螺旋斷層放射治療儀器的製作方法
2023-06-03 06:51:46
專利名稱：螺旋斷層放射治療儀器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種醫用治療儀器，尤其涉及一種醫用腫瘤放射治療儀器。
背景技術：
傳統放射治療儀器包括中央處理控制裝置、治療床、治療主機、電源及信號傳送裝置、電櫃控制裝置等。其中，治療主機包括滾筒，滾筒上裝有用於螺旋斷層掃描的X光發生裝置及影像採集接收裝置，及用於放射治療用的放射源、光柵及其準直器裝置，以及用於檢測放療效果和放療進度的劑量檢測裝置等。
其中，放射源裝置、光柵及其準直器裝置為關鍵性部件，其關係到放射治療儀器整體結構安排及放射治療的效果及效率。
傳統的螺旋斷層放射治療儀器的放射源裝置包括多個鈷-60放射源，與其匹配的為多套多葉光柵準直器裝置。其實現立體適形與調強適形的作法是，在某一個照射位置上，先根據腫瘤的形態由電動多葉光柵形成與腫瘤形狀基本一致的適形射野，然後再用不同形狀的縮野來完成腫瘤厚度方向的強度適形照射，以多次照射的重疊來形成劑量強度的梯級分布，最終實現與腫瘤形態和劑量分布都一致的立體治療效果。
然而，電動多葉光柵是由許多獨立的鎢合金薄片和微型電機重疊在一起構成，首先它要受結構和尺寸的限制，視野就不可能精確地和腫瘤的形狀一致，適形野顯然很粗糙；另外，薄片間需要靈活運動，因此，葉片之間也不可能靠的太緊，這就不可避免會產生葉片間的縫隙漏射線，這使得調強適形射野的性能和質量大打折扣；其三，鎢合金葉片由步進電機驅動，運動需要時間，在影像引導調強適形中，就不可能採用更先進的射束跟隨器官運動而運動的方式，只能採用治療床跟隨技術，相應的跟隨速度會受到影響。
如上所述，採用多放射源，以及採用多套多葉光柵準直器裝置，會使得放射治療儀器結構複雜，其影像跟隨速率低，使得治療效率差；且放療安全性不高，治療效果差。
針對上述多葉光柵及其準直器裝置的缺陷，一種新型的醫用光柵及其準直器裝置應運而生，該種光柵由多層蜂巢式針倉疊加形成，該蜂巢式針倉上開設有足夠多、足夠細的椎孔。與之配合的光柵準直器包括多層同軸環形導軌、裝針裝置、退針裝置，軌道切換裝置及光柵轉送裝置。其中，所述多個蜂巢式針倉可分離地裝設於多層同軸環形導軌的對應層上，環形導軌各層運轉時，將其攜帶的針倉運送至裝針裝置和退針裝置的位置，裝針裝置、退針裝置受控制選擇性地向針倉的椎孔進行裝鎢針(鎢棒)或退鎢針(鎢棒)操作。操作完成後，環形導軌各層將針倉運送至特定位置進行疊加從而形成與被照射物對應的光柵。之後光柵準直器的光柵轉送裝置將多層針倉疊加後的光柵轉送至放射源與被照射物之間。該種蜂巢式光柵的準直器裝置的有益效果主要體現在(1)該蜂巢式光柵採用蜂巢式及及多層疊加的結構，從而具有精確的適形及強度調節功能；(2)多層針倉間緊密疊加，不存在射線隙漏，提高了安全性(3)該種蜂巢式光柵的準直器裝置的每層針倉導軌上可以攜帶多個針倉，可設置多套裝針裝置和退針裝置，多套軌道切換裝置，並配合高效的轉送裝置，從而具有較高的光柵調節(裝針和退針)效率和較高的光柵切換(實時地針對治療計劃進行光柵切換)效率，在影像跟蹤治療時具有很好的跟隨速度。
所以，有必要針對上述蜂巢式光柵及其準直器裝置提供一種新的的螺旋斷層放射治療儀器。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種與上述蜂巢式光柵及其準直器裝置匹配的螺旋斷層放射治療儀器。
為實現上述目的，本實用新型提供的螺旋斷層放射治療儀器包括中央處理控制裝置、治療床、治療主機、電源及信號傳送裝置、電櫃控制裝置；其特徵在於治療主機包括主機基座、滾筒、驅動機構、放射源裝置、蜂巢式光柵及其準直器裝置、X光發生裝置、影像採集接收裝置以及劑量檢測裝置，其中滾筒可旋轉地設置於主機基座上，驅動機構與滾筒驅動連接，放射源裝置、蜂巢式光柵及其準直器裝置、X光發生裝置、影像採集接收裝置以及劑量檢測裝置設置於滾筒上。
如上所述，本實用新型採用蜂巢式光柵及其準直器裝置，使得該螺旋斷層放射治療儀器具有較簡單的結構，且由於蜂巢式光柵及其準直器裝置本身具有較佳的適形及調強精確度，從而使得本實用新型具有較佳的治療效果；另外，本實用新型還具有治療效率高的優點。
圖1為本實用新型XY平面的截面示意圖；圖2為本實用新型的治療主機於XZ平面的平面示意圖。
附圖標記說明如下中央處理控制裝置10，治療床20，治療主機30，信號及電源傳送裝置40，電櫃控制裝置50，主機基座31，滾筒32，放射源裝置34，蜂巢式光柵及其準直器裝置35，X光發生裝置36，影像採集接收裝置37，劑量檢測裝置38，軸承39，電機331，電機齒輪及滾筒齒輪機構332。
具體實施方式
請參閱圖1，本實用新型包括中央處理控制裝置10、治療床20、治療主機30、電源及信號傳送裝置40、電櫃控制裝置50。其中，中央處理控制裝置10設置於治療主機30外部，治療主機30內具有治療空間，治療床20可以在治療空間內X、Y、Z方向(結合圖2)三維移動，電源及信號傳送裝置40設置於治療主機30的後端，用於切換式地為治療主機30供應電源和信號。電櫃控制裝置50與中央處理控制裝置10、治療床20、治療主機30、電源及信號傳送裝置40電性連接，以為該等裝置供電。中央處理控制裝置10與治療床20、電源及信號傳送裝置40電性連接，電源及信號傳送裝置40又與治療主機30電性連接。
請參閱圖1及圖2，治療主機30包括主機基座31、滾筒32、驅動機構、放射源裝置34、蜂巢式光柵及其準直器裝置35、X光發生裝置36、影像採集接收裝置37、劑量檢測裝置38及軸承39。滾筒32設置於主機基座31上，滾筒32與主機基座之間裝設有軸承39，軸承39用於協助滾筒32轉動從而減小摩擦，並對滾筒32起到支撐和定位的作用。其中，驅動機構包括電機331和電機齒輪及滾筒齒輪機構332，滾筒32與驅動機構驅動連接，並受驅動機構驅動繞自身中心軸轉動。滾筒32的內腔即為所述治療空間，滾筒32上裝設放射源裝置34、蜂巢式光柵及其準直器裝置35、X光發生裝置36、影像採集接收裝置37及劑量檢測裝置38。治療主機30上設置有信號及電源潰入端，所述放射源裝置34、蜂巢式光柵及其準直器裝置35、X光發生裝置36、影像採集接收裝置37及劑量檢測裝置38各自的信號及電源輸入端分別與滾筒上與其對應的信號及電源潰入端連接。從而接收來自信號及電源傳送裝置40的信號及電源，並間接地與中央處理控制裝置10連接。
本實施例中，放射源裝置34、蜂巢式光柵及其準直器裝置35、X光發生裝置36、影像採集接收裝置37及劑量檢測裝置38設置於同一平面上。其中，放射源裝置34與蜂巢式光柵及其準直器裝置35設置於相同角度上，劑量檢測裝置38設置在與放射源裝置34夾角為180度的位置。本實施例提供兩套X光發生裝置36和兩套影像採集接收裝置37，兩套X光發生裝置36對稱地設置於劑量檢測裝置38的兩側，兩套影像採集接收裝置37對稱地設置於放射源裝置34的兩側，且對應的X光發生裝置36與對應的影像採集接收裝置37之間的夾角為180度。本實施例中，兩套X光發生裝置36之間的夾角具體為90度，兩套影像採集接收裝置37之間的夾角具體為90度。
放射治療階段，電櫃控制裝置50控制各其它裝置電源的供應，中央處理控制裝置10控制治療床20於X、Y、Z方向移動，當病灶在治療主機30的治療空間內移動過程中，X光發生裝置36配合影像採集接收裝置37執行螺旋斷層掃描操作，採集圖像信息並將其傳送給中央處理控制裝置10處理並分析。中央處理控制裝置10對數據進行分析後，作出治療計劃。之後，控制蜂巢式光柵及其準直器裝置35對其各層針倉執行相應的裝鎢針(鎢棒)或退鎢針(鎢棒)操作，並將執行多層針倉疊加操作，之後將形成的與病灶匹配的光柵轉送至放射源裝置34與病灶之間。中央處理控制裝置10還根據治療計劃實時地控制放射源裝置34的相應操作(開啟或關閉等)，從而執行放射治療。放射治療過程中，劑量檢測裝置38同步檢測治療劑量，從而得出治療進度及治療效果，並將數據傳回給中央處理控制裝置10，進行實時監控。
本實用新型採用蜂巢式光柵及其準直器裝置，使得該螺旋斷層放射治療儀器具有較簡單的結構(無需多個放射源及多套多葉光柵準直器)，且由於蜂巢式光柵及其準直器裝置本身具有較佳的適形及調強精確度，從而使得本實用新型具有較佳的治療效果；另外本實用新型採用了雙正交X光發生裝置及雙影像採集接收裝置，使得實時影像驗證和影像跟蹤更快速、更準確，並配合蜂巢式光柵及其準直器裝置的快速調節(裝針和退針)功能及快速光柵切換功能，使得本實用新型具有更高的治療效率。
權利要求1.一種螺旋斷層放射治療儀器，包括中央處理控制裝置、治療床、治療主機、電源及信號傳送裝置、電櫃控制裝置；其特徵在於治療主機包括主機基座、滾筒、驅動機構、放射源裝置、蜂巢式光柵及其準直器裝置、X光發生裝置、影像採集接收裝置以及劑量檢測裝置，其中滾筒可旋轉地設置於主機基座上，驅動機構與滾筒驅動連接，放射源裝置、蜂巢式光柵及其準直器裝置、X光發生裝置、影像採集接收裝置以及劑量檢測裝置設置於滾筒上。
2.如權利要求1所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，放射源裝置和蜂巢式光柵及其準直器裝置設置於同一角度上。
3.如權利要求2所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，劑量檢測裝置與放射源裝置之間的夾角為180度。
4.如權利要求1、2或3所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，X光發生裝置和影像採集接收裝置之間的夾角為180度。
5.如權利要求1所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，包括兩套X光發生裝置和兩套影像採集接收裝置。
6.如權利要求5所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，兩套X光發生裝置對稱地設置於劑量檢測裝置的兩側，兩套影像採集接受裝置對稱地設置於放射源裝置的兩側。
7.如權利要求5所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，對應的X光發生裝置和其對應的圖像採集接受裝置之間的夾角為180度。
8.如權利要求5、6或7所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，所述兩套X光發生裝置之間的夾角為90度，兩套影像採集接受裝置之間的夾角為90度。
9.如權利要求1所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，所述驅動裝置為電機和電機齒輪及滾筒齒輪機構。
10.如權利要求1所述的螺旋斷層放射治療儀器，其中，滾筒與主機基座之間設置有軸承。
專利摘要本實用新型公開一種螺旋斷層放射治療儀器，包括中央處理控制裝置、治療床、治療主機、電源及信號傳送裝置、電櫃控制裝置；其特徵在於治療主機包括主機基座、滾筒、驅動機構、放射源裝置、蜂巢式光柵及其準直器裝置、X光發生裝置、影像採集接收裝置以及劑量檢測裝置，其中滾筒可旋轉地設置於主機基座上，驅動機構與滾筒驅動連接，放射源裝置、蜂巢式光柵及其準直器裝置、X光發生裝置、影像採集接收裝置以及劑量檢測裝置設置於滾筒上。本實用新型採用蜂巢式光柵及其準直器裝置，使得本實用新型在具有簡單結構的同時，具有較佳治療效果和治療效率。
文檔編號A61N5/00GK2907754SQ20062005934
公開日2007年6月6日 申請日期2006年5月24日 優先權日2006年5月24日
發明者王喬生, 郝鎮熙 申請人:珠海市和佳醫療設備有限公司