JP3338332B2 - 荷電粒子照射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、荷電粒子からな
るビームを被照射体に照射する装置、特に治療等に用い
られる照射装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図９は、例えば「THE PROTON THERAPY SY
STEM FOR MGH'S NPTC:EQUIPMENT DESCRIPTION AND PROG
RESS REPORT EPAC-96(proceeding at European Particl
e Accelerator Conference 1996)」に示された従来の荷
電粒子照射装置（通常ガントリーと呼ばれる）を示す一
部を切り欠いた斜視図である。図９において、２４は荷
電粒子照射装置の主要部分を構成する回転構造体であ
る。１は図示しない加速器が作った荷電粒子ビームを加
速器から回転構造体２４まで輸送する外部ビーム輸送手
段であり床に固定されている。２は第一の偏向電磁石２
１、第二の偏向電磁石２３を有し、さらに四極電磁石、
ビームダクト等を有する回転構造体２４内に設けられた
内部ビーム輸送手段である。内部ビーム輸送手段２は、
外部ビーム輸送手段１と回転ジョイント３により連結さ
れている。

【０００３】４はコリメータやフィルター等を内部に有
する照射ノズルであり、第二の偏向電磁石２３に隣接し
て配置され、内部ビーム輸送手段２によって輸送された
荷電粒子ビームを所定の断面形状等に整形して照射す
る。５は照射ノズル４の下流側に設けられ照射ノズル４
によって整形された荷電粒子ビームが集光する治療台で
ある。

【０００４】６は格子梁を円環状にして形成されたの円
環トラスである。７は円環トラス６の前後に所定の距離
を離して配置された２個の回転リングである。図６で
は、見易いように回転リング７へ接続される回転軸方向
に延びるトラスについては省略されているが、実際には
円環トラス６から２個の回転リング７へ各々回転軸方向
に延びるトラスが設けられている。円環トラス６，回転
リング７および両者を接続する図示しない回転軸方向に
延びるトラスは、回転構造体２４の骨組みを構成し、内
部に内部ビーム輸送手段２と照射ノズル４を支持してい
る。円環トラス６、回転リング７および内部に支持され
た内部ビーム輸送手段２と照射ノズル４は、全体で回転
構造体２４を構成している。

【０００５】８は２個の回転リング７を支持し、回転構
造体２４を回転可能に支持する軸受け装置である。９は
この軸受け装置８に接続され、回転構造体２４を回転さ
せる駆動機構である。１０はこの回転構造体２４の釣り
合いをとるため回転軸に対して照射ノズル４と反対側に
設けられたカウンターバランスである。円環トラス６，
回転リング７および両者を接続する図示しない回転軸方
向に延びるトラスは、内部に支持された内部ビーム輸送
手段２と照射ノズル４が重量物であって、且つ両者の相
対的な位置、および外部に対する絶対的な位置は、高い
位置精度に保たれる必要があるため、回転によって発生
する撓みを少なくするように頑強なトラス構造とされて
いる。

【０００６】このように回転構造体２４は、外部ビーム
輸送手段１と回転ジョイント３で連結され、両端部に設
けられた２個の回転リング７を支持されて、外部ビーム
輸送手段１のビーム軸を中心として回転する。回転ジョ
イント３は、固定側と回転側を真空を保ったまま接続す
ることができる機構になっている。

【０００７】次に動作について説明する。図示しない加
速器によって発生された荷電粒子（例えば電子、陽子、
重イオン）のビームは、外部ビーム輸送手段１を通って
回転構造体２４まで輸送される。そして、回転ジョイン
ト３を通過したビームは、第一の偏向電磁石２１によっ
て、ひとたび回転軸から遠ざかるように偏向され、さら
に今度は、第二の偏向電磁石２３によって、回転軸に直
角になるように再び偏向させられ、照射ノズル４を通し
てビーム形状等が整形され、治療台５の上の患者の腫瘍
等の組織に照射される。

【０００８】荷電粒子ビーム照射においては、荷電粒子
ビームが治療台５上の所定の１点に対して、回転軸に直
角な平面内において任意の角度から照射可能なように、
回転構造体２４の全体が回転する機構となっている。回
転構造体２４を回転させる駆動機構９は、サーボモータ
等が用いられ、軸受け８を介して回転リング７が回され
て、回転構造体２４が任意の角度に回転される。

【０００９】内部ビーム輸送手段２を構成する第一の偏
向電磁石２１、第二の偏向電磁石２３、四極電磁石およ
びビームダクトや照射ノズル４は重量物であり、それを
支持する回転構造体２４は、ビームの照射軸が高い位置
精度を必要とするため、極力撓みが抑制される必要があ
り、トラス構造等によって堅牢に作製され剛性を高めて
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の荷電粒子照射装
置は以上のように構成されているので、回転構造体２４
は堅牢で大型となり、全体の重量は極めて大きくなる。
また、この回転構造体２４を支える軸受け８および回転
させる駆動機構９も、堅牢および大型のものとされる。
さらに、これらを所定の建屋に設置する場合、回転構造
体２４は、大変な重量物なので、クレーン等の設備も大
型のものが必要とされていた。

【００１１】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたものであり、この装置の構造を簡素にでき
ると共に、設置を容易とし、照射室の配置との組み合わ
せを工夫することで、効率的に荷電粒子ビームを照射す
ることができる荷電粒子照射装置を得ることを目的とす
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の荷電粒子照射
装置においては、荷電粒子を加速する加速器と、加速器
によって作られた荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送
手段と、ビーム輸送手段の端部に配設され荷電粒子ビー
ムの方向を偏向させる第一の偏向電磁石と、第一の偏向
電磁石を、ビーム輸送手段のビーム軸を回転中心として
回転させる回転機構と、中心軸がビーム輸送手段のビー
ム軸と一致するように建屋の壁面に配設された円環状の
レールと、レール上を移動可能に設けられ、第一の偏向
電磁石により偏向された荷電粒子ビームを受けて該荷電
粒子ビームの方向を再度偏向させる第二の偏向電磁石
と、第二の偏向電磁石に隣接しレール上を第二の偏向電
磁石と一体に移動可能に設けられ、第二の偏向電磁石に
より偏向された荷電粒子ビームを照射する照射ノズル
と、回転機構と連動して動作し第一の偏向電磁石の回転
に同期させて第二の偏向電磁石および照射ノズルをレー
ル上に移動させる駆動機構とを備えている。

【００１３】請求項２の荷電粒子照射装置においては、
照射ノズルより照射された荷電粒子ビームは、常にレー
ルの中心軸線上の一点を通過する。

【００１４】請求項３の荷電粒子照射装置においては、
レールは建屋の天井に隣接して該天井と平行に設けら
れ、レールの下方にレールの中心軸を中心として周方向
に複数の照射室が設けられ、照射ノズルより照射された
荷電粒子ビームは、照射ノズルの移動にともない該複数
の照射室に照射可能である。

【００１５】請求項４の荷電粒子照射装置においては、
レールは建屋の床上に該床と平行に設けられ、レールの
上方にレールの中心軸を中心として周方向に複数の照射
室が設けられ、照射ノズルより照射された荷電粒子ビー
ムは、照射ノズルの移動にともない該複数の照射室に照
射可能である。

【００１６】請求項５の荷電粒子照射装置においては、
荷電粒子を加速する加速器と、加速器によって作られた
荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送手段と、ビーム輸
送手段の端部に配設され荷電粒子ビームの方向を偏向さ
せる第一の偏向電磁石と、第一の偏向電磁石を、ビーム
輸送手段のビーム軸を回転中心として回転させる第一の
回転機構と、各々中心軸がビーム輸送手段のビーム軸と
一致するように配設された円環状の第一，第二のレール
と、第一のレール上を移動可能に設けられ、第一の偏向
電磁石により偏向された荷電粒子ビームを受けて該荷電
粒子ビームの方向を再度偏向させる第二の偏向電磁石
と、第二の偏向電磁石に隣接し第一のレール上を第二の
偏向電磁石と一体に移動可能に設けられ、第二の偏向電
磁石により偏向された荷電粒子ビームを照射する第一の
照射ノズルと、第一の回転機構と連動して動作し第一の
偏向電磁石の回転に同期させて第二の偏向電磁石および
第一の照射ノズルを第一のレール上に移動させる第一の
駆動機構と、ビーム輸送手段と第一の偏向電磁石との間
に配設され、励磁されたとき荷電粒子ビームの方向を偏
向し、消磁されたとき荷電粒子ビームを透過するコース
切り替え偏向電磁石と、コース切り替え偏向電磁石を、
ビーム輸送手段のビーム軸を中心として回転させる第二
の回転機構と、第二のレール上を移動可能に設けられ、
コース切り替え偏向電磁石により偏向された荷電粒子ビ
ームを照射する第二の照射ノズルと、第二の回転機構と
連動して動作しコース切り替え偏向電磁石の回転に同期
させて第二の照射ノズルを記第二のレール上に移動させ
る第二の駆動機構とを備えている。

【００１７】

【発明の実施の形態】

実施の形態１．図１はこの発明の荷電粒子照射装置を示
す一部を断面とする側面図である。図２は要部正面図で
ある。図において、図９で示した従来の荷電粒子装置と
同一または相当部分には同一符号を付しその説明を省略
する。

【００１８】図において、１は図示しない加速器からの
荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送手段であり床に固
定されている。１１はビーム輸送手段１の端部に配設さ
れた第一の偏向電磁石であり、ビーム輸送手段１によっ
て輸送された荷電粒子ビームを所定の角度に偏向させ
る。ビーム輸送手段１と第一の偏向電磁石１１との間に
は、従来と同じ構造の回転ジョイント３が配設されてい
る。

【００１９】１２は第一の偏向電磁石１１をビーム輸送
手段１のビーム軸を中心に回転させる回転機構である。
１５は第一の偏向電磁石１１の配設位置を頂点とし、ビ
ーム輸送手段１のビーム軸を中心として概略円錐状に広
がるトンネル状の建屋である。１６はこの建屋１５の円
錐の大径部の内壁に埋め込まれたリング状のレールであ
る。レール１６は、平行な２本のレールからなり、各々
ビーム輸送手段１のビーム軸が中心軸となるように配設
され、周方向に歯車が形成されている。

【００２０】１３は第二の偏向電磁石であり、支持体１
４によりレール１６上を移動可能に支持されている。第
二の偏向電磁石１３は、第一の偏向電磁石１１によって
偏向された荷電粒子ビームの軸線上に配置され、第一の
偏向電磁石１１によって偏向された荷電粒子ビームを、
今度はビーム輸送手段１のビーム軸と直角となるよう
に、レール１６の中心方向に向かって偏向させる。

【００２１】４は従来と同じ構造の照射ノズルであっ
て、支持体１４により第二の偏向電磁石１３と一体にレ
ール１６上を移動可能に支持されている。照射ノズル４
は、第二の偏向電磁石１３により偏向された荷電粒子ビ
ームを、レール１６の中心部に配置された治療台５上の
患者の腫瘍等の照射点に照射する。支持体１４は、第二
の偏向電磁石１３と照射ノズル４の両者を強固に支持し
ながら、レール１６上を移動する。支持体１４は、サー
ボモータ等の駆動機構１７を有している。駆動機構１７
は、レール１６と歯車でかみ合い、第一の偏向電磁石１
１を回転させる回転機構１２と同期して支持体１４を移
動させる。

【００２２】図１においては、第一の偏向電磁石１１と
第二の偏向電磁石１３の間の四極電磁石やビームダクト
は省略されている。これらの四極電磁石やビームダクト
は、必要に応じて回転機構１２と支持体１４とを結ぶ支
持体が設けられ、この支持体に支持される。

【００２３】図示しない加速器からの荷電粒子ビームは
ビーム輸送手段１を介して輸送され、第一の偏向電磁石
１１によって偏向され第二の偏向電磁石１３へ向かう。
そして第二の偏向電磁石１３でさらに偏向されて、照射
ノズル４を通り治療台５上の照射点を照射する。

【００２４】このような構成の荷電粒子照射装置におい
ては、建屋に埋め込まれたレール１６上を第二の偏向電
磁石１３と照射ノズル４が移動し、従来の荷電粒子照射
装置のように大型の回転構造体を有しないので構造が簡
単となり、カウンターバランスやトラスなどの部材が不
要となる。また、各々の部材は重量が軽いので設置が容
易である。さらに、建屋に埋め込まれたレール１６は、
荷電粒子照射装置を搬入し組み立てる際に、クレーンが
設置され機器を組み上げる事に利用することが可能であ
る。そのため、従来のようにクレーンレールを建屋天井
に用意する必要がなくなる。また、照射ノズル４や第二
の偏向電磁石１３の部品が交換された際、従来は全体が
一体の回転体であったために、バランスを調整する必要
があったが、本装置ではバランスを調整する必要がな
い。

【００２５】尚、本実施の形態では、荷電粒子ビーム
は、最終的にビーム輸送手段１のビーム軸と直角となる
ように偏向され、治療台５に対して直角の方向から照射
されるが、第二の偏向電磁石１３の偏向角を例えば４５
度等の小さな角度として、荷電粒子ビームが治療台５に
対して斜めに照射されるようにすることも可能である。

【００２６】実施の形態２．図３はこの発明の荷電粒子
照射装置の他の例を示す一部を断面とする側面図であ
る。図４は荷電粒子照射装置および照射室を天井側から
見た配置図である。本実施の形態のビーム輸送手段１
は、図示しない外部に設けられた加速器から鉛直上方に
延び、建屋の床２５に設けられた穴から建屋内に侵入し
ている。そして、第一の偏向電磁石１１は、ビーム輸送
手段１のビーム軸上で天井２６に近い位置に配設されて
いる。ビーム輸送手段１と第一の偏向電磁石１１との間
には、従来と同じ構造の回転ジョイント３が配設されて
いる。第一の偏向電磁石１１は、天井２６に設けられた
回転機構１２によって、ビーム輸送手段１のビーム軸を
中心に回転する。本実施の形態のレール１６は、足部が
天井２６に埋め込まれ、天井２６に隣接して天井２６と
平行な面内に配設されている。レール１６は、２本の円
環状のレールで、ビーム輸送手段１のビーム軸を中心に
同心円状に配置されている。

【００２７】第二の偏向電磁石１３と照射ノズル４は、
支持体１４に支持されて、レール１６上を移動可能であ
る。支持体１４は、駆動機構１７を備え、回転機構１２
と同期してレール１６上を移動する。１８はレール１６
の下方に設けられレール１６の中心軸を中心として周方
向に複数配置された照射室であり、円形の部屋が中心軸
に対して６０度毎に設けられた壁で仕切られて、周方向
に６室が形成されている。各照射室１８の中に設けられ
た治療台５は、レール１６の真下に配置されている。

【００２８】このような構成の荷電粒子照射装置では、
第二の偏向電磁石１３と照射ノズル４は、天井２６に設
置されたレール１６上を移動するので、荷電粒子ビーム
は、レール１６の下方に円形に並べて配置された複数の
照射室に、それぞれ上方から照射される。通常のビーム
照射の治療においては、患者の治療台上での位置あわせ
に時間がかかり、実際のビーム照射はそれに比べ短時間
である。したがって、本実施の形態のように、１基の荷
電粒子照射装置で、複数の照射室に照射できるような構
造とし、照射治療をしていない他の照射室にて患者の位
置あわせ等の準備を進め、準備が終わり次第、照射ノズ
ルを移動して治療にあたるようにすることにより、複数
の治療を効率よく行うことが可能である。

【００２９】尚、本実施の形態では、第二の偏向電磁石
１３は、荷電粒子ビームを９０度偏向させるものが用い
られ、荷電粒子ビームは治療台５に対して直角の上方か
ら照射されるようにされたが、この偏向角が４５度等の
小さな角度なものが用いられて、治療台５に対して斜め
に照射されることも可能である。また、本実施の形態で
は、図示しない加速器からのビーム輸送手段１は、階下
から床２５を突き抜けて侵入しているが、上方から天井
２６を突き抜けて侵入するようにされても良い。

【００３０】実施の形態３．図５はこの発明の荷電粒子
照射装置の他の例を示す一部を断面とする側面図であ
る。図６は荷電粒子照射装置および照射室を天井側から
見た配置図である。本実施の形態のビーム輸送手段１
は、図示しない加速器から鉛直上方に延び、建屋の床２
５に設けられた穴から建屋内に侵入している。そして、
第一の偏向電磁石１１は、ビーム輸送手段１の上端の床
２５上に配設されている。ビーム輸送手段１と第一の偏
向電磁石１１との間には、従来と同じ構造の回転ジョイ
ント３が配設されている。第一の偏向電磁石１１は、床
２５に設けられた回転機構１２によって、ビーム輸送手
段１のビーム軸を中心に回転する。そして、本実施の形
態のレール１６は、足部が床２５に埋め込まれ、床２５
上に床２５と平行な面内に配設されている。レール１６
は、２本の円環状のレールで、ビーム輸送手段１のビー
ム軸を中心に同心円状に配置されている。

【００３１】第二の偏向電磁石１３と照射ノズル４は、
支持体１４に支持されて、レール１６上を移動可能であ
る。支持体１４は、駆動機構１７を備え、回転機構１２
と同期してレール１６上を移動する。１８はレール１６
の上方にレール１６に沿って周方向に複数配置された照
射室であり、円形の部屋が中心軸に対して６０度毎に設
けられた壁で仕切られて、周方向に６室が形成されてい
る。各照射室１８の中に設けられた治療台５は、レール
１６の真上にそれぞれ配置されている。

【００３２】このような構成の荷電粒子照射装置では、
第二の偏向電磁石１３と照射ノズル４は、床２５に設置
されたレール１６上を移動するので、荷電粒子ビーム
は、レール１６の上方に円形に並べて配置された複数の
治療台５に、それぞれ下方から照射される。治療台５は
ビームの通過する部分をエポキシ等の樹脂で製作されて
いるので、ビームを遮る影響が少なく患者の下部からの
照射が可能である。

【００３３】尚、本実施の形態では、第二の偏向電磁石
１３は、荷電粒子ビームを９０度偏向させるものが用い
られ、荷電粒子ビームは治療台５に対して直角の上方か
ら照射されるようにされたが、この偏向角が４５度等の
小さな角度なものが用いられて、治療台５に対して斜め
に照射されることも可能である。また、本実施の形態で
は、加速器からのビーム輸送手段１は、階下から床２５
を突き抜けて侵入しているが、上方から天井２６を突き
抜けて侵入するようにされても良い。

【００３４】実施の形態４．図７はこの発明の荷電粒子
照射装置の他の例を示す一部を断面とする側面図であ
る。図８は荷電粒子照射装置および照射室を天井側から
見た配置図である。本実施の形態のビーム輸送手段１
は、図示しない加速器から鉛直上方に延び、建屋の床２
５に設けられた穴から建屋内に侵入している。そして、
第一の偏向電磁石１１は、ビーム輸送手段１のビーム軸
上で天井２６に近い位置に配設されている。第一の偏向
電磁石１１は、天井２６に設けられた第一の回転機構１
２によって、ビーム輸送手段１のビーム軸を中心に回転
する。そして、本実施の形態の第一のレール１６は、足
部が天井２６に埋め込まれ、天井２６に隣接して天井２
６と平行な面内に配設されている。レール１６は、２本
の円環状のレールで、ビーム輸送手段１のビーム軸を中
心に同心円状に配置されている。

【００３５】第二の偏向電磁石１３と第一の照射ノズル
４は、支持体１４に支持されて、第一のレール１６上を
移動可能である。支持体１４は、第一の駆動機構１７を
備え、第一の回転機構１２と同期して第一のレール１６
上を移動する。１８は第一レール１６の中心軸を中心と
して周方向に複数配置された照射室であり、円形の部屋
が中心軸に対して６０度毎に設けられた壁で仕切られ
て、周方向に６室が配置されている。各照射室１８の中
に設けられた治療台５は、第一のレール１６の真下に配
置されている。

【００３６】本実施の形態においては、ビーム輸送手段
１と第一の偏向電磁石１１との間にコース切り替え偏向
電磁石１９が配設されている。コース切り替え偏向電磁
石１９は、励磁されたときに荷電粒子ビームの方向を偏
向し、消磁されたときに荷電粒子ビームを透過する。コ
ース切り替え偏向電磁石１９は、床２５に設けられた第
二の回転機構２０によって、ビーム輸送手段１のビーム
軸を中心に回転する。そして、第二のレール２８が床２
５に配設されている。第二のレール２８は、足部が床２
５に埋め込まれ、床２５上に床２５と平行な面内に配設
されている。第二のレール２８は、２本の円環状のレー
ルで、ビーム輸送手段１のビーム軸を中心に同心円状に
配置されている。また、第二の照射ノズル２９が、支持
体３０に支持されて、第二のレール２８上を移動可能に
配設されている。支持体３０は、第二の駆動機構３１を
備え、第二の回転機構２０と同期して第二のレール２８
上を移動する。

【００３７】ビーム輸送手段１とコース切り替え偏向電
磁石１９との間、およびコース切り替え偏向電磁石１９
と第一の偏向電磁石１１との間には、回転ジョイント３
が配設されている。そして第一の回転機構１２と第二の
回転機構２０は、各々独立して回転する。第一の照射ノ
ズル４から照射された荷電粒子ビームと、第二の照射ノ
ズル２９から照射された荷電粒子ビームとは、それぞれ
治療台５上の同一の点を通るようにされている。

【００３８】本実施の形態の荷電粒子照射装置では、図
示しない加速器からの荷電粒子ビームはビーム輸送手段
１を介して輸送され、コース切り替え偏向電磁石１９が
消磁されたときには、コース切り替え偏向電磁石１９を
通過し、第一の偏向電磁石１１によって偏向され第二の
偏向電磁石１３でさらに偏向されて、第一の照射ノズル
４を通り治療台５上の照射点を照射する。また、コース
切り替え偏向電磁石１９が励磁されたときには、コース
切り替え偏向電磁石１９で偏向され、第二の照射ノズル
２９を通り治療台５上の照射点を照射する。

【００３９】このような構成の荷電粒子照射装置では、
天井２６に設置された第一のレール１６上と床２５に設
置された第二のレール２８上を、それぞれ第一の照射ノ
ズル４と第二の照射ノズル２９が移動し、コース切り替
え偏向電磁石１９が荷電粒子ビームを振り分けるので、
同一の照射室で上方からの照射治療と水平照射治療を同
時に行なったり、上方からの照射治療と水平照射治療を
異なる２個所の照射室で行なうことが可能となる。その
ため、機器の有効利用ができ、１基の荷電粒子照射装置
で、複数の照射室および患者に対して治療を効率よく行
うことが可能である。またさらに、所定の患部に対する
２個所からの同時照射が可能となるなど、治療方法の幅
が広がる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の荷電粒子照射装置において
は、荷電粒子を加速する加速器と、加速器によって作ら
れた荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送手段と、ビー
ム輸送手段の端部に配設され荷電粒子ビームの方向を偏
向させる第一の偏向電磁石と、第一の偏向電磁石を、ビ
ーム輸送手段のビーム軸を回転中心として回転させる回
転機構と、中心軸がビーム輸送手段のビーム軸と一致す
るように建屋の壁面に配設された円環状のレールと、レ
ール上を移動可能に設けられ、第一の偏向電磁石により
偏向された荷電粒子ビームを受けて該荷電粒子ビームの
方向を再度偏向させる第二の偏向電磁石と、第二の偏向
電磁石に隣接しレール上を第二の偏向電磁石と一体に移
動可能に設けられ、第二の偏向電磁石により偏向された
荷電粒子ビームを照射する照射ノズルと、回転機構と連
動して動作し第一の偏向電磁石の回転に同期させて第二
の偏向電磁石および照射ノズルをレール上に移動させる
駆動機構とを備えている。そのため、レール上を第二の
偏向電磁石と照射ノズルが移動し、従来の荷電粒子照射
装置のように全体が回転体となる構造体ではないので、
構造が簡単となり、カウンターバランスやトラスなどの
部材が不要となる。また、大きな回転体がなく、各々の
部材は、一体でないので、各々の部材は重量が軽くする
ことができ設置が容易である。さらに、バランスを調整
する必要がないので作業が容易である。

【００４１】請求項２の荷電粒子照射装置においては、
照射ノズルより照射された荷電粒子ビームは、常にレー
ルの中心軸線上の一点を通過する。そのため、荷電粒子
ビームは、所定の１点に対して、回転軸に対して所定の
角度を持って、任意の角度から照射される。

【００４２】請求項３の荷電粒子照射装置においては、
レールは建屋の天井に隣接して該天井と平行に設けら
れ、レールの下方にレールの中心軸を中心として周方向
に複数の照射室が設けられ、照射ノズルより照射された
荷電粒子ビームは、照射ノズルの移動にともない該複数
の照射室に照射可能である。そのため、複数の照射室で
の治療を効率よく行うことが可能である。

【００４３】請求項４の荷電粒子照射装置においては、
レールは建屋の床上に該床と平行に設けられ、レールの
上方にレールの中心軸を中心として周方向に複数の照射
室が設けられ、照射ノズルより照射された荷電粒子ビー
ムは、照射ノズルの移動にともない該複数の照射室に照
射可能である。そのため、複数の照射室での治療を効率
よく行うことが可能である。

【００４４】請求項５の荷電粒子照射装置においては、
荷電粒子を加速する加速器と、加速器によって作られた
荷電粒子ビームを輸送するビーム輸送手段と、ビーム輸
送手段の端部に配設され荷電粒子ビームの方向を偏向さ
せる第一の偏向電磁石と、第一の偏向電磁石を、ビーム
輸送手段のビーム軸を回転中心として回転させる第一の
回転機構と、各々中心軸がビーム輸送手段のビーム軸と
一致するように配設された円環状の第一，第二のレール
と、第一のレール上を移動可能に設けられ、第一の偏向
電磁石により偏向された荷電粒子ビームを受けて該荷電
粒子ビームの方向を再度偏向させる第二の偏向電磁石
と、第二の偏向電磁石に隣接し第一のレール上を第二の
偏向電磁石と一体に移動可能に設けられ、第二の偏向電
磁石により偏向された荷電粒子ビームを照射する第一の
照射ノズルと、第一の回転機構と連動して動作し第一の
偏向電磁石の回転に同期させて第二の偏向電磁石および
第一の照射ノズルを第一のレール上に移動させる第一の
駆動機構と、ビーム輸送手段と第一の偏向電磁石との間
に配設され、励磁されたとき荷電粒子ビームの方向を偏
向し、消磁されたとき荷電粒子ビームを透過するコース
切り替え偏向電磁石と、コース切り替え偏向電磁石を、
ビーム輸送手段のビーム軸を中心として回転させる第二
の回転機構と、第二のレール上を移動可能に設けられ、
コース切り替え偏向電磁石により偏向された荷電粒子ビ
ームを照射する第二の照射ノズルと、第二の回転機構と
連動して動作しコース切り替え偏向電磁石の回転に同期
させて第二の照射ノズルを記第二のレール上に移動させ
る第二の駆動機構とを備えている。そのため、機器の有
効利用ができ、１基の荷電粒子照射装置で、複数の照射
室および患者に対して治療を効率よく行うことが可能で
ある。またさらに、所定の患部に対する２個所からの同
時照射が可能となるなど、治療方法の幅が広がる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の荷電粒子照射装置を示す一部を断
面とする側面図である。

【図２】 この発明の荷電粒子照射装置を示す要部正面
図である。

【図３】 この発明の荷電粒子照射装置の他の例を示す
一部を断面とする側面図である。

【図４】 荷電粒子照射装置および照射室を天井側から
見た配置図である。

【図５】 この発明の荷電粒子照射装置の他の例を示す
一部を断面とする側面図である。

【図６】 荷電粒子照射装置および照射室を天井側から
見た配置図である。

【図７】 この発明の荷電粒子照射装置の他の例を示す
一部を断面とする側面図である。

【図８】 荷電粒子照射装置および照射室を天井側から
見た配置図である。

【図９】 従来の荷電粒子照射装置を示す一部を来の荷
電粒子照射装置を示す一部を切り欠いた斜視図である。

【符号の説明】

１ ビーム輸送手段、４ 照射ノズル（第一の照射ノズ
ル）、１１ 第一の偏向電磁石、１２ 回転機構（第一
の回転機構）、１３ 第二の偏向電磁石、１６ レール
（第一のレール）、１７ 駆動機構（第一の駆動機
構）、１８ 照射室、１９ コース切り替え偏向電磁
石、２０ 第二の回転機構、２５ 床、２６ 天井、２
８ 第二のレール、２９ 第二の照射ノズル、３１ 第
二の駆動機構。

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−272900（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−94617（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−121842（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−319813（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−214100（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−36891（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−278399（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−138900（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−89811（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−92495（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−322953（ＪＰ，Ａ) 実開 平５−55499（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G21K 5/02 A61N 5/10 G21K 1/093

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 荷電粒子を加速する加速器と、 上記加速器によって作られた荷電粒子ビームを輸送する
   ビーム輸送手段と、 上記ビーム輸送手段の端部に配設され荷電粒子ビームの
   方向を偏向させる第一の偏向電磁石と、 上記第一の偏向電磁石を、上記ビーム輸送手段のビーム
   軸を回転中心として回転させる回転機構と、 中心軸が上記ビーム輸送手段のビーム軸と一致するよう
   に建屋の壁面に配設された円環状のレールと、 上記レール上を移動可能に設けられ、上記第一の偏向電
   磁石により偏向された荷電粒子ビームを受けて該荷電粒
   子ビームの方向を再度偏向させる第二の偏向電磁石と、 上記第二の偏向電磁石に隣接し上記レール上を上記第二
   の偏向電磁石と一体に移動可能に設けられ、上記第二の
   偏向電磁石により偏向された荷電粒子ビームを照射する
   照射ノズルと、 上記回転機構と連動して動作し上記第一の偏向電磁石の
   回転に同期させて上記第二の偏向電磁石および上記照射
   ノズルを上記レール上に移動させる駆動機構とを備えた
   ことを特徴とする荷電粒子照射装置。
2. 【請求項２】 上記照射ノズルより照射された上記荷電
   粒子ビームは、常に上記レールの中心軸線上の一点を通
   過することを特徴とする請求項１記載の荷電粒子照射装
   置。
3. 【請求項３】 上記レールは建屋の天井に隣接して該天
   井と平行に設けられ、上記レールの下方に上記レールの
   中心軸を中心として周方向に複数の照射室が設けられ、
   上記照射ノズルより照射された上記荷電粒子ビームは、
   上記照射ノズルの移動にともない該複数の照射室に照射
   可能であることを特徴とする請求項１記載の荷電粒子照
   射装置。
4. 【請求項４】 上記レールは建屋の床上に該床と平行に
   設けられ、上記レールの上方に上記レールの中心軸を中
   心として周方向に複数の照射室が設けられ、上記照射ノ
   ズルより照射された上記荷電粒子ビームは、上記照射ノ
   ズルの移動にともない該複数の照射室に照射可能である
   ことを特徴とする請求項１記載の荷電粒子照射装置。
5. 【請求項５】 荷電粒子を加速する加速器と、 上記加速器によって作られた荷電粒子ビームを輸送する
   ビーム輸送手段と、 上記ビーム輸送手段の端部に配設され荷電粒子ビームの
   方向を偏向させる第一の偏向電磁石と、 上記第一の偏向電磁石を、上記ビーム輸送手段のビーム
   軸を回転中心として回転させる第一の回転機構と、 各々中心軸が上記ビーム輸送手段のビーム軸と一致する
   ように配設された円環状の第一，第二のレールと、 上記第一のレール上を移動可能に設けられ、上記第一の
   偏向電磁石により偏向された荷電粒子ビームを受けて該
   荷電粒子ビームの方向を再度偏向させる第二の偏向電磁
   石と、 上記第二の偏向電磁石に隣接し上記第一のレール上を上
   記第二の偏向電磁石と一体に移動可能に設けられ、上記
   第二の偏向電磁石により偏向された荷電粒子ビームを照
   射する第一の照射ノズルと、 上記第一の回転機構と連動して動作し上記第一の偏向電
   磁石の回転に同期させて上記第二の偏向電磁石および上
   記第一の照射ノズルを上記第一のレール上に移動させる
   第一の駆動機構と、 上記ビーム輸送手段と上記第一の偏向電磁石との間に配
   設され、励磁されたとき上記荷電粒子ビームの方向を偏
   向し、消磁されたとき上記荷電粒子ビームを透過するコ
   ース切り替え偏向電磁石と、 上記コース切り替え偏向電磁石を、上記ビーム輸送手段
   のビーム軸を中心として回転させる第二の回転機構と、 上記第二のレール上を移動可能に設けられ、上記コース
   切り替え偏向電磁石により偏向された荷電粒子ビームを
   照射する第二の照射ノズルと、 上記第二の回転機構と連動して動作し上記コース切り替
   え偏向電磁石の回転に同期させて上記第二の照射ノズル
   を記第二のレール上に移動させる第二の駆動機構とを備
   えたことを特徴とする荷電粒子照射装置。