CN201441756U - 平移靶kv/mv同轴双束射线源装置 - Google Patents

平移靶kv/mv同轴双束射线源装置 Download PDF

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本实用新型涉及一种平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，用于直线加速器治疗头上，属于该类医疗设备中的射线源部件，由沿射线束轴同轴连接的产生能量MV级的电子束加速管和产生能量KV级的X射线管构成，X射线管内设有对应的KV级X射线管阳极靶和MV级X射线靶。具有KV/MV同轴双束输出能力，能够最大限度地保证治疗空间坐标和成像空间坐标的一致性，系统误差小，并且成像清晰。

Description

平移靶KV/MV同轴双束射线源装置
技术领域
本实用新型涉及一种平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，用于直线加速器治疗头上，属于该类医疗设备中的射线源部件。
背景技术
随着精确放射治疗技术的发展，现代的影像引导的放射治疗(IGRT)技术逐渐被临床应用，人们希望在给患者照射前，先用影像的方式对患者的照射位置进行验证，位置精确调整确认无误后再实施照射。由于治疗用的射线通常为MV级能量的X射线，但MV级能量直接进行成像又不清晰，为了解决这一问题，则要求加速器具有KV/MV同轴双束输出的能力。所谓“同轴”，是指加速管的所有束流在同轴输出；“双束”是指该加速管可以输出不同能量级别的束流。
在目前已商业化的IGRT系统中，例如，Elekta的Synergy系统、Siemens的Artiste系统和Varian的Clinac iX(OBI)系统，其KV成像和MV投照都是分开的，分别由KV球管和MV加速管作为两种放射源，安装在同一个旋转机架上，通过旋转机架角度，实现两种放射源的转换。由于加速器机架较重，转换不够方便，并且精度较差，两套系统占用空间较多，操作受限。
美国Tomotherapy系统利用一个加速管切换3MeV/6MeV输出的方法来分别实现成像和治疗。从物理和几何的根本原理上说，只有Tomotherapy这种放射源的“同轴”结构，才能最大限度地保证治疗空间坐标和成像空间坐标的一致性、减小系统误差，因此目前只能做到3MeV，还不能提供KV级射线的产品，成像质量也不够好。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，具有KV/MV同轴双束输出能力，能够最大限度地保证治疗空间坐标和成像空间坐标的一致性，系统误差小，并且成像清晰。
本实用新型所述的平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，由沿射线束轴同轴连接的产生能量MV级的电子束加速管和产生能量KV级的X射线管构成，X射线管内设有对应的KV级X射线管阳极靶和MV级X射线靶。
通过巧妙地将电子束加速管和X射线管组装在一起，在X射线管内同时设对应的KV级X射线管阳极靶和MV级X射线阳极靶，从而实现了KV/MV的同轴双束输出，能够最大限度地保证治疗空间坐标和成像空间坐标的一致性，系统误差小，并且成像清晰。
可以将KV级X射线管阳极靶和MV级X射线阳极靶安装在往复移动的靶座上，结构简单，通过移动靶座即可实现两种射线之间的转换。往复移动靶座的拖动机构可使用气缸拖动或螺杆传动等往复移动机构。
X射线管的KV级X射线阴极灯丝安装在靶座一侧，结构紧凑。
靶座和X射线管管壳之间焊接有波纹管，即波纹管一端与靶座焊接，另一端与X射线管管壳焊接，以保证形成真空密闭区。
在电子束加速管和X射线管上均设有冷却管路，可对管体和发热部件进行强制冷却，保护使用性能。
电子束加速器的出口和X射线管的入口可使用对电子束穿过影响小的薄钛窗。
工作原理：
平移靶KV/MV同轴双束射线源装置工作时，通过移动靶座实现KV级X射线管阳极靶和MV级X射线靶的位置转换。当需要进行KV成像时，电子束加速管处于非工作状态，移动靶座，使X射线管的阳极靶置于射束轴线上，给X射线管的阴极灯丝供电，同时在阴极灯丝与KV级X射线管的阳极靶之间加直流高压，阴极灯丝发出的电子，在高压的作用下加速飞向阳极靶，撞击阳极靶后产生KV级X射线。当需要进行MV级能量射线投照时，KV级X射线管处于非加电状态，移动靶座，使MV级X射线靶置于射束轴线上，电子束加速管开始加电工作，电子束加速管产生MV级电子束，穿过其输出窗进入X射线管内，撞击MV级X射线靶产生MV级X射线。
本实用新型所述的平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，通过将电子束加速管和X射线管组装在一起，实现了KV/MV的同轴双束输出，即射线源装置的所有束流在同轴输出，可以输出KV/MV不同能量级别的束流，能够最大限度地保证治疗空间坐标和成像空间坐标的一致性，系统误差小，并且成像清晰。为了便于生产制造，采取了模块化设计，上下两段为独立结构，结构简单合理，安装、使用、维护方便。
附图说明
图1、本实用新型一实施例结构示意图。
图2、图1的俯视结构示意图。
图3、图1中A-A截面结构示意图。
图4、图3中B-B截面结构示意图。
图5、图3中C-C截面结构示意图。
图中：1、电子束加速管  2、X射线管  3、螺栓  4、冷却管路  5、阴极灯丝  6、绝缘座  7、KV级X射线管阳极靶  8、MV级X射线靶  9、X射线管管壳  10、波纹管  11、靶座  12、冷却管路  13、靶座绝缘套。
具体实施方式
结合上述实施例附图对本实用新型作进一步说明。
如图1-5所示，本实用新型所述的平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，由沿射线束轴同轴通过螺栓3连接的产生能量MV级的上段电子束加速管1和产生能量KV级的下段X射线管2构成，X射线管2内设有对应的KV级X射线管阳极靶7和MV级X射线靶8，电子束加速管1和X射线管2上均设有冷却管路4。
如图3、图4、图5所示，X射线管2由X射线管管壳9和阴极灯丝5、绝缘座6、KV级X射线管阳极靶7、MV级X射线靶8、波纹管10、靶座11和靶座绝缘套13组成，靶座11内设有冷却管路12，靶座11和靶座绝缘套13烧结在一起，KV级X射线管阳极靶7、MV级X射线靶8均安装在靶座11上，KV级X射线的阴极灯丝5安装在靶座11一侧。波纹管10一端与靶座11焊接，另一端与X射线管管可9焊接，构成真空密闭区。
在外部的拖动机构驱动下，靶座11可沿轴线平移，往复移动。
当加速器需要进行KV成像时，上段的电子束加速管1处于非工作状态，拖动机构驱动靶座11移动，使KV级X射线管阳极靶7置于射束轴线上，给KV级X射线管的阴极灯丝5供电，同时在阴极灯丝5与KV级X射线管阳极靶7之间加直流高压，阴极灯丝5发出的电子，在高压的作用下加速飞向KV级X射线管阳极靶7，撞击KV级X射线管阳极靶7后产生KV级X射线；当需要进行MV级能量射线投照时，X射线管2处于非加电状态，拖动机构驱动靶座11移动，使MV级X射线靶8置于射束轴线上，上段电子束加速管1开始加电工作，上段电子束加速管1产生MV级电子束，穿过其输出窗进入X射线管2内，撞击MV级X射线靶8产生MV级X射线；从而实现KV/MV的同轴双束输出。

Claims (5)

1.一种平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，其特征在于由沿射线束轴同轴连接的产生能量MV级的电子束加速管和产生能量KV级的X射线管构成，X射线管内设有对应的KV级X射线管阳极靶和MV级X射线靶。
2.根据权利要求1所述的平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，其特征在于KV级X射线管阳极靶和MV级X射线阳极靶安装在往复移动的靶座上。
3.根据权利要求2所述的平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，其特征在于X射线管的KV级X射线阴极灯丝安装在靶座一侧。
4.根据权利要求1、2或3所述的平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，其特征在于靶座和X射线管管壳之间焊接有波纹管。
5.根据权利要求4所述的平移靶KV/MV同轴双束射线源装置，其特征在于电子束加速管和X射线管上均设有冷却管路。
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