粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置制造方法及图纸

本公开涉及肿瘤放射治疗技术领域，具体提供了一种粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置。该监控方法包括以下步骤：在粒子射束治疗装置的粒子输送通道内设置至少一个探测器，并将设定的粒子射束穿过探测器时的位置信息存入到储存器内；探测器将粒子射束穿过时的位置信息反馈至控制器；控制器根据探测器检测到的位置的变化发出相应工作信号。该粒子射束治疗装置包括治疗装置本体，治疗装置本体上设有储存器、控制器和至少一个探测器，探测器设置在粒子输送通道内，探测器用于检测穿过探测器时的位置；储存器用于储存治疗计划中粒子射束穿过探测器时的设定位置；控制器根据探测器反馈的粒子射束穿过探测器时的实际位置的变化发出相应工作信号。出相应工作信号。出相应工作信号。

【技术实现步骤摘要】
粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置


[0001]本公开涉及肿瘤放射治疗
，尤其涉及一种粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置。

技术介绍

[0002]远程治疗被定义为一种治疗方法，其中辐射源与待治疗的身体相距一定距离。X射线和电子束长期用于远距治疗，以治疗各种癌症。但是，X射线的线性能量传递接近指数衰减函数，因此对于增大的照射深度安全性没有提升。由于重粒子具有照射到特定深度而不会明显损害介入组织的能力，因此在远距治疗中被广泛使用，其中，强子或质子已得到越来越多的接受。
[0003]质子或离子可被聚焦到一定深度的靶区，因此，剂量分布可以高精度地与靶区相匹配。为了确保对靶区的完全照射，优选从多个不同方向到达嵌入生长物的多个光束。多个光束相交的点(无论是顺序光束还是同时光束)都被称为等中心点，为了使生物学效果最大化，等中心点与靶区的定位点重合，其中靶区的定位点可以为靶区中的某个点，优选位于中心区域的点或靶区中心点。
[0004]在治疗的第一阶段中，对靶区成像并制定包括剂量、患者位置和照射角度等的治疗计划。此外，根据患者的标记，以确保后续的照射过程中射束方向。然后响应于制定的治疗计划，在一段时间内的多个治疗阶段中进行照射。
[0005]尽管根据治疗计划控制射束进行照射，但是应当对射束进行监视，避免因粒子射束的照射偏差导致安全事故的发生。传统的粒子射束的监控方式是通过检测装置检测粒子射束的位置，当粒子射束偏离阈值时，控制器反馈关闭射束源或调整粒子射束位置，但倘若出现检测装置故障或反馈较慢，没有及时调整粒子射束或关闭射束源，将会对患者造成伤害，无法确保患者安全。

技术实现思路

[0006]为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种粒子射束监控方法及粒子射束治疗装置。
[0007]本公开提供了一种粒子射束监控方法，包括以下步骤：
[0008]在粒子射束治疗装置的粒子输送通道内设置至少一个探测器，并将治疗计划中设定的粒子射束穿过探测器时的位置信息存入到储存器内；
[0009]粒子射束在粒子输送通道内经偏转磁体偏转后穿过探测器，探测器将粒子射束穿过时的位置信息反馈至控制器；
[0010]控制器根据探测器检测到的粒子射束穿过探测器时的位置的变化发出相应工作信号。
[0011]可选的，当探测器检测粒子射束穿过探测器时的位置具有偏离设定位置的趋势时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。
[0012]可选的，当探测器检测到粒子射束的位置逐渐远离设定位置，或者探测器检测到粒子射束的位置与设定位置之间的距离逐渐增加，或者探测器检测到粒子射束的位置与设定位置之间的距离呈跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。
[0013]可选的，以探测器检测到粒子射束穿过探测器时的多个连续位置点为一组，得到每组中多个实际位置点与设定位置点之间的距离的平均值，当探测器检测到粒子射束的实际位置点与设定位置点之间的距离的平均值逐渐增加或成跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。
[0014]可选的，探测器设置在粒子输送通道的输出端。
[0015]可选的，测量位置与设定位置之间的距离为P
N
，通过P
N
的值反映粒子射束穿过探测器时的实际位置与设定位置的位置关系，控制器根据P
N
的值的变化发出相应工作信号。
[0016]可选的，当探测器检测到的实际粒子射束与设定的粒子射束之间的角度逐渐增加或呈跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。
[0017]可选的，粒子输送管道包括相互连通的第一管道和伸缩通道，伸缩通道上连接有驱动装置，通过驱动装置驱动伸缩通道沿其长度方向伸缩，以改变粒子射束经过空气路段的长度，粒子射束依次穿过第一管道和伸缩通道后照射至目标区域，探测器设置在伸缩通道远离第一管道的一端，当输送管道伸出后，控制器将粒子射束穿过伸出后的探测器时的设定位置信息反馈并保存至储存器内，控制器根据探测器检测到的粒子射束穿过探测器时的实际位置的变化发出相应工作信号。
[0018]可选的，探测器检测粒子射束穿过探测器时的位置具有偏离设定位置的趋势时，控制器关闭粒子射束，或者控制器控制粒子射束治疗装置调整粒子射束的照射角度。
[0019]可选的，当探测器检测到粒子射束的位置逐渐远离设定位置，或者探测器检测到粒子射束的位置与设定位置之间的距离逐渐增加，或者探测器检测到粒子射束的位置与设定位置之间的距离呈跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。
[0020]可选的，伸缩通道未伸出或在某个设定伸长长度时，探测器探测到粒子射束的实际位置点坐标为(X1，Y1)，设定位置点坐标为(X0、Y0)，粒子射束的初始方向与设定方向之间的角度为α，粒子射束穿过探测器时的位置与粒子射束的初始方向的延长线之间的垂直距离为L1，粒子射束的初始位置与探测器之间的垂直距离为N1，N1＝tanα/L1，根据实际位置点的坐标(X1，Y1)与得到的设定位置点的坐标(X0、Y0)，计算实际位置点与设定位置点之间的距离P1；
[0021]若第二次或第N次粒子射束穿过探测器时，伸缩通道伸长N2，粒子射束穿过探测器时的位置与粒子射束的初始方向的延长线之间的垂直距离为L2，L2＝tanα
×
(tanα/L1+N2)，得到第二次或第N次粒子射束的偏转角度α2或α
N
，探测器探测到粒子射束此时实际的位置坐标为(X2，Y2)或(X
N
，Y
N
)，进而得到伸缩通道未伸长或在上述某个设定伸长长度时，在此角度下，探测器应该指示的粒子射束的坐标(X2’
，Y2’
)或(X
N
’
，Y
N
’
)，进而得到距离P2或P
N
，，控制器根据P
N
的值的变化发出相应工作信号。
[0022]可选的，当探测器检测到的实际粒子射束与设定的粒子射束之间的角度逐渐增加或呈跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。
[0023]可选的，治疗计划中设定的粒子射束穿过探测器时的位置为粒子射束穿过探测器时的位置点，当探测器检测到粒子射束的位置点偏离设定位置点时，发出粒子射束偏离设定位置的信号。
[0024]可选的，治疗计划中设定的粒子射束穿过探测器时的位置为粒子射束穿过探测器时的位置点与该位置点周围的第一区域，当探测器检测到粒子射束处于第一区域内时，反馈粒子射束正常，当探测器检测到粒子射束的位置处于第一区域的外侧时，发出粒子射束偏离设定位置的信号。
[0025]本公开还提供了一种粒子射束治疗装置，包括治疗装置本体，所述治疗装置本体上设有：
[0026]至少一个探测器，设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种粒子射束监控方法，其特征在于，包括以下步骤：在粒子射束治疗装置的粒子输送通道(10)内设置至少一个探测器(20)，并将治疗计划中设定的粒子射束穿过探测器(20)时的位置信息存入到储存器内；粒子射束在粒子输送通道(10)内经偏转磁体偏转后穿过探测器(20)，探测器(20)将粒子射束穿过时的位置信息反馈至控制器；控制器根据探测器(20)检测到的粒子射束穿过探测器(20)时的位置的变化发出相应工作信号。2.根据权利要求1所述的粒子射束监控方法，其特征在于，当探测器(20)检测粒子射束穿过探测器(20)时的位置具有偏离设定位置的趋势时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。3.根据权利要求2所述的粒子射束监控方法，其特征在于，当探测器(20)检测到粒子射束的位置逐渐远离设定位置，或者探测器(20)检测到粒子射束的位置与设定位置之间的距离逐渐增加，或者探测器(20)检测到粒子射束的位置与设定位置之间的距离呈跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。4.根据权利要求2所述的粒子射束监控方法，其特征在于，以探测器(20)检测到粒子射束穿过探测器(20)时的多个连续位置点为一组，得到每组中多个实际位置点与设定位置点之间的距离的平均值，当探测器(20)检测到粒子射束的实际位置点与设定位置点之间的距离的平均值逐渐增加或成跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。5.根据权利要求1所述的粒子射束监控方法，其特征在于，探测器(20)设置在粒子输送通道(10)的输出端。6.根据权利要求1至5任一项所述的粒子射束监控方法，其特征在于，测量位置与设定位置之间的距离为P
N
，通过P
N
的值反映粒子射束穿过探测器(20)时的实际位置与设定位置的位置关系，控制器根据P
N
的值的变化发出相应工作信号。7.根据权利要求6所述的粒子射束监控方法，其特征在于，当探测器(20)检测到的实际粒子射束与设定的粒子射束之间的角度逐渐增加或呈跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。8.根据权利要求1所述的粒子射束监控方法，其特征在于，粒子输送管道包括相互连通的第一管道(11)和伸缩通道(12)，伸缩通道(12)上连接有驱动装置，通过驱动装置驱动伸缩通道(12)沿其长度方向伸缩，以改变粒子射束经过空气路段的长度，粒子射束依次穿过第一管道(11)和伸缩通道(12)后照射至目标区域，探测器(20)设置在伸缩通道(12)远离第一管道(11)的一端，当输送管道伸出后，控制器将粒子射束穿过伸出后的探测器(20)时的设定位置信息反馈并保存至储存器内，控制器根据探测器(20)检测到的粒子射束穿过探测器(20)时的实际位置的变化发出相应工作信号。9.根据权利要求8所述的粒子射束监控方法，其特征在于，探测器(20)检测粒子射束穿过探测器(20)时的位置具有偏离设定位置的趋势时，控制器关闭粒子射束，或者控制器控制粒子射束治疗装置调整粒子射束的照射角度。10.根据权利要求9所述的粒子射束监控方法，其特征在于，当探测器(20)检测到粒子射束的位置逐渐远离设定位置，或者探测器(20)检测到粒子射束的位置与设定位置之间的
距离逐渐增加，或者探测器(20)检测到粒子射束的位置与设定位置之间的距离呈跳跃性增加时，控制器关闭粒子射束，或者控制偏转磁体调整粒子射束的偏转角度。11.根据权利要求8所述的粒子射束监控...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵鹏，许嘉，
申请(专利权)人：中以康联潍坊粒子束产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：