MRI引导的放射治疗装置的制作方法

本发明属医疗器械技术领域，具体涉及一种mri引导的放射治疗装置。

背景技术：

目前的放射治疗中，广泛使用的图像引导技术大多利用x射线进行图像引导，这会让病人受到额外较多的x射线剂量，对病人造成较大的伤害。磁共振成像引导技术，凭借对人体不造成额外损伤的优势得到了重视和发展。

此外，等中心非共面治疗已经成为重要的发展趋势，它可以使得病人在靶区受到较高的放射剂量，而在周围正常组织受到的放射剂量较低，从而尽可能地保护人体的正常组织。

然而，目前磁共振图像引导的放射治疗系统基本上都属于等中心共面治疗，焦皮比较低，在杀死肿瘤细胞的同时，给病人正常组织造成的损害较大。

技术实现要素：

为了克服现有技术中存在的上述不足，提供一种焦皮比高，能对病人实现等中心非共面治疗的mri引导的机器人放射治疗装置。

本发明采用的技术方案是：一种mri引导的放射治疗装置，包括磁共振成像设备和直线加速器，所述磁共振成像设备的主磁体为圆筒式磁体，所述圆筒式磁体的中部开有垂直于轴线的缝隙，所述直线加速器发出x射线穿过所述缝隙射向等中心点，其特征在于：所述圆筒式磁体可以绕垂直于地面且经过等中心点的轴线转动；所述直线加速器安装在机器人上，机器人携带直线加速器运动，使得直线加速器发出的射线在任意时刻都可以从所述缝隙射向同一点，即放射治疗的等中心点。

上述方案中，所述圆筒式磁体通过超导线圈来产生磁场，所述磁场的方向与圆筒式磁体的中轴线平行。

上述方案中，所述直线加速器为x波段直线加速器。

上述方案中，所述直线加速器发出的射线与磁共振设备的磁场方向大致垂直。

上述方案中，所述直线加速器发出的射线利用准直器进行限束后再射向等中心点。

上述方案中，所述机器人为底部可移动，具有6个自由度的串联机械臂结构。

上述方案中，所述直线加速器外面由一个磁屏蔽罩套住，所述磁屏蔽罩由软磁材料制成。

本发明的有益效果为：（1）利用磁共振来进行放射治疗过程的图像引导，相比利用x射线，具有对人体无害，软组织对比度高等优点；（2）利用直线加速器沿着支架的弧形轨道转动，加上支架和圆筒磁体绕着竖直轴线转动，实现对病人的等中心非共面式治疗，效率高，焦皮比高，对病人损伤小（3）利用机器人带动直线加速器运动，能够多角度、多方位、高精确地对靶区进行放射治疗。

附图说明

图1是本发明一种实施方式的结构示意图。

图2是本发明一种实施方式只包含底板和治疗床的俯视图。

图中，1机器人；2直线加速器；3准直器；4圆筒式磁体；5缝隙；6支承件；7底板；8治疗床；9等中心点。

具体实施例

如图1所示，一种mri引导的放射治疗装置，包括磁共振成像设备和直线加速器2，所述磁共振成像设备的主磁体为圆筒式磁体4，所述圆筒式磁体4的中部开有垂直于轴线的缝隙5，所述直线加速器发出x射线穿过所述缝隙射向等中心点9，圆筒式磁体4可以绕垂直于地面且经过等中心点9的轴线b-b转动；直线加速器2安装在机器人1上，机器人1携带直线加速器2运动，使得直线加速器2发出的射线在任意时刻都可以从所述缝隙5射向放射治疗的等中心点9。

因为x波段直线加速器体积小、质量轻，容易被机器人1抓取，所以这里选用x波段直线加速器。直线加速器1发出的射线利用准直器3进行限束后再射向等中心点9，准直器3优先选择多叶准直器，当然也可以为圆形准直器、方形准直器等。机器人1底部可移动，可以根据需要定位在一个最适合放疗的位置，而且为具有6个自由度的串联机械臂结构，更好的从多方位、多角度照射靶区。直线加速器1外面由一个磁屏蔽罩套住，磁屏蔽罩由软磁材料制成，软磁材料可以是软铁、硅钢、坡莫合金或铁铝合金等，这里选择价格低廉的软铁。

磁共振成像设备由圆筒式磁体4和支座组成，支座包括底板7，支承件6，底板7可以绕着过等中心点并垂直于地面的轴线b-b转动，支承件6安装在底板7上，圆筒式磁体4固连于支承件6上。

如图2（a）所示，初始状态下，磁共振设备的底板7与治疗床8对齐，直线加速器在平面a内转动对病人进行了射治疗；然后，整个磁共振成像设备绕着轴线b-b转动一定角度θ停住，直线加速器在平面b继续进行放射治疗，可以根据实际来选取治疗平面的位置和数量，从而达到非共面治疗的目的。

本发明中，达到非共面等中心治疗的目的，治疗床8与病人（图中未示出）固定，磁共振成像设备转动，机器人1携带直线加速器2同步转动，这样做主要是为了不给病人带来不舒适感和恐惧，同时也避免病人在转动时器官之间的互相压缩而变形而影响放疗效果。当然，假如不想沉重的磁共振成像设备转动，可以根据相对运动的知识，设计成治疗床8与病人转动，而磁共振成像设备固定的形式，也可以达到相同的目的。

此外，为了支撑圆筒式磁体4并可以相对转动，这里利用支承件6，当然还可以有其他形式，如可以在圆筒式磁体4的两端用滚动轴承来支撑。

此外，为了实现非共面治疗，需要圆筒式磁体4相对治疗床转动。因为圆筒式磁体4中间有缝隙，不必绕着轴线a-a转动，所以相对治疗床的转动只有两种形式：（1）以过等中心点9且垂直于地面的轴线b-b转动；（2）以过等中心点9且平行于地面且与治疗床中轴线垂直的轴线（图中未示出）转动，考虑到为了实现相对简单已降低整个系统的复杂性，同时又不用移动治疗床而给病人带来不便，这里选择了（1），而且是治疗床8固定。当然，可以想象到的是，利用转动形式（2）也可以实现非共面治疗。

本实施例的工作原理为：放疗前，治疗床8将病人移送至恰当的位置，使得病人的靶区大致位于该放疗系统的等中心点9后，磁共振成像设备开启，确定靶区在三维空间中的位置，接着利用治疗床8对病人进行摆位，使病人的靶区精确地位于该放疗系统的等中心点9处。然后，机器人1携带直线加速器2在圆环状的缝隙5周围绕着轴a-a转动，直线加速器2发出射线经过准直器3限束后射向位于等中心点9的靶区，便实现了对靶区在某个平面的共面治疗。然后，支座绕着轴线b-b转动一定角度后停住，机器人1携带直线加速器2继续照射照射，便实现了直线加速器2在另一个平面上对靶区的共面治疗。根据实际情况，选择两个或者多个直线加速器照射的平面，便实现了对靶区的非共面治疗。可以想到的是，这里射线源1发出射线对靶区的治疗可以是拉弧式治疗，也可以是间断打点式治疗，为了提高效率，这里优先选择前者。在治疗过程中，利用磁共振成像设备对靶区进行实时成像，尤其是对随呼吸移动的靶区，并实时观察靶区的治疗情况，以便于根据治疗情况判断是否需要更改治疗计划。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。