專利名稱：中子束照射系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種中子束照射系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
作為癌治療等的放射線治療之一，有通過中子束的照射進行癌治療的硼中子捕獲療法(BNCT = BoronNCT)。以往，開發(fā)有用于進行該硼中子捕獲療法的中子束照射系統(tǒng)(BNCT系統(tǒng))，例如在專利文獻I中公開有如下系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備中子束產(chǎn)生部(靶)，被照射帶電粒子束而產(chǎn)生中子束；中子束收斂部，收斂照射的中子束；及載置臺，載置患者等被照射體。記載于該專利文獻I的中子束照射系統(tǒng)中，謀求將在中子束產(chǎn)生部產(chǎn)生的中子束經(jīng)中子束收斂部照射至載置臺上的被照射體。另外，該中子束照射系統(tǒng)中，通過包含減速體的容納部來容納中子束產(chǎn)生部而構(gòu)成。以往技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2009-189725號公報在此，利用上述中子束照射系統(tǒng)向被照射體照射中子束時，例如在剛結(jié)束中子束照射之后，中子束產(chǎn)生部、容納部及中子束收斂部略微放射化的情況較多，醫(yī)師等若要靠近載置臺，需要等到這種放射化減弱。因此，上述中子束照射系統(tǒng)中，存在工作效率下降的顧
慮。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于提供一種能夠提高工作效率的中子束照射系統(tǒng)。為了解決上述課題，本發(fā)明的一側(cè)面所涉及的中子束照射系統(tǒng)為向被照射體照射中子束的系統(tǒng)，其特征在于，具備中子束廣生部，被照射帶電粒子束而廣生中子束；各納部，至少包括減速體，且容納中子束產(chǎn)生部；中子束收斂部，使向被照射體照射的中子束收斂；載置臺，載置被照射體；及相對移動機構(gòu)，使載置臺以相對于中子束產(chǎn)生部、容納部及中子束收斂部靠近及分開的方式相對移動。該中子束照射系統(tǒng)中，例如即使在剛照射中子束之后，使載置臺相對放射化后的中子束產(chǎn)生部、容納部及中子束收斂部分開，由此醫(yī)師等能夠靠近載置臺而不受放射化的不良影響，并能夠減少等待放射化減弱的必要性。因此，能夠提高工作效率。另外，優(yōu)選具備第I放射線屏蔽門，在使中子束產(chǎn)生部與載置臺相對照射中子束時的位置關(guān)系相互分開的狀態(tài)下，第I放射線屏蔽門配置于中子束產(chǎn)生部與載置臺之間。由此，在中子束產(chǎn)生部與載置臺之間能夠有效地屏蔽放射線。另外，優(yōu)選相對移動機構(gòu)以使中子束產(chǎn)生部與中子束收斂部相互靠近及分開的方式而使中子束產(chǎn)生部與中子束收斂部相對移動。此時，例如能夠以從中子束產(chǎn)生部隔離載置臺上的被照射體的狀態(tài)，進行被照射體與中子束收斂部的對位。此時，優(yōu)選具備第2放射線屏蔽門，在使中子束產(chǎn)生部與中子束收斂部相對照射中子束時的位置關(guān)系相互分開的狀態(tài)下，第2放射線屏蔽門配置于中子束產(chǎn)生部與中子束收斂部之間。由此，在中子束產(chǎn)生部與載置臺之間能夠有效地屏蔽放射線。另外，作為更好地發(fā)揮上述作用效果的結(jié)構(gòu)，具體而言，可舉出相對移動機構(gòu)包括導軌的結(jié)構(gòu)。另外，優(yōu)選具備以埋入的方式容納容納部的放射線屏蔽壁。此時，能夠有效地屏蔽放射線，以免來自中子束產(chǎn)生部的不期望的放射線波及到被照射體側(cè)。另外，優(yōu)選相對移動機構(gòu)以使中子束產(chǎn)生部與容納部相互靠近及分開的方式，使中子束產(chǎn)生部與容納部相對移動。此時，進行維護時，通過相對移動機構(gòu)使中子束產(chǎn)生部與容納部相對移動以便它們相互分開，由此能夠輕松地接近中子束產(chǎn)生部及容納部，例如，無需拆卸周邊部位或設(shè)備就能夠簡單地進行容納部的保養(yǎng)或更換等。因此，能夠輕松地進行中子束照射系統(tǒng)的維護。此時，優(yōu)選中子束產(chǎn)生部固定于設(shè)置臺，相對移動機構(gòu)使容納部相對設(shè)置臺移動，由此使中子束產(chǎn)生部與容納部相對移動。此時，能夠輕松地縮短照射至中子束產(chǎn)生部的帶電粒子束的射束長度而使系統(tǒng)小型化。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，能夠提高工作效率。


圖1是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的中子束照射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示圖1的中子束照射系統(tǒng)中的中子束生成單元及治療臺的截面立體圖。圖3 (a)是表示圖1的中子束照射系統(tǒng)的維護時的圖、圖3 (b)是表示圖3 (a)的后續(xù)動作的圖。圖4 (a)是用于說明圖1的中子束照射系統(tǒng)的動作的圖、圖4 (b)是表示圖4 (a)的后續(xù)動作的圖。圖5 Ca)是表示圖4 (b)的后續(xù)動作的圖、圖5 (b)是表示圖5 Ca)的后續(xù)動作的圖。
具體實施例方式以下，參考附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行詳細說明。另外，在以下說明中對相同或者相應(yīng)要件附加相同元件符號，省略重復說明。另外，“上游”、“下游”用語分別指所射出的帶電粒子束及中子束的上游(回旋加速器側(cè))、下游(被照射體側(cè))。圖1是表示本發(fā)明的一實施方式所涉及的中子束照射系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的圖，如圖1所示，中子束照射系統(tǒng)I是例如為了進行利用中子束捕獲療法的癌治療等而使用的裝置，向患者等被照射體34照射中子束N。該中子束照射系統(tǒng)I具備回旋加速器10， 回旋加速器10對質(zhì)子等帶電粒子進行加速，而產(chǎn)生質(zhì)子束(質(zhì)子射束)來作為帶電粒子束P。此處的回旋加速器10例如具有生成射束半徑40mm、60kW (= 30MeVX 2mA)的帶電粒子束P的能力。從回旋加速器10取出的帶電粒子束P依次通過水平型轉(zhuǎn)向器12、4向切割器(4-directional slit)14 ;水平垂直型轉(zhuǎn)向器16 ;四極電磁鐵18、19、20 ;90度偏轉(zhuǎn)電磁鐵22 ;四極電磁鐵24 ;水平垂直型轉(zhuǎn)向器26 ;四極電磁鐵28 ；4向切割器30，導入至中子束生成單元100。該帶電粒子束P在中子束生成單元100中被照射至靶(中子束產(chǎn)生部)T，由此產(chǎn)生中子束N。并且，中子束N被照射至治療臺(載置臺)32上的被照射體34 (參考圖5)。水平型轉(zhuǎn)向器12、水平垂直型轉(zhuǎn)向器16、26例如利用電磁鐵進行帶電粒子束P的射束的軸調(diào)整。同樣，四極電磁鐵18、19、20、24、28例如利用電磁鐵抑制帶電粒子束P的射束發(fā)散。4向切割器14、30通過切割端部的射束來檢測帶電粒子束P的射束位置。90度偏轉(zhuǎn)電磁鐵22使帶電粒子束P的行進方向偏轉(zhuǎn)90度。另外，在90度偏轉(zhuǎn)電磁鐵22設(shè)置有切換部36，通過切換部36能夠使帶電粒子束P從正規(guī)軌道脫離并導入至射束收集器38。射束收集器38在治療前等時進行帶電粒子束P的輸出確認。圖2是表示圖1的中子束照射系統(tǒng)中的中子束生成單元及治療臺的截面立體圖，圖3是表示圖1的中子束照射系統(tǒng)的維護時的流程圖，圖4、圖5是用于說明圖1的中子束照射系統(tǒng)的動作的流程圖。如圖2所示，中子束生成單元100具備有靶T，被照射帶電粒子束P而產(chǎn)生中子束N ;容納部102，容納靶T ;及收斂部(中子束收斂部)104，收斂中子束N。靶T例如由鈹(Be)形成，并且成為直徑160mm的圓板狀。該靶T配設(shè)于使帶電粒子束P通過的射束導管106的下游端部。射束導管106固定于設(shè)置中子束生成單元100的設(shè)置臺F，且構(gòu)成為相對設(shè)置臺F不能相對移動。即，對靶T也固定成相對設(shè)置臺F不能相對移動。容納部102包含減速體108及屏蔽件110而構(gòu)成。減速體108使在靶T中產(chǎn)生的中子束N減速，例如成為由不同的多個材料構(gòu)成的層疊結(jié)構(gòu)。屏蔽件110設(shè)置成覆蓋減速體108，并反射或吸收中子束N及隨該中子束N的產(chǎn)生而生成的伽瑪射線等放射線(以下簡單稱為“放射線”)來屏蔽以免被放出至外部。該容納部102中，如上所述，靶T被容納于內(nèi)部。具體而言，在容納部102形成向上游側(cè)開口的開口 102a，在該開口` 102a內(nèi)配置射束導管106的下游端部，由此靶T以被包圍的方式被容納于容納部102。收斂部104使所照射的中子束N收斂而調(diào)整該中子束N的照射范圍，在中子束N的射束路中配置成比容納部102更靠下游側(cè)。該收斂部104包含準直器104x而構(gòu)成。治療臺32載置被照射體34 (參考第5圖)，在中子束N的射束路中配置成比收斂部104更靠下游側(cè)。在此，本實施方式的容納部102、收斂部104及治療臺32構(gòu)成為沿鋪設(shè)于設(shè)置臺F的多個導軌114可分別移動。即，分別設(shè)置于容納部102、收斂部104及治療臺32的下端部的車輪或滑動器等滑動部116被卡合于沿中子束N的照射方向(射束軸向)延伸的導軌114。并且，例如滑動部116通過馬達等驅(qū)動部117而被驅(qū)動，容納部102、收斂部104及治療臺32可在導軌114上分別移動。由此，容納部102、收斂部104及治療臺32沿導軌114在設(shè)置臺F上可獨立地移動。其結(jié)果，容納部102、收斂部104及治療臺32相對于靶T以沿中子束N的照射方向靠近及分開的方式進行相對移動。即，對于治療臺32而言，可相對靶T、容納部102及收斂部104，沿中子束N的照射方向靠近及分開。另外，此處的容納部102、收斂部104及治療臺32如上所述可獨立地移動，所以能夠以沿中子束N的照射方向相互靠近及分開的方式進行相對移動。
因此，如圖3 (a)、(b)所示，維護中子束照射系統(tǒng)I時,使容納部102沿導軌114相對移動，以便相對靶T分開，由此成為靶T (射束導管106)不被容納于容納部102的狀態(tài)，且可輕松地接近靶T及容納部102。因此，例如無需拆卸周邊部位或周邊設(shè)備就能夠簡單地進行容納部102的保養(yǎng)或更換等，且可輕松地進行中子束照射系統(tǒng)I的維護。尤其在本實施方式中，如上所述，收斂部104及治療臺32也成為相對靶T可相對移動。因此，進行維護時，也使收斂部104及治療臺32以相對于靶T分開的方式相對移動，由此能夠進一步輕松地接近靶T及容納部102，并能夠進一步輕松地進行這種維護?；氐綀D2，中子束照射系統(tǒng)I作為用于屏蔽放射線的系統(tǒng)，具備有放射線屏蔽壁112、第I放射線屏蔽門118及第2放射線屏蔽門120 (參考圖4)。放射線屏蔽壁112以將容納部102埋入其內(nèi)部的方式來容納容納部。具體而言，在沿放射線屏蔽壁112中的容納部102的外形的形狀的貫穿孔112x內(nèi)，以嵌入的方式配置容納部102的整體來容納。如圖5 (b)所示，在使靶T與治療臺32相對于照射中子束N時的位置關(guān)系(參考圖4 (a))相互分開的狀態(tài)下，第I放射線屏蔽門118以配置于它們之間的方式打開關(guān)閉。另外，如圖4 (b)所不，在使祀T與收斂部104相對照射中子束N時的位置關(guān)系(參考圖4(a))相互分開的狀態(tài)下，第2放射線屏蔽門120以配置于它們之間的方式打開關(guān)閉。此處的第I放射線屏蔽門118及第2放射線屏蔽門120由鉛(Pb)等形成。接著，對中子束照射系統(tǒng)I的動作進行說明。例如在圖4 Ca)所示的初始狀態(tài)的中子束照射系統(tǒng)I中，首先，如圖4 (b)所示，使收斂部104及治療臺32沿導軌114進行相對移動，以便相對于靶T分開預定距離以上。并且，將第2放射線屏蔽門120設(shè)為關(guān)閉，并且將被照射體34搭載于治療臺32上之后，進行收斂部104與被照射體34之間的對位。另夕卜，上述預定距離例如設(shè)為靶T周邊的放射線的影響變得極小的距離(關(guān)于以下的預定距離也相同)。接著，如圖5 (a)所示，將第I放射線屏蔽門120設(shè)為打開，并且，使收斂部104及治療臺32沿導軌114相對移動，以便以保持上述對位的狀態(tài)直接相對靶T靠近。由此，將靶T、收斂部104及治療臺32設(shè)為中子束N適當?shù)卣丈渲帘徽丈潴w34的位置關(guān)系。并且，通過使回旋加速器10 (參考圖1)工作而向靶T照射帶電粒子束P來產(chǎn)生中子束N，經(jīng)收斂部104向被照射體34照射該中子束N。接著，如圖5(b)所示，照射中子束N后，使治療臺32沿導軌114進行相對移動，以便相對靶T、容納部102及收斂部104分開預定距離以上。并且，將第I放射線屏蔽門118設(shè)為關(guān)閉。至此，中子束照射系統(tǒng)I的動作結(jié)束。以上，在本實施方式的中子束照射系統(tǒng)I中，在照射中子束N后使治療臺32相對靶T、容納部102及收斂部104分開預定距離以上。因此，照射中子束N后，醫(yī)師或工作人員等(以下稱為“醫(yī)師等”)能夠馬上靠近治療臺32下而不受放射化的不良影響，并能夠減少等待這種放射化減弱的必要性。其結(jié)果，根據(jù)本實施方式能夠提高中子束照射系統(tǒng)I的工作效率(治療效率)。另外，通過像這樣照射后使治療臺32分開，也能夠抑制靶T周邊的殘留放射線的影響波及到被照射體34。并且，照射該中子束N后，第I放射線屏蔽門118被關(guān)閉而被配置于靶T及治療臺32之間(參考圖5 (b))，所以能夠在靶T與治療臺32之間有效地屏蔽放射線，且能夠進一步抑制靶T周邊的殘留放射線的影響波及到被照射體34。
并且，本實施方式中，如上所述，對靶T與收斂部104也可以使它們相互靠近及分開的方式進行相對移動，在照射中子束N之前以從靶T隔離被照射體34的狀態(tài)，進行被照射體34 (治療臺32)與收斂部104的對位。因此，進行這種對位時，能夠抑制靶T周邊的殘留放射線的影響波及到被照射體34。并且，照射該中子束N之前，第2放射線屏蔽門120被關(guān)閉而配置于靶T與收斂部104之間(參考圖4 (b))，所以能夠在靶T與收斂部104之間有效地屏蔽放射線，且進一步抑制靶T周邊的殘留放射線的影響波及到被照射體34。并且，本實施方式中，如上所述，容納部102以埋入的方式通過放射線屏蔽壁112來容納。因此，能夠有效地屏蔽該放射線，以免來自靶T的不期望的放射線波及到被照射體34偵彳。例如，從開口 102a朝向下游側(cè)而被放出至容納部102外的放射線能夠以返回的方式向上游側(cè)行進而抑制波及到被照射體34。并且，本實施方式中，如上所述，作為使靶T與容納部102以使它們相互靠近及分開的方式相對移動的相對移動機構(gòu)，具有導軌114、滑動部116及驅(qū)動部117。因此，進行維護時，使靶T與容納部102相對移動以便它們相互分開，由此能夠輕松地接近靶T及容納部102。其結(jié)果，可實現(xiàn)中子束照射系統(tǒng)I的輕松維護，并可縮短工作時間。再者，例如醫(yī)師等接近容納部102時，會變得遠離靶T，因此，能夠抑制靶T周邊的殘留放射線波及到醫(yī)師等。并且，本實施方式中，如上所述，靶T被固定于設(shè)置臺F，使容納部102相對設(shè)置臺F移動并使靶T與容納部102相對移動。因此，例如能夠降低回旋加速器10的配置上的制約或維護時的制約，并能夠輕松地縮短照射至靶T的帶電粒子束P的射束長度。其結(jié)果，能夠輕松地使中子束照射系統(tǒng)I小型化。以上，導軌114、滑動部116及驅(qū)動部117構(gòu)成相對移動構(gòu)件。以上對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行了說明，但是本發(fā)明不限于上述實施方式，也可以在不變更記載于各權(quán)利要 求的宗旨的范圍內(nèi)進行變形，或應(yīng)用于其他裝置。例如，上述實施方式中，固定靶T使容納部102相對該靶T移動，但也可固定容納部102使靶T相對該容納部102移動。同樣，可固定收斂部104使靶T相對該收斂部104移動，也可固定治療臺32使靶T相對該治療臺32移動。并且，上述實施方式中，相對移動機構(gòu)包含導軌114、滑動部116及驅(qū)動部117而構(gòu)成，但不限定于此，作為相對移動機構(gòu)可採用各種機構(gòu)。并且，上述實施方式中，具備有第I放射線屏蔽門118及第2放射線屏蔽門120，但代替此也可具備一個如兼有第I放射線屏蔽門118及第2放射線屏蔽門120雙方功能的放射線屏蔽門。并且，作為靶T不限定于鈹，也可利用鋰(Li)、鉭(Ta)及鎢(W)等。并且，上述實施方式中，靶T、容納部102及收斂部104也構(gòu)成為可相互相對移動，但也有這些不相互相對移動的情況，總而言之，只要使治療臺32相對靶T、容納部102及收斂部104相對移動即可。產(chǎn)業(yè)上的可利用性根據(jù)本發(fā)明能夠提高工作效率。符號的說明1-中子束照射系統(tǒng)，32-治療臺(載置臺)，34-被照射體，102-容納部，104-收斂部(中子束收斂部)，108-減速體，112-放射線屏蔽壁，114-導軌(相對移動機構(gòu))，116-滑動部(相對移動機構(gòu))，117-驅(qū)動部(相對移動機構(gòu))，118-第I放射線屏蔽門，120-第2放射線屏蔽門，F(xiàn)-設(shè)置臺，N-中 子束，P-帶電粒子束，T-靶(中子束產(chǎn)生部)。
權(quán)利要求
1.一種中子束照射系統(tǒng)，其向被照射體照射中子束，其中，具備 中子束產(chǎn)生部，被照射帶電粒子束而產(chǎn)生所述中子束； 容納部，至少包括減速體，且容納所述中子束產(chǎn)生部； 中子束收斂部，使向所述被照射體照射的所述中子束收斂； 載置臺，載置所述被照射體 '及 相對移動機構(gòu)，使所述載置臺以相對于所述中子束產(chǎn)生部、所述容納部及所述中子束收斂部靠近及分開的方式相對移動。
2.如權(quán)利要求1所述的中子束照射系統(tǒng)，其中， 所述中子束照射系統(tǒng)具備第I放射線屏蔽門，在使所述中子束產(chǎn)生部與所述載置臺相對于照射所述中子束時的位置關(guān)系相互分開的狀態(tài)下，所述第I放射線屏蔽門配置于所述中子束產(chǎn)生部與所述載置臺之間。
3.如權(quán)利要求1或2所述的中子束照射系統(tǒng)，其中， 所述相對移動機構(gòu)以使所述中子束產(chǎn)生部與所述中子束收斂部相互靠近及分開的方式，使所述中子束產(chǎn)生部與所述中子束收斂部相對移動。
4.如權(quán)利要求3所述的中子束照射系統(tǒng)，其中， 所述中子束照射系統(tǒng)具備第2放射線屏蔽門，在使所述中子束產(chǎn)生部與所述中子束收斂部相對于照射所述中子束時的位置關(guān)系相互分開的狀態(tài)下，所述第2放射線屏蔽門配置于所述中子束產(chǎn)生部與所述中子束收斂部之間。
5.如權(quán)利要求1或2所述的中子束照射系統(tǒng)，其中， 所述相對移動機構(gòu)包括導軌。
6.如權(quán)利要求1或2所述的中子束照射系統(tǒng)，其中， 所述中子束照射系統(tǒng)具備以埋入的方式容納所述容納部的放射線屏蔽壁。
7.如權(quán)利要求1或2所述的中子束照射系統(tǒng)，其中， 所述相對移動機構(gòu)以使所述中子束產(chǎn)生部與所述容納部相互靠近及分開的方式，使所述中子束產(chǎn)生部與所述容納部相對移動。
8.如權(quán)利要求7所述的中子束照射系統(tǒng)，其中， 所述中子束產(chǎn)生部固定于設(shè)置臺， 所述相對移動機構(gòu)使所述容納部相對所述設(shè)置臺移動，由此使所述中子束產(chǎn)生部與所述容納部相對移動。
全文摘要
本發(fā)明提供一種向被照射體照射中子束的中子束照射系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備中子束產(chǎn)生部，被照射帶電粒子束而產(chǎn)生中子束；容納部，至少包括減速體，且容納中子束產(chǎn)生部；中子束收斂部，使向被照射體照射的中子束收斂；載置臺，載置被照射體；及相對移動機構(gòu)，使載置臺以相對于中子束產(chǎn)生部、容納部及中子束收斂部靠近及分開的方式而相對移動。
文檔編號A61N5/10GK103052425SQ201180033730
公開日2013年4月17日 申請日期2011年8月3日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月1日
發(fā)明者密本俊典 申請人:住友重機械工業(yè)株式會社