基于电子射线笔形束的磁场调节电子射线治疗装置及系统的制作方法

本发明涉及一种电子射线治疗装置及系统，尤其涉及一种基于电子射线笔形束的磁场调节电子射线治疗装置及系统，其能够在调节电子射线的方向和剂量的同时，对患者身体的皮下深部和球形的曲面部位等超出电子射线的直线照射范围的部位进行电子射线的照射，并能够使损失的电子射线最小化且减少消耗的电力。

背景技术：

1、近来，随着老龄化时代的到来和国民生活水平的提高，对用于维持健康生活的疾病早期诊断和治疗的关注呈日益增加的趋势。

2、尤其，放射治疗装置作为在疾病的治疗中使用放射线的医疗装备，是通过使用诸如x射线、电子射线、质子射线等的放射线来延缓或破坏诸如癌症之类的恶性肿瘤组织生长的治疗装置。

3、但是，在向人体的正常组织过度照射具有高能量的放射线的情况下，会使正常组织细胞坏死或导致遗传缺陷，甚至还会引发癌症。

4、在正常组织与肿瘤组织邻近的情况下，由于放射线的副作用而会发生无法充分地照射放射治疗剂量的情况。

5、因此，在进行放射治疗时需要进行调节，以使待破坏的肿瘤能够接收到足够的放射线，并使对肿瘤周围的正常组织的损伤最小化。

6、在肿瘤治疗中，作为放射治疗的一种的电子射线治疗在与x射线治疗相比时，可以向人体表面的皮肤及皮肤层的下部的深部（例如，皮下1~5cm）传递较高的放射线剂量。

7、此外，具有能够使照射到比治疗靶点的深度更深位置的正常组织的放射剂量最小化的优点。

8、然而，现有的电子射线治疗仅可以对治疗靶点的平面部位进行治疗，在需要进入狭窄的通道时（例如：子宫癌）、需要向超出电子射线的直线照射范围的盲区部位的折曲方向进行照射时（例如：口腔癌），存在无法进行治疗的局限性。

9、此外，根据治疗靶点的不同位置，肿瘤的大小或疾病进展的程度也不同，因此需要调节放射线剂量，现有的电子射线治疗具有难以调节不同位置的放射线剂量的缺点。

10、尤其，在利用电子射线的术中放射治疗（electron iort：electronintraoperative radiation therapy）的情况下，在乳腺癌、脑肿瘤等治疗靶点的表面形成球形或u字形的曲面空间，或者在前列腺、肺、肝、胰腺、大肠等脏器的微创手术、腹腔镜/胸腔镜手术、机器人手术等中，存在难以通过狭窄的通道而对深部空间进行电子射线治疗的问题。

11、图1及图2是用于说明现有的电子射线治疗装置的操作的各自的剖视图，图1包括电子射线输出部10、电子散射部20、第一电子限束器（electron applicator/cone）30、皮肤及治疗靶点，图2包括电子射线输出部10、电子散射部20、第二电子限束器40、皮肤及治疗靶点。

12、首先，在图1中，电子射线输出部10生成电子射线，将其加速并输出，位于电子射线输出部10的下部的电子散射部20接收该电子射线并散射电子，从而放射多个电子射线。

13、位于电子散射部20的下部的第一电子限束器30接收并引导从电子散射部20散射的多个电子射线，并进行屏蔽，以防止电子射线放射到电子射线治疗装置的外部。

14、通过第一电子限束器30引导的多个电子射线被照射到皮肤和治疗靶点。

15、此时，如图1所示，在照射的多个电子射线中存在被电子散射部20及第一电子限束器30吸收的多个电子射线，从而导致有输出损失的问题。

16、考虑到这种输出损耗，为了使预定强度以上的电子射线到达治疗靶点，在电子射线输出部10中可能需要大量的电力。

17、此外，根据图1，存在多个到达治疗靶点之外的皮肤或皮下组织的电子射线，导致放射线暴露于正常组织，从而存在对患者的人体有害的问题。

18、此外，根据图2，与图1不同，由于第二电子限束器40的宽度过窄而无法将电子射线引导及照射到治疗靶点的整个区域，并且只能将电子射线引导及照射到一部分，因此存在电子射线治疗不充分的限制。

技术实现思路

1、技术问题

2、本发明所要解决的技术问题在于，提供一种基于电子射线笔形束的磁场调节电子射线治疗装置及系统，其在患者身体的治疗靶点中，在需要进入皮下深部和球形的曲面部位、狭窄的通道的情况下，甚至在需要向超出电子射线的直线照射范围的盲区部位照射电子射线的情况下也能够在调节电子射线的方向和剂量的同时进行治疗。

3、本发明所要解决的技术问题并不局限于以上提及的技术问题，本领域技术人员可以通过下面的记载而明确理解未提及的其他技术问题。

4、技术方案

5、为了解决所述技术问题，根据本发明的基于电子射线笔形束的磁场调节电子射线治疗装置，包括：电子射线输出部，产生电子射线并对其加速后输出；导管部，一侧与所述电子射线输出部连接，接收从所述电子射线输出部输出的电子射线并使电子射线经导管的中空通道通过；磁场产生部，产生用于使经所述导管的中空通道通过的电子射线折射的磁场；以及关节驱动部，提供所述电子射线输出部、所述导管部及所述磁场产生部的有机运动的自由度，其中，所述导管部响应于控制部的控制而调节所述导管的移动及旋转角度。

6、此时，所述导管部可以在响应于所述控制部的控制而将所述导管的位置固定在预定深度的状态下，可以通过调节所述磁场产生部的折射角度来调节照射到治疗靶点的电子射线的分布。

7、此外，所述导管部可以响应于所述控制部的控制，可以通过使所述磁场产生部随着所述导管的上下移动、左右移动及旋转而一同移动来调节照射到治疗靶点的电子射线的分布。

8、另外，所述电子射线输出部可以输出笔形束形态的电子射线。

9、此外，所述磁场产生部可以在所述导管的一侧的两端分别安装有第一磁极及第二磁极，所述第一磁极及所述第二磁极可以具有永磁体、电磁体及同时使用所述永磁体与所述电磁体的混合体中的一种形态。即，在所述磁场产生部为所述永磁体的形态的情况下，所述磁场产生部可以通过调节所述第一磁极及所述第二磁极的位置和所述第一磁极与所述第二磁极之间的距离来调节所述电子射线的折射角度。此外，在所述磁场产生部为所述电磁体的形态的情况下，所述磁场产生部可以作为脉冲型电磁体与电子射线脉冲同步而产生磁场，并通过调节所述产生的磁场的强度及方向来调节所述电子射线的折射角度。

10、此外，根据用于实现所述技术问题的本发明的基于电子射线笔形束的磁场调节电子射线治疗系统，包括：电子射线治疗装置，产生电子射线并对其加速后以笔形束形态输出，并且使所输出的电子射线经导管的中空通道通过而照射到治疗靶点；控制部，与所述电子射线治疗装置隔开并远程控制所述电子射线治疗装置；以及电源部，响应于所述控制部的控制而向电子射线治疗装置供应所需的电源电压，其中，所述电子射线治疗装置响应于所述控制部的控制来调节所述导管的移动及旋转角度。

11、此时，所述控制部可以控制所述电子射线的能量强度、剂量、速度及输出时间和由所述电子射线治疗装置内的磁场产生部产生的磁场的强度、方向及输出时间。

12、此外，所述控制部可以在所述导管的位置被固定在预定深度的状态下，可以控制为通过调节所述磁场产生部的折射角度来调节照射到治疗靶点的电子射线的分布。

13、此外，所述控制部可以控制为通过使所述磁场产生部随着所述导管的上下移动、左右移动及旋转而一同移动来调节照射到治疗靶点的电子射线的分布。

14、此外，所述磁场产生部可以在所述导管的一侧的两端分别安装有第一磁极及第二磁极，所述第一磁极及所述第二磁极可以具有永磁体、电磁体及同时使用所述永磁体和所述电磁体的混合体中的一种形态。即，在所述磁场产生部为所述永磁体的形态的情况下，所述磁场产生部可以通过调节所述第一磁极及所述第二磁极的位置和所述第一磁极与第二磁极之间的距离来调节所述电子射线的折射角度。此外，在所述磁场产生部为所述电磁体的形态的情况下，所述磁场产生部可以作为脉冲型电磁体与电子射线脉冲同步而产生磁场，并通过调节所述产生的磁场的强度及方向来调节所述电子射线的折射角度。

15、此外，所述电子射线治疗装置能够制造为在与输出所述电子射线的电子射线输出部隔开的状态下通过所述电子射线输出部接收所述电子射线的模块型装置。

16、技术效果

17、根据本发明，由于不需要电子散射部及电子限束器，因此能够使损失或泄漏的电子射线最小化，从而在以相同的电子射线输出为目标的情况下，能够节省电子射线输出部所消耗的电力，并且在消耗相同的电力时，具有能够提高电子射线输出的效果。

18、此外，其效果在于，不仅能够对患者身体的平面部位进行电子射线治疗，还能够对皮下深部和球形的曲面部位进行充分的电子射线治疗，并且在治疗靶点区域中，医疗人员在调节放射剂量的同时，还能够准确且适当地对预期的区域进行整体或部分的电子射线治疗。

19、此外，由于产生笔形束形态的电子射线，因此需要磁场的空间的尺寸较小，使得能够实现磁场产生部的小型化，从而具有即使在患者体内的狭窄空间中也能够使治疗装置进入的效果。

20、此外，在用于手术中的放射治疗的情况下，由于泄漏的电子射线的减少，使得患者和医务人员暴露在放射线中的风险降低，并且由于电子射线输出的增加，从而具有缩短手术中的放射治疗时间的效果。

21、本发明的效果并不局限于以上提及的效果，本领域技术人员可以通过下面的记载而明确理解未提及的其他效果。