[发明专利]放射治疗设备及其剂量控制装置和方法

说明书

本发明提供了一种放射治疗设备及其剂量控制装置和方法。剂量控制装置包括微波脉冲发生器、电子注入器、加速管、时延控制器和X射线转化装置。微波脉冲发生器产生微波脉冲。电子注入器产生电子脉冲。加速管引入所述微波脉冲和所述电子脉冲，且根据所述微波脉冲对所述电子脉冲进行加速。时延控制器，被配置为控制来自所述微波脉冲发生器的所述微波脉冲和来自所述电子注入器的所述电子脉冲的相对时延，以使所述微波脉冲和所述电子脉冲之间的关系至少包括两者部分同步状态；X射线转化装置，将所述加速管加速后的电子脉冲转化为X射线剂量的装置。

技术领域

本发明主要涉及放射治疗设备领域，尤其涉及一种剂量控制装置和方法。

背景技术

放射治疗是利用现代高科技计算机控制先进的射线发生设备——医用电子直线加速器，通过控制放射线的入射方向、放射区域对肿瘤进行不开刀、无痛苦、损伤小、体质消耗小的有效肿瘤治疗方案。

对于放射治疗设备，通过在微波的加速相位注入电子脉冲来实现产生高能电子。高能电子穿过靶(即治疗靶)后产生射线，照射肿瘤组织。肿瘤组织吸收的辐射剂量，即吸收剂量，是放射治疗中关心的。肿瘤的放射性治疗，要根据治疗计划在给定的肿瘤靶区沉积给定吸收剂量。通常用机器跳数(MU)作为放射治疗设备的控制变量来计量吸收剂量。

对于放射治疗设备的控制层来说，剂量作为一个控制轴，需要通过轨迹来实现与其他运动轴的同步。例如对于剂量与机架角度的同步，轨迹会给出某一时刻的剂量、机架角度需要到达的位置。对于精确放疗，希望尽可能精确地根据轨迹来控制剂量率和累计剂量。

当前，通过引入三极电子枪，控制栅极的开关状态，来实现吸收剂量控制。在一个典型的例子中，注入电子脉冲(Injector脉冲)宽度小于加速微波脉冲(MW脉冲)，通过开关方式注入电子脉冲，或者将注入电子脉冲和微波脉冲不同步的方式，来实现剂量脉冲的打开和关闭。剂量脉冲的控制精度为1个脉冲。对于均整器(Flatten Filter,FF)模式，一个脉冲的机器跳数为0.03MU左右；对于无均整器(Flatten Filter Free,FFF)模式，一个脉冲的机器跳数为0.07MU左右。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种放射治疗设备及其剂量控制装置和方法，可以提高剂量控制精度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种剂量控制装置，包括微波脉冲发生器、电子注入器、加速管、时延控制器和X射线转化装置。微波脉冲发生器产生微波脉冲。电子注入器产生电子脉冲。加速管引入所述微波脉冲和所述电子脉冲，且根据所述微波脉冲对所述电子脉冲进行加速。时延控制器，被配置为控制来自所述微波脉冲发生器的所述微波脉冲和来自所述电子注入器的所述电子脉冲的相对时延，以使所述微波脉冲和所述电子脉冲之间的关系至少包括两者部分同步状态；X射线转化装置，将所述加速管加速后的电子脉冲转化为X射线剂量的装置。

在本发明的一实施例中，所述时延控制器，还被配置为使所述微波脉冲和所述电子脉冲之间的关系包括完全同步和/或完全异步状态。

在本发明的一实施例中，所述时延控制器被配置为控制所述微波脉冲的宽度和/或所述电子脉冲的宽度。

在本发明的一实施例中，剂量控制装置还包括幅值控制器，被配置为控制所述微波脉冲和/或所述电子脉冲的幅值。

在本发明的一实施例中，剂量控制装置还包括：第一高压发生器，连接在所述时延控制器与所述微波脉冲发生器之间，用于响应来自所述时延控制器的控制信号产生提供给所述微波脉冲发生器的第一高压脉冲；和/或第二高压发生器，连接在所述时延控制器与所述电子注入器之间，用于响应来自所述时延控制器的控制信号产生提供给所述电子注入器的第二高压脉冲。