[发明专利]包括MRI的粒子治疗设备

说明书

本发明涉及一种用于以带电粒子束(15)照射目标(13)的粒子治疗设备(1)，所述粒子治疗设备(1)包括等中心可旋转机架(3)、磁共振成像系统(5)和无源磁屏蔽(7)，所述等中心可旋转机架(3)配置成朝向所述机架等中心和根据最终束方向引导粒子束(15)，所述磁共振成像系统(5)配置成生成平行于所述最终束方向的主磁场(Bo)，所述无源磁屏蔽(7)围绕所述磁共振成像系统(5)，所述无源磁屏蔽(7)和所述磁共振成像系统(5)均为与所述机架(3)一起关于所述轴线Y可同步旋转的。

技术领域

本发明涉及一种设备，该设备出于治疗目的用于以带电粒子束照射目标并且包括用于使目标成像的磁共振成像(MRI)系统。

背景技术

常规粒子治疗设备允许以高能带电粒子(诸如质子)的束照射患者的目标体积。当行进通过患者时，带电粒子束损失能量并且粒子束的大部分能量沉积于束路径的端部，该端部称为布拉格峰。这允许高剂量的能量在目标体积中的准确递送，同时使递送至周围组织的能量剂量最小化。所递送的高剂量的能量诱导对细胞DNA的损坏，杀死细胞或终止其复制。因此，带电粒子治疗用于癌症治疗领域，因为癌细胞对于DNA上的攻击为特别脆弱的。

带电粒子治疗的已知缺点之一为，甚至患者的小运动(诸如呼吸运动)可导致所递送剂量在目标以束的照射过程中的显著偏差。因此，期望的是利用实时成像来追踪目标和使束适应于器官的运动并适应于目标。可使用的实时成像系统中的一者为磁共振成像(MRI)系统。

包括MRI系统的此类粒子治疗设备根据现有技术和例如根据WO2015/197475为已知的。本文档公开了包括常规可旋转机架的粒子治疗设备，该常规可旋转机架包括多个弯曲磁体以在垂直于机架的旋转轴线的方向上弯曲并引导粒子束朝向目标(朝向等中心)。MRI系统以这样的方式进行布置，其主磁场(Bo)的方向与机架的旋转轴线的方向相同，该旋转轴线的方向出于患者舒适的目的一般选择为水平方向，该患者然后水平置于粒子治疗设备中。

粒子治疗设备根据文档EP2196241也是已知的，其中MRI系统的主磁场在竖直方向上并且与固定束线组合，其中束通过MRI系统的顶端处的开口进入MRI系统。该布置减小了MRI磁体的磁场对带电粒子的路径的影响。主题支撑适于在治疗设备的操作期间的旋转运动。

US2010/0239066描述了一种粒子治疗设备，该粒子治疗设备生成治疗束和设置成平行于治疗束的磁场，其中目标沿着治疗束设置。治疗束可为质子束，并且磁场可得自MRI系统。磁场可与治疗束的操作协同地操作，并且将使所述束变窄。生成所述治疗束和所述磁场两者的设备可配置成相对于所述目标旋转。该文档公开了直列式设计方式的用途。

尽管良好结果已通过根据现有技术已知的设备来获得，但是仍存在对包括此类实时成像系统的粒子治疗设备的性能改善的需求。例如，存在使粒子束进一步变窄的需求，以具有高剂量的能量在目标体积中的更精确递送。还存在对更紧凑的有效设备的需求，该有效设备并入粒子治疗设备和MRI系统。

本发明的目标之一为向现有技术的缺点中的至少一者提供一种解决方案。特别地，本发明的一个目标是向现有技术的缺点中的至少一者提供一种紧凑解决方案。

发明内容

根据第一方面，本发明涉及一种粒子治疗设备，该粒子治疗设备用于以带电粒子束照射目标并且包括：

-用以生成带电粒子束的粒子加速器；

-等中心机架，该等中心机架配置成关于轴线Y可旋转并且包括沿着束路径布置的多个弯曲磁体，该多个磁体包括第一弯曲磁体和末弯曲磁体，该第一弯曲磁体配置成沿着轴线Y接收粒子束并且将粒子束弯曲并引导远离轴线Y，该末弯曲磁体配置成朝向机架的等中心和根据最终束方向弯曲并引导粒子束；