Brevet FR2112482A1 — publié le 19720616

La présente invention concerne un poste de neutrothérapie pour irradiation à champ stationnaire et/ou pendulaire et/ou rotative, avec un générateur haute tension, un générateur de neutrons, alimenté par le précédent, et un collimateur, qui délimite un faisceau utile, approprié 5 à l'irradiation. Un tel poste de neutrothérapie pose dès problèmes notamment quand il doit permettre non seulement l'irradiation à champ stationnaire, mais aussi l'irradiation pendulaire ou rotative. Alors que dans les postes connus d'irradiation par rayons X, rayons gamma ou électrons, la source 10 tourne alors autour du foyer à traiter, le malade étant immobile, une réalisation analogue est impossible dans le cas des postes de neutrothérapie, car le câble haute tension prévu pour l'alimentation électrique de la source manque de souplesse et n'admet que de faibles sollicitations en flexion ou torsion. Le poste de neutrothérapie, constitué par le géné-15 rateur de neutrons et le collimateur, ne doit donc pas effectuer d'impor tants mouvements relatifs par rapport au générateur haute tension. Pour éviter cette difficulté, on a déjà proposé un poste de neutrothérapie par irradiation à champ stationnaire et/ou tournant, dans lequel une partie médiane du collimateur, comprenant le diaphragme, tourne avec 20 le lit de traitement autour de la source fixe, afin de réaliser l'irra diation à champ tournant. Cette réalisation exige toutefois un appareillage important et présente une certaine gêne pour le patient, par suite du mouvement de la table de traitement. L'invention a pour objet un poste de neutrothérapie, pour irradiation 25 tant à champ stationnaire que surtout à champ tournant, dans lequel d'une part la table de traitement peut être fixe et la source de neutrons déplacée par rapport au patient, et d'autre part aucun risque n'est à redouter pour le câble haute tension. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, le générateur haute tension, le générateur de 30 neutrons et le collimateur sont rigidement reliés entre eux et fixés sur un plateau tournant de façon que le générateur haute tension et le générateur de neutrons se trouvent d'un côté du plateau et le collimateur de l'autre côté. L'avantage de la solution selon l'invention réside dans le fait que 35 la réunion du générateur haute tension, du générateur de neutrons et du collimateur en une unité rigide, tournant autour de la table de traitement, assure une construction extrêmement compacte, avec un encombrement rela- 71 39832 2 2112482 tivement réduit, et que le câble haute tension reliant le générateur haute tension au générateur de neutrons peut être disposé simplement, sans grand appareillage et sans aucun risque de sollicitations mécaniques importantes. Une irradiation rotative avec des angles de rotation 5 de nx 360° devient ainsi possible sans difficulté. Une répartition extrêmement favorable des poids est en outre obtenue par la disposition du générateur haute tension et du générateur de neutrons d'un côté du plateau et du collimateur sensiblement de même poids de l'autre côté, de sorte qu'enfin les paliers du plateau rotatif ne doivent absorber que 10 des couples relativement faibles. Contrairement au poste d'irradiation précédemment proposé, le modèle selon l'invention permet de maintenir la table de traitement fixe pendant l'irradiation, même en cas d'irradiation à champ tournant. Selon une autre caractéristique de l'invention, le générateur haute 15 tension, le générateur de neutrons et le collimateur sont disposés sur une console, fixée et mobile radialement sur le plateau. La fixation de la console sur le plateau peut judicieusement se faire par un guidage à colonnes. Il est en outre proposé de prévoir une tige filetée parallèle au guidage à colonnes, fixée sur le plateau et attaquant une douille 20 taraudée sur la console. Il est enfin possible de prévoir un entraînement de la tige filetée. La mobilité radiale de la source, ainsi obtenue facilement, offre l'avantage de permettre la variation de la distance entre le patient et la source, même dans le cas d'une irradiation rotative. Un réglage continu 25 du champ sur l'emplacement irradié est ainsi également obtenu, même pour l'irradiation à champ tournant, car la variation de la distance d'irradiation permet une adaptation optimale au foyer de maladie du patient, par les champs d'irradiation d'intensité échelonnée, obtenus à l'aide des diaphragmes du collimateur. 30 La console doit être équipée pour la fixation de contrepoids, afin de permettre une compensation des couples par rapport à l'axe de rotation du plateau. Selon une autre caractéristique de l'invention, le collimateur est relié au générateur de neutrons par un tube de liaison, passant dans une 35 ouverture du plateau et dont la longueur est calculée de façon que les V'v \\ poids du collimateur, du générateur de neutrons et du générateur haute V tension donnent vin moment de basculement résultant nul dans le plan du 71 39832 3 2112482 roulement du plateau. Une couronne dentée, attaquée intérieurement par un pignon d'entraînement, doit être prévue sur le pourtour du plateau pour la rotation de ce dernier. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un exemple de réalisation et du dessin annexé sur lequel : la figure 1 est une coupe longitudinale d'un poste de neutrothérapie et la figure 2 est une élévation du coté du collimateur. A la figure 1, le collimateur 1, le générateur de neutrons 2 et le générateur haute tension 3 sont disposés sur une console 6 et rigidement reliés entre eux. La console 6 est fixée sur un plateau 9, monté dans un roulement à billes 8 et tournant à l'aide d'un entraînement 10 et d'un pignon 11, attaquant une couronne dentée 12, disposée sur le pourtour du plateau 9. Un socle 5 porte une table de traitement 4, réglable de façon connue verticalement et horizontalement. La table de traitement 4 se trouve au-dessous du collimateur 1, relié rigidement au générateur de neutrons 2 ou à la console 6 par un tube de liaison 15. Dans ce dernier est disposé un tube de rayonnement 16, dont l'extrémité opposée au générateur de neutrons comporte une cible 7, en tritium par exemple. Des ions de deutérium, accélérés dans le générateur de neutrons 2, atteignent 3 4 cette cible et produisent, selon la réaction ^ T (d, n) ^ He, des neutrons dont l'énergie atteint 14 MeV. Le rayonnement neutronique émis par la cible 7, disposée dans une cavité centrale du collimateur 1, est arrêté par la constitution multicouche du collimateur, à l'exception d'un faisceau utile, sortant par une ouverture conique 20 et dirigé sur le foyer à traiter du patient couché sur la table de traitement 4. Des diaphragmes de dimension différente, non représentés, sont placés dans l'ouverture 20 du collimateur pour faire varier le champ d'irradiation. Le collimateur 1 comporte une ouverture 19, obturée par un bloc de blindage 18, afin de permettre le démontage, en vue du remplacement par exemple, de la cible 7 disposée à l'intérieur du collimtateur 1. La console 6, qui porte le générateur haute tension 3, le générateur de neutrons 2 et le collimateur 1, est réglable radialement sur le plateau 9 à l'aide d'un guidage, comprenant par exemple deux colonnes 14 parallèles, fixées dans des paliers 17 sur le plateau, et des manchons de guidage 13, fixés sur la console. Le déplacement de la console par rapport au plateau 9 est produit par une tige filetée 21, attaquant une 71 39832 4 2112482 douille taraudée 23 sur la console 6, un pignon 22, fixé sur l'axe de la tige filetée, pouvant être attaqué par un entraînement non représenté. Le générateur haute tension 3 est relié au générateur de neutrons 2 par un câble haute tension 24. Une couverture 26 est fixée sur la cage intérieure du roulement 8. Le collimateur 1 étant disposé d'un côté du plateau 9, le générateur haute tension 3 et le générateur de neutrons 2 de l'autre côté, l'invention permet une compensation simple des couples de basculement agissant dans le plan du roulement 8. H suffit que la longueur axiale du tube de liaison 15, passant dans une ouverture 27 du plateau 9, soit calculée de façon que le couple résultant du poids du collimateur et de sa distance au plan du roulement soit égale au couple résultant des poids du générateur de neutrons 2 et du générateur haute tension 3 et de leur distance au plan du roulement. Une possibilité supplémentaire de compensation des couples consiste à équiper la console 6 pour le montage de contrepoids 25. Ces derniers permettent aussi une compensation au moins partielle des moments produits par les divers poids autour de l'axe de rotation du plateau 9. Il suffit dans ce cas de prévoir un entraînement 10 de puissance relativement faible, pour faire tourner le plateau. Dans l'exemple de réalisation de l'invention décrit, le poste de neutrothérapie est prévu uniquement pour irradiation à champ stationnaire ou pendulaire, avec un angle de rotation d'environ 210°; il est toutefois possible de réaliser sans difficulté le poste selon l'invention pour un angle de rotation de n x 360°. Il suffit dans ce cas de placer le socle 5 de la table de traitement 4 en dehors de la zone balayée par le collimateur 1 et de prévoir un espace suffisant pour la rotation de ce collimateur. La possibilité de réglage radial sur le plateau 9 de l'unité, constituée par le générateur haute tension 3, le générateur de neutrons 2 et le collimateur 1, permet de faire varier la distance de la source (cible 7) au patient, même en cas d'irradiation à champ tournant, de sorte que la variation de la distance à la source permet par exemple de régler continuaient le champ à l'emplacement dJirradiation, malgré les diaphragmes du collimateur 1, uniquement disponibles en tailles échelonnées. Contrairement à 1'alimèntation haute tension du générateur de neutrons, l'alimentation du générateur haute tension 3 ne soulève aucune difficulté, car le câble 380 V usuel utilisé peut être relativement souple. â 71 39832 5 2112482 Un dispositif à bagues serait toutefois nécessaire pour la réalisation du poste en vue d'une irradiation à champ tournant avec un angle de rotation de n x 360°, Bien entendu, divefses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. 71 39832 6 2112482 Revendications 1. Poste de neutrothérapie pour irradiation à champ stationnaire et/ou pendulaire et/ou rotative, avec un générateur haute tension, un générateur de neutrons, alimenté par le précédent, et un collimateur qui 5 délimite un faisceau utile approprié à l'irradiation, ledit poste étant caractérisé en ce que le générateur haute tension, le générateur de neutrons et le collimateur sont rigidement reliés entre eux et fixés sur un plateau rotatif, de façon que le générateur haute tension et le générateur de neutrons se trouvent d'un côté du plateau et le collimateur de 10 l'autre côté. 2. Poste de neutrothérapie selon revendication 1, caractérisé en ce que le générateur haute tension, le générateur de neutrons et le collimateur sont disposés sur une console, fixée et mobile radialement sur le plateau. 15 3. Poste de neutrothérapie selon revendications 1 et 2, caractérisé par un guidage à colonnes pour la fixation de la console sur le plateau. 4. Poste de neutrothérapie selon revendications 1 à 3, caractérisé par une tige filetée, parallèle aux colonnes de guidage, fixée sur le plateau et attaquant une douille taraudée sur la console. 20 5. Poste de neutrothérapie selon revendications 1 à 4, caractérisé par un entraînement de la tige filetée. 6. Poste de neutrothérapie selon revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la console est équipée pour la fixation de contrepoids. 7. Poste de neutrothérapie selon revendications 1 à 6, caractérisé en 25 ce que le collimateur est relié au générateur de neutrons par un tube de liaison, passant dans une ouverture du plateau et dont la longueur est calculée de façon que les poids du collimateur, du générateur de neutrons et du générateur haute tension ne donnent aucun couple de basculement résultant dans le plan du roulement du plateau. 30 8. Poste de neutrothérapie selon revendications 1 à 7, caractérisé par une couronne dentée, disposée sur le pourtour du plateau et attaquée par un pignon d'entraînement pour la rotation du plateau. % \\ V*