一种产生用于间质术中辐射治疗的电子束和Ｘ射线束的设备，其特征在于其包括：－作为电子脉冲源的等离子体聚焦类型的头（２），其具有真空室（４）和将至少一种反应气体引入所述室（４）中的装置，所述真空室设有一对产生放电的圆柱形同轴电极；－供给所述源头的电路，其包括具有快速开关（１４）和导体（１６，２１）的电容器组（１２），所述快速开关和导体连接到所述真空室（４）的电极（６，８）；以及－与所述电极同轴的电子导向器（２２），其从所述源头到正好位于照射病灶附近；－防护支架（２６，２８），其具有高压电缆以及用于悬挂和移动所述头（２）的装置。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用等离子体聚焦类型的机器的IORT设备，其联接到电 子导向器，该电子导向器将束直接传输到待用低能、极高剂量速率的 电子或光子X射线辐射治疗的组织。
技术介绍
已知马瑟(Mather)式的等离子体聚焦机器(JW Mather, in: Methods of experimental physics, Vol. 9, Part B. Plasma Physics, Eds. RH Lovberg and HR Griem - Academic Press, New York, 1971 -chapter 55)能够产生、加速和约束等离子体，所述等离子体在合适的 工作条件下导致热核反应而产生辐射和核素和/或其它亚原子粒子。这种机器(特别是其特性和性能)在以Marco SUMINI、 Agostino TARTARI、 Domiziano MOSTACCI的名字于2004年10月21日递交 的意大利专利申请VE2004A000038中描述，该申请涉及用于内源性 产生放射性同位素的设备，特别是用于正电子射线断层照相术 (Positive Electron Tomography )的设备。本专利技术的设备所属的
是在移除小的肿瘤块后对组织的手 术后辐射治疗。该设备对四种人类的"主要杀手"即肺癌、乳腺癌、 前列腺癌和低位小肠癌中的IORT特别有用。后者是意大利男性中由 于恶性肿瘤而死亡的首要原因。目前使用的某些IORT技术通过连续或脉冲模式的电子或光子 (伽马或X)束向病灶释放所需剂量。作为示例，已知由Massachusetts (美国)的Photoelectron Corporation提供的光子放射外科系统(PRS)。这是一种能量量级为 40+50 keV的小型电子加速器，其通过10cm长、3.2mm直径的导向 器聚焦在薄靶上以产生连续X射线束。具有相似性能的另一已知设备是由英国Battlefield的Oncology Systems Limited与Carl ZEISS合作提供的IntrabeamTM。另一已知示例是由Hytesis of Latina(意大利)生产的可移动直线 加速器Novac7:其产生能量在3到9 MeV之间的直线电子束。该束 由测量直径几厘米的树脂玻璃施加器引导。在这些已知设备中，释放的剂量并不完全确定放射生物损伤，因 为后者与释放的时间和空间条件严格相关。由于这一点，与传统的连 续治疗计划 一起，最近已经在开发通过放射性同位素植入而微量地(在 时间和空间上)输送剂量的技术。已经在医疗实践中引入使用具有高 治疗效率的粒子(即中子、质子和离子)束，但只是对于特定的情况。 但是，它们的产生需要巨大的装备，例如核反应器、同步加速器或大 的直线加速器。除了高放射生物效率的要求外，IORT还有至少3个强制要求-在手术室附近治疗-所释放剂量的精确定位-尽可能短的照射时间和以单次IORT任务结束治疗的可能性。 前述设备或其它偶尔提及的设备中没有一个满足所有上述要求。
技术实现思路
考虑到现有技术的状况，本专利技术要处理和解决的主要问题是找到 现有IORT系统的替代以克服其主要缺点，例如画难以校准束，并由此难以治疗小的(几亳米)的肿瘤 -传送到所治疗组织的低剂量速率 -束的低放射生物效果 -照射头的笨重尺寸-难以控制和避开对患者的危险 -每次治疗的时间过长-无法选择辐射的类型(x射线或电子)根据本专利技术，所有这些问题都利用 一种产生用于间质术中辐射治疗的电子束和X射线束的设备解决，其特征在于该设备包括-作为电子脉沖源的等离子体聚焦类型的头，其具有真空室和将 至少一种反应气体引入室中的装置，该真空室设有一对产生放电的圆 柱形同轴电极，-供给所述源头的电路，其包括具有快速开关和导体的电容器组， 所述快速开关和导体连接到所述真空室的电极，以及-与所述电极同轴的电子导向器，从所述源头到正好位于照射病 灶附近-防护支架，其具有高压电缆以及用于悬挂和移动头的装置。附图说明图1示出根据本专利技术的设备的总体示意性立体图。 图2示出其电子和液压方案。图3示出电极、真空室和复式接头(manifold)的细节。 图4示出真空室的电极和电子导向器的放大视图。 图5示出具有快速开关的电容器。 图6示出电子导向器的示意性纵向截面图。 图7示出具有电极和电子导向器的真空室的功能示意图。 图8示出在鵠转换器的情况下X射线产生作为入射电子能量函数 的图形(实验数据)。具体实施方式从图中可以看到，根据本专利技术的设备可以定义为产生用于IORT 治疗的电子和X射线束的机器。其包括基于马瑟式等离子体聚焦装置 的电子脉冲源头2。更具体地，源头2包括真空室4，真空室4包围由绝缘体10隔开的两个圆柱形同轴电极6、 8，该绝缘体10还封闭室4的底部。两个电极6、 8通过快速开关14连接到电容器组12。更具体地， 电容器12向上游连接到充电电源15，并向下游通过快速开关14连接 到高压高电流传输线16，该传输线16连接到电极6、 8。快速开关14 在其侧面通过合适的连接器(在图5中未标出)连接到冷却回路，并 在其上部通过合适连接器17连接到电源15。真空室4还设有到真空泵18的连接装置和到氢、氖或氩供应器 20的连接装置。真空室4与电容器组的连接通过特定的复式接头21在室自身的底 部中直接发生，该复式接头21包括两个彼此同轴的盘状钢盘，其中的 下盘23连接到真空室的内电极6，而上盘25连接到其外电极8。到电 容器组的连接通过同轴电缆实现，所述同轴电缆的外导体通过合适连 接器连接到复式接头上盘23，而内导体穿过所述复式接头上盘并结束 在复式接头下盘25上的合适连接器中。复式接头和真空室之间的连接 在室的底部中发生，在该处两个电极6、 8由绝缘体隔开。在此，接收 同轴电缆的外导体的复式接头上盘25连接到真空室4的外部并与外电 极8相连，而接收同轴电缆的中心导体的复式接头下盘23连接到中心 阳极6的下板。电子导向器附装到真空室4。该电子导向器由沿着轴线中空的筒 体22形成，该筒体由不透过电子的材料构成。为了进行辐射防护,，筒体22的材料除了满足机械强度和真空能力 要求之外还需要从两种特性(X-K和X-L)的电子撞击和"轫致辐射" 产生最小可能的X射线。树脂玻璃满足所有这些要求，并且其物理和 化学特性是非常熟知的，这使得设计更容易。所考虑的一种替代选择 是不锈钢。电子导向器以真空方式附装到真空室4的下绝缘板层，此板层具 有中心孔。在位于真空室外的相反端处，导向器装有元件24以在允许 取出电子的同时真空密封导向器22。对于装配件24可以预见到四种不同实施例第一实施例包括由铍 或其它低原子量金属构成的几微米厚的薄片，从而可以取出电子。第 二实施例包括涂有非常薄的铝层的10 - 12微米厚的聚脂薄膜层，该铝 层增加聚脂薄膜层的机械强度和导热性(用于冷却)。第三实施例包括 使用钛、钽或钨的10-15微米厚的层。第四实施例包括几微米厚的金 属半球，以将电子能转换成特性X射线，该特性X射线由于电子撞击 而从薄片中的原子的离子化产生(A. Tartari et al: Energy spectra measurements of X-ray emission 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种产生用于间质术中辐射治疗的电子束和Ｘ射线束的设备，其特征在于所述设备包括： －作为电子脉冲源的等离子体聚焦类型的头（２），其具有真空室（４）和将至少一种反应气体引入所述室（４）中的装置，所述真空室设有一对产生放电的圆柱形同轴电极， －供给所述源头的电路，其包括具有快速开关（１４）和导体（１６，２１）的电容器组（１２），所述快速开关和导体连接到所述真空室（４）的电极（６，８），以及 －与所述电极同轴的电子导向器（２２），其从所述源头到正好位于照射病灶附近， －防护支架（２６，２８），其具有高压电缆以及用于悬挂和移动所述头（２）的装置。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科苏米尼，阿戈斯蒂诺塔尔塔里，多米齐亚诺莫斯塔奇，
申请(专利权)人：马尔科苏米尼，阿戈斯蒂诺塔尔塔里，多米齐亚诺莫斯塔奇，
类型：发明
国别省市：IT[意大利]
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