CN111228657A - 一种磁共振图像引导的放射治疗系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁共振图像引导的放射治疗系统，包括：放射治疗组件，其包括治疗头、治疗臂及机架，所述治疗头通过所述治疗臂安装于所述机架上；磁共振组件，所述磁共振组件安装于所述机架上，所述磁共振组件包括主磁体，所述主磁体产生的主磁场平行于所述磁共振组件的轴线；所述磁共振组件的外壁上设置收容空间，所述收容空间为孔状，所述治疗头至少部分地置于所述收容空间内。本发明的磁共振图像引导的放射治疗系统将磁共振组件和放射治疗组件融为一体，可以在放射治疗的同时利用磁共振组件对治疗部位实时成像，实现更准确的定位病灶，实时观察病灶部位治疗情况。

Description

一种磁共振图像引导的放射治疗系统

本申请是于2015年09月10日提交中国专利局、申请号为201510572355.2、发明名称为“一种磁共振图像引导的放射治疗系统”的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及医疗设备领域，尤其是一种磁共振图像引导的放射治疗系统。

背景技术

放射治疗(RT)是治疗恶性肿瘤时重要的局部治疗方法。近70％的癌症患者在治疗癌症的过程中需要用放射治疗。放射治疗在肿瘤治疗中的作用和地位日益突出。放射治疗已成为治疗恶性肿瘤的主要手段之一。医用直线加速器是用于癌症放射治疗的大型医疗设备，它通过产生X射线和电子线，对患者体内的肿瘤进行直接照射，从而达到消除或减小肿瘤的目的。

医用直线加速器大部分不能在治疗的同时实时对治疗部位成像，而是需要在其它成像设备(例如B超、CT或磁共振MR)中先拍片对病灶部位定位，然后需要将患者连同病床从成像设备中移出，再放入直线加速器中进行辐射治疗，此时需要对病床重新定位。可见，这种直线加速器及治疗方法需要移动患者，并进行两次定位，因此，其定位时间较长，并且，不能在治疗的过程中进行实时成像，治疗精度不高，特别是对肺部、胸部等随呼吸移动的部位，无法准确治疗。

针对移动器官的治疗，出现了磁共振设备(MR)和直线加速器(LINAC)的集成装置，即磁共振图像引导的放射治疗系统，该系统打开了放射治疗的新视野。现有技术中，磁共振图像引导的放射治疗系统，通常分为如下两种类型。

一种是直线加速器结合开放式磁共振系统，该系统包括磁共振系统和直线加速器系统。如图1所示，磁共振系统包括分离式磁体，该分离式磁体沿磁体轴线方向断开为左右两部分，中间形成间隙1，即该分离式磁体包括由间隙1分离的第一磁体2和第二磁体3。直线加速器系统包括治疗头4，该治疗头4的射束通过该间隙1照射病床5上的患者。直线加速器的治疗头4可以绕磁体轴线方向旋转。

此方案中使用了分离式磁体，由于第一磁体2和第二磁体3是相互独立的，因此需要为第一磁体2和第二磁体3均配置冷却系统及控制系统，一方面增加成本，导致开放式磁共振系统价格昂贵，另一方面，每个磁体单独控制，较难实现两个磁体产生的主磁场的均匀性与稳定性，并且控制复杂。主磁场的均匀性与稳定性是磁共振系统的两个重要的性能指标，两个磁体分别单独配置冷却系统较难保证温度的稳定性和均匀性，温度不稳定或不均匀容易引起磁场漂移，导致磁场不稳定，并且，单独控制第一磁体2和第二磁体3，较难产生均匀的主磁场，因此两个磁体相互单独控制，较难实现主磁场的均匀性与稳定性，并且控制复杂。

另一种是直线加速器结合传统的超导磁共振系统，如图2所示，在该系统中直线加速器的治疗头1放置于磁共振系统2以外。磁共振系统2包括磁体组件，一般情况下，磁体组件包括主磁体、梯度线圈组件和RF(射频)线圈组件，射线需要穿过磁体组件才能照射到患者，因此射线衰减严重，导致治疗效率低。并且，磁共振系统2的尺寸较大，治疗头1放置于磁共振系统2之外，导致治疗头1与等中心点之间的距离变远，不仅会导致系统整体的尺寸变大，而且，到达患者的有效剂量与距离的平方成反比，距离越远，则到达患者的有效剂量越小，因此，治疗头1与等中心点之间的距离变远导致到达患者的有效剂量变小，治疗效率低。通常情况下，在不同的放射治疗系统中，治疗头与等中心点之间的距离大致相同，该距离被称为常规距离，这样的设置使得不同的放射治疗系统之间的信息可以通用，或者只需要微调即可相互应用。如果治疗头与等中心点之间的距离变远，导致与其它放射治疗系统之间的信息不可通用，尤其是放射治疗计划不可通用，例如，由于治疗头与等中心点之间的距离不同，则相同的射束在等中心面上的射野大小不同，其中等中心面是指过等中心点，并垂直于射束中心轴的平面，因此，对于相同的治疗靶区，需要重新计算并调整放射治疗计划及其它放射治疗系统的参数。在放射治疗技术中，应尽量使肿瘤靶区的剂量均匀，而半影的存在影响了剂量的均匀性，随着治疗头与等中心点之间的距离变远，会导致半影增大，影响了治疗的精确度。

发明内容

为了解决现有技术中的问题，本发明提出了一种磁共振图像引导的放射治疗系统，该系统将磁共振组件和放射治疗组件融为一体，可以在放射治疗的同时利用磁共振组件对治疗部位实时成像，实现更准确的定位病灶，实时观察病灶部位治疗情况。并且，该系统较为容易实现主磁场的均匀性和稳定性，且能够缩短治疗头与等中心点之间的距离。

为了达到所述目的，根据本发明的一个实施例，提供了一种磁共振图像引导的放射治疗系统，包括：

放射治疗组件，其包括治疗头、治疗臂及机架，所述治疗头通过所述治疗臂安装于所述机架上；

磁共振组件，所述磁共振组件安装于所述机架上，所述磁共振组件包括主磁体，所述主磁体产生的主磁场平行于所述磁共振组件的轴线；

所述磁共振组件的外壁上设置收容空间，所述收容空间为孔状，所述治疗头至少部分地置于所述收容空间内。

可选的，所述收容空间包括通孔、阶梯孔、盲孔和环形收容空间中的至少一个。

可选的，所述磁共振组件和所述放射治疗组件同步旋转。

可选的，所述收容空间为阶梯孔，所述阶梯孔包括第一孔及第二孔，所述第一孔用于容置所述治疗头，所述第二孔用于让所述治疗头发射的射束通过。

可选的，所述第二孔的尺寸小于所述第一孔的尺寸，所述磁共振组件还包括屏蔽线圈，所述第一孔在磁共振组件的径向位于所述主磁体之外，在磁共振组件的轴线方向位于屏蔽线圈之间，所述第二孔在磁共振组件的轴线方向位于所述主磁体之间。

可选的，所述第一孔和所述第二孔形成沿所述磁共振组件的径向的通孔。

可选的，所述收容空间为盲孔，所述盲孔用于容置所述治疗头，所述磁共振组件还包括屏蔽线圈，所述盲孔在磁共振组件的径向位于所述主磁体之外，在磁共振组件的轴线方向位于屏蔽线圈之间，且所述主磁体被布置成避开所述治疗头发射的射束。

可选的，所述放射治疗组件的等中心点位于所述磁共振组件的轴线上，所述放射治疗组件沿所述轴线方向设有第一通孔，所述磁共振组件沿所述轴线方向设有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔具有共同轴线。

可选的，所述放射治疗组件还包括底座，所述机架可转动的支撑于所述底座上，所述磁共振组件和所述治疗头随机架的旋转一起旋转。

可选的，所述收容空间为一段环形收容空间，所述环形收容空间的中心位于所述轴线上，所述治疗头通过所述治疗臂可转动的安装于所述机架上，且所述治疗头在所述环形收容空间内相对磁共振组件独立旋转。

可选的，所述治疗头在所述环形收容空间内相对磁共振组件独立旋转的最大角度及所述磁共振组件和所述治疗头一起旋转的最大角度不小于360度。

可选的，所述收容空间为环形收容空间，所述环形收容空间的中心位于所述轴线上，所述治疗头通过所述治疗臂可转动的安装于所述机架上，且所述治疗头在所述环形收容空间内相对磁共振组件独立旋转。

可选的，所述治疗头的下端面与所述轴线的垂直距离为40～50厘米。

可选的，所述收容空间的深度不小于50厘米。

可选的，所述治疗头发射的射束的中心轴垂直于所述磁共振的主磁场方向。

相比于现有技术中的磁共振图像引导的放射治疗系统，本发明将磁共振组件和放射治疗组件融为一体，可以在放射治疗的同时利用磁共振组件对治疗部位实时成像，实现更准确的定位病灶，尤其是对随呼吸移动的部位，可以实现准确治疗，并实时观察病灶部位治疗情况，以便于根据治疗情况判断是否需要更改治疗计划；本发明的磁共振组件中，磁体为一个整体，因此只需要一套冷却系统及控制系统，降低系统的成本，且较为容易控制冷却系统及电流实现主磁场的均匀性和稳定性；本发明的系统中，治疗头至少部分地置于收容空间内，缩短治疗头与等中心点之间的距离，因此，可以缩小放射治疗系统整体的尺寸，提高放射治疗系统的治疗效率及精确度，通过设置收容空间在径向的深度可以使得治疗头与等中心点之间的距离缩短至常规距离，使得放射治疗系统之间的信息可以通用；本发明的系统中，在射束的路径上障碍物较少，因此射线衰减小，提高治疗效率。

附图说明

图1为现有技术中的磁共振图像引导放射治疗系统示意图；

图2为现有技术中的另一磁共振图像引导放射治疗系统示意图；

图3为本发明磁共振图像引导的放射治疗系统的示意图；

图4为本发明的放射治疗组件的示意图；

图5为本发明磁共振图像引导的放射治疗系统实施例一的剖面示意图；

图6为本发明磁共振图像引导的放射治疗系统旋转到不同位置的示意图；

图7为本发明实施例一中磁体的剖面示意图；

图8为本发明磁共振图像引导的放射治疗系统实施例二的剖面示意图。

具体实施方式

为了便于本领域的普通技术人员能够了解、再现和使用本申请的技术方案，说明书中的描述以特定的实施例展开。显而易见地，在不背离本申请的主旨和范围的前提下，本领域的普通技术人员可以对说明书中提及的具体实施例作出各种变形。因此，本发明并不局限于下文实施例所述及的，本申请的保护范围根据专利申请的权利要求的范围而定。如本说明书和权利要求书中所述，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和(或)“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。此外，本文中的“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”仅是根据附图的示例性描述，而不是限制性的。

正如背景技术中所述，现有的磁共振图像引导的放射治疗系统，存在很多问题，例如不能在治疗的过程中进行实时成像，或者价格昂贵、控制复杂，或者射线衰减严重，治疗效率低，或者整机尺寸大，放射治疗的精确度低，与常规的放射治疗系统的放射治疗计划不可通用等。

为此，本申请提供了一种磁共振图像引导的放射治疗系统，包括放射治疗组件和磁共振组件，放射治疗组件包括治疗头、机架、底座，所述磁共振组件安装于机架上，且所述磁共振组件包括主磁体，所述主磁体产生的主磁场平行于所述磁共振组件的轴线，在所述磁共振组件的外壁上设置有收容空间，所述收容空间为孔状，所述治疗头至少部分地置于收容空间内。本发明将磁共振组件和放射治疗组件融为一体，可以在放射治疗的同时利用磁共振组件对治疗部位实时成像，实现更准确的定位病灶，尤其是对随呼吸移动的部位，可以实现准确治疗，并实时观察病灶部位治疗情况，以便于根据治疗情况判断是否需要更改治疗计划；本发明的磁共振组件中，磁体为一个整体，因此只需要一套冷却系统及控制系统，降低系统的成本，且较为容易控制冷却系统及电流实现主磁场的均匀性和稳定性；本发明的系统中，治疗头至少部分地置于收容空间内，，缩短治疗头与等中心点之间的距离，因此，可以缩小放射治疗系统整体的尺寸，提高放射治疗系统的治疗效率及精确度，通过设置收容空间在径向的深度可以使得治疗头与等中心点之间的距离缩短至常规距离，使得放射治疗系统之间的信息可以通用；并且射束路径上障碍物较少，对射线衰减小，提高治疗效率。

下面结合附图，对本申请的技术方案进行清楚、完整的描述。

图3为本发明磁共振图像引导的放射治疗系统的示意图；图4为本发明的放射治疗组件的示意图。

如图3所示，本实施例的磁共振图像引导的放射治疗系统，包括放射治疗组件100、磁共振组件200及床组件300。结合图4，所述放射治疗组件100包括治疗头101、机架102及底座103，所述治疗头101用于将射束引入到肿瘤靶区，其通过治疗臂104安装于机架102上，所述机架102支撑于底座103上，且机架102沿水平方向设置有通孔105。所述磁共振组件200安装于机架102上，所述磁共振组件可以包括主磁体，所述主磁体产生的主磁场平行于所述磁共振组件的轴线。磁共振组件200的外壁上设置有收容空间201，收容空间201可以为孔状，比如通孔、阶梯孔、盲孔、环形收容空间等等，所述治疗头101至少部分地置于收容空间201内，所述磁共振组件200内沿水平方向设置一通孔202。所述床组件300包括基座301、床板302，床板302可以沿着水平方向移动，进入通孔202和通孔105，在放射治疗期间，肿瘤靶区不仅位于放射治疗组件的射野范围内，还处于磁共振组件200的成像区域内，因此，本实施例的磁共振图像引导的放射治疗系统可以在放射治疗过程中利用磁共振组件进行实时成像，实现更准确的定位病灶，提高治疗精度，并可以实时观察病灶部位的治疗情况，以便于根据治疗情况判断是否需要更改治疗计划。

在本实施例中，所述射束的中心轴基本上垂直于磁共振组件200的主磁场方向，磁共振组件200为最常用的圆筒型磁体，且为一个整体，可以采用常规的控制方式控制该磁体，而不必将磁体分成两个子磁体单独进行控制，因此控制简单、方便且节约成本。

在本实施例中，治疗头101至少部分地置于收容空间201内，缩短了治疗头101与等中心点之间的距离。通常情况下，主磁体的外径大约为2米，放射治疗组件100的等中心点大致位于通孔202和通孔105的共同轴线上，治疗头101的下端面与等中心点之间的常规距离大约为40～50厘米，如果治疗头沿径向方向置于主磁体之外，则导致治疗头的下端面与等中心点之间的距离不小于1米，远大于常规距离。而本实施例中，在磁共振组件200的外壁上设置收容空间201，将治疗头101至少部分地置于收容空间201内，可以使得治疗头101与等中心点之间的距离缩短，因此缩小了系统整体的尺寸；同时，由于到达患者的有效剂量与距离的平方成反比，治疗头与等中心点之间距离的缩短提高了到达患者的有效剂量，提高了治疗效率。

设置收容空间201的深度不小于50厘米，则可以使得治疗头往靠近等中心点的方向移动至少50厘米，因此，可以将治疗头101与等中心点之间的距离缩短至常规距离。治疗头101与等中心点之间的距离为常规距离，这与其它放射治疗系统中治疗头与等中心点之间的距离相等或近似相等，因此不需要重新计算放射治疗系统的参数，尤其是，不需要重新制定放射治疗计划，即，可以采用原先的放射治疗计划及其它放射治疗的参数，使得不同放射治疗系统之间的信息可通用；由于治疗头与等中心点之间的常规距离不是一个固定数值，而是一定的数值范围，因此，各放射治疗系统中的治疗头与等中心点之间的距离可能不同，但由于治疗头与对应的等中心点之间的距离差别不大，因此，在不同放射治疗系统之间的信息通用的时候，只需要对放射治疗计划或其它放射治疗参数进行微调即可满足治疗的要求。

并且，治疗头与等中心点之间的距离为常规距离，避免了半影等关键参数随着距离的变远而变差，提高了治疗的精确度。

图5为本发明磁共振图像引导的放射治疗系统实施例一的剖面示意图；图6为本发明磁共振图像引导的放射治疗系统旋转到不同位置的示意图；图7为本发明实施例一中磁体的剖面示意图。

实施例一

如图5所示的磁共振图像引导的放射治疗系统，包括放射治疗组件100，磁共振组件200，未示出床组件。所述放射治疗组件100包括治疗头101，机架102，底座103，治疗头101通过治疗臂104安装于机架102上，在机架102内沿水平方向设置有通孔105。所述磁共振组件200安装于机架102上，磁共振组件200的外壁上设置收容空间201，所述治疗头101至少部分地置于收容空间201内，所述磁共振组件200内沿水平方向设置一通孔202，所述通孔105和通孔202同轴设置。

在本实施例中，磁共振组件200和放射治疗组件100连接成一体，使得磁共振组件和放射治疗组件绕共同轴线旋转，可以实现动态、调强、拉弧等多种治疗模式，对患者进行有效治疗。

在放射治疗期间，射束需要从不同的射野角度照射肿瘤靶区，因此，治疗头101可以绕着肿瘤靶区旋转。在本实施例中，机架102在周向上被可转动的支撑于所述底座103上，通过控制机架102旋转带动治疗头101旋转。由于治疗头101至少部分地置于磁共振组件200的收容空间201内，为了避免磁共振组件200与治疗头101碰撞，设置磁共振组件200随着治疗头101同步旋转，因此，将磁共振组件200安装于机架102上，通过旋转机架102，治疗头101与磁共振组件200同步旋转，在避免治疗头101与磁共振组件200发生碰撞的同时实现不同射野角度的治疗。如图6所示，在放射治疗期间，磁共振图像引导的放射治疗系统旋转到不同位置，满足了射束从不同射野角度照射肿瘤靶区的需求。

结合图7所示，磁共振组件包括由主线圈203a和203b构成的主磁体203。主磁体203在周围形成较强的逸散磁场，逸散磁场的存在会对附近的铁磁性物体产生很强的吸引力，使人体健康、医疗仪器设备等受到不同程度的损害、干扰和破坏，因此磁共振组件还包括屏蔽线圈204a和204b，对主磁体203之外的磁场进行屏蔽，还可以包括未显示的附加常规部件，例如梯度线圈、RF(射频)线圈。由于超导线圈产生的磁场场强高，稳定性及均匀性好，因此主线圈203a和203b及屏蔽线圈204a和204b优先选用超导线圈。围绕主磁体203和屏蔽线圈204a和204b往远离它们的方向从内而外依次设有磁体冷却层207、磁体热屏蔽层208、磁体外真空层209，磁体冷却层207、磁体热屏蔽层208、磁体外真空层209共同作用来提供超低温环境，即主磁体203收容在磁体冷却层207内，也就是说，主线圈203a和203b处于同一个超低温环境中，共用同一套冷却系统，因此较为容易控制主线圈203a和203b温度的均匀性和稳定性，从而有利于保持磁场的均匀性和稳定性。在本实施例中，磁体冷却层可以包含液氦等能产生超低温环境的物质。

所述主线圈203a和203b缠绕在通孔202的周围，在本实施例中，主线圈203a和203b缠绕在主线圈绕线筒205上，当电流通过主线圈203a和203b时，在通孔202中产生主磁场，主磁场的方向可以平行于通孔202的轴线。

主线圈产生的磁场强度由线圈的匝数和电流决定，线圈的匝数在磁体的设计阶段决定，因此在实际使用中主要考虑电流，即需要满足线圈内的电流相等并保持稳定。在本实施例中，主线圈203a和203b之间形成通路，一旦通电，所有主线圈均由相同的电流通过，因此，只需一套控制系统即可方便地控制线圈203a和203b来产生均匀、稳定的主磁场，这相对控制两个磁体中的电流变得容易。

在本实施例中只需要一套冷却系统和控制系统，在保障磁场的均匀性和稳定性的同时，还降低了系统的成本。

屏蔽线圈204a和204b的直径大于主线圈203a和203b的直径，沿通孔202的轴线方向对称分布于主磁体203两端，并分别缠绕在对应的屏蔽线圈绕线筒206a和206b上。屏蔽线圈中的电流方向与主线圈中的电流方向相反，用于屏蔽在主磁体之外的逸散磁场，降低对人体健康、医疗仪器设备等的损害、干扰和破坏。

在本实施例中，磁共振组件的成像区为放射治疗系统的等中心点周围的区域，为了在成像区形成均匀、稳定的主磁场，应尽量使得主线圈203a和203b沿轴线方向相互靠近。

在本实施例中，所述收容空间201为阶梯孔，包括第一孔201a和第二孔201b。所述第一孔201a和第二孔201b连通磁体冷却层207、磁体热屏蔽层208、磁体外真空层209，形成一沿径向的通孔。

如图5所示，第一孔201a径向位于主线圈203a和203b以外，轴线方向位于屏蔽线圈204a和204b之间，第二孔201b在轴线方向位于主线圈203a和203b之间，治疗头101至少部分地置于第一孔201a，而不进入第二孔201b。因此，第二孔201b的尺寸可以设置的相对治疗头101较小，从而为主线圈203a和203b的设置留足空间，使其沿轴线方向之间的距离较小。

一般而言，磁共振组件的主磁体的内径一般为60～70厘米，治疗头的下端面与等中心点之间的常规距离为40～50厘米，因此，将治疗头101的下端面与等中心点之间的距离设置为常规距离的情况下，在径向方向上，还留有5～20厘米的空间可以用于设置主磁体203，在轴线方向上，主线圈203a和203b之间的距离不小于第二孔201b的尺寸，通过减小第二孔201b的尺寸，使得主线圈203a和203b可以沿轴线方向尽量靠近，有利于产生均匀、稳定的主磁场。

由于第一孔201a和第二孔201b组成通孔，因此，在主磁体内的射束路径上不存在障碍物，射线无衰减，治疗效率高。在本实施例中，第一孔201a的大小足以放入治疗头即可，其形状不受限制，可以为圆形，也可以为其它多边形；第二孔201b的大小受到射束宽度的限制，要求不阻挡射线即可，可以根据射束的角度、治疗头与等中心点之间的距离、磁共振组件的内径等参数通过简单的几何关系算出，第二孔201b的形状不受限制。

在该实施例的技术方案中，利用床组件将患者置于通孔202内，使得肿瘤靶区不仅位于放射治疗组件的射野范围内，还处于磁共振组件200的成像区域内，可以在放射治疗的同时利用磁共振组件对治疗部位实时成像，以实现更准确的定位病灶，尤其是对随呼吸移动的部位，可以实现准确治疗，并可以实时观察病灶部位的治疗情况，以便于根据治疗情况判断是否需要更改治疗计划；本实施例的磁共振组件中，磁体为一个整体，而非分离式磁体，因此只需要一套冷却系统及控制系统，降低系统的成本，且较为容易控制冷却系统及控制系统实现主磁场的均匀性和稳定性；本实施例的系统中，治疗头至少部分地置于磁共振组件内，使得治疗头与等中心点之间的距离缩短，因此，可以缩小放射治疗系统整体的尺寸，提高放射治疗系统的治疗效率及精确度，通过设置收容空间在径向的深度可以使得治疗头与等中心点之间的距离缩短至常规距离，使得放射治疗系统之间的信息可以通用；本实施例的系统中，在主磁体内的射束的路径上不存在对射线产生衰减的障碍物，提高治疗效率。在本实施例中，收容空间201为阶梯孔，并形成为通孔，在其它实施方式中，收容空间201可以为其它的形式，例如图8为本发明磁共振图像引导的放射治疗系统实施例二的剖面示意图。

实施例二

如图8所示的磁共振图像引导的放射治疗系统，包括放射治疗组件100，磁共振组件200，未示出床组件。所述放射治疗组件100包括治疗头101，机架102，底座103，治疗头101通过治疗臂104安装于机架102上，在机架102内沿水平方向设置有通孔105。所述磁共振组件200安装于机架102上，磁共振组件200的外壁上设置收容空间201，所述治疗头101至少部分地置于收容空间201内，所述磁共振组件200内沿水平方向设置一通孔202，所述通孔105和通孔202同轴设置。

本实施例与实施例一的结构大致相同，区别仅在于，在本实施例中，收容空间201为盲孔，如图8所示，在磁共振组件200的外壁形成一凹槽，所述治疗头101至少部分地置于所述凹槽内，治疗头101和磁共振组件200绕共同轴线同步旋转，可以实现动态、调强、拉弧等多种治疗模式，对患者进行有效治疗。

围绕主磁体203和屏蔽线圈204a和204b设置的磁体冷却层207、磁体热屏蔽层208、磁体外真空层209在盲孔201处连续，在本实施方式中，磁共振组件的成像区为放射治疗系统的等中心点周围的区域，为了在成像区形成均匀、稳定的主磁场，应尽量使得主线圈203a和203b沿轴线方向相互靠近。

在本实施例中，盲孔201径向位于主线圈203a和203b以外，轴线方向位于屏蔽线圈204a和204b之间，治疗头101至少部分地置于盲孔201内。如图8所示，主线圈203a和203b之间的空间连续，因此有足够的空间设置主线圈203a和203b，使其沿轴线方向之间的距离较小。

一般而言，磁共振组件的主磁体的内径一般为60～70厘米，治疗头的下端面与等中心点之间的常规距离为40～50厘米，因此，将治疗头101的下端面与等中心点之间的距离设置为常规距离的情况下，在径向方向上，还留有5～20厘米的空间可以用于设置主磁体203，在轴线方向上，只要任何障碍物不导致治疗头101发射的射线的过度衰减即可，优选为主线圈203a和203b避开射束的路径，优选为主磁体203的绕线筒205的壁厚尽量小，优选为主磁体203的绕线筒205避开射束的路径。主线圈203a和203b之间不需要形成孔，使得主线圈203a和203b可以沿轴线方向尽量靠近，有利于产生均匀、稳定的主磁场。

在主磁体内的射束路径上的障碍物不会对射线过度衰减，治疗效率高。在本实施例中，盲孔201的大小足以放入治疗头即可，其形状不受限制，可以为圆形，也可以为其它多边形；主线圈203a和203b之间的距离受到射束宽度的限制，要求不阻挡射线即可，可以根据射束的角度、治疗头与等中心点之间的距离、磁共振组件的内径等参数通过简单的几何关系算出。

在该实施例的技术方案中，利用床组件将患者置于通孔202内，使得肿瘤靶区不仅位于放射治疗组件的射野范围内，还处于磁共振组件200的成像区域内，可以在放射治疗的同时利用磁共振组件对治疗部位实时成像，以实现更准确的定位病灶，尤其是对随呼吸移动的部位，可以实现准确治疗，并可以实时观察病灶部位的治疗情况，以便于根据治疗情况判断是否需要更改治疗计划；本实施例的磁共振组件中，磁体为一个整体，而非分离式磁体，因此只需要一套冷却系统及控制系统，降低系统的成本，且较为容易控制冷却系统及控制系统实现主磁场的均匀性和稳定性；本实施例的系统中，治疗头至少部分地置于磁共振组件内，使得治疗头与等中心点之间的距离缩短，因此，缩小放射治疗系统整体的尺寸，提高放射治疗系统的治疗效率及精确度，通过设置收容空间在径向的深度可以使得治疗头与等中心点之间的距离缩短至常规距离，使得放射治疗系统之间的信息可以通用；本实施例的系统中，在主磁体内的射束的路径上障碍物对射线产生的衰减较少，提高治疗效率。

在本实施例中，收容空间201为盲孔，在其它实施方式中，收容空间201可以为其它的形式，参考下述实施例。

实施例三

在上述实施例一和实施例二中，所述磁共振组件200和放射治疗组件100同步旋转，在本发明中，也可以有其它情况，例如，所述收容空间201为环形收容空间，所述环形收容空间的中心大致位于磁体轴线上，所述治疗头101至少部分地置于所述收容空间201内，所述治疗头101通过治疗臂104可转动的安装于机架102上，机架102固定安装于底座103上，所述磁共振组件200安装于机架102上，在该实施例中，磁共振组件200的外壁上设置环形收容空间201，治疗头101相对磁共振组件200在环形收容空间内围绕轴线独立旋转，可以实现动态、调强、拉弧等多种治疗模式，对患者进行有效治疗。

实施例四

在本实施例中介绍一种不同于上述实施例的另一种收容空间201，所述收容空间201为一段环形收容空间，所述环形收容空间的中心大致位于磁体轴线上，所述治疗头101至少部分地置于所述收容空间201内，所述治疗头101通过治疗臂104可转动地安装于机架102上，使得治疗头101可以相对于磁共振组件200在环形收容空间内独立旋转，所述磁共振组件200安装于机架102上，机架102可转动地安装于底座103上，使得治疗头101可以和磁共振组件200一起随着机架的旋转而旋转。只要满足所述治疗头101与磁共振组件200一起旋转的最大角度与所述治疗头101独立于磁共振组件200旋转的最大角度之和不小于360度即可实现动态、调强、拉弧等多种治疗模式，对患者进行有效治疗。

在上述实施例三和实施例四中仍然只需要一套冷却系统和控制系统，在保障磁场的均匀性和稳定性的同时，还降低了系统的成本。本领域技术人员也可以将上述实施例一和实施例二中的阶梯孔或盲孔结合到实施例中，例如环形收容空间201在径向可以为通孔，例如阶梯孔，也可以为盲孔，治疗头101至少部分地置于所述环形收容空间201内，使得治疗头101与等中心点之间的距离缩短，因此，可以缩小放射治疗系统整体的尺寸，提高放射治疗系统的治疗效率及精确度，通过设置环形收容空间201在径向的深度可以使得治疗头101与等中心点之间的距离缩短至常规距离，使得放射治疗系统之间的信息可以通用；本实施例的系统中，在主磁体内的射束路径上不存在对射线产生衰减的障碍物或障碍物对射线产生的衰减较少，提高治疗效率。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (15)

1.一种磁共振图像引导的放射治疗系统，包括：

放射治疗组件，其包括治疗头、治疗臂及机架，所述治疗头通过所述治疗臂安装于所述机架上；

磁共振组件，所述磁共振组件安装于所述机架上，所述磁共振组件包括主磁体，所述主磁体产生的主磁场平行于所述磁共振组件的轴线；

所述磁共振组件的外壁上设置收容空间，所述收容空间为孔状，所述治疗头至少部分地置于所述收容空间内。

2.如权利要求1所述的放射治疗系统，其特征在于，所述收容空间包括通孔、阶梯孔、盲孔和环形收容空间中的至少一个。

3.如权利要求1或2所述的放射治疗系统，其特征在于，所述磁共振组件和所述放射治疗组件同步旋转。

4.如权利要求3所述的放射治疗系统，其特征在于，所述收容空间为阶梯孔，所述阶梯孔包括第一孔及第二孔，所述第一孔用于容置所述治疗头，所述第二孔用于让所述治疗头发射的射束通过。

5.如权利要求4所述的放射治疗系统，其特征在于，所述第二孔的尺寸小于所述第一孔的尺寸，所述磁共振组件还包括屏蔽线圈，所述第一孔在磁共振组件的径向位于所述主磁体之外，在磁共振组件的轴线方向位于屏蔽线圈之间，所述第二孔在磁共振组件的轴线方向位于所述主磁体之间。

6.如权利要求4所述的放射治疗系统，其特征在于，所述第一孔和所述第二孔形成沿所述磁共振组件的径向的通孔。

7.如权利要求3所述的放射治疗系统，其特征在于，所述收容空间为盲孔，所述盲孔用于容置所述治疗头，所述磁共振组件还包括屏蔽线圈，所述盲孔在磁共振组件的径向位于所述主磁体之外，在磁共振组件的轴线方向位于屏蔽线圈之间，且所述主磁体被布置成避开所述治疗头发射的射束。

8.如权利要求1所述的放射治疗系统，其特征在于，所述放射治疗组件的等中心点位于所述磁共振组件的轴线上，所述放射治疗组件沿所述轴线方向设有第一通孔，所述磁共振组件沿所述轴线方向设有第二通孔，所述第一通孔和所述第二通孔具有共同轴线。

9.如权利要求8所述的放射治疗系统，其特征在于，所述放射治疗组件还包括底座，所述机架可转动的支撑于所述底座上，所述磁共振组件和所述治疗头随机架的旋转一起旋转。

10.如权利要求9所述的放射治疗系统，其特征在于，所述收容空间为一段环形收容空间，所述环形收容空间的中心位于所述轴线上，所述治疗头通过所述治疗臂可转动的安装于所述机架上，且所述治疗头在所述环形收容空间内相对磁共振组件独立旋转。

11.如权利要求10所述的放射治疗系统，其特征在于，所述治疗头在所述环形收容空间内相对磁共振组件独立旋转的最大角度及所述磁共振组件和所述治疗头一起旋转的最大角度不小于360度。

12.如权利要求8所述的放射治疗系统，其特征在于，所述收容空间为环形收容空间，所述环形收容空间的中心位于所述轴线上，所述治疗头通过所述治疗臂可转动的安装于所述机架上，且所述治疗头在所述环形收容空间内相对磁共振组件独立旋转。

13.如权利要求8所述的放射治疗系统，其特征在于，所述治疗头的下端面与所述轴线的垂直距离为40～50厘米。

14.如权利要求1所述的放射治疗系统，其特征在于，所述收容空间的深度不小于50厘米。

15.如权利要求1所述的放射治疗系统，其特征在于，所述治疗头发射的射束的中心轴垂直于所述磁共振的主磁场方向。

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