CN116847906A - 机器人bnct装置及其操作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种BNCT装置,其能够实现中子射线照射装置的中子射线照射位置的移动,并能够从多个高效的中子射线照射位置向患者的肿瘤部位照射中子射线。该BNCT装置对存在肿瘤部位的患者照射中子射线,包括具有加速器中子发生源和中子减速体的中子射线照射装置,以及移动该中子射线照射装置的工业机器人,在照射中子射线之前,给所述患者服用含硼化合物,在患者的含硼化合物的癌细胞内浓度比正常细胞内浓度高的时间内,工业机器人移动中子射线照射装置,并对患者的肿瘤部位照射中子射线。

Description

机器人BNCT装置及其操作方法
技术领域
本发明涉及一种机器人BNCT(Boron-Neutron Capture Therapy:硼中子俘获疗法)装置及其操作方法,尤其涉及一种工业机器人移动中子射线照射装置并向患者的肿瘤部位照射中子射线以治疗癌症的机器人BNCT装置及机器人BNCT装置的操作方法。
背景技术
近年来,关于难治性癌的治疗,人们对BNCT(硼中子俘获疗法)装置进行了研究,认为其是可代替传统放射治疗装置的放疗装置。BNCT装置是用中子射线照射吸收了硼核素的癌细胞,通过由中子和硼的核反应产生的粒子放射线,选择性地仅破坏吸收了硼的癌细胞的癌症治疗装置。
其中,硼核素的中子俘获截面大,通过热中子射线(n)的照射,高效地引发下述(1)那样的核反应,释放出高能的7Li和4He粒子放射线。
10B+n→7Li+4He (1)
而且,7Li和4He粒子放射线由于射程短,因此会在引发了核反应的癌细胞内消失,而不会对癌细胞之外造成影响,为此BNCT疗法具有如下特征:能够选择性地仅破坏吸收了硼的癌细胞。
此外,BNCT装置优选在中子射线照射装置和患者之间设置中子减速体,该中子减速体将中子射线发生装置释放的高速(高能)中子射线进行减速,转换成具有适用于BNCT的速度分布(能量谱)的中子射线。顺便说一下,高速的中子射线与细胞内的氢原子等发生核反应,由此不仅对积累了硼的癌细胞造成不良影响,而且对正常细胞也造成不良影响,从而可能成为副作用的原因。
此外,由于中子射线对未吸收硼的正常细胞造成的影响小,因此BNCT装置是一种优异的癌症放射治疗装置,它即使对正常细胞和癌细胞混杂存在的难治性肿瘤部位照射中子射线,也能够选择性地仅破坏癌细胞。
然而,为了彻底破坏癌细胞,需要照射预定剂量或更多的中子射线,但中子射线也会对正常细胞造成损害,尽管这种损害很弱。例如,在传统的BNCT中,采用的治疗方案是进行一次高剂量的中子射线照射,其中肿瘤部位的吸收剂量达40-60Gy。但在照射这样高剂量的中子射线时,存在中子射线对正常细胞的损伤也变大,辐射损伤引起的副作用发生率变高的问题。
为了解决该问题,开发了一种BNCT装置,其通过从多个方向对肿瘤部位照射中子射线,从而减少中子射线对肿瘤部位以外的正常部位的照射剂量。
例如,考虑采用在患者周围将多台(如六台)中子射线发生装置配置在同一平面上,从多个方向对肿瘤部位照射中子射线的BNCT装置(例如,参照专利文献1及图5)。
然而,专利文献1中记载的BNCT装置,由于在肿瘤部位周围的平面上配置有六台中子射线照射装置,从各中子发生装置向肿瘤部位照射中子射线,因此中子射线照射装置与肿瘤部位之间的距离变长,存在无法对肿瘤部位进行有效的中子射线照射的问题。
此外,如图6所示,虽然六台中子射线照射装置中的三台靠近肿瘤部位的中子射线照射装置(照射装置4~6)照射的中子射线有效地到达肿瘤部位,但其余三台(照射装置1~3)照射的中子射线到肿瘤部位的距离远,存在中子射线无法有效地到达肿瘤部位的问题。
为此,专利文献1所记载的中子射线照射装置为了使中子射线照射时间为20~30分钟左右的适当的治疗时间,需要使用多达六台大剂量照射的中子照射装置。
此外,在放射治疗中,通过利用正常细胞与肿瘤细胞之间的恢复力的差异,比起照射一次大量的吸收剂量(R1),通过将少量的吸收剂量(R2)分成多次(N)进行照射,更能够降低并发症发生率(例如,参照非专利文献1)。在R1、R2与N中式(2)的关系成立的情况下,在R1的1次照射和R2的N次照射中,将对患者的肿瘤部位照射相同的剂量。
R1 = R2×N×C (2)
然而,由于正常细胞与肿瘤细胞相比,针对辐射损伤的恢复效果更好,因此即便是照射了相同剂量的情况,照射多次(N)少量的剂量(R2)时也更能够抑制副作用的发生。BNCT装置也是放射治疗装置的一种形态,与一次照射大量的中子射线相比,分多次照射少量的中子射线更能够抑制副作用的发生,这是不言而喻的。
此外,传统的中子射线照射装置固定有中子减速体的结构,该结构用于将中子射线发生装置释放的高速(高能)中子射线进行减速,转换成具有适于治疗的速度分布(能量谱)的中子射线。因此,必须根据患者的体形和肿瘤部位(从皮肤表面到肿瘤部位的距离)来更换中子减速体,为了在中子射线发生装置中配备合适的中子减速体,还存在照射治疗的准备及事后处理需要花时间和工夫等的问题。
专利文献1:美国专利第10850131号说明书
非专利文献1:《癌症放射治疗的基础知识》、早川和重、2010年度(平成22年)前期日本消化器外科学会教育集会、P41~49、2010
发明内容
本发明的BNCT装置用于解决该问题,其目的是提供一种BNCT装置,其以可移动的方式设置中子射线照射装置,使用一台中子射线照射装置,可以从多个中子射线照射位置向患者的肿瘤部位照射中子射线。
此外,本发明的BNCT装置的目的在于提供一种防止中子射线泄漏到中子照射装置外,并且在接近患者肿瘤部位的体表面的位置,生成具有适于BNCT的能量的中子的BNCT装置,防止中子射线泄漏到肿瘤部位以外的方向。
此外,本发明的BNCT装置的目的在于提供一种BNCT装置,其在接近患者肿瘤部位体表面的位置产生具有适于BNCT的能量的中子射线,并从靠近肿瘤部位的距离进行中子射线照射,进一步通过让中子射线照射装置的移动实现自动化,并毫无浪费地进行照射,从而能够使用中子产生强度比以往低的中子射线照射装置来进行高效的中子治疗照射。
进一步,本发明的目的在于提供一种高效的BNCT装置,其为了让来自中子发生装置的高速中子射线减速为适于治疗的速度的中子射线,预先准备多种中子减速体,工业机器人自动地选择合适的中子减速体,通过安装在中子射线照射装置上,将高速的中子射线减速成适于BNCT治疗的速度的中子射线,并且无需照射治疗前的准备及事后处理。
本发明是为了解决该课题而完成的,本发明的BNCT装置是对存在肿瘤部位的患者照射中子射线的BNCT装置,包括具有加速器中子发生源和中子减速体的中子射线照射装置,以及具有控制装置,移动并控制中子射线照射装置的工业机器人,其特征在于,在对存在肿瘤部位的患者照射中子射线之前,给患者服用与正常细胞相比被癌细胞更大量地吸收或蓄积的含硼化合物,在患者的含硼化合物的癌细胞内浓度比正常细胞内浓度高的时间内,工业机器人使中子射线照射装置依次移动至与所述患者的肿瘤部位对应的多个中子射线照射位置,并对患者的肿瘤部位照射中子射线。
所述中子射线照射装置以围绕加速器中子发生源的护罩的方式安装中子反射物,能够防止中子射线从中子射线照射装置朝患者方向以外的方向泄漏。
此外,其特征在于,所述中子射线照射装置在加速器中子发生源的前端安装有中子减速体,在接近肿瘤部位的体表面的位置,生成具有适于BNCT疗法的能量的中子,并照射肿瘤部位。
此外,优选的是,所述工业机器人使中子射线照射装置移动至与肿瘤部位的体表面接近的中子射线照射位置,对肿瘤部位照射中子射线。
此外,其特征在于,所述中子射线照射装置预先设定对肿瘤部位照射中子射线的多个中子射线照射位置、各中子射线照射位置上的中子射线照射时间、以及在中子射线照射位置安装的中子减速体,工业机器人按照预先设定的多个中子射线照射位置及预先设定的中子射线照射时间移动中子射线照射装置,经由预先设定的中子减速体对肿瘤部位照射中子射线。
此外,其特征在于,所述中子射线照射装置连结所述多个中子射线照射位置,并预先设定对肿瘤部位照射中子射线的中子射线照射路径、中子射线照射路径的各区间中的移动速度以及安装的中子减速体,工业机器人按照预先设定的中子射线照射路径以及中子射线照射路径各区间中的移动速度移动中子射线照射装置,经由预先设定的中子减速体对肿瘤部位照射中子射线。
此外,优选的是,将所述多个中子射线照射位置或中子射线照射路径配置成三维位置关系,工业机器人基于与肿瘤部位的三维位置关系,控制多个中子射线照射位置或中子射线照射路径各自中的中子射线照射装置的位置或中子射线照射路径、设置角度、中子射线照射角、移动路径以及移动速度等。
此外,其特征在于,所述中子射线照射装置具有产生中子的钛靶,工业机器人基于与肿瘤部位的三维位置关系,控制多个中子射线照射位置或所述中子射线照射路径各自中的钛靶的位置、所述中子射线照射路径、中子放射面的角度、移动路径以及移动速度等。
其特征在于,所述工业机器人在钛靶沿着预先确定的中子射线照射路径移动的期间内,将钛靶的中子放射面控制为始终朝向肿瘤部位。
此外,本发明的特征在于,设置多台中子射线照射装置以及与中子射线照射装置数量相同的工业用机器人,多台工业用机器人同时从多台中子射线照射装置进行中子射线的照射。
此外,本发明的BNCT装置的操作方法是使用权利要求1~10中任一项所述的机器人BNCT装置的方法,其特征在于,在对存在所述肿瘤部位的患者照射中子射线之前,给患者服用与正常细胞相比被癌细胞更大量地吸收或蓄积的含硼化合物,在患者的所述含硼化合物的癌细胞内浓度比正常细胞内浓度高的时间内,控制装置使工业机器人将中子射线照射装置依次移动至与患者的肿瘤部位对应的多个中子射线照射位置,并对患者的肿瘤部位照射中子射线。
此外,优选的是,所述控制装置使工业机器人将中子射线照射装置移动至与患者肿瘤部位的体表面接近的中子射线照射位置,并对肿瘤部位照射中子射线。
此外,其特征在于,所述控制装置预先设定对肿瘤部位照射中子射线的多个中子射线照射位置、各中子射线照射位置上的中子射线照射时间、以及安装的中子减速体,使工业机器人按照预先设定的多个中子射线照射位置以及中子射线照射时间移动中子射线照射装置,经由预先设定的中子减速体对肿瘤部位照射中子射线。
此外,优选的是,所述控制装置在所述中子射线照射装置中连接多个中子射线照射位置,预先设定对肿瘤部位照射中子射线的多个中子射线照射路径、中子射线照射路径的各区间中的移动速度以及安装的中子减速体,使工业机器人按照预先设定的中子射线照射路径以及预先设定的中子射线照射路径的各区间中的移动速度移动中子射线照射装置,经由预先设定的中子减速体对所述肿瘤部位照射中子射线。
此外,其特征在于,将所述多个中子射线照射位置或中子射线照射路径配置成三维位置关系,所述控制装置使工业机器人基于与肿瘤部位的三维位置关系,控制多个中子射线照射位置或中子射线照射路径各自中的中子射线照射装置的位置或所述中子射线照射路径各自中的多个所述中子射线照射装置的位置或所述中子射线照射路径、设置角度、中子照射角、移动路径以及移动速度等。
此外,优选的是,所述中子射线照射装置具有产生中子的钛靶,所述控制装置使工业机器人基于与肿瘤部位的三维位置关系,控制多个中子射线照射位置或中子射线照射路径各自中的钛靶的位置、中子放射面的角度、移动路径以及移动速度等。
此外,所述控制装置能够使所述工业机器人在钛靶沿着预先确定的移动路径移动的期间内,将钛靶的中子放射面控制为始终朝向肿瘤部位。
此外,所述控制装置使所述工业机器人将中子射线照射装置移动至治疗开始点,然后将钛靶朝向所述肿瘤部位并开始照射中子射线,在不停止中子射线照射装置的情况下,将中子射线照射路径移动至中子射线照射结束位置而完成照射。
此外,其特征在于,设置所述多台中子射线照射装置以及与中子射线照射装置数量相同的工业用机器人,所述控制装置使多台工业机器人同时从多台中子射线照射装置进行中子射线的照射。
本发明的BNCT装置通过工业机器人使中子射线照射装置根据患者肿瘤部位的位置或患者的体形进行移动,从处于有效照射方向的接近肿瘤部位的距离的中子射线照射位置进行中子射线照射,因此具有如下特征:即使是中子强度约为传统的1/2的中子射线照射装置,也能够在适当的治疗时间内提高治疗效果。
此外,以往需要将大型中子射线照射装置固定设置在单独的房间里,但本发明的BNCT系统具有如下特征:将中子射线照射装置紧凑化至能够通过工业机器人搬运的尺寸,从而能够使用工业机器人移动中子射线照射装置,并且大大降低安装成本。
此外,本发明的BNCT装置基于与肿瘤部位的三维位置关系,有效地设定中子射线照射装置的中子射线照射位置和中子照射路径,工业机器人自动地移动中子射线照射装置,使钛靶始终朝向肿瘤部位照射中子射线,因此具有如下特征:能够增大对癌细胞的照射效果,并且减少正常细胞所受到的照射剂量而减轻副作用。
此外,本发明的中子射线照射装置以围绕中子发生装置的护罩的方式安装有中子反射物,在中子发生装置的前端安装有中子减速体,由此能够在患者的肿瘤部位产生热中子,并且能够使接近体表面部分的吸收剂量最小化。
此外,具有如下特征:通过具备多个厚度不同的中子减速体,设置让工业机器人根据患者的体形或肿瘤部位更换中子减速体,从而能够根据患者的体形或肿瘤部位进行适当的中子射线照射,进一步地,不需要在每次更换患者时手动更换中子减速体,能够减少治疗时间及费用。
其中,本发明的BNCT装置具有如下特征:患者在治疗中只需以仰卧位横躺在固定的治疗台上即可,能够提供对身体及精神负担较小的疗法。
附图说明
图1是本发明一个实施方式中的机器人BNCT装置的整体视图;
图2是表示本发明一个实施方式中的中子射线照射装置的示意图;
图3是说明本发明一个实施例中的中子射线照射方法的图;
图4是说明本发明其他实施例中的中子射线照射方法的图;
图5是现有例子中具备六台中子射线照射装置的BNCT装置的概略图;
图6是表示图5的中子射线照射装置与肿瘤部位之间关系的图。
具体实施方式
下面参照附图对本发明的机器人BNCT(Boron-Neuron Capture Therapy:硼中子俘获疗法)装置及其操作方法进行详细说明。这些内容旨在解说本发明,并不以此限制本发明的技术范围。本发明可以在不脱离本发明保护范围的范围内进行各种变化来实施。
硼核素如下述式(1)所示,通过中子射线(n)的照射俘获中子而引起核反应,产生高能的7Li和4He粒子放射线。
10B + n → 7Li + 4He (1)
其中,BNCT是一种癌症治疗法,在对患者照射中子射线之前,将具有聚集于癌细胞的特性的含硼化合物投与癌患者,使硼聚集于患者的癌细胞,然后对患者的肿瘤部位照射中子射线,由此聚集于癌细胞的硼原子俘获中子而引起核反应,通过核反应中产生的粒子射线能量选择性地仅破坏积累了硼的癌细胞,从而治愈癌症。
顺便说一下,由于7Li和4He粒子射线的寿命短,射程与癌细胞的大小差不多,因此会在癌细胞内消失而不会漏出至癌细胞外,为此BNCT能够选择性地仅破坏与含硼化合物结合的癌细胞。
因此,在本发明的实施方式中,在中子射线的治疗性照射之前,给患者服用含硼化合物,它在给活体服用后,与正常细胞相比被癌细胞更大量地吸收或蓄积,硼化合物将在癌细胞中积聚。这种含硼化合物是公知的,本发明的实施例中示出了使用对硼苯丙氨酸作为含硼化合物的例子。
[中子射线照射装置]
图1是本发明一个实施方式中的机器人BNCT装置1的整体概略图。
如图1所示,本发明的机器人BNCT装置1包括:中子射线照射装置20,其具有产生中子的加速器中子发生源18和使中子减速的中子减速体24,并对患者3的肿瘤部位5照射中子射线;以及工业机器人10,其具有控制装置(未图示),控制所述中子射线照射装置20并使其移动。
在此,患者3只需要固定被照射部位即可,例如,能够横躺在手术台上12接受机器人BNCT装置1的治疗。
此外,具有诸如本发明中使用的功能的工业机器人10可以通过向专门的制造商订购来购买。
图2是表示本发明一个实施方式中的中子射线照射装置的示意图。
如图2所示,本发明一个实施方式中的中子照射装置20可以具有产生氘阳离子的氘离子源16和通过真空泵14减压为高真空的加速器中子发生源18。
在此,作为氘离子源16的形式,可以使用公知的形式,只要是能够在本发明中利用的形式,就没有特别限定,例如可以使用氘阳离子发生装置。在本发明的一个实施方式中的加速器中子产生源18中,氘离子源16生成的氘阳离子从离子提取光圈28进入加速室19,被设置于加速室19的磁场(未图示)加速,与设置于中子射线照射装置20前端的靶子高速碰撞,通过下式(3)的D-D反应生成中子(n)。在此,例如可以使用钛靶22作为靶子。
D + D → 3He + n (3)
另外,由于通过D-D反应产生的中子存在过于高速(能量过多)而破坏正常细胞的可能性,对BNCT而言不优选,因此优选在钛靶22的氘入射面的相反侧设置中子减速体24,使高速的中子减速为具有适于BNCT的能量的中子(超热中子、热中子)。
此外,在本发明的机器人BNCT装置中,工业机器人10将中子射线照射装置20和钛靶22的中子放射面23始终朝向肿瘤部位5来照射中子射线,因此能够增大对肿瘤部位5的癌细胞的照射效果,并且能够减少正常细胞受到的照射剂量。
进一步,加速器中子射线发生装置18优选以围绕护罩26的方式安装中子反射物29,防止中子射线向患者以外的方向漏出。由此,能够减少浪费的中子,提高治疗效果。
其中,本发明的中子射线照射装置20优选将中子减速体24设置于中子射线照射装置20前端的接近患者3体表面7的位置。由此,中子射线照射装置20能够从接近与肿瘤部位5相对应的体表面7的位置对肿瘤部位5照射中子射线,因此能够使用照射强度小的中子射线照射装置20。
进一步,本发明为了让来自中子产生装置的高速中子射线减速成适于治疗的速度的中子射线,优选预先准备多个中子减速体24,设置让工业机器人10自动选择中子减速体22并安装在中子射线照射装置上的结构。由此,能够根据肿瘤的种类、肿瘤部位的位置以及患者的体型等来选择中子减速体22,并减速为适于治疗的速度的中子射线。
进一步,本发明可以设置多台工业用机器人10,从多台中子射线照射装置20同时照射中子射线。
[中子射线照射的方法]
本发明的机器人BNCT在对患者照射中子射线之前,施用一种含硼化合物,它在给患者服用后,与患者3的正常细胞相比被癌细胞更大量地吸收或蓄积,在服用的含硼化合物的癌细胞内浓度高于正常细胞内浓度的时间内,工业机器人10控制中子射线照射装置20,对患者3的肿瘤部位5照射中子射线。
图3是说明本发明一个实施例中的中子射线照射方法的图。
如图3所示,使用本发明一个实施例中的机器人BNCT设备1的中子射线照射方法,其特征在于,未图示的控制装置预先设定中子射线照射装置20向肿瘤部位5照射中子射线的多个中子射线照射位置34、各中子射线照射位置34上的中子射线照射时间、以及在各中子射线照射位置34a~34n中安装于钛靶22上的中子减速体24,使工业机器人10控制中子射线照射装置20并将其移动至预先设定的中子射线照射位置34a~34n,经由预先选定的中子减速体24向肿瘤部位5照射中子射线。
另外,使用本发明的机器人BNCT装置1的中子射线照射方法可以将多个中子射线照射位置34a~34n配置成三维位置关系,优选工业机器人10基于与肿瘤部位5的三维位置关系,控制预先设定的多个中子射线照射位置34a~34n各自中的中子射线照射装置的位置、设置角度、中子照射角、移动路径以及移动速度等。
图4是说明本发明其他实施例中的中子射线照射方法的图。
如图4所示,使用本发明其他实施例中的机器人BNCT装置1的中子射线照射方法,其特征在于,预先设定由中子射线照射装置20向肿瘤部位5照射中子射线的多个中子照射区间36a~36n构成的中子射线照射路径36、各中子照射区间36a~36n中的移动速度、以及在各中子照射区间36a~36n中安装于钛靶22上的中子减速体24,工业机器人10控制中子射线照射装置20沿预先设定的中子射线照射路径36移动,同时安装预先选定了厚度的中子减速体24并使中子射线照射于肿瘤部位5。在此,可以通过中子射线照射装置20的移动速度来控制对肿瘤部位7的中子射线照射剂量。
此外,使用本发明的其他实施方式中的机器人BNCT装置1的治疗方法能够将多个中子射线照射路径36配置成三维位置关系,工业机器人10能够基于与肿瘤部位5的三维位置关系,控制预先设定的多个中子射线照射区间36a~36n各自中的中子射线照射装置的位置、设置角度、中子照射角、移动路径以及移动速度等。
根据所述其他实施方式的中子射线的照射方法,能够使中子射线照射装置20移动至中子照射开始位置38,使中子射线照射装置20内的钛靶22移动至与中子射线照射开始位置36a附近的肿瘤部位5所对应的体表面7接近的位置,并使钛靶22的中子射线放射面23朝向肿瘤部位5开始中子射线的照射,从而在不停止中子射线照射装置20的情况下,就能移动至中子射线照射结束位置39而完成照射。
进一步,使用本发明的机器人BNCT装置1的治疗方法能够基于与肿瘤部位5的三维位置关系,控制钛靶22的位置、中子放射面的角度、移动路径以及移动速度。
以上说明了与本发明有关的优选实施方式,但本发明不限于所述实施方式,还包括不脱离本发明所属的技术范围内的所有变更。
附图说明
1机器人BNCT装置
3 患者
5 肿瘤部位
7 体表面
10 工业机器人
12 治疗台
14 真空泵
16 氘离子源
18 加速器中子发生源
19 加速室
20 中子射线照射装置
22 钛靶
23 中子放射面
24 中子减速体
26 护罩
28 离子提取光圈
29 中子反射物
30 中子射线照射方向
34 中子射线照射位置
34a~34n中子射线照射位置a~n
36中子射线照射路径
36a~36n中子射线照射区间a~n

Claims (19)

1.一种机器人BNCT装置,其是对存在肿瘤部位的患者照射中子射线的BNCT(Boron-Newtron Capture Therapy:硼中子俘获治疗)装置,包括具有加速器中子发生源和中子减速体的中子射线照射装置,以及具有控制装置,移动并控制所述中子射线照射装置的工业机器人,其特征在于,
在对存在所述肿瘤部位的患者照射中子射线之前,给所述患者服用与正常细胞相比被癌细胞更大量地吸收或蓄积的含硼化合物,
在所述患者的所述含硼化合物的癌细胞内浓度比正常细胞内浓度高的时间内,所述工业机器人使所述中子射线照射装置依次移动至与所述患者的肿瘤部位对应的多个中子射线照射位置,并对所述患者的肿瘤部位照射中子射线。
2.根据权利要求1所述的机器人BNCT装置,其特征在于,所述中子射线照射装置以围绕所述加速器中子发生源的护罩的方式安装中子反射物,防止中子射线从所述中子射线照射装置朝患者方向以外的方向泄漏。
3.根据权利要求1或2所述的机器人BNCT装置,其特征在于,所述中子射线照射装置在所述加速器中子发生源的前端安装有所述中子减速体,在接近所述肿瘤部位的体表面的位置,生成具有适于BNCT疗法的能量的中子,并照射所述肿瘤部位。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的机器人BNCT装置,其特征在于,所述工业机器人使所述中子射线照射装置移动至与所述肿瘤部位的体表面接近的所述中子射线照射位置,对所述肿瘤部位照射中子射线。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的机器人BNCT装置,其特征在于,所述中子射线照射装置预先设定对所述肿瘤部位照射中子射线的多个所述中子射线照射位置、各所述中子射线照射位置上的中子射线照射时间、以及安装的所述中子减速体,
所述工业机器人按照预先设定的多个中子射线照射位置及中子射线照射时间移动所述中子射线照射装置,经由预先设定的中子减速体对所述肿瘤部位照射中子射线。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的机器人BNCT装置,其特征在于,所述中子射线照射装置连结所述多个中子射线照射位置,并预先设定对所述肿瘤部位照射中子射线的中子射线照射路径、所述中子射线照射路径的各区间中的移动速度以及安装的所述中子减速体,
所述工业机器人按照预先设定的中子射线照射路径以及预先设定的中子射线照射路径的各区间中的移动速度移动所述中子射线照射装置,经由预先设定的中子减速体对所述肿瘤部位照射中子射线。
7.根据权利要求6所述的机器人BNCT装置,其特征在于,将多个所述中子射线照射位置或所述中子射线照射路径配置成三维位置关系,所述工业机器人基于与所述肿瘤部位的三维位置关系,控制多个所述中子射线照射位置或所述中子射线照射路径各自中的所述中子射线照射装置的位置或所述中子射线照射路径、设置角度、中子射线照射角、移动路径以及移动速度等。
8.根据权利要求6或7所述的机器人BNCT装置,其特征在于,所述中子射线照射装置具有产生中子的钛靶,
所述工业机器人基于与所述肿瘤部位的三维位置关系,控制多个所述中子射线照射位置或所述中子射线照射路径各自中的所述钛靶的位置、所述中子射线照射路径、中子放射面的角度、移动路径以及移动速度等。
9.根据权利要求8所述的机器人BNCT装置,其特征在于,所述工业机器人在所述钛靶沿着预先确定的中子射线照射路径移动的期间内,将所述钛靶的中子放射面控制为始
终朝向所述肿瘤部位。
10.根据权利要求1~9中任一项所述的机器人BNCT装置,其特征在于,设置多台所述中子射线照射装置以及与所述中子射线照射装置数量相同的所述工业机器人,所述多台工业机器人同时从所述多台中子射线照射装置进行中子射线的照射。
11.一种机器人BNCT装置的操作方法,其是权利要求1~10中任一项所述的机器人BNCT装置的操作方法,其特征在于,
在对存在所述肿瘤部位的患者照射中子射线之前,给所述患者服用与正常细胞相比被癌细胞更大量地吸收或蓄积的含硼化合物,在所述患者的所述含硼化合物的癌细胞内浓度比正常细胞内浓度高的时间内,控制装置使所述工业机器人将中子射线照射装置依次移动至与所述患者的肿瘤部位对应的多个中子射线照射位置,并对所述患者的肿瘤部位照射中子射线。
12.根据权利要求11所述的机器人BNCT装置的操作方法,其特征在于,所述控制装置使所述工业机器人将所述中子射线照射装置移动至与所述肿瘤部位的体表面接近的所述中子射线照射位置,并对所述肿瘤部位照射中子射线。
13.根据权利要求11或12所述的机器人BNCT装置的操作方法,其特征在于,所述控制装置预先设定对所述肿瘤部位照射中子射线的多个所述中子射线照射位置、各所述中子射线照射位置上的中子射线照射时间、以及安装的所述中子减速体,使所述工业机器人按照预先设定的多个中子射线照射位置及中子射线照射时间移动所述中子射线照射装置,经由预先设定的中子减速体对所述肿瘤部位照射中子射线。
14.根据权利要求13所述的机器人BNCT装置的操作方法,其特征在于,所述控制装置在所述中子射线照射装置中连结所述多个中子射线照射位置,并预先设定对所述肿瘤部位照射中子射线的中子射线照射路径、所述中子射线照射路径的各区间中的移动速度以及安装的所述中子减速体,使所述工业机器人按照预先设定的中子射线照射路径以及中子射线照射路径的各区间中的移动速度移动所述中子射线照射装置,经由预先设定的中子减速体对所述肿瘤部位照射中子射线。
15.根据权利要求13或14所述的机器人BNCT装置的操作方法,其特征在于,将所述多个中子射线照射位置或所述中子射线照射路径配置成三维位置关系,所述控制装置使所述工业机器人基于与所述肿瘤部位的三维位置关系,控制多个所述中子射线照射位置或所述中子射线照射路径各自中的多个所述中子射线照射装置的位置或所述中子射线照射路径、设置角度、中子射线照射角、移动路径以及移动速度等。
16.根据权利要求11~15中任一项所述的机器人BNCT装置的操作方法,其特征在于,所述中子射线照射装置具有产生中子的钛靶,
所述控制装置使所述工业机器人基于与所述肿瘤部位的三维位置关系,控制多个所述中子射线照射位置或所述中子射线照射路径各自中的所述钛靶的位置、中子射线照射路径、中子放射面的角度、移动路径以及移动速度等。
17.根据权利要求16所述的机器人BNCT装置的操作方法,其特征在于,所述控制装置使所述工业机器人在所述钛靶沿着预先确定的移动路径移动的期间内,将所述钛靶的中子放射面控制为始终朝向所述肿瘤部位。
18.根据权利要求16或17所述的机器人BNCT装置的操作方法,其特征在于,所述控制装置使工业机器人将中子射线照射装置移动至治疗开始点,然后将钛靶朝向所述肿瘤部位并开始中子射线照射,在不停止所述中子射线照射装置的情况下,将所述中子射线照射路径移动至中子射线照射结束位置而完成照射。
19.根据权利要求11~18中中任一项所述的机器人BNCT装置的操作方法,其特征在于,设置多台所述中子射线照射装置以及与所述中子射线照射装置数量相同的所述工业机器人,所述控制装置使所述多台工业机器人同时从所述多台中子射线照射装置进行中子射线的照射。
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