CN211050748U - 一种基于回旋加速器的质子治疗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种基于回旋加速器的质子治疗设备，包括质子回旋加速器及用于输送质子回旋加速器内质子的质子束流输运系统，质子束流输运系统经过开关装置将质子束传输给水平束治疗室，所述的开关装置包括导热束流阻断体，导热束流阻断体的右侧为束流阻断面，导热束流阻断体的左侧面上设有内凹的散热槽，导热束流阻断体内部设有环形的冷却腔室，冷却腔室环绕散热槽设置，冷却腔室靠近导热束流阻断体的左侧面设置，导热束流阻断体的上侧面设有散热孔，所述的散热孔连通所述的冷却腔室设置，还包括中空管体，所述的中空管体的下端与所述的散热孔连通，所述的中空管体的上端连接有导热冷凝体，所述的冷却腔室内存储有冷却液。

Description

一种基于回旋加速器的质子治疗设备

技术领域

本实用新型涉及一种基于回旋加速器的质子治疗设备。

背景技术

目前我国的癌症发病率越来越高，已经成为危害我国人民健康的最大杀手之一，通常的治疗方式有手术、伽马刀、质子/重离子治疗等。

质子/重离子治疗主要利用加速器产生一定能量的质子/重离子束，通过各电磁元件将束流传输到靶区，轰击肿瘤细胞，达到治疗的效果。由于质子在物质中有尖锐的Bragg峰，即其能量将最大限度的损失在癌变位置，因此可以在杀死癌变细胞的同时最大程度的保护正常组织，这使得质子治疗成为目前国际上最先进的恶性肿瘤治疗手段之一，也是目前国际上流行的治疗手段之一。

质子治疗装置主要由质子加速器、束流传输系统及旋转机架等组成，质子加速器提供合适能量和剂量的质子，旋转机架用于任意方向的肿瘤定位与治疗，束流传输系统连接质子加速器和旋转机架，实现将加速器产生的质子传送到旋转机架，使病灶收到足够能量的照射，是质子治疗装置中的重要结构之一。

束流阻断装置作为束流传输系统的一个部件，用于治疗装置的控制系统中对束流进行快速切断。由于束流能量高，束流阻断装置需要冷却。目前常用的束流阻断装置采用水冷冷却，采用水冷冷却的方式在使用时一旦冷却水活化污染，其就会将污染物带进治疗装置，当污染物进入治疗装置后会使治疗装置的剂量率升高，从而影响治疗装置的治疗效果。且对束流阻断装置的冷却需要高效率的进行，能快速降低束流阻断装置的温度。

实用新型内容

针对背景技术中指出的问题，本实用新型提出一种多功能的基于回旋加速器的质子治疗设备，其束流阻断体通过热传导的方式散热，不仅能够保证束流阻断体的散热效果，而且能够降低对治疗装置的污染，并能够快速的对束流阻断装置进行冷却，以确保设备的良好运行，保证治疗效果。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于回旋加速器的质子治疗设备，包括质子回旋加速器及用于输送质子回旋加速器内质子的质子束流输运系统，质子束流输运系统经过开关装置将质子束传输给水平束治疗室，所述的开关装置包括导热束流阻断体，导热束流阻断体的右侧为束流阻断面，导热束流阻断体的左侧面上设有内凹的散热槽，导热束流阻断体内部设有环形的冷却腔室，冷却腔室环绕散热槽设置，冷却腔室靠近导热束流阻断体的左侧面设置，导热束流阻断体的上侧面设有散热孔，所述的散热孔连通所述的冷却腔室设置，还包括中空管体，所述的中空管体的下端与所述的散热孔连通，所述的中空管体的上端连接有导热冷凝体，所述的冷却腔室内存储有冷却液。

优选为，所述的水平束治疗室包括水平束传输管道；水平束传输管道按束流的方向依次设有用于调整传输管道中质子束流包络的第一聚焦元件，用于产生均匀的二极磁场、使质子束流发生偏转的第一偏转磁铁，用于调整传输管道中偏转质子束流包络的第二聚焦元件，用于产生快速变换、相互正交、垂直于质子束流方向的二极磁场、使得质子在目标靶上来回扫描、得到大范围的均匀剂量场的第一扫描磁铁，用于将进入人体的质子束进行整形、监测的第一治疗头。

优选为，所述的质子束流输运系统按束流方向依次包括用于调整传输管道中质子束流包络的第七聚焦元件，用于对质子束流起导向作用的导向磁铁，用于测量质子束流的截面和流强的诊断装置，用于控制质子能量的降能器，用于调整降能后质子束流包络的第八聚焦元件。

优选为，所述的导热冷凝体为上大下小的锥形结构，导热冷凝体为内部中空且下端开口设置，导热冷凝体的下端与中空管体连通设置。

优选为，所述的导热冷凝体的上端面的边缘设有向上凸起的环形围边，环形围边与导热冷凝体的上端面围成一个冷却水存储盘。

优选为，所述的中空管体为导热中空管体。

优选为，所述的中空管体的外侧壁上安装有散热块。

优选为，所述的导热束流阻断体、中空管体、导热冷凝体均由铜制成。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型所提供的基于回旋加速器的质子治疗设备，其束流阻断体通过热传导的方式散热，不仅能够保证束流阻断体的散热效果，而且能够降低对治疗装置的污染，并能够快速的对束流阻断装置进行冷却，以确保设备的良好运行，保证治疗效果；

(2)本实用新型所提供的基于回旋加速器的质子治疗设备，其导热束流阻断体的束流阻断面吸收质子束后其本身温度会升高，热量会传递给冷却腔室，由于导热束流阻断体内设有散热槽，所以热量会避开散热槽，形成圆形的热流道向冷却腔室传递，圆形的热流道刚好对应冷却腔室的形状，使热量能快速、集中的传递给冷却腔室，冷却腔室内的冷却液受热达到沸点、蒸发，蒸发的冷却液沿着中空管体移动至导热冷凝体，当气化的冷却液碰到导热冷凝体时被液化成液态，又流向冷却腔室，如此循环的进行热交换，来达到快速冷却降温的目的；

(3)本实用新型所提供的基于回旋加速器的质子治疗设备，通过冷却液在冷却腔室、中空管体、导热冷凝体内腔循环冷却的方式，将导热束流阻断体吸收的热量能够快速散热从而达到降温的目的；且实现与治疗装置的隔离，降低对治疗装置的污染。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型开关装置的结构示意图；

图3为本实用新型开关装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如下参考图1-3对本实用新型进行说明：

一种基于回旋加速器的质子治疗设备，包括质子回旋加速器30及用于输送质子回旋加速器30内质子的质子束流输运系统40，质子束流输运系统40经过开关装置50将质子束传输给水平束治疗室60。

优选为，所述的水平束治疗室60包括水平束传输管道；水平束传输管道按束流的方向依次设有用于调整传输管道中质子束流包络的第一聚焦元件601，用于产生均匀的二极磁场、使质子束流发生偏转的第一偏转磁铁602，用于调整传输管道中偏转质子束流包络的第二聚焦元件603，用于产生快速变换、相互正交、垂直于质子束流方向的二极磁场、使得质子在目标靶上来回扫描、得到大范围的均匀剂量场的第一扫描磁铁604，用于将进入人体的质子束进行整形、监测的第一治疗头605。

优选为，所述的质子束流输运系统40按束流方向依次包括用于调整传输管道中质子束流包络的第七聚焦元件401，用于对质子束流起导向作用的导向磁铁 402，用于测量质子束流的截面和流强的诊断装置403，用于控制质子能量的降能器404，用于调整降能后质子束流包络的第八聚焦元件405。

所述的开关装置50包括导热束流阻断体1，导热束流阻断体1的右侧为束流阻断面2。

导热束流阻断体1的左侧面上设有内凹的散热槽3。

导热束流阻断体1内部设有环形的冷却腔室4，冷却腔室4环绕散热槽3设置，冷却腔室4靠近导热束流阻断体1的左侧面设置。

导热束流阻断体1的上侧面设有散热孔5，所述的散热孔5连通所述的冷却腔室4设置。

还包括中空管体6，所述的中空管体6的下端与所述的散热孔5连通，所述的中空管体6的上端连接有导热冷凝体7，所述的冷却腔室4内存储有冷却液。

优选为，所述的导热冷凝体7为上大下小的锥形结构，导热冷凝体7为内部中空且下端开口设置，导热冷凝体7的下端与中空管体6连通设置。

优选为，所述的导热冷凝体7的上端面的边缘设有向上凸起的环形围边8，环形围边8与导热冷凝体7的上端面围成一个冷却水存储盘9，冷却水存储盘9 内存放有冷却水。

优选为，所述的中空管体6为导热中空管体6。

优选为，所述的中空管体6的外侧壁上安装有散热块10。

优选为，所述的导热束流阻断体1、中空管体6、导热冷凝体7均由铜制成。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

本实用新型所提供的基于回旋加速器的质子治疗设备，其束流阻断体通过热传导的方式散热，不仅能够保证束流阻断体的散热效果，而且能够降低对治疗装置的污染，并能够快速的对束流阻断装置进行冷却，以确保设备的良好运行，保证治疗效果；

本实用新型所提供的基于回旋加速器的质子治疗设备，其导热束流阻断体的束流阻断面吸收质子束后其本身温度会升高，热量会传递给冷却腔室，由于导热束流阻断体内设有散热槽，所以热量会避开散热槽，形成圆形的热流道向冷却腔室传递，圆形的热流道刚好对应冷却腔室的形状，使热量能快速、集中的传递给冷却腔室，冷却腔室内的冷却液受热达到沸点、蒸发，蒸发的冷却液沿着中空管体移动至导热冷凝体，当气化的冷却液碰到导热冷凝体时被液化成液态，又流向冷却腔室，如此循环的进行热交换，来达到快速冷却降温的目的；

本实用新型所提供的基于回旋加速器的质子治疗设备，通过冷却液在冷却腔室、中空管体、导热冷凝体内腔循环冷却的方式，将导热束流阻断体吸收的热量能够快速散热从而达到降温的目的；且实现与治疗装置的隔离，降低对治疗装置的污染。

以上所述的仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于回旋加速器的质子治疗设备，其特征在于：包括质子回旋加速器及用于输送质子回旋加速器内质子的质子束流输运系统，质子束流输运系统经过开关装置将质子束传输给水平束治疗室，所述的开关装置包括导热束流阻断体，导热束流阻断体的右侧为束流阻断面，导热束流阻断体的左侧面上设有内凹的散热槽，导热束流阻断体内部设有环形的冷却腔室，冷却腔室环绕散热槽设置，冷却腔室靠近导热束流阻断体的左侧面设置，导热束流阻断体的上侧面设有散热孔，所述的散热孔连通所述的冷却腔室设置，还包括中空管体，所述的中空管体的下端与所述的散热孔连通，所述的中空管体的上端连接有导热冷凝体，所述的冷却腔室内存储有冷却液。

2.根据权利要求1所述的一种基于回旋加速器的质子治疗设备，其特征在于：所述的水平束治疗室包括水平束传输管道；水平束传输管道按束流的方向依次设有用于调整传输管道中质子束流包络的第一聚焦元件，用于产生均匀的二极磁场、使质子束流发生偏转的第一偏转磁铁，用于调整传输管道中偏转质子束流包络的第二聚焦元件，用于产生快速变换、相互正交、垂直于质子束流方向的二极磁场、使得质子在目标靶上来回扫描、得到大范围的均匀剂量场的第一扫描磁铁，用于将进入人体的质子束进行整形、监测的第一治疗头。

3.根据权利要求2所述的一种基于回旋加速器的质子治疗设备，其特征在于：所述的质子束流输运系统按束流方向依次包括用于调整传输管道中质子束流包络的第七聚焦元件，用于对质子束流起导向作用的导向磁铁，用于测量质子束流的截面和流强的诊断装置，用于控制质子能量的降能器，用于调整降能后质子束流包络的第八聚焦元件。

4.根据权利要求3所述的一种基于回旋加速器的质子治疗设备，其特征在于：所述的导热冷凝体为上大下小的锥形结构，导热冷凝体为内部中空且下端开口设置，导热冷凝体的下端与中空管体连通设置。

5.根据权利要求4所述的一种基于回旋加速器的质子治疗设备，其特征在于：所述的导热冷凝体的上端面的边缘设有向上凸起的环形围边，环形围边与导热冷凝体的上端面围成一个冷却水存储盘。

6.根据权利要求5所述的一种基于回旋加速器的质子治疗设备，其特征在于：所述的中空管体为导热中空管体。

7.根据权利要求6所述的一种基于回旋加速器的质子治疗设备，其特征在于：所述的中空管体的外侧壁上安装有散热块。

8.根据权利要求7所述的一种基于回旋加速器的质子治疗设备，其特征在于：所述的导热束流阻断体、中空管体、导热冷凝体均由铜制成。

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