住友重機械工業、次世代陽子線治療システムの開発に成功―動く臓器をより短時間で照射が可能―

住友重機械工業株式会社（以下 住友重機械）は、開発中の次世代陽子線治療システム^※1のビーム試験を西条工場（愛媛県）で実施し、所定の照射性能を達成することを確認した。

これにより、陽子線照射時間の短縮、設備導入に必要な建屋体積の低減、患者位置決めのシンプル化を実現する。

シングルルームのシステムレイアウト

陽子線治療の3つの課題

1．呼吸性移動臓器への照射
呼吸によって移動する臓器のがんは、世界のがん症例数の20％以上を占め、その割合は増加傾向にある^※2。

陽子線治療は2022年度の診療報酬改定で、大型の肝細胞癌、肝内胆管癌、局所進行膵癌または大腸癌術後局所再発に係るもの（いずれも切除不能のものに限る）に適用範囲が拡大された^※3。

既存の陽子線治療では、肺や肝臓、膵臓などの呼吸によって移動する臓器を精度よく治療することが課題であった。動く臓器を高い精度で治療するには、呼吸による臓器の移動を低減しながら、より短時間で陽子線を照射する必要がある。

2．陽子線治療システムの導入には、大きな建屋体積が必要で病院内の設置にあたり障壁になる。

3．陽子線治療では、高精度な患者の位置決め作業が必要である。この作業に時間がかかり１日に治療可能な患者数が限られている。

次世代陽子線治療システムの3つの特長

1．超電導サイクロトロン^※4と超高速スキャニング^※5技術で陽子線の照射時間を1/3に短縮できる。

超電導サイクロトロンから1000 nAの陽子線、超高速スキャニング技術による0.1秒のエネルギー切り替え、最大100 m/sのスキャン速度、これらを組み合わせることで短時間照射が実現する。

短時間照射により、1回の息止めの間に照射が完了し、動く臓器を精度よく治療可能になることが期待される。

2．シングルルームに最適なシステムデザインの採用で建屋体積の約30％削減が実現できる。建屋の建設費用低減と、工期短縮による早期の治療開始が期待できる。

3．360度ガントリと大視野コーンビームCT^※6の採用で患者の位置決め作業がシンプルかつ高精度になる。これにより治療時間の短縮に寄与する。

ビーム試験について

ビーム試験は当社西条工場に新設された加速器アプリケーションセンターで実施した。エネルギー切り替え時間、スキャン速度、ビーム位置精度などの主要な照射性能を試験し、所定の性能を確認した。実際の標的を模擬した総合的な照射試験を実施し、照射時間の短縮を検証した。

住友重機械は今後も、健康で長生きできる社会の実現を目指して、がん治療領域の製品開発に取り組んでいく。

※1 次世代陽子線治療システムは未承認医療機器である。
※2 出典: “Global Cancer Observatory-IARC”
※3 出典: 「個別改定項目について-厚生労働省」
※4 サイクロトロンは大強度と連続ビームを特長とする陽子加速器である。
※5 スキャニング照射は、がんの形状に合わせて細い陽子線を走査することで、がん周辺の正常組織や臓器へのダメージを低く抑える照射法である。
※6 コーンビームCTは、ガントリを回転させながらX線撮影を行うことで、3次元画像を取得する撮影法である。

▪問い合わせ
住友重機械工業株式会社
https://www.shi.co.jp/