[发明专利]一种小型化离子射线治疗装置有效

专利信息
申请号: 202110638036.2 申请日: 2021-06-08
公开(公告)号: CN113209501B 公开(公告)日: 2023-06-20
发明(设计)人: 马力祯;石健;吴巍 申请(专利权)人: 兰州科近泰基新技术有限责任公司
主分类号: H05H13/04 分类号: H05H13/04
代理公司: 北京纪凯知识产权代理有限公司 11245 代理人: 谢斌
地址: 730013 甘*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 一种 小型化 离子 射线 治疗 装置
【说明书】:

发明涉及一种小型化离子射线治疗装置,包括:离子源,被配置为产生治疗使用的低能离子;直线加速器,其注入端通过束流传输线与离子源连接,直线加速器被配置为将离子源产生的离子进行初步加速,以得到中能束流;同步加速器,其注入端通过束流传输线与直线加速器的引出端连接,同步加速器被配置为对注入的中能离子束进行进一步加速,以得到目标能量的高能束流;超导分束器,超导分束器通过束流传输线与同步加速器的引出端连接,超导分束器被配置为将同步加速器引出的高能束流分别导向其下游不同方向的束流传输线;治疗终端,一个以上治疗终端与超导分束器下游不同方向的束流传输线相连。本发明能实现离子治疗装置的小型化,并提供稳定可靠的高流强束流。

技术领域

本发明涉及一种医用加速器治疗装置,特别是关于一种小型化离子射线治疗装置。

背景技术

离子束(该离子是指氢离子、氦离子、锂离子、碳离子和氧离子等元素周期表中质量数不超过20,适合离子治疗的离子)由于其倒转的深度剂量分布可以精准杀死肿瘤而对其周围健康组织损伤很小,因此十分有利于保护人体重要器官,极大地提高肿瘤患者的治疗水平及术后生活质量。并且与常规射线相比,离子束具有高的相对生物学效应(RelativeBiological Effectiveness,RBE),即达到相同的生物学效果(如细胞10%存活)所需的物理吸收剂量小于常规射线的物理吸收剂量,由此能显著减少患者的治疗次数,大幅提高医院接纳病人的能力。因此,离子治疗被寄予厚望,如今已成为最为先进有效的肿瘤治疗手段之一。

在离子治疗中通过合理调节磁铁元件的磁场强度可以进行束流操纵,例如,使用同步环形加速器可以改变出射粒子束的能量进而调整粒子束在病人体内的射程,利用三阶共振慢引出可以缓慢而均匀地引出环内粒子束,从而将适量能量和适量数量的离子在肿瘤靶区进行涂抹。

然而,现有的离子治疗装置占地面积大,投资成本高,导致拥有优秀治疗效果的离子装置较难推广。

发明内容

针对上述问题,本发明的目的是提供一种结构较为简单、性能更加优越、布局更加紧凑、终端配置更加灵活的小型化离子射线治疗装置。为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:一种小型化离子射线治疗装置,包括:离子源,被配置为产生治疗使用的低能离子;直线加速器,所述直线加速器的注入端通过束流传输线与所述离子源连接,所述直线加速器被配置为将所述离子源产生的离子进行初步加速,以得到中能束流;同步加速器,所述同步加速器的注入端通过束流传输线与所述直线加速器的引出端连接,所述同步加速器被配置为对注入的中能离子束进行进一步加速,以得到目标能量的高能束流;超导分束器,所述超导分束器通过束流传输线与所述同步加速器的引出端连接,所述超导分束器被配置为将所述同步加速器引出的高能束流分别导向其下游不同方向的束流传输线;治疗终端,一个以上所述治疗终端与所述超导分束器下游不同方向的束流传输线相连。

所述的小型化离子射线治疗装置,优选地,所述离子源采用激光离子源。

所述的小型化离子射线治疗装置,优选地,所述直线加速器包括:射频四极场加速器,其入口与离子源连接,用于将从所述离子源引出的低能离子加速到2-3MeV的能量水平;交叉指磁波漂移管直线加速器,其入口与所述射频四极场加速器的出口连接,用于将来自所述射频四极场加速器的束流进一步加速到大约7-10MeV的能量水平;或者,所述直线加速器采用射频四极场加速器与漂移管直线加速器的组合型腔体。

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