JP2014195505A - 中性子捕捉療法装置 - Google Patents

Abstract

【課題】中性子線の照射精度の向上を図ることができる中性子捕捉療法装置を提供する。
【解決手段】本発明は、患者５０へ中性子線Ｎを照射する中性子捕捉療法装置１であって、荷電粒子線Ｒを出射するサイクロトロン２と、荷電粒子線Ｒが照射されることにより中性子線Ｎを生成するターゲット７及び走査電磁石６等と、ターゲット７に照射される荷電粒子線Ｒの電流値を検出する電流モニタ５と、荷電粒子線Ｒの照射によりターゲット７から発生するガンマ線の線量を検出するガンマ線検出部１１及び線量算出部２１と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、中性子捕捉療法装置に関する。

がん治療等における放射線治療の１つとして、中性子線の照射により腫瘍の治療を行う中性子捕捉療法がある。中性子捕捉療法では、患者へ腫瘍集積性を持たせた中性子捕捉元素化合物を事前に投与する。その後、患者の腫瘍に対して中性子線を照射することにより、中性子と中性子捕捉元素化合物が反応して放射線が発生し、腫瘍の治療が行われる。

このような中性子捕捉療法に関する技術文献として、国際公開第２０１２／０１４６７１号公報がある。この公報には、荷電粒子線をターゲットに照射することにより、中性子線を生成する中性子線生成部と、中性子線の照射中に荷電粒子線の照射線量をリアルタイムで測定するための測定手段を備えた中性子線照射装置が示されている。

国際公開第２０１２／０１４６７１号公報

前述した従来の装置では、中性子線の照射中に荷電粒子線の照射線量をリアルタイムで測定することにより中性子線の照射精度の向上を図っている。しかしながら、中性子線の生成前の荷電粒子線の照射状況しか測定しておらず、未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、中性子線の照射精度の向上を図ることができる中性子捕捉療法装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、被照射体へ中性子線を照射する中性子捕捉療法装置であって、荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線が照射されることにより中性子線を生成するターゲットを有する中性子線生成部と、ターゲットに照射される荷電粒子線の電流値を検出する電流値検出手段と、荷電粒子線の照射により中性子線生成部から発生するガンマ線の線量を測定するガンマ線量測定手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る中性子捕捉療法装置によれば、ターゲットに照射される荷電粒子線の電流値を検出すると共に、荷電粒子線の照射により中性子線生成部で発生するガンマ線の線量を測定するので、中性子線の生成前の荷電粒子線の照射状況と中性子線の生成後のガンマ線の発生状況の両方を検出することができ、荷電粒子線の照射状況のみを検出していた従来の場合と比べて、中性子線の照射精度を向上させることができる。

本発明に係る中性子捕捉療法装置において、電流値検出手段の検出結果とガンマ線量測定手段の測定結果に基づいて、中性子線生成部で生成された中性子線の線量を算出する中性子線算出手段を更に備えてもよい。
この中性子捕捉療法装置によれば、電流値検出手段の検出結果とガンマ線量測定手段の測定結果に基づいて、患者に向かう中性子線の線量を算出することができるので、治療計画に沿った中性子線の線量であるか否かを判定することが可能となり、中性子線の照射精度の向上に有利である。

本発明に係る中性子捕捉療法装置において、中性子線算出手段の算出結果に基づいてターゲットに対する荷電粒子線の照射を制御する制御手段を更に備えてもよい。
この中性子捕捉療法装置によれば、中性子線算出手段の算出結果に基づいてターゲットに対する荷電粒子線の照射を制御するので、治療計画に沿った線量となるように中性子線の照射制御を行うことができ、患者に照射する中性子線の照射精度を向上させることができる。

本発明に係る中性子捕捉療法装置において、電流値検出手段の検出結果とガンマ線量測定手段の測定結果に基づいて、中性子線の生成が正常であるか異常であるかを判定する判定手段を更に備えてもよい。
この中性子捕捉療法装置によれば、電流値検出手段の検出結果とガンマ線量測定手段の測定結果に基づいて、中性子線の生成が正常であるか異常であるかを判定するので、荷電粒子線の照射線量に比べてガンマ線の線量が多すぎる場合など、中性子線の生成に異常が生じたことを検知することができる。

また、本発明に係る中性子捕捉療法装置において、判定手段は、中性子線の生成が異常であると判定した場合、ターゲットに対する荷電粒子線の照射を停止してもよい。
この中性子捕捉療法装置によれば、中性子線の生成が異常であると判定した場合、ターゲットに対する荷電粒子線の照射を停止するので、治療計画に沿わない線量の中性子線が患者に照射されることを抑制できる。

また、本発明に係る中性子捕捉療法装置において、中性子線生成部で生成された中性子線を減速させる減速材と、減速材を囲むように設けられた遮蔽体と、を更に備え、ガンマ線量測定手段は、ガンマ線を検出するガンマ線検出部を有し、ガンマ線検出部は、ターゲットの周囲で減速材より荷電粒子線の上流側に設けられていてもよい。
この中性子捕捉療法装置によれば、ガンマ線検出部がターゲットの周囲で減速材より荷電粒子線の上流側に設けられているので、中性子線生成部から発生したガンマ線が他の部材に遮られる前に検出することができる。このことは、ガンマ線の検出精度の向上に寄与する。また、ガンマ線検出部のメンテナンスも容易となる。

或いは、本発明に係る中性子捕捉療法装置において、中性子線生成部で生成された中性子線を減速させる減速材と、減速材を囲むように設けられた遮蔽体と、を更に備え、ガンマ線量測定手段は、ガンマ線を検出するガンマ線検出部を有し、ガンマ線検出部は、減速材と遮蔽体の間に設けられていてもよい。
この中性子捕捉療法装置によれば、中性子線が内部を進行する減速材と減速材を囲む遮蔽体の間にガンマ線検出部が設けられているので、ガンマ線を中性子線の進行方向で捉えることができ、中性子線の測定に有利なガンマ線の検出を行うことができる。また、この中性子捕捉療法装置では、ガンマ線の検出漏れを抑えることができるので、異常状態の検知漏れを抑制できる。

また、本発明に係る中性子捕捉療法装置において、中性子線の照射野を整形するための開口を有するコリメータと、中性子線の線量を測定する中性子線量測定手段と、を更に備え、中性子量測定手段は、中性子線を検出する中性子線検出部を有し、中性子線検出部は、コリメータの内部に設けられ、開口に露出していてもよい。
この中性子捕捉療法装置によれば、中性子線を検出する中性子線検出部がコリメータ内部に設けられ、中性子線が通過するコリメータの開口に露出しているので、中性子線の進路を遮ることなく、患者に向かう中性子線の検出を行うことができる。

本発明に係る中性子捕捉療法装置によれば、中性子線の照射精度を向上させることができる。

第１の実施形態に係る中性子捕捉療法装置を示す図である。 コリメータ内部に設けられた中性子線検出部を示す断面図である。 （ａ）ガンマ線の量及び陽子の量の関係に基づく異常判定を説明するための図である。（ｂ）中性子の量と陽子の量の関係に基づく異常判定を説明するための図である。 第２の実施形態に係る中性子捕捉療法装置を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施形態］
図１に示されるように、第１の実施形態に係る中性子捕捉療法装置１は、ホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Boron Neutron Capture Therapy）を用いたがん治療などを行うために用いられる装置であり、例えばホウ素（^１０Ｂ）が投与された患者（被照射体）５０の腫瘍へ中性子線Ｎを照射する。

中性子捕捉療法装置１は、サイクロトロン２を備えている。サイクロトロン２は、陰イオン等の荷電粒子を加速して、荷電粒子線Ｒを作り出す加速器である。本実施形態において、荷電粒子線Ｒは陰イオンから電荷を剥ぎ取って生成した陽子ビームである。このサイクロトロン２は、例えば、ビーム半径４０ｍｍ、６０ｋＷ（＝３０ＭｅＶ×２ｍＡ）の荷電粒子線Ｒを生成する能力を有している。なお、加速器は、サイクロトロンに限られず、シンクロトロンやシンクロサイクロトロン、ライナックなどであってもよい。

サイクロトロン２から出射された荷電粒子線Ｒは、中性子線生成部Ｍへ送られる。中性子線生成部Ｍは、ビームダクト３とターゲット７とからなる。サイクロトロン２から出射された荷電粒子線Ｒは、ビームダクト３を通り、ビームダクト３の端部に配置されたターゲット７へ向かって進行する。このビームダクト３に沿って複数の四極電磁石４、電流モニタ（電流値検出手段）５、及び走査電磁石６が設けられている。複数の四極電磁石４は、例えば電磁石を用いて荷電粒子線Ｒのビーム軸調整を行うものである。

電流モニタ５は、ターゲット７に照射される荷電粒子線Ｒの電流値（つまり、電荷，照射線量率）をリアルタイムで検出するものである。電流モニタ５は、荷電粒子線Ｒに影響を与えずに電流測定可能な非破壊型のＤＣＣＴ（DC Current Transformer）が用いられている。電流モニタ５は、検出結果を後述する制御部２０に出力する。なお、「線量率」とは、単位時間当たりの線量を意味する。

具体的には、電流モニタ５は、ターゲット７に照射される荷電粒子線Ｒの電流値を精度よく検出するため、四極電磁石４による影響を排除すべく、四極電磁石４より下流側（荷電粒子線Ｒの下流側）で走査電磁石６の直前に設けられている。すなわち、走査電磁石６はターゲット７に対して常時同じところに荷電粒子線Ｒが照射されないように走査するため、電流モニタ５を走査電磁石６よりも下流側に配設するには大型の電流モニタ５が必要となる。これに対し、電流モニタ５を走査電磁石６よりも上流側に設けることで、電流モニタ５を小型化することができる。

走査電磁石６は、荷電粒子線Ｒを走査し、ターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射制御を行うものである。この走査電磁石６は、荷電粒子線Ｒのターゲット７に対する照射位置を制御する。

中性子捕捉療法装置１は、荷電粒子線Ｒをターゲット７に照射することにより中性子線Ｎを発生させ、患者５０に向かって中性子線Ｎを出射する。中性子捕捉療法装置１は、ターゲット７、遮蔽体９、減速材８、コリメータ１０、ガンマ線検出部１１を備えている。

また、中性子捕捉療法装置１は、制御部２０を備えている。制御部２０は、ＣＰＵ[Central Processing Unit]、ＲＯＭ[Read Only Memory]、ＲＡＭ[Random Access Memory]等から構成されており、中性子捕捉療法装置１を総合的に制御する電子制御ユニットである。

ターゲット７は、荷電粒子線Ｒの照射を受けて中性子線Ｎを生成するものである。ここでのターゲット７は、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）やリチウム（Ｌｉ）、タンタル（Ｔａ）、タングステン（Ｗ）により形成され、例えば直径１６０ｍｍの円板状を成している。

減速材８は、ターゲット７で生成された中性子線Ｎのエネルギーを減速させるものである。減速材８は、中性子線Ｎに含まれる速中性子を主に減速させる第１の減速材８Ａと、中性子線Ｎに含まれる熱外中性子を主に減速させる第２の減速材８Ｂと、からなる積層構造を有している。

遮蔽体９は、発生させた中性子線Ｎ、及び当該中性子線Ｎの発生に伴って生じたガンマ線等を外部へ放出されないよう遮蔽するものである。遮蔽体９は、減速材８を囲むように設けられている。遮蔽体９の上部及び下部は、減速材８より荷電粒子線Ｒの上流側に延在しており、これらの延在部にガンマ線検出部１１が設けられている。

コリメータ１０は、中性子線Ｎの照射野を整形するものであり、中性子線Ｎが通過する開口１０ａを有する。コリメータ１０は、例えば中央に開口１０ａを有するブロック状の部材である。

ガンマ線検出部１１は、荷電粒子線Ｒの照射により中性子線生成部Ｍから発生するガンマ線をリアルタイムで検出するものである。ガンマ線検出部１１としては、シンチレータや電離箱、その他様々なガンマ線検出機器を採用することができる。本実施形態において、ガンマ線検出部１１は、ターゲット７の周囲で減速材８より荷電粒子線Ｒの上流側に設けられている。

ガンマ線検出部１１は、荷電粒子線Ｒの上流側に延在する遮蔽体９の上部及び下部の内側にそれぞれ配置されている。なお、ガンマ線検出部１１の数は特に限定されず、一つであってもよく、三つ以上であってもよい。ガンマ線検出部１１を三つ以上設けるときは、ターゲット７の外周を囲むように所定間隔で設けることができる。ガンマ線検出部１１は、ガンマ線の検出結果を制御部２０に出力する。ガンマ線検出部１１は、特許請求の範囲に記載のガンマ線検出部に相当する。

図２は、コリメータ１０の内部に設けられた中性子線検出器１２を示す断面図である。図２に示されるように、コリメータ１０の内部には、コリメータ１０の開口１０ａを通過する中性子線Ｎをリアルタイムで検出するための中性子線検出器１２が設けられている。中性子線検出器１２は、コリメータ１０に形成された貫通孔１０ｂ（開口１０ａと直交する方向に形成された貫通孔）中に少なくともその一部が設けられている。中性子線検出器１２は、例えばシンチレータ１３、ライトガイド１４、光検出器１５を有している。

シンチレータ１３は、入射した中性子線Ｎを光に変換する蛍光体である。シンチレータ１３は、入射した中性子線Ｎの線量に応じて内部結晶が励起状態となり、シンチレーション光を発生させる。シンチレータ１３は、コリメータ１０の貫通孔１０ｂ内に設けられており、コリメータ１０の開口１０ａに露出している。シンチレータ１３は、開口１０ａ内の中性子線Ｎがシンチレータ１３に入射することで発光する。シンチレータ１３は、特許請求の範囲に記載の中性子線検出部に相当する。

ライトガイド１４は、シンチレータ１３で生じた光を伝達する部材である。ライトガイド１４は、例えば、フレキシブルな光ファイバーの束などから構成されている。光検出器１５は、ライトガイド１４を通じて伝達された光を検出するものである。光検出器１５としては、例えば光電子増倍管や光電管など各種の光検出機器を採用することができる。光検出器１５は、光検出時に電子信号を制御部２０に出力する。

なお、中性子線検出器１２は、必ずしもシンチレータ１３を用いる必要はなく、電離箱その他様々な中性子線検出機器を採用してもよい。

制御部２０は、線量算出部（中性子線量算出手段）２１、照射制御部（制御手段）２２、及びエラー判定部（判定手段）２３を有している。

線量算出部２１は、電流モニタ５、ガンマ線検出部１１、及び中性子線検出器１２の検出結果に基づいて、照射中の中性子線Ｎの線量をリアルタイムで測定（算出）する。

具体的には、線量算出部２１は、電流モニタ５による荷電粒子線Ｒの電流値の検出結果に基づいて、ターゲット７に照射される荷電粒子線Ｒの線量をリアルタイムで測定（算出）する。線量算出部２１は、測定された荷電粒子線Ｒの電流値を時間に関して逐次積分し、荷電粒子線Ｒの線量をリアルタイムで算出する。

また、線量算出部２１は、ガンマ線検出部１１によるガンマ線の検出結果に基づいて、ガンマ線の線量をリアルタイムで測定（算出）する。線量算出部２１は、ガンマ線検出部１１と合わせて、特許請求の範囲に記載のガンマ線量測定手段を構成している。

同様に、線量算出部２１は、中性子線検出器１２による中性子線Ｎの検出結果に基づいて、コリメータ１０の開口１０ａを通過した中性子線Ｎの線量を測定（算出）する。線量算出部２１は、中性子線検出器１２と合わせて、特許請求の範囲に記載の中性子線量測定手段を構成している。

線量算出部２１は、算出した荷電粒子線Ｒの線量、ガンマ線の線量、及び中性子線Ｎの線量に基づいて、ターゲット７で発生した中性子線Ｎの線量を総合的にリアルタイムで算出する。また、線量算出部２１は、算出した荷電粒子線Ｒの線量及びガンマ線の線量に基づいて中性子線Ｎの線量の算出結果の補正を行い、より信頼性の高い中性子線Ｎの線量の算出を行ってもよい。

照射制御部２２は、線量算出部２１の算出した中性子線Ｎの線量に基づいて、ターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射を制御する。照射制御部２２は、ターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射を制御することで、ターゲット７から生成される中性子線Ｎの患者に対する照射制御を行う。照射制御部２２は、線量算出部２１の算出する中性子線Ｎの線量が予め設定された治療計画に沿うように中性子線Ｎの照射制御を行う。

エラー判定部２３は、線量算出部２１の算出した荷電粒子線Ｒの線量、ガンマ線の線量、及び中性子線Ｎの線量に基づいて、ターゲット７における中性子線Ｎの生成が正常であるか異常であるかを判定する。

ここで、図３（ａ）は、ガンマ線の量及び陽子の量の関係に基づく異常判定を説明するための図である。図３（ａ）の縦軸はガンマ線の量を示し、図３（ａ）の横軸は陽子の量（荷電粒子線Ｒの線量に対応）を示している。また、図３（ｂ）は、中性子の量と陽子の量の関係に基づく異常判定を説明するための図である。図３（ｂ）の縦軸は中性子線の量を示し、図３（ｂ）の横軸は陽子の量を示している。

図３（ａ）に示されるように、中性子線生成部Ｍのターゲット７に照射される荷電粒子線Ｒの線量と中性子線生成部Ｍで発生するガンマ線の線量とは相関関係を有する。このため、中性子線Ｎの生成に異常が生じると、この関係に異常が生じると考えられる。これにより、算出されたガンマ線の量及び陽子の量の関係から、中性子線Ｎの生成が正常であるか異常であるかを判定することができる。

同様に、図３（ｂ）に示す中性子の量と陽子の量の関係についても、中性子線Ｎの生成に異常が生じると、この関係に異常が生じると考えられることから、中性子線Ｎの生成が正常であるか異常であるかを判定することができる。図３（ａ）及び図３（ｂ）にそれぞれの関係の正常範囲及び異常例を示す。

図３（ａ）及び図３（ｂ）に示す異常例には相関関係が存在する。例えば、走査電磁石６による荷電粒子線Ｒの走査に異常が生じた場合には、荷電粒子線Ｒがターゲット７の正しい位置ではなく、走査電磁石６とターゲット７の間のビームダクト３に照射されるおそれがある。荷電粒子線Ｒがビームダクト３に照射されている間は、中性子線Ｎがほとんど生成されず中性子線Ｎの線量が低下し、且つ、走査電磁石６とターゲット７の間のビームダクト３でガンマ線が多量に生成されるため、ガンマ線の線量が増加する。このため、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ガンマ線の線量が増大し、且つ、中性子線Ｎの線量が低下する異常となる。なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）の正常範囲及び異常例は概略的なイメージを示したものに過ぎず、本発明の内容を何ら限定するものではない。

また、エラー判定部２３は、線量算出部２１の算出結果ではなく、電流モニタ５、ガンマ線検出部１１、及び中性子線検出器１２の検出結果から、直接的に中性子線Ｎの生成が正常であるか異常であるかを判定してもよい。エラー判定部２３は、例えば、正常な範囲における各検出結果の関係性に関するデータマップを予め記憶し、各検出結果とデータマップとを対比することで、中性子線Ｎの生成が正常であるか異常であるかを判定することもできる。

エラー判定部２３は、中性子線Ｎの生成が異常であると判定した場合、ターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射（サイクロトロン２からの荷電粒子線Ｒの出射）を停止させる。

次に、以上説明した第１の実施形態に係る中性子捕捉療法装置１の作用効果について説明する。

第１の実施形態に係る中性子捕捉療法装置１によれば、ターゲット７に照射される荷電粒子線Ｒの電流値の検出を行うと共に、ターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射により中性子線Ｎと併せて発生するガンマ線の検出を行うので、中性子線Ｎの生成前の荷電粒子線Ｒの照射状況と中性子線Ｎの生成後のガンマ線の発生状況の両方を検出することができ、中性子線Ｎの照射精度を向上させることができる。

すなわち、従来のように荷電粒子線Ｒの電流値のみを測定すると、例えば荷電粒子線Ｒがターゲット７の正しい位置に照射されていない等の異常があった場合には、測定した荷電粒子線Ｒの電流値は正常であるにもかかわらず、中性子線Ｎは本来得られるべき線量よりも低い線量しか得られなくなってしまう。これに対し、この中性子捕捉療法装置１では、荷電粒子線Ｒの照射によって中性子線生成部Ｍで生じるガンマ線の線量を測定することで、当該異常を検知することができる。従って、この中性子捕捉療法装置１では、従来と異なり、上述のような異常を検知した場合に、荷電粒子線Ｒの照射（照射位置や線量）を調整したり、荷電粒子線Ｒの照射を中断することができ、中性子線Ｎの照射精度を向上させることができる。

また、この中性子捕捉療法装置１によれば、電流モニタ５及びガンマ線検出部１１の検出結果に基づいて、患者５０に向かう中性子線Ｎの線量を算出するので、治療計画に沿った中性子線Ｎの線量であるか否かを判定することが可能となり、中性子線の照射精度の向上に有利である。

また、この中性子捕捉療法装置１によれば、線量算出部２１による中性子線Ｎの線量の算出結果に基づいて、ターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射を制御するので、治療計画に沿った線量となるように中性子線Ｎの照射制御を行うことができ、患者に照射する中性子線の照射精度を向上させることができる。

また、この中性子捕捉療法装置１によれば、電流モニタ５の検出結果とガンマ線検出部１１の検出結果に基づいて、中性子線Ｎの生成が正常であるか異常であるかを判定するので、荷電粒子線Ｒの照射線量に比べてガンマ線の線量が多すぎる場合など、中性子線Ｎの生成に異常が生じたことを検知することができる。

更に、この中性子捕捉療法装置１によれば、中性子線Ｎの生成が異常であると判定した場合、ターゲット７に対する荷電粒子線Ｒの照射を停止するので、治療計画に沿わない線量の中性子線Ｎが患者５０に照射されることを抑制できる。

また、この中性子捕捉療法装置１によれば、ガンマ線検出部１１がターゲット７の周囲で減速材８より荷電粒子線Ｒの上流側に設けられているので、ターゲット７から発生したガンマ線が他の部材に遮られる前に検出することが可能となる。このことは、ガンマ線の線量の測定精度の向上に寄与する。また、ガンマ線検出部１１のメンテナンスも容易となる。

また、この中性子捕捉療法装置１によれば、中性子線Ｎを検出するシンチレータ１３がコリメータ１０内部に設けられ、中性子線Ｎが通過するコリメータ１０の開口１０ａに露出しているので、中性子線Ｎの進路を遮ることなく、患者５０に向かう中性子線Ｎの検出を行うことができる。そして、この中性子捕捉療法装置１によれば、シンチレータ１３を含む中性子線検出器１２の検出結果も踏まえて中性子線Ｎの線量を算出するので、中性子線検出器１２を備えない場合と比べて、精度良く中性子線Ｎの線量を測定することができ、中性子線Ｎの照射精度を向上させることができる。また、この中性子捕捉療法装置１では、中性子線検出器１２の検出結果も考慮することで、中性子線Ｎの生成の異常の有無を一層精度良く判定することができる。

［第２の実施形態］
図４は、第２の実施形態に係る中性子捕捉療法装置３１を示す図である。図４に示されるように、第２の実施形態に係る中性子捕捉療法装置３１は、第１の実施形態と比べて、ガンマ線検出部３２のみが異なっている。

具体的には、第２の実施形態に係る中性子捕捉療法装置３１では、ガンマ線検出部３２が減速材８と遮蔽体９の間に設けられている。ガンマ線検出部３２は、減速材８（第１の減速材８Ａ及び第２の減速材８Ｂ）の周りを囲むように設けられており、その外側を遮蔽体９が囲んでいる。ガンマ線検出部３２の下流側（中性子線Ｎの下流側）は、第２の減速材８Ｂの下流側を回り込んでコリメータ１０の近傍に達している。

以上説明した第２の実施形態に係る中性子捕捉療法装置３１においても、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。また、この中性子捕捉療法装置３１によれば、中性子線Ｎが内部を進行する減速材８と減速材８を囲む遮蔽体９の間にガンマ線検出部３２が設けられているので、ガンマ線を中性子線Ｎの進行方向で捉えることができ、中性子線Ｎの測定に有利なガンマ線の検出を行うことができる。なお、中性子線Ｎの進行方向とは、中性子線Ｎの主たる進行方向を意味している。中性子線Ｎの主たる進行方向とは、ターゲット７に照射される際の荷電粒子線Ｒの進行方向（正確には、走査電磁石５で何も走査しなかったときの荷電粒子線Ｒの進行方向）である。

また、この中性子捕捉療法装置３１では、減速材８と遮蔽体９の間にガンマ線検出部３２が設けられているので、ガンマ線の検出漏れを抑えることができるので、異常状態の検知漏れを抑制できる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、中性子線検出部は必ずしもシンチレータを備える必要はなく、電離箱であってもよい。また、中性子捕捉療法装置は、中性子線を検出する中性子線検出部を必ずしも設ける必要はない。

また、ガンマ線検出部の位置及び形状は、上述したものに限られない。例えば、ガンマ線検出部は、減速材と遮蔽体との間の全てに設ける必要はなく、一部のみ設けられていてもよい。例えば、ガンマ線検出部は、第１の減速材と遮蔽体との間に設けた窪みなどに配置してもよい。この場合のガンマ線検出部の数は一つであってもよく複数であってもよい。複数の場合は、減速材を囲むように所定間隔で設けることができる。また、ガンマ線検出部は、第２の減速材と遮蔽体との間にのみ設けてもよく、コリメータの付近にのみ設けてもよい。

また、本発明に係る中性子捕捉療法装置は、荷電粒子線の電流値の検出結果とガンマ線の検出結果に基づいて中性子線の生成が正常であるか異常であるかの判定を行う必要はなく、例えば制御部のモニタに荷電粒子線の電流値の検出結果、ガンマ線の検出結果、中性子線の検出結果を表示し、作業員等が正常であるか異常であるかを判断する態様であってもよい。

また、本発明に係る中性子捕捉療法装置は、必ずしも荷電粒子線の電流値の検出結果とガンマ線の検出結果に基づいて中性子線の線量を算出する必要はなく、これらの検出結果を異常判定にのみ利用してもよい。或いは、荷電粒子線の電流値の検出結果及びガンマ線の検出結果を中性子線の線量を算出にのみ利用してもよい。

１，３１…中性子捕捉療法装置 ２…サイクロトロン（加速器） ３…ビームダクト ４…四極電磁石 ５…電流モニタ（電流値検出手段） ６…走査電磁石 ７…ターゲット ８…減速材 ８Ａ…第１の減速材 ８Ｂ…第２の減速材 ９…遮蔽体 １０…コリメータ １０…開口 １０ｂ…貫通孔 １１，３２…ガンマ線検出部（ガンマ線検出部、ガンマ線量測定手段） １２…中性子線検出器 １３…シンチレータ（中性子線検出部、中性子線量測定手段） １４…ライトガイド １５…光検出器 ２０…制御部 ２１…線量算出部（中性子線量算出手段、ガンマ線量測定手段、中性子線量測定手段） ２２…照射制御部（制御手段） ２３…エラー判定部（判定手段） ５０…患者（被照射体） Ｎ…中性子線 Ｍ…中性子線生成部 Ｒ…荷電粒子線

中性子捕捉療法装置１は、荷電粒子線Ｒをターゲット７に照射することにより中性子線Ｎを発生させ、治療台５１上の患者５０に向かって中性子線Ｎを出射する。中性子捕捉療法装置１は、ターゲット７、遮蔽体９、減速材８、コリメータ１０、ガンマ線検出部１１を備えている。

１，３１…中性子捕捉療法装置 ２…サイクロトロン（加速器） ３…ビームダクト ４…四極電磁石 ５…電流モニタ（電流値検出手段） ６…走査電磁石 ７…ターゲット ８…減速材 ８Ａ…第１の減速材 ８Ｂ…第２の減速材 ９…遮蔽体 １０…コリメータ １０ａ…開口 １０ｂ…貫通孔 １１，３２…ガンマ線検出部（ガンマ線量測定手段） １２…中性子線検出器 １３…シンチレータ（中性子線検出部、中性子線量測定手段） １４…ライトガイド １５…光検出器 ２０…制御部 ２１…線量算出部（中性子線量算出手段、ガンマ線量測定手段、中性子線量測定手段） ２２…照射制御部（制御手段） ２３…エラー判定部（判定手段） ５０…患者（被照射体） Ｎ…中

Claims (8)

1. 被照射体へ中性子線を照射する中性子捕捉療法装置であって、
   荷電粒子線を出射する加速器と、
   荷電粒子線が照射されることにより中性子線を生成するターゲットを有する中性子線生成部と、
   前記ターゲットに照射される荷電粒子線の電流値を検出する電流値検出手段と、
   荷電粒子線の照射により前記中性子線生成部から発生するガンマ線の線量を測定するガンマ線量測定手段と、
   を備える、中性子捕捉療法装置。
2. 前記電流値検出手段の検出結果と前記ガンマ線量測定手段の測定結果に基づいて、前記中性子線生成部で生成された中性子線の線量を算出する中性子線量算出手段を更に備える、請求項１に記載の中性子捕捉療法装置。
3. 前記中性子線量算出手段の算出結果に基づいて、前記ターゲットに対する荷電粒子線の照射を制御する制御手段を更に備える、請求項２に記載の中性子捕捉療法装置。
4. 前記電流値検出手段の検出結果と前記ガンマ線量測定手段の測定結果に基づいて、中性子線の生成が正常であるか異常であるかを判定する判定手段を更に備える、請求項１〜３のうち何れか一項に記載の中性子捕捉療法装置。
5. 前記判定手段は、中性子線の生成が異常であると判定した場合、前記ターゲットに対する荷電粒子線の照射を停止する、請求項４に記載の中性子捕捉療法装置。
6. 前記中性子線生成部で生成された中性子線を減速させる減速材と、前記減速材を囲むように設けられた遮蔽体と、を更に備え、
   前記ガンマ線量測定手段は、ガンマ線を検出するガンマ線検出部を有し、
   前記ガンマ線検出部は、前記ターゲットの周囲で前記減速材より荷電粒子線の上流側に設けられている、請求項１〜５のうち何れか一項に記載の中性子捕捉療法装置。
7. 前記中性子線生成部で生成された中性子線を減速させる減速材と、前記減速材を囲むように設けられた遮蔽体と、を更に備え、
   前記ガンマ線量測定手段は、ガンマ線を検出するガンマ線検出部を有し、
   前記ガンマ線検出部は、前記減速材と前記遮蔽体の間に設けられている、請求項１〜５のうち何れか一項に記載の中性子捕捉療法装置。
8. 中性子線の照射野を整形するための開口を有するコリメータと、
   中性子線の線量を測定する中性子線量測定手段と、を更に備え、
   前記中性子量測定手段は、中性子線を検出する中性子線検出部を有し、
   前記中性子線検出部は、前記コリメータの内部に設けられ、前記開口に露出している、請求項１〜７のうち何れか一項に記載の中性子捕捉療法装置。