特許 7445812 Ｘ線照射システム、Ｘ線照射方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-02-28

(45)【発行日】2024-03-07

(54)【発明の名称】Ｘ線照射システム、Ｘ線照射方法

(51)【国際特許分類】

   G21K 5/02 20060101AFI20240229BHJP

   G21K 5/10 20060101ALI20240229BHJP

   A61J 3/00 20060101ALN20240229BHJP

【ＦＩ】

G21K5/02 X

G21K5/10 F

A61J3/00 300B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2023135944

(22)【出願日】2023-08-24

【審査請求日】2023-08-24

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000233044

【氏名又は名称】株式会社日立パワーソリューションズ

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】澤柳 宏憲

(72)【発明者】

【氏名】石上 伸也

(72)【発明者】

【氏名】松永 惟

【審査官】小林 幹

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０３６９３３５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２３－０２９３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０６０８３３８７（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１４８９３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－５２６１６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０４４００２７０（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ２１Ｋ １／００ － ７／００

Ａ６１Ｌ ２／００ － ２／２８

１１／００ － １２／１４

Ａ６１Ｊ １／００ － １９／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体にＸ線を照射するＸ線照射システムであって、
Ｘ線を出射するＸ線装置と、
平面状の載置部と、前記Ｘ線を前記載置部に照射するように前記Ｘ線装置を前記載置部の鉛直上部に保持する保持部と、を含む載置台と、
均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路と、を備え、
前記柱状流通路を前記載置部に所定の面積で、所定回数渦巻き状に、隣接する柱状流通路同士の間に隙間を有する様に周回させて渦巻流路を形成し、前記渦巻流路の中心部が前記Ｘ線装置のＸ線照射部の下側に位置するように配置し、
前記渦巻流路の所定の位置に設定した始端部から始めて終端部で終わる区間を示す流通域に前記Ｘ線を照射することにより、前記所定の面積の大きさで、前記柱状流通路を流通する液状媒体へのＸ線照射量をコントロールすることを特徴とするＸ線照射システム。

【請求項2】

流体にＸ線を照射するＸ線照射システムであって、
Ｘ線を出射するＸ線装置と、
平面状の載置部と、前記Ｘ線を前記載置部に照射するように前記Ｘ線装置を前記載置部の鉛直上部に保持する保持部と、を含む載置台と、
均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路と、を備え、
前記柱状流通路を前記載置部に所定の面積で、所定回数渦巻き状に、隣接する柱状流通路同士が接触する様に周回させて渦巻流路を形成し、前記渦巻流路の中心部が前記Ｘ線装置のＸ線照射部の下側に位置するように配置し、
前記渦巻流路の所定の位置に設定した始端部から始めて終端部で終わる区間を示す流通域に前記Ｘ線を照射することにより、前記所定の面積の大きさで、前記柱状流通路を流通する液状媒体へのＸ線照射量をコントロールするとともに、
前記載置台に配設した透過Ｘ線のＸ線量を計測するセンサにより透過Ｘ線量を計測し、基準値と計測値との間に所定量以上の偏差が生じた場合には、前記偏差をゼロとするように前記Ｘ線装置の出力を調整することを特徴とするＸ線照射システム。

【請求項3】

請求項２に記載のＸ線照射システムであって、
前記渦巻流路の一方の端部で前記流体を吸入する吸入口に接続して前記渦巻流路に前記流体を供給する供給装置と、
前記Ｘ線装置と前記供給装置を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記供給装置から前記渦巻流路に前記流体の供給を開始する前段階において前記Ｘ線装置から前記流通域への前記Ｘ線の照射を開始し、前記供給装置から前記渦巻流路への前記流体の供給が終了して前記流通域に存在する全ての前記流体が排出されるまで前記流通域に連続的にＸ線を照射することを特徴とするＸ線照射システム。

【請求項4】

請求項３に記載のＸ線照射システムであって、
前記供給装置は、前記流体を蓄積する蓄積装置と、
突出口を前記吸入口に接続して所定の突出圧で前記蓄積装置から前記流体を前記渦巻流路に供給する供給ポンプと、を有し、
前記空洞断面に隙間を作ることなく前記流体を前記渦巻流路に連続的に供給することを特徴とするＸ線照射システム。

【請求項5】

請求項４に記載のＸ線照射システムであって、
前記Ｘ線照射システムを本運用する前段階のテスト運用において、任意に設定した量の前記流体に本運用で使用する生体物質を混入したサンプル流体の全量を連続的に前記供給装置から前記渦巻流路に供給し、前記サンプル流体の流通方向の先端部が前記始端部を通過してから前記サンプル流体の流通方向の後端部が前記終端部を通過するまでの間に、前記サンプル流体に存在する前記生体物質が一様に不活化するように設定した前記Ｘ線装置のＸ線出射出力と、前記柱状流通路の長さと、前記渦巻流路の周回数と、前記空洞断面の大きさと、前記供給ポンプの前記所定の突出圧と、を有することを特徴とするＸ線照射システム。

【請求項6】

請求項３に記載のＸ線照射システムであって、
前記吸入口と異なる前記渦巻流路の他方の端部で前記流体を排出する排出口に接続して、前記渦巻流路を流通して排出される前記流体を回収する回収装置を備えることを特徴とするＸ線照射システム。

【請求項7】

請求項６に記載のＸ線照射システムであって、
前記始端部を、前記吸入口と同じ位置に設定するか、又は、前記吸入口に対して前記流体が流通する方向を示す流通方向の後側で、かつ、前記終端部より前記流通方向の前側に設定するとともに、前記終端部を、前記排出口と同じ位置に設定するか、又は、前記排出口より前記流通方向の前側に設定することを特徴とするＸ線照射システム。

【請求項8】

請求項１に記載のＸ線照射システムであって、
前記載置台に配設した透過Ｘ線のＸ線量を計測するセンサにより透過Ｘ線量を計測し、基準値と計測値との間に所定量以上の偏差が生じた場合には、前記偏差をゼロとするように前記Ｘ線装置の出力を調整することを特徴とするＸ線照射システム。

【請求項9】

流体にＸ線を照射するＸ線照射システムであって、
Ｘ線を出射するＸ線装置と、
平面状の載置部と、前記Ｘ線を前記載置部に照射するように前記Ｘ線装置を前記載置部の鉛直上部に保持する保持部と、を含む載置台と、
均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路と、を備え、
前記柱状流通路を前記載置部に所定の面積を有して面的に載置し、前記所定の面積の大きさで、前記柱状流通路を流通する液状媒体へのＸ線照射量をコントロールし、
前記載置台に配設した透過Ｘ線のＸ線量を計測するセンサにより透過Ｘ線量を計測し、基準値と計測値との間に所定量以上の偏差が生じた場合には、前記偏差をゼロとするように前記Ｘ線装置の出力を調整することを特徴とするＸ線照射システム。

【請求項10】

流体にＸ線を照射するＸ線照射方法であって、
（ａ）均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路を所定回数渦巻き状に周回して形成する渦巻流路を平面上に載置して、前記渦巻流路の所定の位置に設定した始端部から始めて終端部で終わる区間を示す流通域の全体に前記Ｘ線を連続的に照射するＸ線照射ステップと、
（ｂ）前記流体を蓄積する蓄積装置に接続した供給ポンプの突出口を前記渦巻流路の一方の端部で前記流体を吸入する吸入口に接続して、前記空洞断面に隙間を作ることなく、前記流体を前記渦巻流路に連続的に供給する流体供給ステップと、
（ｃ）前記吸入口と異なる前記渦巻流路の他方の端部で前記流体を排出する排出口に回収装置を接続して、前記渦巻流路を流通して排出される前記流体を回収する流体回収ステップと、
（ｄ）前記流体の最も後ろの部位を示す後端部が前記終端部を通過した後に、前記流通域への前記Ｘ線の照射を停止する停止ステップと、
を有し、
前記（ａ）ステップの前に、（ｅ）任意に設定した量の前記流体に本運用で使用する生体物質を混入したサンプル流体の全量を連続的に供給装置から前記渦巻流路に供給し、前記サンプル流体の流通方向の先端部が前記始端部を通過してから前記サンプル流体の流通方向の後端部が前記終端部を通過するまでの間に、前記サンプル流体に存在する前記生体物質が一様に不活化するように、Ｘ線装置のＸ線出射出力と、前記柱状流通路の長さと、前記渦巻流路の周回数と、前記空洞断面の大きさと、前記供給ポンプの所定の突出圧と、を設定するテスト運用ステップを有することを特徴とするＸ線照射方法。

【請求項11】

請求項１０に記載のＸ線照射方法であって、
前記（ａ）ステップの前に、（ｆ）前記始端部を、前記吸入口と同じ位置に設定するか、又は、前記吸入口に対して前記流体が流通する方向を示す流通方向の後側で、かつ、前記終端部より前記流通方向の前側に設定するとともに、前記終端部を、前記排出口と同じ位置に設定するか、又は、前記排出口より前記流通方向の前側に設定する流通域設定ステップを有することを特徴とするＸ線照射方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体にＸ線を照射するＸ線照射システムの構成とその照射方法に係り、特に、流体に対して連続的かつ均一なＸ線照射が求められるＸ線照射システムに適用して有効な技術に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線装置の用途のひとつとして、動植物への照射を対象とした実験・研究用途のＸ線照射装置がある。このようなＸ線照射装置では、培養細胞や微生物、植物などを対象にＸ線を照射する。例えば、細胞等の生体物質にＸ線を照射して生体物質を不活化させる等の目的で利用される。

【0003】

本技術分野の背景技術として、例えば、特許文献１のような技術がある。特許文献１には、「ターンテーブル上に複数の血液バッグを載置し、Ｘ線を照射することによって、血液バッグ内の血液を均一に放射線照射処理することが可能な血液バッグ用放射線照射装置」が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－２７４６９９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、細胞等の生体物質にＸ線を照射して、生体物質を全体的に不活化するためには、生体物質に対して、連続的に均一にＸ線を照射する必要がある。

【0006】

生体物質に連続的に均一にＸ線を照射する方法として、液状媒体に生体物質を混入し、その液状媒体を均一な所定の断面積を有する柱状のチューブで構成する柱状流通路内を所定速度で流通してＸ線を照射することが考えられる。

【0007】

しかしながら、単に柱状流通路を直線状にして液状媒体を流通しても、生体物質を不活化するためには長い距離が必要となり現実的ではない。

【0008】

上記特許文献１に記載されたターンテーブルを用いれば、ターンテーブルを所定回数回転することにより、ターンテーブル上に置いた第１グループの血液を均一に放射線照射処理することができる。

【0009】

しかしながら、続けて第２グループの血液バッグを処理するときには、ターンテーブルの回転を停止し、第１グループの血液バッグをターンテーブル上から排除して、第２グループの血液バッグをターンテーブル上に載置する工程が生じる。これは、大量に放射線処理を行うケースでは、適切な処理ではない。

【0010】

そこで、本発明の目的は、比較的簡単な構成で、流体に対して連続的かつ均一にＸ線を照射することができるＸ線照射システム及びＸ線照射方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記課題を解決するために、本発明は、流体にＸ線を照射するＸ線照射システムであって、Ｘ線を出射するＸ線装置と、平面状の載置部と、前記Ｘ線を前記載置部に照射するように前記Ｘ線装置を前記載置部の鉛直上部に保持する保持部と、を含む載置台と、均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路と、を備え、前記柱状流通路を前記載置部に所定の面積で、所定回数渦巻き状に、隣接する柱状流通路同士の間に隙間を有する様に周回させて渦巻流路を形成し、前記渦巻流路の中心部が前記Ｘ線装置のＸ線照射部の下側に位置するように配置し、前記渦巻流路の所定の位置に設定した始端部から始めて終端部で終わる区間を示す流通域に前記Ｘ線を照射することにより、前記所定の面積の大きさで、前記柱状流通路を流通する液状媒体へのＸ線照射量をコントロールすることを特徴とする。

【0012】

また、本発明は、流体にＸ線を照射するＸ線照射方法であって、（ａ）均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路を所定回数渦巻き状に周回して形成する渦巻流路を平面上に載置して、前記渦巻流路の所定の位置に設定した始端部から始めて終端部で終わる区間を示す流通域の全体に前記Ｘ線を連続的に照射するＸ線照射ステップと、（ｂ）前記流体を蓄積する蓄積装置に接続した供給ポンプの突出口を前記渦巻流路の一方の端部で前記流体を吸入する吸入口に接続して、前記空洞断面に隙間を作ることなく、前記流体を前記渦巻流路に連続的に供給する流体供給ステップと、（ｃ）前記吸入口と異なる前記渦巻流路の他方の端部で前記流体を排出する排出口に回収装置を接続して、前記渦巻流路を流通して排出される前記流体を回収する流体回収ステップと、（ｄ）前記流体の最も後ろの部位を示す後端部が前記終端部を通過した後に、前記流通域への前記Ｘ線の照射を停止する停止ステップと、を有し、前記（ａ）ステップの前に、（ｅ）任意に設定した量の前記流体に本運用で使用する生体物質を混入したサンプル流体の全量を連続的に供給装置から前記渦巻流路に供給し、前記サンプル流体の流通方向の先端部が前記始端部を通過してから前記サンプル流体の流通方向の後端部が前記終端部を通過するまでの間に、前記サンプル流体に存在する前記生体物質が一様に不活化するように、Ｘ線装置のＸ線出射出力と、前記柱状流通路の長さと、前記渦巻流路の周回数と、前記空洞断面の大きさと、前記供給ポンプの所定の突出圧と、を設定するテスト運用ステップを有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、比較的簡単な構成で、流体に対して連続的かつ均一にＸ線を照射することができるＸ線照射システム及びＸ線照射方法を実現することができる。

【0014】

これにより、流体に照射するＸ線のエネルギーを一様にすることができ、例えば、流体内に混入した細胞等の生体物質を一様に不活化することが可能となる。

【0015】

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施例１に係るＸ線照射システムの概略構成を示す図である。

【図2】図１のＸ線装置１とＸ線照射範囲を示す図である。

【図3】図１の渦巻流路３を示す平面図である。

【図4A】渦巻流路３におけるサンプル流体２３の通過状況を示す図である。

【図4B】渦巻流路３におけるサンプル流体２３の通過状況を示す図である。

【図5】本発明の実施例１に係るＸ線照射方法を示すフローチャートである。

【図6】本発明の実施例２に係る渦巻流路３を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。なお、各図面において同一の構成については同一の符号を付し、重複する部分についてはその詳細な説明は省略する。

【0018】

また、本明細書では、対象物にＸ線を当てる「照射」に対して、Ｘ線装置（Ｘ線源）からのＸ線の放出を「出射」と呼ぶ。

【実施例1】

【0019】

図１から図５を参照して、本発明の実施例１に係るＸ線照射システム及びＸ線照射方法について説明する。

【0020】

図１は、本実施例のＸ線照射システムの概略構成を示す図である。

【0021】

本発明のＸ線照射システムは、流体に連続的に途切れることなくＸ線を照射して、流体に付与するＸ線エネルギーを均一化することを目的とする。

【0022】

図１に示すように、本実施例のＸ線照射システムは、主要な構成として、Ｘ線を出射するＸ線装置１と、載置台２と、渦巻流路３と、流体を供給する供給装置４と、流体を回収する回収装置５と、制御部６とを備えている。

【0023】

載置台２は、平面状の載置部７と、Ｘ線８を載置部７に照射するようにＸ線装置１を載置部７の鉛直上部に保持する保持部９とを含んで構成されている。

【0024】

渦巻流路３は、均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路を、所定回数渦巻き状に周回して構成されており、載置部７上に載置されている。なお、柱状の形状は、円柱であっても角柱であってもよいが、円柱状のほうが加工しやすい。

【0025】

供給装置４は、流体を蓄積する蓄積装置１０と、蓄積装置１０から渦巻流路３へ所定の突出圧で流体を供給する供給ポンプ１１とを含んで構成されており、流体を蓄積及び供給する。なお、供給ポンプ１１の突出圧は、渦巻流路３の空洞断面に隙間を作ることなく流体を供給するように設定する。

【0026】

制御部６は、Ｘ線装置１のＯＮ／ＯＦＦ及びＸ線８の出射量を制御するとともに、供給ポンプ１１のＯＮ／ＯＦＦを制御する。

【0027】

渦巻流路３の一方の端部は、吸入口１２として供給ポンプ１１に接続され、供給ポンプ１１を介して蓄積装置１０から渦巻流路３へ流体が供給される。

【0028】

渦巻流路３の他方の端部は、排出口１３として回収装置５に接続され、渦巻流路３から回収装置５へ流体が回収される。

【0029】

図２は、図１のＸ線装置１とそのＸ線照射範囲を示す図である。

【0030】

図２に示すように、本実施例のＸ線装置１では、陽極（アノード）２０から出射されたＸ線８は、遮蔽カバー１４の一部に設けられた照射口２１の形状と面積によって、Ｘ線照射範囲の形状と大きさを設定することが可能である。

【0031】

本システムの構造では、保持部９の高さと照射口２１の大きさによってＸ線照射範囲の大きさを調整可能であるが、保持部９の高さを高くすると照射されるＸ線８のエネルギーに影響を与えるため、保持部９を一定の位置に固定し、照射口２１の形状と面積を調整してＸ線照射範囲の大きさを設定する。

【0032】

図３は、図１の渦巻流路３を示す平面図である。Ｘ線照射範囲として、始端部と終端部を吸入口１２と排出口１３の内側に設定した場合の例を示している。

【0033】

図３に示すように、渦巻流路３に始端部と終端部を設定し、始端部から終端部までの流通範囲を流通域に設定する。なお、始端部は、吸入口１２と同じ位置に設定するか、又は、吸入口１２に対して流体２２が流通する方向を示す流通方向の後側（下流側）で、かつ、終端部より流通方向の前側（上流側）に設定するとともに、終端部を、排出口１３と同じ位置に設定するか、又は、排出口１３より流通方向の前側（上流側）に設定する。

【0034】

すなわち、柱状流通路を、所定範囲において、面的に配置する。面的に配置した柱状流通路を、液状媒体を所定速度で流通させてＸ線を照射し、面的に配置した柱状流通路を所定量の液状媒体が流通している間に生体物質を不活化する。面的範囲の大きさは、その範囲内で所定量の生体物質の全量が不活化するように設定する。

【0035】

面的形状は、円形、または、長軸と短軸との割合が極端に大きくない楕円形等の渦巻状にする。つまり、均一な所定断面積を有する柱状流通路で渦巻流通路を形成するのである。柱状流通路を面的に配置する場合、のこぎり波形のようにすることも可能であるが、この場合、柱状流通路を折り曲げる加工が容易ではないこと、折り曲げた箇所の耐久性の問題等があり、現実的ではない。従って、本発明では、渦巻流通路にして面的配置するのである。

【0036】

また、渦巻流通路の周回数は次のように設定する。渦巻流通路を所定量の生体物資を混入した液状媒体を流通している間に、生体物質全量が不活化する様に、渦巻流通路の周回数を設定する。生体物質の所定量が大きい場合は、渦巻流通路の周回数を大きくし、生体物質の所定量が小さい場合には渦巻流通路の周回数を小さくするのである。

【0037】

また、渦巻流通路の断面積の大きさを調整することも一方法である。但し、渦巻流通路の断面積を大きくすることで、Ｘ線の透過量に大きく影響してはならないので、注意が必要である。渦巻流通路の断面積を大きくすると、Ｘ線の減衰が大きくなり、透過量が小さくなってしまう。

【0038】

このように、本発明では、渦巻流通路の周回数、すなわち渦巻流通路を配置する面的大きさを示すＸ線照射範囲と、渦巻流通路の断面積の大きさによって液状媒体及び混入物に対するＸ線の照射量をコントロールすることを可能とする。

【0039】

以上の構成により、本実施例のＸ線照射システムでは、次のように、渦巻流路３内の流通域を流通する流体２２にＸ線８を照射する。

【0040】

供給装置４内の蓄積装置１０に、目的とする流体２２を必要量だけ蓄積する。

【0041】

次に、制御部６からの指令によりＸ線装置１をＯＮ動作して、所定のエネルギーでＸ線８を出射し、渦巻流路３の流通域にＸ線８を照射する。

【0042】

次に、制御部６からの指令により供給装置４内の供給ポンプ１１をＯＮ動作して、所定の突出圧で流体２２を渦巻流路３に供給する。

【0043】

Ｘ線装置１から出射されたＸ線８は、流体２２の最も後ろの部位を示す後端部が終端部を通過するまでの間、連続的に途切れることなく流通域に照射される。

【0044】

以上の操作により、流通域を流通する流体２２に均一にＸ線８を照射する。なお、均一というのは、できるだけ全体に同量のＸ線を照射するものであり、若干の誤差を許容する。流体２２が終端部を通過したした後、Ｘ線を照射した流体２２を回収装置５に回収する。

【0045】

流体全体にＸ線８を均一に照射するために、流体２２の最も前の部位を示す先端部が始端部を通過する前段階で、流通域にＸ線８の照射を開始する必要がある。本実施例のＸ線照射システムでは、供給装置４から流体２２の供給を開始する前段階でＸ線８を流通域に照射しているが、これは、コスト的に有利だからである。他の方法としては、吸入口１２と始端部との間にセンサを配設し、センサで流体２２の供給を検知し、その信号をトリガにＸ線８の照射を開始しても良いが、センサを配設するコストと、センサ信号を取得してＸ線装置１をＯＮ動作するソフトウェアを制作するコストが必要となり、コスト的に不利になる。

【0046】

図４Ａ及び図４Ｂは、渦巻流路３におけるサンプル流体２３の通過状況を示す図である。

【0047】

図４Ａ及び図４Ｂを用いて、Ｘ線８の照射条件の設定について説明する。

【0048】

本実施例のＸ線照射システムにおいては、本運用する前段階のテスト運用において、任意に設定した量の流体に本運用で使用する細胞等の生体物質を混入したサンプル流体２３を準備する。このサンプル流体２３の全量を連続的に供給装置４から渦巻流路３に供給する。

【0049】

サンプル流体２３の先端部２４が始端部を通過してから、サンプル流体２３の後端部２５が終端部を通過するまでの間に、サンプル流体２３に含まれる生体物質が一様に不活化するように、Ｘ線装置１のＸ線出射出力と、渦巻流路３の柱状流通路の長さと、渦巻流路３の周回数と、渦巻流路３の空洞断面の大きさと、供給ポンプ１１の突出圧とを設定する。

【0050】

具体的には、次の手順によりそれぞれの照射条件の値を設定する。

【0051】

（１）全量がＱであるサンプル流体２３を供給装置４内の蓄積装置１０に蓄積して準備する。

【0052】

（２）過去の実績から、使用する生体物質に適切と思われる空洞断面の大きさと長さを有する柱状流通路を所定回数渦巻き状に周回して渦巻流路３を準備し、載置部７にセットする。

【0053】

（３）Ｘ線装置１のＸ線出射出力を設定する。

【0054】

（４）この渦巻流路３にサンプル流体２３を流通させたときに、空洞断面に隙間が生じることが無いように、供給ポンプ１１の突出圧を設定する。

【0055】

（５）制御部６からの指令により、Ｘ線装置１をＯＮ動作して流通域に向けてＸ線８の照射を開始する。

【0056】

（６）制御部６からの指令により、供給装置４内の供給ポンプ１１をＯＮ動作して、供給装置４からサンプル流体２３の全量Ｑを連続的に渦巻流路３に供給する。

【0057】

（７）サンプル流体２３の後端部２５が渦巻流路３の終端部を通過するまで、連続的に途切れることなく流通域にＸ線８を照射する。

【0058】

（８）サンプル流体２３の全量Ｑが回収装置５に回収されたら、サンプル流体２３に内在する生体物質が一様に不活化したかを確認する。この確認方法は、サンプル流体２３に含まれる生体物質の種類に応じて所定の方法を適宜選択する。

【0059】

生体物質が一様に不活化したことを確認できた場合は、上記（１）から（８）の手順で設定した、Ｘ線装置１のＸ線出射出力と、柱状流通路の長さと、渦巻流路３の周回数と、空洞断面の大きさと、供給ポンプ１１の突出圧とを本運用において使用する。

【0060】

生体物質が一様に不活化していない場合は、Ｘ線装置１のＸ線出射出力、柱状流通路の長さ、渦巻流路３の周回数、空洞断面の大きさ、及び供給ポンプ１１の突出圧の全ての値を変えるか、一部の値を変えて、上記（１）から（８）の手順を繰り返して生体物質が一様に不活化する値を求める。

【0061】

なお、保持部９の高さは、Ｘ線照射システムを設置する場所の環境や、Ｘ線装置１を遮蔽する遮蔽装置（図示せず）の大きさ等の条件で設定すれば良い。

【0062】

図５は、図１のＸ線照射システムを用いた本実施例のＸ線照射方法を示すフローチャートである。

【0063】

先ず、Ｘ線照射ステップＳ１において、均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路を所定回数渦巻き状に周回して形成する渦巻流路３を平面上（載置部７）に載置して、渦巻流路３の所定の位置に設定した始端部から始めて終端部で終わる区間を示す流通域の全体にＸ線８を連続的に照射する。

【0064】

次に、流体供給ステップＳ２において、流体２２を蓄積する蓄積装置１０に接続した供給ポンプ１１の突出口を渦巻流路３の一方の端部で流体２２を吸入する吸入口１２に接続して、渦巻流路３の空洞断面に隙間を作ることなく、流体２２を渦巻流路３に連続的に供給する。

【0065】

ここまでのステップにより、渦巻流路３内の流通域を流通する流体２２に均一にＸ線８を照射することを可能とする。

【0066】

次に、流体回収ステップＳ３において、吸入口１２と異なる渦巻流路３の他方の端部で流体２２を排出する排出口１３に回収装置５を接続して、渦巻流路３を流通して排出される流体２２を回収する。

【0067】

本ステップにより、Ｘ線８を照射した流体２２を回収する。

【0068】

最後に、停止（終了）ステップにおいて、流体２２の最も後ろの部位を示す後端部が渦巻流路３の終端部を通過した後に、流通域へのＸ線８の照射を停止する。

【0069】

なお、Ｘ線出射出力と、柱状流通路の長さと、渦巻流路３の周回数と、空洞断面の大きさと、供給ポンプ１１の所定の突出圧とを、Ｘ線照射ステップＳ１の前段階である流通域設定ステップＳ０において設定する。

【0070】

具体的には、任意に設定した量の流体２２に本運用で使用する細胞等の生体物質を混入したサンプル流体２３の全量を連続的に供給装置４から渦巻流路３に供給し、サンプル流体２３の流通方向の先端部２４が渦巻流路３の始端部を通過してからサンプル流体２３の後端部２５が渦巻流路３の終端部を通過するまでの間に、サンプル流体２３に含まれる生体物質が一様に不活化するように、Ｘ線装置１のＸ線出射出力と、柱状流通路の長さと、渦巻流路３の周回数と、空洞断面の大きさと、供給ポンプ１１の突出圧とを設定する。

【0071】

渦巻流路３の始端部と終端部は、流通域設定ステップＳ０において次のように設定する。始端部を、吸入口１２と同じ位置に設定するか、又は、吸入口１２に対して流体２２が流通する方向を示す流通方向の後側（下流側）で、かつ、終端部より流通方向の前側（上流側）に設定し、終端部を、排出口１３と同じ位置に設定するか、又は、排出口１３より流通方向の前側（上流側）に設定する。

【0072】

以上説明したように、本実施例のＸ線照射システムは、Ｘ線８を出射するＸ線装置１と、平面状の載置部７と、Ｘ線８を載置部７に照射するようにＸ線装置１を載置部７の鉛直上部に保持する保持部９とを含む載置台２と、均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路とを備えており、柱状流通路を載置部７に所定の面積を有して面的に載置し、所定の面積の大きさで、柱状流通路を流通する液状媒体へのＸ線照射量をコントロールする。

【0073】

そして、柱状流通路を所定回数渦巻き状に、隣接する柱状流通路同士の間に隙間（空間）を有する様に、或いは、実施例２（図６）で後述するように、隣接する柱状流通路同士が接触する様に周回させて渦巻流路３を形成し、渦巻流路３の中心部がＸ線装置１のＸ線照射部の下側に位置するように配置し、渦巻流路３の所定の位置に設定した始端部から始めて終端部で終わる区間を示す流通域にＸ線８を照射する。

【0074】

これにより、流体２２に対して連続的かつ均一にＸ線８を照射することができる。

【0075】

なお、載置台２に、渦巻流路３を透過した透過Ｘ線のＸ線量を計測するセンサを配設して、このセンサにより透過Ｘ線量を計測し、基準値と計測値との間に所定量以上の偏差が生じた場合には、偏差をゼロとするようにＸ線装置１の出力を調整するようにしても良いい。

【実施例2】

【0076】

図６を参照して、本発明の実施例２に係るＸ線照射システムについて説明する。

【0077】

図６は、本実施例の渦巻流路３を示す平面図である。

【0078】

実施例１（図３）では、渦巻流路３を構成する柱状流通路を、隣り合う柱状流通路同士の間に隙間（空間）を持たせて周回させているのに対して、本実施例（図６）では、隣り合う柱状流通路同士を隙間なく密着させて周回させている点において実施例１（図３）と異なっている。その他の構成は、実施例１（図３）と同様である。

【0079】

本実施例（図６）のように、隣り合う柱状流通路同士を隙間なくくっつけて周回させることで、同じ面的範囲内において、柱状流通路の周回数を増やすことができ、実施例１（図３）よりも流体２２に対して長い時間Ｘ線８を照射することができる。

【0080】

その結果、流体２２内に混入した細胞等の生体物質をより確実に不活化することが可能となる。

【0081】

また、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

【符号の説明】

【0082】

１…Ｘ線装置、２…載置台、３…渦巻流路、４…供給装置、５…回収装置、６…制御部、７…載置部、８…Ｘ線、９…保持部、１０…蓄積装置、１１…供給ポンプ、１２…吸入口、１３…排出口、１４…遮蔽カバー、１５…Ｘ線管、１６…フィラメント、１７…陰極（カソード）、１８…熱電子、１９…ターゲット（タングステン）、２０…陽極（アノード）、２１…照射口、２２…流体、２３…サンプル流体、２４…先端部、２５…後端部。

【要約】

【課題】
比較的簡単な構成で、流体に対して連続的かつ均一にＸ線を照射することができるＸ線照射システムを提供する。
【解決手段】
流体にＸ線を照射するＸ線照射システムであって、Ｘ線を出射するＸ線装置と、平面状の載置部と、前記Ｘ線を前記載置部に照射するように前記Ｘ線装置を前記載置部の鉛直上部に保持する保持部とを含む載置台と、均一な所定の空洞断面で所定の長さを有する柱状流通路と、を備え、前記柱状流通路を前記載置部に所定の面積を有して面的に載置し、前記所定の面積の大きさで、前記柱状流通路を流通する液状媒体へのＸ線照射量をコントロールすることを特徴とする。
【選択図】 図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5】

【図6】