中子捕獲療法用準直器及中子捕獲療法裝置制造方法

中子捕獲療法用準直器及中子捕獲療法裝置制造方法
【專利摘要】本發明提供一種中子捕獲療法用準直器及中子捕獲療法裝置，其能夠確保相應時間內照射于患部的中子劑量并縮短照射時間。本發明所涉及的準直器(6)中，通過使多個葉板(13B)能夠沿左右方向X滑動來相對于患部(T)高精度地設定照射野(F)。而且，通過使葉板(13B)的分割葉板(15)還能夠在照射方向Y上滑動，能夠以按照照射部位的形狀的方式使分割葉板(15)靠近患者(P)的體表。從而，使準直器(6)與患者(P)之間的間隔變窄，抑制中子的散逸。作為其結果，確保相應時間內照射于患部(T)的中子劑量，縮短照射時間。
【專利說明】中子捕獲療法用準直器及中子捕獲療法裝置

【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種中子捕獲療法用準直器及中子捕獲療法裝置。

【背景技術】
[0002]以往，如下述專利文獻I所示，已知有對患者體內的患部照射中子束的中子束照射裝置。該裝置中，通過向靶照射離子束(帶電粒子束)來產生中子束，用減速裝置對所產生的中子束進彳丁減速之后向患者射出。
[0003]該裝置具有配置在減速裝置與患者之間的準直器。該準直器為由加入有氟化鋰的聚乙烯材料構成的長方體形狀的部件，其中央設置有預定大小的中子輸出口。中子輸出口的大小按照對每個患者所照射的范圍的形狀而形成。從減速裝置射出的中子通過準直器的中子輸出口，從而在預定的照射范圍成形。
[0004]若對患者的患部照射中子束，則作為化合物預先被吸收于患部的硼與中子束進行核反應，生成帶電重粒子束即ct線(He線)和Li線，患部的細胞通過這些粒子線而被破壞。該裝置中，載置患者的載置臺與準直器被設置成能夠沿中子的輸出方向移動。通過這種構成，輕松進行準直器的中子輸出口與照射目標的對位，實現照射精確度的提高。
[0005]以往技術文獻
[0006]專利文獻
[0007]專利文獻1:2009-189725號公報
[0008]發明的概要
[0009]發明要解決的技術課題
[0010]上述治療方法稱為中子捕獲療法(NCT ；Neutron Capture Therapy)。通常，中子捕獲療法中，治療開始前，預先確定向患部照射的中子的中子劑量。上述以往的裝置實現了照射精確度的提高，但根據被照射的部位，長方體形狀的準直器與患者之間產生一定的間隔。因此，有時通過準直器的中子在到達患者體表之前散逸。此時，照射于患部以外組織的中子劑量就會增加。而且，相應時間內照射于患部的中子劑量不足，因此向患部照射預定的中子劑量需要時間。
[0011]本發明的目的在于提供一種能夠確保相應時間內照射于患部的中子劑量并縮短照射時間的中子捕獲療法用準直器及中子捕獲療法裝置。
[0012]用于解決技術課題的手段
[0013]解決上述課題的中子捕獲療法用準直器，其為根據被照射體中的照射目標設定中子束的照射范圍的中子捕獲療法用準直器，其特征在于，具備:多個葉板，在與中子束的照射方向正交的第I方向上重疊，其中，多個葉板中至少一部分葉板能夠沿與照射方向正交且與第I方向正交的第2方向滑動，并且能夠在照射方向上滑動。
[0014]根據該中子捕獲療法用準直器，多個葉板中至少一部分葉板能夠沿與照射方向正交的第2方向滑動，因此能夠相對于照射目標高精度地設定照射范圍。而且，至少一部分葉板還能夠在照射方向上滑動，因此能夠以按照被照射體的照射部位的形狀的方式使葉板的邊緣靠近被照射體的表面。由此，準直器與被照射體之間的間隔變窄，中子的散逸得到抑制。作為其結果，能夠確保相應時間內照射于患部的中子劑量并縮短照射時間。
[0015]而且，在上述中子捕獲療法用準直器中，至少一部分葉板具有多個在第2方向上被分割的分割葉板，多個分割葉板能夠在照射方向上分別獨立地滑動。此時，即使在例如被照射體的照射部位橫跨第2方向而帶有球狀時，也能夠使各分割葉在照射方向上滑動，從而使葉板的邊緣靠近照射部位的表面。由此，中子的散逸得到進一步的抑制。
[0016]解決上述課題的中子捕獲療法用準直器，其為根據被照射體中的照射目標設定中子束的照射范圍的中子捕獲療法用準直器，其特征在于，具備:葉板，在與中子束的照射方向正交的第I方向上重疊多個，并且多個中至少一部分在與照射方向及第I方向正交的第2方向上被分割為至少4個分割葉板；第2方向支承部，沿第2方向可滑動地支承葉板；及照射方向支承部，沿照射方向可滑動地支承在第2方向上被分割的分割葉板中的內側分割葉板。
[0017]根據該中子捕獲療法用準直器，內側的分割葉板還能夠在照射方向上滑動，因此能夠以按照被照射體的照射部位的形狀的方式使葉板的邊緣靠近被照射體的表面。由此，準直器與被照射體之間的間隔變窄，中子的散逸得到抑制。作為其結果，能夠確保相應時間內照射于患部的中子劑量并縮短照射時間。
[0018]并且，照射方向支承部也可以為如下部件:設置在與沿照射方向可滑動地被支承的分割葉板鄰接的分割葉板上，并且為對沿照射方向可滑動地被支承的分割葉板的端部進行卡止的卡止部。此時，外側的分割葉板兼作照射方向支承部，因此無需另外準備支承內側的分割準直器的部件。因此，能夠抑制準直器整體的大型化。
[0019]解決上述課題的中子捕獲療法裝置，其特征在于，具備:使中子束產生的中子束產生部；上述的中子捕獲療法用準直器；及支承中子捕獲療法用準直器的準直器支承部。
[0020]發明效果
[0021]根據本發明所涉及的中子捕獲療法用準直器及中子捕獲療法裝置，能夠確保相應時間內照射于患部的中子劑量并縮短照射時間。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是表示具備本發明的一實施方式所涉及的準直器的中子束照射裝置的概要結構的側視圖。
[0023]圖2是表示通過圖1的準直器的中子照射于被照射體的照射目標的狀態的概念圖。
[0024]圖3(a)是準直器的主視圖，圖3(b)是準直器的側視圖。
[0025]圖4(a)是表示通過葉板形成的照射野與照射目標的主視圖，圖4(b)是沿圖4(a)的IVB-1VB線的剖視圖。
[0026]圖5(a)是本發明的另一實施方式所涉及的準直器的剖視圖，圖5(b)是以往的準直器的剖視圖。

【具體實施方式】
[0027]以下，參考附圖，對本發明的實施方式進行說明。以下的說明中，對具備實施方式所涉及的中子捕獲療法用準直器的中子束照射裝置進行說明。
[0028]如圖1及圖2所示，中子束照射裝置I為對患者(被照射體)P的患部(照射目標)T照射中子束的中子捕獲療法裝置。該中子束照射裝置I為通過作為化合物預先被吸收于患部T的硼(1B)與中子的核反應，選擇性地破壞患部T的細胞的硼中子捕獲療法(BNCT ；Boron Neutron Capture Therapy)用裝置。中子束照射裝置I具備:載置患者P的移動臺2 ;對中子進行減速的減速裝置3 ;產生中子的靶(中子束產生部)7 ;及設置在移動臺2與減速裝置3之間的準直器臺(準直器支承部)4。并且，中子束照射裝置I具備用于拍攝患者P的患部T的X線圖像的CR系統8。
[0029]移動臺2具有患者P所坐的載置臺2a。該載置臺2a構成為能夠通過改變形狀來使患者P躺在其上。該移動臺2能夠在上下方向(垂直方向)、左右方向(水平方向且與減速裝置3接近分開的方向)、及前后方向(水平方向且與左右方向垂直的方向)上移動。
[0030]靶7通過照射由加速器(未圖示)射出的離子束(例如質子束)來產生中子。減速裝置3對產生于靶7中的中子進行減速。在減速裝置3中減速的中子向患者P側射出。屏蔽壁W由混凝土等構成，防止不必要的放射線向患者P和治療室外照射。減速裝置3的前端部3a貫穿屏蔽壁W。通過準直器臺4移動而靠近減速裝置3，該前端部3a能夠進入準直器臺4的背面側。關于準直器臺4，“背面側”為離子束的上游側，“正面側”為患者P偵^
[0031]準直器臺4上以向移動臺2側突出的方式設置有準直器(中子捕獲療法用準直器)6。該準直器6用于將從減速裝置3射出的中子成形為預定形狀(照射范圍)，并在照射方向Y上輸出中子。準直器臺4能夠在前后方向上移動。準直器臺4的背面形成有收容減速裝置3的前端部3a的凹部。準直器臺4在前端部3a進入到背面側的凹部的狀態下而被使用。在進行治療時，以如下方式配置準直器6:使載置患者P的載置臺2a接近準直器臺4的前面側，從而與患者P的患部T對置。
[0032]如圖2及圖3所示，準直器6根據患者P的患部T的區域，設定中子束的照射范圍即照射野F。準直器6的外形呈長方體狀。準直器6具有在與照射方向Y正交的上下方向(第I方向)Z上迭加的多個葉板13A、13B。換言之，多個葉板13A、13B沿其板厚方向排列。另外，也可將多個葉板13A、13B沿左右方向X排列。各葉板13A、13B由加入有氟化鋰的聚乙烯構成，呈長方形板狀。這些多個葉板13A、13B保持在準直器保持架11內而構成葉板組13。
[0033]準直器保持架11與葉板組13之間配置有用于導引葉板13A、13B的具有多個突起16的導引部件(第2方向支承部)12。抵接于導引部件12的各葉板13AU3B的照射方向Y的端部呈能夠與導引部件12的突起16嵌合的凹凸形狀。
[0034]關于本實施方式的準直器6，配置在葉板組13的上端部及下端部的葉板13A (圖3的例子中上下分別為4個)為在左右方向X上被2分割的板材。配置在葉板組13的除上端部及下端部以外的中間部的葉板13B，其在左右方向(第2方向)X上被分割的每側由2個分割葉板14、15構成。更具體而言，分割葉板14及分割葉板15在左右方向X上并列設置。分割葉板14配置在外側(即偏靠準直器保持架11)，分割葉板15與該分割葉板14鄰接并配置在內側(即偏靠照射野F)。分割葉板14及分割葉板15成為一體并能夠在左右方向X上滑動。如此，葉板13B能夠在左右方向X上滑動，由此能夠任意地設定照射野F的形狀及大小。另外，葉板13A不限定于在左右方向X上被2分割的情況，也可以為例如4分割。
[0035]另外，在準直器6中，葉板13B的分割葉板15還能夠在照射方向Y上滑動。如圖3及圖4所示，抵接于分割葉板14的分割葉板15的端面上形成有在左右方向X上突出并且在照射方向Y上延伸的突出部17。另一方面，抵接于分割葉板15的分割葉板14的端面上形成有在照射方向Y方向上延伸的槽部(照射方向支承部)18。分割葉板14及分割葉板15在突出部17嵌入槽部18的狀態下分別在照射方向Y上滑動自如。另外，槽部18還作為卡止分割葉板15的端部的卡止部發揮作用，該分割葉板15被支承為沿照射方向Y可滑動。
[0036]具有以上結構的準直器6為在左右方向X及照射方向Y上滑動自如的2軸滑動式多葉準直器。準直器6中，能夠在左右方向X及照射方向Y上自如地改變葉板組13的外形。
[0037]當對患者P的患部T進行治療時，預先調查照射部位的形狀，以按照該形狀的方式對各葉板13A、13B的位置進行調整。各葉板13A、13B的位置通過操作者的手動而被調整。然后，使患者P的照射部位接近已調整位置的準直器6，以預先確定的中子劑量向患部T照射中子束。
[0038]根據本實施方式的準直器6，多個葉板13B能夠沿與照射方向Y正交的左右方向X滑動，因此能夠對患部T高精度地設定照射野F。而且，葉板13B的分割葉板15還能夠在照射方向Y上滑動，因此能夠以按照照射部位的形狀的方式使分割葉板15的邊緣靠近患者P的體表Pa。由此，準直器6與患者P之間的間隔變窄，從而中子的散逸得到抑制。作為其結果，能夠確保相應時間內照射于患部T的中子劑量，從而縮短照射時間。這還有助于減輕治療時的患者P的負擔。
[0039]中子具有較易散逸的性質。以往的準直器無法改變外形，因此很難按照照射部位的形狀使準直器的端面配合。根據本實施方式的準直器6，能夠無限縮小患者P的體表Pa與葉板13A、13B之間的間隙，削減欲散逸的中子。由此，能夠實現中子劑量的合理化。
[0040]并且，葉板13B所具備的多個分割葉板15能夠在照射方向Y上分別獨立地滑動，因此即使當例如患者P的照射部位橫跨左右方向X而帶有球狀時，也能夠使各分割葉14、15在照射方向Y上滑動，使葉板14、15的邊緣靠近照射部位的體表Pa(參考圖4)。由此，中子的散逸進一步得到抑制。
[0041]圖5(a)是另一實施方式所涉及的準直器的剖視圖，圖5(b)是以往的準直器的剖視圖。圖5(a)所示的準直器20的葉板23與圖3所示的準直器6的葉板13B的不同點如下:具備構成為每側3個的分割葉板24、25、26，并且各分割葉板24~26的位于患者P的相反側且內側的角部被切掉，從而在各分割葉板24~26形成錐部24a~26a。分割葉板24、
25、26中，除分割葉板24以外的分割葉板25、26能夠在照射方向Y上滑動。
[0042]如圖5(a)所示，各分割葉板24~26具有錐部24a~26a，并且分割葉板25、26在照射方向Y上滑動，因此整體上能夠更加拓寬中子入射進來的方向。圖5(a)中，示出對在患者P的頸部G中存在的患部T (例如腫瘤)照射中子束的情況。患者P的頸部G在顎部H與肩部E之間。即便在該情況下，也能夠使分割葉板25、26以與患者P的體表Pa緊貼的方式滑動，從而防止中子從體表面與準直器20之間的間隙散逸。根據這種效果，能夠進行高劑量率照射，并實現短時間內的照射。而且，具有在中子的入射側傾斜地切掉的錐形結構，因此能夠拓寬入射的中子的方向，并且能夠更多地利用能夠有助于向患部T的照射的中子。
[0043]另一方面，圖5(b)所示的以往的準直器50中，中子從葉板與患者P的體表Pa之間的間隔散逸，浪費中子源。
[0044]準直器的基本作用為削減照射區域以外的放射線，使向正常組織的照射成為能夠忽略不計的量以下。以往的放射線治療(例如X線治療或質子束治療)基本上將從一個點放射且直線前進的放射線按照照射區域進行準直，將平板狀的準直器配置在距照射體表面遠離數cm的位置。中子無論是原子爐或加速器，幾乎為散射線，因此利用的是從比準直器大很多的區域向準直器方向照射的中子。由于中子是體積線源而非點線源，因此為了提高劑量率需滿足如下條件:從腫瘤觀察準直器開孔的角度(立體角)大，且能夠利用來自更廣的線源區域的中子。同時若能夠防止中子從準直器與照射體表面之間的間隔散逸，則能夠反映于其成分的劑量率的增加，并能夠避免散逸的中子照射區域外的部分。該中子的利用效率的提高為本發明的實施方式所涉及的中子準直器6、20的一種效果。另一種效果為實現削減照射區域外的部分且減少正常組織的被照射，以及與該減少措施相反的考慮有關劑量率增大的要求的照射的合理化。
[0045]以上，對本發明的實施方式進行了說明，但本發明并不限于上述實施方式。
[0046]例如分割葉板不限于2個或3個，也可以為4個以上。當分割葉板為3個以上時，能夠將除最外側(在左右方向X上的準直器保持架11側)的分割葉板以外的分割葉板設為能夠在照射方向Y上滑動。另外，也可使只有最內側(照射野F側)的分割葉板能夠在照射方向Y上滑動。并且，也可分別具備與葉板13A及葉板13B的分割葉板14、15連接的驅動機構。作為驅動機構，能夠使用例如輥與馬達或活塞等。通過驅動機構，能夠實現葉板13AU3B的移動及定位的自動化。
[0047]照射方向支承部可為設置在分割葉板14的14，也可以在分割葉板14的端部設置支承機構來作為其他部件。準直器臺4也可以非獨立地設置，例如在屏蔽壁W或減速裝置3中設置支承準直器的部分也可以。
[0048]而且，不限于使用硼化合物的BNCT，也可以適用于使用其他元素的NCT。例如作為利用中子與釓(157Gd等)的核反應的治療法中使用的準直器，也可以適用本發明。當從中子束產生部獲得的中子束的速度為適合治療的速度時，無需使用減速裝置。
[0049]產業上的可利用性
[0050]本發明能夠用于確保相應時間內對患者照射的中子劑量，并能夠縮短照射時間的中子束捕獲療法用準直器及中子束捕獲療法裝置中。
[0051]符號說明
[0052] 1-中子束照射裝置，6、20_準直器，13AU3B-葉板，14、15-分割葉板，18-槽部(照射方向支承部)，F-照射野(照射范圍)，P-患者(被照射體)，T-患部(照射目標)，X-左右方向(第2方向)，Y-照射方向，Z-上下方向(第I方向)。
【權利要求】
1.一種中子捕獲療法用準直器，其根據被照射體中的照射目標設定中子束的照射范圍，其特征在于， 具備: 多個葉板，在與中子束的照射方向正交的第I方向上重疊， 多個所述葉板中至少一部分葉板能夠沿與所述照射方向正交且與所述第I方向正交的第2方向滑動，并且能夠在所述照射方向上滑動。
2.根據權利要求1所述的中子捕獲療法用準直器，其特征在于， 所述至少一部分葉板具有多個在所述第2方向上被分割的分割葉板， 多個所述分割葉板能夠在所述照射方向上分別獨立地滑動。
3.一種中子捕獲療法用準直器，其根據被照射體中的照射目標設定中子束的照射范圍，其特征在于，具備: 葉板，在與中子束的照射方向正交的第I方向上重疊多個，并且多個中的至少一部分在與所述照射方向及所述第I方向正交的第2方向上被分割成至少4個分割葉板； 第2方向支承部，沿第2方向可滑動地支承所述葉板 '及 照射方向支承部，沿所述照射方向可滑動地支承在所述第2方向上被分割的分割葉板中的內側分割葉板。
4.根據權利要求3所述的中子捕獲療法用準直器，其中， 所述照射方向支承部設置在與沿所述照射方向可滑動地被支承的分割葉板鄰接的所述分割葉板上，并且為對沿所述照射方向可滑動地被支承的分割葉板的端部進行卡止的卡止部。
5.一種中子捕獲療法裝置，其特征在于，具備: 中子束產生部，使中子束產生； 權利要求1~4中任一項所述的中子捕獲療法用準直器 '及 準直器支承部，支承所述中子捕獲療法用準直器。
【文檔編號】A61N5/10GK104053476SQ201380005563
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2013年3月15日 優先權日:2012年3月30日
【發明者】小笠原毅, 丸橋晃 申請人:住友重機械工業株式會社, 國立大學法人京都大學