CN107261342A - 质子ct准直仪系统 - Google Patents

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宋云涛
叶春琳
陈永华
丁开忠
冯汉升
杨庆喜
郑金星
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Hefei Zhongke Ion Medical Technology Equipment Co Ltd
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Abstract

本发明公开一种质子CT准直仪系统，包括离子源、准直仪、治疗床、闪烁器，围绕所述治疗床环周设置有固定支架；所述固定支架内侧设置有接触滑环；所述离子源和闪烁器分别固定设置在接触滑环上，且离子源和闪烁器同直径相对设置并同步转动；所述接触滑环绕治疗床旋转；通过离子源发射质子束流，束流监测仪监测质子束流，准直仪是对质子束流进行过滤、塑形并瞄准目标物体，治疗床承托患者，质子穿过目标物体到达闪烁器时，闪烁器吸收质子束流的能量并以光的形式重新发射所吸收的能量，由于本发明的系统采用的是笔形束扫描，因而质子束流的利用率更高，离子源发射的质子数量更低，并且提高了所成图像的准确度。

Description

质子CT准直仪系统
技术领域
本发明属于医疗器械领域，特别是涉及一种质子CT准直仪系统。
背景技术
传统X线CT是用X射线束对人体某部一定厚度的层面进行扫描，由探测器接收透过该层面的X射线，转变为可见光后，由光电转换变为电信号，再经模拟/数字转换器转为数字，输入计算机处理。电子计算机对数据进行处理后，就可摄下人体被检查部位的断面或立体的图像，发现体内任何部位的细小病变。
与传统放射治疗所使用的X射线等光子束相比，质子治疗的最大优势就是能够减少对正常组织的辐射，同时对病灶部位给足剂量。质子进入介质后在其射程末端集中释放能量并停止形成陡峭剂量峰,称Bragg峰。这一物理特性是质子治疗明显优于高能X线光子和电子射线放疗的首要原因。而且Bragg峰形成的陡峭剂量分布非常有益于提高靶区剂量而降低周边正常组织辐照，通过调制能量展宽Bragg峰可以使Bragg峰覆盖肿瘤,定位摆位综合误差不超过1mm,可大大降低损伤到正常细胞的概率。
另外，质子入射通道上能量损失较小，侧散射也很小，其前后左右正常组织所受剂量较小，故具有较好的放射物理学性能。相比于传统X线CT图像，质子CT图像能够清晰显示质子与组织之间的相互作用。借助该系统，在质子治疗过程中，在质子穿过患者组织的过程中，可以测量多个参数，从而获得完整的CT图像。通过使用质子CT获得患者解剖学和肿瘤CT图像，意味着可以使用质子获得详细的三维患者解剖学影像，医生在治疗过程中能够更精确的瞄准肿瘤，更好的保护肿瘤周围健康组织，这将进一步扩大质子治疗的适应证范围。
质子CT准直仪系统作为质子成像设备、质子治疗设备的关键组成部分，通过探测穿过物体的质子束流，利用图像重建技术，再现物体的内部结构，为质子治疗提供清晰准确的图像，有助于提高质子治疗的效率与治疗效果。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可行的质子CT准直仪系统。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
质子CT准直仪系统，包括离子源、准直仪、治疗床、闪烁器，围绕所述治疗床环周设置有固定支架；所述固定支架内侧设置有接触滑环；所述离子源和闪烁器分别固定设置在接触滑环上，且离子源和闪烁器同直径相对设置并同步转动；所述接触滑环绕治疗床旋转。
该系统还包括束流监测仪，所述束流监测仪位于离子源与准直仪之间；离子源、束流监测仪与准直仪组成束流发射模块。
所述离子源发射质子束流；所述束流监测仪监测质子束流；所述准直仪对质子束流过滤束流。
所述离子源发射的是质子束流，采用的是笔形束扫描。
所述闪烁器为塑料材质；所述闪烁器为塑料闪烁器。
所述治疗床承托患者；所述闪烁器接收质子束流并与成像系统相连接，将质子束流的能量以光的形式重新发射到成像系统。
本发明的有益效果：本发明的质子CT准直仪系统中设置同步转动的离子源和闪烁器，在固定支架内接触滑环的带动下，离子源和闪烁器可以绕治疗床旋转，采集获得的图像为二维投影，再由采集计算机进行三维重建即可供医生诊断使用的三维图像；
由于该系统采用的是笔形束扫描，因而质子束流的利用率更高，离子源发射的质子数量更低，并且提高了所成图像的准确度，医生可以使用质子获得详细的三维患者解剖学影像，在治疗过程中能够更精确的瞄准肿瘤，更好的保护肿瘤周围健康组织，这将进一步扩大质子治疗的适应证范围。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明质子CT准直仪系统的流程示意图；
图2是本发明质子CT准直仪系统的内部结构示意图；
图3是本发明质子CT准直仪系统的外部结构示意图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
质子CT准直仪系统，参见图2-3，包括治疗床5、闪烁器2、以及由离子源1、束流监测仪8与准直仪6组成的束流发射模块10；
围绕治疗床5环周设置有固定支架3，在固定支架3内侧设置有接触滑环4，束流发射模块10和闪烁器2分别固定设置在接触滑环4上，且束流发射模块10和闪烁器2位于同一直径上相对设置并同步转动，接触滑环4绕治疗床5旋转；
其中，离子源1发射质子束流，束流监测仪8监测质子束流，准直仪6对质子束流过滤束流，治疗床5承托患者7，所述闪烁器2接收质子束流并与成像系统相连接，将质子束流的能量以光的形式重新发射到成像系统；
如图1所示，质子束流从离子源1射出，通过束流监测仪8显示监测，质子束流到达准直仪6时只有符合准直仪通过条件的束流才可以通过，准直仪6对质子束流过滤束流、进行塑形并瞄准目标物体(即治疗床5承托的患者7)，确保将质子束流发射到闪烁器2上的适当位置，为后面成像系统产生清晰的图像打下基础；质子束流穿过目标物体到达闪烁器2，闪烁器2吸收质子束流的能量并以光的形式重新发射所吸收的能量。
闪烁器2为塑料闪烁器；离子源发射的是质子束流，采用的是笔形束扫描，提高瞄准肿瘤的精准度，并且使离子源保持较低的射线量，减少患者的辐射剂量，同时质子束流的监控由束流监测仪监控。
本发明通过离子源发射质子束流，束流监测仪监测质子束流，准直仪是对质子束流进行过滤、塑形并瞄准目标物体，治疗床承托患者，质子穿过目标物体到达闪烁器时，闪烁器吸收质子束流的能量并以光的形式重新发射所吸收的能量，由于本发明的系统采用的是笔形束扫描，因而质子束流的利用率更高，离子源发射的质子数量更低，并且提高了所成图像的准确度。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.质子CT准直仪系统，包括离子源(1)、准直仪(6)、治疗床(5)、闪烁器(2)，其特征在于：围绕所述治疗床(5)环周设置有固定支架(3)；所述固定支架(3)内侧设置有接触滑环(4)；所述离子源(1)和闪烁器(2)分别固定设置在接触滑环(4)上，且离子源和闪烁器同直径相对设置并同步转动；所述接触滑环(4)绕治疗床(5)旋转。
2.根据权利要求1所述的质子CT准直仪系统，其特征在于：该系统还包括束流监测仪(8)，所述束流监测仪(8)位于离子源(1)与准直仪(6)之间；离子源(1)、束流监测仪(8)与准直仪(6)组成束流发射模块(10)。
3.根据权利要求2所述的质子CT准直仪系统，其特征在于：所述离子源(1)发射质子束流；所述束流监测仪(8)监测质子束流；所述准直仪(6)对质子束流过滤束流。
4.根据权利要求3所述的质子CT准直仪系统，其特征在于：所述离子源(1)发射的是质子束流，采用的是笔形束扫描。
5.根据权利要求1所述的质子CT准直仪系统，其特征在于：所述闪烁器(2)为塑料材质；所述闪烁器(2)为塑料闪烁器。
6.根据权利要求1所述的质子CT准直仪系统，其特征在于：所述治疗床(5)承托患者(7)；所述闪烁器(2)接收质子束流并与成像系统相连接，将质子束流的能量以光的形式重新发射到成像系统。
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