[发明专利]获得小束斑的粒子束治疗头装置

说明书

本发明提供一种获得小束斑的粒子束治疗头装置的设计方案，该粒子束治疗头装置包括：用于扫描扩展粒子束的扫描铁、用于传输扫描后的粒子束的真空管道以及安装在真空管道上的辐射防护设备，该设计方案还包括一些必要的束流测量设备和调制设备。根据本发明的粒子束治疗头装置将真空管道从扫描铁延伸至靶体的附近，并将一些必不可少的束流探测设备后移。该装置维持粒子束流在低真空环境中传输，有效地减小了束流与空气的散射作用，并显著降低了束流与探测设备的散射角对束斑尺寸的影响，从而维持较小的束斑尺寸。

技术领域

本发明属于医疗领域，尤其涉及一种粒子束治疗头装置。

背景技术

粒子束在医疗领域常常用来治疗癌症，粒子束可以最大限度地杀灭靶区肿瘤细胞，同时尽可能减少对肿瘤靶区周围的健康组织进行伤害，减少正常组织并发症的几率，提高治疗的效果。对于粒子束治癌而言，一般需要将束流转换成均匀的扩展束。得到均匀的扩展束一般有两种方法，均匀扫描和点扫描。对于均匀扫描，为了得到均匀的照射野，通常希望束流在等中心点(即肿瘤位置的中心参考点)具有较大的束斑。而采用点扫描方式时，为了达到良好的治疗效果，希望束斑越小越好。在现有的装置中，束流会与空气以及设备发生散射，导致束斑增大，无法维持小束斑，因此难以用于点扫描。

发明内容

为了在点扫描模式下，获得较小的束斑尺寸，本发明的实施例提供一种粒子束治疗头装置，该粒子束治疗头装置包括：用于扫描粒子束的扫描铁以及用于传输扫描后的粒子束的真空管道，真空管道从扫描铁延伸至粒子束靶体附近，粒子束治疗头装置还包括安装在真空管道上的辐射防护设备。

根据一些实施例，辐射防护设备包括对束流进行阻挡的束流阻挡器和对由被阻挡的束流所产生的中子进行阻挡和/或散射的中子快门。

根据一些实施例，辐射防护设备安装在粒子束的传输路径上，辐射防护设备在粒子束治疗头装置正常工作时允许粒子束通过，并且在粒子束治疗头装置存在异常时阻止粒子束通过。

根据一些实施例，真空管道包括多段真空管道，多段真空管道通过法兰连接。

根据一些实施例，真空管道的靠近粒子束靶体的端部为真空膜窗，粒子束通过真空膜窗穿出。

根据一些实施例，多段真空管道具有不同的横截面积，越靠近真空膜窗的真空管道的横截面积越大。

根据一些实施例，粒子束治疗头装置进一步包括设置在真空管道和粒子束的靶体之间的束流测量设备和束流调制设备。

根据一些实施例，束流测量设备安装在真空管道与束流调制设备之间。

根据一些实施例，束流测量设备包括多个剂量电离室和两个分条电离室，多个剂量电离室设置在两个分条电离室之间。

根据一些实施例，束流调制设备包括脊形过滤器和降能器，脊形过滤器和/或降能器采用卡扣拔插式安装，在脊形过滤器和/或降能器的安装支架上设置能够指示脊形过滤器和/或降能器的属性的传感器。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：将真空管道从扫描铁延伸至靶体的附近，维持束流在低真空环境中传输，有效降低束流与空气的散射作用，并且将必不可少的散射设备(如束流测量设备)安装在靶体附近，降低束流与设备的散射作用对束斑的影响，从而维持较小的束斑尺寸。

附图说明

通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。

图1A是根据本发明的一个实施例的能够获得小束斑的粒子束治疗头装置的结构示意图；

图1B是根据本发明的一个实施例的能够获得小束斑的粒子束治疗头装置的立体示意图；

图2A是根据本发明的粒子束治疗头装置的辐射防护设备处于待机状态的结构示意图；