CN213554956U - 一种医用质子放射治疗系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种医用质子放射治疗系统，包括非直线质子加速器，还包括旋转机构和环形布置所述的旋转机构周围的至少一台辐射头机架，所述质子加速器设置旋转机构上面，质子回旋轴心线与旋转机构的旋转轴心线重合；质子加速器由旋转机构带动旋转，使通过第一直线束流输运段的第一质子射束轴心线与任意一个待通过第二直线束流输运段的第二质子射束轴心线重合。本实用新型为实现将质子加速器产生的质子射束直接依次分别输运到多个辐射头的机架中，为质子加速器加装了一个旋转机构，并将辐射头机架按圆周摆放，通过一个直线节射束输运段将质子加速器与辐射头机架连接起来。

Description

一种医用质子放射治疗系统

技术领域

本实用新型涉及一种医用质子放射治疗系统。

背景技术

由医用质子放射治疗系统中的质子加速器产生的质子射束一般要通过质子射束输运系统输运到承载辐射头的机架中。质子射束输运系统一般由多个直线节输运段串联构成的周期性输运段和从周期性输运段引出的多个支束线输运段组成，支束线输运段一般为弯曲输运段。每个直线节输运段和曲线支束线输运段都包含许多电器部件，它们占医用质子放射治疗系统制造成本的很大部分。

如中国专利申请公开号CN 108815720 A公开了基于质子成像精准定位技术的肿瘤放射治疗系统，该治疗系统包括240MeV超导回旋加速器、输运系统、真空系统，控制系统、患者摆位系统、旋转机架、治疗头系统及质子成像转换装置，所述240MeV超导回旋加速器将离子源产生的质子加速至240MeV并引出，所述输运系统将质子束流引导至治疗头系统，且能根据控制系统给出的信号调节束流的能量强度，所述真空系统保证整个质子产生、加速及运输的真空环境，所述控制系统根据治疗头反馈的数据，调节束流的各种参数，保证治疗的顺利完成，所述治疗头系统用来定位肿瘤及完成既定的治疗计划。

其中，所述输运系统包括用于聚焦束流的四级磁铁，用于改变束流方向的偏转磁铁，及用于检测束流情况的检测设备。它了是弯曲输运段，占医用质子放射治疗系统制造成本的很大部分。

实用新型内容

本实用新型的目的是为推动质子放射治疗的普及，大幅度降低医用质子放射治疗系统的制造成本，提供一种新型医用质子放射治疗系统，可不通过周期性输运段和支束线输运段，只通过一个直线节输运段，就可直接将质子加速器产生的质子射束依次分别输运到多个辐射头机架中。

本实用新型的技术方案是：一种医用质子放射治疗系统，包括非直线质子加速器，还包括旋转机构和环形布置所述的旋转机构周围的至少一台辐射头机架，所述质子加速器设置旋转机构上面，质子回旋轴心线与旋转机构的旋转轴心线重合；

所述质子加速器安装有将质子射束输运出的第一直线束流输运段；

每台辐射头机架的背侧安装有将质子射束导入机架的第二直线束流输运段；

通过第一直线束流输运段的第一质子射束轴心线和待通过第二直线束流输运段的第二质子射束轴心线均在一个平面内，该平面与旋转机构的旋转轴心线垂直；

质子加速器由旋转机构带动旋转，使通过第一直线束流输运段的第一质子射束轴心线与任意一个待通过第二直线束流输运段的第二质子射束轴心线重合。

本实用新型为实现将质子加速器产生的质子射束直接依次分别输运到多个辐射头的机架中，为质子加速器加装了一个旋转机构，并将辐射头机架按圆周摆放，通过一个直线节射束输运段将质子加速器与辐射头机架连接起来。

以下将结合附图和实施例，对本实用新型进行较为详细的说明。

附图说明

图1、一种医用质子放射治疗系统结构图

附图中各数字含义说明：

1、质子加速器

11、第一直线束流输运段

101、质子回旋轴心线

110、第一质子射束轴心线

2、旋转机构

201、旋转轴心线

3、辐射头机架

31、第二直线束流输运段

301、第二质子射束轴心线

具体实施方式

如图1所示，本实施例是一种医用质子放射治疗系统，包括质子加速器1，它是非直线质子加速器，带动非直线质子加速器1旋转的旋转机构2以及围绕旋转机构2的4台环形布置的辐射头机架3，实践中，辐射关机架3根据需要布设，均布在旋转机构2的周围，质子加速器1与其下方的旋转机构2连接，并保证质子加速器1的质子回旋轴心线101与旋转机构2的旋转轴心线201重合(如附图1所示，图中附图标记101和201也指向同一条直线)；质子加速器1安装一个负责将质子射束输运到质子加速器1之外的第一直线束流输运段11；每台辐射头机架3的背侧安装一个负责将质子射束导入机架的第二直线束流输运段31；通过第一直线束流输运段11的质子射束轴心线110和待通过第二直线束流输运段31的设计第二质子射束轴心线310均在一个平面内，该平面与旋转机构2的旋转轴心线102垂直；旋转机构2带动质子加速器1旋转时，使通过第一直线束流输运段11的第一质子射束轴心线110与任意一个待通过第二直线束流输运段31的设计第二质子射束轴心线310重合。上面的质子射束轴心线以及直线束流输运段在实践中为了区别分别称第一质子射束轴心线和第一直线束流输运段和第二质子射束轴心线和第二直线束流输运段。

1、非直线质子加速器

目前用于放射治疗的质子加速器主要有回旋加速器、同步加速器和直线加速器，非直线质子加速器的含义是排除了直线加速器。

2、旋转机构

旋转机构有多种样式，图1中给出的是以回旋支撑轴为特征的旋转机构。

旋转机构的驱动机构也有多种样式，图1中给出的是以带轮为特征的旋转驱动机构。

本实施例未将旋转机构和旋转驱动机构加以区分，统称为旋转机构。

作为旋转机构的一部分，图1中给出了若干组限为机构。

3、辐射头机架

辐射头机架用于承载机架内的束流输运系统和束流配送系统，有多种样式，主要有固定束辐射头机架和转动辐射头机架，固定束辐射头机架又分为水平式和垂直式。本专利未对辐射头机架样式做出限定，图1中展示的是转动辐射头机架。

一般情况下，一个质子加速器可分别支持三个转动辐射头机架、一个水平固定束辐射头机架和一个垂直固定束辐射头机架，故图1中给出了五个辐射头机架，留出一个空位，用于其它特殊用途。

4、直线节射束输运段

“背景说明”中提到了“直线节射束输运段”。旋转机构2驱动质子加速器1旋转，使直线束流输运段11与直线束流输运段31对接，两者结合就形成了一个直线节射束输运段，对接的标志是使通过第一直线束流输运段11的第一质子射束轴心线110与任意一个待通过第二直线束流输运段31的设计第二质子射束轴心线310重合。

质子射束由质子加速器提供，在未对接前，质子射束只在负责将质子射束输送到加速器之外的第一直线束流输运段11中存在，故称这一段质子射束的轴心线为通过第一直线束流输运段11的第一质子射束轴心线110，称将通过第二直线束流输运段31的第二质子束轴心线310为设计第二质子射束轴心线310，以示区别。

直线节输运输运段主要由若干四级聚焦棱镜、导向磁铁和束流测量探头组成，在保证机械对准的情况下，如探测到射束偏离设计第二质子射束轴心线310一个小的角度，可通过导向磁铁将其校正，使其轴心线回到设计第二质子射束轴心线310上来。

5、能量选择系统

非直线质子加速器适用回旋加速器和同步加速器，如是回旋加速器，则需要配置能量选择系统。能量选择系统按其安装位置有两种，一种是置于射束输运系统中并靠近质子加速器1的前能量选择系统，一种是与束流配送系统组合在一起的后能量选择系统，本实施例采用的是后能量选择系统，隐藏在辐射头机架3中的束流配送系统中。

6、真空环境

质子射束在质子加速器、第一直线束流输运段11、第二直线束流输运段31和辐射头机架3的束流输运系统中输运时要保持真空状态。质子加速器1与第一直线束流输运段11和第二直线束流输运段31与辐射头机架3的束流输运系统各保持独立的真空状态，第一直线束流输运段11、第二直线束流输运段31对接时，质子射束要先离开真空环境，再进入真空环境，其间有一个很小的间距要通过空气，理论上会对射束的品质有影响，如有可监测到的变化，可通过活塞式真空窗将质子射束在空气中输运的距离降低为零；如观测不到变化，可省略该装置。

Claims (1)

1.一种医用质子放射治疗系统，包括非直线质子加速器(1)，其特征在于：还包括旋转机构(2)和环形布置所述的旋转机构(2)周围的至少一台辐射头机架(3)，

所述质子加速器(1)设置旋转机构(2)上面，质子回旋轴心线(101)与旋转机构(2)的旋转轴心线(201)重合；

所述质子加速器(1)安装有将质子射束输运出的第一直线束流输运段(11)；

每台辐射头机架(3)的背侧安装有将质子射束导入机架的第二直线束流输运段(31)；

通过第一直线束流输运段(11)的第一质子射束轴心线(110)和待通过第二直线束流输运段(31)的第二质子射束轴心线(310)均在一个平面内，该平面与旋转机构(2)的旋转轴心线(201)垂直；

质子加速器(1)由旋转机构(2)带动旋转，使通过第一直线束流输运段(11)的第一质子射束轴心线(110)与任意一个待通过第二直线束流输运段(31)的第二质子射束轴心线(310)重合。

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