CN116943053A - 粒子束剂量调节装置及其方法、放射治疗设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种粒子束剂量调节装置及其方法、放射治疗设备；所述装置包括内置有中空管状体的主体结构，其中，主体结构的一端连接放射束源，另一端设计为输出端口；中空管状体为粒子束提供传输通道，将粒子束传导至所述输出端口；剂量调节组件，密封连接于输出端口上，用于对输出的粒子束进行剂量调控；放射束源在受控状态下向中空管状体注入设定剂量的粒子束，粒子束通过剂量调节组件进行剂量调控后输出至靶区。该技术方案，降低了对放射治疗设备性能的依赖，减少粒子束对正常组织的伤害，提升放射治疗效果。

Description

粒子束剂量调节装置及其方法、放射治疗设备

技术领域

本申请涉及医疗设备技术领域，尤其是涉及一种粒子束剂量调节装置及其方法、放射治疗设备。

背景技术

放射治疗是一种广泛使用的治疗癌症的技术，其中辐射束可以被发射至患者的靶区域(肿瘤组织)，其原理是向靶区提供最大辐射剂量，同时对非靶区域(靶区周围的健康器官或组织)施加可容许的影响。

目前，放射治疗中使用的辐射束可以包括各种类型，包括例如X射线束、电子束、强子束等或其任何组合；其中，X射线束可具有强的穿透能力，并且通常用于治疗对象内的肿瘤；然而，X射线束会沿其传输路径沉积能量并对非靶区造成损坏，强子束可包括质子和/或离子等，其可以在单点沉积大部分能量，即布拉格峰，可以利用强子束的布拉格峰值特征以实现所需的深度剂量分布。

然而，放射治疗设备结构复杂、成本高、能量切换速度慢，难以实现精准的剂量控制，并且放疗过程中产生的粒子束难以匹配靶区的形状变化，导致粒子束伤害正常组织，严重影响了放射治疗效果。

发明内容

本申请的目的旨在解决上述的技术缺陷之一，提供一种粒子束剂量调节装置及其方法、放射治疗设备，降低放疗过程中对正常组织伤害，提升放射治疗效果。

一种粒子束剂量调节装置，包括：

内置有中空管状体的主体结构，其中，所述主体结构的一端连接放射束源，另一端设计为输出端口；所述中空管状体为粒子束提供传输通道，将所述粒子束传导至所述输出端口；

剂量调节组件，密封连接于所述输出端口上，用于对输出的粒子束进行剂量调控；

其中，所述放射束源在受控状态下向所述中空管状体注入设定剂量的粒子束，所述粒子束通过剂量调节组件进行剂量调控后输出至所述靶区。

在一个实施例中，所述剂量调节组件包括：至少一个具有设定厚度的束流调节片；

其中，所述束流调节片由设定材质制成，所述束流调节片与所述输出端口密封连接，使得所述主体结构密封。

在一个实施例中，所述输出端口为平口状，所述束流调节片垂直安装于输出端口上。

在一个实施例中，所述输出端口为斜切口状，所述束流调节片以一倾角安装于输出端口上。

在一个实施例中，所述输出端口为直槽切口状，所述束流调节片设计为直槽形状，且垂直安装于输出端口上。

在一个实施例中，所述输出端口为封闭设计，在所述主体结构的侧面上开设有至少一个侧面开口；其中，所述束流调节片以密封方式安装于所述侧面开口上。

在一个实施例中，所述束流调节片由多个具有设定厚度的调节子块组合而成；

其中，每个调节子块对应采用至少一种材质制成，各个调节子块对粒子束具有不同的穿透率。

在一个实施例中，所述主体结构为圆筒形状；

所述束流调节片为圆环形状设计，所述束流调节片在沿圆环分布上具有设定厚度，且对应采用至少一种材质制成；

所述束流调节片密封套设在所述侧面开口位置外侧且围绕所述主体结构旋转，将不同厚度部位置于所述侧面开口上。

在一个实施例中，所述剂量调节组件还包括：

设于所述束流调节片的至少一个形状调节块，所述形状调节块上开设有特定形状的通孔，对粒子束进行塑形输出与靶区相匹配的分布形状。

在一个实施例中，所述形状调节块包括多个叠加组合的塑形片；

其中，各个塑形片开设有特定形状的通孔，各个塑形片通过旋转组合出目标形状的通孔，对粒子束进行塑形输出与靶区相匹配的分布形状。

在一个实施例中，所述主体结构的外表面还设有刻度尺。

在一个实施例中，所述中空管状体填充有由设定材料组成的介质。

在一个实施例中，所述介质包括设定成分和密度的空气、水和/或比重小于1的泡沫。

在一个实施例中，所述主体结构采用高密度的合金材料制成。

在一个实施例中，所述主体结构的尺寸为：8mm≤A≤30mm，4mm≤B≤25mm，30mm≤L≤500mm；其中，A表示外径，B表示内径，L表示长度；

在一个实施例中，所述束流调节片的材质为不锈钢、铜、钛、铝或非金属材料。

在一个实施例中，所述剂量调节组件的厚度尺寸为0.2mm≤t≤5mm，其中，t表示剂量调节组件的平面厚度。

在一个实施例中，所述形状调节块的通孔形状设计为三角形、长方形、长腰的多边形，或者为多个不同直径的圆孔。

在一个实施例中，所述形状调节块由高密度材料制成。

在一个实施例中，所述形状调节块的材质为不锈钢或者钨钢。

在一个实施例中，所述束流调节片的材质由不同密度的金属或非金属材料制成。

在一个实施例中，所述形状调节块的厚度尺寸为2mm≤t1≤5mm；其中，t1表示形状调节块的平面厚度。

一种粒子束剂量调节方法，应用于所述的粒子束剂量调节装置，包括：

(1)获取靶区的模型数据，根据所述模型数据构建靶区的数学模型；

(2)根据所述数学模型计算输出至靶区的粒子束的分布形状及目标剂量；

(3)根据所述分布形状及目标剂量确定所使用的剂量调节组件；

(4)通过所述粒子束剂量调节装置的剂量调节组件对输出的粒子束进行剂量调控。

在一个实施例中，所述步骤(3)包括：

根据所述分布形状确定所使用的形状调节块的类型，根据所述目标剂量确定所使用的束流调节片的材料类型及厚度参数。

一种放射治疗设备，包括：放射束源，以及所述的粒子束剂量调节装置；

其中，所述粒子束剂量调节装置插入到靶区，所述放射束源输出粒子束到粒子束剂量调节装置，输出设定分布形状及目标剂量的粒子束至靶区进行放疗。

上述粒子束剂量调节装置及其方法、放射治疗设备，基于剂量调节组件在末端对输出的粒子束进行剂量调控，然后再输出至靶区进行放疗，使得在放疗过程中产生的粒子束可以匹配靶区的形状变化，降低了对放射治疗设备性能的依赖，减少粒子束对正常组织的伤害，提升放射治疗效果。

进一步的，结合形状调节块的塑形功能及其不同结构设计以调控粒子束的形状，使得输出粒子束可以根据靶区的形状进行精确变化，在实现精准控制剂量分布基础上，进一步降低了对非靶区域的影响，有效控制了放疗过程的副作用，提升放疗效果。

进一步的，可以依据靶区的形状来对剂量调节组件进行不同的结构方案设计，进行不同控制，使得输出的粒子束的输出剂量能够匹配各种靶区形状的放疗需求，具有更加全面的放疗效果。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是一个实施例的粒子束剂量调节装置结构示意图；

图2是束流调节片的A-A横截面示意图；

图3是一个示例的叠加的调节子片结构示意图；

图4是一个示例的剂量调节组件结构示意图；

图5是另一个示例的剂量调节组件结构示意图；

图6是又一个示例的剂量调节组件结构示意图；

图7是再一个示例的剂量调节组件结构示意图；

图8是束流调节片的B-B横截面示意图；

图9是一个示例的形状调节块上的通孔形状示意图；

图10是一个示例的形状调节块结构示意图；

图11是一个实施例的粒子束剂量调节方法流程图；

图12是确定剂量调节组件结构参数的应用示例图；

图13是一个实施例的放射治疗设备结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能解释为对本申请的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本申请的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)，具有与本申请所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语，应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样被特定定义，否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。

针对于放疗过程中，放射治疗设备对输出粒子束需要进行剂量控制需求，本申请提供了一种粒子束剂量调节装置，其可以应用于放射治疗设备100上，在将辐射束(粒子束)射入靶区进行治疗之前，在末端对粒子束进行剂量调控，使得在放疗过程中产生的粒子束可以匹配靶区的剂量需求及形状变化，降低了对放射治疗设备性能的依赖，减少粒子束对正常组织的伤害，提升放射治疗效果，促进了放疗技术的推广应用。

对于本申请实施例的粒子束剂量调节装置，参考图1所示，图1是一个实施例的粒子束剂量调节装置结构示意图，上图是外部结构示意图，下图中所示为截面图，通常情况下，粒子束剂量调节装置01可以采用圆形设计，该装置主要包括主体结构10和剂量调节组件12。

主体结构10内置有中空管状体101，主体结构10的一端连接放射束源02，另一端设计为输出端口102，中空管状体101为粒子束提供传输通道，将粒子束传导至输出端口102；剂量调节组件12以密封方式连接于输出端口102上，剂量调节组件12在末端对输出的粒子束进行剂量调控。

在放疗过程中，放射束源02在受控状态下向所述中空管状体101注入设定剂量的粒子束，粒子束经过中空管状体101传导至输出端口102，通过剂量调节组件12进行剂量调控后输出至靶区进行放疗。

在一个实施例中，对于主体结构10，其可以设计成圆筒形状，中空管状体101内可以填充特定材料组成的介质，通过介质可以将粒子束传导至输出端口102，其中，输出端口102的形状需要与剂量调节组件12匹配设计，从而确保剂量调节组件12与输出端口102密封连接，使得主体结构10密封，对于输出端口102的实施例，下文将结合剂量调节组件12结构的实施例进行阐述；对于介质，示例性的，可以包括设定成分和密度的空气、水、比重小于1的泡沫等等。优选的，在主体结构10的外表面可以设置刻度尺，如图中主体结构10外表面带有以毫米为单位的刻度尺；通过刻度尺可以指示插入组织的深度。示例性的，主体结构10可以采用高密度的合金材料制成，例如不锈钢、钨钢等；如图1所示，对于主体结构10的尺寸，其可以取值如下：8mm≤A≤30mm，4mm≤B≤25mm，30mm≤L≤500mm；其中，A表示外径，B表示内径，L表示长度。

如上述实施例的主体结构10，其可以连接放射束源02，通过中空管状体101的介质将粒子束传导至输出端口102，由剂量调节组件12在末端对粒子束剂量进行调控。

在一个实施例中，对于剂量调节组件12，其设计成包括至少一个具有设定厚度的束流调节片120，束流调节片120的材质为不锈钢、铜、钛、铝等金属材料或非金属材料制成，剂量调节组件12的厚度尺寸为0.2mm≤t≤5mm，其中，t表示剂量调节组件12的平面厚度；束流调节片120采用特定材质并具有一定厚度，束流调节片120对粒子束具有一定透过率范围，使得部分粒子束能够穿过束流调节片120，从而实现对剂量的控制；同时，基于不同材质及结构分布的剂量调节组件12，使得粒子束的形状和剂量能够根据靶区的形状和剂量进行调控。

为了提升剂量调控的精准度，在一个实施例中，束流调节片120可以由多个具有设定厚度的调节子块121组合而成；具体的，每个调节子块121对应采用至少一种材质制成，各个调节子块121对粒子束具有不同的穿透率。

如图2所示，图2是束流调节片的A-A横截面示意图；如图中，束流调节片120由多个调节子块121组合而成，每个调节子块121可以对应一种材质和厚度，例如可以使用铜、钛、铝三个材质的调节子块121，每个调节子块121的透过率都不同，从而可以匹配不同放疗需求的靶区形状，从而提升放疗效果。

在一个实施例中，为了进一步提升剂量调控的动态调整特性，剂量调节组件12可以设计成包括叠加的多个调节子片的结构；其中，各个调节子片具有设定厚度且采用多种材质制成，各个调节子片通过旋转方式组合出对粒子束的穿透率分布可调的剂量调节组件12。

如图3所示，图3是一个示例的叠加的调节子片结构示意图，如图中，图中以三个调节子片①②③为例，各个调节子片的不同位置对粒子束具有不同的穿透率，因此通过叠加结构，以旋转方式来形成每个区域位置具有不同透过率的效果，从而可以对输出粒子束的剂量进行动态控制，精细化地匹配不同放疗需求的靶区形状，从而提升放疗效果。

如图4所示，图4是一个示例的剂量调节组件结构示意图，图中的剂量调节组件12以一个束流调节片120为例，主体结构10输出端口102设计为平口状；对应的，束流调节片120为平面片状设计，其垂直安装于输出端口102上，束流调节片120的厚度尺寸为0.2mm≤t≤5mm。

如上述实施例的剂量调节组件结构，其可以对入射靶区正面的粒子束进行剂量控制，从而可以匹配需要对正面进行放疗的靶区形状，提升放疗效果。

如图5所示，图5是另一个示例的剂量调节组件结构示意图，主体结构10的输出端口102设计为斜切口状，图中的剂量调节组件12以一个束流调节片120为例；对应的，束流调节片120以一倾角安装于输出端口102上，优选的，倾角α的取值范围为5°≤α≤60°，束流调节片120的厚度尺寸为0.2mm≤t≤5mm。

如上述实施例的剂量调节组件结构，其可以对入射靶区粒子束进行剂量控制，并以一倾角偏向方式进行出射，从而可以匹配具有倾角进行放疗的靶区形状，提升放疗效果。

如图6所示，图6是又一个示例的剂量调节组件结构示意图，主体结构10的输出端口102设计为直槽切口状；对应的，束流调节片120设计为直槽形状，且垂直安装于输出端口102上，束流调节片120的厚度尺寸为0.2mm≤t≤5mm，槽面长度为3mm≤L2≤100mm，L2表示槽面长度。

如上述实施例的剂量调节组件结构，其可以通过直槽切口对入射靶区粒子束进行阶梯式剂量控制，并以阶梯分布方式进行出射，从而可以匹配具有不同深度放疗需求的靶区形状，提升放疗效果。

如图7所示，图7是再一个示例的剂量调节组件结构示意图，主体结构10的输出端口102设计为封闭设计，在主体结构10的侧面上开设有至少一个侧面开口103，如图示为两侧开设了侧面开口103；其中束流调节片120以密封方式安装于侧面开口103上。

如上述实施例的剂量调节组件结构，其可以通过侧面开口103对入射靶区粒子束进行剂量控制，并以特定侧面方向进行出射，从而可以匹配具有特定部位放疗需求的靶区形状，提升放疗效果。

为了提升剂量调整精准度和输出效果，如图8所示，图8是束流调节片的B-B横截面示意图，如上述实施例的束流调节片120可以为圆环形状设计，束流调节片120在沿圆环分布上具有不同厚度，且对应采用至少一种材质制成，由此不同位置对粒子束的透过率不同；束流调节片120密封套设在侧面开口103位置外侧，并设计成围绕主体结构10旋转的方式，将不同厚度部位置于侧面开口上。

由此，当需要调整输出剂量时，可以通过旋转束流调节片120至适合位置，就可以得到最匹配的剂量输出。在实际应用中，图中的束流调节在不同位置具有不同剂量效果，可以通过旋转束流调节实现剂量调整功能，还可以采用步进电机来驱动，从而提高剂量调整智能化和精确度。

在实施例中，剂量调节组件12还可以包括设于束流调节片120内侧的至少一个形状调节块122，形状调节块122上开设有特定形状的通孔，对粒子束进行塑形输出与靶区相匹配的分布形状。示例性的，形状调节块122可以由高密度材料制成。例如，形状调节块122的材质为不锈钢或者钨钢等，形状调节块122的厚度尺寸可以为2mm≤t1≤5mm，t1表示形状调节块122的平面厚度。如图4所示，在束流调节片120位于中空管状体101的内侧设置了形状调节块122，对通过的粒子束进行塑形。对于形状调节块122上的通孔形状，其可以设计成多种形状；例如，如图9所示，图9是一个示例的形状调节块上的通孔形状示意图，其可以设计为三角形、长方形、长腰的多边形，或者为多个不同直径的圆孔、异形孔等等。

为了增加通孔形状的多样性，在一个实施例中，对于形状调节块122，其可以包括多个叠加组合的塑形片122a；各个塑形片122a开设有特定形状的通孔，各个塑形片122a通过旋转组合出目标形状的通孔，对粒子束进行塑形输出与靶区相匹配的分布形状。

参考图10所示，图10是一个示例的形状调节块结构示意图，图中多个塑形片122a在一起，各个塑形片122a上不同形状的通孔通过旋转方式可以组合出多种通孔形状，在实际应用中，可以通过步进电机可以控制，由此可以确保通孔形状多样性及智能化调整。如上述实施例的形状调节块122，通过具有特定形状的多个通孔叠加，由此可以组合出与目标形状匹配的通孔，如图中通过旋转可以将两个不同通孔组合形成的一个通孔重叠区域，由此可以使得通孔形状更具多样性，从而可以匹配不同的靶区形状，提升放疗效果。

下面阐述粒子束剂量调节方法的实施例。

本申请提供一种粒子束剂量调节方法，其应用于前述实施例所提供的粒子束剂量调节装置01，参考图11所示，图11是一个实施例的粒子束剂量调节方法流程图，包括：

(1)获取靶区的模型数据，根据所述模型数据构建靶区的数学模型。

具体的，在放疗之前，获取靶区(如癌症组织)的病理数据，这些病理数据可以通过其他检查或者病理分析得到。然后根据病理数据制作靶区的数学模型，结合相关坐标系及图像，形象地呈现靶区的坐标信息等。

(2)根据所述数学模型计算输出至靶区的粒子束的分布形状及目标剂量。

具体的，结合数学模型可以计算输出至靶区的粒子束的分布形状，从而与靶区形状匹配。同时，可以根据数学模型计算粒子束的目标剂量，确定放疗时间等。

(3)根据所述分布形状及目标剂量确定所使用的剂量调节组件12。

具体的，粒子束剂量调节装置01中，针对于不同的靶区形状可以设计相应结构的剂量调节组件12，可以根据所述分布形状确定所使用的形状调节块122的类型，然后根据目标剂量确定所使用的束流调节片120的材料类型及厚度参数。

(4)通过所述粒子束剂量调节装置01的剂量调节组件12对输出的粒子束进行剂量调控。

具体的，在放疗时，将选用的剂量调节组件12安装到主体结构10上进行使用；如前述实施例中，也可以根据智能调整方案，控制步进电机来调整剂量调节组件12和形状调节块122，从而获得所需的粒子束形状及输出剂量。

如上述本申请提供的粒子束剂量调节装置及粒子束剂量调节方法，下面阐述一应用示例。

如图12所示，图12是确定剂量调节组件结构参数的应用示例图，图中是一个位于人体组织内的靶区，通过控制剂量以实现匹配靶区形状，如图中xyz为三维坐标系中参数，据此，当需要形成如图中形状的粒子束时，需要对剂量调节组件12进行结构设计，通过不同材料控制，结合不同材料所具有的透过率以及不同厚度透过率，可以计算剂量调节组件12的具体结构参数，从而可以设计相应的剂量调节组件12，以实现如图中的粒子束形状，图中上部分是侧面视图，下图部分是上图的C-C处的横截面图。

下面阐述放射治疗设备的实施例。

本实施例提供一种放射治疗设备，参考图13所示，图13是一个实施例的放射治疗设备结构示意图，主要包括：放射束源02，以及上述任一实施例的粒子束剂量调节装置01；其中，粒子束剂量调节装置01插入到靶区，放射束源02输出粒子束到粒子束剂量调节装置01，输出设定分布形状及目标剂量的粒子束至靶区进行放疗。

在使用上述放射治疗设备100进行放疗过程中，首先确定所述使用的粒子束剂量调节装置01的剂量调节组件12以及形状调节块122，然后安装好粒子束剂量调节装置01插入到患者的人体组织的靶区位置，再将粒子束剂量调节装置01接入到放射束源02上，开始进行放疗；基于剂量调节组件12在末端对输出的粒子束进行剂量调控，使得在放疗过程中产生的粒子束可以匹配靶区的形状变化，降低了对放射治疗设备100性能的依赖，减少粒子束对正常组织的伤害，提升放射治疗效果。进一步的，可以依据靶区的形状来对剂量调节组件12进行不同的结构方案设计，进行不同控制，使得输出的粒子束的输出剂量能够匹配各种靶区形状的放疗需求，具有更加全面的放疗效果。

以上所述仅是本申请的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种粒子束剂量调节装置，其特征在于，包括：

内置有中空管状体的主体结构，其中，所述主体结构的一端连接放射束源，另一端设计为输出端口；所述中空管状体为粒子束提供传输通道，将所述粒子束传导至所述输出端口；

剂量调节组件，密封连接于所述输出端口上，用于对输出的粒子束进行剂量调控；

其中，所述放射束源在受控状态下向所述中空管状体注入设定剂量的粒子束，所述粒子束通过剂量调节组件进行剂量调控后输出至所述靶区。

2.根据权利要求1所述的粒子束剂量调节装置，其特征在于，所述剂量调节组件包括：至少一个具有设定厚度的束流调节片；

其中，所述束流调节片由设定材质制成，所述束流调节片与所述输出端口密封连接，使得所述主体结构密封。

3.根据权利要求2所述的粒子束剂量调节装置，其特征在于，所述输出端口为平口状，所述束流调节片垂直安装于输出端口上；

或者

所述输出端口为斜切口状，所述束流调节片以一倾角安装于输出端口上；或者

所述输出端口为直槽切口状，所述束流调节片设计为直槽形状，且垂直安装于输出端口上；

或者

所述输出端口为封闭设计，在所述主体结构的侧面上开设有至少一个侧面开口；其中，所述束流调节片以密封方式安装于所述侧面开口上。

4.根据权利要求2所述的粒子束剂量调节装置，其特征在于，所述束流调节片由多个具有设定厚度的调节子块组合而成；

其中，每个调节子块对应采用至少一种材质制成，各个调节子块对粒子束具有不同的穿透率。

5.根据权利要求3所述的粒子束剂量调节装置，其特征在于，所述剂量调节组件包括叠加的多个调节子片；

其中，各个调节子片具有设定厚度且采用多种材质制成；各个调节子片通过旋转方式组合出对粒子束的穿透率分布可调的剂量调节组件。

6.根据权利要求3所述的粒子束剂量调节装置，其特征在于，所述剂量调节组件还包括：

设于所述束流调节片的至少一个形状调节块，所述形状调节块上开设有特定形状的通孔，对粒子束进行塑形输出与靶区相匹配的分布形状。

7.根据权利要求6所述的粒子束剂量调节装置，其特征在于，所述形状调节块包括多个叠加组合的塑形片；

其中，各个塑形片开设有特定形状的通孔，各个塑形片通过旋转组合出目标形状的通孔，对粒子束进行塑形输出与靶区相匹配的分布形状。

8.根据权利要求1至7任一项所述的粒子束剂量调节装置，其特征在于，所述主体结构的外表面还设有刻度尺；

所述中空管状体填充有由设定材料组成的介质；其中，所述介质包括设定成分和密度的空气、水和/或比重小于1的泡沫；

所述主体结构采用高密度的合金材料制成；

所述主体结构的尺寸为：8mm≤A≤30mm，4mm≤B≤25mm，30mm≤L≤500mm；其中，A表示外径，B表示内径，L表示长度；

所述束流调节片的材质由不同密度的金属或非金属材料制成；

所述束流调节片的厚度尺寸为0.2mm≤t≤5mm，其中，t表示束流调节片的平面厚度；

所述形状调节块由高密度材料制成；

所述形状调节块的厚度尺寸为2mm≤t1≤5mm，其中，t1表示形状调节块的平面厚度。

9.一种粒子束剂量调节方法，应用于权利要求1-8任一项所述的粒子束剂量调节装置，其特征在于，包括：

(1)获取靶区的模型数据，根据所述模型数据构建靶区的数学模型；

(2)根据所述数学模型计算输出至靶区的粒子束的分布形状及目标剂量；

(3)根据所述分布形状及目标剂量确定所使用的剂量调节组件；

(4)通过所述粒子束剂量调节装置的剂量调节组件对输出的粒子束进行剂量调控。

10.一种放射治疗设备，其特征在于，包括：放射束源，以及权利要求1-8任一项所述的粒子束剂量调节装置；

其中，所述粒子束剂量调节装置插入到靶区，所述放射束源输出粒子束到粒子束剂量调节装置，输出设定分布形状及目标剂量的粒子束至靶区进行放疗。