JP5584715B2 - Accelerated particle irradiation equipment - Google Patents

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JP5584715B2 JP2012030256A JP2012030256A JP5584715B2 JP 5584715 B2 JP5584715 B2 JP 5584715B2 JP 2012030256 A JP2012030256 A JP 2012030256A JP 2012030256 A JP2012030256 A JP 2012030256A JP 5584715 B2 JP5584715 B2 JP 5584715B2
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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 an 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、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照射装置と、粒子加速器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と、を備え、誘導ラインは、粒子加速器に接続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して照射装置に接続すると共に、粒子加速器に接続する部分から照射装置に接続する部分に至るまで鉛直方向に沿って延在する仮想平面上にのみ配置されていることを特徴とする。
The present invention is an accelerated particle irradiation facility installed in a building having a multi-story hierarchical structure. The particle accelerator for generating accelerated particles and the accelerated particles generated by the particle accelerator are irradiated with the particle accelerator. An irradiation device installed in at least one of the upper level and the lower level of the level, and a guide line that guides the accelerated particles generated by the particle accelerator to the irradiation device, the guide line being connected to the particle accelerator Connect and extend in the horizontal direction, curve in the vertical direction, curve in the horizontal direction again and connect to the irradiation device, and from the portion connected to the particle accelerator to the portion connected to the irradiation device It arrange | positions only on the virtual plane extended along a perpendicular direction, It is characterized by the above-mentioned.

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、誘導ラインは、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上に配置されているため、誘導ラインに案内される加速粒子の収束及びカーブさせるための四極電磁石及び偏向電磁石の数を減らすことができると共に、加速粒子の軌道の対称性を保持し易くなり照***度の向上に有効である。   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. In addition, since the guide line is arranged two-dimensionally, that is, on a virtual plane extending in the vertical direction (vertical direction), a quadrupole electromagnet for converging and curving accelerated particles guided by the guide line. In addition, the number of deflection electromagnets can be reduced, and the symmetry of the orbits of the accelerated particles can be easily maintained, which is effective for improving the irradiation accuracy.

さらに、誘導ラインは、粒子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、加速器に向かう水平方向に向けて再び湾曲して照射装置に接続すると好適である。
Furthermore, the guide line preferably communicates with the particle accelerator, extends in the horizontal direction, curves in the vertical direction, curves again in the horizontal direction toward the accelerator, and is connected to the irradiation device.

さらに、照射装置は、粒子加速器の真上又は真下に設置されていると好適である。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、所定の敷地に粒子加速器と照射装置とを効率良く設置し易くなる。   Furthermore, it is preferable that the irradiation device is installed directly above or below the particle accelerator. The area occupied by the site can be reduced as much as possible according to the site area, and as a result, the particle accelerator and the irradiation device can be efficiently installed on the predetermined site.

さらに、粒子加速器は地下階層に設けられており、照射装置は地上階層に設けられていると好適である。   Further, it is preferable that the particle accelerator is provided in the underground level and the irradiation device is provided in the ground level.

さらに、照射装置は、地上一階に配置されており、粒子加速器は、最上階に配置されていると好適である。   Furthermore, it is preferable that the irradiation device is disposed on the ground floor and the particle accelerator is disposed on the top floor.

また、照射装置を複数備え、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, a plurality of irradiation devices, a part of the plurality of irradiation devices can irradiate the rotating particles that can rotate around the rotation axis and the accelerated particles generated by the particle accelerator toward the irradiation target, It is preferable that the rotary irradiation device includes an irradiation unit whose irradiation direction changes with rotation of the rotation unit, and the other unit is a fixed irradiation device including an irradiation unit 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Ｌ１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Ｌ１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Ｌ１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ｒ１に対応する部分（最大外径＝半径ｒ１×２）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 6A and the particle beam treatment facility 1A in the building 6A 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***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***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 treatment 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 occupied area of the site 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、ｒ１×２…回転ガントリの最大幅、Ｌ１…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、
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照射装置と、
前記粒子加速器で生成された加速粒子を前記照射装置まで誘導する誘導ラインと、を備え、
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し、鉛直方向に向けて湾曲し、再び水平方向に向けて湾曲して前記照射装置に接続すると共に、前記粒子加速器に接続する部分から前記照射装置に接続する部分に至るまで鉛直方向に沿って延在する仮想平面上にのみ配置されている
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;
Irradiating accelerated particles generated by the particle accelerator, and an irradiation device installed in at least one of the upper layer and the lower layer than the layer in which the particle accelerator is installed,
A guide line that guides the accelerated particles generated by the particle accelerator to the irradiation device,
The guide line is connected to the particle accelerator, extends in the horizontal direction, curves in the vertical direction, curves in the horizontal direction again, connects to the irradiation device, and connects to the particle accelerator. Accelerated particle irradiation equipment, which is arranged only on a virtual plane extending in a vertical direction from a portion to a portion connected to the irradiation device. 前記誘導ラインは、前記粒子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、前記加速器に向かう水平方向に向けて再び湾曲して前記照射装置に接続す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 guide line communicates with the particle accelerator, extends in a horizontal direction, curves in a vertical direction, curves again in a horizontal direction toward the accelerator, and connects to the irradiation device. The accelerated particle irradiation equipment according to claim 1. 前記照射装置は、前記粒子加速器の真上又は真下に設置されていることを特徴とする請求項２に記載の加速粒子照射設備。   The accelerated particle irradiation equipment according to claim 2, wherein the irradiation device is installed directly above or below the particle accelerator. 前記粒子加速器は地下階層に設けられており、
前記照射装置は地上階層に設けられている、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の加速粒子照射設備。 The particle accelerator is provided in an underground level,
The irradiation device is provided on the ground level,
The accelerated particle irradiation equipment according to any one of claims 1 to 3, wherein 前記照射装置は、地上一階に配置されており、
前記粒子加速器は、最上階に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の加速粒子照射設備。 The irradiation device is arranged on the ground floor,
The accelerated particle irradiation facility according to claim 1, wherein the particle accelerator is disposed on a top floor. 前記照射装置を複数備え、
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。
A plurality of the irradiation devices;
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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