[发明专利]线性加速器

说明书

技术领域

本发明涉及线性加速器(“linac”)。

背景技术

在使用放射疗法治疗癌症和其它疾病时，大功率的合适放射线束被引向患者的受感染区域。该束易于杀死在其路径上的活细胞，因此其用于杀死癌细胞，因而非常期望确保放射线束正确对准。做不到这一点就会造成患者健康细胞的不必要损坏。

使用若干种方法检查对准的情况，并且一些设备例如Elekta^TM Synergy^TM设备采用两个辐射源，一个能产生治疗束的高能加速器和一个产生诊断束流的低能X射线管。两个辐射源都安装在同一个可旋转台架上，隔开90°。每个辐射源具有相关的平板探测器，分别用于入口图像和诊断图像。

在我们的早先申请WO-A-99/40759中，描述了用于线性加速器的新耦合单元，其允许产生的束流能量比迄今为止的都更容易变化。在我们随后的申请WO-A-01/11928中，描述了该结构如何在能够产生高能治疗束流的加速器中产生适合于诊断的极低能量束流。这些现有技术公开内容的两份公开内容因而组合在一起作为参考。读者应当注意本申请发展了在那些申请中阐述的原理，因此应当结合本申请阅读那些申请，并且应当结合那些公开内容来形成本申请公开内容的一部分。

发明概述

Elekta^TM Synergy^TM装置运行良好，但是因为需要某些部分有效地复制，对该结构进行重复来获得诊断图像。此外，必须注意保证对准这两个辐射源以便诊断视图可与治疗束相关。无论如何，这一点看起来是必要的以便可在治疗期间获得诊断图像以保证按计划进行治疗。

WO-A-01/11928示出了如何调整加速器以产生低能束流而非高能束流，但是没有详细描述如何能够根据同时治疗和监视所要求的同时产生这两个束流。典型地，在已知的可变能量线性加速器中，电子束能量限定机构被设置为特定值，线性加速器在该能量下运行一段时间，然后该能量变成不同的设定值。通常，为了获得治疗能量就必须以脉冲方式运行加速器，这一点使得在设备消耗适度的平均功率时可获得极高峰值的rf功率。

因此本发明提供一种线性加速器，包括一系列加速腔，相邻的一对加速腔通过耦合腔耦合，其中至少一个耦合腔包括可旋转的可旋转非对称元件，从而改变该腔所提供的耦合。还提供加速器的控制装置，其适合于控制加速器脉冲的运行和非对称元件的旋转，设置为以非对称元件的控制角度产生脉冲以控制连续脉冲的能量。因此如果需要可从一个脉冲到下一个脉冲改变能量。

实现这一点的有利方法为在线性加速器的运行期间连续旋转非对称元件。然后，控制装置仅仅需要调整连续脉冲的相位，从而在脉冲的短暂持续期内可“看到”该非对称元件处于需要的位置。加速器的脉冲速率可以名义上与非对称元件的旋转速度相同，但是如果后者具有一定程度的旋转对称性(尽管不是完全的旋转对称)，则可将旋转速度设置为脉冲速率的1/n倍，这里n为旋转对称的程度。因此，在例如WO-A-99/40759的情况中，其中非对称元件为平叶片，其将具有2(表示半旋转将使其处于基本上不可分辨的状态)的旋转对称性而转速可以是脉冲速率的一半。

实际上，某些非对称元件的角度比其它元件更不可靠。因此，优选该控制装置包括当非对称元件处于某方向时防止加速器运行的机构。

一般地，加速器的阻抗可随着所包含的各单元的耦合而变化。如果将控制装置设置为根据rf脉冲时非对称元件的角度调节输送到加速器的rf功率，则可解决这个问题。

WO-A-99/40759装置的主要优点为在清空装置的环境下旋转耦合容易得多。其实，在连续旋转设备的环境下，会出现其它可能。轴可通过真空密封。但是我们优选这种布置，其中在加速器真空部内设置非对称元件并通过与真空部的外部部件之间的电磁作用而旋转非对称元件。因此和驱动相关的部件不需要经过真空密封。这可通过在非对称元件上提供至少一个磁极化元件以及在真空部的外部设置至少一个电线圈来实现。尽管不经过(鉴于我们的知识)真空密封，但是在步进式电动机领域采用这样的布置。

附图简介

现在将通过实例参考附图描述本发明的一个实施例，其中：

图1示出了一对加速器腔以及其间耦合腔的视图；

图2和3示出了加速器的特征曲线，图2示出了线性加速器阻抗随叶片角的变化；以及

图4示出了旋转非对称元件的设置。

发明详述

在下面的机器中存在明显的临床优势，其束能量可有效地“立即”从治疗能量切换至成像能量以允许治疗时成像，且不耗时并利用更简单的构造。