重粒子線治療について知りたい方へ

がん治療装置について教えてください。

放射線医学総合研究所では、世界ではじめて医療を目的とした重イオン線治療装置(HIMAC)を開発しました。この装置は重イオンを発生させて光速の8割近くまで加速する加速器と、その重イオン線を治療照射に適するよう調節する照射室とで出来ています。ここではそのあらましを見てみましょう。

イメージ:重イオン線治療装置(HIMAC)

加速器の最初の部分がイオン源です。炭素を含むガス(ここではメタンガス)を加熱して、原子の周りの電子を剥ぎ取り、イオンを作ります。特別な磁石と、超強力電子レンジを組み合わせた様な仕掛けです。更に、数万ボルトの高電圧を利用して、そのイオンを引き出してビームとするのです。

イメージ:ECRイオン源の動作原理

線型加速器(ライナック)は、イオンビームを高周波によりイオンを集束しながら加速します。そのイオンビームを、さらに電磁石を用いて集束し、加速します。こうして、一秒間に地球を半周するくらいまで加速されたイオンビームは、シンクロトロンでもっと高速に加速します。シンクロトロンには、イオンビームを加速する高周波加速装置や、イオンビームを集束するための偏向電磁石が組み込まれています。治療に使うために、地球を毎秒4-5回も回れる速さにするのです。十分にエネルギーを得て速くなったビーム、つまり重粒子線は、シンクロトロンから取り出され、垂直と水平の二つのビームラインを通って、治療照射室に運ばれます。治療照射室には、ビームを患部に合わせて照射するビーム成形装置があります。こうして患部に最適な照射を行い、がんの治療を行なっています。

詳細は放医研ホームページをご参照ください。

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