time from the administration of a test agent to the imaging, and a neutron diagnostic method. is there.
  • One embodiment of the present invention is that a neutron capture cross section of a compound consisting of a stable element containing a stable element having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more, a neutron generator including a moderator for decelerating neutrons, and a gamma ray
  • a neutron diagnostic device including a gamma ray detection unit for detecting, wherein the compound is administered to a living body to be observed, and the predetermined compound between normal tissue and diseased tissue in the administered living body.
  • a neutron source that irradiates the living body with neutrons, the gamma ray detection unit, in the living body irradiated with the neutrons, the element and the neutrons contained in the compound
  • a neutron diagnostic apparatus comprising: an output unit that outputs a result of observing gamma rays emitted by a reaction.
  • the compound administered to the living body has a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more in a molecular target substance that binds to a specific human molecule.
  • the compound binds or contains a stable element, and the compound is absorbed or accumulated in the lesion site of the living body.
  • the stable element having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more contained in the compound is boron (B) or gadolinium (Gd). ..
  • the neutron source performs pulse irradiation with a neutron irradiation time of 0.1 seconds or more and 10 seconds or less.
  • the compound to be administered to the living body has an neutron capture cross-sectional area of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more if the content ratio of the stable element exists in nature. The concentration is higher than the body content ratio.
  • the neutron source may have a neutron capture cross-sectional area of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more, and the compound containing the stable element may be administered to a living body 3 The neutrons are irradiated after a lapse of time or more.
  • the neutron source after the compound is administered to the living body, the difference in the tissue concentration of the compound between normal tissue and diseased tissue in the administered living body. Is irradiated with the neutrons during a time period of 1 to 2.0 or more.
  • the compound to be administered to the living body has a neutron capture cross-sectional area of 1000 barn (1000) in glucose that is absorbed and/or accumulated in tumor tissue. X10 ⁇ 28 m 2 ) or more of the above stable elements are bonded or contained.
  • the compound to be administered to the living body contains a boron-containing compound, a molecular target substance that binds to a specific human molecule, or any of absorption and accumulation in tumor tissue, or One or more boron-containing compounds are bound or incorporated into glucose, where both are done.
  • One embodiment of the present invention includes a compound containing a stable element having a neutron capture cross-sectional area of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more, a neutron generator including a moderator that slows down neutrons, and gamma ray detection for detecting gamma rays.
  • the step of irradiating the living body with neutrons, the gamma ray detection unit, in the living body irradiated with the neutrons, the elements and the neutrons contained in the compound And outputting the result of observing the gamma rays emitted from the reaction.
  • a neutron diagnostic apparatus and a neutron diagnostic method capable of flexibly changing the time from the administration of the PET inspection drug to the imaging.
  • a neutron diagnostic device and a neutron diagnostic method of the embodiment will be described with reference to the drawings.
  • the embodiments described below are merely examples, and the embodiments to which the present invention is applied are not limited to the following embodiments.
  • the same reference numerals are used for those having the same functions, and repeated explanations are omitted.
  • the term "based on XX” as used herein means "based on at least XX", and includes the case based on another element in addition to XX.
  • “based on XX” is not limited to the case where XX is directly used, but also includes the case where based on the calculation or processing performed on XX.
  • “XX” is an arbitrary element (for example, arbitrary information).
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the neutron diagnostic apparatus according to the first embodiment.
  • the neutron diagnostic apparatus 100 of the first embodiment irradiates a patient with neutrons. Before the neutron irradiation, the patient is administered a compound consisting of a stable element containing a stable element having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more, and the compound is administered to the patient. Has passed a predetermined time since.
  • the compound is such that a stable element having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more is bound and contained in a molecular target substance that binds to a specific human molecule such as a human receptor, regulatory factor, or antigen. Either one or both are done.
  • a molecular target substance is a human chimeric antibody, a humanized antibody, or the like.
  • the compound is absorbed and/or accumulated in a lesion such as a tumor.
  • the compound contains a stable element having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more bound to glucose or the like that is absorbed and/or accumulated in tumor tissue. Either one or both of them have been performed.
  • the stable element contained in the compound may be one or both of a bond and a bond of a boron-containing compound such as BSH (Disodimmercaptoundecadehydrodecodeaborate), carborane, and BPA (Borono-phenylalanine). That is, the compound contains a boron-containing compound and is either a receptor expressed in human tumor cells, a regulatory factor, a molecular target substance that binds to a specific human molecule such as an antigen, or absorption and accumulation in tumor tissue. Alternatively, glucose or the like in which both are bound has a boron-containing compound bound to or included in either or both of them.
  • BSH Disodimmercaptoundecadehydrodecodeaborate
  • carborane and BPA (Borono-phenylalanine). That is, the compound contains a boron-containing compound and is either a receptor expressed in human tumor cells, a regulatory factor, a molecular target substance that binds to a specific human
  • one or more of the boron-containing compound may be bound to and/or contained in a high concentration of one or more molecules.
  • an example of the molecular target substance is a human chimeric antibody, a humanized antibody, or the like.
  • the content ratio of stable elements having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or higher is higher than the content ratio of isotopes existing in nature.
  • the stable element having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more contained in the compound is boron (B) or gadolinium (Gd).
  • a specific substance is labeled with a stable element, boron ( 10 B), as an example of a compound including a stable element having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more.
  • the explanation of the case of using the boron agent will be continued.
  • the predetermined period of time is a period of time after the compound is administered to the patient, which causes a difference in the tissue concentration of the compound between the normal tissue and the diseased tissue in the living body to which the compound is administered. Specifically, for a predetermined time, after the compound is administered to the living body of the patient, the difference in the tissue concentration of the compound between the normal tissue and the diseased tissue in the living body is 1 to 2.0 or more, more preferably.
  • the neutron diagnostic apparatus 100 detects gamma rays generated by irradiating a patient with neutrons, using a gamma ray camera installed around the patient. The gamma rays detected by the gamma ray camera are visualized by an analyzer.
  • the neutron diagnostic apparatus 100 includes a neutron generator 103 and gamma ray cameras 200-1 to 200-6.
  • the neutron generator 103 includes a neutron source 101 and a moderator 102.
  • the left diagram shows the positional relationship between the patient PA and the gamma ray cameras 200-1 to 200-6.
  • the neutron generator 103 is omitted.
  • the right diagram shows a schematic diagram of a cross section taken along the line A1-A2 in the left diagram.
  • the neutron source 101 generates neutrons.
  • the moderator 102 decelerates the neutrons generated by the neutron source 101 until the energy becomes optimum for diagnosis.
  • the patient PA is irradiated with the neutrons decelerated by the moderator 102.
  • neutrons are applied to the head of the patient PA.
  • Each of the gamma ray cameras 200-1 to 200-6 is installed so as to surround the head of the patient PA.
  • Each of the gamma ray cameras 200-1 to 200-6 is connected to the analysis device 300.
  • an arbitrary gamma ray camera among the gamma ray cameras 200-1 to 200-6 will be referred to as a gamma ray camera 200.
  • An example of the gamma ray camera 200 includes a radiation detector, a front end circuit, a collection circuit, a shield, and a pinhole collimator.
  • the radiation detector detects incoming gamma rays.
  • An example of the radiation detector is a position-sensitive type in which a plurality of radiation detection elements are arranged two-dimensionally (m ⁇ n matrix, m is an integer of m>0, and n is an integer of n>0). Is the detector of.
  • the plurality of radiation detection elements for example, semiconductor elements such as silicon, germanium, CdTe, CdZnTe, TlBr, HgI2, and GaAs can be used.
  • a crystal scintillator such as NaI(Tl), CsI(Tl), GSO(Ce), LSO(Ce), or BGO is used as an optical device (photomultiplier tube, photodiode, avalanche photo diode). A diode, a Geiger mode avalanche photodiode, etc.) may be used in combination.
  • the front-end circuit acquires the electric signal output by the radiation detector, associates the acquired electric signal with the element ID of the radiation detection element in which the gamma ray is detected, and outputs the electric signal to the collecting circuit in the subsequent stage.
  • a unique element ID is associated with each of the plurality of radiation detection elements.
  • the collection circuit sequentially performs preamplification processing, waveform shaping processing, peak hold processing, AD conversion processing, etc. on the electrical signal input from the front end circuit, and converts it into digital peak value information.
  • the collection circuit accumulates the peak value information obtained by converting the electric signal, and outputs the accumulated peak value information to the analysis device 300. Element ID, detection time, radiation energy, and the like are associated with the peak value information.
  • the shield is for preventing gamma rays other than those that have passed through the entrance hole from entering the radiation detector, and is made of a material having excellent gamma ray shielding ability such as lead or tungsten. Further, in the shield, a rectangular internal space is formed in a state where a pinhole collimator is installed at the front end, which is the end facing the measurement target of gamma rays, and at the rear end of the formed internal space. , A radiation detector is installed. The pinhole collimator is attached to the front end of the shield and has an entrance hole (pinhole) in the center thereof. The diameter of the entrance hole can be adjusted, and the gamma ray detection sensitivity and position resolution can be adjusted according to the diameter. When the aperture is narrowed, the position resolution is improved, but the detection sensitivity tends to be lowered.
  • the analysis apparatus 300 receives the crest value information output from each of the gamma ray cameras 200-1 to 200-6.
  • the analysis apparatus 300 specifies the incident direction of the gamma ray corresponding to the element ID of the radiation detection element that has detected the gamma ray, based on the element ID associated with the received peak value information. Then, the analysis apparatus 300 generates radiation information based on the crest value information input from each of the gamma ray cameras 200-1 to 200-6.
  • the position (array) where the radiation detection elements are arranged is stored in advance in the storage unit in association with the element ID.
  • the analysis apparatus 300 may perform the process each time a gamma ray is incident once.
  • the analysis device 300 creates a gamma ray image based on the incident direction of gamma rays, the counting rate, and the like.
  • the gamma ray image is, for example, an image in which the incident direction of the gamma ray is two-dimensionally displayed and the incident amount of the gamma ray is displayed by color tone.
  • a molecular target test agent IA containing boron (hereinafter referred to as “boron probe”) is administered to a patient PA having a brain tumor BT in advance. Since the boron probe is composed of stable elements, there is no risk of internal exposure and it is not necessary to consider the half-life of the radioisotope.
  • the boron probe accumulates in brain tumor BT and its concentration in normal tissue is reduced. Specifically, when the boron probe accumulates in the brain tumor BT and three hours or more have passed after the boron probe was administered to the patient PA, the ratio of the concentration of the boron probe in the tumor part to the concentration of the boron probe in the normal tissue was measured. However, the ratio becomes 2.0 or more to 1:1.
  • a time zone in which the difference in the compound concentration in the tissue between the normal tissue and the diseased tissue is sufficiently high is referred to as a “Diagnostic Time Window”. Diagnosis by the neutron diagnostic device 100 is performed in the Diagnostic Time Window. The patient PA is guided to the neutron diagnostic device 100.
  • the neutron source 101 generates neutrons.
  • the neutron source 101 irradiates the generated neutrons for a first time, irradiates for a first time, and then stops for a second time.
  • the neutron source 101 irradiates for a first time after stopping for a second time. That is, the neutron source 101 repeats the irradiation for the first time and the stop for the second time.
  • An example of the first time is 0.1 seconds to 10 seconds. That is, the neutron source 101 performs pulse irradiation with a neutron irradiation time of 0.1 seconds to 10 seconds. With this configuration, the neutron exposure time to the human body of the patient PA can be suppressed to the necessary minimum.
  • the neutron beam generated in the neutron source 101 is reduced to an energy level suitable for 10 B(n, ⁇ ) 7 Li nuclear reaction by the moderator 102, and an energy level suitable for 10 B(n, ⁇ ) 7 Li nuclear reaction.
  • the neutrons (neutron beam) lowered to reach the brain tumor where the boron probe has accumulated.
  • gamma rays are generated by the neutron capture reaction of boron.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the neutron capture reaction of boron.
  • 10 B and neutron cause a nuclear reaction.
  • 4 He atomic nuclei ( ⁇ rays) and 7 Li atomic nuclei are emitted, and further prompt gamma rays of 478 keV are generated.
  • the neutron diagnostic apparatus 100 detects the generated gamma rays with the gamma ray cameras 200-1 to 200-6 around the patient.
  • Each of the gamma ray cameras 200-1 to 200-6 detects gamma rays satisfying the condition that the sum of scattered energy and absorbed energy is 478 keV ⁇ 5%.
  • the gamma ray cameras 200-1 to 200-6 output the crest value information to the analysis device 300.
  • the analysis apparatus 300 receives the crest value information output from each of the gamma ray cameras 200-1 to 200-6, and creates a gamma ray image based on the received crest value information. That is, the analyzing apparatus 300 derives the position where the gamma ray is generated inside the patient PA based on the peak value information output from each of the gamma ray cameras 200-1 to 200-6, and the derived gamma ray is generated. A diagnostic image is created based on the position.
  • FIG. 3 shows an example of the operation of the neutron diagnostic method.
  • the process of generating a diagnostic image using the neutron diagnostic device 100 will be described with reference to FIG.
  • Step S1 A boron probe is administered to a patient PA having a brain tumor BT.
  • Step S2 It is determined whether or not a predetermined time has elapsed. That is, it is determined whether or not the Diagnostic Time Window is reached after the boron probe is administered to the patient PA. When the Diagnostic Time Window is reached, the patient PA is guided to the neutron diagnostic device 100.
  • the neutron source 101 repeats generating neutrons, irradiating the generated neutrons for a first time, and stopping for a second time.
  • Step S4 The neutron diagnostic apparatus 100 detects the generated gamma rays with the gamma ray cameras 200-1 to 200-6 around the patient.
  • the gamma ray cameras 200-1 to 200-6 output the crest value information obtained by detecting the generated gamma rays to the analysis device 300.
  • the analysis apparatus 300 receives the crest value information output from each of the gamma ray cameras 200-1 to 200-6, and creates a gamma ray image based on the received crest value information.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of an image obtained by the PET diagnostic apparatus.
  • the accumulation of test agents is represented by the color intensity. Specifically, the color becomes darker as the concentration of the test drug increases from the weaker one.
  • the administration dose is about 200 MBq.
  • a circled portion is a tumor. Except for the tumor part, the dark part is the area of about 2 kBq/ml. In other words, high gamma rays have been detected in areas other than the tumor.
  • the imaging is performed in a state where the test drug for PET test remains in blood vessels and normal tissues. Further, it can be seen that the imaging is performed in a state where the test drug is not completely accumulated in the tumor tissue. Since gamma ray intensity alone cannot determine whether a tumor is present or not, a high degree of experience and skill of a doctor are required for diagnosis.
  • FIG. 5 is a diagram showing an example of an image obtained by the neutron diagnostic apparatus of this embodiment.
  • the accumulation of the test agent is represented by the color density. Specifically, the color becomes darker as the concentration of the test drug increases from the weaker one.
  • the thermal neutron flux is 1.0 ⁇ 10 8 n/cm 2 /sec.
  • the 10 B concentration is 100 ppm.
  • the part surrounded by a circle is a tumor.
  • the tumor part and the dark-colored part are almost coincident with each other, and the part is an area of about 2 MBq/ml.
  • a signal having a strength of about 1000 times is output. According to FIG.
  • the imaging is performed in a state where the boron probe is integrated in the tumor tissue. Since a diagnostic image with a bright tumor part is obtained, it can be seen that a more accurate diagnosis can be made regardless of the skill of the doctor. Further, a tumor of 5 mm or less, which cannot be detected by PET diagnosis, can be detected.
  • the case where the patient PA has a brain tumor has been described, but the present invention is not limited to this example.
  • the patient PA has a disease mainly including cancer such as lung cancer and colon cancer.
  • the neutron diagnostic apparatus 100 includes six gamma ray cameras 200 has been described, but the present invention is not limited to this example.
  • the number of gamma ray cameras included in the neutron diagnostic apparatus 100 may be 1 to 5, or 7 or more.
  • the intensity of gamma rays generated by the neutron diagnostic apparatus 100 is the intensity of the neutron beam output by the neutron source 101, the first time of neutron irradiation, and the first time of neutron irradiation. It can be adjusted by at least one of the number of repetitions. By adjusting the intensity of the generated gamma rays, the gamma ray image displayed on the analyzer 300 can be made suitable for observation.
  • a compound composed of a stable element containing a stable element having a large neutron capture cross section is administered to a living body, neutrons are irradiated to the living body, and gamma rays generated by a neutron reaction are detected.
  • the compound composed of stable elements is used as the test agent, the limitation of the imaging time zone, which was determined by the half-life of the radioisotope in the test agent for the conventional PET test, is eliminated. By imaging in the time zone when the test drug is sufficiently accumulated in the lesion, a diagnostic image that is clearly discriminated from normal tissue can be obtained.
  • the test can be carried out aiming at a time period when the test drug is sufficiently accumulated in the lesion and a concentration difference occurs between the test drug and normal tissue. Therefore, the inspection accuracy can be improved regardless of the presence or absence of the image reading technique. Further, by using a compound composed of a stable element, the test drug can be mass-produced and stored for a long period of time, so that a stable and stable supply of the test drug can be achieved. Further, by using a compound composed of a stable element, it is possible to eliminate exposure to the body due to radioisotopes and restrictions on living.
  • the amount of drug required for diagnosis can be administered.
  • the dose of the drug since there is no limitation on the dose of the drug due to exposure to the body or the like, the amount of drug required for diagnosis can be administered.
  • gamma rays are generated only when irradiated with neutrons, there is no exposure to radioactive isotopes. That is, since there is no internal exposure, the dose of the drug is not limited, and the drug can be administered at a concentration suitable for lesion diagnosis.
  • the intensity of the gamma ray source generated can be controlled to the optimum intensity for imaging. That is, by controlling the neutron intensity, the obtained gamma ray intensity can be controlled, so that the imaging condition for more clear observation can be set.
  • the neutron diagnostic apparatus 500 of the second embodiment includes a neutron source 400-1 to a neutron source 400-8, a moderator 410-1 to a moderator 410-8, a gamma ray camera 420-1 to a gamma ray camera 420-16. Equipped with.
  • the second embodiment as an example, the case where the patient PA has a brain tumor will be continuously described.
  • FIG. 6A shows a position between a patient PA, a neutron source 400-1 to a neutron source 400-8, a moderator 410-1 to a moderator 410-8, and a gamma ray camera 420-1 to a gamma ray camera 420-8. Show the relationship.
  • FIG. 6B shows a schematic view of a cross section of B1-B2.
  • Each of the neutron sources 400-1 to 400-8 is arranged so as to surround the patient PA.
  • Each of the neutron sources 400-1 to 400-8 generates neutrons and accelerates the generated neutrons.
  • the moderators 410-1 to 410-8 decelerate the neutrons generated by the neutron source 400-1 to the neutron source 400-8, respectively, to the energy optimum for diagnosis.
  • An example of each of the moderators 410-1 to 410-8 is a Teflon material.
  • the decelerated neutrons are irradiated to the patient PA by each of the moderators 410-1 to 410-8.
  • neutrons are applied to the head of the patient PA.
  • Each of the gamma ray cameras 420-1 to 420-16 is installed so as to surround the patient PA.
  • Each of the gamma ray cameras 420-1 to 420-16 is connected to the analysis device 300. 6A and 6B, the illustration of the analysis device 300 is omitted.
  • the gamma ray camera 200 can be applied to each of the gamma ray cameras 420-1 to 420-16.
  • any neutron source among the neutron sources 400-1 to 400-8 will be referred to as a neutron source 400.
  • An arbitrary moderator among the moderators 410-1 to 410-8 is referred to as a moderator 410.
  • the diagnosis is performed as follows.
  • a boron probe is administered to a patient PA who previously had a brain tumor BT.
  • the boron probe accumulates in brain tumor BT and its concentration in normal tissue is reduced.
  • the Diagnostic Time Window which is a time period that has elapsed 3 hours or more after the administration of the boron probe to the patient PA, becomes the concentration of the boron probe in the tumor site.
  • the concentration of the boron probe in normal tissue is 2.0 or more to 1:1.
  • Diagnosis by the neutron diagnostic apparatus 100 is started in the Diagnostic Time Window, which is a time period in which 3 hours or more have elapsed since the boron probe was administered to the patient PA.
  • the patient PA is guided to the neutron diagnostic device 100.
  • the neutron source 400 generates neutrons.
  • the neutron source 400 irradiates the generated neutrons for a first time, irradiates for a first time, and then stops for a second time.
  • the neutron source 101 irradiates for a first time after stopping for a second time. That is, the neutron source 400 repeats the irradiation for the first time and the stop for the second time.
  • the first time is 0.1 seconds to 10 seconds.
  • the neutron beam generated by the neutron source 400 is reduced to an energy level suitable for 10 B(n, ⁇ ) 7 Li nuclear reaction by the moderator 410, and an energy level suitable for 10 B(n, ⁇ ) 7 Li nuclear reaction.
  • the neutron beam lowered to the point reaches the brain tumor where the boron probe has accumulated.
  • the neutron diagnostic apparatus 500 detects the generated gamma rays with the gamma ray cameras 420-1 to 420-16 around the patient.
  • Each of the gamma ray cameras 420-1 to 420-16 is provided with a scatterer (not shown) and an absorber (not shown), and the condition that the sum of scattered energy and absorbed energy is 478 keV ⁇ 5% is satisfied. Detect satisfying gamma rays.
  • the gamma ray cameras 420-1 to 420-16 output the peak value information to the analysis device 300.
  • the analysis apparatus 300 receives the crest value information output from each of the gamma ray cameras 420-1 to 420-16, and creates a gamma ray image based on the received crest value information. That is, the analyzing apparatus 300 derives the position where the gamma ray is generated in the patient's body based on the crest value information output from each of the gamma ray cameras 420-1 to 420-16, and the derived gamma ray is generated. A diagnostic image is created based on the position.
  • step S1 a boron probe is administered to a patient PA having a brain tumor BT.
  • step S2 it is determined whether a predetermined time has passed. That is, it is determined whether or not the Diagnostic Time Window is reached after the boron probe is administered to the patient PA.
  • the diagnostic Time Window is reached, the patient PA is guided to the neutron diagnostic apparatus 500.
  • step S3 each of the neutron source 400-1 to the neutron source 400-8 generates neutrons, irradiates the generated neutrons for the first time, and stops the irradiation for the second time.
  • step S4 the neutron diagnostic apparatus 500 detects the generated gamma ray with each of the gamma ray cameras 420-1 to 420-16 around the patient.
  • Each of the gamma ray cameras 420-1 to 420-16 outputs the peak value information obtained by detecting the generated gamma rays to the analysis device 300.
  • the analysis apparatus 300 receives the crest value information output from each of the gamma ray cameras 420-1 to 420-16, and creates a gamma ray image based on the received crest value information.
  • the case where the patient has a brain tumor has been described, but the present invention is not limited to this example.
  • the neutron diagnostic apparatus 500 includes 16 gamma ray cameras 420 has been described, but the present invention is not limited to this example.
  • the number of gamma ray cameras included in the neutron diagnostic apparatus 500 may be 1 to 15, or 17 or more.
  • a specific substance is a stable element such as boron ( 10 B
  • boron drug labeled with is used
  • the present invention is not limited to this example.
  • gadolinium drug labeled with gadolinium (Gd) is used.
  • the intensity of gamma rays generated by the neutron diagnostic apparatus 500 is the intensity of the neutron beam output by the neutron source 400, the first time of neutron irradiation, and the second time of neutron irradiation. It can be adjusted by at least one of the number of repetitions. By adjusting the intensity of the generated gamma rays, the gamma ray image displayed on the analyzer 300 can be made suitable for observation.
  • a compound composed of a stable element having a large neutron capture cross section is administered to a living body, neutrons are irradiated to the living body, and gamma rays generated by a neutron reaction are detected.
  • a compound composed of stable elements is used as a test agent, the limitation of the imaging time band determined by the half-life of the radioisotope in the test agent for the conventional PET test is limited. By eliminating the image and imaging in the time zone when the test drug is sufficiently accumulated in the lesion, a diagnostic image clearly discriminated from normal tissue can be obtained.
  • the test can be carried out aiming at a time period when the test drug is sufficiently accumulated in the lesion and a concentration difference occurs between the test drug and normal tissue. Therefore, the inspection accuracy can be improved regardless of the presence or absence of the image reading technique. Further, by using a compound composed of a stable element, the test drug can be mass-produced and stored for a long period of time, so that a stable and stable supply of the test drug can be achieved. Further, by using a compound composed of a stable element, it is possible to eliminate exposure to the body due to radioisotopes and restrictions on living.
  • the amount of drug required for diagnosis can be administered.
  • the dose of the drug since there is no limitation on the dose of the drug due to exposure to the body or the like, the amount of drug required for diagnosis can be administered.
  • gamma rays are generated only when irradiated with neutrons, there is no exposure to radioactive isotopes. That is, since there is no internal exposure, the dose of the drug is not limited, and the drug can be administered at a concentration suitable for lesion diagnosis.
  • the intensity of the gamma ray source generated can be controlled to the optimum intensity for imaging. That is, by controlling the neutron intensity, the obtained gamma ray intensity can be controlled, so that the imaging condition for more clear observation can be set.
  • the neutron diagnostic apparatus includes a compound composed of a stable element containing a stable element having a neutron capture cross-section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more, and a moderator for decelerating the neutron A neutron generator (neutron generator 103 in the embodiment) including the body 102 and the moderators 410-1 to 410-8, and a gamma ray detector that detects gamma rays (in the embodiment, gamma ray cameras 200-1 to 200).
  • a neutron diagnostic apparatus (in the embodiment, the neutron diagnostic apparatus 100, the neutron diagnostic apparatus 500) including a gamma ray camera 200-6, a gamma ray camera 420-1 to a gamma ray camera 420-16), in which a compound is an observation target.
  • the living body After being administered to the living body, the living body is irradiated with neutrons in a time zone (in the embodiment, Diagnostic Time Window) in which a difference in the tissue concentration of a predetermined compound occurs between the normal tissue and the diseased tissue in the living body.
  • a compound to be administered to a living body includes a stable element having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more as a molecular target substance that binds to a specific human molecule. By binding or containing, the compound is absorbed or accumulated in the lesion of the body.
  • the stable element having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more contained in the compound is boron (B) or gadolinium (Gd).
  • the neutron source performs pulse irradiation with a neutron irradiation time of 0.1 seconds or more and 10 seconds or less.
  • the compound to be administered to the living body is such that the content ratio of stable elements having a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more is higher than that of natural isotopes. Is also a high concentration.
  • the neutron source has a neutron capture cross-sectional area of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 m 2 ) or more after 3 hours or more have passed from the administration of a compound containing a stable element into a living body. Irradiate with neutrons.
  • the neutron source has a difference in the tissue concentration of the compound of 1 to 2.0 between the normal tissue and the diseased tissue in the administered living body after the compound is administered to the living body. Irradiate neutrons during the above time period.
  • a compound administered to a living body has a neutron capture cross section of 1000 barn (1000 ⁇ 10 ⁇ 28 ) in glucose that is absorbed and/or accumulated in tumor tissue.
  • m 2 A stable element above is bound or contained.
  • the compound to be administered to a living body contains a boron-containing compound, and is either or both of a molecular target substance that binds to a specific human molecule or absorption and accumulation in tumor tissue.
  • a boron-containing compound is bound to or included in glucose.

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Abstract

中性子診断装置は、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む化合物と、中性子を減速させる減速体を含む中性子発生部と、ガンマ線を検出するガンマ線検出部とを含む中性子診断装置であって、化合物が、観察対象となる生体に投与された後、投与された生体での正常組織と病変組織との間で所定の化合物の組織内濃度差が生じる時間帯に、中性子を生体へ照射する中性子源と、ガンマ線検出部が、中性子が照射された生体内で、化合物に含まれる元素と中性子との反応によって放出されるガンマ線を観察した結果を出力する出力部とを備える。

Description

中性子診断装置、および中性子診断方法
　本発明は、中性子診断装置、および中性子診断方法に関する。
　本願は、２０１８年１２月１１日に、米国に出願された米国仮特許出願第６２／７７７，７７６号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　ＰＥＴ(positron emission tomography)検査は、半減期が短い放射性同位元素で標識した検査薬を投与し、ポジトロン放出核で発生するガンマ線を検出する。例えば１８Ｆを用いた検査薬を使用した場合は、検査薬を投与した後１２０分以内を目途に撮像される。実際には、撮像に３０分～４０分程度の時間を必要とするため、検査薬を投与した後１時間程度安静にしたあと、ＰＥＴ検査が実施されることが多い（例えば「非特許文献１参照」）。
　ＰＥＴ検査に用いる検査薬には半減期が短い放射性同位体が使われている。半減期が長い放射性同位体を使用した場合、検査薬が体外に排出されるまで被験者は被爆し続けることになり、被験者の体内被曝量が大きくなる虞があるからである。
半減期が短いことから、検査薬は、検査の直前に合成されたものを使用する。検査の直前に合成された検査薬を使用するため、病院内に検査薬を合成する装置を備えることや、製造所から約１時間以内に病院へ検査薬を搬送することが必要である。
"ＦＤＧ　ＰＥＴ，ＰＥＴ／ＣＴ　診療ガイドライン　２０１８"、［ｏｎｌｉｎｅ］、日本核医学会、［平成３１年　３月２８日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：　ｈｔｔｐ：／／ｊｓｎｍ．ｓａｋｕｒａ．ｎｅ．ｊｐ／ｗｐ＿ｊｓｎｍ／ｗｐ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐｌｏａｄｓ／２０１８／０９／ｆｄｇ＿ｐｅｔ＿ｐｅｔｃｔ＿ｇｌ＿２０１８＿１８０９１８．ｐｄｆ＞
　ＰＥＴ検査で、半減期が短い放射性同位元素で標識した検査薬、例えば１８Ｆを用いた検査薬を使用した場合には、検査薬を投与した後１２０分以内を目途に撮像しなければならない。投与後１２０分以内では、検査薬が病巣に十分に集積されず、他の部位にも高濃度で分布していることもある。
　また、半減期が短い放射性同位体が使われた場合、検査薬は、検査の直前に合成されなければならない。検査薬を検査の直前に合成するために、病院内に検査薬を合成する装置が備えられることや、使用の直前に検査薬の製造所から搬送されることが必要である。
　また、半減期が短い放射性同位体を用いた検査薬は長期保管ができないため、大量生産によるコストダウンができなかった。
　さらに、検査薬自体がガンマ線源となっているので、体内への投与は一定値未満に抑える必要があった。さらに、検査薬が体外に排出されるまでは、妊婦や乳幼児への接触を避けること、トイレの後は十分に手洗いをすることなど生活上の制限があった。
　本発明は、前述した点に鑑みてなされたものであり、その目的は、検査薬を投与してから、撮像するまでの時間を柔軟にできる中性子診断装置、および中性子診断方法を提供することである。
　本発明の一態様は、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む安定元素からなる化合物と、中性子を減速させる減速体を含む中性子発生部と、ガンマ線を検出するガンマ線検出部とを含む中性子診断装置であって、前記化合物が、観察対象となる生体に投与された後、投与された前記生体での正常組織と病変組織との間で所定の前記化合物の組織内濃度差が生じる時間帯に、中性子を前記生体へ照射する中性子源と、前記ガンマ線検出部が、前記中性子が照射された前記生体内で、前記化合物に含まれる元素と前記中性子との反応によって放出されるガンマ線を観察した結果を出力する出力部とを備える、中性子診断装置である。
　本発明の一態様の中性子診断装置において、前記生体に投与される前記化合物は、ヒトの特定分子と結合する分子標的物質に、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を結合もしくは含有し、前記化合物は、前記生体の病変部に吸収もしくは蓄積される。
　本発明の一態様の中性子診断装置において、前記化合物に含まれる前記中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の前記安定元素は、ホウ素（Ｂ）もしくはガドリニウム（Ｇｄ）である。
　本発明の一態様の中性子診断装置において、前記中性子源は、中性子の照射時間が０．１秒以上１０秒以下のパルス照射を行う。
　本発明の一態様の中性子診断装置において、前記生体へ投与する前記化合物は、前記中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の前記安定元素の含有比率が自然界に存在する同位体の含有比率よりも高濃度である。
　本発明の一態様の中性子診断装置において、前記中性子源は、前記中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の前記安定元素を含む前記化合物が生体へ投与されてから、３時間以上を経過後に前記中性子を照射する。
　本発明の一態様の中性子診断装置において、前記中性子源は、前記生体へ前記化合物が投与されてから、投与された前記生体での正常組織と病変組織との間で前記化合物の組織内濃度差が１対２．０以上となる時間帯に、前記中性子を照射する。
　本発明の一態様の中性子診断装置において、前記生体に投与される前記化合物は、腫瘍組織に吸収と蓄積とのいずれか一項又は両方がなされるグルコースに、前記中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の前記安定元素を結合もしくは含有する。
　本発明の一態様の中性子診断装置において、前記生体に投与される前記化合物は、ホウ素含有化合物を含み、ヒトの特定分子と結合する分子標的物質、又は腫瘍組織に吸収と蓄積とのいずれか又は両方がなされるグルコースに、一又は複数のホウ素含有化合物が結合又は包含されている。
　本発明の一態様は、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む化合物と、中性子を減速させる減速体を含む中性子発生部と、ガンマ線を検出するガンマ線検出部とを含む中性子診断装置が実行する中性子診断方法であって、前記化合物が、観察対象となる生体に投与された後、投与された前記生体での正常組織と病変組織との間で所定の前記化合物の組織内濃度差が生じる時間帯に、中性子を前記生体へ照射するステップと、前記ガンマ線検出部が、前記中性子が照射された前記生体内で、前記化合物に含まれる元素と前記中性子との反応から放出されるガンマ線を観察した結果を出力するステップとを有する、中性子診断方法である。
　本発明の実施形態によれば、ＰＥＴ検査用の検査薬を投与してから、撮像するまでの時間を柔軟にできる中性子診断装置、および中性子診断方法を提供できる。
第１の実施形態の中性子診断装置の一例を示す模式図である。 ホウ素の中性子補足反応を説明するための図である。 中性子診断方法の動作の一例を示す図である。 ＰＥＴ診断装置によって得られる画像の一例を示す図である。 本実施形態の中性子診断装置によって得られる画像の一例を示す図である。 第２の実施形態の中性子診断装置の一例を示す模式図である。 第２の実施形態の中性子診断装置の一例を示す模式図である。
　次に、実施形態の中性子診断装置、および中性子診断方法を、図面を参照しつつ説明する。以下で説明する実施形態は一例に過ぎず、本発明が適用される実施形態は、以下の実施形態に限られない。
　なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
　また、本願でいう「ＸＸに基づいて」とは、「少なくともＸＸに基づく」ことを意味し、ＸＸに加えて別の要素に基づく場合も含む。また、「ＸＸに基づいて」とは、ＸＸを直接に用いる場合に限定されず、ＸＸに対して演算や加工が行われたものに基づく場合も含む。「ＸＸ」は、任意の要素（例えば、任意の情報）である。
　（第１の実施形態）
　（中性子診断装置）
　図１は、第１の実施形態の中性子診断装置の一例を示す模式図である。
　第１の実施形態の中性子診断装置１００は、患者へ、中性子を照射する。患者には、中性子が照射される前に、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む安定元素からなる化合物が投与され、その化合物を患者に投与してから所定の時間が経過している。
　化合物は、ヒトの受容体、調節因子、抗原等のヒトの特定分子と結合する分子標的物質に中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素が結合と含有とのいずれか一方又は両方がされている。ここで、分子標的物質の一例は、ヒトキメラ抗体やヒト化抗体等である。化合物は、腫瘍等病変部に吸収と蓄積とのいずれか一方又は両方がされる。一例として、化合物は、腫瘍組織に吸収と蓄積とのいずれか一方又は両方がされるグルコース類等に、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素が結合と含有とのいずれか一方又は両方がされている。
　化合物に含まれる安定元素は、ＢＳＨ（Ｄｉｓｏｄｉｕｍｍｅｒｃａｐｔｏｕｎｄｅｃａｈｙｄｒｏｄｏｄｅｃａｂｏｒａｔｅ）、カルボラン、ＢＰＡ（Ｂｏｒｏｎｏ－ｐｈｅｎｙｌａｌａｎｉｎｅ）などのホウ素含有化合物が結合と含有とのいずれか一方又は両方がされていてもよい。つまり、化合物は、ホウ素含有化合物を含み、ヒトの腫瘍細胞に発現する受容体、調節因子、抗原等のヒトの特定分子と結合する分子標的物質、又は腫瘍組織に吸収と蓄積とのいずれか一方又は両方がされているグルコース類等に、ホウ素含有化合物が結合と包含とのいずれか一方又は両方がされている。化合物において、ホウ素含有化合物が１分子以上複数分子の高濃度に結合と含有とのいずれか一方又は両方がされていてもよい。ここで、分子標的物質の一例は、ヒトキメラ抗体やヒト化抗体等である。
　また、化合物において、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素の含有比率が自然界に存在する同位体の含有比率よりも高濃度である。
　化合物に含まれる中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素は、ホウ素（Ｂ）もしくはガドリニウム（Ｇｄ）である。
　本実施形態では、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む安定元素からなる化合物の一例として、特定物質を安定元素であるホウ素（１０Ｂ）で標識したホウ素薬剤を使用する場合について説明を続ける。
　所定の時間は、化合物が患者へ投与された後に、化合物が投与された生体での正常組織と病変組織との間で化合物の組織内濃度差が生じる時間帯である。具体的には、所定の時間は、患者の生体に化合物が投与された後、その生体での正常組織と病変組織との間で化合物の組織内濃度差が１対２．０以上、より好ましくは１対２．５以上となる時間帯である。生体での正常組織と病変組織との間で化合物の組織内濃度差が１対２．０以上、より好ましくは１対２．５以上となる時間帯の一例は、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む安定元素から構成された化合物が生体へ投与された後、３時間以上を経過した後の時間である。
　中性子診断装置１００は、患者へ中性子を照射することによって発生するガンマ線を、患者の周囲に設置されているガンマ線カメラで、検出する。ガンマ線カメラによって検出されたガンマ線は、解析装置で可視化される。
　図１に示されるように、中性子診断装置１００は、中性子発生部１０３と、ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６とを備える。中性子発生部１０３は、中性子源１０１と、減速体１０２とを備える。
　第１の実施形態では、一例として、脳腫瘍を有している患者ＰＡを診断する場合について説明を続ける。図１において、左図は、患者ＰＡと、ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６との間の位置関係を示す。図１の左図において、中性子発生部１０３は省略されている。図１において、右図は、左図において、Ａ１－Ａ２の断面の模式図を示す。
　中性子源１０１は、中性子を発生させる。
　減速体１０２は、中性子源１０１が発生した中性子を、診断に最適なエネルギーとなるまで減速させる。減速体１０２により減速された中性子は、患者ＰＡに照射される。図１の右図に示される例では、患者ＰＡが、脳腫瘍ＢＴの患者であるため、中性子が、患者ＰＡの頭部へ照射される。
　ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６の各々は、患者ＰＡの頭部を取り囲むように設置されている。ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６の各々は、解析装置３００と接続される。
　以下、ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６のうち、任意のガンマ線カメラを、ガンマ線カメラ２００と記載する。
　ガンマ線カメラ２００の一例は、放射線検出器と、フロントエンド回路と、収集回路と、遮蔽体と、ピンホールコリメータとを備える。
　放射線検出器は、入射してくるガンマ線を検出する。放射線検出器の一例は、複数の放射線検出素子が２次元的（ｍ×ｎのマトリックス状、ｍは、ｍ＞０の整数、ｎは、ｎ＞０の整数）に配列された位置有感型の検出器である。複数の放射線検出素子として、例えば、シリコン、ゲルマニウム、ＣｄＴｅ、ＣｄＺｎＴｅ、ＴｌＢｒ、ＨｇＩ２、ＧａＡｓなどの半導体素子を用いることができる。半導体素子にガンマ線が入射した場合、その半導体素子はガンマ線と相互作用を起こし、フロントエンド回路にパルス状の電気信号を出力する。なお、複数の放射線検出素子の各々として、ＮａＩ（Ｔｌ）、ＣｓＩ（Ｔｌ）、ＧＳＯ（Ｃｅ）、ＬＳＯ（Ｃｅ）、ＢＧＯなどの結晶シンチレータに光デバイス（光電子増倍管、フォトダイオード、アバランシェフォトダイオード、ガイガーモードアバランシェフォトダイオードなど）を結合させたものを用いてもよい。
　フロントエンド回路は、放射線検出器が出力した電気信号を取得し、取得した電気信号に、そのガンマ線が検出された放射線検出素子の素子ＩＤを関連付け、後段の収集回路に出力する。複数の放射線検出素子の各々には、固有の素子ＩＤが関連付けられている。放射線検出器から入力される電気信号に、ガンマ線を検出した放射線検出素子の素子ＩＤを関連付けることによって、ｍ×ｎのマトリックスのうち、ガンマ線が検出された放射線検出素子を特定できる。
　収集回路は、フロントエンド回路から入力される電気信号に対し、前置増幅処理、波形整形処理、ピークホールド処理、ＡＤ変換処理などを順次実行し、デジタルの波高値情報に変換する。収集回路は、電気信号を変換することによって得られる波高値情報を蓄積し、蓄積した波高値情報を、解析装置３００へ出力する。波高値情報には、素子ＩＤと、検出時刻と、放射線のエネルギーなどが関連付けられている。
　遮蔽体は、入射孔を通過したもの以外のガンマ線が放射線検出器に入射することを防ぐためのものであり、鉛やタングステンなどガンマ線の遮蔽能力に優れた材料から構成されている。また、遮蔽体には、ガンマ線の測定対象に臨む側の端部である前端にピンホールコリメータが設置された状態において、矩形状の内部空間が形成され、形成されている内部空間の後端に、放射線検出器が設置されている。
　ピンホールコリメータは、遮蔽体の前端に装着され、その中央に入射孔（ピンホール）が空けられている。なお、入射孔の口径は調整可能であり、当該口径に応じてガンマ線の検出感度や位置分解能を調整できる。口径を狭くすると位置分解能は向上するが、検出感度は低下する傾向がある。
　解析装置３００は、ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６の各々が出力する波高値情報を受け付ける。解析装置３００は、受け付けた波高値情報に関連付けられている素子ＩＤに基づいて、ガンマ線を検出した放射線検出素子の素子ＩＤに対応するガンマ線の入射方向を特定する。そして、解析装置３００は、ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６の各々から入力される波高値情報に基づいて放射線情報を生成する。ここで、放射線検出素子が配置されている位置（配列）は、素子ＩＤに関連付けて予め記憶部に格納されている。
　解析装置３００は、ガンマ線が一回入射するごとに処理を行ってもよい。これによって、ガンマ線の入射方向ごと（放射線検出素子ごと）の計数率、つまり単位時間当たりのガンマ線の検出回数を算出できる。
　さらに、解析装置３００は、ガンマ線の入射方向や計数率などに基づいて、ガンマ線画像を作成する。ここで、ガンマ線画像とは、例えば、ガンマ線の入射方向が二次元的に表示されるとともに、ガンマ線の入射量が色調別で表示される画像である。
　診断は、以下のように行われる。
　予め脳腫瘍ＢＴを有している患者ＰＡにホウ素を含有した分子標的検査剤ＩＡ（以下「ホウ素プローブ」という）投与する。ホウ素プローブは安定元素から構成されているので体内被曝のおそれはなく放射性同位体の半減期を考慮する必要はない。ホウ素プローブは、脳腫瘍ＢＴに蓄積し、正常組織内の濃度が低下する。具体的には、ホウ素プローブが脳腫瘍ＢＴに蓄積し、患者ＰＡにホウ素プローブを投与してから３時間以上経過した場合に、腫瘍部のホウ素プローブの濃度と正常組織のホウ素プローブの濃度との比率が、２．０以上対１となる。以下、正常組織と病変組織との間で化合物の組織内濃度差が十分に高い時間帯を、「Diagnostic Time Window（診断時間枠）」という。中性子診断装置１００による診断は、Diagnostic Time Windowにおいて実施される。患者ＰＡは、中性子診断装置１００に誘導される。
　中性子源１０１は、中性子を発生する。中性子源１０１は、発生した中性子を第１時間の間照射し、第１時間の間照射した後に、第２時間の間停止する。中性子源１０１は、第２時間の間停止した後に、第１時間の間照射する。つまり、中性子源１０１は、第１時間の間の照射と、第２時間の間の停止とを繰り返す。第１時間の一例は、０．１秒から１０秒である。つまり、中性子源１０１は、０．１秒から１０秒を中性子照射時間とするパルス照射を行う。このように構成することによって、患者ＰＡの人体への中性子暴露時間を必要最小限に抑えることができる。
　中性子源１０１で発生した中性子ビームは、減速体１０２によって１０Ｂ（ｎ，α）７Ｌｉ核反応に適したエネルギーレベルに下げられ、１０Ｂ（ｎ，α）７Ｌｉ核反応に適したエネルギーレベルに下げられた中性子（中性子ビーム）は、ホウ素プローブが蓄積した脳腫瘍部へ到達する。中性子ビームが、ホウ素プローブが蓄積した脳腫瘍部へ到達することによって、ホウ素の中性子補足反応によって、ガンマ線が発生する。
　図２は、ホウ素の中性子補足反応を説明するための図である。中性子ビームが、ホウ素プローブが蓄積した脳腫瘍部へ到達することによって、１０Ｂと中性子とが核反応を起こす。１０Ｂと中性子とが核反応を起こすことによって、４Ｈｅ原子核（α線）と、７Ｌｉ原子核とが放出され、さらに、４７８ｋｅＶの即発ガンマ線が発生する。図１に戻り説明を続ける。
　中性子診断装置１００は、発生したガンマ線を患者周囲にあるガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６で検出する。ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６の各々は、散乱エネルギーと吸収エネルギーとの和が４７８ｋｅＶ±５％となる条件を満たすガンマ線を検出する。ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６は、波高値情報を、解析装置３００へ出力する。
　解析装置３００は、ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６の各々が出力した波高値情報を受け付け、受け付けた波高値情報に基づいて、ガンマ線画像を作成する。つまり、解析装置３００は、ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６の各々が出力した波高値情報に基づいて、患者ＰＡの体内にあるガンマ線が発生した位置を導出し、導出したガンマ線が発生した位置に基づいて、診断用画像を作成する。
　（中性子診断方法）
　図３は、中性子診断方法の動作の一例を示す。図３を参照して、中性子診断装置１００を使用して、診断用画像を生成する処理について説明する。
　（ステップＳ１）
　脳腫瘍ＢＴを有している患者ＰＡに、ホウ素プローブを投与する。
　（ステップＳ２）
　所定の時間が経過したか否かを判定する。つまり、患者ＰＡにホウ素プローブを投与してから、Diagnostic Time Windowとなったか否かを判定する。Diagnostic Time Windowとなった場合に、患者ＰＡは、中性子診断装置１００に誘導される。
　（ステップＳ３）
　中性子源１０１は、中性子を発生し、発生した中性子を、第１時間の間の照射し、第２時間の間の停止させることを繰り返す。中性子ビームが、ホウ素プローブが蓄積した脳腫瘍部へ到達することによって、ホウ素の中性子補足反応によって、ガンマ線が発生する。
　（ステップＳ４）
　中性子診断装置１００は、発生したガンマ線を患者周囲にあるガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６で検出する。ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６は、発生したガンマ線を検出することによって得られる波高値情報を、解析装置３００へ出力する。解析装置３００は、ガンマ線カメラ２００－１からガンマ線カメラ２００－６の各々が出力した波高値情報を受け付け、受け付けた波高値情報に基づいて、ガンマ線画像を作成する。
　（第１の実施形態の中性子診断装置の効果）
　本実施形態の中性子診断装置１００によって得られる診断画像と、ＰＥＴ診断装置によって得られる画像と比較することによって、本実施形態の中性子診断装置１００の効果について説明する。
　図４は、ＰＥＴ診断装置によって得られる画像の一例を示す図である。図４では、検査薬の集積を色の濃さで表している。具体的には、検査薬の集積が弱い方から強くなるにしたがって、色が濃くなる。図４では、投与線量は、２００ＭＢｑ程度である。図４において、丸で囲んだ部分が腫瘍である。腫瘍部分以外で、色が濃い部分が、２ｋＢｑ／ｍｌ程度のエリアである。つまり、腫瘍以外の部分でも高いガンマ線が検出されている。
　図４によれば、血管や正常組織にもＰＥＴ検査用の検査薬が残っている状態での撮像となることが分かる。また、腫瘍組織にも検査薬が集積しきれていない状態での撮像となることが分かる。ガンマ線強度だけでは、腫瘍が否かを判断できないため、診断には医師の高度な経験と技量が求められる。
　図５は、本実施形態の中性子診断装置によって得られる画像の一例を示す図である。図５では、検査薬の集積を色の濃さで表している。具体的には、検査薬の集積が弱い方から強くなるにしたがって、色が濃くなる。図５では、熱中性子束は、１．０×１０８ｎ／ｃｍ２／ｓｅｃである。また、１０Ｂ濃度は、１００ｐｐｍである。図５において、丸で囲んだ部分が腫瘍である。腫瘍部分と、色が濃い部分とがほぼ一致しており、その部分は２ＭＢｑ／ｍｌ程度のエリアである。図４と比較して、１０００倍程度の強さの信号が出ている。
　図５によれば、腫瘍組織にホウ素プローブ集積されている状態での撮像となることが分かる。腫瘍部分が明るい診断画像が得られるため、医師の技量によらずより正しい診断ができることがわかる。また、ＰＥＴ診断では検知できなかった５ｍｍ以下の腫瘍も検知できる。
　前述した第１の実施形態では、患者ＰＡが脳腫瘍を有している場合について説明したがこの例に限られない。例えば、患者ＰＡが、肺癌、大腸癌などの癌を中心とする疾患を有している場合に適用できる。
　前述した第１の実施形態では、中性子診断装置１００がガンマ線カメラ２００を６台備える場合について説明したが、この例に限られない。例えば、中性子診断装置１００が備えるガンマ線カメラの台数は、１台から５台でもよいし、７台以上でもよい。
　前述した第１の実施形態では、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む安定元素からなる化合物の一例として、特定物質を安定元素であるホウ素（１０Ｂ）で標識したホウ素薬剤を使用する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、ガドリニウム（Ｇｄ）で標識したガドリニウム薬剤を使用した場合についても同様である。
　前述した第１の実施形態において、中性子診断装置１００が発生するガンマ線の強度は、中性子源１０１が出力する中性子ビームの強度と、中性子を照射する第１時間と、中性子を照射する第１時間の繰り返し回数との少なくとも一つによって調整できる。発生するガンマ線の強度を調節することによって、解析装置３００に表示されるガンマ線の画像を観察に適するようにできる。
　第１の実施形態によれば、中性子捕獲断面積が大きな安定元素を含む安定元素から構成された化合物を生体に投与し、中性子を生体へ照射し、中性子反応によって発生するガンマ線を検出する。この実施形態においては、安定元素から構成される化合物を検査薬として使用するため、従来のＰＥＴ検査用の検査薬にあった放射性同位元素の半減期で決定されていた撮像時間帯の制限をなくし、病巣部に検査薬が十分に蓄積した時間帯で撮像することで、正常組織との判別が明確な診断画像を得ることができる。つまり、投与から検査までの時間を長くするなど柔軟にできるため、検査薬が病巣に十分に蓄積し、正常組織との間に濃度差が生じる時間帯を狙って検査ができる。このため、読影技術の有無にかかわらず検査精度を向上できる。
　また、安定元素から構成される化合物を使用することによって、検査薬の大量生産、長期保存ができるため、安価な検査薬の安定供給を可能にできる。
　また、安定元素から構成される化合物を使用することによって、放射性同位元素による体内被曝や生活上の制限をなくすことができる。
　また、体内被曝等による薬剤投与量の制限はないため、診断に必要な量の薬剤を投与できる。
　また、中性子を照射したときしかガンマ線が発生しないため、放射性同位元素による被ばくがない。つまり、内部被ばくがないので、薬剤投与量は制限されず、病巣診断に適した濃度の投与ができる。
　また、照射する中性子線の強度を調節することによって、発生するガンマ線源の強度を、撮像に最適な強さに制御できる。つまり、中性子強度を制御することで、得られるガンマ線強度を制御できるため、より明瞭に観察できる撮像条件を設定できる。
　（第２の実施形態）
　（中性子診断装置）
　図６Ａと、図６Ｂとは、第２の実施形態の中性子診断装置の一例を示す模式図である。
　第２の実施形態の中性子診断装置５００は、中性子源４００－１から中性子源４００－８と、減速材４１０－１から減速材４１０－８と、ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６とを備える。
　第２の実施形態では、一例として、患者ＰＡが脳腫瘍を有している場合について説明を続ける。図６Ａは、患者ＰＡと、中性子源４００－１から中性子源４００－８と、減速材４１０－１から減速材４１０－８と、ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－８との間の位置関係を示す。図６Ｂは、Ｂ１－Ｂ２の断面の模式図を示す。
　中性子源４００－１から中性子源４００－８の各々は、患者ＰＡを取り囲むように配置されている。中性子源４００－１から中性子源４００－８の各々は、中性子を発生させ、発生させた中性子を加速させる。
　減速材４１０－１から減速材４１０－８は、それぞれ中性子源４００－１から中性子源４００－８が発生した中性子を、診断に最適なエネルギーまで減速させる。減速材４１０－１から減速材４１０－８の各々の一例は、テフロン材である。減速材４１０－１から減速材４１０－８の各々により、減速された中性子は、患者ＰＡに照射される。図６Ａと、図６Ｂとに示される例では、患者ＰＡが、脳腫瘍ＢＴの患者であるため、中性子が、患者ＰＡの頭部へ照射される。
　ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６の各々は、患者ＰＡを取り囲むように設置されている。ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６の各々は、解析装置３００と接続される。図６Ａと、図６Ｂとにおいて、解析装置３００の図示は省略されている。ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６の各々は、ガンマ線カメラ２００を適用できる。
　以下、中性子源４００－１から中性子源４００－８のうち、任意の中性子源を、中性子源４００と記載する。減速材４１０－１から減速材４１０－８のうち、任意の減速材を、減速材４１０と記載する。
　診断は、以下のように行われる。
　予め脳腫瘍ＢＴを有している患者ＰＡにホウ素プローブを投与する。ホウ素プローブは、脳腫瘍ＢＴに蓄積し、正常組織内の濃度が低下する。具体的には、ホウ素プローブが脳腫瘍ＢＴに蓄積し、患者ＰＡにホウ素プローブを投与してから、３時間以上経過した時間帯であるDiagnostic Time Windowとなった場合に、腫瘍部のホウ素プローブの濃度と正常組織のホウ素プローブの濃度との比率が、２．０以上対１となる。中性子診断装置１００による診断は、ホウ素プローブを患者ＰＡに投与してから３時間以上経過した時間帯であるDiagnostic Time Windowで、開始される。患者ＰＡは、中性子診断装置１００に誘導される。
　中性子源４００は、中性子を発生する。中性子源４００は、発生した中性子を第１時間の間照射し、第１時間の間照射した後に、第２時間の間停止する。中性子源１０１は、第２時間の間停止した後に、第１時間の間照射する。つまり、中性子源４００は、第１時間の間の照射と、第２時間の間の停止とを繰り返す。ここで、第１時間は、０．１秒から１０秒である。このように構成することによって、患者ＰＡの人体への中性子暴露時間を必要最小限に抑えることができる。
　中性子源４００で発生した中性子ビームは、減速材４１０によって１０Ｂ（ｎ，α）７Ｌｉ核反応に適したエネルギーレベルに下げられ、１０Ｂ（ｎ，α）７Ｌｉ核反応に適したエネルギーレベルに下げられた中性子ビームは、ホウ素プローブが蓄積した脳腫瘍部へ到達する。
　中性子ビームが、ホウ素プローブが蓄積した脳腫瘍部へ到達することによって、ホウ素の中性子補足反応によって、ガンマ線が発生する。
　中性子診断装置５００は、発生したガンマ線を患者周囲にあるガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６で検出する。ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６の各々は、散乱体（図示なし）と、吸収体（図示なし）とを備え、散乱エネルギーと吸収エネルギーとの和が４７８ｋｅＶ±５％となる条件を満たすガンマ線を検出する。ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６は、波高値情報を、解析装置３００へ出力する。
　解析装置３００は、ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６の各々が出力した波高値情報を受け付け、受け付けた波高値情報に基づいて、ガンマ線画像を作成する。つまり、解析装置３００は、ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６の各々が出力した波高値情報に基づいて、患者の体内にあるガンマ線が発生した位置を導出し、導出したガンマ線が発生した位置に基づいて、診断用画像を作成する。
　（中性子診断方法）
　中性子診断方法の動作の一例を、図３を参照して説明する。
　ステップＳ１では、脳腫瘍ＢＴを有している患者ＰＡに、ホウ素プローブを投与する。
　ステップＳ２では、所定の時間が経過したか否かを判定する。つまり、患者ＰＡにホウ素プローブを投与してから、Diagnostic Time Windowとなったか否かを判定する。Diagnostic Time Windowとなった場合に、患者ＰＡは、中性子診断装置５００に誘導される。
　ステップＳ３では、中性子源４００－１から中性子源４００－８の各々は、中性子を発生し、発生した中性子を、第１時間の間の照射し、第２時間の間の停止させることを繰り返す。中性子ビームが、ホウ素プローブが蓄積した脳腫瘍部へ到達することによって、ホウ素の中性子補足反応によって、ガンマ線が発生する。
　ステップＳ４では、中性子診断装置５００は、発生したガンマ線を患者周囲にあるガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６の各々で検出する。ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６の各々は、発生したガンマ線を検出することによって得られる波高値情報を、解析装置３００へ出力する。解析装置３００は、ガンマ線カメラ４２０－１からガンマ線カメラ４２０－１６の各々が出力した波高値情報を受け付け、受け付けた波高値情報に基づいて、ガンマ線画像を作成する。
　前述した第２の実施形態では、患者が脳腫瘍を有している場合について説明したがこの例に限られない。例えば、患者が、肺癌、大腸癌などの癌を中心とする疾患を有している場合に適用できる。
　前述した第２の実施形態では、中性子診断装置５００がガンマ線カメラ４２０を１６台備える場合について説明したが、この例に限られない。例えば、中性子診断装置５００が備えるガンマ線カメラの台数は、１台から１５台でもよいし、１７台以上でもよい。
　前述した第２の実施形態では、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む安定元素からなる化合物の一例として、特定物質を安定元素であるホウ素（１０Ｂ）で標識したホウ素薬剤を使用する場合について説明したが、この例に限られない。例えば、ガドリニウム（Ｇｄ）で標識したガドリニウム薬剤を使用した場合についても同様である。
　前述した第２の実施形態において、中性子診断装置５００が発生するガンマ線の強度は、中性子源４００が出力する中性子ビームの強度と、中性子を照射する第１時間と、中性子を照射する第2時間の繰り返し回数との少なくとも一つによって調整できる。発生するガンマ線の強度を調節することによって、解析装置３００に表示されるガンマ線の画像を観察に適するようにできる。
　第２の実施形態によれば、中性子捕獲断面積が大きな安定元素から構成された化合物を生体に投与し、中性子を生体へ照射し、中性子反応によって発生するガンマ線を検出する。このように構成することによって、安定元素から構成される化合物を検査薬として使用するため、従来のＰＥＴ検査用の検査薬にあった放射性同位元素の半減期で決定されていた撮像時間帯の制限をなくし、病巣部に検査薬が十分に蓄積した時間帯で撮像することで、正常組織との判別が明確な診断画像を得ることができる。つまり、投与から検査までの時間を長くするなど柔軟にできるため、検査薬が病巣に十分に蓄積し、正常組織との間に濃度差が生じる時間帯を狙って検査ができる。このため、読影技術の有無にかかわらず検査精度を向上できる。
　また、安定元素から構成される化合物を使用することによって、検査薬の大量生産、長期保存ができるため、安価な検査薬の安定供給を可能にできる。
　また、安定元素から構成される化合物を使用することによって、放射性同位元素による体内被曝や生活上の制限をなくすことができる。
　また、体内被曝等による薬剤投与量の制限はないため、診断に必要な量の薬剤を投与できる。
　また、中性子を照射したときしかガンマ線が発生しないため、放射性同位元素による被ばくがない。つまり、内部被ばくがないので、薬剤投与量は制限されず、病巣診断に適した濃度の投与ができる。
　また、照射する中性子線の強度を調節することによって、発生するガンマ線源の強度を、撮像に最適な強さに制御できる。つまり、中性子強度を制御することで、得られるガンマ線強度を制御できるため、より明瞭に観察できる撮像条件を設定できる。
　＜構成例＞
　一構成例として、中性子診断装置は、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む安定元素からなる化合物と、中性子を減速させる減速体（実施形態では、減速体１０２、減速材４１０－１～減速材４１０－８）を含む中性子発生部（実施形態では、中性子発生部１０３）と、ガンマ線を検出するガンマ線検出部（実施形態では、ガンマ線カメラ２００－１～ガンマ線カメラ２００－６、ガンマ線カメラ４２０－１～ガンマ線カメラ４２０－１６）とを含む中性子診断装置（実施形態では、中性子診断装置１００、中性子診断装置５００）であって、化合物が、観察対象となる生体に投与された後、投与された生体での正常組織と病変組織との間で所定の化合物の組織内濃度差が生じる時間帯（実施形態では、Diagnostic Time Window）に、中性子を生体へ照射する中性子源（実施形態では、中性子源１０１、中性子源４００－１～中性子源４００－８）と、ガンマ線検出部が、中性子が照射された生体内で、化合物に含まれる元素と中性子との反応によって放出されるガンマ線を観察した結果を出力する出力部とを備える。
　一構成例として、中性子診断装置において、生体に投与される化合物は、ヒトの特定分子と結合する分子標的物質に、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を結合もしくは含有し、化合物は、生体の病変部に吸収もしくは蓄積される。
　一構成例として、中性子診断装置において、化合物に含まれる中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素は、ホウ素（Ｂ）もしくはガドリニウム（Ｇｄ）である。
　一構成例として、中性子診断装置において、中性子源は、中性子の照射時間が０．１秒以上１０秒以下のパルス照射を行う。
　一構成例として、中性子診断装置において、生体へ投与する化合物は、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素の含有比率が自然界に存在する同位体の含有比率よりも高濃度である。
　一構成例として、中性子診断装置において、中性子源は、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む化合物が生体へ投与されてから、３時間以上を経過後に中性子を照射する。
　一構成例として、中性子診断装置において、中性子源は、生体へ化合物が投与されてから、投与された生体での正常組織と病変組織との間で化合物の組織内濃度差が１対２．０以上となる時間帯に、中性子を照射する。
　一構成例として、中性子診断装置において、生体に投与される化合物は、腫瘍組織に吸収と蓄積とのいずれか一項又は両方がなされるグルコースに、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を結合もしくは含有する。
　一構成例として、中性子診断装置において、生体に投与される化合物は、ホウ素含有化合物を含み、ヒトの特定分子と結合する分子標的物質、又は腫瘍組織に吸収と蓄積とのいずれか又は両方がなされるグルコースに、一又は複数のホウ素含有化合物が結合又は包含されている。
　以上、実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組合せを行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれると同時に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１００、５００…中性子診断装置、１０１、４００－１～４００－８…中性子源、１０２…減速体、１０３…中性子発生部、２００－１～２００－６、４２０－１～４２０－１６…ガンマ線カメラ、３００…解析装置、４１０－１～４１０－８…減速材

Claims (10)

  1. 　中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む安定元素からなる化合物と、中性子を減速させる減速体を含む中性子発生部と、ガンマ線を検出するガンマ線検出部とを含む中性子診断装置であって、
    　前記化合物が、観察対象となる生体に投与された後、投与された前記生体での正常組織と病変組織との間で所定の前記化合物の組織内濃度差が生じる時間帯に、中性子を前記生体へ照射する中性子源と、
    　前記ガンマ線検出部が、前記中性子が照射された前記生体内で、前記化合物に含まれる元素と前記中性子との反応によって放出されるガンマ線を観察した結果を出力する出力部と
    　を備える、中性子診断装置。
  2. 　前記生体に投与される前記化合物は、ヒトの特定分子と結合する分子標的物質に、中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を結合もしくは含有し、
    　前記化合物は、前記生体の病変部に吸収もしくは蓄積される、請求項１に記載の中性子診断装置。
  3. 　前記化合物に含まれる前記中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の前記安定元素は、ホウ素（Ｂ）もしくはガドリニウム（Ｇｄ）である、請求項１又は請求項２に記載の中性子診断装置。
  4. 　前記中性子源は、中性子の照射時間が０．１秒以上１０秒以下のパルス照射を行う、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の中性子診断装置。
  5. 　前記生体へ投与する前記化合物は、前記中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の前記安定元素の含有比率が自然界に存在する同位体の含有比率よりも高濃度である、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の中性子診断装置。
  6. 　前記中性子源は、前記中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の前記安定元素を含む前記化合物が生体へ投与されてから、３時間以上を経過後に前記中性子を照射する、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の中性子診断装置。
  7. 　前記中性子源は、前記生体へ前記化合物が投与されてから、投与された前記生体での正常組織と病変組織との間で前記化合物の組織内濃度差が１対２．０以上となる時間帯に、前記中性子を照射する、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の中性子診断装置。
  8. 　前記生体に投与される前記化合物は、腫瘍組織に吸収と蓄積とのいずれか一項又は両方がなされるグルコースに、前記中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の前記安定元素を結合もしくは含有する、請求項１と、請求項３から請求項７とのいずれか一項に記載の中性子診断装置。
  9. 　前記生体に投与される前記化合物は、ホウ素含有化合物を含み、ヒトの特定分子と結合する分子標的物質、又は腫瘍組織に吸収と蓄積とのいずれか又は両方がなされるグルコースに、一又は複数のホウ素含有化合物が結合又は包含されている、請求項１と、請求項３から請求項７のいずれか一項に記載の中性子診断装置。
  10. 　中性子捕獲断面積が１０００ｂａｒｎ（１０００×１０－２８ｍ２）以上の安定元素を含む化合物と、中性子を減速させる減速体を含む中性子発生部と、ガンマ線を検出するガンマ線検出部とを含む中性子診断装置が実行する中性子診断方法であって、
    　前記化合物が、観察対象となる生体に投与された後、投与された前記生体での正常組織と病変組織との間で所定の前記化合物の組織内濃度差が生じる時間帯に、中性子を前記生体へ照射するステップと、
    　前記ガンマ線検出部が、前記中性子が照射された前記生体内で、前記化合物に含まれる元素と前記中性子との反応によって放出されるガンマ線を観察した結果を出力するステップと
    　を有する、中性子診断方法。
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