Proceedings of the 5th Annual Meeting of Particle Accelerator Society of Japanand the 33rd Linear Accelerator Meeting in Japan (August 6-8, 2008, Higashihiroshima, Japan)

CONSTRUCTION STATUS OFHEAVY-ION RADIOTHERAPY FACILITY AT GUNMA UNIVERSITY (II)Ken Yusa1, Mutsumi Tashiro, Kota Torikai, Tatsuya Ohno, Satoru Yamada
Gunma University Heavy-Ion Medical Centre
3-39-22 Showa, Maebashi, Gunma 371-8511
Abstract
A carbon-ion radiotherapy facility is currently being constructed at Gunma University. This facility consists of acompact ECR ion source, two types of linacs i.e., an RFQ and an IH-DTL, a synchrotron having a circumference of 63m, high-energy beam transport lines and three treatment rooms with four irradiation ports. An R&D room is also being
constructed to develop new irradiation methods.
Carbon beams having energies of up to 400 MeV/n can be generated. They have a corresponding residual range of 25
cm in water, which is sufficiently large to reach deep-seated tumors in the human body. A beam intensity ofapproximately 1 × 109 pps is required to provide a dose rate of 5 GyE/min. This facility is designed to treat more than660 patients per year.
Construction of the building was completed in March, 2008. Installation and assembly of the apparatus willcommence in the summer of 2008. After the machine has been commissioned, the first irradiation for patient treatment
is scheduled to be performed in FY2009.

群馬大学重粒子線治療施設整備の現状(II)1．はじめに群馬大学では重粒子線治療装置を導入すべく施設の整備をしているところである。
群馬大学では医学部附属病院を基盤に、重粒子線治療を中心とする充実した総合的がん医療を提供すること、他の治療法との比較臨床試験や併用治療法研究などの応用臨床研究を展開することを目的に重粒子線治療装置を設置すべく2001年より準備を進めてきた。2005年に国から装置・建屋に関する予算の内示を受けた。また群馬県や前橋市等の自治体から装置製作の費用の一部を出資することになり大学と自治体の共同事業として進められることとなった。

2. 施設概要
2.1 装置概要
治療装置については放射線医学総合研究所で研究・開発が進められてきた「小型・普及型炭素線治療装置」をベースにしている。この基本仕様を表1に示す。
入射器はECRイオン源、RFQ線形加速器、IH線形加速器からなる。シンクロトロンは 周長約63mで 放射線医学総合研究所HIMACのものの約半分となっている。最大加速エネルギーは400MeV/nでありこれは表1に示した最大体内飛程の条件を満たす。
シンクロトロンで加速されたビームは高エネルギー
1

ビーム輸送系により各治療室に輸送される。各治療室にはビームを患者体内の標的に精緻に照射する為の機器が備えてある。
患者治療ビームを形成・制御するためのビームライン機器が配列されている。まず照射装置上流にビームを横方向に広げる為のワブラー電磁石と散乱体が配置される。エネルギーを変調してブラッグピークの幅を広げるリッジフィルタ、ビームのレンジを微調整するレンジシフタ、照射野をターゲットの形状に調整するマルチリーフコリメータやボーラスが配置される。照射するビーム量を制御するために2個の線量モニタを備える。本施設では線量モニターとして二次電子モニターを採用する。
また患者治療台やX線位置決め装置のように患者位置決めを精緻に且つ迅速にできる機器も具備される。
ワブラー法（単円、螺旋）は患者体内の呼吸性の移動に対応しやすい特徴を持つ。
表1: 群馬大学重粒子線治療装置の基本仕様
イオン種
炭素
最大体内飛程
照射野
線量率
治療室・ポート

E-mail: yusa@gunma-u.ac.jp
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25 cm
最大15 cm×15 cm
5GyE/min (1×109 pps)
3室4ポート（水平治療室1、垂直治療室1、水平・垂直治療室1）

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図1: 積層原体照射に関する概念図
呼吸同期照射に加え、積層原体照射、ノンコプラナー照射、パッチ照射に対応できる。 積層原体照
射とは図1のようにレンジシフタの挿入とマルチリーフの開度を変化させることにより高線量領域(ブラッグピーク)の位置を患者体内のターゲットにより集中させることが可能とする照射法である。
群馬大学では 年間660人以上の患者を治療することを目標としており、そのためには装置の効率的な運用が求められる。 具体的にはビームエネルギー変更、ビーム導入コースの変更が短時間（1分程度）で行えることや、治療ポートの互換性を有することにより、患者と治療ポートの関係をできるだけおさえるようにする。また少人数による運転・維持が可能であるような工夫が求められる。
治療室以外に、将来先進的な治療を行うための研究・開発用の照射室が1室用意されている。今回の整備には含まれないが、現在はポートの設計検討を行っている段階である。
2.2 建屋概要
建物の構造は地下1階（半地下）、地上2階である。
建屋の規模としては60m×50m、総床面積6300m3である。施設の設置位置に地表面下5mに施設を支持できる地盤がある。間に置換コンクリートを置かずこの地盤に建物を設置することによりコストダウンを図ることができる。また、半地下構造にすることによって外向きの遮蔽壁厚を薄くでき、建物の地表からの高さを20mに抑えることが可能となった。
地下1階レベルには加速器や各治療室が設置されている。また同一フロアにCTシミュレーションや各診断機器等、診察・処置室、治療計画室が配置されている。1階の一部はカンファレンス室やスタッフ居室に割り当ててあるが、それ以外の領域や2階は電源・機械室に割り当てている。

3. これまでの流れと今後の予定
2006年4月に建屋・設備に関する基本設計を開始し、引き続き実施設計を行った。その後施工会社を総合評価方式で選定し、2007年2月に起工式を執り行った。工事は順調に進捗して2008年3月に躯体建設が完了し、10月には仕上げ工事が完了予定である。
一方 治療装置については、2006年4月に調達の事務手続きを開始して、2006年12月に総合評価方式で製造請負業者を選定した。それ以降、装置の製作設計に関わること、建屋・設備と取合いに関することについて製造請負業者と打合わせを重ねて現在に至っている。現在機器の製作が進み工場試験をしているところである。
2008年8月以降に搬入・据付けを予定している。その後装置の調整・試験を行い、2009年度内に臨床使用を開始することを予定している。

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図2:施設鳥瞰図

図3:2008年7月現在の加速器室の様子、2008年8月より機器が搬入される。

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