[實用新型]一種用于質子治療的緊湊型旋轉機架

有效

• 申請號: 201820123753.5
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN208493023U
• 公開（公告）日: 2019-02-15
• 發明（設計）人: 張滿洲;陳沅;方守賢;李德明;趙振堂;杜涵文;吳軍;殷重先
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: A61N5/10
• 分類號: A61N5/10
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鄧琪;宋麗榮

本實用新型涉及一種用于質子治療的緊湊型旋轉機架，具有帶磁場梯度的偏轉磁鐵，該偏轉磁鐵由第一偏轉磁鐵和第二偏轉磁鐵組成，第一偏轉磁鐵之前安裝有用于光學匹配的兩塊四極鐵，第一偏轉磁鐵和第二偏轉磁鐵之間安裝有用于光學匹配的四塊四極鐵，其中，至少第二偏轉磁鐵為分段式結構，每段梯度不同。根據本實用新型的用于質子治療的緊湊型旋轉機架減小了旋轉機架尺寸，降低了旋轉機架重量，使得制造和安裝更加簡單，降低了生產成本和運行功耗。

技術領域

本實用新型涉及質子治療，更具體地涉及一種用于質子治療的緊湊型旋轉機架。

背景技術

使用質子的放射療法被證實是精確且適形的放射治療技術，其能夠將高劑量質子輸送到靶區，同時使圍繞健康組織的劑量最小化。

質子治療設備包括加速器和輸運線，其中，該加速器用于產生高能質子，該輸運線用于將質子束從多個放射方向輸送到靶。旋轉機架是一種已知的旋轉束輸運線的支撐機構，靶被定位在由旋轉機架的旋轉軸線與最后一塊偏轉磁鐵的出口中心軸的交叉限定的固定位置，該交叉位置也被稱為等中心。

傳統的旋轉機架結構如圖1a和1b所示，其包括若干偏轉磁鐵1和四極鐵2。顯然，該傳統的旋轉機架的縱向長度較長，從而導致重量很大。目前國際上通用的旋轉機架重量高達一百余噸。從旋轉機架重量組成上分析，磁鐵的重量占約1/5左右，其余大部分重量是支架本身的結構重量和配重。因此，通過改變輸運線結構，雖然可能會增加磁鐵的數量或者改變彎轉磁鐵的數量，也就是可能會增加磁鐵重量，但是，由于磁鐵重量僅占旋轉機架總重量的1/5，旋轉機架的總重量有可能減少。為了保證在轉動過程中的束流中心離上述的等中心的誤差保持在很小的范圍內，也就是減少旋轉造成的束流在靶區內位置的變化，在轉動過程中整個支架的變形要求控制在很小范圍內，而最后一塊偏轉磁鐵離支撐軸的距離和重量決定了變形最大的力矩，因此減少支架重量有兩個途徑，其一是減少支架的旋轉半徑，其二是減少支架的縱向長度。

CN104105527A公開了一種小型、輕量架臺和使用該架臺的粒子線治療裝置，其通過減少支架的旋轉半徑來達到輕量化的目的。但是，由于該方案采用掃描磁鐵安裝在最后一塊偏轉磁鐵之前，造成了最后一塊偏轉磁鐵間隙很大，重量極重，這也就導致了整個旋轉機架的總重量的減少并不明顯。

CN201720221304.X提出了一種緊湊型旋轉機架的優化結構，其采用三塊偏轉磁鐵的結構，使得旋轉部分重量較重，第二和第三偏轉磁鐵的間隙也會增加旋轉機架的長度。此外，較長的治療頭使得其SAD較大，導致旋轉半徑較大，大大增加了旋轉機架的重量。

實用新型內容

本實用新型旨在提供一種用于質子治療的緊湊型旋轉機架，通過減少支架的縱向長度來減輕整體旋轉機架的總重量。

本實用新型所述的一種用于質子治療的緊湊型旋轉機架，具有帶磁場梯度的偏轉磁鐵，該偏轉磁鐵由第一偏轉磁鐵和第二偏轉磁鐵組成，第一偏轉磁鐵之前安裝有用于光學匹配的兩塊四極鐵，第一偏轉磁鐵和第二偏轉磁鐵之間安裝有用于光學匹配的四塊四極鐵，其中，至少第二偏轉磁鐵為分段式結構，每段梯度不同。

用于掃描或散射的治療頭安裝在第二偏轉磁鐵之后的位置。

該第一偏轉磁鐵和第二偏轉磁鐵之間具有梯度。

該第一偏轉磁鐵和第二偏轉磁鐵分別采用分段式結構。

該第一偏轉磁鐵和第二偏轉磁鐵各自具有梯度。

該第一偏轉磁鐵為單段式結構，第二偏轉磁鐵為三段式結構。

該第一偏轉磁鐵為兩段式結構，第二偏轉磁鐵為四段式結構。

第一偏轉磁鐵和第二偏轉磁鐵為將質子束流總計偏轉90度的偏轉磁鐵。