[發(fā)明專利]筆形束適形調強治療頭系統(tǒng)及實現方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710453083.3
• 申請日: 2017-06-15
• 公開（公告）號: CN107158583B
• 公開（公告）日: 2018-07-31
• 發(fā)明（設計）人: 鄭金星;宋云濤;陳永華;王鵬彧;王明;張午權
• 申請（專利權）人: 合肥中科離子醫(yī)學技術裝備有限公司
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.筆形束適形調強治療頭系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括超導回旋加速器(1)、能量選擇系統(tǒng)(2)、束斑調節(jié)裝置(3)、偏轉二極鐵(4)與治療頭(5)；

所述超導回旋加速器(1)引出固定能量的質子束(9)，并調節(jié)質子束(9)流強；

所述能量選擇系統(tǒng)(2)將固定能量的質子束(9)調節(jié)為治療腫瘤(10)所需的能量和能散，實現質子束(9)在腫瘤(10)中的縱向射程調節(jié)；

所述質子束(9)到達束斑調節(jié)裝置(3)，調節(jié)質子束(9)的截面尺寸；

所述質子束(9)再經偏轉二極鐵(4)到達治療頭(5)，對質子束(9)進行橫向擴展；

根據病人信息的治療需求計劃參數，調節(jié)超導回旋加速器引出固定能量的質子束的流強；通過協(xié)調控制超導回旋加速器、能量選擇系統(tǒng)、治療頭，從而實現腫瘤的三維適形調強照射；

所述能量選擇系統(tǒng)(2)包括降能器(201)、能量選擇二極鐵(202)和能量狹縫(203)，能量選擇范圍為70Mev至200Mev；所述能量選擇二極鐵(202)和能量狹縫(203)用于篩選來自降能器(201)的質子束(9)的能量和能散，通過控制降能器(201)，使質子束(9)在腫瘤(10)的Z方向由深向淺照射；

照射從治療所需的最高能量Ln層開始，在照射等能層時，將能量選擇系統(tǒng)設定到下一個較低的能量，當一層照射完成，關斷質子束，降能器切換能量，質子束照射下一層，以此往復，直至照射至L1層，至整個腫瘤照射完成。

2.根據權利要求1所述的筆形束適形調強治療頭系統(tǒng)，其特征在于，所述治療頭(5)包括束流截面探頭(501)、第一掃描磁鐵(502)、第二掃描磁鐵(503)、束流位置探頭(504)、束流劑量探頭(505)、射程調制器(506)、第一霍爾探頭(507)、第二霍爾探頭(508)；所述質子束(9)進入治療頭(5)后，束流截面探頭(501)監(jiān)測質子束(9)截面尺寸及形狀信息，并反饋至治療頭控制裝置(8)，自動調節(jié)束斑調節(jié)裝置(3)。

3.根據權利要求2所述的筆形束適形調強治療頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第一霍爾探頭(507)用于監(jiān)測第一掃描磁鐵(502)的磁場的大小；所述第二霍爾探頭(508)用于監(jiān)測第二掃描磁鐵(503)的磁場的大小；所述束流位置探頭(504)用于監(jiān)測質子束(9)在橫向截面XY平面的位置，并反饋至治療頭控制裝置(8)。

4.根據權利要求3所述的筆形束適形調強治療頭系統(tǒng)，其特征在于，所述治療頭控制裝置(8)分析比較病人信息的治療需求計劃參數和監(jiān)測反饋參數，分別發(fā)送控制指令給第一掃描磁鐵控制器(71)、第二掃描磁鐵控制器(72)；第一掃描磁鐵控制器(71)控制第一掃描電源(61)，第二掃描磁鐵控制器(72)控制第二掃描電源(62)。

5.根據權利要求2所述的筆形束適形調強治療頭系統(tǒng)，其特征在于，所述束流劑量探頭(505)用于監(jiān)測質子束(9)照射至腫瘤(10)的劑量，通過束流劑量探頭(505)的質子束(9)照射劑量的實際測量值被輸入到治療頭控制裝置(8)中；所述射程調制器(506)由8塊厚度分別為0.5mm、1mm、2mm、4mm、8mm、16mm、32mm和64mm，截面積為30cm*40cm的甲基丙烯酸甲酯平板組成。

6.根據權利要求4所述的筆形束適形調強治療頭系統(tǒng)，其特征在于，所述第一掃描電源(61)包括不具有濾波器的第一掃描電源第一電源單元(611)和具有濾波器的第一掃描電源第二電源單元(612)；所述第二掃描電源(62)包括不具有濾波器的第二掃描電源第一電源單元(621)和具有濾波器的第二掃描電源第二電源單元(622)。