本實(shí)用新型屬于醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種基于回旋加速器的質(zhì)子治療系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前我國的癌癥發(fā)病率越來越高，已經(jīng)成為危害我國人民健康的最大殺手之一，通常的治療方式有手術(shù)、伽馬刀、質(zhì)子/重離子治療等。

質(zhì)子/重離子治療主要利用加速器產(chǎn)生一定能量的質(zhì)子/重離子束，通過各電磁元件將束流傳輸?shù)桨袇^(qū)，轟擊腫瘤細(xì)胞，達(dá)到治療的效果。由于質(zhì)子在物質(zhì)中有尖銳的Bragg峰，即其能量將最大限度的損失在癌變位置，因此可以在殺死癌變細(xì)胞的同時(shí)最大程度的保護(hù)正常組織，這使得質(zhì)子治療成為目前國際上最先進(jìn)的惡性腫瘤治療手段之一，也是目前國際上流行的治療手段之一。通常情況下，一臺加速器將配備3～4個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)架、一個(gè)固定束治療頭進(jìn)行治療，這樣的布局方案所需建設(shè)資金多、空間大，建設(shè)周期長。

對于一些空間有限或前期投資有限的醫(yī)院，常用的質(zhì)子治療布局方案將不適用，于是，一種降低建設(shè)投資和占地同時(shí)不影響治療效果的方案是必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本實(shí)用新型提供一種基于回旋加速器的質(zhì)子治療系統(tǒng)，在降低質(zhì)子治療建設(shè)資金及降低占地空間的情況下，不影響質(zhì)子的治療效果；結(jié)構(gòu)緊湊，控制方便。

為達(dá)到以上目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：提供一種基于回旋加速器的質(zhì)子治療系統(tǒng)，包括質(zhì)子回旋加速器及用于輸送質(zhì)子回旋加速器內(nèi)質(zhì)子的主質(zhì)子束流輸運(yùn)系統(tǒng),主質(zhì)子束流輸運(yùn)系統(tǒng)通過開關(guān)磁鐵將所需能量的質(zhì)子分別傳輸給三條不同路徑的治療室，三條不同路徑上的治療室分別為旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室及設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室兩側(cè)的水平束及垂直束雙固定束治療室和水平束及傾斜束雙固定束治療室。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室設(shè)置在質(zhì)子回旋加速器的主束流線上，水平束及垂直束雙固定束治療室和水平束及傾斜束雙固定束治療室對稱布置在質(zhì)子回旋加速器主束流線的兩側(cè)。

進(jìn)一步，所述水平束及垂直束雙固定束治療室包括水平束傳輸管道及垂直束傳輸管道；水平束傳輸管道及垂直束傳輸管道按束流的方向依次設(shè)有用于調(diào)整傳輸管道中質(zhì)子束流包絡(luò)的第一聚焦元件，用于產(chǎn)生均勻的二極磁場、使質(zhì)子束流發(fā)生偏轉(zhuǎn)的第一偏轉(zhuǎn)磁鐵，用于調(diào)整傳輸管道中偏轉(zhuǎn)質(zhì)子束流包絡(luò)的第二聚焦元件，用于產(chǎn)生快速變換、相互正交、垂直于質(zhì)子束流方向的二極磁場、使得質(zhì)子在目標(biāo)靶上來回掃描、得到大范圍的均勻劑量場的第一掃描磁鐵，用于將進(jìn)入人體的質(zhì)子束進(jìn)行整形、監(jiān)測的第一治療頭。

進(jìn)一步，所述水平束及傾斜束雙固定束治療室包括水平束傳輸管道及傾斜束傳輸管道；水平束傳輸管道及傾斜束傳輸管道按束流的方向依次設(shè)有用于調(diào)整傳輸管道中質(zhì)子束流包絡(luò)的第三聚焦元件，用于產(chǎn)生均勻的二極磁場使質(zhì)子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的第二偏轉(zhuǎn)磁鐵，用于調(diào)整傳輸管道中偏轉(zhuǎn)質(zhì)子束流包絡(luò)的第四聚焦元件，用于產(chǎn)生快速變換、相互正交、垂直于質(zhì)子束流方向的二極磁場、使得質(zhì)子在目標(biāo)靶上來回掃描、得到大范圍的均勻劑量場的第二掃描磁鐵，用于將進(jìn)入人體的質(zhì)子束進(jìn)行整形、監(jiān)測的第二治療頭。

進(jìn)一步，所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室包括旋轉(zhuǎn)束傳輸管道，旋轉(zhuǎn)束傳輸管道按束流的方向依次包括用于調(diào)整傳輸管道中質(zhì)子束流包絡(luò)的第五聚焦元件，用于產(chǎn)生均勻的二極磁場使質(zhì)子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的第三偏轉(zhuǎn)磁鐵，用于調(diào)整傳輸管道中偏轉(zhuǎn)質(zhì)子束流包絡(luò)的第六聚焦元件，用于產(chǎn)生二極磁場、使質(zhì)子束流發(fā)生偏轉(zhuǎn)的變氣隙二極磁鐵，用于將進(jìn)入人體的質(zhì)子束進(jìn)行整形、監(jiān)測的第三治療頭。

進(jìn)一步，所述主質(zhì)子束流輸運(yùn)系統(tǒng)按束流方向依次包括用于調(diào)整傳輸管道中質(zhì)子束流包絡(luò)的第七聚焦元件，用于對質(zhì)子束流起導(dǎo)向作用的導(dǎo)向磁鐵，用于測量該傳輸管道中質(zhì)子束流截面和流強(qiáng)的診斷裝置，用于控制質(zhì)子能量的降能器，用于調(diào)整降能后質(zhì)子束流包絡(luò)的第八聚焦元件。

本實(shí)用新型的有益技術(shù)效果在于：

(1)本實(shí)用新型的治療系統(tǒng)，與現(xiàn)有技術(shù)中設(shè)置的3-4個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室相比，建造費(fèi)用大約只為旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室的1/2-1/3，大大降低了質(zhì)子治療中心的前期投入。

(2)本實(shí)用新型將旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室布置在主束流線盡頭，兩個(gè)雙固定束治療室對稱的布置在回旋加速器主束流線兩側(cè)，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積少。

(3)本實(shí)用新型使用了雙固定束治療室，其治療腫瘤的種類和效果均優(yōu)于傳統(tǒng)的單固定束治療室。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型基于回旋加速器的質(zhì)子治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型雙固定束治療室的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：

1-質(zhì)子回旋加速器 2-主質(zhì)子束流輸運(yùn)系統(tǒng) 3-旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室

4-水平束及垂直束雙固定束治療室 5-水平束及傾斜束雙固定束 治療室 6-開關(guān)磁鐵

21-第七聚焦元件 22-導(dǎo)向磁鐵 23-診斷裝置 24-降能器

25-第八聚焦元件

31-第五聚焦元件 32-第三偏轉(zhuǎn)磁鐵 33-第六聚焦元件

34-變氣隙二極磁鐵 35-第三治療頭

41-第一聚焦元件 42-第一偏轉(zhuǎn)磁鐵 43-第二聚焦元件

44-第一掃描磁鐵 45-第一治療頭

51-第三聚焦元件 52-第二偏轉(zhuǎn)磁鐵 53-第四聚焦元件

54-第二掃描磁鐵 55-第二治療頭

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖，對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

如圖1所示，是本實(shí)用新型提供的一種基于回旋加速器的質(zhì)子治療系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括質(zhì)子回旋加速器1和用于輸送質(zhì)子回旋加速器內(nèi)質(zhì)子的主質(zhì)子束流輸運(yùn)系統(tǒng)2,主質(zhì)子束流輸運(yùn)系統(tǒng)2通過開關(guān)磁鐵6將所需能量的質(zhì)子分別傳輸給三條不同路徑的治療室，三條不同路徑上的治療室分別為旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室3及設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室3兩側(cè)的水平束及垂直束雙固定束治療室4和水平束及傾斜束雙固定束治療室5。本實(shí)用新型水平束及傾斜束雙固定束治療室5中的傾斜束優(yōu)選45°。旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室3設(shè)置在質(zhì)子回旋加速器1的主束流線上，水平束及垂直束雙固定束治療室4和水平束及傾斜束雙固定束治療室5對稱布置在質(zhì)子回旋加速器1主束流線兩側(cè)。

由此，本實(shí)用新型采用上述結(jié)構(gòu)和布局，極大的節(jié)約占地面積和使用成本，對于一些空間有限或前期投資有限的醫(yī)院，本實(shí)用新型的治療系統(tǒng)非常適用。

如圖2所示，水平束及垂直束雙固定束治療室4包括水平束傳輸管道及垂直束傳輸管道；水平束傳輸管道及垂直束傳輸管道按束流的方向依次包括用于調(diào)整傳輸管道中質(zhì)子束流包絡(luò)的第一聚焦元件41，用于產(chǎn)生均勻的二極磁場、使質(zhì)子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的第一偏轉(zhuǎn)磁鐵42，用于調(diào)整傳輸管道中偏轉(zhuǎn)質(zhì)子束流包絡(luò)的第二聚焦元件43，用于產(chǎn)生快速變換的、相互正交、垂直于質(zhì)子束流方向的二極磁場、使得質(zhì)子在目標(biāo)靶上來回掃描、得到大范圍的均勻劑量場的第一掃描磁鐵44，用于將進(jìn)入人體的質(zhì)子束進(jìn)行整形、監(jiān)測的第一治療頭45。

水平束及傾斜束雙固定束治療室5包括水平束傳輸管道及傾斜束傳輸管道；水平束傳輸管道及傾斜束傳輸管道按束流的方向依次包括用于調(diào)整傳輸管道中質(zhì)子束流包絡(luò)的第三聚焦元件51，用于產(chǎn)生均勻的二極磁場使質(zhì)子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的第二偏轉(zhuǎn)磁鐵52，用于調(diào)整傳輸管道中偏轉(zhuǎn)質(zhì)子束流包絡(luò)的第四聚焦元件53，用于產(chǎn)生快速變換的、相互正交、垂直于質(zhì)子束流方向的二極磁場、使得質(zhì)子在目標(biāo)靶上來回掃描、得到大范圍的均勻劑量場的第二掃描磁鐵54，用于將進(jìn)入人體的質(zhì)子束進(jìn)行整形、監(jiān)測的第二治療頭55。

旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室3包括旋轉(zhuǎn)束傳輸管道，旋轉(zhuǎn)束傳輸管道按束流的流通方向依次包括用于調(diào)整傳輸管道中質(zhì)子束流包絡(luò)的第五聚焦元件31，用于產(chǎn)生均勻的二極磁場使質(zhì)子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的第三偏轉(zhuǎn)磁鐵32，用于調(diào)整傳輸管道中質(zhì)子束流包絡(luò)的第六聚焦元件33，用于產(chǎn)生二極磁場、使質(zhì)子束流發(fā)生偏轉(zhuǎn)的變氣隙二極磁鐵34，用于將最終進(jìn)入人體的質(zhì)子束進(jìn)行整形、監(jiān)測的第三治療頭35。

主質(zhì)子束流輸運(yùn)系統(tǒng)2按束流方向依次包括用于調(diào)整傳輸管道中質(zhì)子束流包絡(luò)的第七聚焦元件21，用于對質(zhì)子流起導(dǎo)向作用的導(dǎo)向磁鐵22，用于測量該傳輸管道中束流截面和流強(qiáng)的診斷裝置23，用于控制能量的降能器24、用于調(diào)整降能后質(zhì)子束流包絡(luò)的第八聚焦元件25。

本實(shí)用新型是在一個(gè)回旋加速器的基礎(chǔ)上，配有1個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室和2個(gè)雙固定束治療室，其中每個(gè)雙固定束治療室含兩條束流線，其一為水平束與垂直束的組合，其二為水平束與傾斜束的組合。雙固定束的模式，對于大多數(shù)腫瘤來說，已可以保證治療效果，而對一些特殊的無法用雙固定束治療的病例，可利用本布局中的旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室進(jìn)行治療。由此，本實(shí)用新型1個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室和2個(gè)雙固定束治療室，即減小了占地面積、節(jié)約了成本，又保證治療效果。

本實(shí)用新型的治療系統(tǒng)，從質(zhì)子回旋加速器1引出的質(zhì)子束流，進(jìn)入主質(zhì)子束流輸運(yùn)系統(tǒng)2，并在該系統(tǒng)2中進(jìn)行能量調(diào)節(jié)、聚焦、偏轉(zhuǎn)、測量、適形后，被開關(guān)磁鐵6分配到旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室3、水平束及垂直束雙固定束治療室4和水平束及傾斜束雙固定束治療室5中。其中，水平束及垂直束雙固定束治療室4中安裝有兩條固定束，分別為水平固定束和垂直固定束，可以從水平以及垂直兩個(gè)方向?qū)Σ∪诉M(jìn)行照射；水平束及傾斜束雙固定束治療室5中安裝有兩條固定束，分別為水平固定束和傾斜固定束，從水平以及傾斜雙方向?qū)Σ∪诉M(jìn)行照射；旋轉(zhuǎn)機(jī)架治療室3中安裝有一個(gè)旋轉(zhuǎn)機(jī)架，為無法用雙固定束治療的病人進(jìn)行照射。

本實(shí)用新型基于回旋加速器的質(zhì)子治療系統(tǒng)并不限于上述具體實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出其他的實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型的技術(shù)創(chuàng)新范圍。