本實(shí)用新型屬于醫(yī)療設(shè)備領(lǐng)域，具體地，涉及放療設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)在腫瘤已經(jīng)成為國民的第一殺手，每年癌癥新發(fā)病例在220萬人以上，在治患者600萬人以上,每年有200多萬人死于癌癥疾病，治療癌癥和心血管疾病已經(jīng)列入我國重大疾病防治計(jì)劃。

設(shè)備放射45MV能量的X射線，可以激發(fā)卟啉類靶向藥物，產(chǎn)生氧自由基，從而不可逆的殺死癌細(xì)胞、白血病細(xì)胞和血管斑塊泡沫細(xì)胞，從而極其有效的治療癌癥、白血病和心腦血管疾病?？赡艹蔀橹斡┌Y的希望，但是經(jīng)過射線照射后，不能同時(shí)了解具體的射線照射的具體位置和和照射的劑量分布。

所以，目前急需一種新型的設(shè)備來解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本實(shí)用新型公開了一種具有PET顯像功能的在束高能放療設(shè)備，包括放射治療設(shè)備和開環(huán)PET顯像設(shè)備，所述放射治療設(shè)備包括豎直固定機(jī)架、“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架、圓形治療頭和加速器,所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架的豎直部分通過固定軸承可旋轉(zhuǎn)安裝至所述豎直固定機(jī)架，所述圓形治療頭位于所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架的水平部分的外端部的下側(cè)，所述加速器設(shè)置在所述旋轉(zhuǎn)機(jī)架內(nèi)并與所述治療頭通過束流管線連接；所述開環(huán)PET顯像設(shè)備通過滑軌組件和支撐組件安裝至所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架，所述開環(huán)PET顯像設(shè)備的開環(huán)部分與所述圓形治療頭相對(duì)，所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架的水平部分的兩側(cè)的外端部分分別安裝有一個(gè)豎直擋板，穿過所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架的水平部分的每一側(cè)相對(duì)應(yīng)設(shè)置的滑軌組件、支撐組件和豎直擋板均設(shè)置有帶有電機(jī)的絲杠，并所述支撐組件上設(shè)有與所述絲杠相配合的旋轉(zhuǎn)螺紋。

進(jìn)一步，所述開環(huán)PET顯像設(shè)備固定于所述支撐組件，所述支撐組件可滑動(dòng)安裝至所述滑軌組件，所述滑軌組件固定至所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架。

進(jìn)一步，所述滑軌構(gòu)件包括兩個(gè)具有單滑軌的上滑軌構(gòu)件和一個(gè)具有雙滑軌的下滑軌構(gòu)件，兩個(gè)上滑軌構(gòu)件對(duì)稱安裝至所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架的水平部分的兩側(cè)，所述下滑軌構(gòu)件水平固定至所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架的豎直部分下部的側(cè)面，所述下滑軌構(gòu)件的雙滑軌對(duì)稱設(shè)置在所述下滑軌構(gòu)件的兩側(cè)。

進(jìn)一步，所述下滑軌構(gòu)件的雙滑軌分別與在同一側(cè)的所述兩個(gè)上滑軌構(gòu)件的單滑軌平行對(duì)齊。

進(jìn)一步，所述支撐組件包括四根支撐桿，每根支撐桿的兩端均具有滑軌扣件，每根支撐桿兩端通過的滑軌扣件安裝至滑軌組件的滑軌上。

進(jìn)一步，開環(huán)PET顯像設(shè)備夾持安裝至所述四根支撐桿的中間。

進(jìn)一步，所述豎直擋板的位置與上滑軌構(gòu)件的側(cè)擋板的位置相對(duì)。

有益效果

本實(shí)用新型的放療設(shè)備包括放射射線設(shè)備和PET顯像設(shè)備，結(jié)合兩者各自的功能，進(jìn)行結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)了患者在照射或治療后立即用PET顯像設(shè)備進(jìn)行掃描顯像，確定X射線照射的位置和照射的劑量分布，實(shí)現(xiàn)了治療與活體生物學(xué)驗(yàn)證和生物效應(yīng)分析同時(shí)進(jìn)行，也可以實(shí)現(xiàn)生物學(xué)圖像引導(dǎo)的放射治療，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)精確的三維生物適形調(diào)強(qiáng)放療(Bio-IMRT)和驗(yàn)證。PET顯像設(shè)備為開環(huán)狀，這樣治療頭與PET顯像設(shè)備不會(huì)發(fā)生干涉。

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型公開的一種具有PET顯像功能的在束高能放療設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。

圖2所示為PET顯像設(shè)備晶體塊位于加速器治療頭側(cè)邊時(shí)實(shí)驗(yàn)前后的對(duì)比圖。

圖3所示為PET顯像設(shè)備晶體條位于床板的下方時(shí)實(shí)驗(yàn)前后的對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。

如圖1所示，一種具有PET顯像功能的在束高能放療設(shè)備，包括放射治療設(shè)備和開環(huán)PET顯像設(shè)備08，放射治療設(shè)備包括豎直固定機(jī)架11、“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架01、圓形治療頭02和加速器,所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架的豎直部分通過固定軸承可旋轉(zhuǎn)安裝至所述豎直固定機(jī)架11，圓形治療頭02位于“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架01的水平部分的外端部的下側(cè)，加速器設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機(jī)架01內(nèi)并與治療頭02通過束流管線連接；開環(huán)PET顯像設(shè)備08通過滑軌組件和支撐組件安裝至“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架01，開環(huán)PET顯像設(shè)備08固定于支撐組件，支撐組件可滑動(dòng)安裝至滑軌組件，滑軌組件固定至所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架01。開環(huán)PET顯像設(shè)備08的開環(huán)部分與圓形治療頭02相對(duì)，“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架01的水平部分的兩側(cè)的外端部分分別安裝有一個(gè)豎直擋板05，穿過“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架01的水平部分的每一側(cè)相對(duì)應(yīng)設(shè)置的滑軌組件、支撐組件和豎直擋板05均設(shè)置有帶有電機(jī)03的絲杠07，并支撐組件上設(shè)有與絲杠07相配合的旋轉(zhuǎn)螺紋。支撐組件包括四根支撐桿06，每根支撐桿06的兩端均具有滑軌扣件，每根支撐桿06兩端通過的滑軌扣件安裝至滑軌組件的滑軌上。開環(huán)PET顯像設(shè)備08夾持安裝至四根支撐桿06的中間。

滑軌構(gòu)件包括兩個(gè)具有單滑軌的上滑軌構(gòu)件04和一個(gè)具有雙滑軌的下滑軌構(gòu)件10。

兩個(gè)上滑軌構(gòu)件04對(duì)稱安裝至所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架01的水平部分的兩側(cè)，豎直擋板05的位置與上滑軌構(gòu)件04的側(cè)擋板09的位置相對(duì)；下滑軌構(gòu)件10水平固定至所述“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架01的豎直部分、下部的側(cè)面，下滑軌構(gòu)件10的雙滑軌對(duì)稱設(shè)置在下滑軌構(gòu)件10的兩側(cè)，下滑軌構(gòu)件10的雙滑軌分別與在同一側(cè)的兩個(gè)上滑軌構(gòu)件04的單滑軌平行對(duì)齊。

本實(shí)用新型公開的一種具有PET顯像功能的在束高能放療設(shè)備，放射治療設(shè)備可發(fā)射5MV高能X射線照射腫瘤病人,在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí),激發(fā)組織的氧16(16O)，碳12(12C)產(chǎn)生正電子發(fā)射核氧15(15O)，碳11(11C)等，患者在照射或治療后立即用PET顯像設(shè)備掃描檢測，確定X射線照射的位置和照射的劑量分布，實(shí)現(xiàn)了治療與活體生物學(xué)驗(yàn)證和生物效應(yīng)分析同時(shí)進(jìn)行，也可以實(shí)現(xiàn)生物學(xué)圖像引導(dǎo)的放射治療，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)精確的三維生物適形調(diào)強(qiáng)放療和驗(yàn)證。

為保證PET顯像設(shè)備對(duì)腫瘤的檢測與高能加速器治療同時(shí)進(jìn)行，對(duì)PET顯像設(shè)備機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，由原來的閉環(huán)PET顯像設(shè)備改進(jìn)成開環(huán)PET顯像設(shè)備，這樣治療頭與PET顯像設(shè)備不會(huì)發(fā)生干涉，從而保證治療的同時(shí)性。PET顯像設(shè)備不工作的時(shí)候收縮回加速器機(jī)架的前方不影響加速器對(duì)腫瘤的治療，在治療的時(shí)候伸出，與高能射線保持等中心，實(shí)現(xiàn)了治療與活體生物學(xué)驗(yàn)證和生物效應(yīng)分析同時(shí)進(jìn)行，在加速器旋轉(zhuǎn)時(shí)保證PET顯像設(shè)備相對(duì)加速器保持位置固定，實(shí)現(xiàn)360度的同時(shí)檢測治療。

本實(shí)用新型中，絲桿通過設(shè)置在旋轉(zhuǎn)機(jī)架上的電機(jī)控制絲桿旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)支撐機(jī)構(gòu)水平來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，最終實(shí)現(xiàn)PET顯像設(shè)備水平來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)。

PET顯像設(shè)備用x射線平板探測器進(jìn)行圖像采集和處理，所以還可實(shí)現(xiàn)影像引導(dǎo)放射治療和錐形束CT的功能，通過2維、3維圖像重建、配準(zhǔn)、融合等軟件系統(tǒng)可在一體機(jī)上實(shí)現(xiàn)CT、PET等多模態(tài)圖像融合，從而使我們?cè)O(shè)備的功能更完善和強(qiáng)大，更具有競爭力。

另外一方面，本實(shí)用新型公開的一種具有PET顯像功能的在束高能放療裝置，使用放射治療設(shè)備給患者提供射線治療；使用開環(huán)PET顯像設(shè)備進(jìn)行檢測射線照射的位置和照射的劑量分布；使用支撐組件夾持固定所述開環(huán)PET顯像設(shè)備，支撐組件安裝至固定于安裝在“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架上的滑軌組件；使用“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架的水平部分兩側(cè)的電機(jī)同步帶動(dòng)與其連接的絲杠旋轉(zhuǎn)，所述絲杠帶動(dòng)所述開環(huán)PET顯像設(shè)備和支撐組件在滑軌組件上進(jìn)行水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)；所述開環(huán)PET顯像設(shè)備不工作的時(shí)候收縮回“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架水平部分的前方不影響放射治療設(shè)備對(duì)腫瘤的治療，及所述開環(huán)PET顯像設(shè)備工作時(shí)伸出，與放射治療設(shè)備工作時(shí)發(fā)射高能射線保持等中心，實(shí)現(xiàn)了放射治療設(shè)備與開環(huán)PET顯像設(shè)備同時(shí)工作。

另外，“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架在放射治療設(shè)備的豎直固定機(jī)架側(cè)面上進(jìn)行360°旋轉(zhuǎn)，“L”型旋轉(zhuǎn)機(jī)架的水平部分的兩側(cè)的外端部分分別通過豎直擋板限制開環(huán)PET顯像設(shè)備的滑動(dòng)位置。

實(shí)施例1

目前，腫瘤的放射治療技術(shù)已進(jìn)入精確的時(shí)代，即精準(zhǔn)的照射位置和精準(zhǔn)的劑量給予，因此產(chǎn)生了當(dāng)今放療領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的圖像引導(dǎo)放射治療技術(shù)IGRT(Image-Guided RadioTherapy)和調(diào)強(qiáng)放射治療技術(shù)IMRT(Intensity-Modulated RadioTherapy),這兩項(xiàng)放療新技術(shù)的應(yīng)用大大提高了放射治療水平，所以它們被稱為20世紀(jì)放療技術(shù)革命性的變化。但從幾十年臨床應(yīng)用實(shí)踐并從統(tǒng)計(jì)意義結(jié)果分析，這種技術(shù)上的革命性變化，并沒有帶來腫瘤治療效果或腫瘤局部控制率方面產(chǎn)生革命性的變化或提高。這主要是因?yàn)?，上述兩?xiàng)技術(shù)是基于腫瘤精確的物理位置和物理劑量的準(zhǔn)確分布而言，并沒有考慮腫瘤患者個(gè)體的生物學(xué)方面(代謝、乏氧、射線敏感性)的特性和差異。如果能在IGRT和IMRT這兩項(xiàng)新技術(shù)的基礎(chǔ)上從腫瘤患者個(gè)體的生物學(xué)角度對(duì)照射的位置和劑量給予驗(yàn)證以及在照射后的生物學(xué)效應(yīng)方面給予研究和評(píng)價(jià)，即從生物靶區(qū)(Biological target volume，BTV)及生物適形調(diào)強(qiáng)放療(Biological IMRT，Bio-IMRT)方面研究腫瘤的放射治療，必將使腫瘤的放射治療技術(shù)上一個(gè)新臺(tái)階。特別是放射動(dòng)力治療腫瘤、白血病和血管斑塊，使放射治療產(chǎn)生革命性的變化。

本實(shí)用新型的目標(biāo)就是開發(fā)一種具有PET顯像功能的在束(In-beam)高能放療設(shè)備開環(huán)PET+Linac，這種放療設(shè)備集45MV高能電子直線加速器和PET顯像于一體，是新一代生物學(xué)放射治療設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)從生物靶區(qū)(Biological target volume，BTV)以及腫瘤對(duì)高能X射線的生物學(xué)效應(yīng)方面對(duì)腫瘤實(shí)施生物適形調(diào)強(qiáng)放療(Biological IMRT，Bio-IMRT)。這是因?yàn)榻?jīng)過大量的基礎(chǔ)和臨床研究試驗(yàn)表明，高能加速器發(fā)射的45MV高能X射線照射腫瘤病人時(shí),在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí),激發(fā)組織的氧16(16O)，碳12(12C)產(chǎn)生正電子發(fā)射核氧15(15O)，碳11(11C)等，患者在照射或治療后立即用PET顯像進(jìn)行掃描顯像，確定X射線照射的位置和照射的劑量分布，實(shí)現(xiàn)了治療與活體(in-vivo)生物學(xué)驗(yàn)證和生物效應(yīng)分析同時(shí)進(jìn)行，也可以實(shí)現(xiàn)生物學(xué)圖像引導(dǎo)的放射治療(Bio-IGRT)，從而真正意義上實(shí)現(xiàn)精確的三維生物適形調(diào)強(qiáng)放療(Bio-IMRT)和驗(yàn)證。

遇到的關(guān)鍵問題是需要論證高能加速器發(fā)射的45MV高能X射線對(duì)pet的晶體結(jié)構(gòu)是否產(chǎn)生破壞，故需要進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)調(diào)研，將pet設(shè)備中的晶體條、晶體塊分別裝在加速器治療頭側(cè)邊和床板下方以進(jìn)行長期的跟蹤實(shí)驗(yàn)。

晶體塊所處位置位于加速器治療頭側(cè)邊，處于高能加速器x射線散射范圍內(nèi)，但不在直射范圍內(nèi)，觀察晶體塊在照射前后的顏色對(duì)比可以論證x射線在臨床治療中對(duì)pet設(shè)備中的晶體結(jié)構(gòu)的影響。晶體塊于2014年1月到11月份時(shí)間段一直處于實(shí)驗(yàn)階段，實(shí)驗(yàn)的10個(gè)月時(shí)間，平均一周6天治療時(shí)間，一天平均3個(gè)病人。如圖2所示為晶體塊位于加速器治療頭側(cè)邊時(shí)實(shí)驗(yàn)前后的對(duì)比圖。根據(jù)圖片對(duì)比晶體塊顏色用肉眼觀察變化不大，證明散射條件下，高能射線的散射對(duì)晶體塊產(chǎn)生的影響并不大。

晶體條的位置位于床板的下方，所處區(qū)域?yàn)榛颊咝夭孔笥覅^(qū)域，處于x射線的直接照射范圍內(nèi)，晶體條的放置時(shí)間從1月到11月一直沒有摘下，實(shí)驗(yàn)的10個(gè)月時(shí)間，平均一周6天治療時(shí)間，一天平均3個(gè)病人。根據(jù)照射前后的對(duì)比，如圖3所示，x高能射線對(duì)晶體條的影響也不大。

結(jié)論：本次實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了pet晶體結(jié)構(gòu)在10個(gè)多月的時(shí)間里，在加速器高能射線的直射和散射條件下，晶體顏色變化不大的事實(shí)。說明了開環(huán)pet+linac設(shè)備在10個(gè)多月時(shí)間內(nèi)不存在linac的高能射線對(duì)開環(huán)pet晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響的可能。

以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的實(shí)施方式，但是，本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式中的具體細(xì)節(jié)，在本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

另外需要說明的是，在上述具體實(shí)施方式中所描述的各個(gè)具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進(jìn)行組合。為了避免不必要的重復(fù)，本實(shí)用新型對(duì)各種可能的組合方式不再另行說明。

此外，本實(shí)用新型的各種不同的實(shí)施方式之間也可以進(jìn)行任意組合，只要其不違背本實(shí)用新型的思想，其同樣應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型所公開的內(nèi)容。