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JP5526166B2 - Accelerated particle irradiation equipment - Google Patents

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JP5526166B2
JP5526166B2 JP2012030254A JP2012030254A JP5526166B2 JP 5526166 B2 JP5526166 B2 JP 5526166B2 JP 2012030254 A JP2012030254 A JP 2012030254A JP 2012030254 A JP2012030254 A JP 2012030254A JP 5526166 B2 JP5526166 B2 JP 5526166B2
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暁 矢島
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Sumitomo Heavy Industries Ltd
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Description

本発明は、放射線治療用の回転ガントリなどの照射装置を備えた加速粒子照射設備に関する。   The present invention relates to an accelerated particle irradiation facility including an irradiation device such as a rotating gantry for radiation therapy.

陽子ビームなどの加速粒子を患者に照射してがん治療を行う設備が知られている。この種の設備は、加速粒子を生成するサイクロトロン、患者に対して任意の方向から加速粒子を照射する回転自在の照射装置(回転ガントリ)及びサイクロトロンで生成された加速粒子を照射装置まで誘導する誘導ラインを備えている。回転ガントリには、患者が横たわる治療台と、患者に向けて加速粒子を照射する照射部と、誘導ラインによって誘導された加速粒子を照射部へ導入する導入ラインと、が設けられている。   A facility for irradiating a patient with accelerated particles such as a proton beam to treat cancer is known. This kind of equipment is a cyclotron that generates accelerating particles, a rotatable irradiation device (rotating gantry) that irradiates the patient with accelerating particles from any direction, and induction that guides the accelerating particles generated by the cyclotron to the irradiation device Has a line. The rotating gantry includes a treatment table on which a patient lies, an irradiation unit that irradiates accelerated particles toward the patient, and an introduction line that introduces the accelerated particles guided by the guide line to the irradiation unit.

照射部は患者に対して回転自在な構成になっており、照射部への加速粒子の導入ラインの形態には種々の態様が知られている。例えば、特許文献1に記載の導入ライン(ビーム輸送機器7)は、まず、照射部(照射装置8)の回転中心となる回転軸線上に誘導ラインに連結される連結部を有し、さらに、回転軸線を通る平面上で略U字状に湾曲して照射部に連結されている。また、特許文献2に記載の導入ライン(delivery system 12)は、回転軸線上に誘導ラインに連結される連結部を有し、さらに、回転軸線の周方向側にねじれるように湾曲して照射部(nozzle32)に連結されている。   The irradiation unit is configured to be rotatable with respect to the patient, and various modes are known for the form of the introduction line of the accelerated particles to the irradiation unit. For example, the introduction line (beam transport device 7) described in Patent Document 1 first has a connecting portion connected to the guide line on the rotation axis serving as the rotation center of the irradiation unit (irradiation device 8). It is curved in a substantially U shape on a plane passing through the rotation axis and is connected to the irradiation unit. In addition, the introduction line (delivery system 12) described in Patent Document 2 has a connecting portion connected to the induction line on the rotation axis, and is further curved so as to be twisted to the circumferential side of the rotation axis. It is linked to (nozzle32).

特開2001−259058号公報JP 2001-259058 A 米国特許第4917344号明細書U.S. Pat. No. 4,917,344

しかしながら、従来の設備では、回転ガントリなどの照射装置とサイクロトロンとは同一のフロア(階層)に配置されるのが一般的であり、そのために施設の大型化を招来して広い敷地面積を要し、都市部などでの設置が困難だった。   However, in conventional facilities, the irradiation device such as a rotating gantry and the cyclotron are generally arranged on the same floor (hierarchy), which leads to an increase in the size of the facility and requires a large site area. It was difficult to install in urban areas.

本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、所定の敷地に粒子加速器と照射装置とを効率良く設置することが可能である加速粒子照射設備を提供することを目的とする。   The object of the present invention is to provide an accelerated particle irradiation facility capable of efficiently installing a particle accelerator and an irradiation device on a predetermined site.

本発明は、複数階の階層構造からなる建物に設置された加速粒子照射設備において、加速粒子を生成する粒子加速器と、第1円筒部と第1円筒部よりも小径な第2円筒部と第1円筒部及び第2円筒部を連結するように円錐状に形成されたコーン部とからなり回転軸線周りに回転可能な回転部を有し、粒子加速器で生成された加速粒子を照射すると共に、粒子加速器が設置された階層よりも上側の階層及び下側の階層の少なくとも一方に設置された複数の照射装置と、一端が回転部の回転軸線に沿った方向で照射装置と接続されることで粒子加速器と複数の照射装置とを接続し、粒子加速器で生成した加速粒子を照射装置へ誘導する誘導ラインと、を備え、複数の照射装置は、水平方向にずれて設置されていると共に、それぞれ粒子加速器が設置された階層とは異なる階層に設置されており、誘導ラインは、粒子加速器に接続して水平方向に延在すると共に鉛直方向に向けて湾曲する取出経路を有し、取出経路を経た後に少なくとも2つの経路に分岐し、平面視において分岐前の経路と分岐後の2つの経路とがそれぞれ0°及び90°の角度をなし、又は45°及び−45°の角度をなし、又は45°及び135°の角度をなし、一の照射装置への接続する方向と他の一の照射装置への接続する方向との差が水平面内にて90°の角度をなすことを特徴とする。 The present invention relates to an accelerated particle irradiation facility installed in a building having a multi-story hierarchical structure, a particle accelerator for generating accelerated particles, a first cylindrical portion, a second cylindrical portion having a smaller diameter than the first cylindrical portion, and a first cylindrical portion. A cone part formed in a conical shape so as to connect the first cylinder part and the second cylinder part has a rotating part that can rotate around the rotation axis, and irradiates accelerated particles generated by the particle accelerator, A plurality of irradiation devices installed in at least one of the upper layer and the lower layer than the layer where the particle accelerator is installed, and one end connected to the irradiation device in a direction along the rotation axis of the rotating unit The particle accelerator is connected to a plurality of irradiation devices, and a guide line that guides the accelerated particles generated by the particle accelerator to the irradiation device, and the plurality of irradiation devices are installed offset in the horizontal direction, respectively. Particle accelerator installed Hierarchy is installed in a different hierarchy with the induction line has a take-off path which is curved toward the vertical direction together with the horizontally extending connecting to a particle accelerator, at least after a take-off path 2 The path before branching and the two paths after branching form angles of 0 ° and 90 °, or angles of 45 ° and −45 °, or 45 ° and 135, respectively. an angle of °, the difference between the direction to be connected to the connection directions with another one of the irradiation apparatus to one illumination device is characterized in that an angle of 90 ° in a horizontal plane.

本発明によれば、粒子加速器と照射装置とを、建物の異なる階層にそれぞれ設置するので、敷地面積に応じて、例えば、粒子加速器の真上に照射装置を設置して敷地占有面積を極力減らすことも可能になり、その結果として、所定の敷地に粒子加速器と照射装置とを効率良く設置し易くなる。また、建物の高さを圧縮し易く、建物の高さがあまり高くとれない場合などに有効である。   According to the present invention, since the particle accelerator and the irradiation device are respectively installed in different levels of the building, according to the site area, for example, the irradiation device is installed directly above the particle accelerator to reduce the occupied area of the site as much as possible. As a result, it becomes easy to efficiently install the particle accelerator and the irradiation device on a predetermined site. It is also effective when the building height is easy to compress and the building height is not so high.

さらに、複数の前記照射装置は、それぞれ異なる階層に設置されていると共に、水平方向にずれて千鳥状に設置されていると好適である。この構成では、一の照射装置の真上に他の照射装置を設置するのではなく、水平方向にずらして設置できるようになるので、例えば、一の照射装置の最も背の高くなる部分を避けて他の照射装置を設置するような構成も可能になり、建物の高さを圧縮し易くなる。   Further, it is preferable that the plurality of irradiation apparatuses are installed in different levels and are installed in a staggered manner in a horizontal direction. In this configuration, instead of installing another irradiation device directly above one irradiation device, it can be installed in a horizontal direction, so for example, avoid the tallest part of one irradiation device. Thus, a configuration in which another irradiation device is installed is also possible, and the height of the building can be easily compressed.

さらに、複数の照射装置は、同一の階層に設置されていてもよい。この構成によれば、建物の高さがあまり高くとれない場合などに有効である。   Further, the plurality of irradiation apparatuses may be installed on the same level. This configuration is effective when the height of the building cannot be taken very high.

さらに、複数の照射装置は、地上一階に設置されていると好適である。   Furthermore, it is preferable that the plurality of irradiation devices are installed on the ground floor.

さらに、誘導ラインは、加速器に連絡して水平方向に延在し、鉛直方向に向けて湾曲し、再び水平方向に向けて湾曲する取出経路と、取出経路から二方向に分岐して複数の照射装置のうち第1の照射装置及び第2の照射装置のそれぞれに連絡する第1の分岐経路及び第2の分岐経路とを有し、第1の分岐経路は、水平面上に配置されて前記第1の照射装置に接続されており、第2の分岐経路は、水平面上に配置されて第2の照射装置に接続されていると共に、取出経路から分岐して第1の分岐経路から分かれた分岐部と、第1の分岐経路よりも第2の照射装置から離れるように迂回して第1の分岐経路と交差する迂回交差部と、迂回交差部から第2の照射装置に接続される接続部とを有すると好適である。取出経路からの加速粒子を第2の照射装置に適切に導入する所定の軌道を形成するためには、第2の分岐経路としてある程度の距離(経路長)が必要である。第2の分岐経路の経路長を確保するために第1の照射装置と第2の照射装置とを離すのではなく、第2の分岐経路に迂回交差部を設けることで、第2の分岐経路の経路長を容易に確保でき、さらに、第2の分岐経路と第1の分岐経路とを交差させることでコンパクトにでき、従って、第1の照射装置と第2の照射装置との配置をできるだけ近づけることが可能になる。その結果として、第1の照射装置と第2の照射装置とを所定の敷地面積中に効率よく配置しやすくなる。 Furthermore, induction line extends to horizontally contact the accelerator, and curved toward the vertical direction, the horizontal and the take-off path which is curved in a direction from the take-off path plurality of branches in two directions again A first branch path and a second branch path communicating with each of the first irradiation apparatus and the second irradiation apparatus of the irradiation apparatus, wherein the first branch path is disposed on a horizontal plane and is Connected to the first irradiation device, the second branch path is arranged on the horizontal plane and connected to the second irradiation device, and is branched from the take-out path and separated from the first branch path. A branching portion, a detour intersection that detours away from the second irradiation device rather than the first branch route and intersects the first branch route, and a connection that is connected from the detour intersection to the second irradiation device Part. In order to form a predetermined trajectory for appropriately introducing the accelerated particles from the extraction path into the second irradiation apparatus, a certain distance (path length) is required as the second branch path. Rather than separating the first irradiation device and the second irradiation device in order to ensure the path length of the second branch path, the second branch path is provided by providing a detour intersection in the second branch path. The path length of the second irradiation path can be easily secured, and the second branch path and the first branch path can be made compact so that the arrangement of the first irradiation device and the second irradiation device can be as small as possible. It becomes possible to approach. As a result, it becomes easy to efficiently arrange the first irradiation device and the second irradiation device in a predetermined site area.

また、複数の照射装置のうち、一部は、回転軸線周りに回転可能な回転部と、粒子加速器で生成された加速粒子を照射目標に向けて照射可能であると共に、回転部の回転に伴って照射向きが変化する照射部とを有する回転型照射装置であり、他部は、照射向きが固定された照射部を有する固定型照射装置であると好適である。回転型照射装置と固定型照射装置との使い分けが可能になり、患者に対する加速粒子の適切な照射に有効である。   In addition, among the plurality of irradiation devices, a part of the irradiation unit can rotate the rotation unit that can rotate around the rotation axis and the acceleration particles generated by the particle accelerator toward the irradiation target, and the rotation unit rotates. It is preferable that the rotary irradiation apparatus has an irradiation section whose irradiation direction changes, and the other section is a fixed irradiation apparatus having an irradiation section whose irradiation direction is fixed. The rotary irradiation device and the fixed irradiation device can be selectively used, which is effective for appropriate irradiation of accelerated particles to the patient.

本発明によれば、所定の敷地に粒子加速器と照射装置とを効率良く設置することが可能である。   According to the present invention, a particle accelerator and an irradiation device can be efficiently installed on a predetermined site.

本発明の第1実施形態に係る粒子線治療設備の側断面図である。It is a sectional side view of the particle beam therapy equipment concerning a 1st embodiment of the present invention. ガントリ室を拡大して示す側断面図である。It is a sectional side view which expands and shows a gantry chamber. 本実施形態に係る回転ガントリを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the rotation gantry concerning this embodiment. 本実施形態に係る回転ガントリを、回転軸線に沿って破断した状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the state which fractured | ruptured the rotating gantry concerning this embodiment along the rotating shaft line. 建屋の地上1階部分を示す粒子線治療設備の配置図である。It is a layout view of particle beam therapy equipment showing the first floor portion of the building. 図5のVI−VI線に沿って建屋を破断した状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the state which fractured | ruptured the building along the VI-VI line of FIG. 図5のVII−VII線に沿って建屋を破断した状態を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the state which fractured | ruptured the building along the VII-VII line of FIG. 建屋の地下1階部分を示す粒子線治療設備の配置図である。It is an arrangement plan of particle beam therapy equipment showing the first basement part of the building. 本発明の第2実施形態に係る粒子線治療設備の側断面図である。It is a sectional side view of the particle beam therapy equipment concerning a 2nd embodiment of the present invention. 第2実施形態に係る粒子線治療設備を回転ガントリの回転軸線に沿った方向から見た側断面図である。It is the sectional side view which looked at the particle beam treatment equipment concerning a 2nd embodiment from the direction along the axis of rotation of a rotating gantry. 第2実施形態に係る粒子線治療設備を回転ガントリの回転軸線に直交する方向から見た側断面図である。It is the sectional side view which looked at the particle beam therapy equipment which concerns on 2nd Embodiment from the direction orthogonal to the rotating shaft line of a rotating gantry. 本発明の第3実施形態に係る粒子線治療設備の側断面図である。It is a sectional side view of the particle beam therapy equipment concerning a 3rd embodiment of the present invention. 第3実施形態に係る粒子線治療設備を回転ガントリの回転軸線に沿った方向から見た側断面図である。It is the sectional side view which looked at the particle beam treatment equipment concerning a 3rd embodiment from the direction along the axis of rotation of a rotating gantry. 第3実施形態に係る粒子線治療設備を回転ガントリの回転軸線に直交する方向から見た側断面図である。It is the sectional side view which looked at the particle beam treatment equipment concerning a 3rd embodiment from the direction which intersects perpendicularly with the axis of rotation of a rotating gantry. 本発明の第4実施形態に係る粒子線治療設備の側断面図である。It is a sectional side view of the particle beam therapy equipment concerning a 4th embodiment of the present invention. 図15のXVI−XVI線に沿って建物を破断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which fractured | ruptured the building along the XVI-XVI line of FIG. 本発明の第5実施形態に係る粒子線治療設備の側断面図である。It is a sectional side view of the particle beam therapy equipment concerning a 5th embodiment of the present invention. 本発明の第6実施形態に係る粒子線治療設備の側断面図である。It is a sectional side view of the particle beam therapy equipment concerning a 6th embodiment of the present invention. 図18のXIX−XIX線に沿って建物を破断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which fractured | ruptured the building along the XIX-XIX line | wire of FIG. 図19のXX−XX線に沿って建物を破断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which fractured | ruptured the building along the XX-XX line of FIG. 第7実施形態に係る粒子線治療設備の側断面図である。It is a sectional side view of the particle beam therapy equipment concerning a 7th embodiment. 図21のXXII−XXII線に沿って建物を破断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which fractured | ruptured the building along the XXII-XXII line | wire of FIG. 図22のXXIII−XXIII線に沿って建物を破断した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which fractured | ruptured the building along the XXIII-XXIII line | wire of FIG.

以下、本発明に係る加速粒子照射設備の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、加速粒子照射設備を粒子線治療設備とした場合について説明する。粒子線治療設備は、例えばがん治療に適用されるものであり、患者の体内の腫瘍(照射目標)に対して、陽子ビーム(加速粒子)を照射する装置である。   Hereinafter, a preferred embodiment of an accelerated particle irradiation facility according to the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, a case where the accelerated particle irradiation facility is a particle beam treatment facility will be described. The particle beam treatment facility is applied to, for example, cancer treatment, and is a device that irradiates a tumor (irradiation target) in a patient's body with a proton beam (accelerated particles).

図1に示されるように、粒子線治療設備1Aは、陽子ビームを生成するサイクロトロン(粒子加速器)2、患者に対して任意の方向から陽子ビームを照射する回転自在の回転ガントリ(照射装置)3、サイクロトロン2で生成された陽子ビームを回転ガントリ3まで誘導する誘導ライン4を備えている。また、粒子線治療設備1Aの各機器は、複数階の階層構造からなる建屋(建物)6Aの各部屋に設置されている。   As shown in FIG. 1, a particle beam treatment facility 1A includes a cyclotron (particle accelerator) 2 that generates a proton beam, and a rotatable rotating gantry (irradiation device) 3 that irradiates a patient with a proton beam from an arbitrary direction. And a guide line 4 for guiding the proton beam generated by the cyclotron 2 to the rotating gantry 3. In addition, each device of the particle beam therapy facility 1A is installed in each room of a building (building) 6A having a hierarchical structure of a plurality of floors.

サイクロトロン2で生成された陽子ビームは、誘導ライン4によって形成された軌道を通り、回転ガントリ3まで誘導される。誘導ライン4には、陽子ビームを収束させるための四極電磁石41(図7参照)及び所定の軌道を形成するための偏向電磁石42が設けられている。   The proton beam generated by the cyclotron 2 is guided to the rotating gantry 3 through the trajectory formed by the guide line 4. The induction line 4 is provided with a quadrupole electromagnet 41 (see FIG. 7) for converging the proton beam and a deflection electromagnet 42 for forming a predetermined trajectory.

サイクロトロン2は、内部でイオンを加速させる真空箱21、真空箱21内にイオンを供給するイオン源22を備えている。真空箱21は誘導ライン4に連絡している。   The cyclotron 2 includes a vacuum box 21 that accelerates ions therein, and an ion source 22 that supplies ions into the vacuum box 21. The vacuum box 21 communicates with the induction line 4.

図2〜図4に示されるように、回転ガントリ3は、患者が横たわる治療台31(図3参照)、治療台31を囲むように設けられた回転部30、回転部30の内側に配置され、治療台31上の患者に向けて陽子ビームを照射する照射部32、誘導ライン5によって誘導された陽子ビームを照射部32へ導入する導入ライン33を備えている。回転ガントリ3は、図示されていないモーターによって回転駆動され、図示されていないブレーキ装置によって回転が停止される。なお、以下の説明において、回転ガントリ3の正面とは、治療台31が設置されて患者の出入りが可能になるように回転部30が開放されている側の側面を意味し、背面とは、その裏側の側面を意味する。   As shown in FIGS. 2 to 4, the rotating gantry 3 is disposed on the treatment table 31 (see FIG. 3) on which the patient lies, the rotating unit 30 provided so as to surround the treating table 31, and the rotating unit 30. An irradiation unit 32 for irradiating the patient on the treatment table 31 with a proton beam and an introduction line 33 for introducing the proton beam guided by the guide line 5 into the irradiation unit 32 are provided. The rotating gantry 3 is driven to rotate by a motor (not shown), and the rotation is stopped by a brake device (not shown). In the following description, the front surface of the rotating gantry 3 means the side surface on the side where the rotating unit 30 is opened so that the treatment table 31 is installed and the patient can enter and exit, and the back surface means It means the back side.

回転部30は、回転自在とされ、正面側から順に、第1円筒部34、コーン部35、第2円筒部36を備える。第1円筒部34、コーン部35、及び第2円筒部36は、同軸に配置され互いに固定されている。照射部32は、第1円筒部34の内面に配置され、第1円筒部34の軸心方向に向けられている。第1円筒部34の軸心(回転軸線)P近傍には、治療台31が配置される。第2円筒部36は、第1円筒部34より小径とされ、コーン部35は、第1円筒部34及び第2円筒部36を連結するように円錐状に形成されている。   The rotating part 30 is rotatable and includes a first cylindrical part 34, a cone part 35, and a second cylindrical part 36 in order from the front side. The 1st cylindrical part 34, the cone part 35, and the 2nd cylindrical part 36 are arrange | positioned coaxially, and are mutually fixed. The irradiation unit 32 is disposed on the inner surface of the first cylindrical portion 34 and is directed in the axial direction of the first cylindrical portion 34. A treatment table 31 is disposed in the vicinity of the axis (rotation axis) P of the first cylindrical portion 34. The second cylindrical portion 36 has a smaller diameter than the first cylindrical portion 34, and the cone portion 35 is formed in a conical shape so as to connect the first cylindrical portion 34 and the second cylindrical portion 36.

第1円筒部34の前端外周部には前リング39aが設置され、第1円筒部34の後端外周部には後リング39bが設置されている。第1円筒部34は、第1円筒部34の下方に配置されたローラ装置40(図2参照)によって、回転可能に支持されている。前リング39a及び後リング39bの外周面は、ローラ装置40と当接し、ローラ装置40によって回転力が付与される。   A front ring 39 a is installed on the outer peripheral portion of the front end of the first cylindrical portion 34, and a rear ring 39 b is installed on the outer peripheral portion of the rear end of the first cylindrical portion 34. The first cylindrical portion 34 is rotatably supported by a roller device 40 (see FIG. 2) disposed below the first cylindrical portion 34. The outer peripheral surfaces of the front ring 39 a and the rear ring 39 b are in contact with the roller device 40, and a rotational force is applied by the roller device 40.

導入ライン33は、回転ガントリ3の背面側で誘導ライン4に連結されている。導入ライン33は、45度の偏向電磁石を2セット備えると共に、135度の偏向電磁石を2セット備えている。導入ライン33は、誘導ライン4に連絡して径方向に延在する径方向導入ライン33aと、この径方向導入ライン33aの後段に連続し、周方向に延在する周方向導入ライン33bを有する。なお、導入ライン33には、陽子ビームの軌道に沿ってビーム輸送管(図示省略)が設けられている。   The introduction line 33 is connected to the guide line 4 on the back side of the rotating gantry 3. The introduction line 33 includes two sets of 45 degree deflection electromagnets and two sets of 135 degree deflection electromagnets. The introduction line 33 has a radial introduction line 33a extending in the radial direction in communication with the guide line 4, and a circumferential introduction line 33b extending in the circumferential direction, following the radial introduction line 33a. . The introduction line 33 is provided with a beam transport tube (not shown) along the trajectory of the proton beam.

径方向導入ライン33aは、第2円筒部36内の回転軸線P上で誘導ライン4に連絡する始端部から回転軸線Pに対して90度(45度×2回)湾曲して径方向に延在し、終端部が第1円筒部34の外部に張り出している経路部分である。また、周方向導入ライン33bは、径方向導入ライン33aの終端部に連絡する始端部から回転部30の周方向に135度湾曲して延在し、さらに、径方向の内側へ向けて135度湾曲して終端部が照射部32に連絡する経路部分である。   The radial direction introduction line 33a is bent 90 degrees (45 degrees × 2 times) with respect to the rotation axis P from the starting end portion connected to the guide line 4 on the rotation axis P in the second cylindrical portion 36 and extends in the radial direction. The end portion is a path portion that protrudes outside the first cylindrical portion 34. In addition, the circumferential introduction line 33b extends from the start end communicating with the terminal end of the radial introduction line 33a by bending 135 degrees in the circumferential direction of the rotating unit 30, and further 135 degrees toward the inside in the radial direction. It is a path portion that is curved and the end portion communicates with the irradiation unit 32.

周方向導入ライン33bは、第1円筒部34の外周面から外方に離間した位置で周方向に沿って配置されており、架台37によって支持されている。架台37は、第1円筒部34の外周面から径方向の外側に張り出すように形成されている。   The circumferential introduction line 33 b is disposed along the circumferential direction at a position spaced outward from the outer circumferential surface of the first cylindrical portion 34, and is supported by the gantry 37. The gantry 37 is formed so as to project outward from the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 34 in the radial direction.

カウンタウェイト38は、回転軸線Pを挟んで周方向導入ライン33b及び架台37に対して対向配置されている。カウンタウェイト38は、第1円筒部34の外周面に固定され、径方向の外側に張り出すように設置されている。カウンタウェイト38を設置することで、導入ライン33及び架台37との間での重量バランスが確保されている。また、回転軸線Pからカウンタウェイト38の外縁までの長さは、回転軸線Pから導入ライン33の外縁までの長さより短いと建屋6Aを小型化することができる。   The counterweight 38 is disposed opposite to the circumferential introduction line 33 b and the gantry 37 with the rotation axis P interposed therebetween. The counterweight 38 is fixed to the outer peripheral surface of the first cylindrical portion 34 and is installed so as to project outward in the radial direction. By installing the counterweight 38, a weight balance between the introduction line 33 and the gantry 37 is ensured. Further, if the length from the rotation axis P to the outer edge of the counterweight 38 is shorter than the length from the rotation axis P to the outer edge of the introduction line 33, the building 6A can be downsized.

また、本実施形態の回転ガントリ3は、回転軸線Pに沿った前後方向の長さLが、回転部30の最大外径(最大幅)よりも短い薄型に形成されている。前後方向の長さLとは、例えば、第1円筒部34の前端から、第2円筒部36の後端までの長さLである。回転部30の最大外径とは、回転軸線Pに直交する方向の最大外径であり、回転軸線Pから周方向導入ライン33bの外縁までの長さrに対応する部分(最大外径=半径r×2)である。なお、回転軸線Pからカウンタウェイト38の外縁までの長さに対応する部分が、最大外径となる構成でもよい。 Moreover, the rotating gantry 3 of this embodiment, the front and rear along the rotation axis P direction of the length L 1 is formed in a short thin than the maximum outer diameter of the rotating portion 30 (maximum width). The longitudinal length L 1, for example, from the front end of the first cylindrical portion 34, until the rear end of the second cylindrical portion 36 is a length L 1. The maximum outer diameter of the rotating portion 30 is the maximum outer diameter in the direction orthogonal to the rotation axis P, and corresponds to the length r 1 from the rotation axis P to the outer edge of the circumferential introduction line 33b (maximum outer diameter = Radius r 1 × 2). Note that the portion corresponding to the length from the rotation axis P to the outer edge of the counterweight 38 may have a maximum outer diameter.

誘導ライン4(図1及び図7参照)は、陽子ビームが通過するビーム輸送管(図示省略)、陽子ビームを収束させて陽子ビームの形状を整える複数の四極電磁石41、陽子ビームの湾曲軌道を形成するために配置された複数の偏向電磁石42などを備えている。   The guide line 4 (see FIGS. 1 and 7) includes a beam transport tube (not shown) through which the proton beam passes, a plurality of quadrupole electromagnets 41 for converging the proton beam and adjusting the shape of the proton beam, and a curved trajectory of the proton beam. A plurality of bending electromagnets 42 and the like arranged for forming are provided.

次に、図1及び図5〜図8を参照して、建屋6A及び建屋6A内での粒子線治療設備1Aの各機器の配置について説明する。建屋6Aは、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造の建築物であり、コンクリート製の放射線遮蔽壁によって、各部屋が区切られている。また、建屋6Aは、粒子線治療設備1Aの主要部を構成するサイクロトロン2、回転ガントリ3及び誘導ライン4が設置される主建物部(建物)61と、電源設備その他の設備が配置された各室や患者を受け入れるための部屋などが設けられた副建物部62と、を備えている。副建物部62は、地下三階及び地上一階の階層構造からなり、地下三階部分には冷却装置室R3が設けられ、地下二階部分には電源室R4などが設けられている。また、地下一階部分には、放射化物保管庫R5やスタッフ室R6などが設けられ、地上一階部分には、治療操作室R7、受付R8、ロッカー室R9、トイレR10、患者の待合室R11、ガントリ室R2へ入室するための通路R12などが設けられている。   Next, with reference to FIG. 1 and FIGS. 5 to 8, the arrangement of each device of the building 6 </ b> A and the particle beam therapy facility 1 </ b> A in the building 6 </ b> A will be described. The building 6A is, for example, a reinforced concrete structure or a steel concrete structure, and each room is partitioned by a radiation shielding wall made of concrete. The building 6A includes a main building (building) 61 in which the cyclotron 2, the rotating gantry 3 and the guide line 4 constituting the main part of the particle beam treatment facility 1A are installed, and power supply facilities and other facilities. And a sub-building 62 provided with a room and a room for receiving a patient. The sub-building 62 has a hierarchical structure of the third basement floor and the first floor above the ground. The third basement part is provided with a cooling device room R3, and the second basement part is provided with a power supply room R4. In addition, the radioactive material storage R5 and the staff room R6 are provided on the first basement floor, and the treatment operation room R7, reception R8, locker room R9, toilet R10, patient waiting room R11, A passage R12 and the like for entering the gantry chamber R2 are provided.

主建物部61は、地下一階及び地上一階の階層構造からなり、地下一階部分(最下層)に設けられたサイクロトロン室(加速器室)R1にはサイクロトロン2が設置されており、地上一階部分でサイクロトロン室R1の真上に設けられたガントリ室(照射装置室)R2には回転ガントリ3が設けられている。また、主建物部61には、サイクロトロン2と回転ガントリ3とを連絡する誘導ライン4が配置される連絡通路9が設けられている。   The main building 61 has a hierarchical structure of the first basement floor and the first floor above the ground. The cyclotron room (accelerator room) R1 provided on the first basement floor (lowermost layer) is provided with a cyclotron 2, A rotating gantry 3 is provided in a gantry chamber (irradiation device chamber) R2 provided on the floor portion directly above the cyclotron chamber R1. The main building 61 is provided with a communication passage 9 in which a guide line 4 for connecting the cyclotron 2 and the rotating gantry 3 is disposed.

サイクロトロン室R1は、平面視において略矩形状を成し、(放射線)遮蔽壁71(図8参照)によって囲まれている。サイクロトロン2は、サイクロトロン室R1の正面側(図8で示す上側)に配置され、サイクロトロン2で生成された陽子ビームは、サイクロトロン2の背面側から導出されている。また、サイクロトロン室R1の背面側には、上下方向に沿って形成された連絡通路9が連結されている。連絡通路9は、上下方向(鉛直方向)に沿って延在し、ガントリ室R2の背面側(図5で示す下側)に連絡している。   The cyclotron chamber R1 has a substantially rectangular shape in plan view and is surrounded by a (radiation) shielding wall 71 (see FIG. 8). The cyclotron 2 is arranged on the front side (the upper side shown in FIG. 8) of the cyclotron chamber R1, and the proton beam generated by the cyclotron 2 is led out from the back side of the cyclotron 2. A communication passage 9 formed along the vertical direction is connected to the back side of the cyclotron chamber R1. The communication passage 9 extends along the vertical direction (vertical direction) and communicates with the back side (the lower side shown in FIG. 5) of the gantry chamber R2.

誘導ライン4(図7参照)は、サイクロトロン2の真空箱21に連絡して水平方向に延在すると共に、鉛直上方に向けて略90度湾曲して連絡通路9内を通り、再び水平方向に向けて略90度湾曲して回転ガントリ3に連絡している。誘導ライン4の直線部分には、複数の四極電磁石41が配置されており、湾曲部分には45度の回転角度分だけ経路を変更させる偏向電磁石42が2セット配置されて、計略90度の湾曲を実現している。また、誘導ライン4は、二次元的、すなわち上下方向(鉛直方向)に沿って延在する仮想平面PL上に配置されている。その結果、誘導ライン4に案内される陽子ビームの収束及びカーブさせるための四極電磁石41及び偏向電磁石42の数を減らすことができる。   The guide line 4 (see FIG. 7) communicates with the vacuum box 21 of the cyclotron 2 and extends in the horizontal direction, and bends approximately 90 degrees vertically upward to pass through the communication passage 9 and again in the horizontal direction. Curved approximately 90 degrees toward the rotating gantry 3. A plurality of quadrupole electromagnets 41 are arranged on the straight line portion of the induction line 4, and two sets of deflection electromagnets 42 that change the path by a rotation angle of 45 degrees are arranged on the curved portion, so that the bending is approximately 90 degrees. Is realized. Further, the guide line 4 is arranged on a virtual plane PL that is two-dimensional, that is, extends in the vertical direction (vertical direction). As a result, the number of quadrupole electromagnets 41 and deflection electromagnets 42 for converging and curving the proton beam guided by the guide line 4 can be reduced.

ガントリ室R2は、サイクロトロン室R1の真上に設けられている。ガントリ室R2は、平面視において略矩形状に形成されており、放射線遮蔽壁81によって仕切られている。ガントリ室R2には、患者が出入りする入口床部87aと、入口床部87aよりも一段低くなっている低床部87cとが設けられている。回転ガントリ3は、治療台31を入口床部87a側に向けて低床部87cに設置されており、患者が治療台31まで到達しやすい構成になっている。また、ガントリ室R2の入口床部87a側の壁には、迷路構造の通路R12に連絡する出入口が形成されている。   The gantry chamber R2 is provided directly above the cyclotron chamber R1. The gantry chamber R <b> 2 is formed in a substantially rectangular shape in plan view and is partitioned by a radiation shielding wall 81. The gantry chamber R2 is provided with an entrance floor 87a through which a patient enters and exits and a low floor 87c that is one step lower than the entrance floor 87a. The rotating gantry 3 is installed on the low floor portion 87c with the treatment table 31 facing the entrance floor portion 87a, so that the patient can easily reach the treatment table 31. Further, a wall on the inlet floor portion 87a side of the gantry chamber R2 is formed with an entrance that communicates with the path R12 having a labyrinth structure.

回転ガントリ3は、最大幅となる部分が、ガントリ室R2における回転ガントリ3の設置スペースの最大幅に沿うように配置されている。具体的には、回転ガントリ3は、略矩形状のガントリ室R2の対角線上に沿って配置されており、ガントリ室R2内のスペースを効率よく利用するための工夫が施されている。   The rotating gantry 3 is arranged so that the portion having the maximum width is along the maximum width of the installation space of the rotating gantry 3 in the gantry chamber R2. Specifically, the rotating gantry 3 is arranged along the diagonal line of the substantially rectangular gantry chamber R2, and a device for efficiently using the space in the gantry chamber R2 is provided.

図1、図2,図6及び図7に示されるように、主建物部61の天井86には、回転ガントリ3の回転部30との干渉を避け、また部品を搬入する搬入口となる開口92が形成されている。この開口92は、天井86とは別素材のシールド部材93によって、ガントリ室R2(主建物部61)の外方から被覆されている。シールド部材93は、例えば、鉛製の遮蔽板93aを複数枚積層することで形成されている。なお、シールド部材93として、天井86と同じ素材であるコンクリート製の遮蔽板を積層してもよい。また、例えば、板状ではなく、ブロック体であるシールド部材としてもよい。   As shown in FIGS. 1, 2, 6, and 7, the ceiling 86 of the main building portion 61 avoids interference with the rotating portion 30 of the rotating gantry 3 and serves as an entrance for carrying in components. 92 is formed. The opening 92 is covered from the outside of the gantry chamber R <b> 2 (main building portion 61) by a shield member 93 made of a material different from the ceiling 86. The shield member 93 is formed, for example, by laminating a plurality of lead shielding plates 93a. Note that a concrete shielding plate made of the same material as the ceiling 86 may be laminated as the shield member 93. For example, it is good also as a shield member which is not a plate shape but a block body.

また、シールド部材93は、別素材として重コンクリート製のものを適用してもよい。重コンクリート製のシールド部材93は、普通のコンクリート製のシールド部材93と比較して高価であるものの高い放射線遮蔽性を有するものである。例えば、重コンクリート製のシールド部材を使用した場合には、普通のコンクリート製のシールド部材を使用した場合と比較して、約2/3の厚さにすることができる。また、板状部品としてモジュール化されたシールド部材93を使用することで、施工を容易とすることができる。   The shield member 93 may be made of heavy concrete as another material. The shield member 93 made of heavy concrete is expensive compared to the shield member 93 made of ordinary concrete, but has high radiation shielding properties. For example, when a shield member made of heavy concrete is used, the thickness can be about 2/3 as compared with a case where a shield member made of ordinary concrete is used. Moreover, construction can be facilitated by using a shield member 93 that is modularized as a plate-like component.

本実施形態に係る粒子線治療設備1Aでは、サイクロトロン2と回転ガントリ3とを、建屋6Aの異なる階層にそれぞれ設置しており、特にサイクロトロン2の真上に回転ガントリ3を設置しているので、敷地面積に応じて敷地占有面積を極力減らすことが可能になり、その結果として、所定の敷地にサイクロトロン2と回転ガントリ3とを効率良く設置し易くなる。   In the particle beam therapy facility 1A according to the present embodiment, the cyclotron 2 and the rotating gantry 3 are respectively installed in different levels of the building 6A, and in particular, the rotating gantry 3 is installed immediately above the cyclotron 2. The site occupation area can be reduced as much as possible according to the site area, and as a result, the cyclotron 2 and the rotating gantry 3 can be efficiently installed on a predetermined site.

なお、本実施形態では、地上一階部分に一台の回転ガントリ3を設置しているだけであるが、回転ガントリ3を増設する場合であっても、サイクロトロン2は建屋6Aの最下層に設置されているのでサイクロトロン2の移設は不要であり、既に回転ガントリ3が設置されている地上一階部分よりも上側に二階または三階を設け、このような上側の階層に回転ガントリ3を適宜に設置できるので回転ガントリ3の増設が容易である。なお、将来の増設も見越して、例えば、地下三階にサイクロトロン室R1を設け、地下二階にガントリ室R2を設ける一方で地下一階部分を空けておき、増設の際には、この地下一階部分に新たなガントリ室R2を設けて回転ガントリ3設置するようにすれば、重量物である回転ガントリ3の搬入及び設置作業の負担が低減される。   In this embodiment, only one rotating gantry 3 is installed on the ground floor, but the cyclotron 2 is installed in the lowest layer of the building 6A even when the rotating gantry 3 is added. Therefore, it is not necessary to move the cyclotron 2, and the second floor or the third floor is provided above the first floor portion where the rotating gantry 3 is already installed, and the rotating gantry 3 is appropriately installed on the upper level. Since it can be installed, it is easy to add a rotating gantry 3. In anticipation of future expansion, for example, the cyclotron room R1 is provided on the third basement floor, the gantry room R2 is provided on the second basement floor, while the first basement is left open. If a new gantry chamber R2 is provided in the part and the rotating gantry 3 is installed, the burden of carrying in and installing the rotating gantry 3 which is a heavy object is reduced.

また、本実施形態に係る照射装置は、回転軸線P周りに回転可能な回転部30と、サイクロトロン2で生成された陽子ビームを照射目標に向けて照射可能であると共に、回転部30の回転に伴って照射向きが変化する照射部32とを有する回転ガントリ3である。そして、回転ガントリ3は、回転軸線Pと直交する方向での最大外径(最大幅)よりも、回転軸線P方向の長さが短い薄型であるので、施設の小型化に有効であり、所定の敷地にサイクロトロン2と回転ガントリ3とを効率良く設置し易くなる。
(第2実施形態)
Moreover, the irradiation apparatus according to the present embodiment can irradiate the rotating unit 30 that can rotate around the rotation axis P and the proton beam generated by the cyclotron 2 toward the irradiation target, and can rotate the rotating unit 30. A rotating gantry 3 having an irradiation unit 32 whose irradiation direction changes accordingly. The rotating gantry 3 is thin and has a length shorter in the direction of the rotational axis P than the maximum outer diameter (maximum width) in the direction orthogonal to the rotational axis P, and is therefore effective for downsizing the facility. It is easy to efficiently install the cyclotron 2 and the rotating gantry 3 on the site.
(Second Embodiment)

次に、本発明の第2実施形態に係る粒子線治療設備(加速粒子照射設備)1Bについて、図9〜図11を参照して説明する。なお、本実施形態に係る粒子線治療設備1Bに関して、第1実施形態に係る粒子線治療設備1Aと同様の要素及び部材などについては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a particle beam therapy facility (accelerated particle irradiation facility) 1B according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, regarding the particle beam therapy facility 1B according to the present embodiment, elements and members similar to those of the particle beam therapy facility 1A according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

本実施形態に係る建屋6Bは、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造の建築物であり、コンクリート製の放射線遮蔽壁によって、各部屋が区切られている。また、建屋6Bは、主建物部(建物)63と副建物部64とを備えている。副建物部64は、地下三階及び地上四階の階層構造からなり、各階には、冷却装置室R3、電源室R4、スタッフ室R6、放射化物保管室R5、治療操作室R7などが設けられている。   The building 6B according to the present embodiment is, for example, a reinforced concrete structure or a steel concrete structure, and each room is partitioned by a radiation shielding wall made of concrete. The building 6B includes a main building part (building) 63 and a sub building part 64. The sub-building part 64 has a hierarchical structure of the third basement floor and the fourth floor above the ground. Each floor is provided with a cooling device room R3, a power supply room R4, a staff room R6, a radioactive material storage room R5, a treatment operation room R7, and the like. ing.

主建物部63は、地下一階及び地上二階の階層構造からなり、地下一階部分(最下層)に設けられたサイクロトロン室(加速器室)R1にはサイクロトロン(粒子加速器)2が設置されており、地上一階部分でサイクロトロン室R1の真上に設けられた第1のガントリ室R13には第1の回転ガントリ7が設けられており、地上二階部分で第1のガントリ室R13の真上に設けられた第2のガントリ室R14には第2の回転ガントリ8が設けられている。また、主建物部63には、サイクロトロン2と第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8とを連絡する誘導ライン10が配置される連絡通路11が設けられている。なお、第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8は、第1の実施形態に係る回転ガントリ3と実質的に同様の構成からなるため、詳細説明は省略する。   The main building 63 has a hierarchical structure of the first basement and the second floor above the ground. The cyclotron (particle accelerator) 2 is installed in the cyclotron room (accelerator room) R1 provided in the first basement part (lowermost layer). The first gantry chamber R13 provided on the first floor above the cyclotron chamber R1 is provided with a first rotating gantry 7, and on the second floor above the first gantry chamber R13. A second rotating gantry 8 is provided in the provided second gantry chamber R14. Further, the main building portion 63 is provided with a communication passage 11 in which a guide line 10 for connecting the cyclotron 2 to the first rotating gantry 7 and the second rotating gantry 8 is arranged. The first rotating gantry 7 and the second rotating gantry 8 have substantially the same configuration as the rotating gantry 3 according to the first embodiment, and thus detailed description thereof is omitted.

誘導ライン10は、サイクロトロン2の真空箱21に連絡して水平方向に延在すると共に、鉛直上方に向けて略90度湾曲して連絡通路11内を通る取出経路10aと、取出経路10aから分岐し、取出経路10aに対して水平方向に向けて略90度湾曲して第1の回転ガントリ7に連絡している第1の分岐経路10bと、取出経路10aから分岐し、取出経路10aに対して水平方向に向けて略90度湾曲して第2の回転ガントリ8に連絡している第2の分岐経路10cと、を備えている。   The guide line 10 communicates with the vacuum box 21 of the cyclotron 2 and extends in the horizontal direction, and is bent from the extraction path 10a and an extraction path 10a passing through the connection path 11 by being bent approximately 90 degrees vertically upward. A first branch path 10b that is curved approximately 90 degrees in the horizontal direction with respect to the take-out path 10a and communicates with the first rotating gantry 7, and branches from the take-out path 10a to the take-out path 10a. And a second branch path 10c that is curved approximately 90 degrees in the horizontal direction and communicates with the second rotating gantry 8.

誘導ライン10の直線部分には、複数の四極電磁石41が配置されており、湾曲部分には45度の回転角度分だけ経路を変更させる偏向電磁石42が2セット配置されて、計略90度の湾曲を実現している。また、誘導ライン10の取出経路10a、第1の分岐経路10b及び第2の分岐経路10cは、二次元的、すなわち上下方向(鉛直方向)に沿って延在する仮想平面PL(図10参照)上に配置されている。その結果、誘導ライン10に案内される陽子ビームの収束及びカーブさせるための四極電磁石41及び偏向電磁石42の数を減らすことができる。   A plurality of quadrupole electromagnets 41 are arranged in the straight portion of the induction line 10, and two sets of deflection electromagnets 42 that change the path by a rotation angle of 45 degrees are arranged in the curved portion, and the bending is approximately 90 degrees in total. Is realized. The take-out path 10a, the first branch path 10b, and the second branch path 10c of the guide line 10 are two-dimensional, that is, a virtual plane PL extending along the vertical direction (vertical direction) (see FIG. 10). Is placed on top. As a result, the number of quadrupole electromagnets 41 and deflecting electromagnets 42 for converging and curving the proton beam guided by the guide line 10 can be reduced.

ここで陽子ビームの軌道の対称性は、二次元的に同一の仮想平面PL上であれば保持し易いが、三次元的にずれていれば保持するための調整が難しい。本実施形態に係る粒子線治療設備1Bでは、誘導ライン10の取出経路10aと複数の分岐経路10b,10cとが同一の仮想平面PL上であるため、陽子ビームの軌道の対称性を保持し易くなり、照射精度の向上に有効である。   Here, the symmetry of the trajectory of the proton beam is easy to maintain if it is two-dimensionally on the same virtual plane PL, but is difficult to adjust if it is shifted three-dimensionally. In the particle beam therapy facility 1B according to the present embodiment, since the extraction path 10a of the guide line 10 and the plurality of branch paths 10b and 10c are on the same virtual plane PL, it is easy to maintain the symmetry of the trajectory of the proton beam. Therefore, it is effective for improving the irradiation accuracy.

本実施形態に係る粒子線治療設備1Bによれば、第1の実施形態に係る粒子線治療設備1Aと同様に、所定の敷地にサイクロトロン2と第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8とを効率良く設置し易くなる。また、サイクロトロン2は、建屋6Bの最下層に設置されているので、回転ガントリ7,8の増設が容易である。   According to the particle beam therapy facility 1B according to the present embodiment, the cyclotron 2, the first rotary gantry 7 and the second rotary gantry 8 are placed on a predetermined site, similarly to the particle beam therapy facility 1A according to the first embodiment. And can be installed efficiently. Moreover, since the cyclotron 2 is installed in the lowermost layer of the building 6B, the rotation gantry 7 and 8 can be easily added.

さらに、粒子線治療設備1Bは複数の回転ガントリ7,8を備え、複数の回転ガントリ7,8は、主建物部63の異なる階層にそれぞれ設置されている。従って、敷地面積に応じて、上下方向に並ぶように複数の回転ガントリ7,8を設置することが可能になるので、所定の敷地に複数の回転ガントリ7,8を効率良く設置し易くなる。
(第3実施形態)
Furthermore, the particle beam therapy facility 1 </ b> B includes a plurality of rotating gantry 7 and 8, and the plurality of rotating gantry 7 and 8 are respectively installed in different levels of the main building portion 63. Therefore, since it becomes possible to install the plurality of rotating gantry 7, 8 so as to be arranged in the vertical direction according to the site area, it becomes easy to efficiently install the plurality of rotating gantry 7, 8 on a predetermined site.
(Third embodiment)

次に、本発明の第3実施形態に係る粒子線治療設備(加速粒子照射設備)1Cについて、図12〜図14を参照して説明する。なお、本実施形態に係る粒子線治療設備1Cに関して、第1実施形態に係る粒子線治療設備1Aまたは第2実施形態に係る粒子線治療設備1Bと同様の要素及び部材などについては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a particle beam therapy facility (accelerated particle irradiation facility) 1C according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, regarding the particle beam therapy facility 1C according to the present embodiment, the same reference numerals are used for the same elements and members as the particle beam therapy facility 1A according to the first embodiment or the particle beam therapy facility 1B according to the second embodiment. The detailed description is omitted.

本実施形態に係る建屋6Cは、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造の建築物であり、コンクリート製の放射線遮蔽壁によって、各部屋が区切られている。また、建屋6Cは、主建物部65と副建物部64とを備えている。   The building 6C according to the present embodiment is, for example, a reinforced concrete structure or a steel concrete structure, and each room is partitioned by a radiation shielding wall made of concrete. The building 6 </ b> C includes a main building portion 65 and a sub building portion 64.

主建物部65は、地下一階及び地上二階の階層構造からなり、地下一階部分(最下層)に設けられたサイクロトロン室(加速器室)R1にはサイクロトロン(粒子加速器)2が設置されており、地上一階部分でサイクロトロン室R1の真上に設けられたガントリ室R15には回転ガントリ3が設けられており、地上二階部分でガントリ室R15の真上に設けられた固定照射室R16には、固定型照射装置12が設けられている。また、主建物部65には、サイクロトロン2と回転ガントリ3及び固定型照射装置12とを連絡する誘導ライン10が配置される連絡通路11が設けられている。   The main building portion 65 has a hierarchical structure of the first basement floor and the second floor above the ground, and a cyclotron (particle accelerator) 2 is installed in the cyclotron room (accelerator room) R1 provided in the first basement part (lowermost layer). The rotating gantry 3 is provided in the gantry chamber R15 provided immediately above the cyclotron chamber R1 in the first floor portion, and the fixed irradiation chamber R16 provided immediately above the gantry chamber R15 in the second floor portion. A fixed irradiation device 12 is provided. The main building portion 65 is provided with a communication passage 11 in which a guide line 10 for connecting the cyclotron 2, the rotating gantry 3, and the fixed irradiation device 12 is disposed.

固定型照射装置12は、患者が座る治療台12b、治療台12b上の患者に向けて陽子ビームを照射する照射部12a、誘導ライン10によって誘導された陽子ビームを照射部12aへ導入する導入ライン12cを備えている。固定型照射装置12は、上述の回転ガントリ3とは異なり、回転部30を備えていない。照射部12aは、所定位置に固定されており、患者の特定部位への陽子ビームの照射は、治療台12bの上下動または回転によって調整される。固定型照射装置12は、前立腺や眼球の疾患治療に用いられる。   The fixed irradiation apparatus 12 includes a treatment table 12b on which a patient sits, an irradiation unit 12a that irradiates the patient on the treatment table 12b with a proton beam, and an introduction line that introduces the proton beam guided by the guide line 10 into the irradiation unit 12a. 12c. Unlike the rotating gantry 3 described above, the fixed irradiation device 12 does not include the rotating unit 30. The irradiation unit 12a is fixed at a predetermined position, and irradiation of the proton beam to a specific part of the patient is adjusted by the vertical movement or rotation of the treatment table 12b. The fixed irradiation device 12 is used for treating diseases of the prostate and the eyeball.

本実施形態に係る粒子線治療設備1Cでは、サイクロトロン2と回転ガントリ3及び固定型照射装置12とを、建屋6Cの異なる階層にそれぞれ設置しており、特にサイクロトロン2の真上または上方に回転ガントリ3または固定型照射装置12を設置しているので、敷地面積に応じて敷地占有面積を極力減らすことが可能になり、その結果として、所定の敷地にサイクロトロン2と回転ガントリ3及び固定型照射装置12とを効率良く設置し易くなる。また、サイクロトロン2は、建屋6Cの最下層に設置されているので、回転ガントリ3の増設が容易である。   In the particle beam therapy facility 1C according to the present embodiment, the cyclotron 2, the rotating gantry 3, and the fixed irradiation device 12 are respectively installed in different levels of the building 6C, and in particular, the rotating gantry directly above or above the cyclotron 2. 3 or the fixed irradiation device 12 is installed, it is possible to reduce the area occupied by the site as much as possible according to the site area. As a result, the cyclotron 2, the rotating gantry 3 and the fixed irradiation device are installed on a predetermined site. 12 can be efficiently installed. Moreover, since the cyclotron 2 is installed in the lowermost layer of the building 6C, the rotation gantry 3 can be easily added.

また、誘導ライン10の取出経路10a、第1の分岐経路10b及び第2の分岐経路10cは、二次元的、すなわち上下方向(鉛直方向)に沿って延在する仮想平面PL上に配置されている。その結果、誘導ライン10に案内される陽子ビームの収束及びカーブさせるための四極電磁石41及び偏向電磁石42の数を減らすことができる。さらに、取出経路10aと複数の分岐経路10b,10cとが同一の仮想平面PL上であるため、陽子ビームの軌道の対称性を保持し易くなり、照射精度の向上に有効である。   The take-out path 10a, the first branch path 10b, and the second branch path 10c of the guide line 10 are two-dimensionally arranged on a virtual plane PL extending in the vertical direction (vertical direction). Yes. As a result, the number of quadrupole electromagnets 41 and deflecting electromagnets 42 for converging and curving the proton beam guided by the guide line 10 can be reduced. Furthermore, since the extraction path 10a and the plurality of branch paths 10b and 10c are on the same virtual plane PL, it becomes easy to maintain the symmetry of the trajectory of the proton beam, which is effective in improving the irradiation accuracy.

さらに、粒子線治療設備1Cは二種類の照射装置、すなわち回転ガントリ3と固定型照射装置12とを備え、回転ガントリ3と固定型照射装置12とは、主建物部65の異なる階層にそれぞれ設置されている。従って、敷地面積に応じて、上下方向に並ぶように回転ガントリ3と固定型照射装置12とを設置することが可能になるので、所定の敷地に種類の異なる回転ガントリ3と固定型照射装置12とを効率良く設置し易くなる。   Furthermore, the particle beam treatment facility 1C includes two types of irradiation devices, that is, the rotating gantry 3 and the fixed irradiation device 12, and the rotating gantry 3 and the fixed irradiation device 12 are installed in different levels of the main building 65, respectively. Has been. Accordingly, since the rotating gantry 3 and the fixed irradiation device 12 can be installed so as to be lined up and down according to the site area, different types of the rotating gantry 3 and the fixed irradiation device 12 are arranged on a predetermined site. And can be installed efficiently.

さらに、粒子線治療設備1Cでは、回転型照射装置である回転ガントリ3と、照射向きが固定された照射部10aを有する固定型照射装置12とを有するので、回転ガントリ3と固定型照射装置12との使い分けが可能になり、患者に対する陽子ビームの適切な照射に有効である。
(第4実施形態)
Furthermore, since the particle beam treatment facility 1C includes the rotating gantry 3 that is a rotating irradiation device and the fixed irradiation device 12 that includes the irradiation unit 10a in which the irradiation direction is fixed, the rotating gantry 3 and the fixed irradiation device 12 are included. It is effective for appropriate irradiation of the proton beam to the patient.
(Fourth embodiment)

次に、本発明の第4実施形態に係る粒子線治療設備(加速粒子照射設備)1Dについて、図15及び図16を参照して説明する。なお、本実施形態に係る粒子線治療設備1Dに関して、第1〜第3実施形態に係る粒子線治療設備1A〜1Cと同様の要素及び部材などについては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a particle beam therapy facility (accelerated particle irradiation facility) 1D according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 15 and 16. In addition, regarding the particle beam therapy facility 1D according to the present embodiment, the same elements and members as those of the particle beam therapy facilities 1A to 1C according to the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals and are described in detail. Is omitted.

本実施形態に係る建屋6Dは、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造の建築物であり、コンクリート製の放射線遮蔽壁によって、各部屋が区切られている。また、建屋6Dの主構造としては、地下一階及び地上二階の階層構造からなり、地下一階部分(最下層)に設けられたサイクロトロン室(加速器室)R1にはサイクロトロン(粒子加速器)2が設置されている。また、地上一階部分でサイクロトロン室R1の真上には第1のガントリ室R17が設けられており、第1のガントリ室R17には第1の回転ガントリ7が設置されている。また、地上二階部分で、第1のガントリ室R17の真上に対して水平方向にずれた位置には、第2のガントリ室R18が設けられており、第2のガントリ室R18には第2の回転ガントリ8が設けられている。   The building 6D according to the present embodiment is, for example, a reinforced concrete structure or a steel concrete structure, and each room is partitioned by a radiation shielding wall made of concrete. The main structure of the building 6D is a hierarchical structure of the first basement floor and the second floor above the ground. A cyclotron (particle accelerator) 2 is provided in the cyclotron chamber (accelerator room) R1 provided in the first basement part (lowermost layer). is set up. A first gantry chamber R17 is provided on the first floor above the cyclotron chamber R1, and a first rotating gantry 7 is installed in the first gantry chamber R17. Further, a second gantry chamber R18 is provided at a position shifted in the horizontal direction with respect to the first gantry chamber R17 on the second floor above the first gantry chamber R17, and the second gantry chamber R18 includes a second gantry chamber R18. Rotating gantry 8 is provided.

また、建屋6Dには、サイクロトロン2と第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8とを連絡する誘導ライン13が配置される連絡通路14が設けられている。連絡通路(図16参照)14は建屋6Dの略中央に設けられている。誘導ライン13は、サイクロトロン2の真空箱21に連絡して水平方向に延在すると共に、鉛直上方に向けて略90度湾曲して連絡通路14内を通る取出経路13aと、取出経路13aから分岐し、取出経路13aに対して水平方向に向けて略90度湾曲して第1の回転ガントリ7に連絡している第1の分岐経路13bと、取出経路13aから分岐し、取出経路13aに対して水平方向に向けて略90度湾曲して第2の回転ガントリ8に連絡している第2の分岐経路13cと、を備えている。本実施形態に係る粒子線治療設備1Dでは、第1の回転ガントリ7の回転軸線Pを通る仮想の鉛直平面Paと第2の回転ガントリの回転軸線Pを通る仮想の鉛直平面Pbとが同一の平面とはなっておらず、そのために、第1の分岐経路13bと第2の分岐経路13cとは同一の仮想平面上には配置されていない。   The building 6 </ b> D is provided with a communication passage 14 in which a guide line 13 for connecting the cyclotron 2 to the first rotating gantry 7 and the second rotating gantry 8 is disposed. The communication passage (see FIG. 16) 14 is provided in the approximate center of the building 6D. The guide line 13 communicates with the vacuum box 21 of the cyclotron 2 and extends in the horizontal direction. The guide line 13 is bent from the extraction path 13a and an extraction path 13a passing through the communication path 14 by being bent approximately 90 degrees vertically upward. A first branch path 13b that is curved approximately 90 degrees in the horizontal direction with respect to the take-out path 13a and communicates with the first rotating gantry 7, and branches from the take-out path 13a. And a second branch path 13c that is curved approximately 90 degrees in the horizontal direction and communicates with the second rotating gantry 8. In the particle beam therapy facility 1D according to the present embodiment, the virtual vertical plane Pa passing through the rotation axis P of the first rotating gantry 7 and the virtual vertical plane Pb passing through the rotating axis P of the second rotating gantry are the same. Therefore, the first branch path 13b and the second branch path 13c are not arranged on the same virtual plane.

粒子線治療設備1Dでは、サイクロトロン2と第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8とを、建屋6Dの異なる階層にそれぞれ設置しており、敷地面積に応じて敷地占有面積を極力減らすことが可能になり、その結果として、所定の敷地にサイクロトロン2と回転ガントリ7,8とを効率良く設置し易くなる。また、サイクロトロン2は、建屋6Dの最下層に設置されているので、回転ガントリ7,8の増設が容易である。   In the particle beam therapy facility 1D, the cyclotron 2, the first rotating gantry 7, and the second rotating gantry 8 are installed in different levels of the building 6D, respectively, and the occupied area of the site is reduced as much as possible according to the site area. As a result, it becomes easy to efficiently install the cyclotron 2 and the rotating gantry 7, 8 on a predetermined site. Moreover, since the cyclotron 2 is installed in the lowermost layer of the building 6D, it is easy to add the rotating gantry 7, 8.

さらに、粒子線治療設備1Dでは、第1の回転ガントリ7と第2の回転ガントリ8とは、水平方向にずれて千鳥状に設置されているので、第1の回転ガントリ7の最も背の高くなる部分を避けて第2の回転ガントリ8を設置することができ、建屋6Dの高さを圧縮し易くなる。   Furthermore, in the particle beam treatment facility 1D, the first rotating gantry 7 and the second rotating gantry 8 are staggered so as to be displaced in the horizontal direction. The 2nd rotation gantry 8 can be installed avoiding the part which becomes, and it becomes easy to compress the height of building 6D.

なお、粒子線治療設備1Dでは、サイクロトロン2の真上に第1の回転ガントリ7を配置しているが、第1の回転ガントリ7をサイクロトロン2の真上から水平方向にずらして配置し、第2の回転ガントリ8をサイクロトロン2の鉛直上方に配置するような千鳥状の配置でもよい。また、サイクロトロン2の中心を通る鉛直線を基準にして両方の回転ガントリ7,8が左右交互にずれたような千鳥状の配置でもよい。
(第5実施形態)
In the particle beam treatment facility 1D, the first rotating gantry 7 is arranged right above the cyclotron 2, but the first rotating gantry 7 is arranged horizontally shifted from right above the cyclotron 2, A staggered arrangement in which the two rotating gantry 8 is arranged vertically above the cyclotron 2 may be used. Alternatively, a staggered arrangement in which both the rotating gantry 7 and 8 are alternately shifted left and right with respect to a vertical line passing through the center of the cyclotron 2 may be used.
(Fifth embodiment)

次に、本発明の第5実施形態に係る粒子線治療設備(加速粒子照射設備)1Eについて、図17を参照して説明する。なお、本実施形態に係る粒子線治療設備1Eに関して、第1〜4実施形態に係る粒子線治療設備1A〜1Dと同様の要素及び部材などについては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a particle beam therapy facility (accelerated particle irradiation facility) 1E according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In addition, regarding the particle beam treatment facility 1E according to the present embodiment, the same elements and members as those of the particle beam treatment facilities 1A to 1D according to the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals and detailed description is given. Omitted.

本実施形態に係る建屋6Eは、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造の建築物であり、コンクリート製の放射線遮蔽壁によって、各部屋が区切られている。また、建屋6Eは、地下一階及び地上二階の階層構造からなる。本実施形態に係る粒子線治療設備1Eでは、上述の各実施形態に比べて、第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8とサイクロトロン2との上下の配置が逆になっており、建屋6Eの地上二階部分(最上層)には、サイクロトロン(粒子加速器)2が設置されるサイクロトロン室(加速器室)R19が設けられており、地上一階部分には、第1の回転ガントリ7が設置される第1のガントリ室R20が設けられており、地下一階部分(最下層)には、第2の回転ガントリ8が設置される第2のガントリ室R21が設けられている。   The building 6E according to the present embodiment is, for example, a reinforced concrete structure or a steel concrete structure, and each room is partitioned by a radiation shielding wall made of concrete. Moreover, the building 6E has a hierarchical structure of the first basement and the second floor. In the particle beam therapy facility 1E according to the present embodiment, the upper and lower arrangements of the first rotating gantry 7, the second rotating gantry 8, and the cyclotron 2 are reversed as compared with the above-described embodiments. A cyclotron chamber (accelerator chamber) R19 in which a cyclotron (particle accelerator) 2 is installed is provided in the second floor portion (top layer) of 6E, and a first rotating gantry 7 is installed in the first floor portion. A first gantry chamber R20 is provided, and a second gantry chamber R21 in which the second rotating gantry 8 is installed is provided in the first basement (lowermost layer).

本実施形態に係る粒子線治療設備1Eでは、サイクロトロン2と第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8とを、建屋6Eの異なる階層にそれぞれ設置しており、敷地面積に応じて敷地占有面積を極力減らすことが可能になり、その結果として、所定の敷地にサイクロトロン2と第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8とを効率良く設置し易くなる。
(第6実施形態)
In the particle beam therapy facility 1E according to the present embodiment, the cyclotron 2, the first rotating gantry 7, and the second rotating gantry 8 are installed in different levels of the building 6E, and the site occupies according to the site area. The area can be reduced as much as possible, and as a result, the cyclotron 2, the first rotating gantry 7 and the second rotating gantry 8 can be efficiently installed on a predetermined site.
(Sixth embodiment)

次に、本発明の第6実施形態に係る粒子線治療設備(加速粒子照射設備)1Fについて、図18〜図20を参照して説明する。なお、本実施形態に係る粒子線治療設備1Fに関して、第1〜第5実施形態に係る粒子線治療設備1A〜1Eと同様の要素及び部材などについては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a particle beam therapy facility (accelerated particle irradiation facility) 1F according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, regarding the particle beam therapy facility 1F according to the present embodiment, the same elements and members as those of the particle beam therapy facilities 1A to 1E according to the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals and are described in detail. Is omitted.

本実施形態に係る建屋6Fは、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造の建築物であり、コンクリート製の放射線遮蔽壁によって、各部屋が区切られている。また、建屋6Fは、主建物部66と副建物部67とを備えている。副建物部67は、地下三階及び地上一階の階層構造からなり、各階には、冷却装置室R3、電源室R4、スタッフ室R5、放射化物保管室R6、治療操作室R7などが設けられている。   The building 6F according to the present embodiment is, for example, a reinforced concrete structure or a steel concrete structure, and each room is partitioned by a radiation shielding wall made of concrete. In addition, the building 6 </ b> F includes a main building portion 66 and a sub building portion 67. The sub-building 67 has a hierarchical structure of three underground floors and one floor above the ground, and each floor is provided with a cooling device room R3, a power supply room R4, a staff room R5, a radioactive material storage room R6, a treatment operation room R7, and the like. ing.

主建物部66は、地下一階及び地上一階の階層構造からなり、地下一階部分(最下層)に設けられたサイクロトロン室(加速器室)R22にはサイクロトロン(粒子加速器)2が設置されている。地上一階部分には、第1のガントリ室R23と第2のガントリ室R24とが並んで設けられており、第1のガントリ室R23には第1の回転ガントリ7が設けられ、第2のガントリ室R24には第2の回転ガントリ8が設けられている。   The main building 66 has a hierarchical structure of the first basement and the first floor, and the cyclotron (accelerator room) R22 provided on the first basement (lowermost layer) is provided with the cyclotron (particle accelerator) 2. Yes. A first gantry chamber R23 and a second gantry chamber R24 are provided side by side on the first floor portion, and the first gantry chamber R23 is provided with a first rotating gantry 7, and a second gantry chamber R23 is provided. A second rotating gantry 8 is provided in the gantry chamber R24.

第1のガントリ室R23と第2のガントリ室R24とは、放射線遮蔽壁71を挟んで隣接している。第1のガントリ室R23は、略矩形状に形成されており、正面側には迷路構造からなる通路R12が形成されており、受付や患者の待合室などが設けられたスペースに連絡している。第1の回転ガントリ7は、正面が通路側を向いて略矩形状の第1のガントリ室R23の対角線に沿って配置されている。第2のガントリ室R24及び第2の回転ガントリ8は、放射線遮蔽壁71を挟んで第1のガントリ室R23及び第1の回転ガントリ7に対称な構造になっている。   The first gantry chamber R23 and the second gantry chamber R24 are adjacent to each other with the radiation shielding wall 71 interposed therebetween. The first gantry chamber R23 is formed in a substantially rectangular shape, and a passage R12 having a labyrinth structure is formed on the front side, and communicates with a space provided with a reception, a patient waiting room, and the like. The first rotating gantry 7 is disposed along the diagonal line of the first rectangular gantry chamber R23 having a substantially rectangular shape with the front side facing the passage. The second gantry chamber R24 and the second rotating gantry 8 have a symmetric structure with respect to the first gantry chamber R23 and the first rotating gantry 7 with the radiation shielding wall 71 interposed therebetween.

第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8の背面側には、陽子ビームの軌道を形成する誘導ライン16が通る連絡通路17が形成されている。誘導ライン16は、サイクロトロン2の真空箱21に連絡して水平方向に延在すると共に、鉛直上方に向けて略90度湾曲して連絡通路17内を通り、地上一階部分で水平方向に向けて略90度湾曲する取出経路16aと、取出経路16aから二方向に分岐して第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8のそれぞれに連絡している第1の分岐経路16bと第2の分岐経路16cと、を備えている。   On the back side of the first rotating gantry 7 and the second rotating gantry 8, a communication passage 17 is formed through which a guide line 16 that forms a trajectory of the proton beam passes. The guide line 16 communicates with the vacuum box 21 of the cyclotron 2 and extends in the horizontal direction, is curved approximately 90 degrees vertically upward, passes through the communication passage 17, and is directed horizontally in the first floor portion above the ground. And a first branch path 16b and a second branch path 16b that branch in two directions from the extraction path 16a and communicate with the first rotary gantry 7 and the second rotary gantry 8, respectively. Branch path 16c.

第1の分岐経路16bは、水平面上に配置されて第1の回転ガントリ7に接続されており、複数の四極電磁石41及び偏向電磁石42の配置によって、陽子ビームの収束及び所定の湾曲軌道の形成が図られている。第2の分岐経路16cは、第1の分岐経路16bと同一水平面上に配置されて第2の回転ガントリ8に接続されている。   The first branch path 16b is arranged on a horizontal plane and connected to the first rotating gantry 7. By arranging the plurality of quadrupole electromagnets 41 and the deflecting electromagnets 42, the proton beam is converged and a predetermined curved orbit is formed. Is planned. The second branch path 16 c is disposed on the same horizontal plane as the first branch path 16 b and is connected to the second rotating gantry 8.

第2の分岐経路16cは、取出経路16aから分岐して第1の分岐経路16bから分かれた分岐部16dと、第1の分岐経路16bよりも第2の回転ガントリ8から離れるように迂回して第1の分岐経路16bと交差する迂回交差部16eと、迂回交差部16eから第2の回転ガントリ8に接続される接続部16fと、を有する。   The second branch path 16c is branched from the take-out path 16a and branched from the first branch path 16b, and is detoured so as to be farther from the second rotating gantry 8 than the first branch path 16b. It has a detour intersection 16e that intersects the first branch path 16b, and a connection portion 16f connected from the detour intersection 16e to the second rotating gantry 8.

取出経路16aからの陽子ビームを第2の回転ガントリ8に適切に導入する所定の軌道を形成するためには、第2の分岐経路16cとして或る程度の距離(経路長)が必要である。本実施形態に係る粒子線治療設備1では、第2の分岐経路16cの経路長を確保するために第1の回転ガントリ7と第2の回転ガントリ8とを離すのではなく、第2の分岐経路16cに迂回交差部16eを設けることで、第2の分岐経路16cの経路長を容易に確保でき、さらに、第2の分岐経路16cと第1の分岐経路16bとを交差させることでコンパクトにでき、従って、第1の回転ガントリ7と第2の回転ガントリ8との配置をできるだけ近づけることが可能になる。その結果として、第1の回転ガントリ7と第2の回転ガントリ8とを所定の敷地面積中に効率よく配置し易くなる。   In order to form a predetermined trajectory for appropriately introducing the proton beam from the extraction path 16a into the second rotating gantry 8, a certain distance (path length) is required as the second branch path 16c. In the particle beam therapy facility 1 according to the present embodiment, the second branch gantry 7 is not separated from the second rotary gantry 8 in order to secure the path length of the second branch path 16c, but the second branch gantry 8 is not separated. By providing the detour intersection 16e in the path 16c, the path length of the second branch path 16c can be easily secured, and moreover, the second branch path 16c and the first branch path 16b can be crossed compactly. Therefore, it is possible to arrange the first rotating gantry 7 and the second rotating gantry 8 as close as possible. As a result, it becomes easy to efficiently arrange the first rotating gantry 7 and the second rotating gantry 8 in a predetermined site area.

本実施形態に係る粒子線治療設備1Fでは、サイクロトロン2と第1の回転ガントリ7及び第2の回転ガントリ8とを、建屋6Fの異なる階層にそれぞれ設置しており、敷地面積に応じて敷地占有面積を極力減らすことが可能になり、その結果として、所定の敷地にサイクロトロン2と回転ガントリ7,8とを効率良く設置し易くなる。さらに、サイクロトロン2は、建屋6Fの最下層に設置されているので回転ガントリ7,8などの照射装置の増設が容易である。   In the particle beam therapy facility 1F according to the present embodiment, the cyclotron 2, the first rotating gantry 7 and the second rotating gantry 8 are respectively installed in different levels of the building 6F, and the site is occupied according to the site area. It is possible to reduce the area as much as possible, and as a result, it becomes easy to efficiently install the cyclotron 2 and the rotating gantry 7, 8 on a predetermined site. Furthermore, since the cyclotron 2 is installed in the lowermost layer of the building 6F, it is easy to add irradiation devices such as the rotating gantry 7, 8.

また、本実施形態では、複数の回転ガントリ7,8は同一の階層、すなわち地上一階部分に設置されているため、建屋6Fの高さがあまり高くとれない場合などに有効である。   Moreover, in this embodiment, since the several rotation gantry 7 and 8 is installed in the same hierarchy, ie, the ground first floor part, it is effective when the height of the building 6F cannot be taken very high.

さらに、誘導ライン16の第2の分岐経路16cは、第1の分岐経路16bよりも第2の回転ガントリ8から離れるように迂回して第1の分岐経路16bと交差する迂回交差部16eを有するので、第2の分岐経路16cの経路長を長くとりながら、第1の回転ガントリ7に隣接する第2の回転ガントリ8に容易に接続可能な構成を実現し易い。   Further, the second branch path 16c of the guide line 16 has a detour intersection 16e that detours away from the second rotating gantry 8 and intersects the first branch path 16b more than the first branch path 16b. Therefore, it is easy to realize a configuration that can be easily connected to the second rotating gantry 8 adjacent to the first rotating gantry 7 while increasing the path length of the second branch path 16c.

なお、上述の誘導ライン16の第1の分岐経路16b及び第2の分岐経路16cの構成を採用することで、サイクロトロン(粒子加速器)と複数の照射装置とを、建屋の同一の階層に全て設置する態様であっても、所定の敷地にサイクロトロン及び複数の照射装置を効率良く設置することができる。例えば、サイクロトロン2の真空箱21に接続する取出経路16aから分岐する第1の分岐経路16b及び第2の分岐経路16cを同一の階層に配置し、そして、第1の分岐経路16bは第1の回転ガントリ7に接続し、第2の分岐経路16cは第2の回転ガントリ8に接続する構成とする。この場合、第2の分岐経路16cは迂回交差部16eを有するので、第2の分岐経路16cの経路長を確保し易くなり、さらに、第2の分岐経路16cと第1の分岐経路16bとは交差するのでコンパクト化を容易に実現できる。
(第7実施形態)
By adopting the configuration of the first branch path 16b and the second branch path 16c of the guide line 16, the cyclotron (particle accelerator) and the plurality of irradiation devices are all installed in the same level of the building. Even in this mode, the cyclotron and the plurality of irradiation devices can be efficiently installed on a predetermined site. For example, the first branch path 16b and the second branch path 16c branched from the extraction path 16a connected to the vacuum box 21 of the cyclotron 2 are arranged in the same hierarchy, and the first branch path 16b is the first branch path 16b. The second branch path 16 c is connected to the rotating gantry 7 and connected to the second rotating gantry 8. In this case, since the second branch path 16c has the detour intersection 16e, it is easy to secure the path length of the second branch path 16c. Further, the second branch path 16c and the first branch path 16b are different from each other. Since it intersects, it can be easily made compact.
(Seventh embodiment)

次に、本発明の第7実施形態に係る粒子線治療設備(加速粒子照射設備)1Gについて、図21〜図23を参照して説明する。なお、本実施形態に係る粒子線治療設備1Gに関して、第1〜第6実施形態に係る粒子線治療設備1A〜1Fと同様の要素及び部材などについては、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。   Next, a particle beam therapy facility (accelerated particle irradiation facility) 1G according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, regarding the particle beam therapy facility 1G according to the present embodiment, elements and members similar to those of the particle beam therapy facilities 1A to 1F according to the first to sixth embodiments are denoted by the same reference numerals and are described in detail. Is omitted.

本実施形態に係る建屋6Gは、例えば、鉄筋コンクリート造、鉄骨コンクリート造の建築物であり、コンクリート製の放射線遮蔽壁によって、各部屋が区切られている。また、建屋6Gは、主建物部68と副建物部69とを備えている。副建物部69は、地下三階及び地上一階の階層構造からなり、各階には、冷却装置室R3、電源室R4、スタッフ室R5、放射化物保管室R6、治療操作室R7などが設けられている。   The building 6G according to the present embodiment is, for example, a reinforced concrete structure or a steel concrete structure, and each room is partitioned by a radiation shielding wall made of concrete. The building 6G includes a main building portion 68 and a sub-building portion 69. The sub-building 69 has a hierarchical structure of three underground floors and one floor above the ground. Each floor is provided with a cooling device room R3, a power supply room R4, a staff room R5, a radioactive material storage room R6, a treatment operation room R7, and the like. ing.

主建物部68は、地下一階及び地上一階の階層構造からなり、地下一階部分(最下層)に設けられたサイクロトロン室(加速器室)R25にはサイクロトロン(粒子加速器)2が設置されている。地上一階部分には、ガントリ室R26と固定照射室R27とが並んで設けられており、ガントリ室R26には回転ガントリ3が設けられ、固定照射室R27には固定型照射装置12が設けられている。   The main building 68 has a hierarchical structure of the first basement and the first floor, and the cyclotron (particle accelerator) 2 is installed in a cyclotron room (accelerator room) R25 provided in the first basement part (lowermost layer). Yes. On the first floor, a gantry chamber R26 and a fixed irradiation chamber R27 are provided side by side, the rotating gantry 3 is provided in the gantry chamber R26, and the fixed irradiation device 12 is provided in the fixed irradiation chamber R27. ing.

ガントリ室R26と固定照射室R27とは、放射線遮蔽壁72を挟んで隣接している。また、ガントリ室R26及び固定照射室R27に隣接して誘導ライン18が通る連絡通路19が形成されている。誘導ライン18は、サイクロトロン2の真空箱21に連絡して水平方向に延在すると共に、鉛直上方に向けて略90度湾曲して連絡通路19内を通り、地上一階部分で水平方向に向けて略90度湾曲する取出経路18aと、取出経路から二方向に分岐して回転ガントリ3及び固定型照射装置12のそれぞれに連絡している第1の分岐経路18bと第2の分岐経路18cと、を備えている。   The gantry chamber R26 and the fixed irradiation chamber R27 are adjacent to each other with the radiation shielding wall 72 interposed therebetween. A communication passage 19 through which the guide line 18 passes is formed adjacent to the gantry chamber R26 and the fixed irradiation chamber R27. The guide line 18 communicates with the vacuum box 21 of the cyclotron 2 and extends in the horizontal direction, is curved approximately 90 degrees vertically upward, passes through the communication passage 19, and is directed horizontally in the first floor portion above the ground. And a first branch path 18b and a second branch path 18c branched in two directions from the extraction path and communicating with the rotary gantry 3 and the fixed irradiation device 12, respectively. It is equipped with.

本実施形態に係る粒子線治療設備では、サイクロトロンと回転ガントリ及び固定型照射装置とを、建屋の異なる階層にそれぞれ設置しており、敷地面積に応じて敷地占有面積を極力減らすことが可能になり、その結果として、所定の敷地にサイクロトロンと回転ガントリ及び固定型照射装置とを効率良く設置し易くなる。さらに、サイクロトロンは、建屋の最下層に設置されているので回転ガントリなどの照射装置の増設が容易である。また、本実施形態では、回転ガントリと固定型照射装置との使い分けが可能になり、患者に対する陽子ビームの適切な照射に有効である。   In the particle beam therapy facility according to the present embodiment, the cyclotron, the rotating gantry, and the fixed irradiation device are installed at different levels of the building, respectively, and it becomes possible to reduce the site occupation area as much as possible according to the site area. As a result, it becomes easy to efficiently install the cyclotron, the rotating gantry, and the fixed irradiation device on a predetermined site. Furthermore, since the cyclotron is installed in the lowest layer of the building, it is easy to add an irradiation device such as a rotating gantry. In this embodiment, the rotating gantry and the fixed irradiation device can be used properly, which is effective for appropriate irradiation of the proton beam to the patient.

以上、本発明をその実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態では、複数の照射装置として複数の回転ガントリを設置した態様、回転ガントリと固定型照射装置とを設置した態様を説明したが、複数の固定型照射装置を備えた態様であっても良い。また、粒子加速器はサイクロトロンに限定されず、シンクロトロンやシンクロサイクロトロンでも良い。また、粒子線(加速粒子)は陽子ビームに限定されず、炭素ビーム(重粒子ビーム)などでも良い。   As mentioned above, although this invention was concretely demonstrated based on the embodiment, this invention is not limited to the said embodiment. In the above-described embodiment, an aspect in which a plurality of rotating gantry is installed as a plurality of irradiation apparatuses and an aspect in which a rotating gantry and a fixed irradiation apparatus are installed are described, but even in an aspect in which a plurality of fixed irradiation apparatuses are provided. good. The particle accelerator is not limited to a cyclotron, and may be a synchrotron or a synchrocyclotron. Further, the particle beam (accelerated particles) is not limited to the proton beam, and may be a carbon beam (heavy particle beam) or the like.

1A,1B,1C,1D,1E,1F,1G…粒子線治療設備(加速粒子照射設備)、2…サイクロトロン(粒子加速器)、3,7,8…回転ガントリ(回転型照射装置)、4,10,13,16,18…誘導ライン、6A,6B,6C,6D,6E,6F,6G…建屋、10a…取出経路、10b,13b,16b,18b…第1の分岐経路、10c,13c,16c,18c…第2の分岐経路、12…固定型照射装置、12a…固定型照射装置の照射部、30…回転部、32…回転ガントリの照射部、P…回転軸線、PL…仮想平面、r×2…回転ガントリの最大幅、L…回転ガントリの回転軸線方向の長さ。
























1A, 1B, 1C, 1D, 1E, 1F, 1G ... Particle beam therapy equipment (accelerated particle irradiation equipment), 2 ... Cyclotron (particle accelerator), 3, 7, 8 ... Rotating gantry (rotating irradiation equipment), 4, 10, 13, 16, 18 ... guide line, 6A, 6B, 6C, 6D, 6E, 6F, 6G ... building, 10a ... take-out route, 10b, 13b, 16b, 18b ... first branch route, 10c, 13c, 16c, 18c ... second branch path, 12 ... fixed type irradiation device, 12a ... irradiation unit of fixed type irradiation device, 30 ... rotation unit, 32 ... irradiation unit of rotary gantry, P ... rotation axis, PL ... virtual plane, r 1 × 2: Maximum width of the rotating gantry, L 1 : Length of the rotating gantry in the rotation axis direction.
























Claims (6)

複数階の階層構造からなる建物に設置された加速粒子照射設備において、
加速粒子を生成する粒子加速器と、
第1円筒部と、前記第1円筒部よりも小径な第2円筒部と、前記第1円筒部及び前記第2円筒部を連結するように円錐状に形成されたコーン部と、からなり回転軸線周りに回転可能な回転部を有し、前記粒子加速器で生成された加速粒子を照射すると共に、前記粒子加速器が設置された階層よりも上側の階層及び下側の階層の少なくとも一方に設置された複数の照射装置と、
一端が前記回転部の前記回転軸線に沿った方向で前記照射装置と接続されることで前記粒子加速器と複数の前記照射装置とを接続し、前記粒子加速器で生成した前記加速粒子を前記照射装置へ誘導する誘導ラインと、を備え、
複数の前記照射装置は、水平方向にずれて設置されていると共に、それぞれ前記粒子加速器が設置された階層とは異なる階層に設置されており、
前記誘導ラインは、
前記粒子加速器に接続して水平方向に延在すると共に鉛直方向に向けて湾曲する取出経路を有し、
前記取出経路を経た後に少なくとも2つの経路に分岐し、平面視において分岐前の経路と分岐後の2つの経路とがそれぞれ0°及び90°の角度をなし、又は45°及び−45°の角度をなし、又は45°及び135°の角度をなし、
一の前記照射装置への接続する方向と他の一の前記照射装置への接続する方向との差が水平面内にて90°の角度をなす
ことを特徴とする加速粒子照射設備。
In accelerated particle irradiation equipment installed in a building with a multi-level hierarchical structure,
A particle accelerator to generate accelerated particles;
A first cylindrical portion, a second cylindrical portion having a smaller diameter than the first cylindrical portion, and a cone portion formed conically so as to connect the first cylindrical portion and the second cylindrical portion. It has a rotating part that can rotate around its axis , irradiates the accelerated particles generated by the particle accelerator, and is installed in at least one of the upper layer and the lower layer than the layer in which the particle accelerator is installed A plurality of irradiation devices;
One end is connected to the irradiation device in a direction along the rotation axis of the rotating unit to connect the particle accelerator and the plurality of irradiation devices, and the irradiation device generates the accelerated particles generated by the particle accelerator. A guide line for guiding to
The plurality of irradiation devices are installed in a horizontally shifted manner, and each is installed in a layer different from the layer in which the particle accelerator is installed,
The induction line is
An extraction path connected to the particle accelerator and extending in the horizontal direction and curved in the vertical direction;
After passing through the take-out route, it branches into at least two routes, and the route before branching and the two routes after branching form angles of 0 ° and 90 ° in plan view, or angles of 45 ° and −45 °, respectively. Or 45 ° and 135 ° angles,
An accelerated particle irradiation facility, wherein a difference between a direction connecting to one irradiation device and a direction connecting to another irradiation device forms an angle of 90 ° in a horizontal plane.
複数の前記照射装置は、それぞれ異なる階層に設置されていると共に、水平方向にずれて千鳥状に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の加速粒子照射設備。   2. The accelerated particle irradiation equipment according to claim 1, wherein the plurality of irradiation apparatuses are installed in different levels and are arranged in a staggered manner shifted in the horizontal direction. 複数の前記照射装置は、同一の階層に設置されていることを特徴とする請求項1に記載の加速粒子照射設備。   The accelerated particle irradiation equipment according to claim 1, wherein the plurality of irradiation apparatuses are installed on the same level. 複数の前記照射装置は、地上一階に設置されていることを特徴とする請求項3に記載の加速粒子照射設備。   The accelerated particle irradiation equipment according to claim 3, wherein the plurality of irradiation devices are installed on the ground floor. 前記誘導ラインは、前記加速器に連絡して水平方向に延在し、鉛直方向に向けて湾曲し、再び水平方向に向けて湾曲する取出経路と、前記取出経路から二方向に分岐して複数の前記照射装置のうち第1の照射装置及び第2の照射装置のそれぞれに連絡する第1の分岐経路及び第2の分岐経路とを有し、
前記第1の分岐経路は、水平面上に配置されて前記第1の照射装置に接続されており、
前記第2の分岐経路は、
水平面上に配置されて前記第2の照射装置に接続されていると共に、
前記取出経路から分岐して前記第1の分岐経路から分かれた分岐部と、前記第1の分岐経路よりも前記第2の照射装置から離れるように迂回して前記第1の分岐経路と交差する迂回交差部と、前記迂回交差部から前記第2の照射装置に接続される接続部とを有する
ことを特徴とする請求項3又は4に記載の加速粒子照射設備。
The guide line communicates with the accelerator, extends in the horizontal direction, curves in the vertical direction, and curves in the horizontal direction again. A first branch path and a second branch path communicating with each of the first irradiation apparatus and the second irradiation apparatus of the irradiation apparatus;
The first branch path is arranged on a horizontal plane and connected to the first irradiation device,
The second branch path is:
Arranged on a horizontal plane and connected to the second irradiation device;
A branch portion branched from the take-out route and separated from the first branch route, and detoured so as to be farther from the second irradiation device than the first branch route, and intersects the first branch route. The accelerated particle irradiation equipment according to claim 3, further comprising: a detour intersection and a connection portion connected to the second irradiation device from the detour intersection.
複数の前記照射装置のうち、一部は、回転軸線周りに回転可能な回転部と、前記粒子加速器で生成された加速粒子を照射目標に向けて照射可能であると共に、前記回転部の回転に伴って照射向きが変化する照射部とを有する回転型照射装置であり、他部は、照射向きが固定された照射部を有する固定型照射装置であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の加速粒子照射装置。
Among the plurality of irradiation apparatuses, a part of the irradiation unit can rotate a rotation unit that can rotate around a rotation axis and the acceleration particles generated by the particle accelerator toward an irradiation target, and the rotation unit can rotate the rotation unit. 6. A rotary irradiation apparatus having an irradiation unit whose irradiation direction changes with the rotation part, and the other part is a fixed irradiation apparatus having an irradiation unit with a fixed irradiation direction. The accelerated particle irradiation apparatus as described in any one of Claims.
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