[发明专利]笔形束适形调强治疗头系统及实现方法

权利要求书

1.笔形束适形调强治疗头系统，其特征在于，该系统包括超导回旋加速器(1)、能量选择系统(2)、束斑调节装置(3)、偏转二极铁(4)与治疗头(5)；

所述超导回旋加速器(1)引出固定能量的质子束(9)，并调节质子束(9)流强；

所述能量选择系统(2)将固定能量的质子束(9)调节为治疗肿瘤(10)所需的能量和能散，实现质子束(9)在肿瘤(10)中的纵向射程调节；

所述质子束(9)到达束斑调节装置(3)，调节质子束(9)的截面尺寸；

所述质子束(9)再经偏转二极铁(4)到达治疗头(5)，对质子束(9)进行横向扩展；

根据病人信息的治疗需求计划参数，调节超导回旋加速器引出固定能量的质子束的流强；通过协调控制超导回旋加速器、能量选择系统、治疗头，从而实现肿瘤的三维适形调强照射；

所述能量选择系统(2)包括降能器(201)、能量选择二极铁(202)和能量狭缝(203)，能量选择范围为70Mev至200Mev；所述能量选择二极铁(202)和能量狭缝(203)用于筛选来自降能器(201)的质子束(9)的能量和能散，通过控制降能器(201)，使质子束(9)在肿瘤(10)的Z方向由深向浅照射；

照射从治疗所需的最高能量Ln层开始，在照射等能层时，将能量选择系统设定到下一个较低的能量，当一层照射完成，关断质子束，降能器切换能量，质子束照射下一层，以此往复，直至照射至L1层，至整个肿瘤照射完成。

2.根据权利要求1所述的笔形束适形调强治疗头系统，其特征在于，所述治疗头(5)包括束流截面探头(501)、第一扫描磁铁(502)、第二扫描磁铁(503)、束流位置探头(504)、束流剂量探头(505)、射程调制器(506)、第一霍尔探头(507)、第二霍尔探头(508)；所述质子束(9)进入治疗头(5)后，束流截面探头(501)监测质子束(9)截面尺寸及形状信息，并反馈至治疗头控制装置(8)，自动调节束斑调节装置(3)。

3.根据权利要求2所述的笔形束适形调强治疗头系统，其特征在于，所述第一霍尔探头(507)用于监测第一扫描磁铁(502)的磁场的大小；所述第二霍尔探头(508)用于监测第二扫描磁铁(503)的磁场的大小；所述束流位置探头(504)用于监测质子束(9)在横向截面XY平面的位置，并反馈至治疗头控制装置(8)。

4.根据权利要求3所述的笔形束适形调强治疗头系统，其特征在于，所述治疗头控制装置(8)分析比较病人信息的治疗需求计划参数和监测反馈参数，分别发送控制指令给第一扫描磁铁控制器(71)、第二扫描磁铁控制器(72)；第一扫描磁铁控制器(71)控制第一扫描电源(61)，第二扫描磁铁控制器(72)控制第二扫描电源(62)。

5.根据权利要求2所述的笔形束适形调强治疗头系统，其特征在于，所述束流剂量探头(505)用于监测质子束(9)照射至肿瘤(10)的剂量，通过束流剂量探头(505)的质子束(9)照射剂量的实际测量值被输入到治疗头控制装置(8)中；所述射程调制器(506)由8块厚度分别为0.5mm、1mm、2mm、4mm、8mm、16mm、32mm和64mm，截面积为30cm*40cm的甲基丙烯酸甲酯平板组成。

6.根据权利要求4所述的笔形束适形调强治疗头系统，其特征在于，所述第一扫描电源(61)包括不具有滤波器的第一扫描电源第一电源单元(611)和具有滤波器的第一扫描电源第二电源单元(612)；所述第二扫描电源(62)包括不具有滤波器的第二扫描电源第一电源单元(621)和具有滤波器的第二扫描电源第二电源单元(622)。