CN111803811B - 粒子射线治疗装置 - Google Patents

Abstract

本公开涉及肿瘤放射疗法技术领域，具体公开了一种粒子射线治疗装置，包括固定支撑装置、同步加速器、旋转支撑装置、第一束流输运装置、第二束流输运装置和照射头；固定支撑装置包括底座，底座上设有驱动转动机构；同步加速器用于对粒子束流进行加速，同步加速器中具有偏转磁体；旋转支撑装置用于对同步加速器支撑；旋转支撑装置做旋转运动时具有旋转中心线；第一束流输运装置和第二束流输运装置用于接收和输送同步加速器输出的粒子束流，第一束流输运装置和第二束流输运装置中的偏转磁体与同步加速器中的偏转磁体至少部分结构或参数相同；照射头分别连接于第一束流输运装置和第二束流输运装置的末端，粒子束流从照射头发射至目标靶组织。

Description

粒子射线治疗装置

技术领域

本公开涉及肿瘤放射治疗技术领域，尤其涉及一种粒子射线治疗装置。

背景技术

粒子加速器可应用于肿瘤放射治疗，如在重离子治疗或质子治疗中对粒子束流进行加速。加速后的粒子束流需被引导至患者的病灶，且经常需要从不同的方向对病灶进行照射，以增强治疗效果或减小对周围健康组织的照射剂量。

一些肿瘤放射治疗系统中，粒子束的发生装置和加速器固定于地面，治疗室设置在加速器的附近，因此需要对加速器射出的粒子束流进行转向并引导至治疗室内，具体需要由偏转磁体和聚焦磁体组成的复杂系统将粒子束流从粒子加速器引导至目标，其体积较大且制造成本昂贵。另外，治疗室与加速器的距离较大，粒子束流在传输过程中会发生能量损耗，可能导致照射剂量的控制精度降低。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种粒子射线治疗装置。

第一方面，提供一种粒子射线治疗装置，包括固定支撑装置、同步加速器、旋转支撑装置、第一束流输运装置、第二束流输运装置和照射头；固定支撑装置包括底座，底座上设有驱动转动机构，用于作为支撑基础；同步加速器用于对粒子束流进行加速，同步加速器中具有偏转磁体；旋转支撑装置用于对同步加速器支撑，可转动地设置于固定支撑装置；旋转支撑装置做旋转运动时具有旋转中心线，通过驱动转动机构提供的动力能够使旋转支撑装置绕旋转中心线旋转；第一束流输运装置通过连接管接收和输送同步加速器输出的粒子束流，并连接在连接管中部；第一束流输运装置具有偏转磁体，第一束流输运装置中的偏转磁体与同步加速器中的偏转磁体至少部分结构或参数相同，第一束流输运装置呈曲线、并从同步加速器的一侧延伸出以形成第一悬臂，第一悬臂的末端指向旋转支撑装置的旋转中心线；第二束流输运装置的入口与连接管同轴设置且位于连接管末端，以接收和输送同步加速器输出的粒子束流，第二束流输运装置具有偏转磁体，第二束流输运装置中的偏转磁体与同步加速器中的偏转磁体至少部分结构或参数相同，第二束流输运装置呈曲线、并从同步加速器的另一侧延伸出以形成第二悬臂，第二悬臂的末端指向旋转支撑装置的旋转中心线；两个照射头分别连接于第一束流输运装置和第二束流输运装置的末端，粒子束流从照射头发射至目标靶组织。

在第一种可能的实现方式中，旋转支撑装置的旋转中心线水平设置。

结合上述可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，第一束流输运装置和/或第二束流输运装置中的偏转磁体构成的偏转部分的曲率半径与偏转磁体构成的偏转部分的曲率半径相等。

结合上述可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，第一束流输运装置和/或第二束流输运装置的偏转磁体使粒子束流的偏转角度范围为110°至180°。

结合上述可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，第一束流输运装置和/或第二束流输运装置所在的中心面与同步加速器的中心面之间具有45度至75度的夹角。

结合上述可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，第一束流输运装置和/或第二束流输运装置所在的中心面与同步加速器的中心面之间具有50度至70度的夹角。

结合上述可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，第一束流输运装置在水 平面的投影长度为

，同步加速器的直径为

，第一束流输运装置的中心面与同步加速器 之间的角度a为

。

结合上述可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，第二束流输运装置在水 平面的投影长度为

，同步加速器的直径为

，第二束流输运装置的中心面与同步加速器之 间的角度b为

。

结合上述可能的实现方式，在第八种可能的实现方式中，同步加速器的束流出口与第一束流输运装置和/或第二束流输运装置中的设置有聚焦磁体，并且/或者，第一束流输运装置和/或第二束流输运装置还包括设置在末端的聚焦磁体。

结合上述可能的实现方式，在第九种可能的实现方式中，旋转支撑装置还包括两个治疗筒，两个治疗筒分别固定于旋转支撑装置的两侧且在旋转支撑装置的旋转中心线轴向延伸，第一束流输运装置和第二束流输运装置穿过并分别固定于两个治疗筒的筒壁。

结合上述可能的实现方式，在第十种可能的实现方式中，第一束流输运装置和/或第二束流输运装置中的偏转磁体为边缘聚焦磁体。

结合上述可能的实现方式，在第十一种可能的实现方式中，还包括用于支撑患者的支撑装置，支撑装置由可活动的机械臂驱动以调整支撑装置与照射头的相对位置。

结合上述可能的实现方式，在第十二种可能的实现方式中，支撑装置的支撑平面垂直于第一束流输运装置射出的束流。

结合上述可能的实现方式，在第十三种可能的实现方式中，支撑平面与旋转中心线重合。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：相对于束流加速器和束流输运装置分开布置的结构，集成在旋转支撑装置上的束流加速器和束流输运装置可以显著节省空间。粒子射线治疗装置具有两个束流输运装置及对应的两个治疗室，在一个治疗室处于治疗状态时，另一个治疗室中可以进行治疗准备工作，从而提高单位时间内粒子射线治疗装置的利用率。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开一个实施例中粒子射线治疗装置的立体图；

图2为图1中粒子射线治疗装置隐去部分结构后的视图；

图3为图1的主视图；

图4为图3中旋转支撑装置转过角度a时的示意图；

图5为图3的侧视图；

图6为图5中粒子射线治疗装置隐去部分结构后的示意图；

图7为第一束流输运装置与第二束流输运装置之间的连接示意图；

图8为边缘聚焦磁体的示意图；

图9为粒子射线治疗装置的俯视图；

图10为第一束流输运装置的照射范围示意图；

图11为第二束流输运装置的照射范围示意图。

其中，110-第一支撑，120-第二支撑，130-第三支撑，200-旋转支撑装置，201-旋转中心线，300-注入装置，400-同步加速器，410-第一偏转磁体，420-第二偏转磁体，500-第一束流输运装置，500a-第二束流输运装置，510-聚焦磁体，520-第三偏转磁体，530-第四偏转磁体，580-连接管，590-扫描磁体；600-照射头，610-照射野，611-照射中心；700-支撑装置，800-驱动装置，900-治疗筒。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

参考图1至图8，图1为本公开一个实施例中粒子射线治疗装置的立体图。图2为图1中粒子射线治疗装置隐去两个治疗筒900和固定支撑装置后的视图。图3为图1的主视图。图4为图3中旋转支撑装置200转过角度a时的示意图。图5为图3的侧视图。图6为图5中粒子射线治疗装置隐去两个治疗筒900和固定支撑装置后的示意图。图7为第一束流输运装置500与第二束流输运装置500a之间的连接示意图。图8为边缘聚焦磁体的示意图。

粒子射线治疗装置包括固定支撑装置、旋转支撑装置200、注入装置300、同步加速器400、第一束流输运装置500、第二束流输运装置500a、两个照射头600、支撑装置700、驱动装置800、两个治疗筒900和显示装置（图未示）。

固定支撑装置作为安装基体固定于地面上，具体包括第一支撑110、第二支撑120和第三支撑130。旋转支撑装置200可转动地设置于第一支撑110上，旋转支撑装置200的转动中心线平行于地面。注入装置300为放射源，其固定在旋转支撑装置200上，用于发生粒子束流，具体可以为质子束、碳离子束或氦离子束等。同步加速器400固定在旋转支撑装置200上，同步加速器400用于接收和加速注入装置300发生的粒子束流。第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a都能接收和引导同步加速器400加速后的粒子束流，并通过两个照射头600对目标区域进行照射。第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a各自的照射头分别位于旋转支撑装置200的两侧。两个支撑装置700用于支撑患者，二者分别由可活动的机械臂（图未示）驱动以便于调整二者与两个照射头600的相对位置。驱动装置800用于驱动旋转支撑装置200在第一支撑110上转动。两个治疗筒900分别设置在旋转支撑装置200的两侧，并与旋转支撑装置200同轴固定。第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a的末端分别穿过两个治疗筒900指向筒中心，且二者与治疗筒之间固定连接，这样可以增强束流输运装置的稳固性。

以下对粒子射线治疗装置的各个组成部分进行进一步说明。

第一支撑110包括底座、驱动转动机构。作为优选方案，驱动转动机构可以为多个滚轮和驱动装置800，滚轮可转动地设置于底座，多个滚轮的轴线平行，多个滚轮沿凹陷的圆弧轨迹排布在底座上，滚轮的外周面形成凹陷的弧形轨道。驱动装置800可以驱动至少一个滚轮转动。作为实施方式，驱动装置800可为电机或电机减速机，或减速电机等能通过电动提供滚轮枢轴转动的机构。驱动转动机构也可为其他能够驱动物体转动的机构。第二支撑120和第三支撑130与第一支撑110的结构相同，二者分别支撑两个治疗筒900。

旋转支撑装置200为环状支架，用于安装同步加速器400。旋转支撑装置200包括两个圆环，两个圆环同心布置，二者的环面之间为安装空间，旋转支撑装置200的外周面与第一支撑110中滚轮所排布成的弧形轨道等径，且可转动地布置于轨道上，滚轮的外周面与旋转支撑装置200的外周面相切接触，滚轮转动时可以驱动旋转支撑装置200转动。应当理解，旋转支撑装置200的形状以及其与第一支撑110的连接方式并不局限于上述结构，能实现安装固定同步加速器400并能在第一支撑110上转动的其他结构也应落入本公开要求保护范围。例如，旋转支撑装置200的外形可以为方形、多边形等形状，内部构造可以采用由较短的金属材质的圆管、圆柱相互固定连接而成的镂空桁架结构，能大大减轻旋转支撑装置200的重量。旋转支撑装置200与固定支撑装置的可转动连接也可以为其他形式，如旋转支撑装置200的两个端面上均可以设置一个环形结构，并且配套设置两个固定支撑装置。环形结构与旋转支撑装置200的转动中心同轴，固定支撑装置环形结构的半径可以更小。两个环形结构的外周面与固定支撑装置上的滚轮配合，通过滚轮与环形结构外周面的啮合或摩擦驱动旋转支撑装置200转动。

注入装置300、同步加速器400、第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a均固定于旋转支撑装置200上。同步加速器400固定在旋转支撑装置200的支架上，且与旋转支撑装置200的旋转中心线同轴。第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a连接至同步加速器400的同一个出口，但延伸方向不同从而使二者的末端分别位于旋转支撑装置200的两侧。第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a一端固定在旋转支撑装置200上而另一端悬空以形成第一悬臂和第二悬臂。

同步加速器400包括4组第二偏转磁体420和加速器。每一组第二偏转磁体420的数量为4个。每组加速器可以为射频加速器。第二偏转磁体420用于通过其磁场对粒子束流进行偏转，使粒子束流能沿环形轨道回转。同步加速器400使粒子束流循环转动加速以提高能量并维持在循环轨道中。其中，图中所示的每组偏转磁体的数量为多个，在一些可选实施例中，每组偏转磁体的数量也可以为一个，也可以使束流转过90度；偏转磁体的一个或两个边缘也可以设置为具有边缘聚焦作用。

第一束流输运装置500与同步加速器400之间设置有第一偏转磁体410，此处的第一偏转磁体410用于对粒子束流进行偏转以将粒子束流从同步加速器400中引至第一束流输运装置500。经第一偏转磁体410偏转后的束流与同步加速器400的中心平面之间有一定夹角，因此会被再被偏转一次，以使束流与同步加速器400的中心平面平行，之后经由连接管580进入第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a。具体地，连接管580为真空管。连接管580的下端接收束流，中部和上端分别连接第一束流输运装置500的入口和第二束流输运装置500a的入口。换言之，连接管580具有两个出口，第一出口位于中部，第二出口位于端部。第一束流输运装置500的入口与第一出口相切地连接，第二束流输运装置500a与第二出口正对面地连接。束流分别进入第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a前会经过两个聚焦磁体510的聚焦。其中，第二束流输运装置500a工作时，同步加速器400与第一束流输运装置500之间设置的聚焦磁体510也处于工作状态。连接管580及其入口、出口，仅为对束流传输管路的结构的描述，并不特指为单独的管段。

第一束流输运装置500包括偏转磁体和聚焦磁体。第一束流输运装置500中的偏转磁体数量为两组，两组偏转磁体串联，每组偏转磁体能将束流偏转90度。串联的两组偏转磁体的两端分别设置有一组聚焦磁体510，其中一组聚焦磁体510位于第一束流输运装置500和同步加速器400的束流出口之间。本实施例中聚焦磁体510为四极磁铁。聚焦磁体510和多个偏转磁体从同步加速器400的环体端面延伸出以形成弧形悬臂。第一束流输运装置500的末端连接照射头600，照射头600的出射口指向旋转支撑装置200的旋转中心线。第一束流输运装置500的半径与同步加速器400中第二偏转磁体420的分布圆的半径相等。第一束流输运装置500中偏转磁体部分的曲率半径与同步加速器400中第二偏转磁体420构成的偏转部分的曲率半径相等。优选地，第一束流输运装置500中偏转磁体与第二偏转磁体420相同。第一束流输运装置500所形成的第一悬臂是从同步加速器400的中部伸出并斜向上延伸，转过半圈后最终使照射头600出口向下，便于由上至下地发射粒子束流，能够使束流基本垂直于平躺卧的患者的支撑面及其躯干所在的虚拟的中心轴，该中心轴可以设定为经过患者肿瘤位置并经过旋转中心线，优选的跟旋转中心线共线。旋转同步加速器后，能够使束流在垂直于该支撑面及患者躯干所在的虚拟的中心轴的垂直面上旋转。其中，图中所示的偏转磁体的数量为多个，在一些可选实施例中，每组偏转磁体的数量也可以为一个，偏转磁体的一个或两个边缘也可以设置为具有边缘聚焦作用。

同步加速器400的形状还可以为圆角矩形等形状，每个圆角处均由多个偏转磁体构成，圆角处的偏转磁体可以使束流发生90度偏转。

本实施例中，第二束流输运装置500a与第一束流输运装置500具有相同的构成，可以降低控制的复杂度。第二束流输运装置500a从旋转支撑装置200的一个端面（图中的右端）延伸出，并绕过旋转支撑装置200到达另一侧。在一些可选实施例中，第二束流输运装置也可以与第一束流输运装置500不同。

应用时，两个病人可以分别置于两个治疗筒900中进行治疗，形成两个治疗室的布置结构。具体地，第一束流输运装置500开启且产生磁场，第二束流输运装置500a关闭且不产生磁场，故粒子束流会经第一束流输运装置500偏转引导至照射头600，从而可以对治疗筒900中的患者治疗。上述治疗过程中，其他患者可以在治疗筒900中为治疗做准备工作。待治疗筒900中的患者结束治疗时，关闭第一束流输运装置500开启第二束流输运装置500a，加速器中的粒子束流经第二束流输运装置500a到达治疗筒900对患者进行治疗。通过这种治疗室和加速器的设置方式，能够节省治疗室占用的空间，因此能够布置更多的治疗室，提高整个治疗装置的利用率。并且，不同患者的治疗过程在时间上可以有一定的重合，可以提高医院的治疗效率，能更高效地利用宝贵的医疗资源。

另外，偏转磁体优选为具有边缘聚焦效应的磁体。边缘聚焦效应有助于粒子束流在磁场方向（垂直于束流环形转动表面的方向）上的聚焦，可以减少对四极聚焦磁体的依赖，减轻束流输运装置的重量和体积。以第三偏转磁体520和第四偏转磁体530为例，粒子束流进出二者相邻的端面时并不垂直于端面，而是与端面法线有一个锐角，这将导致束流在磁场方向上聚拢。第二偏转磁体420也可以选用具有边缘聚焦效应的磁体。使用四极聚焦磁铁的束流输运装置的直径更大，厚度更大，截面面积也更大。而本方案使束流输运装置的偏转直径更小，厚度低，整体体积重量都更低。以下结合图8对边缘聚焦磁体进行详细说明。

参考图8，图中示出了四块边缘聚焦磁体，其排布成弧形，O为弧形中心，每一块磁体的两个磁极之间的空隙形成粒子束流运动的弧形轨道。以最上侧的磁体为例说明，磁体左端面最外侧的点与弧形中心O的连线与该端面之间有夹角β，磁体右端面最外侧的点与弧形中心O连线与该端面之间有夹角α。从磁体端面进出磁场的粒子束流与端面之间不垂直，而是与端面法线有一个夹角，该夹角与夹角α或β大小相等。边缘聚焦磁体对束流产生垂直于弧形轨道所在平面方向上的聚焦作用。

参考图9至图11，图9为粒子射线治疗装置的俯视图，图10为第一束流输运装置500的照射范围示意图，图11为第二束流输运装置500a的照射范围示意图。

第一束流输运装置500所在的平面与同步加速器400的环体（或旋转支撑装置200的环体）所在的平面之间具有夹角a，夹角a范围为45度至75度，优选为50度至70度。第二束流输运装置500a所在的平面与同步加速器400的环体（或旋转支撑装置200的环体）所在的平面之间具有夹角b，夹角b范围为45度至75度，优选为50度至70度。在实施过程中，夹角a和b的具体选择可以按照如下公式设置：

其中，

为第一束流输运装置500两端真空管之间的距离。

为第一束流输运装置 500入口端真空管与同步加速器400中心平面之间的距离。

为同步加速器400中两个基本 平行的竖直真空管之间的距离。

为第二束流输运装置500a两端真空管之间的距离。

为 对应第一束流输运装置500照射精度引入的偏差。

为对应第二束流输运装置500a照射精 度引入的偏差。粒子束流从第一束流输运装置500射出后（不经过扫描磁体590偏转）与束流 加速器的旋转中心线201所在水平面有一个交点，该交点即照射头600的照射野610的照射 中心611。照射中心611与束流加速器的旋转中心线201之间的距离即引入的偏差

。同样 地，束流从第二束流输运装置500a射出后（不经过扫描磁体590偏转）与束流加速器的旋转 中心线所在水平面有一个交点，该交点即照射头600的照射野610的照射中心611。该交点与 束流加速器的旋转中心线201之间的距离即引入的偏差

。优选的，

和/或

的范围为 20cm，进一步的优选为15cm，可以使偏差范围进一步缩小，能够适用更小的照射野值，同时 能够提高对肿瘤的照射精度。

本实施例中，第一束流输运装置500和/或第二束流输运装置500a中的偏转磁体与同步加速器400中的第二偏转磁体420相同。且第一束流输运装置500中多个偏转磁体构成的偏转部分的曲率半径与同步加速器400中多个偏转磁体构成的偏转部分的曲率半径相同，因此可以采用基本相同的控制参数来控制束流在加速器中和输运装置中的偏转，从而降低束流从同步加速器400中引出后对患者进行照射治疗路径的偏转控制的难度和复杂度，简化控制系统。

本公开提供的粒子射线治疗装置中，旋转支撑装置200、注入装置300、同步加速器400和束流输运装置固定为一体，并可以整体地转动。图4示出了上述结构在一个方向上（图中的逆时针方向）相对于竖直中心平面的转动角度范围c，该角度可以是50度。旋转支撑装置200还可以在另一个方向上（图中的顺时针方向）有相等的转动角度范围。相对于加速器和束流输运装置分开布置的结构，上述集成的结构可以显著节省空间。另外，第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a可以随同步加速器400转动，从而可以从不同角度对病人肿瘤进行辐照治疗，这样可以优化治疗效果或降低对正常组织的照射量。旋转支撑装置200转动角度范围设定为±50°，还可以提高治疗装置运行的稳定性，降低设备的制造加工成本。

两个照射头600可以对进入其中的粒子束流进行调整，如根据需要通过转向磁体改变粒子束流的出射方向或出射方式。

两个支撑装置700用于固定患者和调整患者姿态，优选为治疗床。

驱动装置800可以为常规电机和减速器，采用齿轮或同步带等驱动旋转支撑装置200转动。

两个治疗筒900起到物理隔离的作用，防止粒子束流外泄。旋转支撑装置200与两个治疗筒900共同由第一支撑110、第二支撑120和第三支撑130支撑。本实施例中治疗筒为圆筒。在一些可选实施例中，治疗筒可以为方筒、椭圆筒或棱柱形筒，当然这些形状的治疗筒也会设置有与第一支撑110、第二支撑120和第三支撑130的圆弧轨道相适应的圆柱配合部分以形成转动连接。

在一些可选实施例中，第一束流输运装置500构成的弧形的第一悬臂的半径可以大于或小于第二偏转磁体420的分布圆半径。

在一些可选实施例中，第一束流输运装置500与照射头600之间也设置有聚焦磁体，聚焦磁体可以是四极磁体。

在一些可选实施例中，第一束流输运装置500和第二束流输运装置500a对束流的偏转角度可以小于180度。如，以第二束流输运装置500a为例，其可以大致为一段劣弧，前半段中偏转磁体构成的偏转部分对束流的偏转角度为90度，后半段中偏转磁体构成的偏转部分对束流的偏转角度小于90度，前半段和后半段之间的连接段为直线段。从照射头600射出的束流与同步加速器的中心线之间的角度为角度d，角度d小于90度。根据设计需要，人体的躯干所依靠的支撑装置700的支撑平面与同步加速器中心线所在水平面之间的夹角设定为e，调整第二束流输运装置500a中后半段偏转磁体的偏转曲率半径或长度，使角度d等于e，可以使照射头600射出的束流与支撑装置700的支撑平面垂直。

优选地，第二束流输运装置500a的前半段和后半段都为一段圆弧，圆弧的半径与加速器偏转部分的半径相同。第二束流输运装置500a后半段的长度可以通过调整偏转磁体的数量来调整，使照射头600射出的束流经过同步加速器旋转中心线。

通过该方案可以使人体倾斜一定的角度进行治疗，例如可以选择坐立姿态或倾斜倚靠姿态进行治疗，治疗过程病人更舒适。人体倾斜倚靠或坐立时，支撑人体的支撑装置700的支撑平面应与射束方向垂直。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种粒子射线治疗装置，其特征在于，包括：

固定支撑装置，包括底座，所述底座上设有驱动转动机构，用于作为支撑基础；

同步加速器（400），用于对粒子束流进行加速，所述同步加速器（400）中具有偏转磁体；

旋转支撑装置（200），用于对所述同步加速器（400）支撑，可转动地设置于所述固定支撑装置；所述旋转支撑装置（200）做旋转运动时具有旋转中心线，通过所述驱动转动机构提供的动力能够使所述旋转支撑装置（200）绕所述旋转中心线旋转；

第一束流输运装置（500），通过连接管接收和输送所述同步加速器（400）输出的粒子束流，并连接在所述连接管中部；所述第一束流输运装置（500）具有偏转磁体，所述第一束流输运装置（500）中的偏转磁体与所述同步加速器（400）中的偏转磁体至少部分结构或参数相同，所述第一束流输运装置（500）呈曲线、并从所述同步加速器（400）的一侧延伸出以形成第一悬臂，所述第一悬臂的末端指向所述旋转支撑装置（200）的旋转中心线；

第二束流输运装置（500a），入口与所述连接管同轴设置且位于所述连接管末端，以接收和输送所述同步加速器（400）输出的粒子束流，所述第二束流输运装置（500a）具有偏转磁体，所述第二束流输运装置（500a）中的偏转磁体与所述同步加速器（400）中的偏转磁体至少部分结构或参数相同，所述第二束流输运装置（500a）呈曲线、并从所述同步加速器（400）的另一侧延伸出以形成第二悬臂，所述第二悬臂的末端指向所述旋转支撑装置（200）的旋转中心线；以及

两个照射头（600），分别连接于所述第一束流输运装置（500）和第二束流输运装置（500a）的末端，粒子束流从所述照射头（600）发射至目标靶组织。

2.根据权利要求1所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述旋转支撑装置（200）的旋转中心线水平设置。

3.根据权利要求2所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述第一束流输运装置（500）和/或第二束流输运装置（500a）中的偏转磁体构成的偏转部分的曲率半径与所述同步加速器（400）中偏转磁体构成的偏转部分的曲率半径相等。

4.根据权利要求2或3所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述第一束流输运装置（500）和/或第二束流输运装置（500a）的偏转磁体使粒子束流的偏转角度范围为110°至180°。

5.根据权利要求2或3所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述第一束流输运装置（500）和/或所述第二束流输运装置（500a）所在的中心面与所述同步加速器（400）的中心面之间具有45度至75度的夹角。

6.根据权利要求5所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述第一束流输运装置（500）和/或所述第二束流输运装置（500a）所在的中心面与所述同步加速器（400）的中心面之间具有50度至70度的夹角。

7.根据权利要求2所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述第一束流输运装置 （500）在水平面的投影长度为

，所述同步加速器（400）的直径为

，所述第一束流输运装 置（500）的中心面与所述同步加速器之间的角度a为

。

8.根据权利要求7所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述第二束流输运装置 （500a）在水平面的投影长度为

，所述同步加速器（400）的直径为

，所述第二束流输运装 置（500a）的中心面与所述同步加速器之间的角度b为

。

9.根据权利要求1所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述同步加速器（400）的束流出口与所述第一束流输运装置（500）和/或所述第二束流输运装置（500a）之间设置有聚焦磁体（510），并且/或者，

所述第一束流输运装置（500）和/或所述第二束流输运装置（500a）还包括设置在末端的聚焦磁体。

10.根据权利要求1所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述旋转支撑装置（200）还包括两个治疗筒（900），两个所述治疗筒（900）分别固定于所述旋转支撑装置（200）的两侧且在所述旋转支撑装置（200）的旋转中心线轴向延伸，所述第一束流输运装置（500）和所述第二束流输运装置（500a）穿过并分别固定于两个所述治疗筒（900）的筒壁。

11.根据权利要求1所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述第一束流输运装置（500）和/或所述第二束流输运装置（500a）中的偏转磁体为边缘聚焦磁体。

12.根据权利要求1所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，还包括用于支撑患者的支撑装置（700），所述支撑装置（700）由可活动的机械臂驱动以调整所述支撑装置与所述照射头的相对位置。

13.根据权利要求12所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述支撑装置（700）的支撑平面垂直于所述第一束流输运装置（500）射出的束流。

14.根据权利要求13所述的粒子射线治疗装置，其特征在于，所述支撑平面与所述旋转中心线重合。

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