[发明专利]一种用于粒子剂量安全保护联锁系统

权利要求书

1.一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于，包括粒子加速器(1)、加速器内束流切断装置(2)、治疗室前端束流切断装置(3)、束流剂量检测装置(4)、若干个治疗室(5)、输运系统主干线束流切断装置(6)、第一控制器(7)和第二控制器(8)，所述粒子加速器(1)中设置有束流切断装置(2)，且束流输运主线上设置有所述运输系统主干线束流切断装置(6)，且在束流进入若干个治疗室前端设置治疗室前端束流切断装置(3)，若干个所述治疗室(5)内部均设置有束流剂量监测装置(4)，所述束流剂量监测装置(4)用于实时监测进入到病人体内的剂量是否在安全范围之内。

2.根据权利要求1所述的一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于，所述加速器内束流切断装置(2)位于粒子加速器(1)中，且所述加速器内束流切断装置(2)用于在粒子被加速为高能量粒子束前阻止束流进入加速区域，所述粒子输运系统用于将高速粒子流输送到治疗室(5)。

3.根据权利要求1所述的一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于，所述输运系统主干线束流切断装置(6)位于粒子输运系统主干线上，且所述输运系统主干线束流切断装置(6)用于在高速粒子在进入所有治疗室前切断粒子束流，所述加速器内束流切断装置(2)为加速器的射频系统，所述治疗室前端束流切断装置(3)和输运系统主干线束流切断装置(6)是一种粒子流阻断器，治疗室前端束流切断装置(3)和输运系统主干线束流切断装置(6)均包括电磁阀、气缸以及阻断块，气缸的活塞杆活动端与阻断块固定连接，电磁阀与气缸连接，所述束流剂量监测装置(4)为电离室。

4.根据权利要求1所述的一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于，所述治疗室前端束流切断装置(3)位于粒子输运系统进入单个治疗室(5)前端，且所述治疗室前端束流切断装置(3)用于阻止高速粒子束流进入对应治疗室。

5.根据权利要求1所述的一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于，所述束流剂量监测装置(4)位于若干个治疗室(5)内，且所述束流剂量监测装置(4)用于时刻监测经过束流剂量监测装置(4)的粒子束流，一旦发现经过其进入病人体内的剂量超过安全范围，将立即触发联锁，进行安全保护。

6.根据权利要求1所述的一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于，若干个所述治疗室(5)中任意一个内的束流剂量监测装置(4)检测出进入病人身体的剂量超出安全范围，将立即向第一控制器(7)发送联锁请求，第一控制器(7)将同时向加速器内束流切断装置(2)和输运系统主干线束流切断装置(6)发送联锁命令，控制两者一起切断束流。

7.根据权利要求6所述的一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于，若干个所述治疗室(5)中任意一个内的束流剂量监测装置(4)检测出进入病人身体的剂量超出安全范围，在向第一控制器(7)发送联锁请求的同时，向第二控制器(8)发送联锁请求，第二控制器(8)将向治疗室前端束流切断装置(3)发送联锁命令，控制治疗室前端束流切断装置(3)切断束流。

8.根据权利要求7所述的一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于，所述治疗室前端束流切断装置(3)将根据当前治疗室的使用情况进行束流切断，只有正在执行治疗的治疗室(5)，治疗室前端束流切断装置(3)执行联锁切断束流，未执行治疗的治疗室前端束流切断装置(3)将不执行联锁命令。

9.根据权利要求1所述的一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于，所述第一控制器(7)和第二控制器(8)为两个独立的逻辑控制器，且第一控制器(7)和第二控制器(8)相互作为联锁冗余，响应时间应为微秒级别。

10.根据权利要求1所述的一种用于粒子剂量安全保护联锁系统，其特征在于,该系统的联锁方法具体包括以下步骤：

S1、当粒子治疗系统处于治疗状态时，各个治疗室(5)内部束流剂量监测装置(4)实时进行监测；

S2、当检测到投递到病人身体内的剂量超过安全范围时，束流剂量监测装置(4)发出安全联锁请求；

S3、第一控制器(7)和第二控制器(8)这两个独立的控制器会同时接收到联锁请求，并分别对各自负责的束流切断装置发送联锁命令；

S4、加速器内束流切断装置(2)和输运系统主干线束流切断装置(6)同时接收到第一控制器(7)联锁命令执行切断束流动作；

S5、治疗室前端束流切断装置(3)将根据不同的治疗室执行治疗情况而决定是否执行联锁动作。