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特開2024-153871中性子捕捉療法装置及びその監視システムの動作ステップ
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024153871
(43)【公開日】2024-10-29
(54)【発明の名称】中性子捕捉療法装置及びその監視システムの動作ステップ
(51)【国際特許分類】
A61N 5/10 20060101AFI20241022BHJP
【ＦＩ】
A61N5/10 H
【審査請求】有
【請求項の数】1
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2024126503
(22)【出願日】2024-08-02
(62)【分割の表示】P 2022581531の分割
【原出願日】2021-07-02
(31)【優先権主張番号】202010631538.8
(32)【優先日】2020-07-03
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202011060387.1
(32)【優先日】2020-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】520417207
【氏名又は名称】中硼（厦▲門▼）医▲療▼器械有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｎｅｕｂｏｒｏｎ Ｔｈｅｒａｐｙ Ｓｙｓｔｅｍ Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２０６０ Ｗｅｎｇｊｉａｏ Ｗｅｓｔ Ｒｏａｄ， Ｈａｉｃａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ Ｘｉａｍｅｎ， Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖａｎｃｅ， ３６１０２６ Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ
(74)【代理人】
【識別番号】100169904
【弁理士】
【氏名又は名称】村井 康司
(74)【代理人】
【識別番号】100130443
【弁理士】
【氏名又は名称】遠藤 真治
(72)【発明者】
【氏名】▲劉▼渊豪
(72)【発明者】
【氏名】黄永▲銀▼
(57)【要約】 （修正有）
【課題】放射線照射の分野に関し、特に中性子捕捉療法装置及びその監視システムの
動作ステップに関する。
【解決手段】中性子捕捉療法装置は、中性子ビーム照射システム、検出システム及び監視システムを含む。中性子ビーム照射システムは、中性子ビームを生成し、検出システムは、中性子ビーム照射治療過程においてリアルタイム照射パラメータを検出する。監視システムは、中性子ビーム照射過程全体を制御し、監視システムは、プリセット照射パラメータを入力する入力部と、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する判断部と、判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合に一部の照射パラメータを修正する修正部とを含み、検出システムが検出したリアルタイム中性子線量とプリセット中性子線量との百分率がプリセット値以上である場合、監視システムの判断部は、照射パラメータを修正する必要があると判定する。
【選択図】図６
動作ステップに関する。
【解決手段】中性子捕捉療法装置は、中性子ビーム照射システム、検出システム及び監視システムを含む。中性子ビーム照射システムは、中性子ビームを生成し、検出システムは、中性子ビーム照射治療過程においてリアルタイム照射パラメータを検出する。監視システムは、中性子ビーム照射過程全体を制御し、監視システムは、プリセット照射パラメータを入力する入力部と、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する判断部と、判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合に一部の照射パラメータを修正する修正部とを含み、検出システムが検出したリアルタイム中性子線量とプリセット中性子線量との百分率がプリセット値以上である場合、監視システムの判断部は、照射パラメータを修正する必要があると判定する。
【選択図】図６
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中性子ビームを生成する中性子ビーム照射システムと、中性子ビーム照射治療過程にお
いてリアルタイム照射パラメータを検出する検出システムと、中性子ビーム照射過程全体
を制御する監視システムとを含み、前記監視システムは、プリセット照射パラメータを入
力する入力部と、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する判断部と、前記
判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合に一部の照射パラメータを
修正する修正部とを含み、前記検出システムが検出したリアルタイム中性子線量とプリセ
ット中性子線量との百分率がプリセット値以上である場合、前記監視システムの判断部は
、照射パラメータを修正する必要があると判定する、ことを特徴とする中性子捕捉療法装
置。
いてリアルタイム照射パラメータを検出する検出システムと、中性子ビーム照射過程全体
を制御する監視システムとを含み、前記監視システムは、プリセット照射パラメータを入
力する入力部と、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する判断部と、前記
判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合に一部の照射パラメータを
修正する修正部とを含み、前記検出システムが検出したリアルタイム中性子線量とプリセ
ット中性子線量との百分率がプリセット値以上である場合、前記監視システムの判断部は
、照射パラメータを修正する必要があると判定する、ことを特徴とする中性子捕捉療法装
置。
【請求項2】
前記リアルタイム中性子線量と前記プリセット中性子線量との百分率がプリセット値以
上である場合、前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率より小さい第
１の中性子線量率に調整する、ことを特徴とする請求項１に記載の中性子捕捉療法装置。
上である場合、前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率より小さい第
１の中性子線量率に調整する、ことを特徴とする請求項１に記載の中性子捕捉療法装置。
【請求項3】
前記リアルタイム中性子線量と前記プリセット中性子線量との百分率が９７％以上であ
る場合、前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率より小さい第１の中
性子線量率に調整する、ことを特徴とする請求項２に記載の中性子捕捉療法装置。
る場合、前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率より小さい第１の中
性子線量率に調整する、ことを特徴とする請求項２に記載の中性子捕捉療法装置。
【請求項4】
前記第１の中性子線量率は、前記プリセット中性子線量率の１／５～１／２である、こ
とを特徴とする請求項３に記載の中性子捕捉療法装置。
とを特徴とする請求項３に記載の中性子捕捉療法装置。
【請求項5】
前記監視システムは、照射パラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された照
射パラメータに基づいて治療計画を実行する制御部と、前記検出システムが検出した前記
リアルタイム照射パラメータを読み取る読取部とをさらに含む、ことを特徴とする請求項
１に記載の中性子捕捉療法装置。
射パラメータに基づいて治療計画を実行する制御部と、前記検出システムが検出した前記
リアルタイム照射パラメータを読み取る読取部とをさらに含む、ことを特徴とする請求項
１に記載の中性子捕捉療法装置。
【請求項6】
前記監視システムは、前記記憶部に記憶された照射パラメータを演算する計算部をさら
に含み、前記判断部は、前記計算部の計算結果に基づいて、照射パラメータを修正する必
要があるか否かを判断する、ことを特徴とする請求項５に記載の中性子捕捉療法装置。
に含み、前記判断部は、前記計算部の計算結果に基づいて、照射パラメータを修正する必
要があるか否かを判断する、ことを特徴とする請求項５に記載の中性子捕捉療法装置。
【請求項7】
前記計算部が演算したところ、リアルタイム照射パラメータとプリセット照射パラメー
タとの差分値が第１の閾値より大きいか又はリアルタイム照射パラメータが第２の閾値よ
り大きいか又は第３の閾値より小さい場合、前記判断部は、照射パラメータを修正する必
要があるという命令を与える、ことを特徴とする請求項６に記載の中性子捕捉療法装置。
タとの差分値が第１の閾値より大きいか又はリアルタイム照射パラメータが第２の閾値よ
り大きいか又は第３の閾値より小さい場合、前記判断部は、照射パラメータを修正する必
要があるという命令を与える、ことを特徴とする請求項６に記載の中性子捕捉療法装置。
【請求項8】
前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率の１／５に調整すると同時
に、残りの照射時間を修正する必要があり、以下の式（２－４）を用いて修正された残り
の照射時間ｔｒを計算し、
（２－４）
ここで、Ｄｔｏｔａｌは、前記プリセット中性子線量であり、Ｄｒは、前記検出システ
ムが検出した前記リアルタイム中性子線量であり、Ｉｄは、前記プリセット中性子線量率
である、ことを特徴とする請求項４に記載の中性子捕捉療法装置。
に、残りの照射時間を修正する必要があり、以下の式（２－４）を用いて修正された残り
の照射時間ｔｒを計算し、
【数1】
ここで、Ｄｔｏｔａｌは、前記プリセット中性子線量であり、Ｄｒは、前記検出システ
ムが検出した前記リアルタイム中性子線量であり、Ｉｄは、前記プリセット中性子線量率
である、ことを特徴とする請求項４に記載の中性子捕捉療法装置。
【請求項9】
前記リアルタイム中性子線量と前記プリセット中性子線量との百分率が９７％以下であ
る場合、以下の式（２－２）及び式（２－３）を用いて修正された残りの照射時間ｔｒを
計算する。
（２－２）
（２－３）
る場合、以下の式（２－２）及び式（２－３）を用いて修正された残りの照射時間ｔｒを
計算する。
【数2】
【数3】
【請求項10】
前記監視システムは、照射パラメータをリアルタイムに表示する表示部をさらに含む、
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の中性子捕捉療法装置。
ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の中性子捕捉療法装置。
【請求項11】
請求項１～４のいずれか１項に記載の中性子捕捉療法装置の前記監視システムの動作ス
テップであって、
前記入力部が前記プリセット照射パラメータを入力するステップと、
前記判断部が照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断するステップと、
前記判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合、前記修正部が照射
パラメータを修正するステップとを含む、ことを特徴とする前記監視システムの動作ステ
ップ。
テップであって、
前記入力部が前記プリセット照射パラメータを入力するステップと、
前記判断部が照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断するステップと、
前記判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合、前記修正部が照射
パラメータを修正するステップとを含む、ことを特徴とする前記監視システムの動作ステ
ップ。
【請求項12】
前記監視システムは、照射パラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶された照
射パラメータを演算する計算部と、前記検出システムが検出した前記リアルタイム照射パ
ラメータを読み取る読取部とをさらに含み、前記監視システムの動作ステップは、前記計
算部が前記記憶部に記憶された照射パラメータと前記読取部により読み取られた前記リア
ルタイム照射パラメータを演算するステップをさらに含み、前記判断部は、前記計算部の
計算結果に基づいて、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する、ことを特
徴とする請求項１１に記載の前記監視システムの動作ステップ。
射パラメータを演算する計算部と、前記検出システムが検出した前記リアルタイム照射パ
ラメータを読み取る読取部とをさらに含み、前記監視システムの動作ステップは、前記計
算部が前記記憶部に記憶された照射パラメータと前記読取部により読み取られた前記リア
ルタイム照射パラメータを演算するステップをさらに含み、前記判断部は、前記計算部の
計算結果に基づいて、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する、ことを特
徴とする請求項１１に記載の前記監視システムの動作ステップ。
【請求項13】
前記監視システムは、表示部をさらに含み、前記監視システムの動作ステップは、前記
表示部が照射パラメータをリアルタイムに表示するステップをさらに含む、ことを特徴と
する請求項１１に記載の前記監視システムの動作ステップ。
表示部が照射パラメータをリアルタイムに表示するステップをさらに含む、ことを特徴と
する請求項１１に記載の前記監視システムの動作ステップ。
【請求項14】
前記プリセット照射パラメータが修正される前に、前記記憶部は、プリセット照射パラ
メータを記憶し、前記表示部は、前記残りの照射時間及び他のプリセット照射パラメータ
をリアルタイムに表示し、前記プリセット照射パラメータが修正された後、前記記憶部は
、最も新しい１組の修正された照射パラメータを記憶し、前記表示部は、前記修正された
残りの照射時間及び最も新しい１組の他の修正された照射パラメータをリアルタイムに表
示する、ことを特徴とする請求項１３に記載の前記監視システムの動作ステップ。
メータを記憶し、前記表示部は、前記残りの照射時間及び他のプリセット照射パラメータ
をリアルタイムに表示し、前記プリセット照射パラメータが修正された後、前記記憶部は
、最も新しい１組の修正された照射パラメータを記憶し、前記表示部は、前記修正された
残りの照射時間及び最も新しい１組の他の修正された照射パラメータをリアルタイムに表
示する、ことを特徴とする請求項１３に記載の前記監視システムの動作ステップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、放射線照射の分野に関し、特に中性子捕捉療法装置及びその監視システムの
動作ステップに関する。
動作ステップに関する。
【背景技術】
【0002】
原子科学の発展に従って、例えば、コバルト６０、線形加速器、電子ビームなどの放射
線療法は、すでにがん治療の主な手段の１つとなった。しかし、従来の光子又は電子療法
は、放射線そのものの物理的条件の制限で、腫瘍細胞を殺すとともに、ビーム経路での数
多くの正常組織に損傷を与える。また、腫瘍細胞により放射線に対する感受性の度合いが
異なっており、従来の放射線治療では、放射線耐性の高い悪性腫瘍（例えば、多形神経膠
芽腫（ｇｌｉｏｂｌａｓｔｏｍａ ｍｕｌｔｉｆｏｒｍｅ）、黒色腫（ｍｅｌａｎｏｍａ
））に対する治療効果が高くない。
線療法は、すでにがん治療の主な手段の１つとなった。しかし、従来の光子又は電子療法
は、放射線そのものの物理的条件の制限で、腫瘍細胞を殺すとともに、ビーム経路での数
多くの正常組織に損傷を与える。また、腫瘍細胞により放射線に対する感受性の度合いが
異なっており、従来の放射線治療では、放射線耐性の高い悪性腫瘍（例えば、多形神経膠
芽腫（ｇｌｉｏｂｌａｓｔｏｍａ ｍｕｌｔｉｆｏｒｍｅ）、黒色腫（ｍｅｌａｎｏｍａ
））に対する治療効果が高くない。
【0003】
腫瘍の周囲の正常組織の放射線損傷を軽減するために、化学療法（ｃｈｅｍｏｔｈｅｒ
ａｐｙ）における標的療法の概念は、放射線療法に用いられ、また、放射線耐性の高い腫
瘍細胞に対し、現在では、陽子線治療、重粒子治療、中性子捕捉療法などの、生物学的効
果比（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ、ＲＢＥ
）の高い放射線源が積極的に開発されている。このうち、中性子捕捉療法は、上記２つの
構想を結びつけたものであり、例えば、ホウ素中性子捕捉療法では、ホウ素含有薬物が腫
瘍細胞に特異的に集まり、高精度な中性子ビームの制御と合わせることで、従来の放射線
に比べて、より良いがん治療オプションを提供する。
ａｐｙ）における標的療法の概念は、放射線療法に用いられ、また、放射線耐性の高い腫
瘍細胞に対し、現在では、陽子線治療、重粒子治療、中性子捕捉療法などの、生物学的効
果比（ｒｅｌａｔｉｖｅ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓ、ＲＢＥ
）の高い放射線源が積極的に開発されている。このうち、中性子捕捉療法は、上記２つの
構想を結びつけたものであり、例えば、ホウ素中性子捕捉療法では、ホウ素含有薬物が腫
瘍細胞に特異的に集まり、高精度な中性子ビームの制御と合わせることで、従来の放射線
に比べて、より良いがん治療オプションを提供する。
【0004】
ホウ素中性子捕捉療法の過程において、患者に放射線照射治療を行う中性子ビーム放射
線が強いため、患者に照射される線量を正確に制御する必要がある。治療計画を策定する
場合に、中性子照射線量などのプリセット照射パラメータの設定が不正確であり、実際の
照射線量の検出が不正確であるという問題が依然として存在する。
線が強いため、患者に照射される線量を正確に制御する必要がある。治療計画を策定する
場合に、中性子照射線量などのプリセット照射パラメータの設定が不正確であり、実際の
照射線量の検出が不正確であるという問題が依然として存在する。
【0005】
また、実際の照射過程において、作業者又は医者のミスのため、制御パネルに誤って触
れて、命令を誤って入力するか又は関連命令及び照射パラメータを変更することは偶発的
に発生するため、医療リスクを増加させる。
れて、命令を誤って入力するか又は関連命令及び照射パラメータを変更することは偶発的
に発生するため、医療リスクを増加させる。
【発明の概要】
【0006】
上記問題を解決するために、本発明は、患者に正確な線量の中性子ビームを照射できる
中性子捕捉療法装置及びその監視システムの動作ステップを提供する。
中性子捕捉療法装置及びその監視システムの動作ステップを提供する。
【0007】
前記中性子捕捉療法装置は、中性子ビームを生成する中性子ビーム照射システムと、中
性子ビーム照射治療過程においてリアルタイム照射パラメータを検出する検出システムと
、中性子ビーム照射過程全体を制御する監視システムとを含み、前記監視システムは、プ
リセット照射パラメータを入力する入力部と、照射パラメータを修正する必要があるか否
かを判断する判断部と、前記判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場
合に一部の照射パラメータを修正する修正部とを含み、前記検出システムが検出したリア
ルタイム中性子線量とプリセット中性子線量との百分率がプリセット値以上である場合、
前記監視システムの判断部は、照射パラメータを修正する必要があると判定する。
性子ビーム照射治療過程においてリアルタイム照射パラメータを検出する検出システムと
、中性子ビーム照射過程全体を制御する監視システムとを含み、前記監視システムは、プ
リセット照射パラメータを入力する入力部と、照射パラメータを修正する必要があるか否
かを判断する判断部と、前記判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場
合に一部の照射パラメータを修正する修正部とを含み、前記検出システムが検出したリア
ルタイム中性子線量とプリセット中性子線量との百分率がプリセット値以上である場合、
前記監視システムの判断部は、照射パラメータを修正する必要があると判定する。
【0008】
さらに、前記リアルタイム中性子線量と前記プリセット中性子線量との百分率がプリセ
ット値以上である場合、前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率より
小さい第１の中性子線量率に調整する。
ット値以上である場合、前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率より
小さい第１の中性子線量率に調整する。
【0009】
さらに、前記リアルタイム中性子線量と前記プリセット中性子線量との百分率がプリセ
ット値以上である場合、前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率の１
／５～１／２に調整する。
ット値以上である場合、前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率の１
／５～１／２に調整する。
【0010】
さらに、前記監視システムは、照射パラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶
された照射パラメータに基づいて治療計画を実行する制御部と、前記検出システムが検出
した前記リアルタイム照射パラメータを読み取る読取部とをさらに含む。
された照射パラメータに基づいて治療計画を実行する制御部と、前記検出システムが検出
した前記リアルタイム照射パラメータを読み取る読取部とをさらに含む。
【0011】
さらに、前記監視システムは、前記記憶部に記憶された照射パラメータを演算する計算
部をさらに含み、前記判断部は、前記計算部の計算結果に基づいて、照射パラメータを修
正する必要があるか否かを判断する。
部をさらに含み、前記判断部は、前記計算部の計算結果に基づいて、照射パラメータを修
正する必要があるか否かを判断する。
【0012】
さらに、前記修正部は、中性子線量率を前記プリセット中性子線量率の１／５に調整す
ると同時に、残りの照射時間を修正する必要があり、以下の式（２－４）を用いて修正さ
れた残りの照射時間ｔｒを計算し、
（２－４）
ここで、Ｄｔｏｔａｌは、前記プリセット中性子線量であり、Ｄｒは、前記検出システ
ムが検出した前記リアルタイム中性子線量であり、Ｉｄは、前記プリセット中性子線量率
である。
ると同時に、残りの照射時間を修正する必要があり、以下の式（２－４）を用いて修正さ
れた残りの照射時間ｔｒを計算し、
【数1】
ここで、Ｄｔｏｔａｌは、前記プリセット中性子線量であり、Ｄｒは、前記検出システ
ムが検出した前記リアルタイム中性子線量であり、Ｉｄは、前記プリセット中性子線量率
である。
【0013】
さらに、前記監視システムは、照射パラメータをリアルタイムに表示する表示部をさら
に含む。
に含む。
【0014】
前記中性子捕捉療法装置の監視システムの動作ステップは、前記入力部が前記プリセッ
ト照射パラメータを入力するステップと、前記判断部が照射パラメータを修正する必要が
あるか否かを判断するステップと、前記判断部が照射パラメータを修正する必要があると
判定した場合、前記修正部が前記照射パラメータを修正するステップとを含む。
ト照射パラメータを入力するステップと、前記判断部が照射パラメータを修正する必要が
あるか否かを判断するステップと、前記判断部が照射パラメータを修正する必要があると
判定した場合、前記修正部が前記照射パラメータを修正するステップとを含む。
【0015】
さらに、前記監視システムは、照射パラメータを記憶する記憶部と、前記記憶部に記憶
された照射パラメータを演算する計算部と、前記検出システムが検出した前記リアルタイ
ム照射パラメータを読み取る読取部とをさらに含み、前記監視システムの動作ステップは
、前記計算部が前記記憶部に記憶された照射パラメータと前記読取部により読み取られた
前記リアルタイム照射パラメータを演算するステップをさらに含み、前記判断部は、前記
計算部の計算結果に基づいて、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する。
された照射パラメータを演算する計算部と、前記検出システムが検出した前記リアルタイ
ム照射パラメータを読み取る読取部とをさらに含み、前記監視システムの動作ステップは
、前記計算部が前記記憶部に記憶された照射パラメータと前記読取部により読み取られた
前記リアルタイム照射パラメータを演算するステップをさらに含み、前記判断部は、前記
計算部の計算結果に基づいて、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する。
【0016】
さらに、前記監視システムは、表示部をさらに含み、前記監視システムの動作ステップ
は、前記表示部が照射パラメータをリアルタイムに表示するステップをさらに含む。
は、前記表示部が照射パラメータをリアルタイムに表示するステップをさらに含む。
【0017】
本発明の中性子捕捉療法装置には、リアルタイム中性子線量とプリセット中性子線量と
の百分率がプリセット値以上である場合に照射パラメータを修正する修正部が設置されて
、患者が過剰な中性子を吸収することを防止し、患者に照射される中性子ビームの中性子
線量の正確度を向上させる。
の百分率がプリセット値以上である場合に照射パラメータを修正する修正部が設置されて
、患者が過剰な中性子を吸収することを防止し、患者に照射される中性子ビームの中性子
線量の正確度を向上させる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】本発明に係る中性子捕捉療法装置の中性子ビーム照射システムの概略図である。
【図2】本発明に係る中性子捕捉療法装置のビーム整形体の概略図である。
【図3】本発明に係る中性子捕捉療法装置の中性子ビーム照射システム及び検出システムの概略図である。
【図4】本発明に係る中性子捕捉療法装置の実施例１の中性子線量検出装置の概略図である。
【図5】本発明に係る中性子捕捉療法装置の実施例２の中性子線量検出装置の概略図である。
【図6】本発明に係る中性子捕捉療法装置の監視システムの概略図である。
【図7】本発明に係る中性子捕捉療法装置の誤操作防止システムと表示部及び入力部が組み合わせられた概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
本発明の目的、技術手段及び技術的効果をより明確にし、かつそれらに基づいて当業者
が本発明を実施できるようにするために、以下、図面及び実施例を参照しながら、本発明
をさらに詳細に説明する。
が本発明を実施できるようにするために、以下、図面及び実施例を参照しながら、本発明
をさらに詳細に説明する。
【0020】
以下の説明において、用語「第１の」、「第２の」などは、本明細書で様々な素子を説
明するために用いられてもよいが、これらの素子は、これらの用語に限定されず、これら
の用語は、説明される対象を区別するためのものに過ぎず、いかなる順序又は技術的な意
味がない。
明するために用いられてもよいが、これらの素子は、これらの用語に限定されず、これら
の用語は、説明される対象を区別するためのものに過ぎず、いかなる順序又は技術的な意
味がない。
【0021】
放射線療法は、がんを治療する一般的な手段であり、ホウ素中性子捕捉療法は、がんを
効果的に治療する手段として近年に徐々に多く応用される。図１～図７に示すように、照
射対象、例えば患者Ｓに、プリセット中性子線量の中性子ビームを照射して、ホウ素中性
子捕捉療法（Ｂｏｒｏｎ Ｎｅｕｔｒｏｎ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｔｈｅｒａｐｙ、ＢＮＣＴ
）を行う中性子捕捉療法装置は、中性子ビーム照射システム１、検出システム、監視シス
テム３、校正システム及び誤操作防止システムを含む。中性子ビーム照射システム１は、
患者Ｓに中性子照射治療を実施することに適合する中性子ビームを生成し、検出システム
は、中性子ビーム照射治療過程において、中性子線量などの照射パラメータを検出し、監
視システム３は、中性子ビーム照射プロセス全体を制御し、校正システムは、プリセット
中性子線量を校正し、誤操作防止システムは、関係者が監視システム３に誤った命令及び
情報を入力することを防止する。
効果的に治療する手段として近年に徐々に多く応用される。図１～図７に示すように、照
射対象、例えば患者Ｓに、プリセット中性子線量の中性子ビームを照射して、ホウ素中性
子捕捉療法（Ｂｏｒｏｎ Ｎｅｕｔｒｏｎ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｔｈｅｒａｐｙ、ＢＮＣＴ
）を行う中性子捕捉療法装置は、中性子ビーム照射システム１、検出システム、監視シス
テム３、校正システム及び誤操作防止システムを含む。中性子ビーム照射システム１は、
患者Ｓに中性子照射治療を実施することに適合する中性子ビームを生成し、検出システム
は、中性子ビーム照射治療過程において、中性子線量などの照射パラメータを検出し、監
視システム３は、中性子ビーム照射プロセス全体を制御し、校正システムは、プリセット
中性子線量を校正し、誤操作防止システムは、関係者が監視システム３に誤った命令及び
情報を入力することを防止する。
【0022】
ホウ素中性子捕捉療法は、ホウ素（１０Ｂ）含有薬物が熱中性子に対して大きな捕捉断
面を有するという特性を利用し、１０Ｂ（ｎ，α）７Ｌｉ中性子捕捉及び核分裂反応によ
り４Ｈｅ及び７Ｌｉという２種の重荷電粒子を生成し、２種の重荷電粒子は、平均エネル
ギーが約２．３３ＭｅＶであり、線形エネルギー付与（Ｌｉｎｅａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔ
ｒａｎｓｆｅｒ、ＬＥＴ）が高く、飛程が短いという特徴を有する。４Ｈｅ粒子の線形エ
ネルギー付与と飛程は、それぞれ１５０ｋｅＶ／μｍ、８μｍであり、７Ｌｉ重荷電粒子
の線形エネルギー付与と飛程は、それぞれ１７５ｋｅＶ／μｍ、５μｍであり、２種の重
荷電粒子の総飛程が約１つの細胞の大きさに相当するため、生体への放射線損傷を細胞レ
ベルに限定することができる。ホウ素含有薬物が腫瘍細胞に選択的に集まり、中性子ビー
ムが患者Ｓの体内に入った後、患者Ｓの体内のホウ素と核反応して４Ｈｅ及び７Ｌｉとい
う２種の重荷電粒子を生成し、４Ｈｅ及び７Ｌｉの２種の重荷電粒子は、正常組織に大き
な損傷を与えない前提で、腫瘍細胞を局所的に殺す。
面を有するという特性を利用し、１０Ｂ（ｎ，α）７Ｌｉ中性子捕捉及び核分裂反応によ
り４Ｈｅ及び７Ｌｉという２種の重荷電粒子を生成し、２種の重荷電粒子は、平均エネル
ギーが約２．３３ＭｅＶであり、線形エネルギー付与（Ｌｉｎｅａｒ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔ
ｒａｎｓｆｅｒ、ＬＥＴ）が高く、飛程が短いという特徴を有する。４Ｈｅ粒子の線形エ
ネルギー付与と飛程は、それぞれ１５０ｋｅＶ／μｍ、８μｍであり、７Ｌｉ重荷電粒子
の線形エネルギー付与と飛程は、それぞれ１７５ｋｅＶ／μｍ、５μｍであり、２種の重
荷電粒子の総飛程が約１つの細胞の大きさに相当するため、生体への放射線損傷を細胞レ
ベルに限定することができる。ホウ素含有薬物が腫瘍細胞に選択的に集まり、中性子ビー
ムが患者Ｓの体内に入った後、患者Ｓの体内のホウ素と核反応して４Ｈｅ及び７Ｌｉとい
う２種の重荷電粒子を生成し、４Ｈｅ及び７Ｌｉの２種の重荷電粒子は、正常組織に大き
な損傷を与えない前提で、腫瘍細胞を局所的に殺す。
【0023】
【0024】
中性子ビーム生成モジュール１１は、患者Ｓに照射される中性子ビームを生成し、荷電
粒子ビームを加速する加速器１１１と、荷電粒子ビームと反応して中性子ビームを生成す
るターゲット１１２と、加速器１１１とターゲット１１２との間に位置し、荷電粒子ビー
ムを輸送する荷電粒子ビーム輸送部１１３とを含む。荷電粒子ビーム輸送部１１３は、荷
電粒子ビームをターゲット１１２に輸送し、その一端が加速器１１１に接続され、他端が
ターゲット１１２に接続される。また、荷電粒子ビーム輸送部１１３には、ビーム調節部
（図示せず）、荷電粒子走査部（図示せず）などのビーム制御装置が設置される。ビーム
調節部は、荷電粒子ビームの進行方向及びビーム直径を制御する。荷電粒子ビーム走査部
は、荷電粒子ビームを走査し、かつターゲット１１２に対する荷電粒子ビームの照射位置
を制御する。
粒子ビームを加速する加速器１１１と、荷電粒子ビームと反応して中性子ビームを生成す
るターゲット１１２と、加速器１１１とターゲット１１２との間に位置し、荷電粒子ビー
ムを輸送する荷電粒子ビーム輸送部１１３とを含む。荷電粒子ビーム輸送部１１３は、荷
電粒子ビームをターゲット１１２に輸送し、その一端が加速器１１１に接続され、他端が
ターゲット１１２に接続される。また、荷電粒子ビーム輸送部１１３には、ビーム調節部
（図示せず）、荷電粒子走査部（図示せず）などのビーム制御装置が設置される。ビーム
調節部は、荷電粒子ビームの進行方向及びビーム直径を制御する。荷電粒子ビーム走査部
は、荷電粒子ビームを走査し、かつターゲット１１２に対する荷電粒子ビームの照射位置
を制御する。
【0025】
加速器１１１は、サイクロトロン、シンクロトロン、シンクロサイクロトロン又は線形
加速器などであってもよい。一般的なターゲット１１２は、リチウム（Ｌｉ）ターゲット
及びベリリウム（Ｂｅ）ターゲットであり、荷電粒子ビームは、ターゲット１１２の原子
核クーロン反発力を克服できるエネルギーまで加速され、かつターゲット１１２と７Ｌｉ
（ｐ，ｎ）７Ｂｅ核反応を行って中性子ビームを生成し、一般的に検討された核反応は、
７Ｌｉ（ｐ，ｎ）７Ｂｅ及び９Ｂｅ（ｐ，ｎ）９Ｂである。通常、ターゲット１１２は、
ターゲット層と、ターゲット層の一側に位置し、ターゲット層の酸化を防止する酸化防止
層とを含み、酸化防止層は、Ａｌ又はステンレス鋼で製造される。
加速器などであってもよい。一般的なターゲット１１２は、リチウム（Ｌｉ）ターゲット
及びベリリウム（Ｂｅ）ターゲットであり、荷電粒子ビームは、ターゲット１１２の原子
核クーロン反発力を克服できるエネルギーまで加速され、かつターゲット１１２と７Ｌｉ
（ｐ，ｎ）７Ｂｅ核反応を行って中性子ビームを生成し、一般的に検討された核反応は、
７Ｌｉ（ｐ，ｎ）７Ｂｅ及び９Ｂｅ（ｐ，ｎ）９Ｂである。通常、ターゲット１１２は、
ターゲット層と、ターゲット層の一側に位置し、ターゲット層の酸化を防止する酸化防止
層とを含み、酸化防止層は、Ａｌ又はステンレス鋼で製造される。
【0026】
本発明に係る実施例において、荷電粒子を加速器１１１で加速してターゲット１１２と
核反応させて中性子源を供給し、他の実施例において、原子炉、Ｄ－Ｔ中性子発生器、Ｄ
－Ｄ中性子発生器などで中性子源を供給してもよい。しかしながら、本発明に係る、荷電
粒子を加速し、ターゲット１１２と核反応させて中性子源を供給することであれ、原子炉
、Ｄ－Ｔ中性子発生器、Ｄ－Ｄ中性子発生器などで中性子源を供給することであれ、いず
れも混合放射線場を生成し、すなわち生成されたビームは、高速中性子ビーム、熱外中性
子ビーム、熱中性子ビーム及びガンマ線を含む。ホウ素中性子捕捉療法の過程に、熱外中
性子を除くその他の放射線（放射線汚染と総称する）の含有量が多ければ多いほど、正常
組織での非選択的線量沈着の割合が大きくなるため、これらの不必要な線量沈着を引き起
こす放射線をできるだけ減少させるべきである。
核反応させて中性子源を供給し、他の実施例において、原子炉、Ｄ－Ｔ中性子発生器、Ｄ
－Ｄ中性子発生器などで中性子源を供給してもよい。しかしながら、本発明に係る、荷電
粒子を加速し、ターゲット１１２と核反応させて中性子源を供給することであれ、原子炉
、Ｄ－Ｔ中性子発生器、Ｄ－Ｄ中性子発生器などで中性子源を供給することであれ、いず
れも混合放射線場を生成し、すなわち生成されたビームは、高速中性子ビーム、熱外中性
子ビーム、熱中性子ビーム及びガンマ線を含む。ホウ素中性子捕捉療法の過程に、熱外中
性子を除くその他の放射線（放射線汚染と総称する）の含有量が多ければ多いほど、正常
組織での非選択的線量沈着の割合が大きくなるため、これらの不必要な線量沈着を引き起
こす放射線をできるだけ減少させるべきである。
【0027】
国際原子力機構（ＩＡＥＡ）は、臨床ホウ素中性子捕捉療法に用いられる中性子源に対
して、エアビームの品質要素に関する５つの提案を出しており、この５つの提案は、異な
る中性子源の長所と短所を比較するために利用できる他、中性子生成経路の選定及びビー
ム整形体１２１の設計をする場合の参考として利用できる。この５つの提案はそれぞれ以
下のとおりである。
して、エアビームの品質要素に関する５つの提案を出しており、この５つの提案は、異な
る中性子源の長所と短所を比較するために利用できる他、中性子生成経路の選定及びビー
ム整形体１２１の設計をする場合の参考として利用できる。この５つの提案はそれぞれ以
下のとおりである。
【0028】
熱外中性子束Ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌ ｎｅｕｔｒｏｎ ｆｌｕｘ＞１×１０９ｎ／ｃｍ
２ｓ
高速中性子汚染Ｆａｓｔ ｎｅｕｔｒｏｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ＜２×１０－
１３Ｇｙ－ｃｍ２／ｎ
光子汚染Ｐｈｏｔｏｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ＜２×１０－１３Ｇｙ－ｃｍ２／
ｎ
熱中性子束と熱外中性子束との比ｔｈｅｒｍａｌ ｔｏ ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌ ｎｅ
ｕｔｒｏｎ ｆｌｕｘ ｒａｔｉｏ＜０．０５
中性子流とフラックスとの比ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌ ｎｅｕｔｒｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ
ｔｏ ｆｌｕｘ ｒａｔｉｏ＞０．７
注記：熱外中性子エネルギー領域は、０．５ｅＶ～４０ｋｅＶであり、熱中性子エネル
ギー領域は、０．５ｅＶより小さく、高速中性子エネルギー領域は、４０ｋｅＶより大き
い。
２ｓ
高速中性子汚染Ｆａｓｔ ｎｅｕｔｒｏｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ＜２×１０－
１３Ｇｙ－ｃｍ２／ｎ
光子汚染Ｐｈｏｔｏｎ ｃｏｎｔａｍｉｎａｔｉｏｎ＜２×１０－１３Ｇｙ－ｃｍ２／
ｎ
熱中性子束と熱外中性子束との比ｔｈｅｒｍａｌ ｔｏ ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌ ｎｅ
ｕｔｒｏｎ ｆｌｕｘ ｒａｔｉｏ＜０．０５
中性子流とフラックスとの比ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌ ｎｅｕｔｒｏｎ ｃｕｒｒｅｎｔ
ｔｏ ｆｌｕｘ ｒａｔｉｏ＞０．７
注記：熱外中性子エネルギー領域は、０．５ｅＶ～４０ｋｅＶであり、熱中性子エネル
ギー領域は、０．５ｅＶより小さく、高速中性子エネルギー領域は、４０ｋｅＶより大き
い。
【0029】
図２及び図３に示すように、ビーム調整モジュール１２は、最終的に患者Ｓに照射され
る放射線の汚染を最大限に減少させ、かつ患者Ｓを治療するための熱外中性子を患者Ｓの
照射される必要がある部位に集束するように、中性子ビーム生成モジュール１１で生成さ
れた混合放射線を調整する。ビーム調整モジュール１２は、中性子ビームを減速し、遮蔽
するビーム整形体１２１と、熱外中性子を患者Ｓの照射される必要がある部位に集束する
コリメータ１２２とを含む。具体的には、ビーム整形体１２１は、ターゲット１１２で生
成された中性子ビームを熱外中性子エネルギー領域に減速できる減速体１２１１と、逸脱
した中性子を減速体１２１１に導いて熱外中性子のビーム強度を向上させる反射体１２１
２と、熱中性子を吸収して治療時に浅層の正常組織に過剰な線量沈着を引き起こすことを
回避する熱中性子吸収体１２１３と、漏れた中性子及び光子を遮蔽して非照射領域の正常
組織での線量沈着を減少させる放射線遮蔽部１２１４とを含む。他の実施例において、熱
中性子吸収体が含まれず、減速体又は反射体内に含まれる物質により熱中性子を吸収して
もよく、或いは、減速体と熱中性子吸収体とが一体的に設置されると理解されてもよい。
他の実施例において、放射線遮蔽部が含まれず、反射体と同じ材質で構成されてもよく、
或いは、反射体と放射線遮蔽部とが一体的に設置されると理解されてもよい。
る放射線の汚染を最大限に減少させ、かつ患者Ｓを治療するための熱外中性子を患者Ｓの
照射される必要がある部位に集束するように、中性子ビーム生成モジュール１１で生成さ
れた混合放射線を調整する。ビーム調整モジュール１２は、中性子ビームを減速し、遮蔽
するビーム整形体１２１と、熱外中性子を患者Ｓの照射される必要がある部位に集束する
コリメータ１２２とを含む。具体的には、ビーム整形体１２１は、ターゲット１１２で生
成された中性子ビームを熱外中性子エネルギー領域に減速できる減速体１２１１と、逸脱
した中性子を減速体１２１１に導いて熱外中性子のビーム強度を向上させる反射体１２１
２と、熱中性子を吸収して治療時に浅層の正常組織に過剰な線量沈着を引き起こすことを
回避する熱中性子吸収体１２１３と、漏れた中性子及び光子を遮蔽して非照射領域の正常
組織での線量沈着を減少させる放射線遮蔽部１２１４とを含む。他の実施例において、熱
中性子吸収体が含まれず、減速体又は反射体内に含まれる物質により熱中性子を吸収して
もよく、或いは、減速体と熱中性子吸収体とが一体的に設置されると理解されてもよい。
他の実施例において、放射線遮蔽部が含まれず、反射体と同じ材質で構成されてもよく、
或いは、反射体と放射線遮蔽部とが一体的に設置されると理解されてもよい。
【0030】
減速体１２１１は、複数の異なる材料を積層して形成されてもよく、減速体１２１１の
材料は、荷電粒子ビームのエネルギーなどの要素に応じて選択され、例えば、加速器１１
１からの陽子ビームのエネルギーが３０ＭｅＶであり、かつベリリウムターゲットを使用
する場合、減速体１２１１の材料は、鉛、鉄、アルミニウム又はフッ化カルシウムであり
、加速器１１１からの陽子ビームのエネルギーが１１ＭｅＶであり、かつベリリウムター
ゲットを使用する場合、減速体１２１１の材料は、重水（Ｄ２Ｏ）又はフッ化鉛などであ
る。好ましい実施例として、減速体１２１１は、ＭｇＦ２とＭｇＦ２を占める重量百分率
が４．６％のＬｉＦとを混合して製造され、反射体１２１２は、Ｐｂで製造され、熱中性
子吸収体１２１３は、６Ｌｉで製造される。放射線遮蔽部１２１４は、光子遮蔽部及び中
性子遮蔽部を含み、光子遮蔽部は、鉛（Ｐｂ）で製造され、中性子遮蔽部は、ポリエチレ
ン（ＰＥ）で製造される。減速体１２１１の形状は、図２に示される双円錐状であっても
よく、図３に示される円柱状であってもよく、反射体１２１２は、減速体１２１１の周り
に設置され、その形状が減速体１２１１の形状に応じて適応的に変化する。
材料は、荷電粒子ビームのエネルギーなどの要素に応じて選択され、例えば、加速器１１
１からの陽子ビームのエネルギーが３０ＭｅＶであり、かつベリリウムターゲットを使用
する場合、減速体１２１１の材料は、鉛、鉄、アルミニウム又はフッ化カルシウムであり
、加速器１１１からの陽子ビームのエネルギーが１１ＭｅＶであり、かつベリリウムター
ゲットを使用する場合、減速体１２１１の材料は、重水（Ｄ２Ｏ）又はフッ化鉛などであ
る。好ましい実施例として、減速体１２１１は、ＭｇＦ２とＭｇＦ２を占める重量百分率
が４．６％のＬｉＦとを混合して製造され、反射体１２１２は、Ｐｂで製造され、熱中性
子吸収体１２１３は、６Ｌｉで製造される。放射線遮蔽部１２１４は、光子遮蔽部及び中
性子遮蔽部を含み、光子遮蔽部は、鉛（Ｐｂ）で製造され、中性子遮蔽部は、ポリエチレ
ン（ＰＥ）で製造される。減速体１２１１の形状は、図２に示される双円錐状であっても
よく、図３に示される円柱状であってもよく、反射体１２１２は、減速体１２１１の周り
に設置され、その形状が減速体１２１１の形状に応じて適応的に変化する。
【0031】
次に、図３に示すように、検出システムは、中性子ビームの中性子線量をリアルタイム
に検出する中性子線量検出装置２１と、ターゲット１１２の温度を検出する温度検出装置
２２と、患者Ｓが治療過程において変位するか否かを検出する変位検出装置２３と、患者
Ｓの体内のホウ素濃度を検出するホウ素濃度検出装置（図示せず）とを含む。
に検出する中性子線量検出装置２１と、ターゲット１１２の温度を検出する温度検出装置
２２と、患者Ｓが治療過程において変位するか否かを検出する変位検出装置２３と、患者
Ｓの体内のホウ素濃度を検出するホウ素濃度検出装置（図示せず）とを含む。
【0032】
図４に示すように、中性子線量検出装置２１は、中性子を受け、かつ信号を出力する検
出器２１１と、検出器２１１から出力された信号を処理する信号処理ユニット２１２と、
信号処理ユニット２１２から出力された信号を計数して計数率を得るカウンター２１３と
、カウンター２１３に記録された計数率を中性子フラックス率又は中性子線量率に変換す
る変換ユニット２１４と、中性子フラックス率又は中性子線量率を積分して中性子線量を
得る積分ユニット２１５と、中性子線量を表示するディスプレイ２１８とを含む。検出器
２１１、信号処理ユニット２１２及びカウンター２１３は、計数率チャネル２０を構成す
る。
出器２１１と、検出器２１１から出力された信号を処理する信号処理ユニット２１２と、
信号処理ユニット２１２から出力された信号を計数して計数率を得るカウンター２１３と
、カウンター２１３に記録された計数率を中性子フラックス率又は中性子線量率に変換す
る変換ユニット２１４と、中性子フラックス率又は中性子線量率を積分して中性子線量を
得る積分ユニット２１５と、中性子線量を表示するディスプレイ２１８とを含む。検出器
２１１、信号処理ユニット２１２及びカウンター２１３は、計数率チャネル２０を構成す
る。
【0033】
検出器２１１は、ビーム整形体１２１内に配置されてもよく、コリメータ１２２内に配
置されてもよく、ビーム整形体１２１に近い任意の位置に設置されてもよく、検出器２１
１の位置で中性子ビームの中性子線量を検出することができればよい。
置されてもよく、ビーム整形体１２１に近い任意の位置に設置されてもよく、検出器２１
１の位置で中性子ビームの中性子線量を検出することができればよい。
【0034】
中性子ビームの中性子線量をリアルタイムに検出することを実現できる検出器２１１は
、電離箱及びシンチレーションプローブを有し、電離箱構造をベースとするものは、Ｈｅ
－３割合計数管、ＢＦ３割合計数管、核分裂電離箱、ホウ素電離箱があり、シンチレーシ
ョンプローブは、有機材料又は無機材料を含み、熱中性子を検知する場合、シンチレーシ
ョンプローブには、Ｌｉ又はＢなどの高熱中性子捕捉断面元素が多く添加される。２種の
検出器内のある元素は、該検出器に入った中性子と捕捉反応又は核分裂反応をして重荷電
粒子及び核分裂片を放出し、電離箱又はシンチレーションプローブ内に大量のイオン対を
生成し、これらの電荷を収集して電気信号を形成し、信号処理ユニット２１２によりノイ
ズ低減、変換、分離処理にかけ、かつ電気信号をパルス信号に変換し、電圧パルスの大き
さを分析することにより、中性子パルス信号及びγパルス信号を分解する。分離された中
性子パルス信号をカウンター２１３により持続的に記録して、中性子の計数率（ｎ／ｓ）
を得る。変換ユニット２１４は、内部のソフトウェア、プログラムなどにより計数率を演
算し変換して中性子フラックス率（ｃｍ－２ｓ－１）を得て、中性子フラックス率をさら
に演算し変換することにより中性子線量率（Ｇｙ／ｓ）を得て、最後に、積分ユニットは
、中性子線量率を積分してリアルタイム中性子線量を得る。
、電離箱及びシンチレーションプローブを有し、電離箱構造をベースとするものは、Ｈｅ
－３割合計数管、ＢＦ３割合計数管、核分裂電離箱、ホウ素電離箱があり、シンチレーシ
ョンプローブは、有機材料又は無機材料を含み、熱中性子を検知する場合、シンチレーシ
ョンプローブには、Ｌｉ又はＢなどの高熱中性子捕捉断面元素が多く添加される。２種の
検出器内のある元素は、該検出器に入った中性子と捕捉反応又は核分裂反応をして重荷電
粒子及び核分裂片を放出し、電離箱又はシンチレーションプローブ内に大量のイオン対を
生成し、これらの電荷を収集して電気信号を形成し、信号処理ユニット２１２によりノイ
ズ低減、変換、分離処理にかけ、かつ電気信号をパルス信号に変換し、電圧パルスの大き
さを分析することにより、中性子パルス信号及びγパルス信号を分解する。分離された中
性子パルス信号をカウンター２１３により持続的に記録して、中性子の計数率（ｎ／ｓ）
を得る。変換ユニット２１４は、内部のソフトウェア、プログラムなどにより計数率を演
算し変換して中性子フラックス率（ｃｍ－２ｓ－１）を得て、中性子フラックス率をさら
に演算し変換することにより中性子線量率（Ｇｙ／ｓ）を得て、最後に、積分ユニットは
、中性子線量率を積分してリアルタイム中性子線量を得る。
【0035】
以下、核分裂電離箱（ｆｉｓｓｉｏｎ ｃｈａｍｂｅｒ）、シンチレーションプローブ
（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）及びＢＦ３検出器を例として簡単に説
明する。
（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ ｄｅｔｅｃｔｏｒ）及びＢＦ３検出器を例として簡単に説
明する。
【0036】
中性子ビームが核分裂電離箱を通過すると、核分裂電離箱の内部のガス分子又は核分裂
電離箱の壁部と遊離作用して、電子と正電荷を有するイオンを生成し、この電子及び正電
荷イオンは、上記イオン対と呼ばれる。核分裂電離箱内に電界高圧が印加されるため、電
子が中央部の陽極ワイヤに向かって移動し、正電荷イオンが周囲の陰極壁に向かって移動
することで、測定できる電気信号を生成する。
電離箱の壁部と遊離作用して、電子と正電荷を有するイオンを生成し、この電子及び正電
荷イオンは、上記イオン対と呼ばれる。核分裂電離箱内に電界高圧が印加されるため、電
子が中央部の陽極ワイヤに向かって移動し、正電荷イオンが周囲の陰極壁に向かって移動
することで、測定できる電気信号を生成する。
【0037】
シンチレーションプローブ内の光ファイバなどの物質は、エネルギーを吸収した後に可
視光を生成し、電離放射線を利用して結晶又は分子中の電子を励起状態に励起し、電子が
基底状態に戻る場合に放出された蛍光は、収集された後に中性子ビームとして検出される
。シンチレーションプローブは、中性子ビームと作用した後に可視光を放出して、光電子
増倍管を利用して可視光を電気信号に変換して出力する。
視光を生成し、電離放射線を利用して結晶又は分子中の電子を励起状態に励起し、電子が
基底状態に戻る場合に放出された蛍光は、収集された後に中性子ビームとして検出される
。シンチレーションプローブは、中性子ビームと作用した後に可視光を放出して、光電子
増倍管を利用して可視光を電気信号に変換して出力する。
【0038】
ＢＦ３検出器は、ビーム整形体１２１に配置されて中性子ビームの照射を受け、ＢＦ３
検出器内のＢ元素と中性子とが核反応１０Ｂ（ｎ，α）７Ｌｉを行い、核反応により生成
されたα粒子及び７Ｌｉ電粒子は、電圧により駆動されて高圧電極により収集され、電気
信号を生成する。電気信号は、同軸ケーブルにより信号処理ユニット２１２に伝送されて
、信号増幅及びフィルタリング整形にかけられた後にパルス信号を形成する。処理された
パルス信号は、カウンター２１３に伝送されてパルス計数が行われて計数率（ｎ／ｓ）が
得られ、計数率により中性子ビームの強度、すなわち中性子線量をリアルタイムに測定す
ることができる。
検出器内のＢ元素と中性子とが核反応１０Ｂ（ｎ，α）７Ｌｉを行い、核反応により生成
されたα粒子及び７Ｌｉ電粒子は、電圧により駆動されて高圧電極により収集され、電気
信号を生成する。電気信号は、同軸ケーブルにより信号処理ユニット２１２に伝送されて
、信号増幅及びフィルタリング整形にかけられた後にパルス信号を形成する。処理された
パルス信号は、カウンター２１３に伝送されてパルス計数が行われて計数率（ｎ／ｓ）が
得られ、計数率により中性子ビームの強度、すなわち中性子線量をリアルタイムに測定す
ることができる。
【0039】
温度検出装置２２は、熱電対（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅ）であり、成分の異なる２種
の導体（熱電対線材又は熱電極と呼ばれる）の両端が接合されて回路を形成し、接合点の
温度が異なる場合、回路中に起電力を生成し、このような現象は、熱電効果と呼ばれ、こ
のような起電力は、熱起電力と呼ばれる。熱電対は、この原理を利用して温度を測定し、
媒体の温度を直接的に測定する一端が動作接点と呼ばれ（測温接点とも呼ばれる）、他端
が冷接点と呼ばれ（補償接点とも呼ばれる）、冷接点は、表示計器又は付帯計器に接続さ
れ、表示計器は、熱電対が生成した熱起電力を表示する。当然のことながら、当業者に周
知のように、温度検出装置２２は、抵抗温度計などの温度を検出できる任意の検出器２１
１であってもよい。
の導体（熱電対線材又は熱電極と呼ばれる）の両端が接合されて回路を形成し、接合点の
温度が異なる場合、回路中に起電力を生成し、このような現象は、熱電効果と呼ばれ、こ
のような起電力は、熱起電力と呼ばれる。熱電対は、この原理を利用して温度を測定し、
媒体の温度を直接的に測定する一端が動作接点と呼ばれ（測温接点とも呼ばれる）、他端
が冷接点と呼ばれ（補償接点とも呼ばれる）、冷接点は、表示計器又は付帯計器に接続さ
れ、表示計器は、熱電対が生成した熱起電力を表示する。当然のことながら、当業者に周
知のように、温度検出装置２２は、抵抗温度計などの温度を検出できる任意の検出器２１
１であってもよい。
【0040】
変位検出装置２３は、赤外線信号検出器であり、赤外線検出器は、人体から放出された
赤外線を検知することにより動作する。赤外線検出器は、外部の赤外放射線を収集し、さ
らに赤外線センサに集め、赤外線センサは、通常、焦電素子を用い、このような素子は、
赤外放射線を受けて温度が変化する場ときに電荷を外部に放出し、検出処理後に警報を発
する。このような検出器２１１は、人体の放射線を検知することを目標とするものである
。したがって、放射線感受性素子は、波長が１０μｍ程度の赤外放射線に対して非常に敏
感でなければならない。当然のことながら、当業者に周知のように、変位検出装置２３は
、照射対象の変位変化を検出する任意の検出装置、例えば変位センサであってもよい。変
位センサとは、ある参照物に対する照射対象の変位変化に基づいて、照射対象が移動する
か否かを判断するものである。当業者にさらに周知のように、変位検出装置２３は、照射
対象の変位変化を検出することができるだけでなく、照射対象を固定する支持部材及び／
又は治療台などの変位変化を検出して、照射対象の変位変化を間接的に知ることができる
。
赤外線を検知することにより動作する。赤外線検出器は、外部の赤外放射線を収集し、さ
らに赤外線センサに集め、赤外線センサは、通常、焦電素子を用い、このような素子は、
赤外放射線を受けて温度が変化する場ときに電荷を外部に放出し、検出処理後に警報を発
する。このような検出器２１１は、人体の放射線を検知することを目標とするものである
。したがって、放射線感受性素子は、波長が１０μｍ程度の赤外放射線に対して非常に敏
感でなければならない。当然のことながら、当業者に周知のように、変位検出装置２３は
、照射対象の変位変化を検出する任意の検出装置、例えば変位センサであってもよい。変
位センサとは、ある参照物に対する照射対象の変位変化に基づいて、照射対象が移動する
か否かを判断するものである。当業者にさらに周知のように、変位検出装置２３は、照射
対象の変位変化を検出することができるだけでなく、照射対象を固定する支持部材及び／
又は治療台などの変位変化を検出して、照射対象の変位変化を間接的に知ることができる
。
【0041】
患者Ｓに対して中性子ビーム照射治療を行う過程において、必要に応じて患者Ｓにホウ
素を持続的に供給する。ホウ素濃度の検出は、誘導結合プラズマ分光法、高分解能αオー
トラジオグラフィー、荷電イオン分光法、中性子捕捉カメラ、核磁気共鳴及び磁気共鳴撮
影、陽電子放出断層撮影、即発γ線分光器などにより実現することができ、以上の検出方
法に係る装置は、ホウ素濃度検出装置と呼ばれる。
素を持続的に供給する。ホウ素濃度の検出は、誘導結合プラズマ分光法、高分解能αオー
トラジオグラフィー、荷電イオン分光法、中性子捕捉カメラ、核磁気共鳴及び磁気共鳴撮
影、陽電子放出断層撮影、即発γ線分光器などにより実現することができ、以上の検出方
法に係る装置は、ホウ素濃度検出装置と呼ばれる。
【0042】
本発明では、患者Ｓが放出するγ線を検出することにより患者Ｓの体内のホウ素濃度を
推定することを例として説明する。中性子ビームが患者の体内に入ってホウ素と反応した
後にγ線を生成し、γ線の量を測定することにより中性子ビームと反応するホウ素の量を
推定することで、患者Ｓの体内のホウ素濃度を推定することができる。ホウ素濃度検出装
置は、中性子ビーム照射システム１で患者Ｓに中性子ビーム照射治療を実施する過程にお
いて、患者Ｓの体内のホウ素濃度をリアルタイムに測定する。
推定することを例として説明する。中性子ビームが患者の体内に入ってホウ素と反応した
後にγ線を生成し、γ線の量を測定することにより中性子ビームと反応するホウ素の量を
推定することで、患者Ｓの体内のホウ素濃度を推定することができる。ホウ素濃度検出装
置は、中性子ビーム照射システム１で患者Ｓに中性子ビーム照射治療を実施する過程にお
いて、患者Ｓの体内のホウ素濃度をリアルタイムに測定する。
【0043】
ホウ素濃度検出装置は、中性子とホウ素と反応により生成されたγ線（４７８ｋｅｖ）
を検出することによりホウ素濃度を測定し、単位エネルギーのγ線を測定することにより
ホウ素濃度分布を測定することができるホウ素分布測定システム（ＰＧ（Ｐｒｏｍｐｔ－
γ）－ＳＰＥＣＴ）をホウ素濃度検出装置とする。ホウ素濃度検出装置は、γ線検出部及
びホウ素濃度計算部を有する。γ線検出部は、患者Ｓの体内から放出されたγ線に関する
情報を検出し、ホウ素濃度計算部は、γ線検出部が検出したγ線に関する情報に基づいて
、患者Ｓの体内のホウ素濃度を計算し、γ線検出部としては、シンチレータ及び他の様々
なγ線検出装置が使用されてもよい。本実施形態において、γ線検出部は、患者Ｓの腫瘍
の近傍に配置され、例えば、患者Ｓの腫瘍から３０ｃｍ程度離れる位置に配置される。
を検出することによりホウ素濃度を測定し、単位エネルギーのγ線を測定することにより
ホウ素濃度分布を測定することができるホウ素分布測定システム（ＰＧ（Ｐｒｏｍｐｔ－
γ）－ＳＰＥＣＴ）をホウ素濃度検出装置とする。ホウ素濃度検出装置は、γ線検出部及
びホウ素濃度計算部を有する。γ線検出部は、患者Ｓの体内から放出されたγ線に関する
情報を検出し、ホウ素濃度計算部は、γ線検出部が検出したγ線に関する情報に基づいて
、患者Ｓの体内のホウ素濃度を計算し、γ線検出部としては、シンチレータ及び他の様々
なγ線検出装置が使用されてもよい。本実施形態において、γ線検出部は、患者Ｓの腫瘍
の近傍に配置され、例えば、患者Ｓの腫瘍から３０ｃｍ程度離れる位置に配置される。
【0044】
上記中性子ビームの中性子線量を検出する中性子線量検出装置２１の検出器２１１は、
パルス検出器に属し、検出器２１１が分解できる、連続的に入射された２つの中性子の間
の最短時間間隔は、パルス分解時間τ（ｓ）として定義される。中性子が検出器２１１に
入射した後のτ時間内に検出器２１１は他の入射された中性子を正確に記録することがで
きないため、τ時間は、デッドタイムとも呼ばれる。
パルス検出器に属し、検出器２１１が分解できる、連続的に入射された２つの中性子の間
の最短時間間隔は、パルス分解時間τ（ｓ）として定義される。中性子が検出器２１１に
入射した後のτ時間内に検出器２１１は他の入射された中性子を正確に記録することがで
きないため、τ時間は、デッドタイムとも呼ばれる。
【0045】
検出器２１１の中性子検出感度は、検出器２１１の出力総量と対応する入力総量との比
であり、本発明に挙げられた中性子線量検出装置２１の検出器２１１については、入力物
理量が中性子ビームであり、出力物理量が一般的に光信号又は電気信号である。出力総量
と対応する入力総量との比が高ければ高いほど、検出器２１１の中性子検出感度が高くな
り、中性子検出感度が高ければ高いほど、検出器２１１の対応するパルス分解時間τがよ
り短くなることがわかる。統計誤差を低減するために、通常、低フラックスのビームは、
中性子検出感度が高い検出器２１１で検出され、高フラックスのビームは、中性子検出感
度が低い検出器２１１で検出される。
であり、本発明に挙げられた中性子線量検出装置２１の検出器２１１については、入力物
理量が中性子ビームであり、出力物理量が一般的に光信号又は電気信号である。出力総量
と対応する入力総量との比が高ければ高いほど、検出器２１１の中性子検出感度が高くな
り、中性子検出感度が高ければ高いほど、検出器２１１の対応するパルス分解時間τがよ
り短くなることがわかる。統計誤差を低減するために、通常、低フラックスのビームは、
中性子検出感度が高い検出器２１１で検出され、高フラックスのビームは、中性子検出感
度が低い検出器２１１で検出される。
【0046】
以下、異なる実施例について詳述し、同じ部材について、異なる実施例において簡略化
のために同じ数字が付けられ、類似する部材について、異なる実施例においてそれぞれ同
じ数字が付けられるか又は「’」若しくは「’’」が付けられて区別される。
のために同じ数字が付けられ、類似する部材について、異なる実施例においてそれぞれ同
じ数字が付けられるか又は「’」若しくは「’’」が付けられて区別される。
【0047】
図４に示される実施例１において、中性子線量検出装置２１は、１つの計数率チャネル
２０のみを有し、異なるフラックスの中性子ビームの中性子線量を正確に検出するために
、図５に示される実施例２において、中性子線量検出装置２１’は、少なくとも２つの計
数率チャネル２０’を含み、各計数率チャネル２０’の検出器２１１’の中性子検出感度
は、互いに異なり、さらに、中性子線量検出装置２１’は、加速器１１１の現在の電力又
は中性子ビームフラックスに基づいて適切な計数率チャネル２０’を選択する計数率チャ
ネル選択ユニット２１６をさらに含む。具体的には、実施例２において、中性子線量検出
装置２１’は、少なくとも２つの計数率チャネル２０’と、少なくとも２つの計数率チャ
ネル２０’から１つの適切な計数率チャネル２０’を選択する計数率チャネル選択ユニッ
ト２１６と、計数率チャネル選択ユニット２１６により選択された計数率チャネル２０’
が記録した計数率を中性子フラックス率又は中性子線量率に変換する変換ユニット２１４
と、中性子フラックス率又は中性子線量率を積分して中性子線量を得る積分ユニット２１
５とを含む。
２０のみを有し、異なるフラックスの中性子ビームの中性子線量を正確に検出するために
、図５に示される実施例２において、中性子線量検出装置２１’は、少なくとも２つの計
数率チャネル２０’を含み、各計数率チャネル２０’の検出器２１１’の中性子検出感度
は、互いに異なり、さらに、中性子線量検出装置２１’は、加速器１１１の現在の電力又
は中性子ビームフラックスに基づいて適切な計数率チャネル２０’を選択する計数率チャ
ネル選択ユニット２１６をさらに含む。具体的には、実施例２において、中性子線量検出
装置２１’は、少なくとも２つの計数率チャネル２０’と、少なくとも２つの計数率チャ
ネル２０’から１つの適切な計数率チャネル２０’を選択する計数率チャネル選択ユニッ
ト２１６と、計数率チャネル選択ユニット２１６により選択された計数率チャネル２０’
が記録した計数率を中性子フラックス率又は中性子線量率に変換する変換ユニット２１４
と、中性子フラックス率又は中性子線量率を積分して中性子線量を得る積分ユニット２１
５とを含む。
【0048】
２つの計数率チャネル２０’をそれぞれ第１の計数率チャネル２０１と第２の計数率チ
ャネル２０２として名付け、第１の計数率チャネル２０１は、中性子を受けて信号を出力
する第１の検出器２０１１と、第１の検出器２０１１から出力された信号を処理する第１
の信号処理ユニット２０１２と、第１の信号処理ユニット２０１２から出力された信号を
計数する第１のカウンター２０１３とを含み、第２の計数率チャネル２０２は、中性子を
受けて信号を出力する第２の検出器２０２１と、第２の検出器２０２１から出力された信
号を処理する第２の信号処理ユニット２０２２と、第２の信号処理ユニット２０２２から
出力された信号を計数する第２のカウンター２０２３とを含む。計数率チャネル選択ユニ
ット２１６は、加速器１１１の現在の電力又は中性子ビームフラックスに基づいて適切な
計数率チャネル２０を選択し、変換ユニット２１４は、計数率チャネル選択ユニット２１
６により選択された計数率チャネル２０が記録した計数率を中性子フラックス率又は中性
子線量率に変換し、積分ユニット２１５は、中性子フラックス率又は中性子線量率を積分
して中性子線量を得る。
ャネル２０２として名付け、第１の計数率チャネル２０１は、中性子を受けて信号を出力
する第１の検出器２０１１と、第１の検出器２０１１から出力された信号を処理する第１
の信号処理ユニット２０１２と、第１の信号処理ユニット２０１２から出力された信号を
計数する第１のカウンター２０１３とを含み、第２の計数率チャネル２０２は、中性子を
受けて信号を出力する第２の検出器２０２１と、第２の検出器２０２１から出力された信
号を処理する第２の信号処理ユニット２０２２と、第２の信号処理ユニット２０２２から
出力された信号を計数する第２のカウンター２０２３とを含む。計数率チャネル選択ユニ
ット２１６は、加速器１１１の現在の電力又は中性子ビームフラックスに基づいて適切な
計数率チャネル２０を選択し、変換ユニット２１４は、計数率チャネル選択ユニット２１
６により選択された計数率チャネル２０が記録した計数率を中性子フラックス率又は中性
子線量率に変換し、積分ユニット２１５は、中性子フラックス率又は中性子線量率を積分
して中性子線量を得る。
【0049】
通常、加速器１１１が最大電力にあるときに生成できる中性子フラックスを最大中性子
フラックスとして定義し、検出されたリアルタイム中性子フラックスが最大中性子フラッ
クスの２分の１より小さい場合、中性子フラックスが小さいと考えられ、検出されたリア
ルタイム中性子フラックスが最大中性子フラックスの二分の一以上である場合、中性子フ
ラックスが大きいと考えられる。
フラックスとして定義し、検出されたリアルタイム中性子フラックスが最大中性子フラッ
クスの２分の１より小さい場合、中性子フラックスが小さいと考えられ、検出されたリア
ルタイム中性子フラックスが最大中性子フラックスの二分の一以上である場合、中性子フ
ラックスが大きいと考えられる。
【0050】
第１の検出器２０１１の中性子検出感度は、第１の感度であり、第２の検出器２０２１
の中性子検出感度は、第２の感度であり、第１の感度は、第２の感度より小さい。具体的
には、第１の検出器２０１１は、Ｂ４Ｃ、Ｃｄなどの大量の中性子吸収材料で包まれるか
又は低気圧動作ガスが充填されるか又は小さい寸法に設計されるため、中性子検出感度が
低下し、中性子フラックスが大きい場合、第１の検出器２０１１で検出すると、パルス分
解時間による計数率損失を低減することができる。第２の検出器２０２１は、第１の検出
器２０１１に比べて、少量の中性子吸収材料で包まれるか又はいかなる材料で包まれない
か又は高気圧動作ガスが充填されるか又は大きな寸法に設計されるため、第２の感度は、
第１の感度より大きく、中性子フラックスが小さい場合、第２の検出器２０２１で検出す
ると、低計数率による計数率の統計誤差を低減することができる。
の中性子検出感度は、第２の感度であり、第１の感度は、第２の感度より小さい。具体的
には、第１の検出器２０１１は、Ｂ４Ｃ、Ｃｄなどの大量の中性子吸収材料で包まれるか
又は低気圧動作ガスが充填されるか又は小さい寸法に設計されるため、中性子検出感度が
低下し、中性子フラックスが大きい場合、第１の検出器２０１１で検出すると、パルス分
解時間による計数率損失を低減することができる。第２の検出器２０２１は、第１の検出
器２０１１に比べて、少量の中性子吸収材料で包まれるか又はいかなる材料で包まれない
か又は高気圧動作ガスが充填されるか又は大きな寸法に設計されるため、第２の感度は、
第１の感度より大きく、中性子フラックスが小さい場合、第２の検出器２０２１で検出す
ると、低計数率による計数率の統計誤差を低減することができる。
【0051】
それに対応して、第１の計数率チャネル２０１の中性子検出感度は、第２の計数率チャ
ネル２０２の中性子検出感度より小さい。計数率チャネル選択ユニットは、加速器１１１
の現在の電力又は中性子フラックスに基づいて適切な計数率チャネル２０’を選択し、例
えば、加速器１１１の最大ビーム強度が１０ｍＡである場合、加速器１１１のビーム強度
が５ｍＡより大きいと、第１の感度を有する第１の計数率チャネル２０１の第１のカウン
ター２０１３が記録した計数率を選択し、変換ユニット２１４に伝送して線量の計算に用
い、加速器１１１のビーム強度が５ｍＡより小さいと、第２の感度を有する第２の計数率
チャネル２０２の第２のカウンター２０２３が記録した計数率を選択し、変換ユニット２
１４に伝送して線量の計算に用いる。計数率チャネル選択ユニットにより正確な計数率を
選択し、変換ユニット２１４に伝送して線量を計算することにより、正確な中性子照射線
量を得る。
ネル２０２の中性子検出感度より小さい。計数率チャネル選択ユニットは、加速器１１１
の現在の電力又は中性子フラックスに基づいて適切な計数率チャネル２０’を選択し、例
えば、加速器１１１の最大ビーム強度が１０ｍＡである場合、加速器１１１のビーム強度
が５ｍＡより大きいと、第１の感度を有する第１の計数率チャネル２０１の第１のカウン
ター２０１３が記録した計数率を選択し、変換ユニット２１４に伝送して線量の計算に用
い、加速器１１１のビーム強度が５ｍＡより小さいと、第２の感度を有する第２の計数率
チャネル２０２の第２のカウンター２０２３が記録した計数率を選択し、変換ユニット２
１４に伝送して線量の計算に用いる。計数率チャネル選択ユニットにより正確な計数率を
選択し、変換ユニット２１４に伝送して線量を計算することにより、正確な中性子照射線
量を得る。
【0052】
中性子線量検出装置２１には、中性子検出感度が異なる少なくとも２つの第１の計数率
チャネル２０１及び第２の計数率チャネル２０２が設置され、計数率チャネル選択ユニッ
ト２１６が実際の状況に応じて正確な計数率を選択して中性子線量を計算することにより
、パルス分解時間による計数率の損失誤差を回避することができるとともに、低計数率に
よる統計誤差を回避することができ、リアルタイム中性子線量の検出の正確度を向上させ
、さらに患者Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確度を向上させる。
チャネル２０１及び第２の計数率チャネル２０２が設置され、計数率チャネル選択ユニッ
ト２１６が実際の状況に応じて正確な計数率を選択して中性子線量を計算することにより
、パルス分解時間による計数率の損失誤差を回避することができるとともに、低計数率に
よる統計誤差を回避することができ、リアルタイム中性子線量の検出の正確度を向上させ
、さらに患者Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確度を向上させる。
【0053】
他の実施形態において、計数率チャネル２０、２０’は、必要に応じて任意の数に設置
されてもよい。
されてもよい。
【0054】
また、以上に挙げられた実施形態において、加速器１１１の電力、中性子フラックスな
どに基づいて計数率チャネル２０を選択するが、他の実施形態において、検出器２１１と
中性子源との距離に基づいて計数率チャネル２０’を選択してもよく、例えば、検出器２
１１が中性子源に近い位置に設置される場合、第２の感度を有する第２の計数率チャネル
２０２を選択し、検出器２１１が中性子源から離れた位置に設置される場合、第１の感度
の検出器を有する第１の計数率チャネル２０１を選択する。
どに基づいて計数率チャネル２０を選択するが、他の実施形態において、検出器２１１と
中性子源との距離に基づいて計数率チャネル２０’を選択してもよく、例えば、検出器２
１１が中性子源に近い位置に設置される場合、第２の感度を有する第２の計数率チャネル
２０２を選択し、検出器２１１が中性子源から離れた位置に設置される場合、第１の感度
の検出器を有する第１の計数率チャネル２０１を選択する。
【0055】
上記中性子線量検出装置２１の検出器２１１は、いずれもパルス検出器に属し、一般的
に、パルス検出器には時間分解の問題がある。入射された中性子が検出器２１１と反応し
て信号パルスを生成し、続くのは１つのτ時間間隔であり、検出器２１１がこの間隔時間
内にさらに生成された他の全ての信号パルスを同一の信号パルスと見なし、このような場
合、任意の２つの信号パルスの時間間隔がτより小さければ、２番目のパルスが記録され
ない。したがって、カウンター２１３が記録した計数率に偏差が存在し、修正する必要が
ある。変換ユニット２１４は、修正済みの計数率Ｃｋに基づいて線量換算係数と組み合わ
せてリアルタイムで正確な中性子フラックス率、中性子線量率Ｄｔ（Ｇｙ／ｓ）を得る。
に、パルス検出器には時間分解の問題がある。入射された中性子が検出器２１１と反応し
て信号パルスを生成し、続くのは１つのτ時間間隔であり、検出器２１１がこの間隔時間
内にさらに生成された他の全ての信号パルスを同一の信号パルスと見なし、このような場
合、任意の２つの信号パルスの時間間隔がτより小さければ、２番目のパルスが記録され
ない。したがって、カウンター２１３が記録した計数率に偏差が存在し、修正する必要が
ある。変換ユニット２１４は、修正済みの計数率Ｃｋに基づいて線量換算係数と組み合わ
せてリアルタイムで正確な中性子フラックス率、中性子線量率Ｄｔ（Ｇｙ／ｓ）を得る。
【0056】
再び図４及び図５に示すように、さらに、中性子線量検出装置２１は、計数率を修正す
る計数率修正ユニット２１７をさらに含み、計数率修正ユニット２１７は、計数率修正計
算部、計数率修正係数計算部及びパルス分解時間計算部を含む。
る計数率修正ユニット２１７をさらに含み、計数率修正ユニット２１７は、計数率修正計
算部、計数率修正係数計算部及びパルス分解時間計算部を含む。
【0057】
計数率修正計算部は、以下の式（１－１）を用いて修正済みの計数率Ｃｋを計算し、
（１－１）
Ｋは、計数率修正係数であり、
Ｃｔは、カウンター２１３が記録したリアルタイム計数率である。
【数2】
Ｋは、計数率修正係数であり、
Ｃｔは、カウンター２１３が記録したリアルタイム計数率である。
【0058】
計数率修正係数計算部は、以下の式（１－２）を用いて計数率修正係数Ｋを計算し、
（１－２）
ｎは、単位時間内にカウンター２１３が記録したパルス数であり、すなわち単位時間内
のリアルタイム計数率（ｎ／ｓ）であり、
ｍは、単位時間内に検出器２１１内に実際に生成された信号パルス数であり、すなわち
単位時間内に検出器２１１と反応する中性子数（ｎ／ｓ）である。
【数3】
ｎは、単位時間内にカウンター２１３が記録したパルス数であり、すなわち単位時間内
のリアルタイム計数率（ｎ／ｓ）であり、
ｍは、単位時間内に検出器２１１内に実際に生成された信号パルス数であり、すなわち
単位時間内に検出器２１１と反応する中性子数（ｎ／ｓ）である。
【0059】
検出器２１１に入った中性子について、単位時間内に反応した中性子数がｍであり、単
位時間内にカウンター２１３が実際に記録したパルス数がｎである場合、計数管が動作で
きない時間がｎτであり、この時間内に計数管に入るが記録されない中性子の総数がｍｎ
τであり、すなわち損失計数がｍ－ｎであり、導き出して式（１－３）を得る。
（１－３）
位時間内にカウンター２１３が実際に記録したパルス数がｎである場合、計数管が動作で
きない時間がｎτであり、この時間内に計数管に入るが記録されない中性子の総数がｍｎ
τであり、すなわち損失計数がｍ－ｎであり、導き出して式（１－３）を得る。
【数4】
【0060】
式（１－３）を式（１－２）に代入して、式（１－４）を得る。
（１－４）
【数5】
【0061】
以上の式から分かるように、パルス分解時間τが知られば、カウンター２１３が記録し
たパルス数と式（１－４）を組み合わせて計数率修正係数を算出することができ、計数率
修正係数を式（１－１）に代入すれば修正済みの計数率を算出することができる。
たパルス数と式（１－４）を組み合わせて計数率修正係数を算出することができ、計数率
修正係数を式（１－１）に代入すれば修正済みの計数率を算出することができる。
【0062】
一般的なパルス分解時間の計算方法としては、二線源法及び原子炉電力法があり、この
２つの方法は、２つの天然中性子源又は原子炉で計算する必要があり、コストが高い。本
発明の実施例において、中性子捕捉療法装置の監視システムによりパルス分解時間を計算
し、従来の装置及びリソースを十分に利用してコストを低減する。
２つの方法は、２つの天然中性子源又は原子炉で計算する必要があり、コストが高い。本
発明の実施例において、中性子捕捉療法装置の監視システムによりパルス分解時間を計算
し、従来の装置及びリソースを十分に利用してコストを低減する。
【0063】
具体的には、まず、加速器１１１を低フラックス状態で動作させ、この場合、中性子ビ
ームフラックスは、第１の中性子ビームフラックスＩ１であり、このとき、カウンター２
１３が記録した計数率は、Ｃ１であり、低フラックス状態にあるため、理論的には、検出
器２１１がパルス分解時間の影響を受けて記録できない信号パルスが存在することはない
。次に、加速器１１１を高フラックス状態で動作させ、この場合、中性子ビームフラック
スは、第２の中性子ビームフラックスＩ２であり、このとき、カウンター２１３が記録し
た計数率は、Ｃ２であり、この場合に計数率がパルス分解時間の影響を受けるため、一部
の信号パルスが記録されず、パルス分解時間計算部は、以下の式（１－５）に基づいてパ
ルス分解時間τを計算する。
（１－５）
ームフラックスは、第１の中性子ビームフラックスＩ１であり、このとき、カウンター２
１３が記録した計数率は、Ｃ１であり、低フラックス状態にあるため、理論的には、検出
器２１１がパルス分解時間の影響を受けて記録できない信号パルスが存在することはない
。次に、加速器１１１を高フラックス状態で動作させ、この場合、中性子ビームフラック
スは、第２の中性子ビームフラックスＩ２であり、このとき、カウンター２１３が記録し
た計数率は、Ｃ２であり、この場合に計数率がパルス分解時間の影響を受けるため、一部
の信号パルスが記録されず、パルス分解時間計算部は、以下の式（１－５）に基づいてパ
ルス分解時間τを計算する。
【数6】
【0064】
検出器２１１の位置が変化しなければ、装置を動作させるたびにパルス分解時間を計算
する必要がないが、検出器２１１が長時間動作した後に、性能パラメータが変化して、パ
ルス分解時間の変化を引き起こすため、パルス分解時間を周期的に計算する必要がある。
する必要がないが、検出器２１１が長時間動作した後に、性能パラメータが変化して、パ
ルス分解時間の変化を引き起こすため、パルス分解時間を周期的に計算する必要がある。
【0065】
計数率修正ユニット２１７は、検出器２１１のパルス分解時間を計算することができ、
かつパルス分解時間に基づいて計数率修正係数を計算することによりパルス分解時間によ
る計数率の誤差を修正することができ、リアルタイム中性子線量の検出の正確度をさらに
向上させ、ひいては患者Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確度をさらに向上
させる。
かつパルス分解時間に基づいて計数率修正係数を計算することによりパルス分解時間によ
る計数率の誤差を修正することができ、リアルタイム中性子線量の検出の正確度をさらに
向上させ、ひいては患者Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確度をさらに向上
させる。
【0066】
照射治療を行う前に、シミュレーション、計算などにより、患者Ｓに輸送される必要が
ある総中性子線量、照射期間の中性子フラックス率又は中性子線量率又は電流及び必要な
照射時間、照射角度などの照射パラメータを得て、説明を容易にするために、以上のパラ
メータをプリセット照射パラメータと総称する。他の実施例において、以上のパラメータ
の一部又はより多くの言及されないパラメータを含むパラメータは、いずれもプリセット
照射パラメータであると理解されてもよく、それぞれプリセット中性子線量（Ｇｙ）、プ
リセット中性子フラックス率（ｃｍ－２ｓ－１）、プリセット中性子線量率（Ｇｙｓ－１
）、プリセット電流（Ａ）及びプリセット照射時間（ｓ）などと呼ばれる。照射過程にお
いて、いくつかの要素が変化するため、検出システムが検出した関連パラメータに基づい
て照射パラメータを周期的に調整する必要があり、検出システムが検出した照射パラメー
タをリアルタイム照射パラメータと名付け、調整された照射パラメータを修正された照射
パラメータと名付ける。調整された照射パラメータは、プリセット照射パラメータであっ
てもよく、修正された照射パラメータであってもよい。
ある総中性子線量、照射期間の中性子フラックス率又は中性子線量率又は電流及び必要な
照射時間、照射角度などの照射パラメータを得て、説明を容易にするために、以上のパラ
メータをプリセット照射パラメータと総称する。他の実施例において、以上のパラメータ
の一部又はより多くの言及されないパラメータを含むパラメータは、いずれもプリセット
照射パラメータであると理解されてもよく、それぞれプリセット中性子線量（Ｇｙ）、プ
リセット中性子フラックス率（ｃｍ－２ｓ－１）、プリセット中性子線量率（Ｇｙｓ－１
）、プリセット電流（Ａ）及びプリセット照射時間（ｓ）などと呼ばれる。照射過程にお
いて、いくつかの要素が変化するため、検出システムが検出した関連パラメータに基づい
て照射パラメータを周期的に調整する必要があり、検出システムが検出した照射パラメー
タをリアルタイム照射パラメータと名付け、調整された照射パラメータを修正された照射
パラメータと名付ける。調整された照射パラメータは、プリセット照射パラメータであっ
てもよく、修正された照射パラメータであってもよい。
【0067】
図６に示すように、監視システム３は、プリセット照射パラメータを入力するための入
力部３１と、照射パラメータを記憶する記憶部３２と、記憶部３２に記憶された照射パラ
メータに基づいて治療計画を実行する制御部３３と、検出システムが検出したリアルタイ
ム照射パラメータを読み取る読取部３４と、記憶部３２に記憶されたリアルタイム照射パ
ラメータ及びプリセット照射パラメータ／修正された照射パラメータを演算する計算部３
５と、計算部３５の計算結果に基づいて照射パラメータを修正する必要があるか否かを判
断する判断部３６と、判断部３６が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合
に記憶部３２における一部の照射パラメータを修正する修正部３７と、残りの照射時間又
は残りの照射時間及び他の照射パラメータをリアルタイムに表示する表示部３８とを含む
。
力部３１と、照射パラメータを記憶する記憶部３２と、記憶部３２に記憶された照射パラ
メータに基づいて治療計画を実行する制御部３３と、検出システムが検出したリアルタイ
ム照射パラメータを読み取る読取部３４と、記憶部３２に記憶されたリアルタイム照射パ
ラメータ及びプリセット照射パラメータ／修正された照射パラメータを演算する計算部３
５と、計算部３５の計算結果に基づいて照射パラメータを修正する必要があるか否かを判
断する判断部３６と、判断部３６が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合
に記憶部３２における一部の照射パラメータを修正する修正部３７と、残りの照射時間又
は残りの照射時間及び他の照射パラメータをリアルタイムに表示する表示部３８とを含む
。
【0068】
プリセット照射パラメータが修正される前に、記憶部３２に記憶された照射パラメータ
は、プリセット照射パラメータであり、修正部３７が修正する照射パラメータもプリセッ
ト照射パラメータであり、表示部３８に表示された残りの照射時間は、プリセット照射時
間とリアルタイム照射時間との差であり、表示部３８に表示された照射パラメータは、プ
リセット照射パラメータである。プリセット照射パラメータが修正された後、記憶部３２
に記憶された照射パラメータは、修正された照射パラメータであり、修正部３７が再び修
正する照射パラメータも修正された照射パラメータであり、表示部３８に表示された残り
の照射時間は、修正された残りの照射時間であり、表示部３８に表示された照射パラメー
タは、修正された照射パラメータであり、当然のことながら、プリセット照射パラメータ
と修正された照射パラメータを同時に表示することができる。
は、プリセット照射パラメータであり、修正部３７が修正する照射パラメータもプリセッ
ト照射パラメータであり、表示部３８に表示された残りの照射時間は、プリセット照射時
間とリアルタイム照射時間との差であり、表示部３８に表示された照射パラメータは、プ
リセット照射パラメータである。プリセット照射パラメータが修正された後、記憶部３２
に記憶された照射パラメータは、修正された照射パラメータであり、修正部３７が再び修
正する照射パラメータも修正された照射パラメータであり、表示部３８に表示された残り
の照射時間は、修正された残りの照射時間であり、表示部３８に表示された照射パラメー
タは、修正された照射パラメータであり、当然のことながら、プリセット照射パラメータ
と修正された照射パラメータを同時に表示することができる。
【0069】
他の実施例において、入力部３１、記憶部３２などを含まなくてもよい。
【0070】
監視システム３と検出システムとは、電気的に接続されるため、検出システムが検出し
た関連情報を監視システム３に伝送することができ、検出システムにおける中性子線量検
出装置２１のディスプレイ２１８と監視システム３の表示部３８とは、同じ装置であって
もよく、通常、１つの表示パネルである。
た関連情報を監視システム３に伝送することができ、検出システムにおける中性子線量検
出装置２１のディスプレイ２１８と監視システム３の表示部３８とは、同じ装置であって
もよく、通常、１つの表示パネルである。
【0071】
監視システム３の動作プロセスについては、図６を参照し、具体的に以下のとおり説明
される。
される。
【0072】
Ｓ１では、入力部３１は、プリセット照射パラメータ、例えば、プリセット中性子フラ
ックス率又はプリセット中性子線量率又はプリセット電流、プリセット中性子線量及びプ
リセット照射時間、プリセットホウ素濃度などのプリセット照射パラメータを入力し、
Ｓ２では、記憶部３２は、照射パラメータを記憶し、
Ｓ３では、制御部３３は、記憶部３２に記憶された照射パラメータに基づいて治療計画
を実行し、
Ｓ４では、読取部３４は、検出システムが検出したリアルタイム照射パラメータを読み
取り、
Ｓ５では、計算部３５は、記憶部３２に記憶された照射パラメータと読取部３４が読み
取ったリアルタイム照射パラメータを演算し、
Ｓ６では、判断部３６は、計算部３５の計算結果に基づいて上記記憶部に記憶された照
射パラメータを修正する必要があるか否かを判断し、
Ｓ７では、判断部３６は、記憶部３２に記憶された照射パラメータを修正する必要があ
ると判定した場合、修正部３７は、記憶部３２における最も新しい照射パラメータを修正
し、
判断部３６は、記憶部３２に記憶された照射パラメータを修正する必要がないと判定し
た場合、修正部３７は、修正動作を行わず、
Ｓ８では、表示部３８は、記憶部３２に記憶された照射パラメータに基づいて残りの照
射時間又は残りの照射時間及び他の照射パラメータをリアルタイムに表示する。
ックス率又はプリセット中性子線量率又はプリセット電流、プリセット中性子線量及びプ
リセット照射時間、プリセットホウ素濃度などのプリセット照射パラメータを入力し、
Ｓ２では、記憶部３２は、照射パラメータを記憶し、
Ｓ３では、制御部３３は、記憶部３２に記憶された照射パラメータに基づいて治療計画
を実行し、
Ｓ４では、読取部３４は、検出システムが検出したリアルタイム照射パラメータを読み
取り、
Ｓ５では、計算部３５は、記憶部３２に記憶された照射パラメータと読取部３４が読み
取ったリアルタイム照射パラメータを演算し、
Ｓ６では、判断部３６は、計算部３５の計算結果に基づいて上記記憶部に記憶された照
射パラメータを修正する必要があるか否かを判断し、
Ｓ７では、判断部３６は、記憶部３２に記憶された照射パラメータを修正する必要があ
ると判定した場合、修正部３７は、記憶部３２における最も新しい照射パラメータを修正
し、
判断部３６は、記憶部３２に記憶された照射パラメータを修正する必要がないと判定し
た場合、修正部３７は、修正動作を行わず、
Ｓ８では、表示部３８は、記憶部３２に記憶された照射パラメータに基づいて残りの照
射時間又は残りの照射時間及び他の照射パラメータをリアルタイムに表示する。
【0073】
監視システム３の動作プロセスにおいて、読取部３４は、リアルタイム照射パラメータ
を周期的に読み取り、例えば、５分間ごとにリアルタイム照射パラメータを１回読み取り
、かつ計算部３５に伝送して相関演算を行い、計算部３５が演算したところ、リアルタイ
ム照射パラメータとプリセット照射パラメータとの差分値が第１の閾値より大きいか又は
リアルタイム照射パラメータが第２の閾値より大きいか又は第３の閾値より小さい場合、
判断部３６は、照射パラメータを修正する必要があるという命令を与え、次に、修正部３
７は、記憶部３２に記憶された照射パラメータを修正し、逆に、判断部３６は、照射パラ
メータを修正する必要がないという命令を与え、この場合、修正部３７は、記憶部３２に
記憶された照射パラメータを修正しない。例えば、計算部３５が演算したところ、中性子
線量率とプリセット中性子線量率との差分値又はリアルタイム中性子フラックス率とプリ
セット中性子フラックス率との差分値又はリアルタイムホウ素濃度とプリセットホウ素濃
度との差分値又は修正された残りの照射時間と残りの照射時間（プリセット照射時間と照
射が実際に実施された時間との差分値又は前回の修正された残りの照射時間）との差分値
が第１の閾値より大きく、或いは計算部３５が比較したところ、リアルタイム中性子線量
率又はリアルタイム中性子フラックス率又はリアルタイムホウ素濃度が第２の閾値より大
きいか又は第３の閾値より小さいことを得る場合である。
を周期的に読み取り、例えば、５分間ごとにリアルタイム照射パラメータを１回読み取り
、かつ計算部３５に伝送して相関演算を行い、計算部３５が演算したところ、リアルタイ
ム照射パラメータとプリセット照射パラメータとの差分値が第１の閾値より大きいか又は
リアルタイム照射パラメータが第２の閾値より大きいか又は第３の閾値より小さい場合、
判断部３６は、照射パラメータを修正する必要があるという命令を与え、次に、修正部３
７は、記憶部３２に記憶された照射パラメータを修正し、逆に、判断部３６は、照射パラ
メータを修正する必要がないという命令を与え、この場合、修正部３７は、記憶部３２に
記憶された照射パラメータを修正しない。例えば、計算部３５が演算したところ、中性子
線量率とプリセット中性子線量率との差分値又はリアルタイム中性子フラックス率とプリ
セット中性子フラックス率との差分値又はリアルタイムホウ素濃度とプリセットホウ素濃
度との差分値又は修正された残りの照射時間と残りの照射時間（プリセット照射時間と照
射が実際に実施された時間との差分値又は前回の修正された残りの照射時間）との差分値
が第１の閾値より大きく、或いは計算部３５が比較したところ、リアルタイム中性子線量
率又はリアルタイム中性子フラックス率又はリアルタイムホウ素濃度が第２の閾値より大
きいか又は第３の閾値より小さいことを得る場合である。
【0074】
プリセット照射パラメータが修正される前に、記憶部３２は、プリセット照射パラメー
タを記憶し、表示部３８は、残りの照射時間及び他のプリセット照射パラメータをリアル
タイムに表示する。プリセット照射パラメータが修正された後、記憶部３２は、最も新し
い１組の修正された照射パラメータを記憶し、表示部３８は、修正された残りの照射時間
及び最も新しい１組の他の修正された照射パラメータをリアルタイムに表示する。残りの
照射時間以外に、表示部３８は、具体的に、どの照射パラメータを実際の需要に応じて選
択することができるかをさらに表示し、全ての照射パラメータを表示してもよく、一部の
照射パラメータを表示してもよく、通常、表示部３８は、残りの照射時間、リアルタイム
照射線量、ホウ素濃度などの情報を表示する。
タを記憶し、表示部３８は、残りの照射時間及び他のプリセット照射パラメータをリアル
タイムに表示する。プリセット照射パラメータが修正された後、記憶部３２は、最も新し
い１組の修正された照射パラメータを記憶し、表示部３８は、修正された残りの照射時間
及び最も新しい１組の他の修正された照射パラメータをリアルタイムに表示する。残りの
照射時間以外に、表示部３８は、具体的に、どの照射パラメータを実際の需要に応じて選
択することができるかをさらに表示し、全ての照射パラメータを表示してもよく、一部の
照射パラメータを表示してもよく、通常、表示部３８は、残りの照射時間、リアルタイム
照射線量、ホウ素濃度などの情報を表示する。
【0075】
本発明に係る実施例において、計算部３５は、中性子線量検出装置２１が検出したリア
ルタイム中性子線量Ｄｒと入力部３１から入力されたプリセット中性子線量Ｄｔｏｔａｌ
を組み合わせて、計算により、修正された残りの照射時間ｔｒを得て、ここで、ｔ０は、
プリセット照射時間であり、ｔは、検出システムが検出したリアルタイム照射時間、すな
わち、照射が実施された時間であり、
は、ｔ時間周期内の平均中性子線量値であり、Ｐは、リアルタイム中性子線量とプリセッ
ト中性子線量との百分率であり、以下の式（２－１）を用いてＰを計算する。
（２－１）
ルタイム中性子線量Ｄｒと入力部３１から入力されたプリセット中性子線量Ｄｔｏｔａｌ
を組み合わせて、計算により、修正された残りの照射時間ｔｒを得て、ここで、ｔ０は、
プリセット照射時間であり、ｔは、検出システムが検出したリアルタイム照射時間、すな
わち、照射が実施された時間であり、
【数7】
ト中性子線量との百分率であり、以下の式（２－１）を用いてＰを計算する。
【数8】
【0076】
Ｐが９７％より小さい場合、以下の式（２－２）及び式（２－３）を用いて、修正され
た残りの照射時間ｔｒを計算する。
（２－２）
（２－３）
た残りの照射時間ｔｒを計算する。
【数9】
【数10】
【0077】
この場合、修正部３７は、記憶部３２に記憶されたプリセット照射時間又は修正された
残りの照射時間を修正するだけでよい。
残りの照射時間を修正するだけでよい。
【0078】
Ｐが９７％以上である場合、修正部３７は、患者Ｓが過剰な中性子を吸収することを防
止するために、中性子線量率をプリセット中性子線量率より小さい第１の中性子線量率に
調整し、かつそれに応じて照射時間を長くし、第１の中性子線量率は、プリセット中性子
線量率の１／７～１／２である。好ましくは、中性子線量率をプリセット中性子線量率Ｉ
ｄの１／５に調整し、すなわち第１の中性子線量率は、Ｉｄ／５に等しく、以下の式（２
－４）を用いて、修正された残りの照射時間ｔｒを計算する。
（２－４）
止するために、中性子線量率をプリセット中性子線量率より小さい第１の中性子線量率に
調整し、かつそれに応じて照射時間を長くし、第１の中性子線量率は、プリセット中性子
線量率の１／７～１／２である。好ましくは、中性子線量率をプリセット中性子線量率Ｉ
ｄの１／５に調整し、すなわち第１の中性子線量率は、Ｉｄ／５に等しく、以下の式（２
－４）を用いて、修正された残りの照射時間ｔｒを計算する。
【数11】
【0079】
この場合、修正部３７は、記憶部３２における残りの照射時間及びプリセット中性子線
量率を修正された残りの照射時間ｔｒ及び修正された中性子線量率に修正する必要があり
、制御部３３は、修正された照射パラメータに基づいて治療計画を実行する。他の実施形
態において、患者Ｓが高い中性子線量率の中性子ビームの照射下で過剰な中性子を吸収す
ることを防止するために、中性子線量率をプリセット中性子線量率の１／３、１／４、１
／６又は１／７などの他の倍数に調整してもよく、また、修正部３７は、Ｐが９０％以上
である場合、９５％以上である場合又は他の比以上である場合に中性子線量率を調整して
もよく、具体的な比は、実際の状況に応じて予め設定されてもよく、当然のことながら、
計算部３５が計算して得たＰの値に基づいて中性子線量率をプリセット中性子線量率より
小さい第１の中性子線量率に調整する必要があるか否かを判断せず、プリセット中性子線
量、リアルタイム中性子線量とプリセット中性子線量の百分率がどの程度に達すれば、中
性子線量率を修正する必要があるかという条件を決定した後、１つの閾値を手動で設定し
、かつ入力部３１により記憶部３２に入力して記憶し、検出されたリアルタイム中性子線
量が該閾値以上である場合、判断部３６は、照射パラメータを修正する必要があると判定
し、修正部３７は、起動されて中性子線量率をプリセット中性子線量率より小さい第１の
中性子線量率に調整してもよい。
量率を修正された残りの照射時間ｔｒ及び修正された中性子線量率に修正する必要があり
、制御部３３は、修正された照射パラメータに基づいて治療計画を実行する。他の実施形
態において、患者Ｓが高い中性子線量率の中性子ビームの照射下で過剰な中性子を吸収す
ることを防止するために、中性子線量率をプリセット中性子線量率の１／３、１／４、１
／６又は１／７などの他の倍数に調整してもよく、また、修正部３７は、Ｐが９０％以上
である場合、９５％以上である場合又は他の比以上である場合に中性子線量率を調整して
もよく、具体的な比は、実際の状況に応じて予め設定されてもよく、当然のことながら、
計算部３５が計算して得たＰの値に基づいて中性子線量率をプリセット中性子線量率より
小さい第１の中性子線量率に調整する必要があるか否かを判断せず、プリセット中性子線
量、リアルタイム中性子線量とプリセット中性子線量の百分率がどの程度に達すれば、中
性子線量率を修正する必要があるかという条件を決定した後、１つの閾値を手動で設定し
、かつ入力部３１により記憶部３２に入力して記憶し、検出されたリアルタイム中性子線
量が該閾値以上である場合、判断部３６は、照射パラメータを修正する必要があると判定
し、修正部３７は、起動されて中性子線量率をプリセット中性子線量率より小さい第１の
中性子線量率に調整してもよい。
【0080】
以上の実施例において、Ｐが９７％より小さい場合、計算部３５は、リアルタイム中性
子線量率が変化しないように維持する前提で、プリセット中性子線量の照射を完了するの
に必要な照射時間を計算し、他の実施形態において、照射時間が変化しないように維持し
、中性子線量率又はホウ素濃度を変化させることにより、プリセット照射時間内にプリセ
ット線量の照射を完了するという目的を達成することができ、中性子線量率を変化させる
方法は、加速器の電力、ターゲット１１２のターゲット層の厚さなどを変化させることを
含む。以下の式（２－５）を用いて、修正された中性子線量率Ｉｒを計算する。
（２－５）
子線量率が変化しないように維持する前提で、プリセット中性子線量の照射を完了するの
に必要な照射時間を計算し、他の実施形態において、照射時間が変化しないように維持し
、中性子線量率又はホウ素濃度を変化させることにより、プリセット照射時間内にプリセ
ット線量の照射を完了するという目的を達成することができ、中性子線量率を変化させる
方法は、加速器の電力、ターゲット１１２のターゲット層の厚さなどを変化させることを
含む。以下の式（２－５）を用いて、修正された中性子線量率Ｉｒを計算する。
【数12】
【0081】
中性子線量率が中性子フラックス率を変換係数により演算して得られ、中性子フラック
ス率が中性子計数率を積分して得られるため、中性子線量率を修正することは、中性子フ
ラックス率、中性子計数率を修正することに等しい。
ス率が中性子計数率を積分して得られるため、中性子線量率を修正することは、中性子フ
ラックス率、中性子計数率を修正することに等しい。
【0082】
この実施形態において、Ｐが９７％以上である場合、患者Ｓが高い中性子線量率の中性
子ビームの照射下で過剰な中性子を吸収することを防止するために、依然として中性子線
量率をプリセット中性子線量率の１／５に調整し、かつ式（２－４）を用いて、修正され
た残りの照射時間ｔｒを計算する。
子ビームの照射下で過剰な中性子を吸収することを防止するために、依然として中性子線
量率をプリセット中性子線量率の１／５に調整し、かつ式（２－４）を用いて、修正され
た残りの照射時間ｔｒを計算する。
【0083】
照射が実際に実施された時間がプリセット照射時間に達するか又は実際に照射された中
性子線量がプリセット中性子線量に達すると、制御部は、中性子捕捉療法装置に照射停止
命令を送信する。
性子線量がプリセット中性子線量に達すると、制御部は、中性子捕捉療法装置に照射停止
命令を送信する。
【0084】
監視システム３には、記憶部３２に記憶された、治療計画を実行するための照射パラメ
ータを修正する修正部３７が設置されることにより、患者Ｓに照射される中性子ビームの
中性子線量がプリセット中性子線量と基本的に一致することを確保し、患者Ｓに照射され
る中性子ビームの中性子線量の正確度をさらに向上させ、また、リアルタイム中性子線量
とプリセット中性子線量との百分率が９７％以上である場合、患者Ｓが高い中性子線量率
の中性子ビームの照射下で過剰な中性子を吸収することを防止するために、中性子線量率
を低く調整し、かつそれに応じて照射時間を長くすることも、患者Ｓに照射される中性子
ビームの中性子線量の正確度を向上させるという作用を果たす。
ータを修正する修正部３７が設置されることにより、患者Ｓに照射される中性子ビームの
中性子線量がプリセット中性子線量と基本的に一致することを確保し、患者Ｓに照射され
る中性子ビームの中性子線量の正確度をさらに向上させ、また、リアルタイム中性子線量
とプリセット中性子線量との百分率が９７％以上である場合、患者Ｓが高い中性子線量率
の中性子ビームの照射下で過剰な中性子を吸収することを防止するために、中性子線量率
を低く調整し、かつそれに応じて照射時間を長くすることも、患者Ｓに照射される中性子
ビームの中性子線量の正確度を向上させるという作用を果たす。
【0085】
以上に挙げられた実施形態において、中性子線量検出装置２１から得られたリアルタイ
ム中性子線量に基づいて、プリセット照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断
し、かつこれらのリアルタイム照射パラメータ及びプリセット照射パラメータに基づいて
、修正された照射パラメータを計算する。他の実施形態において、温度検出装置２２、変
位検出装置２３又はホウ素濃度検出装置が検出したリアルタイム照射パラメータに基づい
て、プリセットパラメータを修正する必要があるか否かを判断し、かつこれらの検出装置
が検出したリアルタイム照射パラメータに基づいて、修正された照射パラメータを計算し
てもよい。例えば、ホウ素濃度検出装置により患者Ｓの体内のホウ素濃度がプリセットホ
ウ素濃度と一致しないか又はプリセットした区間範囲内にないことを検出した場合、修正
部３７は、残りの照射時間を修正するか又は患者体内へのホウ素の輸送速度を修正する。
通常、照射治療が終わりに近づく場合、患者Ｓの体内のホウ素濃度を短時間に修正するこ
とが困難であり、この場合、通常、残りの照射時間を修正することを選択する。
ム中性子線量に基づいて、プリセット照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断
し、かつこれらのリアルタイム照射パラメータ及びプリセット照射パラメータに基づいて
、修正された照射パラメータを計算する。他の実施形態において、温度検出装置２２、変
位検出装置２３又はホウ素濃度検出装置が検出したリアルタイム照射パラメータに基づい
て、プリセットパラメータを修正する必要があるか否かを判断し、かつこれらの検出装置
が検出したリアルタイム照射パラメータに基づいて、修正された照射パラメータを計算し
てもよい。例えば、ホウ素濃度検出装置により患者Ｓの体内のホウ素濃度がプリセットホ
ウ素濃度と一致しないか又はプリセットした区間範囲内にないことを検出した場合、修正
部３７は、残りの照射時間を修正するか又は患者体内へのホウ素の輸送速度を修正する。
通常、照射治療が終わりに近づく場合、患者Ｓの体内のホウ素濃度を短時間に修正するこ
とが困難であり、この場合、通常、残りの照射時間を修正することを選択する。
【0086】
中性子ビームの照射線量の正確度は、実践治療中に非常に重要であり、照射線量が多す
ぎると患者Ｓに潜在的な損傷を与え、照射線量が少なすぎると治療品質を低下させる。プ
リセット中性子線量の計算部分の計算誤差、及び実際の照射過程でのリアルタイム照射パ
ラメータとプリセット照射パラメータとの間の偏差は、いずれも中性子照射線量の不正確
さをもたらすため、実際の照射過程において、照射パラメータをリアルタイムに修正する
以外に、プリセット照射パラメータの計算も非常に重要である。したがって、患者Ｓに実
施される中性子照射線量がより正確であることを確保するために、校正システムがプリセ
ット中性子線量を校正する必要がある。中性子ビームのプリセット中性子線量を校正する
とき、患者Ｓの位置決め偏差、リアルタイム中性子線量率の偏差、患者体内のホウ素濃度
、中性子フラックスなどの要素による影響を考慮する必要がある。
ぎると患者Ｓに潜在的な損傷を与え、照射線量が少なすぎると治療品質を低下させる。プ
リセット中性子線量の計算部分の計算誤差、及び実際の照射過程でのリアルタイム照射パ
ラメータとプリセット照射パラメータとの間の偏差は、いずれも中性子照射線量の不正確
さをもたらすため、実際の照射過程において、照射パラメータをリアルタイムに修正する
以外に、プリセット照射パラメータの計算も非常に重要である。したがって、患者Ｓに実
施される中性子照射線量がより正確であることを確保するために、校正システムがプリセ
ット中性子線量を校正する必要がある。中性子ビームのプリセット中性子線量を校正する
とき、患者Ｓの位置決め偏差、リアルタイム中性子線量率の偏差、患者体内のホウ素濃度
、中性子フラックスなどの要素による影響を考慮する必要がある。
【0087】
校正システムが用いる校正係数は、中性子校正係数Ｋ１及びホウ素校正係数Ｋ２を含み
、中性子校正係数Ｋ１は、位置決め校正係数Ｋｐ及び中性子ビーム強度校正係数Ｋｉに関
連し、ホウ素校正係数Ｋ２は、ホウ素濃度校正係数Ｋｂ及びホウ素自己遮蔽効果校正係数
Ｋｓに関連する。
、中性子校正係数Ｋ１は、位置決め校正係数Ｋｐ及び中性子ビーム強度校正係数Ｋｉに関
連し、ホウ素校正係数Ｋ２は、ホウ素濃度校正係数Ｋｂ及びホウ素自己遮蔽効果校正係数
Ｋｓに関連する。
【0088】
リアルタイム中性子線量率とプリセット中性子線量率との間の偏差は、最終的に患者に
照射される中性子線量の偏差を直接的に引き起こすため、位置決め校正係数Ｋｐ及び中性
子ビーム強度校正係数Ｋｉを導入して中性子照射線量を修正する。
照射される中性子線量の偏差を直接的に引き起こすため、位置決め校正係数Ｋｐ及び中性
子ビーム強度校正係数Ｋｉを導入して中性子照射線量を修正する。
【0089】
自己遮蔽効果とは、ホウ素濃度が異なる場合、中性子ビームの腫瘍部位に照射されるト
ラックも異なることである。具体的には、患者Ｓの体内のホウ素濃度が高ければ高いほど
、中性子ビームの透過能力が低くなり、中性子ビームの腫瘍に照射されるトラックが短く
なり、中性子ビームがより浅いトラックにおいてホウ素と反応し、逆に、中性子ビームの
腫瘍に照射されるトラックが長くなり、中性子ビームがより深いトラックにおいてホウ素
と反応する。具体的には、ホウ素濃度検出装置により患者体内の第１のホウ素濃度値を得
て、中性子ビームが腫瘍部位に照射される場合に第１のトラックを有し、校正システムは
、第１のホウ素校正係数を得て、ホウ素濃度検出装置により患者体内の第２のホウ素濃度
値を得て、中性子ビームが腫瘍部位に照射される場合に第２のトラックを有し、校正シス
テムは、第２のホウ素校正係数を得て、第１のホウ素濃度値が第２のホウ素濃度値より大
きいと、第１のトラックは、第２のトラックより小さく、かつ第１のホウ素校正係数は、
第２のホウ素校正係数より小さい。したがって、中性子照射線量を計算するとき、自己遮
蔽効果による中性子ビームの実際照射効果及び照射トラックへの影響を考慮する必要があ
るため、ホウ素濃度校正係数Ｋｂ及びホウ素自己遮蔽効果校正係数Ｋｓを導入して中性子
照射線量を校正する。
ラックも異なることである。具体的には、患者Ｓの体内のホウ素濃度が高ければ高いほど
、中性子ビームの透過能力が低くなり、中性子ビームの腫瘍に照射されるトラックが短く
なり、中性子ビームがより浅いトラックにおいてホウ素と反応し、逆に、中性子ビームの
腫瘍に照射されるトラックが長くなり、中性子ビームがより深いトラックにおいてホウ素
と反応する。具体的には、ホウ素濃度検出装置により患者体内の第１のホウ素濃度値を得
て、中性子ビームが腫瘍部位に照射される場合に第１のトラックを有し、校正システムは
、第１のホウ素校正係数を得て、ホウ素濃度検出装置により患者体内の第２のホウ素濃度
値を得て、中性子ビームが腫瘍部位に照射される場合に第２のトラックを有し、校正シス
テムは、第２のホウ素校正係数を得て、第１のホウ素濃度値が第２のホウ素濃度値より大
きいと、第１のトラックは、第２のトラックより小さく、かつ第１のホウ素校正係数は、
第２のホウ素校正係数より小さい。したがって、中性子照射線量を計算するとき、自己遮
蔽効果による中性子ビームの実際照射効果及び照射トラックへの影響を考慮する必要があ
るため、ホウ素濃度校正係数Ｋｂ及びホウ素自己遮蔽効果校正係数Ｋｓを導入して中性子
照射線量を校正する。
【0090】
具体的には、それぞれ式（３－１）、式（３－２）及び式（３－３）を用いて中性子校
正係数Ｋ１、位置決め校正係数Ｋｐ及び中性子ビーム強度校正係数Ｋｉを計算し、相関式
は以下のとおりである。
（３－１）
（３－２）
（３－３）
正係数Ｋ１、位置決め校正係数Ｋｐ及び中性子ビーム強度校正係数Ｋｉを計算し、相関式
は以下のとおりである。
【数13】
【数14】
【数15】
【0091】
ここで、Ｄは、実際に治療に用いられた線量、すなわち中性子線量検出装置２１が測定
したリアルタイム中性子線量Ｄｒであり、
Ｄ０は、校正されないプリセット中性子線量であり、
Ｉは、実際の中性子ビームの強度で、中性子線量検出装置２１が測定したリアルタイム
中性子線量率であり、
Ｉ０は、理論的ビーム強度であり、すなわち入力部３１から入力されたプリセット中性
子線量率である。
したリアルタイム中性子線量Ｄｒであり、
Ｄ０は、校正されないプリセット中性子線量であり、
Ｉは、実際の中性子ビームの強度で、中性子線量検出装置２１が測定したリアルタイム
中性子線量率であり、
Ｉ０は、理論的ビーム強度であり、すなわち入力部３１から入力されたプリセット中性
子線量率である。
【0092】
それぞれ式（３－４）、式（３－５）及び式（３－６）を用いてホウ素校正係数Ｋ２、
ホウ素濃度校正係数Ｋｂ及びホウ素自己遮蔽効果校正係数Ｋｓを計算し、相関式は以下の
とおりである。
（３－４）
（３－５）
（３－６）
ホウ素濃度校正係数Ｋｂ及びホウ素自己遮蔽効果校正係数Ｋｓを計算し、相関式は以下の
とおりである。
【数16】
【数17】
【数18】
【0093】
ここで、Ｂは、患者Ｓの体内の実際のホウ素濃度、すなわちホウ素濃度検出装置が検出
したリアルタイムホウ素濃度であり、
Ｂ０は、治療計画におけるホウ素濃度の設定値、すなわち入力部３１から入力されたプ
リセットホウ素濃度であり、
φＢは、ホウ素濃度分布がＢである場合、患者Ｓの体内の熱中性子フラックスであり、
φＢ０は、ホウ素濃度分布がＢ０である場合、患者Ｓの体内の熱中性子フラックスであ
る。
したリアルタイムホウ素濃度であり、
Ｂ０は、治療計画におけるホウ素濃度の設定値、すなわち入力部３１から入力されたプ
リセットホウ素濃度であり、
φＢは、ホウ素濃度分布がＢである場合、患者Ｓの体内の熱中性子フラックスであり、
φＢ０は、ホウ素濃度分布がＢ０である場合、患者Ｓの体内の熱中性子フラックスであ
る。
【0094】
以下の式（３－７）を用いて校正されないプリセット中性子線量Ｄ０を計算する。
（３－７）
【数19】
【0095】
以下の式（３－８）を用いて治療計画における校正されたプリセット中性子線量Ｄｔｏ
ｔａｌを計算する。
（３－８）
ｔａｌを計算する。
【数20】
【0096】
ここで、ＤＢは、１ｐｐｍのホウ素濃度での線量であり、単位がＧｙであり、
Ｂｃｏｎは、実際に測定されたホウ素濃度であり、単位がｐｐｍであり、
Ｄｆは、高速中性子線量であり、単位がＧｙであり、
Ｄｔｈは、熱中性子線量であり、単位がＧｙであり、
ＲＢＥｎは、中性子の生物学的効果比であり、
Ｄｒは、ガンマ線量であり、単位がＧｙであり、
ＲＢＥｒは、ガンマ生物学的効果比である。
Ｂｃｏｎは、実際に測定されたホウ素濃度であり、単位がｐｐｍであり、
Ｄｆは、高速中性子線量であり、単位がＧｙであり、
Ｄｔｈは、熱中性子線量であり、単位がＧｙであり、
ＲＢＥｎは、中性子の生物学的効果比であり、
Ｄｒは、ガンマ線量であり、単位がＧｙであり、
ＲＢＥｒは、ガンマ生物学的効果比である。
【0097】
実際の治療時に、校正システムは、予め策定された治療計画におけるプリセット中性子
線量を校正して、患者Ｓに不正確な中性子線量を実施することを防止する。
線量を校正して、患者Ｓに不正確な中性子線量を実施することを防止する。
【0098】
校正システムは、患者Ｓの位置決め偏差、リアルタイム中性子線量率の偏差、リアルタ
イムホウ素濃度などの要素の、プリセット中性子線量への影響を総合的に考慮して、中性
子校正係数Ｋ１及びホウ素校正係数Ｋ２を導入してプリセット中性子線量を校正し、患者
Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確度を根源で確保する。
イムホウ素濃度などの要素の、プリセット中性子線量への影響を総合的に考慮して、中性
子校正係数Ｋ１及びホウ素校正係数Ｋ２を導入してプリセット中性子線量を校正し、患者
Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確度を根源で確保する。
【0099】
実際の治療時に、入力部３１がプリセット照射パラメータの入力を完了した後、オペレ
ータは、中性子捕捉療法装置を起動して照射治療を行う。照射が開始された後、入力部３
１の入力機能がロックされ、関連照射パラメータを再入力することができず、このように
照射過程において誤って触れるか又は誤って操作して誤ったパラメータ及び命令を入力す
ることを防止することを保証することができるが、治療過程において理想的な状態とわず
かに一致しない場合、照射を停止するか又は異常状態に応じて照射し続け、照射過程にお
いてパラメータをタイムリーに補正するか又は命令をタイムリーに変化させることができ
ない。しかしながら、操作インタフェースをリアルタイムに操作できるように簡単に設定
すれば、照射が開始された後に、依然として入力部３１により照射パラメータ及び制御命
令を入力することができ、このように照射過程において正確な照射パラメータ及び命令を
リアルタイムに入力することを保証することができるが、このように照射過程において誤
操作による誤ったパラメータ、命令の入力又は操作命令の繰り返し入力をもたらし、さら
に照射結果に影響を与えるリスクがある。
ータは、中性子捕捉療法装置を起動して照射治療を行う。照射が開始された後、入力部３
１の入力機能がロックされ、関連照射パラメータを再入力することができず、このように
照射過程において誤って触れるか又は誤って操作して誤ったパラメータ及び命令を入力す
ることを防止することを保証することができるが、治療過程において理想的な状態とわず
かに一致しない場合、照射を停止するか又は異常状態に応じて照射し続け、照射過程にお
いてパラメータをタイムリーに補正するか又は命令をタイムリーに変化させることができ
ない。しかしながら、操作インタフェースをリアルタイムに操作できるように簡単に設定
すれば、照射が開始された後に、依然として入力部３１により照射パラメータ及び制御命
令を入力することができ、このように照射過程において正確な照射パラメータ及び命令を
リアルタイムに入力することを保証することができるが、このように照射過程において誤
操作による誤ったパラメータ、命令の入力又は操作命令の繰り返し入力をもたらし、さら
に照射結果に影響を与えるリスクがある。
【0100】
図７に示すように、中性子捕捉療法装置は、操作インタフェースを有し、操作インタフ
ェースは、上記入力部３１、表示部３８、情報誤りなし確認ボタン５１、照射開始ボタン
５２、照射一時停止ボタン５３、照射キャンセルボタン５４及び報告生成ボタン５５で構
成される。オペレータは、情報誤りなし確認ボタン５１を起動して、全ての情報に誤りが
ないと確認した旨の信号を監視システム３に伝達し、監視システム３は、全ての情報に誤
りがないと確認した旨の信号を受信して初めて、中性子捕捉療法装置を起動して中性子ビ
ームを照射するための必要条件を備える。監視システム３は、全ての情報に誤りがないと
確認した旨の信号を受信した後、さらに照射開始ボタン５２を起動すれば、中性子捕捉療
法装置を起動して中性子ビームを照射するための十分条件を備える。中性子捕捉療法装置
が起動された後、照射一時停止ボタン５３により中性子ビームの照射を一時停止し、照射
キャンセルボタン５４により中性子ビームの照射をキャンセルすることができる。照射を
完了した後、報告生成ボタン５５を起動して照射治療に関連する報告を自動的に生成する
ことができる。中性子ビーム照射を一時停止し、すなわち全ての照射パラメータ及び命令
が変化しないように維持し、照射開始ボタン５２を再び起動することにより元の照射パラ
メータ及び命令に応じて中性子ビームを照射し、中性子ビームの照射をキャンセルし、す
なわち全ての照射パラメータ及び命令をクリアし、中性子ビームを再び照射する場合に照
射パラメータ及び命令を改めて入力し、かつ情報誤りなし確認ボタン５１及び照射開始ボ
タン５２を順に起動する必要がある。
ェースは、上記入力部３１、表示部３８、情報誤りなし確認ボタン５１、照射開始ボタン
５２、照射一時停止ボタン５３、照射キャンセルボタン５４及び報告生成ボタン５５で構
成される。オペレータは、情報誤りなし確認ボタン５１を起動して、全ての情報に誤りが
ないと確認した旨の信号を監視システム３に伝達し、監視システム３は、全ての情報に誤
りがないと確認した旨の信号を受信して初めて、中性子捕捉療法装置を起動して中性子ビ
ームを照射するための必要条件を備える。監視システム３は、全ての情報に誤りがないと
確認した旨の信号を受信した後、さらに照射開始ボタン５２を起動すれば、中性子捕捉療
法装置を起動して中性子ビームを照射するための十分条件を備える。中性子捕捉療法装置
が起動された後、照射一時停止ボタン５３により中性子ビームの照射を一時停止し、照射
キャンセルボタン５４により中性子ビームの照射をキャンセルすることができる。照射を
完了した後、報告生成ボタン５５を起動して照射治療に関連する報告を自動的に生成する
ことができる。中性子ビーム照射を一時停止し、すなわち全ての照射パラメータ及び命令
が変化しないように維持し、照射開始ボタン５２を再び起動することにより元の照射パラ
メータ及び命令に応じて中性子ビームを照射し、中性子ビームの照射をキャンセルし、す
なわち全ての照射パラメータ及び命令をクリアし、中性子ビームを再び照射する場合に照
射パラメータ及び命令を改めて入力し、かつ情報誤りなし確認ボタン５１及び照射開始ボ
タン５２を順に起動する必要がある。
【0101】
誤操作防止システムには、操作性及び安全性という２つの面の要因を総合的に考慮して
、２回確認部及びフールプルーフ部が設置されることにより、安全で、正確な照射を確保
するとともに、システムは、リアルタイム操作性が乏しくない。オペレータが全ての情報
に誤りがないと確認した旨の信号を中性子捕捉療法装置に伝達するために２回確認部を起
動する前に、中性子捕捉療法装置が起動されて照射治療計画を実行することができず、す
なわち照射開始ボタン５２を起動することができない。フールプルーフ部の起動期間に、
照射パラメータ及び命令を修正し、入力できる入力部３１及び報告生成ボタン５５がロッ
クされる。
、２回確認部及びフールプルーフ部が設置されることにより、安全で、正確な照射を確保
するとともに、システムは、リアルタイム操作性が乏しくない。オペレータが全ての情報
に誤りがないと確認した旨の信号を中性子捕捉療法装置に伝達するために２回確認部を起
動する前に、中性子捕捉療法装置が起動されて照射治療計画を実行することができず、す
なわち照射開始ボタン５２を起動することができない。フールプルーフ部の起動期間に、
照射パラメータ及び命令を修正し、入力できる入力部３１及び報告生成ボタン５５がロッ
クされる。
【0102】
本発明に係る実施例において、２回確認部は、操作インタフェースでの情報誤りなし確
認ボタン５１である。医師は、プログラムを起動して治療計画を実行する前に、関連情報
を２回確認する必要があり、オペレータは、入力に誤りがないと確認し、かつ情報誤りな
し確認ボタン５１をクリックすることにより、情報に誤りがないと確認した旨の命令を監
視システム３に入力して初めて、装置を起動して治療計画を実行することができることに
より、誤操作のため、誤った制御命令を導入する誤入力リスクを低減する。例えば、医師
は、患者Ｓに照射治療を行う前に、患者情報（例えば、氏名、性別、年齢など）及び照射
パラメータ（例えば、照射線量、コリメータ番号）などを検証する必要があり、全ての情
報に誤りがないと検証した後、操作インタフェースでの情報誤りなし確認ボタン５１をク
リックして初めて、照射開始機能を起動することができ、そうでなければ、医師が照射開
始ボタン５２をクリックしても、装置は、起動されて中性子ビームの照射を拒否し、かつ
情報未確認の提示を与える。
認ボタン５１である。医師は、プログラムを起動して治療計画を実行する前に、関連情報
を２回確認する必要があり、オペレータは、入力に誤りがないと確認し、かつ情報誤りな
し確認ボタン５１をクリックすることにより、情報に誤りがないと確認した旨の命令を監
視システム３に入力して初めて、装置を起動して治療計画を実行することができることに
より、誤操作のため、誤った制御命令を導入する誤入力リスクを低減する。例えば、医師
は、患者Ｓに照射治療を行う前に、患者情報（例えば、氏名、性別、年齢など）及び照射
パラメータ（例えば、照射線量、コリメータ番号）などを検証する必要があり、全ての情
報に誤りがないと検証した後、操作インタフェースでの情報誤りなし確認ボタン５１をク
リックして初めて、照射開始機能を起動することができ、そうでなければ、医師が照射開
始ボタン５２をクリックしても、装置は、起動されて中性子ビームの照射を拒否し、かつ
情報未確認の提示を与える。
【0103】
本発明に係る実施例において、フールプルーフ部は、照射開始ボタン５２であり、照射
開始ボタン５２を起動して治療計画を開始した後、入力部３１の入力機能がロックされて
任意の情報を再入力することができない。具体的には、照射治療を行う前に、関連命令及
び照射パラメータを入力部３１により入力し、関連照射パラメータ及び命令を監視システ
ム３に入力すると、オペレータは、関連照射パラメータ及び命令が誤っているか否かをチ
ェックし、誤りがないと確認した後、情報誤りなし確認ボタン５１を起動し、その後、入
力部３１がロックされて、入力部３１により関連照射パラメータ及び命令を修正するか又
は追加することができず、このように、誤入力を防止し、入力部３１がアンロックされて
初めて関連照射パラメータ及び命令を再び入力することができる。本願に係る実施例にお
いて、照射一時停止ボタン５３又は照射キャンセルボタン５４をクリックした後、照射治
療を停止するとともに、関連情報を入力するための入力部３１がアンロックされ、この場
合、入力部３１により関連情報を修正し、追加することができる。当然のことながら、照
射治療を完了した後、入力部は自動的にアンロックされる。このように、誤入力を防止す
るだけでなく、システムの操作性を保証することができる。例えば、医療従事者は、患者
Ｓの情報、照射パラメータなどの情報に誤りがないと確認した後、操作インタフェースで
の情報誤りなし確認ボタン５１をクリックし、次に照射開始ボタン５２をクリックし、そ
の後、システムは、照射治療を開始し、この場合、関連情報を入力するための入力部３１
がロックされて、情報を入力することができない。
開始ボタン５２を起動して治療計画を開始した後、入力部３１の入力機能がロックされて
任意の情報を再入力することができない。具体的には、照射治療を行う前に、関連命令及
び照射パラメータを入力部３１により入力し、関連照射パラメータ及び命令を監視システ
ム３に入力すると、オペレータは、関連照射パラメータ及び命令が誤っているか否かをチ
ェックし、誤りがないと確認した後、情報誤りなし確認ボタン５１を起動し、その後、入
力部３１がロックされて、入力部３１により関連照射パラメータ及び命令を修正するか又
は追加することができず、このように、誤入力を防止し、入力部３１がアンロックされて
初めて関連照射パラメータ及び命令を再び入力することができる。本願に係る実施例にお
いて、照射一時停止ボタン５３又は照射キャンセルボタン５４をクリックした後、照射治
療を停止するとともに、関連情報を入力するための入力部３１がアンロックされ、この場
合、入力部３１により関連情報を修正し、追加することができる。当然のことながら、照
射治療を完了した後、入力部は自動的にアンロックされる。このように、誤入力を防止す
るだけでなく、システムの操作性を保証することができる。例えば、医療従事者は、患者
Ｓの情報、照射パラメータなどの情報に誤りがないと確認した後、操作インタフェースで
の情報誤りなし確認ボタン５１をクリックし、次に照射開始ボタン５２をクリックし、そ
の後、システムは、照射治療を開始し、この場合、関連情報を入力するための入力部３１
がロックされて、情報を入力することができない。
【0104】
照射治療を完了する前に、報告生成ボタン５５もロックされ、照射治療を完了してこそ
、報告生成ボタン５５が自動的にアンロックされ、すなわち治療報告生成機能を起動する
ことができる。
、報告生成ボタン５５が自動的にアンロックされ、すなわち治療報告生成機能を起動する
ことができる。
【0105】
フールプルーフ部は、上記例における照射開始ボタン５２に限定されず、他の重要なボ
タン及びパラメータ入力ウィンドウも適用され、そして、２回確認及びボタンによるフー
ルプルーフの実現キャリアは、ソフトウェアであってもよく、ハードウェアであってもよ
く、例えば、フールプルーフ部は、制御パネルでのキー又はダイヤルスイッチであっても
よく、キー又はスイッチがオンにされる前に、いくつかの操作を行うことができず、キー
をオンにするか又はスイッチをオンにして初めて、関連操作を実行することができる。
タン及びパラメータ入力ウィンドウも適用され、そして、２回確認及びボタンによるフー
ルプルーフの実現キャリアは、ソフトウェアであってもよく、ハードウェアであってもよ
く、例えば、フールプルーフ部は、制御パネルでのキー又はダイヤルスイッチであっても
よく、キー又はスイッチがオンにされる前に、いくつかの操作を行うことができず、キー
をオンにするか又はスイッチをオンにして初めて、関連操作を実行することができる。
【0106】
本発明に係る実施例において、タッチスクリーンの方式で命令及び照射パラメータを入
力し、他の実施形態において、キー（例えば機械的キー）を用いて入力してもよい。
力し、他の実施形態において、キー（例えば機械的キー）を用いて入力してもよい。
【0107】
誤操作防止システムは、必要な場合にパラメータ設定及び制御命令の入力機能を行うこ
とを保証することができるだけでなく、誤操作又は他の原因によるパラメータの誤入力又
は命令の繰り返し入力を低減することができ、装置の動作リスクを低減する。
とを保証することができるだけでなく、誤操作又は他の原因によるパラメータの誤入力又
は命令の繰り返し入力を低減することができ、装置の動作リスクを低減する。
【0108】
本発明に係る中性子捕捉療法装置の中性子線量検出装置２１には、中性子検出感度が異
なる少なくとも２つの第１の計数率チャネル２０１及び第２の計数率チャネル２０２と計
数率チャネル選択ユニット２１６とが設置され、計数率チャネル選択ユニット２１６が実
際の状況に応じて正確な計数率を選択して中性子線量を計算することにより、パルス分解
時間による計数率の損失誤差を回避することができるとともに、低計数率による統計誤差
を回避することができ、リアルタイム中性子線量の検出の正確度を向上させ、さらに患者
Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確度を向上させ、また、中性子線量検出装
置２１には、検出器２１１のパルス分解時間を計算し、かつパルス分解時間に基づいて計
数率修正係数を計算することにより、パルス分解時間による計数率の誤差を修正すること
ができる計数率修正ユニット２１７がさらに設置され、リアルタイム中性子線量の検出の
正確度をさらに向上させ、ひいては患者Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確
度をさらに向上させる。
なる少なくとも２つの第１の計数率チャネル２０１及び第２の計数率チャネル２０２と計
数率チャネル選択ユニット２１６とが設置され、計数率チャネル選択ユニット２１６が実
際の状況に応じて正確な計数率を選択して中性子線量を計算することにより、パルス分解
時間による計数率の損失誤差を回避することができるとともに、低計数率による統計誤差
を回避することができ、リアルタイム中性子線量の検出の正確度を向上させ、さらに患者
Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確度を向上させ、また、中性子線量検出装
置２１には、検出器２１１のパルス分解時間を計算し、かつパルス分解時間に基づいて計
数率修正係数を計算することにより、パルス分解時間による計数率の誤差を修正すること
ができる計数率修正ユニット２１７がさらに設置され、リアルタイム中性子線量の検出の
正確度をさらに向上させ、ひいては患者Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量の正確
度をさらに向上させる。
【0109】
本発明に係る中性子捕捉療法装置は、さらに監視システム３を有し、監視システム３に
は、記憶部３２に記憶された、治療計画を実行するための照射パラメータを周期的に修正
する修正部３７が設置されることにより、患者Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量
がプリセット中性子線量と基本的に一致することを確保し、患者Ｓに照射される中性子ビ
ームの中性子線量の正確度をさらに向上させ、また、リアルタイム中性子線量とプリセッ
ト中性子線量との百分率が９７％以上である場合、患者Ｓが高い中性子線量率の中性子ビ
ームの照射下で過剰な中性子を吸収することを防止するために、中性子線量率を低く調整
し、かつそれに応じて照射時間を長くすることも、患者Ｓに照射される中性子ビームの中
性子線量の正確度を向上させるという作用を果たす。
は、記憶部３２に記憶された、治療計画を実行するための照射パラメータを周期的に修正
する修正部３７が設置されることにより、患者Ｓに照射される中性子ビームの中性子線量
がプリセット中性子線量と基本的に一致することを確保し、患者Ｓに照射される中性子ビ
ームの中性子線量の正確度をさらに向上させ、また、リアルタイム中性子線量とプリセッ
ト中性子線量との百分率が９７％以上である場合、患者Ｓが高い中性子線量率の中性子ビ
ームの照射下で過剰な中性子を吸収することを防止するために、中性子線量率を低く調整
し、かつそれに応じて照射時間を長くすることも、患者Ｓに照射される中性子ビームの中
性子線量の正確度を向上させるという作用を果たす。
【0110】
本発明に係る中性子捕捉療法装置は、さらに校正システムを有し、校正システムは、患
者Ｓの位置決め偏差、リアルタイム中性子線量率の偏差、リアルタイムホウ素濃度などの
要素の、プリセット中性子線量への影響を総合的に考慮して、中性子校正係数Ｋ１及びホ
ウ素校正係数Ｋ２を導入してプリセット中性子線量を校正し、患者Ｓに照射される中性子
ビームの中性子線量の正確度を根源で確保する。
者Ｓの位置決め偏差、リアルタイム中性子線量率の偏差、リアルタイムホウ素濃度などの
要素の、プリセット中性子線量への影響を総合的に考慮して、中性子校正係数Ｋ１及びホ
ウ素校正係数Ｋ２を導入してプリセット中性子線量を校正し、患者Ｓに照射される中性子
ビームの中性子線量の正確度を根源で確保する。
【0111】
以上より、本発明に係る中性子捕捉療法装置は、患者に正確な照射線量の中性子ビーム
を実施し、かつ装置の操作性を保証する前提で誤操作による装置の動作リスクを低減する
ことができる。
を実施し、かつ装置の操作性を保証する前提で誤操作による装置の動作リスクを低減する
ことができる。
【0112】
本発明に係る中性子捕捉療法装置は、上記実施例に記載されている内容及び図面に示さ
れる構成に限定されるものではない。本発明を基礎として、部材の材料、形状及び位置に
対して行われた明らかな変更、代替又は修正は、いずれも本発明の特許請求の範囲内にあ
る。
れる構成に限定されるものではない。本発明を基礎として、部材の材料、形状及び位置に
対して行われた明らかな変更、代替又は修正は、いずれも本発明の特許請求の範囲内にあ
る。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【手続補正書】
【提出日】2024-08-30
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
中性子ビームを生成する中性子ビーム照射システムと、中性子ビーム照射治療過程にお
いてリアルタイム照射パラメータを検出する検出システムと、中性子ビーム照射過程全体
を制御する監視システムとを含み、前記監視システムは、プリセット照射パラメータを入
力する入力部と、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する判断部と、前記
判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合に一部の照射パラメータを
修正する修正部とを含み、前記検出システムが検出したリアルタイム中性子線量とプリセ
ット中性子線量との百分率がプリセット値以上である場合、前記監視システムの判断部は
、照射パラメータを修正する必要があると判定する、ことを特徴とする中性子捕捉療法装
置。
いてリアルタイム照射パラメータを検出する検出システムと、中性子ビーム照射過程全体
を制御する監視システムとを含み、前記監視システムは、プリセット照射パラメータを入
力する入力部と、照射パラメータを修正する必要があるか否かを判断する判断部と、前記
判断部が照射パラメータを修正する必要があると判定した場合に一部の照射パラメータを
修正する修正部とを含み、前記検出システムが検出したリアルタイム中性子線量とプリセ
ット中性子線量との百分率がプリセット値以上である場合、前記監視システムの判断部は
、照射パラメータを修正する必要があると判定する、ことを特徴とする中性子捕捉療法装
置。