[發明專利]X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置

有效

• 申請號: 201910795244.6
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN112439131B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 胡逸民
• 申請（專利權）人: 胡逸民
• 主分類號: H05H7/04
• 分類號: H05H7/04;H05H9/04;H05H7/22;A61N5/10
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;韓爍

1.一種X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置，其能夠產生X-射線掃描筆形束，其特征在于：

所述X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置包括：具有柵控電子槍的駐波加速管、以及真空電磁偏轉室、和X-射線平面分布靶，其中在所述真空電磁偏轉室中具有彼此相互對應的Y-Z平面電子偏轉磁鐵和X-Y平面電子偏轉磁鐵，所述Y-Z平面電子偏轉磁鐵和X-Y平面電子偏轉磁鐵分別用于進行Y-Z平面電子束磁偏轉和X-Y平面電子束磁偏轉；

其中，在所述駐波加速管中產生被加速到具有預定能量后的電子束離開所述駐波加速管后進入所述真空電磁偏轉室中依次進行Y-Z平面電磁偏轉、X-Y平面電磁偏轉，

進入所述真空電磁偏轉室的電子束經偏轉后按預定的方向離開該真空電磁偏轉室，然后碰擊相應的所述X-射線平面分布靶的預定位置，產生X-射線筆形束，

其中，在電子束進入由Y-Z平面電子偏轉磁鐵和X-Y平面電子偏轉磁鐵組成的用以進行Y-Z平面電磁偏轉、X-Y平面電磁偏轉的所述真空電磁偏轉室后，所述Y-Z平面電磁偏轉將電子束的方向依次偏轉60度、90度、120度，形成–30度，0度，+30度三組電子束；經Y-Z平面電磁偏轉后的這三組電子束中的每一束分別進入對應的X-Y平面電磁偏轉，從而形成X-Y掃描電子束，形成X-射線筆形束在-30度至+30度范圍的扇面內的空間聚焦。

2.根據權利要求1所述的X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置，其特征在于，所產生的X-射線的能量為6MV-X至25MV-X，其為經由所述駐波加速管產生的具有預定能量的電子束撞擊所述X-射線平面分布靶產生，該電子束預定能量為6MeV-25MeV。

3.根據權利要求1所述的X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置，其特征在于，在依次經過Y-Z平面電磁偏轉掃描和X-Y平面電磁偏轉掃描后的電子束，進入對應的平面形X-射線靶形成X-射線筆形束，所述X-射線平面分布靶由靶材料和散熱器疊加形成，所述散熱器的冷卻方式為水冷式。

4.根據權利要求1所述的X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置，其特征在于，所形成的X-射線筆形束按預定方向進入位于設置在下端的蜂窩式準直器，形成調強治療用的X-射線筆形束。

5.根據權利要求4所述的X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置，其特征在于，所述蜂窩式準直器的開口大小根據X-射線筆形束在源軸距處的半高寬大小溯源預先設定，蜂窩式準直器的近源端和遠源端的物理開口尺寸由其所處的幾何位置、高度、和距離源的距離確定，從而形成四面錐形聚焦。

6.根據權利要求4所述的X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置，其特征在于，經由所述蜂窩式準直器進行準直后的治療用的X-射線筆形束的中心軸線相交于所述X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置的機械等中心，從而使得X-射線筆形束形成為扇錐形束。

7.根據權利要求4所述的X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置，其特征在于，所述治療用的X-射線筆形束的方向通過Y-Z平面電磁偏轉和X-Y平面電磁偏轉而預先設定，并且該治療用的X-射線筆形束的束流強度由電子束的束流強度以及電子束碰擊所述X-射線平面分布靶的時間確定，而所述電子束的束流強度由所述駐波加速管的柵控電子槍控制，所述電子束碰擊所述X-射線平面分布靶的時間由X-Y平面電磁偏轉時間預先確定。

8.根據權利要求1所述的X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置，其特征在于，所述X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置能夠安裝在C-形臂的旋轉機架上，并隨所述C-形臂的旋轉機架旋轉。

9.根據權利要求1所述的X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置，其特征在于，所述X-射線筆形束掃描調強治療直線加速器裝置能夠以三組彼此以120度交角的形式安裝在CT-環形的機架上，形成X-射線筆形束的三組扇錐形束空間聚焦，實現X-射線的劑量率大于等于50Gy/s的筆形束調強照射，安裝在CT-環形機架上的三組扇錐形束能夠根據需要在-60度至+60度的范圍內集體旋轉至任意一個角度。