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公開番号2025113797
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-04
出願番号2024008133
出願日2024-01-23
発明の名称重粒子ビーム照射装置及び治療システム
出願人株式会社東芝,東芝エネルギーシステムズ株式会社
代理人弁理士法人東京国際特許事務所
主分類A61N 5/10 20060101AFI20250728BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】電磁石の設計自由度を向上させるとともに効率に優れる重粒子ビーム照射装置を提供する。
【解決手段】重粒子ビーム照射装置10は、アイソセンタ15が交わる基準線16の定点から所定の出射角度φの方向に重粒子ビーム18を出射する出射ポート31と、基準線16を挟んで磁場25(25a,25b)が逆方向の磁場領域11(11a,11b)を形成する電磁石45(45a,45b)と、出射角度φに応じて磁場25の強度が異なるよう電磁石45(45a,45b)に励磁電流を供給しアイソセンタ15に重粒子ビーム18を収束させる電流供給部と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アイソセンタが交わる基準線の定点から所定の出射角度の方向に重粒子ビームを出射する出射ポートと、
前記基準線を挟んで磁場が逆方向の磁場領域を形成する電磁石と、
前記出射角度に応じて前記磁場の強度が異なるよう前記電磁石に励磁電流を供給し、前記アイソセンタに前記重粒子ビームを収束させる電流供給部と、を備える重粒子ビーム照射装置。
続きを表示（約 610 文字）【請求項２】
請求項１に記載の重粒子ビーム照射装置において、
前記出射角度の増加に対し、前記重粒子ビームの直線軌道の長さが単調増加するように、前記磁場領域の端部境界が形成されている重粒子ビーム照射装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の重粒子ビーム照射装置において、
前記出射角度に応じて移動するとともに前記アイソセンタに向けて前記重粒子ビームを通過させるノズルを備える重粒子ビーム照射装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の重粒子ビーム照射装置において、
前記磁場領域のうち同方向の磁場を形成する領域の各々は、複数の電磁石により分割形成されている重粒子ビーム照射装置。
【請求項５】
請求項４に記載の重粒子ビーム照射装置において、
ぞれぞれ前記電磁石はコイルのインダクタンスが等しく形成された重粒子ビーム照射装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載の重粒子ビーム照射装置と、
重粒子を生成するイオン源と、
前記重粒子を加速して高エネルギーにした前記重粒子ビームを生成する加速器と、
前記加速器から取り出された前記重粒子ビームを輸送するビーム輸送路と、
前記重粒子ビームが照射されるターゲットを前記アイソセンタに位置するよう支持するベッドと、を備える治療システム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、重粒子ビームを複数方向からターゲットに照射する技術に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
高エネルギーに加速された重粒子ビームを照射して癌などの悪性腫瘍を治療する粒子線治療が行われている。この粒子線治療によれば、正常組織にダメージを与えず、病巣組織のみをピンポイントで死滅させることができるため、外科的・化学的治療に比べ、患者への負担が少なく、治療後の社会復帰の早期化も期待できる。
【０００３】
初期の照射治療装置は、重粒子ビームの照射部が固定され、ターゲットに対し一方向のみ照射できる固定方式が主流であった。近年、より効果的な治療が施すため、重粒子ビームを様々な方向から標的(病巣組織)に重なるように照射し、線量の集中性を高めている。このようにすることで正常な組織の被ばくを抑えつつ、体内の標的に多くの線量を付与することが可能となる。
【０００４】
そのように、様々な方向から重粒子ビームを標的に照射する装置として、固定照射ポートを複数設けたり、ターゲット自体を回転させたり、回転ガントリーを使用したりする技術が広く知られている。さらに、重粒子ビームを電磁石で偏向し、任意の角度から重粒子ビームをターゲットに照射する公知技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特許第６３６４１４１号公報
特許第６７７５８６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述の重粒子ビームを電磁石で偏向する公知技術では、重粒子ビームは、出射ポートで偏向され出射角度を与えられてから電磁石に入射するまで、飛程が長くなる。さらに重粒子ビームは、ターゲットへの照射角を与える磁場領域が広範囲に形成されているため、電磁石に入射した後の飛程も長い。また照射角に依存せず磁場領域の磁場強度が固定されているために、電磁石の設計自由度が低い。
【０００７】
このように、重粒子ビームは、収束制御されない状態で飛程が非常に長いため、発散が増大し、幅狭の磁場領域が形成されている電磁石の対向面に接触することが懸念される。重粒子ビームが電磁石の対向面に接触すると、ビームロスが生じ、ビーム輸送効率が低下し問題となる。また、重粒子ビームの接触を回避するため間隔を空けて電磁石を対向させるとなると、磁場領域の強度が低下するかもしくは励磁電流の消費量が増えてしまい効率が低下する。
【０００８】
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、電磁石の設計自由度を向上させるとともに効率に優れる重粒子ビーム照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
重粒子ビーム照射装置において、アイソセンタが交わる基準線の定点から所定の出射角度の方向に重粒子ビームを出射する出射ポートと、前記基準線を挟んで磁場が逆方向の磁場領域を形成する電磁石と、前記出射角度に応じて前記磁場の強度が異なるよう前記電磁石に励磁電流を供給し、前記アイソセンタに前記重粒子ビームを収束させる電流供給部と、を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の実施形態により、電磁石の設計自由度を向上させるとともに効率に優れる重粒子ビーム照射装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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