專利名稱：多室放射治療系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及一種放射系統(tǒng)，尤其是涉及這樣一個(gè)能將放射線束引導(dǎo)到多個(gè)治療室的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在過去的幾十年中，放射治療和診斷的領(lǐng)域得到了顯著的發(fā)展。外部光束放射治療加速器、短距離放射治療以及其他專業(yè)放射治療儀器都得到很大改進(jìn)。治療性放射線束的質(zhì)量和適應(yīng)性的發(fā)展包括新的對(duì)象和濾光器、改良的加速器、通過新的發(fā)射機(jī)增加光束成形的折射率、準(zhǔn)直儀(collimator)和掃描系統(tǒng)、以及光束補(bǔ)償技術(shù)等。改良過的劑量測(cè)定和幾何治療的確認(rèn)方法也被引入。此外，能實(shí)現(xiàn)輸出光束強(qiáng)度分布的生物最優(yōu)化的新治療計(jì)劃系統(tǒng)現(xiàn)在也已經(jīng)可用了。
在多個(gè)與單個(gè)的片段放射治療和診斷的成像領(lǐng)域里，一個(gè)共同的常規(guī)方法是將病人安置在床上。一個(gè)放射頭(radiation head)和構(gòu)臺(tái)(gantry)將診斷或治療的放射線束引導(dǎo)到病人身上，以便將放射線傳送到一個(gè)確定的目標(biāo)或治療體積(treatment volume)，例如一個(gè)腫瘤。根據(jù)在先技術(shù)，這樣的經(jīng)典放射性儀器如

圖1中所示。該放射性儀器包括一個(gè)設(shè)計(jì)成常規(guī)L形的同中心構(gòu)臺(tái)80和一個(gè)支持構(gòu)臺(tái)80儀器的轉(zhuǎn)動(dòng)支柱，該支柱連于儀器一端的軸末尾。因此，構(gòu)臺(tái)80可以繞著旋轉(zhuǎn)軸30旋轉(zhuǎn)，以便將放射線束從放射頭20傳送到在病床40上的病人50的目標(biāo)體積55，如圖10中所示。
當(dāng)今的大多數(shù)放射治療儀器，包括圖1中所示的儀器，都有一個(gè)同中心構(gòu)臺(tái)的設(shè)計(jì)。在這種設(shè)計(jì)中，優(yōu)選的是將需放射的組織或目標(biāo)體積55安置于所謂的同中心的四周，典型的同中心是由三個(gè)軸在一個(gè)共同點(diǎn)的交叉所形成的。這些軸包括構(gòu)臺(tái)旋轉(zhuǎn)軸3、放射線束10的中心軸以及治療床45的主要旋轉(zhuǎn)軸45。治療床45也是圖中所示的準(zhǔn)直儀頭20的旋轉(zhuǎn)軸。
在先技術(shù)的放射治療儀器所存在的問題在于它們有限的處理能力，即根據(jù)在給定的時(shí)間間隔內(nèi)可接受治療的病人的總量而言，其處理能力是有限的。雖然實(shí)際的照射過程是相當(dāng)快的，例如它通常只持續(xù)幾分鐘(1-2.5分鐘)，但是在照射之前需要一個(gè)較長(zhǎng)的治療設(shè)定(set-up)。在這個(gè)設(shè)定中，醫(yī)護(hù)人員盡可能準(zhǔn)確地安置將要治療的病人，通常基于一個(gè)治療計(jì)劃，該計(jì)劃是根據(jù)診斷數(shù)據(jù)、放射線束數(shù)據(jù)等早已制定或編輯好的。在將病人放置在床上后，在真正的放射治療處理之前，通常會(huì)對(duì)治療設(shè)定進(jìn)行測(cè)試并鑒定光束的方向和治療的計(jì)劃。在設(shè)定的程序中，最基本的目的就是按照治療計(jì)劃組裝儀器和安置病人。入口的圖像，例如基于治療光束本身的圖像，經(jīng)常用來確定治療和檢測(cè)它的再生能力。還有例如體內(nèi)的放射量測(cè)定或者相關(guān)的技術(shù)，可以用來檢測(cè)在目標(biāo)體積和/或在附近組織，特別是危險(xiǎn)中的器官中，傳送的放射劑量。如果測(cè)量數(shù)據(jù)與治療計(jì)劃的預(yù)期一致，那么實(shí)際的放射治療可以安全地開始了。
作為進(jìn)行病人設(shè)定、定位和模擬程序的結(jié)果，總的治療需要比實(shí)際的照射更長(zhǎng)的時(shí)間，通常至少需要至少5-10分鐘或更多的時(shí)間。另外，如果量度與計(jì)算的數(shù)據(jù)差異在設(shè)定和模擬實(shí)驗(yàn)中被發(fā)現(xiàn)，以及該差異超出了可以忍受的范圍，治療的設(shè)定就應(yīng)該進(jìn)行修改。這樣就不僅是收集一些設(shè)定的參數(shù)，而且是更大的調(diào)整，這種調(diào)整需要新的治療計(jì)劃以及需要新的診斷過程所得到的新的解剖信息。當(dāng)需要一個(gè)新的治療計(jì)劃時(shí)，也需要一個(gè)更新的治療模擬實(shí)驗(yàn)。這樣就使治療的時(shí)間增加了一到兩天。
因此，這時(shí)，放射儀器實(shí)際用在照射病人的時(shí)間占使用儀器的總時(shí)間的一小部分。這就必然導(dǎo)致昂貴的放射儀器的利用率低下，以及在一定時(shí)間內(nèi)只能治療更少數(shù)量的病人。更糟糕的問題還有當(dāng)在治療室中的病人沒穿衣服時(shí)，病人感覺不舒服并想就治療所出現(xiàn)的各種問題與治療助理人員進(jìn)行交談，等等。
一個(gè)可行的解決方法可以是執(zhí)行模擬程序，該程序是用專門的放射模擬儀器來代替實(shí)際的放射治療儀器。然而，雖然病床的設(shè)計(jì)，以及用作模擬和治療的兩個(gè)儀器都是相似的，但是用不同的儀器和可能不相同的床頭來正確地模擬治療仍是非常困難的。這是因?yàn)椴∪说亩ㄎ粏栴}，即使各床具有相同的設(shè)計(jì)，也還是無法將病人正確地同樣安置在兩個(gè)不同床上。而且，包括帶有腫瘤的目標(biāo)體積在內(nèi)的組織和器官是可變形的、彈性的結(jié)構(gòu)，它們相對(duì)于在治療計(jì)劃中所用的參考點(diǎn)的定位不是固定不變的，它們可能的變化取決于諸如病人的姿勢(shì)、膀胱的充盈度和呼吸的動(dòng)作等。因此，即使參考點(diǎn)可以在治療和相關(guān)的模擬中得到正確地校正，目標(biāo)體積也可能會(huì)不重合。
在美國(guó)專利US 6,683,318的說明書中提出了一種適用于癌癥治療的治療系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用輕離子放射線束。該治療系統(tǒng)包括一個(gè)離子源，該離子源提供輕離子到含有同步加速器的加速器系統(tǒng)。離子光束傳輸系統(tǒng)引導(dǎo)來自同步加速器的被選取的高能量的光束進(jìn)入三個(gè)不同的治療室。在第一治療室里，一個(gè)固定的構(gòu)臺(tái)提供水平的離子光束照射。在另外的兩個(gè)治療室里，各自安放可旋轉(zhuǎn)的同心構(gòu)臺(tái)。即使這個(gè)治療系統(tǒng)對(duì)三個(gè)構(gòu)臺(tái)用同一個(gè)離子源和光束加速器系統(tǒng)，上述發(fā)現(xiàn)的關(guān)于(低)病人處理量以及成本效率的問題仍然存在于該治療系統(tǒng)的各個(gè)構(gòu)臺(tái)中。
此外，很多采用帶電粒子的治療不是按照同心設(shè)定的原則建立的，例如在電子、質(zhì)子或輕離子的治療中，在粒子源與病人表面之間具有固定距離的固定SSD治療可被執(zhí)行，使得同心治療設(shè)備沒有那么重要了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了這些以及其他在先技術(shù)的缺陷。
本發(fā)明的主要目的是提供一個(gè)帶有不同圓心的構(gòu)臺(tái)的放射系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目是提供一種帶有構(gòu)臺(tái)的放射系統(tǒng)，該構(gòu)臺(tái)能將放射線束傳送到圍繞該構(gòu)臺(tái)分布的多個(gè)治療室內(nèi)。
本發(fā)明的一個(gè)特別目的是提供一種放射系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將臨床用的放射線束傳送到在第一治療室中的目標(biāo)，同時(shí)該放射系統(tǒng)的模擬裝置和光束設(shè)定部分將用于照射設(shè)定以及對(duì)在鄰近治療室的其他對(duì)象的模擬，作為對(duì)照射治療的準(zhǔn)備過程。
本發(fā)明的另一個(gè)特別目的是提供一種放射系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有整合可用于多個(gè)治療室的放射治療和模擬的功能。
本發(fā)明所述的這些和其它目的已經(jīng)在所附的權(quán)利要求中作出限定。
簡(jiǎn)要地說，本發(fā)明涉及一種放射系統(tǒng)或儀器，該放射系統(tǒng)或儀器有一個(gè)可以用來照射在多個(gè)照射室或治療室中的目標(biāo)的不同圓心的構(gòu)臺(tái)。該構(gòu)臺(tái)可以用于照射治療，例如將放射治療劑量傳送到第一治療室的第一目標(biāo)，同時(shí)用相同的放射治療構(gòu)臺(tái)給第二治療室的第二目標(biāo)施行治療設(shè)定和模擬程序。當(dāng)對(duì)第一目標(biāo)的照射和對(duì)第二目標(biāo)的治療設(shè)定完成時(shí)，該構(gòu)臺(tái)可以轉(zhuǎn)向?qū)⒎派渲委焺┝總魉偷降诙繕?biāo)，同時(shí)，對(duì)第一目標(biāo)的后續(xù)(follow-up)治療或者對(duì)第三目標(biāo)的新的治療設(shè)定將在第一治療室中開始進(jìn)行。因此，根據(jù)在給定的特定時(shí)間內(nèi)治療的目標(biāo)的總數(shù)，本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的處理能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于在先技術(shù)的儀器的處理能力。而且，在每個(gè)治療之前和治療之后，每個(gè)治療室中的病人都可以得到更多的照顧時(shí)間。
本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)包括一個(gè)構(gòu)臺(tái)，該構(gòu)臺(tái)適用于安排與多個(gè)治療室相連接，這些治療室由放射防護(hù)或者放射隔離的構(gòu)件來分隔，這些構(gòu)件例如放射防護(hù)隔離物(墻)和/或者天花板/地板等。放射頭由構(gòu)臺(tái)機(jī)械地支撐著，并相對(duì)于構(gòu)臺(tái)是活動(dòng)的，它至少可在第一位置與第二位置之間運(yùn)動(dòng)，它在第一位置將放射線束引導(dǎo)到第一治療室，它在第二位置將放射線束引導(dǎo)到第二治療室。
優(yōu)選地，本放射系統(tǒng)的構(gòu)臺(tái)是安排在分隔多個(gè)治療室的隔離物和/或者天花板/地板的交點(diǎn)處。本放射系統(tǒng)通常有一個(gè)球形的或者圓柱形的設(shè)計(jì)，該設(shè)計(jì)可以讓放射頭在隔離物和/或者天花板/地板的專門間隔中旋轉(zhuǎn)。因此，傳送放射劑量的放射頭可以在兩個(gè)不同的治療室間轉(zhuǎn)動(dòng)，被照射的對(duì)象就可以放在這些不同的治療室里。構(gòu)臺(tái)可以包括附著于分隔構(gòu)件的固定構(gòu)臺(tái)部分。這樣的話，活動(dòng)構(gòu)臺(tái)部分就由固定構(gòu)臺(tái)部分支撐著移動(dòng)(或旋轉(zhuǎn))。放射頭因而可以更好地附著在活動(dòng)構(gòu)臺(tái)部分。
而且，優(yōu)選地，每個(gè)治療室包括或有權(quán)使用模擬器頭(simulator head)，例如一個(gè)發(fā)光光學(xué)的和/或診斷的X射線系統(tǒng)，這些模擬器頭能夠模擬從放射頭發(fā)出的治療光束。這些模擬器頭可被安置在構(gòu)臺(tái)上并在構(gòu)臺(tái)上同心地移動(dòng)。因此，在每個(gè)房間里，低成本的放射模擬器可以用作在放射頭轉(zhuǎn)到該治療室進(jìn)行真正治療前對(duì)病人的設(shè)定。選擇性地，一些模擬器頭可以在治療室與輔助器材之間轉(zhuǎn)動(dòng)以便在治療之前安置好病人。
對(duì)于治療室的隔離物和/或者天花板/地板，很多不同的房間構(gòu)造可以從本放射系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)中預(yù)見到。治療室位于以不同圓心的構(gòu)臺(tái)為中心的周圍，放射線束的引導(dǎo)方向取決于每個(gè)治療室的位置，典型地30-60°斜側(cè)面的前面的方向、后面的方向和/或直的垂直方向和/或水平方向都是可能的。甚至可以是這樣兩個(gè)這種結(jié)構(gòu)的不同心的構(gòu)臺(tái)可以結(jié)合使用，以便斜側(cè)面的、平行相反的或垂直的放射線束的任意結(jié)合，可以通過多個(gè)治療入口同時(shí)指向一個(gè)對(duì)象或相同的對(duì)象。
本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的不同圓心的構(gòu)臺(tái)，優(yōu)選的是包括一個(gè)放射線束掃描和彎曲系統(tǒng)，例如一個(gè)基于磁體的系統(tǒng)，適用于以狹窄的筆形光束的形式來掃描和彎曲一個(gè)射出到一個(gè)對(duì)象上的放射線束。當(dāng)放射頭和本放射系統(tǒng)的構(gòu)臺(tái)在不同的房間之間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，該掃描和彎曲系統(tǒng)，或者至少其中的一部分，也隨之旋轉(zhuǎn)。彎曲系統(tǒng)的彎曲磁體可以是薄片狀的，以實(shí)現(xiàn)在加速器產(chǎn)生的脈沖中的快速的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變，但也可以是超導(dǎo)的以最小化磁體的彎曲半徑。
由于所述的彎曲和掃描系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，不同圓心的構(gòu)臺(tái)適用于從質(zhì)子及以上到碳離子和氧離子等輕離子。這些輕離子包括如質(zhì)子、氘核、氚核、氦、鋰、鈹、硼、碳和氧離子。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)——能有效地用于照射在不同治療室的多個(gè)對(duì)象；——當(dāng)真正的放射治療在一個(gè)房間進(jìn)行時(shí)，使治療設(shè)定、模擬和/或?qū)ο笸顺鲞^程能夠在其他幾個(gè)房間中同時(shí)進(jìn)行；——增加了處理能力，即在給定的時(shí)間段內(nèi)可被照射治療的對(duì)象的總數(shù)量；——使輕離子放射線能被使用，具有一個(gè)緊湊的構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)、小的彎曲磁體半徑，以及靈活的放射線束方向選擇；——充分地減少了安裝成本，因?yàn)橐粋€(gè)帶有可調(diào)整的光束方向結(jié)構(gòu)的低成本設(shè)備，有利于用——在多個(gè)治療室，從而代替多個(gè)昂貴帶有固定的光束結(jié)構(gòu)的的同中心設(shè)備；允許將更多的注意力集中在每個(gè)病人的個(gè)人料理和正確的治療設(shè)定，而消除對(duì)治療輔助組的壓力。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)將在以下對(duì)發(fā)明內(nèi)容的具體描述中加以闡述。
附圖簡(jiǎn)要說明本發(fā)明以及其更多對(duì)象與其優(yōu)點(diǎn)，將通過以下描述結(jié)合相應(yīng)的附圖來作進(jìn)一步說明，有關(guān)附圖如下圖1表示在先技術(shù)的同圓心構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)的放射治療儀器；圖2表示本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)例，該系統(tǒng)帶有一個(gè)由多個(gè)治療室環(huán)繞的不同圓心的構(gòu)臺(tái)；圖3表示圖2中的放射系統(tǒng)在相對(duì)于圖2的另一個(gè)治療室照射病人；圖4表示本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的另一個(gè)具體實(shí)例，該系統(tǒng)帶有一個(gè)不同圓心的構(gòu)臺(tái)與不同的治療室結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)允許垂直或平行的放射線束的傳送；圖5表示本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的一個(gè)進(jìn)一步的具體實(shí)例，該系統(tǒng)帶有一個(gè)不同圓心的構(gòu)臺(tái)與不同治療室結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)允許傾斜的、垂直的或平行的放射線束的傳送；圖6表示本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的另一個(gè)具體實(shí)例，該系統(tǒng)帶有兩個(gè)不同圓心的構(gòu)臺(tái)，允許兩束放射線同時(shí)傳送到一個(gè)治療室中；圖7是本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的不同圓心的構(gòu)臺(tái)的一個(gè)具體實(shí)例的橫截面示意圖；圖8表示圖7的放射系統(tǒng)在相對(duì)于圖7的另一個(gè)治療室中照射病人；以及圖9為本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的不同圓心的構(gòu)臺(tái)的另一個(gè)具體實(shí)例的橫截面示意圖；圖10為本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的不同圓心的構(gòu)臺(tái)的一個(gè)進(jìn)一步的具體實(shí)例的橫截面示意圖；以及圖11為本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的不同圓心的構(gòu)臺(tái)的另一種具體實(shí)例的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
通過這些附圖，相同的參考特征將被用于相應(yīng)的或近似的元件。
本發(fā)明涉及一種放射系統(tǒng)或設(shè)備，與所謂的不同圓心的構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)，它能用于提供一個(gè)放射線束進(jìn)入多個(gè)(例如至少兩個(gè))照射室或治療室。該構(gòu)臺(tái)適用于安排與多個(gè)治療室連接，這些治療室由放射分離或放射防護(hù)隔離構(gòu)件所分隔。該構(gòu)臺(tái)機(jī)械地支撐一個(gè)旋轉(zhuǎn)頭。該旋轉(zhuǎn)頭可相對(duì)于構(gòu)臺(tái)(和隔離構(gòu)件)在不同位置之間移動(dòng)，以引導(dǎo)一放射線束進(jìn)入不同的治療室中。
通過這樣一個(gè)構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)，它可能照射，例如對(duì)在第一治療室的第一對(duì)象或病人傳送放射治療劑量，同時(shí)允許用相同的放射線傳送系統(tǒng)與構(gòu)臺(tái)來為在另一個(gè)治療室中的至少一個(gè)第二對(duì)象進(jìn)行治療的準(zhǔn)備(治療設(shè)定)、模擬或者執(zhí)行治療的后續(xù)程序。
因此，本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的容量，根據(jù)給定的時(shí)間周期內(nèi)所治療的病人總數(shù)而定，比在先技術(shù)的儀器(如圖1所示的放射儀器)更大。
以下將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，涉及一種放射治療系統(tǒng)，該放射治療系統(tǒng)給予病人治療目的的劑量照射，主要是醫(yī)療上的放射治療，例如根除腫瘤。這種放射治療系統(tǒng)也能用于緩解性放射治療，該治療的目標(biāo)通常是通過保持原位腫瘤控制來改善病人的生活質(zhì)量，減輕癥狀或避免或延緩一個(gè)迫近的癥狀，但不適用于根除腫瘤。然而，該放射系統(tǒng)可替代地用于其他放射目的，如一個(gè)單獨(dú)劑量放射治療、放射診斷或者放射處理。而且，該放射系統(tǒng)可被用于組合式放射治療和診斷。在后者的例子中，旋轉(zhuǎn)頭能遞送一種(高能的)放射治療光束和一種(低能的)放射診斷光束。實(shí)際上，本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)能應(yīng)用于任何放射目的，可預(yù)見該系統(tǒng)將放射線束引導(dǎo)到一個(gè)治療室中的對(duì)象或病人，同時(shí)在一個(gè)(相鄰的)治療室中用同樣的放射構(gòu)臺(tái)來執(zhí)行放射模擬、設(shè)定或后續(xù)程序，所涉及另一個(gè)對(duì)象或病人是隨后進(jìn)行照射的，或者是已經(jīng)被照射過的。
圖2表示了本發(fā)明所述的一種放射系統(tǒng)或設(shè)備1，它帶有一個(gè)不同圓心的構(gòu)臺(tái)100，該構(gòu)臺(tái)能照射在四個(gè)不同治療室61至64中的對(duì)象或病人50-1至50-4。這樣，該放射構(gòu)臺(tái)被安排與這四個(gè)治療室61至64相連接。在這種具體結(jié)構(gòu)中，構(gòu)臺(tái)100位于隔離構(gòu)件的交叉點(diǎn)，該隔離構(gòu)件例如墻或隔離物72、74與天花板/地板71、73，分隔為四個(gè)房間61至64。注意這樣的話，治療室61和64位于治療室62和63的下一層中。
用于分隔相關(guān)治療室61至64的隔離構(gòu)件71至74具有放射防護(hù)特性。這樣，隔離構(gòu)件71至74就更適宜于避免治療放射線束從當(dāng)前的照射治療室61泄漏到其他治療室62至64。因此，有了這些放射防護(hù)隔離構(gòu)件71至74，(醫(yī)務(wù))人員和病人可以安全地出現(xiàn)在治療室62至64中，即使當(dāng)放射系統(tǒng)1將放射線110照射在一個(gè)鄰近的治療室61中的一個(gè)病人50-1上。換言之，隔離構(gòu)件71至74停止(吸收)放射線110以使在相鄰的治療室62至64中所泄漏的放射線水平是在已定義的安全范圍內(nèi)。用作隔離構(gòu)件71至74的材料與材料的厚度的選擇，取決于所應(yīng)用的治療放射線110的屬性，例如治療放射線束110的能量水平，所用的放射線的類型，等等。這些都是能被本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員無須創(chuàng)造性活動(dòng)就可確定的。用于隔離構(gòu)件71至74的合適材料包括但不限于混凝土、聚乙烯和石墨。在引導(dǎo)放射線進(jìn)入旋轉(zhuǎn)頭120的放射線傳送系統(tǒng)周圍與附屬的材料，優(yōu)選的是也具有良好的放射防護(hù)屬性的材料。
典型的放射構(gòu)臺(tái)100具有一個(gè)球形的或圓柱形的設(shè)計(jì)，允許放射頭120在墻72、74和天花板/地板71、73之間的專門間隔中旋轉(zhuǎn)。
圖中，構(gòu)臺(tái)100被引導(dǎo)而將放射線110照射在第一病人50-1的一個(gè)目標(biāo)體積55-1，該病人位于第一治療室61中的一個(gè)治療床40-1上。優(yōu)選的放射系統(tǒng)1也包含一個(gè)放射屏蔽物150，更優(yōu)選的是一個(gè)旋轉(zhuǎn)的放射屏蔽物，與彎曲的磁體(見圖7)，該磁體使放射線束110偏轉(zhuǎn)進(jìn)入當(dāng)前使用的治療室61，并避免該放射線束到達(dá)其他治療室62至64。
另外，優(yōu)選的治療室61至64是包含或擁有模擬器頭200-2至220-4，該模擬器頭帶有發(fā)光光學(xué)和/或X射線系統(tǒng)，該系統(tǒng)能模擬治療光束110。這些模擬器頭200-2至220-4可被安排并在一個(gè)軌道上移動(dòng)，該軌道只在屏蔽物150之外。這樣，在房間61至64中，低成本的模擬器200-2至220-4可在放射頭120被轉(zhuǎn)入治療室用于治療操作前用作病人設(shè)定。本發(fā)明可以預(yù)見，這些模擬器頭200-2至220-4可代替或選擇性地用于后續(xù)目的的治療。
在圖中，三個(gè)病人50-2至50-4分別位于治療床40-2至40-4上，他們是用作治療設(shè)定(后續(xù)治療)和模擬程序的當(dāng)前對(duì)象，所述的模擬程序采用模擬器頭200-2至220-4與模擬光束210-2至210-4。為了獲得對(duì)病人治療設(shè)定的最大精確度(典型的是在0.5-1mm之內(nèi))，用于治療室61至64的治療床優(yōu)選是定向治療床40-1至40-4。這樣的床40-1至40-4隨后將針對(duì)每個(gè)病人50-1至50-4進(jìn)行自動(dòng)定位和個(gè)別調(diào)節(jié)。注意，本發(fā)明的一個(gè)和相同的床40-2至40-4可用作病人設(shè)定(和后續(xù))程序與治療及診斷成像活動(dòng)。
在治療室61至64的每個(gè)房間中裝備一個(gè)模擬器頭200-2至200-4是可能的。選擇性地，兩個(gè)或更多房間61和62可共享一個(gè)單獨(dú)的共同的模擬器200-2。在這樣的方式下，優(yōu)選的模擬器200-2是能移動(dòng)，例如通過一種軌道系統(tǒng)，該軌道設(shè)在用于分隔房間61和62的天花板/地板71(或墻)的專門間隙80中。
一旦，第一病人50-1已被治療完，同時(shí)設(shè)定和模擬程序已在另一房間完成，構(gòu)臺(tái)100可被轉(zhuǎn)動(dòng)以便放射頭120現(xiàn)在能將放射劑量傳送到在另一治療室62中的另一個(gè)病人50-2。這種情景顯示在圖3中，圖中放射頭120(可能連同構(gòu)臺(tái)100)已經(jīng)旋轉(zhuǎn)到照射第二病人50-2的一個(gè)目標(biāo)體積55-2。室62中病人50-2正在被治療射線110照射，該室的模擬器頭200-2已經(jīng)離開室62的任一邊，目的是允許放射頭120去照射病人50-2，或者到相鄰的治療室61里用作治療模擬。在第一室61，一個(gè)新病人50-1可以被安置在床40-1，并且執(zhí)行一個(gè)設(shè)定程序和采用一個(gè)模擬器頭200-2的模擬器。選擇性地，一個(gè)后續(xù)治療和后來的病人退出包括先前的被照射病人的程序也能被執(zhí)行。
總的來說，在一個(gè)特定的治療室中發(fā)生的事件順序如下首先，房間中的設(shè)備(床和放射和定位設(shè)備)進(jìn)行重新調(diào)整，以準(zhǔn)備用于下一個(gè)將被治療的病人。接著，采用不同的病人定位系統(tǒng)，例如國(guó)際專利申請(qǐng)WO 2004/000120中所描述的基于激光的定位系統(tǒng)，操作病人設(shè)定，該病人已經(jīng)準(zhǔn)確地定位在床上，尤其是一張定向床上。一旦病人已精確地定位在(定向)床上，一個(gè)治療模擬器隨后執(zhí)行。在此模擬期間，本發(fā)明的放射系統(tǒng)的模擬器頭的一個(gè)發(fā)光光學(xué)和/或診斷的X射線系統(tǒng)被使用。其后，真正的治療可被執(zhí)行。
因?yàn)橹委熢O(shè)定通常需要至少5到10分鐘，真正對(duì)病人的治療是更快的，約1-2.5分鐘，治療室61至64與病人50-1至50-4一般將有權(quán)約每隔10分鐘使用治療射線束。對(duì)于圖2和圖3的構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)，表明在一個(gè)非常繁忙的治療中心每小時(shí)最多(而且有時(shí)，尤其是簡(jiǎn)單的治療，則更多)有6×4＝24個(gè)病人能被治療，且仍允許在每個(gè)治療室61至64有充足的設(shè)定時(shí)間和照顧病人的時(shí)間。與之相比，在先技術(shù)的(同中心)放射儀器的處理能力通常是在一個(gè)小時(shí)內(nèi)最多可處理4-6個(gè)病人。而且，在本發(fā)明的這個(gè)具體實(shí)例中，帶有一個(gè)單獨(dú)的放射線束傳送和掃描系統(tǒng)的一個(gè)單獨(dú)的放射構(gòu)臺(tái)，能被用于在多個(gè)治療室的包括治療性放射和治療設(shè)定、模擬在內(nèi)的多種操作。
能從在圖2和圖3中舉例闡明的四房間結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，可以預(yù)見到更多的不同的房間結(jié)構(gòu)。四等分的治療室位于以不同圓心的構(gòu)臺(tái)為中心的周圍，放射線束的引導(dǎo)方向取決于每個(gè)治療室的位置，典型地30-60°斜側(cè)面的前面的方向(房間61和64)或者后面的方向(房間62和63)都是可能的。利用輕離子可非常方便地治療這樣的病人在該病人的治療計(jì)劃中需要2-4個(gè)光束入口方向，要求每天通過一個(gè)光束入口來照射，因此，連續(xù)使用如圖2和圖3中所示的不同的治療室，可滿足不同的光束方向的照射需要。這樣，一個(gè)或同一個(gè)病人能在不同的治療室中以不同的照射場(chǎng)合接受照射，從而接受從不同入射角度和方向的治療放射線束。
本發(fā)明也可以在一些房間里采用直的垂直方向和/或平行方向的治療放射線束，同時(shí)可以在其他房間使用斜的入射光束。圖4以圖例顯示了在四個(gè)不同治療室61至64的這種情形，它們有權(quán)使用本發(fā)明所述的一個(gè)帶有不同圓心的構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)100的共同的放射系統(tǒng)1。由于構(gòu)臺(tái)100的位置在天花板71上，相對(duì)于在室61內(nèi)床40-1上的病人50-1處，所以直的垂直方向的治療射線束110是可能的。類似地，對(duì)于在治療室63的病人50-3，后的垂直方向的射線束是可能的。然而，在另一個(gè)治療室64，射線束將斜向入射到病人上。在圖中，該室64的病人的支撐40-4是空的，圖例說明有關(guān)病人進(jìn)入/退出程序的原理。
相應(yīng)地，如果本放射系統(tǒng)1和構(gòu)臺(tái)100基本上安排在治療室62和63之間的一個(gè)墻72內(nèi)，一個(gè)病人50-2則可被垂直地照射。通過本發(fā)明可以預(yù)見到本發(fā)明所述的一個(gè)不同圓心的構(gòu)臺(tái)和放射系統(tǒng)可適用于僅是水平地放射，或僅是垂直地放射，或僅是斜向放射，或是水平、垂直和/或斜向的組合放射。
在本發(fā)明的這一具體實(shí)例中，模擬器頭200-1至200-3已安排在構(gòu)臺(tái)100的專門的洞或者部分內(nèi)，或者在構(gòu)臺(tái)100的放射屏蔽物150中。這些洞可固定，但優(yōu)選是可活動(dòng)的，或可旋轉(zhuǎn)的，以便模擬器頭200-1至200-3能離開(可能在室61至64之間)以留出空間給放射頭120來照射病人。
在一個(gè)帶有六個(gè)圍繞的治療室的不同圓心的構(gòu)臺(tái)，通過聯(lián)合圖2和圖4、圖3和圖4的解決方案，來結(jié)合垂直的、前面的和后面的各種方向的放射線束也是可能的。這樣一個(gè)構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)，不但會(huì)導(dǎo)致在四個(gè)治療室產(chǎn)生斜側(cè)位的前面和后面的放射線束，而且也會(huì)導(dǎo)致在兩個(gè)房間內(nèi)產(chǎn)生平行相反的垂直放射線束。
圖5圖解了本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)1和不同圓心的構(gòu)臺(tái)100，它們能向多個(gè)放射治療室61至68提供(治療)放射線110，這些放射治療室定位于相當(dāng)于三個(gè)不同的層。這樣，三個(gè)治療室61、67、68在第一層，第二層包括兩個(gè)治療室62、66，放射構(gòu)臺(tái)100通常定位于這兩層之間。第三層包括剩下的三個(gè)治療室63至65。在這個(gè)具體實(shí)例中，構(gòu)臺(tái)100被安排與兩個(gè)放射屏蔽對(duì)墻73、78和74、77和兩個(gè)放射防護(hù)天花板-地板對(duì)71、76和72、75連接，這些構(gòu)件用于隔離8個(gè)治療室61至68。因而，最多7個(gè)病人50-2至50-8能被包含在治療設(shè)定、模擬或者后續(xù)程序，這些治療設(shè)定、模擬或者后續(xù)程序可用于放射模擬或者診斷頭210-2至210-8，同時(shí)放射系統(tǒng)的治療放射線束110可用來照射病人50-1。
在水平平面上的一個(gè)給定的治療室內(nèi)將一個(gè)病人旋轉(zhuǎn)180度也是可能的，例如圖5中在室61內(nèi)，以獲得在一次治療期間，一對(duì)在腫瘤上的在前的斜側(cè)面的光束入口。這是用于由淺到半深的腫瘤的最有效的治療結(jié)構(gòu)之一。對(duì)于深層治療，平行相反的前-后放射線束可能是最有效率的，尤其與高級(jí)LET(線性能源轉(zhuǎn)換)離子如碳和氧，如圖5所示可被有效地傳送到房間64和68。
參考圖6，用一個(gè)放射系統(tǒng)1帶有多個(gè)(如只少兩個(gè))不同圓心的構(gòu)臺(tái)100-1和100-2也是有可能的，在這樣的結(jié)構(gòu)中，多個(gè)治療入口能讓任一個(gè)以斜側(cè)面(如圖中所示)、平行相反和/或垂直正交的射線束結(jié)合110-1和110-2同時(shí)引導(dǎo)到一個(gè)和同一個(gè)病人50-4上。這樣，在圖6的結(jié)構(gòu)中，在房間63和64的病人50-3和50-4能被從兩個(gè)不同圓心的構(gòu)臺(tái)100-1和100-2的放射頭120-1和120-2所發(fā)出的射線束110-1和110-2所照射。在圖中，剩下的四個(gè)房間61、62、65和66只有權(quán)使用構(gòu)臺(tái)100-1和100-2之一。通過本發(fā)明可預(yù)見到超過兩個(gè)本發(fā)明所述的不同圓心的構(gòu)臺(tái)可以安排在同一個(gè)結(jié)構(gòu)中以便至少兩個(gè)或更多的構(gòu)臺(tái)能照射在某個(gè)治療室中的一個(gè)病人。通過改變構(gòu)臺(tái)在墻和天花板/地板的安排方式，將圖4和圖6中的構(gòu)臺(tái)安排相結(jié)合，也是可能的。
本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的這些至少兩個(gè)構(gòu)臺(tái)的放射線可起源于多個(gè)不同的放射源。選擇性地，一個(gè)共同的放射源(可能包括一個(gè)離子源)、加速器系統(tǒng)(帶有一個(gè)同步加速器或者回旋加速器)、射線束導(dǎo)向和分離系統(tǒng)，能被用于至少兩個(gè)構(gòu)臺(tái)。根據(jù)本發(fā)明所述的適當(dāng)?shù)碾x子源、加速器和射線束導(dǎo)向系統(tǒng)的一個(gè)例子，已揭示在美國(guó)專利US 6,683,318的說明書中。該射線束分離系統(tǒng)能通過一個(gè)隔膜來識(shí)別，例如在一個(gè)薄的導(dǎo)電箔片的形式，用于安排射線束的路徑。通過將一個(gè)(高)電流作用到隔膜，因此發(fā)生的感生磁場(chǎng)能被用于將所進(jìn)入的離子束分離成至少兩個(gè)流出的離子束。通過一個(gè)離子流導(dǎo)向系統(tǒng)，每個(gè)這樣流出的離子束能被帶到各自分開的本發(fā)明所述的不同圓心的構(gòu)臺(tái)，如圖6中所示的結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)能被設(shè)計(jì)為該放射構(gòu)臺(tái)是固定的，而連接到這個(gè)固定構(gòu)臺(tái)的放射頭是活動(dòng)的(可旋轉(zhuǎn)的)，能在多個(gè)治療室之間移動(dòng)(旋轉(zhuǎn))。在本發(fā)明所選擇的一個(gè)具體實(shí)例中，構(gòu)臺(tái)可包括一個(gè)固定的構(gòu)臺(tái)部分和一個(gè)活動(dòng)的構(gòu)臺(tái)部分。放射頭則由活動(dòng)構(gòu)臺(tái)部分來機(jī)械地支撐。因此，固定的構(gòu)臺(tái)部分可附著或連接在治療室的分隔構(gòu)件上。在這樣的設(shè)計(jì)中，活動(dòng)構(gòu)臺(tái)部分與放射頭是可相對(duì)于固定的構(gòu)臺(tái)部分在各治療室之間移動(dòng)(旋轉(zhuǎn))的。
在圖2-6中已揭示了本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)，參考放射構(gòu)臺(tái)的安排，所連接的分隔構(gòu)件用于分隔至少一些位于不同層(水平)的治療室。然而本發(fā)明并不局限于這些方式。例如，放射系統(tǒng)的構(gòu)臺(tái)能被安排在(放射防護(hù))隔離物，該隔離物分隔位于同一層的兩個(gè)治療室。因此，放射系統(tǒng)能將一放射線束引導(dǎo)到至多兩個(gè)不同的治療室中。然而，在一個(gè)大房間或大堂的一個(gè)獨(dú)立的構(gòu)臺(tái)也是可能的，該構(gòu)臺(tái)采用常規(guī)的圓柱或柱狀或類柱的設(shè)計(jì)。因此，這個(gè)大房間能被隔開或分為多個(gè)照射位置或(更小)房間，通過放射防護(hù)分隔構(gòu)件(部分)來分隔。這樣，在這個(gè)具體實(shí)例中，分隔構(gòu)件各自以第一短端連接到或至少接近圓柱形構(gòu)臺(tái)的側(cè)表面。分隔構(gòu)件接著從構(gòu)臺(tái)(可能放射狀地)突出，以定義不同的放射防護(hù)治療室。放射頭能旋轉(zhuǎn)地連接到構(gòu)臺(tái)，或者放射頭和活動(dòng)構(gòu)臺(tái)部分是旋轉(zhuǎn)地連接到固定的構(gòu)臺(tái)部分，依序安排在地板上。取決于治療室中病人床的高度和放射線束的輸出角度，斜的或水平的照射都是可能的。
圖7顯示了放射系統(tǒng)1的一個(gè)具體實(shí)例的垂直交叉區(qū)的圖象，該放射系統(tǒng)1帶有一個(gè)本發(fā)明所述的不同圓心的構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)100。入射的放射線束可從一個(gè)鄰近定位的放射源進(jìn)來，例如一個(gè)放射線束安排在鄰近于構(gòu)臺(tái)100的一個(gè)房間，并用彎曲的磁體來將放射線引導(dǎo)到構(gòu)臺(tái)。用一個(gè)放射源也是可能的，該放射源被直接安排在構(gòu)臺(tái)100上，或者一個(gè)相關(guān)地遠(yuǎn)距離的放射源，例如同步加速器(參見美國(guó)專利US 6,683,318)，或者回旋加速器，它能傳送所需的放射線到幾個(gè)不同的治療單位和不同圓心的構(gòu)臺(tái)100。
以下，本發(fā)明將參考一個(gè)放射治療系統(tǒng)來描述，該放射治療系統(tǒng)包含一個(gè)(筆形)光束掃描系統(tǒng)104-106、122，用于照射病人50。這樣，磁場(chǎng)由掃描系統(tǒng)104-106、122來提供，該磁場(chǎng)用于控制在放射線束中的帶電粒子。在這種放射線束控制中，放射線束的點(diǎn)尺寸(spot-size)能用于調(diào)節(jié)和掃描病人50的治療區(qū)。通過調(diào)整掃描速度和射線束強(qiáng)度的變化，任何在目標(biāo)體積55上所期望的劑量分配，都能產(chǎn)生一個(gè)傳送到健康組織的最小的額外劑量。然而，本發(fā)明并不限于這樣的筆形放射治療系統(tǒng)與掃描技術(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)較佳的具體實(shí)例，從(遠(yuǎn)程)放射源(未圖示)而來的放射線束首先進(jìn)入四極102以聚集放射線束。其后，優(yōu)選的方式是使放射線束進(jìn)入一個(gè)掃描磁體104。這個(gè)磁體104使放射線束偏轉(zhuǎn)，并在平面制圖上給出一個(gè)掃描動(dòng)作。該放射線束從掃描磁體104形成，正如它來自一個(gè)有效的掃描中心，典型的是鄰近于磁體104的中間。在平面制圖上掃描的放射線束，接著彎曲或偏轉(zhuǎn)到一個(gè)彎曲的或偏轉(zhuǎn)磁體106，用于將入射的放射線束引導(dǎo)下至放射頭120和同時(shí)進(jìn)入病人40的目標(biāo)體積55。該彎曲磁體106可被層壓以允許在加速器脈沖之間的快速場(chǎng)改變，但也可超導(dǎo)到最小的彎曲半徑。
由于磁體106對(duì)放射線束的彎曲功能，該放射線束將進(jìn)入放射頭120和第二掃描磁體122。該磁體122有能力來掃描或使放射線束偏轉(zhuǎn)，在一個(gè)平面橫向偏轉(zhuǎn)到圖中的平面，例如進(jìn)或出該圖的平面。接著，該放射線束可進(jìn)入一個(gè)準(zhǔn)直儀124，該準(zhǔn)直儀被安排好以避免放射外面，該射出的掃描的放射線束繼續(xù)照射到病人50。一個(gè)可選擇的傳輸監(jiān)視器125可被提供在準(zhǔn)直儀124之下，用于記錄從準(zhǔn)直儀124中經(jīng)過的放射量。
圖7中的掃描系統(tǒng)也可被切斷以使用一個(gè)正常的雙或單的散射箔片系統(tǒng)，以獲得簡(jiǎn)單的統(tǒng)一的放射線束。
在放射線束110離開放射頭120之前，更優(yōu)選的方式使它通過一個(gè)第二準(zhǔn)直儀126。優(yōu)選的第二準(zhǔn)直儀126是一個(gè)多葉準(zhǔn)直儀類型。這樣一個(gè)多葉準(zhǔn)直儀類型包含一個(gè)相對(duì)延長(zhǎng)的復(fù)數(shù)對(duì)、彎曲的或平的、在橫截面楔入成形的葉，每個(gè)相鄰的葉并排地排列，這樣的一個(gè)扇形結(jié)構(gòu)可聚集對(duì)一個(gè)頂點(diǎn)有效的放射線源127。與本發(fā)明優(yōu)選的帶有一個(gè)單一源127的系統(tǒng)相反，傳統(tǒng)的帶有兩個(gè)聯(lián)貫的偶極掃描磁體掃描系統(tǒng)將不同有效源定位在這兩個(gè)掃描平臺(tái)中。準(zhǔn)直儀126的葉裝配用于(組合的)旋轉(zhuǎn)的和/或平移的運(yùn)動(dòng)。這個(gè)動(dòng)態(tài)多葉準(zhǔn)直儀126可用于保護(hù)在腫瘤側(cè)面的正常組織，例如目標(biāo)體積55，同時(shí)彎曲磁體106的磁場(chǎng)在每個(gè)掃描位置被快速調(diào)整到所需能量。通常，在射線束110在病人40的某個(gè)確定深度掃描期間，能量保持固定。
典型的掃描的放射線束110覆蓋在病人40身上30cm×30cm大小的區(qū)域。如果在放射頭120內(nèi)加裝一個(gè)發(fā)射監(jiān)視器125，該監(jiān)視器能鎖定并連續(xù)跟蹤掃描的放射線束的運(yùn)動(dòng)。
本發(fā)明所述的帶有一個(gè)不同圓心的構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)的放射設(shè)備1，如圖7所示，該設(shè)備非常適用于輕離子的放射線束，也就是從質(zhì)子和以上的輕離子，例如氦、碳或氧離子。這些離子對(duì)治療患癌癥病人是非常有效的。因?yàn)樗鼈冇辛己玫奈锢砗蜕飳W(xué)屬性，因此它們能用作發(fā)展與傳統(tǒng)的質(zhì)子束相比已改善的治療技術(shù)，輕離子束提供了幾種優(yōu)勢(shì)的獨(dú)特結(jié)合，包括在布拉格峰(Bragg peak)的高物理選擇性和更高的生物有效性。
正如本領(lǐng)域所熟知的，輕離子需要非常大的彎曲半徑(大至幾米)。在先技術(shù)中提供輕離子劑量傳送的放射構(gòu)臺(tái)和儀器需承受高安裝成本。而且，這樣在先技術(shù)的儀器具有幾個(gè)大尺寸的彎曲磁體和它們的匯聚缺口，這些都需要在彎曲前的平面掃描放射線束，以及需要獲得一個(gè)適用于向治療室的任意方向傳送離子束的構(gòu)臺(tái)。然而，與在先技術(shù)所用的磁體相比，用于本發(fā)明的彎曲磁體106可具有一個(gè)小缺口和更小的半徑和由此而得的更小的總體尺寸。這導(dǎo)致了一個(gè)包含掃描和彎曲磁體104、106、122的緊密的筆形放射線束掃描系統(tǒng)能提供(30cm×30cm)放射線束到環(huán)繞不同圓心的構(gòu)臺(tái)100的幾個(gè)治療室。
雖然該構(gòu)臺(tái)設(shè)計(jì)是適用于輕離子放射，但是通過首先掃描最初偏離的質(zhì)子或氘核和電子束來產(chǎn)生經(jīng)掃描的中性束，該構(gòu)臺(tái)也可用于任何帶電粒子，甚至如中子與質(zhì)子等中性粒子，可見例如美國(guó)專利US 4,442,352的說明書所述。
在圖7中，構(gòu)臺(tái)100具有一個(gè)固定構(gòu)臺(tái)部分140，該部分連接到用于隔離兩個(gè)相鄰的治療室61、62的地板/天花板71。一個(gè)內(nèi)部的活動(dòng)構(gòu)臺(tái)部分130，與附屬的或整合的放射頭120，是由固定部分140活動(dòng)地(這里是可旋轉(zhuǎn)地)支持。這個(gè)活動(dòng)式支持可以使用傳統(tǒng)的齒輪解決方案和軸承來實(shí)現(xiàn)。為了增加構(gòu)臺(tái)100的穩(wěn)定性，放射頭120可通過活動(dòng)構(gòu)臺(tái)部分130來支持，右手邊(如圖所示)和到左手邊。因此，典型的構(gòu)臺(tái)100將包括兩個(gè)固定部分140，每個(gè)部分安排在地板/天花板71中，但在旋轉(zhuǎn)的放射頭120的任一邊之上。
當(dāng)放射儀器被用于治療在另一個(gè)治療室62的一個(gè)病人時(shí)，構(gòu)臺(tái)100(活動(dòng)構(gòu)臺(tái)部分130)可以簡(jiǎn)單地轉(zhuǎn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)，這樣會(huì)導(dǎo)致掃描和彎曲系統(tǒng)102-106、122與放射頭120的旋轉(zhuǎn)。圖8顯示了這個(gè)原理，圖7中的放射系統(tǒng)1的不同圓心的構(gòu)臺(tái)100從照射在第一治療室61的一個(gè)病人，轉(zhuǎn)動(dòng)到照射躺在治療床40上的第二個(gè)病人50，該床安置在第二治療室62。這樣，一個(gè)單獨(dú)的掃描、瞄準(zhǔn)、射線束彎曲和角度調(diào)整系統(tǒng)可被用于幾個(gè)治療室，明顯減少了整個(gè)系統(tǒng)的安裝成本。
圖9是本發(fā)明所述的放射系統(tǒng)的另一個(gè)具體實(shí)例的一個(gè)相應(yīng)的橫截面圖例。在這個(gè)具體實(shí)例中，構(gòu)臺(tái)100主要地安排在用于分隔兩個(gè)相鄰的治療室61和62的一個(gè)放射防護(hù)墻或隔離物71。該具體的構(gòu)臺(tái)100具有特殊的結(jié)構(gòu)以提供水平的射線束110到病人50的治療體積55上。放射頭120所包括的單元124-126與射線束處理(引導(dǎo)與掃描)系統(tǒng)104-106、122類似于前面結(jié)合圖7討論的相應(yīng)的單元，因此不再詳述。
雖然在圖2至8顯示的不同圓心的構(gòu)臺(tái)的旋轉(zhuǎn)軸是平行的或垂直的顯示于圖9中，但本發(fā)明并不局限于此。旋轉(zhuǎn)軸可以具有從垂直到平行的任何角度，在某種程度上取決于射線束是如何從加速器中引出，以及臨床所需的可變性的范圍。
圖10顯示了放射系統(tǒng)1的一部分的一個(gè)橫截面，該系統(tǒng)帶有一個(gè)可提供斜射線束110的構(gòu)臺(tái)100。與圖7中的放射系統(tǒng)相比，本具體實(shí)例的治療放射線束110是由彎曲磁體106所偏轉(zhuǎn)的，偏轉(zhuǎn)較少以節(jié)省能量并獲得在多個(gè)治療室61和62的斜射線束。角度可同樣低至某種程度，這在一些特殊例子中是有用的。構(gòu)臺(tái)100所包括的單元和放射系統(tǒng)1相應(yīng)的單元，已在前面結(jié)合圖7作了討論。
圖11顯示了本發(fā)明所述的不同圓心的構(gòu)臺(tái)100的射線束掃描與彎曲系統(tǒng)104-106、122內(nèi)部單元的另一個(gè)可能的設(shè)計(jì)。本具體實(shí)例將旋轉(zhuǎn)構(gòu)臺(tái)部分130的直徑最小化，該部分包括磁體106和治療頭120。類似于在圖7至10所示的具體實(shí)例，射出的(輕離子)放射線束，優(yōu)選的方式是首先進(jìn)入四極102。該放射線束接著進(jìn)入一個(gè)彎曲和掃描磁體104，該磁體在圖示的平面內(nèi)掃描該放射線束。經(jīng)掃描的放射線束接著彎曲進(jìn)入一個(gè)(超導(dǎo)的)彎曲磁體106。該彎曲磁體106優(yōu)選的方式是將放射線束引導(dǎo)到第二掃描磁體122。該掃描磁體122和準(zhǔn)直儀124和126，已結(jié)合圖7進(jìn)行了討論。為了真正最小化構(gòu)臺(tái)的尺寸與最大化成本效率，放射防護(hù)物150也可包括在內(nèi)，但某種程度上，在磁體104中需要比圖11所示的更小的偏轉(zhuǎn)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)能理解，各種在本發(fā)明上的變動(dòng)或改進(jìn)仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種放射系統(tǒng)，包括一構(gòu)臺(tái)(100)，適用于安排與至少一個(gè)第一治療室(61)和一個(gè)第二治療室(62)相連接，所述的治療室由一放射防護(hù)隔離構(gòu)件(71)所分隔；以及一放射頭(120)，由所述的構(gòu)臺(tái)(100)機(jī)械地支撐，所述的放射頭(120)相對(duì)于所述的構(gòu)臺(tái)(100)是活動(dòng)的，它可在第一位置與第二位置之間運(yùn)動(dòng)，它在第一位置將一放射線束(110)引導(dǎo)到所述的第一治療室(61)，并在第二位置將一放射線束(110)引導(dǎo)到所述的第二治療室(62)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射系統(tǒng)，其特征在于所述的構(gòu)臺(tái)(100)包括一固定的構(gòu)臺(tái)部分(140)，適用于安排在所述的隔離構(gòu)件(71)中；一活動(dòng)的構(gòu)臺(tái)部分(130)，由所述的固定構(gòu)臺(tái)部分(140)活動(dòng)地支撐，所述的放射頭(120)由所述的活動(dòng)構(gòu)臺(tái)部分(130)機(jī)械地支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的放射系統(tǒng)，其特征在于所述的隔離構(gòu)件(71)選自以下至少一種一種放射防護(hù)隔離物，在所述的第一治療室(61)和第二治療室(62)之間；一種放射防護(hù)天花板-地板對(duì)，在所述的第一治療室(61)和第二治療室(62)之間，所述的第一治療室(61)和第二治療室(62)定位于不同的層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一所述的放射系統(tǒng)，其特征在于所述的放射頭(120)在所述的第一位置將所述的放射線束(110)引導(dǎo)到位于所述第一治療室(61)內(nèi)的第一對(duì)象(50-1)，并在所述的第二位置將所述的放射線束(110)引導(dǎo)到位于所述第二治療室(62)內(nèi)的第二對(duì)象(50-2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4之一所述的放射系統(tǒng)，其特征在于還包括至少一個(gè)放射模擬器頭(200-1、200-2)，所述的模擬器頭(200-1、200-2)能將一放射模擬光束(210-1)引導(dǎo)到所述的第一治療室(61)，同時(shí)，所述的放射頭(120)將所述的放射線束(110)引導(dǎo)到所述第二治療室(62)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射系統(tǒng)，其特征在于所述的放射模擬器頭(200-2)是可在所述的第一治療室(61)和第二治療室(62)之間的所述構(gòu)臺(tái)(100)上移動(dòng)的。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的放射系統(tǒng)，其特征在于所述的放射頭(120)適用于提供一治療光束(110)，所述的模擬器頭(200)適用于提供一治療模擬光束(210)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7之一所述的放射系統(tǒng)，其特征在于還包括第二構(gòu)臺(tái)(100-2)，適用于安排與至少所述的第二治療室(63、64)和一個(gè)第三治療室(65、66)相連接，所述的治療室由一放射防護(hù)隔離構(gòu)件(71、75、77)所分隔；以及第二放射頭(120-1)，由所述的第二構(gòu)臺(tái)(100-2)機(jī)械地支撐，所述的第二放射頭(120-1)相對(duì)于所述的第二構(gòu)臺(tái)(100-2)是活動(dòng)的，它可在第一位置與第二位置之間運(yùn)動(dòng)，它在第一位置將一放射線束(110-2)引導(dǎo)到所述的第二治療室(63、64)，它在第二位置將一放射線束(110-2)引導(dǎo)到所述的第三治療室(65、66)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放射系統(tǒng)，其特征在于所述的放射頭(120-1)和所述的第二放射頭(120-2)是配置為將所述的放射線束(110-1、110-2)從不同的發(fā)射角度引導(dǎo)到所述的第二治療室(63、64)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的放射系統(tǒng)，其特征在于還包括一放射線分光器，用于從共同的放射源同時(shí)將放射線提供到所述的第一構(gòu)臺(tái)(100-1)以及所述的第二構(gòu)臺(tái)(100-2)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種放射系統(tǒng)(1)，包括一個(gè)與多個(gè)治療室(61－68)相連接的不同圓心的構(gòu)臺(tái)(100)，這些治療室(61－68)由放射防護(hù)隔離構(gòu)件(71－78)所分隔。一個(gè)活動(dòng)式旋轉(zhuǎn)頭(120)與構(gòu)臺(tái)(100)相連接，它能在治療室(61－68)之間移動(dòng)，并將放射線束(110)引導(dǎo)到治療室(61－68)中。優(yōu)選的模擬器頭(200－1至200－8)是結(jié)合于該放射系統(tǒng)，以致它能用于每個(gè)單獨(dú)的治療室(61－68)。因此，當(dāng)?shù)谝粚?duì)象(40－1)在第一治療室(61)中被照射時(shí)，一個(gè)治療設(shè)定程序，包括對(duì)象(40－2至40－8)的準(zhǔn)確定位和模擬照射，能同時(shí)對(duì)在其他治療室(62至68)的其他對(duì)象(40－2至40－8)得以實(shí)現(xiàn)。
文檔編號(hào)A61B6/00GK1889995SQ200480035753
公開日2007年1月3日 申請(qǐng)日期2004年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月2日
發(fā)明者安德斯·巴哈姆 申請(qǐng)人:雷迪諾華公司