JPH1157043A - 治療用中性子照射装置及び照射方法 - Google Patents
治療用中性子照射装置及び照射方法Info
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- JPH1157043A JPH1157043A JP22491497A JP22491497A JPH1157043A JP H1157043 A JPH1157043 A JP H1157043A JP 22491497 A JP22491497 A JP 22491497A JP 22491497 A JP22491497 A JP 22491497A JP H1157043 A JPH1157043 A JP H1157043A
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- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
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- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 中性子捕捉治療装置等の中性子照射装置にお
いて、ターゲットの過大発熱を防止し、更に患部におけ
る中性子強度の一様化を図る。 【解決手段】 中性子照射装置２０は、陽子の線形加速
器１と、線形加速器１から出る加速陽子流を複数方向流
に分割する振り分け磁石２５と、遮蔽コンクリート壁２
７の中に設けられたターゲット３１と、振り分け磁石２
５からターゲット３１の各に加速陽子流を導く分岐導管
２３ａ，２３ｂと、遮蔽コンクリート壁２７内に設けら
れ照射室１７内の治療台１８上に熱中性子を集束指向す
るコリメータ３５と、ターゲット３１及びコリメータ３
５の間に介装され高速中性子を熱中性子に減速する減速
材２９とを有する。
いて、ターゲットの過大発熱を防止し、更に患部におけ
る中性子強度の一様化を図る。 【解決手段】 中性子照射装置２０は、陽子の線形加速
器１と、線形加速器１から出る加速陽子流を複数方向流
に分割する振り分け磁石２５と、遮蔽コンクリート壁２
７の中に設けられたターゲット３１と、振り分け磁石２
５からターゲット３１の各に加速陽子流を導く分岐導管
２３ａ，２３ｂと、遮蔽コンクリート壁２７内に設けら
れ照射室１７内の治療台１８上に熱中性子を集束指向す
るコリメータ３５と、ターゲット３１及びコリメータ３
５の間に介装され高速中性子を熱中性子に減速する減速
材２９とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、患部に中性子線を
照射する装置及び方法に関し、特に加速器を使用する中
性子捕捉治療装置に関する。
照射する装置及び方法に関し、特に加速器を使用する中
性子捕捉治療装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に粒子加速器を使用した従来の中性
子捕捉治療装置の概念図を示す。この装置では、中性子
の発生に陽子の線形加速器１を用いていて、真空ポンプ
３に連絡した真空導管５の中を加速陽子が偏向磁石７及
び集束磁石９によって導かれてターゲット１１に当てら
れる。ターゲット１１は、例えばリチウムLiのようなも
ので、（ｐ，ｎ）反応により中性子ｎ、即ち高速中性子
を発生する（７Li（ｐ，ｎ）７Be）。この高速中性子
は、中性子フィルタ（減速材）１３により治療に適した
エネルギーレベル（熱中性子、熱外中性子）に減速され
た後、コリメータ１５により絞られて照射室１７内の患
者１９の患部に照射される。ターゲット１１、中性子フ
ィルタ１３及びコリメータ１５は、照射室１７と加速器
室とを隔てる遮蔽コンクリート壁１６の中に設けられて
いて、照射場の中性子強度は、ターゲット１１の核反応
量によって決まり、これは加速陽子の量即ち線形加速器
１の電流値によって定まる。
子捕捉治療装置の概念図を示す。この装置では、中性子
の発生に陽子の線形加速器１を用いていて、真空ポンプ
３に連絡した真空導管５の中を加速陽子が偏向磁石７及
び集束磁石９によって導かれてターゲット１１に当てら
れる。ターゲット１１は、例えばリチウムLiのようなも
ので、（ｐ，ｎ）反応により中性子ｎ、即ち高速中性子
を発生する（７Li（ｐ，ｎ）７Be）。この高速中性子
は、中性子フィルタ（減速材）１３により治療に適した
エネルギーレベル（熱中性子、熱外中性子）に減速され
た後、コリメータ１５により絞られて照射室１７内の患
者１９の患部に照射される。ターゲット１１、中性子フ
ィルタ１３及びコリメータ１５は、照射室１７と加速器
室とを隔てる遮蔽コンクリート壁１６の中に設けられて
いて、照射場の中性子強度は、ターゲット１１の核反応
量によって決まり、これは加速陽子の量即ち線形加速器
１の電流値によって定まる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上述の中性子捕捉治療
装置においては、中性子の生成に原子炉のような大型の
設備を用いず、更に中性子強度を容易に調整できて治療
に便利であるが、次のような解決すべき問題点を有して
いる。即ち、 （１）陽子のような荷電粒子（電流値）を増やすと、タ
ーゲットの核反応による発熱量が増えて、ターゲットの
冷却が難しくなる。このためターゲットの材料の選択や
冷却構造の選定に制約が多くなる。 （２）一方向からの照射では、患部に至る体内での中性
子減衰効果により患部での中性子照射量が一様になりに
くく、適切な治療効果の実現に難がある。従って、本発
明は、ターゲットにおける発熱量が少なく、且つ患部に
おける中性子照射量が一様になるような治療用中性子照
射装置及び照射方法を提供することを課題とする。
装置においては、中性子の生成に原子炉のような大型の
設備を用いず、更に中性子強度を容易に調整できて治療
に便利であるが、次のような解決すべき問題点を有して
いる。即ち、 （１）陽子のような荷電粒子（電流値）を増やすと、タ
ーゲットの核反応による発熱量が増えて、ターゲットの
冷却が難しくなる。このためターゲットの材料の選択や
冷却構造の選定に制約が多くなる。 （２）一方向からの照射では、患部に至る体内での中性
子減衰効果により患部での中性子照射量が一様になりに
くく、適切な治療効果の実現に難がある。従って、本発
明は、ターゲットにおける発熱量が少なく、且つ患部に
おける中性子照射量が一様になるような治療用中性子照
射装置及び照射方法を提供することを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】如上の課題を解決するた
め、本発明によれば、治療用中性子照射装置は、荷電粒
子の加速器と、同加速器から出る加速荷電粒子流を複数
方向流に分割する荷電粒子流分割装置と、遮蔽壁体の中
に設けられ、加速荷電粒子が衝撃されて高速中性子を発
生するターゲットと、前記荷電粒子流分割装置から前記
ターゲットの各に加速荷電粒子流を導く分岐導管と、前
記遮蔽壁体内に設けられその遮蔽壁体に囲まれた室内の
治療台上に中性子を集束指向するコリメータと、前記タ
ーゲット及び前記コリメータの間に介装され前記高速中
性子を治療に適したレベルに減速する中性子フィルタと
を有して構成される。更に本発明によれば、治療用中性
子の照射方法は、加速器で荷電粒子を加速し、加速荷電
粒子の流れを複数方向流に分割し、該複数方向流の加速
荷電粒子をそれぞれ対応のターゲットに当てて核反応に
より高速中性子を発生させ、その高速中性子を治療適性
レベルに調整したのち、被治療者の患部に複数方向から
レベル調整中性子を照射する各ステップから構成され
る。
め、本発明によれば、治療用中性子照射装置は、荷電粒
子の加速器と、同加速器から出る加速荷電粒子流を複数
方向流に分割する荷電粒子流分割装置と、遮蔽壁体の中
に設けられ、加速荷電粒子が衝撃されて高速中性子を発
生するターゲットと、前記荷電粒子流分割装置から前記
ターゲットの各に加速荷電粒子流を導く分岐導管と、前
記遮蔽壁体内に設けられその遮蔽壁体に囲まれた室内の
治療台上に中性子を集束指向するコリメータと、前記タ
ーゲット及び前記コリメータの間に介装され前記高速中
性子を治療に適したレベルに減速する中性子フィルタと
を有して構成される。更に本発明によれば、治療用中性
子の照射方法は、加速器で荷電粒子を加速し、加速荷電
粒子の流れを複数方向流に分割し、該複数方向流の加速
荷電粒子をそれぞれ対応のターゲットに当てて核反応に
より高速中性子を発生させ、その高速中性子を治療適性
レベルに調整したのち、被治療者の患部に複数方向から
レベル調整中性子を照射する各ステップから構成され
る。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面を参照して、本
発明を実施形態について説明する。尚、前述した従来技
術に関する図面を含む全図面に亙り、同一部分には同一
の符号を付すこととする。先ず図１を参照するに、荷電
粒子の加速器即ち陽子の線形加速器１の陽子出口から真
空導管２１が延出し、曲がり部の周囲に偏向磁石７が設
けられている。真空導管２１は、分岐導管２３ａ，２３
ｂに分かれるが、その分岐点の直前の周囲に振り分け磁
石２５が２個分離して設けられている。一方、遮蔽コン
クリート壁２７の中に中性子フィルタである減速材２９
が設けられていて、その加速器室側にそれぞれターゲッ
ト３１が設けられている。前述の分岐導管２３ａ，２３
ｂは、それぞれ対応のターゲット３１まで延びている
が、湾曲部を有する分岐導管２３ｂには、偏向磁石３３
が設けられて加速陽子の流れを導いている。尚、配設さ
れるターゲットの数及び位置は、前述以外に種々のもの
が考えられ、これに応じて分岐導管の数及び形状が変化
することを理解すべきである。更に、遮蔽コンクリート
壁２７内において減速材２９の照射室側には、コリメー
タ３５が設けられ、治療台１８上の患者１９の体内に形
成された照射場３７に指向している。照射場３７は、体
内に注入された10Ｂが患部に集まって形成されている。
発明を実施形態について説明する。尚、前述した従来技
術に関する図面を含む全図面に亙り、同一部分には同一
の符号を付すこととする。先ず図１を参照するに、荷電
粒子の加速器即ち陽子の線形加速器１の陽子出口から真
空導管２１が延出し、曲がり部の周囲に偏向磁石７が設
けられている。真空導管２１は、分岐導管２３ａ，２３
ｂに分かれるが、その分岐点の直前の周囲に振り分け磁
石２５が２個分離して設けられている。一方、遮蔽コン
クリート壁２７の中に中性子フィルタである減速材２９
が設けられていて、その加速器室側にそれぞれターゲッ
ト３１が設けられている。前述の分岐導管２３ａ，２３
ｂは、それぞれ対応のターゲット３１まで延びている
が、湾曲部を有する分岐導管２３ｂには、偏向磁石３３
が設けられて加速陽子の流れを導いている。尚、配設さ
れるターゲットの数及び位置は、前述以外に種々のもの
が考えられ、これに応じて分岐導管の数及び形状が変化
することを理解すべきである。更に、遮蔽コンクリート
壁２７内において減速材２９の照射室側には、コリメー
タ３５が設けられ、治療台１８上の患者１９の体内に形
成された照射場３７に指向している。照射場３７は、体
内に注入された10Ｂが患部に集まって形成されている。
【０００６】以上のような構成の中性子照射装置２０に
おいて、線形加速器１で加速された多数の陽子ｐは、陽
子流となって真空導管２１の中を偏向磁石７の作用を受
けて進み、振り分け磁石２５により適当な割合例えば
５：５で分岐導管２３ａ，２３ｂに振り分けられる。こ
のように分岐された陽子流は、集束磁石９によりそれぞ
れターゲット３１に衝撃されて、（ｐ，ｎ）反応により
高速中性子を発生する。この高速中性子は減速材２９に
より例えば熱中性子レベルまで減速されたのち、その熱
中性子はコリメータ３５により集束されて患者１９の体
内の照射場３７に２方向から照射される。10Ｂは、
（ｎ，α）反応によりアルファ線を出して患部の治療を
行う。尚、上述の実施形態では、粒子加速器として線形
加速器を使用し、粒子として陽子を加速したが、他の形
式の加速器を使用しても良いことは勿論である。
おいて、線形加速器１で加速された多数の陽子ｐは、陽
子流となって真空導管２１の中を偏向磁石７の作用を受
けて進み、振り分け磁石２５により適当な割合例えば
５：５で分岐導管２３ａ，２３ｂに振り分けられる。こ
のように分岐された陽子流は、集束磁石９によりそれぞ
れターゲット３１に衝撃されて、（ｐ，ｎ）反応により
高速中性子を発生する。この高速中性子は減速材２９に
より例えば熱中性子レベルまで減速されたのち、その熱
中性子はコリメータ３５により集束されて患者１９の体
内の照射場３７に２方向から照射される。10Ｂは、
（ｎ，α）反応によりアルファ線を出して患部の治療を
行う。尚、上述の実施形態では、粒子加速器として線形
加速器を使用し、粒子として陽子を加速したが、他の形
式の加速器を使用しても良いことは勿論である。
【０００７】
【発明の効果】前述したように、本発明によれば、粒子
加速器から出た加速粒子は、分岐してターゲットに衝撃
されるので、個別のターゲットにおける核反応量が小さ
くなって発熱が抑えられる。更に、被治療者の患部に
は、複数の方向から最適な比率で中性子が照射されるの
で、患部の中性子強度分布を一様にでき、治療効果を向
上することができる。
加速器から出た加速粒子は、分岐してターゲットに衝撃
されるので、個別のターゲットにおける核反応量が小さ
くなって発熱が抑えられる。更に、被治療者の患部に
は、複数の方向から最適な比率で中性子が照射されるの
で、患部の中性子強度分布を一様にでき、治療効果を向
上することができる。
【図１】本発明に係る実施形態の全体構成を示す概念図
である。
である。
【図２】従来装置の構造の一例を示す概念図である。
１ 線形加速器 ７ 偏向磁石 ９ 集束磁石 １７ 照射室 １８ 治療台 １９ 患者（被治療者） ２０ 中性子照射装置 ２３ 真空導管 ２３ａ，２３ｂ 分岐導管 ２５ 振り分け磁石 ２７ 遮蔽コンクリート壁 ２９ 減速材 ３１ ターゲット ３３ 偏向磁石 ３５ コリメータ ３７ 照射場
Claims (2)
- 【請求項１】 荷電粒子の加速器と、同加速器から出る
加速荷電粒子流を複数方向流に分割する荷電粒子流分割
装置と、遮蔽壁体の中に設けられ、加速荷電粒子を衝撃
させて高速中性子を発生するターゲットと、前記荷電粒
子流分割装置から前記ターゲットの各に加速荷電粒子流
を導く分岐導管と、前記遮蔽壁体内に設けられ同遮蔽壁
体に囲まれた室内の治療台上に中性子を集束指向するコ
リメータと、前記ターゲット及び前記コリメータの間に
介装され前記高速中性子を治療に適したレベルに調整す
る中性子フィルタとを有することを特徴とする治療用中
性子照射装置。 - 【請求項２】 加速器で荷電粒子を加速し、加速荷電粒
子の流れを複数方向流に分割し、該複数方向流の加速荷
電粒子をそれぞれ対応のターゲットに当てて核反応によ
り高速中性子を発生させ、その高速中性子を治療適性レ
ベルに減速した後、被治療者の患部に複数方向からレベ
ル調整中性子を照射することを特徴とする治療用中性子
の照射方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22491497A JPH1157043A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 治療用中性子照射装置及び照射方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22491497A JPH1157043A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 治療用中性子照射装置及び照射方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1157043A true JPH1157043A (ja) | 1999-03-02 |
Family
ID=16821148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22491497A Withdrawn JPH1157043A (ja) | 1997-08-21 | 1997-08-21 | 治療用中性子照射装置及び照射方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1157043A (ja) |
Cited By (18)
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|---|---|---|---|---|
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-
1997
- 1997-08-21 JP JP22491497A patent/JPH1157043A/ja not_active Withdrawn
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