加速管及其控制方法、加速管控制器和放射治療系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種加速管及其控制方法、加速管控制器和放射治療系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]加速管是加速器的關(guān)鍵部件，它把從電子槍注入的電子在射頻電場作用下加速到高能，最后打靶產(chǎn)生高能X射線。根據(jù)加速電子的方式的不同，加速管分為行波加速管和駐波加速管兩種。
[0003]影像引導(dǎo)放射治療(Image Guide Radiat1n Therapy, IGRT)是一種放射治療技術(shù)，在放射治療領(lǐng)域中具有廣泛的應(yīng)用。應(yīng)用IGRT技術(shù)的加速器即IGRT加速器。
[0004]例如，IGRT加速器通常采用駐波加速管對電子進(jìn)行加速。在工作時，既可以產(chǎn)生千伏級的電子束，也可以產(chǎn)生兆伏級的電子束。其中所述千伏級的電子束打在所述IGRT加速器的成像靶上，可以產(chǎn)生用于成像的X射線。所述兆伏級的電子束可以用于對患者體內(nèi)的病灶進(jìn)行放射治療。其中，所述千伏級的電子束以及所述兆伏級的電子束既可以由具有同一個放射源的IGRT加速器即同源的IGRT加速器產(chǎn)生，也可以由具有不同放射源的IGRT加速器產(chǎn)生。
[0005]因此，所述IGRT加速器不僅可以用于放射治療，還可以在治療前或治療過程中，對患者體內(nèi)的病灶或者正常器官進(jìn)行監(jiān)控，通過產(chǎn)生的影像來引導(dǎo)放射治療，可以減少由于病灶移動等原因所引起的放射治療的誤差。目前，有些同源IGRT加速器中的加速管，雖然可以達(dá)到一定的成像質(zhì)量，但實(shí)現(xiàn)方法較復(fù)雜。總體而言，現(xiàn)有的加速管難以通過簡單的結(jié)構(gòu)獲得不同能量的電子束。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明實(shí)施例解決的問題包括如下其中之一:如何實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)更加簡單且能量分布更加廣泛或能級分布區(qū)間大的加速管及其控制方法、加速管控制器和放射治療系統(tǒng)。
[0007]為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種加速管，所述加速管包括至少三個加速腔，各相鄰的加速腔之間通過第一耦合腔耦合連接，所述至少一個第一耦合腔內(nèi)設(shè)置有第一開關(guān)部件，所述第一開關(guān)部件適于打開或關(guān)閉所述第一耦合腔；間隔奇數(shù)個加速腔的兩加速腔之間設(shè)置有第二耦合腔，所述至少一個第二耦合腔內(nèi)設(shè)置有第二開關(guān)部件，所述第二開關(guān)部件適于打開或關(guān)閉所述第二耦合腔；且所述設(shè)置有第二開關(guān)部件的第二耦合腔在所述加速管軸向上跨過設(shè)置有第一開關(guān)部件的第一耦合腔。
[0008]可選地，所述第一開關(guān)部件和第二開關(guān)部件至少其中之一為短路棒。
[0009]為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種放射治療系統(tǒng)，所述放射治療系統(tǒng)包括加速器以及與所述加速器耦接的控制器，其中，所述加速器包括:電子槍，及與所述電子槍連接的加速管，所述加速管為上述實(shí)施例中所述的加速管；
[0010]所述控制器適于根據(jù)接收到的控制所述加速管工作模式的指令，控制相應(yīng)位置的加速腔內(nèi)電場的場強(qiáng)相位。
[0011]可選地，所述控制器適于當(dāng)接收到指示所述加速管工作在第一模式的指令時，控制所述第一開關(guān)部件和第二開關(guān)部件，以打開各相鄰的加速腔之間設(shè)置的第一耦合腔，關(guān)閉各加速腔之間設(shè)置的第二耦合腔，使得所述加速管中任意相鄰的加速腔內(nèi)產(chǎn)生場強(qiáng)反相的電場；并適于當(dāng)接收到指示所述加速管工作在第二模式的指令時，控制所述第一開關(guān)部件和第二開關(guān)部件，以打開一個第二耦合腔，且關(guān)閉所述第二耦合腔在所述加速管軸向上所跨過的至少一個第一耦合腔，使得通過所述第二耦合腔連接的加速腔內(nèi)產(chǎn)生場強(qiáng)反相的電場。
[0012]為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種加速管控制器，所述加速管為上述實(shí)施例中所述的加速管，所述加速管控制器包括:
[0013]指令接收單元，適于接收控制所述加速管工作模式的指令；
[0014]第一控制單元，適于當(dāng)接收到指示所述加速管工作在第一模式的指令時，控制所述第一開關(guān)部件和第二開關(guān)部件，以打開各相鄰的加速腔之間設(shè)置的第一耦合腔，關(guān)閉各加速腔之間設(shè)置的第二耦合腔，使得所述加速管中任意相鄰的加速腔內(nèi)產(chǎn)生場強(qiáng)反相的電場；
[0015]第二控制單元，適于當(dāng)接收到指示所述加速管工作在第二模式的指令時，控制所述第一開關(guān)部件和第二開關(guān)部件，以打開一個第二耦合腔，且關(guān)閉所述第二耦合腔在所述加速管軸向上所跨過的至少一個第一耦合腔，使得通過所述第二耦合腔連接的加速腔內(nèi)產(chǎn)生場強(qiáng)反相的電場。
[0016]為解決上述問題，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種加速管控制方法，所述加速管為上述實(shí)施例中所述的加速管，所述控制方法包括:
[0017]接收控制加速管工作模式的指令；
[0018]當(dāng)接收到指示所述加速管工作在第一模式的指令時，控制所述第一開關(guān)部件和第二開關(guān)部件，以打開各相鄰的加速腔之間設(shè)置的第一耦合腔，關(guān)閉各加速腔之間設(shè)置的第二耦合腔，使得所述加速管中任意相鄰的加速腔內(nèi)產(chǎn)生場強(qiáng)反相的電場；
[0019]當(dāng)接收到指示所述加速管工作在第二模式的指令時，控制所述第一開關(guān)部件和第二開關(guān)部件，以打開一個第二耦合腔，且關(guān)閉所述第二耦合腔在所述加速管軸向上所跨過的至少一個第一耦合腔，使得通過所述第二耦合腔連接的加速腔內(nèi)產(chǎn)生場強(qiáng)反相的電場。
[0020]可選的，所述第一開關(guān)部件和第二開關(guān)部件至少其中之一為短路棒。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]通過在加速管中的不同的加速腔之間，根據(jù)需要選取某一耦合腔，并通過耦合腔中所設(shè)置的開關(guān)部件控制相應(yīng)耦合腔的打開或關(guān)閉，來控制加速管相應(yīng)位置的加速腔中的電場的場強(qiáng)相位，進(jìn)而控制電場中經(jīng)過的電子束的加速或減速的狀態(tài)，最終可以根據(jù)需要獲得不同能量的電子束，采用一個加速腔可以滿足用戶不同的需求。并且，相對于現(xiàn)有的加速器，上述加速器結(jié)構(gòu)更加簡單，更加方便用戶的使用。
【附圖說明】
[0023]圖1是本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置有第一開關(guān)部件的第一耦合腔為打開狀態(tài)的加速管的第一剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2是本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置有第一開關(guān)部件的第一耦合腔為關(guān)閉狀態(tài)的加速管的第一剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3是本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置有第二開關(guān)部件的第二耦合腔為關(guān)閉狀態(tài)的加速管的第二剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖4是本發(fā)明實(shí)施例中設(shè)置有第二開關(guān)部件的第二耦合腔為打開狀態(tài)的加速管的第二剖面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖5是本發(fā)明實(shí)施例中放射治療系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中加速管控制器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖7是本發(fā)明實(shí)施例中加速管控制方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]如前所述，現(xiàn)有的加速管難以通過簡單的結(jié)構(gòu)獲得不同能量的電子束。例如，目前，在有些同源IGRT加速器中，將加速管分成兩部分，其中，一部分用于獲得最佳的電子束，在另一部分中設(shè)置可調(diào)移相器和功率衰減器，用于改變所述最佳的電子束的能量，從而可以達(dá)到一定的成像質(zhì)量，但由于可調(diào)移相器和功率衰減器的增加，使得所述同源IGRT加速器實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜。
[0031]針對上述問題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種加速管，所述加速管可以根據(jù)需要，工作在不同的工作模式。具體而言，通過在加速管中的不同的加速腔之間，根據(jù)需要選取某一耦合腔，并通過耦合腔中所設(shè)置的開關(guān)部件控制相應(yīng)耦合腔的打開或關(guān)閉，來控制加速管相應(yīng)位置的加速腔中的電場的場強(qiáng)相位，進(jìn)而控制電場中經(jīng)過的電子束的加速或減速狀態(tài)，最終可以根據(jù)需要獲得不同能量等級的電子束，用于滿足相應(yīng)