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公開番号2024067735
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-05-17
出願番号2022178044
出願日2022-11-07
発明の名称熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置および測定方法
出願人国立大学法人大阪大学
代理人個人,個人,個人
主分類G01T 3/00 20060101AFI20240510BHJP(測定;試験)
要約【課題】熱外中性子の絶対強度を高い精度でリアルタイムに測定することができる熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定技術を提供する。
【解決手段】ホウ素中性子捕捉療法(BNCT)において患者に照射される熱外中性子束の絶対強度を、その場でリアルタイムに測定する熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置であって、熱外中性子を検出する中性子検出器の周りが、中性子吸収体により覆われており、中性子吸収体が、熱外中性子のエネルギーの分布に対応した厚さ分布を持ち、熱外中性子のエネルギーの分布の全領域に亘って、熱外中性子の検出効率が略一定となるように構成されている熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
【選択図】図18
特許請求の範囲【請求項１】
ホウ素中性子捕捉療法（ＢＮＣＴ）において患者に照射される熱外中性子束の絶対強度を、その場でリアルタイムに測定する熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置であって、
前記熱外中性子を検出する中性子検出器の周りが、中性子吸収体により覆われており、
前記中性子吸収体が、前記熱外中性子のエネルギーの分布に対応した厚さ分布を持ち、前記熱外中性子のエネルギーの分布の全領域に亘って、前記熱外中性子の検出効率が略一定となるように構成されていることを特徴とする熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記中性子検出器が、ホウ素またはリチウムを含有する中性子検出器であることを特徴とする請求項１に記載の熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
【請求項３】
前記ホウ素またはリチウムを含有する中性子検出器が、シンチレーション検出器であることを特徴とする請求項２に記載の熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
【請求項４】
前記シンチレーション検出器が、リチウムとして
６
Ｌｉを含有するシンチレータを用いて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
【請求項５】
前記
６
Ｌｉを含有するシンチレータが、ＬｉＣａＦシンチレータであることを特徴とする請求項４に記載の熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
【請求項６】
前記シンチレーション検出器が、ホウ素として
１０
Ｂを含有するシンチレータを用いて構成されていることを特徴とする請求項３に記載の熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
【請求項７】
前記
１０
Ｂを含有するシンチレータが、有機プラスチックに前記
１０
Ｂがドープされたシンチレータであることを特徴とする請求項６に記載の熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
【請求項８】
前記中性子吸収体が、
前記熱外中性子のエネルギーの分布が複数の領域に分割され、分割されたそれぞれの領域に対応して、段階状に変化する厚さおよび面積比で形成されて、前記熱外中性子のエネルギーの分布の全領域に亘って、前記熱外中性子の検出効率が略一定となるように構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
【請求項９】
前記中性子吸収体が、ホウ素またはリチウムを含有する中性子吸収体であることを特徴とする請求項８に記載の熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
【請求項１０】
前記中性子吸収体に含有されるホウ素が、
１０
Ｂ濃縮ホウ素であることを特徴とする請求項９に記載の熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置および測定方法に関し、より詳しくは、ホウ素中性子補捉療法（ＢＮＣＴ：ＢｏｒｏｎＮｅｕｔｒｏｎＣａｐｔｕｒｅＴｈｅｒａｐｙ）において、患者に照射される熱外中性子束の絶対強度をリアルタイムに測定することができる熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定装置および測定方法に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、次世代を担う新しいがん治療法としてホウ素中性子補捉療法（ＢＮＣＴ）の実用化に向けての研究が加速している（例えば、特許文献１）。
【０００３】
図１は、このＢＮＣＴの原理を説明する模式図であり、予め腫瘍細胞（Ｃａｎｃｅｒｃｅｌｌ）に選択的に蓄積させたホウ素（
１０
Ｂ）に熱外中性子（Ｅｐｉｔｈｅｒｍａｌｎｅｗｔｒｏｎ）を照射することにより、反応式：ｎ＋
１０
Ｂ→α＋
７
Ｌｉで示される
１０
Ｂ（ｎ，α）
７
Ｌｉ反応を誘起させて、放出された荷電粒子（α粒子やＬｉ原子核）によってがん細胞を選択的に破壊する。
【０００４】
このように、ＢＮＣＴは患者に熱外中性子を照射して治療する治療法であるため、患者に対する治療効果を知る上で、熱外中性子束の絶対照射量、即ち、熱外中性子束の絶対強度をリアルタイムで知ることが重要である。即ち、熱外中性子が少な過ぎる場合にはがん細胞が生き残り、多過ぎる場合には正常細胞まで破壊されてしまうため、熱外中性子束の絶対強度をリアルタイムで知ることが重要である。
【０００５】
この熱外中性子束の絶対照射量の測定について、現在は、金箔を用いて計測すること（箔放射化法）が一般的に行われている。具体的には、照射開始後１０分程度、金箔など、自己吸収が少ない箔状の金属に中性子を照射した後取り出して、箔に生じた放射化の程度を計測することにより、最終照射時間としてフィードバックしている。しかしながら、この方法は、解析に煩雑な手順を必要とし、また、熱外中性子の絶対強度をリアルタイムで直接計測するものではないため、極めて近似的な措置と言わざるを得ない。
【０００６】
一方、最近、箔放射化法に替わる測定方法として、シンチレーションを利用した小さな検出器を設置することにより相対測定することも検討されている（例えば、特許文献２～４）。
【０００７】
しかしながら、上記した各方法は、中性子感度にはエネルギー依存性があり、中性子のエネルギー分布が照射施設や患者の存在で変化することによる影響については考慮できないため、熱外中性子の絶対強度をリアルタイムに測定する技術として、十分とは言えなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
国際公開ＷＯ２０１８／１８１３９５号公報
特開２０１３－１１６９２６号公報
国際公開ＷＯ２０１４／１９２３２１号公報
特開２０１６－１６４５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前記した従来の熱外中性子束の絶対強度測定技術における問題点に鑑み、熱外中性子束の絶対強度を高い精度でリアルタイムに測定することができる熱外中性子束のリアルタイム絶対強度測定技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記した課題の解決について鋭意検討を行い、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
（【００１１】以降は省略されています）

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