放射治疗设备制造技术

本发明专利技术处理关于功率到正连同磁成像装置操作的放射治疗源的输送的实际问题。考虑到所述源需要环绕患者旋转，这个功率通常将通过可以创建使图像质量降级的杂散磁场的滑动环布置来输送。我们因此提供了一种放射治疗设备，其包括患者支架；磁线圈，其被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个电中断。这创建了其中不存在连续周向通路的滑动环，并且其中所述电流因此被迫取经由一侧或另一侧的路线的滑动环。还公开了对应的治疗规划设备和生成治疗规划的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】放射治疗设备
本专利技术涉及用于放射治疗的输送的装置。
技术介绍
放射治疗设备是众所周知的，并且包括发射指向患者以便破坏或者以其他的方式损伤患者内的癌细胞的辐射束的辐射源。通常，射束被准直（collimate）以便将其空间范围限制到患者内的期望区，诸如肿瘤或肿瘤的子部位。源可以是用于高能(MV)X辐射的线性加速器或诸如Co-60之类的同位素源。源常常环绕患者旋转以便从许多不同的方向照射所期望的区，从而降低施加到位于所期望的区周围的健康组织的剂量。所期望的区的形状可以随着源旋转而被动态地改变，以便针对具有更有挑战性的形状和/或位于靠近敏感区域的肿瘤来建立复杂的剂量分布。随着剂量分布变得与肿瘤的精确形状更密切联系，并且随着剂量输送的精确度改进，以更高精确度知道患者、他们的内部器官以及肿瘤的当前位置已成为必要的。结果，除高能治疗源之外，常常在设备上提供低能X射线源，以在治疗之前或期间考虑到患者的X射线成像或CT成像。常常提供检测被患者衰减之后的治疗射束的门架成像仪（portalimager）。两者都提供关于患者的一定程度的信息，但遭受X射线成像的固有局限性，特别是在软组织区域中获得的差的对比度。通常，X射线成像能够在软组织、骨头的区域与空气之间提供良好的对比度，这允许粗患者位置的检测，但在检测软组织内子结构和患者的内部移动方面有困难。努力因此已指向将放射治疗源与MRI成像仪组合。MRI提供软组织内的对比度，并且因此是适宜的。然而，在组合这两个非常不同的技术方面存在重大的实际问题。
技术实现思路
在磁共振成像(MRI)扫描仪中，静态磁场通过通常提供有电超导主磁体线圈的主磁体来生成，并且作为用于产生待检查的患者的身体内的图像的工序被用来对齐核自旋。在MRI扫描期间，射频(RF)脉冲由RF发射机天线(线圈)来生成以给局部磁场引起扰动，最显著的是使经对齐的核自旋倾斜。磁共振信号通过RF接收机线圈来获取。这些磁共振信号被用来重建磁共振图像。此外，梯度线圈被提供来生成用于磁共振信号的空间编码的临时梯度磁场脉冲。在组合MRI扫描仪和放射治疗源方面的一个实际问题是功率到源的输送。线性加速器具有显著的功率需求，典型地在10-14kW的范围中。经由标准415V三相供给来输送，这因此涉及高达30A的电流。同位素源还需要功率以便操作准直器等等，尽管它们的电流需求通常将会稍微低一些。考虑到源需要绕患者旋转，这个功率通常将通过滑动环布置的方式来输送。这涉及经由导体传导沿环绕MRI线圈(或之内)的周向通路而行的电流；值得注意地，这与主和梯度磁场以及与由RF发射机天线所发射的磁场对齐，并且同时所述磁场与磁场共振信号相关联。这具有创建干扰(多个)MRI场并且使图像质量降级的杂散磁场的能力。我们因此提供放射治疗设备，其包括：患者支架；磁线圈，其被环绕所述磁线圈放置以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个电中断。这创建了其中不存在连续周向通路的滑动环，即其中电流因此被强迫取经由一侧或另一侧的路线的滑动环。所述至少一个电中断能够由诸如环中的裂口(break)之类的非导电部形成。适宜形式的裂口包括空气隙、插入到环中的非导电材料的段、开关或开关部。或填有电绝缘体的裂口。所述放射治疗设备优选进一步包括成像装置，值得注意地是形式为具有一个或若干个RF接收机天线以用于检测磁共振信号并且从其导出图像的RF接收机系统。常常RF接收机天线由RF接收机线圈形成。值得注意地，磁共振图像通过快速傅里叶变换由磁共振信号来重建。可以为所述成像装置提供控制装置，所述控制装置被适配成检测可旋转支架何时处于与至少一个非导电部相对应的位置并且抑制所述成像装置。当环中的电流改变其路线时，这消除了那时对所述成像装置的瞬态干扰。所述辐射源可以是线性加速器。可旋转支架通常将包括布置成接触所述滑动环的至少一个电刷触点。所述或每个电刷触点优选在与所述滑动环相切的方向上具有大于至少一个非导电部在其中的长度的长度，以允许功率的连续输送。可替换地，所述至少一个电刷接触能够在于所述滑动环相切的长度上具有小于至少一个非导电部在其中的长度的长度，但这将涉及到加速器的功率的临时损失。在另一个布置中，所述滑动环能够被布置成随着可旋转支架旋转，并且能够提供布置成接触滑动环的两个或更多个可旋转静止的电刷触点。这些能够被布置为间隔比所述至少一个非导电部的长度更大的距离。所述滑动环还能够包括多个非导电部，从而定义多个电分离的滑动环段。每个滑动环段能够被分离地并选择性地耦合到电源。另一个方面，本专利技术提供了布置成产生适宜于放射治疗设备的治疗规划的治疗规划设备，所述放射治疗设备包括：患者支架；磁线圈，其被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；以及滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个非导电部；所述治疗规划设备包括：用于接收临床参数的输入端，所述临床参数至少包括其中已识别了用于治疗的区域的患者的成像数据，以及至少包括至少一个非导电部在所述滑动环中的位置的几何约束；处理电路，其用于至少基于所述临床参数和所述几何约束来生成治疗规划，其中所述辐射源的操作在所述可旋转源的所述位置对应于至少一个非导电部的位置时被抑制；以及用于输出所述治疗规划的输出端。在又一方面，本专利技术进一步提供了生成适宜于放射治疗设备的治疗规划的方法，所述放射治疗设备：患者支架；磁线圈，其被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；以及滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个非导电部；所述方法包括：接收临床参数，其至少包括其中已识别用于治疗的区域的患者的成像数据，以及至少包括一个非导电部在所述滑动环中的位置的几何约束；至少基于所述临床参数和所述几何约束来生成治疗规划，其中所述辐射源的操作在所述可旋转源的所述位置对应于所述至少一个非导电部的位置时被抑制；以及输出所述治疗规划。在本专利技术的另外的实施例中，所述滑动环包括用于选择性地将所述滑动环分离成至少两个电分离的弧形段的至少两个开关装置。控制装置能够被提供来基于可旋转支架相对于滑动环的位置来控制所述多个开关装置。应该这样做，使得所述辐射源被连续不断地供电而无论可旋转支架相对于滑动环的位置如何，但开关装置中的至少一个在任何时候是开的。所述可旋转支架能够包括布置成接触滑动环的至少一个电刷触点。附图说明现将参考附图通过示例的方式对本专利技术的实施例进行描述，在附图中：图1示出了组合的MRI和线性加速器设备；图2示出了常规滑动环的作用；图3示出了根据本专利技术的滑动环；图4示出了根据本专利技术的组成放射治疗设备的元件的示意布置；并且图5和6示出了根据本专利技术的滑动环的可替换的设计；图7示出了根据本专利技术的在其中采用开关的滑动环；以及图8至11示出了图7的滑动环的操作方面的顺序步骤。具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.12.08 GB 1020805.6;2011.03.30 GB 1105368.31.一种放射治疗设备，其包括：患者支架；磁共振检查系统，其中磁线圈被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生引向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个电中断。2.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其中，所述电中断由至少一个非导电部形成。3.根据权利要求2所述的放射治疗设备，其中，所述至少一个非导电部是空气隙。4.根据权利要求2所述的放射治疗设备，其中，所述至少一个非导电部是填有电绝缘体的裂口。5.根据前述权利要求中任何一项所述的放射治疗设备，其进一步包括用于所述磁共振检查系统的控制装置，所述控制装置被适配成检测所述可旋转支架何时处于与所述至少一个电中断相对应的位置并且抑制所述磁共振检查系统。6.根据权利要求2至4中任何一项所述的放射治疗设备，其中，所述可旋转支架包括被布置成接触所述滑动环的至少一个电刷触点。7.根据权利要求6所述的放射治疗设备，其中，所述至少一个电刷触点在与所述滑动环相切的方向上具有大于所述至少一个非导电部在所述滑动环中的长度的长度。8.根据权利要求6所述的放射治疗设备，其中，所述至少一个电刷触点在与所述滑动环相切的方向上具有小于所述至少一个非导电部在所述滑动环中的长度的长度。9.根据权利要求2至4中任何一项所述的放射治疗设备，其中，所述滑动环被布置成随着所述可旋转支架而旋转，并且所述放射治疗设备进一步包括布置成接触所述滑动环的两个或更多个可旋转静止的电刷触点。10.根据权利要求9所述的放射治疗设备，其中，所述两个或更多个可旋转静止的电刷触点被布置为相隔比所述至少一个非导电部的长度更大的距离。11.根据权利要求1至4中任何一项所述的放射治疗设备，其中，所述滑动环包括定义多个电分离的滑动环段的多个电中断。12.根据权利要求11所述的放射治疗设备，其中，每个滑动环段被分离地并选择性地耦合到电源。13.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其中，所述滑动环包括至少两个开关装置，其形成所述电中断以用于选择性地...

【专利技术属性】
技术研发人员：C克诺克斯，D伯恩，J奥弗维格，J里特马，
申请(专利权)人：伊利克塔股份有限公司，皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：
国别省市：