[实用新型]用于质子治疗系统中远程测量残余剂量的装置

说明书

本实用新型涉及一种用于质子治疗系统中远程测量残余剂量的装置，包括移动式测量平台、折叠可伸缩的支臂组及伽马射线剂量探测器。移动式测量平台包括携带电源的平台主体及移动轮;折叠可伸缩的支臂组由平台主体上的底座与多段折叠臂连接组成;利用摄影器确认待测点的位置或/及探测距离;伽马射线剂量探测器设置于支臂组的活动端，且折叠臂内安装有连接到伽马射线剂量探测器的电源线与信号线。本实用新型具有精确测量质子治疗系统中各治疗室的残余剂量率的效果。

技术领域

本实用新型涉及质子治疗的技术领域，尤其是涉及一种用于质子治疗系统中远程测量残余剂量的装置。

背景技术

质子治疗是一种应用前景广泛且针对多种癌症疗效明显的新型放疗技术，目前国内也正在掀起对质子治疗系统的研发热潮。质子作为带正电荷的粒子，以极高的速度进入人体，由于其速度快，在体内与正常组织或细胞发生作用的机会较低，当到达癌细胞的特定部位时，速度逐渐降低并停止，释放最大能量，产生Bragg峰（博拉格峰）将癌细胞杀死，同时有效保护正常细胞组织。由于质子疗法具有穿透性能强、剂量分布好、局部剂量高、旁散射少、半影小等特征，尤其对于治疗有重要组织器官包绕的肿瘤，显示出较大的优越性。质子疗法的适应症比较广泛，对于脑部良恶性肿瘤、脊髓肿瘤、脑血管疾病、头颈部肿瘤、眼部病变、胸腹部肿瘤、儿科肿瘤以及其它疾病等均有较好的疗效。国外临床治疗数据表明，质子疗法对肿瘤的有效率达到95%以上，五年存活率高达80%，被高能物理界和医学界评估为疗效最好、副作用最少的治疗方法。

质子疗法治疗设施通常由单个质子回旋加速器和多个治疗室组成，回旋加速器生成随后被选择性地引导到各种治疗室之一的粒子束流。加速负氢离子的质子回旋加速器，首先将氢气电离，使其成为带负电的负氢离子，负氢离子在回旋加速器中不断加速，当达到所需的能量时，通过剥离膜剥离掉负氢离子所带的两个电子，使其成为质子，从而实现质子束流的引出。质子束流在真空束流管道中输运，通过束流线输送到各个治疗仓。通常质子回旋加速器产生的质子束流具有固定的能量，例如同申请人中国原子能科学研究院正在研制的质子治疗专用回旋加速器，其产生的质子能量为230MeV。能量高达230MeV的质子束流，在人体组织内的射程高达32cm，但是肿瘤在人体内的分布不可能全在这个深度，因此需要根据肿瘤所在的深度调节质子的能量。能量选择系统是质子治疗的重要组成部分，其中的降能器可以实现将质子能量从初始的230MeV降到70MeV这个区间内的任何能量点。随之而来的是能量选择系统很高的残余剂量率。除此之外，质子束流在束流线中的输运通过各种磁铁、准直器、光阑等设备进行约束，不可避免的会产生损失，损失的质子将造成束流线、法拉第筒、磁铁等部位严重的活化，产生很高的残余剂量。

通常质子治疗系统在设计时会选择一些残余剂量较小的材料进行降能器、束流线、法拉第筒、狭缝等质子可能有较大损失的部件的设计，但是这也是相对而言的，在质子治疗系统运行的过程中，不可避免的会产生较高的残余剂量。恰当选择的材料，在质子损失时产生的残余剂量会在数天到数十天的时间大大内降低，通常停机冷却时降低残余剂量的最好的方法。但是由于质子治疗系统的特殊性，考虑到成本问题、病人的病情等因素，质子治疗系统不可能长时间停机等待冷却，这对于运维人员来说是极大的挑战，在加速器出现故障时，运维人员可能需要进入一些残余剂量较高的区域进行操作。

通常在进入剂量较高的区域时，通常通过可伸缩式长杆探测器进行测量，以尽量减小人员受到的伽马射线照射。但是长杆探测器的长度有限，在很多情况下人员不得不靠近高剂量区域进行测量。同时，由于能量选择系统、输运线、束流收集器等部件设计结构复杂、空间结构紧凑，在测量时可能会需要一定人员停留一定的时间，这会造成运维人员吸收较高的辐射剂量。