CN107952178B - 一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统，质子回旋加速器发射质子束流；能量选择系统和束流线用于对质子束流进行能量调节、聚焦和偏转，并将质子束流传输至旋转治疗室和固定治疗室；CBCT系统获取实时高清处理后的肿瘤组织图像及心跳、血压等患者数据，并将所述图像和数据发送至治疗计划系统；治疗计划系统对图像和数据进行处理得到治疗计划，并将治疗计划输出至控制系统。本发明提出的采用屏蔽门结构紧凑的质子治疗系统布局方案，建筑占地面积约减少20％，墙体截面积约减少15％，大大降低了质子医疗系统的建筑成本，同时减少了病人在迷宫结构进出中的浪费的时间，增加了同样时间下治疗病人的数量，提高治疗效率。

Description

一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统
技术领域
本发明属于质子治疗技术领域，具体是涉及一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统。
背景技术
质子治疗主要利用加速器产生一定能量的质子束，通过各电磁元件将数量传输到靶区，轰击肿瘤细胞，达到治疗的效果。由于质子在物质中由尖锐的Bragg峰，因此可以在杀死癌变细胞的同时最大程度的保证正常组织，这使得质子治疗成为目前国际上最先进的恶性肿瘤治疗手段之一。
现有的质子治疗系统通常情况下，加速器以及治疗室出口均采用“迷宫”结构，这样的建筑布局大大增加质子医疗设备占地面积和建筑成本，同时病人在迷宫中进出浪费了大量治疗时间，减少了同样时间下治疗病人的数量。因此，需要一种不采用“迷宫”结构的质子医疗系统，另一方面传统加速器出束方向一般呈一定角度(例如45°)，束流线的长度较长，增加了质子医疗系统建筑的宽度及占地面积。同时CBCT图像、患者数据及治疗计划等均是由医师分析确定，容易出现一定失误对病人身体造成损伤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统，该系统在减少治疗消耗时间的基础上，提高治疗的准确率，同时尽可能的降低建造费用，缩短建造时间。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统，包括屏蔽门、回旋加速器、能量选择系统、束流线、旋转治疗室、固定治疗室、CBCT系统、治疗计划系统、控制系统；
所述质子回旋加速器发射质子束流；
所述能量选择系统和束流线用于对质子束流进行能量调节、聚焦和偏转，并将质子束流传输至旋转治疗室和固定治疗室；
所述CBCT系统获取实时高清处理后的肿瘤组织图像及心跳、血压等患者数据，并将所述图像和数据发送至治疗计划系统；
所述治疗计划系统对图像和数据进行处理得到治疗计划，并将治疗计划输出至控制系统；
所述控制系统获取治疗计划后得到运行参数，并根据运行参数对加速器、能量选择系统、束流输运系统、旋转机架、治疗头、患者定位和准直系统进行控制和验证。
进一步地，所述质子回旋加速器为低温超导回旋加速器。
进一步地，所述束流线中安装有二级磁铁和四级磁铁。
进一步地，所述旋转治疗室安装有旋转机架，所述旋转机架与建筑墙体相垂直。
进一步地，所述固定治疗室中安装有治疗头。
进一步地，所述CBCT系统为基于两个大面积多曲面单晶硅数字化X射线探测板的扇形束CT。
进一步地，所述屏蔽门由混凝土、铅及钢板制成，所述屏蔽门通过电机驱动。
进一步地，所述屏蔽门上下端面均安装有导轨。
本发明的有益效果：
本发明提出的采用屏蔽门结构紧凑的质子治疗系统布局方案，是在传统迷宫建筑布局的基础上，将迷宫结构改成可移动的屏蔽门结构，治疗过程前和结束后屏蔽门从中间向两边打开，采用这样的布局方案，建筑占地面积约减少20％，墙体截面积约减少15％，大大降低了质子医疗系统的建筑成本，同时减少了病人在迷宫结构进出中的浪费的时间，增加了同样时间下治疗病人的数量，提高治疗效率。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
图1是本发明系统结构示意图。
具体实施方式
一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统，包括屏蔽门7、回旋加速器1、能量选择系统2、束流线3、旋转治疗室4、固定治疗室5、CBCT系统6、治疗计划系统8、控制系统9；
所述质子回旋加速器11发射质子束流，其中，质子回旋加速器11为低温超导回旋加速器1；
所述能量选择系统2和束流线3用于对质子束流进行能量调节、聚焦和偏转，并将质子束流传输至旋转治疗室4和固定治疗室5，其中，束流线3中安装有二级磁铁和四级磁铁；
所述旋转治疗室4安装有旋转机架，所述旋转机架与建筑墙体相垂直；
所述固定治疗室5中安装有治疗头，有效减小固定治疗室设备所需空间，保证同样实际使用面积下固定治疗室的占地面积，增加治疗室的空间利用率；
所述CBCT系统6获取实时高清处理后的肿瘤组织图像及心跳、血压等患者数据，并将所述图像和数据发送至治疗计划系统8，其中，所述CBCT系统为基于两个大面积多曲面单晶硅数字化X射线探测板的扇形束CT并整合患者体征数据测量系统，旋转机架仅旋转180°就能分析得出患者肿瘤的立体影像及患者体征数据；
所述治疗计划系统8对图像和数据进行处理得到治疗计划，并将治疗计划输出至控制系统，所述治疗计划系统数据库为医务人员提供针对某个特定肿瘤患者合适的治疗计划，在少量必要的人工决策和干预情况下，减少医师工作量及诊断错误率，精确控制杀死癌细胞，达到精确治疗的效果；
所述控制系统获取治疗计划后得到运行参数，并根据运行参数对加速器、能量选择系统2、束流输运系统、旋转机架、治疗头、患者定位和准直系统进行控制和验证，从而实现对病人有效治疗，较优的，所述控制系统可实现对加速器、能量选择系统2、束流输运系统、旋转机架、治疗头、患者定位和准直系统整体的精确控制，从而完成对应的治疗过程；
所述屏蔽门7由混凝土、铅及钢板制成，屏蔽门7通过电机驱动，其中，屏蔽门7上下端面均安装有导轨，从而上下端面可从中间向两边运动迅速打开的同时保证结构稳定性，节约病人进入治疗室的时间；
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统，其特征在于，包括屏蔽门(7)、回旋加速器(1)、能量选择系统(2)、束流线(3)、旋转治疗室(4)、固定治疗室(5)、CBCT系统(6)、治疗计划系统(8)、控制系统(9)；
所述质子回旋加速器(11)发射质子束流；
所述能量选择系统(2)和束流线(3)用于对质子束流进行能量调节、聚焦和偏转，并将质子束流传输至旋转治疗室(4)和固定治疗室(5)；
所述旋转治疗室(4)安装有旋转机架，所述旋转机架与建筑墙体相垂直，
所述CBCT系统(6)获取实时高清处理后的肿瘤组织图像及心跳、血压等患者数据，并将所述图像和数据发送至治疗计划系统(8)；
所述CBCT系统(6)为基于两个大面积多曲面单晶硅数字化X射线探测板的扇形束CT并整合患者体征数据测量系统，旋转机架仅旋转180°就能分析得出患者肿瘤的立体影像及患者体征数据；
所述治疗计划系统(8)对图像和数据进行处理得到治疗计划，并将治疗计划输出至控制系统，所述治疗计划系统数据库为医务人员提供针对某个特定肿瘤患者合适的治疗计划，在少量必要的人工决策和干预情况下，减少医师工作量及诊断错误率，精确控制杀死癌细胞；
所述控制系统获取治疗计划后得到运行参数，并根据运行参数对加速器、能量选择系统(2)、束流输运系统、旋转机架、治疗头、患者定位和准直系统进行控制和验证；
所述屏蔽门(7)上下端面均安装有导轨，从而上下端面可从中间向两边运动迅速打开的同时保证结构稳定性，节约病人进入治疗室的时间。
2.根据权利要求1所述的一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统，其特征在于：所述质子回旋加速器(11)为低温超导回旋加速器(1)。
3.根据权利要求1所述的一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统，其特征在于：所述束流线(3)中安装有二级磁铁和四级磁铁。
4.根据权利要求1所述的一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统，其特征在于：所述固定治疗室(5)中安装有治疗头。
5.根据权利要求1所述的一种采用可移动屏蔽门紧凑布局的质子治疗系统，其特征在于：所述屏蔽门(7)由混凝土、铅及钢板制成，所述屏蔽门(7)通过电机驱动。
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