本發(fā)明涉及一種采用磁共振成像引導(dǎo)的輻射治療設(shè)備，包括磁共振裝置，射線裝置和治療平臺(tái)。

背景技術(shù)：

對(duì)癌癥病人進(jìn)行輻射治療是癌癥治療中的重要手段之一，一半以上的癌癥患者接受放療。

目前，臨床上放療的實(shí)施步驟是，首先對(duì)病人病灶部位進(jìn)行醫(yī)學(xué)成像，包括ct，mri和pet成像等，然后腫瘤?？漆t(yī)生根據(jù)病人醫(yī)學(xué)圖像制定放療計(jì)劃，最后由治療師依據(jù)放療計(jì)劃實(shí)施放療。

這套流程存在一定的定位誤差，這個(gè)誤差由治療師操作誤差，病人位移和病人生理運(yùn)動(dòng)造成。這種定位誤差會(huì)對(duì)放療造成兩方面的負(fù)面影響，第一，對(duì)腫瘤部位的照射達(dá)不到預(yù)期的劑量，進(jìn)而影響對(duì)癌細(xì)胞的抑制效果；第二，對(duì)腫瘤周邊正常組織的照射劑量有所增加，進(jìn)而增加產(chǎn)生副作用的可能性。

采用實(shí)時(shí)ct成像引導(dǎo)放療是當(dāng)下最先進(jìn)的圖像引導(dǎo)放療(igrt)方法。把一臺(tái)成像用的ct和一臺(tái)治療用的直線加速機(jī)集成到一個(gè)系統(tǒng)上，在對(duì)病人進(jìn)行放療之前，進(jìn)行一次ct成像，把所成的實(shí)時(shí)圖像與制定治療方案時(shí)所用的圖像進(jìn)行配準(zhǔn)，進(jìn)而對(duì)照射位置進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。

采用ct成像引導(dǎo)的放療設(shè)備有如下的缺陷。第一，對(duì)放療過程中腫瘤位置的變化不能進(jìn)行跟蹤；第二，ct成像會(huì)對(duì)病人造成額外的輻射劑量；第三，ct成像是一種結(jié)構(gòu)成像，對(duì)軟組織成像的對(duì)比度不足。

采用磁共振成像進(jìn)行引導(dǎo)放療是一種切實(shí)可行的圖像引導(dǎo)放療(igrt)方法。目前存在幾種不同的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案。

一種設(shè)計(jì)(cn101378805)把磁體和射線裝置安裝在一個(gè)回轉(zhuǎn)裝置上，使病人平臥在治療床上，旋轉(zhuǎn)回轉(zhuǎn)裝置以對(duì)病人進(jìn)行不同入射角度的照射。這種設(shè)計(jì)容易受到磁共振掃描過程中梯度振動(dòng)和磁場(chǎng)易受干擾性的影響，造成成像質(zhì)量差，進(jìn)而影響引導(dǎo)的精確性。

一種設(shè)計(jì)(cn105188846)把射線裝置安裝在一個(gè)回轉(zhuǎn)裝置上，該回轉(zhuǎn)裝置在垂直于磁體腔的平面上圍繞磁體旋轉(zhuǎn)，以對(duì)病人進(jìn)行不同入射角度的照射。這種設(shè)計(jì)中的射線，在不同的入射角度時(shí)，所處的磁場(chǎng)環(huán)境不同。在不同的磁場(chǎng)環(huán)境下，射線的性狀發(fā)生的扭曲存在不可預(yù)測(cè)性，因此會(huì)增加系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性。

一種設(shè)計(jì)(us8331531)把病人安放在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的治療筒內(nèi)，通過旋轉(zhuǎn)治療筒，使病人接受不同入射角度的照射。這種設(shè)計(jì)缺乏對(duì)病人的舒適性的考慮。

一種設(shè)計(jì)(cn101204609)采用0.2至0.4特斯拉的永磁體進(jìn)行磁共振成像。這種設(shè)計(jì)的成像分辨率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種引導(dǎo)精確，操作簡單，臨床上切實(shí)可行的磁共振成像引導(dǎo)的輻射治療設(shè)備。

為了達(dá)到上述目標(biāo)，本發(fā)明規(guī)定，磁共振裝置的磁體由左右兩半部分組成。磁體左右兩半部分之間的間距在50至60厘米，以供治療床和病人出入。整個(gè)磁體的物理中心為兩半部分之間的空隙的中心(下述為磁體中心)。左右兩邊磁體上分別有一個(gè)空腔，兩個(gè)空腔相對(duì)于磁體中心左右對(duì)稱。磁共振裝置的梯度線圈安裝在兩邊磁體的空腔里。磁共振裝置的的射頻線圈安裝在的磁體的左右兩半部分之間的空隙之間。

磁共振裝置的磁體固定安裝在地面上。

磁共振裝置的均勻磁場(chǎng)的中心與磁體中心大致重合，均勻磁場(chǎng)所在的球體的直徑在30至45厘米，均勻磁場(chǎng)的均勻度在0.5至3.0ppm，均勻磁場(chǎng)的強(qiáng)度在1至1.5特斯拉。

磁共振裝置置于一個(gè)屏蔽良好的空間里，使外部的射頻干擾信號(hào)無法進(jìn)入磁共振裝置的射頻通路。射線裝置安裝于磁共振裝置的屏蔽之外。

本發(fā)明規(guī)定，射線裝置固定安裝在地面上。

射線裝置發(fā)出的射線的中心與磁共振裝置的磁體腔的中心大致對(duì)齊，射線裝置發(fā)射的射線穿過磁體腔照射病人。

射線裝置與磁體之間須有合適的磁場(chǎng)屏蔽裝置，以減弱磁場(chǎng)對(duì)射線裝置的影響。

本發(fā)明規(guī)定，治療床水平放置于地面上。

治療床可載病人水平進(jìn)出磁體兩半部分之間的空隙；治療床可升降；病人體內(nèi)的被照射目標(biāo)可以到達(dá)射線裝置發(fā)出的射線的中心。

病人可以在治療床上側(cè)臥和平躺；病人可以左側(cè)臥，也可以右側(cè)臥。

治療床上有一個(gè)可移動(dòng)的支撐，該支撐可以協(xié)助病人到達(dá)一定的側(cè)臥角度，并且保持病人在該角度上固定姿勢(shì)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的系統(tǒng)主視圖。

圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的系統(tǒng)立體圖。

圖3a-3c是本發(fā)明的治療床的一種實(shí)施方式的主視圖。圖3a是支撐和病人右側(cè)臥主視圖；圖3b是支撐和病人半側(cè)臥主視圖；圖3c是病人平臥主視圖。

圖4是本發(fā)明所述的設(shè)備在臨床使用中實(shí)現(xiàn)360°照射的方法說明。在設(shè)備配置兩個(gè)射線裝置(2和2.1)的情況：象限①為右側(cè)臥，頭先進(jìn)，射線裝置2的入射范圍；象限②為右側(cè)臥，頭先進(jìn)，射線裝置2.1的入射范圍；象限③為左側(cè)臥，頭先進(jìn)，射線裝置2.1的入射范圍；象限④為左側(cè)臥，頭先進(jìn)，射線裝置2的入射范圍。在設(shè)備配置一個(gè)射線裝置(2)的情況：象限①為右側(cè)臥，頭先進(jìn)的入射范圍；象限②為左側(cè)臥，頭先進(jìn)的入射范圍；象限③為左側(cè)臥，腳先進(jìn)的入射范圍；象限④為右側(cè)臥，腳先進(jìn)的入射范圍。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明公開的是一種采用磁共振引導(dǎo)的輻射治療設(shè)備。圖1是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的主視圖。使病人側(cè)臥于治療床(3)上，縱向水平移動(dòng)治療床(3)，使病人的頭先進(jìn)入設(shè)備。把病人的大致病患部位移到磁體的中心，對(duì)病人磁共振成像的同時(shí)進(jìn)行射線治療。使用圖像處理算法，提取圖像中的照射目標(biāo)(11)，并計(jì)算目標(biāo)(11)的坐標(biāo)位置，進(jìn)而指引射線(9)瞄準(zhǔn)目標(biāo)(11)。

另外一種瞄準(zhǔn)方式是，當(dāng)計(jì)算出目標(biāo)(11)的坐標(biāo)位置之后，移動(dòng)治療床(3)，使得目標(biāo)(11)始終處于一個(gè)固定的位置，指引射線始終瞄準(zhǔn)這個(gè)位置進(jìn)行照射。

圖2是本發(fā)明的一種實(shí)施方式的立體圖。整套設(shè)備需使用統(tǒng)一的坐標(biāo)系，本實(shí)施方式使用磁體的物理中心做為三維坐標(biāo)系的坐標(biāo)原點(diǎn)，使磁共振設(shè)備(1)的成像中心，射線設(shè)備(2)的照射中心均與坐標(biāo)原點(diǎn)對(duì)齊，以輔助實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)(11)的跟蹤照射。當(dāng)然也可以選擇其他位置做為坐標(biāo)原點(diǎn)。

圖3a-3c是本發(fā)明中的治療床(3)的支撐(10)在病人不同臥位時(shí)的主視圖。為了實(shí)現(xiàn)設(shè)備能對(duì)病人進(jìn)行360°的照射，本發(fā)明采用病人臥位變化結(jié)合病人進(jìn)入方式變化的方式實(shí)現(xiàn)。病人的初始臥位包括右側(cè)臥，即右肩在下，左肩在上的90°臥位(圖3a)；左側(cè)臥，即左肩在下，右肩在上的90°臥位。支撐裝置(10)可以在90°至0°范圍內(nèi)向兩側(cè)旋轉(zhuǎn)(圖3b)，以支撐病人在不同的側(cè)臥角度上的身體重量。病人進(jìn)入方式包括頭先進(jìn)方式，即病人臥于治療床上，頭部先進(jìn)入治療設(shè)備；和腳先進(jìn)方式，即病人臥于治療床上，腳先進(jìn)入治療設(shè)備。

調(diào)節(jié)支撐(10)，使病人的臥位從圖3a至圖3b至圖3c，在設(shè)備配置一臺(tái)射線裝置(2)的情況下，可實(shí)現(xiàn)圖4中第①象限上的不同入射角度；在設(shè)備配置兩臺(tái)射線裝置(2和2.1)的情況下，可同時(shí)實(shí)現(xiàn)圖4中第①和②象限上的不同入射角度。

相應(yīng)的，調(diào)節(jié)病人的初始臥位和進(jìn)入方式，設(shè)備無論在配置一臺(tái)射線裝置(2)還是兩臺(tái)射線裝置(2和2.1)的情況下，均能實(shí)現(xiàn)射線在0°～360°內(nèi)的所有的入射角度。

由于磁共振裝置(1)易受到外界射頻信號(hào)的干擾，包括來自于射線設(shè)備(2)工作時(shí)電子電路產(chǎn)生的微弱信號(hào)。本發(fā)明要求磁共振裝置(1)置于一個(gè)射頻屏蔽空間(12)里。

由于射線裝置(2)在靠近磁體的時(shí)會(huì)對(duì)磁場(chǎng)的均勻性造成影響，本發(fā)明要求磁共振裝置(2)在射線裝置安裝到位之后進(jìn)行被動(dòng)勻場(chǎng)。同時(shí)，磁共振裝置(3)需有主動(dòng)勻場(chǎng)功能。

射線裝置(2)在靠近磁體時(shí)，會(huì)受到磁場(chǎng)的影響，本發(fā)明要求使用磁屏蔽層(13)對(duì)射線裝置(2)進(jìn)行隔離保護(hù)。