中子捕捉療法裝置及核轉換裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本申請主張基于2014年5月20日申請的日本專利申請第號的優先權。其申請的全部內容通過參考援用于本說明書中。
[0002]本發明涉及一種對被照射體照射中子束的中子捕捉療法裝置及核轉換裝置。
【背景技術】
[0003]以往，作為在照射中子束來殺滅癌細胞的中子捕捉療法中使用的裝置，已知有專利文獻I中記載的裝置。專利文獻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1:國際公開W02012/014671號說明書
[0005]上述專利文獻I中記載的中子捕捉療法裝置中，通過電流表檢測照射于靶的帶電粒子束的總量，但是存在無法檢測帶電粒子束相對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子束治療裝置相比，非常高。因此，若將在質子束治療裝置等中使用的線柵式射束位置監視器適用于中子捕捉療法裝置中，則可能會導致射束位置監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視器。

【發明內容】

[0007]因此，本發明的目的在于提供一種能夠檢測帶電粒子束相對于靶的照射位置是否正常的中子捕捉療法裝置及核轉換裝置。
[0008]為了解決上述課題，本發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；及電流檢測部，檢測帶電粒子束的電流值，電流檢測部在射束傳輸線路的內部以與射束傳輸線路的內壁絕緣的狀態沿著內壁設置。
[0009]并且，本發明所涉及的核轉換裝置具備:加速器，射出帶電粒子束；靶，受到帶電粒子束的照射，通過核散裂反應產生規定的原子核或中子；射束傳輸線路，向靶傳輸從加速器射出的帶電粒子束；及電流檢測部，檢測帶電粒子束的電流值，電流檢測部在射束傳輸線路的內部以與射束傳輸線路的內壁絕緣的狀態沿著內壁設置。
[0010]本發明所涉及的中子捕捉療法裝置及核轉換裝置中，檢測帶電粒子束的電流值的電流檢測部在射束傳輸線路的內部以與射束傳輸線路的內壁絕緣的狀態沿著內壁設置，因此能夠檢測靠近該內壁的低電流區域的帶電粒子束的電流值。因此，電流檢測部不易暴露于高電流區域中的帶電粒子束，因此劣化得到抑制。因此，能夠根據通過這種電流檢測部檢測出的電流值檢測帶電粒子束相對于靶的照射位置是否正常。
[0011]并且，本發明所涉及的中子捕捉療法裝置中，電流檢測部可形成為環狀。此時，通過環狀的簡單結構的電流檢測部，能夠檢測圍繞高電流區域的帶電粒子束的低電流區域的帶電粒子束的微小電流值。
[0012]并且，本發明所涉及的中子捕捉療法裝置中，電流檢測部可沿著內壁設置有多個。此時，能夠通過多個電流檢測部檢測帶電粒子束的電流值。因此，根據以各電流檢測部檢測出的電流值，得知異常狀態下的帶電粒子束與哪一個電流檢測部接觸。由此，能夠獲得與異常狀態下的帶電粒子束射向哪一個電流檢測部的位置有關的信息。
[0013]并且，本發明所涉及的中子捕捉療法裝置中，電流檢測部可設置成從射束傳輸線路的內壁側向射束傳輸線路的內部突出。此時，沿著射束傳輸線路的內壁的電流檢測部設置成從該內壁側向射束傳輸線路的內部突出，因此能夠適宜地檢測圍繞高電流區域的帶電粒子束的低電流區域的帶電粒子束的微小的電流值。
[0014]并且，本發明所涉及的中子捕捉療法裝置中，還可具備控制部，其根據通過電流檢測部檢測出的電流值的大小，控制帶電粒子束的照射。此時，能夠在帶電粒子束相對于靶的照射位置正常時將通過電流檢測部檢測出的電流值作為基準電流值，在檢測出小于該基準電流值的下限值以下的電流值或大于該基準電流值的上限值以上的電流值時，視作帶電粒子束相對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]發明效果
[0016]根據本發明，能夠提供一種能夠檢測帶電粒子束是否相對于靶照射到正常的位置的中子捕捉療法裝置及核轉換裝置。
【附圖說明】
[0017]圖1是表示第I實施方式的中子捕捉療法裝置的結構的圖。
[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所示的電流檢測部的概要結構的側剖視圖。
[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所示的電流檢測部的安裝結構的一例的側剖視圖。
[0022]圖6是表示帶電粒子束相對于靶的照射位置的異常狀態的示意圖。
[0023]圖7是第2實施方式所涉及的中子捕捉療法裝置所具備的電流檢測部的與圖4對應的橫剖視圖。
[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-內壁，60-電流檢測部，102-控制部，P-帶電粒子束，N-中子束，T-靶。
【具體實施方式】
[0025]以下，參考附圖對本發明所涉及的中子捕捉療法裝置的實施方式進行說明。另外，以下說明中，對相同或相應要素賦予相同符號，并省略重復說明。
[0026](第I實施方式)
[0027]首先，利用圖1及圖2對第I實施方式所涉及的中子捕捉療法裝置的概要進行說明。本實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是使質子等帶電粒子加速來生成質子束(質子射束)以作為帶電粒子束P的加速器。本實施方式中，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依次通過水平型轉向器12、四向切割器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、四向切割器30、電流監視器32、帶電粒子束掃描部34，引導至中子束生成部36。該帶電粒子束P在中子束生成部36中照射于靶T，由此產生中子束N。中子束N照射到治療臺38上的被照射體40。
[0030]水平型轉向器12、水平垂直型轉向器16、26例如使用電磁鐵來抑制帶電粒子束P的射束的發散。同樣地，四極電磁鐵18、19、20、24、28例如使用電磁鐵進行帶電粒子束P的射束軸調整。四向切割器14、30通過切掉端部的射束來進行帶電粒子束P的射束整形。
[0031]90度偏轉電磁鐵22對帶電粒子束P的行進方向進行90度偏轉。另外，90度偏轉電磁鐵22上設置有切換部42，能夠通過切換部42使帶電粒子束P離開正規軌道而引導至射束收集器44。射束收集器44在治療前等進行帶電粒子束P的輸出確認。
[0032]電流監視器32實時測定照射于靶T的帶電粒子束P的電流值(即，電荷、照射劑量率)。作為電流監視器32，使用不會對帶電粒子束P帶來影響就能夠測定電流的非破壞型DCCT (DC Current Transformer)。該電流監視器32上連接有控制器100。另外，“劑量率”表示每單位時間的劑量(下同)。
[0033]控制器100由控制部102及顯示部104而構成。控制部102根據通過電流監視器32測定出的帶電粒子束P的電流值求出中子束N的照射劑量，并根據該照射劑量控制中子射束N的照射，例如由CPU、ROM及RAM等構成。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視器。
[0034]帶電粒子束掃描部34掃描帶電粒子束P，并進行帶電粒子束P相對于靶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相對于靶T的照射位置和帶電粒