CN103282081B

CN103282081B - 放射治疗设备

Info

Publication number: CN103282081B
Application number: CN201180058989.6A
Authority: CN
Inventors: C.克诺克斯; D.伯恩; J.奥弗维格; J.里特马
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV; Elekta AB
Current assignee: Koninklijke Philips NV; Elekta AB
Priority date: 2010-12-08
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2017-06-23
Anticipated expiration: 2031-12-06
Also published as: WO2012076150A1; JP2013545560A; US9669238B2; EP2648806B1; RU2013131026A; EP2648806A1; JP5907987B2; RU2567267C2; US20130035586A1; CN103282081A

Abstract

本申请处理关于功率到正连同磁成像装置操作的放射治疗源的输送的实际问题。考虑到所述源需要环绕患者旋转，这个功率通常将通过可以创建使图像质量降级的杂散磁场的滑动环布置来输送。我们因此提供了一种放射治疗设备，其包括患者支架；磁线圈，其被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个电中断。这创建了其中不存在连续周向通路的滑动环，并且其中所述电流因此被迫取经由一侧或另一侧的路线的滑动环。还公开了对应的治疗规划设备和生成治疗规划的方法。

Description

放射治疗设备

技术领域

本发明涉及用于放射治疗的输送的装置。

背景技术

放射治疗设备是众所周知的，并且包括发射指向患者以便破坏或者以其他的方式损伤患者内的癌细胞的辐射束的辐射源。通常，射束被准直（collimate）以便将其空间范围限制到患者内的期望区，诸如肿瘤或肿瘤的子部位。源可以是用于高能(MV) X辐射的线性加速器或诸如Co-60之类的同位素源。

源常常环绕患者旋转以便从许多不同的方向照射所期望的区，从而降低施加到位于所期望的区周围的健康组织的剂量。所期望的区的形状可以随着源旋转而被动态地改变，以便针对具有更有挑战性的形状和/或位于靠近敏感区域的肿瘤来建立复杂的剂量分布。

随着剂量分布变得与肿瘤的精确形状更密切联系，并且随着剂量输送的精确度改进，以更高精确度知道患者、他们的内部器官以及肿瘤的当前位置已成为必要的。结果，除高能治疗源之外，常常在设备上提供低能X射线源，以在治疗之前或期间考虑到患者的X射线成像或CT成像。常常提供检测被患者衰减之后的治疗射束的门架成像仪（portalimager）。两者都提供关于患者的一定程度的信息，但遭受X射线成像的固有局限性，特别是在软组织区域中获得的差的对比度。通常，X射线成像能够在软组织、骨头的区域与空气之间提供良好的对比度，这允许粗患者位置的检测，但在检测软组织内子结构和患者的内部移动方面有困难。

努力因此已指向将放射治疗源与MRI成像仪组合。MRI提供软组织内的对比度，并且因此是适宜的。然而，在组合这两个非常不同的技术方面存在重大的实际问题。

发明内容

在磁共振成像(MRI)扫描仪中，静态磁场通过通常提供有电超导主磁体线圈的主磁体来生成，并且作为用于产生待检查的患者的身体内的图像的工序被用来对齐核自旋。在MRI扫描期间，射频(RF)脉冲由RF发射机天线(线圈)来生成以给局部磁场引起扰动，最显著的是使经对齐的核自旋倾斜。磁共振信号通过RF接收机线圈来获取。这些磁共振信号被用来重建磁共振图像。此外，梯度线圈被提供来生成用于磁共振信号的空间编码的临时梯度磁场脉冲。

在组合MRI扫描仪和放射治疗源方面的一个实际问题是功率到源的输送。线性加速器具有显著的功率需求，典型地在10-14kW的范围中。经由标准415V三相供给来输送，这因此涉及高达30A的电流。同位素源还需要功率以便操作准直器等等，尽管它们的电流需求通常将会稍微低一些。考虑到源需要绕患者旋转，这个功率通常将通过滑动环布置的方式来输送。这涉及经由导体传导沿环绕MRI线圈(或之内)的周向通路而行的电流；值得注意地，这与主和梯度磁场以及与由RF发射机天线所发射的磁场对齐，并且同时所述磁场与磁场共振信号相关联。这具有创建干扰(多个)MRI场并且使图像质量降级的杂散磁场的能力。

我们因此提供放射治疗设备，其包括：患者支架；磁线圈，其被环绕所述磁线圈放置以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个电中断。这创建了其中不存在连续周向通路的滑动环，即其中电流因此被强迫取经由一侧或另一侧的路线的滑动环。

所述至少一个电中断能够由诸如环中的裂口(break)之类的非导电部形成。适宜形式的裂口包括空气隙、插入到环中的非导电材料的段、开关或开关部。或填有电绝缘体的裂口。

所述放射治疗设备优选进一步包括成像装置，值得注意地是形式为具有一个或若干个RF接收机天线以用于检测磁共振信号并且从其导出图像的RF接收机系统。常常RF接收机天线由RF接收机线圈形成。值得注意地，磁共振图像通过快速傅里叶变换由磁共振信号来重建。

可以为所述成像装置提供控制装置，所述控制装置被适配成检测可旋转支架何时处于与至少一个非导电部相对应的位置并且抑制所述成像装置。当环中的电流改变其路线时，这消除了那时对所述成像装置的瞬态干扰。

所述辐射源可以是线性加速器。

可旋转支架通常将包括布置成接触所述滑动环的至少一个电刷触点。所述或每个电刷触点优选在与所述滑动环相切的方向上具有大于至少一个非导电部在其中的长度的长度，以允许功率的连续输送。可替换地，所述至少一个电刷接触能够在于所述滑动环相切的长度上具有小于至少一个非导电部在其中的长度的长度，但这将涉及到加速器的功率的临时损失。

在另一个布置中，所述滑动环能够被布置成随着可旋转支架旋转，并且能够提供布置成接触滑动环的两个或更多个可旋转静止的电刷触点。这些能够被布置为间隔比所述至少一个非导电部的长度更大的距离。

所述滑动环还能够包括多个非导电部，从而定义多个电分离的滑动环段。每个滑动环段能够被分离地并选择性地耦合到电源。

另一个方面，本发明提供了布置成产生适宜于放射治疗设备的治疗规划的治疗规划设备，所述放射治疗设备包括：患者支架；磁线圈，其被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；以及滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个非导电部；所述治疗规划设备包括：用于接收临床参数的输入端，所述临床参数至少包括其中已识别了用于治疗的区域的患者的成像数据，以及至少包括至少一个非导电部在所述滑动环中的位置的几何约束；处理电路，其用于至少基于所述临床参数和所述几何约束来生成治疗规划，其中所述辐射源的操作在所述可旋转源的所述位置对应于至少一个非导电部的位置时被抑制；以及用于输出所述治疗规划的输出端。

在又一方面，本发明进一步提供了生成适宜于放射治疗设备的治疗规划的方法，所述放射治疗设备：患者支架；磁线圈，其被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；以及滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个非导电部；所述方法包括：接收临床参数，其至少包括其中已识别用于治疗的区域的患者的成像数据，以及至少包括一个非导电部在所述滑动环中的位置的几何约束；至少基于所述临床参数和所述几何约束来生成治疗规划，其中所述辐射源的操作在所述可旋转源的所述位置对应于所述至少一个非导电部的位置时被抑制；以及输出所述治疗规划。

在本发明的另外的实施例中，所述滑动环包括用于选择性地将所述滑动环分离成至少两个电分离的弧形段的至少两个开关装置。控制装置能够被提供来基于可旋转支架相对于滑动环的位置来控制所述多个开关装置。应该这样做，使得所述辐射源被连续不断地供电而无论可旋转支架相对于滑动环的位置如何，但开关装置中的至少一个在任何时候是开的。所述可旋转支架能够包括布置成接触滑动环的至少一个电刷触点。

附图说明

现将参考附图通过示例的方式对本发明的实施例进行描述，在附图中：

图1示出了组合的MRI和线性加速器设备；

图2示出了常规滑动环的作用；

图3示出了根据本发明的滑动环；

图4示出了根据本发明的组成放射治疗设备的元件的示意布置；并且

图5和6示出了根据本发明的滑动环的可替换的设计；

图7示出了根据本发明的在其中采用开关的滑动环；以及

图8至11示出了图7的滑动环的操作方面的顺序步骤。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的实施例的系统2，其包括放射治疗设备6和磁共振成像(MRI)设备4。

该系统包括床10，用于在设备中支承患者。床10可沿着水平的平移轴(标记为“I”)移动，使得躺在床上的患者被移动到放射治疗和MRI设备中。在一个实施例中，床10可绕横向于平移轴的旋转的中央垂直轴旋转，尽管这个未被图示。床10可以形成远离支承结构(未图示)伸出的悬臂部。在一个实施例中，床10沿着平移轴相对于支承结构移动以便形成悬臂部，即悬臂部随着所述床被移动并且升力（lift）保持静止而在长度上增加。在另一个实施例中，支承结构和床10两者都沿着平移轴移动，使得悬臂部在长度上保持基本上恒定，如在于2007年7月11日提交的美国专利申请11/827320中所描述的那样。

如上所述，系统2还包括MRI设备4，用于产生被定位于床10上的患者的准实时成像。MRI设备包括起作用来为磁共振成像生成所谓的“主”磁场的主磁体16。也就是说，通过磁体16的操作所生成的磁力线基本上平行于中央平移轴I运行。主磁体16包括具有平行于平移轴I运行的轴的一个或多个线圈。该一个或多个线圈可以为单个线圈或多个不同直径的同轴线圈。在(图示的)一个实施例中，主磁体16中的一个或多个线圈被隔开使得磁体16的中央窗口17是无线圈的。在其他实施例中，磁体16中的线圈可能仅仅是足够薄以致它们对于由放射治疗设备所生成的波长的辐射而言基本上是透明的。磁体16可以进一步包括一个或多个有源屏蔽线圈，所述一个或多个有源屏蔽线圈在磁体16外生成与外部主磁场近似相等幅度和相反极性的磁场。系统2的更敏感零件(诸如加速器)被定位于其中磁场被抵消至少到第一阶（first order）的磁体16范围之外的这个区中。

MRI设备4进一步包括两个梯度线圈18、20，其生成被叠加在主磁场上的所谓的“梯度”磁场。这些线圈18、20在合成磁场中生成允许对质子进行空间编码以便它们的位置能够被确定的梯度，例如梯度线圈18、20能够被控制，使得所获得的成像数据具有特定取向。梯度线圈18、20与主磁体16一起被定位在公用中央轴周围，并且沿着那个中央轴彼此位移。这个位移在两个线圈18、20之间创建间隙或窗口。在其中主磁体16在线圈之间还包括线圈之间的中央窗口的实施例中，两个窗口彼此对齐。

RF系统使质子改变它们相对于磁场的对齐。当RF电磁场被断开时质子返回到原始磁化对齐。这些对齐改变创建能够通过扫描检测到的信号。例如，RF系统可以包括既发射无线信号且接收经反射的信号的单线圈、专用发射和接收线圈或多单元（multi-element）像控阵线圈。控制电路控制各种线圈16、18、20和RF系统的操作，并且信号处理电路接收RF系统的输出，从其中生成由床10所支承的患者的图像。

如上所述，系统2进一步包括将辐射剂量输送到由床10所支承的患者的放射治疗设备6。至少包括辐射源30(例如X射线源和线性加速器)和多叶准直器(MLC)32的放射治疗设备6的大部分被安装在机箱28上。当床10被插入到治疗区域中、由一个或多个机箱电机供电时机箱28可连续地环绕床10旋转。在所图示的实施例中，辐射检测器36也被安装在辐射源30对面的机箱28上，而机箱的旋转轴被定位于它们之间。放射治疗设备6进一步包括控制电路，所述控制电路可以被集成在图1中所示的系统2内或者远离它，并且控制辐射源30、MLC 32以及机箱电机。

在其他实施例中，放射治疗设备6可以包括一个以上的源和一个以上的各自的多叶准直器。值得注意地，每个源都可以使它自己的MLC与其相关联以使该源的射束成形。

辐射源30被定位以通过由两个梯度线圈18、20所限定的窗口并且还通过在主磁体16中限定的窗口来发射辐射束。例如，辐射束可以为锥形束或扇形束。

在操作中，患者被放在床10上并且该床被插入到由磁线圈16、18和机箱28所限定的治疗区域中。控制电路38控制辐射源30、MLC 32以及机箱电机以通过线圈16、18之间的窗口将辐射输送到患者。机箱电机被控制使得机箱28绕患者旋转，意味着辐射能够从不同的方向输送。MLC 32具有被取向与射束轴正交的多个延长叶；例子在欧洲专利申请EP-A-0,314,214中被举例说明和描述，其内容通过引用特此被并入，并且读者被导向到其以便获得对所述实施例的完全理解。MLC 32的叶被控制以采取阻挡或者允许通过辐射束中的一些或全部的不同定位，从而改变当射束将到达患者时的射束形状。同时地随着机箱28绕患者的旋转，床10可以沿着平移轴移入或者移出治疗区域(即平行于机箱的旋转的轴)。在这个同时运动情况下，已知产生高质量剂量分布的螺旋状辐射输送样式被实现。

MRI设备4以及具体地信号处理电路将患者的实时(或实际上准实时)的成像数据输送到控制电路。这个信息允许控制电路适配MLC 32的操作，例如，使得输送到患者的辐射精确地追踪例如由于呼吸而导致的靶区的运动。

清楚地，主要由于给线性加速器30以及准直器32等等供电的需要，放射治疗设备6将具有显著的功率消耗。这个需要被发射到旋转机箱28，这通常将经由滑动环来实现。这些由许多纵向隔开的导电圆环组成，功率被从固定连接馈送给所述导电圆环，并且从所述导电圆环功率经由能够周向地绕环滑(或者滑动)的电刷触点被汲取。电刷触点能够被安装在机箱28上，并且由此功率被从固定供给发射到旋转机箱。这允许机箱连续地绕床10旋转。替换方案(将机箱28或放射治疗设备6链接到固定点的柔性导管（conduit）)要求存在对放射治疗装置6的角移动范围的限制。

如果滑动环未被正确地控制，则滑动环具有(甚至从415V供给)汲取的电流能够对由主线圈16和梯度线圈18、20所产生的磁场有显著的破坏性影响的问题。滑动环就其本质而言绕床10延伸，并且由此使线圈形成并且能够创建磁场。虽然它们的线圈强度是不大的，但在它们中流动的电流可能是大量的，并且由此相对于由主线圈16和梯度线圈18、20所创建的磁场由那些电流所创建的磁场可能是显著的。这因此能够不利地影响由MRI系统所产生的图像的质量。

参考图2，如果我们假定电流在其基部52处被供给到滑动环导体50，并且由可移动电刷触点54在环50上的不同点处提取，则电流有环绕环50的两个可替换的方向56、68的选择。理论上，电流首先将根据欧姆定律取最小电阻的通路，即与它们的长度(并因此它们的电阻)成比例地在两个环之间分离的两个通路中的较短者56。然而，实际上滑动环的制造容差，与由电刷54沿着其表面的移动所创建的磨损相组合，将意味着环导体50绕其长度不是完美均匀的，并且因此电流的划分不是完全可预测的。

还必须记住的是，环导体50是三个这样的导体中的一个，每个导体都针对由放射治疗设备所使用的AC供给的三相中的一个。每个导体将具有非均匀性的不同分布，并且由此三个电流虽然总数为零，但可能涉及以不同的方式在六个可能的通路(两个通路针对三个导体中的每一个)之间划分的不同局部电流。

结果，不可能在任何一个时间都准确地预测什么样式的电流可能存在，而在一些时间在环绕床10的环形通路中可能存在由三个导体共同地所提供的显著净电流是完全可能的。这然后将纵向地在设备内创建显著磁场，这将干扰成像过程。

根据本发明，因此，我们在滑动环导体50中提供裂口60。裂口的位置不是特别重要的，所以它可以被定位在根据工程角度和治疗考虑方便的任何地方。同样地，裂口的确切性质是不重要的，只要跨越该裂口的电传导能够被防止，或者使得其基本上不可能的。因此，裂口可以是空气隙、插入到环中的非导电材料的段、开关或开关部。这意味着电流对于路线别无选择而是必须经由一个路线56经过电刷触点54。

然后出现关于当放射治疗设备通行经过作为其旋转移动的一部分的裂口60的位置时如何应对的问题。这个能够以若干方式来处理。

首先，电刷54能够被制成(周向地)比裂口60更长。这将使得电刷54的前缘（leading edge）能够在其后缘（trailing edge）失去接触之前与裂口的对侧接触。电流的连续供给然后将被供给到放射治疗设备，使得它能够在它绕患者旋转时候连续地操作。当电刷54桥接裂口60(并且因此重新创建连续环)时可能正好有短暂的瞬态磁场，所以成像系统应该被去激活或者以其他的方式防止自这个时刻起的图像或数据的获取(或者使用)。

第二，电刷54能够被制成(周向地)比裂口60更短，导致放射治疗设备的功率在那个时刻期间的短暂失去。通常，对承载放射治疗设备的机箱28的旋转驱动由被固定并且因此能够具有它自己的电源的驱动电机来提供，所以这个中断将仅禁用线性加速器，并且放射治疗设备将能够经过裂口60继续旋转。因此，仅有必要用不能够以与裂口60相对应的角度(或者，实际上，在环绕该角度的某边缘内)产生治疗射束的具有附加约束对治疗规划系统编程。

在设想了功率输送的短暂中断情况下，或否则，在旋转机箱28中提供诸如电池或电容器(针对DC系统)或电感器(针对AC系统)之类的功率缓冲器可能是有用的。图4示出了本系统的示意布置。治疗规划系统100加载有所期望的剂量分布和各种设备约束(其能够包括不好处理的角度，如上面所指出的那样)，并且产生由特定旋转方向输送的射束形状和剂量组成的治疗规划。这被传给控制设备102，所述控制设备102将指令发送到放射治疗设备104以使用驱动电机108来使线性加速器106旋转到所期望的位置并且根据需要设置(多个)准直器110。控制设备102根据需要还命令MRI主线圈112、梯度线圈114以及rf系统116，以便获得患者在治疗之前、期间和/或之后的图像。

如上所指出的那样，控制设备102还可以去激活MRI系统或者以其他的方式防止它在放射治疗设备正越过裂口60时获取(或者使用)图像或数据。

图5和6示出了允许功率的连续输送和连续成像的裂口在滑动环中的可替换的实施。图5示出了沿着图1的纵轴I观察的通过设备的示意垂直截面。基部单元200被固定到地面或其他适宜的基底，并且支承在其上安装了部分圆形滑动环202的可旋转机箱(为了简洁被省略)。所述机箱由驱动棍204、206驱动并部分地支承。

因此，滑动环202在这个实施例中由旋转机箱来承载并且随着机箱而旋转。功率通过被固定地安装在基部200中的两个电刷触点208、210而被输送到滑动环202。功率通过固定地安装在滑动环202的内径向面上的触点212而被输送到放射治疗设备。

因此，与上面的实施例相反，滑动环202随着机箱而旋转，并且当机箱被驱动棍204、206旋转时基部200上的触点在环202上滑。

滑动环202是部分圆形的，因为它具有占据环的大量角部分的裂口214，在这种情况下为约90°。这个填有非导电插入物(未示出，为简洁起见)，以便避免对电刷触点208、210的损坏和/或破坏。裂口214的角度范围稍微小于两个电刷208、210的角分离，其在这种情况下是约100°。

在图5中示出的位置中，裂口214远离电刷，从而仅留下一个可能的电通路到放射治疗设备，所述一个可能的电通路沿着滑动环202经由电刷208、210中的任何一个，并且经由触点212出来。不存在环形通路，并且因此将不会创建不希望的磁场。在这种状态下，实施例以与之前的实施例相同的方式起作用，只是滑动环是旋转的而不是静止的。

随着机箱、放射治疗设备以及滑动环旋转，最后裂口将到达电刷触点208、210中的一个。在这个点处，那个电刷触点将变得多余，但功率仍然能够经由另一个电刷触点供给，从而环绕滑动环202经过到触点212。仍然不存在环形通路。

最后，在进一步旋转之后，将到达图6中示出的状态，其中裂口214将要到达(但尚未完全到达)另一个电刷触点。在该点处，裂口214的角范围小于电刷触点208、210的角分离的事实将意味着第一电刷触点将重获与滑动环202的接触。因此，至少一个电刷触点将一直能够将功率供给到旋转滑动环202。诸如通过提供在纵向方向或径向内方向上接近电刷触点208、210的两个分离的导体，剩下要做的是，确保将功率供给到电刷触点208、210的电缆或导体本身不足以完成环形通路。

根据本发明，因此，我们在将它划分成两个部分的滑动环导体50中提供至少两个开关式裂口60a和60b。裂口的位置不是特别重要的，所以将环划分成相等部分是方便的。

同样地，裂口的确切性质是不重要的，只要跨越裂口的电传导能够被控制。因此，裂口可以是空气隙、或插入到环中的非导电材料的段、或对环的导电性的一些其他中断连同桥接中断并且必要时允许电流绕过裂口的开关62a、62b。如图7中所图示的那样，开关能够被控制，以致将可用的电流通路限制到仅单个通路56。

图8至11示出了设备的操作方面的顺序步骤。在所图示的版本中，导电环50是静止的并且全部都具有相同样式的开关裂口，下部开关裂口60a在七点钟处而上部开关裂口60b在一点钟处(当沿着它们的轴看时)。一组电刷54被提供，每个电刷针对供给AC电源的三相中的每个的三个环中的每个。所述电刷全部在基本上相同的周向位置。因此，图4至7中所示的单个环与电刷实际上示出了所有三个环和电刷的情况。能够在优选实施方式中放宽或者变化这些因素中的一些或全部，以便创建更复杂的系统，但出于解释的目的所图示的布置将足够。

因此，在图8中电刷54在约2点钟处并且正在逆时针方向上朝上部开关裂口60b移动。这个开关裂口60b因此在预期到电刷54经过时闭合。下部开关裂口60a是开的(即非导电的)从而确保不存在环绕设备的连续通路。这意味着从在其处电流被供给到电刷54的基部52仅存在一个可能的通路56。

在电刷54已经过上部开关裂口60b之后，如图9中所示，这个能够被打开并且下部开关裂口60a闭合。这将经由下部开关裂口60a创建新的导电通路58并且断开之前的导电通路，从而确保不留下环绕设备的连续通路。如果开关和控制机构能够如此可靠地完成，则两个开关的改变能够基本上同时地完成。可替换地，能够最低限度地在下部开关62a闭合之前打开上部开关62b，从而创建电源的短暂中断(hiatus)但确保永不存在环绕设备的连续通路。在另外的替代方案中，能够最低限度地在下部开关62a闭合之后打开上部开关62b，从而以在其期间存在连续通路的短暂时刻为代价来维持功率的连续性。在这个后者情况下，能够接受对成像系统的可能的飞逝的（fleeting）破坏，或者成像能够瞬间暂停，或者开关的精确时刻能够被定时，以致与对成像的中断相一致。多个开关的使用当然不意味着切换可以是在电刷54处于开关之间的相关部分中时的任何时候，从而在对切换进行定时方面允许一定的自由度。

在设想了功率输送的短暂中断情况下，或否则，在旋转机箱28中提供诸如电池或电容器(针对DC系统)或电感器(针对AC系统)之类的功率缓冲器可能是有用的。

图10示出了到下部开关裂口60a之前不久的位置、电刷54的进一步逆时针旋转之后的情况。这个仍然处于闭合状态，允许从基部52经由下部开关62a的短导电通路58。可替换的导电通路通过上部开关62b为开而被防止。图6图示了需要通过其来进行上面讨论的导电通路中的切换的近似点。

图11示出了在电刷54已经过下部开关裂口60a之后的设备。下部开关62a然后能够被打开，并且上部开关62b闭合。注意，上部开关能够在下部开关62a被打开之后闭合，因为随着来自基部52的电流供给，电刷54是在环50的相同部分中。因此，不管各种开关的状态如何，确保了功率的供给，并且对于两个(或全部)开关被打开是可接受的。因此，“先断后通”（“break before make”）布置是优选的因为它不会增加任何复杂。

随着电刷继续逆时针旋转，过程然后重复。当然，对于顺时针旋转过程应该是颠倒的。一些治疗规划在治疗开头的旋转运动方面要求变化性，在第一方向上旋转达第一周期，然后换向并且在相反方向上移动，随后(可能地)是另外的倒转。在这样的情况下，取决于旋转的即时方向，能够根据上面的原理适当地控制开关。至于对支配开关的控制装置的进一步旋转，或者针对一旦所期望的旋转轨迹已被设置待在治疗规划阶段期间(或跟随其后)预先决定的开关，信息的流动可能是有利的。

如上所指出的那样，控制设备102还可以去激活MRI系统或者以其他的方式防止它在开关62a、62b正同时地或几乎同时地改变时获取(或者使用)图像或数据。

因此，本发明的实施例能够将满意的电源提供给旋转放射治疗设备，而不用任何时间允许电流在环绕纵轴的环形通路中传导。

当然将理解的是，在不背离本发明的范围的情况下，可以对上述实施例做出许多变化。

Claims

1.一种放射治疗设备，其包括：

患者支架；

磁共振检查系统，其中磁线圈被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；

辐射源，其产生引向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；

滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个电中断。

2.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其中，

所述电中断由至少一个非导电部形成。

3.根据权利要求2所述的放射治疗设备，其中，

所述至少一个非导电部是空气隙。

4.根据权利要求2所述的放射治疗设备，其中，

所述至少一个非导电部是填有电绝缘体的裂口。

5.根据前述权利要求中任何一项所述的放射治疗设备，其进一步包括用于所述磁共振检查系统的控制装置，所述控制装置被适配成检测所述可旋转支架何时处于与所述至少一个电中断相对应的位置并且抑制所述磁共振检查系统。

6.根据权利要求2至4中任何一项所述的放射治疗设备，其中，

所述可旋转支架包括被布置成接触所述滑动环的至少一个电刷触点。

7.根据权利要求6所述的放射治疗设备，其中，

所述至少一个电刷触点在与所述滑动环相切的方向上具有大于所述至少一个非导电部在所述滑动环中的长度的长度。

8.根据权利要求6所述的放射治疗设备，其中，

所述至少一个电刷触点在与所述滑动环相切的方向上具有小于所述至少一个非导电部在所述滑动环中的长度的长度。

9.根据权利要求2至4中任何一项所述的放射治疗设备，其中，

所述滑动环被布置成随着所述可旋转支架而旋转，并且所述放射治疗设备进一步包括布置成接触所述滑动环的两个或更多个可旋转静止的电刷触点。

10.根据权利要求9所述的放射治疗设备，其中，

所述两个或更多个可旋转静止的电刷触点被布置为相隔比所述至少一个非导电部的长度更大的距离。

11.根据权利要求1至4中任何一项所述的放射治疗设备，其中，

所述滑动环包括定义多个电分离的滑动环段的多个电中断。

12.根据权利要求11所述的放射治疗设备，其中，

每个滑动环段被分离地并选择性地耦合到电源。

13.根据权利要求1所述的放射治疗设备，其中，

所述滑动环包括至少两个开关装置，其形成所述电中断以用于选择性地将所述滑动环分离成至少两个电分离的弧形段。

14.根据权利要求13所述的放射治疗设备，其进一步包括用于根据所述可旋转支架相对于所述滑动环的位置来控制所述至少两个开关装置的控制装置。

15.根据权利要求14所述的放射治疗设备，其中，

所述控制装置被适配成控制所述至少两个开关装置，使得所述辐射源被连续地供电而无论所述可旋转支架相对于所述滑动环的位置如何。

16.根据权利要求1至4中任何一项所述的放射治疗设备，其中，

所述辐射源是线性加速器。

17.根据权利要求1至4中任何一项所述的放射治疗设备，其进一步包括成像装置，所述成像装置的形式为RF接收机系统，所述RF接收机系统具有一个或若干个RF接收机天线用于检测磁共振信号并且从其导出图像。

18.一种治疗规划设备，其被布置成产生适宜于放射治疗设备的治疗规划，所述放射治疗设备包括：患者支架；磁共振检查系统，其中磁线圈被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；以及滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个电中断；所述治疗规划设备包括：

用于接收临床参数的输入端，所述临床参数至少包括其中已识别用于治疗的区域的患者的成像数据以及至少包括所述至少一个电中断在所述滑动环中的位置的几何约束；

处理电路，其用于至少基于所述临床参数和所述几何约束来生成治疗规划，其中所述辐射源的操作在所述辐射源的位置对应于所述至少一个电中断的位置时被抑制；以及

用于输出所述治疗规划的输出端。

19.一种控制放射治疗设备的方法，所述放射治疗设备包括：患者支架；磁共振检查系统，其中磁线圈被放置在所述患者支架周围以用于在其内创建磁场；辐射源，其产生指向所述患者支架的辐射束并且被安装在可旋转支架上从而以环绕所述患者支架旋转所述辐射源；以及滑动环，其用于将电功率递送到所述辐射源并且位于所述患者支架周围，在其中包括至少一个电中断；所述方法包括：

接收临床参数，所述临床参数至少包括其中已识别用于治疗的区域的患者的成像数据以及至少包括所述至少一个电中断在所述滑动环中的位置的几何约束；

至少基于所述临床参数和所述几何约束来生成治疗规划，其中所述辐射源的操作在所述辐射源的位置对应于所述至少一个电中断的位置时被抑制；以及

输出所述治疗规划。