CN109999373A

CN109999373A - 医用加速器及其能量监控、调节装置、放射治疗设备

Info

Publication number: CN109999373A
Application number: CN201910295429.0A
Authority: CN
Inventors: 贺守波; 傅费超
Original assignee: Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Current assignee: Shanghai United Imaging Healthcare Co Ltd
Priority date: 2019-04-12
Filing date: 2019-04-12
Publication date: 2019-07-12
Anticipated expiration: 2039-04-12
Also published as: CN109999373B

Abstract

本发明涉及一种医用加速器及其能量监控、调节装置、放射治疗设备。其中能量监控装置包括：脉冲信号测量设备，用于测量产生射线束的电子束的脉冲参数；剂量测量设备，用于测量各脉冲周期中的射线束剂量；以及能量控制设备，分别与所述脉冲信号测量设备、所述剂量测量设备连接；所述能量控制设备用于执行以下步骤：接收所述脉冲参数和所述射线束剂量；以及根据所述脉冲参数和所述射线束剂量确定相应的射线束能量。上述能量监控装置能够实现在线能量监测，从而可以极大的提高工作效率和监测结果的精准度。

Description

医用加速器及其能量监控、调节装置、放射治疗设备

技术领域

本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种医用加速器及其能量监控、调节装置、放射治疗设备。

背景技术

放射治疗是指利用射线来消除病灶。放射治疗作已经成为治疗恶性肿瘤的一个重要手段。为降低放射治疗过程中辐射剂量对肿瘤周围正常组织的损害，需要提高放射治疗的精确度。因此在实际放射治疗过程中，精确的剂量分布至关重要。所谓精确的剂量分布，不仅包括传递的剂量数值上的总量要精准，与预测值相符，另外还包括剂量在深度方向的分布要精准，此时需要严格控制射线束的能量。传统的射线束能量监控过程的效率以及精准度均较低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的射线束能量监控过程的效率和精准度均较低的问题，提供一种医用加速器及其能量监控、调节装置、放射治疗设备。

一种医用加速器的能量监控装置，包括：

脉冲信号测量设备，用于测量产生射线束的电子束的脉冲参数；

剂量测量设备，用于测量各脉冲周期中的射线束剂量；以及

能量控制设备，分别与所述脉冲信号测量设备、所述剂量测量设备连接；所述能量控制设备用于执行以下步骤：

接收所述脉冲参数和所述射线束剂量；以及

根据所述脉冲参数和所述射线束剂量确定相应的射线束能量。

上述医用加速器的能量监控装置，利用脉冲信号测量设备对产生射线束的电子束的脉冲参数进行测量，并利用剂量测量设备对各脉冲周期的射线束剂量进行测量，从而使得能量控制设备能够根据二者的测量结果来确定射线束能量，实现对射线束的能量监控。也即上述能量监控装置能够实现在线能量监测，从而可以极大的提高工作效率。并且由于在线监测过程中的干扰因素较少，使得监测结果的精准度较高。

在其中一个实施例中，所述能量控制设备还用于根据相邻脉冲周期内的射线束能量确定射线束的能量变化幅度。

在其中一个实施例中，所述能量控制设备根据所述脉冲参数和所述射线束剂量确定相应的射线束能量包括，通过剂量与能量的相关性分析确定相应的射线束能量。

在其中一个实施例中，所述脉冲参数包括电子束的束流强度；所述剂量测量设备测量到的射线束剂量为单个脉冲射线束剂量；所述能量控制设备根据所述单个脉冲射线束剂量和所述电子束的束流强度确定各脉冲周期中的射线束能量；或者

所述脉冲参数包括电子束的束流强度、脉冲重复频率和脉冲宽度；所述剂量测量设备测量到的射线束剂量为单位时间的射线束剂量；所述能量控制设备根据单位时间的射线束剂量和所述电子束的束流强度、脉冲重复频率及脉冲宽度确定各脉冲周期内的射线束能量。

在其中一个实施例中，所述剂量测量设备为剂量电离室或者绝对剂量仪。

在其中一个实施例中，所述脉冲信号测量设备为示波器。

一种医用加速器的能量调节装置，包括：

剂量测量设备，用于测量各脉冲周期中的射线束剂量；以及

接收所述脉冲参数和所述射线束剂量；

根据所述脉冲参数和所述射线束剂量确定相应的射线束能量；

根据相邻脉冲周期内的射线束能量确定射线束的能量变化幅度；

接收第一能量变化幅度范围；以及

在所述能量变化幅度不在所述第一能量变化幅度范围内时调节所述加速管的输入参数，以使得所述能量变化幅度在所述第一能量变化幅度范围内。

在其中一个实施例中，所述输入参数包括所述医用加速器的电子枪注入电压、磁控管电磁铁电流和调制器输出电压中的至少一个。

在其中一个实施例中，所述能量控制设备还用于执行以下步骤：

接收第二能量变化幅度范围；所述第二能量变化幅度范围包含所述第一能量变化幅度范围；

在所述能量变化幅度不在所述第二能量变化幅度范围内时，通过同时调整磁控管电磁铁电流和调制器输出电压以使得所述能量变化幅度在所述第二能量变化幅度范围内；以及

在所述能量变化幅度在所述第二能量变化幅度范围内且不在所述第一能量变化幅度范围内时，通过调整所述电子枪注入电压以使得所述能量变化幅度在所述第一能量变化幅度范围内。

在其中一个实施例中，所述能量控制设备还用于在所述能量变化幅度在所述第一能量变化幅度范围内时，不对所述加速管的输入参数进行调节。

一种医用加速器，包括电子枪控制电源、电子枪、加速管、磁控管、调制器以及靶组件；所述电子枪控制电源用于控制所述电子枪注入电压；所述电子枪用于输出电子束，所述加速管用于对所述电子枪输出的电子束进行加速后撞击靶组件产生射线束；所述调制器用于对所述磁控管进行控制；所述磁控管通过波导链与所述加速管连接；所述医用加速器还包括如前述任一实施例所述的能量监控装置，或者包括如前述任一实施例所述的能量调节装置。

一种放射治疗设备，包括如前述实施例所述的医用加速器。

附图说明

图1为一实施例中的医用加速器的结构示意图。

图2为图1中的局部剖视图。

图3为一实施例中的能量控制设备的执行步骤流程图。

图4为另一实施例中的能量控制设备的执行步骤流程图。

图5为又一实施例中的能量控制设备的执行步骤流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”以及“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，需要说明的是，当元件被称为“形成在另一元件上”时，它可以直接连接到另一元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以直接连接到另一元件或者同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

放射治疗是利用射线来消除病灶。为了降低放射治疗过程中辐射剂量对肿瘤周围正常组织的损害，提高放射治疗的精确治疗，目前流行的治疗方法，如强度调制放射疗法(Intensity modulated radiation therapy，IMRT)等被广泛地应用在临床治疗中。在常用的三维适形放射治疗中，先用多叶光栅，初级准直器，次级准直器等约束线束的形状，实现在某一个角度形状与肿瘤截面吻合，从而减少肿瘤附近的正常组织受到过多的辐射。放射过程中，束流从不同的角度照射肿瘤，从而达到理论计算的剂量沉积于肿瘤位置。因此在实际放射治疗过程中，准确的剂量分布至关重要。所谓精确的剂量分布，不仅包括传递的剂量数值上的总量要精准，与预测值相符；另外还包括剂量在深度方向的分布要精准。要保证剂量在深度方向的分布精准，则需要严格控制射束的能量。

现有技术中仅以剩余电流值来定义电子能量的变化。因为电子枪的源电流在发生改变的时候，微波功率源也有可能在发生变化，那么剩余电流对应的束流能量就会有不同的改变方向，因此仅以剩余电流值来定义电子能量的变化不能准确定位能量的改变方向，且电流值不能准确反映电子能量的改变幅度。本发明一方面可以确定能量改变的幅度，另外一方面可以综合考虑电子枪源电流的变化和微波功率源的变化两方面。具体可参见下述实施例的详细介绍。

本申请一实施例提供一种医用加速器的能量监控装置(以下简称能量监控装置)。该能量监控装置用于对放射治疗设备中的医用加速器输出的射线束的能量进行监控，以便于掌握放射治疗过程中的能量分布情况，从而能够及时对医用加速器的输入参数等进行调节，以提高能量稳定性。

图1为一实施例中的医用加速器的结构示意图。该医用加速器可以为医用电子直线加速器。参见图1，该医用加速器包括治疗头(Beam Delivery Head，BDH)100。治疗头100用于将产生的电子束转换为射线束比如X射线并进行一些三维均整和分布操作。治疗头100包括电子枪控制电源102、电子枪104、加速管106、调制器108、磁控管110、靶组件112以及束流均整部件114。其中，电子枪104用于产生电子并形成电子束后，注入至加速管106中进行加速到高能。加速管106加速后的电子束撞击靶组件112产生射线束。电子枪控制电源102则用于对电子枪104的注入电压进行控制，从而实现对电子枪104输出至加速管106的电子束进行控制。调制器108能为磁控管110提供脉冲高压。在一实施例中，调制器108所提供的脉冲高压为可调。磁控管110作为功率源，通过输出相应功率以调整加速管106加速后输出的电子束的能量。在本实施例中，磁控管110通过波导链120与加速管106连接。电子枪104、加速管106、靶组件112以及束流均整部件114依次沿电子枪104输出的电子束的方向设置，且各自的中心轴相互对齐，均基本穿过加速器的机器等中心点。输出电子束的方向也可以称之为射束加速路径。

上述能量监控装置包括脉冲信号测量设备210、剂量测量设备220和能量控制设备230，参见图2。图2为图1中的布局剖视图。该脉冲信号测量设备210与靶组件112连接。剂量测量设备220同样沿电子枪104的电子束的出射方向设置，且设置于靶组件112远离加速管106的一侧。脉冲信号测量设备210用于测量产生射线束的电子束的脉冲参数，以获得包括电子束的束流强度等在内的相关参数。剂量测量设备220则用于测量各脉冲周期中的射线束剂量。能量控制设备230分别与脉冲信号测量设备210和剂量测量设备220连接，以接收其输出的相关数据。能量控制设备230可以通过中央处理器等具有数据处理功能的设备来实现。在本实施例中，能量控制设备230用于执行如图3所示中的步骤：

步骤S310，接收脉冲参数和射线束剂量。

由于脉冲信号测量设备210和剂量测量设备220均是对医用加速器进行在线检测，因此脉冲信号测量设备210和剂量测量设备220均会将实时测量得到的数据输出给能量控制设备230，从而使得其能够实时接收到相应数据并进行处理，实现对医用加速器能量的在线实时监控。

步骤S320，根据脉冲参数和射线束剂量确定相应的射线束能量。

在一实施例中，可以通过射线束剂量和射线束能量的相关性分析确定出对应的射线束能量。具体地，可以基于经验累积以及大数据分析来建立对应的数据处理模型，从而可以在测量得到脉冲参数以及射线束剂量后，直接利用该数据处理模型得到相应的射线束能量。例如，基于测量数据建立射线束能量与脉冲参数和射线束剂量之间的对应关系，从而根据该对应关系，通过测量得到的脉冲参数和射线束剂量确定对应的电子束的能量。

上述医用加速器的能量监控装置，利用脉冲信号测量设备210对产生射线束的电子束的脉冲参数进行测量，并利用剂量测量设备220对各脉冲周期的射线束剂量进行测量，从而使得能量控制设备230能够根据二者的测量结果来确定射线束能量，实现对射线束的能量监控。也即上述能量监控装置能够实现在线能量监测，从而可以极大的提高工作效率。并且由于在线监测过程中的干扰因素较少，使得监测结果的精准度较高。

在一实施例中，能量控制设备230还用于执行步骤S330。

步骤S330，根据相邻脉冲周期内的射线束能量确定射线束的能量变化幅度。

在确定能量变化幅度的过程中，是对射线束在相邻脉冲周期内的能量变化幅度进行确定。因此，该能量变化幅度的大小可以直接反映出来射线束的能量稳定性，从而为医护人员或者设备调整医用加速器的工作参数提供了依据。

在一实施例中，可以直接对比多个脉冲得出能量变化幅度。在本实施例中，能量变化幅度的计算公式为：

其中α为能量变化幅度，E₁和E₂为相邻脉冲周期中的射线束能量。其中，E₁代表前置脉冲的束流能量，E₂代表后置脉冲的束流能量。在其他的实施例中，也可以直接对比多段时间内得出的能量的变化幅度，此时能量变化幅度为相邻时间段中的能量变化幅度。具体地，可以利用差值法进行数据分析以得到射线束能量的能量变化幅度。

通常射线束在传输至病人病灶的过程中，会因为各类器件的老化，比如加速管、电子枪以及磁控管等的寿命、水温的偏移、靶组件的损耗、治疗头中射束路径上的设备的损耗等，实际输出至病人病灶的能量可能会发生偏移。因此，仅仅保证剂量的输出准确性，最终射线束的分布也会发生较大的偏差。采用上述能量监控装置能够及时有效的对射线束的能量偏差进行监控，以及时对医疗加速器的运行进行调节，最终确保射线束精准传输至病灶处。

在一实施例中，剂量测量设备220为剂量电离室。此时剂量测量设备220测量到的是单个脉冲射线束剂量。此时，脉冲信号测量设备210测量得到的脉冲参数可以仅仅包括电子束的束流强度。束流强度可以为脉冲的峰值。在本实施例中，束流强度为一个平均强度，其可以通过峰值强度乘以脉宽和脉冲重复频率得到。因此，通过射线束剂量和能量的相关性分析确定出各射线束能量，也即通过单个脉冲的剂量DosePerPulse(Eⁿ,I)的方法来计算需要评估的射线束的能量。其中DosePerPulse是单脉冲的剂量库，E是需要评估的射线束的能量，I是电子束输出时的束流强度大小数据库。

在一实施例中，剂量测量设备220为绝对剂量仪。此时剂量测量设备220测量得到的是单位时间内的射线束剂量。脉冲信号测量设备210测量得到的脉冲参数包括电子束的束流强度和脉冲宽度中的至少一种。脉冲信号测量设备210可以为示波器或者虚拟示波器等。脉冲宽度取半峰全宽值(full width at half maxima，FWHM)进行存储。脉冲重复频率可以通过加速器硬件控制程序从波形读取软件中获取。通过射线束剂量和能量的相关性分析确定出各需要评估的射线束能量，也即通过单位时间内的剂量DoseRate(Eⁿ,I,pps,μ)的方法来计算需要评估的射线束的能量。其中，DoseRate是单位时间的剂量库，E是需要评估的射线束的能量，I是电子束输出时的束流强度大小数据库，pps是指脉冲重复频率，μ是指单脉冲的脉宽。在医用加速器中，脉冲是周期性的，其工作运行过程中会有不同的脉冲重复频率，此时各脉冲的脉宽是不变的，脉冲与脉冲之间的时间间隔会发生变化。

上述能量监控装置可以实现对医用加速器的射线束的能量的在线监测，从而为后续的能量控制提供了可靠的数据来源。

在一实施例中，上述医疗加速器的治疗头100中还可以包括能量调节装置。该能量调节装置包含了能量监控装置的各结构，且能够实现能量监控装置所要实现的功能。不同之处在于，能量调节装置中的能量控制设备230还可以根据监测到的能量变化幅度来对医用加速器中的加速管的输入参数进行调节，以稳定输出的射线束的能量。具体地，能量监控装置中的能量控制设备230用于实现如图4所示的步骤：

步骤S410，接收脉冲参数和射线束剂量。

步骤S420，根据脉冲参数和射线束剂量确定对应的射线束能量。

步骤S430，根据相邻脉冲周期内的射线束能量确定射线束的能量变化幅度。

步骤S440，接收第一能量变化幅度范围。

第一能量变化幅度范围是射线束的能量变化幅度的范围。第一能量变化幅度范围可以由工作人员根据治疗过程中需要达到的精度来设定。当治疗过程所需精度较低时，则可以将第一能量变化幅度范围设置的大些，当治疗过程所需精度较高时，则可以将第一能量变化范围设置的小些，以确保实际输出的能量稳定性能够满足使用需求。

步骤S450，判断能量变化幅度是否在第一能量变化幅度范围内。

由于引起剂量漂移的因素并不固定，因此每个脉冲周期内的射线束能量与相邻脉冲周期中的射线束能量可能会存在减小的情况，也可能会出现增大的情况。无论是增大还是减小都会影响输出能量的稳定性，因此都需要进行相应的调节。当能量变化幅度不在第一能量变化幅度范围内时，执行步骤S460，否则执行步骤S470。

步骤S460，调节加速管的输入参数，以使得能量变化幅度在第一能量变化幅度范围内。

通过对加速管的输入参数进行调节，可以实现对加速管输出的电子束的能量的调节，进而实现对最终输出至病灶的射线束的能量的控制。具体地，在调节过程中，需要进一步根据能量变化幅度的正负情况来确定加速管的输入参数是增大还是减小。比如，当能量变化幅度为正时，表示射线束能量增大了，因此需要通过调整加速管的输入参数以降低加速管输出的电子束的能量，进而降低形成的射线束的能量，从而使得调节后的能量变化幅度变小，最终控制在第一能量变化幅度范围内。通常在完成一次参数调节后，会重新返回至步骤S410，也即整个能量调节过程会贯穿整个放射治疗过程，以实现对放射治疗过程中的能量的严格控制。

在对加速管的输入参数进行调节的过程中，可以通过对医用加速器的电子枪的注入电压进行控制，也可以对磁控管电磁铁电流和调制器输出电压进行控制，或者对以上参数均进行调节。具体调节策略可以根据需要进行选择。

在一实施例中，同样可以建立相应的计算模型来根据能量变化幅度确定相应的调节策略。该计算模型可以根据经验或者大数据统计分析得到。

步骤S470，不对加速管的输入参数进行调节。

当能量变化幅度在第一能量变化幅度范围内时，表示射线束的能量稳定性达到要求的程度，从而无需对加速管的输入参数进行调节。同样的，在步骤S470后返回至步骤S410。

上述能量调节系统可以对治疗过程中在线调节电子束流能量。具体地，每一脉冲周期的射线束剂量被采集后保存在数据库中，下一脉冲周期的射线束的剂量在传输过程中其能量会被预测出来，根据系统所设定的动态调节范围(也即第一能量变化幅度范围)，射线束会根据同时监控到的上一脉冲周期和下一脉冲周期的射线束的束流强度，自适应调节射束控制的输入参数，达到微调能量的目的，最终实现射线束能量闭环控制，保证剂量分布的准确和稳定性，达到射线能量的自适应调节，实现放射治疗的精准控制。

上述能量调节装置可以应用于医用电子直线加速器中进行在线束流调节，最终实现能量闭环控制的过程。通过该能量调节装置，在医用加速器无需拆卸放射治疗头，省去繁琐的拆卸安装过程。同时在做射线束优化(beam optimization)的时候也不需要放置三维水箱进行精确摆位测量，可以实现能量闭环控制，提高剂量控制精准度，同时提高了调试电子束流时的效率。并且，上述能量调节装置会建立一个模型，通过模型计算得到输入参数的调节策略，达到调节电子束流能量的目的，以此为射线束调节提供快捷的测试手段，最终实现在线能量闭环控制的目的，大幅提高临床工作效率以及调节电子束流的精确度。相对于现有技术而言，其可以大幅提高束流调节的效率，同时可以提高医用加速器在闭环控制的精准度，提升治疗计划的束流稳定性，具备很高的临床实用价值。

在一实施例中，也可以接收第一能量变化幅度阈值，然后根据该第一能量变化幅度阈值来确定第一能量变化幅度范围。在其他的实施例中，第一能量变化幅度阈值为整数，此时也可以直接将能量变化幅度的绝对值与该第一能量变化幅度阈值比较，当能量变化幅度的绝对值大于该第一能量变化幅度阈值时，确定其不在第一能量变化幅度范围内，从而根据相应的策略进行调节。

在一实施例中，上述能量控制设备230还用于执行如图5所示的步骤：

步骤S510，接收脉冲参数和射线束剂量。

步骤S520，根据脉冲参数和射线束剂量确定对应的射线束能量。

步骤S530，根据相邻脉冲周期内的射线束能量确定射线束的能量变化幅度。

步骤S540，接收第一能量变化幅度范围。

步骤S550，接收第二能量变化幅度范围。

第二能量变化幅度范围包含第一能量变化幅度范围。在一实施例中，步骤S540和步骤S550可以同时获取，也可以先获取第二能量变化幅度范围。

步骤S560，确定能量变化幅度与第一能量变化幅度范围和第二能量变化幅度范围之间的关系。

当能量变化幅度不在第二能量变化幅度范围内时，通过执行步骤S570来对加速管的输入参数进行粗调。当能量变化幅度在第二能量变化幅度范围内，但是不在第一能量变化幅度范围内时，通过执行步骤S580来对加速管的输入参数进行微调。当能量变化幅度在第一能量变化幅度范围内时，执行步骤S590。

步骤S570，调整磁控管电磁铁电流和调制器输出电压以使得能量变化幅度在第二能量变化幅度范围内。

通过同时对磁控管电磁铁电流以及调制器输出电压进行调节来减小能量变化幅度的绝对值，从而使得其在第二能量变化幅度范围内。具体是需要调大还是调小则需要根据能量变化幅度的正负情况来确定。

步骤S580，调整电子枪注入电压以使得能量变化幅度在第一能量变化幅度范围内。

同样的，具体是需要调大电子枪注入电压还是调下需要根据能量变化幅度的正负情况来确定。

步骤S590，不对加速管的输入参数进行调节。

上述能量调节装置会根据能量变化幅度进行粗调或者细调，从而在实现对能量的精准控制的同时确保具有较高的处理效率，不会出现调节还未完成放射治疗过程已经结束的情况，可以达到能量精准微调的目的。

下面结合一具体实施例对本实施例中的能量调节装置的具体工作过程进行说明。在该实施例中，第一能量变化幅度阈值为0.01，对应的第一能量变化幅度范围为0.01～-0.01，第二能量变化幅度阈值为0.05,对应的第二能量变化幅度范围为0.05～-0.05。当能量变化幅度的绝对值大于0.05，也即其不在第二能量变化幅度范围内时，能量调节装置会进行反馈调节，以对加速管的输入参数进行调节。具体地，如果能量变化幅度大于0，表示束流能量变大，那么能量控制设备230会发送指令，减小磁控管电磁铁的电流值与调制器输出电压值，从而对后置的脉冲射束的能量进行调节，控制能量变化幅度的绝对值逐渐缩小至0.05范围内；如果能量变化幅度小于0，表示束流能量变小，相反的，能量控制设备230会发出指令，逐步增大磁控管电磁铁的电流值与调制器输出电压值。

在经过能量调节装置的调节后，其会继续对射线束进行跟踪反馈调节。当能量变化幅度的绝对值介于0.05和0.01之间时，能量控制设备230发出指令，微调加速管电子枪注入高压值。具体地，如果能量变化幅度大于0，那么该能量控制设备230会发送指令，继续增大电子枪注入高压值，提高电子枪注入电压值会使得产生的射线束能量变小，从而对产生的射线束的能量会进行更加微小的调节；如果能量变化幅度小于0，相反的，能量控制设备230会发出指令，逐步降低电子枪注入高压值，最终使得能量变化幅度的绝对值逐步缩小至0.01或者更低的水平。

在其他的实施例中，也可以先接收第二能量变化幅度范围，根据第二能量变化幅度范围先进行粗调后，再接收第一能量变化幅度范围作为调节过程的控制参数，根据第一能量变化幅度范围进行微调。

在一实施例中，放射治疗过程分为多个相互独立的过程，此时上述能量调节设备可以对每个独立的过程进行控制。第一能量变化阈值会根据每个独立过程的需要进行调整。也即在完成一个过程后，会将第一能量变化范围替换为下一过程的允许的能量变化范围。

在一实施例中，上述医用加速器还包括剂量控制装置。剂量控制装置用于保证单个脉冲的剂量的跟踪，如果有束流脉冲发生偏移，或者由于微波系统打火，剂量出现衰减，那么在后续的治疗计划中，该剂量控制装置会反馈调节，或者修改束流脉冲的重复频率，或者修改束流脉冲的时间长度，来最终补偿传输至病灶处的总剂量的偏差。剂量控制装置和能量控制装置可以相互独立运行，互不干扰，从而保证总剂量和剂量分布的精准传输。在一实施例中，剂量控制装置和能量控制装置可以采用同一剂量测量设备来实现对射线束剂量的测量。在其他的实施例中，剂量调节和能量调节的数据处理过程可以采用同一数据处理设备来实现，从而使得剂量调节设备和能量调节设备主要用于实现剂量调节和能量调节。

本发明一实施例还提供一种放射治疗设备，其包括如前述任一实施例所述的医用加速器。在一实施例中，放射治疗设备可以为集成影像功能的放射治疗设备，其包括影像设备以及如前述任一实施例所述的医用加速器。可选的，影像设备可以为计算机断层扫描设备、X光设备、磁共振扫描设备、分子影像设备、超声设备等，在此不进行限定。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种医用加速器的能量监控装置，其特征在于，包括：

剂量测量设备，用于测量各脉冲周期中的射线束剂量；以及

接收所述脉冲参数和所述射线束剂量；以及

2.根据权利要求1所述的能量监控装置，其特征在于，所述能量控制设备还用于根据相邻脉冲周期内的射线束能量确定射线束的能量变化幅度。

3.根据权利要求1所述的能量监控装置，其特征在于，所述能量控制设备根据所述脉冲参数和所述射线束剂量确定相应的射线束能量包括，通过剂量与能量的相关性分析确定相应的射线束能量。

4.根据权利要求3所述的能量监控装置，其特征在于，所述脉冲参数包括电子束的束流强度；所述剂量测量设备测量到的射线束剂量为单个脉冲射线束剂量；所述能量控制设备根据所述单个脉冲射线束剂量和所述电子束的束流强度确定各脉冲周期中的射线束能量；或者

5.根据权利要求1所述的能量监控装置，其特征在于，所述剂量测量设备为剂量电离室或者绝对剂量仪。

6.根据权利要求1或5所述的能量监控装置，其特征在于，所述脉冲信号测量设备为示波器。

7.一种医用加速器的能量调节装置，其特征在于，包括：

剂量测量设备，用于测量各脉冲周期中的射线束剂量；以及

接收所述脉冲参数和所述射线束剂量；

接收第一能量变化幅度范围；以及

在所述能量变化幅度不在所述第一能量变化幅度范围内时，调节所述加速管的输入参数，以使得所述能量变化幅度在所述第一能量变化幅度范围内。

8.根据权利要求7所述的能量调节装置，其特征在于，所述输入参数包括所述医用加速器的电子枪注入电压、磁控管电磁铁电流和调制器输出电压中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的能量调节装置，其特征在于，所述能量控制设备还用于执行以下步骤：

10.根据权利要求7或9所述的能量调节装置，其特征在于，所述能量控制设备还用于在所述能量变化幅度在所述第一能量变化幅度范围内时，不对所述加速管的输入参数进行调节。

11.一种医用加速器，包括电子枪控制电源、电子枪、加速管、磁控管、调制器以及靶组件；所述电子枪控制电源用于控制所述电子枪注入电压；所述电子枪用于输出电子束，所述加速管用于对所述电子枪输出的电子束进行加速后撞击靶组件产生射线束；所述调制器用于对所述磁控管进行控制；所述磁控管通过波导链与所述加速管连接；所述医用加速器还包括如权利要求1～6任一所述的能量监控装置，或者包括如权利要求7～10任一所述的能量调节装置。

12.一种放射治疗设备，其特征在于，包括如权利要求11所述的医用加速器。