JP3096547B2 - 治療用マイクロトロン装置 - Google Patents

治療用マイクロトロン装置

Info

Publication number
JP3096547B2
JP3096547B2 JP05315344A JP31534493A JP3096547B2 JP 3096547 B2 JP3096547 B2 JP 3096547B2 JP 05315344 A JP05315344 A JP 05315344A JP 31534493 A JP31534493 A JP 31534493A JP 3096547 B2 JP3096547 B2 JP 3096547B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microtron
electron
therapeutic
electron beam
electron accelerator
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP05315344A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH07169600A (ja
Inventor
勝也 杉山
勝広 黒田
敦子 ▲高▼藤
巌 宮野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Original Assignee
Hitachi Medical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Medical Corp filed Critical Hitachi Medical Corp
Priority to JP05315344A priority Critical patent/JP3096547B2/ja
Publication of JPH07169600A publication Critical patent/JPH07169600A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3096547B2 publication Critical patent/JP3096547B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Particle Accelerators (AREA)
  • Radiation-Therapy Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロトロン電子加
速器により加速された電子ビームを用いて患者の治療を
行う治療用マイクロトロン装置の改良構成に関する。
【0002】
【従来の技術】治療用マイクロトロン装置は、マイクロ
トロン電子加速器により加速された電子ビームを電子ビ
ームそのままあるいはそれをX線に変換して患者に照射
し、主に癌治療に用いる装置である。従来の治療用マイ
クロトロン装置の構成を図9により説明する。この装置
は、電子を加速するマイクロトロン電子加速器1、該加
速器1により加速された電子ビームを搬送する電子ビー
ム搬送系、電子ビームやX線を患者に照射するための照
射ヘッド2を備えた治療用ガントリ5および患者を載せ
る治療台4とから構成されている。
【0003】マイクロトロン電子加速器1は、マイクロ
波の入力により高周波加速電場を発生する加速空胴6を
一様磁場内に配置し、これらの磁場と電場とにより電子
を円軌道運動させながら順次高エネルギーに加速する装
置である。加速された電子ビームは、磁気シールドパイ
プ9によって円形軌道から外されて磁場外に取り出され
る。また、電子ビーム搬送系は、電子ビームを集束する
四重極電磁石11と電子ビームを偏向する偏向電磁石1
2と電子ビームを通す真空パイプ13とから構成されて
おり、これらにより加速器1からの出力電子ビームをロ
スなく治療用ガントリ5内の照射ヘッド2まで搬送して
いる。また、治療用ガントリ5は回転可能に構成されて
おり、電子ビームやX線を様々な角度から患者に照射で
きるようになっている。なお、この種の従来技術につい
て記載されている文献としては、日本放射線機器工業会
編、“医用画像・放射線機器ハンドブック”(198
9)第200〜205頁を挙げることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術では、マ
イクロトロン電子加速器と治療用ガントリとが別々に設
置されている。そのため、設置床面積が大きいという問
題があった。また、電子ビーム搬送系が長いため、四重
極電磁石や偏向電磁石等の電子ビーム搬送手段が数多く
必要になるという問題もあった。
【0005】本発明の目的は、従来技術における上記問
題を解決し、設置床面積が小さくてかつ電子ビーム搬送
手段の少ない治療用マイクロトロン装置を提供すること
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明においては、マイクロトロン電子加速器によ
り加速された電子ビームを電子ビームそのままあるいは
X線に変換して患者に照射し、治療を行う治療用マイク
ロトロン装置において、マイクロトロン電子加速器と照
射ヘッドとを一体化構成としてマイクロトロン電子加速
器自体が治療用ガントリを兼ねた構成とする。また、マ
イクロトロン電子加速器と照射ヘッドとの間には電子ビ
ーム搬送手段を設けてマイクロトロン電子加速器により
加速された電子ビームを照射ヘッドまで搬送できる構成
とする。
【0007】
【作用】マイクロトロン電子加速器と照射ヘッドとを一
体化してマイクロトロン電子加速器自体が治療用ガント
リを兼ねた構成にすれば、設置床面積を従来技術におけ
る治療用ガントリ部のみの設置床面積とほぼ同程度にす
ることができる。また、上記した本発明の構成によれ
ば、電子ビーム搬送系の長さが従来技術と比較して短く
なるので、四重極電磁石や偏向電磁石等の電子ビーム搬
送手段を少なくすることができる。すなわち、設置床面
積が小さくて且つ電子ビーム搬送手段の少ない治療用マ
イクロトロン装置を実現することができる。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例につき添付の図面を参
照して詳細に説明する。図1に、本発明の第1の実施例
になる治療用マイクロトロン装置の概略構成を示す。本
実施例による治療用マイクロトロン装置は、円盤状に構
成されたマイクロトロン電子加速器1(直径:2200
mm、厚さ:500mm、重量:約10t)、電子ビー
ムやX線を患者に照射する部分である照射ヘッド2、マ
イクロトロン電子加速器1を支持する支持体3および治
療台4とから構成されている。マイクロトロン電子加速
器1と照射ヘッド2は一体になっており、これらで治療
用ガントリ5を形成している。この治療用ガントリ5は
回転可能になっており、電子ビームやX線を様々な角度
から患者に照射できるようになっている。
【0009】次に、本実施例装置の内部構成を図2およ
び図3を参照して説明する。まず、マイクロトロン電子
加速器1の内部構成を図2に示す。マイクロ波(3GH
z)の入力により高周波加速電場をつくる加速空胴6が
一様磁場をつくる電磁石7内に設けられている。この加
速空胴6には電子銃8が付設されている。また、電磁石
7は、磁極71、ヨーク72、励磁コイル73とから構
成されており、これにより0.21Tの一様磁場がつく
られる。また、一様磁場内には、移動可能な磁気シール
ドパイプ9が設けられている。また、電子が円軌道運動
する部分は真空容器10によって真空に保たれている。
【0010】次に、治療用ガントリ5の内部構成を図3
に示す。治療用ガントリ5は、上述したマイクロトロン
電子加速器1、照射ヘッド2、電子ビーム搬送系とから
構成されている。ここで照射ヘッド2は、ターゲット、
スキャッタラ、コリメータ等から構成されており、ま
た、電子ビーム搬送系は、四重極電磁石11(3個)、
偏向電磁石12(2個)および真空パイプ13とから構
成されている。なお、図では省略してあるが、支持体3
の内部には、治療用ガントリ5の回転駆動機構、各種電
源等が組み込まれている。
【0011】次に、本構成での動作を図2および図3に
より説明する。電子銃8より放出された電子は加速空胴
6内に導かれて加速され、電磁石7による一様磁場中で
円軌道を描いて再び加速空胴6内に入射する。ここで電
子はさらに加速され、より大きな円軌道を描いて加速空
胴6内に再入射する。この動作が繰り返され、電子は所
望のエネルギーになるまで加速される。所望エネルギー
に加速された電子は、その円軌道上に配置された磁気シ
ールドパイプ9によって取り出され、偏向電磁石12と
四重極電磁石11によって偏向、集束されて照射ヘッド
2まで搬送される。そして、電子ビームそのままあるい
はX線に変換されて患者に照射される。
【0012】ところで、本実施例のマイクロトロン電子
加速器1では、加速空胴6での電子の一回当りの加速エ
ネルギーEg は1MeVであり、第n円軌道における電
子の全エネルギーEn は Eg(n+1)である。また、
最大軌道数は、図2では14ターンしか描かれていない
が、実際には35ターンまで加速できるようになってい
る。したがって、磁気シールドパイプ9を各円軌道上
(4〜35ターン)に移動配置することによって、5〜
36MeVの広い範囲で1MeV毎のエネルギーの電子
ビームが得られる。
【0013】本実施例の一つの特長は、装置の設置床面
積を従来技術と比較して大幅に小さくできることであ
る。本実施例では、マイクロトロン電子加速器1と照射
ヘッド2とを一体化してマイクロトロン電子加速器1自
体が治療用ガントリ5を兼ねた構成にしている。そのた
め、設置床面積を従来技術における治療用ガントリ部の
みの設置床面積とほぼ同程度にすることができた。ま
た、本実施例のもう一つの特長は、電子ビーム搬送手段
を従来技術と比較して少なくすることができることであ
る。本実施例では、電子ビーム搬送系の長さを従来技術
と比較して短くできる。したがって、四重極電磁石1
1、偏向電磁石12等の電子ビーム搬送手段を少なくす
ることができる。本実施例における電子ビーム搬送手段
の数は、四重極電磁石11が3個、偏向電磁石12が2
個であり、従来技術の四重極電磁石11が12個、偏向
電磁石12が3個と比較して非常に少なくすることがで
きた。
【0014】次に、本発明の第2の実施例につき、図4
を参照して説明する。本実施例は、上記第1の実施例に
対して支持体3の構成を変えたものである。マイクロト
ロン電子加速器1が円盤形状であることを利用して、そ
の円周側面で回転支持する構成としている。かかる構成
を採ることによって、治療用ガントリ5の回転軸方向で
の装置寸法をさらに減じることができ、しかも回転支持
のバランスを向上させることができる。
【0015】次に、本発明の第3の実施例を図5により
説明する。本実施例は、前記第1の実施例に対して電子
ビーム搬送系の構成を変えたものである。本実施例で
は、マイクロトロン電子加速器1の電子軌道面に対して
垂直な方向に電子ビームを偏向するための偏向電磁石1
2が、マイクロトロン電子加速器1の外部(円周側面よ
りも外側)に設けられている。かかる構成を採ることに
よって、マイクロトロン電子加速器1を分解して内部の
保守点検等を行うに際しても、電子ビーム搬送系部分が
作業の邪魔になることが無い。
【0016】次に、本発明の第4の実施例を図6により
説明する。上記第1から第3の実施例では、照射ヘッド
2をマイクロトロン電子加速器1の電子軌道面に対して
垂直な方向に設ける構成にしていた。これに対して本実
施例では、マイクロトロン電子加速器1内で加速された
電子を、磁気シールドパイプ9,91によって電子軌道
面と同一面内方向に取り出して、そのまま真直に照射ヘ
ッド2内の偏向電磁石12に導くようにしている。つま
り、本実施例の場合には、照射ヘッド2がマイクロトロ
ン電子加速器1の電子軌道面と同一面内方向に設けられ
ている。かかる構成を採ることによって、電子ビーム搬
送系の構成をさらに簡略化することができる。
【0017】次に、本発明の第5の実施例を図7により
説明する。上記第1から第4の実施例では、マイクロト
ロン電子加速器1の一様磁場内に移動可能な磁気シール
ドパイプ9を設けることによって、複数種類のエネルギ
ーの電子ビームが得られるようにしていた。これに対し
て、本実施例では、移動可能な磁気シールドパイプ9を
省略し、単一エネルギーの電子ビームのみを固定磁気シ
ールドパイプ91によって取り出すようにして、装置構
成のより簡素化を図ったものである。
【0018】さらに、本発明の治療用マイクロトロン装
置における真空ポンプの設置構成例を図8により説明す
る。本例では、治療用ガントリ5の回転軸上において、
2本の真空パイプ13とOリング15とを組み合わせ使
用する方式を採用することによって、真空ポンプ14を
床面上に固定設置するようにしたものである。真空ポン
プ14はできるだけ固定設置されていることが望まし
く、そのような観点からして、本例は非常に適したもの
である。
【0019】以上、本発明の種々の実施例について述べ
たが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
以下に示すような種々の変形構成を採ることも可能であ
る。例えば、上記第1の実施例では、マイクロトロン電
子加速器1の仕様を、最大軌道数:35ターン、最大エ
ネルギー:36MeV、直径:2200mm、厚さ:5
00mmとしたが、これは、どのような軌道数、エネル
ギー、寸法にしてもよい。また、上記第1の実施例で
は、マイクロ波周波数として3GHz,一様磁場強度と
して0.21Tを選んだが、これも、マイクロトロンの
同期条件を満たしてさえいればどのような周波数、磁場
強度にしてもよい。さらに、上記実施例では、電子ビー
ム搬送手段として、四重極電磁石11と偏向電磁石12
との組合せを用いたが、これは、六重極電磁石や八重極
電磁石と偏向電磁石との組合せを用いてもよい。また、
それらの使用個数は任意である。要は、マイクロトロン
電子加速器1により加速された電子ビームを照射ヘッド
2まで搬送できる構成であればよい。また、上記実施例
では、マイクロトロン電子加速器1として円型マイクロ
トロンを用いたが、これに限定されるものではなく、例
えばレーストラック型マイクロトロンを用いてもよい。
さらに、支持体3の構成も、上記実施例に限定されるも
のではなく、治療用ガントリ5を回転支持できる構成で
あればどのような構成であってもよい。
【0020】
【発明の効果】本発明によれば、マイクロトロン電子加
速器と照射ヘッドとを一体化してマイクロトロン電子加
速器自体が治療用ガントリを兼ねる構成としたことによ
り、設置床面積が小さくて且つ電子ビーム搬送手段の少
ない治療用マイクロトロン装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例になる治療用マイクロト
ロン装置の概略構成を示す斜視図。
【図2】図1中のマイクロトロン電子加速器の内部構成
を示す断面模式図。
【図3】図1中の治療用ガントリの内部構成を示す断面
模式図。
【図4】本発明の第2の実施例になる治療用マイクロト
ロン装置の概略構成を示す斜視図。
【図5】本発明の第3の実施例になる治療用マイクロト
ロン装置の概略構成を示す断面模式図。
【図6】本発明の第4の実施例になる治療用マイクロト
ロン装置の概略構成を示す断面模式図。
【図7】本発明の第5の実施例になる治療用マイクロト
ロン装置の概略構成を示す断面模式図。
【図8】本発明の治療用マイクロトロン装置における真
空ポンプの設置構成例を示す断面模式図。
【図9】従来の治療用マイクロトロン装置の概略構成を
示す断面模式図。
【符号の説明】
1…マイクロトロン電子加速器, 2…照射ヘッ
ド,3…支持体, 4…治療
台,5…治療用ガントリ, 6…加速空
胴,7…電磁石, 8…電子
銃,9…移動可能な磁気シールドパイプ,10…真空容
器,11…四重極電磁石, 12…偏向
電磁石,13…真空パイプ, 14…
真空ポンプ,15…Oリング, 7
1…磁極,72…ヨーク, 73
…励磁コイル,91…固定された磁気シールドパイプ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮野 巌 東京都千代田区内神田1丁目1番14号 株式会社日立メディコ内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05H 13/10 A61N 5/10 G21K 5/04

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】マイクロトロン電子加速器により加速され
    た電子ビームを電子ビームそのままあるいはX線に変換
    して患者に照射し、治療を行う治療用マイクロトロン装
    置において、上記マイクロトロン電子加速器と照射ヘッ
    ドとを一体化して上記マイクロトロン電子加速器自体が
    治療用ガントリを兼ねた構成とし、上記マイクロトロン
    電子加速器と上記照射ヘッドとの間には電子ビーム搬送
    手段を設けて上記マイクロトロン電子加速器により加速
    された電子ビームを上記照射ヘッドまで搬送するように
    構成してなることを特徴とする治療用マイクロトロン装
    置。
  2. 【請求項2】請求項1記載の治療用マイクロトロン装置
    において、上記照射ヘッドを上記患者を中心にして回転
    させる手段をさらに備えてなることを特徴とする治療用
    マイクロトロン装置。
  3. 【請求項3】請求項1または2記載の治療用マイクロト
    ロン装置において、上記マイクロトロン電子加速器とし
    て円型マイクロトロンを用いたことを特徴とする治療用
    マイクロトロン装置。
  4. 【請求項4】請求項3記載の治療用マイクロトロン装置
    において、上記マイクロトロン電子加速器の一様磁場内
    に移動可能な磁気シールドパイプを設け、複数種類のエ
    ネルギーの電子ビームまたはX線を患者に照射できるよ
    うに構成したことを特徴とする治療用マイクロトロン装
    置。
  5. 【請求項5】請求項3または4記載の治療用マイクロト
    ロン装置において、上記照射ヘッドを上記マイクロトロ
    ン電子加速器の電子軌道面に対して垂直な方向に設けた
    ことを特徴とする治療用マイクロトロン装置。
JP05315344A 1993-12-15 1993-12-15 治療用マイクロトロン装置 Expired - Fee Related JP3096547B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05315344A JP3096547B2 (ja) 1993-12-15 1993-12-15 治療用マイクロトロン装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP05315344A JP3096547B2 (ja) 1993-12-15 1993-12-15 治療用マイクロトロン装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH07169600A JPH07169600A (ja) 1995-07-04
JP3096547B2 true JP3096547B2 (ja) 2000-10-10

Family

ID=18064285

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP05315344A Expired - Fee Related JP3096547B2 (ja) 1993-12-15 1993-12-15 治療用マイクロトロン装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3096547B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1943284A (zh) 2002-10-25 2007-04-04 独立行政法人科学技术振兴机构 电子加速器及使用该电子加速器的放射线治疗装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07169600A (ja) 1995-07-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5450602B2 (ja) シンクロトロンによって加速された荷電粒子を用いて腫瘍を治療する腫瘍治療装置
US8067748B2 (en) Charged particle beam acceleration and extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US4112306A (en) Neutron irradiation therapy machine
US8089054B2 (en) Charged particle beam acceleration and extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
US4293772A (en) Wobbling device for a charged particle accelerator
US6493424B2 (en) Multi-mode operation of a standing wave linear accelerator
WO2015169011A1 (zh) 超高能电子束或光子束放射治疗机器人***
US9095040B2 (en) Charged particle beam acceleration and extraction method and apparatus used in conjunction with a charged particle cancer therapy system
WO2004039133A1 (ja) 電子加速器及びそれを用いた放射線治療装置
JP3308941B2 (ja) 電子ビーム加速器を利用した産業用エックス線源及び電子線源
WO2021002043A1 (ja) 粒子線治療システム
JP6126153B2 (ja) 荷電粒子癌治療システムの一部としての荷電粒子ビーム加速方法及び装置
JP4452848B2 (ja) 荷電粒子線照射装置および回転ガントリ
US4198565A (en) Charged particle beam scanning apparatus
Mustapha et al. Prospects for an advanced heavy ion therapy center in the Chicago area
JP3096547B2 (ja) 治療用マイクロトロン装置
EP2231278A2 (en) Mobile system for electron beam intraoperative radiation therapy
JPH07283000A (ja) 治療用マイクロトロン装置
JP7169163B2 (ja) 粒子線照射システム
JP6491867B2 (ja) 粒子線照射装置
JP2000308690A (ja) 医用マイクロトロン
JPH07272900A (ja) 治療用マイクロトロン装置
RU2147900C1 (ru) Устройство для ротационной лучевой терапии
JP3307521B2 (ja) シンクロトロン装置
WO2021049131A1 (ja) 粒子線照射システム及び粒子線照射施設

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees