CN117599354A - 放射治疗设备和磁共振引导的放射治疗系统 - Google Patents

Abstract

一种放射治疗设备(100、320)和磁共振引导的放射治疗系统(300、400、500、600、700)。所述放射治疗设备(100、320)可包括电子枪(110)和曲形束流偏转单元(120、409、509、609、709)。所述束流偏转单元(120、409、509、609、709)用于在一定磁场强度范围(B0)内对所述电子枪(110)输出的电子束进行加速。所述磁共振引导的放射治疗系统(300、400、500、600、700)可包括放射治疗设备(100、320)和磁共振成像设备(310)。

Description

放射治疗设备和磁共振引导的放射治疗系统

分案说明

本申请是针对申请日为2020年6月17日，申请号为202080098450.2，发明名称为“放射治疗设备和磁共振引导的放射治疗系统”的中国申请，提出的分案申请。

技术领域

本说明书涉及医疗设备，尤其涉及放射治疗设备和磁共振引导的放射治疗系统。

背景技术

目前，肿瘤的放射治疗受到难以跟踪肿瘤在不同疗程中的变化(例如，转移)的影响。如今，可以应用各种成像技术在每个疗程之前或之内提供肿瘤的图像。例如，磁共振成像(MRI)设备可以与放射治疗设备组合使用以提供肿瘤的MRI图像。MRI设备和放射治疗设备结合的治疗系统，可以解决在相对紧凑的空间中布置MRI设备的部件(例如，至少两个主磁场线圈，至少两个屏蔽线圈)和放射治疗设备的部件(例如，电子加速器)而不会引起干扰的困难。因此，希望提供一种高治疗质量并且具有紧凑结构的治疗系统。

另外，电子加速器可能影响放射治疗设备的性能。MRI设备的电磁场可能影响(比如)电子加速器的一个或多个组件(例如，加速管)的工作。因此，希望提供一种可以在磁场中正常工作的电子加速器。

发明内容

根据本说明书的一方面，提供一种放射治疗设备，包括：电子枪和曲形束流偏转单元。所述束流偏转单元用于在一定磁场强度范围内对所述电子枪输出的电子束进行加速。

在一些实施例中，所述束流偏转单元各处的曲率不完全相同。

在一些实施例中，所述束流偏转单元靠近所述电子枪一端的曲率大于所述束流偏转单元远离所述电子枪一端的曲率。

在一些实施例中，所述束流偏转单元包括串联排列的至少两个加速腔，所述至少两个加速腔的曲率从靠近所述电子枪的位置起向外依次递减。

在一些实施例中，电子束穿过所述至少两个加速腔的其中之一的偏转角度范围为0°～15°。

在一些实施例中，所述至少两个加速腔包括靠近所述电子枪的位置起向外依次排列的第一加速腔、第二加速腔、第三加速腔和第四加速腔。

在一些实施例中，电子束穿过所述第一加速腔的第一偏转角度范围为0°～10°；电子束穿过所述第二加速腔的第二偏转角度范围为0°～15°；电子束穿过所述第三加速腔的第三偏转角度范围为0°～5°；电子束穿过所述第四加速腔的第四偏转角度范围为0°～5°。

在一些实施例中，所述束流偏转单元的长度范围为200mm～400mm。

在一些实施例中，电子束穿过所述束流偏转单元的偏转角度范围为0°～30°。

在一些实施例中，所述磁场强度范围为0Gs～50Gs。

在一些实施例中，所述电子枪为射频电子枪。

在一些实施例中，所述射频电子枪包括设置在所述束流偏转单元内的热阴极。

在一些实施例中，所述热阴极设置在所述束流偏转单元靠近所述电子枪的一端。

根据本说明书的另一方面，提供了一种磁共振引导的放射治疗系统，包括放射治疗设备和MRI设备。所述放射治疗设备包括电子枪以及曲形束流偏转单元。所述束流偏转单元用于在一定磁场强度范围内对所述电子枪输出的电子束进行加速。所述MRI设备包括：主磁体，其包括沿轴同轴布置的至少两个主磁场线圈。MRI设备可以包括至少两个屏蔽线圈，其包括沿所述轴同轴布置的第一屏蔽线圈、第二屏蔽线圈和屏蔽线圈组，其中，所述屏蔽线圈组位于所述第一屏蔽线圈和所述第二屏蔽线圈之间。

在一些实施例中，所述屏蔽线圈组包括沿所述轴同轴布置的第一线圈组和第二线圈组。所述第一线圈组或所述第二线圈组包括第一线圈和第二线圈。

在一些实施例中，所述第一线圈内电流的方向与所述第二线圈内电流的方向相反。所述第一线圈或所述第二线圈的半径大于所述至少两个主磁场线圈的半径。所述第一线圈的半径大于所述第二线圈的半径。

根据本说明书的另一方面，提供了一种磁共振引导的放射治疗系统，所述系统包括放射治疗设备和MRI设备。MRI设备包括至少两个主磁线圈。MRI设备还可包括至少两个磁屏蔽线圈。MRI设备还可包括环形低温恒温器，其中所述至少两个主磁线圈和所述至少两个磁屏蔽线圈沿所述环形低温恒温器的轴同轴布置，所述至少两个磁屏蔽线圈设置在比所述至少两个主磁线圈距所述轴更大的半径处，所述环形低温恒温器包括与所述轴同轴的至少一个外壁和至少一个内壁，所述环形低温恒温器还包括介于所述至少一个外壁和所述至少一个内壁之间的环形凹槽，所述环形凹槽具有在所述至少一个外壁上形成的开口。所述放射治疗设备包括电子枪和曲形束流偏转单元，所述束流偏转单元用于在一定磁场强度范围内对所述电子枪发射的电子束进行加速；所述束流偏转单元至少部分位于所述环形低温恒温器的所述环形凹槽内。放射治疗设备可以包括第一屏蔽结构，被配置用于为所述电子枪和所述束流偏转单元中的至少一个提供磁屏蔽。放射治疗设备可以包括所述第一屏蔽结构基本相同的至少一个第二屏蔽结构，所述第一屏蔽结构和所述至少一个第二屏蔽结构分别位于所述环形凹槽内的选定圆周位置。

在一些实施例中，所述至少一个第二屏蔽结构位于所述第一磁屏蔽结构相对于所述轴的相对圆周位置处。

在一些实施例中，所述电子枪和所述曲形束流偏转单元至少部分地被所述第一屏蔽结构包围。

在一些实施例中，所述至少一个第二屏蔽结构包括多于两个第二屏蔽结构，并且所述第一屏蔽结构和所述至少一个第二屏蔽结构均匀分布在所述环形凹槽内。

附图说明

本说明书将通过示例性实施例进行进一步描述。这些示例性实施例将通过附图进行详细描述。这些实施例是非限制性的示例性实施例，类似附图标记表示相同的结构组件或操作。这些实施例是非限制性的示例性实施例，在这些实施例中，各图中相同的编号表示相似的结构，其中：

图1是根据本说明书的一些实施例所示的放射治疗设备100的结构示意图；

图2A是根据本说明书的一些实施例所示的具有边缘耦合腔的示例性放射治疗设备100的示意图；

图2B是根据本说明书的一些实施例所示的具有边缘耦合腔和加速单元的示例性放射治疗设备100的示意图；

图3A是根据本说明书的一些实施例所示的示例性放射治疗系统300；

图3B是根据本说明书的一些实施例所示的另一示例性放射治疗系统300；

图4是根据本说明书的一些实施例所示的沿Z方向观察的示例性放射治疗系统400的截面图的上部；

图5是根据本说明书的一些实施例所示的沿Z方向观察的另一示例性治疗系统500的横截面图的上部；

图6是根据本说明书的一些实施例的示例性治疗系统600的透视图；

图7是根据本说明书的一些实施例的沿低温恒温器的轴向(即，Z方向)观察的治疗系统700的横截面图。

具体实施方式

以下描述是为了使本领域的普通技术人员能够实施和利用本说明书，并且该描述是在特定的应用场景及其要求的环境下提供的。对于本领域的普通技术人员来讲，显然可以对所公开的实施例作出各种改变，并且在不偏离本说明书的原则和范围的情况下，本说明书中所定义的普遍原则可以适用于其他实施例和应用场景。因此，本说明书并不限于所描述的实施例，而应该被给予与权利要求一致的最广泛的范围。

本说明书中所使用的术语仅用于描述特定的示例性实施例，并不限制本说明书的范围。如本说明书和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可以包括复数。还应当理解，如在本说明书中，术语"包括"、"包含"仅提示存在所述特征、整体、步骤、操作、组件和/或部件，但并不排除存在或添加一个或以上其他特征、整体、步骤、操作、组件、部件和/或其组合的情况。

根据以下对附图的描述，本说明书的这些和其他的特征、特点以及相关结构元件的功能和操作方法，以及部件组合和制造经济性，可以变得更加显而易见，这些附图都构成本说明书的一部分。然而，应当理解的是，附图仅仅是为了说明和描述的目的，并不旨在限制本说明书的范围。应当理解的是，附图并不是按比例绘制的。

图1是根据本说明书的一些实施例所示的放射治疗设备100的结构示意图。如图1所示，放射治疗设备100可以包括电子枪110和曲形束流偏转单元120。束流偏转单元120的其中一端与电子枪110连接，以对电子枪110输出的电子束进行加速。在一些实施例中，束流偏转单元120可以处于磁场B0内。在一些实施例中，该磁场B0的方向可以垂直(或基本上垂直)于曲形束流偏转单元120的中心线所在平面。在一些实施例中，在该磁场B0的作用下，电子束在束流偏转单元120中获得加速的同时发生偏转。加速后的电子束可以通过打靶(图1中未示出)，以产生可用于放射治疗的放射射线。靶的制备材料可以包括铝、铜、不锈钢、钛、镍靶等，或其任意组合。

束流偏转单元120可以对电子束进行加速，使得电子束在束流偏转单元120内各处的速度不同。在磁场B0的作用下，电子束在束流偏转单元120某处速度越大，电子束的运动轨迹在束流偏转单元120该处的曲率半径就越大，反之，电子束的运动轨迹在某处的曲率就越小。在一些实施例中，可以预先通过计算或模拟得到电子束在一定磁场B0下在束流偏转单元120中运动的预定轨迹。为了使电子束能够在束流偏转单元120中按照预定轨迹行进，从而减少撞到束流偏转单元120的内壁上导致其能量损失，可以根据电子束运动的预定轨迹设计各处曲率不完全相同的加速管来满足上述要求。例如，可以将束流偏转单元120的中心线设计成与电子束运动的预定轨迹平行或重合。又例如，可以使得束流偏转单元120用于供电子束运动的加速腔的空间覆盖电子束运动的预定轨迹。

在一些实施例中，束流偏转单元120靠近电子枪110一端的曲率可以大于束流偏转单元120远离电子枪110一端的曲率。电子束在束流偏转单元120中加速，电子束在束流偏转单元120靠近电子枪110的一端的速度小于其在束流偏转单元120远离电子枪110一端的速度，从而电子束的运动轨迹在束流偏转单元120靠近电子枪110的一端的曲率半径小于其在束流偏转单元120远离电子枪110另一端的曲率半径。由于束流偏转单元120靠近电子枪110的曲率大于束流偏转单元120远离电子枪110的曲率。因此，束流偏转单元120与电子束的运动轨迹可以匹配。

在一些实施例中，束流偏转单元120可以包括首尾连接的一个或以上加速腔。在一个或以上加速腔中的每一个加速腔中可以存在加速电场，使得电子束可以在其中加速。电子束在一个或以上加速腔中的速度从靠近电子枪110的一端向外(例如，沿电子束运动方向)依次递增。在一些实施例中，可以根据电子束的运动轨迹设计一个或以上加速腔的曲率。例如，一个或以上加速腔的曲率可以设计为从靠近电子枪的一端向外依次递减。各个加速腔内电场强度可以相同或不同，电子束在各个加速腔内可以以相同或不同的加速度加速。在一些实施例中，每个加速腔自身各处的曲率可以相同，使得加速腔便于生产制造，并且加速腔内用于供电子束运动的空间可以接近和/或覆盖电子束的运动轨迹。在一些实施例中，每个加速腔自身各处的曲率可以不相同。例如，加速腔各处的曲率可以与其中的电子束的运动轨迹相同或相似。在一些实施例中，电子束通过一个或以上加速腔中一个加速腔的偏转角的范围可以为0°～15°(如1°、3°、5°、10°等)。电子束穿过加速腔的偏转角可以理解为电子束入射该加速腔的方向与从该加速腔射出的方向之间的夹角。在一些实施例中，束流偏转单元120的不同加速腔的类型可以相同或不同。加速腔的示例性类型可包括阳极腔、束聚焦腔、耦合波导腔或光速腔。

仅作为示例，一个或以上加速腔可以包括第一加速腔121、第二加速腔122、第三加速腔123和第四加速腔124，可以从靠近电子枪110的一端向外依次排布。第一加速腔121、第二加速腔122、第三加速腔123和第四加速腔124的曲率从靠近电子枪的一端向外依次递减。第一加速腔121可以连接到电子枪110，并且被配置为从电子枪110接收电子束。电子束可以从第四加速腔124射出进行打靶，并产生用于放射治疗的射线。在一些实施例中，第一加速腔121、第二加速腔122、第三加速腔123和第四加速腔124的类型可以相同或不同。例如，第一加速腔121可以包括阳极腔，第二加速腔122可以包括光束聚焦腔，第三加速腔123可以包括耦合波导腔，或者第四加速腔124可以包括光速腔。

在一些实施例中，由于磁场B0的作用，电子束在通过一个或以上加速腔中的各个加速腔时会发生偏转。在一些实施例中，电子束通过第一加速腔121的第一偏转角θ₁的范围为0～10°。电子束通过第二加速腔122的第二偏转角θ₂的范围为0～15°。电子束通过第三加速腔123的第三偏转角θ₃的范围为0～5°。电子束通过第四加速腔124的第四偏转角θ₄的范围为0～5°。电子束通过包括第一加速腔121、第二加速腔122、第三加速腔123和第四加速腔124的束流偏转单元120的偏转角θ₀，为第一偏转角θ₁、第二偏转角θ₂、第三偏转角θ₃和第四偏转角θ₄的总和。在一些实施例中，偏转角θ₀的范围为0～30°。仅作为示例，第一偏转角θ₁可以为5°，第二偏转角θ₂可以为10°，第三偏转角θ₃可以为2.5°，第四偏转角θ₄可以为2.5°，则偏转角θ₀可以是20°。

在一些实施例中，束流偏转单元的长度范围可以为200mm～400mm。例如，束流偏转单元120的长度可以为200mm、250mm、280mm、350mm、400mm等。在一些实施例中，可以根据磁场B0的强度来设定束流偏转单元120不同部位的长度、偏转角θ₀和/或曲率。

在一些实施例中，束流偏转单元120可以仅包括一个加速腔，该加速腔在各部位的曲率不完全相同，并且加速腔不同部位的曲率从靠近电子枪向外递减，以匹配电子束在其内的运动轨迹。在一些实施例中，电子束通过该加速腔的偏转角范围可以为0～30°。

在一些实施例中，束流偏转单元120可以包括至少两个加速腔和边耦合腔。边耦合腔与两个相邻的加速腔连接。边耦合腔可用于控制边耦合腔内电场的方向，从而控制电子束在与边耦合腔连接的至少一个或两个加速腔内加速、减速或匀速运动。如图2A所示，束流偏转单元120可以包括第一加速腔121、第二加速腔122、第三加速腔123和第四加速腔124以及分别与第一加速腔121和第二加速腔122连接的第一边耦合腔125、与第二加速腔122和第三加速腔123连接的第二边耦合腔126、与第三加速腔123和第四加速腔124连接的第三边耦合腔127。在一些实施例中，束流偏转单元120可以为驻波加速管。每个加速腔可以包括一个或以上加速单元。如图2B所示，第一加速腔121可以包括一个加速单元121-1，第二加速腔122可以包括两个加速单元122-1、122-2，第三加速腔123可以包括两个加速单元图123-1、123-2，第四加速腔124可以包括两个加速单元124-1、124-2。当一个加速腔包括两个或多个加速单元时，每两个相邻加速单元之间可以设有边耦合腔。

在一些实施例中，磁场B0的强度范围可以为0～50Gs。磁场B0可以由MRI设备产生。在一些实施例中，磁场B0可以为均匀磁场。在一些实施例中，磁场B0也可以为不均匀磁场或者部分不均匀磁场，部分不均匀磁场在磁场B0的一部分中均匀，而在磁场B0的其他部分中不均匀。

在一些实施例中，电子枪可以包括射频电子枪。射频电子枪可以至少包括加热部分(如加热灯丝)和热阴极(图2A中未示出)。加热部分可以对热阴极进行加热以产生电子束。在一些实施例中，热阴极可以部分设置在束流偏转单元120内。例如，热阴极可以设置在束流偏转单元120与电子枪靠近的加速腔(如第一加速腔121)内。当热阴极被加热部分加热到发射电子的温度时，热阴极表面的电子会在第一加速腔121的射频电磁场的作用下进行加速。在这种情况下，可以解决诸如通过将电子枪注入加速腔等引起的发射率下降和发射密度下降的问题。使用射频电子枪可以提高放射治疗设备在磁场B0中工作的效率。由于磁场B0的作用，反向加速的电子束的电子可以从相反方向行进，而不是从与电子枪发射时的方向，从而避免了反向加速的电子冲击电子枪的表面，并且提高射频电子枪的稳定性。在一些实施例中，电子枪110也可以采用栅控电子枪，栅控电子枪的阳极可以与束流偏转单元120靠近电子枪一端的加速腔连接或置于该加速腔内。在一些实施例中，电子枪110还可以采用其他电子枪(如卡诺电子枪等)，本说明书对此不作限制。

本说明书的实施例涉及的束流偏转单元120和/或电子枪可以在一定磁场下工作，从而能够有效降低磁共振成像设备对放射治疗设备的磁场干扰。为了进一步降低磁共振成像设备对放射治疗设备的磁场干扰，本说明书还提供一种主动屏蔽结构(例如，如图4所示)，通过对磁共振成像设备中的磁体进行优化，以减弱磁共振成像设备所产生的在放射治疗设备处的磁场。在一些实施例中，本说明书还提供一种被动屏蔽结构(例如，如图5-7所示)，通过在放射治疗设备周围设置屏蔽结构，以减弱由磁共振成像设备所产生的在放射治疗设备处的磁场。在一些实施例中，放射治疗系统可以包括主动屏蔽结构，被动屏蔽结构等或其任何组合。

图3A是根据本说明书的一些实施例所示的示例性放射治疗系统300。如图3A所示，放射治疗系统300可以包括MRI装置310、治疗系统300和治疗台330。

MRI装置310可以包括孔301、主磁体302、一个或以上梯度线圈(未示出)和一个或以上射频(RF)线圈(未示出)。MRI装置310可以被配置为从成像区域获取图像数据。例如，图像数据可以涉及与肿瘤相关的治疗区域。在一些实施例中，根据主磁体302的类型，MRI装置310可以是永磁体MRI扫描仪、超导电磁体MRI扫描仪或电阻性电磁体MRI扫描仪等。在一些实施例中，根据磁场的强度，MRI装置310可以是高场MRI扫描仪、中场MRI扫描仪和低场MRI扫描仪等。在一些实施例中，MRI装置310可以是封闭孔(圆柱)型、开放孔型等。

主磁体302的形状可以是环形对的并且可以产生静态的磁场B1。主磁体302可以是各种类型，包括例如永磁体、超导电磁体、电阻电磁体等。超导电磁体可以包括铌、钒、锝合金等。

一个或以上梯度线圈可以在X、Y和/或Z方向(或轴)上生成到主磁场B1的磁场梯度。在一些实施例中，一个或以上的梯度线圈可以包括X方向(或轴)线圈、Y方向(或轴)线圈、Z方向(或轴)线圈等。例如，Y方向线圈可基于圆形(Maxwell)线圈设计，Z方向线圈和X方向线圈可基于鞍形(Golay)线圈设计。如本文中所使用的，Z方向也可以被称为读出(RO)方向(或频率编码方向)，X方向也可以被称为相位编码(PE)方向，Y方向也可以是被称为切片选择编码方向。在本说明书中，读出方向和频率编码方向可以互换使用。

仅作为示例，梯度磁场可包括对应于Y方向的切片选择梯度场，对应于X方向的相位编码(PE)梯度场，对应于Z方向的读出(RO)梯度场等。可以使用不同方向中的梯度磁场来编码MR信号的空间信息。在一些实施例中，梯度磁场还可以用于执行流编码、流补偿、流去相等或其任意组合中的至少一项功能。

一个或以上RF线圈可以向被检查的对象(例如，身体、物质、物体)发射RF脉冲和/或从中接收MR信号。如本文所使用的，RF脉冲可以包括激发RF脉冲和重聚焦RF脉冲。在一些实施例中，激发RF脉冲(例如90度的RF脉冲)可能会使磁化矢量远离主磁场B1的方向。在一些实施例中，重聚焦脉冲(例如，180度的RF脉冲)可以使色散自旋同色散绕横向平面中的轴旋转，以使磁化矢量可以在以后的时间重新定相。在一些实施例中，RF线圈可以包括RF发射线圈和RF接收线圈。RF发射线圈可以发射RF脉冲信号，该RF脉冲信号可以激发对象中的核，使其在拉莫尔频率上谐振。RF接收线圈可以接收从对象发射的MR信号。在一些实施例中，RF发射线圈和RF接收线圈可以被集成到单个线圈中，例如，发射/接收线圈。RF线圈可以是各种类型中的一种，例如商差(QD)正交线圈、相位阵列线圈等。在一些实施例中，不同的RF线圈240可用于扫描被检体的不同部位，例如，头部线圈、膝关节线圈、颈椎线圈、胸椎线圈、颞下颌关节(TMJ)线圈等。在一些实施例中，根据其功能和/或尺寸，RF线圈可以分为容积线圈和本地线圈。例如，容积线圈可以包括笼式线圈、横向电磁线圈、表面线圈等。又例如，本地线圈可以包括螺管线圈、鞍形线圈、柔性线圈等。

治疗系统300可以包括筒312和基座307。筒312可具有环的形状。筒312可设置在主磁体302周围，并沿孔301的轴311在主磁体302的中央区域与主磁体302相交。筒312可以在孔301中容纳并支撑辐射源，该辐射源被配置为向治疗区域发射辐射束。辐射束可以是X射线束、电子束、质子射线源等。筒312连同安装在其上的辐射源一起，可以绕孔301的轴311和/或称为等中心的点旋转。仅作为示例，筒312连同安装在其上的辐射源一起，可以绕轴311旋转任何角度，例如90度、180度、360度、450度、540度。筒312可以进一步由基座307支撑。

应该注意的是，上述仅出于说明性目的而提供，并不旨在限制本说明书的范围。对于具有本领域普通技能的人员，可以在本说明书的教导下进行多种变化或修改。例如，治疗系统300可以进一步包括被配置为加速电子、离子或质子的线性加速器、剂量检测装置、温度控制装置(例如冷却装置)、多层准直仪等，或其任何组合。然而，这些变化和修改不会背离本说明书的范围。

治疗台330可以包括平台308和基架309。在一些实施例中，平台308可沿水平方向移动并进入MRI装置310的孔301。在一些实施例中，平台308可以作二维、三维、四维、五维或六维移动。在一些实施例中，平台308可以根据在治疗期间获得的实时MRI图像所估计的肿瘤的变化(例如，位置改变)而移动。

在一些实施例中，对象可以被放置在平台308上并且被送到MRI装置中。在一些实施例中，对象可以是人类患者。人类患者可以仰卧、俯卧、侧卧在平台308上。

在治疗期间，筒312可以设置成围绕主磁体302旋转。在一些实施例中，主磁体302可包括在其外壁处的凹槽(未示出)。凹槽可以围绕主磁体302的整个圆周设置。例如，凹槽可以具有围绕主磁体302的环形，从而容纳筒312的至少一部分。在一些实施例中，凹槽可以围绕主磁体302的圆周的一部分设置。例如，凹槽可以在主磁体302周围具有一个或以上弧形的形状。

在一些实施例中，辐射源的至少一部分在凹槽内。这种布置可以减小辐射源和孔301的轴311之间沿主磁体302的径向方向的距离。在一些实施例中，辐射源可以在凹槽处沿整个旋转路径运动。在一些实施例中，辐射源可以在不是整个圆的凹槽内沿旋转路径移动，例如半圆、3/4圆或4/5圆。在这种情况下，治疗期间辐射源会先顺时针移动，然后逆时针移动，工作台也可以移动。辐射源可以根据一个或以上参数生成辐射束。示例性参数可以包括辐射束的参数、辐射源的参数或平台308的参数。例如，辐射束的参数可以包括辐射强度、辐射角度、辐射距离、辐射面积、辐射时间、强度分布等，或其任意组合。辐射源的参数可以包括位置、旋转角度、旋转速度、旋转方向、辐射源的配置等，或其任意组合。在一些实施例中，辐射源产生的辐射束可以考虑辐射束的能量损失，例如由于位于辐射束的路径中的主磁体302可吸收辐射束的至少一部分引起的。例如，可以将辐射束的辐射强度设置成大于在没有能量损失的情况下的辐射强度，由于例如主磁体302的吸收相应地补偿能量损失，从而使得特定强度的辐射束射向治疗区域(例如肿瘤)。

图3B是根据本说明书的一些实施例所示的另一示例性放射治疗系统300。与图3A中描述的放射治疗系统300相比，放射治疗系统300可以使用机架306代替筒312。机架306可以设置在主磁体302的一侧。治疗头304可以经由治疗臂305安装在机架306上。治疗头304可容纳辐射源。机架306可以使治疗头304绕孔301的轴311旋转。

如图3B所示，凹槽303可以位于主磁体302的外壁并且具有环形的形状。凹槽303可容纳治疗头304的至少一部分，并提供用于旋转治疗头304的路径。这种布置可以减小治疗头304和孔301的轴311之间沿主磁体302的径向方向的距离。在一些实施例中，治疗头304和孔301的轴311之间的距离的减小可以导致到达治疗区域的放射剂量的增加，例如导致治疗效果增强。在一些实施例中，凹槽303沿Y方向的宽度(即，主磁体302的轴向方向)可以不小于治疗头304沿Y方向的宽度。

关于放射治疗系统300的描述仅用于说明目的，而无意限制本说明书的范围。对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本说明书的描述，做出各种各样的变化和修改。例如，放射治疗系统300的组装和/或功能可以根据特定的实施方案而变化或改变。在一些实施例中，MRI装置310的主磁体302也可以相对于治疗头304旋转。例如，治疗系统300和MRI装置310可以围绕相同的轴(例如轴311)同步或异步旋转。然而，这些变化和修改不会背离本说明书的范围。

图4是根据本说明书的一些实施例所示的沿Z方向观察的示例性治疗系统400的截面图的上部。治疗系统400可以包括被配置为生成MRI数据的MRI装置和被配置为应用治疗辐射的放射治疗设备。

如图4所示，MRI装置可以包括至少两个主磁场线圈401(例如，第一主磁场线圈401-1、第二主磁场线圈401-2、第三主磁场线圈401-3)、至少两个屏蔽线圈(例如屏蔽线圈402、屏蔽线圈411-1、屏蔽线圈411-2)和低温恒温器403。屏蔽线圈402可以包括具有第一尺寸的第一对屏蔽线圈，即第一屏蔽线圈402-a和第二屏蔽线圈402-b。屏蔽线圈411-1可以包括具有第二尺寸的第二对屏蔽线圈。屏蔽线圈的411-2可以包括具有第三尺寸的第三对屏蔽线圈。第一尺寸、第二尺寸和第三尺寸可以彼此不同。屏蔽线圈411-1(即第二对屏蔽线圈)可以靠近屏蔽线圈402(即第一对屏蔽线圈)。在一些实施例中，屏蔽线圈411-1(也称为第一线圈)和屏蔽线圈411-2(也称为第二线圈)也可以称为屏蔽线圈组411。

至少两个主磁场线圈401、屏蔽线圈402和屏蔽线圈组411可以被容纳在低温恒温器403中并在一定条件下(例如，当线圈浸没在低温恒温器403中的冷却介质中时)保持超导状态。

低温恒温器403可以具有带轴405(例如，图3A中的轴311)的环形形状。至少两个主磁场线圈401可以沿轴405同轴地布置，在至少两个主磁场线圈401沿着第一方向携带电流时，在特定的区域(例如，孔301内的区域)内产生均匀的磁场(例如，静态磁场B1)。在一些实施例中，第一主磁场线圈401-1、第二主磁场线圈401-2和第三主磁场线圈401-3可以具有相同的半径或不同的半径。

屏蔽线圈402也可以沿轴405同轴布置在距离轴405比至少两个主磁场线圈401更大的半径处。即，第一屏蔽线圈402-a和第二屏蔽线圈402-b中每个的半径大于至少两个主磁场线圈401中每个的半径。屏蔽线圈402可以携带沿着与第一方向相反的第二方向的电流。屏蔽线圈402(即，第一对屏蔽线圈)可以帮助屏蔽由至少两个主磁场线圈401在MRI装置外部区域上生成的磁场。

屏蔽线圈组411也可以沿轴405同轴地布置在距离轴405比至少两个主磁场线圈401更大的半径处。即，第一线圈411-1和第二线圈411-2中每个的半径大于至少两个主磁场线圈401中每个的半径。每个第一线圈411-1中电流的方向可以与每个第二线圈411-2中电流的方向相反。例如，每个第一线圈411-1可包括一个指定为R1的半径，每个第二线圈411-2可包括一个指定为R2的半径，其中R1大于R2。每个第一线圈411-1可携带沿着第一方向的电流，每个第二线圈411-2可携带沿着第二方向的电流。也就是说，第一线圈411-1(即第二对屏蔽线圈)中电流的方向可以与至少两个主磁场线圈401中电流的方向相同，第二线圈411-2(即，第三对屏蔽线圈)中电流的方向可以与至少两个主磁场线圈401中电流的方向相反(即，在第三对屏蔽线圈中电流的方向与第二对屏蔽线圈中电流的方向相反)。在一些实施例中，第二对屏蔽线圈中的屏蔽线圈(即，第一线圈411-1)与第三对屏蔽线圈的屏蔽线圈(即，第二线圈411-2)同心。同心布置的第一线圈411-1和第二线圈411-2也可以称为屏蔽线圈组411。如图4所示，屏蔽线圈组411可以包括第一线圈组和第二线圈组。

在一些实施例中，屏蔽线圈组411可被配置为屏蔽MRI装置(例如，主磁场线圈、磁屏蔽线圈、梯度线圈)产生的磁场以防放射治疗设备的一个或以上的部件(例如，线性加速器、电子、多叶准直器)受到MRI装置在环形区域产生的磁场的影响。环形区域可以具有带轴405的环形形状。环形区域可以包括具有半径R1的虚拟外壁和具有半径R2的虚拟内壁。即，环形区域的深度(即，径向方向上的环形区域的厚度)定义为径向方向上虚拟外壁到虚拟内壁的距离，可以等于R1减去R2(R1-R2)。例如，可以将屏蔽线圈组411(例如，第二对屏蔽线圈411-1或第三对屏蔽线圈411-2)配置为屏蔽线圈402(即，第一对屏蔽线圈)和主磁场线圈401之间的磁场。又例如，可以将屏蔽线圈组411(例如，第二对屏蔽线圈411-1、第三对屏蔽线圈411-2)配置为降低环形低温恒温器403的凹槽(例如，凹槽408)内区域上的磁场。

在一些实施例中，屏蔽线圈组411的每个线圈中电流的大小可以相同，即，每个第一线圈411-1可以具有与每个第二线圈411-2相同的电流大小。以垂直于X-Y平面指向内的第一方向为例，第二方向可以垂直于X-Y平面指向外。对于环形区域，环形区域中至少两个主磁场线圈401(也称为第一磁场)产生的磁场可以沿Y方向，而屏蔽线圈组411(也称为第二磁场)产生的磁场可以与Y方向相反。通过将屏蔽线圈组411中每个线圈中电流的大小调整为适当的大小，第一磁场的大小可以等于或近似等于第二磁场。在屏蔽线圈组411中每个线圈中有适当大小的电流，第一磁场和第二磁场可以彼此抵消，以使环形区域中的磁场可以等于或小于阈值场(例如，零净场)。阈值场可以由操作员设置或是放射治疗系统400的默认设置，并且可以在不同情况下进行调整。对于由至少两个主磁场线圈401产生的主磁场B1的区域，由屏蔽线圈组411(也称为第三磁场)在主磁场B1区域产生的磁场可以是等于或小于阈值场，因为第一线圈411-1和第二线圈411-2可以在主磁场B1的区域中产生两个方向相反的近似大小的磁场，并且这两个磁场可以基本上彼此抵消。因此，通过第一线圈411-1和第二线圈411-2产生两个方向相反的近似大小的磁场，主磁场B1不会受屏蔽作用的影响。

如图4所示，低温恒温器403可包括两个腔室(例如，简称为左腔室403-1和右腔室403-2)。这两个腔室可以沿轴向方向(即轴405的方向)位于低温恒温器403的相对侧，并且可以通过两个腔室之间的颈部连接。颈部可具有比两个腔室小的径向尺寸。每个腔室具有不同外壁的环形形状。在一些实施例中，外壁可以指每个腔室的最外表面，呈环形。两个腔室和颈部可以共享相同的内壁，即低温恒温器403的内壁。在一些实施例中，内壁是指每个腔室的最内表面，也呈环形。在一些实施例中，每个腔室可容纳至少两个主磁场线圈401中的至少一个，屏蔽线圈402中的至少一个以及屏蔽线圈组411中第一线圈411-1和第二线圈411-2中的至少一个。例如，至少两个主磁场线圈401中的至少一个可以布置在左腔室的内壁附近，如图4所示，屏蔽线圈402中的至少一个(例如，第一屏蔽线圈402-a)可以布置在左腔室403-1的外壁附近，屏蔽线圈组411(例如，第一线圈组)中的第一线圈411-1和第二线圈411-2中的至少一个可以布置在左腔室403-1的外壁附近并紧靠颈部。如图4所示，布置在左腔室403-1中的主磁场线圈和布置在右腔室403-2中的主磁场线圈之间可以形成间隙406，以允许由放射治疗设备产生的辐射束通过。两个腔室可以通过它们之间的颈部彼此流体连通。低温恒温器403可以包含冷却介质，至少两个主磁场线圈401和屏蔽线圈402浸没其中以实现超导状态。在一些实施例中，磁屏蔽线圈和屏蔽线圈可以由永磁体代替。由替代磁屏蔽线圈的永磁体产生的磁场的方向，可以与替代换屏蔽线圈的永磁体的磁场的方向相反。

低温恒温器403在低温恒温器403的内壁和低温恒温器403的不同腔室的外壁之间的径向位置处具有凹槽408。凹槽408具有在低温恒温器403的两个腔室的外壁室之间形成的开口407。当以透视图观看时，凹槽408可具有环形的形状。在不同的径向位置处，环形可以具有相同或不同的宽度(即，轴向方向上的大小)。凹槽408可具有深度(即，径向方向上的环形的厚度)，其被定义为径向方向上从开口407到低温恒温器403的颈部的最外表面的距离。如图4所示，第三对屏蔽线圈411-2可以被布置为靠近凹槽408的底部，第二对屏蔽线圈411-1可以被布置为靠近凹槽408的开口。

凹槽408可以被配置为容纳放射治疗设备的组件。如图4所示，凹槽408可容纳辐射源的至少一部分，其中辐射源包括电子枪(未示出)、曲形束流偏转单元409、准直仪412、靶404和多叶准直仪(MLC)410。

曲形束流偏转单元409可以被配置为加速带电的亚原子粒子或离子到高速。在一些实施例中，曲形束流偏转单元409采用微波技术加速电子。例如，曲形束流偏转单元409可以使用高RF电磁波使电子束中的电子以4MeV至22MeV的能级加速。

曲形束流偏转单元409可以安装到能够围绕轴405旋转的龙门架或筒(例如，龙门架306或筒312)，并可以从一定范围的圆周位置或任意圆周位置发射辐射束。如图4所示，机架或筒可旋转至第一位置，在该位置曲形束流偏转单元409可位于轴405上方。曲形束流偏转单元409可以包括一个加速波导(管)，其轴垂直于轴405。加速波导(管)可以提供用于沿垂直于轴405的束路径加速电子的线性路径。本领域技术人员可以容易地理解，在其他实施例中，本文所述的电子可以被其他粒子代替。

靶404可以被配置为接收加速的带电亚原子粒子或离子(例如，电子束)以产生治疗辐射的辐射束。例如，电子束可以根据轫致辐射效应与靶404碰撞以生成高能X射线。在一些实施例中，靶404可以位于曲形束流偏转单元409的出口窗口附近以接收加速的电子束。在一些实施例中，靶404可以由铝、铜、银、钨等的材料或其任意组合制成。替代地，靶404可以由钨和铜、钨和银、钨和铝等的组合材料或其任意组合制成。本领域技术人员可以容易地理解，使用电子束治疗，目标不是必须的。

来自靶404的辐射束可以穿过准直仪412以形成具有特定形状的束(例如，锥形束)。在一些实施例中，准直仪412可以包括主要准直仪、平坦滤波器和至少一个次级准直仪。

MLC 410可以被配置为重塑辐射束的形状。例如，MLC 410可以调节辐射束的辐射形状、辐射面积等。MLC 410可以放置在辐射束的路径上的任何地方。例如，如图4所示，可以将MLC 410放置在靠近曲形束流偏转单元409处。因此，在被MLC 410重塑形状之后，辐射束可以进一步穿过低温恒温器403的颈部和至少两个主磁场线圈之间的间隙406，以到达治疗区域。又例如，可以将MLC 410放置在距线性加速器的相对较长的距离处(例如，使得MLC410可以更靠近例如要被辐射的患者)。

MLC 410可以相对于曲形束流偏转单元409保持固定，从而与曲形束流偏转单元409一起围绕轴405旋转。MLC 410可以包括至少两个单独的高原子序数材料(例如，钨)叶片，这些叶片可独立地移入或移出辐射束的路径以阻挡辐射束。当至少两个单独的叶片移入和移出时，辐射束的形状可能会发生变化，从辐射束的轴(即，图4中所示的垂直虚线416)看，形成可以适应肿瘤的横截面的不同的缝隙。在一些实施例中，MLC 410可以包括一个或以上叶片层。例如，MLC 410可以仅具有一层叶片，且MLC 410延着辐射束的轴从MLC 410的顶部到MLC 410的底部的高度可以在7到10厘米之间。对于另一个示例，MLC 410可以包括两层，并且MLC 410的高度可以是至少15厘米。

如图4所示，放射治疗设备可以同轴地和/或径向地位于第一线圈组和第二线圈组之间。放射治疗设备可以在环形区域内旋转，以使放射治疗设备的所有组件(例如曲形束流偏转单元409、准直仪412、靶404、MLC 410)可以尽可能不受MRI装置产生的磁场的影响。环形区域的深度(即，R1-R2)可以等于或大于放射治疗设备的一部分的高度(例如，至少辐射源的一部分的高度)，该高度被定义为径向方向上从放射治疗设备该部分的顶部到放射治疗设备该部分的底部的距离。

在一些实施例中，环形区域的深度可以仅容纳放射治疗设备的一部分部件，以保护该部分尽可能不受MRI装置产生的磁场的影响。例如，环形区域可以容纳靶404、准直仪412和MLC 410。曲形束流偏转单元409可以在环形区域之外，因为曲形束流偏转单元409的加速波导(管)可能被屏蔽结构围绕或者曲形束流偏转单元409可能位于距离至少两个主磁场线圈401相对较远的位置。屏蔽结构可以包括至少两个屏蔽层以屏蔽MRI装置产生的磁场以防电子受到该磁场的影响，和/或吸收曲形束流偏转单元409的辐射束产生的辐射以防至少两个主磁体401受到影响。又例如，环形区域可以容纳曲形束流偏转单元409和靶404。准直仪412和MLC 410可以在环形区域之外。

图5示出了根据本说明书的一些实施例的沿Z方向观察的另一示例性治疗系统500的横截面图的上部。治疗系统500可以包括被配置用于生成MRI数据的磁共振成像设备(MRI)和被配置用于应用放射治疗的放射治疗设备。

如图5所示，MRI装置可包括至少两个主磁线圈501、至少两个磁屏蔽线圈502和低温恒温器503。

至少两个主磁线圈501和至少两个磁屏蔽线圈502可以容纳在低温恒温器503中并且在一定条件下保持在超导状态(例如，当两个线圈浸没在低温恒温器503中的冷却介质中时)。

低温恒温器503可以具有带有轴505的环的形状(例如，图3A中的轴311)。当至少两个主磁线圈501沿第一方向传送电流时，至少两个主磁线圈501可以沿轴505同轴布置，以在特定区域内(例如，孔301内的区域)产生均匀的磁场(例如，主磁场B1)。

至少两个磁屏蔽线圈502也可以沿着轴505同轴地布置在距轴505比至少两个主磁线圈501更大的半径处。至少两个磁屏蔽线圈502可以沿着与第一方向相反的第二方向传送电流。至少两个磁屏蔽线圈502可以帮助屏蔽MRI装置外部的区域上的由至少两个主磁线圈501产生的磁场。

如图5所示，低温恒温器503可包括两个腔室(例如，简称左腔室503-1和右腔室503-2)。两个腔室可以沿轴向方向(即，轴505的方向)位于低温恒温器503的相对侧，并且可以通过两个腔室之间的颈部连接。颈部的径向尺寸可以小于两个腔室。每个腔室可以具有带有不同外壁的环形。在一些实施例中，外壁可以指每个腔室的具有环形状的最外表面。两个腔室和颈部可以共用同一个内壁，即低温恒温器503的内壁。在一些实施例中，内壁可以指每个腔室的最内表面，其也具有环的形状。在一些实施例中，每个腔室可以容纳至少两个主磁线圈501中的至少一个线圈和至少两个磁屏蔽线圈502中的至少一个线圈。例如，至少两个主磁线圈501中的至少一个线圈可以布置在左腔室503-1的内壁附近，并且至少两个磁屏蔽线圈502中的至少一个线圈可以布置在左腔室503-1的外壁附近。间隙506可以形成在布置在左腔室503-1中的主磁线圈和布置在右腔室503-2中的主磁线圈之间，允许由放射治疗设备产生的放射光束穿过。两个腔室可以通过它们之间的颈部彼此流体连通。低温恒温器503可以包含冷却介质，其中至少两个主磁线圈501和至少两个磁屏蔽线圈502浸没在所述冷却介质中以实现超导状态。

低温恒温器503可以在低温恒温器503的内壁和低温恒温器503的不同腔室的外壁之间的径向位置处具有凹槽508。凹槽508可以具有形成在低温恒温器503的两个腔室的外壁之间的开口507。当在透视图中观察时，凹槽508可具有环的形状。环可以在不同的径向位置处具有相同或不同的宽度(即，轴向方向上的尺寸)。凹槽508可以具有深度(即，径向方向上的环的厚度)，其被定义为在径向方向上从低温恒温器503的开口507到颈部的最外表面的距离。

凹槽508可以配置为容纳放射治疗设备的部件。如图5所示，凹槽508可以容纳放射源，该放射源包括曲形束流偏转单元509、屏蔽结构511、准直器512、靶504和多叶准直器(MLC)510。

曲形束流偏转单元509可以被配置用于将带电的亚原子粒子或离子加速到高速。在一些实施例中，曲形束流偏转单元509可使用微波技术加速电子。例如，曲形束流偏转单元509可以使用高RF电磁波加速具有4MeV至22MeV之间的能量组的电子光束中的电子。

曲形束流偏转单元509的加速波导(管)可以至少部分地被屏蔽结构511围绕。在一些实施例中，屏蔽结构511可以提供与曲形束流偏转单元509的管的纵向轴线同轴的腔，其中至少一个端部是敞开的以允许从曲形束流偏转单元509发射的放射光束穿过。在一些实施例中，屏蔽结构511可以具有任何配置。例如，屏蔽结构511可以包括在凹槽的左侧(即，左腔室附近的一侧)上的一个环形空间和在凹槽的右侧(即，右侧腔室附近的一侧)上的一个环形板，其具有板连接两个环。或者，环可以由单独的弧段代替。应当注意屏蔽结构511可以是任何形状，只要屏蔽结构511的至少一端是敞开的，以便从曲形束流偏转单元509发出的放射光束通过。关于屏蔽结构511的示例性配置的细节可以在本说明书的其他地方找到(例如，图6-图7及其描述)。

在一些实施例中，屏蔽结构511可包括至少两个屏蔽层。至少两个屏蔽层中的至少一个可用于减少MRI装置的一个或以上组件与放射治疗设备之间的磁干扰。例如，屏蔽结构511可以包括被配置的磁屏蔽层，用于屏蔽由MRI装置产生的磁场(例如，主磁线圈、磁屏蔽线圈、梯度线圈)，以防电子受到磁场影响。

另外，至少两个屏蔽层中的至少一个屏蔽层可用于减少MRI装置的一个或以上组件与放射治疗设备之间的RF和/或微波干扰。例如，屏蔽结构511可以包括被配置的电磁屏蔽层，用于屏蔽由MRI装置(例如，RF线圈)产生的RF信号和由放射治疗设备产生的微波。

至少两个屏蔽层可以由相同材料和/或不同材料制成。例如，电磁屏蔽层和磁屏蔽层都可以由高磁化率和磁导率材料(例如，非取向硅钢)制成，或者电磁屏蔽层和磁屏蔽层中的一个屏蔽层由高导电性和导磁率材料制成。在一些实施例中，至少两个屏蔽层可以在它们之间用合适的介电材料(例如空气或塑料)彼此磁性和/或电隔离。

附加地或替代地，至少两个屏蔽层中的至少一个屏蔽层可用于保护MRI装置的一个或以上部件免受曲形束流偏转单元509产生的放射。例如，至少两个屏蔽层的一个屏蔽层可以由能够吸收由曲形束流偏转单元509的放射光束产生的放射的材料制成。能够吸收放射的示例性材料可包括用于吸收光子射线的材料和/或用于吸收中子射线的材料。吸收光子射线的示例性材料可以包括钢、铝、铅、钨等，其合金或其任意组合。吸收中子射线的示例性材料可包括硼，石墨等，其合金或其任意组合。应当注意，在一些实施例中，屏蔽结构511可以仅由放射吸收材料制成，而没有高磁化率和磁导率材料。以这种方式，屏蔽结构511可以仅为MRI装置的一个或以上组件提供放射屏蔽。

靶504可以被配置用于接收加速的带电亚原子粒子或离子(例如，电子光束)以产生用于放射治疗的放射光束。例如，根据轫致辐射效应，电子光束可以与靶504碰撞以产生高能X射线。在一些实施例中，靶504可位于曲形束流偏转单元509的出射窗附近，以接收加速电子光束。在一些实施例中，靶504可以由包括铝、铜、银、钨等或其任何组合的材料制成。或者，靶504可以由复合材料制成，包括钨和铜、钨和银、钨和铝等的合金或其任何组合。

来自靶504的放射光束可以穿过准直器512以形成具有特定形状(例如，锥光束)的光束。在一些实施例中，准直器512可包括初级准直器、均整器和至少一个次级准直器。

MLC 510可以被配置用于重塑放射光束。例如，MLC 510可以调整放射光束的照射形状、照射区域等。MLC 510可以放置在放射光束的路径上的任何位置。例如，MLC 510可以靠近曲形束流偏转单元509放置，如图5所示。因此，在由MLC 510重新成形之后，放射光束可以进一步穿过低温恒温器503的颈部和至少两个主磁线圈之间的间隙506，以到达治疗区域。例如，MLC 510可以放置在距直线加速器相对较长的距离处，使得MLC 510可以更靠近例如待放射的患者。

MLC 510可以相对于曲形束流偏转单元509保持固定，从而与曲形束流偏转单元509一起围绕轴505旋转。MLC 510可包括至少两个单独的高原子数材料(例如，钨)叶片，其独立地进出放射光束的路径以便阻挡它。当至少两个单独的叶片移入和移出时，放射光束的形状可以变化，形成不同的槽模拟从放射光束的轴线(即，图5中所示的垂直虚线516)观察的肿瘤的横截面。在一些实施例中，MLC 510可包括一个或以上的叶层。例如，MLC 510可以仅具有一层叶片，并且MLC 510沿着放射光束的轴的高度可以在7到10厘米之间。又例如，MLC 510可以包括两层，并且MLC 510的高度可以是至少15厘米。

图6示出了根据本说明书的一些实施例的示例性治疗系统600的透视图。

如图6所示，治疗系统600可包括孔601、具有轴605的环形低温恒温器603、凹槽608、曲形束流偏转单元609和磁屏蔽装置。

磁屏蔽装置可包括第一屏蔽结构611和至少两个第二屏蔽结构，第二屏蔽结构包括第二屏蔽结构631a、第二屏蔽结构631b等。

在一些实施例中，所有屏蔽结构可以彼此相同。例如，第二屏蔽结构631a和第二屏蔽结构631b可以由相同的材料制成并且具有与第一屏蔽结构611相同的结构。

曲形束流偏转单元609和电子枪(未示出)可以被第一屏蔽结构611围绕或基本围绕。具体地，第一屏蔽结构611可包括沿凹槽608的圆周方向位于曲形束流偏转单元609一侧的第一板和沿凹槽608的圆周方向位于曲形束流偏转单元609的相对侧的第二板。第一板和第二板可以相对于曲形束流偏转单元609的轴线彼此对称。第一板和第二板可以形成围绕结构以围绕和/或保持曲形束流偏转单元609。两个板中的每一个可具有类似于符号“工”的形状，其提供沿低温恒温器603的轴向(即，轴605的方向)的连续路径，以使磁场通过。因为第一屏蔽结构611的两个板由至少一种高磁化率和/或磁导率材料制成，磁场可以由两个板传导并保持在它们之间形成的区域，从而实现曲形束流偏转单元609的磁屏蔽。在一些实施例中，两个板中的每一个可围绕轴线605呈辐射状布置，并且两个板中的每一个的至少一侧可指向轴线605。

在一些实施例中，第一板和第二板可以沿着低温恒温器603的轴向在曲形束流偏转单元609的两侧彼此连接，从而在曲形束流偏转单元609周围形成闭环。在一些实施例中，第一板和第二板可以在曲形束流偏转单元609的两侧沿着低温恒温器603的轴向彼此分离，从而形成基本围绕曲形束流偏转单元609的半闭环。应注意，第一屏蔽结构611的配置不受限制，也可以使用任何其他配置(例如，中空圆柱或具有弯曲侧面的其他形状)来实现磁屏蔽。

在一些实施例中，第一屏蔽结构611在MRI装置的磁场内的存在可能对磁场产生影响(例如，使分布变形并导致磁场的不均匀性)。为了校正由第一屏蔽结构611引起的磁场变形，磁屏蔽装置的类似磁屏蔽结构，包括第二屏蔽结构631a、第二屏蔽结构631b等，也可以放置在凹槽608内。在一些实施例中，所有磁屏蔽结构可以彼此相同。例如，第二屏蔽结构631a和第二屏蔽结构631b可以由相同的材料制成，并且具有与第一屏蔽结构611相同的结构。第一屏蔽结构611、第二屏蔽结构631a、第二屏蔽结构631b等可以安装在治疗系统600的机架或滚筒(未示出)上，以实现与曲形束流偏转单元609的同步旋转。

在一些实施例中，第一屏蔽结构611、第二屏蔽结构631a、第二屏蔽结构631b等可以围绕轴605放置在选定的对称圆周位置。例如，所有磁屏蔽结构可以均匀地分布在凹槽608内。每个磁屏蔽结构可以对应于相对或相对的对应物。每个磁屏蔽结构及其对应部分可以关于轴线605对称。如本文所使用的，如果两个磁屏蔽结构关于轴线605对称，则可以认为两个磁屏蔽结构是相反的或相对的。

图7示出了根据本说明书的一些实施例的沿低温恒温器的轴向(即，Z方向)观察的治疗系统700的横截面图。

如图7所示，第一屏蔽结构711、第二屏蔽结构721和第二屏蔽结构731a、731b、731c、731d可以均匀地分布在凹槽708内并围绕孔701的轴线705。每两个相邻的屏蔽结构之间的距离可以相同。第二屏蔽结构721可以是第一屏蔽结构711的相反或相对的对应物。如果第二屏蔽结构721绕轴705顺时针旋转170度到第一屏蔽结构711的位置，则第二屏蔽结构721可以与第一屏蔽结构711相同。所有磁屏蔽结构可以相对于曲形束流偏转单元709固定，因此可以与曲形束流偏转单元709同步旋转。

上文已对基本概念做了描述，显然，对于阅读此申请后的本领域的普通技术人员来说，上述发明披露仅作为示例，并不构成对本说明书的限制。虽然此处并未明确说明，但本领域的普通技术人员可能会对本说明书进行各种修改、改进和修正。这些改变，改进和修改旨在由本说明书提出，并且在本说明书的示例性实施方式的精神和范围内。

同时，本说明书使用了特定词语来描述本说明书的实施例。例如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本说明书至少一个实施例相关的某一特征、结构或特性。因此，应当强调并且应当理解，在本说明书的各个部分中对“一个实施例”，“一个实施例”或“替代实施例”的两次或更多次引用不一定都指的是同一实施例。此外，本说明书的一个或以上实施例中的某些特征、结构或特点可以进行适当的组合。

此外，本领域的普通技术人员可以理解，本说明书的各方面可以通过若干具有可专利性的种类或情况进行说明和描述，包括任何新的和有用的过程、机器、产品或物质的组合，或对其任何新的和有用的改进。相应地，本说明书的各个方面可以完全由硬件实施、可以完全由软件(包括固件、常驻软件、微代码等)实施、也可以由硬件和软件组合实施。以上硬件或软件均可被称为“单元”、“模块”或“系统”。此外，本说明书的各方面可以采取体现在具有计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质的计算机程序产品的形式。

此外，除非权利要求中明确说明，本说明书所述处理元素和序列的顺序、数字字母的使用、或其他名称的使用，并非用于限定本说明书流程和方法的顺序。尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的发明实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本说明书实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，尽管上述各种组件的实现可以体现在硬件设备中，但是它也可以实现为纯软件解决方案，例如，在现有服务器或移动设备上的安装。

同理，应当注意的是，为了简化本说明书披露的表述，从而帮助对一个或以上发明实施例的理解，前文对本说明书的实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。然而，本说明书的该方法不应被解释为反映所要求保护的主题需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。相反，发明的主体应具备比上述单一实施例更少的特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本说明书一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

本文中提及的所有专利、专利申请、专利申请公布和其他材料(如论文、书籍、说明书、出版物、记录、事物和/或类似的东西)均在此通过引用的方式全部并入本文以达到所有目的，与上述文件相关的任何起诉文档记录、与本文件不一致或冲突的任何上述文件或对迟早与本文件相关的权利要求书的广泛范畴有限定作用的任何上述文件除外。举例来说，如果在描述、定义和/或与任何所结合的材料相关联的术语的使用和与本文件相关联的术语之间存在任何不一致或冲突，则描述、定义和/或在本文件中使用的术语以本文件为准。

最后，应当理解的是，本说明书中所述实施例仅用以说明本说明书实施例的原则。其他的变形也可以属于本说明书的范围。因此，作为示例而非限制，本说明书实施例的替代配置可视为与本说明书的教导一致。相应地，本说明书的实施例不仅限于本说明书明确介绍和描述的实施例。

Claims (10)

1.一种栅控电子枪，其特征在于，包括阳极，所述阳极与束流偏转单元的靠近电子枪一端的加速腔连接或置于所述加速腔内。

2.如权利要求1所述的栅控电子枪，其特征在于，所述束流偏转单元呈曲形，用于在磁场内对所述电子枪输出的电子束进行加速。

3.如权利要求2所述的栅控电子枪，其特征在于，所述束流偏转单元各处的曲率不完全相同。

4.如权利要求3所述的栅控电子枪，所述束流偏转单元靠近所述电子枪一端的曲率大于所述束流偏转单元远离所述电子枪一端的曲率。

5.如权利要求2所述的栅控电子枪，其特征在于，所述磁场的强度范围为0Gs～50Gs。

6.如权利要求1所述的栅控电子枪，其特征在于，所述束流偏转单元包括串联排列的至少两个加速腔，所述至少两个加速腔的曲率从靠近所述电子枪的位置起向外依次递减。

7.如权利要求6所述的栅控电子枪，其特征在于，电子束穿过所述至少两个加速腔的其中之一的偏转角度范围为0°～15°。

8.如权利要求1所述的栅控电子枪，其特征在于，电子束穿过所述束流偏转单元的偏转角度范围为0°～30°。

9.一种放射治疗设备，其特征在于，包括：

束流偏转单元；以及

如权利要求1所述的栅控电子枪。

10.一种磁共振引导放射治疗系统，其特征在于，包括：

如权利要求9所述的放射治疗设备；以及

磁共振成像设备，所述磁共振成像设备包括：

主磁体，其包括沿轴同轴布置的至少两个主磁场线圈；和

至少两个屏蔽线圈，其包括沿所述轴同轴布置的第一屏蔽线圈、第二屏蔽线圈和屏蔽线圈组，其中，所述屏蔽线圈组位于所述第一屏蔽线圈和所述第二屏蔽线圈之间。