CN114504737A - 磁共振引导的放射治疗系统及磁共振设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁共振引导的放射治疗系统及磁共振设备。磁共振引导的放射治疗系统包括磁共振组件和放射治疗组件。超导磁体具有沿轴向延伸的通孔。梯度线圈和射频线圈依次由外向内设置在通孔内。超导磁体的通孔的内壁设有沿周向延伸的第一凹槽。由于放射治疗组件设置在第一凹槽内，从而治疗头发射的射线只需要穿过梯度线圈和射频线圈即可到达患者，射线路径上的障碍物较少，从而穿过的金属材料更少，射线的衰减更小，治疗效率高。超导磁体为一体式的，不是分离式的，其线圈设计和冷却系统及控制系统可采用常规的方式，从而可有效控制系统成本，并保证主磁场的均匀性和稳定性。

Description

磁共振引导的放射治疗系统及磁共振设备

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及磁共振引导的放射治疗系统及磁共振设备。

背景技术

放射治疗(RT)是针对恶性肿瘤的一种重要的局部治疗方法。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。

通常的放射治疗需要在其它成像设备(例如B超、CT或磁共振MR)上进行两次或者多次定位，确定肿瘤位置，然后才能进入放疗设备进行治疗。这种定位方式需要较长的时间，并且不能在治疗的过程中进行实时成像，治疗精度不高，无法准确治疗。

一体化的影像引导放疗设备是实现准确治疗的重要手段，如磁共振引导的放射治疗系统，即磁共振设备(MR)和直线加速器(LINAC)的集成装置。相对与CT引导的放疗设备，MR-LINAC装置辐射剂量小，对软组织结构的成像分辨率高。

现有技术中，磁共振引导的放射治疗系统通常分为两类，一种为开放式磁共振引导的直线加速器系统，另一种是传统的超导磁共振引导的直线加速器系统。

如图1所示，开放式磁共振引导的直线加速器系统通常采用分离式磁体1，该磁体1沿轴线方向断开，分为左右或上下两部分，中间形成间隙2，间隙2用于容纳旋转机架3和放疗治疗头4，以便直线加速器系统的射线能够从间隙2中通过，照射到患者。这种分离的磁体结构价格昂贵，制作工艺复杂，而且分离的两部分磁体分别需要单独控制，导致主磁场的均匀性与稳定性不高。

如图2所示，传统的超导磁共振引导的直线加速器系统则采是在磁体1外侧布置直线加速器的旋转机架3和放疗治疗头4，那么，放疗射线则需要穿过磁体1的低温容器、超导线圈和线圈骨架等众多部件后才能照射到患者，因此导致射线衰减严重，治疗效率低。且该系统的尺寸较大，治疗头距离患者较远，进一步导致到达患者的有效剂量变小，从而影响其治疗精度和治疗效果。另外，放疗射线直接照射超导线圈，还可能引起超导线圈失超，从而无法正常工作。

发明内容

基于此，有必要针对传统的磁共振引导的放射治疗系统存在主磁场均匀性和稳定性不高、治疗效率低的问题，提供一种主磁场均匀性和稳定性较高、射线衰减较少、治疗效率高的磁共振引导的放射治疗系统及磁共振设备。

本申请实施例提供一种磁共振引导的放射治疗系统，包括：

磁共振组件，包括：超导磁体、梯度线圈以及射频线圈，所述超导磁体沿轴向设有通孔，所述梯度线圈和所述射频线圈由外向内依次设置在所述通孔内，围成所述通孔的内壁设有沿周向延伸的第一凹槽；以及

放射治疗组件，设置在所述第一凹槽内；所述放射治疗组件包括机架和治疗头，所述机架与所述第一凹槽沿同一周向延伸，所述治疗头安装在所述机架上并且能够沿所述机架的周向旋转。

上述的磁共振引导的放射治疗系统包括磁共振组件和放射治疗组件。超导磁体沿轴向设有通孔。梯度线圈和射频线圈依次由外向内设置在通孔内。围成通孔的内壁设有沿周向延伸的第一凹槽。由于放射治疗组件设置在第一凹槽内，从而治疗头发射的射线只需要穿过梯度线圈和射频线圈即可到达患者，射线路径上的障碍物较少，从而穿过的金属材料更少，射线的衰减更小，治疗效率高。超导磁体为一体式的，不是分离式的，其线圈设计和冷却系统及控制系统可采用常规的方式，从而可有效控制系统成本，并保证主磁场的均匀性和稳定性。

在一实施例中，所述超导磁体包括超导线圈组件和低温容器，所述低温容器用于容纳所述超导线圈组件，所述低温容器的壳体具有第一侧壁，所述第一侧壁围绕形成所述通孔；所述超导线圈组件环绕于所述第一侧壁。

在一实施例中，所述超导线圈组件包括主线圈骨架和绕制于所述主线圈骨架的主线圈，所述主线圈骨架环绕于所述第一侧壁，所述主线圈骨架设有与所述第一凹槽相对应的第二凹槽，所述第二凹槽用于避让所述第一侧壁在所述第一凹槽处的结构。

在一实施例中，所述主线圈包括沿轴向依次布置的第一主线圈部分、第二主线圈部分以及第三主线圈部分，所述第二主线圈部分的位置与所述第二凹槽的位置沿轴向相对应，所述第二主线圈部分与所述治疗头发射射线的位置沿轴向相错开。

在一实施例中，所述主线圈包括沿轴向依次布置的第一主线圈部分和第三主线圈部分，所述第一主线圈部分和第三主线圈部分沿轴向分布于所述第二凹槽的两侧，所述主线圈骨架上对应于所述第二凹槽的位置未绕制线圈。

在一实施例中，所述超导线圈组件包括：

主线圈骨架，环绕所述第一侧壁，所述主线圈骨架沿轴向分离为两部分，所述两部分沿轴向分别位于所述第一凹槽的不同侧；

绕制于所述主线圈骨架的主线圈；

屏蔽线圈骨架，位于所述主线圈骨架外侧并与所述主线圈骨架固定连接，所述屏蔽线圈骨架沿轴向连续；以及

绕制于所述屏蔽线圈骨架的屏蔽线圈。

在一实施例中，所述放射治疗组件包括屏蔽组件，所述屏蔽组件至少包覆所述治疗头。

本申请实施例还提供磁共振设备，包括：

低温容器，设有沿轴向的通孔，沿所述通孔的轴向的不同位置，所述通孔具有第一内径和第二内径，所述第二内径大于所述第一内径；

主线圈结构，设置在所述低温容器内部；

所述主线圈结构包括主线圈骨架和绕制于主线圈骨架的主线圈，所述主线圈骨架包括沿低温容器的轴线同轴设置的第一主线圈骨架部分和第二主线圈骨架部分，所述第二主线圈骨架部分的内径大于所述第一主线圈骨架部分的内径；

沿所述低温容器的轴向，所述第二主线圈骨架部分的位置与所述通孔具有第二内径的位置相对应，所述第一主线圈骨架部分的位置与所述通孔具有第一内径的位置相对应。

上述低温容器的通孔具有第一内径和第二内径，且第二内径大于第一内径，通孔的内壁形成沿周向延伸的第一凹槽，利于放置放疗组件；主线圈结构的主线圈骨架随形于通孔的内径，设置为具有两种不同内径的第一主线圈骨架部分和第二主线圈骨架部分，如此形成适用于磁共振引导的放射治疗系统的异形磁体架构，且能够保证主磁场的均匀性和稳定性。

在一实施例中，所述低温容器包括沿轴向相对设置的第一端和第二端；

两个所述第一主线圈骨架部分的其中一个设置在邻近第一端的位置，另一个设置在邻近第二端的位置；

所述第二主线圈骨架部分设置在两个所述第一主线圈骨架部分之间。

在一实施例中，还包括：放射治疗组件，容纳于所述通孔内，并且所述放射治疗组件位于所述通孔具有所述第二内径的位置。

附图说明

图1为现有技术中的磁共振引导的放射治疗系统的结构示意图；

图2为现有技术中的另一种磁共振引导的放射治疗系统的结构示意图；

图3为本申请第一实施例中的磁共振引导的放射治疗系统的结构示意图；

图4为图3的中的磁共振引导的放射治疗系统的纵截面示意图；

图5为另一实施例的磁共振引导的放射治疗系统的纵截面示意图；

图6为图4的部分结构示意图；

图7为又一实施例的磁共振引导的放射治疗系统的部分纵截面示意图；

图8为本申请第二实施例中的磁共振引导的放射治疗系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请结合图3和图4，本申请第一实施例提供一种磁共振引导的放射治疗系统100。磁共振引导的放射治疗系统100包括：磁共振组件和放射治疗组件130。磁共振组件包括超导磁体、梯度线圈110以及射频线圈120。超导磁体形成沿轴向延伸的通孔133。梯度线圈110和射频线圈120依次由外向内设置在通孔内，从而形成超导磁体在最外层、梯度线圈110在中间层、射频线圈120在最内层的层层嵌套结构。围成通孔133的内壁设有沿周向延伸的第一凹槽(未示出)。放射治疗组件130设置在第一凹槽内。放射治疗组件130包括机架131和治疗头132。机架131与第一凹槽沿同一周向延伸。治疗头132安装在机架131上并且能够绕机架131的轴线进行周向旋转。

具体地，射频线圈120的线圈孔形成用于容纳患者的检查通道。超导磁体通常包括超导线圈组件。超导线圈组件包括主线圈骨架141和绕制在主线圈骨架141上的主线圈142。主线圈142形成主磁体，用于产生均匀的强磁场，以使得患者体内的氢质子进动，产生宏观的纵向磁化矢量；射频线圈120用于发射无线射频脉冲激发组织质子的宏观纵向磁化矢量；梯度线圈110用于产生多种梯度场，以用户实现被激发采集层面的中心位置和厚度以及层面内的空间定位编码。

超导线圈组件还包括屏蔽线圈骨架143和绕制在屏蔽线圈骨架143上的屏蔽线圈144。屏蔽线圈144设置在主线圈142的外侧，用于对主线圈142之外的磁场进行屏蔽。主线圈142和屏蔽线圈144优选地可以采用超导线圈，从而使得超导线圈组件在低温下产生超导电流以形成主磁场。

超导磁体还包括低温容器150。低温容器150用于容纳超导线圈组件，并为超导线圈组件提供超低温环境。低温容器150具有环绕于梯度线圈110的第一侧壁151。第一侧壁151围成通孔133，并且第一侧壁151设有上述的第一凹槽。超导线圈组件环绕第一侧壁151。

具体地，如图4所示，形成通孔的第一侧壁151的轴向中心区域处沿径向凹进形成第一凹槽。在本实施例中，低温容器150还包括第二侧壁152、封头153。第二侧壁152环绕第一侧壁151。第一侧壁151和第二侧壁152的两端分别连接有封头153。第二侧壁152、第一侧壁151以及封头153共同围成冷却腔体102。超导线圈组件位于冷却腔体102内并位于第一侧壁151和第二侧壁152之间。可通过在冷却腔体102内设置制冷系统，通过制冷系统提供超低温环境。制冷系统可采用现有技术中的制冷系统，在此不再赘述。

机架131设置于第一凹槽内，并与第一凹槽的形状相对应。第一凹槽可以是一段沿弧形延伸的凹槽，也可以形成环形的凹槽。例如，第一凹槽是环形的凹槽时，则机架131为环形的机架。第一凹槽也可以是半环形，则机架131为半环形的机架。机架131的轴线与第一凹槽的轴线大致重合或者可以存在由于安装误差等引起的微小偏差。

由于第一凹槽设于第一侧壁151，因此，可通过将机架131与第一侧壁151固定连接，从而可以将机架131安装在第一凹槽内。

治疗头132作为进行放射治疗的放射源，通常包括直线加速器、靶和准直器等部件。直线加速器用以加速电子以产生电子光束。靶则可接收加速的带电粒子或离子以产生用于放射治疗的放射光束。准直器则用于控制放射治疗的光子束的形状。治疗头132与机架131的具体结构及连接结构可采用现有技术，在此不再赘述。

治疗头132绕机架131的轴线旋转时，则同时相对于超导磁体进行独立旋转。由于梯度线圈110和射频线圈120均设置在通孔133内，且放射治疗组件130设置在围成通孔133的内壁上的第一凹槽内，因此，治疗头132发射的射线可穿过梯度线圈110和射频线圈120到达患者。由于在进行放射治疗时，患者位于射频线圈120的线圈孔形成的检查通道内，则患者不仅位于治疗头132的射野范围内，还位于磁共振组件的成像区域内，从而可以在进行放射治疗的同时利用磁共振组件对治疗部位实时成像，实现更加准确的定位病灶。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。

上述的磁共振引导的放射治疗系统100包括磁共振组件和放射治疗组件130。超导磁体设有沿轴向延伸的通孔133。梯度线圈110和射频线圈120依次由外向内设置在通孔133内。围成通孔的内壁设有沿周向延伸的第一凹槽。由于放射治疗组件130设置在第一凹槽内，从而治疗头132发射的射线只需要穿过梯度线圈110和射频线圈120即可到达患者。

相比于现有技术中的传统的磁共振引导的放射治疗系统100，本申请的磁共振引导的放射治疗系统100不需要穿过低温容器150，射线路径上的障碍物较少，从而穿过的金属材料更少，射线的衰减更小，治疗效率高。

相比于现有技术中的开放式磁共振引导的放射治疗系统100，本申请的磁共振引导的放射治疗系统100的超导磁体为一体式的，不是分离式的，其线圈设计和冷却系统及控制系统可采用常规的方式，从而可有效控制系统成本，并保证主磁场的均匀性和稳定性。

另外，由于第一凹槽设于围成通孔133的内壁，治疗头132位于第一凹槽内，患者位于通孔133形成的检查通道内，因此，本申请的技术方案缩短了治疗头132与患者及病灶之间的距离，缩小了放射治疗系统的整体尺寸。

可以理解，本实施例中，由于机架131设置在第一凹槽中，因此，当第一凹槽为环形凹槽时，机架131为环形机架时，治疗头132的转动角度的最大范围可设计为360°，即治疗头132可相对于超导磁体最大转动360°。相比于传统的放射治疗系统，本申请的磁共振引导的放射治疗系统100在超导磁体和机架131均不需要转动的情况下，通过治疗头132的旋转即可对患者的病灶部位进行360°全方位的放射治疗，转动方式简单易实现。

可选的，机架131沿周向分为多段的分段结构，从而可以分段将机架131的每一段分别装配到第一凹槽内，方便装配。

一般而言，超导磁体的通孔133内径一般为60厘米～100厘米。可使治疗头132与通孔的内壁沿径向平齐，这样可以缩短治疗头132与患者及病灶之间的距离，从而可以缩短放射治疗系统的整体尺寸，结构紧凑。

具体地，治疗头132与超导磁体的轴线的距离可以设计为30～60厘米。第一凹槽对应的环形轮廓的环宽不小于30厘米。

请参考图4，在一实施例中，主线圈骨架141环绕于第一侧壁151。主线圈骨架141设有与第一凹槽相对应的第二凹槽103，第二凹槽103用于避让第一侧壁151在第一凹槽处的结构。

具体地，第二凹槽103与第一凹槽在轴向的位置相对应。第一侧壁151在第一凹槽处的结构位于第二凹槽103内，从而主线圈骨架141可以通过第二凹槽103避让第一侧壁151在第一凹槽处的结构。

主线圈142包括沿轴向依次布置的第一主线圈部分1421、第二主线圈部分1422以及第三主线圈部分1423。第二主线圈部分1422的位置与第二凹槽103的位置沿轴向相对应。如图4所示，第二主线圈部分1422的内径分别大于在第一主线圈部分1421的内径和第三主线圈部分1423的内径。为了改善主线圈142形成的磁场的均匀性，可调整第二主线圈部分1422的匝数、通电电流等。

分别对应于第一主线圈部分1421、第二主线圈部分1422以及第三主线圈部分1423，主线圈骨架141沿轴向也可划分为三部分。在进行加工主线圈骨架141时，可通过铸造或机加工的方式分别加工主线圈骨架141的这三部分，再将这三部分进行焊接，这样方便加工主线圈骨架141，以形成沿轴向连续的主线圈骨架141。在此实施例中，第一主线圈部分1421和第三主线圈部分1423分别位于超导磁体的两端位置，与通孔133的两端相对应；第二主线圈部分1422位于超导磁体的中心区域或者中部区域，与通孔133的中间位置相对应。

在一实施例中，第二主线圈部分1422与治疗头132发射射线的位置沿轴向相错开，这样可以尽可能地减少或避免治疗头132发射的射线照射到对侧的第二主线圈部分1422，从而可以尽可能避免影响第二主线圈部分1422的正常工作。

具体地，如图4所示，在本实施例中，第二主线圈部分1422沿轴向分为第一部分1422a和第二部分1422b。沿超导磁体的轴向，治疗头132射出射线的位置位于第一部分1422a的位置和第二部分1422b的位置之间。

请参考图5，在另一实施例中，也可以在与第一凹槽相对应的位置处不布置主线圈142，即不布置第二主线圈部分1422，仅留下第一主线圈部分1421和第三主线圈部分1423，这样可以进一步避免射线照射到主线圈142，提高磁场的稳定性。

此外，在一些超导磁体结构中，主线圈142还可以直接绕制在低温容器150上，而不需要主线圈骨架141。

请参考图4，在一实施例中，低温容器150包括由内向外层层包围超导线圈组件的内冷却层150a、中间热屏蔽层150b以及外真空层150c。第一凹槽设于外真空层150c。中间热屏蔽层150b设有与第一凹槽对应的第三凹槽104，第三凹槽104用于避让外真空层150c在第一凹槽处的结构。内冷却层150a设有与第三凹槽104对应的第四凹槽105，第四凹槽105用于避让内冷却层150a在第三凹槽104处的结构。

具体地，如图4所示，第一侧壁151分为分别对应于内冷却层150a、中间热屏蔽层150b以及外真空层150c的三层。同样的，第二侧壁152和封头153分别分为三层。第一凹槽、第三凹槽104以及第四凹槽105沿轴向的位置相对应。

在进行加工外真空层150c时，可通过冲压或焊接等方式形成外真空层150c在第一凹槽处对应的结构及外真空层150c在第一凹槽轴向两侧对应的结构，再通过焊接的方式将各部分结构连接，形成外真空层150c的整体结构，方便加工且可使外真空层150c在第一凹槽处对应的结构连续且可密封。同理，加工内冷却层150a及中间热屏蔽层150b可采用与外真空层150c同样的方式，在此不再赘述。

请参考图6，在一实施例中，梯度线圈110包括：沿轴向依次布置的第一梯度线圈部分111和第二梯度线圈部分112。第一梯度线圈部分111和第二梯度线圈部分112沿轴向分别位于第一凹槽的不同侧。梯度线圈110还包括第一中间连接部分113，第一中间连接部分113位于第一梯度线圈部分111和第二梯度线圈部分112之间，并分别与第一梯度线圈部分111和第二梯度线圈部分112连接。第一中间连接部分113采用衰减率低于第一梯度线圈部分111和第二梯度线圈部分112的非金属等材料。

射频线圈120包括沿轴向依次布置的第一射频线圈部分121和第二射频线圈部分122。第一射频线圈部分121和第二射频线圈部分122沿轴向分别位于第一凹槽的不同侧。射频线圈120还包括第二中间连接部分123。第二中间连接部分123位于第一射频线圈部分121和第二射频线圈部分122之间，并分别与第一射频线圈部分121和第二射频线圈部分122连接。第二中间连接部分123采用衰减率低于第一射频线圈部分121和第二射频线圈部分122的非金属等材料。

具体地，如图6所示，第一梯度线圈部分111、第一中间连接部分113以及第二梯度线圈部分112沿轴向依次布置。第一中间连接部分113的位置与第一凹槽相对应，则进行放射治疗时，治疗头132发射的射线穿过第一中间连接部分113射向患者。由于第一中间连接部分113所采用的材料为衰减率较低的材料，从而可以使得治疗头132发射的射线衰减更少，进而治疗效率更高。同理，由于第二中间连接部分123所采用的材料为衰减率较低的材料，从而可以使得治疗头132发射的射线衰减更少，进而治疗效率更高。

优选地，第一中间连接部分113和第二中间连接部分123所采用的材料可以为树脂。具体地，在进行制作梯度线圈110时，可将第一梯度线圈部分111和第二梯度线圈部分112绕制在梯度线圈110的骨架上，并预留出第一中间连接部分113对应的位置。再通过模具在第一中间连接部分113对应的位置处浇筑树脂，则可以形成第一中间连接部分113。同理，制作射频线圈120可采用同样的方式。

进一步地，可降低第一中间连接部分113沿径向的厚度，使第一中间连接部分113沿径向的厚度小于第一梯度线圈部分111沿径向的厚度和第二梯度线圈部分112沿径向的厚度，这样可进一步降低射线的衰减。同理，可使第二中间连接部分123沿径向的厚度小于第一射频线圈部分121沿径向的厚度和第二射频线圈部分122沿径向的厚度，这样可进一步降低射线的衰减。

在其他实施例中，也可以不设置第一中间连接部分113，即第一梯度线圈部分111和第二梯度线圈部分112沿轴向为分离的结构，二者分别位于第一凹槽轴向上的不同侧，则治疗头132发射的射线不会经过梯度线圈110的衰减。进一步地，也可以不设置第二中间连接部分123，则在射线路径上不存在障碍物，基本不会衰减，射线可直接射向患者，大大提高治疗效果。

优选地，第一梯度线圈部分111和第二梯度线圈部分112沿轴向对称分布。第一射频线圈部分121和第二射频线圈部分122沿轴向对称分布。

在一实施例中，第一中间连接部分113沿径向设有第一通孔(未示出)，第一通孔用于使治疗头132发射的射线通过。第二中间连接部分123沿径向设有第二通孔(未示出)，第二通孔用于使治疗头132发射的射线通过。

具体地，第一中间连接部分113还可以采用镂空结构，即设有沿径向的第一通孔。第一通孔的位置与射线路径相对应，从而射线可以穿过第一通孔射向患者，不需要经过第一中间连接部分113的树脂材料的衰减，可以进一步降低射线的衰减。

同理，第二通孔的位置与射线路径相对应，从而射线可以依次穿过第一通孔和第二通孔射向患者，在射线路径上不存在障碍物，进一步降低射线的衰减。

请参考图6，在一实施例中，放射治疗组件130包括屏蔽组件133。屏蔽组件133至少包覆治疗头132。

在本实施例中，屏蔽组件133包括覆盖治疗头132的第一屏蔽层和包覆机架131的第二屏蔽层。具体地，第一屏蔽层和第二屏蔽层均可采用铁磁材料或者铁磁材料与电屏蔽材料的组合。通过第一屏蔽层和第二屏蔽层的屏蔽，可尽量避免线圈组件产生的主磁场对治疗头132和机架131的干扰，同时屏蔽治疗头132旋转时切割主磁场产生的交变场对主磁场的影响。

也可对治疗头132和机架131及其部件进行改造，尽量采用非铁磁材料制造，以减少主磁场的影响。

请参考图7，在又一实施例中，第一凹槽具有第一倾斜侧壁101a和与第一倾斜侧壁101a相对的第二倾斜侧壁101b，第一倾斜侧壁101a朝向远离第二倾斜侧壁101b的方向倾斜，第二倾斜侧壁101b朝向远离第一倾斜侧壁101a的方向倾斜。

具体地，在本实施例中，第一凹槽为环形凹槽。可以理解，第一凹槽的底壁(未示出)、第一倾斜侧壁101a以及第二倾斜侧壁101b均沿环形延伸。如图所示，在本实施例中，第一倾斜侧壁101a朝向远离第二倾斜侧壁101b的方向倾斜，第二倾斜侧壁101b朝向远离第一倾斜侧壁101a的方向倾斜，从而第一凹槽的截面形成梯形或者近似梯形的轮廓。相应的，可通过改造低温容器150和主线圈骨架141的形状，使第二凹槽103的截面、第三凹槽104的截面以及第四凹槽105的截面分别形成梯形截面，以便与第一凹槽的梯形截面形状相适应，具体如图7所示。通过这样的形状设计，可以改善主线圈骨架141和低温容器150的受力状态，不仅可以改善应力分布，还可以优化制造工艺。

请结合图3和图4，本申请再一实施例还提供一种适用于磁共振设备的超导磁体。该超导磁体包括低温容器150、设置在低温容器150内部的主线圈结构和屏蔽线圈结构。低温容器150设有沿轴向的通孔133。沿通孔133的轴向的不同位置，通孔133具有第一内径和第二内径，第二内径大于第一内径。屏蔽线圈结构位于主线圈结构的外侧。主线圈结构包括主线圈骨架141和绕制于主线圈骨架141的主线圈142。主线圈骨架141包括沿低温容器150的轴线同轴设置的两个第一主线圈骨架部分和第二主线圈骨架部分，第二主线圈骨架部分的内径大于第一主线圈骨架部分的内径。沿低温容器150的轴向，第二主线圈骨架部分的位置与通孔133具有第二内径的位置相对应，第一主线圈骨架部分的位置与通孔具有第一内径的位置相对应。

具体地，低温容器150具有第一侧壁151。第一侧壁151围成通孔133。由于第二内径大于第一内径，因此，通孔133具有第二内径的位置即形成上述任一实施例中的第一凹槽。由于沿低温容器151的轴向，第二主线圈骨架部分的位置与通孔133具有第二内径的位置相对应，因此，第二主线圈骨架部分沿轴向的位置与第一凹槽的位置对应。两个第一主线圈骨架部分分别位于第二主线圈骨架部分的轴向的两侧。

第二主线圈骨架部分上可绕制有第二主线圈部分1422，也可不绕制线圈。两个第一主线圈骨架部分中的一个可绕制第一主线圈部分1421，另一个可绕制第三主线圈部分1423。

可选地，低温容器150包括沿轴向相对设置的第一端和第二端。两个第一主线圈骨架部分的其中一个设置在邻近第一端的位置，另一个设置在邻近第二端的位置。第二主线圈骨架部分设置在两个第一主线圈骨架部分之间。

具体地，如图4所示，在本实施例中，低温容器150的第一端和第二端分别为轴向相对设置的两个封头153。

可选地，通孔133内具有第二内径的位置可设置放射治疗组件130。

通孔133内具有第二内径的位置即第一凹槽的位置，第一凹槽为形成第一侧壁151的中心区域/中部区域在径向方向上凹向第二主线圈骨架部分形成。放射治疗组件130可设置在第一凹槽内。

在一实施例中，放射治疗组件130的治疗头132可在第一凹槽内沿周向旋转。

第一凹槽可沿低温容器150的周向环绕一圈，或者仅沿弧形环绕一段距离。可选的，第一凹槽的截面的形状可以是方形、三角形、梯形等，即本实施例中对于第一凹槽的形状不作具体限制。

本申请第二实施例还提供一种磁共振引导的放射治疗系统。第二实施例的磁共振引导的放射治疗系统的基本结构与第一实施例的磁共振引导的放射治疗系统100相同，在此不再赘述。下面重点介绍第二实施例的磁共振引导的放射治疗系统与磁共振引导的放射治疗系统100的区别。

请参考图8，在第二实施例中，主线圈骨架241沿轴向分离为两部分，该两部分沿轴向分别位于第一凹槽的不同侧。屏蔽线圈骨架242环绕主线圈骨架241并与主线圈骨架241固定连接，屏蔽线圈骨架242沿轴向连续。

具体地，如图8所示，主线圈骨架241沿轴向分离为第一骨架部分2411和第二骨架部分2412。第一骨架部分2411和第二骨架部分2412沿轴向分别位于第一凹槽的不同侧。第一骨架部分2411和第二骨架部分2412之间的间隔空间形成一个环形通槽203。本实施例通过该环形通槽203代替了第一实施例中的第二凹槽，可以避让低温容器在第一凹槽处的结构。

屏蔽线圈骨架242沿轴向形成连续的整体结构。主线圈骨架241的两部分通过连接支架连接至屏蔽线圈骨架242上。连接支架可以包括沿轴向间隔设置的多个分支架243，通过多个分支架243使主线圈骨架241的两部分可靠地连接至屏蔽线圈骨架242上。屏蔽线圈骨架242的两端可分别设置一个用于放置屏蔽线圈的线槽。

在传统的螺线管超导磁体中，通常主线圈不论在数量或尺寸上均要大于屏蔽线圈，一般会沿轴向设置有数对间隔的主线圈，并环绕主线圈设置一对间隔的屏蔽线圈。屏蔽线圈的直径明显大于主线圈。磁体正常工作时线圈中流通有大电流，通常为数百安培，这时会在线圈上产生高达几十甚至数百吨的轴向电磁力。为了保持线圈的位置和结构稳定，需设计承载能力极强的线圈骨架用以支撑主线圈和屏蔽线圈。相应的，线圈骨架包含主线圈骨架和屏蔽线圈骨架。在现有技术中，屏蔽线圈骨架安装在主线圈骨架上，主线圈架一般为沿轴向连续的整体结构，而屏蔽线圈骨架一般沿轴向分为间隔的为两个部分，该两个部分分别绕制有一个屏蔽线圈。

如前所述，本申请的第二实施例与现有技术中的线圈骨架的不同之处在于，主线圈骨架241沿轴向分离为第一骨架部分2411和第二骨架部分2412，形成分离结构，屏蔽线圈骨架242沿轴向形成连续的整体结构，第一骨架部分2411和第二骨架部分2412再通过连接支架连接至连续的屏蔽线圈骨架242上，这种结构可保持线圈骨架的整体强度和稳定性。

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 (10)

1.一种磁共振引导的放射治疗系统，其特征在于，包括：

磁共振组件，包括：超导磁体、梯度线圈以及射频线圈，所述超导磁体沿轴向设有通孔，所述梯度线圈和所述射频线圈由外向内依次设置在所述通孔内，围成所述通孔的内壁设有沿周向延伸的第一凹槽；以及

放射治疗组件，设置在所述第一凹槽内；所述放射治疗组件包括机架和治疗头，所述机架与所述第一凹槽沿同一周向延伸，所述治疗头安装在所述机架上并且能够沿所述机架的周向旋转。

2.根据权利要求1所述的磁共振引导的放射治疗系统，其特征在于，所述超导磁体包括超导线圈组件和低温容器，所述低温容器用于容纳所述超导线圈组件，所述低温容器的壳体具有第一侧壁，所述第一侧壁围绕形成所述通孔；所述超导线圈组件环绕于所述第一侧壁。

3.根据权利要求2所述的磁共振引导的放射治疗系统，其特征在于，所述超导线圈组件包括主线圈骨架和绕制于所述主线圈骨架的主线圈，所述主线圈骨架环绕于所述第一侧壁，所述主线圈骨架设有与所述第一凹槽相对应的第二凹槽，所述第二凹槽用于避让所述第一侧壁在所述第一凹槽处的结构。

4.根据权利要求3所述的磁共振引导的放射治疗系统，其特征在于，

所述主线圈包括沿轴向依次布置的第一主线圈部分、第二主线圈部分以及第三主线圈部分，所述第二主线圈部分的位置与所述第二凹槽的位置沿轴向相对应，所述第二主线圈部分与所述治疗头发射射线的位置沿轴向相错开。

5.根据权利要求3所述的磁共振引导的放射治疗系统，其特征在于，

所述主线圈包括沿轴向依次布置的第一主线圈部分和第三主线圈部分，所述第一主线圈部分和第三主线圈部分沿轴向分布于所述第二凹槽的两侧，所述主线圈骨架上对应于所述第二凹槽的位置未绕制线圈。

6.根据权利要求2所述的磁共振引导的放射治疗系统，其特征在于，所述超导线圈组件包括：

主线圈骨架，环绕所述第一侧壁，所述主线圈骨架沿轴向分离为两部分，所述两部分沿轴向分别位于所述第一凹槽的不同侧；

绕制于所述主线圈骨架的主线圈；

屏蔽线圈骨架，位于所述主线圈骨架外侧并与所述主线圈骨架固定连接，所述屏蔽线圈骨架沿轴向连续；以及

绕制于所述屏蔽线圈骨架的屏蔽线圈。

7.根据权利要求1所述的磁共振引导的放射治疗系统，其特征在于，所述放射治疗组件包括屏蔽组件，所述屏蔽组件至少包覆所述治疗头。

8.一种磁共振设备，其特征在于，包括：

低温容器，设有沿轴向的通孔，沿所述通孔的轴向的不同位置，所述通孔具有第一内径和第二内径，所述第二内径大于所述第一内径；

主线圈结构，设置在所述低温容器内部；

所述主线圈结构包括主线圈骨架和绕制于主线圈骨架的主线圈，所述主线圈骨架包括沿低温容器的轴线同轴设置的第一主线圈骨架部分和第二主线圈骨架部分，所述第二主线圈骨架部分的内径大于所述第一主线圈骨架部分的内径；

沿所述低温容器的轴向，所述第二主线圈骨架部分的位置与所述通孔具有第二内径的位置相对应，所述第一主线圈骨架部分的位置与所述通孔具有第一内径的位置相对应。

9.根据权利要求8所述磁共振设备，其特征在于：

所述低温容器包括沿轴向相对设置的第一端和第二端；

两个所述第一主线圈骨架部分的其中一个设置在邻近第一端的位置，另一个设置在邻近第二端的位置；

所述第二主线圈骨架部分设置在两个所述第一主线圈骨架部分之间。

10.根据权利要求9所述的磁共振设备，其特征在于，还包括：

放射治疗组件，容纳于所述通孔内，并且所述放射治疗组件位于所述通孔具有所述第二内径的位置。

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