质子治疗台架制造技术

本发明专利技术涉及一种放射设施，该放射设施包括放射组件，优选地用于照射患者，并且更特别地，本发明专利技术涉及一种新颖且高效的用于患者的放射治疗方法和设备。放射组件包括放射装置和可移动的放射装置台架，放射装置安装在所述放射装置台架上。放射装置包括用于照射患者的加速器和投射器。在实施方案中，放射组件相对于多个患者准备室是可移动的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】质子治疗台架
本专利技术涉及一种放射组件，并涉及一种包括这种放射组件的放射设施，优选地用于照射患者，并且更特别地，本专利技术涉及一种新颖且高效的方法和设备，用于对患者进行放射治疗。
技术介绍
高效地治疗患者，特别是在使用质子放射时，需要加速器与患者之间的短而直接的放射束轨迹。这还得益于为放射束提供最佳入射角的能力，更特别地，使得入射角能够确保照射到最小的健康组织而规避重要器官。这还是相关的，这是因为放射治疗通常需要从不同的角度放射目标。在实现这些目的时困难在于典型的加速器的尺寸。即使对于特定的治疗，紧凑型加速器是可获得的，但它们的尺寸相当大。出于实际的原因，加速器通常位于与治疗患者的房间分开的房间中。在这种情况下，放射束被磁体引导通过投射器，波束从投射器投射到患者上。例如从US5349198中已知将波束从加速器引导至不同的治疗室。从现有技术还已知的是将加速器安装在台架上。这使得能够将加速器定位在患者附近，从而用于加速器与患者之间的短的波束轨迹。这还使得能够相对于患者以不同的角度来对加速器进行定位。这种台架例如是从US2008093567已知的，其通过引用并入本文。然而，即使是紧凑型加速器的尺寸和重量也使得这些台架太大而无法安装在患者治疗室中。为了向患者提供舒适和安全的感觉，这些台架被安装在患者治疗室外部。构建患者治疗室，使其延伸到台架的中心，并且只有投射器进入该室。这种配置限制了台架可用的移动范围。通常，台架可用的移动轨迹在180度到大约330度的范围内。还应注意的是，由于这类放射组件的尺寸和复杂性，它们的成本很高。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种替代的放射组件，更特别地，提供一种改进的放射组件。本专利技术的另一个目的是消除上述问题，特别地，提供一种具有移动范围得以改进的放射组件。本专利技术的另一目的是提供一种能够更高效使用的放射组件。因此，本专利技术提供了根据权利要求1的放射组件。此外，本专利技术提供了包括这种放射组件的放射设备以及使用这种放射组件的方法。根据本专利技术的放射组件(优选地为质子放射组件)包括：-放射装置，其优选地为质子放射治疗装置，其中，治疗装置包括加速器(优选地为质子加速器)和放射投射器；-放射装置台架，其中台架可移动地支撑加速器和投射器，使得加速器和投射器可以围绕水平的患者治疗轴线一致地旋转，其中，台架提供放射装置的移动范围，所述放射装置的移动范围限定在第一端部与第二相对端部之间延伸的圆柱形治疗空间，该圆柱形治疗空间在其中心处具有患者治疗轴线；其中，台架包括第一回转轴承和第二回转轴承，以可移动地支撑治疗装置，所述回转轴承各自具有与患者治疗轴线对齐的中心旋转轴线，并且其中，第一回转轴承具有中心开口，该中心开口限定治疗空间进入端口，该治疗空间进入端口用于将患者移入和移出治疗空间。放射组件包括由放射装置台架支撑的放射装置，优选地为质子放射治疗装置。治疗装置包括加速器和放射投射器。放射装置台架包括第一回转轴承和第二回转轴承，以可移动地支撑治疗装置，所述回转轴承各自具有与患者治疗轴线对齐的中心旋转轴线。在实施方案中，加速器可以是任何合适的常规粒子加速器，例如线性加速器、回旋加速器、同步回旋加速器、同步加速器，或基于激光的加速器，并且产生用于患者治疗的放射束，例如肿瘤放射治疗。放射束通常包括电离放射。放射束的性质取决于使用粒子加速器的放射源。在优选的实施方案中，放射源包括质子源。这样，放射束包括质子束，并且系统10可以描述为质子放射治疗装置。替代地，放射源可以包括其他合适的粒子，特别地但不排他地为带电的粒子，例如离子(例如碳离子、氦离子或氖离子)、原子、光子或其他亚原子粒子，比如电子、α粒子、β粒子、负π介子或中子。因此，在替代实施方案中，放射束可以包括例如离子束、电子束(特别是相对论性电子束)、中子束或X射线束。放射源可以结合到粒子加速器中或以任何方便的常规方式连接至所述粒子加速器。在实施方案中，治疗装置包括中子束照射系统，所述中子束照射系统包括：加速器，其沿着轨道对带电粒子进行加速，从而发射带电粒子束；中子束产生部分，其被从加速器发射的带电粒子束照射，从而产生中子束；以及照射部分，其可以朝向被照射体照射在中子束产生部分中产生的中子束。通常，提供一种屏蔽体，其屏蔽从加速器侧放射出的辐射。放射投射器配置为用于将放射束传送至放射目标，即患者。投射器可以配置为在传送点处弯曲、扫描、聚焦或以其他方式操纵放射束，并且为此目的，投射器可以包括一个或多个弯曲、扫描和/或聚焦磁体(和/或其他形成的波束和/或操纵的波束和/或需要的能量选择部件)，用于需要的传动点处的能量选择、弯曲、扫描和/或聚焦放射束。可选择地，投射器可以沿其纵向方向可延伸。投射器可以是常规的。在优选的实施方案中，投射器相对于粒子加速器固定，使得所述投射器与粒子加速器一起移动。在另一优选的实施方案中，在粒子加速器与投射器之间没有波束传输系统，具体地，在粒子加速器与投射器之间没有使放射束弯曲的波束传输系统。这简化了治疗装置，降低了成本并提高了可靠性。适用于本专利技术的质子放射治疗装置的一个示例是Mevions250，Mevions250是市售的并且足够紧凑以安装在本专利技术的放射装置台架上。应注意的是，包括放射源在内的这些类型的放射装置的重量可以在11吨至100吨的范围内。根据本专利技术，轴承中的至少一个具有中心开口，该中心开口限定治疗空间进入端口，所述进入端口用于将患者移入和移出台架中心处的治疗空间，甚至能够在患者治疗轴线(即，台架的旋转轴线)上引入患者。在台架的旋转轴线上向治疗空间提供进入端口使得台架的移动范围不受妨碍，更特别地，使得治疗装置能够围绕患者治疗轴线枢转360度或更大的角度。此外，这使得能够在治疗期间在延伸台上支撑患者，所述延伸台具有安装在治疗空间外部的基座和延伸到治疗空间中的臂，以相对于投射器对支撑患者的台面进行定位。可以提供在台架的中心处包围患者治疗空间的患者治疗室，而不妨碍台架(更特别地，由台架支撑的放射装置)的移动范围。此外，根据本专利技术的放射组件使得能够高效地使用放射装置。更特别地，经由台架的轴承而进入治疗装置的入口提供了台架和由台架包围的治疗装置的紧凑配置。这使得能够垂直于患者治疗轴线移动台架，从而垂直于进入方向移动进入端口。因此，台架可以沿着线性轨迹在第一治疗位置与第二治疗位置之间移动，在所述第一治疗位置中治疗空间的进入端口与第一患者治疗空间的治疗空间进入端口对齐，在所述第二治疗位置中治疗空间的进入端口与第二患者治疗空间的治疗空间进入端口对齐。无需在另外的方向上移动台架或者相对于台架移动患者准备室。因此，本专利技术使得在治疗第一位患者的同时能够在第二准备室中使第二位患者做准备。一旦第一位患者退出治疗空间并回到第一准备室，台架就移动而使得第二位患者能够进入治疗空间。应注意的是，在治疗之前使患者做准备，治疗接下来的过程非常耗时。放射治疗尤其如此，所述放射治疗涉及将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种放射组件(2)，优选地为质子放射组件(2)，所述放射组件(2)包括：/n-放射装置(3)，优选地为质子放射治疗装置(3)，其中，所述治疗装置(3)包括加速器(4)和放射投射器(5)，所述加速器(4)优选地为质子加速器(4)；/n-放射装置台架(6)，其中台架(6)能够移动地支撑加速器(4)和所述投射器(5)，使得加速器(4)和投射器(5)能够围绕水平的患者治疗轴线(12)一致地旋转，/n其中，所述台架(6)提供放射装置(3)的移动范围，所述放射装置(3)的移动范围限定在第一端部(7)与第二相对端部(8)之间延伸的圆柱形治疗空间(14)，所述圆柱形治疗空间(14)在其中心处具有患者治疗轴线(12)；/n其中，所述台架(6)包括第一回转轴承(9)和第二回转轴承(10)，以能够移动地支撑治疗装置(3)，所述回转轴承(9，10)各自具有与患者治疗轴线(12)对齐的中心旋转轴线(11)，并且/n其中，所述第一回转轴承(9)具有中心开口，所述中心开口限定治疗空间(14)进入端口(18)，所述进入端口(18)用于将患者移入和移出治疗空间(14)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180803 NL 20214211.一种放射组件(2)，优选地为质子放射组件(2)，所述放射组件(2)包括：
-放射装置(3)，优选地为质子放射治疗装置(3)，其中，所述治疗装置(3)包括加速器(4)和放射投射器(5)，所述加速器(4)优选地为质子加速器(4)；
-放射装置台架(6)，其中台架(6)能够移动地支撑加速器(4)和所述投射器(5)，使得加速器(4)和投射器(5)能够围绕水平的患者治疗轴线(12)一致地旋转，
其中，所述台架(6)提供放射装置(3)的移动范围，所述放射装置(3)的移动范围限定在第一端部(7)与第二相对端部(8)之间延伸的圆柱形治疗空间(14)，所述圆柱形治疗空间(14)在其中心处具有患者治疗轴线(12)；
其中，所述台架(6)包括第一回转轴承(9)和第二回转轴承(10)，以能够移动地支撑治疗装置(3)，所述回转轴承(9，10)各自具有与患者治疗轴线(12)对齐的中心旋转轴线(11)，并且
其中，所述第一回转轴承(9)具有中心开口，所述中心开口限定治疗空间(14)进入端口(18)，所述进入端口(18)用于将患者移入和移出治疗空间(14)。


2.根据权利要求1所述的放射组件(2)，其中所述台架(6)包括，优选地为圆柱形的治疗壳体(13)，所述治疗壳体(13)至少部分地包围治疗空间(14)，所述治疗壳体(13)在相对的端部处由第一回转轴承(9)和第二回转轴承(10)支撑，其中所述治疗装置(3)安装在治疗壳体(13)上，从而通过使治疗壳体(13)围绕治疗轴线(12)旋转，所述治疗装置(3)围绕治疗轴线(12)旋转。


3.根据权利要求2所述的放射组件(2)，其中所述台架(6)包括位于，优选地为圆柱形的治疗壳体(13)内部的治疗底板(15)以及选择性的治疗腔室，所述治疗底板(15)优选地由两个或更多个回转轴承(9，10)相对于治疗壳体(13)能够移动地支撑，使得治疗底板(15)以及选择性的治疗腔室的底板不与治疗壳体(13)一起旋转，即，在外部的治疗壳体(13)围绕治疗轴线(12)旋转的同时，所述治疗底板(15)保持水平，并且
优选地，所述底板(15)是两部分底板，所述底板(15)的第一部分和所述底板(15)的第二部分通过投射器通道分开，以使得投射器(5)在患者下方旋转，所述患者支撑在底板(15)上或底板(15)上方，并且使得投射器(5)移动通过投射器(5)通道，从而使治疗装置(3)，更特别地，治疗壳体(13)相对围绕治疗轴线(12)并因此围绕底板(15)旋转。


4.根据前述权利要求的一项或多项所述的放射组件(2)，其中所述治疗装置(3)还被支撑为使得所述治疗装置(3)能够在垂直于患者治疗轴线(12)的方向上移动，即朝向和远离患者治疗轴线(12)移动。


5.根据前述权利要求的一项或多项所述的放射组件(2)，其中所述治疗装置(3)还被支撑为使得所述治疗装置(3)能够相对于垂直于患者治疗轴线(12)延伸的轴线枢转。


6.根据前述权利要求的一项或多项所述的放射组件(2)，其中所述治疗空间进入端口(18)足够大，以供人员穿过进入端口(18)而走入和走出治疗空间(14)，例如，步行高度为至少2.5米。


7.根据前述权利要求的一项或多项所述的放射组件(2)，其中所述治疗空间(14)足够大，以使平躺的患者被支撑在垂直于患者治疗轴线(12)的治疗空间中(14)中。


8.根据前述权利要求的一项或多项所述的放射组件(2)，其中所述第二回转轴承(10)具有中心开口，所述中心开口限定第二治疗空间进入端口(18)，所述进入端口(18)用于将患者移入和移出治疗空间(14)。


9.根据前述权利要求的一项或多项所述的放射组件(2)，其中所述台架(6)还支撑治疗装置(3)配重(16)，所述配重(16)优选地具有与治疗装置(3)的相似的重量，所述治疗装置(3)配重(16)相对于治疗轴线(12)在与治疗装置(3)沿直径相对地被支撑。


10.根据权利要求9所述的放射组件(2)，其中所述配重(16)是第二治疗装置，例如医学成像装置。


11.根据前述权利要求的一项或多项所述的放射组件(2)，其中所述放射组件(2)还包括至少一个患者支撑装置(23)，优选地为患者支撑台(24)，所述患者支撑装置(23)用于支撑患者，并且优选地用于将患者相对于放射装置(3)进行定位，具体地，相对于放射装置(3)的投射器进行定位。


12.根据权利要求11所述的放射组件(2)，其中所述患者支撑装置(23)配置为将患者移入和移出患者治疗装置(3)，使得患者能够被定位并且优选地固定在治疗空间(14)外部的支撑装置(23)上，随后被移动到治疗空间(14)中，以相对于治疗装置(3)的投射器(5)被定位。


13.根据权利要求11或12所述的放射组件(2)，其中所述患者支撑装置(23)是能够延伸的台，所述台包括：
-台面(24)，其用于支撑患者；
-基座(25)，其用于将所述台安装至支撑装置表面；以及
-能够移动的臂，其配置为相对于基座(25)移动台面(24)，其中患者被支撑在患者支撑装置(23)上；
其中，所述基座(25)被安装在治疗空间(14)外部，并且所述能够移动的臂(26)配置为将台面(24)穿过治疗空间(14)进入端口(18)移动到治疗空间(14)中并与治疗装置(3)的投射器(5)对齐，并且优选地，将台面(24)相对于治疗装置(3)的投射器(5)沿至少两个方向定位在治疗空间中(14)。


14.一种放射设施(1)，所述放射设施(1)包括：
-根据权利要求1至13中的一项或多项所述的放射组件(2)；
-多个患者准备室(17)，每个患者准备室(17)用于使患者为治疗做准备，优选地，用于将患者定位在患者支撑装置(23)上的治疗位置中，所述准备室(17)各自设置有患者转移端口(18)；以及
-台架操纵器(19)，其配置为相对于多个患者准备室(17)中的每一个而将台架定位在治疗位置上，在所述治疗位置中，所述台架(6)的治疗空间(14)进入端口(18)与患者准备室(17)中的一个的患者转移开口(18)对齐，以能够使得患者从该准备室(17)中的一个直接转移到治疗空间(14)中。


15.根据权利要求14所述的放射设施(1)，其中所述准备室(17)设置有对接站，所述对接站用于将台架相对于准备室(17)固定在预定位置。


16.根据权利要求14或权利要求15所述的放射设施(1)，其中所述台架操纵器(19)包括液压缸，所述液压缸用于相对于多个堆叠的准备室来提升所述台架(6)。


17.根据权利要求14或权利要求15所述的放射设施(1)，其中所述台架操纵器(19)包括：
-台架轨道(20)，所述台架轨道(20)沿着多个准备室(17)延伸，
-台架托架(21)，其用于沿着多个准备室(17)在运输轨道(22)上运输台架(6)，以及
-驱动器(27)，其用于沿着台架轨道(20)移动台架托架(21)；
其中，所述台架托架(21)具有沿着纵向轴线延伸的托架主体，所述纵向轴线在第一端部(7)与相对的第二端部(8)之间延伸，其中，患者治疗轴线(12)平行于支撑托架的纵向轴线延伸，并且
其中，托架(21)在每个端部处由台架轨道(20)引导。


18.根据权利要求17所述的放射设施(1)，其中所述台架(6)，优选地为台架(6)的治疗壳体(13)形成托架主体，从而优选地使得第一轴承(9)和第二轴承(10)连接至轨道(20)的导轨，例如经由主体支撑在轨道(20)的导轨上，并且所述第一轴承(9)和第二轴承(10)通过台架(6)的能够旋转支撑的部件而彼此连接，优选地仅通过所述治疗壳体(13)而彼此连接。


19.根据权利要求17或权利要求18所述的放射设施(1)，其中所述圆柱形治疗空间(14)的第一端部(7)和相对的第二端部(8)分别位于托架(21)的第一端部(7)处和第二端部(8)处。


20.根据权利要求17至19的一项或多项所述的放射设施(1)，其中当所述治疗装置(3)在患者治疗轴线(12)下方的位置上旋转时，治疗装置(3)在台架轨道(20)下方延伸。


21.根据权利要求17至20的一项或多项所述的放射设施(1)，其中所述台架轨道(20)是运输轨道(22)，优选地为水平运输轨道(22)，所述运输轨道(22)沿着多个准备室(17)延伸，其中所述多个准备室(17)彼此堆叠，优选地多个准备室(17)的患者转移端口(18)沿着运输轨道(22)水平对齐，
其中，所述台架托架(21)由运输轨道(22)支撑，用于沿着运输轨道(22)和多个准备室(17)在水平方向上移动台架(6)。


22.根据权利要求21所述的放射设施(1)，其中所述运输轨道(22)包括两个导轨，并且台架托架(21)在每个端部处由两个导轨中的一个支撑。


23.根据权利要求21或权利要求22所述的放射设施(1)，其中所述台架轨道(20)是圆形的运输轨道(22)，所述运输轨道(22)沿着多个准备室(17)延伸，其中多个准备室(17)设置为围绕圆形的运输轨道(22)的中心。


24.根据权利要求23所述的放射设施(1)，其中，所述运输轨道(22)包括两个同心圆导轨，并且台架托架(21)在每个端部处由两个导轨的一个支撑。


25.根据权利要求21至24的一项或多项所述的放射设施(1)，其中，所述圆柱形治疗空间(14)在每个端部上具有进入端口(18)，并且在台架轨道(20)的相对侧上设置准备室(17)，其中，所述台架轨道(20)和台架托架(21)的尺寸设置为使得当托架(21)将治疗空间(14)的一个端部相对于第一患者治疗室(17)支撑在治疗位置上时，治疗空间(14)的相对端部相对于第二患者治疗室(17)被支撑在治疗位置上。


26.根据权利要求21所述的放射设施(1)，其中，所述多个准备室(17)设置为所述患者转移端口(18)面向圆形治疗轨道(20)的中心，其中，所述运输轨道(22)包括圆形的周向导轨，并且台架托架(21)在每个端部处由周向导轨支撑。


27.根据权利要求26所述的放射设施(1)，其中，所述治疗空间(14)在每个端部上具有进入端口(18)，其中所述台架轨道(20)和台架托架(21)的尺寸设定为使得当托架(21)将治疗空间(14)的一个端部相对于第一患者治疗室(17)支撑在治疗位置上...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·H·霍夫特曼，J·鲁登伯格，
申请(专利权)人：伊特里克公司，
类型：发明
国别省市：荷兰;NL