JP6442697B2 - ホウ素中性子捕捉療法システム - Google Patents

Description

本発明は、被験者のホウ素化合物が取り込まれた患部或いは患部を含む広領域に対して中性子線を照射することで治療を行うホウ素中性子捕捉療法システムに関する。

被験者が載置される被験者載置部と、その被験者載置部を搬送する搬送装置とを、備えたストレッチャが知られている。斯かるストレッチャにおいては、被験者が載置された被験者載置部を前記搬送装置により搬送した後、その被験者載置部を前記搬送装置上から他の場所に移動させる場合がある。このような移動を簡便なものとする技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載されたストレッチャ等における載置台のスライド機構がその一例である。この技術によれば、搬送装置により載置台をベッド付近まで移動させた後、スライド機構によりその載置台をベッド中央部まで簡便に移動させることができるとされている。

特開２０１２−１０５７４６号公報

近年、中性子線を用いて癌等を治療する医療用装置が開発され、実際の治療に用いられている。斯かるホウ素中性子捕捉療法では、中性子線を照射する装置と被験者の身体との相対位置関係が治療部位の決定に関わるため、その位置決めに高い精度が要求されることに加え、治療対象となる被験者の患部に中性子線の照射口を可能な限り接近させることが求められる。更に、ＣＴスキャナをはじめとする３次元診断装置により前記被験者における前記患部の位置検出を行った後、中性子線照射装置への移乗を行う際に、簡便且つ高い精度で前記位置決め等を実現することが求められる。しかし、前記従来の技術では、斯かるホウ素中性子捕捉療法に特有の要請を十分に満たすことができなかった。すなわち、ホウ素中性子捕捉療法に際して十分な精度で位置決めを行う技術は、未だ開発されていないのが現状である。

本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、ホウ素中性子捕捉療法に際して十分な精度で位置決めを行うホウ素中性子捕捉療法システムを提供することにある。

斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、中性子線遮蔽に覆われた室内に中性子線照射装置を備え、その中性子線照射装置により被験者の患部に対して中性子線を照射することで治療を行うホウ素中性子捕捉療法システムであって、前記被験者を載置した状態で固定する被験者固定載置部と、前記被験者における前記患部の位置を検出する３次元診断装置と、前記中性子線照射装置に対して位置決めされる照射台と、相互に直交する３つの軸それぞれの方向に関して、前記中性子線照射装置の照射口に対する前記照射台の位置を変化させる位置調整機構と、前記被験者固定載置部が移乗された前記照射台における前記３つの軸それぞれの方向に関する位置を、前記位置調整機構により変化させることで、前記３次元診断装置により検出された前記被験者における前記患部の位置と、前記中性子線照射装置から照射される中性子線の位置とを整合させ、且つ前記患部を前記照射口に対して可及的に接近させる制御部とを、備えたことを特徴とするものである。

前記第１発明によれば、前記被験者を載置した状態で固定する被験者固定載置部と、前記被験者における前記患部の位置を検出する３次元診断装置と、前記中性子線照射装置に対して位置決めされる照射台と、相互に直交する３つの軸それぞれの方向に関して、前記中性子線照射装置の照射口に対する前記照射台の位置を変化させる位置調整機構と、前記被験者固定載置部が移乗された前記照射台における前記３つの軸それぞれの方向に関する位置を、前記位置調整機構により変化させることで、前記３次元診断装置により検出された前記被験者における前記患部の位置と、前記中性子線照射装置から照射される中性子線の位置とを整合させ、且つ前記患部を前記照射口に対して可及的に接近させる制御部とを、備えたものであることから、ホウ素中性子捕捉療法に特有の要請を十分に満たすことができる。すなわち、ホウ素中性子捕捉療法に際して十分な精度で位置決めを行うホウ素中性子捕捉療法システムを提供することができる。

前記第１発明に従属する本第２発明の要旨とするところは、前記被験者が載置され且つ固定された前記被験者固定載置部を、前記３次元診断装置と前記照射台との間で移乗させる移乗装置を備えたものである。このようにすれば、ホウ素中性子捕捉療法に際して簡便な移乗を実現すると共に十分な精度で位置決めを行うことができる。

前記第１発明又は第２発明に従属する本第３発明の要旨とするところは、前記３次元診断装置による前記患部の位置の検出に際して、前記被験者固定載置部に載置され且つ固定された前記被験者に付された、前記検出に係る位置座標に対応する目印に基づいて、前記被験者固定載置部が移乗された前記照射台における前記３つの軸それぞれの方向に関する位置を、前記位置調整機構により変化させることで、前記３次元診断装置により検出された前記被験者における前記患部の位置と、前記中性子線照射装置から照射される中性子線の位置とを整合させる位置調整部を備えたものである。このようにすれば、ホウ素中性子捕捉療法に際して簡便且つ十分な精度で位置決めを行うことができる。

前記第１発明から第３発明の何れかに従属する本第４発明の要旨とするところは、前記３つの軸のうち何れか１つの軸と平行である軸を中心として、前記中性子線の照射方向に対する前記照射台の角度を変化させる第１角度調整機構と、前記３つの軸のうち前記１つの軸とは異なる何れか１つの軸と平行である軸を中心として、前記中性子線の照射方向に対する前記照射台の角度を変化させる第２角度調整機構とを、備えたものである。このようにすれば、より簡便且つ高い精度でホウ素中性子捕捉療法に係る位置決めを行うことができる。

前記第１発明から第４発明の何れかに従属する本第５発明の要旨とするところは、前記被験者固定載置部及び前記照射台は、前記被験者固定載置部が前記照射台に移乗させられた際に相互に対面させられる部分に、相互に嵌合させられる嵌合構造を備えたものである。このようにすれば、前記照射台に対する前記被験者固定載置部の位置を簡便且つ高い精度で定めることができる。

前記第３発明に従属する本第６発明の要旨とするところは、前記３次元診断装置は、前記被験者の体内の画像を撮影する装置であり、前記目印の素材には、前記３次元診断装置により撮影された前記画像上において、前記被験者固定載置部の主要素材と前記目印とが十分に区別される素材が用いられるものである。このようにすれば、簡便且つ実用的な態様でホウ素中性子捕捉療法に係る位置決めを行うことができる。

前記第２発明に従属する本第７発明の要旨とするところは、前記移乗装置として、前記被験者固定載置部を載置した状態で搬送する搬送装置を備え、その搬送装置は、前記被験者固定載置部を保持し、且つその被験者固定載置部を前記３次元診断装置又は前記照射台に移乗させた後に引き抜くことができる保持部を備え、前記搬送装置に設けられた昇降機構、前記３次元診断装置に設けられた昇降機構、又は前記位置調整機構を用いて、前記被験者が固定された前記被験者固定載置部を、前記搬送装置と前記３次元診断装置又は前記照射台との間で移乗させるものである。このようにすれば、前記被験者が固定された前記被験者固定載置部を、簡便且つ実用的な態様で、前記搬送装置と前記３次元診断装置又は前記照射台との間で移乗させることができる。

前記第４発明に従属する本第８発明の要旨とするところは、前記中性子線照射装置から照射される中性子線の位置に対して、前記３次元診断装置により検出された前記被験者における前記患部の位置が必要十分に整合していることを確認するための表示を行う位置表示部と、その位置表示部による表示に基づいて、前記中性子線照射装置から照射される中性子線の位置に対する、前記３次元診断装置により検出された前記被験者における前記患部の位置の誤差が、規定の許容範囲内に収まるように、前記位置調整機構、前記第１角度調整機構、及び前記第２角度調整機構の少なくとも１つにより調整を行う位置調整部とを備えたものである。このようにすれば、簡便且つ実用的な態様でホウ素中性子捕捉療法に係る位置決めを行うことができる。

前記第８発明に従属する本第９発明の要旨とするところは、前記３次元診断装置は、前記被験者の体内の画像を撮影する装置であり、前記位置表示部は、前記３つの軸の方向に対応する座標系に対して、前記３次元診断装置による前記画像の撮像基準点が必要十分に整合していることを確認するための表示を行うものであり、前記位置調整部は、前記位置表示部による表示に基づいて、前記照射台における前記３つの軸の方向に対応する座標系に対する、前記３次元診断装置による前記画像の撮像基準点の誤差が、規定の許容範囲内に収まるように調整を行うものである。このようにすれば、簡便且つ実用的な態様でホウ素中性子捕捉療法に係る位置決めを行うことができる。

前記第１発明から第９発明の何れかに従属する本第１０発明の要旨とするところは、前記照射台は、前記中性子線照射装置から照射される中性子線により放射化された場合において、中性子線暴露による放射化の度合いが炭素繊維強化プラスチックと同等かそれ以下である材料から構成されたものである。このようにすれば、前記照射台の材料として、中性子線により放射化し難い、或いは放射化したとしてもその放射化を十分小さな値に抑制できる材料を用いることで、患者及び医療従事者の被曝を可及的に抑制することができる。

本発明の好適な実施例であるホウ素中性子捕捉療法システムの構成の一例を概略的に説明する図である。 図１の治療システムに備えられた３次元診断装置により被験者の患部の位置が検出される様子を概略的に説明する図である。 図１の治療システムに備えられた照射台の構成を詳しく説明する斜視図である。 図１の治療システムに備えられた照射台、搬送装置、及び被験者固定載置部の構成を詳しく説明する斜視図である。 図１の治療システムに備えられた照射台、搬送装置、及び被験者固定載置部の構成を詳しく説明する斜視図である。 図１の治療システムに備えられた照射台、搬送装置、及び被験者固定載置部の構成を詳しく説明する斜視図である。 図１の治療システムに備えられた照射台の位置が変化させられる様子を例示する斜視図である。 図７に示す状態から、被験者固定載置部と照射台との嵌合位置がずらされ、ｙ軸方向に関してオフセットされた様子を例示している。 図２の３次元診断装置により撮影される３次元画像における１断面に相当する画像を例示する図である。 図１の治療システムに備えられた中性子線照射装置による中性子線の照射に際しての位置合わせの様子を概略的に示す図である。 図３の照射台の位置調整に係る各部の移動速度を例示する図である。 図３の照射台の位置調整に係る各部のパルス数を例示する図である。 図３の照射台の位置調整において、ｙｚ軸方向に係るステップ量が一定である場合のｚ軸座標及びｚ軸方向の速度を例示する図である。

以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。以下の説明に用いる図面において、各部の寸法比等は必ずしも正確には描かれていない。

図１は、本発明の好適な実施例であるホウ素中性子捕捉療法システム１０（以下、単に治療システム１０という）の構成の一例を概略的に説明する図である。図１に示すように、本実施例の治療システム１０は、例えば、中性子線遮蔽に覆われた室１２内に、中性子線照射装置１４及び照射台１６を備えている。前記室１２外に、３次元診断装置１８を備えている。前記室１２内外を移動し得る搬送装置２０を備えている。

前記治療システム１０は、前記中性子線照射装置１４により被験者８（図２等を参照）の患部或いは患部を含む広領域に対して中性子線を照射することで治療を行う。前記中性子線照射装置１４は、例えば、前記被験者８に対して鉛直上方或いは水平方向等から中性子線を照射する公知の装置である。前記治療システム１０による治療では、例えば、治療対象となる前記被験者８の体内に予めホウ素化合物が注入される。患部にホウ素が集積する一定時間の後に、患部或いは患部を含む広領域に対して前記中性子線照射装置１４から中性子線が照射されると、その中性子線がホウ素に捕獲される。中性子線を捕獲したホウ素から発生させられるアルファ線等により、前記被験者８における腫瘍等の治療が行われる。すなわち、本実施例の治療システム１０は、前記中性子線照射装置１４により被験者８の患部に対して中性子線を照射することで、公知のホウ素中性子捕捉療法を実行する。

前記治療システム１０による治療では、前記中性子線照射装置１４による前記被験者８に対する中性子線の照射に先立って、前記３次元診断装置１８により、前記被験者８における患部の位置が検出される。前記３次元診断装置１８は、前記被験者８の体内の画像を撮影する装置であり、好適には、前記被検体８の体に対して多方向からＸ線を照射し、その体を透過してきたＸ線を検出器で検出して、透過Ｘ線量の情報をコンピュータで処理して３次元画像として再構成する公知のＸ線ＣＴ（Computed Tomography）装置である。前記３次元診断装置１８は、公知の磁気共鳴（MRI;Magnetic Resonance Imaging）装置等であってもよいが、本実施例においては、前記３次元診断装置１８としてＸ線ＣＴ装置を備えた治療システム１０について説明する。

前記治療システム１０は、その治療システム１０による前記被験者８の治療において、その被験者８を載置した状態で固定する被験者固定載置部２２を備えている。この被験者固定載置部２２は、後述する図４等に示すように、平面視において矩形状（長方形状）である平板状の部材（天板）であり、例えば、矩形状の部材の周縁部に、被験者が載置される上面２２ａ側に向かって突出する縁部が設けられている。すなわち、前記被験者固定載置部２２は、換言すれば、平面視において矩形状である上面のない箱状部材である。前記治療システム１０による前記被験者８の治療において、好適には、前記被験者８は、仰臥の状態で前記被験者固定載置部２２に載置され、図示しない所定の固定具によりその被験者固定載置部２２に固定される。そのように前記被験者固定載置部２２に載置され且つ固定された前記被験者８に対して、前記３次元診断装置１８による患部の位置の検出、前記３次元診断装置１８と前記中性子線照射装置１４との間の前記被験者８の移動、及び前記中性子線照射装置による前記被験者の患部に対する中性子線の照射等が行われる。

前記照射台１６は、中性子線により放射化し難い、或いは放射化したとしてもその放射化を十分小さな値に抑制できる単一材料或いは複合材料から構成されたものである。例えば、炭素繊維強化プラスチック（例えば、カーボン繊維を合成樹脂で硬化させたもの）等の材料から構成されている。斯かる材料から構成されることで、前記照射台１６は、好適には、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線により放射化された場合において、１時間あたりの従事者の被曝（線量当量）が最大でも２０ｍＳｖ以下とされる。本実施例において、従事者とは、前記中性子線照射装置１４による前記被験者８に対する中性子線の照射に際して、前記室１２内において作業に従事する者であり、例えば、診療放射線技師、医師、或いは看護師等である。前記従事者は、例えば、前記中性子線照射装置１４による前記被験者８に対する中性子線の照射に際して、前記被験者８が載置された前記被験者固定載置部２２を前記搬送装置２０から前記照射台１６へ移乗させる、その照射台１６付近で前記中性子線の照射に関する各種操作を行う、中性子線の照射が行われた後、前記被験者８が載置された前記被験者固定載置部２２を前記照射台１６から前記搬送装置２０へ移乗させる等の作業に従事する。前述のような従事者を想定した場合において、例えば、前記照射台１６を、前記中性子線照射装置１４における照射口１４ｏの至近距離に位置させ、その照射口１４ｏから１時間中性子線の照射を行った場合において、前記照射台１６の表面における放射化が、前記従事者の１時間あたりの被曝に換算して最大でも２０ｍＳｖ以下の範囲に収まる材料が選択されて用いられる。

図２は、前記３次元診断装置１８により前記被験者８の患部の位置が検出される様子を概略的に説明する図である。この図２に示すように、前記３次元診断装置１８は、例えば、基台２４と、その基台２４に対して１方向（図２に示す例ではｙ軸方向）に移動させられつつ前記３次元画像を撮影する自走式撮像部２６と、前記３次元画像の撮影に際して前記被験者８（被験者８が固定された被験者固定載置部２２）が載置される寝台２８とを、備えている。前記寝台２８は、好適には、平面視において矩形状であり、その長手方向が図２に示すｙ軸方向となるように設けられている。前記３次元診断装置１８は、前記寝台２８を前記基台２４に対して図２に示すｙ軸方向にスライド移動させるスライド機構３０と、前記寝台２８を前記基台２４に対して図２に示すｚ軸方向に昇降移動させる昇降機構３２とを、備えている。

前記３次元診断装置１８による３次元画像の撮影に際して、前記被験者８は、頭足方向が前記基台２４に対する前記自走式撮像部２６の移動方向（すなわち図２に示すｙ軸方向）となるように前記寝台２８に仰臥させられる。すなわち、前記被験者固定載置部２２に仰臥の状態で載置され且つ固定された前記被験者８の頭足方向が前記基台２４に対する前記自走式撮像部２６の移動方向となるように、前記被験者８が載置され且つ固定された前記被験者固定載置部２２が前記寝台２４に載置され、前記自走式撮像部２６による３次元画像の撮影が行われる。

図３は、前記照射台１６の構成を説明する斜視図である。前記照射台１６は、前記室１２内における前記中性子線照射装置１４の近傍に設置され、その中性子線照射装置１４における中性子線の照射口１４ｏに対して位置決めされる。図３に示すように、前記照射台１６は、平面視において矩形状（長方形状）である平板状の部材であり、好適には、平面視において前記被験者固定載置部２２と略同じ形状に形成されたものである。前記照射台１６は、例えば、炭素繊維強化プラスチック等の材料で構成されている。

前記中性子線照射装置１４における中性子線照射口１４ｏに対して前記照射台１６の位置決めを行う機構として、位置調整機構３４、第１角度調整機構３６、及び第２角度調整機構３８を備えている。前記位置調整機構３４は、相互に直交する３つの軸（並進軸）それぞれの方向に関して、前記中性子線照射装置１４の照射口１４ｏに対する前記照射台１６の位置を変化させる。図３においては、前記３つの軸を相互に直交するｘ、ｙ、ｚ軸で示している。ｚ軸方向が鉛直方向に相当する。前記位置調整機構３４は、例えば、前記中性子線照射装置１４の照射口１４ｏに対する前記照射台１６の位置を図３に示すｙ軸方向及びｚ軸方向に移動させるｙ−ｚ移動用アーム４０と、前記中性子線照射口１４ｏに対する前記照射台１６の位置を図３に示すｘ軸方向に移動させるｘ軸移動用可動軸４２とを、備えている。

前記第１角度調整機構３６は、前記３つの軸のうち何れか１つの軸と平行である軸を中心として、前記中性子線の照射方向に対する前記照射台１６の角度を変化させる。例えば、図３に示すｘ軸と平行な軸を中心として、前記中性子線照射口１４ｏからの中性子線の照射方向に対する前記照射台１６の角度を変化させるピッチング角調整軸４４を備えている。前記第１角度調整機構３６による回転中心となる軸は、例えば、平面視（ｚ軸方向に視た場合）において前記照射台１６の長手方向の中央に位置するｘ軸に平行な軸であって、その照射台１６よりもｚ軸方向に所定高さに位置する軸である。本実施例において、前記第１角度調整機構３６により調整される角度をピッチング角という。換言すれば、前記照射台１６は、前記第１角度調整機構３６により前記軸まわりに回転させられることで、前記中性子線の照射方向に対するピッチング角が変化させられるように構成されている。

前記第２角度調整機構３８は、前記３つの軸のうち前記１つの軸とは異なる何れか１つの軸と平行である軸を中心として、前記中性子線照射口１４ｏからの中性子線の照射方向に対する前記照射台１６の角度を変化させる。例えば、図３に示すｙ軸と平行であるローテーション角調整軸４６を中心として、前記中性子線照射口１４ｏからの中性子線の照射方向に対する前記照射台１６の角度を変化させる。本実施例において、ローテーション角調整軸４６を中心とする角度をローテーション角という。換言すれば、前記照射台１６は、前記ローテーション角調整軸４６を中心として回転させられることで、前記中性子線の照射方向に対するローテーション角が変化させられるように構成されている。

前述のように、前記照射台１６は、前記位置調整機構３４、前記第１角度調整機構３６、及び前記第２角度調整機構３８を備えていることで、前記中性子線照射装置１４の照射口１４ｏに対する前記照射台１６のｘ、ｙ、ｚ軸方向の位置をそれぞれ変化させられると共に、ｘ軸に平行な軸まわりのピッチング角及びｙ軸に平行な軸まわりのローテーション角を変化させられるように構成されている。好適には、図３に示すように、床面と前記照射台１６との間に、その床面側から前記照射台１６側に向かって、前記ｙ−ｚ軸移動用アーム４０、前記ｘ軸移動用可動軸４２、前記ピッチング角調整軸４４、前記ローテーション角調整軸４６の順に積み上げられている。これらｙ−ｚ軸移動用アーム４０等は、例えば、後述する制御部６０から供給される指令に従って電動モータ等により発生させられる動力により駆動され、前記照射台１６の移動を実現する。前記照射台１６の上面板１６ａと前記ローテーション角調整軸４６とは機械的に連結されている。

図４〜図８は、前記照射台１６、前記搬送装置２０、及び前記被験者固定載置部２２の構成を詳しく説明する斜視図である。図４等に示すように、前記被験者固定載置部２２及び前記照射台１６は、前記被験者固定載置部２２が前記照射台１６に載置された際に相互に対面させられる部分に、相互に嵌合させられる嵌合構造を備えている。すなわち、前記照射台１６は、前記上面板１６ａから突出して設けられた、その上面板１６ａの短軸方向（すなわち、図４に示すｘ軸方向）に長手状である複数の突出部４８を備えている。前記被験者固定載置部２２の下面には、前記複数の突出部４８と嵌合させられる位置に、前記被験者固定載置部２２の短軸方向（すなわち、図４に示すｘ軸方向）に長手状である複数の溝部５０を備えている。前記被験者固定載置部２２が前記照射台１６に載置された際に、前記照射台１６に形成された前記突出部４８と、前記被験者固定載置部２２に形成された前記溝部５０とが相互に嵌合させられることで、前記照射台１６に対する前記被験者固定載置部２２の位置が定められる。前記突出部４８及び前記溝部５０が何れも前記被験者固定載置部２２及び前記照射台１６の短軸方向に長手状に構成されていることで、少なくとも前記照射台１６に対する前記被験者固定載置部２２の長軸方向（図４に示すｙ軸方向）の移動が抑制される。図８を用いて後述するように、前記突出部４８と前記溝部５０との嵌合位置をずらすことで、図４に示すｙ軸方向に関して、前記被験者固定載置部２２を前記照射台１６に対してオフセットできるように構成されている。

図４においては、前記被験者固定載置部２２が前記搬送装置２０に載置された様子を例示している。本実施例において、前記搬送装置２０は、前記被験者８が載置され且つ固定された前記被験者固定載置部２２を、前記３次元診断装置１８と前記照射台１６との間で搬送すると共に移乗させる移乗装置として機能する。図４等に示すように、前記搬送装置２０は、前記被験者固定載置部２２を載置した状態で保持し、且つその被験者固定載置部２２を前記３次元診断装置１８又は前記照射台１６に移乗させた後に引き抜くことができるフォーク状の保持部５２と、複数の車輪を備え、それら車輪の転動により床面上において前記搬送装置２０を移動させるキャスタ部５４とを、備えている。前記搬送装置２０は、前記保持部５２に載置された前記被験者固定載置部２２を昇降させる昇降機構を備えたものであってもよい。前記搬送装置２０は、その搬送装置２０に設けられた昇降機構、前記３次元診断装置１８に設けられた前記昇降機構３２、又は前記位置調整機構３４を用いて、前記被験者８が固定された前記被験者固定載置部２２を、前記搬送装置２０と前記３次元診断装置１８又は前記照射台１６との間で移乗させる。

以下、図４〜図６を用いて、前記被験者固定載置部２２の、前記搬送装置２０から前記照射台１６への移乗について説明する。図４〜図８においては、便宜上、前記被験者８が載置されていない前記被験者固定載置部２２を図示しているが、前記治療システム１０による実際の治療においては、前記被験者８が載置され且つ固定された前記被験者固定載置部２２に関して、以下に説明するような移乗が行われる。前述のように、図４においては、前記被験者固定載置部２２が前記搬送装置２０に載置された様子を例示している。この状態においては、前記キャスタ部５４により前記搬送装置２０が床面上を移動させられ、前記保持部５２に保持された前記被験者固定載置部２２の搬送が行われる。

図５は、前記搬送装置２０の搬送により、前記被験者固定載置部２２が前記照射台１６の鉛直上方に移動させられた様子を例示している。換言すれば、前記保持部５２により保持された前記被験者固定載置部２２の鉛直下方に、前記照射台１６が位置させられた様子を例示している。ここで、図５に示すように、前記照射台１６の上面板１６ａに形成された前記突出部４８と、前記被験者固定載置部２２の下面に形成された前記溝部５０とが、相互に対応する位置となるように、前記照射台１６に対する前記被験者固定載置部２２のｘ軸方向及びｙ軸方向の位置が調整される。この状態から、前記位置調整機構３４により、前記照射台１６がｚ軸方向に上昇させられると、前記照射台１６が前記被験者固定載置部２２を持ち上げ、前記搬送装置２０の保持部５２に対して前記被験者固定載置部２２が離隔させられる。

図６は、前記被験者固定載置部２２の、前記搬送装置２０から前記照射台１６への移乗が完了した様子を例示している。前記照射台１６が前記被験者固定載置部２２を持ち上げ、前記搬送装置２０の保持部５２に対して前記被験者固定載置部２２が離隔させられた状態から、前記搬送装置２０が図６に示すｘ軸方向に移動（退避）させられると、前記保持部５２が前記被験者固定載置部２２の下側から引き抜かれる。この際、前記照射台１６の上面板１６ａに形成された前記突出部４８と、前記被験者固定載置部２２の下面に形成された前記溝部５０とが、相互に対応する位置とされていたことで、図６に示すように、前記突出部４８と前記溝部５０とが相互に嵌合させられる。

図７は、前記被験者固定載置部２２を載置した前記照射台１６の位置が、前記位置調整機構３４、前記第１角度調整機構３６、及び前記第２角度調整機構３８により変化させられる様子を例示する斜視図である。図８は、図７に示す状態から、前記突出部４８と前記溝部５０との嵌合位置がずらされ、ｙ軸方向に関して前記被験者固定載置部２２が前記照射台１６に対してオフセットされた様子を例示している。図７及び図８においては、区別のために前記複数の溝部５０を、溝部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ、５０ｅで示している。図７及び図８に示すように、前記照射台１６に載置された前記被験者固定載置部２２は、締結部５６により前記照射台１６に対して固定される。図７に示す状態は、ｙ軸方向に関して前記被験者固定載置部２２の前記照射台１６に対するオフセットが行われていない状態（ｙ軸オフセット＝０ｍｍ）を例示している。ｙ軸方向における前記複数の溝部５０相互の間隔（すなわち、前記複数の突出部４８相互の間隔）が３００ｍｍである場合、前記突出部４８と前記溝部５０との嵌合位置を１つ分ずらす（例えば、図７において溝部５０ｃと嵌合させられていた突出部４８に、溝部５０ｄが嵌合させられる位置とする）と、前記被験者固定載置部２２が前記照射台１６に対して３００ｍｍオフセット（ｙ軸方向の位置が変更）される。

図７及び図８では、前記中性子線照射装置１４における中性子線照射口１４ａの中心位置をＣirで示している。前記被験者固定載置部２２が前記照射台１６に対してオフセットされると、前記被験者固定載置部２２における、前記中性子線照射口１４ａの中心位置がｙ軸方向に移動させられる。例えば、図７に示す状態では、前記中性子線照射口１４ａの中心位置Ｃirが前記溝部５０ｂと５０ｃとの間とされているが、その状態から前記突出部４８と前記溝部５０との嵌合位置を１つ分ずらすオフセットが行われた図８に示す状態では、前記中性子線照射口１４ａの中心位置Ｃirが前記溝部５０ｃと５０ｄとの間とされている。すなわち、前記被験者固定載置部２２が前記照射台１６に対して３００ｍｍオフセットされることで、前記被験者固定載置部２２に対する前記中性子線照射口１４ａの中心位置Ｃirは、ｙ軸方向に関して逆方向に３００ｍｍ移動させられる。換言すれば、前記被験者固定載置部２２に載置され且つ固定された被験者８に対する前記中性子線照射口１４ａの中心位置Ｃirが、ｙ軸方向に関して移動させられる。このようにして、前記被験者８を前記被験者固定載置部２２に載置した状態で固定したまま、前記前記突出部４８と前記溝部５０との嵌合位置をずらすことで、前記被験者８に対する前記中性子線照射口１４ａの中心位置Ｃirを調整することができる。

図１に示すように、前記治療システム１０は、制御部６０を備えている。この制御部６０は、例えばＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等を備えた所謂マイクロコンピュータを含んで構成されており、ＣＰＵはＲＡＭの一時記憶機能を利用しつつ予めＲＯＭに記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことにより前記治療システム１０に係る各種制御を実行する。前記制御部６０は、例えば、着脱式のハンディターミナルを備えており、そのハンディターミナルが前記中性子線照射装置１４による中性子線の照射に際しては取り外され、前記室１２外へ持ち出せるように構成されている。前記制御部６０は、例えば、前記中性子線照射装置１４の作動及び前記３次元診断装置１８の作動を制御する。前記位置調整機構３４、前記第１角度調整機構３６、及び前記第２角度調整機構３８の少なくとも１つにより、前記中性子線照射装置１４の中性子線照射口１４ｏに対する前記照射台１６の位置を変化させる制御を実行する。具体的には、前記被験者固定載置部２２が移乗された前記照射台１６における前記３つの軸（図３等に示すｘ、ｙ、ｚ軸）それぞれの方向に関する位置を、前記位置調整機構３４により変化させる制御を行う。前記被験者固定載置部２２が移乗された前記照射台１６におけるピッチング角を、前記ピッチング角調整軸４４により変化させる制御を行う。前記被験者固定載置部２２が移乗された前記照射台１６におけるローテーション角を、前記ローテーション角調整軸４６により変化させる制御を行う。以上の制御により、前記３次元診断装置１８により検出された前記被験者８における前記患部の位置と、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の位置とを整合させ、且つ前記患部を前記中性子線照射口１４ｏに対して可及的に接近させる制御を行う。

図１に示すように、前記３次元診断装置１８は、その３次元診断装置１８による前記３次元画像の撮影に係る座標系に対応する位置を確認するための表示を行う１対の水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ、及び垂直方向レーザ６６を備えている。これら水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び垂直方向レーザ６６は、必ずしも前記３次元診断装置１８に一体的に備えられたものでなくともよく、前記３次元診断装置１８が設置された室内に、その３次元診断装置１８とは別体として備えられたものであってもよい。前記中性子線照射装置１４は、その中性子線照射装置１４における前記中性子線照射口１４ｏから照射される中性子線の位置を確認するための表示を行う１対の水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ、及び垂直方向レーザ７０を備えている。これら水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び垂直方向レーザ７０は、必ずしも前記中性子線照射装置１４に一体的に備えられたものでなくともよく、前記中性子線照射装置１４が設置された室１２内に、その中性子線照射装置１４とは別体として備えられたものであってもよい。本実施例において、前記３次元診断装置１８に備えられた前記１対の水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び垂直方向レーザ６６、及び前記中性子線照射装置１４に備えられた前記１対の水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び垂直方向レーザ７０は、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の位置に対して、前記３次元診断装置１８により検出された前記被験者８における前記患部の位置が必要十分に整合していることを確認するための表示を行う位置表示部に対応する。

前記３次元診断装置１８に備えられた前記水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び前記垂直方向レーザ６６は、好適には、前記寝台２８（被験者８）に対する位置を変更できる可動式の装置であり、前記制御部６０等の制御装置によりその位置が制御される。好適には、後述する図９に併せて示すように、前記水平方向レーザ６４ａ、６４ｂの垂直方向の位置（ｚ軸方向の位置）が変化させられると共に、前記垂直方向レーザ６６の水平方向の位置（ｘ軸方向の位置）が変化させられる。

図９は、前記３次元診断装置１８により撮影される３次元画像における１断面に相当する画像を例示する図である。図９においては、撮影された前記被験者８の体における前記位置表示部による表示位置を併せて例示している。前記１対の水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び前記垂直方向レーザ６６は、前記３次元診断装置１８による前記被験者８に係る３次元画像の撮影に際して、その被験者８の体に対してレーザ光を照射させることで、前記３次元画像の撮影に係る座標系に対応する位置を表示させる。図９においては、前記水平方向レーザ６４ａによる表示を位置７２ａで、前記水平方向レーザ６４ｂによる表示を位置７２ｂで、前記垂直方向レーザ６６による表示を位置７４でそれぞれ示している。前記３次元診断装置１８による前記３次元画像の撮影に際して、前記１対の水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び前記垂直方向レーザ６６により前記被験者８の体に表示される位置７２ａ、７２ｂ、７４は、前記３次元診断装置１８の撮影に係る原点（例えばＣＴ原点）Ｏctに対応している。図９においては、前記検出に係る座標系を一点鎖線で示している。例えば、前記１対の水平方向レーザ６４ａ、６４ｂによる表示位置７２ａ、７２ｂを相互に結んだ直線と、その直線に垂直な直線であって前記垂直方向レーザ６６による表示位置７４を通る直線との交点が、前記３次元診断装置１８の撮影に係る原点Ｏctに相当する。

前記３次元診断装置１８により撮影された３次元画像において、前記被験者８の患部が検出されると、その患部の治療を行うための中性子線の照射領域を定めることができる。すなわち、検出された患部に対応して、前記中性子線照射装置１４による治療計画を立てることができる。この治療計画においては、前記被験者８の体に対する、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の照射位置及び照射方向が決定される。前述のように、前記中性子線照射装置１４は、好適には、前記被験者８に対して鉛直上方から中性子線を照射させる装置であるが、前記中性子線照射装置１４における前記中性子線照射口１４ｏに対する前記被験者８の体の位置及び角度等を変化させることで、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の照射位置及び照射方向を変化させることができる。

図９においては、前記３次元画像における腫瘍中心位置Ｃcaを星印で示すと共に、その腫瘍中心位置Ｃcaにおける治療を効果的に行うための中性子線の位置に対応する前記水平方向レーザ６８ａによる表示を位置７６ａで、前記水平方向レーザ６８ｂによる表示を位置７６ｂで、前記垂直方向レーザ７０による表示を位置７８でそれぞれ示している。前記１対の水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０は、前記中性子線照射装置１４による前記被験者８に対する中性子線の照射に際して、その被験者８の体に対してレーザ光を照射させることで、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の位置を表示させる。すなわち、前記１対の水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０により前記被験者８の体に表示される位置７６ａ、７６ｂ、７８は、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の、前記被験者８の体に対する照射位置及び照射方向に対応している。従って、前記３次元診断装置１８により撮影された３次元画像に基づいて、前記中性子線照射装置１４による治療計画が立てられ、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の照射位置及び照射方向が決定されると、その中性子線の照射位置及び照射方向に対応して、前記１対の水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０により前記被験者８の体に表示される位置７６ａ、７６ｂ、７８が定まる。図９においては、前記中性子線の位置に対応する座標系を二点鎖線で示している。

前記３次元診断装置１８により撮影された３次元画像に基づいて、前記中性子線照射装置１４による治療計画が立てられ、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の照射位置及び照射方向が決定された場合、前記制御部６０は、前記被験者８における前記水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び前記垂直方向レーザ６６による表示位置７２ａ、７２ｂ、７４が、前記中性子線照射装置１４による治療に際しての前記被験者８における前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０による表示位置７６ａ、７６ｂ、７８と一致するように、前記水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び前記垂直方向レーザ６６の位置を制御する。すなわち、前記水平方向レーザ６４ａ、６４ｂそれぞれのｚ軸方向の位置を変更すると共に、前記垂直方向レーザ６６のｘ軸方向の位置を変更し、レーザ光の照射を行う。この態様によれば、前記３次元診断装置１８による診断において、検出された患部の位置に対応してその位置が変更された前記水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び前記垂直方向レーザ６６の表示位置に目印を付すことで、前記中性子線照射装置１４による治療に際して前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０により表示されるべき位置を簡便に示すことができる。

以上に説明したように、前記３次元診断装置１８に備えられた前記１対の水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び垂直方向レーザ６６、及び前記中性子線照射装置１４に備えられた前記１対の水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び垂直方向レーザ７０は、前記照射台１６における前記３つの軸の方向に対応する座標系に対して、前記３次元診断装置１８により撮影された前記３次元画像の撮像基準点が必要十分に整合していることを確認するための表示を行うものである。前記治療システム１０による前記被験者８の治療において、好適には、前記３次元診断装置１８による前記被験者８に係る３次元画像の撮影に際して、前記１対の水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び前記垂直方向レーザ６６により前記被験者８の体に表示された前記位置７２ａ、７２ｂ、７４に、マーカ等により目印（マーキング）が付される。この目印は、好適には、人的な作業により付されるものであるが、例えば前記被験者８の体に予めレーザ光に反応して色が変わる素材を塗布しておく等の方法により、人的な作業を要することなく付されるものであってもよい。前記目印の素材には、好適には、前記３次元診断装置１８により撮影された前記３次元画像上において、前記被験者固定載置部２２の主要素材と前記目印とが十分に区別される素材が用いられる。

前記治療システム１０による前記被験者８の治療において、好適には、前記中性子線照射装置１４による中性子線の照射に先立ち、前記３次元診断装置１８により撮影された３次元画像に基づく患部の位置に対応して、前記中性子線照射装置１４における前記１対の水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０により前記被験者８の体に表示されるべき前記位置７６ａ、７６ｂ、７８に、マーカ等により目印が付される。この目印の素材は、前記３次元診断装置１８による診断に係る目印と同じ素材によるものであってもよいが、好適には、その材料と少なくとも視覚的に十分に区別される素材が用いられる。

図１に示すように、前記制御部６０は、位置調整部６２を備えている。この位置調整部６２は、前記制御部６０に機能的に備えられたものであってもよいし、その制御部６０とは別体の制御装置として備えられたものであってもよい。前記位置調整部６２は、前記３次元診断装置１８による前記患部の位置の検出に際して前記被験者８に付された、前記検出に係る位置座標に対応する目印に基づいて、前記被験者固定載置部２２が移乗された前記照射台１６における前記３つの軸それぞれの方向に関する位置を、前記位置調整機構３４により変化させることで、前記３次元診断装置１８により検出された前記被験者８における前記患部の位置と、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の位置とを整合させる。

前記位置調整部６２は、好適には、前記中性子線照射装置１４における前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０により前記被験者８の体に表示されるべき位置７６ａ、７６ｂ、７８に付された目印に基づいて、前記中性子線照射装置１４による実際の治療に際して、前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０により前記被験者８の体に表示される位置が、前記目印の付された位置と合致するように位置調整を行う。具体的には、前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０により前記被験者８の体に表示される位置と、前記目印の付された位置との誤差が、規定の許容範囲内に収まるように、前記位置調整機構３４、前記第１角度調整機構３６、及び前記第２角度調整機構３８の少なくとも１つにより調整を行う。すなわち、前記照射台１６における前記３つの軸の方向に対応する座標系に対する、前記３次元診断装置１８による前記３次元画像の撮像基準点の誤差が、規定の許容範囲内に収まるように調整を行う。前記位置調整部６２による調整は、好適には、施術者が前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０により前記被験者８の体に表示される位置と、前記目印の付された位置とのずれを視覚的に確認しつつ人的な操作により行われるものであるが、撮像装置により前記被験者８の体を撮影し、撮影された画像における前記目印が付された位置とレーザ光の照射位置とが合致するように自動的に調整を行うものであってもよい。

以下、前記治療システム１０による具体的な治療の一例を詳細に説明する。前記治療システム１０による治療では、先ず、前記３次元診断装置１８により前記被験者８の体内の３次元画像が撮影され、その３次元画像に基づいて治療計画が立てられる。前記３次元診断装置１８による診断では、先ず、前記３次元診断装置１８における寝台２８に前記被験者固定載置部２２が載置される。次に、その被験者固定載置部２２の上に被験者８が仰臥させられると共に、専用の固定具にて前記被験者固定載置部２２に固定される。次に、前記水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び前記垂直方向レーザ６６により、前記被験者８の体に対して前記３次元診断装置１８の撮影開始位置（例えば、ＣＴ原点）が表示され、その表示された位置７２ａ、７２ｂ、７４に目印（マーキング）が付される。次に、前記３次元診断装置１８により撮影された３次元画像から患部（例えば、腫瘍）の輪郭が抽出され、その患部の中心座標及び中性子線照射角度等の、治療に係る中性子線の位置が決定される。次に、決定された中性子線の位置に対応して、前記制御部６０により、前記水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ及び前記垂直方向レーザ６６の位置が変化させられる。これにより、前記被験者８の体表面における中性子線入射位置及び照射軸に直交する左右側面から見た腫瘍中心位置７２ａ、７２ｂ、７４（すなわち、中性子線照射装置１４による治療に際しての位置７６ａ、７６ｂ、７８）が表示される。この３箇所に、新たに目印（マーキング）が付される。次に、前記３次元診断装置１８による診断に係る、前記被験者固定載置部２２上における患部の中心（例えば、腫瘍中心）の位置座標（例えば、ｘｙｚ座標）及び前記被験者８の姿勢に関する情報（例えば、ピッチング角及びローテーション角に相当する情報）が、前記制御部６０（照射台１６の制御システム）に対して出力される。

前記３次元診断装置１８による診断に続いて、前記被験者８が載置され且つ固定された前記被験者固定載置部２２が、その被験者８が固定された状態のまま、前記３次元診断装置１８から前記照射台１６へ前記搬送装置２０により搬送され、移乗させられる。先ず、前記３次元診断装置１８における前記寝台２８のｙ軸方向及びｚ軸方向の位置が、前記スライド機構３０及び前記昇降機構３２により移乗用の位置に移動させられる。次に、前記搬送装置２０が移動させられ、フォーク状の前記保持部５２が、前記被験者固定載置部２２における溝部５０と前記寝台２８との隙間に挿し込まれる。次に、前記昇降機構３２により前記寝台２８がｚ軸方向に下降させられ、前記被験者固定載置部２２が前記搬送装置２０の保持部５２により保持された状態とされる。次に、前記被験者固定載置部２２を載置した状態で前記搬送装置２０が、前記中性子線照射装置１４が設置された前記室１２へ移動させられる。次に、前記制御部６０にて、前記３次元診断装置１８による診断において出力された座標値、及び前記照射台１６に対する前記被験者固定載置部２２のｙ軸方向のオフセット位置が確認される。次に、確認されたオフセット位置に対応して、前記保持部５２により保持された前記被験者固定載置部２２が、前記照射台１６の上方に位置させられる。次に、前記位置調整機構３４により、前記照射台１６がｚ軸方向に上昇させられる。これにより、前記被験者固定載置部２２が前記照射台１６上に載置され、前記突出部４８と前記溝部５０とが前記オフセット位置において嵌合した状態とされる。次に、前記搬送装置２０が移動させられ、フォーク状の前記保持部５２が前記被験者固定載置部２２の下方から引き抜かれた後、前記室１２外へ退出（退避）させられる。

前記搬送装置２０による前記被験者固定載置部２２の前記照射台１６への移乗に続いて、前記被験者８の体に付された目印（マーキング）と、前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０による表示位置とに基づいて、前記中性子線照射装置１４による中性子線の照射に係る位置合わせが行われる。図１０は、この位置合わせの様子を概略的に示す図である。先ず、前記３次元診断装置１８による撮影に係る撮像基準点（例えば、ＣＴ原点）が、前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂの表示位置を結ぶ直線と、その直線に垂直な直線であって前記垂直方向レーザ７０の表示位置を通る直線との交点（以下、レーザポインタ交点という）に合致するように、前記位置調整機構３４等により前記照射台１６が移動させられる。次に、前記撮像基準点に対応して付された目印（マーキング）と、前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０による表示位置との照合が行われ、位置がずれている場合には、前記位置調整部６２による例えば人的な操作により位置調整が行われる。次に、前記３次元診断装置１８による診断において出力された前記被験者８の姿勢に関する情報に基づいて、前記第１角度調整機構３６及び前記第２角度調整機構３８により、前記中性子線照射口１４ｏに対する前記照射台１６のピッチング角及びローリング角が変更される。以上の位置調整により、前記制御部６０に出力されたデータ上における前記患部の中心位置が、前記レーザポインタ交点に合致するように前記照射台１６が移動させられる。次に、前記水平方向レーザ６８ａ、６８ｂ及び前記垂直方向レーザ７０により前記被験者８の体に表示される位置と、前記患部に対応して前記被験者８の体に付された目印（マーキング）の位置との照合が行われ、位置がずれている場合には、前記位置調整部６２による例えば人的な操作により位置調整が行われる。すなわち、前記目印の付された位置との誤差が、規定の許容範囲内に収まるように、前記位置調整機構３４、前記第１角度調整機構３６、及び前記第２角度調整機構３８の少なくとも１つにより調整が行われる。好適には、この位置調整に係るピッチング角及びローリング角の中心（回転中心）は、前記レーザポインタ交点とされる。

前記中性子線照射装置１４による中性子線の照射に係る位置合わせに続いて、その中性子線照射装置１４による中性子線の照射すなわちホウ素中性子捕捉療法が行われる。先ず、前記位置調整部６２による例えば人的な操作により、前記照射台１６がｚ軸方向に上昇させられ、前記被験者８の患部が前記中性子線照射口１４ｏに対して可及的に接近させられる。次に、前記制御部６０におけるハンディターミナルが取り外され、そのハンディターミナルと共に施術者が前記室１２外へ退出（退避）させられる。次に、前記中性子線照射装置１４により前記被験者８の患部に対して中性子線の照射が行われる。次に、前記搬送装置２０が前記室１２内へ移動させられ、前記第１角度調整機構３６及び前記第２角度調整機構３８等により、前記照射台１６が水平に戻される。次に、前記被験者固定載置部２２の下方にフォーク状の前記保持部５２が挿し込まれる位置に前記搬送装置２０が移動させられ、前記位置調整機構３４により前記照射台１６がｚ軸方向に下降させられる。これにより、前記被験者固定載置部２２が前記搬送装置２０の保持部５２により保持された状態とされる。そして、前記被験者８が固定された前記被験者固定載置部２２が、前記室１２の外へ搬送される。

以下、前記中性子線照射装置１４による中性子線の照射に係る位置合わせ制御のアルゴリズムについて、（１）式〜（１３）式等を参照しつつ詳しく説明する。以下の説明は、あくまで好適な制御の一例を示すものであり、他のアルゴリズムによって同様の位置合わせ制御が実現されるものであってもよい。先ず、治療計画として、前記被験者固定載置部２２上におけるＣＴ原点及び腫瘍中心（患部中心）のｘｙｚ座標と、治療姿勢に係る情報とが与えられる。例えば、ＣＴ原点の座標として（Ｘct, Ｙct, Ｚct）、腫瘍中心の座標として（Ｘiso, Ｙiso, Ｚiso）、ピッチング角としてＰ0、ローリング角としてＲ0、及びｙ軸オフセット量として３００×Ｓ等の情報が与えられる。

次に、前記被験者固定載置部２２に係る座標系（以下、天板座標系という）から、前記照射台１６に係る座標系（以下、照射台座標系）への変換が行われる。照射台座標系から見た天板座標系の原点は、例えば（−２００, ３００×Ｓ−８５０, １８７．７５）である。従って、原点の平行移動を次の（１）式で、座標の定義が異なるために変換することを目的としたｘ軸まわりの９０°回転を次の（２）式でそれぞれ定義すると、天板座標系におけるＣＴ原点Ｍは、照射台座標系において次の（３）式のように表される。

次に、ＣＴ原点に対応する位置への前記照射台１６の移動について考える。前記中性子線照射装置１４による中性子線の照射時における前記照射台１６の床面からの高さを１２００ｍｍとすると、照射台座標系から見たレーザポインタ交点Ｌは、例えば（０, ５００, ５２１）である。このＬを次の（４）式のように定義すると、ＣＴ原点Ｍをレーザポインタ交点Ｌへ合致させるように平行移動させる際のｘｙｚ軸制御目標値は、Ｌ−Ｍと表される。ＣＴ原点に対応する位置への前記照射台１６の移動では、前記位置調整機構３４により、その照射台１６における各軸に関する位置が、この値に対応する位置に移動させられる。

次に、ＣＴ原点に対応する位置への前記照射台１６の手動による位置調整について考える。前記照射台１６におけるローテーション角調整軸４６（以下、Ｒ軸という）の回転中心は、例えば原点と同じ高さとされる。前記照射台１６におけるピッチング角調整軸４４（以下、Ｐ軸という）の回転中心は、例えば原点から１１８ｍｍ鉛直上方とされている。ここで、Ｃ＝（０, ０, １１８）とし、照射台座標における各軸に係る移動を同次変換行列として次のように定義する。すなわち、平行移動を次の（５）式で、Ｒ軸回転を次の（６）式で、Ｐ軸回転を次の（７）式で、それぞれ定義すると、ＣＴ原点の手動調整にて（Ｘ1, Ｙ1, Ｚ1, Ｐ1, Ｒ1）の補正を実施した後のＣＴ原点Ｍaは、次の（８）式で表される。ここで、ＣＴ原点の計画位置からのｘｙｚ座標の誤差（Ｍa−Ｍ）及び角度の誤差Ｐ１、Ｒ１は、主に天板座標系のパターン認識や、前記被験者固定載置部２２と前記照射台１６との嵌合精度（突出部４８と溝部５０との嵌合に係る精度）の誤差として解釈できる。

次に、腫瘍中心に対応する位置への前記照射台１６の移動について考える。制御軸原点位置が（０, ０, ０, ０, ０）である場合の計画位置としての腫瘍中心Ｎは、ＣＴ原点Ｍと同様に、次の（９）式で表される。手動調整により、ＣＴ原点について（Ｘ1, Ｙ1, Ｚ1, Ｐ1, Ｒ1）の移動を行った結果として、実際の腫瘍中心が指示データ上の座標Ｎに位置することになる場合、この腫瘍中心に対応する座標Ｎを照射台原位置のときの座標に一旦戻すと、その腫瘍中心の座標Ｎaは次の（１０）式で表される。次に、この腫瘍中心Ｎaをレーザポインタ交点Ｌへ合わせるときの姿勢、すなわちピッチング角Ｐ0＋Ｐ1、ローテーション角Ｒ0＋Ｒ1へ回転させた座標Ｎbは、次の（１１）式で表される。Ｐ軸及びＲ軸に係る回転後の腫瘍中心Ｎbをレーザポインタ交点Ｌへ平行移動する際のｘｙｚ軸制御目標値は、Ｌ−Ｎbとなる。

次に、腫瘍中心に対応する位置への前記照射台１６の手動による位置調整について考える。手動調整により、腫瘍中心の座標について（Ｘ2, Ｙ2, Ｚ2, Ｐ2, Ｒ2）の補正を行った場合、手動調整後の腫瘍中心Ｎcは、次の（１２）式で表される。ここで、腫瘍中心のｘｙｚ座標の誤差（Ｎc−Ｎb）及び角度の誤差Ｐ2、Ｒ2は、主にＰ軸及びＲ軸の姿勢変更に対する前記被験者８の体位のぶれや、前記照射台１６のたわみ等による誤差と解釈できる。

以上のようにして算出される位置への前記照射台１６の移動では、先ず、前記位置調整機構３４により、前記照射台１６がｚ軸方向に上昇させられる。このｚ軸方向の上昇に係る制御目標値は、前記被験者８の体を前記中性子線照射口１４ｏに可及的に接近させつつ、前記被験者８の体が前記中性子線照射口１４ｏに接触しない高さとする必要がある。具体的には、前記中性子線照射口１４ｏが床面から１５００ｍｍ、照射台座標でｚ＝８２１ｍｍである場合、（ａ）腫瘍中心Ｎcが前記中性子線照射口１４ｏから１００ｍｍ下方となる位置、（ｂ）前記被験者固定載置部２２における四隅の最高点が前記中性子線照射口１４ｏから２００ｍｍ下方となる位置の、何れか低い方が制御目標値として設定される。好適には、前記腫瘍中心Ｎcは、そのｚ軸成分により規制される。例えば、ｚ軸制御目標値Ｚmaxが、７２１からＮcのｚ成分を引いた値よりも小さくなるように、すなわちＺmax＜７２１−（Ｎcのｚ成分）となるように規制される。前記腫瘍中心Ｎcは、前記被験者固定載置部２２における四隅の最高点により規制される。例えば、原位置のときの四隅の座標Ａは（±２３０, ±１０００＋３００×Ｓ, ２８１）であり、Ｐ角及びＲ角回転後の座標Ａaは、次の（１３）式で表される。ｚ軸制御目標値Ｚmaxが、６２１から４つのＡaのｚ成分のうち最高点に相当する値よりも小さくなるように、すなわちＺmax＜６２１−（４つのＡaのｚ成分のうち最高点）となるように規制される。

上記のようにして前記位置調整機構３４による前記照射台１６の移動が行われた後、前記位置調整部６２により、前記照射台１６の手動による位置調整が行われ、前記中性子線照射口１４ｏに対する前記照射台１６の位置及び前記被験者固定載置部２２に固定された被験者８の姿勢が最終決定される。例えば、施術者の手動操作により、前記被験者８の体が前記中性子線照射口１４ｏに可及的に接近する位置まで前記照射台１６が上昇させられる。更に、前記３つの軸方向、Ｐ軸及びＲ軸まわりの回転方向の位置調整が行われ、前記被験者固定載置部２２に固定された被験者８の姿勢が最終決定される。この手動調整にて（Ｘ3, Ｙ3, Ｚ3, Ｐ3, Ｒ3）の補正が実行される。

以上の制御において、好適には、前記制御部６０に備えられた記憶部に、制御に係る情報がログとして記憶される。例えば、所定の記憶媒体に読み込まれたデータ、ＣＴ原点の手動調整値（Ｘ1, Ｙ1, Ｚ1, Ｐ1, Ｒ1）、腫瘍中心の手動調整値（Ｘ2, Ｙ2, Ｚ2, Ｐ2, Ｒ2）、最終調整値（Ｘ3, Ｙ3, Ｚ3, Ｐ3, Ｒ3）、及び位置決め手順の各ステップを実行した日時等の情報が記憶される。

図１１は、前記照射台１６の位置調整に係る各部の移動速度を、図１２は、前記照射台１６の位置調整に係る各部のパルス数を、それぞれ例示する図である。図１３は、前記照射台１６の位置調整において、ｙｚ軸方向に係るステップ量が一定である場合のｚ軸座標及びｚ軸方向の速度を例示する図である。図１３に示すように、ｚ軸方向の移動では、可動範囲の上方と下方とで、ｙｚ軸の動きに対応する昇降速度が約４倍程度異なる。ｚ軸方向の高さによらずｙｚ軸の速度を一定とする場合、前記被験者８の体がレーザポインタ交点付近となる高さ（例えば、ｚ＝２００ｍｍ）で、他の軸に近い速度となるようにパルス数が設定される。ｚ軸方向の移動に関しては、ｙｚ1、ｙｚ2のパルス数設定が整数となるような１：αの比率で設定すると、積算誤差によるｙ軸移動量が小さい。例えば、ｙｚ1：ｙｚ2＝３７：２３７が最適な比である。前記照射台１６と前記搬送装置２０との移乗における自動昇降動作においては、比較的低速でのｚ軸方向の移動が求められるため、それ以外の位置調整に係るｚ軸方向の移動速度の１／３程度の速度とされる。このようにして、前記照射台１６の位置調整に係る各部の移動速度及びパルス数として、図１１及び図１２に示すような値が好適な値として設定される。

本実施例によれば、前記被験者８を載置した状態で固定する被験者固定載置部２２と、前記被験者８における患部の位置を検出する３次元診断装置１８と、中性子線照射装置１４に対して位置決めされる照射台１６と、相互に直交する３つの軸それぞれの方向に関して、前記中性子線照射装置１４の中性子線照射口１４ｏに対する前記照射台１６の位置を変化させる位置調整機構３４と、前記被験者固定載置部２２が移乗された前記照射台１６における前記３つの軸それぞれの方向に関する位置を、前記位置調整機構３４により変化させることで、前記３次元診断装置１８により検出された前記被験者８における前記患部の位置と、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の位置とを整合させ、且つ前記患部を前記中性子線照射口１４ｏに対して可及的に接近させる制御部６０とを、備えたものであることから、ホウ素中性子捕捉療法に特有の要請を十分に満たすことができる。すなわち、ホウ素中性子捕捉療法に際して十分な精度で位置決めを行うホウ素中性子捕捉療法システム１０を提供することができる。

前記被験者８が載置され且つ固定された前記被験者固定載置部２２を、前記３次元診断装置１８と前記照射台１６との間で移乗させる移乗装置としての搬送装置２０を備えたものであるため、ホウ素中性子捕捉療法に際して簡便な移乗を実現すると共に十分な精度で位置決めを行うことができる。

前記３次元診断装置１８による前記患部の位置の検出に際して、前記被験者固定載置部２２に載置され且つ固定された前記被験者８に付された、前記検出に係る位置座標に対応する目印に基づいて、前記被験者固定載置部２２が移乗された前記照射台１６における前記３つの軸それぞれの方向に関する位置を、前記位置調整機構３４により変化させることで、前記３次元診断装置１８により検出された前記被験者８における前記患部の位置と、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の位置とを整合させる位置調整部６２を備えたものであるため、ホウ素中性子捕捉療法に際して簡便且つ十分な精度で位置決めを行うことができる。

前記３つの軸のうち何れか１つの軸と平行である軸を中心として、前記中性子線の照射方向に対する前記照射台１６の角度を変化させる第１角度調整機構３６と、前記３つの軸のうち前記１つの軸とは異なる何れか１つの軸と平行である軸を中心として、前記中性子線の照射方向に対する前記照射台１６の角度を変化させる第２角度調整機構３８とを、備えたものであるため、より簡便且つ高い精度でホウ素中性子捕捉療法に係る位置決めを行うことができる。

前記被験者固定載置部２２及び前記照射台１６は、前記被験者固定載置部２２が前記照射台１６に移乗させられた際に相互に対面させられる部分に、相互に嵌合させられる嵌合構造としての突出部４８及び溝部５０を備えたものであるため、前記照射台１６に対する前記被験者固定載置部２２の位置を簡便且つ高い精度で定めることができる。

前記３次元診断装置１８は、前記被験者８の体内の画像を撮影する装置であり、前記目印の素材には、前記３次元診断装置１８により撮影された前記画像上において、前記被験者固定載置部２２の主要素材と前記目印とが十分に区別される素材が用いられるものであるため、簡便且つ実用的な態様でホウ素中性子捕捉療法に係る位置決めを行うことができる。

前記移乗装置として、前記被験者固定載置部２２を載置した状態で搬送する搬送装置２０を備え、その搬送装置２０は、前記被験者固定載置部２２を保持し、且つその被験者固定載置部２２を前記３次元診断装置１８又は前記照射台１６に移乗させた後に引き抜くことができる保持部５２を備え、前記搬送装置２０に設けられた昇降機構、前記３次元診断装置１８に設けられた昇降機構３２、又は前記位置調整機構３４を用いて、前記被験者８が固定された前記被験者固定載置部２２を、前記搬送装置２０と前記３次元診断装置１８又は前記照射台１６との間で移乗させるものであるため、前記被験者８が固定された前記被験者固定載置部２２を、簡便且つ実用的な態様で、前記搬送装置２０と前記３次元診断装置１８又は前記照射台１６との間で移乗させることができる。

前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の位置に対して、前記３次元診断装置１８により検出された前記被験者８における前記患部の位置が必要十分に整合していることを確認するための表示を行う位置表示部としての水平方向レーザ６４ａ、６４ｂ、垂直方向レーザ６６等と、その位置表示部による表示に基づいて、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線の位置に対する、前記３次元診断装置１８により検出された前記被験者８における前記患部の位置の誤差が、規定の許容範囲内に収まるように、前記位置調整機構３４、前記第１角度調整機構３６、及び前記第２角度調整機構３８の少なくとも１つにより調整を行う位置調整部６２とを備えたものであるため、簡便且つ実用的な態様でホウ素中性子捕捉療法に係る位置決めを行うことができる。

前記位置表示部は、前記３つの軸の方向に対応する座標系に対して、前記３次元診断装置１８による前記画像の撮像基準点が必要十分に整合していることを確認するための表示を行うものであり、前記位置調整部６２は、前記位置表示部による表示に基づいて、前記照射台１６における前記３つの軸の方向に対応する座標系に対する、前記３次元診断装置１８による前記画像の撮像基準点の誤差が、規定の許容範囲内に収まるように調整を行うものであるため、簡便且つ実用的な態様でホウ素中性子捕捉療法に係る位置決めを行うことができる。

前記照射台１６は、前記中性子線照射装置１４から照射される中性子線により放射化された場合において、１時間あたりの従事者の被曝が最大でも２０ｍＳｖ以下の材料から構成されたものであるため、前記照射台１６の材料として、中性子線により放射化し難い、或いは放射化したとしてもその放射化を十分小さな値に抑制できる材料を用いることで、患者及び医療従事者の被曝を可及的に抑制することができる。

以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。

例えば、前述の実施例において、前記被験者８は、仰臥の状態で前記被験者固定載置部２２に載置されるものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、前記被験者８は、横臥や腹臥等の臥位で前記被験者固定載置部２２に載置延いては固定されるものであってもよい。前述の実施例において、前記３次元診断装置１８は、前記基台２４に対して１方向に移動させられつつ前記３次元画像を撮影する自走式撮像部２６を備えたものであったが、本発明に用いられる３次元診断装置は、必ずしも自走式撮像部を備えたものでなくともよく、前記被験者８における患部の位置を検出する種々の３次元診断装置が用いられる。前述の実施例では特に言及していないが、本発明のホウ素中性子捕捉療法における中性子線としては、特定のエネルギを有する生体に安全な中性子線が好適に用いられる。

その他、一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。

８：被験者、１０：ホウ素中性子捕捉療法システム、１２：室、１４：中性子線照射装置、１４ｏ：中性子線照射口、１６：照射台、１８：３次元診断装置、２０：搬送装置（移乗装置）、２２：被験者固定載置部、３４：位置調整機構、３６：第１角度調整機構、３８：第２角度調整機構、４８：突出部（嵌合構造）、５０：溝部（嵌合構造）、５２：保持部、６０：制御部、６２：位置調整部、６４ａ、６４ｂ：水平方向レーザ（位置表示部）、６６：垂直方向レーザ（位置表示部）、６８ａ、６８ｂ：水平方向レーザ（位置表示部）、７０：垂直方向レーザ（位置表示部）

Claims (10)

1. 中性子線遮蔽に覆われた室内に中性子線照射装置を備え、該中性子線照射装置により被験者のホウ素化合物が取り込まれた患部に対して中性子線を照射することで治療を行うホウ素中性子捕捉療法システムであって、
   前記被験者を載置した状態で固定する被験者固定載置部と、
   前記被験者における前記患部の位置を検出する３次元診断装置と、
   前記中性子線照射装置に対して位置決めされる照射台と、
   相互に直交する３つの軸それぞれの方向に関して、前記中性子線照射装置の照射口に対する前記照射台の位置を変化させる位置調整機構と、
   前記被験者固定載置部が移乗された前記照射台における前記３つの軸それぞれの方向に関する位置を、前記位置調整機構により変化させることで、前記３次元診断装置により検出された前記被験者における前記患部の位置と、前記中性子線照射装置から照射される中性子線の位置とを整合させ、且つ前記患部を前記照射口に対して可及的に接近させる制御部と
   を、備えたことを特徴とするホウ素中性子捕捉療法システム。
2. 前記被験者が載置され且つ固定された前記被験者固定載置部を、前記３次元診断装置と前記照射台との間で移乗させる移乗装置を備えた
   請求項１に記載のホウ素中性子捕捉療法システム。
3. 前記３次元診断装置による前記患部の位置の検出に際して、前記被験者固定載置部に載置され且つ固定された前記被験者に付された、前記検出に係る位置座標に対応する目印に基づいて、前記被験者固定載置部が移乗された前記照射台における前記３つの軸それぞれの方向に関する位置を、前記位置調整機構により変化させることで、前記３次元診断装置により検出された前記被験者における前記患部の位置と、前記中性子線照射装置から照射される中性子線の位置とを整合させる位置調整部を備えた
   請求項１又は２に記載のホウ素中性子捕捉療法システム。
4. 前記３つの軸のうち何れか１つの軸と平行である軸を中心として、前記中性子線の照射方向に対する前記照射台の角度を変化させる第１角度調整機構と、
   前記３つの軸のうち前記１つの軸とは異なる何れか１つの軸と平行である軸を中心として、前記中性子線の照射方向に対する前記照射台の角度を変化させる第２角度調整機構と
   を、備えた
   請求項１から３の何れか１項に記載のホウ素中性子捕捉療法システム。
5. 前記被験者固定載置部及び前記照射台は、前記被験者固定載置部が前記照射台に移乗させられた際に相互に対面させられる部分に、相互に嵌合させられる嵌合構造を備えた
   請求項１から４の何れか１項に記載のホウ素中性子捕捉療法システム。
6. 前記３次元診断装置は、前記被験者の体内の画像を撮影する装置であり、
   前記目印の素材には、前記３次元診断装置により撮影された前記画像上において、前記被験者固定載置部の主要素材と前記目印とが十分に区別される素材が用いられる
   請求項３に記載のホウ素中性子捕捉療法システム。
7. 前記移乗装置として、前記被験者固定載置部を載置した状態で搬送する搬送装置を備え、
   該搬送装置は、
   前記被験者固定載置部を保持し、且つ該被験者固定載置部を前記３次元診断装置又は前記照射台に移乗させた後に引き抜くことができる保持部を備え、
   前記搬送装置に設けられた昇降機構、前記３次元診断装置に設けられた昇降機構、又は前記位置調整機構を用いて、前記被験者が固定された前記被験者固定載置部を、前記搬送装置と前記３次元診断装置又は前記照射台との間で移乗させる
   請求項２に記載のホウ素中性子捕捉療法システム。
8. 前記中性子線照射装置から照射される中性子線の位置に対して、前記３次元診断装置により検出された前記被験者における前記患部の位置が必要十分に整合していることを確認するための表示を行う位置表示部と、
   該位置表示部による表示に基づいて、前記中性子線照射装置から照射される中性子線の位置に対する、前記３次元診断装置により検出された前記被験者における前記患部の位置の誤差が、規定の許容範囲内に収まるように、前記位置調整機構、前記第１角度調整機構、及び前記第２角度調整機構の少なくとも１つにより調整を行う位置調整部と
   を、備えた
   請求項４に記載のホウ素中性子捕捉療法システム。
9. 前記３次元診断装置は、前記被験者の体内の画像を撮影する装置であり、
   前記位置表示部は、前記３つの軸の方向に対応する座標系に対して、前記３次元診断装置による前記画像の撮像基準点が必要十分に整合していることを確認するための表示を行うものであり、
   前記位置調整部は、前記位置表示部による表示に基づいて、前記照射台における前記３つの軸の方向に対応する座標系に対する、前記３次元診断装置による前記画像の撮像基準点の誤差が、規定の許容範囲内に収まるように調整を行うものである
   請求項８に記載のホウ素中性子捕捉療法システム。
10. 前記照射台は、前記中性子線照射装置から照射される中性子線により放射化された場合において、中性子線暴露による放射化の度合いが炭素繊維強化プラスチックと同等かそれ以下である材料から構成されたものである
    請求項１から９の何れか１項に記載のホウ素中性子捕捉療法システム。
    

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