中子捕捉療法裝置及核轉(zhuǎn)換裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)主張基于2014年5月20日申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)第2014-104273號(hào)的優(yōu)先權(quán)。其申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過參考援用于本說明書中。
[0002]本發(fā)明涉及一種對(duì)被照射體照射中子束的中子捕捉療法裝置及核轉(zhuǎn)換裝置。
【背景技術(shù)】
[0003]以往，作為在照射中子束來殺滅癌細(xì)胞的中子捕捉療法中使用的裝置，已知有專利文獻(xiàn)I中記載的裝置。專利文獻(xiàn)I中記載的中子捕捉療法裝置具備有:加速器，射出帶電粒子束；靶，通過被照射帶電粒子束，產(chǎn)生中子束；及射束傳輸線路，向靶傳輸在加速器中射出的帶電粒子束。
[0004]專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開W02012/014671號(hào)說明書
[0005]上述專利文獻(xiàn)I中記載的中子捕捉療法裝置中，通過電流表檢測(cè)照射于靶的帶電粒子束的總量，但是存在無法檢測(cè)帶電粒子束相對(duì)于靶的照射位置是否正常的問題。
[0006]并且，中子捕捉療法中使用的帶電粒子束的電流值與質(zhì)子束治療裝置相比，非常高。因此，若將在質(zhì)子束治療裝置等中使用的線柵式射束位置監(jiān)視器適用于中子捕捉療法裝置中，則可能會(huì)導(dǎo)致射束位置監(jiān)視器因暴露于高電流值的帶電粒子束而劣化。因此，很難在中子捕捉療法裝置中利用這種射束位置監(jiān)視器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠檢測(cè)帶電粒子束相對(duì)于靶的照射位置是否正常的中子捕捉療法裝置及核轉(zhuǎn)換裝置。
[0008]為了解決上述課題，本發(fā)明所涉及的中子捕捉療法裝置具備:加速器，射出帶電粒子束；靶，受到帶電粒子束的照射而產(chǎn)生中子束；射束傳輸線路，向靶傳輸從加速器射出的帶電粒子束；及電流檢測(cè)部，檢測(cè)帶電粒子束的電流值，電流檢測(cè)部在射束傳輸線路的內(nèi)部以與射束傳輸線路的內(nèi)壁絕緣的狀態(tài)沿著內(nèi)壁設(shè)置。
[0009]并且，本發(fā)明所涉及的核轉(zhuǎn)換裝置具備:加速器，射出帶電粒子束；靶，受到帶電粒子束的照射，通過核散裂反應(yīng)產(chǎn)生規(guī)定的原子核或中子；射束傳輸線路，向靶傳輸從加速器射出的帶電粒子束；及電流檢測(cè)部，檢測(cè)帶電粒子束的電流值，電流檢測(cè)部在射束傳輸線路的內(nèi)部以與射束傳輸線路的內(nèi)壁絕緣的狀態(tài)沿著內(nèi)壁設(shè)置。
[0010]本發(fā)明所涉及的中子捕捉療法裝置及核轉(zhuǎn)換裝置中，檢測(cè)帶電粒子束的電流值的電流檢測(cè)部在射束傳輸線路的內(nèi)部以與射束傳輸線路的內(nèi)壁絕緣的狀態(tài)沿著內(nèi)壁設(shè)置，因此能夠檢測(cè)靠近該內(nèi)壁的低電流區(qū)域的帶電粒子束的電流值。因此，電流檢測(cè)部不易暴露于高電流區(qū)域中的帶電粒子束，因此劣化得到抑制。因此，能夠根據(jù)通過這種電流檢測(cè)部檢測(cè)出的電流值檢測(cè)帶電粒子束相對(duì)于靶的照射位置是否正常。
[0011]并且，本發(fā)明所涉及的中子捕捉療法裝置中，電流檢測(cè)部可形成為環(huán)狀。此時(shí)，通過環(huán)狀的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的電流檢測(cè)部，能夠檢測(cè)圍繞高電流區(qū)域的帶電粒子束的低電流區(qū)域的帶電粒子束的微小電流值。
[0012]并且，本發(fā)明所涉及的中子捕捉療法裝置中，電流檢測(cè)部可沿著內(nèi)壁設(shè)置有多個(gè)。此時(shí)，能夠通過多個(gè)電流檢測(cè)部檢測(cè)帶電粒子束的電流值。因此，根據(jù)以各電流檢測(cè)部檢測(cè)出的電流值，得知異常狀態(tài)下的帶電粒子束與哪一個(gè)電流檢測(cè)部接觸。由此，能夠獲得與異常狀態(tài)下的帶電粒子束射向哪一個(gè)電流檢測(cè)部的位置有關(guān)的信息。
[0013]并且，本發(fā)明所涉及的中子捕捉療法裝置中，電流檢測(cè)部可設(shè)置成從射束傳輸線路的內(nèi)壁側(cè)向射束傳輸線路的內(nèi)部突出。此時(shí)，沿著射束傳輸線路的內(nèi)壁的電流檢測(cè)部設(shè)置成從該內(nèi)壁側(cè)向射束傳輸線路的內(nèi)部突出，因此能夠適宜地檢測(cè)圍繞高電流區(qū)域的帶電粒子束的低電流區(qū)域的帶電粒子束的微小的電流值。
[0014]并且，本發(fā)明所涉及的中子捕捉療法裝置中，還可具備控制部，其根據(jù)通過電流檢測(cè)部檢測(cè)出的電流值的大小，控制帶電粒子束的照射。此時(shí)，能夠在帶電粒子束相對(duì)于靶的照射位置正常時(shí)將通過電流檢測(cè)部檢測(cè)出的電流值作為基準(zhǔn)電流值，在檢測(cè)出小于該基準(zhǔn)電流值的下限值以下的電流值或大于該基準(zhǔn)電流值的上限值以上的電流值時(shí)，視作帶電粒子束相對(duì)于靶的照射位置異常，通過控制部控制帶電粒子束的照射。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠提供一種能夠檢測(cè)帶電粒子束是否相對(duì)于靶照射到正常的位置的中子捕捉療法裝置及核轉(zhuǎn)換裝置。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示第I實(shí)施方式的中子捕捉療法裝置的結(jié)構(gòu)的圖。
[0018]圖2是表示圖1的中子捕捉療法裝置中的中子束生成部的概要立體圖。
[0019]圖3是表示圖2所示的電流檢測(cè)部的概要結(jié)構(gòu)的側(cè)剖視圖。
[0020]圖4是沿著圖3所示的IV-1V線的橫剖視圖。
[0021]圖5是表示圖2所示的電流檢測(cè)部的安裝結(jié)構(gòu)的一例的側(cè)剖視圖。
[0022]圖6是表示帶電粒子束相對(duì)于靶的照射位置的異常狀態(tài)的示意圖。
[0023]圖7是第2實(shí)施方式所涉及的中子捕捉療法裝置所具備的電流檢測(cè)部的與圖4對(duì)應(yīng)的橫剖視圖。
[0024]圖中:1A、1B-中子捕捉療法裝置，10-加速器，48-射束傳輸線路，48a-內(nèi)壁，60-電流檢測(cè)部，102-控制部，P-帶電粒子束，N-中子束，T-靶。
【具體實(shí)施方式】
[0025]以下，參考附圖對(duì)本發(fā)明所涉及的中子捕捉療法裝置的實(shí)施方式進(jìn)行說明。另外，以下說明中，對(duì)相同或相應(yīng)要素賦予相同符號(hào)，并省略重復(fù)說明。
[0026](第I實(shí)施方式)
[0027]首先，利用圖1及圖2對(duì)第I實(shí)施方式所涉及的中子捕捉療法裝置的概要進(jìn)行說明。本實(shí)施方式所涉及的中子捕捉療法裝置例如為利用硼中子捕捉療法來進(jìn)行癌癥治療的中子捕捉療法裝置。如圖1及圖2所示，中子捕捉療法裝置IA向注射有硼(wB)的患者等被照射體40照射中子束N。
[0028]中子捕捉療法裝置IA具備加速器10。加速器10是使質(zhì)子等帶電粒子加速來生成質(zhì)子束(質(zhì)子射束)以作為帶電粒子束P的加速器。本實(shí)施方式中，作為加速器10采用回旋加速器。加速器10例如具有生成射束半徑為40mm、60kW( = 30MeVX2mA)的帶電粒子束P的能力。另外，作為加速器10，可使用同步加速器、同步回旋加速器或直線加速器等其他加速器來代替回旋加速器。
[0029]從加速器10射出的帶電粒子束P依次通過水平型轉(zhuǎn)向器12、四向切割器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、四向切割器30、電流監(jiān)視器32、帶電粒子束掃描部34，引導(dǎo)至中子束生成部36。該帶電粒子束P在中子束生成部36中照射于靶T，由此產(chǎn)生中子束N。中子束N照射到治療臺(tái)38上的被照射體40。
[0030]水平型轉(zhuǎn)向器12、水平垂直型轉(zhuǎn)向器16、26例如使用電磁鐵來抑制帶電粒子束P的射束的發(fā)散。同樣地，四極電磁鐵18、19、20、24、28例如使用電磁鐵進(jìn)行帶電粒子束P的射束軸調(diào)整。四向切割器14、30通過切掉端部的射束來進(jìn)行帶電粒子束P的射束整形。
[0031]90度偏轉(zhuǎn)電磁鐵22對(duì)帶電粒子束P的行進(jìn)方向進(jìn)行90度偏轉(zhuǎn)。另外，90度偏轉(zhuǎn)電磁鐵22上設(shè)置有切換部42，能夠通過切換部42使帶電粒子束P離開正規(guī)軌道而引導(dǎo)至射束收集器44。射束收集器44在治療前等進(jìn)行帶電粒子束P的輸出確認(rèn)。
[0032]電流監(jiān)視器32實(shí)時(shí)測(cè)定照射于靶T的帶電粒子束P的電流值(即，電荷、照射劑量率)。作為電流監(jiān)視器32，使用不會(huì)對(duì)帶電粒子束P帶來影響就能夠測(cè)定電流的非破壞型DCCT (DC Current Transformer)。該電流監(jiān)視器32上連接有控制器100。另外，“劑量率”表示每單位時(shí)間的劑量(下同)。
[0033]控制器100由控制部102及顯示部104而構(gòu)成。控制部102根據(jù)通過電流監(jiān)視器32測(cè)定出的帶電粒子束P的電流值求出中子束N的照射劑量，并根據(jù)該照射劑量控制中子射束N的照射，例如由CPU、ROM及RAM等構(gòu)成。顯示部104顯示由控制部102求出的中子束N的照射劑量，例如使用顯示器或監(jiān)視器。
[0034]帶電粒子束掃描部34掃描帶電粒子束P，并進(jìn)行帶電粒子束P相對(duì)于靶T的照射控制。其中，帶電粒子束掃描部34例如控制帶電粒子束P相對(duì)于靶T的照射位置和帶電粒