專利名稱：適形調(diào)強放射治療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種適形調(diào)強放射治療裝置，屬于醫(yī)療器械，用于腫瘤的放射治療。
背景技術(shù)：
目前開展適形調(diào)強放射治療裝置有兩種，一種是加速器加裝電動多葉準(zhǔn)直器，另一種是采用氣動開關(guān)型多葉準(zhǔn)直器。采用電動多葉準(zhǔn)直器方式，多葉準(zhǔn)直器可以快速完成適形射野成形，非常方便。但是調(diào)強照射時，如果采用多子野調(diào)強模式，需要將不同強度分布進行子野離散處理，一般需要分成70-120個子野；如果采用滑窗照射技術(shù)，需要將不同強度分布進行片斷離散處理，一般一個射野分成多達177個片斷窄條子野，照射復(fù)雜而且效率也不高；近年來傳統(tǒng)加速器配合多葉準(zhǔn)直器進行容積旋轉(zhuǎn)調(diào)強，降低了正常組織的單位體積劑量受量，提高了調(diào)強效率，但是無論在理論、算法到實際應(yīng)用效果上，還沒有能夠達到臨床需要的理想調(diào)強照射結(jié)果。美國Tomotherapy采用氣動開關(guān)型多葉準(zhǔn)直器，采用斷層和螺旋斷層方式進行調(diào)強照射，可以實現(xiàn)臨床理想的調(diào)強照射效果，但是由于開關(guān)型多葉準(zhǔn)直器一次只能照射一個窄條，照射效率較低；增大窄條寬度可提高效率，但是又會降低軸向調(diào)強照射效果?；诖?，如何克服現(xiàn)有氣動開關(guān)型多葉準(zhǔn)直器調(diào)強放射治療裝置照射效率較低，同時又發(fā)揚其原有的調(diào)強效果好的優(yōu)點，是本專利所要解決的主要問題。

實用新型內(nèi)容根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種照射效率高且調(diào)強效果好的適形調(diào)強放射治療裝置。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是所述的適形調(diào)強放射治療裝置，包括底座、機架、安裝在機架上的輻照頭、射野影像裝置和治療床，其特征在于輻照頭中自上而下設(shè)有射線源、初級準(zhǔn)直器、電離室、反光鏡和多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置，初級準(zhǔn)直器的中心處縱向設(shè)置四棱錐孔。多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置包括框架、狹縫準(zhǔn)直器、活動擋塊安裝板和活動擋塊，狹縫準(zhǔn)直器安裝在框架上，狹縫準(zhǔn)直器上以射線源為圓心圓周均布多排射束照射孔，狹縫準(zhǔn)直器下方固定活動擋塊安裝板，活動擋塊安裝板上安裝活動擋塊，每一射束照射孔對應(yīng)一組活動擋塊，每個活動擋塊由電磁閥驅(qū)動，框架的前、后兩側(cè)設(shè)置弧形導(dǎo)軌，弧形導(dǎo)軌的圓心與射線源重合，配合弧形導(dǎo)軌在輻照頭中安裝滑塊，多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置上安裝驅(qū)動機構(gòu)。每一射束照射孔對應(yīng)一組活動擋塊，通過電磁閥驅(qū)動活動擋塊，能夠?qū)崿F(xiàn)射束照射孔的瞬時快速開關(guān)；多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置兩側(cè)設(shè)置弧形導(dǎo)軌，弧形導(dǎo)軌的圓心與射線源重合，多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置可沿弧形導(dǎo)軌運動，實現(xiàn)繞射線源的圓周擺動。上述的多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置沿弧形導(dǎo)軌運動的驅(qū)動方式有多種，本實用新型采用如下優(yōu)選方案所述的驅(qū)動機構(gòu)包括電機和相互嚙合的驅(qū)動齒輪、弧形齒輪，驅(qū)動齒輪由電機驅(qū)動，弧形齒輪安裝在框架的前、后任一側(cè)。 所述的輻照頭中設(shè)置射束中心指示激光裝置，射束中心指示激光裝置位于多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置的下方，射束中心指示激光裝置包括安裝在輻照頭上兩個激光器。通過兩個激光器發(fā)出的光線構(gòu)成的十字交叉線，指示射束主軸路徑。所述的多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置下方設(shè)有射束強度補償板，用于補償多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置的驅(qū)動機構(gòu)穿過射束照射孔造成的射束強度不均勻衰減。上述的射束強度補償板優(yōu)選銅質(zhì)補償板。除上述外，機架按照等中心設(shè)計，機架可以為“C”形懸臂或環(huán)形結(jié)構(gòu)形式，可以實現(xiàn)(Γ360度角度旋轉(zhuǎn)；治療床具有垂直升降、橫向、縱向運動等功能；射野影像裝置用于接收患者透射圖像，用于患者位置驗證；射線源可以是人工放射性同位素，也可以是加速管；初級準(zhǔn)直器中間為一個四棱錐孔，投影到等中心處為30X20cm矩形區(qū)域，即Xl=20cm，X2=10cm, Yl=IOcm, Y2=10cm ;為了檢測活動擋塊的位置，即檢測射束照射孔的“開”、“關(guān)”狀態(tài)，可以在多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置上安裝對應(yīng)射束照射孔“開”、“關(guān)”位置的兩個檢測開關(guān)。工作原理如下射線出束時，機架旋轉(zhuǎn)一周，然后多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置沿弧形導(dǎo)軌運動進行照射區(qū)與非照射區(qū)位置轉(zhuǎn)換，從而增大沿機架旋轉(zhuǎn)軸的徑向照射范圍，可以完成對多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置下方區(qū)段的全覆蓋照射，以滿足大射野及全身照射的需要；通過治療床縱向移動，可以增大沿機架旋轉(zhuǎn)軸方向的照射范圍；由于每個活動擋塊都是獨立的，因此通過驅(qū)動單個活動擋塊能夠?qū)崿F(xiàn)部分射束照射孔的完全關(guān)閉，可以進行多靶區(qū)同時照射。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是I、照射效率高。由于一次照射多個窄條，與現(xiàn)有技術(shù)相比射線利用率成倍提高；利用開關(guān)型多葉準(zhǔn)直器的瞬時開關(guān)功能可以同時進行多靶區(qū)照射。2、調(diào)強照射效果好。由于射束照射孔數(shù)量增加，進一步增多了調(diào)制參數(shù)，調(diào)強結(jié)果會更好。3、減少和避免層間射野拼接出現(xiàn)劑量熱點或冷點問題。一是由于開關(guān)型多葉準(zhǔn)直器沿弧形導(dǎo)軌運動實現(xiàn)位置轉(zhuǎn)換，因此對多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置下方區(qū)域的全覆蓋照射，不再需要治療床移動，可以減少層間射野拼接出現(xiàn)劑量熱點或冷點問題；二是提供一種新型旋轉(zhuǎn)照射技術(shù)，即多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置形成多個與機架旋轉(zhuǎn)軸平行的照射條，采取弧形旋轉(zhuǎn)照射，配合射束照射孔徑的沿機架旋轉(zhuǎn)軸的徑向移動，可以一次完成照射靶區(qū)的適形和調(diào)強快速照射，可以避免層間射野拼接出現(xiàn)劑量熱點或冷點問題。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置剖面及對應(yīng)照射區(qū)示意圖；圖3是活動擋塊轉(zhuǎn)換、多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置微動后多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置剖面及對應(yīng)照射區(qū)示意圖；圖4是沿弧形導(dǎo)軌大范圍運動后多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置剖面及對應(yīng)照射區(qū)示意圖；[0026]圖5是多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置弧形導(dǎo)軌和驅(qū)動機構(gòu)示意圖；圖6是初級準(zhǔn)直器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、機架；2、輻照頭；3、射線源；4、初級準(zhǔn)直器；5、電離室；6、反光鏡；7、多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置；8、激光器；9、射束強度補償板；10、治療床；11、射野影像裝置；12、底座；13、狹縫準(zhǔn)直器；14、射束照射孔；15、活動擋塊；16、活動擋塊安裝板；17、框架；18、滑塊；19、弧形導(dǎo)軌；20、螺栓；21、驅(qū)動齒輪；22、弧形齒輪；23、四棱錐孔。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的實施例做進一步描述如圖I所示，適形調(diào)強放射治療裝置包括底座12、機架I、輻照頭2、治療床10、射野影像裝置11等，輻照頭2中自上而下設(shè)有射線源3、初級準(zhǔn)直器4、電離室5、反光鏡6、多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置7、射束強度補償板9和射束中心指示激光裝置，射束強度補償板9的材料可采用銅材，用于補償多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置的驅(qū)動機構(gòu)穿過射束照射孔14造成的射束強度不均勻衰減，射束中心指示激光裝置包括安裝在輻照頭2上兩個激光器8，圖I所示激光器8為輻照頭一個剖面中的安裝位置，在輻照頭90度剖面同樣安裝有一個激光器8，通過兩個激光器8發(fā)出的光線構(gòu)成的十字交叉線，指示射束主軸路徑。其中，所述機架I按照等中心設(shè)計，機架I可以為“C”形懸臂或環(huán)形結(jié)構(gòu)形式，可以實現(xiàn)(Γ360度角度旋轉(zhuǎn)；所述治療床10具有垂直升降、橫向、縱向運動等功能；所述射野影像裝置11用于接收患者透射圖像，用于患者位置驗證；所述的射線源3可以是人工放射性同位素，也可以是加速管；初級準(zhǔn)直器4中間為一個四棱錐孔，如圖6所示，投影到等中心處為30 X 20cm矩形區(qū)域，即Xl=20cm, X2=10cm, Yl = 10cm, Y2=10cm ;根據(jù)射束強度衰減計算，可將射束強度補償板9的其中一個面加工成凹凸形曲面。如圖2 4所示，多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置7包括框架17、狹縫準(zhǔn)直器13、活動擋塊安裝板16和活動擋塊15，狹縫準(zhǔn)直器13安裝在框架上，狹縫準(zhǔn)直器13上以射線源為圓心圓周均布多排射束照射孔14，狹縫準(zhǔn)直器13下方固定活動擋塊安裝板16，活動擋塊安裝板16上安裝活動擋塊15，每一射束照射孔14對應(yīng)一組活動擋塊15，圖示為多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置部分動作狀態(tài)的剖面，沿剖面前后方向依次平行排列了多個相同的獨立活動擋塊15，活動擋塊15由電磁閥驅(qū)動，實現(xiàn)射束照射孔徑14的瞬時快速開關(guān)，圖示下方為各狀態(tài)所對應(yīng)的照射區(qū)示意圖，其中白色方格為照射孔對應(yīng)的照射區(qū)，網(wǎng)格為活動擋塊射線阻擋區(qū)。為了檢測活動擋塊15的位置，即檢測射束照射孔14的“開”、“關(guān)”狀態(tài)，在多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置上安裝對應(yīng)照射孔“開”、“關(guān)”位置的檢測開關(guān)。如圖5所示，多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置的框架17的前、后兩側(cè)用螺栓20對稱安裝有弧形導(dǎo)軌19，弧形導(dǎo)軌19的圓心與射線源3重合，配合弧形導(dǎo)軌19在輻照頭2中安裝滑塊18，多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置上安裝驅(qū)動機構(gòu)，驅(qū)動機構(gòu)包括電機和相互嚙合的驅(qū)動齒輪21、弧形齒輪22，驅(qū)動齒輪21由電機驅(qū)動，弧形齒輪22安裝在框架17的前、后任一側(cè)，在驅(qū)動裝置的帶動下，多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置7可沿弧形導(dǎo)軌19運動，實現(xiàn)繞射線源3的圓周擺動。射線出束時，機架旋轉(zhuǎn)一周，然后多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置7沿弧形導(dǎo)軌19運動進行照射區(qū)與非照射區(qū)位置轉(zhuǎn)換，從而增大沿機架旋轉(zhuǎn)軸的徑向照射范圍，可以完成對多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置7下方區(qū)段的全覆蓋照射，以滿足大射野及全身照射的需要；通過治療床10
5縱向移動，可以增大沿機架旋轉(zhuǎn)軸方向的照射范圍；由于每個活動擋塊15都是獨立的，因此通過驅(qū)動單個活動擋塊能夠?qū)崿F(xiàn)部分射束照射孔14的完全關(guān)閉，可以進行多靶區(qū)同時照射。本裝置可進行靜態(tài)適形調(diào)強照射、斷層適形調(diào)強照射、弧形旋轉(zhuǎn)適形調(diào)強照射，具有較高的工作效率。
權(quán)利要求1.一種適形調(diào)強放射治療裝置，包括底座(12)、機架(I)、安裝在機架上的輻照頭(2)、射野影像裝置(11)和治療床(10)，其特征在于輻照頭(2)中自上而下設(shè)有射線源(3)、初級準(zhǔn)直器(4)、電離室(5)、反光鏡(6)和多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置(7)，初級準(zhǔn)直器(4)的中心處縱向設(shè)置四棱錐孔(23)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適形調(diào)強放射治療裝置，其特征在于所述的多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置(7)包括框架(17)、狹縫準(zhǔn)直器(13)、活動擋塊安裝板(16)和活動擋塊(15)，狹縫準(zhǔn)直器(13)安裝在框架上，狹縫準(zhǔn)直器(13)上以射線源為圓心圓周均布多排射束照射孔(14)，狹縫準(zhǔn)直器(13)下方固定活動擋塊安裝板(16)，活動擋塊安裝板(16)上安裝活動擋塊(15)，每一射束照射孔(14)對應(yīng)一組活動擋塊(15)，每個活動擋塊(15)由電磁閥驅(qū)動，框架(17)的前、后兩側(cè)設(shè)置弧形導(dǎo)軌(19)，弧形導(dǎo)軌(19)的圓心與射線源(3)重合，配合弧形導(dǎo)軌(19)在輻照頭中安裝滑塊(18)，多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置上安裝驅(qū)動機構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的適形調(diào)強放射治療裝置，其特征在于所述的驅(qū)動機構(gòu)包括電機和相互嚙合的驅(qū)動齒輪(21)、弧形齒輪(22 )，驅(qū)動齒輪(21)由電機驅(qū)動，弧形齒輪(22)安裝在框架(17)的前、后任一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適形調(diào)強放射治療裝置，其特征在于所述的輻照頭(2)中設(shè)置射束中心指示激光裝置，射束中心指示激光裝置位于多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置(7)的下方，射束中心指示激光裝置包括安裝在輻照頭(2 )上兩個激光器(8 )。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的適形調(diào)強放射治療裝置，其特征在于所述的多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置(7)下方設(shè)有射束強度補償板(9)。專利摘要本實用新型涉及一種適形調(diào)強放射治療裝置，屬于醫(yī)療器械，用于腫瘤的放射治療。本適形調(diào)強放射治療裝置，包括底座、機架、安裝在機架上的輻照頭、射野影像裝置和治療床，其特征在于輻照頭中自上而下設(shè)有射線源、初級準(zhǔn)直器、電離室、反光鏡和多排開關(guān)型準(zhǔn)直裝置，初級準(zhǔn)直器的中心處縱向設(shè)置四棱錐孔。由于一次照射多個窄條，與現(xiàn)有技術(shù)相比射線利用率成倍提高；利用開關(guān)型多葉準(zhǔn)直器的瞬時開關(guān)功能可以同時進行多靶區(qū)照射，從而提高了照射效率；由于射束照射孔數(shù)量增加，進一步增多了調(diào)制參數(shù)，調(diào)強照射效果好。
文檔編號A61N5/10GK202715140SQ201220426520
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月24日
發(fā)明者成希革, 李興成 申請人:山東新華醫(yī)療器械股份有限公司