[发明专利]粒子射线治疗装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种医疗设备，具体涉及一种利用经过加速的质子、离子等粒子射线对病人进行治疗的设备。

背景技术

粒子射线疗法是放射线疗法的一种，该疗法是以高能量的基本粒子射线束来照射待治疗的组织。通常会使用质子或碳离子，但也可以使用其他粒子种类，例如使用π介子或者氦离子。

粒子疗法相对于传统的采用伽马射线的放射线疗法的优势在于粒子与组织间不同的相互作用特性。与常规的伽马射线辐射治疗相比，它对组织造成的损伤更小，只要粒子具有高能量，则它与组织间的相互作用就相对较小。只有当粒子在穿过组织损失能量之后，与组织间的相互作用才会增强。这种粒子与组织间的相互作用的主要部分发生在数量级为几毫米的路径上，然后在最大程度上衰减到零。

美国专利US4870287公开了一种具有多个治疗室的质子束治疗系统，它包括一个质子源、加速器、束流输送系统以及多个安装有支架(gantry)的治疗室(其结构如图4所示)，束流输送系统中设有多个束流切换装置，用于选择性地将质子束沿支架的旋转轴线导入任一个治疗室中。这种支架为圆筒形，并可绕其水平轴线旋转，每个支架内设有一套光学系统(optics)，用于将质子束从支架的旋转轴线偏转到支架的边缘，再从支架的边缘偏转到沿垂直于旋转轴线的方向，并照射病人。这种治疗系统的缺点在中国发明专利ZL01806133.8中已有提及，也就是说，由于一套光学系统偏心地安装在支架内，必须对应地设置很大质量的配重才能保证支架旋转的平稳性和控制精度，但要精确地设置好配重是一个非常复杂的问题。另一方面，即便是有配重，也存在着治疗效率降低的缺陷，在进行对野照射时，支架需要从一个方向转到对面，这要花费0.5～1分钟；而多野照射时，支架需要旋转到每一个射野角度，才能实施治疗，支架旋转没有优化空间。因此，中国发明专利ZL01806133.8摒弃了这种旋转支架式治疗系统的方案，采用了可以运动的病人卧榻及可以直线移动的偏转装置来实现照射角度的变化，同时配合可与偏转装置联动的扫描单元，可以实现对整个肿瘤体积的扫描。

但是，作为一种更为成熟的技术方案，旋转支架式结构具有非常广泛的应用。因此，如何对这种旋转支架式结构进行改进和完善，仍是一个需要解决的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种具有自平衡旋转支架的粒子射线治疗装置，同时节省旋转时间、提高治疗效率，以克服现有技术的上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种粒子射线治疗装置，包括可以转动的支架、安装在支架内的束流导引装置以及连接在束流导引装置后端的治疗头，所述束流导引装置和治疗头均为偶数套，且沿圆周均布、对称地安装在支架内。

优选地，所述束流导引装置和治疗头均为两套。

优选地，每个治疗头的前面均设有一个束流展开单元，所述束流展开单元对称地安装在支架内。

优选地，还包括一个束流切换装置，所述偶数套束流导引装置的前端均与束流切换装置相连接，所述束流切换装置通过束流输送系统与粒子加速器相连接。

进一步地，仅在所述束流切换装置的前面设置一个共用的束流展开单元。

进一步地，所述束流切换装置的两个磁极与支架一同旋转，并始终与两个治疗头对齐。

优选地，所述束流导引装置和治疗头为四套或八套。

本发明的有益效果是：1、平衡配重简单：由于偶数个完全相同的治疗头对称、均布地安装在同一支架内，在支架转动的任意位置，治疗头的重力矩互相平衡抵消，因此无须额外配重(或只需简单配重)。

2、对于对野治疗，不需支架旋转，直接切换治疗头就可以完成治疗。

3、对于多野治疗，支架旋转角度总是小于90度，因而节省旋转时间、提高治疗效率。

4、可实施单治疗头装置无法完成的对野同时照射，扩充了照射治疗的方式。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

图1是本发明一种实施例的结构示意图。

图2是本发明另一种实施例的结构示意图。

图3是本发明一种具有四个治疗头的粒子射线治疗装置的轴向示意图。

图4是现有的一种粒子射线治疗装置的结构示意图。

图中：1、支架            2、束流导引装置    3、束流切换装置

      4、束流输送系统    5、治疗头          6、病床

      7、束流展开单元    8、偏转磁铁        9、支撑地基