CN106975161B - 加速粒子照射设备 - Google Patents

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Abstract

本发明目的在于提供一种加速粒子照射设备，其能够在规定的场地有效地设置粒子加速器和照射装置。在由多层的分层结构构成的房屋(6A)的最下层设置回旋加速器(2)，在比回旋加速器(2)更上层的层设置旋转台架(3)。其结果，将回旋加速器(2)和旋转台架(3)分别设置于房屋(6A)的不同分层，可尽量减少场地占有面积，由此，变得容易在规定的场地有效地设置回旋加速器(2)和旋转台架(3)。

Description

加速粒子照射设备
本申请是申请号为201010578447.9、申请日为2010年12月03日、发明名称为“加速粒子照射设备”的申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及一种放射线治疗用的具备旋转台架(gantry)等的照射装置的加速粒子照射设备。
背景技术
公知有向患者照射质子束等加速粒子而进行癌治疗的设备。这种设备具备有：生成加速粒子的回旋加速器；从任意方向对患者照射加速粒子的旋转自如的照射装置(旋转台架)；以及将由回旋加速器生成的加速粒子引导至照射装置的引导管路。在旋转台架设置有：患者躺卧的治疗台；照射部，朝向患者照射加速粒子；导入管路，将通过引导管路引导的加速粒子导入至照射部。
照射部成为相对于患者旋转自如的结构，并且在向照射部的加速粒子的导入管路的方式中公知有各种形态。例如专利文献1所述的导入管路(束流输送设备7)首先具有连结部，其在照射部(照射装置8)的成为旋转中心的旋转轴线上连结于引导管路，另外，在穿过旋转轴线的平面上弯曲成大致U字形而连结于照射部。并且，专利文献2所述的导入管路(delivery system 12)具有连结部，其在旋转轴线上连结于引导管路，另外，弯曲成向旋转轴线的周向侧扭曲而连结于照射部(nozzle32)。
专利文献1：日本特开2001-259058号公报
专利文献2：美国专利第4917344号说明书
但是，以往的设备中通常将旋转台架等的照射装置和回旋加速器配置在相同的楼层(分层)，因此导致设施的大型化而需要较宽的场地面积，从而难以设置在市区等。
发明内容
本发明以解决以上课题为目的，提供一种能够在规定的场地有效地设置粒子加速器和照射装置的加速粒子照射设备。
本发明的加速粒子照射设备设置于由多层的分层结构构成的建筑物，其特征在于，具备：粒子加速器，生成加速粒子；照射装置，照射由粒子加速器生成的加速粒子，并且设置于比设置有粒子加速器的分层更上侧的分层及更下侧的分层中的至少一个。
根据本发明，由于将粒子加速器和照射装置分别设置于建筑物的不同分层，所以根据场地面积，例如也能够在粒子加速器的正上方设置照射装置而尽量减少场地占有面积，其结果，容易在规定的场地有效率地设置粒子加速器和照射装置。
另外，优选将粒子加速器设置于建筑物的最下层。在该结构中，增设照射装置等时，无需移动设置粒子加速器，例如能够在已设置的照射装置的上侧的层适宜地设置照射装置，所以容易增设照射装置。
另外，照射装置具有：旋转部，能够围绕旋转轴线旋转；照射部，能够朝向照射目标地照射由粒子加速器生成的加速粒子，并且照射方向随着旋转部的旋转而变化，优选照射装置为薄型结构，其旋转轴线方向的长度短于与旋转轴线正交的方向上的最大宽度。通过设为薄型的照射装置，对设施的小型化有效，容易在规定的场地有效地设置粒子加速器和照射装置。
并且，优选具备多个照射装置且多个照射装置分别设置于建筑物的不同分层。即使当需要设置多个照射装置时，也可以根据场地面积向上下方向排列设置多个照射装置，所以容易在规定的场地有效地设置多个照射装置。
并且，还具备引导管路，其连接于多个照射装置及粒子加速器，并且将由粒子加速器生成的加速粒子引导至多个照射装置的每一个，引导管路具有：取出路径，连接于粒子加速器；多个分支路径，从取出路径分支而连接于各照射装置，优选将取出路径和分支路径配置于相同的虚拟平面上。由粒子加速器生成的加速粒子被引导至引导管路而导入各照射装置。加速粒子描绘沿引导管路的规定轨道，但是为了到达多个照射装置的每一个，需要以各分支路径来描绘规定的曲线轨道。在此，如果是在二维相同的虚拟平面上，则容易保持加速粒子的轨道的对称性，但如果发生三维偏离，则难以进行用于保持加速粒子的轨道的对称性的调整。在上述结构中，由于取出路径和多个分支路径是在相同的虚拟平面上，所以容易保持加速粒子的轨道的对称性，并且对提高照射精度有效。
并且，具备多个照射装置，优选多个照射装置在水平方向上偏离而设置。在该结构中，由于不是在一个照射装置的正上方设置其他照射装置，而是能够在水平方向上错开而设置，所以例如可以实现避开一个照射装置的成为高度最高的部分地设置其他照射装置的结构，容易压缩建筑物的高度。
并且，可以具备多个照射装置，且多个照射装置设置于相同的分层。根据该结构，对建筑物的高度不设太高的情况等有效。
并且，优选具备多个照射装置，多个照射装置中的一部分为旋转型照射装置，该旋转型照射装置具有：旋转部，能够围绕旋转轴线旋转，和能够朝向照射目标照射由粒子加速器生成的加速粒子并且照射方向随着旋转部的旋转而变化，多个照射装置中的另一部分为具有照射方向固定的照射部的固定型照射装置。可以分别使用旋转型照射装置和固定型照射装置，有效地对患者适当的照射加速粒子。
发明效果
根据本发明，能够在规定的场地有效率地设置粒子加速器和照射装置。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图2是放大表示台架室的侧剖视图。
图3是表示本实施方式所涉及的旋转台架的立体图。
图4是表示沿旋转轴线截断本实施方式所涉及的旋转台架的状态的简要剖视图。
图5是表示房屋的地上1层部分的粒子束治疗设备的配置图。
图6是表示沿图5的VI-VI线截断房屋的状态的简要剖视图。
图7是表示沿图5的VII-VII线截断房屋的状态的简要剖视图。
图8是表示房屋的地下1层部分的粒子束治疗设备的配置图。
图9是本发明的第2实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图10是从沿旋转台架的旋转轴线的方向观察第2实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图11是从与旋转台架的旋转轴线正交的方向观察第2实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图12是本发明的第3实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图13是从沿旋转台架的旋转轴线的方向观察第3实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图14是从与旋转台架的旋转轴线正交的方向观察第3实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图15是本发明的第4实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图16是表示沿图15的XVI-XVI线截断建筑物的状态的剖视图。
图17是本发明的第5实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图18是本发明的第6实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图19是表示沿图18的XIX-XIX线截断建筑物的状态的剖视图。
图20是表示沿图19的XX-XX线截断建筑物的状态的剖视图。
图21是本发明的第7实施方式所涉及的粒子束治疗设备的侧剖视图。
图22是表示沿图21的XXII-XXII线截断建筑物的状态的剖视图。
图23是表示沿图22的XXIII-XXIII线截断建筑物的状态的剖视图。
图中：1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G-粒子束治疗设备(加速粒子照射设备)，2-回旋加速器(粒子加速器)，3、7、8-旋转台架(旋转型照射装置)，4、10、13、16、18-引导管路，6A、6B、6C、6D、6E、6F、6G-房屋，10a-取出路径，10b、13b、16b、18b-第1分支路径，10c、13c、16c、18c-第2分支路径，12-固定型照射装置，12a-固定型照射装置的照射部，30-旋转部，32-旋转台架的照射部，P-旋转轴线，PL-虚拟平面，r1×2-旋转台架的最大宽度，L1-旋转台架的旋转轴线方向的长度。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明所涉及的加速粒子照射设备的优选实施方式进行说明。在本实施方式中，对将加速粒子照射设备作为粒子束治疗设备的情况进行说明。粒子束治疗设备为例如应用于癌治疗的设备，并且为对患者体内的肿瘤(照射目标)照射质子束(加速粒子)的装置。
如图1所示，粒子束治疗设备1A具备：回旋加速器(粒子加速器)2，生成质子束；旋转自如的旋转台架(照射装置)3，从任意方向对患者照射质子束；引导管路4，将由回旋加速器2生成的质子束引导至旋转台架3。并且，粒子束治疗设备1A的各器械设置于由多层的分层结构构成的房屋(建筑物)6A的各房间。
由回旋加速器2生成的质子束穿过由引导管路4形成的轨道而被引导至旋转台架3。在引导管路4设置有用于收敛质子束的四极电磁铁41(参照图7)及用于形成规定轨道的偏转电磁铁42。
回旋加速器2具备：真空箱21，其在内部使离子加速；及离子源22，其向真空箱21内供给离子。真空箱21与引导管路4联接。
如图2～图4所示，旋转台架3具备：患者躺卧的治疗台31(参照图3)；旋转部30，设置成围绕治疗台31；照射部32，配置于旋转部30的内侧并朝向治疗台31上的患者照射质子束；及导入管路33，将通过引导管路5引导的质子束导入至照射部32。旋转台架3通过未图示的电动机而被旋转驱动，并且通过未图示的制动装置停止旋转。另外，在以下的说明中，旋转台架3的正面是指设置有治疗台31且以可以使患者出入的方式开放旋转部30的一侧的侧面，背面是指其背面侧的侧面。
旋转部30旋转自如，从正面侧依次具备第1圆筒部34、圆锥部35、第2圆筒部36。第1圆筒部34、圆锥部35及第2圆筒部36共轴地配置且相互固定。照射部32配置于第1圆筒部34的内面，并朝向第1圆筒部34的轴心方向。第1圆筒部34的轴心(旋转轴线)P附近配置有治疗台31。第2圆筒部36的直径设置为小于第1圆筒部34的直径，圆锥部35以连结第1圆筒部34及第2圆筒部36的方式形成为圆锥形状。
在第1圆筒部34的前端外周部设置有前环39a，在第1圆筒部34的后端外周部设置有后环39b。第1圆筒部34通过配置于第1圆筒部34下方的辊装置40(参照图2)而可旋转地被支承。前环39a及后环39b的外周面与辊装置40抵接，并通过辊装置40而被施加旋转力。
导入管路33在旋转台架3的背面侧连结于引导管路4。导入管路33具备2套45度的偏转电磁铁，并且具备2套135度的偏转电磁铁。导入管路33具有：径向导入管路33a，其与引导管路4联接并向径向延伸；及周向导入管路33b，连接于该径向导入管路33a的后段，并在周向上延伸。另外，导入管路33上沿质子束的轨道设置有束流输送管(省略图示)。
径向导入管路33a为如下路径部分，即从在第2圆筒部36内的旋转轴线P上与引导管路4联接的起始端部开始而相对于旋转轴线P弯曲90度(45度×2次)并向径向延伸，终端部向第1圆筒部34的外部突出。并且，周向导入管路33b为如下路径部分，即从与径向导入管路33a的终端部联接的起始端部开始向旋转部30的周向弯曲135度而延伸，另外，朝向径向内侧弯曲135度而终端部与照射部32联接。
周向导入管路33b在从第1圆筒部34的外周面向外方离间的位置沿周向配置，并通过架台37支承。架台37形成为从第1圆筒部34的外周面向径向外侧突出。
平衡锤(カウンタウェイト)38夹着旋转轴线P而相对于周向导入管路33b及架台37对置配置。平衡锤38固定于第1圆筒部34的外周面，并且设置成向径向外侧突出。通过设置平衡锤38，可确保与导入管路33及架台37之间的重量平衡。并且，若从旋转轴线P至平衡锤38的外缘的长度短于从旋转轴线P至导入管路33的外缘的长度，则能够使房屋6A小型化。
并且，本实施方式的旋转台架3形成为沿旋转轴线P的前后方向的长度L1短于旋转部30的最大外径(最大宽度)的薄型结构。前后方向的长度L1是指例如从第1圆筒部34的前端开始至第2圆筒部36的后端为止的长度L1。旋转部30的最大外径是指与旋转轴线P正交的方向的最大外径，并且为与从旋转轴线P开始至周向导入管路33b的外缘为止的长度r1所对应的部分(最大外径＝半径r1×2)。另外，也可以是与从旋转轴线P开始至平衡锤38的外缘为止的长度所对应的部分成为最大外径的结构。
引导管路4(参照图1及图7)具备下述等：束流输送管(省略图示)，其使质子束穿过；多个四极电磁铁41，使质子束收敛而调整质子束的形状；多个偏转电磁铁42，用于形成质子束的弯曲轨道而配置。
接着，参照图1及图5～图8，对房屋6A及房屋6A内的粒子束治疗设备1A的各器械的配置进行说明。房屋6A例如为钢筋混凝土制造、钢梁混凝土制造的建筑物，通过混凝土制放射线屏蔽壁划分各房间。并且，房屋6A具备：主建筑物部(建筑物)61，其设置有构成粒子束治疗设备1A的主要部分的回旋加速器2、旋转台架3及引导管路4；副建筑物部62，其设置有配置有电源设备及其它设备的各室、用于接纳患者的房间等。副建筑物部62由地下3层及地上1层的分层结构构成，地下3层部分设置有冷却装置室R3，地下2层部分设置有电源室R4等。并且，地下1层部分设置有放射性物质保管室R5、职工室R6等，地上1层部分设置有治疗操作室R7、接待室R8、衣物间R9、卫生间R10、患者候诊室R11、用于进入台架室R2的通道R12等。
主建筑物部61由地下1层及地上1层的分层结构构成，设置于地下1层部分(最下层)的回旋加速器室(加速器室)R1内设置有回旋加速器2，在地上1层部分，设置于回旋加速器室R1正上方的台架室(照射装置室)R2内设置有旋转台架3。并且，主建筑物部61内设置有配置有联接回旋加速器2和旋转台架3的引导管路4的联接通道9。
回旋加速器室R1在俯视时大致成矩形，由(放射线)屏蔽壁71(参照图8)包围。回旋加速器2配置于回旋加速器室R1的正面侧(图8中所示的上侧)，由回旋加速器2生成的质子束从回旋加速器2的背面侧导出。并且，回旋加速器室R1的背面侧连结有沿上下方向形成的联接通道9。联接通道9沿上下方向(铅垂方向)延伸，与台架室R2的背面侧(图5中所示的下侧)联接。
引导管路4(参照图7)与回旋加速器2的真空箱21联接而向水平方向延伸，并且朝向铅垂上方弯曲大致90度而穿过联接通道9内，再次朝向水平方向弯曲大致90度而与旋转台架3联接。引导管路4的直线部分配置有多个四极电磁铁41，弯曲部分配置有2套使路径仅变更45度左右的旋转角度的偏转电磁铁42，从而实现合计弯曲大致90度。并且，引导管路4二维地即在沿上下方向(铅垂方向)延伸的虚拟平面PL上配置。其结果，能够减少用于使被导引至引导管路4的质子束收敛及转弯的四极电磁铁41及偏转电磁铁42的个数。
台架室R2设置于回旋加速器室R1的正上方。台架室R2在俯视时大致成矩形，由放射线屏蔽壁81划分。台架室R2内设置有患者出入的入口床板部87a、和更加低于入口床板部87a的低床板部87c。旋转台架3将治疗台31朝向入口床板部87a侧而设置于低床板部87c，并成为患者容易到达至治疗台31的结构。并且，台架室R2的入口床板部87a侧的墙壁上形成有与迷宫结构的通道R12联接的出入口。
旋转台架3的最大宽度的部分以沿着台架室R2中的旋转台架3的设置空间的最大宽度的方式而配置。具体而言，旋转台架3沿大致矩形状的台架室R2的对角线而配置，为了有效利用台架室R2内的空间而进行了研究。
如图1、图2、图6及图7所示，主建筑物部61的天花板86形成有开口92，该开口92避免与旋转台架3的旋转部30的干扰并且成为搬入部件的搬入口。该开口92通过与天花板86不同材料的屏蔽部件93而从台架室R2(主建筑物部61)的外方被包覆。屏蔽部件93例如通过层压多张铅制屏蔽板93a而形成。另外，作为屏蔽部件93，也可层压与天花板86相同材料的混凝土制屏蔽板。并且，例如也可以不是板状，而是块体的屏蔽部件。
并且，屏蔽部件93作为不同材料也可以应用重混凝土制材料。重混凝土制屏蔽部件93与一般的混凝土制的屏蔽部件93相比价格较高，但具有较高的放射线屏蔽性。例如，使用重混凝土制屏蔽部件时，与使用了一般的混凝土制屏蔽部件时相比，能够设为大约2/3的厚度。并且，通过使用被模块化为板状部件的屏蔽部件93，从而能够容易进行施工。
本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1A中，将回旋加速器2和旋转台架3分别设置在房屋6A的不同分层，尤其将旋转台架3设置在回旋加速器2的正上方，所以能够根据场地面积尽量减少场地占有面积，其结果，容易在规定的场地有效地设置回旋加速器2和旋转台架3。
另外，在本实施方式中，仅在地上1层部分设置了一台旋转台架3，但是即使增设旋转台架3时，由于回旋加速器2设置于房屋6A的最下层，所以也无需移动设置回旋加速器2，而是在比已设置有旋转台架3的地上1层部分更上侧设置2层或3层，可以在这种上侧的分层适宜地设置旋转台架3，所以容易增设旋转台架3。另外，还预想以后的增设，例如在地下3层设置回旋加速器室R1，在地下2层设置台架室R2，另一方面，空出地下1层部分，在增设时，如果要在该地下1层部分设置新的台架室R2而设置旋转台架3，则可降低作为重量物的旋转台架3的搬入及设置工作的负担。
并且，本实施方式所涉及的照射装置的旋转台架3为如下结构，其具有：旋转部30，能够围绕旋转轴线P旋转：照射部32，能够朝向照射目标照射由回旋加速器2生成的质子束，并且照射方向随着旋转部30的旋转而变化。并且，旋转台架3为薄型结构，其旋转轴线P方向的长度短于在与旋转轴线P正交的方向上的最大外径(最大宽度)，所以对设施的小型化有效，容易在规定的场地有效地设置回旋加速器2和旋转台架3。
(第2实施方式)
接着，参照图9～图11对本发明的第2实施方式所涉及的粒子束治疗设备(加速粒子照射设备)1B进行说明。另外，关于本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1B，对与第1实施方式所涉及的粒子束治疗设备1A相同的要素及部件等附加相同符号而省略详细说明。
本实施方式所涉及的房屋6B例如为钢筋混凝土制造、钢梁混凝土制造的建筑物，由混凝土制放射线屏蔽壁划分各房间。并且，房屋6B具备主建筑物部(建筑物)63和副建筑物部64。副建筑物部64由地下3层及地上4层的分层结构构成，各层设置有冷却装置室R3、电源室R4、职工室R6、放射性物质保管室R5、治疗操作室R7等。
主建筑物部63由地下1层及地上2层的分层结构构成，设置于地下1层部分(最下层)的回旋加速器室(加速器室)R1设置有回旋加速器(粒子加速器)2，在地上1层部分，在设置于回旋加速器室R1正上方的第1台架室R13设置有第1旋转台架7，在地上2层部分，在设置于第1台架室R13正上方的第2台架室R14设置有第2旋转台架8。并且，主建筑物部63设置有联接通道11，其配置有联接回旋加速器2和第1旋转台架7及第2旋转台架8的引导管路10。另外，第1旋转台架7及第2旋转台架8由与第1实施方式所涉及的旋转台架3实际上相同的结构构成，所以省略详细说明。
引导管路10具备：取出路径10a，其与回旋加速器2的真空箱21联接而向水平方向延伸，并且朝向铅垂方向弯曲大致90度而穿过联接通道11内；第1分支路径10b，从取出路径10a分支，并且相对于取出路径10a朝向水平方向弯曲大致90度而与第1旋转台架7联接；第2分支路径10c，从取出路径10a分支，并且相对于取出路径10a朝向水平方向弯曲大致90度而与第2旋转台架8联接。
引导管路10的直线部分配置有多个四极电磁铁41，弯曲部分配置有2套使路径仅变更45度左右的旋转角度量的偏转电磁铁42，从而实现合计弯曲大致90度。并且，引导管路10的取出路径10a、第1分支路径10b及第2分支路径10c二维地即在沿上下方向(铅垂方向)延伸的虚拟平面PL(参照图10)上配置。其结果，能够减少用于使被导引至引导管路10的质子束收敛及转弯的四极电磁铁41及偏转电磁铁42的个数。
在此，如果是在二维相同的虚拟平面PL上，则容易保持质子束轨道的对称性，但如果发生三维偏离，则难以进行用于保持质子束轨道对称性的调整。在本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1B中，由于引导管路10的取出路径10a和多个分支路径10b、10c是在相同的虚拟平面PL上，所以容易保持质子束轨道的对称性，对提高照射精度有效。
根据本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1B，与第1实施方式所涉及的粒子束治疗设备1A同样，容易在规定的场地有效地设置回旋加速器2和第1旋转台架7及第2旋转台架8。并且，回旋加速器2设置于房屋6B的最下层，所以容易增设旋转台架7、8。
另外，粒子束治疗设备1B具备多个旋转台架7、8，多个旋转台架7、8分别设置于主建筑物部63的不同分层。从而，根据场地面积能够向上下方向排列地设置多个旋转台架7、8，所以容易在规定的场地有效地设置多个旋转台架7、8。
(第3实施方式)
接着，参照图12～图14对本发明的第3实施方式所涉及的粒子束治疗设备(加速粒子照射设备)1C进行说明。另外，关于本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1C，对与第1实施方式所涉及的粒子束治疗设备1A或第2实施方式所涉及的粒子束治疗设备1B相同的要素及部件等附加相同的符号而省略详细说明。
本实施方式所涉及的房屋6C例如为钢筋混凝土制造、钢梁混凝土制造的建筑物，由混凝土制的放射线屏蔽壁划分各房间。并且，房屋6C具备主建筑物部65和副建筑物部64。
主建筑物部65由地下1层及地上2层的分层结构构成，设置于地下1层部分(最下层)的回旋加速器室(加速器室)R1设置有回旋加速器(粒子加速器)2，在地上1层部分，在设置于回旋加速器室R1正上方的台架室R15设置有旋转台架3，在地上2层部分，在设置于台架室R15正上方的固定照射室R16设置有固定型照射装置12。并且，主建筑物部65设置有联接通道11，其配置有联接回旋加速器2和旋转台架3及固定型照射装置12的引导管路10。
固定型照射装置12具备：患者搭座的治疗台12b；照射部12a，朝向治疗台12b上的患者照射质子束；及导入管路12c，将通过引导管路10引导的质子束导入至照射部12a。固定型照射装置12与上述的旋转台架3不同，不具备旋转部30。照射部12a固定于规定位置，向患者的特定部位的质子束照射通过治疗台12b的上下移动或旋转来进行调整。固定型照射装置12用于前列腺或眼球的疾病治疗。
本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1C中，将回旋加速器2和旋转台架3及固定型照射装置12分别设置于房屋6C的不同分层，尤其在回旋加速器2的正上方或上方设置旋转台架3或固定型照射装置12，所以能够根据场地面积尽量减少场地占有面积，其结果，容易在规定的场地有效地设置回旋加速器2和旋转台架3及固定型照射装置12。并且，回旋加速器2设置于房屋6C的最下层，所以容易增设旋转台架3。
并且，引导管路10的取出路径10a、第1分支路径10b及第2分支路径10c二维地即在沿上下方向(铅垂方向)延伸的虚拟平面PL上配置。其结果，能够减少用于使被导引至引导管路10的质子束收敛及转弯的四极电磁铁41及偏转电磁铁42的个数。另外，取出路径10a和多个分支路径10b、10c是在相同的虚拟平面PL上，所以容易保持质子束轨道的对称性，对提高照射精度有效。
另外，粒子束治疗设备1C具备2种照射装置，即旋转台架3和固定型照射装置12，旋转台架3和固定型照射装置12分别设置于主建筑物部65的不同分层。从而能够根据场地面积，向上下方向排列地设置旋转台架3和固定型照射装置12，所以容易在规定的场地有效地设置种类不同的旋转台架3和固定型照射装置12。
并且，粒子束治疗设备1C中具备：旋转台架3，其为旋转型照射装置；及固定型照射装置12，其具有照射方向固定的照射部10a，所以能够分开使用旋转台架3和固定型照射装置12，有效地对患者适当地照射质子束。
(第4实施方式)
接着，参照图15及图16对于本发明的第4实施方式所涉及的粒子束治疗设备(加速粒子照射设备)1D进行说明。另外，关于本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1D，对于与第1～第3实施方式所涉及的粒子束治疗设备1A～1C相同的要素及部件等附加相同的符号而省略详细说明。
本实施方式所涉及的房屋6D例如为钢筋混凝土制造、钢梁混凝土制造的建筑物，由混凝土制的放射线屏蔽壁划分各房间。并且，作为房屋6D的主结构由地下1层及地上2层的分层结构构成，在设置于地下1层部分(最下层)的回旋加速器室(加速器室)R1设置有回旋加速器(粒子加速器)2，并且，在地上1层部分，在回旋加速器室R1的正上方设置有第1台架室R17，第1台架室R17设置有第1旋转台架7。并且，在地上2层部分，在相对于第1台架室R17的正上方在水平方向偏离的位置上设置有第2台架室R18，第2台架室R18设置有第2旋转台架8。
并且，房屋6D设置有联接通道14，该联接通道14配置有联接回旋加速器2和第1旋转台架7及第2旋转台架8的引导管路13。联接通道(参照图16)14设置于房屋6D的大致中央。引导管路13具备：取出路径13a，与回旋加速器2的真空箱21联接而向水平方向延伸，并且朝向铅垂上方弯曲大致90度而穿过联接通道14内；第1分支路径13b，从取出路径13a分支，并且相对于取出路径13a朝向水平方向弯曲大致90度而与第1旋转台架7联接；及第2分支路径13c，从取出路径13a分支，并且相对于取出路径13a朝向水平方向弯曲大致90度而与第2旋转台架8联接。本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1D中，穿过第1旋转台架7的旋转轴线P的虚拟铅垂平面Pa和穿过第2旋转台架的旋转轴线P的虚拟铅垂平面Pb不成为相同平面，因此，第1分支路径13b和第2分支路径13c未配置于相同的虚拟平面上。
粒子束治疗设备1D中，将回旋加速器2和第1旋转台架7及第2旋转台架8分别设置于房屋6D的不同分层，能够根据场地面积尽量减少场地占有面积，其结果，容易在规定的场地有效地设置回旋加速器2和旋转台架7、8。并且，回旋加速器2设置于房屋6D的最下层，所以容易增设旋转台架7、8。
另外，粒子束治疗设备1D中，第1旋转台架7和第2旋转台架8在水平方向偏离而设置成曲折(千鳥)状，所以能够避开第1旋转台架7的高度最高的部分地设置第2旋转台架8，容易压缩房屋6D的高度。
另外，粒子束治疗设备1D中，在回旋加速器2的正上方配置有第1旋转台架7，但是也可以是如下曲折状的配置：将第1旋转台架7相对于回旋加速器2的正上方在水平方向错开地配置，并将第2旋转台架8配置在回旋加速器2的铅垂上方。并且，也可以是如下曲折状的配置：以穿过回旋加速器2中心的铅垂线为基准，旋转台架7、8双方左右交替地错开。
(第5实施方式)
接着，参照图17对于本发明的第5实施方式所涉及的粒子束治疗设备(加速粒子照射设备)1E进行说明。另外，关于本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1E，对与第1～4实施方式所涉及的粒子束治疗设备1A～1D相同的要素及部件等附加相同符号而省略详细说明。
本实施方式所涉及的房屋6E例如为钢筋混凝土制造、钢梁混凝土制造的建筑物，由混凝土制放射线屏蔽壁划分各房间。并且，房屋6E由地下1层及地上2层的分层结构构成。本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1E中，与上述各实施方式相比，第1旋转台架7及第2旋转台架8与回旋加速器2的上下配置相反，房屋6E的地上2层部分(最上层)设置有回旋加速器室(加速器室)R19，回旋加速器室R19设置有回旋加速器(粒子加速器)2，地上1层部分设置有第1台架室R20，第1台架室R20设置有第1旋转台架7，地下1层部分(最下层)设置有第2台架室R21，第2台架室R21设置有第2旋转台架8。
本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1E中，将回旋加速器2和第1旋转台架7及第2旋转台架8分别设置于房屋6E的不同分层，能够根据场地面积尽量减少场地占有面积，其结果，容易在规定的场地有效地设置回旋加速器2和第1旋转台架7及第2旋转台架8。
(第6实施方式)
接着，参照图18～图20对本发明的第6实施方式所涉及的粒子束治疗设备(加速粒子照射设备)1F进行说明。另外，关于本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1F，对与第1～第5实施方式所涉及的粒子束治疗设备1A～1E相同的要素及部件等附加相同符号而省略详细说明。
本实施方式所涉及的房屋6F例如为钢筋混凝土制造、钢梁混凝土制造的建筑物，由混凝土制放射线屏蔽壁划分各房间。并且，房屋6F具备主建筑物部66和副建筑物部67。副建筑物部67由地下3层及地上1层的分层结构构成，各层设置有冷却装置室R3、电源室R4、职工室R5、放射性物质保管室R6、治疗操作室R7等。
主建筑物部66由地下1层及地上1层的分层结构构成，在设置于地下1层部分(最下层)的回旋加速器室(加速器室)R22设置有回旋加速器(粒子加速器)2。在地上1层部分排列设置有第1台架室R23和第2台架室R24，第1台架室R23设置有第1旋转台架7，第2台架室R24设置有第2旋转台架8。
第1台架室R23与第2台架室R24隔着放射线屏蔽壁71而邻接。第1台架室R23形成为大致矩形状，正面侧形成有由迷宫结构构成的通道R12，与设置有接待室、患者的候诊室等的空间联接。第1旋转台架7的正面朝向通道侧且沿大致矩形的第1台架室R23的对角线而配置。第2台架室R24及第2旋转台架8隔着放射线屏蔽壁71而成为与第1台架室R23及第1旋转台架7对称的结构。
第1旋转台架7及第2旋转台架8的背面侧形成有形成质子束轨道的引导管路16所穿过的联接通道17。引导管路16具备：取出路径16a，其与回旋加速器2的真空箱21联接而向水平方向延伸，并且朝向铅垂上方弯曲大致90度而穿过联接通道17内，在地上1层部分朝向水平方向弯曲大致90度；及第1分支路径16b和第2分支路径16c，从取出路径16a分支成2个方向而分别与第1旋转台架7及第2旋转台架8联接。
第1分支路径16b在水平面上配置而连接于第1旋转台架7，通过多个四极电磁铁41及偏转电磁铁42的配置，实现质子束的收敛及规定的弯曲轨道的形成。第2分支路径16c在与第1分支路径16b相同的水平面上配置而连接于第2旋转台架8。
第2分支路径16c具有：分支部16d，从取出路径16a分支且从第1分支路径16b分离；迂回交叉部16e，比第1分支路径16b更从第2旋转台架8远离地迂回而与第1分支路径16b交叉；及连接部16f，从迂回交叉部16e连接于第2旋转台架8。
为了形成将来自取出路径16a的质子束适当地导入至第2旋转台架8的规定的轨道，第2分支路径16c需要某种程度的距离(路径长度)。本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1中，并不是为了确保第2分支路径16c的路径长度而分开第1旋转台架7和第2旋转台架8，而是通过在第2分支路径16c设置迂回交叉部16e，从而能够容易地确保第2分支路径16c的路径长度，另外，通过使第2分支路径16c与第1分支路径16b交叉从而可实现紧凑性，从而，能够尽量使第1旋转台架7和第2旋转台架8的配置靠近。其结果，容易在规定的场地面积中有效地配置第1旋转台架7和第2选转台架8。
本实施方式所涉及的粒子束照射装置1F中，将回旋加速器2和第1旋转台架7及第2旋转台架8分别设置于房屋6F的不同分层，能够根据场地面积尽量减少场地占有面积，其结果，容易在规定的场地有效地设置回旋加速器2和旋转台架7、8。另外，由于回旋加速器2设置于房屋6F的最下层，所以容易增设旋转台架7、8等的照射装置。
并且，在本实施方式中，多个旋转台架7、8设置于相同分层，即地上1层部分，所以对房屋6F的高度不能过高的情况等有效。
另外，引导管路16的第2分支路径16c具有迂回交叉部16e，该迂回交叉部16e比第1分支路径16b更从第2旋转台架8远离地迂回并与第1分支路径16b交叉，所以容易实现如下结构，即取长第2分支路径16c的路径长度的同时，可容易与邻接于第1旋转台架7的第2旋转台架8连接。
另外，通过采用上述的引导管路16的第1分支路径16b及第2分支路径16c的结构，即使是将回旋加速器(粒子加速器)和多个照射装置全部设置在房屋的相同分层的形态，也能够在规定的场地有效地设置回旋加速器及多个照射装置。例如设为如下结构，即，将从与回旋加速器2的真空箱21连接的取出路径16a分支的第1分支路径16b及第2分支路径16c配置在相同分层，并且，第1分支路径16b连接于第1旋转台架7，第2分支路径16c连接于第2旋转台架8。此时，由于第2分支路径16c具有迂回交叉部16e，所以容易确保第2分支路径16c的路径长度，另外，第2分支路径16c与第1分支路径16b交叉，所以容易实现紧凑化。
(第7实施方式)
接着，参照图21～图23对本发明的第7实施方式所涉及的粒子束治疗设备(加速粒子照射设备)1G进行说明。另外，关于本实施方式所涉及的粒子束治疗设备1G，对与第1～第6实施方式所涉及的粒子束治疗设备1A～1F相同的要素及部件等附加相同符号而省略详细说明。
本实施方式所涉及的房屋6G例如为钢筋混凝土制造、钢梁混凝土制造的建筑物，由混凝土制放射线屏蔽壁划分各房间。并且，房屋6G具备主建筑物部68和副建筑物部69。副建筑物部69由地下3层及地上1层的分层结构构成，各层设置有冷却装置室R3、电源室R4、职工室R5、放射性物质保管室R6、治疗操作室R7等。
主建筑物部68由地下1层及地上1层的分层结构构成，在设置于地下1层部分(最下层)的回旋加速器室(加速器室)R25设置有回旋加速器(粒子加速器)2。在地上1层部分排列设置有台架室R26和固定照射室R27，台架室R26设置有旋转台架3，固定照射室R27设置有固定型照射装置12。
台架室R26和固定照射室R27隔着放射线屏蔽壁72而邻接。并且，与台架室R26和固定照射室R27邻接而形成有引导管路18所穿过的联接通道19。引导管路18具有：取出路径18a，其与回旋加速器2的真空箱21联接而向水平方向延伸，并且朝向铅垂上方弯曲大致90度而穿过联接通道19内，在地上1层部分朝向水平方向弯曲大致90度；及第1分支路径18b和第2分支路径18c，从取出路径分支成2个方向而分别与旋转台架3及固定型照射装置12联接。
本实施方式所涉及的粒子束治疗设备中，将回旋加速器和旋转台架及固定型照射装置分别设置于房屋的不同分层，可根据场地面积尽量减少场地占有面积，其结果，容易在规定的场地有效地设置回旋加速器和旋转台架及固定型照射装置。另外，回旋加速器设置于房屋的最下层，所以容易增设旋转台架等照射装置。并且，本实施方式中可分开使用旋转台架和固定型照射装置，有效地对患者适当地照射质子束。
以上，基于该实施方式具体说明了本发明，但是，本发明不限于上述实施方式。上述实施方式中说明了设置多个旋转台架作为多个照射装置的形态、设置旋转台架和固定型照射装置的形态，但也可以是具备多个固定型照射装置的形态。并且，粒子加速器不限于回旋加速器，也可以是同步加速器或同步回旋加速器。并且，粒子束(加速粒子)不限于质子束，也可以是碳束(重粒子束)等。

Claims (4)

1.一种粒子束治疗设备，对患者照射加速粒子，其特征在于，具备：
粒子加速器，生成所述加速粒子；
照射装置，具有对所述患者照射加速粒子的照射部；以及
引导管路，将由所述粒子加速器生成的所述加速粒子引导至所述照射装置，
所述照射装置相对于所述粒子加速器仅设置有一个，
所述照射装置设置在所述粒子加速器的正上方，
所述引导管路与所述粒子加速器连接而沿着水平方向延伸，向铅垂方向弯曲，再次向水平方向弯曲而与所述照射装置连接，并且从与所述粒子加速器连接的部分到与所述照射装置连接的部分为止仅配置在沿着铅垂方向延伸的虚拟平面上。
2.如权利要求1所述的粒子束治疗设备，其特征在于，
还具备由多层的分层结构构成的建筑物，
所述建筑物具有：
粒子加速器室，由放射线屏蔽壁包围，设置有所述粒子加速器；以及
照射装置室，由放射线屏蔽壁包围，设置有所述照射装置，
所述照射装置室设置在所述粒子加速器室的上层或者下层，
所述引导管路的与所述照射装置连接的向水平方向延伸的水平部分设置在所述照射装置室内。
3.如权利要求2所述的粒子束治疗设备，其特征在于，
所述建筑物具有联接通道，该联接通道联接所述粒子加速器室和所述照射装置室，所述引导管路的向垂直方向延伸的垂直部分设置于该联接通道，
所述照射装置为回旋加速器，
将所述回旋加速器以所述患者能够出入的方式开放的一侧作为正面侧，并且将所述回旋加速器的所述正面侧的相反侧作为背面侧，
所述联接通道与所述照射装置室的背面侧的地面连结。
4.一种粒子束治疗设备，对患者照射质子或重粒子，其特征在于，具备：
粒子加速器，设置在由放射线屏蔽壁包围的粒子加速器室内，生成所述质子或重粒子；
照射装置，设置在配置于所述粒子加速器室的正上方或正下方的照射装置室内，具有对所述患者照射所述质子或重粒子的照射部，该照射装置室设置在所述粒子加速器室的上层或下层并且由放射线屏蔽壁包围；以及
引导管路，将由所述粒子加速器生成的所述质子或重粒子引导至所述照射装置，
所述照射装置相对于所述粒子加速器仅设置有一个，
所述照射装置的最大宽度的部分以沿着所述照射装置室中的空间的最大宽度的方式而配置，
在所述粒子加速器室没有设置具有照射由所述粒子加速器生成的所述质子或重粒子的其它照射部的其它照射装置，
在所述照射装置室没有设置其它粒子加速器。
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