[發(fā)明專利]放射治療設(shè)備及其劑量控制裝置和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711180520.5
• 申請(qǐng)日: 2017-11-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107754098B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 傅費(fèi)超;章衛(wèi)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海聯(lián)影醫(yī)療科技有限公司
• 主分類號(hào): A61N5/10
• 分類號(hào): A61N5/10
• 代理公司: 11332 北京品源專利代理有限公司
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明提供了一種放射治療設(shè)備及其劑量控制裝置和方法。劑量控制裝置包括微波脈沖發(fā)生器、電子注入器、加速管、時(shí)延控制器和X射線轉(zhuǎn)化裝置。微波脈沖發(fā)生器產(chǎn)生微波脈沖。電子注入器產(chǎn)生電子脈沖。加速管引入所述微波脈沖和所述電子脈沖，且根據(jù)所述微波脈沖對(duì)所述電子脈沖進(jìn)行加速。時(shí)延控制器，被配置為控制來(lái)自所述微波脈沖發(fā)生器的所述微波脈沖和來(lái)自所述電子注入器的所述電子脈沖的相對(duì)時(shí)延，以使所述微波脈沖和所述電子脈沖之間的關(guān)系至少包括兩者部分同步狀態(tài)；X射線轉(zhuǎn)化裝置，將所述加速管加速后的電子脈沖轉(zhuǎn)化為X射線劑量的裝置。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及放射治療設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種劑量控制裝置和方法。

背景技術(shù)

放射治療是利用現(xiàn)代高科技計(jì)算機(jī)控制先進(jìn)的射線發(fā)生設(shè)備——醫(yī)用電子直線加速器，通過(guò)控制放射線的入射方向、放射區(qū)域?qū)δ[瘤進(jìn)行不開(kāi)刀、無(wú)痛苦、損傷小、體質(zhì)消耗小的有效腫瘤治療方案。

對(duì)于放射治療設(shè)備，通過(guò)在微波的加速相位注入電子脈沖來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生高能電子。高能電子穿過(guò)靶(即治療靶)后產(chǎn)生射線，照射腫瘤組織。腫瘤組織吸收的輻射劑量，即吸收劑量，是放射治療中關(guān)心的。腫瘤的放射性治療，要根據(jù)治療計(jì)劃在給定的腫瘤靶區(qū)沉積給定吸收劑量。通常用機(jī)器跳數(shù)(MU)作為放射治療設(shè)備的控制變量來(lái)計(jì)量吸收劑量。

對(duì)于放射治療設(shè)備的控制層來(lái)說(shuō)，劑量作為一個(gè)控制軸，需要通過(guò)軌跡來(lái)實(shí)現(xiàn)與其他運(yùn)動(dòng)軸的同步。例如對(duì)于劑量與機(jī)架角度的同步，軌跡會(huì)給出某一時(shí)刻的劑量、機(jī)架角度需要到達(dá)的位置。對(duì)于精確放療，希望盡可能精確地根據(jù)軌跡來(lái)控制劑量率和累計(jì)劑量。

當(dāng)前，通過(guò)引入三極電子槍，控制柵極的開(kāi)關(guān)狀態(tài)，來(lái)實(shí)現(xiàn)吸收劑量控制。在一個(gè)典型的例子中，注入電子脈沖(Injector脈沖)寬度小于加速微波脈沖(MW脈沖)，通過(guò)開(kāi)關(guān)方式注入電子脈沖，或者將注入電子脈沖和微波脈沖不同步的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)劑量脈沖的打開(kāi)和關(guān)閉。劑量脈沖的控制精度為1個(gè)脈沖。對(duì)于均整器(Flatten Filter,FF)模式，一個(gè)脈沖的機(jī)器跳數(shù)為0.03MU左右；對(duì)于無(wú)均整器(Flatten Filter Free,FFF)模式，一個(gè)脈沖的機(jī)器跳數(shù)為0.07MU左右。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種放射治療設(shè)備及其劑量控制裝置和方法，可以提高劑量控制精度。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種劑量控制裝置，包括微波脈沖發(fā)生器、電子注入器、加速管、時(shí)延控制器和X射線轉(zhuǎn)化裝置。微波脈沖發(fā)生器產(chǎn)生微波脈沖。電子注入器產(chǎn)生電子脈沖。加速管引入所述微波脈沖和所述電子脈沖，且根據(jù)所述微波脈沖對(duì)所述電子脈沖進(jìn)行加速。時(shí)延控制器，被配置為控制來(lái)自所述微波脈沖發(fā)生器的所述微波脈沖和來(lái)自所述電子注入器的所述電子脈沖的相對(duì)時(shí)延，以使所述微波脈沖和所述電子脈沖之間的關(guān)系至少包括兩者部分同步狀態(tài)；X射線轉(zhuǎn)化裝置，將所述加速管加速后的電子脈沖轉(zhuǎn)化為X射線劑量的裝置。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述時(shí)延控制器，還被配置為使所述微波脈沖和所述電子脈沖之間的關(guān)系包括完全同步和/或完全異步狀態(tài)。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，所述時(shí)延控制器被配置為控制所述微波脈沖的寬度和/或所述電子脈沖的寬度。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，劑量控制裝置還包括幅值控制器，被配置為控制所述微波脈沖和/或所述電子脈沖的幅值。

在本發(fā)明的一實(shí)施例中，劑量控制裝置還包括：第一高壓發(fā)生器，連接在所述時(shí)延控制器與所述微波脈沖發(fā)生器之間，用于響應(yīng)來(lái)自所述時(shí)延控制器的控制信號(hào)產(chǎn)生提供給所述微波脈沖發(fā)生器的第一高壓脈沖；和/或第二高壓發(fā)生器，連接在所述時(shí)延控制器與所述電子注入器之間，用于響應(yīng)來(lái)自所述時(shí)延控制器的控制信號(hào)產(chǎn)生提供給所述電子注入器的第二高壓脈沖。