CN101204609A - 在图像监控条件下进行放射治疗的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种在图像监控条件下进行放射治疗的设备，包括磁共振装置(2)和放射装置(3、3′)，其中，所述磁共振装置(2)包括一个带有磁轭(7)和两个侧向极靴(6)的C形磁铁，以及，所述放射装置(3、3′)设置成用于从开口侧将射线引入到在两个极靴(6)之间的区域内。

Description

在图像监控条件下进行放射治疗的设备
技术领域
本发明涉及一种在图像监控条件下进行放射治疗的设备，包括磁共振装置和放射装置。
背景技术
在放射治疗的领域内通常放射人体内部的一个目标，为的是通过有针对性地在放射装置的等中心内产生高的放射剂量防治疾病，尤其抑制恶性肿瘤。在这方面往往带来一个难题，亦即体内放射的目标是运动的。例如在呼吸过程中腹腔内的肿瘤在移动。因此建议，在放射期间通过成像监视体内放射目标的位置，以便相应地控制放射或必要时能停止放射。这尤其对于放射在上腹和下腹内以及在骨盆区内，在例如前列腺内的目标时是重要的。
不仅建议X射线装置而且建议超声装置作为成像媒介物。但是它们并不意味着合理解决了所述问题，因为超声波对于许多应用侵入深度不够，而X射线传感器受加速器γ射线的干扰或破坏。
因此如今主要采用定位辅助和固定装置，以保证病人在放射装置内有与放射计划中相同的位置，并由此也确实使放射装置的等中心与放射目标重合。然而这些定位辅助和固定装置复杂、内含缺陷和病人大多感到不舒服。
在GB2382512A中建议，将一个磁共振装置和一个放射装置互相结合在一起。其中建议，将磁共振装置的螺管式磁铁分成两部分。在这里存在的缺点是高的成本，这是由于所要求的将磁铁分成两部分造成的，因为实际上必须用两块磁铁取代一块磁铁。不可能使用传统的设备。
因此几乎已经没有可能使用已知的成批生产的螺管式磁铁，因为放射装置的射线不利地被磁铁削弱和偏转。例如在GB2393373A中讨论了对此的解决方案，其中螺管式磁铁的中心区应保持尽可能无磁场。还有必要专门针对此应用发展一种设备，然而放射装置的市场相当小，所以这种专门发展的磁共振装置显得不值得。
发明内容
因此本发明的目的是，提供一种在图像监控的条件下进行放射治疗的设备，它在结构简单的情况下，尤其在有可能使用成批生产的磁共振装置的同时，允许在放射时可以通过磁共振实施图像监控。
为达到此目的，按本发明在前言所述类型的设备中规定，磁共振装置包括一个带有磁轭和两个侧向极靴的C形磁铁，以及，所述放射装置设置成用于将射线从开口侧引入到在两个极靴之间的区域内。
C形磁铁除极靴和磁轭外通常有尤其向三个方向敞开的一侧，为了给病人照相它通常能保证更好的可接近性，但在本发明中用于附加地通过放射装置无干扰地放射。为此将放射装置布置为，使它的一个或多个射束不在事先经过磁轭或极靴或磁共振装置其他构件的情况下到达安置在磁共振装置内的身体内。这种C形磁铁是众所周知的并可成批地获得。为了能应用在按本发明的设备中，只须对它们作不大的修改。因此提供了一种廉价、结构简单的方案，这种方案允许在放射治疗期间进行实时的图像监控，而且还可以使病人更便于定位。
因此借助按本发明的设备可以在放射期间连续监视放射目标的位置。若例如由于呼吸移动使位置改变，可以相应地再控制射束。有关运动修正的相应的算法规则如今例如应用于磁共振照相的运动修正并且是众所周知的。
为了能实现足够高分辨率的照相，恰当地选择配置，使放射装置的等中心处于磁共振装置的均质性容积(Homogenittsvolumen)内，尤其处于磁共振装置的等中心内。磁共振装置的等中心在这种情况下指的是最高均质性的点，就放射装置而言是放射装置不同的、必要时逐渐发射的射束的命中点。
放射装置的设计基本上可设想两种可能性。例如放射装置可以包括一个放射源，它可以绕放射装置的等中心旋转地装在一个处于两个平行极靴之间的平面内，尤其中面内。放射源主要理解为放射装置的那个射线从这里最终射出的区域，例如放射头。现在按本发明放射装置设有一个放射源，它可以旋转为使射线可以从不同方向从敞开侧引入极靴之间的区域内。在这里通常将放射源的定向选择为，使射线在旋转平面内延伸。于是旋转运动的中心构成等中心以及可以有利地与磁共振装置的等中心重合。按这样一种设计，磁场垂直于放射方向。在这种情况下放射源可以旋转一个在90°与180°之间尤其120°的角度。虽然在按本发明的设备中不再能够旋转360°，因为应尽可能防止射线受磁轭的阻挡，但是一个较小的旋转角对于在身体躯干内的大多数应用也足以满足需要。
按另一种设计，放射装置可以包括多个放射源，它们尤其沿一个弓形架排列并以不同的角度对准等中心。因此在这种情况下不再规定单个放射源的可旋转性，而是在不同的角度设置一些放射源。配置恰当地选择为，使放射源的所有射束在两个平行极靴之间的一个平面内延伸，尤其在这些极靴之间的中面内延伸。
一般而言，在图像监控条件下进行放射治疗用的设备可以设计为将极靴垂直定向，其中，设置一个安排在磁轭上方的病人卧台。按此项设计，磁共振装置可以说倾翻到一个竖直的位置，所以磁场在水平面内延伸以及磁轭处于下方。因此放射装置的例如一个可旋转的放射源的中心位置是在磁共振装置的上方中央。按本发明的这一方案，病人躺在磁轭上方的卧台上，以及手臂必要时，例如在治疗腹部时，可以放在磁铁之外。
按另一项设计，极靴可以水平定向，其中，设置一个安排在下部极靴上方的病人卧台。在这种情况下磁共振装置可以定位在其常用的位置上，此时作为放射面尤其选择水平面。
与之不同，也可以设一个回转装置，用于在所述极靴处于垂直定向状态的第一位置与所述极靴处于水平定向状态的第二位置之间回转磁共振装置。这样一种回转装置可例如包括液压和/或气动元件。当然也可以设想电动或电磁调整装置。若在上述种种情况下有时必须使病人侧向定位，则现在可以选择磁共振装置恰当的位置。在这里除了一种仅能移到两个终端位置(水平或垂直位置)的设计外，还可以设想一些实施形式，其中磁共振装置可以锁止在不同的角度。此时必要时附加地采用一个可倾翻的病人卧台，从而在放射期间最终可以实施任意的入射方向。当然还可以设想，磁共振装置在水平位置仅用于成像，一旦实施放射便倾翻到垂直位置。因此无需修改放射装置。不过若应在两个终端位置或在任意位置，尤其要对病人身体从不同角度分别实施放射，则基本上可设想两种设计。其一，放射装置可以包括两个放射源，其中一个水平定向和一个垂直定向；其二，放射装置的放射源可以设计为可以从水平位置回转到垂直位置和可以转回，并可以锁止在期望的角向位置。
按特别有利的设计可以规定，磁共振装置和放射装置尤其可以借助轨道导引装置彼此相对运动。因此磁共振装置可例如远离放射装置的所在区，从而或可以在没有图像监控的情况下放射，或可以仅为了成像使用磁共振装置，没有继续占用空间的问题。也可以与之不同可运动地安装放射装置。所述的运动可以人工运作，但恰当地存在一个驱动装置，它自动驱动一个可运动的或多个可运动的装置运动。
有利地，磁共振装置可以有一个用于保护磁共振装置电子设备防止放射装置辐射的射线屏蔽装置。射线屏蔽装置装在病人卧台下方或磁轭上。在病人卧台下方的布局尤其在磁共振装置竖直，亦即极靴垂直定向的情况下是合理的。
磁共振装置的磁场强度可以为0.2至0.4特斯拉。这足可以保证照相的质量。当然也可以使用有其他规格的磁共振装置。
放射装置可例如是一个直线加速器。但尤其也可以设想γ刀类型的放射装置。
在按本发明的设备内的治疗流程通常设计如下。首先病人定位在磁共振装置内病人卧台上。然后实施磁共振检查。在形成的照片中可以识别放射目标。在那里或自动或人工作标记，并与放射计划作比较，例如通过叠置图像。若在位置上产生差别，则相应地调整放射场或病人位置。在这之后开始放射。在放射期间连续制作磁共振照片，并根据这些照片尤其自动确定放射目标的位置。当放射目标移动时射束自动跟踪，必要时还可以控制病人卧台进行自动定位。此外可以规定，当移动超过预定的极限值时干脆停止放射。
附图说明
由下面说明的实施例以及借助附图给出本发明的其他优点和详情。其中：
图1表示按本发明的设备第一种实施形式的前视图；
图2表示按本发明的设备第一种实施形式的侧视图；
图3表示按本发明的设备第二种实施形式的前视图；以及
图4表示按本发明的设备第二种实施形式的俯视图。
具体实施方式
图1和图2表示一种在图像监控条件下进行放射治疗的设备1。它包括磁共振装置2和放射装置3。在这里为直线加速器的放射装置3包括一个在头部5上的放射源4，射束由它射出。磁共振装置2包括C形磁铁，它因而包括两个极靴6和一个磁轭7，在其区域内往往还设电子控制元件。放射装置3现在布置为，它将从放射源4出发的射束从敞开侧入射磁共振装置2的极靴6之间。放射源4在这里定向为，使射束在两个极靴6之间的中面8内延伸。
带放射源4的头部5可以绕旋转轴线9总共旋转120°，如图中箭头A所示。由此放射可以从不同的方向进行，在放射装置的等中心10内产生最强射束。它处于磁共振装置2的均质性容积11内，以及有利地与磁共振装置2的等中心10重合。
此外，磁共振装置2还包括一个病人卧台12，它安排在磁轭7上方。在此病人卧台上，病人13可以仰卧或侧卧地安置在磁共振装置2内。在仰卧的位置，必要时将病人13的手臂放在磁共振装置2之外。
屏蔽装置14装在病人卧台12的下方或磁轭7上，它保护磁共振装置2的磁轭和包含在其中的电子设备，防止被射束损坏。
此外，磁共振装置2装在轨道导引装置15上，它允许磁共振装置2从放射装置3的区域可逆返地离去。这可以手动或自动地通过在这里没有表示的驱动装置实现。此外设锁止装置，以便将磁共振装置2锁止在不同位置上。
图3和图4表示在图像监控条件下进行放射治疗的设备1′的第二种实施形式，其中相同的组成部分用同样的附图标记表示。图3如图1那样表示前视图，图4表示俯视图。
可以看出，磁共振装置2的极靴6现在不是沿纵向垂直布置，而是水平排列。病人卧台12安装在下部极靴6上方。射线屏蔽装置14现在直接处于磁轭上，以便保护它和电子设备免受辐射。
在图3中仅部分表示的放射装置3′包括一个弓形架16，沿弓形架16设多个放射源4′，它们定向为使它们的射束在中面8内命中等中心10，它处于均质性容积11的内部以及有利地与磁共振装置2的等中心重合。
在这两种实施形式中都可以附加地设一个恰当地包括液压/气动元件的回转装置17，它用于在极靴6处于垂直定向状态的第一位置(见图1)与极靴6处于水平定向状态的第二位置(见图3)之间回转磁共振装置2。为了视图清晰起见，只在图3中用虚线表示了回转装置17。与之类似，第二种实施例的放射装置3′设计为也能回转以及病人卧台12设计为可以倾翻，从而可以用不同的角度对身体实施放射。在直线加速器的情况下还可以设想，设第二放射源，与图1中的放射源4不同它在水平面内放射。所述的回转只能在第一位置与第二位置之间进行，但也可以设想按不同的角度锁止磁共振装置2和必要时放射装置3或3′。
磁共振装置2的磁场强度为0.3T(特斯拉)，但也可设想其他磁场强度，尤其在0.2与0.4T之间。不过也可以采用磁场更强或较弱的磁共振装置。

Claims (15)

1.一种在图像监控条件下进行放射治疗的设备，包括磁共振装置(2)和放射装置(3、3′)，其特征为：所述磁共振装置(2)包括一个有磁轭(7)和两个侧向极靴(6)的C形磁铁，以及，所述放射装置(3、3′)设置成用于将射束从开口侧引入在两个极靴(6)之间的区域内。
2.按照权利要求1所述的设备，其特征为，所述放射装置(3)包括一个放射源(4)，该放射源(4)可以绕放射装置(3)的等中心(11)旋转地安装在一个处于两个平行极靴(6)之间的平面内，尤其是中面(8)内。
3.按照权利要求2所述的设备，其特征为，所述放射源(4)可以旋转一个在90°与180°之间尤其120°的角度。
4.按照权利要求1所述的设备，其特征为，所述放射装置(3′)包括多个放射源(4′)，它们尤其沿弓形架(16)排列并以不同的角度对准等中心(11)。
5.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为，所述放射装置(3、3′)的等中心(11)处于磁共振装置(2)的均质性容积(10)内。
6.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为，所述极靴(6)垂直定向，其中，设置一个安排在磁轭(7)上方的病人卧台(12)。
7.按照权利要求1至5之一所述的设备，其特征为，所述极靴(6)水平定向，其中，设置一个安排在下部极靴(6)上方的病人卧台(12)。
8.按照权利要求1至5之一所述的设备，其特征为，设有一回转装置(17)，用于在极靴(6)处于垂直定向状态的第一位置与极靴(6)处于水平定向状态的第二位置之间回转所述磁共振装置(2)。
9.按照权利要求8所述的设备，其特征为，所述回转装置(17)包括液压和/或气动元件。
10.按照权利要求8或9所述的设备，其特征为，所述放射装置(3、3′)包括两个放射源(4、4′)，其中一个水平定向，另一个则垂直定向；或者，所述放射装置(3、3′)的放射源(4、4′)设计为可以从水平位置回转到垂直位置和反之从垂直位置转回到水平位置。
11.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为，所述磁共振装置(2)和放射装置(3、3′)尤其可以借助一轨道导引装置(15)彼此相对运动。
12.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为，所述磁共振装置(2)有一个用于保护磁共振装置(2)的电子仪器免受所述放射装置(3、3′)辐射的射线屏蔽装置(14)。
13.按照权利要求12所述的设备，其特征为，所述射线屏蔽装置(14)装在病人卧台(12)下方或磁轭(7)上。
14.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为，所述磁共振装置(2)的磁场强度为0.2至0.4特斯拉。
15.按照前列诸权利要求之一所述的设备，其特征为，所述放射装置(3、3′)是一个直线加速器。
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