(57)【要約】      （修正有）【課題】荷電粒子線のターゲットに対する照射位置の異常検出の信頼性を高める中性子捕捉療法システムを提供する。【解決手段】中性子捕捉療法システムは、荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線の照射を受けて中性子線を発生させるターゲットと、加速器から出射された荷電粒子線をターゲットへ輸送するビーム輸送路４８と、ビーム輸送路４８の内部においてビーム輸送路４８の内壁とは絶縁された状態で配置され、荷電粒子線の電流値を検出する電流検出部６１と、ビーム輸送路４８の内部において電流検出部６１よりも下流側でビーム輸送路４８の内壁とは絶縁された状態で配置され、荷電粒子線の電流値を検出する電流検出部６２と、を備え、ビーム輸送路４８の延在方向に平行な視線で電流検出部６１，６２を見た場合に、電流検出部６２が、電流検出部６１とは重複しない非重複部位を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
荷電粒子線を出射する加速器と、
前記荷電粒子線の照射を受けて中性子線を発生させるターゲットと、
前記加速器から出射された前記荷電粒子線を前記ターゲットへ輸送するビーム輸送路と、
前記ビーム輸送路の内部において前記ビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で配置され、前記荷電粒子線の電流値を検出する第１電流検出部と、
前記ビーム輸送路の内部において前記第１電流検出部よりも下流側で前記ビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で配置され、前記荷電粒子線の電流値を検出する第２電流検出部と、を備え、
前記ビーム輸送路の延在方向に平行な視線で前記第１電流検出部及び第２電流検出部を見た場合に、前記第２電流検出部が、前記第１電流検出部とは重複しない非重複部位を有する、中性子捕捉療法システム。
【請求項２】
前記第１電流検出部は環状をなし、
前記第１電流検出部は、前記第２電流検出部の前記非重複部位に対応する位置に形成された切欠部を有する、請求項１に記載の中性子捕捉療法システム。
【請求項３】
前記第１電流検出部よりも上流側に設けられ前記荷電粒子線を走査する荷電粒子線走査部を更に備え、
前記切欠部は、環状をなす前記第１電流検出部の内縁部から外周側に切り込むように形成されている、請求項２に記載の中性子捕捉療法システム。
【請求項４】
前記荷電粒子線の照射位置の異常の有無を判定する異常判定部を更に備え、
前記異常判定部は、第１電流検出部で検出した電流値が所定の許容範囲を逸脱する場合、又は、第２電流検出部で検出した電流値が所定の許容範囲を逸脱する場合に、異常が発生したと判定する請求項１〜３の何れか１項に記載の中性子捕捉療法システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中性子捕捉療法システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載の中性子捕捉療法システムが知られている。このシステムは、荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線の照射を受けて中性子線を発生させるターゲットと、加速器から出射された荷電粒子線をターゲットへ輸送するビーム輸送路と、荷電粒子線の電流値を検出する電流検出部と、を備えている。そして、電流検出部は、ビーム輸送路の内部に、ビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で内壁に沿って設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2015-217207号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような電流検出部は、荷電粒子線のターゲットに対する照射位置の異常検出に用いられる。すなわち、電流検出部で検出される電流値が所定の許容範囲を逸脱する場合には、照射位置が異常であると判定される。この種の中性子捕捉療法システムでは、上記のような異常検出の信頼性を更に向上することが望まれる。
【０００５】
本発明は、荷電粒子線のターゲットに対する照射位置の異常検出の信頼性を高める中性子捕捉療法システム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】
本発明の中性子捕捉療法システムは、荷電粒子線を出射する加速器と、荷電粒子線の照射を受けて中性子線を発生させるターゲットと、加速器から出射された荷電粒子線をターゲットへ輸送するビーム輸送路と、ビーム輸送路の内部においてビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で配置され、荷電粒子線の電流値を検出する第１電流検出部と、ビーム輸送路の内部において第１電流検出部よりも下流側でビーム輸送路の内壁とは絶縁された状態で配置され、荷電粒子線の電流値を検出する第２電流検出部と、を備え、ビーム輸送路の延在方向に平行な視線で第１電流検出部及び第２電流検出部を見た場合に、第２電流検出部が、第１電流検出部とは重複しない非重複部位を有する。
【０００７】
また、第１電流検出部は環状をなし、第１電流検出部は、第２電流検出部の非重複部位に対応する位置に形成された切欠部を有することとしてもよい。
【０００８】
本発明の中性子捕捉療法システムは、第１電流検出部よりも上流側に設けられ荷電粒子線を走査する荷電粒子線走査部を更に備え、切欠部は、環状をなす第１電流検出部の内縁部から外周側に切り込むように形成されていることとしてもよい。
【０００９】
本発明の中性子捕捉療法システムは、荷電粒子線の照射位置の異常の有無を判定する異常判定部を更に備え、異常判定部は、第１電流検出部で検出した電流値が所定の許容範囲を逸脱する場合、又は、第２電流検出部で検出した電流値が所定の許容範囲を逸脱する場合に、異常が発生したと判定することとしてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、荷電粒子線のターゲットに対する照射位置の異常検出の信頼性を高める中性子捕捉療法システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態の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生成部を示す概略斜視図である。
【図３】図２に示す電流検出部の概略構成を示す側断面図である。
【図４】（ａ）は図３に示すIVa-IVa線に沿った横断面図であり、（ｂ）は図３に示すIVb-IVb線に沿った横断面図である。
【図５】電流検出部の取付構造の一例を示す側断面図である。
【図６】荷電粒子線のターゲットに対する照射位置の異常状態を示す模式図である。
【図７】ビーム輸送路の延在方向に平行な視線で２つの電流検出部を見た状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
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システムの実施形態について説明する。なお、以下の説明において、同一又は相当要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明において、単に「上流」、「下流」と言うときには、荷電粒子線Ｐの上流、下流を意味するものとする。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、図１及び図２を用いて、第１実施形態に係る中性子捕捉療法システム１の概要を説明する。本実施形態に係る中性子捕捉療法システム１は、例えば、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である。図１及び図２に示すように、中性子捕捉療法システム１は、ホウ素（１０Ｂ）が投与された患者等の被照射体４０へ中性子線Ｎを照射する。
【００１４】
中性子捕捉療法システム１は、加速器１０を備える。加速器１０は、陽子等の荷電粒子を加速して、陽子線（陽子ビーム）を荷電粒子線Ｐとして作り出す加速器である。本実施形態では、加速器１０としてサイクロトロンが採用されている。加速器１０は、例えば、ビーム半径４０ｍｍ、６０ｋＷ（＝３０ＭｅＶ×２ｍＡ）の荷電粒子線Ｐを生成する能力を有している。なお、加速器１０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。
【００１５】
加速器１０から出射された荷電粒子線Ｐは、水平型ステアリング１２、４方向スリット１４、水平垂直型ステアリング１６、四重極電磁石１８，１９，２０、９０度偏向電磁石２２、四重極電磁石２４、水平垂直型ステアリング２６、四重極電磁石２８、４方向スリット３０、電流モニタ３２、荷電粒子線走査部３４を順次に通過し、中性子線生成部３６に導かれる。この荷電粒子線Ｐは、中性子線生成部３６においてターゲットＴに照射され、これにより、中性子線Ｎが発生する。中性子線Ｎは、治療台３８上の被照射体４０へ照射される。
【００１６】
水平型ステアリング１２、水平垂直型ステアリング１６，２６は、例えば電磁石を用いて荷電粒子線Ｐのビームの発散を抑制するものである。同様に、四重極電磁石１８，１９，２０，２４，２８は、例えば電磁石を用いて荷電粒子線Ｐのビーム軸調整を行うものである。４方向スリット１４，３０は、端のビームを切ることにより、荷電粒子線Ｐのビーム整形を行うものである。
【００１７】
９０度偏向電磁石２２は、荷電粒子線Ｐの進行方向を９０度偏向するものである。なお、９０度偏向電磁石２２には、切替部４２が設けられており、切替部４２によって荷電粒子線Ｐを正規の軌道から外してビームダンプ４４に導くことが可能になっている。ビームダンプ４４は、治療前などにおいて荷電粒子線Ｐの出力確認を行う。
【００１８】
電流モニタ３２は、ターゲットＴに照射される荷電粒子線Ｐの電流値（つまり、電荷，照射線量率）をリアルタイムで測定するものである。電流モニタ３２は、荷電粒子線Ｐに影響を与えずに電流測定可能な非破壊型のＤＣＣＴ（DC Current Transformer）が用いられている。この電流モニタ３２には、コントローラ１００が接続されている。なお、「線量率」とは、単位時間当たりの線量を意味する（以下、同じ）。
【００１９】
コントローラ１００は、制御部１０２と、表示部１０４と、を含んで構成されている。制御部１０２は、電流モニタ３２により測定された荷電粒子線Ｐの電流値から中性子線Ｎの照射線量を求め、該照射線量に基づき中性子線Ｎの照射を制御するものであり、例えばＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等により構成されている。表示部１０４は、制御部１０２で求められた中性子線Ｎの照射線量を表示するものであり、例えばディスプレイやモニタが用いられている。
【００２０】
荷電粒子線走査部３４は、荷電粒子線Ｐを走査し、ターゲットＴに対する荷電粒子線Ｐの照射制御を行うものである。ここでの荷電粒子線走査部３４は、例えば、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置や、荷電粒子線Ｐのビーム径等を制御する。荷電粒子線走査部３４によって、荷電粒子線Ｐがウォブリング動作をすることにより、又は、荷電粒子線Ｐのビーム径が大きくされることにより、ターゲットＴ上での荷電粒子線Ｐの照射領域が広げられる。なお、ウォブリング動作とは、一定のビーム径の荷電粒子線Ｐのビーム軸を周期的に移動させ、この周期的な移動によってターゲットＴに対する荷電粒子線Ｐの照射面積を広げる動作をいう。
【００２１】
中性子線生成部３６は、図２に示すように、荷電粒子線ＰをターゲットＴに照射することにより中性子線Ｎを発生させ、該中性子線Ｎをコリメータ４６を介して出射する。中性子線生成部３６は、荷電粒子線Ｐを輸送するビーム輸送路４８の下流端部に配設されたターゲットＴと、ターゲットＴで発生した中性子線Ｎを減速させる減速材５０と、これらを覆うように設けられた遮蔽体５２と、を含んで構成されている。
【００２２】
ターゲットＴは、荷電粒子線Ｐの照射を受けて中性子線Ｎを発生するものである。ここでのターゲットＴは、例えば、ベリリウム（Ｂｅ）により形成され、直径１６０ｍｍの円板状を成している。減速材５０は、中性子線Ｎのエネルギを減速させるものであり、例えば異なる複数の材料から成る積層構造とされている。遮蔽体５２は、発生した中性子線Ｎ、及び当該中性子線Ｎの発生に伴って生じたガンマ線等を外部へ放出されないように遮蔽するものであり、床５４に取り付けられている。なお、ターゲットＴは固体（板状）に限られず、液体であってもよい。
【００２３】
本実施形態に係る中性子捕捉療法システム１は、図２に示すように、ビーム輸送路４８の内部に、荷電粒子線Ｐの電流値を検出する電流検出部６１（第１電流検出部）及び電流検出部６２（第２電流検出部）を備える。電流検出部６１，６２は、ビーム輸送路４８の内部において、荷電粒子線走査部３４と中性子線生成部３６との間の位置に配設されている。電流検出部６１は電流検出部６２よりも上流側で、且つ荷電粒子線走査部３４よりも下流側に配設されている。
【００２４】
電流検出部６１には、例えば配線を介してオシロスコープ６３ａが接続されている。オシロスコープ６３ａは、電流検出部６１により検出された電流値に対応した波形を表示する。このオシロスコープ６３ａの波形に基づいて、電流検出部６１により検出された電流値が観測される。同様に、電流検出部６２には、例えば配線を介してオシロスコープ６３ｂが接続されている。オシロスコープ６３ｂは、電流検出部６２により検出された電流値に対応した波形を表示する。このオシロスコープ６３ｂの波形に基づいて、電流検出部６２により検出された電流値が観測される。
【００２５】
電流検出部６１、６２は、それぞれオシロスコープ６３ａ，６３ｂを介して、上述の制御部１０２に接続されている。制御部１０２は、電流検出部６１，６２により検出された荷電粒子線Ｐの電流値に基づいて、荷電粒子線Ｐの照射を制御する。なお、制御部１０２による具体的な制御方法については、後述する。
【００２６】
次に、電流検出部６１、６２の構成について、図３及び図４を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図３は、図２に示す電流検出部６１，６２の概略構成を示す側断面図である。図４（ａ）は、図３に示すIVa-IVa線に沿った横断面図であり、図４（ｂ）は、図３に示すIVb-IVb線に沿った横断面図である。図３及び図４に示すように、電流検出部６１，６２は、内壁４８ａに沿って、環状に形成されている。電流検出部６１，６２は、共に、荷電粒子線Ｂの上下流方向を板厚方向とする円環板状をなしている。電流検出部６１と電流検出部６２とは、ビーム輸送路４８内において、上下流方向に例えば１０ｃｍ程度離れて平行に並設されている。
【００２８】
電流検出部６１と電流検出部６２とは、図４に示されるように切欠部６５（後述）の有無のみが互いに異なり、その他の構造、取付構造及び機能等は共通するものであるので、以下では電流検出部６１の構造、取付構造及び機能について主に説明し、重複する説明を省略する。
【００２９】
電流検出部６１は、略一定の幅で、内壁４８ａの周方向に沿って延び、内壁４８ａの曲率と略同じ曲率で曲げられた外周面及び内周面を有している。電流検出部６１は、ビーム輸送路４８の軸方向から見て内壁４８ａの内側で輪状を呈している（図４参照）。本実施形態では内壁４８ａは円筒状の形状であるため、電流検出部６１の外縁は、真円形に形成されている。電流検出部６１は、ビーム輸送路４８の径方向における中央側の領域には、高電流の荷電粒子線が通過する開口として開口部６１ａを有している。また、電流検出部６１の円環内縁部には、この円環内縁部から径方向外側に切り込むように複数の切欠部６５が形成されている。切欠部６５は周方向に等間隔に配列されている。
【００３０】
電流検出部６１の内径は、例えば１４〜１７ｃｍであり、電流検出部６１の外径は、例えば１６〜１９ｃｍである。電流検出部６１は、ビーム輸送路４８内において、例えばターゲットＴから３５ｃｍ程度離れた位置に配置されている。
【００３１】
電流検出部６１は、荷電粒子線Ｐと接触することで、荷電粒子線Ｐの電流を検出する。電流検出部６１は、導電性を有し、且つ熱に溶融し難い物質によって形成されている。例えば、電流検出部６１は、グラファイト等の炭素材、又は純銅等によって形成されている。
【００３２】
ここで、図３に示すように、ビーム輸送路４８の内部を通過する荷電粒子線Ｐの分布には、電流値（照射線量率）が大きい高電流領域Ｒ１と、電流値（照射線量率）が小さい低電流領域Ｒ２とが含まれている。低電流領域Ｒ２は、高電流領域Ｒ１の周囲を囲繞しており、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態の場合において、高電流領域Ｒ１よりも内壁４８ａに近い領域である。
【００３３】
高電流領域Ｒ１は、例えば１〜１．５ｍＡ程度の電流値の領域である。低電流領域Ｒ２は、例えば２〜３μＡ程度の電流値の領域である。即ち、低電流領域Ｒ２は、高電流領域Ｒ１の電流値の例えば約０．２％程度の大きさの電流値の領域である。
【００３４】
電流検出部６１は、内壁４８ａ側からビーム輸送路４８の内部に向かって突出するように設置されている。すなわち、電流検出部６１の内径は、少なくとも内壁４８ａの内径よりも小さく設定されていることにより、ビーム輸送路４８へ電流検出部６１が内周側へ張り出したような構成となる。これにより、電流検出部６１の環状の端面が、荷電粒子線Ｐの検出面としてビーム輸送路４８内に露出した状態で配置されるような構成となる。
【００３５】
電流検出部６１は、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐが接触するように形成されている。電流検出部６１は、低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐが接触することにより、当該荷電粒子線Ｐの微小な電流値を検出する。
【００３６】
例えば、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において荷電粒子線走査部３４により荷電粒子線Ｐのビーム径が広げられている場合には、電流検出部６１は、電流検出部６１における周方向のどの位置でも常に低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐと接触するように形成されている。また、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において荷電粒子線走査部３４により荷電粒子線Ｐがウォブリング動作をしている場合には、電流検出部６１は、電流検出部６１における周方向のいずれかの位置で低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐと接触するように形成されている。
【００３７】
電流検出部６１は、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐとは接しないように形成されている。荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常な状態において、高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐは、電流検出部６１の開口部６１ａ内を通過する。
【００３８】
続いて、電流検出部６１の取付構造の一例について、図５を参照して説明する。図５は、図２に示す電流検出部６１の取付構造の一例を示す側断面図である。図５に示すように、電流検出部６１は、ビーム輸送路４８の内壁４８ａに形成された突部４８ｂに、絶縁部材５を介して取り付けられている。電流検出部６１は、突部４８ｂとの間に絶縁部材５を挟んだ状態で、ネジ３によって突部４８ｂに取り付けられている。即ち、電流検出部６１は、ビーム輸送路４８の内壁４８ａとは絶縁された状態で設置されている。電流検出部６１と突部４８ｂとの固定箇所は、ビーム輸送路４８が延びている方向から見て、それぞれ間隔を空けて複数設けられている。なお、内壁４８ａと電流検出部６１の外周面とは、内壁４８ａと電流検出部６１とを絶縁するために離間している。
【００３９】
次に、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置の正常／異常と、電流検出部６１により検出される電流値と、の関係について説明する。
【００４０】
まず、図３を参照して、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常状態である場合について説明する。図３に示すように、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置の正常状態においては、電流検出部６１は、低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐと接触する。これにより、電流検出部６１は、当該荷電粒子線Ｐの微小な電流値（例えば、２μＡ）を検出する。
【００４１】
続いて、図６を参照して、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常状態である場合について説明する。図６は、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置の異常状態を示す模式図である。
【００４２】
図６の（ａ）に示すように、例えば四重極電磁石１８，１９，２０，２４，２８、又は荷電粒子線走査部３４の不具合等により、荷電粒子線Ｐのビーム径が正常に広げられない場合、又は、荷電粒子線Ｐのウォブリング動作が正常に機能しない場合には、電流検出部６１は、低電流領域Ｒ２の荷電粒子線Ｐと接触することができない。これにより、電流検出部６１によって検出される電流値は、正常状態の場合よりも小さくなる。
【００４３】
図６の（ｂ）に示すように、例えば水平型ステアリング１２、水平垂直型ステアリング１６，２６、四重極電磁石１８，１９，２０，２４，２８、９０度偏向電磁石２２、又は荷電粒子線走査部３４の不具合等により、荷電粒子線Ｐのビーム軸が正常な場合のビーム軸Ａ１からずれたビーム軸Ａ２となった場合には、高電流領域Ｒ１の荷電粒子線Ｐの一部が電流検出部６１に接触してしまう。これにより、電流検出部６１によって検出される電流値は、正常状態の場合よりも大きくなる。
【００４４】
上記の知見に基づけば、制御部１０２（異常判定部）は、電流検出部６１によって検出される電流値（以下、「第１電流値」という）が所定の許容範囲内である場合には、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常であると判断することができ、第１電流値が許容範囲を逸脱した場合には、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常であると判断することができる。上記許容範囲の下限値・上限値は、予め定められている。下限値は例えば１μＡ〜０μＡに定められ、上限値は例えば５μＡに定められる。
【００４５】
電流検出部６２は、図４（ｂ）に示されるように切欠部６５が無い円環状をなしている。前述したとおり、電流検出部６２は、電流検出部６１と同じ取付構造で電流検出部６１の下流側に取付けられており、電流検出部６１と同じ機能を有する。制御部１０２（異常判定部）は、電流検出部６２によって検出される電流値（以下、「第２電流値」という）が所定の許容範囲内である場合には、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常であると判断することができ、第２電流値が許容範囲を逸脱した場合には、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常であると判断することができる。なお、第２電流値に関する許容範囲は、第１電流値に関する許容範囲とは異なっていてもよい。
【００４６】
続いて、電流検出部６１と電流検出部６２との位置関係について説明する。図７は、ビーム輸送路４８の延在方向に平行な視線で、電流検出部６１側から、電流検出部６１及び電流検出部６２を見た状態を示す図である。なお、「ビーム輸送路４８の延在方向」とは、厳密には、電流検出部６１と電流検出部６２との間の区間でビーム輸送路４８が延びる方向であり、電流検出部６１と電流検出部６２との板厚方向でもある。また、電流検出部６１と電流検出部６２との間の区間における荷電粒子線Ｂの上下流方向と言い換えてもよい。なお、電流検出部６１と電流検出部６２との間の比較的短い区間においては、ビーム輸送路４８は直線状に延在するものとする。
【００４７】
図７の視線で見た場合、電流検出部６２の大部分は電流検出部６１と重複し電流検出部６１の背後に隠れるが、電流検出部６２は、一部、電流検出部６１とは重複しない部位を有する。すなわち、電流検出部６２のうち電流検出部６１の切欠部６５に対応する部位は、切欠部６５を通してはみ出して見えている。以下では、このように、電流検出部６２のうち、図７の視線で見た場合に電流検出部６１と重複しない部位を「非重複部位」と呼び「６６」の符号を付す。
【００４８】
電流検出部６２には、電流検出部６１の切欠部６５を通過して非重複部位６６に接した荷電粒子線Ｐのみが検出されるので、第２電流値は当該非重複部位６６に接した荷電粒子線Ｐの電流値に対応する。
【００４９】
次に、制御部１０２による制御方法について詳細に説明する。制御部１０２は、電流検出部６１による第１電流値と、電流検出部６２による第２電流値と、に基づいて、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置の正常／異常を判定する。
【００５０】
具体的には、制御部１０２は、第１電流値が所定の許容範囲を逸脱した、又は第１電流値が所定の許容範囲を逸脱した場合に、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常であると判定する。また、それ以外の場合には、制御部１０２は上記照射位置が正常であると判定する。
【００５１】
そして、制御部１０２は、上記照射位置を異常と判定した場合には、荷電粒子線Ｐの照射を停止するインターロック処理を行う。なお、制御部１０２による荷電粒子線Ｐの照射の停止は、例えば荷電粒子線Ｐを発生させる加速器１０内のビームチョッパ（不図示）を制御することによって行われる。また、制御部１０２は、荷電粒子線Ｐの照射を停止するだけでなく、例えば異常状態の電流値に基づき、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が正常状態となるようにフィードバック制御を行ってもよい。一方、制御部１０２は、上記照射位置を正常と判定した場合には、荷電粒子線Ｐの照射をそのまま続けるように制御する。
【００５２】
次に、本実施形態に係る中性子捕捉療法システム１の作用効果について説明する。
【００５３】
中性子捕捉療法システム１では、２つの電流検出部６１，６２によってそれぞれ荷電粒子線Ｐの電流値（第１電流値及び第２電流値）を検出し、何れか一方が許容範囲外であれば、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常と判定し、荷電粒子線Ｐの照射が停止される。このように、２つの電流値に基づく判定が実行されることで、例えば、電流検出部６１，６２の一方に不具合があった場合にも、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置の異常が検出されるので、異常検出の信頼性が向上する。そして、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置に異常があった場合には確実にインターロック処理を実行することができる。
【００５４】
ここで、電流検出部６１，６２は、上下流方向に配列されるので、互いに完全に同一形状であれば、上流側の電流検出部６１に遮られることで、電流検出部６２にはほとんど荷電粒子線Ｐが接しないことになる。これに対し、中性子捕捉療法システム１では、電流検出部６１に切欠部６５が存在し電流検出部６２に非重複部位６６が存在することにより、電流検出部６２においても荷電粒子線Ｐの電流値が検出される。すなわち、２つの電流検出部６１，６２によってそれぞれ荷電粒子線Ｐの電流値を検出することができ、２つの電流値を照射位置の異常判定に利用することができる。
【００５５】
また、中性子捕捉療法システム１では、電流検出部６１の上流側に荷電粒子線走査部３４が設けられている。従って、厳密には、荷電粒子線走査部３４で走査された荷電粒子線Ｐは、下流側に向かってビーム輸送路４８の径方向に拡がるように進行する。そうすると、仮に、電流検出部６１の切欠部６５が外縁部に形成されている場合には、切欠部６５を通過した荷電粒子線Ｐは、電流検出部６２に到達する前に、ビーム輸送路４８の内壁４８ａに衝突する虞があるといった問題が発生する。これに対し、電流検出部６１の切欠部６５は、円環内縁部に形成されているので、上記のような問題が発生する可能性が低減され、切欠部６５を通過した荷電粒子線Ｐが正常に電流検出部６２に接するようになる。
【００５６】
本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、実施例の変形例を構成することも可能である。各実施形態の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。
【００５７】
実施形態では、電流検出部６１の切欠部６５を通過した一部の荷電粒子線Ｐが電流検出部６２に接するといった態様であるが、これには限定されない。すなわち、荷電粒子線Ｐを一部通過させるための電流検出部６１の構造として、例えば、切欠部６５に代えて貫通孔が設けられてもよい。
【００５８】
また、制御部１０２は、第１電流値及び第２電流値の２つの電流値に基づいて荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置の正常／異常の判定するものであればよく、前述した判定条件には必ずしも限定されない。例えば、制御部１０２は、第１電流値が所定の許容範囲を逸脱し、且つ第１電流値が所定の許容範囲を逸脱した場合に、荷電粒子線ＰのターゲットＴに対する照射位置が異常であると判定してもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１…中性子捕捉療法システム、１０…加速器、３４…荷電粒子線走査部、４８…ビーム輸送路、６１…電流検出部（第１電流検出部）、６２…電流検出部（第２電流検出部）、６５…切欠部、６６…非重複部位、１０２…制御部（異常判定部）、Ｎ…中性子線、Ｐ…荷電粒子線、Ｔ…ターゲット。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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