(57)【要約】【課題】予め量産してストックすることができる安定な薬剤を用いることができ、薬剤を生成するための設備を診断装置の近傍に設ける必要がなく、汎用的な病理診断をも可能とする診断装置を提供する。【解決手段】検査目標に取り込まれる又は検査目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤が投与された受診者Ｐに対して中性子を照射する中性子照射機構１と、中性子と前記受診者Ｐ内のホウ素との核反応の結果生じるγ線の発生位置を検出するγ線検出機構２と、を備えた。【選択図】図1
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査目標に取り込まれる又は検査目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤が投与された受診者に対して中性子を照射する中性子照射機構と、
中性子と前記受診者内のホウ素との核反応の結果生じるγ線の発生位置を検出するγ線検出機構と、を備えたことを特徴とする診断装置。
【請求項２】
前記中性子照射機構が、
前記受診者が配置される位置の周囲に対して複数配置された中性子照射器を具備する請求項１記載の診断装置。
【請求項３】
複数の前記中性子照射器の中性子の射出軸が前記受診者においてほぼ一点で交差するように複数の前記中性子照射器が配置されている請求項２記載の診断装置。
【請求項４】
前記中性子照射器が、
中性子を発生させる中性子源と、
前記中性子源で発生した中性子を収束して平行ビームとする中性子コリメータを備えた請求項２又は３記載の診断装置。
【請求項５】
前記中性子源が、複数の前記中性子照射器においてそれぞれ独立に中性子発生数を調節可能に構成されており、
前記中性子コリメータが、中性子減速体を具備する請求項４記載の診断装置。
【請求項６】
前記中性子コリメータが、前記中性子源に対する設置角度が複数の前記中性子照射器においてそれぞれ独立に調節可能に構成されている請求項４又は５記載の診断装置。
【請求項７】
前記γ線検出機構が、受診者内においてγ線が発生した位置を三次元情報として測定可能に構成されたコンプトンカメラである請求項１乃至６いずれかに記載の診断装置。
【請求項８】
治療目標に取り込まれる又は治療目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤が投与された受診者に対して中性子を照射する中性子照射機構と、
中性子と前記受診者内のホウ素との核反応の結果生じるγ線の発生位置を検出するγ線検出機構と、を備えたことを特徴とする治療装置。
【請求項９】
受診者に対して中性子を照射する中性子照射機構と、中性子による前記受診者内の核反応の結果生じるγ線の発生位置を検出するγ線検出機構と、を備えた診断装置による画像診断のために前記受診者に投与される薬剤であって、
検査目標に取り込まれる又は検査目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤。
【請求項１０】
グルコースをホウ素１０（１０Ｂ）で標識した請求項９記載の薬剤。
【請求項１１】
グルタミン酸をホウ素１０（１０Ｂ）で標識した請求項９記載の薬剤。
【請求項１２】
レスベラトロールをホウ素１０（１０Ｂ）で標識した請求項９記載の薬剤。
【請求項１３】
アミロイドβペプチド親和性化合物をホウ素１０（１０Ｂ）で標識した請求項９記載の薬剤。
【請求項１４】
抗体をホウ素１０（１０Ｂ）で標識した請求項９記載の薬剤。
【請求項１５】
ホウ素１０（１０Ｂ）がオルトーカルボラン形態をなす請求項９乃至１４いずれかに記載の薬剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の元素で標識された薬剤を受診者に投与し、その受診者に対して粒子線を照射した結果、核反応により受診者から発生する放射線又は粒子線により診断又は治療する診断装置又は治療装置、及び、前述したような診断又は治療に用いられる薬剤に関連するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばがん細胞等の位置を精密に特定するためにＰＥＴ（Positron Emission Tomography）診断が行われている。ＰＥＴ診断では、図１３に示すようなグルコースについて陽電子を放出する放射性同位元素１８Ｆで標識した薬剤を受診者に投与する。グルコースはワールブルク効果によりがん細胞に集積するので、がん細胞が存在する部位には前述した薬剤の濃度が高くなる。そして、半減期である約１１０分を経過すると、図１４（ａ）に示すようにグルコースに標識された１８Ｆはβ＋崩壊し、陽電子が放出される。この陽電子は電子と対消滅して２個のγ線が互いに反対方向へと放出される。
【０００３】
この放出された２個のγ線は図１４（ｂ）に示すように受診者の周囲を囲むように設けられたγ線検出器２Ａでそれぞれ検出され、その検出結果に基づいてγ線が発生した三次元的な位置、すなわち受診者の体内における１８Ｆが存在していた位置が特定される。そして、画像処理により各１８Ｆの位置からグルコースの体内集積分布が表示され、この画像に基づいて医師による診断が行われる。
【０００４】
ところで、ＰＥＴ診断では薬剤を投与される受診者の被ばく量を極小化するために、標識として用いられる放射性核種の半減期は百数十分以下の短寿命である必要がある。
【０００５】
したがって、放射性同位元素で標識された薬剤を予め量産してストックしておくことはＰＥＴ診断の運用上難しい。また、ＰＥＴ診断装置に対して遠く離れた場所で薬剤が生成されると運搬時間により半減期を迎えてしまい薬剤としての機能を発揮できなくなってしまう。
【０００６】
このため、ＰＥＴ診断装置１００Ａの近くには、短寿命放射性同位元素で標識された薬剤を製造するための加速器（サイクロトロン）や薬剤合成装置（ホットラボ）等の施設を併設する必要がある。このような加速器や薬剤合成装置は設置コストが非常に高いため、ＰＥＴ診断装置は他のＣＴやＭＲＩ等の診断装置と比較して普及が妨げられている。
【０００７】
上述したような問題は、短寿命放射性同位元素で標識された薬剤を予めストックしておくことができない点に起因しているが、ＰＥＴ診断には特許文献１に示されるように短寿命放射性同位元素で標識された薬剤を必要としないものもある。
【０００８】
このものは、陽子線によるがん治療装置であって、受診者に対して高エネルギーの陽子線を照射し、がん細胞を破壊することを目的とするものである。陽子線が体内を通るとその通り道に放射性同位元素である１５Ｏが生成される。この１５Ｏは半減期が約２分と短く、１５Ｏから発生する陽電子の対消滅により発生する２個のγ線を測定することで、通常のＰＥＴ診断と同様に３次元画像を得ることができる。
【０００９】
しかしながら、このようなものであれば確かに放射性同位元素で標識された薬剤は不要であるものの陽子線によるがん治療において陽子線が目標箇所を通っているかどうかを確認できる程度の画像しか得られない。また、放射性同位元素をがん細胞等に集積させてその位置を特定するといった使い方はできず、汎用的な病理診断には用いることは難しい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特許第４７５０６３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上述したような問題を一挙に解決するためになされたものであり、予め量産してストックできる化学的、核物理学的に安定な薬剤を用いることができ、薬剤を生成するための設備を診断装置の近傍に設ける必要がなく、汎用的な病理診断をも可能とする診断装置、治療装置、及び、診断装置又は治療装置に用いられる薬剤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】
【００１２】
すなわち、本発明に係る診断装置は、検査目標に取り込まれる又は検査目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤が投与された受診者に対して中性子を照射する中性子照射機構と、中性子と前記受診者内のホウ素との核反応の結果生じるγ線の発生位置を検出するγ線検出機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
このようなものであれば、中性子と前記受診者内のホウ素との核反応を利用して診断を行うので、ＰＥＴ診断のように自然にβ＋崩壊が発生する放射性同位元素で標識する必要がない。従って、検査目標に取り込まれる又は検査目標と結合するのにかかる時間が長い分子であって、例えば短寿命放射線同位元素の半減期に対して５倍以上の時間を要するような分子についても薬剤として適用できるようになる。
【００１４】
すなわち、前記薬剤に標識として用いられるホウ素は自然界において化学的、核物理学的に安定な１０Ｂを用いることができるので、予め量産してストックしておいても検査時にその機能を十分に発揮させることができる。
【００１５】
また、ＰＥＴ診断に用いられる薬剤のような短い半減期を有していないので、診断装置の近傍に薬剤を生成するための設備を併設する必要がない。したがって、本発明であればＰＥＴ診断装置と比較して薬剤生成のための設備の設置コストを大幅に低減することができる。
【００１６】
さらに、受診者に検査目標に取り込まれる又は検査目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤を投与するので、検査目標ごとに親和性の高い分子をホウ素で標識することでその集積分布から汎用的な病理診断も可能となる。
【００１７】
放射線への感受性の高い組織への中性子照射量を抑えつつ、診断に必要な中性子の照射野を得られるようにするには、前記中性子照射機構が、前記受診者が配置される位置の周囲に対して複数配置された中性子照射器を具備するものであればよい。
【００１８】
前記受診者の体内の奥深くまで中性子を到達させられるようにするには、複数の前記中性子照射器の中性子の射出軸が前記受診者においてほぼ一点で交差するように複数の前記中性子照射器が配置されていればよい。
【００１９】
各中性子照射器から前記受診者の検査目標がある部分へ適切に中性子が所定の照射野で照射されるように設定しやすくするには、前記中性子照射器が、中性子を発生させる中性子源と、前記中性子源で発生した中性子を収束して平行ビームとする中性子コリメータを備えたものであればよい。
【００２０】
複数の前記中性子照射器について中性子の照射特性を個別に設定できるようにして、診断に必要な照射野を実現するのに適した中性子スペクトルを得やすくするには、前記中性子源が、複数の前記中性子照射器においてそれぞれ独立に中性子発生数を調節可能に構成されており、前記中性子コリメータが、中性子減速体を具備するものであればよい。
【００２１】
中性子の線量の収束部を前記受診者の中心部以外の場所にも作り出すことができ、受診者体内の中性子の線量分布をより制御しやすくするには、前記中性子コリメータが、前記中性子源に対する設置角度が複数の前記中性子照射器においてそれぞれ独立に調節可能に構成されていればよい。
【００２２】
中性子とホウ素との間の核反応により発生する１個のγ線だけでγ線が発生した位置を特定できるようにし、前記受診者の体内における薬剤の集積分布等を三次元的に画像表示可能とするには、前記γ線検出機構が、受診者内においてγ線が発生した位置を三次元情報として測定可能に構成されたコンプトンカメラであればよい。
【００２３】
本発明に係る診断装置と同様に前記受診者の体内に取り込まれた薬剤の三次元的な位置を正確にとらえることができ、中性子とホウ素の核反応で発生する４Ｈｅ又は７Ｌｉで異常のある細胞等を破壊できるようにするには、治療目標に取り込まれる又は治療目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤が投与された受診者に対して中性子を照射する中性子照射機構と、中性子と前記受診者内のホウ素との核反応の結果生じるγ線の発生位置を検出するγ線検出機構と、を備えたことを特徴とする治療装置であればよい。
【００２４】
このようなものであれば、治療目標の位置を正確に確認しながら４Ｈｅ又は７Ｌｉを例えば治療目標の細胞のＤＮＡに対して当て、破壊する事が可能となる。また、４Ｈｅ又は７Ｌｉはその飛程がＸ線やγ線に比べて短く、集積された薬剤の極近傍の細胞のＤＮＡのみを破壊できるので前記受診者への負担を低減できる。
【００２５】
本発明に係る診断装置又は治療装置に適した薬剤としては、受診者に対して中性子を照射する中性子照射機構と、中性子による前記受診者内の核反応の結果生じるγ線の発生位置を検出するγ線検出機構と、を備えた診断装置による画像診断のために前記受診者に投与される薬剤であって、検査目標に取り込まれる又は検査目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤が挙げられる。
【００２６】
例えば本発明に係る診断装置において前記受診者のがん細胞の位置を特定するのに適した薬剤としては、グルコースをホウ素１０（１０Ｂ）で標識したものが挙げられる。
【００２７】
ＰＥＴ診断に用いられるような短寿命放射性同位元素で標識することが難しかった分子についても安定的なホウ素であれば標識が可能となる。このような特性を生かし、がん細胞の可視化効率をＰＥＴ診断等の方法と比較して大幅に高めることができるようにするには、薬剤がグルタミン酸をホウ素１０（１０Ｂ）で標識したものであればよい。
【００２８】
例えば乳がんやその他の特定のがん細胞に特化して検出効率を高められるようにするには、薬剤がレスベラトロールをホウ素１０（１０Ｂ）で標識したものであればよい。
【００２９】
本発明に係る診断装置によって例えばアルツハイマー型認知症の原因物質であると考えられるアミロイドβタンパク質を可視化できるようにし、アルツハイマー型認知症の診断を安価に行えるようにするには、薬剤が、アミロイドβペプチド親和性化合物をホウ素１０（１０Ｂ）で標識したものであればよい。
【００３０】
本発明に係る診断装置により、種々の細菌・ウイルス・タンパク質を可視化して診断できるようにするには、薬剤が抗体をホウ素１０（１０Ｂ）で標識したものであればよい。このようなものであれば例えばエンテロウイルスＤ６８、エボラウイルス、ＨＩＶといったウイルスの可視化が可能となる。
【００３１】
標識として用いられるホウ素の密度を向上させ、検出効率や治療効率を高められるようにするには、ホウ素１０（１０Ｂ）がオルトーカルボラン形態をなす薬剤であればよい。
【００３２】
また、本発明に係る診断方法又は治療方法は、受診者に検査目標あるいは治療目標に取り込まれる又は検査目標あるいは治療目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤を投与する工程と、当該受診者に対して中性子を照射する工程と、中性子と前記受診者内のホウ素との核反応の結果生じるγ線の発生位置を検出する工程と、を含むものであればよい。
【発明の効果】
【００３３】
このように本発明に係る診断装置によれば、受診者にホウ素で標識された薬剤を投与し、受診者に対して中性子を照射して、中性子とホウ素との核反応により生じるγ線を検出するように構成されているので、ＰＥＴ診断のように短寿命放射性同位元素で標識した薬剤を診断直前に製造する必要がない。したがって、診断装置の近傍に薬剤を生成する設備を併設する必要がなく、設置コストを低減できる。また、ホウ素で標識する分子を適宜選択することで、様々な検査目標に特化した可視化剤にすることができ、汎用的な病理診断も可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る診断装置について示す模式図。
【図２】第１実施形態の診断装置における中性子照射器の詳細を示す模式的断面図。
【図３】第１実施形態の診断装置におけるγ線検出機構の詳細を示す模式図。
【図４】第１実施形態において用いられている薬剤の化学式。
【図５】中性子とホウ素との間の核反応について示す模式図。
【図６】第１実施形態の診断装置の変形例を示す模式図。
【図７】第１実施形態において用いられている薬剤の変形例１を示す化学式。
【図８】第１実施形態において用いられている薬剤の変形例２を示す化学式。
【図９】第１実施形態において用いられている薬剤の変形例３を示す化学式。
【図１０】第１実施形態において用いられている薬剤の変形例４を示す化学式。
【図１１】第１実施形態において用いられている薬剤の変形例５を示す化学式。
【図１２】薬剤の変形例５の抗原に対する作用を示す模式図。
【図１３】従来のＰＥＴ診断において用いられている薬剤を示す分子式。
【図１４】従来のＰＥＴ診断装置の構成及び診断原理について示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
本発明の第１実施形態に係る診断装置１００について各図を参照しながら説明する。
【００３６】
第１実施形態の診断装置１００は、検査目標に対して親和性のある分子についてホウ素で標識した薬剤が投与された受診者Ｐに対して中性子を照射し、中性子とホウ素との核反応で生じる即発γ線に基づいて検査目標の三次元的な位置及び前記受診者Ｐの断層画像を得るためのものである。より具体的には、前記診断装置１００は検査目標である例えばがん細胞の体内の位置を可視化する事を目的としたホウ素中性子捕捉型の画像診断装置１００である。
【００３７】
前記診断装置１００は、図１に示すように前記受診者Ｐが載置される載置台Ｄと、前記受診者Ｐが載置されている位置へ中性子を照射する中性子照射機構１と、中性子と前記受診者Ｐの体内のホウ素との核反応で発生するγ線の発生位置を検出するγ線検出機構２と、前記γ線検出機構２で検出されたγ線の位置情報に基づいて、前記受診者Ｐの体内における薬剤の分布状態を示す断層画像データを生成し、画面表示する画像処理機構３と、を備えている。
【００３８】
前記載置台Ｄは、中性子を透過可能なものであるとともに、載置されている前記受診者Ｐの位置を３次元的に調節可能に構成してある。この載置台Ｄが移動することにより、前記受診者Ｐへの中性子の照射位置が調整される。
【００３９】
前記中性子照射機構１は、前記載置台Ｄに対して下側に配置されており、当該載置台Ｄ及び前記受診者Ｐの半周を覆うように概略半円筒形状に形成してある。この中性子照射機構１は、前記受診者Ｐが配置される位置の周囲に対して複数配置された中性子照射器１１と、前記中性子照射器１１の外側を半円筒状に覆うように設けられた中性子反射材１４と、各中性子照射器１１の中性子射出側を連結するように設けられた半円筒状の中性子遮蔽材１５と、各中性子照射器１１の先端と前記載置台Ｄ及び前記受診者Ｐとの間を仕切るように設けられたγ線遮蔽材１６と、を備えている。
【００４０】
第１実施形態では中性子照射器１１は６つ設けてあり、図１に示すように各中性子の照射方向が前記受診者Ｐにおいて交差するように配置してある。より具体的には各中性子照射器１１から射出される中性子の射出軸（光軸）が前記受診者Ｐ内の検査目標の近傍で一定に交わるようにしてある。
【００４１】
前記中性子照射器１１は、前記受診者Ｐに対して外側に設けられた中性子源１２と、前記中性子源１２で発生した中性子を収束して平行ビームとする中性子コリメータ１３を備えている。
【００４２】
前記中性子源１２は例えば１０ＭｅＶ以上の高エネルギー中性子を発生する加速器中性子源１２である。このものは高電圧直流電源、又は、高電圧パルス電源により重陽子イオンを加速し、トリチウムターゲット又はリチウムターゲットに衝突させて中性子を発生するものである。トリチウム原子核に重陽子が衝突して中性子が発生する核反応を式１に、またリチウム原子核に重陽子が衝突して中性子が発生する核反応を式２に示す。
Ｔ＋ｄ  →  ４Ｈｅ＋ｎ＋１７．６ＭｅＶ          式１
７Ｌｉ＋ｄ  →  ２４Ｈｅ＋ｎ＋１５．０３ＭｅＶ   式２
これらの中性子発生核反応はともに発熱反応であり、衝突する重陽子エネルギーが数百ｋｅＶ以下の小さな値でも核反応が起きる。従って、加速エネルギーの小さな小型の加速器でも大量の中性子を発生できる。また、発熱量が１５ＭｅＶより大きいため、発生する中性子も１０ＭｅＶ以上の高エネルギー中性子が得られる。この中性子源は、複数の前記中性子照射器１１においてそれぞれ独立に中性子発生数を調整可能に構成してある。
【００４３】
前記中性子コリメータ１３は、図２に示すように二重管構造となっており、外表面に酸化ガドリニウムペンキが塗布されたポリエチレン製の外管体１Ａと、前記外管体１Ａの内部に嵌合するように設けられた内管体１Ｂと、前記内管体１Ｂの内部に設けられた減速体１Ｆとからなる。前記内管体１Ｂは、前記中性子源１２側に設けられたビスマス製の蓋体１Ｃと筒状部Ｔとからなり、前記筒状部Ｔはリード１Ｄとガドリニウム１Ｅを交互に繰り返して設けてある。なお、前記筒状部Ｔを形成するガドリニウム１Ｅはカドミウムやホウ素であってもよい。前記減速体１Ｆは例えば内管体の入口側は鉄、鉛、ビスマスで形成してあり、出口側の減速体１Ｆは例えば軽水、重水、グラファイト、フッ化アルミニウム、フッ化カルシウムで形成してある。
【００４４】
前記γ線検出機構２は、前記受診者Ｐに対して上部に配置されているＳＰＥＣＴカメラである。より具体的には、図３に示すように前記受診者Ｐの体内で発生した即発γ線が入射する散乱体検出器２１と、前記散乱体検出器２１で散乱された散乱γ線が入射する吸収体検出器２２と、γ線発生位置算出部と、を備えたコンプトンカメラである。
【００４５】
前記散乱体検出器２１は、入射した即発γ線の散乱位置を三次元的に検出可能なシンチレータである。
【００４６】
前記吸収体検出器２２は、前記散乱体検出器２１で生じた散乱γ線の吸収位置を三次元的に検出可能なシンチレータである。
【００４７】
前記γ線発生位置算出部は、コンプトン散乱式と、前記散乱体検出器２１及び前記吸収体検出器２２で検出された散乱位置及び吸収位置に基づいて即発γ線の到来方向及びそのエネルギーを算出する。これらの情報に基づいて前記受診者Ｐ内で即発γ線が発生した位置、すなわち、薬剤が集積された三次元的な位置を算出する。
【００４８】
前記画像処理機構３は、いわゆるコンピュータによりその機能が実現されるものであって、前記γ線検出機構２からの出力に基づき、前記受診者Ｐの体内における薬剤の集積状態を反映した断層画像を生成及び表示するものである。この画像処理機構３により表示される断層画像に基づいて医師による診断が行われる。
【００４９】
次に前記受診者Ｐに投与される薬剤の詳細について説明する。
【００５０】
図４に示すように第１実施形態の診断装置１００において用いられる薬剤は、グルコースをホウ素１０（１０Ｂ）で標識したものである。以下この明細書では検査目標に親和性のある分子にホウ素を標識した薬剤のことをボロントレースドラッグとも言う。第１実施形態では検査目標であるがん細胞に取り込まれやすく親和性が高いＤ−α―ｇｌｏｕｃｏｓｅの２位にホウ素を標識してある。
【００５１】
次にこのようにホウ素で標識された薬剤と前記中性子照射機構１から射出された中性子との間の核反応について説明する。
【００５２】
図５に示すように薬剤に含まれているホウ素は中性子を吸収して、４７８ｋｅＶの即発γ線を１個放出する。この放出された即発γ線が前記γ線検出機構２によって検出され、その発生位置を算出し、薬剤の集積情報へと変換される。また、中性子を吸収したホウ素は即発γ線だけでなく４Ｈｅと７Ｌｉも放出する。
【００５３】
このように構成された第１実施形態の診断装置１００によれば、中性子とホウ素との核反応により生じる即発γ線に基づいて前記受診者Ｐの体内における薬剤の集積分布を算出し、断層画像として表示することができる。
【００５４】
したがって、ＰＥＴ診断のように短寿命の放射性同位元素により標識した可視化剤を前記受診者Ｐに投与する必要がない。また、ボロントレースドラッグは自然界において化学的にも核物理学的にも安定なホウ素１０（１０Ｂ）で標識してあるので、長期の保存が可能であり、予め量産してストックすることができる。このため、診断装置１００の近傍にＰＥＴ診断のようなホットラボを併設する必要がなく、薬剤製造コストをＰＥＴ診断に比べて大幅に低減することができる。
【００５５】
さらにがん細胞と親和性の高い化合物をホウ素で標識したボロントレースドラッグを前記受診者Ｐに投与しているので、検査目標であるがん細胞に集積させてその位置を特定する事が可能となる。
【００５６】
また、第１実施形態の中性子照射機構１は、６個の中性子源１２による複数の中性子照射器１１から中性子が交差するように照射するように構成してあるので、受診者Ｐの体表だけでなく、体表から１５ｃｍほど内部であっても中性子を到達させることができる。したがって、体内の深い部分に検査目標がある場合でも十分な解像度で画像診断を行うことが可能である。中性子源１２の個数を更に増やすことで、体表から１５ｃｍ以上の内部であっても中性子を到達させることができるようになる。
【００５７】
次に第１実施形態の変形例について説明する。
【００５８】
図６に示すように前記中性子コリメータ１３を、前記中性子源１２に対する設置角度が複数の前記中性子照射器１１においてそれぞれ独立に調節可能に構成してよい。このように構成することで、診断に最適な照射野をより実現しやすくなる。
【００５９】
また、薬剤はグルコースをホウ素で標識したものに限られない。例えば図７に示すようにグルタミン酸の一部にホウ素を標識してもよい。より具体的にはグルタミン酸のカルボキシ基の炭素をホウ素に置き換えてボロントレースドラッグとしてもよい。このように安定なホウ素であれば、従来ＰＥＴ診断等に用いられていた１８Ｆや１１Ｃ等の短寿命放射性同位元素では標識化が難しかったグルタミン酸についても標識化できる。このようなグルタミン酸をホウ素で標識化した薬剤を用いることにより、がん細胞に薬剤がより集積されやすくすることができ、がん細胞の可視化効率をさらに高めることができる。
【００６０】
また、薬剤は図８に示すようにレスベラトロール類にホウ素１０（１０Ｂ）を標識したボロントレースドラッグであっても構わない。このようなものであれば例えば乳がんや特定のがん細胞にたいして高い検出効率を実現する事が可能となる。
【００６１】
加えて薬剤はがん細胞の可視化剤に限られない。例えば図９及び図１０に示すように、薬剤は、アミロイドβペプチド親和性化合物をホウ素１０（１０Ｂ）で標識したボロントレースドラッグであっても構わない。より具体的には、ＰＥＴ診断において用いられていたアミロイドβペプチドに対して親和性の高い可視化剤の代替として、ホウ素で標識化することができる。すなわち図９に示すようにｆｌｕｔｅｍｅｔａｍｏｌをホウ素で標識してもよいし、図１０に示すようにＳＢ−１３をホウ素で標識してもよい。このような薬剤を用いることにより、検査目標をアミロイドβペプチドにすることができ、がん細胞の診断だけでなく、アルツハイマー型認知症の診断に第１実施形態の診断装置１００を用いることができる。
【００６２】
また、検査目標に取り込まれる分子だけでなく図１１に示すように種々の抗体にホウ素を標識してもよい。このようにホウ素により標識された抗体を前記受診者Ｐに注射により投与して前記診断装置１００を用いることにより、体内に存在する細菌、ウイルス等の異物に抗体が取り付くことで異物がホウ素により標識化され、可視化する事が可能となる。また、図１１及び図１２に示すようにホウ素がオルトーカルボラン形態を取らせることにより、ホウ素の密度を高くすることができ、さらに検出効率を高めることができる。
【００６３】
次に本発明の第２実施形態に係る治療装置について説明する。
【００６４】
第２実施形態の治療装置は、治療目標に取り込まれる又は治療目標と結合する分子をホウ素により標識した薬剤が投与された受診者Ｐに対して中性子を照射する中性子照射機構１と、中性子と前記受診者Ｐ内のホウ素との核反応の結果生じるγ線の発生位置を検出するγ線検出機構２と、を少なくとも備えたものである。より具体的には、第２実施形態の治療装置は、第１実施形態の診断装置１００と同じ構成を有している。すなわち、この治療装置は中性子とホウ素の核反応により生じる高エネルギーの７Ｌｉ原子と４Ｈｅ粒子により治療目標となる細胞やウイルスのＤＮＡ、又は、タンパク質等を破壊するＢＮＣＴ装置である。このようなものであれば、即発γ線により薬剤が集積している位置を確認しながらＬｉ原子と４Ｈｅ粒子による細胞や異物の破壊を行うことができる。
【００６５】
また、第２実施形態の治療装置では、第１実施形態の診断装置に比較して、前記中性子源１２の中性子発生強度を１０〜１０００倍程度高くする必要がある。従って、第２実施形態での加速器中性子源１２では、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを搭載した高電圧パルス発生器で加速電極管を駆動することで、大電流の重陽子イオンビームを加速できるよう構成している。大電流の重陽子イオンビームをトリチウムターゲット、又はリチウムターゲットに衝突させることで大量の中性子を発生できる。ここでＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴを用いているため前記中性子源１２は中性子発生強度が高いにもかかわらず従来よりも大幅に小型化することができる。この中性子源１２も、第１実施形態の診断装置と同様にそれぞれ独立に中性子発生数を調節可能に構成してある。
【００６６】
その他の実施形態について説明する。
【００６７】
中性子照射機構については各実施形態に記載したものに限られず様々なものを適用することができる。例えば中性子源については、ラジオアイソトープを用いたＲＩ中性子源であってもよいし、原子炉であってもよい。また、核破砕反応を利用して中性子を得る中性子源であってもよい。なお、ＳｉＣ−ＭＯＳＦＥＴについては診断装置用の中性子源を構成するために用いても構わない。
【００６８】
中性子コリメータについては減速体の設置数については適宜調整してもよい。
【００６９】
γ線検出機構は、コンプトンカメラに限られるものではなく、１個のγ線からその発生位置を検出可能なものであればよい。また、例えばオルト−カルボランの形態であれば同じ薬剤の分子から複数のγ線を得て、それらの到来方向の範囲を重ね合わせていくことで３次元的な厳密な位置を算出するようにしてもよい。
【００７０】
その他、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な実施形態の組み合わせや変形を行っても構わない。
【符号の説明】
【００７１】
１００・・・診断装置・治療装置
１    ・・・中性子照射機構
１１  ・・・中性子照射器
１２  ・・・中性子源
１３  ・・・中性子コリメータ
２    ・・・γ線検出機構
３    ・・・画像処理機構
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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