JP2018033483A - 放射線遮蔽構造 - Google Patents

Abstract

【課題】出入口における漏洩線量の低下に伴い、遮蔽扉を構成する鉛やポリエチレンを薄くすることができ、遮蔽扉の軽量化を図ることができる放射線遮蔽構造を提供する。
【解決手段】本発明に係る放射線遮蔽構造５は、医療用リニアックなどの放射線源の周囲に設けられる放射線遮蔽構造５であって、前記放射線源が設置される医療用リニアック設置室１と、前記医療用リニアック設置室１への進入、及び、前記医療用リニアック設置室１からの進出に利用される出入口４と、前記医療用リニアック設置室１と前記出入口４との間を連通する通路２０と、前記医療用リニアック設置室１と前記通路２０とを覆囲するコンクリート遮蔽部４０と、を有し、前記通路２０の半分以上の経路が曲線状であることを特長とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、医療用リニアック等の放射線発生装置の周囲に設ける放射線遮蔽構造に関する。

ガン治療用の医療機器として、放射線によって患部を照射するために用いる医療用リニアックが知られている。例えば、特許文献１（特許第５３３４５８２号公報）には、Ｘ線、ガンマ線、電子、陽子、ヘリウムイオン、炭素イオン、その他の重イオンまたは中性子を含む放射線ビームを発生することができるリニアック（線型加速器）が開示されている。

放射線を照射する医療用リニアックが設置される照射室では、放射線を遮蔽するために放射線遮蔽構造が設けられる。例えば、特許文献２（特開２０１０−１５１６１７号公報）には、放射線源を収容する照射室の放射線遮蔽構造において、鉄筋コンクリート造の壁構造躯体の室内側に立設され放射線を遮蔽する壁遮蔽部材と、壁構造躯体の上部に構造的に一体形成された鉄筋コンクリート造の天井構造躯体の上に敷設され放射線を遮蔽する天井遮蔽部材と、を備え、壁遮蔽部材の上端部に、室内側に突出する突出部を形成する点が開示されている。
特許第５３３４５８２号公報 特開２０１０−１５１６１７号公報

医療用リニアックなどの放射線源の周囲に設けられる放射線遮蔽構造５について説明する。図７は従来の放射線遮蔽構造５の構造を透過的にみた斜視図である。また、図８は従来の放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。図７及び図８は同じ放射線遮蔽構造５を、視点を変えて見たものである。また、図９は他の従来の放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。

医療用リニアックなどの放射線源が設置される医療用リニアック設置室１においては、人が出入りするための出入口４と医療用リニアック設置室１との間に、迷路構造の通路２０が設置されることが多い。これは、前記室内で発生した放射線が出入口４に直達すると出入口４の開口部を遮蔽する装置が、大型化（可動式の大型遮蔽扉など）するためである。

図７及び図８に示す放射線遮蔽構造５は、前記のような迷路構造として１つの屈曲部２３（人が通路２０を進行する際の経路の角度が変わる箇所）が設けられた通路２０の例を示している。また、図９に示す放射線遮蔽構造５は、迷路構造として２つの屈曲部２３が設けられた通路２０の例を示している。

従来の迷路構造を有する通路２０における側壁が平面であり、屈曲部２３以外における、人が通路２０を進行する際の経路が直線状であることを特長としている。なお、図８及び図９に示す迷路構造における屈曲部２３の角度は９０°であるが、当該角度が９０°が以外のものでも迷路構造を構成することは可能である。

例えば、迷路構造として２つの屈曲部２３を有する放射線遮蔽構造５を医療用リニアック設置室１に適用した場合、１／１０００程度に漏洩ガンマ線の線量率を低減できる。しかしながら、それでも放射線障害防止法で規定されている管理区域境界線量以下とならないため、出入口４においては、鉛層とポリエチレン層から成る電動式の遮蔽扉１０の設置が必要とされる。しかしながら、このような遮蔽扉１０は重量物であるため、人力で移動することは容易ではなく、問題であった。

この発明は、上記のような課題を解決するものであって、本発明に係る放射線遮蔽構造は、医療用リニアックなどの放射線源の周囲に設けられる放射線遮蔽構造であって、前記放射線源が設置される設置室と、前記設置室への進入、及び、前記設置室からの進出に利用される出入口と、前記設置室と前記出入口との間を連通する通路と、前記設置室と前記通路とを覆囲するコンクリート遮蔽部と、を有し、前記通路の半分以上の経路が曲線状であることを特長とする
なお、経路は、通路の主要な進行方向に垂直な仮想平面と通路の床とが交わる線分の中点をつないだものとして定義される。

また、本発明に係る放射線遮蔽構造は、前記経路が円弧状であることを特長とする。

また、本発明に係る放射線遮蔽構造は、前記経路が楕円弧状であることを特長とする。

また、本発明に係る放射線遮蔽構造は、前記通路の途中に窪み部を有することを特長とする。

本発明に係る放射線遮蔽構造は、前記設置室と前記出入口との間を連通する通路の半分以上の経路が曲線状であり、このような本発明に係る放射線遮蔽構造によれば、出入口における漏洩線量を下げることができ、病院等での一般公衆への放射線による被ばく量を低くできると共に、出入口における漏洩線量の低下に伴い、遮蔽扉を構成する鉛層やポリエチレン層を薄くすることができ、遮蔽扉の軽量化を図ることができる。

本発明の実施形態に係る放射線遮蔽構造５の構造を透過的にみた斜視図である。 本発明の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。 本発明の他の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。 本発明の他の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。 本発明の他の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。 本発明の他の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。 従来の放射線遮蔽構造５の構造を透過的にみた斜視図である。 従来の放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。 他の従来の放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る放射線遮蔽構造５の構造を透過的にみた斜視図である。また、図２は本発明の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。図１及び図２は同じ放射線遮蔽構造５を、視点を変えて見たものである。本発明の実施形態に係る放射線遮蔽構造５は、医療用リニアックなどの放射線源の周囲に設けられことが想定されるものである。

なお、図１及び図２においては、医療用リニアックの具体的な構成については図示省略している。また、本実施形態においては、放射線源として医療用リニアックが設置された医療用リニアック設置室１を遮蔽する放射線遮蔽構造５を例に説明するが、本発明は他の放射線源が設置された部屋を遮蔽する場合にも適用することができる。

医療用リニアック設置室１に設置される医療用リニアック（全体は不図示）の医療用リニアックヘッド部５０内には、ターゲットＴ（不図示）が設けられている。不図示の加速器で１０ＭｅＶ（或いは、１５ＭｅＶ）を越えるエネルギーで加速された粒子を、ターゲットＴに衝突させることで、γ線や中性子などの放射線を発生させる。

ターゲットＴで発生した放射線は、金属コリメータ（不図示）などによって絞られ、アイソセンター（ＩｓｏＣｅｎｔｅｒ；ＩＣ）位置での治療に供される。治療台３の上には、患者の患部がアイソセンターＩＣと重なるように、患者が寝かされることが想定されている。

医療用リニアックヘッド部５０は、アイソセンターＩＣを中心に、Ａ方向又はＢ方向に３６０°回動可能に構成されており、医療用リニアックヘッド部５０の回動軌道上の任意の位置からアイソセンターＩＣに対して、放射線の照射を行うことができるようになっている。

医療用リニアック設置室１においては、上記のような医療用リニアックヘッド部５０から放射される放射線を遮蔽するために放射線遮蔽構造５が設けられているが、この放射線遮蔽構造５は、鉄などの金属による金属遮蔽部３０と、この金属遮蔽部３０を覆うようにコンクリートからなるコンクリート遮蔽部４０とから構成されている。

放射線遮蔽構造５を構成する金属遮蔽部３０は、放射線源である医療用リニアックから発生するγ線などの放射線を遮蔽する。一方で、γ線が金属遮蔽部３０に衝突することにより光核反応が起こり、中性子が発生するため、金属遮蔽部３０を極端に厚くすることはできず、コンクリート遮蔽部４０の厚みをある程度確保するようにして放射線の遮蔽を行う。

さらに、本発明に係る放射線遮蔽構造５では、医療用リニアック設置室１と出入口４との間を連通する通路２０に迷路構造を採用して、出入口４における線量率を低減するが、低減効果をより高めるために、通路２０の半分以上の経路が曲線状であることを特長としている。図１及び図２で示す実施形態では、通路２０の全ての経路が曲線状であり、かつ、円弧状である場合を示している。

ここで、経路は、通路２０の主要な進行方向に垂直な仮想平面と通路の床とが交わる線分の中点をつないだものとして定義される。図２において、矢印は進行方向の一例を示している。そして、この矢印で示される進行方向に垂直な仮想平面は、図２において２点鎖線で示されている。また、当該仮想面が床とが交わる線分も、図２においては、前記と同じ２点鎖線で示される。この線分の中点がなす軌跡が、両矢印を有する点線で示す経路である。

半分以上の経路が曲線状である通路２０を有する迷路構造（曲線迷路構造ともいう）を採用することにより、従来の屈曲部２３のみを有する迷路構造を採用した場合に比べて、出入口４における放射線漏洩線量を、大幅に低減することができる。本実施形態に係る放射線遮蔽構造５で採用する迷路構造においては、経路の円弧状の半径を大きくするほど、漏洩線量を下げることができるので、病院等での一般公衆への放射線による被ばく量を低くできる。

また、本発明に係る放射線遮蔽構造５で採用する迷路構造による放射線漏洩量の低減率に応じて、出入口４における遮蔽扉１０は、鉛層やポリエチレン層を薄くすることができる。さらに、経路の円弧状の半径を大きくした大型の迷路構造では、鉛層やポリエチレン層を有する遮蔽扉をなくして一般の鋼製の遮蔽扉１０とすることも可能となる。

以上のように、本発明に係る放射線遮蔽構造５は、前記医療用リニアック設置室１と前記出入口４との間を連通する通路２０の半分以上の経路が曲線状であり、このような本発明に係る放射線遮蔽構造５によれば、出入口４における漏洩線量を下げることができ、病院等での一般公衆への放射線による被ばく量を低くできると共に、出入口４における漏洩線量の低下に伴い、遮蔽扉１０を構成する鉛層やポリエチレン層を薄くすることができ、遮蔽扉１０の軽量化などを図ることができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図３は本発明の他の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。

本実施形態は、医療用リニアック設置室１と出入口４との間を連通する通路２０が直線状経路と円弧状経路とから構成されると共に、円弧状経路が通路２０の半分以上の経路である場合のものである。

図３に示すような曲線迷路構造の一部に、直線状経路が設けられた実施形態によっても、先の実施形態と同様の効果と共に、さらに屈曲部２３による出入口４での放射線漏洩線量の低減効果を期待することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図４は本発明の他の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。

第１の実施形態においては、通路２０における経路が曲線状は半円の円弧状であった。これに対して、本実施形態における通路２０では、経路が３／４円の円弧状であることを特長としている。

このような本実施形態によれば、経路の円弧状の角度がより大きくなるために、出入口４での放射線漏洩線量の低減効果が、第１の実施形態に比べて大きくなる。

ここで、これまでの実施形態では、円弧状の角度（当該円弧が円周の一部となる円の中心角）を１８０°（半円）又は２７０°（３／４円）である場合を例示としたが、このような角度は任意とすることができる。ただし、同角度は１８０°以上であることが好ましい。

以上のような本実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果と共に、さらに前記角度が大きく設定されたことによる放射線漏洩線量の低減効果を期待することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図５は本発明の他の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。

本実施形態は、医療用リニアック設置室１と出入口４との間を連通する通路２０の半分以上の経路が曲線状であると共に、通路２０の一部には窪み部２７が設けられていることを特長としている。

このような曲線迷路構造の一部に窪み部２７が設けられた実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果と共に、さらに窪み部２７による出入口４での放射線漏洩線量の低減効果を期待することができる。

次に、本発明の他の実施形態について説明する。図６は本発明の他の実施形態に係る放射線遮蔽構造５における所定の水平面による断面概略図である。

これまで説明した実施形態においては、通路２０における経路の曲線状としては、円弧状が採用されていた。これに対して、図６に示す本実施形態では、経路が楕円弧状であることを特長としている。

このような通路２０における経路として楕円弧状が設けられた実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果と共に、楕円弧状が採用されることにより、医療用リニアック設置室１と出入口４との間の距離をかせげる場合には、出入口４での放射線漏洩線量の低減効果をより期待することができる。

１・・・医療用リニアック設置室
３・・・治療台
４・・・出入口
５・・・放射線遮蔽構造
１０・・・遮蔽扉
２０・・・通路
２３・・・屈曲部
２７・・・窪み部
３０・・・金属遮蔽部
４０・・・コンクリート遮蔽部
５０・・・医療用リニアックヘッド部
Ｔ・・・ターゲット
ＩＣ・・・アイソセンター

Claims (4)

1. 医療用リニアックなどの放射線源の周囲に設けられる放射線遮蔽構造であって、
   前記放射線源が設置される設置室と、
   前記設置室への進入、及び、前記設置室からの進出に利用される出入口と、
   前記設置室と前記出入口との間を連通する通路と、
   前記設置室と前記通路とを覆囲するコンクリート遮蔽部と、を有し、
   前記通路の半分以上の経路が曲線状であることを特長とする放射線遮蔽構造。
2. 前記経路が円弧状であることを特長とする請求項１に記載の放射線遮蔽構造。
3. 前記経路が楕円弧状であることを特長とする請求項１に記載の放射線遮蔽構造。
4. 前記通路の途中に窪み部を有することを特長とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の放射線遮蔽構造。

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