笔形束适形调强治疗头系统及实现方法技术方案

本发明专利技术公开一种笔形束适形调强治疗头系统及实现方法，包括超导回旋加速器、能量选择系统、束斑调节装置、偏转二极铁、治疗头；所述超导回旋加速器引出固定能量的质子束，并调节质子束流强；所述能量选择系统将固定能量的质子束调节为治疗肿瘤所需的能量和能散，实现质子束在肿瘤中的纵向射程调节；所述质子束到达束斑调节装置，调节质子束的截面尺寸；所述质子束再经偏转二极铁到达治疗头，对质子束进行横向扩展。本发明专利技术将束流经过治疗头，可以减少因核碰撞产生二次辐射，提高束流在传输过程中利用率，照射野尺寸相对较大；通过协同控制扫描磁铁、能量选择系统和超导回旋加速器可以实现肿瘤整个区域的三维适形调强治疗。

Pen shaped bundle shape modulated intensity treatment head system and implementing method

The invention discloses a pencil beam IMRT head system and implementation method, including superconducting cyclotron, energy selection system, the beam deflection adjusting device, dipole and a treatment head; the superconducting cyclotron proton beam fixed energy, and adjust the proton beam intensity; the proton energy selection system fixed beam energy regulation for the treatment of cancer and energy required to achieve scattered proton beam longitudinal range in tumor regulation; the proton beam to beam section size adjusting device, adjusting the proton beam; the proton beam by deflecting dipole at the treatment head, horizontal extension of the proton beam. The invention of the beam through the treatment head, may reduce the occurrence of two nuclear radiation due to collision, improve the utilization rate of the beam in the transmission process, the radiation field size is relatively large; the cooperative control of scanning magnet, energy selection system and superconducting cyclotron can achieve tumor whole area of three-dimensional conformal treatment.

【技术实现步骤摘要】
笔形束适形调强治疗头系统及实现方法
本专利技术涉及一种医用治疗头，尤其涉及一种将质子束照射至肿瘤等患部来进行治疗的治疗头系统及其实现方法。
技术介绍
质子经由加速器加速至约70％的光速，被引出射入人体。在到达肿瘤病灶前，射线能量释放不多，但是到达病灶后，射线会瞬间释放大量能量，形成名为“布拉格峰”的能量释放轨迹，有利于放射治疗中精确调节剂量分布，使照射至肿瘤周围的正常组织剂量最小化，实现疗效最大化。传统的散射治疗头，在束流传输路径中需要使用散射体、准直器、适应器、补偿器、射程调节器及剂量检测仪等设备，束流路上介质多，因核碰撞产生二次辐射，如中子辐射、伽马射线辐射等。此外，传统的散射治疗头束流在传输过程中损失较大，束流利用率低，束流横向扩展产生的照射野尺寸相对较小。在对肿瘤进行治疗时，对肿瘤区域切片划层，通过控制扫描磁铁场强的大小或患者相对于质子束移动的方法，实现与质子束流照射方向垂直的横向扩展(X、Y方向)；通过调节束流能量的大小，改变质子束在肿瘤区域内的射程；通过控制质子束流强，在肿瘤区域中形成预设的三维剂量分布，实现质子束三维适形调强治疗。申请号为：201080050492.5的本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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。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，所述能量选择系统(2)包括降能器(201)、能量选择二极铁(202)、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。3.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)。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)。5.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...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑金星，宋云涛，陈永华，王鹏彧，王明，张午权，
申请(专利权)人：合肥中科离子医学技术装备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34