新型高分辨率射野成形系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型高分辨率射野成形系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，用于腫瘤的放射治療。所述的新型高分辨率射野成形系統(tǒng)，包括多葉準(zhǔn)直器，多葉準(zhǔn)直器包括多個(gè)葉片，葉片安裝在箱體內(nèi)，箱體安裝在直線導(dǎo)軌的滑塊上，可沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，每個(gè)葉片可沿箱體的葉片導(dǎo)槽移動(dòng)，箱體通過(guò)絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)，葉片通過(guò)絲杠螺母拖動(dòng)，由多個(gè)葉片、箱體的位置定位控制形成需要的射野形狀，并且射野成形系統(tǒng)的劑量計(jì)算矩陣單元尺寸為2.5mm*2.5mm，其特征是，所述的葉片包括中間一組葉片、第二組葉片和第三組葉片，第二組葉片設(shè)置在中間一組葉片兩側(cè)，第三組葉片設(shè)置在第二組葉片的兩側(cè)。本發(fā)明具有高性能、低成本、實(shí)用性強(qiáng)的特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】新型高分辨率射野成形系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種新型高分辨率射野成形系統(tǒng)，屬于醫(yī)療器械領(lǐng)域，用于腫瘤的放射治療。
【背景技術(shù)】
[0002]常規(guī)醫(yī)用加速器產(chǎn)生的射野是方形射野或矩形射野，但腫瘤形狀又千差萬(wàn)別，為了更好地保護(hù)腫瘤外圍的正常組織，早期臨床根據(jù)腫瘤形狀制作孔形一致的擋塊進(jìn)行射束成形，這種方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，并且采用鑄造方式制作的擋塊不夠精細(xì)，其優(yōu)點(diǎn)是一次性設(shè)備投資少，可以制造任意形狀的擋塊。現(xiàn)在臨床用于腫瘤放射治療射野成形設(shè)備主要是多葉準(zhǔn)直器，多葉準(zhǔn)直器由許多重金屬薄片排列組成，每一葉片獨(dú)立運(yùn)動(dòng)，利用多個(gè)葉片的不同位置可以圍成需要的射束孔形，多葉準(zhǔn)直器的葉片厚度決定了射野成形的精細(xì)程度，葉片越薄，分辨率越高。
[0003]根據(jù)現(xiàn)有多葉準(zhǔn)直器葉片厚度的不同和射野的大小分成幾種。一種是40對(duì)葉片，每個(gè)葉片投影1mm多葉準(zhǔn)直器；一種是60對(duì)葉片，中間葉片組葉片投影為5mm,外側(cè)葉片組葉片投影為1mm ;—種是80對(duì)葉片，所有葉片投影為5mm ;還有一種葉片厚度小于5mm的稱之為微型多葉準(zhǔn)直器，主要用于放射外科治療用。 [0004]現(xiàn)有的40對(duì)葉片多葉準(zhǔn)直器分辨率為最常見(jiàn)的10mm，成本較低，但對(duì)于小腫瘤治療分辨率相對(duì)低了 ；60對(duì)葉片多葉準(zhǔn)直器，中間區(qū)域分辨率提高，但5mm分辨率對(duì)應(yīng)等中心處照射區(qū)域僅200mm，通常鼻咽癌、宮頸癌等靶區(qū)均大于200mm，并且中間和外側(cè)葉片分辨率差距過(guò)大；80對(duì)葉片多葉準(zhǔn)直器，所有區(qū)域分辨率提高，但是成本和故障率均提高。市場(chǎng)上還有的多葉準(zhǔn)直器其葉片厚度沒(méi)有與加速器安裝位置和劑量計(jì)算矩陣單元尺寸匹配，其射野尺寸和葉片厚度比較隨意，加速器輸出治療計(jì)劃計(jì)算劑量的準(zhǔn)確性較差?；诖?，如何克服現(xiàn)有40對(duì)、60對(duì)、80對(duì)葉片多葉準(zhǔn)直器的缺點(diǎn)，同時(shí)保留現(xiàn)有幾種不同方案的優(yōu)點(diǎn)，提供一種低成本、高性能的高分辨率射野成形系統(tǒng)技術(shù)解決方案，是本發(fā)明所要解決的主要問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供一種提供一種低成本、高性能的高分辨率射野成形系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明所提供的新型高分辨率射野成形系統(tǒng)，包括多葉準(zhǔn)直器，多葉準(zhǔn)直器包括多個(gè)葉片，葉片安裝在箱體內(nèi)，箱體安裝在直線導(dǎo)軌的滑塊上，可沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，每個(gè)葉片可沿箱體的葉片導(dǎo)槽移動(dòng)，箱體通過(guò)絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)，葉片通過(guò)絲杠螺母拖動(dòng)，由多個(gè)葉片、箱體的位置定位控制形成需要的射野形狀，并且射野成形系統(tǒng)的劑量計(jì)算矩陣單元尺寸為2.5mm*2.5mm,其特征是,所述的葉片包括中間一組葉片、第二組葉片和第三組葉片，第二組葉片設(shè)置在中間一組葉片兩側(cè)，第三組葉片設(shè)置在第二組葉片的兩側(cè)，中間一組葉片的步進(jìn)分辨率和中心投影厚度為劑量計(jì)算矩陣單元尺寸的兩倍，第二組葉片的步進(jìn)分辨率和中心投影厚度為劑量計(jì)算矩陣單元尺寸的三倍，第三組葉片的步進(jìn)分辨率和中心投影厚度為劑量計(jì)算矩陣單元尺寸的四倍。
[0007]所述的多葉準(zhǔn)直器葉片行程范圍為180~200毫米。
[0008]本發(fā)明所具有的有益效果是，高性能。新型高分辨率射野成形系統(tǒng)采用30對(duì)5_、20對(duì)7.5mm、10對(duì)1mm葉片組合，5mm步進(jìn)分辨率區(qū)域?yàn)?50mm, 7.5mm步進(jìn)分辨率區(qū)域?yàn)?5mmX2,整個(gè)區(qū)域?yàn)?0mmX2。這種葉片排布設(shè)計(jì)對(duì)于尺寸在150mm以內(nèi)的腫瘤可提供最精細(xì)的射野成形分辨率，對(duì)于尺寸在300_以內(nèi)的腫瘤可提供中等精細(xì)的射野成形分辨率，而對(duì)于大于300_的腫瘤則提供常規(guī)的射野成形分辨率。每個(gè)葉片厚度都是劑量計(jì)算矩陣單元的整數(shù)倍，保證了加速器輸出治療計(jì)劃計(jì)算劑量的準(zhǔn)確性，無(wú)額外的系統(tǒng)誤差。
[0009]低成本。新型高分辨率射野成形系統(tǒng)，同樣采用60對(duì)葉片，在提供更好的分辨率的情況下，成本基本不變。但與80對(duì)葉片多葉準(zhǔn)直器相比，具有明顯的成本優(yōu)勢(shì)，并且由于元件減少，可靠性也會(huì)得到提高。
[0010]實(shí)用性強(qiáng)。新型高分辨率射野成形系統(tǒng)的葉片排布設(shè)計(jì)符合臨床上腫瘤越小要求射野包絡(luò)越精細(xì)的原則。相對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的60對(duì)多葉準(zhǔn)直器，對(duì)于200-300mm之間的腫瘤，可提供更好的射野成形分辨率，如鼻咽癌、前列腺、宮頸癌，這些腫瘤照射區(qū)域一般都大于200mm。相對(duì)于市 場(chǎng)上現(xiàn)有的80對(duì)多葉準(zhǔn)直器，80對(duì)多葉準(zhǔn)直器雖然整個(gè)區(qū)域射野成形分辨率都得到提高，但是通常外側(cè)多數(shù)葉片不參與射野成形，造成閑置浪費(fèi)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是多葉準(zhǔn)直器位置示意圖；
[0012]圖2是圖1的A-A剖面圖；
[0013]圖3是治療計(jì)劃軟件的劑量計(jì)算矩陣單元示意圖
[0014]圖4是多葉準(zhǔn)直器葉片組排布圖；
[0015]圖5是多葉準(zhǔn)直器葉片形成的射野形狀示意圖；
[0016]圖中:1、多葉準(zhǔn)直器；2、葉片；3、中間一組葉片；4、第二組葉片；5、第三組葉片；
6、射野形狀；7、劑量計(jì)算矩陣單元；8、箱體；9、直線導(dǎo)軌；10、滑塊；11、絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)；12、絲杠螺母；13、輻射源；14、等中心層面。
【具體實(shí)施方式】:
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例做進(jìn)一步描述:
[0018]如圖1所示的新型高分辨率射野成形系統(tǒng)，可形成定向患者照射部位的不規(guī)則射野，包括多葉準(zhǔn)直器1，多葉準(zhǔn)直器I包括多個(gè)葉片2，葉片2安裝在箱體8內(nèi)，箱體8安裝在直線導(dǎo)軌9的滑塊10上，可沿直線導(dǎo)軌10運(yùn)動(dòng)，每個(gè)葉片2可沿箱體8的葉片導(dǎo)槽移動(dòng)，箱體8通過(guò)絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)11拖動(dòng)，葉片2通過(guò)絲杠螺母12拖動(dòng)，由多個(gè)葉片2、箱體8的位置定位控制形成需要的射野形狀6，并且射野成形系統(tǒng)的劑量計(jì)算矩陣單元7尺寸為
2.5mm*2.5mm,所述的葉片2包括中間一組葉片3、第二組葉片4和第三組葉片5,第二組葉片4設(shè)置在中間一組葉片3兩側(cè)，第三組葉片5設(shè)置在第二組葉片4的兩側(cè)，中間一組葉片3在等中心處可提供5毫米的步進(jìn)分辨率，即劑量計(jì)算矩陣單元7尺寸的兩倍，第二組葉片4在中間一組葉片3的兩側(cè)，在等中心處提供7.5毫米的步進(jìn)分辨率，即劑量計(jì)算矩陣單元7尺寸的三倍。所述的新型高分辨率射野成形系統(tǒng)，第三組葉片5在第二組葉片4的兩側(cè)，也是最外側(cè)的一組，在等中心處提供10毫米的步進(jìn)分辨率，即劑量計(jì)算矩陣單元7尺寸的四倍。中間一組葉片3的葉片數(shù)位30，第二組葉片42的葉片數(shù)位20，第三組葉片5的葉片數(shù)為I，具體的排列方式為5 X 1mm-1O X 7.5mm-30 X 5mm-10 X 7.5mm_5 X 10mm(葉片數(shù)X葉片等中心投影厚度)。
[0019]多葉準(zhǔn)直器I位于輻射源13和等中心層面14之間，輻射源13的部分輻射能量可通過(guò)多葉準(zhǔn)直器I投照到等中心層面14處，其中多葉準(zhǔn)直器I包括多個(gè)葉片，每個(gè)葉片可移動(dòng)，射野形狀由多個(gè)葉片定位控制形成。輻射源13位于距等中心約1000毫米距離處。
[0020]多葉準(zhǔn)直器I的葉片2行程范圍為180~200毫米，可提供約300毫米X400毫米治療面 積。
【權(quán)利要求】
1.一種新型高分辨率射野成形系統(tǒng)，包括多葉準(zhǔn)直器，多葉準(zhǔn)直器包括多個(gè)葉片，葉片安裝在箱體內(nèi)，箱體安裝在直線導(dǎo)軌的滑塊上，可沿直線導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，每個(gè)葉片可沿箱體的葉片導(dǎo)槽移動(dòng)，箱體通過(guò)絲杠傳動(dòng)機(jī)構(gòu)拖動(dòng)，葉片通過(guò)絲杠螺母拖動(dòng)，由多個(gè)葉片、箱體的位置定位控制形成需要的射野形狀，并且射野成形系統(tǒng)的劑量計(jì)算矩陣單元尺寸為2.5mm*2.5mm,其特征是,所述的葉片包括中間一組葉片、第二組葉片和第三組葉片,第二組葉片設(shè)置在中間一組葉片兩側(cè)，第三組葉片設(shè)置在第二組葉片的兩側(cè)，中間一組葉片的步進(jìn)分辨率和中心投影厚度為劑量計(jì)算矩陣單元尺寸的兩倍，第二組葉片的步進(jìn)分辨率和中心投影厚度為劑量計(jì)算矩陣單元尺寸的三倍，第三組葉片的步進(jìn)分辨率和中心投影厚度為劑量計(jì)算矩陣單元尺寸的四倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型高分辨率射野成形系統(tǒng)，其特征是，所述的多葉準(zhǔn)直器葉片行程范圍為180 ~200毫米。
【文檔編號(hào)】A61N5/10GK104027892SQ201310671701
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2013年12月7日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月7日
【發(fā)明者】車永新, 成希革 申請(qǐng)人:山東新華醫(yī)療器械股份有限公司