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    • 专利摘要:
    本發明是為了提供一種能夠提高作業效率之中子束照射系統。中子束照射系統(1)具備：靶(T)，被照射帶電粒子束(P)而產生中子束(N)；容納部(102)，至少包含減速體(108)且容納靶(T)；收斂部(104)，收斂照射至被照射體之中子束(N)；及治療台(32)，載置被照射體。再者，中子束照射系統(1)具備作為相對移動手段之導軌(114)、滑動部(116)及驅動部(117)，前述相對移動手段使治療台(32)以相對於靶(T)、容納部(102)及收斂部(104)靠近及離開的方式進行相對移動。藉此，例如在照射中子束(N)之後，使治療台(32)從放射化後之靶(T)、容納部(102)及收斂部(104)離開，藉此醫師等能夠靠近治療台(32)而不受放射化的不良影響。
    公开号:TW201309359A
    申请号:TW100131118
    申请日:2011-08-30
    公开日:2013-03-01
    发明作者:Toshinori Mitsumoto
    申请人:Sumitomo Heavy Industries；
    IPC主号:A61N5-00
    专利说明:
    中子束照射系統
    本發明是關於中子束照射系統。
    作為癌症治療等當中的放射線治療之一，有藉由中子束的照射進行癌症治療之硼中子捕獲治療(BNCT：BoronNCT)。習知，開發有用於進行該硼中子捕獲治療之中子束照射系統(BNCT系統)，例如於專利文獻1中公開有如下系統，該系統具備：中子束產生部(靶)，被照射帶電粒子束而產生中子束；中子束收斂部，收斂照射之中子束；及載置台，載置患者等被照射體。記載於該專利文獻1之中子束照射系統，是謀求將於中子束產生部產生之中子束透過中子束收斂部照射至載置台上的被照射體。再者，該中子束照射系統，是藉由包含減速體之容納部來容納中子束產生部而構成。 (先前技術文獻) (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向被照射體照射中子束時，例如在剛照射中子束之後，中子束產生部、容納部及中子束收斂部比較會進行放射化，醫師等若要靠近載置台，需要等到該放射化衰減。因此，在上述中子束照射系統，存在作業效率降低的顧慮。
    因此，本發明的課題是為了提供一種能夠提高作業效率之中子束照射系統。
    為了解決上述課題，本發明之中子束照射系統是向被照射體照射中子束之系統，其特徵為，具備：中子束產生部，被照射帶電粒子束而產生中子束；容納部，至少包含減速體，且容納中子束產生部；中子束收斂部，收斂照射至被照射體之中子束；載置台，載置被照射體；及相對移動手段，使載置台以相對於中子束產生部、容納部及中子束收斂部靠近及離開的方式進行相對移動。
    本發明的中子束照射系統中，例如在照射中子束之後，使載置台從放射化後之中子束產生部、容納部及中子束收斂部離開，而讓醫師等能夠靠近載置台而不受放射化的不良影響，並能夠減少等待放射化衰減的必要性。因此，依據本發明能夠提高作業效率。
    再者，較佳為具備第1放射線屏蔽門，其係在使中子束產生部與載置台相對於照射中子束時的位置關係相互離開的狀態下，配置於中子束產生部與載置台之間。藉此，在中子束產生部與載置台之間能夠有效地屏蔽放射線。
    再者，較佳為相對移動手段以使中子束產生部與中子束收斂部相互靠近及離開的方式進行相對移動。此時，例如能夠以從中子束產生部讓載置台上的被照射體離開的狀態，進行被照射體與中子束收斂部的位置對準。
    此時，較佳為具備第2放射線屏蔽門，其係在使中子束產生部與中子束收斂部相對於照射中子束時的位置關係相互離開的狀態下，配置於中子束產生部與中子束收斂部之間。藉此，在中子束產生部與載置台之間能夠有效地屏蔽放射線。
    再者，作為適當地發揮上述作用效果的結構，具體而言，可舉出相對移動手段包含導軌之結構。
    再者，較佳為具備以埋入方式容納容納部之放射線屏蔽壁。此時，能夠有效地屏蔽放射線，避免來自中子束產生部的意料之外的放射線波及到被照射體側。
    再者，較佳為相對移動手段使中子束產生部與容納部以相互靠近及離開的方式進行相對移動。此時，要進行維護時，藉由相對移動手段使中子束產生部與容納部以相互離開的方式進行相對移動，能夠容易地接近中子束產生部及容納部，例如，無需拆卸周邊部位或設備而能夠簡單地進行容納部的保養或更換等。因此，容易進行中子束照射系統的維護。
    此時較佳為，中子束產生部固定於設置地面，相對移動手段使容納部相對設置地面移動，藉此使中子束產生部與容納部相對移動。此時，容易縮短照射至中子束產生部之帶電粒子束的射束長度而使系統小型化。
    依據本發明，能夠提高作業效率。
    以下，參考附圖對本發明的較佳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要件附加相同元件符號，省略重複說明。再者，「上游」、「下游」詞語分別指所射出之帶電粒子束及中子束的上游(迴旋加速器側)、下游(被照射體側)。
    第1圖係表示本發明的一實施方式之中子束照射系統的結構之圖，如第1圖所示般，中子束照射系統1係例如為了進行利用中子束捕獲治療法之癌症治療等而使用之裝置，向患者等的被照射體34照射中子束N。
    該中子束照射系統1具備迴旋加速器10，迴旋加速器10對質子等的帶電粒子進行加速，而產生質子束(質子射束)作為帶電粒子束P。此處的迴旋加速器10，例如具有生成射束半徑40mm、60kW(=30MeV×2mA)的帶電粒子束P之能力。
    從迴旋加速器10取出之帶電粒子束P，依序通過水平型轉向器12、四向狹縫(4-directional slit)14、水平垂直型轉向器16、四極電磁鐵18,19,20、90度偏轉電磁鐵22、四極電磁鐵24、水平垂直型轉向器26、四極電磁鐵28、四向狹縫30，而導入中子束生成單元100。該帶電粒子束P在中子束生成單元100中照射至靶(中子束產生部)T，藉此產生中子束N。接著，中子束N照射至治療台(載置台)32上的被照射體34(參考第5圖)。
    水平型轉向器12、水平垂直型轉向器16、26係例如利用電磁鐵進行帶電粒子束P的射束的軸調整者。同樣，四極電磁鐵18、19、20、24、28係例如利用電磁鐵抑制帶電粒子束P的射束發散者。四向狹縫14、30係藉由截止端部的射束來檢測帶電粒子束P的射束位置者。
    90度偏轉電磁鐵22係將帶電粒子束P的行進方向進行90度偏轉者。另外，於90度偏轉電磁鐵22設置有切換部36，藉由切換部36能夠使帶電粒子束P脫離正規軌道而導入射束收集器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。
    第2圖係表示第1圖的中子束照射系統中的中子束生成單元及治療台之截面立體圖，第3圖係表示第1圖的中子束照射系統的維護時之流程圖，第4圖，第5圖係用於說明第1圖的中子束照射系統的動作之流程圖。如第2圖所示般，中子束生成單元100具備有：靶T，被照射帶電粒子束P而產生中子束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，並且成為直徑160mm的圓板狀。該靶T配設於使帶電粒子束P通過之射束導管106的下游端部。射束導管106固定於設置中子束生成單元100之設置地面F，且相對於設置地面F無法相對移動。亦即，靶T亦固定成相對於設置地面F無法相對移動。
    容納部102包含減速體108及屏蔽材110而構成。減速體108係使在靶T中產生之中子束N減速者，例如成為由不同的複數個材料構成之積層結構。屏蔽材110設置成覆蓋減速體108，以反射或吸收的方式屏蔽中子束N及該中子束N所伴生之伽瑪射線等放射線(以下簡稱為“放射線”)而避免放出至外部。
    該容納部102，如上所述般，在內部容納靶T。具體而言，在容納部102形成向上游側開口之開口102a，在該開口102a內配置射束導管106的下游端部，藉此在容納部102以包圍的方式容納靶T。
    收斂部104係使所照射之中子束N收斂而調整該中子束N的照射範圍者，在中子束N的射束路中配置於比容納部102更下游側。該收斂部104包含準直器104x而構成。治療台32係或置被照射體34(參考第5圖)者，在中子束N的射束路中配置於比收斂部104更下游側。
    在此，本實施方式的容納部102、收斂部104及治療台32構成為沿鋪設於設置地面F之複數個導軌114可分別移動。亦即，設置於容納部102、收斂部104及治療台32各自的下端部之車輪或滑動器等的滑動部116是卡合於沿中子束N的照射方向(射束軸向)延伸之導軌114。並且，例如藉由馬達等的驅動部117驅動滑動部116，而使容納部102、收斂部104及治療台32可在導軌114上分別移動。藉此，容納部102、收斂部104及治療台32可沿導軌114而獨立地在設置地面F上移動。
    其結果，容納部102、收斂部104及治療台32，能以相對於靶T沿中子束N的照射方向靠近及離開的方式進行相對移動。亦即，就治療台32而言，可相對於靶T、容納部102及收斂部104，沿中子束N的照射方向靠近及離開。再者，此處的容納部102、收斂部104及治療台32如上所述般可獨立移動，因此能以沿中子束N的照射方向相互靠近及離開的方式進行相對移動。
    因此，如第3(a)(b)圖所示般，維護中子束照射系統1時，使容納部102以從靶T離開的方式沿導軌114進行相對移動，藉此成為靶T(射束導管106)未容納於容納部102的狀態，可容易地接近靶T及容納部102。因此，例如無需拆卸周邊部位、周邊設備即可簡單地進行容納部102的保養或更換等，且可容易地進行中子束照射系統1的維護。
    尤其在本實施方式中，如上所述般，收斂部104及治療台32亦成為可相對於靶T進行相對移動。因此，進行維護時，亦使收斂部104及治療台32以相對於靶T離開的方式進行相對移動，藉此能夠更容易地接近靶T及容納部102，並能夠更容易地進行該維護。
    回到第2圖，中子束照射系統1作為用於屏蔽放射線的系統，具備有放射線屏蔽壁112、第1及第2放射線屏蔽門118、120(參考第4圖)。放射線屏蔽壁112以埋入的方式將容納部102容納於其內部。具體而言，在放射線屏蔽壁112中的沿容納部102外形之形狀的貫穿孔112x內，以嵌入的方式配置並容納容納部102的整體。
    如第5(b)圖所示般，第1放射線遮蔽門118，是在使靶T與治療台32相對照射中子束N時的位置關係(參考第4(a)圖)相互離開之狀態下，配置於兩者之間而進行打開關閉。再者，如第4(b)圖所示般，第2放射線遮蔽門120，是在使靶T與收斂部104相對照射中子束N時的位置關係(參考第4(a)圖)相互離開之狀態下，配置於兩者之間而進行打開關閉。此處的第1及第2放射線屏蔽門118、120由鉛(Pb)等形成。
    接著，對中子束照射系統1的動作進行說明。例如在第4(a)圖所示之初期狀態的中子束照射系統1中，首先，如第4(b)圖所示般，使收斂部104及治療台32以相對於靶T離開既定距離以上的方式沿導軌114進行相對移動。並且，將第1放射線屏蔽門120關閉，並且，將被照射體34搭載於治療台32上之後，進行收斂部104與被照射體34之間的位置對準。另外，上述既定距離例如設為靶T周邊的放射線的影響變得極小的距離(以下的既定距離亦相同)。
    接著，如第5(a)圖所示般，打開第1放射線屏蔽門120，並且，使收斂部104及治療台32保持上述位置對準的狀態而以相對於靶T靠近的方式沿導軌114進行相對移動。藉此，使靶T、收斂部104及治療台32具有可將中子束N適當地照射至被照射體34之位置關係。並且，藉由使迴旋加速器10(參考第1圖)動作而向靶T照射帶電粒子束P來產生中子束N，透過收斂部104向被照射體34照射該中子束N。
    接著，如第5(b)圖所示般，照射中子束N後，使治療台32以相對於靶T、容納部102及收斂部104離開既定距離以上的方式沿導軌114進行相對移動。並且，關閉第2放射線屏蔽門118。如此結束中子束照射系統1的動作。
    依據在本實施方式的中子束照射系統1，在照射中子束N後使治療台32相對於靶T、容納部102及收斂部104離開既定距離以上。因此，照射中子束N後，醫師、工作人員等(以下稱為“醫師等”)能夠馬上靠近治療台32而不受放射化的不良影響，能夠減少等待該放射化衰減的必要性。其結果，依據本實施方式能夠提高中子束照射系統1的作業效率(治療效率)。再者，藉由像這樣照射後使治療台32離開，亦能夠抑制靶T周邊的殘留放射線的影響波及到被照射體34。
    並且，照射該中子束N後，將第1放射線屏蔽門118關閉而配置於靶T及治療台32之間(參考第5(b)圖)，所以能夠在靶T與治療台32之間有效地屏蔽放射線，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。
    並且，在本實施方式，如上所述般，靶T與收斂部104亦能以相互靠近及離開的方式進行相對移動，在照射中子束N之前在被照射體34離開靶T的狀態下，進行被照射體34(治療台32)與收斂部104的位置對準。因此，進行該位置對準時，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。
    並且，照射該中子束N之前，將第2放射線屏蔽門120關閉而配置於靶T與收斂部104之間(參考第4(b)圖)，所以能夠在靶T與收斂部104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。
    並且，在本實施方式，如上所述般，藉由放射線屏蔽壁112以埋入的方式容納容納部102。因此，能夠有效地屏蔽該放射線，避免來自靶T的意料之外的放射線波及到被照射體34側。例如，從開口102a朝向下游側而被放出至容納部102外之放射線，可避免其繞向上游側行進而波及被照射體34。
    並且，在本實施方式，如上所述般，作為使靶T與容納部102以能相互靠近及離開的方式進行相對移動之相對移動手段，是具有導軌114、滑動部116及驅動部117。因此，進行維護時，使靶T與容納部102以相互離開的方式相對移動，藉此能夠容易地接近靶T及容納部102。其結果，可實現中子束照射系統1的維護容易化，並可縮短作業時間。再者，例如醫師等要接近容納部102時，可離靶T更遠，因此，能夠抑制靶T周邊的殘留放射線波及到醫師等。
    並且，在本實施方式，如上所述般，靶T固定於設置地面F，使容納部102相對於設置地面F移動而使靶T與容納部102進行相對移動。因此，例如能夠降低迴旋加速器10的配置上的限制或維護時的限制，並容易縮短照射至靶T的帶電粒子束P的射束長度。其結果，容易使中子束照射系統1小型化。
    以上說明中，導軌114、滑動部116及驅動部117構成相對移動手段。
    以上雖是對本發明的較佳實施方式進行了說明，但是本發明不限於上述實施方式，亦可以在不變更記載於各申請專利範圍之宗旨之範圍進行變形，或應用於其他裝置。
    例如，在上述實施方式，雖是固定靶T使容納部102相對於該靶T移動，但亦可固定容納部102而使靶T相對於該容納部102移動。同樣的，可固定收斂部104使靶T相對於該收斂部104移動，亦可固定治療台32使靶T相對於該治療台32移動。
    並且，在上述實施方式，相對移動手段包含導軌114、滑動部116及驅動部117而構成，但不限定於此，作為相對移動手段可採用各種手段。
    並且，在上述實施方式，具備有第1及第2放射線屏蔽門118、120，但代替此亦可具備兼有第1及第2放射線屏蔽門118、120雙方功能之單一放射線屏蔽門。並且，作為靶T不限定於鈹，亦可利用鋰(Li)、鉭(Ta)及鎢(W)等。
    並且，在上述實施方式中，雖然靶T、容納部102及收斂部104亦構成為可相互進行相對移動，但也會有讓其等無法相互進行相對移動的情況，總而言之，只要使治療台32相對於靶T、容納部102及收斂部104進行相對移動即可。
    1．．．中子束照射系統
    32．．．治療台(載置台)
    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(相對移動手段)
    116．．．滑動部(相對移動手段)
    117．．．驅動部(相對移動手段)
    118．．．第1放射線屏蔽門
    120．．．第2放射線屏蔽門
    F．．．設置地面
    N．．．中子束
    P．．．帶電粒子束
    T．．．靶(中子束產生部)
    第1圖係表示本發明的一實施方式之中子束照射系統的結構之圖。
    第2圖係表示第1圖的中子束照射系統中的中子束生成單元及治療台之截面立體圖。
    第3(a)圖係表示第1圖的中子束照射系統的維護時之圖，第3(b)圖係表示第3(a)圖的後續動作之圖。
    第4(a)圖係用於說明第1圖的中子束照射系統的動作之圖，第4(b)圖係表示第4(a)圖的後續動作之圖。
    第5(a)圖係表示第4(b)圖的後續動作之圖，第5(b)圖係表示第5(a)圖的後續動作之圖。
    100．．．中子束生成單元
    112．．．放射線屏蔽壁
    112x．．．貫穿孔
    102．．．容納部
    106．．．射束導管
    102a．．．開口
    P．．．帶電粒子束
    T．．．靶
    108．．．減速體
    110．．．屏蔽材
    F．．．設置地面
    104．．．收斂部
    104x．．．準直器
    N．．．中子束
    116．．．滑動部
    117．．．驅動部
    32．．．治療台(載置台)
    114．．．導軌
    权利要求:
    Claims (8)
    [1] 一種中子束照射系統，其為向被照射體照射中子束之中子束照射系統，其特徵為，具備：中子束產生部，被照射帶電粒子束而產生前述中子束；容納部，至少包含減速體，且容納前述中子束產生部；中子束收斂部，收斂照射至前述被照射體之前述中子束；載置台，載置前述被照射體；及相對移動手段，使前述載置台以相對於前述中子束產生部、前述容納部及前述中子束收斂部靠近及離開的方式進行相對移動。
    [2] 如申請專利範圍第1項所述之中子束照射系統，其中，具備第1放射線屏蔽門，其係在使前述中子束產生部與前述載置台相對於照射前述中子束時的位置關係相互離開之狀態下，配置於前述中子束產生部與前述載置台之間。
    [3] 如申請專利範圍第1或2項所述之中子束照射系統，其中，前述相對移動手段，係使前述中子束產生部與前述中子束收斂部以相互靠近及離開的方式進行相對移動。
    [4] 如申請專利範圍第3項所述之中子束照射系統，其中，具備第2放射線屏蔽門，其係在使前述中子束產生部與前述中子束收斂部相對於照射前述中子束時的位置關係相互離開之狀態下，配置於前述中子束產生部與前述中子束收斂部之間。
    [5] 如申請專利範圍第1或2項所述之中子束照射系統，其中，前述相對移動手段包含導軌。
    [6] 如申請專利範圍第1或2項所述之中子束照射系統，其中，具備以埋入的方式容納前述容納部之放射線屏蔽壁。
    [7] 如申請專利範圍第1或2項所述之中子束照射系統，其中，前述相對移動手段，係使前述中子束產生部與前述容納部以相互靠近及離開的方式進行相對移動。
    [8] 如申請專利範圍第7項所述之中子束照射系統，其中，前述中子束產生部固定於設置地面，前述相對移動手段，係使前述容納部相對於前述設置地面移動，而使前述中子束產生部與前述容納部進行相對移動。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    JP2010195835A|JP5490651B2|2010-09-01|2010-09-01|中性子線照射システム|
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