一种磁共振引导的放疗系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种磁共振引导的放疗系统，其包括磁共振设备，直线加速器，旋转支架，旋转驱动装置及调整装置。本实用新型专利技术提供的磁共振引导的放疗系统，通过优化结构，有效的将直线加速器和核磁共振结合，系统性能优良，便于推广产业化，具有很好的应用前景。

A Mr guided radiotherapy system

【技术实现步骤摘要】
一种磁共振引导的放疗系统
本技术涉及放疗和成像
，具体而言，涉及一种磁共振引导的放疗系统。
技术介绍
恶性肿瘤是当前人类健康面临的主要威胁之一，并且呈现逐年上升的趋势。放射治疗通过高能放射线照射实现对肿瘤的治疗。由于高能射线不仅能杀死肿瘤细胞，同时也能对正常的组织细胞造成损伤，所以精确度是放疗技术的关键因素。分次治疗的摆位误差、治疗期间的靶区收缩变形以及脏器的蠕动，都会造成射线的剂量误差。图像引导的放射治疗(IGRT)通过对图像精确的靶区勾画判定，使照射野能够跟随靶区运动，精确对肿瘤实施正常的剂量照射，同时保证周围正常组织的剂量很低，以尽量的避免并发症的发生。目前通过CT、CBCT、PET以及超声等影像设备进行放射的引导，能够很好的治疗效果。CT、CBCT、PET等成像设备，由于电离辐射的特性，通常无法在放射的过程中同步采集影像。超声引导通常只能应用在盆腔放疗，并且对比度欠佳。MRI(磁共振成像系统)的检查没有电离辐射，扫描速度很快，可以任意方位断层，扫描时间与放疗治疗同步进行，能够实时有效的监控靶区运动。MRI虽然在放射治疗中虽然有很大的优势，但是MRI与直线加速器的融合仍然有很大的技术难度，如MRI的磁场对直线加速器的电子枪和加速管的磁耦合效应，电子回旋效应造成的剂量率分布的改变，以及直线加速器的射频信号对磁场均匀性的影响等。目前国内外进行磁共振和直线加速器融合的研究机构并不多，美国ViewRay公司的MRIdian利用分离式磁体的超导磁共振造影系统，通过一个旋转机架，安装三个Co60远程治疗头，实现肿瘤的定位。加拿大Alberta大学CCI(CrossCancerInstitute)通过一个门架圆环将磁共振和直线加速器偶联在一起，通过门架的旋转带动放射系统的旋转放射，但是放射源机头只能围绕病床旋转，不能做多角度多平面的放射治疗。荷兰Utrecht设计的MRI-加速器系统，利用非分离式的1.5T超导磁体，射线穿过低温液氦层到达治疗靶区，这对射线的束流提出了很大的挑战。
技术实现思路
鉴于此，本技术提出了一种磁共振引导的放疗系统，旨在解决现有的问题。本技术提出了一种磁共振引导的放疗系统，包括磁共振设备，直线加速器，旋转支架，旋转驱动装置和调整装置；所述磁共振设备安装在所述旋转支架上，通过所述旋转驱动装置可驱动所述磁共振设备在所述旋转支架上绕磁共振设备旋转轴旋转；所述磁共振设备包括磁体，所述磁体包括上、下磁极，及位于上、下磁极之间的对称设置的立柱；所述直线加速器包括限束装置，用于输出射线束；所述调整装置跨接固定在所述磁共振设备的两侧；所述限束装置固定在所述调整装置上，位于所述立柱的上方，且垂直于所述上、下磁极之间磁场，可随磁共振设备同步旋转。进一步地，所述上、下磁极分别包括轭铁，及依次设置在轭铁内表面的磁性材料、极板、匀场环；所述匀场环分别在沿患者进出方向具有对称的两个贯通缺口，所述缺口的高度小于等于匀场环高度，所述缺口的厚度等于匀场环的厚度；所述缺口对应位置的轭铁、磁性材料也相应空缺形成缺口。进一步地，所述立柱为四柱立柱。进一步地，所述直线加速器还包括脉冲调制器、磁控管/速调管、电子枪、加速管，磁控管/速调管与加速管之间通过波导管连接，其中，电子枪发射的电子束经过脉冲调制器后，进入磁控管/速调管产生微波，所述微波通过波导管传输到加速管中进行加速，然后经过所述限束装置输出；所述脉冲调制器、磁控管/速调管、电子枪、加速管均固定在所述调整装置上。进一步地，所述直线加速器还包括脉冲调制器、磁控管/速调管、电子枪、加速管，磁控管/速调管与加速管之间通过波导管连接，其中，电子枪发射的电子束经过脉冲调制器后，进入磁控管/速调管产生微波，所述微波通过波导管传输到加速管中进行加速，然后经过所述限束装置输出；所述脉电子枪、加速管及限束装置固定在所述调整装置上，所述脉冲调制器和磁控管/速调管固定于所述磁共振设备的远端。进一步地，所述调整装置包括底座，可升降偏摆支架和承载架；所述可升降偏摆支架固定在所述磁共振设备的两侧，其一端连接于所述承载架的下表面，另一端连接于所述底座的上表面；所述承载架上设置有限束装置和偏摆驱动定位装置，所述偏摆驱动定位装置可驱动限束装置绕轴做回转偏摆运动，并能够对偏摆位置进行测量与反馈；所述可升降偏摆支架具有偏摆支架回转轴，且所述偏摆支架回转轴垂直于所述磁共振设备旋转轴；可升降偏摆支架上设有偏摆驱动装置，可驱动可升降偏摆支架绕偏摆支架回转轴偏摆，从而带动限束装置也绕所述偏摆支架回转轴偏摆。进一步地，所述放疗系统还包括有配重块和/或X光成像平板探测器，所述配重块和/或X光成像系统平板探测器与所述底座固定连接，位于底座的下方。进一步地，所述上、下磁极朝外的端面上对称的设有旋转轴承，所述旋转轴承连接于所述旋转支架。进一步地，所述磁共振引导的放疗系统还包括治疗床，所述治疗床设置在所述旋转轴承之间，所述治疗床的长度方向的中心线与所述磁共振设备的旋转轴线平行。进一步地，所述旋转驱动装置连接有蓄能装置；所述蓄能装置为弹簧式、活塞式或气压式蓄能装置。本技术提供的磁共振引导的放疗系统，通过优化结构，将直线急速器与磁共振设备有效结合，主要包括以下有益效果：1、通过采用四柱结构立柱，及带缺口的非圆周对称设计的磁极，有效的增加了磁体的稳定性，提高了磁性材料的使用效率，相对减轻磁体的重量，而且整个系统有效成像空间也增大。2、两种加速器系统与磁共振设备的结合方式，或可以减少损耗，使得系统更紧凑；或可以减少加速器系统对磁共振成像的影响，并且能有效降低旋转件的重量，两种方案可根据场地大小实际情况有选择的实行。3、调整装置的结构设计，使加速器限束装置除跟随系统整体旋转外，还有三种运动轨迹：弧形运动轨迹、圆周运动轨迹及直线运动轨迹，从而可使直线加速器发出的射线方向有很高的自由度，使治疗计划有更大的选择余地。4、配重块的使用，在完成配重的同时可实现对X光的遮挡，可以有效减小X射线对外界环境的影响，降低治疗室屏蔽区的墙体厚度。5、可选的添加X光成像平板探测器，可用于肿瘤定位，射野形状及剂量验证成像等，进一步提升设备整体性能。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本技术实施例提供的磁共振引导的放疗系统的结构示意图；图2为本技术实施例提供的磁体的结构示意图一；图3为本技术实施例提供的磁体的结构示意图二；图4为本技术实施例提供的磁体和病床配置关系示意图；图5为本技术实施例提供的直线加速器的原理图；图6为本技术实施例提供的直线加速器的结构示意图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁共振引导的放疗系统，其特征在于，包括：磁共振设备，直线加速器，旋转支架，旋转驱动装置和调整装置；/n所述磁共振设备安装在所述旋转支架上，通过所述旋转驱动装置可驱动所述磁共振设备在所述旋转支架上绕磁共振设备旋转轴旋转；/n所述磁共振设备包括磁体，所述磁体包括上、下磁极，及位于上、下磁极之间的对称设置的立柱；/n所述直线加速器包括限束装置，用于输出射线束；/n所述调整装置跨接固定在所述磁共振设备的两侧；所述限束装置固定在所述调整装置上，位于所述立柱的上方，且垂直于所述上、下磁极之间磁场，可随磁共振设备同步旋转。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁共振引导的放疗系统，其特征在于，包括：磁共振设备，直线加速器，旋转支架，旋转驱动装置和调整装置；
所述磁共振设备安装在所述旋转支架上，通过所述旋转驱动装置可驱动所述磁共振设备在所述旋转支架上绕磁共振设备旋转轴旋转；
所述磁共振设备包括磁体，所述磁体包括上、下磁极，及位于上、下磁极之间的对称设置的立柱；
所述直线加速器包括限束装置，用于输出射线束；
所述调整装置跨接固定在所述磁共振设备的两侧；所述限束装置固定在所述调整装置上，位于所述立柱的上方，且垂直于所述上、下磁极之间磁场，可随磁共振设备同步旋转。


2.根据权利要求1所述的磁共振引导的放疗系统，其特征在于，所述上、下磁极分别包括轭铁，及依次设置在轭铁内表面的磁性材料、极板、匀场环；
所述匀场环分别在沿患者进出方向具有对称的两个贯通缺口，所述缺口的高度小于等于匀场环高度，所述缺口的厚度等于匀场环的厚度；所述缺口对应位置的轭铁、磁性材料也相应空缺形成缺口。


3.根据权利要求1所述的磁共振引导的放疗系统，其特征在于，所述立柱为四柱立柱。


4.根据权利要求1所述的磁共振引导的放疗系统，其特征在于，所述直线加速器还包括脉冲调制器、磁控管/速调管、电子枪、加速管，磁控管/速调管与加速管之间通过波导管连接，其中，电子枪发射的电子束经过脉冲调制器后，进入磁控管/速调管产生微波，所述微波通过波导管传输到加速管中进行加速，然后经过所述限束装置输出，所述脉冲调制器、磁控管/速调管、电子枪、加速管均固定在所述调整装置上。


5.根据权利要求1所述的磁共振引导的放疗系统，其特征在于，所述直线加速器还包括脉冲调制器、磁控管/速调管、电子枪、加速管，磁控管/速调管与加速管之间通过波导管连接，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：连建宇，王义槐，任重山，张春光，王振，董聪坤，李杰银，
申请(专利权)人：佛山瑞加图医疗科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44