Brevet FR2294519A1 — publié le 19760709

L'invention a pour objet un dispositif d'irradiation muni de n têtes d'irradiation associées respectivemeUt à n accélérateurs de particules dans chacun desquels est injecté un signal hyperfréquence. Ce dispositif d'irradiation est particulièrement interessant en radiothérapie puisqu'il permet,d'une part, d'alimenter successivement plusieurs salles de traitement dans lesquelles les patients ont été préalablement positionnés et que d'autre part, il orfre aussi bien en fonctionnement qu'à l'arrêt une sécurité supérieure à celle des dispositifs de type connu permettant d'alimenter successivement plusieurs salles de traitements. Le brevet NO 71 327I6 de la Demanderesse a décrit an dispositif de radiothérapie à plusieurs sorties, ce dispositif utilisant un seul faisceau de particules accélérées qui est dévié successivement dans l'une ou l'autre salle de traitement. Cependant, le transit d1un faisceau de particules accélérées à travers des déviateurs successifs présente des difficultés de positionnement, nécessite des lentilles magnétiques de correction et des sytèmes de sécurité encombrants assurant la sécurité des différentes salles de traitement lors des commutations du faisceau. Dans le dispositif d'irradiation suivant l'invention, ce n'est pas le faisceau de particules qui est commuté mais, à chaque salle de traitement est associé un accélérateur et ces accélérateurs sont alimentés en énergie H.F. par un générateur unique, la commutstion 's'effectuant donc au niveau du signal H.F issu de ce générateur. En conséquence, un tel dispositif suivant l'invention présente une excellente sécurité, élément fondamental si l'on considère son type d'utilisation. Le système de sécurité comporte deux parties indépendantes jouant un rôle similaire dans le but à atteindre, d'où redondance soit a) un système de sécurité associé au faisceau lui-meme, b) un système de sécurité associé à la source du faisceau (géné rateur hyperfréquence, canon de l'accélérateur). Suivant l'invention, un dispositif d'irradiation à têtes mul tiples comportant un générateur hynerfréquence délivrant un-signal hyperfréquence de puissance prédéterminée et des moyens d'accélération du faisceau de particules, est caractérisé en ce que les n têtes d'irradiation, portées respectivement par n bras, mobiles autour d'un axe, sont respectivement associées à n accélérateurs de particules, en ce qu'au moins un commutateur hyperfréquence à n positions est disposé à la sortie du générateur hyperfréquence, en ce que des moyens permettent d'injecter sucEessivement le signal hyperfréquence issu d'une des n sorties du commutateur dans l'undes n accélérateurs associé à la tête d'irradiation sélectionnée, des systèmes de sécurité étant prévus pour la commande de la mise en fonctionnement de l'accélérateur correspondant à une des positions prédéterminée du commutateur. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques apparaStront à l'aide de la description ci-après et des dessins qui l'accompagnent et sur lesquels - les figures I et 2 représentent deux exemples de réalisation d'un dispositif d'irradiation suivant l'invention ; - la figure 3 montre un détail d'un autre exemple de réalisation d'un dispositif d'irradiation suivant l'invention ; - les figures 4 et 5 montrent des détails d'un système de sécurité associé au dispositif suivant l'invention. Le dispositif irradiateur montré schématiquement en figure I comporte - un générateur G hyperfréquence alimenté par un modulateur M, - un commutateur K à trois positions (n=3) par exemple, permettant d'envoyer un signal issu du générateur G dans l'un des accélérateurs AA, AB, AC associés respectivement à trois têtes de traitement TA, TB, TC disposées respectivement dans trois salles de traitement A, B, C, chaque tete de traitement étant portée par un bras 3A (ou BB ou BC) mobile autour d'un axe, - des guides 5, 6, 7 munis de joints tournants8, 9, 10 permettant d'amener le signal hyperfréquence issu d'une des sorties sA du commutateur K (la sortiesAcorrespondant à la salle de traitement A par exemple) dans l'accélérateur A A correspondant, - un système R de sécurité associé à la commande de mise en fonctionnement de l'accélérateur (AA par exemple) qui correspond à la position sélectionnée (sortie ou voiesA) du commutateur K. Dans l'exemple représenté, les accélérateurs AA, AB, AC sont disposés dans les têtes de traitement TA, TB, TC perpendiculairement à l'axe xx du faisceau d'irradiation. Un système de déviation magnétique DA, stigmatique et achromatique, tel que décrit par la Demanderesse dans le brevet français N 69 30797, est disposé à la sortie de l'accélérateur et permet de dévier de 2700 le faisceau de particules accélérées comme le montre la figure I. Ce mode de réalisation n'est pas limitatif. En particulier, les accélérateurs AA > AB, AC peuvent être placés dans les tetes TA, TB, TC de traitement de telle sorte que leur axe coincide avec l'axe xx du faisceau de traitement (figure 3); cette disposition des accélérateurs AA > AB, Ac qui est connue, permet de supprimer' le système de déviation magnétique à la sortie de chaque accélérateur AA, AB, AC (seul l'accélérateur AA de la tête TAest représenté). Dans un autre exemple de réalisation, figure 2, les~accéléra- teurs AA, AB, AC sont disposés respectivement en amont des bras mobiles Bh, BB, BC portant les têtes de traitement TA, TB, Tc. Des vannes de sécurité (VA, VB > VC) peuvent être interposées entre la sortie des accélérateurs et les bras mobiles correspondants. Le dispositif d'irradiation comporte un double système de sécurité agissant l'un, sur le faisceau d'irradiation lui-même et l'autre sur les moyens permettant d'obtenir ce faisceau. Ce double système de sécurité comprend a) (dans le cas où l'on utilise un système de déviation magnétique du faisceau)-des moyens d'annulation du courant dans les bobines de ltélectro-aimant correspondant aux voies non utilisées ; - éventuellement une vanne disposée à la sortie de chaque accélérateur; ; b) un circuit de sécurité associé à chacune des sorties du commutateur hyperfréquence assurant que seul le guide (5 ou 6 ou 7) correspondant à la voie utilisée est alimenté en H.F. et que seul l'accélérateur correspondant est mis sous tensions (mise sous tension du canon de l'accélérateur en particulier). Un tel circuit de sécurité utilisé dans le dispositif dtirra- diation suivant l'invention peut être réalisé de la façon suivante Le commutateur K à trois positions par exemple, montré schématiquement en figure 4, est muni de trois clés GA' CB > CC. Une des trois clés (CApar exemple) est libérée mécaniquement lorsque le commutateur est placé en position sA. Cette clé CA introduite dans un bloc bA de sécurité (figure 5) permet de mettre sous tensions l'accélérateur AA correspondant et le générateur G hyperfréquence, si et seulement si la clé CSA de la salle de traitment A, dans laquelle a été positionné le malade, est elle-meme introduite dans ce bloc b A de sécurité, dont le système de verrouillage est alors ouvert. Ce bloc bA, correspondant à la voie SA, ainsi que des blocs bB et bC correspondant respectivement aux voies 5B et C B sont placés dans un synoptique S (figure 5) d'un tableau W de commande du dispositif suivant l'invention. Les voies 5B et sC dont les clés C B et CC correspondantes sont maintenues prisonnières dans le commutateur K restent alors fer- mées (pas de tension appliquée sur le canon de l'accélérateur, ni sur les électro-aimants du système de déviation du faisceau, lorsqu on utilise un tel système). Dans l'exemple de réalisation du dispositif suivant l'invention un commutateur K à trois voies a été utilisé. I1 est tout aussi possible d'utiliser n commutateurs à deux ou trois voies, en série, ce qui permet d'augmenter le nombre de salles de traitement alimentées par un unique générateur G hyperfréquence. REVENDICATIONS I. Dispositif d'irradiation à têtes multiples comportant un générateur hyperfréquence permettant d'obtenir un signal hyperfré quence de puissance prédéterminée et des moyens permettant d'accé lérer un faisceau de particules, caractérisé en ce que les n têtes d'irradiation, portées respectivement par n bras mobiles au tour d'un axe sont respectivement associées à n accélérateurs de particules, en ce qu au moins un commutateur à n positions est dis posé à la sortie du générateur hyperRréquence, en ce que des moyens permettent d'in3ecter successivement le signal hyperfréquence issu d'une des n sorties du commutateur dans l'un des n accélérateurs associé à la tête dtirradiation sélectionnée, en ce que des systèmes de sécurité sont prévus pour assurer la commande de la mise en fonctionnement de l'accélérateur correspondant à la position pré sélectionnée du commutateur et à la mise en fonctionnement du générateur hyperfréquence. 2. Dispositif dtirradiation suivant la revendication I, caractérisé en ce que ledit accélérateur qui est associé à l'une des têtes de traitement présélectionnée, est disposé dans cette tête d'irradiation suivant l'axe du faisceau de traitXement. 3. Dispositif d'irradiation suivant la revendication I, caractérisé en ce que ledit accélérateur qui est assoCié-à l'une des têtes de traitement présélectionnée est disposé dans cette tête d'irradiation suivant un axe perpendiculaire à l'axe du faisceau de traiteMents, un système de déviation magnétique, stigmatique et achromatique étant disposé à la sortie de l'accélérateur pour dévier le faisceau Xecéléré d'un angle # Q = 2700. 4. Dispositif d'irradiation suivant la revendication'I, caractérisé en ce qu'il comporte un commutateur à trois positions (n=3W. 5. Dispositif d'irradiation suivant la revendication I, caractérisé en ce qu'il comporte trois commutateurs à deux positions au moins (n=2), disposés en série. 6. Dispositif d'irradiation suivant la revendication I, caractérisé en ce que chaque accélérateur comporte une source de particules dont la mise en fonctionnement est commandée par un système de sécurité comprenant un bloc-sécurité à clés, ces clés étant fixées sur le commutateur, et une de ces clés étant libérée mécaniquement lorsque le commutateur est en position convenable. 7. Dispositif d'irradiation suivant la revendication 6; caractérisé en ce que ledit bloc de sécurité à clés commande le fonctionnement du générateur hyperfréquence. 8. Dispositif d'irradiation suivant les revendications 3 et 6, caractérisé en ce que ledit bloc de sécurité à clés commande la mise en fonctionnement du système de déviation magnétique du faisceau correspondant à la tête de traitement présélectionnée. 9. Dispositif d'irradiation suivant l'une des revendications 6, 7, 8, caractérisé en ce que ledit bloc de sécurité comporte un système de verrouillage qui est ouvert au moyen de la clé d'ouverture de la salle de traitement correspondant à la position préselectionnée du commutateur, la clé du commutateur pouvant être introduite dans ledit bloc de sécurité seulement si ledit bloc a été déverrouillé au moyen de la clé de la salle-de traitement correspondante.