様々な治療装置 / 粒子線照射装置 / 治療計画CTと計画装置

コバルト60遠隔治療装置

　RI(⁶⁰Co：半減期5.26年)を使用した装置
・γ線エネルギー
：1.17/1.33MeV(平均1.22MeV)　　　

・β線：カプセルで吸収される

・半影が大きい

ベータトロン

　Ｘ線と電子線を発生する(電子線治療に最適)

・加速管
: ドーナツ管
　電磁石で真空管の加速管(ドーナツ管)をはさみ、 電子は磁場の変化により円運動で加速される

・交流磁場により発生する電界で、円運動(軌道半径一定)と加速を行う電子専用加速器

・加速エネルギーは4～30MeV

マイクロトロン

　直流磁場(一定)で電子を円運動させて加速する
・円軌道半径は増大
・X線・電子線の治療に用いる

サイクロトロン

　（70pm35、69am37、62.51、60.75）
　ディー(dee)電極の間に高周波電圧をかけて、直流磁場(強度一定)を発生させ、荷電粒子(主に陽子)を加速する
・高周波電圧の周波数（周波数は不変）により半周ごとに極性が変わり、回転軌道半径が増大しながら加速される
・陽子や重荷電粒子の加速に適する
・AVFサイクロトロン
：強収束の原理を用いている

＊サイクロトロンに関する物理式
・ローレンツ力（電荷q×磁束密度B×速度v）
　＝　遠心力（質量m×速度ｖ²÷回転半径r）
　回転半径rを一定に保ちつつ、磁束密度を変化させて、速度を上げる

シンクロトロン

　（76am37、71am38、67an37、66.74、65.73、64.72）
　炭素線治療など重粒子線を用いた放射線治療に用いられる
・装置が大型 (HIMAC、 Spring 8)
・直線加速器などで数10MeVに加速した粒子を入射させる
・偏向電磁石に直流電流をかけ、直流磁場(一定ではない)を発生させ、その磁束密度を増大させて粒子の軌道半径を一定に保つ
・電極部(加速空洞:1か所)のみで加速される(加速エネルギーは可変)

粒子線照射装置

（76pm39、74am44pm44、72pm44、69pm41、68pm41、67pm40）

・粒子線照射装置の構成

（1）イオン源
　　陽子線：水素ガス　
　　炭素線：メタンガス
　　↓　　　 
（2）加速器
　　サイクロトロンまたはシンクロトロンなど
　　↓
（3）側方照射野形成器（ワブラー電磁石+散乱体）
　　回転磁場でX、Y方向に回転させ照射野を平坦化
　　・ワブラー電磁石
　　：重粒子線束を横方向に広げるための二組の電磁石

　　・散乱体
　　：ワブラー電磁石で広げたビームを
　　　　均等により広く広げるフィルタ
　　↓
（4）線量モニタ
　　↓　 
（5）リッジフィルタRange modulator
　　送られたビームのブラッグピークは半値幅で2〜3mmであり、エネルギー変調させ、標的の厚さに合わせてブラッグピークの奥行き方向幅（Z方向）を広げる（SOBPを作る）ためのフィルタ
　　↓
（6）レンジシフタ
　　リッジフィルタで拡大させたブラックピークのエネルギーを変え、その位置を腫瘍の深さになるようにZ方向の距離を微調整するプラスチックのプレート
　　↓
（7）コリメータ（ブロック+MLC）
　　X、Y方向の照射野の限定
　　腫瘍の形を削り貫いた金属ブロック
　（真鍮ブロックで3〜4cm厚）
　　↓
（8）ボーラス
　　粒子線の飛程（Z方向）を標的の末端側の形状に合わせて調整
　　↓
　　標的

＊SOBP：拡大ブラッグピーク

・側方照射野形成法　

（1）ワブラー法　
（2）二重散乱体法

・照射方法　

（1）ブロードビーム法　（一般的）
　広いビームを成型し、ボーラスやコリメータで照射野を作り、照射する方法
　線量的に平坦な照射野を形成する必要がある

（2）スキャニング法
　電磁石で細いビームを成型し、照射する方法で強度変調が可能
　狭いSOBPを使用し、ビームの効率良い使用ができる

治療計画CT装置

（73pm38、72pm36、71pm40、65.76）
　天板がカーボン等で構成された平板寝台を備えた特殊なCT装置
　位置合わせ用のレーザーポインタ、広いガントリ開口径、高い寝台位置精度、CT値の安定性などが求められる
　事前に作成した電子密度変換テーブルをもとに治療計画装置にデータを送る 

患者固定器具

・シェル (頭頚部、体幹部) 　

（75pm42、74pm41、72am35、62.72）
　整形前は板状で熱すると柔らかくなり、それを患者さんの身体にのせ引っ張るように整形する
　特徴：「比較的簡便に精度の良い固定が再現性高く出来る 」
　　　　「身体に位置合わせのための線を書かずにすむ」
　　　　「ビルドアップによる皮膚保護効果がなくなる」

(72am35：シェル)

・吸引式クッション固定具 (Vac-lok)

　患者の身体の形に合わせたあと、空気を抜き、固くする
　中身は発泡のビーズなのでX線の吸収はほぼ無い

・定位照射用頭部フレーム、 バイトブロック

　数㎜程度の照射野を使った定位放射線照射(STI)に用いる
　フレームは頭蓋骨にネジ止めするため侵襲的(主にSRSに使用)
　バイトブロックはかみ合わせ型を取り、固定された型とシェルにより固定
　(主にSRTに使用)

・補助具

　枕、 ヒール枕、 三角台、挙上台など

放射線治療計画システム

　(76am44)
　治療計画CTを読み込み、輪郭描出を行い、　DVH等で線量評価を行いながら治療計画を立てれるシステム　　
　線量計算はCT値から変換テーブルによって得られた物理密度や相対電子濃度によって行われる
　MRIやPET画像をフュージョンして計画に使用する場合もある