WO2018211832A1 - 中性子捕捉療法システム - Google Patents

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WO2018211832A1
WO2018211832A1 PCT/JP2018/013345 JP2018013345W WO2018211832A1 WO 2018211832 A1 WO2018211832 A1 WO 2018211832A1 JP 2018013345 W JP2018013345 W JP 2018013345W WO 2018211832 A1 WO2018211832 A1 WO 2018211832A1
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WO
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neutron beam
neutron
photodetector
shielding
irradiation
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Application number
PCT/JP2018/013345
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English (en)
French (fr)
Inventor
清崇 赤堀
Original Assignee
住友重機械工業株式会社
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/10—X-ray therapy; Gamma-ray therapy; Particle-irradiation therapy
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T3/00—Measuring neutron radiation
    • G01T3/06—Measuring neutron radiation with scintillation detectors

Definitions

  • the present invention relates to a neutron capture therapy system.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a scintillator of a neutron beam detector is provided in a collimator for shaping an irradiation field of neutron beams.
  • the dose of neutron beam can be measured by converting radiation into light in a scintillator, propagating the light through an optical fiber, and detecting it in a subsequent photodetector.
  • the photodetector may be deteriorated if a photodetector provided in the subsequent stage of the scintillator is arranged in the irradiation chamber.
  • the photodetector is disposed outside the irradiation chamber in order to prevent the degradation of the photodetector, the optical fiber connecting the scintillator and the photodetector becomes long, which may cause a problem in handling.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a neutron capture therapy system including a neutron beam detector with improved handling properties while suppressing radiation deterioration of the photodetector.
  • a neutron capture therapy system is a neutron capture therapy system that irradiates an irradiated object with a neutron beam, and blocks radiation of the neutron beam from the room to the outdoors.
  • An irradiation chamber that is surrounded by a shielding wall and in which the irradiated object is irradiated with the neutron beam, a neutron beam generation unit that generates the neutron beam, and the neutron beam generated by the neutron beam generation unit
  • a photodetector that converts the light into an electrical signal; an optical fiber that propagates the light from the scintillator to the photodetector; and a shielding portion that covers the photodetector and shields radiation.
  • said ⁇ is provided in the irradiation chamber or the shielding wall.
  • the optical fiber connected to the photodetector is It can be shortened and the handleability as a neutron beam detector is improved. Further, the periphery of the photodetector is covered with a shielding part. Therefore, even when the photodetector is provided in the irradiation chamber or the shielding wall that constitutes the irradiation chamber, the shielding portion prevents radiation deterioration of the photodetector. Therefore, in the neutron capture therapy system described above, the handleability as the neutron beam detector 4 is enhanced while suppressing the radiation deterioration of the photodetector.
  • the neutron beam detector is provided outside the irradiation chamber, and processes an electric signal, and an electric signal cable that transmits an electric signal emitted from the photodetector to the signal processing unit.
  • the optical fiber may be shorter than the electrical signal cable.
  • the optical fiber by making the optical fiber shorter than the electrical signal cable, it is possible to reduce the risk of breaking the optical fiber, which is considered to have a higher risk of damage than the electrical signal cable.
  • the photodetector and the shielding unit may be installed on a treatment table on which the irradiated object is placed.
  • the distance between the photodetector and the scintillator can be shortened, so that the optical fiber can be shortened. Therefore, the handleability of the neutron detector can be improved, and damage to the optical fiber can be prevented.
  • the photodetector and the shielding part are fixed in the irradiation chamber or in a shielding wall constituting the irradiation chamber, and a treatment table on which the irradiated object is placed includes an inside and an outside of the irradiation chamber.
  • the optical fiber can have a length that can follow the moving range of the treatment table.
  • the optical fiber follows and the connection between the light detector fixed in the irradiation chamber or the shielding wall and the scintillator is maintained. It is not necessary to remove the scintillator and the optical fiber according to the movement of the table, and workability is improved.
  • a neutron capture therapy system including a neutron beam detector that is improved in handleability while suppressing radiation deterioration of the photodetector.
  • the neutron capture therapy system is a system for performing cancer treatment using boron neutron capture therapy (BNCT).
  • BNCT boron neutron capture therapy
  • Boron neutron capture therapy is a method of treating cancer by irradiating a position where boron is accumulated in a patient administered with a substance that accumulates in cancer cells (for example, boron (10B)). .
  • the neutron capture therapy system 1 has an irradiation chamber 2 for irradiating a patient P (irradiated body) restrained by a treatment table 3 with a neutron beam N to treat the patient P with cancer.
  • the neutron capture therapy system 1 includes a neutron beam generation unit 10 that generates a neutron beam N for treatment, and a neutron beam irradiation unit that irradiates the patient P restrained by the treatment table 3 in the irradiation chamber 2 with the neutron beam N. 20.
  • the irradiation chamber 2 is covered with a concrete shielding wall W1 that blocks radiation of the neutron beam from the inside of the room to the outside, but a passage and a door 25 may be provided so that a patient, an operator, or the like can pass therethrough. .
  • the door 25 shown in FIG. 1 is provided between the preparation room and the irradiation room 2.
  • the neutron beam generation unit 10 scans the charged particle beam L, an accelerator 11 that accelerates charged particles and emits the charged particle beam L, a beam transport path 12 that transports the charged particle beam L emitted by the accelerator 11, and the charged particle beam L.
  • 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 generates a neutron beam N by causing a nuclear reaction when irradiated with the charged particle beam L, and a charged particle beam
  • a current monitor 16 for measuring the current of L.
  • the accelerator 11 and the beam transport path 12 are disposed in a charged particle beam generation chamber 14 having a substantially rectangular shape, and the charged particle beam generation chamber 14 is a space covered with a concrete shielding wall W. .
  • the charged particle beam generation chamber 14 may be provided with a passage and a door 27 through which an operator for maintenance passes.
  • the charged particle beam generation chamber 14 is not limited to a substantially rectangular shape, and may have another shape. For example, when the path from the accelerator to the target is L-shaped, the charged particle beam generation chamber 14 may also be L-shaped.
  • the charged particle beam scanning unit 13 controls the irradiation position of the charged particle beam L with respect to the target 8, for example, and the current monitor 16 measures the current of the charged particle beam L irradiated to the target 8.
  • the accelerator 11 generates charged particle beams L by accelerating charged particles.
  • a cyclotron is employed as the accelerator 11.
  • the accelerator 11 may be another accelerator such as a synchrotron, a synchrocyclotron, or a linac instead of the cyclotron.
  • the beam transport path 12 includes a beam adjusting unit 15 that adjusts the charged particle beam L.
  • the beam adjusting unit 15 includes a horizontal steering electromagnet and a horizontal vertical electromagnet that adjust the axis of the charged particle beam L, a quadrupole electromagnet that suppresses the divergence of the charged particle beam L, and a four-way that shapes the charged particle beam L. Has slits and the like.
  • the beam transport path 12 only needs to have a function of transporting the charged particle beam L, and the beam adjustment unit 15 may not be provided.
  • the charged particle beam L transported by the beam transport path 12 is irradiated to the target 8 by controlling the irradiation position by the charged particle beam scanning unit 13.
  • the charged particle beam scanning unit 13 may be omitted, and the charged particle beam L may always be irradiated to the same portion of the target 8.
  • the target 8 generates a neutron beam N when irradiated with the charged particle beam L.
  • the target 8 is made of, for example, beryllium (Be), lithium (Li), tantalum (Ta), or tungsten (W), and has a plate shape.
  • the target 8 is not limited to a plate shape, and may be, for example, a liquid (liquid metal).
  • the neutron beam N generated by the target 8 is irradiated toward the patient P in the irradiation chamber 2 by the neutron beam irradiation unit 20.
  • the neutron beam irradiation unit 20 includes a moderator that decelerates the neutron beam N emitted from the target 8, and a shield that shields radiation such as the neutron beam N and gamma rays.
  • a moderator is composed of the moderator and the shield.
  • the moderator has a laminated structure composed of a plurality of different materials, for example, and the moderator material is appropriately selected according to various conditions such as the energy of the charged particle beam L.
  • the material of the moderator can be lead, iron, aluminum, or calcium fluoride.
  • the shielding body is provided so as to surround the moderator, and has a function of shielding the neutron beam N and radiation such as gamma rays generated with the generation of the neutron beam N from being emitted outside the shielding body.
  • a wall 21 that forms part of the side wall surface of the irradiation chamber 2 is provided between the irradiation chamber 2 and the shield.
  • a collimator 31 for defining an irradiation field of the neutron beam N is fixed to the wall body 21 at the output port of the neutron beam N.
  • the collimator 31 may be attached to the treatment table 3 described later.
  • the target 8 is irradiated with the charged particle beam L, and the target 8 generates the neutron beam N along with this.
  • the neutron beam N generated by the target 8 is decelerated while passing through the moderator, and the neutron beam N emitted from the moderator passes through the collimator 31 and is irradiated to the patient P on the treatment table 3.
  • the neutron beam N a thermal neutron beam or an epithermal neutron beam having relatively low energy can be used.
  • the treatment table 3 functions as a mounting table used in neutron capture therapy, and can move between a preparation room (not shown) and the irradiation room 2 while the patient P is placed thereon.
  • the treatment table 3 is provided on the base part, and includes a top plate for placing the patient P and a drive unit for moving the top plate relative to the base part. In addition, if the base part is movable with respect to the floor, the movement between the irradiation chamber 2 and the preparation chamber becomes easy.
  • the neutron capture therapy system 1 has a neutron beam detector 4.
  • the neutron beam detector 4 is used, for example, to measure the dose of the neutron beam near the irradiation target position when the patient P is irradiated with the neutron beam.
  • the neutron beam detector 4 is also used during system inspection work.
  • FIG. 2 schematically shows the periphery of the irradiation chamber 2 of the neutron capture therapy system 1.
  • the neutron beam detector 4 includes a scintillator 41, an optical fiber 42, a light detection unit 43, a cable 44, and a signal processing unit 45.
  • the light detection unit 43 includes a photodetector 46, a first shielding unit 47, and a second shielding unit 48.
  • the scintillator 41 is attached to the patient or phantom at or near the placement position of the patient P on the treatment table 3. Further, the light detection unit 43 is disposed in the irradiation chamber 2 or on the shielding wall W ⁇ b> 1 that constitutes the irradiation chamber 2. In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the light detection unit 43 and the cable 44 are provided at a location different from the inside of the irradiation chamber 2, that is, inside the shielding wall W ⁇ b> 1 surrounding the irradiation chamber 2 or outside the irradiation chamber 2. In addition, the signal processing unit 45 that is operated by the operator is provided outside the irradiation chamber 2. FIG. 2 shows an example in which the light detection unit 43 and the cable 44 are provided in the shielding wall W1, and the signal processing unit 45 is provided outside the shielding wall W1.
  • the scintillator 41 is a phosphor that converts incident radiation (neutron beam N, gamma beam) into light. In the scintillator 41, the internal crystal is excited according to the dose of incident radiation, and generates scintillation light.
  • the scintillator 41 has, for example, a cubic shape with a side of about 0.2 mm.
  • the scintillator 41 emits light when a neutron beam N or gamma ray enters the scintillator 41.
  • the scintillator 41 may employ 6 Li glass scintillator, LiCAF scintillator, a plastic scintillator coated with 6 LiF, a 6 LiF / ZnS scintillators like.
  • the neutron beam N can be detected by the scintillator 41.
  • gamma rays are generated when the neutron beam N is generated or when the neutron beam N is decelerated by the moderator.
  • the scintillator 41 may also detect this gamma ray.
  • the optical fiber 42 functions as a light guide that propagates light generated by the scintillator 41.
  • the length of the optical fiber 42 is about 10 m as an example.
  • the outer diameter, the core diameter, and the like of the optical fiber 42 are not particularly limited as long as they can function as a light guide.
  • the treatment table 3 is quickly moved from the irradiation room 2 to the preparation room after the patient is irradiated with the neutron beam N. Therefore, the scintillator 41 attached to the patient or phantom on the treatment table 3 moves to the preparation room together with the treatment table 3 as it is.
  • the light detection unit 43 is fixed inside the shielding wall W1. Therefore, the length of the optical fiber 42 can always connect between the scintillator 41 and the light detection unit 43 (light detector 46) following the movement of the treatment table 3 even when the treatment table 3 moves. It is said to be length.
  • the optical fiber 42 is attached to the take-up reel, for example, after removing the scintillator 41 from the patient or phantom on the treatment table 3, the optical fiber 42 can be automatically accommodated in the take-up reel. Therefore, the winding operation of the optical fiber 42 or the like becomes unnecessary, and the amount of exposure of the worker can be reduced.
  • the light detection unit 43 has a function of detecting light transmitted through the optical fiber 42. As illustrated in FIG. 3, the light detection unit 43 includes a photodetector 46, a first shielding unit 47, and a second shielding unit 48. As the photodetector 46, various types of photodetectors such as a photomultiplier tube and a photoelectric tube can be employed. The photodetector 46 outputs an electrical signal (detection signal) when detecting light.
  • the first shielding part 47 and the second shielding part 48 are provided around the photodetector 46, and details will be described later.
  • the cable 44 is composed of a high voltage cable and an electric signal cable.
  • the high voltage cable has a function of supplying a current to the photodetector 46 of the photodetector 43.
  • the electrical signal cable has a function of transmitting the electrical signal output from the photodetector 46 to the signal processing unit 45.
  • the plurality of cables are collectively shown as a cable 44, but the two cables may be grouped together or may have shapes that can be handled individually.
  • the signal processing unit 45 has a function of receiving an electrical signal transmitted via a signal cable included in the cable 44 and calculating a dose of neutron rays detected by the scintillator 41 from the electrical signal.
  • the signal processing unit 45 can be configured as an electronic control unit including a CPU, a ROM, a RAM, and the like.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the light detection unit 43
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating a cross section of the light detection unit 43.
  • a first shielding unit 47 and a second shielding unit 48 are provided around the photodetector 46.
  • the first shielding part 47 and the second shielding part 48 cover the photodetector 46 with a so-called two-layer structure. That is, the outer side is the first shielding part 47, and the second shielding part 48 is provided inside the first shielding part 47.
  • the first shielding portion 47 is provided except for a portion for attaching the optical fiber 42 and the cable 44 in the photodetector 46 and a wiring opening for connecting the optical fiber 42 and the cable 44 to the photodetector 46.
  • the second shielding part 48 is provided.
  • the neutron beam is basically scattered from the collimator 31 into the irradiation chamber 2. Therefore, when the mounting position of the photodetector 46 is determined (the arrangement of the photodetector 46 at the time of neutron beam irradiation is determined), the first shielding portion 47 and the neutron beam irradiation side only.
  • a second shielding part 48 may be provided. Therefore, for example, when the surface connecting the optical fiber 42 of the photodetector 46 is a surface receiving the neutron beam, a region where the photodetector 46 is exposed is formed on the surface connecting the cable 44. It may be.
  • 1st shielding part 47 has a function which shields a neutron beam.
  • polyethylene (PE), LiF content polyethylene, etc. can be used, for example.
  • the material of the 1st shielding part 47 is not limited above, The well-known material which has the shielding function of a neutron beam can be used.
  • the thickness of the first shielding part 47 is appropriately changed depending on the material, for example, when LiF-containing polyethylene is used, it can be set to about 1 cm to 3 cm.
  • the second shielding part 48 has a function of shielding gamma rays.
  • lead (Pb) or the like can be used as the second shielding part 48.
  • the material of the second shielding part 48 is not limited to the above, and a known material having a gamma ray shielding function can be used.
  • the thickness of the 2nd shielding part 48 is suitably changed also with materials, for example, when lead is used, it can be set to about 2 cm.
  • the second shielding part 48 is on the inner side than the first shielding part 47.
  • the first shielding unit 47 shields the neutron beam
  • gamma rays are secondarily emitted.
  • the gamma rays emitted from the first shielding part 47 can also be shielded by the second shielding part 48 disposed inside the first shielding part 47. Therefore, according to said structure, shielding of a radiation can be performed more suitably.
  • the shielding part 47 and the second shielding part 48 instead of the two-layer structure of the first shielding part 47 and the second shielding part 48, for example, a single-layer shielding part made of a material having a shielding ability against neutron rays and gamma rays such as concrete is used. Also good.
  • the combination of the first shield 47 for the purpose of shielding neutrons and the second shield 48 for the purpose of shielding of gamma rays results in a smaller shield.
  • Radiation neutral rays and gamma rays
  • the shielding part may be comprised from the material which can shield at least one of a neutron beam and a gamma ray.
  • the light detection unit 43 including the photodetector 46 in the neutron beam detector 4 that detects the neutron beam is shielded in the irradiation chamber 2 or the irradiation chamber 2. It is provided in the wall W1. For this reason, in the neutron beam detector 4, the handleability is enhanced while suppressing the radiation deterioration of the photodetector 46.
  • the photodetector 46 is arranged in a preparation chamber or the like outside the irradiation chamber 2 in order to prevent radiation deterioration of the photodetector 46, but in this case, the photodetector 46 and the scintillator 41 are connected. Since the optical fiber 42 becomes long, there is a possibility that the operation may be hindered if the handling is not appropriate. Moreover, it was considered that the longer the optical fiber, the higher the risk of breakage during work.
  • the photodetector 46 is provided in the irradiation chamber 2 or in the shielding wall W1 constituting the irradiation chamber 2, and therefore connected to the photodetector 46.
  • the optical fiber 42 can be shortened, and the handleability as the neutron beam detector 4 is improved.
  • the periphery of the light detector 46 is covered with a shielding unit (the first shielding unit 47 and the second shielding unit 48).
  • the shielding portion prevents radiation deterioration of the photodetector 46. Therefore, the handleability as the neutron beam detector 4 is improved while suppressing the radiation deterioration of the photodetector 46.
  • the photodetector 46 and the shielding part are accommodated in the shielding wall W1 constituting the irradiation chamber 2 as in the above embodiment, light detection is performed. The radiation deterioration of the vessel 46 is further suppressed.
  • the length of the optical fiber 42 is made into the cable 44. It becomes possible to make it shorter than the electric signal cable. Thus, by making the length of the optical fiber 42 shorter than the electric signal cable, it is possible to reduce the damage risk of the optical fiber 42 that is considered to have a higher risk of damage than the electric signal cable.
  • the light detection part 43 including the photodetector 46 and a shielding part is fixed in the irradiation chamber 2 or the shielding wall W1
  • the treatment table 3 is the inside of the irradiation chamber 2, and the exterior (for example,
  • the optical fiber 42 has a length that can follow the range of movement of the treatment table 3. With such a configuration, even when the treatment table 3 moves, the optical fiber 42 follows and the connection between the photodetector 46 and the scintillator 41 is maintained. It is not necessary to remove the scintillator 41 and the optical fiber 42, and workability is improved.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an installation state of the neutron beam detector 4A according to the first modification. 5A is different from the neutron beam detector 4 in the arrangement of the light detection unit 43. That is, the light detection unit 43 is disposed not on the shielding wall W1 but on the treatment table 3.
  • the distance between the treatment table 3 and the scintillator 41 attached to the patient P or the phantom on the treatment table 3 can be shortened. Further, even when the treatment table 3 is moved to the preparation room, for example, it is possible to prevent the distance between the photodetector 46 and the scintillator 41 from becoming long. Therefore, the length of the optical fiber 42 can be shortened compared to the neutron beam detector 4.
  • the light detection unit 43 including the light detector 46, the first shielding unit 47, and the second shielding unit 48 may be attached to any of the base unit, the driving unit, and the top plate of the treatment table 3.
  • the light detection unit 43 (the light detector 46) and the scintillator 41 are operated.
  • the distance between the optical fiber 42 and the optical fiber 42 can be designed to be shorter.
  • the cable 44 connected to the light detector 46 of the light detection unit 43 is compared with the neutron beam detector 4. become longer.
  • the cable 44 connected to the signal processing unit 45 is accommodated in the shielding wall W1, and a part thereof extends from the shielding wall W1 and is connected to the photodetector 46 of the light detection unit 43.
  • the light detection unit 43 moves together with the treatment table 3, so the cable 44, not the optical fiber 42, needs to follow the movement of the treatment table 3.
  • the length of the cable 44 is such that the light detection unit 43 and the signal processing unit 45 can be connected even when the treatment table 3 moves.
  • the cable 44 may be attached to, for example, a take-up reel having an automatic take-up function so that the cable 44 does not hinder the work performed in the irradiation chamber 2 such as movement of the treatment table 3.
  • the thicknesses of the first shielding part 47 and the second shielding part 48 of the light detection unit 43 are larger than the thicknesses of the first shielding part 47 and the second shielding part 48 of the light detection unit 43 in the neutron beam detector 4. can do.
  • FIG. 6 shows an example in which the light detection unit 43 is stored in the storage case 50 as a second modification.
  • the light detection unit 43 may be housed in the housing case 50 as described above to improve portability.
  • the material of the storage case 50 is not particularly limited.
  • the shape and the like of the storage case 50 are not particularly limited.
  • the storage case 50 may have a handle or the like for carrying on the surface.
  • the volume of the storage case 50 can be changed as appropriate. Therefore, an amplifier for amplifying the electrical signal output from the photodetector 46 is accommodated in the storage case 50, and the amplified electrical signal output from the amplifier is transmitted through the electrical signal cable of the cable 44. It is good also as a structure. Further, when an amplifier or the like is stored in the storage case 50, a vent hole or the like can be provided in the storage case 50 for the purpose of heat dissipation or the like.
  • the connector 51 is provided in the storage case, and the cable 44 that connects the light detection unit 43 and the signal processing unit 45 is connected to the cable 44 ⁇ / b> A before the connector 51 and the cable after the connector 51. It is good also as a structure divided
  • the shape and configuration of the storage case 50 can be changed as appropriate for the purpose of carrying the light detection unit 43.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating the shape of the shielding portion as a third modification.
  • FIG. 7 shows a cross-sectional view when the photodetector 46 has a cylindrical shape (see FIG. 3).
  • the second shield 48 has a circular cross section on the inner peripheral surface so as to cover the outer periphery of the photodetector 46, and a cross section on the outer peripheral surface. Is provided so as to have a quadrangular shape, and the first shielding part 47 on the outer side thereof is also provided so that the outer peripheral surface has a quadrangular cross section.
  • FIG. 7B shows an example in which the cross section of the inner peripheral surface of the second shielding portion 48 in FIG. FIG.
  • FIG. 7C shows an example in which the outer peripheral surfaces of both the second shielding part 48 and the first shielding part 47 have a circular cross section.
  • FIG. 7D shows an example in which the outer peripheral surface of the second shielding part 48 has a circular cross section, whereas the outer peripheral surface of the first shielding part 47 has a rectangular cross section. Yes.
  • the shapes of the first shielding part 47 and the second shielding part 48 can be appropriately changed.
  • a gap may be formed between the photodetector 46 and the second shielding part 48.
  • a gap may be formed between the first shielding part 47 and the second shielding part 48.
  • the shape of the photodetector 46 can also be changed suitably. Further, the shapes of the first shielding part 47 and the second shielding part 48 may be changed according to the shape of the photodetector 46.
  • the light detection unit 43 is disposed inside the shielding wall W1 and the case where the light detection unit 43 is disposed on the treatment table 3 has been described, but the light detection unit 43 is connected to the treatment table 3 in the irradiation chamber 2. May be arranged at different positions.
  • the irradiation chamber 2 has the ceiling and the floor also constituted by the shielding wall W1
  • the light detection unit 43 may be disposed on the shielding wall W1 on the ceiling or floor of the irradiation chamber 2.
  • the lengths of the optical fiber 42 and the cable 44 are appropriately changed.
  • the arrangement of the light detection unit 43 may be changed each time a neutron beam is detected.
  • the lengths of the optical fiber 42 and the cable 44 are appropriately changed in consideration of the movement of the light detection unit 43.
  • the arrangement of the light detection unit 43 at the time of detecting the neutron beam is fixed in advance, the length of the optical fiber 42 and the cable 44 can be set shorter while considering the movement of the treatment table 3 or the like. As a result, the handleability can be improved and the risk of breakage can be reduced.
  • SYMBOLS 1 ... Neutron capture therapy system, 2 ... Irradiation room, 3 ... Treatment table, 4 ... Neutron beam detector, 10 ... Neutron beam generation part, 20 ... Neutron beam irradiation part, 41 ... Scintillator, 42 ... Optical fiber, 43 ... Light Detection unit, 44 ... cable, 45 ... signal processing unit, 46 ... photodetector, 47 ... first shielding unit, 48 ... second shielding unit, W1 ... shielding wall.

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Abstract

中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システム（１）であって、中性子線の室内から室外への放射を遮断する遮蔽壁（Ｗ１）に囲まれ、被照射体への中性子線の照射が行われる照射室（２）と、中性子線を生成する中性子線生成部（１０）と、中性子線生成部が生成した中性子線を照射室内に照射する中性子線照射部（２０）と、中性子線の線量を検出する中性子線検出器（４）と、を有し、中性子線検出器（４）は、中性子線が入射することで光を発するシンチレータ（４１）と、光を電気信号へ変換する光検出器（４６）と、シンチレータ（４１）から光検出器（４６）へ光を伝搬する光ファイバ（４２）と、光検出器（４６）を覆い、放射線を遮蔽する遮蔽部（第１遮蔽部（４７）及び第２遮蔽部（４８））と、を有し、光検出器（４６）及び遮蔽部は、照射室（２）内または遮蔽壁（Ｗ１）内に設けられる。

Description

中性子捕捉療法システム
　本発明は、中性子捕捉療法システムに関する。
　被照射体である患者に対して中性子線を照射して中性子捕捉療法システムでは、中性子線を測定するための中性子線検出器が用いられる。例えば、特許文献１では、中性子線の照射野を整形するためのコリメータに中性子線検出器のシンチレータが設けられている構成が示されている。中性子線検出器では、シンチレータにおいて放射線を光に変換し、その光を光ファイバにより伝搬して後段の光検出器において検出することで、中性子線の線量を測定することができる。
特開２００３－２６０４９０号公報
　上記の中性子線検出器を、中性子線を患者に対して照射する照射室に配置しようとすると、以下の問題が発生する。まず、照射室内は中性子線等の放射線の線量が高いため、シンチレータの後段に設けられる光検出器を照射室内に配置すると、光検出器が劣化する可能性がある。一方、光検出器の劣化を防ぐために照射室外に光検出器を配置すると、シンチレータと光検出器とを接続する光ファイバが長くなり、取り扱い性に問題が生じる可能性がある。
　本発明は上記を鑑みてなされたものであり、光検出器の放射線劣化を抑制しつつ取り扱い性が高められた中性子線検出器を含む中性子捕捉療法システムを提供することを目的とする。
　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、中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システムであって、前記中性子線の室内から室外への放射を遮断する遮蔽壁に囲まれ、前記被照射体への前記中性子線の照射が行われる照射室と、前記中性子線を生成する中性子線生成部と、前記中性子線生成部が生成した前記中性子線を前記照射室内に照射する中性子線照射部と、前記中性子線の線量を検出する中性子線検出器と、を有し、中性子線検出器は、中性子線が入射することで光を発するシンチレータと、前記光を電気信号へ変換する光検出器と、前記シンチレータから前記光検出器へ前記光を伝搬する光ファイバと、前記光検出器を覆い、放射線を遮蔽する遮蔽部と、を有し、前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記照射室内または前記遮蔽壁内に設けられる。
　上記の中性子捕捉療法システムによれば、中性子線検出器の光検出器及び遮蔽部が照射室内又は照射室を構成する遮蔽壁内に設けられるため、光検出器に対して接続される光ファイバを短くすることができ、中性子線検出器としての取り扱い性が高められる。また、光検出器の周囲が遮蔽部により覆われる。したがって、光検出器を照射室内又は照射室を構成する遮蔽壁内に設けた場合でも、遮蔽部により光検出器の放射線劣化が防がれる。したがって、上記の中性子捕捉療法システムでは、光検出器の放射線劣化を抑制しつつ中性子線検出器４としての取り扱い性が高められる。
　ここで、前記中性子線検出器は、前記照射室の外に設けられ、電気信号を処理する信号処理部と、前記光検出器から発せられた電気信号を前記信号処理部へ送信する電気信号ケーブルと、を有し、前記光ファイバは、前記電気信号ケーブルよりも短い態様とすることができる。
　上記のように、光ファイバを電気信号ケーブルよりも短くすることで、電気信号ケーブルよりも破損リスクが高いと考えられる光ファイバの破損リスクを低減させることができる。
　また、前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記被照射体を載置する治療台に設置される態様とすることができる。
　上記のように光検出器及び遮蔽部が治療台に設置される場合、光検出器とシンチレータとの距離を短くすることができるため、光ファイバを短くすることができる。したがって、中性子検出部の取り扱い性が高められると共に光ファイバの破損等を防ぐことができる。
　また、前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記照射室内にまたは前記照射室を構成する遮蔽壁内に固定され、前記被照射体を載置する治療台は、前記照射室の内部と外部との間で移動可能であり、前記光ファイバは、前記治療台の移動範囲に対して追随可能な長さを有する態様とすることができる。
　上記の構成とすることで、治療台が移動した場合でも光ファイバが追随して、照射室内又は遮蔽壁内に固定された光検出器と、シンチレータとの間の接続が維持されるため、治療台の移動に応じてシンチレータ及び光ファイバを取り外しする必要がなく、作業性が向上する。
　本発明によれば、光検出器の放射線劣化を抑制しつつ取り扱い性が高められた中性子線検出器を含む中性子捕捉療法システムが提供される。
中性子捕捉療法システムを模式的に示す平面図である。 照射室周辺を拡大した平面図である。 中性子線検出器について説明する図である。 中性子線検出器の光検出部について説明する断面である。 第１の変形例について説明する図である。 第２の変形例について説明する図である。 第３の変形例について説明する図である。
　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。
　図１を参照しながら、中性子捕捉療法システムについて説明する。本実施形態にかかる中性子捕捉療法システムは、ホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Boron　Neutron　Capture　Therapy）を用いたがん治療を行うシステムである。ホウ素中性子捕捉療法とは、がん細胞に集積する物質（例えば、ホウ素（１０Ｂ））が投与された患者のホウ素が集積した位置に対して中性子線を照射してがん治療を行うものである。
　中性子捕捉療法システム１は、治療台３に拘束された患者Ｐ（被照射体）に中性子線Ｎを照射して患者Ｐのがん治療を行う照射室２を有している。
　患者Ｐを治療台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Ｐが拘束された治療台３が準備室から照射室２に移動される。また、中性子捕捉療法システム１は、治療用の中性子線Ｎを発生させる中性子線生成部１０と、照射室２内で治療台３に拘束された患者Ｐに中性子線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は中性子線の室内から室外への放射を遮断するコンクリート製の遮蔽壁Ｗ１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及び扉２５が設けられてよい。図１に示す扉２５は、準備室と照射室２との間に設けられている。
　中性子線生成部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及びビーム輸送路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及び扉２７が設けられてよい。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。
　加速器１１は、荷電粒子を加速して荷電粒子線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、シンクロトロン、シンクロサイクロトロン又はライナック等の他の加速器を用いてもよい。
　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及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。
　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。
　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。なお、ターゲット８は、板状に限定されず、例えば、液状（液体金属）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Ｐに向かって照射される。
　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と、中性子線Ｎ及びガンマ線等の放射線を遮蔽する遮蔽体と、を含む。減速材と遮蔽体とでモデレータが構成されている。減速材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。
　遮蔽体は、減速材を囲むように設けられており、中性子線Ｎ、及び中性子線Ｎの発生に伴って生じたガンマ線等の放射線が遮蔽体の外部に放出されないように遮蔽する機能を有する。また、照射室２と遮蔽体との間には、照射室２の側壁面の一部を成す壁体２１が設けられている。壁体２１には、中性子線Ｎの出力口において、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。なお、コリメータ３１は、後述する治療台３に取り付けられてもよい。
　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、減速材内を通過している際に減速され、減速材から出射された中性子線Ｎは、コリメータ３１を通過して治療台３上の患者Ｐに照射される。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。
　治療台３は、中性子捕捉療法で用いられる載置台として機能し、患者Ｐを載置したまま準備室（不図示）と照射室２との間を移動可能となっている。治療台３は、土台部上に設けられ、患者Ｐを載置するための天板と、土台部に対して天板を相対的に移動させるための駆動部と、を有する。なお、土台部は床に対して移動可能であると、照射室２と準備室との間の移動が容易となる。
　また、中性子捕捉療法システム１は、中性子線検出器４を有する。中性子線検出器４は、例えば、中性子線を患者Ｐに対して照射する際に、照射対象位置付近での中性子線の線量を測定するために用いられる。また、中性子線検出器４は、システムの点検作業時等にも用いられる。図２は、中性子捕捉療法システム１の照射室２周辺を模式的に示したものである。図２に示すように、中性子線検出器４は、シンチレータ４１と、光ファイバ４２と、光検出部４３と、ケーブル４４と、信号処理部４５と、を有する。また、図３に示すように、光検出部４３は、光検出器４６と、第１遮蔽部４７と第２遮蔽部４８と、を有する。
　シンチレータ４１は、治療台３上の患者Ｐの載置位置又はその近傍において、患者又はファントムに対して取り付けられる。また、光検出部４３は、照射室２内もしくは照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１に配置される。本実施形態では、光検出部４３、ケーブル４４は、図２に示すように、照射室２内とは異なる場所、すなわち、照射室２を取り囲む遮蔽壁Ｗ１内又は照射室２外に設けられる。また、作業者による操作等が行われる信号処理部４５は、照射室２外に設けられる。図２では、遮蔽壁Ｗ１内に光検出部４３及びケーブル４４が設けられ、信号処理部４５が遮蔽壁Ｗ１よりも外側に設けられている例を示している。
　シンチレータ４１は、入射した放射線（中性子線Ｎ、ガンマ線）を光に変換する蛍光体である。シンチレータ４１は、入射した放射線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４１は、例えば、一辺が約０．２ｍｍの立方体形状を成している。シンチレータ４１は、中性子線Ｎまたはガンマ線がシンチレータ４１に入射することで発光する。シンチレータ４１には、６Ｌｉガラスシンチレータ、ＬｉＣＡＦシンチレータ、６ＬｉＦを塗布したプラスチックシンチレータ、６ＬｉＦ／ＺｎＳシンチレータ等を採用できる。
　なお、シンチレータ４１によって中性子線Ｎのみを検出する態様とすることができる。しかしながら、中性子線Ｎの生成時や減速材による中性子線Ｎの減速時にはガンマ線が発生する。シンチレータ４１は、このガンマ線も検出してしまう場合がある。
　光ファイバ４２は、シンチレータ４１で生じた光を伝搬するライトガイドとして機能する。光ファイバ４２の長さは、一例として約１０ｍである。光ファイバ４２の外径・コア径等は、ライトガイドとして機能できる範囲で特に限定されない。中性子線捕捉療法を行う場合、中性子線Ｎを患者に照射した後に治療台３を速やかに照射室２から準備室へ移動させる。したがって、治療台３上の患者又はファントムに取り付けられたシンチレータ４１は、そのまま治療台３と共に準備室へ移動する。一方、光検出部４３は、遮蔽壁Ｗ１内で固定される。したがって、光ファイバ４２の長さは、治療台３が移動した場合にも、治療台３の移動に追随してシンチレータ４１と光検出部４３（光検出器４６）との間を常時接続可能な長さとされる。
　また、光ファイバ４２が治療台３の移動等の照射室２内で行われる作業の妨げとならないように、例えば、自動巻き取り機能を有する巻き取りリール等に光ファイバ４２を取り付ける構成としてもよい。巻き取りリールに光ファイバ４２を取り付けた場合、例えば治療台３上の患者又はファントムからシンチレータ４１を取り外した後、光ファイバ４２を自動的に巻き取りリールに収容することができる。したがって、光ファイバ４２の巻き取り作業等が不要となり、作業者の被爆量を低減することができる。
　光検出部４３は、光ファイバ４２を通じて伝達された光を検出する機能を有する。図３に示すように、光検出部４３は、光検出器４６と、第１遮蔽部４７と第２遮蔽部４８と、を有する。光検出器４６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４６は、光検出時に電気信号（検出信号）を出力する。第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８は、光検出器４６の周囲に設けられるが、詳細は後述する。
　ケーブル４４は、高電圧ケーブルと電気信号ケーブルとから構成される。高電圧ケーブルは、光検出部４３の光検出器４６に対して電流を供給する機能を有する。また、電気信号ケーブルは、光検出器４６から出力された電気信号を信号処理部４５に対して送信する機能を有する。本実施形態では、これらの複数のケーブルをまとめてケーブル４４として示しているが、２つのケーブルはひとまとめにされていてもよいし、それぞれ個別に取り扱い可能な形状であってもよい。
　信号処理部４５は、ケーブル４４に含まれる信号ケーブルを介して送信された電気信号を受信し、この電気信号からシンチレータ４１において検出した中性子線の線量を算出する機能を有する。信号処理部４５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成された電子制御ユニットとして構成することができる。
　光検出部４３について、図３及び図４を参照しながら説明する。図３は、光検出部４３を模式的に示した図であり、図４は、光検出部４３の断面を模式的に示した図である。光検出部４３では、光検出器４６の周囲に第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８が設けられている。第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８は、所謂二層構造で光検出器４６を覆っている。すなわち、外側が第１遮蔽部４７であり、第１遮蔽部４７の内側に第２遮蔽部４８が設けられる。
　図４に示すように、光検出器４６における光ファイバ４２及びケーブル４４を取り付ける部分及び光ファイバ４２及びケーブル４４を光検出器４６と接続するための配線用の開口以外は、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８により覆われる。ただし、中性子線は、基本的にコリメータ３１から照射室２内に飛散する。したがって、光検出器４６の取り付け位置が決まっている（中性子線の照射時の光検出器４６の配置が決まっている）場合には、中性子線が照射される側のみに第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８が設けられていてもよい。したがって、例えば、光検出器４６のうち光ファイバ４２を接続する面が中性子線を受ける側の面である場合には、ケーブル４４を接続する面側において光検出器４６が露出する領域が形成されていてもよい。
　第１遮蔽部４７は、中性子線を遮蔽する機能を有する。第１遮蔽部４７として、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ＬｉＦ含有ポリエチレン等を用いることができる。ただし、第１遮蔽部４７の材料は上記に限定されず、中性子線の遮蔽機能を有する公知の材料を用いることができる。第１遮蔽部４７の厚さは、材料によっても適宜変更されるが、例えば、ＬｉＦ含有ポリエチレンを用いた場合には、１ｃｍ～３ｃｍ程度とすることができる。
　第２遮蔽部４８は、ガンマ線を遮蔽する機能を有する。第２遮蔽部４８として、例えば、鉛（Ｐｂ）等を用いることができる。ただし、第２遮蔽部４８の材料は上記に限定されず、ガンマ線の遮蔽機能を有する公知の材料を用いることができる。第２遮蔽部４８の厚さは、材料によっても適宜変更されるが、例えば、鉛を用いた場合には、２ｃｍ程度とすることができる。
　本実施形態の光検出部４３では、第１遮蔽部４７よりも第２遮蔽部４８が内側となっている。第１遮蔽部４７において中性子線を遮蔽すると、二次的にガンマ線が放出される。この第１遮蔽部４７において放出されるガンマ線についても、第１遮蔽部４７よりも内側に配置された第２遮蔽部４８により遮蔽することができる。したがって、上記の構成によれば、放射線の遮蔽をより好適に行うことができる。
　なお、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の二層構造であることに代えて、例えば、コンクリート等の中性子線及びガンマ線に対して遮蔽能力を有する材料による一層構造の遮蔽部を用いてもよい。ただし、本実施形態で説明するように、中性子線遮蔽を目的とした第１遮蔽部４７と、ガンマ線遮蔽を目的とした第２遮蔽部４８と、を組み合わせた場合のほうがより小型の遮蔽部により放射線（中性子線及びガンマ線）を好適に遮蔽することができる。なお、遮蔽部は、中性子線及びガンマ線の少なくとも一方を遮蔽できる材料から構成されていてもよい。
　このように、本実施形態に係る中性子捕捉療法システムでは、中性子線を検出する中性子線検出器４において光検出器４６を含む光検出部４３が、照射室２内又は照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１内に設けられる。このため、中性子線検出器４においては、光検出器４６の放射線劣化を抑制しつつ取り扱い性が高められる。
　従来は光検出器４６の放射線劣化等を防ぐために、照射室２外の準備室等に光検出器４６が配置されていたが、この場合には、光検出器４６とシンチレータ４１とを接続する光ファイバ４２が長くなるため、取り回しを適切にしないと作業の妨げとなる可能性があった。また、光ファイバが長くなると、作業時に破損等が生じるリスクも高くなると考えられた。
　これに対して、本実施形態に係る中性子線検出器４では、光検出器４６が照射室２内又は照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１内に設けられるため、光検出器４６に対して接続される光ファイバ４２を短くすることができ、中性子線検出器４としての取り扱い性が高められる。一方、光検出部４３では、光検出器４６の周囲が遮蔽部（第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８）により覆われている。したがって、中性子線検出器４の光検出器４６を照射室２内又は照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１内に設けた場合でも、遮蔽部により光検出器４６の放射線劣化が防がれる。したがって、光検出器４６の放射線劣化を抑制しつつ中性子線検出器４としての取り扱い性が高められる。
　なお、上記実施形態のように、光検出器４６及び遮蔽部（第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８）が、照射室２を構成する遮蔽壁Ｗ１内に収容されていると、光検出器４６の放射線劣化がさらに抑制される。
　また、上記実施形態では、従来の構成と比較して光検出器４６を含む光検出部４３を治療台３に近接配置することが可能となるため、光ファイバ４２の長さをケーブル４４のうちの電気信号ケーブルよりも短くすることが可能となる。このように、光ファイバ４２の長さを電気信号ケーブルよりも短くすることで、電気信号ケーブルよりも破損リスクが高いと考えられる光ファイバ４２の破損リスクを低減させることができる。
　また、上記実施形態では、光検出器４６及び遮蔽部を含む光検出部４３は、照射室２内又は遮蔽壁Ｗ１内に固定され、治療台３は、照射室２の内部と外部（例えば、準備室）との間で移動可能であり、光ファイバ４２は、治療台３の移動範囲に対して追随可能な長さを有する。このような構成とすることで、治療台３が移動した場合でも光ファイバ４２が追随して光検出器４６とシンチレータ４１との間の接続が維持されるため、治療台３の移動に応じてシンチレータ４１及び光ファイバ４２を取り外しする必要がなく、作業性が向上する。
（変形例）
　次に、本実施形態に係る中性子捕捉療法システム１における中性子線検出器４の変形例について、説明する。
　図５は、第１の変形例に係る中性子線検出器４Ａの設置状況を説明する図である。図５に示す中性子線検出器４Ａは、光検出部４３の配置が中性子線検出器４と異なる。すなわち、光検出部４３が遮蔽壁Ｗ１内ではなく、治療台３に配置されている。
　中性子線検出器４Ａでは、治療台３に光検出部４３が設けられているため、治療台３上の患者Ｐ又はファントムに取り付けられるシンチレータ４１と治療台３との距離を短くすることができる。また、治療台３を例えば準備室へ移動した場合でも、光検出器４６とシンチレータ４１との距離が長くなることを防ぐことができる。そのため、中性子線検出器４と比較して光ファイバ４２の長さを短くすることができる。
　なお、光検出器４６、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８を含む光検出部４３は、治療台３の土台部、駆動部、及び天板のいずれに取り付けられていてもよいが、例えば天板裏のように、天板上に載置される患者との位置が変わらない場所にすると、治療台３を動作させた場合でも光検出部４３（の光検出器４６）とシンチレータ４１との間の距離が変化しない構成とすることができ、光ファイバ４２をより短く設計することができる。
　中性子線検出器４Ａのように光検出部４３を治療台３に配置する構成とした場合、中性子線検出器４と比較して、光検出部４３の光検出器４６に接続されるケーブル４４が長くなる。図５に示す例では、遮蔽壁Ｗ１内に信号処理部４５に接続されたケーブル４４が収容されてその一部が遮蔽壁Ｗ１から伸びて光検出部４３の光検出器４６と接続されている。ここで、治療台３が準備室等へ移動する場合、光検出部４３は治療台３と共に移動するため、光ファイバ４２ではなくケーブル４４が治療台３の移動に追随する必要がある。したがって、ケーブル４４の長さは、治療台３が移動した場合にも光検出部４３と信号処理部４５との間を接続可能な長さとされる。このとき、ケーブル４４が治療台３の移動等の照射室２内で行われる作業の妨げとならないように、例えば、自動巻き取り機能を有する巻き取りリール等にケーブル４４を取り付ける構成としてもよい。
　なお、中性子線検出器４Ａのように光検出部４３が治療台３に配置されている場合、遮蔽壁Ｗ１内に収容されている場合と比較して、光検出部４３が受ける放射線の線量は大きくなる。したがって、光検出部４３の第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の厚さは、中性子線検出器４における光検出部４３の第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の厚さよりも大きくすることができる。
　図６は、第２の変形例として、光検出部４３を収納ケース５０に収納した例を示している。光検出部４３は、このように収納ケース５０に収容して、持ち運び性を高めてもよい。
　放射線は、光検出部４３の第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８により遮蔽されるため、収納ケース５０の材質は特に限定されない。
　また、収納ケース５０の形状等は特に限定されず、例えば、収納ケース５０は、持ち運びのためのハンドル等が表面に取り付けられていてもよい。また、収納ケース５０の容積についても適宜変更することができる。したがって、収納ケース５０内に、光検出器４６から出力される電気信号を増幅するためのアンプを収納して、アンプから出力される増幅後の電気信号を、ケーブル４４の電気信号ケーブルにより送信する構成としてもよい。また、収納ケース５０内にアンプ等を収容する場合、放熱等を目的として収納ケース５０に通気口等を設けることもできる。
　また、図６に示すように、収納ケースにコネクタ５１を設けて、光検出部４３と信号処理部４５とを接続するケーブル４４を、コネクタ５１よりも前段のケーブル４４Ａとコネクタ５１よりも後段のケーブル４４Ｂとに分割する構成としてもよい。このような構成とすることでコネクタ５１よりも前段のケーブル４４Ａ、光検出部４３、光ファイバ４２及びシンチレータ４１の持ち運び性を高めることができる。
　このように、収納ケース５０は、光検出部４３の持ち運び用途のためにその形状や構成等を適宜変更することができる。
　図７は、第３の変形例として、遮蔽部の形状について説明する図である。図７では、光検出器４６が円筒状である（図３参照）場合の断面図を示している。図７（ａ）では、断面が円形の光検出器４６に対して、第２遮蔽部４８は光検出器４６の外周を覆うように内周面の断面は円形状であると共に外周面の断面が四角形状となるように設けられ、その外側の第１遮蔽部４７も外周面の断面が四角形状となるように設けられている。図７（ｂ）では、図７（ａ）における第２遮蔽部４８の内周面の断面を四角形状とした例を示している。図７（ｃ）は、第２遮蔽部４８及び第１遮蔽部４７の両方の外周面の断面が円形状となっている例を示している。さらに、図７（ｄ）は、第２遮蔽部４８の外周面の断面は円形状であるのに対して、外側の第１遮蔽部４７の外周面の断面は四角形状である例を示している。図７（ａ）～図７（ｄ）に示すように、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の形状は適宜変更することができる。また、図７（ｂ）に示すように、光検出器４６と第２遮蔽部４８との間に隙間が形成されていてもよい。また、第１遮蔽部４７と第２遮蔽部４８との間にも隙間が形成されていてもよい。また、上記実施形態では、光検出器４６が円筒状である場合について説明したが、光検出器４６の形状も適宜変更可能である。また、光検出器４６の形状に応じて、第１遮蔽部４７及び第２遮蔽部４８の形状を変更してもよい。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
　例えば、上記実施形態では、光検出部４３が遮蔽壁Ｗ１の内部に配置される場合及び治療台３に配置される場合について説明したが、光検出部４３を照射室２内の治療台３とは異なる位置に配置してもよい。また、照射室２は天井及び床面も遮蔽壁Ｗ１により構成されるので、光検出部４３は、照射室２の天井又は床面の遮蔽壁Ｗ１に配置されていてもよい。光検出部４３の配置に応じて、光ファイバ４２及びケーブル４４の長さは適宜変更される。
　また、本実施形態では、中性子線検出器４の光検出部４３は所定の位置（遮蔽壁Ｗ１内又は治療台３）において固定されて、中性子線の検出が行われる場合について説明したが、中性子線検出器４は、中性子線の検出の度に光検出部４３の配置が変更されていてもよい。その場合、光検出部４３の移動を考慮して、光ファイバ４２及びケーブル４４の長さは適宜変更される。ただし、中性子線の検出時の光検出部４３の配置を予め固定したほうが、治療台３等の移動を考慮しながらも光ファイバ４２及びケーブル４４の長さを短く設定することが可能となるため、取り扱い性が向上すると共に破損のリスクを低減することができる。
　１…中性子捕捉療法システム、２…照射室、３…治療台、４…中性子線検出器、１０…中性子線生成部、２０…中性子線照射部、４１…シンチレータ、４２…光ファイバ、４３…光検出部、４４…ケーブル、４５…信号処理部、４６…光検出器、４７…第１遮蔽部、４８…第２遮蔽部、Ｗ１…遮蔽壁。

Claims (4)

  1. 　中性子線を被照射体に照射する中性子捕捉療法システムであって、
    　前記中性子線の室内から室外への放射を遮断する遮蔽壁に囲まれ、前記被照射体への前記中性子線の照射が行われる照射室と、
    　前記中性子線を生成する中性子線生成部と、
    　前記中性子線生成部が生成した前記中性子線を前記照射室内に照射する中性子線照射部と、
    　前記中性子線の線量を検出する中性子線検出器と、
    　を有し、
    　中性子線検出器は、
    　中性子線が入射することで光を発するシンチレータと、
    　前記光を電気信号へ変換する光検出器と、
    　前記シンチレータから前記光検出器へ前記光を伝搬する光ファイバと、
    　前記光検出器を覆い、放射線を遮蔽する遮蔽部と、を有し、
    　前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記照射室内または前記遮蔽壁内に設けられる、中性子捕捉療法システム。
  2. 　前記中性子線検出器は、前記照射室の外に設けられ、電気信号を処理する信号処理部と、前記光検出器から発せられた電気信号を前記信号処理部へ送信する電気信号ケーブルと、を有し、
    　前記光ファイバは、前記電気信号ケーブルよりも短い、請求項１に記載の中性子捕捉療法システム。
  3. 　前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記被照射体を載置する治療台に設置される、請求項１又は２に記載の中性子捕捉療法システム。
  4. 　前記光検出器及び前記遮蔽部は、前記照射室内にまたは前記照射室を構成する遮蔽壁内に固定され、
    　前記被照射体を載置する治療台は、前記照射室の内部と外部との間で移動可能であり、
    　前記光ファイバは、前記治療台の移動範囲に対して追随可能な長さを有する、請求項１又は２に記載の中性子捕捉療法システム。
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