]将粒子束加速至预定能量的粒子加速器；以及
[0022]连接在所述粒子加速器与所述粒子照射装置的波纹管之间的粒子输运系统。
[0023]通过上述技术方案，本发明具有如下优点:
[0024](1)通过增设散射体进出束流机构以及在电离室支架下端增设活动连接结构，并通过对照射控制系统进行相应设置，从而可以通过调节散射体进出束流机构以及加装脊型过滤器、射程补偿器和准直器，使得基于实现三维照射模式的粒子照射装置进一步具有实现二维照射模式的功能，进而实现用同一个粒子照射装置实现两种照射模式的目的。因此医生可以根据肿瘤的情况，选择最佳治疗模式，提高治疗效果。
[0025](2)由于本发明可以将真空窗的位置安装在距离患者体表较近的位置，因而在三维扫描照射模式时可以实现较小的束斑，实现高精度扫描照射。
[0026](3)由于采用了具有位置调节装置的脊型过滤器，可以保证脊型过滤器在距离靶区较近的条件下，也能实现和横向位置关系不大的均匀展宽布拉格峰(SOBP: Spread-Out-Bragg-Peak)分布。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的粒子照射装置在二维照射模式工作时其治疗头的结构示意图；
[0028]图2为按照本发明一个实施例的脊型过滤器与照射控制系统相配合的结构示意图；
[0029]图3为按照本发明一个实施例的粒子束穿过脊型过滤器的结构示意图，其中该脊型过滤器与图2中的区别在于脊型过滤器本体往右偏移；
[0030]图4为脊型过滤器与肿瘤靶区距离较远时的粒子束传输图；
[0031]图5为脊型过滤器与肿瘤靶区距离较近时的粒子束传输图；
[0032]图6为按照本发明另一个实施例的脊型过滤器与照射控制系统相配合的结构示意图；
[0033]图7为本发明另一个实施例的脊型过滤器的结构示意图，其中，该脊型过滤器与图6中的区别在于脊型过滤器本体往左偏移；
[0034]图8为图6和7中的脊型过滤器的立体结构示意图。
[0035]图9为本发明的粒子照射装置在三维照射模式工作时其治疗头的结构示意图。
[0036]图中:1、波纹管；2、第一扫描磁铁；3、第二扫描磁铁；4、第一真空盒；5、第二真空盒；51、突出部；6、真空窗；7、束斑尺寸调节器；8、散射体；9、扫描磁铁架；10、治疗头支架；111、电离室支架；112、活动连接结构；11、束流位置电离室；12、束流剂量电离室；13、脊型过滤器；14、射程补偿器；15、准直器；16、病人体表面；17、肿瘤靶区；18、输运磁铁；19、粒子束；20、螺杆；21、脊型过滤器本体；22、第一微型马达；23、第一微型马达驱动线；24、脊型过滤器固定装置；25、照射控制器；26、电离室控制器；27、螺孔；30、马达驱动控制器；31、第一连杆；32、第二连杆；33第三连杆；34、第二微型马达；35、第二微型马达驱动线。
【具体实施方式】
[0037]为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举优选实施例进行说明。图中同一附图标记所指示的部件具有相同或等同的意思，表示同一或等同的部件。
[0038]本发明的粒子照射装置包括治疗头和照射控制系统。图1示出了本发明的粒子照射装置在二维照射模式工作时，其治疗头的结构示意图。如图所示，该粒子照射装置的治疗头包括从上至下依次同轴设置的一波纹管1、一带有电源与电源控制器(图中未示)的第一扫描磁铁2、一第一真空盒4、一带有电源与电源控制器(图中未不)的第二扫描磁铁3、一第二真空盒5、一束斑尺寸调节器7、一真空窗6、以及一由束流位置电离室11和束流剂量电离室12构成的设置于第二真空盒下游的束流监测模块，该模块支撑在下端设有活动连接结构112的电离室支架111上。具有活动连接机构和连接状态传感装置(图未示)的脊型过滤器13、具有活动连接机构和连接状态传感装置(图未示)的射程补偿器14和具有活动连接机构和连接状态传感装置(图未示)的准直器15依次可拆卸地安装在束流监测模块下游。以上这些部件整体由一治疗头支架10支撑，该治疗头支架10内还设有用于支撑第一扫描磁铁2和第二扫描磁铁3的扫描磁铁架9。
[0039]而照射控制系统与第一扫描磁铁2及电源、第二扫描磁铁3及电源、束斑尺寸调节器7、束流监测模块、脊型过滤器13和脊型过滤器的活动连接机构的连接状态传感装置、射程补偿器14的活动连接机构的连接状态传感装置，以及准直器15活动连接机构的连接状态传感装置相连接。
[0040]其中，第二真空盒5设有径向向外延伸的突起部51，该突起部51具有与第二真空盒5连通的容纳腔，一可伸缩的束斑尺寸调节器7径向穿过容纳腔设置。如图1所示，该束斑尺寸调节器7包括一伸缩杆70，其一端伸入容纳腔，另一端伸出容纳腔外；在伸缩杆70一端连接一散射体8，在伸缩杆70的另一端连接一电机71，该电机71可带动伸缩杆70伸缩，以使散射体8在二维照射模式下位于第二真空盒5的中心位置，在三维照射模式下则位于容纳腔51内。
[0041]在本实施例中，束斑尺寸调节器7在电机71的带动下将散射体8伸入第二真空盒5进入束流，从而调节照射在肿瘤靶区的粒子束的横向分布。其中，用于容纳散射体而在第二真空盒5的侧壁上设置的径向向外延伸的突起部51也可采用其他替换方式，只要散射体8可在三维照射方式下退出束流即可。
[0042]如图1所示，通过安装在真空窗下方的束流监测模块，以及与该束流监测模块活动连接的脊型过滤器13、射程补偿器14和准直器15达到粒子束与肿瘤靶区的适形。当需要三维照射时，从电离室支架111上拆下脊型过滤器13、射程补偿器14和准直器15即可。其中脊型过滤器13与电离室支架111的活动连接结构112为卡扣连接结构，该卡扣连接结构也可以由螺纹连接结构或者其他任何一种可拆卸的机械连接结构替换。
[0043]如图2和图3所示，脊型过滤器包括脊型过滤器固定装置24、一设置在脊型过滤器固定装置24中的脊型过滤器本体21以及一带动脊型过滤器本体21沿其厚度(即高度)变化方向移动的位置调节装置。其中，脊型过滤器本体21包括若干连续设置的锯齿形结构，因而其高度随锯齿的形状而呈周期性变化，其一侧开设有螺孔27，用以与一穿过脊型过滤器固定装置24的螺杆20连接，该螺杆20的另一端连接一第一微型马达22。在本实施例中，位置调节装置包括螺杆20和第一微型马达22，通过第一微型马达22的正转或反转，可以带动螺杆20旋转，从而通过螺杆20的旋转来带动脊型过滤器本体21沿方向f平移。其中，该脊型过滤器本体21可以采用有机玻璃等塑料制成，因为有机玻璃材料具有透明和质量轻的特性，且不会产生电离辐射等危害，透明性还可以便于查看内部情况；此外还可以采用铝(A1)等金属材料制成，但是铝材料在束流照射时会被活化，从而有一定的电离辐射的危害。
[0044]应该理解，脊型过滤器13整体(包括脊型过滤器固定装置24，脊型过滤器本体21，位置调节装置中的螺杆20和微形马达22)可更换，其整体通过微形马达22上的接口与微型马达驱动线23连接。因而可以根据治疗肿瘤的需要选择合适的脊型过滤器13与微形马达22上的接口连接，一般来说，脊型过滤器的厚度选择是按照与肿瘤的厚度成正比来确定的。而其与马达22的插拔连接的方式便于医务人员更换和维护脊型过滤器13，节省治疗时间，提尚医院治疗人数。
[0045]再次参阅图2，微型马达22通过微型马达驱动线23与一马达驱动控制器30相连，该马达驱动控制器30再与照射控制器25相连。该照射控制器25为整个粒子治疗装置的控制核心，其还通过电离室控制器26与束流剂量电离室12和束流位置电离室11相连，从而实现对束流剂量电离室12和束流位置电离室11的监控；同时照射控制器25还分别与第一扫描磁铁2的电源控制器以及第二扫描磁铁3的电源控制器相连，从而实现对第一和第二扫描磁铁2和3的控制，此外，如图1所示，照射控制器25还通过与束斑尺寸调节器7的电机71相连，而控制伸缩杆70的伸缩。上述机械部件构成了粒子照射装置的治疗头，照射控制器25、马达驱动控制器30和电离室控制器26构成了照射控制系统，治疗头与照射控制系统结合即构成完整的粒子照射装置。即，通过照射控制系统接收外围输入的治疗指令，并根据治疗指令控制束斑尺寸调节器7和控制第一扫描磁铁2和第二扫描磁铁3按照相应的扫描方式(如二维或三维扫描)将粒子束偏转至肿瘤靶区的对应位置。
[0046]由于脊型过滤