[发明专利]用于质子治疗的可旋转磁体

说明书

下文总体涉及使用磁共振(MR)成像作为辐射治疗中的引导，并且更具体涉及使用MR成像作为质子治疗中的引导。在一些实施例中，低温杜瓦瓶被提供有允许来自质子射束源的质子射束穿过的多个通道。所述质子射束可以首先与第一通道对齐，并且所述杜瓦瓶然后可以连同所述质子射束被旋转。所述杜瓦瓶然后可以被旋转以将第二通道与所述质子射束对齐。

背景技术

下文总体涉及使用磁共振(MR)成像作为辐射治疗中的引导、使用MR成像作为质子治疗中的引导，等等。

在断层摄影X射线辐射治疗中，磁共振(MR)成像有时被用于提供针对治疗流程的图像引导。插入MR成像设备产生了X射线束强度的大(例如，～40％)的损耗以及一些X射线散射的可能。

当前，质子治疗通常是在没有通过任何模态的成像进行监测的情况下执行的。质子治疗的实时图像监测可以用于各种目的，诸如辅助将肿瘤定位在治疗系统中、检测并且可能地校正归因于呼吸的患者运动、执行会话特异性治疗计划调节、对治疗会话归档等。MR成像特别适用于这一点，因为其能够提供实现对肿瘤和相邻临界结构进行成像的软组织对比度。然而，质子射束甚至比X射线束更受插入的MR设备强的影响，因为质子射束不能够穿透超导MR磁体的冷护罩并且还被磁场偏转。

下文提供了克服上文所提到的问题和其他问题的新的并且经改进的系统和方法。

发明内容

在一个方面中，一种具有圆柱轴的水平孔膛磁体，包括：低温杜瓦瓶，其具有外圆柱壁和内圆柱壁以及低温流体室(plenum)，所述外圆柱壁和所述内圆柱壁被相对于所述圆柱轴同轴地布置，所述低温流体室被定义在所述外圆柱壁与所述内圆柱壁之间，所述内圆柱壁围绕磁体孔膛；环形磁体绕组，其被设置在所述低温流体室中；以及至少一个径向通道，其具有利用所述低温杜瓦瓶的所述外圆柱壁密封的外端以及利用所述低温杜瓦瓶的所述内圆柱壁密封的内端，所述至少一个通道径向地穿过所述杜瓦瓶。所述至少一个径向通道可以包括径向地穿过所述杜瓦瓶的多个径向通道。所述径向通道可以是弯曲的以考虑力使穿过所述通道的质子射束偏转。所述低温杜瓦瓶可以是液氦杜瓦瓶，所述低温流体室可以是液氦室，并且所述环形磁体绕组可以是超导磁体绕组。所述通道可以被填充空气。所述通道可以被排空空气。所述通道可以被填充有具有小于空气的密度的气体，并且所述通道可以被密封。所述水平孔膛磁体还可以包括机械旋转系统，所述机械旋转系统包括电机，所述电机被布置成使所述杜瓦瓶在至少360°/N的角度上关于所述圆柱轴旋转，其中，N是通道的数量。所述环形磁体绕组可以与所述低温杜瓦瓶被固定作为一单元，并且所述机械旋转系统使所述环形磁体绕组和所述低温杜瓦瓶作为一单元来旋转；备选地，所述环形磁体绕组可以与所述低温杜瓦瓶被分离地支撑，并且所述机械旋转系统使所述低温杜瓦瓶旋转，同时所述环形磁体绕组保持静止。余弦函数可以被用于使所述杜瓦瓶的旋转的停止平稳。

在另一方面中，一种磁共振(MR)成像系统，包括：水平孔膛磁体，其包括低温杜瓦瓶，所述低温杜瓦瓶具有朝向所述低温杜瓦瓶的圆柱轴穿过所述杜瓦瓶的多个通道。所述MR成像系统还可以包括机械旋转系统，所述机械旋转系统被配置为使所述杜瓦瓶旋转。所述机械旋转系统可以被编程为控制所述杜瓦瓶的旋转，使得所述杜瓦瓶与围绕所述圆柱轴以断层摄影的方式转动的质子射束同步地旋转。所述通道可以根据质子上的力而弯曲。所述通道可以是填充空气的通道。所述通道可以填充有具有小于空气的密度的气体，并且所述通道可以被密封。