用于结合的磁共振成像和辐射治疗的低温恒温器和系统的制作方法
【专利说明】用于结合的磁共振成像和辐射治疗的低温恒温器和系统
[0001]对相关申请的交叉引用
[0002]本专利申请基于35U.S.C.§ 119要求于2013年6月21日递交的美国临时专利申请N0.61/837，739和于2013年9月26日递交的美国临时专利申请N0.61，882，924的优先权。这些申请在此通过引用将其并入本文。
技术领域
[0003]本发明一般涉及一种能够进行磁共振成像和辐射治疗的系统以及用于这样的系统的低温恒温器。
【背景技术】
[0004]已开发了产生图像以用于诊断疾病和将健康组织与异常组织进行对比的磁共振(MR)成像器或扫描器。MR成像器或扫描器通常采用超导磁体来生成操作所需要的大型磁场。为了实现超导性，将磁体维持在接近绝对零度的温度处的低温环境中。通常，所述磁体包括一个或多个导电线圈，所述导电线圈被设置在低温恒温器中，并且，电流流过所述导电线圈以创建磁场。
[0005]同时，已开发了辐射治疗，其能够将辐射射束(放射治疗射束)聚焦于患者内的感兴趣目标区域上，并且优先破坏病变组织，同时避免健康组织。
[0006]期望将MR成像的诊断空间特异性与放射治疗射束聚焦技术相结合以提供对病变组织的更准确处置，同时减少对健康组织的损伤。通过将实时成像与辐射治疗相结合，放射治疗射束成形可以实时地被执行，对不仅解剖结构的日常改变而且治疗过程中发生的诸如呼吸的身体移动进行补偿。
[0007]在操作中，可以将放射治疗射束围绕患者旋转，以便在目标区域(即病变组织)处沉积聚焦剂量的辐射，同时保留健康组织。将辐射治疗与MR成像相结合要求放射治疗射束到达用MR成像器和扫描器包围起来的患者。此外，辐射射束应当以受控且已知的方式穿过MR成像器或扫描器，从而使可以准确地控制由放射治疗射束递送的能量的幅度和位置。
[0008]一般说来，最准确的MR成像器或扫描器使用由超导磁体产生的高磁场，所述超导磁体通常由设置在低温恒温器中的厚超导绕线绕组、薄金属壳和大低温浴(例如液态氦)组成。
[0009]放射治疗射束当其穿过MR成像器或扫描器的低温恒温器中的诸如金属或甚至液态氦的物质时被衰减。如果保持所述衰减或损失随时间和角位置恒定，则有可能对该损失进行补偿或校正，从而准确地控制由放射治疗射束递送的能量的幅度和位置。
[0010]然而，在MR成像器或扫描器的超导磁体系统的维护和操作期间，通常情况是，某个量的低温流体(例如液态氦)蒸发并且因此水平改变，由此改变放射治疗射束的衰减。此夕卜，由于低温恒温器通常未用液态氦完全填满，因此液态氦的量根据低温恒温器内的位置改变，并且，放射治疗射束必须经过的液态氦的量或体积也可以是角位置的函数。因此，放射治疗射束的衰减也是角位置的函数。因此，难以将由放射治疗射束递送到感兴趣目标区域的辐射能量的量准确控制为恒定的，并且特别是在各种角位置处恒定。
【发明内容】
[0011]本发明的一方面能够提供一种装置，包括:辐射源，其被配置为生成放射治疗射束；以及，磁共振成像器。所述磁共振成像器可以包括低温恒温器。所述低温恒温器能够包括:内腔，以及，真空区域，所述真空区域基本上包围所述内腔。所述内腔能够包括:第一环形部分和第二环形部分，其沿第一方向彼此分离并间隔开；以及，第三环形部分，其在所述第一环形部分与所述第二环形部分之间在所述第一方向上延伸，并且将所述第一环形部分和所述第二环形部分彼此连接。所述第三环形部分在垂直于所述第一方向的平面内的内宽能够小于所述第一环形部分的内宽和所述第二环形部分的内宽。所述放射治疗射束能够被配置为穿过所述低温恒温器的所述第三环形部分。
[0012]在某些实施例中，所述辐射源能够包括线性加速器。
[0013]在某些实施例中，所述辐射源能够包括多叶准直器。
[0014]在某些实施例中，所述装置能够还包括，被设置在所述第一环形部分和所述第二环形部分中的超导线圈。所述超导线圈能够包括至少第一半导体线圈对和第二半导体线圈对，其中，所述第一超导线圈可以被设置为比所述第二超导线圈更接近所述第三环形部分，并且其中，所述第一超导线圈中的每个的直径能够大于所述第二超导线圈中的每个的直径。
[0015]在某些实施例中，所述放射治疗射束能够被配置为在所述第一半导体线圈对之间穿过。
[0016]在某些实施例中，所述第一环形部分和所述第二环形部分能够具有被设置在其中的对应的第一环形体积的低温流体和第二环形体积的低温流体，所述第三环形部分能够具有被布置在其中的第三环形体积的低温流体，并且，所述第三环形体积在垂直于所述第一方向的平面内的环形深度能够小于所述第一环形体积的环形深度和所述第二环形体积的环形深度。
[0017]在某些实施例中，所述装置能够包括管状结构，所述管状结构在所述第一环形部分与第二环形部分之间在所述第一方向上延伸。
[0018]本发明的另一方面能够提供一种用于低温恒温器的腔。所述腔能够包括:第一环形部分和第二环形部分，其沿第一方向彼此分离且间隔开；以及，第三环形部分，其在所述第一环形部分与第二环形部分之间在所述第一方向上延伸并且将所述第一环形部分和第二环形部分彼此连接。所述第一环形部分和第二环形部分能够定义对应的第一内部体积和第二内部体积，并且所述第三环形部分能够定义第三内部体积，并且，所述第三内部体积能够基本小于所述第一内部体积，并且基本小于所述第二内部体积。
[0019]在某些实施例中，所述第一环形部分和第二环形部分能够具有被设置在其中的对应的第一环形体积的低温流体和第二环形体积的低温流体，所述第三环形部分能够具有被设置在其中的第三环形体积的低温流体，并且，所述第三体积在垂直于所述第一方向的平面内的平均环形深度能够小于所述第一体积的平均环形深度和所述第二体积的平均环形深度。
[0020]在某些实施例中，所述低温流体能够包括液态氦。[0021 ] 在某些实施例中，所述低温流体能够包括气态氦。
[0022]在某些实施例中，所述第一内部体积和所述第二内部体积每个能够是所述第三内部体积的十倍。
[0023]在某些实施例中，所述第一内部体积和所述第二内部体积每个能够是所述第三内部体积的一百倍。
[0024]在某些实施例中，所述腔能够包括被设置在所述第一环形部分和第二环形部分中的超导线圈。所述超导线圈能够包括至少第一半导体线圈和第二半导体线圈，其中，所述第一超导线圈能够被设置为比所述第二超导线圈更接近所述第三环形部分，并且其中，所述第一超导线圈的直径能够大于所述第二超导线圈的直径。
[0025]在某些实施例中，所述第一环形部分的内宽和所述第二环形部分的内宽每个能够是所述第三环形部分的内宽的十倍以上。
[0026]在某些实施例中，所述第一环形部分的内宽和所述第二环形部分的内宽每个能够是所述第三环形部分的内宽的三十倍以上。
[0027]本发明的又一方面能够提供一种用于低温恒温器的腔。所述腔能够包括:第一环形部分和第二环形部分，其沿第一方向彼此分离且间隔开；以及，第三环形部分，其在所述第一环形部分与所述第二环形部分之间在所述第一方向上延伸，并且将所述第一部分和第二部分彼此连接。所述第一环形部分和所述第二环形部分能够具有被设置在其中的对应的第一环形体积的低温流体和第二环形体积的低温流体。所述第三环形部分能够具有被设置在其中的第三环形体积的低温流体。所述第三环形体积在垂直于所述第一方向的平面内的平均环形深度能够小于所述第一环形体积的平均环形深度和所述第二环形体积的平均环形深度。
[0028]在某些实施例中，所述腔能够包括被设置在所述第一环形部分和第二环形部分中的超导线圈。所述超导线圈能够包括至少第一半导体线圈和第二半导体线圈，其中，所述第一超导线圈被设置为比所述第二超导线圈更接近所述第三环形部分，并且其中，所述第一超导线圈的直径大于所述第二超导线圈的直径。
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