[实用新型]一种用于质子治疗的紧凑型旋转机架

说明书

本实用新型涉及一种用于质子治疗的紧凑型旋转机架，具有带磁场梯度的偏转磁铁，该偏转磁铁由第一偏转磁铁和第二偏转磁铁组成，第一偏转磁铁之前安装有用于光学匹配的两块四极铁，第一偏转磁铁和第二偏转磁铁之间安装有用于光学匹配的四块四极铁，其中，至少第二偏转磁铁为分段式结构，每段梯度不同。根据本实用新型的用于质子治疗的紧凑型旋转机架减小了旋转机架尺寸，降低了旋转机架重量，使得制造和安装更加简单，降低了生产成本和运行功耗。

技术领域

本实用新型涉及质子治疗，更具体地涉及一种用于质子治疗的紧凑型旋转机架。

背景技术

使用质子的放射疗法被证实是精确且适形的放射治疗技术，其能够将高剂量质子输送到靶区，同时使围绕健康组织的剂量最小化。

质子治疗设备包括加速器和输运线，其中，该加速器用于产生高能质子，该输运线用于将质子束从多个放射方向输送到靶。旋转机架是一种已知的旋转束输运线的支撑机构，靶被定位在由旋转机架的旋转轴线与最后一块偏转磁铁的出口中心轴的交叉限定的固定位置，该交叉位置也被称为等中心。

传统的旋转机架结构如图1a和1b所示，其包括若干偏转磁铁1和四极铁2。显然，该传统的旋转机架的纵向长度较长，从而导致重量很大。目前国际上通用的旋转机架重量高达一百余吨。从旋转机架重量组成上分析，磁铁的重量占约1/5左右，其余大部分重量是支架本身的结构重量和配重。因此，通过改变输运线结构，虽然可能会增加磁铁的数量或者改变弯转磁铁的数量，也就是可能会增加磁铁重量，但是，由于磁铁重量仅占旋转机架总重量的1/5，旋转机架的总重量有可能减少。为了保证在转动过程中的束流中心离上述的等中心的误差保持在很小的范围内，也就是减少旋转造成的束流在靶区内位置的变化，在转动过程中整个支架的变形要求控制在很小范围内，而最后一块偏转磁铁离支撑轴的距离和重量决定了变形最大的力矩，因此减少支架重量有两个途径，其一是减少支架的旋转半径，其二是减少支架的纵向长度。

CN104105527A公开了一种小型、轻量架台和使用该架台的粒子线治疗装置，其通过减少支架的旋转半径来达到轻量化的目的。但是，由于该方案采用扫描磁铁安装在最后一块偏转磁铁之前，造成了最后一块偏转磁铁间隙很大，重量极重，这也就导致了整个旋转机架的总重量的减少并不明显。

CN201720221304.X提出了一种紧凑型旋转机架的优化结构，其采用三块偏转磁铁的结构，使得旋转部分重量较重，第二和第三偏转磁铁的间隙也会增加旋转机架的长度。此外，较长的治疗头使得其SAD较大，导致旋转半径较大，大大增加了旋转机架的重量。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种用于质子治疗的紧凑型旋转机架，通过减少支架的纵向长度来减轻整体旋转机架的总重量。

本实用新型所述的一种用于质子治疗的紧凑型旋转机架，具有带磁场梯度的偏转磁铁，该偏转磁铁由第一偏转磁铁和第二偏转磁铁组成，第一偏转磁铁之前安装有用于光学匹配的两块四极铁，第一偏转磁铁和第二偏转磁铁之间安装有用于光学匹配的四块四极铁，其中，至少第二偏转磁铁为分段式结构，每段梯度不同。

用于扫描或散射的治疗头安装在第二偏转磁铁之后的位置。

该第一偏转磁铁和第二偏转磁铁之间具有梯度。

该第一偏转磁铁和第二偏转磁铁分别采用分段式结构。

该第一偏转磁铁和第二偏转磁铁各自具有梯度。

该第一偏转磁铁为单段式结构，第二偏转磁铁为三段式结构。

该第一偏转磁铁为两段式结构，第二偏转磁铁为四段式结构。

第一偏转磁铁和第二偏转磁铁为将质子束流总计偏转90度的偏转磁铁。