TWI666037B - Neutron capture therapy system and control device - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種中子捕獲治療法系統及控制裝置,所述中子捕獲治療法系統能夠適當地進行基於治療計畫之中子束的照射。所述中子捕獲治療法系統(100)包括:能夠進行資訊的收發送的網絡中所包含之治療計畫裝置(110)、控制裝置(120)、及照射裝置(130),並藉由照射裝置(130)對被照射體照射中子束,治療計畫裝置(110)作成與治療計畫相關之治療計畫資訊,並發送到控制裝置(120),控制裝置(120)調整從治療計畫裝置(110)發送之治療計畫資訊,以便能夠用於照射裝置(130),照射裝置(130)根據經由控制裝置(120)調整後的治療計畫資訊,對被照射體照射中子束。
Description
本申請主張基於2017年3月13日申請之日本專利申請第2017-047185號的優先權。該申請的所有內容藉由參閱援用於本說明書中。 本發明係有關中子捕獲治療法系統及控制裝置。
作為利用放射線之治療方法,已知有照射中子束滅殺癌細胞之中子捕獲治療法亦即中子捕獲治療法(NCT:Neuron Capture Therapy)。中子捕獲治療法中,向預先被癌細胞吸收之硼等物質照射中子束,藉此藉由產生之重帶電粒子的飛散而選擇性地破壞癌細胞(例如,參閱專利文獻1)。 (先前技術文獻) (專利文獻) 專利文獻1:日本專利第5410608號說明書
(本發明所欲解決之課題) 放射線治療中,一邊考慮在治療的前階段對患部及除了患部以外的區域照射放射線時的影響等,一邊利用進行放射線的照射的計畫的治療計畫裝置而進行治療計畫的作成。普遍存在X射線治療或質子束治療等通常的放射線治療用治療計畫軟體,藉由治療計畫軟體作成之治療計畫資料能夠在照射裝置側讀取。然而,由於未普及中子捕獲治療法用治療計畫軟體,以往操作人員等在中子束照射裝置側手動輸入藉由通常的放射線治療用治療計畫軟體作成之基於治療計畫之照射時間等的設定。因此,考慮到存在輸入內容有誤之情況下,無法適當地進行基於中子束照射裝置之中子束的照射之可能性。 本發明係鑑於上述而完成者,其目的在於提供一種能夠適當地進行基於治療計畫之中子束的照射之中子捕獲治療法系統及控制裝置。 (用以解決課題之手段) 為了實現上述目的,本發明的一形態之中子捕獲治療法系統,其包括:能夠進行資訊的收發送的網絡中所包含之治療計畫裝置、控制裝置、及照射裝置,並藉由前述照射裝置對被照射體照射中子束,前述治療計畫裝置作成與治療計畫相關之治療計畫資訊,前述控制裝置調整前述治療計畫裝置中作成之前述治療計畫資訊,以便能夠用於前述照射裝置,前述照射裝置根據經由前述控制裝置調整後的前述治療計畫資訊,對前述被照射體照射中子束。 本發明的一形態之控制裝置,其包含在藉由照射裝置對被照射體照射中子束之中子捕獲治療法系統,其中,接收在治療計畫裝置中作成而發送之與治療計畫相關之治療計畫資訊,並調整以能夠用於前述照射裝置。 上述中子捕獲治療法系統及控制裝置中,控制裝置針對治療計畫裝置作成之治療計畫資訊進行調整,以便在照射裝置中能夠進行中子束之照射。而且,根據調整後的治療計畫資訊,在照射裝置中進行中子束的照射。又,該等裝置包含在能夠進行資訊的收發送的網絡中,在裝置之間進行資訊的收發送。因此,與操作人員等藉由手動輸入資訊之情況相比,上述中子捕獲治療法系統及控制裝置中能夠適當地進行基於治療計畫之中子束的照射。 其中,能夠設為如下形態,前述治療計畫資訊包括前述被照射體的每特定區域的藥劑濃度之資訊,前述控制裝置根據前述被照射體的每特定區域的藥劑濃度之資訊,設定中子束對前述被照射體之照射時間。 如上所述,構成為在治療計畫裝置作成之治療計畫資訊中包括有與被照射體的每特定區域的藥劑濃度相關之資訊,在控制裝置中,根據治療計畫資訊中所包含之與藥劑濃度相關之資訊,計算照射裝置中的中子束的照射時間之情況下,在中子束的照射時間的計算上無需操作人員等的參與,因此能夠適當地進行基於治療計畫之中子束的照射。 又,能夠設為如下形態,還包括藥劑濃度測量裝置,其包含在前述網絡內,並獲取與前述被照射體的藥劑濃度相關之藥劑濃度資訊,前述控制裝置根據來自前述藥劑濃度測量裝置的前述藥劑濃度資訊,進行對前述被照射體之中子束的照射時間的再計算。 如上所述,構成為根據來自藥劑濃度測量裝置的藥劑濃度資訊,在控制裝置中進行基於照射裝置之中子束的照射時間的再計算的情況下,能夠依據被照射體的體內的藥劑的濃度分佈執行更適當之中子束照射。進而,在中子束的照射時間的再計算上亦無需操作人員的參與,因此能夠更適當地進行中子束的照射。 (發明之效果) 藉由本發明,可提供一種能夠適當地進行基於治療計畫之中子束的照射之中子捕獲治療法系統及控制裝置。
以下,參閱附圖,對用於實施本發明之形態進行詳細說明。另外,圖式的說明中相同要素附加相同符號,並省略重複之說明。 本實施形態之中子捕獲治療法系統係進行使用了中子捕獲治療法之癌治療之系統,對供給有蓄積於癌細胞之物質(例如硼(10
B))之患者的蓄積有硼之位置照射中子束而進行癌治療。中子捕獲治療法系統包括用於對患者照射中子束的照射裝置(中子捕獲治療法裝置)、控制該照射裝置之控制裝置及進行與照射裝置中之中子束的照射之計畫相關之治療計畫裝置。在說明上述系統的詳細內容之前,首先對照射中子束之中子束照射裝置(中子捕獲治療法裝置)進行說明,之後對中子捕獲治療法系統進行說明。 (中子束照射裝置) 利用圖1及圖2,對中子束照射裝置的概要進行說明。如圖1及圖2所示,中子束照射裝置1具有對束縛於治療台3之患者(被照射體)S照射中子束N而進行患者S的癌治療之照射室2。 將患者S束縛於治療台3等準備作業在照射室2外的準備室(未圖示)實施,束縛患者S之治療台3從準備室移動到照射室2。又,中子束照射裝置1具備產生治療用中子束N之中子束產生部10及在照射室2內對束縛於治療台3之患者S照射中子束N之中子束照射部20。另外,照射室2被屏蔽壁W覆蓋,但是為了患者或工作人員等通過,亦可以設置有通路及門45。 中子束產生部10具備加速帶電粒子而射出帶電粒子束L之加速器11、輸送由加速器11射出之帶電粒子束L之射束輸送路12、掃描帶電粒子束L而進行帶電粒子束L對靶8的照射位置的控制之帶電粒子束掃描部13、藉由照射帶電粒子束L來引起核反應而產生中子束N之靶8及測量帶電粒子束L的電流之電流監視器16。加速器11及射束輸送路12配置於呈大致長方形狀之帶電粒子束生成室14的室內,該帶電粒子束生成室14係被混凝土製屏蔽壁W覆蓋之空間。另外,帶電粒子束生成室14中亦可以設置用於為了維修而工作人員通過的通路及門46。另外,帶電粒子束生成室14不限定於大致長方形狀,可以為其他形狀。例如,從加速器到靶的路徑為L字狀的情況下,帶電粒子束生成室14亦可以為L字狀。又,帶電粒子束掃描部13例如控制帶電粒子束L對靶8之照射位置,電流監視器16測量照射到靶8之帶電粒子束L的電流。 加速器11加速帶電粒子而生成帶電粒子束L。本實施形態中,作為加速器11採用迴旋加速器。另外,作為加速器11,亦可以使用同步加速器、同步迴旋加速器或直線加速器等其他加速器來代替迴旋加速器。 射束輸送路12的一端(上流側的端部)與加速器11連接。射束輸送路12具備調整帶電粒子束L之射束調整部15。射束調整部15具有調整帶電粒子束L的軸之水平型轉向電磁鐵及水平垂直型轉向電磁鐵、抑制帶電粒子束L的發散之四極電磁鐵、整形帶電粒子束L之四方縫隙等。另外,射束輸送路12只要具有輸送帶電粒子束L之功能即可,亦可以沒有射束調整部15。 藉由射束輸送路12輸送之帶電粒子束L,係藉由帶電粒子束掃描部13控制照射位置而照射到靶8。另外,省略帶電粒子束掃描部13,亦可以始終對靶8的相同的部位照射帶電粒子束L。 靶8藉由照射帶電粒子束L產生中子束N。靶8例如由鈹(Be)、鋰(Li)、鉭(Ta)或鎢(W)構成,呈板狀(其中,對靶8的材質的詳細內容進行後述)。另外,靶8不限定於板狀,例如亦可以為液狀(液體金屬)。由靶8產生之中子束N藉由中子束照射部20朝向照射室2內的患者S照射。 中子束照射部20具備:對從靶8射出之中子束N進行減速之減速構件21;及屏蔽中子束N及γ射線等放射線以免其向外部放出之屏蔽體22,並由該減速構件21和屏蔽體22構成調整器。 減速構件21設為例如由不同之複數個材料構成之積層構造,減速構件21的材料依據帶電粒子束L的能量等諸多條件適當選擇。具體而言,例如來自加速器11的輸出為30MeV的質子束且作為靶8使用鈹靶之情況下,減速構件21的材料能夠設為鉛、鐵、鋁或氟化鈣。 屏蔽體22設置成圍繞減速構件21,並具有屏蔽中子束N及伴隨中子束N的產生而生成之γ射線等放射線以免其向屏蔽體22的外部放出之功能。屏蔽體22在隔開帶電粒子束生成室14和照射室2之壁W1上埋設至少其一部分,亦可以不埋設。又,在照射室2與屏蔽體22之間設置有成為照射室2的側壁面的一部分之壁體23。壁體23中設置有成為中子束N的輸出口之準直器安裝部23a。該準直器安裝部23a上固定有用於限定中子束N的照射視野之準直器31。另外,未在壁體23設置準直器安裝部23a,亦可以在後述之治療台3安裝準直器31。 以上的中子束照射部20中,帶電粒子束L照射到靶8,伴隨此,靶8產生中子束N。藉由靶8產生之中子束N在通過減速構件21內時被減速,從減速構件21射出之中子束N通過準直器31照射到治療台3上的患者S。其中,作為中子束N,能夠使用相對能量較低之熱中子束或超熱中子束(epithermal neutron beam)。 治療台3作為在中子捕獲治療法中所使用之載置台而發揮功能,載置患者S之狀態下能夠從準備室(未圖示)移動到照射室2。治療台3具備構成治療台3的基座之基座部32、能夠在地面上移動基座部32之腳輪33、用於載置患者S之頂板34、用於使頂板34相對於基座部32相對移動之驅動部35。另外,不使用腳輪33,亦可以將基座部32固定於底部。 中子束照射裝置1具備用於進行各種控制處理之照射控制部132。照射控制部132與加速器11、射束調整部15、帶電粒子束掃描部13、電流監視器16電性連接。並且,根據從後述控制裝置發送之調整後的治療計畫資訊、及從電流監視器16輸出之檢測結果,控制加速器11、射束調整部15及帶電粒子束掃描部13。
接著,參閱圖3,對包括上述中子束照射裝置1之中子捕獲治療法系統進行說明。
如圖3所示,中子捕獲治療法系統100包括治療計畫裝置110、控制裝置120、照射裝置130及藥劑濃度測量裝置140。治療計畫裝置110係進行對患者S照射中子之中子捕獲治療法的治療計畫之裝置。又,控制裝置120係根據由治療計畫裝置110作成之治療計畫資訊控制照射裝置130之裝置。又,照射裝置130係根據來自控制裝置120的指示與對患者S照射中子束相關的裝置。示於圖1及圖2之中子束照射裝置1相當於中子捕獲治療法系統100中之照射裝置130。又,藥劑濃度測量裝置140係測量進行基於照射裝置130之中子束的照射之當天的患者S的藥劑濃度之裝置。藥劑濃度係指硼中子捕獲治療法中患者S的硼濃度,例如能夠從血中的硼濃度及患者S的體內的各組織的硼濃度比求出藥劑濃度的分佈。或者,亦可以使用PG-SPECT(Prompt Gamma-ray Single Photon Emission Computed Tomography,即時伽馬射線單光子發射電腦斷層掃描)裝置或PET(Positron Emission Tomography,正電子發射斷層掃描)裝置等,測量患者S的藥劑濃度。藥劑濃度在患者S的體內亦按中子束的照射對象的區域(例如,按組織等)不同。中子捕獲治療
法中,根據蓄積於患者S的體內之藥劑的濃度,基於中子束照射之效果亦發生變化。因此,患者S的體內的每特定區域的藥劑濃度較大地影響中子束的照射量。
中子捕獲治療法系統100中所包含之治療計畫裝置110、控制裝置120、照射裝置130及藥劑濃度測量裝置140,係包含在有線或無線的網絡中,並能夠彼此收發送資訊。
又,治療計畫裝置110、控制裝置120、照射裝置130及藥劑濃度測量裝置140在實體上分別包括如下電腦系統而構成,該電腦系統包括CPU、作為主儲存裝置之RAM及ROM、作為資料收發送器件之通訊模組、硬碟、快閃記憶體等所例示之輔助儲存裝置、作為輸入器件之鍵盤等所例示之輸入裝置、顯示器等輸出裝置等。治療計畫裝置110、控制裝置120、照射裝置130及藥劑濃度測量裝置140中,藉由在CPU、RAM等硬體上讀取特定的電腦軟體,能夠在CPU的控制下使通訊模組、輸入裝置、輸出裝置動作,並且進行RAM或輔助儲存裝置中的資料的讀取及寫入,藉此實現各裝置中的一系列的功能。
對構成中子捕獲治療法系統100之各裝置的功能進行了進一步地說明。首先,治療計畫裝置110包括通訊部111及治療計畫作成部112。
通訊部111具有對控制裝置120發送治療計畫作成部112所作成之與治療計畫相關的資訊之功能。又,治療計畫作成部112具有作成與對患者S照射中子束相關的治療計畫之功能。治療計畫作成部112所作成之與治療計畫相關的資訊(治療計畫資訊),係藉由通訊部111從治療計畫裝置110發送到控制裝置120。 治療計畫的作成,具體而言依以下的順序進行。首先,治療計畫作成部112獲取患者S的圖像,設定患者S的身體的輪廓之後,按每一組織設定患者S的組織(骨、臓器等)的區域。之後,根據患者S體內的藥劑的濃度、與各組織對應之原子組成、相對於中子束之耐性等,設定對患者S照射之中子束的劑量,並且計算將該劑量的中子束照射到患者S之情況的劑量分佈。亦即,治療計畫作成部112中,對患者S照射中子束時的與三維劑量分佈相關的資訊作為治療計畫而被作成。在治療計畫作成部112作成之治療計畫中,作為患者S體內的與三維劑量分佈相關的資訊,在每一個表示成為中子束照射的基礎單元之區域之“柵格”中包括照射中子束時的劑量上限、基於藥劑的供給之劑量率、來自於組織之劑量率、患者S體內的藥劑濃度相關之資訊。另外,在治療計畫裝置110之治療計畫的作成時,例如可以使用來自CT裝置等外部裝置150的資訊。 控制裝置120包括通訊部121及治療計畫調整部122。 通訊部121具有接收由治療計畫裝置110作成而發送之治療計畫資訊及由後述藥劑濃度測量裝置140作成而發送之藥劑濃度資訊,並且向照射裝置130發送藉由治療計畫調整部122調整之調整後的治療計畫資訊之功能。 治療計畫調整部122具有根據後述藥劑濃度測量裝置140所作成而發送之藥劑濃度資訊調整治療計畫裝置110作成之治療計畫資訊之功能。 治療計畫的調整係指調整治療計畫裝置110作成之治療計畫資訊,以便能夠用於照射裝置130(中子束照射裝置1)中。治療計畫資訊中包括患者S的體內之劑量分佈的資訊等,但是照射裝置130中,按患者S的體內的特定的每一區域(例如,每一柵格)設定中子束的照射時間(中子束的照射量),並需要如設定那樣照射中子束。因此,控制裝置120中,設定照射裝置130中照射中子束時所需之諸多條件(每一照射區域的照射時間(中子束的照射量)等)。將該種處理稱為“治療計畫的調整”。另外,治療計畫的調整中例如亦包括以能夠在照射裝置130中使用的方式調整格式等。 又,中子捕獲治療法中,通常根據患者S的治療當天的藥劑濃度之資訊(藥劑濃度資訊)再計算對患者S之中子束的照射時間而設定。因此,基於治療計畫調整部122之治療計畫的調整中亦包括根據患者S之藥劑濃度資訊之照射時間的校正。治療計畫調整部122具有實施該治療計畫的校正之功能。 照射裝置130包括通訊部131、照射控制部132及照射部133。 通訊部131具有接收藉由控制裝置120調整而發送之調整後的治療計畫資訊之功能。照射控制部132具有根據調整後的治療計畫資訊控制照射裝置130中的照射部133之功能。 照射部133具有藉由照射控制部132的控制根據調整後的治療計畫資訊對患者S照射中子束之功能。照射裝置130中的照射部133中包含在圖1、圖2中所說明之中子束照射裝置1中產生治療用中子束N之中子束產生部10及在照射室2內對束縛於治療台3之患者S照射中子束N之中子束照射部20。 藥劑濃度測量裝置140包括通訊部141及藥劑濃度獲取部142。 通訊部141具有對控制裝置120發送藉由藥劑濃度獲取部142獲取而作成之患者S的血中藥劑濃度之資訊亦即藥劑濃度資訊之功能。 藥劑濃度獲取部142具有獲取患者S的血中藥劑濃度之相關資訊,並作成對控制裝置120發送之藥劑濃度資訊之功能。另外,藥劑濃度獲取部142可以具有進行患者S的藥劑濃度的測量之功能,亦可以僅具有獲取藉由其他裝置等測量之藥劑濃度之相關資訊並將其發送到控制裝置120之功能。另外,藥劑濃度的測量例如亦能夠使用SPECT(單光子放射型電腦斷層)攝影裝置、ICP(高頻感應耦合電漿)分析裝置、即時發送γ射線檢測裝置等而進行。亦即,藥劑濃度測量裝置140亦可以包含該等裝置而構成。 接著,參閱圖4,對基於中子捕獲治療法系統100之一系列的處理進行說明。 首先,治療計畫裝置110的治療計畫作成部112中,作成患者S的中子捕獲治療法之相關的治療計畫(S01)。在治療計畫作成部112中作成之治療計畫資訊經由通訊部111發送到控制裝置120,並在控制裝置120的通訊部121中接收(S02)。 另一方面,藥劑濃度測量裝置140中,在藥劑濃度獲取部142中獲取患者S之藥劑濃度資訊(S03),藥劑濃度資訊從通訊部141發送到控制裝置120,並在控制裝置120的通訊部121中接收(S04)。作為藥劑濃度資訊,使用患者S的治療當天的藥劑資訊,因此藥劑濃度測量裝置140中之藥劑濃度資訊的獲取(S03)及藥劑濃度資訊的發送(S04)在患者S的治療當天進行。 接著,控制裝置120的治療計畫調整部122中,根據來自治療計畫裝置110的治療計畫資訊及來自藥劑濃度測量裝置140的藥劑濃度資訊,進行照射時間的再計算(S05)及治療計畫的調整(S06)。 對藉由治療計畫調整部122進行之照射時間的再計算(S05)的方法的一例進行說明。治療計畫資訊中,求出對患者S以預先求出之照射時間的量照射中子束時的三維劑量分佈。因此,照射時間的再計算時,在計算劑量之區域(柵格)內進行以下的計算,並計算柵格各自之劑量到達上限(能夠耐於組織照射劑量的上限)之中子束的照射時間,並將其最小值設為治療照射時間。 具體而言,各柵格中照射中子束時,將到達劑量上限之時間率[秒鐘]設為Tgrid的情況下,Tgrid能夠由以下的數學式(1)計算。另外,Dlimit
表示該劑量之上限率[Gy],每一組織(按正常組織/患部組織、每一器官、每一柵格等)進行設定。又,Dγ10B
表示作成治療計畫時的各柵格中藉由藥劑供給之劑量率[Gy/s],並每一柵格進行設定。又,Drtissue
包括基於生體內原子核與中子的反應之劑量賦予、藉由γ射線產生之劑量賦予,並表示作成治療計畫時的各柵格中因生體組織引起而供給之劑量率[Gy/s],並每一柵格進行設定。又,N10B
(plan
)表示作成治療計畫時的各柵格中的藥劑濃度[ppm],並根據測量值或假定值而進行設定。N10B
(plan
)可以按組織進行設定,更具體而言,亦可以每一柵格進行設定。上述Dlimit
、Dr10B
、Drtissue
及N10B
(plan
)係用於治療計畫作成時之資訊,因此係治療計畫資訊中所包含之資訊。 另外,N10B
(irr
)表示照射中子束時的患者的藥劑濃度[ppm],係從藥劑濃度測量裝置140發送到控制裝置120之資訊。 亦即,控制裝置120的治療計畫調整部122中,組合從治療計畫裝置110發送之治療計畫資訊中所包含之Dlimit
、Dr10B
、Drtissue
及N10B
(plan
)和從藥劑濃度測量裝置140發送之藥劑濃度資訊中所包含之N10B
(irr
),並進行照射時間的再計算。 另外,作為控制裝置120中的照射時間的再計算的方法,亦可以使用與上述不同之方法。亦能夠根據照射條件等適當地變更再計算的方法。 另外,控制裝置120的治療計畫調整部122中,作為治療計畫的調整(S06),亦可以以適當地進行照射裝置130中之中子束的照射之方式進行格式的變更等。 在控制裝置120的治療計畫調整部122中進行照射時間的再計算(S05)及治療計畫的調整(S06)之後的、調整後的治療計畫資訊從控制裝置120的通訊部121發送,並藉由照射裝置130的通訊部131接收(S07)。照射裝置130中,根據藉由通訊部131接收之調整後的治療計畫資訊,在照射控制部132中進行中子束的照射之各種控制,其結果藉由照射裝置130的照射部133,對患者S照射中子束(S08)。 如以上所述,本實施形態之中子捕獲治療法系統100中,對控制裝置120發送藉由治療計畫裝置110作成之治療計畫資訊之後,控制裝置120中調整成能夠照射照射裝置130中的中子束。並且,調整後的治療計畫資訊從控制裝置120發送到照射裝置130,並在照射裝置130中根據調整後的治療計畫資訊進行中子束的照射。因此,本實施形態之中子捕獲治療法系統100中,能夠適當地進行基於治療計畫之中子束的照射。 以往,作成治療計畫之治療計畫裝置及與對患者S照射中子束相關的照射裝置作為分別獨立的裝置而構成。因此,習知之中子捕獲治療法中通常構成為,根據治療計畫裝置作成之治療計畫,由操作照射裝置之操作人員藉由手動輸入中子束的照射所需的資訊。然而,設為操作人員根據治療計畫手動控制照射裝置之結構之情況下,存在產生操作人員的操作失誤或者輸入錯誤等之可能性。因此,存在無法適當地進行基於治療計畫之中子束的照射之可能性。 相對於此,本實施形態之中子捕獲治療法系統100及該系統中所包含之控制裝置120中,在治療計畫裝置110中作成之治療計畫資訊從治療計畫裝置110發送到控制裝置120。而且,在控制裝置120中進行治療計畫的調整,調整後的治療計畫資訊從控制裝置120發送到照射裝置130,在照射裝置130中根據調整後的治療計畫資訊進行中子束的照射。因此,可以防止如習知之中子捕獲治療法中的順序般,由操作照射裝置之操作人員藉由手動輸入中子束的照射所需的資訊,因此能夠防止來自於輸入錯誤等之誤動作,並能夠適當地進行基於治療計畫之中子束的照射。又,控制裝置120中,與照射裝置130中的中子束的照射的控制對應而調整治療計畫裝置110所作成之治療計畫資訊,因此針對治療計畫資訊的調整亦無需操作人員的參與。因此,能夠適當地進行基於治療計畫之中子束的照射。 又,構成為治療計畫裝置110作成之治療計畫資訊中包括患者的每一特定區域(例如,每一柵格或每一組織)的藥劑濃度之相關資訊,控制裝置120中,根據治療計畫資訊中所包含之藥劑濃度之資訊計算照射裝置130中的中子束的照射時間。因此,即使在中子束的照射時間的計算上亦無需操作人員的參與,並能夠適當地進行基於治療計畫之中子束的照射。 另外,上述實施形態的中子捕獲治療法系統100中構成為,根據從藥劑濃度測量裝置140發送之藥劑濃度資訊,在控制裝置120中,進行基於照射裝置130之中子束的照射時間的再計算之結構。藉由具有該種結構,根據患者S的體內的藥劑的濃度分佈,能夠照射中子束,並能夠更適當地進行基於治療計畫之中子束的照射。又,即使是基於照射裝置130之中子束的照射時間的再計算亦無需操作人員的參與,並能夠更降低計算錯誤等隱患。 以上,對本發明的一實施形態之中子捕獲治療法系統100進行了說明,但是本發明並不限定於上述實施形態,可在不變更各申請專利範圍書中記載之要旨之範圍內變形、或亦適用於其他範圍者。 例如,上述實施形態中,對分別獨立地設置治療計畫裝置110、控制裝置120、照射裝置130及藥劑濃度測量裝置140之情況進行了說明,但是各個裝置亦可以藉由複數台電腦等構成。又,亦可以為2以上的裝置的功能藉由1台裝置實現之結構。 對中子捕獲治療法系統100中包括藥劑濃度測量裝置140之結構進行了說明,但是亦可以為不包括藥劑濃度測量裝置140之結構。此時,控制裝置120亦可以為不進行基於藥劑濃度資訊之照射時間的再計算之結構。 又,上述實施形態中,對向靶8照射從加速器射出之帶電粒子束而產生中子之結構進行了說明,但是能夠適當變更產生中子而照射之裝置的裝置結構,例如,亦能夠設為在原子爐中產生中子之裝置。
100‧‧‧中子捕獲治療法系統
110‧‧‧治療計畫裝置
120‧‧‧控制裝置
130‧‧‧照射裝置
140‧‧‧藥劑濃度測量裝置
圖1係說明本實施形態的中子捕獲治療法系統中所包含之中子束照射裝置的概要之圖。 圖2係表示圖1的中子束照裝置中的中子束照射部附近之圖。 圖3係說明中子捕獲治療法系統的各功能部之圖。 圖4係說明中子捕獲治療法系統中的一系列的處理之序列圖。
Claims (4)
- 一種中子捕獲治療法系統,其包括:能夠進行資訊的收發送的網絡中所包含之治療計畫裝置、控制裝置及照射裝置,並藉由前述照射裝置對被照射體照射中子束,前述治療計畫裝置、控制裝置及照射裝置分別由不同的裝置構成,前述治療計畫裝置,係作成與治療計畫相關之治療計畫資訊,並將作成的治療計畫資訊傳送至前述控制裝置,前述控制裝置,係依據從前述治療計畫裝置接收到之前述治療計畫資訊,以能夠用於前述照射裝置的方式進行調整,並將調整後的治療計畫資訊傳送至前述照射裝置,前述照射裝置根據由前述控制裝置接收到之調整後的前述治療計畫資訊,對前述被照射體照射中子束。
- 如申請專利範圍第1項所述之中子捕獲治療法系統,其中前述治療計畫資訊包括與前述被照射體的每一特定區域的藥劑濃度相關之資訊,前述控制裝置根據與前述被照射體的每一特定區域的藥劑濃度相關之資訊,設定中子束對前述被照射體之照射時間。
- 如申請專利範圍第2項所述之中子捕獲治療法系統,還包括:藥劑濃度測量裝置,包含在前述網絡內,並獲取與前述被照射體的藥劑濃度相關之藥劑濃度資訊,前述控制裝置根據來自前述藥劑濃度測量裝置的前述藥劑濃度資訊,進行中子束對前述被照射體之照射時間的再計算。
- 一種控制裝置,其包含在藉由照射裝置對被照射體照射中子束之中子捕獲治療法系統,該控制裝置構成為,接收在治療計畫裝置中作成而發送之與治療計畫相關之治療計畫資訊,並調整成為能夠用於前述照射裝置,並將調整後的治療計畫資訊傳送至前述照射裝置,且與前述治療計畫裝置及照射裝置為不同的裝置。
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI757203B (zh) * | 2020-07-03 | 2022-03-01 | 大陸商中硼(廈門)醫療器械有限公司 | 中子捕獲治療設備及其監測系統之運行步驟 |
| TWI762424B (zh) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | 大陸商中硼(廈門)醫療器械有限公司 | 硼中子捕獲治療系統及其治療計畫生成方法 |
| TWI773031B (zh) * | 2019-12-25 | 2022-08-01 | 日商住友重機械工業股份有限公司 | 校準裝置、治療計劃裝置及校準方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2021045970A2 (en) | 2019-08-30 | 2021-03-11 | Tae Technologies, Inc. | Systems, devices, and methods for high quality ion beam formation |
| JP7608619B2 (ja) * | 2020-12-31 | 2025-01-06 | 中硼(厦▲門▼)医▲療▼器械有限公司 | 放射線照射システム及びその制御方法 |
| TWI828268B (zh) * | 2022-08-11 | 2024-01-01 | 禾榮科技股份有限公司 | 劑量控制系統 |
| JP2025534781A (ja) * | 2022-10-24 | 2025-10-17 | 中硼(厦▲門▼)医▲療▼器械有限公司 | ホウ素中性子捕捉療法システム及びその動作方法 |
| TWI902639B (zh) * | 2025-03-19 | 2025-10-21 | 禾榮科技股份有限公司 | 醫療安管系統與方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016077812A (ja) * | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 住友重機械工業株式会社 | 中性子捕捉療法装置 |
| JP2016159107A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 住友重機械工業株式会社 | 中性子捕捉療法装置 |
Family Cites Families (9)
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|---|---|---|---|---|
| JPS5410608B2 (zh) | 1973-07-31 | 1979-05-08 | ||
| CN1117591C (zh) * | 1999-09-28 | 2003-08-13 | 王乔生 | 快中子近距离自动遥控后装放射治疗设备 |
| US7945021B2 (en) * | 2002-12-18 | 2011-05-17 | Varian Medical Systems, Inc. | Multi-mode cone beam CT radiotherapy simulator and treatment machine with a flat panel imager |
| US20070093463A1 (en) * | 2004-05-20 | 2007-04-26 | Brookhaven Science Associates, Llc | Radiation enhancement agent for X-ray radiation therapy and boron neutron-capture therapy |
| CN201324447Y (zh) * | 2008-11-21 | 2009-10-14 | 深圳市尊瑞科技有限公司 | 一种中子后装治疗装置 |
| US20130072784A1 (en) * | 2010-11-10 | 2013-03-21 | Gnanasekar Velusamy | Systems and methods for planning image-guided interventional procedures |
| CN104411361B (zh) * | 2012-07-24 | 2016-12-14 | 三菱电机株式会社 | 加速器的高频控制装置及粒子射线治疗装置 |
| JP6538423B2 (ja) * | 2015-05-25 | 2019-07-03 | 株式会社東芝 | ホウ素中性子捕捉療法用治療装置及びその制御方法 |
| RU2606337C1 (ru) * | 2015-11-25 | 2017-01-10 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ СО РАН) | Способ измерения поглощенной дозы при бор-нейтронозахватной терапии злокачественных опухолей |
-
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016077812A (ja) * | 2014-10-22 | 2016-05-16 | 住友重機械工業株式会社 | 中性子捕捉療法装置 |
| JP2016159107A (ja) * | 2015-03-05 | 2016-09-05 | 住友重機械工業株式会社 | 中性子捕捉療法装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI773031B (zh) * | 2019-12-25 | 2022-08-01 | 日商住友重機械工業股份有限公司 | 校準裝置、治療計劃裝置及校準方法 |
| TWI757203B (zh) * | 2020-07-03 | 2022-03-01 | 大陸商中硼(廈門)醫療器械有限公司 | 中子捕獲治療設備及其監測系統之運行步驟 |
| US12324934B2 (en) | 2020-07-03 | 2025-06-10 | Neuboron Therapy System Ltd. | Neutron dose measurement apparatus and neutron capturing treatment device |
| TWI762424B (zh) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | 大陸商中硼(廈門)醫療器械有限公司 | 硼中子捕獲治療系統及其治療計畫生成方法 |
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