特許 7082914 中性子捕捉療法用のコリメータ、及び中性子線のコリメータの設置方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-01

(45)【発行日】2022-06-09

(54)【発明の名称】中性子捕捉療法用のコリメータ、及び中性子線のコリメータの設置方法

(51)【国際特許分類】

   A61N 5/10 20060101AFI20220602BHJP

【ＦＩ】

A61N5/10 H

A61N5/10 K

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2018136031

(22)【出願日】2018-07-19

(65)【公開番号】P2020010890

(43)【公開日】2020-01-23

【審査請求日】2021-06-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000002107

【氏名又は名称】住友重機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100162640

【弁理士】

【氏名又は名称】柳 康樹

(72)【発明者】

【氏名】武川 哲也

【審査官】槻木澤 昌司

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－０８０００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２０８２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１７３２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０９２８９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２００８／０２５７３７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－０１５１４８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ａ６１Ｎ ５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被照射体に照射される中性子線の照射野を規定する中性子捕捉療法用のコリメータであって、
前記中性子線を遮蔽する能力を有する第１部材の開口部へ取付可能な、前記第１部材よりも低い前記中性子線を遮蔽する能力を有する第２部材を備え、
前記第２部材は、前記中性子線の照射軸が延びる第１の方向と直交する第２の方向へ広がる立体形状をなしており、前記第１部材の開口部を塞ぐ形状にて一体的に形成された前記第２の方向に不動の部材である、中性子捕捉療法用のコリメータ。

【請求項2】

前記第２部材は、前記第２の方向における位置に従い、前記第１の方向における位置が異なっている部分を有する、請求項１に記載の中性子捕捉療法用のコリメータ。

【請求項3】

被照射体に照射される中性子線の照射野を規定する中性子捕捉療法用のコリメータであって、
前記中性子線を遮蔽する能力を有する第１部材の開口部へ取付可能な、前記第１部材よりも低い前記中性子線を遮蔽する能力を有する第２部材を備え、
前記第２部材は、前記中性子線の照射軸が延びる第１の方向と直交する第２の方向へ広がる立体形状をなしており、
前記第２部材は、前記中性子線を遮蔽する材質で構成される中性子線遮蔽部材と、前記第１の方向における一方側への前記中性子線遮蔽部材の移動を規制する規制板と、を備える、中性子捕捉療法用のコリメータ。

【請求項4】

内部に空間が形成された殻部材を更に備え、
前記規制板は、前記殻部材の壁部をなしており、
前記中性子線遮蔽部材は、前記殻部材の前記空間内に充填されている、請求項３に記載の中性子捕捉療法用のコリメータ。

【請求項5】

前記中性子線遮蔽部材は、複数のブロック体によって構成されており、
各々の前記ブロック体は、前記規制板と当接している、請求項３又は４に記載の中性子捕捉療法用のコリメータ。

【請求項6】

前記規制板は、前記第２の方向において、前記照射軸を中央位置とする外周側から内周側へ向かって第１の突出部、第２の突出部、及び第３の突出部を有しており、
前記第１の突出部は、前記第１の方向における前記一方側へ突出し、
前記第２の突出部は、前記第１の方向における他方側へ突出し、
第３の突出部は、前記中央位置に配置されて、前記第１の方向における前記一方側へ突出する、請求項３～５の何れか一項に記載の中性子捕捉療法用のコリメータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、中性子捕捉療法用のコリメータ、及び中性子線のコリメータの設置方法に関する。

【背景技術】

【0002】

放射線を用いた治療方法として、中性子線を照射してがん細胞を死滅させる中性子捕捉療法であるホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ：Ｂｏｒｏｎ Ｎｅｕｔｒｏｎ Ｃａｐｔｕｒｅ Ｔｈｅｒａｐｙ）が知られている。ホウ素中性子捕捉療法では、がん細胞に予め取り込ませておいたホウ素に中性子線を照射し、これにより生じる重荷電粒子の飛散によってがん細胞を選択的に破壊する。このような中性子捕捉療法では、被照射体に照射される中性子線の照射野を規定する（制限する）コリメータが用いられる（例えば、特許文献１参照。）このような中性子補足療法用のコリメータでは、照射野に合わせて複数のリーフ（中性子線遮蔽部材のピース）を移動させることで、所望の照射野を規定している。更に、患者に合わせて中性子線の照射軸方向へ複数のリーフを移動させることが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－２０８２５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述のような中性子補足療法用のコリメータでは、手動でリーフを移動させるため、治療計画時に計画したリーフ位置を再現するときの再現性を向上させ難い場合がある。また、モータ等を設けることで機械的にリーフを駆動させる方法は、モータの制御部品（特に半導体）が中性子線によって故障し易いために、実現性が難しい。更に、患者毎にブロック型のコリメータを形成する方法は、対象となる患者のみにしか使用できないため、一の患者の治療に要するコストが高くなってしまうという問題がある。

【0005】

そこで本発明は、コストを抑制しながら、再現性の良い中性子捕捉療法用のコリメータ、及び中性子線のコリメータの設置方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明に係る中性子捕捉療法用のコリメータは、被照射体に照射される中性子線の照射野を規定する中性子捕捉療法用のコリメータであって、中性子線を遮蔽する材質で構成される中性子線遮蔽部材と、中性子線の照射軸が延びる第１の方向における一方側への中性子線遮蔽部材の移動を規制する規制板と、を備え、規制板は、第１の方向と直交する第２の方向へ広がると共に、第２の方向における位置に従い、第１の方向における位置が異なっている部分を有する立体形状をなしている。

【0007】

本発明に係る中性子捕捉療法用のコリメータは、中性子線の照射軸が延びる第１の方向における一方側への中性子線遮蔽部材の移動を規制する規制板を備えている。この規制板は、中性子線遮蔽部材の移動を規制することで、当該中性子線遮蔽部材の位置決めを行うことができる。このような規制板は、第１の方向と直交する第２の方向へ広がると共に、第２の方向における位置に従い、第１の方向における位置が異なっている部分を有する立体形状をなしている。すなわち、規制板を、患者の姿勢や形状に合わせた立体形状とすることで、中性子線遮蔽部材を患者に合わせた位置に配置することができる。このように、コリメータの形状を規制板に対応した形状にすることができるため、予め計画した形状に対する再現性が良い。また、中性子線遮蔽部材自体を患者に合わせた形状に加工するのではなく、規制板を患者に合わせた形状とすることで、中性子線遮蔽部材を他の患者にも再利用することが可能となる。更に、規制板を形成することは、中性子線遮蔽部材自体を加工する場合や、中性子線遮蔽部材に駆動機構を設ける場合に比して、低いコストで行うことができる。以上により、コストを抑制しながら、再現性の良い中性子捕捉療法用のコリメータを提供することができる。

【0008】

本発明に係る中性子捕捉療法用のコリメータは、内部に空間が形成された殻部材を更に備え、規制板は、殻部材の壁部をなしており、中性子線遮蔽部材は、殻部材の空間内に充填されていてよい。例えば、中性子線遮蔽部材がブロック体である場合は、当該ブロック体の形状に合わせて規制板の形状を設定する必要が生じる。一方、殻部材の内部に中性子線遮蔽部材を充填する構成とすることで、規制板の形状を設定する際に、中性子線遮蔽部材の形状による制約を少なくすることができる。これにより、コリメータの形状を患者の姿勢や形状に対応させ易くなる。

【0009】

本発明に係る中性子捕捉療法用のコリメータにおいて、中性子線遮蔽部材は、複数のブロック体によって構成されており、各々のブロック体は、規制板と当接していてよい。例えば、中性子線遮蔽部材として流動性のある部材を用いる場合は、当該中性子線遮蔽部材を充填するために、規制板を壁部とした殻部材を構成する必要がある。一方、中性子線遮蔽部材がブロック体であることにより、当該中性子線遮蔽部材自体が形状保持性を有しているため、殻部材を形成する必要がなく、規制板の構造を簡易なものとすることができる。

【0010】

本発明に係る中性子捕捉療法用のコリメータにおいて、規制板は、第２の方向において、照射軸を中央位置とする外周側から内周側へ向かって第１の突出部、第２の突出部、及び第３の突出部を有しており、第１の突出部は、第１の方向における一方側へ突出し、第２の突出部は、第１の方向における他方側へ突出し、第３の突出部は、中央位置に配置されて、第１の方向における一方側へ突出してよい。これにより、第１の突出部で照射野が規制された中性子線がコリメータの中央位置を通過する際に、第３の突出部を通過させることで、中性子線の線量の平坦化を行うことができる。

【0011】

本発明に係る中性子線のコリメータの設置方法は、被照射体に照射される中性子線の照射野を規定する中性子線のコリメータの設置方法であって、中性子線を遮蔽する材質で構成される中性子線遮蔽部材を準備する工程と、中性子線遮蔽部材の移動を規制する規制板を準備する工程と、中性子線に対する被照射体の上流側に中性子線遮蔽部材及び規制板を配置することで、中性子線の照射軸が延びる第１の方向における一方側への中性子線遮蔽部材の移動を規制板で規制する工程と、を備え、規制板は、照射軸方向と直交する第２の方向へ広がると共に、第２の方向における位置に従い、第１の方向における位置が異なっている部分を有する立体形状をなしている。

【0012】

本発明に係る中性子線のコリメータの設置方法によれば、上述の中性子捕捉療法用のコリメータと同様の作用・効果を得ることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、コストを抑制しながら、再現性の良い中性子捕捉療法用のコリメータ、及び中性子線のコリメータの設置方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るコリメータが適用される中性子捕捉療法システムの構成を示す図である。

【図2】図１の中性子捕捉療法システムにおける中性子線照射部近傍を示す図である。

【図3】本発明の実施形態に係るコリメータを示す断面図である。

【図4】変形例に係るコリメータを示す断面図である。

【図5】変形例に係るコリメータを示す断面図である。

【図6】図５に示すコリメータを第１の方向から見た図である。

【図7】コリメータに追加される姿勢調整部材を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る中性子捕捉療法用のコリメータ、及びそれを用いた中性子線のコリメータの設置方法について説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

【0016】

まず、図１及び図２を用いて、本実施形態に係る中性子捕捉療法用のコリメータが適用される中性子線捕捉療法システムの概要を説明する。図１及び図２に示すように、ホウ素中性子捕捉療法を用いたがん治療を行う中性子捕捉療法システム１は、ホウ素（^１０Ｂ）を含む薬剤が投与された患者Ｓ（被照射体）のホウ素が集積した部位に中性子線を照射してがん治療を行うシステムである。中性子捕捉療法システム１は、治療台３に拘束された患者Ｓに中性子線Ｎを照射して患者Ｓのがん治療を行う照射室２を有している。

【0017】

患者Ｓを治療台３に拘束する等の準備作業は、照射室２外の準備室（不図示）で実施され、患者Ｓが拘束された治療台３が準備室から照射室２に移動される。また、中性子捕捉療法システム１は、患者Ｓが載置される治療台３と、治療用の中性子線Ｎを発生させる中性子線発生部１０と、照射室２内で治療台３に載置されている患者Ｓに対して中性子線Ｎを照射する中性子線照射部２０と、なお、照射室２は遮蔽壁Ｗに覆われているが、患者や作業者等が通過するために通路及び扉４５が設けられている。

【0018】

中性子線発生部１０は、荷電粒子を加速して荷電粒子線Ｌを出射する加速器１１と、加速器１１が出射した荷電粒子線Ｌを輸送するビーム輸送路１２と、荷電粒子線Ｌを走査してターゲット８に対する荷電粒子線Ｌの照射位置の制御を行う荷電粒子線走査部１３と、荷電粒子線Ｌが照射されることで核反応を起こして中性子線Ｎを発生させるターゲット８と、荷電粒子線Ｌの電流を測定する電流モニタ１６と、を備えている。加速器１１及びビーム輸送路１２は、略長方形状を成す荷電粒子線生成室１４の室内に配置されており、この荷電粒子線生成室１４は、コンクリート製の遮蔽壁Ｗで覆われた空間である。なお、荷電粒子線生成室１４には、メンテナンスのための作業者が通過するための通路及び扉４６が設けられている。なお、荷電粒子線生成室１４は略長方形状に限定されず、他の形状であってもよい。例えば、加速器からターゲットまでの経路がＬ字状の場合には、荷電粒子線生成室１４もＬ字状にしてよい。また、荷電粒子線走査部１３は例えば荷電粒子線Ｌのターゲット８に対する照射位置を制御し、電流モニタ１６はターゲット８に照射される荷電粒子線Ｌの電流を測定する。

【0019】

加速器１１は、陽子等の荷電粒子を加速して陽子線等の荷電粒子線Ｌを生成するものである。本実施形態では、加速器１１としてサイクロトロンが採用されている。なお、加速器１１として、サイクロトロンに代えて、シンクロトロン、シンクロサイクロトロン又はライナック等の他の加速器を用いてもよい。

【0020】

ビーム輸送路１２の一端（上流側の端部）は、加速器１１に接続されている。ビーム輸送路１２は、荷電粒子線Ｌを調整するビーム調整部１５を備えている。ビーム調整部１５は、荷電粒子線Ｌの軸を調整する水平型ステアリング電磁石及び水平垂直型ステアリング電磁石と、荷電粒子線Ｌの発散を抑制する四重極電磁石と、荷電粒子線Ｌを整形する四方スリット等を有している。なお、ビーム輸送路１２は荷電粒子線Ｌを輸送する機能を有していればよく、ビーム調整部１５は無くてもよい。

【0021】

ビーム輸送路１２によって輸送された荷電粒子線Ｌは、荷電粒子線走査部１３によって照射位置を制御されてターゲット８に照射される。なお、荷電粒子線走査部１３を省略して、常にターゲット８の同じ箇所に荷電粒子線Ｌを照射するようにしてもよい。

【0022】

ターゲット８は、荷電粒子線Ｌが照射されることによって中性子線Ｎを発生させる。ターゲット８は、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）、リチウム（Ｌｉ）、タンタル（Ｔａ）又はタングステン（Ｗ）で構成されており、板状を成している。ただし、ターゲットは板状に限らず、液状等であってもよい。ターゲット８が発生させた中性子線Ｎは、中性子線照射部２０によって照射室２内の患者Ｓに向かって照射される。

【0023】

中性子線照射部２０は、ターゲット８から出射された中性子線Ｎを減速させる減速材２１と、中性子線Ｎ及びガンマ線等の放射線が外部に放出されないように遮蔽する遮蔽体２２とを備えており、この減速材２１と遮蔽体２２とでモデレータが構成されている。

【0024】

減速材２１は例えば異なる複数の材料から成る積層構造とされており、減速材２１の材料は荷電粒子線Ｌのエネルギー等の諸条件によって適宜選択される。具体的には、例えば加速器１１からの出力が３０ＭｅＶの陽子線でありターゲット８としてベリリウムターゲットを用いる場合には、減速材２１の材料は鉛、鉄、アルミニウム又はフッ化カルシウムとすることができる。

【0025】

遮蔽体２２は、減速材２１を囲むように設けられており、中性子線Ｎ、及び中性子線Ｎの発生に伴って生じたガンマ線等の放射線が遮蔽体２２の外部に放出されないように遮蔽する機能を有する。遮蔽体２２は、荷電粒子線生成室１４と照射室２とを隔てる壁Ｗ１に少なくともその一部が埋め込まれていてもよく、埋め込まれていなくてもよい。また、照射室２と遮蔽体２２との間には、照射室２の側壁面の一部を成す壁体２３が設けられている。壁体２３には、中性子線Ｎの出力口となるコリメータ取付部２３ａが設けられている。このコリメータ取付部２３ａには、中性子線Ｎの照射野を規定するためのコリメータ３１が固定されている。コリメータ３１は、患者Ｓの腫瘍Ｔ（被照射体）の形状に合わせて中性子線Ｎの照射野を規定する。なお、コリメータ取付部２３ａを壁体２３に設けずに、後述する治療台３にコリメータ３１を取り付けてもよい。

【0026】

以上の中性子線照射部２０では、荷電粒子線Ｌがターゲット８に照射され、これに伴いターゲット８が中性子線Ｎを発生させる。ターゲット８によって発生した中性子線Ｎは、減速材２１内を通過している際に減速され、減速材２１から出射された中性子線Ｎは、コリメータ３１を通過して治療台３に載置されている患者Ｓに対して照射される。ここで、中性子線Ｎとしては、比較的エネルギーが低い熱中性子線又は熱外中性子線を用いることができる。

【0027】

治療台３は、中性子捕捉療法で患者が載置される載置台として機能し、患者Ｓを載置したまま準備室（不図示）から照射室２へ移動可能となっている。治療台３は、治療台３の土台を構成する土台部３２と、土台部３２を床面上で移動可能とするキャスタ３３と、患者Ｓを載置するための天板３４と、天板３４を土台部３２に対して相対的に移動させるための駆動部３５とを備えている。なお、キャスタ３３を用いず、土台部３２を床に固定しても良い。

【0028】

次に、図３を参照して、中性子捕捉療法システム１に用いられる中性子捕捉療法用のコリメータ３１の構成について説明する。コリメータ３１は、被照射体に照射される中性子線の照射野を規定する部材である。コリメータ３１は、中性子線を遮蔽する材質で構成される中性子線遮蔽部材４１と、中性子線遮蔽部材４１の移動を規制する規制板４２と、を備えている。なお、以降の説明においては、中性子線Ｎの照射軸ＣＬが延びる方向を「第１の方向Ｄ１」とする。照射軸ＣＬとは、中性子線Ｎの中心線であり、コリメータ取付部２３ａやコリメータ３１の中心線にも該当する。また、中性子線Ｎが進行する方向を第１の方向における下流側とし、反対側を上流側とする。第１の方向Ｄ１と直交する方向を「第２の方向Ｄ２」とする。なお、第２の方向Ｄ２は、照射軸ＣＬを中心線とした場合の径方向に該当する。照射軸ＣＬに近づく方向を第２の方向Ｄ２における内周側とし、反対側を第２の方向Ｄ２における外周側とする。図３では、コリメータ３１の断面に対する第２の方向Ｄ２のみが示されているが、第１の方向Ｄ１に直交する全方向が第２の方向Ｄ２に該当する。

【0029】

規制板４２は、第１の方向Ｄ１における少なくとも下流側への中性子線遮蔽部材４１の移動を規制する。すなわち、中性子線遮蔽部材４１は、中性子線遮蔽部材４１の第１の方向Ｄ１における少なくとも下流側の位置決めを行うための部材として機能する。規制板４２は、第２の方向Ｄ２へ広がるように形成されている。また、規制板４２は、第２の方向Ｄ２における位置に従い、第１の方向Ｄ１における位置が異なっている部分を有する立体形状をなしている。すなわち、規制板４２のうち、第２の方向Ｄ２に広がり、且つ中性子線遮蔽部材４１を規制している部分が、第１の方向Ｄ１における位置が一定となる平板のみによって構成されていない。規制板４２のうち、第２の方向Ｄ２に広がり、且つ中性子線遮蔽部材４１を規制している部分は、第１の方向Ｄ１における位置が、第２の方向に沿って段階的、又は連続的に変化している。規制板４２の立体形状は、患者Ｓの患部の表面形状に対応して、任意の形状に設定される。これにより、患者Ｓの患部表面とコリメータ３１との間の空間を少なくし、中性子線が漏れる量を低減することができる。規制板４２は、例えば３Ｄプリンタ等を用いて製造される。規制板４２の材質としては、中性子線Ｎに対する影響が小さいもの、すなわち中性子線Ｎに対する特性が中性子線遮蔽部材４１に近いものが選択される。例えば、規制板４２の材質として、ＡＢＳ樹脂等のプラスチック樹脂を採用してよい。

【0030】

本実施形態では、規制板４２のうち、第２の方向Ｄ２に広がり、且つ中性子線遮蔽部材４１を規制している部分は、第１の方向Ｄ１における位置が、第２の方向に沿って連続的に変化している部分を有する。また、本実施形態では、コリメータ３１は、内部に空間が形成された殻部材５０を備えている。規制板４２が殻部材５０の壁部をなしている。

【0031】

具体的には、図３の照射軸ＣＬよりも紙面上側領域では、規制板４２は、第１の方向Ｄ１の下流側で中性子線遮蔽部材４１の移動を規制する壁部４３Ａ，４３Ｂを備えている。壁部４３Ａは、第２の方向Ｄ２における内周側から外周側へ向かうに従って、第１の方向Ｄ１における下流側に配置されるように湾曲している。壁部４３Ｂは、壁部４３Ａの外周側の端部から第２の方向Ｄ２における外周側へ向かって平板状に広がっている。規制板４２は、第１の方向Ｄ１の上流側で中性子線遮蔽部材４１の移動を規制する壁部４５Ａ，４５Ｂを備えている。壁部４５Ａは、第２の方向における内周側から外周側へ向かうに従って、第１の方向Ｄ１における下流側に配置されるように湾曲している。壁部４５Ｂは、壁部４５Ａの外周側の端部から第２の方向における外周側へ向かって平板状に広がっている。壁部４３Ａの内周側の端部と壁部４５Ａの内周側の端部との間には、中性子線Ｎが通過する空間を形成するように、第１の方向Ｄ１へ平行に延びる壁部４４Ａが形成されている。壁部４３Ｂの外周側の端部と壁部４５Ｂの外周側の端部との間には、第１の方向Ｄ１へ平行に延びる壁部４４Ｂが形成されている。

【0032】

図３の照射軸ＣＬよりも紙面下側領域では、規制板４２は、第１の方向Ｄ１の下流側で中性子線遮蔽部材４１の移動を規制する壁部４３Ｃ，４３Ｄを備えている。壁部４３Ｃは、第２の方向Ｄ２における内周側から外周側へ向かうに従って、第１の方向Ｄ１における下流側に配置されるように湾曲している。壁部４３Ｄは、壁部４３Ｃの外周側の端部から第２の方向Ｄ２における外周側へ向かって平板状に広がっている。規制板４２は、第１の方向Ｄ１の上流側で中性子線遮蔽部材４１の移動を規制する壁部４５Ｃ，４５Ｄを備えている。壁部４５Ｃは、第２の方向における内周側から外周側へ向かうに従って、第１の方向Ｄ１における下流側に配置されるように湾曲している。壁部４５Ｄは、壁部４５Ｃの外周側の端部から第２の方向Ｄ２における外周側へ向かって平板状に広がっている。壁部４３Ｃの内周側の端部と壁部４５Ｃの内周側の端部との間には、中性子線Ｎが通過する空間を形成するように、第１の方向Ｄ１へ平行に延びる壁部４４Ｃが形成されている。壁部４３Ｄの外周側の端部と壁部４５Ｄの外周側の端部との間には、第１の方向Ｄ１へ平行に延びる壁部４４Ｄが形成されている。壁部４３Ｃ，４５Ｃの円弧の大きさは、壁部４３Ａ，４５Ａの円弧の大きさよりも小さい。従って、紙面上側領域と紙面下側領域とでは、殻部材５０の断面形状が異なっている。殻部材５０は、上述のように、場所によって異なる断面形状を有した状態で、照射軸ＣＬを中心線とした略円環状の形状を有している。ただし、殻部材５０（すなわち規制板４２）の形状は特に限定されず、患者Ｓの姿勢及び形状に合わせて適宜変更可能である。

【0033】

中性子線遮蔽部材４１は、殻部材５０内に充填される。中性子線遮蔽部材４１の材質として、ポリエチレンやフッ化リチウム等が採用される。中性子線遮蔽部材４１は、流動性を有する部材であり、例えば粒状、液状、またはゲル状に構成されている。中性子線遮蔽部材４１は、殻部材５０に形成された投入口（不図示）から当該殻部材５０の内部空間へ投入される。中性子線遮蔽部材４１は、殻部材５０の内部空間に隙間なく充填される。これにより、中性子線遮蔽部材４１は、殻部材５０の各壁部（規制板）の内面に当接し、各方向における移動が規制される。

【0034】

次に、本実施形態に係る中性子線Ｎのコリメータの設置方法について説明する。当該コリメータの設置方法は、中性子線を遮蔽する材質で構成される中性子線遮蔽部材４１を準備する第１の工程と、中性子線遮蔽部材４１の移動を規制する規制板４２を準備する第２の工程と、規制板４２で中性子線遮蔽部材４１の移動を規制する第３の工程と、を備えている。

【0035】

第２の工程では、予め治療計画システムで、患者Ｓの姿勢や形状を考慮し、腫瘍Ｔに対する所望の中性子線Ｎの線量が得られるように、コリメータ３１の形状を計画する。そして、治療計画システムは、当該コリメータ３１の形状に対応する規制板４２（ここでは殻部材５０）の形状を演算する。また、第２の工程では、治療計画システムで演算された形状を得るためのプログラムに従って、３Ｄプリンタ等を用いて規制板４２を形成する。このように規制板４２を壁部として構成された殻部材５０の内部空間に中性子線遮蔽部材４１が充填される。また、第３の工程では、中性子線Ｎに対する腫瘍Ｔの上流側に中性子線遮蔽部材４１及び規制板４２を配置することで、第１の方向Ｄ１における下流側及び上流側への中性子線遮蔽部材４１の移動を規制板４２で規制する。規制板４２は、第２の方向Ｄ２へ広がると共に、第２の方向Ｄ２における位置に従い、第１の方向Ｄ１における位置が異なっている部分（壁部４３Ａ，４３Ｃ）を有する立体形状をなしている。

【0036】

次に、本実施形態に係るコリメータ３１の作用・効果について説明する。

【0037】

本実施形態に係るコリメータ３１は、第１の方向Ｄ１における一方側への中性子線遮蔽部材４１の移動を規制する規制板４２を備えている。この規制板４２は、中性子線遮蔽部材４１の移動を規制することで、当該中性子線遮蔽部材４１の位置決めを行うことができる。このような規制板４２は、第２の方向Ｄ２へ広がると共に、第２の方向Ｄ２における位置に従い、第１の方向Ｄ１における位置が異なっている部分を有する立体形状をなしている。すなわち、規制板４２を、患者の姿勢や形状に合わせた立体形状とすることで、中性子線遮蔽部材４１を患者に合わせた位置に配置することができる。このように、コリメータ３１の形状を規制板４２に対応した形状にすることができるため、予め計画した形状に対する再現性が良い。また、中性子線遮蔽部材４１自体を患者に合わせた形状に加工するのではなく、規制板４２を患者に合わせた形状とすることで、中性子線遮蔽部材４１を他の患者にも再利用することが可能となる。更に、規制板４２を形成することは、中性子線遮蔽部材４１自体を加工する場合や、中性子線遮蔽部材４１に駆動機構を設ける場合に比して、低いコストで行うことができる。以上により、コストを抑制しながら、再現性の良いコリメータ３１を提供することができる。

【0038】

本実施形態に係るコリメータ３１は、内部に空間が形成された殻部材５０を更に備え、規制板４２は、殻部材５０の壁部をなしており、中性子線遮蔽部材４１は、殻部材５０の空間内に充填されていている。例えば、中性子線遮蔽部材がブロック体である場合（図５に示す形態）は、当該ブロック体の形状に合わせて規制板の形状を設定する必要が生じる。一方、殻部材５０の内部に中性子線遮蔽部材４１を充填する構成とすることで、規制板４２の形状を設定する際に、中性子線遮蔽部材４１の形状による制約を少なくすることができる。これにより、コリメータ３１の形状を患者の姿勢や形状に対応させ易くなる。

【0039】

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。

【0040】

例えば、図４に示すコリメータ１３１を採用してよい。図４に示す規制板１４２は、第２の方向Ｄ２において、照射軸ＣＬを中央位置とする外周側から内周側へ向かって第１の突出部１６１，１６２、第２の突出部１６３，１６４、及び第３の突出部１６６を有している。規制板１４２が殻部材１５０の壁部をなしている。第１の突出部１６１，１６２は、第１の方向Ｄ１における下流側へ突出し、第２の突出部１６３，１６４は、第１の方向Ｄ１における上流側へ突出し、第３の突出部１６６は、中央位置に配置されて、第１の方向Ｄ１における下流側へ突出している。これにより、第１の突出部１６１，１６２で照射野が規制された中性子線Ｎがコリメータの中央位置を通過する際に、第３の突出部１６６を通過させることで、中性子線Ｎの線量の平坦化を行うことができる。なお、第１の突出部１６１，１６２の内周側の角部には、患者Ｓの形状に合わせた傾斜壁部１４３Ａ，１４３Ｂが形成されている。

【0041】

また、図５に示すコリメータ２３１を採用してもよい。規制板２４２のうち、第２の方向Ｄ２に広がり、且つ中性子線遮蔽部材２４１を規制している部分は、第１の方向Ｄ１における位置が、第２の方向に沿って段階的に変化している。規制板２４２は、第２の方向Ｄ２へ平板状に広がる壁部２４３と、第１の方向Ｄ１と平行に延びる壁部２４４と、を複数備えている。平板状に広がる壁部２４３は、照射軸ＣＬから遠ざかるに従って、第１の方向Ｄ１における下流側に配置されている。

【0042】

具体的には、図５の照射軸ＣＬよりも紙面上側領域では、照射軸ＣＬ側の内周側から外周側へ向かって、平板状に広がる壁部２４３Ａ，２４３Ｂ，２４３Ｃ，２４３Ｄを備えている。このうち、壁部２４３Ａ，２４３Ｂ，２４３Ｄが中性子線遮蔽部材２４１を規制する位置に配置される。壁部２４３Ｄは、コリメータ取付部２３ａを形成する壁体２３の外面２３ｂと当接する位置に配置される。壁部２４３Ｂは、壁部２４３Ａよりも第１の方向Ｄ１における下流側に配置されている。壁部２４３Ｃは、壁部２４３Ｂよりも第１の方向Ｄ１における下流側に配置されている。壁部２４３Ｄは、壁部２４３Ｃよりも第１の方向Ｄ１における上流側に配置されている。壁部２４３Ａの外周側の端部と壁部２４３Ｂの内周側の端部とは、第１の方向Ｄ１と平行に延びる壁部２４４Ａで接続されている。壁部２４３Ｂの外周側の端部と壁部２４３Ｃの内周側の端部とは、第１の方向Ｄ１と平行に延びる壁部２４４Ｂで接続されている。壁部２４３Ｃの外周側の端部と壁部２４３Ｄの内周側の端部とは、第１の方向Ｄ１と平行に延びる壁部２４４Ｃで接続されている。なお、壁部２４３Ａ内周側の端部には、中性子線Ｎが通過する空間を形成するように、第１の方向Ｄ１へ平行に延びる壁部２４４Ｆが形成されている。

【0043】

図５の照射軸ＣＬよりも紙面下側領域では、照射軸ＣＬ側の内周側から外周側へ向かって、平板状に広がる壁部２４３Ｅ，２４３Ｆ，２４３Ｇを備えている。このうち、壁部２４３Ｅ，２４３Ｆが中性子線遮蔽部材２４１を規制する位置に配置される。壁部２４３Ｇは、コリメータ取付部２３ａを形成する壁体２３の外面２３ｂと当接する位置に配置される。壁部２４３Ｆは、壁部２４３Ｅよりも第１の方向Ｄ１における下流側に配置されている。壁部２４３Ｇは、壁部２４３Ｆよりも第１の方向Ｄ１における上流側に配置されている。壁部２４３Ｅの外周側の端部と壁部２４３Ｆの内周側の端部とは、第１の方向Ｄ１と平行に延びる壁部２４４Ｄで接続されている。壁部２４３Ｆの外周側の端部と壁部２４３Ｇの内周側の端部とは、第１の方向Ｄ１と平行に延びる壁部２４４Ｅで接続されている。壁部２４３Ｅの内周側の端部には、中性子線Ｎが通過する空間を形成するように、第１の方向Ｄ１へ平行に延びる壁部２４４Ｇが形成されている。

【0044】

中性子線遮蔽部材２４１は、複数のブロック体によって構成されており、各々のブロック体は規制板２４２と当接している。各々のブロック体は、互いに分離されており、独立して移動可能である。具体的に、中性子線遮蔽部材２４１は、壁部２４３Ａ，２４３Ｂ，２４３Ｃ，２４３Ｅ，２４３Ｆと当接するブロック体２４１Ａ，２４１Ｂ，２４１Ｃ，２４１Ｅ，２４１Ｆによって構成されている。すなわち、ブロック体２４１Ａ，２４１Ｂ，２４１Ｃ，２４１Ｅ，２４１Ｆの第１の方向Ｄ１における位置は、規制板２４２の壁部２４３Ａ，２４３Ｂ，２４３Ｃ，２４３Ｅ，２４３Ｆによって位置決めされる。なお、中性子線遮蔽部材２４１を構成する複数のブロック体は、第１の方向Ｄ１から見た時に、図６に示すように、同一の方向へ延びる長方形状をなしていてよい。当該ブロック体の形状に合わせて、規制板２４２の形状も設定される。

【0045】

例えば、中性子線遮蔽部材として流動性のある部材を用いる場合（図３に示す形態）、中性子線遮蔽部材を充填するために、規制板を壁部とした殻部材を構成する必要がある。一方、中性子線遮蔽部材２４１がブロック体であることにより、当該中性子線遮蔽部材２４１自体が形状保持性を有しているため、殻部材を形成する必要がなく、規制板２４２の構造を簡易なものとすることができる。例えば、図５に示す形態では、規制板２４２は、殻部材のように中性子線遮蔽部材を全方向から取り囲む必要はなく、第１の方向Ｄ１における下流側のみで、ブロック体と当接する構成でよい。

【0046】

また、図７に示すように、上述の実施形態や変形例のコリメータに加え、コリメータと同趣旨の構成によって、患者Ｓの姿勢を調整する姿勢調整部材３００を設けてもよい。すなわち、姿勢調整部材３００は、規制板を壁部とする殻部材３１０と、殻部材３１０に充填される中性子線遮蔽部材３２０を有していてよい。なお、コリメータは図３～６のいずれのコリメータを用いてもよいので、図７ではコリメータを省略している。

【0047】

また、本発明に係るコリメータが適用される中性子捕捉療法システムの構成は、上記に限定されず、種々の変更を行うことができる。

【符号の説明】

【0048】

３１，１３１，２３１…コリメータ、４１，２４１…中性子線遮蔽部材、４２，１４２，２４２…規制板、５０，１５０…殻部材、２４１Ａ，２４１Ｂ，２４１Ｃ，２４１Ｅ，２４１Ｆ…ブロック体、１６１，１６２…第１の突出部、１６３，１６４…第２の突出部、１６６…第３の突出部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】