【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及医疗设备领域，具体涉及一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统。
技术介绍
1、在过去的三十年中，质子治疗取得了长足的进展，并已成为放射治疗某些类型癌症的更优选择。与标准放射治疗相比，质子治疗不仅可以提高肿瘤剂量分布适形性，而且可以降低肿瘤周围正常组织器官的辐射，减轻短期副作用和长期副作用，有助于提高患者的生存率及生活质量，并减少二次癌症并发症。
2、传统的商用粒子治疗系统主要由三部分组成。第一部分是产生高能带电粒子的加速器，包括：直线加速器、回旋加速器、同步加速器或同步回旋加速器；第二部分是束流传输系统，包括：能量选择系统和固定束流传输线；第三部分是旋转机架，可围绕通过等中心点的固定束线的反向延长线顺时针旋转或逆时针旋转，从而实现对肿瘤不同角度进行照射，提高肿瘤剂量分布适形性，更好地保护肿瘤周围的正常组织器。因此，粒子束流传输系统在现有的商用设备中，每个治疗室都对应地拥有自己固定的束流传输系统和旋转机架。
3、特别的，由于质子的磁刚度大，250 mev的磁钢度为2.43 t/m，导致偏转二极铁的偏转半径大，同时治疗头需要一定长度的源-轴距离，所以通常的质子旋转机架体积庞大，其直径和长度都做在10 m左右。因此，与传统的医用直线加速器放射治疗设备相比，质子治疗设备需要更大的占地面积。另外，配备质子治疗设备的单个治疗室的平均占地面积大约为200平方米，是配备医用直线加速器放疗设备的单个治疗室的平均占地面积的3倍，限制了质子放疗全民化普及。
4、最近的研究表明，大多数肿瘤粒子束治疗都
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：基于固定束流传输系统的多室治疗系统占地面积大，且需要大量的束流控制组件。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案实现：
3、一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，包括：固定束流传输线，用于将质子束的运动方向引导为竖直方向；旋转束流传输线，用于将质子束的运动方向引导为水平方向；固定束流传输线的一端连接质子回旋加速器，固定束流传输线的另一端连接旋转束流传输线的一端，旋转束流传输线的另一端对接多个治疗室；旋转束流传输线围绕着沿竖直方向延长的中心轴线旋转。
4、进一步的，固定束流传输线还用于汇聚质子束、改变质子束的能量和控制质子束的发射度；旋转束流传输线还用于汇聚质子束、降低质子束的能散、校正质子束和控制质子束的分布。
5、进一步的，固定束流传输线包括依次串联在第一真空管上的三合一四极铁、90°偏转磁铁、降能器和多个准直器；第一真空管的靠近三合一四极铁的一端连接质子回旋加速器；旋转束流传输线依次包括：第一汇聚段、偏转段、第二汇聚段和控制段；第一汇聚段靠近准直器，控制段靠近治疗室；第一汇聚段包括：二合一四极铁；偏转段包括：动量选择狭缝、双向校正磁铁、多个45°偏转磁铁和多个二合一四极铁，多个二合一四极铁位于相邻两个45°偏转磁铁之间，动量选择狭缝和双向校正磁铁依次位于相邻两个二合一四极铁之间，多个45°偏转磁铁的偏转角度之和为90°；第二汇聚段包括：双向校正磁铁和多个二合一四极铁，双向校正磁铁位于相邻两个二合一四极铁之间；控制段包括：多个扫描磁铁；动量选择狭缝、扫描磁铁、多个双向校正磁铁、多个二合一四极铁和多个45°偏转磁铁串联在第二真空管上，第二真空管的靠近第一汇聚段的一端连接第一真空管的靠近准直器的一端，第二真空管的靠近控制段的一端对接治疗室。
6、进一步的，固定束流传输线中，准直器的数量为2，90°偏转磁铁的偏转角度为90°；偏转段中，45°偏转磁铁的数量为2，二合一四极铁的数量为2；2个45°偏转磁铁的偏转角度均为45°；第二汇聚段中，二合一四极铁的数量为2，控制段中，扫描磁铁的数量为2。
7、进一步的，多个治疗室分布在第二真空管的靠近扫描磁铁的一端的转动轨迹上。
8、进一步的，多个治疗室等间距分布；治疗室的数量为8~12。
9、进一步的，所述多室质子治疗系统还包括：上层屏蔽体、外屏蔽墙、内屏蔽墙、支撑机构、旋转机构和下层屏蔽体；外屏蔽墙包围在内屏蔽墙、支撑机构、旋转机构、下层屏蔽体和多个治疗室的外部；旋转机构设置在下层屏蔽体上，支撑机构设置在旋转机构上，旋转束流传输线固定在支撑机构上；内屏蔽墙位于支撑机构上且包围在旋转束流传输线的外部；上层屏蔽体位于外屏蔽墙和内屏蔽墙的上方，固定束流传输线和质子回旋加速器固定在上层屏蔽体上。
10、本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
11、1、只需通过旋转一条质子束流传输线即可实现将质子束安全高效精准地传输至各个治疗室，无需为每个治疗室单独配备固定束流传输系统和旋转机架，从而最小化了多室粒子治疗装置的束流控制组件（包括机械、磁铁、电源、水冷和真空系统等）和系统占地面积，能显著增加治疗患者的人数。
12、2、固定束流传输线竖直向下设置，使得降能后产生的辐射的方向也向下，从而降低了辐射屏蔽要求及辐射泄漏风险。
13、3、固定束流传输线和旋转束流传输线共同形成了非对称束流传输，增大了束流传输系统的发射度100 πmmmrad、传输效率和动量散度，实现了单条束流传输系统在多个治疗室工作功能。
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1.一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，
3.根据权利要求2的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，多个治疗室分布在第二真空管的靠近扫描磁铁（36）的一端的转动轨迹上。
6.根据权利要求5所述的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，多个治疗室等间距分布；治疗室的数量为8~12。
7.根据权利要求1-6中任一所述的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，还包括：上层屏蔽体（51）、外屏蔽墙（52）、内屏蔽墙（53）、支撑机构（54）、旋转机构（55）和下层屏蔽体（56）；外屏蔽墙（52）包围在内屏蔽墙（53）、支撑机构（54）、旋转机构（55）、下层屏蔽体（56）和多个治疗室的外部；旋转机构（55）设置在下层屏
...【技术特征摘要】
1.一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，
3.根据权利要求2的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，多个治疗室分布在第二真空管的靠近扫描磁铁（36）的一端的转动轨迹上。
6.根据权利要求5所述的一种基于共享束线的紧凑型多室质子治疗系统，其特征在于，多个治疗室等间距分布；治疗室的数量为8~12。
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾宪虎，刘圳，沈施延，王晓彬，何逸雯，周琳森，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：
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