立體定位放射治療裝置的製作方法
2023-04-23 18:41:21 1
專利名稱：立體定位放射治療裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種醫療設備，特別涉及與加速器治療儀配合使用的一種4D立體定位放射治療裝置。
背景技術：
在對腫瘤(靶區)進行放射治療時，需要給腫瘤的精確定位。在3D空間中，醫生或物理師首先在CT室掃描病人的CT圖像，通過算法將一系列CT圖像重建成三維圖像，此時，可定位三維圖象中腫瘤的三維坐標。然後醫生或物理師將病人放置到加速器室進行復位，將腫瘤的三維坐標與加速器的治療等中心(isocenter)精確重合。最後開始治療。目前的放射治療設備的加速器只能繞Z軸旋轉，加速器發射的射線也只能限定在垂直於Z軸的面上，不能自由選擇入射角度，對疾病的檢查和定向照射治療帶來很大約束。針對上述問題，現有技術提出了一種解決方案，即將加速器懸掛於平行於Z軸的滑軌上，可來回滑動，其加速器頭可在YZ面上擺動，加速器隨加速器支架在XY平面內轉動，配合在YZ平面的擺動，實現了三維多角度的照射，但由於加速器較重，因此其懸掛和驅動結構非常複雜，成本較高，另外加速器擺動造成射線不穩定，加速器傳動系統與加速器連接緊密，也可能對治療系統產生幹擾，使製造難度和成本提高，另外，加速器在擺動過程中無法與數字圖像探測平板保持對應工作狀態，因此無法隨時檢測治療效果，並進行進一步的糾正與治療。
實用新型內容為解決上述問題，本實用新型的目的在於提供一種通過4D空間的跟蹤，使劑量跟隨腫瘤的時間軸運動軌跡，達到精確治療，結構簡單，製造難度低，同時節省時間和成本的4D立體定位放射治療裝置。為達到上述目的，本實用新型的技術方案是一種立體定位放射治療裝置，包括加速器，還包括加速器支架、驅動所述加速器支架繞X軸旋轉的X軸旋轉裝置和機架；所述加速器支架包括X軸旋轉支架和Z軸旋轉支架，所述Z軸旋轉支架傳動設置於所述X軸旋轉支架上並可繞其中心軸即Z軸往返旋轉；所述X軸旋轉支架與所述機架通過所述X軸旋轉裝置傳動連接,或X軸旋轉支架與所述機架直接活動連接；以及設置於Z軸旋轉支架上的適配器，所述加速器安裝於所述適配器上面。優選的，所述加速器為至少一個；所述加速器安裝於所述X軸旋轉支架上，所述Z軸旋轉支架傳動設置於所述X軸旋轉支架上並可繞其中心軸即Z軸往返旋轉；所述X軸旋轉支架與所述機架通過所述X軸旋轉裝置傳動連接；或X軸旋轉支架與所述機架直接活動連接，並與所述X軸旋轉裝置傳動連接，所述機架包括底座和兩個固定於所述底座上的支柱，或所述機架為直接固定於地面的兩個支柱，所述加速器支架懸掛於所述兩個支柱上。優選的，所述X軸旋轉裝置包括兩組齒輪變速箱和驅動所述齒輪變速箱運轉的X軸驅動部件，所述X軸旋轉裝置固定連接於所述機架的支柱上，所述X軸旋轉支架固定連接於所述齒輪變速箱的輸出軸上。優選的，所述X軸旋轉裝置包括液壓裝置、螺杆推動裝置或氣動裝置，所述液壓裝置、螺杆推動裝置或氣動裝置一端鉸連接於所述機架底座或地面上，另一端鉸連接於所述X軸旋轉支架上。優選的，所述X軸旋轉裝置包括固定設於所述機架底座或直接設於地面上的弧形齒條、設於所述X軸旋轉支架上並與所述弧形齒條嚙合的齒輪。優選的，所述加速器為至少一個KV級加速器，所述的立體定位放射治療裝置還包括至少一個探測KV級能量並成像的KV級數字圖像探測平板；·所述Z軸旋轉支架上設有一等中心環形導軌，所述環形導軌為兩段對稱的圓弧形導軌組成，或為一連續的圓弧；所述KV級加速器和KV級數字圖像探測平板安裝於所述環形導軌並可沿其往返滑動。優選的，所述加速器為至少I個MV級加速器，所述的立體定位放射治療裝置還包括至少I個MV級數字圖像探測平板，所述MV級加速器固定安裝於所述Z軸旋轉支架上，並隨其轉動；所述MV級數字圖像探測平板安裝於所述Z軸旋轉支架上，並隨其轉動，或所述MV級數字圖像探測平板安裝於所述Z軸旋轉支架上設有的等中心導軌或導槽上，並能隨Z軸旋轉支架轉動的同時沿所述等中心導軌或導槽來回移動。優選的，所述加速器為至少I個MV級加速器，所述的立體定位放射治療裝置還包括至少I個MV級數字圖像探測平板，所述MV級加速器固定安裝於所述Z軸旋轉支架上，並隨其轉動；所述MV級數字圖像探測平板安裝於所述Z軸旋轉支架上，並隨其轉動，或所述MV級數字圖像探測平板安裝於所述Z軸旋轉支架上設有的等中心導軌或導槽上，並能隨Z軸旋轉支架轉動的同時沿所述等中心導軌或導槽來回移動。優選的，所述KV級加速器為3個。優選的，所述MV級數字圖像探測平板為固定式、摺疊式或伸縮式。優選的，所述MV級加速器下面還裝設有控制射線通過的面積和形狀的光柵。本實用新型內容涉及的相關技術內容，闡述如下錐形束CT技術近年發展起來的基於大面積非晶娃數位化X射線探測板的錐形束CT (cone beamCT, CBCT)，具有體積小、重量輕、開放式架構的特點，可以直接整合到直線加速器上。機架旋轉一周就能獲取和重建一個體積範圍內的CT圖像。這個體積內的CT影像重建後的三維患者模型，可以與治療計劃的患者模型匹配比較，並得到治療床需要調節的參數。根據採用放射線能量的不同分為兩種，即採用kV級X射線的kV. CBCT和採用MV級X射線的MV.CBCT。[0031](I)KV-CBCT :平板探測器的讀數裝置和探測器結合在一起，本身就具有提高空間解析度的優勢，因此，kV-CBCT可以達到比傳統CT更高的空間解析度，密度解析度也足以分辨軟組織結構，可以通過腫瘤本身成像引導放療。而且該系統的射線利用效率高，患者接受的射線劑量少，使它可以作為一種實時監測手段。因此，CBCT具有在治療位置進行X線透視、攝片和容積成像的多重功能，對在線復位很有價值，成為目前IGRT開發和應用的熱點。但其密度解析度，尤其是低對比度密度解析度與先進的CT比，還有差距。(2)MV-CBCT =Pouliot等用低劑量MV. CBCT獲得無脈衝偽影的三維圖像，融合計劃kV CT圖像，並進行位置校正，椎管和鼻咽融合精確到I mm。Nakagawa等也應用MV-CBCT進行在線校正。MV. CBCT的X線源和治療束同源是其優點。而且MVx線具有旁向散射少的特點，適用於評估精確電子密度，故可以同時作為劑量學監測設備。但與kv. CBCT相比，它在圖像解析度、信噪比和成像劑量上處於明顯劣勢。無論採用何種CT技術，如果在CT掃描和加速器照射時加進了時間變量因素，就稱為四維放射(four dimensional radiotherapy,4DRT),相應的加進了時間變量因素的CT掃 描，稱之為四維 CT (four dimensional computed tomography, 4DCT)。4DCT 掃描截取患者在某一時段內不同時刻的CT掃描序列，圖像按相位重建，得到該時段內腫瘤和重要器官的3D圖像隨時間變化的序列。應用4DCT模擬定位，治療時再應用CBCT獲得的腫瘤或重要器官的3D圖像與4DCT序列的3D圖像比較後的結果，控制加速器進行實時照射，完成4DRT動態螺旋斷層放療技術動態螺旋斷層放射治療(helical tomotherapy)系統是一個將治療計劃、劑量計算、兆伏級CT掃描、定位和螺旋照射治療功能集為一體的調強放療系統。採用類似CT的模式，從360度聚焦斷層照射腫瘤，靶區適形性佳，劑量分布均勻，使正常組織及器官得到最大限度的保護；具有圖像引導放射治療功能，每次放療前在治療機上進行CT掃描，確認治療體位在三維空間上與治療計劃一致後再行放療，從而保證了治療的精確性；可在每次治療後推算出腫瘤接收到的劑量，從而可以及時調整後續的治療劑量，從而保證了治療劑量的準確性。圖像引導放射治療技術圖像引導放射治療(IGRT)是一種四維的放射治療技術，它在三維放療技術的基礎上加入了時間因數的概念，充分考慮了解剖組織在治療過程中的運動和分次治療間的位移誤差，如呼吸和蠕動運動、日常擺位誤差、靶區收縮等引起放療劑量分布的變化和對治療計劃的影響等方面的情況，在患者進行治療前、治療中利用各種先進的影像設備對腫瘤及正常器官進行實時的監控，並能根據器官位置的變化調整治療條件使照射野緊緊「追隨」靶區，使之能做到真正意義上的精確治療。4D 概念3D就是空間的概念也就是由X、Y、Z三個軸組成的空間.而4D根據愛因斯坦的理論就是加上了時間的概念。從而時間與空間相結合就成了所謂的4D空間。放射治療計劃系統(TPS):基本流程導入CT圖像，在每一層CT圖像上勾畫腫瘤(靶區)輪廓，勾畫受保護器官的輪廓，添加機器數據，添加照射野(決定機架旋轉角度，即照射方向)，添加適形(如利用光柵葉片形成該射野下靶區的照射形狀)，計算照射劑量，導出計劃文件。其中，需要軟體來製作放射治療計劃。後續工作將該計劃文件傳輸到光柵或加速器進行治療。光柵葉片的動態運動(Sliding):在加速器發射射線的過程中，葉片從一端向另一端不間斷的運動，以控制加速器發射的射線通過的形狀及面積大小。採用本技術方案的有益效果是包括至少一個加速器、加速器支架、驅動所述加速器支架繞X軸旋轉的X軸旋轉裝置和機架；所述加速器支架包括用於安裝所述加速器的X軸旋轉支架和Z軸旋轉支架，所述Z軸旋轉支架傳動設置於所述X軸旋轉支架上並可繞其中心軸即Z軸往返旋轉；所述X軸旋轉支架與所述機架通過所述X軸旋轉裝置傳動連接；或X軸旋轉支架與所述機架直接活動連接，並與所述X軸旋轉裝置傳動連接。這樣，使加速器可以跟隨加速器支架進行點頭和仰頭動作，即可以改變加速器所發射的射線相對於Z軸的 照射角度，使照射角度由原來的只能在二維平面上變動，改為可以在三維空間上調節,大大增加了調節的自由度，對精確檢測和治療提供了更大的支持。另外，所述機架包括底座和兩個固定於所述底座上的支柱，或所述機架為直接固定於地面的兩個支柱，所述加速器支架懸掛於所述兩個支柱上，兩個支柱的方案使得加速器支架的仰頭、點頭(即繞X軸轉動)得以更加方便的實現。本方案使純KV級放射治療設備實現了 4D動態治療的功能，並且成本得到有效控制，為無力購買昂貴MV級設備的中小醫院提供理想的醫療設備。進一步的，本方案可以集成MV級加速器，並且在三維空間運轉中，隨時可保持與數字圖像檢測平板保持對應的工作姿態，可以隨時進行治療效果檢測跟蹤，並進行實時修正、驗證和治療。
圖I是本實用新型一種立體定位放射治療裝置實施例I的示意圖；圖2是本實用新型一種立體定位放射治療裝置實施例2、3的示意圖；圖3是本實用新型一種立體定位放射治療裝置實施例2的示意圖；圖4是本實用新型一種立體定位放射治療裝置實施例3的示意圖；圖5是本實用新型一種立體定位放射治療裝置一種實施例的示意圖；圖6是本實用新型一種立體定位放射治療裝置實施例4的示意圖。圖中數字和字母所表示的相應部件名稱I.機架 11. X軸旋轉支架 12.環形導軌 13. X軸旋轉裝置14. Z軸旋轉支架 21. MV級加速器 22. MV級數字圖像探測平板31. KV級加速器 32. KV級數字圖像探測平板。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施方式
對本實用新型作進一步詳細的說明。實施例1，如圖I所示，一種立體定位放射治療裝置，包括MV級加速器21，還包括加速器支架、驅動所述加速器支架繞X軸旋轉的X軸旋轉裝置13和機架I;以及設置於Z軸旋轉支架14上的適配器(也可集成於加速器上)，所述MV級加速器21安裝於所述適配器上面。適配器在圖中未示出，它固定安裝(或可拆卸的活動安裝、或傳動安裝)於所述Z軸旋轉支架14上，它也可以和MV級加速器21 —體成型，或裝配為一整體。所述加速器支架包括X軸旋轉支架11和Z軸旋轉支架14，所述Z軸旋轉支架14傳動設置於所述X軸旋轉支架11上並可繞其中心軸即Z軸往返旋轉；所述4D立體定位放射治療裝置還包括探測MV級能量並成像的MV級數字圖像探測平板22，所述MV級數字圖像探測平板22安裝於所述Z軸旋轉支架14上，所述MV級數字圖像探測平板22為固定式、摺疊式或伸縮式。所述Z軸旋轉支架14上設有一環形導軌12，所述環形導軌為兩段對稱的圓弧形導軌組成；所述4D立體定位放射治療裝置還包括兩個分別安裝於所述環形導軌12不同圓弧形導軌上並可沿其滑動的探測KV級能量並成像的KV級數字圖像探測平板32，以及兩個安裝於所述環形導軌12不同圓弧形導軌上並可沿其滑動的的KV級加速器31 (這裡為X射線 發射裝置)。實際上，X軸旋轉支架11和Z軸旋轉支架14之間由環形導軌或環形滑槽滑動連接，並在X軸旋轉支架11或Z軸旋轉支架14上設有環形平面齒輪，在Z軸旋轉支架14或X軸旋轉支架11上設置伺服電機和與所述環形平面齒輪匹配的傳動齒輪，當電機運行時，Z軸旋轉支架14則繞其中心縱軸(Z軸)旋轉，達到使MV級加速器21、MV級數值圖像探測平板22、以及環形導軌12及安裝於其上的KV級加速器31和KV級數字圖像探測平板32 —起繞Z軸等中心旋轉的目的。所述X軸旋轉支架11與所述機架I通過所述X軸旋轉裝置13傳動連接，以及設置於Z軸旋轉支架14上的適配器，所述MV級加速器21安裝於所述適配器上面。所述X軸旋轉裝置13包括齒輪變速箱和驅動所述齒輪變速箱運轉的X軸驅動部件，所述X軸旋轉裝置固定連接於所述機架I上如圖I所示，即固定連接於兩個支柱上，所述X軸旋轉支架11固定連接於所述齒輪變速箱的輸出軸上，因此整個加速器支架是懸空懸掛於兩個支柱上的，這樣為整個加速器支架實現點頭和仰頭功能(即繞X軸旋轉)奠定了基礎。當X軸旋轉裝置13正傳或反轉的時候，可以驅動加速器支架(X軸旋轉支架11)繞X軸往復轉動，即帶動加速器支架連同MV級加速器21完成仰頭或點頭的動作，使加速器可以跟隨加速器支架進行點頭和仰頭動作，即可以改變加速器所發射的射線相對於Z軸的照射角度，使照射角度由原來的只能在二維平面上變動，改為可以在三維空間上調節，大大增加了調節的自由度，對精確檢測和治療提供了更大的支持。兩個KV級加速器31分別與兩個KV級數字圖像探測平板32對應使用，MV級加速器21與所述MV級數字圖像檢測板22對應使用，位置關係如圖I所示。所述適配器下面還裝設有控制加速器射線通過的面積和形狀的光柵。所述光柵為電動多葉片光柵。所述光柵上還設有至少一個攝像頭。圖中均未示出。本實施例可實現兩種工況，其一，兩個KV級加速器31和兩個KV級數字圖像探測平板32位置分別對應位於環形導軌12的同一直徑的兩端，利用KV級加速器31和KV級數字圖像探測平板32配合，可實現KV能量級4D CBCT功能。KV級加速器31和KV級數字圖像探測平板32始終保持相對正交的擺放位置，且沿環形導軌12繞等中心旋轉，同時KV級加速器31對靶區(腫瘤)進行KV級能量照射，KV級數字圖像探測平板32接收照射劑量並按照捕獲間隔(capture interval)生成一系列圖像,這些圖像通過軟體計算,可生成病人病患部位的立體圖像,利於對病情的精確診斷。其二，使MV級數字圖像探測平板22和MV級加速器21位置分別位於環形導軌12的同一直徑的兩端，利用MV級數字圖像探測平板22與MV級加速器21的MV級能量的配合使用，可以替代目前市面上昂貴的專用劑量驗證產品，實現放射治療劑量驗證(Dosimetry)功能。當MV級數字圖像探測平板22捕獲MV級加速器21的MV級能量照射的圖像後，軟體根據圖像記錄的灰度值，將其轉換為劑量值，並於設計計劃中的劑量進行對比和驗證。可做MV級加速器21、TPS (放射治療計劃系統)、電動多葉光柵的定期驗證。兩個攝像頭被安裝在電動多葉光柵上，從BEV視角望向靶區(腫瘤)方向，實時監控及記錄靶區的呼吸運動(速率、軌跡、位置)蠕動運動、日常擺位誤差、靶區收縮等信息，通過軟體處理將信息進行反饋，實現4D Tracking功能。同時結合MV級數字圖像探測平板22與MV級加速器21保持正交的擺放位置，在 MV級加速器21出束治療過程中，攝像頭一邊監控及記錄以上信息並進行反饋，MV級數字圖像探測平板22則不斷拍攝一系列的MV級圖像，並同樣將靶區的位置信息反饋給軟體系統，與攝像頭記錄信息進行比對、配準和校正，然後通過軟體控制電動多葉光柵葉片的運動，使其與靶區的運動相吻合，從而實現IGRT功能。本實施例上集成KV級加速器31和KV級數字圖像探測平板32，通過CBCT功能迅速得到病人的三維圖象，在得到三維圖象後，軟體通過算法將該組數據中的腫瘤坐標快速定位在等中心上；由於CBCT只需要旋轉120度即可迅速得到病人的三維圖象，所耗時間非常短，因此可在一個時間周期中，得到病人的多組三維圖像，在這幾組圖像中，腫瘤由於呼吸運動所造成的位置的變化就被記錄了下來，通過算法比對多組三維圖像的腫瘤位置(配準)，根據圖像組之間的位移差，在放射治療計劃系統(TPS)中來設計4D計劃，並因此可以對病情進行快速診斷。在計算出照射劑量後將此4D計劃傳輸給設備的控制系統，控制光柵及MV級加速器21進行治療。在MV級加速器21進行照射的過程中，光柵葉片根據計劃給定的位置，在時間周期中，不斷地做規律的往返滑動(sliding)，以跟隨腫瘤的呼吸運動。同時主數字圖像探測平板22與MV級加速器21正交擺放，通過治療4D計劃，MV級加速器21將精確的照射腫瘤，在治療過程中，MV級數字圖像探測平板22以一個固定的頻率獲取一系列包含劑量-灰度值的數字圖像(如每2s獲取一張圖像)，並將這些圖像傳輸到驗證軟體中，通過與4D計劃計算的理想劑量進行比對，得到更精確的劑量驗證結果。本實施例的一些基本參數如下(I)平板探測精度1024*1024*8bit 以上；(2)創建圖像及時迅速的自動顯示並存儲圖像；(3)定位/配準精度平移〈O. 5mm，旋轉〈O. 5度；(4)效率以每秒一幅的速率獲取圖像；(5)計算時間15s;(6)劑量精確度>95%;(7)探測模式單曝光、雙曝光、以及治療序列曝光模式。[0081 ] 本實施例中，KV級數字圖像探測平板32和KV級加速器31可以只有一對，另外MV級數字圖像探測平板22也可以用同一塊KV級數字圖像探測平板32兼任，由控制電路控制該KV級數字圖像探測平板32在需要的時候分別與KV級加速器31或MV級加速器21對應，以完成相應的工作。上述裝置的數量也可以根據需要來靈活配置。本實施例中，所述MV級數字圖像探測平板還可以安裝於所述Z軸旋轉支架上設有的等中心導軌或導槽上，並能隨Z軸旋轉支架轉動的同時沿所述等中心導軌或導槽來回移動，以使其也可以進行控制和移動位置，可以避免各裝置之間的幹涉或獲得更多的可操控性能。 實施例2，如圖2、圖3所示，其餘與實施例I相同，不同之處在於，所述X軸旋轉裝置為液壓裝置，所述液壓裝置一端鉸連接於所述機架I的底座上(當機架只有兩個直接固定於地面的支柱時，液壓裝置就直接安裝於地面上)，另一端鉸連接於所述加速器支架上。加速器支架及加速器22的仰頭和點頭的動作由該液壓裝置的活塞杆來推動，而加速器支架(實質上是X軸旋轉支架11)和機架I之間通過轉軸和軸承來活動連接，也可以用軸及軸套的方式活動連接。上述液壓裝置也可以由螺杆推動裝置或氣動裝置代替。實施例3，如圖2、圖4所示,其餘與實施例I相同,不同之處在於,所述X軸旋轉裝置包括固定設於所述機架的底座上的弧形齒條(當機架只有兩個直接固定於地面的支柱時，直接設置於地面上)、設於所述加速器支架上並與所述弧形齒條嚙合的齒輪。通過控制設於加速器支架上的齒輪(可由伺服電機驅動)旋轉，使該齒輪沿弧形詞條上下運動，帶動加速器支架及加速器完成仰頭和點頭的動作。採用本技術方案的有益效果是加速器支架、驅動所述加速器支架分別繞Z軸和X軸旋轉的X軸旋轉裝置和機架，以及設置於加速器支架上的適配器，所述加速器安裝於所述適配器上面，所述加速器支架與所述機架通過所述X軸旋轉裝置傳動連接。這樣，使加速器可以跟隨加速器支架進行點頭和仰頭動作，即可以改變加速器所發射的射線相對於Z軸的照射角度，使照射角度由原來的只能在二維平面上變動，改為可以在三維空間上調節，大大增加了調節的自由度，對精確檢測和治療提供了更大的支持。上述實施例中，Z軸旋轉支架14上的環形導軌也可以是一連續的圓弧形導軌，如圖5所示，可以根據需要來設定。實施例4，如圖6所示，其餘與實施例I相同，不同之處在於，本實施例的加速器為3個KV級的X射線發射裝置(即KV級加速器31)，並配合3個KV級數字圖像探測平板32 (或I個或2個)，均安裝在等中心環形滑軌上，並可受控自由滑動，本方案使純KV級放射治療設備實現了 4D動態治療的功能，並且成本得到有效控制，為無力購買昂貴MV級設備的中小醫院提供理想的醫療設備。本實施例中，KV級加速器的數量還可以是兩個、4個等需要的數量，KV級的數字圖像檢測平板的數量可以是I個、兩個等需要的數量。 上述實施例中，KV級數字圖像探測平板32、KV級數字圖像探測平板32既可以在所述環形導軌12上受控滑動，也可以跟隨Z軸旋轉支架14 一起旋轉。控制非常靈活方便。上述實施例中，KV級數字圖像探測平板32、KV級數字圖像探測平板32、攝像頭均可根據需要來確定為採用一個、兩個或是三個或其他數量。另外，在設備上集成X射線發射裝置(即KV級加速器)和KV級數字圖像探測平板，通過CBCT功能迅速得到病人的三維圖象，在得到三維圖象後，軟體通過算法將該組數據中的腫瘤坐標快速定位在等中心上；由於本技術方案的獨有結構，CBCT只需要旋轉120度即可迅速得到病人的三維圖象，所耗時間非常短，因此可在一個時間周期中，得到病人的多組三維圖像，在這幾組圖像中，腫瘤由於呼吸運動所造成的位置的變化就被記錄了下來，通過算法比對多組三維圖像的腫瘤位置(配準)，根據圖像組之間的位移差，在放射治療計劃系統(TPS)中來設計4D計劃。此後計算出照射劑量後將此4D計劃傳輸到光柵及加速器進行治療。在加速器進行照射的過程中，光柵葉片根據計劃給定的位置，在時間周期中，不斷地做規律的往返滑動(sliding)，以跟隨腫瘤的呼吸運動。使得治療精度大大提高，降低了對正常組織的傷害。上述實施例中，可以僅由單純的一個或多個MV級加速器或KV級加速器構成，組成單純的MV級或KV級治療系統，也可以兩者任一數量進行搭配，滿足不同的需要。
採用本技術方案的有益效果是包括至少一個加速器、加速器支架、驅動所述加速器支架繞X軸旋轉的X軸旋轉裝置和機架；所述加速器支架包括用於安裝所述加速器的X軸旋轉支架和Z軸旋轉支架，所述Z軸旋轉支架傳動設置於所述X軸旋轉支架上並可繞其中心軸即Z軸往返旋轉；所述X軸旋轉支架與所述機架通過所述X軸旋轉裝置傳動連接；或X軸旋轉支架與所述機架直接活動連接，並與所述X軸旋轉裝置傳動連接，所述機架包括底座和兩個固定於所述底座上的支柱，或所述機架為直接固定於地面的兩個支柱，所述加速器支架懸掛於所述兩個支柱上。這樣，使加速器可以跟隨加速器支架進行點頭和仰頭動作，即可以改變加速器所發射的射線相對於Z軸的照射角度，使照射角度由原來的只能在二維平面上變動，改為可以在三維空間上調節，大大增加了調節的自由度，對精確檢測和治療提供了更大的支持，兩個支柱的方案使得加速器支架的仰頭、點頭(即繞X軸轉動)得以方便的實現。本方案使純KV級放射治療設備實現了 4D動態診斷和輔助治療的功能，並且成本得到有效控制，為無力購買昂貴MV級設備的中小醫院提供理想的醫療設備。進一步的，本方案可以集成MV級加速器，並且在三維空間運轉中，隨時可保持與數字圖像檢測平板保持對應的工作姿態，可以隨時進行治療效果檢測跟蹤，並進行實時修正、驗證和治療。以上所述的僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。
權利要求1.一種立體定位放射治療裝置，包括加速器，其特徵在於，還包括 加速器支架、驅動所述加速器支架繞X軸旋轉的X軸旋轉裝置和機架； 所述加速器支架包括X軸旋轉支架和Z軸旋轉支架，所述Z軸旋轉支架傳動設置於所述X軸旋轉支架上並可繞其中心軸即Z軸往返旋轉； 所述X軸旋轉支架與所述機架通過所述X軸旋轉裝置傳動連接，或X軸旋轉支架與所述機架直接活動連接； 以及設置於Z軸旋轉支架上的適配器，所述加速器安裝於所述適配器上面。
2.根據權利要求I所述的立體定位放射治療裝置，其特徵在於，所述加速器為至少一個； 所述加速器安裝於所述X軸旋轉支架上，所述Z軸旋轉支架傳動設置於所述X軸旋轉支架上並可繞其中心軸即Z軸往返旋轉； 所述X軸旋轉支架與所述機架通過所述X軸旋轉裝置傳動連接；或X軸旋轉支架與所述機架直接活動連接，並與所述X軸旋轉裝置傳動連接，所述機架包括底座和兩個固定於所述底座上的支柱，或所述機架為直接固定於地面的兩個支柱，所述加速器支架懸掛於所述兩個支柱上。
3.根據權利要求2所述的立體定位放射治療裝置，其特徵在於，所述X軸旋轉裝置包括兩組齒輪變速箱和驅動所述齒輪變速箱運轉的X軸驅動部件，所述X軸旋轉裝置固定連接於所述機架的支柱上，所述X軸旋轉支架固定連接於所述齒輪變速箱的輸出軸上。
4.根據權利要求2所述的立體定位放射治療裝置，其特徵在於，所述X軸旋轉裝置包括液壓裝置、螺杆推動裝置或氣動裝置，所述液壓裝置、螺杆推動裝置或氣動裝置一端鉸連接於所述機架底座或地面上，另一端鉸連接於所述X軸旋轉支架上。
5.根據權利要求2所述的立體定位放射治療裝置，其特徵在於，所述X軸旋轉裝置包括固定設於所述機架底座或直接設於地面上的弧形齒條、設於所述X軸旋轉支架上並與所述弧形齒條嚙合的齒輪。
6.根據權利要求I到5任一所述的立體定位放射治療裝置，其特 徵在於，所述加速器為至少一個KV級加速器，所述的立體定位放射治療裝置還包括至少一個探測KV級能量並成像的KV級數字圖像探測平板； 所述Z軸旋轉支架上設有一等中心環形導軌，所述環形導軌為兩段對稱的圓弧形導軌組成，或為一連續的圓弧； 所述KV級加速器和KV級數字圖像探測平板安裝於所述環形導軌並可沿其往返滑動。
7.根據權利要求I到5任一所述的立體定位放射治療裝置，其特徵在於，所述加速器為至少I個MV級加速器，所述的立體定位放射治療裝置還包括至少I個MV級數字圖像探測平板，所述MV級加速器固定安裝於所述Z軸旋轉支架上，並隨其轉動； 所述MV級數字圖像探測平板安裝於所述Z軸旋轉支架上，並隨其轉動，或所述MV級數字圖像探測平板安裝於所述Z軸旋轉支架上設有的等中心導軌或導槽上，並能隨Z軸旋轉支架轉動的同時沿所述等中心導軌或導槽來回移動。
8.根據權利要求6所述的立體定位放射治療裝置，其特徵在於，所述加速器為至少I個MV級加速器，所述的立體定位放射治療裝置還包括至少I個MV級數字圖像探測平板，所述MV級加速器固定安裝於所述Z軸旋轉支架上，並隨其轉動；所述MV級數字圖像探測平板安裝於所述Z軸旋轉支架上，並隨其轉動，或所述MV級數字圖像探測平板安裝於所述Z軸旋轉支架上設有的等中心導軌或導槽上，並能隨Z軸旋轉支架轉動的同時沿所述等中心導軌或導槽來回移動。
9.根據權利要求6所述的立體定位放射治療裝置，其特徵在於，所述KV級加速器為3個。
10.根據權利要求7所述的立體定位放射治療裝置，其特徵在於，所述MV級數字圖像探測平板為固定式、摺疊式或伸縮式。
專利摘要本實用新型公開了一種立體定位放射治療裝置，包括至少一個加速器，加速器可以跟隨加速器支架進行點頭和仰頭動作，即可以改變加速器所發射的射線相對於Z軸的照射角度，使照射角度由原來的只能在二維平面上變動，改為可以在三維空間上調節，大大增加了調節的自由度，對精確檢測和治療提供了更大的支持，本方案使放射治療設備實現了4D動態治療的功能，並在三維空間運轉中，隨時可保持與數字圖像檢測平板保持對應的工作姿態，可以隨時進行治療效果檢測跟蹤，並進行實時修正、驗證和治療。
文檔編號A61N5/00GK202569211SQ201120559309
公開日2012年12月5日 申請日期2011年12月29日 優先權日2011年10月25日
發明者姚毅 申請人:蘇州雷泰醫療科技有限公司