Development of a next-generation medical accelerator, quantum scalpel, for heavy-ion radiotherapy
- 1. National Institutes for Quantum Science and Technology, Institute for Quantum Medical Science, Chiba (Japan)
Description
Radiotherapy using energetic carbon beams from the Heavy Ion Medical Accelerator in Chiba (HIMAC) has been carried out at the National Institutes of Quantum Science and Technology (QST) since 1994, and cancer treatment for more than 15,000 patients was conducted by now. To further promote widespread proliferation of heavy-ion facilities and concurrently to maximize the potential of heavy-ion therapy, a project to develop a next-generation compact medical accelerator, the Quantum Scalpel project, was proposed. The compact accelerator employs superconducting technology to reduce the footprint of the entire accelerator system and the accelerator can provide various therapeutic beams of helium, carbon, oxygen, and neon ions having the energy of 430-56 MeV/u to advanced heavy-ion therapy. We report the overview as well as the present status of the Quantum Scalpel project. (author)
Availability note (English)
Available from https://www.pasj.jp/web_publish/pasj2023/proceedings/PDF/FRP4/FRP45.pdfAbstract (Japanese)
量研機構では、次世代重粒子がん治療装置である「量子メス」の研究開発プロジェクトを推進している。「量子メス」とは、量子ビームによる腫瘍除去手術になぞらえて名付けられたものであり、超伝導技術等を応用して装置の画期的小型化を図ると共に、複数種のイオンを最適に利用して治療の高度化を実現するものである。量子メスの加速器部は、永久磁石型14 GHz ECRイオン源、RFQ線形加速器、APF型IH-DTL線形加速器から構成される入射器、超伝導シンクロトロン、並びにビーム輸送ラインにより構成される。ECRイオン源はヘリウムからネオンまでの複数の多価イオンを出力するとともに、イオン種を1分程度で高速に切り替えることができ、これらイオンを後段の加速器により最大で核子あたり430 MeVまで加速することで、生物学的効果の異なる複数種類の重イオンを治療ビームとして利用することができる。超伝導シンクロトロンは、最大磁場3.5Tの90度偏向超伝導電磁石を採用することにより、リングサイズを8.6m×8.6mまで小型化することが可能となる。現在、量子メス実証機の研究開発を続けており、2027年の稼働に向けて装置の詳細設計・製作、並びに、専用建屋の建設を推進しているところである。本発表では、プロジェクト概要、並びに、研究開発の現状について報告する。(著者)Additional details
Additional titles
- Original title (Japanese)
- 次世代重粒子線がん治療装置(量子メス)の研究開発
Publishing Information
- Imprint Pagination
- [1105 p.]
- Journal Page Range
- p. 966-968
Conference
- Title
- 20. annual meeting of Particle Accelerator Society of Japan
- Acronym
- PASJ2023
- Dates
- 29 Aug - 1 Sep 2023
- Place
- Funabashi, Chiba (Japan)
INIS
- Country of Publication
- Japan
- Country of Input or Organization
- Japan
- INIS RN
- 56002069
- Subject category
- S43: PARTICLE ACCELERATORS; S62: RADIOLOGY AND NUCLEAR MEDICINE;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference, Non-conventional Literature
- Descriptors DEI
- ACCELERATOR EXPERIMENTAL FACILITIES; CARBON IONS; ELECTRON CYCLOTRON-RESONANCE; HIMAC ACCELERATOR; ION SOURCES; NEOPLASMS; PERMANENT MAGNETS; QUADRUPOLE LINACS; QUALITY OF LIFE; RADIATION DOSE DISTRIBUTIONS; RADIOTHERAPY
- Descriptors DEC
- ACCELERATORS; CHARGED PARTICLES; CYCLIC ACCELERATORS; CYCLOTRON RESONANCE; DISEASES; EQUIPMENT; HEAVY ION ACCELERATORS; IONS; LINEAR ACCELERATORS; MAGNETS; MEDICINE; NUCLEAR MEDICINE; RADIOLOGY; RESONANCE; SYNCHROTRONS; THERAPY
Optional Information
- Notes
- 14 refs., 3 figs. Imprint:#7B2C#20#56DE# #65E5##672C##52A0##901F##5668##5B66##4F1A##5E74##4F1A#