[发明专利]组合的磁共振成像和放射治疗系统

说明书

本发明涉及一种组合的MRI和放射治疗系统，其包含MRI成像设备以及放射治疗设备。所述MRI成像设备包含：被屏蔽的螺线管磁体（10），其具有多个沿着轴共轴地布置的主磁体线圈（104）；和在与主磁体线圈相比距离该轴更大半径处关于该轴共轴地布置的屏蔽装置。所述放射治疗设备包含LINAC组件，所述LINAC组件自身包含设有平行于轴的电子束路径的线性电子加速器（9）、射束偏转装置（17）和用于生成放射束的靶（19）。线性电子加速器位于径向地在所述主磁体线圈（104）和所述屏蔽装置之间的位置上。

技术领域

本发明涉及组合的MRI（磁共振成像）和放射治疗设备。

发明内容

组合的MRI和放射治疗设备的一些例子是公知的，但是却具有一定的缺点。本发明至少解决这些缺点中的一些。

放射治疗典型地使用伽马射线或者类似的，以便瞄准在患者体内的患癌组织。这样的射线可以使用由加速器生成并且对准合适的靶的电子束来生成，或者由具有合适的放射同位素（例如钴-60）的放射源来生成。

使用钴-60源涉及到在存储中的困难，和防止由操作者过度暴露。屏蔽这样的源只能通过大量的大密度物质、诸如铅或钨来实现。这样的源是简单的，并且不受例如会在组合的MRI和放射治疗系统中所遇到的磁场影响。但是，所产生的射线是相对低能量的，并且不能进行强度调制。

通过电子束加速生成到合适靶上的射线，具有的优势是，能够产生较高能量的光子并且可以进行强度调制。

用于产生电子束所需的加速器、典型地为线性加速器对横向磁场是非常敏感的，这使得难以将其合并至MRI设备中。磁场偏转在加速器中电子束的路径，损害了这种射线源的效力。

从WO2003008986中公知了这样的示例装置，其允许将线性电子加速器（LINAC）构造到MRI系统中并且用于组合的MRI和放射治疗，并且其使用径向排列的LINAC。LINAC和其关联的靶被布置以便经过在低温恒温器中的、在超导MRI磁体的线圈之间的孔或透明窗来投射放射束。径向排列的LINAC被布置在磁体的中平面上，并且需要在磁体周围的很多空间，使得其对于很多设施来说是不现实的。主磁体的磁场相对于LINAC是横向的，并且影响电子束路径。只能容许相对低的主磁场强度（磁通密度）。

在美国专利公告US2011/0213239A1、国际专利公告WO2012049466和英国专利GB2484529中描述了组合的MRI和放射治疗设备的更为紧凑的布置。在该布置中，线性加速器（LINAC）与磁体的轴平行地布置并且位于梯度线圈和MRI系统的主磁场线圈之间。提供束转向装置，以便将生成的电子束从与磁体的轴平行的轴向路径偏转到与轴垂直的径向路径，然后偏转到合适的靶上。相应地，LINAC和靶浸入到相对强的磁场中。

图1对应于WO2012049466、US2011/0213239A1和GB2484529中的图1。其示出了具有磁共振成像部分3和放射治疗部分5的常规组合放射治疗和磁共振单元1的示意性表示。磁共振成像部分3包含主磁体10、包括两个在本例中对称的部分梯度线圈21A、21B的梯度线圈系统、高频线圈14（例如体线圈的两部分14A、14B）和患者卧榻6。磁共振成像部分的所有这些部件连接到控制单元31以及操作和显示控制台32。

主磁体10和部分梯度线圈21A、21B均基本上形似空的圆柱体并且围绕水平轴15共轴地布置。主磁体10的内壳在（与轴15垂直的）径向方向上限制圆柱体形状的内部7，其中布置有放射治疗部分5、梯度系统、高频线圈14和患者卧榻6。更确切地说，放射治疗部分5位于在梯度线圈系统21A、21B的径向外侧和主磁体10的壳体的径向面向内的表面之间的内部7中。

除了磁体线圈之外，主磁体10还包含其他的结构元件，例如支承部、壳体等，并且生成对于磁共振成像所需的均匀的主磁场。在示例中示出了，主磁场的方向平行于水平轴15。高频线圈14用于在患者中激励核自旋。通过高频线圈14来接收由受激的核自旋所发出的信号。