JP2021019985A - Particle beam treatment system - Google Patents

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Abstract

To provide a particle beam treatment system capable of efficiently constructing a power supply system from a power source to an electromagnet group of a beam transport line.SOLUTION: A particle beam treatment system 1 includes: electromagnet groups 15 for generating a magnetic field for guiding charged particles from a common beam transport line 7 to individual beam transport lines 8; an accelerator room 21 for storing an accelerator 3, the common beam transport line 7, and the individual beam transport lines 8; a power source 18 provided outside the accelerator room 21 for supplying power to each of a plurality of the electromagnet groups 15 inside the accelerator room 21; a trunk cable 27 for guiding power from the power source 18 to the inside of the accelerator room 21; a supply cable 28 provided in correspondence with each of the plurality of the electromagnet groups 15 for guiding power from the trunk cable 27 to the electromagnet groups 15; and a specification part 30 provided inside the accelerator room 21, in which the supply cable 28 is branched from the trunk cable 27.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、粒子線治療システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to particle beam therapy systems.

従来、粒子線ビームを患者の患部(がん)に照射して治療を行う粒子線治療システムがある。このような粒子線治療システムでは、複数の治療室が設けられるものがあり、加速器で加速された粒子線ビームが、途中で枝分れするビーム輸送ラインを介して各治療室に導かれる。ビーム輸送ラインは、複数の電磁石から成る電磁石群を有しており、各治療室に対応する電磁石群に対して電源から電力が供給される。 Conventionally, there is a particle beam therapy system that irradiates an affected area (cancer) of a patient with a particle beam to treat the patient. In some such particle beam therapy systems, a plurality of treatment rooms are provided, and the particle beam beam accelerated by the accelerator is guided to each treatment room via a beam transport line that branches in the middle. The beam transport line has an electromagnet group composed of a plurality of electromagnets, and power is supplied from a power source to the electromagnet group corresponding to each treatment room.

特開2006−34701号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-34701 特開2007−268031号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-268031

ビーム輸送ラインは、放射線管理区域内に設けられるが、電源は、放射線管理区域外に設けられる。電源からビーム輸送ラインの電磁石群に電力を供給する場合には、放射線管理区域を囲んでいる放射線遮蔽用の遮蔽壁に貫通孔を形成し、この貫通孔を介して電源から電磁石群まで延びるケーブルを敷設しなければならない。治療室が多数になると、多数の貫通孔の形成とケーブルの敷設とが必要になる。そこで、電源からビーム輸送ラインの電磁石群までの電力供給系統の構築を効率的に行いたいという要望がある。 The beam transport line is installed inside the radiation controlled area, but the power supply is installed outside the radiation controlled area. When power is supplied from the power source to the electromagnet group of the beam transport line, a through hole is formed in the shielding wall for radiation shielding surrounding the radiation controlled area, and a cable extending from the power source to the electromagnet group through this through hole. Must be laid. With a large number of treatment rooms, it is necessary to form a large number of through holes and lay cables. Therefore, there is a demand for efficiently constructing a power supply system from the power source to the electromagnet group of the beam transport line.

本発明の実施形態は、このような事情を考慮してなされたもので、電源からビーム輸送ラインの電磁石群までの電力供給系統の構築を効率的に行うことができる粒子線治療システムを提供することを目的とする。 An embodiment of the present invention has been made in consideration of such circumstances, and provides a particle beam therapy system capable of efficiently constructing a power supply system from a power source to an electromagnet group of a beam transport line. The purpose is.

本発明の実施形態に係る粒子線治療システムは、荷電粒子を加速する加速器と、前記加速器から延び、前記加速器で加速された前記荷電粒子を輸送する共通ビーム輸送ラインと、複数の治療室のそれぞれに対応して設けられ、前記荷電粒子を前記共通ビーム輸送ラインから前記治療室まで輸送する個別ビーム輸送ラインと、複数の前記個別ビーム輸送ラインのそれぞれに対応して設けられ、前記荷電粒子を前記共通ビーム輸送ラインから前記個別ビーム輸送ラインに導く磁場を発生させる電磁石群と、前記加速器と前記共通ビーム輸送ラインと前記個別ビーム輸送ラインとを収容する加速器室と、前記加速器室の外部に設けられ、前記加速器室の内部の複数の前記電磁石群のそれぞれに対して電力を供給する電源と、前記電力を前記電源から前記加速器室の内部まで導く基幹ケーブルと、複数の前記電磁石群のそれぞれに対応して設けられ、前記電力を前記基幹ケーブルから前記電磁石群まで導く供給ケーブルと、前記加速器室の内部に設けられ、前記基幹ケーブルから前記供給ケーブルが枝分れする特定部と、を備える。 The particle beam therapy system according to the embodiment of the present invention includes an accelerator that accelerates charged particles, a common beam transport line that extends from the accelerator and transports the charged particles accelerated by the accelerator, and a plurality of treatment rooms, respectively. The individual beam transport line for transporting the charged particles from the common beam transport line to the treatment room and the plurality of individual beam transport lines are provided corresponding to each of the charged particles. A group of electromagnets for generating a magnetic field leading from a common beam transport line to the individual beam transport line, an accelerator chamber accommodating the accelerator, the common beam transport line, and the individual beam transport line, and an accelerator chamber provided outside the accelerator chamber. , A power source that supplies power to each of the plurality of electromagnet groups inside the accelerator chamber, a backbone cable that guides the power from the power source to the inside of the accelerator chamber, and each of the plurality of electromagnet groups. A supply cable that guides the power from the trunk cable to the electromagnet group, and a specific portion that is provided inside the accelerator chamber and the supply cable branches from the trunk cable.

本発明の実施形態により、電源からビーム輸送ラインの電磁石群までの電力供給系統の構築を効率的に行うことができる粒子線治療システムが提供される。 An embodiment of the present invention provides a particle beam therapy system capable of efficiently constructing a power supply system from a power source to an electromagnet group of a beam transport line.

本実施形態の粒子線治療システムを示す平面図。The plan view which shows the particle beam therapy system of this embodiment. 電源、切替盤、電磁石群を示す構成図。The block diagram which shows the power source, the switching board, and the electromagnet group. 粒子線治療システムの設計方法を示すフローチャート。A flowchart showing a design method of a particle beam therapy system. 変形例1の粒子線治療システムを示す側面図。The side view which shows the particle beam therapy system of the modification 1. 変形例2の粒子線治療システムの電力供給系統を示す構成図。The block diagram which shows the power supply system of the particle beam therapy system of the modification 2.

以下、図面を参照しながら、粒子線治療システムの実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the particle beam therapy system will be described in detail with reference to the drawings.

図1の符号1は、粒子線治療システムである。この粒子線治療システム1では、炭素イオンなどの荷電粒子の粒子線ビームを被検体としての患者の病巣組織(がん)に照射して治療を行う。 Reference numeral 1 in FIG. 1 is a particle beam therapy system. In this particle beam therapy system 1, a particle beam of charged particles such as carbon ions is irradiated to a lesion tissue (cancer) of a patient as a subject for treatment.

荷電粒子として炭素イオンを用いた放射線治療技術は、重粒子線がん治療技術とも称される。この技術は、がん病巣(患部)を炭素イオンがピンポイントで狙い撃ちし、がん病巣にダメージを与えながら、正常細胞へのダメージを最小限に抑えることが可能とされる。なお、粒子線とは、放射線のなかでも電子より重いものと定義され、陽子線、重粒子線などが含まれる。このうち重粒子線は、ヘリウム原子より重いものと定義される。 Radiation therapy technology that uses carbon ions as charged particles is also called heavy ion beam cancer treatment technology. With this technology, carbon ions pinpoint the cancer lesion (affected area), and while damaging the cancer lesion, it is possible to minimize damage to normal cells. The particle beam is defined as being heavier than an electron in radiation, and includes a proton beam, a heavy particle beam, and the like. Of these, heavy particle beams are defined as heavier than helium atoms.

重粒子線を用いるがん治療では、エックス線、ガンマ線、陽子線を用いたがん治療と比較してがん病巣を殺傷する能力が高い。さらに、患者の体の表面では放射線量が弱く、がん病巣において放射線量がピークになる特性を有している。そのため、照射回数と副作用を少なくすることができ、治療期間をより短くすることができる。 Cancer treatment using heavy ion beams has a higher ability to kill cancer lesions than cancer treatments using X-rays, gamma rays, and proton beams. Furthermore, the radiation dose is weak on the surface of the patient's body, and the radiation dose peaks in the cancer lesion. Therefore, the number of irradiations and side effects can be reduced, and the treatment period can be shortened.

図1に示すように、粒子線治療システム1は、荷電粒子(例えば、炭素イオン)を生成する荷電粒子源2と、荷電粒子を加速して粒子線ビームとする加速器3と、荷電粒子源2で発生した荷電粒子を加速器3に入射させる入射器4とを備える。 As shown in FIG. 1, the particle beam therapy system 1 includes a charged particle source 2 that generates charged particles (for example, carbon ions), an accelerator 3 that accelerates the charged particles into a particle beam, and a charged particle source 2. It is provided with an injector 4 for incident the charged particles generated in the above on the accelerator 3.

本実施形態の加速器3は、リング状のシンクロトロン加速器を例示する。シンクロトロン加速器は、荷電粒子が通過する真空ダクトを有する。さらに、真空ダクトに沿って配置された偏向電磁石および四極電磁石などの複数の電磁石5,6を有する。そして、荷電粒子を加速する際に、加速器3に入射した低エネルギーの荷電粒子に対し、磁場の印加強度を増加させながら高周波電力によってエネルギーを与える。偏向電磁石は、荷電粒子を円形軌道に沿って周回させる。四極電磁石は、荷電粒子を収束または発散させる。 The accelerator 3 of the present embodiment exemplifies a ring-shaped synchrotron accelerator. The synchrotron accelerator has a vacuum duct through which charged particles pass. Further, it has a plurality of electromagnets 5 and 6 such as a deflection electromagnet and a quadrupole electromagnet arranged along a vacuum duct. Then, when accelerating the charged particles, energy is given to the low-energy charged particles incident on the accelerator 3 by high-frequency power while increasing the applied strength of the magnetic field. The deflecting electromagnet orbits the charged particles along a circular orbit. Quadrupole electromagnets converge or diverge charged particles.

所定のエネルギーまで加速された荷電粒子は、粒子線ビームとなって取り出し機器である出射用の電磁石6により周回軌道から取り出される。そして、この粒子線ビームは、共通ビーム輸送ライン7により輸送される。さらに、共通ビーム輸送ライン7から複数の個別ビーム輸送ライン8,9に分岐される。 The charged particles accelerated to a predetermined energy become a particle beam and are taken out from the orbit by an electromagnet 6 for emission, which is an extraction device. Then, this particle beam is transported by the common beam transport line 7. Further, the common beam transport line 7 is branched into a plurality of individual beam transport lines 8 and 9.

また、粒子線治療システム1は、粒子線ビームが照射される患者が配置される複数の治療室10を備える。なお、本実施形態では、既設の治療室10の他に、将来、新たな治療室11を増設させることもできる。それぞれの治療室10,11には、患者が配置される治療台12が設けられている。なお、治療室10,11には、患者に対する粒子線ビームの照射方向を変更可能な回転ガントリ13を設けることもできる。 In addition, the particle beam therapy system 1 includes a plurality of treatment rooms 10 in which patients to be irradiated with the particle beam are arranged. In the present embodiment, in addition to the existing treatment room 10, a new treatment room 11 can be added in the future. Each of the treatment rooms 10 and 11 is provided with a treatment table 12 on which patients are placed. The treatment rooms 10 and 11 may be provided with a rotating gantry 13 capable of changing the irradiation direction of the particle beam to the patient.

また、粒子線治療システム1は、加速器3から延び、加速器3で加速された荷電粒子を輸送する共通ビーム輸送ライン7と、複数の治療室10のそれぞれに対応して設けられ、荷電粒子を共通ビーム輸送ライン7から治療室10まで輸送する個別ビーム輸送ライン8とを備える。なお、増設用の治療室11に対応する個別ビーム輸送ライン9も設けられる。 Further, the particle beam therapy system 1 is provided corresponding to each of a common beam transport line 7 extending from the accelerator 3 and transporting charged particles accelerated by the accelerator 3 and a plurality of treatment rooms 10, and shares charged particles in common. It includes an individual beam transport line 8 for transporting from the beam transport line 7 to the treatment room 10. An individual beam transport line 9 corresponding to the additional treatment room 11 is also provided.

個別ビーム輸送ライン8,9は、共通ビーム輸送ライン7から分岐され、対応するそれぞれの治療室10,11まで延びている。加速器3で加速された粒子線ビームは、共通ビーム輸送ライン7から個別ビーム輸送ライン8,9に分岐され、それぞれが対応する治療室10,11に導かれる。なお、図示は省略するが、治療室10,11には、粒子線ビームを患者の患部に向けて照射させるための照射装置が設けられている。 The individual beam transport lines 8 and 9 branch off from the common beam transport lines 7 and extend to the corresponding treatment rooms 10 and 11, respectively. The particle beam accelerated by the accelerator 3 is branched from the common beam transport line 7 to the individual beam transport lines 8 and 9, and guided to the corresponding treatment rooms 10 and 11, respectively. Although not shown, the treatment rooms 10 and 11 are provided with an irradiation device for irradiating the affected part of the patient with a particle beam.

本実施形態のそれぞれの個別ビーム輸送ライン8,9は、水平ビームコースと垂直ビームコースと斜めビームコースとガントリ室ビームコースとの少なくともいずれかのビームコースを形成する。 Each of the individual beam transport lines 8 and 9 of the present embodiment forms at least one of a horizontal beam course, a vertical beam course, an oblique beam course, and a gantry chamber beam course.

水平ビームコースは、患者に対して水平方向から粒子線ビームを照射するビームコースである。垂直ビームコースは、患者に対して垂直方向から粒子線ビームを照射するビームコースである。斜めビームコースは、患者に対して斜め方向から粒子線ビームを照射するビームコースである。ガントリ室ビームコースは、回転ガントリ13が用いられるビームコースである。 The horizontal beam course is a beam course that irradiates a patient with a particle beam from the horizontal direction. The vertical beam course is a beam course that irradiates a patient with a particle beam from a vertical direction. The oblique beam course is a beam course that irradiates a patient with a particle beam from an oblique direction. The gantry chamber beam course is a beam course in which the rotating gantry 13 is used.

まず、荷電粒子源2で生成された荷電粒子は、加速器3に入射される。この荷電粒子は、加速器3を約百万回周回する間に光速の約70%まで加速され、粒子線ビームとなる。そして、この粒子線ビームが共通ビーム輸送ライン7および個別ビーム輸送ライン8,9を介して治療室10,11まで導かれる。 First, the charged particles generated by the charged particle source 2 are incident on the accelerator 3. The charged particles are accelerated to about 70% of the speed of light while orbiting the accelerator 3 about one million times to become a particle beam. Then, the particle beam is guided to the treatment rooms 10 and 11 via the common beam transport lines 7 and the individual beam transport lines 8 and 9.

荷電粒子として炭素イオンを用いた場合において、粒子線ビームは、患者の体内を通過する際に運動エネルギーを失って速度が低下するとともに、速度の二乗にほぼ反比例する抵抗を受け、ある一定の速度まで低下すると急激に停止する。そして、粒子線ビームの停止点近傍では、ブラッグピークと呼ばれる高エネルギーが放出される。粒子線治療システム1は、このブラッグピークを患者の病巣組織(患部)の位置に合わせることにより、正常組織のダメージを抑えつつ、病巣組織のみを死滅させることができる。 When carbon ions are used as charged particles, the particle beam loses kinetic energy as it passes through the patient's body, slows down, and receives resistance that is almost inversely proportional to the square of the velocity, resulting in a constant velocity. When it drops to, it stops suddenly. Then, high energy called a Bragg peak is emitted near the stop point of the particle beam. The particle beam therapy system 1 can kill only the lesion tissue while suppressing damage to the normal tissue by aligning the Bragg peak with the position of the lesion tissue (affected portion) of the patient.

なお、一般に、複数の治療室10,11で同時に治療を行うことはない。例えば、加速器3で生成された粒子線ビームは、複数の治療室10,11のうちのいずれか1つの治療室10,11に導かれるように制御される。そして、1つの治療室10,11で治療が行われているときに、他の治療室10,11では、次回の治療の準備などの作業が行われる。 In general, treatment is not performed in a plurality of treatment rooms 10 and 11 at the same time. For example, the particle beam generated by the accelerator 3 is controlled so as to be guided to any one of the plurality of treatment rooms 10, 11. Then, while treatment is being performed in one treatment room 10 or 11, work such as preparation for the next treatment is performed in the other treatment rooms 10 and 11.

加速器3、共通ビーム輸送ライン7および個別ビーム輸送ライン8,9は、内部が真空にされる真空ダクト(ビームパイプ)を有する。これらの真空ダクトの内部を粒子線ビームが進行する。加速器3、共通ビーム輸送ライン7および個別ビーム輸送ライン8,9が有する真空ダクトが一体となり、粒子線ビームを治療室10,11まで導く輸送経路を形成する。つまり、真空ダクトは、粒子線ビームを通過させるのに充分な真空度を有する密閉された連続空間である。 The accelerator 3, the common beam transport line 7, and the individual beam transport lines 8 and 9 have a vacuum duct (beam pipe) whose inside is evacuated. A particle beam travels inside these vacuum ducts. The vacuum ducts of the accelerator 3, the common beam transport line 7, and the individual beam transport lines 8 and 9 are integrated to form a transport path for guiding the particle beam to the treatment rooms 10 and 11. That is, the vacuum duct is a closed continuous space having a sufficient degree of vacuum for passing the particle beam.

なお、図示は省略するが、入射器4は、低エネルギービーム輸送系(LEBT系)と、高周波四重極型線形加速器(RFQ)と、ドリフトチューブ型線形加速器を備える。そして、入射器4は、加速器3において加速可能なエネルギーレベルまで荷電粒子を加速する。加速器3は、磁場と加速電場の周波数を制御することで荷電粒子を加速する高周波加速空洞を備える。 Although not shown, the injector 4 includes a low energy beam transport system (LEBT system), a high frequency quadrupole linear accelerator (RFQ), and a drift tube type linear accelerator. The injector 4 then accelerates the charged particles to an energy level that can be accelerated by the accelerator 3. The accelerator 3 includes a high-frequency acceleration cavity that accelerates charged particles by controlling the frequencies of a magnetic field and an accelerating electric field.

本実施形態の共通ビーム輸送ライン7は、粒子線ビームを制御する複数の電磁石14を備える。さらに、個別ビーム輸送ライン8,9は、粒子線ビームを制御する複数の電磁石で1つのユニットを構成する電磁石群15,16を備える。 The common beam transport line 7 of the present embodiment includes a plurality of electromagnets 14 that control the particle beam. Further, the individual beam transport lines 8 and 9 include electromagnet groups 15 and 16 that form one unit with a plurality of electromagnets that control the particle beam.

図2に示すように、個別ビーム輸送ライン8,9は、複数個の電磁石17で1ユニットを構成する電磁石群15,16を備える。これらの電磁石群15,16は、複数の個別ビーム輸送ライン8,9のそれぞれに対応して設けられ、荷電粒子を共通ビーム輸送ライン7から個別ビーム輸送ライン8,9に導く磁場を発生させる。 As shown in FIG. 2, the individual beam transport lines 8 and 9 include electromagnet groups 15 and 16 in which a plurality of electromagnets 17 form one unit. These electromagnet groups 15 and 16 are provided corresponding to each of the plurality of individual beam transport lines 8 and 9, and generate a magnetic field that guides charged particles from the common beam transport lines 7 to the individual beam transport lines 8 and 9.

図1に示すように、共通ビーム輸送ライン7および個別ビーム輸送ライン8,9のそれぞれの電磁石群15,16は、真空ダクトの屈曲部または分岐部の外周を囲むように配置される。これらの電磁石群15,16に用いられる電磁石17には、様々な種類のものが用いられる。例えば、粒子線ビームの収束および発散を制御するための四極電磁石と、粒子線ビームの進行方向の変更に用いられる偏向電磁石とが用いられる。 As shown in FIG. 1, the electromagnet groups 15 and 16 of the common beam transport line 7 and the individual beam transport lines 8 and 9, respectively, are arranged so as to surround the outer periphery of the bent portion or the branch portion of the vacuum duct. Various types of electromagnets 17 are used for the electromagnet groups 15 and 16. For example, a quadrupole electromagnet for controlling the convergence and divergence of the particle beam and a deflection electromagnet used for changing the traveling direction of the particle beam are used.

本実施形態の粒子線治療システム1は、複数の電磁石群15,16のそれぞれに対して電力を供給する電源18と、電源18の制御を行うとともに電磁石群の制御を行う照射制御部19とを備える。 The particle beam therapy system 1 of the present embodiment includes a power source 18 that supplies electric power to each of the plurality of electromagnet groups 15 and 16, and an irradiation control unit 19 that controls the power source 18 and controls the electromagnet group. Be prepared.

図1に示すように、粒子線治療システム1は、所定の建屋20を備える。この建屋20の内部には、加速器3と共通ビーム輸送ライン7と個別ビーム輸送ライン8,9と治療室10,11とを収容する加速器室21が設けられる。さらに、電源18を収容する電源室22が設けられる。また、診察室23、スタッフ室24、廊下26なども設けられる。 As shown in FIG. 1, the particle beam therapy system 1 includes a predetermined building 20. Inside the building 20, an accelerator room 21 accommodating an accelerator 3, a common beam transport line 7, individual beam transport lines 8 and 9, and treatment rooms 10 and 11 is provided. Further, a power supply room 22 for accommodating the power supply 18 is provided. In addition, an examination room 23, a staff room 24, a corridor 26, and the like are also provided.

さらに、治療室10と廊下26との間には、前室25が設けられる。前室25は、治療室10の一部を構成するものでも良い。なお、前室25は、位置決め室とも呼ばれ、治療台12などの機器の操作を行う操作盤などが設けられる。患者の位置決めを行う際には、操作盤の操作を行う技師が前室25に配置される。 Further, an anterior chamber 25 is provided between the treatment room 10 and the corridor 26. The anterior chamber 25 may form a part of the treatment chamber 10. The front chamber 25 is also called a positioning chamber, and is provided with an operation panel or the like for operating equipment such as a treatment table 12. When positioning the patient, a technician who operates the operation panel is assigned to the anterior chamber 25.

なお、電源18は、例えば、キュービクルなどの配電盤である。配電盤では、発電所から変電所を通して送られる高電圧の電気を降圧させる受電設備が金属製の箱体に収容されている。 The power supply 18 is, for example, a switchboard such as a cubicle. In the switchboard, the power receiving equipment that steps down the high-voltage electricity sent from the power plant through the substation is housed in a metal box.

建屋20は、鉄筋コンクリートなどで形成された堅牢な建築物である。図1では、加速器3と共通ビーム輸送ライン7と個別ビーム輸送ライン8,9と治療室10,11とが、同一階層に設置される建屋20を例示している。 The building 20 is a robust building made of reinforced concrete or the like. FIG. 1 illustrates a building 20 in which the accelerator 3, the common beam transport line 7, the individual beam transport lines 8 and 9, and the treatment rooms 10 and 11 are installed on the same floor.

また、電源18から電磁石群15,16までは、所定のケーブル27,28,29を介して電力が供給される。なお、理解を助けるために、個別ビーム輸送ライン8,9の電磁石群15,16に対して電力を供給するケーブル27,28,29のみを図示し、加速器3の電磁石5,6と、共通ビーム輸送ライン7の電磁石14とのそれぞれに対して電源18から電力を供給するケーブルの図示を省略する。 Further, electric power is supplied from the power source 18 to the electromagnet groups 15 and 16 via predetermined cables 27, 28 and 29. To help understanding, only the cables 27, 28, and 29 that supply power to the electromagnet groups 15 and 16 of the individual beam transport lines 8 and 9 are shown, and the common beam with the electromagnets 5 and 6 of the accelerator 3 is shown. Illustration of a cable for supplying electric power from the power source 18 to each of the electromagnet 14 of the transportation line 7 is omitted.

本実施形態の粒子線治療システム1は、電力を電源18から加速器室21の内部まで導く基幹ケーブル27と、電力を基幹ケーブル27から既設の電磁石群15,16まで導く供給ケーブル28,29と、基幹ケーブル27から供給ケーブル28,29が枝分れする特定部としての切替盤30を備える。 The particle beam therapy system 1 of the present embodiment includes a backbone cable 27 that guides electric power from the power source 18 to the inside of the accelerator chamber 21, and supply cables 28 and 29 that guide electric power from the backbone cable 27 to the existing electromagnet groups 15 and 16. A switching board 30 is provided as a specific portion in which the supply cables 28 and 29 branch from the main cable 27.

なお、既設の電磁石群15に接続される供給ケーブル28と、増設用の電磁石群16に接続される供給ケーブル29とが設けられている。これらが切替盤30に接続されている。 A supply cable 28 connected to the existing electromagnet group 15 and a supply cable 29 connected to the additional electromagnet group 16 are provided. These are connected to the switching board 30.

図1に示すように、電源18が電源室22の内部に設けられ、この電源室22から1本の基幹ケーブル27が加速器室21まで延びている。この基幹ケーブル27を通すために、電源室22と加速器室21とを区分ける遮蔽壁31には、1個の貫通孔32が設けられている。 As shown in FIG. 1, a power supply 18 is provided inside the power supply room 22, and one trunk cable 27 extends from the power supply room 22 to the accelerator room 21. In order to pass the trunk cable 27, one through hole 32 is provided in the shielding wall 31 that separates the power supply room 22 and the accelerator room 21.

加速器室21の内部の供給ケーブル28は、複数の電磁石群15のそれぞれに対応して設けられている。例えば、4つの個別ビーム輸送ライン8がある場合には、それぞれに対応して4つの供給ケーブル28が設けられる。そして、供給ケーブル28の上流側の端部が切替盤30に接続される。 The supply cable 28 inside the accelerator chamber 21 is provided corresponding to each of the plurality of electromagnet groups 15. For example, if there are four individual beam transport lines 8, four supply cables 28 are provided corresponding to each. Then, the upstream end of the supply cable 28 is connected to the switching board 30.

本実施形態では、1本の基幹ケーブル27から複数本の供給ケーブル28,29が枝分れする電力供給系統33が形成されている(図2参照)。そして、切替盤30は、基端の電源18から末端の複数の電磁石群15,16まで枝分れする電力供給系統33の最初の分岐部となっている。このようにすれば、粒子線治療システム1の建設時またはメンテナンス時に切替盤30下流側の供給ケーブル28,29の配線作業を効率的に行うことができる。 In the present embodiment, a power supply system 33 in which a plurality of supply cables 28 and 29 are branched from one trunk cable 27 is formed (see FIG. 2). The switching board 30 is the first branch of the power supply system 33 that branches from the power supply 18 at the base end to the plurality of electromagnet groups 15 and 16 at the ends. In this way, the wiring work of the supply cables 28 and 29 on the downstream side of the switching board 30 can be efficiently performed at the time of construction or maintenance of the particle beam therapy system 1.

切替盤30は、加速器室21の内部に設けられている。つまり、切替盤30は、電磁石群15,16の近傍に設けられている。なお、近傍とは、電源18よりも近い位置を示す。 The switching board 30 is provided inside the accelerator chamber 21. That is, the switching board 30 is provided in the vicinity of the electromagnet groups 15 and 16. The term “neighborhood” indicates a position closer than the power supply 18.

切替盤30は、照射制御部19により制御され、電力の供給先となる電磁石群15,16の切り替えを行う。照射制御部19と切替盤30とは制御信号線34で接続されている。 The switching board 30 is controlled by the irradiation control unit 19 to switch the electromagnet groups 15 and 16 to which power is supplied. The irradiation control unit 19 and the switching panel 30 are connected by a control signal line 34.

照射制御部19は、粒子線ビームの照射を行う治療室10,11に対応する電磁石群15,16に電力が供給されるように、切替盤30の制御を行う。つまり、照射制御部19により励磁される電磁石群15,16の制御が行われる。 The irradiation control unit 19 controls the switching board 30 so that electric power is supplied to the electromagnet groups 15 and 16 corresponding to the treatment rooms 10 and 11 that irradiate the particle beam. That is, the electromagnet groups 15 and 16 excited by the irradiation control unit 19 are controlled.

また、切替盤30は、放射線を遮蔽する遮蔽部材35で覆われている。この遮蔽部材35は、例えば、鉄または鉛などの部材で形成された箱状を成す。このようにすれば、切替盤30に対する放射線の照射が抑えられ、放射線による切替盤30に対する悪影響を抑制することができる。 Further, the switching board 30 is covered with a shielding member 35 that shields radiation. The shielding member 35 has a box shape formed of, for example, a member such as iron or lead. By doing so, the irradiation of the switching board 30 with radiation can be suppressed, and the adverse effect of the radiation on the switching board 30 can be suppressed.

粒子線治療システム1の建設時には、加速器室21の内部に作業者が入って所定の作業を行う。このときに、供給ケーブル28の着脱がし易い切替盤30が加速器室21の内部に配置されるため、供給ケーブル28の敷設作業を効率的に行うことができる。また、治療室11の増設作業も効率的に行うことができる。 At the time of construction of the particle beam therapy system 1, an operator enters the accelerator chamber 21 to perform a predetermined operation. At this time, since the switching board 30 that allows the supply cable 28 to be easily attached and detached is arranged inside the accelerator chamber 21, the supply cable 28 can be laid efficiently. In addition, the expansion work of the treatment room 11 can be efficiently performed.

加速器室21は、放射線管理区域となっている。建屋20の内部は、この放射線管理区域と、それ以外の通常区域(非管理区域)とに分けられる。放射線管理区域とは、人が放射線の不必要な被ばくを防ぐため、放射線量が一定以上ある場所を明確に区分けし、人の不必要な立ち入りを防止するために設けられる区域である。この放射線管理区域の設置は、法令により取り決められている。 The accelerator room 21 is a radiation controlled area. The interior of the building 20 is divided into this radiation controlled area and the other normal area (uncontrolled area). The radiation control area is an area provided to clearly classify places where the radiation dose is above a certain level and prevent unnecessary entry of people in order to prevent unnecessary exposure of radiation. The establishment of this radiation controlled area is stipulated by law.

荷電粒子源2、入射器4、加速器3の電磁石5,6、共通ビーム輸送ライン7の電磁石14、および個別ビーム輸送ライン8,9の電磁石群15,16は、運転中に放射線を放射する機器であるため、放射線管理区域に設けられている。 The charged particle source 2, the injector 4, the electromagnets 5 and 6 of the accelerator 3, the electromagnet 14 of the common beam transport line 7, and the electromagnet groups 15 and 16 of the individual beam transport lines 8 and 9 are devices that emit radiation during operation. Therefore, it is provided in the radiation controlled area.

建屋20は、放射線管理区域である加速器室21を囲み、放射線を遮蔽する遮蔽構造部としての遮蔽壁31を備える。つまり、放射線管理区域は、その周囲が遮蔽壁31で仕切られている。また、通常区域は、放射線の遮蔽を想定していない通常壁36,37で仕切られている。 The building 20 surrounds the accelerator room 21, which is a radiation controlled area, and includes a shielding wall 31 as a shielding structure portion that shields radiation. That is, the radiation controlled area is partitioned by a shielding wall 31 around it. In addition, the normal area is partitioned by normal walls 36 and 37, which are not supposed to shield radiation.

遮蔽壁31により放射線管理区域の外部に放射線が漏れないようになっている。この遮蔽壁31の厚さTは、1〜2m以上となっている。なお、遮蔽壁31の内部に鉛または鉄などの金属板を設けた場合には、遮蔽壁31の厚さTが1m未満であっても良い。 The shielding wall 31 prevents radiation from leaking to the outside of the radiation controlled area. The thickness T of the shielding wall 31 is 1 to 2 m or more. When a metal plate such as lead or iron is provided inside the shielding wall 31, the thickness T of the shielding wall 31 may be less than 1 m.

また、放射線管理区域である加速器室21の天井部分は、コンクリートで形成した所定の厚みを有する遮蔽構造部としての遮蔽天井板で覆われる。なお、加速器室21の床部分は、コンクリートで形成した所定の厚みを有する遮蔽構造部としての遮蔽床で覆われる。 Further, the ceiling portion of the accelerator chamber 21, which is a radiation controlled area, is covered with a shielding ceiling plate as a shielding structure portion having a predetermined thickness and formed of concrete. The floor portion of the accelerator chamber 21 is covered with a shielding floor formed of concrete as a shielding structure portion having a predetermined thickness.

放射線は、主にビームの偏向部および停止部(消失部)で発生し、特にビーム偏向時に接線方向に向かって発生する。そのため、加速器3、共通ビーム輸送ライン7および個別ビーム輸送ライン8,9を水平に並べて配置する場合は、水平方向に対し充分な遮蔽能力を有する構造とすることが好ましい。例えば、遮蔽壁31は、天井板と比較して大きな遮蔽能力を持つ。 Radiation is mainly generated at the deflection part and the stop part (disappearing part) of the beam, and is generated in the tangential direction especially at the time of beam deflection. Therefore, when the accelerator 3, the common beam transport line 7, and the individual beam transport lines 8 and 9 are arranged horizontally side by side, it is preferable to have a structure having sufficient shielding ability in the horizontal direction. For example, the shielding wall 31 has a large shielding ability as compared with the ceiling plate.

なお、建屋20の内部において、診察室23、スタッフ室24、廊下26などの施設は、通常区域に設けられている。通常区域から治療室10,11までの人の進入経路は、遮蔽壁31で形成され、かつ平面視で屈曲されたクランク状に形成されている。そのため、治療室10,11から通常区域に向かって放射線が漏れることがない。 Inside the building 20, facilities such as an examination room 23, a staff room 24, and a corridor 26 are provided in a normal area. The entry path for people from the normal area to the treatment rooms 10 and 11 is formed by a shielding wall 31 and formed in a crank shape bent in a plan view. Therefore, radiation does not leak from the treatment rooms 10 and 11 toward the normal area.

また、電源18は、加速器室21の外部である電源室22に設けられているため、粒子線治療システム1が稼働中であっても、放射線の影響を受けることがない。そこで、作業者が電源18のメンテナンスを行い易くなっている。 Further, since the power supply 18 is provided in the power supply room 22 outside the accelerator room 21, it is not affected by radiation even when the particle beam therapy system 1 is in operation. Therefore, it is easy for the operator to perform maintenance on the power supply 18.

粒子線治療システム1を建設するためには、多額の予算を必要とする。そのため、粒子線治療システム1を新設するときには、初期コストを抑えるため、治療室10などの設備の数を抑えておく。そして、運営を開始して数年後に経営が安定したところで増設工事を行い、設備の数を増やすようにする。本実施形態では、回転ガントリ13が配置される治療室11を増設するための場所が、加速器室21の内部に予め確保されている。 A large budget is required to construct the particle beam therapy system 1. Therefore, when the particle beam therapy system 1 is newly installed, the number of facilities such as the treatment room 10 is reduced in order to reduce the initial cost. Then, a few years after the start of operation, expansion work will be carried out when the management is stable, and the number of facilities will be increased. In the present embodiment, a place for expanding the treatment room 11 in which the rotating gantry 13 is arranged is secured in advance inside the accelerator room 21.

粒子線治療システム1の建設時には、最もコストが嵩む装置である回転ガントリ13の設置数を抑えて新設時のコストを低減させつつ、その後に回転ガントリ13を増設して稼働率を向上させることができる。 When constructing the particle beam therapy system 1, it is possible to reduce the number of installations of the rotating gantry 13, which is the most costly device, to reduce the cost at the time of new installation, and then add the rotating gantry 13 to improve the operating rate. it can.

回転ガントリ13は、円筒形状を成す大型の装置である。この回転ガントリ13は、その円筒の中心軸が水平方向を向くように設置される。そして、この軸を中心として回転ガントリ13が回転可能となっている。なお、回転ガントリ13には、個別ビーム輸送ライン9から延長された真空ダクトおよび電磁石群が取り付けられる。回転ガントリ13において、真空ダクトは、まず、回転ガントリ13の中心軸に沿って導かれ、回転ガントリ13の円筒外周側へ向けて一旦延びた後に、再び回転ガントリ13の内周側に向けて延びる。 The rotary gantry 13 is a large-sized device having a cylindrical shape. The rotating gantry 13 is installed so that the central axis of the cylinder faces the horizontal direction. The rotary gantry 13 can rotate around this axis. A vacuum duct and an electromagnet group extended from the individual beam transport line 9 are attached to the rotating gantry 13. In the rotary gantry 13, the vacuum duct is first guided along the central axis of the rotary gantry 13, extends once toward the outer peripheral side of the cylinder of the rotary gantry 13, and then extends again toward the inner peripheral side of the rotary gantry 13. ..

回転ガントリ13には、個別ビーム輸送ライン9により導かれた粒子線ビームを患者に向けて照射する照射部が設けられる。この粒子線ビームは、照射部からビーム進行方向に対して直交する2方向に走査可能となっている。なお、患者は、回転ガントリ13の内部に設けられた治療台に載置される。この治療台は、患者を載置した状態で移動可能となっている。この治療台の移動によって患者を粒子線ビームの照射位置に移動させて位置合わせを行うことができる。そのため、患者の病巣組織に最適な精度で粒子線ビームを照射することができる。 The rotating gantry 13 is provided with an irradiation unit that irradiates the patient with a particle beam guided by the individual beam transport line 9. This particle beam can be scanned from the irradiation unit in two directions orthogonal to the beam traveling direction. The patient is placed on a treatment table provided inside the rotating gantry 13. This treatment table can be moved with the patient on it. By moving the treatment table, the patient can be moved to the irradiation position of the particle beam and aligned. Therefore, the particle beam can be irradiated to the lesion tissue of the patient with the optimum accuracy.

また、回転ガントリ13を回転させることで、患者を中心として照射部を回転させることができる。そして、患者の周囲のいずれの方向からも粒子線ビームを照射することができる。つまり、回転ガントリ13は、個別ビーム輸送ライン9により導かれた荷電粒子の患者に対する照射方向を変更可能な装置である。そのため、患者の負担を軽減しつつ、最適な方向から粒子線ビームを正確に患部に照射することができる。 Further, by rotating the rotating gantry 13, the irradiation unit can be rotated around the patient. Then, the particle beam can be irradiated from any direction around the patient. That is, the rotating gantry 13 is a device capable of changing the irradiation direction of the charged particles guided by the individual beam transport line 9 to the patient. Therefore, it is possible to accurately irradiate the affected area with the particle beam from the optimum direction while reducing the burden on the patient.

なお、本実施形態では、回転ガントリ13を増設用の治療室11に設ける形態を例示しているが、その他の態様であっても良い。例えば、既設の治療室10をガントリ室ビームコースに対応させて回転ガントリ13を設けるようにしても良い。そして、増設用の治療室11は、他のビームコースに対応させても良い。 In this embodiment, the rotary gantry 13 is provided in the additional treatment room 11, but other embodiments may be used. For example, the existing treatment room 10 may be provided with the rotating gantry 13 corresponding to the gantry room beam course. Then, the additional treatment room 11 may correspond to another beam course.

なお、治療室11が増設される場合には、この治療室11に対応する増設用の個別ビーム輸送ライン9と電磁石群16と供給ケーブル29が設けられる。そして、切替盤30は、増設用の供給ケーブル29が接続可能となっている。このようにすれば、治療室11を増設する際に、電力供給系統33の構築を含めた増設作業を効率的に行うことができる。 When the treatment room 11 is expanded, an individual beam transport line 9, an electromagnet group 16, and a supply cable 29 for expansion corresponding to the treatment room 11 are provided. A supply cable 29 for expansion can be connected to the switching board 30. In this way, when the treatment room 11 is expanded, the expansion work including the construction of the power supply system 33 can be efficiently performed.

図2に示すように、切替盤30は、供給ケーブル28,29が接続可能な複数のコンタクタ38,39を備える。なお、コンタクタ38,39とは電磁開閉器とも称する。コンタクタ38,39には、供給ケーブル28,29が着脱される。これらのコンタクタ38,39によりそれぞれの供給ケーブル28,29に対する電力の供給のON・OFFが制御される。 As shown in FIG. 2, the switching board 30 includes a plurality of contactors 38 and 39 to which the supply cables 28 and 29 can be connected. The contactors 38 and 39 are also referred to as electromagnetic switches. Supply cables 28 and 29 are attached to and detached from the contactors 38 and 39. These contactors 38 and 39 control ON / OFF of power supply to the respective supply cables 28 and 29.

本実施形態の切替盤30は、既設の供給ケーブル28に対応するコンタクタ38とともに未設の供給ケーブル29に対応するコンタクタ39を備える。つまり、治療室11の増設時に新たに追加される供給ケーブル29が接続されるコンタクタ39が予め設けられている。このようにすれば、治療室11を増設する際に、切替盤30を交換しないで済むようになるため、増設工事を効率的に行うことができる。また、既設の電源18を増設用の治療室11のために用いることができるため、新たな電源18の増設が不要になる。また、遮蔽壁31に新たに貫通孔32を増設することも不要になる。そのため、建屋20に対する改造も不要になる。 The switching board 30 of the present embodiment includes a contactor 38 corresponding to the existing supply cable 28 and a contactor 39 corresponding to the uninstalled supply cable 29. That is, a contactor 39 to which the supply cable 29 newly added when the treatment room 11 is added is connected is provided in advance. In this way, when the treatment room 11 is expanded, it is not necessary to replace the switching board 30, so that the expansion work can be efficiently performed. Further, since the existing power supply 18 can be used for the treatment room 11 for expansion, it is not necessary to add a new power supply 18. Further, it is not necessary to newly add a through hole 32 to the shielding wall 31. Therefore, no modification to the building 20 is required.

なお、本実施形態では、切替盤30が未設の供給ケーブル29に対応するコンタクタ39を備えるが、その他の態様であっても良い。例えば、切替盤30が既設の供給ケーブル28に対応するコンタクタ38を備えるようにし、治療室11の増設時に、新たに増設用のコンタクタ39を追加できるようにしても良い。 In the present embodiment, the switching board 30 includes a contactor 39 corresponding to the supply cable 29 which is not provided, but other embodiments may be used. For example, the switching board 30 may be provided with a contactor 38 corresponding to the existing supply cable 28, and a contactor 39 for expansion may be newly added when the treatment room 11 is expanded.

図1に示すように、切替盤30から複数の電磁石群15,16までの距離は、それぞれ異なっている。しかし、本実施形態の複数の供給ケーブル28,29は、切替盤30から電磁石群15,16までの長さが同じになるように調整される。例えば、全ての供給ケーブル28,29のうち最も長い供給ケーブル29の長さに合わせて他の供給ケーブル28の長さが設定される。本実施形態では、切替盤30から増設用の電磁石群16までの距離が最も長いため、増設用の供給ケーブル29が最も長くなっている。なお、切替盤30から電磁石群15までの距離に対して供給ケーブル28の全長が長い場合には、供給ケーブル28の一部を捲回した捲回部28aを形成し、その敷設距離を調整する。 As shown in FIG. 1, the distances from the switching board 30 to the plurality of electromagnet groups 15 and 16 are different from each other. However, the plurality of supply cables 28 and 29 of the present embodiment are adjusted so that the lengths from the switching board 30 to the electromagnet groups 15 and 16 are the same. For example, the length of the other supply cable 28 is set according to the length of the longest supply cable 29 among all the supply cables 28 and 29. In the present embodiment, since the distance from the switching board 30 to the electromagnet group 16 for expansion is the longest, the supply cable 29 for expansion is the longest. When the total length of the supply cable 28 is longer than the distance from the switching board 30 to the electromagnet group 15, a winding portion 28a is formed by winding a part of the supply cable 28, and the laying distance thereof is adjusted. ..

全ての供給ケーブル28,29の長さを同じにすることで、それぞれの供給ケーブル28,29の電気抵抗が同じになる。そのため、それぞれの電磁石群15,16に対して供給される電力の制御を行い易くなる。つまり、電源18のゲイン調整作業が不要となる。 By making the lengths of all the supply cables 28 and 29 the same, the electrical resistance of the respective supply cables 28 and 29 becomes the same. Therefore, it becomes easy to control the electric power supplied to each of the electromagnet groups 15 and 16. That is, the gain adjustment work of the power supply 18 becomes unnecessary.

また、増設用の治療室11に対応する個別ビーム輸送ライン9の供給ケーブル29の長さを予め設定可能である。この増設用の供給ケーブル29を含めた全ての供給ケーブル28,29のうち最も長い供給ケーブル29の長さに合わせて他の供給ケーブル28の長さが設定される。このようにすれば、治療室11が増設されても、それぞれの供給ケーブル28,29の電気抵抗が同じになるため、それぞれの電磁石群16に対して供給する電力の制御を行い易くなる。 Further, the length of the supply cable 29 of the individual beam transport line 9 corresponding to the additional treatment room 11 can be set in advance. The length of the other supply cable 28 is set according to the length of the longest supply cable 29 among all the supply cables 28, 29 including the supply cable 29 for expansion. By doing so, even if the treatment room 11 is added, the electric resistances of the respective supply cables 28 and 29 are the same, so that it becomes easy to control the electric power supplied to the respective electromagnet group 16.

なお、基幹ケーブル27から複数の供給ケーブル28,29が枝分れしている。このようにすれば、基幹ケーブル27を通すために遮蔽壁31に形成する貫通孔32の数を低減させることができる。本実施形態では、基幹ケーブル27が1本であるため、遮蔽壁31に形成する貫通孔32も1つで済む。 A plurality of supply cables 28 and 29 are branched from the trunk cable 27. In this way, the number of through holes 32 formed in the shielding wall 31 for passing the trunk cable 27 can be reduced. In the present embodiment, since there is only one trunk cable 27, only one through hole 32 is formed in the shielding wall 31.

従来、一般的な粒子線治療システムでは、電磁石群15と電源18とが一対を成し、独立した供給ケーブル28で互いに接続されていた。そのため、複数の治療室10を設ける場合には、遮蔽壁31に複数の貫通孔32を設ける必要がある。また、貫通孔32の増加は、放射線の遮蔽設計にも影響し、遮蔽計算結果に応じて壁厚を増す必要もある。これら建屋側作業の負担増加に伴い、工事の長期化が生じてしまう。 Conventionally, in a general particle beam therapy system, an electromagnet group 15 and a power supply 18 are paired and connected to each other by an independent supply cable 28. Therefore, when a plurality of treatment rooms 10 are provided, it is necessary to provide a plurality of through holes 32 in the shielding wall 31. Further, the increase of the through holes 32 also affects the radiation shielding design, and it is necessary to increase the wall thickness according to the shielding calculation result. As the burden of work on the building side increases, the construction work will take longer.

さらに、建屋20の限られたフロア面積において、複数の電源18の配置スペースを確保する必要がある。また、使用する供給ケーブル28の物量も、治療室10の増加に比例して多くなってしまう。さらに、治療室10の増加に伴い、供給ケーブル28が増加し、作業者のアクセスおよび機器の配置スペースに支障をきたす。さらに、敷設作業も増加してしまう。 Further, it is necessary to secure a space for arranging a plurality of power supplies 18 in the limited floor area of the building 20. In addition, the quantity of the supply cable 28 used also increases in proportion to the increase in the treatment room 10. Further, as the number of treatment rooms 10 increases, the number of supply cables 28 increases, which hinders the access of workers and the arrangement space of equipment. Furthermore, the laying work will also increase.

本実施形態の粒子線治療システム1では、1つの電源18から複数の電磁石群15,16に電力を供給できるため、電源18の数を低減させることができる。さらに、電源18の配置必要なスペースも低減させることができる。また、特定部としての切替盤30が加速器室21の内部に設けられるため、供給ケーブル28,29の敷設作業を効率的に行うことができる。 In the particle beam therapy system 1 of the present embodiment, since power can be supplied from one power source 18 to a plurality of electromagnet groups 15 and 16, the number of power sources 18 can be reduced. Further, the space required for arranging the power supply 18 can be reduced. Further, since the switching board 30 as a specific unit is provided inside the accelerator chamber 21, the work of laying the supply cables 28 and 29 can be efficiently performed.

また、粒子線治療システム1では、切替盤30を加速器室21の内部に設けられるため、供給ケーブル28の物量の低減、遮蔽壁31の貫通孔32の数を低減、治療室11の増設に伴う改修項目低減を実現できる。 Further, in the particle beam therapy system 1, since the switching board 30 is provided inside the accelerator chamber 21, the quantity of the supply cable 28 is reduced, the number of through holes 32 of the shielding wall 31 is reduced, and the treatment chamber 11 is expanded. It is possible to reduce the number of repair items.

ビーム光学計算技術の高度化により、異なる電磁石を同じ電流値で励磁させつつ、異なる治療室10,11に同じビーム性状のビームを輸送するような光学計算の最適化が実施できるようになった。粒子線治療システム1では、ビーム光学パラメータの最適化かつ共通化が実施された治療室10,11に対応して電磁石群15,16が配置される。これらの電磁石群15,16の近傍に切替盤30を配置することで、切替盤30から電磁石群15,16までの供給ケーブル28,29を短くし、その長さを均一に揃えることが容易となる。 With the advancement of beam optical calculation technology, it has become possible to optimize optical calculation such that different electromagnets are excited with the same current value and beams having the same beam properties are transported to different treatment rooms 10 and 11. In the particle beam therapy system 1, the electromagnet groups 15 and 16 are arranged corresponding to the treatment rooms 10 and 11 in which the beam optical parameters are optimized and standardized. By arranging the switching board 30 in the vicinity of these electromagnet groups 15 and 16, the supply cables 28 and 29 from the switching board 30 to the electromagnet groups 15 and 16 can be shortened, and the lengths thereof can be easily made uniform. Become.

粒子線治療システム1では、供給ケーブル28,29の長さが揃え易くなったことで、工期自体が短くなり、かつ電源室22のスペースを縮小することが可能となる。さらに、粒子線治療システム1のコストダウンにもつながる。また、放射線管理区域である加速器室21と通常区域の電源室22の間のケーブルの本数が劇的に少なくなり、それに伴い貫通孔32の数を減少させることができる。さらに、貫通孔32のサイズ自体も小さくすることが可能となる。これにより、放射線の遮蔽効果を向上させることができる。そのため、放射線発生源の近傍に貫通孔32を形成することができる。 In the particle beam therapy system 1, the lengths of the supply cables 28 and 29 can be easily aligned, so that the construction period itself can be shortened and the space of the power supply room 22 can be reduced. Further, it leads to cost reduction of the particle beam therapy system 1. In addition, the number of cables between the accelerator chamber 21 in the radiation controlled area and the power supply chamber 22 in the normal area is dramatically reduced, and the number of through holes 32 can be reduced accordingly. Further, the size of the through hole 32 itself can be reduced. Thereby, the radiation shielding effect can be improved. Therefore, a through hole 32 can be formed in the vicinity of the radiation source.

粒子線治療システム1では、基幹ケーブル27および供給ケーブル28を配置するケーブルトレイを少なくすることもできる。さらに、建屋20に対する電磁石群15の配置の自由度も上げることが可能となる。このように、粒子線治療システム1は、普及機でありながらユーザー要望に応え易い装置設計が可能となる。さらに、供給ケーブル28の最適化により切り替え動作を円滑化することで、治療時間を短縮し患者への負担を軽減することができる。 In the particle beam therapy system 1, the number of cable trays in which the trunk cable 27 and the supply cable 28 are arranged can be reduced. Further, the degree of freedom in arranging the electromagnet group 15 with respect to the building 20 can be increased. As described above, the particle beam therapy system 1 enables a device design that is easy to meet the user's request while being a popular machine. Further, by optimizing the supply cable 28 to facilitate the switching operation, the treatment time can be shortened and the burden on the patient can be reduced.

また、それぞれの個別ビーム輸送ライン8,9は、水平ビームコースと垂直ビームコースと斜めビームコースとガントリ室ビームコースとの少なくともいずれかのビームコースを形成する。このようにすれば、様々な種類のビームコースに対応して個別ビーム輸送ライン8,9を設けられていても、基幹ケーブル27が共通して用いられるため、電力供給系統33の構築が行い易くなる。 In addition, each of the individual beam transport lines 8 and 9 forms at least one of a horizontal beam course, a vertical beam course, an oblique beam course, and a gantry chamber beam course. In this way, even if the individual beam transport lines 8 and 9 are provided corresponding to various types of beam courses, the trunk cable 27 is commonly used, so that the power supply system 33 can be easily constructed. Become.

本実施形態では、稼働中に加速器3と共通ビーム輸送ライン7と個別ビーム輸送ライン8,9とから放射線が漏れる箇所が予め特定される。そして、切替盤30は、放射線が漏れる箇所を避けて配置される。 In the present embodiment, the locations where radiation leaks from the accelerator 3, the common beam transport lines 7, and the individual beam transport lines 8 and 9 during operation are specified in advance. Then, the switching board 30 is arranged so as to avoid a place where radiation leaks.

このようにすれば、切替盤30を放射線から防護する構造を簡素化することができる。例えば、遮蔽部材35の厚さを薄くしたり、簡素化したりすることができる。なお、放射線が漏れる箇所はシミュレーションにより特定される。また、シミュレーションには、放射線の遮蔽計算の実施を含む。 In this way, the structure for protecting the switching board 30 from radiation can be simplified. For example, the thickness of the shielding member 35 can be reduced or simplified. The location where the radiation leaks is specified by simulation. The simulation also includes the implementation of radiation shielding calculations.

また、稼働中に加速器3と共通ビーム輸送ライン7と個別ビーム輸送ライン8,9とから漏れる放射線に基づく線量の分布が予め特定される。そして、切替盤30は、線量が予め定められた閾値以下の箇所に配置される。 Further, the distribution of the dose based on the radiation leaking from the accelerator 3, the common beam transport line 7, and the individual beam transport lines 8 and 9 during operation is specified in advance. Then, the switching board 30 is arranged at a place where the dose is equal to or less than a predetermined threshold value.

このようにすれば、切替盤30が配置可能な箇所の選択肢を増やせるようになり、切替盤30に対する放射線の照射が抑えられ、かつ電磁石群15,16に近接した位置に切替盤30を配置することができる。なお、線量の分布はシミュレーションにより取得される。また、閾値は、粒子線治療システム1の設計者が予め設定した値でも良いし、加速器室21の内部の線量の平均値であっても良い。そして、線量の低い箇所に切替盤30を設けるようにする。 By doing so, it becomes possible to increase the choices of places where the switching board 30 can be arranged, the irradiation of radiation to the switching board 30 is suppressed, and the switching board 30 is arranged at a position close to the electromagnet groups 15 and 16. be able to. The dose distribution is obtained by simulation. Further, the threshold value may be a value preset by the designer of the particle beam therapy system 1 or may be an average value of the dose inside the accelerator chamber 21. Then, the switching board 30 is provided at a place where the dose is low.

このように、本実施形態では、切替盤30を遮蔽部材35で覆い、遮蔽計算の実施と合わせて、切替盤30が配置可能な低線量領域と特定し、電磁石群15,16の近傍となる最適な位置を設定する。 As described above, in the present embodiment, the switching board 30 is covered with the shielding member 35, and together with the execution of the shielding calculation, the switching board 30 is specified as a low-dose region where the switching board 30 can be arranged, and is in the vicinity of the electromagnet groups 15 and 16. Set the optimum position.

次に、粒子線治療システム1の設計方法について図3のフローチャートを用いて説明する。なお、前述の図1から図2を適宜参照する。 Next, the design method of the particle beam therapy system 1 will be described with reference to the flowchart of FIG. It should be noted that the above-mentioned FIGS. 1 to 2 are referred to as appropriate.

図3に示すように、まず、ステップS11において、設計者は、粒子線治療システム1の基本設計を行う。ここで、加速器室21の内部における加速器3と共通ビーム輸送ライン7と個別ビーム輸送ライン8,9との配置態様を決定する。なお、既設の治療室10とともに、増設用の治療室11を含めた設定を行う。さらに、ビーム光学計算に基づき、電源18を共通化させることが可能な電磁石群15,16を検討することも行う。 As shown in FIG. 3, first, in step S11, the designer performs the basic design of the particle beam therapy system 1. Here, the arrangement mode of the accelerator 3, the common beam transport line 7, and the individual beam transport lines 8 and 9 inside the accelerator chamber 21 is determined. In addition to the existing treatment room 10, the setting including the treatment room 11 for expansion is performed. Further, based on the beam optical calculation, the electromagnet groups 15 and 16 capable of sharing the power supply 18 will be examined.

次のステップS12において、設計者は、稼働中に加速器3と共通ビーム輸送ライン7と個別ビーム輸送ライン8,9とから漏れる放射線に関するシミュレーションを行う。さらに、放射線が漏れる箇所を特定するとともに線量の分布を特定する。 In the next step S12, the designer simulates the radiation leaking from the accelerator 3, the common beam transport line 7, and the individual beam transport lines 8 and 9 during operation. In addition, identify the location of radiation leakage and the dose distribution.

次のステップS13において、設計者は、切替盤30の配置を、放射線が漏れる箇所を避けられる箇所に設定する。さらに、切替盤30の配置を、線量が予め定められた閾値以下の箇所に設定する。つまり、高線量領域を避けた位置に切替盤30の配置する設計を行う。加えて、切替盤30の遮蔽構造も検討し、放射線による影響を低減する設計を行う。 In the next step S13, the designer sets the arrangement of the switching board 30 to a place where the radiation leakage portion can be avoided. Further, the arrangement of the switching board 30 is set at a place where the dose is equal to or less than a predetermined threshold value. That is, the design is performed so that the switching board 30 is arranged at a position avoiding the high dose region. In addition, the shielding structure of the switching board 30 will be examined, and a design will be made to reduce the influence of radiation.

次のステップS14において、設計者は、仮に、切替盤30から複数の電磁石群15,16までの距離に対応してそれぞれの供給ケーブル28,29の長さを設定した場合に、これら増設用の供給ケーブル29を含めた全ての供給ケーブル28,29のうち最も長い供給ケーブル29の長さを特定する。 In the next step S14, if the designer sets the lengths of the respective supply cables 28 and 29 corresponding to the distances from the switching board 30 to the plurality of electromagnet groups 15 and 16, the designer can use them for expansion. The length of the longest supply cable 29 among all the supply cables 28 and 29 including the supply cable 29 is specified.

次のステップS15において、設計者は、前述の仮設定した場合に最も長い供給ケーブル29の長さに合わせて他の供給ケーブル28の長さを設定する。つまり、それぞれの供給ケーブル28,29の長さが同じになるように、供給ケーブル28,29の長さを決定する。 In the next step S15, the designer sets the length of the other supply cable 28 according to the length of the longest supply cable 29 in the case of the above-mentioned temporary setting. That is, the lengths of the supply cables 28 and 29 are determined so that the lengths of the supply cables 28 and 29 are the same.

次のステップS16において、設計者は、粒子線治療システム1の最終設計を行う。ここでは、最終的な建屋20の設計、粒子線治療システム1の全体成立性の確認および最適化設計を行う。そして、本設計方法を終了する。 In the next step S16, the designer performs the final design of the particle beam therapy system 1. Here, the final design of the building 20, the confirmation of the overall feasibility of the particle beam therapy system 1, and the optimization design are performed. Then, this design method is completed.

なお、本実施形態のフローチャートにおいて、各ステップが直列に実行される形態を例示しているが、必ずしも各ステップの前後関係が固定されるものでなく、一部のステップの前後関係が入れ替わっても良い。また、一部のステップが他のステップと並列に実行されても良い。 Although the flowchart of the present embodiment illustrates a mode in which each step is executed in series, the context of each step is not necessarily fixed, and even if the context of some steps is exchanged. good. Also, some steps may be executed in parallel with other steps.

次に、変形例について説明する。図4は、変形例1の粒子線治療システム1Aを示す側面図である。この変形例1の粒子線治療システム1Aは、2階建ての建屋40を備える。建屋40の1階が加速器室21となっており、2階が電源室22となっている。 Next, a modified example will be described. FIG. 4 is a side view showing the particle beam therapy system 1A of the modified example 1. The particle beam therapy system 1A of the first modification includes a two-story building 40. The first floor of the building 40 is the accelerator room 21, and the second floor is the power supply room 22.

放射線管理区域である加速器室21は、遮蔽構造部としての遮蔽壁41で囲まれる。さらに、加速器室21の天井部分であって電源室22の床部分は、遮蔽構造部としての遮蔽床42で覆われる。なお、加速器室21の床部分も、遮蔽構造部としての遮蔽床43で覆われる。 The accelerator chamber 21, which is a radiation controlled area, is surrounded by a shielding wall 41 as a shielding structure portion. Further, the ceiling portion of the accelerator chamber 21 and the floor portion of the power supply chamber 22 are covered with a shielding floor 42 as a shielding structure portion. The floor portion of the accelerator chamber 21 is also covered with the shielding floor 43 as the shielding structure portion.

通常区域である電源室22は、放射線の遮蔽を想定していない通常壁44で囲まれる。さらに、電源室22の天井部分も、放射線の遮蔽を想定していない天井板45となっている。 The power supply room 22, which is a normal area, is surrounded by a normal wall 44, which is not supposed to shield radiation. Further, the ceiling portion of the power supply room 22 is also a ceiling plate 45 that is not supposed to shield radiation.

電源室22の内部には、電源18が設けられる。さらに、加速器室21の内部には、切替盤30と複数の電磁石群15が設けられる。また、加速器室21と電源室22とを仕切る遮蔽床42には、1個の貫通孔46が設けられている。この貫通孔46を介して電源室22から1本の基幹ケーブル47が加速器室21まで延びている。この基幹ケーブル47により電源18と切替盤30とが接続される。そして、切替盤30から複数本の供給ケーブル48が延びる。それぞれの供給ケーブル48は、対応する電磁石群15に接続される。 A power supply 18 is provided inside the power supply room 22. Further, inside the accelerator chamber 21, a switching board 30 and a plurality of electromagnet groups 15 are provided. Further, one through hole 46 is provided in the shielding floor 42 that separates the accelerator chamber 21 and the power supply chamber 22. A trunk cable 47 extends from the power supply room 22 to the accelerator room 21 through the through hole 46. The power supply 18 and the switching board 30 are connected by the trunk cable 47. Then, a plurality of supply cables 48 extend from the switching board 30. Each supply cable 48 is connected to the corresponding electromagnet group 15.

このように、加速器室21と電源室22を異なる階層に設けて、遮蔽床42に貫通孔46を設けるようしても良い。粒子線治療システム1Aの建設時に、階層の異なる加速器室21と電源室22と繋ぐ基幹ケーブル47の数を低減させることができるため、構築作業を効率的に行うことができる。 In this way, the accelerator chamber 21 and the power supply chamber 22 may be provided on different layers, and the through hole 46 may be provided in the shielding floor 42. When constructing the particle beam therapy system 1A, the number of trunk cables 47 connecting the accelerator chamber 21 and the power supply chamber 22 having different layers can be reduced, so that the construction work can be efficiently performed.

図5は、変形例2の粒子線治療システム1Bの電力供給系統49を示す構成図である。この変形例2では、遮蔽壁31を介して加速器室21と電源室22とが区分けられている。 FIG. 5 is a configuration diagram showing a power supply system 49 of the particle beam therapy system 1B of the second modification. In this modification 2, the accelerator chamber 21 and the power supply chamber 22 are separated by a shielding wall 31.

電源室22の内部には、1つの電源18と照射制御部19が設けられている。加速器室21の内部には、8つの電磁石群50と2つの切替盤51と1つの分電盤52とが設けられている。 Inside the power supply room 22, one power supply 18 and an irradiation control unit 19 are provided. Inside the accelerator chamber 21, eight electromagnet groups 50, two switching boards 51, and one distribution board 52 are provided.

電源18は、1本の基幹ケーブル53を介して分電盤52に接続される。なお、基幹ケーブル53は、貫通孔32を介して電源18から加速器室の内部まで導かれている。そして、分電盤52から2本の第1供給ケーブル54が延び、それぞれが切替盤51に接続されている。さらに、1つの切替盤51から4本の第2供給ケーブル55が延び、それぞれが電磁石群50に接続されている。なお、変形例2の分電盤52は、切替盤としての機能を有していても良い。 The power supply 18 is connected to the distribution board 52 via one trunk cable 53. The trunk cable 53 is led from the power supply 18 to the inside of the accelerator chamber through the through hole 32. Then, two first supply cables 54 extend from the distribution board 52, and each of them is connected to the switching board 51. Further, four second supply cables 55 extend from one switching board 51, and each of them is connected to the electromagnet group 50. The distribution board 52 of the modified example 2 may have a function as a switching board.

この変形例2では、1つの電源18から複数の電磁石群50まで枝分れする電力供給系統49の最初の分岐部である分電盤52が特定部となっている。このようにすれば、第1供給ケーブル54および第2供給ケーブル55が加速器室21に配置されるため、配線作業を効率的に行うことができる。 In the second modification, the distribution board 52, which is the first branching portion of the power supply system 49 that branches from one power supply 18 to the plurality of electromagnet groups 50, is a specific portion. By doing so, since the first supply cable 54 and the second supply cable 55 are arranged in the accelerator chamber 21, the wiring work can be efficiently performed.

なお、本実施形態では、被検体として人間である患者を例示しているが、その他の態様であっても良い。例えば、犬、猫などの動物を被検体とし、これらの動物に放射線治療を行う際に、粒子線治療システム1を用いても良い。 In this embodiment, a human patient is illustrated as a subject, but other embodiments may be used. For example, when animals such as dogs and cats are used as subjects and radiation therapy is performed on these animals, the particle beam therapy system 1 may be used.

なお、本実施形態では、加速器3としてシンクロトロン加速器を例示しているが、その他の態様であっても良い。例えば、加速器3は、他の円形加速器または直線状の線形加速器であっても良い。 In the present embodiment, the synchrotron accelerator is illustrated as the accelerator 3, but other embodiments may be used. For example, the accelerator 3 may be another circular accelerator or a linear linear accelerator.

なお、本実施形態では、全ての供給ケーブル28,29の長さを同じにしているが、その他の態様であっても良い。例えば、それぞれの供給ケーブル28,29の長さが異なっていても良い。 In the present embodiment, the lengths of all the supply cables 28 and 29 are the same, but other modes may be used. For example, the lengths of the respective supply cables 28 and 29 may be different.

なお、本実施形態では、増設用の供給ケーブル29が最も長くなっているため、この供給ケーブル29に合わせて、他の供給ケーブル28の長さが決定されているが、その他の態様であっても良い。例えば、複数の既設の供給ケーブル28のうち、いずれか1つの供給ケーブル28が最も長い場合には、この最も長い供給ケーブル28の長さに合わせて、他の既設の供給ケーブル28および増設用の供給ケーブル29の長さを決定しても良い。 In the present embodiment, since the supply cable 29 for expansion is the longest, the lengths of the other supply cables 28 are determined according to the supply cable 29, but it is another embodiment. Is also good. For example, if any one of the existing supply cables 28 is the longest, the other existing supply cables 28 and the expansion can be made according to the length of the longest supply cable 28. The length of the supply cable 29 may be determined.

以上説明した実施形態によれば、加速器室の内部に設けられ、基幹ケーブルから供給ケーブルが枝分れする特定部を備えることにより、電源からビーム輸送ラインの電磁石群までの電力供給系統の構築を効率的に行うことができる。 According to the embodiment described above, a power supply system from the power source to the electromagnet group of the beam transport line is constructed by providing a specific portion provided inside the accelerator chamber and branching the supply cable from the trunk cable. It can be done efficiently.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although some embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and combinations can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, as well as in the scope of the invention described in the claims and the equivalent scope thereof.

1(1A,1B)…粒子線治療システム、2…荷電粒子源、3…加速器、4…入射器、5,6…電磁石、7…共通ビーム輸送ライン、8…個別ビーム輸送ライン、9…増設用の個別ビーム輸送ライン、10…治療室、11…増設用の治療室、12…治療台、13…回転ガントリ、14…電磁石、15…電磁石群、16…増設用の電磁石群、17…電磁石、18…電源、19…照射制御部、20…建屋、21…加速器室、22…電源室、23…診察室、24…スタッフ室、25…前室、26…廊下、27…基幹ケーブル、28…供給ケーブル、28a…捲回部、29…増設用の供給ケーブル、30…切替盤、31…遮蔽壁、32…貫通孔、33…電力供給系統、34…制御信号線、35…遮蔽部材、36,37…通常壁、38…コンタクタ、39…増設用のコンタクタ、40…建屋、41…遮蔽壁、42,43…遮蔽床、44…通常壁、45…天井板、46…貫通孔、47…基幹ケーブル、48…供給ケーブル、49…電力供給系統、50…電磁石群、51…切替盤、52…分電盤、53…基幹ケーブル、54…第1供給ケーブル、55…第2供給ケーブル。 1 (1A, 1B) ... particle beam therapy system, 2 ... charged particle source, 3 ... accelerator, 4 ... incidenter, 5, 6 ... electromagnet, 7 ... common beam transport line, 8 ... individual beam transport line, 9 ... expansion Individual beam transport line for 10 ... treatment room, 11 ... treatment room for expansion, 12 ... treatment table, 13 ... rotating gantry, 14 ... electromagnet, 15 ... electromagnet group, 16 ... electromagnet group for expansion, 17 ... electromagnet , 18 ... Power supply, 19 ... Irradiation control unit, 20 ... Building, 21 ... Accelerator room, 22 ... Power supply room, 23 ... Examination room, 24 ... Staff room, 25 ... Front room, 26 ... Corridor, 27 ... Trunk cable, 28 ... Supply cable, 28a ... Winding part, 29 ... Supply cable for expansion, 30 ... Switching board, 31 ... Shielding wall, 32 ... Through hole, 33 ... Power supply system, 34 ... Control signal line, 35 ... Shielding member, 36, 37 ... normal wall, 38 ... contactor, 39 ... extension contactor, 40 ... building, 41 ... shield wall, 42, 43 ... shield floor, 44 ... normal wall, 45 ... ceiling board, 46 ... through hole, 47 ... backbone cable, 48 ... supply cable, 49 ... power supply system, 50 ... electromagnet group, 51 ... switching board, 52 ... distribution board, 53 ... backbone cable, 54 ... first supply cable, 55 ... second supply cable.

Claims (12)

荷電粒子を加速する加速器と、
前記加速器から延び、前記加速器で加速された前記荷電粒子を輸送する共通ビーム輸送ラインと、
複数の治療室のそれぞれに対応して設けられ、前記荷電粒子を前記共通ビーム輸送ラインから前記治療室まで輸送する個別ビーム輸送ラインと、
複数の前記個別ビーム輸送ラインのそれぞれに対応して設けられ、前記荷電粒子を前記共通ビーム輸送ラインから前記個別ビーム輸送ラインに導く磁場を発生させる電磁石群と、
前記加速器と前記共通ビーム輸送ラインと前記個別ビーム輸送ラインとを収容する加速器室と、
前記加速器室の外部に設けられ、前記加速器室の内部の複数の前記電磁石群のそれぞれに対して電力を供給する電源と、
前記電力を前記電源から前記加速器室の内部まで導く基幹ケーブルと、
複数の前記電磁石群のそれぞれに対応して設けられ、前記電力を前記基幹ケーブルから前記電磁石群まで導く供給ケーブルと、
前記加速器室の内部に設けられ、前記基幹ケーブルから前記供給ケーブルが枝分れする特定部と、
を備える、
粒子線治療システム。
An accelerator that accelerates charged particles,
A common beam transport line that extends from the accelerator and transports the charged particles accelerated by the accelerator.
An individual beam transport line that is provided corresponding to each of the plurality of treatment rooms and transports the charged particles from the common beam transport line to the treatment room.
A group of electromagnets that are provided corresponding to each of the plurality of individual beam transport lines and generate a magnetic field that guides the charged particles from the common beam transport line to the individual beam transport lines.
An accelerator chamber accommodating the accelerator, the common beam transport line, and the individual beam transport lines.
A power source provided outside the accelerator chamber and supplying electric power to each of the plurality of electromagnet groups inside the accelerator chamber.
A backbone cable that guides the electric power from the power source to the inside of the accelerator chamber,
A supply cable provided corresponding to each of the plurality of electromagnet groups and guiding the electric power from the main cable to the electromagnet group.
A specific portion provided inside the accelerator chamber from which the supply cable branches from the trunk cable, and
To prepare
Particle beam therapy system.
前記特定部は、前記電源から複数の前記電磁石群まで枝分れする電力供給系統の最初の分岐部である、
請求項1に記載の粒子線治療システム。
The specific part is the first branch part of the power supply system that branches from the power source to the plurality of electromagnet groups.
The particle beam therapy system according to claim 1.
前記電源の制御を行うとともに前記電磁石群の制御を行う照射制御部を備え、
前記特定部は、前記照射制御部により制御され、前記電力の供給先となる前記電磁石群の切り替えを行う切替盤である、
請求項1または請求項2に記載の粒子線治療システム。
An irradiation control unit that controls the power supply and controls the electromagnet group is provided.
The specific unit is a switching board controlled by the irradiation control unit to switch the electromagnet group to which the electric power is supplied.
The particle beam therapy system according to claim 1 or 2.
前記切替盤を覆い、放射線を遮蔽する遮蔽部材を備える、
請求項3に記載の粒子線治療システム。
A shielding member that covers the switching board and shields radiation is provided.
The particle beam therapy system according to claim 3.
稼働中に前記加速器と前記共通ビーム輸送ラインと前記個別ビーム輸送ラインとから放射線が漏れる箇所が予め特定されており、
前記切替盤は、前記放射線が漏れる箇所を避けて配置される、
請求項3または請求項4に記載の粒子線治療システム。
The location where radiation leaks from the accelerator, the common beam transport line, and the individual beam transport line during operation has been identified in advance.
The switching board is arranged so as to avoid the place where the radiation leaks.
The particle beam therapy system according to claim 3 or 4.
稼働中に前記加速器と前記共通ビーム輸送ラインと前記個別ビーム輸送ラインとから漏れる放射線に基づく線量の分布が予め特定されており、
前記切替盤は、前記線量が予め定められた閾値以下の箇所に配置される、
請求項3から請求項5のいずれか1項に記載の粒子線治療システム。
The distribution of radiation-based doses leaking from the accelerator, the common beam transport line, and the individual beam transport lines during operation has been identified in advance.
The switching board is arranged at a position where the dose is below a predetermined threshold value.
The particle beam therapy system according to any one of claims 3 to 5.
前記治療室が増設可能であり、
前記切替盤は、増設用の前記治療室に対応する前記個別ビーム輸送ラインの前記供給ケーブルが接続可能である、
請求項3から請求項6のいずれか1項に記載の粒子線治療システム。
The treatment room can be expanded,
The switching board can be connected to the supply cable of the individual beam transport line corresponding to the treatment room for expansion.
The particle beam therapy system according to any one of claims 3 to 6.
前記切替盤は、既設の前記供給ケーブルに対応するコンタクタとともに未設の前記供給ケーブルに対応する前記コンタクタを備える、
請求項3から請求項7のいずれか1項に記載の粒子線治療システム。
The switching board includes the contactor corresponding to the existing supply cable and the contactor corresponding to the uninstalled supply cable.
The particle beam therapy system according to any one of claims 3 to 7.
複数の前記供給ケーブルは、前記特定部から前記電磁石群までの長さが同じになっている、
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の粒子線治療システム。
The plurality of supply cables have the same length from the specific portion to the electromagnet group.
The particle beam therapy system according to any one of claims 1 to 8.
前記治療室が増設可能であり、
増設用の前記治療室に対応する前記個別ビーム輸送ラインの前記供給ケーブルの前記長さを予め設定可能であり、
全ての前記供給ケーブルのうち最も長い前記供給ケーブルの長さに合わせて他の前記供給ケーブルの前記長さが設定される、
請求項9に記載の粒子線治療システム。
The treatment room can be expanded,
The length of the supply cable of the individual beam transport line corresponding to the treatment room for expansion can be preset.
The length of the other supply cable is set according to the length of the longest supply cable among all the supply cables.
The particle beam therapy system according to claim 9.
前記加速器室が放射線管理区域であり、前記加速器室を囲み、放射線を遮蔽する遮蔽構造部を備える、
請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の粒子線治療システム。
The accelerator chamber is a radiation controlled area, and includes a shielding structure that surrounds the accelerator chamber and shields radiation.
The particle beam therapy system according to any one of claims 1 to 10.
前記個別ビーム輸送ラインは、
被検体に対して水平方向から前記荷電粒子を照射する水平ビームコースと、
被検体に対して垂直方向から前記荷電粒子を照射する垂直ビームコースと、
被検体に対して斜め方向から前記荷電粒子を照射する斜めビームコースと、
被検体に対する前記荷電粒子の照射方向を変更可能な回転ガントリが用いられるガントリ室ビームコースと、
の少なくともいずれかのビームコースを形成する、
請求項1から請求項11のいずれか1項に記載の粒子線治療システム。
The individual beam transport line
A horizontal beam course that irradiates the subject with the charged particles from the horizontal direction,
A vertical beam course that irradiates the charged particles from the direction perpendicular to the subject,
An oblique beam course that irradiates the subject with the charged particles from an oblique direction,
A gantry chamber beam course using a rotating gantry that can change the irradiation direction of the charged particles on the subject,
Form at least one of the beam courses,
The particle beam therapy system according to any one of claims 1 to 11.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005185703A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Hitachi Ltd Corpuscular beam treatment apparatus
JP2006034701A (en) * 2004-07-28 2006-02-09 Hitachi Ltd Particle radiotherapy system, and control system for particle radiotherapy system
JP2007268031A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Ltd Therapeutic system by particle radiation and method for switching beam course thereof
US20090309047A1 (en) * 2008-06-16 2009-12-17 Konstanze Gunzert-Marx Particle therapy system
JP2017012308A (en) * 2015-06-29 2017-01-19 株式会社東芝 Particle beam therapy apparatus
JP2018038628A (en) * 2016-09-08 2018-03-15 株式会社日立製作所 Particle therapy system and system introduction method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005185703A (en) * 2003-12-26 2005-07-14 Hitachi Ltd Corpuscular beam treatment apparatus
JP2006034701A (en) * 2004-07-28 2006-02-09 Hitachi Ltd Particle radiotherapy system, and control system for particle radiotherapy system
JP2007268031A (en) * 2006-03-31 2007-10-18 Hitachi Ltd Therapeutic system by particle radiation and method for switching beam course thereof
US20090309047A1 (en) * 2008-06-16 2009-12-17 Konstanze Gunzert-Marx Particle therapy system
JP2017012308A (en) * 2015-06-29 2017-01-19 株式会社東芝 Particle beam therapy apparatus
JP2018038628A (en) * 2016-09-08 2018-03-15 株式会社日立製作所 Particle therapy system and system introduction method

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