JP7169830B2 - Neutron capture therapy system - Google Patents

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Description

本発明は、中性子捕捉療法システムに関する。 The present invention relates to a neutron capture therapy system.

中性子線を患者へ照射する中性子捕捉療法システムとして、特許文献1に記載されたものが知られている。この中性子捕捉療法システムは、患者が載置される載置台と、載置台に載置された患者へ中性子線を照射する中性子線照射部と、を備える。載置台に設置された患者と中性子線照射部との位置合わせは、レーザーセンサを用いて行われている。 As a neutron capture therapy system for irradiating a patient with neutron beams, the one described in Patent Document 1 is known. This neutron capture therapy system includes a mounting table on which a patient is placed, and a neutron beam irradiation section that irradiates the patient mounted on the mounting table with neutron beams. A laser sensor is used to align the patient placed on the mounting table with the neutron beam irradiation unit.

特開2015-231497号公報JP 2015-231497 A

上述の中性子捕捉療法システムでは、レーザーセンサを用いて患者の位置合わせを行っているため、位置精度を定量化することができない。従って、患者の位置合わせにおいて、改良の余地がある。 In the neutron capture therapy system described above, the positioning accuracy cannot be quantified because the laser sensor is used to align the patient. Therefore, there is room for improvement in patient registration.

本発明は上記を鑑みてなされたものであり、中性子線照射部に対する患者の位置精度を向上できる中性子捕捉療法システムを提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a neutron capture therapy system capable of improving the positioning accuracy of a patient with respect to a neutron beam irradiation unit.

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、中性子線を患者へ照射する中性子捕捉療法システムであって、患者が載置される載置台と、載置台に載置された患者へ中性子線を照射する中性子線照射部と、患者の位置を検出する位置検出部と、を備え、位置検出部は、載置台へ向けて第1の電磁波を放出する放出部と、載置台に載置された患者に取り付けられ、放出部からの第1の電磁波を反射、または第1の電磁波を受けて当該第1の電磁波と異なる第2の電磁波を放出する第1のマーカー部と、第1のマーカー部からの反射波、または第2の電磁波を取得し、三次元座標における第1のマーカー部の位置を演算する演算部と、を備える。 In order to achieve the above object, a neutron capture therapy system according to one aspect of the present invention is a neutron capture therapy system for irradiating a patient with neutron beams, comprising: a mounting table on which the patient is placed; a neutron beam irradiation unit that irradiates a neutron beam to a patient who has been placed thereon; and a position detection unit that detects the position of the patient. A first marker unit attached to a patient placed on a mounting table, reflecting a first electromagnetic wave from the emitting unit, or receiving the first electromagnetic wave and emitting a second electromagnetic wave different from the first electromagnetic wave. and a calculation unit that acquires the reflected wave from the first marker unit or the second electromagnetic wave and calculates the position of the first marker unit in three-dimensional coordinates.

上記の中性子捕捉療法システムは、患者の位置を検出する位置検出部を備える。位置検出部は、載置台へ向けて第1の電磁波を放出する放出部と、載置台に載置された患者に取り付けられ、放出部からの第1の電磁波を反射、または第1の電磁波を受けて当該第1の電磁波と異なる第2の電磁波を放出する第1のマーカー部と、第1のマーカー部からの反射波、または第2の電磁波を取得し、三次元座標における第1のマーカー部の位置を演算する演算部と、を備える。例えば、載置台に載置されている患者をCT装置で検出しようとする場合、CT装置と中性子線照射部とが干渉してしまうため、当該測定を行うことはできない。これに対し、位置検出部は、電磁波を用いて位置検出を行うため、上述の様な装置間の干渉を回避した状態で、第1のマーカー部の位置を定量的に取得することができる。従って、位置検出部は、第1のマーカー部の位置に基づいて、三次元座標における患者の位置を定量的に取得することができる。これにより、位置検出部は、患者が中性子線照射部に対してずれているかどうかを三次元的に定量的に判定することができ、ずれている場合は、ずれの方向及びずれ量を定量的に取得することができる。以上により、中性子線照射部に対する患者の位置精度を向上できる。 The neutron capture therapy system described above comprises a position detector for detecting the position of the patient. The position detection unit includes an emitting unit that emits a first electromagnetic wave toward the mounting table, and is attached to the patient placed on the mounting table and reflects the first electromagnetic wave from the emitting unit or emits the first electromagnetic wave. A first marker unit that receives and emits a second electromagnetic wave different from the first electromagnetic wave, a reflected wave from the first marker unit, or a second electromagnetic wave is acquired, and the first marker in three-dimensional coordinates and a computing unit that computes the position of the part. For example, when trying to detect a patient placed on a table with a CT device, the CT device interferes with the neutron beam irradiator, so the measurement cannot be performed. On the other hand, since the position detection section detects the position using electromagnetic waves, it is possible to quantitatively acquire the position of the first marker section while avoiding the above-described interference between devices. Therefore, the position detection section can quantitatively acquire the patient's position in the three-dimensional coordinates based on the position of the first marker section. As a result, the position detection unit can three-dimensionally and quantitatively determine whether or not the patient is displaced from the neutron beam irradiation unit. can be obtained. As described above, it is possible to improve the positional accuracy of the patient with respect to the neutron beam irradiation unit.

位置検出部は、中性子線照射部及び載置台の少なくとも一方に取り付けられ、放出部からの第1の電磁波を反射、または第1の電磁波を受けて当該第1の電磁波と異なる第3の電磁波を放出する第2のマーカー部を更に備え、演算部は、第2のマーカー部からの反射波、または第3の電磁波を取得し、三次元座標における第2のマーカー部の位置を演算してよい。中性子捕捉療法システムの中で、中性子線照射部及び載置台は、治療中に位置が固定されるものである。従って、位置検出部は、第2のマーカー部の位置に基づいて、三次元座標における中性子線照射部の位置を定量的に取得できる。これにより、位置検出部は、中性子線照射部に対する患者のずれを判定し易くなる。 The position detection unit is attached to at least one of the neutron beam irradiation unit and the mounting table, reflects the first electromagnetic wave from the emission unit, or receives the first electromagnetic wave and generates a third electromagnetic wave different from the first electromagnetic wave. The device may further include a second marker unit that emits, and the calculation unit may obtain a reflected wave or a third electromagnetic wave from the second marker unit and calculate the position of the second marker unit in three-dimensional coordinates. . In the neutron capture therapy system, the positions of the neutron beam irradiation unit and the mounting table are fixed during treatment. Therefore, the position detection section can quantitatively acquire the position of the neutron beam irradiation section in three-dimensional coordinates based on the position of the second marker section. This makes it easier for the position detection unit to determine the displacement of the patient with respect to the neutron beam irradiation unit.

演算部は、第1のマーカー部の位置、及び第2のマーカー部の位置に基づいて、患者と中性子線照射部との相対位置関係を演算してよい。これにより、位置検出部は、三次元座標における、患者と中性子線照射部との相対位置関係に基づいて、患者の中性子線照射部に対するずれを判定することができる。 The calculation unit may calculate the relative positional relationship between the patient and the neutron beam irradiation unit based on the position of the first marker unit and the position of the second marker unit. Accordingly, the position detection unit can determine the displacement of the patient with respect to the neutron beam irradiation unit based on the relative positional relationship between the patient and the neutron beam irradiation unit in three-dimensional coordinates.

放出部は、第1の電磁波として赤外線を放射し、第1のマーカー部は、赤外線を反射してよい。電磁波として赤外線を用いることで、機器に影響を及ぼすこと無く、正確に第1のマーカー部の位置を取得できる。 The emitting portion may emit infrared radiation as the first electromagnetic wave and the first marker portion may reflect the infrared radiation. By using infrared rays as electromagnetic waves, the position of the first marker portion can be obtained accurately without affecting the device.

第2のマーカー部は、中性子線照射のうち、中性子線を通過させる照射孔、または照射孔が形成された壁部の表面に少なくとも2つ設けられてよい。この場合、演算部は、中性子線が出射される照射孔付近の少なくとも2つの第2のマーカー部に基づいて、照射孔の中心点を精度良く取得することができる。照射孔の中心点に対する患者のずれを判定することで、患者に対してより正確に中性子線を照射することができる。 At least two second marker portions may be provided on the surface of the irradiation hole through which the neutron beam passes or the surface of the wall portion in which the irradiation hole is formed. In this case, the computing unit can accurately acquire the center point of the irradiation hole based on at least two second marker parts in the vicinity of the irradiation hole through which the neutron beam is emitted. By determining the displacement of the patient with respect to the center point of the irradiation aperture, the patient can be more accurately irradiated with the neutron beam.

本発明の一形態に係る中性子捕捉療法システムは、中性子線を患者へ照射する中性子捕捉療法システムであって、患者が載置される載置台と、載置台に載置された患者へ中性子線を照射する中性子線照射部と、患者の位置を検出する位置検出部と、を備え、位置検出部は、モーションキャプチャシステムによって構成される。 A neutron capture therapy system according to one aspect of the present invention is a neutron capture therapy system that irradiates a patient with a neutron beam, and includes a mounting table on which the patient is placed, and a neutron beam to the patient placed on the mounting table. A neutron beam irradiation unit for irradiation and a position detection unit for detecting the position of the patient are provided, and the position detection unit is configured by a motion capture system.

上記の中性子捕捉療法システムは、患者の位置を検出する位置検出部を備える。位置検出部は、モーションキャプチャシステムによって構成される。例えば、載置台に載置されている患者をCT装置で検出しようとする場合、CT装置と中性子線照射部とが干渉してしまうため、当該測定を行うことはできない。これに対し、モーションキャプチャシステムは、上述の様な装置間の干渉を回避した状態で、三次元座標における患者の位置を定量的に取得することができる。これにより、位置検出部は、患者が中性子線照射部に対してずれているかどうかを三次元的に定量的に判定することができ、ずれている場合は、ずれの方向及びずれ量を定量的に取得することができる。以上により、中性子線照射部に対する患者の位置精度を向上できる。 The neutron capture therapy system described above comprises a position detector for detecting the position of the patient. The position detector is configured by a motion capture system. For example, when trying to detect a patient placed on a table with a CT device, the CT device interferes with the neutron beam irradiator, so the measurement cannot be performed. On the other hand, the motion capture system can quantitatively acquire the patient's position in three-dimensional coordinates while avoiding the interference between devices as described above. As a result, the position detection unit can three-dimensionally and quantitatively determine whether or not the patient is displaced from the neutron beam irradiation unit. can be obtained. As described above, it is possible to improve the positional accuracy of the patient with respect to the neutron beam irradiation unit.

本発明によれば、中性子線照射部に対する患者の位置精度を向上できる中性子捕捉療法システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the neutron capture therapy system which can improve the positional accuracy of the patient with respect to a neutron beam irradiation part can be provided.

本発明の実施形態に係る中性子捕捉療法システムを備えた治療システムのブロック構成図である。1 is a block diagram of a treatment system including a neutron capture therapy system according to an embodiment of the invention; FIG. 本発明の実施形態に係る中性子捕捉療法システムの構成を示す図である。It is a figure showing composition of a neutron capture therapy system concerning an embodiment of the present invention. 図2の中性子捕捉療法システムにおける中性子線照射部近傍を示す図である。It is a figure which shows the neutron beam irradiation part vicinity in the neutron capture therapy system of FIG. 中性子線照射部を照射室側から見た図である。It is the figure which looked at the neutron beam irradiation part from the irradiation chamber side. コリメータと患者の位置関係を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the positional relationship of a collimator and a patient. 演算部での処理を示すフローチャートである。4 is a flow chart showing processing in a computing unit; 患者の位置のずれを判定する方法を示す図である。FIG. 2 illustrates a method for determining patient misalignment;

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions are omitted.

図1を参照して、本実施形態に係る中性子捕捉療法システム100を備えた治療システム150の概略構成について説明する。図1に示すように、治療システム150は、治療計画装置130と、中性子捕捉療法システム100と、を備える。中性子捕捉療法システム100は、中性子線Nを患者Sに照射する中性子捕捉療法による治療を行うシステムである。 A schematic configuration of a treatment system 150 including a neutron capture therapy system 100 according to this embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 1, treatment system 150 includes treatment planning device 130 and neutron capture therapy system 100 . The neutron capture therapy system 100 is a system for performing treatment by neutron capture therapy in which a patient S is irradiated with a neutron beam N. As shown in FIG.

治療計画装置130は、患者Sに対してどのように中性子線を照射するかの治療計画を予め作成する装置である。治療計画装置130は、CT画像などから患者Sの腫瘍の位置を把握し、当該腫瘍に中性子線を照射するために、患者にどのような姿勢にさせるかなども決める。治療計画装置130は、作成した治療計画を中性子捕捉療法装置110へ送信する。これにより、中性子捕捉療法装置110は、治療計画に基づいて中性子線を照射する。 The treatment planning device 130 is a device that prepares in advance a treatment plan for how to irradiate the patient S with neutron beams. The treatment planning device 130 grasps the position of the tumor of the patient S from a CT image or the like, and also determines what kind of posture the patient should take in order to irradiate the tumor with neutron beams. The treatment planning device 130 transmits the created treatment plan to the neutron capture therapy device 110 . Thereby, the neutron capture therapy apparatus 110 irradiates a neutron beam based on the treatment plan.

中性子捕捉療法システム100は、中性子捕捉療法装置110と、位置検出システム120(位置検出部)と、を備える。中性子捕捉療法装置110は、治療計画装置130で設定された治療計画に基づいて、中性子捕捉療法による治療を行う装置である。位置検出システム120は、患者Sの位置を検出するシステムである。位置検出システム120は、治療中における患者Sと中性子捕捉療法装置110との相対的な位置関係を検出することができる。 The neutron capture therapy system 100 includes a neutron capture therapy device 110 and a position detection system 120 (position detector). The neutron capture therapy device 110 is a device that performs treatment by neutron capture therapy based on the treatment plan set by the treatment planning device 130 . The position detection system 120 is a system that detects the patient's S position. The position detection system 120 can detect the relative positional relationship between the patient S and the neutron capture therapy device 110 during treatment.

図2及び図3を参照して、中性子捕捉療法システム100の概要を説明する。図2及び図3に示すように、ホウ素中性子捕捉療法を用いたがん治療を行う中性子捕捉療法装置は、ホウ素(10B)を含む薬剤が投与された患者Sのホウ素が集積した部位に中性子線を照射してがん治療を行うシステムである。中性子捕捉療法装置110による治療は、載置台3に拘束された患者Sに中性子線Nを照射する照射室2にて行われる。 An overview of the neutron capture therapy system 100 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. As shown in FIGS. 2 and 3 , the neutron capture therapy apparatus for performing cancer treatment using boron neutron capture therapy has a neutron It is a system that performs cancer treatment by irradiating radiation. Treatment by the neutron capture therapy apparatus 110 is performed in an irradiation room 2 in which a patient S restrained on a mounting table 3 is irradiated with neutron beams N. As shown in FIG.

患者Sを載置台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Sが拘束された載置台3が準備室から照射室2に移動される。その後、載置台3は、照射室2の出射口の前の所定の位置に設置される。また、中性子捕捉療法装置110は、患者Sが載置される載置台3と、治療用の中性子線Nを発生させる中性子線発生部10と、照射室2内で載置台3に載置されている患者Sに対して中性子線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は遮蔽壁W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および扉41が設けられている。 Preparatory work such as restraining the patient S to the mounting table 3 is performed in a preparation room (not shown) outside the irradiation room 2, and the mounting table 3 with the patient S restrained is moved from the preparation room to the irradiation room 2. . After that, the mounting table 3 is installed at a predetermined position in front of the exit port of the irradiation chamber 2 . In addition, the neutron capture therapy apparatus 110 includes a mounting table 3 on which the patient S is mounted, a neutron beam generation unit 10 for generating a neutron beam N for treatment, and a mounting table 3 placed in the irradiation chamber 2. and a neutron beam irradiation unit 20 for irradiating a neutron beam N to a patient S who is present. Although the irradiation chamber 2 is covered with a shielding wall W, a passageway and a door 41 are provided for the passage of patients, workers, and the like.

中性子線発生部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およびビーム輸送路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および扉42が設けられている。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。 The neutron beam generation unit 10 includes an accelerator 11 that accelerates charged particles and emits a charged particle beam L, a beam transport path 12 that transports the charged particle beam L emitted by the accelerator 11, and a charged particle beam L that scans. A charged particle beam scanning unit 13 that controls the irradiation position of the charged particle beam L with respect to the target 8, a target 8 that causes a nuclear reaction to generate a neutron beam N by being irradiated with the charged particle beam L, and a charged particle beam. and a current monitor 16 that measures the current in L. The accelerator 11 and the beam transport path 12 are arranged in a substantially rectangular charged particle beam generation chamber 14. The charged particle beam generation chamber 14 is a space covered with a shield wall W made of concrete. . The charged particle beam generation chamber 14 is provided with a passageway and a door 42 for maintenance workers to pass through. In addition, the charged particle beam generation chamber 14 is not limited to a substantially rectangular shape, and may have another shape. For example, if the path from the accelerator to the target is L-shaped, the charged particle beam generation chamber 14 may also be L-shaped. Also, the charged particle beam scanning unit 13 controls, for example, the irradiation position of the charged particle beam L with respect to the target 8 , and the current monitor 16 measures the current of the charged particle beam L with which the target 8 is irradiated.

加速器11は、陽子等の荷電粒子を加速して陽子線等の荷電粒子線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、他の円形加速器(例えば、シンクロトロン)、線形加速器、又は静電加速器等の他の加速器を用いてもよい。 The accelerator 11 accelerates charged particles such as protons to generate charged particle beams L such as proton beams. A cyclotron is employed as the accelerator 11 in this embodiment. As the accelerator 11, instead of the cyclotron, another accelerator such as a circular accelerator (for example, a synchrotron), a linear accelerator, or an electrostatic accelerator may be used.

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およ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。 One end (upstream end) of the beam transport path 12 is connected to the accelerator 11 . The beam transport path 12 includes a beam adjuster 15 that adjusts the charged particle beam L. As shown in FIG. The beam adjustment unit 15 includes a horizontal steering electromagnet and a horizontal/vertical steering electromagnet for adjusting the axis of the charged particle beam L, a quadrupole electromagnet for suppressing the divergence of the charged particle beam L, and a quadrupole electromagnet for shaping the charged particle beam L. It has a slit or the like. The beam transport path 12 only needs to have the function of transporting the charged particle beam L, and the beam adjuster 15 may be omitted.

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。 The charged particle beam L transported by the beam transport path 12 is irradiated onto the target 8 while the irradiation position is controlled by the charged particle beam scanning unit 13 . It should be noted that the charged particle beam scanning unit 13 may be omitted so that the same portion of the target 8 is always irradiated with the charged particle beam L.

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。ただし、ターゲットは板状に限らず、液状等であってもよい。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Sに向かって照射される。 The target 8 generates a neutron beam N by being irradiated with the charged particle beam L. As shown in FIG. The target 8 is made of, for example, beryllium (Be), lithium (Li), tantalum (Ta), or tungsten (W), and has a plate shape. However, the target is not limited to a plate shape, and may be liquid or the like. The neutron beam N generated by the target 8 is irradiated toward the patient S in the irradiation room 2 by the neutron beam irradiation unit 20 .

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21と、中性子線Nおよびガンマ線等の放射線が外部に放出されないように遮蔽する遮蔽体22とを備えており、この減速材21と遮蔽体22とでモデレータが構成されている。 The neutron beam irradiation unit 20 includes a moderator 21 that slows down the neutron beams N emitted from the target 8, and a shield 22 that shields radiation such as neutron beams N and gamma rays from being emitted to the outside, The moderator 21 and shield 22 constitute a moderator.

減速材21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21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21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。 The moderator 21 has, for example, a laminated structure composed of a plurality of different materials. Specifically, for example, when the output from the accelerator 11 is a proton beam of 30 MeV and a beryllium target is used as the target 8, the material of the moderator 21 can be lead, iron, aluminum, or calcium fluoride.

遮蔽体22は、減速材21を囲むように設けられており、中性子線N、および中性子線Nの発生に伴って生じたガンマ線等の放射線が遮蔽体22の外部に放出されないように遮蔽する機能を有する。遮蔽体22は、荷電粒子線生成室14と照射室2とを隔てる壁W1に少なくともその一部が埋め込まれていてもよく、埋め込まれていなくてもよい。また、照射室2と遮蔽体22との間には、照射室2の側壁面の一部を成す壁部23が設けられている。壁部23には、中性子線Nの出力口となるコリメータ取付部23aが設けられている。このコリメータ取付部23aには、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。コリメータ31における開口形状を変更することで、中性子線Nの照射野を規定することができる。なお、コリメータ取付部23aを壁部23に設けずに、載置台3にコリメータ31を取り付けてもよい。 The shield 22 is provided so as to surround the moderator 21, and has a function of shielding the neutron beams N and radiation such as gamma rays generated along with the generation of the neutron beams N from being emitted to the outside of the shield 22. have The shield 22 may or may not be embedded at least partially in the wall W1 separating the charged particle beam generation chamber 14 and the irradiation chamber 2 . A wall portion 23 forming a part of the side wall surface of the irradiation chamber 2 is provided between the irradiation chamber 2 and the shield 22 . The wall portion 23 is provided with a collimator mounting portion 23a serving as an output port for the neutron beams N. As shown in FIG. A collimator 31 for defining the irradiation field of the neutron beam N is fixed to the collimator mounting portion 23a. By changing the aperture shape of the collimator 31, the irradiation field of the neutron beam N can be defined. Note that the collimator 31 may be attached to the mounting table 3 without providing the collimator attachment portion 23 a to the wall portion 23 .

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21内を通過している際に減速され、減速材21から出射された中性子線Nは、コリメータ31を通過して載置台3に載置されている患者Sに対して照射される。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。 In the neutron beam irradiation unit 20 described above, the target 8 is irradiated with the charged particle beam L, and the target 8 generates the neutron beam N accordingly. The neutron beam N generated by the target 8 is moderated while passing through the moderator 21, and the neutron beam N emitted from the moderator 21 passes through the collimator 31 and is mounted on the mounting table 3. Irradiation is performed on a patient S who is present. Here, as the neutron beam N, a thermal neutron beam or an epithermal neutron beam with relatively low energy can be used.

位置検出システム120は、演算部121と、検知部122と、放出部123と、第1のマーカー部124と、第2のマーカー部125と、を備える。このような位置検出システム120は、モーションキャプチャシステムによって構成される。モーションキャプチャシステムは、対象物の位置や姿勢を時間連続的にデジタル計測することができる。 The position detection system 120 includes a calculation section 121 , a detection section 122 , an emission section 123 , a first marker section 124 and a second marker section 125 . Such a position detection system 120 is configured by a motion capture system. A motion capture system can digitally measure the position and orientation of an object continuously over time.

放出部123は、載置台3へ向けて電磁波(第1の電磁波)を放出する。これにより、放出部123は、載置台3の周辺に存在するマーカー部124,125に第1の電磁波を当てることができる。本実施形態では、放出部123は、電磁波として赤外線を放出する。検知部122は、マーカー部124,125にて反射された赤外線(以降、反射波と称する場合がある)を検知する。検知部122は、検知した反射波の情報を演算部121へ送信する。モーションキャプチャシステムでは、モーションキャプチャカメラ127が検知部122及び放出部123を備えている。モーションキャプチャカメラ127は、撮影で取得したデータを演算部121へ送信する。位置検出システム120は、複数台のモーションキャプチャカメラ127を備えている。すなわち、位置検出システム120は、複数対の検知部122及び放出部123を備えている。なお、モーションキャプチャカメラ127の設置場所については、後述する。 The emitting part 123 emits electromagnetic waves (first electromagnetic waves) toward the mounting table 3 . Thereby, the emitting part 123 can apply the first electromagnetic wave to the marker parts 124 and 125 existing around the mounting table 3 . In this embodiment, the emitting part 123 emits infrared rays as electromagnetic waves. The detection unit 122 detects infrared rays (hereinafter sometimes referred to as reflected waves) reflected by the marker units 124 and 125 . The detection unit 122 transmits information on the detected reflected wave to the calculation unit 121 . In a motion capture system, a motion capture camera 127 comprises a detector 122 and an emitter 123 . The motion capture camera 127 transmits data obtained by shooting to the calculation unit 121 . Position detection system 120 includes multiple motion capture cameras 127 . That is, the position detection system 120 includes multiple pairs of sensing units 122 and emitting units 123 . The installation location of the motion capture camera 127 will be described later.

第1のマーカー部124は、載置台3に載置された患者Sに取り付けられ、放出部123からの赤外線を反射する部材である。第1のマーカー部124は、患者Sに取り付けられているため、患者Sの位置や姿勢の変化に応じて移動する。従って、第1のマーカー部124は、三次元の空間の中で、患者Sの位置や姿勢に応じた位置にて赤外線を反射する。第1のマーカー部124の設置位置については後述する。 The first marker portion 124 is a member that is attached to the patient S placed on the mounting table 3 and reflects infrared rays emitted from the emitting portion 123 . Since the first marker part 124 is attached to the patient S, it moves according to changes in the patient's S position and posture. Therefore, the first marker part 124 reflects infrared rays at a position corresponding to the position and posture of the patient S in the three-dimensional space. The installation position of the first marker portion 124 will be described later.

第2のマーカー部125は、中性子線照射部20及び載置台3の少なくとも一方に取り付けられ、放出部123からの赤外線を反射する部材である。第2のマーカー部125は、少なくとも治療中には特定の位置に固定された状態にある中性子線照射部20及び治療第3に取り付けられている。従って、第2のマーカー部125は、三次元の空間の中で、少なくとも治療中には固定された位置にて赤外線を反射する。第2のマーカー部125の設置位置については後述する。 The second marker part 125 is a member that is attached to at least one of the neutron beam irradiation part 20 and the mounting table 3 and that reflects infrared rays from the emission part 123 . The second marker part 125 is attached to the neutron beam irradiation part 20 and the treatment third, which are in a state of being fixed at a specific position at least during treatment. Therefore, the second marker part 125 reflects infrared rays at a fixed position in the three-dimensional space, at least during treatment. The installation position of the second marker portion 125 will be described later.

演算部121は、第1のマーカー部124からの反射波、及び第2のマーカー部125からの反射波を検知部122を介して取得する。演算部121は、取得した反射波に基づいて、三次元座標におけるマーカー部124,125の位置を演算する。演算部121は、第1のマーカー部124の位置、及び第2のマーカー部125の位置に基づいて、患者Sと中性子線照射部20との相対位置関係を演算する。演算部121は、複数の第1のマーカー部124の位置に基づいて、患者代表点(例えば図5に示すような、複数の第1マーカー部124(124A,124B,124C)の位置、または複数の第1のマーカー部124の重心GP)の位置を演算してよい。また、演算部121は、複数の第2のマーカー部125の位置に基づいて、装置代表点(例えば、図5に示すコリメータ31の照射孔31aの中心点CP)の位置を演算してよい。演算部121は、患者代表点と装置代表点との3次元座標における相対的な位置関係を把握することで、患者Sと中性子線照射部20との相対位置関係を定量的に(数値化して)把握してよい。 The calculation unit 121 acquires the reflected wave from the first marker unit 124 and the reflected wave from the second marker unit 125 via the detection unit 122 . The computing unit 121 computes the positions of the marker units 124 and 125 in the three-dimensional coordinates based on the acquired reflected waves. The computation unit 121 computes the relative positional relationship between the patient S and the neutron beam irradiation unit 20 based on the position of the first marker unit 124 and the position of the second marker unit 125 . Based on the positions of the plurality of first marker portions 124, the calculation unit 121 calculates the patient representative points (for example, the positions of the plurality of first marker portions 124 (124A, 124B, 124C) as shown in FIG. ) may be calculated. Further, the computing unit 121 may compute the position of the device representative point (for example, the center point CP of the irradiation hole 31a of the collimator 31 shown in FIG. 5) based on the positions of the plurality of second marker units 125 . The calculation unit 121 quantitatively (quantifies) the relative positional relationship between the patient S and the neutron beam irradiation unit 20 by grasping the relative positional relationship in the three-dimensional coordinates between the patient representative point and the device representative point. ) can be grasped.

演算部121は、患者Sと中性子線照射部20との相対位置関係において、患者Sの位置のずれを判定することができる。例えば、演算部121は、前述の患者代表点と装置代表点との位置関係を参照し、装置代表点に対する患者代表点のX軸方向の距離、Y軸方向の距離、Z軸方向における距離の少なくともいずれかが許容値の範囲からずれたことを把握した場合、患者Sの位置がずれたと判定できる。このような許容値は、治療前に予め設定しておく。例えば、装置代表点に対する患者代表点の基準位置(理想的な位置)を決め、当該基準位置からどの程度のずれであれば許容できるかをX軸方向、Y軸方向、及びZ軸方向について決める。なお、このような基準位置の設定は、治療計画装置130が、3Dモデルを用いてシミュレーションを行うことで行われてよい。または、治療前に、患者Sが中性子線照射部20の前で、治療時における実際の姿勢をとることで、基準位置の設定が行われてもよい。 The calculation unit 121 can determine the displacement of the patient S in the relative positional relationship between the patient S and the neutron beam irradiation unit 20 . For example, the calculation unit 121 refers to the positional relationship between the patient representative point and the apparatus representative point described above, and calculates the distance of the patient representative point to the apparatus representative point in the X-axis direction, the Y-axis direction, and the distance in the Z-axis direction. When it is determined that at least one of them has deviated from the allowable range, it can be determined that the position of the patient S has deviated. Such allowable values are set in advance before treatment. For example, the reference position (ideal position) of the patient representative point with respect to the device representative point is determined, and the allowable deviation from the reference position is determined in the X-axis direction, Y-axis direction, and Z-axis direction. . Note that the setting of such a reference position may be performed by the treatment planning apparatus 130 performing a simulation using a 3D model. Alternatively, the reference position may be set by having the patient S take an actual posture during treatment in front of the neutron beam irradiation unit 20 before treatment.

また、演算部121は、患者Sの位置がずれたと判定した場合、報知処理を行う。報知処理は、ディスプレイでの表示や音声での案内によりなされてよい。あるいは、中性子捕捉療法装置110にインターロックをかけることで、報知処理を行ってもよい。このとき、演算部121は、XYZ座標の中で、基準位置または許容範囲からのずれの方向及びずれの量を把握することができる。よって、演算部121は、患者Sをどの方向にどの程度の量だけ動かせば良いかを定量的に情報提供してよい。 Moreover, the calculating part 121 performs a notification process, when it determines with the position of the patient S having shifted|deviated. The notification process may be performed by display on a display or guidance by voice. Alternatively, the notification process may be performed by interlocking the neutron capture therapy device 110 . At this time, the calculation unit 121 can grasp the direction and amount of deviation from the reference position or the allowable range in the XYZ coordinates. Therefore, the calculation unit 121 may quantitatively provide information about which direction and how much the patient S should be moved.

次に、図4及び図5を参照して、マーカー部124,125の具体的な設置例や、具体的な演算例について説明する。第2のマーカー部125は、コリメータ31の照射孔31aの中心点CP(図5参照)を割り出し易い位置に配置されることが好ましい。中性子線が通過するコリメータ31の照射孔31aの中心点CP自体には設置できないので、第2のマーカー部125は、コリメータ31の照射孔31aの面や、壁部23の表面に配置されることが好ましい。第2のマーカー部125を壁部23に配置する場合、コリメータ31の近傍に配置する事が好ましい。また、中心点CPを割り出すために、第2のマーカー部125は、少なくとも2つ設置されることが好ましい。また、患者Sに阻害されてモーションキャプチャカメラ127で撮影できない第2のマーカー部125が生じることを見越して、第2のマーカー部125は3つ以上設定される事が好ましい。図4に示す例では、三つの第2のマーカー部125A,125B,125Cが、コリメータ31を囲むように、コリメータ31近傍の壁部23の表面に設けられる。第2のマーカー部125Aは、コリメータ31の上側に設けられ、第2のマーカー部125Bは、コリメータ31の右側に設けられ、第2のマーカー部125Cは、コリメータ31の左側に設けられている。 Next, a specific installation example of the marker units 124 and 125 and a specific calculation example will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. The second marker part 125 is preferably arranged at a position where the center point CP (see FIG. 5) of the irradiation hole 31a of the collimator 31 can be easily determined. Since the center point CP of the irradiation hole 31a of the collimator 31 through which the neutron beam passes cannot be set at the center point CP itself, the second marker part 125 is arranged on the surface of the irradiation hole 31a of the collimator 31 or the surface of the wall part 23. is preferred. When arranging the second marker part 125 on the wall part 23 , it is preferable to arrange it near the collimator 31 . Moreover, it is preferable that at least two second marker portions 125 are installed in order to determine the center point CP. Also, in anticipation of occurrence of second marker portions 125 that cannot be photographed by the motion capture camera 127 due to obstruction by the patient S, it is preferable to set three or more second marker portions 125 . In the example shown in FIG. 4, three second marker portions 125A, 125B, 125C are provided on the surface of the wall portion 23 near the collimator 31 so as to surround the collimator 31 . The second marker portion 125A is provided on the upper side of the collimator 31, the second marker portion 125B is provided on the right side of the collimator 31, and the second marker portion 125C is provided on the left side of the collimator 31.

一つの第1のマーカー部124が、少なくとも3台のモーションキャプチャカメラ127で撮影されるような位置関係となることが好ましい。また、一つの第2のマーカー部125が、少なくとも2台、好ましくは3台のモーションキャプチャカメラ127で撮影されるような位置関係となることが好ましい。例えば、一台で3つの第1のマーカー部124及び3つの第2のマーカー部125を撮影できるモーションキャプチャカメラ127を3台設けてよい。ただし、あるモーションキャプチャカメラ127の位置からは患者Sや載置台3で隠されてしまうマーカー部124,125が生じる場合は、他の位置から撮影できるモーションキャプチャカメラ127を増やしてもよい。モーションキャプチャカメラ127は、マーカー部124,125が載置台3や患者Sなどで隠されない位置に配置されることが好ましい。モーションキャプチャカメラ127は、コリメータ31を覗き込むような位置に配置される事が好ましい。従って、モーションキャプチャカメラ127は、コリメータ31の上部や、照射室2の側壁であって壁部23に近接した位置などに配置されることが好ましい。図4に示す例では、モーションキャプチャカメラ127Aは、壁部23のうち、コリメータ31の上部に設けられている。モーションキャプチャカメラ127Bは、照射室2の側壁のうち、壁部23寄りの位置であって天井付近に設けられている。モーションキャプチャカメラ127Cは、照射室2の側壁のうち、壁部23寄りの位置であって床付近に設けられている。 It is preferable that one first marker section 124 has a positional relationship such that it is photographed by at least three motion capture cameras 127 . Also, it is preferable that one second marker section 125 has a positional relationship such that it is photographed by at least two, preferably three motion capture cameras 127 . For example, three motion capture cameras 127 may be provided, each capable of photographing three first marker units 124 and three second marker units 125 . However, if the marker portions 124 and 125 that are hidden by the patient S or the mounting table 3 are generated from the position of a certain motion capture camera 127, the number of motion capture cameras 127 capable of capturing images from other positions may be increased. The motion capture camera 127 is preferably arranged at a position where the marker portions 124 and 125 are not hidden by the mounting table 3, the patient S, or the like. It is preferable that the motion capture camera 127 be positioned so as to look into the collimator 31 . Therefore, the motion capture camera 127 is preferably arranged above the collimator 31 or on the side wall of the irradiation chamber 2 and close to the wall 23 . In the example shown in FIG. 4 , the motion capture camera 127A is provided above the collimator 31 in the wall section 23 . The motion capture camera 127B is provided on the side wall of the irradiation chamber 2 at a position near the wall 23 and near the ceiling. The motion capture camera 127C is provided on the side wall of the irradiation chamber 2 at a position near the wall 23 and near the floor.

第1のマーカー部124は、患者Sのコリメータ31付近の部位に取り付けられる。例えば、第1のマーカー部124は、耳穴、黒子、鼻頭、目頭などに設けられてよい。第1のマーカー部124は三次元座標中で患者Sの代表点を割り出せるように少なくとも3つ設けられることが好ましい。図5に示す例では、第1のマーカー部124Aは、耳穴付近に設けられ、第1のマーカー部124Bは、頭部付近に設けられ、第1のマーカー部124Cは、鼻頭に設けられている。 The first marker part 124 is attached to a site of the patient S near the collimator 31 . For example, the first marker portion 124 may be provided at an ear hole, mole, nose tip, eye corner, and the like. It is preferable that at least three first marker portions 124 are provided so that a representative point of the patient S can be determined in three-dimensional coordinates. In the example shown in FIG. 5, the first marker portion 124A is provided near the ear canal, the first marker portion 124B is provided near the head, and the first marker portion 124C is provided at the tip of the nose. .

ここで、治療中の演算部121の処理の一例について、図6のフローチャートを参照して説明する。演算部121は、モーションキャプチャカメラ127A,127B,127Cで撮影された第2のマーカー部125A,125B,125Cの位置を取得することで、中性子線照射部20の位置を取得する(ステップS10)。このとき、演算部121は、照射孔31aの中心点CPを装置代表点として割り出す。例えば、治療前から予め、第2のマーカー部125A,125B,125Cと中心点CPとの位置関係を把握しておき、演算部121は、当該位置関係の情報と、S10で取得した第2のマーカー部125A,125B,125Cの位置情報と、を照らし合わせることで、中心点CPを割り出す。 Here, an example of the processing of the calculation unit 121 during treatment will be described with reference to the flowchart of FIG. The calculation unit 121 acquires the position of the neutron beam irradiation unit 20 by acquiring the positions of the second marker units 125A, 125B, and 125C captured by the motion capture cameras 127A, 127B, and 127C (step S10). At this time, the calculation unit 121 calculates the center point CP of the irradiation hole 31a as the apparatus representative point. For example, the positional relationship between the second marker portions 125A, 125B, and 125C and the center point CP is grasped in advance before treatment, and the calculation unit 121 calculates the positional relationship information and the second marker obtained in S10. By comparing the position information of the marker portions 125A, 125B, and 125C, the center point CP is determined.

ここで、演算部121は、中心点CPの位置に基づいて、患者代表点の基準位置を設定する(ステップS20)。演算部121は、治療前に予め定められていたデータを読み出すことで、基準位置を設定する。次に、演算部121は、モーションキャプチャカメラ127A,127B,127Cで撮影された第1のマーカー部124A,124B,124Cの位置を取得することで、患者Sの位置を取得する(ステップS30)。例えば、重心GPの理想的な位置を基準位置SPとした場合、演算部121は、重心GPを患者代表点として割り出す。あるいは、第1のマーカー部124A,124B,124Cの理想的な位置を基準位置PA,PB,PC(図5(b)参照)とした場合、演算部121は、第1のマーカー部124A,124B,124Cの位置を患者代表点とする。 Here, the calculation unit 121 sets the reference position of the patient representative point based on the position of the center point CP (step S20). The calculation unit 121 sets the reference position by reading data that is predetermined before treatment. Next, the calculation unit 121 acquires the position of the patient S by acquiring the positions of the first marker units 124A, 124B, and 124C captured by the motion capture cameras 127A, 127B, and 127C (step S30). For example, when the ideal position of the center of gravity GP is set as the reference position SP, the calculator 121 calculates the center of gravity GP as the patient representative point. Alternatively, when the ideal positions of the first marker portions 124A, 124B, and 124C are set to the reference positions PA, PB, and PC (see FIG. 5B), the calculation portion 121 calculates the first marker portions 124A, 124B , 124C is set as a patient representative point.

次に、演算部121は、基準位置SPと患者代表点の位置関係を比べることで、患者Sの位置にずれがあるか否かを判定する(ステップS40)。図5(a)に示すように、重心GPが基準位置SPと一致している場合、演算部121は患者Sの位置にずれが無いと判定する。一方、図5(b)に示すように、重心GPが基準位置SPと異なる位置に配置されている場合、演算部121は、ずれ量の大きさを考慮することで、患者Sの位置にずれがあるか否かを判定する。基準位置PA,PB,PCを用いる場合、図5(b)に示すように、第1のマーカー部124A,124B,124Cが基準位置PA,PB,PCと異なる位置に配置されている場合、演算部121は、各点におけるずれ量の大きさを考慮することで、患者Sの位置にずれがあるか否かを判定する。 Next, the calculation unit 121 compares the positional relationship between the reference position SP and the patient representative point to determine whether there is any deviation in the position of the patient S (step S40). As shown in FIG. 5A, when the center of gravity GP matches the reference position SP, the calculation unit 121 determines that the position of the patient S does not shift. On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the center of gravity GP is arranged at a position different from the reference position SP, the calculation unit 121 considers the magnitude of the displacement amount, It is determined whether or not there is When the reference positions PA, PB, and PC are used, as shown in FIG. The unit 121 determines whether or not there is any deviation in the position of the patient S by considering the magnitude of the deviation amount at each point.

例えば、図7(a)に示すように、基準位置SPに対してずれ量の許容範囲をX軸方向、Y軸方向、Z軸方向のそれぞれについて定義しておく。演算部121は、許容範囲によって設定される直方体の外に重心GPが配置される場合、患者Sの位置にずれがあると判定する。また、図7(b)に示すように、基準位置SPに対してずれ量の許容値を定義しておく。演算部121は、許容値を半径として設定される球体の外に重心GPが配置される場合、患者Sの位置にずれがあると判定する。なお、基準位置PA,PB,PCを用いる場合も同様である。 For example, as shown in FIG. 7A, the permissible range of the amount of deviation from the reference position SP is defined for each of the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction. The calculation unit 121 determines that the position of the patient S is shifted when the center of gravity GP is arranged outside the rectangular parallelepiped set by the allowable range. Also, as shown in FIG. 7B, an allowable value for the amount of deviation is defined with respect to the reference position SP. The calculation unit 121 determines that the position of the patient S is shifted when the center of gravity GP is located outside the sphere whose radius is set to the allowable value. The same is true when using the reference positions PA, PB, and PC.

演算部121は、S40において、ずれがないと判定した場合、治療が完了したか否かを判定する(ステップS50)。治療が完了したと判定された場合、図6に示す処理が終了する。一方、治療が完了していないと判定された場合、S30から処理が繰り返される。これにより、治療中は、患者Sの位置が常時監視される。 When determining in S40 that there is no deviation, the calculation unit 121 determines whether or not the treatment has been completed (step S50). If it is determined that the treatment has been completed, the processing shown in FIG. 6 ends. On the other hand, if it is determined that the treatment has not been completed, the process is repeated from S30. Thereby, the position of the patient S is constantly monitored during treatment.

演算部121は、S40においてずれがあると判定した場合、ずれがある旨の報知処理を行う(ステップS60)このとき、中性子線の照射を停止してもよい。また、演算部121は、ずれが生じている方向と、ずれ量を表示してよい。S60が終了したら、S30から処理が繰り返されるか、図6に示す処理が一旦終了する。 When determining that there is a deviation in S40, the calculation unit 121 performs notification processing to the effect that there is a deviation (step S60). At this time, irradiation of the neutron beam may be stopped. Further, the calculation unit 121 may display the direction of deviation and the amount of deviation. After S60 ends, the process is repeated from S30, or the process shown in FIG. 6 is temporarily terminated.

次に、本実施形態に係る中性子捕捉療法システム100の作用・効果について説明する。 Next, the action and effect of the neutron capture therapy system 100 according to this embodiment will be described.

上記の中性子捕捉療法システム100は、患者Sの位置を検出する位置検出システム120を備える。位置検出システム120は、載置台3へ向けて第1の電磁波を放出する放出部123と、載置台3に載置された患者Sに取り付けられ、放出部123からの第1の電磁波を反射する第1のマーカー部124と、第1のマーカー部124からの反射波を取得し、三次元座標における第1のマーカー部124の位置を演算する演算部121と、を備える。例えば、載置台3に載置されている患者SをCT装置で検出しようとする場合、CT装置と中性子線照射部20とが干渉してしまうため、当該測定を行うことはできない。このような問題は、放射線治療の中でも、患者Sが患部を中性子線照射部20の照射孔31aに近付けた状態で姿勢を固定しなくてはならない、中性子捕捉療法システム特有の問題である。これに対し、位置検出システム120は、電磁波を用いて位置検出を行うため、上述の様な装置間の干渉を回避した状態で、第1のマーカー部124の位置を定量的に取得することができる。従って、位置検出システム120は、第1のマーカー部124の位置に基づいて、三次元座標における患者Sの位置を定量的に取得することができる。これにより、位置検出システム120は、患者Sが中性子線照射部20に対してずれているかどうかを三次元的に定量的に判定することができ、ずれている場合は、ずれの方向及びずれ量を定量的に取得することができる。以上により、中性子線照射部20に対する患者Sの位置精度を向上できる。 The neutron capture therapy system 100 described above includes a position detection system 120 that detects the position of the patient S. As shown in FIG. The position detection system 120 is attached to the emitting portion 123 that emits the first electromagnetic wave toward the mounting table 3 and the patient S placed on the mounting table 3 and reflects the first electromagnetic wave from the emitting portion 123. A first marker unit 124 and a calculation unit 121 that acquires a reflected wave from the first marker unit 124 and calculates the position of the first marker unit 124 in three-dimensional coordinates. For example, when trying to detect the patient S placed on the mounting table 3 with a CT device, the CT device and the neutron beam irradiation unit 20 interfere with each other, so the measurement cannot be performed. Such a problem is peculiar to the neutron capture therapy system in which the patient S has to fix his posture with the affected area brought close to the irradiation hole 31a of the neutron beam irradiation unit 20 among radiation therapy. On the other hand, since the position detection system 120 detects the position using electromagnetic waves, it is possible to quantitatively obtain the position of the first marker unit 124 while avoiding the interference between devices as described above. can. Therefore, the position detection system 120 can quantitatively acquire the position of the patient S in three-dimensional coordinates based on the position of the first marker section 124 . As a result, the position detection system 120 can three-dimensionally and quantitatively determine whether or not the patient S is displaced from the neutron beam irradiation unit 20. can be obtained quantitatively. As described above, the positional accuracy of the patient S with respect to the neutron beam irradiation unit 20 can be improved.

位置検出システム120は、中性子線照射部20及び載置台3の少なくとも一方に取り付けられ、放出部123からの第1の電磁波を反射する第2のマーカー部125を更に備え、演算部121は、第2のマーカー部125からの反射波を取得し、三次元座標における第2のマーカー部125の位置を演算する。中性子捕捉療法システム100の中で、中性子線照射部20及び載置台3は、治療中に位置が固定されるものである。従って、位置検出システム120は、第2のマーカー部125の位置に基づいて、三次元座標における中性子線照射部20の位置を定量的に取得できる。これにより、位置検出システム120は、中性子線照射部20に対する患者Sのずれを判定し易くなる。 The position detection system 120 further includes a second marker unit 125 attached to at least one of the neutron beam irradiation unit 20 and the mounting table 3 and reflecting the first electromagnetic wave from the emission unit 123. A reflected wave from the second marker portion 125 is acquired, and the position of the second marker portion 125 in the three-dimensional coordinates is calculated. In the neutron capture therapy system 100, the positions of the neutron beam irradiation unit 20 and the mounting table 3 are fixed during therapy. Therefore, the position detection system 120 can quantitatively acquire the position of the neutron beam irradiation section 20 in three-dimensional coordinates based on the position of the second marker section 125 . This makes it easier for the position detection system 120 to determine the displacement of the patient S with respect to the neutron beam irradiation unit 20 .

演算部121は、第1のマーカー部124の位置、及び第2のマーカー部125の位置に基づいて、患者Sと中性子線照射部20との相対位置関係を演算する。これにより、位置検出システム120、三次元座標における、患者Sと中性子線照射部20との相対位置関係に基づいて、患者Sの中性子線照射部20に対するずれを判定することができる。 The computation unit 121 computes the relative positional relationship between the patient S and the neutron beam irradiation unit 20 based on the position of the first marker unit 124 and the position of the second marker unit 125 . Thus, the displacement of the patient S with respect to the neutron beam irradiation unit 20 can be determined based on the relative positional relationship between the patient S and the neutron beam irradiation unit 20 in the position detection system 120 and the three-dimensional coordinates.

放出部123は、第1の電磁波として赤外線を放射し、第1のマーカー部124は、赤外線を反射する。電磁波として赤外線を用いることで、機器に影響を及ぼすこと無く、正確に第1のマーカー部124の位置を取得できる。 The emitting portion 123 emits infrared rays as the first electromagnetic waves, and the first marker portion 124 reflects the infrared rays. By using infrared rays as electromagnetic waves, the position of the first marker section 124 can be obtained accurately without affecting the device.

第2のマーカー部125は、中性子線照射部20のうち、中性子線を通過させる照射孔31a、または照射孔31aが形成された壁部23の表面に少なくとも2つ設けられる。この場合、演算部121は、中性子線が出射される照射孔31a付近の少なくとも2つの第2のマーカー部125に基づいて、照射孔31aの中心点CPを精度良く取得することができる。照射孔31aの中心点CPに対する患者Sのずれを判定することで、患者Sに対してより正確に中性子線を照射することができる。 At least two second marker portions 125 are provided on the surface of the irradiation hole 31a through which the neutron beam passes or the surface of the wall portion 23 in which the irradiation hole 31a is formed in the neutron beam irradiation portion 20 . In this case, the computing unit 121 can accurately acquire the center point CP of the irradiation hole 31a based on at least two second marker units 125 near the irradiation hole 31a through which the neutron beam is emitted. By determining the displacement of the patient S with respect to the center point CP of the irradiation hole 31a, the patient S can be irradiated with the neutron beam more accurately.

本実施形態に係る中性子捕捉療法システム100は、患者Sの位置を検出する位置検出システム120を備える。位置検出システム120は、モーションキャプチャシステムによって構成される。例えば、載置台3に載置されている患者SをCT装置で検出しようとする場合、CT装置と中性子線照射部20とが干渉してしまうため、当該測定を行うことはできない。これに対し、モーションキャプチャシステムは、上述の様な装置間の干渉を回避した状態で、三次元座標における患者Sの位置を定量的に取得することができる。これにより、位置検出システム120は、患者Sが中性子線照射部20に対してずれているかどうかを三次元的に定量的に判定することができ、ずれている場合は、ずれの方向及びずれ量を定量的に取得することができる。以上により、中性子線照射部20に対する患者Sの位置精度を向上できる。 The neutron capture therapy system 100 according to this embodiment includes a position detection system 120 that detects the position of the patient S. Position detection system 120 is configured by a motion capture system. For example, when trying to detect the patient S placed on the mounting table 3 with a CT device, the CT device and the neutron beam irradiation unit 20 interfere with each other, so the measurement cannot be performed. On the other hand, the motion capture system can quantitatively acquire the position of the patient S in three-dimensional coordinates while avoiding the interference between devices as described above. As a result, the position detection system 120 can three-dimensionally and quantitatively determine whether or not the patient S is displaced from the neutron beam irradiation unit 20. can be obtained quantitatively. As described above, the positional accuracy of the patient S with respect to the neutron beam irradiation unit 20 can be improved.

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。 The invention is not limited to the embodiments described above.

例えば、上述の実施形態では、光学式のモーションキャプチャシステムが用いられていたが、他の方式のモーションキャプチャシステムが用いられてもよい。方式によっては、放出部123と検知部122が一体化されたモーションキャプチャカメラ127が用いられなくともよい。また、Wifiなどの電磁波を用いたモーションキャプチャシステムが用いられてもよい。 For example, although an optical motion capture system was used in the above-described embodiments, other types of motion capture systems may be used. Depending on the method, the motion capture camera 127 in which the emission unit 123 and the detection unit 122 are integrated may not be used. Also, a motion capture system using electromagnetic waves such as Wifi may be used.

放出部123が放出する第1の電磁波は赤外線に限られない。例えば、放出部123は、可視光、紫外線などを放出してもよく、超音波などを放出してもよい。また、第1のマーカー部124は第1の電磁波を反射するものに限られず、放出部123からの第1の電磁波を受けて第1の電磁波と異なる第2の電磁波を放出してもよい。第2のマーカー部125も、放出部123からの第1の電磁波を受けて第1の電磁波と異なる第3の電磁波を放出してもよい。例えば、放出部123が電磁界を発生させる外部励磁源であり、マーカー部124,125が電磁界で共振して信号を発する素子であり、検知部122がマーカー部124,125からの信号を検知する測定センサでもよい。また、放出部123が電波を発する電波源であり、マーカー部124,125が電波を反射する反射部材であり、検知部122が反射された電波を検知する測定センサでもよい。 The first electromagnetic waves emitted by the emitting portion 123 are not limited to infrared rays. For example, the emission part 123 may emit visible light, ultraviolet rays, or the like, or may emit ultrasonic waves. Also, the first marker portion 124 is not limited to reflecting the first electromagnetic wave, and may receive the first electromagnetic wave from the emitting portion 123 and emit a second electromagnetic wave different from the first electromagnetic wave. The second marker part 125 may also receive the first electromagnetic wave from the emitting part 123 and emit a third electromagnetic wave different from the first electromagnetic wave. For example, the emitting section 123 is an external excitation source that generates an electromagnetic field, the marker sections 124 and 125 are elements that resonate in the electromagnetic field and emit signals, and the detection section 122 detects signals from the marker sections 124 and 125. It may be a measurement sensor that Alternatively, the emitting portion 123 may be a radio wave source that emits radio waves, the marker portions 124 and 125 may be reflecting members that reflect radio waves, and the detection portion 122 may be a measurement sensor that detects the reflected radio waves.

上述の実施形態では、患者代表点として重心GPが設定され、当該重心GPの基準位置SPからのずれを用いて患者Sの位置のずれが判定された。あるいは、第1のマーカー部124の位置そのものに対して基準位置が設定されていた。ただし、代表点の取り方や、基準位置の取り方などは特に限定されず、適宜変更してよい。 In the above-described embodiment, the center of gravity GP is set as the patient representative point, and the deviation of the position of the patient S is determined using the deviation of the center of gravity GP from the reference position SP. Alternatively, the reference position is set with respect to the position of the first marker portion 124 itself. However, the method of obtaining representative points and the method of obtaining reference positions are not particularly limited, and may be changed as appropriate.

3…載置台、20…中性子線照射部、23…壁部、31a…照射孔、100…中性子捕捉療法システム、120…位置検出システム(位置検出部)、121…演算部、123…放出部、124…第1のマーカー部、125…第2のマーカー部。 3... Mounting table 20... Neutron beam irradiation part 23... Wall part 31a... Irradiation hole 100... Neutron capture therapy system 120... Position detection system (position detection part) 121... Operation part 123... Emission part, 124 -- the 1st marker part, 125 -- the 2nd marker part.

Claims (3)

中性子線を患者へ照射する中性子捕捉療法システムであって、
前記患者が載置される載置台と、
前記載置台に載置された前記患者へ前記中性子線を照射する中性子線照射部と、
前記患者の位置を検出する位置検出部と、を備え、
前記位置検出部は、
前記載置台へ向けて第1の電磁波を放出する放出部と、
前記載置台に載置された前記患者に取り付けられ、前記放出部からの前記第1の電磁波を反射、または前記第1の電磁波を受けて当該第1の電磁波と異なる第2の電磁波を放出する第1のマーカー部と、
前記第1のマーカー部からの反射波、または前記第2の電磁波を取得し、三次元座標における前記第1のマーカー部の位置を演算する演算部と、を備え
前記位置検出部は、前記中性子線照射部及び載置台の少なくとも一方に取り付けられ、前記放出部からの前記第1の電磁波を反射、または前記第1の電磁波を受けて当該第1の電磁波と異なる第3の電磁波を放出する第2のマーカー部を更に備え、
前記演算部は、前記第2のマーカー部からの反射波、または前記第3の電磁波を取得し、三次元座標における前記第2のマーカー部の位置を演算し、
前記演算部は、前記第1のマーカー部の位置、及び前記第2のマーカー部の位置に基づいて、前記患者と前記中性子線照射部との相対位置関係を演算する中性子捕捉療法システム。
A neutron capture therapy system for irradiating a patient with a neutron beam,
a mounting table on which the patient is mounted;
a neutron beam irradiation unit that irradiates the patient placed on the mounting table with the neutron beam;
A position detection unit that detects the position of the patient,
The position detection unit is
an emission unit that emits a first electromagnetic wave toward the mounting table;
It is attached to the patient placed on the mounting table, reflects the first electromagnetic wave from the emitting part, or receives the first electromagnetic wave and emits a second electromagnetic wave different from the first electromagnetic wave. a first marker portion;
a calculation unit that acquires the reflected wave from the first marker unit or the second electromagnetic wave and calculates the position of the first marker unit in three-dimensional coordinates ;
The position detection unit is attached to at least one of the neutron beam irradiation unit and the mounting table, and reflects the first electromagnetic wave from the emission unit or receives the first electromagnetic wave and differs from the first electromagnetic wave. further comprising a second marker portion that emits a third electromagnetic wave;
The calculation unit acquires the reflected wave from the second marker unit or the third electromagnetic wave, calculates the position of the second marker unit in three-dimensional coordinates,
The neutron capture therapy system , wherein the computing unit computes a relative positional relationship between the patient and the neutron beam irradiation unit based on the position of the first marker unit and the position of the second marker unit .
前記放出部は、前記第1の電磁波として赤外線を放射し、
前記第1のマーカー部は、前記赤外線を反射する、請求項1に記載の中性子捕捉療法システム。
the emitting unit radiates infrared rays as the first electromagnetic wave,
The neutron capture therapy system according to claim 1 , wherein said first marker portion reflects said infrared rays.
前記第2のマーカー部は、前記中性子線照射のうち、前記中性子線を通過させる照射孔、または前記照射孔が形成された壁部の表面に少なくとも2つ設けられる、請求項1または2に記載の中性子捕捉療法システム。 3. The second marker part according to claim 1 or 2 , wherein at least two of the second marker parts are provided on the surface of the irradiation hole through which the neutron beam of the neutron beam irradiation passes, or the wall part in which the irradiation hole is formed. neutron capture therapy system.
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