放射治療用光柵系統及其調節方法
2023-06-02 04:14:36 1
專利名稱：放射治療用光柵系統及其調節方法
技術領域：
本發明涉及放射治療儀器及其調節方法，尤其涉及放射治療儀器的光柵系統及其調節方法。
背景技術：
傳統放射治療來實現立體適形與強度調節的作法是，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。
發明內容
本發明的目的是提供新型的放射治療用光柵系統及其調節方法。
為實現上述目的，本發明提供一种放射治療用光柵系統，其特徵在於包括針倉、針倉導軌、多種規格的鎢針、裝針裝置、退針裝置，針倉上開設有若干針孔，鎢針可分離地裝設於針孔內，針倉設置於針倉導軌上，針倉導軌運動帶動針倉運動，裝針裝置和退針裝置設置於針倉導軌兩側。
為實現上述目的，本發明提供一種上述的放射治療用光柵系統的調節方法，包括(1)獲取被照射物的三維立體形狀；(2)針倉導軌將針倉運送至裝針裝置或退針裝置處，根據被照射物的三維立體形狀，控制裝針裝置或退針裝置對針倉對應的針孔內裝設對應規格的鎢針；(3)針倉導軌將裝好鎢針的針倉運送至指定位置供放療使用。
為實現上述目的，本發明提供另一种放射治療用光柵系統，包括至少兩層不同規格的針倉導軌，至少兩種規格的針倉，至少兩種規格的鎢針，進針裝置、退針裝置，每一針倉上均開設有若干針孔，鎢針可分離地裝設於其匹配的針倉的針孔內，針倉可分離地裝設於其匹配的針倉導軌上，裝針裝置和退針裝置設置於針倉導軌兩側。
為實現上述目的，本發明提供另一种放射治療用光柵系統的調節方法，包括(1)獲取被照射物的三維立體形狀；(2)各層針倉導軌分別將其攜帶的針倉運送至裝針裝置或退針裝置處，根據被照射物的三維立體形狀，控制裝針裝置或退針裝置對各針倉分別進行裝鎢針或退鎢針操作；(3)針倉導軌將各裝好鎢針的針倉運送至指定位置，並將各針倉重疊，重疊後的針倉內的鎢針形成與被照射物三維立體形狀一致的鎢合金立體層。
本發明的提供的放射治療用光柵系統採用了蜂巢式針倉並配合多種規格鎢針的結構，通過選擇性地向針孔內裝針並選擇性地裝設不同規格的鎢針，從而達成精確適形及強度調節的目的。
圖1為本發明放射治療用光柵系統的第一實施例的組成示意圖；圖2為本發明放射治療用光柵系統的針倉的立體示意圖；圖3為本發明放射治療用光柵系統的針倉的平面示意圖；圖4為本發明放射治療用光柵系統的針倉的縱向截面圖；圖5為本發明放射治療用光柵系統的鎢針的立體示意圖；圖6為本發明放射治療用光柵系統的針倉對應某一被照射物裝針後的平面示意圖；圖7為本發明放射治療用光柵系統的針倉對應某一被照射物裝針後的某一縱向截面示意圖；圖8為本發明放射治療用光柵系統的第二實施例的組成示意圖；圖9為本發明放射治療用光柵系統的第二實施例的四層針倉對應某一被照射物裝針後的平面示意圖；圖10為本發明放射治療用光柵系統的第二實施例的四層針倉對應某一被照射物裝針後的某一縱向截面示意圖。
附圖標記說明如下針倉10、針孔101、針倉導軌20、多種規格的鎢針31、32、33及34、裝針裝置40、退針裝置50、四層針倉導軌21、22、23及24、四種規格的針倉11、12、13及14、軌道切換裝置60及光柵轉運機構70。
具體實施例方式
本發明提供一第一實施例，下面結合附圖對第一實施例進行詳細描述。
如圖1所示，第一實施例提供的放射治療用光柵系統包括針倉10、針倉導軌20、多種規格的鎢針31、32、33及34(結合參閱圖5)、裝針裝置40、退針裝置50。針倉導軌20為環形狀，其上開設有針倉室，針倉10裝設於針倉室內，針倉導軌20運動帶動針倉10一起運動。結合參閱圖2、圖3及圖4，針倉10為六面體，其上下表面均為球面，針倉10也可以為瓦片狀，即其上下表面均為弧面。針倉10上開設有若干針孔101，針孔101以N×N方式分布，針孔101為錐管狀，所有針孔101朝同一中心傾角。如圖5所示，鎢針31、32、33及34為錐體狀，不同規格的鎢針具有不同的長度，鎢針31、32、33及34可分離地裝設於針孔101內。裝針裝置40和退針裝置50分別設置於針倉導軌20的外側和內側，分別用於向針倉10內裝鎢針或從針倉內退出鎢針。
上述第一實施例的放射治療用光柵系統的調節方法包括如下步驟(1)獲取被照射物的三維立體形狀；(2)針倉導軌將針倉運送至裝針裝置或退針裝置處，根據被照射物的三維立體形狀，控制裝針裝置或退針裝置對針倉對應的針孔內裝設對應規格的鎢針，形成與被照射物三維立體形狀對應的鎢合金立體層(如圖6及圖7所示)；(3)針倉導軌將裝好鎢針的針倉運送至指定位置供放療使用。
本發明提供一第二實施例，下面結合附圖對第二實施例進行詳細說明。
如圖8所示，第二實施例提供的放射治療用光柵系統包括不同規格的四層針倉導軌21、22、23及24、四種規格的針倉11、12、13及14，四種規格的鎢針31、32、33及34(結合參閱圖5)，進針裝置40、退針裝置50。每層針倉導軌21、22、23及24均為環形狀，四層針倉導軌於徑向方向重疊設置。請再參閱圖2、圖3及圖4，該第二實施例採用的針倉與第一實施例的針倉具有類似結構，每一針倉上均開設有若干針孔101，鎢針31、32、33及34可分離地裝設於其匹配的針倉11、12、13及14的針孔101內。各層針倉導軌21、22、23及24上均開設有針倉室，所述針倉11、12、13及14裝設於其匹配的針倉導軌21、22、23及24的針倉室內。裝針裝置40和退針裝置設置50具有與第一實施例的針倉具有相同的結構和功能，分別設置於四層針倉導軌21、22、23及24的外側和內側。本實施例提供的放射治療用光柵系統還包括軌道切換裝置60及光柵轉運機構70。其中，軌道切換裝置60設於四層針倉導軌的內側和外側，用於將疊加後的四層針倉從針倉導軌切換至光柵轉運機構70上，或由光柵轉運機構70上將四層針倉切換至針倉導軌上；而光柵轉運機構70設置於軌道切換裝置60與四層針倉導軌之間，用於將疊加好的四層針倉旋轉一定角度並轉運至照射源與被照射物之間。
上述第二實施例的調節方法包括以下步驟(1)獲取被照射物的三維立體形狀；(2)各層針倉導軌分別將其攜帶的針倉運送至裝針裝置或退針裝置處，根據被照射物的三維立體形狀，控制裝針裝置或退針裝置對各針倉分別進行裝鎢針或退鎢針操作；(3)針倉導軌將各裝好鎢針的針倉運送至指定位置，並將各針倉重疊，重疊後的針倉內的鎢針形成與被照射物三維立體形狀對應的鎢合金立體層(如圖9及圖10所示)。
本發明的第一實施例提供的放射治療用光柵系統採用了蜂巢式針倉並配合多種規格鎢針的結構，通過選擇性地向針孔內裝針並選擇性地裝設不同規格的鎢針，從而達成適形及強度調節的目的。一般來講，針孔越細越多，其適形調節的精確度就越高，而所提供鎢針規格越多，則強度調節的精確度越高。
本發明的第二實施例提供的放射治療用光柵系統採用了多層針倉疊加並配合各自匹配規格鎢針的結構，使得本發明於實際運用中容易操作、效率更高。請結合參閱圖10及表格1所示，該四層系統可以提供十六種不同強度的照射線，從而達到強度調節的目的。
權利要求
1.一种放射治療用光柵系統，其特徵在於包括針倉、針倉導軌、多種規格的鎢針、裝針裝置、退針裝置，針倉上開設有若干針孔，鎢針可分離地裝設於針孔內，針倉設置於針倉導軌上，針倉導軌運動帶動針倉運動，裝針裝置和退針裝置設置於針倉導軌兩側。
2.如權利要求1所述的放射治療用光柵系統，其中，所述針倉導軌為環形狀，其上開設有針倉室，所述針倉裝設於針倉室內。
3.如權利要求2所述的放射治療用光柵系統，其中，所述針倉為六面體，其上下表面均為球面或弧面，針倉上開設的針孔以N×N方式分布，針孔為錐管狀，所有針孔朝同一中心傾角。
4.如權利要求3所述的放射治療用光柵系統，其中，鎢針為錐體狀，不同規格的鎢針具有不同的長度。
5.如權利要求1所述的放射治療用光柵系統，其中，所述裝針裝置和退針裝置分別設置於針倉導軌的外側和內側。
6.如權利要求1所述的放射治療用光柵系統的調節方法，包括(1)獲取被照射物的三維立體形狀；(2)針倉導軌將針倉運送至裝針裝置或退針裝置處，根據被照射物的三維立體形狀，控制裝針裝置或退針裝置對針倉對應的針孔內裝設對應規格的鎢針；(3)針倉導軌將裝好鎢針的針倉運送至指定位置供放療使用。
7.一种放射治療用光柵系統，包括至少兩層不同規格的針倉導軌，至少兩種規格的針倉，至少兩種規格的鎢針，進針裝置、退針裝置，每一針倉上均開設有若干針孔，鎢針可分離地裝設於其匹配的針倉的針孔內，針倉可分離地裝設於其匹配的針倉導軌上，裝針裝置和退針裝置設置於針倉導軌兩側。
8.如權利要求7所述的放射治療用光柵系統，其中，所述各層針倉導軌均為環形狀，所述至少兩層針倉導軌於徑向方向重疊設置，各層針倉導軌上均開設有針倉室，所述針倉裝設於其匹配的針倉導軌的針倉室內。
9.如權利要求8所述的放射治療用光柵系統，其中，所述的針倉均為為六面體狀，不同規格的針倉具有不同的體積，每一針倉的上下表面均為球面，針倉上開設的針孔以N×N方式分布，針孔為錐管狀，所有針孔朝同一中心傾角。
10.如權利要求9所述的放射治療用光柵系統，其中，鎢針為錐體狀，不同規格的鎢針具有不同的長度。
11.如權利要求7所述的放射治療用光柵系統，其中，所述裝針裝置和退針裝置分別設置於針倉導軌的內側和外側。
12.如權利要求7所述的放射治療用光柵系統，其中，還包括軌道切換裝置及光柵轉運機構，軌道切換裝置設於四層針倉導軌的內側和外側，光柵轉運機構設置於軌道切換裝置與四層針倉導軌之間。
13.如權利要求7所述的放射治療用光柵系統的調節方法，包括(1)獲取被照射物的三維立體形狀；(2)各層針倉導軌分別將其攜帶的針倉運送至裝針裝置或退針裝置處，根據被照射物的三維立體形狀，控制裝針裝置或退針裝置對各針倉分別進行裝鎢針或退鎢針操作；(3)針倉導軌將各裝好鎢針的針倉運送至指定位置，並將各針倉重疊，重疊後的針倉內的鎢針形成與被照射物三維立體形狀一致的鎢合金立體層。
全文摘要
本發明公開一种放射治療用光柵系統及其調節方法，該放射治療用光柵系統包括針倉、針倉導軌、多種規格的鎢針、裝針裝置、退針裝置，針倉上開設有若干針孔，鎢針可分離地裝設於針孔內，針倉設置於針倉導軌上，針倉導軌運動帶動針倉運動，裝針裝置和退針裝置設置於針倉導軌兩側。本發明的提供的放射治療用光柵系統採用了蜂巢式針倉並配合多種規格鎢針的結構，通過選擇性地向針孔內裝針並選擇性地裝設不同規格的鎢針，從而達成精確適形及強度調節的目的。
文檔編號A61N5/00GK1857179SQ20061003549
公開日2006年11月8日 申請日期2006年5月17日 優先權日2006年5月17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