CN107456663A - 一种x射线的聚焦方法、装置及放疗设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种X射线的聚焦方法，涉及医疗器械技术领域，提供了一种X射线用于聚焦治疗的方法。一种X射线的聚焦方法，所述聚焦方法包括：电子束生成器发出电子束；所述电子束打在靶体上，产生X射线束；所述X射线束穿过所述准直器的同一准直通道组的各准直通道，聚焦在所述准直通道组的焦点上；其中，所述准直器包括至少一组准直通道组，每组所述准直通道组包括至少两个准直通道，同一所述准直通道组的焦点为一个或多个。

Description

一种X射线的聚焦方法、装置及放疗设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种X射线的聚焦方法、装置及放疗设备。

背景技术

放疗是肿瘤治疗的主要手段。现有的放疗设备包括伽玛刀和加速器，其中，伽玛刀是采用天然放射性同位素发出放射线(一般采用Co-60发出γ射线)对人体肿瘤进行放射治疗。而加速器如图1所示，一般包括脉冲调制器、电子枪、磁控管、波导加速管以及靶体，其中，脉冲调制器一般用于形成高压脉冲，电子枪发射出具有一定能量、一定束流以及速度和角度的电子束，磁控管形成大功率微波控制电子方向，再通过波导加速管进行电子加速，加速的电子打到靶体上形成锥形射线(一般为X射线)。

如图1所示，由于加速器产生的射线为锥形束，锥形束的剂量分布如图2所示的高斯分布，即射线中间区域的剂量高，周边区域的剂量低，一般需要通过初级准直器对高剂量的射线束再次束形，再通过多叶准直器以对中间区域进行适形，以满足肿瘤治疗的高剂量要求。

因此，现有的加速器均用于适形治疗，即通过多叶准直器形成与肿瘤形状相近的射束穿过区域，从而使得射束穿过人体的形状与肿瘤形状一致。临床上适形治疗主要适用于较大肿瘤，而对较小肿瘤的治疗一般采用伽玛刀进行聚焦治疗。

发明内容

本发明的实施例提供一种X射线的聚焦方法、装置及放疗设备，可以利用加速器产生的X射线束形成聚焦治疗。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种X射线的聚焦方法，所述聚焦方法包括：

电子束生成器发出电子束；

所述电子束打在靶体上，产生X射线束；

所述X射线束穿过所述准直器的同一准直通道组的各准直通道，聚焦在所述准直通道组的焦点上；其中，所述准直器包括至少一组准直通道组，每组所述准直通道组包括至少两个准直通道，同一所述准直通道组的焦点为一个或多个。

另一方面，本发明实施例提供了一种X射线的聚焦装置，包括：

电子束生成器，用于发出电子束；

靶体，所述电子束打在靶体上，可产生X射线束；

准直器，包括至少一组准直通道组，每组所述准直通道组包括至少两个准直通道，其中，同一所述准直通道组的焦点为一个或多个。

再一方面，本发明实施例提供了一种放疗设备，包括本发明提供的任一项所述的聚焦装置。

本发明的实施例提供一种X射线的聚焦方法、装置及放疗设备，电子束生成器发出电子束，电子束打在靶体上，产生X射线束，X射线束经过准直器聚焦在一个或多个焦点上，从而实现X射线束的聚焦。该X射线的聚焦装置可应用于放疗设置中，将聚焦点与患者的肿瘤位置对应，以便利用X射线将肿瘤杀死，起到治疗的目的。相对于现有的利用X射线进行适形治疗，本申请提供的X射线的聚焦装置可以进行聚焦治疗，该聚焦点根据准直通道的大小可以不同。相对于适形治疗，可以实现更加精细的治疗，对病发前期的小肿瘤具有更好的治疗效果。且聚焦治疗利用较低能量的X射线聚焦在靶点处，满足放射治疗时对靶点处的高剂量要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的加速器结构示意图；

图2为加速器产生的X射线剂量分布示意图；

图3为本申请提供的一种X射线的聚焦方法示意图；

图4为本申请提供的一种X射线的聚焦示意图；

图5为本申请提供的一种圆形准直器示意图；

图6为本申请提供的一种矩形准直器示意图；

图7为本申请提供的一种准直通道组的聚焦截面示意图；

图8为本申请提供的另一种准直通道组的聚焦截面示意图；

图9为本申请提供的另一种准直通道组的聚焦截面示意图；

图10为本申请提供的另一种X射线的聚焦方法示意图；

图11为本申请提供的另一种X射线的聚焦方法示意图；

图12为本申请提供的另一种X射线的聚焦方法示意图；

图13为本申请提供的一种X射线的聚焦示意图；

图14为本申请提供的另一种X射线的聚焦方法示意图；

图15为本申请提供的另一种X射线的聚焦方法示意图；

图16为本申请提供的一种X射线的聚焦示意图；

图17为本申请提供的一种聚焦装置示意图；

图18为本申请提供的另一种聚焦装置示意图；

图19为本申请提供的另一种聚焦装置示意图；

图20为本申请提供的另一种聚焦装置示意图；

图21为本申请提供的另一种聚焦装置示意图；

图22为本申请提供的另一种聚焦装置示意图。

附图标记：

1-电子束生成器；2-电子束；3-靶体；4-X射线束；5-准直器；6-分束部件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本申请提供了一种X射线的聚焦方法，如图3、图4所示，聚焦方法包括：

步骤101、电子束生成器1发出电子束2。示例的，为了发出电子束，电子束生成器可以是包括脉冲调制器、电子枪、磁控管、以及波导加速管等。关于电子束生成器生成并发出电子束，可以参照现有的加速器，本申请在这里不做具体说明。

步骤102、电子束2打在靶体3上，产生X射线束4。一般的，靶体可以是由金属形成，例如靶体可以是钽板或铜板等。电子束打在靶体上，发生撞击，电子突然减速，其损失的动能会以光子形式放出，形成X射线束。

步骤103、X射线4穿过准直器5的同一准直通道组的各准直通道，聚焦在准直通道组的焦点o上。其中，准直器包括至少一组准直通道组，每组准直通道组包括至少两个准直通道，同一准直通道组的焦点为一个或多个。

本申请中，准直器可以是用于头部治疗或用于体部治疗的圆形准直器、碗形准直器、矩形准直器等，本申请对准直器的形状不做具体限定。若准直器为圆形准直器，则同一准直通道组的至少两个准直通道可以是位于同一个圆上。本申请中，放疗设备打开状态下，射束的出束对应的准直通道组可以为同一准直通道组，当然还可以是根据准直通道的大小、形状、角度、位置等将其划分为同一准直通道组。示例的，同一准直通道组的准直通道大小相同，不同准直通道组的准直通道大小不同。

示例的，如图5所示，圆形准直器上设置有四个准直通道组a、b、c、d，每个准直孔组包括四个大小相同的准直孔，其中，准直孔组的直径大小为a＜b＜c＜d。当然，准直器为圆形或者碗形准直器的设置不局限于图5所示，本申请仅以图5所示的为例进行示例说明。

若准直器为矩形准直器，则准直通道可以矩阵排列，位于同一排或同一列的准直通道为一个准直通道组。示例的，如图6所示，准直器上的准直通道阵列排列，包括四个准直通道组a、b、c、d，每个准直孔组包括6个大小相同的准直通道，其中，准直通道组的直径大小为a＜b＜c＜d。

本申请中，同一准直通道组的焦点为一个或多个。示例的，同一准直通道组的焦点为一个，如图7所示，以准直通道组b为例，准直通道组b的焦点可以是一个，即X射线穿过各准直通道可聚焦在一个焦点o上。本申请中，同一准直通道组的焦点为一个，X射线束经过不同所述准直通道组的聚焦点位置相同。如图5、图6所示，切换准直通道组a和b，其准直通道组的焦点位置同为焦点o的位置处。需要说明的是，一般的在放疗过程中，每次射束穿过一组准直通道组，只有当射束穿过准直通道才能聚焦在焦点处，本申请中，不同准直通道组的焦点不同，但不同准直通道组的焦点位置可以是相同的。

当然，同一准直通道组的焦点还可以是多个，X射线束经过同一所述准直通道组的聚焦点位置不同。如图8所示，以准直通道组b为例，准直通道组b的焦点可以是两个，即o1和o2。示例的，准直器还可以是由多个准直器块组成，在同一准直通道组的焦点是多个的情况下，可以是X射线束经过每个准直器块上的准直通道聚焦在一个焦点上，不同准直器块的焦点不同。进而可以通过设置不同准直器块调整焦点的大小及位置，以满足不同的治疗需求。示例的，如图9所示，准直器包括准直器块A1和准直器块A2，其中准直器块A1的焦点为o1，准直器块A2的焦点为o2。图8、图9中以o1和o2在一个方向(例如x方向)的位置不同。需要说明的是，o1和o2还可以是在两个方向(例如x和y方向)上的位置不同，或，三个方向(例如x和y和z方向)的位置均不同。当然，准直孔组的形状等也可以不同，本发明对此不作限定，仅以上述为例进行示例说明。

本申请中，准直通道的形状例如可以是圆形，其大小可以是直径为2-20mm之间，例如可以是2mm、4mm、6mm、8mm、12mm、14mm、16mm、18mm等，应用于放疗设备，可以适用于治疗较小的头部肿瘤。当然，其直径还可以是20-200mm之间，从而聚焦点更大，可以适用于治疗较大的体部肿瘤。

另外，本申请中，X射线4穿过准直器5的同一准直通道组的各准直通道，聚焦在准直通道组的焦点o上，还可以是X射线4依次穿过准直器5的同一准直通道组的各准直通道，穿过每个准直通道组的射束经过焦点o，从而实现聚焦在准直通道组的焦点o上。

本申请提供了一种X射线的聚焦方法，电子束生成器发出电子束，电子束打在靶体上，产生X射线束，X射线束经过准直器聚焦在一个或多个焦点上，从而实现X射线束的聚焦。该X射线的聚焦装置可应用于放疗设置中，将聚焦点与患者的肿瘤位置对应，以便利用X射线将肿瘤杀死，起到治疗的目的。相对于现有的利用X射线进行适形治疗，本申请提供的X射线的聚焦装置可以进行聚焦治疗，聚焦治疗利用较低能量的X射线聚焦在靶点处，进而能够提高焦点处的剂量率，满足放射治疗时对靶点处的高剂量要求。相对于适形治疗，可以实现更加精细的治疗，对病发前期的小肿瘤具有更好的治疗效果。

本申请提供的一种聚焦方法，同一准直通道组的准直通大大小可以是相同的，不同准直通道组的准直通道大小不同。以图5、图6所示的准直器为例，经过同一准直通道组的X射线束聚焦在焦点上，通过切换使得X射线束穿过不同准直通道组的准直通道，切换不同大小的射线。

本申请提供的一种聚焦方法，电子束为发散束。电子束为发散束，即电子束可以是宽束，电子束与靶体接触时进行宽束打靶，从而增大电子束与靶体的接触面积。相对于常规电子束窄束打靶的方式，能够在更大的范围产生X射线，X射线经过准直器聚焦到焦点，可以分散并降低人体的表皮剂量的同时，实现焦点的高剂量。

或者，如图10所示，电子束生成器发出第一电子束；第一电子束为窄束，示例的，第一电子束可以是射束宽度不大于5mm的射束。在步骤102之前，方法还包括：

步骤104、对第一电子束进行发散，形成第二电子束；其中，第二电子束为发散束。第二电子束与靶体接触时进行宽束打靶，从而增大电子束与靶体的接触面积。相对于常规电子束窄束打靶的方式，能够在更大的范围产生X射线，X射线经过准直器聚焦到焦点，可以分散并降低人体的表皮剂量的同时，实现焦点的高剂量。

本申请提供的另一种聚焦方法，如图11所示，还包括：

步骤105、对电子束进行能量均整，以使得电子束与靶体的接触表面的能量均衡。示例的，可以是在电子束生成器和靶体之间设置均整块，用于对电子束进行能量均整，以使得电子束与靶体的接触表面的能量均衡

或者，本申请提供的一种聚焦方法，还可以是对X射线束进行能量均整。示例的，可以是在靶体下方或准直器的上方设置均整块等，对X射束能量进行均整。

本申请提供的聚焦方法，对电子束或X射线束进行能量均整，可以使X射线束的能量大小更加均衡，也可以是使得X射线束的能量分配满足一定关系，例如使得中间区域的能量较小，周边区域的能量较大，以利于提高靶点的剂量。当然，还可以通过靶体达到射线能量的均整，例如可以设置靶体的中间区域密度小，外周区域密度高，从而使得打靶后的X射线束剂量率中间低，两侧高。

本申请提供的一种聚焦方法，X射线束穿过所述准直器的同一准直通道组的各准直通道包括：X射线束依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道。示例的，移动电子束可以是连同靶体一起移动，从而使得在不同的位置处发出X射线束，从而X射线束依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道。这样X射线一次经过一个准直通道，则经过每个准直通道的X射线的剂量较大，从而可以提交焦点的剂量率，以满足放射治疗的高剂量要求。示例的，如图5、图6、图7所示，X射线束依次穿过准直通道组b中的每个准直通道，由于经过每个准直通道的X射线束均经过焦点o，从而实现扫描式的聚焦。

当然，也可以通过移动电子束，以使得电子束打在靶体的位置发生变化，从而使得X射线束的位置发生变化，以使得X射线束依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道。或者，还可以是移动所述电子束以及靶体，从而使得X射线束的位置发生变化，以使得X射线束依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道。

示例的，本申请提供的一种聚焦方法，电子束打在靶体上产生X射线束包括：移动电子束，使得电子束打在靶体的位置发生变化，打在靶体每个位置处分别产生X射线束。示例的，靶体可以是碗状，电子束打在靶体的不同位置，在每个位置处分别产生一束X射线束，每个位置处的X射线束经过同一准直通道组的各准直通道，聚焦在焦点上。这样X射线一次经过一个准直通道，则经过每个准直通道的X射线的剂量较大，从而可以提交焦点的剂量率，以满足放射治疗的高剂量要求。

示例的，本申请提供的一种聚焦方法，如图12、图13所示：

步骤101、电子束生成器1发出电子束2。

步骤106、将电子束分隔成至少两个子电子束，以两个子电子束为例，即子电子束2a和子电子束2b。图13中示例的，以通过分束部件6将电子束分隔成两个子电子束为例。当然，对电子束进行分束的方式也不局限于此。

步骤102、至少两个子电子束分别打在靶体上各产生一束X射线束。即X射线束4a和X射线束4b。

步骤103、每束X射线束穿过准直器同一准直通道组的各准直通道，聚焦在准直通道组的焦点上。

需要说明的是，图13中，靶体3可以是一个整体，也可以是分开的两个。同样的，准直器5可以是一个整体，也可以是分开的两个准直器块。进一步说明的是，图13中以X射线束4a和X射线束4b分别穿过准直通道组的各准直通道聚焦在一个焦点o为例。当然，X射线束4a和X射线束4b还可以是穿过准直器的准直通道组后分别聚焦在两个焦点或多个焦点上。本申请提供的一种实施方式，X射线束4a和X射线束4b还可以是穿过准直器的准直通道组后分别聚焦在两个不同位置的聚焦点。

本申请提供的一种聚焦方法，还可以是移动两个子电子束，使得两个子电子束打在靶体的位置发生变化。例如，靶体可以是圆盘，沿圆周移动两个子电子束，使其圆周旋转，打在靶体上的位置连线形成一个圆形。或者，水平移动两个子电子束，使其沿一个或两个方向移动，打在靶体上的位置可以是矩阵排布。需要说明的是，在这种情况下，每次打在靶体上产生的X射线可以是依次穿过准直器5的同一准直通道组的各准直通道，每次均穿过准直通道组的焦点o，从而聚焦在准直通道组的焦点o上，实现扫描式聚焦。当然每次打在靶体上产生的X射线也可以是穿过准直器同一准直通道组的多个准直通道，且每次均穿过该准直通道的焦点，从而聚焦在准直通道组的焦点o上。这样X射线一次经过一个准直通道，则经过每个准直通道的X射线的剂量较大，从而可以提交焦点的剂量率，以满足放射治疗的高剂量要求。

本申请提供的一种聚焦方法，电子束生成器发出一束电子束；

电子束打在靶体上产生X射线束包括：一束电子束打在靶体上，发出一束X射线束。该一束X射线束可以是穿过所述准直器的同一准直通道组的各准直通道，聚焦在所述准直通道组的焦点上。或者，该一束X射线束还可以是依次穿过所述准直器的同一准直通道组的各准直通道，聚焦在所述准直通道组的焦点上。

进一步示例的，本申请提供的另一种聚焦方法，如图14所示，

步骤101、电子束生成器发出一束电子束。该一束电子束最好为与靶体为面接触的宽束，以尽量减少打靶的能量损失。当然，该电子束也可以是窄束。

步骤102、一束电子束打在靶体上，发出一束X射线束。

步骤103、一束X射线束依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道，穿过准直通道组的焦点。

需要说明的是，X射线束依次穿过准直器的同一准直通道组的每个准直通道，可以是通过电子束依次移动打在靶体的不同位置，还可以是电子束生成器打在靶体上，电子束生成器与靶体整体移动等。本申请对其具体实现方式不做具体限定，仅以以上两种为例进行示例说明。

图14所示的实施例与图12所示的实施例不同在于，图14所示的实施例中，电子束为一束，通过移动使得射线依次穿过准直通道。而图12所示的实施例中，将电子束分隔成两个子电子束，每个子电子束分别移动使得射线依次穿过准直通道。当然，对电子束移动实现聚焦的具体实施例也不局限于此，本申请仅以上述所示为例进行示例说明。

示例的，X射线束可以是沿圆周移动，还可以是水平移动，以依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道。当然，水平移动还可以是沿多个方向移动，本申请对其不做具体限定。

本申请提供的另一种聚焦方法，如图15、16所示：

步骤101、电子束生成器1发出至少两个束电子束(即电子束2a和电子束2b)。示例的，电子束生成器可以是包括多个，每个电子束生成器分别发出一束电子束。需要说明的是，本申请对电子束生成器发出至少两个电子束的方式不做具体限定，仅以所示的为例进行示例说明。

步骤102、至少两个电子束(即电子束2a和电子束2b)分别打在靶体3上各产生一束X射线束(即X射线束4a和X射线束4b)。每束X射线束穿过准直器同一准直通道组的各准直通道，即X射线束4a和X射线束4b分别穿过准直通道组的各准直通道聚焦在准直通道组的焦点o上。

需要说明的是，图16所示的实施例中，靶体3可以是一个整体，也可以是分开的两个。同样的，准直器5可以是一个整体，也可以是分开的两个准直器块。进一步说明的是，图16中以X射线束4a和X射线束4b分别穿过准直通道组的各准直通道聚焦在一个焦点o为例。当然，X射线束4a和X射线束4b还可以是穿过准直器的准直通道组后分别聚焦在两个焦点或多个焦点上，即各X射线束的聚焦点位置不同。本申请提供的一种实施方式，X射线束4a和X射线束4b还可以是穿过准直器的准直通道组后分别聚焦在两个焦点不同位置处的焦点。

示例的，图15、图16所示的实施例中，X射线束也可以是移动使得射线束依次穿过准直通道，聚焦在准直通道组的焦点o上。需要说明的是，X射线束依次穿过准直器的同一准直通道组的每个准直通道，可以是通过电子束依次移动打在靶体的不同位置，还可以是电子束生成器打在靶体上，电子束生成器与靶体整体移动等。本申请对其具体实现方式不做具体限定，仅以以上两种为例进行示例说明。示例的，X射线束可以是圆周移动，还可以是水平移动，以依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道。当然，水平移动还可以是沿多个方向移动，本申请对其不做具体限定。

此外，图15、图16所示的聚焦方法中，至少两个电子束分别打在靶体上各产生一束X射线束，则多个X射线束可以是穿过同一准直通道组聚焦在不同位置的焦点，且每个X射线束穿过的准直通组的准直通道的大小可以不同。示例的，准直器可以是包括准直器块A1和准直器块A2，其中准直器块A1的焦点为o1，准直器块A2的焦点为o2，准直器块A1和准直器块A2上的准直通道可以是大小不同，但其准直通道组位于同一排则属于同一准直通道组。

本申请提供的一种聚焦方法，电子束打靶时的入射延长线与准直通道的中心轴的夹角为0-90度。以减小电子束与准直通道的中心轴的夹角，从而可以尽量避免能量的损失。

本申请提供的一种的聚焦方法，电子束垂直入射在靶面上。从而减小电子束打在靶面上后的能量损失。最好能够使得电子束与准直通道的延长线在一条直线上。

需要说明的是，本申请提供了一种X射线的聚焦装置，其与本申请提供的X射线的聚焦方法对应，因此，对X射线的聚焦装置中的部件说明可以参照上述聚焦方法中的描述，在以下不做具体说明和赘述。

本发明提供了一种X射线的聚焦装置100，如图17所示，包括：

电子束生成器101，用于发出电子束。为了发出电子束，电子束生成器可以是包括脉冲调制器、电子枪、磁控管、以及波导加速管等。关于电子束生成器生成并发出电子束，可以参照现有的加速器，本申请在这里不做具体说明。

靶体102，电子束打在靶体上，可产生X射线束。靶体可以是由金属形成，例如靶体可以是钽板或铜板等。电子束打在靶体上，发生撞击，电子突然减速，其损失的动能会以光子形式放出，形成X射线束。

准直器103，包括至少一组准直通道组，每组准直通道组包括至少两个准直通道，其中，同一准直通道组的焦点为一个或多个。本申请中，准直器可以是圆形准直器、碗形准直器、矩形准直器等，本申请对准直器的形状不做具体限定。如图5所示，若准直器为圆形准直器，则同一准直通道组的至少两个准直通道可以是位于同一个圆上，或者，多个准直通道组还可以是同心圆设置。如图6所示，若准直器为矩形准直器，则准直通道可以矩阵排列，位于同一排或同一列的准直通道为一个准直通道组。本申请中，可以是根据准直通道的大小、形状、位置等将其划分为同一准直通道组。示例的，本申请中，同一准直通道组的准直通道大小相同，不同准直通道组的准直通道大小不同。

本申请中，同一准直通道组的焦点为一个或多个。示例的，同一准直通道组的焦点为一个，如图7所示，以准直通道组b为例，准直通道组b的焦点可以是一个，即X射线穿过各准直通道可聚焦在一个焦点o上。本申请中，同一准直通道组的焦点为一个，X射线经过不同准直通道组的聚焦点位置相同。如图5、图6所示，切换准直通道组a和b，其准直通道组的焦点位置同为焦点o的位置处。需要说明的是，一般的在放疗过程中，每次射束穿过一组准直通道组，只有当射束穿过准直通道才能聚焦在焦点处，本申请中，不同准直通道组的焦点不同，但不同准直通道组的焦点位置可以是相同的。

当然，同一准直通道组的焦点还可以是多个，则多个焦点的位置不同。示例的，本申请中，准直器可以是由多个准直器块组成，在同一准直通道组的焦点是多个的情况下，可以是每个准直器块上的准直通道的中心延长线可聚焦在一个焦点上，不同准直器块的焦点不同。

本申请中，准直通道的形状例如可以是圆形，其大小可以是直径为2-20mm之间，例如可以是2mm、4mm、6mm、8mm、12mm、14mm、16mm、18mm等，应用于放疗设备，可以适用于治疗较小的肿瘤。当然，其直径还可以是20-200mm之间，从而聚焦点更大，可以适用于治疗较大的肿瘤。

本发明提供了一种X射线的聚焦装置，电子束生成器发出电子束，电子束打在靶体上，产生X射线束，X射线束经过准直器聚焦在一个或多个焦点上，从而实现X射线束的聚焦。该X射线的聚焦装置可应用于放疗设置中，将聚焦点与患者的肿瘤位置对应，以便利用X射线将肿瘤杀死，起到治疗的目的。相对于现有的利用X射线进行适形治疗，本申请提供的X射线的聚焦装置可以进行聚焦治疗，该聚焦点根据准直通道的大小，相对于适形治疗，可以实现更加精细的治疗效果，对病发前期的小肿瘤具有更好的治疗效果。且其能够将X射线通过聚焦方式提交聚焦在靶点处的射线剂量，从而可以满足肿瘤放射治疗对靶点的高剂量要求。

本申请提供的一种聚焦方法，同一准直通道组的准直通大大小可以是相同的，不同准直通道组的准直通道大小不同。以图5、图6所示的准直器为例，经过同一准直通道组的X射线束聚焦在焦点上，通过切换使得X射线束穿过不同准直通道组的准直通道，切换不同大小的射线。

本申请提供的聚焦装置，电子束为发散束。或者，如图18所示，还包括发散部件104，用于在将电子束打在靶体上之前，对电子束进行发散。本申请对电子束进行发散成为发散束，从而使得电子束打在靶体上时，与靶体为面接触。

本申请提供的聚焦装置，如图19所示，还包括均整块105，用于对电子束和/或X射束进行能量均整。示例的，可以是在靶体下方或准直器的上方设置均整块，对X射束能量进行均整。

本申请中对电子束或X射线束进行能量均整，可以使X射线束的能量大小更加均衡，也可以是使得X射线束的能量分配满足一定关系，例如使得中间区域的能量较小，周边区域的能量较大，以利于提高靶点的剂量。当然，还可以通过靶体射线能量的均整，例如可以设置靶体的中间区域密度小，外周区域密度高，从而使得打靶后的X射线束剂量率中间低，两侧高。

当然，均整块还可以是设置电子束生成器和靶体之间，用于对电子束进行能量均整，以使得电子束与靶体的接触表面的能量均衡。

本申请提供的聚焦装置，如图20所示，还包括分束部件106，用于对电子束进行分隔，形成至少两个子电子束。示例的，可以参照如图12和13所示及其具体描述。

本申请提供的聚焦装置，还包括移动部，用于使得所述X射线束的位置发生变化，以使所述X射线束依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道。即X射线依次穿过准直器的同一准直通道组的各准直通道，穿过每个准直通道组的射束经过焦点，从而实现聚焦在准直通道组的焦点上。

示例的，移动部可以是水平移动或沿圆周移动所述X射线束。且移动部实现移动X射线束可以通过多种方式实现，示例的，如图21所示，还包括第一移动部107，用于移动子电子束，以使得子电子束打在靶体的位置发生变化，从而使得所述X射线束的位置发生变化。或者，如图22所示，还包括第二移动部108，用于水平移动或圆周旋转X射线束，即电子束打在靶体后产生X射线束后，直接移动X射线束。当然，移动部还可以是用于移动电子束以及靶体，从而使得X射线束的位置发生变化。

图21和图22所示的为两种不同的方式，来实现射线依次穿过准直器的一个或多个准直通道，每次均穿过准直通道组的焦点o，从而聚焦在准直通道组的焦点o上。

本申请提供的聚焦装置，电子束生成器发出至少两束电子束。具体可以参照图15和图16所示的实施例。或者，聚焦装置还包括：分束部件，用于对所述电子束进行分隔，形成至少两个子电子束。

本申请提供了一种放疗设备，包括本申请提供的任一项的聚焦装置。需要说明的是，该聚焦装置可以实现放疗设备的聚焦治疗。当然，本申请提供的放疗设备，还可以是包括多个治疗头，其中一个为聚焦治疗头，该聚焦治疗头可以包括本申请提供的任一项的聚焦装置。放疗设备也可以包括多个聚焦治疗头，例如包括两个聚焦治疗头，其中一个为本申请提供的任一项的聚焦装置，另一个可以为现有的钴-60聚焦治疗头。

本申请提供的一种放疗设备，还包括至少一个探测器，用于接收X射线束。示例的，探测器接收X射线束可以对X射线束的剂量、大小等进行验证，以进一步调整X射线束，以使其满足治疗计划的需求。

本申请提供的一种放疗设备，还包括影像系统，影像系统包括球管和平板探测器。本申请中，放疗设备可以是包括一个球管和一个平板探测器，还可以是包括两个球管和两个探测器。

本申请提供的一种放疗设备，还包括适形装置。本申请中，适形装置为实现适形治疗的装置总和，适形装置可以是加速器治疗头，还可以是钴-60治疗头。示例的，包括放射源、多叶准直器等，其中，放射源可以是钴源，也可以是X射线源。且本申请提供的放疗设备，还包括用于接收适形装置放射束的平板探测器。

本申请提供的放疗设备，平板探测器还可以是可以移动，以接收球管的射束、聚焦装置的X射线束以及适形装置的射线束中的至少两个。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。另外，术语“包括”及其任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (20)

1.一种X射线的聚焦装置，其特征在于，包括：

电子束生成器，用于发出电子束；

靶体，所述电子束打在靶体上，可产生X射线束；

准直器，包括至少一组准直通道组，每组所述准直通道组包括至少两个准直通道，其中，同一所述准直通道组的焦点为一个或多个。

2.根据权利要求1所述的聚焦装置，其特征在于，还包括：移动部，用于使得所述X射线束的位置发生变化，以使所述X射线束依次穿过准直器同一准直通道组的准直通道。

3.根据权利要求2所述的聚焦装置，其特征在于，所述移动部水平移动或沿圆周移动所述X射线束。

4.根据权利要求2所述的聚焦装置，其特征在于，所述移动部用于移动所述X射线束；或者；

所述移动部用于移动所述电子束，以使得所子电子束打在所述靶体的位置发生变化，从而使得所述X射线束的位置发生变化；或者，

所述移动部用于移动所述电子束以及所述靶体，从而使得所述X射线束的位置发生变化。

5.根据权利要求1或2所述的聚焦装置，其特征在于，所述电子束生成器发出至少两束电子束；或者，

所述聚焦装置还包括：分束部件，用于对所述电子束进行分隔，形成至少两个子电子束。

6.根据权利要求1所述的聚焦装置，其特征在于，所述电子束为发散束；或者；

所述电子束生成器发出第一电子束，所述聚焦装置还包括：发散部件，用于对所述第一电子束进行发散，形成第二电子束；其中，所述第二电子束为发散束。

7.根据权利要求1所述的聚焦装置，其特征在于，还包括：均整块，

所述均整块设置在所述电子束生成器和所述靶体之间，用于对所述电子束进行能量均整，以使得所述电子束与所述靶体的接触表面的能量均衡；或者，

所述均整块设置在所述靶体和所述准直器之间，用于对所述X射线束进行能量均整。

8.根据权利要求1所述的聚焦装置，其特征在于，同一所述准直通道组的焦点为一个，且X射线束经过不同所述准直通道组的聚焦点位置相同；或者，

同一所述准直通道组的焦点为多个，X射线束经过同一所述准直通道组的多个聚焦点位置不同。

9.根据权利要求5所述的聚焦装置，其特征在于，所述电子束打靶时的入射延长线与准直通道的中心轴的夹角为0-90度。

10.一种放疗设备，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的聚焦装置。

11.一种X射线的聚焦方法，其特征在于，所述聚焦方法包括：

电子束生成器发出电子束；

所述电子束打在靶体上，产生X射线束；

所述X射线束穿过所述准直器的同一准直通道组的各准直通道，聚焦在所述准直通道组的焦点上；其中，所述准直器包括至少一组准直通道组，每组所述准直通道组包括至少两个准直通道，同一所述准直通道组的焦点为一个或多个。

12.根据权利要求11所述的聚焦方法，其特征在于，所述X射线束穿过所述准直器的同一准直通道组的各准直通道包括：

所述X射线束依次穿过准直器同一准直通道组的准直通道。

13.根据权利要求12所述的聚焦方法，其特征在于，所述电子束生成器发出一束电子束；

所述电子束打在靶体上产生X射线束包括：所述一束电子束打在靶体上，发出一束X射线束。

14.根据权利要求12所述的聚焦方法，其特征在于，所述电子束生成器发出至少两束电子束；

所述电子束打在靶体上发出射线束包括：所述至少两束电子束打在靶体上分别发出一束X射线束；

所述X射线束依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道包括：每束X射线束分别依次穿过准直器同一准直通道组的各准直通道，聚焦在所述准直通道组的焦点上。

15.根据权利要求14所述的聚焦方法，其特征在于，各X射线束的聚焦点位置相同。

16.根据权利要求12所述的聚焦方法，其特征在于，所述X射线束沿圆周移动或水平移动，依次穿过准直器同一准直通道组的每个准直通道。

17.根据权利要求11所述的聚焦方法，其特征在于，所述电子束打在靶体上产生X射线束包括：

移动所述电子束，使得所述电子束打在所述靶体的位置发生变化，打在靶体每个位置处分别产生X射线束。

18.根据权利要求11或12所述的聚焦方法，其特征在于，所述电子束生成器发出电子束；

在将所述电子束打在靶体上发出射线束之前，所述方法还包括：

将所述电子束分隔成至少两个子电子束；

所述电子束打在靶体上发出射线束包括：所述至少两个子电子束分别打在靶体上各产生一束X射线束；

所述X射线束穿过所述准直器的同一准直通道组的各准直通道，聚焦在所述准直通道组的焦点上包括：每束X射线束穿过或依次穿过准直器同一准直通道组的各准直通道，聚焦在所述准直通道组的焦点上。

19.根据权利要求11所述的聚焦方法，其特征在于，所述电子束为发散束；或者；

所述电子束生成器发出第一电子束；

在将所述第一电子束打在靶体上发出X射线束之前，所述方法还包括：

对所述第一电子束进行发散，形成第二电子束；其中，所述第二电子束为发散束。

20.根据权利要求11所述的聚焦方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述电子束进行能量均整，以使得所述电子束与所述靶体的接触表面的能量均衡；或者，

对所述X射线束进行能量均整。