[发明专利]加速管、加速带电粒子的方法以及医用直线加速器在审

专利信息
申请号: 201511024603.6 申请日: 2015-12-30
公开(公告)号: CN105517316A 公开(公告)日: 2016-04-20
发明(设计)人: 贺守波;宋瑞英 申请(专利权)人: 上海联影医疗科技有限公司
主分类号: H05H9/04 分类号: H05H9/04
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 201807 上海市*** 国省代码: 上海;31
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摘要:
搜索关键词: 加速 带电 粒子 方法 以及 医用 直线 加速器
【说明书】:

技术领域

发明涉及医疗设备领域,具体涉及一种加速管、在加速管中加速带电 粒子的方法及医用直线加速器。

背景技术

加速管是加速器的关键部件,它把从电子枪注入的电子在射频电场作用下 加速到高能,最后打靶产生高能X射线。根据加速电子的方式的不同,加速管 分为行波加速管和驻波加速管两种。

影像引导放射治疗(ImageGuideRadiationTherapy,IGRT)是一种放射 治疗技术,在放射治疗领域中具有广泛的应用。应用IGRT技术的加速器即 IGRT加速器。

IGRT加速器通常采用驻波加速管对电子进行加速。在工作时,既可以产 生千伏级的电子束,也可以产生兆伏级的电子束。其中所述千伏级的电子束 打在所述IGRT加速器的成像靶上,可以产生用于成像的X射线。所述兆伏级 的电子束可以用于对患者体内的病灶进行放射治疗。其中,所述千伏级的电 子束以及所述兆伏级的电子束既可以由具有同一个放射源的IGRT加速器即同 源的IGRT加速器产生,也可以由具有不同放射源的IGRT加速器产生。

因此,所述IGRT加速器不仅可以用于放射治疗,还可以在治疗前或治疗 过程中,对患者体内的病灶或者正常器官进行监控,通过产生的影像来引导 放射治疗,可以减少由于病灶移动等原因所引起的放射治疗的误差。

目前,有些同源IGRT加速管,虽然可以达到一定的成像质量,但实现方 法较复杂。总体而言,现有的加速管难以通过简单的结构获得不同能量的电 子束。

另外,现有的加速管出束能级一般都是确定的,即,一般只有能级相差较 大的两级,一级用于兆伏级治疗另一级用于千伏级的成像。然而,目前,将 电子治疗和光子治疗在一个医用直线加速器中实现是比较令人期待的,而且, 治疗中能级的可选择性强也是令人期待的。

发明内容

本发明解决的问题包括如下其中之一:如何实现一种结构更加简单且能 量分布更加广泛或能级分布区间大的加速管。

为解决上述问题,本发明提供了一种加速管,包括至少三个加速腔以及与 相邻的加速腔耦接的边耦合腔,至少一个边耦合腔内设置有开关组件,所述 开关组件至少包括开关元件,所述开关元件是可移动的从而所述边耦合腔耦 合的相邻加速腔的谐振电场相位不变情况下与开关元件所在的边耦合腔和与 其耦合的束流通道上游的加速腔之间的耦合系数与开关元件所在的边耦合腔 和与其耦合的束流通道下游的加速腔之间的耦合系数的比值是可调节的。

优选地,所述边耦合腔和与其耦合的束流通道上游的加速腔之间的耦合系 数与所述边耦合腔和与其耦合的束流通道下游的加速腔之间的耦合系数的比 值是可连续调节的。

具体地,所述开关组件还包括位移传感器位移传感器,其用于检测所述开 关元件的位置。更具体地,所述位移传感器为光栅。

具体地,所述开关组件还包括驱动器,其用于驱动所述开关元件。更具体 地,所述驱动器可以为电动的或气动的,例如为电机/气动装置。

更进一步地,所述开关组件还包括控制器,所述控制器根据所述位移传感 器检测的所述开关元件的位置以及所述加速管的出束能量要求控制所述驱动 器以驱动所述开关元件到预定位置。

具体地,所述开关元件包括平行于所述加速管的束流通道并相对布置的第 一杆状件和第二杆状件。

根据本发明的另一个方面,公开了一种加速管,包括至少三个加速腔以及 与相邻的加速腔耦接的边耦合腔,至少一个边耦合腔内设置有开关组件,所 述开关组件包括:第一杆状件和第二杆状件,其在基本平行于所述加速管的 束流通道的方向上相对地布置;位移传感器,用于检测所述第一杆状件和所 述第二杆状件的位置;驱动器,用于驱动所述第一杆状件和所述第二杆状件 的至少其中之一者;以及控制器,其被配置成:根据出束能量要求以及所述 位移传感器检测到的所述第一杆状件和所述第二杆状件的位置,控制所述驱 动器移动所述第一杆状件和所述第二杆状件以在不改变所述开关组件所在的 边耦合腔耦合的相邻加速腔的谐振耦合相位的情况下改变所述边耦合腔和与 其耦合的束流通道上游的加速腔之间的耦合系数与所述边耦合腔和与其耦合 的束流通道下游的加速腔之间的耦合系数的比值。

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